JP3011366B2 - 膜形成素材を含む基板の焼成方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、膜形成素材を含む
基板に熱処理を均一に施すための焼成方法および装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】ソーダライムガラスに代表されるガラス
製基板やアルミナに代表されるセラミックス基板の上
に、金属或いは無機材料をガラスボンド成分の溶融や、
材料自体の軟化、溶融、或いは焼結により、所定の機能
を生じる膜が固着されたりするような、膜形成素材を含
む基板が知られている。たとえば、螢光表示管の陽極基
板、プラズマディスプレイパネル用基板、プラズマアド
レス液晶表示装置のプラズマスイッチング基板、フィー
ルドエミッション表示装置用基板などの表示デバイス用
基板、厚膜配線基板、或いはサーマルプリンターヘッド
やイメージセンサ等の電子デバイス用基板がそれであ
る。このような電子デバイス用基板には、一般に、基板
自体のアニールのためやガラス素材を結合剤として応用
した機能材料の膜形成のために、５００乃至６５０度程
度の熱処理が施され、セラミック基板においてはガラス
素材を結合剤として応用した機能材料の膜形成、或いは
金属材料自体の界面の溶融を応用した機能材料の膜形成
のためにたとえば５００乃至９００度程度の熱処理が施
される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年では、
上記膜形成素材を含む電子デバイス用基板は、その表面
にパターニング形成される導体、抵抗、誘電体などの多
層化および細密化が図られることから、上記表示用デバ
イス用基板では表示面積の大型化に伴って比較的大きな
寸法のものを製造することが必要となるとともに、上記
電子デバイス基板では、機能を発生させる膜に与えられ
るパターン空間が細密化することによって品質の確保の
ために膜の均一性が一層要求される。しかしながら、上
記基板の焼成によってもたらされる品質への影響は、上
記のように大型となる程大きくなり、それらのばらつき
が製品設計上の制約となったり、製品の歩留まりを低下
させる一因となっていた。たとえば、抵抗層においては
抵抗値のばらつき、誘電体層においては耐電圧のばらつ
きや残存率の不均一による厚み寸法のばらつき、導体層
においては導通抵抗およびワイヤボンディング性やスパ
ッタリング性などのばらつきが大きくなるのである。

【０００４】また、熱処理に伴って基板素材そのものの
膨張或いは収縮による寸法変動がある場合は、機能を有
する膜のパターニング後に行われる焼成毎のパターン間
の位置合わせが困難となる。これら層品質の均一性およ
びパターン間の位置合わせの一致性は、精細なパターン
となる程或いは基板が大型となる程困難となり、製品歩
留まりが加速度的に低下するという不都合があった。た
とえば４０インチ以上の大型表示装置としてのプラズマ
ディスプレイ用基板を例にとると、次のような歩留まり
低下要因がある。たとえば、多数のセルを形成する多層
構造の各層の寸法精度が確保できない、障壁の高さおよ
び幅の寸法のばらつきが生じる、抵抗付セルにおいては
抵抗値のばらつきを生じる、誘電体層においては耐電圧
にばらつきを生じる、全体的な寸法ばらつきはフロント
板とリヤ板とを組み合わせて放電セルを形成するときに
ズレを生じる、などである。

【０００５】本発明は以上の事情を背景として為された
ものであり、その目的とするところは、基板内の均一な
加熱により膜形成素材を含む基板の歩留まりを高くでき
る膜形成素材を含む基板の焼成方法および装置を提供す
ることにある。

【０００６】本発明者は上記の課題を達成するために種
々研究を重ねた結果、厚膜に含まれる金属、無機材料の
溶融或いは焼結状態、機能成分を固着させるために低下
されるガラスボンド成分、或いは誘電体にあってはガラ
ス成分そのものの軟化或いは溶融状態が基板内において
局部的に相違することを見出した。本発明は上記の知見
に基づいて為されたものである。

【０００７】

【課題を解決するための第１の手段】上記の目的を達成
するための第１発明の要旨とするところは、膜形成素材
を含む基板に均一に熱処理を施すための焼成方法であっ
て、(a) 予め第１の設定温度に維持された第１の加熱室
内に前記基板を所定時間収容することにより上記の基板
をその第１の設定温度で均熱させる第１均熱工程と、
(b) 前記第１の設定温度よりも所定値だけ異なる第２の
設定温度に維持された第２の加熱室内へ前記第１の加熱
室内で熱処理された前記基板を搬送する搬送工程と、
(c) その基板をその第２の加熱室内に所定時間収容する
ことによりその基板をその第２の設定温度で均熱させる
第２均熱工程とを、含むことにある。

【０００８】

【第１発明の効果】このようにすれば、膜形成素材を含
む基板は、熱処理の過程において、第１均熱工程におい
て第１の設定温度で所定時間均熱された後、搬送工程に
おいてその第１の設定温度よりも所定値だけ異なる第２
の設定温度に維持された第２の加熱室へ搬送され、そし
て、第２均熱工程において第２の設定温度で所定時間均
熱される。このように、所定値だけ異なる設定温度に維
持された加熱室内で均熱を繰り返しながら熱処理が行わ
れることから、膜形成素材を含む基板内の温度のばらつ
きが可及的に小さくされるので、基板がガラス製である
場合にあってその歪点以上の温度で熱処理される場合
は、基板内の寸法の局部的変化すなわち形成パターンの
ゆがみが可及的に小さくされるので、次工程以降のパタ
ーンとの位置ずれが防止されて、精細なパターンや大型
基板であっても製造歩留まりが飛躍的に高められる。ま
た、上記のように膜形成素材を含む基板内の温度のばら
つきが可及的に小さくされることから、基板の表面に厚
膜誘電体層、隔壁状誘電体層、厚膜抵抗層、電極層、無
機着色顔料層が設けられる場合にあっては、それら厚膜
内のボンド成分として機能するガラスの溶融、軟化の程
度が一様となって、また金属−金属酸化物系の溶融、焼
結の程度が一様となって、それぞれ耐電圧品質、隔壁の
高さおよび幅寸法、抵抗値、放電品質、光学的フィルタ
ー特性のばらつきなどが好適に小さくされ、大型基板で
あっても製造歩留まりが飛躍的に高められる。さらに、
上記のように抵抗値のばらつきが小さくされる結果、工
程の管理負荷や、トリミングなどの工程が削減され或い
は負荷が軽減される。

【０００９】

【課題を解決するための第２の手段】上記発明方法を好
適に実施するための第２発明の要旨とするところは、膜
形成素材を含む基板に均一に熱処理を施すための焼成装
置であって、(a) シャッタ装置により熱的に分割され、
加熱ヒータにより相互に異なる温度に独立に制御される
第１および第２の加熱室と、(b) 前記第１の加熱室内で
所定時間の熱処理を終えた前記基板を前記第２の加熱室
内へ、その第２の加熱室内で所定時間の熱処理を終えた
その基板を第１の加熱室内ヘ交互に搬送する搬送装置
と、(c) 第１の設定温度に制御されている前記第１の加
熱室内に前記基板が収容されている間には前記第２の加
熱室を第１の加熱室温度よりも所定値だけ異なる第２の
設定温度に制御して待機させ、その基板がその第２の加
熱室内に収容されている間にはその第１の加熱室をその
第２の設定温度よりも所定値だけ異なる第３の設定温度
に制御して待機させる温度制御装置とを、含むことにあ
る。

【００１０】

【第２発明の効果】このようにすれば、膜形成素材を含
む基板は、熱処理の過程において、第１の加熱室におい
て第１の設定温度で所定時間均熱された後、搬送装置に
よりその第１の設定温度と異なる第２の設定温度に維持
された第２の加熱室へ搬送され、そして、第２の加熱室
において第２の設定温度で所定時間均熱される。このよ
うに、交互に搬送される第１加熱室および第２加熱室内
において所定値だけ異なる設定温度に維持された温度環
境で均熱を繰り返しながら熱処理が行われることから、
膜形成素材を含む基板内の温度のばらつきが可及的に小
さくされるので、基板がガラス製である場合にあってそ
の歪点以上の温度で熱処理される場合は、基板内の寸法
の局部的変化すなわち形成パターンのゆがみが可及的に
小さくされるので、次工程以降のパターンとの位置ずれ
が防止されて、精細なパターンや大型基板であっても製
造歩留まりが飛躍的に高められる。また、上記のように
膜形成素材を含む基板内の温度のばらつきが可及的に小
さくされることから、基板の表面に厚膜誘電体層、隔壁
状誘電体層、厚膜抵抗層、電極層、無機着色顔料層が設
けられる場合にあっては、それら厚膜内のボンド成分と
して機能するガラスの溶融、軟化の程度が一様となっ
て、また金属−金属酸化物系の溶融、焼結の程度が一様
となって、それぞれ耐電圧品質、隔壁の高さおよび幅寸
法、抵抗値、放電品質、光学的フィルター特性のばらつ
きなどが好適に小さくされ、大型基板であっても製造歩
留まりが飛躍的に高められる。さらに、上記のように抵
抗値のばらつきが小さくされる結果、工程の管理負荷
や、トリミングなどの工程が削減され或いは負荷が軽減
される。

【００１１】また、本第２発明によれば、膜形成素材を
含む基板が交互に搬送される第１の加熱室および第２の
加熱室が備えられるだけで上記のような熱処理が可能と
なるので、装置の長手方向の大きさが短縮されて装置が
きわめて小型となる利点がある。

【００１２】

【課題を解決するための第３の手段】前記発明方法を好
適に実施するための第３発明の要旨とするところは、膜
形成素材を含む基板に均一に熱処理を施すための焼成装
置であって、(a) トンネル状の加熱領域内の長手方向の
一部においてシャッタ装置により熱的に分割された状態
で設けられ、加熱ヒータにより相互に異なる温度に独立
に制御される少なくとも２つの第１の加熱室および第２
の加熱室と、(b) 前記第１の加熱室の加熱ヒータを制御
してその第１の加熱室内の温度を第１の設定温度で均一
に保持させ、前記第２の加熱室の加熱ヒータを制御して
その第２の加熱室内の温度を前記第１の設定温度よりも
所定値だけ異なる第２の設定温度で均一に保持させる温
度制御装置と、(c) 前記基板を前記トンネル状の加熱領
域内において一方向へ順次搬送する過程で、前記第１の
加熱室内に前記基板を送り込んでその第１の加熱室内で
所定時間の熱処理を施し、その第１の加熱室内の熱処理
を終えた基板をその第１の加熱室内から前記第２の加熱
室内へ搬送してその第２の加熱室内で所定時間の熱処理
を施し、その第２の加熱室内での熱処理を終えた基板を
その第２の加熱室から送り出す搬送装置とを、含むこと
にある。

