浮上搬送装置
【課題】基板の搬送にともなう浮上環境の変化に速やかに応答し、基板を一定の浮上高さで搬送することができる浮上搬送装置を提供する。
【解決手段】噴出口１１と吸引口１２とが基板Ｗの搬送される方向に複数個ずつ配列された表面を有する浮上ステージ１０と、吸引力供給手段３０と、吸引力供給手段３０と連通する主配管１３と、主配管１３と連通し、それぞれの吸引口１２と連通する分岐配管１５と、主配管１３の途中に設けられた差圧ダンパ２０と、を備える浮上搬送装置であり、差圧ダンパ２０は、主配管１３内と外気とを連通する経路であるマニホールド２１および当該経路を遮断する弁２２を有し、弁２２は、主配管１３内と外気との差圧が弁２２に及ぼす外力によって開閉する動作をとり、差圧の変化に応じて弁２２が動作して開度が変化することにより、所定の差圧を保持することを特徴とする。
【解決手段】噴出口１１と吸引口１２とが基板Ｗの搬送される方向に複数個ずつ配列された表面を有する浮上ステージ１０と、吸引力供給手段３０と、吸引力供給手段３０と連通する主配管１３と、主配管１３と連通し、それぞれの吸引口１２と連通する分岐配管１５と、主配管１３の途中に設けられた差圧ダンパ２０と、を備える浮上搬送装置であり、差圧ダンパ２０は、主配管１３内と外気とを連通する経路であるマニホールド２１および当該経路を遮断する弁２２を有し、弁２２は、主配管１３内と外気との差圧が弁２２に及ぼす外力によって開閉する動作をとり、差圧の変化に応じて弁２２が動作して開度が変化することにより、所定の差圧を保持することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮空気などの気体を噴出して基板を浮上させた状態で搬送を行う浮上搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等のフラットパネルディスプレイには、基板上にレジスト液が塗布されたもの（塗布基板と称す）が使用されている。この塗布基板は、基板上にレジスト液や薬液などの塗布液を均一に塗布する塗布装置により形成されている。
【０００３】
塗布装置の概略図を図１３に示す。塗布装置８０は、基板Ｗを搬送する搬送装置８１と、基板に塗布液を塗布する塗布部８２を有している。塗布部８２は、搬送装置８１による基板Ｗの搬送方向と垂直な方向に伸びたスリットを有する口金を備え、基板Ｗを所定速度で搬送しながらこのスリットから塗布液を吐出し、基板Ｗ上に塗布膜を形成する。
【０００４】
このとき、塗布動作中に基板Ｗに異物が付着することを防ぎたい場合、搬送装置８１には、気体を噴出してその圧力で基板Ｗを浮上させ、非接触状態で基板Ｗの搬送を行う浮上搬送装置が用いられることがある。
【０００５】
この浮上搬送装置の一例を図１４に示す。この浮上搬送装置９１は、気体を噴出する噴出口９２のほかに気体を吸引する吸引口９３を有している。そして、基板Ｗを浮上させるにあたり噴出口９２から気体を噴出すると同時に各吸引口９３から基板Wを吸引することにより、気体の噴出のみを行って基板Ｗを浮上させた場合と比較して、浮上した基板Ｗのたわみを抑え平面度を維持することができ、また、基板Ｗの浮上高さを精密に制御することができる。
【０００６】
一方、図１４に示したような浮上搬送装置９１では、各吸引口９３に吸引力を与える吸引力供給手段９４からの出力が一定である場合であっても、基板Ｗがどの位置にあるかよって吸引力が変化するという問題がある。その具体例を図１５に示す。図１５（ａ）のように浮上搬送装置９１の上方に基板Ｗが存在する部分が少ない場合は、基板Ｗに上方を遮蔽される吸引口９３の数が少なく、気体を吸引してもリークが大きいため、図１５（ａ）グラフにＶ１で示すように、基板Ｗを吸引している吸引口９３の吸引力は小さい。一方、図１５（ｂ）のように浮上搬送装置９１の上方に基板Ｗが存在する部分が多くなると、リークが少なくなり、それにともなって、図１５（ｂ）グラフにＶ２で示すように、基板Ｗを吸引している吸引口９３の吸引力が大きくなる。その結果、基板Ｗが浮上搬送装置９１に吸い付いたり、基板Ｗの端部が浮上搬送装置９１と衝突したりするおそれがある。
【０００７】
この吸引力の変化を抑える手段として、たとえば、下記特許文献１に示すように、吸引口と吸引力供給手段との間に電気制御のバルブを設け、圧力センサで計測した吸引口内の圧力値に応じて制御装置から当該バルブの開度を調節することにより、吸引力が設定値となるようにするものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−８８２０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上記特許文献１に記載された浮上搬送装置では、吸引力の変化に制御が追いつけず、吸引力が一定にできない場合があるという問題があった。具体的には、バルブを電気制御し、目的の開度とするためには、圧力センサで計測した圧力値を制御装置へ送る時間、その圧力値に基づき制御装置が適正な開度を計算する時間、計算された開閉度となるよう制御装置がバルブを動作させる時間などを含んだ応答時間が必要となるのに対し、基板Ｗの搬送速度が速くなると、この応答時間が経過するまでに吸引力が変化する場合がある。すなわち、応答遅れが生じ、その場合、応答時間を経て調節が完了したバルブの開度はもはや適切な開度でなくなっており、その結果、正確な吸引力制御ができなくなる。
【００１０】
特に、図１３に示したような塗布装置では、塗布部８２から基板Ｗへ塗布液を均一に塗布するために塗布部８２と基板Ｗとの距離を一定に保つこと、すなわち、基板Ｗの浮上高さを一定に保つことが重要であり、このように搬送装置８１が正確な吸引力制御ができず、基板Ｗの浮上高さが不安定になると、塗布ムラを生じるおそれがある。
【００１１】
さらに、基板Ｗと搬送装置８１とが接触するおそれがあり、それによって基板Ｗの裏面に傷がついたり、基板Ｗや搬送装置８１の一部が剥がれ、異物が発生したり、基板Ｗに静電気が生じて異物の付着や内部回路が破壊される可能性がある。
【００１２】
本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、基板の搬送にともなう浮上環境の変化に速やかに応答し、基板を一定の浮上高さで搬送することのできる浮上搬送装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために本発明の浮上搬送装置は、基板を浮上させて搬送する浮上搬送装置であって、気体を噴出する噴出口と気体を吸引する吸引口とが基板の搬送される方向に複数個ずつ配列された表面を有し、気体の噴出および吸引により基板を所定の高さで浮上させる浮上ステージと、前記吸引口へ吸引力を供給する吸引力供給手段と、前記吸引力供給手段と連通する主配管と、前記主配管と連通し、それぞれの前記吸引口と連通する分岐配管と、前記主配管の途中に設けられた差圧ダンパと、を備え、前記差圧ダンパは、前記主配管内と外気とを連通する経路および当該経路を遮断する弁を有し、前記弁は、前記主配管内と外気との差圧が当該弁に及ぼす外力によって開閉する動作をとり、前記差圧の変化に応じて前記弁が動作して開度が変化することにより、所定の前記差圧を保持することを特徴としている。
【００１４】
上記浮上搬送装置によれば、吸引力供給手段と連通する主配管の途中に差圧ダンパが設けられ、その差圧ダンパの弁が主配管内と外気との差圧が当該弁に及ぼす外力によって開閉する動作をとることにより、制御によって弁が動作する場合と比べて、差圧の変化によって直接的に弁が動作する。したがって、基板の浮上搬送のようにすぐに吸引口の吸引力が変化する場合であっても応答遅れなく弁が速やかに動作することが可能であり、吸引力を所定の値に保持し、基板を一定の浮上高さで搬送することができる。
【００１５】
また、その他の形態として、基板を浮上させて搬送する浮上搬送装置であって、気体を噴出する噴出口が基板の搬送される方向に複数個配列された表面を有し、気体の噴出により基板を所定の高さで浮上させる浮上ステージと、前記噴出口へ気体を供給する気体供給手段と、前記気体供給手段と連通する主配管と、前記主配管と連通し、それぞれの前記噴出口と連通する分岐配管と、前記主配管の途中に設けられた差圧ダンパと、を備え、前記差圧ダンパは、前記主配管内と外気とを連通する経路および当該経路を遮断する弁を有し、前記弁は、前記主配管内と外気との差圧が当該弁に及ぼす外力によって開閉する動作をとり、前記差圧の変化に応じて前記弁が動作して開度が変化することにより、所定の前記差圧を保持することを特徴としても良い。
