JP2006275499A - 連続式熱処理炉及び熱処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】乾燥・脱バインダー領域より焼成領域の方が被熱処理物の搬送速度を速くできるとともに、焼成領域内を一定の高温度に安定して保持でき、炉長についての設計の自由度も高い連続式熱処理炉を提供する。
【解決手段】一定のストロークで上昇、前進、下降、後退という動作を周期的に繰り返すビーム２を備えた第一の搬送機構と、一定のストロークで上昇、前進、下降、後退という動作を周期的に繰り返すビーム１１を備えた第二の搬送機構と、一定のストロークで上昇、前進、下降、後退という動作を周期的に繰り返すビーム２１を備えた第三の搬送機構とを有し、乾燥・脱バインダー領域４１では被熱処理物１の搬送を第一の搬送機構により行い、焼成領域４２では被熱処理物１の搬送を第二の搬送機構により行い、焼成領域４２を搬送された後の被熱処理物１を、第三の搬送機構により炉外の所定位置まで搬送する連続式熱処理炉。
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽電池基板等の熱処理に使用される連続式熱処理炉とそれを用いた熱処理方法に関する。

太陽電池基板の製造においては、基板の表面及び裏面に導電性の電極ペーストを所定のパターンで印刷形成した後、連続式の熱処理炉内を連続的又は間欠的に移動させながら熱処理（脱バインダー・乾燥・焼成）する工程がある。通常、このような熱処理に用いられる熱処理炉には、炉の入口側から出口側に向かって、被熱処理物の乾燥及び／又は脱バインダー処理を行う乾燥・脱バインダー領域と、被熱処理物の焼成を行う焼成領域とが順に設けられており、被熱処理物は乾燥・脱バインダー領域を搬送されながら乾燥及び／又は脱バインダー処理された後、焼成領域を搬送されながら焼成され、その後、炉外に搬出される。

熱処理炉内で被熱処理物を搬送するための搬送機構としては、被熱処理物が太陽電池基板である場合、メッシュベルトコンベアが広く使用されている（例えば、特許文献１参照。）。また、最近では、メッシュベルトコンベアに比して熱容量が小さく、迅速な昇降温が可能なことから、ウォーキングビームや、ワイヤー等の線材に張力を付与して張り渡し、当該線材にウォーキングビーム的な搬送動作を行わせるようにした搬送機構も使用されるようになってきている（例えば、特許文献２参照。）。

ところで、太陽電池基板における乾燥及び／又は脱バインダー処理後の焼成、すなわち、アルミニウムや銀からなる電導ペーストの基板表面への焼き付けは、短時間で急速に８００℃程度まで加熱し、その後急冷却することが良好な製品特性を得る上で理想的とされており、この理想的な焼成状態を達成するためには、乾燥・脱バインダー領域での被熱処理物の搬送速度よりも焼成領域での被熱処理物の搬送速度を高め、雰囲気温度が１０００℃前後の高温に保たれた焼成領域を短時間の内に素早く通過させることが要求される。

しかしながら、従来の連続式熱処理炉においては、１種類の搬送機構によって、乾燥・脱バインダー領域も焼成領域も同じ速度で被熱処理物を搬送しながら、乾燥及び／又は脱バインダー処理、焼成という一連の熱処理を行う構造となっていたため、前記のような理想的な焼成状態を達成することは極めて困難であった。

また、被熱処理物の製品特性を均一にするためには、焼成領域を一定の高温度に安定して保持することが重要であるが、メッシュベルトコンベアのような熱容量の大きい搬送機構を使用した場合には、その搬送機構の移動動作に伴う焼成領域内の温度変化が大きくなり、安定した焼成領域内温度が得られない。更に、前記のように１種類の搬送機構によって、常に一定の搬送速度で一連の熱処理を行う構造の熱処理炉は、炉長についての設計の自由度が低く、炉長を部分的に短縮化するなどして省スペースな炉を作製するといったことが困難であった。更に、焼成領域における被熱処理物の搬送も単に短時間で素早く行うだけでなく、必要な加熱時間は確保し、かつ被熱処理物の全体の加熱時間がほぼ均一になるように搬送を行うことが良好な製品特性を得るために重要である。

特開２００２−２０３８８８号公報 実公平７−４４７０号公報

本発明は、このような従来の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、焼成領域における被熱処理物の搬送速度を乾燥・脱バインダー領域における被熱処理物の搬送速度よりも速くなるようにすることができるとともに、焼成領域内を一定の高温度に安定して保持することができ、更に炉長についての設計の自由度が高い連続式熱処理炉を提供すること、及びそのような熱処理炉を使用して、焼成領域における被熱処理物の搬送を短時間で素早く行いつつも、必要な加熱時間は確保し、かつ被熱処理物全体の加熱時間がほぼ均一になるようにすることが可能な熱処理方法を提供することにある。

本発明によれば、炉の入口側から出口側に向かって、被熱処理物の乾燥及び／又は脱バインダー処理を行う少なくとも１つの乾燥・脱バインダー領域と、被熱処理物の焼成を行う焼成領域とが順に設けられ、前記被熱処理物が前記乾燥・脱バインダー領域を搬送されながら乾燥及び／又は脱バインダー処理された後、前記焼成領域を搬送されながら焼成される連続式熱処理炉であって、一定のストロークで上昇、前進、下降、後退という動作を周期的に繰り返すビーム又は線材を備えた第一の搬送機構と、同じく一定のストロークで上昇、前進、下降、後退という動作を周期的に繰り返すビーム又は線材を備えた第二の搬送機構と、一定のストロークで上昇、前進、下降、後退という動作を周期的に繰り返すビームを備えた第三の搬送機構とを有し、前記乾燥・脱バインダー領域では前記被熱処理物の搬送を前記第一の搬送機構により行い、前記焼成領域では前記被熱処理物の搬送を前記第二の搬送機構により行い、前記焼成領域を搬送された後の前記被熱処理物を、前記第三の搬送機構により炉外の所定位置まで搬送する連続式熱処理炉、が提供される。

また、本発明によれば、前記連続式熱処理炉を使用した熱処理方法であって、前記第一の搬送機構から前記第二の搬送機構への前記被熱処理物の受け渡し後、前記第二の搬送機構から前記第三の搬送機構への前記被熱処理物の受け渡しまでの間の前記第二の搬送機構による前記被熱処理物の搬送が、加速、減速、再加速、停止という挙動を示すようにするとともに、前記被熱処理物の部位の内で焼成領域内における加熱時間が最も長い部位と最も短い部位との加熱時間の差が０〜１秒の範囲内に収まるようにする熱処理方法、が提供される。

