(57)【要約】本発明は運搬されるべき本質的に平らな物品を運搬ローラに押し付けるための押さえ手段（２３）、および運搬システムに関する。本質的に円筒状の押さえ手段（２３）は少なくとも２部品構成であり、スピンドル（８）と、少なくとも１つのスリーブ（１３）とを備え、スリーブ（１３）の内径はスピンドル（８）の外径よりも大きい。押さえ手段（２３）のスピンドル（８）とスリーブ（１３）は連結され、スピンドル（８）から離れる方向に配向され、かつスリーブ（１３）の少なくとも片側の切欠に係合するピン状携行要素を備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本質的に平らな物品に圧力を及ぼす押さえ手段であって、
本質的に円筒状の押さえ手段は少なくとも２部品構成であり、
スピンドルと少なくとも１つのスリーブとを備え、
スリーブの内径はスピンドルの外径よりも大きい押さえ手段において、
押さえ手段のスピンドル（８）とスリーブ（１３）は連結され、
スピンドル（８）から離れる方向に配向され、かつスリーブの少なくとも片側の切欠（１６）に係合するピン状携行要素がスピンドル（８）に取り付けられることを特徴とする押さえ手段。
【請求項２】
押さえ手段は外側に固定された少なくとも２つの離間した接触要素（１５）を有し、接触要素（１５）の各々によって定められる直径は押さえ手段（２３）の最大直径よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の押さえ手段。
【請求項３】
押さえ手段（２３）は互いに接合され、任意の所望の長さを形成することを特徴とする請求項１または２に記載の押さえ手段。
【請求項４】
押さえ手段（２３）が駆動可能であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の押さえ手段。
【請求項５】
スリーブの切欠（１６）は円周方向（１７）に延びる縦長さを有するスロットとして設計されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の押さえ手段。
【請求項６】
本質的に平らな物品に圧力を及ぼす押さえ手段を有する、本質的に平らな物品を運搬するための運搬システムにおいて、
本質的に円筒状の押さえ手段（２３）は少なくとも２部品構成であり、スピンドル（８）と少なくとも１つのスリーブ（１３）とを備え、スリーブ（１３）の内径はスピンドル（８）の外径よりも大きく、押さえ手段のスピンドル（８）とスリーブ（１３）は連結され、スピンドル（８）から離れる方向に配向され、かつスリーブの少なくとも片側の切欠（１６）に係合するピン状携行要素がスピンドル（８）に取り付けられることを特徴とする運搬システム。
【請求項７】
少なくとも１つのトラック要素を有する運搬ローラを有し、かつ押さえ手段を有する、平らな物品を運搬するための運搬システムにおいて、
トラック要素は少なくとも１つのトラックキーパを有し、トラックキーパはそのトラックキーパの外側の領域においてトラック要素の直径よりも大きい直径を有し、本質的に円筒状の押さえ手段（２３）は少なくとも２部品構成であり、スピンドル（８）と少なくとも１つのスリーブ（１３）とを備え、スリーブ（１３）の内径はスピンドル（８）の外径よりも大きく、押さえ手段のスピンドル（８）とスリーブ（１３）は連結され、スピンドル（８）から離れる方向に配向され、かつスリーブの少なくとも片側の切欠（１６）に係合するピン状携行要素がスピンドル（８）に取り付けられることを特徴とする運搬システム。
【請求項８】
半導体または太陽セルの製造において、特にエッチングや洗浄のような未処理品の湿式化学処理用の製造ラインとして、請求項６あるいは７に記載の運搬システムの使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は本質的に平らな物品を運搬ローラに押付けるための押さえ手段および本質的に平らな物品を運搬するための運搬システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
