平板状部材の熱処理炉
【課題】大型の平板状部材であっても、熱処理することができる平板状部材の熱処理炉を提供する。
【解決手段】平板状部材を、トンネル状の炉体１の炉長方向に移送しつつ熱処理を行う平板状部材５０の熱処理炉であって、炉体１の両側壁１ｂから炉内に延出するローラ２を、互いに対向させて、炉長方向に複数、回転自在に配設し、対向するローラ２の先端２ａ間に、平板状部材５０を転支する受けコロ４を配設し、ローラ２及び受けコロ４上に平板状部材５０を載せ、ローラ２を一定方向に回転させて、平板状部材５０を、炉体１の炉長方向に移送するように構成する。
【解決手段】平板状部材を、トンネル状の炉体１の炉長方向に移送しつつ熱処理を行う平板状部材５０の熱処理炉であって、炉体１の両側壁１ｂから炉内に延出するローラ２を、互いに対向させて、炉長方向に複数、回転自在に配設し、対向するローラ２の先端２ａ間に、平板状部材５０を転支する受けコロ４を配設し、ローラ２及び受けコロ４上に平板状部材５０を載せ、ローラ２を一定方向に回転させて、平板状部材５０を、炉体１の炉長方向に移送するように構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばプラズマディスプレイパネルや液晶ディスプレイパネルのような大型のフラットパネルに代表される平板状部材の製造に用いられる平板状部材の熱処理炉に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイパネル等のフラットパネルは、ガラスやセラミックスからなる基板上に機能性材料を多層に印刷し、乾燥や焼成などの熱処理を施すことによって製造された平板状部材である。このような平板状部材の熱処理を効率よく行うために、特許文献１に示されるように、従来からローラーハースキルン等の熱処理炉が広く使用されている。
【０００３】
このようなローラーハースキルンは、図７に示されるように、炉体１２２に、多数のセラミックス製のローラ１２０を、貫通させて一定ピッチで配置した形式のトンネル炉である。各ローラ１２０は、炉体１２２外に設けた駆動装置１２１によって同一方向に回転されるようになっている。平板状部材１３１をセッター１３２上に載置した状態で、セッター１３２を前記ローラ１２０上に載せて、平板状部材１３１を搬送するようにしている。炉体１２２内は予熱帯、乾燥帯や焼成帯、冷却帯などに区分され、バーナやヒータ１２３等の加熱手段によって炉室内に所定の温度勾配が形成されている。平板状部材１３１は多数のローラ１２０によって炉長方向に移送されながら、予熱帯、乾燥帯や焼成帯、冷却帯などを通過する間に所定の温度履歴が与えられ、熱処理される。
【０００４】
最近では、製造されるフラットパネルが大型になりつつあることから、炉幅が大きくなり、ローラ１２０の長さも長くなりつつある。しかしながら、ローラ１２０はセラミックス製であることから、長尺のローラ１２０を製作することは困難であるという問題があった。また、ローラ１２０が長くなるにつれて、ローラ１２０の中央部分の曲げモーメントも増大することから、ローラ１２０が撓むことや、破損する可能性があるという問題があった。また、炉体１２２をメンテナンスする場合に、ローラ１２０を炉体１２２から抜き取る必要があるが、ローラ１２０が長尺である場合には、ローラ１２０を抜き取るスペースの確保が困難であるという問題があった。
【０００５】
そこで、ローラ１２０の代わりに、炉体１２２内の床面に、浮上用気体の噴出手段設けて、平板状部材１３１やセッター１３２を、前記浮上用気体で浮上させて炉体１２１内を搬送する熱処理炉が提案させている。しかしながら、このような熱処理炉は、炉体１２２内の温度が低下することを防止するために、前記浮上用気体を炉体１２２内の温度と殆ど同じ温度に加熱する必要があり、多大なエネルギーを消費してしまうという問題があった。
【０００６】
そこで、大型の平板状部材１３１であっても、熱処理することができる熱処理炉の開発が要望されていた。
【特許文献１】特開２００７−２９２４０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、大型の平板状部材であっても、熱処理することができる平板上部材の熱処理炉を提供するためになされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の発明は、平板状部材を、トンネル状の炉体の炉長方向に移送しつつ熱処理を行う平板状部材の熱処理炉であって、
前記炉体の両側壁から炉内に延出するローラを、互いに対向させて、炉長方向に複数、回転自在に配設し、
前記対向するローラの先端間に、平板状部材を転支する受けコロを配設し、
前記ローラ及び受けコロ上に平板状部材を載せ、前記ローラを一定方向に回転させて、前記平板状部材を、炉体の炉長方向に移送するように構成したことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明の受けコロは、フリーベアリングであることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の受けコロは、セラミックスベアリングであることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、対向するローラの先端間に、上方に開口した気体吹出口を配設したことを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、炉長方向に隣接する受けコロの炉幅方向の位置を変化させて配設したことを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、複数の受けコロを、縦長の支持部材に回転自在に列設して受けコロユニットを構成し、
前記受けコロユニットの長手方向を、炉長方向に向けて、炉体内に配設したことを特徴とする。
【００１４】
請求項７に記載の支持部材はパイプ形状又は箱形状のいずれかであり、
受けコロの上部を、前記支持部材の上部から突出させるとともに、受けコロの上部以外を、前記支持部材内に収納したことを特徴とする。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、炉体の床部に、アジャスタボルトを螺設し、このアジャスタボルトを回転することにより、受けコロユニットの高さを調整可能に構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載の発明は、炉体の両側壁から炉内に延出するローラを、互いに対向させて、炉長方向に複数、回転自在に配設したことを特徴とする。このため、ローラを２分割にすることにより長尺なローラを製作する必要がなく、炉幅を広くすることが可能となった。また、炉体をメンテナンスする際の、ローラを抜き取るための広大なスペースを確保する必要が無くなった。
【００１７】
また、請求項１に記載の発明は、前記対向するローラの先端間に、平板状部材を転支する受けコロを配設し、前記ローラ及び受けコロ上に平板状部材を載せ、前記ローラを一定方向に回転させて、前記平板状部材を、炉体の炉長方向に移送するように構成したことを特徴とする。このため、多大な曲げモーメントが、ローラに作用することを防止し、ローラの破損を防止することが可能となった。また、ローラが撓むことを防止して、ローラ上に載せられた、板状部材が変形することを防止することが可能となった。また、受けコロでも、平板状部材を転支することにしたので、ローラの長さを短くすることができ、炉体をメンテナンスする際の、ローラを抜き取るためのスペースを、更に減少させることが可能となった。
【００１８】