【００１３】

【第３発明の効果】このようにすれば、膜形成素材を含
む基板は、熱処理の過程において、第１の加熱室におい
て第１の設定温度で所定時間均熱された後、搬送装置に
よりその第１の設定温度よりも所定値だけ異なる第２の
設定温度に維持された第２の加熱室へ搬送され、そし
て、第２の加熱室において第２の設定温度で所定時間均
熱される。このように、一方向に搬送される過程で相互
に所定値だけ異なる第１加熱室および第２加熱室内にお
いて順次均熱を繰り返しながら熱処理が行われることか
ら、膜形成素材を含む基板内の温度のばらつきが可及的
に小さくされるので、基板がガラス製である場合にあっ
てその歪点以上の温度で熱処理される場合は、基板内の
寸法の局部的変化すなわち形成パターンのゆがみが可及
的に小さくされるので、次工程以降のパターンとの位置
ずれが防止されて、精細なパターンや大型基板であって
も製造歩留まりが飛躍的に高められる。また、上記のよ
うに膜形成素材を含む基板内の温度のばらつきが可及的
に小さくされることから、基板の表面に厚膜誘電体層、
隔壁状誘電体層、厚膜抵抗層、電極層、無機着色顔料層
が設けられる場合にあっては、それら厚膜内のボンド成
分として機能するガラスの溶融、軟化の程度が一様とな
って、また金属−金属酸化物系の溶融、焼結の程度が一
様となって、それぞれ耐電圧品質、隔壁の高さおよび幅
寸法、抵抗値、放電品質、光学的フィルター特性のばら
つきなどが好適に小さくされ、大型基板であっても製造
歩留まりが飛躍的に高められる。さらに、上記のように
抵抗値のばらつきが小さくされる結果、工程の管理負荷
や、トリミングなどの工程が削減され或いは負荷が軽減
される。

【００１４】また、膜形成素材を含む基板が一方向に搬
送される過程で、第１の加熱室および第２の加熱室にお
いて熱処理が施されることから、膜形成素材を含む基板
が連続的に搬送されることにより連続的なヒートカーブ
が形成される従来の焼成装置によって膜形成素材を含む
基板内の温度差を極めて小さくしようとする場合に比較
して、全長が短縮されて装置が小型となる。また、第１
の加熱室および第２の加熱室の間で往復搬送される場合
に比較して、待機ゾーンを除去することができるので、
装置の処理効率および量産性が高められる。

【００１５】

【発明の他の態様】ここで、好適には、前記基板がガラ
ス素材を含むものである場合には、そのガラス素材の転
移点或いは歪点を基板内が均一な温度状態を保ちつつ通
過するように、また、基板に含まれる膜形成材料が金属
或いは無機材料の溶融、焼結により固着される場合に
は、その膜形成材料の溶融点或いは焼結点を基板内が均
一な温度状態を保ちつつ通過するように、前記第１の設
定温度、第２の設定温度、或いは第３の設定温度は、上
記基板に含まれるガラス素材の転移点或いは歪点の近傍
の値に設定され、或いは上記基板上の膜形成材料に含ま
れる金属或いは無機材料の溶融点或いは焼結点の近傍の
値に設定される。

【００１６】また、好適には、前記第１発明の焼成方法
は、前記第１均熱工程の実施中において前記第２の加熱
室内の温度を前記第１の設定温度よりも所定値だけ異な
る第２の設定温度に準備して待機する第１待機工程と、
前記第２均熱工程の実施中において前記第１の加熱室内
の温度を前記第２の設定温度よりも所定値だけ異なる第
３の設定温度に準備して待機する第２待機工程と、を含
むものである。このようにすれば、第１均熱工程の実施
中に第２の加熱室内の温度が第２の設定温度に維持さ
れ、第２均熱工程の実施中に第１の加熱室内の温度が第
３の設定温度に維持される。したがって、第１均熱工程
および第２均熱工程の終了後に速やかに次の均熱工程を
開始することが可能となる。

【００１７】また、好適には、上記の第１待機工程およ
び第２待機工程は、熱処理の冷却過程においては、待機
中の前記第２の加熱室或いは第１の加熱室内の温度を前
記第２の設定温度或いは第３の設定温度よりも所定値だ
け低い温度とする冷却工程と、フィードバック制御によ
ってそれら第２の設定温度或いは第３の設定温度に保持
する温度保持工程とを含むものである。このようにすれ
ば、待機中の第１加熱室および第２加熱室の一方は冷却
過程において冷却された後に設定温度に向かわせられる
ため、待機工程中にその設定温度に確実に保持されるこ
ととなる。

【００１８】また、好適には、前記第２発明の焼成装置
は、前記第１の加熱室および前記第２の加熱室を冷却す
るための冷却装置を含むものである。このようにすれ
ば、熱処理の冷却過程において、待機中の第１の加熱室
および第２の加熱室の一方を予め所定の設定温度にする
に際して、冷却装置によって加熱室内の温度を積極的に
冷却することが可能となる。そのため、一旦その設定温
度よりも低下させた後にその設定温度に保持するように
制御することにより、待機状態とされている加熱室内を
速やかに均一な設定温度とすることが可能となる。

【００１９】また、好適には、上記冷却装置は、前記第
１の加熱室および第２の加熱室内に冷却用空気を放出す
るための冷却管を含むものである。このようにすれば、
その冷却管から放出される冷却用空気によって、待機中
の第１の加熱室および第２加熱室の一方が冷却される。

【００２０】また、好適には、前記第２発明および第３
発明の焼成装置において、前記シャッタ装置は、前記第
１の加熱室および前記第２の加熱室から前記基板が搬送
される際に開かれ、前記熱処理中および待機中はそれら
第１の加熱室および第２の加熱室の密閉度を高めるため
に閉じられる可動分割壁を含むものである。このように
すれば、各加熱室内での熱処理中および待機中において
その内部での均熱性が高められるため、基板内の温度の
ばらつきを一層抑制することができる。

【００２１】また、好適には、前記第３発明の焼成装置
において、前記搬送装置は、前記トンネル状の加熱領域
内において長手方向と軸心方向が垂直を成すように相互
に平行に設けられて前記基板を支持し、その基板を前記
一方向へ搬送するためにその軸心回りにそれぞれ回転駆
動される複数本のローラを、更に含むものである。この
ようにすれば、膜形成素材を含む基板は、軸心回りに回
転駆動される複数本のローラによって支持され且つ前記
一方向へ搬送される。このように、一般的に用いられる
耐熱金属メッシュ等から構成される無端ベルトに代え
て、複数本のローラによって基板を搬送してもよい。す
なわち、所謂ローラハースキルンによって基板の焼成装
置を構成し得る。このようにすれば、塵埃の発生原因と
なるベルトの摺動がないことから加熱領域内の清浄度が
高められる。したがって、基板を均一に熱処理する過程
において形成される膜の機能が発生した塵埃によって損
なわれることが抑制される。

【００２２】また、前記第３発明の焼成装置の搬送装置
が基板を支持して搬送するための複数本のローラを含む
場合において、更に好適には、前記シャッタ装置は、前
記第１の加熱室および前記第２の加熱室を熱的に分割す
るための分割壁が前記複数本のローラ相互の間の位置で
上下動させられるものである。このようにすれば、分割
壁は複数本のローラ相互の間を通ってそのローラに何ら
妨げられることなく上下動させられる。そのため、第１
の加熱室および第２の加熱室を分割壁で完全に独立させ
ることが可能となって、熱的な独立性が一層高められ
る。したがって、それぞれの加熱室内の温度の均一性が
一層高められて、基板内の温度のばらつきを一層低減す
ることができる。

【００２３】また、前記第３発明の焼成装置の搬送装置
が基板を支持して搬送するための複数本のローラを含む
場合において、それら複数本のローラはセラミックスか
ら成るものである。このようにすれば、基板と接触させ
られるローラがセラミックスから構成されることから、
加熱領域内でローラが加熱されることによって変質させ
られ或いは錆びさせられて塵埃等を発生させることが抑
制されるため、加熱領域内の清浄度が一層高められる。

【００２４】また、前記複数本のローラがセラミックス
から構成される場合において、更に好適には、前記トン
ネル状の加熱領域内の内壁面および前記第１の加熱室と
前記第２の加熱室とを熱的に分割する前記シャッタ装置
の分割壁は、セラミックスから成るものである。このよ
うにすれば、加熱領域内に設けられる複数本のローラ、
その加熱領域内の内壁面、およびその加熱領域内に形成
される第１の加熱室および第２の加熱室の内壁面は全て
セラミックスから構成される。そのため、加熱領域内で
それらが加熱されることによって変質させられ或いは錆
びさせられて塵埃等の発生源となることが抑制されるた
め、加熱領域内の清浄度が一層高められる。

【００２５】また、好適には、前記の第３発明の焼成装
置の搬送装置が基板を支持して搬送するための複数本の
ローラを含む場合において、前記トンネル状の加熱領域
内において熱的に分割された少なくとも２つの前記第１
の加熱室および第２の加熱室に連続して設けられて前記
基板を連続的に搬送する過程で加熱する連続加熱領域
と、前記搬送装置に設けられてその連続加熱領域内にお
いて所定の複数のローラを回転駆動することにより前記
基板を所定速度で連続的に搬送する連続搬送装置とを含
み、その連続搬送装置は、その連続加熱領域のうちの前
記加熱室に隣接する所定範囲の隣接領域において、前記
所定の複数のローラのうちの一部の回転速度を高めるこ
とにより、該隣接領域での前記基板の搬送速度を前記加
熱室からその基板が送り出される搬送速度に一致させる
速度変更装置を含むものである。

【００２６】このようにすれば、熱的に分割された少な
くとも２つの前記第１の加熱室および第２の加熱室にお
いては、基板が間歇的に搬送される一方、連続的な搬送
が望まれる連続加熱領域では基板が所定速度で連続的に
搬送されるが、その連続加熱領域のうちの加熱室に隣接
する隣接領域では、速度変更装置によって、基板の搬送
速度が加熱室から基板が送り出される速度に一致するよ
うにローラの回転速度が高められる。そのため、加熱室
間で搬送する速い搬送速度で、加熱室および隣接領域間
で基板が速やかに移動させられることから、設定温度が
互いに異なる２つの領域に基板が跨がって位置する時間
が短くされて、それに起因する基板内の温度のばらつき
が抑制される。また、隣接領域における搬送速度と加熱
室における搬送速度との不一致に起因するローラと基板
との摺動が抑制されることから、その摺動に起因する塵
埃の発生が抑制される。更に、加熱室を熱的に分割する
ためにシャッタ装置に備えられる分割壁が基板の搬送の
際に開閉される可動分割壁である場合には、その可動分
割壁が開かれている時間が可及的に短くされるため、加
熱室内の温度が設定温度から変化することや温度ばらつ
きの発生が抑制される。基板を複数のローラで搬送する
場合には、容易にローラの駆動系統を所望の単位毎に異
なるものとし得ることから、上記のようにできるのであ
る。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面に
基づいて詳細に説明する。

【００２８】図１、図２、図３は、本発明の一実施例の
シャトル型焼成装置すなわち２室型焼成装置１０を示し
ている。図１は炉体を切り欠いた正面図、図２は断熱壁
を切り欠いた平面図、図３は横断面図をそれぞれ示して
いる。

【００２９】図において、ステンレス鋼（ＳＵＳ３１
０）或いはインコネル製の偏平な炉心管（マッフル）１
２は、その端部を残して断熱壁１４により覆われてお
り、断熱壁１４を介してフレーム１６により水平状態で
支持されている。このトンネル状の炉心管１２内には、
たとえばステンレスメッシュあるいはインコネルメッシ
ュで構成された無端ベルト１８が縦通させられており、
この無端ベルト１８は、ベルト駆動装置２０によって駆
動されるようになっている。

