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５０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の下方にローラ２を転支する受けコロ４を設け、ローラ２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５０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の下方にローラ２を転支する受けコロ４を設け、ローラ２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１２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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２９２４０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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】
【０００９】
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少なくとも一方の下方に、前記ローラを転支する受けコロを設け、
前記ローラ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。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、受けコロを、対向するローラの両先端近傍の下方にそれぞれ設け、前記受けコロで前記ローラの両先端近傍を転支することを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１の記載の発明において、対向するローラの先端を近接して、ローラを配設するとともに、
１セットの受けコロを、対向するローラの両先端の下方に設け、前記１セットの受けコロで前記ローラの両先端を転支することを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、対向するローラを、長尺ローラ及び短尺ローラとから構成し、
前記長尺ローラと短尺ローラを、炉体の炉長方向に交互に配設し、
少なくとも前記長尺ローラの下方に、前記長尺ローラを転支する受けコロを設けたことを特徴とする。
【００１３】
請求項５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６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。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、炉体の床部に、アジャスターボルトを螺設し、このアジャスター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。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、ローラの先端に凹部を凹陥形成し、
その一端が前記凹部に挿入される脱落防止部材を、炉体内に設けたことを特徴とする。
【００１７】
請求項９に記載の発明は、受けコロの外周面の両端に曲面部を形成したことを特徴とする。
【００１８】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の発明において、曲面部の曲率半径を２ｍｍ以上にしたことを特徴とする。
【００１９】
請求項１１に記載の発明は、ローラを、高さ方向移動可能に構成された軸受を有する支持ユニットで支持したことを特徴とする。
【００２０】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の発明において、炉長方向に隣接する複数のローラを、支持ユニットで支持したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
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。
【００２２】
また、請求項１に記載の発明は、対向するローラの少なくとも一方の下方に、前記ローラを転支する受けコロを設け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。
【００２３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、受けコロを、対向するローラの両先端近傍の下方にそれぞれ設け、前記受けコロで前記ローラの両先端近傍を転支することを特徴とする。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。
【００２４】
請求項３に記載の発明は、請求項１の記載の発明において、対向するローラの先端を近接して、ローラを配設するとともに、１セットの受けコロを、対向するローラの両先端の下方に設け、前記１セットの受けコロで前記ローラの両先端を転支することを特徴とする。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、受けコロの個数が削減されるので、熱処理炉の製造コストを低減することが可能となった。また、平板状部材の幅方向の広い範囲を、ローラで受けるので、ローラ上に載置された平板状部材の変形を抑制することが可能となった。また、対向するローラの先端間の空間を殆ど無くしたので、ローラ上に載置された平板状部材の温度分布を均一にすることが可能となった。
【００２５】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、対向するローラを、長尺ローラ及び短尺ローラとから構成し、前記長尺ローラと短尺ローラを、炉体の炉長方向に交互に配設し、少なくとも前記長尺ローラの下方に、前記長尺ローラを転支する受けコロを設けたことを特徴とする。このため、受けコロの個数が削減されるので、熱処理炉の製造コストを低減することが可能となった。また、対向する長尺ローラと短尺ローラの間の空間の炉体の幅方向の位置を、炉体の炉長方向に対して交互に存在させることにより、ローラ上に載置された平板状部材の温度分布を均一にすることが可能となった。
【００２６】
請求項５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。
【００２７】
請求項６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。
【００２８】
