JP4210788B2

JP4210788B2 - 加工装置の扉開閉装置

Info

Publication number: JP4210788B2
Application number: JP2002277840A
Authority: JP
Inventors: 勝河原
Original assignee: 株式会社協真エンジニアリング
Priority date: 2002-09-24
Filing date: 2002-09-24
Publication date: 2009-01-21
Anticipated expiration: 2022-09-24
Also published as: CN1485558A; TW200404944A; JP2004115160A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、種々の加工装置等において使用されるのに有用な扉開閉装置に関し、より詳細には、例えばクリーンルーム等のように制限された作業スペース内に設置され、そこで作業が行なわれる熱処理炉、真空加圧アニール装置、真空熱処理装置、加圧脱泡装置等の扉開閉装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
昨今、種々の産業分野において高精度な製品が開発され、使用されている。それらの製品は一般にクリーンルーム内に設置された各種生産加工装置において製造作業が行なわれている。例えば、液晶を使用したデスプレー装置を製造する真空加圧アニール装置、真空熱処理装置、加圧加熱装置、液晶注入装置、加圧脱泡装置等（以下、概括して加工装置という）は液晶内へ異物が混入するのを阻止するために高度に清浄化されたクリーンルーム内での作業が必須となっている。更に、最近の液晶デスプレー装置の大型化に伴って、上記加工装置の実際に加熱真空処理等を行なう作業処理室、その作業処理室へ被加工物を出し入れするための開口部、及び当該開口部を密封遮蔽する扉等もこれまでのものに比較してかなり大型のものが要求されている。
【０００３】
また、これらの加工装置において使用されている扉は、当該加工装置の作業処理室内部の気密度を高く保つために通常一枚（単式）の大きい寸法を有する鋼製部材によって形成されている（例えば、特許文献１参照。）。それは扉を複数の扉形成要素で構成すると、各扉形成要素の間から空気の漏れが生じる可能性が高まり、それだけ処理室内の高気密維持性能が妨げられるからである。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２１４９７５号公報（第３頁、第１図）
【０００５】
しかしながら、クリーンルーム自体はそのＨＥＰＡフィルターの性能確保上、又は建築基準法の制限上、無制限に大型化することは出来ず、大型のクリーンルームでも通常は高さが３５００ｍｍ程度に制限されている。また、このように高さが制限されたクリーンルーム内で作業を行なわねばならないため、上記各種の加工装置において、例えば液晶デスプレー装置の基本部材を形成している大型のマザーガラスを上記各種の加工装置内へ出し入れする際に開閉される大型の単式の扉は、開閉時に扉が天井や床面に阻害され開閉が阻止されるため、上下方向へは開閉出来ず、通常はクリーンルーム内において上記各種の加工装置の設置場所の左右方向へ横方向に移動するような手段が施されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、このような左右方向（横方向）への扉開閉方式においては、当該各種の加工装置の扉部分の寸法が例えば２５００ｍｍとすると、当該各種の加工装置の左右の少なくとも一方側に、少なくとも２５００ｍｍの扉移動を許容するためだけの空間を常に保証しておく必要がある。このような空間を単に扉の開閉のために高価なクリーンルーム内へ保証しておくということは経済的に非常に無駄であることは明らかである。今後このようなマザーガラスの大きさが、いわゆる第４世代から第５世代へ、更に第５世代から第６世代へと漸次移行するに伴い、一層広い空間を要求されることになる。このため、このような無駄な空間即ちデッドスペースを解消することが強く要求されており、かかるデッドスペースを如何にして解消するかが今日当業界において極めて大きな課題となっている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明では、制限された作業スペース内へ設置される加工装置の処理室を開閉する扉開閉装置を提供する。