JPH09159368A - 連続熱処理炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 操作温度が高くなってもベルトを損傷するこ
となくタクト送りすることが可能で、ワークをさや詰め
機によって直接ベルト上に移載することが可能な、小型
化への対応性に優れた連続熱処理炉を提供する。 【解決手段】 炉床ローラ１の周速度をベルト２の搬送
速度と略同一にするとともに、さや３を、ベルト２が回
動する際にもベルト２に大きな応力をかけず、かつ、ベ
ルト２が所定の位置で湾曲、変形する際に傾きを生じ
て、その上に載置されたワークを落下させるような態様
でベルト２に取り付ける。そして、さや３をベルト２と
ともに搬送し、ワークのさや詰めを行う位置に達した時
点で、ベルト２を一時停止させてワークのさや詰めを行
った後、１さやピッチ分だけベルト２を移動させるよう
にするとともに、さや３上にワークを載置した状態で炉
内を移動させてその熱処理を行い、その後、ベルト２が
所定の位置で湾曲、変形する際にさや３に傾きを生じさ
せて、さや３上のワークを落下させるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱処理炉に関し、
詳しくは、被熱処理物を連続的に熱処理することが可能
なベルト式の連続熱処理炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子部品の製造工程において、塗布した
電極ペースト（導電ペースト）を焼き付けることにより
外部電極を形成する場合などに用いられる連続熱処理炉
として、例えば、図３(ａ)，(ｂ)に示すようなベルト式
の連続熱処理炉が知られている。この連続熱処理炉は、
内部に、ヒータ５１を備えた断熱材ユニット５２（図３
(ａ)）やマッフル５３（図３(ｂ)）などを配設してなる
炉本体５４と、ベルト駆動手段５７により、炉本体５４
内を通過するように搬送され、テーブルローラ５５ａ，
５５ｂの位置で反転する無端のメッシュベルト５６とを
備えてなり、ワーク（図示せず）をメッシュベルト５６
上のさや（図示せず）に載置して炉本体５４内を通過さ
せることにより連続的にワークの熱処理を行うようにし
たメッシュベルト式の連続熱処理炉である。なお、メッ
シュベルト５６は、マッフル５３に直接接触してその上
を摺動するように構成されている場合や、金属や石英な
どからなるレール上を摺動するように構成されている場
合がある。

【０００３】そして、このような連続熱処理炉において
は、ワークをさや内に取り入れたり、取り出したりする
場合に、通常、図４に示すように、炉本体５４と平行す
るように（すなわち、平面的にみた場合に環状の循環ル
ートが形成されるように）リターン装置５８を設けると
ともに、リターン装置５８の途中に、さやから熱処理さ
れたワークを取り出すためのさや空け機５９及びこれか
ら熱処理を行うワークをさやに詰めるためのさや詰め機
６０を配設して、熱処理工程の自動化を図っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の連
続熱処理炉は、リターン装置５８が平面的に炉本体５４
とは別の位置に配設されているため設置面積（設備の平
面面積）が大きくなるという問題点がある。そこで、設
置面積を小さくしようとした場合、メッシュベルト５６
上のさやに直接にワークをさや詰めしたり、メッシュベ
ルト５６上のさやから直接にワークを取り出したりする
ことを可能にして、リターン装置を炉本体とは平面的に
別の位置に配設したりすることを不要にすることが考え
られる。

【０００５】ところが、その場合には、ワークをベルト
上のさやに移載する（さや詰めする）ために、ベルトを
さや詰め機の動作に合わせて間欠的に搬送する（タクト
送りする）ことが必要になる。しかし、ベルトの送りを
タクト送りにすると、静止摩擦力ｆ₀より、毎回の起動
時に大きなテンションがベルトに加わることになる。こ
の静止摩擦係数ｆ₀は、通常、動摩擦係数ｆ₁の５〜１０
倍と大きく、タクト送りをしない場合の５〜１０倍のテ
ンションがベルトに加わることになる。