請求項２に記載の発明の受けコロは、フリーベアリングであることを特徴とする。このため、受けコロの偏摩耗を防止することが可能となった。また、フリーベアリングは、摺動抵抗が小さいので、受けコロが平板状部材に追従することなく滑ってしまうことを防止することができ、平板状部材の受けコロとの接触面に傷が付くこと防止することが可能となった。同様に、ローラが平板状部材に追従することなく滑ってしまうことを防止することができ、平板状部材が移送されないことや、平板状部材の受けコロとの接触面に傷が付くこと防止することが可能となった。
【００１９】
請求項３に記載の受けコロは、セラミックスベアリングであることを特徴とする。セラミックスベアリングは、摺動抵抗が小さいので、受けコロが平板状部材に追従することなく滑ってしまうことを防止することができ、平板状部材の受けコロとの接触面に傷が付くこと防止することが可能となった。同様に、ローラが平板状部材に追従することなく滑ってしまうことを防止することができ、平板状部材が移送されないことや、平板状部材の受けコロとの接触面に傷が付くこと防止することが可能となった。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、対向するローラの先端間に、上方に開口した気体吹出口を配設したことを特徴とする。このため、平板状部材に上向きの力が作用するので、受けコロの摺動抵抗が減少し、受けコロが平板状部材に追従することなく滑ってしまうことを防止することができ、平板状部材の受けコロとの接触面に傷が付くこと防止することが可能となった。同様に、ローラが平板状部材に追従することなく滑ってしまうことを防止することができ、平板状部材が移送されないことや、平板状部材の受けコロとの接触面に傷が付くこと防止することが可能となった。また、受けコロの摺動抵抗が減少するので、僅かな力で、平板状部材を移送することが可能となり、ローラを回転させる駆動手段の出力を低下させることが可能となり、ローラを回転させるために消費されるエネルギーを低減することが可能となった。
【００２１】
請求項５に記載の発明は、炉長方向に隣接する受けコロの炉幅方向の位置を変化させて配設したことを特徴とする。このため、移送される平板状部材と受けコロとの接触箇所が毎回異なり、平板状部材の損傷を防止することが可能となった。また、平板上部材の幅方向の熱履歴に差が生じることを防止することが可能となった。
【００２２】
請求項６に記載の発明は、複数の受けコロを、縦長の支持部材に回転自在に列設して受けコロユニットを構成し、前記受けコロユニットの長手方向を、炉長方向に向けて、炉体内に配設したことを特徴とする。このため、受けコロユニットを炉内で移動させれば、受けコロユニットに、取り付けられた複数の受けコロも一度に移動するので、受けコロの、炉長方向の及び炉幅方向の位置決め作業を容易にすることが可能となった。
【００２３】
請求項７に記載の発明の支持部材はパイプ形状又は箱形状のいずれかであり、受けコロの上部を、前記支持部材の上部から突出させるとともに、受けコロの上部以外を、前記支持部材内に収納したことを特徴とする。このため、受けコロの摺動にともなう粉塵が、前記支持部材内に留まり、前記粉塵が炉体内に飛散することを防止し、炉体内を清浄な状態に保つことが可能となった。また支持部材内を吸引する配管を設けることにより、粉塵の飛散をさらに抑制することも可能である。
【００２４】
請求項８に記載の発明は、炉体の床部に、アジャスタボルトを螺設し、このアジャスタボルトを回転することにより、受けコロユニットの高さを調整可能に構成したことを特徴とする。このため、受けコロユニットの高さ調整を容易にすることが可能になった。さらにアジャスタボルトを炉外からも調整できる構造とすることにより、炉の使用開始後においても受けコロユニットの高さ調整をすることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
（第１の実施形態）
以下に、図面を参照しつつ本発明の好ましい実施の形態（第１の実施形態）を示す。
図１は第１の実施形態の説明図であり、炉体１の断面を示した図である。炉体１は、床壁１ａ、側壁１ｂ、天井壁１ｃとから構成され、トンネル状をしている。炉体１は、耐火材や断熱材で構成されている。炉体１には、加熱手段が設けられ、この加熱手段により、炉体１内を昇温するようにしている。加熱手段の一例として、天井ヒータ、床ヒータが含まれる。
【００２６】
２は円柱形状のローラである。ローラ２は、耐熱材料であるセラミックスで構成されている。なお、前記セラミックスには、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）や炭化珪素（ＳｉＣ）、Ｓｉ含浸ＳｉＣが含まれ、ローラ２をこれらのセラミックスで構成することが好ましい。ローラ２は、炉体１の両側壁１ｂから、炉内に延出している。両側壁１ｂから炉内に延出したローラ２の先端２ａは、互いに対向している。ローラ２は、炉体１に、炉長方向に対して一定間隔をおいて、複数配設されている。なお、本発明において、「両側壁１ｂから炉内に延出したローラ２の先端２ａは、互いに対向している」とは、両側壁１ｂから炉内に延出したローラ２の炉長方向の位置が同じ位置だけでなく、炉長方向の位置が同じ位置でない状態も含まれる。
【００２７】
ローラ２は、炉外から、側壁１ｂを貫通して配設されている。ローラ２の基端２ｂは、炉外に配設されたローラ支持部材３により回転自在に支持されている。ローラ２は、図示しない駆動手段により、同一速度で一定方向に回転するようになっている。前記駆動手段には、サーボモータやインバータモータ等が含まれる。
【００２８】
ローラ２の上には、平板状部材５０が載置され、一定方向に回転するローラ２により、炉体１の炉長方向に移送されるようになっている。この際に、平板状部材５０が、熱処理されるようになっている。なお、前記熱処理には、乾燥や焼成が含まれる。なお、平板状部材５０を結晶化ガラス等で構成されたセッターに載せて、このセッターをローラ２上に載せて、平板状部材５０を炉体１の炉長方向に移送することにしても差し支えない。前記セッターに、結晶化ガラスを使用すると、セッターが熱膨張し難く、前記セッターに載せられた平板状部材５０に与える影響を少なくすることが可能となる。
【００２９】
対向するローラ２の両先端２ａ間には、受けコロ４が配設されている。受けコロ４の炉長方向の位置は、ローラ２の炉長方向の位置とは関係なく配置することが可能である。受けコロ４の上端位置は、ローラ２の上端位置と殆ど同じ位置またはローラ２より僅かに低い位置になっている。本発明では、受けコロ４は、平板状部材５０を転支している。本実施形態では、受けコロ４は、円盤形状をしている。本実施形態では、受けコロ４は、耐熱材料であるセラミックスで構成されている。なお、前記セラミックスには、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）や炭化珪素（ＳｉＣ）、Ｓｉ含浸ＳｉＣ、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）が含まれ、受けコロ４をこれらのセラミックスで構成することが好ましい。
【００３０】
図２に受けコロユニット７の斜視図を示し、図３の図２のＡ−Ａ断面の断面図を示す。図２に示されるように、複数の受けコロ４が、縦長の支持部材５に回転自在に列設されていて、受けコロユニット７を構成している。本実施形態では、支持部材５は、角パイプ形状をしている。あるいは、支持部材５は、箱形状であっても差し支えない。支持部材５は、耐熱材料であるセラミックスで構成されている。なお、支持部材５を耐熱金属で構成することにしても差し支えない。
【００３１】
図２に示されるように、支持部材５には、支持部材５の幅方向を貫通する軸支穴５ａが貫通形成されている。図２や図３に示されるように、支持部材５の上部には、支持部材５の内外を連通する、断面形状が長方形状の連通穴５ｂが形成されている。受けコロ４を支持部材５内に入れた状態で、受けコロ４の上部を、連通穴５ｂから支持部材５の外部に露出させている。