製造系列において、運搬される物品が多くの製造ステーションを超えて案内されることが必要である場合が多い。この場合、一定の距離にわたって一定の速度が続き、物品は異なる温度、圧力、および媒体内を通過する。このために、これまで、平らな物品は加工品キャリア上に置かれるかあるいはチェーンまたは押し作動駆動装置によって運搬されてきた。このような装置は、例えば、欧州特許出願公開第００１０３２０２３Ａ１号明細書において提示されている。さらに、独国特許出願公開第３０３５８７７Ａ１号明細書はローラコンベヤ用ローラを開示している。
【０００３】
独国特許第１２５６９６３Ｂ号明細書および独国特許出願公開第３１４０５４６Ａ号明細書は、スピンドルとスリーブとによって２部品に構成される押さえ手段であって、スリーブの内径がスピンドルの外径よりも大きく、弾性カップリングがスピンドルとスリーブとの間に設けられる押さえ手段を提示している。
【０００４】
さらに、米国特許第５，７１１，８０６Ａ号明細書は、平らな物品を化学浴内に運搬することを目的とする運搬システムであって、運搬ローラと押さえ手段とが設けられ、押さえ手段は弾性的に取り付けられる運搬システムを開示している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
加工品キャリアを用いる運搬は確かに個々の物品に対して極めて安定した取付けをもたらし、その構成にもよるが、運搬可能な物品と周囲媒体、ある状況においては湿式化学プロセスが進行する周囲媒体との間に良好な接触をもたらす。
【０００６】
しかし、加工品キャリアに積み込む操作は極めて高い出費を含み、大量生産では多大の時間を消費し、従って、望ましくないコスト因子を生じさせる。
【０００７】
チェーン、押し作動またはローラ駆動装置の場合、運搬システムに積み込むのは容易である。この場合、通常、運搬可能な物品は適所に単に配置され、用途によっては適度に固定される。
【０００８】
組立ラインの原理を用いる運搬の場合、加工品が処理、すなわち、化学反応や噴霧などに対してアクセス可能であることが個々の処理ステーションにおいて保証されねばならない。このために、場合によっては再配置させねばならなく、プロセスを煩雑にする。
【０００９】
薄い半導体ウエハまたは太陽電池製造用の未加工素材のような影響を受けやすい物品の場合、特に問題になるのは高い破損率である。個々の物品は緩くおよび／または自在に移動可能に置かれるので、運搬システムの振動の結果として、それらは容易に予め定められた進路から外に移動し、あるいはそれらの方位を失うことがある。
【００１０】
もし物品がもはや運搬システム上において予め定められたように配置されていないと、物品をさらなる処理工程または再配置のために取り上げることが困難であり、これを機械的に行なうことができない場合もある。もし物品が衝突すると、あるいはそれらが定まっていない位置に単に移動しても、物品はもはや完全に、すなわち、正しい位置に捕獲されないので、処理の残りの品質が損なわれることがある。さらに、固定した部品と衝突する場合、破損のおそれがある。
【００１１】
物品が液体媒体内に案内される場合、さらに他の問題が生じる。もし物品の自重が安定した支持に十分でないと、またもし物品が固定されていないと、それらは浮力の結果として運搬システムから離脱されることがある。もし湿式化学反応が起こると、この問題はさらに増大する。これは気泡と関連する浮力を生じさせることがある。
【００１２】
押さえ手段を用いることによって、液体中の物品の浮力を相殺することができる。押え手段はその下方に配置された運搬システム上に物品を押付ける。しかし、この場合、物品は押さえ手段の圧力を受け、特に湿式化学容器内に導かれる最中あるいは物品の厚みに変動がある場合、破損のおそれを生じる。
【００１３】
さらに、化学プロセスまたは温度依存プロセスの用途に関する限り、全ての運搬システムは欠点を有している。運搬媒体は、これがチェーン、ロール、ローラ、または加工品キャリアの場合、加工品の運搬の均一性および直進性を確保するために、温度が上昇した場合にわずかな程度でも膨張すべきである。同時に、運搬媒体は湿式化学処理中にそれ自身侵食されないかまたはさらに反応もしない材料から作製されねばならない。
【００１４】