【０００６】さらに、ベルトは、高温に加熱されると機
械的強度が低下するため、操作温度が４００℃以上にな
るような乾燥炉や焼付け炉においては、ベルトの強度上
の問題からタクト送りを行うことは極めて困難である。

【０００７】かかる理由から、これまでは、炉本体（を
貫通するベルト）の上方などにさや詰め機などを配設
し、ベルトをタクト送りしてワークを直接ベルト上のさ
やに移載できるようにすることにより設備の小型化（設
置面積の減少）を実現することはできていないのが実情
である。

【０００８】本発明は、上記問題点を解決するものであ
り、操作温度が高くなってもベルトをタクト送りするこ
とが可能で、ワークをさや詰め機によって直接ベルト上
に移載することが可能な、小型化への対応性に優れた連
続熱処理炉を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の連続熱処理炉は、炉内を通過するベルト上
にさやを配設し、該さや上にワークを載置して炉内を通
過させることにより、連続して複数のワークを熱処理す
る連続熱処理炉であって、無端回動し、その回動経路の
少なくとも一部が炉内を通過するベルトと、前記ベルト
上に所定の間隔をおいて配設され、前記ベルトが回動す
る際にもベルトに大きな応力をかけず、かつ、前記ベル
トが所定の位置で湾曲、変形するのに応じて傾きを生
じ、その上に載置されたワークを落下させるような態様
で前記ベルトに取り付けられたさやと、前記ベルトの搬
送速度と略同一の周速度で回転し、大きな摩擦抵抗を与
えることなく前記ベルトを支持する炉床ローラと、前記
さやが前記ベルトとともに搬送され、ワークのさや詰め
を行う位置に達した時点で、前記ベルトを所定時間停止
させてワークのさや詰めを行った後、１さやピッチ分だ
け前記ベルトを搬送するように構成されたベルト駆動手
段とを具備することを特徴としている。

【００１０】なお、本発明の連続熱処理炉において、
「前記ベルトが回動する際にもベルトに大きな応力をか
けず、かつ、前記ベルトが所定の位置で湾曲、変形する
のに応じて傾きを生じ、その上に載置されたワークを落
下させるような態様で前記ベルトに取り付けられた」と
は、ベルトが反転などする際に、例えばＵ字状などの形
状に湾曲、変形する際にもベルトに大きな応力をかけた
りせず、しかも、ベルトが所定の位置で湾曲、変形する
際に所定の傾きを生じて、その上に載置されたワークを
落下させるような態様を意味する。具体的には、剛性材
料からなるさやの一部だけを取付け治具を用いてベルト
に回転可能に取り付けることにより、ベルトの湾曲や変
形を妨げず、かつ、ベルトが湾曲、変形することを利用
して所定の傾きを生じさせるようにした場合や、ベルト
の形状に対応して容易に弾性変形するような弾性材料か
らなるさやを用いることにより、ベルトが湾曲、変形す
る際にさや自体を変形させてワークの載置面に所定の傾
き（湾曲）を生じさせるようにした場合や、あるいは、
複数の剛性材料からなる部材を組み合わせてベルトと同
様に変形可能に構成されたさやを用いることにより、ベ
ルトが湾曲、変形する際にさや自体を変形させてワーク
の載置面に所定の傾きを生じさせるようにした場合など
を含む広い概念である。

【００１１】また、本発明の連続熱処理炉においては、
さやとして、金属板、アルミナやジルコニアなどからな
るセラミック板、セラミックでコーティングされた金属
板、多孔板やメッシュ状材料などの種々のものを用いる
ことが可能である。

【００１２】また、本発明の連続熱処理炉は、前記さや
の、前記ベルトの搬送方向に向って前方側の端部のみが
前記ベルトに取り付けられており、前記ベルトの回動経
路の所定の位置でベルトが湾曲、変形する際に、前記さ
やが重力により前記取付け部分を回転軸として回転し、
ワークを落下させるように構成されていることを特徴と
している。

