(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入口および出口と、入口と出口の間に互いに連通する第１の加熱空間および第２の加熱空間とを有する炉本体と、
上面に開口部を有し、内部に被焼成物が収容される匣と、
炉本体の入口から第１，第２の加熱空間を通り出口へ向かって匣を搬送する搬送手段とを備え、
上記搬送手段によって匣を搬送しながら、被焼成物に対して連続的に熱処理を行う焼成装置であって、
上記匣はその上面の開口部を開閉する匣搬送方向にスライド自在な蓋を有し、
上記搬送手段は、第１の加熱空間と第２の加熱空間との境界部付近に他の部位と異なる速度で匣を移動させる異速度領域を有し、この異速度領域で後方の匣を前方の匣の蓋に押し当てることにより、匣の蓋を順次閉鎖するように構成し、
上記匣は、蓋が開いた状態で炉本体の第１の加熱空間を通過し、蓋が閉じた状態で第２の加熱空間を通過するように構成した焼成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の焼成装置において、
上記匣は箱型に形成され、
上記匣の上面開口部の匣搬送方向に向かって左右両側には、蓋をスライド自在にガイドするガイド部が形成され、
上記匣の匣搬送方向の前面上部には、前方の匣の蓋の匣搬送方向の後端を押す押圧部が一体に形成されていることを特徴とする焼成装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の焼成装置において、
上記匣の開口部には、匣搬送方向と直交方向に延びる第１窓穴を匣搬送方向に複数列設けた中蓋がスライド不能に装着され、
上記中蓋の上には、上記第１窓穴に対応して匣搬送方向と直交方向に延びる第２窓穴を匣搬送方向に複数列設けた外蓋が、中蓋に対して匣搬送方向にスライド自在に配置され、
上記第１窓穴と第２窓穴との重なり状態で開口面積を調整可能としたことを特徴とする焼成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はセラミック成形体のように揮発成分を含む被焼成物に対し、その脱バインダ処理と本焼成処理とを連続処理できる焼成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＰｂＯ等の揮発成分を含むセラミック成形体のような被焼成物を焼成する場合には、まず比較的低温で脱バインダ処理を行い、引き続き高温で本焼成処理を行うのが通例である。この場合、図１に示すような焼成装置が用いられる。まず、被焼成物７０を匣７１と呼ばれる耐熱容器に収容し、この匣７１の上部開口を開いた状態で脱脂炉７２に導入する。ここで、搬送ローラ７３によって脱脂炉７２内を通過させることにより、脱バインダ処理が行われる。次に、脱脂炉７２から出た匣７１の上部開口を匣と同材質の蓋７５で閉鎖し、匣７１の内部を気密状態にしてから焼成炉７４に導入する。そして、焼成炉７４の中を通過させることにより、被焼成物７０をそこに含まれる揮発成分の蒸発を防止しながら、高温で本焼成するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の焼成装置では、脱脂炉７２と焼成炉７４との間で匣７１に蓋７５を被せる必要があるため、２個の炉７２，７４を別個に配置する必要があり、面積効率が悪く、設備費が高くなる欠点があった。
また、脱バインダ処理と本焼成処理の間で蓋７５を装着するという人為的工程を必要とするため、脱バインダから本焼成まで自動的かつ連続的に処理するのが難しく、処理効率の低下につながっていた。
さらに、脱バインダ処理が終了した匣を一旦炉外に出すため、被焼成物の温度が一時的に低下し、しかる後、再度焼成炉で加熱しなければならないため、熱損失が大きく、処理時間の増大を招いていた。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、脱脂炉と焼成炉とを別個に配置することなく、脱バインダから本焼成まで連続的に処理可能な焼成装置を提供することにある。
他の目的は、匣に蓋を被せるという人為的工程を無くし、自動的な処理が可能な焼成装置を提供することにある。
さらに、他の目的は、熱損失が少なく、処理時間を短縮できる効率的な焼成装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、入口および出口と、入口と出口の間に互いに連通する第１の加熱空間および第２の加熱空間とを有する炉本体と、上面に開口部を有し、内部に被焼成物が収容される匣と、炉本体の入口から第１，第２の加熱空間を通り出口へ向かって匣を搬送する搬送手段とを備え、上記搬送手段によって匣を搬送しながら、被焼成物に対して連続的に熱処理を行う焼成装置であって、上記匣はその上面の開口部を開閉する匣搬送方向にスライド自在な蓋を有し、上記搬送手段は、第１の加熱空間と第２の加熱空間との境界部付近に他の部位と異なる速度で匣を移動させる異速度領域を有し、この異速度領域で後方の匣を前方の匣の蓋に押し当てることにより、匣の蓋を順次閉鎖するように構成し、上記匣は、蓋が開いた状態で炉本体の第１の加熱空間を通過し、蓋が閉じた状態で第２の加熱空間を通過するように構成したものである。