この問題に対する有力な解決策が独国特許出願公開第３０３５１１７Ａ号明細書に提示されている。この明細書には、２部品ローラが記載されている。ガラス繊維または炭素繊維のような極めて耐温性のある材料からなるスピンドルが弾性的でかつ化学的な耐久性のある被膜によって密閉されている。しかし、温度変動が生じた場合、この被膜は少なくとも比較的わずかな量の変化を生じ、物品の位置の安定性と方位を損なうことがある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の目的は、本質的に平らな加工品を注意深い取扱いによって正しい進路を可能な限り正確に維持しながら連続的に処理することができ、温度、圧力、および周囲媒体に関して広範囲の異なる条件下において加工品に低レベルの機械的負荷のみを受けさせる押さえ手段および運搬システムを提供することにある。
【００１６】
目的の達成    
この目的は、本質的に円筒状の押さえ手段が少なくとも２部品構成であり、スピンドルと少なくとも１つのスリーブとを備え、スリーブの内径はスピンドルの外径よりも大きく、押さえ手段のスリーブとスピンドルは連結され、スピンドルから離れる方向に配向され、かつスリーブの少なくとも片側の切欠に係合するピン状の携行要素がスピンドルに取り付けられることによって、達成される。
【００１７】
特に有利な解決策は、本質的に平らな物品を運搬するための運搬システムであって、運搬ローラと本発明による押さえ手段を有する運搬システムの設計を含んでいる。
【００１８】
平らな物品を液状物質内またはそれらの物品が気体または液体で噴霧される区域内を運搬している間、物品を浮力に対して保護するために、押さえ手段を用いると有利である。本発明による押さえ手段は少なくとも２部品設計である。それはスピンドルとスリーブとを備え、後者の内径はスピンドルの外径よりも大きい。従って、スピンドルはスピンドルに対してある量の遊びを有し、取り付けられたスピンドルに吊るされ、スリーブとスピンドルの中心軸は単一線上に位置しない。
【００１９】
従って、押さえ手段は押さえ手段のスリーブがその自重によって物品を単に押し付けるように運搬区域の上方に取り付けられるとよい。物品の厚みに変動があった場合、スリーブとスピンドルとの間の遊びの範囲内において、スリーブは撓むことができる。スリーブとスピンドルとの間の遊びは物品に作用する一定の圧力を生じさせる。もしこの遊びが存在しないと、物品は下方から押さえ手段に押し付けられ、その結果として不必要な負荷が生じることがあり、これは破損をもたらすこともある。
【００２０】
しかし、もし物品のより確実な案内が実現されるのであれば、スピンドルの外径とスリーブの内径を近づけることによって、あるいはカップリング要素をスピンドルとスリーブとの間に導入することによって、スピンドルとスリーブとの間の遊びを少なくすることもできる。
【００２１】
スピンドルとスリーブとの間の遊びは異なる厚みの物品が押さえ手段の下方を案内される場合に特に有利である。押さえ手段は、特別に再取付けしなければならないように用いられるよりもむしろ、スリーブとスピンドルとの間の遊びによって許容される全ての物品の厚みに対して用いられるとよい。厚みの変動が連続して生じる場合、すなわち、異なる厚みの物品が押さえ手段の下方を次々にまたは並んで案内される場合、加工品の厚みのばらつきは有利に生じ得る。
【００２２】
さらに、押さえ手段の要素は独立してかつ並行に製造可能であり、これは製造の観点から有利である。
【００２３】
本発明はスピンドルとスリーブが連結されるように規定している。これはスピンドルが駆動されるときにスリーブが携行されることを意味する。好ましくは、スリーブとスピンドルとの間の遊びを維持できるように、カップリングは剛性構造ではなく、遊びを拘束するのみとする。
【００２４】
本発明によれば、カップリングとして、スピンドルから離れる方向に配向され、かつスリーブの少なくとも片側の切欠に係合するピン状の携行要素がスピンドルに取り付けられる。ピンはスリーブがスピンドルから下方に移動するのを防ぎ、またスリーブが後者の周囲を自在に回転するのを防ぐ。スピンドルが駆動されると、スリーブは携行され、駆動力が物品にも伝達される。
【００２５】
