JP4377601B2 - 縦収納型焼成炉及び縦収納型バッファ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラーフィルタ基板等の大型の基板製品を製造するための製造ラインに組み込まれて用いられる縦収納型焼成炉及び縦収納型バッファ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラーフィルタ基板等の基板製品を製造する場合には、感光材等が塗布された基板を焼成する必要があり、このための焼成炉として図６(a)(b)に示すようなものが用いられている。なお、図６(a)は焼成炉の正面図、図６(b)は図６(a)に示す焼成炉のVIＢ−VIＢ線に沿った断面図である。
【０００３】
図６(a)(b)に示すように、従来の焼成炉７０は、複数の基板４０を収納するための内部空間を画成する壁部７１を有している。壁部７１は、外壁７２及び内壁７３からなる二重壁の構造を有しており、その一部（壁部７１の正面側壁部）に基板４０を出し入れするための開口部８２が形成されている。なお、開口部８２には、上下方向にスライド可能な複数のシャッタ８０が取り付けられており、開口部８２のうち基板４０の出し入れに必要とされる一部の範囲（例えば、図６(a)のシャッタ開放位置８１参照）のみを選択的に開閉することができるようになっている。
【０００４】
ここで、壁部７１により画成された内部空間内には複数の基板支持体７４が配設されており、壁部７１の開口部８２（シャッタ開放位置８１）から出し入れされる基板４０を水平状態で支持することができるようになっている。すなわち、各基板支持体７４は、同一の水平面内に配置された８つの横方向支持材７５を有し、これらの横方向支持材７５の当接部７５ａを基板４０の下面に接触させることにより、基板４０を支持することができるようになっている。
【０００５】
また、壁部７１の外壁７２及び内壁７３の間の空間には空気循環路７９が形成されており、さらに、内壁７３の対向する側壁には貫通孔７３ａ，７３ｂが形成されている。ここで、空気循環路７９内にはブロワー７７が配設されており、このブロワー７７により空気循環路７９内で空気を一方向（符号Ｆ参照）へ流すことにより、複数の基板支持体７４が配設された内部空間内で左右方向（内壁７３の貫通孔７３ａ側から貫通孔７３ｂ側へ向かう方向）に空気が流れるよう空気を循環させることができるようになっている。また、空気循環路７９内にはヒーター７６が配設されており、循環される空気が加熱されるようになっている。さらに、空気循環路７９のうち内壁７３の貫通孔７３ａの近傍にはフィルタ７８が配設されており、基板４０が収納される内部空間へ流れ込む空気を清浄にすることができるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図６(a)(b)に示す従来の焼成炉７０では、その内部空間内で基板４０が水平状態を保って収納されているので、基板４０が自重により撓みやすい（図６(a)参照）。特に、近年製造されているカラーフィルタ基板等は非常に大型なものであり、基板４０の撓みの程度も無視できないものとなっている。このため、基板４０の収納間隔（基板支持体７４の配置間隔）を一定限度以上に狭くすることが困難であり、一定の大きさの焼成炉を前提とした場合にそれに収納可能な基板の枚数が非常に少なくなってしまうという問題がある。
【０００７】
また、図６(a)(b)に示す従来の焼成炉７０では、基板４０が収納される内部空間内で、加熱された空気（上昇流を伴う空気）が左右方向に流れることとなるので、基板４０が収納される内部空間内での温度分布が均一になりにくく、基板４０の焼成にムラが生じてしまうおそれがあるという問題もある。
【０００８】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、多数の基板を収納することが可能でかつ焼成性能にも優れた縦収納型焼成炉を提供することを目的とする。また本発明は、多数の基板を収納することが可能な縦収納型バッファ装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、第１の解決手段として、大型の基板製品を製造するための製造ラインに組み込まれて用いられる縦収納型焼成炉において、複数の基板を収納するための内部空間を画成する壁部であって、その一部に基板を出し入れするための開口部が形成された壁部と、前記壁部の前記内部空間内に配設された複数の基板支持体であって、前記壁部の前記開口部を介して出し入れされる基板を水平面から傾斜させた状態で支持する複数の基板支持体と、前記壁部の前記開口部を開閉するシャッタと、前記複数の基板支持体が配設された前記内部空間内で上下方向に空気が流れるよう空気を循環させる空気循環機構と、前記空気循環機構により循環される空気を加熱する加熱機構とを備えたことを特徴とする縦収納型焼成炉を提供する。
【００１０】
なお、上述した第１の解決手段において、前記シャッタは、前記壁部に形成された前記開口部のうち基板の出し入れに必要とされる一部の範囲のみを選択的に開閉することが好ましい。また、前記基板支持体は、水平面から４５°〜９０°だけ傾斜させた状態で基板を支持することが好ましい。
【００１１】
本発明は、第２の解決手段として、大型の基板製品を製造するための製造ラインに組み込まれて用いられる縦収納型バッファ装置において、複数の基板を収納するための内部空間を画成する壁部であって、その一部に基板を出し入れするための開口部が形成された壁部と、前記壁部の前記内部空間内に配設された複数の基板支持体であって、前記壁部の前記開口部を介して出し入れされる基板を水平面から傾斜させた状態で支持する複数の基板支持体とを備えたことを特徴とする縦収納型バッファ装置を提供する。
【００１２】
