JP4227362B2 - 基板搬送方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置に使用されるガラス基板を、基板搬送方向に所定間隔で多数配置された搬送ローラと、搬送ローラに押さえローラが組み合わされ基板の搬送方向全長（以下、単に全長という）より短い間隔で配置されたダブルローラとを用いた基板搬送ラインにより搬送する基板搬送方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置に使用されるガラス基板は、素材であるガラス基板の表面に成膜した材料のエッチングやエッチングの際に使用されるマスキング材の剥離といった各種の化学的処理を繰り返し施すことにより製造される。その処理設備はドライ式とウェット式に大別され、ウェット式はバッチ式と枚葉式に分けられる。そして、枚葉式の基板処理設備は更に回転式と搬送式とに細分される。
【０００３】
これらの基板処理設備のうち、搬送式のものは、搬送ラインに沿って多数配設された搬送ローラにより基板を水平方向へ搬送しながら、その基板の表面に処理液を供給する基本構成になっており、高効率なことから以前よりエッチング処理や剥離処理に使用されている。
【０００４】
エッチング処理に使用される搬送式基板設備では、通常、所定間隔で配設された多数個の搬送ローラによりＩ型、Ｌ型、Ｕ型等の基板搬送ラインが構成される。また、その基板搬送ラインに沿って受け入れ部、液よけ部、エッチング部、水洗部、乾燥部及び取り出し部が順番に配置される。搬送ローラによる基板搬送では、基板にスリップが生じるおそれがあるため、所定数に１個の割合で搬送ローラに押さえローラが組み合わされ、ダブルローラ（ピンチローラ）が構成される。このダブルローラを基板の全長より小さいピッチで配置することにより、基板は常に１以上のダブルローラに挟まれ、搬送されることにより、そのスリップが防止される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
搬送式基板処理設備では、ダブルローラを基板の全長より小さいピッチで配置することにより、基板のスリップが防止されることは上述した。しかしながら、その設備の入口及び出口に設けられる基板受け入れ部及び基板取り出し部では、基板の全長より小さいピッチでダブルローラを配置することができない。
【０００６】
なぜなら、基板受け入れ部では、基板をロボットハンドで搬送ラインに載せる関係から、基板の全長より小さい領域にダブルローラを設けることができないからである。基板の全長より小さい領域にダブルローラを設けると、上ローラである押さえローラが、基板を搬送ラインに載せる操作の障害になるのである。同様に、基板取り出し部では、基板をロボットハンドで搬送ラインから持ち上げる必要性のため、基板の全長より小さい領域にダブルローラを設けることができない。
【０００７】
このような設備上の制約のため、特に基板受け入れ部で基板のスリップが発生しやすい。なぜなら、搬送ラインに載置された基板は、搬送ローラにより速度０から所定速度へ一気に加速されるため、最初のダブルローラまでの間に基板がスリップを始めるのである。基板が一旦スリップを始めると搬送開始が遅れ、後続の基板と干渉するため、ライン停止を余儀なくされる。このスリップを防止するために、基板受け入れ部で基板の加速度が小さくなるように搬送ローラを速度制御することは有効である。しかし、加速度の低下は、基板の処理サイクル（タクト時間）を長くし、能率低下を招く結果になる。
【０００８】
また、同様の理由により、基板取り出し部でも基板のスリップが発生するおそれがある。
【０００９】