本発明の連続式熱処理炉は、乾燥・脱バインダー領域と焼成領域とで、被熱処理物を別個の搬送機構により搬送するように構成されており、これら搬送機構の搬送速度が異なるように設定することで、乾燥・脱バインダー領域における被熱処理物の搬送速度と焼成領域における被熱処理物の搬送速度とを異ならせることが可能となる。そして、焼成領域における被熱処理物の搬送速度を乾燥・脱バインダー領域における被熱処理物の搬送速度よりも速くなるように設定すれば、被熱処理物の焼成領域の通過を短時間で素早く実施し、被熱処理物の急加熱・急冷却を行うことができるので、太陽電池基板等の熱処理において理想的な焼成曲線が得られ、良好な特性を持った製品が製造できる。

また、搬送機構として、メッシュベルトコンベアに比して熱容量の小さいビーム又は線材を使用することにより、搬送機構の移動動作に伴う焼成領域内の温度変化が小さくなり、安定した焼成領域内温度が得られる。更に、前記のとおり領域毎に別個の搬送機構を使用しているため、各領域において、タクトピッチ（搬送機構の１サイクルの動作で被熱処理物が移動する距離）や搬送速度を独立して自由に設定することが可能で、その結果、炉の設計段階において、炉長についての設計の自由度が増し、炉長を部分的に短縮化するなどして省スペースな炉を作製することが容易となる。

また、本発明の熱処理方法によれば、焼成領域における被熱処理物の搬送を短時間で素早く行いつつも、必要な加熱時間は確保し、かつ被熱処理物全体の加熱時間がほぼ均一になるようにすることができる。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら具体的に説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、適宜設計の変更、改良等が加えられることが理解されるべきである。

図１は、本発明に係る連続式熱処理炉の実施形態の一例を示す概略説明図である。前記のとおり、本発明の連続式熱処理炉は、炉の入口５１側から出口５２側に向かって、被熱処理物１の乾燥及び／又は脱バインダー処理を行う乾燥・脱バインダー領域４１と、被熱処理物１の焼成を行う焼成領域４２とが順に設けられ、被熱処理物１が乾燥・脱バインダー領域４１を搬送されながら乾燥及び／又は脱バインダー処理された後、焼成領域４２を搬送されながら焼成されるようになっており、被熱処理物１を搬送するための搬送機構として、第一の搬送機構、第二の搬送機構及び第三の搬送機構という３つの搬送機構を有する。なお、本発明において、「脱バインダー処理」とは、被熱処理物に含まれるバインダー成分を加熱除去する処理を言う。

第一の搬送機構は、一定のストロークで上昇、前進、下降、後退という動作を周期的に繰り返すビーム２を備えたものであり、乾燥・脱バインダー領域４１では被熱処理物１の搬送をこの第一の搬送機構により行う。第二の搬送機構は、一定のストロークで上昇、前進、下降、後退という動作を周期的に繰り返すビーム１１を備えたものであり、焼成領域４２では被熱処理物１の搬送をこの第二の搬送機構により行う。第三の搬送機構は、一定のストロークで上昇、前進、下降、後退という動作を周期的に繰り返すビーム２１を備えたものであり、焼成領域４２を搬送された後の被熱処理物１を、炉外の所定位置まで搬送するために使用される。なお、第一の搬送機構及び第二の搬送機構においては、それぞれビーム２、ビーム１１の代わりに、炉長方向に所定の張力をもって張り渡し、前記ビームと同様の動作を行うようにした線材を使用してもよいが、本実施形態においては、第一の搬送機構及び第二の搬送機構にそれぞれビームを使用した例について説明する。

被熱処理物１が、例えば一辺１５ｃｍ程度の矩形の太陽電池基板である場合には、乾燥・脱バインダー領域４１の長さを２ｍ程度とし、焼成領域４２の長さを０．３ｍ程度とするのが好ましい。乾燥・脱バインダー領域４１は、炉天井部に設けられたインフラスタイン（ＩＲ）ヒーター６１等の加熱手段により、雰囲気温度が３００〜５００℃程度に調整され、焼成領域４２は、炉天井部及び／又は炉床部に設けられた近赤外線ランプヒーターをはじめとする電気ヒーター６２等の加熱手段により、雰囲気温度が１０００℃程度に調整されるのが望ましい。乾燥・脱バインダー領域４１は、１つの領域として構成されていてもよいし、複数の乾燥・脱バインダー領域に区分された構成となっていてもよい。

前記のとおり、本発明に使用される第一の搬送機構は、一定のストロークで上昇、前進、下降、後退という動作を周期的に繰り返すビームを備えたものである。図２は、この第一の搬送機構の実施形態の一例を模式的に示した概略説明図であり、本例においては、前記のような動作を行うビーム２に加え、当該ビーム２が下降状態（後退動作時を含む）にあるときに、被熱処理物１を支持しておくための支持体３を備えている。この支持体３には、例えば図２に示すようなＴ字型の柱体を用いることができ、炉長方向と平行に配置された２本のビーム２の間において、上部の水平バー３ａが炉長方向と直交する向きとなるようにして、所定の間隔で複数本が立設配置されている。

ビーム２は、図１に示すように、ビーム支持体４に固定されている。ビーム支持体４は、駆動機構（図示せず）により一定のストロークで上昇、前進、下降、後退の動作を周期的に繰り返すように構成されており、これによってビーム２も同様の周期的動作を行う。

図３（ａ）〜図３（ｅ）は、この第一の搬送機構の動作を示す概略説明図である。まず最初は、図３（ａ）に示すように、ビーム２は下降した状態にあり、このとき被熱処理物は乾燥・脱バインダー領域の入口付近において、支持体３上に置かれている。次に、図３（ｂ）に示すように、ビーム２が所定のストローク分上昇し、この上昇の過程で、被熱処理物１は支持体３上からビーム２上に移載される。次いで、図３（ｃ）に示すように、ビームは上昇したまま所定のストローク分前進する。続いて、図３（ｄ）に示すように、ビーム２は所定のストローク分下降し、この下降の過程で被熱処理物は、ビーム２上から支持体３上に移載される。最後に、図３（ｅ）に示すように、ビーム２が下降したまま後退し、最初の位置に戻る。これらの動作を周期的に繰り返すことで、第一の搬送機構は乾燥・脱バインダー領域において被熱処理物の搬送を行う。

なお、この第一の搬送機構においては、図２及び図３（ａ）〜図３（ｅ）に示すように、被熱処理物１がビーム２に直接接触した状態でビーム２上に保持されて搬送されるようになっていてもよいが、被熱処理物１が太陽電池基板であるような場合には、ビーム２に被熱処理物１を保持するための保持部材が装着され、当該保持部材が被熱処理物の縁部又は縁部近傍部のみに接触した状態で被熱処理物を保持することが好ましい。太陽電池基板は、表面のみならず裏面にも電極ペーストのパターン印刷がなされており、搬送機構がそれに接触した状態で高温下に置かれると、印刷面に傷や焼け跡が付いて、被熱処理物の性能や概観に悪影響を及ぼすため、前記のような保持部材を使用し、搬送機構の被熱処理物に対する接触を、パターン印刷のなされていない被熱処理物の縁部又は縁部近傍部にのみ限定するのが望ましい。また、図２に示すような支持体３を使用する場合には、同様の理由から、支持体３にも同様の保持部材が装着されることが好ましい。また、第一の搬送機構において、ビーム２の代わりに線材を使用する場合にも、当該線材に同様の役割をする保持部材が装着されることが好ましい。