なお、上述した第２の解決手段においては、前記複数の基板支持体が配設された前記内部空間内で上下方向に清浄空気を流すフィルタ機構をさらに備えることが好ましい。また、前記基板支持体は、水平面から４５°〜９０°だけ傾斜させた状態で基板を支持することが好ましい。
【００１３】
本発明の第１の解決手段によれば、縦収納型焼成炉の内部空間内で基板が水平面から傾斜された状態で収納されているので、基板が自重により撓みにくい。このため、近年製造されているカラーフィルタ基板等の大型の基板製品を扱う場合であっても、基板の収納間隔（基板支持体の配置間隔）を互いに近接して配置することが可能となり、一定の大きさの焼成炉を前提とした場合でもそれに収納可能な基板の枚数を多くとることができる。また、縦収納型焼成炉の内部空間内で基板の収納間隔を互いに近接することが可能となるので、縦収納型焼成炉の開口部のうち基板の出し入れに必要とされる範囲も狭くとることができ、シャッタの開閉に伴う内部空間内の温度変化を最小限に抑えることができる。さらに、縦収納型焼成炉における基板が収納される内部空間内で、加熱された空気（上昇流を伴う空気）が上下方向に流れるので、内部空間内での空気が流れがスムーズになる。このため、基板が収納される内部空間内での温度分布が均一になり、基板の焼成にムラが生じてしまうことを効果的に防止することができる。
【００１４】
本発明の第２の解決手段によれば、縦収納型バッファ装置の内部空間内で基板が水平面から傾斜された状態で収納されているので、基板が自重により撓みにくい。このため、近年製造されているカラーフィルタ基板等の大型の基板製品を扱う場合であっても、基板の収納間隔（基板支持体の配置間隔）を互いに近接して配置することが可能となり、一定の大きさのバッファ装置を前提とした場合でもそれに収納可能な基板の枚数を多くとることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１６】
第１の実施の形態
まず、図１乃至図３により、本発明の第１の実施の形態に係る縦収納型焼成炉について説明する。なお、本発明の第１の実施の形態に係る縦収納型焼成炉は、カラーフィルタ基板等の大型の基板製品を製造するための製造ラインに組み込まれて用いられるものである。
【００１７】
図３に示すように、縦収納型焼成炉１０は、感光材等が塗布された基板４０を搬送する搬送ライン３０に近接して配設される。ここで、縦収納型焼成炉１０と搬送ライン３０との間にはロボット３１が配設されており、搬送ライン３０を流れる基板を取り出して縦収納型焼成炉１０に搬入する一方で、縦収納型焼成炉１０から基板３０を取り出して搬送ライン３０に搬出することができるようになっている。
【００１８】
ここで、図１及び図２により、図３に示す縦収納型焼成炉１０の詳細構成について説明する。なお、図１は縦収納型焼成炉１０の正面図、図２は図１に示す縦収納型焼成炉１０のII−II線に沿った断面図である。
【００１９】
図１及び図２に示すように、縦収納型焼成炉１０は、複数の基板４０を収納するための内部空間を画成する壁部１１を有している。壁部１１は、外壁１２及び内壁１３からなる二重壁の構造を有しており、その一部（壁部１１の正面側壁部）に基板４０を出し入れするための開口部２４が形成されている。なお、開口部２４には、左右方向にスライド可能な複数のシャッタ２２が取り付けられており、開口部２４のうち基板４０の出し入れに必要とされる一部の範囲（例えば、図１のシャッタ開放位置２３参照）のみを選択的に開閉することができるようになっている。
【００２０】
ここで、壁部１１により画成された内部空間内には複数の基板支持体１４が配設されており、壁部１１の開口部２４（シャッタ開放位置２３）から出し入れされる基板４０を水平面から傾斜させた状態で支持することができるようになっている。すなわち、各基板支持体１４は、壁部１１の内壁１３に取り付けられた３つの上側縦方向支持材１５、３つの下側縦方向支持材１６及び２つの横方向支持材１７を有している。そして、下側縦方向支持材１６の基板受け部１６ｂにより基板４０の下端部を支持した状態で、上側縦方向支持材１５、下側縦方向支持材１６及び横方向支持材１７の当接部１５ａ，１６ａ，１７ａを基板４０の下面に接触させることにより、基板４０を支持することができるようになっている。なお、各基板支持体１４は、水平面から４５°〜９０°だけ傾斜させた状態で基板４０を支持することが好ましい。
【００２１】
また、壁部１１の外壁１２及び内壁１３の間の空間には空気循環路２１が形成されており、さらに、内壁１３の対向する上壁及び下壁には貫通孔１３ａ，１３ｂが形成されている。ここで、空気循環路２１内にはブロワー１９が配設されており、このブロワー１９により空気循環路２１内で空気を一方向（符号Ｆ参照）へ流すことにより、複数の基板支持体１４が配設された内部空間内で上下方向（内壁１３の貫通孔１３ａ側から貫通孔１３ｂ側へ向かう方向）に空気が流れるよう空気を循環させることができるようになっている。なお、空気循環路２１及びブロワー１９により空気循環機構が構成されている。また、空気循環路２１内にはヒーター（加熱機構）１８が配設されており、循環される空気が加熱されるようになっている。ここで、空気循環路２１内に外部の低温の空気を流入させたり（符号Ｆ′参照）、空気循環路２１内の高温の空気を外部へ流出させたりしてもよく（符号Ｆ″参照）、このような空気の流入量及び流出量をバルブ（図示せず）等を介して調節することにより、循環される空気の温度を所定の温度に保つことができる。また、空気循環路２１のうち内壁１３の貫通孔１３ａの近傍にはフィルタ２０が配設されており、基板４０が収納される内部空間へ流れ込む空気を清浄にすることができるようになっている。
【００２２】
次に、このような構成からなる縦収納型焼成炉１０の作用について説明する。
【００２３】
