薄板状材料搬送用エアテーブル及び薄板状材料搬送装置
【課題】クリーンルーム内の空気の乱れを抑制しつつ、薄板状材料の大きな浮上量が得られる信頼性が高い薄板状材料搬送用エアテーブル及びこれを備えた薄板状材料搬送装置を提供する。
【解決手段】薄板状材料搬送用エアテーブル１４は、上面部１６が略平坦な箱状体でガラス基板１２の下面に対して空気（気体）を供給するための複数の給気孔１８が上面部１６に形成された外壁部２０と、該外壁部２０の内側を該外壁部２０内に空気を導入するための下側チャンバ２２及び給気孔１８に隣接する上側チャンバ２４に隔てるように該外壁部２０内に設置され、且つ、上下方向に貫通する複数の中間通気孔２６が形成された隔壁部２８と、中間通気孔２６から給気孔１８への気流の分配を均一化すると共に該気流の速度を減衰させるように上側チャンバ２４内に設置された気流均一分配減衰器３０と、を有している。
【解決手段】薄板状材料搬送用エアテーブル１４は、上面部１６が略平坦な箱状体でガラス基板１２の下面に対して空気（気体）を供給するための複数の給気孔１８が上面部１６に形成された外壁部２０と、該外壁部２０の内側を該外壁部２０内に空気を導入するための下側チャンバ２２及び給気孔１８に隣接する上側チャンバ２４に隔てるように該外壁部２０内に設置され、且つ、上下方向に貫通する複数の中間通気孔２６が形成された隔壁部２８と、中間通気孔２６から給気孔１８への気流の分配を均一化すると共に該気流の速度を減衰させるように上側チャンバ２４内に設置された気流均一分配減衰器３０と、を有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネル、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）等のフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）に用いる大型で薄いガラス基板のような薄板状材料を非接触で支持する薄板状材料搬送用エアテーブル及びこれを備える薄板状材料搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ、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のガラス基板は僅かな傷や埃でも品質に大きく影響するため、このようなガラス基板の搬送においてはガラス基板の表面に傷が生じたり異物が付着しないようにガラス基板を平面に近い形状に保持しつつ所定の搬送面に沿って滑らかに搬送することが要求されている。
【０００３】
一方、液晶ディスプレイでは、ガラス基板のサイズがますます大型化しており、例えば第８世代においては、Ｗ２２００ｍｍ×Ｌ２５００ｍｍという大きさに比べて厚さは０．５〜０．７ｍｍ程度と非常に薄いため、ガラス基板を水平に搬送する際に、その外周端部のみならず、これよりも内側の部分も支持しなければ中央部が大きく垂れ下がってしまう。
【０００４】
そこでガラス基板の搬送装置は、ガラス基板を全面においてできるだけ均等に支持し、平面に近い形状に保持して搬送するように工夫されている。
【０００５】
例えば、搬送面の搬送方向及び搬送方向に垂直な幅方向に適宜なピッチで複数のローラを設置し、これら複数のローラでガラス基板を下方から支持して駆動する搬送装置が知られている。
【０００６】
しかしながら、複数のローラでガラス基板を下方から支持して駆動する搬送装置は、ガラス基板の大型化に伴ってローラ、軸、軸受等の部品点数や組立工数が増加するため製造コストの増大という問題がある。更に、部品点数の増大によりメンテナンスコストが増大するという問題もある。又、ガラス基板がローラとの接触とローラからの離間とを繰り返すため振動が生じ、これにより騒音や発埃したり、ガラス基板の表面が欠損することがあり、ローラの増加により騒音や埃が一層発生しやすくなるという問題がある。又、軸の長尺化による軸の真直度の低下や撓み量の増大によりローラの回転精度が低下し、この点でも騒音や埃が発生しやすくなったり、ガラス基板の表面が欠損しやすくなるという問題もある。
【０００７】
これに対し、上面部に多数の細孔が形成されたエアテーブルを用いてガラス基板を浮上させつつエアの圧力で駆動して非接触で搬送する搬送装置が知られている（例えば特許文献１、２、３参照）。又、セラミック等の多孔質材料で上面部を構成したエアテーブルも知られている（例えば特許文献４参照）
【０００８】
又、ガラス基板の幅方向の中央近傍にはエアテーブルを設置してガラス基板の中央部の垂れ下がりを抑制し、ガラス基板における搬送方向に垂直な幅方向の両端近傍をローラで下方から支持してガラス基板を駆動するようにした搬送装置が知られている（例えば特許文献５、６参照）。
【０００９】
エアテーブルでガラス基板を搬送する搬送装置や、ガラス基板の幅方向の中央近傍にはエアテーブルを設置してガラス基板の中央部の垂れ下がりを抑制し、ガラス基板における搬送方向に垂直な幅方向の両端近傍をローラで下方から支持してガラス基板を駆動するようにした搬送装置は、ガラス基板を均一な圧力で、且つ、非接触で支持するので、搬送装置との接触によるガラス基板の振動やガラス基板の欠損、ガラス基板への異物の付着の抑制が期待される。
【００１０】
【特許文献１】特開平１０−１３９１６０号公報
【特許文献２】特開平１１−２６８８３０号公報
【特許文献３】特開平１１−２６８８３１号公報
【特許文献４】特開２００４−３０７１５２号公報
【特許文献５】特開２００３−６３６４３号公報
【特許文献６】特開２００５−２９３５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、実際にはガラス基板の浮上量（ガラス基板とエアテ−ブルの上面との隙間）は０．１〜０．５ｍｍ程度と小さいため、ガラス基板とエアテーブルとの接触を確実に防止することは困難であり、信頼性という点で問題がある。尚、ガラス基板とエアテーブルとの接触を確実に防止するためには浮上量が１ｍｍ以上であることが好ましい。又、浮上量が小さいため、複数のエアテーブルを並べて設置する場合、これらの上面の高さをそれだけ高精度で一致させる必要があり、設置作業が煩雑で設置工数が大きいという問題がある。又、ガラス基板の搬送装置はクリーンルーム内で使用されることが多いが、クリーンルームの清浄空気の下降気流の流速が５００ｍｍ／ｓｅｃ程度であるのに対し、エアテーブルから噴射する空気の流速は９００〜２５００ｍｍ／ｓｅｃ程度でクリーンルームの清浄空気の下降気流よりも大幅に速いため、クリーンルーム内の空気の乱れを生じさせるという問題がある。尚、クリーンルーム内の空気の乱れを抑制するためには、エアテーブルから噴射する空気の流速をクリーンルームの清浄空気の下降気流の流速よりも小さく抑制することが好ましい。又、このような空気の乱れにより、却ってガラス基板に埃等の異物が付着しやすくなることもある。尚、セラミック等の多孔質材料で上面部を構成したエアテーブルは、通気抵抗が大きく噴出する空気の流量が少ないため、クリーンルーム内の空気の乱れは抑制されるが、上記よりも浮上量が更に小さいという問題がある。
【００１２】
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであってクリーンルーム内の空気の乱れを抑制しつつ、薄板状材料の大きな浮上量が得られる信頼性が高い薄板状材料搬送用エアテーブル及びこれを備えた薄板状材料搬送装置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】
【００１３】
本発明は、上面部が略平坦な箱状体で薄板状材料の下面に対して気体を供給するための複数の給気孔が前記上面部に形成された外壁部と、該外壁部の内側を該外壁部内に前記気体を導入するための下側チャンバ及び前記給気孔に隣接する上側チャンバに隔てるように該外壁部内に設置され、且つ、上下方向に貫通する複数の中間通気孔が形成された隔壁部と、前記中間通気孔から前記給気孔への気流の分配を均一化すると共に該気流の速度を減衰させるように前記上側チャンバ内に設置された気流均一分配減衰器と、を有することを特徴とする薄板状材料搬送用エアテーブルにより、上記目的を達成するものである。
【００１４】
