專利名稱：使用線材的搬送機構(gòu)和使用了它的熱處理爐及熱處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在熱處理爐內(nèi)用于依次搬送太陽電池基板等被加熱物的搬送機構(gòu)和使用了它的熱處理爐以及熱處理方法，還涉及使被加熱物以從爐內(nèi)殼隔離的狀態(tài)來支撐的爐內(nèi)支撐方法。
背景技術(shù)：
原來，活動梁能夠用作對金屬進行熱處理時的爐內(nèi)搬送機構(gòu)，但在近年來，在爐內(nèi)對等離子體顯示器面板基板那種薄型基板進行干燥時也使用，并且現(xiàn)在還在研究用于太陽電池基板的熱處理。
這種用途擴大的主要理由是，活動梁與例如一般用作對太陽電池基板進行熱處理時的爐內(nèi)搬送機構(gòu)的網(wǎng)帶式輸送機等相比顯熱容量小，可預(yù)見到熱處理所要的能量成本大幅地降低及迅速地升降溫。
在用活動梁把太陽電池基板那樣在基材背面的中央部也形成有電極導(dǎo)電膠等功能薄膜材料的基板搬送到爐內(nèi)的場合，在梁上設(shè)置僅在基板的外周近旁部與基板接觸的支撐栓以便不與功能薄膜材料的形成部分干涉，通過該支撐栓把基板支撐在梁上。
然而，如前所述，對做成僅在其外周近旁部通過支撐栓把基板支撐在梁上的活動梁來說，在搬送中因熱沖擊或某種振動而在基板上產(chǎn)生破裂的場合，由于不能支撐該破裂的基板，從而不進行正常的搬送而在處理工程的途中停住，并且，此后依次被搬送的基板堆積于此，產(chǎn)生許多次品。此外，在產(chǎn)生這種基板的破裂時，由于不得不停止工程來進行去除次品的作業(yè)等，從而熱處理爐的工作效率低。
并且，活動梁雖然如前所述與網(wǎng)帶式輸送機相比顯熱容量小，但需要開發(fā)熱容量更低的搬送機構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于這種原有技術(shù)的狀況而提出來的，其目的是提供熱容量與原有的活動梁同等或在其之下，同時，即使在熱處理爐內(nèi)搬送中的基板等被加熱物產(chǎn)生破裂時也能夠防止該破裂的被加熱物的惡劣影響于未然，可以正常地搬送剩下的被加熱物的搬送機構(gòu)。
采用本發(fā)明，提供在對被加熱物進行熱處理的熱處理爐中為了依次搬送多個上述被加熱物而使用的搬送機構(gòu)，具有設(shè)置成相對于上述熱處理爐移動的線材，把上述被加熱物放置在上述線材上，通過使上述線材移動來搬送上述被搬送物的搬送機構(gòu)(第一搬送機構(gòu))。
此外，采用本發(fā)明，提供在對板狀的被加熱物進行熱處理的熱處理爐內(nèi)為了依次搬送多個上述被加熱物而使用的搬送機構(gòu)，具有以所定間隔配置成相對于上述熱處理爐進行不同動作的2種線材，或者相互間以所定間隔配置成一個固定在上述熱處理爐上同時另一個相對于上述熱處理爐移動的2種線材，上述2種線材在搬送路徑的中間線左右兩側(cè)分別配置成每多根平行，在上述2種線材的每個上，沿搬送方向隔開間隔安裝多個僅與上述被加熱物的邊緣部接觸來支撐上述被加熱物的支撐器具。
此外，采用本發(fā)明，提供一種具備上述第一或第二搬送機構(gòu)的熱處理爐。
采用本發(fā)明，提供一種在熱處理爐內(nèi)一邊使用上述第一或第二搬送機構(gòu)進行被加熱物的搬送，一邊進行上述被加熱物的熱處理的熱處理方法。
再有，采用本發(fā)明，提供一種在對被加熱物進行熱處理的熱處理爐內(nèi)，通過把上述被加熱物支撐在熱處理爐內(nèi)繃緊的線材上，使上述被加熱物從爐內(nèi)殼隔離的被加熱物的爐內(nèi)支撐方法。
