JP2006161940A - 非接触支持装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 コストの大幅な増加を抑えながら、高精度な浮上領域で本来意図した効果を確実に得る。
【解決手段】 相対的に浮上量を一定とする精度が高い浮上吸引混合部５と、精度が低い浮上テーブル３との間に、両者の中間の精度を有する多孔質浮上部４を設けた。このため、浮上吸引混合部５での浮上とその両側での浮上との間の精度ギャップを低減させることができる。これにより、高精度浮上が低精度浮上から受ける影響も低減する。そして、多孔質浮上部４を設けることは浮上吸引混合部５を広げるよりもコスト増加は低く抑えられる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ワークを非接触の状態で支持する非接触支持装置に関する。

液晶パネルなどの製造工程では、液晶ガラスの表面を検査するための工程がある。この工程では、液晶ガラスはその性質上、支持装置に直接載置することを嫌って、液晶ガラスを非接触の状態で支持するための非接触支持装置が用いられている。そして、非接触支持装置の中には、表面検査を行う検査カメラの焦点合わせを容易にするため、一定の浮上量を得るための工夫がなされたものがある（特許文献１）。

図７にこのような一定の浮上量を得る従来の非接触支持装置５１を示す。この非接触支持装置５１は、静圧軸受け部材５２と、その両側に設けられた一対の浮上テーブル５３とを備えている。静圧軸受け部材５２は負圧ユニット５４と、その両側に設けられた一対の静圧ユニット５５とを備えている。負圧ユニット５４には吸引力が作用する負圧用溝５６が形成され、静圧ユニット５５には上面からエアが噴出する多孔質体５７が設けられている。一方、各浮上テーブル５３にはエアが噴出する細孔である噴出孔５８が多数形成されている。

このように構成された非接触支持装置５１では、ガラス基板Ｇはまず浮上テーブル５３の上面から浮上した状態で移動する。そして、静圧軸受け部材５２が設けられた領域（静圧軸受け領域）にかかると、多孔質体５７の上面から噴出されるエアにより、両者の間にエア膜が形成され、静圧がもたらされる。それと同時に、負圧用溝５６ではガラス基板Ｇに対してエアの吸引力が作用する。すると、この静圧と吸引力との調和から、静圧軸受け領域ではガラス基板Ｇに対する静圧浮上剛性が高められるとともに、浮上量を一定させることができる。すなわち、この領域では高精度な浮上が行われる。

ところで、前述した通り、この高精度な浮上が行われる静圧軸受け領域には、浮上テーブル５３が隣接して設けられている。この浮上テーブル５３では、単なる細孔である噴出孔５８からエアを噴出させているだけであるから、その領域での浮上は不安定で、浮上量も一定しない、いわば低精度な浮上となっている。このため、従来の非接触支持装置５１では、低精度な浮上と高精度な浮上という浮上精度のギャップが大きい領域が隣接して設けられているといえる。

このような従来の非接触支持装置５１では、低精度領域での不安定な浮上状態が、高精度領域での浮上に影響を与えてしまい、高精度な浮上領域で本来得られるはずの効果、すなわち、静圧浮上剛性を高め、浮上量を一定させるという効果が充分に得られないという問題がある。
特開２００４−１５２９４１号公報

上記の問題に対処すべく、高精度な浮上領域を広げることが考えられる。しかし、それでは、コストの増加を招くという問題が生じてしまう。

そこで、本発明は、コストの大幅な増加を抑えながら、高精度な浮上領域で、その本来の効果を確実に得ることができる非接触支持装置を提供することを主たる目的とする。

以下、上記課題を解決するのに有効な手段等につき、必要に応じて作用、効果、より踏み込んだ具体的手段等を示しつつ説明する。なお以下では、理解を容易にするため、発明の実施の形態において対応する構成を括弧書き等で適宜示すが、この括弧書き等で示した具体的構成に限定されるものではない。

手段１．ワーク支持側の面に、加圧気体（エア）によりその面からワーク（ガラス基板Ｇ）を浮上させた状態で支持する複数の浮上領域を隣接して備え、その各浮上領域では浮上量を一定とする精度が異なるように構成して、各浮上領域を相対的に精度の高い高精度浮上領域（浮上吸引混合部５が設けられた領域）と精度の低い低精度浮上領域（浮上テーブル３が設けられた領域）とに分け、高精度浮上領域の両側に低精度浮上領域を配置した非接触支持装置において、
前記高精度浮上領域と前記低精度浮上領域との間に、両精度の中間の精度を備えた中精度浮上領域（多孔質浮上部４が設けられた領域）を設けたことを特徴とする非接触支持装置。