【００３２】
また、図３に示されるように、受けコロ４の中心には、断面形状が円形状の貫通穴４ａが形成されている。受けコロ４の貫通穴４ａには、円柱形状のピン６が挿通されている。ピン６は、耐熱材料であるセラミックスで構成されている。ピン６は、支持部材５の軸支穴５ａに挿通されている。このように構成することにより、受けコロ４の上部が、支持部材５の連通穴５ｂから突出するとともに、受けコロ４の上部以外の部分が、支持部材５の内部に収納されている構造となっている。
【００３３】
ピン６の外径は、貫通穴４ａの内径よりも僅かに小さくなっていて、受けコロ４は、ピン６に対して回転自在になっている。受けコロ４のピン６に対する回転による、受けコロ４の貫通穴４ａとピン６の摩耗を減少させるために、受けコロ４とピン６は同材質で構成することが好ましい。受けコロとピンを前記実施例のように別構造とする形式の他に、受けコロ４とピン６を一体で成型する、または接合する構造としても良い。本構造の場合は支持部材５の軸支穴５aの内径をピン６の外形より僅かに大きくする構造となっている。
【００３４】
受けコロユニット７は、受けコロユニット７の長手方向を、炉体１の炉長方向に向けて、炉体１内に配設されている。このように、複数の受けコロ４を、支持部材５に列設して、受けコロユニット７を構成することにしたので、炉体１の炉長方向の位置決め作業を容易にすることが可能となる。また、受けコロ４とピン６の摺動部分が、パイプ形状又は箱形状の支持部材５の内部に位置しているので、受けコロ４とピン６の摺動にともなう粉塵が、支持部材５内に留まり、前記粉塵が炉体１内に飛散することを防止し、炉体１内を清浄な状態に保つことが可能となる。また支持部材５内を吸引する配管を設けることにより、粉塵の飛散をさらに抑制することも可能である。
【００３５】
図１に示されるように、平板状部材５０は、受けコロ４で転支されるようになっている。このように、平板状部材５０を、受けコロ４で転支することにしたので、ローラ２のローラ支持部材３で支持されている部分に、多大な曲げモーメントが作用することを防止している。
【００３６】
図４に受けコロユニットの高さ調整機構の説明図を示す。図４は炉体１の床壁１ｂ部分の断面を詳細に示した図である。１０は外壁材である。外壁材１０は、金属製の板材で構成されている。外壁材１０の内側には、断熱材１１が配設されている。断熱材１１は、ファイバー状、またはボード状であり、セラミックファイバー、珪酸カルシウム等で構成されている。外壁材１０及び断熱材１１により、炉体１の床壁１ｂが構成されている。
【００３７】
外壁材１０には、調整ネジ穴１０ａが螺刻されている。外壁材１０の調整ネジ穴１０ａには、アジャスタボルト１２が螺設されている。アジャスタボルト１２の先端は、外壁材１２を貫通して、断熱材１１が配設されている側に突出している。一方で、アジャスタボルト１２のネジ頭は、炉体１の外側に露出している。
【００３８】
アジャスタボルト１２の先端には、板部材１３が載置されている。板部材１３は、金属やセラミックスで構成されている。板部材１３上には、ブロック状の断熱煉瓦１４が載置されている。断熱煉瓦１４上に、受けコロユニット７が載置されている。アジャスタボルト１２を回転させると、板部材１３及び断熱煉瓦１４が上下に移動し、更に、受けコロユニット７もまた、上下に移動するようになっている。このように構成したので、アジャスタボルト１２を回転させるだけで、炉体１外から、受けコロユニット７の高さを微調整することが可能となり、受けコロユニット７の高さ方向の位置決め作業が容易となっている。より好ましい構造として、受けコロユニット直下部の外壁材１０を部分的に取り外し可能な構造とし、板部材１３及びアジャスタボルトごと炉の外部に取り外し可能とすることにより、受けコロの交換を容易にする構造としてもよい。
【００３９】
断熱材１１の上で、受けコロユニット７の支持部材５の両側方には、耐火煉瓦１５が配設されている。耐火煉瓦１５と支持部材５の両側面とは当接している。このように、耐火煉瓦１５を支持部材５の両側面に当接させて、ピン６が支持部材５から抜けることを防止している。受けコロユニットの支持部材を固定する方法としては、前述の耐火材の他、耐熱金属製の溝状のものとしてもよい。またピン６が支持部材５から抜けることを防止するため、ピンをその中央部を太くした段付構造としてもよい。
【００４０】
（第２の実施形態）
図５に第２の実施形態の説明図を示して、第２の実施形態の説明をする。第２の実施形態では、対向するローラ２の先端２ａ間に、気体吹出口１８ａを配設し、気体吹出口１８ａから吹き出される気体により、平板状部材５０に上向きの力を作用させる実施形態である。
【００４１】
第２の実施形態では、炉体１の炉幅方向に隣接する受けコロ４間に、気体供給管１８を配設している。気体供給管１８は、セラミックスや耐熱金属で構成されている。気体供給管１８の上部には、上方に開口した気体吹出口１８ａが形成されている。気体吹出口１８ａは、炉体１の炉長方向に一定間隔もしくは不均等間隔をおいて複数形成されている。
【００４２】
気体供給管１８は、図示しない気体供給手段に接続されている。気体供給手段により、気体供給管１８に、空気や窒素等の気体が加圧された状態で供給されるようになっている。前記気体供給手段には、ブロワが含まれる。
【００４３】
気体供給手段と気体供給管１８との間には、加熱手段が設けられている。この加熱手段により、前記気体供給手段により供給された加圧気体が加熱され、気体吹出口１８ａから加熱気体が吹き出されるようになっている。
【００４４】
気体吹出口１８ａから吹き出される加熱気体の温度は、炉内１の温度に対して０℃〜−４０℃以内に制御されるようになっている。この気体吹出口１８ａから吹き出される、加熱気体の温度の前記した温度に制御することにより、平板状部材５０の面内温度差が小さくなるようにしている。気体吹出口１８ａから吹き出される加熱気体の温度が、炉内１温度に対して４０℃以上低い場合には、気体吹出口１８ａとその周辺の温度差が、大きくなり平板状部材５０の温度分布が不均一となり、平板状部材５０が反る危険性が生じる。
【００４５】
前記加熱手段には、電熱ヒータやバーナが含まれる。気体吹出口１８ａから、吹き出される気体は平板状部材５０と直接接触するので、バーナフレームと加圧気体とを直接接触させる構造は、平板状部材５０に異物を付着させるおそれがあるため好ましくない。このため、前記加熱手段が、バーナである場合には、加圧空気の流路を外側からバーナ加熱する構造となっている。なお、前記加熱手段は、炉体１からの排気熱を、熱交換器で回収して、加圧気体の加熱に使用する構造のものであってもよい。
【００４６】
気体吹出口１８ａから加熱気体が吹き出されると、加熱気体が平板状部材５０と当接し、平板状部材５０に上向きの力が作用する。平板状部材５０に上向きの力が作用すると、受けコロ４を下側に押し下げる力が減少するので、受けコロ４の貫通穴４ａとピン６との摺動面の摩擦抵抗が減少する。受けコロ４とピン６が一体構造の場合にあっては、ピン６と支持部材５との摺動面の摩擦抵抗が減少する。このため、僅かな力で、平板状部材５０を移送することが可能となり、ローラ２を回転させる駆動手段の出力を低下させることが可能となり、ローラ２を回転させるために消費されるエネルギーを低減することが可能となる。
【００４７】
また、受けコロ４の貫通穴４ａとピン６との摺動面の摩擦抵抗が、受けコロ４とピン６が一体構造の場合にあっては、ピン６と支持部材５との摺動面の摩擦抵抗が減少するので、受けコロ４が平板状部材５０に追従することなく滑ってしまうことを防止することができ、平板状部材５０の受けコロ４との接触面に傷が付くこと防止することが可能となる。同様に、平板状部材５０がローラ２に追従することなく滑ってしまうことを防止することができ、平板状部材５０が移送されないことや、平板状部材５０の受けコロ４との接触面に傷が付くことを防止することが可能となる。