本発明に想到する過程で、発明者らは、薄板状材料の浮上量を増加させるために様々な構成のエアテーブルを試作し、実際に薄板状材料を搬送して薄板状材料の浮上量を測定したところ、例えば、圧縮空気の圧力の増加等により、エアテーブルの上面の給気孔から供給する気体の流速を増大させることで、薄板状材料の浮上量を増加させることができた。しかしながら、このように供給する気体の流速を増加させることで、クリーンルーム内の空気の乱れを大きくしてしまった。そこで発明者らは更に鋭意検討を重ねたところ、エアテーブルの上面の給気孔から供給する気体の流速を増大させなくても、エアテーブルの上面の給気孔から供給する気体の流量を増大させれば薄板状材料の浮上量を増加させることができることを見出した。具体的には、エアテーブル内における気体の流路の抵抗を低減することで薄板状部材の下面に供給する気体の流量を増加させて薄板状材料の浮上量を増加させることができ、更に、エアテーブル内を中間通気孔が形成された隔壁部で気体を導入するための下側チャンバ及び給気孔に隣接する上側チャンバに隔て、隔壁部において気流の分布をある程度均一化すると共に上側チャンバ内に中間通気孔から給気孔への気流の分配を均一化すると共に該気流の速度を減衰させる気流均一分配減衰器を備えることで、給気孔から薄板状部材の下面に供給する気体の流速を低減してクリーンルーム内の空気の乱れを抑制することができることを見出した。
【００１５】
このように、本発明は、エアテーブルの上面の給気孔から薄板状部材の下面に供給する気体の流速を抑制しつつ気体の流量を増大させるものであり、気体の流速を増大させることで薄板状材料の浮上量を増加させるという技術とは全く異なるコンセプトに基いてなされたものである。
【００１６】
尚、前記気流均一分配減衰器は、例えば、網状体及び厚さ方向に貫通する複数の減衰用通気孔が形成された板状体のいずれかで開口面積比率が前記隔壁部よりも大きく、前記上側チャンバ内を上下方向に仕切るように設置された均一開口部材を有してなる構成としてもよい。
【００１７】
この場合、前記気流均一分配減衰器は、前記隔壁部の中間通気孔の真上に相当する領域の少なくとも一部に、前記中間通気孔から真上への前記気体の流れを妨げるための障壁部を有する構成としてもよい。
【００１８】
又、前記気流均一分配減衰器は、略垂直な姿勢で配置された複数の薄板部材が微細な間隔で略平行に並設されたフィン状の均一開口部材を有してなる構成としてもよい。
【００１９】
又、前記気流均一分配減衰器は、前記隔壁部の上側を覆うように配設された綿状の均一開口部材を有してなる構成としてもよい。
【００２０】
これらの場合、前記外壁部の底板部の中央近傍に前記気体を導入するための導入孔を設け、前記隔壁部を前記中間通気孔の開口面積比率が中央部よりも周辺部において高い構成としてもよい。
【００２１】
又、網状体及び複数の通気孔が形成された板状体のいずれかで開口面積比率が前記隔壁部よりも大きい、前記気流均一分配減衰器を保護するための保護部材を前記気流均一分配減衰器の上側に設置してもよい。
【００２２】
又、本発明は、以上のいずれかに記載の薄板状材料搬送用エアテーブルを備えることを特徴とする薄板状材料搬送装置により、上記目的を達成するものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、クリーンルーム内の空気の乱れを抑制しつつ、薄板状材料の大きな浮上量が得られる信頼性が高い薄板状材料搬送用エアテーブル及びこれを備えた薄板状材料搬送装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下本発明の好ましい実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】
図１に示されるように、本発明の第１実施形態に係る薄板状材料搬送装置１０は、例えば大型のＬＣＤ用のガラス基板（薄板状材料）１２を、薄板状材料搬送用エアテーブル１４で非接触で支持して搬送するものであり、薄板状材料搬送用エアテーブル１４の構造に特徴を有している。
【００２６】
図２に示されるように、薄板状材料搬送用エアテーブル１４は、上面部１６が略平坦な箱状体でガラス基板１２の下面に対して空気（気体）を供給するための複数の給気孔１８が上面部１６に形成された外壁部２０と、外壁部２０の内側を外壁部２０内に空気を導入するための下側チャンバ２２及び給気孔１８に隣接する上側チャンバ２４に隔てるように外壁部２０内に設置され、且つ、上下方向に貫通する複数の中間通気孔２６が形成された隔壁部２８と、中間通気孔２６から給気孔１８への気流の分配を均一化すると共に該気流の速度を減衰させるように上側チャンバ２４内に設置された気流均一分配減衰器３０と、を有している。
【００２７】
尚、薄板状材料搬送用エアテーブル１４は、ガラス基板１２の搬送方向に対して垂直な幅方向に複数（本第１実施形態では４台）備えられている。
【００２８】
外壁部２０は、略直方体で上方に開口した箱体の基部３２と、第１の枠体３４と、第２の枠体３６と、第３の枠体３８と、を有している。これら第１の枠体３４、第２の枠体３６及び第３の枠体３８は、いずれも基部３２の内側面に内接し、この順で基部３２の底板部４０から上側に重なるように配置されている。尚、第２の枠体３６は、上側チャンバ２４を升目格子状に仕切るように設置された格子部材３６Ａを備えている。又、第３の枠体３８も、格子部材３６Ａの真上に相当する位置に格子部材３８Ａを備えている。第３の枠体３８の上端は基部３２の上端よりも上方に突出しており、この第３の枠体３８の上端に前記上面部１６が取付けられている。
【００２９】
上面部１６は、網状体や厚さ方向に貫通する給気孔が形成された板状体等であり、気流均一分配減衰器３０を保護するための保護部材の役割も担っている。尚、給気孔の形状としては、丸孔、角孔、長孔、スリット等を例示することができる。又、基部３２の底板部４０の中央近傍には空気を導入するための導入孔４２が設けられている。導入孔４２には給気管４４を介してブロア又はコンプレッサー等の給気ユニット４６及びエアフィルタ４８が連結されており、エアフィルタ４８で異物が除去された空気が上面部１６の給気孔１８から上方に供給されるようになっている。
【００３０】
隔壁部２８は、外壁部２０の基部３２の内側面に内接する板状体であり、第１の枠体３４と第２の枠体３６に挟まれて外壁部２０の上面部１６と底板部４０との間に保持されている。尚、隔壁部２８は、網状体としてもよい。本第１実施形態では隔壁部２８の中間通気孔２６の開口面積比率は全面において均一である。
【００３１】
気流均一分配減衰器３０は、上側チャンバ２４内を上下方向に仕切るように設置された網状体の均一開口部材５０を有している。均一開口部材５０は複数の減衰用通気孔５１を有している。均一開口部材５０は、第２の枠体３６と第３の枠体３８に挟まれて外壁部２０の上面部１６と隔壁部２８との間に保持されている。尚、厚さ方向に貫通する複数の減衰用通気孔が形成された板状体を均一開口部材として用いてもよい。均一開口部材５０は減衰用通気孔５１の開口面積比率が隔壁部２８よりも大きいことが好ましい。
【００３２】
又、気流均一分配減衰器３０は、隔壁部２８の中間通気孔２６の真上に相当する領域に、中間通気孔２６から真上への気体の流れを妨げるための障壁部５２を有している。障壁部５２は、中間通気孔２６よりも若干大きな小片であり均一開口部材５０の下面に取付けられている。尚、網状体の均一開口部材５０に障壁部５２が取付けられた構成の気流均一分配減衰器３０に代えて、例えば、通気孔が形成された板状体で隔壁部５２の中間通気孔２６の真上に相当する部分が非開口の障壁部である一体構造の気流均一分配減衰器を用いてもよい。
【００３３】
又、薄板状材料搬送装置１０は、ガラス基板１２を搬送方向に駆動するための駆動ユニット５４を備えている。
【００３４】
駆動ユニット５４は、ガラス基板１２の下面に接触してガラス基板１２を搬送方向に駆動する複数のローラ５６を有している。これらローラ５６は、複数並べて設置された薄板状材料搬送用エアテーブル１４の幅方向両側に配置され、複数の対のローラ５６が搬送方向に適宜なピッチで設置されている。ローラ５６は、ガラス基板１２の下面に接触するローラ部５６Ａ及びこれよりも幅方向外側に設置されたフランジ部５６Ｂを備え、図示しない回転駆動源に連結されている。尚、駆動ユニット５４は、ローラ５６のローラ部５６Ａ上端が薄板状材料搬送用エアテーブル１４の上面部１６よりも数ｍｍ程度高くなるように設置されている。
【００３５】