図１及び図２に示す縦収納型焼成炉１０において、まず、ヒーター１８及びブロワー１９を稼働させ、ヒーター１８により空気を加熱しつつ、ブロワー１９により空気循環路２１内で空気を一方向（符号Ｆ参照）へ流すことにより、複数の基板支持体１４が配設された内部空間内で上下方向（内壁１３の貫通孔１３ａ側から貫通孔１３ｂ側へ向かう方向）に空気が流れるよう空気を循環させる。このとき、空気循環路２１内に外部から流入する低温の空気（符号Ｆ′参照）の流入量及び空気循環路２１から外部へ流出する高温の空気（符号Ｆ′参照）の流出量をバルブ（図示せず）等により適宜調節することにより、循環される空気の温度を所定の温度に保つ。
【００２４】
この状態で、縦収納型焼成炉１０の開口部２４を介して焼成前の基板４０を挿入し、縦収納型焼成炉１０の内部空間内に配設された複数の基板支持体１４上に基板４０を順次載置していく。ここで、各基板支持体１４上に載置された基板４０は、所定の時間が経過した時点で焼成が完了するので、その時点で、縦収納型焼成炉１０の開口部２４を介して、対応する基板支持体１４から焼成後の基板４０を取り出す。
【００２５】
なお、縦収納型焼成炉１０の開口部２４には複数のシャッタ２２が取り付けられており、基板４０の出し入れが行われた状態では全て遮蔽されている。そして、上述したようにして基板４０の出し入れが行われる場合には、開口部２４に取り付けられた複数のシャッタ２２が適宜左右方向にスライドし、開口部２４のうち基板４０の出し入れに必要とされる範囲が開放される。
【００２６】
ここで、上述したような縦収納型焼成炉１０への基板４０の出し入れは、ロボット３１（図３参照）に設けられたロボットハンド３２（図２参照）により行われる。すなわち、ロボットハンド３２は、ハンド本体３３と、このハンド本体３３に取り付けられた３つの横方向支持材３４と、これらの横方向支持材３４のうち一番下の横方向支持材３４に取り付けられた２つの縦方向支持材３５とを有している。そして、縦方向支持材３５の基板受け部３５ａにより基板４０の下端部を支持した状態で、横方向支持材３４の当接部３４ａを基板４０の下面に接触させることにより、基板４０を支持することができるようになっている。
【００２７】
具体的には、縦収納型焼成炉１０の基板支持体１４上に焼成前の基板４０を載置する場合には、ロボットハンド３２により、基板４０を水平面から傾斜させた状態（基板支持体１４と同様の角度だけ傾斜させた状態）で支持し、縦収納型焼成炉１０の開口部２４（シャッタ開放位置２３）を介して挿入する。そして、図２に示すような位置関係で、ロボットハンド３２は、縦方向支持材３５の基板受け部３５ａに支持されている基板４０の下端部を、基板支持体１４の下側縦方向支持材１６の基板受け部１６ｂ上に載置し、ロボットハンド３２から基板支持体１４へ基板４０を受け渡す。その後、ロボットハンド３２は、縦収納型焼成炉１０の開口部２４（シャッタ開放位置２３）を介して外部へ待避する。
【００２８】
一方、縦収納型焼成炉１０の基板支持体１４から焼成後の基板４０を取り出す場合には、基板４０が支持されていないロボットハンド３２を、水平面から傾斜させた状態（基板支持体１４と同様の角度だけ傾斜させた状態）で、縦収納型焼成炉１０の開口部２４（シャッタ開放位置２３）を介して挿入する。そして、ロボットハンド３２は、基板支持体１４の下側縦方向支持材１６の基板受け部１６ｂに支持されている基板４０の下端部を、ロボットハンド３２の縦方向支持材３５の基板受け部３５ａで支持し、基板支持体１４から基板４０を引き取る。その後、ロボットハンド３２は、基板４０を支持した状態で縦収納型焼成炉１０の開口部２４（シャッタ開放位置２３）を介して外部へ移動する。
【００２９】
このように本発明の第１の実施の形態によれば、縦収納型焼成炉１０の内部空間内で基板４０が水平面から傾斜された状態で収納されているので、基板４０が自重により撓みにくい。このため、近年製造されているカラーフィルタ基板等の大型の基板製品を扱う場合であっても、基板４０の収納間隔（基板支持体１４の配置間隔）を互いに近接して配置することが可能となり、一定の大きさの焼成炉を前提とした場合でもそれに収納可能な基板の枚数を多くとることができる。
【００３０】
また、本発明の第１の実施の形態によれば、縦収納型焼成炉１０の内部空間内で基板４０の収納間隔を互いに近接することが可能となるので、縦収納型焼成炉１０の開口部２４のうち基板４０の出し入れに必要とされる範囲も狭くとることができ、シャッタ２２の開閉に伴う内部空間内の温度変化を最小限に抑えることができる。
【００３１】
さらに、本発明の第１の実施の形態によれば、縦収納型焼成炉１０における基板４０が収納される内部空間内で、加熱された空気（上昇流を伴う空気）が上下方向に流れるので、内部空間内での空気が流れがスムーズになる。このため、基板４０が収納される内部空間内での温度分布が均一になり、基板４０の焼成にムラが生じてしまうことを効果的に防止することができる。
【００３２】
第２の実施の形態
次に、図４及び図５により、本発明の第２の実施の形態に係る縦収納型バッファ装置について説明する。なお、本発明の第２の実施の形態に係る縦収納型バッファ装置は、カラーフィルタ基板等の大型の基板製品を製造するための製造ラインに組み込まれて用いられるものであり、図３に示す縦収納型焼成炉１０と同様な態様で製造ラインに組み込まれる。
【００３３】
図４は縦収納型バッファ装置５０の正面図、図５は図４に示す縦収納型バッファ装置５０のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【００３４】
図４及び図５に示すように、縦収納型バッファ装置５０は、複数の基板４０を収納するための内部空間を画成する壁部５１を有している。壁部５１は、上壁５１ａ、側壁５１ｂ及び下壁５１ｃからなり、その一部（壁部５１の正面側壁部）に基板４０を出し入れするための開口部６３が形成されている。
【００３５】