【００４８】
ローラーハースキルンでは、平板状部材５０の上面に比較して下面にはローラが存在するため、加熱を行いにくかったのであるが、本実施形態では、気体吹出口１８ａから平板状部材５０の下面に、加熱気体を吹き付けることにしたので、平板状部材５０の上面及び下面を均等に加熱することが可能となる。
【００４９】
平板状部材５０は、中央部よりも端部の方が加熱冷却され易いため、例えば、昇温工程では中央部の加熱空気の温度をやや高温とし、冷却工程ではやや低温にするなどの操作が可能となる。
【００５０】
（第３の実施形態）
第３の実施形態は、受けコロ４を、フリーベアリング２０で構成した実施形態である。図６にフリーベアリング２０の説明図を示す。図６に示されるように、フリーベアリング２０は、ケーシング２１と、メインボール２２と、多数の小ボール２３とから構成されている。ケーシング２１の内面は、半球形状をしていて、上方に開口している。多数の小ボール２３は、ケーシング２１に受容されている。メインボール２２は、小ボール２３上に載置されている。メインボール２２の外径は、小ボール２３の外径よりも大きくなっている。ケーシング２１、メインボール２２、小ボール２３は、セラミックスや耐熱金属で構成されている。
【００５１】
第１の実施形態と同様に、フリーベアリング２０を縦長の支持部材に列設して、受けコロユニットを構成し、炉体１内に配設することが好ましい。
【００５２】
このように、受けコロ４を、フリーベアリング２０で構成すると、受けコロ４の偏摩耗を防止することが可能となる。また、フリーベアリング２０は、摺動抵抗が小さいので、
受けコロ４が平板状部材５０に追従することなく滑ってしまうことを防止することができ、平板状部材５０の受けコロ４との接触面に傷が付くこと防止することが可能となる。同様に、ローラ２が平板状部材５０に追従することなく滑ってしまうことを防止することができ、平板状部材５０が移送されないことや、平板状部材５０の受けコロ４との接触面に傷が付くことを防止することが可能となる。
【００５３】
（第４の実施形態）
第３の実施形態は、受けコロ４を、セラミックス製のボールベアリングで構成した実施形態である。受けコロ４をセラミックス製のボールベアリングで構成すると、ボールベアリングは、摺動性に優れるので、受けコロ４の偏摩耗を抑制することが可能となる。また、ボールベアリングは、摺動抵抗が小さいので、僅かな力で、平板状部材５０を移送することが可能となり、ローラ２を回転させる駆動手段の出力を低下させることが可能となり、ローラ２を回転させるために消費されるエネルギーを低減することが可能となる。
【００５４】
また、受けコロ４が平板状部材５０に追従することなく滑ってしまうことを防止することができ、平板状部材５０の受けコロ４との接触面に傷が付くこと防止することが可能となる。同様に、平板状部材５０がローラ２に追従することなく滑ってしまうことを防止することができ、平板状部材５０が移送されないことや、平板状部材５０の受けコロ４との接触面に傷が付くこと防止することが可能となる。
【００５５】
（炉長方向に隣接する受けコロの炉幅方向の位置を変化させた構造）
炉長方向に並列して配設された受けコロ４の炉幅方向の位置が、同じである場合には、平板状部材５０は、常に同じ位置で、受けコロ４に転支されることになる。この場合には、平板状部材５０は、常に同じ位置で接触するため、平板状部材５０の受けコロ４との接触部分が損傷する恐れがある。また、平板状部材５０が、同じ位置で、受けコロ４に転支されると、平板状部材５０の幅方向の温度履歴が不均一となり、熱処理された平板状部材５０の品質が低下してしまう恐れがある。具体的には、熱処理する平板状部材５０に縞模様が形成される恐れがある。
【００５６】
前記恐れが有る場合には、炉体１の炉長方向に隣接する受けコロ４の炉幅方向の位置を変化させて配設することが好ましい。この構造を採用した場合には、移送される平板状部材５０と受けコロ４の接触箇所が毎回異なることになるので、平板状部材５０の損傷や、熱処理された平板状部材５０の熱履歴に差が生じることを防止することが可能となる。
【００５７】
以上、現時点において、もっとも、実践的であり、かつ好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う平板状部材の熱処理炉もまた技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す説明図である。
【図２】受けコロユニットの斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】受けコロユニットの高さ調整機構の説明図である。
【図５】第２の実施形態の説明図である。
【図６】フリーベアリングの説明図である
【図７】従来のローラーハースキルンの説明図である。
【符号の説明】
【００５９】
１ 炉体
１ａ 床壁
１ｂ 側壁
１ｃ 天井壁
２ ローラ
２ａ ローラの先端
２ｂ ローラの基端
３ ローラ支持部材
４ 受けコロ
４ａ 貫通穴
５ 支持部材
５ａ 軸支穴
５ｂ 連通穴
６ ピン
７ 受けコロユニット
１０ 外壁材
１０ａ 調整ネジ穴
１１ 断熱材
１２ アジャスタボルト
１３ 板部材
１４ 断熱煉瓦
１５ 耐火材
１８ 気体供給管
１８ａ 気体吹出口
２０ フリーベアリング
２１ ケーシング
２２ メインボール
２３ 小ボール
５０ 平板状部材
１２０ ローラ
１２１ 駆動装置
１２２ 炉体
１２３ ヒータ
１３１ 平板状部材
１３２ セッター
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばプラズマディスプレイパネルや液晶ディスプレイパネルのような大型のフラットパネルに代表される平板状部材の製造に用いられる平板状部材の熱処理炉に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイパネル等のフラットパネルは、ガラスやセラミックスからなる基板上に機能性材料を多層に印刷し、乾燥や焼成などの熱処理を施すことによって製造された平板状部材である。このような平板状部材の熱処理を効率よく行うために、特許文献１に示されるように、従来からローラーハースキルン等の熱処理炉が広く使用されている。
【０００３】
このようなローラーハースキルンは、図７に示されるように、炉体１２２に、多数のセラミックス製のローラ１２０を、貫通させて一定ピッチで配置した形式のトンネル炉である。各ローラ１２０は、炉体１２２外に設けた駆動装置１２１によって同一方向に回転されるようになっている。平板状部材１３１をセッター１３２上に載置した状態で、セッター１３２を前記ローラ１２０上に載せて、平板状部材１３１を搬送するようにしている。炉体１２２内は予熱帯、乾燥帯や焼成帯、冷却帯などに区分され、バーナやヒータ１２３等の加熱手段によって炉室内に所定の温度勾配が形成されている。平板状部材１３１は多数のローラ１２０によって炉長方向に移送されながら、予熱帯、乾燥帯や焼成帯、冷却帯などを通過する間に所定の温度履歴が与えられ、熱処理される。
【０００４】
最近では、製造されるフラットパネルが大型になりつつあることから、炉幅が大きくなり、ローラ１２０の長さも長くなりつつある。しかしながら、ローラ１２０はセラミックス製であることから、長尺のローラ１２０を製作することは困難であるという問題があった。また、ローラ１２０が長くなるにつれて、ローラ１２０の中央部分の曲げモーメントも増大することから、ローラ１２０が撓むことや、破損する可能性があるという問題があった。また、炉体１２２をメンテナンスする場合に、ローラ１２０を炉体１２２から抜き取る必要があるが、ローラ１２０が長尺である場合には、ローラ１２０を抜き取るスペースの確保が困難であるという問題があった。
