JPH05106050A - 走行薄平板の均等加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 走行する薄平板を、直線状の発熱体によっ
て、均等に加熱して処理部へ送り込み可能にする。 【構成】 直線状の発熱体３１を走行方向に対して直交
する方向に向けて複数本配列した第１加熱ゾーンＨ１に
よって予備加熱した後、直線状の発熱体３２を走行方向
に対して平行な方向に向け、かつ幅方向の中央から外側
に向って配列間隔を密に配置してなる第２加熱ゾーンＨ
２へ走行させることにより、薄平板であるサセプタ２３
及びガラス基板１００を、処理部であるＣＶＤ処理ノズ
ル４０の下方において均等な温度となるように加熱す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＬＣＤガラス基板用常
圧ＣＶＤ装置等におけるガラス基板のような薄平板を、
直管状ハロゲンランプのような発熱体によって均等に加
熱する装置に係り、特に発熱体に対し薄平板を相対的に
走行させる方式の装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明者は、ＬＣＤガラス基板用常圧Ｃ
ＶＤ装置として、直線状の発熱体（以下直管状のハロゲ
ンランプとして説明する）を複数本配列し、ガラス基板
を載置した平板状のサセプタ（これも薄平板として扱
う）を、上記発熱体によって加熱しつつ走行させてＣＶ
Ｄ処理部へ送り込み、ガラス基板の表面にＳｉＯ₂ 膜等
の絶縁膜を形成する装置を提案した。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ＣＶＤにより絶縁膜を
形成する場合、ガラス基板の温度の均一性によって膜厚
の精度が決定される。そこで、走行しつつ加熱されるガ
ラス基板を、少なくともＣＶＤ処理部において均一に加
熱する必要がある。

【０００４】ところで、直管状のハロゲンランプを用い
てサセプタ及びガラス基板のような薄平板を加熱する場
合、図３に曲線Ｔ１で示すように、通常、薄平板１１の
温度はハロゲンランプ１０の長手方向（図３において左
右方向）の中央部が高く端部に行くに従って低くなり、
両端では急激に低下する。

【０００５】そのため、薄平板１１の均熱化を計るため
には、ハロゲンランプ１０の中央部のみを使用する必要
があり、薄平板１１の幅に比較して相当長いハロゲンラ
ンプ１０が必要となり、装置の大型化やコスト高を招
く。

【０００６】また、図４（ａ）に示すように、薄平板１
１の幅より短かいハロゲンランプ１０ａを平行に複数本
配列し、両側にハロゲンランプ１０ｂを直交して配置
し、薄平板１１を図４（ａ）において紙面と平行にして
矢印Ｄで示す方向へ走行させることにより、両端の温度
低下を防ぐ方法もあるが、この場合、図４（ｂ）に曲線
Ｔ２で示すように、端部から所定量内側の部分の温度が
低くなり、均熱化を計ることができない。

【０００７】さらにまた、図５（ａ）に示すように、走
行方向Ｄに対し、ハロゲンランプ１０を平行に配列した
場合は、図５（ｂ）に曲線Ｔ３で示すように、薄平板１
１の幅方向に温度ムラを生じ、均熱化を計ることができ
ない。

【０００８】本発明は、前述したサセプタやガラス基板
のような薄平板を走行させつつ、直管状ハロゲンランプ
のような直線状の発熱体によって薄平板を均等に、かつ
合理的・効率的に加熱してＣＶＤ処理部等へ送り込むこ
とのできる装置を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、走行する薄平板に対し間隔を置いて配置し
た複数の直線状の発熱体により薄平板を均等に加熱する
ための装置であって、走行方向に対し上流側に位置する
第１加熱ゾーンでは走行方向に対して直交する方向に向
けて発熱体を配列し、下流側の第２加熱ゾーンでは走行
方向に対して平行な方向に向けると共に走行方向と直角
な幅方向の中央から外側に向かって配列間隔が密となる
ように発熱体を配置してなるものである。

【００１０】なお、第１加熱ゾーンでは走行方向に従っ
て発熱体の配列間隔を密にすることが好ましい。

【００１１】

【作用】第１加熱ゾーンでは、薄平板を予備加熱する。
薄平板の走行開始時すなわち加熱開始時には薄平板は比
較的低温であり、第１加熱ゾーンを走行していく間に次
第に昇温する。第１加熱ゾーンは発熱体が走行方向に対
して直交する方向に向けて配置されているため、発熱体
の発熱量は走行方向にムラを有しているが、このムラは
薄平板が走行することによって除去され、薄平板は走行
方向に滑らかな温度分布で加熱される。

【００１２】このとき、発熱体の配列間隔を走行方向に
従って密にしておけば、薄平板は第２加熱ゾーンに近い
前端側が後端側より高温となり、前端側は所望の温度に
より近い温度に加熱されて第２加熱ゾーンに進入する。

