(57)【要約】【課題】  多段に配置されたセラミック成形体をむらなく雰囲気ガスに晒すことができる焼成方法を提供すること。【解決手段】  この焼成方法に用いられるセラミック焼成用さやＣは、セラミック成形体５０を多段に配する配列方向において、外部に対して閉じられた一端を形成するように天板Ｐ２と、開放された多端を形成するように台板Ｐ１と、を有し、配列方向に沿って複数の開口部Ｇ１１〜Ｇ４１を有し、複数の開口部Ｇ１１〜Ｇ４１はそれぞれ一端側よりも多端側に形成されている方の開口面積が狭くなるように形成されている。この焼成方法は、セラミック成形体５０を焼成するための雰囲気ガスを複数の開口部Ｇ１１〜Ｇ４１からセラミック焼成用さやＣ内に取り込む導入工程と、当該取り込んだ雰囲気ガスによってセラミック成形体５０を焼成する焼成工程と、当該焼成後の雰囲気ガスを排気口１０から排出させる排出工程と、を備える。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミック成形体をセラミック焼成用さや内に多段に配して焼成するセラミック成形体の焼成方法であって、
前記セラミック焼成用さやは、前記セラミック成形体を多段に配する配列方向において、外部に対して閉じられた一端と開放された多端とを有すると共に、前記配列方向に沿って複数の開口部を有し、前記複数の開口部はそれぞれ前記一端側よりも前記多端側に形成されている方の開口面積が狭くなるように形成されており、
前記セラミック成形体を焼成するための雰囲気ガスを、前記複数の開口部から前記セラミック焼成用さや内に取り込む導入工程と、
当該取り込んだ雰囲気ガスによって前記セラミック成形体を焼成する焼成工程と、
当該焼成後の雰囲気ガスを、前記多端から排出させる排出工程と、を備えることを特徴とするセラミック成形体の焼成方法。
【請求項２】
前記複数の開口部のそれぞれの開口面積は、前記一端側から前記多端側に向けて徐々に狭くなるように形成されている、請求項１に記載のセラミック成形体の焼成方法。
【請求項３】
前記セラミック焼成用さやは、前記セラミック成形体を一段配する枠を積み重ねて形成されており、前記開口部はそれぞれの枠の間に配されたスペーサーによって形成されている、請求項１又は２に記載８のセラミック成形体の焼成方法。
【請求項４】
前記セラミック成形体はリング状を成しており、
前記セラミック成形体は複数個づつ棒に配され、当該セラミック成形体が配された棒を多段に配することで、前記セラミック成形体が前記セラミック焼成用さや内に多段に配されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載のセラミック成形体の焼成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミック成形体の焼成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、セラミック成形体を焼成するためのセラミック焼成用さやとして、リング状セラミック成形体が配された棒を支持する溝が多数設けられた平板状のものが知られている（例えば、下記特許文献１参照）。下記特許文献１に記載されているセラミック焼成用さやを用いてリング状セラミック成形体を焼成する場合には、まずリング状セラミック成形体を串刺しにした棒を準備する。続いて、その串刺しにした棒を上述の溝に配置し、その後に棒を抜き去ってリング状セラミック成形体のみが上述の溝の間にある溝に残される。更にその後、リング状セラミック成形体のみを配置したセラミック焼成用さやを複数積み重ねて焼成する。
【特許文献１】特開平８−１２８７８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の従来のセラミック焼成用さやには、棒を取り除いた後にリング状セラミック成形体がセラミック焼成用さやから脱落しないようにストッパーが周囲に設けられている。また通常、リング状セラミック成形体は、上述したようなセラミック焼成用さやに配され、その配されたセラミック焼成用さやを多段に重ねて焼成炉内に導入し、焼成雰囲気を構成するガス（以下、雰囲気ガス）に曝すことにより焼成されている。
