基板カセット
【課題】発塵、発熱を伴うことなく基板を高速で出し入れ可能なワイヤ式の基板カセットを提案すること。
【解決手段】同一平面上に平行に架け渡した複数本のワイヤ９によって基板収納棚１０が形成され、当該基板収納棚１０が多段に配列されている基板カセット１において、ワイヤ９には、当該ワイヤ９の軸線方向に沿って一定の間隔で、転がり軸受１１が取り付けられている。転がり軸受１１の内輪２２はワイヤ９に固定され、外輪２１によってガラス基板Ｗを載せる基板載置面が規定されている。ガラス基板Ｗの出し入れの際には、ガラス基板Ｗの移動に伴って外輪２１が回転する。搬送に伴うガラス基板支持部分からの発塵、発熱が起きないので、ガラス基板Ｗを高速搬送でき作業効率を高めることができる。
【解決手段】同一平面上に平行に架け渡した複数本のワイヤ９によって基板収納棚１０が形成され、当該基板収納棚１０が多段に配列されている基板カセット１において、ワイヤ９には、当該ワイヤ９の軸線方向に沿って一定の間隔で、転がり軸受１１が取り付けられている。転がり軸受１１の内輪２２はワイヤ９に固定され、外輪２１によってガラス基板Ｗを載せる基板載置面が規定されている。ガラス基板Ｗの出し入れの際には、ガラス基板Ｗの移動に伴って外輪２１が回転する。搬送に伴うガラス基板支持部分からの発塵、発熱が起きないので、ガラス基板Ｗを高速搬送でき作業効率を高めることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板、液晶基板などの基板の収納および搬送のために用いる基板カセットに関し、特に、多数本の線材を同一平面上において一定の間隔で平行に架け渡すことにより形成した基板収納棚が上下方向に多段に配列されている基板カセットの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体、ＬＣＤなどの基板製造工程においては、ストックされている基板を、複数の異なる工程を経て搬送する必要がある。基板のストックおよび搬送のために用いられている基板カセットとしては、多段に形成された基板収納棚が、同一平面上において一定の間隔で平行に架け渡したワイヤによって規定された構成のものが知られている。この構成の基板カセットは一般にワイヤカセットと呼ばれており、一定厚さの棚板を用いて多段の基板収納棚を構成する場合に比べて、小さな寸法で、より多くの棚を形成できる。
【０００３】
特許文献１には、ワイヤカセットにおいて、各ワイヤを、遊び（隙間）のある状態で円筒体に通し、この状態でワイヤを架け渡して基板収納棚を形成することが提案されている。ワイヤカセットの各基板収納棚に収納した基板は、ワイヤに取り付けた円筒体に載っており、円筒体はワイヤに対して滑り接触状態で回転可能である。したがって、基板をワイヤカセットに対して出し入れする際には円筒体がワイヤを中心として回転する。よって、ワイヤの上に基板が直接載っている場合に比べて基板の出し入れを円滑に行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】台湾特許公告第５９４１８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、生産効率を高めるためには基板の出し入れをロボットハンド等を用いて高速で行うことが必要である。例えば、基板の引き出し速度をＶ（ｍｍ／秒）、ワイヤに取り付けた円筒体の外径をＤとすると、基板引き出し時における円筒体の回転速度Ｎ（回転／分）は次式により与えられる。
Ｎ＝Ｖ／（Ｄ×π）＝Ｖ×６０／（Ｄ×π）
仮に、引き出し速度Ｖ＝５００ｍｍ／秒、外径Ｄ＝６ｍｍとすると、円筒体の回転速度Ｎは次のように高速となる。
Ｎ＝５００×６０／（６×３．１４）＝１５９２（回転／分）
【０００６】
基板の出し入れ時には、円筒体はワイヤを中心として、その内周面がワイヤ外周面に滑り接触状態で高速回転する。このため、ワイヤと円筒体の間の滑り接触部分に発塵、発熱が引き起される。特に、円筒体の回転速度が上記のように高速であり、円筒体の穴開け加工時における穴開け加工具の回転速度よりも高速の場合には、円筒体からの発塵、発熱が多くなり、実用に適さない。また、ワイヤおよび円筒体の製造誤差などに起因して、双方の滑り接触部分に偏摩耗が生ずる場合などにおいては、円筒体の回転速度が低い場合であっても発塵、発熱が多くなることがある。このような発塵、発熱は基板に大きなダメージを与えるので極力避ける必要がある。
【０００７】
発塵、発熱を抑制するために基板搬送速度を遅くすることが考えられる。しかし、これでは、タクトタイムの観点から搬送時間が問題になる。例えば、Ｇ８世代クラスの基板の場合には基板搬送長さが２５００ｍｍ程度である。搬送速度を５０ｍｍ／秒に設定した場合には、ワイヤカセットから１枚の基板を取り出すのに、５０秒（２５００／５０）もの時間を要するので、実用的ではない。
【０００８】
さらに、特許文献１のワイヤカセットでは、ワイヤを細長い円筒体で覆っており、基板を載せた状態ではワイヤが基板の重量によって撓むのに対して、剛性の高い円筒体は殆ど撓まない。この結果、基板の出し入れ時における円筒体の円滑な回転が阻止され、大きな摩擦抵抗が発生する。これによっても、発塵、発熱が引き起され、基板にダメージを与えるおそれがある。
【０００９】
本発明の課題は、このような点に鑑みて、発塵、発熱を伴うことなく基板を高速で出し入れ可能な基板カセットを提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明は、同一平面上に平行に架け渡した複数本の線状部材によって基板収納棚が形成され、当該基板収納棚が多段に配列されている基板カセットにおいて、線状部材には、当該線状部材の軸線方向に沿って所定の間隔で、軸受が配置されており、軸受は、線状部材に同軸状態に固定された内輪と、当該内輪の外周面によって回転自在の状態で支持されている外輪とを備えており、軸受の外輪によって基板収納棚における基板載置面が規定されていることを特徴としている。
【００１１】
本発明の基板カセットでは、各線状部材に軸受が取り付けられており、各軸受の回転自在な外輪によって基板が支持される。基板の出し入れの際には、基板の移動に伴って外輪が回転する。外輪は内輪に対して回転自在であるが、内輪は線状部材に固定されている。よって、一般的に使用されているボールベアリングなどの転がり軸受を用いることにより、基板搬送に伴う外輪の回転に起因する発塵、発熱を確実に抑制できる。また、発塵、発熱を抑制できるので、基板を高速搬送することができ、作業効率を高めることができる。
【００１２】
ここで、軸受の内輪を線状部材に固定するために、内輪が装着された外周面、および、線状部材を通す貫通穴を備えた筒状部材と、筒状部材を線状部材にチャックするチャッキング部材とを備えた構成を採用することができる。
【００１３】
チャッキング部材として、筒状部材の一方の端部の外周に嵌め込むことにより、当該端部を窄めることの可能なリング部材を用いることができる。筒状部材が撓みにくい金属製部品の場合には、チャッキング部材を嵌める筒状部材の端部にすり割りを入れて窄み易くし、当該端部がワイヤと確実に噛み合うようにしておけばよい。
【００１４】
また、チャッキング部材として、線状部材を通す貫通穴が中心に形成された筒状の部材を用いることができる。この場合には、内輪本体が装着されている筒状部材の貫通穴を、チャッキング部材を嵌め込み可能な内径の穴としておき、チャッキング部材を、筒状部材の一方の開口端から、当該筒状部材の内周面と線状部材の外周面の間の環状隙間に嵌め込むことにより、筒状部材を線状部材にチャッキングすればよい。
