JP4797561B2

JP4797561B2 - 基板収納体

Info

Publication number: JP4797561B2
Application number: JP2005303784A
Authority: JP
Inventors: 徹竹原; 勝利小林
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2005-10-19
Filing date: 2005-10-19
Publication date: 2011-10-19
Anticipated expiration: 2025-10-19
Also published as: JP2007112463A

Description

本発明は、ガラス基板及びその加工製品である液晶表示装置に用いられるカラーフィルター基板等を輸送するための基板収納体に関するものである。

従来、ガラス基板及びその加工製品であるガラス基板表面にブラックマトリックス、着色層、透明導電膜層及びスペーサー等の突起物を形成したカラーフィルター基板を、保管、移送する際は、ガラス基板表面を傷や破損から守るため、ガラス基板同士が接触しないように、ガラス基板を所定間隔で並列収納できる、箱形の収納容器を用いていた。
特開２００２−２６４９９２号公報

しかしながら、最近では、大型のガラス基板の製造が要求されており、これらを従来と同様に箱形の収納容器に所定間隔で収納すれば、より大きな、収納容器、収納スペースが必要となり、また、輸送中の振動などによりガラス基板端が溝から離脱することによる倒壊や、自重による座屈により、箱の中で隣接するガラス基板と接触して傷が付くという問題があった。

そこで本発明者らは先に、基板を積み重ねて積重し、上面をエアバッグを用いて押圧固定して輸送する方法を提案した。この方法は、基板を支持する方法として優れているが、航空機による輸送等、輸送中に気圧が変化する環境下においては、不都合を生じる場合がある。

本願発明は、大型のガラス基板およびカラーフィルター基板等その加工製品を輸送時の傷、破損から守り、航空機での輸送に特に有利な基板収納体を提供するものである。

前述した課題を解決するために第１の発明は、支持台と、前記支持台に載置された第１の支持板と、前記第１の支持板上に載置された複数の基板を積み重ねてなる積重体と、前記積重体の上面に載置された第２の支持板と、前記第２の支持板に複数のバネを介して設けられたバネ押さえ部材と、前記バネ押さえ部材をバネを縮める方向に押しつける押圧手段と、を具備し、前記押圧手段は、ウォームギアと、前記ウォームギアに噛合して水平に回転するウォームホイールと、前記ウォームホイールと同じ回転軸を有して一体に回転し、プーリーを有する第１のネジと、前記第１のネジのプーリーとタイミングベルトによって連結されたプーリーを有する１本または２本以上の第２のネジと、前記バネ押さえ部材の上面に向かい合うように前記支持台に連結固定され、前記第１のネジ及び前記第２のネジと螺合するネジ穴部を有するネジ支持部材とを具備し、前記ウォームギアの操作軸を回転させることにより、前記ネジ穴部に螺合した第１のネジ及び第２のネジが同時に回転して前記バネ押さえ部材を押し、前記積重体が押圧支持されてなることを特徴とする基板収納体である。
第２の発明は、支持台と、前記支持台に載置された第１の支持板と、前記第１の支持板上に載置された複数の基板を積み重ねてなる積重体と、前記積重体の上面に載置された第２の支持板と、前記第２の支持板に複数のバネを介して設けられたバネ押さえ部材と、前記バネ押さえ部材をバネを縮める方向に押しつける押圧手段と、を具備し、前記押圧手段は、前記バネ押さえ部材の上方に設けられ、前記支持台に連結固定された荷重支持板と、前記バネ押さえ部材と前記荷重支持板との間に設けられ、Ｘ字形に交差した二本の部材からなる交差角度が可変のＸ字形部材と、を備え、前記Ｘ字形部材の一端は、前記バネ押さえ部材にスライド可能に設けられ、前記Ｘ字形部材の他端は、前記荷重支持板にスライド可能に設けられ、前記交差角度を変更することにより、バネ押さえ部材のバネ方向への押圧力を変更可能であることを特徴とする基板収納体である。

