JP6274946B2 - 自動乾燥システム - Google Patents

Description

本発明は、乾燥しようとする対象物を乾燥するための自動乾燥システムに関する。

配送用容器としては、その外側面に、シート状の熱または光で可視画像を可逆的に表示および消去可能な可視情報記録媒体を固定して表示するものがある。この配送用容器の配送システムが、特許文献１に記載されている。

この配送システムは、コンテナ受け入れラインから順に洗浄ライン、乾燥ライン、可視情報記録媒体の消去機および印字装置からなる消去・印字ライン、物品投入機および物品搬出ラインを備えている。この配送用容器は、順にこれらのラインに移動して、消去・印字ラインで配送に必要な情報を消去した後に印字して、物品を入れた配送用容器を発送して、その後に配送用容器を回収して洗浄ラインに復帰させるようになっている。

特開２００３−３３５３１４号公報

ところで、特許文献１の配送システムでは、この種の配送用容器の場合には、配送用容器をライン上で配送している間に、乾燥ラインにおいて流しながら短い乾燥時間で配送用容器の乾燥処理が終了できるので問題ない。

しかしながら、乾燥処理に時間が掛かる対象物として、例えば長尺の薄膜を芯材に対してロール状に巻くことで形成されている対象物を乾燥する場合には、乾燥処理には時間が掛かるので、この種のロール状の対象物を、特許文献１に記載の乾燥ラインに流しながら乾燥処理を行ったとしても、単にこのような乾燥ラインに流すだけでは、乾燥処理に時間が掛かる対象物の乾燥処理を終了させることができない。

本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、乾燥に時間が掛かる対象物を、ラインを止めることなく順次効率良く乾燥させることができる自動乾燥システムを提供することにある。

上記課題を達成するため、請求項１に記載の自動乾燥システムは、複数の対象物を乾燥するための自動乾燥システムであって、前記対象物を投入する投入搬送部と、前記対象物を乾燥させるための複数の乾燥炉と、前記乾燥炉で乾燥処理された前記対象物を払い出しする払出搬送部と、前記投入搬送部により搬送されてくる前記対象物を、前記複数の乾燥炉のいずれかに移して、前記乾燥炉で乾燥処理された前記対象物を前記払出搬送部側に運ぶ移載機と、を備えることを特徴とする。

請求項１に記載の自動乾燥システムでは、投入搬送部が対象物を投入すると、移載機は、投入搬送部により搬送されてくる対象物を、一旦複数の乾燥炉のいずれかに投入し、移載機は、その後乾燥炉で必要な処理時間をかけて乾燥処理された対象物を払出搬送部側に戻して運ぶので、乾燥処理に時間が掛かる対象物を、ラインを止めることなく順次効率良く乾燥させることができる。

請求項２に記載の自動乾燥システムは、前記複数の乾燥炉から構成される第１乾燥炉群と、前記第１乾燥炉群に対して間隔をおいて配置されている前記複数の乾燥炉から構成される第２乾燥炉群を構成しており、前記第１乾燥炉群と前記第２乾燥炉群の間には、前記移載機が配置されており、前記移載機は、前記第１乾燥炉群と前記第２乾燥炉群の間に配置されている搬送ガイド部と、前記搬送ガイド部に沿って移動して、前記第１乾燥炉群と前記第２乾燥炉群のいずれかの前記乾燥炉の前に位置決めされる移載用の移動体と、を有し、前記移載用の移動体は、前記乾燥炉の内部に前記対象物を投入し、乾燥後の前記対象物を前記乾燥炉の内部から取り出す構成としたことを特徴とする。

請求項２に記載の自動乾燥システムでは、対象物は、移載用の移動体を用いて、第１乾燥炉群と第２乾燥炉群の中の空いている乾燥炉に投入して乾燥処理できるので、対象物の乾燥処理の効率化が図れる。

請求項３に記載の自動乾燥システムでは、前記乾燥炉は、複数の内槽を有する炉本体部と、前記複数の内槽をそれぞれ開閉可能に閉じる複数の自動扉と、を有し、前記炉本体部は、前記複数の内槽の間の領域には、前記内槽を開けたいずれの前記自動扉をも収納可能な扉収納部を有することを特徴とする。

請求項３に記載の自動乾燥システムでは、各前記内槽を開けたいずれの前記自動扉であっても扉収納部には共通の収納部として収納できるので、乾燥炉の炉本体部の小型化を図ることができる。

請求項４に記載の自動乾燥システムでは、前記炉本体部は、各前記内槽を開けたいずれの前記自動扉であっても案内可能な共通のガイドレールを有することを特徴とする。

請求項４に記載の自動乾燥システムでは、複数の内槽を有していても、各内槽を閉める自動扉は、共通のガイドレールにより案内できるので、乾燥炉の炉本体部の構造を簡単化することができる。

請求項５に記載の自動乾燥システムは、前記乾燥炉の前記内槽内では、前記対象物を、大気圧で昇温をして、大気圧または真空状態で加熱をし、大気圧で降温する乾燥モードにより乾燥することを特徴とする。

請求項５に記載の自動乾燥システムでは、内槽での庫内の昇温と降温は、共に大気圧で行え、対象物の加熱は大気圧または真空状態で加熱をするために、通常行われている昇温と降温を含めてすべての工程を真空中で行う乾燥処理に比べて、本発明では昇温と降温の作業効率が高い。従って、加熱炉の内槽を用いて乾燥しようとする対象物の乾燥工程に掛かる時間を短縮でき、トータルの乾燥処理時間の短縮が図れる。

請求項６に記載の自動乾燥システムは、乾燥炉の内槽内に熱交換器を設けたことを特徴とする。

請求項６に記載の自動乾燥システムでは、乾燥炉の内槽内に熱交換器を設けて槽内を直接的に冷却することができ、冷却効率の上昇が図れる。

本発明によれば、乾燥に時間が掛かる対象物を、ラインを止めることなく順次効率良く乾燥させることができる自動乾燥システムを提供できる。

本発明の自動乾燥システムの実施形態を示す斜視図である。 図１に示す自動乾燥システムにおいて、対象物であるロールとロール冶具の搬送経路をより分かり易く示す斜視図である。 図１に示す自動乾燥システムの平面図である。 図１に示す自動乾燥システムの正面図である。 図１に示す自動乾燥システムの側面図である。 乾燥しようとする対象物としてのロールと、この複数のロールを着脱可能に保持するためのロール冶具を示す図である。 図６に示す１つのロールの形状例を示す図である。 移載機の移載用の移動体の構造例と、搬送ガイド部の２本のガイドレールの一部を示す斜視図である。 図８に示す移載用の移動体の構造例を示す図である。 移載用の移動体の昇降部の構造例を示す斜視図である。 移載用の移動体の昇降部の構造例を示す正面図である。 １槽一体型の乾燥炉の正面図である。 １槽一体型の乾燥炉の側面図である。 図１に示す２槽一体型の乾燥炉を示す正面図である。 図１に示す２槽一体型の乾燥炉と１槽一体型の乾燥炉の内槽の構造例を示す図である。 移載用の移動体により第１乾燥炉群の乾燥炉の内槽内に、ロールを載せたロール冶具を投入したり、ロール冶具を取り出す動作を示す図である。 移載用の移動体により第２乾燥炉群の乾燥炉の内槽内に、ロールを載せたロール冶具を投入したり、ロール冶具を取り出す動作を示す図である。 乾燥モード１を有する乾燥処理工程を示すフロー図である。 乾燥モード２を有する乾燥処理工程を示すフロー図である。 乾燥モード１において、時刻ｔ１から時刻ｔ１０の経過に伴って、変化する冷却制御、ファンの回転数制御、窒素ガス流量制御、圧力制御、温度制御の関係例を示す真空チャンバ(内槽)の温度プロファイル事例を示す図である。

以下、図面を用いて、本発明を実施するための形態(以下、実施形態と称する)を説明する。

図１は、本発明の自動乾燥システムの実施形態を示す斜視図である。図２は、図１に示す自動乾燥システム１において、対象物であるワーク(一例としてロール２００)とロール冶具の搬送経路をより分かり易く示す斜視図である。図３は、図１に示す自動乾燥システム１の平面図であり、図４は、図１に示す自動乾燥システム１の正面図である。図５は、図１に示す自動乾燥システム１の側面図である。

図１と図２に示すように、自動乾燥システム１は、乾燥機室Ｒ内に収容されている。この自動乾燥システム１は、投入コンベアユニット２と、払出コンベアユニット３と、移載機１０と、複数台の乾燥炉２１，２２と、操作盤ＯＰを備える。図１から図４の例では、４台の乾燥炉２１と２台の乾燥炉２２が、Ｙ１、Ｙ２方向に配列されている。