【０００６】
また、本発明の焼成装置において、上記匣を箱型に形成し、上記匣の上面開口部の匣搬送方向に向かって左右両側に、蓋をスライド自在にガイドするガイド部を形成し、上記匣の匣搬送方向の前面上部に、前方の匣の蓋の匣搬送方向の後端を押す押圧部を一体に形成するのが望ましい。
【０００７】
さらに、本発明の焼成装置において、上記匣の開口部に、匣搬送方向と直交方向に延びる第１窓穴を匣搬送方向に複数列設けた中蓋をスライド不能に装着し、この中蓋の上に、上記第１窓穴に対応して匣搬送方向と直交方向に延びる第２窓穴を匣搬送方向に複数列設けた外蓋を中蓋に対して匣搬送方向にスライド自在に配置し、上記第１窓穴と第２窓穴との重なり状態で開口面積を調整可能としてもよい。
【０００８】
蓋が開いた状態の匣が炉本体の入口より導入され、第１の加熱空間を通過することにより、匣内の被焼成物は所定温度に加熱される。その間、被焼成物は脱バインダ処理される。蓋の開いた匣が第１の加熱空間と第２の加熱空間との境界部に設けた異速度領域に到達すると、異速度領域と第１の加熱空間または第２の加熱空間との間で速度差が生じ、この速度差により後方の匣が前方の匣の蓋に押し当てられる。これにより、前方の匣の蓋が自動的に閉まる。その後、蓋が閉じた匣は第２の加熱空間を通過する間に本焼成される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図２は本発明にかかる焼成装置の一例を示す。
この実施例の焼成装置は、一端側に入口２を、他端側に出口３を有する炉本体１を備えており、入口２と出口３との間に互いに連通する第１の加熱空間４および第２の加熱空間５が連続的に形成されている。図２（Ｂ）のように、第１の加熱空間４では脱バインダー処理が行われ、第２の加熱空間５では本焼成処理が行われる。
【００１０】
炉本体１の内部および外部には、周知の搬送ローラ１０が連続的に配置されている。この搬送ローラ１０の入口側と出口側には、同一速度で駆動される低速搬送部１１，１２が設けられている。また、両搬送部１１，１２の境界部付近には、搬送部１１，１２より高速で駆動される高速搬送部１３が設けられ、さらに高速搬送部１３と出口側の低速搬送部１２との境界には停止部１４が設けられている。この停止部１４は、駆動源を有しないが、その上を後述する匣２０が殆ど抵抗なく移動できるようになっている。
入口側の低速搬送部１１〜停止部１４は第１の加熱空間４に所属し、出口側の低速搬送部１２は第２の加熱空間５に所属している。
なお、上記搬送部１１，１２，１３の駆動方式は、連続駆動であってもよいし、間欠駆動であってもよい。
【００１１】
被焼成物３０を収容した匣２０は、搬送ローラ１０によって炉本体１の入口２から第１，第２の加熱空間４，５を通り、出口３へ向かって搬送される。匣２０は、アルミナセラミックス等の耐熱材料で形成され、図３，図４に示すように、上面に開口部２１を有し、内部に被焼成物３０を収容するための室２２を有する箱型形状に形成されている。上記開口部２１は、前後方向にスライド自在な蓋２５によって開閉される。上記開口部２１の両側には、蓋２５をスライド自在にガイドする側壁（ガイド部）２３が形成され、匣２０の前面上部には、前方の匣の蓋２５の後端を押すための前壁（押圧部）２４が一体に形成されている。この前壁２４は、蓋２５を全閉位置まで前進させた時のストッパとしても機能する。この実施例の被焼成物３０は、例えばセラミック成形体であり、匣２０の室２２内に多数個積み重ねて収容されている。
【００１２】
次に、上記構成よりなる焼成装置の作動を図５に従って説明する。
まず、匣２０が蓋２５を半分開いた状態で低速搬送部１１によって炉本体１の入口２より順次搬入される。この時、前方の匣の蓋と後方の匣とが干渉しないように、前後に一定間隔をあけて搬入される。匣２０が炉本体１の第１の加熱空間４を通過する間に、被焼成物３０のバインダ成分が匣２０の開口部２１から蒸発し、脱バインダ処理が行われる（図５のＡ，Ｂ参照）。
先頭の匣２０ａが高速搬送部１３に入ると、この匣２０ａは高速で停止部１４まで移動し、ここで待機する（図５のＣ参照）。
【００１３】
次に、２番目の匣２０ｂが高速搬送部１３に到達すると、この匣２０ｂも高速で停止部１４へ送られる。２番目の匣２０ｂが停止部１４に到達すると、この匣２０ｂの前壁２４が先頭の匣２０ａの蓋２５の後端を押し、蓋２５を閉じるとともに、先頭の匣２０ａを停止部１４の先方へと押す（図５のＤ，Ｅ参照）。
【００１４】
次に、３番目の匣２０ｃが高速搬送部１３に到達すると、この匣２０ｃも高速で停止部１４へ送られる。３番目の匣２０ｃは停止部１４で停止している２番目の匣２０ｂの開いた蓋２５の後端を押し、蓋２５を閉じるとともに、先頭および２番目の匣２０ａ，２０ｂを前方へ押し、先頭の匣２０ａを低速搬送部１２へ押し出す（図５のＦ，Ｇ参照）。その結果、先頭の匣２０ａは蓋２５を閉じた状態で、低速搬送部１２により第２の加熱空間５の中を搬送され、この間に本焼成処理が行われる。
