(57)【要約】      （修正有）【課題】  専用の真空チャンバーでなくとも、適宜な真空チャンバーで、５０φ程度の円板状材料を高速に、均一な温度分布で加熱処理できる赤外線・熱処理装置を提供する。【解決手段】  赤外線ランプ４を内蔵し、中空の円錐状反射ミラー２と円筒状反射ミラー３とを組合わせた複合型反射ミラー１からなる赤外線加熱機構部と、その中央に形成した透孔窓７に透明円柱１２付きの透明円板８を固定してある真空チャンバー５の蓋となる基板６とからなり、複合型反射ミラー１を基板６上に固定し、赤外線ランプ４から放射される赤外線が、直進光と、円錐状反射ミラー２で反射される反射光と、円筒状反射ミラー３で反射される斜反射光とを含み、加熱物を照射加熱する赤外線の照射域に均熱円板９を配置し、加熱物全体を略均一に加熱するようにしてある赤外線・均温熱処理装置で、複合型反射ミラー１からなる赤外線加熱機構部と基板６とを予め一体化構成する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線ランプを内蔵し、中空の円錐状反射ミラーと円筒状反射ミラーとを組合わせてなる複合型反射ミラーからなる赤外線加熱機構部と、真空チャンバーの蓋となる基板であって、その中央に形成した透孔窓に透明円柱付きの透明円板を固定してある上記基板とからなり、上記複合型反射ミラーを上記基板上に固定してあり、赤外線ランプから放射される赤外線が、直進光と、円錐状反射ミラーで反射される反射光と、円筒状反射ミラーで反射される斜反射光とを含み、加熱物を照射加熱する赤外線の照射域に均熱円板を配置し、赤外線ランプより直進放射された赤外線と水平方向に放射し円錐状反射ミラーで反射した赤外線の放射強度を均一化して加熱物を照射し、加熱物全体を略均一に加熱するようにしてある面加熱型赤外線放射加熱装置であって、上記複合型反射ミラーからなる赤外線加熱機構部と上記基板とを予め一体化構成してあることを特徴とする赤外線・均温熱処理装置。
【請求項２】
上記透明円柱を透明円板の下方だけでなく上方にも突出して設けてある上記請求項１に記載の赤外線・均温熱処理装置。
【請求項３】
上記透明円板を、その周囲を押えリングによって基板に押えて固定してあり、一方均熱円板の周囲に薄い透明支持板を設け、上記薄い透明支持板を上記押えリングと上記円筒状反射ミラーとの間に挟持固定して均熱円板を透明円板又は透明円柱上に配置してある上記請求項１又は２に記載の赤外線・均温熱処理装置。
【請求項４】
上記均熱円板を透明円柱内に設けてある上記請求項１又は２に記載の赤外線・均温熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、５０φ程度の中面積の円板状材料を高速に、均一な温度分布で加熱処理する赤外線・均温熱処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
５０φ程度の中面積の円板状材料を高速に、均一な温度分布で加熱処理する赤外線・均温熱処理装置は公知である（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開２００４−３０３６７２
【０００３】
この公知の赤外線・均温熱処理装置は、複合型反射ミラーと赤外線ランプからなり、複合型反射ミラーは中空の円錐状反射ミラーと円筒状反射ミラーとを組み合わせてなり、赤外線ランプから放射される赤外線が、直進光と、円錐状反射ミラーで反射される反射光と、円筒状反射ミラーで反射される斜反射光とを含み、加熱物を照射加熱するようにしてあり、加熱物を照射加熱する赤外線の照射域に円板状均熱機構を配置し、赤外線ランプより直進放射された赤外線と水平方向に放射し円錐状反射ミラーで反射した赤外線の放射強度を均一化して加熱物を照射し、加熱物全体を略均一に加熱するようにしてあり、上記円板状均熱機構が、周囲が薄い透明支持板であり、この透明支持板に支持された透明支持板より厚みのある中央部均熱円板からなっており、上記複合型反射ミラーの下方に、上部に透明円板を設けた真空チャンバーを配置し、この真空チャンバー中に加熱物を入れ、上記赤外線ランプから放射した赤外線が上記透明円板を透過し加熱物を照射して加熱物全体を略均一な温度分布に加熱するようにしてあり、上記真空チャンバー内に、上記透明円板に固着して透明円柱を設けて構成してある。
【０００４】
この公知の赤外線・均温熱処理装置は、上記した通り、赤外線ランプを内蔵する複合型反射ミラーを含む赤外線加熱機構部と真空チャンバーとが組合わさって構成され、これらは常に一組としてセットされていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記公知の赤外線・均温熱処理装置は、上記した通り、複合型反射ミラーを含む赤外線加熱機構部と真空チャンバーとがセットされた構成であるから、常に複合型反射ミラーを含む赤外線加熱機構部と真空チャンバーとがセットされた構成で製造され、販売され、使用されていた。
