(57)【要約】      非接触支持プラットフォームシステムが、実質的に平坦な対象物を支持するために提供される。このシステムは、プラットフォームから少し離れて対象物を支持する流体クッションを誘発するための第１の複数の圧力ポートおよび第１の複数の真空吸引ポートを備えたプラットフォームを含む。このシステムは、所定のゾーンでプラットフォームからの対象物の距離を増加させるためのプラットフォームの所定のゾーンに位置する第２の複数の圧力ポートを更に含む。  【選択図】  図１Ｂ
2011519796.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実質的に平坦な対象物を支持するための非接触支持プラットフォームシステムであって、前記システムが、
プラットフォームからある距離で前記対象物を支持する流体クッションを誘発するための第１の複数の圧力ポートおよび第１の複数の真空吸引ポートを備えたプラットフォームと、
前記プラットフォームの所定のゾーンに位置し、前記所定のゾーンで前記プラットフォームから前記対象物の前記距離を増大するための第２の複数の圧力ポートと、を備えるシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムであって、前記所定のゾーンが、エッジゾーンである、ことを特徴とするシステム。
【請求項３】
請求項２に記載のシステムであって、前記エッジゾーンが、前記対象物の動きの方向に対して実質的に垂直である前記対象物のエッジを支持するように設計されている、ことを特徴とするシステム。
【請求項４】
請求項２に記載のシステムであって、前記エッジゾーンが、前記対象物の外側エッジを支持するように設計されている、ことを特徴とするシステム。
【請求項５】
請求項１に記載のシステムであって、前記所定のゾーンが、角ゾーンである、ことを特徴とするシステム。
【請求項６】
請求項１に記載のシステムであって、さらに前記所定のゾーンに第２の複数の真空吸引ポートを備えている、システム。
【請求項７】
請求項１に記載のシステムであって、前記第１の複数および第２の複数の前記圧力ポートが、複数のノズルを含む、ことを特徴とするシステム。
【請求項８】
請求項４に記載のシステムであって、前記複数のノズルの１つのノズルが、流れ制限フィンを備えたダクトを含む、ことを特徴とするシステム。
【請求項９】
実質的に平坦な対象物を搬送する方法であって、前記方法が、
実質的に平坦な対象物を支持するための非接触支持プラットフォームシステムを準備するステップであって、
前記システムが、プラットフォームからある距離で前記対象物を支持する流体クッションを誘発するための第１の複数の圧力ポートおよび第１の複数の真空吸引ポートを備えたプラットフォームと、前記プラットフォームの所定のゾーンに位置する第２の複数の圧力ポートと、を含むステップと、
前記第２の複数の前記圧力ポートによって圧力を加えることによって前記所定のゾーンで前記プラットフォームからの前記対象物の前記距離を増大するステップと、を含む方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法であって、前記所定のゾーンが、エッジゾーンである、ことを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項９に記載の方法であって、前記第１の複数の圧力ポートに供給される前記圧力より大きい圧力を前記第２の複数の圧力ポートに供給するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法であって、前記第１の複数の圧力ポートに供給される前記圧力より大きい圧力を前記第２の複数の圧力ポートに供給する前記ステップが、前記対象物のエッジが前記所定のゾーンで支持されるときに実行される、ことを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項９に記載の方法であって、前記対象物の動きの方向に対して実質的に垂直である前記対象物のエッジを支持するステップを含む方法。
【請求項１４】
請求項９に記載の方法であって、前記対象物の外側エッジを支持するステップを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触プラットフォームに関する。より詳しくは、本発明は平坦な対象物の支持を局所的に制御するための方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
薄い平坦な対象物の搬送のための非接触プラットフォームは、多くの用途を有する。この種の用途の例は、フラットパネル表示装置（ＦＰＤ）または太陽電池の製造中にシリコン基板またはガラスペインを搬送することを含む。製作プロセス中に、対象物は、検査、クリーニング、コーティング、加熱およびエッチングのような作業の実行のためにさまざまな場所に搬送されることができる。典型的非接触搬送システムが、正確に形成された硬性表面を含むことができ、その上に（Ｌｅｖｉｎ他によって、（特許文献１）内に記載されているような）噴射された加圧流体の、（Ｌｅｖｉｎ他によって（特許文献２）内に記載されているような）真空もしくは吸引の、または（Ｙａｓｓｏｕｒ他（特許文献３）内の）加圧流体および真空両方の、供給源もしくはポートが分配され、その全てを本願明細書に引用したものとする。流体が噴射されるかまたは排出されるポートは、Ｌｅｖｉｎ他によって、（特許文献４）内に、更に、（特許文献５）、（特許文献６）および（特許文献７）内に、記載されているような、自己適合セグメント化オリフィス（ＳＡＳＯ）ノズル装置を含むことができ、全て本願明細書に引用したものとする。ＳＡＳＯノズルは、ダクトの内部壁上に取り付けられる複数のフィンを備えた流体ダクトを含む。フィンは、ダクトの両側に配置される。ダクトの片側に取り付けられる各フィンは、反対側の２つのフィン間のスペースの反対側に配置される。フィンは、ダクトの流体抵抗を増加させる役目をし、所定の印加流体圧力に対する流れを減少させる。
