(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
膜形成素材を含む複数の基板を一方向に順次搬送する過程で該複数の基板の各々に加熱に続いて均一に徐冷処理を施すためのトンネル状の焼成装置であって、
加熱ゾーンに続く徐冷ゾーンにおいて前記一方向に並んで設けられた複数の均熱区分毎に均熱制御する温度制御装置と、
前記複数の基板の各々に前記複数の均熱区分で順次熱処理を施すために、前記長手方向と垂直且つ互いに平行な軸心回りにそれぞれ回転駆動される複数本のローラによって前記複数の基板を支持して前記一方向に搬送する搬送装置と、
前記複数本のローラの間で前記複数の均熱区分間を相互に遮蔽する遮蔽角度位置と、前記搬送装置によって搬送される前記複数の基板との干渉を避ける退避角度位置との間で、該複数本のローラの軸心方向と平行な軸心回りに回動させられる平板状の回動シャッタを備えたシャッタ装置と
を、含むことを特徴とする膜形成素材を含む基板の焼成装置。
【請求項２】
前記シャッタ装置は、前記複数本のローラによって形成される前記複数の基板の搬送面から所定距離以上隔てた位置において前記複数の均熱区分間を相互に遮蔽するために固定して設けられた固定シャッタを更に含むものである請求項１の膜形成素材を含む基板の焼成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、膜形成素材を含む基板に熱処理を均一に施すための焼成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ソーダライムガラスに代表されるガラス製基板やアルミナに代表されるセラミックス基板の上に、金属或いは無機材料をガラスボンド成分の溶融や、材料自体の軟化、溶融、或いは焼結により、所定の機能を生じる膜が固着されたりするような、膜形成素材を含む基板が知られている。例えば、蛍光表示管の陽極基板、プラズマディスプレイパネル用基板、プラズマアドレス液晶表示装置のプラズマスイッチング基板、フィールドエミッション表示装置用基板などの表示デバイス用基板、厚膜配線基板、或いはサーマルプリンターヘッドやイメージセンサ等の電子デバイス用基板がそれである。このような電子デバイス用基板には、一般に、基板自体のアニールのためやガラス素材を結合剤として応用した機能材料の膜形成のために、５００  乃至６５０（℃）  程度の熱処理が施され、セラミック基板においてはガラス素材を結合剤として応用した機能材料の膜形成、或いは金属材料自体の界面の溶融を応用した機能材料の膜形成のために例えば５００  乃至９００（℃）  程度の熱処理が施される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年では、上記膜形成素材を含む基板は、その表面にパターニング形成される導体、抵抗、誘電体などの多層化および細密化が図られるとともに、特に、上記表示デバイス用基板では表示面積の大型化に伴って比較的大きな寸法のものを製造することが必要となっている。そのため、表示デバイス用基板では大きな寸法に亘って細密にパターン形成することが要求されるとともに、上記電子デバイス用基板では、機能を発生させる膜に与えられるパターン空間が細密化することによって品質の確保のために膜の均一性が一層要求される。しかしながら、上記基板の焼成によってもたらされる品質への影響は、上記のように大型となる程大きくなり、それらのばらつきが製品設計上の制約となったり、製品の歩留まりを低下させる一因となっていた。
【０００４】
例えば、熱処理に伴って基板素材そのものの膨張或いは収縮による寸法変動がある場合は、機能を有する膜のパターニング後に行われる焼成毎のパターン間の位置合わせが困難となる。また、抵抗層においては抵抗値のばらつき、誘電体層においては耐電圧のばらつきや残存率の不均一による厚み寸法のばらつき、導体層においては導通抵抗およびワイヤボンディング性やスパッタリング性などのばらつきが大きくなる。これらパターン間の位置合わせの一致性および層品質の均一性は、精細なパターンとなる程或いは基板が大型となる程、維持することが困難となり、製品歩留まりが加速度的に低下するという不都合があった。したがって、例えば４０インチ以上の大型表示装置としてのプラズマディスプレイ用基板を例にとると、次のような歩留まり低下要因がある。すなわち、多数のセルを形成する多層構造の各層の寸法精度が確保できない、障壁の高さおよび幅の寸法のばらつきが生じる、抵抗付セルにおいては抵抗値のばらつきを生じる、誘電体層においては耐電圧にばらつきを生じる、全体的な寸法ばらつきはフロント板とリヤ板とを組み合わせて放電セルを形成するときにズレを生じる、などである。
【０００５】
本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、基板内の均一な加熱により膜形成素材を含む基板の歩留まりを高くできる膜形成素材を含む基板の焼成装置を提供することにある。
【０００６】
本発明者は上記の課題を達成するために種々研究を重ねた結果、厚膜に含まれる金属、無機材料の溶融或いは焼結状態、機能成分を固着させるために低下されるガラスボンド成分、或いは誘電体にあってはガラス成分そのものの軟化或いは溶融状態が基板内において局部的に相違することを見出した。本発明は上記の知見に基づいて為されたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の要旨とするところは、膜形成素材を含む複数の基板を一方向に順次搬送する過程でそれら複数の基板の各々に加熱に続いて均一に徐冷処理を施すためのトンネル状の焼成装置であって、(a) 加熱ゾーンに続く徐冷ゾーンにおいて前記一方向に並んで設けられた複数の均熱区分毎に均熱制御する温度制御装置と、(b) 前記複数の基板の各々に前記複数の均熱区分で順次熱処理を施すために、前記長手方向と垂直且つ互いに平行な軸心回りにそれぞれ回転駆動される複数本のローラによって前記複数の基板を支持して前記一方向に搬送する搬送装置と、(c) 前記複数本のローラの間で前記複数の均熱区分間を相互に遮蔽する遮蔽角度位置と、前記搬送装置によって搬送される前記複数の基板との干渉を避ける退避角度位置との間で、それら複数本のローラの軸心方向と平行な軸心回りに回動させられる平板状の回動シャッタを備えたシャッタ装置とを、含むことにある。
【０００８】
【発明の効果】
このようにすれば、トンネル状の焼成装置は、徐冷ゾーンにおいて基板の搬送方向である一方向に沿って並ぶ複数の均熱区分毎に均熱制御する温度制御装置と、その長手方向と垂直且つ互いに平行な軸心回りに回転駆動される複数本のローラによって複数の基板を支持して一方向に搬送する搬送装置と、ローラ間で複数の均熱区分間を相互に遮蔽する遮蔽角度位置と搬送される基板との干渉を避ける退避角度位置との間でローラの軸心方向と平行な軸心回りに回動させられる平板状の回動シャッタを備えたシャッタ装置とを含んで構成される。そのため、膜形成素材を含む基板は、熱処理の冷却過程において、搬送装置により一方向に沿って搬送される過程で複数の均熱区分に順次位置させられてそこでそれぞれ均熱されつつ徐冷される。このとき、複数の均熱区分は、回動シャッタが遮蔽角度位置に位置させられることにより、シャッタ装置によって相互に遮蔽されてそれぞれ熱的に独立させられるため、均熱区分内における均熱状態が好適に実現されるが、基板の搬送時においては、回動シャッタが退避角度位置に位置させられることにより、基板と回動シャッタとの干渉が避けられるため、基板の搬送は何ら妨げられない。このように、一方向に搬送される過程で均熱区分毎に順次均熱を繰り返しながら熱処理の冷却過程が行われることから、膜形成素材を含む基板内の温度のばらつきが可及的に小さくされる。
【０００９】
