(57)【要約】内部に発熱体を有する両面加熱式の矩形状のパネルヒータ−４−１、４−２・・・４−ｎが複数枚、上下方向に所定の間隔を置いて多段に配置され、隣り合う上下のパネルヒーター間の空間部が、大型基板を加熱・乾燥させるための乾燥室７−１、７−２・・・７−（ｎ−１）とされ、矩形状の大型基板６が、板面の複数適所を複数本の支持ピン９によりそれぞれ支持されて、乾燥室内の所定高さ位置に保持される。パネルヒーターの上面には、熱伝導性のよい材料からなる矩形状のサブプレート８−１、８−２・・・８−ｎが出し入れ自在に載置されて、支持ピン９は、このサブプレートに植設されている。この大型基板用多段式加熱装置１によれば、発熱部のメンテナンスが容易で、被加熱体を複数本の支持ピンにより一様に支持して、均一に加熱し、高い乾燥品質を得ることができ、構造が簡単で、製作コストを低減することができる。
2004083754.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被乾燥物である矩形状の大型基板を複数枚、多段状に配置して乾燥させるために用いられる大型基板用多段式加熱装置であって、
内部に発熱体を有する両面加熱式の矩形状のパネルヒーターが複数枚、上下方向に所定の間隔を置いて多段に配置され、
隣り合う上下のパネルヒーター間の空間部が、前記大型基板を加熱・乾燥させるための乾燥室とされ、
前記大型基板が、板面の複数適所を複数本の支持ピンによりそれぞれ支持されて、前記乾燥室内の所定高さ位置に保持され、
前記パネルヒーターの上面には、熱伝導性のよい材料からなる矩形状のサブプレートが出し入れ自在に載置されて、前記支持ピンは、このサブプレートに植設されている
ことを特徴とする大型基板用多段式加熱装置。
【請求項２】
前記サブプレートには、その出し入れ方向手前側の左右両隅部に、サブプレート側位置決め部材がそれぞれ固着され、
前記サブプレート側位置決め部材は、前記サブプレートの側方に張り出して、その出し入れ方向前方に向かって突出する係合部を有し、
前記パネルヒーターの上面には、前記サブプレートの出し入れ方向手前側の前記パネルヒーターの左右両隅部近傍に、前記サブプレート側位置決め部材の係合部と係合する係合部を有するヒーター側位置決め部材がそれぞれ固着され、
前記サブプレート側位置決め部材の係合部と前記ヒーター側位置決め部材の係合部との係合は、左右いずれか一方の側における係合が、凹凸嵌合による係合とされ、左右いずれか他方の側における係合が、平坦面と突子との衝合による係合とされている
ことを特徴とする請求項１に記載の大型基板用多段式加熱装置。
【請求項３】
前記パネルヒーターの上面には、少なくとも前記サブプレートの出し入れ方向先方側の前記サブプレートの一辺に沿って複数適所に、前記サブプレートの辺縁を上方から押さえることができる押え部材が固着されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の大型基板用多段式加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本願の発明は、液晶表示板（ＬＣＤ）やプラズマ表示板（ＰＤＰ）等の大型基板を加熱・乾燥させるために用いられる大型基板用多段式加熱装置に関し、特に発熱部（ヒーター部）のメンテナンス性の向上と乾燥品質の向上、構造の簡単化等を図った大型基板用多段式加熱装置に関する。
【背景技術】  液晶表示板（ＬＣＤ）やプラズマ表示板（ＰＤＰ）等の大型基板の製造においては、基板洗浄後の水分の除去や、基板上に塗布された薬液の組成分中に含まれる溶剤等の除去のために、加熱・乾燥工程が不可欠である。このような、大型基板に対してなされる加熱・乾燥工程を、大型基板の多数枚について行なうために、多段式加熱装置が使用されることがある。
この多段式加熱装置は、被乾燥物である複数枚の大型基板を上下方向に多段に配置し、これに合わせて、複数枚の棚ヒーターを多段に配置して、各段における大型基板の加熱・乾燥処理を、各段における棚ヒーターによる加熱により、同時に実行するようにされたもので、発生する水蒸気や溶剤蒸気等の排気系は、共通にされている。このような多段式加熱装置は、設置面積を大幅に低減することができ、多数枚の大型基板を効率よく加熱・乾燥処理するのに適している。
