KR101696180B1 - 서포트 바 및 기판 수납 카세트 - Google Patents

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Abstract

기판 수납 카세트에 사용되는 서포트 바(10)에 있어서는, 섬유 강화 플라스틱으로 이루어지는 내측층(11)과 외측층(13) 사이에 내측층(11)의 둘레 방향에 있어서 연속하고 또한 기단(10a)으로부터 선단(10b)에 걸쳐 연신하도록 제진 탄성층(12)이 배치되어 있다. 이것에 의해, 진동 감쇠 시간의 단축화 등, 진동 감쇠 특성의 향상을 도모할 수 있다. 게다가, 섬유 강화 플라스틱으로 이루어지는 내측층(11)이 원관상이며, 섬유 강화 플라스틱으로 이루어지는 내측층(11)과 외측층(13) 사이에 제진 탄성층(12)이 개재되어 있다. 이것에 의해, 제진 탄성층(12)의 적용에 기인한 강성의 저하를 방지할 수 있다.

Description

서포트 바 및 기판 수납 카세트{SUPPORT BAR AND SUBSTRATE CONTAINING CASSETTE}
본 발명은 기판을 지지하기 위한 서포트 바, 및 기판을 수납하기 위한 기판 수납 카세트에 관한 것이다.
예를 들면, 액정 디스플레이(LCD)의 제조 공정에서는 공정간에 있어서 유리 기판이 기판 수납 카세트내의 복수단의 수납부에 일시적으로 수납되는 경우가 있다. 이러한 기판 수납 카세트로서, 기단(基端)을 고정단으로 하고, 또한 선단을 자유단으로 하여 수평 방향으로 연신되는 복수개의 서포트 바에 의해 1장의 유리 기판이 수납부별로 지지되는 것이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1, 2 참조).
일본 공개특허공보 제2005-340480호 일본 공개특허공보 제2007-196615호
그런데, 상기한 바와 같은 기판 수납 카세트에 있어서는, 유리 기판의 수납 매수(枚數)를 증가시키는 관점에서, 각 수납부의 높이가 최대한 억제되는 경향이 있다. 그러한 경향하에 있어서, 각 수납부에 대한 유리 기판의 반입 및 반출을 신속하게 행하여 생산 효율을 향상시키기 위해서는, 서포트 바의 강성의 확보 및 진동 감쇠 특성의 향상이 보다 강하게 요망된다.
따라서, 본 발명은 강성의 확보 및 진동 감쇠 특성의 향상을 도모할 수 있는 서포트 바, 및 그러한 서포트 바를 구비하는 기판 수납 카세트를 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 따르는 서포트 바는 기단을 고정단으로 하고, 또한 선단을 자유단으로 하여 수평 방향으로 연신된 상태에서 기판을 지지하기 위한 서포트 바로서, 섬유 강화 플라스틱으로 이루어지고, 기단으로부터 선단에 걸쳐 연신되는 원관상(圓管狀)의 내측층과, 적어도 내측층에 있어서의 기단쪽 부분의 상측 및 하측에 배치된 제진(制振) 탄성층과, 섬유 강화 플라스틱으로 이루어지고, 제진 탄성층을 덮도록 내측층의 외측에 배치된 외측층을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이 서포트 바에서는, 적어도 고정단이 되는 기단쪽 부분에 있어서, 섬유 강화 플라스틱으로 이루어지는 내측층과 외측층 사이에 제진 탄성층이 배치되어 있다. 이것에 의해, 진동 감쇠 시간의 단축화 등, 진동 감쇠 특성의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 섬유 강화 플라스틱으로 이루어지는 내측층이 원관상이며, 섬유 강화 플라스틱으로 이루어지는 외측층이 제진 탄성층을 덮도록 내측층의 외측에 배치되어 있다. 이것에 의해, 제진 탄성층의 적용에 기인한 강성의 저하를 방지할 수 있다. 따라서, 이 서포트 바에 의하면, 강성의 확보 및 진동 감쇠 특성의 향상을 도모하는 것이 가능해진다. 또한, 제진 탄성층은 섬유 강화 플라스틱에 비해, 유연한 재료인 것이 바람직하며, 특히 고무, 탄성중합체 등의 탄성 재료로 이루어지는 층이다.
