JP4615509B2 - コンベア炉 - Google Patents

Description

本発明は、付着物を付着させた基板を乾燥もしくは焼成させるコンベア炉に関するもので、特に、基板を自動搬送させる際に傷が付き難いコンベア炉に関する。

電気回路基板の半田付け工程や、太陽電池、液晶パネルのペーストのスクリーン印刷電極形成工程では、基板上の濡れた状態の半田やペーストを乾燥する際に、コンベア炉で大量の基板の乾燥や焼成を行っている。コンベア炉は、これ以外の産業分野でも広く用いられている。

以下、図１２〜図１８を参照して従来のコンベア炉について説明する。図１２は従来のコンベア炉１００を示す斜視図である。また、図１３は太陽電池の基板１０１を示す斜視図である。図中、１０２は搬送ベルト、１０３はベルト駆動ローラ、１０４はチャンバー、１０５はランプヒータ、１０６は基板１０１の表（おもて）面に形成された表電極、１０７は基板１０１の裏面に形成された裏電極である。

次に、コンベア炉１００の動作について説明する。ベルト駆動ローラ１０３の回転によって、搬送ベルト１０２はチャンバー１０４内を移動する。搬送ベルト１０２上には複数の基板１０１が載置されており、ランプヒータ１０５の点灯によって、基板１０１はチャンバー１０４内で加熱される。

太陽電池の基板１０１に表電極１０６や裏電極１０７を形成する工程では、スクリーン印刷で金属ペーストをパターニングし、続いて乾燥や焼成によって電極を形成する方法が良く用いられる。この基板１０１の裏電極１０７側を下にして、搬送ベルト１０２に直に載せて乾燥や焼成を施すと、図１４に示すようなベルト痕１０８や裏電極剥離痕１０９が発生し、不良品を多数製造することになる。

また、基板１０１を直接、搬送ベルト１０２上に載せると、基板１０１と搬送ベルト１０２が焼成による反応で合金化して密着する。さらに、乾燥コンベア炉では基板１０１と搬送ベルト１０２に間隙がないため、炉出口での取り出しの自動化は困難であった。

次に、図１５に示すように、台形状の基板保持ワイヤ１１０ａを搬送ベルト１０２に装着すれば、基板１０１を搬送ベルト１０２から浮かせることができ、炉出口での基板１０１の取り出しが容易になる。しかし、基板１０１と基板保持ワイヤ１１０ａとは点接触で不安定な状態になり、コンベア炉１００内における雰囲気ガスの流速や装置の振動によって、搬送ベルト１０２における基板１０１の相対位置のずれが顕著になる欠点があった。また、基板保持ワイヤ１１０ｂのように上面形状が斜めに変形すると、裏電極１０７に図１３に示す裏電極剥離痕１０９を生じたり、基板保持ワイヤ１１０ｂと基板１０１がペーストの合金反応で固着して取り出せなくなるといった問題が生じた。

さらに、炉出口の自動取り出しを行うためには、搬送ベルト１０２上の基板１０１を検出してから、基板１０１を取り出さなければならない。炉出口には、搬送ベルト１０２上の基板１０１を検出するための基板検出器１１１が設けられている。図１６に示すように、基板検出器１１１は、搬送ベルト１０２の下面に設けられ検出光を投光する投光素子１１１ａと、搬送ベルト１０２の上面に設けられ検出光を受光する受光素子１１１ｂとを備えている。

基板検出器１１１の投光経路１１２は、搬送ベルト１０２上面とのなす角（φ）が９０゜になるように設定されている。そして、基板１０１の先端が投光経路１１２を遮ると、基板検出器１１１から制御部（図示せず）に検出信号が与えられ、制御部では基板取り出しフォーク１１３に基板取り出しの指示を与える。この指示に従って、基板取り出しフォーク１１３は基板１０１を下から垂直に押し上げて、搬送ベルト１０２から基板１０１を取り出す。

ところで、多数の基板１０１を同時処理するためには、基板１０１を複数列で炉内に投入する必要がある。このため通常では、図１７に示すように複数列の基板１０１を一体型基板取り出しフォーク１１４で取り出し、基板収容フォーク１１５へ搭載する。