このことは、必ず真空チャンバーがセットされているという不合理がある。例えば面加熱型ではない通常の赤外線放射加熱装置があれば、面加熱型の赤外線加熱機構を用意することにより、通常の赤外線放射加熱装置の真空チャンバーを利用して赤外線・均温熱処理装置を構成することができることに着目した。
そこで、本発明は専用の真空チャンバーでなくとも、適宜な真空チャンバーがあれば、５０φ程度の中面積の円板状材料を高速に、均一な温度分布で加熱処理できる赤外線・均温熱処理装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そのために、本発明赤外線・均温熱処理装置は、赤外線ランプを内蔵し、中空の円錐状反射ミラーと円筒状反射ミラーとを組合わせてなる複合型反射ミラーからなる赤外線加熱機構部と、真空チャンバーの蓋となる基板であって、その中央に形成した透孔窓に透明円柱付きの透明円板を固定してある上記基板とからなり、上記複合型反射ミラーを上記基板上に固定してあり、赤外線ランプから放射される赤外線が、直進光と、円錐状反射ミラーで反射される反射光と、円筒状反射ミラーで反射される斜反射光とを含み、加熱物を照射加熱する赤外線の照射域に均熱円板を配置し、赤外線ランプより直進放射された赤外線と水平方向に放射し円錐状反射ミラーで反射した赤外線の放射強度を均一化して加熱物を照射し、加熱物全体を略均一に加熱するようにしてある赤外線・均温熱処理装置であって、上記複合型反射ミラーからなる赤外線加熱機構部と上記基板とを予め一体化構成してあることを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明赤外線・均温熱処理装置は、上記透明円柱を透明円板の下方だけでなく上方にも突出して設けてあるものである。
さらに、本発明赤外線・均温熱処理装置は、上記透明円板を、その周囲を押えリングによって基板に押えて固定してあり、一方均熱円板の周囲に薄い透明支持板を設け、上記薄い透明支持板を上記押えリングと上記円筒状反射ミラーとの間に挟持固定して均熱円板を透明円板又は透明円柱上に配置してあるものである。
また、本発明赤外線・均温熱処理装置は、上記均熱円板を透明円柱内に設けてあるものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の赤外線・均温熱処理装置は、赤外線ランプを内蔵し、中空の円錐状反射ミラーと円筒状反射ミラーとを組合わせてなる複合型反射ミラーからなる赤外線加熱機構部と、真空チャンバーの蓋となる基板であって、その中央に形成した透孔窓に透明円柱付きの透明円板を固定してある上記基板とからなり、上記複合型反射ミラーからなる赤外線加熱機構部と上記基板とを予め一体化構成してあるから、専用の真空チャンバーでなくとも、他の赤外線放射加熱装置があれば、真空チャンバーの規格が共通するから、どの装置の真空チャンバーにも取付け、取外しができ赤外線・均温熱処理装置を単独で製造、販売、利用ができ、用途の拡大が期待できる効果がある。
【０００９】
また、本発明の赤外線・均温熱処理装置は、上記透明円柱を透明円板の下方だけでなく上方にも突出して設けてあるものである。赤外線強度は大気中においては、その飛翔距離が大きくなると、減衰も大きくなるが、透明円柱内ではほとんど減衰しない。本発明では上記の構成をとることにより、赤外線強度の減衰を少なくして加熱物赤外線放射効果を上昇させ、到達温度の上昇が期待できる効果がある。
【００１０】
さらに、本発明赤外線・均温熱処理装置は、上記透明円板を、その周囲を押えリングによって基板に押えて固定してあり、一方均熱円板の周囲に薄い透明支持板を設け、上記薄い透明支持板を上記押えリングと上記円筒状反射ミラーとの間に挟持固定して均熱円板を透明円板又は透明円柱上に配置してあるから、均熱円板の取付けを、赤外線過熱機構部を上記基板上に取付ける作業と同時にでき、組み付け作業が簡単である効果がある。
【００１１】
また、本発明赤外線・均温熱処理装置は、上記均熱円板を透明円柱内に設けてあるから、上記均熱円板の取付け作業が必要なく組み付け作業を簡単にすることが可能となった効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
発明の実施の形態を図面に示したいくつかの実施例により本発明の詳細を説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１に本発明装置の第１の実施例が示してある。図中符号１が複合型反射ミラーで、これは上部に位置する中空の円錐状反射ミラー２とこの円錐状反射ミラー２に連設する中空の円筒状反射ミラー３とを組み合わせて構成してあり、この複合型反射ミラーによって赤外線加熱機構部を構成してある。そして円錐状反射ミラー２の中心部に赤外線ランプ４を設けてある。この赤外線加熱機構部を構成する複合型反射ミラー１は、後述する円筒状真空チャンバー５の上部蓋となる基板６上に固定してある。この円筒状真空チャンバー５は、公知の赤外線・均温熱処理装置に使用されるものでも、通常の加熱型赤外線放射加熱装置に使用されるものでもよく、規格化されたものであればよい。