ここで、壁部５１により画成された内部空間内には複数の基板支持体５３が配設されており、壁部５１の開口部６３から出し入れされる基板４０を水平面から傾斜させた状態で支持することができるようになっている。すなわち、各基板支持体５３は、壁部５１の上壁５１ａ及び下壁５１ｂに上側止め付け部５９及び下側止め付け部６０を介して取り付けられた外枠部材５４と、この外枠部材５４に取り付けられた３つの上側縦方向支持材５５、３つの下側縦方向支持材５６及び２つの横方向支持材５７を有している。そして、下側縦方向支持材５６の基板受け部５６ｂにより基板４０の下端部を支持した状態で、上側縦方向支持材５５、下側縦方向支持材５６及び横方向支持材５７の当接部５５ａ，５６ａ，５７ａを基板４０の下面に接触させることにより、基板４０を支持することができるようになっている。なお、各基板支持体５３は、水平面から４５°〜９０°だけ傾斜させた状態で基板４０を支持することが好ましい。
【００３６】
また、壁部５１の上壁５１ａ及び下壁５１ｂにはそれぞれ貫通孔６１及び６２が形成され、さらに、壁部５１により画成された内部空間の上方には、貫通孔５２ａを有するパンチング板５２が配設されている。ここで、壁部５１の上壁５１ａ上にはＨＥＰＡ（High Efficiency Particulate Air Filter）装置等のフィルタ機構５８が配設されており、このフィルタ機構５８を稼働させて、複数の基板支持体５３が配設された内部空間内で上下方向（上壁５１ａ側から下壁５１ｂ側へ向かう方向）に清浄空気を流すことができるようになっている。
【００３７】
次に、このような構成からなる縦収納型バッファ装置５０の作用について説明する。
【００３８】
図４及び図５に示す縦収納型バッファ装置５０において、まず、フィルタ機構５８を稼働させ、複数の基板支持体５３が配設された内部空間内で上下方向（上壁５１ａ側から下壁５１ｂ側へ向かう方向）に清浄空気を流す。
【００３９】
この状態で、縦収納型バッファ装置５０の開口部６３を介して搬送ライン（図３の符号３０参照）で一時的に滞留した基板４０を挿入し、縦収納型バッファ装置５０の内部空間内に配設された複数の基板支持体５３上に基板４０を順次載置していく。また、搬送ライン（図３の符号３０参照）での滞留状態が解消された時点で、縦収納型バッファ装置５０の開口部６３を介して基板支持体５３から基板４０を取り出す。ここで、縦収納型バッファ装置５０への基板４０の出し入れは、図１乃至図３に示す第１の実施の形態と同様に、ロボット３１（図３参照）に設けられたロボットハンド３２（図２参照）により行われる。
【００４０】
このように本発明の第２の実施の形態によれば、縦収納型バッファ装置５０の内部空間内で基板４０が水平面から傾斜された状態で収納されているので、基板４０が自重により撓みにくい。このため、近年製造されているカラーフィルタ基板等の大型の基板製品を扱う場合であっても、基板４０の収納間隔（基板支持体５３の配置間隔）を互いに近接して配置することが可能となり、一定の大きさのバッファ装置を前提とした場合でもそれに収納可能な基板の枚数を多くとることができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、多数の基板を収納することが可能でかつ焼成性能にも優れた縦収納型焼成炉、多数の基板を収納することが可能な縦収納型バッファ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る縦収納型焼成炉を示す図。
【図２】図１に示す縦収納型焼成炉のII−II線に沿った断面図。
【図３】図１に示す縦収納型焼成炉が組み込まれた製造ラインの一例を示す図。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る縦収納型バッファ装置を示す図。
【図５】図４に示す縦収納型バッファ装置のＶ−Ｖ線に沿った断面図。
【図６】従来の焼成炉を説明するための図。
【符号の説明】
１０ 縦収納型焼成炉
１１ 壁部
１２ 外壁
１３ 内壁
１３ａ，１３ｂ 貫通孔
１４ 基板支持体
１５ 上側縦方向支持材
１５ａ 当接部
１６ 下側縦方向支持材
１６ａ 当接部
１６ｂ 基板受け部
１７ 横方向支持材
１７ａ 当接部
１８ ヒーター
１９ ブロワー
２０ フィルター
２１ 空気循環路
２２ シャッタ
２３ シャッタ開放位置
２４ 開口部
３０ 搬送ライン
３１ ロボット
３２ ロボットハンド
３３ ハンド本体
３４ 横方向支持材
３５ 縦方向支持材
３５ａ 基板受け部
４０ 基板
５０ 縦収納型バッファ装置
５１ 壁部
５１ａ 上壁
５１ｂ 側壁
５１ｃ 下壁
５２ パンチング板
５３ 基板支持体
５４ 外枠部材
５５ 上側縦方向支持材
５５ａ 当接部
５６ 下側縦方向支持材
５６ａ 当接部
５６ｂ 基板受け部
５７ 横方向支持材
５７ａ 当接部
５８ フィルタ機構
５９ 上側止め付け部
６０ 下側止め付け部
６１，６２ 貫通孔
６３ 開口部
Ｆ，Ｆ′，Ｆ″ 空気の流れ
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラーフィルタ基板等の大型の基板製品を製造するための製造ラインに組み込まれて用いられる縦収納型焼成炉及び縦収納型バッファ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラーフィルタ基板等の基板製品を製造する場合には、感光材等が塗布された基板を焼成する必要があり、このための焼成炉として図６(a)(b)に示すようなものが用いられている。なお、図６(a)は焼成炉の正面図、図６(b)は図６(a)に示す焼成炉のVIＢ−VIＢ線に沿った断面図である。
【０００３】