このような自動取り出し機構の場合、次のような課題がある。
まず、従来のコンベア炉１００は、図１６に示すような基板検出器１１１を用いているので、炉内で基板１０１が位置ずれを起こし、基板１０１の前後の間隔が狭くなって炉から出てきた場合、基板検出器１１１の投光経路１１２が遮断されたままになり、基板検出が不可能になる。

また、従来のコンベア炉１００は、図１７に示すような一体型基板取り出しフォーク１１４を用いているので、搬送方向にずれて先に検出された基板１０１は、一体型取り出しフォーク１１４上に真空吸着等で固定される。ここで、基板保持ワイヤ１１０の高さに不均一があると、図１８に示すように、後から遅れて検出された基板１０１を待つ間に、一体型基板取り出しフォーク１１４に固定された基板１０１が基板保持ワイヤ１１０に衝突し、基板欠けや割れを生じることがあった。

さらに、一体型取り出しフォーク１１４を使わない場合でも、基板１０１を基板保持ワイヤ１１０から持ち上げる時間が僅かだが必要であり、ベルト速度がそれに比べて速い場合にも同じように破損する可能性がある。また、一体型取り出しフォーク１１４から基板収容フォーク１１５に基板１０１を移す際に、基板１０１の位置ずれが生じることがあり、この場合には、収容カセット１１６に収容する際に基板１０１が破損してしまい問題であった。

なお、以上の従来技術は、太陽電池の基板を用いて説明したが、これは濡れた半田を乾燥させたりする電気回路基板等の製造ラインでも当てはまることである。また、基板保持ワイヤ１１０の代わりに一定の幅を有する板を用いても同様である。

以上のように、従来のコンベア炉１００は、基板被乾燥物や被焼成物の表面に欠陥を発生させたり、連続して搬送される基板１０１を誤検出して取り出さなかったり、取り出しフォーク１１３に取り付けられた基板１０１と基板保持ワイヤ１１０が衝突し、基板１０１が破損したり、基板１０１を収容カセット１１６に収容する際に基板１０１が破損したりする問題があった。

本発明は、このような問題を解決し、基板１０１を自動搬送させる際に傷が付き難いコンベア炉を提供することを目的とする。

請求項１は、基板上に付着させた付着物を乾燥又は焼成させるコンベア炉において、基板を搬送する搬送ベルトと、搬送ベルトの搬送路上に設けられ、搬送ベルト上の基板を加熱するチャンバーと、搬送ベルトの搬送路上に設けられ、搬送ベルト上の基板を検出する基板検出手段と、搬送ベルトの下流端に設けられ、基板検出手段の検出信号に基づいて、搬送ベルト上の基板を取り出す基板取出手段とを備え、基板検出手段は、搬送ベルトに対して３０°以上１５０°以下に光軸を傾斜させた検出光を投光する投光部と、検出光を受光する受光部とを有することを特徴とする。

請求項２は、請求項１において、基板取出手段は、搬送ベルト上の基板を取り出す際に、搬送ベルトの速度よりも速い速度で基板を搬送ベルトから上方に持ち上げることを特徴とする。

以下、本発明に係るコンベア炉の好適な実施形態について添付図面を参照して説明する。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係るコンベア炉１を示す斜視図である。図１において、２は基板３を搬送する搬送ベルト、４は搬送ベルト２の両端に設けられ、搬送ベルト２を駆動させる一対のベルト駆動ローラ、５は搬送ベルト２の中央部に設けられ、搬送ベルト２上に載置された基板３を加熱するチャンバー、６は搬送ベルト２の上流端に設けられ、搬送ベルト２に基板３を投入する基板投入器、７は基板投入器６に設けられた一対の基板投入フォーク、８は搬送ベルト２の下流端に設けられ、搬送ベルト２から基板３を取り出す基板取出器（基板取出手段）、９は基板取出器８に設けられた一対の基板取出フォーク（基板取出手段）、１０は搬送ベルト２上に設けられ、基板３が直接、搬送ベルト２に接触しないように基板３を保持する基板保持ワイヤ（基板保持手段）である。