図１と図２に示す操作盤ＯＰは、制御部１００を有しており、制御部１００は、乾燥炉２１，２２の稼働状況、乾燥炉２１，２２における温度、圧力、処理時間の管理、あるいは乾燥炉２１，２２における各種の設定機能等を有し、自動乾燥システム１の全体の操作を可能とする集中操作機能を有する。操作盤ＯＰは、メンテナンス時には、専用の遠隔移動式のリモコンを使用して、各種の自動化機能を操作する機能も有する。

また、自動乾燥システム１の操作盤ＯＰは、乾燥炉２１，２２による乾燥処理の状況は、上流側の処理工程のシステムや下流側の処理工程のシステムへ情報伝達ができる機能を有する。情報伝達の内容例としては、乾燥対象物の乾燥処理の温度、処理時間、真空、加圧処理等が実施されたかの情報等である。

例えば半導体、電池、材料関係の製造には、加熱工程(乾燥、アニ―ル、ベーキング等)は必要不可欠なものであるが、一方、乾燥システムによる乾燥処理時間や設置場所、ランニングコストの各要件が重要である。製造者が、乾燥システムを導入する際の選定のための判断要素としては、乾燥効率(乾燥方法)、乾燥システムの設置スペースの大きさ、乾燥システムの自動化等の技術である。

図３に示すように、乾燥機室Ｒ内は、乾燥機械ＲＭに接続されており、この乾燥機械ＲＭを動作させることで、乾燥機室Ｒ内の所定の湿度と温度を予め定めた値に維持することができる。

図１から図５に示す自動乾燥システム１では、乾燥しようとする対象物としては、例えばコンデンサ（キャパシタ）、電池（電極、セパレータ）等の製造に使用される長尺の薄膜を巻いたロール２００である。自動乾燥システム１を用いて、このロール２００から水分及び溶剤を飛ばす(乾燥する)ことが必要である。特に乾燥の目安としては、対象物(ワーク)の含有水分量を、例えば数ｐｐｍ以下(メーカによって異なり、決まった値ではない)まで飛ばす必要があるために、場合によっては、ロール２００の加熱時間は数十時間必要となる。

この自動乾燥システム１により、乾燥しようとするロール２００の形状例は、図６と図７に示している。図６は、乾燥しようとする対象物としてのロール２００と、この複数のロール２００を着脱可能に保持するためのロール冶具２０１を示している。図７は、図６に示す１つのロール２００の形状例を示している。これらのロール２００とロール冶具２０１は、後で説明する乾燥炉の内槽１７３内に配置されている状態を示している。

ロール２００は、例えば長尺の薄膜を金属製の芯材２０２に巻いて形成されたものであり、マガジンともいう。この薄膜は、例えば電極を形成するのに用いられる。このロール２００の寸法例を挙げれば、図７に示すロール２００の直径２００Ｄが３００〜６００ｍｍ、長さ２００Ｌが１００〜２００ｍｍであり、芯材２０２の長さ２０２Ｌは１００〜３００ｍｍであるが、特に限定されない。

図６に示すように、ロール冶具２０１は、金属製であり、基部２０１Ａと、複数の支持部２０１Ｂを有している。各ロール２００の芯材２０２の両端部は、支持部２０１Ｂ，２０１Ｂにより、それぞれ着脱可能に支持されている。図６の例では、１つのロール冶具２０１において、３つのロール２００が着脱可能に支持されているが、１つのロール冶具２０１が支持可能なロール２００の数は、１つ、２つ、あるいは４つ以上であっても良く、特に限定されない。

次に、図１から図３を参照して、投入コンベアユニット２と払出コンベアユニット３について説明する。

図１から図３に示すように、投入コンベアユニット２と払出コンベアユニット３は、例えば複数の搬送ローラを配列したローラコンベアである。投入コンベアユニット２は、投入して搬送する方向であるＸ１方向に、乾燥処理をしようとするロール２００を載せた複数のロール冶具２０１を搬送可能な直線型の投入搬送部であり、投入口２Ａを有している。この投入口２Ａには、この自動乾燥システム１の前段の処理工程のシステムから、乾燥処理をしようとするロール２００を載せた複数のロール冶具２０１が送られてくる。

払出コンベアユニット３は、搬送して払い出す方向であるＸ２方向に、乾燥処理済みのロール２００を載せた複数のロール冶具２０１を搬送して後段の処理工程のシステム側へ払出し可能な直線型の払出搬送部であり、払出口３Ａを有している。これらのＸ１、Ｘ２方向は、逆方向である。払出口３Ａから払出しされた乾燥処理済みのロール２００を載せた複数のロール冶具２０１は、後段の処理工程のシステムに送られる。

これにより、図示しないモータが、図１に示す制御部１００の制御により駆動されることで、投入コンベアユニット２は、ロール２００を載せた複数のロール冶具２０１を、順次投入口２ＡからＸ１方向に向けて移載機１０側へ搬送可能である。また、図示しないモータが、図１に示す制御部１００の制御により駆動されることで、払出コンベアユニット３は、移載機１０側から、乾燥処理済みのロール２００を載せた複数のロール冶具２０１を、順次Ｘ２方向に向けて払出口３Ａに払出し可能である。

図３に示すように、第１乾燥炉群１８と第２乾燥炉群１９が、間隔Ｇを離して、Ｙ１，Ｙ２方向に沿って平行に配置されている。Ｙ１，Ｙ２方向は、Ｘ１方向とＸ２方向に直交している。この例では、第１乾燥炉群１８は、２台の乾燥炉２１と、１台の乾燥炉２２により構成され、第２乾燥炉群１９も、２台の乾燥炉２１と、１台の乾燥炉２２により構成されている。

第１乾燥炉群１８の２台の乾燥炉２１と１台の乾燥炉２２と、第２乾燥炉群１９の２台の乾燥炉２１と１台の乾燥炉２２は、それぞれ間隔Ｇを離して対面した位置にしかもそれぞれ直列に配置されている。乾燥炉２１は、２つの乾燥用の内槽１７３を有する２槽一体型の真空乾燥炉であり、乾燥炉２２は、１つの内槽１７３を有する１槽一体型の真空乾燥炉である。なお、乾燥炉２１と乾燥炉２２の構造例は、後で説明する。

次に、図１から図３に示す移載機１０の構造例を説明する。

図１から図３に示すように、移載機１０は、投入コンベアユニット２上の乾燥処理前のロール２００を載せたロール冶具２０１を受け取って、そのロール冶具２０１を予め定めた位置の乾燥炉２１の内槽１７３内あるいは乾燥炉２２の内槽１７３内に投入することができる。そして、ロール２００が乾燥炉２１の内槽１７３内あるいは乾燥炉２２の内槽１７３内で真空乾燥された後、移載機１０は、乾燥処理後のロール２００を載せたロール冶具２０１を取り出して、そのロール冶具２０１を払出コンベアユニット３側に受け渡す役割を有している。

図１から図３に示すように、移載機１０は、搬送ガイド部３０と、受け取り側の安全カバー３１と受け渡し側の安全カバー３２と、移載用の移動体４０を有している。

図３に示すように、搬送ガイド部３０は、２本の平行なガイドレール３０Ａ，３０Ａから成り、搬送ガイド部３０は、第１乾燥炉群１８と第２乾燥炉群１９の間隔Ｇの位置において、Ｙ１，Ｙ２方向に沿って配置されている。

受け取り側の安全カバー３１は、投入コンベアユニット２の終端部と、搬送ガイド部３０の始端部とを囲むことで、安全性を確保する透明な安全柵である。この安全カバー３１では、天井と、側面とを透明なカバー部材が覆っている。同様にして、受け渡し側の安全カバー３２は、排出コンベアユニット３の始端部と、搬送ガイド部３０の終端部とを囲むことで、安全性を担保する透明なカバーである。この安全カバー３２では、天井と、側面とを透明なカバー部材が覆っている。安全カバー３１，３２は、所定の位置に扉を備えており、メンテナンス等でこの扉を開く場合には、投入コンベアユニット２と払出コンベアユニット３と移載機１０の動作は、安全性を確保するために停止する。

図１から図３に示す移載機１０の移載用の移動体４０は、上述した搬送ガイド部３０の２本のガイドレール３０Ａ，３０Ａに沿ってＹ１方向あるいはＹ２方向に沿って移動して位置決め可能である。

図８は、移載機１０の移載用の移動体４０の構造例と、搬送ガイド部３０の２本のガイドレール３０Ａ，３０Ａの一部を示す斜視図である。

移載用の移動体４０は、図１と図２に示す安全カバー３１と安全カバー３２との間を、Ｙ１方向あるいはＹ２方向に移動して位置決め可能である。移載用の移動体４０は、図２に示す投入コンベアユニット２上の乾燥処理前のロール２００を載せたロール冶具２０１を受け取って、Ｙ１方向に移動して位置決めして、そのロール冶具２０１を予め定めた位置の乾燥炉２１の内槽１７３内あるいは乾燥炉２２の内槽１７３内に投入する。その後、移載用の移動体４０は、図２に示す乾燥処理後のロール２００を載せたロール冶具２０１を内槽１７３内から取り出して、Ｙ１方向に移動して、そのロール冶具２０１を払出コンベアユニット３側に受け渡す。このように、移載用の移動体４０は、投入・払出し用のスタッカである。