特開２００１−３１７８７２号公報に紹介されている大型基板用多段式加熱炉では、各段に配置される棚ヒーターが、その両面から遠赤外線が放射される両面加熱式のパネルヒーター（放熱板）によって構成されており、これが上下方向に一定のピッチで配置されていて、隣り合う上下の棚ヒーター間の空間部が乾燥室とされている。このように、両面加熱式の棚ヒーターとされることにより、ヒーターが薄型化し、設置高さも大幅に低減されることになり、大幅な省スペース化を図ることができる。
また、各棚ヒーターに埋設される発熱体は、装置の奥行方向に向かって複数のゾーンに分割されており、各ゾーンの発熱体の発熱温度を任意に設定することができるようにされており、これにより、被乾燥物である大型基板の表面加熱温度の均一化が図られている。
また、炉本体の各側壁部には、炉内に臨むようにして遠赤外線パネルヒーターからなる補助加熱用の側面ヒーターがそれぞれ設置されており、各段の大型基板は、上下の棚ヒーターによりその上下面が加熱されるのみならず、側面ヒーターによりその周縁部も加熱されるので、大型基板の全面加熱が可能となって、表面加熱温度の精度が一層高まるように工夫されている。
さらに、この多段式加熱炉においては、各段の棚ヒーターの内部に気体通路が形成されており、この気体通路を流れるエアー類は、棚ヒーターの下面に開口された孔から吹き出されて、乾燥室内の水蒸気や溶剤蒸気等を伴いつつ、ダウンブロー方式により、乾燥室を囲む炉本体内に集められ、そこから炉本体の側壁部に設けられた排気孔を通じて外部に吸引・排気され、炉内雰囲気の高いクリーン度が保持されるようになっている。
このように、この大型基板用多段式加熱炉は、設置スペースの低減、大型基板の表面加熱温度の均一化と精度の向上、炉内雰囲気のクリーン度の保持等の点で、種々の工夫が施され、大型基板の乾燥品質を高めることができるものである。
しかしながら、この大型基板用多段式加熱炉は、構造が複雑である上に、排気系にダウンブロー方式が採用されるなど、製作コスト、運転コストが嵩むものになっている。また、各乾燥室内における大型基板の支持は、左右一対の支持治具によって行なわれているので、基板の撓みや不均一加熱の原因になる虞がある。
さらに、両面加熱式の棚ヒーターは、直接被乾燥物である大型基板に面して、これを加熱しているので、大型基板の直下の棚ヒーターの加熱面は、大型基板の表面付着物の溶融落下、固着などにより汚れ易く、これをクリーニングしようとしても、隣り合う上下棚ヒーター間の狭い乾燥室内で行なうのは容易でない。また、棚ヒーターの加熱面の変形、損傷等の点検、修理に際しても、同様の問題がある。このように、この大型基板用多段式加熱炉は、特に発熱部（棚ヒーター）のメンテナンス性の面で、改善すべき点が残されていた。
また、特開平０６−３４９７７５号公報に紹介されている処理装置では、多段に配置された複数の処理装置の各々が、半導体基板等の被処理体を載置する載置台と、この載置台を介して被処理体（被乾燥物）に熱を供給する発熱体とを備えており、載置台は、発熱体に対して着脱可能にされ、載置台と発熱体とを密着させるための密着手段が設けられている。また、載置台と発熱体とには、これらを貫通して、ロボットハンドへの基板の受け渡しを行なうときに基板を上下させるために使用される支持ピンを挿通させる孔が多数形成されており、この支持ピンは、シリンダ・ピストン機構のピストンにより上下動させられている。さらに、載置台には、その上に基板を所定間隔を置いて支持できるように、基板の周縁に沿った適所に複数のスペーサが配されている。
この処理装置は、前記のように構成されているので、発熱体の汚れや損傷が防がれ、発熱体に代わって汚れや損傷を受ける載置台は、これのみを処理装置から取り出して、クリーニング等のメンテナンス作業を行なうことができ、メンテナンスが容易である。また、載置台と発熱体とを密着させることにより、発熱体の熱を載置台全体に均一に伝えることができ、載置台の表面温度が均一化されて、被処理体全体を均一に加熱処理することができる。
しかしながら、この処理装置は、両面加熱式の棚ヒーターを多段に備えるタイプのものではなく、また、ロボットハンドへの基板の受け渡し用の支持ピンを上下動させるためのシリンダ・ピストン機構の設置スペースを、隣り合う上下処理装置間に確保するのは容易でない。さらに、基板は、その周縁の適数個所がスペーサにより支持されるのみであるので、基板が特に大型になった場合には、中央部分が撓んで、被処理体全体を均一に加熱処理することができず、乾燥むらが発生する虞がある。
