(57)【要約】【課題】非常に簡易な機構で基板と搬送機構の接触面を最低限に抑えた基板搬送を可能とする搬送方法、搬送装置を提供すること。【解決手段】基板１０４が供給される前は、搬送方向の上流端に位置する複数組の一対のローラ１０５は離間しており、基板１０４が供給されると、ローラ移動機構１０２は複数組の一対のローラ１０５を接近させる。これにより小径部１０５Ａと端面１０５Ｂとの角部に基板１０４の２辺が当接し、２辺の中間に位置する基板１０４の箇所が２辺に対して上方に変位した基板１０４の湾曲状態が形成される。ローラ回転機構は、複数組の一対のローラ１０５を、基板１０４を搬送方向に搬送させる方向に回転させる。基板１０４は複数組の一対のローラ１０５により湾曲した状態で搬送される。【選択図】図２
2016207848.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する２辺を有する基板の搬送方法であって、
前記２辺の中間に位置する前記基板の箇所を、前記２辺に対して前記基板の厚さ方向に変位させることで前記基板を湾曲させ、この湾曲させた状態を維持しつつ前記基板を搬送する、
ことを特徴とする基板の搬送方法。
【請求項２】
前記基板を、前記２辺の延在方向に沿って搬送させる、
ことを特徴とする請求項１記載の基板の搬送方法。
【請求項３】
前記基板を、前記２辺の延在方向と直交する方向に沿って搬送させる、
ことを特徴とする請求項１記載の基板の搬送方法。
【請求項４】
前記基板の厚さ方向の両端に位置する２つの面のうちの一方の面は上方に向けられ、
前記基板を湾曲させた状態において、前記２辺の中間に位置する前記基板の箇所は、前記２辺に対して上方に変位している、
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載の基板の搬送方法。
【請求項５】
互いに対向する２辺を有する基板をそれら２辺の延在方向に沿って搬送させる基板の搬送装置であって、
前記搬送方向と直交する方向において互いに同軸上に対向配置され前記搬送方向に間隔をおいて複数組配置された一対のローラと、
前記搬送方向の上流端に位置する複数組の前記一対のローラのうちの少なくとも一方のローラを他方のローラに対して接近離間する方向に移動させるローラ移動機構と、
前記複数組の一対のローラを、前記基板を前記搬送方向に搬送させる方向に回転させるローラ回転機構とを備え、
前記ローラは、小径部と、前記小径部から起立する端面を有する大径部とを備え、
前記搬送方向の上流端に位置する複数組の前記一対のローラを除いた残りの前記一対のローラの間隔は、前記小径部と前記端面との角部に前記２辺が当接し前記２辺の中間に位置する前記基板の箇所が前記２辺に対して上方に変位した前記基板の湾曲状態が形成される寸法で配置されている、
ことを特徴とする基板の搬送装置。
【請求項６】
前記基板の下方から基板に向けて気体を噴射する気体噴射機構をさらに備える、
ことを特徴とする請求項５に記載の基板搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示パネルなどの製造に用いられるカラーフィルタ基板等のガラス基板、プリント基板等の各種板状枚葉基板(以下、基板とする)を搬送する基板の搬送方法および搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、基板搬送は、一本の軸に複数個のローラが軸方向に配置した搬送ローラを搬送方向に対して複数本並べ、全搬送ローラの軸を同方向に回転させた水平搬送が主流である。
【０００３】
しかしながら、例えばプリント基板のように、両面に回路パターンを形成した基板の搬送においては、少なくとも片面は搬送ローラに接触し、ローラ痕やローラ表面からの塵の付着などによって品質不良になる恐れがある。
【０００４】
この上記問題を解決するために、搬送ローラなど使用せず、気体や液体などの流体の流れにより発生する圧力を利用して基板を浮上させて、物理的な接触なく搬送・移戴する基板搬送装置が開発されている(特許文献１)。この技術は、基板の裏面と搬送装置面との間に流体の流れを発生させ、その領域の圧力を大気圧よりも少し高めに維持することにより、基板を浮上させるというものである。
