JPS6216924A - 流体によつて板状体を無接触状態で懸垂浮遊させる方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は板状体特にその表面における微小な傷　　；ま
たは汚染の発生あるいは塵埃の付着も許されないような
板状体たとえばシリコンウェーファー、フロッピーディ
スク等を無接触状態で流体中たとえば空中に懸垂浮遊さ
せ、必要に応じて浮遊の状態で撥送させる、流体によっ
て板状窄を無接触状態で懸垂浮遊させる方法に関する本
のである。

本願の発明者は昭和６０年４ＭＱＮ僅特許帆「流体によ
って板状体を無接触状態で浮遊搬送させる方法」におい
て、第１０図に示す如く吐出管１の開口部突端に吐出管
ｌ内の流体２の流れ方向にほぼ垂直に平坦部３を連設し
吐出管ｌより流体２　　′を流出させることにより該平
坦部３に近接して板　１状体番を定距離に、何物に４接
触することなく浮　゛遊尿送させる方法を提案した。

発明が解決しようとする問題点 上、記先細において流体２が空気の場合即ち板状　　：
体４を空中に浮遊させる場合を考えると平坦部３と板状
体４との間隙から周囲に吐出される空気２は周囲の空気
を擾乱させ、室内の塵埃を舞上がらせる。前述のシリコ
ンウェーファー、フロッピーディスク等の板状体はその
製造工程において塵埃のないように調整したクリーンル
ーム内で取扱わｎているが、かかる時開な室内において
も空気の擾乱は出来る限り避け、板状体への塵埃の付着
が絶対にないようにしなければならない、そのためには
吐出流体２が平坦部３および板状体４の周縁から周りの
雰囲気中に吐出されないようにしなければならない。

間４点を解決するための手段 本発明は上記の要請にこたえ、吐出流体２が平坦部３の
周縁から周如の雰囲気中に吐出されないようにし、もっ
て板状体４を塵埃付着のおそれなく無接触状態で空中に
懸垂浮遊させ、必要に応じて浮遊の状態で搬送させるこ
とを目的とするもので、この目的は本発明により上記先
願における平坦部３０周縁に流体吸込口を設け、平坦部
３の周縁より吐出される流体ｔ−訝流体吸込口より吸込
むことによって達成される。またこれとは流体の流れ方
向を逆にし、吸込管の開口部突端に寝吸込管内の加俸の
流れ方向にほぼ垂直に平坦部を連設し、該平坦部の周縁
に環状の流体吐出口を設けて、流体吐出口より吐出され
た流体が平坦部局線より外へ出なめよりにしても全く同
一の効果が得られる。

本発明の原理を第１図によ）簡単に述べると、流体２は
吐出管１より吐出されてジェット流となり、平坦部３と
板状体４との間の微小な間隙りを通って鳩辺から吸込管
６へ吸込まれることになる。

闇［ｈに２ける流路面積は吐出管１の断面積に比し極め
て小さいので間ｉｈ内における流速は吐出管１内の流速
に比し極めて大きくなシ、従って闇Ｈｈ内の静圧は大気
圧に比奴して低くなるものであり、この負圧によって板
状体４は無接触状態で懸垂されるものである。もし板状
休養が平坦部３に接触しようとすれば吐出管２内の流速
はゼロとなり吐出管２内の吐出圧によって板状体４は押
圧されることにな）、板状体４と平坦部３との接触は不
可能である。

以下実施例につ贋て詳細に説明する。

実施例１ 第１図に示す如く、断面円形の吐出管１の開口部５０周
縁に該吐出管内の流体２の流れ方向にほぼ挺直に平坦部
３を連設し、吐出′ｔｉ１の下方部外周に円環状の吸込
管６を一体に設け、ざ吸込管６の下端外縁フは平坦部３
より数鎮乃至十数Ｕ程変延長し、吐出′ｇ１は送風機の
吐出口（図示せず）に、吸込管６は送風機の吸込口（図
示せず）に夫々連結する。

吐出管１の開口部５を板状体４に近づけ吐出管１よシ空
気２を吐出すとともに吸込Ｖ６よす吐出空気２と等量の
空気を吸込むと、板状体４は開口部５および平坦部３に
接触することなく核部と一定の距離を保って空中に安定
に浮遊し、装置全体を移動することによシ板状体４を共
に搬送することができる。

実施例２ 第２図および第３図に示す如く断面円形の数本の吐出ゞ
ｇ１，１・・・を組合わせダクト８に接続し該吐出管１
．１−・・の開口部５．５＊拳・は大形円板体３で連結
して平坦部を形成し、吐出管１．１・φ・群の下方部外
周に円環状の吸込管６を設は該吸込管６の下端外縁ツは
平坦部３よシ数囮乃至十数Ｎ１程度延長し、ダクト８は
送風機の吐出口（図示せず）に、吸込管６は送風機の吸
込口（図示せず）に夫々連結する。

吐出・ｙｘ、ｌ・・・の開口ｍ５，５を板状体４八 に近づけ吐出−ｔｌ、ｌ・・・より空気２を吐出すとと
もに吸込・ｇ６よシ吐出空気２と等量またはそれ以上の
童の空気を吸込むと、板状体４は開口部５．５−争ｓお
よび平坦′＠Ｓ３に接融することなく核部と一定の距離
を保って空中に安定に浮遊し、装置全体を後動すること
により板状体４金共に搬送することができる。

実施例３ 第４図および第５図に示す如く断面円形の吐出管１の開
口部５の周縁に、該吐出・げ内の流体２の流れ方向にほ
ぼ心直に平坦部３を連設し、平坦部３の周縁近くに適宜
数の吸込孔９．９・Φ・を列設し、吐出管１の外側およ
び平坦部３の上側にｇ会を作シ吸込管６を形成し、吐出
管１は送風機の吐出口（図示せず）に、吸込管６は送風
機の吸込口（図示せず）に夫々連結する。

平坦部３を板状休養に近づけ吐出管１より空気２を吐出
しその吐出空気を透孔９よシ吸込管６内に吸込むと、板
状体４は開口部５および平坦部３に接触することなく核
部と一定の距離を保って空中に安定に浮遊させることが
できる。