【００１３】また、前記ベルトがメッシュベルトである
ことを特徴としている。

【００１４】また、前記ベルトがローラチェーンベルト
であることを特徴としている。

【００１５】

【作用】本発明の連続熱処理炉においては、その上をベ
ルトが移動する炉床ローラの周速度をベルトの搬送速度
と略同一にしていることから、タクト送りの際に一時停
止を行った後の再起動時のベルトと炉床（炉床ローラ）
との摩擦力をきわめて小さくすることが可能になる。し
たがって、ベルトを損傷したりすることなく確実にタク
ト送りすること（すなわち、さやがベルトとともに搬送
されワークのさや詰めを行う位置に達した時点で、ベル
トを所定時間停止させてワークのさや詰めを行った後、
１さやピッチ分だけベルトを搬送すること）が可能にな
り、ワークをさや詰め機によって直接ベルト上のさやに
移載することができるようになり、設備の小型化（設置
面積の減少）を図ることができるようになる。

【００１６】また、さやを、ベルトが回動する際にもベ
ルトに大きな応力をかけず、かつ、ベルトが所定の位置
で湾曲、変形するのに応じて傾きを生じ、その上に載置
されたワークを落下させるような態様でベルトに取り付
け、ワークをさや上に載置して炉内を移動させ、ベルト
が所定の位置で湾曲、変形する際にさやに傾きを生じさ
せて、その上に載置されたワークを落下させるようにし
ているので、ベルトを損傷したりすることなく、その搬
送過程で効率よくワークを取り出すことができるように
なる。

【００１７】また、さやの、ベルトの搬送方向に向って
前方側の端部のみをベルトに取り付け、ベルトが所定の
位置で湾曲、変形する際に、さやが重力によりその取付
け部分を回転軸として回転するように構成した場合に
は、ベルトの回動経路の所定の位置で、ワークをさやか
ら確実に落下させ、効率よくワークの取出しを行うこと
ができるようになる。

【００１８】また、本発明においては、タクト送りの際
の再起動時のベルトと炉床（炉床ローラ）の摩擦力がき
わめて小さいため、ベルトとしてメッシュベルトやロー
ラチェーンベルトなどを用いる場合にも、ベルトを損傷
したりすることなく、確実にタクト送りを行うことが可
能になる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示し
てその特徴とするところをさらに詳しく説明する。

【００２０】図１は、本発明の実施の形態にかかる連続
熱処理炉の構成を示す図である。この連続熱処理炉は、
ヒータ１１を備えた断熱材ユニット１２などが内部に配
設された炉本体１０と、炉本体１０内に配設された炉床
ローラ１と、炉床ローラ１上を移動し、所定の位置で反
転して無端回動するように構成されたベルト（ここでは
金属線材を編み込むことにより構成されたメッシュベル
ト）２と、ベルト２上に所定の間隔をおいて配設された
さや（例えば金属プレート）３と、さや３がベルト２と
ともに搬送され、ワーク（図示せず）のさや詰めを行う
位置に達した時点で、ベルト２を所定時間停止させてワ
ークのさや詰めを行った後、１さやピッチ分だけベルト
２を搬送するように構成されたベルト駆動手段４と、テ
ーブルローラ５ａ，５ｂと、炉本体１０の下部に配設さ
れた、テーブルローラ５ｂで反転してリターンされるベ
ルト２を支持するフリーローラ６とを備えて構成されて
いる。

【００２１】そして、上記炉床ローラ１は、ベルト２と
の間の摩擦抵抗を減らすため、ベルト２の搬送速度と略
同一の周速度で回転するように構成されている。また、
さや３は、ベルト２がテーブルローラ５ａ，５ｂの位置
で反転する際にもベルト２に大きな応力をかけないよう
に、ベルト２の搬送方向に向って前方側の端部のみがワ
イヤーなどの取付け治具（図示せず）によりベルト２に
取り付けられており、ワークを載置して炉内を移動させ
た後、ベルト２がテーブルローラ５ｂの位置で反転する
際に、重力により回転してその上に載置されたワークを
落下させるように構成されている。なお、図１は、ベル
ト２がテーブルローラ５ｂの位置で反転するのにともな
ってさや３（３ａ）が回転を開始し、所定の傾きを生じ
た状態を示している。