본 발명에 따르는 서포트 바에 있어서는, 제진 탄성층은 내측층의 둘레 방향에 있어서 연속하고 있는 것이 바람직하다. 또한, 제진 탄성층은 기단으로부터 선단에 걸쳐 연신되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 제진 탄성층의 적층수는 선단쪽보다도 기단쪽이 많게 되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 진동 감쇠 특성의 보다 한층 향상을 도모하는 것이 가능해진다. 또한, 제진 탄성층의 적층수는 선단쪽에서 0(영)층인 경우를 포함한다.
본 발명에 따르는 서포트 바에 있어서는, 복수층의 제진 탄성층이 적층되는 경우, 제진 탄성층은 섬유 강화 플라스틱으로 이루어지는 중간층을 개재하여 적층되어 있는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 진동 감쇠 특성의 보다 한층 향상을 도모하기 위해서 복수층의 제진 탄성층이 적층되어도, 강성의 확보를 도모하는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명에 따르는 기판 수납 카세트는 기판을 수용하기 위한 하우징과, 하우징 내에 복수개 설치된 상기 서포트 바를 구비하는 것을 특징으로 한다. 이 기판 수납 카세트에 있어서는, 상기한 바와 같이, 서포트 바의 강성의 확보 및 진동 감쇠 특성의 향상을 도모하는 것이 가능해진다.
본 발명에 의하면, 강성의 확보 및 진동 감쇠 특성의 향상을 도모할 수 있는 서포트 바, 및 그러한 서포트 바를 구비하는 기판 수납 카세트를 제공하는 것이 가능해진다.
도 1은 본 발명에 따르는 기판 수납 카세트의 제 1 실시형태의 사시도.
도 2는 본 발명에 따르는 서포트 바의 제 1 실시형태의 측면도.
도 3은 도 2의 III-III선에 따른 단면도.
도 4는 본 발명에 따르는 서포트 바의 제 2 실시형태의 측면도.
도 5는 도 4의 V-V선에 따른 단면도.
도 6은 도 4의 VI-VI선에 따른 단면도.
도 7은 본 발명에 따르는 서포트 바의 제 3 실시형태의 측면도.
도 8은 도 7의 VIII-VIII선에 따른 단면도.
도 9는 도 7의 IX-IX선에 따른 단면도.
도 10은 비교예의 경과 시간과 휘어짐의 관계를 도시하는 그래프.
도 11은 실시예 1의 경과 시간과 휘어짐의 관계를 도시하는 그래프.
도 12는 실시예 2의 경과 시간과 휘어짐의 관계를 도시하는 그래프.
도 13은 실시예 3의 경과 시간과 휘어짐의 관계를 도시하는 그래프.
이하, 본 발명의 적합한 실시형태에 관해서, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서 동일 또는 상당 부분에는 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명을 생략한다.
[제 1 실시형태]
도 1에 도시하는 바와 같이, 기판 수납 카세트(1)는 기판(S)을 수용하기 위한 직방체 상자형의 하우징(2)을 구비하고 있다. 하우징(2)의 1측벽에는 하우징(2) 내에 대한 기판(S)의 반입 및 반출을 행하기 위한 개구(2a)가 형성되어 있다. 하우징(2) 내에는 복수단(예를 들면 20 내지 30단)의 수납부(3)가 설치되어 있다. 이 기판 수납 카세트(1)는, 예를 들면, 액정 디스플레이(LCD)의 제조 공정에 있어서 사용되고, 기판(S)으로서 유리 기판이 로보트 핸드에 의해 각 수납부(3)에 일시적으로 수납된다.
각 수납부(3)에는 복수개(예를 들면 3개)의 서포트 바(10), 복수개(예를 들면 3개)의 사이드 바(4) 및 복수개(예를 들면 3개)의 사이드 바(5)가 설치되어 있다. 이것에 의해, 각 수납부(3)에 있어서는 복수개의 서포트 바(10), 복수개의 사이드 바(4) 및 복수개의 사이드 바(5)에 의해 1장의 기판(S)이 수평으로 지지된다.
서포트 바(10)는 개구(2a)에 대향하는 하우징(2)의 배면(背面)에 캔틸레버(cantilever) 상태로 고정되고, 수평 방향으로 연신되어 있다. 즉, 서포트 바(10)는 기단(10a)을 고정단으로 하고, 또한 선단(10b)을 자유단으로 하여 수평 방향으로 연신된 상태에서 기판(S)을 지지한다. 서포트 바(10)의 선단(10b)은 개구(2a)의 근방에 이르고 있다.
