熱処理装置
【課題】ガラス基板を熱処理する熱処理装置を改良するものであり、メンテナンスを容易に行うことができる熱処理装置を開発する。
【解決手段】熱処理室１２の略中央部には、基板換装システム１８が配されて、基板換装システム１８に載置棚１６が設けられている。載置棚１６の全部の段部２３には、中央部分の小梁３１が欠落した欠落部３７を有し、当該欠落部３７によって吹き抜け部３８が設けられている。吹き抜け部３８に作業者が入ることができる。
【解決手段】熱処理室１２の略中央部には、基板換装システム１８が配されて、基板換装システム１８に載置棚１６が設けられている。載置棚１６の全部の段部２３には、中央部分の小梁３１が欠落した欠落部３７を有し、当該欠落部３７によって吹き抜け部３８が設けられている。吹き抜け部３８に作業者が入ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板等の被加熱物を熱風によって熱処理する熱処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、下記特許文献１に開示されているような熱処理装置が液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）やプラズマディスプレイ（ＰＤＰ：Plasma Display）、有機ＥＬディスプレイ等のようなフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ：Flat Panel display）の製作に使用されている。
熱処理装置の多くは、特許文献１の様に、加熱室内に載置棚が配された構造を有する。そして熱処理装置は、予めガラス板等の基板（被加熱物）に対して特定の溶液を塗布して加熱乾燥させ、この加熱乾燥した基板をロボットハンドを用いて段部の間隔に出し入れし、加熱室内に導入される所定の温度の熱風に基板を晒して熱処理（焼成）する装置である。
【０００３】
ここで載置棚は、基板を支持する段部が上下方向に複数設けられた籠状の形状を有するものである。即ち従来技術の載置棚は、複数の柱を有する。そして当該柱を平面視すると、４角形の４個の角と辺の位置に配置されている。
一方、段部は、梁や板によって構成され、一つの平面を形成している。即ち従来技術の段部は、例えば梁が格子状や平行状に配置されたものである。そして従来技術の段部においては、梁の格子の隙間や梁同士の間隔は一定である。即ち従来技術においては、段部における格子の間隔や、梁の間隔は、いずれの部位も略一定であり、極めて狭いものである。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−４６８９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記した様に、熱処理装置は、ガラス板等の基板を加熱室内に挿入して焼成する装置であるが、焼成作業中や、基板を加熱室に出入りさせる際に基板が割れることがある。
この際には、載置棚の段部から基板の破片を除去しなければならない。
しかしながら、従来技術の熱処理装置は、段部から基板の破片を除去する作業が困難であった。
【０００６】
即ち熱処理装置が専有する面積を小さくする要請から、熱処理装置内に大量の基板を挿入する必要があり、そのため載置棚は、段部同士の間隔が極めて小さい。そのため作業者は、段部同士の間に入ることができない。
従って載置棚の内部に向かって作業者が水平方向に侵入することは不可能である。
【０００７】
また前記した様に、従来技術の段部は、梁等が格子状や平行状に配置されたものであり、格子の隙間や梁同士の間隔は一定であって極めて狭い。即ち従来技術においては、段部における格子の間隔や、梁の間隔は、いずれの部位も略一定である。そして従来技術の段部では、格子の間隔や、梁の間隔は、いずれの部位も極めて狭く、作業者が格子の隙間や梁の隙間を抜けることはできない。
【０００８】
この様に従来技術の熱処理装置においては、実質的に作業者が載置棚の内部に侵入することは不可能であった。
そのため例えば基板が載置棚上で割れた場合は、載置棚の外側から棒等を挿入して基板の破片を掻き出す他に、載置棚から破片を排出する方法が無かった。
【０００９】
さらに載置棚には、基板が傷つくことを防止するために、段部に樹脂部材等を設ける場合があるが、当該樹脂部材は、長期使用によって劣化したり磨耗する場合がある。この様な場合には、樹脂部材等を取り替える必要があるが、従来技術においては、先と同様の理由によって、樹脂部材等の取り替えが面倒であった。
【００１０】
そこで本発明は、従来技術の上記した問題点に注目し、メンテナンスを容易に行うことができる熱処理装置の開発を課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
そして上記した課題を解決すべく提供される請求項１に記載の発明は、被加熱物を加熱する加熱室と、当該加熱室の中にあって被加熱物を載置する載置棚とを有する熱処理装置において、前記載置棚は、複数の段部を有し、当該段部は、梁又は床面によって形成されており、一部の段部又は全部の段部に、梁及び床面が欠落した欠落部を有し、当該欠落部によって吹き抜け部が設けられており、当該吹き抜け部は作業者が入ることができるだけの空間を有することを特徴とする熱処理装置である。
【００１２】
ここで「作業者が入ることができるだけの空間」は、点検用の空間であり、通常３５ｃｍ程度以上の幅を持つ隙間であり、常識的には４０ｃｍ〜６０ｃｍ程度の幅である。
本発明の熱処理装置は、一部の段部又は全部の段部に、中央部分の梁及び床面が欠落した欠落部を有し、この欠落部によって吹き抜け部が設けられている。そしてこの吹き抜け部は作業者が入ることができるだけの空間がある。
本発明の熱処理装置では、載置棚の内部に吹き抜け部があり、載置棚の内部に作業者が入ることができるから、例えば載置棚の内部で基板が割れた様な場合であっても、基板の破片を容易に排出することができる。
【００１３】
前記棚部は、並列に配された少なくとも４本の主梁と、前記主梁に支えられた複数の小梁からなり、各小梁は少なくとも２以上の主梁によって支持されており、両外側の主梁以外のいずれかの主梁と、両外側の主梁以外の他のいずれかの主梁との間に前記欠落部が設けられることで前記載置棚に吹き抜け部が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の熱処理装置である。
【００１４】
本発明の熱処理装置では、欠落部の開口端あるいはその近傍に主梁があるから、開口端の剛性が高い。従って吹き抜け部の内面の剛性が高い。そのため作業者が吹き抜け部の中で作業する際に、吹き抜け部の内面を壊さない。また吹き抜け部内に梯子を設置して吹き抜け部内を登ったり、載置棚の段部に手足を掛けて吹き抜け部内を登ることができる構造とすることもできる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、被加熱物を加熱する加熱室と、当該加熱室の中にあって被加熱物を載置する載置棚とを有する熱処理装置において、前記載置棚は、２以上のブロックに分割されており、それぞれのブロックはいずれも複数の段部を有し、前記２以上のブロックは間隔を開けた状態で並列的に配置され、被加熱物は、前記並列的に配置されたブロックの段部間に跨がって載置され、ブロック同士の間によって吹き抜け部が形成され、当該吹き抜け部は作業者が入ることができるだけの空間を有することを特徴とする熱処理装置である。
【００１６】
本発明の熱処理装置では、載置棚は、例えば前側棚部と後側棚部という様に複数のブロックに分割されている。そしてブロック同士の間によって吹き抜け部が形成されている。本発明の熱処理装置についてもブロックの間に吹き抜け部があり、載置棚の内部に作業者が入ることができるから、例えば載置棚の内部で基板が割れた様な場合であっても、基板の破片を容易に排出することができる。
なおブロック同士の間は、何らかの部材で結合されていることが望ましい。例えば上辺側と下辺近傍が補助梁等で結合されていことが望ましいが、各ブロックの自立性が確保される場合は、ブロック同士を結合する必要はない。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、加熱室は天面壁と側面壁を有し、前記側面壁には吹き抜け部に通じる開閉扉があることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の熱処理装置である。
【００１８】
本発明の熱処理装置においては、加熱室に開閉扉があり、作業員は、開閉扉を開いて加熱室に入り、さらに載置棚内の吹き抜け部内に入ることができる。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、載置棚は、梁又は床面を支える複数の柱を有し、一部の柱又は全部の柱にはジャッキ装置が設けられ、ジャッキ装置が設けられた各柱は他の柱から独立して昇降可能であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の熱処理装置である。