また、１１は搬送ベルト２上を搬送させて乾燥または焼成された基板３を収容する収容カセット（基板収容ケース）、１２は基板取出器８によって搬送ベルト２から取り出された基板３を収容カセット１１まで搬送させる２本の搬送レール、１３は基板取出フォーク９上の基板３を受け取って搬送レール１２に沿ってリニアに移動する基板収容フォーク、１４は基板収容フォーク１３を螺合させて、基板収容フォーク１３を搬送レール１２に沿って一定ピッチで送り出す送りネジ、１５は搬送レール１２に設けられ、基板収容フォーク１３上の基板３を整列させる基板整列器（基板整列手段）である。ここで、基板整列器１５は、搬送レール１２に沿って並ベられ、基板３を段階的に整列させる複数の整列ピン１５ａ〜１５ｃを有している。

次に、実施の形態１に係るコンベア炉１の動作を説明する。まず、ペーストが印刷されたり、半田付けされた基板３が基板投入フォーク７により、連続してコンベア炉１に投入される。基板３は搬送ベルト２上の基板保持ワイヤ１０に横２列に載置され、搬送ベルト２の移動によりチャンバー５内を通過する。チャンバー５内はランプヒータ（図示せず）によって加熱され、基板３はチャンバー５内を通過する際に乾燥または焼成される。

チャンバー５から出てきた基板３は基板取出フォーク９で持ち上げられ、搬送ベルト２から取り出される。基板取出フォーク９上の基板３は基板収容フォーク１３に載せ替えられ、搬送レール１２に沿って移動する。搬送レール１２を移動する途中で、基板３は整列ピン１５ａ〜１５ｃによって順次整列させられる。整列した基板３はさらに搬送されて、搬送レール１２の下流端に設けられた収容カセット１１に順次収容される。

ここで、一対の基板取出フォーク９を独立して動作させれば、横２列に搬送される基板３が前後方向にずれていても、それぞれ最適なタイミングで基板３をリフトアップすることができる。２列の基板２をリフトアップ後、２本の基板取出フォーク９は同時に基板収容フォーク１３へ移動して、基板取出フォーク９上の基板２を基板収容フォーク１３に移す。本実施の形態ではこのような取り出し方式を採用しているので、基板３と基板保持ワイヤ１０との衝突による基板３の損傷や基板収容フォーク１３に移す際の位置ずれを防止することができる。

次に、基板整列器１５について説明する。図２は、基板整列器１５の構成を示す平面図である。基板整列器１５は、搬送レール１２上に固定された３組の整列ピン１５ａ〜１５ｃを備えている。各整列ピン１５ａ〜１５ｃは、略Ｌ字形状を有しており、両先端に基板押出し用のパットが装着されている。搬送レール１２には、搬送方向に沿って等間隔に配置された複数組の基板保持ブロック１６が設けられている。基板保持ブロック１６は、２本の搬送レール１２からそれぞれ対向する方向に延在し、両先端が上方に屈曲している。

図２に示すように、基板収容フォーク１３に載置された基板３は、毎回その位置がずれている。この後、基板収容フォーク１３は一定ピッチずつ基板３を収容カセット１１に向かって移動するが、１ピッチ送る毎に基板保持ブロック１６上で一定時間静止待機する。この静止時間に整列ピン１５ａ〜１５ｃが基板３を徐々に整列させる。

即ち、図３（ａ）に示すように、基板収容フォーク１３が収容カセット１１に向けて移動している間は、基板収容フォーク１３が上昇しているため、基板保持ブロック１６の先端と基板３とは遊離している。次に、図３（ｂ）に示すように、１ピッチ送って各基板３が整列ピン１５ａ〜１５ｃと対向する位置に来ると、基板収容フォーク１３は収容カセット１１に向けた移動を止めて降下する。その結果、各基板３は基板保持ブロック１６の先端で支持される。更に、図３（ｃ）に示すように、整列ピン１５ａ〜１５ｃが押出し方向に移動して、各基板３を整列させる。