사이드 바(4)는 개구(2a)에 대향하는 배면에 수직한 하우징(2)의 한쪽 측면에 캔틸레버 상태로 고정되고, 수평 방향으로 연신되어 있다. 즉, 사이드 바(4)는 기단(4a)을 고정단으로 하고 또한 선단(4b)을 자유단으로 하여 수평 방향으로 연신된 상태에서 기판(S)의 한쪽 가장자리부를 지지한다. 사이드 바(4)의 선단(4b)은 한쪽의 서포트 바(10)의 근방에 이르고 있다.
사이드 바(5)는 개구(2a)에 대향하는 배면에 수직한 하우징(2)의 다른쪽 측면에 캔틸레버 상태로 고정되고, 수평 방향으로 연신되어 있다. 즉, 사이드 바(5)는 기단(5a)을 고정단으로 하고 또한 선단(5b)을 자유단으로 하여 수평 방향으로 연신된 상태에서 기판(S)의 다른쪽의 가장자리를 지지한다. 사이드 바(5)의 선단(5b)은 다른쪽의 서포트 바(10)의 근방에 이르고 있다.
상기한 서포트 바(10)의 구성에 관해서 보다 상세하게 설명한다. 또한, 사이드 바(4,5)에 관해서도 서포트 바(10)와 같은 구성을 채용할 수 있다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 서포트 바(10)는 선단(10b)을 향하여 끝이 가늘어지는 테이퍼 형상의 중공 파이프로 되어 있다. 이것에 의해, 기판(S)이 재치되어 서포트 바(10)의 선단(10b)이 하방으로 약간 휘었다고 해도, 상하 방향에서 이웃하는 수납부(3) 사이에서 서포트 바(10)의 선단(10b)의 간격이 충분히 유지된다. 또한, 도 1에는 도시되어 있지 않지만, 개구(2a)에 대향하는 하우징(2)의 배면에는 원주상의 돌기 부재가 입설되어 있고, 그 돌기 부재가 서포트 바(10)의 기단(10a)측의 단부에 삽입되어 접착 등에 의해 서로 고정된다.
도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 서포트 바(10)는 기단(10a)으로부터 선단(10b)에 걸쳐 연신되는 원관상(환언하면, 원통상)의 내측층(11)을 구비하고 있다. 내측층(11)은 기단(10a)으로부터 선단(10b)에 걸쳐 연신되는 원관상의 제진 탄성층(12)에 의해 덮여 있다. 또한, 제진 탄성층(12)은 기단(10a)으로부터 선단(10b)에 걸쳐 연신되는 원관상의 외측층(13)에 의해 덮여 있고, 외측층(13)의 상측 및 하측은 기단(10a)으로부터 선단(10b)에 걸쳐 연신되는 단면 원호상의 외측층(14)에 의해 덮여 있다. 즉, 제진 탄성층(12)은 내측층(11)의 둘레 방향에 있어서 연속하고 또한 기단(10a)으로부터 선단(10b)에 걸쳐 연신되어 있다. 또한, 외측층(13), 제진 탄성층(12)을 덮도록 내측층(11)의 외측에 배치되어 있다. 또한, 원호상의 외측층(14)의 단면 원주 방향의 길이는 원주의 대략 1/4에 상당하는 길이, 즉 각도에서는 대략 90°에 상당하는 길이로 되어 있다.
내측층(11) 및 외측층(13,14)은 GFRP(glass fiber reinforced plastics)이나 CFRP(carbon fiber reinforced plastics) 등의 섬유 강화 플라스틱으로 이루어지고, 1장 또는 복수장(예를 들면, 내측층(11)에 관해서는 8장, 외측층(13)에 관해서는 1장, 외측층(14)에 관해서는 3장)의 프리프레그가 적층됨으로써 구성되어 있다. 또한, 제진 탄성층(12)은 섬유 강화 플라스틱에 비해, 유연한 재료인 것이 바람직하며, 특히 고무, 탄성중합체 등의 탄성 재료로 이루어지는 층이다. 제진 탄성층의 저장 탄성률로서는 0.1 내지 500MPa, 바람직하게는 0.1 내지 100MPa, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 50MPa인 것이 바람직하다. 또한, 제진 탄성층으로서는 탄소 섬유 프리프레그로부터 CFRP로의 전환을 열경화에 의해 행하는 점에서, 그 때의 열에 대해서도 안정된 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 또한 제진 탄성층은 CFRP의 매트릭스 수지인 에폭시 수지재와의 접착성이 우수한 재료인 것이 바람직하다. 이러한 관점에서, 유연성 수지 재료로서는 바람직하게는 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 클로로프렌고무(CR), 부틸 고무(IIR), 니트릴 고무(NBR), 에틸렌프로필렌 고무(EPM, EPDM) 등의 고무나, 유연쇄를 갖는 중합체인 고무, 탄성중합체 등을 첨가함으로써, 탄성율을 낮게 한 에폭시 수지, 폴리에스테르 수지, 비닐에스테르 수지, 폴리우레탄 수지 등, 섬유 강화 플라스틱에 비해 유연한 재료로 이루어진다.
