JP6883718B1 - 連続焼成炉 - Google Patents

Abstract

【課題】被処理物の搬送のずれが低減される連続焼成炉を提供する。【解決手段】連続焼成炉は、炉体と、搬送ローラと、搬送ローラの支持構造と、駆動装置とを備える。炉体は、第１側壁と、第２側壁とを有する。搬送ローラの支持構造は、第１支持フレームと、第１支持フレームに軸受を介して回転可能に支持され、第１側壁を貫通した搬送ローラの第１端部を支持する第１支持部材と、第２支持フレームと、第２支持フレームに軸受を介して回転可能に支持され、第２側壁を貫通した搬送ローラの第２端部を支持する第２支持部材とを備える。複数の搬送ローラのうち一部の第１ローラ群は、第１支持部材にスプロケットが取り付けられており、駆動装置に接続されている。複数の搬送ローラのうち第１ローラ群を除く第２ローラ群は、第２支持部材にスプロケットが取り付けられており、駆動装置に接続されている。【選択図】図６Ｂ

Description

本開示は、連続焼成炉に関する。

連続焼成炉は、被処理物を搬送しながら連続的に加熱処理する焼成炉である。連続焼成炉には、複数本の搬送ローラを回転駆動することにより、被処理物を搬送しつつ熱処理を施す焼成炉がある。このような連続焼成炉は、ローラハースキルンとも称される。
特開２０１９−１７２４３６号公報には、搬送ローラを回転可能に支持する支持軸に関し、搬送ローラ端部の内周面を受ける面の幅を調整する技術が開示されている。特開２０１０−４３８１６号公報には、冷却流体を流通させることができる支持軸と支持板とを含んだ加熱炉用搬送ローラ支持装置が開示されている。

特開２０１９−１７２４３６号公報 特開２０１０−４３８１６号公報

ところで、ローラハースキルンでは、炉内の構成要素をセラミック製とすることができる。炉内の構成要素をセラミック製とすることで、焼成中に金属異物が混入することが防止される。また、搬送経路に沿って温度や組成など炉内の雰囲気を変更することができる。このため炉内の雰囲気を制御しながら均一に焼成できる。上述したような連続焼成炉では、例えば、半導体材料や電池活物質材料などに用いられる粒子が、セッターと称される容器に入れられて搬送されつつ焼成される。セッターは、複数段重ねて搬送することも可能である。セッターを複数段重ねて搬送することによって、生産性を向上させることができる。

ところで、近年、連続焼成炉を使用する使用者のニーズは高度化してきている。例えば、半導体材料や電池活物質材料などに用いられる粒子のように被処理物が微細化し、均一にかつ適切に焼成することが求められる。このようなニーズに対応するため、粒子状の被処理物は平たいセッターに薄く並べられ、さらにセッターを１段ずつ搬送ローラで搬送して焼成される。この結果、セッターに薄く並べられた被処理物を均一に焼成することができる。処理量を増やす場合には、搬送ローラに複数列で、セッターを並べて搬送することがある。他方で、本発明者が試行したところでは、被処理物が薄く並べたセッターを複数列で並べて搬送すると、入口から送ったセッターのうち、一方の列のセッターが他方の列のセッターに対して先行して出口に達する傾向が見られた。被処理物が狙い通りに精度良く均一に焼成されるためにも、搬送されるセッターの搬送速度は入口から出口まで大きくずれないことが望ましい。

ここに開示される一態様の連続焼成炉は、炉体と、複数の搬送ローラと、搬送ローラの支持構造と、駆動装置とを備える。炉体は、直線状の搬送空間を囲うトンネル状の炉体である。連続焼成炉は、搬送空間の幅方向の片側に設けられた第１側壁と、第１側壁とは反対側に設けられた第２側壁とを有する。複数の搬送ローラは、搬送空間に設定された搬送方向に沿って並べられている。複数の搬送ローラの各搬送ローラは、円筒軸状のローラであり、第１側壁と第２側壁とに架け渡され、かつ、第１側壁と第２側壁とに貫通している。搬送ローラの支持構造は、第１側壁の外側に配置された第１支持フレームと、第１支持フレームに軸受を介して回転可能に支持され、第１側壁を貫通した搬送ローラの第１端部を支持する第１支持部材と、第２側壁の外側に配置された第２支持フレームと、第２支持フレームに軸受を介して回転可能に支持され、第２側壁を貫通した搬送ローラの第２端部を支持する第２支持部材とを備える。複数の搬送ローラのうち一部の第１ローラ群は、第１支持部材にスプロケットが取り付けられており、駆動装置に接続されている。複数の搬送ローラのうち第１ローラ群を除く第２ローラ群は、第２支持部材にスプロケットが取り付けられており、駆動装置に接続されている。