【００１５】
本発明において、線状部材および軸受は導電性を備えていることが望ましい。このようにすれば、基板搬送時における基板の静電帯電を防止でき、塵などが基板表面に付着してしまうことを防止できる。
【００１６】
また、軸受の外輪を樹脂製の外輪とし、あるいは、外輪における少なくとも外周面を樹脂層で覆うことにより、基板表面にダメージを与えることが無いようにすることが望ましい。
【００１７】
次に、本発明の基板カセットは、基板収納棚のそれぞれにおいて、線状部材に取り付けた少なくとも１個の基板移動規制部材を有し、基板が軸受の外輪および基板移動規制部材に載った状態で収納されるようになっており、基板移動規制部材は、線状部材を中心として回転しない状態、または、軸受よりも回転負荷が大きい状態で線状部材に取り付けられていることを特徴としている。
【００１８】
回転自在な軸受に基板が載っている場合は、僅かな力によって基板収納棚から勢い良く基板が飛び出すおそれがある。また、基板が収納された状態の基板カセットの搬送中等において、基板が基板出し入れ方向にずれやすいという問題がある。本発明によれば、各基板収納棚において、基板は、回転負荷の大きい少なくとも１個の基板移動規制部材の上に載っている。よって、当該基板移動規制部材との間の摩擦力によって基板の飛び出し、ずれなどを防止あるいは抑制できる。
【００１９】
ここで、基板収納棚のそれぞれにおいて、線状部材の架け渡し方向に直交する方向における一方の端が、基板の挿入および取り出しを行うための基板出し入れ口とすると、基板収納棚のそれぞれにおける基板出し入れ口から最も離れた位置の線状部材に、少なくとも１個の基板移動規制部材を取り付けておくことが望ましい。
【００２０】
このようにすれば、基板収納時には、基板の収納が終了する手前の時点で基板が基板移動規制部材に載るので、基板収納動作を全体として高速で行うことができる。また、基板引き出し時には、その最初において基板が基板移動規制部材から外れるので、基板引き出し動作を全体として高速で行うことができる。
【００２１】
次に、線状部材として、１本の金属製あるいはプラスチック製の糸からなる線材、または、複数本の金属製あるいはプラスチック製の糸を束ねて形成された線材を用いることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の基板カセットにおいては、各線状部材に軸受が取り付けられており、各軸受の外輪によって基板が支持される。基板の出し入れの際には、基板の移動に伴って外輪が回転する。外輪は内輪に対して回転自在であるが、内輪は線状部材に固定されている。よって、一般的に使用されているボールベアリングなどの転がり軸受を用いることにより、基板搬送に伴う外輪の回転に起因する発塵、発熱を確実に抑制できる。また、発塵、発熱を抑制できるので、基板を高速搬送することができ、作業効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態に係る基板カセットを示す斜視図である。
【図２】図１の基板カセットにおける一つの基板収納棚を示す斜視図である。
【図３】図１の基板カセットのワイヤに取り付けた軸受を示す分解斜視図である。
【図４】図３の軸受の縦断面図である。
【図５】基板カセットに用いる基板移動規制部材の一例を示す縦断面図である。
【図６】図３の軸受の変形例を示す縦断面図である。
【図７】基板カセットに用いる軸受の別の例を示す縦断面図である。
【図８】基板カセットに用いる軸受の更に別の例を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態に係る基板カセットを説明する。
【００２５】
（全体構成）
図１は本実施の形態に係る基板カセットを示す斜視図である。基板カセット１は、全体として横長の直方体形状をしているカセット枠体２を備えている。カセット枠体２は、矩形の底板３および天板４と、これらの両側の端の間を繋ぐ垂直側板５、６とを備えており、その前側端面は基板出し入れ口７となっており、その後側端面も後側開口部８となっている。左右の垂直側板５、６は、一定の間隔で同一本数ｎ（ｎ：２以上の整数）の垂直枠５ａ、６ａが形成された構造のものである。
【００２６】
対応する左右の一対の垂直枠５ａ、６ａの間に、例えば、基板出し入れ口７の側に位置する一対の垂直枠５ａ、６ａの間には、上下方向に一定の間隔で複数本のワイヤ９（１，１）〜９（ｍ，１）（ｍ：正の整数）が水平に架け渡されている（以下の説明においては、ワイヤの位置に関係の無い場合には、各ワイヤを「ワイヤ９」として説明する。）。したがって、全体としてｍ×ｎ本のワイヤ９が垂直側板５、６の間に架け渡されている。これらのワイヤ９のうち、最も上の段に架け渡されている複数本のワイヤ９（１，１）〜９（１，ｎ）は同一高さ（同一平面上）に位置しており、第１段の基板収納棚１０（１）を規定している。同様に、各高さ位置にあるワイヤ９（ｍ）によって各段の基板収納棚１０（ｍ）が規定されている。ワイヤ９はＳＵＳ、鋼製のものとすることができる。樹脂製ワイヤとすることもでき、多数本の細い糸を束ねてワイヤを構成することも可能である。
【００２７】
図２は第１段の基板収納棚１０（１）を規定している複数本のワイヤ９（１，１）〜９（１，ｎ）を取り出して示す部分斜視図である。この図に示すように、基板収納棚１０（１）には、これよりも一回り小さな寸法の矩形の基板、例えばガラス基板Ｗが収納される。各ワイヤ９（１，１）〜９（１，ｎ）には、その軸線方向に沿って一定の間隔で、転がり軸受１１が取り付けられている。基板収納棚１０（１）における最も奥に位置しているワイヤ９（１，ｎ）においては、その軸線方向における中央には、転がり軸受１１の代わりに、基板移動規制部材として、２個の固定ローラ１２が取り付けられている。転がり軸受１１および固定ローラ１２の外径は同一であり、これらによって、ガラス基板Ｗを載せる基板載置面が規定されている。
【００２８】
なお、転がり軸受１１の配置間隔、配置個数は、ガラス基板Ｗの大きさ、重量、基板出し入れ速度等に応じて適宜設定されるべき性質のものである。また、固定ローラ１２の個数は２個に限定されるものではなく、１個でもよいし、場合によっては３個以上にすることも可能である。さらに、第２段以下の各段の基板収納棚１０（２）〜１０（ｍ）も同様に構成されているので、それらの説明は省略する。
【００２９】
（転がり軸受）
図３は転がり軸受１１を示す分解斜視図であり、図４はその縦断面図である。転がり軸受１１は、円環状の外輪２１および内輪２２と、これらの間の円環状軌道内に転動自在の状態で挿入されている複数個のボール２３とを備えている。また、内輪２２が装着される円形外周面を備えた円筒部材２４と、この円筒部材２４をワイヤ９に固定するためのチャッキング用のリング部材２５とを備えている。
【００３０】
円筒部材２４の中心には、その軸線方向に貫通して延びているワイヤ通し穴２４ａ（貫通穴）が形成されている。本例のワイヤ９は円形断面のものであり、ワイヤ通し穴２４ａの内径はワイヤ外径と同一寸法とされ、ここにワイヤ９が通されている。円筒部材２４の一方の端部にはそれ以外の部分よりも大径の円環状の内輪受け２４ｂが形成されている。この内輪受け２４ｂに隣接する円筒部材２４の外周面部分２４ｃは一定の外径の円形外周面であり、ここに内輪２２が装着される。この外周面部分２４ｃに連続する部分は先細り状態のテーパ状外周面部分２４ｄとなっている。このテーパ状外周面部分２４ｄの途中には山形断面の円環状突起２４ｅが形成されている。
【００３１】