【００１６】
上記浮上搬送装置によれば、気体供給手段と連通する主配管の途中に差圧ダンパが設けられ、その差圧ダンパの弁が主配管内と外気との差圧が当該弁に及ぼす外力によって開閉する動作をとることにより、上記の吸引力の場合と同様に、噴出する気体の圧力を所定の値に保持することができるため、基板を一定の浮上高さで搬送することができる。
【００１７】
また、前記差圧ダンパは、前記弁の動作範囲を所定の範囲に制限するストッパを有すると良い。
【００１８】
このように弁の動作範囲を所定の範囲に制限するストッパを有することにより、吸引力の急激な変化があった場合に弁が開きすぎる、もしくは閉じすぎる、いわゆるオーバーシュートすることを防ぐことができるため、主配管内の圧力が不安定になるのを防ぎ、安定した吸引力を保持することが可能である。
【００１９】
また、前記差圧ダンパは、前記弁の動作に対する抵抗手段を有し、前記弁の動作速度を抑制しても良い。
【００２０】
このように、弁の動作に対する抵抗手段を有し、前記弁の動作速度を抑制することにより、吸引力の急激な変化があった場合でも、弁の動作速度が抑制されているため、弁がオーバーシュートしにくくなる。また、主配管内と外気との差圧の微小な変化に弁が過剰に反応することも防ぎ、その結果、弁が微振動を起こすことを防ぐことも可能である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の浮上搬送装置によれば、基板の搬送にともなう浮上環境の変化に速やかに応答し、基板を一定の浮上高さで搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態における浮上搬送装置の概略図である。
【図２】本実施形態における浮上ステージの概略図である。
【図３】本実施形態における差圧ダンパの概略図である。
【図４】本実施形態における吸引力の変化を表すグラフである。
【図５】他の実施形態における浮上ステージの概略図である。
【図６】他の実施形態における差圧ダンパの概略図である。
【図７】他の実施形態における噴出力の変化を表すグラフである。
【図８】他の実施形態における浮上ステージの概略図である。
【図９】他の実施形態における浮上ステージの概略図である。
【図１０】他の実施形態における浮上ステージの概略図である。
【図１１】他の実施形態における差圧ダンパの概略図である。
【図１２】他の実施形態における浮上ステージの概略図である。
【図１３】搬送装置を有した塗布装置の概略図である。
【図１４】従来の浮上搬送装置の概略図である。
【図１５】従来の浮上搬送装置を用いた基板搬送の一例の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明に係る実施の形態を図面を用いて説明する。
【００２４】
本発明の一実施形態における浮上搬送装置を図１に示す。浮上搬送装置１は、浮上ステージ２および搬送手段３を有しており、浮上ステージ２により基板Ｗを浮上させ、この基板Ｗの端部を搬送手段３が把持し、この状態で搬送手段３が一方向に移動することにより、基板Ｗの搬送を行う。
【００２５】
浮上ステージ２は、その表面から気体の噴出を行い、その噴出した気体の圧力により、基板Ｗを浮上させるものであり、詳細は後述する。また、浮上した基板Ｗの平面度を維持するために、気体の吸引も同時に行っている。
【００２６】
搬送手段３は、基板Ｗを搬送するために基板Ｗを把持する機構であり、基板Ｗの裏面を吸着する吸着ブロック、基板Ｗを挟んで把持するクランピング機構などが挙げられる。本実施形態では、搬送手段３は基板Ｗの裏面の端部を吸着する吸着ブロックである。
【００２７】
また、搬送手段３は、リニアステージなどの直動機構に搭載されており、この直動機構が動作することにより搬送手段３は一方向に移動することができる。ここで、基板Ｗを把持した状態で搬送手段３が移動することにより、基板Ｗを搬送することが可能である。なお、以降の説明では、搬送手段３が基板Ｗを搬送する方向をＸ軸方向、水平面上でＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向とし、これらと直交する方向をＺ軸方向とし、説明を進める。
【００２８】
次に、本実施形態における浮上ステージ２を図２に示す。
【００２９】
浮上ステージ２は、浮上板１０、差圧ダンパ２０、および吸引力供給手段３０を有している。
【００３０】
浮上板１０は、本実施形態では、表面に噴出口１１および吸引口１２を有する平板である。この浮上板１０は、１枚のみで浮上ステージ２を形成しても良く、複数枚を配列して浮上ステージ２を形成しても良い。
【００３１】
基板搬送方向（Ｘ軸方向）に長い１枚の浮上板１０を設けた場合、浮上板１０上の基板Ｗの前面を均等の圧力で浮上させることが容易であるため、高い精度の浮上量で基板Ｗを浮上させることが可能である。一方、Ｘ軸方向に短い複数枚の浮上板１０を適当な間隔を設けて配列した場合、１枚の浮上板１０を設けた場合と比較して基板Ｗを所定距離だけ浮上搬送させるために必要な浮上板１０の面積を抑えることができるため、低コストで浮上ステージ２を形成することができる。また、長い浮上板１０を一品物で製作することに比べ、広く流通しているサイズの浮上板１０を配列して形成できることも、コスト面で効果的である。
【００３２】
したがって、必要とする浮上精度に応じて、浮上板１０の配置方法を使い分けることが好ましい。
【００３３】
たとえば、図１３に示した塗布装置８０では、塗布部８２の直下では、１枚の長い浮上板１０を有する浮上ステージを設け、その前後で塗布部８２へ基板Ｗを搬入および搬出する箇所では、複数の短い浮上板１０が間隔を設けて配置された浮上ステージを設けると良い。
【００３４】
図２では、複数枚の浮上板１０をＸ軸方向に配列した例を示している。ただし、それだけに限らず、浮上板１０をＹ軸方向に配列しても良く、また、Ｘ軸方向やＹ軸方向と斜めに交わるような配列としても構わない。なお、いずれの場合にしても、後述の通り、噴出口１１および吸引口１２がＸ軸方向に配列された形態をとる必要がある。
【００３５】
噴出口１１は、図示しない気体供給手段から供給された気体を噴出する、浮上板１０の表面に設けられた開口であり、吸引口１２は、後述の吸引力供給手段３０によって吸引力が与えられ、浮上ステージ２上の気体を吸引する、浮上板１０の表面に設けられた開口である。
【００３６】
１枚もしくは複数の浮上板１０が配列されて形成された浮上ステージ２は、Ｘ軸方向に噴出口１１および吸引口１２が配列された形態をとる。これにより、基板Ｗが浮上ステージ２上のどの位置にあっても、そのときの基板Ｗの存在位置にある噴出口１１および吸引口１２における気体の噴出および吸引により、浮上高さを制御して、基板Ｗを浮上させることができる。
【００３７】
吸引力供給手段３０は、真空ポンプ、ブロワーといった排気装置であり、一定の出力で排気を実施する。
【００３８】
吸引力供給手段３０は、主配管１３と接続されており、主配管１３の反対端では配管は複数の分岐配管１５に分岐され、これら分岐配管１５は、各吸引口１２と接続されている。このように、配管を用いて吸引力供給手段３０と各吸引口１２とを連通させ、吸引力供給手段３０を動作させることにより、各吸引口１２において吸引力が発生する。
【００３９】
また、主配管１３から分岐配管１５に分岐するにあたり、図示の通り複数の接続口を有する管状のマニホールド１４を用いても良い。主配管１３および各分岐配管１５の端部をマニホールド１４に接続することにより、簡単に配管を分岐することができる。
【００４０】
差圧ダンパ２０は、主配管１３の途中に設けられており、主配管１３の内部と外気との差圧を所定の値に保持する。
【００４１】
本実施形態における差圧ダンパ２０の構成を図３に示す。
【００４２】
