【手続補正書】
【提出日】平成16年6月2日(2004.6.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】  明細書
【発明の名称】  熱処理装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】  被処理物を熱処理する熱処理ゾーンを有する熱処理装置であって、
前記熱処理ゾーンは、給気部と排気部とからなる給排気部を少なくとも２つ有する給排気機構と、前記被処理物の一方の面と接して搬送する搬送部とを備え、
前記給排気機構が前記被処理物の前記搬送部と接する側と反対側に設けられている熱処理装置。
【請求項２】  給気部と排気部とが交互に配置されている、請求項１に記載の熱処理装置。
【請求項３】  給気部の少なくとも一部が、空隙率が１〜１０％である多孔質材料から成り、多孔質材料の微細孔が給気口である請求項１または２に記載の熱処理装置。
【請求項４】  給気口と被処理物との間の距離が７０mm以下である請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱処理装置。
【請求項５】  熱処理ゾーンが、被処理物の搬送部と接する側に加熱装置を備え、被処理物の搬送部と接する面に対して垂直な方向に互いに平行に複数重ねられている請求項１〜４のいずれか１項に記載の熱処理装置。
【請求項６】  熱処理ゾーンの搬入口が形成された炉壁と搬出口が形成された炉壁との少なくとも一方に加熱装置が設けられている請求項１〜５のいずれか１項に記載の熱処理装置。
【請求項７】  被処理物がプラズマ・ディスプレイ・パネルである請求項１〜６のいずれか１項に記載の熱処理装置。
【請求項８】  被処理物を熱処理ゾーンにて熱処理する熱処理方法であって、
前記被処理物の一方の面を支持して熱処理ゾーン内に搬入し、給気部と排気部とからなる給排気部を少なくとも２つ有する給排気機構により熱処理ゾーン内へのガスの供給と熱処理ゾーン外へのガスの排出とを前記被処理物の他方の面側で行い、前記熱処理ゾーン外へのガスの排出に伴って前記被処理物から放出された気化成分を熱処理ゾーン外へ排出する熱処理方法。
【請求項９】  熱処理ゾーン外へ排出されるガスの流量が、熱処理ゾーン内に供給されるガスの流量と同じ又はそれよりも大きくなるようにガスを給排気する請求項８に記載の熱処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製品原料、中間品または最終製品を熱処理するための熱処理装置に関し、特にプラズマ・ディスプレイ・パネル（以下「ＰＤＰ」とも呼ぶ）の製造において使用する乾燥炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマ・ディスプレイ・パネル、太陽電池パネル、抵抗チップ等の各種デバイスおよび電子部品を最終製品とする種々の製品の製造過程において、様々の熱処理、例えば加熱および冷却処理等が利用されている。熱処理により達成される作用は数多く知られており、具体的には、乾燥、脱水、焼成、反応促進、表面改質、封着、排気、およびアニール等が知られている。このうち、乾燥とは、気化し得る成分（単に気化成分とも呼ぶ）を含む材料を加熱することにより、この材料から気化し得る成分（例えば、有機溶媒または水）を気化させて除去することをいい、さらに、気化し得る成分以外の成分の物理的および／または化学的性質を必要に応じて変化させる処理をいう。
【０００３】
乾燥処理は種々の製品の製造工程において実施される。一般的に実施される乾燥処理として、例えば、板状の基材の表面に有機溶媒または水等の溶媒に固形分を分散または溶解させたもの（例えばペーストまたは溶液等）を塗布した後、気化し得る成分である溶媒を除去して表面に固形分のみを残存させる処理がある。そのような乾燥処理が製品の品質に特に影響を及ぼす例の１つとして、プラズマ・ディスプレイ・パネルの製造がある。プラズマ・ディスプレイ・パネルの製造において、乾燥処理は、ガラス基板上に印刷または塗布により形成した陰極形成用ペースト膜、障壁形成用ペースト膜、蛍光体用ペースト膜等のペースト膜から有機溶媒を除去するために実施される。
【０００４】
ＰＤＰの製造において実施される乾燥処理に際しては、ペーストから有機溶媒を実質的に完全に取り除くことが要求される。乾燥処理後に有機溶媒が残存していると、後の工程において有機溶媒が蒸発したときに、蒸発した有機溶媒が装置内に浮遊するダストを取り込んで凝縮してタール状物を形成し、これが装置内に付着することがある。タール状物はまた、装置内で凝縮した有機溶媒が熱により変質（例えば重合）することによっても形成される。タール状物は加熱されて乾燥すると振動等により剥離または脱落してＰＤＰに付着することがあり、そのことはＰＤＰの品質に好ましくない影響を及ぼす。さらに、ＰＤＰの製造において実施される乾燥処理に際しては、１）プラズマ・ディスプレイ・パネルのガラス基板の表面（特に、ペーストが塗布されていない面）を損傷しないこと、および２）ペースト塗布面がダストで汚染されないこと等もまた要求される。
【０００５】
上記の要求を満たすべく、プラズマ・ディスプレイ・パネルの製造用乾燥炉として、被処理物、即ち、表面にペースト膜を形成したＰＤＰ用ガラス基板（このようにペースト膜が形成されたＰＤＰ用のガラス基板を単にＰＤＰ用基板とも呼ぶ）をその下面からウォーキング・ビームで支持するとともに搬送し、被処理物の上方（即ち、ペースト形成面の側）に設けた加熱装置で被処理物を加熱する乾燥炉が一般に使用されている。さらに、乾燥炉内にはガス（具体的にはエアー）を供給・排出する機構が設けられて、蒸発した有機溶媒がガスに同伴されて排出されるようになっている。
【０００６】
特開平５−２０３３６４号公報および特開平５−２０３３６５号公報には、熱処理室（または熱処理ゾーン）を多段に積み重ねてなる熱処理装置が提案されている。これらの熱処理装置は、一度に多くの被処理物を熱処理できるという利点を有する。
【０００７】
いずれの熱処理装置を乾燥炉として用いる場合も、熱処理装置には、ガス（具体的にはエアー）を供給し、排出する機構（この機構を「給排気機構」とも呼ぶ）が設けられる。給排気機構は、乾燥すべき対象（例えばＰＤＰ用基板のペースト膜）から蒸発し熱処理装置内に放出された気化成分（例えば有機溶媒）を熱処理装置外へ排出するとともに、排出されたガスの量に相当する量のガスを熱処理装置内に供給するためのものである。一般に、ガスは熱処理ゾーンの上方から供給され、熱処理ゾーンの下方にて排出され、熱処理ゾーン内には熱処理ゾーンを通り抜けるガスの流れが生じる。したがって、一般に、熱処理ゾーン内に供給されるガスは乾燥すべき対象の表面に直接的に吹き付けられる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
乾燥処理においては、乾燥すべき対象（例えばＰＤＰ用基板のペースト膜）から、有機溶媒等の気化成分を実質的に完全に除去することが必要である。しかし、この要求は必ずしも十分に満たされず、乾燥処理後もなお気化成分が残存し、最終製品の品質に悪影響を及ぼすという問題が常にある。この問題は、先に説明した乾燥炉を使用してＰＤＰ用基板のペースト膜を乾燥する場合にも発生し得る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らが上記問題の原因を究明したところ、乾燥すべき対象（例えばペースト）全体が乾燥しないうちに対象の表面に乾燥した皮膜が形成されると、皮膜が気化成分の蒸発を妨げる障壁となるために、気化成分が対象内部に残存し、乾燥が不十分になることが判った。さらに、板状の基材（単に基材とも呼ぶ）の表面に形成した気化成分を含む膜（例えばペースト膜）を乾燥する場合、膜の厚さが厚いほど皮膜が形成されやすく、気化成分が膜の内部に残存する傾向にあることも判った。したがって、ＰＤＰ用のガラス基板表面に形成されるペースト膜（例えば数十μｍ（銀電極）〜百数十μｍ（誘電体およびリブ））のように、厚い膜を乾燥する際には、この皮膜の形成を防止することが特に必要とされる。
【００１０】
本発明者らは、ガスの供給および排出によって形成されるガスの流れを従来のものと異なるようにする給排気機構を採用することによって、膜の乾燥中、膜の表面に皮膜が形成されることを有効に防止できること、ならびに膜の表面付近の雰囲気における気化成分の蒸気圧を効率的に低減させて気化成分の気化を促進し得ることを見い出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
即ち、本発明は、被処理物を熱処理する熱処理ゾーンを有する熱処理装置であって、熱処理ゾーンが、隣り合う給気部と排気部の組み合わせ、即ち、給気部と排気部とから成る給排気部を少なくとも２つ有する給排気機構と、被処理物の一方の面と接して被処理物を搬送する搬送部とを備え、給排気機構が熱処理ゾーンにおいて被処理物の搬送部と接する側と反対側に設けられている熱処理装置を提供する。
【００１２】
本発明の熱処理装置によって実施される「熱処理」は、被処理物を加熱することによって、被処理物の少なくとも一部の少なくとも１つの特性（例えば、有機溶媒含有量、水分保有率、重量、電気抵抗、透過率、形成膜厚またはその均一性、内部応力またはひずみ、強度、組成等）を所定のように変化させる処理をいう。本発明の熱処理装置は、熱処理として、被処理物を加熱することにより被処理物の一部（例えば基材の一方の面に形成された膜）から有機溶媒または水のような気化し得る成分を除去する乾燥処理を実施するのに特に適した装置である。
【００１３】
本明細書において、「被処理物」とは、その少なくとも一部が熱処理の対象となるものをいう。本発明の熱処理装置で熱処理される被処理物は、一般に、気化し得る成分（例えば有機溶媒または水）を含む膜（例えば膜状のペースト）が一方の面に形成された基材であって、膜が乾燥処理の対象となるものである。そのような被処理物は具体的にはＰＤＰ用基板である。
【００１４】
給排気機構を構成する「給気部」は１または複数の給気口を有するガス供給部であり、「排気部」は１または複数の排気口を有するガス排出部である。排気部は、熱処理ゾーン内のガスを吸引して熱処理装置の外に排出する箇所であり、ガス吸引部とも呼ぶ。
【００１５】