手段１によれば、高精度浮上領域は一部の範囲に限られているため、その分コスト増加が抑えられている。また、中精度浮上領域を設けたことにより、高精度浮上領域における浮上とその両側での浮上とで、浮上量を一定とする浮上精度のギャップを低減できる。これにより、高精度浮上領域での浮上がそれよりも低い精度の浮上から受ける影響も低減される。そして、中精度浮上領域を設けることは高精度領域を広げるよりもコスト増加は低く抑えられる。その結果、コストの大幅な増加を抑えながら、本来意図する高精度な浮上を確実に得ることができる。なお、各浮上領域の配置構成として、より具体的には、ワークの搬送方向に沿って、高精度浮上領域の両側に中精度領域が配置され、さらにその外側に低精度領域が配置されている。

手段２．加圧気体（エア）を噴出させる静圧発生部（多孔質体２３）と吸引部（負圧溝３３）とで構成され、静圧発生部で生成する静圧と吸引部で生成する吸引力とを同時にワーク（ガラス基板Ｇ）に作用させてワークを浮上させる浮上吸引混合部を設けた非接触支持装置において、
前記浮上吸引混合部のワーク搬送方向に沿った両側に、浮上吸引混合部より浮上量を一定とする精度が低い状態でワークを浮上させる少なくとも２つの浮上部（浮上テーブル３、多孔質浮上部４）を設け、各浮上部の中では浮上吸引混合部に近いほど相対的に浮上精度が高くなるように構成したことを特徴とする非接触支持装置。

手段２によれば、２つの浮上部での浮上より高精度となる浮上吸引混合部は一部の範囲に限られているため、その分コスト増加が抑えられている。また、浮上吸引混合部の両側に設けられた少なくとも２つの浮上部の中で、混合部に近いほど、浮上量を一定とする精度が高くなっている。このため、ワークを最も高精度に浮上させる浮上吸引混合部での浮上とその両側の浮上部による浮上とで、浮上精度のギャップを低減できる。これにより、浮上吸引混合部での高精度な浮上がそれよりも低い精度の浮上から受ける影響も低減される。そして、少なくとも２つの浮上部を設けることは、高精度領域を広げるよりも、コスト増加は低く抑えられる。その結果、コストの大幅な増加を抑えながら、本来意図する高精度な浮上を確実に得ることができる。

手段３．加圧気体（エア）を噴出させる静圧発生部（多孔質体２３）と吸引部（負圧溝３３）とを備え、静圧発生部で生成する静圧と吸引部で生成する吸引力とを同時にワーク（ガラス基板Ｇ）に作用させてワークを浮上させる浮上吸引混合部と、
前記浮上吸引混合部の両側に隣接して配置され、加圧気体を多孔質体から噴出させて静圧を生成し、その静圧によりワークを浮上させる一対の多孔質浮上部と、
前記多孔質浮上部に前記浮上吸引混合部とは反対側で隣接して配置され、加圧気体を噴出孔から噴出させてワークを浮上させる一対の単純浮上部（浮上テーブル３）と
を備えたことを特徴とする非接触支持装置。

手段３によれば、ワークの浮上量を一定とする浮上精度は、相対的にみて浮上吸引混合部が最も高く、多孔質浮上部、単純浮上部の順に低下する。まず、浮上吸引混合部では、吸引力と静圧による離反力との調和により静圧浮上剛性が高められ、浮上量が略一定となる。その点で、高精度といえる。そして、高精度浮上が行われる浮上吸引混合部は一部の範囲に限定されているため、コストの増加が抑えられている。一方、単純浮上部では加圧気体を噴出孔から噴出させるだけであり、そこでの浮上量は一定ではない。その点で、低精度といえる。多孔質浮上部では、加圧気体が多孔質体の上面から均一に噴出するため、生成する静圧はワークに対して均等に作用する。このため、単純浮上部での浮上に比べれば、浮上量を一定とする精度は高まる。その点で、中精度といえる。

