JP6271825B1 - Covered wire manufacturing equipment - Google Patents
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Abstract
塗布芯線を透明筒の中空部を通過させつつ加熱する被覆線の製造装置において、透明筒が曇りにくく、透明筒の交換により生産効率が低下するという問題を解消する被覆線の製造装置を提供する。
芯線(4)に塗料ペーストを塗布する塗布手段(6)と、塗料ペーストが塗布されてなる塗布芯線(8)を上方に向けて走行させる走行手段と、塗布芯線(8)を走行中に熱線を照射して塗布された塗料ペーストを硬化させる加熱手段(10)と、塗布芯線(8)を挿通させて塗布芯線(8)の少なくとも熱線が照射される部分を囲む透明筒(16)と、透明筒(16)内の下端部に設けられ、圧縮気体源から導入された気体を透明筒(16)の中空部へ送出する気流形成手段(18)を備える。In a coated wire manufacturing apparatus that heats a coated core wire while passing through a hollow portion of a transparent tube, a coated wire manufacturing device that solves the problem that the transparent tube is not easily fogged and the production efficiency is reduced by replacing the transparent tube is provided. .
Application means (6) for applying the paint paste to the core wire (4), traveling means for running the coated core wire (8) coated with the paint paste upward, and hot wire while running the coated core wire (8) A heating means (10) for curing the coating paste applied by irradiating the coating, a transparent tube (16) surrounding the portion of the coating core wire (8) that is irradiated with at least heat rays through the coating core wire (8), Airflow forming means (18) is provided at the lower end of the transparent cylinder (16) and sends out the gas introduced from the compressed gas source to the hollow part of the transparent cylinder (16).
Description
本発明はレジンボンドワイヤーソー(砥粒を樹脂接着剤でワイヤーに固着してなるワイヤーソー)のような被覆線の製造装置に関する。とくには、本発明は、シリコンインゴットに代表される、太陽電池・電子用基板、砒化ガリウムなど化合物半導体基板用や磁性体、水晶、ガラスなどの磁気・光学用基板用の材料のスライシングに用いる固定砥粒式ワイヤーソーの製造装置に関するものである。 The present invention relates to an apparatus for producing a coated wire such as a resin bond wire saw (a wire saw formed by fixing abrasive grains to a wire with a resin adhesive). In particular, the present invention is a fixing used for slicing of materials for solar cells / electronic substrates, compound semiconductor substrates such as gallium arsenide, and magnetic / optical substrates such as magnetic materials, quartz, and glass, represented by silicon ingots. The present invention relates to an abrasive wire saw manufacturing apparatus.
レジンボンドワイヤーソーは砥粒入りの塗料ペーストが塗布されてなる塗布芯線を走行させながら加熱して塗料を硬化させることにより製造される。加熱には、エナメル線焼付炉(例えば特許文献1)や、イメージ炉(例えば特許文献2)を用いることが開示されている。 A resin bond wire saw is manufactured by heating a coating core wire coated with a coating paste containing abrasive grains to cure the coating by heating. It is disclosed that an enamel wire baking furnace (for example, Patent Document 1) or an image furnace (for example, Patent Document 2) is used for heating.
エナメル線焼付炉には電熱炉方式と熱風循環方式がある。電熱炉方式は焼付けチャンバー内に電気ヒーターを設け装置内を加熱するものである。熱風循環方式は、焼付けチャンバーが熱風循環路の一部で構成されており、大量の熱風を焼付け装置内で循環するものである。いずれの方式であっても塗布芯線の走行速度には限界があり、例えば100m/min台という高速での加熱処理が困難であった。 There are two types of enamel wire baking furnaces: an electric heating furnace method and a hot air circulation method. In the electric furnace method, an electric heater is provided in the baking chamber to heat the inside of the apparatus. In the hot air circulation method, the baking chamber is configured by a part of the hot air circulation path, and a large amount of hot air is circulated in the baking apparatus. In any method, the traveling speed of the coated core wire is limited, and it is difficult to perform heat treatment at a high speed of, for example, 100 m / min.
イメージ炉を用いる加熱処理は熱源から放射される熱線(赤外線)を曲面反射板等を用いて集光し、塗布芯線を焦点部に走行させる方式である。この方式は、100m/min以上という高速での加熱処理が可能である。この方式では、塗布芯線の加熱時に発生する塗料ペーストからの揮発物で反射面が曇ることを防止するために、走行中の塗布芯線を透明筒でカバーすることが行われる。しかしながら、この揮発物が透明筒の内周面に達すると、その内周面で凝縮するという現象が生じ、内周面が汚染して曇る。内周面が曇ると、加熱源から輻射される熱線(赤外線)が透明筒の壁を透過するのが妨げられて、塗布芯線が加熱されにくくなり、加熱処理の効率が低下するという問題があった。また、透明筒の内周面が一旦汚染されると透明筒を交換して清掃する必要があり、頻繁な透明筒の交換のため、生産効率が低下するという問題があった。 The heat treatment using an image furnace is a system in which heat rays (infrared rays) radiated from a heat source are collected using a curved reflector or the like, and the coating core wire is caused to travel to the focal point. This method enables heat treatment at a high speed of 100 m / min or more. In this method, in order to prevent the reflecting surface from being clouded by volatiles from the paint paste generated when the coated core wire is heated, the traveling coated core wire is covered with a transparent tube. However, when this volatile matter reaches the inner peripheral surface of the transparent tube, a phenomenon occurs in which the inner peripheral surface condenses, and the inner peripheral surface becomes contaminated and cloudy. When the inner peripheral surface is clouded, the heat rays (infrared rays) radiated from the heating source are prevented from passing through the wall of the transparent tube, making it difficult for the coating core wire to be heated and reducing the efficiency of the heat treatment. It was. Further, once the inner peripheral surface of the transparent tube is contaminated, it is necessary to replace and clean the transparent tube, and there is a problem that the production efficiency is lowered due to frequent replacement of the transparent tube.