図４に示すように、基板３の径をａ、整列ピン１５ａの移動距離をｂ、基板３の可動範囲をｃとすると、静止待機中の基板３が（ｃ＋２ｂ）の範囲でずれて載置された場合、整列ピン１５ａで上下左右ｂだけ押し込んで、基板３が基板３の径ａよりも大きな可動範囲ｃ内になるように整列される。次にピッチ送りされて、次の整列ピン１５ｂではさらに狭い基板可動範囲になるように設定し、次のピッチ送りでは整列ピン１５ｃで基板可動範囲と基板が一致するようにする。つまり、整列ピン１５ａ〜１５ｃの順に徐々に基板の位置ずれを修正する。

このように、各整列ピン１５ａ〜１５ｃの移動距離は、整列ピン１５ａ、整列ピン１５ｂ、整列ピン１５ｃの順番に段階的に増加しているので、各整列ピン１５ａ〜１５ｃが基板３に与える一回当たりの衝撃は少ない。その結果、整列ピン１５ａ〜１５ｃが基板３に与える衝撃が緩和され、基板３の割れや欠けが抑制される。また、各整列ピン１５ａ〜１５ｃによって基板３を整列させる際には、接触面積の大きい基板収容フォーク１３を離隔して、代わりに接触面積の小さい基板保持ブロック１６の先端で基板３を支持している。その結果、基板３を整列させる際の基板３の破損が減少し、基板３加工の歩留まりが向上する。

次に、基板保持ワイヤ１０について説明する。図５は、図１に示す搬送ベルト２をＡ−Ａ線に沿って切断した断面図である。図５において、１７は基板３の裏面に付着したペースト（付着物）である。基板保持ワイヤ１０は、搬送方向と直交する方向に並置されており、略逆Ｖ字状に形成されている。このため、基板保持ワイヤ１０は内側が低くなるように上端１０ａを傾斜させて、この傾斜した上端１０ａに基板３が載置されている。その結果、基板３の端部３ａのみが基板保持ワイヤ１０に接触することとなり、基板３の裏面に、ワイヤ痕や裏電極剥離痕が生じることはない。よって、不良品の発生が減少し、基板３加工の歩留まりが向上する。

図５では、一定仰角θ１を持たせた基板保持ワイヤ１０が基板３の端部３ａを保持する機構になっている。さらに、基板３を基板保持ワイヤ１０に戴置してもペースト１７と基板保持ワイヤ１０が接触しないように、基板保持ワイヤ１０の仰角θ１を決定している。

即ち、基板３の端部３ａとペースト１７の端部との距離をｓ、ペースト１７の厚みをｔ、基板保持ワイヤ１０とペースト１７の端部とが接触する角度をθ０（ｔａｎθ０＝ｔ／ｓ）、基板３の端部３ａまでの基板保持ワイヤ１０のワイヤ仰角をθ１とすると、限界仰角θ０に比べて、基板保持ワイヤ１０の仰角θ１が大きければ、ペースト１７が基板保持ワイヤ１０に接触することはない。従って、次式を満足すればよい。

ｔａｎθ１＞ｔａｎθ０＝ｔ／ｓ

また、基板保持ワイヤ１０の上端１０ａが直線でない場合は、基板保持ワイヤ１０の接触限界仰角θ０はワイヤ形状から決定されるべきものである。このように、ｔａｎθ１＞ｔ／ｓの関係を満たすように、基板保持ワイヤ１０の上端１０ａを調整することにより、基板３の裏面に付着したペースト１７が基板保持ワイヤ１０および搬送ベルト２と接触することはないので、ペースト１７の裏面にワイヤ痕やベルト痕が生じることはない。よって、不良品の発生が減少し、基板３の加工処理における歩留まりが向上する。

なお、基板保持ワイヤ１０の代わりに、基板保持ワイヤ１０と同様の外観を有し、図５の紙面に対して奥行き方向に厚みのある板状の部材であってもよい。この場合にも、基板保持ワイヤ１０と同様に不良品の発生が減少し、基板３の加工処理における歩留まりが向上する。