この円筒状真空チャンバー５の上部蓋となる基板６には透孔窓７を設け、この透孔窓７位置に透明円板８をＯリング1４により真空シールし押えリング１３により固設してある。この透明円板８がＯリング1４により真空シールし押えリング１３により固設された透孔窓７の直径は上記複合型反射ミラー１の円筒状反射ミラー３の内径と等しくしてあり、赤外線ランプ４からの赤外線が透孔窓７の透明円板を透過して真空チャンバー内に載置した加熱物（図示せず）を照射するようにしてある。
【００１４】
赤外線ランプ４から放射される赤外線は、赤外線ランプ４から直接照射される直進光と、赤外線ランプ４から直接照射される斜照射光と、円錐状反射ミラー２で反射される反射光と、円筒状反射ミラー３で反射される斜反射光とを含む。円錐状反射ミラー２で反射される反射光は大部分が赤外線ランプ４から直接照射される直進光と平行する直進光となり、中面積の円板状材料からなる加熱物（図示せず）を照射する。
上記の通り複合型反射ミラー１は、真空チャンバー５の上部蓋となる基板６に固定してあるが、複合型反射ミラー１と真空チャンバー５の上部蓋となる基板６との間に均熱円板９を設けてある。この均熱円板９には、その周囲に薄い透明支持板１０を設けてある。この均熱円板９は、その薄い透明支持板１０の周囲を複合型反射ミラー１の円筒状反射ミラー２の下部と真空チャンバー５の上部蓋となる基板６との間に挟持して支持してある。
【００１５】
上記の通り、円筒状反射ミラー２の下部と真空チャンバー５の上部蓋となる基板６との間に均熱円板９の薄い透明支持板１０の周囲を挟持するために、上記基板６に透明円板８を押えて固定する押えリング１３を設けてあり、この押えリング１３上に薄い透明支持板１０の周囲を挟持してある。
また真空チャンバー５の上部蓋となる基板６は、真空チャンバー５に着脱自在としてあり、複合型反射ミラー１を基板６上に固定したまま、この基板６を真空チャンバー５から離脱して真空チャンバー５の上部を開放し、この開放部から加熱物（図示せず）を出し入れできるようにしてある。
【００１６】
上記透明円板８には、その下方に真空チャンバー５内に位置付けられる透明円柱１２を固着してあり、さらに本発明では、透明円板８の上方にも透明円柱１２を突出して設けてある
上記透明円板８、透明支持板１０、透明円柱１２は透明石英が好ましく、均熱円板９は半透明の石英が好ましい。
【００１７】
この図１に示した実施例１では、真空チャンバー５の上縁にＯリング１５を設けた例が示してあり、真空チャンバーの上蓋となる基板６を真空チャンバー５上に載置し、固定することにより真空チャンバー５を真空シールするようにしてある。
上記したように、この真空チャンバー５は専用の真空チャンバーでなくとも規格化された他の加熱装置のものでもよく、本発明赤外線・均温熱処理装置が充分使用できる。
【実施例２】
【００１８】
図２に本発明装置の第２の実施例を示してある。この第２の実施例の赤外線加熱機構及び均熱円板は、図１に示した第１の実施例と全く同じ構成にしてあり、この第２の実施例が第１の実施例と相違する構成は、第１の実施例が真空チャンバー５と基板６との間の真空シールをＯリングを使用したが、第２の実施例では銅ガスケット１６を使用したＩＣＦフランジ方式にして変えてある点だけである。
【実施例３】
【００１９】
図３に本発明装置の第３の実施例を示してある。この第３の実施例の赤外線加熱機構部は、第１、第２の実施例と同じ構成であり、この第３の実施例では均熱円板９を赤外線加熱機構部から除き、透明円柱１２に固着して設けたことである。そしてこの第３の実施例では真空チャンバー５と基板６との真空シールを第１の実施例同様にＯリングを用いて構成してある。
【実施例４】
【００２０】
図４に本発明装置の第４の実施例を示してある。この第４の実施例の赤外線加熱機構部は第３の実施例と同じで、加熱円板９を透明円柱１２に固着して設けてある。そしてこの第４の実施例では、真空チャンバー５と基板との真空シールを第２の実施例と同様、銅ガスケット１６を使用したＩＣＦフランジ方式にしてある。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明赤外線・均温熱処理装置の第１の実施例の断面正面図。
【図２】同じく第２の実施例の断面正面図。
【図３】同じく第３の実施例の断面正面図。
【図４】同じく第３の実施例の断面正面図。
【符号の説明】
【００２２】
１  複合型反射ミラー
２  円錐状反射ミラー
３  円筒状反射ミラー
４  赤外線ランプ
５  円筒状真空チャンバー
６  基板
７  透孔窓
８  透明円板
９  均熱円板
１０  透明支持板
１２  透明円柱
１３  押えリング
１４  Ｏリング
１５  Ｏリング
１６  銅ガスケット
１７  ＩＣＦフランジ方式
【図１】
2006216237.tif 000003
【図２】
2006216237.tif 000004
【図３】
2006216237.tif 000005
【図４】
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