JP2003279256A - 連続式熱処理炉 - Google Patents

連続式熱処理炉

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JP2003279256A
JP2003279256A JP2002077675A JP2002077675A JP2003279256A JP 2003279256 A JP2003279256 A JP 2003279256A JP 2002077675 A JP2002077675 A JP 2002077675A JP 2002077675 A JP2002077675 A JP 2002077675A JP 2003279256 A JP2003279256 A JP 2003279256A
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JP
Japan
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heat treatment
glass substrate
region
setter
furnace
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Withdrawn
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JP2002077675A
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English (en)
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Michiro Aoki
道郎 青木
Hiroto Adachi
博人 安達
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NGK Insulators Ltd
NGK Kilntech Corp
Original Assignee
NGK Insulators Ltd
NGK Kilntech Corp
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
    • Y02P40/57Improving the yield, e-g- reduction of reject rates

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  • Formation Of Various Coating Films On Cathode Ray Tubes And Lamps (AREA)
  • Gas-Filled Discharge Tubes (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
  • Tunnel Furnaces (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラズマディスプレイパネル用ガラス基板等
の大型ガラス基板を熱処理するための連続式熱処理炉で
あって、従来に比して設置面積を著しく減少できるもの
を提供する。 【解決手段】 セッター上に載置した大型ガラス基板を
移動させながら、所望の温度曲線に従って昇温、均熱保
持及び徐冷という熱処理が行えるようにした連続式熱処
理炉である。昇温を行う領域21及び徐冷を行う領域2
5においては、セッター3上に載置した大型ガラス基板
1を垂直方向に移動させながら熱処理を行うようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】 本発明は、プラズマディス
プレイパネル用ガラス基板等の大型ガラス基板を熱処理
する際に使用される連続式熱処理炉に関する。
【0002】
【従来の技術】 近年、壁掛けテレビやマルチメディア
用ディスプレイとして利用できる大画面フラットパネル
ディスプレイ(以下、「FPD」という。)の実用化が
着々と進行しつつある。このような大画面FPDとして
は、自発光型で広い視野角を持ち、品質表示が良いとい
う品質面のメリットと、作製プロセスが簡単で大型化が
容易という製造面でのメリットを兼ね備えた、プラズマ
ディスプレイパネル(以下、「PDP」という。)が最
有力候補として挙げられている。
【0003】 PDPの製造は、前面ガラス、背面ガラ
スと称する大型ガラス基板の表面に、印刷、乾燥、焼成
の工程を複数回繰り返す厚膜法により、電極、誘導体、
蛍光体等の種々の部材を逐次形成して行き、最終的に前
面ガラスと背面ガラスとを封着することにより行われ
る。
【0004】 この場合において、ガラス基板の乾燥、
焼成といった熱処理は、ガラス基板の表面温度ができる
限り均一となるように精密に温度制御した状態で行うこ
とが要求される。ガラス基板表面の温度分布が大きい状