【０００５】
そこで、ローラ１２０の代わりに、炉体１２２内の床面に、浮上用気体の噴出手段設けて、平板状部材１３１やセッター１３２を、前記浮上用気体で浮上させて炉体１２１内を搬送する熱処理炉が提案させている。しかしながら、このような熱処理炉は、炉体１２２内の温度が低下することを防止するために、前記浮上用気体を炉体１２２内の温度と殆ど同じ温度に加熱する必要があり、多大なエネルギーを消費してしまうという問題があった。
【０００６】
そこで、大型の平板状部材１３１であっても、熱処理することができる熱処理炉の開発が要望されていた。
【特許文献１】特開２００７−２９２４０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、大型の平板状部材であっても、熱処理することができる平板上部材の熱処理炉を提供するためになされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の発明は、平板状部材を、トンネル状の炉体の炉長方向に移送しつつ熱処理を行う平板状部材の熱処理炉であって、
前記炉体の両側壁から炉内に延出するローラを、互いに対向させて、炉長方向に複数、回転自在に配設し、
前記対向するローラの先端間に、平板状部材を転支する受けコロを配設し、
前記ローラ及び受けコロ上に平板状部材を載せ、前記ローラを一定方向に回転させて、前記平板状部材を、炉体の炉長方向に移送するように構成したことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明の受けコロは、フリーベアリングであることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の受けコロは、セラミックスベアリングであることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、対向するローラの先端間に、上方に開口した気体吹出口を配設したことを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、炉長方向に隣接する受けコロの炉幅方向の位置を変化させて配設したことを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、複数の受けコロを、縦長の支持部材に回転自在に列設して受けコロユニットを構成し、
前記受けコロユニットの長手方向を、炉長方向に向けて、炉体内に配設したことを特徴とする。
【００１４】
請求項７に記載の支持部材はパイプ形状又は箱形状のいずれかであり、
受けコロの上部を、前記支持部材の上部から突出させるとともに、受けコロの上部以外を、前記支持部材内に収納したことを特徴とする。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、炉体の床部に、アジャスタボルトを螺設し、このアジャスタボルトを回転することにより、受けコロユニットの高さを調整可能に構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載の発明は、炉体の両側壁から炉内に延出するローラを、互いに対向させて、炉長方向に複数、回転自在に配設したことを特徴とする。このため、ローラを２分割にすることにより長尺なローラを製作する必要がなく、炉幅を広くすることが可能となった。また、炉体をメンテナンスする際の、ローラを抜き取るための広大なスペースを確保する必要が無くなった。
【００１７】
また、請求項１に記載の発明は、前記対向するローラの先端間に、平板状部材を転支する受けコロを配設し、前記ローラ及び受けコロ上に平板状部材を載せ、前記ローラを一定方向に回転させて、前記平板状部材を、炉体の炉長方向に移送するように構成したことを特徴とする。このため、多大な曲げモーメントが、ローラに作用することを防止し、ローラの破損を防止することが可能となった。また、ローラが撓むことを防止して、ローラ上に載せられた、板状部材が変形することを防止することが可能となった。また、受けコロでも、平板状部材を転支することにしたので、ローラの長さを短くすることができ、炉体をメンテナンスする際の、ローラを抜き取るためのスペースを、更に減少させることが可能となった。
【００１８】
請求項２に記載の発明の受けコロは、フリーベアリングであることを特徴とする。このため、受けコロの偏摩耗を防止することが可能となった。また、フリーベアリングは、摺動抵抗が小さいので、受けコロが平板状部材に追従することなく滑ってしまうことを防止することができ、平板状部材の受けコロとの接触面に傷が付くこと防止することが可能となった。同様に、ローラが平板状部材に追従することなく滑ってしまうことを防止することができ、平板状部材が移送されないことや、平板状部材の受けコロとの接触面に傷が付くこと防止することが可能となった。
【００１９】
請求項３に記載の受けコロは、セラミックスベアリングであることを特徴とする。セラミックスベアリングは、摺動抵抗が小さいので、受けコロが平板状部材に追従することなく滑ってしまうことを防止することができ、平板状部材の受けコロとの接触面に傷が付くこと防止することが可能となった。同様に、ローラが平板状部材に追従することなく滑ってしまうことを防止することができ、平板状部材が移送されないことや、平板状部材の受けコロとの接触面に傷が付くこと防止することが可能となった。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、対向するローラの先端間に、上方に開口した気体吹出口を配設したことを特徴とする。このため、平板状部材に上向きの力が作用するので、受けコロの摺動抵抗が減少し、受けコロが平板状部材に追従することなく滑ってしまうことを防止することができ、平板状部材の受けコロとの接触面に傷が付くこと防止することが可能となった。同様に、ローラが平板状部材に追従することなく滑ってしまうことを防止することができ、平板状部材が移送されないことや、平板状部材の受けコロとの接触面に傷が付くこと防止することが可能となった。また、受けコロの摺動抵抗が減少するので、僅かな力で、平板状部材を移送することが可能となり、ローラを回転させる駆動手段の出力を低下させることが可能となり、ローラを回転させるために消費されるエネルギーを低減することが可能となった。
【００２１】
請求項５に記載の発明は、炉長方向に隣接する受けコロの炉幅方向の位置を変化させて配設したことを特徴とする。このため、移送される平板状部材と受けコロとの接触箇所が毎回異なり、平板状部材の損傷を防止することが可能となった。また、平板上部材の幅方向の熱履歴に差が生じることを防止することが可能となった。
【００２２】
請求項６に記載の発明は、複数の受けコロを、縦長の支持部材に回転自在に列設して受けコロユニットを構成し、前記受けコロユニットの長手方向を、炉長方向に向けて、炉体内に配設したことを特徴とする。このため、受けコロユニットを炉内で移動させれば、受けコロユニットに、取り付けられた複数の受けコロも一度に移動するので、受けコロの、炉長方向の及び炉幅方向の位置決め作業を容易にすることが可能となった。
【００２３】
請求項７に記載の発明の支持部材はパイプ形状又は箱形状のいずれかであり、受けコロの上部を、前記支持部材の上部から突出させるとともに、受けコロの上部以外を、前記支持部材内に収納したことを特徴とする。このため、受けコロの摺動にともなう粉塵が、前記支持部材内に留まり、前記粉塵が炉体内に飛散することを防止し、炉体内を清浄な状態に保つことが可能となった。また支持部材内を吸引する配管を設けることにより、粉塵の飛散をさらに抑制することも可能である。