「給気部と排気部とから成る給排気部」とは、より具体的には「隣り合う給気部と排気部の組み合わせ」を意味し、この給排気部を「少なくとも２つ有する給排気機構」とは、給排気機構を被処理物の搬送部と接する側と反対の側に設けたときに、被処理物から見て、１つの給気部と１つの排気部とが隣り合っている組み合わせが少なくとも２箇所に存在するように、給気部および排気部が配置されていることをいう。１つの隣り合う給気部と排気部の組み合わせ（即ち、給排気部）を構成する給気部および／または排気部は、別の隣り合う給気部と排気部の組み合わせを構成してよい。例えば、給気部および排気部が「給気部Ａ−排気部Ｂ−給気部Ｃ」の順に配置されている場合、排気部Ｂは、給気部Ａと１つの給排気部を構成するとともに、給気部Ｃとも１つの給排気部を構成している。給気部および排気部が「給気部Ａ−排気部Ｂ−排気部Ｃ−給気部Ｄ」の順に配置されている場合、給排気部は「給気部Ａ−排気部Ｂ」と「排気部Ｃ−給気部Ｄ」である。
【００１６】
前記給排気部を少なくとも２つ有する限りにおいて、給気部と排気部の配置（アレンジメント）は特定のものに限定されない。例えば、「給気部−給気部−排気部」の順序が一方向で繰り返されるように、給気部および排気部を配置してよい。あるいは、給気部と排気部はランダムに配置してよい。
【００１７】
好ましくは、本発明の熱処理装置においては、給気部と排気部とが交互に配置されている。「給気部と排気部が交互に配置されている」とは、図７〜図９に示すように、給排気機構を被処理物の搬送部と接する面と反対の面の側に設けたときに、被処理物から見て給気部と排気部とが交互に存在するように配置されていることをいう。
【００１８】
本発明の熱処理装置は、被処理物の一方の面（シート状物の場合には、大きい２つの面（主表面）のうち、一方の面）と接して搬送する搬送部（即ち、搬送手段）を有する。本明細書において、被処理物を「搬送」するとは、被処理物を熱処理ゾーン内で所定の方向（一般には直線方向）で移動させることをいい、被処理物を熱処理ゾーン内に搬入すること、ならびに被処理物を熱処理ゾーンから搬出することをも含む。したがって、被処理物を移動させる方向である「搬送方向」には、被処理物が熱処理ゾーン内で移動する方向のほか、被処理物が搬入される方向および搬出される方向が含まれる。
【００１９】
給排気機構は被処理物の搬送部と接する側と反対の側に設けられる。したがって、給排気機構は、給気口および排気口が熱処理ゾーン内に搬入された被処理物が搬送部と接する面と反対の面と向かい合うように、熱処理ゾーン内に設けられる。
【００２０】
本明細書において、被処理物が搬送されるときに搬送部である搬送装置（例えばローラ）と接する面は、便宜的に「搬送面」と呼ぶことがある。例えば、一方の面に気化成分を含む膜（単に「膜」とも呼ぶ）が形成された基材が被処理物であって、この膜を熱処理に付す（例えば乾燥処理する）場合、被処理物の搬送面は、膜が形成されていない基材の面である。搬送面はまた、被処理物の「裏面」とも呼ぶ。したがって、被処理物の搬送面とは反対の面を、被処理物の「表面」と呼ぶ。被処理物が一方の面に膜が形成された基材であって、この膜を熱処理に付す（例えば乾燥処理する）場合、被処理物の「表面」は膜の基材と接していない側の面に相当する。膜のこの面はまた、膜の「表面」とも呼び、膜の基材と接している側の面は、膜の「裏面」とも呼ぶ。
【００２１】
本発明の熱処理装置は、熱処理ゾーン内に設けられる給排気機構において、隣り合う給気部と排気部の組み合わせである給排気部を少なくとも２つ有することを特徴とする。この給排気部においては、給気部から熱処理ゾーン内に入ったガスは給気後、被処理物から蒸発した気化成分を同伴して比較的早い時期に、隣に位置する排気部で吸引されるため、供給されたガスの被処理物表面への吹き付けが防止され、あるいは緩和される。したがって、給排気機構において給排気部の数が多いほど、給気部から供給されるガスの被処理物表面への吹き付けがより効果的に防止され、あるいは緩和される。そのため、給排気機構においては、給気部と排気部とが交互に配置されていることが好ましい。
【００２２】
給排気部において、給気部と排気部との間の距離は３０〜１５０mmであることが好ましい。隣り合う給気部と排気部との間の距離は、給気部に形成された給気口の中心と、排気部に形成された排気口の中心とを結ぶ線分のうち、最も短いものの長さに相当する。給気口が後述するように多孔質材料の微細孔である場合には、給気口の中心が給気部の端部にあるとみなし、排気口の中心と給気部の端部を結ぶ線分のうち、最も短いものの長さを、隣り合う給気部と排気部との間の距離とする。隣り合う給気部と排気部との間の距離が１５０mmを越えると、被処理物が均一に熱処理されないことがある。また、当該距離が１５０mmを越えると、被処理物を乾燥する場合に、被処理物の表面の雰囲気における気化成分の蒸気圧を低下させにくく、その結果、乾燥ムラが生じることがある。３０mmという距離は実施可能な最小値であり、隣り合う給気部と排気部との間の距離を３０mm未満にすることは技術的に困難である。
【００２３】
本発明の熱処理装置は、好ましくは、給気部から供給されるガスが被処理物の表面に強く吹き付けられないように給排気し得るものである。そのような熱処理装置は、被処理物の表面付近において、速度の大きいガスの流れ（即ち、風）をいずれの方向にも生じさせないものである。具体的には、本発明の熱処理装置は、被処理物の表面付近のガスの速度が０．３ｍ／秒以下となるものであることが好ましく、０．１ｍ／秒以下となるものであることがより好ましい。
【００２４】
被処理物の表面付近のガスの速度は、プローブを有する風速計（例えば、本田工業株式会社製の風速計ＱＢ−５）を、被処理物の表面に配置して測定する。この風速計によれば、ガスの速度はプローブで測定されるから、この風速計で測定されるガスの速度はプローブの位置におけるガスの速度である。一般に、プローブは、被処理物の表面から若干離れたところに位置する。例えば、先に例示した風速計ＱＢ−５の場合、プローブは被処理物の表面から５mmの高さに位置する。また、本発明の熱処理装置において、ガスの速度は、被処理物の表面に近づくほど小さくなる。即ち、被処理物の表面から５mmの高さで測定したガスの速度が０．３ｍ／秒以下であれば、被処理物の表面におけるガスの速度はそれよりも小さい。したがって、本発明の熱処理装置は、被処理物の表面から５mm以下離れた位置で測定するガスの速度が０．３ｍ／秒以下であれば好ましいものとみなされ、その意味において「表面『付近』」という用語を使用する。
【００２５】
また、被処理物の表面付近のガスの速度が０．３ｍ／秒以下である熱処理装置とは、被処理物の表面のいずれの箇所に風速計を配置した場合でも、給排気を実施しているときに測定されるガスの速度が０．３ｍ／秒以下である熱処理装置をいう。したがって、そのような熱処理装置において、例えば、複数の風速計を被処理物の表面に配置すると、いずれの風速計によっても、給排気中に測定されるガスの速度は０．３ｍ／秒以下となる。あるいは、そのような熱処理装置において、風速計を被処理物の任意の一箇所または複数箇所に配置した状態にて、給排気を実施しながら被処理物を熱処理ゾーン内で搬送すると、搬送中、風速計が示すガスの速度は０．３ｍ／秒を越えない。
【００２６】
被処理物表面へのガスの吹き付けを弱くする、即ち、被処理物の表面付近のガスの速度を小さくする方法として、給気部に形成される給気口の数を多くして、ガスを分散させる方法がある。給気口の数の多少は熱処理ゾーンの寸法との関係に応じて決定される。例えば、４０〜６０インチ程度のＰＤＰ用基板を熱処理する場合には、給気部に、隣接する給気口同士の間隔が５０mm以下となるように複数の給気口を１列に設ければ、給気部における給気口の数は被処理物の表面付近のガスの速度を小さくするのに十分なほど多いものとなる。給気口同士の間隔は、給気口の中心同士の距離である。給気口は、複数列にわたって形成してよく、あるいはランダムに形成してよい。その場合には、各給気口に隣接する給気口のうち、少なくとも１つの給気口と当該給気口との間の距離が５０mm以下となるように、給気口を形成することが好ましい。
【００２７】
被処理物の表面付近のガスの速度を小さくする別の方法として、給気部に形成される給気口の開口面積を小さくする方法がある。一般に、給気口の開口面積が小さいほど、給気口を通過するガスの速度はより大きくなるが、給気口を通過した後のガスの速度が減少する度合いもより大きくなる。そのため、給気口の開口面積が十分に小さい場合には、給気口を通過するガスの速度が大きいことは問題とならない。したがって、給気口の開口面積はより小さいことが好ましい。具体的には、給気口は、その孔径が３mm以下であることが好ましい。円形でない給気口は、その開口面積と同じ面積を有する円の直径を算出したときに、その直径が３mm以下となるような開口面積を有することが好ましい。孔径が３mmを越えると、給気口を通過した後のガスが十分に減速されず、被処理物にガスが強く吹き付けられる。また、給気口の開口面積が大きいと、給気口間で供給されるガスの流量にバラツキが生じ、被処理物に均一にガスを供給することが困難となる。給気口の孔径は、より好ましくは０．５〜３mmである。
【００２８】
上述したように、被処理物の表面付近のガスの速度を小さくするとともに、給気部からガスを被処理物の表面全体に均一に供給するには、１つの給気部に、開口面積（給気口が円形である場合は孔径）がより小さい給気口をより多く設けることが好ましい。また、給気口は給気部全体にわたって均等に設けることが好ましい。
【００２９】
開口面積の小さい給気口が均等に多数設けられた給気部として、微細孔（ポア）を多数有する多孔質材料で少なくとも一部が形成され、この微細孔が給気口として作用する給気部を使用してもよい。そのような給気部は、具体的には空隙率が１〜１０％である多孔質材料から成るものであることが好ましい。給気部はその全体が多孔質材料から成るものであってよい。
【００３０】
開口面積の小さい給気口を多数形成した給気部を含む給排気機構を用いれば、給気口と被処理物との間の距離を小さくしても、ガスは被処理物に強く吹き付けられない。例えば、上記のように給気口の孔径を３mm以下とし、隣接する給気口同士の間隔を５０mm以下とし、さらに供給されるガスの流量を調節することによって、本発明の熱処理装置においては、給気口と被処理物との間の距離（即ち、給気口と被処理物の表面との間の距離）を７０mm以下とすることができる。給気口と被処理物との間の距離を小さくすることができれば、後述のように、熱処理ゾーンを複数重ねて熱処理装置を構成する場合に、熱処理装置全体の高さを低くすることが可能となる。
【００３１】