【００３０】上記炉心管１２の入口側端部、中央部、お
よび出口側端部には、入口シャッタ装置２２、中央シャ
ッタ装置２４、および出口シャッタ装置２６がそれぞれ
設けられているため、炉心管１２内の入口シャッタ装置
２２と出口シャッタ装置２６との間が中央シャッタ装置
２４により分割されて、温度的に独立した制御が可能な
第１加熱室２８および第２加熱室３０が形成されてい
る。上記入口シャッタ装置２２、中央シャッタ装置２
４、および出口シャッタ装置２６は、炉心管１２内の空
間を分割するために炉心管１２上の入口側端部、中央
部、および出口側端部に設けられたシャッタ通路３２、
３４、３６内を上下させられるシャッタ部材３８、４
０、４２と、それらシャッタ部材３８、４０、４２を上
下させるシャッタ駆動モータ４４、４６、４８とをそれ
ぞれ備えている。

【００３１】上記炉心管１２と断熱壁１４との間におい
て筒状に形成されている空間は、隔壁５０およびシャッ
タ通路３４によって、第１加熱室２８の周囲を囲む第１
空室５２と第２加熱室３０の周囲を囲む第２空室５４と
に分割されている。また、第１空室５２については図示
が省略されているが、第１空室５２および第２空室５４
内の空気をそれぞれ放出するための複数本のダンパー付
の空気放出路５６が断熱壁１４の上面部を貫通した状態
でそれぞれ設けられているとともに、第１加熱室２８内
および第２加熱室３０内の温度を積極的に低下させるた
めにたとえば図４に示すように冷却用空気を炉心管１２
に向かって放出するためのノズル５７を複数個所に備え
た冷却管５８が第１空室５２および第２空室５４内にそ
れぞれ設けられている。その冷却管５８は、第１加熱室
２８および第２加熱室３０の一方が待機状態とされた当
初において、その一方の加熱室を次の段階の設定温度に
制御するに先立って炉心管１２を一時的に積極的に冷却
するためのものである。このようにして、一旦冷却させ
られた後に設定温度を保持するように制御されることに
より、待機状態とされている加熱室内が速やかに均一な
設定温度とされる。

【００３２】そして、上記炉心管１２の入口側端部およ
び出口側端部には、第１加熱室２８内および第２加熱室
３０内の排気ガスを放出するための各３本のダンパー付
の排気路６０がそれぞれ設けられている。

【００３３】断熱壁１４の第１空室５２側の上側内壁面
および下側内壁面と、断熱壁１４の第２空室５４側の上
側内壁面および下側内壁面とには、複数のゾーンを形成
し且つそのゾーン毎に独立して制御されるヒーターＨが
設けられている。このヒーターＨは、たとえば図５に示
すように、第１空室５２には、無端ベルト１８による基
板６２の搬送方向とその無端ベルト１８の幅方向とにお
いてそれぞれ３分割された合計９組のヒーターＨ₁₁₁ 、
Ｈ₁₁₂ 、Ｈ₁₁₃ 、Ｈ₁₂₁ 、Ｈ₁₂₂ 、Ｈ₁₂₃ 、Ｈ ₁₃₁ 、Ｈ
₁₃₂ 、Ｈ₁₃₃ が炉心管１２の上下において各一対として
配設され、同様に第２空室５４には、合計９組のヒータ
ーＨ₂₁₁ 、Ｈ₂₁₂ 、Ｈ₂₁₃ 、Ｈ₂₂₁ 、Ｈ ₂₂₂ 、Ｈ₂₂₃ 、
Ｈ₂₃₁ 、Ｈ₂₃₂ 、Ｈ₂₃₃ が炉心管１２の上下において各
一対として配設されている。

【００３４】また、上記第１加熱室２８および第２加熱
室３０における各部の温度を検出するための温度検出器
Ｔが上記ヒータＨに対応して設けられている。すなわ
ち、図１乃至図３においては一部が省略されているが、
図６に示すように、第１加熱室２８を加熱する９組のヒ
ーターＨ₁₁₁ 、Ｈ₁₁₂ 、Ｈ₁₁₃ 、Ｈ₁₂₁ 、Ｈ₁₂₂ 、Ｈ_12
3 、Ｈ₁₃₁ 、Ｈ₁₃₂ 、Ｈ₁₃₃ の加熱温度を検出するため
に温度検出器Ｔ₁₁₁ 、Ｔ ₁₁₂ 、Ｔ₁₁₃ 、Ｔ₁₂₁ 、Ｔ
₁₂₂ 、Ｔ₁₂₃ 、Ｔ₁₃₁ 、Ｔ₁₃₂ 、Ｔ₁₃₃ が設けられ、第
２加熱室３０を加熱する９組のヒーターＨ₂₁₁ 、Ｈ
₂₁₂ 、Ｈ₂₁₃ 、Ｈ₂₂₁ 、Ｈ ₂₂₂ 、Ｈ₂₂₃ 、Ｈ₂₃₁ 、Ｈ
₂₃₂ 、Ｈ₂₃₃ の加熱温度を検出するために温度検出器Ｔ
₂₁₁ 、Ｔ₂₁₂ 、Ｔ₂₁₃ 、Ｔ₂₂₁ 、Ｔ₂₂₂ 、Ｔ₂₂₃ 、Ｔ
₂₃₁ 、Ｔ₂₃₂ 、Ｔ₂₃₃ が設けられている。

【００３５】図１の制御盤６４内には、図６に示す制御
装置６６が収容されている。第１加熱室２８の温度を検
出するための温度検出器Ｔ₁₁₁ 、Ｔ₁₁₂ 、Ｔ₁₁₃ 、Ｔ
₁₂₁ 、Ｔ₁₂₂ 、Ｔ₁₂₃ 、Ｔ₁₃₁ 、Ｔ₁₃₂ 、Ｔ₁₃₃ 、およ
び第２加熱室３０の温度を検出するための温度検出器Ｔ
₂₁₁ 、Ｔ₂₁₂ 、Ｔ₂₁₃ 、Ｔ₂₂₁ 、Ｔ₂₂₂ 、Ｔ₂₂₃ 、Ｔ_23
1 、Ｔ₂₃₂ 、Ｔ₂₃₃ により検出された温度を示す各信号
は、マルチプレクサ６８によって所定の周期で時分割さ
れ、且つＡ／Ｄ変換器７０においてデジタル信号に変換
された後、演算制御回路７２へ入力される。この演算制
御回路７２は、たとえばマイクロコンピュータにより構
成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予め
ＲＯＭに記憶されたプログラムに従って入力信号を処理
し、出力インターフェース７４を介して、モータ駆動回
路ＭＤ１へベルト駆動装置２０を駆動させるための信号
を供給し、また、各ヒータ駆動回路Ｄ₁₁₁ 、Ｄ₁₁₂ 、Ｄ
₁₁₃、Ｄ₁₂₁ 、Ｄ₁₂₂ 、Ｄ₁₂₃ 、Ｄ₁₃₁ 、Ｄ₁₃₂ 、Ｄ₁₃₃
、およびＤ₂₁₁ 、Ｄ₂₁₂ 、Ｄ₂₁₃ 、Ｄ₂₂₁ 、Ｄ₂₂₂ 、
Ｄ₂₂₃ 、Ｄ₂₃₁ 、Ｄ₂₃₂ 、Ｄ₂₃₃ へ、ヒータＨ₁₁₁ 、Ｈ
₁₁₂ 、Ｈ₁₁₃ 、Ｈ₁₂₁ 、Ｈ₁₂₂ 、Ｈ₁₂₃ 、Ｈ₁₃₁ 、Ｈ
₁₃₂ 、Ｈ₁₃₃ 、およびＨ ₂₁₁ 、Ｈ₂₁₂ 、Ｈ₂₁₃ 、Ｈ
₂₂₁ 、Ｈ₂₂₂ 、Ｈ₂₂₃ 、Ｈ₂₃₁ 、Ｈ₂₃₂ 、Ｈ₂₃₃ を駆動
させるための信号を供給し、さらに、モータ駆動回路Ｍ
Ｄ２、ＭＤ３、ＭＤ４へシャッタ駆動モータ４４、４
６、４８を駆動させるための信号を供給する。

【００３６】なお、上記の各ヒータＨ₁₁₁ 、Ｈ₁₁₂ 、Ｈ
₁₁₃ 、Ｈ₁₂₁ 、Ｈ₁₂₂ 、Ｈ₁₂₃ 、Ｈ ₁₃₁ 、Ｈ₁₃₂ 、Ｈ
₁₃₃ 、およびＨ₂₁₁ 、Ｈ₂₁₂ 、Ｈ₂₁₃ 、Ｈ₂₂₁ 、Ｈ
₂₂₂ 、Ｈ_{22 3} 、Ｈ₂₃₁ 、Ｈ₂₃₂ 、Ｈ₂₃₃ は、第１加熱室
２８および第２加熱室３０内の温度が均等となるように
予め設定された各部位の目標温度比或いは相互の出力比
に従って制御されるようになっている。たとえば、炉心
管１２の幅方向中央に位置するヒータＨ₁₁₂ 、Ｈ₁₂₂ 、
Ｈ₁₃₂ 、およびＨ₂₁₂ 、Ｈ₂₂₂ 、Ｈ₂₃₂ に比較して、幅
方向端部に位置するヒータＨ₁₁₁ 、Ｈ₁₁₃ 、Ｈ₁₂₁ 、Ｈ
₁₂₃ 、Ｈ₁₃₁ 、Ｈ₁₃₃、およびＨ₂₁₁ 、Ｈ₂₁₃ 、Ｈ
₂₂₁ 、Ｈ₂₂₃ 、Ｈ₂₃₁ 、Ｈ₂₃₃ の出力が高められ、炉心
管１２の長手方向において外気に隣接する側のヒータＨ
₁₃₁ 、Ｈ₁₃₂ 、Ｈ_{13 3} 、およびＨ₂₃₁ 、Ｈ₂₃₂ 、Ｈ₂₃₃
は、炉心管１２の長手方向においてそれらの内側に位置
するヒータＨ₁₂₁ 、Ｈ₁₂₂ 、Ｈ₁₂₃ 、およびＨ₂₂₁ 、Ｈ
₂₂₂ 、Ｈ₂₂₃に比較して出力が高められる。結局、ヒー
タＨ₁₃₁ 、Ｈ₁₃₃ 、およびＨ₂₃₁ 、Ｈ ₂₃₃ の出力が最も
相対的に高められ、次いでヒータＨ₁₃₂ 、Ｈ₁₂₁ 、Ｈ
₁₂₃ 、およびＨ₂₃₂ 、Ｈ₂₂₁ 、Ｈ₂₂₃ の出力が相対的に
高められる。

【００３７】図７は、上記演算制御回路７２の作動を説
明するフローチャートである。図において、図示しない
起動操作釦の操作による起動信号が発生したことがステ
ップＳ１において判定されると、ステップＳ２では入口
シャッタ装置２２が開かれて無端ベルト１８上に載置さ
れた未焼成の基板６２が第１加熱室２８内へ搬送された
後、入口シャッタ装置２２が閉じられる。図８のｔ₁ 時
点はこの状態を示す。

【００３８】次いで、ステップＳ３では、たとえば図８
のｔ₁ 時点とｔ₂ 時点との間のＡ区間に示す予め設定さ
れた目標昇温カーブに追従するように第１加熱室２８内
の温度がフィードバック制御され、第１加熱室２８内が
昇温させられる。そして、続くステップＳ４では、第１
加熱室２８内の温度が上記目標昇温カーブのたとえば５
００度程度の最高焼成温度ＫＴ₁ に到達したか否かが判
断される。このステップＳ４の判断が否定された場合に
は、上記ステップＳ３以下が繰り返し実行されるが、ス
テップＳ４の判断が肯定されると、ステップＳ５以下の
冷却工程が開始される。図８のｔ₂ 時点はこの状態を示
し、上記ｔ₁ 時点とｔ₂ 時点との間のＡ区間は、基板６
２の昇温工程を示している。