本發(fā)明的搬送機構(gòu)較好是設(shè)置在保持與相對于上述熱處理爐移動的線材輕輕接觸的狀態(tài)下與上述線材同期動作的振動抑制部件。此外，本發(fā)明的搬送機構(gòu)在上述被加熱物是在基材上形成有薄膜功能材料時，其中特別是在基材的背面的中央部也形成有電極導(dǎo)電膠等功能薄膜材料的太陽電池基板等場合特別有用。


圖1是示意本發(fā)明的第一搬送機構(gòu)的實施方式的一個例子的說明圖。
圖2是示意本發(fā)明的第一搬送機構(gòu)的實施方式的另一個例子的說明圖。
圖3是展示振動抑制部件的設(shè)置方法的說明圖。
圖4是展示線材與振動抑制部件的接觸狀態(tài)的說明圖。
圖5是展示放置基板的方法的一個例子的說明圖。
圖6是展示放置基板的方法的另一個例子的說明圖。
圖7是示意本發(fā)明的第二搬送機構(gòu)的實施方式的一個例子的說明圖。
圖8(a)是安裝在固定側(cè)線材上的支撐器具的俯視圖。
圖8(b)是安裝在固定側(cè)線材上的支撐器具的側(cè)視圖。
圖9(a)是安裝在移動側(cè)線材上的支撐器具的俯視圖。
圖9(b)是安裝在移動側(cè)線材上的支撐器具的側(cè)視圖。
圖10是從搬送方向所見的用安裝在固定側(cè)線材上的支撐器具支撐被加熱物時的狀態(tài)的側(cè)視圖。
圖11是從搬送方向所見的用安裝在移動側(cè)線材上的支撐器具支撐被加熱物時的狀態(tài)的側(cè)視圖。
圖12(a)～12(e)是展示在第二搬送機構(gòu)中2種線材相對于熱處理爐進行不同的動作來構(gòu)成時的搬送動作的一個例子的說明圖。
圖13是展示用安裝在配置于搬送路徑的中間線右側(cè)的線材的支撐器具和安裝在配置于左側(cè)的線材的支撐器具在搬送方向中的位置錯開的說明圖。
具體實施例方式
以下，利用其實施方式對本發(fā)明的搬送機構(gòu)進行具體說明。本發(fā)明的第一搬送機構(gòu)是在對太陽電池基板等被加熱物進行熱處理的熱處理爐內(nèi)，為了依次搬送例如在基板上形成有功能薄膜材料的大致四邊形的多個基板所使用的機構(gòu)。本發(fā)明的第一搬送機構(gòu)是基于代替原來的活動梁中的梁而使用線狀物或鏈狀物那種線材的想法而提出的方案，其特征在于，具有設(shè)置成相對于熱處理爐移動的線材，把被加熱物放置在上述線材上，通過使上述線材移動進行上述被加熱物的搬送。
作為具體的結(jié)構(gòu)，可以是做成所謂的雙活動梁那樣，以所定的間隔配置成相對于熱處理爐進行相互不同的活動梁動作的2種線材組成，也可以做成如一般的活動梁那樣，以所定間隔配置成一邊是固定在熱處理爐的固定側(cè)線材同時另一方相對于熱處理爐使活動梁動作的移動側(cè)線材那樣的2種線材組成。此外，可以采用并用線材和梁的結(jié)構(gòu)，也可以例如由固定在熱處理爐上、在上面具備所定高度的支撐栓的梁和設(shè)置成相對于熱處理爐移動的線材組成。考慮到支撐被支撐物時的穩(wěn)定性，使這些線材和梁的數(shù)目各種在2根或其以上，較好是3根或其以下。還有，在本發(fā)明中，所謂‘活動梁動作’是指周期性地重復(fù)進行原來一般所知道的活動梁的動作，即上升→前進→下降→后退的移動動作。
上述2種線材或者線材和梁在被加熱物的外周近旁部與被加熱物接觸，沒有發(fā)生破裂的被加熱物支撐在上述2種線材或線材和梁上。