【発明の開示】
本願の発明は、従来の大型基板用多段式加熱装置や処理装置が有する前記のような問題点を解決して、両面加熱式の棚ヒーター（パネルヒーター）を多段に備えるタイプの大型基板用多段式加熱装置において、発熱部（ヒーター部）のクリーニング、補修、点検等の作業を容易にして、発熱部のメンテナンス性を向上させるとともに、複数本の支持ピンにより被乾燥物（大型基板）を板面全体に渡って一様に支持して、均一加熱を可能にし、大型基板の高い乾燥品質を保持して、しかも、構造が簡単で、製作コストを低減することができる大型基板用多段式加熱装置を提供することを課題とする。
本願の発明によれば、このような課題は、被乾燥物である矩形状の大型基板を複数枚、多段状に配置して乾燥させるために用いられる大型基板用多段式加熱装置であって、内部に発熱体を有する両面加熱式の矩形状のパネルヒーターが複数枚、上下方向に所定の間隔を置いて多段に配置され、隣り合う上下のパネルヒーター間の空間部が、前記大型基板を加熱・乾燥させるための乾燥室とされ、前記大型基板が、板面の複数適所を複数本の支持ピンによりそれぞれ支持されて、前記乾燥室内の所定高さ位置に保持され、前記パネルヒーターの上面には、熱伝導性のよい材料からなる矩形状のサブプレートが出し入れ自在に載置されて、前記支持ピンは、このサブプレートに植設されていることを特徴とする大型基板用多段式加熱装置により解決される。
この大型基板用多段式加熱装置によれば、棚ヒーターをなす矩形状のパネルヒーターの上面には、熱伝導性のよい材料からなる矩形状のサブプレートが出し入れ自在に載置されているので、パネルヒーターの発熱は、このサブプレートに伝達され、このサブプレートを介して輻射熱として放散されて、被乾燥物である大型基板を加熱することができる。このため、パネルヒーター自体は、大型基板の表面付着物の溶融落下、固着などにより直に汚れたり、損傷を受けたりすることがなく、大型基板に代わって汚れや損傷を受けるサブプレートは、これのみを加熱装置から取り出して、クリーニングや損傷、変形の補修、点検等の作業を行なうことができ、パネルヒーターやサブプレートを含む発熱部のメンテナンスがきわめて容易になり、発熱部のメンテナンス性を大きく向上させることができる。
また、大型基板の板面の複数適所を支持する複数本の支持ピンは、このサブプレートに植設されているので、その取り付けがきわめて簡単であり、構造も簡単になる。そして、ロボットハンドへの基板の受け渡しも、これら複数本の支持ピンで基板を支持することにより、支障なく実行することができる。また、これら複数本の支持ピンは、大型基板を板面全体に渡って一様に支持し、しかも、この支持ピンによる支持は、大型基板の輻射加熱に影響を及ぼすことが少ないので、大型基板の均一加熱が可能になる。これらにより、製作コストが低減されて、大型基板の高い乾燥品質を保持することができる大型基板用多段式加熱装置を提供することができる。
好ましい実施形態では、この大型基板用多段式加熱装置において、そのサブプレートには、その出し入れ方向手前側の左右両隅部に、サブプレート側位置決め部材がそれぞれ固着され、該サブプレート側位置決め部材は、サブプレートの側方に張り出して、その出し入れ方向前方に向かって突出する係合部を有し、パネルヒーターの上面には、サブプレートの出し入れ方向手前側のパネルヒーターの左右両隅部近傍に、サブプレート側位置決め部材の係合部と係合する係合部を有するヒーター側位置決め部材がそれぞれ固着され、サブプレート側位置決め部材の係合部とヒーター側位置決め部材の係合部との係合は、左右いずれか一方の側における係合が、凹凸嵌合による係合とされ、左右いずれか他方の側における係合が、平坦面と突子との衝合による係合とされている。
この結果、サブプレートの出し入れ方向手前側の左右両側部における２種の係合、すなわち、一側部におけるサブプレート側位置決め部材の係合部とヒーター側位置決め部材の係合部との凹凸嵌合による係合と、他側部におけるサブプレート側位置決め部材の係合部とヒーター側位置決め部材の係合部との衝合による係合とにより、サブプレートの平面上の位置は完全に定まるので、パネルヒーターの上面に載置されるサブプレートの位置決めを、きわめて簡単な構造により行なうことができる。