実施の形態２．
次に、実施の形態２に係るコンベア炉を説明する。図６は、実施の形態２のコンベア炉に設けられた基板保持ワイヤ１８を示す断面図である。この実施の形態２が図５に示す実施の形態１と異なるのは、基板保持ワイヤ１０の代わりに、基板保持ワイヤ１８を備えている点である。その他の構成については実施の形態１と同一又は同等である。なお、実施の形態１と同一又は同等な構成部分については同一符号を付し、その説明は省略する。

図６に示すように、基板保持ワイヤ１８は、基板３の端部３ａを保持する基部１８ａと、台形状に突出し基板３の乗り越えを防止する頂部１８ｂとを備えている。そして、基部１８ａの仰角をθ１、頂部１８ｂの仰角をθ２とすると、θ２＞θ１の関係が成り立つ。このように、基部１８ａの仰角θ１に比べて頂部１８ｂの仰角θ２が大きいので、チャンバー５内での搬送ベルト２に対する基板３の位置ずれを一定範囲以内に抑制でき、濡れたペーストや半田が付着した基板３を大量に連続して搬送することができる。

その結果、位置ずれによる基板３の破損が防止でき、基板３の加工処理における歩留まりが向上する。また、基板３の端部３ａのみが基板保持ワイヤ１８に接触するので、基板３の裏面にワイヤ痕や裏電極剥離痕が生じることはない。

なお、基板保持ワイヤ１８の代わりに、基板保持ワイヤ１８と同様の外観を有し、図６の紙面に対して奥行き方向に厚みのある板状の部材であってもよい。この場合にも、基板保持ワイヤ１８と同様に位置ずれによる基板３の破損が防止でき、基板３の加工処理における歩留まりが向上する。

実施の形態３．
次に、実施の形態３に係るコンベア炉を説明する。図７は、実施の形態３のコンベア炉に設けられた基板保持ワイヤ１９を示す断面図である。この実施の形態３が図５に示す実施の形態１と異なるのは、基板保持ワイヤ１０の代わりに、基板保持ワイヤ１９を備えている点である。その他の構成については実施の形態１と同一又は同等である。なお、実施の形態１と同一又は同等な構成部分については同一符号を付し、その説明は省略する。

図７に示すように、基板保持ワイヤ１９は、基部１９ａから頂部１９ｂに向けて仰角が徐々に大きくなるような滑らかな曲線状に形成されている。従って、基部１９ａの仰角をθ１、頂部１９ｂの仰角をθ２とすると、θ２＞θ１の関係が成り立つ。このように、基部１９ａの仰角θ１に比べて頂部１９ｂの仰角θ２が大きいので、チャンバー５内での搬送ベルト２に対する基板３の位置ずれを一定範囲以内に抑制でき、濡れたペーストや半田が付着した基板３を大量に連続して搬送することができる。

その結果、位置ずれによる基板３の破損が防止でき、基板３の加工処理における歩留まりが向上する。また、基板３の端部３ａのみが基板保持ワイヤ１９に接触するので、基板３の裏面にワイヤ痕や裏電極剥離痕が生じることはない。

なお、基板保持ワイヤ１９の代わりに、基板保持ワイヤ１９と同様の外観を有し、図７の紙面に対して奥行き方向に厚みのある板状の部材であってもよい。この場合にも、基板保持ワイヤ１９と同様の効果が得られる。

実施の形態４．
次に、実施の形態４に係るコンベア炉を説明する。図８は、実施の形態４のコンベア炉に設けられたベルヌーチャック（基板吸引手段）２０を示す断面図である。この実施の形態４が図１に示す実施の形態１と異なるのは、基板投入フォーク７と基板取出フォーク９との少なくとも一方の代わりに、ベルヌーチャック２０を備えている点である。その他の構成については実施の形態１と同一又は同等である。なお、実施の形態１と同一又は同等な構成部分については同一符号を付し、その説明は省略する。