そのため、基板がガラス製である場合にあってその歪点以上の温度で熱処理される場合は、基板内の寸法の局部的変化すなわち形成パターンのゆがみが可及的に小さくされるので、次工程以降のパターンとの位置ずれが防止されて、精細なパターンや大型基板であっても製造歩留まりが飛躍的に高められる。また、上記のように膜形成素材を含む基板内の温度のばらつきが可及的に小さくされることから、基板の表面に厚膜誘電体層、隔壁状誘電体層、厚膜抵抗層、電極層、無機着色顔料層が設けられる場合にあっては、それら厚膜内のボンド成分として機能するガラスの溶融、軟化の程度が一様となって、また金属−金属酸化物系の溶融、焼結の程度が一様となって、それぞれ耐電圧品質、隔壁の高さおよび幅寸法、抵抗値、放電品質、光学的フィルター特性のばらつきなどが好適に小さくされ、大型基板であっても製造歩留まりが飛躍的に高められる。更に、上記のように抵抗値のばらつきが小さくされる結果、工程の管理負荷や、トリミングなどの工程が削減され或いは負荷が軽減される。
【００１０】
しかも、前記シャッタ装置は、回動シャッタを回動させることにより複数の均熱区分間を相互に遮蔽するものであることから、均熱領域内に摺動部分が存在しないため、シャッタの摺動に伴う塵埃の発生や熱膨張に起因する摺動部分の破損等の不具合が生じ難い。また、前記搬送装置は、複数の基板を軸心回りに回転駆動される複数本のローラによって支持し且つ一方向へ搬送するものであることから、搬送装置を均熱区分毎に制御して複数の均熱区分間での搬送を独立して行うことが容易であるため、全均熱区分で同時に搬送する場合に比較して均熱区分で基板の熱処理が行われていない移動時間を可及的に短くして、基板の処理効率を高めることができる。また、メッシュベルト等によって搬送する場合に比較して、塵埃の発生原因となるベルトの摺動がないことから均熱領域内の清浄度が高められて、基板を均一に熱処理する過程において形成される膜の機能が発生した塵埃によって損なわれることが抑制される。
【００１１】
【発明の他の態様】
ここで、好適には、前記シャッタ装置は、前記複数本のローラによって形成される前記複数の基板の搬送面から所定距離以上隔てた位置において前記複数の均熱区分間を相互に遮蔽するために固定して設けられた固定シャッタを更に含むものである。このようにすれば、複数の均熱区分間は、相互の境界において基板の搬送面から所定距離以上隔てた搬送の妨げとならない範囲が固定シャッタによって常時遮蔽されることから、前記回動シャッタはその固定シャッタが設けられていない残部を遮蔽する大きさで十分となる。そのため、前記一方向およびローラの軸心方向と垂直を成す均熱領域の高さが基板の厚さ寸法（基板がセッタに載せられて搬送される場合はそれを含めた被搬送物全体の厚さ寸法）に対して十分に大きく設定されている場合にも、回動シャッタを回動させるために必要となるローラ間隔が十分に小さくなることから、均熱区分の境界における基板の搬送に特に支障が生じない。しかも、シャッタ装置の可動部分が小さくなることから、回動駆動が容易となると共に、シャッタの熱的な変形等によって駆動が困難になることが抑制される。
【００１２】
また、好適には、前記搬送装置は、前記複数の基板を前記複数の均熱区分毎に間歇的に搬送する間歇搬送装置である。このようにすれば、基板が一方向に間歇的に搬送される過程で、複数の均熱区分において順次熱処理が施されることから、膜形成素材を含む基板が連続的に搬送されることにより連続的なヒートカーブが形成される場合に比較して、熱処理の冷却過程において基板内の温度差を十分に小さくするために必要とされる冷却領域の全長が短縮されて焼成装置が小型となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
図１、図２、図３は、本発明の一実施例の基板６２を一方向へ順次搬送する過程で焼成を施す形式の連続型焼成装置１１６の構成を示しており、図１は正面図、図２は炉体の幅方向中央を通り長手方向に沿った断面図、図３（ａ）  〜（ｅ）  はそれぞれ図２におけるａ−ａ乃至ｅ−ｅ視断面をそれぞれ示す図である。図において、それぞれ独立に駆動される第１搬送装置１１８、複数の第２搬送装置１２０ａ、１２０ｂ、〜１２０ｆ（以下、特に区別しないときは単に第２搬送装置１２０という）、第３搬送装置１２２が直列に配置されており、基板６２は、それら第１搬送装置１１８、第２搬送装置１２０、第３搬送装置１２２によって一方向に搬送されることにより、トンネル状の炉体１２４ａ、１２４ｂ（以下、特に区別しないときは単に炉体１２４という）内を通過させられるようになっている。
【００１５】
上記トンネル状の炉体１２４は、例えば内壁がβ−スポジュメン系結晶化ガラス等の耐熱ガラスから構成されたものである。炉体１２４ａ内には、基板６２を最高処理温度まで加熱すると共にその過程で基板６２上に印刷形成された膜に含まれているバインダ（樹脂）を燃焼除去するための予熱ゾーン（予熱部）１２６と、基板６２をその最高処理温度で所定時間保持するための加熱ゾーン（加熱部）１２８と、基板６２を徐々に冷却するための徐冷ゾーン（徐冷部）１３０とが設けられており、炉体１２４ｂ内には、基板６２を常温付近まで冷却するための冷却ゾーン（冷却部）１３２が設けられている。
【００１６】
前記第１搬送装置１１８は、上記予熱ゾーン１２６および加熱ゾーン１２８に対応する位置に設けられている。この第１搬送装置１１８は、炉体１２４ａの下方に設けられて連続的に駆動される減速機付モータ１３４の回転を、チェーン１３６、および一軸線上に設けられた複数本のラインシャフト１３８ａ、１３８ｂ、〜１３８ｅ（以下、特に区別しないときは単にラインシャフト１３８という）を介して、炉体１２４ａの長手方向に沿って所定間隔をもって設けられたマイタギア１４０ａ、１４０ｂ、〜１４０ｆ（以下、特に区別しないときは単にマイタギア１４０という）に伝達し、そのマイタギア１４０によってそれぞれ分担される駆動区分１２７ａ、１２７ｂ、１２７ｃ、１２７ｄ（以下、特に区別しないときは単に駆動区分１２７という）、駆動区分１２９ａ、１２９ｂ（以下、特に区別しないときは単に駆動区分１２９という）毎に図２に示されるように炉体１２４ａ内に設けられているローラ１６６を回転させることにより、そのローラ１６６上に乗せられた基板６２を例えば３００（ｍｍ／ｍｉｎ）  程度の第１の搬送速度で連続的に搬送するものである。
【００１７】
図４は、第１搬送装置１１８および第２搬送装置１２０の要部を中間を省略した状態で上下に配して拡大して示す図であり、図１に示される駆動区分１２７ａ、１２９ｂ、１３１ｂにそれぞれ対応する部分が上段、中段、下段にそれぞれ示されている。駆動区分１２７ａに対応する第１搬送装置１１８のマイタギア１４０ａには、軸心方向が炉体１２４の長手方向に沿って設けられている原動軸１４２ａと、軸心方向が炉体１２４の長手方向に垂直（紙面に垂直）な従動軸１４４ａとが備えられている。モータ１３４の回転がチェーン１３６によってマイタギア１４０ａに伝達されて原動軸１４２ａが矢印の方向に回転させられると、その原動軸１４２ａにカップリング１４６を介して接続されているラインシャフト１３８ａが原動軸１４２ａと同方向に回転させられると共に、従動軸１４４ａが例えば図の矢印の方向に回転させられる。
【００１８】
一方、図４の中段に示されている駆動区分１２９ｂに対応するマイタギア１４０ｆ、すなわち第１搬送装置１１８の右端部に設けられているマイタギア１４０ｆは、原動軸１４２ｆの一端がワンウェイカップリング１４８を介してラインシャフト１３８ｅに接続されている。また、その原動軸１４２ｆの他端部側には減速機付モータ１５０が備えられており、その他端部にワンウェイカップリング１５２を介して接続されている。これらのワンウェイカップリング１４８、１５２は、それぞれラインシャフト１３８ｅおよびモータ１５０の図の矢印方向の回転のみをマイタギア１４０ｆに伝達するものであり、モータ１５０は、後述の第２搬送装置１２０に同期してラインシャフト１３８よりも速い回転速度で間歇的に駆動される。そのため、モータ１５０の停止中はラインシャフト１３８ｅの回転がワンウェイカップリング１４８を介して原動軸１４２ｆに伝達され、ワンウェイカップリング１５２は滑らされる一方、モータ１５０の駆動中はワンウェイカップリング１５２を介してその回転が原動軸１４２ｆに伝達され、ワンウェイカップリング１４８が滑らされることとなる。したがって、モータ１５０の駆動中は、駆動区分１２９ｂ内のローラ１６６上の基板６２が前記の第１の搬送速度（例えば300[mm/min] 程度）よりも速い例えば5000(mm/min)程度の第２の搬送速度で搬送される。なお、省略されている駆動区分１２７ｂ、１２７ｃ、〜１２９ａは、ラインシャフト１３８ａ、１３８ｂ、〜１３８ｅがカップリング１４６と同様な図示しないカップリングを介してマイタギア１４０ｂ、１４０ｃ、〜１４０ｅの原動軸１４２に接続されており、その原動軸１４２の回転に伴ってそれぞれに備えられている従動軸１４４が回転させられる。