【０００３】
硬性表面は、基板の領域全体、いくつかの別々の平行レールまたは連続したプラットフォームおよびレールの組合せを支持する単一の連続したプラットフォームを含むことができる。加熱用途に適応されるような、この種の非接触搬送システムがＹａｓｓｏｕｒ他によって（特許文献８）内に記載されており、その全てを本願明細書に引用したものとする。
【０００４】
圧力および真空吸引ポートの分布は、連続的でもよい。例えば、硬性表面は加圧流体がそれを通して噴射される多孔質の硬性表面であってもよい。代わりとして、例えば特定の分布で硬性表面にわたって圧力および真空ノズルを分配することによって、分布は不連続でもよい。基板のような、薄い平坦な対象物が圧力−真空（ＰＶ）または圧力供給源と共に硬性表面に配置されるときに、流体の薄いクッションが対象物と硬性表面との間に作り出される。流体は、ガスまたは液体であってもよい。生じる流体クッションは、対象物が硬性表面と接触するのを防止して、対象物を表面からほぼ固定距離に保つ傾向があることができる。
【０００５】
流体の質量流量（ＭＦＲ）によって定量化される流体の連続供給が、搬送プロセス中に必要であるかもしれない。流体の連続供給は、対象物と硬性表面との間の圧力場を維持することができる。流体のクッションの厚さ（ε）の標準値は、約１μｍから約２ｍｍまで変化することができる。所定の流体クッション圧力場を維持する必要ＭＦＲは、ε３と比例している。したがって、流体クッション厚さは、ＭＦＲに対する実際的な限界によって、ＰＶ構成に対して２０μｍないし２００μｍ、および圧力のみの構成に対して６０μｍないし６００μｍの範囲に、制限されることができる。
【０００６】
均一なεおよび対象物上の均一な支持力は、硬性表面の領域の上に圧力および真空供給を均一に分配することによって達成されることができる。しかしながら、均一な流体クッションが必ずしも有利であるというわけではないかもしれない。大面積を備えた薄い平坦な対象物は、幾分可撓性かもしれない。均一な圧力場で支えられるときに、対象物の機械剛性はその形状を維持するのに十分でないかもしれない。所定の圧力場分布による流体クッション上のこの種の可撓性基板の配置は、対象物の大規模な変形に結びつく場合がある。対象物の変形は、次に対象物に実行されるプロセスの不均一な適用に導くかもしれない。この種のプロセスは例えば、熱伝導、クリーニングまたはエッチングを含むことができる。この種の変形を減少させるかまたは防ぐために、対象物の曲がるかまたは変形する傾向を打ち消すように流体クッションを構成する際に補助するために、排出スリットが硬性表面上に置かれることができる。例えば対象物の走行軌跡と平行して、排出スリットが配置されることができる。排出スリット内の流体圧は、大気圧、または、それに近いものであっても良い。例えば、排出スリットに沿ったポートが周囲環境空気に対してまたは低い負圧で供給源に対して開くことができる。
【０００７】
しかしながら、大規模な変形の防止は対象物の局所的変形の存在において充分でないかもしれない。例えば、平坦な対象物のエッジまたは角の近くで、対象物の境界の近くの流体クッション内のエッジ効果が、対象物のエッジまたは角の偏向または曲げに至る場合がある。加えて、流体クッション圧力場で支えられる薄い平坦な対象物は、望ましくない動的現象の支配下にあることがありえる。例えば、空気ハンマ効果がガスの流体と対象物の機械振動の圧縮性の相互作用によって生じる不安定性から生じる場合がある。特に、共振が対象物の、および、流体クッションの自然振動周波数の間にある所で、この種の効果が起こるかもしれない。
【０００８】
対象物のエッジまたは角の偏向は、対象物が搬送される経路内の、障害物の近傍で特に望ましくない場合がある。この種の障害物は、（（特許文献９）内にＹａｓｓｏｕｒによって記載されているように）硬性表面および流体クッション内のギャップまたは駆動ホイールのような、突出凸部を含むことができる。
【０００９】
流体クッション内のギャップは、搬送システムの近くのセクション間のギャップのような、硬性表面内のギャップから生じることができる。ギャップが小さい場合、対象物は対象物の曲げにもかかわらずギャップを横切って搬送されることができる。しかしながら、一部の用途、例えば検査では、広いギャップが必要であることになる。広いギャップを横切って搬送される対象物の先端は、重力によって下方へ偏向する場合がある。偏向の量は、対象物の弾性係数、その慣性モーメント、その速度およびギャップの幅のような要因に依存することができる。先端の偏向の量がε、流体クッションの幅を超える場合には、先端は硬性表面と接触するかまたは当たるかもしれない。硬性表面との接触は、対象物に、表面に、または両方ともに損傷を引き起こすかもしれない。他方、障害物が表面から突き出て、および、対象物の先端が障害物を回避するために十分に偏向しないときに、対象物は障害物と衝突する可能性がある。