夷流例番 第６図に示す如く断面円形の吸込當６の開口部１０の周
線に、該吸込管内の流体２の流れ方向にほぼ垂直に平坦
部３を連設し、吸込Ｉ′Ｉｒ６の下方部外周に円傾状の
吐出管ｌを一体に設け、該吐出管１の下端外縁１は平坦
ｓ３より数Ｕ乃至十数萌程度＃、長し、吐出′＃１は送
風機の吐出口（図示せず）に、吸込管６は送風機の吸込
口（図示せず）に夫々連結する。

平坦部３ｔ−板状体４に近づけ吐出管１より空気２ｔ−
吐出すとともに吸込ｆ６より吐出空気と等量の空気を吸
込むと、板状体４は平坦部３に！！！！触することなく
ｚ部と一定の距離を保って空中に安定に浮遊し、装置全
体を移動することＶＣより板状体４を共に５１ｉｔｉす
ることができる。

実施例５ 第７図および第８図に示す如く前面円形の吸込・灯６の
開口部１０の周縁に、蒔吸込管内の流体２の流れ方向に
ほぼ垂直に平坦部３を連投し、平坦部３の周縁近くに適
宜数の吐出孔１１，１１・・・を列設し、吸込−＃６の
外側および平坦部３の上側に骨壁を作シ吐出管１を形成
し、譲管壁の下４’ｙは平坦部３より数賀乃至十数ｕ程
度延長し、吐出管１は送風機の吐出口（図示せず）に、
吸込ｖ６気 １ｘ、ｘｌ−−友より９偶２を吐出しその吐出空゛気全
吸込管６より吸込むと、板状体４は開口部１ｏおよび平
坦部３に接触することなく核部と一定の距離を保って空
中に安定に浮遊し、装置全体ｔ−移動することによシ板
吠体４を共に搬送することができる。

以上実施例ユ乃至５ｉＣおいては板状体４．が平坦部３
とほぼ同一オーダーの広さを有する場合について説明し
たが、板状休養が単位装置の平坦部３に比し著しく広い
場合には数個の単位装置を並列して使用すればよい、ま
た板状体４の形状および吐出管１の開口部５または吸込
管６の開口部１０の形状はともに円形の場合のみについ
て説明したがこれ等は勿論円形に限られるものではない
、Ｊ！に長尺の板状体を懸垂浮遊特に浮遊搬送させる場
合には単位装置を細長く配列して使用すればよい。

発明の作用 第１図に示す装置において Ｗ　板状体４の重量　　　　　　　２０ｇＰｊ　　吐出
流体２のジェット圧　　　１０　ｇ／ｄＰ、　　吸込流
体の吸込圧　　　　　−１ｏｇ層Ｆ、　　平坦Ｗ３と板
状体４との 間に生ずる負圧　　　　　　−５０ＪＥＩＡツＡＤ　　
開口部５の断面積　　　　　　２，８４ｄＡＰ　　平坦
部３の表面積　　　　　１９．６ｃｉの条件で板状体４
を空中に懸垂浮遊させたところ板状休養はその上面と平
坦部３の底面との間隔を０．７謂に保って安定に懸垂浮
遊した。

吐出管１の内径ｄＷ１９ｍｌ、平坦部３の外径Ｄ！５１
ａｌ、円板４の外径Ｄｓ＝５６１１、円板４の重＠　２
０　ｇの条件で、吐出管１に圧縮空気２を送入し開口部
５を閉じたときの吐出管１内の静圧が３５０　ｆｇム９
　の場合における板状体４の上面と平坦部３の底面との
間隔を変えた七きの該間隔と　　□板状体４にかかる吸
引カー１〔ｇ）または押圧力力 ＋Ｆ［ｇ）　　および吐出管内静圧ｐ　　〔ｕム９〕　
との関係を測定した結果を第９図に示す０図示の如く平
坦部３と板状体４とが接触したｈ−ｏの状態では板状体
４に＋の抑圧力が加わるため両者の接触は不可能である
１両者がｈ　−０，２〜０．３ａ程度ｌ＃ｌ！　　　□
れると、平坦部３と板状休養との間隙内は大気圧に比べ
て負圧となり、これより両者が離れるに従ワ い負圧の値は大きくな◆、約４．６　ｕ以上離れるとプ
ラスの圧力となシ大気圧よシ大きくなる流体現象を呈す
る。よって板状体は図の負圧ゾーン内で！ａ垂浮遊され
る。

発明の効果 前述の先願においては吐出空気２が平坦部３と板状体４
との間隙から吐出されて周囲の空気を擾乱し室内の塵埃
を舞上がらせ、板状体く微細な塵埃が付着するおそれが
あったが、本発明においては平坦部３と板状体４との間
隙から吐出される空気は直ちに吸込管６内に吸入され周
囲に逸散することがないため室内の塵埃を舞上がらせこ
の塵埃が板状体に付着するおそれは全くない。吐出管１
に流体２を送入する送風機と吸込ｆ６に流体を吸入する
送風機とは同一の本のを使っても別個のものを使っても
よいが、同一の送風壁を使用するときは下端外電フと板
状体３との間隙より侵入する僅かの外気を除けば吐出ｆ
１〜吸込管６〜送風機〜吐出管ｌの閉回路となシ外部か
ら循環空気に入り込む塵埃は殆んどなくなる。尚懸垂浮
遊の作業開始に轟っては送風機の起動後吐出管の開口部
５を板状体４に近づけるのは周囲の外気に擾乱を起すの
で好ましくなく、吐出管の開口部５を板状体４に近づけ
ｆｃ後送！Ｌ機を起動し、流体２の吐出しおよび吸込み
を始める方がよい。

また前述の先願においては第４図、第５図により平坦部
の周縁に板状体の揺動を防止するストッパーを設ける実
施例を説明したが、本発明における外側の管の下端外縁
フも上述のストッパーと同様の効果を写し、平坦部３が
水平からごく僅か傾くことによシまたは装置の搬送−停
止の際の板状体４の慣性によシ板状体養が平坦部３に対
し水平方向に移動し装置の作用範囲より外れ空中に浮遊
し得す落下するのを外側の管の下端外縁フによシ防止す
る。