【００２０】
本発明の熱処理装置は、段部に載置された被加熱物の姿勢が水平姿勢となる様にジャッキ装置で補正するものである。
即ち基板等の被加熱物は、段部に水平姿勢に載置されるべきである。そのため段部は、水平姿勢となる様に設計され、水平姿勢となる様に施工される。即ち基板の裏面側に当接する部材が、いずれも地表面から同一の高さとなる様に設計・施工される。
しかしながら、近年のディスプレイの大型化に伴い、熱処理する基板も大型化の一途をたどり、その重量が相当に重いものとなっている。そのため、基板を段部に乗せると、基板の重量によって段部が撓み、基板を水平に保持できない事態が生じている。
ここで基板の重量から段部の撓み量を演算し、基板を乗せた時にその重量で段部が水平になる様に段部の形状を設計することも可能である。しかしながら、基板の重量はロット（製品）によって異なることもあり、撓み量を正確に算出することは困難であり、予め撓み量を見込んだ形状に段部を設計することは事実上不可能である。
そこで本発明は、施工現場において柱の高さを微調整し、被加熱物の姿勢が水平姿勢となる様に段部の姿勢や形状を補正することとした。
即ち本発明の熱処理装置は、一部の柱又は全部の柱にジャッキ装置が設けられ、ジャッキ装置が設けられた柱を他の柱から独立して昇降可能である。そのため施工現場において、実際に基板を載置したり、基板に相当する重量を持つダミーボードを段部に載置し、段部が水平姿勢となる様にジャッキ装置で柱を昇降する。その結果、調整された熱処理装置の載置棚は、基板等の被加熱物を載置したときに、基板等が水平姿勢となる様な形状となる。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、載置棚は、梁又は床面を支える複数の柱を有し、該柱は載置棚の両端側の位置を支持する柱と、前記両端側の柱の間の位置を支持する柱とから成り、両者の下端位置を相対的に変化させる柱移動手段が設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の熱処理装置である。
【００２２】
柱移動手段には例えばジャッキ装置が使用可能である。
ガラス基板を被加熱物とすると、被加熱物はその両端側が下がる様に撓む。そのため段部においては、両端部側の柱と吹き抜け部の近傍の柱とを相対的に移動させることができれば、段部の形状を、基板等の被加熱物を載置したときに基板等が水平姿勢となる様な形状とすることができる。
【００２３】
請求項７に記載の発明は、被加熱物が載置されていない状態において、各段部における載置棚の梁又は床面の高さは、載置棚の両端側よりも内側の位置の方が低いことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の熱処理装置である。
【００２４】
本発明の熱処理装置では、載置棚の段部は、両端側の高さが、吹き抜け部に比べて高いから、基板等の被加熱物を載置したときに基板等が水平姿勢となる。
【００２５】
請求項８に記載の発明は、載置棚は複数の柱を有し、段部は少なくとも平行に配された４本の主梁を有し、前記各主梁は少なくとも２本の柱を一組として結合されたものであり、主梁で結合されていない柱同士が補助梁で結合されており、補助梁の数が主梁に対して少ないことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の熱処理装置である
【００２６】
本発明の熱処理装置では、載置棚の柱は、主梁と補助梁で結合されているが、補助梁の数が主梁に対して少ない。そのため載置棚の柱の結合力は、補助梁で結合された柱間が小さく、主梁で結合された柱間は、結合力が比較的高い。そのため主梁で結合された柱同士は相対移動の自由度が小さく、補助梁で結合された柱同士は、相対移動の自由度が比較的大きい。
ここで本発明では、主梁で結合されている柱の組み合わせの一つは、開口近傍の柱同士であり、他の組み合わせは、開口から遠い位置の柱同士である。
また補助梁で結合されている柱の組み合わせは、開口近傍の柱と開口から遠い位置にある柱である。
従って本発明で採用する載置棚では、開口近傍の柱同士の結合力が強く、開口近傍の柱と開口から遠い位置にある柱との結合力が弱い。そのため開口近傍の柱同士は、上下に相対移動しにくく、開口近傍の柱と開口から遠い位置にある柱との間は上下に相対移動しやすい。そのため本発明の熱処理装置は、段部に載置された被加熱物の姿勢が水平姿勢となる様に補正しやすい。
【００２７】
請求項９に記載の発明は、載置棚を全体的に昇降させる昇降装置を備えたことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の熱処理装置である。
【００２８】
昇降装置を備えることにより、被加熱物を出し入れするための開口部の数を減らすことができる。
【００２９】
請求項１０に記載の発明は、加熱室内を通風雰囲気とする通風手段を有し、前記吹き抜け部は、通風手段による加熱室への通風の流れ方向に平行に、載置棚の一辺から他辺側に貫通して設けられており、前記通風は前記吹き抜け部を通過して載置棚の一辺側から他辺側に向かって流れることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の熱処理装置である。
【００３０】
本発明の熱処理装置では、通風手段による通風は前記吹き抜け部を通過して加熱室の一辺側から加熱室の他辺側に向かって流れるので、通風によって被加熱物の中央部分が加熱される。そのため本発明の熱処理装置によると、被加熱物の温度分布が平滑化する。
即ち従来技術の熱処理装置によると、熱風を載置棚の辺部から中央部側に向かって流し、被加熱物の中央部を昇温させる。即ち熱風を載置棚の辺部から段部同士の間に導入し、熱風を被加熱物に中央部にまで至らしめて、被加熱物と接触させて被加熱物の中央部を昇温させる。
しかしながら、段部同士の間隔は通常狭いので、段部同士の間に進入する熱風は僅かであり、被加熱物の中央は昇温されにくく、被加熱物に温度ばらつきが生じる。
これに対して本発明では、載置棚の中央に吹き抜け部があり、当該吹き抜け部に熱風（通風）を流す。そのため被加熱物は、中央部分が直接通風に触れ、昇温される。そのため本発明の熱処理装置によると、被加熱物の温度ばらつきが小さいものとなる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の熱処理装置は、載置棚の内部に作業者が入ることができるので、メンテナンスが容易である。さらに、被加熱物の中央の通風量が増加するため熱処理性能が改善される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
次に本発明の具体的実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態である熱処理装置を示す斜視図である。図２は、図１に示す熱処理装置の平面断面図である。図３は、図１に示す熱処理装置の分解斜視図である。
【００３３】
図１において、１は本実施形態の熱処理装置である。熱処理装置１は、縦・横・高さが７ｍ、４ｍ、６ｍ程度の巨大な装置である。
熱処理装置１は、金属製で箱形の外壁部２を有し、機器収容部３が設けられており、その上方に基板処理部５が設けられた構成となっている。機器収容部３は、基板処理部５に電力を供給する電源装置（図示せず）や基板処理部５の動作を制御する制御装置（図示せず）等を内蔵している。
【００３４】
基板処理部５は略直方体であり、図１や図３に示すように正面側に図示しないロボットハンド等の移載装置によって基板Ｗを出し入れするための換装口６を４個有している。また換装口６と同じ面には、４個の吸気口７が設けられている。
基板処理部５の一方の側面（吸気口側）からは送風機８の一部が突出している。もう一方の側面には扉１０が設けられている。扉１０は、メンテナンス時に開いて作業者が出入りするために設けられている。
【００３５】
前記した換装口６には、エアシリンダー１１の作動に連動して開閉するシャッター９が装着されている。
【００３６】
また吸気口７は、モータ（図示せず）によって開度が調節される。
【００３７】
基板処理部５の内部は、平面的に見て図２の様に大きく２つの領域に分かれている。即ち基板処理部５の内部は、熱処理室１２（加熱室）と熱風供給部１４に分かれている。
ここで熱風供給部１４は、熱処理室１２内に熱風を循環させる装置が内蔵された部位である。より具体的には熱風供給部１４は、熱処理装置１の内部に導入された外気や、熱処理室１２の下流端から戻ってきた空気等を加熱し、熱処理室１２内に送り込むためのものであり、送風機８や加熱器（図示せず）等を備えている。また熱風供給部１４の基板処理部５側の面にはフィルター１５が設けられている。
【００３８】
熱処理室１２（加熱室）は、フィルター１５が装着された上流壁２０および断熱材によって構成される周壁１３によって包囲された部屋である。
熱処理室１２（加熱室）の中央には載置棚１６を含む基板換装システム１８が配されている。