【００２４】
請求項８に記載の発明は、炉体の床部に、アジャスタボルトを螺設し、このアジャスタボルトを回転することにより、受けコロユニットの高さを調整可能に構成したことを特徴とする。このため、受けコロユニットの高さ調整を容易にすることが可能になった。さらにアジャスタボルトを炉外からも調整できる構造とすることにより、炉の使用開始後においても受けコロユニットの高さ調整をすることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
（第１の実施形態）
以下に、図面を参照しつつ本発明の好ましい実施の形態（第１の実施形態）を示す。
図１は第１の実施形態の説明図であり、炉体１の断面を示した図である。炉体１は、床壁１ａ、側壁１ｂ、天井壁１ｃとから構成され、トンネル状をしている。炉体１は、耐火材や断熱材で構成されている。炉体１には、加熱手段が設けられ、この加熱手段により、炉体１内を昇温するようにしている。加熱手段の一例として、天井ヒータ、床ヒータが含まれる。
【００２６】
２は円柱形状のローラである。ローラ２は、耐熱材料であるセラミックスで構成されている。なお、前記セラミックスには、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）や炭化珪素（ＳｉＣ）、Ｓｉ含浸ＳｉＣが含まれ、ローラ２をこれらのセラミックスで構成することが好ましい。ローラ２は、炉体１の両側壁１ｂから、炉内に延出している。両側壁１ｂから炉内に延出したローラ２の先端２ａは、互いに対向している。ローラ２は、炉体１に、炉長方向に対して一定間隔をおいて、複数配設されている。なお、本発明において、「両側壁１ｂから炉内に延出したローラ２の先端２ａは、互いに対向している」とは、両側壁１ｂから炉内に延出したローラ２の炉長方向の位置が同じ位置だけでなく、炉長方向の位置が同じ位置でない状態も含まれる。
【００２７】
ローラ２は、炉外から、側壁１ｂを貫通して配設されている。ローラ２の基端２ｂは、炉外に配設されたローラ支持部材３により回転自在に支持されている。ローラ２は、図示しない駆動手段により、同一速度で一定方向に回転するようになっている。前記駆動手段には、サーボモータやインバータモータ等が含まれる。
【００２８】
ローラ２の上には、平板状部材５０が載置され、一定方向に回転するローラ２により、炉体１の炉長方向に移送されるようになっている。この際に、平板状部材５０が、熱処理されるようになっている。なお、前記熱処理には、乾燥や焼成が含まれる。なお、平板状部材５０を結晶化ガラス等で構成されたセッターに載せて、このセッターをローラ２上に載せて、平板状部材５０を炉体１の炉長方向に移送することにしても差し支えない。前記セッターに、結晶化ガラスを使用すると、セッターが熱膨張し難く、前記セッターに載せられた平板状部材５０に与える影響を少なくすることが可能となる。
【００２９】
対向するローラ２の両先端２ａ間には、受けコロ４が配設されている。受けコロ４の炉長方向の位置は、ローラ２の炉長方向の位置とは関係なく配置することが可能である。受けコロ４の上端位置は、ローラ２の上端位置と殆ど同じ位置またはローラ２より僅かに低い位置になっている。本発明では、受けコロ４は、平板状部材５０を転支している。本実施形態では、受けコロ４は、円盤形状をしている。本実施形態では、受けコロ４は、耐熱材料であるセラミックスで構成されている。なお、前記セラミックスには、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）や炭化珪素（ＳｉＣ）、Ｓｉ含浸ＳｉＣ、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）が含まれ、受けコロ４をこれらのセラミックスで構成することが好ましい。
【００３０】
図２に受けコロユニット７の斜視図を示し、図３の図２のＡ−Ａ断面の断面図を示す。図２に示されるように、複数の受けコロ４が、縦長の支持部材５に回転自在に列設されていて、受けコロユニット７を構成している。本実施形態では、支持部材５は、角パイプ形状をしている。あるいは、支持部材５は、箱形状であっても差し支えない。支持部材５は、耐熱材料であるセラミックスで構成されている。なお、支持部材５を耐熱金属で構成することにしても差し支えない。
【００３１】
図２に示されるように、支持部材５には、支持部材５の幅方向を貫通する軸支穴５ａが貫通形成されている。図２や図３に示されるように、支持部材５の上部には、支持部材５の内外を連通する、断面形状が長方形状の連通穴５ｂが形成されている。受けコロ４を支持部材５内に入れた状態で、受けコロ４の上部を、連通穴５ｂから支持部材５の外部に露出させている。
【００３２】
また、図３に示されるように、受けコロ４の中心には、断面形状が円形状の貫通穴４ａが形成されている。受けコロ４の貫通穴４ａには、円柱形状のピン６が挿通されている。ピン６は、耐熱材料であるセラミックスで構成されている。ピン６は、支持部材５の軸支穴５ａに挿通されている。このように構成することにより、受けコロ４の上部が、支持部材５の連通穴５ｂから突出するとともに、受けコロ４の上部以外の部分が、支持部材５の内部に収納されている構造となっている。
【００３３】
ピン６の外径は、貫通穴４ａの内径よりも僅かに小さくなっていて、受けコロ４は、ピン６に対して回転自在になっている。受けコロ４のピン６に対する回転による、受けコロ４の貫通穴４ａとピン６の摩耗を減少させるために、受けコロ４とピン６は同材質で構成することが好ましい。受けコロとピンを前記実施例のように別構造とする形式の他に、受けコロ４とピン６を一体で成型する、または接合する構造としても良い。本構造の場合は支持部材５の軸支穴５aの内径をピン６の外形より僅かに大きくする構造となっている。
【００３４】
受けコロユニット７は、受けコロユニット７の長手方向を、炉体１の炉長方向に向けて、炉体１内に配設されている。このように、複数の受けコロ４を、支持部材５に列設して、受けコロユニット７を構成することにしたので、炉体１の炉長方向の位置決め作業を容易にすることが可能となる。また、受けコロ４とピン６の摺動部分が、パイプ形状又は箱形状の支持部材５の内部に位置しているので、受けコロ４とピン６の摺動にともなう粉塵が、支持部材５内に留まり、前記粉塵が炉体１内に飛散することを防止し、炉体１内を清浄な状態に保つことが可能となる。また支持部材５内を吸引する配管を設けることにより、粉塵の飛散をさらに抑制することも可能である。
【００３５】
図１に示されるように、平板状部材５０は、受けコロ４で転支されるようになっている。このように、平板状部材５０を、受けコロ４で転支することにしたので、ローラ２のローラ支持部材３で支持されている部分に、多大な曲げモーメントが作用することを防止している。
【００３６】
図４に受けコロユニットの高さ調整機構の説明図を示す。図４は炉体１の床壁１ｂ部分の断面を詳細に示した図である。１０は外壁材である。外壁材１０は、金属製の板材で構成されている。外壁材１０の内側には、断熱材１１が配設されている。断熱材１１は、ファイバー状、またはボード状であり、セラミックファイバー、珪酸カルシウム等で構成されている。外壁材１０及び断熱材１１により、炉体１の床壁１ｂが構成されている。
【００３７】
外壁材１０には、調整ネジ穴１０ａが螺刻されている。外壁材１０の調整ネジ穴１０ａには、アジャスタボルト１２が螺設されている。アジャスタボルト１２の先端は、外壁材１２を貫通して、断熱材１１が配設されている側に突出している。一方で、アジャスタボルト１２のネジ頭は、炉体１の外側に露出している。
【００３８】