以上の如く本発明によれば吐出管の開口部外縁に該吐出
管内の流体の流れの方向にほぼ垂直に平坦部を連設し該
平坦部の周縁に環状の流体吸入口を設けて、吐出管の開
口部を板状体に近づけ吐出管より流体を吐出し流体吸込
口より流体を吸入し、あるいは逆方向に流体を流すこと
によシ、上面が平面状をなす板状体勿該平坦部の近くに
安定した状態で懸垂浮遊するに際し吐出流体の周囲の雰
囲気への吐出しによる雰囲気の擾乱およびそれに伴なう
塵埃の舞上りを生ずることがなく、従って板状体の汚染
または塵埃付着のおそれなく保持、搬送その他取扱いを
することができ、特にその表面における微小な傷、汚染
の発生、塵埃の付着が許されず素手あるいは把持具の接
触ができないような、たとえば半導体ウェー７７−、フ
ロッピーディスク、鏡面体等の板状体の製造工程におけ
る搬送あるいは取扱１ｎＫ極めて有効な方法である。

他の英雄態様 以上本発明は流体２として空気を使用し板状体を空気中
に懸垂浮遊させる方法についてのみ述べたが、、空気以
外の気体あるいは水その他の液体中において本吐出流体
２として周囲の流体と同一のものまたは類似性状のもの
を使用することにより全く同様に実施し得るものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す要部の垂直断面図、第
２図は第２の実施例を示す要部の垂直断面図、第３図は
第２図のＡ　−Ａ線断面図、第４図は第３の冥櫃例を示
す要部の垂直断面図、第５図は第４図のＢ　−Ｂ線断面
図、第６図は第４の実施例を示す要部の垂直断面図、第
９図は第５の実施例を示す要部の垂直断面図、第８図は
第９図のＣ−Ｃ巌断面図、第９図は板状体４の上面と平
坦部３の底面との間隙りと板状体養にかかる力？および
吐出管内静圧Ｐとの関係を示すグラフ、第１０図は先願
の方法を示す要部の断面図である。 図中１は吐出管、３は平坦部、４は板状体、６１氾 手続補装置（自発） ？ 昭和６０年−月　７７日 特許庁長官　宇　買　道　部　殿 ２、発明の名称 八−ンＣ１つ？イ　　　４ｔγシヨ７ジ９り？イ　　ヶ
ンスイ　フ　ユク流体によって板状体を無接触状態で懸
垂浮遊３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 カスν　２°ンフｔ　２−ｖ　ｖチナイ７デワ　タ゛福
岡県粕屋郡篠栗町大字和田１０４３番地の５４、代理人
　　〒８１１−２４ 福岡県粕屋郡篠栗町大字和田１０４３香池の５訂正明細
書 （２）図面中温５図および第８図を別紙の通プ訂正しま
す。 フ、添付４＠の目録 （１）訂正明細書　　　　　　　　　　　　　１通（′
４訂正図面　　　　　　　　　　　　　　１通３、発明
の詳細な説明 ユ６発明の名称　　流体によって板状体を無接触状態で
懸垂浮遊させる方法 ２、特許請求の範囲 ω吐出管の開口部突端に該吐出管内の流体の流れ方向に
ほぼ垂直に平坦部を連設し、該平坦部の周縁に環状の流
体吸込口を設け、吐出管よシ流体を流出させ、該流体を
流体吸込口よシ吸込ませることにより周囲の流体を擾乱
することなく該平坦部に近接して板状体を定距離に懸垂
浮遊させることを特徴とする、流体によって板状体を無
接触状態で懸垂浮遊させる方法。 ＠）吸込管の開口部突端に該吸込管内の流体の流れ方向
にほぼ垂直に平坦部を連設し、該平坦部の周縁に環状の
流体吐出口を設け、該流体吐出口よシ流体ｔ−流出させ
、該流体を吸込管内に吸込ませることにより周囲の流体
を擾乱することなく該平坦部に近接して板状体を定距離
に懸垂浮遊させることを特徴とする、流体によって板状
体を無接触状態で懸垂浮遊させる方法。 産業上の利用分野 本発明は板状体特にその表面における微小な傷または汚
染の発生あるいは塵埃の付着も許されないような板状体
たとえばシリコンウェーファー、フＩツビーディスク等
を無接触状態で流体中たとえば空中に懸垂浮遊させ、必
要に応じて浮遊の状態で搬送させる、流体によって板状
体を無接触状態で懸垂浮遊させる方法に関するものであ
る。 従来の技術 本願の発明者は昭和６０年特許願ｇマ１９５０号「流体
によって板状体を無接触状態で浮遊搬送させる方法」に
おいて、第１０図に示す如く吐出管ｌの開口部突端に吐
出管１内の流体２の流れ方向にほぼ垂直に平坦部３を連
投し吐出管ｌより流体２を流出させる仁とによυ該平坦
部３に近接して板状体重を定距離に、何物にも接触する
ことなく浮遊搬送させる方法を提案した。 発明が解決しようとする問題点 上記光ｍにおいて流体２が空気の場合即ち板状体４を空
中に浮遊させる場合を考えると平坦部３と板状休養との
間隙から周囲に吐出される空気２は周囲の空気を擾乱さ
せ、室内の塵埃を舞上がらせる。前述のシリコンウェー
ファー、フロッピーディスク等の板状体はその製造工程
において塵埃のないように調整したクリーンルーム内で
取扱われているが、かかる特別な室内においても空気の
擾乱は出来る限り避け、板状体への塵埃の付着が札 絶対にないようＫＬ＆けねばならない、そのためには吐
出流体２が平坦部３および板状体４の周縁から周りの雰
囲気中に吐出されないようにしなければならない。 ８題点を解決するための手段 水元Ｆ！Ａは上記の要請にこたえ、吐出流体２が千ｍ部
３０周縁から周りの雰囲気中に吐出されないようにし、
もって板状体４を塵埃付着のおそれなく無接触状態で空
中にｗＡ垂浮遊させ、必要に応じて浮遊の状態で搬送さ
