JP2005163368A - クリーンルーム用のシャッター装置 - Google Patents

Abstract

【課題】気圧差のあるクリーンルームの受け渡し口を開閉するシャッターが大面積であってもガイドレールから離脱しないようにする。
【解決手段】クリーン度がクラス１０〜クラス１００のクリーンルーム１００の受け渡し口３５の上枠に配置された巻取シャフト２２に大型のロールスクリーン２４の上端２４ａを連結し、ロールスクリーン２４の幅方向の両側を昇降自在にガイドするガイドレール２５には、ロールスクリーン２４の幅方向両端部を挿通するスリット２７ｃを設けている一方、ロールスクリーン２４の幅方向両側先端にスリット２７ｃを通してガイドレール２５内部に抜け止め状態となる係止突起３２ａを設け、ガイドレール２５への係止突起３２ａの係止力によりクリーンルーム１００から搬送空間側に向けて発生する風圧によってもロールスクリーン２４をガイドレール２５より離脱させない。
【選択図】図４

Description

本発明は、クリーンルーム用のシャッター装置に関し、特に、製品を複数内在する搬送用のカセット（ワーク）が置かれたクリーンルームにおいて、該クリーンルームの間仕切りに設けられたカセット受け渡し口であるカセットポートを開閉するシャッター装置として好適なものである。

液晶工場等では、図１０および図１１に示すように、クリーンルーム１内においてロボットＲにより複数枚のガラス基板を搬送用カセット３の内部に収容しており、クリーンルーム１の外壁に穿設された受け渡し口１ａのシャッター４を開け、クリーンルーム１外部の通路２を走行するクレーンＣのアーム（図示せず）により受け渡し口１ａを通してカセット３を取り出し、次工程へと搬送している。そして、シャッター４は、クリーンルーム１の受け渡し口１ａの上方で横断されたレール５により引き戸式に自動開閉しており、クリーン度の異なる空気が混ざったり、両エリアの圧力バランスが崩れたりするのを防止している。

しかし、上記引き戸式のシャッター４の場合、レール５とシャッター４との間の摩擦により塵などが発生して周辺空気のクリーン度を低下させる問題がある。また、近年の液晶表示装置の大画面化に伴ってガラス基板が大面積となっているため、ガラス基板を収容するカセット３も縦横２ｍ位にまで大型化しており、シャッター４の面積が大きく荷重が大となりレール５に過負荷が掛かる問題がある。さらには、引き戸式の場合は、シャッター４を開く際にスライドするための余スペースが必要となるため、空間の利用効率が悪いと共に、クレーンＣのアームのストロークが増大するとアームに掛かるモーメントが増大し、大重量となったカセット３を搬送するためにアーム強度を更に向上させるべく、クレーンＣの重量を増加させる必要が生じ、建物の床強度や振動レベルに悪影響を及ぼす問題もある。

そこで、図１２（Ａ）（Ｂ）に示すように、クリーンルームの受け渡し口の上辺に沿って設けた巻取シャフト６にロールスクリーン７を巻設すると共に、受け渡し口の両側に沿って断面コ字状のガイドレール８を立設し、ロールスクリーン７の両側端を摺動自在にガイドするロールスクリーンシャッターが提供されていた。このようにロールスクリーンシャッターを用いれば、受け渡し口の全開時にロールスクリーン７は巻取シャフト６に巻き取られる構造となっているので、空間の利用効率が高く大型化にも対応し易い利点がある。

しかし、ロールスクリーン７の全開時において通路側の空気がクリーンルーム内に流入して汚染しないように、クリーンルームの内圧を通路側よりも高く設定して、クリーンルームから通路側へと受け渡し口を介して風が流れるようになっており、ガラス基板の大型化に伴いロールスクリーン７の面積が増大した結果、図１３に示すように、その風圧の影響が顕著化してロールスクリーン７がガイドレール８から脱落する不具合が発生する問題が生じた。