図６(a)(b)に示すように、従来の焼成炉７０は、複数の基板４０を収納するための内部空間を画成する壁部７１を有している。壁部７１は、外壁７２及び内壁７３からなる二重壁の構造を有しており、その一部（壁部７１の正面側壁部）に基板４０を出し入れするための開口部８２が形成されている。なお、開口部８２には、上下方向にスライド可能な複数のシャッタ８０が取り付けられており、開口部８２のうち基板４０の出し入れに必要とされる一部の範囲（例えば、図６(a)のシャッタ開放位置８１参照）のみを選択的に開閉することができるようになっている。
【０００４】
ここで、壁部７１により画成された内部空間内には複数の基板支持体７４が配設されており、壁部７１の開口部８２（シャッタ開放位置８１）から出し入れされる基板４０を水平状態で支持することができるようになっている。すなわち、各基板支持体７４は、同一の水平面内に配置された８つの横方向支持材７５を有し、これらの横方向支持材７５の当接部７５ａを基板４０の下面に接触させることにより、基板４０を支持することができるようになっている。
【０００５】
また、壁部７１の外壁７２及び内壁７３の間の空間には空気循環路７９が形成されており、さらに、内壁７３の対向する側壁には貫通孔７３ａ，７３ｂが形成されている。ここで、空気循環路７９内にはブロワー７７が配設されており、このブロワー７７により空気循環路７９内で空気を一方向（符号Ｆ参照）へ流すことにより、複数の基板支持体７４が配設された内部空間内で左右方向（内壁７３の貫通孔７３ａ側から貫通孔７３ｂ側へ向かう方向）に空気が流れるよう空気を循環させることができるようになっている。また、空気循環路７９内にはヒーター７６が配設されており、循環される空気が加熱されるようになっている。さらに、空気循環路７９のうち内壁７３の貫通孔７３ａの近傍にはフィルタ７８が配設されており、基板４０が収納される内部空間へ流れ込む空気を清浄にすることができるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図６(a)(b)に示す従来の焼成炉７０では、その内部空間内で基板４０が水平状態を保って収納されているので、基板４０が自重により撓みやすい（図６(a)参照）。特に、近年製造されているカラーフィルタ基板等は非常に大型なものであり、基板４０の撓みの程度も無視できないものとなっている。このため、基板４０の収納間隔（基板支持体７４の配置間隔）を一定限度以上に狭くすることが困難であり、一定の大きさの焼成炉を前提とした場合にそれに収納可能な基板の枚数が非常に少なくなってしまうという問題がある。
【０００７】
また、図６(a)(b)に示す従来の焼成炉７０では、基板４０が収納される内部空間内で、加熱された空気（上昇流を伴う空気）が左右方向に流れることとなるので、基板４０が収納される内部空間内での温度分布が均一になりにくく、基板４０の焼成にムラが生じてしまうおそれがあるという問題もある。
【０００８】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、多数の基板を収納することが可能でかつ焼成性能にも優れた縦収納型焼成炉を提供することを目的とする。また本発明は、多数の基板を収納することが可能な縦収納型バッファ装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、第１の解決手段として、大型の基板製品を製造するための製造ラインに組み込まれて用いられる縦収納型焼成炉において、複数の基板を収納するための内部空間を画成する壁部であって、その一部に基板を出し入れするための開口部が形成された壁部と、前記壁部の前記内部空間内に配設された複数の基板支持体であって、前記壁部の前記開口部を介して出し入れされる基板を水平面から傾斜させた状態で支持する複数の基板支持体と、前記壁部の前記開口部を開閉するシャッタと、前記複数の基板支持体が配設された前記内部空間内で上下方向に空気が流れるよう空気を循環させる空気循環機構と、前記空気循環機構により循環される空気を加熱する加熱機構とを備えたことを特徴とする縦収納型焼成炉を提供する。
【００１０】
なお、上述した第１の解決手段において、前記シャッタは、前記壁部に形成された前記開口部のうち基板の出し入れに必要とされる一部の範囲のみを選択的に開閉することが好ましい。また、前記基板支持体は、水平面から４５°〜９０°だけ傾斜させた状態で基板を支持することが好ましい。
【００１１】
本発明は、第２の解決手段として、大型の基板製品を製造するための製造ラインに組み込まれて用いられる縦収納型バッファ装置において、複数の基板を収納するための内部空間を画成する壁部であって、その一部に基板を出し入れするための開口部が形成された壁部と、前記壁部の前記内部空間内に配設された複数の基板支持体であって、前記壁部の前記開口部を介して出し入れされる基板を水平面から傾斜させた状態で支持する複数の基板支持体とを備えたことを特徴とする縦収納型バッファ装置を提供する。
【００１２】
なお、上述した第２の解決手段においては、前記複数の基板支持体が配設された前記内部空間内で上下方向に清浄空気を流すフィルタ機構をさらに備えることが好ましい。また、前記基板支持体は、水平面から４５°〜９０°だけ傾斜させた状態で基板を支持することが好ましい。
【００１３】
本発明の第１の解決手段によれば、縦収納型焼成炉の内部空間内で基板が水平面から傾斜された状態で収納されているので、基板が自重により撓みにくい。このため、近年製造されているカラーフィルタ基板等の大型の基板製品を扱う場合であっても、基板の収納間隔（基板支持体の配置間隔）を互いに近接して配置することが可能となり、一定の大きさの焼成炉を前提とした場合でもそれに収納可能な基板の枚数を多くとることができる。また、縦収納型焼成炉の内部空間内で基板の収納間隔を互いに近接することが可能となるので、縦収納型焼成炉の開口部のうち基板の出し入れに必要とされる範囲も狭くとることができ、シャッタの開閉に伴う内部空間内の温度変化を最小限に抑えることができる。さらに、縦収納型焼成炉における基板が収納される内部空間内で、加熱された空気（上昇流を伴う空気）が上下方向に流れるので、内部空間内での空気が流れがスムーズになる。このため、基板が収納される内部空間内での温度分布が均一になり、基板の焼成にムラが生じてしまうことを効果的に防止することができる。