かかる連続焼成炉によれば、被処理物を搬送ローラの軸方向に複数列に並べて搬送する際にも、搬送のずれが低減される。

駆動装置は、第１ローラ群の第１支持部材に接続された第１駆動装置と、第２ローラ群の第２支持部材に接続された第２駆動装置とを備えていてもよい。
連続焼成炉は、搬送方向において、第１ローラ群に含まれる搬送ローラが隣り合う領域と、第２ローラ群に含まれる搬送ローラが隣り合う領域とを備えていてもよい。
連続焼成炉は、第１ローラ群に含まれる搬送ローラが隣り合う領域および第２ローラ群に含まれる搬送ローラが隣り合う領域のうち少なくとも一方を複数備えていてもよい。
搬送ローラの支持構造は、搬送ローラの両端にコイルばねをさらに備えていてもよい。その際、コイルばねは、搬送ローラの第１端部の端面と第１支持部材との間、および、搬送ローラの第２端部の端面と第２支持部材との間に、それぞれ圧縮された状態で配置されているとよい。
第１ローラ群に含まれる搬送ローラの本数は、第１ローラ群と第２ローラ群に含まれる搬送ローラの本数の合計に対して０．４以上０．６以下であってもよい。

図１は、連続焼成炉１０を模式的に示す縦断面図である。 図２は、連続焼成炉１０の横断面図である。 図３は、連続焼成炉１０の側面の一部を表す模式図である。 図４は、搬送ローラ１２を支持する第１支持部材２１の拡大図である。 図５は、搬送ローラ１２を支持する第２支持部材２２の拡大図である。 図６Ａは、連続焼成炉１０Ａの模式図である。 図６Ｂは、連続焼成炉１０の模式図である。

以下、本開示における典型的な実施形態の１つについて、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の図面においては、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明している。また、各図における寸法関係（長さ、幅、厚み等）は実際の寸法関係を反映するものではない。

図１は、連続焼成炉１０を模式的に示す縦断面図である。図２は、連続焼成炉１０の横断面図である。連続焼成炉１０は、いわゆるローラハースキルンである。連続焼成炉１０は、図１および図２に示されているように、炉体１１と、複数の搬送ローラ１２と、搬送ローラ１２の支持構造５０と、動力伝達機構７０と、駆動装置９０とを備えている。図２には、搬送ローラ１２の支持構造５０、動力伝達機構７０および駆動装置９０が模式的に図示されている。なお、図２では、炉体１１と基台１４とでそれぞれ異なる断面が示されている。炉体１１では、搬送ローラ１２が炉体１１に挿通された断面が示されている。また、基台１４では、動力伝達機構７０および駆動装置９０としてのモータが配置された部位が図示されている。図３は、連続焼成炉１０の側面の一部を表す模式図である。図３には、連続焼成炉１０の搬送ローラ１２を駆動するためのローラチェーン機構７１が図示されている。

〈炉体１１〉
図１に示されているように、炉体１１は、直線状の搬送空間１１ａを囲うトンネル状の炉体である。搬送空間１１ａの片側には、被処理物１３を搬入するための入口１１ｂが設けられている。搬送空間１１ａの反対側には、被処理物１３を搬出するための出口１１ｃが設けられている。搬送空間１１ａには、入口１１ｂから出口１１ｃに向かって被処理物１３を搬送する搬送方向が設定されている。

この実施形態では、炉体１１は、搬送空間１１ａの搬送方向周りを全周に亘って囲う炉壁３１を有している。炉壁３１は、断熱材によって構成されている。炉壁３１は、所定の形状に成形されたセラミックファイバーボードが重ねられているとよい。セラミックファイバーボードは、例えば、いわゆるバルクファイバーに無機フィラーと無機・有機結合材とが添加されて板状に成形された板材である。炉壁３１は、セラミックファイバーボードが、例えば、厚み方向に積み重ねられているとよい。炉体１１は、搬送空間１１ａの幅方向の片側に設けられた第１側壁３１ａと、第１側壁３１ａとは反対側に設けられた第２側壁３１ｂとを有している。炉壁３１の厚さは、搬送空間１１ａの熱が十分に断熱される程度の所要の厚さに設定されている。

炉体１１には、搬送方向に沿って複数の搬送ローラ１２が並べられている。炉体１１の第１側壁３１ａと第２側壁３１ｂには、各搬送ローラ１２が貫通する部分に貫通孔３２が形成されている。貫通孔３２は、搬送ローラ１２の外径よりも少し大きい内径を有している。そして、第１側壁３１ａと第２側壁３１ｂには、長尺の軸状の搬送ローラ１２が架け渡されている。搬送ローラ１２は、第１側壁３１ａと第２側壁３１ｂを貫通している。

〈ヒータ３４〉
炉体１１の搬送空間１１ａには、図１に示されているように、複数のヒータ３４が配置されている。ヒータ３４は、搬送空間１１ａにおいて被処理物１３を加熱する装置である。複数のヒータ３４は、複数の搬送ローラ１２を挟むようにして、搬送方向に沿って搬送空間１１ａの上方と下方に所定の間隔を空けて並べられている。この実施形態では、ヒータ３４は円筒軸状であり、第１側壁３１ａと第２側壁３１ｂを貫通している。ヒータ３４としては、加熱温度等に応じて種々のヒータを用いることができ、例えば、セラミック製のヒータを用いることができる。なお、図２では、ヒータ３４の図示は省略されている。