【００３９】因に、上記目標昇温カーブのたとえば５０
０度程度以上の最高焼成温度ＫＴ₁に続く所定の冷却期
間における冷却条件は、膜形成素材を含む基板６２の熱
処理の上で重要な要素である。たとえば、ＶＦＤ（螢光
表示管）やＰＤＰ（プラズマディスプレーパネル）、Ｐ
ＡＬＣ（プラズマアドレスド液晶表示装置）、ＦＥＤ
（フィールドエミッションディスプレイ）に用いると
き、基板６２がソーダライムガラスに代表される低歪点
のガラス製である場合には、基板６２内の温度が不均一
となって各部の冷却速度が相互に相違することに起因し
てその寸法の局所的変化を発生させることから、多層厚
膜印刷の位置合わせを困難としたり、あるいはフロント
プレートとリヤプレートとの厚膜印刷面を組合わせるこ
とにより多数のセルを形成するＰＤＰやＦＥＤに用いる
ときに両者のずれによってセルを構成できない部分を生
じるので、たとえば４０インチというような大型となる
ほど製造歩留まりを加速度的に低下させる。図９は、搬
送方向前端側の冷却速度が搬送方向後端側の冷却速度よ
りも高い従来の焼成法における基板６２の寸法（実線）
を焼成前の寸法（１点鎖線）に比較して示している。ま
た、基板６２上に多数個の厚膜印刷抵抗体や厚膜ボンデ
ィングパッドなどが設けられる場合には、基板６２内の
温度が不均一となって各部の冷却速度が相互に相違する
ことに起因して、機能を有する厚膜層に結合材として含
まれるガラス成分の溶融、軟化の程度によって、また、
厚膜に含まれる金属、無機材料粒子の溶融、焼結の程度
によって抵抗値やボンディング適性が左右されることか
ら、印刷抵抗体の抵抗値やボンディング適性のばらつき
によって基板６２が大型となるほど製造歩留まりを加速
度的に低下させる。さらに、厚膜印刷による誘電体層の
積層によって基板６２に所定高さのリブ壁を形成する場
合でも、基板６２内の温度が不均一となって各部の冷却
速度が相互に相違することに起因して厚膜に含まれるガ
ラス成分の溶融、軟化の程度によって焼成収縮率すなわ
ち厚膜の膜厚や幅寸法が左右されることから、基板６２
が大型となるほど製造歩留まりを加速度的に低下させ
る。

【００４０】続くステップＳ５では、当初クリアされて
いたカウンタＮの内容に「１」が加算されてそのカウン
タＮの内容が「１」とされる。このカウンタＮの内容
は、以後のステップにおける目標温度ＫＴ、および保持
時間ＨＴを予め設定されたマップ内から選択するための
ものである。次いで、ステップＳ６では、第１加熱室２
８（基板を収容している加熱室）内の温度が最高焼成温
度である第１の目標温度ＫＴ₁ （ＫＴ_N ：Ｎ＝１）と一
致するようにフィードバック制御されてその第１の目標
温度ＫＴ₁ に保持される。また、ステップＳ７では、第
２加熱室３０（基板を収容していない加熱室）内の温度
が上記最高焼成温度ＫＴ₁ よりも数度乃至十数度程度の
所定値ΔＫＴだけ低い予め設定された第２の目標温度Ｋ
Ｔ₂ （ＫＴ _N+1 ：Ｎ＝１）となるようにフィードバック
制御されてその第２の目標温度ＫＴ ₂ に保持されて待機
させられる。そして、ステップＳ８において、第１加熱
室２８内の温度が上記最高焼成温度ＫＴ₁ に保持されて
からの経過時間が予め設定された十数分乃至数十分程度
の第１の保持時間ＨＴ₁ （ＨＴ_N ：Ｎ＝１）に到達した
か否かが判断される。当初は、そのステップＳ８の判断
が否定されるので、ステップＳ６以下が繰り返し実行さ
れる。このような保持時間ＨＴ₁ に到達するまでの期間
は、第１加熱室２８内における基板６２の第１の均熱工
程に対応すると同時に、基板６２の次段階の処理温度Ｋ
Ｔ₂ となるように第２加熱室３０内の温度状態を準備し
て待機する第２加熱室３０の待機工程に対応する。

【００４１】上記ステップＳ６以下が繰り返し実行され
るうち、ステップＳ８の判断が肯定されると、ステップ
Ｓ９において、中央シャッタ装置２４が開かれ、基板６
２が、それまで収容されていた第１加熱室２８内から、
待機している加熱室すなわち第２加熱室３０内へ無端ベ
ルト１８により移動させられた後、中央シャッタ装置２
４が閉じられて第２加熱室３０内に収容される。図８の
ｔ₃ 時点はこの状態を示す。

【００４２】次いで、ステップＳ１０においてカウンタ
Ｎの内容が「６」に到達したか否かが判断される。当初
は、上記ステップＳ１０の判断が否定されるので、前記
ステップＳ５以下が再び実行される。この上記ステップ
Ｓ５が再度実行されることによりカウンタＮの内容が
「２」とされると、ステップＳ６では、第２加熱室３０
（基板を収容している加熱室）内の温度が第２の目標温
度ＫＴ₂ （ＫＴ_N ：Ｎ＝２）と一致するようにフィード
バック制御されてその第２の目標温度ＫＴ₂ に保持され
る。また、ステップＳ７では、第１加熱室２８（基板を
収容していない加熱室）内の温度が上記第２の目標温度
ＫＴ₂ よりも数度乃至十数度程度の所定値ΔＫＴだけ低
い予め設定された第３の目標温度ＫＴ₃ （ＫＴ_N+1 ：Ｎ
＝２）となるようにフィードバック制御されてその第３
の目標温度ＫＴ₃ に保持されて待機させられる。そし
て、ステップＳ８において、第２加熱室３０内の温度が
上記第２の目標温度ＫＴ₂ に保持されてからの経過時間
が予め設定された数分乃至十分程度の第２の保持時間Ｈ
Ｔ₂ （ＨＴ_N ：Ｎ＝２）に到達したか否かが判断され
る。当初は、そのステップＳ８の判断が否定されるの
で、ステップＳ６以下が繰り返し実行される。このよう
な保持時間ＨＴ₂ に到達するまでの期間は、第２加熱室
３０内における基板６２の第２の均熱工程に対応すると
同時に、基板６２の次段階の処理温度である第３の目標
温度ＫＴ₃ となるように第１加熱室２８内の温度状態を
準備して待機する第１加熱室２８の待機工程に対応す
る。

【００４３】なお、上記ステップＳ７においては、第１
加熱室２８はそれまでは第１の目標温度ＫＴ₁ に保持さ
れていたので、それよりも所定値ΔＫＴの２倍の温度だ
け低い新たな第３の目標温度ＫＴ₃ まで低下するのにか
なりの時間が必要となる。このため、上記第１加熱室２
８の待機工程のうちの当初の期間では、冷却管５８から
冷却用空気が放出されることによって新たな目標温度Ｋ
Ｔ₃ よりも所定値だけ一旦低くされた後、フィードバッ
ク制御によりその第３の目標温度ＫＴ₃ に保持される。
すなわち、加熱室の待機工程では、新たな目標温度ＫＴ
₃ よりも所定値だけ一旦低い温度とする冷却工程と、フ
ィードバック制御により新たな目標温度ＫＴ₃ に保持す
る温度保持工程とから構成されているのである。

【００４４】上記ステップＳ６以下が繰り返し実行され
るうち、ステップＳ８の判断が肯定されると、搬送工程
に対応するステップＳ９において、中央シャッタ装置２
４が開かれて基板６２がそれまで収容されていた第２加
熱室３０内から、待機している加熱室すなわち第１加熱
室２８内へ無端ベルト１８により移動させられた後、中
央シャッタ装置２４が閉じられる。図８のｔ₄ 時点はこ
の状態を示す。

【００４５】次いで、ステップＳ１０においてカウンタ
Ｎの内容が「６」に到達したか否かが判断されるが、そ
の判断が否定されるうちは前記ステップＳ５以下が再び
繰り返し実行されることにより、上記の作動が繰り返し
実行されて、基板６２の歪に密接に関連する冷却工程の
当初の所定期間では、基板６２が第１の目標温度ＫＴ ₁
において第１の保持時間ＨＴ₁ だけ保持され、第２の目
標温度ＫＴ₂ において第２の保持時間ＨＴ₂ だけ保持さ
れ、第３の目標温度ＫＴ₃ において第３の保持時間ＨＴ
₃ だけ保持され、第４の目標温度ＫＴ₄ において第４の
保持時間ＨＴ₄だけ保持され、第５の目標温度ＫＴ₅ に
おいて第５の保持時間ＨＴ₅ だけ保持され、第６の目標
温度ＫＴ₆ において第６の保持時間ＨＴ₆ だけ保持され
る。すなわち、基板６２の冷却工程のうち、その基板６
２に含まれるガラス素材の歪或いは溶融状態を均一にす
るために大きく影響する所定期間では、基板６２が所定
の温度ΔＫＴだけ低く順次設定された複数種類の目標温
度に維持された加熱室内に入れられることにより、所定
値ΔＫＴ毎に均熱される。そして、図８のｔ₈ 時点に到
達して、上記ステップＳ１０の判断が肯定されると、ス
テップＳ１１において各ヒータＨに供給されていた駆動
電流が遮断される。

【００４６】次いで、ステップＳ１２において、基板６
２の冷却が完了したか否かがその基板６２を収容してい
る第２加熱室３０内の温度に基づいて判断される。この
ステップＳ１２の判断が否定されるうちは待機させられ
るが、肯定されるとステップＳ１３において無端ベルト
１８により基板６２が第２加熱室３０から外部へ搬出さ
れる。

【００４７】上述のように、本実施例によれば、膜形成
素材を含む基板６２は、熱処理の冷却過程において、第
１の均熱工程において第１の設定温度ＫＴ₁ に維持され
た第１の加熱室２８内で所定時間ＨＴ₁ だけ均熱された
後、搬送工程においてその第１の設定温度ＫＴ₁ よりも
所定値ΔＫＴだけ低い第２の設定温度ＫＴ₂ に維持され
た第２の加熱室３０へ搬送され、第２均熱工程において
第２の設定温度ＫＴ₂で所定時間ＨＴ₂ だけ均熱され
る。このように、所定値ΔＫＴだけ低い設定温度に維持
された加熱室内で均熱を繰り返しながら熱処理の冷却過
程が行われることから、膜形成素材を含む基板６２内の
温度のばらつきが可及的に小さくされるので、基板６２
がガラス製である場合にあっては、基板６２の寸法の局
部的変化やそれに起因する厚膜印刷などの位置ずれが防
止されて製造歩留まりが飛躍的に高められる。特に、基
板６２がソーダライムガラス製である場合にはそのよう
な効果が顕著となる。また、上記のように膜形成素材を
含む基板６２内の温度のばらつきが可及的に小さくされ
ることから、基板６２の表面に多数の厚膜抵抗体やリブ
状壁が設けられる場合にあっては、それら厚膜印刷層内
で結合剤として機能するガラスの溶解の程度が一様とな
って、それら厚膜抵抗体の抵抗値のばらつきやリブ状壁
の高さのばらつきが好適に小さくされる。

