JP2000356471A - 連続搬送焼成炉 - Google Patents

連続搬送焼成炉

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JP2000356471A
JP2000356471A JP11171535A JP17153599A JP2000356471A JP 2000356471 A JP2000356471 A JP 2000356471A JP 11171535 A JP11171535 A JP 11171535A JP 17153599 A JP17153599 A JP 17153599A JP 2000356471 A JP2000356471 A JP 2000356471A
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Japan
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heating chamber
heating
firing furnace
chamber
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JP11171535A
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Jotaro Miyata
丈太郎 宮田
Hifuo Noiri
一二夫 野入
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NGK Insulators Ltd
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NGK Insulators Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 炉内における焼成温度のバラツキが小さく、
炉内のクリーン度を確保し、試験焼成炉として小型化可
能な連続搬送焼成炉を提供する。 【解決手段】 ローラーハース式の連続搬送焼成炉10
である。少なくとも2以上の区画された加熱室1,2,
3から構成されており、これらの各加熱室1,2,3は
被焼成品19を相互に連続搬送し得るように構成されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】 本発明は、フラットディス
プレイパネル(以下、FDPと称す。)用基板等を焼成
する連続搬送焼成炉、特に、FDP用基板などの試験焼
成炉として小型で好適に使用することができる連続搬送
焼成炉に関するものである。
【0002】
【従来の技術】 近年になり、FDPの一種であるプラ
ズマディスプレイパネルは画面の大型化対応の主力製品
として注目されており、各社が開発を進めている。この
ようなFDPの一種であるプラズマディスプレイパネル
を製造するに当たっては、焼成炉が必要不可欠であり、
ガラス基板のアニール工程、電極、バリヤリブ、誘電
体、蛍光体などの印刷技術による厚膜プロセスなどにお
いて使用される。
【0003】 上記焼成工程においては、例えば、厚膜
プロセスでは、炉内における焼成温度の均一化とクリー
ン化は当然に要求されるところであるが、FDPは今後
さらに大型化・高微細化と、何より大量生産と安く製造
することが要請されている。
【0004】 一方、上記のようなFDP用基板を焼成
するに当たっては、小型で簡易な試験用の焼成炉が求め
られている。試験用焼成炉としては、通常、次の2つの
方式が採用される。第一には、試験焼成品を実機寸法と
してバッチ炉により確認する方式であり、第二には、試
験焼成品及び焼成炉の両者を相似的に小型化し、確認す
る方式である。
【0005】 しかしながら、第一方式のバッチ炉によ
る試験では、ローラーハース式などの連続炉における加
熱室から他の加熱室への焼成品の移動(乗り移り)に伴
うガス流れの影響の確認が不可能であるという問題があ
る。また、第二方式でいうような小型のローラーハース
式試験焼成炉においては、大型製品の全体としての温度
分布の実証ができず、量産化時の問題点を見出すことが
できないという欠点がある。また、炉壁近傍と炉中央部
との焼成に与える影響の相違などを判断することができ
ない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】 従って、本発明は、
上記した課題に鑑みてなされたものであり、その目的
は、炉内における焼成温度のバラツキが小さく、炉内の
クリーン度を確保するとともに、試験焼成炉として小型
化可能な連続搬送焼成炉を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】 すなわち、本発明によ
れば、ローラーハース式の焼成炉であって、少なくとも
2以上の区画された加熱室から構成されているととも
に、これらの各加熱室は被焼成品を相互に連続搬送し得
るように構成されていることを特徴とする連続搬送焼成
炉、が提供される。本発明の焼成炉は、より具体的に
は、外壁たる炉体と、該炉体を保護するための耐熱鋼板
からなるパネルカバーと、該炉体の内側を覆う断熱材層
と、該断熱材層の内側に配設される内張りとを備えて構
成され、該断熱材層と該内張りの間であって焼成炉の上
部及び底部に加熱用ヒータが配置されていることが好ま
しい。
【0008】 また、本発明の連続搬送焼成炉において
は、炉の内張りをSi−SiC系材料により構成すると
ともに、該内張りの外部にガスラジアントチューブヒー
タ、あるいはガスラジアントチューブヒータと電気ヒー
タの組合せを配設して加熱することが好ましい。また、