【００１０】
例えば、典型的ＦＰＤ材料は０．７ｍｍの厚さを備えたガラスのシートであってもよい。例えば、εの標準値は約１００μｍであってもよい。ガラスのこの種のシートが表面と衝突せずに横切ることができるギャップは、簡略計算に基づいて約８０ｍｍの幅に限られていることができる。より広いギャップで、ガラスシートの先端はεを超えるだけ表面の方へ曲がる可能性があって、硬性表面と衝突するかもしれない。実際問題として、動的現象およびエッジ効果が曲げの量をかなり増大するかもしれず、最大許容ギャップのサイズを減少させる場合がある。
【００１１】
したがって、搬送される薄い対象物の変形を減少させることができ、かつ、ギャップまたは他の障害物のエッジと対象物の衝突を回避する、非接触プラットフォームに対する必要性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】米国６，５２３，５７２
【特許文献２】米国６，６４４，７０３
【特許文献３】米国２００６／００５４７７４
【特許文献４】ＷＯ  ０１／１４７８２
【特許文献５】米国６，５２３，５７２
【特許文献６】米国６，６４４，７０３
【特許文献７】米国２００６／００５４７７４
【特許文献８】米国２００８／０１４５１９
【特許文献９】米国２００８／０３０２６３７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
対象物の変形を減少させるために、かつギャップおよび障害物をこえて対象物を安全に搬送するために、非接触プラットフォームによって薄い対象物の支持を制御するためのシステム及び方法を提供することが、本発明の一目的である。
【００１４】
本発明の他の目的および効果は、本発明を読み込んで、添付の図面を検討した後に明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明のいくつかの実施態様に従って、実質的に平坦な対象物を支持するための非接触支持プラットフォームシステムが、したがって提供される。このシステムは、プラットフォームから少し離れて対象物を支持する流体クッションを誘発するための第１の複数の圧力ポートおよび第１の複数の真空吸引ポートを備えたプラットフォームを含む。このシステムは、所定のゾーンでプラットフォームからの対象物の距離を増加させるためのプラットフォームの所定のゾーンに位置する第２の複数の圧力ポートを更に含む。
【００１６】
さらに、本発明のいくつかの実施態様に従って、この所定のゾーンはエッジゾーンである。
【００１７】
さらに、本発明のいくつかの実施態様に従って、このエッジゾーンは対象物の動きの方向に対して実質的に垂直である対象物のエッジを支持するように設計されている。
【００１８】
さらに、本発明のいくつかの実施態様に従って、エッジゾーンは対象物の外側エッジを支持するように設計されている。
【００１９】
さらに、本発明のいくつかの実施態様に従って、この所定のゾーンは角ゾーンである。
【００２０】
さらに、本発明のいくつかの実施態様に従って、システムはこの所定のゾーンに第２の複数の真空吸引ポートを更に備えている。
【００２１】
さらに、本発明のいくつかの実施態様に従って、第１の複数および第２の複数の圧力ポートが、複数のノズルを含む。
【００２２】
さらに、本発明のいくつかの実施態様に従って、複数のノズルの各々のノズルが流れ制限フィンを備えたダクトを含む。
【００２３】
本発明のいくつかの実施態様に従って、実質的に平坦な対象物を搬送するための一方法が、更に提供される。この方法は、実質的に平坦な対象物を支持するための非接触支持プラットフォームシステムを準備するステップを含む。このシステムは、プラットフォームから少し離れて対象物を支持する流体クッションを誘発するための第１の複数の圧力ポートおよび第１の複数の真空吸引ポートを備えたプラットフォーム、ならびに、プラットフォームの所定のゾーンに位置する第２の複数の圧力ポートを含む。この方法は、第２の複数の圧力ポートによって圧力を加えることによって所定のゾーンでプラットフォームからの対象物の距離を増加させるステップを更に含む。
【００２４】
さらに、本発明のいくつかの実施態様に従って、所定のゾーンは、エッジゾーンである。
【００２５】
さらに、本発明のいくつかの実施態様に従って、この方法は第１の複数の圧力ポートに供給される圧力より大きい圧力を第２の複数の圧力ポートに供給するステップを含む。
【００２６】
さらに、本発明のいくつかの実施態様に従って、対象物のエッジが所定のゾーンで支持されるときに、第１の複数の圧力ポートに供給される圧力より大きい圧力を第２の複数の圧力ポートに供給するステップが実行される。
【００２７】
さらに、本発明のいくつかの実施態様に従って、この方法は対象物の動きの方向に対して実質的に垂直である対象物のエッジを支持するステップを含む。
【００２８】
さらに、本発明のいくつかの実施態様に従って、この方法は対象物の外側エッジを支持するステップを含む。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
本発明をよりよく理解して、その実用的用途を評価するために、以下の図が提供されて、この後参照される。図が例だけとして与えられて、本発明の有効範囲を決して限定しない点に留意する必要がある。同様な構成要素は、同様な参照番号によって示される。
【００３０】
