(57)【要約】  【課題】  被焼成体を載置する部材との接触面積を極力小さくして、焼成時に被焼成体への反応を抑えて被焼成体の品質低下を防止する。  【解決手段】  酸化亜鉛素子を焼成するための略立方体形状の焼成容器本体１１の内底部には、複数の球状セラミックスボール１２を緻密に充填し、かつ高さを揃えて敷き詰める。このように敷き詰めた球状セラミックスボール１２の上に、被焼成体となる、例えば酸化亜鉛素子１３を立設して載置する。このように載置すると、酸化亜鉛素子１３の下部端面は、球状セラミックスボール１２と点接触となって接触する。このとき、酸化亜鉛素子１３の下部端面と点接触する部位は最低３箇所となるようにして、酸化亜鉛素子１３が焼成容器本体１１内で傾いたりして不安定な状態とならないようにする。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被焼成体を焼成する容器本体と、
この容器本体の内底部全域に移動しないように配列、配置され、前記被焼成体が点接触あるいは線接触で載置されるセラミックス本体と、
からなることを特徴とする焼成容器。
【請求項２】
前記セラミックス本体は、球状或いは円柱状に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の焼成容器。
【請求項３】
前記セラミックス本体は、焼成温度に対して物理的化学的に安定な材質からなることを特徴とする請求項１または２に記載の焼成容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、酸化亜鉛（ZnO）を主成分とする電圧非直線抵抗体（酸化亜鉛素子）、ファインセラミックス、電子セラミックス材料や陶磁器製品などを焼成するときに使用する焼成容器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ZnOを主成分とする酸化亜鉛素子、ファインセラミックス、電子セラミックス材料や陶磁器製品などの内、特に酸化亜鉛素子は、添加成分として酸化ビスマス、酸化アンチモン、酸化コバルト、酸化マンガン、酸化クロム、酸化ニッケル、酸化珪素などの副成分を添加して、非直線性が高く熱損失の小さい組成配合から製造されている。
【０００３】
通常、これら副成分は、ボールミル等で予備混合した後、有機バインダーとZnOと混合し、スプレードライヤーにて噴霧乾燥して流動性の良い造粒粉としている。
【０００４】
得られたこの造粒粉を金型プレスにて円柱状に成形し、700℃〜1000℃で仮焼成によって脱脂を行なう。次に、得られた仮焼成体の側面に１次絶縁材をコーティングし、1000℃〜1300℃の温度で再び数時間焼成して焼成体を得る。
【０００５】
その後、得られた焼成体に必要に応じて２次絶縁材をコーティングし、焼き付けを行なう。この後、焼成体の両端面を研磨し、その両端面にアルミニウムの電極を溶射して酸化亜鉛素子を完成させる。
【０００６】
上述した酸化亜鉛素子の製造工程を示したものが、図３である。図３に示す酸化亜鉛素子の製造工程の中で、仮焼成においては、仮焼成用の焼成容器本体内底面に円柱状の成形品を立設して焼成を行なう。
【０００７】
その後、仮焼成した円柱状の仮焼成品を焼成するに当たっては、焼成容器本体内底面に敷板を置いて、その上に円柱状の仮焼成品を立設して焼成を行なう手段を採用している。焼成手段としては、ガス炉或いは電気炉を用いて行なう。
【０００８】
なお、焼成容器本体と敷板の材質としては、酸化アルミニウム（Al2O3）、酸化マグネシウム（MgO）、酸化ジルコニア（ZrO2）等のセラミックスを使用する。
【特許文献１】特開平０５−２６７０１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述した技術において、酸化亜鉛素子、ファインセラミックス、電子セラミックス等の成形品は、焼成容器本体内底面或いは敷板上に直接載置するため、その接触面で焼成容器本体或いは敷板と化学反応する恐れがあり、酸化亜鉛素子などの成形品への特性への影響が懸念される。
【００１０】
また、上記成形品の成分（特に融点の低い金属酸化物）が焼成時に焼成容器本体或いは敷板を侵食するため、焼成容器本体及び敷板の劣化を加速する恐れがある。
【００１１】
焼成容器本体或いは敷板に、酸化亜鉛素子などの成形品や容器のカケから生じたセラミックスの屑等が残っていると、その屑の上に成形品が載置されて焼成されると、屑が成形品に吸着したり、成形品の形状が変形して製品不良を引き起こす恐れがある。
【００１２】
上記の問題を解決するためには、酸化亜鉛素子等の成形品と焼成容器本体や敷板との接触面が少ないことが望ましい。そのため、内底面に溝、山、突起等の加工を施した焼成容器本体や敷板が開発され、使用されることがある。
【００１３】
