JP4977361B2 - 連続焼成炉 - Google Patents

Description

この発明は、例えば、プラズマディスプレイパネル等のフラットディスプレイパネルを製造するガラス基板等の焼成工程において用いられる連続焼成炉に関する。

従来、この種の連続焼成炉としては、炉内の入口から出口にかけて加熱部および冷却部が形成されている炉本体と、加熱部および冷却部を順次経由してワークを搬送する搬送手段と、炉内の入口から出口にかけてワークの搬送速度を一定とするように搬送手段を制御する制御手段とを備えているものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

上記従来の連続焼成炉において、加熱部入口および加熱部出口は炉内の温度勾配が大きく変化するカ所である。そのような温度勾配のあるところをワークが移動する際、例えば、ワークの前部は加熱部内にあるが、その後部は加熱部外にある場合、ワークの前部と後部とでは大きな温度差が生じてしまう。このことは、ワークに反りを発生させる要因となる。
特開２００３−２８６３２号公報

この発明の目的は、ワークが温度勾配の変化の大きいカ所を移動することによる反りの発生を防止することができる連続焼成炉を提供することにある。

この発明による連続焼成炉は、炉内の入口から出口にかけて加熱部および冷却部が形成されている炉本体と、加熱部および冷却部を順次経由してワークを搬送する搬送手段と、少なくとも加熱部入口にワークの前部が差し掛かる手前の時点から加熱部入口をワークの後部が通過し終わるまでの間を高速搬送とし、その後、低速搬送とした後、少なくとも加熱部出口にワークの前部が差し掛かる手前の時点から加熱部出口をワークの後部が通過し終わるまでの間を高速搬送とするように搬送手段を制御する制御手段を備えているものである。

この発明による連続焼成炉では、ワークが温度勾配の変化の大きいカ所である加熱部入口および加熱部出口を移動する際、ワークは高速で搬送される。したがって、ワークの前部と後部の温度差を最小限に抑えることができ、ワークの反りの発生を防止することができる。

この発明によれば、ワークが温度勾配の変化の大きいカ所を移動することによる反りの発生を防止することができる。

この発明の実施の形態を図面を参照しながらつぎに説明する。

以下の説明において、前後とは、ワークが搬送されて進む方向側を前、これと反対側を後というものとする。

図１に、前後方向にのびた炉本体1と、これに重ねて炉本体内の温度プロファイルとが示されている。

焼成炉は、炉本体１と、炉本体１内においてワークを搬送する搬送手段と、搬送手段の搬送速度を制御する制御手段とを備えている。

炉本体１の後端に入口２が、前端に出口３が設けられている。炉本体１内には入口２から出口３にかけて加熱部および冷却部が形成されている。加熱部は、予熱ゾーン、本加熱ゾーンおよび徐冷ゾーンに区画されている。

搬送手段は、炉本体１内に搬送方向に一定間隔をおいて並べられた多数の水平状搬送ローラ（図２および図３参照）を備えている。搬送ローラが回転駆動されることによって、板状ワーク（セッターを含めていう場合もある）が前向きに搬送されるようになっている。

点Ｉで示す加熱部入口および点Ｏで示す加熱部出口が温度勾配の変化の大きいカ所である。すなわち、加熱部入口Ｉの手前は、常温で一定の水平勾配であるが、加熱部入口Ｉを過ぎると、予熱ゾーンに対応して右上り昇温勾配となっている。一方、加熱部出口Ｏの手前では徐冷ゾーンに対応する右下り降温勾配となっているが、加熱部出口Ｏを過ぎると、冷却部に入って、その温度降下の勾配は急峻になっている。

図２は、加熱部入口Ｉ付近のワーク搬送動作を模式的に示すものである。制御手段は、
第１センサ11および第２センサ12を備えている。第１センサ11は、常温ゾーンおよび予熱温度ゾーンの境界の手前に設置されている。第２センサ11は、同境界の下流であって、同境界からワークＷの前後方向の長さにほぼ等しい所より少し手前に設置されている。さらに、同境界を挟んで上流側第１ローラ群21および下流側第２ローラ群22が配置されている。各ローラ群21、22の長さは、ワークＷの前後方向の長さにほぼ等しい。各ローラ群21、22の搬送速度は、制御手段によって高速および低速の２段階に切り替えられる。