本発明の熱処理装置において、給排気機構は、１つの熱処理ゾーンにおいて、排気部から熱処理ゾーン外へ排出されるガスの流量（単に「排気流量」とも呼ぶ）が、給気部から熱処理ゾーン内に供給されるガスの流量（単に「給気流量」とも呼ぶ）と同じ又はそれよりも大きくなるように、ガスを給排気するものであることが好ましい。熱処理ゾーン内の雰囲気が熱処理ゾーンの外に漏出することを防止するためである。
【００３２】
１つの熱処理ゾーンにおける排気流量および給気流量に代えて、被処理物１つあたりの排気流量および給気流量を、給排気の指標として採用してよい。その場合、本発明の熱処理装置における給排気機構は、被処理物１つあたりの排気流量が被処理物１つあたりの給気流量と同じ又はそれよりも大きくなるように、ガスを給排気するものであることが好ましい。
【００３３】
本発明はまた、上記の給排気機構を含む熱処理ゾーンが、被処理物の搬送部と接する側（即ち、搬送面の側）に設けられた加熱装置を含む熱処理装置を提供する。
【００３４】
加熱装置を被処理物の搬送面の側に配置することで、被処理物を表面からではなく裏面から優先的に加熱することが可能となる。したがって、例えばＰＤＰ用基板のペースト膜を乾燥する場合のように、基材の表面に形成した膜を乾燥する場合、膜には裏面から順次乾燥された部分が形成されることとなり、膜の表面付近の乾燥が他の部分よりも早く進行することが防止される。即ち、被処理物の搬送面の側に配置された加熱装置は、上記の給排気機構と相俟って、気化成分が膜の内部に残っている状態で膜の表面に乾燥した皮膜が形成されることをより有効に抑制する。
【００３５】
上記のように加熱装置を配置した熱処理ゾーンは、好ましくは被処理物を搬送する搬送部としてローラを含む。被処理物はローラの回転に従って熱処理ゾーン内で所定の方向に移動する。ローラを利用する搬送方式によれば、ローラを回転させる駆動装置（例えばモータ、歯車（ギア）およびベルト）を被処理物の搬送部と接する側（即ち、搬送面の側）に設ける必要がなく、したがって駆動装置は熱による影響を受けることなく作動する。即ち、ローラを利用する搬送方式は、熱処理ゾーン内において加熱装置を被処理物の搬送面の側に設けることを可能にする搬送方式である。
【００３６】
本発明の熱処理装置は、熱処理ゾーンが被処理物の搬送部と接する面（一般的には、被処理物の主表面である）に対して垂直な方向に互いに平行に複数重ねられて成る熱処理装置であってよい。このような熱処理装置を本明細書において多段熱処理装置とも呼ぶ。多段熱処理装置によれば一度に多くの被処理物を熱処理することが可能である。一般に、多段熱処理装置は、炉体の表面積が小さく、また、加熱装置から放出される熱が上下方向の熱処理ゾーンで利用されて上下端を除く各熱処理ゾーン間の上下方向の熱損失が見かけ上ないため、炉体からの放熱量を小さくすることが可能である。
【００３７】
本発明の熱処理装置が多段熱処理装置である場合、給気部が隣接する熱処理ゾーンの加熱装置に近接していることが好ましい。給気部が加熱装置に近接すると、給気部を通過するガスが加熱装置で加熱され、被処理物の表面付近に予熱されたガスが供給されて熱処理が促進されるので、熱損失を少なくして熱処理を実施できる。
【００３８】
本発明の熱処理装置が多段熱処理装置である場合、排気部は隣接する熱処理ゾーンの加熱装置と接触していないことが好ましい。排気部が加熱装置と接触していると、加熱を必要としない排気部に熱が伝わって熱損失が大きくなるためである。
【００３９】
本発明の熱処理装置は、被処理物が熱処理中、熱処理ゾーン内を通過するように、被処理物を搬送しながら熱処理を実施する熱処理装置であってよい。このような熱処理装置は本明細書において連続式熱処理装置とも呼ぶ。
【００４０】
別の態様では、本発明の熱処理装置は、被処理物を熱処理ゾーン内で停止させた状態にて熱処理を実施する熱処理装置であってよい。このような熱処理装置は本明細書において枚葉式熱処理装置とも呼ぶ。
【００４１】
連続式熱処理装置は、被処理物の搬送方向に長く延びた熱処理ゾーンを１つだけ有するようなものであってよく、あるいはそのような熱処理ゾーンが複数重ねられた多段熱処理装置であってよい。
【００４２】
同様に、枚葉式熱処理装置は、熱処理ゾーンが１つだけ設けられた熱処理装置であって、熱処理ゾーン内に１または複数の被処理物が所定位置に搬入された後、被処理物が停止した状態にて熱処理され、その後、被処理物が熱処理ゾーンから搬出される熱処理装置であってよく、あるいは熱処理ゾーンが複数重ねられ、各熱処理ゾーン内に１または複数の被処理物が所定位置に搬入された後、被処理物が停止した状態にて熱処理され、その後、被処理物が各熱処理ゾーンから搬出される多段熱処理装置であってよい。枚葉式の多段熱処理装置は、被処理物が通過するための領域を必要としないから、少なくとも１つの被処理物を熱処理し得る程度まで各熱処理ゾーンの寸法を小さくでき、したがって、その設置面積は連続式の熱処理装置と比較して一般に小さい。
【００４３】
以上において説明した熱処理装置はいずれも、被処理物を乾燥処理する乾燥装置として好ましく用いられる。特に、本発明の熱処理装置は、被処理物をプラズマディスプレイパネルとする装置として好ましく用いられる。ＰＤＰの製造工程において、本発明の熱処理層装置は、例えば、ガラス基板の表面（ガラス基板の表面に別の層が形成されている場合には当該層の表面）に形成されたペースト膜を乾燥するＰＤＰ製造用乾燥炉として好ましく用いられる。本発明の熱処理装置はまた、太陽電池パネルおよび抵抗チップ等の各種デバイスおよび電子部品を最終製品とする種々の製品の製造過程において好ましく使用される。
【００４４】
本発明はまた、被処理物の少なくとも一部を熱処理装置の熱処理ゾーンで熱処理する熱処理方法であって、
前記被処理物の一方の面を支持して熱処理ゾーン内に搬入し、給気部と排気部とからなる給排気部を少なくとも２つ有する給排気機構により熱処理ゾーン内へのガスの供給と熱処理ゾーン外へのガスの排出とを前記被処理物の他方の面側で行い、前記熱処理ゾーン外へのガスの排出に伴って前記被処理物から放出された気化成分を熱処理ゾーン外へ排出する熱処理方法を提供する。この熱処理方法によれば、給排気を、隣り合う１つの供給されるガスの流れと１つの排出されるガスの流れが、被処理物の搬送面とは反対の面の側にて少なくとも２箇所にて形成される。
【００４５】
給気および排気はそれぞれ、給気部および排気部を有する給排気機構を用いて実施される。本発明の熱処理方法において、「供給されるガスの流れ」（「供給ガス流」とも呼ぶ）および「排出されるガスの流れ」（「排出ガス流」とも呼ぶ）は、それぞれ１つの給気部および排気部が形成するガスの流れである。１つの給気部に複数の給気口が形成されている場合には、全部の給気口からのガスが全体として形成する流れが、１つの「供給されるガスの流れ」に相当する。１つの排気部に複数の排気口が形成されている場合も同様に、全部の排気口に向かうガスが全体として形成する流れが、１つの「排出されるガスの流れ」に相当する。
【００４６】
「隣り合う１つの供給されるガスの流れと１つの排出されるガスの流れが少なくとも２箇所にて形成される」とは、隣り合う供給ガス流と排出ガス流の組み合わせが、少なくとも２つ存在することをいう。１つの隣り合う供給ガス流と排出ガス流の組み合わせを構成する供給ガス流および／または排気ガス流は、別の隣り合う供給ガス流と排出ガス流の組み合わせを構成してよい。隣り合う供給ガス流と排出ガス流の組み合わせが少なくとも２つ存在する限りにおいて、供給ガス流と排出ガス流の並び方は特定のものに限定されない。例えば、「排出ガス流−排出ガス流−供給ガス流」の順序が一方向で繰り返されるように、排出ガス流および供給ガス流が存在してよい。
【００４７】
本発明の熱処理方法は、給気および排気を、（１）被処理物の搬送部と接する側（即ち、搬送面）と反対の側にて実施すること、ならびに（２）隣り合う１つの供給されるガスの流れと１つの排出されるガスの流れが、被処理物の搬送面とは反対の面の側にて少なくとも２箇所にて形成されるように実施することを特徴とする。このように給排気すれば、熱処理ゾーン内には被処理物の搬送面に対して垂直な方向で熱処理ゾーンを貫くような（即ち、熱処理ゾーンの上から被処理物を越えて下に向かう）ガスの流れが形成されにくいため、ガスが被処理物の表面に強く吹き付けられることを緩和し得る。また、熱処理により被処理物中の気化成分が気化する場合には、このように給排気することで、被処理物の表面付近の雰囲気における気化成分の蒸気圧を効果的に低減させて、気化成分の気化を促進することができる。したがって、本発明の熱処理方法は、被処理物を乾燥処理するのに適しており、本発明の熱処理方法によれば、基材に形成された膜を乾燥するときに、膜の表面に乾燥した皮膜が形成されにくく、膜を十分に乾燥できる。
【００４８】
本発明の熱処理方法は、本発明の熱処理装置によって好ましく実施される。即ち、熱処理ゾーンにおいて、隣り合う給気部と排気部とからなる給排気部を少なくとも２つ有する給排気機構が、被処理物の搬送部と接する側と反対の側に設けられている熱処理装置を用いれば、隣り合う１つの供給されるガスの流れと１つの排出されるガスの流れが、被処理物の搬送部と接する側と反対の側にて少なくとも２箇所にて形成されるように給排気を実施しながら、熱処理を実施することができる。
【００４９】
本発明の熱処理方法において、給排気は、供給ガス流と排出ガス流が被処理物の搬送部と接する側と反対の側にて交互に形成されるように実施されることが好ましい。そのように給排気を実施すれば、被処理物へのガスの吹き付けがより緩和され、また被処理物の表面付近の雰囲気における気化成分の蒸気圧がより低減して気化成分の蒸発がより促進される。
【００５０】
本発明の熱処理方法は、被処理物の表面にガスが強く吹き付けられないようにして実施することが好ましい。具体的には、被処理物の表面付近のガスの速度が０．３ｍ／秒以下となるように給排気を実施しながら、熱処理することが好ましい。「被処理物の表面付近のガスの速度」の意味は、先に熱処理装置に関連して説明したとおりである。
【００５１】
本発明の熱処理方法においては、給排気を、１つの熱処理ゾーンにおいて、排出されるガスの流量が供給されるガスの流量と同じ又はそれよりも大きくなるように実施することが好ましい。熱処理ゾーン内の雰囲気が熱処理ゾーンの外に漏れないようにするためである。
【００５２】
本発明の熱処理方法は、前述のように乾燥処理に適しており、特にＰＤＰ用基板に形成されたペースト膜の乾燥処理に適している。本発明の熱処理方法を含む製造方法に従ってＰＤＰを製造すれば、ペースト膜の不十分な乾燥に起因する品質低下が生じず、高品質のＰＤＰを得ることができる。
【００５３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