〈基台１４〉
図２に示されているように、この実施形態では、炉体１１は、基台１４に載せられている。基台１４は、下側フレーム１４ａと、支柱フレーム１４ｂと、上側フレーム１４ｃとを有している。下側フレーム１４ａは、駆動装置９０を載せる土台となりうる。支柱フレーム１４ｂは、下側フレーム１４ａから上方へ立ち上がったフレームであり、下側フレーム１４ａに対して複数本設けられている。上側フレーム１４ｃは、支柱フレーム１４ｂによって支持されており、炉体１１が載置される土台となりうる。炉体１１は、上述のようにセラミックファイバーボードが重ねられた炉壁３１を備えている。炉壁３１は、直線状の長い搬送空間１１ａを形成する。直線状の長い炉壁３１を支持するため、複数の基台１４が直線状に並べられている。また、基台１４の高さがそれぞれ揃うように、高さが調整されている。例えば、基台１４の下側フレーム１４ａには、高さ調整可能な脚１４ｄが取り付けられているとよい。

基台１４には、搬送ローラ１２を駆動させる駆動装置９０などが設けられている。さらに外側において、炉体１１の外部装置を囲う囲い板１６が基台１４に取り付けられる。囲い板１６の内側には、炉体１１の外側を覆うように断熱材１６ａが取り付けられている。

〈搬送ローラ１２〉
搬送ローラ１２は、円筒軸状である。搬送ローラ１２は、一方の端から他方の端に向かって形成された貫通孔を有する。この実施形態では、搬送ローラ１２には、セラミック製の中空軸が用いられている。搬送ローラ１２には、例えば、アルミナ製等の耐熱性能の高い管状体が用いられるとよい。搬送ローラ１２は、炉体１１の第１側壁３１ａと第２側壁３１ｂとを幅方向に貫通するように所要の長さを有しているとよい。各搬送ローラ１２の内径、外径および長さは、許容されうる製造誤差を除き概ね同じである。

複数の搬送ローラ１２は、炉体１１の搬送空間１１ａの入口１１ｂと出口１１ｃとの間で所定の間隔を空けて配置されている。各搬送ローラ１２は、上述のように第１側壁３１ａと第２側壁３１ｂとに架け渡され、かつ、第１側壁３１ａと第２側壁３１ｂとに貫通している。各搬送ローラ１２は、第１側壁３１ａの外側に配置された第１支持部材２１と、第２側壁３１ｂの外側に配置された第２支持部材２２とによって支持されている。基台１４には、第１支持部材２１と第２支持部材２２とを支持するための支持構造５０が設けられている。また、基台１４には、動力伝達機構７０と、駆動装置９０（モータ）とが取り付けられている。

〈支持構造５０〉
この実施形態では、図２に示されているように、幅方向において、基台１４は、炉体１１よりも幅広である。炉体１１は、基台１４の上の予め定められた位置に取り付けられる。炉体１１は、基台１４の上において幅方向の概ね中央に置かれている。幅方向において炉体１１の外側面には、搬送ローラ１２の端部が突出している。炉体１１の幅方向の外側には、搬送ローラ１２を支持するための支持構造５０が構築されている。

図２および図３に示されているように、炉体１１の側面には、炉体１１内の雰囲気を維持するためのカバー５４が取り付けられている。支持構造５０は、カバー５４の内側に収められている。支持構造５０は、ベース５１と、支持フレーム５３とを備えている。ベース５１は、カバー５４の底面に設けられた複数の支柱５２から立ち上がるように設けられている。複数の支柱５２は、炉体１１の外側で炉体１１の外側面から少し離れ、搬送方向に沿って所定の間隔を空けて配置されている。

図４および図５には、搬送ローラ１２を支持する支持部材が模式的に示されている。支持構造５０は、第１支持フレーム５３ａと、第２支持フレーム５３ｂと、第１支持部材２１と、第２支持部材２２とを備えている（図２参照）。第１支持フレーム５３ａは、炉体１１の第１側壁３１ａの外側に配置されている。第２支持フレーム５３ｂは、炉体１１の第２側壁３１ｂの外側に配置されている。第１支持部材２１は、第１支持フレーム５３ａに軸受６４を介して回転可能に支持されている。第１支持部材２１は、第１側壁３１ａを貫通した搬送ローラ１２の第１端部１２ａを支持している。第２支持部材２２は、第２支持フレーム５３ｂに軸受６４を介して回転可能に支持されている。第２支持部材２２は、第２側壁３１ｂを貫通した搬送ローラ１２の第２端部１２ｂを支持している。

図４は、搬送ローラ１２を支持する第１支持部材２１の拡大図である。図５は、搬送ローラ１２を支持する第２支持部材２２の拡大図である。図４には、搬送ローラ１２に対する駆動側の支持構造５０ａが示されている。図５には、搬送ローラ１２に対する従動側の支持構造５０ｂが示されている。

この実施形態では、第１支持フレーム５３ａと第２支持フレーム５３ｂは、図２に示されているように、それぞれ支柱５２を介してベース５１に支持されている。第１支持フレーム５３ａと第２支持フレーム５３ｂは、搬送ローラ１２の端部を回転可能に支持する軸受６４を支持するフレームである。第１支持フレーム５３ａと第２支持フレーム５３ｂは、ベース５１を構成する複数の支柱５２の上端に取付けられている。第１支持フレーム５３ａと第２支持フレーム５３ｂは、炉体１１の外側面から突出した搬送ローラ１２の端部の高さを支持する上で適当な高さに設けられている。この実施形態では、第１支持フレーム５３ａと第２支持フレーム５３ｂは、横長のプレート材である。