ピンは弾性的に移動されることが可能であるとよい。ピンは弾性材料から製造されてもよい。しかし、好ましい構成において、ピンは半径方向においてスピンドルから離れる方向に配向され、かつスピンドルに堅く接続される曲げ剛性要素である。
【００２６】
ピンはスリーブの切欠内にぴったりと係合し、スピンドルとスリーブとの間の遊びを前述の範囲に拘束することができる。しかし、好ましい実施形態において、切欠の直径は少なくとも一方向においてピンの直径よりも大きい。
【００２７】
有利な構成において、押さえ手段はスリーブの外側に固定されて押さえ手段の最大直径よりも大きい直径を定める接触要素を有する。これは押さえ手段と加工品との間に最小接触表面積を生じさせる。運搬ローラ上の点状軸受と同じように、これは物品の注意深い取扱いをもたらし、同時に周囲媒体と接触するための空間をもたらす。フッ化ゴムから成るＯリングが接触要素として有利に用いられる。
【００２８】
本発明のさらに他の好ましい構成において、押さえ手段は互いに接合され、望ましい長さを形成する。押さえユニットは、例えば、一連の望ましい数の押さえ手段からなるとよい。押さえ手段の製造業者または製造供給元は、いかなる複雑な在庫管理をも必要とせずに顧客の要求を満足させるという点において、極めて融通が利く。押さえ手段はいかなる長さの押さえユニットに対しても用いることができるので、大量生産品であり、製造価格を低減させる。
【００２９】
押さえ手段は、例えば、互いに差し込まれ、互いにねじ込まれ、クリップによって接続され、または互いに溶接されることが可能であるとよい。これは製造および保管に関する利点をもたらす。
【００３０】
有利な展開において、押さえ手段を駆動させることもでき、これは物品を均一に走行させるのに貢献する。
【００３１】
好ましい構成において、スリーブの切欠は円周方向に延びる縦長さを有するスロットとして設計される。従って、スリーブの回転の自由度はスリーブが軸方向に変位する能力よりも大きい。軸方向の変位は物品の進路を変動させるおそれがある。ここに提示される切欠は、一方でスリーブとスピンドル間の前述の遊びを許容し、他方でスリーブが軸方向に変位するのを防ぐ。縦方向におけるスロットの長さは、好ましくは、押さえ手段の回転中にスリーブがスピンドルの各位置に留まるのに少なくとも十分であるべきである。
【００３２】
運搬システムが本発明による押さえ手段で組み立てられる場合、物品の注意深い運搬作業が確保される。
【００３３】
運搬システムの特に有利な展開は物品を運搬ローラと本発明の押さえ手段との間で案内することからなる。この組合せは、物品が異なる媒体内を案内されるとき、物品が噴霧機、ノズル、ルーバ、または他の処理ユニットを超えて案内されるとき、およびそれらが例えば湿式化学処理用の容器内に浸漬されるときに、特に有利である。このために、加工品は傾斜している運搬ローラガイドを介して容器内に下降されねばならない。押さえ手段は加工品の浮力によって生じる持ち上げを防ぐ。軸受要素を有する運搬ローラは確実に加工品が斜面上を滑らないようにする。
【００３４】
ここで、各運搬ローラを押さえ手段に割り当てることが可能である。さもなければ、押さえ手段のみを運搬および／または押さえのために必要な位置に取り付けることが可能である。
【００３５】
本発明による運搬システムによる運搬ガイドは高いスループットを可能とし、同時に物品を極めて注意深く取り扱うので、極めて影響を受けやすい物品を運搬するのに特に適している。
【００３６】
従って、本発明は太陽セルの製造における製造ラインとして運搬システムを使用することを提案する。このようなセルは通常１００〜５００μｍの厚みを有し、通常、単結晶または多結晶シリコンからなる。シリコンは脆弱な材料である。従って、セルは極めて破損を受けやすく、運搬システムに厳しい要求を課す。本発明による運搬システムは高いスループットと共にウエハの極めて注意深い取扱いを可能とする。
【００３７】
セルの直線的な運搬に加えて、運搬システムはセルを湿式化学処理浴内に浸漬させることも可能であると共に、セルの両側に液体またはガス媒体の作用を受けさせることも可能である。用途として、洗浄プロセスとエッチングプロセス（例えば、ＳＡＷダメージエッチングおよび燐酸ガラスエッチング）が挙げられる。次いで、ウエハは洗浄され、乾燥される。