請求項７に記載の発明は、炉体の床部に、アジャスターボルトを螺設し、このアジャスター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。さらにアジャスター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。
【００２９】
請求項８に記載の発明は、ローラの先端に凹部を凹陥形成し、その一端が前記凹部に挿入される脱落防止部材を、炉体内に設けたことを特徴とする。このため、ローラの先端の炉長方向の移動を阻止し、受けコロで転支されたローラが、受けコロから脱落することを防止することが可能となった。
【００３０】
請求項９に記載の発明は、受けコロの外周面の両端に曲面部を形成したことを特徴とする。このため、ローラの受けコロ接触する部分が、摩耗して凹陥部が形成され、ローラの先端が熱膨張により移動した場合であっても、前記凹陥部が前記受けコロの曲面部乗り越え、ローラの先端が炉幅方向に移動することができ、受けコロに剪断応力が作用することがなく、受けコロの疲労破壊を防止することが可能となった。
【００３１】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の発明において、曲面部の曲率半径を２ｍｍ以上にしたことを特徴とする。このため、ローラに形成された凹陥部が、確実に、受けコロの曲面部乗り越え、ローラの先端が炉幅方向に移動すること可能となった。
【００３２】
請求項１１に記載の発明は、ローラを、高さ方向移動可能に構成された軸受を有する支持ユニットで支持したことを特徴とする。このため、ローラの高さの調整作業が容易となった。特に、ローラの受けコロ接触する部分が、摩耗して凹陥した場合に、ローラが傾かないように、支持ユニットでローラの高さを調整することが可能となり、ローラで搬送する板状部材に悪影響を与えることを防止することが可能となった。
【００３３】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の発明において、炉長方向に隣接する複数のローラを、支持ユニットで支持したことを特徴とする。このため、ローラの炉長方向の位置決め作業及び、ローラの高さの調整作業が容易となった。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す説明図である。
【図２】ローラ支持ユニットの説明図である。
【図３】受けコロユニットの斜視図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。
【図５】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】曲面部を形成した効果を示す説明図である。
【図７】受けコロユニットの高さ調整機構の説明図である。
【図８】第２の実施形態の説明図である。
【図９】第３の実施形態の説明図である。
【図１０】第３の実施形態の上面図である。
【図１１】脱落防止機構の説明図である。
【図１２】従来のローラーハースキルンの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
（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。
【００３６】
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。
【００３７】
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ユニット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。
【００３８】
図２にローラ支持ユニット３の詳細図を示し、以下、ローラ支持ユニット３について説明する。ローラ支持ユニット３は、主に、基部材３１、支持プレート３２、軸受３３、支持部材３４、アジャスターボルト３５から構成されている。基部材３１は、角材等で構成され、炉体１の両側壁１ｂの外側に、炉長方向に沿って配設されている。基部材３１の側面には、炉長方向に所定間隔をおいて、アジャスト板３１ａが突設されている。アジャスト板３１ａには、上下方向にネジ穴３１ｂが連通形成されている。
【００３９】
基部材３１の側方には、炉長方向に沿って、複数の支持プレート３２が配設されている。支持プレート３２の上端は、基部材３１の上端より上側に位置している。支持プレート３２には、炉長方向に所定間隔をおいて、複数の軸受３３が取り付けられている。軸受３３は、ローラ２の基端２ｂを回転自在に支持している。支持プレート３２には、炉長方向に沿って、複数のアジャスト穴３２ａが連通形成されている。本実施形態では、アジャスト穴３２ａは、上下方向に長い長穴となっていて、炉長方向同じ位置に上下に２つ形成されている。
【００４０】
アジャスト板３１ａのネジ穴３１ｂには、そのネジ頭を下側にしてアジャスターボルト３５が螺設されている。アジャスターボルト３５の先端は、支持プレート３２の下端と当接している。アジャスターボルト３５には、緩み止めナット３６が取り付けられ、この緩み止めナット３６がアジャスト板３５側に締め付けられている。このように、ダブルナット構造にすることにより、アジャスターボルト３５が緩むことを防止している。
【００４１】
基部材３１上には、支持部材３４が載置されている。支持部材３４は、本実施形態では、Ｌ字状に折り曲げられたアングル材である。支持部材３４の一面は、支持プレート３２の内面に接している。支持部材３４の支持プレート３２に接する一面には、下穴３４ａが連通形成されている。支持部材３４には、下穴３４ａと同軸に、ナット３４ｂが貼設されている。ボルト３７が、支持プレート３２側から、アジャスト穴３２ａ及び下穴３４ａを
貫入し、ナット３４ｂに螺着されている。このように構成することにより、支持プレート３２に作用する下向きの荷重を、支持部材３４が支えている。
【００４２】
図２に示されるようにローラ支持ユニット３は、複数のローラ２を回転自在に支持している。このため、ローラ支持ユニット３を移動させれば、ローラ支持ユニット３に、取り付けられた複数のローラ２も一度に移動するので、ローラ２の炉長方向の位置決め作業が容易となっている。
【００４３】
更に、アジャスターボルト３５を回転することにより、軸受３３の高さが変わり、複数のローラ２の高さ調整が可能となっている。複数のローラ２の高さを調整するには、まず、ボルト３７を緩めて、支持プレート３２を上下方向移動可能な状態にする。次に、緩み止めナット３６を緩めて、アジャスターボルト３５を回転させることにより、支持プレート３２の高さを調整し、この支持プレート３２が支持している複数のローラ２の高さを調整する。複数のローラ２の高さの調整が終わった場合には、ボルト３７及び緩み止めナット３６を締め付ける。
【００４４】
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なり、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。