図４は、第一の搬送機構において、ビーム及び支持体に各々保持部材が装着された状態を例示したものである。本例において、ビーム２の保持部材５は、ビーム２の軸方向と直角をなす方向に延出するツメ状の部位を有する部材であり、ビーム２上に所定のピッチで複数個配されている。この保持部材５は、その先端付近が下方にやや傾斜した状態となっており、当該傾斜部において被熱処理物１の縁部とのみ接触し、被熱処理物１を保持する。支持体３の保持部材６は、Ｔ字型である支持体の上部の水平バー３ａと直交する方向に延出するツメ状の部位を有する部材である。この保持部材６も、その先端付近が下方にやや傾斜した状態となっており、当該傾斜部において被熱処理物１の縁部とのみ接触し、被熱処理物１を保持する。

本発明に使用される第二の搬送機構も、前記第一の搬送機構と同様に、一定のストロークで上昇、前進、下降、後退という動作を周期的に繰り返すビームを備えたものである。図５は、この第二の搬送機構の実施形態の一例を示した概略説明図であり、本例においては、前記のような動作を行うビーム１１に加え、当該ビーム１１が下降状態（後退動作時を含む）にあるときに、被熱処理物１を支持しておくための支持体１３を備えている。この支持体１３には、例えば図５に示すような逆Ｌ字型の柱体を用いることができ、炉長方向と平行に配置された２本のビーム１１の間において、上部のやや傾斜した支持バー１３ａが炉長方向と平行な向きとなるようにして、複数本が立設配置されている。

ビーム１１は、図１に示すように、ビーム支持体１４に固定されている。ビーム支持体１４は、駆動機構（図示せず）により一定のストロークで上昇、前進、下降、後退の動作を周期的に繰り返すように構成されており、これによってビーム１１も同様の周期的動作を行う。

前記第一の搬送機構と同様に、この第二の搬送機構においても、被熱処理物１が太陽電池基板であるような場合には、ビーム１１に被熱処理物１を保持するための保持部材１５が装着され、当該保持部材１５が被熱処理物１の縁部又は縁部近傍部のみに接触した状態で被熱処理物１を保持することが好ましい。図５の例において、ビーム１１の保持部材１５は、ビーム１１の軸方向と直角をなす方向に延出するツメ状の部位を有する部材であり、ビーム１１上に所定のピッチで複数個配されている。この保持部材１５は、そのツメ状の部位の先端付近が下方にやや傾斜した状態となっており、当該傾斜部において被熱処理物１の縁部とのみ接触し、被熱処理物１を保持する。なお、第二の搬送機構において、ビーム１１の代わりに線材を使用する場合にも、当該線材に同様の役割をする保持部材が装着されることが好ましい。

図６は、ビーム１１に対する保持部材１５の装着状態の例を示す説明図である。図５に例示した第二の搬送機構は、後述するように断熱材３３に凹状の溝３４を設け、ビーム１１が溝３４内を通るように構成しているので、図６の装着例では、所定の高さを有する脚部１５ａを介して保持部材１５をビーム１１に固定し、保持部材１５が溝３４の周囲の断熱材と干渉しないようにしている。なお、図５に例示した第二の搬送機構においては、支持体１３に、図４における第一の搬送機構の支持体３のように保持部材は装着されていないが、前記のとおり支持体１３上部の支持バー１３ａがやや傾斜しており、当該傾斜部において被熱処理物１の縁部とのみ接触して、被熱処理物１を保持することができる。

図７（ａ）〜図７（ｅ）は、第一の搬送機構から第二の搬送機構へ被熱処理物が受け渡される際の動作を示す概略説明図である。まず、図７（ａ）に示すように焼成領域４２の手前において、第一の搬送機構のビーム２が所定のストローク分下降し、この下降の過程で乾燥・脱バインダー領域の最後部の支持体３に被熱処理物１が受け渡される。次に、図７（ｂ）に示すように、ビーム２が所定のストローク分後退するとともに、第二の搬送機構のビーム１１も下降した状態で所定のストローク分後退し、その後端部が、前記支持体３の下方位置まで到達する。次いで、図７（ｃ）に示すように、ビーム１１が所定のストローク分上昇し、この上昇の過程で、被熱処理物１が前記最後部の支持体３上からビーム１１上に移載される。続いて、図７（ｄ）に示すように、ビーム１１は上昇したまま所定のストローク分前進し、この前進動作により、ビーム１１上の被熱処理物１は、焼成領域４２内に設けられたに支持体１３上まで搬送される。その後に、図７（ｅ）に示すように、ビーム１１が所定のストローク分下降し、この下降の過程で被熱処理物１がビーム１１上から支持体１３上に移載される。このような動作を周期的に繰り返すことで、第一の搬送機構から第二の搬送機構へと、順次、被熱処理物の受け渡しが行われる。また、このような動作を周期的に繰り返すことで、第二の搬送機構へ受け渡された被熱処理物１は更に出口方向に向かって搬送されて焼成領域４２を通過し、後述する第三の搬送機構へと受け渡される。

前述のとおり、第二の搬送機構は焼成領域における被熱処理物の搬送に使用されるものであるが、本発明においては、その焼成領域において、第二の搬送機構のビームの周囲の少なくとも一部を断熱材で囲むようにすることが好ましい。具体的には、例えば図５に示すように、断熱材３３に凹状の溝３４を設けて、ビーム１１が溝３４内を通るように構成する。焼成領域の雰囲気温度を１０００℃前後の高温に設定する場合においては、ビーム１１として高耐熱性の金属材料からなるものを使用した場合においても劣化が激しく、寿命が短いが、このように断熱材で囲むことによりビーム１１の長寿命化を図ることができる。なお、第二の搬送機構において、ビーム１１の代わりに線材を使用する場合にも、当該線材の周囲の少なくとも一部を同様に断熱材で囲むようにすることが好ましい。

また、この種の連続式熱処理炉で、太陽電池基板等を熱処理する場合、乾燥・脱バインダー領域の雰囲気調整のため、当該領域に外部から空気を導入することがある。本発明においては、図５に示すように、第二搬送機構のビーム１１を、両端に開口部を有する中空体（管状体）で構成し、炉の出口側に位置する一方の開口部を空気供給口１１ａ、炉の入口側に位置する他方の開口部を空気排出口１１ｂとして、雰囲気調整用の空気をビーム１１の内部を流通させて炉内に送り込むようにすることが好ましい。このようにビーム１１を雰囲気調整用の空気の導入管として利用すると、当該空気によってビーム１１が冷却され、ビーム１１の寿命が向上する。また、雰囲気調整用の空気は、ビーム１１内を通過する過程で適度に加熱されるため、導入前に予熱する必要がなくなる。

