JP4457750B2 - セラミック成形体の焼成方法 - Google Patents

Description

本発明は、セラミック焼成用さや、及び、当該セラミック焼成用さやを用いたセラミック成形体の焼成方法に関する。

セラミック成形体、特に、貫通孔が形成されたセラミック成形体（例えば、リング状のセラミック成形体）を焼成する際に用いるさや（匣鉢）として、厚み方向に並べて横に配列した複数のリング状のセラミック成形体を収納する溝が形成された盤状のさやが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平８−１２８７８９号公報

本発明は、焼成不良や特性ばらつきを抑制して、歩留りを向上させることが可能なセラミック焼成用さや及びセラミック成形体の焼成方法を提供することを課題とする。

本発明者等は、焼成不良や特性ばらつきを抑制し得るセラミック成形体の焼成方法について鋭意研究を行った結果、以下のような事実を新たに見出した。

特許文献１に記載されたさやを用いてセラミック成形体を焼成する場合、焼成不良や特性ばらつきが生じてしまうことが新たに判明した。通常、セラミック成形体が配列されたさやを多段に重ねて焼成炉内に導入し、所望の焼成雰囲気中でセラミック成形体を焼成している。盤状のさやを積み重ねた場合、さや内（上側に位置するさやと下側に位置するさやとの間の空間内）に流入した焼成雰囲気を構成するガス（以下、雰囲気ガスと称する。）は、さや間を移動することなくさやから排出されることとなる。したがって、雰囲気ガスが流入し難いさやが存在する場合、当該さやでは、セラミック成形体の周囲を所望の焼成雰囲気に調整することができない、あるいは、セラミック成形体から発生する燃焼成分をさやから円滑に排出することができない状態で、セラミック成形体が焼成されてしまう。この結果、焼成されたセラミック成形体、すなわちセラミック焼結体にさや間で焼成不良や特性ばらつきが生じてしまう。

雰囲気ガスは、上側に位置するさやの下面と下側に位置するさやの上面との間に形成される間隙から、さや内に流入する。したがって、この間隙が狭く雰囲気ガスが流入し難いさやでは、セラミック成形体の配置位置によって、セラミック成形体の周囲を所望の焼成雰囲気に調整することができない、あるいは、セラミック成形体から発生する燃焼成分をさやから円滑に排出することができない。このため、さや内においても、セラミック焼結体に焼成不良や特性ばらつきが生じてしまう。

かかる研究結果を踏まえ、本発明に係るセラミック焼成用さやは、無底状であると共に枠部を備えており、枠部は、第１の上面と、第１の上面よりも低い位置にあり且つ凹部が形成された第２の上面と、第２の上面よりも低い位置にあり且つ凹部が形成された第３の上面と、第１の上面、第２の上面及び第３の上面に対応する領域が同じ高さに位置する下面と、を含むことを特徴とする。

本発明に係るセラミック焼成用さやでは、当該さやを複数積み重ねた場合、隣接する２つのさやのうちの上側に位置するさやの枠部の下面と、下側に位置するさやの枠部の第２の上面との間に上下方向（枠部の厚み方向）に幅広の間隙が形成される。また、隣接する２つのさやのうちの上側に位置するさやの枠部の下面と、下側に位置するさやの枠部の第３の上面との間に上下方向に更に幅広の間隙が形成される。したがって、積み重ねられたさや内でセラミック成形体を焼成する際に、雰囲気ガスが上記幅広の間隙を通って積み重ねられたさや内に極めて良好に流入することとなる。また、積み重ねられたさや内に流入した雰囲気ガスは、各さやが無底状であることから、積み重ねられた複数のさやで画成される内側空間内を循環するように流れる。これらの結果、焼成不良や特性ばらつきの発生を抑制することができる。

また、第１の上面には、隆起部が形成され、下面には、隆起部に対応する位置に、第１の上面側に引き込むように段下がり部が形成されていることが好ましい。さやを複数積み重ねた場合、隣接する２つのさやのうちの上側に位置するさやの枠部の第１の下面に形成された段下がり部と、下側に位置するさやの枠部の第１の上面に形成された隆起部とが係合することとなる。これにより、積み重ねられたさやの横ずれを防ぐことができる。