先に、本発明の熱処理装置の熱処理ゾーンに設けられる給排気機構について説明する。
【００５４】
本発明の熱処理装置においては、給気部と排気部とからなる給排気部を少なくとも２つ有する給排気機構を採用する。給気部および排気部はそれぞれ、給気口および排気口を有し、給気口および排気口と連通している通路として空洞部を有する。ガスは給気部の通路を介して供給され、また排出部の通路を介して熱処理装置の外に排出される。
【００５５】
給排気機構において、給気部と排気部は種々の態様にて配置され得る。具体的には、図７および図９に示すように、横方向の断面（即ち、長手方向に垂直な断面）が円形である管状体（丸パイプ）または横方向の断面が矩形である管状体を、給気部および排気部とし、これらをその長手方向が被処理物の搬送方向と直交する又は平行となるように交互に配置してよい。あるいは、そのような管状体である給気部および排気部を、その長手方向が被処理物の搬送方向と直交する又は平行となるようにし、長手方向と直交する方向で、「排気部−排気部−給気部」、「給気部−給気部−排気部」または「排気部−排気部−給気部−給気部」等の順序が繰り返されるように配置してよい。あるいは、給気部と排気部をランダムに配置してよい。あるいは、図８に示すように管路を有するフレーム状の給気部と排気部とを交互に配置してよい。
【００５６】
給排気機構はまた、１つの給気部と１つの排気部とを組合せたものを１つのユニットとして、このユニットが複数個配置されて成るものであってよい。ユニットとユニットとの間は離れていてよく、あるいは隣接していてよい。このようなユニットにおいては、１つのユニットの給気部から供給されたガスは専らそのユニットの排気部から排出される。ユニット間の距離が小さい場合、１つのユニットの給気部から供給されたガスは、隣接するユニットの排気部からも排出されてよい。
【００５７】
給気部および排気部は、耐熱性、耐腐食性、および耐変形性を有する材料で形成することが好ましい。そのような材料は、具体的には、ステンレス、アルミニウム、インコネル、鋼材、セラミック、またはテフロン（登録商標）のような耐熱性樹脂である。
【００５８】
給排気機構の給気部は、被処理物の表面にガスが強く吹き付けられないように構成される。被処理物の表面へのガスの吹き付けの強弱を表す指標としては、前述のとおり、被処理物の表面付近のガスの速度が採用される。給気部は、被処理物の表面付近のガスの速度が、好ましくは０．３ｍ／秒以下、より好ましくは０．１ｍ／秒以下となるように構成される。被処理物の表面付近のガスの速度は、給気口の数および開口面積のほか、被処理物と給気口との間の距離、ならびに熱処理ゾーン内に供給されるガスの流量（給気流量）および圧力（給気圧力）の影響を受ける。したがって、被処理物と給気口との間の距離、ならびに給気流量および給気圧力が予め設定されている場合には、それらを考慮して給気口の数および開口面積を決定する。給気口の数の多少は隣接する給気口同士の間隔によって表され、一般に当該間隔が狭いほど給気口の数は多い。
【００５９】
給排気機構の排気部は、排出されるガスが受ける抵抗ができるだけ小さくなるように構成することが好ましい。したがって、給排気機構の排気部に形成される排気口の数および開口面積は、熱処理ゾーンから排出されるガスの流量（排気流量）に応じて選択される。一般に、排気口の開口面積が大きいほど、排出されるガスが受ける抵抗は小さくなる。排気口の数の多少も、給気口のそれと同様、隣接する排気口同士の間隔で表される。前述したように、１つの熱処理ゾーンにおいて（即ち、被処理物１つあたりの）、排気流量は給気流量と同じ又はそれよりも大きいことが好ましい。したがって、給排気機構の排気部の数および開口面積は、給気流量により間接的に決定されるといえる。
【００６０】
このように、給気部および排気部の好ましい構成は、被処理物の種類および熱処理条件等に応じて決定される。例えば、４２〜６０インチサイズのＰＤＰ用基板を乾燥する場合に、
１）管状の給気部および排気部を、その長手方向がＰＤＰ用基板の長手方向と平行となり、１つのＰＤＰ用基板と対向する給気部および排気部がそれぞれ１〜２０個となるように配置し、
２）給気流量および排気流量を、それぞれＰＤＰ用基板１つにつき、１０〜５０Ｎｌ（ノルマルリットル）／分および３０〜１００Ｎｌ／分とし、
３）給気口と被処理物との間の距離を１０〜７０mmとする
ときには、１つの給気部には、孔径０．５〜３mmの給気口を給気部の長手方向に沿って４〜３０mm間隔で１列に設け、１つの排気部には、孔径２〜６mmの排気口を長手方向に沿って２０〜１００mm間隔で１列に設けることが好ましい。
【００６１】
給気部はまた、微細な孔を多数有する多孔質材料でその一部が形成され、この微細孔が給気口として作用するものであってよい。給気部を構成し得る多孔質材料は、具体的には、アルミナ焼結材のようなセラミック焼結材、またはアルミニウムから成る発泡材である。アルミニウムから成る発泡材は、例えば三菱マテリアル社から発泡アルミニウムとして販売されている。多孔質材料を使用する場合、その空隙率は１〜１０％であることが好ましい。
【００６２】
給排気機構は、給排気部（即ち、隣り合う給気部と排気部の組み合わせ）において、給気部と排気部との間の距離が前述のように３０〜１５０mm、より好ましくは５０〜１００mmとなるように、給気部および排気部を配置して構成することが好ましい。この好ましい距離は、いずれの条件で熱処理を実施する場合でも適用される。
【００６３】
好ましくは、給気部はガスに含まれるダストを捕集するフィルターを有する。フィルターでダストを捕集すれば、熱処理装置内にはダストを含まないクリーンなガスが供給される。
【００６４】
図７〜図９に本発明で使用するのに適した給排気機構の形態を図示する。図７の（ａ）は、それぞれ空洞部を有する給気部（52）と排気部（54）とが一方向に交互に並べられた給排気機構（50）の平面図であって、熱処理ゾーンに取り付けたときに、熱処理ゾーン内に搬入された被処理物と向かい合う面の平面図に相当する。図７の（ｂ）は、図７の（ａ）を線Ａ−Ａ’に沿って切断した断面図である。図示した態様において、１つの給気部（52）には、開口面積の小さい給気口（56）が多数設けられて、ガスが被処理物の表面に強く吹き付けられることなく均一に供給されるようにしている。１つの排気部（54）には、給気口よりも開口面積の大きい排気口（58）が設けられて、排出されるガスが受ける抵抗が小さくなるようにしている。図７においては、給気口（56）は給気部（52）の長手方向に２列にわたって設けられている。したがって、隣り合う給気部（52）と排気部（54）との間の距離はｗで示される距離となる。
【００６５】
熱処理ゾーン内に供給されるガスは各給気部（52）の両端またはいずれか一方の端部にて取りこむことができ、熱処理ゾーンから排出されるガスは各排気部（54）の両端またはいずれか一方の端部から熱処理装置の外部に放出することができる。あるいは、熱処理装置の外部に延びる給気管を設け、この給気管と給気部（52）を連通させ、給気管を介して取りこんだガスを熱処理ゾーン内に供給してもよい。同様に、熱処理装置の外部に延びる排気管を設け、この排気管と排気部（54）を連通させ、排気部で吸引された熱処理ゾーン内のガスを排気管を介して外部に放出してもよい。図７に示す給排気機構は、被処理物を熱処理ゾーンに搬入したときに被処理物の表面の側に位置し、給気口および排気口が被処理物の表面と向かい合うように、熱処理ゾーンを規定する壁（例えば天井）に、給気部および排気部が被処理物の搬送方向に沿って交互に配置されるように設けるとよい。枚葉式の熱処理装置においては、給気部を、その中心が被処理物の中心上に位置するように配置して、給気部および排気部を交互に配置することが好ましい。
【００６６】
図８は、フレーム状の給気部（62）と排気部（64）とが交互に配置された給排気機構の斜視図である。１つの給気部（62）と１つの排気部（64）とからなる給排気部において、給気口（66）の数と排気口（68）の数は同じである（中央の排気部を除く）。給気部（62）に設けられた給気口（66）は排気部（64）に設けられた排気口（68）よりも小さい。必要に応じて給気口は排気口より大きくしてよい。
【００６７】
図８に示す給排気機構においても、給気部および排気部はそれぞれガスが通過できる空洞部を有している。各給気部は少なくとも一箇所にて、例えば熱処理装置の外に通じる給気管と繋がっていて外部からガスを取り込み、このガスを熱処理ゾーン内に供給するようになっている。また、各排気部は少なくとも一箇所にて、例えば熱処理装置の外に通じる排気管と繋がっていて、熱処理ゾーンから吸引したガスを排気管から熱処理装置の外に放出するようになっている。図８に示す給排気機構は、例えば、これを１つのユニットとして、熱処理ゾーンに被処理物が搬入されたときに被処理物の表面の側に位置し、給気口および排気口が被処理物の表面と向かい合うように、熱処理ゾーンを規定する壁（例えば天井）に敷き詰めるように設けるとよい。
【００６８】
図９に別の給排気機構の一例を示す。図９の（ａ）は、空洞部の断面が円形であるパイプ状の給気部（72）と排気部（74）とが交互に並べられた給排気機構（70）の平面図であって、熱処理ゾーンに取り付けたときに、熱処理ゾーン内に搬入された被処理物と向かい合う面の平面図に相当する。図９の（ｂ）は、図９の（ａ）を線Ａ−Ａ’に沿って切断した断面図である。給気部（72）および排気部（74）は、それぞれ円形の給気口（76）および排気口（78）を有する。１つの給気部（72）には、開口面積の小さい給気口（76）（例えば孔径３mmの給気口）が多数設けられ、１つの排気部（74）には、開口面積が給気口（76）よりも大きい排気口（78）（例えば孔径６mmの排気口）が設けられている。また、給気部（72）と排気部（74）は、給気部と排気部との間の距離（ｗ）が３０〜１５０mmとなるよう間隔をあけて配置されている。給気部（72）へのガスの取りこみ、および排気部（74）からのガスの放出、ならびに給排気機構（70）の熱処理ゾーン内への配置に関しては、先に図７を参照して説明した給排気機構（50）と同じであるから、ここではその詳細な説明を省略する。
【００６９】