前端部が複数の開口部に区切られている処理室を封止するための扉開閉装置は、開口部の数と同数の複数の扉要素と、これらの扉要素を夫々独立して駆動する起動手段と、前記処理室の前面位置にて延び、複数の扉要素３２、３４を案内する案内レール手段３８、４０と、を有しており、１つの扉要素を前記案内レール手段に沿って移動させて１つの開口部を開放し処理室から所定の製品を取り出し又はそこへ製品を供給している間は他の扉要素が処理室を閉鎖しており、当該開口部を介して処理室からの製品の取り出し又は供給が完了した後に、別の扉要素を前記案内レール手段に沿って前記１つの開口部を閉じる位置まで移動させて別の開口部を開放し同様の作業を繰返すようにしたのである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下においては、クリーンルームへ設置された加工装置の扉開閉装置について述べるが、本発明の加工装置は、特に、液晶デスプレー製造装置、例えば、真空加圧アニール装置、真空熱処理装置、加圧加熱装置、液晶注入装置、加圧脱泡装置、真空熱処理装置、等の加工装置のための扉開閉装置として有用に使用出来るのであり、また、クリーンルーム以外にも、ある程度広さ、特に高さ方向の寸法が制限されたスペース内で使用されるこれらの加工装置の扉開閉装置としても好ましい成果が期待されるものである。
【０００９】
図１は本発明の扉開閉装置を備えた加工装置の正面図であり、図２はその断面図である。図３は別の実施例であって扉開閉装置を取外した状態の加工装置の正面図である。更に、図４及び図５は扉を開閉するための手段を示す図であり、図６及び図７は作動を説明する図である。また、図８には、本発明にかかる扉開閉装置に適用可能なシール手段の一例を示す概略図を示している。
【００１０】
図１に示すように、本発明の加工装置１０は高さ調整用脚部１１を介して、図示していないクリーンルーム内へ適切に配置されている。この加工装置１０は例えば図示していないマザーガラス、カラーフィルター、液晶注入セル等を内部で熱処理するための概ね矩形形状を有する熱処理等の作用をする密封処理室１２（図１及び図２参照）を有している。この処理室１２は、所望の寸法を有するマザーガラス等を処理出来るだけの広い空間を提供している。更に、この処理室１２内には、一度に多数のマザーガラス等を処理することが出来るように、複数のマザーガラス等を概ね水平に配設するための複数の水平棚部１３が処理室の手前側から奥側又は左右方向に向かって上下に段配列されることが出来る。
【００１１】
この処理室１２の正面部分には、図２及び図３に示すように、中間部を水平方向に延びている追加シール部１８によって分断されている夫々が概ね矩形形状を有する上下一対の開口部２０、２２が形成されている。これらの開口部２０、２２の外側周囲にはそこを取り囲むように、本件出願人の出願にかかる特許第２９３３５１４号に開示されているような真空高圧室シール手段２４が配設されている。
【００１２】
上記真空高圧室シール手段２４は、以下に述べるような特徴を有するものであり、図８には、該真空高圧室シール手段２４の一例を示している。図８に示すように、この真空高圧室シール手段２４は、内部で各種の処理加工を行う互いに隣接する室Ｄ、Ｅを扉１００によって密封封止するためのものであり、室Ｄ、Ｅの側壁１４０の表面２８０に設けた凹み３００内に収容されている密封封止部材１８０と、該側壁１４０の表面２８０において該凹み３００に隣接して設けた別の凹み２００内に収容されているスライドガラス１６０と、該室を閉鎖する扉１００とから構成されている。スライドガイド１６０が、凹み２００に収容されているその内面を常時その外表面２６０の方へ向かって弾性保持され、外表面２６０が扉１００を開閉する際に扉を滑動案内する機能を行っており、密封封止部材１８０を収容している凹み３００が制御弁を介して加圧手段３６０又は減圧手段４００へ連結されており、これらの加圧手段３６０又は減圧手段４００を作動することにより、密封封止部材１８０を自由に凹み３００内にて出し入れできるようになっており、シール作業前にはスライドガラス１６０の外表面２６０が、密封封止部材１８０の先端部よりも前方に突き出しており、これにより、扉１００を開閉する場合には、扉１００と密封封止部材１８０との接触はないが、シール作業時には密封封止部材１８０の先端部が扉１００の面に加圧接触するように移動するようになっている。
【００１３】
また、処理室１２の正面部分外方には、加工前のマザーガラス等の製品（図示無し）を当該処理室１２内へ供給したり又は加工後の当該製品をそこから取り出すため、それ自体公知のロボットアーム手段１６（図６及び図７参照）を装備することが出来る。
【００１４】