ところで、セラミック成形体を焼成炉にて焼成する場合、通常、雰囲気ガスが焼成炉内をさやの搬送方向とは反対の方向に流れている。また、焼成炉内においては、積み重ねられたさやの上方の空間が比較的広く、この空間での雰囲気ガスの流量及び流速が大きい。これらのことから、雰囲気ガスは、主として、積み重ねられたさやの上方の空間に近い間隙からさや内に流入する。第１の上面に隆起部が形成されていると、最上段のさやに蓋を載置した場合、最上段のさやと蓋との間には、さやとさやとの間の間隙に比して、隆起部の高さ分だけ広がった間隙が形成される。これにより、積み重ねられたさやの上方の空間に近い最上段のさやと蓋との間の間隙がより一層幅広となり、積み重ねられたさや内に雰囲気ガスがより一層良好に流入することとなる。この結果、焼成不良や特性ばらつきの発生を効果的に抑制することができる。

また、枠部の下面には、隆起部が形成され、上面には、隆起部に対応する位置に、第１の下面側に引き込むように段下がり部が形成されていることが好ましい。さやを複数積み重ねた場合、隣接する２つのさやのうちの上側に位置するさやの枠部の第１の下面に形成された隆起部と、下側に位置するさやの枠部の第１の上面に形成された段下がり部とが係合することとなる。これにより、積み重ねられたさやの横ずれを防ぐことができる。

また、第２の上面には、第１の上面と同じ高さに位置する凸部が形成されていることが好ましい。この場合、複数のさやを積み重ねた際に、隣接する２つのさやのうちの上側に位置するさやの枠部の下面と、下側に位置するさやの枠部の第２の上面に形成された凸部とが当接して、上側に位置するさやを支えることができる。

また、第３の上面には、第１の上面と同じ高さに位置する凸部が形成されていることが好ましい。この場合、複数のさやを積み重ねた際に、隣接する２つのさやのうちの上側に位置するさやの枠部の下面と、下側に位置するさやの枠部の第３の上面に形成された凸部とが当接して、上側に位置するさやを支えることができる。

また、枠部は、互いに対向する２つの部分を有しており、第１の上面、第２の上面及び第３の上面は、互いに対向する２つの部分のそれぞれに位置していることが好ましい。この場合、一方の部分に位置する下面と第２の上面及び第３の上面との間に形成された上下方向に幅広の間隙から雰囲気ガスがさや内に流入する。そして、一方の部分に対向する他方の部分に位置する下面と第２の上面及び第３の上面との間に形成された上下方向に幅広の間隙を通って、セラミック成形体から発生する燃焼成分が、さやから円滑に排出されることとなる。この結果、焼成不良や特性ばらつきの発生を効果的に抑制することができる。

また、第３の上面は、互いに対向する２つの部分の中央に位置していることが好ましい。枠部で囲まれる内側の領域にセラミック成形体が配されることとなる。このセラミック成形体が配される領域の中央部は、当該中央部の周辺部に比して、所望の焼成雰囲気に調整され難い傾向にあり、また、燃焼成分が排出され難い傾向にある。したがって、第３の上面を、枠部における互いに対向する２つの部分の中央に位置させることにより、より多くの雰囲気ガスが中央部に導入されることとなる。この結果、焼成不良や特性ばらつきの発生を効果的に抑制することができる。

本発明に係るセラミック成形体の焼成方法は、第１の上面と、当該第１の上面よりも低い位置にあり且つ凹部が形成された第２の上面と、当該第２の上面よりも低い位置にあり且つ凹部が形成された第３の上面と、第１の上面、第２の上面及び第３の上面に対応する領域が同じ高さに位置する下面と、を含む枠部を備えると共に無底状である複数のセラミック焼成用さやと、棒と、を用意し、貫通孔が形成されたセラミック成形体を棒に通して、当該棒にセラミック成形体を配する工程と、セラミック成形体が配された棒を凹部で位置決めして枠部に支持し、さやにセラミック成形体を配する工程と、さやに配されたセラミック成形体を焼成する工程と、を備え、セラミック成形体を焼成する工程では、複数のさやを多段に積み重ねて、さやに支持された棒の略中心軸方向に搬送しながらセラミック成形体を焼成していることを特徴とする。

