搬送システム

【課題】絶縁性のワークを搬送する際の帯電を抑制することが可能な搬送システムおよびコンベア装置を提供する。
【解決手段】搬送システム１００は、ガラス基板Ｗをトレイ１に載置して搬送する搬送システムであって、ローラ２５と、トレイ１とを備えている。ローラ２５は、搬送方向に並んで複数配置されている。トレイ１は、絶縁性のガラス基板Ｗを載置する。そして、トレイ１とローラ２５とにおいて、少なくとも互いの接触部（外側フランジ１１およびローラ２５）が導電性を有しており、接触部は接地されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁性のワークを搬送する搬送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、薄型表示装置の製造工程等において、ガラス基板に代表される絶縁性の物品（ワーク）を搬送する技術が必要となっている。そして、このようなワークを搬送する装置としては、搬送方向に複数のローラを並べたコンベア装置が一般的に使用されている。
コンベア装置においてガラス基板を搬送する際には、ローラとの摩擦によって基板表面に静電気が発生することがある。その場合、空気中の塵やごみ（いわゆる、パーティクル）が基板表面に付着したり、基板の電気回路に不具合が発生したりする。
このような問題を解決するために、従来より基板に対して除電を行う技術が提案されている。例えば、特許文献１においては、ローラの少なくとも基板と接触する部分を導電性の柔らかい部材で形成し、さらに導電性柔軟材料をアースしている。
【特許文献１】特開２００２−２７４６４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来のコンベア装置は、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、導電性のローラを使用しても、ローラと基板との接触部分しか除電することができない。つまり、除電の程度が十分でなく、そのため前述の問題を回避できない。
また、近年はガラス基板の大型化が進んでいるため、帯電量がさらに増加することが懸念されている。
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、絶縁性のワークを搬送する際の帯電を抑制することが可能な搬送システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１に記載の搬送システムは、絶縁性のワークを搬送する搬送システムであって、トレイと、複数のローラとを備えている。トレイはワークを載置する。複数のローラは、トレイを搬送するために搬送方向に並んで配置されている。ローラとトレイにおいて、少なくとも互いの接触部は導電性を有している。接触部は接地されている。
このシステムでは、トレイの搬送時において、トレイとローラとの摩擦によって発生する静電気はより確実に放電される。つまり、絶縁性のワークを搬送する際の帯電が抑制される。その結果、例えば、ワークにパーティクルが吸引される等の問題が生じにくい。
【０００５】
請求項２に記載の搬送システムでは、請求項１において、トレイは導電性材料により形成されている。
このシステムでは、トレイが導電性材料によって形成されているため、ローラが直接接触する部分以外に蓄えられた静電気も放電することが可能である。
【０００６】
請求項３に記載の搬送システムは、請求項１または２において、ローラは、所定量の導電性材料を含有した樹脂により形成されている。
このシステムでは、樹脂製のローラを用いているため、搬送時にトレイを傷つけにくい。
【０００７】
請求項４に記載の搬送システムは、請求項３において、ローラは、１〜５０ｗｔ％の導電性材料を含有している。
このシステムでは、ワークの帯電量を抑制するためにローラに求められる導電性を十分に確保している。
【０００８】
請求項５に記載の搬送システムは、請求項４において、ローラは、１〜３０ｗｔ％の導電性材料を含有している。