特許文献1 特許第3078020号公報
特許文献2 特許第5792208号公報Patent Document 1 Japanese Patent No. 3078020
本発明は、塗布芯線を透明筒の中空部を通過させつつ加熱してレジンボンドワイヤーソーのような被覆線を製造する製造装置において、透明筒が曇りにくく、透明筒の交換により生産効率が低下するという問題が解消する、被覆線の製造装置を提供しようとする。 The present invention is a manufacturing apparatus for manufacturing a coated wire such as a resin bond wire saw by heating a coated core wire while passing through a hollow portion of a transparent tube. An object of the present invention is to provide an apparatus for manufacturing a covered wire, which eliminates the problem of performing.
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、透明筒の下端部の内周面に整流化された気体を送出させることにより、塗布芯線の走行に伴ってレジンボンドワイヤーソーのような被覆線を効率よく製造できることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors sent resin rectified to the inner peripheral surface of the lower end portion of the transparent tube, so that the resin bond is accompanied with the traveling of the coating core wire. The inventors have found that a coated wire such as a wire saw can be efficiently produced, and have completed the present invention.
本発明の被覆線の製造装置は、芯線に塗料ペーストを塗布する塗布手段と、塗料ペーストが塗布されてなる塗布芯線を上方に向けて走行させる走行手段と、走行する塗布芯線に熱線を照射して塗布された塗料ペーストを硬化させる加熱手段と、塗布芯線を挿通させて塗布芯線の少なくとも熱線が照射される部分を囲む透明筒と、透明筒内の下端部に設けられ、圧縮気体源から導入された気体を透明筒の中空部へ送出する気流形成手段と、を備え、気流形成手段と透明筒の内周面との間には、内周面に沿って一巡する開口が形成され、開口から気流形成手段により気体が透明筒の中空部に送り出されることを特徴とする。 The coated wire manufacturing apparatus of the present invention includes a coating means for applying a paint paste to a core wire, a running means for running the coated core wire coated with the paint paste upward, and irradiating the traveling coating core wire with heat rays. A heating means for curing the applied paint paste, a transparent cylinder that passes through the coating core wire and surrounds at least the portion of the coating core wire that is irradiated with heat rays, and is provided at the lower end of the transparent cylinder and introduced from a compressed gas source An air flow forming means for sending out the gas to the hollow portion of the transparent cylinder, and an opening is formed between the air flow forming means and the inner peripheral surface of the transparent cylinder along the inner peripheral surface. The gas is sent out to the hollow portion of the transparent tube by the airflow forming means.
また、本発明の被覆線の製造装置は、気流形成手段が、透明筒の内径より小径の邪魔板を含んで構成され、邪魔板の外周面が隙間を介して透明筒の内周面と相対し、隙間が開口となることを特徴とする。 In the coated wire manufacturing apparatus of the present invention, the airflow forming means includes a baffle plate having a diameter smaller than the inner diameter of the transparent tube, and the outer peripheral surface of the baffle plate is relatively opposed to the inner peripheral surface of the transparent tube through a gap. The gap is an opening.
さらに、本発明の被覆線の製造装置は、気流形成手段は、上端に位置する邪魔板と、邪魔板より小径の筒形状の中間材部と、中間材部を支える台座部と、内径が中間材部の外周面の径より大きく、外径が邪魔板の径以下の筒形状の側壁部と、よりなり、中間材部は、台座部の中央部から立設し、邪魔板と同軸に配置されて台座部と邪魔板との間に介在し、側壁部は、中間材部を囲んで台座部の上面に中間材部の外周面と同軸に立設され、かつ、側壁部は上縁が前記邪魔板の下面と連なり、台座部は、透明筒を載置する載置面が設けられて、載置される透明筒の内周面と側壁部の外周面との間に間隙ができるように側壁部と同軸に配置され、底部に、圧縮気体源からの気体を邪魔板、中間材部、台座部、側壁部に囲まれた空間に導入する導入口が設けられ、側壁部に、側壁部を内外に貫通する複数の導出口が間隔をおいて周方向に一巡して形成され、邪魔板、中間材部、台座部の軸心を上下に貫通し、塗布芯線が挿通される挿通孔が形成されたことを特徴とする。 Further, in the coated wire manufacturing apparatus of the present invention, the airflow forming means includes a baffle plate located at the upper end, a cylindrical intermediate material portion having a smaller diameter than the baffle plate, a pedestal portion that supports the intermediate material portion, and an inner diameter that is intermediate. It consists of a cylindrical side wall part that is larger than the diameter of the outer peripheral surface of the material part and whose outer diameter is less than or equal to the diameter of the baffle plate, and the intermediate material part is erected from the center part of the pedestal part and is arranged coaxially with the baffle plate Is interposed between the pedestal and the baffle plate, the side wall surrounds the intermediate member and is erected on the upper surface of the pedestal on the same axis as the outer peripheral surface of the intermediate member, and the side wall has an upper edge. The pedestal is connected to the lower surface of the baffle plate, and the pedestal is provided with a mounting surface on which the transparent tube is mounted, so that a gap is formed between the inner peripheral surface of the transparent tube to be mounted and the outer peripheral surface of the side wall. The inlet is arranged coaxially with the side wall, and introduces the gas from the compressed gas source into the space surrounded by the baffle plate, the intermediate member, the pedestal, and the side wall at the bottom. A plurality of outlets penetrating the side wall portion inward and outward are formed in the circumferential direction at intervals, penetrating up and down the axis of the baffle plate, the intermediate material portion, and the pedestal portion; An insertion hole through which the coating core wire is inserted is formed.