【００４５】
対向するローラ２の両先端２ａ近傍の下方には、受けコロ４が配設されている。第１の実施形態では、受けコロ４は、対向するローラ２の両先端２ａ近傍を転支している。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。
【００４６】
図３に受けコロユニット７の斜視図を示し、図４に図３のＡ−Ａ断面の断面図を示す。図５に図１のＢ−Ｂ断面の断面図を示す。図４に示されるように、受けコロ４の外周面４ｂの両端には、断面視で、円弧又は楕円弧の曲面部４ｃが形成されている。曲面部４ｃの断面が円弧で構成されている場合には、この曲面部４ｃの断面の曲率半径ｒは、２ｍｍ以上である。
【００４７】
図３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。
【００４８】
図３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３や図４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。
【００４９】
また、図４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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
図５に示されるように、ローラ２の先端２ａ近傍は、隣接する２個の受けコロ４で転支されている。このように、ローラ２の先端２ａ近傍を、受けコロ４で転支することにしたので、ローラ２のローラ支持ユニット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。また、ローラ２が撓むことを防止して、ローラ２上に載せられた、板状部材１０が変形することを防止している。
【００５３】
図７に受けコロユニットの高さ調整機構の説明図を示す。図７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。
【００５４】
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、アジャスターボルト１２が螺設されている。アジャスターボルト１２の先端は、外壁材１０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、アジャスターボルト１２のネジ頭は、炉体１の外側に露出している。
【００５５】
アジャスターボルト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。アジャスターボルト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、アジャスターボルト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及びアジャスター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。
【００５６】
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、耐火材１５が配設されている。耐火材１５と支持部材５の両側面とは当接している。このように、耐火材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。
【００５７】
図６に曲面部４ｃを形成した効果を示す説明図を示し、以下、説明する。なお、図６の（Ａ）は受けコロ４に曲面部４ｃを形成しない状態の図であり、図６の（Ｂ）は図６の（Ａ）の詳細図である。また、図６の（Ｃ）は受けコロ４に曲面部４ｃを形成した状態の図であり、図６の（Ｄ）、（Ｅ）は図６の（Ｃ）の詳細図である。本発明の平板状部材の熱処理炉を稼働し続けると、図６の（Ａ）に示されるように、ローラ２の受けコロ４と接触する部分が、摩耗して、凹陥し、凹陥部２ｇが形成されてしまう。炉内は、常温から熱処理を行う温度まで温度変化を繰り返すため、ローラ２が膨張・収縮を繰り返す。ローラ２の基端２ｂは、ローラ支持ユニット３で支持されているので、ローラ２が膨張・収縮すると、ローラ２の先端２ａが、炉幅方向に対して移動してしまう。特に、大型の平板状部材５０を熱処理する平板状部材の熱処理炉の場合、ローラ２が長くなるため、ローラ２の先端２ａの移動量が大きくなる。図６の（Ａ）や（Ｂ）に示されるように、受けコロ４に曲面部４ｃが形成されていない場合には、受けコロ４が、ローラ２の凹陥部２ｇに嵌り込み、受けコロ４は、支持部材５から突出し、炉幅方向に移動することが出来ないので、受けコロ４に炉幅方向の応力（剪断応力）が繰り返し作用し、最悪の場合受けコロ４が疲労破壊してしまう。一方で、受けコロ４の外周面４ｂの両端に曲面部４ｃを形成すると、図６の（Ｅ）に示されるように、受けコロ４と嵌合しているローラ２の凹陥部２ｇの端部２ｈが、曲面部４ｃを乗り越え、ローラ２の先端２ａが炉幅方向に移動することができる。このため、受けコロ４に剪断応力が作用することがなく、受けコロ４が疲労破壊されない。曲面部４ｃの曲率半径ｒが２ｍｍよりも小さい場合には、ローラ２の凹陥部２ｇの端部２ｈが、曲面部４ｃを乗り越えることができない場合がある。そこで、本発明では、曲面部４ｂの曲率半径ｒを２ｍｍ以上に設定することにした。
【００５８】
ローラ２の受けコロ４と接触する部分が、摩耗して凹陥部２ｇが形成されると、ローラ２の先端２ａが下側に移動し、ローラ２が傾いてしまう。ローラ２が所定以上傾くと、ローラ２で搬送する板状部材５０に許容以上の応力が作用してしまう。そこで、ローラ２が傾くことを防止するために、ローラ２に凹陥部２ｇが形成された場合には、前述したように、アジャスターボルト３５を回転して、ローラ２の高さを下げて、ローラ２の傾きを修正する。本発明では、炉長方向に隣接する複数のローラ２を、高さ調整可能に構成されたローラ支持ユニット３で軸支したので、ローラ２の傾きの修正が容易となっている。
【００５９】
（第２の実施形態）
図８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が近接するように、ローラ２の長さを第１の実施形態に比べて長くしている。１つの受けコロユニット７を、対向するローラ２の両先端２ａの下方に配設している。第２の実施形態の受けコロ４は、第１の実施形態の受けコロ４に対して幅広になっている。第２の実施形態は、１セットの受けコロ４で、対向するローラ２の両先端２ａを転支する実施形態である。
【００６０】
このように構成することにより、第１の実施形態に比べて受けコロユニット７の数が半分になり、受けコロユニット７の位置決め作業が容易になる。また、平板状部材５０の幅方向の広い範囲（殆どの範囲）を、ローラ２で受けるので、ローラ２上に載置された平板状部材５０の変形を抑制することが可能となる。また、対向するローラ２の先端２ａ間の空間が殆ど無いので、ローラ２上に載置された平板状部材５０の温度分布を均一にするこ