開口部２０、２２の前面には、本発明にかかる扉開閉装置３０が配置され、これらの開口部２０、２２は当該扉開閉装置３０を構成する扉３１により開閉自在に密封封止されている。なお、この扉開閉装置３０は、図１及び図２に示すような矩形形状を有する処理室１２に限らず、図３に示すように円筒形断面の処理室１２ａを有する加工装置その他の装置においても同様に有用に使用出来る。またこの処理室１２、１２ａには、必要に応じて、それ自体公知の加熱手段、真空手段、加圧手段、冷却手段等が収容される。
【００１５】
この扉開閉装置３０は、前記シール手段２４と協働して、作業処理室１２、１２ａの開口部を開閉自在に密封封止している。扉開閉装置３０は、図示の例では上下一対の密封可能な扉要素３２、３４から成る扉３１と、それらの扉要素を上下方向に独立して起動することが可能な起動手段３６と、から構成されている。しかしながら、この扉開閉装置３０は、処理室１２、１２ａの開口部を３個又はそれ以上の数とした場合にはその開口部の数に一致するように３個またはそれ以上の数の扉と、それらの扉をそれぞれ独立して起動するための起動手段と、によって構成されることも可能である。
【００１６】
これらの扉要素３２、３４は、使用される装置の特性に応じて、処理室１２、１２ａの内部を真空状態又は高圧状態、更には高温状態又は低温状態に維持出来るよう空気の流通を阻止しかつ処理室１２、１２ａの条件に合った特性を持った素材によって構成されることが望ましい。これらの扉要素３２、３４は、その両側面が公知の概ねＬ形断面を有している案内レール３８、４０（図４及び図５参照）によって案内されている。これらのレールは処理室１２の前面位置にて上下方向に延びており、扉要素はこれらのレール内に密嵌して、その内側を滑動出来るようになっている。
【００１７】
図１又は図２に示すように、これらの扉要素３２、３４が処理室１２を封止している時には、各扉要素３２、３４が夫々開口部２０、２２の前面位置に配置され、かつ前述シール手段２４が各扉要素の四方の周囲でそれぞれ膨出状態となり、各扉３２、３４を前記案内レール手段３８、４０側へ対して処理室から外方へ向かって押し出すようにして密封状態を保持している。
【００１８】
起動手段３６、３７は、夫々の扉要素３２、３４を互いに独立して上下動することが可能な公知の手段から成る。例えば、図４に示す例においては、起動手段３６は公知の複動式のエアシリンダー３６ａから構成されており、外側のピストンアーム４２ａには上側の扉要素３２の下方部分が固定され、内側のピストンアーム４４ａには下側の扉要素３４の上方部分が固定されている。また図５に示す例においては、起動手段３７は、公知の電動モーターのような駆動装置３７ａと、外側のネジ４２ｂと内側のネジ４４ｂとを有するネジ機構３７ｂとから構成されており、ネジ機構３７ｂのうち外側のネジ４２ｂには上側の扉要素３２の上方部分が固定され、内側のネジ４４ｂには下側の扉要素３４の上方部分が固定されている。起動手段はこれらに限定されるものではなく、例えば、油圧シリンダー等により構成され得る。更には公知のネジ機構又はエアシリンダーを複数個設けて、夫々の起動手段が夫々の扉要素を独立的に上下方向に起動するように構成することも可能であり、また、それらの起動手段は扉要素の片側のみならず、その両側に夫々位置付けることも出来る。この際、扉要素が閉鎖状態にあるときには、これらの扉要素３２、３４と、起動手段３６と、シール手段２４とが互いに協働して処理室１２を密封保持するように制御することが望ましい。
【００１９】
次に本発明の作動方法について、加工装置１０、１０ａ内部での所定の作業が終了し、加工装置１０、１０ａの処理室１２、１２ａから加工済みのマザーガラス、カラーフィルター、液晶注入セル等の製品（図示無し）を取り出す手順について述べる。起動手段３６としてエアシリンダー３６ａを使用している場合（図４参照）、初めに当該エアシリンダー３６ａを起動し、内側のピストンアーム４４ａを下降させる。内側ピストンアーム４４ａの下降に伴い、該内側ピストン４４ａへ固着されている下側の扉要素３４が、開口部２２を封止している位置から、図６において符号５０で示すように、案内レール手段３８、４０に沿って下降する。下側の扉要素３４が最も降下した位置へ到達した時、ピストンアームの作動が停止する。この時、加工装置１０の下方の開口部２２は、完全に開放された状態となるが、上方の開口部２０は未だ遮蔽された状態となっている。この状態で、開口部２２からロボットアーム手段１６を挿入して、加工装置１０内の下方製品保持棚から加工済みのマザーガラス等の製品を取り出す。
【００２０】