図８に示すように、移載用の移動体４０は、本体部４１と、４つの車輪４２と、昇降部４３と、昇降用サーボモータ４４と、トラバーサ用サーボモータ４５と、ラック４６等を有している。４つの車輪４２は、本体部４１の下部の四隅部分に取り付けられており、２本のガイドレール３０Ａに載っている。これにより、本体部４１は、２本のガイドレール３０Ａに沿って、Ｙ１方向とＹ２方向に直線的に案内可能である。ラック４６と２本のガイドレール３０Ａ，３０Ａは、床面ＦＦに固定されており、ラック４６は、２本のガイドレール３０Ａの間において、２本のガイドレール３０Ａと平行になっている。

図８に示す本体部４１は、基部４７と、取付台４８を有している。この取付台４８は、天井部４９と、４本の支柱４９Ａを有している。天井部４９は、４本の支柱４９Ａを用いて、基部４７の上面に対して、高さＨだけ離して保持されている。

昇降部４３は、例えば長方形の板部材である。この昇降部４３には、３カ所にスライドブッシュ５０が配置されている。天井部４９と基部４７との間には、３本のガイドシャフト５１が、Ｚ１、Ｚ２方向に取り付けられている。各ガイドシャフト５１は、各スライドブッシュ５０を通っている。これにより、昇降部４３は、天井部４９と基部４７との間で、３本のガイドシャフト５１に沿って、Ｚ１方向(上方向)とＺ２方向（下方向）に上下移動して位置決め可能になっている。

図９は、図８に示す移載用の移動体４０の構造例を示している。図９（Ａ）は、図８に示す基部４７と、昇降部４３等を示す側面図である。図９（Ｂ）は、基部４７と２本のガイドレール３０Ａ等を示す側面図である。

図８と図９（Ａ）に示すように、昇降部４３には、ボールナット５２が設けられている。図８に示すように、このボールナット５２は、２つのスライドブッシュ５０の間の位置に設けられており、このボールナット５２にはボールねじ５３が噛み合っている。ボールねじ５３の上端部は、天井部４９において回転可能に支持され、ボールねじ５３の下端部は、基部４７において回転可能に支持されている。

図９（Ａ）に示すように、昇降用サーボモータ４４は、基部４７上に固定されている。ボールねじ５３の下端部は、ホイール５４を有している。昇降用サーボモータ４４の出力軸４４Ａは、ホイール５５を有している。ホイール５４，５５は、歯付きベルト５６により連結されている。これにより、昇降用サーボモータ４４が正回転あるいは逆回転すると、ボールねじ５３が正回転あるいは逆回転することで、昇降部４３を、Ｚ１方向に上昇して位置決めしたり、Ｚ２方向に下降して位置決めすることができる。このように、図９（Ａ）に示すように、昇降用サーボモータ４４と、ホイール５４，５５と、歯付きベルト５６と、ボールねじ５３と、ボールナット５２は、昇降部４３をＺ１方向とＺ２方向に関して移動して位置決めするための昇降位置決め部５７を構成している。昇降用サーボモータ４４は、サーボモータ制御部１００Ａの指令により動作する。このサーボモータ制御部１００Ａは、図１に示す操作盤ＯＰの制御部１００に含まれている。

図９（Ｂ）に示すように、トラバーサ用サーボモータ４５は、基部４７上に固定されている。トラバーサ用サーボモータ４５の出力軸４５Ａは、ピニオン５８を有しており、このピニオン５８は、ラック４６に噛み合っている。これにより、トラバーサ用サーボモータ４５が、正回転あるいは逆回転すると、移載用の移動体４０の本体部４１は、Ｙ１方向(前進方向)あるいはＹ２方向（後退方向）に移動して位置決め可能である。トラバーサ用サーボモータ４５は、サーボモータ制御部１００Ａの指令により動作する。

次に、図８と図１０と図１１を参照して、昇降部４３の構造例を説明する。

図１０は、昇降部４３の構造例を示す斜視図であり、図１１は、昇降部４３の構造例を示す正面図である。

図８と図１０に示すように、昇降部４３は、板状の部材であり、この昇降部４３の上面には、第１スライドテーブル６１と、第２スライドテーブル６２を有している。第１スライドテーブル６１は下台であり、第２スライドテーブル６２は上台である。図１１に示すように、第１スライドテーブル６１の底面は、２つのガイドレール受け部６１Ａを有している。２つのガイドレール受け部６１Ａは、２本のガイドレール６１Ｂに載っている。２本のガイドレール６１Ｂは、昇降台４３の上面に固定されている。

図１０と図１１に示すように、昇降台４３の上面には、第１サーボモータ７１が取り付けられており、第１サーボモータ７１の出力軸に連結されたボールねじ７２の端部は、支持部材７３に回転可能に支持されている。ボールねじ７２は、ボールナット７４に噛み合っており、ボールナット７４は、第１スライドテーブル６１の下面に固定されている。これにより、第１サーボモータ７１が、正回転あるいは逆回転すると、ボールねじ７２が正回転あるいは逆回転することで、第１スライドテーブル６１は、昇降台４３上において、Ｘ１方向に移動して位置決めしたり、Ｘ２方向に移動して位置決めすることができる。

図１０と図１１に示すように、第２スライドテーブル６２の底面は、複数のガイドレール受け部６２Ａを有している。これらのガイドレール受け部６２Ａは、２本のガイドレール６２Ｂに載っている。２本のガイドレール６２Ｂは、第１スライドテーブル６１の上面に固定されている。

図１０に示すように、第１スライドテーブルの上面には、第２サーボモータ８１が取り付けられており、第２サーボモータ８１の出力軸に連結されたボールねじ８２の端部は、支持部材８３に回転可能に支持されている。ボールねじ８２は、ボールナット８４に噛み合っており、ボールナット８４は、第２スライドテーブル６２に固定されている。これにより、第２サーボモータ８１が、正回転あるいは逆回転すると、ボールねじ８２が正回転あるいは逆回転することで、第２スライドテーブル６２は、第１スライドテーブル６１上において、Ｘ１方向に移動して位置決めしたり、Ｘ２方向に移動して位置決めすることができる。

第１サーボモータ７１と第２サーボモータ８１は、サーボモータ制御部１００Ｂの指令により動作する。このサーボモータ制御部１００Ｂは、図１に示す操作盤ＯＰの制御部１００に含まれている。

図１１に示すように、第２スライドテーブル６２の上には、乾燥処理前のロール２００を載せたロール冶具２０１あるいは、乾燥処理後のロール２００を載せたロール冶具２０１を載せるようになっている。第１スライドテーブル６１と第２スライドテーブル６２がスライド移動することで、第１スライドテーブル６１と第２スライドテーブル６２は、乾燥処理前のロール２００を載せたロール冶具２０１を、図１に示す乾燥炉２１の内槽１７３内あるいは乾燥炉２２の内槽１７３内に投入することができる。また、第１スライドテーブル６１と第２スライドテーブル６２がスライド移動することで、乾燥処理後のロール２００を載せたロール冶具２０１を、図１に示す乾燥炉２１の内槽１７３内あるいは乾燥炉２２の内槽１７３内から取り出す役割を果たすことができる。

次に、図１２と図１３を参照して、図１に示す１槽一体型の乾燥炉２２の構造例を説明する。

図１２は、１槽一体型の乾燥炉２２の正面図であり、図１３は、１槽一体型の乾燥炉２２の側面図である。

図１２に示すように、１槽一体型の乾燥炉２２は、１つの内槽１７３を有する乾燥炉であり、好ましくは真空乾燥炉である。乾燥炉２２は、炉本体部１７０と、１つの自動扉１７１と、上下位置のガイドレール１７２，１７２と、１つの内槽１７３と、アクチュータ１７４を有している。炉本体部１７０内には、１つの内槽７３が設けられている。

炉本体部１７０の内槽１７３は、真空乾燥用の槽であり、真空気圧に耐えられる容器である。一対のガイドレール１７２，１７２は、内槽１７３の上側と下側にＹ１方向に平行に固定されている。自動扉１７１は、外側自動扉１７１Ａと内側自動扉１７１Ｂから成り、自動扉１７１は、内槽１７３を密封状態で閉じる。自動扉１７１は、ガイドレール１７２，１７２に沿ってＹ１方向にスライド可能に取り付けられている。

図１３に示すように、自動扉１７１は、外側自動扉１７１Ａと内側自動扉１７１Ｂを有しており、内側自動扉１７１Ｂは、内槽１７３との間の気密性を保つ扉である。外側自動扉１７１Ａは、内側自動扉前後開閉用シリンダ１７１Ｃを有している。内槽１７３の開口部１７３Ｐの周囲には、パッキン部の冷却配管１７１Ｄが配置されている。