【図１Ａ】平坦な対象物を支持して、搬送するための非接触支持プラットフォームシステムを例示する（従来技術）。
【図１Ｂ】非接触支持面の模式的な側面図であり、表面のエッジの近くのポートが別々の圧力源に接続される。
【図１Ｃ】流れ制限フィンのない圧力ポートを示す。
【図１Ｄ】減少した数の流れ制限フィンを備えた圧力ポートを示す。
【図２Ａ】非接触支持面によって運ばれ、表面のギャップを横切ることに失敗している可撓性の対象物の模式的な側面図である。
【図２Ｂ】非接触支持面によって運ばれ、表面から突き出る障害物を横切ることに失敗している可撓性の対象物の模式図である。
【図３】本発明のいくつかの実施態様に従って、表面間ギャップを横切って可撓性の対象物の先端部を持ち上げる圧力の印加に関して略図で例示する。
【図４】本発明のいくつかの実施態様に従って、表面間ギャップを横切って可撓性の対象物の先端部を持ち上げる付加表面による圧力の印加に関して略図で例示する。
【図５】本発明のいくつかの実施態様に従って、図４内に示される圧力の印加の変形例に関して略図で例示する。
【図６】本発明のいくつかの実施態様に従って、図５内に示される圧力の印加の変形例に関して略図で例示する。
【図７Ａ】本発明のいくつかの実施態様に従って、可撓性の対象物上に長手方向波型形状を設ける圧力および真空のパターンの適用の模式的な平面図を示す。
【図７Ｂ】図７ａ内に示される圧力および真空のパターンによって形成される波形の可撓性の対象物の模式的な前面断面図である。
【図８】本発明のいくつかの実施態様に従って、図７Ａ内に示される圧力および真空の印加の変動の模式的な平面図を示す。
【図９Ａ】矩形のマトリックスの形状で配置される流体ポートを備えた硬性表面のセクションを示す。
【図９Ｂ】千鳥状のマトリックスパターンの形状で配置される流体ポートを備えた硬性表面のセクションを示す。
【図９Ｃ】多孔質の表面の上に分配されるポートを備えた硬性表面のセクションを示す。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下の詳細な説明において、多数の具体的な詳細が本発明の完全な理解を提供するために記載される。しかしながら、本発明がこれらの具体的な詳細なしで実施されることができることは、従来技術の当業者によって理解される。他の場合において、周知の方法、手順、構成要素、モジュール、ユニットおよび／または回路は本発明を不明瞭にしないために詳述しなかった。
【００３２】
非接触輸送システムにおいて、本発明の実施態様に従って、加圧流体の噴射のための、および、真空の印加のためのポートまたはアウトレットが硬性非接触支持面の上に分配される。ポートは、識別可能なノズルの配置の形状で、または多孔質表面の形状であってもよい。ノズルのいくつかまたは多孔質表面の一部が、例えば、空気のような、加圧流体の供給源に接続されることができる。他のノズルまたは多孔質表面の別の部分が、流体が排出されることができる吸引を与える真空に接続されることができる。加えて、排出ポートが硬性表面の上に分配されることができる。排出ポートは、周囲大気圧で開口部にまたは大気圧の近くにある低圧真空の供給源に接続されることができる。
【００３３】
圧力、真空および排出ポートの分布は、硬性表面の上に流体のクッションを作り出すことができる。流体クッションは、流体クッション上に置かれることができる薄い平坦な対象物上に力を発揮することができる。力は、硬性表面より上のある距離に対象物を支持するかまたは保持することができる。このように支持される対象物は、硬性表面と接触することなく流体クッションの上を搬送されることができる。
【００３４】
流体クッションは、真空および圧力ポート内の流れ抵抗の適切な比率の選択によって双方向剛性を備えた流体バネ効果を与えるように設計されることができる。例えば、真空吸引ポート流れ抵抗に対する圧力ポート流れ抵抗の比率の標準値は、２：１であってもよい。圧力ポート流れ抵抗が真空吸引ポート流れ抵抗より実質的に大きいときはいつでも、双方向剛性を達成することは、しかしながら可能である。双方向剛性を備えた流体クッションで支えられる対象物は、硬性表面から特定の公称距離にとどまる傾向がある。対象物が公称距離にあるときに、硬性表面から対象物を押しのける傾向がある圧力と対象物を硬性表面の方へ引っ張る傾向がある真空力とがおよそ釣り合う。対象物と硬性表面との間の距離が公称距離から実質的に逸脱すると、力はもはや釣り合わず、および、公称距離にそれを戻す傾向がある、正味の力が対象物に印加される。
【００３５】
本発明の実施態様に従う、非接触支持および搬送プラットフォームシステムは、例えば（特許文献７）によって前述した類似した設計に基づく。図１Ａは、平坦な対象物を支持して、搬送するための非接触支持プラットフォームシステムを例示する（（特許文献７）から複写された従来技術）。非接触支持プラットフォームシステム９０ｂは、ＰＶタイプである。圧縮空気のような、加圧流体の圧力源９６ａが、硬性非接触支持面９１の上に分配される一つ以上の圧力ノズル９２ａに圧力マニホールド９６経由で接続される。圧力ノズル９２ａは、おそらくＳＡＳＯノズルの形状の圧力流量制限器９２を含むことができる。同様に、真空源９７ａは硬性非接触支持面９１の上に分配される一つ以上の真空吸引ポート９４ａに真空マニホールド９７経由で接続されることができる。真空吸引ポート９４ａは、同様に真空流量制限器９４を含むことができる。代わりとしてまたは加えて、圧力源９６ａおよび真空源９７ａは硬性非接触支持面９１の多孔質セクションに接続することができる。圧力および真空の作用は、平坦な対象物５００と硬性非接触支持面９１との間に流体クッション９５を作り出すことができる。流体クッション９５は、次いで硬性非接触支持面９１より距離εｎ上に、平坦な対象物５００を支持することができる。平坦な対象物５００は、硬性非接触支持面９１に沿って例えば５０１によって示唆される方向に搬送されることができる。