図４および図５に示されているように、第１支持フレーム５３ａと第２支持フレーム５３ｂには、炉体１１に搬送ローラ１２が装着された間隔に応じて、搬送ローラ１２を支持する支持部材が取り付けられる取付孔５５が形成されている。第１支持フレーム５３ａの取付孔５５には、軸受６４を介して第１支持部材２１が取り付けられている。第２支持フレーム５３ｂの取付孔５５には、軸受６４を介して第２支持部材２２が取り付けられている。取付孔５５の内径は、第１支持部材２１と第２支持部材２２の、支持フレーム５３よりも内側に配置される部分の最大外径よりも大きく設定されている。また、取付孔５５の内径は、搬送ローラ１２の外径よりも大きく設定されている。

第１支持部材２１と第２支持部材２２はそれぞれ、軸状の部材であり、基端部２１ａ，２２ａと、バネ座部２１ｂ，２２ｂと、挿入軸部２１ｃ，２２ｃとを備えている。

基端部２１ａ，２２ａは、軸受６４を介して支持フレーム５３ａ，５３ｂの取付孔５５に取り付けられている部位である。基端部２１ａ，２２ａには、軸受６４を位置決めするための段差が設けられている。
図４に示されているように、第１側壁３１ａ側の第１支持部材２１は、基端部２１ａが軸方向外側に延びており、端部にスプロケット６８が取り付けられている。

バネ座部２１ｂ，２２ｂは、コイルばね６１の一端が取付けられる部位である。バネ座部２１ｂ，２２ｂは、第１支持部材２１と第２支持部材２２において、支持フレーム５３よりも内側に配置される。バネ座部２１ｂ，２２ｂは、基端部２１ａ，２２ａの軸方向内側の端部に設けられている。バネ座部２１ｂ，２２ｂは、コイルばね６１の外径よりも径の大きな部位を備えている。当該部位にコイルばね６１の一端が当接する。バネ座部２１ｂ，２２ｂは、コイルばね６１の内径よりも径の少し小さな段差を備えている。この段差がコイルばね６１に挿通されることによって、コイルばね６１は、第１支持部材２１と第２支持部材２２に取り付けられる。

挿入軸部２１ｃ，２２ｃは、コイルばね６１が挿通され、かつ、一部が搬送ローラ１２に挿通される部位である。挿入軸部２１ｃ，２２ｃは、バネ座部２１ｂ，２２ｂから軸方向内側に延びている部位である。挿入軸部２１ｃ，２２ｃは、搬送ローラ１２の内径に合わせて先端の径が大きくなっている。挿入軸部２１ｃ，２２ｃの先端と搬送ローラ１２の間には、熱膨張によりこれらの部材が割れることを防ぐため、微小な隙間が設けられている。

第１支持部材２１と第２支持部材２２は、第１支持フレーム５３ａと第２支持フレーム５３ｂの取付孔５５に取り付けられている。この実施形態では、第１支持部材２１と第２支持部材２２にはそれぞれ、２つの軸受６４が取り付けられている。２つの軸受６４の間にはスペーサ６５が設けられている。軸受６４には、止め輪６６を取り付けるための溝が設けられている。第１支持部材２１と第２支持部材２２にはそれぞれ、軸受６４が支持フレーム５３に挿通され、止め輪６６によって軸方向に動かないように取り付けられている。支持フレーム５３と軸受６４の間には、熱膨張によりこれらの部材が割れることを防ぐため、微小な隙間が設けられている。

図４および図５に示されているように、搬送ローラ１２の支持構造５０は、搬送ローラ１２の両端にコイルばね６１をさらに備えている。搬送ローラ１２は、第１支持部材２１および第２支持部材２２の一部が内部に挿通され、かつ、両端がコイルばね６１に挟まれることによって、第１支持部材２１および第２支持部材２２に支持されている。ここでは、挿入軸部２１ｃ，２２ｃが円筒軸状の搬送ローラ１２の両端から内部に挿通されている。

コイルばね６１は、搬送ローラ１２の第１端部１２ａの端面と第１支持部材２１との間、および、搬送ローラ１２の第２端部１２ｂの端面と第２支持部材２２との間に、それぞれ圧縮された状態で配置されている。コイルばね６１は、円筒形状の圧縮コイルばねである。コイルばね６１は、一方の端が搬送ローラ１２の端部に当接し、他方の端がバネ座部２１ｂ，２２ｂに当接している。コイルばね６１は、搬送ローラ１２の両端において、搬送ローラ１２の端部と、第１支持部材２１および第２支持部材２２のバネ座部２１ｂ，２２ｂとに圧縮された状態で装着されている。圧縮状態となったコイルばね６１の弾性反力によって、搬送ローラ１２は第１支持部材２１および第２支持部材２２に挟まれ、第１支持部材２１および第２支持部材２２に対して保持されている。

図２に示された搬送ローラ１２では、第１支持部材２１に搬送ローラ１２に対する駆動側の支持構造５０が設けられている。このため、第１支持部材２１の基端部２１ａには、図４に示されているように、スプロケット６８が取り付けられている。