給排気機構を用いた給排気は、前述のように、好ましくは１つの熱処理ゾーンにおける排気流量が給気流量と同じまたはそれよりも大きくなるように実施される。熱処理ゾーン内の雰囲気が熱処理ゾーンの外に漏出することを防止するためである。そのように給排気するために、例えば、排気を強制的に実施し、排気に伴って熱処理装置内の圧力が減少したときに排出されたガスの量に相当する量のガスが給気部から自然に供給されるように実施してよい。あるいは、給気流量と排気流量をより正確に制御するために、給気および排気をともに強制的に実施してよい。熱処理ゾーンが閉じられた空間を形成している場合（搬入口および搬出口が閉鎖されている場合）に、給排気を１つの熱処理ゾーンにおける排気流量が給気流量よりも多くなるように強制的に実施すると、減圧下で熱処理が実施されることとなる。
【００７０】
給気流量および排気流量は、被処理物の種類に応じて選択される。例えば、上記の給排気機構を含む本発明の熱処理装置がＰＤＰ製造用乾燥炉であって、５０インチサイズのＰＤＰ基板を乾燥するものである場合、ＰＤＰ用基板１つあたりの給気流量を３００Ｎｌ／分以下とし、排気流量を５００Ｎｌ／分以下とすることが好ましい。省エネルギー化のためには、給気流量を１００Ｎｌ／分以下とし、排気流量を１５０Ｎｌ／分以下とすることがより好ましい。
【００７１】
熱処理が乾燥処理である場合には、給排気を実施している間、排気部により排出されるガスには、乾燥すべき対象から蒸発した気化成分（例えば有機溶媒）が含まれる。この気化成分は適当なトラップ手段（例えば、冷却器、溶媒吸着フィルター、または活性炭等）により捕集して、熱処理装置の外部に放出されるガスが気化成分を含まないようにすることが好ましい。
【００７２】
給気部および排気部の寸法は、熱処理ゾーン内において１つの被処理物と向かい合う給気部および排気部の数ができるだけ多くなるように選択することが好ましい。具体的には、熱処理ゾーン内において、１の被処理物と対向する給気部および排気部は、それぞれ２以上であることが好ましい。特に、熱処理中、被処理物が実質的に移動しない枚葉式の熱処理装置を構成する熱処理ゾーンにおいては、１の被処理物と対向する給気部および排気部は、それぞれ４以上であることが好ましい。
【００７３】
さらに枚葉式の熱処理装置においては、供給されるガスおよび排出されるガスの流れが被処理物の被処理面の中心に関して対称となるように給気部および排気部を設けることが好ましい。具体的には、給気部を、その中心が被処理物の被処理面の中心上に位置するように配置し、それに隣接するように排気部を配置し、さらに給気部および排気部を所望の数だけ交互に配置するとよい。あるいは排気部を、その中心が被処理物の被処理面の中心上に位置するように配置してもよい。
【００７４】
給排気機構は、熱処理ゾーンにおいて被処理物の表面の側に、給気口および排気口と被処理物の表面との間の距離が適度なものとなるようにして、熱処理ゾーン内に設ける。一般に、熱処理ゾーン内において、給気部の給気口と被処理物の表面との間の距離が短いほど、被処理物にはガスがより強く吹き付けられる。そのため、基材表面に形成された膜を乾燥する場合には、膜の表面が他の部分よりも早く乾燥して皮膜が形成されやすく、また乾燥ムラが生じやすくなる。一方、排気部の排気口と被処理物の表面との間が離れすぎている場合、給気口から供給されるガスが気化成分を同伴することなく排気口に吸引されて排出されることがある。その結果、気化成分（例えば有機溶媒）の濃度が被処理物表面で高くなり、乾燥速度が低下する、あるいは乾燥が不十分になることがあり得る。給気口および排気口と被処理物の表面との間の距離は、被処理物の種類に応じて選択される。例えば、本発明の熱処理装置がＰＤＰ製造用乾燥炉として使用される場合、給排気機構は、給気口および排気口と被処理物の表面との間の距離が１０〜７０mmとなるように熱処理ゾーン内に設けることが好ましい。
【００７５】
上記の給排気機構を含む熱処理ゾーンに含まれる他の部分または要素は、従来の熱処理装置の熱処理ゾーンにおいて採用されているものと同様に構成してよい。例えば、熱処理ゾーンには、熱風ヒーターのような加熱装置を給排気機構とともに被処理物の表面の側に設置し、被処理物を水平方向に搬送するウォーキング・ビームを設けてよい。その場合、加熱装置は、例えば、給気部と排気部との間、または前述の給気部と排気部とから成るユニット間に位置することとなる。
別法として、給排気機構の給気部から供給されるガスを所望の温度に加熱し、加熱したガスを供給することにより被処理物を加熱してよい。
【００７６】
熱処理ゾーンは、好ましくは被処理物の搬送部と接する側（即ち、搬送面の側）に設けられた加熱装置を含む。そのような熱処理ゾーンにおいては被処理物の表面の側に加熱装置が位置しないため、この熱処理ゾーンは給排気機構を取り付けるのに好都合である。さらに、加熱装置が被処理物の裏面側にあるため、特に基材表面に形成した膜（例えばＰＤＰ用基板のペースト膜）を乾燥する場合、ペーストは裏面から順次乾燥され、表面において乾燥が先行しない。したがって、加熱装置を被処理物の裏面側に設ければ、基材表面に形成された膜を乾燥する場合に、加熱装置の配置と給排気機構との相乗効果によって、膜の表面に乾燥した皮膜が形成されることをさらに防止できる。
【００７７】
被処理物の搬送部と接する側に設けられた加熱装置を含む熱処理ゾーンは、被処理物の表面の側に設けられた加熱装置をさらに含んでよい。被処理物の表面の側に設けられる加熱装置は、例えば、給排気機構の給気部から供給されるガスを所望の温度に加熱する、あるいは被処理物をその表面の側から加熱するためのものである。
【００７８】
熱処理ゾーンが被処理物の搬送部と接する側に設けられた加熱装置を含む場合、熱処理ゾーンはより好ましくは被処理物を搬送する搬送部としてローラを含む。ローラを利用する搬送方式によれば、ローラを回転させる駆動装置を被処理物の搬送部と接する側に設ける必要がなく、したがって駆動装置は熱による影響を受けることなく作動する。即ち、ローラを利用する搬送方式は、熱処理ゾーン内において加熱装置を被処理物の搬送部と接する側に設けることを可能にする搬送方式である。
【００７９】
以下、加熱装置が被処理物の搬送部と接する側に設けられ、搬送手段としてローラを含む熱処理ゾーンをさらに詳細に説明する。
【００８０】
加熱装置は、加熱炉または乾燥炉等の熱処理装置において常套的に使用されているものから、被処理物の種類に応じて任意に選択できる。具体的には、赤外線ヒーター（遠赤外線ヒーターを含む）、熱風ヒーター、または接触ホットプレートヒーター等を使用できる。赤外線ヒーターは、適当な熱源（電気、ガスの燃焼により発生する熱、または高温の水蒸気もしくはオイルからの対流伝熱）により熱せられて赤外線を放射する要素を含む。熱風ヒーターは、適当な熱源により加熱されたガスを吹き付けるものである。吹き付けられるガスは、例えば高温の水蒸気もしくはオイルと熱交換させることにより加熱してよく、あるいは電気ヒーターで加熱してよい。本発明の熱処理装置をＰＤＰ製造用乾燥炉とする場合、加熱装置として赤外線ヒーターを使用することが好ましい。
【００８１】
加熱装置は、好ましくは被処理物から離して配置される。したがって、例えば、被処理物を水平方向で搬送する場合、加熱装置は被処理物の下方に配置される。
【００８２】
加熱装置の付近ではダストが発生しやすいため、熱処理ゾーンのクリーン度を高く維持する必要がある場合には、加熱装置の全体または一部を適当な防塵部材（例えば、アルミ板、ガラス板またはステンレス板）で隔離し、ダストが被処理物に付着しないようにすることが好ましい。加熱装置の隔離は、例えばＰＤＰ製造用乾燥炉において特に必要である。加熱装置が被処理物を均一に加熱できず、被処理物の被処理面で温度のばらつきを生じさせるようなものである場合、防塵部材は、そのような加熱装置で加熱されたときでも全体が均一な温度となる均熱板であることが好ましい。均熱板が被処理物と加熱装置との間に介在すれば、被処理物は、全体が均一な温度に加熱された均熱板によって均一に加熱されることとなる。均熱板は熱伝導率の高い材料から成ることが好ましく、例えばアルミニウム板であることが好ましい。均熱板を設ける場合、加熱装置で加熱された均熱板から被処理物に熱が十分に伝達されるよう、均熱板は、例えば、加熱により赤外線を放射する材料を被処理物と対向する表面に塗布したものであることが好ましい。
【００８３】
熱処理ゾーン内には、被処理物の搬送手段としてローラが配置される。ローラは具体的には円柱形または円筒形の棒状物である。そのようなローラは、熱処理ゾーン内にて、その回転軸が被処理物の搬送部と接する面と平行な面において搬送方向と直交し、かつ互いに平行となるように搬送方向で間隔をあけて並べられる。ローラとローラとの間の間隔は等間隔であることが好ましい。
【００８４】
各ローラは適当な駆動装置によって回転させられる。駆動装置は熱の影響を受けないよう、好ましくは熱処理ゾーンを規定する壁の外に配置される。各ローラが駆動装置によって同じ方向に回転させられると、ローラ上にある被処理物はローラの回転に従って所定の方向に搬送される。
【００８５】
ローラによる被処理物の搬送は、ローラが回転する際のローラと被処理物との間の摩擦によって、被処理物が損傷せず、また塵埃が生じないように実施する必要がある。したがって、本発明の装置においては、
１）ローラをフッ素系樹脂（例えばテフロン（登録商標）等）のような耐熱性樹脂、ステンレス、アルミニウムもしくはその合金、チタン合金、インコネル、鉄、ガラス（例えば石英ガラス）、セラミック材料（例えば、炭化ケイ素、窒化ケイ素、もしくはマグネシア）、または金属酸化物のような耐熱性および耐溶剤性を有し、熱膨張率の小さい材料で形成すること、
２）被処理物が所望のように搬送される限りにおいてローラの数を少なくし、ローラと被処理物との接触面積を小さくすること、
３）ローラが被処理物をその搬送面が搬送方向と平行になるように（具体的には水平に）支え得るように、ローラを形成し、配置すること、
４）被処理物の温度分布に影響を及ぼさないようにローラを形成し、配置すること、
５）ローラの機械的強度が大きいこと、ならびに
６）ローラの熱容量が小さいこと
が好ましい。
【００８６】
例えば、本発明の熱処理装置をＰＤＰ製造用乾燥炉として使用し、タテ×ヨコが１０００mm×７００mmである厚さ３mmのＰＤＰ用のガラス基板に形成されたペースト膜を、温度１００〜１５０℃にて乾燥する場合、ステンレスから成る直径２０〜３０mmの円柱形または円筒形のローラを、その軸方向がガラス基板のヨコ方向と一致するようにＰＤＰ用のガラス基板１枚につき３〜５本、等間隔に配置して、ＰＤＰ用のガラス基板を搬送することが好ましい。ローラの熱容量を小さくして熱損失を小さくするためには、ローラを円筒形状とすることがより好ましい。ローラの材料、寸法および数は、これらに限定されず、ＰＤＰ用のガラス基板の大きさ等に応じて任意に変えることができる。