このシステムでは、ワークの帯電量を抑制するためにローラに求められる導電性を十分に確保している。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る搬送システムによれば、絶縁性のワークを搬送する際の帯電を抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の一実施形態に係る搬送システム１００について、図１〜図５を用いて説明すれば以下の通りである。
［全体構成］
搬送システム１００は、図１および図２に示すように、薄板状のワークを搬送用トレイ１（以下、「トレイ１」とする）に載置して、搬送経路に沿って所定の位置にまで搬送する装置である。本実施形態の搬送システム１００で搬送する薄板状のワークとしては、例えば、電子ディスプレイ（液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等）に用いられる板状ワークや、有機ＥＬに用いられる樹脂板等がある。
［搬送コンベア２０］
搬送コンベア２０は、図１および図２に示すように、支持フレーム２１と、ローラ２５と、駆動装置（図示せず）とを備えている。
【００１１】
支持フレーム２１は、導電性材料によって形成されており、ローラ２５の駆動力伝達機構を格納する本体２１ａと、本体２１ａを床面上方に支持する支持脚２１ｂとを有している。
ローラ２５は、搬送方向に沿って複数配置されている。具体的には、ローラ２５は、搬送方向に沿って配置された一対のローラ群から構成されている。各ローラ２５は、導電性のシャフト２６を介して本体２１ａに取り付けられている。シャフト２６は、本体２１ａ内に配置された軸受（図示せず）を介して回動可能に支持されており、さらに本体２１ａ内に配置された駆動装置（図示せず）に連結されている。ローラ２５は、カーボン入りＭＣナイロンにより形成されている。本実施形態においては、１〜５０ｗｔ％のカーボンブラックを含有することによって、ローラ２５には所定の導電性が確保されている。
【００１２】
［搬送用トレイ１］
図４は、搬送用トレイ１の一実施形態の構成を示す斜視図であり、図５はトレイ１の上面図である。
トレイ１は、薄板状のワークを載置して搬送するために用いられる。トレイ１は、主に、矩形状の外枠２と、外枠２の対向する枠部材の間に掛け渡された複数の桟４とを備えている。なお、ここでは、薄板状のワークとしてガラス基板Ｗを用いて説明する。
外枠２は、４本の枠部材２ａから構成される。本実施例における枠部材２ａには一定の板厚のアルミ押し出し材が使用されており、枠部材２ａは２本の長辺枠部材と２本の短辺枠部材とから構成されている。
枠部材２ａは、外側フランジ（接触部）１１と、外側フランジ１１よりも高い位置に形成される内側フランジ１２とを備えており、外側フランジ１１と内側フランジ１２との間に傾斜部１３が設けられている。内側フランジ１２は、傾斜部１３の上端部から内方に延出しており、外側フランジ１１は、傾斜部１３の下端部から外方に延出している。傾斜部１３は、外枠２が形成されたときに下方に向けて広がった形状となるように角度が付けられている。
【００１３】
桟４は、外枠２の対向する枠部材２ａの間に複数掛け渡されて、ガラス基板Ｗの載置部を構成している。桟４は、一定の板厚のアルミ押し出し材が使用されている。
桟４は、ガラス基板Ｗを支持するために複数の載置ピン４ａを有している。載置ピン４ａは、耐磨耗性の高いポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）で形成されており、ガラス基板Ｗを繰り返し搭載しても、磨耗によるダストがほとんど発生せず、ガラス基板Ｗを汚染しない。また、ガラス基板Ｗとの接触面が少ないため、トレイ１とガラス基板Ｗとの摩擦あるいは剥離による帯電を抑制することができる。
トレイ１は、搬送コンベア２０で搬送される際には、図１に示すように、左右両側がローラ２５の各ローラ群の上に置かれる。より具体的には、図３に示すように、トレイ１の外側フランジ１１がローラ２５の上に置かれる。
【００１４】
この状態で、図示しない駆動装置がローラ２５を回転させると、トレイ１が複数のローラ２５上を搬送される。