【０００５】
この技術は、物理的な接触がないという点で非常に優れた技術であるが、搬送装置自体の規模が大きく、基板の浮上に利用される流体の制御などが難しい。
また、基板の下面側に流体の流れを発生させる必要があるため、例えば、ガラス基板の洗浄工程では、元来存在しているガラス基板裏面に付着する微粒子の除去など、基板裏面側に表面と同様のプロセス処理を行うことが不可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−１８６３２５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記従来の問題を解決するもので、非常に簡易な機構で基板と搬送機構の接触面を最低限に抑えた基板搬送を可能とする搬送方法、搬送装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、互いに対向する２辺を有する基板の搬送方法であって、前記２辺の中間に位置する前記基板の箇所を、前記２辺に対して前記基板の厚さ方向に変位させることで前記基板を湾曲させ、この湾曲させた状態を維持しつつ前記基板を搬送することを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、前記基板を、前記２辺の延在方向に沿って搬送させることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、前記基板を、前記２辺の延在方向と直交する方向に沿って搬送させることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、前記基板の厚さ方向の両端に位置する２つの面のうちの一方の面は上方に向けられ、前記基板を湾曲させた状態において、前記２辺の中間に位置する前記基板の箇所は、前記２辺に対して上方に変位していることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、互いに対向する２辺を有する基板をそれら２辺の延在方向に沿って搬送させる基板の搬送装置であって、前記搬送方向と直交する方向において互いに同軸上に対向配置され前記搬送方向に間隔をおいて複数組配置された一対のローラと、前記搬送方向の上流端に位置する複数組の前記一対のローラのうちの少なくとも一方のローラを他方のローラに対して接近離間する方向に移動させるローラ移動機構と、前記複数組の一対のローラを、前記基板を前記搬送方向に搬送させる方向に回転させるローラ回転機構とを備え、前記ローラは、小径部と、前記小径部から起立する端面を有する大径部とを備え、前記搬送方向の上流端に位置する複数組の前記一対のローラを除いた残りの前記一対のローラの間隔は、前記小径部と前記端面との角部に前記２辺が当接し前記２辺の中間に位置する前記基板の箇所が前記２辺に対して上方に変位した前記基板の湾曲状態が形成される寸法で配置されていることを特徴とする。
請求項６記載の発明は、前記基板の下方から基板に向けて気体を噴射する気体噴射機構をさらに備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明による基板の搬送方法、搬送装置によれば、基板と搬送機構の接触面を最低限に抑えた状態で搬送が簡易に可能となる。その結果、従来の方法に比べ、装置の規模が大幅に小さくなり、装置コストが抑制される。また、上面凸形状に寄与する機構が基板側面に存在するため、基板下面からのプロセス処理の際に障害がなく、両面とも同様のプロセス処理が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】基板搬送装置の説明図で（Ａ）は基板が搬送装置の上流端に供給された状態の搬送装置の平面図、（Ｂ）は同断面側面図である。
【図２】基板搬送装置の説明図で（Ａ）は供給された基板を湾曲させた状態の搬送装置の平面図、（Ｂ）は同断面側面図である。
【図３】ローラの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