【００１４】
本発明の第２の解決手段によれば、縦収納型バッファ装置の内部空間内で基板が水平面から傾斜された状態で収納されているので、基板が自重により撓みにくい。このため、近年製造されているカラーフィルタ基板等の大型の基板製品を扱う場合であっても、基板の収納間隔（基板支持体の配置間隔）を互いに近接して配置することが可能となり、一定の大きさのバッファ装置を前提とした場合でもそれに収納可能な基板の枚数を多くとることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１６】
第１の実施の形態
まず、図１乃至図３により、本発明の第１の実施の形態に係る縦収納型焼成炉について説明する。なお、本発明の第１の実施の形態に係る縦収納型焼成炉は、カラーフィルタ基板等の大型の基板製品を製造するための製造ラインに組み込まれて用いられるものである。
【００１７】
図３に示すように、縦収納型焼成炉１０は、感光材等が塗布された基板４０を搬送する搬送ライン３０に近接して配設される。ここで、縦収納型焼成炉１０と搬送ライン３０との間にはロボット３１が配設されており、搬送ライン３０を流れる基板を取り出して縦収納型焼成炉１０に搬入する一方で、縦収納型焼成炉１０から基板３０を取り出して搬送ライン３０に搬出することができるようになっている。
【００１８】
ここで、図１及び図２により、図３に示す縦収納型焼成炉１０の詳細構成について説明する。なお、図１は縦収納型焼成炉１０の正面図、図２は図１に示す縦収納型焼成炉１０のII−II線に沿った断面図である。
【００１９】
図１及び図２に示すように、縦収納型焼成炉１０は、複数の基板４０を収納するための内部空間を画成する壁部１１を有している。壁部１１は、外壁１２及び内壁１３からなる二重壁の構造を有しており、その一部（壁部１１の正面側壁部）に基板４０を出し入れするための開口部２４が形成されている。なお、開口部２４には、左右方向にスライド可能な複数のシャッタ２２が取り付けられており、開口部２４のうち基板４０の出し入れに必要とされる一部の範囲（例えば、図１のシャッタ開放位置２３参照）のみを選択的に開閉することができるようになっている。
【００２０】
ここで、壁部１１により画成された内部空間内には複数の基板支持体１４が配設されており、壁部１１の開口部２４（シャッタ開放位置２３）から出し入れされる基板４０を水平面から傾斜させた状態で支持することができるようになっている。すなわち、各基板支持体１４は、壁部１１の内壁１３に取り付けられた３つの上側縦方向支持材１５、３つの下側縦方向支持材１６及び２つの横方向支持材１７を有している。そして、下側縦方向支持材１６の基板受け部１６ｂにより基板４０の下端部を支持した状態で、上側縦方向支持材１５、下側縦方向支持材１６及び横方向支持材１７の当接部１５ａ，１６ａ，１７ａを基板４０の下面に接触させることにより、基板４０を支持することができるようになっている。なお、各基板支持体１４は、水平面から４５°〜９０°だけ傾斜させた状態で基板４０を支持することが好ましい。
【００２１】
また、壁部１１の外壁１２及び内壁１３の間の空間には空気循環路２１が形成されており、さらに、内壁１３の対向する上壁及び下壁には貫通孔１３ａ，１３ｂが形成されている。ここで、空気循環路２１内にはブロワー１９が配設されており、このブロワー１９により空気循環路２１内で空気を一方向（符号Ｆ参照）へ流すことにより、複数の基板支持体１４が配設された内部空間内で上下方向（内壁１３の貫通孔１３ａ側から貫通孔１３ｂ側へ向かう方向）に空気が流れるよう空気を循環させることができるようになっている。なお、空気循環路２１及びブロワー１９により空気循環機構が構成されている。また、空気循環路２１内にはヒーター（加熱機構）１８が配設されており、循環される空気が加熱されるようになっている。ここで、空気循環路２１内に外部の低温の空気を流入させたり（符号Ｆ′参照）、空気循環路２１内の高温の空気を外部へ流出させたりしてもよく（符号Ｆ″参照）、このような空気の流入量及び流出量をバルブ（図示せず）等を介して調節することにより、循環される空気の温度を所定の温度に保つことができる。また、空気循環路２１のうち内壁１３の貫通孔１３ａの近傍にはフィルタ２０が配設されており、基板４０が収納される内部空間へ流れ込む空気を清浄にすることができるようになっている。
【００２２】
次に、このような構成からなる縦収納型焼成炉１０の作用について説明する。
【００２３】
図１及び図２に示す縦収納型焼成炉１０において、まず、ヒーター１８及びブロワー１９を稼働させ、ヒーター１８により空気を加熱しつつ、ブロワー１９により空気循環路２１内で空気を一方向（符号Ｆ参照）へ流すことにより、複数の基板支持体１４が配設された内部空間内で上下方向（内壁１３の貫通孔１３ａ側から貫通孔１３ｂ側へ向かう方向）に空気が流れるよう空気を循環させる。このとき、空気循環路２１内に外部から流入する低温の空気（符号Ｆ′参照）の流入量及び空気循環路２１から外部へ流出する高温の空気（符号Ｆ′参照）の流出量をバルブ（図示せず）等により適宜調節することにより、循環される空気の温度を所定の温度に保つ。
【００２４】
この状態で、縦収納型焼成炉１０の開口部２４を介して焼成前の基板４０を挿入し、縦収納型焼成炉１０の内部空間内に配設された複数の基板支持体１４上に基板４０を順次載置していく。ここで、各基板支持体１４上に載置された基板４０は、所定の時間が経過した時点で焼成が完了するので、その時点で、縦収納型焼成炉１０の開口部２４を介して、対応する基板支持体１４から焼成後の基板４０を取り出す。