また、本発明の被覆線の製造装置は、導出口の軸方向が透明筒の径方向と斜向していることを特徴とする。 The covered wire manufacturing apparatus of the present invention is characterized in that the axial direction of the outlet is oblique to the radial direction of the transparent tube.
また、本発明の被覆線の製造装置は、導出口が周方向に連続して開口していることを特徴とする。 The covered wire manufacturing apparatus of the present invention is characterized in that the outlet is continuously open in the circumferential direction.
さらに、本発明の被覆線の製造装置は、台座部には、垂直方向に立設し中間材部の軸心と同軸に配される案内筒が設けられ、案内筒の内周面に、透明筒の外周面が案内されて上下方向に挿脱可能に設けられていることを特徴とする。 Further, in the covered wire manufacturing apparatus of the present invention, the pedestal portion is provided with a guide tube that is erected in the vertical direction and is arranged coaxially with the axis of the intermediate member portion. It is characterized in that the outer peripheral surface of the cylinder is guided so as to be inserted and removed in the vertical direction.
また、本発明の被覆線の製造装置は、透明筒の外周近傍に配される加熱手段は、赤外線を放射する熱源を用いることを特徴とする。 The coated wire manufacturing apparatus of the present invention is characterized in that the heating means disposed in the vicinity of the outer periphery of the transparent cylinder uses a heat source that emits infrared rays.
さらに、本発明の被覆線の製造装置は、加熱手段は、上下方向に配された複数個のイメージ炉であることを特徴とする。 Furthermore, the coated wire manufacturing apparatus of the present invention is characterized in that the heating means is a plurality of image furnaces arranged in the vertical direction.
本発明によれば、塗布芯線を加熱して硬化させる際に発生する揮発物により、塗布芯線を囲む透明筒の内周面が汚れるのを防止できる。そして、塗布芯線を加熱手段により加熱して硬化させる際の加熱効率を落とさず、安定した生産を継続して行うことができる。また透明筒の交換や清掃の頻度を低減させて、生産効率を落とさずに生産できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can prevent that the internal peripheral surface of the transparent cylinder surrounding a coating core wire becomes dirty with the volatile matter which generate | occur | produces when heating and hardening a coating core wire. And the stable production can be continuously performed without reducing the heating efficiency when the coated core wire is heated and cured by the heating means. Moreover, it is possible to produce without reducing the production efficiency by reducing the frequency of replacement and cleaning of the transparent tube.
本発明の実施形態に係る被覆線の製造装置について、以下に説明する。 A coated wire manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below.
本実施形態に係る被覆線の製造装置は、芯線表面に砥粒がレジンを介して固着されてなるレジンボンドワイヤーソーを製造する装置である。 The coated wire manufacturing apparatus according to the present embodiment is a device for manufacturing a resin bond wire saw in which abrasive grains are fixed to the surface of a core wire through a resin.
図1(a)、(b)に本発明の被覆線の製造装置の態様の一例を示す。なお、各図に亘って示される同じ符号は同一または同様のものを示す。 An example of the aspect of the manufacturing apparatus of the covered wire | wire of this invention is shown to Fig.1 (a), (b). In addition, the same code | symbol shown over each figure shows the same or the same thing.
図1(a)、(b)に示すように、本実施形態に係る被覆線の製造装置2は、芯線4に塗料ペーストを塗布する塗布手段6と、塗料ペーストが塗布されてなる塗布芯線8を下方から上方に向けて(矢印3)走行させる走行手段(不図示)と、走行する塗布芯線8を加熱して塗布された塗料ペーストを硬化させる加熱手段10と、加熱手段10により加熱される塗布芯線8の被加熱部を囲む透明筒16と、が設けられる。透明筒16は、塗布芯線8の走行軸を軸心として立設される。透明筒16の下端には、外部から圧縮気体を導入し、整流化し、透明筒16の内部に気体を送出する気流形成手段18が設けられる。気流形成手段18の中心部には、塗布芯線8が挿通され走行される挿通孔26が設けられている。符号12は、芯線4及び塗布芯線8の走行を案内するガイドロールを示す。 As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), a coated