せることを１的とするもので、この目的は本発明によ勺
上記先鳩における平坦部３の周縁に流体吸込口を設け、
平坦部３０周縁よプ吐出される流体を該流体吸込口より
吸込むことによって達成される。またこれとは流体の流
れ方向を逆にし、吸込管の開口部突端Ｋｌ吸込管内の流
体の流れ方向にほぼ垂直に平坦部を連設し、該平坦部の
周縁に環状の流体吐出口を設けて、流体吐出口より吐出
された流体が平坦部周縁よシ外へ出ないよ５Ｋｔ、ても
全く同一の効果が得られる。 本発明の原理をｇｇ１図によシ簡単に述べると、流体２
は吐出管ｌより吐出されてジェット流となり、平坦部３
と板状休養との間の微小な間隙りを通って周辺から吸込
管６へ吸込まれることＫなる。 間［ｈにおける流路百積は吐出管１の断面積に比し極め
て小さいので間Ｒｈ内における流速は吐出管１内の流速
に比し極めて大きくなり、従って間隙り内の静圧は大気
圧に比較して低くなるものであシ、との負圧によって板
状休養は無接触状態でな力吐出ｔ２内の吐出圧によって
板状体４は押圧されることになり、板状体４と平坦部３
との接触は不可能である。 以下実施例について詳細に説明する。 実施例１ 第１図に示す如く、断面円形の吐出管１の開口部５０周
縁に該吐出管内の流体２の流れ方向にほぼ垂直に平坦部
３を連設し、吐出ｆ１の下方部外周に円環状の吸込’ｌ
ａを一体に設け、該吸込管６の下端外縁７は平坦ｉｓよ
シ数目乃至十数輔程度延長し、吐出管ユは送ｉ機の吐出
口（図示せず）Ｋ１吸込管６は送風機の吸込口（図示せ
ず）に夫々連結する。 吐出管１の開口部５を板状体４に近づけ吐出管１より空
気２を吐出すとともに吸込管６よシ吐出空気２と等量の
空気を吸込むと、板状休養は開口部５および平坦部３に
接触することなく核部と一定の距離を保って空中に安定
に浮遊し、装置全体を移動することＫよシ板状体４を共
に搬送することができる。 実施例２ 一２図および第３図に示す如く断面円形の数本の吐出管
１．ユ・・・を組合わせダク）８に接続し該吐出管１，
１・・・の開口部５，５・・・は大形円板体３で連結し
て平坦部を形成し、吐出管１．１・・・群の下方部外周
に円環状の吸込管６平 を設は該吸込管６の下端外縁７は平坦部３よシ数鵡乃至
十数−糧度延長し、ダクト日は送風機の吐出口（図示せ
ず）に、吸込管６は送風機の吸込口（図示せず）に夫々
連結する。 吐出管１，１・曇・の開口部５，５・・・を板状体４に
近づけ吐出管１．１・・・よシ空気２を吐出す奄ととも
に吸込管６よシ吐出空気２と等量またはそれ以上の量の
空気を吸込むと、板状体４は開口部５，５＠・・および
平坦部３に接触することなく核部と一定の距離を保って
空中に安定に浮遊し、装置全体を移動することによシ板
状体４を共に搬送することができる。 実施例３ 第１図および８ｇ５図に示す如く断面円形の吐出管１の
開口部５０周縁に、該吐出管内の流体２の流れ方向にほ
ぼ垂直に平坦部３を連設し、平坦部３０周縁近くに通′
ｉ数の吸込孔９．９・・を列設あ 鳥口（図示せず）に、吸込管６は送風機の吸込口（図示
せず）に夫々連結する。 平坦部３を板状体４に近づけ吐出管１よシ空気２を吐出
しその吐出空気を吸込孔９よシ吸込管６内に吸込むと、
板状体感は開口部５および平坦部３に接触することなく
核部と一定の距離を保って空中に安定に浮遊させること
ができる。 実施側番 第６図に示す如く断面円形の吸込管６の開口細工０の周
縁に、該吸込管内の流体２の流れ方向にほぼ垂直に平坦
部３を連設し、吸込管６の下方部外周に円環状の吐出管
１を一体に設け、該吐出管１の下端外縁フは平坦部３よ
り数Ｕ乃至十数摺程度延長し、吐出管１は送風機の吐出
口（図示せず）に、吸込管６は送風機の吸込口（図示せ
ず）に夫々連結する・ 平坦部３を板状体４に近づけ吐出管１よシ空気２を吐出
すとと本に吸込ｖ６より吐出空気と等量の空気を吸込む
と、板状体感は平坦部３に接触することなく核部と一定
の距離を保って空中に安定に浮遊し、装置全体を移動す
ることにより板状体４を共に搬送することができる。 実施例５ 第１図およびｓｇ８図に示す如く断酊円形の吸込管６の
開口部１０の周縁に、該吸込管内の流体２の流れ方向に
ほぼ垂直に平坦８３を連設し、平坦部３０周縁近くに適
宜数の吐出孔１１，１１・・を列設し、吸込管６の外側
および平坦部３の上側に管壁を作シ吐出管ｌを形成し、
該管壁の下端フは平坦部３よち数Ｕ乃至十数−程度延長
し、吐出管１は送風機の吐出口（図示せず）に、吸込−
ｇ　６は送風機の吸込口（図示せず）Ｋ夫々連結する。 平坦部３を板状体感に近づけ吐出管１．吐出孔１１．１
１＠＊より空気２を吐出しその吐出空気を吸込ｆ６より
吸込むと、板状体４は開口部１０および平坦部３に接触
することなく核部と一定の距離を保って空中に安定に浮
遊し、装置全体を移動することにより板状体４を共に搬
送することができる。 以上実施例１乃至δにおいては板状体４が平坦部３とほ
ぼ同一オーダーの広さを有する場合につ−て説明したが
、板状体４が単位装置の平坦部３に比し著しく広い場合
には数個の単位装置を並列して使用すればよい、また板
状体４の形状および吐出管１の開口部５″！または吸込
管６の開口部１．０の形状はともに円形の場合のみにつ
いて説明したがこれ等は勿論円形に限られるものではな
い。更に長尺の板状体を懸垂浮遊特に浮遊搬送させる場
合には単位装置を細長く配列して使用すればよ−。 発明の作用 第１図に示す装置において Ｗ　板状体４の重量　　　　　　２０ｇＰｊ　　吐出流