【００４８】また、本実施例によれば、大型の電子デバ
イス用基板を製造するにあたり、基板６２として安価な
ソーダライムガラスを用いることが可能となることか
ら、高歪点のガラス板を用いる場合に比較して、大幅に
安価となると同時に、硬度差による取扱時のガラスの欠
け、焼成時の厚膜層との熱膨張率差からくるガラスの割
れが発生し難い利点がある。

【００４９】また、本実施例のシャトル型焼成装置すな
わち２室型焼成装置１０によれば、膜形成素材を含む基
板６２が交互に搬送される第１の加熱室２８および第２
の加熱室３０が備えられるだけで上記のような熱処理が
可能となるので、装置の長手方向の大きさが短縮されて
装置がきわめて小型となる利点がある。たとえば、連続
搬送方式の焼成装置を用いる場合において、本実施例と
同様なレベルで基板６２の寸法変形を防止しようとして
緩やかな冷却曲線を形成すると、焼成装置の全長が５０
メートル程度以上となるのに対し、本実施例の２室型焼
成装置１０によればその１／５以下となるのである。

【００５０】また、本実施例によれば、シャッタ装置２
２、２４、２６は、第１の加熱室２８および第２の加熱
室３０から基板６２が搬送される際に開かれ、熱処理中
および待機中はそれら第１の加熱室２８および第２の加
熱室３０の密閉度を高めるために閉じられる可動分割壁
として機能するシャッタ部材３８、４０、４２を含むも
のである。そのため、各加熱室２８、３０内での熱処理
中および待機中においてその内部での均熱性が高められ
るため、基板６２内の温度のばらつきが一層抑制され
る。

【００５１】次に、本発明の他の実施例を説明する。な
お、以下の実施例において前述の説明と共通する部分に
は同一の符号を付して説明を省略する。

【００５２】図１０は、基板６２を一方向へ順次搬送す
る過程で焼成を施す形式の連続型焼成装置１００の概略
図である。図において、独立に駆動される第１ベルトコ
ンベア１０２、第２ベルトコンベア１０４、第３ベルト
コンベア１０６が直列に配置されており、基板６２は、
それら第１ベルトコンベア１０２、第２ベルトコンベア
１０４、第３ベルトコンベア１０６によって一方向に搬
送されることにより、トンネル状の炉体１０８内を通過
させられるようになっている。

【００５３】上記トンネル状の炉体１０８内は、基板６
２を最高処理温度まで加熱するための加熱ゾーン１１０
と、基板６２を徐々に冷却するための徐冷ゾーン１１２
と、たとえば間接的な空冷によって基板６２を常温付近
まで冷却するための冷却ゾーン１１４とが設けられてい
る。上記加熱ゾーン１１０には、加熱ゾーン１１０内の
温度を検出するための温度検出器Ｔ_CUと、加熱ゾーン１
１０を加熱するためのヒータＨ_U と、たとえば図８のＡ
区間に示す昇温カーブが得られるように加熱ゾーン１１
０内の温度を制御する第１温度制御装置ＴＣ₁ とが設け
られている。

【００５４】また、上記徐冷ゾーン１１２には、それを
複数たとえば６つの第１加熱室Ｒ₁、第２加熱室Ｒ₂ 、
〜第６加熱室Ｒ₆ に分割するシャッタ装置Ｓ₁ 、Ｓ₂ 、
〜Ｓ ₇ と、各加熱室Ｒ₁ 、Ｒ₂ 、〜Ｒ₆ の温度を検出す
るための図示しない温度検出器Ｔ_C1、Ｔ_C2、〜Ｔ_C6と、
各加熱室Ｒ₁ 、Ｒ₂ 、〜Ｒ₆ を加熱するためのヒータＨ
_D1、Ｈ_D2、〜Ｈ_D6と、各加熱室Ｒ₁ 、Ｒ₂ 、〜Ｒ₆ の温
度を第１の目標温度ＫＴ₁ 、第２の目標温度ＫＴ₂ 、〜
第６の目標温度ＫＴ₆ に制御する第２温度制御装置ＴＣ
₂ とが設けられている。

【００５５】以上のように構成された連続型焼成装置１
００では、基板６２が第１ベルトコンベア１０２によっ
て上記加熱ゾーン１１０内を連続的に搬送される過程
で、図８のＡ区間に示す昇温カーブに沿って昇温され
る。第２ベルトコンベア１０４は、図示しない駆動制御
装置によって制御されることにより、第１ベルトコンベ
ア１０２によって搬送されてきた基板６２を間欠搬送に
よって第１の目標温度ＫＴ ₁ に保持されている第１加熱
室Ｒ₁ 内へ送り込むと同時に、その第１加熱室Ｒ₁内に
おいて均熱された基板６２を第２加熱室Ｒ₂ へ、その第
２加熱室Ｒ₂ 内において均熱された基板６２を第３加熱
室Ｒ₃ へ、その第３加熱室Ｒ₃ 内において均熱された基
板６２を第４加熱室Ｒ₄ へ、その第４加熱室Ｒ₄ 内にお
いて均熱された基板６２を第５加熱室Ｒ₅ へ、その第５
加熱室Ｒ₅ 内において均熱された基板６２を第６加熱室
Ｒ₆ へ、その第６加熱室Ｒ₆ 内において均熱された基板
６２を第３ベルトコンベア１０６へ送り出す。

【００５６】これにより、上記第２ベルトコンベア１０
４によって徐冷ゾーン１１２内を搬送される過程で、基
板６２は各第１加熱室Ｒ₁ 、第２加熱室Ｒ₂ 、〜第６加
熱室Ｒ₆ 内において第１目標温度ＫＴ₁ 、第２目標温度
ＫＴ₂ 、〜第６目標温度ＫＴ ₆ で保持時間ＨＴだけそれ
ぞれ均熱されつつ徐々に冷却され、そして、第３ベルト
コンベア１０６で連続的に搬送される過程で基板６２が
常温付近まで冷却されるので、基板６２は、たとえば図
８の冷却曲線に沿って、当初は階段状に緩やかに冷却さ
れ、その後は所定の速度で冷却される。

【００５７】上述のように、本実施例においても、膜形
成素材を含む基板６２は、熱処理の冷却過程において、
第１の均熱工程において第１の設定温度ＫＴ₁ に維持さ
れた第１の加熱室Ｒ₁ 内で所定時間ＨＴだけ均熱された
後、搬送工程においてその第１の設定温度ＫＴ₁ よりも
所定値ΔＫＴだけ低い第２の設定温度ＫＴ₂ に維持され
た第２の加熱室Ｒ₂ へ搬送され、第２均熱工程において
第２の設定温度ＫＴ₂で所定時間ＨＴだけ均熱される。
このように、所定値ΔＫＴだけ低い設定温度に維持され
た加熱室内で均熱を繰り返しながら熱処理の冷却過程が
行われることから、膜形成素材を含む基板６２内の温度
のばらつきが可及的に小さくされるので、基板６２がガ
ラス製である場合にあっては、基板６２の寸法の局部的
変化やそれに起因する厚膜印刷などの位置ずれが防止さ
れて製造歩留まりが飛躍的に高められる。また、上記の
ように膜形成素材を含む基板６２内の温度のばらつきが
可及的に小さくされることから、基板６２の表面に多数
の厚膜抵抗体やリブ状壁が設けられる場合にあっては、
それら厚膜印刷層内で結合剤として機能するガラスの溶
解の程度が一様となって、それら厚膜抵抗体の抵抗値の
ばらつきやリブ状壁の高さのばらつきが好適に小さくさ
れる。

【００５８】また、本実施例によれば、膜形成素材を含
む基板６２が第２ベルトコンベア１０４によって間欠的
に一方向に搬送される過程で、第１の加熱室Ｒ₁ および
第２の加熱室Ｒ₂ などにおいて熱処理が施されることか
ら、膜形成素材を含む基板６２が連続的に搬送されるこ
とにより連続的なヒートカーブが形成される従来の焼成
装置によって膜形成素材を含む基板６２内の温度差を極
めて小さくしようとする場合に比較して、全長が短縮さ
れて装置が小型となる。また、第１の加熱室２８および
第２の加熱室３０の間で往復搬送される２室型焼成装置
１０に比較して、待機ゾーンを除去することができるの
で、装置の処理効率および量産性が高められる。

【００５９】図１１は、基板６２を一方向へ順次搬送す
る過程で焼成を施す形式の他の連続型焼成装置１１６の
概略図である。図において、独立に駆動される第１搬送
装置１１８、複数の第２搬送装置１２０ａ、１２０ｂ、
〜１２０ｆ（以下、特に区別しないときは単に第２搬送
装置１２０という）、第３搬送装置１２２が直列に配置
されており、基板６２は、それら第１搬送装置１１８、
第２搬送装置１２０、第３搬送装置１２２によって一方
向に搬送されることにより、トンネル状の炉体１２４
ａ、１２４ｂ（以下、特に区別しないときは単に炉体１
２４という）内を通過させられるようになっている。

【００６０】上記トンネル状の炉体１２４は、例えば内
壁がβ−スポジュメン系結晶化ガラス等の耐熱ガラスか
ら構成されたものである。この炉体１２４内には、基板
６２を最高処理温度まで加熱すると共にその過程で基板
６２上に印刷形成された膜に含まれているバインダ（樹
脂）を燃焼除去するための予熱ゾーン（予熱部）１２６
と、基板６２をその最高処理温度で所定時間保持するた
めの加熱ゾーン（加熱部）１２８と、基板６２を徐々に
冷却するための徐冷ゾーン（徐冷部）１３０と、基板６
２を常温付近まで冷却するための冷却ゾーン（冷却部）
１３２とが設けられている。

【００６１】前記第１搬送装置１１８は、上記予熱ゾー
ン１２６および加熱ゾーン１２８に対応する位置に設け
られている。この第１搬送装置１１８は、炉体１２４ａ
の下方に設けられた減速機付モータ１３４の回転を、チ
ェーン１３６、一軸線上に設けられた複数本のラインシ
ャフト１３８ａ、１３８ｂ、〜１３８ｅ（以下、特に区
別しないときは単にラインシャフト１３８という）、お
よびそのラインシャフト１３８相互の間に設けられたマ
イタギア１４０ａ、１４０ｂ、〜１４０ｆ（以下、特に
区別しないときは単にマイタギア１４０という）を介し
て、炉体１２４ａの長手方向の所定の区分毎に伝達する
ことにより基板６２を連続的に搬送するものである。

【００６２】図１２に第１搬送装置１１８および第２搬
送装置１２０の要部を中間を省略した状態で上下に配し
て拡大して示すように、第１搬送装置１１８のマイタギ
ア１４０ａには軸心方向が炉体１２４の長手方向に沿っ
て設けられている原動軸１４２ａと、軸心方向が炉体１
２４の長手方向に垂直（紙面に垂直）な従動軸１４４ａ
とが備えられている。モータ１３４の回転がチェーン１
３６によってマイタギア１４０ａに伝達されて図の上段
に示されるように原動軸１４２ａが矢印の方向に回転さ
せられると、その原動軸１４２ａにカップリング１４６
を介して接続されているラインシャフト１３８ａが原動
軸１４２ａと同方向に回転させられると共に、従動軸１
４４ａが例えば図の矢印の方向に回転させられる。な
お、図示はしないが、図１１に示されているラインシャ
フト１３８ａ、１３８ｂ、〜１３８ｅも、カップリング
１４６と同様なカップリングを介してマイタギア１４０
ｂ、１４０ｃ、〜１４０ｅと接続されている。