【００１９】
また、複数のマイタギア１４０の下方には、軸心方向が炉体１２４の長手方向に垂直且つ水平方向となるように互いに平行にその長手方向に沿って配列された複数本の回転軸１５４がそれぞれ備えられている。このため、第１搬送装置１１８には、その全長に亘って、炉体１２４の長手方向に沿って多数の回転軸１５４が備えられている。この回転軸１５４は、従動軸１４４の回転を例えばチェーン（或いはタイミングベルト）１５６によって伝達されることによって、それぞれ図に矢印で示される方向に回転させられる。このため、モータ１３４が駆動させられると、炉体１２４の長手方向に沿って配列された多数の第１搬送装置１１８の回転軸１５４が同様な回転速度、回転方向で同時に回転させられることとなるが、モータ１５０が駆動させられると、マイタギア１４０ｆにはその回転が伝達されてワンウェイカップリング１４８によってラインシャフト１３８ｅの接続が実質的に絶たれ、マイタギア１４０ｆの下方に備えられている回転軸１５４、すなわち加熱ゾーン１２８のうちの徐冷ゾーン１３０に隣接する駆動区分１２９ｂに属する回転軸１５４が、第１搬送装置１１８内の他の駆動区分１２７、１２９ａに属する回転軸１５４よりも速い徐冷ゾーン１３０と同様な速度で回転させられることとなる。
【００２０】
また、複数の第２搬送装置１２０は、図４の下段に駆動区分１３１ｂについて示されるように、それぞれ独立して間歇的に駆動される減速機付モータ１５８ａ、１５８ｂ、〜１５８ｆ（以下、特に区別しないときは単にモータ１５８という）を備えたものであり、そのモータ１５８の下方には第１搬送装置１１８と同様に、炉体１２４の長手方向と垂直且つ水平方向に設けられた複数本の回転軸１５４が備えられている。この回転軸１５４はモータ１５８の出力軸１６０の回転をチェーン１５６によって伝達されることにより同方向に回転させられるものである。すなわち、複数の第２搬送装置１２０は、第１搬送装置１１８においてモータ１３４の回転を伝達されるマイタギア１４０に代えて独立して駆動されるモータ１５８をそれぞれ備えている。モータ１５８は、出力軸１６０が図に矢印で示される正転方向に正転駆動されるだけではなく、交互に正転方向および逆転方向に回転駆動する反転駆動可能とされているが、正転駆動時には回転軸１５４に接続されたローラ１６６が前記の第２の搬送速度（例えば５０００［ｍｍ／ｍｉｎ］程度）が得られるように回転させられる一方、反転駆動時にはそれよりも遅い例えば１３００（ｍｍ／ｍｉｎ）程度の第３の搬送速度で基板６２が搬送方向およびその反対方向に往復移動させられるようにローラ１６６が正転方向および逆転方向に回転させられる。
【００２１】
また、第３搬送装置１２２は、図１から明らかなように、第１搬送装置１１８においてマイタギア１４０の個数を減じ、炉体１２４の長手方向の前後が反転された構成とされている。すなわち、駆動区分１２９ｂと同様な構成の駆動区分１３３ａ、駆動区分１２７ｂ等と同様な構成の駆動区分１３３ｂ、および駆動区分１２７ａと同様な構成の駆動区分１３３ｃから構成されている。そのため、炉体１２４ｂの下方に備えられた減速機付モータ１６２の回転がチェーン１６３、ラインシャフト１３８ｇ、および１３８ｆを介してマイタギア１４０ｉ、１４０ｈ、および１４０ｇに伝達され、それぞれの駆動区分１３３に備えられている回転軸１５４が回転させられる。また、徐冷ゾーン１３０に隣接する駆動区分１３３ａでは、駆動区分１２９ｂと同様に、減速機付モータ１６４の回転がワンウェイカップリングを介して伝達されることにより、それに属する回転軸１５４が間歇的に他の回転軸１５４よりも速い速度すなわち第２搬送装置１２０に同期した速度で駆動される。
【００２２】
図２に戻って、炉体１２４内には、複数本の例えばアルミナ製の円筒状のローラ１６６が、図３(a) 〜(e) に図２におけるａ−ａ乃至ｅ−ｅ視断面を示すように、両端部が炉体１２４側面から突き出すように設けられている。炉体１２４の側部外側には一対の軸受け１６７、１６７（図３(a) のみに図示）が設けられており、これに前記回転軸１５４がローラ１６６と同軸的にそれぞれ支持されている。ローラ１６６は、それぞれこれら一対の回転軸１５４に両側から挟まれた状態で設けられており、前記モータ１３４の回転がチェーン１５６を介して伝達されるその回転軸１５４の回転に伴って回転させられる。なお、図３(a) は、図２におけるａ−ａ視断面に対応する図であるが、ａ2−ａ2視断面も同様な断面形状である。前記基板６２は、炉体１２４内においてこのローラ１６６に支持されている。そのため、ローラ１６６が回転させられるとその回転に伴って一方向に搬送されることとなる。このとき、第１搬送装置１１８および第３搬送装置１２２が設けられている予熱ゾーン１２６、加熱ゾーン１２８、冷却ゾーン１３２においてはローラ１６６が連続的に回転させられて基板６２が連続的に搬送される一方、第２搬送装置１２０が設けられている徐冷ゾーン１３０においてはローラ１６６が間歇的に回転させられて基板６２が間歇的に搬送されることとなる。すなわち、本実施例においては、第１搬送装置１１８および第３搬送装置１２２が連続搬送装置に相当し、第２搬送装置１２０が間歇搬送装置すなわち請求の範囲でいう「搬送装置」に相当する。
【００２３】
また、図１、図２、図３から明らかなように、前記の予熱ゾーン１２６には、予熱ゾーン１２６内の温度を検出するための複数の温度検出器ＴＣが、前記の駆動区分１２７毎に長手方向中央の幅方向の３位置において上下に設けられると共に、炉体１２４の上側および下側に複数のゾーンを形成し且つそのゾーン毎に独立して制御されるヒータＨが、それぞれの駆動区分１２７毎に炉体１２４の長手方向および幅方向にそれぞれ４ゾーンずつ設けられている。すなわち、図１乃至図３においては一部が省略されているが、図５（ａ）  に駆動区分１２７ａについて模式的に示すように、各駆動区分１２７毎に基板６２の送り方向Ａおよびそれに直交する図示しないローラ１６６の長手方向にそれぞれ４分割された合計１６組のヒータＨ１１１１、Ｈ１１１２、Ｈ１１１３、Ｈ１１１４、Ｈ１１２１、Ｈ１１２２、Ｈ１１２３、Ｈ１１２４、Ｈ１１３１、Ｈ１１３２、Ｈ１１３３、Ｈ１１３４、Ｈ１１４１、Ｈ１１４２、Ｈ１１４３、Ｈ１１４４（駆動区分１２７ｂ、１２７ｃ、１２７ｄにはそれぞれＨ１２１１〜Ｈ１２４４、Ｈ１３１１〜Ｈ１３４４、Ｈ１４１１〜Ｈ１４４４が備えられる）が炉体１２４の上下において各一対として配設され、ヒータＨ１１２１とＨ１１３１の間の位置、ヒータＨ１１２２、Ｈ１１２３、Ｈ１１３２、およびＨ１１３３の間の位置、ヒータＨ１１２４とＨ１１３４の間の位置にそれぞれ温度検出器ＴＣ１１１  、ＴＣ１１２  、ＴＣ１１３  （駆動区分１２７ｂ、１２７ｃ、１２７ｄにはそれぞれＴＣ１２１  〜ＴＣ１２３  、ＴＣ１３１  〜ＴＣ１３３  、ＴＣ１４１  〜ＴＣ１４３  ）が配設されている。図２に駆動区分１２７ａの上側に一部について例示するように、各々の温度検出器ＴＣおよびヒータＨは制御装置１６８に接続されており、温度検出器ＴＣで検出された温度信号に従ってヒータＨの出力が制御される。
【００２４】
また、予熱ゾーン１２６には、炉体１２４の入口側の駆動区分１２７ａの入口上部に給気管１７０が設けられると共に、続く駆動区分１２７ｂ、１２７ｃ、１２７ｄの基板６２の搬送方向前方側に排気管１７２が設けられている。これら給気管１７０および排気管１７２は、例えばローラ１６６と同様なアルミナセラミックスから構成されて何れも炉体１２４の幅方向に貫通するように設けられている。給気管１７０は、その両端部において炉体１２４側面に備えられている給気用配管１７４に接続されており、図示しない空気供給源から導かれた空気を炉体１２４内に供給する。また、排気管１７２は、その両端部において炉体１２４側面に備えられている排気用配管１７６に接続されており、炉体１２４内に供給された空気はその内部を流れる過程で複数の排気管１７２から吸い込まれ、排出口１７８から排出される。これら給気管１７０および排気管１７２は、それぞれ図６（ａ）  、（ｂ）  に示されるように丸穴状のノズル１７１或いは長穴状のノズル１８１を複数箇所に備えたものである。