本発明に係るセラミック成形体の焼成方法では、さやを複数積み重ねた場合、隣接する２つのさやのうちの上側に位置するさやの枠部の下面と、下側に位置するさやの枠部の第２の上面との間に上下方向（枠部の厚み方向）に幅広の間隙が形成される。また、隣接する２つのさやのうちの上側に位置するさやの枠部の下面と、下側に位置するさやの枠部の第３の上面との間に上下方向に更に幅広の間隙が形成される。ところで、積み重ねたさやを搬送しながら焼成する場合、雰囲気ガスは、主として、搬送方向前側に位置する間隙からさや内に流入する。したがって、積み重ねたさやをさやに支持された棒の略中心軸方向に搬送することにより、雰囲気ガスが上記幅広の間隙を通って積み重ねられたさや内に極めて良好に流入することとなる。また、積み重ねられたさや内に流入した雰囲気ガスは、各さやが無底状であることから、積み重ねられた複数のさやで画成される内側空間内を循環するように流れる。これらの結果、焼成不良や特性ばらつきの発生を抑制することができる。

本発明に係るセラミック成形体の焼成方法は、第１の上面と、当該第１の上面よりも低い位置にあり且つ凹部が形成された第２の上面と、当該第２の上面よりも低い位置にあり且つ凹部が形成された第３の上面と、第１の上面、第２の上面及び第３の上面に対応する領域が同じ高さに位置する下面と、を含む枠部を備えると共に無底状である複数のセラミック焼成用さやと、棒と、を用意し、貫通孔が形成されたセラミック成形体を棒に通して、当該棒にセラミック成形体を配する工程と、セラミック成形体が配された棒を凹部で位置決めして枠部に支持し、さやにセラミック成形体を配する工程と、さやに配されたセラミック成形体を焼成する工程と、を備え、セラミック成形体を焼成する工程では、複数のさやを多段に積み重ねており、焼成雰囲気を構成するガスをさやに支持された棒の略中心軸方向に流していることを特徴とする。

本発明に係るセラミック成形体の焼成方法では、さやを複数積み重ねた場合、隣接する２つのさやのうちの上側に位置するさやの枠部の第２の下面と、下側に位置するさやの枠部の第２の上面との間に上下方向（枠部の厚み方向）に幅広の間隙が形成される。また、隣接する２つのさやのうちの上側に位置するさやの枠部の下面と、下側に位置するさやの枠部の第３の上面との間に上下方向に更に幅広の間隙が形成される。セラミック成形体を焼成する場合、雰囲気ガスがさやに支持された棒の略中心軸方向に流れているので、雰囲気ガスが上記幅広の間隙を通って積み重ねられたさや内に極めて良好に流入することとなる。また、積み重ねられたさや内に流入した雰囲気ガスは、各さやが無底状であることから、積み重ねられた複数のさやで画成される内側空間内を循環するように流れる。これらの結果、焼成不良や特性ばらつきの発生を抑制することができる。

本発明によれば、焼成不良や特性ばらつきを抑制して、歩留りを向上させることが可能なセラミック焼成用さや及びセラミック成形体の焼成方法を提供することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明に係るセラミック焼成用さや及びセラミック成形体の焼成方法の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

本実施形態は、本発明をバリスタに用いる磁器（以下、バリスタ磁器と称する）の製造方法に適用したものである。図１は、本実施形態に係るバリスタ磁器の製造過程を説明するためのフロー図である。尚、公知の製造過程については、説明を簡略化する。

まず、セラミック成形体１を成型する（成型工程：Ｓ１０１）。成型工程Ｓ１０１では、原料粉末を、混合、仮焼、粉砕、成型の順に処理し、貫通孔３が形成されたセラミック成形体１を得る（図２（ａ）及び（ｂ）参照）。図２（ａ）はセラミック成形体を示す平面図であり、図２（ｂ）はセラミック成形体を示す側面図である。

原料粉末には、通常、バリスタ磁器を構成する元素それぞれの化合物の粉末を用いる。原料粉末には、酸化物又は焼成によって酸化物となる化合物、例えば、炭酸塩、水酸化物等を用いることができる。原料粉末を、最終組成が所望の組成となるように秤量し、混合（例えば、湿式混合等）する。次いで、脱水処理した後、乾燥し、例えば１０８０〜１２５０℃程度で２〜４時間程度仮焼成する。次いで、仮焼成物を粉砕した後、有機バインダを加え、さらに水、ｐＨ調整剤、保湿剤等を加えて混合する。次いで、混合物をリング状に成型し、脱バインダ処理を施す。セラミック成形体１の外周形状及び貫通孔３の形状は、平面視で円形を呈している。

次に、セラミック成形体１を棒Ｒに通して、串刺し状に整列させる（棒刺し工程：Ｓ１０３）。棒Ｒは、その中心軸方向に直交する面で切断したときの断面形状が円形を呈している。棒Ｒの外径は、セラミック成形体１の貫通孔３の内径よりも小さい。例えば、セラミック成形体１の外径が１０ｍｍであり、内径が７ｍｍである場合、棒Ｒの外径は４ｍｍに設定することができる。