これにより、図１３において、この内側自動扉前後開閉用シリンダ１７１Ｃは、制御部１００の指令により作動すると、内側自動扉１７１Ｂを外側自動扉１７１Ａ側に引くことで、内側自動扉１７１Ｂを内槽１７３の開口部１７３Ｐのパッキン部から離すことで、内側自動扉１７１Ｂによる開口部１７３Ｐの気密性の解除を行うことができる。

その後、図１２において、制御部１００の指令により、流体圧シリンダ等のアクチュエータ１７４が作動すると、自動扉１７１は、左側の開口部１７３Ｐを閉じた位置から、右側の開いた位置まで、一対のガイドレール１７２，１７２に沿ってＹ１方向に、自動的にスライドして開けることができる。

逆に、内側自動扉１７１Ｂにより内槽１７３の開口部１７３Ｐのパッキン部に密着させる場合には、内槽１７３内を真空引きして内側自動扉１７１Ｂをパッキン部側に引きこむことで、内側自動扉１７１Ｂによる開口部１７３Ｐの気密性を確保することができる。

ここで、炉本体部１７０のシステム構造例を、図１３を参照して説明する。

図１３に示すように、炉本体部１７０の内槽１７３は、ヒータ内蔵の整流板１７５と、冷却コイル１７６と、シロッコファン１７７と、ドライエア供給口１７８Ａと、窒素供給口１７８Ｂと、真空吸引口１７８Ｃと、排気口１７９を有している。

炉本体部１７０の内槽１７３は、直方体型の空間であり、この内槽１７３の内壁部分には、ヒータ内蔵の整流板１７５と、冷却コイル１７６と、シロッコファン１７７と、ドライエア供給口１７８Ａと、窒素供給口１７８Ｂと、真空吸引口１７８Ｃと、排気口１７９が配置されている。ヒータ内蔵の整流板１７５と冷却コイル１７６は、例えば内槽１７３の上面と下面にそれぞれ配置されている。ヒータ内蔵の整流板１７５は、冷却コイル１７６よりも内側に位置されている。

シロッコファン１７７は、内槽１７３の奥の面の中央位置に配置されている。シロッコファン１７７は、内槽１７３内の熱風を循環させるためのファンであり、シロッコファン１７７は、磁気シール１７７Ａを介してモータ１７７Ｂに接続されている。制御部１００の指令によりモータ１７７Ｂが駆動することで、シロッコファン１７７が回転して、炉内気流ＲＫを内槽１７３内に循環させることができる。

なお、乾燥する対象物（ワーク）の種類によっては、シロッコファンではなくプロペラファンであっても良い。モータ１７７Ｂは、回転制御機構付きで、ベアリング部の熱対策のために、冷却水循環装置１８４から冷却水が供給されることで、ベアリング部を水冷式で冷やすようになっている。

図１３に示すように、ドライエア供給口１７８Ａは、ドライエア供給部１８０に対して、バルブ１８０Ｂを介して接続されており、ドライエア供給部１８０のドライエアは、ドライエア供給口１７８Ａを介して、内槽１７３内に供給できる。窒素供給口１７８Ｂは、窒素ガス供給部１８１に対して、バルブ１８１Ｂとヒータ１８１Ｈを介して接続されており、窒素ガス供給部１８１からの窒素ガスは、窒素供給口１７８Ｂを介して、内槽１７３内に供給できる。ヒータ１８１Ｈを動作することで、窒素ガスを加熱して乾燥炉の内槽１７３内に導入できる。バルブ１８０Ｂ、１８１Ｂ、１８２Ｂ等は、制御部１００の指令により開閉可能である。なお、窒素ガスに代えて、他の種類の不活性ガスを用いても良い。

図１３に示す冷却トラップ１８２は、内槽１７３と真空ポンプ１８３の間に配置され、真空加熱処理によってロール２００から生じるガスや溶剤成分をトラップする。真空吸引口１７８Ｃは、バルブ１８２Ｂと、冷却トラップ１８２を介して、真空ポンプ１８３に接続されており、制御部１００の指令により、真空ポンプ１８３が動作すると、内槽１７３内を真空吸引することができる。排気口１７９は、バルブ１７９Ｂと排気部溶剤トラップ１７９Ａに接続されており、内槽１７３内の窒素ガスを含む排気からこの排気部溶剤トラップ１７９Ａにより溶剤が取り除かれて、窒素を排気する。

図１３に示す冷却コイル１７６は、冷却水循環装置１８４からの冷却水を循環させることにより、内槽１７３内を冷却するラジエタである。ヒータ内蔵の整流板１７５は、制御部１００の指令により通電することで、内槽７３内を加熱する加熱器であり、整流板と兼用している。ヒータ内蔵の整流板１７５のヒータは、例えばパイプヒータ等である。

図１４は、図１に示す２槽一体型の乾燥炉２１を示す正面図である。

図１４に示す２槽一体型の乾燥炉２１は、図１２と図１３に示す１槽一体型の乾燥炉２２と、基本的には同様の構造を有しているので、同様の構造の説明を省略する。乾燥炉２１が２つの内槽１７３，１７３を有しているのに対して、乾燥炉２２は上述したように１つの内槽１７３を有している点が異なる。このため、乾燥炉２１では、２つの内槽１７３，１７３に対応する位置に、それぞれ自動扉１７１を有している。

図１４(Ａ)と図１４（Ｂ）に示すように、左側の自動扉１７１は左側の内槽１７３の開口部１７３Ｐを覆っており、右側の自動扉１７１は右側の内槽１７３の開口部１７３Ｐを覆っている。左右の自動扉１７１，１７１は、制御部１００の指令によりアクチュータ１７４を動作させることにより、上下位置のガイドレール１７２，１７２に沿って、Ｙ１、Ｙ２方向にスライド可能に支持されている。

図１３に示す乾燥炉２１においては、扉収納部１９０が、左右の自動扉１７１，１７１の間に、設けられている。これにより、図１４（Ａ）に示すように、左側の自動扉１７１をＹ１方向にスライドすることで、扉収納部１９０に収納できる。同様にして、図１４（Ｂ）に示すように、右側の自動扉１７１をＹ２方向にスライドすることで、扉収納部１９０に収納できる。

このように、乾燥炉２１は２つの内槽１７３，１７３を有しており、それぞれに自動扉１７１，１７１が配置されている。しかも、左右の自動扉１７１，１７１は、いずれか一方を開けると、共通の扉格納部分である扉収納部１９０に収納することができる。これにより、２槽一体型の乾燥炉２１をコンパクト化することができ、乾燥炉の占有スペースの省スペース化が図れる。

また、図１と図２に例示するように、第１乾燥炉群１８と第２乾燥炉群１９は、共に例えば２台の２槽一体型の乾燥炉２１と、１台の１槽一体型の乾燥炉２２を組み合わせて構成されている。このように、第１乾燥炉群１８と第２乾燥炉群１９における２槽一体型の乾燥炉２１の設置数と、１台の１槽一体型の乾燥炉２２の設置数を適宜選択することにより、実際の工場の建屋の大きさやロール２００の乾燥処理数(ワークの数）に応じて、自由に設定することができる。

第１乾燥炉群１８と第２乾燥炉群１９がガイドレール部３０Ａ，３０Ａの両側に配置されているので、乾燥処理前のロール２００を載せたロール冶具２０１を、乾燥炉２１，２２に対して、効率よく投入して乾燥処理を行うことができる。

図１５は、図１に示す２槽一体型の乾燥炉２１と、１槽一体型の乾燥炉２２の内槽１７３の構造例を示す図である。

図１５に示すように、内槽１７３は、上段乾燥部２３１と下段乾燥部２３２を有している。上段乾燥部２３１は、ロール冶具２０１を着脱可能に載せるための一対の支持部２３３を有している。同様にして、下段乾燥部２３２も、ロール冶具２０１を着脱可能に載せるための一対の支持部２３４を有している。内槽１７３内にはこれらの支持部２３３，２３４を設けることで、ロール冶具２０１をＸ１方向(図１５における紙面垂直下方向)に挿入し、Ｘ２方向(図１５における紙面垂直上方向)に取り出すことができる。

次に、図１６と図１７を参照して、移載機１０の移載用の移動体４０の動作により、乾燥炉２１，２２の内槽１７３内に、乾燥処理前のロール２００を載せたロール冶具２０１を投入したり、乾燥処理後のロール２００を載せたロール冶具２０１を内槽１７３内から取り出す動作例を説明する。

図１６は、移載機４０の移載用の移動体４０により第１乾燥炉群１８の乾燥炉２１，２２の内槽１７３内に、乾燥処理前のロール２００を載せたロール冶具２０１を投入したり、乾燥処理後のロール２００を載せたロール冶具２０１を内槽１７３内から取り出す動作を示す図である。図１７は、移載機４０の移載用の移動体４０により第２乾燥炉群１９の乾燥炉２１，２２の内槽１７３内に、乾燥処理前のロール２００を載せたロール冶具２０１を投入したり、乾燥処理後のロール２００を載せたロール冶具２０１を内槽１７３内から取り出す動作を示す図である。