また、本発明では、少なくとも焼成領域において、炉体を上下に分割された構造とし、上側の炉体及び／又は下側の炉体を上下方向に駆動させることにより、焼成領域の入口側及び出口側の開口部の高さを変更可能とすることが好ましい。図８は、このように炉体を上下分割構造とした焼成領域の概略断面図である。本例では、上下に分割された炉体４３、４４の内の上側の炉体４３を上下方向に駆動できるようにし、これにより焼成領域４２の入口側の開口部４５及び出口側の開口部４６の高さを変更できるようになっている。

焼成領域４２内の熱は、焼成領域４２の入口側の開口部４５及び出口側の開口部４６から逃げやすいので、これら開口部４５、４６の高さは第二の搬送機構におけるビーム１１の上下方向の動作を妨げない範囲で極力低く（狭く）することが、焼成領域内の温度保持に要するエネルギー消費を抑え、焼成領域内温度の安定化を図る観点から望ましい。前記のように焼成領域４２の入口側及び出口側の開口部４５、４６の高さを変更可能としておけば、理想的な高さに調整することが容易となる。

本発明に使用される第三の搬送機構は、一定のストロークで上昇、前進、下降、後退という動作を周期的に繰り返すビームを備えたものである。図９は、この第三の搬送機構の実施形態の一例を模式的に示した概略説明図であり、本例においては、第三の搬送機構は、リフター２２を上昇及び下降させる昇降駆動装置２３と、リフター２２に取り付けられたビーム２１を前後方向に移動させるビーム駆動装置２５と、昇降駆動装置自体を前後方向に水平移動させる水平移動装置２４とを有し、これらの装置によって、ビーム２１が一定のストロークで上昇、前進、下降、後退という動作を周期的に繰り返すことができるようになっている。

図１０（ａ）〜図１０（ｅ）は、この第三の搬送機構が、前述の第二の搬送機構から被熱処理物を受け取って、炉外の所定位置まで搬送する動作を示す概略説明図である。まず最初は、図１０（ａ）に示すように、ビーム２１は下降した状態にあり、図１０（ｂ）に示すように、第二の搬送機構により焼成領域の出口付近まで被熱処理物１が搬送されてきた時点で上昇を始める。この上昇の過程で、被熱処理物１は第二の搬送機構のビーム１１上からビーム２１上に移載される。次いで、図１０（ｃ）に示すように、ビーム２１は上昇したまま所定のストローク分前進し、この前進動作により、ビーム２１上の被熱処理物１は炉外の所定位置まで搬送される。続いて、図１０（ｄ）に示すように、ビーム２１は所定のストローク分下降し、この下降の過程で被熱処理物１は、ビーム２１上から、前記所定位置に設けられた後続する工程のための他の搬送ライン７１等に移載される。その後、図１０（ｅ）に示すように、ビーム２１は下降したまま後退し、最初の位置に戻る。これらの動作を周期的に繰り返すことで、第三の搬送機構は第二の搬送機構から被熱処理物を受け取り、炉外の所定の位置まで搬送することができる。

なお、図５に示すように、第三の搬送機構のビーム２１は、第二の搬送機構のビーム１１と互いに干渉し合わないよう、例えば２本のビーム１１の間の位置にビーム１１と平行に配置されるようにする。また、この図の例では、第三の搬送機構のビーム２１を１本のビームで構成しているが、複数本のビームで構成してもよい。なお、図５のように、第三の搬送機構のビーム２１を１本のビームで構成する場合には、ビーム１１からに熱処理物１を受け取るビーム２１の先端部に、被熱処理物１よりも幾分寸法が小さい平板からなる受け取り板２６を取り付け、安定した受け取りを行えるようにすることが好ましい。

本発明の連続式熱処理炉は、以上説明したような３つの搬送機構を有し、特に乾燥・脱バインダー領域と焼成領域とで、被熱処理物を別個の搬送機構により搬送するように構成されているので、これら搬送機構の搬送速度が異なるように設定することで、乾燥・脱バインダー領域における被熱処理物の搬送速度と焼成領域における被熱処理物の搬送速度とを異ならせることができる。前述のとおり、太陽電池基板の熱処理において理想的な乾燥・焼成曲線を得るためには、乾燥・脱バインダー領域での被熱処理物の搬送速度よりも焼成領域での被熱処理物の搬送速度を高め、雰囲気温度が１０００℃前後の高温に保たれた焼成領域を短時間の内に素早く通過させることが求められるが、本発明では、各搬送機構の搬送速度を別個に設定することで、このような理想的な焼成曲線を実現することが可能となる。

また、被熱処理物の製品特性（品質）を均一にするためには、焼成領域を一定の高温度に安定して保持することが重要な課題となっているが、本発明では、焼成領域における被熱処理物の搬送に前述のような第二の搬送機構を使用することで、これを達成することを可能としている。すなわち、第二の搬送機構は、メッシュベルトコンベアのような搬送機構に比して熱容量の小さいビーム又は線材を使用したものであるため、搬送機構の移動動作に伴う焼成領域内の温度変化を小さく抑えることができる。

更に、前記のとおり領域毎に別個の搬送機構を使用しているため、各領域において、タクトピッチ（搬送機構の１サイクルの動作で被熱処理物が移動する距離）や搬送速度を独立して自由に設定することが可能で、その結果、炉の設計段階において、炉長についての設計の自由度が増し、炉長を部分的に短縮化するなどして省スペースな炉を作製することが容易となるといった利点もある。

本発明の連続式熱処理炉で熱処理しようとする被熱処理物が、例えば一辺１５ｃｍ程度の矩形の太陽電池基板であり、雰囲気温度を３００〜５００℃に調整した乾燥・脱バインダー領域の長さを約２ｍ、雰囲気温度を１０００℃程度に調整した焼成領域の長さを約０．３ｍとした場合においては、被熱処理物が７０〜９０秒間程度で乾燥・脱バインダー領域を通過し、その後５秒間程度で焼成領域を通過して炉外まで搬送されるようにするのが好ましい。

