JP2001163422A

JP2001163422A - 加熱機構を備えた搬送装置

Info

Publication number: JP2001163422A
Application number: JP35453099A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Ikeda; 泰志池田
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1999-12-14
Filing date: 1999-12-14
Publication date: 2001-06-19

Abstract

(57)【要約】【課題】有機物が付着した被搬送物の搬送中に落下する
ことがなく、また焼きムラを発生させることのない、経
済的な加熱機構を備えた搬送装置を提供する。【解決手段】セラミックスからなる複数のリンク部材１
３，１５を連結して構成したコンベアベルト１０の載置
面１１に、有機物が付着した被搬送物Ｗを載せて加熱炉
２内に搬送し、前記被搬送物Ｗに付着する有機物を焼失
させるようにしてなる加熱機構を備えた搬送装置１にお
いて、前記コンベアベルト１０の載置面１１に溝を刻設
するとともに、コンベアベルト１０の一方側端部を水平
面に対して傾斜させ、かつ前記コンベアベルト１０の一
方側端部近傍にストッパー部材４を設置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機物が付着した
被搬送物、特に断面形状が円形や正多角形をした被搬送
物を、加熱炉内に搬送し、有機物を焼失させるのに用い
る加熱機構を備えた搬送装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、旋盤加工等を施した被搬送物に付
着する油脂分や溶剤等の有機物を除去する方法として、
アルコール、シンナー等の有機溶剤による除去や、塩
酸、硝酸等の酸処理が行われていたが、近年の環境問題
により、有機溶媒や酸等の廃棄処理が問題となってい
る。

【０００３】特に、半導体製造装置に用いられる部品
は、有機物の残留によってウエハが汚染されることを極
端に嫌うため、有機物を完全に除去することが求められ
ている。

【０００４】その為、油脂分や溶剤等の有機物を除去す
る方法として、熱処理炉、焼成炉、焼付炉等の高温状態
に維持された加熱炉に、被搬送物を通過させることによ
り、被搬送物に付着する有機物を焼失させることが行わ
れていた。

【０００５】図５（ａ）（ｂ）に従来の加熱機構を備え
た搬送装置を示すように、この搬送装置２１は、一対の
プーリー２３，２３間に水平に張架させたコンベアベル
ト３０の載置面３１に、有機物が付着した被搬送物Ｗを
載せ、不図示の駆動手段にて一方のプーリー２３を回転
させてコンベアベルト３０を移動させることにより、加
熱炉２２内に搬送し、被搬送物Ｗに付着する有機物を加
熱炉２２の熱によって消失させるようになっていた。

【０００６】また、この種のコンベアベルト３０は熱や
有機物に曝され、耐熱性や耐熱衝撃性が必要であるとと
もに、耐薬品性等が要求されることから、図７（ａ）に
示すような、セラミックスからなる板状体であって、そ
の両端に断面形状が円形の凹溝３３を有するリンク部材
３２と、図７（ｂ）に示すような、セラミックスからな
る板状体であって、その両端に断面形状が円形をした凸
部３５を有するリンク部材３４とを、図６に示すよう
に、双方のリンク部材３２，３４における凹溝３３と凸
部３５とを係合させて順次連結したものが用いられてい
た。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図５（ａ）
（ｂ）に示す従来の搬送装置２１では、被搬送物Ｗを保
持するため、コンベアベルト３０の載置面３１を水平に
保つように配置されているが、駆動中のコンベアベルト
３０には、振動やたわみが発生したり、傾くことがある
ため、被搬送物Ｗが落下するといった課題があった。し
かも、被搬送物Ｗに付着する有機物が垂れ下がり、コン
ベアベルト３０の載置面３１との間に膜を形成すると、
被搬送物Ｗが滑り出し易くなり、被搬送物Ｗの落下が助
長されるといった課題があった。

【０００８】その為、被搬送物Ｗが落下するたびに搬送
装置２１を停止させなければならず、生産性を高めるこ
とができなかった。その上、落下した被搬送物Ｗが金属
であると、表面に打痕等の傷が発生し、また落下した被
搬送物Ｗがセラミックスであると、チッピングや欠け等
が発生し、製品としての商品価値が損なわれるといった
課題もあった。

【０００９】また、被搬送物Ｗに過剰な有機物が付着し
ている際には、コンベアベルト３０を形成するリンク部
材３２，３４の載置面３１が平坦面であるため、有機物
が載置面３１に溜まり易く、このような状態が続くと、
有機物が加熱炉２２の熱により発火することがあり、こ
の場合、被搬送物Ｗの表面に焼きムラができ、被搬送物
Ｗの商品価値が損なわれるとともに、発火の度合いが酷
い時には搬送装置２１が破損するといった恐れもあっ
た。