次に、薄板状材料搬送装置１０の作用について説明する。
【００３６】
薄板状材料搬送装置１０は、例えば、薄板状材料搬送用エアテーブル１４の上面部１６の開口面積比率の拡大等により、薄板状材料搬送用エアテーブル１４における空気の流路の抵抗を低減することで、ガラス基板１２の大きな浮上量が得られる。
【００３７】
又、導入孔４２から薄板状材料搬送用エアテーブル１４の外壁部２０内に導入される空気は、隔壁部２８の中間通気孔２６を通過することで気流の分布がある程度均一化される。更に、中間通気孔２６を通過して上昇する空気は、気流均一分配減衰器３０の障壁部５２により流速が低減されると共に、均一開口部材５０を通過することで、気流の分布が更に均一化される。このように気流の分布が均一化され、流速が低減された空気を薄板状材料搬送用エアテーブル１４の上面部１６の給気孔１８からガラス基板１２の下面に供給するので、供給する気体の流量を増大させて、ガラス基板１２の浮上量を増加させても、給気孔１８から供給する空気の流速が低く、クリーンルーム内の空気の乱れが抑制される。尚、図２において気流を示す矢印の一部が均一開口部材５０の非開口部を通過するように図示されているが、図２の均一開口部材５０の図示は模式的なものであり、実際には気流は均一開口部材５０の減衰用通気孔５１を通過する。
【００３８】
又、ガラス基板１２の下面に供給する気体の流速を増大させるのではなく、気体の流量を増大させてガラス基板１２の浮上量を増加させるので、高圧の圧縮気体を使用する必要がなく、給気ユニット４６を含めた装置の製造コストの低減に寄与する。
【００３９】
又、薄板状材料搬送装置１０は、駆動ユニット５４の複数のローラ５６がガラス基板１２の下面に接触してガラス基板１２を搬送方向に駆動するが、薄板状材料搬送用エアテーブル１４が非接触でガラス基板１２を支持しているので、ローラ５６との接触部においてガラス基板１２に作用する力が小さく、ローラ５６との接触による表面の欠損や異物の付着が抑制される。
【００４０】
又、空気の圧力で駆動力を付与する搬送装置と比較すると、ガラス基板１２を支持するだけの低圧の空気を供給するのみで足りるので、この点でも装置の製造コストの低減に寄与でき、更に、エアの複雑な制御が不要であるので、構造が簡単である。
【００４１】
このように、薄板状材料搬送装置１０は、薄板状材料搬送用エアテーブル１４によりガラス基板１２を大きな浮上量で非接触で支持するので、ガラス基板１２と薄板状材料搬送用エアテーブル１４との接触を防止でき、更に、クリーンルーム内の空気の乱れが抑制されるので、ガラス基板１２の表面に傷が生じたり異物が付着しにくく、信頼性が高い搬送を実現できる。
【００４２】
又、ガラス基板１２の大きな浮上量が得られるので、複数の薄板状材料搬送用エアテーブル１４を並べて設置する際に、これらの上面部１６の高さのずれの許容値がそれだけ広く、設置工数の低減に寄与する。
【００４３】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
【００４４】
本第２実施形態に係る薄板状材料搬送用エアテーブル６０は、図３及び図４に示されるように前記第１実施形態に係る気流均一分配減衰器３０に代えて、略垂直な姿勢で配置された複数の薄板部材６２Ａが微細な間隔で略平行に並設されたフィン状の均一開口部材６２を有してなり、薄板部材６２Ａの間の隙間部が減衰用通気孔を構成する気流均一分配減衰器６４を備えることを特徴としている。
【００４５】
他の構成については前記第１実施形態と同様であるので、同様の構成については図１及び図２と同一符号を付することとして説明を省略する。尚、図３では、便宜上隔壁部２８を線で描いているが、隔壁部２８は前記第１実施形態と同様に中間通気孔２６が形成された板状体としてもよいし、網状体としてもよい。
【００４６】
均一開口部材６２は、複数の薄板部材６２Ａを厚さ方向に貫通する複数のパイプ部材６２Ｂを有しこれらパイプ部材６２Ｂの両端において外壁部２０の基部２２に取付けられている。尚、本第２実施形態では外壁部２０は、第１の枠体３４、第２の枠体３６及び第３の枠体３８を備えておらず、上面部１６は基部３２の上端に取付けられている。
【００４７】
薄板状材料搬送用エアテーブル６０も、前記第１実施形態に係る薄板状材料搬送用エアテーブル１４と同様に、上側チャンバ２４内に中間通気孔２６から給気孔１８への気流の分配を均一化すると共に該気流の速度を減衰させる気流均一分配減衰器６４を備えているので、ガラス基板１２の下面に供給する空気の流量を増大させて、ガラス基板１２の浮上量を増加させても、給気孔１８から供給する空気の流速が低く、クリーンルーム内の空気の乱れが抑制される。
【００４８】
尚、外壁部２０の上面部１６から空気を均一に供給するためには、隔壁部２８は、中間通気孔２６の開口面積比率が（導入孔４２の真上の）中央部よりも周辺部において高い構成であることが好ましい。
【００４９】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
【００５０】
本第３実施形態に係る薄板状材料搬送用エアテーブル７０は、図５に示されるように前記第１実施形態に係る気流均一分配減衰器３０に代えて、隔壁部２８の上側を覆うように配設された綿状の均一開口部材７２を有してなり、綿状の均一開口部材７２の隙間が減衰用通気孔を構成する気流均一分配減衰器７４を備えることを特徴としている。他の構成については前記第１実施形態と同様であるので、同様の構成については図１及び図２と同一符号を付することとして説明を省略する。
【００５１】
均一開口部材７２は、隔壁部２８の上面の全面に敷設されている。又、気流均一分配減衰器７４は、均一開口部材７２を上側から覆う網状部材７６を有しており、この網状部材７６により、綿状の均一開口部材７２の飛散が防止されている。均一開口部材７２としては、例えばステンレススチールウールや非発塵性の高分子長繊維等を用いることができる。
【００５２】
薄板状材料搬送用エアテーブル７０も、前記第１実施形態に係る薄板状材料搬送用エアテーブル１４と同様に、上側チャンバ２４内に中間通気孔２６から給気孔１８への気流の分配を均一化すると共に該気流の速度を減衰させる気流均一分配減衰器７４を備えているので、ガラス基板１２の下面に供給する空気の流量を増大させて、ガラス基板１２の浮上量を増加させても、給気孔１８から供給する気体の流速が低く、クリーンルーム内の空気の乱れが抑制される。
【００５３】
本第３実施形態においても、外壁部２０の上面部１６から空気を均一に供給するためには、隔壁部２８は、中間通気孔２６の開口面積比率が（導入孔４２の真上の）中央部よりも周辺部において高い構成であることが好ましい。
【００５４】
尚、上記第１〜第３実施形態において、薄板状材料搬送装置１０は、駆動ユニット５４のローラ５６がガラス基板１２の下面に接触してガラス基板１２を搬送方向に駆動する構成であるが、薄板状材料搬送用エアテーブルでガラス基板全面を浮上支持し、薄板状材料搬送用エアテーブルからガラス基板の下面に向けて、且つ、搬送方向に傾斜した方向に気体を供給してガラス基板を非接触で搬送方向に駆動する構成としてもよい。
【００５５】
この場合も、薄板状材料搬送用エアテーブルの上側チャンバ２４内に中間通気孔２６から給気孔１８への気流の分配を均一化すると共に該気流の速度を減衰させる気流均一分配減衰器を備えることで、ガラス基板１２の下面に供給する空気の流量を増大させて、ガラス基板１２の浮上量を増加させても、給気孔１８から供給する気体の流速が低くなり、クリーンルーム内の空気の乱れが抑制される。
【００５６】
尚、上記第１〜第３実施形態の気流均一分配減衰器３０、６４、７４は本発明の例であり、隔壁部２８の中間通気孔２６から給気孔１８への気流の分配を均一化し、且つ、該気流の速度を減衰させることができるものであれば、他の構成の気流均一分配減衰器を上側チャンバに備えてもよい。
【００５７】
又、上記第１〜第３実施形態において、外壁部２０の上面部１６は、網状体又は給気孔が形成された板状体で気流均一分配減衰器を保護する保護部材の役割を担っているが、例えば前記第１実施形態の気流均一分配減衰器３０のように、上部から異物等が落下しても損傷しにくい気流均一分配減衰器を用いる場合には、例えば基部３２の上端面が上面部を構成し、基部３２の上端面の開口部が給気孔を構成する薄板状材料搬送用エアテーブルとしてもよい。