【００６３】一方、図１２に中段に示されているマイタ
ギア１４０ｆ、すなわち図１１に示されるように第１搬
送装置１１８の右端部に設けられているマイタギア１４
０ｆは、原動軸１４２ｆの一端がワンウェイカップリン
グ１４８を介してラインシャフト１３８ｅに接続されて
いる。また、その原動軸１４２ｆの他端部側には減速機
付モータ１５０が備えられており、その他端部にワンウ
ェイカップリング１５２を介して接続されている。これ
らのワンウェイカップリング１４８、１５２は、それぞ
れラインシャフト１３８ｅおよびモータ１５０の図の矢
印方向の回転のみを伝達するものであり、モータ１５０
は、後述のように第２搬送装置１２０に同期してライン
シャフト１３８よりも速い回転速度で間歇的に駆動され
る。そのため、モータ１５０が停止中はラインシャフト
１３８ｅの回転がワンウェイカップリング１４８を介し
て原動軸１４２ｆに伝達され、ワンウェイカップリング
１５２は滑らされる一方、モータ１５０の駆動中はワン
ウェイカップリング１５２を介してその回転が原動軸１
４２ｆに伝達され、ワンウェイカップリング１４８が滑
らされることとなる。

【００６４】また、複数のマイタギア１４０の下方に
は、軸心方向が炉体１２４の長手方向に垂直となるよう
に互いに平行にその長手方向に沿って配列された複数本
の回転軸１５４がそれぞれ備えられている。このため、
第１搬送装置１１８には、その全長に亘って、炉体１２
４の長手方向に沿って多数の回転軸１５４が備えられて
いる。この回転軸１５４は、従動軸１４４の回転を例え
ばチェーン（或いはタイミングベルト）１５６によって
伝達されることによって、それぞれ図に矢印で示される
方向に回転させられる。このため、モータ１３４が駆動
させられると、炉体１２４の長手方向に沿って配列され
た多数の第１搬送装置１１８の回転軸１５４が同様な回
転速度、回転方向で同時に回転させられることとなる
が、モータ１５０が駆動させられると、マイタギア１４
０ｆにはその回転が伝達されてワンウェイカップリング
１４８によってラインシャフト１３８ｅとの接続が実質
的に絶たれ、マイタギア１４０ｆの下方に設けられてい
る回転軸１５４、すなわち徐冷ゾーン１３０側に位置す
る加熱ゾーン１２８のうちの半分の加熱ゾーン１２８ｂ
に属する回転軸１５４が第１搬送装置１１８内の他の回
転軸１５４よりも速い速度で回転させられることとな
る。したがって、本実施例においては、マイタギア１４
０ｆで駆動される加熱ゾーン１２８ｂが基板６２の搬送
速度を変化させられる隣接領域に相当し、モータ１５
０、ワンウェイカップリング１４８、１５２によって速
度変更装置が構成されている。

【００６５】また、複数の第２搬送装置１２０は、図１
２の下段に１つについて示されるように、それぞれ独立
して間歇的に駆動される減速機付モータ１５８を備えた
ものであり、そのモータ１５８の下方には第１搬送装置
１１８と同様に、炉体１２４の長手方向と垂直に設けら
れた複数本の回転軸１５４が備えられている。この回転
軸１５４はモータ１５８の出力軸１６０の回転をチェー
ン１５６によって伝達されることにより同方向に回転さ
せられるものである。すなわち、複数の第２搬送装置１
２０は、第１搬送装置１１８においてモータ１３４の回
転を伝達されるマイタギア１４０に代えて独立して駆動
されるモータ１５８をそれぞれ備えたものである。ま
た、第３搬送装置１２２は、図１１から明らかなよう
に、第１搬送装置１１８においてマイタギア１４０の個
数を減じ、炉体１２４の長手方向の前後が反転された構
成とされており、炉体１２４ｂの下方に備えられた減速
機付モータ１６２の回転がマイタギア１４０ｇ、１４０
ｈ、１４０ｉ、およびラインシャフト１３８ｆ、１３８
ｇに伝達される。マイタギア１４０ｇはマイタギア１４
０ｆと同様な構成となっており、減速機付モータ１６４
の回転がワンウェイカップリングを介して伝達されるこ
とにより、それに属する回転軸１５４が間歇的に他の回
転軸１５４よりも速い速度すなわち第２搬送装置１２０
に同期した速度で駆動される。したがって、冷却ゾーン
１３２のうち、マイタギア１４０ｇで駆動される図１１
に示される冷却ゾーン１３２ａも基板６２の搬送速度を
変化させられる隣接領域に相当する。

【００６６】図１３は、炉体１２４の幅方向中央部を通
り長手方向に沿った断面を一部を省略して示す図であ
る。炉体１２４内には、複数本の例えばアルミナ製のロ
ーラ１６６が、図１４(a) 〜(e) に図１３におけるａ−
ａ乃至ｅ−ｅ視断面を示すように、両端部において炉体
１２４に支持された状態で、その炉体１２４の幅方向に
貫通して設けられている。なお、図１４(a) は、図１３
におけるａ−ａ視断面に対応する図であるが、ａ₂ −ａ
₂ 視断面も同様な断面形状である。前記基板６２は、炉
体１２４内においてこのローラ１６６に支持されてい
る。そのため、ローラ１６６が回転させられるとその回
転に伴って一方向に搬送されることとなる。ローラ１６
６は前記の回転軸１５４に同軸的に接続されてその回転
に伴って回転させられるようになっていることから、第
１搬送装置１１８および第３搬送装置１２２が設けられ
ている予熱ゾーン１２６、加熱ゾーン１２８、冷却ゾー
ン１３２においてはローラ１６６が連続的に回転させら
れて基板６２が連続的に搬送される一方、第２搬送装置
１２０が設けられている徐冷ゾーン１３０においてはロ
ーラ１６６が間歇的に回転させられて基板６２が間歇的
に搬送されることとなる。すなわち、本実施例において
は、第１搬送装置１１８および第３搬送装置１２２が連
続搬送装置に相当し、第２搬送装置１２０が間歇搬送装
置に相当する。

【００６７】図１１、図１３、図１４から明らかなよう
に、前記の予熱ゾーン１２６には、予熱ゾーン１２６内
の温度を検出するための複数の温度検出器ＴＣが、１つ
のマイタギア１４０によってローラ１６６が駆動される
区分毎に長手方向中央の幅方向の３位置において上下に
設けられると共に、炉体１２４の上側および下側に複数
のヒータＨが、それぞれの区分毎に炉体１２４の長手方
向および幅方向にそれぞれ４列ずつ設けられている。図
１３に炉体１２４の入口側に位置する予熱ゾーン１２６
において上側に設けられている温度検出器ＴＣおよびヒ
ータＨについて例示的に示すように、温度検出器ＴＣの
温度信号は制御装置１６８に送られ、その温度に基づい
て、基板６２の搬送過程において予熱ゾーン１２６内で
例えば図８のＡ区間に示す昇温カーブが得られるように
ヒータＨが制御される。また、予熱ゾーン１２６には、
炉体１２４の入口側に給気管１７０が設けられると共
に、その給気管１７０が設けられている区分を除く上記
各区分毎の基板６２の搬送方向前方側に排気管１７２が
設けられている。給気管１７０は、炉体１２４側面に備
えられている給気用配管１７４に接続されており、図示
しない空気供給源から導かれた空気を炉体１２４内に供
給する。また、排気管１７２は、炉体１２４側面に備え
られている排気用配管１７６に接続されており、炉体１
２４内に供給された空気はその内部を流れる過程で複数
の排気管１７２から吸い込まれ、排出口１７８から排出
される。これら給気管１７０および排気管１７２は、何
れも、炉体１２４内に位置する部分に図４に示される冷
却管５８のノズル５７と同様な給気用或いは排気用の穴
を設けられたものである。但し、排気用の穴は排気効率
を高めるために例えば排気管１７２の長手方向に伸びる
長穴とされてもよい。

【００６８】また、前記加熱ゾーン１２８には、加熱ゾ
ーン１２８内の温度を検出するための複数の温度検出器
ＴＣが、予熱ゾーン１２６と同様なローラ１６６の駆動
区分毎に炉体１２４の長手方向および幅方向のそれぞれ
３位置（各区分９位置）において上下に設けられると共
に、炉体１２４の上側、下側および両側面上部に複数の
ヒータＨが、それぞれの区分毎に炉体１２４の長手方向
に４列、幅方向に両側面上部の各１列を含む６列ずつ
（合計各区分２４個）設けられている。この加熱ゾーン
１２８に設けられている温度検出器ＴＣおよびヒータＨ
も図示はしないが上記の制御装置１６８に接続されてお
り、温度検出器ＴＣによって検出された温度信号に基づ
いて、基板６２の搬送過程において例えば図８のＨＴ区
間に示される温度に保持されるようにヒータＨが制御さ
れる。

【００６９】また、前記の徐冷ゾーン１３０には、それ
を複数たとえば６つの第１加熱室Ｒ₁ 、第２加熱室Ｒ
₂ 、〜第６加熱室Ｒ₆ （以下、特に区別しないときは単
に加熱室Ｒという）に分割するシャッタ装置Ｓ₁ 、Ｓ
₂ 、〜Ｓ₇ （以下、特に区別しないときは単にシャッタ
装置Ｓという）と、各加熱室Ｒの温度を検出するための
複数の温度検出器ＴＣと、各加熱室Ｒを加熱するために
加熱ゾーン１２８と同様に炉体１２４の上下および側面
上部に各加熱室Ｒ毎に２４個ずつ配置された複数のヒー
タＨと、各加熱室Ｒ内に基板６２の搬送方向後方側の上
部および下部から冷却用空気を供給するための給気管１
８０、１８０と、その冷却用空気を搬送方向前方側の上
部から排出するための排気管１８２とが設けられてい
る。給気管１８０および排気管１８２は、炉体１２４の
外部に設けられた給気用配管１８４および排気用配管１
８６にそれぞれ接続されており、給気管１８０に図示し
ない空気供給源から冷却用空気が導かれると共に、排気
管１８２から吸い込まれた各加熱室Ｒ内の空気が排出口
１８８から排出される。これら給気管１８０および排気
管１８２は、予熱ゾーン１２６に設けられている給気管
１７０、排気管１７２と同様にアルミナセラミックスか
ら成るものであり、ノズルとして機能する多数の穴が設
けられている。上記の温度検出器ＴＣおよびヒータＨも
前記制御装置１６８に接続されており、各加熱室Ｒ内の
温度が図８のＨＴ区間から続く階段状の温度カーブが得
られるように、それぞれ第１の目標温度ＫＴ₁ 、第２の
目標温度ＫＴ₂ 、〜第６の目標温度ＫＴ₆ に制御され
る。したがって、本実施例においては、ＨＴ区間の途中
から冷却工程が開始することとなるが、第１加熱室Ｒ₁
の設定温度をＫＴ₂ として、第２の均熱工程以後を冷却
工程と考えてもよい。或いは、加熱ゾーン１２８から冷
却工程が開始すると考えても差し支えない。