이상에서 설명한 바와 같이, 서포트 바(10)에 있어서는, 섬유 강화 플라스틱으로 이루어지는 내측층(11)과 외측층(13) 사이에, 내측층(11)의 둘레 방향에 있어서 연속하고 또한 기단(10a)으로부터 선단(10b)에 걸쳐 연신되도록 제진 탄성층(12)이 배치되어 있다. 이것에 의해, 진동 감쇠 시간의 단축화 등, 진동 감쇠 특성의 향상을 도모할 수 있다. 게다가, 섬유 강화 플라스틱으로 이루어지는 내측층(11)이 원관상이며, 섬유 강화 플라스틱으로 이루어지는 내측층(11)과 외측층(13) 사이에 제진 탄성층(12)이 개재되어 있다. 이것에 의해, 제진 탄성층(12)의 적용에 기인한 강성의 저하를 방지할 수 있다. 따라서, 서포트 바(10)에 의하면, 강성의 확보 및 진동 감쇠 특성의 향상을 도모하는 것이 가능해진다.
[제 2 실시형태]
제 2 실시형태의 기판 수납 카세트는 제 1 실시형태의 기판 수납 카세트(1)와 같은 구성이며, 제 2 실시형태의 서포트 바(20)는 제진 탄성층(12)이 기단(10a)으로부터 선단(10b)에 걸쳐 연신되고 있지 않은 점에서 제 1 실시형태의 서포트 바(10)와 상이하다. 즉, 도 4에 도시하는 바와 같이, 서포트 바(20)는 선단(20b)을 향하여 끝이 가늘어지는 테이퍼 형상의 중공 파이프로 되어 있고, 기단(20a)으로부터 전장의 1/3까지의 기단쪽 부분(21)과 선단(20b)으로부터 전장의 2/3까지의 선단쪽 부분(22)은 서로 상이한 적층 구조를 가지고 있다.
서포트 바(20)의 기단쪽 부분(21)에서는, 도 4 및 도 5에 도시하는 바와 같이, 원관상의 내측층(11)이 원관상의 제진 탄성층(12)에 의해 덮여 있고, 제진 탄성층(12)이 원관상의 외측층(13)에 의해 덮여 있다. 외측층(13)의 상측 및 하측은 단면 원호상의 외측층(14)에 의해 덮여 있다. 한편, 서포트 바(20)의 선단쪽 부분(22)에서는, 도 4 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 기단(20a)으로부터 선단(20b)에 걸쳐 연신되는 원관상의 내측층(11)이 기단(20a)으로부터 선단(20b)에 걸쳐 연신되는 원관상의 외측층(13)에 의해 직접 덮여 있다. 외측층(13)의 상측 및 하측은 기단(20a)으로부터 선단(20b)에 걸쳐 연신되는 단면 원호상의 외측층(14)에 의해 덮여 있다.
즉, 제진 탄성층(12)은 내측층(11)에서의 기단(20a)쪽 부분에만 배치되어 있고, 외측층(13)은 제진 탄성층(12)을 덮도록 내측층(11)의 외측에 배치되어 있다. 또한, 제진 탄성층(12)의 적층수는, 기단쪽 부분(21)에서 1층, 선단쪽 부분(22)에서 0(영)층과 같이, 선단(20b)쪽보다도 기단(20a)쪽이 많게 되어 있다.