差圧ダンパ２０は、マニホールド２１、弁２２、および軸２３とを有しており、マニホールド２１内に設けられた弁２２が軸２３を中心に回転し、マニホールド２１の開口に対する弁２２の開度が変化することにより、主配管１３の内部と外気との差圧を所定の値に保持する動きをとる。
【００４３】
マニホールド２１は、片端が閉じ、片端が開口となっている管であり、管壁の２箇所に接続口２７が管壁を貫通して設けられ、それぞれの接続口２７にて主配管１３が接続されている。これにより、主配管１３の経路の途中にマニホールド２１があり、マニホールド２１の開口にて外気と連通する形態をとる。また、マニホールド２１は、後述の軸２３を通すための穴が管壁を貫通して設けられている。
【００４４】
弁２２はマニホールド２１の開口の形状と同等、もしくは若干小さい形状を有した平板である。
【００４５】
軸２３は、円柱形の棒であり、水平方向に、マニホールド２１を貫通して設けられている。ここで、マニホールド２１の開口内に弁２２が収まった状態で軸２３に弁２２を固定することにより、主配管１３が外気と連通する経路を弁２２が遮断する形態をとる。
【００４６】
ここで、軸２３が自身の中心軸を中心として回転動作することにより、弁２２も回転する。これにより、マニホールド２１の開口に対する弁２２の開度が変化し、主配管１３が外気と連通する経路の遮断量が変化する。なお、軸２３がぶれずに回転するように、軸２３の径に応じたベアリング２８をマニホールド２１に取付け、このベアリング２８とマニホールド２１の貫通穴とを軸２３が通るようにすると良い。
【００４７】
また、弁２２は、自身の重心よりも上方の位置にて軸２３に固定されている。これにより、弁２２が外力を受けない状態である場合に倒れることなく、弁２２の自重により、たとえば鉛直な姿勢で安定して静止する。
【００４８】
また、軸２３には、軸２３と直交するように軸２９が取付けられており、軸２９には重り２４が取付けられている。これにより、重り２４および軸２９によるモーメントが軸２３に加わる。
【００４９】
ここで、軸２９に沿って重り２４の位置を変更すること、すなわち、重り２４と軸２３との距離を変更することにより、重り２４を付け替えることなしに軸２３へ与えるモーメントの調節が可能である。
【００５０】
また、マニホールド２１には、弁２２と干渉する位置にストッパ２５が設けられており、弁２２がとりうる開度の範囲が制限されている。
【００５１】
また、軸２３には、軸２３の回転運動に対する抵抗となりうる抵抗手段２６が取付けられている。この抵抗手段２６は、軸２３の回転速度を抑制しうるものであり、オイルの粘性抵抗により回転運動へ制動力を与えるロータリーダンパ、ゴムの摺動抵抗により回転運動へ制動力を与えるフリクションダンパなどが挙げられる。
【００５２】
次に、本実施形態における差圧ダンパ２０の動作について図３の矢視図を用いて説明する。
【００５３】
吸引力供給手段３０が動作して主配管１３の内部と外気との間に差圧が生じた場合、気圧の高い側から低い側へ弁２２を押す外力、すなわち、外気側から主配管１３側へ弁２２を押す外力が弁２２にかかる（図３矢視図中の（ａ）の矢印参照）。
【００５４】
この外力が、弁２２が重力によって元の姿勢へ戻ろうとする力よりも大きい場合、その外力によって弁２２は動かされて回転し、マニホールド２１の開口に対して開いた状態となる（図３矢視図中の（ｂ）の矢印参照）。そのため、主配管１３の内部と外気とがリークして外気が主配管１３に流れ込み（図３矢視図中の（ｃ）の矢印参照）、主配管１３の内部と外気との間の差圧が小さくなるため、弁２２にかかる外力は小さくなる。また、弁２２の開度が大きくなるほど、リーク量は大きくなる。
【００５５】
このリークによって弁２２にかかる外力が弁２２が元の姿勢へ戻ろうとする力よりも小さくなると、弁２２は閉じる方向へ動く。このとき、弁２２が閉じきるまでに弁２２にかかる外力と弁２２が元の姿勢へ戻ろうとする力とが釣り合う弁２２の開度が存在すれば、弁２２は、その開度で静止する。このときの主配管１３内の圧力が、浮上ステージ２の吸引口１２における吸引力と等しくなる。
【００５６】
ここで、弁２２が元の姿勢へ戻ろうとする力は、弁２２の自重による力と重り２４および軸２９が軸２３に与えるモーメントによるものの和で求められ、前述の重り２４によって調節が可能である。したがって、この重り２４の調節によって、吸引力供給手段３０が動作している状態における弁２２の開度を調節することができる。
【００５７】
このとき、外力に対して弁２２が元の姿勢へ戻ろうとする力が大きすぎると、弁２２にある程度の外力がかかるまで弁が閉じきった状態となり、小さな差圧の変化が生じても弁が開かないおそれがある。一方、弁２２が元の姿勢へ戻ろうとする力が小さすぎると、弁２２が開いた状態で釣り合って静止するが、差圧の変化による弁２２の開度の変化の度合いが大きくなり、少しの差圧の変化で弁２２が開きすぎてマニホールド２１と干渉するおそれがある。
【００５８】
そこで、弁２２が外力と釣り合って静止している場合に、例えば１０度以下など、弁２２が若干開いている状態であると、そこから小さな差圧の変化が生じても弁２２の開度が変化し、かつ弁２２の開度の変化の度合いを小さくすることができる。したがって、浮上ステージ２上に基板Ｗが無い条件で吸引力供給手段３０を動作させて吸引口１２にて適切な吸引力が得られている際に、弁２２がこのように若干開いた状態となるように、吸引力供給手段３０の出力、弁２２の重量、および重り２４の数と位置を調節することが望ましい。
【００５９】
次に、吸引力供給手段３０が動作し、すでに弁２２を挟んだ内外に差圧が生じている状態において、浮上ステージ２上を基板Ｗが通過するときのように、その差圧が少しの間だけ増加した場合、その増加にともなって弁２２にかかる外力が大きくなるため、その外力によって直ちに弁２２の開度が大きくなる。そのためリーク量が増し、外気が主配管１３に入り込んで差圧が小さくなる。このように、差圧の変化を相殺する動作が行われ、もとの差圧に戻ることにより、差圧が一定に保たれる。
【００６０】
逆にその差圧が少しの間だけ減少した場合、その減少にともなって弁２２にかかる外力が小さくなるため、その外力によって直ちに弁２２の開度が小さくなる。そのためリーク量が減り、差圧が大きくなってもとの差圧に戻り、差圧が一定に保たれる。
【００６１】
この一連の動作は、弁２２を挟んだ内外の差圧の変化が直接的に弁２２の開度に影響を及ぼすため、たとえば主配管１３の内部の圧力を圧力計で測定し、その値に応じて弁２２の開度を変化させる、というように制御を介して電気的に弁２２の開度を調節する機構であった場合と比べ、弁２２が速やかに動作することが可能であり、弁２２を挟んだ内外の差圧が短時間で変動する場合は、制御で弁２２を調節するよりも安定した差圧の維持が可能となる。
【００６２】
ここで、基板Ｗが浮上ステージ２上を高速で通過するときのように、弁２２を挟んだ内外の差圧の変化が急激である場合、差圧の変化がゆっくりである場合に比べて弁２２に瞬間的にかかる外力が大きくなるため、弁２２が勢いよく開き過ぎるおそれがある。このとき、弁２２は本来その差圧の変化量にて到達しうる弁２２の開度を超えてしまう（オーバーシュートする）。このように想定の開度を超えると、今度は差圧が小さくなり過ぎるため、それによって弁２２が勢いよく閉じ、またオーバーシュートを起こすおそれがある。
【００６３】
このようにオーバーシュートが発生すると、主配管１３の内部の圧力が不安定となるため、浮上ステージ２の吸引口１２における吸引力が不安定となり、基板Ｗの浮上高さを一定に保つことができなくなる。
【００６４】
そこで、本実施形態では、このオーバーシュートの動作を防ぐために、ストッパ２５が設けられている。すなわち、基板Ｗの搬送動作においてとりうる上記差圧の変化量に応じた弁２２の開度の範囲内で弁２２の開度が変化しうるよう、ストッパ２５の位置を設定し、その範囲を超えた弁２２の動作を阻止すると良い。
【００６５】
また、オーバーシュートの動作を防ぐためには、弁２２の動作速度を抑制することも有効である。そこで、本実施形態では、弁２２の動作速度、すなわち軸２３の回転速度を抑えるために、抵抗手段２６が軸２３に取付けられている。
【００６６】