【００２５】
また、前記加熱ゾーン１２８には、加熱ゾーン１２８内の温度を検出するための複数の温度検出器ＴＣが、駆動区分１２９毎に炉体１２４の長手方向および幅方向のそれぞれ３位置において上下に設けられると共に、炉体１２４の上側、下側および両側面上部に複数のゾーンを形成し且つそのゾーン毎に独立して制御されるヒータＨが、それぞれの駆動区分１２９毎に炉体１２４の長手方向に４ゾーン、幅方向に両側面上部の各１ゾーンを含む６ゾーンずつ設けられている。すなわち、図５（ｂ）  に示されるように、各駆動区分１２９毎に基板６２の送り方向Ａおよびそれに直交する図示しないローラ１６６の長手方向にそれぞれ４分割された合計１６組のヒータＨ２１１１、Ｈ２１１２、Ｈ２１１３、Ｈ２１１４、Ｈ２１２１、Ｈ２１２２、Ｈ２１２３、Ｈ２１２４、Ｈ２１３１、Ｈ２１３２、Ｈ２１３３、Ｈ２１３４、Ｈ２１４１、Ｈ２１４２、Ｈ２１４３、Ｈ２１４４が炉体１２４の上下において各一対として配設されると共に、炉体１２４の幅方向両側の上部側面において送り方向Ａにそれぞれ４分割された（４組の）ヒータＨ２１１５、Ｈ２１２５、Ｈ２１３５、Ｈ２１４５、Ｈ２１１６、Ｈ２１２６、Ｈ２１３６、Ｈ２１４６（駆動区分１２９ｂにはＨ２２１１〜Ｈ２２４６）が両側面で一対として配設されている。また、ヒータＨ２１１１内、Ｈ２１１２とＨ２１１３との間、Ｈ２１１４内、Ｈ２１２１とＨ２１３１との間、Ｈ２１２２、Ｈ２１２３、Ｈ２１３２、Ｈ２１３３の間、Ｈ２１２４とＨ２１３４との間、Ｈ２１４１内、Ｈ２１４２とＨ２１４３との間、Ｈ２１４４内の位置にそれぞれ９組の温度検出器ＴＣ２１１１、ＴＣ２１１２、ＴＣ２１１３、ＴＣ２１２１、ＴＣ２１２２、ＴＣ２１２３、ＴＣ２１３１、ＴＣ２１３２、ＴＣ２１３３（駆動区分１２９ｂにはＴＣ２２１１〜ＴＣ２２３３）が上下に配設されている。
【００２６】
また、前記の徐冷ゾーン１３０には、図２に駆動区分１３１ａについて示されるように、炉体１２４の長手方向に沿って等間隔で複数のシャッタ装置Ｓ1、Ｓ2、〜Ｓ7（Ｓ1、Ｓ2のみ図示。以下、特に区別しないときは単にシャッタ装置Ｓという）が設けられており、徐冷ゾーン１３０が駆動区分１３１ａ、１３１ｂ、〜１３１ｆにそれぞれ対応する複数例えば６つの第１均熱室〜第６均熱室すなわち第１加熱室Ｒ1、第２加熱室Ｒ2 、〜第６加熱室Ｒ6（後述するように加熱するための複数のヒータＨをそれぞれ備えたものであることから、以下、均熱室に代えて加熱室の語を用いる。また、特に区別しないときは単に加熱室Ｒという）に分割されている。本実施例においては、第１加熱室Ｒ1乃至第６加熱室Ｒ6が相互に熱的に区分された複数の加熱区分に相当する。なお、図に示されるように、シャッタ装置Ｓ1は駆動区分１２９ｂと１３１ａとの間に、Ｓ2は駆動区分１３１ａと１３１ｂとの間にそれぞれ設けられており、図示しない他のシャッタ装置は、Ｓ3乃至Ｓ6が駆動区分１３１ｂ乃至１３１ｆ相互の間に、Ｓ7が駆動区分１３１ｆと１３３ａとの間にそれぞれ設けられている。
【００２７】
上記のシャッタ装置Ｓは、図２に断面構造を、図３（ｄ）  にシャッタ装置Ｓ２  を通る断面（図２におけるｄ−ｄ視断面）をそれぞれ示すように、例えば炉体１２４の長手方向に垂直な面内において上側に位置する内壁２１０から下方に伸びる上側固定シャッタ１９０と、下側に位置する内壁２１０から上方に伸びる下側固定シャッタ１９２と、平板状を成してそれらに平行に設けられ、ローラ１６６に平行な回動軸１９６の軸心回りに回動させられる回動シャッタ１９４とを備え、上下の固定シャッタ１９０、１９２間に形成された開口部１９８が、回動シャッタ１９４によって開放され或いは閉鎖されることにより、加熱室Ｒ間を相互に連通させ或いは遮蔽させるものである。なお、上側固定シャッタ１９０、下側固定シャッタ１９２、回動シャッタ１９４は何れも内壁と同様な材質の耐熱ガラス製板等から構成されている。
【００２８】
図７に図２におけるシャッタ装置Ｓ２  の近傍を拡大して示すように、上側固定シャッタ１９０および下側固定シャッタ１９２は、それぞれ互いに平行に設けられた相互に高さの異なる一対の耐熱ガラス製板から構成されており、上記回動軸１９６は、上側固定シャッタ１９０の下端位置において一対の耐熱ガラス製板の間の位置に設けられている。また、回動シャッタ１９４はその回動軸１９６から伸びて設けられており、図に一点鎖線で示される範囲で回動させられる。なお、上側固定シャッタ１９０は、複数本のローラ１６６によって形成される基板６２の搬送面２３４から例えば８０（ｍｍ）程度の距離Ｈｕ  だけ離隔して位置させられており、一方、下側固定シャッタ１９２は、その搬送面２３４から数（ｍｍ）乃至十数（ｍｍ）程度の距離Ｈｌ  だけ離隔して位置させられている。例えばＰＤＰ用のフロントプレートやリヤプレートにおいては、基板６２の厚さｔは、通常基板６２を載せて炉内を搬送するための図示しないセッタの厚さを含めても１０（ｍｍ）程度以下であって、上記の距離Ｈｕ  に比較して十分に薄いことから、基板６２は、上側固定シャッタ１９０および退避角度位置Ａにある回動シャッタ１９４に干渉することなく加熱室Ｒ間に設けられている開口部１９８を通過させられる。また、ローラ１６６相互の中心間隔ｇは、図に示されるように各加熱室Ｒ内およびそれらの境界部において、１５０（ｍｍ）  程度の一様な寸法に設定されている。
【００２９】
図８は、上記回動シャッタ１９４の駆動構造を説明する図であって、図３（ｄ）  の左端の要部に対応する部分を拡大して示す図であり、図９は、図８の左側面要部を示す図である。上記の回動軸１９６は、炉体１２４ａの側壁に設けられた一対の軸受け２１２、２１２（左側のもののみ図示）によって回動可能に支持された状態でその側壁から外側に突き出して設けられており、その突出部分の先端部には、平板状のアーム２１４が相対回動不能に回動軸１９６の軸心と垂直に取り付けられている。回動軸１９６の先端部近傍には、炉体１２４ａの長手方向に略沿った方向に伸びるエアシリンダ２１６が備えられており、上記アーム２１４は、そのエアシリンダ２１６から基板６２の搬送方向に突き出して備えられたピストンロッド２１８の先端部に取り付けられた連結部材２２０に、回動軸１９６と平行な連結軸２２２の軸心回りの相対回動可能に取り付けられている。また、上記エアシリンダ２１６は、炉体１２４ａの側面に取付けられた固定部材２２４の上端部に備えられた軸受台２２６上に、軸受２２８、２２８によって連結軸２２２と平行な回動軸２３０回りの相対回動可能に取り付けられている。なお、図８、図９において２３２はローラ１６６を炉外で支持するために炉体１２４ａを貫通して設けられた貫通穴である。また、図９においては、固定部材２２４等は省略されている。
【００３０】
そのため、図９に実線で示されるピストンロッド２１８が最も引き込まれた状態においては、図７および図８に示されるように、複数本のローラ１６６によって形成される基板６２の搬送面２３４と略平行を為してその搬送面２３４から離れることにより、搬送される基板６２との干渉を避ける退避角度位置Ａに回動シャッタ１９４が位置させられる一方、図９に一点鎖線で示される最も突き出した状態においては、開口部１９８を閉塞することにより加熱室Ｒ間を相互に遮蔽する図７に一点鎖線で示される遮蔽角度位置Ｂに回動シャッタ１９４が位置させられる。すなわち、図９に示される状態からピストンロッド２１８が右方向に突き出されると、その突き出しに伴って同図における右回りに回動させられるアーム２１４によって回動軸１９６が同図および図７における右回りに回動させられるため、回動シャッタ１９４が図７における右回りに回動させられて遮蔽角度位置Ｂに位置させられることとなる。回動シャッタ１９４は、ピストンロッド２１８の引込位置において退避角度位置Ａに位置し、突出位置において遮蔽角度位置Ｂに位置するように回動軸１９６に取り付けられているのである。図７から明らかなように、回動シャッタ１９４と上下の固定シャッタ１９０、１９２との間には隙間が設けられて、互いに接触することが防止されているが、その大きさは例えば十数（ｍｍ）程度であり、加熱室Ｒ相互の熱的な独立性は十分に確保されている。なお、エアシリンダ２１６は、図示しない空気供給源に接続された空気供給路２３６上に設けられた電磁弁２３８が前記制御装置１６８によって基板６２の搬送位置に応じて加熱室Ｒ毎に制御されることにより、その空気供給路２３６を介して供給される圧力空気量が調節されて、ピストンロッド２１８の突出量が制御される。