棒Ｒの少なくとも一方の端部は、円錐状（テーパー状）に形成されている。棒刺し工程Ｓ１０３では、セラミック成形体１を、円錐状に形成された端部側から、棒Ｒに通していく。これにより、所定の数のセラミック成形体１が棒Ｒに配されることとなる（図３参照）。棒Ｒの材料としては、耐熱性（耐火性）を有する材料、例えば、アルミナ、ムライト、又はジルコニア等が用いられる。

次に、複数のセラミック成形体１をさや１０に配置する（さや詰め工程：Ｓ１０５）。さや詰め工程Ｓ１０５では、まず、さや１０を用意する（図４〜図７参照）。図４及び図６は、さやを示す斜視図である。図５は、さやを示す平面図である。図７は図５におけるVII−VII線に沿った断面図であり、図８は図５におけるVIII−VIII線に沿った断面図である。

さや１０は、矩形状の枠部１１を備えており、無底状である。枠部１１は、Ｘ軸方向でみて互いに対向する２つの第１の部分１１ａ，１１ｂと、Ｙ軸方向でみて互いに対向する２つの第２の部分１１ｃ，１１ｄとを有している。枠部１１は、第１の部分１１ａ，１１ｂ及び第２の部分１１ｃ，１１ｄにより、開口１５を形成している。枠部１１（各部分１１ａ〜１１ｄ）により囲まれる内側の領域、すなわち開口１５が、複数のセラミック成形体１が配置される成形体配置領域となる。枠部１１の材料としては、耐熱性（耐火性）を有する材料、例えば、アルミナ、ムライト、又はジルコニア等が用いられる。

枠部１１は、枠部１１の四隅に位置する第１の上面３０と、各第１の部分１１ａ，１１ｂに位置する第２の上面３２及び第３の上面３４と、各第２の部分１１ｃ，１１ｄに位置する第４の上面３６と、下面３８とを含んでいる。第３の上面３４は、各第１の部分１１ａ，１１ｂの中央に位置している。第２の上面３２は、第１の上面３０よりも低い位置にある。第３の上面３４は、第２の上面３２よりも低い位置にある。第４の上面３６は、第１の上面３０よりも低い位置にある。下面３８における第１〜第４の上面３０，３２，３４，３６に対応する領域は、同じ高さに位置している。なお、第４の上面３６は、第２の上面３２あるいは第３の上面３４とは、必ずしも同じ高さに位置しなくてもよい。

各第１の部分１１ａ，１１ｂの第２の上面３２及び第３の上面３４には、複数の凹部４０が等間隔に形成されている。各凹部４０は、縦断面形状が略Ｖ字状の溝である。各凹部４０の深さ（凹部４０が形成された位置での枠部１１の上下方向の厚み）は、後述するようにセラミック成形体１が配された棒Ｒを枠部１１で支持した状態で、棒Ｒに配されたセラミック成形体１がさや１０（枠部１１）からはみ出さない、すなわち当該セラミック成形体１がさや１０の上下方向での厚みの範囲内に収まるように設定されている。凹部４０の間隔は、同じくセラミック成形体１が配された棒Ｒを枠部１１で支持した際に、隣接する棒Ｒに配されているセラミック成形体１が相互に接触しないように、セラミック成形体１の外径より大きく設定されている。

各第１の部分１１ａ，１１ｂの第２の上面３２には、凸部４２が形成されている。凸部４２は、縦断面形状が略台形状であり、第２の上面３２から隆起するように形成された部分である。凸部４２の頂は、枠部１１の第１の上面３０と同じ高さに位置している。

各第１の部分１１ａ，１１ｂの第３の上面３４には、凸部４３が形成されている。凸部４３は、縦断面形状が略台形状であり、第３の上面３４から隆起するように形成された部分である。凸部４３の頂は、枠部１１の第１の上面３０と同じ高さに位置している。

各第２の部分１１ｃ，１１ｄの第４の上面３６には、凸部４４が形成されている。凸部４４は、縦断面形状が略台形状であり、第３の上面３６から隆起するように形成された部分である。凸部４４の頂は、枠部１１の第１の上面３０と同じ高さに位置している。

