(57)【要約】【課題】例えば１３５０ｍｍ×１６５０ｍｍ以上、厚さ０．７ｍｍ以下の非常に大きなガラス基板又は合成樹脂製のフィルム状基板を、収容効率が高く、安定に支持して収容することが可能であるとともに、基板出入用ロボットでの出し入れが容易である超大型基板用カセットを提供する。【解決手段】上下方向に所定間隔毎に基板Ｓを載支する棚片６を突設した複数の支持体３を、上枠体１と下枠体２間に連結して直方体状の箱型構造となした超大型基板用カセットであって、棚片６は、基板を収容するカセットの有効幅をＷ、棚片の突出長さをＬとすると、１／４＜Ｌ／Ｗ＜１／２なる関係に設定した。【選択図】　　　　図２
2004042984.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向に所定間隔毎に基板を載支する棚片を突設した複数の支持体を、上枠体と下枠体間に連結して直方体状の箱型構造となした超大型基板用カセットであって、前記棚片は、前記基板を収容するカセットの有効幅をＷ、該棚片の突出長さをＬとすると、１／４＜Ｌ／Ｗ＜１／２なる関係に設定したことを特徴とする超大型基板用カセット。
【請求項２】
上下方向に所定間隔毎に基板を載支する棚片を突設した複数の支持体を、上枠体と下枠体間に連結して直方体状の箱型構造となした超大型基板用カセットであって、前記棚片は、前記基板を収容するカセットの有効幅をＷ、該棚片の突出長さをＬとすると、１／４＜Ｌ／Ｗなる関係に設定するとともに、両側に位置する棚片先端の間隔Ｄを少なくとも基板出入用ロボットのフォークが通過し得る間隔に設定したことを特徴とする超大型基板用カセット。
【請求項３】
前記棚片は、棒状又は板状であり、主要部分が金属材又はセラッミクス材又はカーボンファイバーと合成樹脂の複合材で作製され、少なくとも先端部に前記基板を載支する載支部を設けたものである請求項１又は２記載の超大型基板用カセット。
【請求項４】
前記棚片は、金属製の前記支持ピンの少なくとも先端部と基部に前記基板を載支する合成樹脂製の載支部を設けてなる請求項１又は２記載の超大型基板用カセット。
【請求項５】
前記棚片の支持ピンの全長にわたりフッ素コート若しくは合成樹脂で被覆してなる請求項４記載の超大型基板用カセット。
【請求項６】
前記支持体に一定間隔毎に内外に貫通する取付孔を形成し、前記支持ピンの基端を余して基端部に該支持体の内面側に接合する合成樹脂製の保持部材を一体形成するとともに、該支持ピンの基端に螺軸部を形成し、該螺軸部を前記支持体の取付孔に内方から挿入し且つ前記保持部材を支持体の内面側に接合した状態で、外側から前記螺軸部にナットを螺合して、前記支持体に棚片を突設してなる請求項４又は５記載の超大型基板用カセット。
【請求項７】
前記棚片の支持ピンの基端部に設けた保持部材に、前記基板の側縁を当止する緩衝部を設けてなる請求項６記載の超大型基板用カセット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超大型基板用カセットに係わり、更に詳しくはディスプレイ用のパネルデバイスを多面取りするためのマザー基板若しくは超大型のディスプレイ用基板を多段に収容することが可能な超大型基板用カセットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の基板用カセットにおいて、上枠体と下枠体とを、基板を載支する棚片を上下方向に一定間隔に突設した支持体で連結して構成する構造は一般的である。
【０００３】
近年、ディスプレイ用のパネルデバイスの大型化に伴い、カセットに収容する基板の寸法も大型化してきている。例えば、基板として、縦横寸法が６５０ｍｍ×７５０ｍｍ、厚さ１．１ｍｍや０．７ｍｍの大きさのものが使用されている。ここで、基板をカセット内に収容する場合、基板の両側部を棚片で支持するのであるが、基板の撓みを抑制して、上下収納ピッチを小さくするために、特開平９−３６２１９号公報では、カセットの有効幅をＷ、棚片の突出長さをＬとして、Ｗが４００ｍｍ以上の場合では、Ｌ／Ｗが１／１０〜１／４の範囲になるように設定することが提案されている。
【０００４】