【００３１】
また、徐冷ゾーン１３０の各駆動区分１３１には、それぞれ制御装置１６８に制御されて各加熱室Ｒの温度を検出するための複数の温度検出器ＴＣおよび各加熱室Ｒを加熱するための複数のヒータＨが、前記図５（ｂ）  に示される前記加熱ゾーン１２８と同様な配設パターン（駆動区分１３１ａにはＴＣ３１１１〜ＴＣ３１３３およびＨ３１１１〜Ｈ３１４６、駆動区分１３１ｂにはＴＣ３２１１〜ＴＣ３２３３およびＨ３２１１〜Ｈ３２４６、駆動区分１３１ｃにはＴＣ３３１１〜ＴＣ３３３３およびＨ３３１１〜Ｈ３３４６、駆動区分１３１ｄにはＴＣ３４１１〜ＴＣ３４３３およびＨ３４１１〜Ｈ３４４６、駆動区分１３１ｅにはＴＣ３５１１〜ＴＣ３５３３およびＨ３５１１〜Ｈ３５４６、駆動区分１３１ｆにはＴＣ３６１１〜ＴＣ３６３３およびＨ３６１１〜Ｈ３６４６）で設けられている。また、各加熱室Ｒ内には、基板６２の搬送方向後方側（上流側）に上部および下部から冷却用空気を供給するための給気管１８０、１８０が備えられると共に、その冷却用空気を搬送方向前方側（下流側）の上部から排出するための排気管１８２とが設けられている。これら給気管１８０および排気管１８２は、それぞれ予熱ゾーン１２６に設けられている給気管１７０、排気管１７２と同様なものであり、丸穴状のノズル１７１或いは長穴状のノズル１８１が設けられたアルミナセラミックス製のチューブから構成されている。また、給気管１８０および排気管１８２は、炉体１２４の外部に設けられた給気用配管１８４および排気用配管１８６にそれぞれ接続されており、給気管１８０に図示しない空気供給源から個々の加熱室Ｒの給気用配管１８４毎に設けられた送気管１８５ａ、１８５ｂ、〜１８５ｆ（送気管１８５ａのみ図示。以下、特に区別しないときは単に送気管１８５という）を介して冷却用空気が導かれると共に、排気管１８２から吸い込まれた各加熱室Ｒ内の空気が排出口１８８から排出される。個々の送気管１８５には電磁弁２０８ａ、２０８ｂ、〜２０８ｆ（電磁弁２０８ａのみ図示。以下、特に区別しないときは単に電磁弁２０８という）が設けられており、制御装置１６８によって加熱室Ｒ内への給気が開始および停止させられると共に給気量が調節される。なお、図においては、加熱室Ｒの上下にそれぞれ設けられた給気管１８４、１８４が共通の送気管１８５に接続されているが、それぞれ電磁弁２０８を備えた別々の送気管１８５に接続されて独立に制御されてもよい。
【００３２】
また、前記の冷却ゾーン１３２には、冷却ゾーン１３２内の温度を検出するための温度検出器ＴＣ４１、ＴＣ４２、Ｔ４３が、駆動区分１３３毎に炉体１２４長手方向中央の幅方向中央位置において上側に設けられると共に、炉体１２４の上側および下側にその幅寸法に略等しい長さを有する複数の冷却ジャケットＣが、それぞれの駆動区分１３３毎に炉体１２４の長手方向に３列ずつ設けられている。冷却ジャケットＣは、その内部に図１に示される冷却水配管２０２から枝管２０４を介して供給される冷却水が流通させられるものである。上下に配されたそれぞれ３つの冷却ジャケットＣは相互に連結されており、それら３つの冷却ジャケットＣ内を順次流通させられた冷却水は、図１に示される反対側の側面に設けられた図示しない排水管から排出される。冷却ジャケットＣに供給される冷却水の流量は駆動区分１３３毎に枝管２０４に設けられている電磁弁２０６ａ、２０６ｂ、２０６ｃによって調節される。この冷却ゾーン１３２に設けられている温度検出器ＴＣおよび電磁弁２０６も前記の制御装置１６８に接続されており、温度検出器ＴＣによって検出された温度信号に基づいて冷却ジャケットＣに流通される冷却水量が制御される。
【００３３】
図１０は前記制御装置１６８の構成を示す図である。予熱ゾーン１２６、加熱ゾーン１２８、徐冷ゾーン１３０、および冷却ゾーン１３２の駆動区分１２７、１２９、１３１、１３３（或いは加熱室Ｒ）毎に所定数ずつ設けられた炉体１２４内の温度を検出するための温度検出器ＴＣ１１１  、ＴＣ１１２  、〜ＴＣ４３により検出された温度を示す各信号は、マルチプレクサ６８によって所定の周期で時分割され、且つＡ／Ｄ変換器７０においてデジタル信号に変換された後、演算制御回路７２へ入力される。この演算制御回路７２は、例えばマイクロコンピュータにより構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って入力信号を処理し、出力インターフェース７４を介して、モータ駆動回路ＭＤ１  へ第１搬送装置１１８を連続駆動させるための信号を、モータ駆動回路ＭＤ２  へ第１搬送装置１１８の駆動区分１２７ｂを第２搬送装置１２０の駆動速度に同期して駆動させるための信号をそれぞれ供給し、また、各ヒータ駆動回路Ｄ１１１１、Ｄ１１１２、〜Ｄ３６４６へ、ヒータＨ１１１１、Ｈ１１１２、〜Ｈ３６４６を駆動させるための信号を供給し、また、モータ駆動回路ＭＤ３１、ＭＤ３２、〜ＭＤ３６へ第２搬送装置１２０ａ、１２０ｂ、〜１２０ｆを間歇駆動するための信号を供給し、また、シリンダ駆動回路ＣＤＳ１、ＣＤＳ２、〜ＣＤＳ７へ回動シャッタ１９４を駆動するためのエアシリンダ２１６ａ、２１６ｂ、〜２１６ｇを駆動させるための信号を供給し、また、モータ駆動回路ＭＤ４１へ第３搬送装置１２２を連続駆動させるための信号を、モータ駆動回路ＭＤ４２へ第３搬送装置１２２の駆動区分１３３ａを第２搬送装置１２０の駆動速度に同期して駆動させるための信号をそれぞれ供給し、更に、電磁弁駆動回路ＳＤ１  、ＳＤ２  、ＳＤ３  、ＳＤａ１、ＳＤａ２、〜ＳＤａ６へ電磁弁２０６ａ、２０６ｂ、２０６ｃ、２０８ａ、２０８ｂ、〜２０８ｆを駆動させるための信号を供給する。したがって、本実施例においては、制御装置１６８が温度制御装置に相当する。
【００３４】
なお、上記の各ヒータＨ１１１１、Ｈ１１１２、〜Ｈ２２４６は、予熱ゾーン１２６および加熱ゾーン１２８内で炉体１２４の温度が幅方向において均等且つ長手方向（基板６２の搬送方向）で所定の温度勾配が形成されるように、また、ヒータＨ３１１１、Ｈ３１１２、〜Ｈ３６４６は、徐冷ゾーン１３０の各加熱室Ｒ内の温度がそれぞれ予め設定された温度で均等となるように、それぞれ予め設定された各部位の目標温度比或いは相互の出力比に従って制御されるようになっている。例えば、炉体１２４の幅方向中央に位置するヒータＨ１１１２、Ｈ１１１３、Ｈ１１２２、Ｈ１１２３、〜Ｈ３６４２に比較して、幅方向端部に位置するヒータＨ１１１１、Ｈ１１１４、Ｈ１１２１、Ｈ１１２４、〜Ｈ３６４４の出力が高められる。また、炉体１２４の長手方向において低温側（予熱ゾーン１２６および加熱ゾーン１２８の駆動区分１２９ａにおいては基板６２の搬送方向後方側、加熱ゾーン１２８の駆動区分１２９ｂおよび徐冷ゾーン１３０においては搬送方向前方側）に位置するヒータＨ１１１１、Ｈ１１１２、Ｈ１１１３、Ｈ１１１４、Ｈ１２１１、Ｈ１２１２、Ｈ１２１３、Ｈ１２１４、〜Ｈ２１１６、およびＨ２２４１、Ｈ２２４２、Ｈ２２４３、Ｈ２２４４、Ｈ２２４５、Ｈ２２４６、Ｈ３１４１、Ｈ３１４２、Ｈ３１４３、Ｈ３１４４、Ｈ３１４５、Ｈ３１４６、〜Ｈ３６４６は、各ゾーン１２６、１２８、１３０の高温側（上記と反対側位置）に位置するヒータＨ１１４１、Ｈ１１４２、Ｈ１１４３、Ｈ１１４４、Ｈ１２４１、Ｈ１２４２、Ｈ１２４３、Ｈ１２４４、〜Ｈ２１４６、およびＨ２２１１、Ｈ２２１２、Ｈ２２１３、Ｈ２２１４、Ｈ２２１５、Ｈ２２１６、Ｈ３１１１、Ｈ３１１２、Ｈ３１１３、Ｈ３１１４、Ｈ３１１５、Ｈ３１１６、〜Ｈ３６１６に比較して出力が高められる。
【００３５】
図１１および図１２は、連続型焼成装置１１６を用いて膜形成素材を含む基板６２を焼成する場合において、各基板６２毎の位置および図１１において時刻ｔ０  に搬入された基板６２の昇降温カーブをそれぞれ示すタイミングチャートである。なお、図１１において一点鎖線は各駆動区分１２７等の境界を示し、図に示されるように徐冷ゾーン１３０においては各加熱室Ｒすなわち加熱区分の境界に等しい。すなわち、縦軸は炉体１２４内の長手方向（基板６２の搬送方向）の位置を示している。また、右上がりに描かれた複数本の実曲線はそれぞれ各基板６２の動きに対応し、その傾きの大きさが搬送速度の速さを表す。以下、これらのタイミングチャートを参照して基板６２の焼成方法を説明する。
