(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉内に熱処理室が設けられており、炉壁に熱処理室と炉外とを連通する開口が形成され、熱処理室内に複数の被処理物を上下に間隔をおいて支持する複数の被処理物載置位置を有する被処理物支持台が設けられ、炉外に被処理物を炉内に搬入出する搬入出手段が設けられている熱処理装置において、  炉壁の開口幅が、被処理物の幅より広く、炉壁の開口の上縁が、支持台の最も上の被処理物載置位置より上方に、炉壁の開口の下縁が、支持台の最も下の被処理物載置位置より下方にそれぞれ位置するようになされ、
炉壁の開口を閉鎖する閉鎖部材が炉外に設けられ、
閉鎖部材が、それぞれ上下動自在な複数の構成部材を上下に並べて形成され、
複数の構成部材のうちの少なくとも一つが上下動することにより、開口の一部が開放されて被処理物が搬入出されるようになされていることを特徴とする熱処理装置。
【請求項２】
各構成部材が、炉壁に接触しないように配されていることを特徴とする請求項１記載の熱処理装置。
【請求項３】
炉壁の開口周縁部に前方突出状シール部材が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラス基板などの被処理物を加熱する熱処理装置に関する。詳しくは板状のガラス基板を水平な状態において加熱する熱処理装置に関する。
【０００２】
なお、本明細書において前後左右は、図２を基準とし、図２の左を前、右を後といい、下を右、上を左というものとする。
【０００３】
【従来の技術】
従来、この種熱処理装置として例えば、特開平６−３１７５１４号公報に記載のものがある。この熱処理装置は、炉内に熱処理室が設けられており、熱処理室内に、複数の板状被処理物を上下に間隔をおいて水平状態で支持する複数の被処理物載置位置を有する被処理物支持台が上下動自在に設けられ、炉壁に１つの被処理物が通りうる被処理物搬入口および被処理物搬出口が対向状に形成され、炉外に、被処理物搬入口から炉内に被処理物を搬入する搬入ロボットと被処理物搬出口から炉内の被処理物を搬出する搬出ロボットとが設けられているものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の熱処理装置においては、熱処理室内において支持台が最も下に位置したさいに最も上の載置位置が搬入出口に臨み、支持台が最も上に位置したさいに最も下の載置位置が搬入出口に臨むように支持台が上下動しうるようにするため、熱処理室の高さを高くする必要があり、熱処理装置の熱効率が悪くなるとともに熱処理装置が大型かつ高価になるという問題がある。
【０００５】
ところで、上記熱処理装置は、通常クリーンルームに設置されるものであり、上記熱処理装置の場合、これを収納するためにクリーンルームの高さを高くする必要があり、装置が大型化するとクリーンルームの設置費用が高くなるという問題もある。
【０００６】
本発明の目的は、上記課題を解決した、熱効率の優れた小型かつ安価な熱処理装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記課題を解決するために、本発明の熱処理装置は、炉内に熱処理室が設けられており、炉壁に熱処理室と炉外とを連通する開口が形成され、熱処理室内に複数の被処理物を上下に間隔をおいて支持する複数の被処理物載置位置を有する被処理物支持台が設けられ、炉外に被処理物を炉内に搬入出する搬入出手段が設けられている熱処理装置において、炉壁の開口幅が、被処理物の幅より広く、炉壁の開口の上縁が、支持台の最も上の被処理物載置位置より上方に、炉壁の開口の下縁が、支持台の最も下の被処理物載置位置より下方にそれぞれ位置するようになされ、炉壁の開口を閉鎖する閉鎖部材が炉外に設けられ、閉鎖部材が、それぞれ上下動自在な複数の構成部材を上下に並べて形成され、複数の構成部材のうちの少なくとも一つが上下動することにより、開口の一部が開放されて被処理物が搬入出されるようになされていることを特徴とするものである。
【０００８】
この熱処理装置においては、支持台が上下動することがなく、構成部材が上下動することにより、開口における搬入出すべき被処理物が載置されている載置位置に対応した部分のみが開放して被処理物が搬入出されるので熱処理装置の高さを小さくして小型化することができるとともに安価にできる。また、熱処理室の高さが低いので、熱効率においても優れている。その上、開口は被処理物の搬入時および搬出時以外は閉鎖されているのでさらに優れた熱効率を得ることができる。