【００８７】
ローラが、その一部が他の部分から突出しているようなローラであれば、被処理物が搬送されるとき、被処理物は突出部のみでローラと接触するので、被処理物とローラとの接触面積はより小さくなる。
【００８８】
そのようなローラは、例えば、ローラの周にローラの外径よりも大きい外径を有するリングを取り付けることによって得られる。リングを取り付けると、被処理物はリングを介してローラと接触し、リングで支持されて搬送される。ローラが棒状物である場合、好ましくは、リングは軸方向に間隔をあけて複数取り付けられる。
【００８９】
被処理物がリングで支持されると、被処理物のリングとの接触箇所において大きな力が作用し、被処理物が変形または損傷するおそれがある。したがって、リングは、被処理物が変形または損傷しないかぎりにおいて、適当な数および／または形状を選択してローラの周に取り付けることができる。リングはその形状にもよるが、一般にはローラの軸方向（即ち、長さ方向）において５０〜３００mm間隔でローラに取り付けることが好ましい。
【００９０】
リングは、耐熱性に優れ、かつ被処理物を傷つけないような材料で形成することが好ましい。リングは、具体的には、テフロン（登録商標）のようなフッ素系樹脂、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、フェノール樹脂、またはシリコンゴムのような耐熱性樹脂で形成することが好ましい。リングは、リングと被処理物との接触面積ができるだけ小さくなるよう、外周部が曲面となっている形状を有することがより好ましい。そのようなリングの一例を図５に示す。図５はリングを有するローラの一部を断面図で示した側面図であり、図中の両矢印はローラの長手方向を示す。リング（300）はローラ（34）に形成された溝（34ａ）に嵌め込まれており、その外周部は曲面となっている。
【００９１】
別のリングの一例を図６に示す。図６は、ローラの一部を断面図で示した側面図であり、図中の両矢印はローラの長手方向を示す。図６においては、リング状の基体（400）がローラ（44）に形成された溝（44ａ）に嵌め込まれ、この基体（400）の外周に球状体（410）が埋め込まれている。このようなリングを用いた場合、被処理物は球状体と接触し、被処理物とリングとの接触面積はさらに小さくなる。球状体は図６に示すように間隔をあけてリング状の基体（400）の外周に配置してよく、あるいは互いに接触するようにリング状の基体に配置してよい。球状体は、好ましくはテフロン（登録商標）のようなフッ素系樹脂またはブチルゴムから成る。
【００９２】
あるいは、ローラは、複数の車輪状物がシャフトの周りに間隔をあけて設けられたものであってよい。そのようなローラは、シャフトを回転軸として、回転軸が被処理物の搬送部と接する面と平行な面において搬送方向と直交し、かつ互いに平行となるように搬送方向で間隔をあけて並べられる。このローラで被処理物を搬送する場合、被処理物は車輪状物とのみ接触するので、ローラと被処理物との接触面積は円筒形または円柱形の棒状の形態を有するローラよりも小さくなる。
【００９３】
本発明の熱処理装置が連続式のものである場合には、被処理物が熱処理ゾーン内を通過するとき、被処理物のローラと接触する箇所は順次変化する。一方、本発明の熱処理装置が枚葉式のものである場合には、熱処理中、熱処理ゾーン内で被処理物は停止した状態にある。そのために、ローラと接触する部分がローラの「影」に入り、被処理物の下方に位置する加熱装置によって十分に熱処理されず、その部分の熱処理後の状態が他の部分と異なることがある。同様のことは、連続式熱処理装置において被処理物の搬送を停止した場合にも生じ得る。したがって、枚葉式の熱処理装置で熱処理する場合、ならびに連続式の熱処理装置において搬送が停止される等の理由によって被処理物の特定箇所のみがローラと接触する状態が長く続く場合には、被処理物を揺動して、被処理物におけるローラとの接触箇所を変化させることが好ましい。
【００９４】
被処理物を揺動するとは、被処理物を搬送方向において僅かな距離だけ前進させることと後退させることとを繰り返すこと（即ち、被処理物の往復直線運動を繰り返すこと）をいう。被処理物は、ローラを２方向に交互に回転させることによって、即ち、ローラを順方向に回転させることと逆方向に回転させることを交互に繰り返すことによって揺動することができる。したがって、被処理物を揺動するには、ローラを順方向および逆方向の２方向に回転させる駆動装置にローラを接続する必要がある。駆動装置はまた、ローラを１方向に僅かに（例えば１／２回〜１回）回転させた後、直ぐにローラを反対の方向に僅かに回転させ得るものでなければならない。
【００９５】
被処理物の揺動の幅（即ち、揺動中、被処理物のある箇所が最も前進したときの位置と最も後退したときの位置との間の距離）は、熱処理の種類、揺動が必要な時間、ローラの寸法、ならびに被処理物の寸法および種類等に応じて決定される。例えば、枚葉式の熱処理装置をＰＤＰ製造用乾燥炉として使用する場合には、被処理物の揺動の幅を、例えば、ローラとローラとの間の距離の１／２倍〜等倍にほぼ等しくし、熱処理を実施している間ずっと被処理物を揺動することが好ましい。
【００９６】
熱処理ゾーンは被処理物を熱処理ゾーンに入れるための搬入口、および被処理物を熱処理ゾーンから取り出すための搬出口を有する。熱処理ゾーンが連続式の熱処理装置を構成する場合、搬入口および搬出口は対向するように設けられる。熱処理ゾーンが枚葉式の熱処理装置を構成する場合、搬入口および搬出口は対向するように設けられて、被処理物が一方向にのみ移動するようにしてよく、あるいは１つの開口部が搬入口と搬出口とを兼ねるようにしてよい。いずれの場合においても、搬入口および搬出口の開口面積は、熱処理ゾーン内の熱が漏出しにくいよう、できるだけ小さくすることが好ましい。
【００９７】
本発明の熱処理装置は、以上において説明した熱処理ゾーンを有するように構成される。
例えば、本発明の熱処理装置は１のみの熱処理ゾーンを有する熱処理装置であってよい。その場合、熱処理ゾーンは搬入口と搬出口を除いて断熱材料から成る壁で囲まれる。熱処理ゾーンを囲む壁は炉壁とも呼ぶ。一般に、１のみの熱処理ゾーンを有する熱処理装置は、熱処理ゾーンが被処理物の搬送方向に長く延びたトンネル構造を有する連続式熱処理装置である。連続式熱処理装置において、熱処理ゾーンの搬送方向の長さは、被処理物および加熱装置の種類、ならびに熱処理温度（加熱温度）との関係において、所望の熱処理が実施できるように選択される。
【００９８】
１のみの熱処理ゾーンを有する熱処理装置は枚葉式の熱処理装置であってもよい。その場合、熱処理ゾーンの寸法は、１度に処理しようとする被処理物の数に応じて決定される。あるいは、１度に処理し得る被処理物の数は熱処理ゾーンの寸法および被処理物の寸法に応じて決定される。
【００９９】
本発明の熱処理装置はまた、熱処理ゾーンが被処理物の搬送部と接する面に対して垂直な方向に互いに平行に複数重ねられている多段熱処理装置であってよい。
【０１００】
多段熱処理装置が枚葉式である場合、各熱処理ゾーンは所定数の被処理物を配置できるように構成される。例えば、枚葉式の多段熱処理装置をＰＤＰ製造用の乾燥炉として使用する場合、熱処理装置は、各熱処理ゾーンにおいて、ＰＤＰ用基板を１枚またはそれ以上処理するものであってよい。
【０１０１】
多段熱処理装置が連続式である場合、各熱処理ゾーンは、その内部を被処理物が移動する間に被処理物が十分に熱処理されるように、搬送方向において十分な長さを有する。
【０１０２】
多段熱処理装置において、先に説明した給排気機構は、各熱処理ゾーンにおいて被処理物の搬送部と接する面とは反対の面（即ち、表面）の側に設けられる。加熱装置が被処理物の裏面の側に設けられている場合、給排気機構は隣接する熱処理ゾーンの加熱装置と近接することになる。したがって、多段熱処理装置においては、加熱装置が設けられているゾーンを給気管として、給排気機構の給気部をこれに連通させ、当該ゾーンからガスを取り込んで熱処理ゾーン内にガスを供給してもよい。
【０１０３】
多段熱処理装置においては、先に説明した給排気機構の給気部は隣接する熱処理ゾーンに設けられた加熱装置にできるだけ近接させることが好ましい。給気部が加熱装置に近接すると、給気部を通過するガスが加熱装置で加熱され、被処理物の表面付近に予熱されたガスが供給されて熱処理が促進されるので、熱損失を少なくして熱処理を実施できる。しかし、予熱されたガスの温度が高すぎると、基材表面に形成された膜を乾燥する場合（例えばＰＤＰ用のガラス基板に形成されたペースト膜を乾燥する場合）には、膜の表面が他の部分よりも早く乾燥して皮膜が形成されることがある。したがって、給気部から供給されるガスの温度が目的とする熱処理との関係において高くなりすぎる場合には、給気部はガスが適度に加熱される程度に加熱装置から離す必要がある。給気部から供給されるガスの温度は、ＰＤＰ製造用乾燥炉においては具体的には室温（約２５℃）〜１００℃程度であることが好ましい。
【０１０４】
多段熱処理装置は、熱処理ゾーンを規定する炉壁のうち、搬入口が形成された炉壁と搬出口が形成された炉壁との少なくとも一方に加熱装置が設けられたものであることが好ましい。この加熱装置は、熱処理ゾーンの搬入口および搬出口付近で気化成分が凝縮することを防止するとともに、搬入口および搬出口付近の温度が低下することを防止して熱処理ゾーン内の温度を均一にする。
【０１０５】
一般に、搬入口が形成された炉壁は、搬入口が熱処理ゾーンの外部と通じているために熱処理ゾーンの他の部分に比べて温度が低くなる傾向にある。搬出口が形成された炉壁も同様である。そのため、例えばＰＤＰ製造用乾燥炉のように、気化成分（例えば有機溶媒）を蒸発させる熱処理装置においては、蒸発した気化成分が炉壁の搬入口および搬出口付近で凝縮しやすい。
【０１０６】
気化成分が熱処理ゾーンで凝縮するとき、気化成分は装置内に浮遊するダストを取り込んで凝縮するためにタール状物を形成しやすい。タール状物はまた、装置内で凝縮した有機溶媒が熱により変質（例えば重合）することによっても形成される。タール状物は加熱されて乾燥すると振動等により炉壁から脱落して被処理物に付着することがある。そのことは被処理物の品質に好ましくない影響を及ぼす。そのため、気化成分の蒸発を伴う熱処理工程においては、熱処理ゾーンで凝縮した気化成分を除去する作業が定期的に実施される。この作業を実施する間、熱処理は実施できないため、この作業は熱処理全体の効率を低下させる要因となる。
【０１０７】