【００３６】
まず、時刻ｔ０  において、未焼成の基板６２が図１に示される搬入方向に従って予熱ゾーン１２６の駆動区分１２７側から搬入される。このとき、徐冷ゾーン１３０に設けられたシャッタ装置Ｓは、回動シャッタ１９４が遮蔽角度位置Ｂに位置させられることにより全て閉じられて、各加熱室Ｒが相互に熱的に分離されており、基板６２が搬送過程において図１２に示される温度カーブで昇降温させられるように、炉体１２４の各ゾーン１２６、１２８、１３０に設けられたヒータＨがフィードバック制御で駆動されて炉体１２４内が加熱されると共に、冷却ゾーン１３２に設けられた電磁弁２０６が駆動されて冷却ジャケットＣに冷却水が流されることにより、それぞれのゾーンの各部位が予め設定された目標温度に保持されている。また、モータ１３４およびモータ１６２が駆動されて第１搬送装置１１８および第３搬送装置１２２内のローラ１６６が図２における右回り方向に回転させられている。このため、搬入された基板６２は、前記の第１の搬送速度で加熱ゾーン１２８に向かって搬送される。
【００３７】
次いで、時刻ｔ０  から例えば３００  秒程度経過した時刻ｔ１  においては、次の基板６２が予熱ゾーン１２６に搬入され、更に３００  秒程度経過した時刻ｔ２  においては、更に次の基板６２が予熱ゾーン１２６に搬入される。すなわち、予熱ゾーン１２６には、例えば３００  秒程度毎に基板６２が順次搬入される。このように順次搬入された基板６２は、回転駆動されているローラ１６６に支持された状態で予熱ゾーン１２６をその終端まで搬送される過程で、例えば１１００秒程度の時間で例えば５００（℃）  程度の最高焼成温度ＭＴまで昇温させられる。図１１、図１２のｔ３  時点はこの状態を示す。
【００３８】
続く加熱ゾーン１２８においては、基板６２が最高焼成温度ＭＴに保持された状態で第１搬送装置１１８によって予熱ゾーン１２６から連続して搬送される。但し、加熱ゾーン１２８内での搬送速度は、当初は予熱ゾーン１２６と同様に第１の搬送速度とされるが、基板６２が駆動区分１２９ｂに完全に入ると、モータ１５０が駆動されることによって第２の搬送速度に高められる。このとき、加熱ゾーン１２８と徐冷ゾーン１３０との間に設けられているシャッタ装置Ｓ１  が開けられる（回動シャッタ１９４が図７等に示される退避角度位置Ａに位置させられる）と共に、加熱室Ｒ１  内のローラ１６６を駆動する第２搬送装置１２０ａが所定の第２の搬送速度（すなわち駆動区分１２９ｂと同様な搬送速度）で駆動される。そのため、基板６２は加熱ゾーン１２８から徐冷ゾーン１３０の加熱室Ｒ１  すなわち第１の均熱温度ＫＴ１  に保持されている加熱室Ｒ１  内に速やかに搬送される。ｔ４  時点はこの状態を示している。本実施例においては、最高焼成温度ＭＴに達してから加熱室Ｒ１  内に搬入されるまでの加熱時間（所謂キープ時間）は例えば４００  秒程度である。このようにして徐冷ゾーン１３０に搬入された基板６２は、各加熱室Ｒ内で予め設定されている所定温度（すなわち第１乃至第６の均熱温度）ＫＴ１  、ＫＴ２  、〜ＫＴ６  で所定時間保持されて均熱され、続く加熱室Ｒに速やかに搬送される過程を繰り返しつつ、図１２に示される階段状の降温カーブに従って徐冷される。なお、第１の均熱温度ＫＴ１  は最高焼成温度ＭＴよりも数  （℃）  乃至十数  （℃）  程度の所定値ΔＫＴだけ低い温度であり、第２の均熱温度ＫＴ２  、第３の均熱温度ＫＴ３  、〜第６の均熱温度ＫＴ６  は、それぞれ更に所定値ΔＫＴずつ低くされた温度である。
【００３９】
このとき、基板６２が加熱室Ｒ１  内に搬入されると、開けられていたシャッタ装置Ｓ１  が閉じられると共に、駆動区分１３１ａの第２搬送装置１２０ａのモータ１５８ａが反転駆動されて基板６２が搬送方向に沿って加熱室Ｒ１  内で往復移動させられつつ均熱される。このようにして、予め定められた例えば１８０  秒程度の保持時間が経過すると、基板６２の往復移動が停止させられてシャッタ装置Ｓ２  が開けられ、基板６２が続く加熱室Ｒ２  内に搬送される。図１１のｔ５  時点はこの状態を示している。基板６２が加熱室Ｒ２  内に完全に入るとシャッタ装置Ｓ２  が閉じられ、その加熱室Ｒ２  内において加熱室Ｒ１  内と同様に均熱処理が施される一方、空室となった加熱室Ｒ１  内に必要に応じて給気管１８０から冷却用空気が供給された後、同様にして続く基板６２が搬入されて均熱処理が施される。なお、基板６２の搬入出に要する時間すなわちシャッタ装置Ｓが開けられてから再び閉じられるまでの時間は例えば３０秒程度である。また、各加熱室Ｒ内における熱処理の１サイクル、すなわち順次基板６２を搬入するために搬送方向後方側のシャッタ装置Ｓが開けられる間隔は、予熱ゾーンへの基板６２の搬入間隔に等しい３００  秒程度である。
【００４０】
因に、図１２に示される昇温カーブの例えば５００（℃）  程度以上の最高焼成温度ＭＴに続く所定の冷却期間における冷却条件は、膜形成素材を含む基板６２の熱処理の上で重要な要素である。たとえば、ＶＦＤ（蛍光表示管）やＰＤＰ（プラズマ・ディスプレイ・パネル）、ＰＡＬＣ（プラズマ・アドレスド液晶表示装置）、ＦＥＤ（フィールド・エミッション・ディスプレイ）に用いるとき、基板６２がソーダライムガラスに代表される低歪点のガラス製である場合には、基板６２内の温度が不均一となって各部の冷却速度が相互に相違することに起因してその寸法の局所的変化を発生させることから、多層厚膜印刷の位置合わせを困難としたり、あるいはフロントプレートとリヤプレートとの厚膜印刷面を組合わせることにより多数のセルを形成するＰＤＰやＦＥＤに用いるときに両者のずれによってセルを構成できない部分を生じるので、たとえば４０インチというような大型となるほど製造歩留まりを加速度的に低下させる。図１３は、搬送方向前端側の冷却速度が搬送方向後端側の冷却速度よりも高い従来の焼成法における基板６２の寸法（実線）を焼成前の寸法（一点鎖線）に比較して示している。また、基板６２上に多数個の厚膜印刷抵抗体や厚膜ボンディングパッドなどが設けられる場合には、基板６２内の温度が不均一となって各部の冷却速度が相互に相違することに起因して、機能を有する厚膜層に結合材として含まれるガラス成分の溶融、軟化の程度によって、また、厚膜に含まれる金属、無機材料粒子の溶融、焼結の程度によって抵抗値やボンディング適性が左右されることから、印刷抵抗体の抵抗値やボンディング適性のばらつきによって基板６２が大型となるほど製造歩留まりを加速度的に低下させる。更に、厚膜印刷による誘電体層の積層によって基板６２に所定高さのリブ壁を形成する場合でも、基板６２内の温度が不均一となって各部の冷却速度が相互に相違することに起因して厚膜に含まれるガラス成分の溶融、軟化の程度によって焼成収縮率すなわち厚膜の膜厚や幅寸法が左右されることから、基板６２が大型となるほど製造歩留まりを加速度的に低下させる。
【００４１】
上記のようにして、加熱室Ｒ１  、Ｒ２  、〜Ｒ６  内で順次保持されることにより徐冷ゾーンでの熱処理が終了すると、シャッタ装置Ｓ７  が開けられると共に、モータ１５８ｆとモータ１６４とが駆動されることにより、駆動区分１３１ｆおよび１３３ａが同期して駆動され、基板６２が加熱室Ｒ６  から冷却ゾーン１３２に搬出される。図１１および図１２のｔ１４時点はこの状態を示している。その後、第３搬送装置１２２のモータ１６４が停止させられて基板６２が冷却ゾーン１３２内を第１の搬送速度で搬送されてその右端部から搬出され、その過程で図１２に示されるように昇温速度と略同様な降温速度で急速に冷却される。図１１のｔ１５時点はこの状態を示している。この冷却過程に要する時間は、例えば７００  秒程度であり、基板６２が予熱ゾーン１２６に搬入されてから冷却が終了するまでの時間（ｔ０  〜ｔ１５）は、例えば３５００秒程度（１時間程度）である。なお、前述のように、基板６２は例えば３００  秒程度の所定の時間間隔で予熱ゾーン１２６に順次搬入されていることから、図１１から明らかなように、搬入時と等しい３００  秒程度の所定時間間隔で順次冷却ゾーン１３２から搬出されていくこととなる。