特開２００３−２９３６７４号公報に開示されたシャッタ装置では、図１４に示すように、スクリーンシャッタカーテン１０の側端の全長にわたって係合ピン１１が設けており、ガイドレール９の溝１２に係合ピン１１を摺動可能に嵌合して抜け止めを図っている。しかしながら、このシャッタ装置は住宅等の建屋開口部を開閉するためのものであり、高気圧のクリーンルームのように開口を通じて風が生じる環境下で用いると、発塵によってクリーン度が低下したり、風圧の影響で係合ピン１１がロールスクリーンから外れてしまう恐れがある。

また、特開平７−１６１５９７号公報のように、半導体製造装置１３前面のウェーハカセット受け渡し用の開口部１３ａに装置１３内とクリーンルームとの間を遮断するシャッタ１４においては、シャッタ１４の上端左・右部に障害物検知センサ１５を構成するスポット投光部１６およびスポット受光部１７を対向して固定したものが開示されているが、このようなクリーンルームとの間仕切りとなるカセットの受け渡し口には、未だ一般的な通常のスライドシャッターが用いられているのが現状である。
特開２００３−２９３６７４号公報 特開平７−１６１５９７号公報

本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、外部と気圧差のあるクリーンルームの受け渡し口を開閉するシャッターが大面積であってもガイドレールから離脱しないようにすることを課題としている。

上記課題を解決するため、本発明は、クリーンルーム内における搬送において、ワークの受け渡しを行う受け渡し口を境界とする２つのエリアのうち、少なくとも一方がクラス１０〜クラス１００のクリーン度の高いクリーンルームであって、ワーク受け渡し用の開口の上枠に、回転駆動手段に接続された巻取シャフトを配置していると共に、該巻取シャフトにロールスクリーンの上端を連結し、該ロールスクリーンを昇降させて上記開口部を開閉している一方、
上記ロールスクリーンの幅方向の両側を昇降自在にガイドするガイドレールを立設し、
上記ガイドレールには、上記ロールスクリーンの幅方向両端部を挿通するスリットを設けている一方、上記ロールスクリーンの幅方向両側先端に上記スリットを通してガイドレール内部に抜け止め状態としている係止突起を設け、ガイドレールへの上記係止突起の係止力で上記クリーンルーム内で発生している風圧で上記ロールスクリーンが上記ガイドレールより離脱させない構成としていることを特徴とするクリーンルーム用のシャッター装置を提供している。

上記構成とすると、クラス１０〜１００でクリーン度の高く、かつ、内圧の高いクリーンルームの受け渡し口を開閉するロールスクリーンは、その両側端に設けられた係止突起が、ロールスクリーン両側が上記ガイドレールのスリットに挿通された状態で抜け止めの役目を果たすので、ロールスクリーンが大面積化してロールスクリーンに負荷される風圧の影響が大きくなった場合でも、ロールスクリーンがスリットより脱落するのを確実に防止することができる。

具体的には、上記２つのエリア間には、風速０．２ｍ／ｓ以上の風が発生し、ロールスクリーンへの風圧の影響が無視できない場合に、上記シャッター装置は好適に用いられる。

上記係止突起は、取付ピッチを密にした下方部から上方に向けて次第に取付ピッチを大きくしている。

上記受け渡し用の開口の上枠に配置された巻取シャフトに上端を連結しているロールスクリーンは、上記風圧によりロールスクリーンの下方側がガイドレールより外れやすい傾向がある。そこで、上記構成とすると、抜け止め用の係止突起の取付ピッチを下方部において密にすると共に、外れにくい上方に向けて取付ピッチを粗としているので、脱落しやすい下方部を重点的に抜け止めすることができる。

