(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを受け取り他の場所に移すワーク搬送装置であって、
前記ワークを載せて保持するためのアームと、
前記アームに誘起される電荷量を測定することにより、前記ワークの帯電状態を検出するワーク帯電状態検出手段と、
前記ワーク帯電状態検出手段により測定された前記アームに誘起される電荷量と、前記ワークおよびそのワークが載置されている部位の少なくとも一方の帯電状態と、の対応をとった対応データに基づき、前記ワークおよびそのワークが載置されている部位、の少なくとも一方の帯電状態を割り出すワーク帯電状態割出手段とを備える、ワーク搬送装置。
【請求項２】
前記ワーク搬送装置は、前記アームの動作を制御する動作制御手段を備え、前記ワーク帯電状態割出手段は、前記動作制御手段から得た前記アームの動作の段階に応じて、前記ワークおよびそのワークが載置されている部位、の少なくとも一方の帯電状態を割り出す、請求項１に記載のワーク搬送装置。
【請求項３】
前記ワーク搬送装置は、前記ワーク帯電状態割出手段による前記ワークの帯電の値が許容値を超えたとき、警戒信号を発する警戒信号発動手段を備える、請求項１または請求項２に記載のワーク搬送装置。
【請求項４】
前記搬送装置は、前記アームの電位がゼロとなるように、前記アームとアース線とを接続するアース接続手段を備える、請求項１〜３のいずれかに記載のワーク搬送装置。
【請求項５】
前記ワークが液晶基板であり、前記ワーク搬送装置が液晶基板搬送装置である、請求項１〜４のいずれかに記載のワーク搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、（ａ）ワーク、（ｂ）ワークが置かれる装置または（ｃ）ワークを搬送する装置、の帯電状態を測定する手段を有するワーク搬送装置に関し、より具体的には、（ａ）液晶基板、（ｂ）液晶基板が置かれる装置または（ｃ）液晶基板を搬送する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置用の基板の搬送装置として、図１３に示すような例が開示されている（特開平6-222563号公報）。液晶基板１０１の帯電量を測定するために、搬送装置の外部に表面電位センサ１１１を設置して、搬送装置が搬送アーム上に液晶基板を保持して表面電位センサの下を通過する際に基板の表面電位を測定する構造となっている。また、液晶基板を収納するカセットなどにおいても、同様に、表面電位センサを設置して、基板の帯電状態を測定することが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
液晶表示装置の製造に際し、液晶基板が静止状態で載置される部位、また液晶基板を移動させる装置として、次のものを例示することができる。
（ａ）液晶基板を複数枚収納する、樹脂または金属で作製されたカセット
（ｂ）液晶基板を位置決めするための位置決め部
（ｃ）処理装置で加工するために液晶基板を固定するテーブル
（ｄ）搬送用ロボット
（ｅ）ローラー
最近は、特に搬送用ロボットが多用される傾向にある。上述の液晶基板の表面電位を測定する搬送装置では、基板の帯電状態を検出するため、基板表面の上方に表面電位センサを配置し、基板の表面電位を直接測定する。基板の電位を直接測定するためには、表面電位センサを基板表面に近づける必要がある。しかし、基板の受け渡し位置などで、基板表面に近接する位置の表面電位センサと、搬送装置とが干渉する可能性があるので、他の測定方法が必要とされる。
【０００４】
また、搬送中の液晶基板が載置される部位、または液晶基板を搬送する部位の帯電状態を測定するには、測定箇所ごとに表面電位センサを設置する必要がある。また、カセットのように収納されている液晶基板の帯電状態を測定する場合には、液晶基板の表面の上方に表面電位センサを取り付けることができないので、カセットの側面から測定する必要がある。この側面からの測定のために、測定の精度が低下する。さらに、液晶基板に用いられるカセットには、通常、２０枚程度の液晶基板が収納されるので、カセットの高さは、液晶基板の大きさに応じて、３００ｍｍ〜１０００ｍｍ程度となる。このため、すべての液晶基板の電位を測定するには、非常に多くの、たとえば１０個以上の表面電位センサが必要となる。液晶表示装置の製造工場で、カセットが置かれている位置は非常に多くあり、そのすべてにおいて基板の帯電状態を把握するのは困難である。
【０００５】