枠部１１の四隅に位置する第１の上面３０には、さや１０を積み重ねる際に、上側に位置するさや１０と係合し横ずれを防ぐ隆起部４６が形成されている。枠部１１の下面３８の四隅には、隆起部４６に対応する位置に、段下がり部４８が形成されている。段下がり部４８は、下面３８から第１の上面３０側に引き込むように形成されている。段下がり部４８には、さや１０を積み重ねた際に、下側に位置するさや１０の枠部１１の隆起部４６が係合することとなる。

さや１０を用意すると、セラミック成形体１が配された複数本の棒Ｒを枠部１１の対向する第１の部分１１ａ，１１ｂの間に架け渡して棒Ｒの両端が対応する各部分１１ａ，１１ｂでそれぞれ支持される状態とし、略平行に並べる（図９及び図１０参照）。各棒Ｒは、各凹部４０と係合し、当該各凹部４０により位置決めされている。これにより、複数のセラミック成形体１がさや詰めされ、枠部１１の開口１５、すなわちさや１０の成形体配置領域に配されることとなる。図９はさやを示す平面図であり、図１０は図９におけるX−X線に沿った断面図である。図９及び図１０は、さや１０がセラミック成形体１を配した棒Ｒを支持している状態を描いている。

次に、セラミック成形体１を焼成炉２０で焼成する（焼成工程：Ｓ１０７）。焼成炉２０は、図１１に示されるように、一端に入口部２１と、他端に出口部２３とを備え、トンネル形状とされている。焼成炉２０内は、焼成雰囲気が還元雰囲気とされ、当該還元雰囲気を構成するガス（例えば、Ｎ_２とＨ_２との混合ガス）がさや１０の搬送方向（図１１中、矢印Ａ方向）とは反対の方向（図１１中、矢印Ｂ方向）に流れている。

焼成工程Ｓ１０７では、図１１に示されるように、さや詰め工程Ｓ１０５にて複数のセラミック成形体１がさや詰めされたさや１０を多段（例えば、５段等）に積み重ねて台板２５に載置し、台板２５をプッシャー２７で押すことによりさや１０を焼成炉２０内に搬送する。これにより、セラミック成形体１は、棒Ｒに配された状態で還元焼成され、セラミック焼結体としてのバリスタ磁器が得られることとなる。さや１０は、当該さや１０に配された棒Ｒの中心軸方向が上記搬送方向となるように、台板２５に載置される。このように、さや１０を棒Ｒの中心軸方向に搬送することにより、棒Ｒに配されたセラミック成形体１の横揺れを防ぐことができる。

最上段のさや１０の上には、蓋２９が載置される。詳細には、蓋２９は、枠部１１の隆起部４６に載置される。このとき、蓋２９と枠部１１の第１の部分１１ａ，１１ｂとの間には、図１２（ａ）に示されるように、第１の上面３０と第２の上面３２との高さの差（凸部４２の高さ）及び隆起部４６の高さに対応する間隔の間隙Ｇ１と、第１の上面３０と第３の上面３４との高さの差（凸部４３の高さ）及び隆起部４６の高さに対応する間隔の間隙Ｇ２と、が形成されることとなる。また、蓋２９と枠部１１の第２の部分１１ｃ，１１ｄとの間には、図１２（ｂ）に示されるように、第１の上面３０と第４の上面３６との高さの差（凸部４４の高さ）及び隆起部４６の高さに対応する間隔の間隙Ｇ３が形成されることとなる。

ところで、さや１０を多段に積み重ねると、下側に位置するさや１０（枠部１１）の第１の上面３０、第２の上面３２に形成された凸部４２、第３の上面３４に形成された凸部４３、及び第４の上面３６に形成された凸部４４は、上側に位置するさや１０（枠部１１）の下面３８に当接する。さや１０とさや１０との間、すなわち上側に位置する枠部１１の第１の部分１１ａ，１１ｂと下側に位置する枠部１１の第１の部分１１ａ，１１ｂとの間には、図１３（ａ）に示されるように、第１の上面３０と第２の上面３２との高さの差（凸部４２の高さ）に対応する間隔の間隙Ｇ４と、第１の上面３０と第３の上面３４との高さの差（凸部４３の高さ）に対応する間隔の間隙Ｇ５と、が形成されることとなる。また、上側に位置する枠部１１の第２の部分１１ｃ，１１ｄと下側に位置する枠部１１の第２の部分１１ｃ，１１ｄとの間には、図１３（ｂ）に示されるように、第１の上面３０と第４の上面３６との高さの差（凸部４４の高さ）高さに対応する間隔の間隙Ｇ６が形成されることとなる。