とが可能となる。
【００６１】
第２の実施形態もまた、第１の実施形態と同様に、受けコロユニット７に、高さ調整機構を設けることが好ましい。
【００６２】
（第３の実施形態）
図９に第３の実施形態の説明図を示し、図１０に第３の実施形態の上面図を示して、第３の実施形態の説明をする。第３の実施形態では、対向するローラ２は、長尺ローラ２ｄと短尺ローラ２ｅとから構成されている。第３の実施形態では、図１０に示されるように、長尺ローラ２ｄと短尺ローラ２ｅを、炉体１の炉長方向に交互に配設している。
【００６３】
受けコロユニット７は、炉体１の幅方向の中央に配設されている。このように構成することにより、１セットの受けコロ４は、長尺ローラ２ｄを転支するようになっている。対向する長尺ローラ２ｄと短尺ローラ２ｅの間には、空間が存在するが、第３の実施形態では、長尺ローラ２ｄと短尺ローラ２ｅを、炉体１の炉長方向に交互に配設したので、前記空間の炉体１の幅方向の位置も、炉長方向に対して交互に存在することになり、ローラ２上に載置された平板状部材５０の温度分布を均一にすることが可能となる。また、平板状部材５０の中央部は、常に、長尺ローラ２ｄで転支されるので、平板状部材５０が垂れ下がるように変形することを防止することが可能となる。なお、長尺ローラ２ｄと短尺ローラ２ｅ下側に、受けコロユニット７を配設し、長尺ローラ２ｄと短尺ローラ２ｅを、１セットの受けコロ４で転支することにしても差し支えない。また長尺ローラ２ｄと短尺ローラ２ｅの先端近傍に各々受けコロユニット７を設けることにしても差し支えない。
【００６４】
第３の実施形態もまた、第１の実施形態と同様に、受けコロユニット７に、高さ調整機構を設けることが好ましい。
【００６５】
（脱落防止機構）
図１１に脱落防止機構の説明図を示し、脱落防止機構の説明をする。ローラ２の先端には、凹部２ｆが凹陥形成されている。もちろんローラ２をパイプ形状のものとしてもよい。支持部材５には、脱落防止部材１６が取り付けられている。脱落防止部材１６の一端１６ａを、ローラ２の凹部２ｆに挿入している。このように構成することにより、ローラ２の先端２ａが、炉長方向に移動することを阻止し、受けコロ４で転支されたローラ２が、受けコロ４から脱落することを防止している。本実施形態では、脱落防止部材１６は断面形状が”コ”字形状をしていて、脱落防止部材１６の他辺は、支持部材５の下側に取り付けられているが、脱落防止部材１６の構造及び脱落防止１６の取付構造は、前記構造に限定されず、受けコロ４で転支されたローラ２が、受けコロ４から脱落することを防止する構造であればすべて含まれる。以上説明した脱落防止機構は、第１の実施形態及び第３の実施形態に適用される。
【００６６】
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。
【符号の説明】
【００６７】
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
２ｄ 長尺ローラ
２ｅ 短尺ローラ
２ｆ 凹部
２ｇ 凹陥部
２ｈ 凹陥部の端部
３ ローラ支持ユニット
４ 受けコロ
４ａ 貫通穴
４ｂ 外周面
４ｃ 曲面部
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 アジャスターボルト
１３ 板部材
１４ 断熱煉瓦
１５ 耐火材
１６ 脱落防止部材
１６ａ 脱落防止部材の一端
３１ 基部材
３１ａ アジャスト板
３１ｂ ネジ穴
３２ 支持プレート
３２ａ アジャスト穴
３３ 軸受
３４ 支持部材
３４ａ 下穴
３４ｂ ナット
３５ アジャスターボルト
３６ 緩み止めナット
３７ ボルト
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
ｒ 曲面部の曲率半径
【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１２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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２９２４０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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】
【０００９】
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少なくとも一方の下方に、前記ローラを転支する受けコロを設け、
前記ローラ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。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、受けコロを、対向するローラの両先端近傍の下方にそれぞれ設け、前記受けコロで前記ローラの両先端近傍を転支することを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１の記載の発明において、対向するローラの先端を近接して、ローラを配設するとともに、
１セットの受けコロを、対向するローラの両先端の下方に設け、前記１セットの受けコロで前記ローラの両先端を転支することを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、対向するローラを、長尺ローラ及び短尺ローラとから構成し、
前記長尺ローラと短尺ローラを、炉体の炉長方向に交互に配設し、
少なくとも前記長尺ローラの下方に、前記長尺ローラを転支する受けコロを設けたことを特徴とする。
【００１３】
請求項５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６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。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、炉体の床部に、アジャスターボルトを螺設し、このアジャスター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。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、ローラの先端に凹部を凹陥形成し、
その一端が前記凹部に挿入される脱落防止部材を、炉体内に設けたことを特徴とする。
【００１７】
請求項９に記載の発明は、受けコロの外周面の両端に曲面部を形成したことを特徴とする。
【００１８】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の発明において、曲面部の曲率半径を２ｍｍ以上にしたことを特徴とする。