【００４２】
上述のように、本実施例によれば、連続型焼成装置１１６は、冷却領域内において膜形成素材を含む複数の基板６２の搬送方向である一方向に沿って並ぶ複数の加熱室Ｒ毎に均熱制御する制御装置１６８と、その長手方向と垂直且つ互いに平行な軸心回りに回転駆動される複数本のローラ１６６によって複数の基板６２を支持して一方向に搬送する第２搬送装置１２０と、ローラ１６６間で複数の加熱室Ｒ間を相互に遮蔽する遮蔽角度位置Ｂと搬送される基板６２との干渉を避ける退避角度位置Ａとの間でローラ１６６の軸心方向と平行な回動軸１９６の軸心回りに回動させられる平板状の回動シャッタ１９４を備えたシャッタ装置Ｓとを含んで構成される。そのため、膜形成素材を含む基板６２は、熱処理の冷却過程において、第２搬送装置１２０により一方向に沿って搬送される過程で複数の加熱室Ｒ１  、Ｒ２  、    〜Ｒ６  に順次位置させられ、それら複数の加熱室Ｒにおいて一方向に沿って図１２に示されるように段階的に低くなるように区分毎に設定された設定温度ＫＴ１  、ＫＴ２  、〜ＫＴ６  で所定時間（ｔ４  〜ｔ５  ）均熱される。このとき、複数の加熱室Ｒは、回動シャッタ１９４がローラ１６６相互の間に位置する遮蔽角度位置Ｂに位置させられることにより、シャッタ装置Ｓによってそれぞれ熱的に独立させられるため、加熱室Ｒ内における均熱状態が好適に実現される。このように、一方向に搬送される過程で段階的に低くなるように区分毎に設定された設定温度ＫＴにそれぞれ維持された複数の加熱室Ｒにおいて順次均熱を繰り返しながら熱処理の冷却過程が行われることから、膜形成素材を含む基板６２内の温度のばらつきが可及的に小さくされる。
【００４３】
そのため、基板６２がガラス製である場合には、基板６２内の寸法の局部的変化やそれに起因する厚膜印刷等の位置ずれが防止されて、製造歩留まりが飛躍的に高められる。特に、基板６２がソーダライムガラスである場合には、その歪点以上の温度まで昇温させられることから、その効果が顕著となる。また、上記のように膜形成素材を含む基板６２内の温度のばらつきが可及的に小さくされることから、基板６２の表面に多数の厚膜抵抗体やリブ状壁が設けられる場合にあっては、それら厚膜印刷層内で結合剤として機能するガラスの溶解の程度が一様となって、それら厚膜抵抗体の抵抗値のばらつきやリブ状壁の高さのばらつきが好適に小さくされる。
【００４４】
しかも、シャッタ装置Ｓは、回動シャッタ１９４を回動させることにより複数の加熱室Ｒ間を相互に遮蔽するものであることから、シャッタ構造をスライド式とする場合のような摺動部分が炉内に存在しないため、摺動に伴う塵埃の発生や熱膨張差に起因する摺動部分の破損等の不具合が生じ難い。また、第２搬送装置１２０は、複数の基板６２を軸心回りに回転駆動される複数本のローラ１６６によって支持し且つ一方向へ搬送するものであることから、第２搬送装置１２０を加熱室Ｒ毎に制御して複数の加熱室Ｒ間での搬送を独立して行うことが容易であるため、全加熱室Ｒで同時に搬送する場合に比較して加熱室Ｒで基板６２の熱処理が行われていない移動時間を可及的に短くして、基板６２の処理効率を高めることができる。また、メッシュベルト等によって搬送する場合に比較して、塵埃の発生原因となるベルトの摺動がないことから炉内の清浄度が高められて、基板６２を均一に熱処理する過程において形成される膜の機能が発生した塵埃によって損なわれることが抑制される。
【００４５】
また、本実施例においては、シャッタ装置Ｓは、複数本のローラ１６６によって形成される複数の基板６２の搬送面２３４から距離Ｈｕ  、Ｈｌ  隔てた位置において複数の加熱室Ｒ間を相互に遮蔽するために固定して設けられた上側固定シャッタ１９０および下側固定シャッタ１９２を更に含むものである。このようにすれば、複数の加熱室Ｒは、相互の境界において基板６２の搬送面２３４から上記距離以上隔てた搬送の妨げとならない範囲が固定シャッタ１９０、１９２によって常時遮蔽されることから、回動シャッタ１９４はその固定シャッタ１９０、１９２が設けられていない残部すなわち開口部１９８を区分する大きさで十分となる。そのため、本実施例のように加熱領域の高さが基板６２の厚さ寸法ｔに対して十分に大きく設定されている場合にも、回動シャッタ１９４を回動させるために必要となるローラ１６６相互の間隔ｇが十分に小さくなることから、加熱室Ｒの境界においてもローラ１６６の間隔ｇが他の部分と同様となって、基板６２の搬送に特に支障が生じない。しかも、シャッタ装置Ｓの可動部分が小さくなることから、回動駆動が容易となると共に、シャッタの熱的な変形等によって駆動が困難になることが抑制される。
【００４６】
また、本実施例においては、第２搬送装置１２０は、複数の基板６２を複数の加熱室Ｒ毎に間歇的に搬送するものである。このようにすれば、熱処理の冷却過程において、基板６２が一方向に間歇的に搬送される過程で、複数の加熱室Ｒ内において順次熱処理が施されることから、膜形成素材を含む基板６２が連続的に搬送されることにより連続的なヒートカーブが形成される従来の焼成装置によって基板６２内の温度差を極めて小さくしようとする場合に比較して、全長が短縮されて連続型焼成装置１１６が小型となる。
【００４７】
また、本実施例によれば、大型の電子デバイス用基板を製造するにあたり、基板６２として安価なソーダライムガラスを用いることが可能となることから、高歪点のガラス板を用いる場合に比較して、大幅に安価となると同時に、焼成時の厚膜層との熱膨張率差からくるガラスの割れが発生し難い利点がある。
【００４８】
また、本実施例においては、搬送装置に設けられた複数本のローラ１６６はアルミナセラミックスから成るものである。そのため、基板６２と接触させられるローラ１６６がセラミックスから構成されることから、炉体１２４内でローラ１６６が加熱されることによって変質させられ或いは錆びさせられて塵埃等を発生させることが抑制されるため、炉体１２４内の清浄度が一層高められる。
【００４９】
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の実施例において前述の実施例と共通する部分は同一の符号を付して説明を省略する。
【００５０】
図１４は、シャッタ装置Ｓの他の構成例を示す図７の要部に対応する図である。本実施例においては、回動軸１９６がローラ１６６と同様な高さ位置に設けられ、回動シャッタ１９４は、搬送面２３４と略平行となる図に実線で示される退避角度位置Ａから左回りに回動させられることにより、図に一点鎖線で示される遮蔽角度位置Ｂに位置させられる。すなわち、このように回動軸１９６が基板６２の搬送面２３４よりも下側に設けられても図７の場合と同様な効果が得られる。図に一点鎖線で示されるように、回動シャッタ１９４は遮蔽角度位置Ｂにおいては上側固定シャッタ１９０と接触させられて、搬送面２３４よりも上側において加熱室Ｒ相互を完全に分離する。したがって、図７に示されるような固定シャッタ１９０、１９２と回動シャッタ１９４との間の隙間は必ずしも設けられなくともよい。なお、本実施例のシャッタ装置Ｓも図７のシャッタ装置Ｓと同様にエアシリンダ等で駆動し得るが、本実施例においては、退避角度位置Ａから遮蔽角度位置Ｂに向かう回動方向が図７の場合と反対になることから、図９に示されるようなエアシリンダ２１６で回動シャッタ１９４を駆動する場合には、例えば、ピストンロッド２１８の突出位置において退避角度位置Ａに位置し、引込位置において遮蔽角度位置Ｂに位置するように同図とは反対の構成にすればよい。
【００５１】
図１５、図１６は、シャッタ装置Ｓの更に他の構成例を示す図である。両図の実施例においては回動シャッタ１９４は、回動軸１９６からその軸心を通る一平面内において両側に伸びて設けられ、上側に回動させられる上部回動シャッタ１９４ａと下側に回動させられる下部回動シャッタ１９４ｂとから構成されているが、何れも退避角度位置Ａから図における左回りに回動させられることにより、遮蔽角度位置Ｂに位置させられるようになっている。図１５の実施例においては、回動軸１９６が上側固定シャッタ１９０と搬送面２３４との間に備えられており、一点鎖線で示される遮蔽角度位置Ｂにおいて、下側回動シャッタ１９４ｂが基板６２の搬送面２３４と交わるように位置させられ、上側回動シャッタ１９４ａは回動軸１９６と上側固定シャッタ１９０との間に設けられている隙間を閉じるように位置させられる。
