(57)【要約】【課題】簡単で安価な構造で芯ずれを低減したベローズ機構を提供する。【解決手段】べローズ１６が伸縮する過程で芯ずれを生じても、その芯ずれは中間リング１７の内側面における丸リング１９と中間リング１７内側面との接触点を支持点として中間リング１７が揺動することによって吸収される。その結果、べローズ１６が伸縮する過程で生じる芯ずれに起因して中間リング１７とブッシュ１８及びシャフト８とブッシュ１８間に負荷が加わり、摩耗やかじりを生じることによって結果としてベローズ機構１２の耐久性が低下することが防止される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフト外周面に嵌合するブッシュを介しシャフト外側に中間リングを配置し、その中間リングによってベローズを支持するベローズ機構において、前記ブッシュと前記中間リングとを相互に揺動可能にしてなることを特徴とするベローズ機構。
【請求項２】
前記ベローズの上端が基板搬送装置に取り付けられると共に、前記ベローズの下端が真空室として構成される昇降機構に取付けられ、前記中間リングは前記基板搬送装置の搬送ロボットのシャフト外周面に嵌合するブッシュを介しシャフト外側に配置される請求項１記載のベローズ機構。
【請求項３】
前記ベローズが積層板と積層板との間で支持される請求項１または請求項２記載のベローズ機構。
【請求項４】
前記ブッシュ外周面に設けられた溝部に配置された丸リングによって前記ブッシュと前記中間リングとが相互に揺動可能にされてなる請求項１〜請求項３の何れか一に記載のベローズ機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば基板を搬送する搬送アームを有する基板搬送装置に用いられるベローズ機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ロードロックチャンバの待機室に設置されたボートエレベータの昇降台の上下に第一ベローズと第二ベローズとを配設し、第一ベローズ、第二ベローズに複数枚の変形防止板を上下方向に等間隔に介設し、中空部内外の圧力差でベローズが変形されるのを変形防止板で防止した半導体装置などの基板搬送装置である被処理物搬送装置が開示された。
【０００３】
以上の特許文献１に配設される第一ベローズ若しくは第二ベローズ等として用いられる従来のベローズ機構を図８（ａ）（ｂ）に示す。図８（ａ）はベローズ伸長時を示し、図８（ｂ）はベローズ短縮時を示す。
図に示されるベローズ機構１２では、シャフト８の外側に配置され垂直伸縮するべローズ１６が取り付けられる積層板１５ａと積層板１５ｂとの中間にブッシュ１８を介して中間リング１７が配置され、この中間リング１７によって、べローズ１６は積層板１５ａと中間リング１７との間の上側べローズ１６ａ及び中間リング１７と積層板１５ｂとの間の下側べローズ１６ｂに区画されて左右の芯ずれが低減される。
【０００４】
しかし以上のように中間リング１７を備えても伸縮する過程の振動によって図８（ａ）（ｂ）に示すように芯ずれδが生じることは避けられずこの伸縮する過程での芯ずれδを完全に無くすことはできない。この芯ずれδは横方向の荷重を発生させ、その横方向の加重によって中間リング１７に偏荷重が掛かってしまい、ブッシュ１８とシャフト８との接触部において磨耗やかじりを起こしてしまう問題があった。
【０００５】
その芯ずれに起因して生じる問題を解決するために図９に示すように、ベローズ機構１２に芯ずれを吸収する目的の芯ずれ吸収ベローズブロック１２ｂを設ける対策が講じられていた。
芯ずれ吸収ベローズブロック１２ｂはベローズ機構１２の伸長短縮方向に対して垂直な方向の芯ずれ応力をそれ自体が横方向に偏奇して吸収することによって、伸長短縮する他のベローズブロック１２ａに横方向のずれが発生することを防止していた。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１７５４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし以上の図９に示す従来のベローズ機構１２では専ら芯ずれを吸収する目的のみのために芯ずれ吸収ベローズブロック１２ｂを設ける必要があり、無駄が大きくコスト高となり、その点で問題があった。
【０００８】