そこで、本発明は、液晶基板などのワークを直接の測定対象とすることなく、少ない数の測定装置の設置により多くのワークの帯電状態を効率よく正確に割り出すことができる装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のワーク搬送装置は、ワークを受け取り他の場所に移すワーク搬送装置であって、ワークを載せて保持するためのアームと、アームに誘起される電荷量を測定することにより、ワークの帯電状態を検出するワーク帯電状態検出手段とを備える。さらに、ワーク帯電状態検出手段により測定されたアームに誘起される電荷量と、ワークおよびそのワークが載置されている部位の少なくとも一方の帯電状態と、の対応をとった対応データに基づき、ワークおよびそのワークが載置されている部位、の少なくとも一方の帯電状態を割り出すワーク帯電状態割出手段を備える（請求項１）。
【０００７】
この構成により、ワークの電位を直接的に測定しなくても、アームに生じる静電誘導などの現象に基き、ワークの帯電状態を知ることができるようになる。このため、ワークに測定手段を近づける必要がなくなり、ワークの搬送手段と測定手段とが干渉することがなくなる。また、工場内のワークのすべての流れに測定手段を設けずに、多くのワークの流れが合流する特別な地点のワーク搬送装置にのみアーム測定手段を設けるだけでよくなる。この結果、少ない測定手段の配置により効率的に多くのワークの帯電状態を把握することが可能となる。さらに、たとえばカセットに載置されたワークの電位を狭い場所で無理に測定する必要がなくなり、精度の悪い測定をしなくてもよくなる。
【０００８】
なお、上記のアームを構成する材料は、導電体でも、導電体と絶縁体との複合材料でも何でもよい。ワーク搬送装置はワーク搬送ロボットを含む広い概念である。
【００１０】
ワークの電位などを直接的に測定しないので、アームに誘起される電荷量からワークの電位を割り出す手段が必要である。このワークの電位を割り出す手段の中には、あらかじめ、アームに生起する静電誘導などの電荷量やワークの電位などとの対応をとった対応（較正）データなどが含まれる。また、この対応（較正）データは、実測データでなく、同様の内容をシミュレートした計算データで置き換えてもよい。上記のワーク帯電状態割出手段とアームに誘起される電荷量を照合させて、ワークまたはワークが載置されている部位、たとえばカセット内の帯電状態を知ることが可能となる。
【００１１】
上記本発明のワーク搬送装置は、アームの動作を制御する動作制御手段を備え、ワーク帯電状態割出手段は、動作制御手段から得たアームの動作の段階に応じて、ワークおよびそのワークが載置されている部位、の少なくとも一方の帯電状態を割り出すことができる（請求項２）。
【００１２】
アームの測定からワークの帯電状態を割り出すためには、アームの周囲の環境がどのようなものか分っていることが重要である。すなわち、アームの位置が、ワークのみを載貨しているのか、カセット内に挿入されただけでワークを載貨していない状態か、またはカセット内でワークを載貨した状態か、ワークを載貨してカセットから外に引き出された状態かを知る必要がある。動作制御手段により、アームの環境を容易に知ることができ、カセットまたはカセットが載置されている部位の帯電状態を、区別して精度よく割り出すことができる。
【００１３】
上記本発明のワーク搬送装置では、ワーク帯電状態検出手段がアームとグランドとの間に流れる電気量を測定する電気量測定手段を備えることができる。
【００１４】
アームは導電体を含むため、静電誘導などにより電荷が誘起される。この静電誘導の際にグランドとの間で電流（電荷）が流れる。この電流または電荷を測定することにより、アームの電位を知り、さらに、ワークやワーク載置部位の帯電状態を知ることが可能になる。
【００１５】
上記本発明の参考例としてのワーク搬送装置は、ワーク帯電状態検出手段がアームの電位を測定する電位測定手段を備えることができる。アームの電位を知ることによっても、当然、ワークやワーク載置部位の帯電状態を知ることが可能になる。
【００１６】
上記本発明のワーク搬送装置は、ワーク帯電状態割出手段によるワークの帯電の値が許容値を超えたとき、警戒信号を発する警戒信号発動手段を備えることができる（請求項３）。
【００１７】
この警戒信号により、ワークと逆の電荷を散布するイオナイザによって中性化したり、帯電原因の探知と除去を行なうことが可能となる。これらの警戒信号に基いて、当然、イオナイザ等の起動を自動化することができる。
【００１８】
上記本発明のワーク搬送装置は、アームの電位がゼロとなるように、ワーク移送手段とアース線とを接続するアース接続手段を備えることができる（請求項４）。
【００１９】