また、高精度に浮上させる浮上吸引混合部の両側（搬送方向の両側）に、低精度の単純浮上部ではなく、中精度の多孔質浮上部が設けられている。このため、ワークを高精度に浮上させる浮上吸引混合部での浮上とその両側の浮上とで、浮上精度のギャップを低減できる。これにより、浮上吸引混合部での高精度な浮上がそれよりも低い精度の浮上から受ける影響も低減される。そして、単純浮上部や多孔質浮上部を設けることは浮上吸引混合部を広げるよりもコスト増加は低く抑えられる。

その結果、コストの大幅な増加を抑えながら、本来意図する高精度な浮上を確実に得ることができる。

手段４．前記多孔質浮上部を、複数の多孔質ユニットを組み合わせて構成したことを特徴とする手段３に記載の非接触支持装置。

手段４によれば、多孔質ユニットの数を適宜変更することで、多孔質浮上部を各種の大きさに変更することができる。このため、さまざまな大きさの装置に対応させることができ、汎用性が高まる。

手段５．前記高精度領域又は前記浮上吸引混合部での浮上量を、他の領域での浮上量よりも大きくなるように設定したことを特徴とする手段１乃至４のいずれかに記載の非接触指示装置。

手段５によれば、高精度領域又は浮上吸引混合部におけるワークの浮上量と、中・低精度領域、又は多孔質浮上部及び単純浮上部での浮上量との違いによる影響を小さくし、本来所望していた高精度な浮上をより得やすくすることができる。手段１乃至４によれば浮上量の安定性の違いによる影響を小さくできたが、それとあいまって、本来所望していた高精度な浮上がより得やすくなる。

ここで、手段５に記載の非接触指示装置において、以下の構成を備えることが好ましい。すなわち、中精度浮上領域を構成する箇所、浮上吸引混合部に隣接する浮上部又は多孔質浮上部に供給される加圧気体を設定圧に調整する圧力調整手段（電空レギュレータ４３）と、ワークの先端が高精度浮上領域又は浮上吸引混合部の領域に導入されてからその上面すべてを覆うまでの間（導入時）、及び後端が高精度浮上領域又は浮上吸引混合部の領域を抜け始めてから抜けきるまでの間（導出時）で、高精度浮上領域又は浮上吸引混合部の領域にあるワークを、高精度浮上領域又は浮上吸引混合部での設定浮上量まで持ち上げるように前記圧力調整手段の設定圧を制御する制御手段（コントローラ４４）とである。

この構成によれば、制御手段によって圧力調整手段の設定圧が制御されることにより、導入・導出時で、ワークの先端部又は後端部が、高精度浮上領域又は浮上吸引混合部での設定浮上量まで持ち上げられる。そうすると、導入・導出時では、高精度浮上領域又は浮上吸引混合部での浮上作用が充分でなくても、ワークの先端部又は後端部は設定浮上量まで浮上する。これにより、ワークが高精度浮上領域又は浮上吸引混合部の上方を通過する際、その先端から後端までの全体を通して浮上量の変位を少なくできる。

また、前記制御手段による制御は、具体的には次のように行われる。まず、浮上吸引混合部よりも浮上量を小さくした設定圧を通常設定圧（圧力Ｐａ）とする。ワークの先端部が浮上吸引混合部の領域に導入されたタイミング（ｔ１）で、その先端部の浮上量が混合部での設定浮上量まで大きくなるように通常設定圧から設定圧を高め（圧力Ｐｂとする）、その後、浮上吸引混合部の上面すべてを覆うまで（タイミングｔ２まで）徐々に低下させて通常設定圧とする。ワークが浮上吸引混合部の上面すべてを覆っている間は、通常設定圧を維持する。ワークの後端部が浮上吸引混合部の領域を抜け始めたタイミング（ｔ３）で、通常設定圧から徐々に設定圧を高め始め、その後、浮上吸引混合部から抜けきるとき（タイミングｔ４）には後端部の浮上量が混合部での設定浮上量まで大きくする設定圧とする（圧力Ｐｂとする）。

以下、発明を具体化した一実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施の形態では、非接触支持装置をワークの表面検査装置に用いた場合について具体化している。図１は非接触支持装置を示す平面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は図１のＢ−Ｂ線断面図である。

図１乃至図３に示すように、非接触支持装置１は、後述する各部材を支持するベース２を備え、そのベース２は図示しない脚で支持されている。ベース２上には、一対の浮上テーブル３と、一対の多孔質浮上部４と、浮上吸引混合部５とが設けられ、それぞれ適宜の固定手段でベース２に固定されている。これら各部材はまず浮上吸引混合部５の両側に多孔質浮上部４が配置され、さらにその外側に浮上テーブル３が配置されている。

