JPH08219652A - 焼成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 脱バインダ処理と本焼成処理との連続処理が
可能なローラーハース炉を実現する。 【構成】 炉本体２は、入口側に脱バインダゾーンＡを
有し、出口側に昇温焼成ゾーンＢを有している。両ゾー
ンＡ，Ｂの境界には蓋閉塞機構部２０が設けられてい
る。押し棒２４は、駆動モーター２１及びウォームギア
２２により待機位置から前進し、蓋１１を押し出すこと
により匣２０の開口部を蓋１１により閉塞させる。蓋１
１により気密された匣１０がローラー５により昇温焼成
ゾーンＢに搬送され、本焼成が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、セラミック電子部品な
どの焼成に用いられる焼成装置に関し、特に、脱バイン
ダ処理と本焼成処理との連続処理が可能な焼成装置の構
造に関する。

【０００２】

【従来の技術】セラミックコンデンサなどのセラミック
電子部品の焼成に用いられる焼成装置の一つにローラー
ハース炉がある。ローラーハース炉は、セラミック電子
部品などの被焼成物を搬送ローラーなどを用いて炉内を
搬送しつつ焼成処理を連続的に行わせる構造の炉であ
る。図６は、従来のローラーハース炉の構造を模式的に
示す断面構造図である。図６に示すように、ローラーハ
ース炉３０は、断熱材からなる炉本体３１と、炉本体３
１の入口側から出口側に向かって整列して配置された搬
送用ローラー３３と、炉内の焼成空間３６を所定の温度
に昇温するためのヒータ３２を備えている。さらに、ロ
ーラーハース炉３０には、被焼成物を載置するための匣
３５と、匣３５を載置するための台板３７とを備えてい
る。搬送用ローラー３３は、例えばチェーンなどにより
連結されており、駆動用モーターからの回転力を受けて
一定方向に回転するように構成されている。また匣３５
は、図７に示すように上方が開口した箱型に形成されて
いる。

【０００３】このローラーハース炉３０を用いた焼成工
程においては、まずローラーハース炉３０の入口側の搬
送用ローラー３３上に台板３７を載置し、その上にセラ
ミック電子部品の被焼成物を投入した匣３５を載置す
る。そして、搬送用ローラー３３を駆動することによ
り、匣３５をローラーハース炉３０の焼成空間３６内に
搬送し、ローラー３３の搬送速度で炉内を出口側に向か
って移動させる。ローラーハース炉３０の焼成空間３６
内は、ヒータ３２によって所定の温度に昇温される。従
って、焼成空間３６内を通過する間に被焼成物が焼成さ
れ、ローラーハース炉３０の出口側から外部に取り出さ
れる。このようなローラーハース炉３０を用いると、入
口側から順次匣３５を導入することによって、連続的に
焼成処理を行うことができ、大量のセラミック電子部品
の焼成処理を効率よく行うことができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】セラミック電子部品な
どの焼成工程には、最初に相対的に低温で行われる脱バ
インダ工程と、引き続き行われる高温での本焼成工程と
が含まれている。この脱バインダ工程及び本焼成工程
は、共に焼成炉を用いて行われる。従って、脱バインダ
工程及び本焼成工程の２つの工程を要する焼成工程を効
率的に行うために、上記のようなローラーハース炉３０
を用いることが検討された。例えば、ローラーハース炉
３０の焼成空間の入口側を脱バインダ条件に設定し、出
口側を本焼成条件に設定しておき、ローラーハース炉３
０の入口側から被焼成物を導入し搬送すれば、１つのロ
ーラーハース炉３０によって脱バインダ処理と本焼成と
を連続的に行わせることができる。

【０００５】しかしながら、図６に示す従来のローラー
ハース炉３０では、被焼成物が例えばＰｂ₃ Ｏ₄ などの
揮発成分を含む組成を有している場合には、次のような
問題がある。すなわち、揮発成分を含む被焼成物を本焼
成する場合には、その揮発成分が蒸発、飛散しないよう
にしなければならない。このために、従来、脱バインダ
処理と本焼成とを個別の焼成炉を用いて行う場合には、
脱バインダ処理後に、被焼成物が投入された匣の開口部
を蓋した後、本焼成用の焼成炉で本焼成処理を行ってい
た。ところが、図６に示すようなローラーハース炉３０
では、一つの焼成空間３６内で連続的に脱バインダ処理
及び本焼成処理を行う必要があるため、両処理の間で匣
３５の開口部に蓋をすることは不可能である。このた
め、従来のローラーハース炉３０を用いて脱バインダ処
理と本焼成処理とを連続的に行うことはできなかった。