【００１３】第１加熱ゾーンの発熱体は走行方向に対し
て直交する方向に向けられているため、薄平板の幅方向
の温度分布は、図３の曲線Ｔ１で示したように、両端が
低くなっている。この温度分布は、発熱体を走行方向に
平行でかつ幅方向の中央より外側の方を密に配列した第
２加熱ゾーンに入って修正され、薄平板は幅方向に均一
な温度に加熱される。

【００１４】なお、薄平板は、第１加熱ゾーンにおいて
所望の温度に近い温度に加熱され、第２加熱ゾーンでは
上記のように温度分布の修正を行う程度の加熱であるた
め、発熱体が走行方向に平行に配列されていても、図５
（ｂ）に曲線Ｔ３で示したような幅方向の温度ムラは生
じない。

【００１５】

【実施例】以下本発明の実施例について図１及び図２を
参照して説明する。図１において、リニアレール２０上
にはリニアガイド２１を介してキャリア２２が走行自在
に搭載されている。キャリア２２は、図示省略した駆動
装置により、図１に実線で示すスタート位置から左方へ
所定の速度で走行されるようになっている。キャリア２
２の上部には薄平板状のサセプタ２３が取付けられ、サ
セプタ２３の上面には同じく薄平板状のガラス基板１０
０を載置するようになっている。

【００１６】リニアレール２０の上方でサセプタ２３の
下方には、リニアレール２０と平行に支持バー３０が設
けられている。支持バー３０には、サセプタ２３の下面
に対向する直管状ハロゲンランプのような直線状の発熱
体（以下ハロゲンランプとする）３１，３２，３３がそ
れぞれ取付けられている。

【００１７】ハロゲンランプ３１は、第１加熱ゾーンＨ
１を形成するものであり、リニアレール２０と直交する
方向に複数本配列されている。これらのハロゲンランプ
３１は、図１および図２（ａ）において右方から左方へ
向かう方向へ配列間隔が次第に密になるように配置さ
れ、サセプタ２３の長さ（図１および図２（ａ）におい
て左右方向の寸法）より長い範囲にわたる第１加熱ゾー
ンＨ１を形成している。

【００１８】ハロゲンランプ３１は、図２（ａ）で示す
ように、サセプタ２３の幅（図２（ａ）において上下方
向の寸法）とほぼ等しいか若干短かい長さのものを用い
ている。

【００１９】ハロゲンランプ３２は、第２加熱ゾーンＨ
２を形成するものであり、リニアレール２０と平行に複
数本（図２（ａ）参照）配置されている。これらのハロ
ゲンランプ３２は、図２（ａ）において、上下の両サイ
ドの配列間隔は狭く、中央は広く設定され、サセプタ２
３の幅とほぼ等しい範囲にわたって配置されている。

【００２０】ハロゲンランプ３２の下流側に位置するハ
ロゲンランプ３３は、徐冷用のものである。

【００２１】第２加熱ゾーンＨ２の長手方向（図１およ
び図２（ａ）において左右方向）のほぼ中央には、サセ
プタ２３およびガラス基板１００の上面に対向すると共
に該上面を横切るようにＣＶＤ処理ノズル４０が取付け
られている。

【００２２】次いで本装置の作用について説明する。キ
ャリア２２を図１に実線で示すスタート位置に置き、サ
セプタ２３上にガラス基板１００を載置する。次いで、
キャリア２２を図１において左方へ所定速度で連続的に
走行させる。

【００２３】サセプタ２３は、ハロゲンランプ３１によ
り輻射加熱され、その上に載置されているガラス基板１
００を加熱する。サセプタ２３及びガラス基板１００
は、連続的に走行するため、ハロゲンランプ３１が走行
方向に間隔を置いて配列されていても、各ランプによる
加熱中心が連続的に移動することになり、サセプタ２３
及びガラス基板１００は走行方向に滑らかな温度分布で
加熱される。

【００２４】サセプタ２３及びガラス基板１００は走行
しつつ次第に昇温されるが、ハロゲンランプ３１を、図
１及び図２（ａ）に示したように、上流側より下流側の
配列間隔を密とすることにより、サセプタ２３及びガラ
ス基板１００は後端側より前端側の方がより高温にな
る。

【００２５】図２（ｂ）の曲線Ｔ４は、サセプタ２３及
びガラス基板１００の特定の箇所が走行に伴って生ずる
昇温及び降温状態を示している。この曲線Ｔ４で示すよ
うに、第１加熱ゾーンＨ１の終端部に達した前端及びこ
れに続く後方の部分は、所望の温度ｔに近い温度に加熱
されて第２加熱ゾーンＨ２に進入する。このため、サセ
プタ２３及びガラス基板１００は大きな熱衝撃を受ける
ことなく加熱される。

【００２６】第２加熱ゾーンＨ２は、ハロゲンランプ３
２が走行方向と平行に配列され、かつ配列間隔が前述し
たように幅方向に変えられているため、図２（ｃ）に曲
線Ｔ５で示すように、幅方向の温度分布を均一にする。