しかし、前述の公報記載のカセットのように、支持体から突設した棚片によってガラス基板をその端部で支持する方法では、基板が更に大きくなると撓みが大きくなって対処しえなくなる。例えば、６５０ｍｍ×８３０ｍｍの大きさの基板では、厚さが１．１ｍｍの場合でも撓みが大きく、厚さが０．７ｍｍも場合には撓みが更に倍以上になる。
【０００５】
そこで、特開平１１−３５０８９号公報では、左右のサイドフレーム間に梁部材を所定のピッチで多段に架設し、この梁部材には基板出入用ロボットのフォークが出し入れ可能な上方が開放された空隙部と、該空隙部より高い位置にあって基板を裏面側から支える基板支承部を形成した構造のカセットが開示されている。
【０００６】
しかし、この構造のカセットは、原理的には基板が更に大きくなっても適用可能であるが、基板の撓みと、フォークの上下移動を考慮すれば、各段を構成する梁部材の上下寸法を非常に大きくしなけらばならず、そのため上下ピッチが大きくなり、基板の収容効率が非常に悪くなる。
【０００７】
尚、特開平１１−１７６９２１号公報には、上下方向に所定間隔毎に基板を載支する棚片を突設した複数の支持体を、上枠体と下枠体間に連結して直方体状の箱型構造となした大型基板用カセットであって、前記棚片は金属製の支持ピンの先端部に合成樹脂製の先端カバーを被着したものであり、前記支持体の上下方向に一定間隔毎に形成した挿入孔に前記支持ピンの基端部を嵌入し、該支持体の内面側に棚片を突設してなる大型基板用カセットが提供されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、例えば１３５０ｍｍ×１６５０ｍｍ以上、厚さ０．７ｍｍ以下の非常に大きなガラス基板又は合成樹脂製のフィルム状基板を、収容効率が高く、安定に支持して収容することが可能であるとともに、基板出入用ロボットでの出し入れが容易である超大型基板用カセットを提供する点にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述の課題解決のために、上下方向に所定間隔毎に基板を載支する棚片を突設した複数の支持体を、上枠体と下枠体間に連結して直方体状の箱型構造となした超大型基板用カセットであって、前記棚片は、前記基板を収容するカセットの有効幅をＷ、該棚片の突出長さをＬとすると、１／４＜Ｌ／Ｗ＜１／２なる関係に設定した超大型基板用カセットを構成した。
【００１０】
また、本発明は、上下方向に所定間隔毎に基板を載支する棚片を突設した複数の支持体を、上枠体と下枠体間に連結して直方体状の箱型構造となした超大型基板用カセットであって、前記棚片は、前記基板を収容するカセットの有効幅をＷ、該棚片の突出長さをＬとすると、１／４＜Ｌ／Ｗなる関係に設定するとともに、両側に位置する棚片先端の間隔Ｄを少なくとも基板出入用ロボットのフォークが通過し得る間隔に設定した超大型基板用カセットを構成した。
【００１１】
ここで、前記棚片は、棒状又は板状であり、主要部分が金属材又はセラッミクス材又はカーボンファイバーと合成樹脂の複合材で作製され、少なくとも先端部に前記基板を載支する載支部を設けたものである。
【００１２】
また、前記棚片は、金属製の前記支持ピンの少なくとも先端部と基部に前記基板を載支する合成樹脂製の載支部を設けてなることが好ましい。この場合、前記棚片の支持ピンの全長にわたりフッ素コート若しくは合成樹脂で被覆してなることがより好ましい。
【００１３】
また、前記支持体に一定間隔毎に内外に貫通する取付孔を形成し、前記支持ピンの基端を余して基端部に該支持体の内面側に接合する合成樹脂製の保持部材を一体形成するとともに、該支持ピンの基端に螺軸部を形成し、該螺軸部を前記支持体の取付孔に内方から挿入し且つ前記保持部材を支持体の内面側に接合した状態で、外側から前記螺軸部にナットを螺合して、前記支持体に棚片を突設してなることが好ましい。
【００１４】
そして、前記棚片の支持ピンの基端部に設けた保持部材に、前記基板の側縁を当止する緩衝部を設けてなることが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施形態を添付した図面に基づき詳細に説明する。図１及び図２は本発明に係る超大型基板用カセットの全体図、図３及び図４はその要部を示し、図中符号１は上枠体、２は下枠体、３は支持体、４はフロントストッパー、５はバックストッパー、６は棚片、Ｓは基板、Ｒは基板出入用ロボットをそれぞれ示している。
