(57)【要約】【課題】焼成炉内への空気の流入による、内部の温度分布の変動による、焼成物の焼成品質の低下を防止する。【解決手段】本発明の焼成炉は、入口部３１に開閉手段を有する前室２４１と、前記前室２４１と開口部３３を介して接続されかつ出口部３２を有する加熱室と、前記加熱室の近傍に配置された加熱手段とを備え、前記入口部３１は第１の空間に配置するとともに、前記出口部３２は前記第１の空間より気圧の低い常圧の部屋２に配置し、かつ前記前室２４１内に被加熱物を高速と低速とに切り替えて搬送する第１の搬送手段を設置するとともに、前記加熱室内に低速にて前記被加熱物を搬送する第２の搬送手段を設置したことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入口部に開閉手段を有する前室と、前記前室と開口部を介して接続されかつ出口部を有する加熱室と、前記加熱室の近傍に配置された加熱手段とを備え、前記入口部は第１の空間に配置するとともに、前記出口部は前記第１の空間より気圧の低い第２の空間に配置し、かつ前記前室内に被加熱物を高速と低速とに切り替えて搬送する第１の搬送手段を設置するとともに、前記加熱室内に低速にて前記被加熱物を搬送する第２の搬送手段を設置したことを特徴とする焼成炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は焼成炉に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
焼成炉は、プラズマディスプレイあるいは半導体等の電極焼成や、誘電体のペースト焼成等の焼成を伴ったプロセスには必要不可欠な装置である。
【０００３】
従来の焼成炉の構造について、図２に示した断面図を用いて説明する。
【０００４】
従来の焼成炉４の入口部３１は、クリーンルーム１内に設置されている。焼成炉４の出口部３２は常圧の部屋２に設置されている。クリーンルーム１と常圧の部屋２とは壁３により分離されている。クリーンルーム１は常圧の部屋２に対して５〜１０Ｐａ程度気圧を高くしている。
【０００５】
従来の焼成炉４は、搬送ローラ５、耐熱ガラスで構成したマッフル６、ヒータ７、空気供給配管１０、排気管１１、カバー８、入口コンベア１５および出口コンベア２０より構成されている。マッフル６は筒状の構造を有し焼成炉４の入口部３１から出口部３２まで達している。マッフル６の外周部にはヒータ７が配置されている。空気供給配管１０はマッフル６に接続され、マッフル６内に空気９を供給する管である。排気管１１はマッフル６内の燃焼ガスを焼成炉４外に排気する管である。マッフル６およびヒータ７はカバー８により覆われている。焼成炉４の入口部３１には入口コンベア１５が、出口部３２には出口コンベア２０がそれぞれ配置されている。
【０００６】
支持板２２に載置された焼成基板２１は入口コンベア１５から焼成炉４内に入り、マッフル６内を搬送中に加熱焼成されて、出口コンベア２０へ取り出されるようになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような従来の焼成炉４では、入口部３１が、出口部３２より気圧の高いクリーンルーム１内に配置されているので、焼成炉４の入口部３１と出口部３２との間の気圧の差により、クリーンルーム１内の空気がマッフル６内を、焼成炉４の入口部３１から出口部３２に向かって流れる。クリーンルーム１と常圧の、通常の部屋２との間の差圧が１０Ｐａの場合、マッフル６内を流れる空気の流速は４ｍ／ｓｅｃになり、５Ｐａの場合３ｍ／ｓｅｃになる。上記の流速でクリーンルーム１の冷たい空気が焼成炉４内に流れ込むことによりマッフル６内の温度分布が変動し、その結果、焼成条件が変化して所定の焼成品質の焼成物が得られなくなるという問題が生じる。
【０００８】
例えばプラズマディスプレイ等の電極や誘電体のペースト焼成では、マッフル６内の温度変動により、プラズマディスプレイや誘電体自体の歩留まりが低下するという問題が生じる。
【０００９】
本発明は上記の問題を解決し、所定の焼成品質の焼成物が得られる焼成炉を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の焼成炉は、入口部に開閉手段を有する前室と、前記前室と開口部を介して接続されかつ出口部を有する加熱室と、前記加熱室の近傍に配置された加熱手段とを備え、前記入口部は第１の空間に配置するとともに、前記出口部は前記第１の空間より気圧の低い第２の空間に配置し、かつ前記前室内に被加熱物を高速と低速とに切り替えて搬送する第１の搬送手段を設置するとともに、前記加熱室内に低速にて前記被加熱物を搬送する第２の搬送手段を設置したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、前室内と焼成炉内との被加熱物の搬送速度の選択制御を行うことにより搬入時間を短縮し、加熱室への空気の流入を制御することができる。これにより、焼成炉内の温度分布を一定に保ち、また、前室に流入してきた空気を排出する空気排出管を設ける簡単な構造にすることにより、加熱室に流入する空気を少しに抑えることができ、焼成炉内の温度分布を一定に保つことができる。それにより所定の焼成品質の焼成物を得ることができる。また、排気手段を設けた構造のものより簡単な構造にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図１に示した断面図を用いて説明する。
【００１３】
図１において、焼成炉４はクリーンルーム１と常圧の部屋２との間にまたがって配置されている。クリーンルーム１と常圧の部屋２とは壁３によって隔てられている。クリーンルーム１は、常圧の部屋２に対して５〜１０Ｐａの高圧になるように気圧を制御している。