アームの初期電位を明確にするために、アームの電位などを測定する前にアームをゼロボルトにする場合がある。このような場合に、上記アース接続手段によりアームを直ちに接地電位にすることができる。この結果、測定精度を向上させて、ワークの帯電状態の把握を正確にすることができる。
【００２０】
上記本発明のワーク搬送装置では、ワークが液晶基板であり、このワーク搬送装置が液晶基板搬送装置であることができる（請求項５）。
【００２１】
この構成により、液晶基板の搬送ロボットのアームに誘起される電荷量を測定することにより液晶基板の帯電状態を知り、必要な対策をとることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
次に、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。
【００２３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における液晶基板搬送装置の構成を示す図である。この液晶基板搬送装置は、本発明の根幹をなすアームの電位やグランドとの間で流れる電荷量を測定することにより、液晶基板の帯電状態を知ることができるか否かの検証を行う装置である。図１において、カセット２０に液晶基板１が載置されている。この液晶基板には、表面電位センサ１１ａが液晶基板の表面近くに配置され、表面電位計１１に接続されている。この表面電位センサ１１ａは、アームについてのデータと対応づけるための測定手段であって、本来の本発明の搬送装置に含んでもよいが、必須ではない。
【００２４】
また、アーム３はグランド５と接続され、その間に微少電流計（電荷量計）４が配置され、アームとグランドとの間を流れる電荷を測定する。この微少電流計が、アームに誘導される電荷量や電位を測定するアームについての測定手段に該当する。上記の表面電位と電荷（電流）とは、経時的に記録されるようになっている。
【００２５】
図２（ａ），（ｂ），（ｃ）は、カセット２０に載置されている液晶基板１に向かって、アーム３が接近し、液晶基板１をリフトアップするまでの動作を３段階に区切って示している。図２（ａ）は、カセット内の液晶基板１に１ｋＶの電圧を印加した段階Ｓ１であり、図２（ｂ）は、カセット内にアーム３を挿入した段階Ｓ２であり、図２（ｃ）は、アームをリフトアップして液晶基板を載貨した段階Ｓ３を示す。
【００２６】
図３は、Ｓ１〜Ｓ３までの液晶基板の表面電位と、アームとグランドとの間に流れた電荷量と、の時間推移を示す図である。この図によれば、各段階ごとに基板表面電位と上記電荷量との間に非常によい相関があることが分る。したがって、アームとグランドとの間に流れる電荷量を測定することにより、この図に基いて、液晶基板の表面電位を高い精度で割り出すことができる。このため、搬送装置と測定装置との間に干渉を生じることなく、液晶基板の帯電状態を測定することが可能となる。また、アームとグランドとの間の電荷の流れを測定する電荷計（電流計）は、液晶表示装置の製造工場などにおいて、液晶基板の流れが合流する搬送ロボットに配置すれば、少ない測定装置で効率よく多くの液晶基板の帯電状態を把握することができる。
【００２７】
図４は、実施の形態１の参考例としての液晶基板搬送装置を示す図である。この図によれば、液晶基板１には表面電位計（Ｉ）の測定センサ１１ａが配置され、アーム３には表面電位計（ＩＩ）の測定センサ１１ａが配置されている。この装置は、アームの表面電位から液晶基板の表面電位が精度よく割り出すことができるかを検証するために設けた装置である。
【００２８】
図５は、、図２に示したアームとカセットとの３段階Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を含んで、液晶基板の表面電位とアームの表面電位との時間推移を示す図である。この図によれば、各状態ごとに基板表面電位とアームの表面電位との間に非常によい相関があることが分る。したがって、アームの表面電位を測定することにより、この図に基いて、液晶基板の表面電位を高い精度で割り出すことができる。このため、搬送装置と測定装置との間に干渉を生じることなく、液晶基板の帯電状態を割り出すことが可能となる。また、アームの表面電位計は、液晶表示装置の製造工場などにおいて、液晶基板の流れが合流する搬送ロボットに配置すれば、少ない測定装置で効率よく多くの液晶基板の帯電状態を把握することができる。
【００２９】