【００１６】
本発明の超大型基板用カセットは、外形が長方形状の前記上枠体１と下枠体２の両側部間を、複数の支持体３，…で連結するとともに、前端部間をフロントストッパー４，４で連結し、更に後端部をバックストッパー５，５で連結して直方体形状に構成したものであり、前記支持体３には超大型のガラス基板Ｓを載支するための棚片６，…を上下方向に一定間隔毎に内方へ向けて突設し、また前面は前記基板Ｓを出し入れするための開口部７となっている構造である。本実施形態では、両側部にそれぞれ４本の支持体３，…を略等間隔に設けているが、前記基板Ｓの寸法や曲げ剛性に応じて必要な前記棚片６，…の本数が決定されるので、それに応じて前記支持体３を設けるものとする。
【００１７】
ここで、前記上枠体１と下枠体２は、アルミニウム製の枠体で構成し、前記支持体３は断面略コ字形のＳＵＳ製で作成し、前記フロントストッパー４はＳＵＳと合成樹脂の複合体で作成し、そして前記バックストッパー５は合成樹脂製で作成している。
【００１８】
そして、図３及び図４に示すように、前記支持体３の内面側には、一定間隔毎に棚片６，…を突設している。前記棚片６は、金属製の支持ピン９の少なくとも先端部に前記基板Ｓを載支する合成樹脂製の載支部１０を設けたものである。更に詳しくは、前記棚片６は、前記支持ピン９の少なくとも先端部と基部に前記基板Ｓを載支する合成樹脂製の載支部１０，１１を設けている。本実施形態では、前記支持ピン９をインサート成形によって、先端部と基部に前記載支部１０，１１を形成するとともに、該支持ピン９の全長にわたり合成樹脂で被覆している。図中符号１２は合成樹脂の被覆部である。尚、前記被覆部１２を合成樹脂で形成する代わりに、支持ピン９の外周面を全長にわたりフッ素コートで被覆しても良い。更に、前記棚片６は、支持ピン９の基端を余して基端部に前記支持体３の内面側に接合する合成樹脂製の保持部材１３を一体形成するとともに、該支持ピン９の基端に螺軸部１４を形成し、該保持部材１３の上部は上方に延びて、前記基板Ｓの側縁を当止する傾斜した緩衝部１５となっている。
【００１９】
また、前記支持体３には、一定間隔毎に内外に貫通する取付孔１６，…を形成してあり、前記棚片６を構成する支持ピン９の螺軸部１４を前記支持体３の取付孔１６に内方から挿入し且つ前記保持部材１３を支持体３の内面側に接合した状態で、外側から前記螺軸部１４にナット１７を螺合して、前記支持体３に棚片６を突設するのである。尚、前記棚片６を支持体３に突設する構造は前述のものに限定されない。ここで、前記支持ピン９は、ＳＵＳ又はチタンで作成し、前記載支部１０，１１及び前記保持部材１３は、耐磨耗性を有するＰＥＥＫで作成している。
【００２０】
本実施形態の超大型基板用カセットの外形寸法は、横幅が１４６０ｍｍ、高さが１９９０ｍｍ、奥行が１６８０ｍｍであり、有効幅Ｗは１３７０ｍｍである。前記棚片６の上下ピッチは、７０ｍｍで、２４段となっている。また、前記棚片６の突出長さは約３８０ｍｍ〜５５０ｍｍ、支持ピン９の直径は１０ｍｍ乃至１４ｍｍである。両側の棚片６，６の先端間隔は約６１０ｍｍ〜２７０ｍｍである。本発明では、有効幅をＷ、前記棚片６の突出長さをＬとすると、１／４＜Ｌ／Ｗ＜１／２なる関係に設定している。具体的な上記数値を当てはめると、Ｌ／Ｗが１／４より大きくなるためには、棚片６の突出長さをＬは３４２．５ｍｍより長くなければならない。この超大型基板用カセットに、１３５０ｍｍ×１６５０ｍｍ、厚さ０．７ｍｍのガラス基板Ｓを多段に収容するのである。
【００２１】
次に、図５〜図７に基づいて、前記基板Ｓを本発明に係る超大型基板用カセットに出し入れするための基板出入用ロボットＲと、実際にそれを用いて基板Ｓを出し入れする手順を説明する。本発明に係る超大型基板用カセットでは、前述のＬ／Ｗが１／４よりも大きく設定するので、つまり棚片６の突出長さが長いので、両側の棚片６，６の間隔が基板Ｓに比べて非常に狭くなっており、従来構造の基板移載用のフォークでは基板Ｓの中央部分に偏った支持となって、基板側縁部が大きく撓んでしまって、基板に過大なストレスをかけることになるばかりでなく、カセットの上下棚片６，６の間隔を大きくしなければ出し入れできない。
【００２２】
