JP2012002918A - 大型精密部材収納容器およびその蓋体 - Google Patents

Abstract

【課題】蓋体に吸着盤等が吸着可能であると共に、撓みにくい大型精密部材収納容器を提供すること。
【解決手段】大型精密部材４を載置する容器本体３と、容器本体３に係合可能であり、かつ、大型精密部材４を覆う蓋体２を少なくとも含む大型精密部材収納容器１において、蓋体の容器本体３に対向する天面２１は、天面２１の略中央部に位置する平面部２３、および天面２１の外周から平面部２３の外周まで延出し、平面部２３を支持する略平面の斜面部２４を少なくとも有し、平面部２３は、斜面部２４の外周端から、天面２１の長手方向の長さの０．２〜０．８％の高さだけ上方向に位置し、平面部２３の長手方向の長さは、天面２１の長手方向の長さの１／２以下であると共に、平面部２３の短手方向の長さは、天面２１の短手方向の長さの１／２以下としている。
【選択図】図２

Description

本発明は、大型精密部材収納容器およびその蓋体に関する。

半導体回路パターン形成の際に用いられるフォトマスクやレティクルの防塵部材としてペリクルが用いられる。このペリクルを製造者から使用者に運搬する際には、当該ペリクルを容器本体と蓋体とからなる収納容器に収容する。これは、フォトマスクやレティクルに貼り付ける前のペリクル膜に異物が付着することを防ぐと共に、ペリクル膜の損傷を防ぐためである。

近年の、液晶ディスプレイ等の大型化に伴い、フォトマスク、レティクルおよびペリクルも著しく大型化してきている。当然、それに伴いこれらの収納容器も大型化してきている。収納容器が大型化すると、蓋体の天面の中心部分が自重により撓み、内方向へ突出してしまうという問題がある。蓋体の天面の中心部分が内方向へ突出すると、ペリクル等の精密部材が蓋体に当たって変形するあるいは、当該精密部材に不純物が付着する可能性が高くなる。このような問題に鑑み、収納容器を構成している蓋体に補強板を取り付けることによって、収納容器の変形を軽減する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−２０５１５２号公報

しかし、蓋体に補強板を取り付ける収納容器には、収納容器の大型化が進むと、以下のような問題がある。蓋体の取り外しを人力によらず、吸着盤等を蓋体に吸着させて機械により蓋体を引き上げる必要性が高くなる。かかる場合、補強板あるいは補強リブが蓋体の天面に設けられていると、その補強板あるいは補強リブと天面との段差により吸着盤等を蓋体に吸着できないため、蓋体を取り外すことが困難となるという問題がある。

一方、蓋体が自重により内方に撓むのを防止すべく、蓋体を外側に向けて球面状に膨らませる方法も考えられる。この場合には、補強板を取り付ける前述の方法と異なり、蓋体の天面と補強板との段差のような吸着盤の吸着阻害エリアは生じない。しかし、蓋体を球面状に膨らませると、吸着盤を蓋体の天面に当接させたときに、その衝撃により、当該天面が内方に反転するようにへこむ危険性が高く、吸着盤と蓋体とが吸着しないだけでなく、収納容器内の大型精密部材と蓋体の内側とが当たるという不具合も生じる。

本発明は、上記問題を解決すべく、蓋体に吸着盤等が吸着可能であると共に、撓みにくい大型精密部材収納容器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の大型精密部材容器の実施の形態は、大型精密部材を載置する容器本体と、容器本体に係合可能であり、かつ、大型精密部材を覆う蓋体を少なくとも含む大型精密部材収納容器において、蓋体の容器本体に対向する天面は、天面の略中央部に位置する平面部、および天面の外周から平面部の外周まで延出し、平面部を支持する略平面の斜面部を有し、平面部は、斜面部の外周端から、天面の長手方向の長さの０．２〜０．８％の高さだけ上方向に位置し、平面部の長手方向の長さは、天面の長手方向の長さの１／２以下であると共に、平面部の短手方向の長さは、天面の短手方向の長さの１／２以下としている。