体２のジェット圧　　１．０　ｇ　／　ａｌＰ、吸込流
体の吸込圧　　　　−１０ｇ　／　ｃｄＦＤ　　平坦部
３と板状体感との 関に生ずる負圧　　　　　−５０！Ａｑ人。開口部６の
断面積　　　　　２．５ｔａｉムＰ平坦部３０表面ａＩ
　　　ｌフ、ｅｄ□、７ｔｘＪ／ｃ保って安定に懸垂浮
遊した。 吐出管ｌの内径６昭１９１１平坦部３の外径Ｄ　冨５１
　ａｔ　ｓ円板番の外径ｐｓｅ＋ｗｓａｉｗ、円板番の
重量２０ｇの条件で１吐出管ＩＶｃ圧縮空気２を＾ 送入し開口部５を閉じ九ときの吐出管ｌ内の静圧が３５
０ｆｆＡｑの場合における板状体感の上面と化 平坦部３の底面との間隔を変えたときの該間隔とハ 板状体４Ｋかかる吸引カー１〔ｇ）または押圧力士？（
ｇ）　　および吐出管内静圧ｐ（ｉｗＡｑ）　　との関
係を測定した結果を７ｇ９図に示す０図示の如く平坦部
３と板状体感とが接触したｈ＝ｏの状態では板状体感に
十の押圧力が加わるため両者の接触は不可能である０両
者がｈ−０，２〜０．３ＩＩＩＭ程度楢離れると、平坦
部３と板状体感との間隙内は大気圧に比べて負圧となシ
、とれより両者が離れるに従い負圧の値は大きくなり、
約１．６Ｗ以上離れるとプラスの圧力となり大気圧よ）
大きくなる流体現象を呈する。よって板状体の図の負圧
ゾーン内でＳ垂浮遊される。 発明の効果 前述の先願においては吐出空気２が平坦部３と板状本番
との間隙から吐出されて周囲の空気を擾乱し室内の塵埃
を舞上がらせ、板状体に微細な塵埃が付着するおそれが
あったが、本発明におかては平坦８５３と板状本番との
間隙から吐出される空気は直ちに吸込管６内に吸入され
周囲に逸散することがない恵め室内の塵埃を舞上がらせ
この塵埃が板状体に付着するおそれは全くない、吐出管
１に流体２を送入する送風機と吸込管６に流体を吸入す
る送風機とは同一の吃のを使っても別個のものを使って
もよいが、同一の送風機を使用するときは下端外壁マと
板状体３との間隙より侵入する僅かの外気を除けば吐出
管１〜吸込管６〜送風機〜吐出管１の閉Ｉ！２１ｗＦと
な）外部から循環空気に入り込む塵埃は殆んどなくなる
。尚懸垂浮遊の作業ので好ましくなく、吐出管の開口部
５を板状体４に近づけた後送風機を起動し、流体２の吐
出しおよび吸込みを始める方がよい。 また前述の先願にお込ては第４図、第５図により平坦部
の周縁に板状体の揺動を防止するストッパーを設ける実
施例を説明したが、本発明における外側の管の下端外縁
りも上述のストッパーと同様の効果を有し、平坦部３が
水平からごく僅か傾くことによりまたは装置の搬送電停
止の際の板状本番の慣性によシ板状体４が平坦部３に対
し水平方向に移動し装置の作用範囲よシ外れ空中に浮遊
し得す落下するのを外側の管の下湘外巌７によシ防止す
る。 以上の如く本発明によれば吐出管の開口部外縁に該吐出
管内の流体の流れの方向にほぼ垂直に平坦部を連設し該
平坦部の周縁に環状の流体吸入口を設けて、吐出管の開
口部を板状体に近づけ吐出管よシ流体を吐出し流体吸込
口より流体を吸入し、あるいは逆方向に流体を流すこと
によジ、上面が・平面状をなす板状体を該平坦部の近く
に安定した状態で懸垂浮遊するに際し吐出流体の周囲の
雰囲気への吐出しＫよるπ囲気の擾乱およびそれに伴な
う塵埃の舞上りを生ずることがなく、従って板状体の汚
染または塵埃付着のおそれなく保持、搬送その他取扱−
をすることができ、特にその表面における微小な傷、汚
染の発生、塵埃の付着が許されず素手あるいは把持具の
接触ができないような、たとえば半導体ウェーファー、
フロッピーディスク、鏡面体等の板状体の製造工程にお
ける搬送あるいは取扱いく極めて有効な方法である。 他の実施態様 以上本発明は流体２として空気を使用し板状体を空気中
Ｋｆｉ垂浮遊させる方法についてのみ述べたが、９気以
外の気体あるいは水その他の液体中においても吐出流体
２として周囲の流体と同一のものまｆｃは類似性状の本
のを使用することによシ全く同様に実施し得るものであ
る。 洗浄液タンクより本発明装置によυ板状本番の上へ 面Ｋｆｉして板状体４を洗浄し、つづいて送風機または
送ｘｉとヒーターとの組合せによシ空気または刃口熱空
気２を板状体４の上面に流して板状本番を乾燥し、清浄
な板状体を得ることもできる。 ４、図面の簡単な説明 第１図は本発明の一実施例を示す要部の垂直断は第３の
実施例を示す要部の垂直断面図、嬉５図は第４図のＢ−
Ｂ線断面図、第６図は第４の実施例を示す要部のｍ直訴
面図、第７図は第５の実施例を示す要部の垂直断面図、
第８図は第９図のＣ−Ｃ線断面図、第９図は板状体４の
上面と平坦部３の底面との間隙りと板状体４にかかる力
Ｙおよび吐出管内静圧Ｐとの関係を示すグラフ、第１０
図は先願の方法を示す要部の断面図である。 図中１は吐出管、３は平坦部、１は板状体、６昭和６１
年　残月　７日 ４１代理人　〒８１１−２４ 福岡県粕屋郡篠栗町大字和田１０４３番地の５５、補正
の対象 明細書および図面 （１）別紙の通り訂正明細書を差出します。 （２）図面中、第３図、第９図、第１０図を別紙の如く
訂正し、第１１図を別紙の如く追加します。 ７、添付書類の目録 （１）訂正明細書　　　　　　　　　　　１通（２）訂
正図面　　　　　　　　　　　　１通訂　　正　　明　
　細　　書 １、発明の名称　流体によって板状体を無接触状態で懸
垂浮遊させる方法 ２、特許請求の範囲 （１）吐出管の開口部突端に該吐出管内の流体の流れ方