【００１９】
請求項１１に記載の発明は、ローラを、高さ方向移動可能に構成された軸受を有する支持ユニットで支持したことを特徴とする。
【００２０】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の発明において、炉長方向に隣接する複数のローラを、支持ユニットで支持したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
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。
【００２２】
また、請求項１に記載の発明は、対向するローラの少なくとも一方の下方に、前記ローラを転支する受けコロを設け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。
【００２３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、受けコロを、対向するローラの両先端近傍の下方にそれぞれ設け、前記受けコロで前記ローラの両先端近傍を転支することを特徴とする。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。
【００２４】
請求項３に記載の発明は、請求項１の記載の発明において、対向するローラの先端を近接して、ローラを配設するとともに、１セットの受けコロを、対向するローラの両先端の下方に設け、前記１セットの受けコロで前記ローラの両先端を転支することを特徴とする。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、受けコロの個数が削減されるので、熱処理炉の製造コストを低減することが可能となった。また、平板状部材の幅方向の広い範囲を、ローラで受けるので、ローラ上に載置された平板状部材の変形を抑制することが可能となった。また、対向するローラの先端間の空間を殆ど無くしたので、ローラ上に載置された平板状部材の温度分布を均一にすることが可能となった。
【００２５】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、対向するローラを、長尺ローラ及び短尺ローラとから構成し、前記長尺ローラと短尺ローラを、炉体の炉長方向に交互に配設し、少なくとも前記長尺ローラの下方に、前記長尺ローラを転支する受けコロを設けたことを特徴とする。このため、受けコロの個数が削減されるので、熱処理炉の製造コストを低減することが可能となった。また、対向する長尺ローラと短尺ローラの間の空間の炉体の幅方向の位置を、炉体の炉長方向に対して交互に存在させることにより、ローラ上に載置された平板状部材の温度分布を均一にすることが可能となった。
【００２６】
請求項５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。
【００２７】
請求項６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。
【００２８】
請求項７に記載の発明は、炉体の床部に、アジャスターボルトを螺設し、このアジャスター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。さらにアジャスター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。
【００２９】
請求項８に記載の発明は、ローラの先端に凹部を凹陥形成し、その一端が前記凹部に挿入される脱落防止部材を、炉体内に設けたことを特徴とする。このため、ローラの先端の炉長方向の移動を阻止し、受けコロで転支されたローラが、受けコロから脱落することを防止することが可能となった。
【００３０】
請求項９に記載の発明は、受けコロの外周面の両端に曲面部を形成したことを特徴とする。このため、ローラの受けコロ接触する部分が、摩耗して凹陥部が形成され、ローラの先端が熱膨張により移動した場合であっても、前記凹陥部が前記受けコロの曲面部乗り越え、ローラの先端が炉幅方向に移動することができ、受けコロに剪断応力が作用することがなく、受けコロの疲労破壊を防止することが可能となった。
【００３１】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の発明において、曲面部の曲率半径を２ｍｍ以上にしたことを特徴とする。このため、ローラに形成された凹陥部が、確実に、受けコロの曲面部乗り越え、ローラの先端が炉幅方向に移動すること可能となった。
【００３２】
請求項１１に記載の発明は、ローラを、高さ方向移動可能に構成された軸受を有する支持ユニットで支持したことを特徴とする。このため、ローラの高さの調整作業が容易となった。特に、ローラの受けコロ接触する部分が、摩耗して凹陥した場合に、ローラが傾かないように、支持ユニットでローラの高さを調整することが可能となり、ローラで搬送する板状部材に悪影響を与えることを防止することが可能となった。
【００３３】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の発明において、炉長方向に隣接する複数のローラを、支持ユニットで支持したことを特徴とする。このため、ローラの炉長方向の位置決め作業及び、ローラの高さの調整作業が容易となった。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す説明図である。
【図２】ローラ支持ユニットの説明図である。
【図３】受けコロユニットの斜視図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。
【図５】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】曲面部を形成した効果を示す説明図である。
【図７】受けコロユニットの高さ調整機構の説明図である。
【図８】第２の実施形態の説明図である。
【図９】第３の実施形態の説明図である。
【図１０】第３の実施形態の上面図である。
【図１１】脱落防止機構の説明図である。
【図１２】従来のローラーハースキルンの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
（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。
【００３６】
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。
【００３７】
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ユニット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。