チャッキング用のリング部材２５は、その中心穴の内周面が、テーパ状外周面部分２４ｄよりも僅かに小径のテーパ状内周面２５ａとなっており、その途中には円環状Ｖ溝２５ｂが形成されている。円筒部材２４のワイヤ通し穴２４ａにワイヤ９を通した状態において、リング部材２５を円筒部材２４の端からテーパ状外周面部分２４ｄに装着すると、リング部材２５によってテーパ状外周面部分２４ｄが窄められて、そのワイヤ通し穴２４ａの内周面部分がワイヤ９の外周面に締め付けられる。また、装着したリング部材２５の円環状Ｖ溝２５ｂには円筒部材２４の側の円環状突起２４ｅが嵌り込み、リング部材２５の抜けが防止される。この結果、内輪２２がワイヤ９に対して回転しないようにチャッキングされた状態が形成される。
【００３２】
さらに、装着したリング部材２５の円環状端面２５ｃは内輪２２の端面に押し付けられ、内輪受けとして機能する。すなわち、当該端面２５ｃと、円筒部材２４の側の内輪受け２４ｂとの間に、内輪２２がガタツキなく固定された状態が形成される。
【００３３】
ここで、転がり軸受１１は無潤滑軸受とし、グリースなどによってガラス基板Ｗが汚染されないようにすることが望ましい。外輪２１、内輪２２およびボール２３は一般的なボールベアリングと同様に金属製の部品とすることができるが、ガラス基板Ｗに接触する外輪２１をＰＯＭ、ＵＰＥなどの樹脂素材から形成すれば、ガラス基板Ｗへのダメージを低減できるので好ましい。また、円筒部材２４、リング部材２５は金属製部品あるいは樹脂製部品とすることができる。円筒部材２４におけるテーパ状外周面部分２４ｄが形成されている端部にすり割りを形成して、当該端部をリング部材２５によって確実に窄めることができるようにしてもよい。
【００３４】
さらに、これらの部品を樹脂製とする場合には、導電性のフィラー、粒子などを混合させるなどの処理を施すことにより、導電性を持たせることが望ましい。このようにすれば、ガラス基板Ｗに静電気が帯電して表面に塵が吸着保持されてしまうことを防止あるいは抑制できる。
【００３５】
（固定ローラ）
図５は、最も奥に架け渡されているワイヤ９（１，ｎ）〜９（ｍ，ｎ）に取り付けられている基板移動規制部材としての固定ローラ１２を示す縦断面図である。固定ローラ１２は、円環状のローラ本体３１と、このローラ本体３１が所定の回転負荷のもとで回転可能な状態で装着されている円筒状のローラ台座３２と、ローラ台座３２をワイヤ９にチャッキングするためのリング部材３３とを備えている。
【００３６】
ローラ台座３２の中心には、その軸線方向に貫通して延びているワイヤ通し穴３２ａ（貫通穴）が形成されている。ワイヤ通し穴３２ａの内径はワイヤ外径と同一寸法とされ、ここにワイヤ９が通されている。ローラ台座３２の一方の端部にはそれ以外の部分よりも大径の円環状のローラ受け３２ｂが形成されている。このローラ受け３２ｂに隣接するローラ台座３２の外周面部分３２ｃは一定の外径の円形外周面であり、ここにローラ本体３１が装着される。この外周面部分３２ｃに連続する部分は先細り状態のテーパ状外周面部分３２ｄとなっている。このテーパ状外周面部分３２ｄの途中には山形断面の円環状突起３２ｅが形成されている。
【００３７】
チャッキング用のリング部材３３は、その中心穴の内周面が、テーパ状外周面部分３２ｄよりも僅かに小径のテーパ状内周面３３ａとなっており、その途中には円環状Ｖ溝３３ｂが形成されている。ローラ台座３２のワイヤ通し穴３２ａにワイヤ９を通した状態において、リング部材３３をローラ台座３２の端からテーパ状外周面部分３２ｄに装着すると、リング部材３３によってテーパ状外周面部分３２ｄが窄められて、そのワイヤ通し穴３２ａの内周面部分がワイヤ９の外周面に締め付けられる。また、装着したリング部材３３の円環状Ｖ溝３３ｂにはローラ台座３２の側の円環状突起３２ｅが嵌り込み、リング部材３３の抜けが防止される。この結果、ローラ台座３２がワイヤ９に対して回転しないようにチャッキングされた状態が形成される。
【００３８】
ここで、ローラ本体３１の内周面は滑り接触状態でローラ台座３２の外周面部分３２ｃに取り付けられており、ローラ本体３１は所定の回転負荷を伴って回転可能となっている。
【００３９】
なお、基板移動規制部材としては、ローラ本体３１とローラ台座３２が単一部品として一体形成された構造の固定ローラを用いることもできる。この場合には、ローラ本体３１は回転せず、ワイヤ９に固定された状態になる。
【００４０】
（基板出し入れ動作）
このように構成した基板カセット１における基板の出し入れ動作を説明する。不図示のロボットハンドなどの基板搬送機構を用いてガラス基板Ｗの端を掴み、例えば、基板カセット１の基板出し入れ口７の手前において、その最上段の基板収納棚１０（１）の高さ位置に水平に位置決めする。そして、ガラス基板Ｗを基板収納棚１０（１）の基板出し入れ口７から水平に押し込む。ガラス基板Ｗは、基板収納棚１０（１）の基板載置面を規定している転がり軸受１１に載り、後方に案内される。転がり軸受１１の外輪２１はガラス基板Ｗの移動に伴って転動するので、ガラス基板押し込み時の押し込み負荷は殆ど発生しない。また、転がり軸受における各摺動部分からの発塵、発熱は殆ど無い。さらに、内輪２２はワイヤ９に固定され、これらの間に摩擦が起きないので、これらの間において発塵、発熱が起きることはない。よって、発塵、発熱を伴うことなく高速でガラス基板Ｗを基板収納棚１０（１）に収納することができる。
【００４１】
基板収納棚１０（１）にガラス基板Ｗが収納された状態では、ガラス基板Ｗの後端部の中央部分は、奥に位置するワイヤ９（１，ｎ）に取り付けた２個の固定ローラ１２に載った状態になる。固定ローラ１２のローラ本体３１は所定の回転負荷の下で回転可能である。したがって、ガラス基板Ｗの自由な移動が、これら２個の固定ローラ１２の回転負荷によって拘束される。よって、収納状態において、基板出し入れ口７あるいは後側開口部８からガラス基板Ｗが不用意に飛び出してしまうことがない。また、収納状態においてガラス基板Ｗが前後にずれることも防止される。固定ローラ１２によるガラス基板Ｗの拘束力を適切な値に設定しておくことにより、ガラス基板Ｗの飛び出し、ずれを確実に防止できる。
【００４２】
ガラス基板Ｗを基板収納棚１０（１）から取り出す場合には、基板カセット１の基板出し入れ口７の側からガラス基板Ｗの先端を掴み、前方に水平に引き出せばよい。この場合、引き出しの最初の時点において、ガラス基板Ｗの後端部分が固定ローラ１２から外れるので、ガラス基板Ｗは転がり軸受１１に沿って速やかに前方に引き出される。また、ガラス基板Ｗの引き出し動作においても、転がり軸受１１、転がり軸受１１とワイヤ９の間の部分からの発塵、発熱は無いので、ガラス基板Ｗを高速で引き出すことができる。
【００４３】
（転がり軸受の別の例）
図６は転がり軸受１１の別の例を示す縦断面図である。この図に示す転がり軸受１１Ａの基本構成は転がり軸受１１と同様であるので、対応する部位には同一の符号を付し、異なる部分のみを以下に説明する。
【００４４】
転がり軸受１１Ａでは、その金属製の外輪２１の円形外周面が樹脂層２６で覆われている。したがって、金属面が直接にガラス基板Ｗの表面に接する場合とは異なり、ガラス基板Ｗの表面に対するダメージを軽減あるいは無くすことができる。
【００４５】
また、転がり軸受１１Ａの円筒部材２４におけるテーパ状外周面部分２４ｄの内側のワイヤ通し穴２４ａの内周面部分に、その軸線方向に沿って一定の間隔で山形断面の円環状凹凸部２７が繰り返し形成されている。このような部分を形成しておくことにより、円筒部材２４をワイヤ９の外周面に対してより確実にチャッキングすることができる。