〈動力伝達機構７０〉
図３に示すように、動力伝達部７２に接続される側には、搬送ローラ１２を回転させる動力を伝達する動力伝達機構７０が設けられている。動力伝達機構７０は、この実施形態では、ローラチェーン機構７１と、ローラチェーン機構７１に駆動装置９０（モータ）の動力を伝達する動力伝達部７２が用いられている。

〈ローラチェーン機構７１〉
ローラチェーン機構７１は、スプロケット８２と、ローラチェーン８３とを備えている。スプロケット８２は、図３に示されているように、基台１４の上に設けられた支柱５２や支持フレーム５３に取り付けられている。支柱５２および支持フレーム５３に取り付けられたスプロケット８２は、閉じた環状のループパスを形成する。かかるループパスには、ローラチェーン８３が掛け回される。支柱５２および支持フレーム５３に取り付けられたスプロケット８２は、ローラチェーン８３が掛け回されるループパスの内側および外側に配置されている。このため、ローラチェーン８３に所要のテンションが掛かる。搬送ローラ１２の端部を支持する支持部材に取り付けられたスプロケット６８は、支持フレーム５３に支持されている。この実施形態では、ローラチェーン８３は、チェーンガイド８４によって、かかるスプロケット６８の下側を通るようにループパスが設定されている。このため、ローラチェーン８３が回転することによって、スプロケット６８および支持部材が回転し、これに連れて搬送ローラ１２が回転する。

動力伝達部７２は、図２に示されているように、ローラチェーン８３にモータ９０の動力を伝達する機構である。この実施形態では、動力伝達部７２は、ローラチェーン８３が掛け廻されたスプロケット８２ａにモータ９０の動力を伝達する。動力伝達部７２は、カップリング９１，９４と、減速機９２と、クラッチ９３とを備えている。

この実施形態では、ローラチェーン８３が掛け廻されるループパスの一部は、基台１４の上側フレーム１４ｃと下側フレーム１４ａとの間の空間を通っている。当該部位に、スプロケット８２ａが取り付けられている。
スプロケット８２ａには、軸８１が取り付けられている。軸８１の片側には、カップリング９４を介してクラッチ９３の一端が取り付けられている。クラッチ９３の他端には、減速機９２が取り付けられており、さらにカップリング９１を介して駆動装置９０（モータ）が取り付けられている。

クラッチ９３は、スプロケット８２ａが取り付けられた軸８１と、モータ９０に繋がる減速機９２とを接続したり、切り離したりする。クラッチ９３が切り離されることによって、スプロケット８２ａが取り付けられた軸８１は、モータ９０から独立して回転する。スプロケット８２ａが取り付けられた軸８１のうちクラッチ９３が設けられた側とは反対側には、カップリング９５を介してクラッチ９６の一端が取り付けられている。クラッチ９６の他端には、減速機９７を介してハンドル９８が設けられている。この実施形態では、ハンドル９８は、取り付けと取り外しが可能に構成されており、通常運転時には、取り外されている。ハンドル９８は、例えば、メンテナンス等において手動で搬送ローラ１２を回転させる際に取り付けられる。なお、クラッチ９６が切り替えられることによって、ハンドル９８は、スプロケット８２ａが取り付けられた軸８１に接続されたり切り離されたりするように構成されている。

図６Ａは、連続焼成炉１０Ａの模式図である。図６Ａに示された連続焼成炉１０Ａでは、動力伝達機構７０Ａが片側の炉壁の外側に集約されている。動力伝達機構７０Ａが片側の炉壁の外側に集約されていることによって、動力伝達機構７０Ａに手を加えることなく、従動側から所望の支持部材および搬送ローラを外すことができる。また、片側の炉壁の外側に動力伝達機構７０Ａが集約されているので、駆動機構に問題が生じた場合でも、片側から点検や修理を施すことができる。このように、連続焼成炉１０Ａは、メンテナンス作業等が効率的に行える構成を有している。なお、図６Ａでは、搬送ローラ等の図示は省略されている。

連続焼成炉１０Ａでは、搬送ローラと支持部材、支持フレームと軸受等の部材間には、熱膨張を緩和するために微小な隙間が設けられている。被処理物を搬送する場合、搬送ローラは、支持部材に対して被処理物によって常に鉛直下向きに押さえつけられる。このため、搬送ローラは、支持部材に対して常に鉛直下向きに押し付けられた状態で回転する。このため、搬送ローラ１２の軸方向に複数列に被処理物を並べて搬送しても、被処理物の搬送の速度差は生じにくい。ところが、被処理物が薄く並べられたセッターを、搬送ローラの軸方向に複数列に並べて搬送すると、被処理物に搬送の速度差が生じることが分かった。特に、搬送ローラの駆動側よりも従動側の方で、搬送速度が速くなる傾向があった。図６中の矢印は、被処理物が薄く並べたセッターを、搬送ローラの軸方向に複数列に並べて搬送した場合の、搬送速度の傾向を示しており、矢印が長いほど搬送速度が速いことを示している。なお、矢印は、搬送速度の大きさを厳密に示していない。