図８に示すように、ベルヌーチャック２０は、断面逆Ｔ字形状を有しており、底面２０ａで基板３を吸着する。この底面２０ａの中央部にはエアー吹き出し口２１が設けられ、周辺部には逆Ｖ字状の基板保持ワイヤ（基板保持部）２２が設けられている。ベルヌーイチャック２０は、ペースト１７が付着した基板３に対してエアー吹き出し口２１からエアーを吹き付けて、エアー圧と大気圧の差圧で基板３を重力に逆らって吸引させるチャックである。

基板３の端部を基板保持ワイヤ２２で保持することにより、基板３のペースト１７がベルヌーイチャック２０の底面２０ａに直接接触するのを防止している。即ち、基板３の端部３ａとペースト１７の端部との距離をｓ、ペースト１７の厚みをｔ、基板保持ワイヤ２２とペースト１７の端部とが接触する角度をθ０（ｔａｎθ０＝ｔ／ｓ）、基板３の端部３ａまでの基板保持ワイヤ２２のワイヤ仰角をθ１とすると、限界仰角θ０に比べて、基板保持ワイヤ２２の仰角θ１が大きければ、ペースト１７が基板保持ワイヤ２２に接触することはない。従って、次式を満足すればよい。

ｔａｎθ１＞ｔａｎθ０＝ｔ／ｓ

また、基板保持ワイヤ２２が直線でない場合は、基板保持ワイヤ２２の接触限界仰角θ０はワイヤ形状から決定されるべきものである。このように、ｔａｎθ１＞ｔ／ｓの関係を満たすように、基板保持ワイヤ２２を調整することにより、基板３の裏面に付着したペースト１７が基板保持ワイヤ２２およびベルヌーイチャック２０の底面２０ａと接触することはないので、ペースト１７の裏面にワイヤ痕などが生じることはない。よって、不良品の発生が減少し、基板３の加工処理における歩留まりが向上する。

実施の形態５．
次に、実施の形態５に係るコンベア炉を説明する。図９は、実施の形態５のコンベア炉に設けられた端部挟持器（端部挟持手段）２３を示す断面図である。この実施の形態５が図５に示す実施の形態１と異なるのは、基板保持ワイヤ１０の代わりに、端部挟持器２３を備えている点である。その他の構成については実施の形態１と同一又は同等である。なお、実施の形態１と同一又は同等な構成部分については同一符号を付し、その説明は省略する。

図９に示すように、端部挟持器２３は、搬送ベルト２上に固定された断面Ｌ字形状の一対のベルト固定治具２４と、ベルト固定治具２４上を摺動し、基板３の両端部を挟持する断面Ｌ字形状の一対の基板押え治具２５と、ベルト固定治具２４と基板押え治具２５とを連結する連結棒２６と、連結棒２６に巻き付けられ、基板押え治具２５を基板３方向に押圧するバネ２７とを備えている。

ベルト固定治具２４と基板押え治具２５とを連結する連結棒２６は伸縮自在であり、バネ２７に圧縮力をかけて、ペースト１７が付着した基板３を挟持して固定している。基板３をチャンバー５へ投入したり、取り出す際に基板押え治具２５を開閉して基板３を出し入れするようにすると、濡れたペーストや半田が付着した基板３のベルト上での相対的な位置ずれが生じない。その結果、位置ずれによる基板３の破損が防止でき、基板３の加工処理における歩留まりが向上する。

実施の形態６．
次に、実施の形態６に係るコンベア炉を説明する。図１０及び図１１は、実施の形態６のコンベア炉に設けられた基板検出器（基板検出手段）２８を示す図である。この実施の形態６が図１に示す実施の形態１と異なるのは、搬送ベルト２の搬送路上に基板検出器２８を備えている点である。その他の構成については実施の形態１と同一又は同等である。なお、実施の形態１と同一又は同等な構成部分については同一符号を付し、その説明は省略する。