【００３９】
熱処理室１２は、上流壁２０を構成するフィルター１５の開口を介して熱風供給部１４と連通している。
図３に示すように、熱処理室１２の略中央部には、基板換装システム１８が配されている。基板換装システム１８は、基板Ｗを積載するための載置棚１６と、当該載置棚１６を全体的に昇降させる昇降装置２１によって構成されている。
【００４０】
図４は、載置棚の斜視図である。図５は、載置棚のフレームの斜視図である。図６は、載置棚の各層の構造を説明する載置棚の分解斜視図である。なお載置棚は多数の段部を有するが、図６では、段部の多くを省略している。図７は、載置棚の正面図である。図８は、載置棚の側面図である。
【００４１】
なお実際の載置棚は、３０段以上の段部２３を有するが、作図の関係上、８段の段部２３を有するものとして図示している。従って図示された載置棚１６は、高さ方向の比率が実際よりも縮小されている。
載置棚１６は、昇降装置２１の昇降台２５に設置されており、フレーム２６の主梁３０に小梁３１が設けられ、当該小梁３１上に基板を設置するものである。なお図においては、フレーム２６の柱３５を四角柱状に描き、主梁３０と補助梁３３を太線で描き、小梁３１を細線で描いている。
載置棚１６のフレーム２６は、図５の様に、８本の柱３５と、３６本の主梁３０及び少数の補助梁３３で構成されている。
８本の柱３５は、後記する様に下部にジャッキ装置３６がある。そして８本の柱３５は、図４，５の様に長方形のレイアウトに設置されている。即ち８本の柱３５は、長方形の各角にそれぞれ一本設置され、さらに長辺（Ａ列 Ｂ列）上に等間隔に２本設置されている。
８本の柱は、長辺（Ａ列 Ｂ列）上に等間隔に４本設置されていると考えてもよい。長辺（Ａ列 Ｂ列）上の柱の間隔は、４０ｃｍ〜６０ｃｍ程度である。
またＡ列上の柱３５と、Ｂ列上の柱３５は対向する位置にある。即ち長方形の短辺と平行の４行に、それぞれ２本ずつ柱３５が配されているといえる。即ちａ行、ｂ行、ｃ行、ｄ行にそれぞれ２本ずつ配されているといえる。
以下、各８本の柱の名称をＡａ、Ａｂ、Ａｃ、Ａｄ、Ｂａ、Ｂｂ、Ｂｃ、Ｂｄと称する。
【００４２】
主梁３０は、同一行に含まれる柱３５同士の間に９本ずつ平行に設けられている。即ち柱Ａａ−Ｂａ間、Ａｂ−Ｂｂ間、Ａｃ−Ｂｃ間、Ａｄ−Ｂｄ間にそれぞれ９本ずつ高さ方向に同じピッチで主梁が設けられている。
従って、主梁３０の高さに注目すると、図６の様に同一の高さにそれぞれ４本の主梁３０が存在する。
【００４３】
また同一列（Ａ列 Ｂ列）に属する柱３５同士は、図５の様に補助梁３３で接続されている。補助梁３３の数は、全体で１０本程度であり、主梁の数の３分の１以下である。
【００４４】
そして各段部２３における主梁３０（最上段を除く）に小梁３１が設けられている。なお本実施形態では、各小梁３１は、いずれも外側に張り出し状に設けられている。
前記した様に主梁３０の高さに注目すると、同一の高さにそれぞれ４本の主梁３０が存在するが、その内の外側２本の主梁３０にそれぞれ６本ずつ小梁３１が設けられている。より具体的に説明すると、図６の様に、各段にはａ行、ｂ行、ｃ行、ｄ行に沿って４本の主梁３０があるが、この内の外側２本の組み合わせ上に小梁３１が設けられている。即ちａ−ｂ行間に６本の小梁３１があり、ｃ−ｄ行間にも６本の小梁３１がある。中央のｂ−ｃ行間には小梁はなく、欠落部３７となっている。
【００４５】
従って、各段における欠落部３７は、垂直方向に繋がり、９段のすべてが天地方向に吹き抜け状態となって吹き抜け部３８を形成している。なお前記した様に、作図の関係上、段部２３の段数を減らしているが、実際上は、３０段以上に渡って中心部分が天地方向に吹き抜け状態となっている。
【００４６】
載置棚１６を正面側から外観すると、図３，４，７の様に、正面側は９段の主梁３０が短い間隔で上下に並び、その内の８段の主梁３０から正面方向に向かって小梁３１が突出した形状となっている。また裏面側から見ても同様であり、裏面側は９段の主梁３０が短い間隔で上下に並び、その内の８段の主梁３０から裏面方向に向かって小梁３１が突出した形状となっている。
【００４７】
一方、載置棚１６の側面側を外観すると、図３，４，８の様に、中央部に主梁３０や小梁３１が存在しない空間（吹き抜け部）３８がある。即ち図３，４，８の様に、柱Ｂｂ−Ｂｃ間、Ａｂ−Ａｃ間には小梁が無く、内部は空洞状態である。より正確に説明すると、柱Ｂｂ−B ｃ−Ａｃ−Ａｂで囲まれる直方体の空間は、小梁３１が一切存在しない。
そしてこの空間（吹き抜け部）３８は、載置棚１６の中央を一方の端部から他方の端部にかけて連通している。さらに前記した様に柱３５の間隔は、４０ｃｍ〜６０ｃｍ程度であるから、作業者が通行することができる。
【００４８】
なお見方を変えると、載置棚１６の構造は、二つのブロック４６，４７が、４本の補助梁５０で結合されたものであり、基板Ｗを二つのブロック４６，４７の段部２３に跨がって載置すると考えることもできる。図４，５に基づいて説明すると、載置棚１６は、前側棚部４６と、後側棚部４７とを有している。前側棚部４６は、４本の柱、Ａｃ，Ａｄ，Ｂｃ，Ｂｄを有し、前記柱間に対して高さ方向に２列に主梁３０が設けられている。また前記した２列に主梁３０によって小梁３１が支持されている。
後側棚部４７についても同様であり、４本の柱、Ａａ，Ａｂ，Ｂｂ，Ｂａを有し、前記柱間に対して高さ方向に２列に主梁３０が設けられている。また前記した２列に主梁３０によって小梁３１が支持されている。
そして前側棚部４６と後側棚部４７の間の柱Ａｂ，Ａｃの間に２本の補助梁５０があり、柱Ｂｂ，Ｂｃの間にも２本の補助梁５０がある。
【００４９】
次に載置棚１６の下部の構造について説明する。図９は、載置棚の各柱の下部を示す断面斜視図である。図１０は、図９と同一部位の断面図である。
本実施形態では、図９に示すように、各柱３５の下部にジャッキ装置３６が形成されている。即ち図９，１０の様に各柱の下部にはネジ４０が一体化されている。一方、昇降装置２１の昇降台２５には孔４１が設けられており、当該孔４１にネジ４０部分が挿通されている。そして昇降台２５を挟んで二つのナット４３，４５が前記ネジ４０に係合している。そのため下部側のナット４５を緩めた状態で上部側のナット４３を回動させると、ネジ４０の推力によって柱３５が昇降する。
ここで本実施形態では、８本の柱３５の全てにジャッキ装置３６が形成されているので、それぞれの柱３５を他の柱３５から独立して昇降させることができる。
【００５０】
しかしながら、載置棚１６のフレーム２６は、主梁３０と補助梁３３で結合されているから、８本の柱３５を独立的に昇降可能であるといっても、その自由度は大きなものではない。しかしながら、各柱３５の相対的な自由度は一様ではなく、列方向（Ａ列、Ｂ列）方向に並んだ柱３５は、比較的自由度が高い。
即ちフレームは、行方向（ａ行，ｂ行，ｃ行，ｄ行）と列方向（Ａ列、Ｂ列）に柱３５が配置されており、行方向（ａ行，ｂ行，ｃ行，ｄ行）には、３６本の主梁３０で結合されているのに対し、列方向は、その３分の１以下の数の補助梁３３で結合されているに過ぎない。
そのため列方向（Ａ列、Ｂ列）方向に並んだ柱３５は、高さを相対的に変化させやすい。
【００５１】
次に本実施形態の熱処理装置の使用方法について説明する。
本実施形態の熱処理装置は、最初の使用に先立って、主梁３０の高さ調整を行う。図１１は、高さ調整を行う際の手順を示す説明図であり、主梁と小梁の位置関係及び姿勢を示している。なお、図１１は、理解を容易にするために、高さ方向の差異を誇張して図示している。
本実施形態の熱処理装置１では、設置の際には図１１（ａ）の様に各段部２３における主梁３０の高さを一定に揃えている。
しかしながら、各段部２３に基板Ｗを乗せると、図１１（ｂ）の様に基板Ｗの重量によって両端（ａ行とｄ行）の主梁３０が、中央の主梁３０（ｂ行とｃ行）に比べて沈下し、基板Ｗが上に凸状態に反る。
【００５２】
そこで本実施形態では、各段２３に基板Ｗを乗せた状態で、柱３５下部のジャッキ装置３６を操作し、基板Ｗが水平となる様に柱３５の下端の高さを上下させる。即ち前記した様に、下部側のナット４５を緩めた状態で上部側のナット４３を回動させ、ネジ４０の推力によって柱３５を昇降させる。そして図１１（ｃ）の様に基板Ｗが水平となる様に、ナット４５調整する。
【００５３】
基板Ｗが水平になった状態で、基板Ｗを外すと、図１１（ｄ）の様に、柱３５の反力によって両端（ａ行とｄ行）の主梁３０が、中央の主梁３０（ｂ行とｃ行）よりも高い位置になり、小梁３１が跳ね上がり姿勢となる。
【００５４】
本実施形態の熱処理装置１は、公知のそれと同様に、熱処理室１２内の載置棚１６にガラス基板Ｗを設置し、熱処理する。
即ち昇降装置２１を動作させて昇降台２５を昇降し、載置棚１６のいずれかの段部２３の高さをいずれかの換装口６の高さに一致させる。そして図示しないロボットで基板Ｗを保持し、換装口６を開いて熱処理室１２内の載置棚１６の前記段部２３にガラス基板Ｗを設置する。