【００１５】
その後、上記と同様にして、後続する匣２０が高速搬送部１３により先行する匣２０の蓋２５を閉じることができる（図５のＨ〜Ｋ参照）。
【００１６】
図６，図７は本発明で使用可能な匣の他の実施例を示す。
図において、４０は匣本体であり、この匣本体は上面が平坦な箱形状であり、その上面開口部４１には、幅方向に長孔状の複数の窓穴５１を有する中蓋５０が匣本体４０に対してスライド不能にかつ着脱可能に嵌合されている。中蓋５０の底面には、開口部４１に嵌合する一対の突起５２が形成されている。また、中蓋５０の上面には、左右両側の側壁５３と前部の前壁５４とが突設されている。中蓋５０の上には、上記窓穴５１に対応する複数の窓穴６１を有する外蓋６０が載置され、中蓋５０の側壁５３によって前後スライド自在にガイドされている。このとき、中蓋５０の側壁５３は外蓋６０の両側部をガイドするガイド部として機能し、前壁５４は外蓋６０の全閉位置におけるストッパとしての機能の他、前方の匣の外蓋の後端を押す押圧部としての機能も有する。外蓋６０を、中蓋５０に対して図７のように一定寸法Ｓだけ後方へスライドさせると、外蓋６０の窓孔６１と中蓋５０の窓孔５１とが一致し、全開となる。また、外蓋６０を中蓋５０の前壁５４に当たる位置まで前方へスライドさせると、全閉となる。
なお、４２は被焼成物である。
【００１７】
この実施例の場合、小さなストロークＳで外蓋６０を全開位置から全閉位置へ切り換えることができるため、全開位置における外蓋６０の突出量が少なく、外蓋６０を安定に保持できる。また、開位置における開度のバラツキが少なくなるので、脱バインダ処理の均質性が得られる。
【００１８】
なお、上記実施例では、搬送手段として搬送ローラ１０を用いたが、ベルトコンベアなど他の搬送手段を用いることもできる。
また、搬送手段の形態は実施例のような、入口側の低速搬送部１１と、出口側の低速搬送部１２と、その境界部付近にある高速搬送部１３と、停止部１４とを備えたものに限らない。例えば、高速搬送部１３と低速搬送部１１，１２との速度差が大きい場合には、停止部１４を省略することも可能である。さらに、低速搬送部１１，１２を間欠駆動し、高速搬送部１３を連続駆動するようにすれば、高速搬送部１３は低速搬送部１１，１２と実質的に同等な速度で駆動してもよい。
【００１９】
また、本発明における異速度領域は、他の部位より高速で移動する領域に限らず、低速または無駆動状態で移動させる領域であってもよい。したがって、入口側の搬送部と出口側の搬送部の間に、停止部１４と同様な無駆動領域を設けてもよい。
さらに、リミットスイッチ等の匣検出センサを設け、このセンサの検出信号に基づいて入口側および出口側の搬送部と、その境界部の異速度領域を、所定の順序で駆動，停止させるべく切り換えてもよい。
【００２０】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、全く人為的工程を経ずに匣の蓋を閉じることができるので、脱バインダから本焼成まで１つの炉内で連続処理することができる。そのため、熱損失が少なく、処理時間を短縮できる。
また、単に匣が異速度領域を通過するだけで蓋を閉じることができるので、複雑な蓋閉鎖機構が不要であり、構造が非常に簡素となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の焼成装置の概略図である。
【図２】本発明における焼成装置の概略図およびその温度プロファイル図である。
【図３】本発明で使用される匣の一例の斜視図である。
【図４】図３に示された匣の開状態および閉状態の平面図である。
【図５】図２の焼成装置における蓋の閉鎖動作を示す説明図である。
【図６】本発明で使用される匣の他の例の分解斜視図である。
【図７】図６に示された匣の開状態および閉状態の平面図である。
【符号の説明】
１          炉本体
２          入口
３          出口
４          第１の加熱空間
５          第２の加熱空間
１０        搬送ローラ
１１，１２  低速搬送部
１３        高速搬送部
１４        停止部
２０        匣
２１        開口部
２３        側壁（ガイド部）
２４        前壁（押圧部）
２５        蓋
３０        被焼成物
【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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【図７】
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