図１０に示すように、基板検出器２８は、搬送ベルト２の下方に設けられ、斜め上方に向けて検出光を投光する投光部２９と、搬送ベルト２の上方に設けられ、検出光を受光する受光部３０とを備えている。基板保持ワイヤ１０に載置された先行基板３ａと後続基板３ｂとが接触した状態で搬送されている場合、先行基板３ａを基板取出フォーク９でリフトアップすると、先行基板３ａと後続基板３ｂとの間に斜め方向に隙間ができる。この隙間に基板検出器２８の検出光を通すように、投光部２９から投光される検出光の光軸３１を傾斜させる。

このように、基板検出器２８を配置すると、先行基板３ａと後続基板３ｂとが搬送ベルト２上で接触していても、リフトアップ時に隙間ができて、検出光をオン・オフすることができる。その結果、基板３ａ，３ｂの検出が可能となり、チャンバー５内で基板３ａ，３ｂの配列がずれた場合でも、チャンバー５出口で基板３ａ，３ｂを容易に取り出すことができる。

ここで、搬送ベルト２の上面と検出光の光軸３１との為す角度を搬送方向から測ってφ１とすると、φ１が小さな角度の場合には搬送ベルト２が検出光を遮蔽して、基板３ａ，３ｂの検出ができなくなる。このため、φ１の実用的な範囲は９０〜１５０゜である。

また、図１１に示すように、先行基板３ａを基板取出フォーク９でリフトアップし、引き続いて搬送方向に搬送ベルト２よりも速い速度で先行基板３ａを基板取出フォーク９で待避させる場合、先行基板３ａと後続基板３ｂとの間に斜め方向に隙間ができる。この隙間に基板検出器２８の検出光を通すように、投光部２９から投光される検出光の光軸３１を傾斜させる。

このように、基板検出器２８を配置すると、先行基板３ａと後続基板３ｂとが搬送ベルト２上で接触していても、リフトアップ時に隙間ができて、検出光をオン・オフさせることができる。その結果、基板３ａ，３ｂの検出が可能となり、チャンバー５内で基板３ａ，３ｂの配列がずれた場合でも、チャンバー５出口で基板３ａ，３ｂを容易に取り出すことができる。

ここで、搬送ベルト２の上面と検出光の光軸３１との為す角度を搬送方向から測ってφ２とすると、φ２が小さな角度の場合には搬送ベルト２が検出光を遮蔽して、基板３ａ，３ｂの検出ができなくなる。このため、φ２の実用的な範囲は３０〜９０゜である。

このように、φ１の実用的な範囲は９０〜１５０゜であり、φ２の実用的な範囲は３０〜９０゜である。従って、基板検出器２８の検出光の光軸３１を、搬送ベルト２に対して３０以上１５０゜以下になるように調整すれば、先行基板３ａと、後続基板３ｂとが重なって搬送されても容易に検出できる。その結果、基板取出フォーク９で確実に基板３ａ，３ｂをリフトアップすることができ、基板３ａ，３ｂの検出ミスによる基板３ａ，３ｂの破損等を未然に防止することができる。よって、基板３ａ，３ｂの加工処理における歩留まりが向上する。

実施の形態７．
図１７に示した一体型基板取り出しフォーク１１４は、リフトアップ前に基板１０１を吸着してそのまま待機しているので、基板１０１が基板保持ワイヤ１１０と衝突して基板１０１が破損したり、位置ずれを起こしたりしていた。図１に示した実施の形態１では、基板取り出しフォーク９を独立して駆動させているので、リフトアップ前に基板３を吸着してそのまま待機させる必要がなく、上述の問題は発生しない。

一体型基板取り出しフォーク１１４を用いても、上述の問題を発生させない方法がある。即ち、実施の形態７では、一体型基板取り出しフォーク１１４で基板３を吸着する際には、一体型基板取り出しフォーク１１４の速度をベルト２の速度以上に設定している。その結果、一体型基板取り出しフォーク１１４に基板３を吸引させた状態で待機させている間に、基板３が基板保持ワイヤ１０と衝突することはない。よって、基板３の破損を未然に防止することができ、基板３の加工処理における歩留まりが向上する。また、この方法を採用することにより、図１０、図１１に示した基板検出器２８の光路の確保が容易になる。