しかし、上記のように加工を施した焼成容器本体は、加工を施さないものに比べて高価であるとともに、突起等の加工部分の破損が起こり易く、ランニングコストが高い等で、耐久性やコストの点で不利となる問題が新たに発生する。
【００１４】
この発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、被焼成体を載置する部材との接触面積を極力小さくして、焼成時に被焼成体への反応を抑えて被焼成体の品質低下を防止することができる焼成容器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この発明は、上記の課題を達成するために、第１発明は、被焼成体を焼成する容器本体と、この容器本体の内底部全域に移動しないように配列、配置され、前記被焼成体が点接触あるいは線接触で載置されるセラミックス本体とからなることを特徴とするものである。
【００１６】
第２発明は、前記セラミックス本体が、球状或いは円柱状に形成されたことを特徴とするものである。
【００１７】
第３発明は、前記セラミックス本体が、焼成温度に対して物理的化学的に安定な材質からなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
以上述べたように、この発明によれば、焼成容器本体の内底面に球状セラミックス体や円柱状セラミックス体等を移動し難い状態に配置し、それらの上に被焼成体を載置するようにして、高温炉等で焼成するようにしたので、被焼成体の焼結に際して焼成容器本体等の素材のコンタミネーションを抑えて焼結することができる。
【００１９】
また、この発明によれば、被焼成体や焼成容器本体等のカケの屑や、他の塵埃等が容器内に侵入しても被焼成体と屑や塵埃等との接触が起き難くなって、変形を抑えることができる。
【００２０】
さらに、セラミックス体は、球状或いは円柱状を成しているため、加工は比較的容易であり、しかもそれらが劣化しても、劣化したセラミックス体だけを交換できるので、経済的に有利となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１はこの発明の実施の第１形態を示す構成説明図で、図１（ａ）は上面図、図１（ｂ）はＸ−Ｘ線断面図である。
【００２２】
図１において、１１は、例えば酸化亜鉛素子を焼成するための略立方体形状の焼成容器本体で、この焼成容器本体１１の内底部には、複数の球状セラミックスボール１２を緻密に充填し、かつ高さを揃えて敷き詰める。
【００２３】
このように敷き詰めた球状セラミックスボール１２の上に、被焼成体となる、例えば円柱体に形成された酸化亜鉛素子１３を立設して載置する。このように立設載置すると、酸化亜鉛素子１３の下部端面は、球状セラミックスボール１２と点接触となって接触する。
【００２４】
このとき、酸化亜鉛素子１３の下部端面と点接触する部位は最低３箇所となるようにして、酸化亜鉛素子１３が焼成容器本体１１内で傾いたりして不安定な状態とならないようにする。
【００２５】
このため、酸化亜鉛素子１３の大きさに応じて、球状セラミックスボール１２の直径を決定する。なお、球状セラミックスボール１２の材質としては、YSZ（安定ジルコニア）を使用する。
【００２６】
上記のような球状セラミックスボール１２の上に酸化亜鉛素子１３が立設載置された焼成容器本体１１を、ガス炉あるいは電気炉にて焼成することにより、焼成後の酸化亜鉛素子１３の下部端面（球状セラミックスボール１２との点接触面）は、背景技術で述べた通常の敷板にて焼成した酸化亜鉛素子の端面に比較して目視で色、形状とも均一な下部端面が得られた。
【００２７】
図２はこの発明の実施の第２形態を示す構成説明図で、図２（ａ）は上面図、図２（ｂ）はＸ−Ｘ線断面図である。なお、実施の第１形態と同一部分には同一符号を付して説明する。
【００２８】
図２に示す第２形態では、焼成容器本体１１の内底部に、円柱状セラミックス２１を複数本並設して敷き詰め配置する構成とした。このように配置した円柱状セラミックス２１の上に、例えば酸化亜鉛素子１３を第１形態と同様に、載置する。
【００２９】
すると、酸化亜鉛素子１３の下部端面は、円柱状セラミックス２１と線状に接触するが、その下部端面の接触が、最低２箇所以上となるように配置することにより、酸化亜鉛素子１３の載置における安定性を確保することができる。
【００３０】
その安定性の確保の調整は、酸化亜鉛素子１３の大きさに応じて円柱状セラミックス２１の直径を決定するようにした。なお、円柱状セラミックス２１の材質は、第１形態と同様にＹＳＺ（安定化ジルコニア）を使用する。
【００３１】
上記のように構成した第２形態において、酸化亜鉛素子１３を焼成容器本体１１に収容してガス炉などにて焼成したときでも、第１形態と同様な作用効果が得られた。
【００３２】