向にほぼ垂直に平坦部を連設し、該平坦部の周縁に環状
の流体吸込口を設け、吐出管より流体を流出させ、該流
体を流体吸込口より吸込ませることにより周囲の流体を
擾乱することなく該平坦部に近接して板状体を定距離に
懸垂浮遊させることを特徴とする、流体によって板状体
を無接触状態で懸垂浮遊させる方法。 （２）吸込管の開口部突端に該吸込管内の流体の流れ方
向にほぼ垂直に平坦部を連設し、該平坦部の周縁に環状
の流体吐出口を設け、該流体吐出口より流体を流出させ
、該流体を吸込管内に吸込ませることにより周囲の流体
を擾乱することなく該平坦部に近接して板状体を定距離
に懸垂浮遊させることを特徴とする、流体によって板状
体を無接触状態で懸垂浮遊させる方法。 ３、発明の詳細な説明 産業上の利用分野 本発明は板状体特にその表面における微小な傷または汚
染の発生あるいは塵埃の付着も許されないような板状体
たとえばシリコンウェーファー、フロッピーディスク等
を無接触状態で流体中たとえば空中に懸垂浮遊させ、必
要に応じて浮遊の状態で搬送させる、流体によって板状
体を無接触状態で懸垂浮遊させる方法に関するものであ
る。 従来の技術 本願の発明者は昭和６０年特許願第７１９５０号「流体
によって板状体を無接触状態で浮遊搬送させる方法」に
おいて、第１１図に示す如く吐出管１の開口部突端に吐
出管１内の流体２の流れ方向にほぼ垂直に平坦部３を連
設し吐出管１より流体２を流出させることにより該平坦
部３に近接して板状体４を定距離に、何物にも接触する
ことなく浮遊搬送させる方法を提案した。 発明が解決しようとする問題点 上記先願において流体２が空気の場合即ち板状体４を空
中に浮遊させる場合を考えると平坦部３と板状体４との
間隙から周囲に吐出される空気２は周囲の空気を擾乱さ
せ、室内の塵埃を舞上がらせる。面述のシリコンウェー
ファー、フロッピーディスク等の板状体はその製造工程
において塵埃のないように調整したクリーンルーム内で
取扱われているが、かかる特別な室内においても空気の
擾乱は出来る限り避け、板状体への塵埃の付着が絶対に
ないようにしなければならない。そのためには吐出流体
２が平坦部３および板状体４の周縁から周りの雰囲気中
に吐出されないようにしなければならない。 問題点を解決するための手段 本発明は上記の要請にこたえ、吐出流体２が平坦部３の
周縁から周りの雰囲気中に吐出されないようにし、もっ
て板状体４を塵埃付着のおそれなく無接触状態で空中に
懸垂浮遊させ、必要に応じて浮遊の状態で搬送させるこ
とを目的とするもので、この目的は本発明により上記先
願における平坦部３の周縁に流体吸込口を設け、平坦部
３の周縁より吐出される流体を該流体吸込口より吸込む
ことによって達成される。またこれとは流体の流れ方向
を逆にし、吸込管の開口部突端に該吸込管内の流体の流
れ方向にほぼ垂直に平坦部を連設し、該平坦部の周縁に
環状の流体吐出口を設けて、流体吐出口より吐出された
流体が平坦部周縁より外へ出ないようにしても全く同一
の効果が得られる。 本発明の原理を第１図により簡単に述べると、流体２は
吐出管１より吐出されてジェット流となり、平坦部３と
板状体４との間の微小な間隙りを通って周辺から吸込管
６へ吸込まれることになる。 間隙りにおける流路面積は吐出管１の断面積に比し極め
て小さいので間隙り内における流速は吐出管１内の流速
に比し極めて大きくなり、従って間隙り内の静圧は大気
圧に比較して低くなるものであり、この負圧によって板
状体４は無接触状態で懸垂されるものである。もし板状
体４が′平坦部３に接触しようとすれば吐出管２内の流
速はゼロとなり吐出管２内の吐出圧によって板状体４は
押圧されることになり、板状体４と平坦部３との接触は
不可能である。 以下実施例について詳細に説明する。 実施例１ 第１図に示す如く、断面円形の吐出管１の開口部５の周
縁に該吐出管内の流体２の流れ方向にほぼ垂直に平坦部
３を連設し、吐出管１の下方部外周に円環状の吸込管６
を一体に設け、該吸込管６の下端外縁７は平坦部３より
数ｌｌ１１乃至十数ｍｍ程度延長し、吐出管１は送風機
の吐出口（図示せず）に、吸込管６は送風機の吸込口（
図示せず）に夫々連結する。 吐出管ｌの開口部５を板状体４に近づけ吐出管１より空
気２を吐出すとともに吸込管６より吐出空気２と等量の
空気を吸込むと、板状体４は開口部５および平坦部３に
接触することなく核部と一定の距離を保って空中に安定
に浮遊し、装置全体を移動することにより板状体４を共
に搬送することができる。 実施例２ 第２図および第３図に示す如く断面円形の数本の吐出管
１，１・・・を組合わせダクト８に接続し該吐出管１．
１・・・の開口部５．５・・・は大形円板体３で連結し
て平坦部を形成し、吐出管１．１・・・群の下方部外周
に円環状の吸込管６を設は該吸込管６の下端外縁７は平
坦部３より数ｍｍ乃至十数ＩＩＩｍ程度延長し、ダクト
８は送風機の吐出口（図示せず）に、吸込管６は送風機
の吸込口（図示せず）に夫々連結する。 吐出管１．　１・・・の開口部５．５・・・を板状体４
に近づけ吐出管１．１・・・より空気２を吐出すととも
に吸込管６より吐出空気２と等量またはそれ以上の量の
空気を吸込むと、板状体４は開口部５．５・・・および
平坦部３に接触することなく核部と一定の距離を保って
空中に安定に浮遊し、装置全体を移動することにより板