發(fā)生了破裂的被加熱物容易從上述2種線材或線材和梁之間脫落到熱處理爐的爐床上。在本發(fā)明的第一搬送機構(gòu)中，通過這樣使用線材作為搬送機構(gòu)，即使在搬送中被加熱物發(fā)生破裂的場合，也可能通過使該破裂的被加熱物自由地掉落到爐床上，正常地搬送剩余的被加熱物來繼續(xù)搬送。
圖1是示意本發(fā)明的第一搬送機構(gòu)的實施方式的一個例子的說明圖。固定在爐上不移動的固定側(cè)線材1，把一端固定在固定側(cè)線材2、另一端固定在固定側(cè)平衡塊3上。由于固定側(cè)平衡塊3通過固定側(cè)滑輪4固定在固定側(cè)線材1上，所以與固定側(cè)線材1的拉伸無關(guān)，能夠一直使相同的張力施加到固定側(cè)線材1上。
同樣地，相對于爐移動的移動側(cè)線材5把一端固定在移動側(cè)線材支架6上，另一端固定在移動側(cè)平衡塊7上。由于移動側(cè)平衡塊7通過移動側(cè)滑輪8固定在移動側(cè)線材5上，所以與移動側(cè)線材5的拉伸無關(guān)，能夠一直使相同的張力施加到固定側(cè)線材5上。還有，在圖1中，所示的是被加熱物為太陽電池基板，該基板10的寬度為15cm時，2根固定側(cè)線材1相互以13～14cm的間隔平行地配置，移動側(cè)線材5相互以12～13cm的間隔平行地配置的場合。
移動側(cè)線材支架6和移動側(cè)滑輪8被支撐在驅(qū)動機構(gòu)(未圖示)上。驅(qū)動機構(gòu)能夠采用與周期地重復(fù)上升、前進、下降、后退的動作的，即所謂的一般的活動梁的動作的驅(qū)動機構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)。因此，該移動側(cè)線材5能夠同樣地周期地進行上述的動作。
在該搬送機構(gòu)中，最初，放置在固定側(cè)線材1上的基板10在移動側(cè)線材5上升時轉(zhuǎn)置于移動側(cè)線材5上。然后，移動側(cè)線材5前進，向前搬送基板10。并且，一旦移動側(cè)線材5下降，基板10轉(zhuǎn)置于固定側(cè)線材1上。最后，移動側(cè)線材5后退，成為最初的狀態(tài)。通過重復(fù)這些動作，能夠搬送基板10，使得一邊通過熱處理爐(未圖示)一邊進行所定的熱處理成為可能。還有，在爐內(nèi)溫度為比較高的高溫的場合，固定側(cè)線材1和移動側(cè)線材5配置在爐內(nèi)，其它構(gòu)成要素配置在熱處理爐的外部的搬入部和搬出部的近旁。當(dāng)然也可以考慮耐熱性而在爐內(nèi)設(shè)置其它構(gòu)成要素。
圖2是展示代替圖1的固定側(cè)線材1而使用梁20的實施方式。梁20的兩端相對于熱處理爐而被固定。在梁20的上面設(shè)置所定高度的支撐栓(栓狀的支撐體)21，移動側(cè)線材5下降、后退之間，基板10成為通過支撐栓21放置在該梁20上的狀態(tài)。通過這樣基板10以僅與支撐栓21接觸的狀態(tài)支撐在梁上，就能夠極力抑制梁20施加給基板10的熱的影響。還有，本實施方式中除梁以外的結(jié)構(gòu)與圖1所示的實施方式相同。
然而，如本發(fā)明的搬送機構(gòu)這樣，在對被加熱物的支撐和搬送使用了線材的場合，線材的支撐間的距離(例如，圖1的移動側(cè)線材5中的移動側(cè)線材支架6與移動側(cè)滑輪8之間的距離)長的話，線材易于振動，由于該振動，被加熱物掉落或放置位置偏離，有損傷被加熱物主體的可能性。