態で乾燥、焼成を行うと、基板や基板上に形成した部材
が歪むことに起因して、割れ、欠け等の欠陥を生じ、製
品の歩留まりが低下する等の不具合を生じるからであ
る。
【0005】 従来、このようなガラス基板の熱処理
は、電気ヒーター等の温度制御可能な加熱手段が設置さ
れたローラーハース炉のような連続式熱処理炉を使用
し、処理対象であるガラス基板をセッター上に載置した
状態で、炉内を水平方向に直線移動させながら、所望の
温度曲線に従って昇温、均熱保持、徐冷という順で行わ
れていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】 近年、PDP等の大
型ガラス基板の生産においては、生産設備を省スペース
化し、単位面積当たりの生産性を向上することが重要な
技術課題となっている。しかしながら、ローラーハース
炉のように、ガラス基板を水平方向に直線移動させなが
ら熱処理する連続式熱処理炉は、その構造上、炉長が長
くなることは避けられず、大きな設置面積を必要とする
ため、前記課題を達成することは非常に困難となってい
るのが実状である。
【0007】 本発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、PDP用ガ
ラス基板等の大型ガラス基板を熱処理するための連続式
熱処理炉であって、従来に比して設置面積を著しく減少
できるものを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】 本発明によれば、セッ
ター上に載置した大型ガラス基板を移動させながら、所
望の温度曲線に従って昇温、均熱保持及び徐冷という熱
処理が行えるようにした連続式熱処理炉であって、昇温
を行う領域及び徐冷を行う領域においては、前記セッタ
ー上に載置した大型ガラス基板を垂直方向に移動させな
がら熱処理を行うようにしたことを特徴とする連続式熱
処理炉、が提供される。
【0009】
【発明の実施の形態】 前記のとおり、本発明の連続式
熱処理炉は、セッター上に載置した大型ガラス基板を移
動させながら、所望の温度曲線に従って、昇温、均熱保
持、徐冷という順で熱処理するためのものである。そし
て、本発明は、その特徴的な構成として、昇温を行う領
域(昇温領域)及び徐冷を行う領域(徐冷領域)におい
ては、セッター上に載置した大型ガラス基板を垂直方向
に移動させながら熱処理を行うようにした。
【0010】 従来、PDP用ガラス基板等の大型ガラ
ス基板の熱処理に、ガラス基板を水平方向に直線移動さ
せるタイプの連続式熱処理炉を使用していた大きな理由
として、熱処理中のガラス基板の表面温度ができる限り
均一となるように精密に温度制御しなければならないと
いうことがあった。
【0011】 例えば、50〜60インチのPDP用大
型ガラス基板の基板表面の各部分における最高温度と最
低温度との許容される温度差Δtは、均熱保持を行う領
域(均熱保持領域)では、Δ2℃以内という非常に高い
温度管理精度が求められ、これを満たすためには、炉内
の上部(炉天井)及び/又は下部(炉床)に電気ヒータ
ーのように緻密な温度制御ができる加熱手段を設置し、
ガラス基板を水平方向に移動させながら、その表面の熱
処理を行う必要がある。
【0012】 しかしながら、このように高い温度管理
精度が求められるPDP用大型ガラス基板においても、
熱処理の全行程において同等の精度が要求されるわけで
はなく、均熱保持の際に比して、昇温や徐冷の際に求め
られる温度管理の精度は幾分緩やかであり、例えば前記
の50〜60インチのPDP用大型ガラス基板の基板表
面の各部分における最高温度と最低温度との許容される
温度差Δtは、昇温領域と徐冷領域では、Δ6℃程度ま
で許容さる。
【0013】 本発明者らは、この点に着目し、要求さ
れる温度管理精度があまり高くない昇温領域と徐冷領域
とについては、垂直方向に移動させながら熱処理を行う
ような構造とし、これによって、従来の水平方向にのみ
移動が可能であった連続式熱処理炉に比して、炉の設置
面積を著しく減少させることに成功した。
【0014】 図1は、本発明に係る連続式熱処理炉の
一例を示す模式図である。この熱処理炉では、セッター
3上に載置された状態で炉内に搬入された大型ガラス基
板1は、まず、昇温領域21において炉内を垂直方向に
上昇しながら昇温され、次いで、均熱保持領域23で水
平方向に移動しながら最高温度で均熱保持され、その
後、徐冷領域25において垂直方向に下降しながら徐冷
される。
【0015】 本例では、比較的高い温度管理精度が必
要とされる均熱保持領域23においては、従来と同様
に、炉内の上部及び/又は下部に設けた電気ヒーター等
の加熱手段5によって加熱を行うようにしている。
【0016】 一方、それほど高い温度管理精度が要求
されず、また、必要とされる熱量が比較的大きい昇温領
域21においては、給気ファン7より送られる空気をヒ
ーター9で所定の温度に加熱し、HEPAフィルター