【００３８】
図２にローラ支持ユニット３の詳細図を示し、以下、ローラ支持ユニット３について説明する。ローラ支持ユニット３は、主に、基部材３１、支持プレート３２、軸受３３、支持部材３４、アジャスターボルト３５から構成されている。基部材３１は、角材等で構成され、炉体１の両側壁１ｂの外側に、炉長方向に沿って配設されている。基部材３１の側面には、炉長方向に所定間隔をおいて、アジャスト板３１ａが突設されている。アジャスト板３１ａには、上下方向にネジ穴３１ｂが連通形成されている。
【００３９】
基部材３１の側方には、炉長方向に沿って、複数の支持プレート３２が配設されている。支持プレート３２の上端は、基部材３１の上端より上側に位置している。支持プレート３２には、炉長方向に所定間隔をおいて、複数の軸受３３が取り付けられている。軸受３３は、ローラ２の基端２ｂを回転自在に支持している。支持プレート３２には、炉長方向に沿って、複数のアジャスト穴３２ａが連通形成されている。本実施形態では、アジャスト穴３２ａは、上下方向に長い長穴となっていて、炉長方向同じ位置に上下に２つ形成されている。
【００４０】
アジャスト板３１ａのネジ穴３１ｂには、そのネジ頭を下側にしてアジャスターボルト３５が螺設されている。アジャスターボルト３５の先端は、支持プレート３２の下端と当接している。アジャスターボルト３５には、緩み止めナット３６が取り付けられ、この緩み止めナット３６がアジャスト板３５側に締め付けられている。このように、ダブルナット構造にすることにより、アジャスターボルト３５が緩むことを防止している。
【００４１】
基部材３１上には、支持部材３４が載置されている。支持部材３４は、本実施形態では、Ｌ字状に折り曲げられたアングル材である。支持部材３４の一面は、支持プレート３２の内面に接している。支持部材３４の支持プレート３２に接する一面には、下穴３４ａが連通形成されている。支持部材３４には、下穴３４ａと同軸に、ナット３４ｂが貼設されている。ボルト３７が、支持プレート３２側から、アジャスト穴３２ａ及び下穴３４ａを
貫入し、ナット３４ｂに螺着されている。このように構成することにより、支持プレート３２に作用する下向きの荷重を、支持部材３４が支えている。
【００４２】
図２に示されるようにローラ支持ユニット３は、複数のローラ２を回転自在に支持している。このため、ローラ支持ユニット３を移動させれば、ローラ支持ユニット３に、取り付けられた複数のローラ２も一度に移動するので、ローラ２の炉長方向の位置決め作業が容易となっている。
【００４３】
更に、アジャスターボルト３５を回転することにより、軸受３３の高さが変わり、複数のローラ２の高さ調整が可能となっている。複数のローラ２の高さを調整するには、まず、ボルト３７を緩めて、支持プレート３２を上下方向移動可能な状態にする。次に、緩み止めナット３６を緩めて、アジャスターボルト３５を回転させることにより、支持プレート３２の高さを調整し、この支持プレート３２が支持している複数のローラ２の高さを調整する。複数のローラ２の高さの調整が終わった場合には、ボルト３７及び緩み止めナット３６を締め付ける。
【００４４】
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なり、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。
【００４５】
対向するローラ２の両先端２ａ近傍の下方には、受けコロ４が配設されている。第１の実施形態では、受けコロ４は、対向するローラ２の両先端２ａ近傍を転支している。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。
【００４６】
図３に受けコロユニット７の斜視図を示し、図４に図３のＡ−Ａ断面の断面図を示す。図５に図１のＢ−Ｂ断面の断面図を示す。図４に示されるように、受けコロ４の外周面４ｂの両端には、断面視で、円弧又は楕円弧の曲面部４ｃが形成されている。曲面部４ｃの断面が円弧で構成されている場合には、この曲面部４ｃの断面の曲率半径ｒは、２ｍｍ以上である。
【００４７】
図３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。
【００４８】
図３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３や図４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。
【００４９】
また、図４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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
図５に示されるように、ローラ２の先端２ａ近傍は、隣接する２個の受けコロ４で転支されている。このように、ローラ２の先端２ａ近傍を、受けコロ４で転支することにしたので、ローラ２のローラ支持ユニット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。また、ローラ２が撓むことを防止して、ローラ２上に載せられた、板状部材１０が変形することを防止している。
【００５３】
図７に受けコロユニットの高さ調整機構の説明図を示す。図７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。
【００５４】
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、アジャスターボルト１２が螺設されている。アジャスターボルト１２の先端は、外壁材１０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、アジャスターボルト１２のネジ頭は、炉体１の外側に露出している。
【００５５】
アジャスターボルト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。アジャスターボルト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、アジャスターボルト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及びアジャスター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。
【００５６】
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、耐火材１５が配設されている。耐火材１５と支持部材５の両側面とは当接している。このように、耐火材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。
【００５７】