對此，為了防止這種線材的振動，在本發(fā)明的搬送機構(gòu)中，優(yōu)選設(shè)置一直與各線材輕輕地接觸，抑制線材的振動的產(chǎn)生，同時，在產(chǎn)生了振動的場合，能夠立即使該振動衰減的振動抑制部件。
這種振動抑制部件如圖1所示的固定側(cè)線材1那樣，相對于固定在熱處理爐上的部件，做成固定安裝在爐的內(nèi)側(cè)壁等而容易設(shè)置，但如采用了圖1的移動側(cè)線材5或雙活動梁方式時的線材那樣，相對于相對熱處理爐移動的線材，為了一直得到恒定的接觸狀態(tài)，需要一邊保持輕輕地接觸上述部件的狀態(tài)一邊與上述線材同期動作的振動抑制部件。
作為用于使振動抑制部件與線材同期動作的具體的方法，可舉出例如如圖3所示，通過連接部件12把振動抑制部件11安裝在移動側(cè)線材支架6的一部分上的方法。這樣，移動側(cè)線材5和振動抑制部件11即使在線材的移動中也不會經(jīng)常改變其位置關(guān)系，同期地動作。
為了早使線材的振動衰減，如圖4所示，希望線材5和振動抑制部件11成為輕輕地接觸的程度的微妙的接觸狀態(tài)，振動抑制部件11最好是做成易于得到這種接觸狀態(tài)的圓柱狀。此外，作為線材11和振動部件11的接觸位置最好是不發(fā)生共振的位置。為了使線材和振動抑制部件的接觸位置能夠容易調(diào)整，最好是例如，對連接圖3的移動側(cè)線材支架6和振動抑制部件11的連接部件12使用其長度可變的部件。
此外，本發(fā)明的搬送機構(gòu)相對于原來的爐內(nèi)搬送機構(gòu)而言，其有利的方面可舉出，例如，在搬送的基板是在太陽電池基板那種基材上形成有薄膜功能材料的基板的場合，在線材和基板之間不產(chǎn)生冷卻斑。對原來的網(wǎng)帶式輸送機等搬送機構(gòu)來說，由于該網(wǎng)帶式輸送機等的熱容量大，升溫中也難以加熱，能夠在網(wǎng)帶等和基板的接觸部有冷卻斑。因此，需要僅在沒有形成功能薄膜材料的基板的外周近旁部與網(wǎng)帶等接觸，對基板的放置方法有限制。
對此，在本發(fā)明的搬送機構(gòu)中，由于一直在爐內(nèi)，并且使用熱容量小，升溫中容易加熱的線材來進行基板的搬送，從而沒有在線材和基板的接觸部產(chǎn)生冷卻斑的問題。因此，對基板放置的方法的自由度變高，例如，可以如圖5所示那樣，把大致四邊形的基板10放置成固定側(cè)線材1以及移動側(cè)線材5的長度方向和基板10面對的兩條邊大致平行，也可以如圖6所示那樣，把大致四邊形的基板10放置成固定側(cè)線材1以及移動側(cè)線材5的長度方向和基板10的一根對角線大致平行。
采用圖6那種放置方法的話，例如，在把大致四邊形的基板10用各自2根線材組成的固定側(cè)線材1和移動側(cè)線材5來搬送的場合，即使該基板10的一條邊的長度比2根固定側(cè)線材1的間隔以及2根移動側(cè)線材5之間的間隔更短，只要對角線的長度比該線材的間隔更長的話，就可能進行搬送。
然而，并用圖5所示那種放置方法和圖6那種放置方法的話，在某種程度的范圍內(nèi)，不變更線材間隔，保持同一線材間隔來搬送尺寸不同的基板成為可能。
其次，對本發(fā)明的第二搬送機構(gòu)進行說明。