【００４６】
図７は転がり軸受１１の更に別の例を示す縦断面図である。転がり軸受１１Ｂは、円環状の外輪４１および内輪４２と、これらの間の円環状軌道内に転動自在の状態で挿入されている複数個のボール４３とを備えている。また、内輪４２が装着される円形外周面を備えた円筒部材４４と、この円筒部材４４をワイヤ９に固定するためのチャッキングねじ４５とを備えている。
【００４７】
円筒部材４４の中心には、その軸線方向に貫通して延びているワイヤ通し穴４４ａ（貫通穴）が形成されている。円筒部材４４の両端部にはそれ以外の部分よりも大径の円環状の内輪受け４４ｂ、４４ｃが形成されている。これらの内輪受け４４ｂ、４４ｃの間が一定の外径の円形外周面４４ｄとなっており、ここに内輪４２が装着固定されている。一方の内輪受け４４ｂの部位には、その外周面からワイヤ通し穴４４ａまで半径方向に貫通して延びるねじ穴４４ｅが形成されている。本例では、１８０度の角度間隔で２個のねじ穴４４ｅが形成されている。ねじ穴の個数は１個、あるいは３個以上とすることも可能である。ねじ穴４４ｅにはチャッキングねじ４５がねじ込み固定され、各チャッキングねじ４５の先端がワイヤ９の外周面に押し付けられ、これによって、円筒部材４４がワイヤ９にチャッキングされている。すなわち、内輪４２がワイヤ９に固定されている。
【００４８】
図８は転がり軸受１１の更に別の例を示す縦断面図である。本例の転がり軸受１１Ｃは、円環状の外輪５１および内輪５２と、これらの間の円環状軌道内に転動自在の状態で挿入されている複数個のボール５３とを備えている。また、内輪５２が装着固定されている円形外周面を備えた円筒部材５４と、この円筒部材５４をワイヤ９に固定するための２個のチャッキング用のリング部材５５とを備えている。
【００４９】
円筒部材５４の中心には、その軸線方向に貫通して延びている貫通穴５４ａが形成されている。貫通穴５４ａはリング部材５５を挿入可能な大きさの穴であり、その両端部分には内側に向かって内径が漸減しているテーパ状内周面部分５４ｂが形成されており、これらの内側の端の間には、円環状の段差面５４ｃを介して、同一内径の円形内周面部分５４ｄが形成されている。
【００５０】
チャッキング用のリング部材５５は、円筒部材５４の貫通穴５４ａに差し込み固定される差し込み部５５ａと、この差し込み部５５ａの後端に形成されている大径の端部フランジ５５ｂと、これらを貫通して延びるワイヤ通し穴５５ｃとを備えている。ワイヤ通し穴５５ｃはワイヤ９に対応する内径の穴である。
【００５１】
ここで、リング部材５５の差し込み部５５ａの外周面形状は円筒部材５４の貫通穴５４ａの両端部分の内周面形状と相補的な形状となっており、当該内周面形状よりも僅かに大きい。すなわち、差し込み部５５ａの外周面には、その先端側に同一外径の円形外周面部分５５ｄが形成されている。この円形外周面部分５５ｄの後端には円環状段差面５５ｅを介して、後端側に向けて外径が漸増しているテーパ状外周面部分５５ｆが形成されている。テーパ状外周面部分５５ｆの後端から端部フランジ５５ｂまでに間は円形外周面部分５５ｇとなっている。
【００５２】
左右のリング部材５５を相互に向き合う状態で、円筒部材５４の両端から貫通穴５４ａに差し込む。これにより、リング部材５５の差し込み部５５ａは、貫通穴５４ａの内周面とワイヤ９の外周面の間の円環状の隙間に差し込み固定され、当該差し込み部５５ａが内側に窄み、ワイヤ９にチャッキングされる。また、リング部材５５の円環状の段差面５５ｅが、円筒部材５４の段差面５４ｃに係合して、リング部材５の円筒部材５４からの抜けが防止される。
【００５３】
なお、転がり軸受１１としてボールベアリングを用いた例を説明したが、ボールベアリング以外の転がり軸受を用いることもできる。また、内輪のチャッキング機構としては上記以外の構成の機構を用いることができる。場合によっては、接着剤を用いて内輪が装着固定されている円筒部材をワイヤに固定することも可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１ 基板カセット
２ カセット枠体
３ 底板
４ 天板
５、６ 垂直側板
５ａ、６ａ 垂直枠
７ 基板出し入れ口
８ 後側開口部
９、９（ｍ，ｎ） ワイヤ
１０（１）〜１０（ｍ） 基板収納棚
１１ 転がり軸受
１２ 固定ローラ
２１ 外輪
２２ 内輪
２３ ボール
２４ 円筒部材
２４ａ ワイヤ通し穴
２４ｂ 内輪受け
２４ｃ 外周面部分
２４ｄ テーパ状外周面部分
２４ｅ 円環状突起
２５ リング部材
２５ａ テーパ状内周面
２５ｂ 円環状Ｖ溝
２５ｃ 円環状端面
３１ ローラ本体
３２ ローラ台座
３２ａ ワイヤ通し穴
３２ｂ ローラ受け
３２ｃ 外周面部分
３２ｄ テーパ状外周面部分
３２ｅ 円環状突起
３３ リング部材
３３ａ テーパ状内周面
３３ｂ 円環状Ｖ溝
Ｗ ガラス基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板、液晶基板などの基板の収納および搬送のために用いる基板カセットに関し、特に、多数本の線材を同一平面上において一定の間隔で平行に架け渡すことにより形成した基板収納棚が上下方向に多段に配列されている基板カセットの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体、ＬＣＤなどの基板製造工程においては、ストックされている基板を、複数の異なる工程を経て搬送する必要がある。基板のストックおよび搬送のために用いられている基板カセットとしては、多段に形成された基板収納棚が、同一平面上において一定の間隔で平行に架け渡したワイヤによって規定された構成のものが知られている。この構成の基板カセットは一般にワイヤカセットと呼ばれており、一定厚さの棚板を用いて多段の基板収納棚を構成する場合に比べて、小さな寸法で、より多くの棚を形成できる。
【０００３】
特許文献１には、ワイヤカセットにおいて、各ワイヤを、遊び（隙間）のある状態で円筒体に通し、この状態でワイヤを架け渡して基板収納棚を形成することが提案されている。ワイヤカセットの各基板収納棚に収納した基板は、ワイヤに取り付けた円筒体に載っており、円筒体はワイヤに対して滑り接触状態で回転可能である。したがって、基板をワイヤカセットに対して出し入れする際には円筒体がワイヤを中心として回転する。よって、ワイヤの上に基板が直接載っている場合に比べて基板の出し入れを円滑に行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】台湾特許公告第５９４１８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、生産効率を高めるためには基板の出し入れをロボットハンド等を用いて高速で行うことが必要である。例えば、基板の引き出し速度をＶ（ｍｍ／秒）、ワイヤに取り付けた円筒体の外径をＤとすると、基板引き出し時における円筒体の回転速度Ｎ（回転／分）は次式により与えられる。
Ｎ＝Ｖ／（Ｄ×π）＝Ｖ×６０／（Ｄ×π）
仮に、引き出し速度Ｖ＝５００ｍｍ／秒、外径Ｄ＝６ｍｍとすると、円筒体の回転速度Ｎは次のように高速となる。
Ｎ＝５００×６０／（６×３．１４）＝１５９２（回転／分）
【０００６】
基板の出し入れ時には、円筒体はワイヤを中心として、その内周面がワイヤ外周面に滑り接触状態で高速回転する。このため、ワイヤと円筒体の間の滑り接触部分に発塵、発熱が引き起される。特に、円筒体の回転速度が上記のように高速であり、円筒体の穴開け加工時における穴開け加工具の回転速度よりも高速の場合には、円筒体からの発塵、発熱が多くなり、実用に適さない。また、ワイヤおよび円筒体の製造誤差などに起因して、双方の滑り接触部分に偏摩耗が生ずる場合などにおいては、円筒体の回転速度が低い場合であっても発塵、発熱が多くなることがある。このような発塵、発熱は基板に大きなダメージを与えるので極力避ける必要がある。