その後に再度昇降装置２１の昇降台２５を動作させ、他のいずれかの段部２３の高さをいずれかの換装口６の高さに一致させて別の基板Ｗを挿入する。以下、この動作を繰り返して載置棚１６の全ての段部２３に基板Ｗを装着する。
【００５５】
一方、熱処理装置１内では、熱風供給部１４の送風機８及び加熱器（図示せず）を起動し、熱処理室１２内を熱風の通風雰囲気とする。
即ち熱風は、図２の矢印の様に熱風供給部１４から熱処理室１２に供給されるが、熱風の一部は開放された柱Ａｂ−Ａｃ間から載置棚１６の中心に入り易く、中心部の吹き抜け部３８を通過して載置棚１６の他端側に抜ける。その間に各段２３の基板Ｗの中央部を昇温する。
また通風の残部は、柱Ａａ−Ａｂ間や柱Ａｃ−Ａｄ間や載置棚１６の周囲に流れ、基板Ｗの端部側を昇温する。その結果、基板Ｗは、全体的に昇温され、温度ばらつきが小さいものとなる。
【００５６】
また載置棚１６上で基板Ｗが破損するといった突発故障が生じた場合は、作業者が吹き抜け部３８に入って基板Ｗの破片を除去する。
即ち突発故障が生じた場合は、装置を停止すると共に、内部の基板Ｗを排出する。その後、熱処理装置１の側面に設けられた扉１０を開き、作業者が熱処理室１２内に入る。そして柱Ｂｃ−Ｂｂ間から載置棚１６の中に入る。ここで柱Ｂｃ−Ｂｂ間は、４０ｃｍ〜６０ｃｍ程度と広く、作業者が通行するに足る幅を持っている。
さらに、吹き抜け部３８を構成する各段部２３の欠落部３７の開口端には、いずれも図６の様に主梁３０が張り渡されているので、吹き抜け部３８の端面は剛性が高い。そのため熱処理室１２内に梯子を持ち込んで上部側の段部２３を掃除したり、各段部２３の開口端に足を掛けて吹き抜け部３８を登って行くことも可能である。
【００５７】
また定期点検を行う場合や、消耗部品を取り替える場合も同様であり、作業者が吹き抜け部３８に入って作業を行うことができる。そのため本実施形態の熱処理装置１は、メンテナンスが容易である。
【００５８】
以上説明した実施形態では、ネジ式のジャッキ装置３６を利用して柱を昇降させたが、例えばリンク式や油圧式のジャッキ装置を利用して柱を昇降させてもよい。
また上記した実施形態では、各柱３５にジャッキ装置３６を設けたが、中央の柱３５だけにジャッキ装置３６を設けたり、外側の柱３５だけにジャッキ装置３６を設けることも考えられる。さらに複数の柱を一つのジャッキ装置で昇降させてもよい。
【００５９】
上記した実施形態では、吹き抜け部３８を一か所だけに設けたが、装置がより大型化した場合には、複数の吹き抜け部３８を設けることも可能である。
図１２は、吹き抜け部３８を３か所に設けた例を示している。
【００６０】
また上記した実施形態では、吹き抜け部３８は、図２の様に平面的に見て、載置棚１６の一辺から他辺側に連通しているが、必ずしも一辺から他辺側に連通している必要はない。
例えば図１３の様に、中央部に小梁３１が連通した部分があり、吹き抜け部３８が二つの領域に分断されていてもよい。
また吹き抜け部３８が図１４の様に一方の辺にのみ開放されているものであってもよい。いずれにしても、吹き抜け部３８は、平面視していずれかの辺に開口し、かつ柱３５で囲まれた領域内にまで連続していることが推奨される。
【００６１】
また上記した実施形態では、吹き抜け部３８を最下段から最上段まで連通させたが、中途で区切った吹き抜け部であってもよい。例えば、下から１０段目までを第一吹き抜け部とし、１１段目以上を第二吹き抜け部とする様に、吹き抜け部を分割してもよい。
【００６２】
上記した実施形態では、小梁３１によって基板Ｗを支持する構造としたが、小梁３１の上に板を取り付けて床状とし、床によって基板を支持する構造とすることも可能である。
【００６３】
また上記した実施形態の熱処理装置１では、昇降装置２１を備え、載置棚１６を昇降装置２１によって全体的に昇降させる構成を採用した。しかしながら昇降装置２１は、必須ではなく、固定的な載置棚を採用してもよい。固定的な載置棚を採用する場合は、載置棚の各段部に合わせて基板Ｗを出し入れするための換装口６を多数設けることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の一実施形態である熱処理装置を示す斜視図である。
【図２】図１に示す熱処理装置の平面断面図である。
【図３】図１に示す熱処理装置の分解斜視図である。
【図４】載置棚の斜視図である。
【図５】載置棚のフレームの斜視図である。
【図６】載置棚の各層の構造を説明する載置棚の分解斜視図である。
【図７】載置棚の正面図である。
【図８】載置棚の側面図である。
【図９】載置棚の各柱の下部を示す断面斜視図である。
【図１０】図９と同一部位の断面図である。
【図１１】高さ調整を行う際の手順を示す説明図であり、主梁と小梁の位置関係及び姿勢を示している。
【図１２】他の実施形態の熱処理装置の平面断面図である。
【図１３】さらに他の実施形態の熱処理装置の平面断面図である。
【図１４】さらに他の実施形態の熱処理装置の平面断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１ 熱処理装置
１０ 扉
１２ 熱処理室（加熱室）
１３ 周壁
１６ 載置棚
２１ 昇降装置
２３ 段部
３０ 主梁
３１ 小梁
３３ 補助梁
３５ 柱
３６ ジャッキ装置
３７ 欠落部
３８ 吹き抜け部
４６ 前側棚部（ブロック）
４７ 後側棚部（ブロック）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板等の被加熱物を熱風によって熱処理する熱処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、下記特許文献１に開示されているような熱処理装置が液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）やプラズマディスプレイ（ＰＤＰ：Plasma Display）、有機ＥＬディスプレイ等のようなフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ：Flat Panel display）の製作に使用されている。
熱処理装置の多くは、特許文献１の様に、加熱室内に載置棚が配された構造を有する。そして熱処理装置は、予めガラス板等の基板（被加熱物）に対して特定の溶液を塗布して加熱乾燥させ、この加熱乾燥した基板をロボットハンドを用いて段部の間隔に出し入れし、加熱室内に導入される所定の温度の熱風に基板を晒して熱処理（焼成）する装置である。
【０００３】
ここで載置棚は、基板を支持する段部が上下方向に複数設けられた籠状の形状を有するものである。即ち従来技術の載置棚は、複数の柱を有する。そして当該柱を平面視すると、４角形の４個の角と辺の位置に配置されている。
一方、段部は、梁や板によって構成され、一つの平面を形成している。即ち従来技術の段部は、例えば梁が格子状や平行状に配置されたものである。そして従来技術の段部においては、梁の格子の隙間や梁同士の間隔は一定である。即ち従来技術においては、段部における格子の間隔や、梁の間隔は、いずれの部位も略一定であり、極めて狭いものである。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−４６８９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記した様に、熱処理装置は、ガラス板等の基板を加熱室内に挿入して焼成する装置であるが、焼成作業中や、基板を加熱室に出入りさせる際に基板が割れることがある。
この際には、載置棚の段部から基板の破片を除去しなければならない。
しかしながら、従来技術の熱処理装置は、段部から基板の破片を除去する作業が困難であった。
【０００６】
即ち熱処理装置が専有する面積を小さくする要請から、熱処理装置内に大量の基板を挿入する必要があり、そのため載置棚は、段部同士の間隔が極めて小さい。そのため作業者は、段部同士の間に入ることができない。
従って載置棚の内部に向かって作業者が水平方向に侵入することは不可能である。
【０００７】
また前記した様に、従来技術の段部は、梁等が格子状や平行状に配置されたものであり、格子の隙間や梁同士の間隔は一定であって極めて狭い。即ち従来技術においては、段部における格子の間隔や、梁の間隔は、いずれの部位も略一定である。そして従来技術の段部では、格子の間隔や、梁の間隔は、いずれの部位も極めて狭く、作業者が格子の隙間や梁の隙間を抜けることはできない。
【０００８】
この様に従来技術の熱処理装置においては、実質的に作業者が載置棚の内部に侵入することは不可能であった。
そのため例えば基板が載置棚上で割れた場合は、載置棚の外側から棒等を挿入して基板の破片を掻き出す他に、載置棚から破片を排出する方法が無かった。
【０００９】
さらに載置棚には、基板が傷つくことを防止するために、段部に樹脂部材等を設ける場合があるが、当該樹脂部材は、長期使用によって劣化したり磨耗する場合がある。この様な場合には、樹脂部材等を取り替える必要があるが、従来技術においては、先と同様の理由によって、樹脂部材等の取り替えが面倒であった。
【００１０】