別の好ましい実施形態では、この大型基板用多段式加熱装置において、そのパネルヒーターの上面には、少なくともサブプレートの出し入れ方向先方側のサブプレートの一辺に沿って複数適所に、サブプレートの辺縁を上方から押さえることができる押え部材が固着されている。
この結果、パネルヒーターの発熱により、サブプレートが熱で反り上がったり、凹んだりする、サブプレートの辺縁の熱変形が抑えられるので、パネルヒーターからサブプレートへの確実で、均一な熱伝導、サブプレートによる大型基板の均一な輻射加熱が可能になり、大型基板に乾燥むらが発生するのを防止することができ、大型基板のさらに高い乾燥品質を保持することができる。
【図面の簡単な説明】  図１は、本願の発明の一実施形態における大型基板用多段式加熱装置の炉壁を透視して見た全体概略斜視図である。
図２は、同大型基板用多段式加熱装置の乾燥室部分の横断面図である。
図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視断面図である。
図４は、図３の部分拡大図である。
図５は、図１の部分拡大図であって、気流の流れを説明するための図である。
図６は、同大型基板用多段式加熱装置に使用されるパネルヒーターの平面図である。
図７は、同パネルヒーターの側面図である。
図８は、図６の温度センサーが埋設される部分の拡大図である。
図９は、図８の側面図である。
図１０は、同パネルヒーターの上に載置されるサブプレートの平面図あって、同サブプレートが乾燥室から引き出された状態を示す図である。
図１１は、同サブプレートの一側の位置決め機構の平面図である。
図１２は、同サブプレートの他側の位置決め機構の断面図であって、図２のＸＩＩ−ＸＩＩ線矢視断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、本願の発明の一実施形態について説明する。
本実施形態における大型基板用多段式加熱装置は、主として液晶表示板（ＬＣＤ）やプラズマ表示板（ＰＤＰ）等の大型基板の加熱・乾燥用に使用される。
このような大型基板の製造工程においては、通常、基板洗浄後の水分の除去や、基板上に塗布された薬液の組成分中に含まれる溶剤等の除去のために、大型基板に加熱・乾燥処理を施すことが不可欠である。多段式加熱装置は、このような大型基板を複数枚、多段に配置して同時に加熱・乾燥させるので、設置スペースを節減しつつ、多数の大型基板を迅速に加熱・乾燥処理するのに適している。
次に、本実施形態における大型基板用多段式加熱装置の構造について説明する。図１に図示されるように、本実施形態における大型基板用多段式加熱装置１は、炉壁２に囲まれた炉底部の架台３上に、平面視矩形状の複数枚（ｎ枚）のパネルヒーター４−１、４−２・・・４−ｎが、それらの各四隅を支柱５により支持されて、上下方向に所定の間隔を置いて多段に配置されている。そして、隣り合う上下のパネルヒーターの間、すなわち、パネルヒーター４−１とパネルヒーター４−２との間、パネルヒーター４−２とパネルヒーター４−３との間・・・パネルヒーター４−（ｎ−１）とパネルヒーター４−ｎとの間の各空間部は、被乾燥物である基板６を加熱・乾燥させるための乾燥室７−１、７−２・・・７−（ｎ−１）とされている。基板６は、平面視矩形状をなし、一辺が１．０〜２．０ｍに及ぶ大型のものであり、厚さは１ｍｍ前後から数ｍｍである。パネルヒーター４−ｍ（ｍ＝１、２・・・ｎ）も、基板６の形状に合わせて平面視矩形状とされているが、その面積は、基板６の面積よりも広い。
支柱５は、各段を貫通する１本の棒状体のものも使用できるが、本実施形態においては、各段毎に分割された分割支柱が使用されており、これらの分割支柱が積み重ねられることにより、支柱５が形成されている。これらの分割支柱は、架台３と最下段のパネルヒーター４−１との間、隣り合う上下のパネルヒーター間、最上段のパネルヒーター４−ｎと後述する天井板１３との間に配置されて、これらの四隅において、これらを互いに上下方向に間隔付け、立体的に組み立てている。四隅のうちの任意の一隅に配される支柱５の下端は、コンクリート材等からなる架台３の中に埋設されて（図１のＡ部参照）、固定される一方、残りの三隅を支持する支柱５は、水平方向に移動可能にされて、パネルヒーター４−ｍの熱膨張・収縮を許容するようになっている。