（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２における液晶基板搬送装置を示す図である。搬送装置２のアーム３の上に液晶基板１を吸着させ、または機械的に保持することにより、液晶基板１を搬送する。また、この搬送装置には、電流計４とコントローラ７、およびアーム３と電流計４とコントローラ７とグランド５とを接続する接続配線が設けられている。
【００３０】
次に、図７を用いてステージ８に固定された液晶基板１をカセット１０に収納する際の動作について説明する。
（ａ）まず、ステージ８からリフトアップピン９で液晶基板１を持ち上げ、搬送装置２のアーム３を液晶基板１と、ステージ８との間に挿入する。
（ｂ）次に、アーム３に液晶基板を吸着させ、アーム駆動部２３の作用によってアームを引き戻す。
（ｃ）搬送装置を回転し移動させた後、アーム駆動部２３がカセット内にアームを挿入させ、液晶基板の吸着を解除する。さらに、カセット１０内に液晶基板を収納させて、アームを引き戻す。
【００３１】
アーム駆動部２３がアーム３に上記と逆の動作をさせて、同様に、カセット１０内に収納した液晶基板１を取り出して、ステージ上８に搬送することも可能である。なお、アーム３とアーム駆動部２３とが、ワーク移送手段または液晶基板移送手段の主要部を構成する。
【００３２】
アーム３は、外部と電気的に絶縁され、（ａ）導電性材料または、（ｂ）導電性材料と絶縁性材料との複合物でできている。（ａ）導電性材料としては、例えば、アルミ、ステンレス鋼、金属材料、カーボン強化材料のような導電性樹脂、導電性セラミック、金属とセラミックとの複合導電性材料などを例示することができる。また、絶縁性材料としては、アルミナのような絶縁性セラミック材料、エポキシ樹脂のような絶縁性樹脂材料、ガラス繊維等を例示することができる。
【００３３】
上記のアーム３は、アーム３とグランド（以下、ＧＮＤ）５との間に流れる電流値を測定する電流計６を通じてＧＮＤに接続されている。
【００３４】
なお、上記の電流計６は、クーロンメータ、電力計、または抵抗と電圧計とを組み合わせて流れた電気を累積的に検出できる測定器であってもよい。図７に示すように、ステージ８の上にリフトアップされた液晶基板１を搬送するために、アーム３をステージ８と液晶基板と間に挿入すると、液晶基板の帯電量に応じてアーム３とＧＮＤ１１との間に電流が流れる。このため、流れた電気量を検出する手段により検出し、その値を基にして搬送する基板の帯電状態を割り出すことができる。ここで、アームをステージと液晶基板との間に挿入することは、電気的には、液晶基板にアームを近づけることを意味し、アームが液晶基板に接触してもよい。
【００３５】
カセット内に収納されている基板を取り出す場合には、上記と同様に、ハンドリングアームをカセットに挿入した際に流れる電気量、基板受け渡し時に流れる電気量、カセットからアームを引き出すときに流れる電気量、を基にして基板およびカセット内の帯電状態を割り出すことができる。
【００３６】
図８は、実施の形態２の参考例としての液晶基板搬送装置の構成図である。実施の形態２における図６の液晶基板搬送装置と相違する点は、アーム３の電位を測定するために、表面電位計１１のセンサ１１ａが取り付けられていることである。図９に示すように、リフトアップした液晶基板を搬送するため、アーム３をステージ８と液晶基板１との間に挿入して、液晶基板１を受け取る。この液晶基板１の受け取りの際に、受け取った液晶基板が帯電している場合には、アーム３自身の表面電位が上昇し、その値を基に液晶基板の帯電量を検出することができる。
【００３７】
また、カセット内に収納された基板を取り出すため、アームをカセット３の内に挿入して液晶基板を引き出す場合、カセット内の基板が帯電していると、次の現象が生じる。すなわち、アームをカセット内に挿入すると、アームの表面電位が上昇する。この表面電位の上昇を基に、カセット内の帯電状態を割り出すことができる。
【００３８】
また、液晶基板をカセットから引き出した後のアーム３の表面電位を測定することにより、受け取った液晶基板の帯電状態を割り出すことができる。アーム３の初期電位を明確にするために、図１０に示すようなスイッチ１２を取り付けて、電位測定前にアームを接地電位（ゼロボルト）にすることが必要な場合がある。電位ゼロにするために、１ＭΩ〜１０００ＧΩの高抵抗値の抵抗を接続してもよい。高い抵抗を用いることにより、抵抗Ｒと容量Ｃとで決まる時定数ＣＲに応じてゆっくりとゼロＶにすることができる。
【００３９】
なお、図８に示す液晶基板搬送装置では、アーム３の電位を測定するため、表面電位計１１を用いたが、図１１に示すように、高入力インピーダンスの電圧計１３を用いることもできる。
【００４０】