図８に示す昇降部４３は、Ｚ１方向(上方向)とＺ２方向（下方向）に昇降して位置決めできることにより、図１６に示す内槽１７３の上段乾燥部２３１あるいは内槽１７３の下段乾燥部２３２に対応する位置にそれぞれ位置決めすることができる。

図１６（Ａ）に示すように、移載用の移動体４０の第１スライドテーブル６１と第２スライドテーブル６２が、昇降部４３からＸ２方向にスライドして、乾燥処理前のロール２００を載せたロール冶具２０１を、第１乾燥炉群１８側の乾燥炉２１（２２）の内槽１７３の上段乾燥部２３１内に投入することができる。同様にして、図１６（Ｂ）に示すように、移載用の移動体４０の第１スライドテーブル６１と第２スライドテーブル６２が、昇降部４３からＸ２方向にスライドして、乾燥処理前のロール２００を載せたロール冶具２０１を、第１乾燥炉群１８側の乾燥炉２１（２２）の内槽１７３の下段乾燥部２３２内に投入することができる。

ロール冶具２０１を内槽１７３内に投入した後は、ロール冶具２０１は、図１５（Ａ）に示すように支持部２３３に載るか、図１５（Ｂ）に示すように支持部２３４に載ることから、移載用の移動体４０の第１スライドテーブル６１と第２スライドテーブル６２は、内槽１７３内から昇降部４３側にＸ１方向にスライドして戻す。

また、図１７（Ａ）に示すように、移載用の移動体４０の第１スライドテーブル６１と第２スライドテーブル６２が、昇降部４３からＸ１方向にスライドして、乾燥処理前のロール２００を載せたロール冶具２０１を、第２乾燥炉群１９側の乾燥炉２１（２２）の内槽１７３の上段乾燥部２３１内に投入することができる。同様にして、図１７（Ｂ）に示すように、移載用の移動体４０の第１スライドテーブル６１と第２スライドテーブル６２が、昇降部４３からＸ１方向にスライドして、乾燥処理前のロール２００を載せたロール冶具２０１を、第２乾燥炉群１９側の乾燥炉２１（２２）の内槽１７３の下段乾燥部２３２内に投入することができる。

ロール冶具２０１を投入した後は、ロール冶具２０１は、図１５（Ａ）に示すように乾燥処理前のロール２００を載せたロール冶具２０１は支持部２３３に載るか、図１５（Ｂ）に示すように支持部２３４に載ることから、移載用の移動体４０の第１スライドテーブル６１と第２スライドテーブル６２は、内槽１７３内から昇降部４３側にＸ２方向にスライドして戻す。

なお、図１２と図１４に示す自動扉１７１の開くタイミングは、乾燥処理前のロール２００のロール冶具２０１が、内槽１７３の前に位置決めされた時と、乾燥処理後のロール２００を、内槽１７３内から取り出す時である。また、自動扉１７１の閉じるタイミングは、内槽１７３内の上段乾燥部２３１と下段乾燥部２３２の少なくも一方に、乾燥処理前のロール２００のロール冶具２０１が載置され、第１スライドテーブル６１と第２スライドテーブル６２が内槽１７３内から退出した後である。さらに、自動扉１７１の閉じるタイミングは、内槽１７３内の上段乾燥部２３１と下段乾燥部２３２から、乾燥処理後のロール２００のロール冶具２０１を第１スライドテーブル６１と第２スライドテーブル６２により取り出した後である。

次に、上述した自動乾燥システム１のロール２００の乾燥処理動作例を説明する。

図１と図２に示すように、各ロール冶具２０１には、３つの乾燥処理前のロール２００が搭載されている。複数のロール冶具２０１は、例えば前段の処理工程のシステムから図示しない搬送台車に載せて、図１と図２に示す投入口２Ａから投入コンベアユニット２に移す。移載機１０では、移載用の移動体４０は、投入コンベアユニット２の終端部の付近に位置されている。これにより、投入コンベアユニット２は、複数のロール冶具２０１を順次搬送方向であるＸ１方向に沿って、移載用の移動体４０の近傍まで搬送する。

ロール冶具２０１は、この投入コンベアユニット２から、図１１に示す移載用の移動体４０の第２スライドテーブル６２上に移される。この場合にロール冶具２０１を移す装置としては、図示しない流体圧シリンダ等のアクチュエータやロボット等を用いることができる。しかし、ロール冶具２０１は、投入コンベアユニット２の終端部から、図１１に示す移載用の移動体４０の第２スライドテーブル６２上に直接載せても良い。

その後、図９（Ｂ）に示すように、サーボモータ制御部１００Ａが、サーボモータ４５を動作させてピニオン５８を回転することで、移載用の移動体４０はラック４６に沿って、Ｙ１方向に直線移動され、移載用の移動体４０は、第１乾燥炉群１８の乾燥炉２１，２２と、第２乾燥炉群１９の乾燥炉２１，２２の内の予め定めた位置における空の乾燥炉２１（あるいは２２）の前に、位置決めされる。

例えば、図１６(Ａ)に示すように、第１乾燥炉群１８の乾燥炉２１の内槽１７３が開いている場合には、移載用の移動体４０の第１スライドテーブル６１と第２スライドテーブル６２が、昇降部４３からＸ２方向にスライドして、ロール冶具２０１を、第１乾燥炉群１８側の乾燥炉２１（２２）の内槽１７３の上段乾燥部２３１内に投入することができる。同様にして、図１６（Ｂ）に示すように、移載用の移動体４０の第１スライドテーブル６１と第２スライドテーブル６２が、昇降部４３からＸ２方向にスライドして、ロール冶具２０１を、第１乾燥炉群１８側の乾燥炉２１（２２）の内槽１７３の下段乾燥部２３２内に投入できる。

ロール冶具２０１を投入した後は、ロール冶具２０１は、図１５（Ａ）に示すように支持部２３３あるいは図１５（Ｂ）に示すように支持部２３４に載ることから、移載用の移動体４０の第１スライドテーブル６１と第２スライドテーブル６２は、内槽１７３内から昇降部４３側にＸ１方向に沿ってスライドして退避させる。

また、例えば図１７(Ａ)に示すように、第２乾燥炉群１８の乾燥炉２１の内槽１７３が開いている場合には、移載用の移動体４０の第１スライドテーブル６１と第２スライドテーブル６２が、昇降部４３からＸ１方向にスライドして、ロール冶具２０１を、第２乾燥炉群１９側の乾燥炉２１（２２）の内槽１７３の上段乾燥部２３１内に投入することができる。同様にして、図１７（Ｂ）に示すように、移載用の移動体４０の第１スライドテーブル６１と第２スライドテーブル６２が、昇降部４３からＸ１方向にスライドして、ロール冶具２０１を、第２乾燥炉群１９側の乾燥炉２１（２２）の内槽１７３の下段乾燥部２３２内に投入した状態を示している。

ロール冶具２０１を投入した後は、ロール冶具２０１は、図１５（Ａ）に示すようにロール冶具２０１は支持部２３３あるいは図１５（Ｂ）に示すように支持部２３４に載ることから、移載用の移動体４０の第１スライドテーブル６１と第２スライドテーブル６２は、昇降部４３側に、Ｘ２方向に沿って内槽１７３内からスライドして退避させる。

このように、乾燥処理前のロール２００のロール冶具２０１が乾燥炉２１（２２）内に投入されると、次に説明するように、図１８に示すような乾燥モード１を有する乾燥処理工程に従って、乾燥処理前のロール２００を乾燥処理する。

図１８は、乾燥炉２１，２２における乾燥モード１を有する乾燥処理工程を示すフロー図である。

(乾燥モード１を有する乾燥処理工程)
図１８のステップＳ１では、例えば図１５（Ａ）と図１５（Ｂ）に例示するように、ワークである乾燥処理前のロール２００を載せたロール冶具２０１が、上述したように例えば第１乾燥炉群１８の乾燥炉２１の内槽１７３の上段乾燥部２３１と下段乾燥部２３２にそれぞれ投入される。これにより、図１３に示す乾燥炉２１の自動扉１７１が、乾燥炉２１の内槽１７３の開口部１７３Ｐを閉じる。

図１８のステップＳ２では、乾燥モード１を有する乾燥処理工程による乾燥処理をスタートする。乾燥処理がスタートすると、ステップＳ３の減圧工程になり、減圧工程のステップＳ３−１では、図１３に示す真空ポンプ１８３がオンして真空引きを開始して、内槽１７３内を減圧して、ステップＳ３−２では真空度を確認した後、ステップＳ３−３では真空ポンプ１８３をオフする。そして、ステップＳ４では、図１３に示す窒素ガス供給部１８１から内槽１７３内に窒素あるいはその他の不活性ガスを、内槽１７３内が大気圧になるまで導入する。