パネルヒーター４−ｍは、図３、図４、図６ないし図９に図示されるように、アルミ材からなる上下２枚の板の間に発熱体１１が挟み込まれ、埋め込まれることにより構成されており、両面加熱式の板状ヒーターであって、図４に太い矢印で示されるように、その上下両面から輻射熱を放って、その下方および上方の乾燥室７−（ｍ−１）、７−ｍにそれぞれセットされた基板６を同時に加熱する。但し、パネルヒーター４−ｍの上面には、後述するサブプレート８−ｍが載置されるので、実際には、このサブプレート８−ｍを介して輻射熱を放って、その上方の乾燥室７−ｍにセットされた基板６を加熱する。
発熱体１１は、抵抗発熱体であり、単位長さ当たりの発熱量が均一で、パネルヒーター４−ｎの周縁の近傍に、該周縁に沿って埋め込まれている。但し、発熱体１１の形態としては、抵抗発熱体に限られず、気体、液体による熱媒体が使用されてもよい。
基板６は、パネルヒーター４−１、４−２・・・４−（ｎ−１）の上にそれぞれ直接に載置されるものではなく、図１、図２および図４に図示されるように、これらのパネルヒーターの上に熱伝導性の良好なアルミ材からなるサブプレート８−１、８−２・・・８−（ｎ−１）がそれぞれ載置されていて、これらのサブプレート８−ｍ（ｍ＝１、２・・・（ｎ−１））にそれぞれ植設された複数本の支持ピン９により、基板６の中央部および周縁部を含む複数適所がそれぞれ支持されて（図２、図１０参照）、各パネルヒーター４−ｍの上面および各サブプレート８−ｍの上面から所定長だけそれぞれ隔てられて、乾燥室７−１、７−２・・・７−（ｎ−１）の上下方向略中央部位にセットされる。
したがって、乾燥室７−ｍ（ｍ＝１、２・・・（ｎ−１））にセットされた基板６は、隣り合う上下のパネルヒーター４−（ｍ＋１）、４−ｍのうち、下方のパネルヒーター４−ｍからは、その上に載置されたサブプレート８−ｍがパネルヒーター４−ｍの発熱を熱伝導により受熱して放射する輻射熱により、また、上方のパネルヒーター４−（ｍ＋１）からは、それ自体が放射する輻射熱により、その両面が同時に加熱される。
但し、最下段のパネルヒーター４−１の下方の空間は、実際には乾燥室として使用されておらず、架台３の表面上にアルミプレート１２が敷かれていて、最下段のパネルヒーター４−１の下面から放射される輻射熱を反射し、ここの空間を乾燥室７−ｍと同じような高温環境になるようにしていて、最下段の乾燥室７−１と中間の乾燥室７−ｍ（１＜ｍ＜（ｎ−１））との間に温度勾配が生じないようにしている。同様に、最上段のパネルヒーター４−ｎの上方の空間も、実際には乾燥室として使用されておらず、アルミプレートが裏貼りされた天井板１３が張設されていて、最上段のパネルヒーター４−ｎ上に載置されたサブプレート８−ｎから放射される輻射熱を反射し、ここの空間を乾燥室７−ｍと同じような高温環境になるようにしていて、最上段の乾燥室７−（ｎ−１）と中間の乾燥室７−ｍ（１＜ｍ＜（ｎ−１））との間に温度勾配が生じないようにしている。以下、これらの高温環境空間を下部補助乾燥室７Ｌ、上部補助乾燥室７Ｕと呼ぶこととする。
基板６の乾燥室７−１、７−２・・・７−（ｎ−１）内におけるセットは、複数本の支持ピン９により複数適所がそれぞれ支持されるのみならず、図２、図４および図１０に図示されるように、その四隅の各々が、そこの直交する２辺を挟み込むようにして配置された２本の位置決めピン１０により、それぞれ位置決めされることにより、サブプレート８−ｍ（ｍ＝１、２・・・（ｎ−１））の上面から所定の高さ位置で、水平面上の所定の位置に、正確に位置決めされる。基板６のこのようなセッティングは、図示されないロボットにより自動的に行なわれる。なお、位置決めピン１０は、基板６の大きさに応じ、その位置を調整することができるように、可動片２２に植設されている。この可動片２２は、サブプレート８−ｍの上面へのネジ止め位置を所定の範囲で変えることができる。
サブプレート８−ｍは、図２に図示されるように、パネルヒーター４−ｍと略相似形状の平面視矩形状をなし、パネルヒーター４−ｍよりもわずかに狭い。そして、サブプレート８−ｍをパネルヒーター４−ｍの上面に載置したり、メンテナンスのために、そこから取り出したりするときに便利なように、サブプレート８−ｍの出し入れ方向手前側になるメンテナンス作業側（一側）の側縁と、サブプレート８−ｍの出し入れ方向先方側になる反メンテナンス作業側（他側）の側縁とに、一対の把手１４がそれぞれ取り付けられている。図１０には、サブプレート８−ｍがパネルヒーター４−ｍ上から取り出された状態が図示されている。