如上所述，本發(fā)明的第二搬送機構(gòu)是在對板狀的被加熱物進行熱處理的熱處理爐內(nèi)為了依次搬送多個上述被加熱物而使用的搬送機構(gòu)，作為其特征的結(jié)構(gòu)具有，以所定間隔配置成相對于上述熱處理爐進行相互不同動作的2種線材，或相互以所定間隔配置成一根固定在上述熱處理爐上的同時另一個相對于上述熱處理爐移動的2種線材，上述2種線材在搬送路徑的中間線左右兩側(cè)分別幾根幾根地平行配置，在上述2種線材的每個上，沿搬送方向隔開間隔安裝多個僅與上述被加熱物的邊緣部接觸而支撐上述被加熱物的支撐器具。
本發(fā)明的第二搬送機構(gòu)是基于代替原來的活動梁中的梁(柱狀部件)而使用對被加熱物給與可支撐程度的張力來繃緊的線狀物、鏈狀物等線材的想法而提出的方案，可以如所謂的雙活動梁那樣，以所定間隔配置成相對于熱處理爐進行不同的動作的2種線材組成，也可以如一般的活動梁那樣，相互以所定的間隔配置成一根是固定在熱處理爐的固定側(cè)線材同時另一根相對于熱處理爐移動的移動側(cè)線材的2種線材組成。
分別安裝在上述2種線材上的支撐器具僅與被加熱物的邊緣部接觸，沒有產(chǎn)生破裂的被加熱物被支撐在這些支撐器具上。
發(fā)生了破裂的被加熱物容易從上述2種線材之間掉落到熱處理爐的爐床上。在本發(fā)明的第二搬送機構(gòu)中，通過這樣使用線材作為搬送機構(gòu)，在搬送中被加熱物產(chǎn)生破裂的場合，通過使該破裂的被加熱物自由掉落到爐床上，而正常地搬送剩余的被加熱物，就可以連續(xù)搬送。
圖7是示意本發(fā)明的第二搬送機構(gòu)的實施方式的一個例子的說明圖。固定在爐上不移動的固定側(cè)線材31把端部固定在固定側(cè)線材支架32上。固定側(cè)線材31的端部由于通過卷簧33固定在固定側(cè)線材支架32上，從而一直對固定側(cè)線材31施加相同的張力。同樣地，相對于爐移動的移動側(cè)線材35把端部固定在移動側(cè)線材支架36上。移動側(cè)線材35的端部由于也通過卷簧37固定在移動側(cè)線材支架36上，從而一直對移動側(cè)線材35施加相同的張力。還有，在圖7中，固定側(cè)線材31以及移動側(cè)線材35的一方的端部被省略，被省略的側(cè)端部也同樣地固定在固定側(cè)線材支架32或移動側(cè)線材支架36上。
固定側(cè)線材31和移動側(cè)線材35在被加熱物40的搬送路徑的中間線L的左右兩側(cè)分別2根2根地平行配置，在這2種線材31、35的每個上，沿搬送方向隔開間隔安裝多個僅與被加熱物40的邊緣部接觸而支撐被加熱物40的支撐器具34、38。
在2種線材31、35的各自中，把配置在搬送路徑的中間線L左右兩側(cè)的線材的根數(shù)取為各自多根(在圖7的例子中為各2根)是考慮到安裝在線材上的支撐器具的穩(wěn)定性。如圖7那樣，把支撐器具34、38安裝成橫跨2根線材的話，即使放置被加熱物40，也不會因其重量而容易地改變位置，使得穩(wěn)定的支撐成為可能。還有，為了更加提高穩(wěn)定性，在2種線材31、35中，可以使配置在搬送路徑的中間線L左右兩側(cè)的線材的根數(shù)分別在3根以上，但根數(shù)增加過多的話，支撐器具34、38安裝的穩(wěn)定性雖然得到提高，但由于線材的熱容量增加，所以最好是像圖7所示的例子那樣2根2根地配置。
圖8(a)和圖8(b)是分別安裝在固定側(cè)線材31上的支撐器具34的俯視圖和側(cè)視圖。此外，圖9(a)和圖9(b)分別是安裝在移動側(cè)線材35上的支撐器具38的俯視圖和側(cè)視圖。如這些圖所示，本發(fā)明的第二搬送機構(gòu)中所使用的支撐器具34、38較好是利用其結(jié)構(gòu)的一部分，通過夾住在搬送路徑的中間線L左右兩側(cè)分別幾根幾根地平行配置的線材31、35而安裝在線材31、35上的支撐器具。這種結(jié)構(gòu)的支撐器具容易安裝到線材上，同時，能夠在安裝后使其位置在向搬送方向上錯開，能夠容易進行支撐器具間的間隔調(diào)整。