【０００９】
上記熱処理装置において開口構成部材が、炉壁に接触しないようすることが好ましい。構成部材の上下動により粉塵が発生することがなく熱処理室内の清浄度レベルを高く保つことができるからである。
【００１０】
炉壁の開口周縁部に前方突出状シール部材を設けると、炉壁と構成部材との接触を確実に防ぐことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図４を参照して本発明の第１の実施形態について説明する。
【００１２】
熱処理装置は、内部に熱処理室(R) が設けられている炉(1) と、炉(1) の前方に配されて炉(1) 内に被処理物(P) を搬入出する搬入出ロボット(2) と、熱処理室(R) 内において複数の板状被処理物(P) が上下に間隔をおいて水平状態で載置される複数の被処理物載置位置を有する被処理物載置支持台(3) とを備え、炉(1) の前壁(1a)に熱処理室(R) と炉(1) 外とを連通する開口(4) が形成されているものである。なお、熱処理装置の前方には処理前の複数の被処理物(P) を上下に間隔をおいて支持している処理前被処理物収納カセット(C) が配され、図示は省略したが処理後の被処理物(P) を収納する処理後被処理物収納カセットが配されている。
【００１３】
炉(1) はベース(B) 上に載置されている。また、熱処理室(R) 内の上部にはこれを上下に分割する水平板(20)が設けられており、水平板(20)より上方が気体循環路となされている。図示は省略したが水平板(20)の左右端部において下方に突出した管路の下端に左右方向内方を向いた気体吹出口および気体吸入口が形成され、気体吸入口から空気が気体循環路に吸い込まれ、気体循環路中に設けられた図示しない加熱装置とフィルタにより所定の温度に加熱かつ清浄化された空気が気体吹出口から水平方向に吹き出され、熱処理室(R) 内における水平板(20)より下方が所定の温度になされ、炉(1) 内の被処理物(P) が加熱されるようになされている。
【００１４】
炉(1) の開口(4) の左右方向の幅は、被処理物(P) の幅より広くかつ開口(4) の上縁が、支持台(3) に載置された最も上の被処理物(P) より上方に、開口(4) の下縁が支持台(3) に載置された最も下の被処理物(P) より下方に位置するようになされている。
【００１５】
炉(1) の前方には、開口(4) を閉鎖する閉鎖部材(5) が配されている。閉鎖部材(5) は、それぞれ上下動自在な複数の垂直板状構成部材(5a)を上下に並べて形成されている。なお、各構成部材(5a)がとりうる最も下方の位置である基本位置に各構成部材(5a)があるさいに開口(4) が全閉される。また、本実施形態においては構成部材(5a)は、５枚であるが、構成部材(5a)の枚数はこれに限定されるものではない。
【００１６】
構成部材(5a)はそれぞれ、炉(1) に直接接触しないように配されている。開口(4) 縁と構成部材(5a)との間には例えばポリテトラフルオロエチレン製の短角筒状シール(14)が配されている。さらに、シール(14)と構成部材(5a)との間には間隔があけられている。
【００１７】
そして、構成部材(5a)は、以下に述べるようにして上下動自在に設けられている。炉(1) の前壁(1a)外面における開口(4) の左側に、上下に伸びる断面方形状案内部材(6) が固定されている。一方、構成部材(5a)の後面における案内部材(6) に対応する位置には、断面後方開口略凹状部材(7) が固定され、この凹状部材(7) が案内部材(6) に対して上下に摺動自在に嵌め合わされている
また、炉(1) の前壁(1a)外面における開口(4) の右側に、上下に伸び、かつ左方に開口した断面溝形部材(10)が、断面Ｌ字状の取付部材(9) を介して固定されている。一方、構成部材(5a)の右縁には、左右方向に伸びる水平軸回りに回転するローラ(8) が取り付けられ、このローラ(8) が溝形部材(10)の溝に回転自在に嵌め入れられている。
【００１８】