かかる事象について、本発明者は、搬送ローラに載せられる被処理物が軽い場合、搬送ローラと第１支持部材、搬送ローラと第２支持部材の接触が不安定になることを原因として考えている。つまり、軽い被処理物が搬送される場合には、搬送ローラが支持部材に対して鉛直下向きに押さえつけられる力が弱い。そのため、搬送ローラは、支持部材に対して常に鉛直下向きに押し付けられた状態とならず、支持部材に対して偏芯しつつ回転しうる。駆動側の支持部材は、スプロケットを介して駆動装置に連結されている。このため、駆動側では搬送ローラは周方向において常に同じ位置で支持部材に当たりやすい。このため、回転時の搬送ローラの振れ動きが小さい。これに対して、従動側では、支持部材が駆動装置に拘束されていない。このため、回転時に搬送ローラは支持部材に当たる位置が周方向において変わりつつ回転する。この結果、従動側の搬送ローラの端部は、駆動側よりも大きく振れ動く傾向がある。この結果、搬送速度は、駆動側よりも従動側の方が速くなる。このように搬送ローラに載せられる被処理物が軽くなると、従動側での搬送ローラの端部の振れ動きが大きくなり、従動側で搬送速度が早くなる傾向がある。搬送ローラに載せられる被処理物が軽くなると、従動側に置かれた被処理物ほど搬送速度が早くなる傾向について、本発明者は、このようなメカニズムを想定している。

〈第１ローラ群１２Ａと第２ローラ群１２Ｂ〉
図６Ｂは、連続焼成炉１０の模式図である。図６Ｂでは、連続焼成炉１０において動力伝達機構７０が設けられている位置が図示されており、搬送ローラ１２等の図示は省略されている。なお、図６Ｂの動力伝達機構７０は、図３に示されている動力伝達機構７０と同様のものである。

連続焼成炉１０では、複数の搬送ローラ１２のうち一部は、第１側壁３１ａ側の第１支持部材２１にスプロケット６８が取り付けられ、駆動装置９０に接続された第１ローラ群１２Ａを構成している。第１ローラ群１２Ａを構成している搬送ローラ１２の第１側壁３１ａ側の端部には、駆動側の支持構造５０ａが構築されている。第２側壁３１ａ側の端部には従動側の支持構造５０ｂが構築されている。
複数の搬送ローラ１２のうち第１ローラ群１２Ａを除いた搬送ローラ１２は、第２側壁３１ｂ側の第２支持部材２２にスプロケット６８が取り付けられ、駆動装置９０に接続された第２ローラ群１２Ｂを構成している。第２ローラ群１２Ｂを構成している搬送ローラ１２の第１側壁３１ａ側の端部には、従動側の支持構造５０ｂが構築されている。第２側壁３１ｂ側の端部には駆動側の支持構造５０ａが構築されている。
なお、第２ローラ群１２Ｂは、複数の搬送ローラ１２のうち第１ローラ群１２Ａを除いた搬送ローラ１２の全てでなくてもよい。連続焼成炉１０は、例えば、第１側壁３１ａ側からも第２側壁３１ｂ側からも駆動されないような、第１ローラ群１２Ａにも第２ローラ群１２Ｂにも含まれないような搬送ローラ１２を備えていてもよい。

第１ローラ群１２Ａと第２ローラ群１２Ｂは、それぞれ異なる駆動装置によって駆動されている。第１ローラ群の第１支持部材２１には、第１側壁３１ａの外側から第１ローラ群に含まれる搬送ローラ１２を駆動する第１駆動装置が接続されている。第２ローラ群の第２支持部材２２には、第２側壁３１ｂの外側から第２ローラ群に含まれる搬送ローラ１２を駆動する第２駆動装置が接続されている。

連続焼成炉１０は、搬送方向に沿って第１領域Ｒ１〜第４領域Ｒ４を備えている。
このうち、第１領域Ｒ１と第３領域Ｒ３では、第１側壁３１ａ側の第１支持フレーム５３ａに取り付けられている第１支持部材２１に、スプロケット６８が取り付けられている。第２領域Ｒ２と第４領域Ｒ４では、第２側壁３１ｂ側の第２支持フレーム５３ｂに取り付けられている第２支持部材２２に、スプロケット６８が取り付けられている。
換言すると、連続焼成炉１０でにおいて、第１領域Ｒ１と第３領域Ｒ３では、第１ローラ群１２Ａに含まれる複数の搬送ローラ１２が隣り合っている。また、第２領域Ｒ２と第４領域Ｒ４では、第２ローラ群１２Ｂに含まれる複数の搬送ローラ１２が隣り合っている。

図３に示されているように、スプロケット６８には、それぞれローラチェーン８３が掛けられ、動力伝達部７２と接続されている。動力伝達部７２のモータ９０の動力は、ローラチェーン８３によって第１支持部材２１のスプロケット６８に伝えられる。このため、第１ローラ群１２Ａに含まれる搬送ローラ１２が隣り合う第１領域Ｒ１と第３領域Ｒ３では、第１側壁３１ａ側が駆動側となる。第２ローラ群１２Ｂに含まれる搬送ローラ１２が隣り合う第２領域Ｒ２と第４領域Ｒ４では、第２側壁３１ｂ側が駆動側となる。