搬入口が形成された炉壁と搬出口が形成された炉壁との少なくとも一方の炉壁に設けられる加熱装置は、気化成分の凝縮に起因して生じる被処理物の品質低下および熱処理の効率低下の問題を改善する。この加熱装置はまた、搬入口および搬出口付近の部分とそれ以外の部分との間の温度差を小さくし、熱処理がより均一に実施されることを可能にする。この加熱装置は、１のみの熱処理ゾーンを有する（即ち、多段でない）熱処理装置にも設けられてよい。
【０１０８】
多段熱処理装置は、好ましくは、被処理物を熱処理ゾーンの搬入口まで運ぶ搬入装置、および熱処理された被処理物を搬出口から受け取って所定の位置まで運ぶ搬出装置を有する。搬入装置は、例えば、被処理物を載せるステージを有し、被処理物を所望の段の搬入口まで上昇または下降させるリフターである。リフターのステージから熱処理ゾーンへの被処理物の搬入は、例えば、リフターのステージにローラを設け、ローラを回転させて被処理物を移動させることにより実施できる。この方法によれば、被処理物はステージから熱処理ゾーンへスライドするように搬入される。したがって、搬入口を、被処理物が通過できる程度の面積を有するスリット状の開口部とすることができる。かかるスリット状の開口部の面積は、被処理物の断面積よりも僅かに大きい。搬出装置も同様のリフターであってよく、その場合、搬出口もまたスリット状の開口部とすることができる。
【０１０９】
被処理物を熱処理ゾーンに搬入し、また熱処理ゾーンから搬出する機構は、上記のローラおよびリフターを使用する機構以外のものであってよい。例えば、熱処理装置内に被処理物を載せるピンを設け、被処理物を載せたフォークを前進させて被処理物をピンの上に運び、フォークを下降させて被処理物をピンの上に移載し、それからフォークを後退させる方法によって、被処理物を搬入してよい。また、熱処理が終了した後、熱処理ゾーンでフォークを前進させてピンの上にある被処理物の下方に位置させ、フォークを上昇させて被処理物をピンの上からフォークの上に移載し、それからフォークを後退させる方法によって、被処理物を熱処理ゾーンから搬出してよい。フォークは適当な駆動機構によって、上下動させ、また前進および後退させる。
【０１１０】
多段熱処理装置は、上記搬入口および搬出口、加熱装置、ローラ等の搬送装置、ならびに給排気機構を有する熱処理ゾーンが、被処理物の搬送部と接する面に対して垂直な方向に積み重ねられて成る。本発明の多段熱処理装置において、各熱処理ゾーン間は実質的に加熱装置および給排気機構によって隔てられ、熱処理ゾーンの四方は断熱材料から成る炉壁で規定される。
【０１１１】
多段熱処理装置は２以上直列的に配置してよく、１の多段熱処理装置で熱処理した被処理物が続いて別の多段熱処理装置で処理されるようにしてよい。その場合、１の多段熱処理装置の搬出口は次の多段熱処理装置の搬入口と近接していることが好ましく、搬出口と搬入口との間には例えばローラの駆動により被処理物を搬送する搬送通路を必要に応じて設けるとよい。
【０１１２】
続いて、本発明の熱処理装置の一例を図面を参照して説明する。図１は１のみの熱処理ゾーンを有する連続式熱処理装置の模式的断面図である。
【０１１３】
図１に示す熱処理装置は、給気部（72）および排気部（74）で構成された給排気機構（70）を含むＰＤＰ製造用乾燥炉（10）であり、被処理物（12）は、ガラス基板（12ａ）の上にペースト膜（12ｂ）が形成されたものである。被処理物（12）はローラ（14）の回転によって、熱処理ゾーン（11）内を図中の白抜き矢印の方向に搬送される。ローラ（14）はステンレスから成る円筒形の棒状部材である。ローラ（14）は、回転軸が被処理物の搬送方向に対して垂直となるように、被処理物の搬送方向において間隔をあけて平行に配置されている。ローラ（14）は、１枚の被処理物（12）が４個のローラ（14）で支持されるように間隔をあけて配置されている。ローラ（14）はそれぞれ、駆動装置（図示せず）によって矢印の方向に回転させられる。ローラ（14）は、例えば各ローラ（14）の一方の端部に設けた歯車にチェーンベルトをわたしかけ、チェーンベルトにモータから動力を伝達することによって、一斉に駆動されて回転する。
【０１１４】
図１に示す熱処理装置において、加熱装置はガラス基板（12ｂ）の表面側および裏面側に配置されている。ガラス基板（12ｂ）の裏面側に配置された加熱装置（16）は、パネル状の電気赤外線ヒーターである。加熱装置（16）からのダストが被処理物（12）へ付着することを防止し、また熱処理ゾーン内の温度ムラを小さくするために、加熱装置（16）の上面は、アルミニウムから成る均熱板（18）で覆われている。
【０１１５】
ガラス基板（12ｂ）の表面側に配置された加熱装置（16’）は、給気部（72）と排気部（74）との間の間隙からの輻射熱で被処理物（12）を上側から加熱するとともに、供給されるガスを加熱するために設けられ、加熱装置（16）を補助する。加熱装置（16’）はパネル状の電気赤外線ヒーターである。加熱装置（16’）の熱処理ゾーンに向けられた面は、アルミニウムから成る均熱板（18’）で覆われ、加熱装置（16’）からのダストが被処理物（12）に付着することを防止している。
【０１１６】
乾燥炉内で搬送されている間に、ペースト膜（12ｂ）が乾燥する。ペースト膜（12ｂ）は、加熱装置（16）に近い側（即ち裏面側）から順次乾燥し、それに伴ってペースト膜（12ｂ）中の有機溶媒がペースト膜（12ｂ）表面から蒸発する。
【０１１７】
蒸発した有機溶媒を乾燥炉内から除去するために、加熱装置の上側の炉壁（100）には図９に示す給排気機構（70）が設置されている。給排気機構（70）は、空洞部の断面が円形であるパイプ状の給気部（72）と排気部（74）とが、その長手方向が被処理物（22）の搬送方向と直交するように、搬送方向において交互に配置されて成る。給気部（72）および排気部（74）は、いずれもステンレスから成る。各給気部（72）はその長手方向の両端または一方の端部にて熱処理装置の外部からガスを取りこんで、給気口（76）からガスを供給する。各排気部（74）は、排気口（78）から吸引したガスをその長手方向の両端または一方の端部から排出する。各排気部（74）には蒸発した有機溶媒を回収するためのトラップ（図示せず）が設けられている。図示した態様においては、３つの給気部（72）および３つの排気部（74）が１つの被処理物（12）と対向するように配置されている。
【０１１８】
ペーストから蒸発した有機溶媒は、給排気機構（70）の排気部（74）から強制的に乾燥炉（10）の外に排出される。熱処理ゾーン（11）内には、排出されたガスと同量またはそれよりも少ない量のガスが強制的に給気部（72）から供給される。したがって、熱処理ゾーン（11）内には図中の矢印で示されるガスの流れが形成される。給気部（72）から供給されるガスは被処理物（12）の表面に向かうものの、隣接する排気部（74）で直ぐに吸引されるため、被処理物（12）の表面に強く吹き付けられない。
【０１１９】
乾燥炉の本体を構成し、熱処理ゾーン（11）を規定する炉壁（100）は、断熱性を有する綿状のガラス繊維から成る。連続式のＰＤＰ製造用乾燥炉の搬送方向の長さは、一般に５〜４０ｍである。被処理物の乾燥処理は、この長さの乾燥炉を被処理物が通過する間に乾燥が終了するように、熱処理温度および被処理物の搬送速度（即ち、ローラ（14）の回転速度）を適宜選択して実施する。
【０１２０】
給気排気機構は、図１に示す態様のものに限られず、例えば、図７に示すような空洞部の断面が矩形である角パイプ状の給気部および排気部から成るものであってよい。１つの被処理物と対向する給気部および排気部の数は３より多くてもよく、少なくてもよい。給排気機構は図８に示すようなものであってよい。
【０１２１】
図２は、枚葉式の多段熱処理装置の一部を模式的に示す断面図である。この多段熱処理装置（20）もまたＰＤＰ製造用乾燥炉であり、被処理物（22）はＰＤＰ用のガラス基板の表面にペースト膜が形成されたものである。各熱処理ゾーン（21）は炉壁（200）、加熱装置（26）および給排気機構（50）によって規定され、向かい合う１組の炉壁（200）には搬入口（21ａ）および搬出口（21ｂ）が形成されている。
【０１２２】
各熱処理ゾーン（21）は被処理物（22）を搬送するためのローラ（24）を有する。ローラ（24）はステンレスから成る円筒形の棒状部材である。ローラ（24）は回転軸が被処理物の搬送方向に対して垂直となるように、被処理物の搬送方向において間隔をあけて平行に配置されている。ローラ（24）は駆動装置（図示せず）により順方向（矢印ａの方向）に回転させられて、搬入口（21ａ）から入る被処理物（22）を熱処理ゾーンの所定位置に配置させる。さらに、ローラ（24）は、被処理物（22）が熱処理されている間、被処理物（22）のローラ（24）との接触箇所を変化させるために順方向（矢印ａ）および逆方向（矢印ｂ）に交互に回転させられて、被処理物（22）を揺動する。
【０１２３】
加熱装置（26）は被処理物（22）の下方に位置するように設けられている。加熱装置（26）は図１を参照して説明したものと同様のものであり、ダストが被処理物（22）に付着しないように、その上下がアルミニウムから成る均熱板（28）で覆われている。
【０１２４】
図２に示す熱処理装置は多段熱処理装置であるため、被処理物（22）の上方には、隣接する熱処理ゾーンの加熱装置（26）が位置することとなり、給排気機構（50）は被処理物の上方に位置する加熱装置（26）の下方を覆う均熱板（28）と接している。隣接する熱処理ゾーンの加熱装置（即ち、被処理物の上方に位置する加熱装置）は、給気排気機構（50）をも加熱するから、被処理物(2）は給気排気機構（50）からの放射熱によっても加熱される。
【０１２５】
熱処理ゾーン（21）の搬入口（21ａ）が形成された炉壁と搬出口（21ｂ）が形成された炉壁にはそれぞれ加熱装置（27）が設けられている。この加熱装置（27）は、搬入口（21ａ）および搬出口（21ｂ）付近を加熱して、ペースト膜から放出された有機溶媒が炉壁で凝縮するのを防止するとともに、搬入口（21ａ）および搬出口（21ｂ）付近で熱処理ゾーン内の温度が低下するのを防止している。
【０１２６】
被処理物（22）のペースト膜は、被処理物（22）が熱処理ゾーン（21）に滞留している間に乾燥する。被処理物（22）を乾燥している間、ローラ（24）は２方向に交互に回転して被処理物（22）を揺動している。ペースト膜は、加熱装置（26）に近い側（即ち裏面側）から、ペースト膜に含まれる溶媒が蒸発することによって乾燥し、蒸発した有機溶媒は熱処理ゾーンに放出される。熱処理ゾーン内に放出された有機溶媒を乾燥炉内から除去するために、各熱処理ゾーンの上部に図７に示す給排気機構が設置されている。