そこで本発明は、従来技術の上記した問題点に注目し、メンテナンスを容易に行うことができる熱処理装置の開発を課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
そして上記した課題を解決すべく提供される請求項１に記載の発明は、被加熱物を加熱する加熱室と、当該加熱室の中にあって被加熱物を載置する載置棚とを有する熱処理装置において、前記載置棚は、複数の段部を有し、当該段部は、梁又は床面によって形成されており、一部の段部又は全部の段部に、梁及び床面が欠落した欠落部を有し、当該欠落部によって吹き抜け部が設けられており、当該吹き抜け部は作業者が入ることができるだけの空間を有することを特徴とする熱処理装置である。
【００１２】
ここで「作業者が入ることができるだけの空間」は、点検用の空間であり、通常３５ｃｍ程度以上の幅を持つ隙間であり、常識的には４０ｃｍ〜６０ｃｍ程度の幅である。
本発明の熱処理装置は、一部の段部又は全部の段部に、中央部分の梁及び床面が欠落した欠落部を有し、この欠落部によって吹き抜け部が設けられている。そしてこの吹き抜け部は作業者が入ることができるだけの空間がある。
本発明の熱処理装置では、載置棚の内部に吹き抜け部があり、載置棚の内部に作業者が入ることができるから、例えば載置棚の内部で基板が割れた様な場合であっても、基板の破片を容易に排出することができる。
【００１３】
前記棚部は、並列に配された少なくとも４本の主梁と、前記主梁に支えられた複数の小梁からなり、各小梁は少なくとも２以上の主梁によって支持されており、両外側の主梁以外のいずれかの主梁と、両外側の主梁以外の他のいずれかの主梁との間に前記欠落部が設けられることで前記載置棚に吹き抜け部が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の熱処理装置である。
【００１４】
本発明の熱処理装置では、欠落部の開口端あるいはその近傍に主梁があるから、開口端の剛性が高い。従って吹き抜け部の内面の剛性が高い。そのため作業者が吹き抜け部の中で作業する際に、吹き抜け部の内面を壊さない。また吹き抜け部内に梯子を設置して吹き抜け部内を登ったり、載置棚の段部に手足を掛けて吹き抜け部内を登ることができる構造とすることもできる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、被加熱物を加熱する加熱室と、当該加熱室の中にあって被加熱物を載置する載置棚とを有する熱処理装置において、前記載置棚は、２以上のブロックに分割されており、それぞれのブロックはいずれも複数の段部を有し、前記２以上のブロックは間隔を開けた状態で並列的に配置され、被加熱物は、前記並列的に配置されたブロックの段部間に跨がって載置され、ブロック同士の間によって吹き抜け部が形成され、当該吹き抜け部は作業者が入ることができるだけの空間を有することを特徴とする熱処理装置である。
【００１６】
本発明の熱処理装置では、載置棚は、例えば前側棚部と後側棚部という様に複数のブロックに分割されている。そしてブロック同士の間によって吹き抜け部が形成されている。本発明の熱処理装置についてもブロックの間に吹き抜け部があり、載置棚の内部に作業者が入ることができるから、例えば載置棚の内部で基板が割れた様な場合であっても、基板の破片を容易に排出することができる。
なおブロック同士の間は、何らかの部材で結合されていることが望ましい。例えば上辺側と下辺近傍が補助梁等で結合されていことが望ましいが、各ブロックの自立性が確保される場合は、ブロック同士を結合する必要はない。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、加熱室は天面壁と側面壁を有し、前記側面壁には吹き抜け部に通じる開閉扉があることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の熱処理装置である。
【００１８】
本発明の熱処理装置においては、加熱室に開閉扉があり、作業員は、開閉扉を開いて加熱室に入り、さらに載置棚内の吹き抜け部内に入ることができる。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、載置棚は、梁又は床面を支える複数の柱を有し、一部の柱又は全部の柱にはジャッキ装置が設けられ、ジャッキ装置が設けられた各柱は他の柱から独立して昇降可能であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の熱処理装置である。
【００２０】
本発明の熱処理装置は、段部に載置された被加熱物の姿勢が水平姿勢となる様にジャッキ装置で補正するものである。
即ち基板等の被加熱物は、段部に水平姿勢に載置されるべきである。そのため段部は、水平姿勢となる様に設計され、水平姿勢となる様に施工される。即ち基板の裏面側に当接する部材が、いずれも地表面から同一の高さとなる様に設計・施工される。
しかしながら、近年のディスプレイの大型化に伴い、熱処理する基板も大型化の一途をたどり、その重量が相当に重いものとなっている。そのため、基板を段部に乗せると、基板の重量によって段部が撓み、基板を水平に保持できない事態が生じている。
ここで基板の重量から段部の撓み量を演算し、基板を乗せた時にその重量で段部が水平になる様に段部の形状を設計することも可能である。しかしながら、基板の重量はロット（製品）によって異なることもあり、撓み量を正確に算出することは困難であり、予め撓み量を見込んだ形状に段部を設計することは事実上不可能である。
そこで本発明は、施工現場において柱の高さを微調整し、被加熱物の姿勢が水平姿勢となる様に段部の姿勢や形状を補正することとした。
即ち本発明の熱処理装置は、一部の柱又は全部の柱にジャッキ装置が設けられ、ジャッキ装置が設けられた柱を他の柱から独立して昇降可能である。そのため施工現場において、実際に基板を載置したり、基板に相当する重量を持つダミーボードを段部に載置し、段部が水平姿勢となる様にジャッキ装置で柱を昇降する。その結果、調整された熱処理装置の載置棚は、基板等の被加熱物を載置したときに、基板等が水平姿勢となる様な形状となる。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、載置棚は、梁又は床面を支える複数の柱を有し、該柱は載置棚の両端側の位置を支持する柱と、前記両端側の柱の間の位置を支持する柱とから成り、両者の下端位置を相対的に変化させる柱移動手段が設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の熱処理装置である。
【００２２】
柱移動手段には例えばジャッキ装置が使用可能である。
ガラス基板を被加熱物とすると、被加熱物はその両端側が下がる様に撓む。そのため段部においては、両端部側の柱と吹き抜け部の近傍の柱とを相対的に移動させることができれば、段部の形状を、基板等の被加熱物を載置したときに基板等が水平姿勢となる様な形状とすることができる。
【００２３】
請求項７に記載の発明は、被加熱物が載置されていない状態において、各段部における載置棚の梁又は床面の高さは、載置棚の両端側よりも内側の位置の方が低いことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の熱処理装置である。
【００２４】
本発明の熱処理装置では、載置棚の段部は、両端側の高さが、吹き抜け部に比べて高いから、基板等の被加熱物を載置したときに基板等が水平姿勢となる。
【００２５】
請求項８に記載の発明は、載置棚は複数の柱を有し、段部は少なくとも平行に配された４本の主梁を有し、前記各主梁は少なくとも２本の柱を一組として結合されたものであり、主梁で結合されていない柱同士が補助梁で結合されており、補助梁の数が主梁に対して少ないことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の熱処理装置である
【００２６】
本発明の熱処理装置では、載置棚の柱は、主梁と補助梁で結合されているが、補助梁の数が主梁に対して少ない。そのため載置棚の柱の結合力は、補助梁で結合された柱間が小さく、主梁で結合された柱間は、結合力が比較的高い。そのため主梁で結合された柱同士は相対移動の自由度が小さく、補助梁で結合された柱同士は、相対移動の自由度が比較的大きい。
ここで本発明では、主梁で結合されている柱の組み合わせの一つは、開口近傍の柱同士であり、他の組み合わせは、開口から遠い位置の柱同士である。
また補助梁で結合されている柱の組み合わせは、開口近傍の柱と開口から遠い位置にある柱である。
従って本発明で採用する載置棚では、開口近傍の柱同士の結合力が強く、開口近傍の柱と開口から遠い位置にある柱との結合力が弱い。そのため開口近傍の柱同士は、上下に相対移動しにくく、開口近傍の柱と開口から遠い位置にある柱との間は上下に相対移動しやすい。そのため本発明の熱処理装置は、段部に載置された被加熱物の姿勢が水平姿勢となる様に補正しやすい。
【００２７】