積み重ねられたさや１０内には、図１４に示されるように、主として、還元雰囲気を構成するガス（以下、還元雰囲気ガスと称する。）が搬送方向前側に位置する間隙、すなわち、蓋２９と枠部１１の第１の部分１１ａ，１１ｂとの間の間隙Ｇ１，Ｇ２、及び、上側に位置する枠部１１の第１の部分１１ａ，１１ｂと下側に位置する枠部１１の第１の部分１１ａ，１１ｂとの間の間隙Ｇ４，Ｇ５から流入する。通常、焼成炉２０内においては、積み重ねられたさや１０の上方の空間が広く、この空間での還元雰囲気ガスの流量及び流速が大きい。したがって、還元雰囲気ガスは、特に、上記空間に近い間隙（例えば、蓋２９と枠部１１の第１の部分１１ａ，１１ｂとの間の間隙Ｇ１，Ｇ２等）からさや１０内に流入する。

さや１０は、無底状であることから、さや１０内に流入した還元雰囲気ガスは、積み重ねられた複数のさや１０により画成される内側空間内を循環する。そして、セラミック成形体１から発生した燃焼成分を含む還元雰囲気ガスは、主として、積み重ねられた複数のさや１０の搬送方向後側に位置する間隙から排出される。

次に、さや１０から焼成したセラミック成形体１（バリスタ磁器）を取り出す（さやあけ工程：Ｓ１０９）。さやあけ工程Ｓ１０９では、棒Ｒを略水平に保ちながらさや１０から取り外す。棒Ｒには焼成されたセラミック成形体１が配されているが、焼成時に隣接するセラミック成形体１の間で圧迫し合うような力が働かないため、棒Ｒに配されたセラミック成形体１は隣接するもの同士で付着することがない。なお、リング状のバリスタ磁器は棒Ｒに配された状態で次の工程に移送してもよい。

以上のように、本実施形態においては、さや１０を多段に積み重ねると、隣接する２つのさや１０のうちの上側に位置するさや１０の枠部１１の下面３８と、下側に位置するさや１０の枠部１１の第２の上面３２との間に上下方向（枠部の厚み方向）に幅広の間隙Ｇ４が形成される。また、隣接する２つのさや１０のうちの上側に位置するさや１０の枠部１１の下面３８と、下側に位置するさや１０の枠部１１の第３の上面３４との間に上下方向に更に幅広の間隙Ｇ５が形成される。ところで、積み重ねたさや１０を搬送しながら焼成する場合、還元雰囲気ガスは、主として、搬送方向前側に位置する間隙からさや内に流入する。したがって、積み重ねたさや１０を棒Ｒの略中心軸方向に搬送することにより、還元雰囲気ガスが上記幅広の間隙Ｇ４，Ｇ５を通って積み重ねられたさや１０内に極めて良好に流入することとなる。また、積み重ねられたさや１０内に流入した還元雰囲気ガスは、各さや１０が無底状であることから、積み重ねられた複数のさや１０で画成される内側空間内を循環するように流れる。これらの結果、焼成不良や特性ばらつきの発生を抑制することができる。

また、本実施形態においては、還元雰囲気ガスが棒Ｒの略中心軸方向に流れていることによっても、還元雰囲気ガスが上記幅広の間隙Ｇ４，Ｇ５を通って積み重ねられたさや１０内に極めて良好に流入することとなる。なお、還元雰囲気ガスの流量を増やすことによっても、還元雰囲気ガスを積み重ねられたさや１０内に良好に流入させることは可能である。しかしながら、還元雰囲気ガスの流量を増やした場合、製造コストが嵩むことになり好ましくない。

また、本実施形態において、枠部１１の第１の上面３０には、隆起部４６が形成され、枠部１１の下面３８には、隆起部４６に対応する位置に、第１の上面３０側に引き込むように段下がり部４８が形成されている。さや１０を多段に積み重ねた場合、隣接する２つのさや１０のうちの上側に位置するさや１０（枠部１１）の下面３８に形成された段下がり部４８と、下側に位置するさや１０（枠部１１）の第１の上面３０に形成された隆起部４６とが係合することとなる。これにより、積み重ねられたさや１０の横ずれを防ぐことができる。