単純浮上部としての浮上テーブル３には、それぞれ下面（ベース２との接合面）に、ほぼ全域にわたり凹部１１が設けられている。このため、各浮上テーブル３の凹部１１とベース２の上面とで一対の内部空間１２が形成されている。そして、この内部空間１２にはベース２に設けられた図示しないポート及び通路を介して加圧気体としてのエアが供給されている。ベース２の上面と各浮上テーブル３の下面との間は、例えばメタルシール等によってシールが施されている。

また、各浮上テーブル３にはその上面で開口し、前記内部空間１２と外部とを連通する噴出孔１３が形成されている。噴出孔１３は凹部１１が形成された領域全体にわたり、格子状に多数形成されている。そして、内部空間１２に供給されたエアはこの噴出孔１３から噴出される。なお、噴出孔１３は拡大して図示されているが、実際には細孔として形成されている。

ここで、各浮上テーブル３は、アルミニウム等、手に入れ易くて加工もし易い金属材料で形成されている。これにより、前記凹部１１や前記噴出孔１３の形成も容易となるため、浮上テーブル３は安価に製造できる。

次に、前記多孔質浮上部４は、多数の多孔質ユニット２１で構成されている。そして、各多孔質浮上部４において、多孔質ユニット２１は複数個がワークとしてのガラス基板Ｇの搬送方向に沿って列をなすように並接され、その列がガラス基板Ｇの幅（搬送方向と直交する方向の幅）に合わせて複数列並設されている。本実施の形態では、２個の多孔質ユニット２１で構成される列が４列設けられている。多孔質ユニット２１はベース２に固定されるユニット本体２２と多孔質体２３とを備えている。ユニット本体２２にはその上面に収容溝２４が形成され、その収容溝２４に多孔質体２３が両者の上面で同一平面を形成するようにして収容されている。なお、多孔質体２３の上面が若干突出するように収容してもよい。収容溝２４の底面には流通溝２５が形成されている。そして、ベース２に設けられた図示しない流路、及びユニット本体２２に設けられたエア通路２６を介してこの流通溝２５内にエアが供給される。

一方、前記多孔質体２３は、焼結三フッ化樹脂、焼結四フッ化樹脂といったフッ素樹脂により形成されている。そして、前記流通溝２５にエアが供給されると、そのエアが多孔質体２３の微細孔を通過し、上面から噴出する。なお、多孔質体２３は、フッ素樹脂以外でも、焼結ナイロン樹脂、焼結ポリアセタール樹脂等の合成樹脂材料や、焼結アルミニウム、焼結銅、焼結ステンレス等の金属材料、焼結カーボン、焼結セラミックスなどで形成してもよい。

次に、前記浮上吸引混合部５は、多数の多孔質ユニット３１及び吸引ユニット３２で構成されている。そして、これら多数の両ユニット３１，３２が、互いに隣り合わないように配置され、それぞれがベース２に固定されている。多孔質ユニット３１については、前述した多孔質浮上部４を構成する多孔質ユニット２１と同様の構成である。このため、説明を省略し、その各構成部分を示す符号も先の多孔質ユニット２１と同じ符号を付してある。一方、吸引ユニット３２にはその上面に負圧溝３３が形成されている。そして、負圧溝３３は、吸引通路３４及びベース２に設けられた図示しない吸引通路を介して、図示しない吸引ポートにつながっている。このため、真空引き等によって吸引ポートに吸引力が作用すると、負圧溝３３の開口部周囲に吸引力が作用する。

以上のように構成された非接触支持装置１では、ガラス基板Ｇを次のように非接触保持する。ガラス基板Ｇは図示しない搬送手段により搬送されてこの装置１の上方を移動する。また、ガラス基板Ｇは非接触であることが要求されない箇所、例えば幅方向の両端部で接触支持されながら搬送される。

まず、各浮上テーブル３では、その内部空間１２にエアを供給して、噴出孔１３から噴出させる。これにより、浮上テーブル３の上面とガラス基板Ｇとの間に正圧が発生し、それによって基板Ｇは非接触状態で保持される。ただ、この正圧は単なる細孔である噴出孔１３からのエア噴出により発生させただけであり、浮上テーブル３が設けられた領域での浮上は、他の領域での浮上に比べるともっとも浮上量が一定せず安定していない。そこで、この領域での浮上は他の領域での浮上との比較において低精度な浮上といえる。