【０００７】
発塵、発熱を抑制するために基板搬送速度を遅くすることが考えられる。しかし、これでは、タクトタイムの観点から搬送時間が問題になる。例えば、Ｇ８世代クラスの基板の場合には基板搬送長さが２５００ｍｍ程度である。搬送速度を５０ｍｍ／秒に設定した場合には、ワイヤカセットから１枚の基板を取り出すのに、５０秒（２５００／５０）もの時間を要するので、実用的ではない。
【０００８】
さらに、特許文献１のワイヤカセットでは、ワイヤを細長い円筒体で覆っており、基板を載せた状態ではワイヤが基板の重量によって撓むのに対して、剛性の高い円筒体は殆ど撓まない。この結果、基板の出し入れ時における円筒体の円滑な回転が阻止され、大きな摩擦抵抗が発生する。これによっても、発塵、発熱が引き起され、基板にダメージを与えるおそれがある。
【０００９】
本発明の課題は、このような点に鑑みて、発塵、発熱を伴うことなく基板を高速で出し入れ可能な基板カセットを提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明は、同一平面上に平行に架け渡した複数本の線状部材によって基板収納棚が形成され、当該基板収納棚が多段に配列されている基板カセットにおいて、線状部材には、当該線状部材の軸線方向に沿って所定の間隔で、軸受が配置されており、軸受は、線状部材に同軸状態に固定された内輪と、当該内輪の外周面によって回転自在の状態で支持されている外輪とを備えており、軸受の外輪によって基板収納棚における基板載置面が規定されていることを特徴としている。
【００１１】
本発明の基板カセットでは、各線状部材に軸受が取り付けられており、各軸受の回転自在な外輪によって基板が支持される。基板の出し入れの際には、基板の移動に伴って外輪が回転する。外輪は内輪に対して回転自在であるが、内輪は線状部材に固定されている。よって、一般的に使用されているボールベアリングなどの転がり軸受を用いることにより、基板搬送に伴う外輪の回転に起因する発塵、発熱を確実に抑制できる。また、発塵、発熱を抑制できるので、基板を高速搬送することができ、作業効率を高めることができる。
【００１２】
ここで、軸受の内輪を線状部材に固定するために、内輪が装着された外周面、および、線状部材を通す貫通穴を備えた筒状部材と、筒状部材を線状部材にチャックするチャッキング部材とを備えた構成を採用することができる。
【００１３】
チャッキング部材として、筒状部材の一方の端部の外周に嵌め込むことにより、当該端部を窄めることの可能なリング部材を用いることができる。筒状部材が撓みにくい金属製部品の場合には、チャッキング部材を嵌める筒状部材の端部にすり割りを入れて窄み易くし、当該端部がワイヤと確実に噛み合うようにしておけばよい。
【００１４】
また、チャッキング部材として、線状部材を通す貫通穴が中心に形成された筒状の部材を用いることができる。この場合には、内輪本体が装着されている筒状部材の貫通穴を、チャッキング部材を嵌め込み可能な内径の穴としておき、チャッキング部材を、筒状部材の一方の開口端から、当該筒状部材の内周面と線状部材の外周面の間の環状隙間に嵌め込むことにより、筒状部材を線状部材にチャッキングすればよい。
【００１５】
本発明において、線状部材および軸受は導電性を備えていることが望ましい。このようにすれば、基板搬送時における基板の静電帯電を防止でき、塵などが基板表面に付着してしまうことを防止できる。
【００１６】
また、軸受の外輪を樹脂製の外輪とし、あるいは、外輪における少なくとも外周面を樹脂層で覆うことにより、基板表面にダメージを与えることが無いようにすることが望ましい。
【００１７】
次に、本発明の基板カセットは、基板収納棚のそれぞれにおいて、線状部材に取り付けた少なくとも１個の基板移動規制部材を有し、基板が軸受の外輪および基板移動規制部材に載った状態で収納されるようになっており、基板移動規制部材は、線状部材を中心として回転しない状態、または、軸受よりも回転負荷が大きい状態で線状部材に取り付けられていることを特徴としている。
【００１８】
回転自在な軸受に基板が載っている場合は、僅かな力によって基板収納棚から勢い良く基板が飛び出すおそれがある。また、基板が収納された状態の基板カセットの搬送中等において、基板が基板出し入れ方向にずれやすいという問題がある。本発明によれば、各基板収納棚において、基板は、回転負荷の大きい少なくとも１個の基板移動規制部材の上に載っている。よって、当該基板移動規制部材との間の摩擦力によって基板の飛び出し、ずれなどを防止あるいは抑制できる。
【００１９】
ここで、基板収納棚のそれぞれにおいて、線状部材の架け渡し方向に直交する方向における一方の端が、基板の挿入および取り出しを行うための基板出し入れ口とすると、基板収納棚のそれぞれにおける基板出し入れ口から最も離れた位置の線状部材に、少なくとも１個の基板移動規制部材を取り付けておくことが望ましい。
【００２０】
このようにすれば、基板収納時には、基板の収納が終了する手前の時点で基板が基板移動規制部材に載るので、基板収納動作を全体として高速で行うことができる。また、基板引き出し時には、その最初において基板が基板移動規制部材から外れるので、基板引き出し動作を全体として高速で行うことができる。
【００２１】
次に、線状部材として、１本の金属製あるいはプラスチック製の糸からなる線材、または、複数本の金属製あるいはプラスチック製の糸を束ねて形成された線材を用いることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の基板カセットにおいては、各線状部材に軸受が取り付けられており、各軸受の外輪によって基板が支持される。基板の出し入れの際には、基板の移動に伴って外輪が回転する。外輪は内輪に対して回転自在であるが、内輪は線状部材に固定されている。よって、一般的に使用されているボールベアリングなどの転がり軸受を用いることにより、基板搬送に伴う外輪の回転に起因する発塵、発熱を確実に抑制できる。また、発塵、発熱を抑制できるので、基板を高速搬送することができ、作業効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態に係る基板カセットを示す斜視図である。
【図２】図１の基板カセットにおける一つの基板収納棚を示す斜視図である。
【図３】図１の基板カセットのワイヤに取り付けた軸受を示す分解斜視図である。
【図４】図３の軸受の縦断面図である。
【図５】基板カセットに用いる基板移動規制部材の一例を示す縦断面図である。
【図６】図３の軸受の変形例を示す縦断面図である。
【図７】基板カセットに用いる軸受の別の例を示す縦断面図である。
【図８】基板カセットに用いる軸受の更に別の例を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態に係る基板カセットを説明する。
【００２５】
（全体構成）
図１は本実施の形態に係る基板カセットを示す斜視図である。基板カセット１は、全体として横長の直方体形状をしているカセット枠体２を備えている。カセット枠体２は、矩形の底板３および天板４と、これらの両側の端の間を繋ぐ垂直側板５、６とを備えており、その前側端面は基板出し入れ口７となっており、その後側端面も後側開口部８となっている。左右の垂直側板５、６は、一定の間隔で同一本数ｎ（ｎ：２以上の整数）の垂直枠５ａ、６ａが形成された構造のものである。