焼成炉２０内では、還元雰囲気ガスがさや１０の搬送方向とは反対の方向に流れている。また、焼成炉２０内においては、積み重ねられたさや１０の上方の空間が比較的広く、この空間での還元雰囲気ガスの流量及び流速が大きい。これらのことから、還元雰囲気ガスは、主として、積み重ねられたさや１０の上方の空間に近い間隙からさや１０内に流入する。枠部１１の第１の上面３０に隆起部４６が形成されていると、最上段のさや１０に蓋２９を載置した場合、最上段のさや１０と蓋２９との間には、さや１０とさや１０との間の間隙Ｇ４，Ｇ５に比して、隆起部４６の高さ分だけ広がった間隙Ｇ１，Ｇ２が形成される。これにより、積み重ねられたさや１０の上方の空間に近い最上段のさや１０と蓋２９との間の間隙Ｇ１，Ｇ２がより一層幅広となり、積み重ねられたさや１０内に還元雰囲気ガスがより一層良好に流入することとなる。この結果、焼成不良や特性ばらつきの発生を効果的に抑制することができる。

また、本実施形態において、枠部１１の第２の上面３２には、第１の上面３０と同じ高さに位置する凸部４２が形成されている。これにより、複数のさや１０を積み重ねた場合、隣接する２つのさや１０のうちの上側に位置するさや１０の枠部１１の下面３８と、下側に位置するさや１０の枠部１１の第２の上面３２に形成された凸部４２とが当接して、上側に位置するさや１０を支えることができる。

また、本実施形態において、枠部１１の第３の上面３４には、第１の上面３０と同じ高さに位置する凸部４３が形成されている。これにより、複数のさや１０を積み重ねた場合、隣接する２つのさや１０のうちの上側に位置するさや１０の枠部１１の下面３８と、下側に位置するさや１０の枠部１１の第３の上面３４に形成された凸部４３とが当接して、上側に位置するさや１０を支えることができる。

また、本実施形態において、枠部１１は、互いに対向する２つの第１の部分１１ａ，１１ｂを有しており、第１の上面３０、第２の上面３２及び第３の上面３４は、第１の部分１１ａ，１１ｂのそれぞれに位置している。この場合、一方の部分１１ａ，１１ｂに位置する下面３８と第２の上面３２及び第３の上面３４との間に形成された上下方向に幅広の間隙Ｇ４，Ｇ５から還元雰囲気ガスがさや１０内に流入する。そして、一方の部分１１ａ，１１ｂに対向する他方の部分１１ａ，１１ｂに位置する下面３８と第２の上面３２及び第３の上面３４との間に形成された上下方向に幅広の間隙Ｇ４，Ｇ５を通って、セラミック成形体から発生する燃焼成分が、さや１０から円滑に排出されることとなる。この結果、焼成不良や特性ばらつきの発生を効果的に抑制することができる。

また、本実施形態において、枠部１１の第３の上面３４は、互いに対向する２つの第１の部分１１ａ，１１ｂの中央に位置している。枠部１１で囲まれる内側の領域、すなわち開口１５にセラミック成形体１が配されることとなる。このセラミック成形体１が配される領域（成形体配置領域）の中央部は、当該中央部の周辺部に比して、所望の還元雰囲気に調整され難い傾向にあり、また、燃焼成分が排出され難い傾向にある。したがって、第３の上面３４を、枠部１１の第１の部分１１ａ，１１ｂの中央に位置させることにより、より多くの還元雰囲気ガスが中央部に導入されることとなる。この結果、焼成不良や特性ばらつきの発生を効果的に抑制することができる。

本実施形態の変形例として、図１５及び図１６に示されるように、枠部１１の下面３８の四隅に隆起部４６を形成し、枠部１１の第１の上面３０に段下がり部４８を形成してもよい。この場合でも、積み重ねられたさや１０の横ずれを防ぐことができる。

以上、本発明者等によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、セラミック成形体１（貫通孔３）及びさや１０（枠部１１）の形状等は、上述したものに限られない。また、枠部１１の第２の上面３２及び第３の上面３４にそれぞれ凸部４２，４３を形成しているが、必ずしも形成する必要はない。また、凸部４２あるいは凸部４３のいずれか一方だけを形成してもよい。また、枠部１１の第３の上面３４は、第１の部分１１ａ，１１ｂの中央に位置しているが、これに限られることなく、第１の部分１１ａ，１１ｂの端に位置してもよい。

また、本実施形態においては、さや１０を搬送しながら当該さや１０に配置したセラミック成形体１を焼成しているが、これに限られることなく、さや１０を搬送することなくセラミック成形体１を焼成してもよい。また、焼成炉２０内にて還元雰囲気ガスの流れをさや１０の搬送方向とは反対の方向に生成しているが、焼成炉２０内が還元雰囲気とされているのであれば、必ずしも上記還元雰囲気ガスの流れを生成する必要はない。また、さや１０を積み重ねる段数も、上述したものに限られない。