まず、本発明における搬送方法を基板搬送装置と共に説明する。
図１に示すように、搬送装置は、複数組の一対のローラ１０５と、ローラ移動機構１０２と、ローラ回転機構と、気体噴射機構１０３とを備えている。
一対のローラ１０５は、基板１０４の搬送方向と直交する方向において互いに同軸上に対向配置され、搬送方向に間隔をおいて複数組配置されており、一対のローラ１０５の各回転軸１０５１は互いに切り離されている。
【００１５】
本実施の形態では、基板１０４の搬送方向の上流端に位置する複数組の一対のローラ１０５の間に基板設置部１０１が設けられている。すなわち搬送装置に基板１０４が供給される箇所に基板設置部１０１が設けられている。基板設置部１０１は、基板１０４を設置する役割である。基板１０４下面と基板設置部１０１の接触を最低限の接触にする場合においては、基板１０４の端部や側面のみ保持することが好ましく、基板１０４のできるだけ外側を４本の支持ピンで支える方法が好ましい。基板設置部１０１を４本の支持ピンで構成した場合、支持ピンを昇降可能に設け、支持ピンにより基板１０４を、一対のローラ１０５の小径部１０５Ａの上面を結ぶ想像線よりも上方の箇所で支持し、一対のローラ１０５間の間隔が、一対のローラ１０５の小径部１０５Ａ上に基板１０４の互いに対向する２辺が載置される寸法になった際に、支持ピンを下降させ、基板１０４の互いに対向する２辺を一対のローラ１０５の小径部１０５Ａ上に載置し、その後、一対のローラ１０５間の間隔を狭め、基板１０４を湾曲させるようにしてもよい。あるいは、支持ピンにより支持される基板１０４を、一対のローラ１０５の小径部１０５Ａの上面を結ぶ想像線よりも僅かに上方に位置させるように支持ピンの高さを設定しておき、一対のローラ１０５間の間隔を狭め、基板１０４を湾曲させ、基板１０４を支持ピンから離すようにしてもよい。
ただし、本発明においては、基板１０４の中央面に接触がないこと、基板１０４をローラ１０５を用いて押し込んで湾曲させる際に、ローラ１０５との干渉がないこと、基板１０４の湾曲変形を阻害しないことを満たしていれば、これに限定されるものではない。例えば、支持ピンを省略し、基板１０４の搬送方向の上流端に位置する複数組の一対のローラ１０５間の間隔を、一対のローラ１０５の小径部１０５Ａ上に基板１０４の互いに対向する２辺が載置される寸法で設定することで基板設置部１０１としてもよい。
【００１６】
ローラ移動機構１０２は、図２に示すように、基板１０４の搬送方向の上流端に位置する複数組の一対のローラ１０５のうちの少なくとも一方のローラ１０５を、他方のローラ１０５に対して接近離間する方向に移動させるものであり、基板１０４を湾曲させる役割を果たしている。本実施の形態では、ローラ移動機構１０２は、一対のローラ１０５の双方を、互いに接近離間する方向に移動するようにしている。
ローラ移動機構１０２は、搬送方向の上流端に基板１０４が供給される毎に、搬送方向の上流端に位置する複数組の一対のローラ１０５を接近離間させる。すなわち、基板１０４が供給される前は、複数組の一対のローラ１０５は離間しており、基板１０４が供給されると、複数組の一対のローラ１０５を接近させ、基板１０４を湾曲させる。複数組の一対のローラ１０５は、それぞれフレームで支持されており、複数組の一対のローラ１０５の接近離間は、それぞれアクチュエータによりフレームを接近離間する方向に移動することで行なわれる。
ローラ移動機構１０２は、一対のローラ１０５間の間隔を狭め、ローラ１０５と基板１０４が接触することで基板１０４を湾曲させる。その際に、基板１０４とローラ１０５の接点の位置が動かないことが好ましい。
【００１７】
そのために、ローラ１０５は基板１０４との接点が動きづらくなるように形成されている。
本実施の形態では、図３に示すように、ローラ１０５は、小径部１０５Ａと、小径部１０５Ａから直角に起立する端面１０５Ｂを有する大径部１０５Ｃとを備えている。そして、一対のローラ１０５間の間隔を狭めることで、小径部１０５Ａと端面１０５Ｂとの角部に基板１０４の２辺が当接し、２辺の中間に位置する基板１０４の箇所が２辺に対して上方に変位した基板１０４の湾曲状態が形成されるように構成されている。小径部１０５Ａの外周面に対して端面１０５Ｂが直角に近い角度を持つと、基板１０４の端面が小径部１０５Ａの外周面と端面１０５Ｂとの角部に固定されることで、基板１０４の自重による滑りを物理的に抑制する上で好ましい。小径部１０５Ａの外周面と端面１０５Ｂとの角部を鋭角にすると、基板１０４の２辺の上方への滑りを物理的に抑制する上でより好ましい。