また、サブプレート８−ｍは、それがパネルヒーター４−ｍの上面に載置されたとき、所定の位置に位置決めされるように、メンテナンス作業側においては、図２、図１０および図１１に図示されるように、サブプレート８−ｍの左右両隅部に、それぞれ位置決め部材１５、１６が固着され、また、これらの位置決め部材１５、１６に係合するように、パネルヒーター４−ｍの対応する部位（サブプレート８−ｍの出し入れ方向手前側のパネルヒーター４−ｍの左右両隅部近傍）に、それぞれ位置決め部材１７、１８が固着されている。
位置決め部材１５は、その図１１において左方上端部が丸く突出させられていて、位置決め部材１７の図１１において下端のＶ字状溝に嵌合（凹凸嵌合）して、これら両位置決め部材１５、１７同志が係合する。また、位置決め部材１６は、その図１１において右方上端部が丸く突出させられていて、位置決め部材１８の図１１において下方の平坦面に衝合して、これら両位置決め部材１６、１８同志が係合する。そして、この係合状態において、位置決め部材１５、１６の角部の部分がロックピン１９によりパネルヒーター４−ｍにそれぞれネジ止めされて、サブプレート８−ｍがパネルヒーター４−ｍに固定される。このようにして、サブプレート８−ｍの水平面上における位置ずれと回転とが防止されている。
また、サブプレート８−ｍの反メンテナンス作業側においては、図２および図１２に図示されるように、サブプレート８−ｍの側縁に沿って、左右一対の押え板２０と中央部の押え板２１とが、それぞれパネルヒーター４−ｍの上面に固着されている。これらの押え板（押え部材）２０、２１は、それらとパネルヒーター４−ｍの上面との間の内方凹所にサブプレート８−ｍの側縁を受け入れて、サブプレート８−ｍのこの側縁側が熱により反り上がったり、凹んだりして、熱変形を起こすのを防止している。
次に、乾燥室７−１、７−２・・・７−（ｎ−１）の各々において発生する水蒸気、溶剤蒸気等の排気構造について説明する。
図１に図示されるように、多段式加熱装置１の炉壁２の下方部の適所には、外気取り入れ口２７が形成されており、また、その天井部には、排気口２８が形成されている。したがって、外気取り入れ口２７から取り入れられた外気は、下部補助乾燥室７Ｌ、乾燥室７−１、７−２・・・７−（ｎ−１）、上部補助乾燥室７Ｕの各室内部の熱気およびこれらの各室を取り囲む構造物の熱により加熱されて、上昇熱気流（図４、図５の矢印Ｂ参照）となる。そして、これらの各室および構造物から適切に熱を奪い、また、装置内部において発生した各種気体（水蒸気、溶剤蒸気等）、パーティクル等を吸引して内部に取り込み、排気口２８から流出する。この上昇熱気流は、外気が専ら装置内部で加熱されることにより生起される自然対流に因っているので、ポンプ動力の消費はわずかである。
他方、パネルヒーター４−１、４−２・・・４−ｎの各々の周壁には、図１ないし図５に図示されるように、その四周を巡って、上昇熱気流形成用二重壁構造体２３−１、２３−２・・・２３−ｎがボルト等の固定具により固着されている。また、天井板１３の周壁にも、その四周を巡って、略同様の構造の上昇熱気流形成用二重壁構造体２４がボルト等の固定具により固着されている。二重壁構造体２４は、二重壁構造体２３−１、２３−２・・・２３−ｎよりわずかに幅（高さ）が短くされてもよい。
これらの二重壁構造体２３−１、２３−２・・・２３−ｎ、２４の各々は、図４および図５により良く図示されるように、内側に位置する内側折曲板２５と外側に位置する外側折曲板２６とを構成要素とし、これら内側折曲板２５と外側折曲板２６とが、これらの間にスペースＳを置いて、平行に配置されて組み立てられることにより構成されている。そして、その上端部は、乾燥室７−１、７−２・・・７−（ｎ−１）および上部補助乾燥室７Ｕの各周囲開口部の上下方向略中央部にまで伸長している。
内側折曲板２５は、アルミ材からなり、その表裏両面が黒色に加工され、その上方部が内方に折曲されている。また、外側折曲板２６は、ステンレス材からなり、その裏面が黒色に加工され、その上方部が内方に折曲されるとともに、その下方部が、内側折曲板２５の下方部から遠ざかるように外方に折曲され、しかも、内側折曲板２５の下方部よりもわずかに下方に伸長した形状をなしている。内側折曲板２５の表裏両面の黒色加工、外側折曲板２６の裏面の黒色加工は、テフロン（商標名）に黒色塗料を練り込んだものを、これらの面に被膜することによって行なわれている。