加熱手段10は、熱線を放射するものを熱源とするのが好ましく、ハロゲンランプや赤外線ランプが例示される。特に加熱手段10の熱源としては赤外線を利用するものが好ましく、赤外線を照射することにより、塗料ペーストに含まれる接着剤組成物の硬化の化学反応を効果的に促進する。そのため、熱風などによる加熱により樹脂を硬化させる場合に比べて、高速で硬化反応が行われ、分子の均一な高次構造が得ることができる。またイメージ炉は熱線を反射曲板で反射させて塗布芯線8の位置に集光できるので加熱効率が良く、イメージ炉は芯線4の走行する方向に沿って、複数個配されていることが好ましい。イメージ炉としては、例えば、アドバンス理工株式会社製の赤外線ゴールドイメージ炉(登録商標「ゴールドイメージ」)が用いられる。 The heating means 10 is preferably a heat source that emits heat rays, and examples thereof include a halogen lamp and an infrared lamp. In particular, the heat source using the infrared ray is preferable as the heat source of the heating means 10, and by irradiating the infrared ray, the chemical reaction of curing the adhesive composition contained in the paint paste is effectively accelerated. Therefore, compared with the case where the resin is cured by heating with hot air or the like, the curing reaction is performed at a higher speed, and a uniform higher-order structure of molecules can be obtained. In addition, since the image furnace can reflect the heat rays by the reflecting curved plate and collect the light at the position of the
加熱手段10は、本実施形態では3段設けられている。最下段の加熱手段10においては、塗布芯線8を加熱して有機溶媒等の揮発物を蒸散させる。中段の加熱手段10は残余の揮発物を蒸散させるとともに、塗布芯線8を焼成する。上段の加熱手段10は、塗布芯線8を十分に焼成して、芯線4に砥粒を含む樹脂を焼き固める。下段から上段の加熱手段10の温度は一定でも良いが、塗布芯線8の物性に合わせて、下段から上段へ行くにしたがって温度を高く設定しても良いし、逆でも良い。段数は3段に限らず、1段でも、2段でも、または4段以上でも良い。 The heating means 10 is provided in three stages in this embodiment. In the lowermost heating means 10, the
透明筒16は、加熱手段10と塗布芯線8を仕切るように、塗布芯線8を囲んで配される。透明筒16は、加熱手段10から照射される熱線を透過させて塗布芯線8を加熱することが要求されるため、石英ガラス管が用いられる。透明筒16は、熱的に耐性があり、熱線の透過率の良いものであれば良く、石英ガラス管に限るものではない。透明筒16の内径dは、例えば、20〜50mmである。 The
気流形成手段18は、塗布芯線8の走行方向順に、下端の台座部32、中間に位置する中間材部36、側壁部38と、上端の邪魔板28と、により構成される。図1(a)、(b)の気流形成手段18中に描かれた破線は、各部の境界を示す。台座部32、中間材部36、側壁部38、邪魔板28の軸心は、塗布芯線8の走行軸と同軸に配されている。邪魔板28、中間材部36、側壁部38、台座部32に囲まれる空間は、環状の気体室48として形成される。また、邪魔板28、中間材部36、台座部32の軸心を上下に貫通し、塗布芯線8が挿通される挿通孔26が形成される。気流形成手段18は、圧縮気体源からの気体を環状の気体室48に取り入れて整流し、透明筒16の中空部(「透明筒16の中空部」を以下「中空部」とも称す)に整流化した気体を送出する。圧縮気体源として、気体が空気であるときはエアーコンプレッサーやエアーポンプが用いられ、また気体が窒素ガス等である場合はガスボンベが用いられる。 The air
台座部32は、気流形成手段18の下端に配され、透明筒16を載置する載置面42と、透明筒16を載置面に案内するための案内筒44が設けられる。案内筒44は、塗布芯線8の走行軸を軸心とし、台座部32の載置面42に対して垂直に立設される。透明筒16の下端部の外周面が、案内筒44の内周面に案内されて上下に挿脱可能に設けられる。 The
邪魔板28は、気流形成手段18の上端に配され、径は透明筒16の内径より小さく設けられる。邪魔板28の上面は、透明筒16の径方向と同じく水平に設けられる。邪魔板28の外周面と、載置された透明筒16の内周面との間には、隙間gを有する環状の開口20が配設される。この開口20から透明筒16の中空部に整流化された気体が送出される。隙間gは、例えば、0.5〜2mmである。邪魔板28の外縁の形状は、相対する透明筒16の内周面の形状に合わせて選択すればよく、円形であっても、多角形であっても良い。邪魔板28の上面は、水平でなく、斜向していても凸状であっても良い。 The
中間材部36は、邪魔板28より小径の筒型状であり、台座部32の中央から立設し、邪魔板28の下面と連接している。側壁部38は、内径が中間材部36の外周面の径より大きく、外径が邪魔板28の外径と同径または小径であり、上端は邪魔板28の下面と連接し、下端は台座部32の上面と連接している。また、透明筒16の内周面と側壁部38の外周面との間にも、所定の間隙22が設けられる。所定の間隙22の間隙幅は、環状の開口20の隙間gと同じであっても、小さくても大きくても良い。 The
気流形成手段18の底部には、外部から環状の気体室48に通ずる導入口58が設けられ、導入口58に接続される管継手(不図示)を介して、圧縮気体源から気体が環状の気体室48に導入される。側壁部38には、内外に貫通する導出口50が、周方向に所定の間隔をあけて一巡して配設される(図2)。環状の気体室48に取り入れられた気体は、導出口50を通過し、透明筒16の内周面と側壁部38の外周面との間に設けられた間隙22に導出される。間隙22に導出された気体は、間隙22を上昇し、環状の開口20から透明筒16の中空部に送出される。環状の開口20全周から中空部に送出された気体は、透明筒16の内周面に沿って上昇する。すなわち、環状の開口20から透明筒16の中空部に送出される気体は、透明筒16の内周面に並行する気流層、すなわち、エアーカーテンを形成する。気流形成手段18の底部に配される導入口58は1個でなく、複数個あっても良い。側壁部38に設けられる導出口50は、間隔をあけて配されるものだけでなく、周方向に連続して開口していても良い(図3)。 An
導入口58から気体室48に導入された圧縮気体は、側壁部38で一旦せき止められ気体室48全体に行き渡されるため、気体室48の全周で均圧化され、側壁部38の導出口50から導出される気体の流速はほぼ同じになる。そのため、開口20から透明筒16の内周面に沿って上昇するエアーカーテンも、全周で流速、流量がほぼ同じになる。開口20全周から透明筒16の中空部へ送出される気体の流量は透明筒16の径などにもよるが15〜30リットル/minであることが好ましい。 The compressed gas introduced into the
塗布芯線8の走行に伴って、挿通孔26から随伴気流が透明筒16の中空部に持ち込まれる。塗布芯線8が加熱される時に、塗料ペーストから発生する揮発物が周囲に拡散する。周囲に拡散する揮発物は、塗布芯線8の周囲の随伴気流と一緒になって、上昇する。揮発物を含む随伴気流は、塗布芯線8の加熱時の周囲温度の上昇に伴って、さらに勢いを増し、透明筒16の径方向に拡がりながら上昇する。 As the