本発明の基板収納体は、大型のガラス基板およびカラーフィルター基板や薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等その加工製品である基板を搭載し、基板の全面を気圧の変化に左右されず、均一に支持して運搬することが可能であるので、横ずれせず、基板同士の擦れや基板と離間体との擦れを防ぎ、搬送効率がよく、基板表面の傷や欠損等のダメージを回避することができる。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る基板収納体１の概略正面図（蓋体３３の正面部分及びネジ支持部材３５のネジ２１より手前部分は図示しない）である。図２は、図１の基板収納体１の概略平面図（蓋体３３の天井部分は図示しない）である。

本発明の基板収納体１は、図１に示すように、支持台としてのパレット３上に、支持板５が載置され、支持板５上に基板を積み重ねて構成された積重体７が載せられ、積重体７上に支持板１１が載せられ、支持板１１の上部に複数のバネ１３を介して、バネ押さえ部材１５が設けられる。バネ押さえ部材１５を下降させることにより、バネ１３が支持板１１を図中下方向に押さえつけ、積重体７が押圧支持される。

バネ押さえ部材４５を下降させる手段として、バネ押さえ部材１５の上方に、図中鉛直方向のネジ穴２５を有する固定されたネジ支持部材３５が設けられ、ネジ穴２５に螺合してネジ１７、２１が設けられ、ネジ１７の上部に設けられたウォームギアを回転させることにより、ネジ１７、２１を同時に回転させ、ネジ１７、２１の下端部がバネ押さえ部材１５を押す。本実施形態において、ネジ支持部材３５は、パレット３に連結固定された蓋体３３に一体として設けられている。

本発明の支持台としてのパレット３は、積重体７を水平に支持可能なように、水平な支持面を備え、蓋体３３を位置決めし、固定する固定具を備える。

支持板５は、四角形の板状であり、基板全面を片寄りなく支持するため、曲げ剛性の高いものが好ましく、また取り扱いを考慮するとより軽いものが好ましく、例えば、ハニカムパネル、サンドイッチパネルがある。また、支持板のサイズは基板よりも大きいことが好ましい。

また、支持板１１は、支持板５と同様に、四角形の板状であり、基板全面を片寄りなく押圧するため、曲げ剛性の高いものが好ましく、また取り扱いを考慮すると、より軽いものが好ましく、例えば、ハニカムパネル、サンドイッチパネルがある。また、支持板のサイズは基板よりも大きいことが好ましい。

バネ１３は、複数個設けられ、上端はバネ押さえ部材１５に固定され、下端は押し圧力分散用の座金を備え、支持板１１に接触する。座金は、一点への集中加重に弱い支持板１１にバネ１３の下端が圧入されることを防止するものであり、支持板１１の表面強度に応じた面積を有する。

バネ押さえ部材１５は、複数のバネ１３に集約された押し圧力の反作用をさらに少数のネジに集約する働きをするものであり、支持板１１の曲げ剛性に応じた間隔でバネを配置できるよう、格子状の金属フレームなどで構成される。実施例では、隣あうバネの間隔は等間隔であるが、支持板１１および積重体の曲げ特性によっては、等間隔である必要は無い。

バネ押さえ部材１５を図１中下方向に移動させる手段として、水平方向の操作軸２９を有するウォームギア２７と、ウォームギア２７に噛合し水平に回転するウォールホイール２８とを設ける。操作軸２９は、蓋体３３の側面上部３３ａに水平に支持され、蓋体３３の外側に設けられた操作ハンドル３１に連結される。操作ハンドル３１により、操作軸２９を回転させることにより、ウォームギア２７に噛合したウォールホイール２８が水平に回転する。

ネジ１７は、ウォールホイール２８と連動回転するよう、ウォールホイール２８と同じ回転軸を有して固定され、後で説明するネジ穴２５に螺合して鉛直に立てて設けられる。また、ネジ１７は、プーリー１９を有し、プーリー１９は、ネジ２１のプーリー２３とタイミングベルト２４で連結される。

ネジ２１は、ネジ穴２５に螺合して鉛直に立てて設けられる。また、ネジ２１は、プーリー２３を有し、プーリー２３は、プーリー１９とタイミングベルト２４で連結される。
ネジ１７、２１は、いずれも同じ支持反力を負担するよう、中心軸対象に配置される。