これにより、ステップＳ５−１では、図１３の制御部１００の庫内酸素濃度測定部が内槽１７３内の庫内酸素濃度値を検出して、ステップＳ５−２において酸素濃度値が所定の設定値、例えば５００ｐｐｍ（０．０５％）以下である場合には、次のステップＳ６に進む。しかし、ステップＳ５−２において、内槽１７３内の庫内酸素濃度値が５００ｐｐｍを超えている場合には、まだ内槽１７３内の酸素濃度が高いとして、ステップＳ３−１に戻ってさらに真空ポンプ１８３により内槽１７３内を減圧して、不活性ガスを導入する。これにより、内槽１７３内の酸素を窒素で置換する。

次に、図１８に示す乾燥モード１を説明する。この乾燥モード１のステップＳ６の昇温工程からステップＳ１２の降温工程までは、乾燥炉２１の内槽１７３内を、大気圧で昇温して、真空圧下で加熱をし、大気圧に戻して冷却を行う動作を示している。

図１８に示すステップＳ６の昇温工程のステップＳ６−１では、図１３に示す制御部１００がシロッコファン１７７のモータ１７７Ｂを動作して、シロッコファン１７７を回転するとともに、ヒータ内蔵の整流板１７５を発熱させて、内槽１７３内を昇温する。

そこで、ステップＳ６−２において、図１３の制御部１００の温度調節器によりこの内槽１７３内の温度を所定の設定値、例えば２５０℃に達した場合にはステップＳ７の減圧工程に進むが、所定の設定値を下回っている場合には、ステップＳ６−１に戻って、内槽１７３内の昇温を続ける。なお、この温度の所定の設定値は、好ましくは１５０℃から２５０℃の範囲で設定できる。

次に、ステップＳ７の減圧工程に移り、減圧工程のステップＳ８−１では、図１３に示す真空ポンプ１８３がオンして真空引きを開始して、内槽１７３内を減圧して、ステップＳ８−２では真空度を確認した後、ステップＳ８−３では真空ポンプ１８３をオフする。

次に、テップＳ９では、図１５に示す内槽１７３内の上段乾燥部２３１と下段乾燥部２３２に配置されている各ロール２００は、真空加熱により乾燥される。そして、ステップＳ１０では、温度調節器によりこの内槽１７３内の温度を所定の設定値、例えば２５０℃に達したかを判断して、２５０℃に達したらステップＳ１１に進むが、温度が所定の設定値を超えているとステップＳ９に戻って、ステップＳ９においてロール２００の真空加熱をして乾燥を続ける。なお、この温度の所定の設定値は、好ましくは１５０℃から２５０℃の範囲で設定できる。

図１８のステップＳ１０において、温度が所定の設定値２５０℃に達すると、ステップＳ１１に進み、図１３に示す窒素ガス供給部１８１から再び窒素ガスあるいはその他の不活性ガスを内槽１７３内に導入し、ステップＳ１２の降温工程に移る。降温工程では、ステップＳ１２−１において、内槽１７３内の温度を下げるためにシロッコファン１７７を回転させる。そして、ステップＳ１２−２では、温度調節器によりこの内槽１７３内の温度を所定の設定値、例えば３０℃に達すると、ステップＳ１４に進むが、温度が所定の設定値を超えているとステップＳ１２−１に戻って、内槽１７３内の温度を下げるためにシロッコファン１７７を回転させる。なお、この所定の設定値は、好ましくは３０℃から５０℃の間で設定できる。

ステップＳ１４では、内槽１７３内に窒素ガスや不活性ガスの導入を停止して、ステップＳ１５では、真空ポンプ１８３により内槽１７３内を減圧して、不活性ガスを排気する。ステップＳ１６では、図１３に示すドライエア供給部１８０からドライエア（空気）を内槽１７３内に導入する。そして、ステップＳ１７では、庫内酸素濃度値を測定して、ステップＳ１８では、この庫内酸素濃度値が大気酸素濃度であるかどうかを判断して、庫内酸素濃度値が大気酸素濃度であると、ステップＳ１９において、乾燥処理をストップするが、庫内酸素濃度値が大気酸素濃度未満であると、ステップＳ１５に示すように、図１３の真空ポンプ１８３により内槽１７３内を減圧して不活性ガスを排気してステップＳ１６において、内槽１７３内にドライエア(空気)の導入を行う。

ステップＳ１９において、乾燥処理をストップすると、ステップＳ２０では、図１４（Ａ）あるいは図１２に示す自動扉１７１を開けて、乾燥処理後のロール２００を載せているロール冶具２０１を、内槽１７３内から払い出す（取り出す）。

図１６（Ａ）と図１６（Ｂ）に示すように、移載用の移動体４０の第１スライドテーブル６１と第２スライドテーブル６２が、昇降部４３からＸ２方向にスライドして、乾燥処理後のロール２００を載せているロール冶具２０１を、第１乾燥炉群１８側の乾燥炉２１（２２）の内槽１７３の上段乾燥部２３１から受け取って、Ｘ１方向にスライドして、ロール冶具２０１を内槽１７３内から移載用の移動体４０側に戻す。

同様にして、図１７（Ａ）と図１７（Ｂ）に示すように、移載用の移動体４０の第１スライドテーブル６１と第２スライドテーブル６２が、昇降部４３からＸ１方向にスライドして、乾燥処理後のロール２００を載せているロール冶具２０１を、第２乾燥炉群１９側の乾燥炉２１（２２）の内槽１７３の上段乾燥部２３１から受け取って、Ｘ２方向にスライドして、ロール冶具２０１を内槽１７３内から移載用の移動体４０側に戻すことができる。

その後、移載用の移動体４０は、図９（Ｂ）に示すサーボモータ制御部１００Ａが、サーボモータ４５を動作させてピニオン５８を回転することで、ラック４６に沿って、Ｙ１方向に直線移動される。これにより、図２に示す移載用の移動体４０が、ラック４６の端部の位置に達すると、乾燥処理後のロール２００を載せたロール冶具２０１が、例えば図示しないアクチュエータの操作により、払出コンベアユニット３の始まり端部に移される。払出コンベアユニット３は、Ｘ２方向に沿って、乾燥処理後のロール２００を載せたロール冶具２０１を排出(払出し)して、乾燥処理後のロール２００を載せたロール冶具２０１は図示しない次の処理工程に移されることになる。

ところで、上述した図１８に示す乾燥モード１を有する乾燥処理工程では、ロール２００は、乾燥炉２１，２２の内槽１７３では、大気圧状態で昇温(窒素ガスあるいは他の不活性ガスを導入して酸素と置換)してから、真空状態で加熱をして乾燥を行い、そして大気圧状態で降温を行う。

上述した本発明の実施形態における図１８に示す乾燥モード１では、ロール２００は、乾燥炉２１，２２の内槽１７３において大気圧状態で昇温をして、真空状態で加熱をして乾燥を行い、そして大気圧で降温するモードを採用している。

これに対して、通常行われているワークの乾燥工程では、ワークは全ての工程を真空中で処理していたために、真空中では熱効率が悪いことから、通常の真空乾燥工程では乾燥に時間がかかっていた。

従って、本発明の実施形態では内槽１７３での庫内の昇温と降温は、共に大気圧で行えるために、通常行われている昇温と降温を含めてすべての工程を真空中で行う乾燥処理に比べて、本発明の実施形態では昇温と降温の効率が高い。従って、内槽１７３を用いてロール２００の乾燥工程に掛かる時間を短縮でき、トータルの乾燥処理時間の短縮が図れるメリットがある。

また、このため、加熱前に不活性ガスを導入することで内槽１７３の庫内の酸素濃度を低下させつつ、内槽１７３の庫内の温度が設定温度に上がるまで、大気圧で加熱をし、その後は真空状態で加熱をする。加熱処理が終了後は、再び不活性ガスを導入することで内槽１７３の庫内の酸素濃度を低下させつつ、大気圧で冷却する。ロール２００に対するメインの乾燥処理は、真空状態化で行うことができるので、全ての乾燥処理を大気圧下で行う場合に比べて、不活性ガスの使用量を減らすことができ、ランニングコストが低減できる。

自動乾燥システム１では、投入コンベアユニット２が対象物であるロール２００を投入すると、移載機１０は、投入コンベアユニット２により搬送されてくるロール２００を、一旦複数の乾燥炉２１，２２のいずれかに投入し、移載機１０は、その後乾燥炉２１，２２で必要な処理時間をかけて乾燥処理されたロール２００を払出コンベアユニット３側に戻して運ぶので、乾燥に時間が掛かるロール２００を、ラインを止めることなく順次効率良く乾燥させることができる。