【０００６】本発明の目的は、揮発成分を含む被焼成物
に対しても、脱バインダ及び本焼成処理を連続的に処理
することが可能な焼成装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明による焼成装置
は、互いに連通する第１の加熱空間と第２の加熱空間を
有する炉本体と、開口部を有し、被焼成物が投入される
匣と、炉本体の入口側から第１及び第２の加熱空間内を
通り、出口側へ向かって匣を搬送する搬送部とを備えて
おり、搬送部によって匣を炉本体の第１及び第２の加熱
空間内を移動させつつ、被焼成物に対して脱バインダ処
理及び本焼成処理を連続的に行う炉である。そして、匣
は、匣の開口部を閉塞するための蓋を有している。さら
に、焼成装置は、炉本体の第１の加熱空間と第２の加熱
空間との境界近傍に蓋閉塞手段を有している。この蓋閉
塞手段は、蓋が匣の開口部の少なくとも一部を開放する
ように匣の上部に載置された状態で、匣が第１の加熱空
間と第２の加熱空間との境界に搬送された場合に蓋が匣
の開口部を閉塞するように匣と蓋とを相対移動させる押
し出し部材と、押し出し部材を匣及び蓋に対して前進及
び後退させる押し出し部材駆動手段とを備えたことを特
徴としている。

【０００８】本発明の限定された局面に従う蓋閉塞手段
は、炉本体の一方の側壁側に設けられており、押し出し
部材は、蓋に当接する当接部を有し、匣の搬送方向に直
交する方向に前進することにより、蓋を匣の開口部を閉
塞する位置に移動させることを特徴としている。

【０００９】さらに、本発明の他の限定された局面にお
いて、押し出し部材は、搬送部の両側に一対設けられて
おり、一対の押し出し部材が匣の搬送方向に直交する方
向に前進することにより、蓋を回転移動させて匣の開口
部を閉塞する位置に移動させることを特徴としている。

【００１０】

【作用】本発明の焼成装置において、匣の上部には匣の
開口部を閉塞しないように蓋が被せられた状態で匣が第
１の加熱空間内に導入され、搬送部によって第１の加熱
空間内を移動し、所定の加熱条件により加熱処理が施さ
れる。そして、匣が第１の加熱空間と第２の加熱空間と
の境界近傍に搬送されてくると、押し出し部材が前進
し、蓋が匣の開口部を閉塞するように匣と蓋とを相対移
動させる。この押し出し部材の動作により、匣の開口部
が閉塞され、その内部に投入された被焼成物が気密空間
内に保持される。その後、蓋が被せられた匣は搬送部に
よって第２の加熱空間内に搬送され、所定の加熱条件に
従って加熱処理が施される。

【００１１】また、本発明のより限定された局面に従う
焼成装置において、押し出し部材は、その先端部に形成
された当接部が蓋を押し出すことによって匣の開口部を
閉塞する位置に蓋を移動させる。この動作により、匣の
開口部を蓋によって閉塞させることができる。

【００１２】さらに、本発明の他の限定された局面に従
う焼成装置において、搬送部の両側に設けられた一対の
押し出し部材は、蓋の対角部分を押し出すことにより蓋
を回転移動させて、蓋が匣の開口部上に覆い被さる位置
に移動させる。このような動作により、匣の開口部が蓋
によって閉塞される。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例につき図面を参照しつ
つ説明することにより、本発明を明らかにする。

【００１４】第１の実施例 図１は、本発明の第１の実施例によるローラーハース炉
の断面構造を模式的に示す断面構造図であり、図２は、
図１中における切断線Ｘ−Ｘに沿う方向からの平面断面
構造図である。また、図３は、本実施例のローラーハー
ス炉に用いられる蓋付き匣の構造図である。図１ないし
図３を参照して、ローラーハース炉１は、断熱材からな
り、その内部に焼成空間７が構成された炉本体２を備え
ている。炉本体２は、長手方向の一端に入口を有し、他
端に出口を有している。炉本体２の焼成空間７には、入
口側に脱バインダゾーンＡが構成され、出口側に昇温焼
成ゾーンＢが構成されている。炉本体２の壁面には、焼
成空間７の脱バインダゾーンＡ及び昇温焼成ゾーンＢを
各々所定の温度に設定するためのヒータ３，４が設けら
れている。なお、このヒータ３，４は焼成空間７の内部
に設けられてもよい。