本発明においては、第二の搬送機構のタクトピッチを、第一の搬送機構から第二の搬送機構への被熱処理物の受け渡し位置と、第二の搬送機構から第三の搬送機構への被熱処理物の受け渡し位置との間の距離の１／２に設定することが好ましい。第二の搬送機構のタクトピッチをこのような距離に設定すると、第二の搬送機構が第一の搬送機構から被熱処理物を受け取った後、第二の搬送機構の１サイクルの動作で被熱処理物が焼成領域の中央部まで搬送されて一旦停止し、更にもう１サイクルの動作で被熱処理物が焼成領域を抜けて第三の搬送機構への受け渡し位置まで搬送される。すなわち、第二の搬送機構の僅か２サイクルの動作で、焼成領域における被熱処理物の搬送を迅速に完了できるので、高い生産効率が得られ、また、被熱処理物の一旦停止する位置が、被熱処理物が最も均一に加熱されやすい焼成領域の中央部なので、熱処理状態にムラが生じにくく、品質の良い製品が得られる。

これに対し、例えば、第二の搬送機構のタクトピッチをより短く設定し、被熱処理物が焼成領域を搬送される過程で、焼成領域内で何度も停止するようにした場合は、迅速な搬送が難しくなることに加え、被熱処理物の停止位置の何れかが、焼成領域の入口側開口部や出口側開口部近傍の温度分布が大きい位置になりやすく、このため熱処理状態にムラが生じやすい。また、例えば、第二の搬送機構の１サイクルの動作で被熱処理物の焼成領域の搬送を完了できるように、第二の搬送機構のタクトピッチを長く設定することも可能であるが、その場合には、ビーム又は線材の前進及び後退の動作に要する時間が長くなり、結果的に１サイクルの動作に要する時間も長くなるので、あまり高い生産効率は得られない。

本発明の連続式熱処理炉は、被熱処理物が搬送されて行く搬送路が炉内に一列のみ設けられたものであってもよいが、生産性を向上させるためには、前記のような第一の搬送機構、第二の搬送機構及び第三の搬送機構を備えた被熱処理物の搬送路が、炉内に平行して複数列設けられていることが好ましい。そして、この場合には、少なくとも焼成領域において、各搬送路間に隔壁が設置され、当該隔壁によって、炉内が各搬送路毎に区画された状態となっていることが好ましい。

搬送機構としてメッシュベルトコンベアを備えた従来の太陽電池基板用連続式熱処理炉においては、被熱処理物の搬送路を複数列設けた場合でも、幅広の単一のメッシュベルトにて全列の搬送を行っているため、その焼成領域内部を上方及び側面方向からそれぞれ見た概略説明図である図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示すように、焼成領域４２の入口側開口部４５及び出口側開口部４６の開口幅Ｗを、前記メッシュベルトが通過できるように広くする必要があり、各搬送路間に隔壁を設置して炉内を各搬送路毎に区画するような構造とすることは困難である。このように入口側開口部４５及び出口側開口部４６の開口幅Ｗが広いと、焼成領域４２内の熱が当該開口部から逃げやすくなり、熱損失が大きくなる。また、炉内が区画されない単一の広い空間となるため、各搬送路毎に温度を個別に制御することが困難となり、温度分布の均一性を確保し難い。

これに対し、本発明の連続式熱処理炉は、その搬送機構の構造上、各搬送路間に隔壁を設置することが容易であり、その焼成領域内部を上方及び側面方向からそれぞれ見た概略説明図である図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、各搬送路間に設けた隔壁８１で炉内を搬送路毎に区画することができ、各搬送路毎に入口側開口部４５及び出口側開口部４６を設けて、その開口幅Ｗを狭くすることができる。このように入口側開口部４５及び出口側開口部４６の開口幅Ｗが狭いと、焼成領域４２内の熱が当該開口部から逃げにくくなり、熱損失を低減できる。また、炉内が搬送路毎に区画されているため、各搬送路毎に温度を個別に制御することが容易で、温度分布の均一性を確保しやすい。

図１３は、搬送路を複数列設けた本発明に係る連続式熱処理炉の焼成領域を搬送方向側から見た概略説明図であるが、各搬送路間に隔壁を設置する場合には、本図に示すように、隔壁８１を炉天井部から下方に伸びる上部隔壁８１ａと炉床部から上方に伸びる下部隔壁８１ｂとから構成し、下側隔壁８１ｂの上端面にビーム１１が通るような凹溝を形成するとともに、上部隔壁８１ａと下側隔壁８１ｂとの間に、ビーム１１に装着された支持体１５と干渉しない程度の間隙を設けることが好ましい。なお、下部隔壁８１ｂは、図５に示したような断熱材３３で構成してもよい。このように各搬送路間に隔壁８１を設けた場合には、前述のとおり、各搬送路毎に温度を個別に制御することが容易になることに加え、隔壁を設けない場合に比して、被熱処理物をより高速かつ均一に加熱することが可能になる。

すなわち、前記のように隔壁８１が設けられていると、焼成領域に設けられた近赤外線ランプヒーター等の電気ヒーター６２をはじめとするの加熱手段から放射された熱の一部は隔壁８１に吸収されるが、それにより隔壁８１の温度が上昇すると、隔壁８１からも熱が放射されるようになり、被熱処理物１の周囲の壁面全体がヒーター化して、被熱処理物１を集中的に均一加熱するようになるため、隔壁を設けない場合に比して被熱処理物１の昇温速度が向上するとともに、より均一な熱処理状態が得られる。また、従来は被熱処理物の上方だけでなく下方にもヒーターを設置しなければならなかったような熱処理炉においても、前記のように隔壁を設置して、被熱処理物の周囲の壁面全体をヒーター化することにより、下方のヒーターを不要とすることが可能となり得る。

なお、このように隔壁を設ける場合には、各搬送路毎の温度制御を容易にするため、隔壁により区画された各搬送路に、それぞれ独立して温度制御可能な加熱手段を別個に設けるようにすることが好ましい。また、この場合においては、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、加熱手段として、Ｕ字状の近赤外線ランプヒーターをはじめとする電気ヒーター６２’を搬送方向と平行に配置することが好ましい。

図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示したような、搬送機構としてメッシュベルトコンベアを用い、複数の搬送路間に隔壁を設けていない従来構造の連続式熱処理炉では、加熱手段として、直管状の長い近赤外線ランプヒーター６２”を炉幅方向に架け渡すように設置するのが一般的であるが、太陽電池基板の熱処理に用いるような近赤外線ランプヒーターは、その構造上１本当たりに与えられる電力に上限があり、このような直管状の長い近赤外線ランプヒーター６２”を使用すると、単位面積当たりの電力密度が低減するという問題がある。

これに対し、前記のようにＵ字状の比較的短い近赤外線ランプヒーターをはじめとする電気ヒーター６２’を、各搬送路毎に、搬送方向と平行に配置すると、各搬送路毎に個別に温度制御できるだけでなく、単位面積当たりの電力密度を高く保つことができ、従来のように直管状の長い近赤外線ランプヒーターを使用した場合と比較すると、炉全体の消費電力が同じであっても、被熱処理物をより迅速に昇温させることができる。