気流形成手段18を介して、透明筒16の中空部に送出される気体としては、空気、窒素、不活性ガスが挙げられるが、費用の点では空気が好ましい。少なくとも大気圧以上に加圧されて供給される。 Examples of the gas sent to the hollow portion of the
本発明に用いられる被覆線の芯線4としては、金属線や、樹脂製の線が用いられる。レジンボンドワイヤーソー用としては、鋼線が好ましく用いられ、線径は特に限定されないが一般には0.05〜0.3mmである。 As the
芯線4に塗布される塗料ペーストは、硬化前のレジン、砥粒、溶剤を主成分とする。レジンボンドワイヤーソーに用いられるレジンとしては、フェノール樹脂、エポキシ系樹脂などが例示される。砥粒としては固定砥粒式ワイヤーソー用の砥粒であれば特に限定されないが、ダイヤモンド砥粒、立方晶系窒化硼素(CBN)砥粒、アルミナ砥粒、炭化珪素砥粒などが例示される。また塗料ペーストに無機粒子からなるフィラーを加えてもよい。塗料ペーストは、塗布手段6により、ほぼ均一な厚さに塗布される。一例として塗料ペーストの中に芯線4を浸漬した後、ダイス(不図示)を通過させることにより均一に塗布する。 The paint paste applied to the
次に本発明の被覆線の製造装置2の作用、効果について説明する。 Next, the operation and effect of the coated
気流形成手段18の設置の目的の一つは、透明筒16の内周面に沿って上昇するエアーカーテンを形成することである。エアーカーテンは、塗布芯線8の塗料ペーストからの加熱時に発生する揮発物を含む随伴気流の径方向への進路を遮り、エアーカーテンの気流と随伴気流とを混流させて、揮発物の濃度を薄め、透明筒16の内周面に滞留しないように速やかに排出させる役割を有する。 One of the purposes of installing the
気流形成手段18の設置のもう一つの目的は、塗布芯線8の走行に伴い挿通孔26から持ち込まれる随伴気流によって、塗布芯線8の加熱時に発生する揮発物を捉えて、透明筒16の外部に排出することにある。随伴気流の流量は、図1bに示す挿通孔26の径に依存するが、径が大きすぎると随伴気流が過剰になり、塗布芯線8の加熱効率が低下するため、挿通孔26の径dhは8〜15mmであることが好ましい。透明筒16に随伴気流として持ち込まれた気体は、塗布芯線8が加熱されて、その周囲の気体も熱せられるため、流速を増して上昇気流となる。流速を増した上昇気流は、塗料ペーストから発生する揮発物を捉えて、透明筒16の径方向に拡がりながら、さらに上昇する。 Another purpose of the installation of the
揮発物を含む随伴気流は、上昇するにつれて透明筒16の径方向に拡がるが、透明筒16の内周面に沿って上昇するエアーカーテンにより径方向への進路は遮られ、エアーカーテンを形成する気流と混流しながら上昇する。エアーカーテンの気流と随伴気流との混合気流は透明筒16の上端まで上昇する。透明筒16の上端まで到達した混合気流は、透明筒16の上端の開口から、開口の近傍に設けられた排気ダクト(不図示)により、揮発物と共に吸引、排出される。排気ダクトを透明筒16の上端に直結しても良い。このように揮発物を含む随伴気流は、エアーカーテンの気流と混流させられ、透明筒16の内周面への揮発物の濃度の高いままの接近と、滞留が阻止される。エアーカーテンの気流と随伴気流との混合気流は、透明筒16の上端の開口から速やかに排出されるため、透明筒16の内周面全周への揮発物の付着が最小限に抑えられる。したがって加熱手段10から放射される熱線の透明筒16に対する透過性を落すことはなく、塗布芯線8の加熱効率を低下させずに生産できる。 The accompanying airflow containing volatiles spreads in the radial direction of the
一般に加熱室中へ加熱室内壁面の汚染防止のため気体を過剰に送り込むと、気体によりワークの熱が奪われるため、ワークの加熱効率が低下する。従って、本発明のように、最小流量の圧縮気体を透明筒16内の下端部に設けられた気流形成手段18に送り込むことにより、透明筒16の内周面に沿って流れるエアーカーテンと、塗布芯線8が走行する挿通孔26から持ち込まれる随伴気流との相互作用により内周面の汚れを防ぐことが好ましい。 In general, when gas is excessively fed into the heating chamber to prevent contamination of the wall surface of the heating chamber, the heat of the workpiece is taken away by the gas, so that the heating efficiency of the workpiece is lowered. Therefore, as in the present invention, by sending the compressed gas having the minimum flow rate to the airflow forming means 18 provided at the lower end portion in the
透明筒16の内周面の上下にわたって全面に気体を直接吹き付ける、あるいは透明筒16の内周面の上下にわたって全面に大量の気体を流すことは、内周面への揮発物の付着防止効果は得られるが、大量の気体が透明筒16の中空部に導入されることになり、この気体が加熱中の塗布芯線8の温度上昇を妨げるので、高速の加熱処理ができず、また塗布芯線8に大きな振れが生じ赤外線の集光部から外れ、効果的に加熱することができなくなる。また、このような態様は、中空部内への多くの複雑な形状の機器の設置を伴うので、塗布芯線8の走行の障害となる。 Directly blowing gas over the entire surface of the inner surface of the
本実施形態においては、中空部に送出される気体は、透明筒16の下端部において開口20から透明筒16の内周面に沿って上方に送出される気体と、塗布芯線8の走行に伴って挿通孔26から持ち込まれる随伴気流のみとし、直接的に塗布芯線8に気体を吹付けることはないため、塗布芯線8の加熱に対する影響や、振動などの物理的な影響を最小限に抑えることができる。また透明筒16に送出される気体の流量も極小化でき、この気体が加熱中の塗布芯線8の温度上昇を妨げる度合を小さくすることができる。また随伴気流が持ち込まれる挿通孔26の径は、8mm〜15mmと抑えられているため、塗布芯線8の塗料ペーストを硬化させる加熱工程を、100m/min以上という高速度で行うことが可能である。 In the present embodiment, the gas sent to the hollow portion is accompanied by the gas sent upward from the
また、本発明の被覆線の製造装置2は、上面に突起がなく、平坦な邪魔板28の上方に気体吹き付け用の機器や部材が設置されていない。したがって、塗布芯線8の中空部内の走行や取り扱い操作の妨げとなるような気体吹き付け用の部材や機器、あるいは気体の流れを制御する部材や機器の設置を要しない。 Further, the coated
図4に基づいて、本発明に用いられる気流形成手段18のさらに好ましい態様について、説明する。 Based on FIG. 4, the further preferable aspect of the airflow formation means 18 used for this invention is demonstrated.