次に、各多孔質浮上部４では、ユニット本体２２のエア通路２６にエアを供給して、多孔質体２３の上面からエアを噴出させる。これにより、多孔質体２３の上面とガラス基板Ｇとの間に静圧が発生し、それによって基板Ｇは非接触状態で保持される。多孔質体２３の上面からエアが均一に噴出するため、このとき発生する静圧はガラス基板Ｇに対して均等に作用する。かかる静圧によってガラス基板Ｇを浮上させるため、前述した浮上テーブル３による低精度な浮上に比べれば、その浮上量はより安定する。そこで、この多孔質浮上部４が設けられた領域での浮上は、他の領域での浮上との比較において中精度な浮上といえる。

次に、浮上吸引混合部５では、多孔質ユニット３１のユニット本体２２に設けられた通路２６にエアを供給して、多孔質体２３の上面からエアを噴出させる。これにより、多孔質体２３の上面とガラス基板Ｇとの間に静圧が発生し、それによって基板Ｇは非接触状態で保持される。それと同時に、負圧ユニット３２の吸引通路３４に吸引力を作用させる。すると、負圧溝３３内は負圧となる。これにより、負圧溝３３の開口部分周辺に吸引力が作用し、ガラス基板Ｇは浮上吸引混合部５の上面に引き寄せられる。この引き寄せられる力（吸引力）と、前述した多孔質体２３との間で生じる静圧によりガラス基板Ｇが浮上吸引混合部５の上面から離れようとする力（離反力）との調和により、浮上吸引混合部５と基板Ｇとの間では静圧浮上剛性が高まる。そして、浮上吸引混合部５では、この剛性が高められた静圧軸受けによりガラス基板Ｇが非接触保持される。これにより、ガラス基板Ｇは浮上吸引混合部５の上面に対し略一定した浮上量で浮上し、安定した浮上となる。そこで、この浮上吸引混合部５が設けられた領域での浮上は、浮上量が略一定となる点で前述した二つの領域での浮上よりも高精度な浮上といえる。

非接触支持装置１は、搬送方向端部から同方向に沿って順に、浮上テーブル３、多孔質浮上部４、浮上吸引混合部５、多孔質浮上部４、浮上テーブル３と並設されている。このため、ガラス基板Ｇは順次、低精度浮上、中精度浮上を経て高精度浮上に至り、その後、中精度浮上、低精度浮上を経て送り出される。浮上吸引混合部５の上方には検査カメラＣＡが設置されており（図４参照）、高精度に浮上するガラス基板Ｇの表面が検査カメラＣＡによって検査される。高精度な浮上状態では浮上量が略一定しており、カメラＣＡの焦点合わせが容易なため、表面検査を確実に行うことができる。

そして、本実施の形態ではガラス基板Ｇを高精度に浮上させる浮上吸引混合部５の両側に、中精度に浮上させる多孔質浮上部４を設け、さらにその両側に低精度に浮上させる浮上テーブル３を設けた構成としている。すなわち、ガラス基板Ｇの浮上精度が極端に異なる領域が隣り合って設けられるのではなく、その間に中間の精度で浮上させる領域を設けている。そのため、浮上吸引混合部５での高精度な浮上とその両側の領域での浮上とで浮上精度のギャップが低減される。これにより、浮上吸引混合部５での高精度な浮上がそれよりも低い精度の浮上から受ける影響も低減されることになり、本来意図する高精度な浮上を確実に得ることができる。

ここで、多孔質浮上部４及び浮上テーブル３での浮上量を、浮上吸引混合部５での浮上量と同程度又はそれより大きく設定すると、それらの領域での浮上が高精度な浮上に与える影響が大きくなり、本来所望していた高精度な浮上を得にくくなる。そこで、非接触支持装置１では、通常、浮上吸引混合部５での浮上量が、多孔質浮上部４及び浮上テーブル３での浮上量よりも大きくなるように設定される。その場合、浮上吸引混合部５に関しては、多孔質ユニット３１及び負圧ユニット３２の設置個数や配置、エアの供給圧力を調整すること等で設定される。また、多孔質浮上部４及び浮上テーブル３に関してはそれぞれに供給されるエア圧力を調整することで設定される。これを通常制御状態とする。