【００５８】
又、上記第１〜第３実施形態において、薄板状材料搬送用エアテーブル１４、６０、７０からガラス基板１２の下面に供給する気体は空気であるが、例えば、窒素ガス、希ガス等の他の気体をガラス基板１２の下面に供給してもよい。
【００５９】
又、上記第１〜第３実施形態において、薄板状材料搬送装置１０は、薄板状材料搬送用エアテーブル１４、６０、７０を幅方向に４台備えているが、ガラス基板１２の幅等に応じて３台以下の薄板状材料搬送用エアテーブルを備える構成としてもよく、５台以上の薄板状材料搬送用エアテーブルを備える構成としてよい。
【００６０】
又、上記第１〜第３実施形態は、ガラス基板１２を搬送するためのものであるが、面積に比較して板厚の薄いいわゆる薄板状材料であれば、他の材料の搬送にも本発明は適用可能である。例えば、金属薄板状材料、樹脂の薄板状材料等の撓みを生じ易い材料の搬送の場合に適用可能である。
【実施例１】
【００６１】
上記第１実施形態のとおり、薄板状材料搬送装置１０を構成し、クリーンルーム内でガラス基板１２を搬送した。具体的な条件は以下のとおりである。
【００６２】
ガラス基板１２の寸法：Ｗ１５００ｍｍ×Ｌ１８００ｍｍ×ｔ０．７ｍｍ
クリーンルーム内の下降気流の流速：約５００ｍｍ／ｓｅｃ
薄板状材料搬送用エアテーブル１４の外形寸法：Ｗ３００ｍｍ×Ｌ７００ｍｍ×Ｈ４０ｍｍ
第２の枠体３６及び第３の枠体３８の升目格子寸法：９０ｍｍ×２５ｍｍ
第２の枠体３６及び第３の枠体３８の升目格子数：３列×２３行
中間通気孔２６の大きさ及びピッチ：φ３．５×Ｐ１５ｍｍ
隔壁部２８の開口面積比率：４．２％
気流均一分配減衰器３０の均一開口部材５０の材料：金網
気流均一分配減衰器３０の開口面積比率：３７％
外壁部２０の上面部１６の材料：金網
外壁部２０の上面部１６の開口面積比率：６０％
【００６３】
以上の条件で、ガラス基板１２の中央近傍における浮上量を測定したところ、浮上量は２〜６ｍｍであった。
【００６４】
又、薄板状材料搬送用エアテーブル１４から上方に供給する空気の流速を測定したところ流速の最大値は約２２０ｍｍ／ｓｅｃであった。
【実施例２】
【００６５】
上記第２実施形態のとおり、薄板状材料搬送装置１０を構成し、クリーンルーム内でガラス基板１２を搬送した。具体的な条件は以下のとおりである。
【００６６】
薄板状材料搬送用エアテーブル６０の外形寸法：Ｗ３００ｍｍ×Ｌ７００ｍｍ×Ｈ５０ｍｍ
隔壁部２８の材料：エキスパンドメタル
隔壁部２８の開口面積比率：６５％
気流均一分配減衰器６４の外形寸法：Ｗ２８０ｍｍ×Ｌ６８０ｍｍ×Ｈ２２ｍｍ
薄板部材６２Ａの材料：アルミニウム薄板
薄板部材６２Ａの厚さ×並設ピッチ：Ｔ０．１１ｍｍ×Ｐ２２ｍｍ
【００６７】
尚、ガラス基板１２の寸法、クリーンルームの下降気流の流速、外壁部２０の上面部１６の材料、開口面積比率は実施例１と同様である。
【００６８】
以上の条件で、ガラス基板１２の中央近傍における浮上量を測定したところ、浮上量は３〜６ｍｍであった。
【００６９】
又、薄板状材料搬送用エアテーブル６０から上方に供給する空気の流速を測定したところ流速の最大値は約１４０ｍｍ／ｓｅｃであった。
【実施例３】
【００７０】
上記第３実施形態のとおり、薄板状材料搬送装置１０を構成し、クリーンルーム内でガラス基板１２を搬送した。具体的な条件は以下のとおりである。
【００７１】
薄板状材料搬送用エアテーブル６０の外形寸法：Ｗ３００ｍｍ×Ｌ７００ｍｍ×Ｈ５０ｍｍ
隔壁部２８の材料：エキスパンドメタル
隔壁部２８の開口面積比率：６５％
気流均一分配減衰器７４の均一開口部材７２の堆積高さ：１８ｍｍ
気流均一分配減衰器７４の均一開口部材７２の充填率：約３重量％
【００７２】
尚、外壁部２０の上面部１６の材料、開口面積比率、ガラス基板１２の寸法、クリーンルームの下降気流の流速は実施例１と同様である。
【００７３】
以上の条件で、ガラス基板１２の中央近傍における浮上量を測定したところ、浮上量は２．５〜５ｍｍであった。
【００７４】
又、薄板状材料搬送用エアテーブル７０から上方に供給する空気の流速を測定したところ流速の最大値は約１２０ｍｍ／ｓｅｃであった。
【００７５】
実施例１〜３の測定結果を表１に対比して示す。
【００７６】
【表１】
【００７７】
表１に示されるように、実施例１〜３は、いずれもガラス基板１２の浮上量が２ｍｍ以上であり、ガラス基板と薄板状材料搬送用エアテーブルとの接触を防止するために充分な浮上量が得られた。
【００７８】
又、実施例１〜３は、いずれも薄板状材料搬送用エアテーブルから供給する空気の流速が２２０ｍｍ／ｓｅｃ以下で、クリーンルームの下降気流の流速である５００ｍｍ／ｓｅｃの半分以下であり、クリーンルーム内の空気の乱れを抑制する充分な効果があることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明は、液晶ディスプレイ、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用いる大型で薄いガラス基板のような薄板状材料の搬送に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る薄板状材料搬送装置を示す一部ブロック図を含む前面図
【図２】同薄板状材料搬送装置の薄板状材料搬送用エアテーブルの構造を示す断面図
【図３】本発明の第２実施形態に係る薄板状材料搬送用エアテーブルの構造を示す断面図
【図４】同薄板状材料搬送用エアテーブルの気流均一分配減衰器の構造を示す斜視図
【図５】本発明の第３実施形態に係る薄板状材料搬送用エアテーブルの構造を示す断面図
【符号の説明】
【００８１】
１０…薄板状材料搬送装置
１２…ガラス基板（薄板状材料）
１４、６０、７０…薄板状材料搬送用エアテーブル
１６…上面部
１８…給気孔
２０…外壁部
２２…下側チャンバ
２４…上側チャンバ
２６…中間通気孔
２８…隔壁部
３０、６４、７４…気流均一分配減衰器
５０、６２、７２…均一開口部材
５１…減衰用通気孔
６２Ａ…薄板部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネル、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）等のフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）に用いる大型で薄いガラス基板のような薄板状材料を非接触で支持する薄板状材料搬送用エアテーブル及びこれを備える薄板状材料搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ、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のガラス基板は僅かな傷や埃でも品質に大きく影響するため、このようなガラス基板の搬送においてはガラス基板の表面に傷が生じたり異物が付着しないようにガラス基板を平面に近い形状に保持しつつ所定の搬送面に沿って滑らかに搬送することが要求されている。
【０００３】
一方、液晶ディスプレイでは、ガラス基板のサイズがますます大型化しており、例えば第８世代においては、Ｗ２２００ｍｍ×Ｌ２５００ｍｍという大きさに比べて厚さは０．５〜０．７ｍｍ程度と非常に薄いため、ガラス基板を水平に搬送する際に、その外周端部のみならず、これよりも内側の部分も支持しなければ中央部が大きく垂れ下がってしまう。
【０００４】
そこでガラス基板の搬送装置は、ガラス基板を全面においてできるだけ均等に支持し、平面に近い形状に保持して搬送するように工夫されている。
【０００５】
例えば、搬送面の搬送方向及び搬送方向に垂直な幅方向に適宜なピッチで複数のローラを設置し、これら複数のローラでガラス基板を下方から支持して駆動する搬送装置が知られている。
【０００６】
しかしながら、複数のローラでガラス基板を下方から支持して駆動する搬送装置は、ガラス基板の大型化に伴ってローラ、軸、軸受等の部品点数や組立工数が増加するため製造コストの増大という問題がある。更に、部品点数の増大によりメンテナンスコストが増大するという問題もある。又、ガラス基板がローラとの接触とローラからの離間とを繰り返すため振動が生じ、これにより騒音や発埃したり、ガラス基板の表面が欠損することがあり、ローラの増加により騒音や埃が一層発生しやすくなるという問題がある。又、軸の長尺化による軸の真直度の低下や撓み量の増大によりローラの回転精度が低下し、この点でも騒音や埃が発生しやすくなったり、ガラス基板の表面が欠損しやすくなるという問題もある。