さらに、天面は、隣り合う斜面部の間に、面取部を有してもよい。

また、本発明の大型精密部材容器の蓋体の実施の形態は、大型精密部材を載置する容器本体に係合可能であり、かつ、大型精密部材を覆う蓋体において、容器本体に対向する天面は、天面の略中央部に位置する平面部、および天面の外周から平面部の外周まで延出し、平面部を支持する略平面の斜面部を有し、平面部は、斜面部の外周端から、天面の長手方向の長さの０．２〜０．８％の高さだけ上方向に位置し、平面部の長手方向の長さは、天面の長手方向の長さの１／２以下であると共に、平面部の短手方向の長さは、天面の短手方向の長さの１／２以下であるものとしている。

本発明によれば、蓋体に吸着盤等が吸着可能であると共に、撓みにくい大型精密部材収納容器を提供できる。

本発明の実施の形態に係る大型精密部材収納容器の斜視図である。 図１の大型精密部材収納容器の分解斜視図である。 図１の大型精密部材収納容器の蓋体の上面図である。 図１の大型精密部材収納容器の蓋体の前面図である。 図１の大型精密部材収納容器の蓋体の左側面図である。 図１の大型精密部材収納容器の蓋体の下面図である。 図１の大型精密部材収納容器の蓋体を図３のＡ−Ａ線で切断した場合の断面図である。

次に、本発明に係る大型精密部材収納容器の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、大型精密部材収納容器の蓋体の実施の形態については、大型精密部材収納容器の実施の形態の説明の中で併せて説明する。

（大型精密部材収納容器の構成）
図１は、本発明の実施の形態に係る大型精密部材収納容器１の斜視図である。図２は、図１に示す大型精密部材収納容器１の分解斜視図である。

図１および図２に示すように、本実施の形態にかかる大型精密部材収納容器１は、薄い略箱型の容器であり、上側（図１の紙面上側）の蓋体２および下側（図１の紙面下側）の容器本体３を備える。蓋体２と容器本体３は開閉可能であり、それらを嵌合して閉めた状態では大型精密部材収納容器１の内部に空間が存在する。大型精密部材の一例であるペリクル４はその空間内に収納可能である。しかしながら、単にその空間内にペリクル４を収納するだけでは、輸送中にペリクル４が大型精密部材収納容器１内で移動し、擦れ等に起因する発塵によって、ペリクル４に多数の異物が付着するおそれがある。このため、内部の収納物に適した固定手段（不図示）を容器本体３上に設け、輸送時に収納物が移動しないように、その収納物を固定手段に固定してもよい。

図３は、大型精密部材収納容器１の蓋体２を図１の上側から見た場合の上面図である。図４は、図３に示す蓋体２を図３の紙面下側から見た場合の前面図である。図５は、図３に示す蓋体２を図３の紙面左側から見た場合の左側面図である。図６は、図３に示す蓋体２を図３の紙面裏側から見た場合の下面図である。図７は、蓋体２を図３のＡ−Ａ線で切断した場合の断面図である。なお、蓋体２の前面図と後面図、および左側面図と右側面図とは、同一である。また、図３〜図７では、後述の把持部２０の図示を省略している。

蓋体２は、天面２１および外周部２２を有する。天面２１は、蓋体２のうち、ペリクル４の幅広面と間隙を設けて対向する面である。外周部２２は、天面２１の外周を囲むと共に、容器本体３側に延出し、かつ容器本体３の外縁と嵌合できるように設計された部分である。本実施の形態では、天面２１は、蓋体２の上から見た場合の平面形状が略長方形であって、たとえば、厚さ５ｍｍのアクリル板にて形成された１６００ｍｍの長辺と１４００ｍｍの短辺とを有する蓋体２とすることができる。また、かかる蓋体２の重さは、２０ｋｇ程度である。なお、天面２１の各辺が５００〜２０００ｍｍ程度である場合に、本発明の構成が有効である。天面２１の１辺が、５００ｍｍ以上になると、天面２１の中心部分が自重により内方へ撓みやすくなるからである。