複数列で軽い被処理物１３を搬送する際に、第１領域Ｒ１と第３領域Ｒ３では、搬送ローラ１２のうち第１側壁３１ａ側よりも第２側壁３１ｂ側の搬送速度が速くなる。第２領域Ｒ２と第４領域Ｒ４では、搬送ローラ１２のうち第２側壁３１ｂ側よりも第１側壁３１ａ側の搬送速度が速くなる。この結果、連続焼成炉１０全体としてみると、軽い被処理物１３が搬送ローラの軸方向に複数列に並べられて搬送された場合でも、第１側壁３１ａ側と第２側壁３１ｂ側の搬送速度が同程度に調整される。このため、第１側壁３１ａ側を搬送される被処理物１３と第２側壁３１ｂ側を搬送される被処理物１３の搬送のずれが小さくなる。

このように、連続焼成炉１０は、複数の搬送ローラ１２のうち一部の搬送ローラ１２からなる第１ローラ群１２Ａでは、第１側壁３１ａ側の第１支持部材２１にスプロケット６８が取り付けられ、駆動装置９０に接続されているとよい。さらに複数の搬送ローラ１２のうち第１ローラ群１２Ａを除いた搬送ローラ１２からなる第２ローラ群１２Ｂでは、第２側壁３１ｂ側の第２支持部材２２にスプロケット６８が取り付けられ、駆動装置９０に接続されているとよい。連続焼成炉１０の搬送ローラ１２を駆動する支持構造５０ａを第１側壁３１ａ側と第２側壁３１ｂ側に分けることによって、第１側壁３１ａ側を搬送される被処理物１３と第２側壁３１ｂ側を搬送される被処理物１３の搬送ずれを低減することができる。これによって、搬送のずれによる搬送トラブルが抑えられ、被処理物１３を安定的かつ連続的に焼成することができる。

第１側壁３１ａ側と第２側壁３１ｂ側の被処理物１３の搬送速度を合わせるため、かかる連続焼成炉１０において、第１ローラ群１２Ａに含まれる搬送ローラ１２の本数と、第２ローラ群１２Ｂに含まれる搬送ローラ１２の本数は、同程度であることが好ましい。例えば、第１ローラ群１２Ａに含まれる搬送ローラ１２の本数は、第１ローラ群１Ａと第２ローラ群１２Ｂに含まれる搬送ローラ１２の本数の合計に対して、０．４以上０．６以下であることが好ましく、０．４５以上０．５５以下であることがより好ましく、０．５に近いほど好ましい。

ところで、上述したように、搬送ローラ１２は、駆動側の支持構造５０ａおよび従動側の支持構造５０ｂによって支持されており、かつ、動力伝達機構７０によって回転が駆動されるように構成されている。メンテナンス作業等でこのような構成を有する搬送ローラ１２を取り外す必要が生じた際には、ローラチェーン機構７１が設けられていない従動側から搬送ローラ１２が取り外されうる。連続焼成炉１０は、第１ローラ群が隣り合っている領域（第１領域Ｒ１と第３領域）と、第２ローラ群が隣り合っている領域（第２領域Ｒ１と第４領域）を備えている。これによって、領域ごとに同じ側から搬送ローラを同時に取り外すことができる。また、駆動機構に問題が生じた場合でも、片側から点検や修理を施すことができる。このように、領域ごとに駆動機構が集約されていることによって、メンテナンス作業等が効率的に行われる。

また、第１ローラ群１２Ａに含まれる搬送ローラ１２が隣り合う領域（第１領域Ｒ１と第３領域）と第２ローラ群１２Ｂに含まれる搬送ローラ１２が隣り合う領域（第２領域Ｒ１と第４領域）は、搬送方向に沿って交互に設けられている。それによって、搬送空間１１ａ内でも搬送のずれを低減することができる。例えば、第１ローラ群が隣り合う領域および第２ローラ群が隣り合う領域ごとにシャッター等で雰囲気を切り替えている場合等においても、搬送空間１１ａ内での搬送トラブルを低減させることができる。

上述した実施形態では、連続焼成炉１０は、第１領域Ｒ１〜第４領域Ｒ４を備えていた。そして、第１領域Ｒ１と第３領域Ｒ３では第１ローラ群１２Ａに含まれる搬送ローラ１２が隣り合っており、第２領域Ｒ２と第４領域Ｒ４では第２ローラ群１２Ｂに含まれる搬送ローラ１２が隣り合っていた。しかしながら、特に言及されない限りにおいて、かかる形態に限定されない。例えば、第１ローラ群１２Ａに含まれる搬送ローラ１２と第２ローラ群１２Ｂに含まれる搬送ローラ１２が交互に配置されるような領域があってもよい。

上述した実施形態では、炉体１１内に搬送ローラ１２とヒータ３４とを備えていた。しかしながら、連続焼成炉１０には、炉体１１の内部や外部において、種々の構成が追加されうる。例えば、連続焼成炉１０には、炉体１１内の雰囲気を制御するためのガス供給管やガス排気管等の機構が設けられてもよい。ガス供給管には、窒素やアルゴン等を給気できるようなガスボンベが取り付けられうる。ガス排気管には、真空ポンプや排ガス処理装置等が取り付けられうる。また、連続焼成炉１０は、炉体１１内で雰囲気を分割するための区画やシャッター等を備えていてもよい。