そこで、本実施形態では、前記両側の棚片６，６の先端の間隔Ｄよりも幅が狭いフォーク１８，１８の両側に複数本の受片１９，…を突設し、各受片１９の少なくとも先端部と基端部に基板Ｓを載支する合成樹脂製の突起２０，２０を突設している。前記突起２０の個数、間隔及びその高さは、その上に基板Ｓの裏面を載置した際に、該基板Ｓが撓んでも前記フォーク１８，１８や受片１９の直接接触しないような条件で設計する。尚、前記受片１９の構造は、前記棚片６と同様であり、またフォーク１８の長手方向に突設する間隔を前後の支持体３，３の間隔と略同じに設定している。ここで、前記棚片６の突出長さＬを５５０ｍｍとすると、両棚片６，６の間隔Ｄは２７０ｍｍとなるので、前記フォーク１８，１８の外側間の幅を約２５０ｍｍに設定し、前記受片１９の突出長さを約４００ｍｍに設定している。すると、基板出入用ロボットＲのフォーク部分の全幅は、約１０５０ｍｍとなる。このフォーク部分に横幅が１３５０ｍｍの基板Ｓを載置すると、受片１９の先端から更に約１５０ｍｍはみ出るが、その部分の撓み量は僅かである。
【００２３】
そして、前記基板Ｓを基板出入用ロボットＲでカセットに収容するには、先ず前記基板Ｓを基板出入用ロボットＲのフォーク部分に載置した状態で、両側の棚片６，６の先端間（間隔Ｄの部分）にフォーク１８，１８を位置させ、カセットの開口部７から上下の棚片６，６間の隙間に進入させ、基板Ｓの奥端部が前記バックストッパー５，５に接近若しくは接触した状態でフォーク１８，１８の進行を停止する。それから、前記フォーク１８，１８を下降させると、前記受片１９が前後の棚片６，６間を通過して下がり、前記棚片６，…の載置部１０、１１，…で基板Ｓの裏面が載支される。その後、前記フォーク１８，１８を後退させてカセットから引き出すのである。ここで、前記フロントストッパー４，４には、前記棚片６と同様な突起物２２を前記棚片６よりも若干高い位置に設定しているので、前記基板Ｓをカセットに収容した状態で、前記突起物２２が基板Ｓの前方への移動を規制するようにしている。尚、カセットに収容している基板Ｓを出す場合には、前述の動作を逆にすれば良い。
【００２４】
図７に示すように、基板Ｓを両側の棚片６，…で載支し、実際には載支部１０，１１，…で載支した状態では、中央部が下方に撓むようになる。前記棚片６の長さＬが有効幅Ｗの１／４以下になると、中央部の撓み量が極端に増大するとともに、基板Ｓの側縁が上方へ跳ね上がることになり、基板Ｓの中央部に過大なストレスがかかり、また基板Ｓの中央部が下方へ、側縁が上方へ変形するので、上下の棚片６，６の間隔を非常に大きくなって実用的でない。そこで、Ｌ／Ｗを１／４よりも大きくすればするほど、基板Ｓの中央部の撓み量は減少するとともに、基板Ｓの側縁が棚片６の基部に作用する荷重が増大する。従って、前記棚片６の先端にかかる荷重が減少し、棚片６自体の撓みを減少させることになり、好ましいのである。尚、前記棚片６が極端に長くなると、棚片６の中央部に対応する基板Ｓの部分が撓み、支持ピン９の軸部に接触するようになるので、該支持ピン９の中央部にも載支部を設けることが好ましい。
【００２５】
図８及び図９は、前記棚片６の他の実施形態を示し、支持ピン９の先端部に上下に貫通した穴２１若しくは凹部を形成し、該穴２１若しくは凹部に合成樹脂製の載支部１０を嵌着し、あるいはインサート成形の手法で載支部１０を一体化し、更に支持ピン９の基端部に基端の螺軸部１４を余して合成樹脂製の保持部材１３を同様に一体化し、前記載支部１１も前記保持部材１３と一体に形成したものである。
【００２６】
また、図１０及び図１１は、前記棚片６の更に他の実施形態を示し、図８及び図９に示したものより更に長尺の棚片６であり、支持ピン９の中央部に前記載支部１０と同様な載支部２３を設けたものである。その他の構成は、前記同様であるので、同一構成には同一符号を付して、その説明は省略する。
【００２７】
尚、本実施形態では、前記棚片６として棒状のものを例示したが、板状のものでも良く、また主要部分として金属材以外にもセラッミクス材又はカーボンファイバーと合成樹脂の複合材を採用することができ、そしてこの場合も少なくとも先端部に前記基板Ｓを載支する載支部１０を設けるのである。また、本実施形態では、１３５０ｍｍ×１６５０ｍｍ、厚さ０．７ｍｍのガラス基板Ｓを収容するカセットを例示したが、１４７０ｍｍ×１７７０ｍｍ、厚さ０．７ｍｍのガラス基板やもっと大型の基板にも適用可能である。また、ガラス基板以外にも、合成樹脂製のフィルム状基板を収容することも可能である。