蓋体２を構成する樹脂材料としては、アクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂あるいはＰＥＴ樹脂等のポリエステル系樹脂、ＰＥあるいはＰＰ等のポリオレフィン系樹脂若しくはポリスチレン樹脂等を用いることができるが、他の樹脂材料を用いても良い。また、大型精密部材収納容器１に収納されたペリクル４を視認できるように、蓋体２は透明（無色透明であるか有色透明であるかを問わない）あるいは半透明であるのが好ましい。したがって、透明性に加え、剛性、成形・接着等の加工性および価格等を加味すると、蓋体２の材料としては、ＡＢＳ樹脂またはアクリル樹脂を用いるのが特に好ましく、さらには帯電防止性を付与すれば、より好ましい。

蓋体２は、好適には真空成形にて製造されるが、真空成形以外に樹脂側から金型側にガス圧を及ぼして成形する圧空成形、当該圧空成形と真空成形との両方を組み合わせた圧空真空成形によって製造することもでき、材料の成形性、金型形状の複雑さ等を考慮して適宜選択することができる。また、上記成形方法以外の成形方法を選択しても良い。

天面２１は、平面部２３と、斜面部２４ａ、２４ｂ、２４ｃおよび２４ｄ（以後、斜面部２４ａ、２４ｂ、２４ｃおよび２４ｄすべてを指す場合には、斜面部２４という。）とを有する。平面部２３は、天面２１の略中央部に位置する略平板状の部材であって、収納されるペリクル４と略平行に配置されている。各斜面部２４は、外周部２２から平面部２３に斜めに延出する略平板状の部材である。本実施の形態では、斜面部２４は、長方形の平面部２３を囲むように配置され、各斜面部２４は、１辺を平面部２３と共有し、当該共有する１辺に向かい合う辺を外周部２２と共有している。斜面部２４は、外周部２２から斜め上方に延出し、平面部２３を支持している。

本実施の形態では、平面部２３の外周にある複数の斜面部２４は、互いに隣り合う部分にて、面取部２５を挟んでいる。面取部２５は、本実施の形態において必須ではないが、面取部２５を設けることにより、隣り合う斜面部２４同士が形成する尾根部分に平坦部分を形成できるので、蓋部を開閉するための機械の吸着盤をが、吸着しやすくできる。

また、平面部２３の長辺は、天面２１の長辺の半分以下であることが好ましい。さらに、平面部２３の短辺は、天面２１の短辺の長さの半分以下であることが好ましい。平面部２３の長辺が天面２１の長辺の半分以下であり、かつ、平面部２３の短辺が天面２１の短辺の長さの半分以下である場合には、平面部２３自体の撓み量が小さくなるため、天面２１全体で見た場合の撓み量も小さくできる。また、天面２１の外周部分から平面部２３までの高さの差は、天面２１の長辺の長さの０．２〜０．８％以内であるのが好ましい。天面２１の外周部分から平面部２３までの高さの差が、天面２１の長辺の長さの０．８％以上である場合には、曲面形状の天面を有する蓋体と同様に、上方からの衝撃で上方に凸形状の天面が反転し、内方に凸形状になってしまうことがある。たとえば、好適には、平面部２３は、６００ｍｍの長辺と４００ｍｍの短辺を有し、天面２１の外周端と比較して、５ｍｍ程度上方に突出した位置に配置されている。

対向する短辺側の外周部２２には、それぞれ２個の把持部２０が備えられている。把持部２０は、蓋体２を容器本体３から開閉するための構成部材である。適切な強度になるように把持部２０を構成すれば、大型精密部材収納容器１全体の運搬にも用いることが可能ではあるが、蓋体２に過度の剛性が必要になるため、通常、蓋体２の開閉用途のみに限定して把持部２０を設計するのが好ましい。また、この実施の形態では、把持部２０は、蓋体２と別の部材として製作したものを成形後の蓋体２にボルト止め（図示しない）しているが、蓋体２の構成部材を一体成形して把持部の形状としても良い。また、その取付位置としては、蓋体２の対向する両長辺のみ、あるいは上記両短辺とともに両長辺に備えるようにしても良い。

容器本体３は、蓋体２側に凹部を有する成形体である。容器本体３の材料としては、たとえば、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム合金を用いることができる。容器本体３の製造法としては、鋳造、プレス加工等を用いることができる。また、容器本体３の剛性を向上させるために、容器本体３に補強板あるいは補強リブを多く設けてもよい。