이상과 같이 구성된 서포트 바(20)에 있어서는 내측층(11)에서의 기단(20a)측의 부분을 덮도록(즉, 내측층(11)의 둘레 방향에 있어서 연속하도록) 제진 탄성층(12)이 배치되어 있다. 이것에 의해, 진동 감쇠 시간의 단축화 등, 진동 감쇠 특성의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 섬유 강화 플라스틱으로 이루어지는 내측층(11)이 원관상이며, 섬유 강화 플라스틱으로 이루어지는 내측층(11)과 외측층(13) 사이에 제진 탄성층(12)이 개재되어 있다. 이것에 의해, 제진 탄성층(12)의 적용에 기인한 강성의 저하를 방지할 수 있다. 따라서, 서포트 바(20)에 의하면, 강성의 확보 및 진동 감쇠 특성의 향상을 도모하는 것이 가능해진다.
[제 3 실시형태]
제 3 실시형태의 기판 수납 카세트는 제 1 실시형태의 기판 수납 카세트(1)와 같은 구성이며, 제 3 실시형태의 서포트 바(30)는 제진 탄성층(12)이 기단(30a)측에서 복수층으로 되어 있는 점에서 제 1 실시형태의 서포트 바(10)와 상이하다. 즉, 도 7에 도시하는 바와 같이, 서포트 바(30)는 선단(30b)을 향하여 끝이 가늘어지는 테이퍼 형상의 중공 파이프로 되어 있고, 기단(30a)으로부터 전장의 1/3까지의 기단쪽 부분(31)과 선단(30b)으로부터 전장의 2/3까지의 선단쪽 부분(32)은 서로 상이한 적층 구조를 가지고 있다.
서포트 바(30)의 기단쪽 부분(31)에서는, 도 7 및도 8에 도시하는 바와 같이, 원관상의 내측층(11)이 원관상의 제진 탄성층(12)에 의해 덮여 있고, 제진 탄성층(12)이 원관상의 중간층(15)에 의해 덮여 있다. 또한, 중간층(15)이 원관상의 제진 탄성층(12)에 의해 덮여 있고, 제진 탄성층(12)이 원관상의 외측층(13)에 의해 덮여 있다. 외측층(13)의 상측 및 하측은 단면 원호상의 외측층(14)에 의해 덮여 있다. 한편, 서포트 바(30)의 선단쪽 부분(32)에서는, 도 7 및 9에 도시하는 바와 같이, 기단(30a)으로부터 선단(30b)에 걸쳐 연신되는 원관상의 내측층(11)이 기단(30a)으로부터 선단(30b)에 걸쳐 연신되는 원관상의 제진 탄성층(12)에 의해 덮여 있고, 제진 탄성층(12)이 기단(30a)으로부터 선단(30b)에 걸쳐 연신되는 원관상의 중간층(15)에 의해 덮여 있다(즉, 내측층(11), 제진 탄성층(12) 및 중간층(15)이 기단(30a)으로부터 선단(30b)에 걸쳐 연신되어 있다). 또한 선단쪽 부분(32)에서는 중간층(15)이 기단(30a)으로부터 선단(30b)에 걸쳐 연신되는 원관상의 외측층(13)에 의해 직접 덮여 있다. 외측층(13)의 상측 및 하측은 기단(30a)으로부터 선단(30b)에 걸쳐 연신되는 단면 원호상의 외측층(14)에 의해 덮여 있다. 여기에서, 중간층(15)은, 내측층(11) 및 외측층(13)과 같이, 섬유 강화 플라스틱으로 이루어지고, 1장 또는 복수장(예를 들면 4장)의 프리프레그가 적층됨으로써 구성되어 있다.
즉, 복수층의 제진 탄성층(12)은 섬유 강화 플라스틱으로 이루어지는 중간층(15)을 개재하여 적층되어 있고, 외측층(13)은 제진 탄성층(12)을 덮도록 내측층(11)의 외측에 배치되어 있다. 또한, 제진 탄성층(12)의 적층수는 기단쪽 부분(31)에서 2층, 선단쪽 부분(32)에서 1층과 같이, 선단(30b)쪽보다도 기단(30a)쪽이 많게 되어 있다.