【０００４】
ところで、多くのリング状セラミック成形体を均一に焼成するためには、セラミック焼成用さやに配置されたリング状セラミック成形体に対して均一に焼成用の雰囲気ガスを行き渡らせる必要がある。しかしながら、上述のセラミック焼成用さやでは、ストッパーが周囲に設けられているため雰囲気ガスが均等にリング状セラミック成形体に行き渡ることが妨げられている。
【０００５】
これに対して、リング状セラミック成形体に雰囲気ガスを充分に行き渡らせるために雰囲気ガスの供給量を増やすことが考えられるけれども、その場合にはリング状セラミック成形体を焼成するのには使われない余分な雰囲気ガスを供給することになる。
【０００６】
そこで本発明では、多段に配置されたセラミック成形体をむらなく雰囲気ガスに晒すことができる焼成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の焼成方法は、セラミック成形体をセラミック焼成用さや内に多段に配して焼成するセラミック成形体の焼成方法であって、セラミック焼成用さやは、セラミック成形体を多段に配する配列方向において、外部に対して閉じられた一端と開放された多端とを有すると共に、配列方向に沿って複数の開口部を有し、複数の開口部はそれぞれ一端側よりも多端側に形成されている方の開口面積が狭くなるように形成されており、セラミック成形体を焼成するための雰囲気ガスを、複数の開口部からセラミック焼成用さや内に取り込む導入工程と、当該取り込んだ雰囲気ガスによってセラミック成形体を焼成する焼成工程と、当該焼成後の雰囲気ガスを、多端から排出させる排出工程と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、雰囲気ガスを排出する多端側に配置されている開口部の開口面積が狭くなるように形成されているので、一端側に近い方の開口部の開口面積がより広くなっている。従って、多端と最も遠くに配置されている開口部の開口面積が最も広くなるように形成されており、雰囲気ガスをより効果的にセラミック焼成用さや内に取り込むことができる。
【０００９】
また本発明では、複数の開口部のそれぞれの開口面積は、一端側から多端側に向けて徐々に狭くなるように形成されていることも好ましい。雰囲気ガスを排出する多端と最も遠くに配置されている開口部の開口面積が最も広く、多端に近づくに従って徐々に開口部の開口面積が狭くなっているので、セラミック焼成用さや内における雰囲気ガスの流速のむらを低減させることができる。
【００１０】
また本発明では、セラミック焼成用さやは、セラミック成形体を一段配する枠を積み重ねて形成されており、開口部はそれぞれの枠の間に配されたスペーサーによって形成されていることも好ましい。枠とスペーサーとを積み重ねてセラミック焼成用さやを形成するので、例えば、スペーサーの厚みを一段ごとに変えることで容易に、一端側の開口部の開口面積を広く、多端側の開口面積を狭くすることができる。
【００１１】
また本発明では、セラミック成形体はリング状を成しており、セラミック成形体は複数個づつ棒に配され、当該セラミック成形体が配された棒を多段に配することで、セラミック成形体がセラミック焼成用さや内に多段に配されていることも好ましい。リング状のセラミック成形体を棒に串刺し状にしてセラミック焼成用さや内に配するので、雰囲気ガスをセラミック成形体にむらなく当てることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、雰囲気ガスをより効果的にセラミック焼成用さや内に取り込むことができるので、多段に配置されたセラミック成形体をむらなく雰囲気ガスに晒すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の知見は、例示のみのために示された添付図面を参照して以下の詳細な記述を考慮することによって容易に理解することができる。引き続いて、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
【００１４】