下方開口部２２からの取り出しが完了したなら、再度、エアシリンダー３６ａを起動し、今度は、外側のピストンアーム４２ａを下降させる。外側ピストンアーム４２ａの下降に伴い、該外側ピストン４２ａへ固着されている上側の扉要素３２が、開口部２０を封止していた位置から図７において符号５２で示すように、扉要素３４と同様に案内レール手段３８、４０に案内されて、下側の扉要素が下方へ移動して開放状態となり処理室へ対する製品の出し入れを行なっていた開口部２２の所定位置まで下降する。上側の扉要素３２が最も降下し該扉要素３２の下端が既に下降位置にある下側の扉要素３４ａの上端に近接する所定位置へ到達した時、ピストンアームの作動を停止する。この時、加工装置１０、１０ａの上方の開口部２０は、図７に示すように、完全に開放された状態となる。この状態で、当該開口部２０から処理室内へロボットアーム手段１６を起動して、加工室１０、１０ａ内の上方の製品保持棚から加工済みのマザーガラス等の製品を取り出す。
【００２１】
一方、被加工製品を処理するために処理室内へ当該製品を供給する時には、扉要素３２、３４が図７に示す位置にあるときに、初めに加工装置１０、１０ａの処理室１２、１２ａの上方部分の製品保持棚１３へロボットアームを使用して供給する。その後、上述とは反対の動作によって、上方の扉要素３２を上方の開口部２０を閉じるような所定位置まで持上げる。そのときには、下方の開口部２２は、図６に示すように、開放された状態となる。そこで、当該下方の開口部２２から処理室内へ製品を供給する。製品の供給が完了したなら、上述とは反対の動作によって下方の扉要素３４を上方の開口部２２を閉じる所定位置まで持上げる。扉要素が夫々所定の上方位置へ達したなら、シール手段２４を膨出させ、加工装置１０、１０ａ内部の処理室１２、１２ａを遮蔽状態とする。この状態で、処理室内において製品へ対して所定の処理を施す。勿論、初めに扉要素３２、３４が図６に示す位置にあるときに、開口部２２を介して処理室１２，１２ａの下方部分へ供給し、その後、処理室の上方部分へ供給することも可能である。
【００２２】
起動手段３６がネジ機構３７ｂの場合においても、上述と実質的に同様の方法によって製品の取り出し及び供給が容易に達成出来る。
【００２３】
【発明の効果】
本発明は、制限された作業スペース内へ設置される加工装置１０，１０ａの処理室１２、１２ａを遮蔽している扉を開閉する扉開閉装置３０であって、処理室は、その前端部が複数の開口部に区切られており、その開口部の周囲にはシール手段が配置されており、扉開閉装置３０が、開口部の数と同数の複数の扉要素３２、３４と、これらの扉要素を夫々独立して駆動する起動手段３６、３７と、前記処理室の前面位置にて延び、複数の扉要素３２、３４を案内する案内レール手段３８、４０と、を有しており、１つの扉要素を前記案内レール手段に沿って駆動させて１つの開口部だけ開放し処理室から所定の製品を取り出し又はそこへ製品を供給している間は他の扉要素が他の開口部を閉鎖している。１つの開口部を介して当該空間室からの製品の取り出し又は供給が完了した後に、別の扉要素を前記案内レール手段に沿って前記１つの開口部を閉じる位置まで移動させて別の開口部を開放し同様の作業を繰返すことを特徴とする加工装置の扉開閉装置である。
【００２４】
この発明によれば、加工装置１０，１０ａの処理室１２、１２ａには少なくとも２つの開口部が形成され、かつそれらの開口部がそれぞれ独立した扉要素３２、３４によって密封されている。このため、処理室１２、１２ａへ接近するときには、処理室の開口部全体を一度に開放する必要がなく、初めに上方部分次いで下方部分、又は初めに下方部分次いで上方部分と、１つの開口部だけ開放することが出来る。このため、高さの制限されたクリーンルーム等における作業においても、開口部を閉じている複数の扉要素の１つづつを上方または下方に開いて作業が出来るので、これまでの様に、単式の扉全体を左右に一度に開く必要なくなり、従って、開放される扉を収容するための広いデッドスペースをクリーンルーム内に設ける必要がなくなり、永年のデッドスペースに関する課題を解消することに成功した。即ち、この発明は、開口部２０、２２の周囲に本件出願人が先に出願した特許第２９３３５１４号にて開示したシール手段２４を配置することにより、これまでの単式の扉を複式の扉に変更しても、各扉の連結部付近からの空気の漏洩が完全に阻止され、これにより大型化が要求された単式の扉を複式扉に変更することが可能となり、もって大型化された扉を上下方向に分離して個別に開閉することを可能とし、こうしてデッドスペースの問題を解消したのである。
【００２５】
即ち、作業中の扉要素の開放が、これまでのように単式の大きい扉全体を一度に加工装置の左右の少なくとも一方側へ処理室の寸法分だけ完全開放するものに比較して、本発明では処理室の寸法の例えば１／２の距離だけ下方位置へ移動するだけで開放出来るので、それだけ高価なクリーンルームのデッドスペースが減少し、また加工装置内の処理室の温度変化を少なくすることが出来、これにより当該処理室内温度効率の上昇をも得ることが出来るようになった。また、扉要素の数及び開口部の数をより多く設定すれば、それだけ扉要素開放のためのデッドスペースが減少することは明らかである。