【００１０】そこで、被搬送物Ｗをトレ―に載せて搬送
することも考えられるが、この場合、トレーの回収が必
要となって自動化できないために作業性が悪く、また、
トレーに有機物が溜まるため、前述したように、有機物
が発火する恐れがあった。

【００１１】さらに、コンベアベルト３０の載置面３１
が水平となるように配置してあることから、被搬送物Ｗ
に均等な熱を与えるためには、加熱炉２２内の両側面及
び上面の少なくとも三カ所に熱源２４，２５，２６を設
置する必要があることから、加熱炉２２での電力消費が
大きいといった課題もあった。

【００１２】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は上記課
題を鑑み、セラミックスからなる複数のリンク部材を連
結して構成したコンベアベルトの載置面に、有機物が付
着した断面形状が円形や正多角形の被搬送物を載せて加
熱炉内に搬送し、前記被搬送物に付着する有機物を焼失
させる加熱機構を備えた搬送装置において、前記コンベ
アベルトの載置面に溝を刻設するとともに、コンベアベ
ルトの一方側端部を水平面に対して傾斜させ、かつ前記
コンベアベルトの一方側端部近傍にストッパー部材を設
置したことを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。

【００１４】図１は本発明に係る加熱機構を備えた搬送
装置を示す図で、（ａ）はその一部を破断した斜視図、
（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。

【００１５】この搬送装置１は、熱処理炉、焼成炉、焼
付炉等の加熱炉３内を突っ切るように、一対のプーリー
３，３間に張架したコンベアベルト１０を配置したもの
で、コンベアベルト１０の一方側端部は水平面に対して
傾斜させるとともに、傾斜させたコンベアベルト１の一
方側端部近傍にはストッパー部材４を設置してある。

【００１６】ストッパー部材４は、コンベアベルト１０
の載置面１１に対してほぼ垂直に配置するとともに、一
対のプーリー３，３間にわたって延設してあり、その構
造は一体物で形成されていても、分割で製作され段差が
無いように連続的に配設されていても良く、加熱炉２の
側面に取着してある。

【００１７】また、５はガイド部材で、一対のプーリー
３，３間に張架したコンベアベルト１０の下方に配置す
ることにより、コンベアベルト１０がたわんだり、傾く
ことを防止するようになっており、ストッパー部材４と
同様に、その構造は一体物で形成されていても、分割で
製作され段差が無いように連続的に配設されていても良
く、加熱炉２の側面に取着してある。

【００１８】さらに、加熱炉２内の上面には熱源６が、
加熱炉２内のストッパ部材４やガイド部材５が取着され
た側面と反対側の側面には熱源７がそれぞれ設置してあ
り、コンベアベルト１０に搬送された被搬送物Ｗを加熱
するようになっている。なお、熱源６，７には、マイク
ロ波やガスを熱源６，７とするものを用いることができ
る。

【００１９】この搬送装置１に用いるコンベアベルト１
０は、図３（ａ）に示すような、セラミックスからなる
板状体であって、その平坦な載置面１１に図４（ａ）に
示すような碁盤目状の溝を有するとともに、両端に断面
形状が円形をした凹溝１３を有するリンク部材１２と、
図３（ｂ）に示すような、セラミックスからなる板状体
であって、その平坦な載置面１１に図４（ａ）に示すよ
うな碁盤目状の溝を有するとともに、両端に断面形状が
円形をした凸部１５を有するリンク部材１４とからな
り、図２に示すように、双方のリンク部材１２，１４に
おける凹溝１３と凸部１５とを係合させて順次連結する
ことにより構成してある。

【００２０】そして、この搬送装置１にて、断面形状が
円形や正多角形をした被搬送物Ｗに付着する有機物を消
失させるには、被搬送物Ｗをコンベアベルト１０の載置
面１１に載せるとともに、ストッパー部材４にもたれさ
せた状態で不図示の駆動手段にて一方のプーリー３を回
転させてコンベアベルト１０を移動させ、被搬送物Ｗを
加熱炉２に搬送する。この時、被搬送物Ｗは、コンベア
ベルト１０の移動と、ストッパー部材４との摩擦によっ
て回転させながら搬送させることができる。そして、コ
ンベアベルト１０の載置面１１には溝を形成してあり、
被搬送物Ｗとの接触面積を低減することができるため、
被搬送物Ｗを滑らかに回転させながら搬送することがで
きる。