(乾燥モード２を有する乾燥処理工程)
次に、図１９は、乾燥モード２を有する乾燥処理工程を示すフロー図である。乾燥モード２は、上述した乾燥モード１とは異なり、真空圧力下ではロール２００の乾燥を行わず、大気圧下でロール２００の乾燥を行う。図１９を参照して、乾燥モード２を有する乾燥処理工程について説明する。図１９に示す乾燥モード２を有する乾燥処理工程においては、上述した図１８に示す乾燥モード１を有する乾燥処理工程とは異なり、図１に示す乾燥炉２１，２２の内槽１７３では、大気圧状態で加熱(窒素ガスあるいは他の不活性ガス導入)して乾燥した後に、大気圧で冷却する手順を有している。この乾燥モード２を有する乾燥処理工程は、内槽１７３内を真空吸引して減圧することがないので、乾燥炉２１，２２の構造を簡単化して、乾燥炉２１，２２の小型化が図れる。

図１９に示す乾燥モード２を有する乾燥処理工程では、ステップＳ２１では、例えば図１５（Ａ）と図１５（Ｂ）に例示するように、ワークである乾燥処理前のロール２００を載せたロール冶具２０１が、上述したように例えば第１乾燥炉群１８の乾燥炉２１の内槽１７３の上段乾燥部２３１と下段乾燥部２３２にそれぞれ投入されると、図１３に示す乾燥炉２１の自動扉１７１が乾燥炉２１の内槽１７３を閉じる。ステップＳ２２では、乾燥モード２を有する乾燥処理工程による乾燥処理をスタートする。

図１９のステップＳ２２では、乾燥モード２を有する乾燥処理工程による乾燥処理をスタートする。乾燥処理がスタートすると、ステップＳ２３の減圧工程になり、減圧工程のステップＳ２３−１では、図１３に示す真空ポンプ１８３がオンして真空引きを開始して、内槽１７３内を減圧して、ステップＳ２３−２では真空度を確認した後、ステップＳ２３−３では真空ポンプをオフする。そして、ステップＳ２４では、図１３に示す窒素ガス供給部１８１から内槽１７３内に窒素あるいはその他の不活性ガスを、大気圧になるまで導入する。

これにより、ステップＳ２５−１では、庫内酸素濃度測定部(図示せず)が内槽１７３内の庫内酸素濃度値を検出して、ステップＳ２５−２において酸素濃度値が所定の設定値、例えば５００ｐｐｍ以下である場合には、次のステップＳ２６に進む。しかし、ステップＳ２５−２において、内槽１７３内の庫内酸素濃度値が５００ｐｐｍを超えている場合には、まだ内槽１７３内の酸素濃度が高いとして、ステップＳ２３−１に戻ってさらに真空ポンプ１８３により内槽１７３内を減圧して、不活性ガスを導入する。これにより、内槽１７３内の酸素を窒素で置換する。

次に、図１９に示す乾燥モード２を説明する。乾燥モード２のステップＳ２６の昇温工程とステップＳ２７の降温工程は、乾燥炉２１の内槽１７３内を、大気圧で昇温して、大気圧下で加熱をし、大気圧下で冷却を行う動作を示している。

図１９に示すステップＳ６の昇温工程のステップＳ２６−１では、図１３に示す制御部１００がシロッコファン１７７のモータ１７７Ｂを動作して、シロッコファン１７７を回転するとともに、ヒータ内蔵の整流板１７５を発熱させて、内槽１７３内を昇温する。

そこで、ステップＳ２６−２において、温度調節器によりこの内槽１７３内の温度を所定の設定値、例えば２５０℃に達した場合にはステップＳ２７に進むが、所定の設定値を下回っている場合には、ステップＳ２６−１に戻って、内槽１７３内の昇温を続ける。なお、この温度の所定の設定値は、好ましくは１５０℃から２５０℃の範囲で設定できる。

次に、ステップテップＳ２６の昇温工程において、図１５に示す内槽１７３内の上段乾燥部２３１と下段乾燥部２３２に配置されている各ロール２００は、大気圧下で加熱により乾燥される。

次に、図１９のステップＳ２７の降温工程では、ステップＳ２８において、内槽１７３内の温度を下げるためにシロッコファン１７７を回転させる。そして、ステップＳ２９では、温度調節器によりこの内槽１７３内の温度を所定の設定値、例えば３０℃に達すると、ステップＳ３０に進むが、温度が所定の設定値を超えているとステップＳ２８に戻って、内槽１７３内の温度を下げるためにシロッコファン１７７を回転させる。なお、この所定の設定値は、好ましくは３０℃から５０℃の間で設定できる。

ステップＳ３０では、内槽１７３内に窒素ガスや不活性ガスの導入を停止して、ステップＳ３１では、真空ポンプ１８３により内槽１７３内を減圧して、不活性ガスを排気する。ステップＳ３２では、図１３に示すドライエア供給部１８０からドライエア（空気）を内槽１７３内に導入する。そして、ステップＳ３３では、庫内酸素濃度値を測定して、ステップＳ１８では、この庫内酸素濃度値が大気酸素濃度であるかどうかを判断して、庫内酸素濃度値が大気酸素濃度であると、ステップＳ３５において、乾燥処理をストップするが、庫内酸素濃度値が大気酸素濃度未満であると、ステップＳ３１に示すように、図１３の真空ポンプ１８３により内槽１７３内を減圧して不活性ガスを排気してステップＳ３２において、内槽１７３内にドライエア(空気)の導入を行う。

ステップＳ３５において、乾燥処理をストップすると、ステップＳ３６では、図１４（Ａ）あるいは図１２に示す自動扉１７１を開けて、乾燥処理後のロール２００を載せているロール冶具２０１を、内槽１７３内から払い出す（取り出す）。

以上のようにして、乾燥モード２を有する乾燥処理工程では、第１乾燥炉群１８の乾燥炉２１，２２の内槽１７３と、第２乾燥炉群１９の乾燥炉２１，２２の内槽１７３は、乾燥処理前のロール２００を、大気圧状態で加熱をして、大気圧状態で大気冷却することで乾燥させることができる。このような乾燥モード２では、加熱前に不活性ガスにて内槽１７３の庫内の酸素濃度を低下させつつ、庫内の温度が設定温度まで上がるまでを全て大気圧下で加熱する。その後の冷却は、大気圧により処理するので、乾燥モード２の一連の工程は、庫内の酸素を不活性ガスに置換する作業以外は、全て大気圧により処理をすることができる。

このため、昇温と降温ともに、大気圧での処理ができるので、真空中での処理に比べて、昇温と降温の効率が高い。さらに、メインの加熱による乾燥処理が大気圧であるために、溶媒や水分を多く含むワーク(ロール)の場合に、真空側（冷却トラップや真空ポンプ）は不要であるので溶媒や水分が多く回ることがなく、メンテナンスの頻度が低い。大気加熱の場合には、乾燥炉(加熱炉)に設置している不活性ガスの排気ラインを使用して、溶媒をトラップしつつ排気する。

図２０は、乾燥モード１を有する乾燥処理工程において、時刻ｔ１から時刻ｔ１０の経過に伴って変化する冷却制御、ファンの回転数制御、窒素ガス流量制御、圧力制御、温度制御の関係例を示す真空チャンバ(内槽１７３)の温度プロファイル事例を示す図である。

図２０に示すように、時刻ｔ１から時刻ｔ２では、冷却制御、ファンの回転数制御、窒素ガスの流量制御や、温度制御は行われておらず、圧力制御における圧力値が下がって例えば１００Ｐａ以下の真空状態になっている。時刻ｔ２から時刻ｔ３では、窒素ガスの流量制御により窒素ガスの流量値が増加し、圧力制御による圧力値は増加する。時刻ｔ３から時刻ｔ４では、ファンの回転数が上がり、窒素ガスの流量値がやや下がり、温度制御による温度が上昇する。時刻ｔ４から時刻ｔ５では、冷却は一定で回転数も一定で、窒素ガスの流量も一定に保ち、圧力が一定であり、温度も一定である。乾燥炉の内槽内の酸素は、不活性ガスによりガス置換され、酸素濃度は０．０５％以下の低酸素濃度である。

時刻ｔ５から時刻ｔ６では、シロッコファンの空冷による冷却と冷却水の水冷による冷却が行われ、ファン回転数は少し上がるが、窒素ガスの流量は一定で、圧力も一定であり、温度が急激に下がる。時刻ｔ６から時刻ｔ７では、ファンの回転数は低下し、窒素ガスの流量も低下して圧力が下がって大気圧になり、温度は下がっている。時刻ｔ７から時刻ｔ８は、時刻ｔ１から時刻ｔ２の繰り返しであり、時刻ｔ８からｔ９は、時刻ｔ２から時刻ｔ３の繰り返しであり、時刻ｔ９から時刻ｔ１０は、時刻ｔ３から時刻ｔ４の繰り返しである。このように、時刻ｔ１から時刻ｔ７の期間では、高精度な制御を行っており、サイクルタイムの短縮化を図っていることで、スループットの向上を図っている。

ところで、ロール２００を乾燥させるために、ロール２００を投入する乾燥炉２１，２２の選択の順番については、（１）平均モードと、（２）最速モードと、（３）任意モードがある。