【０１２７】
図３に図２の多段熱処理装置を構成する熱処理ゾーンの断面を拡大して示す。給排気機構（50）は、空洞部の断面が矩形である管状の給気部（52）と排気部（54）とが、その長手方向が被処理物（22）の搬送方向と直交するように、搬送方向において交互に配置されて成る。図示した態様においては、給気部（52）が被処理物（22）の中心上に位置するように配置されており、排気部（54）は給気部（52）よりも１つ多い。給気部（52）および排気部（54）は、いずれもステンレスから成る。各給気部はその長手方向の両端または一方の端部にて熱処理装置の外からガスを取りこみ、各排気部はその長手方向の両端または一方の端部からガスを熱処理装置の外に排出する。各排気部には蒸発した有機溶媒を回収するためのトラップ（図示せず）が設けられている。
【０１２８】
前述のとおり、給気部（52）は隣接する熱処理ゾーンの加熱装置を覆う均熱板（28）と接しているので、給気部（52）からは加温されたガスが供給される。排気部（54）を通過するガスは、それに含まれる有機溶媒が凝縮しない程度に、加熱装置（26）によって温められている。
【０１２９】
ペーストから蒸発した有機溶媒は、給排気機構（50）の排気部（54）から強制的に乾燥炉（20）の外に排出される。乾燥炉（20）の各熱処理ゾーン（21）には、排出されたガスと同量またはそれよりも少ない量のガスが強制的に給気部（52）から供給される。したがって、熱処理ゾーン（21）では図中の矢印で示されるガスの流れが形成される。給気部（52）から供給されるガスは被処理物（22）の表面に向かうものの、隣接する排気部（54）で直ぐに吸引されるため、被処理物（22）の表面に強く吹き付けられない。なお、図示した態様では、給気部と排気部とは間隙なく配置されているが、給気部と排気部とは間隔をあけて配置してよく、その場合でも本発明の熱処理装置の効果を十分に得ることができる。
【０１３０】
熱処理ゾーン（21）への被処理物（22）の搬入は、図２に示すようにリフター（210）を用いて行う。リフター（210）は矢印Ｅ−１またはＥ−２の方向に移動して、被処理物（22）を所定の熱処理ゾーンの搬入口（21ａ）付近に位置させる。リフター（210）は、モーター（216）により駆動されるボールねじ（212）によって移動させる。リフター（210）のステージ（210ａ）にはローラ（214）が設けられ、リフターに載せられた被処理物（一点鎖線で表示）は、ローラ（214）の回転により矢印Ａの方向に移動し、搬入口（21ａ）を経由してリフター（210）から熱処理ゾーン（21）へ搬入される。熱処理ゾーン（21）に搬入された被処理物（22）はローラ（24）の回転によって熱処理ゾーン（21）の所定位置に配置される。
【０１３１】
熱処理後の被処理物（22）は、ローラ（24）を順方向（矢印ａ）に回転させることによって矢印Ｂの方向に移動し、搬出口（21ｂ）を経由してリフター（220）に載せられる。熱処理ゾーン（21）からリフター（220）へ被処理物（22）を移動することは、それぞれに設けられたローラ（24，224）を回転することにより行われる。被処理物がリフターのステージ（220ａ）の所定位置に載せられると、リフター（220）は、モータ（226）により駆動されるボールねじ（222）によって矢印Ｆ−１またはＦ−２の方向に移動し、被処理物を所定の位置に運ぶ。
【０１３２】
各熱処理ゾーンに被処理物を滞留させる時間は、熱処理温度および被処理物の種類を考慮して決定される。例えば、図２に示すようなＰＤＰ製造用乾燥炉において、有機溶媒としてアルコール系溶媒を含む５０〜１００μｍの厚さのペーストを３０〜２００℃の熱処理温度で乾燥する場合、滞留時間は１０〜３０分程度とすればよい。
【０１３３】
熱処理ゾーン（21）を規定する乾燥炉の炉壁（200）は、断熱性を有する綿状のガラスファイバーで形成された板状部材である。図示した態様において、各熱処理ゾーン（21）はＰＤＰ用基板を１枚乾燥する。したがって、多段熱処理装置の設置面積はＰＤＰ用基板１枚の面積よりもやや大きい面積であり、図１の連続式熱処理装置のそれよりも相当小さい。
【０１３４】
多段熱処理装置に配置される給排気機構は図示したものに限られず、他の態様のものであってよい。図４に、図３に示す給排気機構（50）に代えて、図９に示すような給排気機構（70）を配置した熱処理装置の熱処理ゾーンの断面を拡大して示す。図４において、給気部（72）および排気部（74）は、その長手方向が被処理物の搬送方向と直交するように、搬送方向において交互に配置されている。
【０１３５】
以上、図面を参照して説明した熱処理装置はそれぞれ本発明の熱処理装置の一形態を例示したものであり、その他、種々の構成配置が考えられ得る。例えば、図１および図２に示す熱処理装置において、ローラ（14，24，214，224）はそれぞれ、図５または図６に示すようなリングが取り付けられたローラであってよい。加熱装置を覆うために使用する均熱板（18，18’，28）は、ステンレス板またはガラス板であってよい。また、図１の連続式熱処理装置において、加熱装置は被処理物の裏面側のみに配置してよい。図２に示す多段熱処理装置において、各熱処理ゾーンは搬入口と搬出口を兼ねる開口部を１つだけ有してよく、その場合、リフターは１つで足りる。
【０１３６】
多段熱処理装置において、被処理物をフォークにより搬入および搬出し、被処理物を熱処理ゾーンでピンの上に配置させる形態を図１０に示す。図１０において、被処理物（22）はフォーク（232）の上に載せられている。フォーク（232）は油圧シリンダー（図示せず）で作動するリフター（230）によって矢印Ｚ−１またはＺ−２の方向に移動し、被処理物（22）を所定の熱処理ゾーンの開口部（21ｃ）まで運ぶ。フォーク（232）は被処理物（22）をピン（25）の頂部よりも高い位置に維持して矢印Ｘの方向に前進して熱処理ゾーン（21）に進入し、被処理物（22）が所定位置に達すると下降して被処理物（22）をピン（25）の上に載せる。それから、フォーク（232）は矢印Ｙの方向に後退して熱処理ゾーン（21）から出る。熱処理が終了すると、フォーク（232）が再度前進して被処理物（22）の下方に位置する。それから、フォーク（232）が上昇し、それにより被処理物（22）がピン（25）の上からフォーク（232）の上に移される。フォーク（232）は被処理物（22）を載せた状態にて矢印Ｙの方向に後退し、被処理物（22）を熱処理ゾーン（21）から搬出する。
【０１３７】
図１０の熱処理装置において、開口部（21ｃ）は搬入口兼搬出口である。開口部（21ｃ）は被処理物（22）を載せたフォーク（232）が通過できるよう、図２に示す搬入口（21ａ）および搬出口（21ｂ）よりも開口面積が大きい。そのため、図１０の熱処理装置はカバー（21ｄ）を有している。カバー（21ｄ）は被処理物（22）の搬入時および搬出時以外は閉じられて開口部（21ｃ）を覆い、熱処理ゾーンの熱を漏出させず、また熱処理装置の外部の低温のガスが熱処理ゾーン内に進入するのを防止する。
【０１３８】
本発明の熱処理装置は乾燥炉として特に好ましく用いられる。本発明の熱処理装置はまた、例えばＰＤＰの製造工程においてペーストを焼成するために用いられる焼成炉として使用できる。本発明の熱処理装置はまた、太陽電池の製造工程においてカーボン電極および銀電極をスクリーン印刷した後に乾燥および焼成するための熱処理装置、ポリマー二次電池の製造工程においてリチウム電極材を塗工した後に乾燥およびアニールするための熱処理装置、電気抵抗チップ部材の製造工程において抵抗体をスキージ印刷した後に乾燥および焼成するための熱処理装置として使用することができる。
【０１３９】
【発明の効果】
本発明の熱処理装置は、給気部と排気部とからなる給排気部を少なくとも２つ有する給排気機構が、熱処理ゾーンにおいて、被処理物の搬送部と接する側と反対側に設けられていることを特徴とする。この特徴により、本発明の熱処理装置は、熱処理中、被処理物の表面にガスを強く吹き付けることなく、熱処理装置内にガスを供給および排出することを可能にする。したがって、特に、本発明の熱処理装置を、基材表面に形成された膜を乾燥する乾燥炉、特にＰＤＰ用のガラス基板に形成されたペースト膜を乾燥するＰＤＰ製造用の乾燥炉として使用する場合、乾燥処理中、膜の内部に気化成分が残存した状態にて膜の表面に乾燥した皮膜が形成されることが有効に防止され、膜全体を十分に乾燥することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一形態である連続式熱処理装置を模式的に示す断面図である。
【図２】  本発明の一形態である多段熱処理装置を模式的に示す断面図である。
【図３】  図２の多段熱処理装置を構成する熱処理ゾーンを模式的に示す拡大断面図である。
【図４】  多段熱処理装置を構成する熱処理ゾーンの別の態様を模式的に示す拡大断面図である。
【図５】  本発明の熱処理装置において使用できるローラの一部を断面図で示した側面図である。
【図６】  本発明の熱処理装置において使用できるローラの一部を断面図で示した側面図である。
【図７】  （ａ）および（ｂ）は本発明の熱処理装置において使用できる給排気機構の平面図および断面図である。
【図８】  本発明の熱処理装置において使用できる給排気機構の一部を切り欠いた斜視図である。
【図９】  （ａ）および（ｂ）は本発明の熱処理装置において使用できる給排気機構の平面図および断面図である。
【図１０】  本発明の一形態である多段熱処理装置を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
１０，２０...熱処理装置（ＰＤＰ製造用乾燥炉）、１１，２１...熱処理ゾーン、１２，２２...被処理物（ＰＤＰ用基板）、１４，２４...ローラ、１６，１６’，２６...加熱装置、１８，１８’，２８...ガラス基板、１００...炉壁、２１ａ...搬入口、２１ｂ...搬出口、２１ｃ...開口部、２１ｄ...カバー、２５...ピン、２００...炉壁、２１０，２２０...リフター、２１２，２２２...ボールねじ、２１４，２２４...ローラ、２１６，２２６...モータ、２３０...リフター、２３２...フォーク、３４，４４...ローラ、３４ａ，４４ａ...溝、３００...リング、４００...リング状基体、４１０...球状体、５０，６０，７０...給排気機構、５２，６２，７２...給気部、５４，６４，７４...排気部、５６，６６，７６...給気口、５８，６８，７８...排気口。