ただ、ガラス基板Ｇの搬送中、浮上吸引混合部５への導入・導出時にもこの通常制御状態を維持し続けると、次のような問題が生じる。すなわち、導入・導出時では浮上吸引混合部５の領域にあるガラス基板Ｇに対し、離反力や吸引力の作用が不十分なため、浮上量は浮上吸引混合部５での設定浮上量よりも小さくなる。そして、導入当初・導出直前であるほどその浮上量は小さく、浮上吸引混合部５の上面がすべて覆われた状態（高精度浮上時）に近いほど、設定浮上量に近くなり浮上量も大きい。このため、導入・導出時に浮上吸引混合部５における浮上量の変位が大きくなってしまう（図６参照。なお、図６については後で説明する。）。例えば、一つの試験結果として、１８０μｍもの差が生じる。この場合、導入・導出時に検査カメラＣＡの下方を通過するガラス基板Ｇの先端部及び後端部では焦点合わせが困難となり、検査カメラＣＡでの検査が充分に行えなくなる。

なお、具体的に導入時とは、ガラス基板Ｇの搬送方向先端が浮上吸引混合部５の領域に導入されてから同混合部５の上面がガラス基板Ｇによってすべて覆われるまでの間をいう。また、導出時とは、ガラス基板Ｇの搬送方向後端が浮上吸引混合部５の領域を抜け始めてから完全に抜けるまでの間をいう。

そこで、本実施の形態の非接触支持装置１では、導入・導出時において浮上吸引混合部５の領域にあるガラス基板Ｇの浮上量変位を小さくすべく、多孔質浮上部４の多孔質ユニット２１から噴出されるエアの供給圧力を制御するように構成されている。

まず、その具体的な構成を図４の回路図に基づいて説明する。図４では、理解を容易にするため、浮上吸引混合部５を網掛けで示し、多孔質浮上部４を白抜きで示している。また、浮上吸引混合部５へのエア供給経路は省略されている。

図４に示すように、両多孔質浮上部４への供給ポートに接続される各配管４１とエア供給源４２との間には、圧力調整手段としての電空レギュレータ４３が設けられている。この電空レギュレータ４３により、その出力側圧力が制御手段としてのコントローラ４４からの指令信号に基づく設定圧に制御される。そして、その設定圧とされたエアが多孔質浮上部４に供給される。

また、多孔質浮上部４と浮上吸引混合部５との境界の上方には、基板検出センサＳが設けられている。この基板検出センサＳはコントローラ４４に接続されている（図示略）。そして、基板検出センサＳによりガラス基板Ｇの存在が検出されると、コントローラ４４に基板検出信号が入力される。導入側の基板検出センサＳ−１からの信号が入力されると、コントローラ４４はガラス基板Ｇの先端が浮上吸引混合部５の領域に入ったと判断する（タイミングｔ１）。さらに、導出側の基板検出センサＳ−２からの信号も入力されると、コントローラ４４は浮上吸引混合部５の上面すべてが基板Ｇで覆われたと判断する（タイミングｔ２）。その後、導入側の基板検出センサＳ−１からの信号入力がなくなると、コントローラ４４はガラス基板Ｇの後端が浮上吸引混合部５から抜け始めたと判断する（タイミングｔ３）。そして、導出側の基板検出センサＳ−２からの信号入力もなくなると、コントローラ４４はガラス基板Ｇの後端が浮上吸引混合部５から完全に抜けきったと判断する（タイミングｔ４）。

次に、コントローラ４４による具体的な圧力制御を、図５に示した圧力変動のタイムチャートに基づいて説明する。

まず、ガラス基板Ｇの搬送方向先端が浮上吸引混合部５の領域に入るまでの間、各多孔質浮上部４への供給圧が通常制御状態での圧力Ｐａとなるよう、コントローラ４４は電空レギュレータ４３に指令信号を出力する。その後、ガラス基板Ｇの移動が進み、先端が浮上吸引混合部５の領域に入る前記ｔ１のタイミングで、コントローラ４４は供給圧力を圧力Ｐｂまで高めるよう、電空レギュレータ４３に指令信号を出力する。ここでは、浮上吸引混合部５での浮上量は通常制御状態のまま維持されている。そして、圧力Ｐｂは、浮上吸引混合部５に存在するガラス基板Ｇの先端部を同混合部５での設定浮上量まで持ち上げるのに必要な圧力であり、多孔質浮上部４における供給圧力と浮上量との関係から予め設定されている。