請求項９に記載の発明は、載置棚を全体的に昇降させる昇降装置を備えたことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の熱処理装置である。
【００２８】
昇降装置を備えることにより、被加熱物を出し入れするための開口部の数を減らすことができる。
【００２９】
請求項１０に記載の発明は、加熱室内を通風雰囲気とする通風手段を有し、前記吹き抜け部は、通風手段による加熱室への通風の流れ方向に平行に、載置棚の一辺から他辺側に貫通して設けられており、前記通風は前記吹き抜け部を通過して載置棚の一辺側から他辺側に向かって流れることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の熱処理装置である。
【００３０】
本発明の熱処理装置では、通風手段による通風は前記吹き抜け部を通過して加熱室の一辺側から加熱室の他辺側に向かって流れるので、通風によって被加熱物の中央部分が加熱される。そのため本発明の熱処理装置によると、被加熱物の温度分布が平滑化する。
即ち従来技術の熱処理装置によると、熱風を載置棚の辺部から中央部側に向かって流し、被加熱物の中央部を昇温させる。即ち熱風を載置棚の辺部から段部同士の間に導入し、熱風を被加熱物に中央部にまで至らしめて、被加熱物と接触させて被加熱物の中央部を昇温させる。
しかしながら、段部同士の間隔は通常狭いので、段部同士の間に進入する熱風は僅かであり、被加熱物の中央は昇温されにくく、被加熱物に温度ばらつきが生じる。
これに対して本発明では、載置棚の中央に吹き抜け部があり、当該吹き抜け部に熱風（通風）を流す。そのため被加熱物は、中央部分が直接通風に触れ、昇温される。そのため本発明の熱処理装置によると、被加熱物の温度ばらつきが小さいものとなる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の熱処理装置は、載置棚の内部に作業者が入ることができるので、メンテナンスが容易である。さらに、被加熱物の中央の通風量が増加するため熱処理性能が改善される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
次に本発明の具体的実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態である熱処理装置を示す斜視図である。図２は、図１に示す熱処理装置の平面断面図である。図３は、図１に示す熱処理装置の分解斜視図である。
【００３３】
図１において、１は本実施形態の熱処理装置である。熱処理装置１は、縦・横・高さが７ｍ、４ｍ、６ｍ程度の巨大な装置である。
熱処理装置１は、金属製で箱形の外壁部２を有し、機器収容部３が設けられており、その上方に基板処理部５が設けられた構成となっている。機器収容部３は、基板処理部５に電力を供給する電源装置（図示せず）や基板処理部５の動作を制御する制御装置（図示せず）等を内蔵している。
【００３４】
基板処理部５は略直方体であり、図１や図３に示すように正面側に図示しないロボットハンド等の移載装置によって基板Ｗを出し入れするための換装口６を４個有している。また換装口６と同じ面には、４個の吸気口７が設けられている。
基板処理部５の一方の側面（吸気口側）からは送風機８の一部が突出している。もう一方の側面には扉１０が設けられている。扉１０は、メンテナンス時に開いて作業者が出入りするために設けられている。
【００３５】
前記した換装口６には、エアシリンダー１１の作動に連動して開閉するシャッター９が装着されている。
【００３６】
また吸気口７は、モータ（図示せず）によって開度が調節される。
【００３７】
基板処理部５の内部は、平面的に見て図２の様に大きく２つの領域に分かれている。即ち基板処理部５の内部は、熱処理室１２（加熱室）と熱風供給部１４に分かれている。
ここで熱風供給部１４は、熱処理室１２内に熱風を循環させる装置が内蔵された部位である。より具体的には熱風供給部１４は、熱処理装置１の内部に導入された外気や、熱処理室１２の下流端から戻ってきた空気等を加熱し、熱処理室１２内に送り込むためのものであり、送風機８や加熱器（図示せず）等を備えている。また熱風供給部１４の基板処理部５側の面にはフィルター１５が設けられている。
【００３８】
熱処理室１２（加熱室）は、フィルター１５が装着された上流壁２０および断熱材によって構成される周壁１３によって包囲された部屋である。
熱処理室１２（加熱室）の中央には載置棚１６を含む基板換装システム１８が配されている。
【００３９】
熱処理室１２は、上流壁２０を構成するフィルター１５の開口を介して熱風供給部１４と連通している。
図３に示すように、熱処理室１２の略中央部には、基板換装システム１８が配されている。基板換装システム１８は、基板Ｗを積載するための載置棚１６と、当該載置棚１６を全体的に昇降させる昇降装置２１によって構成されている。
【００４０】
図４は、載置棚の斜視図である。図５は、載置棚のフレームの斜視図である。図６は、載置棚の各層の構造を説明する載置棚の分解斜視図である。なお載置棚は多数の段部を有するが、図６では、段部の多くを省略している。図７は、載置棚の正面図である。図８は、載置棚の側面図である。
【００４１】
なお実際の載置棚は、３０段以上の段部２３を有するが、作図の関係上、８段の段部２３を有するものとして図示している。従って図示された載置棚１６は、高さ方向の比率が実際よりも縮小されている。
載置棚１６は、昇降装置２１の昇降台２５に設置されており、フレーム２６の主梁３０に小梁３１が設けられ、当該小梁３１上に基板を設置するものである。なお図においては、フレーム２６の柱３５を四角柱状に描き、主梁３０と補助梁３３を太線で描き、小梁３１を細線で描いている。
載置棚１６のフレーム２６は、図５の様に、８本の柱３５と、３６本の主梁３０及び少数の補助梁３３で構成されている。
８本の柱３５は、後記する様に下部にジャッキ装置３６がある。そして８本の柱３５は、図４，５の様に長方形のレイアウトに設置されている。即ち８本の柱３５は、長方形の各角にそれぞれ一本設置され、さらに長辺（Ａ列 Ｂ列）上に等間隔に２本設置されている。
８本の柱は、長辺（Ａ列 Ｂ列）上に等間隔に４本設置されていると考えてもよい。長辺（Ａ列 Ｂ列）上の柱の間隔は、４０ｃｍ〜６０ｃｍ程度である。
またＡ列上の柱３５と、Ｂ列上の柱３５は対向する位置にある。即ち長方形の短辺と平行の４行に、それぞれ２本ずつ柱３５が配されているといえる。即ちａ行、ｂ行、ｃ行、ｄ行にそれぞれ２本ずつ配されているといえる。
以下、各８本の柱の名称をＡａ、Ａｂ、Ａｃ、Ａｄ、Ｂａ、Ｂｂ、Ｂｃ、Ｂｄと称する。
【００４２】
主梁３０は、同一行に含まれる柱３５同士の間に９本ずつ平行に設けられている。即ち柱Ａａ−Ｂａ間、Ａｂ−Ｂｂ間、Ａｃ−Ｂｃ間、Ａｄ−Ｂｄ間にそれぞれ９本ずつ高さ方向に同じピッチで主梁が設けられている。
従って、主梁３０の高さに注目すると、図６の様に同一の高さにそれぞれ４本の主梁３０が存在する。
【００４３】
また同一列（Ａ列 Ｂ列）に属する柱３５同士は、図５の様に補助梁３３で接続されている。補助梁３３の数は、全体で１０本程度であり、主梁の数の３分の１以下である。
【００４４】
そして各段部２３における主梁３０（最上段を除く）に小梁３１が設けられている。なお本実施形態では、各小梁３１は、いずれも外側に張り出し状に設けられている。
前記した様に主梁３０の高さに注目すると、同一の高さにそれぞれ４本の主梁３０が存在するが、その内の外側２本の主梁３０にそれぞれ６本ずつ小梁３１が設けられている。より具体的に説明すると、図６の様に、各段にはａ行、ｂ行、ｃ行、ｄ行に沿って４本の主梁３０があるが、この内の外側２本の組み合わせ上に小梁３１が設けられている。即ちａ−ｂ行間に６本の小梁３１があり、ｃ−ｄ行間にも６本の小梁３１がある。中央のｂ−ｃ行間には小梁はなく、欠落部３７となっている。
【００４５】
従って、各段における欠落部３７は、垂直方向に繋がり、９段のすべてが天地方向に吹き抜け状態となって吹き抜け部３８を形成している。なお前記した様に、作図の関係上、段部２３の段数を減らしているが、実際上は、３０段以上に渡って中心部分が天地方向に吹き抜け状態となっている。
【００４６】
載置棚１６を正面側から外観すると、図３，４，７の様に、正面側は９段の主梁３０が短い間隔で上下に並び、その内の８段の主梁３０から正面方向に向かって小梁３１が突出した形状となっている。また裏面側から見ても同様であり、裏面側は９段の主梁３０が短い間隔で上下に並び、その内の８段の主梁３０から裏面方向に向かって小梁３１が突出した形状となっている。
【００４７】
一方、載置棚１６の側面側を外観すると、図３，４，８の様に、中央部に主梁３０や小梁３１が存在しない空間（吹き抜け部）３８がある。即ち図３，４，８の様に、柱Ｂｂ−Ｂｃ間、Ａｂ−Ａｃ間には小梁が無く、内部は空洞状態である。より正確に説明すると、柱Ｂｂ−B ｃ−Ａｃ−Ａｂで囲まれる直方体の空間は、小梁３１が一切存在しない。
そしてこの空間（吹き抜け部）３８は、載置棚１６の中央を一方の端部から他方の端部にかけて連通している。さらに前記した様に柱３５の間隔は、４０ｃｍ〜６０ｃｍ程度であるから、作業者が通行することができる。