이상과 같이 구성된 서포트 바(30)에 있어서는, 섬유 강화 플라스틱으로 이루어지는 내측층(11)과 중간층(15) 사이에, 내측층(11)의 둘레 방향에서 연속하고 또한 기단(30a)으로부터 선단(30b)에 걸쳐 연신되도록 제진 탄성층(12)이 배치되어 있다. 또한, 서포트 바(30)의 기단쪽 부분(31)에서는, 섬유 강화 플라스틱으로 이루어지는 중간층(15)과 외측층(13) 사이에, 내측층(11)의 둘레 방향에서 연속하도록 제진 탄성층(12)이 배치되어 있다. 이와 같이, 선단(30b)쪽보다도 기단(30a)쪽이 제진 탄성층(12)의 적층수가 많게 되어 있는 것에 의해, 진동 감쇠 시간의 단축화 등, 진동 감쇠 특성의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 서포트 바(30)의 기단쪽 부분(31)에서는 섬유 강화 플라스틱으로 이루어지는 내측층(11)이 원관상이며, 섬유 강화 플라스틱으로 이루어지는 내측층(11), 중간층(15) 및 외측층(13)에 의해 제진 탄성층(12)이 사이에 개재되어 있다. 또한, 서포트 바(30)의 선단쪽 부분(32)에서는, 섬유 강화 플라스틱으로 이루어지는 내측층(11)이 원관상이며, 섬유 강화 플라스틱으로 이루어지는 내측층(11)과 중간층(15) 사이에 제진 탄성층(12)이 개재되어 있다. 이것에 의해, 제진 탄성층(12)의 적용에 기인한 강성의 저하를 방지할 수 있다. 따라서, 서포트 바(30)에 의하면, 강성의 확보 및 진동 감쇠 특성의 향상을 도모하는 것이 가능해진다.
본 발명은 상기한 각 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 서포트 바는 테이퍼 형상의 것으로 한정되지 않고, 기단으로부터 선단에 걸쳐 동등한 외경을 갖는 것이라도 좋다. 또한, 제진 탄성층은 내측층의 둘레 방향에서 연속하고 있는 것으로 한정되지 않고, 적어도 내측층에서의 기단쪽 부분의 상측 및 하측에 배치된 것이면 좋다.
[실시예]
비교예로서, 제진 탄성층(12)이 존재하지 않는 점을 제외하고 제 1 실시형태의 서포트 바(10)와 같은 구성을 갖는 서포트 바를 준비하였다. 구체적인 사양은 표 1과 같으며, 다음과 같이, 비교예의 서포트 바를 제조하였다.
테이퍼를 갖는 중공 원형 파이프의 제조시에, 우선 선단쪽 직경 21mm, 앞측 직경 34mm, 길이 2380mm의 스틸제 맨드릴을 준비하였다. 그리고, 유리 섬유 크로스에 에폭시 수지를 함침한 유리 섬유 프리프레그(가부시키가이샤 다이토 제조, 상품명: H150-EP)를 사용하고, 맨드릴에 8층 감아 두께 1mm의 내측층을 형성하였다. 유리 섬유의 배향 방향은 서포트 바의 길이 방향 및 원주 방향과 대략 일치하도록 하였다.
계속해서, 상기 내측층의 외측으로 탄소 섬유를 일방향으로 정렬하면서 에폭시 수지를 함침시키고, 또한 유리 스크림 크로스를 첩합한 탄소 섬유 프리프레그(신니혼세키유 가부시키가이샤 제조, 상품명: E6026E-31K3)를 1층 감아 두께 0.25mm의 전주(全周)의 외측층을 형성하였다. 탄소 섬유의 배향 방향은 서포트 바의 길이 방향과 대략 일치하도록 하였다.
또한, 상기 전주의 외측층의 상하 부분, 원주의 1/4에 상당하는 길이, 즉 각도에서는 90°에 상당하는 길이의 부분에 배치하는 상하의 외측층으로서, 탄소 섬유 프리프레그(신니혼세키유 가부시키가이샤 제조, 상품명: E6026E-31K3)를 3층 적층한 프리프레그를 배치함으로써, 상하의 외측층 모두 두께 0.75mm의 층을 형성하였다. 탄소 섬유의 배향 방향은 서포트 바의 길이 방향과 대략 일치하도록 하였다.
마지막으로, 폭 10mm의 열수축 테이프(폴리프로필렌제)를 감음으로써 프리프레그를 고정시키고, 내측층, 전주의 외측층 및 상하의 외측층을 동시에 가열 경화시키고, 경화후에 심재를 빼냄으로써, 앞측 장직경(연직 방향) 38mm, 선단쪽 장직경(연직 방향) 25mm, 앞측 단직경(수평 방향) 36.5mm, 선단쪽 단직경(수평 방향) 23.5mm의 타원 파이프상의 서포트 바를 얻었다.