ｔ１のタイミングからガラス基板Ｇが移動して浮上吸引混合部５の上面が順次覆われていくと、離反力及び吸引力の作用による影響も順次増大する。このため、コントローラ４４は浮上吸引混合部５の上面がすべてガラス基板Ｇで覆われる前記ｔ２のタイミングまでの間で、供給圧力を徐々に通常制御状態の圧力Ｐａに下げるよう、電空レギュレータ４３−１に指令信号を出力する。その後、ガラス基板Ｇの後端が浮上吸引混合部５の領域から抜け始める前記ｔ３のタイミングまで、供給圧力は圧力Ｐａを維持する。

ｔ３のタイミングで、コントローラ４４は導出側の多孔質浮上部４−２への供給圧力を、通常制御状態の圧力Ｐａから供給圧力を高めるべく、電空レギュレータ４３−２に指令信号を出力する。そして、ガラス基板Ｇが浮上吸引混合部５の領域から完全に抜けきる前記ｔ４のタイミングで再び前記圧力Ｐｂとなるよう、徐々に圧力が高められる。

その後、ガラス基板Ｇが浮上吸引混合部５の領域から完全に抜けきってしまうと、コントローラ４４は供給圧を圧力Ｐｂから通常制御状態での圧力Ｐａに戻すよう、電空レギュレータ４３に指令信号を出力する。そして、ガラス基板Ｇが新たに搬送されるたび、上述した供給圧の制御が繰返し行われる。

図６は、導入・導出時、及び高精度浮上時における基板Ｇの浮上の様子を示した模式図である。図４と同様、浮上吸引混合部５を網掛けで示し、多孔質浮上部４を白抜きで示している。また、仮想線での領域区分も模式的なものである。

図６（ａ）,（ｂ）に示したように、導入・導出時に前述した多孔質浮上部４への供給圧力を制御することにより、浮上吸引混合部５の領域にあるガラス基板Ｇの先端部（実線で図示）は二点鎖線で示すような低い浮上状態から、一点鎖線で示す設定浮上量まで持ち上げられている。このため、導入・導出時におけるガラス基板Ｇの浮上量変位が小さくなる。例えば、前述の試験（１８０μｍの変位が生じたもの）と同じ状況で行った試験結果として、供給圧力の制御により７０μｍまで変位を小さくすることができた。なお、図６（ｃ）に示すように、高精度浮上時では、浮上吸引混合部５の領域にあるガラス基板Ｇは設定浮上量で浮上する。このため、ガラス基板Ｇが浮上吸引混合部５の上方を通過する際、先端から後端までを通して浮上量の変位が少なくなる。

以上詳述したように、本実施の形態によれば、以下の優れた効果を有する。

高精度に浮上させる浮上吸引混合部５の両側に、低精度の浮上テーブル３ではなく、中精度の多孔質浮上部４が設けられている。このため、高精度な浮上がそれに隣接する浮上から受ける影響を少なくして、本来意図する高精度な浮上を確実に得ることができる。しかも、多孔質浮上部４への供給圧力を調整して浮上吸引混合部５への導入・導出時における浮上量変位を抑えたため、先端から後端までを通して浮上量の変位が少ない。これにより、検査カメラＣＡによる焦点合わせはその下方を通過するガラス基板Ｇの先端から後端まで通して容易となり、検査カメラＣＡでの検査を確実に行うことができる。

これにより、非接触支持装置１全体に浮上吸引混合部５のような高精度浮上を得るための構成を設ける必要がなくなる。そもそも、浮上吸引混合部５は、大量のエアを多孔質体２３から噴出させるのと同時に吸引力も作用させることで高い静圧浮上剛性が得られ、浮上量を一定とするものである。このため、多孔質ユニット３１と負圧ユニット３２の複合という点でそれ自体高価であるとともに、大量のエアを消費するという点でランニングコストも高価となる。それに比べると、本実施の形態のように、浮上吸引混合部５を限定して設けただけの構成であれば、製造コスト及びランニングコストのいずれも大幅な低減が望める。しかも、前述した構成や供給圧力の制御によって、高精度な浮上を一部に限定したことの不都合性は充分に解消されている。したがって、コストの増加を大幅に抑えながら、必要とする高精度な浮上が確実に得られる。