以上の構造において、支持フレーム２１は、支持脚２１ｂによって接地されている。これにより、ローラ２５は、シャフト２６および支持フレーム２１を介して接地されていることとなる。また、トレイ１もローラ２５上に載置されることによって、ローラ２５、シャフト２６，支持フレーム２１を介して接地されることになる。以上の接地構造により、トレイ１とローラ２５との搬送時の接触による帯電が抑制される。
このシステムでは、トレイ１が導電性材料によって形成されているため、ローラ２５が直接接触する部分以外に蓄えられた静電気も放電することが可能である。
このシステムでは、樹脂製のローラ２５を用いているため、搬送時にトレイを傷つけにくい。
【実施例１】
【００１５】
本発明の搬送システム１００における絶縁性ワークにおける帯電抑制効果を確認するために、下記に示す項目について実験を行った。
なお、以下の実験においては、片道搬送距離０．５ｍのトレイ耐久試験装置と小型の試験用トレイとを使用して行い、室温２５度、湿度４５％の環境試験室にて測定を行った。また、絶縁性ワークとして２４０ｍｍ、または、４００ｍｍのガラス基板を使用して行った。また、ガラス基板の帯電量の測定は、表面電位計によって行い、搬送速度の測定は、小型の試験用トレイおよびガラス基板に貼り付けたスケール（２５ｍｍピッチ）とフォトセンサによって行った。また、ローラの回転数は、ローラ回転軸に一体に取り付けたパルス円板とフォトセンサとによって測定した。
なお、本試験用トレイは、寸法以外の構成については、前述のトレイと同様の構成要素から成る。
（１）ガラス基板を単体で搬送した場合の帯電電位の測定（従来技術）
最初に、従来の搬送方法、すなわち、接地された導電性のローラ（例えば、カーボン入りＭＣナイロン）に対してガラス基板を接触させて搬送する場合において、ガラス基板に発生する帯電電位を測定した。
【００１６】
具体的には、ガラス基板をローラ上に載置した後、十分に除電し、ローラ加減速有りの場合と無しの場合との条件に分けてガラス基板を繰り返し往復搬送し、ガラス基板の上面と下面とにおける帯電電位（Ｖ）を測定した。ここで、加減速無しの場合の速度カーブは、図７に示すとおりであり、加減速有りの場合の速度カーブは、図８に示すとおりである。即ち、ローラ加減速無しの場合は、ローラとガラス基板との間に滑りが発生し、加減速有りの場合は、ローラとガラス基板との間に滑りがないため、こすられることなく搬送されていることが分かる。
この結果、図６に示すように、何れの条件（加減速有りの場合と無しの場合）で測定した場合も、ガラス基板の帯電電位は、搬送距離に比例して大きくなることが確認できた。すなわち、ガラス基板をローラに接触させて搬送する場合、ガラス基板と接触するローラを導電性の材料で形成し、さらに接地させたとしても、十分な除電効果がないことが確認された。これは、搬送されるガラス基板が絶縁性である限り、ローラとの摩擦による帯電は避けることができず、また、接地された導電性のローラを使用して除電しようとしても、実際にはローラとガラス基板との接触部分しか除電できないことによると考えられる。すなわち、上記従来の搬送方法では、ガラス基板の帯電を十分に抑制することができない。
【００１７】
（２）搬送物の種類別の帯電電位の測定（本発明と従来技術の比較）
次に、接地された導電性ローラに対して、搬送物の種類ごとに、それぞれのガラス基板の上面と下面とにおける帯電電位（Ｖ）を測定した。搬送物は、以下の３種類である。
（ａ）ガラス基板単体（従来技術）
（ｂ）アルミトレイに載置したガラス基板（本発明）
（ｃ）ＳＵＳトレイに載置したガラス基板（本発明）
ここで、ガラス基板単体（ガラスサイズ：４００ｍｍ）を搬送させた時の速度カーブは図７、ＳＵＳトレイに載置したガラス基板（ガラスサイズ：２４０ｍｍ）、アルミトレイに載置したガラス基板（ガラスサイズ：２４０ｍｍ）を搬送させた時の速度カーブは、それぞれ図１０（ａ）、図１０（ｂ）に示すとおりである。