【００２７】すなわち、第１加熱ゾーンＨ１では、ハロ
ゲンランプ３１が走行方向と直交する方向に向けられて
いるため、幅方向の温度分布は、図３に曲線Ｔ１で示し
たように、両サイドが低温となるが、第２加熱ゾーンＨ
２は両サイドのハロゲンランプ３２の間隔を密にして、
両サイドの加熱力を高め、幅方向の温度分布を均一にす
る。

【００２８】なお、第２加熱ゾーンＨ２における加熱
は、すでに所望の温度ｔに近い温度まで加熱された後の
加熱であるため、ハロゲンランプ３２が走行方向と平行
であっても図５（ｂ）に曲線Ｔ３で示したような幅方向
の温度ムラはほとんど生じない。

【００２９】上記第１，第２加熱ゾーンＨ１，Ｈ２の各
ハロゲンランプ３１，３２は、それぞれの出力を一定に
してもよいが、昇温状態及び温度分布をより精密に制御
するため、図示しない温度検出器からのフィードバック
により個々に又は適宜な数に分けたグループ毎に出力制
御してもよい。この出力制御は、ハロゲンランプ３１，
３２の間隔が予じめ調整されているため、比較的小幅に
押えられることは言うまでもない。

【００３０】第２加熱ゾーンＨ２内における走行に伴う
温度変化は、図３の曲線Ｔ１で示す温度分布と類似して
おり、ハロゲンランプ３２の両端部（図２（ａ）におい
て左右端部）は、中央部より低い温度となるが、中央部
はほぼ一定の温度となる。

【００３１】すなわち、第２加熱ゾーンＨ２において
は、その入口部と出口部を除く中央部では、サセプタ２
３及びガラス基板１００は、走行方向にも幅方向にも均
等に加熱される。そして、この部分において、ＣＶＤ処
理ノズル４０から噴出される反応ガスによってガラス基
板１００の表面にＳｉＯ₂ 膜等の絶縁膜が形成される。

【００３２】なお、ガラス基板１００は、前端から後端
までが一定速度でＣＶＤ処理ノズル４０の下を通過する
ため、幅方向の温度分布が一定であれば、走行方向の温
度分布は一定でなくても、ガラス基板１００上に一定の
厚さの絶縁膜等のＣＶＤ膜が形成されることは言うまで
もない。

【００３３】第２加熱ゾーンＨ２を出たサセプタ２３及
びガラス基板１００は、徐冷用のハロゲンランプ３３の
加熱により、急激な温度低下を防止され、いわゆる徐冷
されつつ図１及び図２（ａ）において左方へ送られ、処
理を終了する。

【００３４】前述した実施例では、直線状の発熱体とし
て直管状ハロゲンランプを用いた例を示したが、本発明
は、抵抗加熱式，誘導加熱式等種々の発熱体を用いるこ
とができ、また、ＣＶＤ処理に限らず、種々の薄平板の
均等加熱に適用し得る。

【００３５】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、走行
する薄平板を直線状の発熱体で均等に加熱することがで
き、使用する発熱体も比較的短かくてよいため、装置を
より小型にできると共に、合理的かつ効率的に加熱する
ことができる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す縦断面図である。

【図２】（ａ）は図１のＡ−Ａ線における断面図、
（ｂ）（ｃ）は上記（ａ）のＢ−Ｂ線及びＣ−Ｃ線で示
す部分の薄平板の温度の変化及び分布を示す図である。

【図３】直線状の発熱体、それにより加熱される薄平板
及びその薄平板の温度分布特性を示す図である。

【図４】直線上の発熱体の配列例と、それにより走行し
つつ加熱される薄平板の温度分布特性を示す図である。

【図５】直線上の発熱体の他の配列例と、それにより走
行しつつ加熱される薄平板の温度分布特性を示す図であ
る。

【符号の説明】

１０，１０ａ，１０ｂ 直線状の発熱体（直管状ハロゲ
ンランプ） １１ 薄平板 ２０ リニアレール ２２ キャリア ２３ サセプタ（薄平板） ３１，３２，３３ 直線状の発熱体（直管状ハロゲンラ
ンプ） ４０ ＣＶＤ処理ノズル １００ ガラス基板（薄平板）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行する薄平板に対し間隔を置いて配置
   した複数の直線状の発熱体により前記薄平板を均等に加
   熱するための装置であって、走行方向に対し上流側に位
   置する第１加熱ゾーンでは走行方向に対して直交する方
   向に向けて発熱体を配列し、下流側の第２加熱ゾーンで
   は走行方向に対して平行な方向に向けると共に走行方向
   と直角な幅方向の中央から外側に向かって配列間隔が密
   となるように発熱体を配置してなる走行薄平板の均等加
   熱装置。
2. 【請求項２】 第１加熱ゾーンでは走行方向に従って発
   熱体の配列間隔を密にしたことを特徴とする請求項１の
   走行薄平板の均等加熱装置。