各構成部材(5a)の前面左上部には前方に突出した水平板状をなすエアシリンダ取付部材(13)がそれぞれ固定されている。また、ベース(B) には、これの上面より上方に突出した水平板状部分を有するエアシリンダ取付部材(11)が固定されている。そして、最も上の構成部材(5a)を除いた各取付部材(13)の上面およびベース(B) に固定された取付部材(11)の水平部分の上面に、エアシリンダ(12)が、これのロッド(12a) が上方にのびるように固定され、このロッド(12a) の上端が、各エアシリンダ(12)の上方に位置する取付部材(13)の下面に固定されている。そして、１つのエアシリンダ(12)のロッド(12a) が上昇することにより、このエアシリンダ(12)のロッド(12a) に取付部材(13)を介して固定された構成部材(5a)およびこの構成部材(5a)より上に位置する構成部材(5a)と、ロッド(12a) が上昇したエアシリンダ(12)より上方に位置するエアシリンダ(12)とが一体に移動するようになされている。
【００１９】
搬入出ロボット(2) は、被処理物(P) を持ち上げるフォーク(2a)と、フォーク(2a)を水平方向に移動させる第１および第２アーム(2b)(2c)と、両アーム(2b)(2c)を駆動する図示しない駆動装置とを備えたものである。また、ロボット(2) は、図示しない駆動装置により上下に移動させられるようになっている。この搬入出ロボット(2) は公知のものであり詳細な説明は省略する。
【００２０】
被処理物載置支持台(3) は、平面から見て方形の４隅に位置するように配された４本の支柱(3a)と、４本の支柱(3a)のうちの後に位置する２本の支柱(3a)より後にかつ後２本の支柱(3a)の左右間隔より狭い間隔をおいて配された２本の支柱(3b)とを備えている。先に述べた４本の支柱(3a)にはそれぞれ左右方向内方に突出した、後に述べた２本の支柱(3b)には、前方に突出した支持爪(3c)がそれぞれ上下に等間隔をおいて固定され、この支持爪(3c)に被処理物(P) が載置されるようになされている。
【００２１】
このようにして構成された熱処理装置においては、例えば、被処理物載置支持台(3) における最も下の載置位置に被処理物(P) を載置するまたは最も下の載置位置の被処理物(P) を取り出すさいには、５枚すべての構成部材(5a)が必要量すなわち一枚の被処理物(P) を載せたフォーク(2a)が通りうる大きさだけ開口(4) が開放するように上方に移動する。このようにして開口(4) の最も下の部分が、すなわち、被処理物載置支持台(3) における最も下の載置位置に対応した部分が開放する。
【００２２】
被処理物載置支持台(3) における最も上に被処理物(P) を載置するまたは最も上の載置位置の被処理物(P) を取り出すさいには、最も上の構成部材(5a)のみが上方に移動し、開口(4) の最も上の部分が、すなわち、被処理物載置支持台(3) における最も上の載置位置に対応した部分が開放する。
【００２３】
このように、開口(4) における開放する必要のある部分の前に位置する構成部材(5a)およびこれより上に位置する構成部材(5a)が上方に移動することにより、開口(4) の一部が開放し、この開放した部分から被処理物(P) が搬入あるいは搬出される。
【００２４】
被処理物(P) の搬入出が終わるとエアシリンダ(12)のロッド(12a) が下降することにより上方に移動していた構成部材(5a)が下方に移動して基本位置に戻り、開口(4) が閉鎖される。
【００２５】
このような熱処理装置においては、構成部材(5a)の最大上方移動量は、開口(4) の必要部分のみが開放するのに必要な量となり、非常に小さくなる。このため、構成部材(5a)は、炉(1) より上方に突出することがない、あるいは突出したとしても突出量は極めて小さくなる。このため、この熱処理装置を収めるクリーンルームの高さを低くすることができる。また、開口(4) の開放量を調整することで、必要であれば複数枚の被処理物(P) を一度に搬入出することもできる。
【００２６】
なお、上記実施形態の熱処理装置においては、構成部材(5a)が上方に動くことにより開口(4) の一部が開放するようになされているが、熱処理装置の構成は上記のものに限るものではない。すなわち、構成部材が下方に動くことにより開口が開放するようにしてもよい。
【００２７】
次に図５および図６を参照して本発明の第２の実施形態における熱処理装置について説明する。なお、以下の説明において第１の実施形態に示されているものと同一物および同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００２８】
この熱処理装置においては、構成部材(5a)を上下動させる機構が第１の実施形態の熱処理装置と異なる。なお、構成部材(5a)を上下動させる機構は左右に設けられているが、左右の向きが異なるのみでその構成は同じであるので、以下、図６に示した構成部材(5a)を上下動させる右側の機構について説明し、構成部材(5a)を上下動させる左側の機構については同じ符号を付して説明は省略する。