この結果、図９に示すように、ガラス基板単体を搬送する場合に比べて、ＳＵＳトレイ、アルミトレイを用いてガラス基板を搬送する場合に、ガラス基板の帯電電位が極めて小さいことを確認することができた。そして、搬送距離が大きくなった場合に、その違いは顕著である。これにより、接地された導電性ローラ上を搬送させる場合において被搬送物の帯電を抑制するためには、ガラス基板単体を搬送するのではなく、導電性材料からなるトレイを用いてガラス基板を搬送するのが有利であることが確認できた。
【００１８】
（３）トレイおよびローラの材質別の帯電電位の測定（本発明とそれ以外の技術との比較）
次に、トレイを用いてガラス基板（ガラスサイズ：２４０ｍｍ）を搬送することを前提として、トレイおよびローラ導電性の有無の各組合せごとに、ガラス基板の帯電電位（Ｖ）を測定した。組合せは以下の３通りである。
（ａ）ＵＰＥ（超高分子量ポリエチレン）のローラ（絶縁性）とアルミのフランジ（導電性）との組み合わせ（本発明以外の技術）
（ｂ）カーボン入りＭＣナイロンのローラ（導電性）とアルミのフランジ（導電性）との組み合わせ（本発明）
（ｃ）カーボン入りＭＣナイロンのローラ（導電性）と表面にＰＶＣテープが貼付されたフランジ（絶縁性）との組み合わせ（本発明以外の技術）
以上３例について、トレイに載置されたガラス基板の上面と下面との帯電電位（Ｖ）を測定した。ここで、トレイにおけるローラとの接触部分は、フランジ（図４における外側フランジ１１に該当）である。
【００１９】
この結果、図１１に示すように、ローラとフランジとが互いに導電性部材のとき、すなわち、上記（ｂ）の組み合わせのとき、ガラス基板の帯電電位が極めて小さいことが確認できた。一方、（ａ）、（ｃ）の組み合わせの時は、（ｂ）に比べてガラス基板の帯電電位が大きくなることが確認できた。
以上の結果により、絶縁性のガラス基板をトレイを用いて搬送する際の帯電電位を抑制するためには、トレイ及びローラの両方（少なくとも接触部分）を導電性とすることが効果的であることが確認できた。
（４）ガラス基板をアルミトレイに載置して搬送した場合の帯電電位の測定（本発明）
最後に、ガラス基板をアルミトレイに載置し、搬送速度や加減速を変えて搬送した場合におけるガラス基板の帯電電位（Ｖ）を測定した。具体的には、図１３〜図１６に示す速度カーブのように、１５ｍ／ｍｉｎ・加減速あり（図１３参照）、３０ｍ／ｍｉｎ・加減速あり（図１４参照）、４５ｍ／ｍｉｎ・加減速あり（図１５参照）、４５ｍ／ｍｉｎ・加減速なし（図１６参照）の条件で搬送した場合のガラス基板の上面と下面とにおける帯電電位（Ｖ）を測定した。
【００２０】
この結果、図１２に示すように、何れの条件で測定した場合も、ガラス単体で搬送する場合（図６参照）に比べて帯電電位の上昇を大きく抑制することが可能となることが確認できた。
以上（１）〜（４）の測定によって、絶縁性のワークをコンベア装置等のローラによって搬送する場合には、導電性トレイに絶縁性ワークを載置し、トレイと接地された導電性ローラとを接触させて搬送する方法が有効であることが確認できた。
なお、（２）〜（４）で用いたトレイの載置ピンは、いずれもＰＥＥＫ製であり、絶縁体である。
（５）トレイにガラス基板を載置する際の帯電電位の測定（本発明）
実使用時は、ガラスをトレイに出し入れする工程がある。即ち、トレイ下方より、桟の間を貫通させて突き出しピン、もしくは、ローラが昇降することにより、ガラス基板がトレイ載置ピンとの接触・離間を繰り返す。
【００２１】
そこで、トレイにガラス基板を載置する際の帯電電位について、載置ピンおよび突き出しピンおよびローラの材質を互いに変え、ガラス基板の帯電電位（Ｖ）の測定を行った。具体的には、
（ａ）ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン樹脂）の載置ピンおよび突き出しピン（絶縁性）とカーボン入りＭＣナイロンのローラ（導電性）との組み合わせ
（ｂ）アルミ箔巻き付けたＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン樹脂）の載置ピンおよび突き出しピン（導電性）とカーボン入りＭＣナイロンのローラ（導電性）との組み合わせ
（ｃ）ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン樹脂）の載置ピンおよび突き出しピン（絶縁性）と表面にＰＶＣテープが貼付されたローラ（絶縁性）との組み合わせ