(High EfficiencyParticle Air Filter:高性能微粒子
フィルター)11に通して清浄化した後、これを熱風と
して炉内に吹き込んで、大型ガラス基板1を加熱してい
る。炉内に吹込まれた熱風は、大型ガラス基板1やセッ
ター3と熱交換された後に、排気管12を通して炉外に
排気される。
【0017】 同様に、それほど高い温度管理精度が要
求されない徐冷領域25においては、給気ファン13よ
り送られる空気をHEPAフィルター15に通して清浄
化し、これを冷却用空気として炉内に吹き込んで、大型
ガラス基板1を冷却するようにしている。炉内に吹込ま
れた冷却用空気は、大型ガラス基板1やセッター3と熱
交換された後に、排気管16を通して炉外に排気され
る。
【0018】 これら昇温領域21における熱風による
加熱や、徐冷領域25における冷却用空気による冷却で
は、電気ヒーターほど精密な温度制御はできないが、温
風や冷却用空気の風速、風量、吹き込み位置等の条件を
最適化することにより、昇温時や徐冷時に必要とされる
程度の基板の温度管理精度は満たすことが可能である。
また、排気管12や排気管16から排気された熱風や冷
却用空気は、給気ファン7や給気ファン13に再循環さ
せ、省エネルギー化を図ることもできる。
【0019】 昇温領域21及び徐冷領域25におい
て、セッター3上に載置した大型ガラス基板1を垂直方
向に移動させるための搬送手段としては、例えば図2に
示すような構造のウォーキングビームが好適に使用でき
る。このウォーキングビームは、固定ロッド31と可動
ロッド41とからなり、両ロッドはそれぞれ垂直方向に
伸びる主軸33、43に、所定の間隔で水平方向に伸び
る支持棒35、45を取り付けた構造を有する。図2に
示すように、固定ロッド31は主軸33が90°回転す
る機構を有し、一方、可動ロッド41は同様に主軸43
が90°回転する機構と所定範囲で上下動する機構を有
する。
【0020】 図3は、このウォーキングビームを用い
て、大型ガラス基板を垂直方向に上昇させる際の基本的
な動作を示す説明図である。まず、図3ののように、
大型ガラス基板1が載置されたセッター3が、固定ロッ
ド31の支持棒35のみにより支持された状態から動作
が開始し、次いでのように可動ロッド41が上動し
て、可動ロッド41の支持棒45が固定ロッド31の支
持棒35より僅か上の高さに到達したところで一旦停止
する。この時点で、セッター3の支持は固定ロッド31
の支持棒35から可動ロッド41の支持棒45に移った
状態となる。
【0021】 次に、のように固定ロッド31が90
°回転して、その支持棒35がセッター3の下部から離
れ、可動ロッド41は再び上昇して、のようにセッタ
ー3を支持している支持棒45の高さが、先程までセッ
ター3を支持していた固定ロッド31の支持棒35の1
つ上方の支持棒35′より僅か上の高さに到達したとこ
ろで停止する。
【0022】 続いて、固定ロッド31が先程とは逆方
向に90°回転し、のように、その支持棒35′が、
セッター3の下で待機した状態となる。その後、可動ロ
ッド41は一旦下降して、セッター3を支持棒45から
支持棒35′に移戴する。次に、のように可動ロッド
41は90°回転して、その支持棒45がセッター3の
下部から離れ、更に最初の高さまで下動して、先程とは
逆方向に90°回転し、最初の位置に戻る。
【0023】 図4は、同じウォーキングビームを用い
て、大型ガラス基板を垂直方向に下降させる際の基本的
な動作を示す説明図である。まず、図4ののように、
大型ガラス基板1が載置されたセッター3が、固定ロッ
ド31の支持棒35のみにより支持された状態から動作
が開始し、次いでのように可動ロッド41が上動し
て、可動ロッド41の支持棒45が固定ロッド31の支
持棒35より僅か上の高さに到達したところで一旦停止
する。この時点で、セッター3の支持は固定ロッド31
の支持棒35から可動ロッド41の支持棒45に移った
状態となる。
【0024】 次に、にように固定ロッド31が90
°回転して、その支持棒35がセッター3の下部から離
れ、可動ロッド41は下動して、のようにセッター3
を支持している支持棒45の高さが、先程までセッター
3を支持していた固定ロッド31の支持棒35の1つ下
方の支持棒35″より僅か上の高さに到達したところで
停止する。
【0025】 続いて、固定ロッド31が先程とは逆方
向に90°回転し、のように、その支持棒35″が、
セッター3の下部で待機した状態となる。その後、可動
ロッド41は一旦下降して、セッター3を支持棒45か
ら支持棒35″に移戴する。次に、のように可動ロッ
ド41は90°回転して、その支持棒45がセッター3
の下部から離れ、更に最初の高さまで上動して、先程と
は逆方向に90°回転し、最初の位置に戻る。
【0026】 このようなサイクルを繰り返すことによ
り、このウォーキングビームは、セッター上に載置した
大型ガラス基板を、昇温領域又は徐冷領域にて、垂直方