また、この抵抗手段２６が設けられて適度な抵抗力が軸２３の回転動作に与えられていることにより、主配管１３内と外気との差圧の微小な変化に弁２２が過剰に反応して動作することも防ぐこともできる。その結果、吸引力供給手段３０の動作中、弁２２が微振動することを防ぐことが可能である。
【００６７】
図４に、本実施形態のように吸引の配管に差圧ダンパを設けた場合における吸引力の変化を表すグラフを示す。
【００６８】
差圧ダンパ２０が設けられなかった場合は、先述の通り、基板Ｗの搬送が進んで浮上ステージ２の吸引口１２を遮蔽する数が増加し、吸引口１２におけるリークが少なくなるにしたがって、図４の円形プロットが示す通り基板Ｗを吸引している吸引口１２の吸引力が大きくなっていた。それに対し、差圧ダンパ２０が設けられた場合は、差圧ダンパ２０の弁２２の開度が変化して主配管１３内と外気との差圧を所定の値に保持する動作をするため、図４の菱形プロットが示す通り、遮蔽される吸引口１２の数が増加しても所定の吸引力を保持することが可能である。
【００６９】
また、基板Ｗの搬送速度が速く、基板Ｗが吸引口１２を遮蔽する状況の変化が急激であった場合、すなわち主配管１３内と外気との差圧の変化が急激であった場合でも、ストッパ２５および抵抗手段２６によりオーバーシュートすることなく安定して所定の吸引力を保持することが可能であり、制御による弁２２の開度の調節の場合よりも良好に所定の吸引力を保持することができる。
【００７０】
次に、差圧ダンパを浮上ステージ２の噴出口１１側の配管に適用した形態を図５に示す。
【００７１】
気体供給手段３１は、ブロワーなどであり、外部より取り込んだ圧縮空気、窒素などの気体を一定の出力で下流に供給する。
【００７２】
気体供給手段３１は、主配管３３と接続されており、主配管３３の反対端では配管は複数の分岐配管３５に分岐され、これら分岐配管３５は、各噴出口１１と接続されている。なお、図５に示す通り、マニホールド３４を用いて主配管３３から各分岐配管３５への分岐を構成しても良い。
【００７３】
このように、配管を用いて気体供給手段３１と各噴出口１１とを連通させ、気体供給手段３１を動作させることにより、各噴出口１１において気体が噴出される。
【００７４】
差圧ダンパ４０の詳細の構成を図６に示す。
【００７５】
差圧ダンパ４０は主配管３３の途中に設けられており、先述の吸引口１２側の配管に設けた場合の構成と同様に、マニホールド４１、弁４２、軸４３を有し、主配管３３の内部と外気との差圧を所定の値に保持する。また、先述の差圧ダンパ２０と同様に、弁４２の開度を調節するための重り４４と、弁４２のオーバーシュートを防ぐためのストッパ４５および抵抗手段４６とを有している。
【００７６】
なお、重り４４の取付け位置は、弁４２が外気側へ開くことを想定し、吸引配管に差圧ダンパ２０を設ける場合と比べ、弁４２をはさんで反対側の位置にしている。
【００７７】
次に、このときの差圧ダンパ４０の動作について、図６の矢視図を用いて説明する。
【００７８】
浮上ステージ２上に基板Ｗが搬送され、噴出口１１上に基板Ｗが存在すると、噴出口１１上方の気体の流れが基板Ｗに阻害されるため、各噴出口１１における気圧（噴出力）は高くなる傾向がある。
【００７９】
そのとき、主配管３３内の気圧が高くなって外気との差圧が大きくなるため、主配管３３側から外気側へ弁４２を押す外力が弁４２にかかり（図６矢視図中の（ａ）の矢印参照）、弁４２は外気側に開く（図６矢視図中の（ｂ）の矢印参照）。この動作によって、主配管３３内の気体が外気側へ流れ（図６矢視図中の（ｃ）の矢印参照）、差圧の変化が相殺されるため、所定の差圧を保持することができる。
【００８０】
したがって、図７に示すように各噴出口１１における噴出力を一定に保つことが可能であり、浮上高さが安定した基板Ｗの浮上搬送が可能である。
【００８１】
また、この差圧ダンパ４０は、図８に示すような、吸引口１２が無く、噴出口１１のみを有する浮上ステージ２にも適用可能であり、この場合も、上記の通り、浮上高さが安定した基板Ｗの浮上搬送が可能である。
【００８２】
また、図２で示したような、吸引配管に差圧ダンパ２０を設けた構成と、図５で示したような、噴出配管に差圧ダンパ４０を設けた構成とを組み合わせて、図９に示すような浮上ステージ２を構成しても良い。
【００８３】
以上説明した浮上搬送装置により、基板の搬送にともなう浮上環境の変化に速やかに応答し、基板を一定の浮上高さで搬送することが可能である。
【００８４】
また、図２に示したように本実施形態では複数枚の浮上板１０を配列しているが、先述の通り、図１０に示すように１枚の浮上板１０で浮上ステージ２を形成しても良い。また、この場合も、先述のように差圧ダンパを噴出口１１側のみ、もしくは吸引口１２側および噴出口１１側の両方に設けても良い。また、吸引口１２が無く、噴出口１１のみを浮上板１０が有し、噴出配管に差圧ダンパが設けられても良い。
【００８５】
また、先述の説明では、差圧ダンパ２０は図３に示したように弁２２が軸２３を中心に回転し開度が変化する構成であったが、図１１が示すように、垂直方向に傾斜を有する軸２３を設け、その軸２３に沿って弁２２が傾斜方向に動作して開度が変化することにより、主配管１３内と外気との差圧を所定の値に保持する構成であっても良い。
【００８６】
また、先述の説明では、差圧ダンパ２０は１個のみ有する構成をとっているが、弁２２が開いた状態で十分な吸引力もしくは噴出力を確保するために、または、装置内の配管の取り回しの都合などの要因により、たとえば図１２（ａ）および図１２（ｂ）のように複数の差圧ダンパ２０を有する構成であっても良い。このとき、基板Ｗを安定して搬送するために、各差圧ダンパ２０が通ずる主配管１３の圧力が同等となることが望ましい。
【符号の説明】
【００８７】
１ 浮上搬送装置
２ 浮上ステージ
３ 搬送手段
１０ 浮上板
１１ 噴出口
１２ 吸引口
１３ 主配管
１４ マニホールド
１５ 分岐配管
２０ 差圧ダンパ
２１ マニホールド
２２ 弁
２３ 軸
２４ 重り
２５ ストッパ
２６ 抵抗手段
２７ 接続口
２８ ベアリング
２９ 軸
３０ 吸引力供給手段
３１ 気体供給手段
３３ 主配管
３４ マニホールド
３５ 分岐配管
４０ 差圧ダンパ
４１ マニホールド
４２ 弁
４３ 軸
４４ 重り
４５ ストッパ
４６ 抵抗手段
８０ 塗布装置
８１ 搬送装置
８２ 塗布部
９１ 浮上搬送装置
９２ 噴出口
９３ 吸引口
９４ 吸引力供給手段
Ｗ 基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮空気などの気体を噴出して基板を浮上させた状態で搬送を行う浮上搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等のフラットパネルディスプレイには、基板上にレジスト液が塗布されたもの（塗布基板と称す）が使用されている。この塗布基板は、基板上にレジスト液や薬液などの塗布液を均一に塗布する塗布装置により形成されている。
【０００３】
塗布装置の概略図を図１３に示す。塗布装置８０は、基板Ｗを搬送する搬送装置８１と、基板に塗布液を塗布する塗布部８２を有している。塗布部８２は、搬送装置８１による基板Ｗの搬送方向と垂直な方向に伸びたスリットを有する口金を備え、基板Ｗを所定速度で搬送しながらこのスリットから塗布液を吐出し、基板Ｗ上に塗布膜を形成する。
【０００４】
このとき、塗布動作中に基板Ｗに異物が付着することを防ぎたい場合、搬送装置８１には、気体を噴出してその圧力で基板Ｗを浮上させ、非接触状態で基板Ｗの搬送を行う浮上搬送装置が用いられることがある。
【０００５】
この浮上搬送装置の一例を図１４に示す。この浮上搬送装置９１は、気体を噴出する噴出口９２のほかに気体を吸引する吸引口９３を有している。そして、基板Ｗを浮上させるにあたり噴出口９２から気体を噴出すると同時に各吸引口９３から基板Wを吸引することにより、気体の噴出のみを行って基板Ｗを浮上させた場合と比較して、浮上した基板Ｗのたわみを抑え平面度を維持することができ、また、基板Ｗの浮上高さを精密に制御することができる。
【０００６】