圖10是展示從搬送方向所見的被安裝在固定側(cè)線材上的支撐器具34支撐被加熱物40時的狀態(tài)的側(cè)視圖。圖11是展示從搬送方向所見的被安裝在移動側(cè)線材上的支撐器具38支撐被加熱物40時的狀態(tài)的側(cè)視圖。如這些圖所示，本發(fā)明的第二搬送機構(gòu)中所使用的支撐器具34、38較好是具有以安裝在線材上的狀態(tài)，傾斜成朝向搬送路徑的中間線側(cè)變低的傾斜部，在該傾斜部僅與被加熱部40的邊緣部接觸來支撐被加熱物40。通過具有這種傾斜部位，支撐器具34、38可以不與被加熱物40的背面等接觸，僅與被加熱物40的邊緣部接觸來支撐。
在爐內(nèi)溫度超過600℃那種高溫區(qū)域的熱處理中，如上述第一搬送機構(gòu)的實施方式那樣，把被加熱物直接放置到線材上，用設(shè)在梁上的支撐栓支撐被加熱物的話，在被加熱物的背面和線材或支撐栓的接觸部析出被加熱物中的成分，帶有燒痕，會對被加熱物的性能和外觀產(chǎn)生不良影響。如第二搬送機構(gòu)那樣，在各線材上安裝僅與被加熱物的邊緣部接觸來支撐被加熱物的支撐器具的話，由于能夠在被加熱物的背面不與任何物體接觸來支撐被加熱物而搬送，從而能夠避免上述那種壞影響。
固定有移動側(cè)線材35的端部的移動側(cè)線材支架36支撐在驅(qū)動機構(gòu)(未圖示)上。驅(qū)動機構(gòu)以一定的移動沖程重復(fù)上升、前進、下降、后退的動作，能夠做成進行與所謂的一般活動梁的動作驅(qū)動機構(gòu)同樣的結(jié)構(gòu)。因此，移動側(cè)線材35同樣能夠周期地重復(fù)上述活動梁的動作。
在此搬送機構(gòu)中，最初，放置于安裝在固定側(cè)線材31上的支撐器具34上的被加熱物40在移動側(cè)線材35上升時被轉(zhuǎn)置于安裝在移動側(cè)線材35的支撐器具38上。然后，移動側(cè)線材35前進，向前搬送被加熱物40。接著，一旦移動側(cè)線材35下降，被加熱物40就被轉(zhuǎn)置于安裝在固定側(cè)線材31上的支撐器具34上。最后，移動側(cè)線材35后退，成為最初的狀態(tài)。通過重復(fù)這些動作，能夠搬送被加熱物40，使得一邊通過熱處理爐(未圖示)內(nèi)一邊進行所定的熱處理成為可能。
還有，在本實施例中，采用2種線材中僅一種(移動側(cè)線材35)相對于熱處理爐移動(活動梁的動作)的結(jié)構(gòu)，但也可以如所謂的雙活動梁那樣，做成以所定的間隔配置的2種線材相對于熱處理爐進行不同的動作的結(jié)構(gòu)。
圖12(a)～12(e)是展示2種線材相對于熱處理爐進行不同的動作來構(gòu)成時的搬送動作的一個例子的說明圖。在這些圖中，粗線所畫的線材和支撐器具在比細線所畫的線材和支撐器具的更上方，支撐被加熱物40。圖中，配置在內(nèi)側(cè)的線材與上述圖7的例子中的移動側(cè)線材35同樣，是以一定的移動沖程周期性地重復(fù)上升、前進、下降、后退動作的第一移動線材45，配置在外側(cè)的線材是以一定的移動沖程周期性地重復(fù)前進、后退動作的第二移動線材41對該搬送機構(gòu)來說，最初，如圖12(a)所示，是第一移動線材45下降了的狀態(tài)，被加熱物40被安裝在第二移動線材41上的支撐器具44支撐。