【００３６】
本発明の実施態様に従って、流体クッションの局所的特性が硬性表面にわたって場所によって変化することができる。例えば、個々の圧力または真空吸引ポートを通してのまたは一群の隣接したポートを通しての流体の流れが硬性表面上のポートの位置に従って決定されることができる。代わりとして、ポートに加えられる圧力または真空のレベルが、ポートに対する支持された対象物の位置に従って変化することができる。圧力または真空吸引ポートに加えられる圧力の変動が、流体クッションの構成を局所的に調整するように設計されることができる。流体クッションの調整された構成は、流体クッションで支えられる対象物の特定の部分上の支持力を調整することができる。例えば、対象物がポートに接近するにつれて、ポートを通して圧力が加えられることができ、および、一旦対象物がポートを過ぎて搬送されると停止されることができる。
【００３７】
具体的には、流体クッションの圧力はエッジゾーンで調整されることができる。エッジゾーンは、例えば側エッジで、または支持された対象物が搬送される経路を横断するギャップで、硬性表面のエッジに関連することができる。この種の点で、圧力はギャップ上で前または後エッジを持ち上げるように調整されることができる。代わりとして、エッジゾーンが支持された対象物のエッジの位置またはこの種のエッジが見いだされると思われる硬性表面上の所定の位置に関連することができる。例えば、対象物の側で（動きの方向とおよそ平行する）外側または他のエッジを支持する力が、調整されることができる。別の例として、角ゾーンで、対象物の角を支持する力が、調整されることができる。力の局所的調整は、表面との対象物の相互作用に関する望ましくない影響を防ぐ際に補助することができる。
【００３８】
流体クッションの構成の変更は、対象物の特定の部分が特定のプロセス中に概ね位置する流体クッションのセクションの中で永続的でもよい。代わりとして、対象物が流体クッション上のあちらこちらに搬送されるにつれて、流体クッション構成が手動でまたは自動的に調整されることができる。自動構成は、一つ以上の自動制御装置および位置センサを非接触支持システムに設けることを必要とするかもしれない。
【００３９】
図１Ｂは、非接触支持面の模式的な側面図であり、表面のエッジの近くのポートが別々の圧力源に接続されている。エッジ圧力ノズル９２ｂは、硬性非接触支持面９１のエッジの近くに位置される。エッジ圧力ノズル９２ｂは、圧力Ｐ２で加圧流体を供給する付加圧力源９６ｂに接続される。付加圧力源９６ｂは、圧力Ｐ１で加圧流体を圧力ノズル９２ａに供給する圧力源９６ａ（図１Ａに示す）とは別である。代わりとしてまたは加えて、エッジ圧力ノズル９２ｂに接続される流量制限器の流れ制限フィン９３ｂ間の分離Ｅｅｐは、圧力流量制限器９２の流れ制限フィン９３ａ間の分離Ｅｎｐより大きくてもよい。分離を増加させることは、エッジ圧力ノズル９２ｂ内の流体抵抗を減少させることができて、所定の印加圧力に対する流体の流れを増加させることができる。（真空流量制限器９４内のフィンの配置は、圧力流量制限器のいずれのタイプのものと異なってもよい。）
【００４０】
代わりとして、ノズルの流体抵抗はノズル内の流れ抵抗器の配置を変更することによって減少されることができる。図１Ｃは、流れ制限フィンのない圧力ポートを示す。何の流れ制限フィンもない、フィンなしノズル９２ｃの流体抵抗は、フィンを含む圧力ノズル９２ａ（図１Ｂ）のような、同じように構成されたノズルのそれより低くてもよい。図１Ｄは、減少した数の流れ制限フィンを備えた圧力ポートを示す。再び、より少ない流れ制限フィンを備えた変更された流量制限器９２ｄの流体抵抗は、より多い数のフィン（図１Ｂ）を備えた、エッジ圧力ノズル９２ｂ（図１Ｂ）のような、同じように構成されたノズル未満でもよい。
【００４１】
本発明のいくつかの実施態様に従って、流体クッションの構成における局所的変化が、障害物をこえて支持された対象物を搬送するのに用いられることができる。この種の障害物の一例は、流体クッション内にギャップが生じる硬性支持表面内のギャップである。薄い可撓性の対象物が流体クッション内のギャップを横切って搬送されるときに、対象物の曲げは対象物に硬性支持表面のような、硬性構造体と衝突させる可能性がある。図２Ａは、非接触支持面によって運ばれ、表面内のギャップを横切ることに失敗している可撓性の対象物の模式的な側面図である。硬性支持表面１０ａおよび１０ｂは、硬性支持表面１０ａおよび１０ｂと薄い対象物１４との間のクッションスペース１５内に流体クッションを生成する。クッションスペース１５内に流体クッションを形成する流体流れは、流体流れ矢印１８によって示唆される。薄い対象物１４は、矢印２０によって示唆される方向に搬送されている。薄い対象物１４の先端１６は、硬性表面１０ｃに表面間ギャップ１２を横切って搬送されようとする。何の流体クッションも表面間ギャップ１２の上に存在しないので、先端１６は流体クッションによって支持されない。したがって、先端１６の重量がそれを下方へ曲げるかもしれない。矢印２０の方向の先端１６の継続した動き、および、その間に下方へ曲げられることは、先端１６と硬性表面１０ｃのエッジ間の衝突に結びつくことになる。