図4に示すように、気流形成手段18aは、上端に位置する邪魔板28aと、中間材部36aと、側壁部38aと、下端に位置する台座部32aと、を備え、各々塗布芯線8の走行軸を軸心として配される。邪魔板28a、中間材部36a、側壁部38a、台座部32aで囲まれる空間は、環状の気体室48aとして形成される。また、邪魔板28a、中間材部36a、台座部32aの軸心を上下方向に貫通し、塗布芯線8が挿通される挿通孔26aが設けられる。邪魔板28aの上面は、塗布芯線8の走行軸と垂直の方向、すなわち、透明筒16aの径方向に水平に延びている。邪魔板28aと、透明筒16aの内周面とは塗布芯線8の走行軸を軸心として同軸に配される。図4および図5に示すように、邪魔板28aの外周面と透明筒16aの内周面との間には、所定の隙間gをあけた環状の開口20aが設けられる。 As shown in FIG. 4, the
水平に設けられた台座部32aの上面には、透明筒16aを載置する載置面42aが設けられる。さらに台座部32aの上面には、透明筒16aの下端部を案内して挿嵌する案内筒44aが、塗布芯線8の走行軸を軸心として立設される。透明筒16aは、案内筒44aの内側に緩く挿嵌されて、載置面42aに載置される。邪魔板28a、中間材部36aおよび側壁部38aは一体的に形成され、螺子等により、台座部32aに固定される。邪魔板28aの外縁形状は、相対する透明筒16aの内周面の形状に合わせて選択すればよく、図5に示す円形でなくても、多角形でも良い。 On the upper surface of the
図6に示すように、側壁部38aには、径方向に貫通し、周方向に所定の間隔をあけて一巡する複数の導出口50aが設けられる。図6は実質的には、図2と同じ実施例である。複数の導出口50aの形状は、各導出口50aを出た気体の流速、流量を均等にするため、同形状、同サイズのものが好ましい。また、台座部32aには、エアーポンプやエアーコンプレッサーなどの圧縮気体源からの気体を環状の気体室48aに導入する導入口58aが設けられる(図7参照)。 As shown in FIG. 6, the
図4に示すように、気体の導入路は、導入口58a、気体室48a、導出口50a、間隙22aを経て、開口20aから透明筒16aの内周面へ至る経路である。矢印56aは、気体の流れを示す。導入口58aから気体室48aに導入された圧縮気体は、気体室48aに行き渡り、気体室48aの全周での圧力がほぼ同じになる。均圧化された気体は、側壁部38aを貫く複数の導出口50aから、透明筒16aと側壁部38aとの間隙22aに導出される。間隙22aに導出された気体は環状の開口20aから透明筒16aの中空部に送出され、内周面に沿って上昇するエアーカーテンを形成する。 As shown in FIG. 4, the gas introduction path is a path from the
塗布芯線8が走行するに伴って、持ち込まれる随伴気流は、塗布芯線8が加熱され塗布ペーストから発生する揮発物を捉えながら上昇する。随伴気流は加熱される塗布芯線8の影響により、暖められ上昇気流となり、透明筒16aの径方向に拡がりながら上昇する。随伴気流は透明筒16aの径方向に拡がるが、透明筒16aの内周面に沿って上方に流れるエアーカーテンに進路を遮られ、エアーカーテンを形成する気流と混流しながら上昇する。エアーカーテンの気流と随伴気流との混合気流は、透明筒16aの上端の開口から排出される。そのため、随伴気流は、透明筒16aの内周面に揮発物の濃度の高いまま接近することがなく、透明筒16aの内周面への揮発物の付着を最小限に抑えることができる。 As the
図8に気流形成手段18aの他の実施形態を示す。気流形成手段18aは、個々の導出口50bの貫通方向(軸方向)が、側壁部38bの径方向と斜向している態様であってもよい。 FIG. 8 shows another embodiment of the
図8に示すように、側壁部38bを外側から内側に水平に貫通する複数の導出口50bが、所定の間隔をあけて周方向に一巡して配される。個々の導出口50bの貫通方向(軸方向)が、側壁部38bの径方向と斜向している。これにより、導出口50bの貫通方向が透明筒16aの径方向と斜向する。いわば、図8に示す態様においては、導出口50bと透明筒16aの中心軸との配置関係が、蒸気タービンの回転軸と羽根との配置関係と類似するように配置されている。 As shown in FIG. 8, a plurality of
かかる導出口50bの配置により、導出口50bから導出された気体は、透明筒16aの内周面に透明筒16aの径方向からみて斜めに吹き付けられた後、環状の開口20aから送出される。開口20aから送出される気体は、遠心力により、透明筒16aの内周面に沿って流れ、エアーカーテンを形成する。エアーカーテンを形成する気流は、透明筒16aの内周面に沿って螺旋状に上昇する。この態様は、開口20aから出た気体が透明筒16aの中心軸と平行して真上に上昇するエアーカーテンを形成する場合に比べて、気体が、透明筒16aの内部に滞留する時間が長くなり、揮発物を含む随伴気流を捉える時間を増やすことができるため、同じ流量の気体を流した時の内周面への揮発物の付着防止効果が大きい。 With the arrangement of the
従って、この態様は、さらに少ない流量の気体により所定の揮発物の付着防止効果が得られて、気体が加熱中の塗布芯線8の温度上昇を妨げる度合が小さく、図4のような導出口50aの貫通方向が透明筒16aの径方向である場合に比べてさらに高速の加熱加工が可能である。 Therefore, in this embodiment, the effect of preventing the adhesion of a predetermined volatile substance is obtained with a gas having a smaller flow rate, and the degree of the gas hindering the temperature rise of the
図9に基づいて、本発明の被覆線の製造装置2の他の好ましい態様を説明する。気流形成手段18bの側壁部38bに、周方向に連続して開口する環状の導出口50cを設けてもよい。図9は、実質的には図3と同じ実施例である。 Based on FIG. 9, the other preferable aspect of the
走行する塗布芯線8を囲むように気流形成手段18bが設けられる。気流形成手段18bは、台座部32b、中間材部36b、側壁部38b、邪魔板28bを備える。図9の気流形成手段18b中に描かれた破線は各部の境界を示す。邪魔板28b、中間材部36b、台座部32bの軸心を上下に貫通し、塗布芯線8が挿通される挿通孔26bが形成される。台座部32b、中間材部36b、側壁部38b、邪魔板28bで囲まれる空間は、環状の気体室48bとして形成される。
