(57)【要約】【課題】ワークに所望の温度履歴を与えることが可能であり、系が変わった場合にもワークの温度履歴を精度良く再現することができるワークの加熱方法を提供する。【解決手段】ダミーのワーク２０に温度センサ１３を取り付け、検出されたダミーのワーク温度が所定の温度履歴となるようにヒータ１０の出力値を制御しながら、ヒータ出力値の時間的変化のデータ、あるいはヒータ近傍温度の時間的変化のデータを記憶させる。次に製品となるワークをセットし、記憶されたデータに従ってヒータ出力値を制御することにより、製品となるワークに所定の温度履歴を与える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダミーのワークに温度センサを取り付け、この温度センサにより検出されたダミーのワーク温度が所定の温度履歴となるようにヒータ出力値を制御しながら、ヒータ出力値の時間的変化のデータを記憶させておき、次にこの記憶されたデータに従ってヒータ出力値を制御することにより、製品となるワークに所定の温度履歴を与えることを特徴とするワークの加熱方法。
【請求項２】
ダミーのワークに温度センサを取り付け、この温度センサにより検出されたダミーのワーク温度が所定の温度履歴となるようにヒータ出力値を制御しながら、ヒータ近傍に設置した温度センサによりヒータ近傍温度の時間的変化のデータを記憶させておき、次にこの記憶されたデータに従ってヒータ近傍温度を制御することにより、製品となるワークに所定の温度履歴を与えることを特徴とするワークの加熱方法。
【請求項３】
製品となるワークが、直接その温度を測定できない基板であることを特徴とする請求項１または２記載のワークの加熱方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス基板のような直接その温度を測定できないワークを加熱する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば有機ＥＬ素子やプラズマディスプレイパネル等の製造工程においては、ガラス基板上に各種の機能膜を成膜したうえ、乾燥あるいは焼成する必要がある。特許文献１に示されるように、このような乾燥や焼成は、電気加熱式のヒータによって基板を加熱する方法で行われるのが普通である。ところが機能膜の乾燥速度が大きいような場合には、基板に与えられる温度履歴が僅かに変化するだけでも乾燥状態が著しく変化し、製品不良につながる場合がある。
【０００３】
このような場合、熱電対のような温度センサを加熱対象物（ワーク）に直接貼り付けてワークの温度を検出し、ワークが所定の温度履歴となるようにヒータ出力を制御することが、最も確実な方法である。しかしワークがガラス基板のような薄肉のものであったり、表面全体にペースト等が塗布されていたりすると、ワークを損傷するおそれがあるため、熱電対のような温度センサを直接取り付けることはできない。また非接触式の温度センサを使用してワーク温度を検出することも考えられるが、ガラス表面の反射が邪魔になり、精度のよい温度検出は困難である。
【０００４】
そこでこのような場合には、図１に示すように、ヒータ１の近傍に熱電対２を設置し、熱電対２の検出温度が所定のヒートカーブを描くようにヒータ１の出力を制御する方法が採用されている。また図２に示すように、ワーク４の近傍に熱電対３を配置し、その検出温度が所定のヒートカーブとなるようにヒータ１の出力を制御する方法も考えられる。
【０００５】
しかし図１の場合には制御されるのはヒータ１の温度であり、図２の場合には制御されるのはワーク４の近傍の温度である。このため何れの場合にもワーク４の温度は成り行きとなるので、ワーク４に所定の温度履歴を正確に付与できる保証はない。また、これらの方法では、系が変わるとワーク４の温度履歴が変わってしまうという問題があるうえ、ワーク４の温度履歴を変更したい場合には、試行錯誤によってヒータ１の最適な出力制御方法を求めなければならないという問題がある。
【特許文献１】特開２００１−３１７８７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記した従来の問題点を解決して、ワーク自体の温度を精度よく制御して所望の温度履歴を与えることが可能であり、系が変わった場合にもワークの温度履歴を精度良く再現することができ、ワークの温度履歴を変更する場合にも試行錯誤を必要としないワークの加熱方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するためになされた請求項１の発明は、ダミーのワークに温度センサを取り付け、この温度センサにより検出されたダミーのワーク温度が所定の温度履歴となるようにヒータ出力値を制御しながら、ヒータ出力値の時間的変化のデータを記憶させておき、次にこの記憶されたデータに従ってヒータ出力値を制御することにより、製品となるワークに所定の温度履歴を与えることを特徴とするものである。
【０００８】
また同一の目的を解決するためになされた請求項２の発明は、ダミーのワークに温度センサを取り付け、この温度センサにより検出されたダミーのワーク温度が所定の温度履歴となるようにヒータ出力値を制御しながら、ヒータ近傍に設置した温度センサによりヒータ近傍温度の時間的変化のデータを記憶させておき、次にこの記憶されたデータに従ってヒータ近傍温度を制御することにより、製品となるワークに所定の温度履歴を与えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
これらの発明によれば、ダミーのワークに温度センサを取り付け、ダミーのワーク温度が所定の温度履歴となるようにヒータ出力値を制御しながらそのデータを記録し、そのデータに従って製品となるワークを加熱するので、製品となるワークにも所定の温度履歴を正確に与えることができる。また系が変わった場合や、ワークの温度履歴を変更する場合にも、一度だけデータの記録を行えばよく、従来のように試行錯誤を繰り返すことなく、製品となるワークに所定の温度履歴を与えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に本発明の好ましい実施形態を説明する。この実施形態では、ワークは直接温度センサを取り付けることができないガラス製の基板である。