本発明の実施形態である焼成方法に用いられるセラミック焼成用さやについて図１及び図２を参照しながら説明する。図１は、セラミック焼成用さやＣの構成を示す分解斜視図である。図２は、セラミック焼成用さやＣの正面図（図２の（Ａ））及び側面図（図２の（Ｂ））である。
【００１５】
セラミック焼成用さやＣは、枠Ｆと、スペーサーＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４と、台板Ｐ１と、天板Ｐ２と、を備えている。枠Ｆは、一対の支持部材２０と、一対の連結部材２１とによって構成されている。連結部材２１の両端に一対の支持部材２０それぞれの一端が固定されている。従って、連結部材２１は支持部材２０を所定間隔をおいて保持している。支持部材２０及び連結部材２１はそれぞれ棒状かつ平板状である。
【００１６】
支持部材２０には、その長手方向に沿って複数の位置決め部２０１が順次形成されている。位置決め部２０１は、支持部材２０の長手方向の一辺からＶ字に切り込んだ溝として形成されている。連結部材２１には、その長手方向に沿って凹部２１１が形成されている。
【００１７】
一対の支持部材２０それぞれに形成されている位置決め部２０１に棒４０が掛け渡されている。それぞれの棒４０には複数のセラミック成形体５０が串刺しされた状態で配されている。セラミック成形体５０は、焼成されるとバリスタに用いられるバリスタ磁器となるリング状の成形体である。
【００１８】
本実施形態のセラミック焼成用さやＣは、枠Ｆを５段に積み重ねている。１段目の枠Ｆと２段目の枠Ｆとは直接積み重ねられている。２段目の枠Ｆと３段目の枠Ｆとは、スペーサーＳ１を介在させて積み重ねられており、スペーサーＳ１の高さに応じた開口部Ｇ１１，Ｇ１２が形成されている。３段目の枠Ｆと４段目の枠Ｆとは、スペーサーＳ２を介在させて積み重ねられており、スペーサーＳ２の高さに応じた開口部Ｇ２１，Ｇ２２が形成されている。４段目の枠Ｆと５段目の枠Ｆとは、スペーサーＳ３を介在させて積み重ねられており、スペーサーＳ３の高さに応じた開口部Ｇ３１，Ｇ３２が形成されている。５段目の枠Ｆと天板Ｐ２とは、スペーサーＳ４を介在させて積み重ねられており、スペーサーＳ４の高さに応じた開口部Ｇ４１，Ｇ４２が形成されている。
【００１９】
スペーサーＳ２は、スペーサーＳ１よりも高さが高くなるように形成されている。スペーサーＳ３は、スペーサーＳ２よりも高さが高くなるように形成されている。スペーサーＳ４は、スペーサーＳ３よりも高さが高くなるように形成されている。従って、図２の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、各段の枠Ｆ及び天板Ｐ２の間にスペーサーＳ１〜Ｓ４によって形成される開口部Ｇ１１（Ｇ１２），Ｇ２１（Ｇ２２），Ｇ３１（Ｇ３２），Ｇ４１（Ｇ４２）の開口面積は、天板Ｐ２側に行くに従って広くなるように形成されている。
【００２０】
枠Ｆ及び天板Ｐ２は、台板Ｐ１の上に載置されている。台板Ｐ１には排気口１０が形成されている。本実施形態の場合は、円形の排気口１０が１２箇所に形成されている。セラミック焼成用さやＣの内部に配されたセラミック成形体５０は、各段の枠Ｆ及び天板Ｐ２の間にスペーサーＳ１〜Ｓ４によって形成される開口部から導入される雰囲気ガスによって焼成される。セラミック成形体５０を焼成した雰囲気ガスは台板Ｐ１に形成されている排気口１０から排出される。
【００２１】
図１及び図２では、枠Ｆの角部の形状に沿ったＬ字状のスペーサーＳ１〜４を用いたけれども、図３に示すような円筒状のスペーサーＴを用いてもよい。円筒状のスペーサーＴを用いると、様々な形状の角部に対応することが可能になると共に、スペーサーの製造が容易になる。
【００２２】
引き続いて、本実施形態におけるセラミック成形体５０の焼成方法について図４及び図５を参照しながら説明する。図４は、焼成方法の手順を示した図である。図５は、この焼成方法に用いる焼成炉５０の構成を示す図である。また、セラミック焼成用さやＣの構成については図１を参照する。
【００２３】