Figure 112012044814075-pct00001
실시예 1로서, 제 1 실시형태의 서포트 바(10)와 같은 구성을 갖는 서포트 바를 준비하였다. 구체적인 사양은 표 2와 같으며, 다음과 같이, 실시예 1의 서포트 바를 제조하였다.
유리 섬유 프리프레그(가부시키가이샤 다이토 제조, 상품명: H150-EP)를 사용하고, 맨드릴에 8층 감아 두께 1mm의 내측층을 형성하였다. 유리 섬유의 배향 방향은 서포트 바의 길이 방향 및 원주 방향과 대략 일치하도록 하였다. 그 후, 그 외측에 제진 탄성층(아스크고교 가부시키가이샤 제조, 상품명: 아스너시트, 스티렌부타디엔 고무제, 두께 0.12mm)을 1층 감았다.
계속해서, 상기 제진 탄성층의 외측에 탄소 섬유 프리프레그(신니혼세키유 가부시키가이샤 제조, 상품명: E6026E-31K3)를 1층 감고, 두께 0.25mm의 전주의 외측층을 형성하였다. 탄소 섬유의 배향 방향은 서포트 바의 길이 방향과 대략 일치하도록 하였다.
또한, 상기 전주의 외측층의 상하 부분, 원주의 1/4에 상당하는 길이, 즉 각도에서는 90°에 상당하는 길이의 부분에 배치하는 상하의 외측층으로서, 탄소 섬유 프리프레그(신니혼세키유 가부시키가이샤 제조, 상품명: E6026E-31K3)를 3층 적층한 프리프레그를 배치함으로써, 상하의 외측층(모두 두께 0.75mm의 층)을 형성하였다. 탄소 섬유의 배향 방향은 서포트 바의 길이 방향과 대략 일치하도록 하였다.
마지막으로, 폭 10mm의 열수축 테이프(폴리프로필렌제)를 감음으로써 프리프레그를 고정시키고, 내측층, 제진 탄성층, 전주의 외측층 및 상하의 외측층을 동시에 가열 경화시키고, 경화후에 코어 재료를 빼냄으로써, 앞측 장직경(연직 방향) 38.24mm, 선단쪽 장직경(연직 방향) 25.24mm, 앞측 단직경(수평 방향) 36.74mm, 선단쪽 단직경(수평 방향) 23.74mm의 타원 파이프상의 서포트 바를 얻었다.
Figure 112012044814075-pct00002
실시예 2로서, 제 2 실시형태의 서포트 바(20)와 같은 구성을 갖는 서포트 바를 준비하였다. 구체적인 사양은 표 3 및 표 4와 같다. 실시예 2에 있어서, 기단(20a)으로부터 전장의 1/3까지의 기단쪽 부분(21)(표 3)에는 실시예 1과 같이 제진 탄성층을 배치하고 있지만, 선단(20b)으로부터 전장의 2/3까지의 선단쪽 부분(22)(표 4)은 비교예와 같은 적층 구성이다(즉 제진 탄성층을 갖지 않는다).
Figure 112012044814075-pct00003
Figure 112012044814075-pct00004
실시예 3으로서, 제 3 실시형태의 서포트 바(30)와 같은 구성을 갖는 서포트 바를 준비하였다. 구체적인 사양은 표 5 및 표 6과 같다. 실시예 3은 실시예 1과 실시예 2를 조합한 형태로 되어 있다. 즉, 우선, 기단(30a)으로부터 선단(30b)까지 제진 탄성층을 1층 배치하고 있는 것 외에, 기단(30a)으로부터 전장의 1/3까지의 기단쪽 부분(31)에 제진 탄성층을 1층 추가하고 있다. 즉, 기단(30a)으로부터 전장의 1/3까지의 기단쪽 부분(31)에는 제진 탄성층이 2층, 선단(30b)으로부터 전장의 2/3까지의 선단쪽 부분(32)에는 제진 탄성층이 1층 배치되게 된다.