アジャスタボルト１２の先端には、板部材１３が載置されている。板部材１３は、金属やセラミックスで構成されている。板部材１３上には、ブロック状の断熱煉瓦１４が載置されている。断熱煉瓦１４上に、受けコロユニット７が載置されている。アジャスタボルト１２を回転させると、板部材１３及び断熱煉瓦１４が上下に移動し、更に、受けコロユニット７もまた、上下に移動するようになっている。このように構成したので、アジャスタボルト１２を回転させるだけで、炉体１外から、受けコロユニット７の高さを微調整することが可能となり、受けコロユニット７の高さ方向の位置決め作業が容易となっている。より好ましい構造として、受けコロユニット直下部の外壁材１０を部分的に取り外し可能な構造とし、板部材１３及びアジャスタボルトごと炉の外部に取り外し可能とすることにより、受けコロの交換を容易にする構造としてもよい。
【００３９】
断熱材１１の上で、受けコロユニット７の支持部材５の両側方には、耐火煉瓦１５が配設されている。耐火煉瓦１５と支持部材５の両側面とは当接している。このように、耐火煉瓦１５を支持部材５の両側面に当接させて、ピン６が支持部材５から抜けることを防止している。受けコロユニットの支持部材を固定する方法としては、前述の耐火材の他、耐熱金属製の溝状のものとしてもよい。またピン６が支持部材５から抜けることを防止するため、ピンをその中央部を太くした段付構造としてもよい。
【００４０】
（第２の実施形態）
図５に第２の実施形態の説明図を示して、第２の実施形態の説明をする。第２の実施形態では、対向するローラ２の先端２ａ間に、気体吹出口１８ａを配設し、気体吹出口１８ａから吹き出される気体により、平板状部材５０に上向きの力を作用させる実施形態である。
【００４１】
第２の実施形態では、炉体１の炉幅方向に隣接する受けコロ４間に、気体供給管１８を配設している。気体供給管１８は、セラミックスや耐熱金属で構成されている。気体供給管１８の上部には、上方に開口した気体吹出口１８ａが形成されている。気体吹出口１８ａは、炉体１の炉長方向に一定間隔もしくは不均等間隔をおいて複数形成されている。
【００４２】
気体供給管１８は、図示しない気体供給手段に接続されている。気体供給手段により、気体供給管１８に、空気や窒素等の気体が加圧された状態で供給されるようになっている。前記気体供給手段には、ブロワが含まれる。
【００４３】
気体供給手段と気体供給管１８との間には、加熱手段が設けられている。この加熱手段により、前記気体供給手段により供給された加圧気体が加熱され、気体吹出口１８ａから加熱気体が吹き出されるようになっている。
【００４４】
気体吹出口１８ａから吹き出される加熱気体の温度は、炉内１の温度に対して０℃〜−４０℃以内に制御されるようになっている。この気体吹出口１８ａから吹き出される、加熱気体の温度の前記した温度に制御することにより、平板状部材５０の面内温度差が小さくなるようにしている。気体吹出口１８ａから吹き出される加熱気体の温度が、炉内１温度に対して４０℃以上低い場合には、気体吹出口１８ａとその周辺の温度差が、大きくなり平板状部材５０の温度分布が不均一となり、平板状部材５０が反る危険性が生じる。
【００４５】
前記加熱手段には、電熱ヒータやバーナが含まれる。気体吹出口１８ａから、吹き出される気体は平板状部材５０と直接接触するので、バーナフレームと加圧気体とを直接接触させる構造は、平板状部材５０に異物を付着させるおそれがあるため好ましくない。このため、前記加熱手段が、バーナである場合には、加圧空気の流路を外側からバーナ加熱する構造となっている。なお、前記加熱手段は、炉体１からの排気熱を、熱交換器で回収して、加圧気体の加熱に使用する構造のものであってもよい。
【００４６】
気体吹出口１８ａから加熱気体が吹き出されると、加熱気体が平板状部材５０と当接し、平板状部材５０に上向きの力が作用する。平板状部材５０に上向きの力が作用すると、受けコロ４を下側に押し下げる力が減少するので、受けコロ４の貫通穴４ａとピン６との摺動面の摩擦抵抗が減少する。受けコロ４とピン６が一体構造の場合にあっては、ピン６と支持部材５との摺動面の摩擦抵抗が減少する。このため、僅かな力で、平板状部材５０を移送することが可能となり、ローラ２を回転させる駆動手段の出力を低下させることが可能となり、ローラ２を回転させるために消費されるエネルギーを低減することが可能となる。
【００４７】
また、受けコロ４の貫通穴４ａとピン６との摺動面の摩擦抵抗が、受けコロ４とピン６が一体構造の場合にあっては、ピン６と支持部材５との摺動面の摩擦抵抗が減少するので、受けコロ４が平板状部材５０に追従することなく滑ってしまうことを防止することができ、平板状部材５０の受けコロ４との接触面に傷が付くこと防止することが可能となる。同様に、平板状部材５０がローラ２に追従することなく滑ってしまうことを防止することができ、平板状部材５０が移送されないことや、平板状部材５０の受けコロ４との接触面に傷が付くことを防止することが可能となる。
【００４８】
ローラーハースキルンでは、平板状部材５０の上面に比較して下面にはローラが存在するため、加熱を行いにくかったのであるが、本実施形態では、気体吹出口１８ａから平板状部材５０の下面に、加熱気体を吹き付けることにしたので、平板状部材５０の上面及び下面を均等に加熱することが可能となる。
【００４９】
平板状部材５０は、中央部よりも端部の方が加熱冷却され易いため、例えば、昇温工程では中央部の加熱空気の温度をやや高温とし、冷却工程ではやや低温にするなどの操作が可能となる。
【００５０】
（第３の実施形態）
第３の実施形態は、受けコロ４を、フリーベアリング２０で構成した実施形態である。図６にフリーベアリング２０の説明図を示す。図６に示されるように、フリーベアリング２０は、ケーシング２１と、メインボール２２と、多数の小ボール２３とから構成されている。ケーシング２１の内面は、半球形状をしていて、上方に開口している。多数の小ボール２３は、ケーシング２１に受容されている。メインボール２２は、小ボール２３上に載置されている。メインボール２２の外径は、小ボール２３の外径よりも大きくなっている。ケーシング２１、メインボール２２、小ボール２３は、セラミックスや耐熱金属で構成されている。
【００５１】
第１の実施形態と同様に、フリーベアリング２０を縦長の支持部材に列設して、受けコロユニットを構成し、炉体１内に配設することが好ましい。
【００５２】
このように、受けコロ４を、フリーベアリング２０で構成すると、受けコロ４の偏摩耗を防止することが可能となる。また、フリーベアリング２０は、摺動抵抗が小さいので、
受けコロ４が平板状部材５０に追従することなく滑ってしまうことを防止することができ、平板状部材５０の受けコロ４との接触面に傷が付くこと防止することが可能となる。同様に、ローラ２が平板状部材５０に追従することなく滑ってしまうことを防止することができ、平板状部材５０が移送されないことや、平板状部材５０の受けコロ４との接触面に傷が付くことを防止することが可能となる。
【００５３】
（第４の実施形態）
第３の実施形態は、受けコロ４を、セラミックス製のボールベアリングで構成した実施形態である。受けコロ４をセラミックス製のボールベアリングで構成すると、ボールベアリングは、摺動性に優れるので、受けコロ４の偏摩耗を抑制することが可能となる。また、ボールベアリングは、摺動抵抗が小さいので、僅かな力で、平板状部材５０を移送することが可能となり、ローラ２を回転させる駆動手段の出力を低下させることが可能となり、ローラ２を回転させるために消費されるエネルギーを低減することが可能となる。
【００５４】
また、受けコロ４が平板状部材５０に追従することなく滑ってしまうことを防止することができ、平板状部材５０の受けコロ４との接触面に傷が付くこと防止することが可能となる。同様に、平板状部材５０がローラ２に追従することなく滑ってしまうことを防止することができ、平板状部材５０が移送されないことや、平板状部材５０の受けコロ４との接触面に傷が付くこと防止することが可能となる。