【００１４】
焼成炉４は、支持板２２上に載置され焼成基板２１を搬送する搬送ローラ５、加熱室を形成するマッフル６、焼成基板２１を加熱するヒータ７、マッフル６とヒータ７を覆うカバー８、空気をマッフル６内に供給する空気供給配管１０、前室２４１を形成する入口カバー２５、前室２４１の入口部３１に配置されたシャッタ２６、シャッタ２６を開閉するシリンダ３０、入口コンベア１５、搬送ローラ５を駆動させる第１のモータ２７と第２のモータ２８および第３のモータ２９、出口コンベア２０および支持板２２により構成されている。
【００１５】
マッフル６は筒状になっており、焼成炉４の入口すなわち開口部３３から出口部３２まで達している。ヒータ７はマッフル６の周囲に配置されている。カバー８はマッフル６およびヒータ７を覆っている。空気供給配管１０は空気９をマッフル６内に供給するものであり、空気供給配管１０には焼成炉４の入口近傍、マッフル６内および焼成炉４の出口近傍に空気９の吹き出し口が設けられている。排気管１１の取り出し口はマッフル６内に取り付けられ、排気管１１によりマッフル６内の燃焼ガスを焼成炉４外に排気する。入口カバー２５を設けた部分は焼成炉４の前室２４１である。
【００１６】
第１のモータ２７は入口コンベア１５を駆動するモータであり、第２のモータ２８は前室２４１内の搬送ローラ５を駆動するモータで高速駆動と低速駆動の２速の切り換えが可能にしてある。高速駆動は低速駆動に対して、約５０倍程度の速度で駆動する。第３のモータ２９はマッフル６内の搬送ローラ５を駆動するモータで低速駆動である。
【００１７】
次に本発明の実施の形態における焼成炉の制御方法について説明する。
【００１８】
焼成基板２１全体が前室２４１に入っている場合はシャッタ２６が閉じている。前室２４１から焼成基板２１が焼成炉４内に全て入りきってしまうと、シャッタ２６は開き、入口コンベア１５から焼成基板２１を搬送ローラ５により高速駆動で前室２４１に搬送する。前室２４１に搬送された焼成基板２１は、搬送ローラ５の低速駆動により前室２４１を通ってマッフル６内に搬送され焼成されていく。
【００１９】
シャッタ２６が開いている時間は、差圧に応じた風速でクリーンルーム１の空気が前室２４１に進入するが、高速駆動で焼成基板２１を搬送するため、シャッタ２６が開いている時間は数秒である。また、支持板２２上に載置された焼成基板２１が前室２４１と焼成炉４の接続部の開口部３３を通過する時は、支持板２２と焼成基板２１との厚さの和だけ開口高さが狭くなり、空気の流入量も減少する。
【００２０】
この構成ではシャッタ２６の開いている時間が非常に短いことと、さらに、前室２４１を設けているため、マッフル６内へのクリーンルーム１からの空気の流入を前室２４１において緩衝させる効果もあり、焼成炉４内へのクリーンルーム１からの空気の流入を極めて少なくでき、焼成炉４内の温度分布の変動を防止することができる。また、この構造では、焼成炉４全体の構造が簡単になり、焼成炉４の製造コストを下げることができる。
【００２１】
このように本発明は、前室内と焼成炉内との被加熱物の搬送速度の選択制御を行うことにより搬入時間を短縮し、加熱室への空気の流入を制御することができる。これにより、焼成炉内の温度分布を一定に保ち、また、前室に流入してきた空気を排出する空気排出管を設ける簡単な構造にすることにより、加熱室に流入する空気を少しに抑えることができ、焼成炉内の温度分布を一定に保つことができる。それにより所定の焼成品質の焼成物を得ることができる。また、排気手段を設けた構造のものより簡単な構造にすることができる。
【００２２】
なお、上記実施の形態において、焼成基板２１としてはプラズマディスプレイ用の電極や、誘電体のペーストが塗布されたガラス基板を示したが、単なるガラス基板、半導体基板、セラミックあるいは金属等焼成するものなら何でもよい。
【００２３】
また、マッフル６の形状を断面が矩形の筒形としたが、入口部と出口部が開放されていればどのような形状でもよい。例えば、断面が円や楕円の形状を有する筒のようなものでもよい。
【００２４】
前室２４１の入口部をクリーンルーム１に、焼成炉４の出口部３２をクリーンルーム１より気圧の低い常圧の部屋２に設置したが、前室の入口部３１の気圧が出口部３２の気圧よりも高い場所であればどのような場所に焼成炉４を設置してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
以上のように本発明は、所定の焼成品質の焼成物を得ることができるという有用な発明である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態における焼成炉の縦断面図
【図２】従来の焼成炉の縦断面図
【符号の説明】
【００２７】
１  クリーンルーム
２  常圧の部屋
３  壁
４  焼成炉
５  搬送ローラ
６  マッフル
７  ヒータ
８  カバー
９  空気
１０  空気供給配管
１１  排気管
１５  入口コンベア
２０  出口コンベア
２１  焼成基板
２２  支持板
２４１  前室
２５  入口カバー
２６  シャッタ
２７  第１のモータ
２８  第２のモータ
２９  第３のモータ
３０  シリンダ
３１  入口部
３２  出口部
３３  開口部
【図１】
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【図２】
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