【００２６】
本発明の実施例においては、扉要素を上下方向に開閉することについてのみ述べたが、これに限定されることなく、必要に応じて、例えばマザーガラス等の製品を縦方向に配置して加工処理するような加工装置において左右に複数割（例えば２つ割）にした扉要素を半分ずつ左右両側に又は一方向に寄せて開閉する場合にも有用に使用出来るのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の扉開閉装置を備えた加工装置の正面図である。
【図２】図１に示す加工装置の断面図である。
【図３】別の実施例であって扉開閉装置を取外した状態の加工装置の正面図である。
【図４】扉要素を開閉するための手段を示す図である。
【図５】扉要素を開閉するための別の手段を示す図である。
【図６】作動を説明する図である。
【図７】更に別の作動を説明する図である。
【図８】本発明にかかる扉開閉装置に適用可能なシール手段の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
１０、１０ａ：加工装置１１：脚部
１２、１２ａ：密封処理室１３：棚部
１６：ロボットアーム手段１８：追加シール部
２０、２２：開口部２４：真空高圧室シール手段
３０：扉開閉装置３１：扉
３２、３４：扉要素３６、３７：起動手段
３６ａ：エアシリンダー３７ａ：駆動手段
３７ｂ：ネジ機構３８、４０：案内レール手段
４２ａ：外側ピストンアーム４４ａ：内側ピストンアーム
４２ｂ：外側ネジ４４ｂ：内側ネジ

Claims

制限された作業スペース内へ設置される加工装置１０、１０ａの処理室１２、１２ａであって前端部に複数の開口部２０、２２が設けられ各開口部の周囲にシール手段２４が配置されている当該処理室の扉を開閉する扉開閉装置３０であって、
扉開閉装置３０が、
開口部の数と同数の複数の扉要素３２、３４から構成されている扉３１と、
これらの扉要素を夫々独立して起動する起動手段３６、３７と、
前記処理室の前面位置にて延び、複数の扉要素３２、３４を案内する案内レール手段３８、４０と、
を有しており、かつ該開口部の各々が夫々一つの扉要素３２、３４によって開閉自在に遮蔽可能と成っており、
１つの扉要素を前記案内レール手段に沿って移動させて１つの開口部を開放し処理室から所定の製品を取り出し又はそこへ製品を供給している間は他の扉要素が処理室の他の開口部を閉鎖しており、当該開放された１つの開口部を介して処理室からの製品の取り出し又は供給が完了した後に、別の扉要素を前記案内レール手段に沿って前記１つの開口部を閉じる位置まで移動させて別の開口部を開放し同様の作業を繰返すことを特徴とする、加工装置の扉開閉装置。
請求項１記載の扉開閉装置において、加工装置が、液晶デスプレー製造装置である扉開閉装置。
請求項２記載の扉開閉装置において、液晶デスプレー製造装置が、熱処理炉、真空加圧アニール装置、真空熱処理装置、加圧脱泡装置、液晶注入装置、加圧加熱装置の何れか１つであることを特徴とする扉開閉装置。
請求項１乃至３のいずれか一つに記載の扉開閉装置において、制限された作業スペースがクリーンルームであることを特徴とする扉開閉装置。
請求項１乃至４のいずれか一つに記載の扉開閉装置において、処理室が被加工製品を保持する棚部１３を有しており、該棚部へ対してロボットアーム手段１６が被加工製品の出し入れをすることを特徴とする扉開閉装置。
請求項５記載の扉開閉装置において、被加工製品がマザーガラス、カラーフィルター、液晶注入セルの何れか１つであることを特徴とする扉開閉装置。
請求項１乃至６のいずれか一つに記載の扉開閉装置において、扉要素が、使用される装置の特性に応じて、処理室１２の内部を真空状態又は高圧状態、更には高温状態又は低温状態に維持出来るよう空気の流通を阻止出来る、処理室の条件に合った特性を持った素材によって構成されていることを特徴とする扉開閉装置。
請求項１乃至７のいずれか一つに記載の扉開閉装置において、起動手段３６、３７が、夫々の扉要素３２、３４を互いに独立して駆動するため、開口部の片側に配置されていることを特徴とする扉開閉装置。
請求項１乃至７のいずれか一つに記載の扉開閉装置において、起動手段３６、３７が、夫々の扉要素３２、３４を互いに独立して駆動するため、開口部の両側にそれぞれ配置されていることを特徴とする扉開閉装置。
請求項８又は９に記載の扉開閉装置おいて、起動手段が、複動式のエアシリンダー３６ａ又は複動式の油圧シリンダーにより構成されていることを特徴とする扉開閉装置。