其次，如圖12(b)所示，第二移動線材41前進所定的沖程，另一方面，第一移動線材45下降時后退所定的沖程。接著，如圖12(c)所示，第一移動線材45上升所定的沖程，此時被加熱物40被轉(zhuǎn)置于安裝在第一移動線材45上的支撐器具48上。然后，如圖12(d)所示，第一移動線材45上升時前進所定的沖程，另一方面，第二移動線材41后退所定的沖程。最后，如圖12(d)所示，第一移動線材45下降，此時被加熱物40被轉(zhuǎn)置于安裝在第二移動線材41上的支撐器具44上，各線材返回當(dāng)初的位置。通過重復(fù)進行這些動作，能夠搬送被加熱物40，使得一邊通過熱處理爐(未圖示)內(nèi)一邊進行所定的熱處理成為可能。
這樣以2種線材相對于熱處理爐進行不同的動作構(gòu)成，使各線材小幅地動作的話，與僅一個線材移動的結(jié)構(gòu)相比，能夠縮短停止被加熱物的時間，是活動梁那種間歇搬送方式，得到近似于帶式輸送機那種連續(xù)的搬送方式的搬送動作。
在本發(fā)明的第二搬送機構(gòu)中，在搬送機構(gòu)的動作中，安裝在2種線材中的一個上的支撐器具和安裝在另一個上的支撐器具設(shè)定支撐器具的安裝位置、安裝間隔、兩線材的配置間隔、動作范圍等以使其相互不干涉。
支撐器具的安裝間隔(安裝間距)較好是采用能夠一直以3個或其以上的支撐器具支撐搬送機構(gòu)上的各被加熱物的安裝間隔。這是因為，支撐各被加熱物的支撐器具在2個或其以下的話，難以穩(wěn)定地支撐被加熱物，對于在搬送機構(gòu)的動作中一直穩(wěn)定地支撐被加熱物需要以至少3個支撐器具支撐(3點支撐)。但是，使支撐器具的安裝間隔變窄而過多地增加支撐各被加熱物的支撐器具的話，雖然可以提高支撐的穩(wěn)定性，但由于有線材的重量和搬送機構(gòu)的熱容量增大的缺點，從而理想的是調(diào)整成以得到上述那樣穩(wěn)定的支撐的最低限個數(shù)的3個支撐器具來支撐各被加熱物。
還有，如圖13那樣，作為安裝在同種線材上的上述支撐器具的位置關(guān)系，較好是采用安裝在配置于搬送路徑中間線L右側(cè)的線材31a上的支撐器具34a和安裝在配置于搬送路徑中間線L左側(cè)的線材31b上的支撐器具34b在與被加熱物的搬送方向正交的方向不存在相對位置的位置關(guān)系。同樣地，較好是采用安裝在配置于搬送路徑中間線L右側(cè)的線材35a上的支撐器具38a和安裝在配置于搬送路徑中間線L左側(cè)的線材35b上的支撐器具38b在與被加熱物的搬送方向正交的方向不存在相對位置的位置關(guān)系。這樣，作為安裝在同種線材上的支撐器具的位置關(guān)系，通過使在搬送方向上的安裝位置錯開以使得中間線L的右側(cè)左側(cè)的支撐器具不存在相對位置，由于以比較寬的安裝間隔也能夠確保3個支撐器具對被加熱物的支撐，所以，減少必要的支撐器具的數(shù)目，進一步減少熱容量成為可能。此外，通過使用這種方法等，能夠使支撐器具的安裝間隔比線材在前后方向的移動沖程大很多的話，由于安裝在2種線材的一種線材上的支撐器具和安裝在另一種線材上的支撐器具在搬送機構(gòu)的動作中能夠采用在搬送方向中不交叉的位置關(guān)系，從而容易防止支撐器具之間的物理干涉。