【００７０】なお、上記のシャッタ装置Ｓは、図１４
(d) に図１３においてシャッタ装置Ｓ ₂ を通る断面を示
すように、例えば炉体１２４内壁と同様な材質の耐熱ガ
ラス製板から成る仕切り板１９０、シャッタガイド１９
２、１９２、およびローラ１６６の間の位置で上下動さ
せられる可動分割壁に相当するシャッタ１９４と、炉体
１２４の下方に位置してそのシャッタ１９４を上下動さ
せるための３つのスモールジャッキ１９６、およびスモ
ールジャッキ１９６を駆動するモータ１９８とを備えた
ものである。上記の仕切り板１９０は、２枚の耐熱ガラ
ス製板がシャッタ１９４の厚さに相当する小さな間隔を
もって炉体１２４の上部に固定されている。また、シャ
ッタガイド１９２は、炉体１２４の側面側に仕切り板１
９０の下方に続いて設けられており、仕切り板１９０と
同様にシャッタ１９４の厚さに相当する小さな間隔をも
って配置された２枚の耐熱ガラス製板から構成されてい
る。このため、仕切り板１９０とシャッタガイド１９
２、１９２とによって、炉体１２４の側面から上面に至
るシャッタ１９４の厚さに相当する溝が形成されてい
る。シャッタ１９４は、シャッタガイド１９２に形成さ
れた溝内を案内されて上下させられ、その最上部位置に
おいて、図１３においてシャッタ装置Ｓ₁ について示さ
れるように仕切り板１９０に形成される溝内に上端が嵌
め込まれる。なお、上記のスモールジャッキ１９６は、
駆動シャフト２００によって相互に連結されており、モ
ータ１９８の回転によって同期的に駆動される。

【００７１】また、前記の冷却ゾーン１３２には、冷却
ゾーン１３２内の温度を検出するための温度検出器ＴＣ
が、予熱ゾーン１２６、加熱ゾーン１２８と同様なロー
ラ１６６の駆動区分毎に炉体１２４の長手方向中央の幅
方向中央位置において上側に設けられると共に、炉体１
２４の上側および下側にその幅寸法に略等しい長さを有
する複数の冷却ジャケットＣが、それぞれの区分毎に炉
体１２４の長手方向に３列ずつ設けられている。冷却ジ
ャケットＣは、その内部に図１１に示される冷却水配管
２０２から供給される冷却水が流通させられるものであ
り、その冷却水の流量は上記区分毎に図示しない電磁弁
等によって調節される。この冷却ゾーン１３２に設けら
れている温度検出器ＴＣおよび冷却ジャケットＣも図示
はしないが上記の制御装置１６８に接続されており、温
度検出器ＴＣによって検出された温度信号に基づいて、
基板６２の搬送過程において例えば図８に示されるよう
な降温カーブが得られるように冷却ジャケットＣに流通
される冷却水量が制御される。

【００７２】以上のように構成された連続型焼成装置１
１６では、基板６２が第１搬送装置１１８によって上記
予熱ゾーン１２６および加熱ゾーン１２８内を連続的に
搬送される過程で、図８のＡ区間に示す昇温カーブに沿
って昇温され、更に最高焼成温度であるＫＴ₁ に保持さ
れる。第２搬送装置１２０は、図示しない駆動制御装置
によって制御されることにより、第１搬送装置１１８に
よって搬送されてきた基板６２を間欠搬送によって第１
の目標温度ＫＴ₁ に保持されている第１加熱室Ｒ₁ 内へ
送り込むと同時に、その第１加熱室Ｒ₁ 内において均熱
された基板６２を第２加熱室Ｒ₂ へ、その第２加熱室Ｒ
₂ 内において均熱された基板６２を第３加熱室Ｒ₃ へ、
その第３加熱室Ｒ₃ 内において均熱された基板６２を第
４加熱室Ｒ₄ へ、その第４加熱室Ｒ₄ 内において均熱さ
れた基板６２を第５加熱室Ｒ₅ へ、その第５加熱室Ｒ₅
内において均熱された基板６２を第６加熱室Ｒ₆ へ、そ
の第６加熱室Ｒ₆ 内において均熱された基板６２を第３
搬送装置１２２へ送り出す。

【００７３】これにより、上記第２搬送装置１２０によ
って徐冷ゾーン１３０内を搬送される過程で、基板６２
は各第１加熱室Ｒ₁ 、第２加熱室Ｒ₂ 、〜第６加熱室Ｒ
₆ 内において第１目標温度ＫＴ₁ 、第２目標温度ＫＴ
₂ 、〜第６目標温度ＫＴ₆ で保持時間ＨＴだけそれぞれ
均熱されつつ徐々に冷却され、そして、第３搬送装置１
２２で連続的に搬送される過程で基板６２が常温付近ま
で冷却されるので、基板６２は、たとえば図８の冷却曲
線に沿って、当初は階段状に緩やかに冷却され、その後
は所定の速度で冷却される。なお、上記の説明から明ら
かなように、本実施例においては、予熱ゾーン１２６、
加熱ゾーン１２８、冷却ゾーン１３２が基板６２を連続
的に搬送する過程で加熱する連続加熱領域に相当し、第
１搬送装置１１８および第３搬送装置１２２が連続搬送
装置にそれぞれ相当する。

【００７４】上述のように、本実施例においても、膜形
成素材を含む基板６２は、熱処理の冷却過程において、
第１の均熱工程において第１の設定温度ＫＴ₁ に維持さ
れた第１の加熱室Ｒ₁ 内で所定時間ＨＴだけ均熱された
後、搬送工程においてその第１の設定温度ＫＴ₁ よりも
所定値ΔＫＴだけ低い第２の設定温度ＫＴ₂ に維持され
た第２の加熱室Ｒ₂ へ搬送され、第２均熱工程において
第２の設定温度ＫＴ₂で所定時間ＨＴだけ均熱される。
このように、所定値ΔＫＴだけ低い設定温度に維持され
た加熱室内で均熱を繰り返しながら熱処理の冷却過程が
行われることから、膜形成素材を含む基板６２内の温度
のばらつきが可及的に小さくされるので、基板６２がガ
ラス製である場合にあっては、基板６２の寸法の局部的
変化やそれに起因する厚膜印刷などの位置ずれが防止さ
れて製造歩留まりが飛躍的に高められる。また、上記の
ように膜形成素材を含む基板６２内の温度のばらつきが
可及的に小さくされることから、基板６２の表面に多数
の厚膜抵抗体やリブ状壁が設けられる場合にあっては、
それら厚膜印刷層内で結合剤として機能するガラスの溶
解の程度が一様となって、それら厚膜抵抗体の抵抗値の
ばらつきやリブ状壁の高さのばらつきが好適に小さくさ
れる。

【００７５】また、本実施例によれば、膜形成素材を含
む基板６２が第２搬送装置１２０によって間欠的に一方
向に搬送される過程で、第１の加熱室Ｒ₁ および第２の
加熱室Ｒ₂ などにおいて熱処理が施されることから、膜
形成素材を含む基板６２が連続的に搬送されることによ
り連続的なヒートカーブが形成される従来の焼成装置に
よって膜形成素材を含む基板６２内の温度差を極めて小
さくしようとする場合に比較して、全長が短縮されて装
置が小型となる。また、第１の加熱室２８および第２の
加熱室３０の間で往復搬送される２室型焼成装置１０に
比較して、待機ゾーンを除去することができるので、装
置の処理効率および量産性が高められる。

【００７６】また、本実施例によれば、第１搬送装置１
１８、第２搬送装置１２０、第３搬送装置１２２は、ト
ンネル状の炉体１２４内において長手方向と軸心方向が
垂直を成すように相互に平行に設けられて基板６２を支
持し、その基板６２を一方向へ搬送するためにその軸心
回りにそれぞれ回転駆動される複数本のローラ１６６
を、更に含むものである。このため、基板６２は、軸心
回りに回転駆動される複数本のローラ１６６によって支
持され且つ前記一方向へ搬送される。したがって、ベル
トコンベア１０２等によって搬送する場合に比較して、
塵埃の発生原因となるベルトの摺動がないことから炉体
１２４内の清浄度が高められ、基板６２を均一に熱処理
する過程において形成される膜の機能が発生した塵埃に
よって損なわれることが抑制される。すなわち、本実施
例のように、搬送装置を、一般的に用いられる耐熱金属
メッシュ等から構成される無端ベルト１８等を備えたベ
ルトコンベア１０２等に代えて、基板６２を支持し且つ
搬送する複数本のローラ１６６から構成することによ
り、所謂ローラハースキルンによって基板の焼成装置１
１６を構成し得る。

【００７７】また、本実施例によれば、シャッタ装置Ｓ
は、第１の加熱室Ｒ₁ 、第２の加熱室Ｒ₂ 、〜第６の加
熱室Ｒ₆ を熱的に分割するためのシャッタ１９４が複数
本のローラ１６６相互の間の位置で上下動させられるも
のである。そのため、シャッタ１９４は複数本のローラ
１６６相互の間を通ってそのローラ１６６に何ら妨げら
れることなく上下動させられる。したがって、加熱室Ｒ
をシャッタＳで完全に独立させることが可能となって熱
的な独立性が一層高められて、それぞれの加熱室Ｒ内の
温度の均一性が一層高められることから、基板６２内の
温度のばらつきを一層低減することができる。

【００７８】また、本実施例においては、搬送装置１１
８、１２０、１２２を備えられた複数本のローラ１６６
はアルミナセラミックスから成るものである。そのた
め、基板６２と接触させられるローラ１６６がアルミナ
セラミックスから構成されることから、炉体１２４内で
ローラ１６６が加熱されることによって変質させられ或
いは錆びさせられて塵埃等を発生させることが抑制され
るため、炉体１２４内の清浄度が一層高められる。

【００７９】また、本実施例においては、更にトンネル
状の炉体１２４内の内壁面およびシャッタ装置Ｓの分割
壁として機能する仕切り板１９０、シャッタガイド１９
２、およびシャッタ１９４は、何れもβ−スポジュメン
系結晶化ガラス等の耐熱ガラス、すなわちセラミックス
から成るものである。そのため、炉体１２４内に設けら
れる複数本のローラ１６６、その炉体１２４内の内壁
面、およびその炉体１２４内に形成される第１の加熱室
Ｒ₁ 、第２の加熱室Ｒ₂ 、〜第６の加熱室Ｒ₆ の内壁面
は全てセラミックスから構成される。したがって、炉体
１２４内でそれらが加熱されることによって変質させら
れ或いは錆びさせられて塵埃等の発生源となることが抑
制されるため、炉体１２４内の清浄度が一層高められ
る。

【００８０】また、本実施例においては、焼成装置１１
６は、徐冷ゾーン１３０に連続して設けられて基板６２
を連続的に搬送する過程で加熱する連続加熱領域に相当
する予熱ゾーン１２６、加熱ゾーン１２８、および冷却
ゾーン１３２と、その連続加熱領域内で複数のローラ１
６６を回転駆動することにより基板６２を所定速度で連
続的に搬送する連続搬送装置に相当する第１搬送装置１
１８および第３搬送装置１２２とを含み、それら第１搬
送装置１１８および第３搬送装置１２２は、その連続加
熱領域のうちの徐冷ゾーン１３０に隣接する隣接領域１
２８ｂ、１３２ａにおいて、基板６２の搬送速度を加熱
室Ｒから基板６２が送り出される搬送速度すなわち徐冷
ゾーン１３０での搬送速度に一致させる速度変更装置を
構成するモータ１５０、ワンウェイカップリング１４
８、１５２を含むものである。