【００１５】また、ローラーハース炉１は、その入口側
から出口側に向かって複数本整列して配置されたローラ
ー５を有している。各ローラー５は、互いに平行にかつ
同じ高さに配置され、少なくともその一端は炉本体２の
壁面を貫通し、炉本体２の外部に突出している。そし
て、炉本体２の両側壁面などに回転可能に支持されてい
る。炉本体２の外方に突出したローラー５の端部にはチ
ェーンが係合され、さらに、チェーンの一端に連係され
た駆動モーター（図示省略）によって同一方向に回転す
るように構成されている。

【００１６】ローラー５の上面には、複数の台板６が載
置される。台板６はアルミナ質などの材料で構成されて
おり、ローラー５の回転によってローラーハース炉１の
入口側から出口側に向かって搬送される。

【００１７】台板６の上面には匣１０が載置される。図
３（ａ），（ｂ）に示すように、匣１０は、アルミナま
たはムライト質の緻密材料で構成され、上方が開放され
た箱型に形成されている。そして、この匣１０には、そ
の開口上方を覆う蓋１１が設けられている。蓋１１は、
匣１０と同様の材料で構成されており、４つの側面の一
方のみが取り除かれた箱型形状に形成されている。そし
て、蓋１１の一対の内側面間距離は匣１０の一対の外側
面間距離よりもわずかに、例えば１〜２ｍｍ大きく形成
されることにより、匣１０の開口上面を覆うように被せ
られる。そして、図３（ｃ）に示すように、匣１０の上
面に沿って往復移動することができる。

【００１８】また、図２に示すように、炉本体２の脱バ
インダゾーンＡと昇温焼成ゾーンＢとの境界領域には、
蓋１１を閉塞させるための蓋閉塞機構部２０が設けられ
ている。蓋閉塞機構部２０は、外方から炉本体２の断熱
壁を貫通して焼成空間７内部に伸びる押し棒２４を有し
ている。押し棒２４は、セラミックス、ステンレス綱あ
るいはインコネル等の材料が用いられる。押し棒２４の
先端には、蓋１１に当接して押し出すための押し出しプ
レート２５が取り付けられている。また、押し棒２４の
他端は、ベアリング２３により支持されており、押し棒
２４の途中に、駆動モーター２１に係合し、押し棒２４
を蓋１１に対して前進、後退させるためのウォームギア
２２が取り付けられている。また、炉本体２の外側面に
一組の赤外線センサ２６ａ，２６ｂが取り付けられてい
る。赤外線センサ２６ａ，２６ｂは、ローラーハース炉
１の入口側から脱バインダ処理を終了した匣１０及び蓋
１１が蓋閉塞機構部２０の位置に到達したことを検出す
るために設けられている。

【００１９】上記のような構造を有するローラーハース
炉の焼成工程における動作についてさらに図４を参照し
て説明する。まず、図４（ａ）に示すように、セラミッ
ク電子部品などの被焼成物が、匣１０の内部に投入さ
れ、蓋１１が、匣１０の開口部の約３分の２を覆うよう
に被せられる。この状態で、台板６の上に載置され、ロ
ーラー５の回転によってローラーハース炉１の脱バイン
ダゾーンＡ内に導かれる。脱バインダゾーンＡでは、炉
内温度が３００〜５００℃程度に保持されている。この
雰囲気下で、匣１０内の被焼成物がバインダガスを放出
し、該バインダガスは蓋１１と匣１０との開口部分から
炉内に放出され、良好な脱バインダ処理が行われる。

【００２０】次に、図４（ｂ）に示すように、脱バイン
ダ処理が終了した匣１０が蓋閉塞機構部２０に移動して
くると、赤外線センサ２６ａ，２６ｂのレーザー信号が
匣１０あるいは蓋１１により遮られ、赤外線センサ２６
ａ，２６ｂが匣１０の到達を検出する。そして、ローラ
ー５の駆動モーターに停止信号を伝達し、ローラー５の
駆動を停止させる。