（ｄ）アルミ箔巻き付けたＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン樹脂）の載置ピンおよび突き出しピン（導電性）とＰＶＣテープが貼付されたローラ（絶縁性）との組み合わせについて、昇降速度をレーザ変位計によって測定しながら、ローラ上にトレイを載置した状態で、桟の間を昇降する突き出しピンにより、ガラス基板を昇降させる。この時、ガラス基板は、載置ピン上にある時は突き出しピンと離間し、突き出しピン上にある時は載置ピンとは離間している。即ち、各ピンと接触・剥離を繰り返す。そして、それぞれのトレイに載置されたガラス基板の上面と下面との帯電電位（Ｖ）を測定した。なお、ガラス基板は、＋（プラス）またはマイナス（−）に１ｋＶ以上帯電させた後に測定を開始した。また、突き出しピンの昇降速度は、加減速なしの１．０ｍ／ｍｉｎとした。
【００２２】
この結果、何れの条件においても、昇降を繰り返しても帯電電位の変化はほとんど無く、剥離帯電らしき現象を認めることはできなかった。これは、ガラス基板と載置ピンとの接触面積が非常に小さいためと考えられる。これにより、トレイ上にガラス基板を載置し、取り出すことによる不具合がないことが確認できた。
［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
（Ａ）
上記実施形態の搬送システム１００では、絶縁性のガラス基板Ｗを搬送するトレイ１が、図４および図５に示すような桟４を有している例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２３】
例えば、ガラス基板Ｗを載置する部分が、導電性の平板によって形成されていてもよい。
（Ｂ）
上記実施形態の搬送システム１００では、ローラ２５の全体が、導電性材料により形成されている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、図１７に示すように、ローラ２５のうち、トレイ１と接触する接触部２５ａが導電性材料により形成されていてもよい。この場合、接触部２５ａが適切に設定され、どこかで接地されていれば、上記の実施形態に係る搬送システム１００と同様の効果を得ることができる。
また、全てのローラが導電性である必要はなく、所定の効果が得られる範囲で部分的に取り付けられるようにしてもよい。
【００２４】
（Ｃ）
上記実施形態の搬送システム１００では、ローラ２５が、カーボン入りＭＣナイロンにより形成された例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、導電性材料を含有した超高分子量ポリエチレンやポリエーテルイミド等の樹脂によって形成してもよい。また、導電性金属によってローラを形成してもよい。
なお、本実施例では、カーボン入りＭＣナイロンによる実験データを示したが、カーボン入りＵＰＥにおいても、同様の効果が得られることを確認した。
（Ｄ）
上記実施形態の搬送システム１００では、ローラ２５が、１〜５０ｗｔ％のカーボンブラックを含有することによって導電性が確保されたＭＣナイロンで形成されている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２５】
例えば、１〜５０ｗｔ％のカーボンファイバーをＭＣナイロンに含有させてもよい。また、１〜３０ｗｔ％のカーボンナノチューブやカーボンナノファイバーを含有させてもよい。この場合も、上記の実施形態に係る搬送システム１００と同様の効果を得ることができる。
（Ｅ）
上記実施形態の搬送システム１００では、トレイ１の全体が、導電性のアルミ押し出し部材から形成された例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、ローラ２５との接触部分である外側フランジ１１のみ導電性の材質によって形成してもよい。
【００２６】
また、図９で示したようにＳＵＳ製のトレイでも同様の効果が得られることから、他の導電性の金属、あるいは、導電性の表面処理を施したものであっても、同様の効果を得ることができる。