本発明の目的は、スリップが生じやすい基板受け入れ部において、基板の処理サイクルを長くすることなく、そのスリップを確実に防止でき、これにより基板の安定搬送を可能にする基板送り機構、及びこの基板送り機構を備えた基板の安定搬送が可能な基板搬送方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の基板搬送方法は、液晶表示装置に使用されるガラス基板を、基板搬送方向に所定間隔で多数配置された搬送ローラと、搬送ローラに押さえローラが組み合わされ基板の全長より短い間隔で配置されたダブルローラとを用いた基板搬送ラインにより搬送する基板搬送方法において、前記基板搬送ラインの基板受け入れ部に、搬送ローラに代えて、基板を搬送方向へ移動自在に支持する複数のフリーローラを配置すると共に、前記フリーローラによって支持された基板を搬送方向へ直進駆動するべく基板を押圧する基板プッシャーを基板搬送ラインの下方に配置し、前記基板受け入れ部に搬入された基板を、その先端部が前記基板搬送ラインの最上流部に配置されたダブルローラに噛み込まれるまで前記基板プッシャーにより前進させるものである。
【００１１】
（削除）
【００１２】
前記基板プッシャーの駆動源としては、装置構造を簡略化する点から、シリンダー又はボールねじが好ましく、シリンダーが特に好ましい。
【００１３】
前記基板プッシャーは、駆動源により基板搬送ラインの下方を当該ラインに沿って直進駆動されるヘッダーと、該ヘッダーに装備され、基板の搬送方向後端を搬送方向に押圧するべく当該後端に係合すると共に、前記ヘッダーの上方を基板が通過し得るように基板搬送ラインの下方に退避する進退式の基板係合部とを有する構成が好ましい。基板係合部の進退により、駆動源を含めたプッシャー全体を昇降させずとも、プッシャー上の基板通過が可能になり、装置構成が簡略化される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態を説明するための搬送式基板処理設備の平面図、図２は同搬送式基板処理設備における基板受け入れ部の平面図、図３は同基板受け入れ部の側面図、図４は図２中のＡ−Ａ線矢示図である。
【００１５】
本実施形態の基板搬送方法に使用される搬送式基板処理設備は、液晶表示装置用ガラス基板にエッチング処理を行う設備である。この基板処理設備は、図１に示すように、直線状の第１ラインＡと、第１ラインＡに直角に接続された第２ラインＢと、第２ラインＢに直角に接続されて第１ラインＡに並列する第３ラインＣとを組み合わせたＵターン形式のレイアウトを採用している。
【００１６】
第１ラインＡは、基板受け入れ部１０、液避け部２０及びエッチング部３０を直線状に連結して構成されている。エッチング部３０は、入口部にエッチング液を膜状に供給する液カーテン用のスリットノズル３１、その下流側にエッチング液をシャワー状に供給するシャワーユニット３２、その下流側にエッチング液を膜状に供給する液カーテン用の複数のスリットノズル３３、出口部に液切り用のスリットノズル３４を装備している。
【００１７】
第２ラインＢは水洗部４０であり、基板１００の表面に洗浄水を散布する複数のシャワーユニット４１を装備している。第３ラインＣは、水洗部５０、ファイナルリンス部６０、乾燥部７０及び基板取り出し部８０を直線状に連結して構成されている。水洗部５０及びファイナルリンス部６０は、基板１００の表面に洗浄水を散布するシャワーユニット５１及び６１をそれぞれを装備している。乾燥部７０は液切り用の傾斜したスリットノズル７１を装備している。
【００１８】
第１ラインＡには、基板搬送機構として、入口部の基板受け入れ部１０を除き、多数の搬送ローラが設けられている。多数の搬送ローラは、基板搬送方向に所定間隔で配列されており、特定数のモータにより同期駆動される。各搬送ローラは、駆動軸と、駆動軸に所定間隔で取付けられて基板を板幅方向の複数箇所で支持する複数のローラ本体とを備えており、両端のローラ本体は、基板の両エッジ部の位置決め機能を兼備する鍔付きローラである。そして、所定数に１個の割合で搬送ローラに押さえローラが組み合わされてダブルローラが構成されている。押さえローラは、下側の搬送ローラと同期して駆動される駆動軸と、両方の鍔付きローラに対応するように駆動軸に取付けられた１対のローラ本体を備えている。