【００２１】その為、被搬送物Ｗをムラなく均一に加熱
し、有機物を完全に消失させることができるため、高品
質の製品を安定して生産することができる。

【００２２】また、コンベアベルト１０の載置面１１は
傾斜させてあるものの、ストッパー部材４にて被搬送物
Ｗを支えるようにしてあることから、駆動中において、
コンベアベルト１０に振動やたわみあるいは傾きが発生
したとしても、被搬送物Ｗを落下させることがない。

【００２３】また、コンベアベルト１０の載置面１１は
水平面に対して傾斜させてあるため、被搬送物Ｗに付着
する余分な有機物を、載置面１１に沿って垂れ流し、除
去することができるため、載置面１１に有機物が溜まる
ことがない。特に、この搬送装置１では、コンベアベル
ト１０の載置面１１に碁盤目状の溝を形成してあること
から、粘度が高い有機物でも載置面１１に有機物が溜ま
ることを効果的に防ぐことができる。

【００２４】その為、被搬送物Ｗが加熱炉２内を通過す
る際に有機物が発火するようなことがなく、被搬送物Ｗ
に焼きムラを発生させることがない。

【００２５】その上、被搬送物Ｗを回転させながら搬送
することができるため、熱源６，７が少なくともニカ所
で済み、電力消費を従来の搬送装置と比較して低減する
ことができる。

【００２６】ところで、コンベアベルト１０の載置面１
１の傾斜角度θは、水平面に対して２°以上とすること
が好ましい。この傾斜角度θが２°未満であると、コン
ベアベルト１０の載置面１１を水平に保った場合との有
意差がなく、駆動中におけるコンベアベルト１０の振動
やたわみあるいは傾きによって、被搬送物Ｗがストッパ
部材４と反対側から落下するとともに、有機物が載置面
１１に過剰に溜まってしまうからである。ただし、傾斜
角度θを大きくし過ぎると、コンベアベルト１０の設置
が難しくなるだけで、より高い効果は望めない。その
為、傾斜角度θは４５°以下、好ましくは３０°以下の
範囲で傾斜させれば良い。

【００２７】また、コンベアベルト１０を形成するリン
ク部材１２，１４の載置面１１に形成する溝の形状とし
ては、碁盤目状をしたものだけに限らず、図４（ｂ）に
示すように、格子状をした溝や、図４（ｃ）に示すよう
に、中央から放射状に延びる溝や、図４（ｄ）に示すよ
うに、中央から放射状に延びる溝と同心円状の溝とを組
み合わせたものなど、様々な溝形状を用いることができ
る。ただし、溝がコンベアベルト１０の搬送方向に沿っ
て形成されていると、コンベアベルト１０を傾斜させた
ことによる有機物の排出効果が小さいため、少なくとも
搬送方向に対して垂直な方向に延びる溝を形成すること
が好ましい。また、有機物の排出効果があれば必ずしも
溝に限る必要はなく、例えば、載置面１１に複数のピン
を突設させても構わない。

【００２８】さらに、図３（ａ）に示すリンク部材１２
と図３（ｂ）に示すリンク部材１４とを組み合わせてコ
ンベアベルト１０を構成するにあたり、リンク部材１２
とリンク部材１４との隙間はできるだけ小さくする必要
があり、好ましくは０．１ｍｍ乃至１ｍｍの範囲で設け
ることが良く、また、連結部を構成するリンク部材１２
の凹溝１３とリンク部材１４の凸部１５とのギャップは
０．０２ｍｍ乃至０．３ｍｍ程度が良い。ギャップが
０．０２ｍｍより小さいと、スムーズな稼動ができず、
ギャップが０．３ｍｍより大きいと、ガタツキが発生す
るからである。

【００２９】一方、コンベアベルト１０を構成するリン
ク部材１２，１４やストッパー部材４及びガイド部材５
は、高温に曝されるため、アルミナ、ジルコニア、窒化
珪素、炭化珪素を主成分とするセラミックスにより形成
することが好ましい。

