(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱処理されるワークを収容する炉体であって、前記ワークの搬入および搬出を行うための炉口を有し、かつ、前記炉口を囲むように第１のシール部が設けられた炉体と、
前記第１のシール部に対応する位置に配置された第２のシール部を備え、前記第１のシール部および前記第２のシール部を介して前記炉口を気密的に閉塞可能な扉と、
を備えた熱処理装置であって、
前記第１のシール部は、断熱性および弾力性を有する第１の樹脂部材と、前記第１の樹脂部材を被覆するように構成された耐熱性を有する樹脂シートとを備える一方で、
前記第２のシール部は、耐熱性を有する板状の第２の樹脂部材を備えた
熱処理装置。
【請求項２】
前記第１の樹脂部材は、前記炉口を囲むように形成された溝部に配置されており、
前記樹脂シートは、前記炉体における前記溝部の両側に板金を介して固定され、かつ、
前記第２の樹脂部材が樹脂ブロックによって構成された請求項１に記載の熱処理装置。
【請求項３】
前記第１の樹脂部材は、フッ素系ゴムによって構成されており、
前記樹脂シートは、ポリイミドまたはフッ素樹脂によって構成された請求項１または２に記載の熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば液晶パネル用ガラス基板等のワークの搬入時および排出時に開閉する扉によって炉体の炉口を気密的に閉塞するように構成される熱処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱処理装置において、炉体の内部の温度分布を所望の状態に保つために、炉体の密閉性を高めることが重要である。従来、炉体の密閉性を高めるために、炉体の開口部を構成する炉口の周囲および炉蓋にそれぞれシール部材を設けた熱処理装置が存在する。
【０００３】
ところが、炉口周囲が高温状態になることによってシール部材が硬化することで磨耗が発生して発塵し易くなり、その結果、炉内のクリーン性が落ちるという問題が発生することがあった。
【０００４】
そこで、従来の熱処理装置の中には、シール部材の耐熱性を向上させて、シール部材からの発塵を防止する技術を採用するものがあった（例えば、特許文献１参照。）。この技術においては、図１に示すように、炉体１２における炉口の周囲に金属製のシール部材１３０を設け、このシール部材１３０に対して扉２００に設けられたシール部１４０を圧接させることによって炉体１２および扉２００の間の気密性を維持している。具体的には、図１では、金属性のシール部材１３０に対して、耐熱性および弾力性を有するバックアップ部材１４２を被覆するように構成された耐熱樹脂シート１４４を圧接させる構成が採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３６１４７４８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の特許文献１に係る技術においては、扉２００側のシャッタの強度の低下、平面度の悪化、および重量の増加といった不都合が発生することがある。そもそも、シャッタは、適正な強度および平面度が維持され、かつ、軽量化が図られることが好ましいのであるが、上述の特許文献１に係る技術では、耐熱樹脂シート１４４が回動する扉２００に設けられる等複雑な構成が採用されているために、シャッタの強度の低下、平面度の悪化、および重量の増加が発生し易い。
【０００７】
また、シール部材１３０（金属）と耐熱樹脂シート１４４シール部材１３０との硬度が大きく相違し、かつ、シール部材１３０と耐熱樹脂シート１４４との接触面積が小さいため、磨耗速度が速くなり、その結果として、シール部材１３０と耐熱樹脂シート１４４との間で発塵が発生し易い。
【０００８】
その一方で、図１に示す構成において、炉体１２の金属性のシール部材１３０を単純に樹脂性のシール部材に置き換えたとしても、この樹脂性のシール部材が炉内から発生するガスによって腐食したり、熱によって硬化したりすることで、結局、炉口と扉との間の機密性を長期間に亘って維持することが困難であった。
【０００９】
本発明の目的は、扉側のシャッタの構成の簡素化を図りつつ、炉口と扉との間の機密性を保つためのシールにおいて発塵が生じることを効果的に防止し、かつ、炉口と扉との間の機密性を長期間に亘って維持することが可能な熱処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係る熱処理装置は、炉体および扉を備えている。炉体は、熱処理されるワークを収容するように構成されており、ワークの搬入および搬出を行うための炉口を有する。また、この炉体には、炉口を囲むように第１のシール部が設けられている。