【００１９】
第１ラインＡの基板受け入れ部１０には、後述するプッシャー式の基板送り機構が設けられている。
【００２０】
同様に、第２ラインＢにも、入口部及び出口部を除き、多数の搬送ローラが設けられると共に、所定数に１個の割合で搬送ローラに押さえローラが組み合わされてダブルローラが構成されている。第２ラインＢの入口部及び出口部には、基板１００の搬送方向を９０度変更する直角移載機構４２及び４３がそれぞれ設けられている。
【００２１】
更に、第３ラインＣにも、出口部の基板取り出し部８０を除き、多数の搬送ローラが設けられており、所定数に１個の割合で搬送ローラに押さえローラが組み合わされてダブルローラが構成されている。出口部の基板取り出し部８０にも、後述するプッシャー式の基板送り機構が設けられている。
【００２２】
エッチング処理を受ける基板１００は、ロボットハンド９０Ａにより基板受け入れ部１０に搬入される。その基板１００は、基板受け入れ部１０に設けられたプッシャー式の基板送り機構により、基板受け入れ部１０内の出口部に設けられた最初のダブルローラに先端部が噛み込まれるまで搬送される。その後は、ローラ搬送により、基板受け入れ部１０から液よけ部２０を経てエッチング部３０に搬送され、エッチング部３０を通過する間にエッチング処理を受ける。
【００２３】
エッチング部３０を通過した基板１００は、引き続きローラ搬送により、水洗部４０に進入し、進行方向を９０度変更して水洗部４０を移動し、更に進行方向を９０度変更して別の水洗部５０を移動し、その間に水洗処理を受ける。水洗部５０を出た基板１００は、ファイナルリンス部６０を経て乾燥部７０へ搬送される。乾燥部７０で乾燥を終えた基板１００は、基板取り出し部８０へ搬出され、基板取り出し部８０に設けられたプッシャー式の基板送り機構により、ロボットハンド９０Ｂによる取り出し位置まで搬送され、そのロボットハンド９０Ｂにより設備外へ搬出される。
【００２４】
基板受け入れ部１０に設けられたプッシャー式の基板送り機構は、図２及び図３に示すように、基板１００の搬送方向及び搬送方向に直角な水平方向に配列された多数のフリーローラ１１０と、これらフリーローラ１１０の下方に設けられたプッシャー１２０とを備えている。
【００２５】
多数のフリーローラ１１０は、基板１００の搬送方向に直角な水平方向に所定間隔で配設され、それぞが基板１００の搬送方向に延びる縦長の支持体１１１により所定数ずつ支持されている。より具体的には、所定数のフリーローラ１１０が、支持軸を基板１００の搬送方向に直角な水平方向に向け、基板１００の搬送方向に所定間隔で支持体１１１に回転自在に取付けられている。
【００２６】
プッシャー１２０は、多数のフリーローラ１１０による基板支持ラインの中央部に設置されている。このプッシャー１２０は、基板１００の搬送方向後方を向けて配置されたシリンダー型の駆動源１２１と、駆動源１２１のピストンロッド先端に取付けられたヘッダー１２２とを有している。
【００２７】
ヘッダー１２２は、基板１００の搬送方向に直角な水平アームであり、その中央部が駆動源１２１のピストンロッド先端に結合されている。ヘッダー１２２の両端部には、上方へピン状に突出する一対の基板係止部１２３が取付けられている。一対の基板係止部１２３は、ロボットハンド９０Ａにより基板受け入れ部１０内の定位置に搬入された基板１００の搬送方向後端に後方から当接するように、基板１００の横幅より小さい間隔で配置され、且つ多数のフリーローラ１１０による基板支持ラインの上方に突出している。
【００２８】
そして、上記一対の基板係止部１２３は、駆動源１２１のピストンロッドが基板１００の搬送方向後方へ進出した状態で、上記定位置の後方に位置し、駆動源１２１のピストンロッドが、この状態から基板１００の搬送方向前方へ退入することにより、基板１００の搬送方向に前進して、該基板１００を前方へ押圧搬送する。
【００２９】