一方、図１４に示したような浮上搬送装置９１では、各吸引口９３に吸引力を与える吸引力供給手段９４からの出力が一定である場合であっても、基板Ｗがどの位置にあるかよって吸引力が変化するという問題がある。その具体例を図１５に示す。図１５（ａ）のように浮上搬送装置９１の上方に基板Ｗが存在する部分が少ない場合は、基板Ｗに上方を遮蔽される吸引口９３の数が少なく、気体を吸引してもリークが大きいため、図１５（ａ）グラフにＶ１で示すように、基板Ｗを吸引している吸引口９３の吸引力は小さい。一方、図１５（ｂ）のように浮上搬送装置９１の上方に基板Ｗが存在する部分が多くなると、リークが少なくなり、それにともなって、図１５（ｂ）グラフにＶ２で示すように、基板Ｗを吸引している吸引口９３の吸引力が大きくなる。その結果、基板Ｗが浮上搬送装置９１に吸い付いたり、基板Ｗの端部が浮上搬送装置９１と衝突したりするおそれがある。
【０００７】
この吸引力の変化を抑える手段として、たとえば、下記特許文献１に示すように、吸引口と吸引力供給手段との間に電気制御のバルブを設け、圧力センサで計測した吸引口内の圧力値に応じて制御装置から当該バルブの開度を調節することにより、吸引力が設定値となるようにするものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−８８２０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上記特許文献１に記載された浮上搬送装置では、吸引力の変化に制御が追いつけず、吸引力が一定にできない場合があるという問題があった。具体的には、バルブを電気制御し、目的の開度とするためには、圧力センサで計測した圧力値を制御装置へ送る時間、その圧力値に基づき制御装置が適正な開度を計算する時間、計算された開閉度となるよう制御装置がバルブを動作させる時間などを含んだ応答時間が必要となるのに対し、基板Ｗの搬送速度が速くなると、この応答時間が経過するまでに吸引力が変化する場合がある。すなわち、応答遅れが生じ、その場合、応答時間を経て調節が完了したバルブの開度はもはや適切な開度でなくなっており、その結果、正確な吸引力制御ができなくなる。
【００１０】
特に、図１３に示したような塗布装置では、塗布部８２から基板Ｗへ塗布液を均一に塗布するために塗布部８２と基板Ｗとの距離を一定に保つこと、すなわち、基板Ｗの浮上高さを一定に保つことが重要であり、このように搬送装置８１が正確な吸引力制御ができず、基板Ｗの浮上高さが不安定になると、塗布ムラを生じるおそれがある。
【００１１】
さらに、基板Ｗと搬送装置８１とが接触するおそれがあり、それによって基板Ｗの裏面に傷がついたり、基板Ｗや搬送装置８１の一部が剥がれ、異物が発生したり、基板Ｗに静電気が生じて異物の付着や内部回路が破壊される可能性がある。
【００１２】
本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、基板の搬送にともなう浮上環境の変化に速やかに応答し、基板を一定の浮上高さで搬送することのできる浮上搬送装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために本発明の浮上搬送装置は、基板を浮上させて搬送する浮上搬送装置であって、気体を噴出する噴出口と気体を吸引する吸引口とが基板の搬送される方向に複数個ずつ配列された表面を有し、気体の噴出および吸引により基板を所定の高さで浮上させる浮上ステージと、前記吸引口へ吸引力を供給する吸引力供給手段と、前記吸引力供給手段と連通する主配管と、前記主配管と連通し、それぞれの前記吸引口と連通する分岐配管と、前記主配管の途中に設けられた差圧ダンパと、を備え、前記差圧ダンパは、前記主配管内と外気とを連通する経路および当該経路を遮断する弁を有し、前記弁は、前記主配管内と外気との差圧が当該弁に及ぼす外力によって開閉する動作をとり、前記差圧の変化に応じて前記弁が動作して開度が変化することにより、所定の前記差圧を保持することを特徴としている。
【００１４】
上記浮上搬送装置によれば、吸引力供給手段と連通する主配管の途中に差圧ダンパが設けられ、その差圧ダンパの弁が主配管内と外気との差圧が当該弁に及ぼす外力によって開閉する動作をとることにより、制御によって弁が動作する場合と比べて、差圧の変化によって直接的に弁が動作する。したがって、基板の浮上搬送のようにすぐに吸引口の吸引力が変化する場合であっても応答遅れなく弁が速やかに動作することが可能であり、吸引力を所定の値に保持し、基板を一定の浮上高さで搬送することができる。
【００１５】
また、その他の形態として、基板を浮上させて搬送する浮上搬送装置であって、気体を噴出する噴出口が基板の搬送される方向に複数個配列された表面を有し、気体の噴出により基板を所定の高さで浮上させる浮上ステージと、前記噴出口へ気体を供給する気体供給手段と、前記気体供給手段と連通する主配管と、前記主配管と連通し、それぞれの前記噴出口と連通する分岐配管と、前記主配管の途中に設けられた差圧ダンパと、を備え、前記差圧ダンパは、前記主配管内と外気とを連通する経路および当該経路を遮断する弁を有し、前記弁は、前記主配管内と外気との差圧が当該弁に及ぼす外力によって開閉する動作をとり、前記差圧の変化に応じて前記弁が動作して開度が変化することにより、所定の前記差圧を保持することを特徴としても良い。
【００１６】
上記浮上搬送装置によれば、気体供給手段と連通する主配管の途中に差圧ダンパが設けられ、その差圧ダンパの弁が主配管内と外気との差圧が当該弁に及ぼす外力によって開閉する動作をとることにより、上記の吸引力の場合と同様に、噴出する気体の圧力を所定の値に保持することができるため、基板を一定の浮上高さで搬送することができる。
【００１７】
また、前記差圧ダンパは、前記弁の動作範囲を所定の範囲に制限するストッパを有すると良い。
【００１８】
このように弁の動作範囲を所定の範囲に制限するストッパを有することにより、吸引力の急激な変化があった場合に弁が開きすぎる、もしくは閉じすぎる、いわゆるオーバーシュートすることを防ぐことができるため、主配管内の圧力が不安定になるのを防ぎ、安定した吸引力を保持することが可能である。
【００１９】
また、前記差圧ダンパは、前記弁の動作に対する抵抗手段を有し、前記弁の動作速度を抑制しても良い。
【００２０】
このように、弁の動作に対する抵抗手段を有し、前記弁の動作速度を抑制することにより、吸引力の急激な変化があった場合でも、弁の動作速度が抑制されているため、弁がオーバーシュートしにくくなる。また、主配管内と外気との差圧の微小な変化に弁が過剰に反応することも防ぎ、その結果、弁が微振動を起こすことを防ぐことも可能である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の浮上搬送装置によれば、基板の搬送にともなう浮上環境の変化に速やかに応答し、基板を一定の浮上高さで搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態における浮上搬送装置の概略図である。
【図２】本実施形態における浮上ステージの概略図である。
【図３】本実施形態における差圧ダンパの概略図である。
【図４】本実施形態における吸引力の変化を表すグラフである。
【図５】他の実施形態における浮上ステージの概略図である。
【図６】他の実施形態における差圧ダンパの概略図である。
【図７】他の実施形態における噴出力の変化を表すグラフである。
【図８】他の実施形態における浮上ステージの概略図である。
【図９】他の実施形態における浮上ステージの概略図である。
【図１０】他の実施形態における浮上ステージの概略図である。
【図１１】他の実施形態における差圧ダンパの概略図である。
【図１２】他の実施形態における浮上ステージの概略図である。
【図１３】搬送装置を有した塗布装置の概略図である。
【図１４】従来の浮上搬送装置の概略図である。
【図１５】従来の浮上搬送装置を用いた基板搬送の一例の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明に係る実施の形態を図面を用いて説明する。
【００２４】