側壁部38bの下端と台座部32bの上面との間には、隙間mを有し周方向に連続して開口する環状の導出口50cが設けられる。台座部32bには、圧縮気体源からの気体を気体室48bに導入する導入口58bが設けられる。台座部32bの上面には、透明筒16bの下端を案内して載置面42bに載置させる案内筒44bが設けられる。案内筒44bは、塗布芯線8と同軸に設けられる。邪魔板28bの外周面と透明筒16bの内周面との間には、所定の隙間gを有する環状の開口20bが設けられる。(図10参照) Between the lower end of the
側壁部38bの断面形状は特に限定されないが、例えば、図9に示すように三角形状にしてもよい。導入口58bと側壁部38bの斜辺は、対向して配設される。図11に示すように、中間材部36b、側壁部38b、邪魔板28b、透明筒16bおよび案内筒44bは、塗布芯線8の走行軸を軸心として配される。邪魔板28bの外縁形状は、相対する透明筒16bの内周面の形状に合わせて選択すればよく、円形でなく、多角形でもよい。 Although the cross-sectional shape of the
気体の導入路は、導入口58b、気体室48b、導出口50c、間隙22bを経て、開口20bから透明筒16bの内周面へ至る経路である。圧縮気体源からの気体が、導入口58bから気体室48bに導入される。導入された気体は、三角形状の側壁部38bの斜面に当たり、気体の流れ方向が気体室48bの略径方向に変えられる。側壁部38bの内周面側、すなわち気体室48bが気体で行き渡る。気体室48bが気体で行き渡り、気体室48bの圧力が全周でほぼ均等になる。その後、側壁部38bの下側の環状の導出口50cから、流速がほぼ同じの整流化された気体が間隙22bに導出される。間隙22bに導出された気体は、さらに環状の開口20bから透明筒16bの中空部に送出される(矢印56b)。送出された気体は透明筒16bの内周面に沿って上昇するエアーカーテンを形成する。 The gas introduction path is a path from the
塗布芯線8の走行に伴う随伴気流が、挿通孔26bより透明筒16bの中空部に持ち込まれる。加熱手段10により加熱された塗布芯線8の塗料ペーストから発生する揮発物を含む随伴気流は、さらに加熱され、速度を増して上昇する。随伴気流は上昇するにつれて、透明筒16bの径方向に拡がる。随伴気流は透明筒16bの径方向に拡がるが、透明筒16bの内周面に沿って上方に流れるエアーカーテンに進路を遮られ、エアーカーテンを形成する気流と混流しながら上昇する。エアーカーテンの気流と随伴気流との混合気流は、透明筒16bの上端の開口から排出される。そのため、随伴気流は、透明筒16bの内周面に揮発物の濃度の高いまま接近することがなく、透明筒16bの内周面への揮発物の付着を最小限に抑えることができる。 The accompanying airflow accompanying the travel of the
その他の実施形態として、図12に示すように、気流形成手段18cに、案内筒44cの側面から側壁部38cを水平方向に貫く導入口58cを設けてもよい。このような構成により、気体を気体室48cの底部に導入することができる。 As another embodiment, as shown in FIG. 12, the air
気体の導入路は、導入口58c、気体室48c、導出口50d、間隙22cを経て、開口20cから透明筒16cの内周面へ至る経路である。矢印56cは、気体の流れを示す。導入口58cから導入された気体は、気体室48c全周に行き渡り、圧力が均等になる。そのため、気体室48cから導出口50dを経て、開口20cから送出される気体は、透明筒16c内周部の全周でほぼ同じような速度となり、最小流量で透明筒16c内周部の全周への揮発物の付着を効果的に抑えることができる。また透明筒16cの内周面への汚れを防止することができるため、塗布芯線8の加熱効率を落すことなく、生産できる。 The gas introduction path is a path from the
上述のように、本発明の実施形態について説明したが、本発明の被覆線の製造装置2は、生産時における塗料ペーストから発生する揮発物を起因とする透明筒16の曇りを抑えることができ、透明筒16の清掃や交換の手間が少なく生産効率が上がる。 As described above, the embodiment of the present invention has been described. However, the coated
さらに、本発明の被覆線の製造装置2は、透明筒16が台座部32に立設する案内筒44に上方から挿入されて載置面42に載置される態様が可能である(図1)。これにより、透明筒16の、気流形成手段18からの挿脱が容易になり、稼働開始時の塗布芯線8の装着が容易となり、透明筒16の交換や清掃がさらに容易となる。 Furthermore, the coated
本発明は、当業者であれば特許請求の範囲に記載された範囲において各種の変更や修正に想到し得ることは明らかであり、上記図示例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記実施形態において、構成要素等の形状や位置関係等に言及するときは、本質的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その言及された形状、位置関係等に限定されるものではない。 It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made by those skilled in the art within the scope of the claims, and the invention is not limited to the illustrated examples. Modifications can be made as appropriate within the range described. Further, in the above embodiment, when referring to the shape and positional relationship of the component, etc., the mentioned shape, positional relationship, etc., except where it is essentially limited to a specific shape, positional relationship, etc. It is not limited to.