上記した本発明の連続搬送焼成炉は、FDP用基板の試
験焼成炉として特に好ましく適用することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】 本発明に係る連続搬送焼成炉を
図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明するが、本発
明はこれらの実施形態に限られるものではない。図1は
本発明に係る連続搬送焼成炉の一実施例を示す概略断面
図で、図2は図1のA−A断面図である。図1に於い
て、10はローラーハース式の連続搬送焼成炉であり、
第一加熱室1、第二加熱室2、及び第三加熱室3の3つ
の区画された加熱室から構成されており、これらの各加
熱室1,2,3は独自に温度の設定、制御ができる構成
にするとともに、FDP用基板などの被焼成品19を相
互に連続搬送し得るように構成されている。
【0010】 また、図2を参照すると、10はローラ
ーハース式の連続搬送焼成炉で、焼成炉10は、外壁た
る炉体11と、該炉体11を保護するための耐熱鋼板か
らなるパネルカバー12と、該炉体11の内側を覆う断
熱材層13と、該断熱材層13の内側に配設される内張
り14とを備えて構成され、断熱材層13と内張り14
の間であって炉の上部及び底部には加熱用電気ヒータ1
5が配置されている。また、炉内部材として、ローラー
16、セッター17、スペーサー18、及びビーム(図
示せず)等が用いられ、セッター17の上には被焼成品
であるPDP用基板19が載置されている。
【0011】 上記のような構造を有するローラーハー
ス式の連続搬送焼成炉においては、被焼成品19を第一
加熱室1から、第二加熱室2、及び第三加熱室3へと順
次搬送し、第一加熱室1及び第二加熱室2において、被
焼成品19を所定のヒートカーブで昇温し、第三加熱室
3で最高加熱温度にて被焼成品19を焼成する。次い
で、第三加熱室3において被焼成品19を焼成した後、
ローラー16を逆回転させることにより、第三加熱室3
から第二加熱室2及び第一加熱室1へと逆に搬送させ
る。その際、第二加熱室2及び第一加熱室1は、焼成品
を所定の冷却ヒートカーブ(降温カーブ)となるように
設定しておくことにより、被焼成品19は、第一加熱室
1、第二加熱室2、及び第三加熱室3を往復することに
より、適切に焼成されることになる。また、別の実施形
態として、第一加熱室1と第二加熱室2間、及び第二加
熱室2と第三加熱室3間の搬送を別系統とすることによ
って、第一加熱室1と第二加熱室2、及び第二加熱室2
と第三加熱室3の各系統について、第二加熱室2を共有
させた2種の焼成炉として利用することも可能である。
【0012】 このように、本発明の連続搬送焼成炉
は、被焼成品に対してバッチ式であり、焼成炉としては
連続的なものである。そして、本発明の連続搬送焼成炉
によれば、加熱室を2以上の複数としたので、加熱室か
ら加熱室へと被焼成品(又は焼成品)を送ることによ
り、連続焼成炉における移動(乗り移り)に伴うガス流
れの影響の確認が可能となる。なお、ガス流れの影響を
確認するためには、焼成炉を3〜4室、望ましくは3室
の加熱室からなるように構成することが好ましい。ま
た、製品寸法に合わせた試験焼成炉とすることにより、
実生産での寸法効果が確認できる。
【0013】 さらに、本発明の連続搬送焼成炉におい
ては、内張り14として、Si−SiC系材料から構成
されたものを使用し、また、炉内部材としての、ローラ
ー16、セッター17、スペーサー18、及びビームの
うち、少なくともセッター17およびビームはその材質
がSi−SiC系材料から構成されることが好ましい。
なお、ローラー16とスペーサー18、及びその他の炉
内部材もSi−SiC系材料から構成されることがさら
に好ましい。
【0014】 このように、焼成炉の内張り、および炉
内部材の材質をSi−SiC系材料から構成すると、S
i−SiC系材料は熱伝導率が約150W/m・Kと極
めて高いためヒーター15による加熱効率に優れるとと
もに、内張材が均一な面加熱源となるため、局部加熱に
なりやすいガスラジアントチューブヒータや、棒状電気
ヒータ等を使用した焼成炉においても、炉内における焼
成温度のバラツキを小さくすることができる。また、S
i−SiC系材料は曲げ強度が強く、しかもヤング率が
大きいため、荷重変形がほとんどなく、さらに、Si−
SiC系材料は気孔率を約1%以下という緻密質に制御
することができるため、耐酸化性に優れ、内張りが酸化
劣化して微粉が発生する、いわゆるボロフリ現象も極小
であることから、焼成炉内のクリーン度を確保すること
ができる。
【0015】 Si−SiC系材料は、例えば、次のよ
うに製造することができる。まず、所定量のC粉末、S
iC粉末、バインダー、水又は有機溶媒を混練し、成形
して所望形状の成形体を得る。次いで、この成形体を、
金属Si雰囲気下、減圧の不活性ガス又は真空中に置く
ことにより、溶融した金属Siを成形体中に浸透・含浸
させる方法を挙げることができる。また、Si−SiC
系材料の他の製造方法としては、グラファイトシートや
カーボンシートを、金属Siを充填したルツボ等の中に
配置し、加熱して金属Siを溶融させ、キャピラリ効果
を利用して、上記シートを構成する炭素とSiとを反応
させてSiCを生成するとともに、過剰のSiを残存さ
せる方法が挙げられる。なお、Si−SiC系材料とし
ては、例えば、特許第2642573号公報に記載され
たSiC質焼結体を挙げることができる。
【0016】 Si−SiC系材料は、SiC質材料を
基礎材質とし、その空孔にSiが浸透・含浸した材料で
あり、その組成としてはSiとSiCを含むものであ
る。具体的には、0.5〜50重量%のSiと、50〜