蓋体３３は、図１に示すように外形段状の箱形であり、外側にウォールギアの操作ハンドル３１を備え、パレット３に脱着可能に取り付けられる。また、蓋体３３は、鉛直方向のネジ穴２５を有するネジ支持部材３５を水平方向に備える。ネジ支持部材３５は、蓋体３３に一体化された板状であることが好ましい。

本発明において積重体７として収納される基板は、液晶ディスプレイのカラーフィルター基板や薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等に用いるガラス基板及びその加工製品である基板などであり、その代表的な構造を図３に概略的に示す。

図３において、基板９は、ガラス板等の基板本体９ａの片面に、機能層９ｂ（例えば、カラーフィルター用の基板の場合には、ブラックマトリックス、着色画素、ＩＴＯ電極などを備えた層）を備え、更にその上に、保管、運搬中等における損傷を防止するための保護膜９ｃを形成している。

保護膜９ｃは容易に形成でき且つ容易に除去可能な材料で作られるものであり、水溶性の樹脂（例えば、ポリビニルアルコール）が用いられることが多い。膜厚は、３〜３０μｍ程度が好適に用いられる。

通常、機能層９ｂ、保護膜９ｃは、基板本体９ａの周縁の数ｍｍを除いた全領域に形成されている。本明細書では、機能層９ｂ及びその上に保護膜９ｃを形成した領域を有効領域という。

基板９の平面サイズは、特に限定されず、例えば、幅１８００ｍｍ×長さ２０００ｍｍの大きいサイズとすることも可能である。また、基板の厚さも制限されるものではないが、０．３〜１．０ｍｍ程度が好適に用いられる。

本発明の積重体７は、基板９を複数枚積み重ねる際、各基板９の機能層９ｂ、保護膜９ｃを保護することができるよう、各基板９間に離間体を挟んでいくことが好ましい。離間体を挟み込む形態は特に限定されず、少なくとも基板９の有効領域を覆う位置に離間体が存在するようにすればよいが、好ましい形態としては、図４に示すように、基板９よりも長い離間体８を、その両端が基板９よりも外に延び出すように配置する形態、或いは図５に示すように、二つ折りした状態で基板９とほぼ同一サイズとなる離間体８を、二つ折りした状態で基板９の間に挟み込む形態を挙げることができる。

図４に示す形態では、離間体８の端部が基板９の外側に延び出しているので、離間体８を剥がす際には、この延び出している部分をつかめばよく、離間体８をつかむための機構を簡単とすることができると共に確実につかむことが可能となる。

また、図５に示す形態では、離間体８が二つ折りとなっているので、輸送中に基板９の保護膜９ｃ（図３参照）が吸湿してそれに接している離間体の片８ａに接着してしまったとしても、上側の片８ｂは接着しておらず、このため、離間体８を剥がす際に、上側の片８ｂを吸着パッド等で容易に吸着保持して持ち上げることができ、その一片を、離間体を確実に剥がすことの可能な手段（例えば、ニップロール等）にくわえさせることで、離間体を基板から確実に剥がすことができる。

離間体８は、基板９を保護しうるものであれば特に限定するものではなく、紙、樹脂シートが好適に使用可能である。特に好ましい材料としては、発泡ポリエチレン、発泡ポリプロピレン又は発泡ポリウレタンからなる独立気泡を有する樹脂の発泡シート、例えば、株式会社ＪＳＰ製の商品名「ミラマット」を挙げることができる。独立気泡を有する樹脂の発泡シートは、適度なやわらかさを有するので、基板表面の機能層９ｂの保護が確実であり、且つ通気性がないので保護膜９ｃが吸湿することを防止できる。

離間体８の厚さは、あまり薄いと保護効果が低下し、一方あまり厚いとコスト高となると共に嵩張るという欠点を生じるので、これらを考慮して、０．２５〜１ｍｍ程度に選定することが好ましい。

基板の収納枚数は１〜５００枚程度で好適に使用でき、特に好ましくは１００〜２００枚程度である。

また、図１に示す基板収納体１を、図示しない第２のパレット及び第２のパレットに脱着可能に取り付けられる第２の蓋体からなる外箱に、更に収納することも好適である。これにより、基板収納体は外箱で覆われるため、ごみ、ほこり等が付着せず、基板を使用する工場内等の清浄さを要求される場所に基板収納体を搬入してもトラブルを生じることがない。