上記ロールスクリーンはスクリーン本体の両側に沿ってポリエステル系樹脂製の側縁帯材が接合されていると共に、上記係止突起は上記側縁帯材に取り付けられている。

上記構成とすると、係止突起とスクリーン本体と接合する側縁帯材をポリエステル系としているので、綿生地などを用いる場合に比べて毛屑が発生せず高いクリーン度を維持することができると共に、風圧による負荷にも耐えうる利点がある。なお、側縁帯材として用いる樹脂としてはポリエステル系樹脂が好適であるが、あくまで上記目的のもとに使用されるものであれば、この限りではない。

上記受け渡し口の幅が、１５００ｍｍ以上である場合には、上記２つのエリア間に発生する風圧によるロールスクリーンへの負荷の影響が大きくなり、本発明の係止突起による抜け止め構造がより効果的となる。

以上の説明より明らかなように、本発明によれば、内圧の高いクリーンルームの受け渡し口を開閉するロールスクリーンの両側端に係止突起を設け、ロールスクリーン両側がガイドレールのスリットに挿通された状態で係止突起が抜け止めの役目を果たすので、ロールスクリーンが大面積化してロールスクリーンに負荷される風圧の影響が大きい場合でも、ロールスクリーンがスリットより脱落するのを防止することが可能となる。

本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図６は第１実施形態を示す。
複数枚のガラス基板が収容されたカセット３（ワーク）を配置しているクリーンルーム１００は、クラス１０程度の高いクリーン度に維持されていると共に、クリーンルーム１００の内圧は仕切壁３６を介して隣接する搬送空間の内圧に比べて高気圧としている。よって、仕切壁３６に開口された受け渡し口３５（カセットポート）を開閉するシャッター装置２０の全開時において、クリーンルーム１００から外部の搬送空間に向けて風速０．２〜２ｍ／ｓの風が発生し、クリーン度の低い外気がクリーンルーム１００内へ入らないようにしている。

受け渡し口３５を開閉するシャッター装置２０は、受け渡し口３５の上枠において回転駆動手段３４（モータ）に接続された巻取シャフト２２をガイド用ロール２３の背面側に配置していると共に、ガイド用ロール２３の外面に巻き掛けて垂下されたロールスクリーン２４の上端２４ａを巻取シャフト２２に連結している。そして、回転駆動手段３４により巻取シャフト２２を回転させることで、受け渡し口３５の両側縁に対向して立設されたガイドレール２５に摺接させながらロールスクリーン２４を昇降させて受け渡し口３５を開閉している。

ロールスクリーン２４は、ガラス繊維のスクリーン本体３０の両側縁に沿って、ポリエステル系樹脂からなる断面凸形状の側縁帯材３２が接合されていると共に、側縁帯材３１の側端より樹脂製の断面矢尻状の係止突起３２ａを先端に有する突出材３２を突出している。係止突起３２ａは、図６に示すように、ロールスクリーン２４の両側縁に沿って上下方向に等間隔をあけて間欠的に配置している。なお、係止突起３２ａは、後述するスリット２７ｃより幅広であればよく、断面三角形状、矩形状あるいは円形状等でも構わない。また、スクリーン本体３０の下端縁には錘部３３が設けられている。さらに、スクリーン本体３０は矩形状であり、縦寸法が２０００〜４０００ｍｍ、横（幅）寸法が１５００〜３０００ｍｍと大面積となっており、塵埃が付着しにくいように表面に帯電防止加工を施している。

図４に示すように、ガイドレール２５は断面ボックス形状で、アウターレール２６の内部にゴム等の弾性材２８を介してインナーレール２７を配置している。インナーレール２７はセラミック製で、平板部２７ａから断面四角状の枠部２７ｂを突設していると共に枠部２７ｂの中央にスリット２７ｃを切り欠いており、アウターレール２６の対向する溝部２９にスリット２７ｃが露出されるようにしている。
そして、スリット２７ｃにロールスクリーン２４の幅方向両側の突出材３２を挿入して係止突起３２ａを枠部２７ｂ内に収容し、係止突起３２ａがスリット２７ｃの両側に当接して抜け止めされると共に、側縁帯材３１の側方突出端はアウターレール２６の溝部２９に摺動自在に挿入される。