本発明の一実施形態における浮上搬送装置を図１に示す。浮上搬送装置１は、浮上ステージ２および搬送手段３を有しており、浮上ステージ２により基板Ｗを浮上させ、この基板Ｗの端部を搬送手段３が把持し、この状態で搬送手段３が一方向に移動することにより、基板Ｗの搬送を行う。
【００２５】
浮上ステージ２は、その表面から気体の噴出を行い、その噴出した気体の圧力により、基板Ｗを浮上させるものであり、詳細は後述する。また、浮上した基板Ｗの平面度を維持するために、気体の吸引も同時に行っている。
【００２６】
搬送手段３は、基板Ｗを搬送するために基板Ｗを把持する機構であり、基板Ｗの裏面を吸着する吸着ブロック、基板Ｗを挟んで把持するクランピング機構などが挙げられる。本実施形態では、搬送手段３は基板Ｗの裏面の端部を吸着する吸着ブロックである。
【００２７】
また、搬送手段３は、リニアステージなどの直動機構に搭載されており、この直動機構が動作することにより搬送手段３は一方向に移動することができる。ここで、基板Ｗを把持した状態で搬送手段３が移動することにより、基板Ｗを搬送することが可能である。なお、以降の説明では、搬送手段３が基板Ｗを搬送する方向をＸ軸方向、水平面上でＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向とし、これらと直交する方向をＺ軸方向とし、説明を進める。
【００２８】
次に、本実施形態における浮上ステージ２を図２に示す。
【００２９】
浮上ステージ２は、浮上板１０、差圧ダンパ２０、および吸引力供給手段３０を有している。
【００３０】
浮上板１０は、本実施形態では、表面に噴出口１１および吸引口１２を有する平板である。この浮上板１０は、１枚のみで浮上ステージ２を形成しても良く、複数枚を配列して浮上ステージ２を形成しても良い。
【００３１】
基板搬送方向（Ｘ軸方向）に長い１枚の浮上板１０を設けた場合、浮上板１０上の基板Ｗの前面を均等の圧力で浮上させることが容易であるため、高い精度の浮上量で基板Ｗを浮上させることが可能である。一方、Ｘ軸方向に短い複数枚の浮上板１０を適当な間隔を設けて配列した場合、１枚の浮上板１０を設けた場合と比較して基板Ｗを所定距離だけ浮上搬送させるために必要な浮上板１０の面積を抑えることができるため、低コストで浮上ステージ２を形成することができる。また、長い浮上板１０を一品物で製作することに比べ、広く流通しているサイズの浮上板１０を配列して形成できることも、コスト面で効果的である。
【００３２】
したがって、必要とする浮上精度に応じて、浮上板１０の配置方法を使い分けることが好ましい。
【００３３】
たとえば、図１３に示した塗布装置８０では、塗布部８２の直下では、１枚の長い浮上板１０を有する浮上ステージを設け、その前後で塗布部８２へ基板Ｗを搬入および搬出する箇所では、複数の短い浮上板１０が間隔を設けて配置された浮上ステージを設けると良い。
【００３４】
図２では、複数枚の浮上板１０をＸ軸方向に配列した例を示している。ただし、それだけに限らず、浮上板１０をＹ軸方向に配列しても良く、また、Ｘ軸方向やＹ軸方向と斜めに交わるような配列としても構わない。なお、いずれの場合にしても、後述の通り、噴出口１１および吸引口１２がＸ軸方向に配列された形態をとる必要がある。
【００３５】
噴出口１１は、図示しない気体供給手段から供給された気体を噴出する、浮上板１０の表面に設けられた開口であり、吸引口１２は、後述の吸引力供給手段３０によって吸引力が与えられ、浮上ステージ２上の気体を吸引する、浮上板１０の表面に設けられた開口である。
【００３６】
１枚もしくは複数の浮上板１０が配列されて形成された浮上ステージ２は、Ｘ軸方向に噴出口１１および吸引口１２が配列された形態をとる。これにより、基板Ｗが浮上ステージ２上のどの位置にあっても、そのときの基板Ｗの存在位置にある噴出口１１および吸引口１２における気体の噴出および吸引により、浮上高さを制御して、基板Ｗを浮上させることができる。
【００３７】
吸引力供給手段３０は、真空ポンプ、ブロワーといった排気装置であり、一定の出力で排気を実施する。
【００３８】
吸引力供給手段３０は、主配管１３と接続されており、主配管１３の反対端では配管は複数の分岐配管１５に分岐され、これら分岐配管１５は、各吸引口１２と接続されている。このように、配管を用いて吸引力供給手段３０と各吸引口１２とを連通させ、吸引力供給手段３０を動作させることにより、各吸引口１２において吸引力が発生する。
【００３９】
また、主配管１３から分岐配管１５に分岐するにあたり、図示の通り複数の接続口を有する管状のマニホールド１４を用いても良い。主配管１３および各分岐配管１５の端部をマニホールド１４に接続することにより、簡単に配管を分岐することができる。
【００４０】
差圧ダンパ２０は、主配管１３の途中に設けられており、主配管１３の内部と外気との差圧を所定の値に保持する。
【００４１】
本実施形態における差圧ダンパ２０の構成を図３に示す。
【００４２】
差圧ダンパ２０は、マニホールド２１、弁２２、および軸２３とを有しており、マニホールド２１内に設けられた弁２２が軸２３を中心に回転し、マニホールド２１の開口に対する弁２２の開度が変化することにより、主配管１３の内部と外気との差圧を所定の値に保持する動きをとる。
【００４３】
マニホールド２１は、片端が閉じ、片端が開口となっている管であり、管壁の２箇所に接続口２７が管壁を貫通して設けられ、それぞれの接続口２７にて主配管１３が接続されている。これにより、主配管１３の経路の途中にマニホールド２１があり、マニホールド２１の開口にて外気と連通する形態をとる。また、マニホールド２１は、後述の軸２３を通すための穴が管壁を貫通して設けられている。
【００４４】
弁２２はマニホールド２１の開口の形状と同等、もしくは若干小さい形状を有した平板である。
【００４５】
軸２３は、円柱形の棒であり、水平方向に、マニホールド２１を貫通して設けられている。ここで、マニホールド２１の開口内に弁２２が収まった状態で軸２３に弁２２を固定することにより、主配管１３が外気と連通する経路を弁２２が遮断する形態をとる。
【００４６】
ここで、軸２３が自身の中心軸を中心として回転動作することにより、弁２２も回転する。これにより、マニホールド２１の開口に対する弁２２の開度が変化し、主配管１３が外気と連通する経路の遮断量が変化する。なお、軸２３がぶれずに回転するように、軸２３の径に応じたベアリング２８をマニホールド２１に取付け、このベアリング２８とマニホールド２１の貫通穴とを軸２３が通るようにすると良い。
【００４７】
また、弁２２は、自身の重心よりも上方の位置にて軸２３に固定されている。これにより、弁２２が外力を受けない状態である場合に倒れることなく、弁２２の自重により、たとえば鉛直な姿勢で安定して静止する。
【００４８】
また、軸２３には、軸２３と直交するように軸２９が取付けられており、軸２９には重り２４が取付けられている。これにより、重り２４および軸２９によるモーメントが軸２３に加わる。
【００４９】
ここで、軸２９に沿って重り２４の位置を変更すること、すなわち、重り２４と軸２３との距離を変更することにより、重り２４を付け替えることなしに軸２３へ与えるモーメントの調節が可能である。
【００５０】
また、マニホールド２１には、弁２２と干渉する位置にストッパ２５が設けられており、弁２２がとりうる開度の範囲が制限されている。
【００５１】
また、軸２３には、軸２３の回転運動に対する抵抗となりうる抵抗手段２６が取付けられている。この抵抗手段２６は、軸２３の回転速度を抑制しうるものであり、オイルの粘性抵抗により回転運動へ制動力を与えるロータリーダンパ、ゴムの摺動抵抗により回転運動へ制動力を与えるフリクションダンパなどが挙げられる。
【００５２】
次に、本実施形態における差圧ダンパ２０の動作について図３の矢視図を用いて説明する。
【００５３】
吸引力供給手段３０が動作して主配管１３の内部と外気との間に差圧が生じた場合、気圧の高い側から低い側へ弁２２を押す外力、すなわち、外気側から主配管１３側へ弁２２を押す外力が弁２２にかかる（図３矢視図中の（ａ）の矢印参照）。
【００５４】