【００４８】
なお見方を変えると、載置棚１６の構造は、二つのブロック４６，４７が、４本の補助梁５０で結合されたものであり、基板Ｗを二つのブロック４６，４７の段部２３に跨がって載置すると考えることもできる。図４，５に基づいて説明すると、載置棚１６は、前側棚部４６と、後側棚部４７とを有している。前側棚部４６は、４本の柱、Ａｃ，Ａｄ，Ｂｃ，Ｂｄを有し、前記柱間に対して高さ方向に２列に主梁３０が設けられている。また前記した２列に主梁３０によって小梁３１が支持されている。
後側棚部４７についても同様であり、４本の柱、Ａａ，Ａｂ，Ｂｂ，Ｂａを有し、前記柱間に対して高さ方向に２列に主梁３０が設けられている。また前記した２列に主梁３０によって小梁３１が支持されている。
そして前側棚部４６と後側棚部４７の間の柱Ａｂ，Ａｃの間に２本の補助梁５０があり、柱Ｂｂ，Ｂｃの間にも２本の補助梁５０がある。
【００４９】
次に載置棚１６の下部の構造について説明する。図９は、載置棚の各柱の下部を示す断面斜視図である。図１０は、図９と同一部位の断面図である。
本実施形態では、図９に示すように、各柱３５の下部にジャッキ装置３６が形成されている。即ち図９，１０の様に各柱の下部にはネジ４０が一体化されている。一方、昇降装置２１の昇降台２５には孔４１が設けられており、当該孔４１にネジ４０部分が挿通されている。そして昇降台２５を挟んで二つのナット４３，４５が前記ネジ４０に係合している。そのため下部側のナット４５を緩めた状態で上部側のナット４３を回動させると、ネジ４０の推力によって柱３５が昇降する。
ここで本実施形態では、８本の柱３５の全てにジャッキ装置３６が形成されているので、それぞれの柱３５を他の柱３５から独立して昇降させることができる。
【００５０】
しかしながら、載置棚１６のフレーム２６は、主梁３０と補助梁３３で結合されているから、８本の柱３５を独立的に昇降可能であるといっても、その自由度は大きなものではない。しかしながら、各柱３５の相対的な自由度は一様ではなく、列方向（Ａ列、Ｂ列）方向に並んだ柱３５は、比較的自由度が高い。
即ちフレームは、行方向（ａ行，ｂ行，ｃ行，ｄ行）と列方向（Ａ列、Ｂ列）に柱３５が配置されており、行方向（ａ行，ｂ行，ｃ行，ｄ行）には、３６本の主梁３０で結合されているのに対し、列方向は、その３分の１以下の数の補助梁３３で結合されているに過ぎない。
そのため列方向（Ａ列、Ｂ列）方向に並んだ柱３５は、高さを相対的に変化させやすい。
【００５１】
次に本実施形態の熱処理装置の使用方法について説明する。
本実施形態の熱処理装置は、最初の使用に先立って、主梁３０の高さ調整を行う。図１１は、高さ調整を行う際の手順を示す説明図であり、主梁と小梁の位置関係及び姿勢を示している。なお、図１１は、理解を容易にするために、高さ方向の差異を誇張して図示している。
本実施形態の熱処理装置１では、設置の際には図１１（ａ）の様に各段部２３における主梁３０の高さを一定に揃えている。
しかしながら、各段部２３に基板Ｗを乗せると、図１１（ｂ）の様に基板Ｗの重量によって両端（ａ行とｄ行）の主梁３０が、中央の主梁３０（ｂ行とｃ行）に比べて沈下し、基板Ｗが上に凸状態に反る。
【００５２】
そこで本実施形態では、各段２３に基板Ｗを乗せた状態で、柱３５下部のジャッキ装置３６を操作し、基板Ｗが水平となる様に柱３５の下端の高さを上下させる。即ち前記した様に、下部側のナット４５を緩めた状態で上部側のナット４３を回動させ、ネジ４０の推力によって柱３５を昇降させる。そして図１１（ｃ）の様に基板Ｗが水平となる様に、ナット４５調整する。
【００５３】
基板Ｗが水平になった状態で、基板Ｗを外すと、図１１（ｄ）の様に、柱３５の反力によって両端（ａ行とｄ行）の主梁３０が、中央の主梁３０（ｂ行とｃ行）よりも高い位置になり、小梁３１が跳ね上がり姿勢となる。
【００５４】
本実施形態の熱処理装置１は、公知のそれと同様に、熱処理室１２内の載置棚１６にガラス基板Ｗを設置し、熱処理する。
即ち昇降装置２１を動作させて昇降台２５を昇降し、載置棚１６のいずれかの段部２３の高さをいずれかの換装口６の高さに一致させる。そして図示しないロボットで基板Ｗを保持し、換装口６を開いて熱処理室１２内の載置棚１６の前記段部２３にガラス基板Ｗを設置する。
その後に再度昇降装置２１の昇降台２５を動作させ、他のいずれかの段部２３の高さをいずれかの換装口６の高さに一致させて別の基板Ｗを挿入する。以下、この動作を繰り返して載置棚１６の全ての段部２３に基板Ｗを装着する。
【００５５】
一方、熱処理装置１内では、熱風供給部１４の送風機８及び加熱器（図示せず）を起動し、熱処理室１２内を熱風の通風雰囲気とする。
即ち熱風は、図２の矢印の様に熱風供給部１４から熱処理室１２に供給されるが、熱風の一部は開放された柱Ａｂ−Ａｃ間から載置棚１６の中心に入り易く、中心部の吹き抜け部３８を通過して載置棚１６の他端側に抜ける。その間に各段２３の基板Ｗの中央部を昇温する。
また通風の残部は、柱Ａａ−Ａｂ間や柱Ａｃ−Ａｄ間や載置棚１６の周囲に流れ、基板Ｗの端部側を昇温する。その結果、基板Ｗは、全体的に昇温され、温度ばらつきが小さいものとなる。
【００５６】
また載置棚１６上で基板Ｗが破損するといった突発故障が生じた場合は、作業者が吹き抜け部３８に入って基板Ｗの破片を除去する。
即ち突発故障が生じた場合は、装置を停止すると共に、内部の基板Ｗを排出する。その後、熱処理装置１の側面に設けられた扉１０を開き、作業者が熱処理室１２内に入る。そして柱Ｂｃ−Ｂｂ間から載置棚１６の中に入る。ここで柱Ｂｃ−Ｂｂ間は、４０ｃｍ〜６０ｃｍ程度と広く、作業者が通行するに足る幅を持っている。
さらに、吹き抜け部３８を構成する各段部２３の欠落部３７の開口端には、いずれも図６の様に主梁３０が張り渡されているので、吹き抜け部３８の端面は剛性が高い。そのため熱処理室１２内に梯子を持ち込んで上部側の段部２３を掃除したり、各段部２３の開口端に足を掛けて吹き抜け部３８を登って行くことも可能である。
【００５７】
また定期点検を行う場合や、消耗部品を取り替える場合も同様であり、作業者が吹き抜け部３８に入って作業を行うことができる。そのため本実施形態の熱処理装置１は、メンテナンスが容易である。
【００５８】
以上説明した実施形態では、ネジ式のジャッキ装置３６を利用して柱を昇降させたが、例えばリンク式や油圧式のジャッキ装置を利用して柱を昇降させてもよい。
また上記した実施形態では、各柱３５にジャッキ装置３６を設けたが、中央の柱３５だけにジャッキ装置３６を設けたり、外側の柱３５だけにジャッキ装置３６を設けることも考えられる。さらに複数の柱を一つのジャッキ装置で昇降させてもよい。
【００５９】
上記した実施形態では、吹き抜け部３８を一か所だけに設けたが、装置がより大型化した場合には、複数の吹き抜け部３８を設けることも可能である。
図１２は、吹き抜け部３８を３か所に設けた例を示している。
【００６０】
また上記した実施形態では、吹き抜け部３８は、図２の様に平面的に見て、載置棚１６の一辺から他辺側に連通しているが、必ずしも一辺から他辺側に連通している必要はない。
例えば図１３の様に、中央部に小梁３１が連通した部分があり、吹き抜け部３８が二つの領域に分断されていてもよい。
また吹き抜け部３８が図１４の様に一方の辺にのみ開放されているものであってもよい。いずれにしても、吹き抜け部３８は、平面視していずれかの辺に開口し、かつ柱３５で囲まれた領域内にまで連続していることが推奨される。
【００６１】
また上記した実施形態では、吹き抜け部３８を最下段から最上段まで連通させたが、中途で区切った吹き抜け部であってもよい。例えば、下から１０段目までを第一吹き抜け部とし、１１段目以上を第二吹き抜け部とする様に、吹き抜け部を分割してもよい。
【００６２】
上記した実施形態では、小梁３１によって基板Ｗを支持する構造としたが、小梁３１の上に板を取り付けて床状とし、床によって基板を支持する構造とすることも可能である。
【００６３】
また上記した実施形態の熱処理装置１では、昇降装置２１を備え、載置棚１６を昇降装置２１によって全体的に昇降させる構成を採用した。しかしながら昇降装置２１は、必須ではなく、固定的な載置棚を採用してもよい。固定的な載置棚を採用する場合は、載置棚の各段部に合わせて基板Ｗを出し入れするための換装口６を多数設けることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の一実施形態である熱処理装置を示す斜視図である。
【図２】図１に示す熱処理装置の平面断面図である。
【図３】図１に示す熱処理装置の分解斜視図である。
【図４】載置棚の斜視図である。
【図５】載置棚のフレームの斜視図である。
【図６】載置棚の各層の構造を説明する載置棚の分解斜視図である。
【図７】載置棚の正面図である。
【図８】載置棚の側面図である。
【図９】載置棚の各柱の下部を示す断面斜視図である。
【図１０】図９と同一部位の断面図である。
【図１１】高さ調整を行う際の手順を示す説明図であり、主梁と小梁の位置関係及び姿勢を示している。