【００２６】
対応する左右の一対の垂直枠５ａ、６ａの間に、例えば、基板出し入れ口７の側に位置する一対の垂直枠５ａ、６ａの間には、上下方向に一定の間隔で複数本のワイヤ９（１，１）〜９（ｍ，１）（ｍ：正の整数）が水平に架け渡されている（以下の説明においては、ワイヤの位置に関係の無い場合には、各ワイヤを「ワイヤ９」として説明する。）。したがって、全体としてｍ×ｎ本のワイヤ９が垂直側板５、６の間に架け渡されている。これらのワイヤ９のうち、最も上の段に架け渡されている複数本のワイヤ９（１，１）〜９（１，ｎ）は同一高さ（同一平面上）に位置しており、第１段の基板収納棚１０（１）を規定している。同様に、各高さ位置にあるワイヤ９（ｍ）によって各段の基板収納棚１０（ｍ）が規定されている。ワイヤ９はＳＵＳ、鋼製のものとすることができる。樹脂製ワイヤとすることもでき、多数本の細い糸を束ねてワイヤを構成することも可能である。
【００２７】
図２は第１段の基板収納棚１０（１）を規定している複数本のワイヤ９（１，１）〜９（１，ｎ）を取り出して示す部分斜視図である。この図に示すように、基板収納棚１０（１）には、これよりも一回り小さな寸法の矩形の基板、例えばガラス基板Ｗが収納される。各ワイヤ９（１，１）〜９（１，ｎ）には、その軸線方向に沿って一定の間隔で、転がり軸受１１が取り付けられている。基板収納棚１０（１）における最も奥に位置しているワイヤ９（１，ｎ）においては、その軸線方向における中央には、転がり軸受１１の代わりに、基板移動規制部材として、２個の固定ローラ１２が取り付けられている。転がり軸受１１および固定ローラ１２の外径は同一であり、これらによって、ガラス基板Ｗを載せる基板載置面が規定されている。
【００２８】
なお、転がり軸受１１の配置間隔、配置個数は、ガラス基板Ｗの大きさ、重量、基板出し入れ速度等に応じて適宜設定されるべき性質のものである。また、固定ローラ１２の個数は２個に限定されるものではなく、１個でもよいし、場合によっては３個以上にすることも可能である。さらに、第２段以下の各段の基板収納棚１０（２）〜１０（ｍ）も同様に構成されているので、それらの説明は省略する。
【００２９】
（転がり軸受）
図３は転がり軸受１１を示す分解斜視図であり、図４はその縦断面図である。転がり軸受１１は、円環状の外輪２１および内輪２２と、これらの間の円環状軌道内に転動自在の状態で挿入されている複数個のボール２３とを備えている。また、内輪２２が装着される円形外周面を備えた円筒部材２４と、この円筒部材２４をワイヤ９に固定するためのチャッキング用のリング部材２５とを備えている。
【００３０】
円筒部材２４の中心には、その軸線方向に貫通して延びているワイヤ通し穴２４ａ（貫通穴）が形成されている。本例のワイヤ９は円形断面のものであり、ワイヤ通し穴２４ａの内径はワイヤ外径と同一寸法とされ、ここにワイヤ９が通されている。円筒部材２４の一方の端部にはそれ以外の部分よりも大径の円環状の内輪受け２４ｂが形成されている。この内輪受け２４ｂに隣接する円筒部材２４の外周面部分２４ｃは一定の外径の円形外周面であり、ここに内輪２２が装着される。この外周面部分２４ｃに連続する部分は先細り状態のテーパ状外周面部分２４ｄとなっている。このテーパ状外周面部分２４ｄの途中には山形断面の円環状突起２４ｅが形成されている。
【００３１】
チャッキング用のリング部材２５は、その中心穴の内周面が、テーパ状外周面部分２４ｄよりも僅かに小径のテーパ状内周面２５ａとなっており、その途中には円環状Ｖ溝２５ｂが形成されている。円筒部材２４のワイヤ通し穴２４ａにワイヤ９を通した状態において、リング部材２５を円筒部材２４の端からテーパ状外周面部分２４ｄに装着すると、リング部材２５によってテーパ状外周面部分２４ｄが窄められて、そのワイヤ通し穴２４ａの内周面部分がワイヤ９の外周面に締め付けられる。また、装着したリング部材２５の円環状Ｖ溝２５ｂには円筒部材２４の側の円環状突起２４ｅが嵌り込み、リング部材２５の抜けが防止される。この結果、内輪２２がワイヤ９に対して回転しないようにチャッキングされた状態が形成される。
【００３２】
さらに、装着したリング部材２５の円環状端面２５ｃは内輪２２の端面に押し付けられ、内輪受けとして機能する。すなわち、当該端面２５ｃと、円筒部材２４の側の内輪受け２４ｂとの間に、内輪２２がガタツキなく固定された状態が形成される。
【００３３】
ここで、転がり軸受１１は無潤滑軸受とし、グリースなどによってガラス基板Ｗが汚染されないようにすることが望ましい。外輪２１、内輪２２およびボール２３は一般的なボールベアリングと同様に金属製の部品とすることができるが、ガラス基板Ｗに接触する外輪２１をＰＯＭ、ＵＰＥなどの樹脂素材から形成すれば、ガラス基板Ｗへのダメージを低減できるので好ましい。また、円筒部材２４、リング部材２５は金属製部品あるいは樹脂製部品とすることができる。円筒部材２４におけるテーパ状外周面部分２４ｄが形成されている端部にすり割りを形成して、当該端部をリング部材２５によって確実に窄めることができるようにしてもよい。
【００３４】
さらに、これらの部品を樹脂製とする場合には、導電性のフィラー、粒子などを混合させるなどの処理を施すことにより、導電性を持たせることが望ましい。このようにすれば、ガラス基板Ｗに静電気が帯電して表面に塵が吸着保持されてしまうことを防止あるいは抑制できる。
【００３５】
（固定ローラ）
図５は、最も奥に架け渡されているワイヤ９（１，ｎ）〜９（ｍ，ｎ）に取り付けられている基板移動規制部材としての固定ローラ１２を示す縦断面図である。固定ローラ１２は、円環状のローラ本体３１と、このローラ本体３１が所定の回転負荷のもとで回転可能な状態で装着されている円筒状のローラ台座３２と、ローラ台座３２をワイヤ９にチャッキングするためのリング部材３３とを備えている。
【００３６】
ローラ台座３２の中心には、その軸線方向に貫通して延びているワイヤ通し穴３２ａ（貫通穴）が形成されている。ワイヤ通し穴３２ａの内径はワイヤ外径と同一寸法とされ、ここにワイヤ９が通されている。ローラ台座３２の一方の端部にはそれ以外の部分よりも大径の円環状のローラ受け３２ｂが形成されている。このローラ受け３２ｂに隣接するローラ台座３２の外周面部分３２ｃは一定の外径の円形外周面であり、ここにローラ本体３１が装着される。この外周面部分３２ｃに連続する部分は先細り状態のテーパ状外周面部分３２ｄとなっている。このテーパ状外周面部分３２ｄの途中には山形断面の円環状突起３２ｅが形成されている。
【００３７】
チャッキング用のリング部材３３は、その中心穴の内周面が、テーパ状外周面部分３２ｄよりも僅かに小径のテーパ状内周面３３ａとなっており、その途中には円環状Ｖ溝３３ｂが形成されている。ローラ台座３２のワイヤ通し穴３２ａにワイヤ９を通した状態において、リング部材３３をローラ台座３２の端からテーパ状外周面部分３２ｄに装着すると、リング部材３３によってテーパ状外周面部分３２ｄが窄められて、そのワイヤ通し穴３２ａの内周面部分がワイヤ９の外周面に締め付けられる。また、装着したリング部材３３の円環状Ｖ溝３３ｂにはローラ台座３２の側の円環状突起３２ｅが嵌り込み、リング部材３３の抜けが防止される。この結果、ローラ台座３２がワイヤ９に対して回転しないようにチャッキングされた状態が形成される。
【００３８】
ここで、ローラ本体３１の内周面は滑り接触状態でローラ台座３２の外周面部分３２ｃに取り付けられており、ローラ本体３１は所定の回転負荷を伴って回転可能となっている。
【００３９】