まず、５つの枠Ｆと、スペーサーＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４と、台板Ｐ１と、天板Ｐ２とを準備する。５つの枠Ｆにはそれぞれ、棒４０に串刺しされたセラミック成形体５０が配置されている（ステップＳ０１）。
【００２４】
続いて、台板Ｐ１上に１段目の枠Ｆを載置する。１段目の枠Ｆの上に２段目の枠Ｆを載置する。２段目の枠Ｆの四隅にスペーサーＳ１を載置し、その上に３段目の枠Ｆを載置する。３段目の枠Ｆの四隅にスペーサーＳ２を載置し、その上に４段目の枠Ｆを載置する。４段目の枠Ｆの四隅にスペーサーＳ３を載置し、その上に５段目の枠Ｆを載置する。５段目の枠Ｆの四隅にスペーサーＳ４を載置し、その上に天板Ｐ２を載置する。このように各部材を載置していくことで、セラミック焼成用さやＣを組み立てる（ステップＳ０２）。
【００２５】
続いて、セラミック成形体５０をセラミック焼成用さやＣごと焼成炉５０に搬入する（ステップＳ０３）。より具体的には、台板Ｐ１をプッシャー５７で押すことによりセラミック焼成用さやＣを焼成炉５０内に搬入する。
【００２６】
焼成炉５０は、図５に示されるように、一端に入口部５１と、他端に出口部５３とを備え、トンネル形状とされている。焼成炉５０内は、焼成雰囲気が還元雰囲気とされ、当該還元雰囲気を構成するガス（例えば、Ｎ２とＨ２との混合ガス）が台板Ｐ１及びセラミック焼成用さやＣの搬送方向（図５中、矢印Ａ方向）とは反対の方向（図５中、矢印Ｂ方向）に流れている。従って、セラミック焼成用さやＣを構成する各枠Ｆの間に設けられた開口部を通って、雰囲気ガスがセラミック焼成用さやＣ内に導入される（導入工程、ステップＳ０４）。
【００２７】
これにより、セラミック成形体５０は、棒４０に配された状態で還元焼成され、セラミック焼結体としてのバリスタ磁器が得られる（焼成工程、ステップＳ０５）。
【００２８】
セラミック焼成用さやＣ内に導入された雰囲気ガスはセラミック成形体５０を焼成した後に、台板Ｐ１に設けられた排気口１０から外部に排出される（排出工程、ステップＳ０６）。その後、台板Ｐ１はプッシャー５７で押されて焼成炉５０外へ搬出される（ステップＳ０７）。
【００２９】
本実施形態によれば、雰囲気ガスを排出する多端側である台板Ｐ１側に配置されている開口部の開口面積が狭くなるように形成されているので、一端側である天板Ｐ２側に近い方の開口部の開口面積がより広くなっている。従って、台板Ｐ１と最も遠くに配置されている開口部Ｇ４１（Ｇ４２）の開口面積が最も広くなるように形成されており、雰囲気ガスをより効果的にセラミック焼成用さやＣ内に取り込むことができる。
【００３０】
また、雰囲気ガスを排出する台板Ｐ１と最も遠くに配置されている開口部Ｇ４１（Ｇ４２）の開口面積が最も広く、台板Ｐ１に近づくに従って徐々に開口部の開口面積が狭くなっている。より具体的には、開口部Ｇ４１（Ｇ４２）の開口面積よりも開口部Ｇ３１（Ｇ３２）の開口面積が狭く、開口部Ｇ３１（Ｇ３２）の開口面積よりも開口部Ｇ２１（Ｇ２２９の開口面積が狭く、開口部Ｇ２１（Ｇ２２）の開口面積よりも開口部Ｇ１１（Ｇ１２）の開口面積が狭くなるように、それぞれ形成されている。従って、セラミック焼成用さやＣ内における雰囲気ガスの流速のむらを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本実施形態におけるセラミック焼成用さやの構成を示す図である。
【図２】本実施形態におけるセラミック焼成用さやの構成を示す図である。
【図３】本実施形態におけるセラミック焼成用さやの変形例を示す図である。
【図４】本実施形態におけるセラミック成形体の焼成方法を示す図である。
【図５】本実施形態の焼成方法に用いられる焼成炉の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
Ｃ…セラミック焼成用さや、Ｆ…枠、２０…支持部材、２１…連結部材、２０１…位置決め部、２１１…凹部、４０…棒、５０…セラミック成形体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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