99.5重量%のSiCとを含有するものが強度、耐熱
衝撃性等の点から好ましい。
【0017】
【実施例】 以下、本発明を具体的な実施例により、さ
らに説明する。 (実施例1)α−SiC粉末(平均粒径2μm)100
重量部に対し、10重量部のカーボン粉末(平均粒径1
μm)、2重量部のバインダー及び3重量部の水分を加
えて混練した後、この混練物を、金型を用い500kg
f/cm2の圧力で加圧して、外径38mmφ×5mm
(厚み)×2400mm(長さ)の成形体を得た。得ら
れた成形体を真空中で金属Siに接触させながら180
0℃で2時間保持し、ローラーハース式連続搬送焼成炉
用のローラーをSi−SiC焼結体で製造した。
【0018】 次いで、このローラーを、幅2200m
mの支持部の間に配置し、このローラーの上にFDP用
基板を2段積みした。なお、FDP用基板用のセッター
は、1200mm×1500mmの表面積で、1セッタ
ー当たり135kgの重量であった。ローラーピッチは
250mmで、ローラー4本で1セッターを受ける状態
であった。なお、セッター及び段積み用スペーサーの材
質はローラーと同様のSi−SiC焼結体を用いた。
【0019】 以上の条件で、FDP用基板を図1〜2
に示すローラーハース式連続搬送焼成炉にて加熱処理を
行った。加熱処理は、第一加熱室から、順次第二加熱室
及び第三加熱室に移動し、第三加熱室の雰囲気温度が最
高600℃となるように設定し、焼成後にはローラーを
逆回転させることにより、焼成品を第三加熱室から第二
加熱室及び第一加熱室へと逆に搬送させ、冷却した。ヒ
ートカーブを図3に示す。その結果、第一加熱室、第二
加熱室、及び第三加熱室の加熱条件を適切に設定、制御
することにより、FDP用基板を所期の目的通り焼成す
ることができた。従って、連続焼成炉における移動に伴
うガス流れの影響を確認でき、しかも、焼成炉の側壁近
傍と炉中央部における焼成状態も確認できた。
【0020】 また、FDP用基板について、最高温度
600℃での保持工程、及び徐冷工程における基板内温
度分布を測定したところ、±2℃の範囲内であった。さ
らに、クラス100のクリーンブース内でのSi−Si
C板(100mm×100mm×5mm(厚さ))を6
00℃に昇温後22℃に降温した試料では、レーザー式
パーティクルカウンターに異物発生した数値変化は無
く、クリーン度が確保されていることが分かった。
【0021】
【発明の効果】 以上説明したように、本発明の連続搬
送焼成炉によれば、焼成炉における移動に伴うガス流れ
の影響の確認が可能となり、また、製品寸法に合わせた
試験焼成炉とすることで、実生産での寸法効果を確認す
ることができる。したがって、試験焼成炉として極めて
好適に使用することができる。さらに、炉内における焼
成温度のバラツキが小さく、クリーン度を確保し得る焼
成炉を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る連続搬送焼成炉の一実施例を示
す概略断面図である。
【図2】 図1のA−A断面図である。
【図3】 実施例1の連続搬送焼成炉におけるヒートカ
ーブである。
【符号の説明】
1…第一加熱室、2…第二加熱室、3…第三加熱室、1
0…ローラーハース式連続搬送焼成炉、11…炉体、1
2…パネルカバー、13…断熱材層、14…内張り、1
5…加熱用電気ヒータ、16…ローラー、17…セッタ
ー、18…スペーサー、19…FDP基板。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // H01J 9/48 H01J 9/48

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ローラーハース式の焼成炉であって、少
    なくとも2以上の区画された加熱室から構成されている
    とともに、これらの各加熱室は被焼成品を相互に連続搬
    送し得るように構成されていることを特徴とする連続搬
    送焼成炉。
  2. 【請求項2】 焼成炉が、外壁たる炉体と、該炉体を保
    護するための耐熱鋼板からなるパネルカバーと、該炉体
    の内側を覆う断熱材層と、該断熱材層の内側に配設され
    る内張りとを備えて構成され、該断熱材層と該内張りの
    間であって焼成炉の上部及び底部に加熱用ヒータが配置
    されている請求項1記載の連続搬送焼成炉。
  3. 【請求項3】 炉の内張りをSi−SiC系材料により
    構成するとともに、該内張りの外部にガスラジアントチ
    ューブヒータ、あるいはガスラジアントチューブヒータ
    と電気ヒータの組合せを配設して加熱する請求項1又は
    2記載の連続搬送焼成炉。
  4. 【請求項4】 加熱室が3室である請求項1〜3のいず
    れか1項に記載の連続搬送焼成炉。
JP11171535A 1999-06-17 1999-06-17 連続搬送焼成炉 Withdrawn JP2000356471A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008150646A (ja) * 2006-12-14 2008-07-03 Ihi Corp クラッド材製造設備の加熱冷却装置
JP2014126269A (ja) * 2012-12-26 2014-07-07 Tokai Konetsu Kogyo Co Ltd 連続式焼成炉

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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20060905