【００１１】
扉は、第１のシール部に対応する位置に配置された第２のシール部を備え、第１のシール部および第２のシール部を介して炉口を気密的に閉塞可能に構成される。
【００１２】
第１のシール部は、断熱性および弾力性を有する第１の樹脂部材と、第１の樹脂部材を被覆するように構成された耐熱性を有する樹脂シートとを備える。第１の樹脂部材の素材の例としてフッ素系ゴムが挙げられる。また、樹脂シートは、耐薬品性に優れ、使用温度に耐える物質であり、かつ、摩擦係数が低くてすべり性が良いことが好ましく、その素材の例として、例えばポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂、またはポリイミドが挙げられる。
【００１３】
また、第２のシール部は、耐熱性を有する板状の第２の樹脂部材を備える。第２の樹脂部材の構成例として、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂からなる樹脂ブロックが挙げられる。
【００１４】
以上の構成においては、炉体側に、金属等に比較して硬度の低い樹脂材料からなる第１のシール部が設けられ、扉側にも、樹脂材料からなる第２のシール部が設けられるため、炉体および扉の間のシールにおいて磨耗が発生しにくくなっている。
【００１５】
また、第２のシール部が板状を呈しているため、第１のシール部を構成する樹脂シートと面接触するようになり、接触面積を広くすることが可能になる。さらに、樹脂シートを炉体に安定的に固定することが可能になることから、扉の動作に起因して樹脂シートが変位することがないため、樹脂シートに加えられる摩擦等の外力の作用を必要最小限に抑えることが可能になる。
【００１６】
また、炉体側に設けられた第１の樹脂部材が樹脂シートによって被覆されているため、第１の樹脂部材が、炉内から発生するガスによって腐食したり、熱によって硬化したりすることが防止される。さらには、扉側ではなく炉体側に樹脂シートを配置しているため、扉側のシャッタの構成の簡素化が図れ、シャッタの平面度の向上や軽量化が可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、扉側のシャッタの構成の簡素化を図りつつ、炉口と扉との間の機密性を保つためのシールにおいて発塵が生じることを効果的に防止し、かつ、炉口と扉との間の機密性を長期間に亘って維持することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】従来の熱処理装置の概略構成の例を示す図である。
【図２】本願発明の実施形態に係るＩＲ炉の概略構成を示す図である。
【図３】ＩＲ炉に用いられる扉の構成例を示す図である。
【図４】炉体および扉の間のシールの構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図２は、本発明の実施形態に係る枚葉式クリーン焼成炉である、多段式のＩＲ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ  Ｒａｄｉａｔｉｏｎ）炉１０の概略を示す図である。以下の実施形態では、本発明に係る熱処理装置の例としてＩＲ炉１０を説明するが、本発明の適用範囲は、赤外線ヒータを用いたものに限定されるものではなく、熱風循環加熱方式やホットプレート加熱式等の他の加熱方式の熱処理装置にも本発明を適用することが可能である。
【００２０】
図２に示すように、ＩＲ炉１０は、熱処理されるべきワーク１５が収容される炉体１２を上部に備える。この実施形態では、液晶ディスプレイ用のガラス基板をワーク１５として用いているが、ワーク１５の例はこれには限定されない。炉体１２の下には、ＩＲ炉１０における駆動系基板や制御系基板を収納した制御部１６が配置される。制御部１６は、ＩＲ炉１０の動作を統括的に制御するように構成される。
【００２１】
炉体１２の内部には、多段状に配置された複数の熱処理部１４が設けられる。各熱処理部１４は、ワーク１５を設定温度で加熱するように構成されたヒータユニット１８を備える。また、各熱処理部１４の前面側には、図３（Ａ）〜図３（Ｃ）に示すように、ワーク１５の通過時に開閉するように構成された扉２０が設けられる。扉２０は、各熱処理部１４に対応する位置に複数設けられており、対応する熱処理部１４に対してワークが搬入される時、および対応する熱処理部１４からワークが搬出される時に開くように構成されている。
【００２２】