図３と図４は請求項１の発明の実施形態を示す図である。図３において１０はワークを加熱するために配置されているヒータであり、１１はこのヒータ１０の電源装置であるサイリスタである。サイリスタ１１は温調装置１２からの信号を受けてヒータ１０の出力を制御することができるものである。
【００１１】
本発明では先ず、製品となるワークと同一材質、同一サイズのダミーのワーク２０を準備し、その表面に温度センサ１３を貼り付け、製品となるワークと同一場所にセットする。温度センサ１３としては熱電対を用いることが好ましい。そしてヒータ１０によりダミーのワーク２０を加熱する。このときダミーのワーク２０の温度を温度センサ１３によって直接検出し、温度信号ＴＣＶとして温調装置１２に入力する。
【００１２】
温調装置１２には予め所定の温度履歴（ヒートカーブ）が目標値として設定されており、温調装置１２は温度センサ１３からの温度信号ＴＣＶと目標値との偏差がゼロとなるように出力ＭＶを変化させてサイリスタ１１を制御し、ヒータ１０の出力を制御する。またこれと同時に、ヒータ出力値の時間的変化のデータをコンピュータ１４等の記憶装置１５に記憶させる。なおここでは、ヒータ出力値と等価な温調装置１２の出力ＭＶを記録している。
【００１３】
このようにしてダミーのワーク２０を用いてヒータ出力値の変化を記憶させたうえで、図４に示すように製品となるワーク２１を所定位置にセットし、記憶装置１５からサイリスタ１１に記憶されたデータを出力する。すなわち、記憶装置１５は記憶している出力ＭＶをサイリスタ１１に送り、サイリスタ１１はそのとおりヒータ１０の出力を制御する。この結果、製品となるワーク２１にはダミーのワーク２０に対して行われたと同一の加熱が行われ、所定の温度履歴が与えられることとなる。
【００１４】
なおこの実施形態においては、図３、図４に示されるようにワーク２０、２１の近傍にモニタ用の温度センサ１６を設置し、異常発生等を監視している。この温度センサ１６は必須のものではないが、実機としては設置することが好ましい。
【００１５】
上記した方法によれば、製品となるワーク２１に所定の温度履歴を与えることができる。またヒータ１０を含む系を変更した場合、あるいはワーク２１に与えるべき温度履歴を変更したい場合にも、一度だけダミーのワーク２０を用いたデータを取り直すだけでよく、従来のような試行錯誤を要しない。
【００１６】
図５と図６は請求項２の発明の実施形態を示す図である。
請求項２の発明もダミーのワーク２０の表面に温度センサ１３を貼り付け、ヒータ１０によりダミーのワーク２０を加熱すること、このときのダミーのワーク２０の温度を温度センサ１３によって直接検出し、温度信号ＴＣＶとして温調装置１２に入力すること、温調装置１２には予め所定の温度履歴（ヒートカーブ）が目標値として設定されており、温調装置１２は温度センサ１３からの温度信号ＴＣＶと目標値との偏差がゼロとなるように出力ＭＶを変化させてサイリスタ１１を制御し、ヒータ１０の出力を制御することは全て請求項１の発明と同じである。
【００１７】
しかし請求項１の発明では、このときのヒータ出力値の時間的変化のデータ、具体的にはヒータ出力値と等価な温調装置１２の出力ＭＶを記録したのに対して、請求項２の発明では図５に示すようにヒータ１０の近傍に温度センサ１７を設置し、ヒータ近傍温度の時間的変化のデータをコンピュータ１４等の記憶装置１５に記憶させる。
【００１８】
そして次に図６に示すように、製品となるワーク２１を所定位置にセットし、この記憶されたデータに従ってヒータ近傍温度を制御する。この場合には請求項１の発明とは異なり記憶されているのが温度データであるから直接サイリスタ１１を制御することはできず、コンピュータ１４は温調装置１２に対して記憶されているデータを温度信号ＳＰとして出力し、温調装置１２は温度センサ１７により検出される温度が上記の温度信号ＳＰと一致するように出力ＭＶを変化させてサイリスタ１１を制御する。
【００１９】
この結果、ヒータ１０はダミーのワーク２０をセットした場合と同一の温度変化を再現することとなるから、製品となるワーク２１にもダミーのワーク２０をセットした場合と同一の温度履歴が与えられることとなる。
【００２０】
この請求項２の発明においても、製品となるワーク２１に所定の温度履歴を与えることができ、ヒータ１０を含む系を変更した場合、あるいはワーク２１に与えるべき温度履歴を変更したい場合にも、一度だけダミーのワーク２０を用いたデータを取り直すだけでよいことは請求項１の発明と同様である。
【００２１】
以上に説明したこれらの発明はワークの種類を問わずに適用することができるが、特にガラス製の基板のように、直接その温度を測定できないワークの温度を精度よく制御して所望の温度履歴を与える必要がある場合に、好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】従来方法の説明図である。
【図２】他の従来方法の説明図である。
【図３】請求項１の発明の実施形態における、記憶工程を示す説明図である。
【図４】請求項１の発明の実施形態における、加熱工程を示す説明図である。
【図５】請求項２の発明の実施形態における、記憶工程を示す説明図である。
【図６】請求項２の発明の実施形態における、加熱工程を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  ヒータ
２  熱電対
３  熱電対
４  ワーク
１０  ヒータ
１１  サイリスタ
１２  温調装置
１３  温度センサ
１４  コンピュータ
１５  記憶装置
１６  温度センサ
２０  ダミーのワーク
２１  製品となるワーク
【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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【図６】
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