本発明は以上の従来技術における問題に鑑み、簡単で安価な構造で芯ずれを低減したベローズ機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち本発明のベローズ機構は、シャフト外周面に嵌合するブッシュを介しシャフト外側に中間リングを配置し、その中間リングによってベローズを支持するベローズ機構において、前記ブッシュと前記中間リングとを相互に揺動可能にしてなることを特徴とする。
【００１０】
前記ベローズの上端が基板搬送装置に取り付けられると共に、前記ベローズの下端が真空室として構成される昇降機構に取付けられ、前記中間リングは前記基板搬送装置の搬送ロボットのシャフト外周面に嵌合するブッシュを介しシャフト外側に配置されるようにすることができる。
【００１１】
前記ベローズが積層板と積層板との間で支持される様にしてもよい。
【００１２】
前記ブッシュ外周面に設けられた溝部に配置された丸リングによって前記ブッシュと前記中間リングとが相互に揺動可能にされる様にしてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のベローズ機構によれば中間リングを揺動可能に設けることにより、安価に簡単な構造でベローズ機構の曲がりを吸収して芯ずれを防ぎ、ブッシュとベローズとの接触部における磨耗やかじりを無くすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に本発明のベローズ機構を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明のベローズ機構を適用してなる基板処理装置の概略構成を示し、図に示すように基板処理装置１は、基板搬送装置２を介して基板処理室３及び基板収納室４を配置してなり、基板搬送装置２内側には搬送ロボット５が配置される。
例えば荷電粒子線を応用したエッチング処理装置においては液晶基板ステージを真空室である基板処理室３内に収納することが必須である。従って、その基板処理室３内に液晶基板等の被処理基板を供給したり搬出したりする基板搬送装置２も真空室として構成される必要がある。
そのため、以上の基板搬送装置２、基板処理室３は何れも図示しない真空ポンプによって抜気されて、その内側が真空状態に保持されるように気密に構成される。
【００１５】
搬送ロボット５は液晶基板等の被処理物６を載置する搬送アーム７を備え、その搬送アーム７はシャフト８に連結され、このシャフト８は基板搬送装置２に対して進退自在にかつ気密に取り付けられる。
【００１６】
被処理物６を扱う基板搬送装置２の外部に搬送ロボット５全体を昇降させる昇降機構９を配置する。この昇降機構９は昇降部１０及び支持部１１で構成される。
前記昇降機構９における動きを基板搬送装置２内の搬送ロボット５に伝えるシャフト８は、下端が昇降部１０の支持部１１に固定され、基板搬送装置２の底部から気密に内部に挿通されて上端が搬送ロボット５の搬送アーム７に連結される。
【００１７】
シャフト８が進退する基板搬送装置２を気密に保持するために、シャフト８を取り巻くように外周に被せてベローズ機構１２が配設され、ベローズ機構１２はその上端が基板搬送装置２に取り付けられると共に、その下端が真空室として構成される昇降機構９の支持部１１に取付けられ、これによりベローズ機構１２内外の気密が確保される。なお、ベローズ機構１２の材質には高耐圧、高耐熱とするために例えばステンレス鋼が使用される。
【００１８】
図２に示される様にベローズ機構１２は、積層板１５ａ、１５ｂ間にべローズ１６を配置して構成される。
べローズ１６には、図３に示すように、ほぼ中間位置に中間リング１７が取り付けられる。
一方、シャフト８の外側面にはブッシュ１８が嵌合され、このブッシュ１８に中間リング１７が陽動可能に支持されている。
【００１９】
図３〜図５に示すようにシャフト８の外側面に嵌合されるブッシュ１８にはその外周面に沿ってＵ溝１８ａが形成されており、このＵ溝１８ａに丸リング１９が装着された状態で、ブッシュ１８によって中間リング１７が支持される。
【００２０】
したがって図５に示すように中間リング１７の内側にブッシュ１８が収納される態様でブッシュ１８によって中間リング１７が支持される状態では、中間リング１７の内側面には丸リング１９が当接し、また中間リング１７の上下内側面１７ａ，１７ｂとブッシュ１８の上下外側面１８ａ，１８ｂ間には相互の位置ずれを許容する遊び、すなわち間隙δ１及びδ２が設けられる。また中間リング１７の両外側端面１７ｃ，１７ｄとシャフト８の外側面間には相互の接近離反を一定範囲で許容する間隙δ３が設けられる。