向に上昇又は下降させることができる。なお、大型ガラ
ス基板を水平方向に移動させる均熱保持領域において
は、従来と同様にローラー等の搬送手段を用いて移動さ
せればよい。
【0027】
【発明の効果】 以上説明したように、本発明の連続式
熱処理炉は、従来PDP用ガラス基板等の大型ガラス基
板の熱処理に使用されてきた連続式熱処理炉に比して、
設置面積を著しく減少させることが可能なので、生産設
備を省スペース化し、単位面積当たりの生産性を向上さ
せることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る連続式熱処理炉の一例を示す模
式図である。
【図2】 大型ガラス基板を垂直方向に移動させるため
の搬送手段として使用可能なウォーキングビームの構造
を示す説明図である。
【図3】 図2のウォーキングビームを用いて大型ガラ
ス基板を垂直方向に上昇させる際の基本的な動作を示す
説明図である。
【図4】 図2のウォーキングビームを用いて大型ガラ
ス基板を垂直方向に下降させる際の基本的な動作を示す
説明図である。
【符号の説明】
1…大型ガラス基板、3…セッター、5…給気ファン、
9…ヒーター、11…HEPAフィルター、12…排気
管、13…給気ファン、15…HEPAフィルター、1
6…排気管、21…昇温領域、23…均熱保持領域、2
5…徐冷領域、31…固定ロッド、33…主軸、35…
支持棒、35′…支持棒、35″…支持棒、41…可動
ロッド、43…主軸、45…支持棒。
───────────────────────────────────────────────────── 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 9/02 H01J 9/02 F 9/227 9/227 E 11/02 11/02 B (72)発明者 安達 博人 愛知県名古屋市瑞穂区須田町2番56号 エ ヌジーケイ・キルンテック株式会社内 Fターム(参考) 4G015 EA00 4K050 AA02 BA07 CD16 CG28 5C027 AA01 AA05 AA09 5C028 FF16 5C040 JA21

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 セッター上に載置した大型ガラス基板を
    移動させながら、所望の温度曲線に従って昇温、均熱保
    持及び徐冷という熱処理が行えるようにした連続式熱処
    理炉であって、 昇温を行う領域及び徐冷を行う領域においては、前記セ
    ッター上に載置した大型ガラス基板を垂直方向に移動さ
    せながら熱処理を行うようにしたことを特徴とする連続
    式熱処理炉。
  2. 【請求項2】 前記昇温を行う領域及び徐冷を行う領域
    においては、炉内への熱風又は冷却用空気の吹き込みに
    よって熱処理を行い、均熱保持を行う領域においては、
    炉内上部及び/又は下部に設けた加熱手段によって熱処
    理を行うようにした請求項1記載の連続式熱処理炉。
  3. 【請求項3】 前記大型ガラス基板がプラズマディスプ
    レイパネル用ガラス基板である請求項1又は2に記載の
    連続式熱処理炉。
JP2002077675A 2002-03-20 2002-03-20 連続式熱処理炉 Withdrawn JP2003279256A (ja)

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JP2002077675A JP2003279256A (ja) 2002-03-20 2002-03-20 連続式熱処理炉

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1681526A2 (en) 2005-01-17 2006-07-19 Omron Corporation Temperature control method, temperature control apparatus, heat treatment apparatus and program
KR100793214B1 (ko) * 2004-07-22 2008-01-10 주식회사 미래라이팅 평판형 형광램프용 글라스 포밍장치
JP2009537864A (ja) * 2006-05-18 2009-10-29 コーニング インコーポレイテッド ガラス板を熱処理するための方法および装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100793214B1 (ko) * 2004-07-22 2008-01-10 주식회사 미래라이팅 평판형 형광램프용 글라스 포밍장치
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Effective date: 20050607