次に、積重体７を収納する方法を説明する。まず、パレット３上に支持板５を乗せ、次いで支持板５の上面に最初に離間体８を載せ、以後、基板９と離間体８とを交互に積み重ねて積重体７を形成する。なお、別の場所で積重体７を形成しておき、それをパレット３上に載置することは、基板９が軽量であるか、あるいは積み重ね枚数が少なく、積重体が軽量であって、支持板５をパレット3から取外し可能に構成すれば可能である。パレット３上に積重体７を載置した後は、積重体７上に支持板１１を載せる。次に、支持板１１の上に、下面に複数のバネ１３を備えたバネ押さえ部材１５を配置する。

次に、ネジ支持部材３５、ネジ１７、ネジ２１、ウォールギア２７、ウォールホイール２８、操作ハンドル３１等を予め配置した蓋体３３を設け、パレット３に固定する。このとき、ウォールホイール２８とネジ１７とは、同じ回転軸を有して固定され、ネジ１７およびネジ２１は、それぞれのプーリー１９、２３がタイミングベルト２４により連結されている。

蓋体３３を固定した後、操作ハンドル３１を用いて操作軸２９を回転させることにより、ウォームギア２７に噛合されたウォームホイール２８が水平に回転し、同時にウォームホイール２８と同軸に固定されたネジ１７が、ネジ２１と共に回転し、ネジ１７、２１がバネ押さえ部材１５を押し、下降させる。これにより、バネ１３を介して、支持板１１は下方に押され、積重体７は、押圧支持される。

このように、第１の実施の形態によれば、積重体を押圧支持して運搬することが可能であるので、搬送効率がよく、基板表面の傷や欠損等のダメージを回避することができる。輸送中の振動や温度変化が大きい輸出用梱包として好適であり、使い捨ての梱包材が少なく環境適合性が高い。

次に、第２の実施形態に係る基板収納体について説明する。
図６は、第２の実施形態に係る基板収納体４１の概略斜視図（蓋体５１の正面部分及び天井部分の一部は図示しない）を示す。図６において、第１の実施形態で説明した構成要素と同一の機能のものは、同一の番号を付し、詳細な説明は省略する。

本発明の基板収納体４１は、図６に示すように、支持台としてのパレット３上に、支持板５が載置され、支持板５上に基板を積み重ねて構成された積重体７が載せられ、積重体７上に支持板１１が載せられ、支持板１１の上部に複数のバネ４７を介して、バネ押さえ部材４９が設けられる。バネ押さえ部材４９を下降させることにより、バネ４７が支持板１１を図中下方向に押さえつけ、積重体７が押圧支持される。

バネ押さえ部材４９を下降させる手段として、パレット３に脱着可能に蓋体５１が設けられ、蓋体５１とバネ押さえ部材４９との間に、対向した一対のＸ字形部材６５、６７が、一端及び他端をスライド可能に設けられ、一端及び他端において、水平方向に隣り合う２端部を寄せ合うことにより、Ｘ字形部材６５、６７が立ち上がり、バネ押さえ部材４９を下降させる。

バネ押さえ部材４９は、概ね四角形の板状であり、格子状の金属フレームなどが使用され、下面に複数のバネ４７を有し、上面に、対向した一対のＬＭガイド５３、５５が設けられる。

バネ４７は、上端はバネ押さえ部材４９に固定され、下端は座金を備え、支持板１１に接触する。実施例では、隣あうバネの間隔は等間隔であるが、支持板１１および積重体の曲げ特性によっては、等間隔である必要は無い。

蓋体５１は、パレット３に脱着可能に設けられ、天板５１ａが荷重支持板となる。蓋体５１は、天井部に、対向した一対のＬＭガイド５７、５９が設けられる。また、ＬＭガイド移動部のブロック５７ｂは、対向するブロック５９ｂと、連結部材６１ａ、６１ｂで連結される。