【００２１】
以上のようにシャフト８の外側面にブッシュ１８が嵌合され、このブッシュ１８に中間リング１７が陽動可能に支持される結果、図６に示すように、べローズ１６が伸縮する過程で芯ずれを生じても、その芯ずれは中間リング１７の内側面における丸リング１９と中間リング１７内側面との接触点を支持点として中間リング１７が揺動することによって吸収される。その結果、べローズ１６が伸縮する過程で生じる芯ずれに起因して中間リング１７とブッシュ１８及びシャフト８とブッシュ１８間に負荷が加わり、摩耗やかじりを生じることによって結果としてベローズ機構１２の耐久性が低下することが防止される。
【００２２】
次に以上の様に構成された本発明のベローズ機構１２を用いてなる基板搬送装置２の動作につき説明する。
基板搬送装置２と昇降機構９との協働により被処理物６を保持している基板搬送装置２を、基板処理室３への被処理物６挿入高さ位置に合せる。基板搬送装置２を駆動して搬送アーム７を基板処理室３側へ伸ばし、被処理物６を基板処理室３内の載置位置まで搬送する。
【００２３】
昇降機構９でシャフト８を一定量降下させることにより基板搬送装置２を降下して、基板搬送装置２から基板処理室３に被処理物６を移載する。
次に基板搬送装置２の搬送アーム７を縮めて元の位置に戻し、再度、基板搬送装置２と昇降機構９を協働して基板搬送装置２を動かし、昇降機構９によりシャフト８を一定量上昇させることにより前記基板搬送装置２を上昇して、基板収納室４から搬送アーム７上に被処理物６を移載する。移載後、基板搬送装置２の搬送アーム７を縮めて搬送アーム７を元の位置に戻す。
【００２４】
以上の過程において昇降機構９がモータ（図示せず）によって駆動される都度にベローズ機構１２の伸長短縮が生じ、その伸長短縮は搬送ロボット５の動きに追随できる程度の加速度を伴ったものとされる。
【００２５】
以上の過程において昇降機構９がモータ（図示せず）によって駆動される都度に多ベローズ機構１２の伸長短縮が生じ、その伸長短縮は搬送ロボット５の動きに追随できる程度の加速度を伴ったものとされる。
以上の１サイクルの動作におけるべローズ機構１２の伸縮サイクルを図７に示す。
図に示すように、多ベローズ機構１２の動作は単に最伸張状態Ａと最短縮状態Ｂとの間の伸縮を反復するものではなく、中間状態Ｃまで伸長して短縮する等の細かな動きを反復して、１サイクルの動作が完了する。
【００２６】
したがって、この様な伸縮サイクルの過程における伸縮の反復によって生じる振動及び芯ずれによってベローズ機構１２の中間リング１７とブッシュ１８及びシャフト８とブッシュ１８間には不可避的に負荷が加わる。
しかし、その負荷は中間リング１７の内側面における丸リング１９と中間リング１７内側面との接触点を支持点として中間リング１７が揺動することによって吸収され、中間リング１７とブッシュ１８及びシャフト８とブッシュ１８間に摩耗やかじりを生じることが防止され、高速伸縮が高頻度に行われる伸縮サイクルを反復するベローズ機構１２の耐久性が向上される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明を実施するための最良の形態のベローズ機構を装着してなる基板処理装置の構成図である。
【図２】図１の部分拡大図である。
【図３】図２の部分拡大分解斜視図である。
【図４】図２の部分拡大斜視図である。
【図５】図２の部分拡大模式図である。
【図６】図１の部分拡大図であり、（ａ）伸長時、（ｂ）短縮時を示す。
【図７】図１の基板処理装置におけるべローズ機構の伸縮サイクルを示す説明図である。
【図８】従来のベローズ機構を示す側面図である。
【図９】他の従来のベローズ機構を示す側面図である。
【符号の説明】
【００２８】
２・・・基板搬送装置、９・・・昇降機構、６・・・被処理物、７・・・搬送アーム、１２・・・ベローズ機構、１６・・・べローズ、１７・・・中間リング、８・・・シャフト、１８・・・ブッシュ、１９・・・丸リング。
【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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