【００２８】
【発明の効果】
以上にしてなる本発明の超大型基板用カセットによれば、以下に示すような顕著な効果を奏するものである。
【００２９】
請求項１によれば、前記棚片は、前記基板を収容するカセットの有効幅をＷ、該棚片の突出長さをＬとすると、１／４＜Ｌ／Ｗ＜１／２なる関係に設定したので、非常に大きなガラス基板を、収容効率が高く、安定に支持して収容することができるとともに、基板出入用ロボットでの出し入れが容易である。
【００３０】
請求項２によれば、前記棚片は、前記基板を収容するカセットの有効幅をＷ、該棚片の突出長さをＬとすると、１／４＜Ｌ／Ｗなる関係に設定するとともに、両側に位置する棚片先端の間隔を少なくとも基板出入用ロボットのフォークが通過し得る間隔に設定したので、非常に大きなガラス基板を、収容効率が高く、安定に支持して収容することができるとともに、基板出入用ロボットでの出し入れが容易である。
【００３１】
請求項３によれば、前記棚片は、棒状又は板状であり、主要部分が金属材又はセラッミクス材又はカーボンファイバーと合成樹脂の複合材で作製され、少なくとも先端部に前記基板を載支する載支部を設けたものであるので、支持体からの突出長さが長くなっても十分な支持強度を保つことができる。
【００３２】
請求項４によれば、基板の裏面を合成樹脂製の載支部のみで載支して収容することができ、基板を傷付けることがないのである。
【００３３】
請求項５によれば、不意に載支部以外の棚片に基板が接触しても、脆いガラス基板が損傷することを防止できるとともに、金属製の支持ピンからのパーティクルの発生を防止できる。
【００３４】
請求項６によれば、長尺の棚片でも支持体に強固に突設することができ、また棚片を支持体に対して組み立て式としたことにより、棚片が損傷した場合に交換することができるとともに、長さの異なる棚片に付け替えることもできる。
【００３５】
請求項７によれば、カセットに収容した状態で振動等によって基板が横移動した場合に、保持部材の緩衝部で当止することができ、また基板出入用ロボットで基板を出し入れする際に、不意に基板が支持体に接触して損傷することを防止できるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る超大型基板用カセットの全体側面図である。
【図２】同じく正面図である。
【図３】棚片と支持体の関係を示す部分斜視図である。
【図４】同じく支持体に棚片を突設した状態の一部省略断面図である。
【図５】基板出入用ロボットを用いてカセットに基板を収容する前の状態を示す簡略平面図である。
【図６】同じく基板出入用ロボットを用いてカセットに基板を収容した後の状態を示す簡略平面図である。
【図７】両側の棚片で基板を載支した状態の簡略正面図である。
【図８】棚片の他の実施形態を示す斜視図である。
【図９】同じく棚片の断面図である。
【図１０】棚片の更に他の実施形態を示す斜視図である。
【図１１】同じく棚片の断面図である。
【符号の説明】
Ｓ　基板
Ｒ　基板出入用ロボット
１　上枠体
２　下枠体
３　支持体
４　フロントストッパー
５　バックストッパー
６　棚片
７　開口部
９　支持ピン
１０，１１　載支部
１２　被覆部
１３　保持部材
１４　螺軸部
１５　緩衝部
１６　取付孔
１７　ナット
１８　フォーク
１９　受片
２０　突起
２１　穴
２２突起物
２３　載支部
【図１】
2004042984.tif 000003
【図２】
2004042984.tif 000004
【図３】
2004042984.tif 000005
【図４】
2004042984.tif 000006
【図５】
2004042984.tif 000007
【図６】
2004042984.tif 000008
【図７】
2004042984.tif 000009
【図８】
2004042984.tif 000010
【図９】
2004042984.tif 000011
【図１０】
2004042984.tif 000012
【図１１】
2004042984.tif 000013