上記実施の第１形態及び第２形態において、焼成容器本体１１の内底部に球状セラミックスボール１２や円柱状セラミックス２１を配置し、それらセラミックスボール１２や，円柱状セラミックス２１の上に例えば、酸化亜鉛素子１３を載置させて、ガス炉や電気炉で焼成すると、酸化亜鉛素子１３への熱伝導は、球状セラミックスボール１２や円柱状セラミックス２１では、点或いは線の接触となるので、焼成容器本体からの熱は伝わり難いので、上述したような作用効果が得られる。
【００３３】
しかし、背景技術で述べたように、焼成容器本体や敷板の上に直に酸化亜鉛素子を載置して焼成すると、酸化亜鉛素子への熱伝導は、焼成容器本体や敷板から直接熱伝導が起こり易くなって、酸化亜鉛素子は不均一な焼結になってしまう。
【００３４】
このため、第１形態や第２形態では、焼成容器本体１１と酸化亜鉛素子１３との接触面からの局部的な加熱がなく、空気の対流或いは、焼成容器本体壁面の輻射熱による加熱が主となり、酸化亜鉛素子１３は均一な焼結が行なわれることになる。
【００３５】
また、実施の第１形態及び第２形態において、例えば、被焼成体である酸化亜鉛素子１３を、焼成容器本体１１の内底部に設けられた球状セラミックスボール１２や円柱状セラミックス２１の上に載置して、ガス炉や電気炉により焼成する場合、酸化亜鉛素子１３と球状セラミックスボール１２とでは点接触となり、円柱状セラミックス２１とでは線接触となる。
【００３６】
このため、酸化亜鉛素子を、背景技術で述べた焼成容器本体や敷板に直接載置して焼成するものに比較して反応性は極めて少なくなり、背景技術で述べた焼成容器本体や敷板の素材のコンタミネーション（汚染）を抑えた焼結ができるとともに、酸化亜鉛素子の成分による侵食も軽減され、焼成容器本体や球状セラミックスボール、円柱状セラミックス自体の劣化も抑えることができる。
【００３７】
さらに、焼成容器本体内に充填した球状セラミックスボールや円柱状セラミックスの間には、空間が存在するので、酸化亜鉛素子や焼成容器本体等のカケの屑や塵埃が焼成容器本体内に侵入しても、球状及び円柱状セラミックスの直径以下のものならば、上記空間に落下して、酸化亜鉛素子に接触するようなことは無くなる。
【００３８】
従って、この実施の形態では、屑や塵埃等が酸化亜鉛素子に接触しないため、屑と酸化亜鉛素子の吸着やそれが原因で生じる酸化亜鉛素子の変形を抑えることができるようになる。
【００３９】
上記の他に、背景技術で述べた突起等の特殊加工を施した焼成容器本体や敷板に比較して、球状セラミックスボール及び円柱状セラミックスの加工は容易であり、以ってイニシャルコストの低減を図ることができる。また、劣化等で焼成容器本体や敷板を交換する場合、いままでは、それら自身を交換する必要があったが、この実施の形態においては、劣化したセラミックスボールや円柱状セラミックスだけを交換すれば良く、ランニングコストの低減を図ることができ、廃棄物としての量も軽減できる。
【００４０】
上記実施の形態においては、酸化亜鉛素子を例に挙げて説明してきたが、ファインセラミックス、電子セラミックス材料や陶磁器製品等の焼成または脱脂を行なう仮焼成に適用しても同様な作用効果を奏する。
【００４１】
特に、円柱状で下端部の底面が平らなセラミックスを焼成したり、不純物の混入が好ましくない電子セラミックス材料を焼成する方法に有効であり、また、均一な焼結（密度、結晶の均一化）が望ましいセラミックスを焼成する方法にも適している。
【００４２】
上述した球状セラミックスの形状は、被焼成体と点で接触させるものであるならば、球体、円盤形状、球体に近い多面体などから構成しても良い。
【００４３】
また、円柱状セラミックスの形状は、被焼成体と線で接触させるものであるならば、ｎ角柱状（ｎは３以上）に構成しても良い。
【００４４】
なお、球状セラミックス或いは円柱状セラミックスの材質は、焼成温度に対して物理的化学的に安定な材質を用いることが望ましく。その材質として、具体的には、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化カルシウム、またはそれら一つ以上を主成分に含むものとする。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】この発明の実施の第１形態を示す構成図で、（ａ）は上面図、（ｂ）はＸ−Ｘ線断面図。
【図２】この発明の実施の第２形態を示す構成図で、（ａ）は上面図、（ｂ）はＹ−Ｙ線断面図。
【図３】酸化亜鉛素子の製造工程説明図。
【符号の説明】
【００４６】
１１…焼成容器本体
１２…球状セラミックスボール
１３…被焼成体である酸化亜鉛素子
２１…円柱状セラミックス
【図１】
2005226101.tif 000003
【図２】
2005226101.tif 000004
【図３】
2005226101.tif 000005