図６に曲面部４ｃを形成した効果を示す説明図を示し、以下、説明する。なお、図６の（Ａ）は受けコロ４に曲面部４ｃを形成しない状態の図であり、図６の（Ｂ）は図６の（Ａ）の詳細図である。また、図６の（Ｃ）は受けコロ４に曲面部４ｃを形成した状態の図であり、図６の（Ｄ）、（Ｅ）は図６の（Ｃ）の詳細図である。本発明の平板状部材の熱処理炉を稼働し続けると、図６の（Ａ）に示されるように、ローラ２の受けコロ４と接触する部分が、摩耗して、凹陥し、凹陥部２ｇが形成されてしまう。炉内は、常温から熱処理を行う温度まで温度変化を繰り返すため、ローラ２が膨張・収縮を繰り返す。ローラ２の基端２ｂは、ローラ支持ユニット３で支持されているので、ローラ２が膨張・収縮すると、ローラ２の先端２ａが、炉幅方向に対して移動してしまう。特に、大型の平板状部材５０を熱処理する平板状部材の熱処理炉の場合、ローラ２が長くなるため、ローラ２の先端２ａの移動量が大きくなる。図６の（Ａ）や（Ｂ）に示されるように、受けコロ４に曲面部４ｃが形成されていない場合には、受けコロ４が、ローラ２の凹陥部２ｇに嵌り込み、受けコロ４は、支持部材５から突出し、炉幅方向に移動することが出来ないので、受けコロ４に炉幅方向の応力（剪断応力）が繰り返し作用し、最悪の場合受けコロ４が疲労破壊してしまう。一方で、受けコロ４の外周面４ｂの両端に曲面部４ｃを形成すると、図６の（Ｅ）に示されるように、受けコロ４と嵌合しているローラ２の凹陥部２ｇの端部２ｈが、曲面部４ｃを乗り越え、ローラ２の先端２ａが炉幅方向に移動することができる。このため、受けコロ４に剪断応力が作用することがなく、受けコロ４が疲労破壊されない。曲面部４ｃの曲率半径ｒが２ｍｍよりも小さい場合には、ローラ２の凹陥部２ｇの端部２ｈが、曲面部４ｃを乗り越えることができない場合がある。そこで、本発明では、曲面部４ｂの曲率半径ｒを２ｍｍ以上に設定することにした。
【００５８】
ローラ２の受けコロ４と接触する部分が、摩耗して凹陥部２ｇが形成されると、ローラ２の先端２ａが下側に移動し、ローラ２が傾いてしまう。ローラ２が所定以上傾くと、ローラ２で搬送する板状部材５０に許容以上の応力が作用してしまう。そこで、ローラ２が傾くことを防止するために、ローラ２に凹陥部２ｇが形成された場合には、前述したように、アジャスターボルト３５を回転して、ローラ２の高さを下げて、ローラ２の傾きを修正する。本発明では、炉長方向に隣接する複数のローラ２を、高さ調整可能に構成されたローラ支持ユニット３で軸支したので、ローラ２の傾きの修正が容易となっている。
【００５９】
（第２の実施形態）
図８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が近接するように、ローラ２の長さを第１の実施形態に比べて長くしている。１つの受けコロユニット７を、対向するローラ２の両先端２ａの下方に配設している。第２の実施形態の受けコロ４は、第１の実施形態の受けコロ４に対して幅広になっている。第２の実施形態は、１セットの受けコロ４で、対向するローラ２の両先端２ａを転支する実施形態である。
【００６０】
このように構成することにより、第１の実施形態に比べて受けコロユニット７の数が半分になり、受けコロユニット７の位置決め作業が容易になる。また、平板状部材５０の幅方向の広い範囲（殆どの範囲）を、ローラ２で受けるので、ローラ２上に載置された平板状部材５０の変形を抑制することが可能となる。また、対向するローラ２の先端２ａ間の空間が殆ど無いので、ローラ２上に載置された平板状部材５０の温度分布を均一にするこ
とが可能となる。
【００６１】
第２の実施形態もまた、第１の実施形態と同様に、受けコロユニット７に、高さ調整機構を設けることが好ましい。
【００６２】
（第３の実施形態）
図９に第３の実施形態の説明図を示し、図１０に第３の実施形態の上面図を示して、第３の実施形態の説明をする。第３の実施形態では、対向するローラ２は、長尺ローラ２ｄと短尺ローラ２ｅとから構成されている。第３の実施形態では、図１０に示されるように、長尺ローラ２ｄと短尺ローラ２ｅを、炉体１の炉長方向に交互に配設している。
【００６３】
受けコロユニット７は、炉体１の幅方向の中央に配設されている。このように構成することにより、１セットの受けコロ４は、長尺ローラ２ｄを転支するようになっている。対向する長尺ローラ２ｄと短尺ローラ２ｅの間には、空間が存在するが、第３の実施形態では、長尺ローラ２ｄと短尺ローラ２ｅを、炉体１の炉長方向に交互に配設したので、前記空間の炉体１の幅方向の位置も、炉長方向に対して交互に存在することになり、ローラ２上に載置された平板状部材５０の温度分布を均一にすることが可能となる。また、平板状部材５０の中央部は、常に、長尺ローラ２ｄで転支されるので、平板状部材５０が垂れ下がるように変形することを防止することが可能となる。なお、長尺ローラ２ｄと短尺ローラ２ｅ下側に、受けコロユニット７を配設し、長尺ローラ２ｄと短尺ローラ２ｅを、１セットの受けコロ４で転支することにしても差し支えない。また長尺ローラ２ｄと短尺ローラ２ｅの先端近傍に各々受けコロユニット７を設けることにしても差し支えない。
【００６４】
第３の実施形態もまた、第１の実施形態と同様に、受けコロユニット７に、高さ調整機構を設けることが好ましい。
【００６５】
（脱落防止機構）
図１１に脱落防止機構の説明図を示し、脱落防止機構の説明をする。ローラ２の先端には、凹部２ｆが凹陥形成されている。もちろんローラ２をパイプ形状のものとしてもよい。支持部材５には、脱落防止部材１６が取り付けられている。脱落防止部材１６の一端１６ａを、ローラ２の凹部２ｆに挿入している。このように構成することにより、ローラ２の先端２ａが、炉長方向に移動することを阻止し、受けコロ４で転支されたローラ２が、受けコロ４から脱落することを防止している。本実施形態では、脱落防止部材１６は断面形状が”コ”字形状をしていて、脱落防止部材１６の他辺は、支持部材５の下側に取り付けられているが、脱落防止部材１６の構造及び脱落防止１６の取付構造は、前記構造に限定されず、受けコロ４で転支されたローラ２が、受けコロ４から脱落することを防止する構造であればすべて含まれる。以上説明した脱落防止機構は、第１の実施形態及び第３の実施形態に適用される。
【００６６】
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。
【符号の説明】
【００６７】
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
２ｄ 長尺ローラ
２ｅ 短尺ローラ
２ｆ 凹部
２ｇ 凹陥部
２ｈ 凹陥部の端部
３ ローラ支持ユニット
４ 受けコロ
４ａ 貫通穴
４ｂ 外周面
４ｃ 曲面部
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 アジャスターボルト
１３ 板部材
１４ 断熱煉瓦
１５ 耐火材
１６ 脱落防止部材
１６ａ 脱落防止部材の一端
３１ 基部材
３１ａ アジャスト板
３１ｂ ネジ穴
３２ 支持プレート