【００２２】さらに、炉本体１０の入口側のベルト２の
上方には、ワークをさやに詰めるためのさや詰め機７が
配置されており、また、炉本体１０の出口側のテーブル
ローラ５ｂの下方には、さや３から落下するワークを受
けるためのさや空け機８が配設されている。

【００２３】さらに、さや詰め機７によりワークをさや
３に移載する際に、所定の位置でさや３を停止させるこ
とができるように、さや３の位置を検出するためのさや
検出センサ９が配設されている。そして、さや検出セン
サ９がさや３を検出したときにベルト２を一時停止さ
せ、さや詰めが行われた後、再び送りをかけ、さらに、
次のさや３を検出したときにベルト２を一時停止させ、
さや詰めが行われた後、再び送りをかけるという操作を
繰り返すことにより、ベルト２のタクト送りが行われ
る。

【００２４】上記のように構成された連続熱処理装置に
おいては、炉床ローラ１の周速度をベルト２の搬送速度
と略同一にしているので、タクト送りを行ったときの、
起動時のベルト２と炉床（炉床ローラ１）との間の摩擦
力をきわめて小さくする（例えば、静止摩擦係数ｆ₀を
０．０５以下にする）ことが可能になり、ベルト２に大
きなテンションをかけることなくタクト送りをすること
が可能になる。したがって、ベルト２としてメッシュベ
ルトを用いた場合にも、ベルト２を損傷させたりするこ
となくタクト送りを行うことができる。

【００２５】また、さや３を、ベルト２の搬送方向に向
って前方側の端部のみをワイヤーなどの取付け治具によ
りベルト２に取り付け、ベルト２がテーブルローラ５ｂ
の位置で反転する際に、さや３が重力によりその取付け
部分を回転軸として回転し、ワークを落下させるように
しているので、ベルト２に大きな応力をかけることな
く、ベルト２の回動経路の所定の位置で効率よくワーク
を取り出すことができる。

【００２６】したがって、ベルト２の上方の所定の位置
にさや詰め機７を配置し、ワークをさや詰め機７によっ
て直接ベルト２上のさや３に確実に移載することが可能
になるとともに、ベルト２の反転位置の近傍（テーブル
ローラ５ｂの下方）にさや空け機８を配設して、効率よ
くワークを取り出すことが可能になり、設備の小型化
（設置面積の減少）を実現することができる。

【００２７】なお、上記の実施の形態においては、ベル
トとしてメッシュベルトを用いた場合について説明した
が、図２に示すようなローラチェーンベルト２３を用い
ることも可能である。なお、図２は、一対のローラチェ
ーン２１ａ，２１ｂと、所定のピッチごとに両端側のロ
ーラチェーン２１ａ，２１ｂを保持する保持ロッド２２
を備えてなるローラチェーンベルト２３を用い、さや３
の一方の端部（搬送方向に向って前方側の端部）の所定
の位置Ｐのみを、ワイヤや割りピンなどの取付け治具
（図示せず）により、ローラチェーンベルト２３の保持
ロッド２２に取り付け、ローラチェーンベルト２３の湾
曲、変形時（反転時）にさや３が回転するようにした状
態を示している。

【００２８】なお、本発明はさらにその他の点において
も、上記の実施の形態に限定されるものではなく、炉床
ローラの配設数や駆動機構、さやのベルトへの取付け機
構及びベルトの反転時などの湾曲、変形時にさやを傾け
させるための構成、ベルトの種類、一時停止や再起動の
態様などを含むベルトの駆動方法などに関し、発明の要
旨の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが
可能である。

【００２９】

【発明の効果】上述のように、本発明の連続熱処理炉に
おいては、炉床ローラの周速度をベルトの搬送速度と略
同一にしていることから、タクト送りの際の、再起動時
のベルトと炉床（炉床ローラ）の間の摩擦力をきわめて
小さくすることが可能になり、ベルトに大きなテンショ
ンをかけることなく確実にタクト送りすることができ
る。したがって、炉本体（を構成するベルト）の上方の
所定の位置にさや詰め機などを配置し、ワークをさや詰
め機によって直接ベルト上のさやに確実に移載すること
が可能になり、従来のリターン装置を必要とする連続熱
処理炉に比べて、大幅な設備の小型化（設置面積の減
少）を実現することができる。