入口２から炉本体１内に搬入されたワークＷの前部を第１センサ11がワーク有を検出するまでは、低速で搬送されるようになっている。その低速搬送速度は、例えば、50mm／minである。第１センサ11がワークＷの前部を検出すると、直ちに、または所定の遅れ時間の経過後、第１ローラ群21および第２ローラ群22は、搬送速度が高速に切り替えられる。その高速搬送速度は、２５００〜４０００mm／minである。しかし、これに限定されない。搬送速度が高速に切り替えられると、ワークＷは速やかに予熱ゾーンに搬入される。予熱ゾーンに搬入されたワークＷを第２センサ12がを検出するまでは、ワークＷは高速で搬送されるが、第２センサ11がワーク有を検出すると、搬送速度は、直ちに、または所定の遅れ時間の経過後、高速から低速に切り替えられる。この後、加熱部内をワークＷは低速で搬送されていく。しかしこれに限定されない。途中で、低速から高速へおよび高速から低速への切替の組合せが何回かあってもよい。例えば、図１の温度プロファイルの屈曲点で切替えてもよい。

図３は、加熱部出口Ｏ付近のワーク搬送動作を模式的に示すものである。徐冷ゾーンおよび冷却ゾーンの境界付近には、常温ゾーンおよび予熱温度ゾーンの境界の境界付近と同様に、第３センサ31および第４センサ32が設置されている。また、上流側第１ローラ群21および下流側第２ローラ群22と同じように、上流側第３ローラ群41および下流側第４ローラ群42が設置されている。加熱部内を低速で搬送されてきたワークＷの前部を第３センサ31がワーク有を検出すると、上流側第３ローラ群41および下流側第４ローラ群42とは、直ちに、または所定の遅れ時間の経過後、搬送速度が高速に切り替えられる。このときに、ワークＷがガラスの場合、冷却部への速度の切り替えは、徐冷中のガラスの後端部がガラスの収縮に影響を与えない温度（例えば、３５０℃〜４００℃以下）に達した後に行うのが通常である。これにより、加熱部内から冷却部へとワークＷは速やかに移送される。第４センサ32のワーク有検出信号によって、第３ローラ群41および第４ローラ群42の搬送速度は、直ちに、または所定の遅れ時間の経過後、再び、低速に切り替えられる。

上記において、炉本体は前後方向１列にのびているが、これを、例えば、冷却部において、上下２段に分割する場合も同様である。

さらに、ローラによる搬送動作は、連続搬送方式でもよいし、タクト搬送方式でもよい。

また、ワークの搬送速度の切り替えのために、２つのセンサがワーク有を検出するようにしているが、１つのセンサだけを用いて、ワークの有無を検出することによってもよい。

この発明による焼成炉を炉内温度プロファイルとともに示す側面図である。 同焼成炉の加熱部入口付近のワーク搬送動作説明図である。 同焼成炉の加熱部出口付近のワーク搬送動作説明図である。

符号の説明

11、12、31、32 センサ
21、22、41、42 ローラ群

Claims (2)

1. 炉内の入口から出口にかけて加熱部および冷却部が形成されている炉本体と、加熱部および冷却部を順次経由してワークを搬送する搬送手段と、少なくとも加熱部入口にワークの前部が差し掛かる手前の時点から加熱部入口をワークの後部が通過し終わるまでの間を高速搬送とし、その後、低速搬送とした後に、少なくとも加熱部出口にワークの前部が差し掛かる手前の時点から加熱部出口をワークの後部が通過し終わるまでの間を高速搬送とするように搬送手段を制御する制御手段を備えており、搬送手段が、加熱部入口を挟んで配置されている上流側第１ローラ群および下流側第２ローラ群と、加熱部出口を挟んで配置されている上流側第３ローラ群および下流側第４ローラ群とを備えており、各ローラ群の長さは、ワークの長さに等しく、加熱部入口にワークの前部が差し掛かる手前の時点で、上流側第１ローラ群および下流側第２ローラ群を低速搬送から高速搬送へ切り替え、加熱部入口をワークの後部が通過し終わる時点で、上流側第１ローラ群および下流側第２ローラ群を高速搬送から低速搬送へ切り替え、加熱部出口にワークの前部が差し掛かる手前の時点で、上流側第３ローラ群および下流側第４ローラ群を低速搬送から高速搬送へ切り替え、加熱部出口をワークの後部が通過し終わる時点で、上流側第３ローラ群および下流側第４ローラ群を高速搬送から低速搬送へ切り替えるようになされている連続焼成炉。
2. 第１ローラ群の低速搬送から高速搬送への切り替えは、加熱部入口にワークの前部が差し掛かる手前の時点で、そのワークを検出する第１センサの検出信号に基づいて行われ、第１ローラ群の高速搬送から低速搬送への切り替えは、加熱部入口をワークの後部が通過し終わる時点で、そのワークを検出する第２センサの検出信号に基づいて行われ、第２ローラ群の低速搬送から高速搬送への切り替えは、加熱部出口にワークの前部が差し掛かる手前の時点で、そのワークを検出する第３センサの検出信号基づいて行われ、第２ローラ群の低速搬送から高速搬送への切り替えは、加熱部出口をワークの後部が通過し終わる時点で、そのワークを検出する第４センサの検出信号に基づいて行われる請求項１の連続焼成炉。

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