内外折曲板２５、２６のこのような形状により、これらを構成要素とする二重壁構造体２３−ｍ（ｍ＝１、２・・・ｎ）、２４の下方部は、下方に向けて末広がり状に開口して、広く気流を取り入れ、中間部は、上方を指向した直線状の気流流路となり、上方部は、この気流をやや内方寄りに指向して、乾燥室７−ｍ（ｍ＝１、２・・・（ｎ−１））および上部補助乾燥室７Ｕの各周囲開口部の上方部分に向けて流出させることができるようになっている。
二重壁構造体２３−ｍ（ｍ＝１、２・・・ｎ）、２４は、前記のように構成されており、また、すでに述べたとおり、多段式加熱装置１の内部には、下部補助乾燥室７Ｌ、乾燥室７−１、７−２・・・７−（ｎ−１）、上部補助乾燥室７Ｕの各室の周囲を囲んで、上昇熱気流が生じているので、これらの二重壁構造体２３−ｍ、２４が所定の間隔を置いて上下に配置された状態においては、装置内部の上昇熱気流の一部は、各二重壁構造体２３−ｍ、２４の内部流路を流れるようになる（図４、図５の矢印Ｃ参照）。
より下方の二重壁構造体２３−ｍ内を上昇する熱気流は、その流出口において、一旦乾燥室７−ｍの周囲開口部の上方部分に向かうようにやや内方寄りに指向しながら、当該乾燥室７−ｍ内の熱気流に押し戻され、また、上方の二重壁構造体２３−（ｍ＋１）内を上昇する熱気流により引っ張られて、より上方の二重壁構造体２３−（ｍ＋１）内に吸引されて行く。このようにして、上下方向に多段に形成された複数の乾燥室７−１、７−２・・・７−（ｎ−１）および上部補助乾燥室７Ｕの周囲を連ねて、上昇熱気流によるエアカーテンが形成される。各乾燥室７−ｍ内に充満する水蒸気、溶剤蒸気等は、この上昇熱気流により吸引され（図４、図５の矢印Ｄ参照）、これに取り込まれて、排気口２８から排気される。これにより、各乾燥室７−ｍ内は、クリーンな環境に保持される。また、各乾燥室７−ｍ内の熱気は、このエアカーテンおよび内外折曲板２５、２６の各面の黒色加工による保熱効果により、効果的に保熱される。
また、各乾燥室７−ｍ内に充満する水蒸気、溶剤蒸気等が上昇熱気流（エアカーテン）に取り込まれて排気される過程においては、内外折曲板２５、２６の各面の黒色加工による保熱効果により、これらの間の流路を流れる気流がより良く保温されるので、水蒸気、溶剤蒸気等の固化を防止することができる。さらに、内外折曲板２５、２６の各面に施された黒色加工中に含まれるテフロンの作用により、これらの板面への水蒸気、溶剤蒸気、各種パーティクル等の付着が防止される。これらにより、上昇熱気流のスムースな流れを形成することができる。
なお、上昇熱気流形成用二重壁構造体２３−１、２３−２・・・２３−ｎの各々には、図１に図示されるように、多段式加熱装置１の扉（図示されず）が設けられる側において、パネルヒーター４−１、４−２・・・４−ｎの各厚さを残し、所定長にわたって、切欠き２９が左右２個所に形成されている。これらの切欠き２９は、図示されないロボットのハンドが基板６を載せて各乾燥室７−ｍ（ｍ＝１、２・・・（ｎ−１））内に出入りするのに便利なように設けられたものである。
各パネルヒーター４−ｍ（ｍ＝１、２・・・ｎ）には、その発熱温度を検知するために、図８および図９に図示されるように、その任意の一隅近傍に温度センサー３０が埋設されている。前記のとおり、パネルヒーター４−ｍの発熱体１１は、パネルヒーター４−ｍの周縁の近傍に、該周縁に沿って埋め込まれており、一様に発熱するので、パネルヒーター４−ｍの任意の一隅近傍の温度を、この温度センサー３０により計測すれば、パネルヒーター４−ｍの残りの三隅近傍の温度を推測することができ、パネルヒーター４−ｍの発熱温度の制御に便利である。なお、温度センサー３０の近傍には、パネルヒーター４−ｍの過昇温を防止するためのサーモスイッチ３１が埋設されている。