状体４を共に搬送することができる。 実施例３ 第４図および第５図に示す如く断面円形の吐出管１の開
口部５の周縁に、該吐出管内の流体２の流れ方向にほぼ
垂直に平坦部３を連設し、平坦部３の周縁近くに適宜数
の吸込孔９，９・・・を列設し、吐出管１の外側および
平坦部３の上側に管壁を作り吸込管６を形成し、吐出管
１は送風機の吐出口（図示せず）に、吸込管６は送風機
の吸込口（図示せず）に夫々連結する。 平坦部３を板状体４に近づけ吐出管１より空気２を吐出
しその吐出空気を吸込孔９より吸込管６内に吸込むと、
板状体４は開口部５および平坦部３に接触することなく
核部と一定の距離を保って空中に安定に浮遊させること
ができる。 実施例４ 第６図に示す如く断面円形の吸込管６の開口部１０の周
縁に、該吸込管内の流体２の流れ方向にほぼ垂直に平坦
部３を連設し、吸込管６の下方部外周に円環状の吐出管
１を一体に設け、該吐出管１の下端外縁７は平坦部３よ
り数ｌ１１１乃至十数ｎ＋ｍ程度延長し、吐出管１は送
風機の吐出口（図示せず）に、吸込管６は送風機の吸込
口（図示せず）に夫々連結する。 平坦部３を板状体４に近づけ吐出管１より空気２を吐出
すとともに吸込管庁より吐出空気と等量の空気を吸込む
と、板状体４は平坦部３に接触することなく核部と一定
の距離を保って空中に安定に浮遊し、装置全体を移動す
ることにより板状体４を共に搬送することができる。 実施例５ 第７図および第８図に示す如く断面円形の吸込管６の開
口部１０の周縁に、該吸込管内の流体２の流れ方向にほ
ぼ垂直に平坦部３を連設し、平坦部３の周縁近くに適宜
数の吐出孔１１．１１・・・・を列設し、吸込管６の外
側および平坦部３の上側　　　；に管壁を作り吐出管ｌ
を形成し、該管壁の下端７　　　′は平坦部３より数ｌ
乃至十数１１１１程度延長し、吐出　　　□゛管１送風
機の吐出口（図示せず）に、吸込管６は送風機の吸込口
（図示せず）に夫々連結する。 平坦部３を板状体４に近づけ吐出管１．吐出孔１１．１
１・・・より空気２を吐出しその吐出空気を吸込管６よ
り吸込むと、板状体４は開口部１０および平坦部３に接
触することなく核部と一定の距離を保って空中に安定に
浮遊し、装置全体を移動することにより板状体４を共に
搬送することができる。 以上実施例１乃至５においては板状体４が平坦部３とほ
ぼ同一オーダーの広さを有する場合について説明したが
、板状体４が単位装置の平坦部３に比し著しく広い場合
には数個の単位装置を並列して使用すればよいゆまた板
状体４の形状および吐出管１の開口部５または吸込管６
の開口部１０の形状はともに円形の場合のみについて説
明したがこれ等は勿論円形に限られるものではない。史
に長尺の板状体を懸垂浮遊特に浮遊搬送させる場合には
単位装置を細長く配列して使用すればよい。 発明の作用 第１図に示す装置において Ｗ　　板状体４の重ｔ　　　　　　　　２０ｇＰ、　　
吐出流体２のジェット圧　１０　ｇ　／ｃａｂｚＰｓ　
　　吸込流体の吸込圧　　　−１０ｇ／ｃｍ”Ｐｏ　　
　平坦部３と板状体４との 間に生ずる負圧　　　　−５０ｍａｉＡｑＡＤ　　　開
口部５の断面積　　　　　　２．８４　ｃｔａ”ＡＰ　
　平坦部３０表面積　　　　　１７．６　ｃ＋ａ”の条
件で板状体４を空中に懸垂浮遊させたところ板状体４は
その上面と平坦部３の底面との間隔を０．７＋＋ｕａ　
　に保って安定に懸垂浮遊した。 第９図に示す装置により板状体４の上面と平坦部３の底
面との間隔りを変えた場合の板状体４にかかる吸引カー
Ｆ　（ｇ）または押圧力士Ｆ　（ｇ）および吐出管内静
圧Ｐ２　（ｎｖＡ　ｑ　）との関係を測定した。何れも
吐出管１の内径２ｋＲ−１９ｍｏ＋、平坦部３の外径２
Ｒ＝５１ｎ＋ｍ、円板４の外径Ｄｓ＝５６ｍａ＋、円板
４の重量Ｗ＝２０ｇの条件で、吐出管ｌに圧縮空気２を
送入し開口部５を閉じたときの吐出管ｌ内の静圧Ｐｚｏ
が３５０ａ＋ａＡｑ、　　４５０ｍｓ＋Ａｑ、５５０ｍ
ｍＡｑの場合におけるｈとＦおよびＰ２．との関係を夫
々第１０図の実線で示す。図示の如く平坦部３と板状体
４とが接触したｈ−ｏの状態では板状体４に十の押圧力
が加わるため両者の接触は不可能である。両者がｈ＝０
．２〜０．３πｍ程度離れると、平坦部３と板状体４と
によって構成される間隙内は大気圧に比べて負圧となり
、これより両者が離れるに従い負圧の値は大きくなり、
約４．６ｍｍ以上離れるとプラスの圧力となり大気圧よ
り大きくなる流体現象を呈する。よって板状体は図の負
圧ゾーン内で懸垂浮遊される。 理論解析 第１図において各部の記号を第９図即ち次のよ半径　　
ｋＲｋＲｒＲＲ 圧力　　Ｐ２Ｐ、　　　　　　Ｐ　　　　　　Ｐ。 速度　　Ｖ２ｖ、　　　　　　ｖ　　　　　　ｖ。 間隙　　　　　　ｈ　　　　　　ｈ　　　　　　ｈ連続
の式より ２πＲｈｖ、＝　　２π（ｒＲ）ｈｖ　＝　２π（ｋＲ
）ｈｖ　＝ｆＣ（ｋＲ）　ｖ２゜！ ・・・・（１） 従って 流体の密度をρ、縮流の損失係数をｅＶ　　とし、平坦
部人口にベルヌーイの式を通用して −１（ｖ、”−ｖ；）　＋　−’（Ｐ、−Ｐ２）　＋　
−１−ｖ、”ｅ、　＝　０・・・・（３） （２）式を代入して ・・・・（６） ここではｆは摩擦係数で層流ではｆ　４６／Ｒｅである
。 平板間の相当直径は ・・・・（１１） 上式よりＦ２−Ｐ、を与えてＶ。を求めることができる
。 管状部に上向きに働く力は Ｆ、　＝　　π（ｋＲ）　　（Ｐ、−Ｆ２．）　　　　
　　　　−・−（１４）平坦部に上向きに働く力は板状