なお、実施の形態は上記の内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。

上記実施の形態では、浮上吸引混合部５を構成する多孔質ユニット３１として、図１に示すように２種類の平面形状をなすものを用いたが、多孔質ユニット３１及び負圧ユニット３２の平面形状をすべて統一してもよい。また、多孔質体２３及び負圧溝３３の平面形状は円形状に限定されず、長円形状とするなど他の形状としてもよい。さらに、多孔質ユニット３１及び負圧ユニット３２の個数や配置は、図１に示されたものに限定されず、ガラス基板Ｇの重量や要求される浮上量その他の要因によって適宜変更してもよい。

上記の実施形態では、多孔質浮上部４を構成する多孔質ユニット２１を、浮上吸引混合部５を構成する多孔質ユニット３１と異なる平面形状としたが、両者を統一してもよい。また、多孔質体２３の平面形状も円形状に限定されない。さらに、多孔質浮上部４は多数の多孔質ユニット２１によって構成するのではなく、一つの部材で構成してもよい。

上記実施の形態では、導入・導出時に多孔質浮上部４の供給圧力を高める際の圧力Ｐｂを予め設定していたが、多孔質浮上部４の上方に設けたレーザ変位計等でガラス基板Ｇの浮上量を検出し、浮上吸引混合部５での浮上量を目標値とするフィードバック制御する構成としてもよい。

上記の実施形態では、ワークとしてガラス基板Ｇを例にあげて説明したが、薄板状のものであればガラス基板Ｇに限定されない。

上記実施の形態では、非接触支持装置１に供給される加圧気体としてエアを例に挙げて説明したが、エア以外にも窒素等の他の気体を用いても良い。

非接触支持装置を示す平面図。 図１のＡ−Ａ線断面図。 図１のＢ−Ｂ線断面図。 多孔質浮上部へのエアの供給経路を示す回路説明図。 多孔質浮上部に供給されるエアの圧力変動を示すタイムチャート。 ガラス基板の浮上の様子を示した模式図。 従来の非接触支持装置を示す平面図。

符号の説明

１…非接触支持装置、３…単純浮上部としての浮上テーブル、４…多孔質浮上部、５…浮上吸引混合部、２３…多孔質体、３３…負圧溝、４３…圧力調整手段としての電空レギュレータ、４４…制御手段としてのコントローラ。

Claims (5)

1. ワーク支持側の面に、加圧気体によりその面からワークを浮上させた状態で支持する複数の浮上領域を隣接して備え、その各浮上領域では浮上量を一定とする精度が異なるように構成して、各浮上領域を相対的に精度の高い高精度浮上領域と精度の低い低精度浮上領域とに分け、高精度浮上領域の両側に低精度浮上領域を配置した非接触支持装置において、
   前記高精度浮上領域と前記低精度浮上領域との間に、両精度の中間の精度を備えた中精度浮上領域を設けたことを特徴とする非接触支持装置。
2. 加圧気体を噴出させる静圧発生部と吸引部とで構成され、静圧発生部で生成する静圧と吸引部で生成する吸引力とを同時にワークに作用させてワークを浮上させる浮上吸引混合部を設けた非接触支持装置において、
   前記浮上吸引混合部のワーク搬送方向に沿った両側に、浮上吸引混合部より浮上量を一定とする精度が低い状態でワークを浮上させる少なくとも２つの浮上部を設け、各浮上部の中では浮上吸引混合部に近いほど相対的に浮上精度が高くなるように構成したことを特徴とする非接触支持装置。
3. 加圧気体を噴出させる静圧発生部と吸引部とを備え、静圧発生部で生成する静圧と吸引部で生成する吸引力とを同時にワークに作用させてワークを浮上させる浮上吸引混合部と、
   前記浮上吸引混合部の両側に隣接して配置され、加圧気体を多孔質体から噴出させて静圧を生成し、その静圧によりワークを浮上させる一対の多孔質浮上部と、
   前記多孔質浮上部に前記浮上吸引混合部とは反対側で隣接して配置され、加圧気体を噴出孔から噴出させてワークを浮上させる一対の単純浮上部と
   を備えたことを特徴とする非接触支持装置。
4. 前記多孔質浮上部を、複数の多孔質ユニットを組み合わせて構成したことを特徴とする請求項３に記載の非接触支持装置。
5. 前記高精度領域又は前記浮上吸引混合部での浮上量を、他の領域での浮上量よりも大きくなるように設定したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の非接触指示装置。

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