この外力が、弁２２が重力によって元の姿勢へ戻ろうとする力よりも大きい場合、その外力によって弁２２は動かされて回転し、マニホールド２１の開口に対して開いた状態となる（図３矢視図中の（ｂ）の矢印参照）。そのため、主配管１３の内部と外気とがリークして外気が主配管１３に流れ込み（図３矢視図中の（ｃ）の矢印参照）、主配管１３の内部と外気との間の差圧が小さくなるため、弁２２にかかる外力は小さくなる。また、弁２２の開度が大きくなるほど、リーク量は大きくなる。
【００５５】
このリークによって弁２２にかかる外力が弁２２が元の姿勢へ戻ろうとする力よりも小さくなると、弁２２は閉じる方向へ動く。このとき、弁２２が閉じきるまでに弁２２にかかる外力と弁２２が元の姿勢へ戻ろうとする力とが釣り合う弁２２の開度が存在すれば、弁２２は、その開度で静止する。このときの主配管１３内の圧力が、浮上ステージ２の吸引口１２における吸引力と等しくなる。
【００５６】
ここで、弁２２が元の姿勢へ戻ろうとする力は、弁２２の自重による力と重り２４および軸２９が軸２３に与えるモーメントによるものの和で求められ、前述の重り２４によって調節が可能である。したがって、この重り２４の調節によって、吸引力供給手段３０が動作している状態における弁２２の開度を調節することができる。
【００５７】
このとき、外力に対して弁２２が元の姿勢へ戻ろうとする力が大きすぎると、弁２２にある程度の外力がかかるまで弁が閉じきった状態となり、小さな差圧の変化が生じても弁が開かないおそれがある。一方、弁２２が元の姿勢へ戻ろうとする力が小さすぎると、弁２２が開いた状態で釣り合って静止するが、差圧の変化による弁２２の開度の変化の度合いが大きくなり、少しの差圧の変化で弁２２が開きすぎてマニホールド２１と干渉するおそれがある。
【００５８】
そこで、弁２２が外力と釣り合って静止している場合に、例えば１０度以下など、弁２２が若干開いている状態であると、そこから小さな差圧の変化が生じても弁２２の開度が変化し、かつ弁２２の開度の変化の度合いを小さくすることができる。したがって、浮上ステージ２上に基板Ｗが無い条件で吸引力供給手段３０を動作させて吸引口１２にて適切な吸引力が得られている際に、弁２２がこのように若干開いた状態となるように、吸引力供給手段３０の出力、弁２２の重量、および重り２４の数と位置を調節することが望ましい。
【００５９】
次に、吸引力供給手段３０が動作し、すでに弁２２を挟んだ内外に差圧が生じている状態において、浮上ステージ２上を基板Ｗが通過するときのように、その差圧が少しの間だけ増加した場合、その増加にともなって弁２２にかかる外力が大きくなるため、その外力によって直ちに弁２２の開度が大きくなる。そのためリーク量が増し、外気が主配管１３に入り込んで差圧が小さくなる。このように、差圧の変化を相殺する動作が行われ、もとの差圧に戻ることにより、差圧が一定に保たれる。
【００６０】
逆にその差圧が少しの間だけ減少した場合、その減少にともなって弁２２にかかる外力が小さくなるため、その外力によって直ちに弁２２の開度が小さくなる。そのためリーク量が減り、差圧が大きくなってもとの差圧に戻り、差圧が一定に保たれる。
【００６１】
この一連の動作は、弁２２を挟んだ内外の差圧の変化が直接的に弁２２の開度に影響を及ぼすため、たとえば主配管１３の内部の圧力を圧力計で測定し、その値に応じて弁２２の開度を変化させる、というように制御を介して電気的に弁２２の開度を調節する機構であった場合と比べ、弁２２が速やかに動作することが可能であり、弁２２を挟んだ内外の差圧が短時間で変動する場合は、制御で弁２２を調節するよりも安定した差圧の維持が可能となる。
【００６２】
ここで、基板Ｗが浮上ステージ２上を高速で通過するときのように、弁２２を挟んだ内外の差圧の変化が急激である場合、差圧の変化がゆっくりである場合に比べて弁２２に瞬間的にかかる外力が大きくなるため、弁２２が勢いよく開き過ぎるおそれがある。このとき、弁２２は本来その差圧の変化量にて到達しうる弁２２の開度を超えてしまう（オーバーシュートする）。このように想定の開度を超えると、今度は差圧が小さくなり過ぎるため、それによって弁２２が勢いよく閉じ、またオーバーシュートを起こすおそれがある。
【００６３】
このようにオーバーシュートが発生すると、主配管１３の内部の圧力が不安定となるため、浮上ステージ２の吸引口１２における吸引力が不安定となり、基板Ｗの浮上高さを一定に保つことができなくなる。
【００６４】
そこで、本実施形態では、このオーバーシュートの動作を防ぐために、ストッパ２５が設けられている。すなわち、基板Ｗの搬送動作においてとりうる上記差圧の変化量に応じた弁２２の開度の範囲内で弁２２の開度が変化しうるよう、ストッパ２５の位置を設定し、その範囲を超えた弁２２の動作を阻止すると良い。
【００６５】
また、オーバーシュートの動作を防ぐためには、弁２２の動作速度を抑制することも有効である。そこで、本実施形態では、弁２２の動作速度、すなわち軸２３の回転速度を抑えるために、抵抗手段２６が軸２３に取付けられている。
【００６６】
また、この抵抗手段２６が設けられて適度な抵抗力が軸２３の回転動作に与えられていることにより、主配管１３内と外気との差圧の微小な変化に弁２２が過剰に反応して動作することも防ぐこともできる。その結果、吸引力供給手段３０の動作中、弁２２が微振動することを防ぐことが可能である。
【００６７】
図４に、本実施形態のように吸引の配管に差圧ダンパを設けた場合における吸引力の変化を表すグラフを示す。
【００６８】
差圧ダンパ２０が設けられなかった場合は、先述の通り、基板Ｗの搬送が進んで浮上ステージ２の吸引口１２を遮蔽する数が増加し、吸引口１２におけるリークが少なくなるにしたがって、図４の円形プロットが示す通り基板Ｗを吸引している吸引口１２の吸引力が大きくなっていた。それに対し、差圧ダンパ２０が設けられた場合は、差圧ダンパ２０の弁２２の開度が変化して主配管１３内と外気との差圧を所定の値に保持する動作をするため、図４の菱形プロットが示す通り、遮蔽される吸引口１２の数が増加しても所定の吸引力を保持することが可能である。
【００６９】
また、基板Ｗの搬送速度が速く、基板Ｗが吸引口１２を遮蔽する状況の変化が急激であった場合、すなわち主配管１３内と外気との差圧の変化が急激であった場合でも、ストッパ２５および抵抗手段２６によりオーバーシュートすることなく安定して所定の吸引力を保持することが可能であり、制御による弁２２の開度の調節の場合よりも良好に所定の吸引力を保持することができる。
【００７０】
次に、差圧ダンパを浮上ステージ２の噴出口１１側の配管に適用した形態を図５に示す。
【００７１】
気体供給手段３１は、ブロワーなどであり、外部より取り込んだ圧縮空気、窒素などの気体を一定の出力で下流に供給する。
【００７２】
気体供給手段３１は、主配管３３と接続されており、主配管３３の反対端では配管は複数の分岐配管３５に分岐され、これら分岐配管３５は、各噴出口１１と接続されている。なお、図５に示す通り、マニホールド３４を用いて主配管３３から各分岐配管３５への分岐を構成しても良い。
【００７３】
このように、配管を用いて気体供給手段３１と各噴出口１１とを連通させ、気体供給手段３１を動作させることにより、各噴出口１１において気体が噴出される。
【００７４】
差圧ダンパ４０の詳細の構成を図６に示す。
【００７５】
差圧ダンパ４０は主配管３３の途中に設けられており、先述の吸引口１２側の配管に設けた場合の構成と同様に、マニホールド４１、弁４２、軸４３を有し、主配管３３の内部と外気との差圧を所定の値に保持する。また、先述の差圧ダンパ２０と同様に、弁４２の開度を調節するための重り４４と、弁４２のオーバーシュートを防ぐためのストッパ４５および抵抗手段４６とを有している。
【００７６】
なお、重り４４の取付け位置は、弁４２が外気側へ開くことを想定し、吸引配管に差圧ダンパ２０を設ける場合と比べ、弁４２をはさんで反対側の位置にしている。
【００７７】
次に、このときの差圧ダンパ４０の動作について、図６の矢視図を用いて説明する。
【００７８】
浮上ステージ２上に基板Ｗが搬送され、噴出口１１上に基板Ｗが存在すると、噴出口１１上方の気体の流れが基板Ｗに阻害されるため、各噴出口１１における気圧（噴出力）は高くなる傾向がある。
【００７９】