図２に示すように、ロールスクリーン２４が全閉となった状態では、ロールスクリーン２４の下端の錘部３３が受け渡し口３５下部の仕切壁３６の上端３６ａと当接し、クリーンルーム１００内では、仕切壁３６の上端３６ａ位置と同一水平面のやや上方にカセット３の下端面を位置させている。仕切壁３６の上端３６ａには、クリーンルーム１００外部の搬送空間のクレーン（搬送手段）のアームを挿入可能とする切欠３５ａを設けており、切欠３５ａにはロールスクリーン２４の開閉と連動して開閉する蓋３７を設けている。

詳しくは、蓋３７は下端に回転支軸部３７ａを有している一方、仕切壁３６に連続する固定部３６ｂにシリンダ３８を点固定しており、シリンダ３８のピストン軸３９の上端を蓋３７の内側面に回転自在に取り付けている。そして、回転駆動手段３４が回転してロールスクリーン２４が巻取シャフト２２に巻き回されて受け渡し口３５が開かれるのに連動して、図５に示すように、ピストン軸３９がシリンダ３８内に戻されるように動作して蓋３７が開かれるように制御している。

上記構成とすると、クリーンルーム１００の内圧と搬送空間の内圧との差により搬送空間側に向けて発生する風圧が大面積のロールスクリーン２４に負荷されたとしても、係止突起３２ａがスリット２７ｃの両側に係止されて抜け止めが図られているので、ロールスクリーン２４がガイドレール２５から離脱するのを確実に防ぐことができる。
なお、本実施形態では側縁帯材３１をポリエステル系としているが、本発明者の実験等によると、綿生地や、ポリエステルとウレタン樹脂の混合樹脂や、ポリエステルと面の混合生地を用いた場合には毛屑等のパーティクルの発生が多く、また、ポリプロピレンやポリ塩化ビニルやクロロプレン合成ゴムやナイロンを用いた場合には強度が不足することが分かっており、本発明のようにポリエステル系樹脂を側縁帯材３１として採用することによる優位性が確認されている。

図７は第２実施形態を示す。
本実施形態では、ロールスクリーン４０のスクリーン本体３０の両側に接合された側端帯材３１より延出した突出材４１には、係止突起４１ａを上下方向に異なる取付ピッチＰで設けている。即ち、ロールスクリーン４０の下方部での係止突起４１ａの取付ピッチＰを密にしており、下方から上方に向けて次第に取付ピッチＰを大きくしている。

ロールスクリーン２４は、受け渡し口２５の上枠に配置された巻取シャフト２２に上端２４ａを連結して吊り下げられた状態となっているので、クリーンルーム１００内からの風圧によりロールスクリーン２４の下方側がガイドレール２５より外れやすい傾向があるが、上記構成とすることで、離脱しやすい下方部に係止突起４１ａを重点的に配することで効果的に抜け止めを図ることができる。なお、他の構成は第１実施形態と同様であるため説明を省略する。

図８は第３実施形態を示す。
本実施形態では、受け渡し口３５の両側の仕切壁３６において、回転駆動軸４３を支点として受け渡し口３５へと回転自在に突出する離脱防止材４２を設けている。
離脱防止材４２は、ロールスクリーン２４の閉鎖時に受け渡し口３５へと突出して、ロールスクリーン２４のクリーンルーム１００と反対側である搬送空間側の面を押さえる。一方、回転駆動手段３４が回転してロールスクリーン２４が巻取シャフト２２に巻き回されて受け渡し口３５が開かれるのを検知して、離脱防止材４２は回転駆動軸４３を支点として旋回して、非突出状態に位置するように制御している。