【００２１】さらに、図４（ｃ）に示すように、ローラ
ー５の駆動が停止すると同時に、蓋閉塞機構部２０の駆
動モーター２１が回転し、押し棒２４を待機位置から蓋
１１の方向へ向かって押し出し、当接プレート２５が蓋
１１の側面に当接して蓋１１を押し出し、匣１０の開口
部を閉鎖する。その後、駆動モーター２１が逆回転動作
に移り、押し棒２４を元の待機位置側へ復帰させる。

【００２２】さらに、図４（ｄ）に示すように、蓋１１
の閉塞動作が終了すると、再びローラー５が駆動され、
蓋１１が被せられた匣１０が下流側の昇温焼成ゾーンＢ
へ移動される。

【００２３】昇温焼成ゾーンＢでは、最初の領域で昇温
が行われ、その後、高温での本焼成が行われる。そし
て、本焼成が終了した匣１０はローラーハース炉１の出
口側から外方へ取り出される。

【００２４】このように、上記実施例のローラーハース
炉１では、脱バインダゾーンＡと昇温焼成ゾーンＢとの
境界位置に、匣１０の開口部を自動的に閉鎖させるため
の閉塞機構部２０を有していることにより、密閉された
匣１０の内部に被焼成物を導入した状態で焼成処理を行
わせることができる。このため、揮発成分を含有するセ
ラミック電子部品の被焼成物に対しても、脱バインダ処
理及び本焼成処理を１つのローラーハース炉を用いて連
続的に処理することが可能となり、多量のセラミック電
子部品の連続的な焼成工程を行うことによる量産化を実
現することができる。

【００２５】なお、上記実施例においては、蓋閉塞機構
部２０が動作する際には、ローラー５の駆動も停止する
例について説明したが、ローラー５の搬送速度が遅い場
合には、ローラー５の駆動を停止することなく蓋閉塞機
構部２０により蓋１１を閉塞させてもよい。

【００２６】また、押し棒２４を押し出す機構を匣１０
の進行方向の両側に設け、匣１０と蓋１１とを両側から
互いに向き合う方向に押し出すようにして匣１０の開口
部を蓋１１によって閉塞するように構成してもよい。こ
の場合、蓋１１により閉塞された匣１０は、台板６の中
央部分に載置されることになる。

【００２７】第２の実施例 図５は本発明の第２の実施例によるローラーハース炉の
蓋閉塞機構部の主要な構成を模式的に示した平面構造図
である。第２の実施例では、蓋１１を移動させるための
押し棒２４が炉本体２の両側面側に設けられ、かつ匣の
進行方向に対し一定の距離を持って互いに平行に配置さ
れている。

【００２８】図５（ａ）に示すように、押し棒２４の先
端部には鍵型の当接プレート２７がピン２８によって回
動可能に取り付けられている。この両側から伸びる押し
棒２４，２４は、互いに段違いに配置されていることに
より、両方の押し棒２４が蓋１１に当接して押し出され
た場合には、蓋１１に回転力を与えるように構成されて
いる。

【００２９】また、蓋１１は、匣１０に対してねじられ
た位置に載置される。このため、匣１０の４隅に開口部
が形成された状態で、匣１０及び蓋１１がローラーハー
ス炉１内に導入される。そして、図５（ｂ）に示すよう
に、脱バインダゾーンＡの境界位置に達した蓋１１に対
して、押し棒２４，２４が両側から伸び、その先端に取
り付けられた鍵型の当接プレート２７，２７が蓋１１の
対角に当接し、蓋１１を回転させて匣１０の開口部を閉
塞する。

【００３０】なお、上記第１及び第２の実施例におい
て、押し棒２４の前進／後退移動を行わせる機構とし
て、ウォームギア２２を用いた例について説明したが、
これ以外にも、例えば、ラックとピニオンを用いた機構
や、クランク機構、さらには、油・空気圧シリンダを用
いた機構等を適用しても構わない。