【０００７】
これに対し、上面部に多数の細孔が形成されたエアテーブルを用いてガラス基板を浮上させつつエアの圧力で駆動して非接触で搬送する搬送装置が知られている（例えば特許文献１、２、３参照）。又、セラミック等の多孔質材料で上面部を構成したエアテーブルも知られている（例えば特許文献４参照）
【０００８】
又、ガラス基板の幅方向の中央近傍にはエアテーブルを設置してガラス基板の中央部の垂れ下がりを抑制し、ガラス基板における搬送方向に垂直な幅方向の両端近傍をローラで下方から支持してガラス基板を駆動するようにした搬送装置が知られている（例えば特許文献５、６参照）。
【０００９】
エアテーブルでガラス基板を搬送する搬送装置や、ガラス基板の幅方向の中央近傍にはエアテーブルを設置してガラス基板の中央部の垂れ下がりを抑制し、ガラス基板における搬送方向に垂直な幅方向の両端近傍をローラで下方から支持してガラス基板を駆動するようにした搬送装置は、ガラス基板を均一な圧力で、且つ、非接触で支持するので、搬送装置との接触によるガラス基板の振動やガラス基板の欠損、ガラス基板への異物の付着の抑制が期待される。
【００１０】
【特許文献１】特開平１０−１３９１６０号公報
【特許文献２】特開平１１−２６８８３０号公報
【特許文献３】特開平１１−２６８８３１号公報
【特許文献４】特開２００４−３０７１５２号公報
【特許文献５】特開２００３−６３６４３号公報
【特許文献６】特開２００５−２９３５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、実際にはガラス基板の浮上量（ガラス基板とエアテ−ブルの上面との隙間）は０．１〜０．５ｍｍ程度と小さいため、ガラス基板とエアテーブルとの接触を確実に防止することは困難であり、信頼性という点で問題がある。尚、ガラス基板とエアテーブルとの接触を確実に防止するためには浮上量が１ｍｍ以上であることが好ましい。又、浮上量が小さいため、複数のエアテーブルを並べて設置する場合、これらの上面の高さをそれだけ高精度で一致させる必要があり、設置作業が煩雑で設置工数が大きいという問題がある。又、ガラス基板の搬送装置はクリーンルーム内で使用されることが多いが、クリーンルームの清浄空気の下降気流の流速が５００ｍｍ／ｓｅｃ程度であるのに対し、エアテーブルから噴射する空気の流速は９００〜２５００ｍｍ／ｓｅｃ程度でクリーンルームの清浄空気の下降気流よりも大幅に速いため、クリーンルーム内の空気の乱れを生じさせるという問題がある。尚、クリーンルーム内の空気の乱れを抑制するためには、エアテーブルから噴射する空気の流速をクリーンルームの清浄空気の下降気流の流速よりも小さく抑制することが好ましい。又、このような空気の乱れにより、却ってガラス基板に埃等の異物が付着しやすくなることもある。尚、セラミック等の多孔質材料で上面部を構成したエアテーブルは、通気抵抗が大きく噴出する空気の流量が少ないため、クリーンルーム内の空気の乱れは抑制されるが、上記よりも浮上量が更に小さいという問題がある。
【００１２】
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであってクリーンルーム内の空気の乱れを抑制しつつ、薄板状材料の大きな浮上量が得られる信頼性が高い薄板状材料搬送用エアテーブル及びこれを備えた薄板状材料搬送装置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】
【００１３】
本発明は、上面部が略平坦な箱状体で薄板状材料の下面に対して気体を供給するための複数の給気孔が前記上面部に形成された外壁部と、該外壁部の内側を該外壁部内に前記気体を導入するための下側チャンバ及び前記給気孔に隣接する上側チャンバに隔てるように該外壁部内に設置され、且つ、上下方向に貫通する複数の中間通気孔が形成された隔壁部と、前記中間通気孔から前記給気孔への気流の分配を均一化すると共に該気流の速度を減衰させるように前記上側チャンバ内に設置された気流均一分配減衰器と、を有することを特徴とする薄板状材料搬送用エアテーブルにより、上記目的を達成するものである。
【００１４】
本発明に想到する過程で、発明者らは、薄板状材料の浮上量を増加させるために様々な構成のエアテーブルを試作し、実際に薄板状材料を搬送して薄板状材料の浮上量を測定したところ、例えば、圧縮空気の圧力の増加等により、エアテーブルの上面の給気孔から供給する気体の流速を増大させることで、薄板状材料の浮上量を増加させることができた。しかしながら、このように供給する気体の流速を増加させることで、クリーンルーム内の空気の乱れを大きくしてしまった。そこで発明者らは更に鋭意検討を重ねたところ、エアテーブルの上面の給気孔から供給する気体の流速を増大させなくても、エアテーブルの上面の給気孔から供給する気体の流量を増大させれば薄板状材料の浮上量を増加させることができることを見出した。具体的には、エアテーブル内における気体の流路の抵抗を低減することで薄板状部材の下面に供給する気体の流量を増加させて薄板状材料の浮上量を増加させることができ、更に、エアテーブル内を中間通気孔が形成された隔壁部で気体を導入するための下側チャンバ及び給気孔に隣接する上側チャンバに隔て、隔壁部において気流の分布をある程度均一化すると共に上側チャンバ内に中間通気孔から給気孔への気流の分配を均一化すると共に該気流の速度を減衰させる気流均一分配減衰器を備えることで、給気孔から薄板状部材の下面に供給する気体の流速を低減してクリーンルーム内の空気の乱れを抑制することができることを見出した。
【００１５】
このように、本発明は、エアテーブルの上面の給気孔から薄板状部材の下面に供給する気体の流速を抑制しつつ気体の流量を増大させるものであり、気体の流速を増大させることで薄板状材料の浮上量を増加させるという技術とは全く異なるコンセプトに基いてなされたものである。
【００１６】
尚、前記気流均一分配減衰器は、例えば、網状体及び厚さ方向に貫通する複数の減衰用通気孔が形成された板状体のいずれかで開口面積比率が前記隔壁部よりも大きく、前記上側チャンバ内を上下方向に仕切るように設置された均一開口部材を有してなる構成としてもよい。
【００１７】
この場合、前記気流均一分配減衰器は、前記隔壁部の中間通気孔の真上に相当する領域の少なくとも一部に、前記中間通気孔から真上への前記気体の流れを妨げるための障壁部を有する構成としてもよい。
【００１８】
又、前記気流均一分配減衰器は、略垂直な姿勢で配置された複数の薄板部材が微細な間隔で略平行に並設されたフィン状の均一開口部材を有してなる構成としてもよい。
【００１９】
又、前記気流均一分配減衰器は、前記隔壁部の上側を覆うように配設された綿状の均一開口部材を有してなる構成としてもよい。
【００２０】
これらの場合、前記外壁部の底板部の中央近傍に前記気体を導入するための導入孔を設け、前記隔壁部を前記中間通気孔の開口面積比率が中央部よりも周辺部において高い構成としてもよい。
【００２１】
又、網状体及び複数の通気孔が形成された板状体のいずれかで開口面積比率が前記隔壁部よりも大きい、前記気流均一分配減衰器を保護するための保護部材を前記気流均一分配減衰器の上側に設置してもよい。
【００２２】
又、本発明は、以上のいずれかに記載の薄板状材料搬送用エアテーブルを備えることを特徴とする薄板状材料搬送装置により、上記目的を達成するものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、クリーンルーム内の空気の乱れを抑制しつつ、薄板状材料の大きな浮上量が得られる信頼性が高い薄板状材料搬送用エアテーブル及びこれを備えた薄板状材料搬送装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下本発明の好ましい実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】
図１に示されるように、本発明の第１実施形態に係る薄板状材料搬送装置１０は、例えば大型のＬＣＤ用のガラス基板（薄板状材料）１２を、薄板状材料搬送用エアテーブル１４で非接触で支持して搬送するものであり、薄板状材料搬送用エアテーブル１４の構造に特徴を有している。