【００２５】
なお、縦収納型焼成炉１０の開口部２４には複数のシャッタ２２が取り付けられており、基板４０の出し入れが行われた状態では全て遮蔽されている。そして、上述したようにして基板４０の出し入れが行われる場合には、開口部２４に取り付けられた複数のシャッタ２２が適宜左右方向にスライドし、開口部２４のうち基板４０の出し入れに必要とされる範囲が開放される。
【００２６】
ここで、上述したような縦収納型焼成炉１０への基板４０の出し入れは、ロボット３１（図３参照）に設けられたロボットハンド３２（図２参照）により行われる。すなわち、ロボットハンド３２は、ハンド本体３３と、このハンド本体３３に取り付けられた３つの横方向支持材３４と、これらの横方向支持材３４のうち一番下の横方向支持材３４に取り付けられた２つの縦方向支持材３５とを有している。そして、縦方向支持材３５の基板受け部３５ａにより基板４０の下端部を支持した状態で、横方向支持材３４の当接部３４ａを基板４０の下面に接触させることにより、基板４０を支持することができるようになっている。
【００２７】
具体的には、縦収納型焼成炉１０の基板支持体１４上に焼成前の基板４０を載置する場合には、ロボットハンド３２により、基板４０を水平面から傾斜させた状態（基板支持体１４と同様の角度だけ傾斜させた状態）で支持し、縦収納型焼成炉１０の開口部２４（シャッタ開放位置２３）を介して挿入する。そして、図２に示すような位置関係で、ロボットハンド３２は、縦方向支持材３５の基板受け部３５ａに支持されている基板４０の下端部を、基板支持体１４の下側縦方向支持材１６の基板受け部１６ｂ上に載置し、ロボットハンド３２から基板支持体１４へ基板４０を受け渡す。その後、ロボットハンド３２は、縦収納型焼成炉１０の開口部２４（シャッタ開放位置２３）を介して外部へ待避する。
【００２８】
一方、縦収納型焼成炉１０の基板支持体１４から焼成後の基板４０を取り出す場合には、基板４０が支持されていないロボットハンド３２を、水平面から傾斜させた状態（基板支持体１４と同様の角度だけ傾斜させた状態）で、縦収納型焼成炉１０の開口部２４（シャッタ開放位置２３）を介して挿入する。そして、ロボットハンド３２は、基板支持体１４の下側縦方向支持材１６の基板受け部１６ｂに支持されている基板４０の下端部を、ロボットハンド３２の縦方向支持材３５の基板受け部３５ａで支持し、基板支持体１４から基板４０を引き取る。その後、ロボットハンド３２は、基板４０を支持した状態で縦収納型焼成炉１０の開口部２４（シャッタ開放位置２３）を介して外部へ移動する。
【００２９】
このように本発明の第１の実施の形態によれば、縦収納型焼成炉１０の内部空間内で基板４０が水平面から傾斜された状態で収納されているので、基板４０が自重により撓みにくい。このため、近年製造されているカラーフィルタ基板等の大型の基板製品を扱う場合であっても、基板４０の収納間隔（基板支持体１４の配置間隔）を互いに近接して配置することが可能となり、一定の大きさの焼成炉を前提とした場合でもそれに収納可能な基板の枚数を多くとることができる。
【００３０】
また、本発明の第１の実施の形態によれば、縦収納型焼成炉１０の内部空間内で基板４０の収納間隔を互いに近接することが可能となるので、縦収納型焼成炉１０の開口部２４のうち基板４０の出し入れに必要とされる範囲も狭くとることができ、シャッタ２２の開閉に伴う内部空間内の温度変化を最小限に抑えることができる。
【００３１】
さらに、本発明の第１の実施の形態によれば、縦収納型焼成炉１０における基板４０が収納される内部空間内で、加熱された空気（上昇流を伴う空気）が上下方向に流れるので、内部空間内での空気が流れがスムーズになる。このため、基板４０が収納される内部空間内での温度分布が均一になり、基板４０の焼成にムラが生じてしまうことを効果的に防止することができる。
【００３２】
第２の実施の形態
次に、図４及び図５により、本発明の第２の実施の形態に係る縦収納型バッファ装置について説明する。なお、本発明の第２の実施の形態に係る縦収納型バッファ装置は、カラーフィルタ基板等の大型の基板製品を製造するための製造ラインに組み込まれて用いられるものであり、図３に示す縦収納型焼成炉１０と同様な態様で製造ラインに組み込まれる。
【００３３】
図４は縦収納型バッファ装置５０の正面図、図５は図４に示す縦収納型バッファ装置５０のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【００３４】
図４及び図５に示すように、縦収納型バッファ装置５０は、複数の基板４０を収納するための内部空間を画成する壁部５１を有している。壁部５１は、上壁５１ａ、側壁５１ｂ及び下壁５１ｃからなり、その一部（壁部５１の正面側壁部）に基板４０を出し入れするための開口部６３が形成されている。
【００３５】
ここで、壁部５１により画成された内部空間内には複数の基板支持体５３が配設されており、壁部５１の開口部６３から出し入れされる基板４０を水平面から傾斜させた状態で支持することができるようになっている。すなわち、各基板支持体５３は、壁部５１の上壁５１ａ及び下壁５１ｂに上側止め付け部５９及び下側止め付け部６０を介して取り付けられた外枠部材５４と、この外枠部材５４に取り付けられた３つの上側縦方向支持材５５、３つの下側縦方向支持材５６及び２つの横方向支持材５７を有している。そして、下側縦方向支持材５６の基板受け部５６ｂにより基板４０の下端部を支持した状態で、上側縦方向支持材５５、下側縦方向支持材５６及び横方向支持材５７の当接部５５ａ，５６ａ，５７ａを基板４０の下面に接触させることにより、基板４０を支持することができるようになっている。なお、各基板支持体５３は、水平面から４５°〜９０°だけ傾斜させた状態で基板４０を支持することが好ましい。