本発明の搬送機構において使用するビームの材質としては、耐熱性と耐熱衝撃性に優れた材質であることが好ましく、例えば炭化珪素系のセラミック材料からなるものが好適に使用できる。また、本発明の搬送機構において使用する線材の材質としては、炉内温度に耐えられる耐熱性を有するとともに、必要な張力を与えることができるものであれば、その材質や形状に特に制限はないが、例えば、インコネル、チタン等の金属のより線や、径が１〜２ｍｍ程度の細棒からなるワイヤー、あるいは、同様に耐熱性に優れた金属やセラミックスからなるチェーンを挙げることができる。

本発明に係る連続式熱処理炉の熱処理対象となる被熱処理物は、特に限定されるものではないが、太陽電池基板のように、比較的小型で平板状の製品の熱処理に特に好適に用いることができる。

本発明に係る熱処理方法は、前記本発明に係る熱処理炉を使用して被熱処理物の熱処理を行う方法であって、第一の搬送機構から第二の搬送機構への被熱処理物の受け渡し後、第二の搬送機構から第三の搬送機構への被熱処理物の受け渡しまでの間の第二の搬送機構による被熱処理物の搬送が、加速、減速、再加速、停止という挙動を示すようにするとともに、被熱処理物の部位の内で焼成領域内における加熱時間が最も長い部位と最も短い部位との加熱時間の差が０〜１秒の範囲内に収まるようにするものである。

前述のとおり、本発明に係る熱処理炉は、乾燥・脱バインダー領域と焼成領域とで、被熱処理物を別個の独立した搬送機構により搬送するように構成することで、焼成領域における被熱処理物の搬送を短時間で素早く実施できるようにしているが、良好な製品特性を得るためには、単に搬送を素早く行うだけでなく、必要な加熱時間を確保し、かつ、焼成領域内における被熱処理物全体の加熱時間がほぼ均一になるようにすることが重要である。

そこで、本方法では、第一の搬送機構から第二の搬送機構への被熱処理物の受け渡し（移載）後、第二の搬送機構から第三の搬送機構への被熱処理物の受け渡し（移載）までの間の第二の搬送機構による被熱処理物の搬送が、加速、減速、再加速、停止という挙動を示すようにするとともに、被熱処理物の部位の内で焼成領域内における加熱時間が最も長い部位と最も短い部位との加熱時間の差が０〜１秒の範囲内に収まるようにした。

加速、減速、再加速、停止の各動作が開始される位置は、前記加熱時間の差を０〜１秒の範囲内に収めることができる限りにおいて任意に選択できるが、好ましい例の一つとしては、図１４のように、第一の搬送機構から第二の搬送機構への被熱処理物１の受け渡しが行われる位置を加速位置Ａ、被熱処理物１の後端が焼成領域４２の入口側開口部４５の内部側開口端に達する位置を減速位置Ｂ、被熱処理物１の前端が焼成領域４２の出口側開口部４６の内部側開口端に達する位置を再加速位置Ｃ、第二の搬送機構から第三の搬送機構への被熱処理物１の受け渡しが行われる位置を停止位置Ｄとするような配置が挙げられる。

なお、各動作の開始位置をこれ以外の配置にする場合にも、減速の開始時における被熱処理物１の位置（減速位置Ｂ）と再加速の開始時における被熱処理物１の位置（再加速位置Ｃ）とが、焼成領域４２を搬送方向において二等分する直線Ｉに対して線対称となるようにすることが、被熱処理物１の各部位の焼成領域４２内における加熱時間を均一化する上で好ましい。

被熱処理物１の各部位の内で焼成領域内における加熱時間が最も長い部位と最も短い部位との加熱時間の差は、前記各動作の開始位置、特に減速位置Ｂと再加速位置Ｃとによって制御することが可能であり、これらの位置を適宜調整することで、前記加熱時間の差が０〜１秒の範囲内に収まるようにすることができる。なお、本発明において、「焼成領域内における加熱時間」とは、被熱処理物１の各部位が、焼成領域４２内（入口側開口部４５内及び出口側開口部４６内は除く）に滞在している時間を意味する。前記加熱時間の差が１秒を超えると被熱処理物１の加熱状態にムラが生じ良好な製品特性を得にくくなる。

加速位置Ａと減速位置Ｂとの間、及び再加速位置Ｃと停止位置Ｄとの間は、焼成領域４２における被熱処理物１の搬送時間全体を短くする観点から比較的高速で搬送を行い、減速位置Ｂと再加速位置Ｃとの間は、必要な加熱時間を確保できるよう比較的低速で搬送を行う。このように加速や減速を行って焼成領域４２内における被熱処理物１の搬送速度を変化させるとともに、減速位置Ｂや再加速位置Ｃ等を調整するなどして、前記のように被熱処理物１各部位の加熱時間の差を所定範囲内とすることで、焼成領域４２における被熱処理物１の搬送を短時間で素早く実施しつつも、必要な焼成時間を確保し、更に、被熱処理物１全体の加熱時間をほぼ均一にすることが可能となる。

以下、本発明を実施例に基づいて更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

（参考例）
本発明に係る熱処理炉において、図１５に示すように、焼成領域４２の長さをＬ₁、被熱処理物１の搬送方向における長さをＹ、入口側開口部４５と出口側開口部４６が形成された炉壁の厚さを各々Ｌ₂とし、ＹとＬ₂は等しいものとする。第一の搬送機構から第二の搬送機構への被熱処理物１の受け渡し後、第二の搬送機構から第三の搬送機構への被熱処理物１の受け渡しまでの間の第二の搬送機構による被熱処理物１の搬送が、加速、減速、再加速、停止という挙動を示すようにし、第一の搬送機構から第二の搬送機構への被熱処理物１の受け渡しが行われる位置を加速位置Ａ、被熱処理物１の前端が入口側開口部４５の内部側開口端に達する位置を減速位置Ｂ、被熱処理物１の前端が出口側開口部４６の内部側開口端に達する位置を再加速位置Ｃ、第二の搬送機構から第三の搬送機構への被熱処理物１の受け渡しが行われる位置を停止位置Ｄとし、加速位置Ａから減速位置Ｂまでの搬送速度をｖ₁、減速位置Ｂから再加速位置Ｃまでの搬送速度をｖ₂とし、再加速位置Ｃから停止位置Ｄまでの搬送速度はｖ₁に等しいものとする。ここで、被熱処理物１の後端を０（最小値）をとし、被熱処理物１の搬送方向における長さＹを最大値として、独立変数ｙを導入すると、被熱処理物１の後端からの距離がｙである部位の焼成領域４２内における加熱時間Ｔ（ｙ）は下式（１）により求められる。
Ｔ（ｙ）＝Ｌ₁／ｖ₂−（Ｙ−ｙ）／ｖ₂＋（Ｙ−ｙ）／ｖ₁ ……（１）