【００２６】
図２に示されるように、薄板状材料搬送用エアテーブル１４は、上面部１６が略平坦な箱状体でガラス基板１２の下面に対して空気（気体）を供給するための複数の給気孔１８が上面部１６に形成された外壁部２０と、外壁部２０の内側を外壁部２０内に空気を導入するための下側チャンバ２２及び給気孔１８に隣接する上側チャンバ２４に隔てるように外壁部２０内に設置され、且つ、上下方向に貫通する複数の中間通気孔２６が形成された隔壁部２８と、中間通気孔２６から給気孔１８への気流の分配を均一化すると共に該気流の速度を減衰させるように上側チャンバ２４内に設置された気流均一分配減衰器３０と、を有している。
【００２７】
尚、薄板状材料搬送用エアテーブル１４は、ガラス基板１２の搬送方向に対して垂直な幅方向に複数（本第１実施形態では４台）備えられている。
【００２８】
外壁部２０は、略直方体で上方に開口した箱体の基部３２と、第１の枠体３４と、第２の枠体３６と、第３の枠体３８と、を有している。これら第１の枠体３４、第２の枠体３６及び第３の枠体３８は、いずれも基部３２の内側面に内接し、この順で基部３２の底板部４０から上側に重なるように配置されている。尚、第２の枠体３６は、上側チャンバ２４を升目格子状に仕切るように設置された格子部材３６Ａを備えている。又、第３の枠体３８も、格子部材３６Ａの真上に相当する位置に格子部材３８Ａを備えている。第３の枠体３８の上端は基部３２の上端よりも上方に突出しており、この第３の枠体３８の上端に前記上面部１６が取付けられている。
【００２９】
上面部１６は、網状体や厚さ方向に貫通する給気孔が形成された板状体等であり、気流均一分配減衰器３０を保護するための保護部材の役割も担っている。尚、給気孔の形状としては、丸孔、角孔、長孔、スリット等を例示することができる。又、基部３２の底板部４０の中央近傍には空気を導入するための導入孔４２が設けられている。導入孔４２には給気管４４を介してブロア又はコンプレッサー等の給気ユニット４６及びエアフィルタ４８が連結されており、エアフィルタ４８で異物が除去された空気が上面部１６の給気孔１８から上方に供給されるようになっている。
【００３０】
隔壁部２８は、外壁部２０の基部３２の内側面に内接する板状体であり、第１の枠体３４と第２の枠体３６に挟まれて外壁部２０の上面部１６と底板部４０との間に保持されている。尚、隔壁部２８は、網状体としてもよい。本第１実施形態では隔壁部２８の中間通気孔２６の開口面積比率は全面において均一である。
【００３１】
気流均一分配減衰器３０は、上側チャンバ２４内を上下方向に仕切るように設置された網状体の均一開口部材５０を有している。均一開口部材５０は複数の減衰用通気孔５１を有している。均一開口部材５０は、第２の枠体３６と第３の枠体３８に挟まれて外壁部２０の上面部１６と隔壁部２８との間に保持されている。尚、厚さ方向に貫通する複数の減衰用通気孔が形成された板状体を均一開口部材として用いてもよい。均一開口部材５０は減衰用通気孔５１の開口面積比率が隔壁部２８よりも大きいことが好ましい。
【００３２】
又、気流均一分配減衰器３０は、隔壁部２８の中間通気孔２６の真上に相当する領域に、中間通気孔２６から真上への気体の流れを妨げるための障壁部５２を有している。障壁部５２は、中間通気孔２６よりも若干大きな小片であり均一開口部材５０の下面に取付けられている。尚、網状体の均一開口部材５０に障壁部５２が取付けられた構成の気流均一分配減衰器３０に代えて、例えば、通気孔が形成された板状体で隔壁部５２の中間通気孔２６の真上に相当する部分が非開口の障壁部である一体構造の気流均一分配減衰器を用いてもよい。
【００３３】
又、薄板状材料搬送装置１０は、ガラス基板１２を搬送方向に駆動するための駆動ユニット５４を備えている。
【００３４】
駆動ユニット５４は、ガラス基板１２の下面に接触してガラス基板１２を搬送方向に駆動する複数のローラ５６を有している。これらローラ５６は、複数並べて設置された薄板状材料搬送用エアテーブル１４の幅方向両側に配置され、複数の対のローラ５６が搬送方向に適宜なピッチで設置されている。ローラ５６は、ガラス基板１２の下面に接触するローラ部５６Ａ及びこれよりも幅方向外側に設置されたフランジ部５６Ｂを備え、図示しない回転駆動源に連結されている。尚、駆動ユニット５４は、ローラ５６のローラ部５６Ａ上端が薄板状材料搬送用エアテーブル１４の上面部１６よりも数ｍｍ程度高くなるように設置されている。
【００３５】
次に、薄板状材料搬送装置１０の作用について説明する。
【００３６】
薄板状材料搬送装置１０は、例えば、薄板状材料搬送用エアテーブル１４の上面部１６の開口面積比率の拡大等により、薄板状材料搬送用エアテーブル１４における空気の流路の抵抗を低減することで、ガラス基板１２の大きな浮上量が得られる。
【００３７】
又、導入孔４２から薄板状材料搬送用エアテーブル１４の外壁部２０内に導入される空気は、隔壁部２８の中間通気孔２６を通過することで気流の分布がある程度均一化される。更に、中間通気孔２６を通過して上昇する空気は、気流均一分配減衰器３０の障壁部５２により流速が低減されると共に、均一開口部材５０を通過することで、気流の分布が更に均一化される。このように気流の分布が均一化され、流速が低減された空気を薄板状材料搬送用エアテーブル１４の上面部１６の給気孔１８からガラス基板１２の下面に供給するので、供給する気体の流量を増大させて、ガラス基板１２の浮上量を増加させても、給気孔１８から供給する空気の流速が低く、クリーンルーム内の空気の乱れが抑制される。尚、図２において気流を示す矢印の一部が均一開口部材５０の非開口部を通過するように図示されているが、図２の均一開口部材５０の図示は模式的なものであり、実際には気流は均一開口部材５０の減衰用通気孔５１を通過する。
【００３８】
又、ガラス基板１２の下面に供給する気体の流速を増大させるのではなく、気体の流量を増大させてガラス基板１２の浮上量を増加させるので、高圧の圧縮気体を使用する必要がなく、給気ユニット４６を含めた装置の製造コストの低減に寄与する。
【００３９】
又、薄板状材料搬送装置１０は、駆動ユニット５４の複数のローラ５６がガラス基板１２の下面に接触してガラス基板１２を搬送方向に駆動するが、薄板状材料搬送用エアテーブル１４が非接触でガラス基板１２を支持しているので、ローラ５６との接触部においてガラス基板１２に作用する力が小さく、ローラ５６との接触による表面の欠損や異物の付着が抑制される。
【００４０】
又、空気の圧力で駆動力を付与する搬送装置と比較すると、ガラス基板１２を支持するだけの低圧の空気を供給するのみで足りるので、この点でも装置の製造コストの低減に寄与でき、更に、エアの複雑な制御が不要であるので、構造が簡単である。
【００４１】
このように、薄板状材料搬送装置１０は、薄板状材料搬送用エアテーブル１４によりガラス基板１２を大きな浮上量で非接触で支持するので、ガラス基板１２と薄板状材料搬送用エアテーブル１４との接触を防止でき、更に、クリーンルーム内の空気の乱れが抑制されるので、ガラス基板１２の表面に傷が生じたり異物が付着しにくく、信頼性が高い搬送を実現できる。
【００４２】
又、ガラス基板１２の大きな浮上量が得られるので、複数の薄板状材料搬送用エアテーブル１４を並べて設置する際に、これらの上面部１６の高さのずれの許容値がそれだけ広く、設置工数の低減に寄与する。
【００４３】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
【００４４】
本第２実施形態に係る薄板状材料搬送用エアテーブル６０は、図３及び図４に示されるように前記第１実施形態に係る気流均一分配減衰器３０に代えて、略垂直な姿勢で配置された複数の薄板部材６２Ａが微細な間隔で略平行に並設されたフィン状の均一開口部材６２を有してなり、薄板部材６２Ａの間の隙間部が減衰用通気孔を構成する気流均一分配減衰器６４を備えることを特徴としている。
【００４５】
他の構成については前記第１実施形態と同様であるので、同様の構成については図１及び図２と同一符号を付することとして説明を省略する。尚、図３では、便宜上隔壁部２８を線で描いているが、隔壁部２８は前記第１実施形態と同様に中間通気孔２６が形成された板状体としてもよいし、網状体としてもよい。
【００４６】