連結部材６１ａ、６１ｂは、中央部にそれぞれネジ穴が設けられ、前記ネジ穴に螺合するネジ溝６３ａ、６３ｂを有する操作軸６３が設けられる。また、操作軸６３は、蓋体５１の外側に設けられた操作ハンドル６９に連結される。連結部材６１ａ、６１ｂにそれぞれ設けられるネジ穴は、操作軸６３を回転させることにより、連結部材６１ａと連結部材６１ｂとの間隔が変化するように、対称に設けられる。

Ｘ字形部材６５、６７は、２本の部材をＸ字形に交差させて枢着させ、交差角度を可変に構成したものである。材質は、強度が高い金属材料または繊維強化樹脂が好ましい。
Ｘ字形部材６５、６７の一端である下側端部は、バネ押さえ部材４９にスライド可能に設けられ、また他端である上側端部は、蓋体５１の天板５１ａにスライド可能に設けられる。Ｘ字形部材６５、６７の上側端部、すなわち水平に隣り合う上側２端部は、ブロック５７ｂ、５９ｂにそれぞれ取り付けられ、Ｘ字形部材６５、６７の下側端部、すなわち水平に隣り合う下側２端部は、ブロック５３ｂ、５５ｂにそれぞれ取り付けられる。

また、図６に示す基板収納体４１を、図示しない第２のパレット及び第２のパレットに脱着可能に取り付けられる第２の蓋体からなる外箱に、更に収納することも好適である。これにより、基板収納体は外箱で覆われるため、ごみ、ほこり等が付着せず、基板を使用する工場内等の清浄さを要求される場所に基板収納体を搬入してもトラブルを生じることがない。

次に、積重体７を収納する方法を説明する。まず、パレット３上に支持板５を乗せ、次いで支持板５の上面に最初に離間体８を載せ、以後、基板９と離間体８とを交互に積み重ねて積重体７を形成する。なお、別の場所で積重体７を形成しておき、それをパレット３上に載置することは、基板９が軽量であるか、あるいは積み重ね枚数が少なく、積重体が軽量であって、支持板５をパレット3から取外し可能に構成すれば可能である。パレット３上に積重体７を載置した後は、積重体７上に支持板１１を載せる。

次に、予めＬＭガイド５７、５９、連結部材６１ａ、６１ｂ、操作軸６３、操作ハンドル６９、Ｘ字形部材６５、６７、ＬＭガイド５３、５５とバネ４７とを有するバネ押さえ部材４９等を備えた蓋体５１を、バネ４７が支持板１１の上面に配置されるようにパレット３に固定する。

蓋体５１を固定した後、操作ハンドル６９を用いて操作軸６３を回転させて、連結部材６１ａと連結部材６１ｂとの間隔を変化させ、間隔を狭めると、ブロック５７ｂ、５９ｂが、連結部材６１ａ、６１ｂに従動してレール５７ａ、５９ａ上をスライド移動し、前記上側２端部が互いに近づき、同時に前記下側２端部が互いに近づいて、交差角度が変化する。これにより、バネ押さえ部材４９が下降し、バネ４７を介して支持板１１を下方に押すため、積重体７は、押圧支持される。

このように、第２の実施形態によれば、Ｘ字形部材を用いて、積重体を全面で押圧支持して運搬することが可能であるので、搬送効率がよく、基板表面の傷や欠損等のダメージを回避することができる。輸送中の振動や温度変化が大きい輸出用梱包として好適であり、使い捨ての梱包材が少なく環境適合性が高い。

尚、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、実施の形態の種々の改変、変形等も本発明の技術的範囲に含まれる。
例えば、前述した実施の形態では、基板はカラーフィルター基板であったが、カラーフィルター基板以外の各種基板等を搬送する場合にも適用することができる。

本発明の基板収納体の一例を示す概略正面図である。図１の基板収納体の平面図である。基板を示す説明図である。本発明の積重体の一例を示す説明図である。本発明の積重体の一例を示す説明図である。本発明の基板収納体の一例を示す概略斜視図である。