下記の条件で上式（１）より、被熱処理物１の各部の加熱時間を算出し、その結果をグラフ化して図１９に示した。
Ｌ₁＝０．４（ｍ）
Ｌ₂＝０．１５（ｍ）
Ｙ＝０．１５（ｍ）
ｖ₁＝１５（ｍ／分）
ｖ₂＝４（ｍ／分）

図１９に示すとおり、本例では、被熱処理物１の前端（被熱処理物１の後端からの距離が１５０ｍｍの部位）が加熱時間の最も長い部位、被熱処理物１の後端（被熱処理物１の後端からの距離が０ｍｍの部位）が加熱時間の最も短い部位となり、両者の加熱時間の差は１．６５秒（＝６秒−４．３５秒）であった。

また、前記条件で実際に熱処理を実施し、被熱処理物の前端、中央（被熱処理物１の後端からの距離が７５ｍｍの部位）、後端を測定点として、熱電対により温度を測定し、その結果をグラフ化して図２３に示した。この図に示すとおり、本例では、被熱処理物の前端、中央、後端で最高温度に大きな差が生じ、加熱時間の短い部位ほど最高温度が低かった。

（実施例１）
図１６に示すように、被熱処理物１の中央が入口側開口部４５の内部側開口端に達する位置を減速位置Ｂ、被熱処理物１の中央が出口側開口部４６の内部側開口端に達する位置を再加速位置Ｃとした以外は、前記参考例と同じ条件とし、被熱処理物１の後端からの距離がｙである部位の焼成領域４２内における加熱時間Ｔ（ｙ）を下式（２）（ｙ＜０．０７５（ｍ）のとき）及び下式（３）（ｙ＞０．０７５（ｍ）のとき）により求め、その結果をグラフ化して図２０に示した。
Ｔ（ｙ）＝Ｌ₁／ｖ₂＋（ｙ−Ｙ／２）（１／ｖ₂−１／ｖ₁） ……（２）
Ｔ（ｙ）＝Ｌ₁／ｖ₂−（ｙ−Ｙ／２）（１／ｖ₂−１／ｖ₁） ……（３）

図２０に示すとおり、本例では、被熱処理物１の中央が加熱時間の最も長い部位、被熱処理物１の前端及び後端が加熱時間の最も短い部位となり、両者の加熱時間の差は０．８２５秒（＝６秒−５．１７５秒）であった。

また、前記条件で実際に熱処理を実施し、被熱処理物の前端、中央、後端を測定点として、熱電対により温度を測定し、その結果をグラフ化して図２４に示した。この図に示すとおり、本例では、被熱処理物の前端、中央、後端で最高温度に幾分差が生じたものの、その差は前記参考例の結果（図２３）と比較すると小さなものであった。

（実施例２）
図１７に示すように、被熱処理物１の後端が入口側開口部４５の内部側開口端に達する位置を減速位置Ｂ、被熱処理物１の前端が出口側開口部４６の内部側開口端に達する位置を再加速位置Ｃとした以外は、前記参考例と同じ条件とし、被熱処理物１の後端からの距離がｙである部位の焼成領域４２内における加熱時間Ｔ（ｙ）を下式（４）により求め、その結果をグラフ化して図２１に示した。
Ｔ（ｙ）＝（Ｌ₁−Ｙ）／ｖ₂＋Ｙ／ｖ₁ ……（４）

図２１に示すとおり、本例では、被熱処理物１の各部の加熱時間は全て同一（４．５３秒）であり、各部の加熱時間の差は０であった。

また、前記条件で実際に熱処理を実施し、被熱処理物の前端、中央、後端を測定点として、熱電対により温度を測定し、その結果をグラフ化して図２５に示した。この図に示すとおり、本例では、被熱処理物の前端、中央、後端で最高温度に殆ど差が生じなかった。

（実施例３）
図１８に示すように、被熱処理物１の前端が入口側開口部４５の内部側開口端に達する位置を減速位置Ｂ、被熱処理物１の後端が出口側開口部４６の内部側開口端に達する位置を再加速位置Ｃとした以外は、前記参考例と同じ条件とし、被熱処理物１の後端からの距離がｙである部位の焼成領域４２内における加熱時間Ｔ（ｙ）を下式（５）により求め、その結果をグラフ化して図２２に示した。
Ｔ（ｙ）＝Ｌ₁／ｖ₂ ……（５）

図２２に示すとおり、本例では、被熱処理物１の各部の加熱時間は全て同一（６秒）であり、各部の加熱時間の差は０であった。

また、前記条件で実際に熱処理を実施し、被熱処理物の前端、中央、後端を測定点として、熱電対により温度を測定し、その結果をグラフ化して図２６に示した。この図に示すとおり、本例では、被熱処理物の前端、中央、後端で最高温度に殆ど差が生じなかった。

以上、参考例及び実施例１〜３の結果より、実施例２や実施例３のように減速位置と再加速位置を配置すると、被熱処理物全体の加熱時間が均一になり最も好ましいことがわかる。実際の熱処理に当たって、実施例２と実施例３の何れの配置を採用するかは、必要な加熱時間や目標とする搬送のサイクルタイム等により決定すればよい。また、実施例１は、実施例２や実施例３のように被熱処理物の各部の加熱時間の差が０にはならないものの、その差は参考例の１／２程度であり、諸般の事情により実施例２や実施例３のような配置が困難であるような場合には、実施例１のような配置を採用することでも、十分な均熱加熱が可能となる場合があり得る。実施例１〜３に共通するのは、図１６〜１８に示すとおり、減速位置Ｂと再加速位置Ｃとが、焼成領域を搬送方向において二等分する直線Ｉに対して線対称となっていることである。このような配置になっていると、被熱処理物の各部の加熱時間に分布が生じたとしても、それは被熱処理物の長さ方向の中心を最大の加熱時間とした前後対称の分布となり、参考例のように前端と後端とで加熱時間に大きな差が生じることはない。