均一開口部材６２は、複数の薄板部材６２Ａを厚さ方向に貫通する複数のパイプ部材６２Ｂを有しこれらパイプ部材６２Ｂの両端において外壁部２０の基部２２に取付けられている。尚、本第２実施形態では外壁部２０は、第１の枠体３４、第２の枠体３６及び第３の枠体３８を備えておらず、上面部１６は基部３２の上端に取付けられている。
【００４７】
薄板状材料搬送用エアテーブル６０も、前記第１実施形態に係る薄板状材料搬送用エアテーブル１４と同様に、上側チャンバ２４内に中間通気孔２６から給気孔１８への気流の分配を均一化すると共に該気流の速度を減衰させる気流均一分配減衰器６４を備えているので、ガラス基板１２の下面に供給する空気の流量を増大させて、ガラス基板１２の浮上量を増加させても、給気孔１８から供給する空気の流速が低く、クリーンルーム内の空気の乱れが抑制される。
【００４８】
尚、外壁部２０の上面部１６から空気を均一に供給するためには、隔壁部２８は、中間通気孔２６の開口面積比率が（導入孔４２の真上の）中央部よりも周辺部において高い構成であることが好ましい。
【００４９】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
【００５０】
本第３実施形態に係る薄板状材料搬送用エアテーブル７０は、図５に示されるように前記第１実施形態に係る気流均一分配減衰器３０に代えて、隔壁部２８の上側を覆うように配設された綿状の均一開口部材７２を有してなり、綿状の均一開口部材７２の隙間が減衰用通気孔を構成する気流均一分配減衰器７４を備えることを特徴としている。他の構成については前記第１実施形態と同様であるので、同様の構成については図１及び図２と同一符号を付することとして説明を省略する。
【００５１】
均一開口部材７２は、隔壁部２８の上面の全面に敷設されている。又、気流均一分配減衰器７４は、均一開口部材７２を上側から覆う網状部材７６を有しており、この網状部材７６により、綿状の均一開口部材７２の飛散が防止されている。均一開口部材７２としては、例えばステンレススチールウールや非発塵性の高分子長繊維等を用いることができる。
【００５２】
薄板状材料搬送用エアテーブル７０も、前記第１実施形態に係る薄板状材料搬送用エアテーブル１４と同様に、上側チャンバ２４内に中間通気孔２６から給気孔１８への気流の分配を均一化すると共に該気流の速度を減衰させる気流均一分配減衰器７４を備えているので、ガラス基板１２の下面に供給する空気の流量を増大させて、ガラス基板１２の浮上量を増加させても、給気孔１８から供給する気体の流速が低く、クリーンルーム内の空気の乱れが抑制される。
【００５３】
本第３実施形態においても、外壁部２０の上面部１６から空気を均一に供給するためには、隔壁部２８は、中間通気孔２６の開口面積比率が（導入孔４２の真上の）中央部よりも周辺部において高い構成であることが好ましい。
【００５４】
尚、上記第１〜第３実施形態において、薄板状材料搬送装置１０は、駆動ユニット５４のローラ５６がガラス基板１２の下面に接触してガラス基板１２を搬送方向に駆動する構成であるが、薄板状材料搬送用エアテーブルでガラス基板全面を浮上支持し、薄板状材料搬送用エアテーブルからガラス基板の下面に向けて、且つ、搬送方向に傾斜した方向に気体を供給してガラス基板を非接触で搬送方向に駆動する構成としてもよい。
【００５５】
この場合も、薄板状材料搬送用エアテーブルの上側チャンバ２４内に中間通気孔２６から給気孔１８への気流の分配を均一化すると共に該気流の速度を減衰させる気流均一分配減衰器を備えることで、ガラス基板１２の下面に供給する空気の流量を増大させて、ガラス基板１２の浮上量を増加させても、給気孔１８から供給する気体の流速が低くなり、クリーンルーム内の空気の乱れが抑制される。
【００５６】
尚、上記第１〜第３実施形態の気流均一分配減衰器３０、６４、７４は本発明の例であり、隔壁部２８の中間通気孔２６から給気孔１８への気流の分配を均一化し、且つ、該気流の速度を減衰させることができるものであれば、他の構成の気流均一分配減衰器を上側チャンバに備えてもよい。
【００５７】
又、上記第１〜第３実施形態において、外壁部２０の上面部１６は、網状体又は給気孔が形成された板状体で気流均一分配減衰器を保護する保護部材の役割を担っているが、例えば前記第１実施形態の気流均一分配減衰器３０のように、上部から異物等が落下しても損傷しにくい気流均一分配減衰器を用いる場合には、例えば基部３２の上端面が上面部を構成し、基部３２の上端面の開口部が給気孔を構成する薄板状材料搬送用エアテーブルとしてもよい。
【００５８】
又、上記第１〜第３実施形態において、薄板状材料搬送用エアテーブル１４、６０、７０からガラス基板１２の下面に供給する気体は空気であるが、例えば、窒素ガス、希ガス等の他の気体をガラス基板１２の下面に供給してもよい。
【００５９】
又、上記第１〜第３実施形態において、薄板状材料搬送装置１０は、薄板状材料搬送用エアテーブル１４、６０、７０を幅方向に４台備えているが、ガラス基板１２の幅等に応じて３台以下の薄板状材料搬送用エアテーブルを備える構成としてもよく、５台以上の薄板状材料搬送用エアテーブルを備える構成としてよい。
【００６０】
又、上記第１〜第３実施形態は、ガラス基板１２を搬送するためのものであるが、面積に比較して板厚の薄いいわゆる薄板状材料であれば、他の材料の搬送にも本発明は適用可能である。例えば、金属薄板状材料、樹脂の薄板状材料等の撓みを生じ易い材料の搬送の場合に適用可能である。
【実施例１】
【００６１】
上記第１実施形態のとおり、薄板状材料搬送装置１０を構成し、クリーンルーム内でガラス基板１２を搬送した。具体的な条件は以下のとおりである。
【００６２】
ガラス基板１２の寸法：Ｗ１５００ｍｍ×Ｌ１８００ｍｍ×ｔ０．７ｍｍ
クリーンルーム内の下降気流の流速：約５００ｍｍ／ｓｅｃ
薄板状材料搬送用エアテーブル１４の外形寸法：Ｗ３００ｍｍ×Ｌ７００ｍｍ×Ｈ４０ｍｍ
第２の枠体３６及び第３の枠体３８の升目格子寸法：９０ｍｍ×２５ｍｍ
第２の枠体３６及び第３の枠体３８の升目格子数：３列×２３行
中間通気孔２６の大きさ及びピッチ：φ３．５×Ｐ１５ｍｍ
隔壁部２８の開口面積比率：４．２％
気流均一分配減衰器３０の均一開口部材５０の材料：金網
気流均一分配減衰器３０の開口面積比率：３７％
外壁部２０の上面部１６の材料：金網
外壁部２０の上面部１６の開口面積比率：６０％
【００６３】
以上の条件で、ガラス基板１２の中央近傍における浮上量を測定したところ、浮上量は２〜６ｍｍであった。
【００６４】
又、薄板状材料搬送用エアテーブル１４から上方に供給する空気の流速を測定したところ流速の最大値は約２２０ｍｍ／ｓｅｃであった。
【実施例２】
【００６５】
上記第２実施形態のとおり、薄板状材料搬送装置１０を構成し、クリーンルーム内でガラス基板１２を搬送した。具体的な条件は以下のとおりである。
【００６６】
薄板状材料搬送用エアテーブル６０の外形寸法：Ｗ３００ｍｍ×Ｌ７００ｍｍ×Ｈ５０ｍｍ
隔壁部２８の材料：エキスパンドメタル
隔壁部２８の開口面積比率：６５％
気流均一分配減衰器６４の外形寸法：Ｗ２８０ｍｍ×Ｌ６８０ｍｍ×Ｈ２２ｍｍ
薄板部材６２Ａの材料：アルミニウム薄板
薄板部材６２Ａの厚さ×並設ピッチ：Ｔ０．１１ｍｍ×Ｐ２２ｍｍ
【００６７】
尚、ガラス基板１２の寸法、クリーンルームの下降気流の流速、外壁部２０の上面部１６の材料、開口面積比率は実施例１と同様である。
【００６８】
以上の条件で、ガラス基板１２の中央近傍における浮上量を測定したところ、浮上量は３〜６ｍｍであった。
【００６９】
又、薄板状材料搬送用エアテーブル６０から上方に供給する空気の流速を測定したところ流速の最大値は約１４０ｍｍ／ｓｅｃであった。
【実施例３】
【００７０】
上記第３実施形態のとおり、薄板状材料搬送装置１０を構成し、クリーンルーム内でガラス基板１２を搬送した。具体的な条件は以下のとおりである。
【００７１】
薄板状材料搬送用エアテーブル６０の外形寸法：Ｗ３００ｍｍ×Ｌ７００ｍｍ×Ｈ５０ｍｍ
隔壁部２８の材料：エキスパンドメタル
隔壁部２８の開口面積比率：６５％
気流均一分配減衰器７４の均一開口部材７２の堆積高さ：１８ｍｍ
気流均一分配減衰器７４の均一開口部材７２の充填率：約３重量％
【００７２】
尚、外壁部２０の上面部１６の材料、開口面積比率、ガラス基板１２の寸法、クリーンルームの下降気流の流速は実施例１と同様である。
【００７３】