図１２は、実施の形態２の参考例としての別の液晶基板搬送装置を示す図である。この液晶基板搬送装置では、アーム３の電位を測定するため、直接にアーム３の電位を測定するのではなく、アーム３から容量１５を介してグランド５に落としている。この容量１５から延長ケーブルにて延長した位置での電位を高入力インピーダンスの電位計または表面電位計で測定している点に特徴がある。
【００４１】
上記の実施の形態において検出したデータまたはデータに基いて発せられる警報等は、外部の装置を制御する制御装置、または処理工程を管理しているコンピュータまたは工場全体を管理しているＣＩＭ用コンピュータに出力して活用することができる。また、検出値が許容値を超えた場合には、イオナイザーと連動させて、静電気破壊および高電圧によるゴミの付着現象を防止することが可能となる。
【００４２】
上記において、本発明の実施の形態について説明を行なったが、上記に開示された本発明の実施の形態はあくまで例示であって、本発明の範囲はこれら発明の実施の形態に限定されない。
（ａ）アームの形状は、２本の板状の突出部に限定されず、ワークを載せて安定に保持できるように、突き出すように延びていれば、１本でも３本でも本数によらず該当する。
（ｂ）アームを構成する材料は、導電体でも、導電体と絶縁体との複合体でも、何でもよい。
（ｃ）アームに誘起される電荷量は、主に静電誘導現象で誘起されるが、アームやアームが載置されている部位の帯電状態を知ることができる現象であれば、上記の測定対象に限定されることはない。
（ｄ）搬送装置は、搬送ロボットでもよい。
【００４３】
本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【００４４】
【発明の効果】
本発明の液晶基板搬送装置によれば、液晶基板の搬送装置において、液晶基板を搬送するアームとグランドとの間を流れる電荷量を検出することにより、液晶基板、その載置部位または搬送装置の載置部位の帯電状態を割り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１における液晶基板搬送装置を示す図である。
【図２】  液晶基板と液晶基板搬送装置のアームとの位置関係を示す図である。（ａ）は液晶基板に１ｋＶの電圧を印加して、アームがカセット外部に位置する段階、（ｂ）はアームをカセット内に挿入した段階、（ｃ）はアームをリフトアップして液晶基板を載貨した段階を示す。
【図３】  図１の装置における測定結果を示す図である。
【図４】  実施の形態１の参考例としての液晶基板搬送装置を示す図である。
【図５】  図４の装置における測定結果を示す図である。
【図６】  本発明の実施の形態２における液晶基板搬送装置を示す図である。
【図７】  本発明の実施の形態２における別の液晶基板搬送装置を示す図である。
【図８】  実施の形態２の参考例としての液晶基板搬送装置を示す図である。
【図９】  図８の液晶基板搬送装置の使用を示す図である。
【図１０】  実施の形態２の参考例としての液晶基板搬送装置において、スイッチ付きアース線を設けた図である。
【図１１】  実施の形態２の参考例としての液晶基板搬送装置において、アームの表面電位の測定に高入力インピーダンスの電圧計を設けた液晶基板搬送装置を示す図である。
【図１２】  実施の形態２の参考例としての液晶基板搬送装置において、アームの電位の測定に延長ケーブルを設けて延長地点で高入力インピーダンスの電圧計を設けた液晶基板搬送装置を示す図である。
【図１３】  基板の帯電状態を測定するために基板の表面電位を直接測定する従来の装置を示す図である。
【符号の説明】
１  液晶基板、２  搬送装置（ロボット）、３  アーム、４，６  電流計、５  グランド、７  コントローラ、８  ステージ（一方の載置部位）、９  リフトアップピン、１０  カセット、１１  表面電位計、１１ａ  表面電位センサ、１２  スイッチ、１３  電圧計（高入力インピーダンス）、１４  延長ケーブル、１５  容量、２０  カセット、２２  記録計、２３  アーム駆動部。
【図１】
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【図２】
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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７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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