【００５２】
一方、図１６の実施例においては、回動軸１９６が下側固定シャッタ１９２とローラ１６６下面との間に備えられており、一点鎖線で示される遮蔽角度位置Ｂにおいて、上側回動シャッタ１９４ａが搬送面２３４と交わるように位置させられ、下側回動シャッタ１９４ｂは回動軸１９６と下側固定シャッタ１９２との間に形成されている隙間を閉じるように位置させられる。したがって、このように２枚の回動シャッタ１９４ａ、１９４ｂを備える場合にも、図７等に示される実施例と同様に回動シャッタ１９４の回動によって加熱室Ｒが相互に区分されることとなり、前述の実施例と同様な効果が得られる。
【００５３】
以上、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明したが、本発明は、更に別の態様でも実施される。
【００５４】
例えば、前述の実施例においては、加熱室Ｒからの基板６２の搬出および搬入が時間差を設けて行われていたが、同時に実施してもよい。例えば、基板６２が加熱室Ｒの一室置きに収容されるように搬送する場合には、各加熱室Ｒにおける搬出および搬入を同時に行っても、同時に３つ以上の加熱室Ｒが連続させられることはないため、加熱室Ｒ内の温度や雰囲気は変化し難く、実施例と同様に加熱室Ｒ内の高い均熱性が保たれる。このように同時に搬入出を実施する場合には、第２搬送装置１２０は、第１搬送装置１１８や第３搬送装置１２２と同様にラインシャフト１３８およびマイタギア１４０で連結して１つのモータで駆動するようにしても差し支えない。
【００５５】
また、実施例においては、シャッタ装置Ｓの回動シャッタ１９４はエアシリンダ２１６からのピストンロッド２１８の突き出しおよび引き込みによって回動させられていたが、その他の駆動手段によって回動することもできる。例えば、回動軸１９６をモータで直接回動させてもよく、或いは、ラックやウォーム等の歯車装置、クランク機構、カム機構等が利用されてもよい。
【００５６】
また、実施例においては、回動シャッタ１９４の退避角度位置Ａは搬送面２３４と平行に設けられていたが、搬送される基板６２と干渉しない範囲で種々の角度位置に位置させられ得る。
【００５７】
また、実施例においては、加熱室Ｒ内での均熱処理中に基板６２が搬送方向に往復移動させられていたが、加熱室Ｒ内は十分に均熱性が高められていることから、この往復移動は必ずしも実施されなくともよい。
【００５８】
また、実施例においては、第１搬送装置１１８および第３搬送装置１２２は、モータ１３４或いは１６２の回転をラインシャフト１３８およびマイタギア１４０で伝達すると共に、搬送速度を第２搬送装置１２０に一致させることが望まれる駆動区分１２９ｂおよび１３３ａにモータ１５０或いは１６４およびワンウェイカップリング１４８等を備えて、それら駆動区分１２９ｂおよび１３３ａの搬送速度が変化させられるように構成されていたが、例えば、それら駆動区分１２９ｂおよび１３３ａを第２搬送装置１２０と同様にそれぞれ回転速度可変のモータを備えて独立に駆動してもよい。また、第１搬送装置１１８および第３搬送装置１２２の各駆動区分も全て独立に駆動するようにしても差し支えない。
【００５９】
また、前述の実施例では、基板６２を構成するガラス或いはその上に印刷された厚膜に含まれるガラスの転移点或いは歪点を基板６２内が均一な温度状態を保ちつつ通過するように、また、基板６２に含まれる膜形成材料が金属或いは無機材料の溶融、焼結により固着される場合には、その膜形成材料の溶融点或いは焼結点を基板６２内が均一な温度状態を保ちつつ通過するように、前記第１の設定温度ＫＴ１  或いは第２の設定温度ＫＴ２  は、上記基板６２に含まれるガラス素材の転移点或いは歪点の近傍の値に設定され、或いは上記基板６２上の膜形成材料に含まれる金属或いは無機材料の溶融点或いは焼結点の近傍の値に設定される。
【００６０】
また、実施例において、炉体１２４、シャッタ装置Ｓがβ−スポジュメン質結晶化ガラスから構成され、ローラ１６６はアルミナセラミックスから構成されていたがこれらは他のセラミックスから構成されてもよい。例えば、炉体１２４等はアルミナセラミックスやムライト等から構成されてもよく、ローラ１６６はムライトやスポジュメン等から構成されてもよい。また、実施例の連続型焼成装置１１６のように、ローラ１６６を用いたローラハースキルンにおいては、摺動部分を炉体１２４内に設ける必要がないことから、各部の素材を耐熱性の高い例えばＳＵＳ３１０等の金属から構成してもよい。
【００６１】
また、実施例においては、ローラ１６６が一様な中心間隔ｇで配置されていたが、例えば、加熱室Ｒの境界部等においては、搬送性の妨げられない範囲で広くされても差し支えない。
【００６２】
また、実施例においては、シャッタ装置Ｓは固定シャッタ１９０、１９２および回動シャッタ１９４から構成されていたが、加熱室Ｒの高さがローラ１６６の中心間隔ｇに対して十分に小さい場合には、回動シャッタ１９４のみからシャッタ装置Ｓを構成し、或いは、上側固定シャッタ１９０および下側固定シャッタ１９２の一方と回動シャッタ１９４とからシャッタ装置Ｓを構成してもよい。
【００６３】
その他一々例示はしないが、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の連続型焼成装置の全体構成を説明する図である。
【図２】図１の実施例の炉体の長手方向に沿った断面を一部省略して示す図である。
【図３】（ａ）  〜（ｅ）  は、図２におけるａ−ａ乃至ｅ−ｅ視断面にそれぞれ相当する図である。
【図４】図１の実施例の搬送装置を説明する図である。
【図５】図１の実施例の複数のヒータ配置を説明する図である。
【図６】（ａ）  、（ｂ）  は図１の実施例の給気管および排気管をそれぞれ示す図である。
【図７】図２の一部を拡大してシャッタ装置の構成を詳細に説明する図である。
【図８】図３（ｄ）  の一部を拡大してシャッタ装置の駆動構成を説明する図である。
【図９】図８における左方から見た要部を示す図である。
【図１０】図１の実施例の制御回路を説明するブロック線図である。
【図１１】図１の実施例の基板の搬送位置を示すタイムチャートである。
【図１２】図１の実施例の各ゾーンの設定温度すなわち基板の焼成温度曲線を示す図である。
【図１３】従来の焼成装置における基板の局所的な寸法変形を説明する図である。
【図１４】本発明の他の実施例のシャッタ装置構造を説明する図７の要部に対応する図である。
【図１５】本発明の更に他の実施例のシャッタ装置構造を説明する図７の要部に対応する図である。
【図１６】本発明の更に他の実施例のシャッタ装置構造を説明する図７の要部に対応する図である。
【符号の説明】
１１６：連続型焼成装置
｛１１８：第１搬送装置、１２０：第２搬送装置、１２２：第３搬送装置｝（搬送装置）
Ｈ：ヒータ
Ｒ１  、Ｒ２  、〜Ｒ６  ：複数の加熱室（加熱区分）
Ｓ：シャッタ装置
１６６：ローラ
１６８：制御装置（温度制御装置）
｛１９０：上側固定シャッタ、１９２：下側固定シャッタ｝（固定シャッタ）
１９４：回動シャッタ
【図１】
0003607443.tif 000002
【図２】
0003607443.tif 000003
【図３】
0003607443.tif 000004
【図４】
0003607443.tif 000005
【図５】
0003607443.tif 000006
【図６】
0003607443.tif 000007
【図７】
0003607443.tif 000008
【図８】
0003607443.tif 000009
【図９】
0003607443.tif 000010
【図１０】
0003607443.tif 000011
【図１１】
0003607443.tif 000012
【図１２】
0003607443.tif 000013
【図１３】
0003607443.tif 000014
【図１４】
0003607443.tif 000015
【図１５】
0003607443.tif 000016
【図１６】
0003607443.tif 000017