（１）平均モードでは、各乾燥炉２１，２２の稼働時間を積算して、各乾燥炉の稼働時間を平均化してロール２００の乾燥に使用するモードであり、各乾燥炉を均等に使用することができる。

（２）最速モードでは、乾燥炉内が空であり、かつ位置的に近い乾燥炉を優先して自動選択してロール２００の乾燥に使用するモードである。

（３）任意モードでは、作業者が任意に乾燥炉２１，２２を指定してロール２００の乾燥に使用するモードである。

加熱処理方法としては、図１に示す操作盤ＯＰの制御部１００が、温度，圧力、時間を管理して処理を行うが、時間はワーク（ロール）の種類や素材により様々である。一般的には、電極用のロールを乾燥する等の場合には、例えば乾燥時間は５乃至２０時間である。ロールのアニ―ル・ベーキングの場合には、乾燥時間は１乃至５時間である。液晶基板と偏光板等を貼り合わせ後の加圧、加熱脱泡処理の場合には、１乃至２時間である。

本発明の実施形態の自動乾燥システム１の用途としては、電極素材の水分除去（真空加熱による）、モールド樹脂部品（ＩＣ部品）の硬化（大気加熱による）、部品、素材等のアニ―ル・ベーキング処理、液晶基板と偏光板等を貼り合わせ後の加圧、加熱脱泡処理(加圧乾燥による)、部品の加圧乾燥(真空を嫌う部品)（加圧乾燥による）等がある。

本発明の実施形態の自動乾燥システム１は、対象物であるロール２００を投入する投入搬送部（投入コンベアユニット）２と、対象物を乾燥させるための複数の乾燥炉２１，２２と、乾燥炉２１，２２で乾燥処理された対象物を排出する払い出しする払出搬送部（払出しコンベアユニット）３と、投入搬送部により搬送されてくる対象物を、複数の乾燥炉２１，２２のいずれかに移して、乾燥炉２１，２２で乾燥処理された対象物を払出搬送部側に運ぶ移載機１０を備える。

これにより、投入搬送部が対象物を投入すると、移載機は、投入搬送部により搬送されてくる対象物を、一旦複数の乾燥炉のいずれかに投入し、移載機は、その後乾燥炉で必要な処理時間をかけて乾燥処理された対象物を払出搬送部側に戻して運ぶので、乾燥処理に時間が掛かる対象物を、ラインを止めることなく順次効率良く乾燥させることができる。

自動乾燥システム１は、複数の乾燥炉から構成される第１乾燥炉群１８と、第１乾燥炉群１８に対して間隔をおいて配置されている複数の乾燥炉から構成される第２乾燥炉群１９を構成しており、第１乾燥炉群１８と第２乾燥炉群１９の間には、移載機１０が配置されており、移載機１０は、第１乾燥炉群１８と第２乾燥炉群１９の間に配置されている搬送ガイド部３０と、搬送ガイド部３０に沿って移動して、第１乾燥炉群１８と第２乾燥炉群１９のいずれかの乾燥炉２１，２２の前に位置決めされる移載用の移動体４０と、を有し、移載用の移動体４０は、乾燥炉２１，２２の内部に対象物を投入し、乾燥後の対象物を乾燥炉２１，２２の内部から取り出す構成である。

これにより、対象物は、移載用の移動体を用いて、第１乾燥炉群と第２乾燥炉群の中の空いている乾燥炉に投入して乾燥処理できるので、対象物の乾燥処理の効率化が図れる。

自動乾燥システム１では、乾燥炉２１，２２は、複数の内槽１７３を有する炉本体部１７０と、複数の内槽１７３をそれぞれ開閉可能に閉じる複数の自動扉１７１を有し、炉本体部１７０は、複数の内槽１７３の間の領域には、内槽１７３を開けたいずれの自動扉１７１をも収納可能な扉収納部１９０を有する。

これにより、各内槽を開けたいずれの自動扉であっても扉収納部には共通の収納部として収納できるので、乾燥炉の炉本体部の小型化を図ることができる。

請求項４に記載の自動乾燥システムでは、炉本体部は、各内槽を開けたいずれの自動扉であっても案内可能な共通のガイドレールを有することを特徴とする。

自動乾燥システム１では、複数の内槽１７３を有していても、各内槽１７３を閉める自動扉１７１は、共通のガイドレール１７２により案内できるので、乾燥炉２１，２２の炉本体部１７０の構造を簡単化することができる。

自動乾燥システム１は、乾燥炉２１，２２の内槽１７３内では、対象物を、大気圧で昇温をして、真空状態で加熱をし、大気圧で降温する乾燥モード１により乾燥する。これにより、自動乾燥システム１では、内槽での庫内の昇温と降温は、共に大気圧で行え、対象物の加熱は真空状態で加熱をするために、通常行われている昇温と降温を含めてすべての工程を真空中で行う乾燥処理に比べて、本発明の実施形態では、昇温と降温の作業効率が高い。従って、加熱炉の内槽を用いて乾燥しようとする対象物の乾燥工程に掛かる時間を短縮でき、トータルの乾燥処理時間の短縮が図れる。

本発明の実施形態では、大気加熱時は、乾燥炉に過熱した窒素ガスを導入することにより、微量ではあるが昇温効率を高めることができる。また、大気降温時には、加熱せずに
窒素ガスを導入する乾燥炉内に冷却用の熱交換器としての冷却コイルあるいは多管式熱交換器、プレート式熱交換器、フィンチューブ型熱交換器等を設置することにより、降温効率を高める。なお、冷却のみならず加熱用として利用しても良い。

以上、実施形態を挙げて本発明を説明したが、各実施形態は一例であり、特許請求の範囲に記載される発明の範囲は、発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更できるものである。

例えば、乾燥炉２１，２２は、真空状態で乾燥を行える乾燥炉であるが、これに限らず、加熱による乾燥対象物の種類によっては、大気圧雰囲気下により乾燥を行う乾燥炉、あるいは加圧状態下により乾燥を行う乾燥炉であっても良い。

不活性ガスとしては、窒素の他にアルゴンや二酸化炭素を主成分とするガス等でも良く、特に限定されない。

なお、上述してきた自動乾燥システムは、乾燥炉または加熱炉（真空・大気炉・加圧炉等あらゆる用途）に適用可能である。

１ 自動乾燥システム
２ 投入コンベアユニット(投入搬送部)
３ 払出コンベアユニット(払出搬送部)
１０ 移載機
１８ 第１乾燥炉群
１９ 第２乾燥炉群
２１ 乾燥炉
２２ 乾燥炉
３０ 搬送ガイド部
４０ 移載用の移動体
１７０ 炉本体部
１７１ 自動扉
１７２ 自動扉のガイドレール
１７３ 乾燥炉の内槽
１９０ 扉収納部
２００ ロール（乾燥しようとする対象物の例）

Claims (5)

1. 複数の対象物を乾燥するための自動乾燥システムであって、
   前記対象物を投入する投入搬送部と、
   前記対象物を乾燥させるための複数の乾燥炉と、
   前記乾燥炉で乾燥処理された前記対象物を払い出しする払出搬送部と、
   前記投入搬送部により搬送されてくる前記対象物を、前記複数の乾燥炉のいずれかに移して、前記乾燥炉で乾燥処理された前記対象物を前記払出搬送部側に運ぶ移載機と、
   を備え、
   前記乾燥炉は、
   複数の内槽を有する炉本体部と、
   前記複数の内槽をそれぞれ開閉可能に閉じる複数の自動扉と、を有し、
   前記炉本体部は、前記複数の内槽の間の領域には、前記内槽を開けたいずれの前記自動扉をも収納可能な扉収納部を有することを特徴とする自動乾燥システム。
2. 前記複数の乾燥炉から構成される第１乾燥炉群と、前記第１乾燥炉群に対して間隔をおいて配置されている前記複数の乾燥炉から構成される第２乾燥炉群を構成しており、
   前記第１乾燥炉群と前記第２乾燥炉群の間には、前記移載機が配置されており、
   前記移載機は、前記第１乾燥炉群と前記第２乾燥炉群の間に配置されている搬送ガイド部と、
   前記搬送ガイド部に沿って移動して、前記第１乾燥炉群と前記第２乾燥炉群のいずれかの前記乾燥炉の前に位置決めされる移載用の移動体と、を有し、
   前記移載用の移動体は、前記乾燥炉の内部に前記対象物を投入し、乾燥後の前記対象物を前記乾燥炉の内部から取り出す構成としたことを特徴とする請求項１に記載の自動乾燥システム。
3. 前記炉本体部は、各前記内槽を開けたいずれの前記自動扉をも案内可能な共通のガイドレールを有することを特徴とする請求項１または２に記載の自動乾燥システム。
4. 前記乾燥炉の前記内槽内では、前記対象物を、大気圧で昇温をして、大気圧または真空状態で加熱をし、大気圧で降温する乾燥モードにより乾燥することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の自動乾燥システム。
5. 前記乾燥炉の前記内槽内に熱交換器を設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の自動乾燥システム。

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