以上、具体的な実施形態を挙げて詳細な説明を行ったが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。このように、請求の範囲に記載の技術には、以上に記載した実施形態を様々に変形、変更したものが含まれる。また、上記実施形態で例示された複数の技術の一部を連続焼成炉に採用することも可能である。

１０ 連続焼成炉
１１ 炉体
１１ａ 搬送空間
１１ｂ 入口
１１ｃ 出口
１２ 搬送ローラ
１２ａ 第１端部
１２ｂ 第２端部
１２Ａ 第１ローラ群
１２Ｂ 第２ローラ群
１３ 被処理物
１４ 基台
１４ａ 下側フレーム
１４ｂ 支柱フレーム
１４ｃ 上側フレーム
１４ｄ 脚
１６ 囲い板
１６ａ 断熱材
２１ 第１支持部材
２１ａ 基端部
２１ｂ バネ座部
２１ｃ 挿入軸部
２２ 第２支持部材
２２ａ 基端部
２２ｂ バネ座部
２２ｃ 挿入軸部
３１ 炉壁
３１ａ 第１側壁
３１ｂ 第２側壁
３２ 貫通孔
３４ ヒータ
５０ 支持構造
５０ａ 支持構造（駆動側）
５０ｂ 支持構造（従動側）
５１ ベース
５２ 支柱
５３ 支持フレーム
５３ａ 第１支持フレーム
５３ｂ 第２支持フレーム
５４ カバー
５５ 取付孔
６１ コイルばね
６４ 軸受
６５ スペーサ
６６ 止め輪
６８ スプロケット
７０，７０Ａ 動力伝達機構
７１ ローラチェーン機構
７２ 動力伝達部
８１ 軸
８２，８２ａ スプロケット
８３ ローラチェーン
９０ 駆動装置（モータ）
９１，９４，９５ カップリング
９２，９７ 減速機
９３，９６ クラッチ
９８ ハンドル
Ｒ１ 第１領域
Ｒ２ 第２領域
Ｒ３ 第３領域
Ｒ４ 第４領域

Claims (6)

1. 炉体と、
   複数の搬送ローラと、
   前記搬送ローラの支持構造と、
   駆動装置と
   を備え、
   前記炉体は、
   直線状の搬送空間を囲うトンネル状の炉体であり、
   前記搬送空間の幅方向の片側に設けられた第１側壁と、
   前記第１側壁とは反対側に設けられた第２側壁と
   を有し、
   前記複数の搬送ローラは、
   前記搬送空間に設定された搬送方向に沿って並べられており、
   前記複数の搬送ローラの各搬送ローラは、
   円筒軸状のローラであり、前記第１側壁と前記第２側壁とに架け渡され、かつ、前記第１側壁と前記第２側壁とに貫通しており、
   前記搬送ローラの支持構造は、
   前記第１側壁の外側に配置された第１支持フレームと、
   前記第１支持フレームに軸受を介して回転可能に支持され、前記第１側壁を貫通した前記搬送ローラの第１端部を支持する第１支持部材と、
   前記第２側壁の外側に配置された第２支持フレームと、
   前記第２支持フレームに軸受を介して回転可能に支持され、前記第２側壁を貫通した前記搬送ローラの第２端部を支持する第２支持部材と
   を備え、
   前記複数の搬送ローラのうち一部の第１ローラ群は、
   前記第１支持部材にスプロケットが取り付けられており、前記駆動装置に接続されており、
   前記複数の搬送ローラのうち前記第１ローラ群を除く第２ローラ群は、
   前記第２支持部材にスプロケットが取り付けられており、前記駆動装置に接続されている、連続焼成炉。
2. 前記駆動装置は、前記第１ローラ群の前記第１支持部材に接続された第１駆動装置と、前記第２ローラ群の前記第２支持部材に接続された第２駆動装置とを備えている、請求項１に記載された連続焼成炉。
3. 前記搬送方向において、前記第１ローラ群に含まれる前記搬送ローラが隣り合う領域と、前記第２ローラ群に含まれる前記搬送ローラが隣り合う領域とを備える、請求項１または２に記載された連続焼成炉。
4. 前記第１ローラ群に含まれる前記搬送ローラが隣り合う領域および前記第２ローラ群に含まれる前記搬送ローラが隣り合う領域のうち少なくとも一方を複数備える、請求項３に記載された連続焼成炉。
5. 前記搬送ローラの支持構造は、前記搬送ローラの両端にコイルばねをさらに備え、
   前記コイルばねは、前記搬送ローラの第１端部の端面と前記第１支持部材との間、および、前記搬送ローラの第２端部の端面と前記第２支持部材との間に、それぞれ圧縮された状態で配置されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載された連続焼成炉。
6. 前記第１ローラ群に含まれる搬送ローラの本数は、前記第１ローラ群と前記第２ローラ群に含まれる搬送ローラの本数の合計に対して０．４以上０．６以下である、請求項１〜５のいずれか一項に記載された連続焼成炉。

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