３２ａ アジャスト穴
３３ 軸受
３４ 支持部材
３４ａ 下穴
３４ｂ ナット
３５ アジャスターボルト
３６ 緩み止めナット
３７ ボルト
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
ｒ 曲面部の曲率半径
【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少なくとも一方の下方に、前記ローラを転支する受けコロを設け、
前記ローラ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】
受けコロを、対向するローラの両先端近傍の下方にそれぞれ設け、前記受けコロで前記ローラの両先端近傍を転支す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】
対向するローラの先端を近接して、ローラを配設するとともに、
１セットの受けコロを、対向するローラの両先端の下方に設け、前記１セットの受けコロで前記ローラの両先端を転支す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】
対向するローラを、長尺ローラ及び短尺ローラとから構成し、
前記長尺ローラと短尺ローラを、炉体の炉長方向に交互に配設し、
少なくとも前記長尺ローラの下方に、前記長尺ローラを転支する受けコロを設けた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５】
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から請求項４のいずれかに記載の平板状部材の熱処理炉。
【請求項６】
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５に記載の平板状部材の熱処理炉。
【請求項７】
炉体の床部に、アジャスターボルトを螺設し、このアジャスター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５又は請求項６のいずれかに記載の平板状部材の熱処理炉。
【請求項８】
ローラの先端に凹部を凹陥形成し、
その一端が前記凹部に挿入される脱落防止部材を、炉体内に設けたことを特徴とする請求項１、２、４〜６のいずれかに記載の平板状部材の熱処理炉。
【請求項９】
受けコロの外周面の両端に曲面部を形成したことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の平板状部材の熱処理炉。
【請求項１０】
曲面部の曲率半径は２ｍｍ以上であることを特徴とする請求項９に記載の平板状部材の熱処理炉。
【請求項１１】
ローラを、高さ方向移動可能に構成された軸受を有する支持ユニットで支持したことを
特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の平板状部材の熱処理炉。
【請求項１２】
炉長方向に隣接する複数のローラを、支持ユニットで支持したことを特徴とする請求項１１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少なくとも一方の下方に、前記ローラを転支する受けコロを設け、
前記ローラ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】
受けコロを、対向するローラの両先端近傍の下方にそれぞれ設け、前記受けコロで前記ローラの両先端近傍を転支す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】
対向するローラの先端を近接して、ローラを配設するとともに、
１セットの受けコロを、対向するローラの両先端の下方に設け、前記１セットの受けコロで前記ローラの両先端を転支す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】
対向するローラを、長尺ローラ及び短尺ローラとから構成し、
前記長尺ローラと短尺ローラを、炉体の炉長方向に交互に配設し、
少なくとも前記長尺ローラの下方に、前記長尺ローラを転支する受けコロを設けた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５】
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から請求項４のいずれかに記載の平板状部材の熱処理炉。
【請求項６】
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５に記載の平板状部材の熱処理炉。
【請求項７】
炉体の床部に、アジャスターボルトを螺設し、このアジャスター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５又は請求項６のいずれかに記載の平板状部材の熱処理炉。
【請求項８】
ローラの先端に凹部を凹陥形成し、
その一端が前記凹部に挿入される脱落防止部材を、炉体内に設けたことを特徴とする請求項１、２、４〜６のいずれかに記載の平板状部材の熱処理炉。
【請求項９】
受けコロの外周面の両端に曲面部を形成したことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の平板状部材の熱処理炉。
【請求項１０】
曲面部の曲率半径は２ｍｍ以上であることを特徴とする請求項９に記載の平板状部材の熱処理炉。
【請求項１１】
ローラを、高さ方向移動可能に構成された軸受を有する支持ユニットで支持したことを
特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の平板状部材の熱処理炉。
【請求項１２】
炉長方向に隣接する複数のローラを、支持ユニットで支持したことを特徴とする請求項１１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８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−２１０２５２（Ｐ２００９−２１０２５２Ａ）
【公開日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２４（Ｐ２００９−２２４）
【出願日】平成２１年１月５日（２００９．１．５）
【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９月１７日（２００９．９．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月５日（２００９．１．５）
【出願人】（０００００４０６４）日本碍子株式会社 (2,325)
【Ｆターム（参考）】
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