【図１２】他の実施形態の熱処理装置の平面断面図である。
【図１３】さらに他の実施形態の熱処理装置の平面断面図である。
【図１４】さらに他の実施形態の熱処理装置の平面断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１ 熱処理装置
１０ 扉
１２ 熱処理室（加熱室）
１３ 周壁
１６ 載置棚
２１ 昇降装置
２３ 段部
３０ 主梁
３１ 小梁
３３ 補助梁
３５ 柱
３６ ジャッキ装置
３７ 欠落部
３８ 吹き抜け部
４６ 前側棚部（ブロック）
４７ 後側棚部（ブロック）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加熱物を加熱する加熱室と、当該加熱室の中にあって被加熱物を載置する載置棚とを有する熱処理装置において、前記載置棚は、複数の段部を有し、当該段部は、梁又は床面によって形成されており、一部の段部又は全部の段部に、梁及び床面が欠落した欠落部を有し、当該欠落部によって吹き抜け部が設けられており、当該吹き抜け部は作業者が入ることができるだけの空間を有することを特徴とする熱処理装置。
【請求項２】
前記棚部は、並列に配された少なくとも４本の主梁と、前記主梁に支えられた複数の小梁からなり、各小梁は少なくとも２以上の主梁によって支持されており、両外側の主梁以外のいずれかの主梁と、両外側の主梁以外の他のいずれかの主梁との間に前記欠落部が設けられることで前記載置棚に吹き抜け部が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の熱処理装置。
【請求項３】
被加熱物を加熱する加熱室と、当該加熱室の中にあって被加熱物を載置する載置棚とを有する熱処理装置において、前記載置棚は、２以上のブロックに分割されており、それぞれのブロックはいずれも複数の段部を有し、前記２以上のブロックは間隔を開けた状態で並列的に配置され、被加熱物は、前記並列的に配置されたブロックの段部間に跨がって載置され、ブロック同士の間によって吹き抜け部が形成され、当該吹き抜け部は作業者が入ることができるだけの空間を有することを特徴とする熱処理装置。
【請求項４】
加熱室は天面壁と側面壁を有し、前記側面壁には吹き抜け部に通じる開閉扉があることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の熱処理装置。
【請求項５】
載置棚は、梁又は床面を支える複数の柱を有し、一部の柱又は全部の柱にはジャッキ装置が設けられ、ジャッキ装置が設けられた各柱は他の柱から独立して昇降可能であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の熱処理装置。
【請求項６】
載置棚は、梁又は床面を支える複数の柱を有し、該柱は載置棚の両端側の位置を支持する柱と、前記両端側の柱の間の位置を支持する柱とから成り、両者の下端位置を相対的に変化させる柱移動手段が設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の熱処理装置。
【請求項７】
被加熱物が載置されていない状態において、各段部における載置棚の梁又は床面の高さは、載置棚の両端側よりも内側の位置の方が低いことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の熱処理装置。
【請求項８】
載置棚は複数の柱を有し、段部は少なくとも平行に配された４本の主梁を有し、前記各主梁は少なくとも２本の柱を一組として結合されたものであり、主梁で結合されていない柱同士が補助梁で結合されており、補助梁の数が主梁に対して少ないことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の熱処理装置。
【請求項９】
載置棚を全体的に昇降させる昇降装置を備えたことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の熱処理装置。
【請求項１０】
加熱室内を通風雰囲気とする通風手段を有し、前記吹き抜け部は、通風手段による加熱室への通風の流れ方向に平行に、載置棚の一辺から他辺側に貫通して設けられており、前記通風は前記吹き抜け部を通過して載置棚の一辺側から他辺側に向かって流れることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の熱処理装置。
【請求項１】
被加熱物を加熱する加熱室と、当該加熱室の中にあって被加熱物を載置する載置棚とを有する熱処理装置において、前記載置棚は、複数の段部を有し、当該段部は、梁又は床面によって形成されており、一部の段部又は全部の段部に、梁及び床面が欠落した欠落部を有し、当該欠落部によって吹き抜け部が設けられており、当該吹き抜け部は作業者が入ることができるだけの空間を有することを特徴とする熱処理装置。
【請求項２】
前記棚部は、並列に配された少なくとも４本の主梁と、前記主梁に支えられた複数の小梁からなり、各小梁は少なくとも２以上の主梁によって支持されており、両外側の主梁以外のいずれかの主梁と、両外側の主梁以外の他のいずれかの主梁との間に前記欠落部が設けられることで前記載置棚に吹き抜け部が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の熱処理装置。
【請求項３】
被加熱物を加熱する加熱室と、当該加熱室の中にあって被加熱物を載置する載置棚とを有する熱処理装置において、前記載置棚は、２以上のブロックに分割されており、それぞれのブロックはいずれも複数の段部を有し、前記２以上のブロックは間隔を開けた状態で並列的に配置され、被加熱物は、前記並列的に配置されたブロックの段部間に跨がって載置され、ブロック同士の間によって吹き抜け部が形成され、当該吹き抜け部は作業者が入ることができるだけの空間を有することを特徴とする熱処理装置。
【請求項４】
加熱室は天面壁と側面壁を有し、前記側面壁には吹き抜け部に通じる開閉扉があることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の熱処理装置。
【請求項５】
載置棚は、梁又は床面を支える複数の柱を有し、一部の柱又は全部の柱にはジャッキ装置が設けられ、ジャッキ装置が設けられた各柱は他の柱から独立して昇降可能であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の熱処理装置。
【請求項６】
載置棚は、梁又は床面を支える複数の柱を有し、該柱は載置棚の両端側の位置を支持する柱と、前記両端側の柱の間の位置を支持する柱とから成り、両者の下端位置を相対的に変化させる柱移動手段が設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の熱処理装置。
【請求項７】
被加熱物が載置されていない状態において、各段部における載置棚の梁又は床面の高さは、載置棚の両端側よりも内側の位置の方が低いことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の熱処理装置。
【請求項８】
載置棚は複数の柱を有し、段部は少なくとも平行に配された４本の主梁を有し、前記各主梁は少なくとも２本の柱を一組として結合されたものであり、主梁で結合されていない柱同士が補助梁で結合されており、補助梁の数が主梁に対して少ないことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の熱処理装置。
【請求項９】
載置棚を全体的に昇降させる昇降装置を備えたことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の熱処理装置。
【請求項１０】
加熱室内を通風雰囲気とする通風手段を有し、前記吹き抜け部は、通風手段による加熱室への通風の流れ方向に平行に、載置棚の一辺から他辺側に貫通して設けられており、前記通風は前記吹き抜け部を通過して載置棚の一辺側から他辺側に向かって流れることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の熱処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１０−１３３６６６（Ｐ２０１０−１３３６６６Ａ）
【公開日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３１１５２５（Ｐ２００８−３１１５２５）
【出願日】平成２０年１２月５日（２００８．１２．５）
【出願人】（０００１０８７９７）エスペック株式会社 (282)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月５日（２００８．１２．５）
【出願人】（０００１０８７９７）エスペック株式会社 (282)
【Ｆターム（参考）】
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