以上の条件で、ガラス基板１２の中央近傍における浮上量を測定したところ、浮上量は２．５〜５ｍｍであった。
【００７４】
又、薄板状材料搬送用エアテーブル７０から上方に供給する空気の流速を測定したところ流速の最大値は約１２０ｍｍ／ｓｅｃであった。
【００７５】
実施例１〜３の測定結果を表１に対比して示す。
【００７６】
【表１】
【００７７】
表１に示されるように、実施例１〜３は、いずれもガラス基板１２の浮上量が２ｍｍ以上であり、ガラス基板と薄板状材料搬送用エアテーブルとの接触を防止するために充分な浮上量が得られた。
【００７８】
又、実施例１〜３は、いずれも薄板状材料搬送用エアテーブルから供給する空気の流速が２２０ｍｍ／ｓｅｃ以下で、クリーンルームの下降気流の流速である５００ｍｍ／ｓｅｃの半分以下であり、クリーンルーム内の空気の乱れを抑制する充分な効果があることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明は、液晶ディスプレイ、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用いる大型で薄いガラス基板のような薄板状材料の搬送に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る薄板状材料搬送装置を示す一部ブロック図を含む前面図
【図２】同薄板状材料搬送装置の薄板状材料搬送用エアテーブルの構造を示す断面図
【図３】本発明の第２実施形態に係る薄板状材料搬送用エアテーブルの構造を示す断面図
【図４】同薄板状材料搬送用エアテーブルの気流均一分配減衰器の構造を示す斜視図
【図５】本発明の第３実施形態に係る薄板状材料搬送用エアテーブルの構造を示す断面図
【符号の説明】
【００８１】
１０…薄板状材料搬送装置
１２…ガラス基板（薄板状材料）
１４、６０、７０…薄板状材料搬送用エアテーブル
１６…上面部
１８…給気孔
２０…外壁部
２２…下側チャンバ
２４…上側チャンバ
２６…中間通気孔
２８…隔壁部
３０、６４、７４…気流均一分配減衰器
５０、６２、７２…均一開口部材
５１…減衰用通気孔
６２Ａ…薄板部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面部が略平坦な箱状体で薄板状材料の下面に対して気体を供給するための複数の給気孔が前記上面部に形成された外壁部と、該外壁部の内側を該外壁部内に前記気体を導入するための下側チャンバ及び前記給気孔に隣接する上側チャンバに隔てるように該外壁部内に設置され、且つ、上下方向に貫通する複数の中間通気孔が形成された隔壁部と、前記中間通気孔から前記給気孔への気流の分配を均一化すると共に該気流の速度を減衰させるように前記上側チャンバ内に設置された気流均一分配減衰器と、を有することを特徴とする薄板状材料搬送用エアテーブル。
【請求項２】
請求項１において、
前記気流均一分配減衰器は、網状体及び厚さ方向に貫通する複数の減衰用通気孔が形成された板状体のいずれかで開口面積比率が前記隔壁部よりも大きく前記上側チャンバ内を上下方向に仕切るように設置された均一開口部材を有してなる構成であることを特徴とする薄板状材料搬送用エアテーブル。
【請求項３】
請求項２において、
前記気流均一分配減衰器は、前記隔壁部の中間通気孔の真上に相当する領域の少なくとも一部に、前記中間通気孔から真上への前記気体の流れを妨げるための障壁部を有することを特徴とする薄板状材料搬送用エアテーブル。
【請求項４】
請求項１において、
前記気流均一分配減衰器は、略垂直な姿勢で配置された複数の薄板部材が微細な間隔で略平行に並設されたフィン状の均一開口部材を有してなる構成であることを特徴とする薄板状材料搬送用エアテーブル。
【請求項５】
請求項１において、
前記気流均一分配減衰器は、前記隔壁部の上側を覆うように配設された綿状の均一開口部材を有してなる構成であることを特徴とする薄板状材料搬送用エアテーブル。
【請求項６】
請求項４又は５において、
前記外壁部の底板部の中央近傍に前記気体を導入するための導入孔が設けられ、前記隔壁部は前記中間通気孔の開口面積比率が中央部よりも周辺部において高いことを特徴とする薄板状材料搬送用エアテーブル。
【請求項７】
請求項１乃至７のいずれかにおいて、
網状体及び複数の通気孔が形成された板状体のいずれかで開口面積比率が前記隔壁部よりも大きい、前記気流均一分配減衰器を保護するための保護部材が前記気流均一分配減衰器の上側に設置されたことを特徴とする薄板状材料搬送用エアテーブル。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の薄板状材料搬送用エアテーブルを備えることを特徴とする薄板状材料搬送装置。
【請求項１】
上面部が略平坦な箱状体で薄板状材料の下面に対して気体を供給するための複数の給気孔が前記上面部に形成された外壁部と、該外壁部の内側を該外壁部内に前記気体を導入するための下側チャンバ及び前記給気孔に隣接する上側チャンバに隔てるように該外壁部内に設置され、且つ、上下方向に貫通する複数の中間通気孔が形成された隔壁部と、前記中間通気孔から前記給気孔への気流の分配を均一化すると共に該気流の速度を減衰させるように前記上側チャンバ内に設置された気流均一分配減衰器と、を有することを特徴とする薄板状材料搬送用エアテーブル。
【請求項２】
請求項１において、
前記気流均一分配減衰器は、網状体及び厚さ方向に貫通する複数の減衰用通気孔が形成された板状体のいずれかで開口面積比率が前記隔壁部よりも大きく前記上側チャンバ内を上下方向に仕切るように設置された均一開口部材を有してなる構成であることを特徴とする薄板状材料搬送用エアテーブル。
【請求項３】
請求項２において、
前記気流均一分配減衰器は、前記隔壁部の中間通気孔の真上に相当する領域の少なくとも一部に、前記中間通気孔から真上への前記気体の流れを妨げるための障壁部を有することを特徴とする薄板状材料搬送用エアテーブル。
【請求項４】
請求項１において、
前記気流均一分配減衰器は、略垂直な姿勢で配置された複数の薄板部材が微細な間隔で略平行に並設されたフィン状の均一開口部材を有してなる構成であることを特徴とする薄板状材料搬送用エアテーブル。
【請求項５】
請求項１において、
前記気流均一分配減衰器は、前記隔壁部の上側を覆うように配設された綿状の均一開口部材を有してなる構成であることを特徴とする薄板状材料搬送用エアテーブル。
【請求項６】
請求項４又は５において、
前記外壁部の底板部の中央近傍に前記気体を導入するための導入孔が設けられ、前記隔壁部は前記中間通気孔の開口面積比率が中央部よりも周辺部において高いことを特徴とする薄板状材料搬送用エアテーブル。
【請求項７】
請求項１乃至７のいずれかにおいて、
網状体及び複数の通気孔が形成された板状体のいずれかで開口面積比率が前記隔壁部よりも大きい、前記気流均一分配減衰器を保護するための保護部材が前記気流均一分配減衰器の上側に設置されたことを特徴とする薄板状材料搬送用エアテーブル。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の薄板状材料搬送用エアテーブルを備えることを特徴とする薄板状材料搬送装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−１０６５２１（Ｐ２００７−１０６５２１Ａ）
【公開日】平成１９年４月２６日（２００７．４．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２９６８０９（Ｐ２００５−２９６８０９）
【出願日】平成１７年１０月１１日（２００５．１０．１１）
【出願人】（５９２０５３７７８）株式会社日本設計工業 (18)
【出願人】（０００００２４２８）芝浦メカトロニクス株式会社 (907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月２６日（２００７．４．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月１１日（２００５．１０．１１）
【出願人】（５９２０５３７７８）株式会社日本設計工業 (18)
【出願人】（０００００２４２８）芝浦メカトロニクス株式会社 (907)
【Ｆターム（参考）】
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