本発明の被覆線の製造装置は、導体線等の芯線に絶縁樹脂塗料等の塗料を焼付けるための加熱炉等の、走行する線状ワークの加熱処理装置に適用することができ、高速かつ高能率の加熱処理を行うことができる。 The coated wire manufacturing apparatus of the present invention can be applied to a heat treatment apparatus for a traveling linear workpiece such as a heating furnace for baking a coating such as an insulating resin paint on a core wire such as a conductor wire, and at high speed. High-efficiency heat treatment can be performed.
2・・・被覆線の製造装置
4・・・芯線
6・・・塗布手段
8・・・塗布芯線
10・・加熱手段
16、16a、16b、16c・・透明筒
18、18a、18b、18c・・気流形成手段
20、20a、20b、20c・・環状の開口
22、22a、22b、22c・・間隙
26、26a、26b、26c・・挿通孔
28、28a、28b、28c・・邪魔板
32、32a、32b、32c・・台座部
36、36a、36b、36c・・中間材部
38、38a、38b、38c・・側壁部
42、42a、42b、42c・・載置面
44、44a、44b、44c・・案内筒
50、50a、50b、50c、50d・・導出口
58、58a、58b、58c・・導入口2 ... Coated
Claims (8)
前記塗料ペーストが塗布されてなる塗布芯線を上方に向けて走行させる走行手段と、
走行する前記塗布芯線に熱線を照射して塗布された前記塗料ペーストを硬化させる加熱手段と、
前記塗布芯線を挿通させて該塗布芯線の少なくとも前記熱線が照射される部分を囲む透明筒と、
前記透明筒内の下端部に設けられ、圧縮気体源から導入された気体を透明筒の中空部へ送出する気流形成手段と、を備え、
前記気流形成手段と前記透明筒の内周面との間には、該内周面に沿って一巡する開口が形成され、該開口から該気流形成手段により気体が該透明筒の中空部に送り出されることを特徴とする被覆線の製造装置。Application means for applying a paint paste to the core wire;
Traveling means for traveling the coated core wire formed by applying the paint paste upward;
Heating means for curing the coating paste applied by irradiating the coated core wire traveling with heat rays;
A transparent tube that passes through the coated core wire and surrounds at least a portion of the coated core wire that is irradiated with the heat ray; and
An airflow forming means that is provided at the lower end in the transparent cylinder and sends out the gas introduced from the compressed gas source to the hollow part of the transparent cylinder,
An opening is formed between the air flow forming means and the inner peripheral surface of the transparent cylinder, and an opening is formed along the inner peripheral surface, and gas is sent from the opening to the hollow portion of the transparent cylinder. An apparatus for producing a coated wire, characterized in that:
上端に位置する前記邪魔板と、該邪魔板より小径の筒形状の中間材部と、該中間材部を支える台座部と、内径が該中間材部の外周面の径より大きく、外径が該邪魔板の径以下の筒形状の側壁部と、よりなり、
前記中間材部は、台座部の中央部から立設し、邪魔板と同軸に配置されて台座部と邪魔板との間に介在し、
前記側壁部は、中間材部を囲んで台座部の上面に中間材部の外周面と同軸に立設され、かつ、該側壁部は上縁が邪魔板の下面と連なり、
前記台座部は、透明筒を載置する載置面が設けられて、載置される透明筒の内周面と側壁部の外周面との間に間隙ができるように該側壁部と同軸に配置され、
底部に、前記圧縮気体源からの気体を邪魔板、中間材部、台座部、側壁部に囲まれた空間に導入する導入口が設けられ、
前記側壁部に、該側壁部を内外に貫通する複数の導出口が間隔をおいて周方向に一巡して形成され、
前記邪魔板、中間材部、台座部の軸心を上下に貫通し、塗布芯線が挿通される挿通孔が形成された請求項2に記載の被覆線の製造装置。The airflow forming means includes
The baffle plate located at the upper end, a cylindrical intermediate material portion having a smaller diameter than the baffle plate, a pedestal portion supporting the intermediate material portion, an inner diameter larger than a diameter of an outer peripheral surface of the intermediate material portion, and an outer diameter A cylindrical side wall portion having a diameter equal to or less than the diameter of the baffle plate, and
The intermediate material portion is erected from the center portion of the pedestal portion, is disposed coaxially with the baffle plate, and is interposed between the pedestal portion and the baffle plate,
The side wall portion surrounds the intermediate material portion and is erected on the upper surface of the pedestal portion coaxially with the outer peripheral surface of the intermediate material portion.
The pedestal is provided with a mounting surface on which the transparent tube is mounted, and is coaxial with the side wall so that a gap is formed between the inner peripheral surface of the transparent tube to be mounted and the outer peripheral surface of the side wall. Arranged,
An inlet for introducing gas from the compressed gas source into the space surrounded by the baffle plate, the intermediate material part, the pedestal part, and the side wall part is provided at the bottom part,
In the side wall portion, a plurality of outlets penetrating the side wall portion from the inside to the outside are formed around the circumferential direction at intervals.
The device for manufacturing a covered wire according to claim 2, wherein an insertion hole is formed through the baffle plate, the intermediate material portion, and the pedestal portion so as to penetrate the coating core wire.
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