なお、基板移動規制部材としては、ローラ本体３１とローラ台座３２が単一部品として一体形成された構造の固定ローラを用いることもできる。この場合には、ローラ本体３１は回転せず、ワイヤ９に固定された状態になる。
【００４０】
（基板出し入れ動作）
このように構成した基板カセット１における基板の出し入れ動作を説明する。不図示のロボットハンドなどの基板搬送機構を用いてガラス基板Ｗの端を掴み、例えば、基板カセット１の基板出し入れ口７の手前において、その最上段の基板収納棚１０（１）の高さ位置に水平に位置決めする。そして、ガラス基板Ｗを基板収納棚１０（１）の基板出し入れ口７から水平に押し込む。ガラス基板Ｗは、基板収納棚１０（１）の基板載置面を規定している転がり軸受１１に載り、後方に案内される。転がり軸受１１の外輪２１はガラス基板Ｗの移動に伴って転動するので、ガラス基板押し込み時の押し込み負荷は殆ど発生しない。また、転がり軸受における各摺動部分からの発塵、発熱は殆ど無い。さらに、内輪２２はワイヤ９に固定され、これらの間に摩擦が起きないので、これらの間において発塵、発熱が起きることはない。よって、発塵、発熱を伴うことなく高速でガラス基板Ｗを基板収納棚１０（１）に収納することができる。
【００４１】
基板収納棚１０（１）にガラス基板Ｗが収納された状態では、ガラス基板Ｗの後端部の中央部分は、奥に位置するワイヤ９（１，ｎ）に取り付けた２個の固定ローラ１２に載った状態になる。固定ローラ１２のローラ本体３１は所定の回転負荷の下で回転可能である。したがって、ガラス基板Ｗの自由な移動が、これら２個の固定ローラ１２の回転負荷によって拘束される。よって、収納状態において、基板出し入れ口７あるいは後側開口部８からガラス基板Ｗが不用意に飛び出してしまうことがない。また、収納状態においてガラス基板Ｗが前後にずれることも防止される。固定ローラ１２によるガラス基板Ｗの拘束力を適切な値に設定しておくことにより、ガラス基板Ｗの飛び出し、ずれを確実に防止できる。
【００４２】
ガラス基板Ｗを基板収納棚１０（１）から取り出す場合には、基板カセット１の基板出し入れ口７の側からガラス基板Ｗの先端を掴み、前方に水平に引き出せばよい。この場合、引き出しの最初の時点において、ガラス基板Ｗの後端部分が固定ローラ１２から外れるので、ガラス基板Ｗは転がり軸受１１に沿って速やかに前方に引き出される。また、ガラス基板Ｗの引き出し動作においても、転がり軸受１１、転がり軸受１１とワイヤ９の間の部分からの発塵、発熱は無いので、ガラス基板Ｗを高速で引き出すことができる。
【００４３】
（転がり軸受の別の例）
図６は転がり軸受１１の別の例を示す縦断面図である。この図に示す転がり軸受１１Ａの基本構成は転がり軸受１１と同様であるので、対応する部位には同一の符号を付し、異なる部分のみを以下に説明する。
【００４４】
転がり軸受１１Ａでは、その金属製の外輪２１の円形外周面が樹脂層２６で覆われている。したがって、金属面が直接にガラス基板Ｗの表面に接する場合とは異なり、ガラス基板Ｗの表面に対するダメージを軽減あるいは無くすことができる。
【００４５】
また、転がり軸受１１Ａの円筒部材２４におけるテーパ状外周面部分２４ｄの内側のワイヤ通し穴２４ａの内周面部分に、その軸線方向に沿って一定の間隔で山形断面の円環状凹凸部２７が繰り返し形成されている。このような部分を形成しておくことにより、円筒部材２４をワイヤ９の外周面に対してより確実にチャッキングすることができる。
【００４６】
図７は転がり軸受１１の更に別の例を示す縦断面図である。転がり軸受１１Ｂは、円環状の外輪４１および内輪４２と、これらの間の円環状軌道内に転動自在の状態で挿入されている複数個のボール４３とを備えている。また、内輪４２が装着される円形外周面を備えた円筒部材４４と、この円筒部材４４をワイヤ９に固定するためのチャッキングねじ４５とを備えている。
【００４７】
円筒部材４４の中心には、その軸線方向に貫通して延びているワイヤ通し穴４４ａ（貫通穴）が形成されている。円筒部材４４の両端部にはそれ以外の部分よりも大径の円環状の内輪受け４４ｂ、４４ｃが形成されている。これらの内輪受け４４ｂ、４４ｃの間が一定の外径の円形外周面４４ｄとなっており、ここに内輪４２が装着固定されている。一方の内輪受け４４ｂの部位には、その外周面からワイヤ通し穴４４ａまで半径方向に貫通して延びるねじ穴４４ｅが形成されている。本例では、１８０度の角度間隔で２個のねじ穴４４ｅが形成されている。ねじ穴の個数は１個、あるいは３個以上とすることも可能である。ねじ穴４４ｅにはチャッキングねじ４５がねじ込み固定され、各チャッキングねじ４５の先端がワイヤ９の外周面に押し付けられ、これによって、円筒部材４４がワイヤ９にチャッキングされている。すなわち、内輪４２がワイヤ９に固定されている。
【００４８】
図８は転がり軸受１１の更に別の例を示す縦断面図である。本例の転がり軸受１１Ｃは、円環状の外輪５１および内輪５２と、これらの間の円環状軌道内に転動自在の状態で挿入されている複数個のボール５３とを備えている。また、内輪５２が装着固定されている円形外周面を備えた円筒部材５４と、この円筒部材５４をワイヤ９に固定するための２個のチャッキング用のリング部材５５とを備えている。
【００４９】
円筒部材５４の中心には、その軸線方向に貫通して延びている貫通穴５４ａが形成されている。貫通穴５４ａはリング部材５５を挿入可能な大きさの穴であり、その両端部分には内側に向かって内径が漸減しているテーパ状内周面部分５４ｂが形成されており、これらの内側の端の間には、円環状の段差面５４ｃを介して、同一内径の円形内周面部分５４ｄが形成されている。
【００５０】
チャッキング用のリング部材５５は、円筒部材５４の貫通穴５４ａに差し込み固定される差し込み部５５ａと、この差し込み部５５ａの後端に形成されている大径の端部フランジ５５ｂと、これらを貫通して延びるワイヤ通し穴５５ｃとを備えている。ワイヤ通し穴５５ｃはワイヤ９に対応する内径の穴である。
【００５１】
ここで、リング部材５５の差し込み部５５ａの外周面形状は円筒部材５４の貫通穴５４ａの両端部分の内周面形状と相補的な形状となっており、当該内周面形状よりも僅かに大きい。すなわち、差し込み部５５ａの外周面には、その先端側に同一外径の円形外周面部分５５ｄが形成されている。この円形外周面部分５５ｄの後端には円環状段差面５５ｅを介して、後端側に向けて外径が漸増しているテーパ状外周面部分５５ｆが形成されている。テーパ状外周面部分５５ｆの後端から端部フランジ５５ｂまでに間は円形外周面部分５５ｇとなっている。
【００５２】
左右のリング部材５５を相互に向き合う状態で、円筒部材５４の両端から貫通穴５４ａに差し込む。これにより、リング部材５５の差し込み部５５ａは、貫通穴５４ａの内周面とワイヤ９の外周面の間の円環状の隙間に差し込み固定され、当該差し込み部５５ａが内側に窄み、ワイヤ９にチャッキングされる。また、リング部材５５の円環状の段差面５５ｅが、円筒部材５４の段差面５４ｃに係合して、リング部材５の円筒部材５４からの抜けが防止される。
【００５３】
なお、転がり軸受１１としてボールベアリングを用いた例を説明したが、ボールベアリング以外の転がり軸受を用いることもできる。また、内輪のチャッキング機構としては上記以外の構成の機構を用いることができる。場合によっては、接着剤を用いて内輪が装着固定されている円筒部材をワイヤに固定することも可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１ 基板カセット
２ カセット枠体
３ 底板
４ 天板
５、６ 垂直側板
５ａ、６ａ 垂直枠