【００４２】
図２Ｂは、非接触支持面によって運ばれていて、表面から突き出ている障害物を越えることに失敗している可撓性の対象物の模式図である。薄い対象物１４は、硬性支持表面１０ａおよび１０ｄと薄い対象物１４との間のクッションスペース１５内の流体クッションで支えられる。突出部２２は、流体クッションの厚みを越えて硬性表面１０ｄから突き出る。薄い対象物１４は、矢印２０によって示される方向に搬送されている。したがって、薄い対象物１４の先端１６は、突出部２２をこえて搬送されることよりむしろ、突出部２２と衝突するかもしれない。    
【００４３】
本発明のいくつかの実施態様に従って、硬性表面の上の流体クッションの構成が、表面から間隔をおいて配置されるクッション上で搬送される対象物の先端を曲げるために調整されることができる。先端は、しばしば対象物が搬送される方向に対しておよそ垂直かもしれない。硬性表面から間隔をおいて配置される先端の曲げは、障害物と衝突することなく表面間ギャップまたは突出部のような障害物を横切って対象物を搬送することを可能にすることができる。例えば障害物の近くで硬性非接触支持面の上の圧力と真空吸引ポートの構成を調整することによって、流体クッションの構成が調整されることができる。例えば、ポートの一部を通しての流体の流れが、圧力クッションの構成を変更するために調整されることができる。
【００４４】
図３は、本発明のいくつかの実施態様に従って、表面間ギャップを横切って可撓性の対象物の先端部を持ち上げる圧力の印加に関して略図で例示する。表面間ギャップ１２を横切って、薄い対象物１４が硬性表面１０ａから硬性表面１０ｃまで矢印２０の方向に搬送されている。ギャップ１２に対して遠位である硬性表面１０ａのセクションに、流体クッション構成２４が適用される。流体クッション構成２４の概略図において、上方へ指している矢印は外へ向かう圧力の印加が加圧流体の局所的に外へ向かう噴射が生じることを表す。下方へ指している矢印は、真空の印加が流体の局所的な内部への排出が生じることを表す。圧力と真空の印加を散在させることは、硬性表面１０ａからおよそ一定の距離に薄い対象物１４を保つ傾向がある双方向剛性を備えた、流体クッションを生成することができる。
【００４５】
流体クッション構成２６が、表面間ギャップ１２に近い硬性表面１０ａのセクションに適用される。流体クッション構成２６において、外へ向かう圧力が支配し、加圧流体の正味の外へ向かう噴射を引き起こす。薄い対象物１４の持ち上げられたセクション１４ａは、流体クッション構成２６の上にある。流体の正味の外へ向かう噴射は、硬性表面１０ａから間隔をおいて配置される方向に持ち上げられたセクション１４ａ上に力を加える。薄い対象物１４の残りは、流体クッション構成２４の双方向剛性を用いてまたは薄い対象物１４の重量を用いて硬性表面１０ａの近くに保たれることができる。したがって、硬性表面１０ａから持ち上げられたセクション１４ａを遠ざける傾向があるトルクが薄い対象物１４に加えられる。硬性表面１０ａから薄い対象物１４の持ち上げられたセクション１４ａを遠ざけることは、表面間ギャップ１２より上に薄い対象物１４の先端１６を上昇させることができる。したがって、先端１６の重量が先端１６に下方へ曲がらせるかもしれないとはいえ、先端１６は硬性表面１０ｃのエッジと衝突することなく硬性表面１０ｃまで表面間ギャップ１２を横切って搬送されることができる。同様に、薄い対象物の先端に硬性表面から遠ざけさせることは、先端が障害物と衝突することなく突出障害物をこえて搬送されることを可能にすることができる。
【００４６】
図４は、本発明のいくつかの実施態様に従って、表面間ギャップを横断して可撓性の対象物の先端部を持ち上げる付加表面による圧力の印加に関して略図で例示する。再び、表面間ギャップ１２を横切って、薄い対象物１４が硬性表面１０ａから硬性表面１０ｃまで矢印２０の方向に搬送されている。おそらく双方向剛性を与える、流体クッション構成２４が硬性表面１０ａに適用され、および硬性表面１０ａからおよそ一定の距離に薄い対象物１４を保つ傾向があることができる。付加的な別々の硬性表面１０ｂが、表面間ギャップ１２の前に設けられる。流体クッション構成２６が、付加的な硬性表面１０ｂに適用される。流体クッション構成２６において、外へ向かう圧力が支配し、加圧流体の正味の外へ向かう噴射を引き起こす。薄い対象物１４の持ち上げられたセクション１４ａは、流体クッション構成２６の上にある。正味の外へ向かう噴射は、硬性表面１０ｂから持ち上げられたセクション１４ａを遠ざける傾向がある。硬性表面１０ｂから薄い対象物１４の持ち上げられたセクション１４ａを遠ざけることは、表面間ギャップ１２より上に薄い対象物１４の先端１６を上昇させることができる。したがって、先端１６の重量が先端１６に下方へ曲がらせるかもしれないとはいえ、先端１６は硬性表面１０ｃのエッジと衝突することなく硬性表面１０ｃまで表面間ギャップ１２を横切って搬送されることができる。
【００４７】