扉２０は、図３（Ｂ）に示すように、シャッタ２６、メインフレーム２２、駆動ユニット２８を備える。シャッタ２６は、炉体１２の内部と外部とを熱的に遮断するように構成される。メインフレーム２２は、シャッタ２６を支持するように構成されており、扉２０の強度を確保するための機能を有する。ここでは、シャッタ２６の構成として鋼板製の容器と、その容器の内部に収納されたセラミックファイバ製の断熱材とを備える構成が採用され、メインフレーム２２の素材としてアルミニウムが採用されているが、シャッタ２６およびメインフレーム２２の素材はこれらに限定されるものではない。
【００２３】
駆動ユニット２８は、メインフレーム２２に連結具２４を介して固定される。また、駆動ユニット２８は、図３（Ｃ）に示すように、アーム２８５を介してメインフレーム２２に接続されるとともに水平方向に配置された回転軸２８０を回転駆動するように構成される。回転軸２８０は、開口部の近傍の所定位置に配置された扉支持体２８２に設けられた軸受２８４に支持されており、カップリング２８６を介してロータリーアクチュエータ２８８に接続されている。この構成において、ロータリーアクチュエータ２８８が約９０度回転することにより、図３（Ｂ）に示すように扉２０が開閉動作を行う。ただし、ここで説明した構成は駆動ユニット２８の構成の一例を示すものにすぎず、駆動ユニット２８の構成は図３（Ｃ）に示す構成に限定されるものではない。
【００２４】
続いて、図４を用いて、炉体１２と扉２０との間のシールについて説明する。シャッタ２６および炉体１２との間に介在するように、環状の第１のシール部４０および環状の第２のシール部３０が配置される。ここでは、第２のシール部３０は、樹脂ブロック３２によって構成される。樹脂ブロック３２は、ビス等によってシャッタ２６に交換可能な状態で取り付けられている。樹脂ブロック３２の素材の例としては、例えばポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂が挙げられる。ここでは、樹脂ブロック３２が本願発明の第２の樹脂部材に対応する。
【００２５】
第１のシール部４０は、バックアップ部材４２、樹脂シート４４、およびシート押さえ板金４６を備える。バックアップ部材４２は、炉体１２の外側における開口部の周囲に形成された環状のシャッタシール収容溝１２２に配置される。バックアップ部材４２の素材の例としては、フッ素系ゴム（耐熱温度は、２３０℃程度。）が挙げられるが、これらに限定されるものではない。なお、ここでは、バックアップ部材４２が本願発明の第１の樹脂部材に対応する。
【００２６】
樹脂シート４４は、バックアップ部材４２を覆い隠すように配置される。樹脂シート４４の素材の例としては、ポリイミド（耐熱温度は、２５０℃程度。）が挙げられるが、これに限定されることはない。シート押さえ板金４６は、シャッタシール収容溝１２２の両側において樹脂シート４４を炉体１２に固定するように、固定具を介して炉体１２に固着されている。シート押さえ板金４６の素材の例としては、ステンレス（例えば、炉体１２の鋼材と同一のもの。）が挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００２７】
以上の構成によれば、樹脂シート４４を含む第１のシール部４０を炉体１２側に取り付けたことにより、扉２０側のシャッタ２６の構成の簡素化が図れるため、シャッタ２６の平面度を向上させたり、シャッタ２６の強度を高めたり、シャッタ２６を軽量化したりするが可能となる。
【００２８】
また、樹脂ブロック３２として金属に比較して硬度の低い耐熱樹脂材料を用い、かつ、樹脂ブロック３２と樹脂シート４４とを面接触させたことにより、樹脂シート４４と樹脂ブロック３２との間の擦れが著しく低減される。その結果、発塵を抑制することが可能になり、かつ、メンテナンス周期を長期化することが可能となる。さらには、樹脂シート４４が、不安定な扉２０側でなく、炉体１２側に固定された状態で配置されるため、樹脂シート４４およびバックアップ部材４２のメンテナンス時の作業性が向上する。
【００２９】
上述の実施形態では、枚葉式クリーン焼成炉にて、クリーン度、歩留まり、メンテナンス周期、メンテナンスの作業性を向上させる例を説明したが、この発明は、枚葉式クリーン焼成炉以外にも、連続炉等に適用した場合でも同様の作用効果を享受することが可能である。
【００３０】
上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００３１】
１０−ＩＲ炉
１２−炉体
２０−扉
２６−シャッタ
３０−第２のシール部
３２−樹脂ブロック
４０−第１のシール部
４２−バックアップ部材
４４−樹脂シート
４６−シート押さえ板金
１２２−溝
【図１】
0005567812.tif 000002
【図２】
0005567812.tif 000003
【図３】
0005567812.tif 000004
【図４】
0005567812.tif 000005