本実施形態における大型基板用多段式加熱装置１は、前記のように構成されているので、今、図示されないロボットのハンドが基板６を各乾燥室７−ｍ（ｍ＝１、２・・・（ｎ−１））内の複数本の支持ピン９上にセットして、各パネルヒーター４−ｍ（ｍ＝１、２・・・ｎ）を所定の温度まで昇温させると、各乾燥室７−ｍ内の基板６は、その下方のパネルヒーター４−ｍ上に載置されたサブプレート８−ｍ、およびその上方のパネルヒーター４−（ｍ＋１）から放射される輻射熱により、その両面が同時に加熱されて、迅速に乾燥される。そして、この加熱・乾燥処理中に発生する水蒸気や溶剤蒸気等は、乾燥室７−ｍの周囲開口部へと流動し、二重壁構造体２３−ｍ内の流路を上昇して来た熱気流により吸引され、これに取り込まれて、乾燥室７−ｍから排気される。
そして、このようにして水蒸気や溶剤蒸気等を取り込んだ上昇熱気流は、順次、上方の二重壁構造体２３−（ｍ＋１）、２３−（ｍ＋２）・・・２４内を流れ、そこの室内の水蒸気や溶剤蒸気等を取り込みつつ、各乾燥室７−ｍ、上部補助乾燥室７Ｕを囲むエアカーテンを形成して、他の上昇熱気流とともに排気口２８から排気される。
本実施形態の大型基板用多段式加熱装置１は、前記のように構成されているので、次のような効果を奏することができる。
棚ヒーターをなす矩形状のパネルヒーター４−１、４−２・・・４−ｎの上面には、熱伝導性のよい材料からなる矩形状のサブプレート８−１、８−２・・・８−ｎが出し入れ自在に載置されているので、パネルヒーター４−ｍ（ｍ＝１、２・・・（ｎ−１））の発熱は、このサブプレート８−ｍ（ｍ＝１、２・・・（ｎ−１））に伝達され、このサブプレート８−ｍを介して輻射熱として放射されて、その上方にセットされた被乾燥物である大型基板６を加熱することができる。このため、パネルヒーター４−ｍ自体は、大型基板６の表面付着物の溶融落下、固着などにより直に汚れたり、損傷を受けたりすることがなく、大型基板６に代わって汚れや損傷を受けるサブプレート８−ｍは、これのみを加熱装置から取り出して、クリーニングや損傷、変形の補修、点検等の作業を行なうことができ、パネルヒーター４−ｍ、サブプレート８−ｍを含む発熱部のメンテナンス作業がきわめて容易になり、発熱部のメンテナンス性を大きく向上させることができる。
また、大型基板６の板面の複数適所を支持する複数本の支持ピン９は、このサブプレート８−ｍに植設されているので、その取り付けがきわめて簡単であり、構造も簡単になる。そして、ロボットハンドへの大型基板６の受け渡しも、これら複数本の支持ピン９により大型基板を支持することにより、支障なく実行することができる。また、大型基板６をその板面全体に渡って一様に支持して、しかも、この支持ピン９による支持は、大型基板６の輻射加熱に影響を及ぼすことが少ないので、大型基板６の均一加熱が可能になる。これらにより、製作コストが低減されて、大型基板６の高い乾燥品質を保持することができる大型基板用多段式加熱装置を提供することができる。
また、サブプレート８−ｍの出し入れ方向手前側の左右両側部における２種の係合、すなわち、一側部におけるサブプレート側位置決め部材１５の係合部とヒーター側位置決め部材１７の係合部との凹凸嵌合による係合と、他側部におけるサブプレート側位置決め部材１６の係合部とヒーター側位置決め部材１８の係合部との衝合による係合とにより、サブプレート８−ｍの平面上の位置は完全に定まるので、パネルヒーター４−ｍの上面に載置されるサブプレート８−ｍの位置決めを、きわめて簡単な構造により行なうことができる。
さらに、パネルヒーター４−ｍの上面には、少なくともサブプレート８−ｍの出し入れ方向先方側のサブプレート８−ｍの一辺に沿って複数適所に、サブプレート８−ｍの辺縁を上方から押さえることができる押え部材２０、２１が固着されているので、パネルヒーター４−ｍの発熱により、サブプレート８−ｍの辺縁が熱で反り上がったり、凹んだりする、サブプレート８−ｍの熱変形が抑えられ、パネルヒーター４−ｍからサブプレート８−ｍへの確実で、均一な熱伝導、サブプレート８−ｍによる大型基板６の均一な輻射加熱が可能になり、大型基板６に乾燥むらが生ずるのを防止することができて、大型基板６のさらに高い乾燥品質を保持することができる。その他、種々の効果を奏することができる。
なお、本願の発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形が可能である。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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