【００３１】

【発明の効果】本発明による焼成装置においては、被焼
成物が投入された匣の開口部が開口された状態で炉本体
の第１の加熱空間内を搬送され、例えば脱バインダ処理
が行われ、その後、蓋閉塞手段により匣の開口部を蓋で
閉塞した後、第２の加熱空間内に搬送し、例えば本焼成
処理を行わせるように構成したことにより、揮発成分を
含む被焼成物に対しても、一つの焼成装置により脱バイ
ンダ及び本焼成処理を連続的に行わせることが可能とな
り、被焼成物の焼成時間が短縮され、生産性を向上させ
ることができる。

【００３２】また、本発明の限定された局面による焼成
装置では、蓋閉塞手段として匣の上部に移動可能に載置
された蓋を押し出すことによって匣の開口部を閉塞させ
る押し出し部材を設けたことにより、第１の加熱空間か
ら第２の加熱空間へ移行する際に、匣を気密状態に設定
することが可能となり、これによって脱バインダ処理か
ら本焼成処理まで連続的に焼成処理を行うことを可能と
している。

【００３３】さらに、本発明の他の限定された局面に従
う焼成装置では、蓋閉塞手段として匣の上部にねじれた
位置関係で載置された蓋の対角部分を押し出し、回転さ
せることにより匣の開口部を蓋で閉塞させるように一対
の押し出し部材を設けたことにより、脱バインダ処理及
び本焼成処理を連続的に行わすことが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例によるローラーハース炉
の断面構造図。

【図２】図１中の切断線Ｘ−Ｘに沿う方向からの平面断
面構造図。

【図３】第１の実施例によるローラーハース炉に用いら
れる匣１０及び蓋１１の構造斜視図（ａ），（ｂ）及び
蓋１１の動作説明図（ｃ）。

【図４】第１の実施例によるローラーハース炉１の蓋閉
塞動作を説明するための動作説明図（ａ）〜（ｄ）。

【図５】本発明の第２の実施例によるローラーハース炉
の蓋閉塞機構部の要部平面構造図（ａ），（ｂ）。

【図６】従来のローラーハース炉の断面構造図。

【図７】従来のローラーハース炉に用いられる匣の構造
斜視図。

【符号の説明】

１…ローラーハース炉 ２…炉本体 ３，４…ヒータ ５…ローラー ６…台板 ７…焼成空間 １０…匣 １１…蓋 ２０…蓋閉塞機構部 ２１…駆動モーター ２４…押し棒 ２５…当接プレート ２６ａ，２６ｂ…赤外線センサ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに連通する第１の加熱空間と第２の
   加熱空間を有する炉本体と、 開口部を有し、被焼成物が投入される匣と、 前記炉本体の入口側から前記第１及び第２の加熱空間内
   を通り出口側へ向かって前記匣を搬送する搬送部とを備
   え、 前記搬送部によって前記匣を前記炉本体の前記第１及び
   第２の加熱空間内を移動させつつ、前記被焼成物に対し
   て脱バインダ処理及び本焼成処理を連続的に行う焼成装
   置であって、 前記匣は、前記匣の開口部を閉塞するための蓋を有して
   おり、 前記焼成装置は、前記炉本体の前記第１の加熱空間と前
   記第２の加熱空間との境界近傍に蓋閉塞手段を有してお
   り、 前記蓋閉塞手段は、 前記蓋が前記匣の開口部の少なくとも一部を開放するよ
   うに前記匣の上部に載置された状態で、前記匣が前記第
   １の加熱空間と前記第２の加熱空間との境界に搬送され
   た場合に、前記蓋が前記匣の開口部を閉塞するように前
   記匣と前記蓋とを相対移動させる押し出し部材と、 前記押し出し部材を前記匣及び前記蓋に対して前進及び
   後退させる押し出し部材駆動手段とを備えることを特徴
   とする、焼成装置。
2. 【請求項２】 前記蓋閉塞手段は、前記炉本体の一方の
   側壁側に設けられており、 前記押し出し部材は、前記蓋に当接する当接部を有し、
   前記匣の搬送方向に直交する方向に前進することによ
   り、前記蓋を前記匣の開口部を閉塞する位置に移動させ
   ることを特徴とする、請求項１に記載の焼成装置。
3. 【請求項３】 前記押し出し部材は、前記搬送部の両側
   に一対設けられており、 一対の前記押し出し部材が前記匣の搬送方向に直交する
   方向に互いに前進することにより前記蓋を回転移動させ
   て前記匣の開口部を閉塞する位置に移動させることを特
   徴とする、請求項１に記載の焼成装置。