そのとき、主配管３３内の気圧が高くなって外気との差圧が大きくなるため、主配管３３側から外気側へ弁４２を押す外力が弁４２にかかり（図６矢視図中の（ａ）の矢印参照）、弁４２は外気側に開く（図６矢視図中の（ｂ）の矢印参照）。この動作によって、主配管３３内の気体が外気側へ流れ（図６矢視図中の（ｃ）の矢印参照）、差圧の変化が相殺されるため、所定の差圧を保持することができる。
【００８０】
したがって、図７に示すように各噴出口１１における噴出力を一定に保つことが可能であり、浮上高さが安定した基板Ｗの浮上搬送が可能である。
【００８１】
また、この差圧ダンパ４０は、図８に示すような、吸引口１２が無く、噴出口１１のみを有する浮上ステージ２にも適用可能であり、この場合も、上記の通り、浮上高さが安定した基板Ｗの浮上搬送が可能である。
【００８２】
また、図２で示したような、吸引配管に差圧ダンパ２０を設けた構成と、図５で示したような、噴出配管に差圧ダンパ４０を設けた構成とを組み合わせて、図９に示すような浮上ステージ２を構成しても良い。
【００８３】
以上説明した浮上搬送装置により、基板の搬送にともなう浮上環境の変化に速やかに応答し、基板を一定の浮上高さで搬送することが可能である。
【００８４】
また、図２に示したように本実施形態では複数枚の浮上板１０を配列しているが、先述の通り、図１０に示すように１枚の浮上板１０で浮上ステージ２を形成しても良い。また、この場合も、先述のように差圧ダンパを噴出口１１側のみ、もしくは吸引口１２側および噴出口１１側の両方に設けても良い。また、吸引口１２が無く、噴出口１１のみを浮上板１０が有し、噴出配管に差圧ダンパが設けられても良い。
【００８５】
また、先述の説明では、差圧ダンパ２０は図３に示したように弁２２が軸２３を中心に回転し開度が変化する構成であったが、図１１が示すように、垂直方向に傾斜を有する軸２３を設け、その軸２３に沿って弁２２が傾斜方向に動作して開度が変化することにより、主配管１３内と外気との差圧を所定の値に保持する構成であっても良い。
【００８６】
また、先述の説明では、差圧ダンパ２０は１個のみ有する構成をとっているが、弁２２が開いた状態で十分な吸引力もしくは噴出力を確保するために、または、装置内の配管の取り回しの都合などの要因により、たとえば図１２（ａ）および図１２（ｂ）のように複数の差圧ダンパ２０を有する構成であっても良い。このとき、基板Ｗを安定して搬送するために、各差圧ダンパ２０が通ずる主配管１３の圧力が同等となることが望ましい。
【符号の説明】
【００８７】
１ 浮上搬送装置
２ 浮上ステージ
３ 搬送手段
１０ 浮上板
１１ 噴出口
１２ 吸引口
１３ 主配管
１４ マニホールド
１５ 分岐配管
２０ 差圧ダンパ
２１ マニホールド
２２ 弁
２３ 軸
２４ 重り
２５ ストッパ
２６ 抵抗手段
２７ 接続口
２８ ベアリング
２９ 軸
３０ 吸引力供給手段
３１ 気体供給手段
３３ 主配管
３４ マニホールド
３５ 分岐配管
４０ 差圧ダンパ
４１ マニホールド
４２ 弁
４３ 軸
４４ 重り
４５ ストッパ
４６ 抵抗手段
８０ 塗布装置
８１ 搬送装置
８２ 塗布部
９１ 浮上搬送装置
９２ 噴出口
９３ 吸引口
９４ 吸引力供給手段
Ｗ 基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を浮上させて搬送する浮上搬送装置であって、
気体を噴出する噴出口と気体を吸引する吸引口とが基板の搬送される方向に複数個ずつ配列された表面を有し、気体の噴出および吸引により基板を所定の高さで浮上させる浮上ステージと、
前記吸引口へ吸引力を供給する吸引力供給手段と、
前記吸引力供給手段と連通する主配管と、
前記主配管と連通し、それぞれの前記吸引口と連通する分岐配管と、
前記主配管の途中に設けられた差圧ダンパと、
を備え、
前記差圧ダンパは、前記主配管内と外気とを連通する経路および当該経路を遮断する弁を有し、前記弁は、前記主配管内と外気との差圧が当該弁に及ぼす外力によって開閉する動作をとり、前記差圧の変化に応じて前記弁が動作して開度が変化することにより、所定の前記差圧を保持することを特徴とする、浮上搬送装置。
【請求項２】
基板を浮上させて搬送する浮上搬送装置であって、
気体を噴出する噴出口が基板の搬送される方向に複数個配列された表面を有し、気体の噴出により基板を所定の高さで浮上させる浮上ステージと、
前記噴出口へ気体を供給する気体供給手段と、
前記気体供給手段と連通する主配管と、
前記主配管と連通し、それぞれの前記噴出口と連通する分岐配管と、
前記主配管の途中に設けられた差圧ダンパと、
を備え、
前記差圧ダンパは、前記主配管内と外気とを連通する経路および当該経路を遮断する弁を有し、前記弁は、前記主配管内と外気との差圧が当該弁に及ぼす外力によって開閉する動作をとり、前記差圧の変化に応じて前記弁が動作して開度が変化することにより、所定の前記差圧を保持することを特徴とする、浮上搬送装置。
【請求項３】
前記差圧ダンパは、前記弁の動作範囲を所定の範囲に制限するストッパを有することを特徴とする、請求項１または２のいずれかに記載の浮上搬送装置。
【請求項４】
前記差圧ダンパは、前記弁の動作に対する抵抗手段を有し、前記弁の動作速度を抑制することを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の浮上搬送装置。
【請求項１】
基板を浮上させて搬送する浮上搬送装置であって、
気体を噴出する噴出口と気体を吸引する吸引口とが基板の搬送される方向に複数個ずつ配列された表面を有し、気体の噴出および吸引により基板を所定の高さで浮上させる浮上ステージと、
前記吸引口へ吸引力を供給する吸引力供給手段と、
前記吸引力供給手段と連通する主配管と、
前記主配管と連通し、それぞれの前記吸引口と連通する分岐配管と、
前記主配管の途中に設けられた差圧ダンパと、
を備え、
前記差圧ダンパは、前記主配管内と外気とを連通する経路および当該経路を遮断する弁を有し、前記弁は、前記主配管内と外気との差圧が当該弁に及ぼす外力によって開閉する動作をとり、前記差圧の変化に応じて前記弁が動作して開度が変化することにより、所定の前記差圧を保持することを特徴とする、浮上搬送装置。
【請求項２】
基板を浮上させて搬送する浮上搬送装置であって、
気体を噴出する噴出口が基板の搬送される方向に複数個配列された表面を有し、気体の噴出により基板を所定の高さで浮上させる浮上ステージと、
前記噴出口へ気体を供給する気体供給手段と、
前記気体供給手段と連通する主配管と、
前記主配管と連通し、それぞれの前記噴出口と連通する分岐配管と、
前記主配管の途中に設けられた差圧ダンパと、
を備え、
前記差圧ダンパは、前記主配管内と外気とを連通する経路および当該経路を遮断する弁を有し、前記弁は、前記主配管内と外気との差圧が当該弁に及ぼす外力によって開閉する動作をとり、前記差圧の変化に応じて前記弁が動作して開度が変化することにより、所定の前記差圧を保持することを特徴とする、浮上搬送装置。
【請求項３】
前記差圧ダンパは、前記弁の動作範囲を所定の範囲に制限するストッパを有することを特徴とする、請求項１または２のいずれかに記載の浮上搬送装置。
【請求項４】
前記差圧ダンパは、前記弁の動作に対する抵抗手段を有し、前記弁の動作速度を抑制することを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の浮上搬送装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１３−９１５４０（Ｐ２０１３−９１５４０Ａ）
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３３５３３（Ｐ２０１１−２３３５３３）
【出願日】平成２３年１０月２５日（２０１１．１０．２５）
【出願人】（０００２１９３１４）東レエンジニアリング株式会社 (505)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２５日（２０１１．１０．２５）
【出願人】（０００２１９３１４）東レエンジニアリング株式会社 (505)
【Ｆターム（参考）】
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