また、容器本体３の厚みは、平面部において４〜１０ｍｍの範囲、さらには５〜８ｍｍの範囲とするのが好ましい。平面部の厚さを４ｍｍ（より好ましくは５ｍｍ）以上とすることにより、鋳造にて容器本体３を製造する場合において、鋳造時の湯流れに問題がなく、特に面積が大きい平面部において溶湯を十分に充填させることができ、もって欠陥の発生を低減できる。また、平面部の厚さを１０ｍｍ（より好ましくは８ｍｍ）以下とすることにより、凝固時の収縮量を抑え、引けによる欠陥を生じにくくすることができる。また、冷却時間の増大を防止し、強度および生産性を高めることもできる。加えて、軽量化を図ることができる。なお、平面部以外の屈曲部や外周部など、特に剛性を要求される部分については、上記厚みの範囲に限定されるものではなく、剛性面から検討した所望の厚さとすることができる。

容器本体３の対向する両短辺および両長辺には、それぞれ片側２個ずつの把持部３０が設けられている。把持部３０は、容器本体３、あるいは大型精密部材収納容器１を運搬する際に把持するためのものである。この実施の形態では、把持部３０は、容器本体３とは別の部品として単体で製作したものをボルト（図示しない）にて容器本体３に締結しているが、容器本体３の形状を工夫して一体成形した構造としても良い。これらの位置、形状は、全体の重量を考慮して適宜設定することができる。

上述のような大型精密部材収納容器１では、蓋体２の天面２１が複数の平面で構成されているため、蓋体２を持ちあげるための機械が有する吸着盤を天面２１に吸着させやすい。また、平面部２３と斜面部２４が形成する尾根部分、あるいは斜面部２４と面取部２５が形成する尾根部分は、凹凸が十分小さいので吸着盤の吸着への支障が小さい。また、蓋体２に補強板を設けなくてよいため、蓋体２を軽量化することができる。

また、上述のように、蓋体２に平板状の斜面部２４により平面部２３が支持されている構造とすることにより、曲面状の天面を有する蓋体に比べ、天面２１が内側に撓みにくくなる。

（その他の実施の形態）
以上、本発明の大型精密部材収納容器およびその蓋体の好適な実施の形態を説明したが、本発明は、上述の実施の形態に限定されることなく、種々変形を施して実施可能である。

上述の実施の形態において、大型精密部材収納容器１あるいは蓋体２を構成する各部材の具体的な数値、形状あるいは材質が例示されている。しかし、その数値、形状あるいは材質に限定されることなく実施可能である。たとえば、蓋体の天面２１は、好適な例として、長辺が１６００ｍｍおよび短辺が１４００ｍｍであるものとして説明したが、このような大きさに限らず、他の数値であっても良く、長辺と短辺との割合を変更してもよい。

また、上述の実施の形態において、大型精密部材収納容器１は、幅広面が略長方形形状の薄い略箱型の容器としたがこのような形態に限らない。幅広面が正方形であってもよいし、三角形、あるいは五角形以上の多角形であってもよい。同様に、平面部２３の形状、五角形あるいはそれ以上の多角形であっても良い。

上述の実施の形態において、平面部２３と斜面部２４、および斜面部２４と外周部２２は、辺を共有するものとしたが、このような形態に限らず、平面部２３と斜面部２４、あるいは斜面部２４と外周部２２との間に、面取部２５のような平面あるいは曲面等を介在させても良い。

次に、本発明の実施例について説明する。

本実施例では、各寸法の蓋体２についてのシミュレーション結果を説明する。ただし、本発明は、その実施例に限定されるものではない。

（シミュレーション条件）
実施例１，２および比較例１〜３では、５ｍｍ厚の平面状のアクリル板を用いて、後述の表１に記載の各寸法で蓋体２を作製した場合における天面２１の略中心部分の凹み量（内方への突出距離）を、シミュレーションにより求めた。なお、斜面部２４の外周と平面部２３との高さの差を突出量とした。シミュレーションソフトとしては、Ｐｒｏ／ＥＮＧＩＮＥＥＲ Ｍｅｃｈａｎｉｃａ（アンドール株式会社製）を用いた。

なお、実施例２と同様の条件で作成した試作品では、凹み量の実測値は、約６ｍｍであった。この実測値は、同試作品の以下のシミュレーション結果に近いので、このシミュレーション結果は、信頼性が高いと判断した。