（Ｆ）
上記実施形態の搬送システム１００では、トレイに載置して搬送するワークとしてガラス基板Ｗを例として説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、電子ディスプレイ（液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等）に用いられる板状ワークや、有機ＥＬディスプレイや照明に用いられる樹脂板等であっても、上記の実施形態に係る搬送システム１００と同様の効果を得ることができる。
（Ｇ）
上記実施形態の搬送システム１００では、桟４に形成された載置ピン４ａが形成された例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２７】
例えば、トレイ１とガラス基板Ｗとの間で相対移動、すなわち、滑りが発生しないように、搬送コンベア２０におけるトレイ１の搬送速度を制御してもよい。この場合も、トレイ１とガラス基板Ｗとの間で発生する摩擦あるいは剥離による帯電を抑えることが可能となる。これにより、絶縁性のワークを搬送する際の帯電を抑制する効果を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態に係る搬送システムの外観図。
【図２】本発明の一実施形態に係る搬送システムの横断図。
【図３】図１および図２に含まれるローラ周辺の拡大断面図。
【図４】図１の搬送システムによって搬送される搬送用トレイの外観図。
【図５】図１の搬送システムによって搬送される搬送用トレイの平面図
【図６】従来の搬送方法によってガラス基板を搬送した場合の帯電電位の測定結果。
【図７】図６の測定をした際の速度カーブ（加減速なし）を示したグラフ。
【図８】図６の測定をした際の速度カーブ（加減速あり）を示したグラフ。
【図９】各種搬送メディアを従来の搬送方法によって搬送した場合の帯電電位の測定結果。
【図１０】（ａ）は、図９の測定をした際のＳＵＳトレイにおける速度カーブを示したグラフ。（ｂ）は、図９の測定をした際のアルミトレイにおける速度カーブを示したグラフ。
【図１１】トレイおよびローラにおける材質を変えて測定した場合の帯電電位の測定結果。
【図１２】ガラス基板をアルミトレイに載置して搬送した場合の帯電電位の測定結果。
【図１３】図１２の測定をした際の速度カーブ（１５ｍ／ｍｉｎ・加減速なし）を示したグラフ。
【図１４】図１２の測定をした際の速度カーブ（３０ｍ／ｍｉｎ・加減速なし）を示したグラフ。
【図１５】図１２の測定をした際の速度カーブ（４５ｍ／ｍｉｎ・加減速あり）を示したグラフ。
【図１６】図１２の測定をした際の速度カーブ（４５ｍ／ｍｉｎ・加減速なし）を示したグラフ。
【図１７】本発明の他の実施形態におけるローラ周辺の拡大断面図。
【符号の説明】
【００２９】
１搬送用トレイ（トレイ）
２外枠
２ａ枠部材
４桟
４ａ載置ピン
１１外側フランジ（接触部）
１２内側フランジ
１３傾斜部
２０搬送コンベア
２１支持フレーム
２１ａ本体
２１ｂ支持脚
２５ローラ（接触部）
２５ａ接触部
２６シャフト
１００搬送システム

【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性のワークを搬送する搬送システムであって、
前記ワークを載置するトレイと、
前記トレイを搬送するために搬送方向に並んで配置された複数のローラと、を備えており、
前記ローラおよび前記トレイにおいて、少なくとも互いの接触部は導電性を有しており、
前記接触部は接地されている、搬送システム。
【請求項２】
前記トレイは、導電性材料により形成されている、
請求項１に記載の搬送システム。
【請求項３】
前記ローラは、所定量の導電性材料を含有した樹脂により形成されている、
請求項１または２に記載の搬送システム。
【請求項４】
前記ローラは、１〜５０ｗｔ％の前記導電性材料を含有している、
請求項３に記載の搬送システム。
【請求項５】
前記ローラは、１〜３０ｗｔ％の前記導電性材料を含有している、
請求項４に記載の搬送システム。

【図１】