本発明の連続式熱処理炉及び熱処理方法は、太陽電池基板等の熱処理に好適に使用することができるものである。

本発明に係る連続式熱処理炉の実施形態の一例を示す概略説明図である。 第一の搬送機構の実施形態の一例を示す概略説明図である。 第一の搬送機構の動作を示す概略説明図である。 第一の搬送機構の動作を示す概略説明図である。 第一の搬送機構の動作を示す概略説明図である。 第一の搬送機構の動作を示す概略説明図である。 第一の搬送機構の動作を示す概略説明図である。 第一の搬送機構において、ビーム及び支持体に各々保持部材が装着された状態を示す説明図である。 第二の搬送機構の実施形態の一例を示す概略説明図である。 第二の搬送機構において、ビームに対する保持部材の装着状態の例を示す説明図である。 第一の搬送機構から第二の搬送機構へ被熱処理物が受け渡される際の動作を示す概略説明図である。 第一の搬送機構から第二の搬送機構へ被熱処理物が受け渡される際の動作を示す概略説明図である。 第一の搬送機構から第二の搬送機構へ被熱処理物が受け渡される際の動作を示す概略説明図である。 第一の搬送機構から第二の搬送機構へ被熱処理物が受け渡される際の動作を示す概略説明図である。 第一の搬送機構から第二の搬送機構へ被熱処理物が受け渡される際の動作を示す概略説明図である。 炉体を上下分割構造とした状態を示す説明図である。 第三の搬送機構の実施形態の一例を示す概略説明図である。 第三の搬送機構の動作を示す概略説明図である。 第三の搬送機構の動作を示す概略説明図である。 第三の搬送機構の動作を示す概略説明図である。 第三の搬送機構の動作を示す概略説明図である。 第三の搬送機構の動作を示す概略説明図である。 搬送路が複数列設けられた本発明に係る連続式熱処理炉の焼成領域内部を上方から見た概略説明図である。 搬送路が複数列設けられた本発明に係る連続式熱処理炉の焼成領域内部を側面方向から見た概略説明図である。 搬送路が複数列設けられた従来の連続式熱処理炉の焼成領域内部を上方から見た概略説明図である。 搬送路が複数列設けられた従来の連続式熱処理炉の焼成領域内部を側面方向から見た概略説明図である。 搬送路が複数列設けられた本発明に係る連続式熱処理炉の焼成領域を搬送方向側から見た概略説明図である。 加速、減速、再加速、停止の各動作が開始される位置を示す概要説明図である。 参考例における条件等を示す概要説明図である。 実施例１における条件等を示す概要説明図である。 実施例２における条件等を示す概要説明図である。 実施例３における条件等を示す概要説明図である。 参考例の結果を示すグラフである。 実施例１の結果を示すグラフである。 実施例２の結果を示すグラフである。 実施例３の結果を示すグラフである。 参考例の結果を示すグラフである。 実施例１の結果を示すグラフである。 実施例２の結果を示すグラフである。 実施例３の結果を示すグラフである。

符号の説明

１…被熱処理物、２…ビーム、３…支持体、４…ビーム支持体、５…保持部材、６…保持部材、１１…ビーム、１１ａ…空気供給口、１１ｂ…空気排出口、１３…支持体、１５…保持部材、１５ａ…脚部、２１…ビーム、２２…リフター、２３…昇降駆動装置、２４…水平移動装置、２５…ビーム駆動装置、２６…受け取り板、３３…断熱材、３４…溝、４１…乾燥・脱バインダー領域、４２…焼成領域、４３…炉体（上側）、４４…炉体（下側）、４５…入口側開口部、４６…出口側開口部、５１…入口、５２…出口、６１…インフラスタイン（ＩＲ）ヒーター、６２…電気ヒーター、７１…他の搬送ライン、８１…隔壁、８１ａ…上部隔壁、８１ｂ…下部隔壁。

Claims (12)

1. 炉の入口側から出口側に向かって、被熱処理物の乾燥及び／又は脱バインダー処理を行う少なくとも１つの乾燥・脱バインダー領域と、被熱処理物の焼成を行う焼成領域とが順に設けられ、前記被熱処理物が前記乾燥・脱バインダー領域を搬送されながら乾燥及び／又は脱バインダー処理された後、前記焼成領域を搬送されながら焼成される連続式熱処理炉であって、
   前記被熱処理物を搬送するための搬送機構として、一定のストロークで上昇、前進、下降、後退という動作を周期的に繰り返すビーム又は線材を備えた第一の搬送機構と、同じく一定のストロークで上昇、前進、下降、後退という動作を周期的に繰り返すビーム又は線材を備えた第二の搬送機構と、一定のストロークで上昇、前進、下降、後退という動作を周期的に繰り返すビームを備えた第三の搬送機構とを有し、
   前記乾燥・脱バインダー領域では前記被熱処理物の搬送を前記第一の搬送機構により行い、前記焼成領域では前記被熱処理物の搬送を前記第二の搬送機構により行い、前記焼成領域を搬送された後の前記被熱処理物を、前記第三の搬送機構により炉外の所定位置まで搬送する連続式熱処理炉。
2. 前記第一の搬送機構のビーム又は線材に前記被熱処理物を保持するための保持部材が装着された請求項１に記載の連続式熱処理炉。
3. 前記第二の搬送機構のビーム又は線材に前記被熱処理物を保持するための保持部材が装着された請求項１又は２に記載の連続式熱処理炉。
4. 前記焼成領域において、前記第二の搬送機構のビーム又は線材の周囲の少なくとも一部を断熱材で囲んだ請求項１ないし３の何れか一項に記載の連続式熱処理炉。
5. 前記第二の搬送機構のビームが、両端に開口部を有する中空体であり、一方の開口部を空気供給口、他方の開口部を空気排出口として、雰囲気調整用の空気を前記ビームの内部を流通させて炉内に送り込むようにした請求項１ないし４何れか一項に記載の連続式熱処理炉。
6. 少なくとも前記焼成領域において、炉体が上下に分割された構造を有し、上側の炉体及び／又は下側の炉体を上下方向に駆動させることにより、前記焼成領域の入口側及び出口側の開口部の高さを変更可能とした請求項１ないし５の何れか一項に記載の連続式熱処理炉。
7. 前記第一の搬送機構、第二の搬送機構及び第三の搬送機構を備えた前記被熱処理物の搬送路が、炉内に平行して複数列設けられており、少なくとも前記焼成領域において、前記各搬送路間に隔壁が設置され、当該隔壁によって前記各搬送路が区画された請求項１ないし６の何れか一項に記載の連続式熱処理炉。
8. 前記隔壁により区画された前記各搬送路に、それぞれ独立して温度制御可能な加熱手段が別個に設けられた請求項７に記載の連続式熱処理炉。
9. 前記加熱手段が、前記被熱処理物の搬送方向と平行に配置されたＵ字状の電気ヒーターである請求項８に記載の連続式熱処理炉。
10. 熱処理対象となる前記被熱処理物が太陽電池基板である請求項１ないし９の何れか一項に記載の連続式熱処理炉。
11. 請求項１ないし１０の何れか一項に記載の連続式熱処理炉を使用した熱処理方法であって、前記第一の搬送機構から前記第二の搬送機構への前記被熱処理物の受け渡し後、前記第二の搬送機構から前記第三の搬送機構への前記被熱処理物の受け渡しまでの間の前記第二の搬送機構による前記被熱処理物の搬送が、加速、減速、再加速、停止という挙動を示すようにするとともに、前記被熱処理物の部位の内で焼成領域内における加熱時間が最も長い部位と最も短い部位との加熱時間の差が０〜１秒の範囲内に収まるようにする熱処理方法。
12. 前記減速の開始時における前記被熱処理物の位置と前記再加速の開始時における前記被熱処理物の位置とが、前記焼成領域を搬送方向において二等分する直線に対して線対称となるようにする請求項１１に記載の熱処理方法。

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