【００３０】具体的には、アルミナ系セラミックスを用
いる場合、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）９９〜９９．９重量％
に対し、焼結助剤としてシリカ（ＳｉＯ₂）、マグネシ
ア（ＭｇＯ）、カルシア（ＣａＯ）を合計で０．１〜１
重量％添加して、所望の形状に成形した後、大気雰囲気
中や真空雰囲気中にて１５００〜１８００℃の温度で焼
成したものや、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）９３〜９９重量％
に対し、イットリア（Ｙ₂Ｏ₃）、マグネシア（Ｍｇ
Ｏ）、カルシア（ＣａＯ）、セリア（ＣｅＯ₂）等の安
定化剤で安定化あるいは部分安定化されたジルコニアを
１〜７重量％添加して、所望の形状に成形した後、大気
雰囲気中あるいは水素雰囲気中や窒素雰囲気中にて１５
００〜１７００℃の温度で焼成したもの、あるいはアル
ミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）６０〜８０重量％に対し、炭化チタン
（ＴｉＣ）を４０〜２０重量％添加して、所望の形状に
成形した後、大気雰囲気中あるいは減圧雰囲気下にて１
３００〜２０００℃の温度で焼成したものなどを用いる
ことができる。

【００３１】また、ジルコニア系セラミックスを用いる
場合、３〜９ｍｏｌ％のイットリア（Ｙ₂Ｏ₃）で部分安
定化したジルコニア（ＺｒＯ₂）や、１６〜２６ｍｏｌ
％のマグネシア（ＭｇＯ）で部分安定化したジルコニア
（ＺｒＯ₂）、あるいは８〜１２ｍｏｌ％のカルシア
（ＣａＯ）で部分安定化したジルコニア（ＺｒＯ₂）や
８〜１６ｍｏｌ％のセリア（ＣｅＯ₂）で部分安定化し
たジルコニア（ＺｒＯ₂）を所望の形状に成形した後、
大気雰囲気中あるいは真空雰囲気中にて１４００〜１７
００℃の温度で焼成したものを用いれば良い。

【００３２】また、炭化珪素系セラミックスを用いる場
合、炭化珪素（ＳｉＣ）９０〜９９重量％に対し、焼結
助剤として硼素（Ｂ）と（Ｃ）、あるいはアルミナ（Ａ
ｌ₂Ｏ₃）とイットリア（Ｙ₂Ｏ₃）を合計で１０〜１重量
％添加したものを所望の形状に成形した後、不活性ガス
雰囲気中あるいは真空雰囲気中にて１９００〜２１００
℃の温度で焼成したものを用いることができる。

【００３３】さらに、窒化珪素系セラミックスを用いる
場合、窒化珪素（Ｓｉ₃Ｎ₄）９６〜９８重量％に対し、
焼結助剤としてアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）とイットリア（Ｙ
₂Ｏ₃）を合計で２〜４重量％添加したものを、所望の形
状に成形した後、窒素雰囲気中あるいは真空雰囲気中に
て１８００〜２０００℃の温度で焼成したものを用いれ
ば良い。

【００３４】これらのセラミックスはビッカース硬度
（Ｈｖ１．０）で１０００以上の高硬度を有し、３点曲
げ抗折強度１４７〜１７６５ＭＰａ、破壊靱性値
（Ｋ_1c）３〜７ＭＰａ・ｍ^1/2の高強度、高靱性を有す
るとともに、耐熱性、耐薬品性にも優れるため、長期間
にわたって使用することができる。

【００３５】なお、本発明は、本実施形態で説明した搬
送装置だけに限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で
改良や変更したものでも良いことは言うまでもない。

【００３６】

【実施例】ここで、図１の加熱機構を有する搬送装置１
において、コンベアベルト１０の傾斜角度θを異なら
せ、被搬送物Ｗの落下の有無と、焼きムラの有無につい
て調べる実験を行った。

【００３７】本実験にあたっては、コンベアベルト１
０、ストッパー部材４、ガイド部材５を、アルミナ純度
が９９％のアルミナセラミックスにより形成するととも
に、コンベアベルト１０の載置面１１には、幅１ｍｍ、
深さ０．５ｍｍの溝を２ｍｍ間隔で形成した碁盤目状の
溝を形成したものと、溝を持たないものとを用意した。

【００３８】そして、機械油が付着した外径１５ｍｍ、
高さ１０ｍｍの円筒形状をしたステンレス製の被搬送物
Ｗを１０００個加熱炉２内に搬送し、コンベアベルト１
０の載置面１１から落下した数を測定するとともに、目
視により焼きムラの有無について調べた。なお、コンベ
アベルト１０の搬送速度は１ｍ／分とし、加熱炉２は電
気炉で２５０℃に加熱するようにした。

【００３９】それぞれの結果は表１に示す通りである。

【００４０】

【表１】

【００４１】この結果、載置面１１に溝のないコンベア
ベルト１０を用いたものでは、傾斜角度θが５°を超え
ると、被搬送物Ｗの落下を抑えることができたものの、
載置面１１に溝がないため、機械油の除去が不十分であ
るとともに、被搬送物Ｗが１ｍ移動する間に１２回しか
回転させることができないため、被搬送物Ｗに焼きムラ
が発生していた。