体の下面にかかる・・・・（１６） 全体に働く力は Ｆ　＝　Ｆ、　＋　Ｆ２ 式（１３）より求めたり。を上式に代入して板状体４に
かかる力Ｆを求めることができる。 流体２として空気を使用し、開口部５を閉じたときの核
部の静圧Ｐ２０を３５０１１１０１ＡＱ　、　４５０ｍ
ｍＡｑ　。 ５５０ｏ＋ｍＡｑ　、吐出管１の内径２ｋＲを１９ｍｍ
、ρ＝１．３ｋｇ／ｍ’ｓ　ｅｖ＝　０．３として計算
したＦの値を第１０図に破線で示す。図でわかるように
Ｆの実測値と計算値とは定量的にはやや差があるが傾向
は一致している。 発明の効果 前述の先願においては吐出空気２が平坦部３と板状体４
との間隙から吐出されて周囲の空気を擾乱し室内の塵埃
を舞上がらせ、板状体に微細な塵埃が付着するおそれが
あったが、本発明においては平坦部３と板状体４との間
隙から吐出される空気は直ちに吸込管６内に吸入され周
囲に逸散することがないため室内の塵埃を舞上がらせこ
の塵埃が板状体に付着するおそれは全くない。吐出管１
に流体２を送入する送風機と吸込管６に流体を吸入する
送風機とは同一のものを使っても別個のものを使っても
よいが、同一の送風機を使用するときは下端外壁７と板
状体３との間隙より侵入する僅かの外気を除けば吐出管
１〜吸込管６〜送風機〜吐出管ｌの閉回路となり外部か
ら循環空気に入り込む塵埃は殆んどなくなるとともに送
風機の動力を節減し、省エネルギー効果を挙げ得る。尚
懸垂浮遊の作業開始に当っては送風機の起動後吐出管の
開口部５を板状体４に近づけるのは周囲の外気に擾乱を
起すので好ましくなく、吐出管の開口部５を板状体４に
近づけた後送風機を起動し、流体２の吐出しおよび吸込
みを始める方がよい。 また前述の先願においては平坦部の周縁に板状体の揺動
を防止するストッパーを設ける実施例を説明したが、本
発明における外側の管の下端外縁７も上述のストッパー
と同様の効果を有し、平坦部３が水平からご（僅か傾く
ことによりまたは装置の搬送・停止の際の板状体４の慣
性により板状体４が平坦部３に対し水平方向に移動し装
置の作用範囲より外れ空中に浮遊し得ず落下するのを外
側の管の下端外縁７により防止する。 以上の如く本発明によれば吐出管の開口部外縁に該吐出
管内の流体の流れの方向にほぼ垂直に平坦部を連設し該
平坦部の周縁に環状の流体吸入口を設けて、吐出管の開
口部を板状体に近づけ吐出管より流体を吐出し流体吸込
口より流体を吸入し、あるいは逆方向に流体を流すこと
により、上面が平面状をなす板状体を該平坦部の近くに
安定した状態で懸垂浮遊するに際し吐出流体の周囲の雰
囲気への吐出しによる雰囲気の擾乱およびそれに伴なう
塵埃の舞上りを生ずることがなく、従って板状体の汚染
または塵埃付着のおそれなく保持、搬送その他取扱いを
することができ、特にその表面における微小な傷、汚染
の発生、塵埃の付着が許されず素手あるいは把持具の接
触ができないような、たとえば半導体ウェーファー、フ
ロッピーディスク、鏡面体等の板状体の製造工程におけ
る搬送あるいは取扱いに極めて有効な方法である。 池の実施態様 以上本発明は流体２として空気を使用し板状体を空気中
に懸垂浮遊させる方法についてのみ述べたが、空気以外
の気体あるいは水その他の液体中においても吐出流体２
として周囲の流体と同一のものまたは類似性状のものを
使用することにより全く同様に実施し得るものである。 更に流体２として洗浄液を使用しポンプにより洗浄液２
を洗浄液タンクより本発明装置により板状体４の上面に
流して板状体４を洗浄し、つづいて送風機または送風機
とヒーターとの組合せにより空気または加熱空気２を板
状体４の上面に流して板状体４を乾燥し、清浄な板状体
を得ることもできる。 ４、図面の簡単な説明 第１図は本発明の一実施例を示す要部の垂直断面図、第
２図は第２の実施例を示す要部の垂直断面図、第３図は
第２図のＡ−Ａ線断面図、第４図は第３の実施例を示す
要部の垂直断面図、第５図は第４図のＢ−Ｂ線断面図、
第６図は第４の実施例を示す要部の垂直断面図、第７図
は第５の実施例を示す要２部の垂直断面図、第８図は第
７図のＣ−Ｃ線断面図、第９図は本発明の作用、効果を
説明するための要部の垂直断面図、第１０図は第１図、
第９図の装置において板状体４の上面と平坦部３の底面
との間隙りと板状体４にかかる力Ｆおよび吐出管内静圧
Ｐ２　　との関係を示すグラフ、第１１図は先願の方法
を示す要部の断面図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）吐出管の開口部突端に該吐出管内の流体の流れ方
   向にほぼ垂直に平坦部を連設し、該平坦部の周縁に環状
   の流体吸込口を設け、吐出管より流体を流出させ、該流
   体を流体吸込口より吸込ませることにより周囲の流体を
   擾乱することなく該平坦部に近接して板状体を定距離に
   懸垂浮遊させることを特徴とする、流体によつて板状体
   を無接触状態で懸垂浮遊させる方法。
2. （２）吸込管の開口部突端に該吸込管内の流体の流れ方
   向にほぼ垂直に平坦部を連設し、該平坦部の周縁に環状
   の流体吐出口を設け、該流体吐出口より流体を流出させ
   、該流体を吸込管内に吸込ませることにより周囲の流体
   を擾乱することなく該平坦部に近接して板状体を定距離
   に懸垂浮遊させることを特徴とする、流体によつて板状
   体を無接触状態で懸垂浮遊させる方法。