【００１８】
ローラ１０５の形状は、その断面形状が直角に近い角を持ち、基板１０４の自重による滑りを物理的な支持で抑制する方法の場合、ローラ１０５と基板１０４の接点、つまり、ローラ１０５の材料の動摩擦係数は小さく、自重方向に滑り易い材料、例えばＵ−ＰＥなどを用いることが好ましい。これは、仮にローラ１０５と基板１０４との接点が上方にずれたとしても、基板１０４の自重による滑りによって、接点が元の位置に復帰しやすいためである。
【００１９】
搬送方向の上流端に位置する複数組の一対のローラ１０５を除いた残りの一対のローラ１０５の間隔は、小径部１０５Ａと端面１０５Ｂとの角部に基板１０４の２辺が当接し２辺の中間に位置する基板１０４の箇所が２辺に対して上方に変位した基板１０４の湾曲状態が形成される寸法で配置されている。すなわち、搬送方向の上流端に位置する複数組の一対のローラ１０５により、供給された基板１０４が湾曲され、上流端に位置する複数組の一対のローラ１０５を除いた残りの一対のローラ１０５によりこの基板１０４の湾曲した状態が維持されるように構成されている。本実施の形態では、基板１０４の厚さ方向の両端に位置する２つの面のうちの一方の面は上方に向けられ、基板１０４を湾曲させた状態において、２辺の中間に位置する基板１０４の箇所は、２辺に対して上方に変位している。なお、基板１０４の処理の種類によっては、基板１０４は、例えば、鉛直方向に搬送され、基板１０４を湾曲させた状態において、２辺の中間に位置する基板１０４の箇所は、２辺に対して水平方向に変位することになる。すなわち、基板１０４の搬送方向は、水平方向や鉛直方向に限定されない。
ローラ回転機構は、複数組の一対のローラ１０５を、基板１０４を搬送方向に搬送させる方向に回転させるものである。
具体的には、搬送方向と直交方向に分割した軸１０５１にそれぞれローラ１０５を取着し、その軸１０５１をフレーム上に搬送方向に対して複数本並べた構成であって、ローラ１０５が設置されている軸１０５１に対して搬送方向に直交に伸びる軸１０５３を備え、ローラ１０５が設置されている軸１０５１と搬送方向に直交に伸びる軸１０５３は、マグネットギアが配置しており、それぞれの軸１０５１，１０５３のマグネットギア同士が近接している機構である。ローラ移動機構１０２によるローラ１０５の押し込みに関しては、ローラ１０５が設置されている軸１０５１と、搬送方向に直交に伸びる軸１０５３と、フレームとを含んだ機構全体を低速用モータで基板中央の方向へゆっくり動作させることで、ローラ１０５が基板中央に向けて基板１０４を押し込む。ローラ回転機構によるローラ１０５の回転に関しては、搬送方向に直交に伸びる軸１０５３をモータで回転駆動させることで、その駆動をマグネットギアを介して、ローラ１０５が設置されている軸１０５１に伝達し、搬送装置の全てのローラ１０５が基板１０４を搬送する方向へ同期して回転し基板搬送をおこなう。
したがって、本実施の形態では、ローラ１０５は、基板中央に向かって基板１０４を押し込む役割と、基板１０４を搬送させる役割を兼ねている。
【００２０】
ローラ移動機構１０２が、基板１０４を押し込む際のローラ１０５の押し込み速度は特に限定するものではないが、低速動作することが好ましい。これは、基板１０４へのストレスが軽減するからである。その速度は、基板１０４の材料特性やローラ移動機構１０２の材料特性や形状に依るところが大きいが、基本的には５ｍｍ／ｓｅｃ以下に抑えることが好ましい。
【００２１】
ローラ移動機構１０２を用いた基板側面の押し込みによって、基板１０４を上面凸形状へ湾曲させる量は可能な限り小さくすると良い。これは、湾曲させる量が大きい場合、ローラ１０５と基板１０４との接点において、湾曲から平らに戻ろうとする復元力によって、基板１０４とローラ１０５の接点が、自重方向と反対に動く作用が大きくなるからである。湾曲させる量としては、基板１０３のサイズ・材質・厚みにも関係するため、本発明では特に限定はするものではないが、基本的には、基板端部を基準にして、基板最上部が垂直方向に０ｍｍより大きく、１００ｍｍより小さいことが好ましい。