【００３８】
本発明のさらなる利点と構成は従属請求項に記載され、説明および添付の図面から収集することもできる。説明した特徴は全て各場合に明記した組合せのみで用いることができるだけでなく、本発明の内容から逸脱することなく他の組合せまたは単独で用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
物品が傾斜して案内されるかまたは化学浴内に浸漬されるとき、それらが押さえ手段２３によって保持されると有利である（図１−５）。
【００４０】
これらは２部品構成であると好ましい。図１は押さえ手段２３の一部のスピンドル８の断面を示している。スピンドル８に閉鎖部９が設けられ、この閉鎖部９によって、前記スピンドルはさらなる押さえスピンドル（特に図示せず）の反対側に位置する凹部１０内に差し込み、かつ固定することができる。本質的に円筒状のスピンドル８は減少直径の領域１１を有し、この領域１１は取付け状態においてスリーブ１３によって密閉される（図２）。領域１１の中心に配置されているのは穴１２であり、この穴１２にスピンドル８とスリーブを連結するように機能するロッド状の携行要素が導入することができる。
【００４１】
図２はスリーブ１３の側面図である。スリーブは、外側から離れる方向に配向され、かつ接触要素１５、例えば、Ｏリングを支持するように意図された２つの溝１４と、円周方向１７において縦方向に配向されたスロットの形態の切欠１６とを有している。
【００４２】
図５は先行する図面による押さえ手段２３の断面図である。間隔Ａがスピンドル８とスリーブ１３との間に設けられているのがわかる。この間隔Ａは加工品の許容誤差に対応する。これは比較的厚い加工品を運搬システムを再調整することなく運搬することもできることを意味している。従って、スピンドル８はスリーブ１３内にある量の遊びを有し、スリーブ１３の内壁はスピンドル８の外壁に当接することができる。ここでのロッド状携行要素によってスピンドル８がスリーブに伝達される回転をもたらす。重力と運搬システム内に水平に設置された押さえ手段２３によって、スリーブ１３またはそこに配置された接触要素１５は、それぞれ、（回転中であっても）常に加工品に対して当接している。
【００４３】
図６は運搬ローラ２２と押さえ手段２３とを有する運搬システムの概略側面図を示している。物品２４は運搬ローラ２２上に置かれている。傾斜ガイド内に差し掛かると、それは押さえ手段２３によって運搬ローラ２２に対して押し付けられ、かつ下方向に移動される。湿式化学浴２５内への浸漬操作中、押し下げ手段２３は運搬ローラ２２からの浮力によって生じる持ち上げを防ぐ。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】押さえ手段のスピンドルの断面を示す。
【図２】押さえ手段のスリーブの側面図を示す。
【図３】図１および図２による押さえ手段の側面図を示す。
【図４】図３による押さえ手段の縦断面を示す。
【図５】図４の線Ｖ−Ｖに沿った図３による押さえ手段の断面を示す。
【図６】運搬ローラおよび本発明による押さえ手段を有する運搬システムの側面図を示す。
【符号の説明】
【００４５】
Ａ  間隔
８  押さえスピンドル
９  閉鎖部
１０  凹部
１１  スリーブ用の領域
１２  携行要素用の穴
１３  押さえスリーブ
１４  溝
１５  接触要素
１６  携行要素用切欠
１７  回転の方向
２２  運搬ローラ
２３  押さえ手段
２４  物品
２５  湿式化学浴
【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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【国際調査報告】
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2005522389.tif 000010
2005522389.tif 000011
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