【００８１】このようにすれば、徐冷ゾーン１３０にお
いては基板６２が間歇的に搬送される一方、間歇搬送が
不要であることから却って連続的な搬送が望まれる予熱
ゾーン１２６、加熱ゾーン１２８、冷却ゾーン１３０で
は基板６２が所定速度で連続的に搬送されるが、その連
続加熱領域のうちの隣接領域１２８ｂ、１３２ａでは、
速度変更装置によって、基板６２の搬送速度が冷却ゾー
ン１３０に一致するようにローラ１６６の回転速度が高
められる。そのため、冷却ゾーン１３０と同様なる速い
搬送速度で、その冷却ゾーン１３０および隣接領域１２
８ｂ、１３２ａ間で基板６２が速やかに移動させられる
ことから、設定温度が互いに異なる２つの領域に基板６
２が跨がって位置する時間が短くされて、それに起因す
る基板６２内の温度のばらつきが抑制される。また、隣
接領域１２８ｂ、１３２ａにおける搬送速度と加熱室Ｒ
における搬送速度との不一致に起因するローラ１６６と
基板６２との摺動が抑制されることから、その摺動に起
因する塵埃の発生が抑制される。更に、基板６２の移動
の際にシャッタ装置Ｓのシャッタ１９４が開かれている
時間が可及的に短くされるため、加熱室Ｒ内の温度が設
定温度から変化することや温度分布の発生が抑制され
る。

【００８２】以上、本発明の一実施例を図面に基づいて
説明したが、本発明はその他の態様においても適用し得
る。

【００８３】たとえば、前述の図１の実施例のヒータ
は、各加熱室毎に９つに分割されていたが、共通のヒー
タであってもよい。この場合には、捲線の密度差を設け
ることにより、外気側且つ側方に位置する部分の出力を
高めるようにすることができる。

【００８４】また、前述の図１０或いは図１１の実施例
において、各加熱室Ｒ₁ 、第２加熱室Ｒ₂ 、〜第６加熱
室Ｒ₆ の搬送方向の寸法を大きくすることにより、第２
ベルトコンベア１０４或いは第２搬送装置１２０を連続
搬送とすることができる。

【００８５】また、前述の図１の実施例における入口シ
ャッタ装置２２、中央シャッタ装置２４、出口シャッタ
装置２６や、図１０或いは図１１の実施例における各シ
ャッタ装置Ｓ₁ 、Ｓ₂ 、〜Ｓ₇ は、ベルト或いはローラ
１６６の上面から基板６２の厚みより僅かに大きい距離
だけ隔てた位置固定の部材であってもよい。要するに、
各加熱室間が独立して温度制御を行うことを可能とする
ものであればよい。

【００８６】また、前述の実施例では、基板６２を構成
するガラス或いはその上に印刷された厚膜に含まれるガ
ラスの転移点或いは歪点を基板６２内が均一な温度状態
を保ちつつ通過するように、また、基板６２に含まれる
膜形成材料が金属或いは無機材料の溶融、焼結により固
着される場合には、その膜形成材料の溶融点或いは焼結
点を基板６２内が均一な温度状態を保ちつつ通過するよ
うに、前記第１の設定温度ＫＴ₁ 、第２の設定温度ＫＴ
₂ 、或いは第３の設定温度ＫＴ₃ は、上記基板６２に含
まれるガラス素材の転移点或いは歪点の近傍の値に設定
され、或いは上記基板６２上の膜形成材料に含まれる金
属或いは無機材料の溶融点或いは焼結点の近傍の値に設
定される。

【００８７】また、前述の図１の実施例では、基板６２
の冷却工程において均熱工程が設けられるとともに、第
２の目標温度ＫＴ₂ が第１の目標温度ＫＴ₁ よりも所定
値ΔＫＴだけ低い値に設定されていたが、たとえば昇温
過程が重要となる場合などでは、基板６２の加熱温度上
昇工程において均熱工程が設けられてもよい。このよう
な場合には、第２の目標温度ＫＴ₂ は第１の目標温度Ｋ
Ｔ₁ よりも所定値ΔＫＴだけ高い値に設定される。

【００８８】また、図１１の実施例においては、第１搬
送装置１１８および第３搬送装置１２２がマイタギア１
４０がラインシャフト１３８を介して連結されることに
より１つのモータ１３４或いは１６２で駆動されていた
が、第２搬送装置１２０と同様にマイタギア１４０に代
えてモータ１５８を備えて個々に駆動されてもよい。

【００８９】また、図１１の実施例においては、モータ
１５０或いはモータ１６４が備えられることにより速度
変更が可能とされた隣接領域１２８ｂ、１３２ａが徐冷
ゾーン１３０に隣接して設けられていたが、これらの速
度は第１搬送装置１１８或いは第３搬送装置１２２の他
の領域と同様な速度で固定されていてもよい。

【００９０】また、図１１の実施例において、ローラ１
６６はアルミナセラミックスから構成されていたがムラ
イトやスポジュメン等の他のセラミックスから構成され
てもよく、また、ローラ１６６は摺動部分を炉体１２４
内に設ける必要がないことから、耐熱性の高い例えばＳ
ＵＳ３１０等の金属から構成してもよい。

【００９１】その他一々例示はしないが、本発明は当業
者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実
施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の２室型焼成装置の構成を説
明する図であって、炉体を切り欠いた正面図である。

【図２】図１の実施例の２室型焼成装置の構成を説明す
る図であって、断熱壁を切り欠いた平面図である。

【図３】図１の実施例の２室型焼成装置の構成を説明す
る図であって、図１のIII −III 視横断面図である。

【図４】図１の実施例の冷却管を示す斜視図である。

【図５】図１の実施例の複数のヒータ配置を説明する図
である。

【図６】図１の実施例の制御回路を説明するブロック線
図である。

【図７】図１の実施例の演算制御回路の作動を説明する
フローチャートである。

【図８】図７の作動において用いられる目標温度および
図７の作動により得られる基板の温度を示すタイムチャ
ートである。

【図９】従来の焼成装置における基板の局所的な寸法変
形を説明する図である。

【図１０】本発明の他の実施例における連続型焼成装置
の構成を説明する略図である。

【図１１】本発明の更に他の実施例における連続型焼成
装置の全体構成を示す図である。

【図１２】図１１の実施例の搬送装置を説明する図であ
る。

【図１３】図１１の実施例の炉体の長手方向に沿った断
面を一部省略して示す図である。

【図１４】(a) 〜(e) は、図１３におけるａ−ａ乃至ｅ
−ｅ視断面にそれぞれ相当する図である。

【符号の説明】

１０：２室型焼成装置 １８：無端ベルト、２０：ベルト駆動装置（搬送装置） ２８：第１加熱室 ３０：第２加熱室 ６６：制御装置（温度制御装置）

フロントページの続き (72)発明者 森 洋行 愛知県名古屋市西区則武新町三丁目１番 36号 株式会社ノリタケカンパニーリミ テド内 (72)発明者 市原 広信 愛知県名古屋市西区則武新町三丁目１番 36号 株式会社ノリタケカンパニーリミ テド内 (72)発明者 佐藤 羊治 愛知県名古屋市西区則武新町三丁目１番 36号 株式会社ノリタケカンパニーリミ テド内 (72)発明者 阪本 進 福岡県朝倉郡夜須町大字三並字八ツ並 2160番地九州ノリタケ株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C04B 35/64 C04B 33/32 B32B 18/00

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 膜形成素材を含む基板に均一に熱処理を
   施すための焼成方法であって、 予め第１の設定温度に維持された第１の加熱室内に前記
   基板を所定時間収容することにより該基板を該第１の設
   定温度で均熱させる第１均熱工程と、 前記第１の設定温度よりも所定値だけ異なる第２の設定
   温度に維持された第２の加熱室内へ前記第１の加熱室内
   で熱処理された前記基板を搬送する搬送工程と、 該基板を該第２の加熱室内に所定時間収容することによ
   り該基板を該第２の設定温度で均熱させる第２均熱工程
   と、 を含むことを特徴とする膜形成素材を含む基板の焼成方
   法。
2. 【請求項２】 膜形成素材を含む基板に均一に熱処理を
   施すための焼成装置であって、 シャッタ装置により熱的に分割され、加熱ヒータにより
   相互に異なる温度に独立に制御される第１および第２の
   加熱室と、 前記第１の加熱室内で所定時間の熱処理を終えた前記基
   板を前記第２の加熱室内へ、該第２の加熱室内で所定時
   間の熱処理を終えた該基板を該第１の加熱室内ヘ交互に
   搬送する搬送装置と、 第１の設定温度に制御されている前記第１の加熱室内に
   前記基板が収容されている間には前記第２の加熱室を該
   第１の加熱室温度よりも所定値だけ異なる第２の設定温
   度に制御して待機させ、該基板が該第２の加熱室内に収
   容されている間には該第１の加熱室を該第２の設定温度
   よりも所定値だけ異なる第３の設定温度に制御して待機
   させる温度制御装置とを、含むことを特徴とする膜形成
   素材を含む基板の焼成装置。
3. 【請求項３】 膜形成素材を含む基板に均一に熱処理を
   施すための焼成装置であって、 トンネル状の加熱領域内の長手方向の一部においてシャ
   ッタ装置により熱的に分割された状態で設けられ、加熱
   ヒータにより相互に異なる温度に独立に制御される少な
   くとも２つの第１の加熱室および第２の加熱室と、 前記第１の加熱室の加熱ヒータを制御して該第１の加熱
   室内の温度を第１の設定温度で均一に保持させ、前記第
   ２の加熱室の加熱ヒータを制御して該第２の加熱室内の
   温度を前記第１の設定温度よりも所定値だけ異なる第２
   の設定温度で均一に保持させる温度制御装置と、 前記基板を前記トンネル状の加熱領域内において一方向
   へ順次搬送する過程で、前記第１の加熱室内に前記基板
   を送り込んで該第１の加熱室内で所定時間の熱処理を施
   し、該第１の加熱室内の熱処理を終えた基板を該第１の
   加熱室内から前記第２の加熱室内へ搬送して該第２の加
   熱室内で所定時間の熱処理を施し、該第２の加熱室内で
   の熱処理を終えた基板を該第２の加熱室から送り出す搬
   送装置と、 を含むことを特徴とする膜形成素材を含む基板の焼成装
   置。
4. 【請求項４】 前記搬送装置は、前記トンネル状の加熱
   領域内において長手方向と軸心方向が垂直を成すように
   相互に平行に設けられて前記基板を支持し、該基板を前
   記一方向へ搬送するために該軸心回りにそれぞれ回転駆
   動される複数本のローラを、更に含むものである請求項
   ３の膜形成素材を含む基板の焼成装置。
5. 【請求項５】 前記シャッタ装置は、前記第１の加熱室
   および前記第２の加熱室を熱的に分割するための分割壁
   が前記複数本のローラ相互の間の位置で上下動させられ
   るものである請求項４の膜形成素材を含む基板の焼成装
   置。
6. 【請求項６】 前記複数本のローラはセラミックスから
   成るものである請求項４または請求項５の膜形成素材を
   含む基板の焼成装置。
7. 【請求項７】 前記トンネル状の加熱領域内の内壁面お
   よび前記第１の加熱室と前記第２の加熱室とを熱的に分
   割する前記シャッタ装置の分割壁は、セラミックスから
   成るものである請求項６の膜形成素材を含む基板の焼成
   装置。