【００２２】
ローラ１０５による基板１０４の側面の押し込みは、必ずしも基板１０４の向かい合う２つの側面の外側からの押し込みでなく、基板１０４の少なくとも１つの側面の外側から、基板中央に向かって、ローラ移動機構１０２を用いて基板１０４の側面を押し込んでもよい。例えば、図２において、基板の向かい合う２つの側面の外側に存在する２つのローラ移動機構１０２のどちらか一方だけ、基板１０４を押し込むことができれば良い。その場合、予め、押し込みをおこなわず固定されるローラ移動機構１０２のローラ１０５の上に、基板１０４の１端面を保持し、もう１端面は、基板設置部１０１に保持する必要がある。そして、押し込みを行うローラ移動機構１０２を基板中央に向けて動作させ、基板１０４を押し込み湾曲させることができる。
【００２３】
気体噴射機構１０３は基板１０４下面から気体を噴射させるにより、上方向へ押し上げる役割である。気体噴射機構１０３には線状に気体を噴射できるスリットノズルを用いて、エアを噴射させるのが好ましい。その際には、フレームの側面とスリットノズルの長手方向が平行になるように設置をして、基板１０４の中央に向かってエアを噴射することが好ましい。
【００２４】
基板１０４の上面凸形状について、湾曲させる量を管理するために、接触式センサ、光学式センサ、超音波センサなどを具備することができる。とりわけ光学式センサは非接触、かつ、精度良く湾曲の量を管理できる。また、測定された湾曲の量は、ローラ移動機構１０２の押し込み量にフィードバックを行い、湾曲させる量の制御をおこなってもよい。
なお、本実施の形態では、一対のローラ１０５を回転させることで基板を湾曲させた状態で搬送させる場合について説明したが、基板を湾曲させた状態で搬送させる構造は種々考えられる。例えば、基板の２辺に沿ってベルト面を対向させつつ延在する一対のベルトを設け、この一対の互いに対向するベルト面に、ベルト面から直角に起立する突起をベルトの延在方向に延在させる。そして、基板１０４の搬送方向の上流端に位置する一対のベルトの背面に、軸心を上下方向に向けた回転可能な複数のローラを、ベルトの背面に対して離間接近可能に配置する。また、上流端に位置する一対のベルトを除いた残りの一対のベルトの間隔は、突起とベルト面との角部に基板１０４の２辺が当接し２辺の中間に位置する基板１０４の箇所が２辺に対して上方に変位した基板１０４の湾曲状態が形成される寸法に設定する。このような構成によれば、前記実施の形態と同様に、軸心を上下方向に向けた回転可能な複数のローラの移動により、基板１０４の搬送方向の上流端に位置する一対のベルトで基板１０４を湾曲させ、上流端に位置する一対のベルトを除いた残りの一対のベルトで基板を湾曲させた状態で搬送することができる。
また、本実施の形態では、基板を、基板の互いに対向する２辺の延在方向に沿って搬送させる場合について説明したが、基板を、基板の互いに対向する２辺の延在方向と直交する方向に沿って搬送させるようにしてもよい。この場合には、例えば、複数の矩形枠状の搬送板をチェーンに取り付け、搬送方向に移動な搬送板を複数設ける。そして、基板の互いに対向する２辺が搬送方向に沿った各搬送板の両端に位置した状態で、基板の２辺に当接し、基板を湾曲させる複数組の一対のローラ１０５を配置する。この場合には、ローラ１０５自体の構成は前記実施の形態と同様な構成でよく、搬送板に供給された基板を複数組の一対のローラ１０５で湾曲させるため、搬送板毎にローラ移動機構１０２は必要となるが、搬送板自体が移動することで基板を搬送するのでローラ１０５を回転させるローラ回転機構は不要となる。
【符号の説明】
【００２５】
１０１ ・・・基板設置部
１０２ ・・・ローラ移動機構
１０３ ・・・気体噴射機構
１０４ ・・・基板
１０５ ・・・ローラ
【図１】
2016207848.tif 000003
【図２】
2016207848.tif 000004
【図３】
2016207848.tif 000005