（実施例１および実施例２）
実施例１および実施例２では、平面部２３の長辺の長さが天面２１の長辺の長さの２分の１以内であり、かつ、平面部２３の短辺の長さが天面２１の短辺の長さの２分の１以内である蓋体２についてシミュレーションを行った。なお、実施例１および実施例２では、平面部２３の長辺の長さに対する天面２１の長辺の長さの割合と、平面部２３の短辺の長さに対する天面２１の短辺の長さの割合とが異なる。実施例１および実施例２では、比較例１の場合と比較して、凹み量が半分以下となった。

（比較例１）
比較例１では、天面２１が平面形状であって、平面部２３や斜面部２４を有さない従来の蓋体２についてシミュレーションした。比較例１の天面２１の略中心部の凹み量は、実施例１および実施例２よりも大きかった。これらの結果から、各実施例における形態にて天面２１を構成することにより、天面２１の中心部分における凹み量を飛躍的に小さくすることができた。

（比較例２）
比較例２では、平面部２３の長辺の長さが天面２１の長辺の長さの２分の１以上であり、かつ、平面部２３の短辺の長さが天面２１の短辺の長さの２分の１以上である蓋体２についてシミュレーションを行った。比較例２の凹み量は、比較例１の場合と比較して小さくなったが、実施例１および実施例２の凹み量と比較すると、あまり凹み量が小さくならなかった。

（比較例３）
比較例３では、実施例２と同様の幅広面を有する平面部２３および天面２１を用いているが、平面部２３と斜面部２４の外周との高さの差が、天面２１の長辺に対して０．９６％の蓋体２についてシミュレーションを行った。比較例３では、凹み量よりも、突出量の方が大きいため、平面部２３が斜面部２４の外周よりも上方に突出した状態であった。また、比較例３と同様の条件で作成した試作品では、上方からの加圧により、上方へ突出している平面部２３が、反転して内方へ突出してしまった。比較例３のシミュレーション結果および実測により、突出量が０．８％を超えた場合には、天面２１の反転を生じる可能性が高くなることがわかった。

本発明は、精密基板、例えばペリクルあるいはガラス製フォトマスク等を収納し、あるいはこれを運搬するのに利用することができる。

１ 大型精密部材収納容器
２ 蓋体
３ 容器本体
４ ペリクル（大型精密部材の一例）
２１ 天面
２３ 平面部
２４，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ 斜面部
２５ 面取部

Claims (3)

1. 大型精密部材を載置する容器本体と、
   上記容器本体に係合可能であり、かつ、上記大型精密部材を覆う蓋体を少なくとも含む大型精密部材収納容器において、
   上記蓋体の上記容器本体に対向する天面は、上記天面の略中央部に位置する平面部、および上記天面の外周から上記平面部の外周まで延出し、上記平面部を支持する略平面の斜面部を少なくとも有し、
   上記平面部は、上記斜面部の外周端から、上記天面の長手方向の長さの０．２〜０．８％の高さだけ上方向に位置し、
   上記平面部の長手方向の長さは、上記天面の長手方向の長さの１／２以下であると共に、
   上記平面部の短手方向の長さは、上記天面の短手方向の長さの１／２以下であることを特徴とする大型精密部材収納容器。
2. 請求項１に記載の大型精密部材収納容器であって、
   前記天面は、隣り合う前記斜面部の間に、面取部を有することを特徴とする大型精密部材収納容器。
3. 大型精密部材を載置する容器本体に係合可能であり、かつ、当該大型精密部材を覆う蓋体において、
   上記容器本体に対向する天面は、上記天面の略中央部に位置する平面部、および上記天面の外周から上記平面部の外周まで延出し、上記平面部を支持する略平面の斜面部を有し、
   上記平面部は、上記斜面部の外周端から、上記天面の長手方向の長さの０．２〜０．８％の高さだけ上方向に位置し、
   上記平面部の長手方向の長さは、上記天面の長手方向の長さの１／２以下であると共に、
   上記平面部の短手方向の長さは、上記天面の短手方向の長さの１／２以下であることを特徴とする大型精密部材収納容器の蓋体。
   
   
   

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