（発明の効果）
本発明に係るコンベア炉は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。即ち、基板整列手段では、複数の整列ピンを用いて段階的に基板を整列させている。その結果、各整列ピンが基板に与える衝撃が緩和され、基板の割れや欠けが抑制される。

また、基板保持手段では、内側が低くなるように上端を傾斜させて、この傾斜した上端に基板を搭載している。このため、基板の端部のみが基板保持手段に接触することとなり、基板の裏面に、ワイヤ痕や裏電極剥離痕が生じることはない。その結果、不良品の発生が減少し、基板加工の歩留まりが向上する。

さらに、基板検出手段では、投光部から投光される検出光の光軸を傾斜させている。このため、先行基板と後続基板とが搬送ベルト上で接触していても、リフトアップ時にできた隙間に、検出光を通すことができる。その結果、基板の検出が可能となり、チャンバー内で基板の配列がずれた場合でも、チャンバー出口で基板を容易に取り出すことができる。

実施の形態１に係るコンベア炉を示す斜視図である。 基板整列器の構成を示す平面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、基板整列器の動作を示す図である。 整列ピンによる基板の整列範囲を示す図である。 搬送ベルトをＡ−Ａ線に沿って切断した断面図である。 実施の形態２に係るコンベア炉に設けられた基板保持ワイヤを示す断面図である。 実施の形態３に係るコンベア炉に設けられた基板保持ワイヤを示す断面図である。 実施の形態４に係るコンベア炉に設けられたベルヌーチャックを示す断面図である。 実施の形態５に係るコンベア炉に設けられた端部挟持器を示す断面図である。 実施の形態６に係るコンベア炉に設けられた基板検出器を示す図である。 実施の形態６に係るコンベア炉に設けられた基板検出器を示す図である。 従来のコンベア炉を示す斜視図である。 太陽電池の基板を示す斜視図である。 基板に発生したベルト痕や裏電極剥離痕を示す底面図である。 台形状の基板保持ワイヤを示す図である。 搬送ベルトと９０°の角度に検出光を照射させる基板検出器を示す側面図である。 一体型基板取り出しフォークを示す平面図である。 一体型基板取り出しフォークと基板保持ワイヤとを示す側面図である。

符号の説明

１ コンベア炉
２ 搬送ベルト
３ 基板
５ チャンバー
８ 基板取出器（基板取出手段）
９ 基板取出フォーク（基板取出手段）
１０，１８，１９ 基板保持ワイヤ（基板保持手段）
１１ 収容カセット（基板収容ケース）
１３ 基板収容フォーク
１５ 基板整列器（基板整列手段）
１５ａ〜１５ｃ 整列ピン
２０ ベルヌーチャック（基板吸引手段）
２１ エアー吹き出し口
２２ 基板保持ワイヤ（基板保持部）
２３ 端部挟持器（端部挟持手段）
２８ 基板検出器（基板検出手段）
２９ 投光部
３０ 受光部

Claims (1)

1. 基板上に付着させた付着物を乾燥又は焼成させるコンベア炉において、
   前記基板を搬送する搬送ベルトと、
   前記搬送ベルトの搬送路上に設けられ、前記搬送ベルト上の前記基板を加熱するチャンバーと、
   前記搬送ベルトの下方に設けられ搬送方向斜め上方に向けて検出光を投光する投光部、及び前記搬送ベルトの上方に設けられ前記検出光を受光する受光部を含み、前記搬送ベルト上の前記基板を検出する基板検出手段と、
   前記搬送ベルトの下流端に設けられ、前記搬送ベルト上の前記基板をリフトアップして取り出す基板取出フォークを含む基板取出手段とを備え、
   前記基板検出手段は、前記搬送ベルト上で先行する基板を前記基板取出フォークがリフトアップしたとき、先行する基板と後続する基板との間に形成された隙間に検出光を通すように、前記投光部から投光される検出光の光軸を傾斜させる
   ことを特徴とするコンベア炉。

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