符号の説明

１………基板収納体
３………パレット
５………支持板
７………積重体
８………離間体
９ａ………基板本体
９ｂ………機能層
９ｃ………保護膜
１１………支持板
１３………バネ
１５………バネ押さえ部材
１７………ネジ
１９………プーリー
２１………ネジ
２３………プーリー
２４………タイミングベルト
２５………ネジ穴
２７………ウォームギア
２８………ウォームホイール
２９………操作軸
３１………操作ハンドル
３３………蓋体
３５………ネジ支持部材
４１………基板収納体
４７………バネ
４９………バネ押さえ部材
５１………蓋体
５３………ＬＭガイド
５３ａ………レール
５３ｂ………ブロック
５５………ＬＭガイド
５５ａ………レール
５５ｂ………ブロック
５７………ＬＭガイド
５７ａ………レール
５７ｂ………ブロック
５９………ＬＭガイド
５９ａ………レール
５９ｂ………ブロック
６１ａ………連結部材
６１ｂ………連結部材
６３………操作軸
６３ａ………ネジ溝
６３ｂ………ネジ溝
６５………Ｘ字形部材
６７………Ｘ字形部材
６９………操作ハンドル

Claims

支持台と、
前記支持台に載置された第１の支持板と、
前記第１の支持板上に載置された複数の基板を積み重ねてなる積重体と、
前記積重体の上面に載置された第２の支持板と、
前記第２の支持板に複数のバネを介して設けられたバネ押さえ部材と、
前記バネ押さえ部材をバネを縮める方向に押しつける押圧手段と、
を具備し、
前記押圧手段は、
ウォームギアと、
前記ウォームギアに噛合して水平に回転するウォームホイールと、
前記ウォームホイールと同じ回転軸を有して一体に回転し、プーリーを有する第１のネジと、
前記第１のネジのプーリーとタイミングベルトによって連結されたプーリーを有する１本または２本以上の第２のネジと、
前記バネ押さえ部材の上面に向かい合うように前記支持台に連結固定され、前記第１のネジ及び前記第２のネジと螺合するネジ穴部を有するネジ支持部材とを具備し、
前記ウォームギアの操作軸を回転させることにより、前記ネジ穴部に螺合した第１のネジ及び第２のネジが同時に回転して前記バネ押さえ部材を押し、前記積重体が押圧支持されてなることを特徴とする基板収納体。
前記支持台上に、前記支持台に載置された積重体を包囲するように脱着可能に取り付けられた蓋体を具備し、
前記ネジ支持部材が、前記蓋体と一体に構成され、
前記蓋体の外側に前記ウォームギアの操作軸に連結したハンドル部を有することを特徴とする請求項１記載の基板収納体。
支持台と、
前記支持台に載置された第１の支持板と、
前記第１の支持板上に載置された複数の基板を積み重ねてなる積重体と、
前記積重体の上面に載置された第２の支持板と、
前記第２の支持板に複数のバネを介して設けられたバネ押さえ部材と、
前記バネ押さえ部材をバネを縮める方向に押しつける押圧手段と、
を具備し、
前記押圧手段は、
前記バネ押さえ部材の上方に設けられ、前記支持台に連結固定された荷重支持板と、前記バネ押さえ部材と前記荷重支持板との間に設けられ、Ｘ字形に交差した二本の部材からなる交差角度が可変のＸ字形部材と、を備え、
前記Ｘ字形部材の一端は、前記バネ押さえ部材にスライド可能に設けられ、前記Ｘ字形部材の他端は、前記荷重支持板にスライド可能に設けられ、
前記交差角度を変更することにより、バネ押さえ部材のバネ方向への押圧力を変更可能であることを特徴とする基板収納体。
前記Ｘ字部材は、対向して一対設けられ、
前記Ｘ字形部材の対向する端部が、それぞれ連結部材により連結され、
前記連結部材は、ネジ穴がそれぞれ設けられ、前記ネジ穴に螺合するネジ溝を有する操作軸が設けられ、前記操作軸を回転させることにより、前記連結部材を互いに寄せ合い、前記交差角度を変更することを特徴とする請求項３記載の基板収納体。
前記一端及び他端は、ＬＭガイドを用いてスライド可能に設けられることを特徴とする請求項３または請求項４記載の基板収納体。