【００３０】また、さやを、ベルトが回動する際にもベ
ルトに大きな応力をかけず、かつ、ベルトが所定の位置
で湾曲、変形するのに応じて傾きを生じ、その上に載置
されたワークを落下させるような態様でベルトに取り付
け、ワークをさや上に載置して炉内を移動させ、ベルト
が所定の位置で湾曲、変形する際にさやに傾きを生じさ
せて、その上に載置されたワークを落下させるようにし
ているので、ベルトを損傷したりすることなく、その搬
送過程で効率よくワークを取り出すことが可能になる。

【００３１】また、さやの、ベルトの搬送方向に向って
前方側の端部のみをベルトに取り付け、ベルトが所定の
位置で湾曲、変形する際に、さやが重力によりその取付
け部分を回転軸として回転するように構成した場合に
は、ベルトの回動経路の所定の位置で、ワークをさやか
ら確実に落下させ、効率よくワークの取出しを行うこと
ができるようになり、本発明をより実効あらしめること
ができる。

【００３２】また、本発明においては、タクト送りの際
の再起動時のベルトと炉床（炉床ローラ）の摩擦力がき
わめて小さいため、ベルトとしてメッシュベルトやロー
ラチェーンベルトなどを用いる場合にも、ベルトを損傷
したりすることなく、確実にタクト送りを行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態にかかる連続熱処理炉の構
成を示す図である。

【図２】本発明の他の実施の形態にかかる連続熱処理炉
を構成するローラチェーンベルトを示す図である。

【図３】従来の連続熱処理炉の構成を示す図であり、
(ａ)は正面断面図、(ｂ)は(ａ)のＩｂ−Ｉｂ線断面図で
ある。

【図４】従来の連続熱処理炉の平面構成を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ 炉床ローラ ２ ベルト ３ さや ４ ベルト駆動手段 ５ａ，５ｂ テーブルローラ ６ フリーローラ ７ さや詰め機 ８ さや空け機 ９ さや検出センサ １０ 炉本体 １１ ヒータ １２ 断熱材ユニット

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 炉内を通過するベルト上にさやを配設
   し、該さや上にワークを載置して炉内を通過させること
   により、連続して複数のワークを熱処理する連続熱処理
   炉であって、 無端回動し、その回動経路の少なくとも一部が炉内を通
   過するベルトと、 前記ベルト上に所定の間隔をおいて配設され、前記ベル
   トが回動する際にもベルトに大きな応力をかけず、か
   つ、前記ベルトが所定の位置で湾曲、変形するのに応じ
   て傾きを生じ、その上に載置されたワークを落下させる
   ような態様で前記ベルトに取り付けられたさやと、 前記ベルトの搬送速度と略同一の周速度で回転し、大き
   な摩擦抵抗を与えることなく前記ベルトを支持する炉床
   ローラと、 前記さやが前記ベルトとともに搬送され、ワークのさや
   詰めを行う位置に達した時点で、前記ベルトを所定時間
   停止させてワークのさや詰めを行った後、１さやピッチ
   分だけ前記ベルトを搬送するように構成されたベルト駆
   動手段とを具備することを特徴とする連続熱処理炉。
2. 【請求項２】 前記さやの、前記ベルトの搬送方向に向
   って前方側の端部のみが前記ベルトに取り付けられてお
   り、前記ベルトの回動経路の所定の位置でベルトが湾
   曲、変形する際に、前記さやが重力により前記取付け部
   分を回転軸として回転し、ワークを落下させるように構
   成されていることを特徴とする請求項１記載の連続熱処
   理炉。
3. 【請求項３】 前記ベルトがメッシュベルトであること
   を特徴とする請求項１又は２記載の連続熱処理炉。
4. 【請求項４】 前記ベルトがローラチェーンベルトであ
   ることを特徴とする請求項１又は２記載の連続熱処理
   炉。