【００２９】
炉(1) における前壁(1a)の開口(4) の右側には上下に伸びる棒状部材(25)が回転自在に設けられている。また、炉(1) における前壁(1a)の棒状部材(25)の右方には上下に伸びる雄ねじ状部材(26)が回転自在に設けられている。そして、棒状部材(25)には構成部材(5a)を上下動させるための平面視して略楕円形をなすフック部材(27)が、棒状部材(25)に対して上下に摺動自在にかつ棒状部材(25)に対して回転しないように取り付けられている。一方、雄ねじ状部材(26)には、水平板状部材(28)の雌ねじ部(28a) がボール（図示略）を介してねじ合わされている。そして水平板状部材(28)の左端部は、フック部材(27)の周縁に形成された切欠に嵌め入れられている。
【００３０】
また、雄ねじ状部材(26)は、ステッピングモータ(29)のモータ軸に連結されている。さらに、水平板状部材(28)の後面には断面略後方開口凹状部材(32)が固定され、この凹状部材(32)が炉(1) における前壁(1a)に固定された上下に伸びる断面方形状部材(31)に上下に摺動自在に嵌め入れられている。
【００３１】
棒状部材(25)は、下端において、ベース(B) に固定されたエアシリンダ(30)の左右方向に伸びるシリンダロッドにリンク(34)を介して連結され、エアシリンダ(30)のロッドの左右方向への移動により棒状部材(25)が回転するようになされている。また、構成部材(5a)の右下端部には切欠(5b)が形成されている。
【００３２】
このようにして構成された熱処理装置において、例えば、構成部材(5a)を持ち上げて開口(4) の一部を開放するには以下に述べるようにする。まず、モータ(29)の回転により水平板状部材(28)およびフック部材(27)を一体に上下動させ、持ち上げるべき構成部材(5a)の切欠(5b)とほぼ同じ高さにフック状部材(27)を位置させる。次に、シリンダ(30)により棒状部材(25)およびフック状部材(27)を回転させる。そして、フック状部材(27)の長径が左右方向に伸びてフック状部材(27)の左端部が構成部材(5a)の切欠(5b)内に位置した状態で回転を停止する。この状態において、モータ(29)を回転させて水平板状部材(28)およびフック部材(27)を一体に上昇させ、構成部材(5a)を持ち上げて開口(4) の一部を開放する。
【００３３】
持ち上げた構成部材(5a)を下降させるには、モータ(29)を先の場合とは逆に回転させて水平板状部材(28)およびフック部材(27)を下降させればよい。すなわち、フック部材(27)が下降すれば、構成部材(5a)は自重によりフック部材(27)とともに下降して基本位置に位置する。
【００３４】
上記第２の実施形態の熱処理装置においても、構成部材(5a)の最大上方移動量は、開口(4) の必要部分のみが開放するのに必要な量となり、非常に小さくなり、第１の実施形態の熱処理装置と同じ効果を奏する。
【００３５】
本発明の熱処理装置においては、各部構成は適宜変更可能であり、例えば、構成部材の下部に突部を、構成部材の上部にこの突部が嵌め入れられる凹部または切欠を形成してもよく、構成部材の下面の一部または全部に傾斜部分を形成し、上面に前記傾斜部分に対応する傾斜部分を形成し、開口が閉鎖されたさいの密封性を高めるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における熱処理装置の概略斜視図である。
【図２】動熱処理装置の水平断面図である。
【図３】同熱処理装置の要部の正面図である。
【図４】同熱処理装置の垂直断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態における熱処理装置の図３相当の図である。
【図６】図５におけるVI-VI 線に沿う断面図である。
【符号の説明】
(1)       炉
(1a)      前壁
(3)       被処理物載置支持台
(4)       開口
(5)       閉鎖部材
(5a)      構成部材
(14)      シール
(P)       被処理物
(R)       熱処理室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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