【００４２】これに対し、本発明に係る、載置面１１に
溝を設けたコンベアベルト１０を用いたものでは、傾斜
角度θを２°以上とすることで被搬送物Ｗの落下を抑え
ることができるとともに、載置面１１に溝を設けたこと
により、機械油を効果的に除去することができ、さらに
は被搬送物Ｗが１ｍ移動する間に２０回回転させること
ができ、均一に加熱することができるため、被搬送物Ｗ
に焼きムラを生じることがなく、商品価値を損なうこと
もなかった。

【００４３】この結果、コンベアベルト１０の載置面１
１に溝を形成するとともに、コンベアベルト１０の一方
側端部を水平面に対して２°以上傾斜させ、かつコンベ
アベルト１０の一方側端部近傍にストッパー部材４を設
けることにより、搬送中に被搬送物を落下させたり、被
搬送物に焼きムラを発生させることがなく、品質の高い
製品を得ることができることが判る。

【００４４】

【発明の効果】以上のように、本発明は、有機物が付着
した被搬送物を、セラミックスからなる複数のリンク部
材を連結して構成したコンベアベルトの載置面に載せて
加熱炉内に搬送し、前記被搬送物に付着する有機物を焼
失させるようにしてなる加熱機構を備えた搬送装置にお
いて、前記コンベアベルトの載置面に溝を刻設するとと
もに、コンベアベルトの一方側端部を水平面に対して傾
斜させ、かつ前記コンベアベルトの一方側端部近傍にス
トッパー部材を設置したことによって、断面形状が円形
や正多角形をした被搬送物Ｗを回転させながら搬送する
ことができるため、被搬送物をムラなく均一に加熱し、
有機物を完全に消失させることができ、焼きムラのない
高品質の製品を安定して得ることができる。しかも、搬
送中、コンベアベルトに振動やたわみあるいは傾きが発
生したとしても、被搬送物を落下させることがない。

【００４５】その上、被搬送物に付着する余分な有機物
が載置面に溜まることがないため、被搬送物が加熱炉内
を通過する際に有機物が発火するようなことがなく、被
搬送物に焼きムラを発生させることがない。

【００４６】さらに、被搬送物を回転させながら搬送す
ることができるため、熱源がニカ所で済み、従来の搬送
装置と比較して電力消費を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る加熱機構を備えた搬送装置を示す
図で、（ａ）はその一部を破断した斜視図、（ｂ）は
（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。

【図２】本発明に係る加熱機構を備えた搬送装置に備え
るコンベアベルトの構造を説明するための部分斜視図で
ある。

【図３】（ａ）（ｂ）は、本発明に係る加熱機構を備え
た搬送装置に備えるコンベアベルトを構成するリンク部
材を示す斜視図である。

【図４】（ａ）〜（ｄ）は、本発明に係る加熱機構を備
えた搬送装置に備えるコンベアベルトの載置面に形成し
たさまざまな溝形状を示す平面図である。

【図５】従来の加熱機構を備えた搬送装置を示す図で、
（ａ）はその一部を破断した斜視図、（ｂ）は（ａ）の
Ｙ−Ｙ線断面図である。

【図６】従来の加熱機構を備えた搬送装置に備えるコン
ベアベルトの構造を説明するための部分斜視図である。

【図７】（ａ）（ｂ）は、従来の加熱機構を備えた搬送
装置に備えるコンベアベルトを構成するリンク部材を示
す斜視図である。

【符号の説明】

１，２１：加熱機構を備えた搬送装置２，２２：加熱炉３，２３：プーリー４：ストッパー部材５：ガイド部材６，７，２４，２５，２６：熱源１０，３０：コンベアベルト１１，３１：載置面１２，３２：リンク部材１３，３３：凹溝１４，３４：リンク部材１５，３５：凸部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セラミックスからなる複数のリンク部材を
連結して構成したコンベアベルトの載置面に、有機物が
付着した被搬送物を載せて加熱炉内に搬送し、前記被搬
送物に付着する有機物を焼失させる加熱機構を備えた搬
送装置において、前記コンベアベルトの載置面に溝を刻
設するとともに、コンベアベルトの一方側端部を水平面
に対して傾斜させ、かつ上記コンベアベルトの一方側端
部近傍にストッパー部材を設けたことを特徴とする加熱
機構を備えた搬送装置。