【００５５】
（炉長方向に隣接する受けコロの炉幅方向の位置を変化させた構造）
炉長方向に並列して配設された受けコロ４の炉幅方向の位置が、同じである場合には、平板状部材５０は、常に同じ位置で、受けコロ４に転支されることになる。この場合には、平板状部材５０は、常に同じ位置で接触するため、平板状部材５０の受けコロ４との接触部分が損傷する恐れがある。また、平板状部材５０が、同じ位置で、受けコロ４に転支されると、平板状部材５０の幅方向の温度履歴が不均一となり、熱処理された平板状部材５０の品質が低下してしまう恐れがある。具体的には、熱処理する平板状部材５０に縞模様が形成される恐れがある。
【００５６】
前記恐れが有る場合には、炉体１の炉長方向に隣接する受けコロ４の炉幅方向の位置を変化させて配設することが好ましい。この構造を採用した場合には、移送される平板状部材５０と受けコロ４の接触箇所が毎回異なることになるので、平板状部材５０の損傷や、熱処理された平板状部材５０の熱履歴に差が生じることを防止することが可能となる。
【００５７】
以上、現時点において、もっとも、実践的であり、かつ好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う平板状部材の熱処理炉もまた技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す説明図である。
【図２】受けコロユニットの斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】受けコロユニットの高さ調整機構の説明図である。
【図５】第２の実施形態の説明図である。
【図６】フリーベアリングの説明図である
【図７】従来のローラーハースキルンの説明図である。
【符号の説明】
【００５９】
１ 炉体
１ａ 床壁
１ｂ 側壁
１ｃ 天井壁
２ ローラ
２ａ ローラの先端
２ｂ ローラの基端
３ ローラ支持部材
４ 受けコロ
４ａ 貫通穴
５ 支持部材
５ａ 軸支穴
５ｂ 連通穴
６ ピン
７ 受けコロユニット
１０ 外壁材
１０ａ 調整ネジ穴
１１ 断熱材
１２ アジャスタボルト
１３ 板部材
１４ 断熱煉瓦
１５ 耐火材
１８ 気体供給管
１８ａ 気体吹出口
２０ フリーベアリング
２１ ケーシング
２２ メインボール
２３ 小ボール
５０ 平板状部材
１２０ ローラ
１２１ 駆動装置
１２２ 炉体
１２３ ヒータ
１３１ 平板状部材
１３２ セッター
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状部材を、トンネル状の炉体の炉長方向に移送しつつ熱処理を行う平板状部材の熱処理炉であって、
前記炉体の両側壁から炉内に延出するローラを、互いに対向させて、炉長方向に複数、回転自在に配設し、
前記対向するローラの先端間に、平板状部材を転支する受けコロを配設し、
前記ローラ及び受けコロ上に平板状部材を載せ、前記ローラを一定方向に回転させて、前記平板状部材を、炉体の炉長方向に移送するように構成したことを特徴とする平板状部材の熱処理炉。
【請求項２】
受けコロは、フリーベアリングであることを特徴とする請求項１に記載の平板状部材の熱処理炉。
【請求項３】
受けコロは、セラミックスベアリングであることを特徴とする請求項１に記載の平板状部材の熱処理炉。
【請求項４】
対向するローラの先端間に、上方に開口した気体吹出口を配設したことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の平板状部材の熱処理炉。
【請求項５】
炉長方向に隣接する受けコロの炉幅方向の位置を変化させて配設したことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の平板状部材の熱処理炉。
【請求項６】
複数の受けコロを、縦長の支持部材に回転自在に列設して受けコロユニットを構成し、
前記受けコロユニットの長手方向を、炉長方向に向けて、炉体内に配設したことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の平板状部材の熱処理炉。
【請求項７】
支持部材はパイプ形状又は箱形状のいずれかであり、
受けコロの上部を、前記支持部材の上部から突出させるとともに、受けコロの上部以外を、前記支持部材内に収納したことを特徴とする請求項６に記載の平板状部材の熱処理炉。
【請求項８】
炉体の床部に、アジャスタボルトを螺設し、このアジャスタボルトを回転することにより、受けコロユニットの高さを調整可能に構成したことを特徴とする請求項６又は請求項７のいずれかに記載の平板状部材の熱処理炉。
【請求項１】
平板状部材を、トンネル状の炉体の炉長方向に移送しつつ熱処理を行う平板状部材の熱処理炉であって、
前記炉体の両側壁から炉内に延出するローラを、互いに対向させて、炉長方向に複数、回転自在に配設し、
前記対向するローラの先端間に、平板状部材を転支する受けコロを配設し、
前記ローラ及び受けコロ上に平板状部材を載せ、前記ローラを一定方向に回転させて、前記平板状部材を、炉体の炉長方向に移送するように構成したことを特徴とする平板状部材の熱処理炉。
【請求項２】
受けコロは、フリーベアリングであることを特徴とする請求項１に記載の平板状部材の熱処理炉。
【請求項３】
受けコロは、セラミックスベアリングであることを特徴とする請求項１に記載の平板状部材の熱処理炉。
【請求項４】
対向するローラの先端間に、上方に開口した気体吹出口を配設したことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の平板状部材の熱処理炉。
【請求項５】
炉長方向に隣接する受けコロの炉幅方向の位置を変化させて配設したことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の平板状部材の熱処理炉。
【請求項６】
複数の受けコロを、縦長の支持部材に回転自在に列設して受けコロユニットを構成し、
前記受けコロユニットの長手方向を、炉長方向に向けて、炉体内に配設したことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の平板状部材の熱処理炉。
【請求項７】
支持部材はパイプ形状又は箱形状のいずれかであり、
受けコロの上部を、前記支持部材の上部から突出させるとともに、受けコロの上部以外を、前記支持部材内に収納したことを特徴とする請求項６に記載の平板状部材の熱処理炉。
【請求項８】
炉体の床部に、アジャスタボルトを螺設し、このアジャスタボルトを回転することにより、受けコロユニットの高さを調整可能に構成したことを特徴とする請求項６又は請求項７のいずれかに記載の平板状部材の熱処理炉。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−１８６０５１（Ｐ２００９−１８６０５１Ａ）
【公開日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２３８８１（Ｐ２００８−２３８８１）
【出願日】平成２０年２月４日（２００８．２．４）
【出願人】（０００００４０６４）日本碍子株式会社 (2,325)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月４日（２００８．２．４）
【出願人】（０００００４０６４）日本碍子株式会社 (2,325)
【Ｆターム（参考）】
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