７ 基板出し入れ口
８ 後側開口部
９、９（ｍ，ｎ） ワイヤ
１０（１）〜１０（ｍ） 基板収納棚
１１ 転がり軸受
１２ 固定ローラ
２１ 外輪
２２ 内輪
２３ ボール
２４ 円筒部材
２４ａ ワイヤ通し穴
２４ｂ 内輪受け
２４ｃ 外周面部分
２４ｄ テーパ状外周面部分
２４ｅ 円環状突起
２５ リング部材
２５ａ テーパ状内周面
２５ｂ 円環状Ｖ溝
２５ｃ 円環状端面
３１ ローラ本体
３２ ローラ台座
３２ａ ワイヤ通し穴
３２ｂ ローラ受け
３２ｃ 外周面部分
３２ｄ テーパ状外周面部分
３２ｅ 円環状突起
３３ リング部材
３３ａ テーパ状内周面
３３ｂ 円環状Ｖ溝
Ｗ ガラス基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一平面上に平行に架け渡した複数本の線状部材によって基板収納棚が形成され、当該基板収納棚が多段に配列されている基板カセットにおいて、
線状部材には、当該線状部材の軸線方向に沿って所定の間隔で、軸受が配置されており、
軸受は、線状部材に同軸状態に固定された内輪と、当該内輪の外周面によって回転自在の状態で支持されている外輪とを備えており、
軸受の外輪によって基板収納棚における基板載置面が規定されていることを特徴とする基板カセット。
【請求項２】
請求項１において、
軸受は、外輪と内輪の間に形成される円環状軌道に複数個の転動体が転動自在の状態で挿入されている転がり軸受であることを特徴とする基板カセット。
【請求項３】
請求項１または２において、
軸受の内輪が装着されている外周面および線状部材を通す貫通穴を備えた筒状部材と、
当該筒状部材を線状部材にチャッキングするためのチャッキング部材とを有していることを特徴とする基板カセット。
【請求項４】
請求項３において、
チャッキング部材は、筒状部材の一方の端部の外周に嵌め込むことにより、当該端部を窄めて線状部材にチャッキングするリング部材であることを特徴とする基板カセット。
【請求項５】
請求項３において、
チャッキング部材は、線状部材を通す貫通穴を備えた筒状の部材であり、
当該チャッキング部材を、筒状部材の少なくとも一方の開口端から、当該筒状部材の内周面と線状部材の外周面の間の環状隙間に嵌め込むと、筒状部材が線状部材にチャッキングされた状態になることを特徴とする基板カセット。
【請求項６】
請求項１ないし５のうちのいずれかの項において、
線状部材および軸受は導電性を備えていることを特徴とする基板カセット。
【請求項７】
請求項１ないし６のうちのいずれかの項において、
軸受の外輪は、樹脂製の外輪、または、少なくとも、その外周面が樹脂層で覆われている外輪であることを特徴とする基板カセット。
【請求項８】
請求項１ないし７のうちのいずれかの項において、
基板収納棚のそれぞれにおいて、線状部材に取り付けた少なくとも１個の基板移動規制部材を有し、軸受の外輪および当該基板規制部材によって基板載置面が規定されており、
当該基板移動規制部材は、線状部材を中心として回転しない状態、または、軸受よりも回転負荷が大きい状態で、線状部材に取り付けられていることを特徴とする基板カセット。
【請求項９】
請求項８において、
基板収納棚のそれぞれは、線状部材の架け渡し方向に直交する方向における一方の端が基板の挿入および取り出しを行うための基板出し入れ口となっており、
基板収納棚のそれぞれにおける基板出し入れ口から最も離れた位置の線状部材に、少なくとも１個の基板移動規制部材が取り付けられていることを特徴とする基板カセット。
【請求項１０】
請求項１ないし９のうちのいずれかの項において、
線状部材は、１本の金属製あるいはプラスチック製の糸からなる線材、または、複数本の金属製あるいはプラスチック製の糸を束ねて形成された線材であることを特徴とする基板カセット。
【請求項１】
同一平面上に平行に架け渡した複数本の線状部材によって基板収納棚が形成され、当該基板収納棚が多段に配列されている基板カセットにおいて、
線状部材には、当該線状部材の軸線方向に沿って所定の間隔で、軸受が配置されており、
軸受は、線状部材に同軸状態に固定された内輪と、当該内輪の外周面によって回転自在の状態で支持されている外輪とを備えており、
軸受の外輪によって基板収納棚における基板載置面が規定されていることを特徴とする基板カセット。
【請求項２】
請求項１において、
軸受は、外輪と内輪の間に形成される円環状軌道に複数個の転動体が転動自在の状態で挿入されている転がり軸受であることを特徴とする基板カセット。
【請求項３】
請求項１または２において、
軸受の内輪が装着されている外周面および線状部材を通す貫通穴を備えた筒状部材と、
当該筒状部材を線状部材にチャッキングするためのチャッキング部材とを有していることを特徴とする基板カセット。
【請求項４】
請求項３において、
チャッキング部材は、筒状部材の一方の端部の外周に嵌め込むことにより、当該端部を窄めて線状部材にチャッキングするリング部材であることを特徴とする基板カセット。
【請求項５】
請求項３において、
チャッキング部材は、線状部材を通す貫通穴を備えた筒状の部材であり、
当該チャッキング部材を、筒状部材の少なくとも一方の開口端から、当該筒状部材の内周面と線状部材の外周面の間の環状隙間に嵌め込むと、筒状部材が線状部材にチャッキングされた状態になることを特徴とする基板カセット。
【請求項６】
請求項１ないし５のうちのいずれかの項において、
線状部材および軸受は導電性を備えていることを特徴とする基板カセット。
【請求項７】
請求項１ないし６のうちのいずれかの項において、
軸受の外輪は、樹脂製の外輪、または、少なくとも、その外周面が樹脂層で覆われている外輪であることを特徴とする基板カセット。
【請求項８】
請求項１ないし７のうちのいずれかの項において、
基板収納棚のそれぞれにおいて、線状部材に取り付けた少なくとも１個の基板移動規制部材を有し、軸受の外輪および当該基板規制部材によって基板載置面が規定されており、
当該基板移動規制部材は、線状部材を中心として回転しない状態、または、軸受よりも回転負荷が大きい状態で、線状部材に取り付けられていることを特徴とする基板カセット。
【請求項９】
請求項８において、
基板収納棚のそれぞれは、線状部材の架け渡し方向に直交する方向における一方の端が基板の挿入および取り出しを行うための基板出し入れ口となっており、
基板収納棚のそれぞれにおける基板出し入れ口から最も離れた位置の線状部材に、少なくとも１個の基板移動規制部材が取り付けられていることを特徴とする基板カセット。
【請求項１０】
請求項１ないし９のうちのいずれかの項において、
線状部材は、１本の金属製あるいはプラスチック製の糸からなる線材、または、複数本の金属製あるいはプラスチック製の糸を束ねて形成された線材であることを特徴とする基板カセット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−５６６１３（Ｐ２０１２−５６６１３Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０３４８３（Ｐ２０１０−２０３４８３）
【出願日】平成２２年９月１０日（２０１０．９．１０）
【出願人】（５１０２３１６４０）株式会社Ｓｉｔｉ (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１０日（２０１０．９．１０）
【出願人】（５１０２３１６４０）株式会社Ｓｉｔｉ (3)
【Ｆターム（参考）】
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