多数のフリーローラ１１０の下流側、即ち基板受け入れ部１０の出口部には、ダブルローラ１３０が配置されている。ダブルローラ１３０は、液よけ部２０に設けられた搬送ローラ２１と共に、ローラ式の基板搬送ラインを構成している。換言すれば、ダブルローラ１３０は、ローラ式基板搬送ラインの最上流に位置している。
【００３０】
このダブルローラ１３０は、図４に示すように、下ローラ１３１とその上方に組み合わされた上ローラ１３２とからなる。下ローラ１３１は、基板搬送ラインの両側に分離して配置された一対の駆動軸１３１ａと、各駆動軸１３１ａの先端部に取付けられた鍔状のローラ本体１３１ｂとを有している。一対の駆動軸１３１ａは、一方が駆動機構１３３により直接に回転駆動され、他方が後述する駆動軸１３２ａを介して回転駆動される。鍔状のローラ本体１３１ｂは、基板１００のエッジ部に係合して、その支持及び位置決めを行う。
【００３１】
上ローラ１３２は、基板搬送ラインを交差して設けられた駆動軸１３２ａと、駆動軸１３２ａの２位置に取付けられた一対のローラ本体１３２ｂとを有している。駆動軸１３２ａは、一対の駆動軸１３１ａの動力伝達軸を兼ねるべく、各駆動軸１３１ａに歯車を介して連結されている。ローラ本体１３２ｂは、下方のローラ本体１３１ｂに対応しており、該ローラ本体１３１ｂとの間に基板１００のエッジ部を挟んで、基板１００を搬送方向に推進駆動する。
【００３２】
そして、前記一対の基板係止部１２３は、基板１００の搬送方向前端部がダブルローラ１３０に噛み込む位置まで前進する。なお、駆動機構１３３は、搬送ローラ２１の駆動機構も兼ねている。
【００３３】
次に、基板受け入れ部１０に設けられたプッシャー式の基板送り機構の機能について説明する。
【００３４】
処理すべき基板１００がロボットハンド９０Ａにより基板受け入れ部１０に搬入されるとき、駆動源１２１のピストンロッドが基板１００の搬送方向後方へ進出し、一対の基板係止部１２３は基板搬入位置より上流側に退避する。この状態で、基板１００がロボットハンド９０Ａにより基板受け入れ部１０内の定位置に搬入される。搬入された基板１００は、多数のフリーローラ１１０により搬送方向に移動自在に支持される。
【００３５】
ここで、ロボットハンド９０Ａは、基板１００の搬送方向に延びる両側一対のアーム部９１で基板１００を支持する。多数のフリーローラ１１０を支持する複数の支持体１１１は、基板１００の搬送方向に延び、その搬送方向に直角な方向に配列されることにより、隣接する支持体１１１の間に上記アーム部９１を収容して、ロボットハンド９０Ａとの干渉を回避する構成になっている。
【００３６】
基板１００の搬入が終わると、駆動源１２１のピストンロッドが基板１００の搬送方向前方へ退入する。これにより、基板１００は一対の基板係止部１２３により搬送方向後方から押圧され、先端部がダブルローラ１３０に噛み込む位置まで前進する。ダブルローラ１３０に噛み込まれた基板１００は、スリップすることなくローラ搬送される。基板１００の噛み込みが終わり、ローラ搬送が始まると、一対の基板係止部１２３は次の基板１００に備えて元の退避位置に戻る。
【００３７】
これを繰り返すことにより、基板受け入れ部１０に搬入される基板１００は、ロボットハンド９０Ａによる基板移載のために基板１００の全長以上の領域でダブルローラが排除されているにもかかわらず、スリップを生じることなく順次確実に、しかも短いサイクルでこの領域を進行し、下流側へ送り出される。
【００３８】
基板取り出し部８０にも同様のプッシャー式の基板送り機構が設けられていることにより、基板取り出し部８０での基板１００のスリップが防止される。その結果、次々と基板受け取り部８０にローラ搬送される基板１００が、基板受け取り部８０内のロボットハンド９０Ｂによる受け取り位置まで順次確実に、しかも短いサイクルで搬送される。
【００３９】