図５は、本発明のいくつかの実施態様に従って、図４内に示される圧力の印加の変形例に関して略図で例示する。薄い対象物１４が、表面間ギャップ１２を横切って、硬性表面１０ａから硬性表面１０ｃまで矢印２０の方向に搬送されている。付加的な硬性表面１０ｂが、表面間ギャップ１２の前に設けられる。付加的な硬性表面１０ｂに適用される、流体クッション構成２６において、外へ向かう圧力噴射が支配する。流体クッション構成２４ａが、硬性表面１０ｂに対して遠位である硬性表面１０ａのセクションに加えられる。流体クッション構成２４ａでは、外へ向かう圧力噴射が支配する。流体クッション構成２４ｂが、硬性表面１０ｂに近い硬性表面１０ａのセクションに加えられる。流体構成２４ｂでは、内部への真空排出圧が支配する。薄い対象物１４の持ち上げられたセクション１４ａは、硬性表面１０ｂ上の流体クッション構成２６の上にある。正味の外へ向かう噴射が、硬性表面１０ｂから持ち上げられたセクション１４ａを遠ざける傾向がある。流体クッション構成２６の外へ向かう噴射と流体クッション構成２４ｂの内部への排出の組合せが、薄い対象物１４にトルクを加えることができる。加えられたトルクは、引かれたセクション１４ｂを硬性表面１０ａの方へ引っ張ると共に、硬性表面１０ｂから薄い対象物１４の持ち上げられたセクション１４ａを遠ざける傾向があることができる。このように、薄い対象物１４の先端１６は表面間ギャップ１２より上に上昇させられることができる。したがって、先端１６の重量が先端１６に下方へ曲がらせるかもしれないとはいえ、先端１６は硬性表面１０ｃのエッジと衝突することなく硬性表面１０ｃまで表面間ギャップ１２を横切って搬送されることができる。
【００４８】
図６は、本発明のいくつかの実施態様に従って、図５内に示される圧力の印加の変形例に関して略図で例示する。表面間ギャップ１２を横切って矢印２０の方向に薄い対象物１４を搬送するために、付加的な硬性表面１０ｂが設けられる。外へ向かう流体噴射が支配する、流体クッション構成２６が、付加的な硬性表面１０ｂに適用される。しかしながら、図５内に例示される構成では流体クッション構成２４ａおよび２４ｂが単一の硬性表面に適用されるのに対して、図６内に例示される構成では、流体クッション構成２４ａおよび２４ｂは別々の硬性表面１０ａおよび１０ｄに適用される。硬性表面１０ａに適用される、流体クッション構成２４ａは、優位な外へ向かう噴射圧力を含むことができるかまたは外へ向かう圧力を散在する真空を含むことができる。硬性表面１０ｄに適用される、流体構成２４ｂでは、内部への流体排出が支配する。薄い対象物１４の持ち上げられたセクション１４ａは、硬性表面１０ｂ上の流体クッション構成２６の上にある。正味の外へ向かう噴射が、硬性表面１０ｂから持ち上げられたセクション１４ａを遠ざける傾向がある。流体クッション構成２６の外へ向かう噴射と流体クッション構成２４ｂの内部への排出の組合せが、トルクを薄い対象物１４に加える。加えられたトルクは、引かれたセクション１４ｂを硬性表面１０ａの方へ引っ張ると共に、硬性表面１０ｂから薄い対象物１４の持ち上げられたセクション１４ａを遠ざける傾向がある。このように、薄い対象物１４の先端１６は表面間ギャップ１２より上に上昇させられることができる。したがって、先端１６の重量が先端１６に下方へ曲がらせるかもしれないとはいえ、先端１６は硬性表面１０ｃのエッジと衝突することなく硬性表面１０ｃまで表面間ギャップ１２を横切って搬送されることができる。
【００４９】
代わりとして流体クッション構成を、ギャップをこえて薄い対象物の先端を持ち上げるように構成するよりはむしろ、流体クッションが、本発明のいくつかの実施態様に従って、薄い対象物の剛性を増大するように構成されることができる。薄い対象物の剛性を増大することは、薄い対象物の曲げを減少させることができる。薄い対象物の曲げを減少させることは、その先端上の対象物の重量の影響を減少させることができる。硬性支持面に向けての先端の曲げはしたがって、減少させられることができ、先端が衝突なしでギャップを横切って搬送されることを可能にする。
【００５０】
薄い対象物の剛性を増大するひとつの方法は、対象物を波形にすることである。例えば、対象物が搬送される方向と平行して向けられる波型形状の隆起および溝によって、対象物は長手方向に波形にされることができる。図７Ａは、本発明のいくつかの実施態様に従って、可撓性の対象物上に長手方向波型形状を設ける、圧力および真空のパターンの適用の模式的な平面図を示す。薄い対象物１４は、表面間ギャップ１２を横切って、硬性表面１０ａから硬性表面１０ｃまで矢印２０の方向に搬送されている。流体クッション構成２８が、硬性表面１０ａに適用される。図７Ａにおいて、「Ｐ」は加圧流体の外へ向かう噴射の印加を示し、および、「Ｖ」は内部への真空流れによる排出の印加を示す。パターンの端のドットは、圧力および真空の印加のパターンが示された領域を越えて続くことができることを示す。流体クッション構成２８の外へ向かう圧力噴射の行が、薄い対象物１４の平行ストリップを上方へ押す傾向があることができる。同様に、流体クッション構成２８の内部への真空流れの行が、薄い対象物１４の平行したストリップを下方へ引く傾向があることができる。外へ向かうおよび内部への流れの繰り返す行の周期的なパターンは薄い対象物１４上の隆起および溝の周期的なパターンを形成することができ、したがって、薄い対象物１４を波形にする。図７Ｂは、図７ａ内に示される圧力および真空のパターンによって形成される波形の可撓性の対象物の模式的な前面断面である。断面は、薄い対象物１４が長手方向隆起および溝を備えた波形にされることを示す。対象物１４の波型形状は溝に沿って、すなわち長手方向に、曲げに対するその抵抗を増大することができる。曲げに対する抵抗は、表面間ギャップ１２を横切って対象物１４を搬送することを可能にすることができる。
【００５１】