また、本実施形態においては、焼成炉２０内を還元雰囲気としたが、これに限られるものではない。セラミック成形体１に用いられる材料に応じて適宜選択すればよく、大気雰囲気又は不活性ガス雰囲気等であってもよい。

本発明は、上述したバリスタ磁器の製造方法に限らず、誘電体磁器、圧電磁器、又は半導体磁器等の製造方法に適用しても同様の効果を得ることができる。

本実施形態に係るバリスタ磁器の製造過程を説明するためのフロー図である。 （ａ）はセラミック成形体を示す平面図であり、（ｂ）はセラミック成形体を示す側面図である。 複数のセラミック成形体が配された状態の棒を示す側面図である。 さやを示す斜視図である。 さやを示す平面図である。 さやを示す斜視図である。 図５におけるVII−VII線に沿った断面図である。 図５におけるVIII−VIII線に沿った断面図である。 さやを示す平面図である。 図９におけるX−X線に沿った断面図である。 焼成炉を説明するための概略図である。 （ａ）及び（ｂ）は、さや及び蓋を示す側面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、積み重ねられた複数のさやを示す側面図である。 還元雰囲気ガスの流れを説明するための模式図である。 さやの一変形例を示す拡大斜視部である。 さやの一変形例を示す拡大斜視部である。

符号の説明

１…セラミック成形体、３…貫通孔、１０…さや、１１…枠部、１１ａ，１１ｂ…第１の部分、１１ｃ，１１ｄ…第２の部分、１５…開口、２０…焼成炉、２９…蓋、３０…第１の上面、３２…第２の上面、３４…第３の上面、３６…第４の上面、３８…下面、４０…凹部、４２，４３…凸部、４６…隆起部、４８…段下がり部、Ｒ…棒、Ｓ１０１…成型工程、Ｓ１０３…棒刺し工程、Ｓ１０５…さや詰め工程、Ｓ１０７…焼成工程、Ｓ１０９…さやあけ工程。

Claims (4)

1. 第１の上面と、当該第１の上面よりも低い位置にあり且つ凹部が形成された第２の上面と、当該第２の上面よりも低い位置にあり且つ凹部が形成された第３の上面と、前記第１の上面、前記第２の上面及び前記第３の上面に対応する領域が同じ高さに位置する下面と、を含む枠部を備えると共に無底状であり、前記第１の上面には、隆起部が形成され、前記下面には、前記隆起部に対応する位置に、前記第１の上面側に引き込むように段下がり部が形成されており、前記枠部が、互いに対向し且つ前記第１の上面、前記第２の上面及び前記第３の上面がそれぞれ位置している２つの部分を有している複数のセラミック焼成用さやと、
   棒と、を用意し、
   貫通孔が形成されたセラミック成形体を前記棒に通して、当該棒に前記セラミック成形体を配する工程と、
   前記セラミック成形体が配された前記棒を前記凹部で位置決めして前記枠部に支持し、前記さやに前記セラミック成形体を配する工程と、
   前記さやに配された前記セラミック成形体を焼成する工程と、を備え、
   前記セラミック成形体を焼成する前記工程では、
   前記複数のさやを上側に位置する前記さやの前記枠部の前記第１の下面に形成された前記段下がり部と、下側に位置する前記さやの前記枠部の前記第１の上面に形成された前記隆起部とが係合するように多段に積み重ねると共に最上段の前記さやの前記第１の上面に形成された前記隆起部に蓋を載置して、最上段の前記さやと蓋との間には、前記さやと前記さやとの間の間隙に比して、前記隆起部の高さ分だけ広がった間隙が形成し、そして、
   前記さやに支持された前記棒の略中心軸方向に搬送しながら且つ焼成雰囲気を構成するガスを前記さやに支持された前記棒の略中心軸方向に流して、前記セラミック成形体を焼成していることを特徴とするセラミック成形体の焼成方法。
2. 前記第２の上面には、前記第１の上面と同じ高さに位置する凸部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のセラミック成形体の焼成方法。
3. 前記第３の上面には、前記第１の上面と同じ高さに位置する凸部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のセラミック成形体の焼成方法。
4. 前記第３の上面は、前記互いに対向する２つの部分の中央に位置していることを特徴とする請求項１に記載のセラミック成形体の焼成方法。

Images