【００３６】
また、壁部５１の上壁５１ａ及び下壁５１ｂにはそれぞれ貫通孔６１及び６２が形成され、さらに、壁部５１により画成された内部空間の上方には、貫通孔５２ａを有するパンチング板５２が配設されている。ここで、壁部５１の上壁５１ａ上にはＨＥＰＡ（High Efficiency Particulate Air Filter）装置等のフィルタ機構５８が配設されており、このフィルタ機構５８を稼働させて、複数の基板支持体５３が配設された内部空間内で上下方向（上壁５１ａ側から下壁５１ｂ側へ向かう方向）に清浄空気を流すことができるようになっている。
【００３７】
次に、このような構成からなる縦収納型バッファ装置５０の作用について説明する。
【００３８】
図４及び図５に示す縦収納型バッファ装置５０において、まず、フィルタ機構５８を稼働させ、複数の基板支持体５３が配設された内部空間内で上下方向（上壁５１ａ側から下壁５１ｂ側へ向かう方向）に清浄空気を流す。
【００３９】
この状態で、縦収納型バッファ装置５０の開口部６３を介して搬送ライン（図３の符号３０参照）で一時的に滞留した基板４０を挿入し、縦収納型バッファ装置５０の内部空間内に配設された複数の基板支持体５３上に基板４０を順次載置していく。また、搬送ライン（図３の符号３０参照）での滞留状態が解消された時点で、縦収納型バッファ装置５０の開口部６３を介して基板支持体５３から基板４０を取り出す。ここで、縦収納型バッファ装置５０への基板４０の出し入れは、図１乃至図３に示す第１の実施の形態と同様に、ロボット３１（図３参照）に設けられたロボットハンド３２（図２参照）により行われる。
【００４０】
このように本発明の第２の実施の形態によれば、縦収納型バッファ装置５０の内部空間内で基板４０が水平面から傾斜された状態で収納されているので、基板４０が自重により撓みにくい。このため、近年製造されているカラーフィルタ基板等の大型の基板製品を扱う場合であっても、基板４０の収納間隔（基板支持体５３の配置間隔）を互いに近接して配置することが可能となり、一定の大きさのバッファ装置を前提とした場合でもそれに収納可能な基板の枚数を多くとることができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、多数の基板を収納することが可能でかつ焼成性能にも優れた縦収納型焼成炉、多数の基板を収納することが可能な縦収納型バッファ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る縦収納型焼成炉を示す図。
【図２】図１に示す縦収納型焼成炉のII−II線に沿った断面図。
【図３】図１に示す縦収納型焼成炉が組み込まれた製造ラインの一例を示す図。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る縦収納型バッファ装置を示す図。
【図５】図４に示す縦収納型バッファ装置のＶ−Ｖ線に沿った断面図。
【図６】従来の焼成炉を説明するための図。
【符号の説明】
１０ 縦収納型焼成炉
１１ 壁部
１２ 外壁
１３ 内壁
１３ａ，１３ｂ 貫通孔
１４ 基板支持体
１５ 上側縦方向支持材
１５ａ 当接部
１６ 下側縦方向支持材
１６ａ 当接部
１６ｂ 基板受け部
１７ 横方向支持材
１７ａ 当接部
１８ ヒーター
１９ ブロワー
２０ フィルター
２１ 空気循環路
２２ シャッタ
２３ シャッタ開放位置
２４ 開口部
３０ 搬送ライン
３１ ロボット
３２ ロボットハンド
３３ ハンド本体
３４ 横方向支持材
３５ 縦方向支持材
３５ａ 基板受け部
４０ 基板
５０ 縦収納型バッファ装置
５１ 壁部
５１ａ 上壁
５１ｂ 側壁
５１ｃ 下壁
５２ パンチング板
５３ 基板支持体
５４ 外枠部材
５５ 上側縦方向支持材
５５ａ 当接部
５６ 下側縦方向支持材
５６ａ 当接部
５６ｂ 基板受け部
５７ 横方向支持材
５７ａ 当接部
５８ フィルタ機構
５９ 上側止め付け部
６０ 下側止め付け部
６１，６２ 貫通孔
６３ 開口部
Ｆ，Ｆ′，Ｆ″ 空気の流れ
Claims (2)
- 大型の基板製品を製造するための製造ラインに組み込まれて用いられ、複数の基板を水平面に対して傾斜させた状態または水平面に対して垂直とした状態で収納する縦収納型焼成炉において、
複数の基板を、各基板が互いに平行するよう一方向に並べて収納するための内部空間を画成する壁部であって、その側方にある正面側壁部の全域に、当該一方向に沿って延び、基板を側方から出し入れするための開口部が形成された壁部と、
前記壁部の前記内部空間内に配設された複数の基板支持体であって、前記壁部の前記開口部を介して出し入れされる基板を水平面に対して傾斜させた状態または水平面に対して垂直とした状態で支持する複数の基板支持体と、
前記壁部の前記開口部を開閉するとともに水平方向にスライド可能に設けられた複数のシャッタと、
前記複数の基板支持体が配設された前記内部空間内で上下方向に空気が流れるよう空気を循環させる空気循環機構と、
前記空気循環機構により循環される空気を加熱する加熱機構とを備え、
各シャッタは、前記壁部に形成された前記開口部のうち基板の出し入れに必要とされる一部の範囲を選択的に開閉することを特徴とする縦収納型焼成炉。 - 前記基板支持体は、水平面から４５°〜９０°だけ傾斜させた状態で基板を支持することを特徴とする、請求項１に記載の縦収納型焼成炉。
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| JP2003080554A JP4377601B2 (ja) | 2003-03-24 | 2003-03-24 | 縦収納型焼成炉及び縦収納型バッファ装置 |
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