図８は、本発明のいくつかの実施態様に従って、図７Ａ内に示される圧力および真空の印加の変形例の模式的な平面図を示す。流体クッション構成３０が、硬性表面１０ａに適用される。流体クッション構成３０は、周期的なパターンで外へ向かう圧力流れおよび内部への真空流れを加える。例えば、このパターンは交互の外へ向かう圧力流れおよび内部への真空流れのダイヤモンドパターンであることができる。この設けられたパターンは、薄い対象物１４上に隆起および凹部の類似したパターンを設けることができる。薄い対象物１４上の隆起および凹部の周期的なこの種のパターンの組付けは、薄い対象物１４の剛性を増大することができる。薄い対象物１４の剛性を増大することは、表面間ギャップ１２を横切って薄い対象物１４を搬送することを可能にすることができる。
【００５２】
本発明の実施態様は、支持される薄い対象物の歪みを減少させるために非接触支持面の流体クッションの構成を調整するように利用されることができる。例えば、流体クッションの構成が支持される対象物のエッジまたは角の曲げを減少させるように調整されることができる。この種の調整は、加圧流体の外へ向かう噴射流れを形成する圧力ポートのおよび流体の内部への排出流れを形成する真空吸引ポートの分布を調整することを含むことができる。この種の調整は、また、ポートの位置に従って各さまざまな圧力および真空吸引ポートを通して圧力または外へ向かうもしくは内部への流れの速度を調整することを含むことができる。この種の調整は、多大な曲げまたは他の歪みなしで薄い可撓性の対象物の全ての部分を支持することが可能である流体クッションを形成するために利用されることができる。多大な歪みを解消することは、それが流体クッション上で支持されている間、対象物に加えられるプロセスの結果を改善することに貢献することができる。およそ大気圧力の排出ポートの分布は、長い排出スリットの必要性を減少させるかまたは解消することによって流体クッションの不連続性を減少させることができる。
【００５３】
図９Ａは、矩形のマトリックスの形状で配置される流体ポートを備えた硬性表面のセクションを表す。図９Ｂは、千鳥状のマトリックスパターンの形状で配置される流体ポートを備えた硬性表面のセクションを表す。図９Ｃは、多孔質表面の上に分配されるポートを備えた硬性表面のセクションを表す。図９Ａ、図９Ｂおよび図９Ｃは、矩形の対象物の角を支持することができる硬性表面１０のセクションを示す。硬性表面１０の各ポート３２は、外側に流れる加圧流体噴射の供給源にまたは排出真空源に接続されることができる。圧力および真空のおよそ均一な分布は、平坦な対象物の中間のセクションの下におよそ均一な流体クッションを形成することができる。排出ポート３４は、およそ大気圧である。平坦な対象物のエッジで、しかしながら、エッジに対するポート３２の非等方性の分布は、流体クッションのつり上げ強度の局所的減少に結びつくかもしれない。例えば、矩形の対象物のエッジ３６で、エッジの重量はそれに硬性表面１０の方へたるませるかもしれない。他の列に対して列３２ａ内のポートを通して平均の外へ向かう圧力または流れを増大することは、エッジ３６のたるみを減少させるかもしれない。同様に、矩形の対象物の角３８がたるむかもしれない。ポート３２ｂを通して加圧流体の（表面上の他の圧力ポートに対して）増大された大きな外へ向かう流れを形成しておよびポート３２ｃを通して減少した内部への流れを形成することが、角３８のたるみを減少させるかもしれない。
【００５４】
場合によっては、空気ハンマ効果のような動的効果が、起こるかもしれない。例えば、動的効果が角３８で起こる場合、ポート３２ｂを通して流れの圧力を調整することは動的効果を減少させるかまたは解消するかもしれない。
【００５５】
この明細書内に記載される実施態様および添付の図の記述が、本発明のより良い理解の用途にだけ、その有効範囲を限定することなく、役立つことが明らかでなければならない。
【００５６】
また、当業者が本願明細書を読み込んだ後に、添付の図および上記の記載されている実施態様に対して、調整または修正を行うことができ、それが本発明によってなお包含されることが明らかでなければならない。
【符号の説明】
【００５７】
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ  硬性支持表面
１２  表面間ギャップ
１４  対象物
１４ａ  持ち上げられたセクション
１４ｂ  引かれたセクション
１５  クッションスペース
１６  先端
１８  流体流れ矢印
２０  矢印
２２  突出部
２４、２４ａ、２４ｂ、２６、２８、３０  流体クッション構成
３２、３２ｂ、３２ｃ  ポート
３４  排出ポート
３６  エッジ
３８  角
９０ｂ  非接触支持プラットフォームシステム
９１  硬性非接触支持面
９２  圧力流量制限器
９２ａ  圧力ノズル
９２ｂ  エッジ圧力ノズル
９２ｃ  フィンなしノズル
９２ｄ  流量制限器
９３ａ、９３ｂ  流れ制限フィン
９４  真空流量制限器
９４ａ  真空吸引ポート
９５  流体クッション
９６  圧力マニホールド
９６ａ  圧力源
９６ｂ  付加圧力源
９７  真空マニホールド
９７ａ  真空源
５００  対象物
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【国際調査報告】
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