Figure 112012044814075-pct00005
Figure 112012044814075-pct00006
표 1 내지 표 4에서, 배향 각도란 프리프레그 중의 섬유가 서포트 바의 길이 방향에 대해 이루는 각도이다. 그리고, 0/90란 배향 각도가 0°인 프리프레그와 배향 각도가 90°인 프리프레그를 교대로 적층한 것을 의미한다.
또한, 서포트 바의 적층 구성으로서, 탄소 섬유 프리프레그(예를 들면, 신니혼세키유 가부시키가이샤 제조, 상품명: E6026E-31K3)만을 사용하는 경우도 있다. 또한, 상하의 외측층을 사용하지 않고, 즉 진원상 단면을 갖는 경우도 있다. 또한 제진 탄성층을 상하의 외측층의 층간에 배치하는, 즉, 서포트 바의 상하 부분만 원주 방향의 길이에서 대체 1/4에 상당하는 부분에만 배치하는 구조로 해도 좋다.
이상과 같이 구성된 비교예 및 실시예 1 내지 3의 서포트 바의 선단에 초기 하중 1.8kg을 부여하고, 그 초기 하중을 제거한 후의 감쇠 자유 진동 파형을 계측하였다. 그 결과, 비교예에서는, 도 10에 도시하는 바와 같이, 초기 하중 제거후 15초 경과해도, ±5mm의 진동이 있었다. 그것에 대해, 실시예 1에서는, 도 11에 도시하는 바와 같이, 초기 하중 제거후 10초 경과한 시점에서, ±1mm 이하의 진동으로 집속되었다. 또한, 실시예 2에서는, 도 12에 도시하는 바와 같이, 초기 하중 제거후 15초 경과한 시점에서, ±2mm 이하의 진동으로 집속되었다. 또한, 실시예 3에서는, 도 13에 도시하는 바와 같이, 초기 하중 제거후 5초 경과한 시점에서, ±5mm 이하의 진동으로 집속되었다. 이러한 결과로부터, 적어도 내측층(11)에서의 기단(10a,20a,30a)측의 부분에 배치된 제진 탄성층(12)의 존재가 진동 감쇠 시간의 단축화 등, 진동 감쇠 특성의 향상에 크게 기여하고 있는 것을 알 수 있었다.
또한, 서포트 바의 두께 0.5mm 내지 1.5mm에 대해, 제진 탄성층의 두께 0.1mm 내지 0.2mm과 같이, 서포트 바의 두께에 대한 제진 탄성층의 두께는 6.7 내지 40%가 바람직하다.
1…기판 수납 카세트, 2…하우징, 10, 20, 30…서포트 바, 10a, 20a, 30a…기단, 10b, 20b, 30b…선단, 11…내측층, 12…제진 탄성층, 13…외측층, 15…중간층, S…기판.

Claims (6)

  1. 기단을 고정단으로 하고 또한 선단을 자유단으로 하여 수평 방향으로 연신된 상태에서 기판을 지지하기 위한 서포트 바에 있어서,
    섬유 강화 플라스틱으로 이루어지고, 상기 기단으로부터 상기 선단에 걸쳐 연신되는 원관상의 내측층과,
    적어도 상기 내측층에 있어서의 기단쪽의 상측 및 하측에 배치된 제진(制振) 탄성층과,
    섬유 강화 플라스틱으로 이루어지고, 상기 제진 탄성층을 덮도록 상기 내측층의 외측에 배치된 외측층을 구비하고,
    상기 제진 탄성층의 적층수는 선단쪽보다도 상기 기단쪽이 많게 되어 있고,
    상기 내측층의 적층수는 상기 선단쪽과 상기 기단쪽에서 동일하고, 상기 외측층의 적층수는 상기 선단쪽과 상기 기단쪽에서 동일한 것을 특징으로 하는 서포트 바.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제진 탄성층은 상기 내측층의 둘레 방향에 있어서 연속하고 있는 것을 특징으로 하는 서포트 바.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제진 탄성층은 상기 기단으로부터 상기 선단에 걸쳐 연신되어 있는 것을 특징으로 하는 서포트 바.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 복수층의 상기 제진 탄성층이 적층되는 경우, 상기 제진 탄성층은 섬유 강화 플라스틱으로 이루어지는 중간층을 개재하여 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 서포트 바.
  5. 기판을 수용하기 위한 하우징과,
    상기 하우징 내에 복수개 설치된 제1항 또는 제2항에 기재된 서포트 바를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 수납 카세트.
  6. 삭제
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