ちなみに、基板取り出し部８０に設けられた基板送り機構では、入口部にダブルローラが設けられており、その下流側にフリーローラとプッシャーとが設けられている。基板１００は、後端部がダブルローラに到達した段階で一時停止する。プッシャーは、駆動源のピストンロッドが基板１００の搬送方向後方へ進出した状態で、一対の基板係止部が上記一時停止位置の後方に位置し、基板１００を待ち受ける。基板１００が一時停止位置に到達すると、駆動源のピストンロッドが基板１００の搬送方向前方へ退入する。これにより、一対の基板係止部が基板１００の搬送方向に前進して、該基板１００をロボットハンド９０Ｂによる受け取り位置まで押圧搬送する。
【００４０】
ここにおける一対の基板係止部は昇降駆動され、下降位置で基板搬送ラインの下方に退入して上方を基板１００が通過するのを許容し、上昇位置で基板搬送ラインの上方に進出して基板１００の後端を押圧する状態になる。また、ダブルローラの下ローラは前述したとおり基板搬送ラインの両側に分離して配置されていることにより、上昇状態で前進する基板係止部を妨害しない。
【００４１】
なお、上記実施形態の搬送式基板処理設備はエッチング設備であるが、剥離設備にも同様に適用可能である。また、プッシャー式の基板搬送機構は設備入口の基板受け入れ部１０及び設備出口の基板取り出し部８０に設けたが、何れか一方でもよい。
【００４２】
【発明の効果】
以上に説明したとおり、本発明の基板搬送方法は、基板を搬送方向へ移動自在に支持する複数のフリーローラと、該フリーローラによって支持された基板を搬送方向へ直進駆動するべく基板搬送ラインの下方に設置されて基板を押圧する基板プッシャーとの組み合わせにより、スリップが生じやすい基板受け入れ部でのスリップ現象を確実に防止し、基板の安定搬送を可能にする。また、基板プッシャーは動作速度を速くしても基板を確実に搬送できるので、基板の処理サイクルの延長、これによる能率低下を回避できる。更に、ローラ搬送機構を省略することによる設備コストの低減も可能にする。
【００４３】
すなわち、本発明の基板搬送方法は、特にスリップが発生し易い基板受け入れ部に上記の工夫を講じたことにより、基板の高速かつ安定な処理を可能にし、設備コストの点でも優れるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態を説明するための搬送式基板処理設備の平面図である。
【図２】 同搬送式基板処理設備における基板受け入れ部の平面図である。
【図３】 同基板受け入れ部の側面図である。
【図４】 図２中のＡ−Ａ線矢示図である。

Claims (4)

1. 液晶表示装置に使用されるガラス基板を、基板搬送方向に所定間隔で多数配置された搬送ローラと、搬送ローラに押さえローラが組み合わされ基板の搬送方向全長より短い間隔で配置されたダブルローラとを用いた基板搬送ラインにより搬送する基板搬送方法において、前記基板搬送ラインの基板受け入れ部に、搬送ローラに代えて、基板を搬送方向へ移動自在に支持する複数のフリーローラを配置すると共に、前記フリーローラによって支持された基板を搬送方向へ直進駆動するべく基板を押圧する基板プッシャーを基板搬送ラインの下方に配置し、前記基板受け入れ部に搬入された基板を、その先端部が前記基板搬送ラインの最上流部に配置されたダブルローラに噛み込まれるまで前記基板プッシャーにより前進させることを特徴とする基板搬送方法。
2. 前記基板プッシャーは駆動源としてシリンダーを有する請求項１に記載の基板搬送方法。
3. 前記基板プッシャーは、駆動源により基板搬送ラインの下方を当該ラインに沿って直進駆動されるヘッダーと、該ヘッダーに装備され、基板の搬送方向後端を搬送方向に押圧するべく当該後端に係合する基板係合部とを有する請求項１に記載の基板搬送方法。
4. 前記基板係合部は、前記ヘッダーの上方を基板が通過し得るように基板搬送ラインの下方に退避する進退式である請求項３に記載の基板搬送方法。

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