上記構成とすると、クリーンルーム１００からの風圧に抗してロールスクリーン２４を押さえて、ガイドレール２５からの離脱を確実に防止することができると共に、ヒト等がロールスクリーン２４にもたれた場合でも、離脱防止材４２で受け止めることができる。なお、他の構成は第１実施形態と同様であるため説明を省略する。

図９は第４実施形態を示す。
本実施形態では、ロールスクリーンのナイロン製からなるスクリーン本体４３を部分的に肉厚を大として重量付加部４３ａとしている。
こうすると、スクリーン本体４３に重量が付加されて風圧に耐えやすくなると共に、重量付加部４３ａを上下方向に間欠的に設けることで、巻取シャフト２２に巻回可能とすることができる。なお、重量付加部は別部材の錘をモールドする等して設けても構わない。また、他の構成は第１実施形態と同様であるため説明を省略する。

本発明の第１実施形態のシャッター装置の正面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図１のＢ−Ｂ線断面図である。 図１のＣ−Ｃ線断面図である。 ロールスクリーンおよび蓋の全開時の断面図である。 ロールスクリーンの要部正面図である。 第２実施形態のロールスクリーンの要部正面図である。 第３実施形態のシャッター装置の正面図である。 第４実施形態のロールスクリーンの要部断面図である。 従来例のクリーンルームの上面図である。 従来例のクリーンルームの正面図である。 （Ａ）は従来例のロールスクリーンの正面図、（Ｂ）は断面図である。 従来例のロールスクリーンの問題点を示す斜視図である。 別の従来例のロールスクリーンの要部断面図である。 さらに別の従来例の半導体製造装置の斜視図である。

符号の説明

３ カセット（ワーク）
２０ シャッター装置
２１ 巻取手段
２２ 巻取シャフト
２３ ガイド用ロール
２４、４０ ロールスクリーン
２５ ガイドレール
２７ｃ スリット
３０、４３ スクリーン本体
３１ 側縁帯材
３２ａ 係止突起
３５ 受け渡し口
３５ａ 切欠
３６ 仕切壁
３７ 蓋
４２ 離脱防止材
４２ａ 回転駆動軸
４３ｂ 重量付加部

Claims (5)

1. クリーンルーム内における搬送において、ワークの受け渡しを行う受け渡し口を境界とする２つのエリアのうち、少なくとも一方がクラス１０〜クラス１００のクリーン度の高いクリーンルームであって、ワーク受け渡し用の開口の上枠に、回転駆動手段に接続された巻取シャフトを配置していると共に、該巻取シャフトにロールスクリーンの上端を連結し、該ロールスクリーンを昇降させて上記開口部を開閉している一方、
   上記ロールスクリーンの幅方向の両側を昇降自在にガイドするガイドレールを立設し、
   上記ガイドレールには、上記ロールスクリーンの幅方向両端部を挿通するスリットを設けている一方、上記ロールスクリーンの幅方向両側先端に上記スリットを通してガイドレール内部に抜け止め状態としている係止突起を設け、ガイドレールへの上記係止突起の係止力で上記クリーンルーム内で発生している風圧で上記ロールスクリーンが上記ガイドレールより離脱させない構成としていることを特徴とするクリーンルーム用のシャッター装置。
2. 上記２つのエリア間には、風速０．２ｍ／ｓ以上の風が発生する請求項１に記載のクリーンルーム用のシャッター装置。
3. 上記係止突起は、取付ピッチを密にした下方部から上方に向けて次第に取付ピッチを大きくしている請求項１または請求項２に記載のクリーンルーム用のシャッター装置。
4. 上記ロールスクリーンはスクリーン本体の両側に沿ってポリエステル系樹脂製の側縁帯材が接合されていると共に、上記係止突起は上記側縁帯材に取り付けられている請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のクリーンルーム用のシャッター装置。
5. 上記受け渡し口の幅が、１５００ｍｍ以上である請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のクリーンルーム用のシャッター装置。

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