作為具體的設(shè)計尺寸，在被加熱物在搬送方向的長度為X時，使安裝在2種線材上的支撐器具的安裝間隔K不到X的2/3。使安裝在2種線材上的支撐器具在搬送方向最接近時兩者的間隔為S時，各線材以1個沖程使被加熱物在搬送方向移動的距離D為D＝(K/2)-S。通過2種線材各自動作1次(1個循環(huán))，被加熱物移動2個沖程。因此，使被加熱物的移動速度為Y的話，2種線材各動作一次(一個循環(huán))所要的時間T為T＝2×D/Y。該動作時間T是由被加熱物的尺寸和重量決定的，但由于不能夠極短，所以在想提高被加熱物的移動速度Y時，需要增長上述距離D。
本發(fā)明者們用一條邊的尺寸為150mm的正方形太陽電池基板為被加熱物，如下設(shè)定上述各尺寸來進行搬送時，確認了支撐器具不相互干涉可進行穩(wěn)定搬送。
X＝150(mm)K＝90(mm)S＝15(mm)D＝30(mm)Y＝15(mm/sec)T＝4(sec)作為在本發(fā)明中使用的線材，是具有可耐爐內(nèi)溫度的耐熱性和能夠給與必要的張力的線材的話，對其材質(zhì)和形狀沒有限制，可舉出例如，鎳鉻合金、鈦等金屬的扭絞線，直徑1～2mm的細棒做成的線狀物，或者由同樣耐熱性優(yōu)良的金屬或陶瓷做成的鏈狀物。此外，對第一搬送機構(gòu)來說，為了降低與被加熱物的接觸面積，也可以在線材的表面以所定間隔設(shè)置突起或短棒。
本發(fā)明的熱處理爐是具備上述本發(fā)明的第一或第二搬送機構(gòu)作為爐內(nèi)的被加熱物的搬送機構(gòu)的熱處理爐，通過使用該熱處理爐進行被加熱物的熱處理，能夠在實際的熱處理中享受到利用上述本發(fā)明的第一或第二搬送機構(gòu)所得到的效果。此外，本發(fā)明的熱處理方法是在熱處理爐內(nèi)一邊使用上述本發(fā)明的第一或第二搬送機構(gòu)進行被加熱物的搬送一邊進行被加熱物的熱處理，通過用該熱處理爐進行被加熱物的熱處理，同樣能夠在實際的熱處理中享受到利用上述本發(fā)明的第一或第二搬送機構(gòu)所得到的效果。還有，對本發(fā)明的熱處理爐以及熱處理方法來說，最好是使用遠紅外線加熱器或近紅外線加熱器作為對被加熱物進行熱處理的加熱裝置。
本發(fā)明的被加熱物的爐內(nèi)支撐方法是在對被加熱物進行熱處理的熱處理爐內(nèi)通過使被加熱物支撐在繃緊在爐內(nèi)的線材上，使被加熱物從爐內(nèi)殼隔離的方法。在熱處理爐內(nèi)，對被加熱物進行熱處理時需要被加熱物不與爐內(nèi)殼接觸而以從爐內(nèi)殼隔離的狀態(tài)支撐被加熱物，從這樣使被加熱物從爐內(nèi)殼隔離的支撐方法的觀點來看，例如網(wǎng)帶那種支撐部件由于熱容量大、與被加熱物的接觸面積也大，從而不能說是好的支撐材料。
在本發(fā)明的爐內(nèi)支撐方法中，通過使用熱容量小、并且與被加熱物的接觸面積小的線材作為支撐材料，把被加熱物支撐在該線材上，通過使被加熱物從爐內(nèi)殼隔離，能夠降低對被加熱物進行加熱所要的能量，同時，能夠減小支撐材料給與被加熱物的熱的影響。還有，對該爐內(nèi)支撐方法來說，可以是線材像上述搬送機構(gòu)那樣以支撐被加熱物的狀態(tài)移動，也可以不移動而僅以使被加熱物從爐內(nèi)殼隔離的狀態(tài)支撐。
本發(fā)明能夠適合地用作在熱處理爐內(nèi)用于依次搬送被加熱物、例如在太陽電池基板等基材上形成有功能薄膜材料的多個基板的搬送機構(gòu)和使用了該搬送機構(gòu)的熱處理爐以及熱處理方法，還可用作爐內(nèi)的支撐方法。
采用本發(fā)明的第一以及第二搬送機構(gòu)的話，即使在熱處理爐內(nèi)搬送中的基板等被加熱物產(chǎn)生破裂的場合，也能夠容易使該破裂的被加熱物自由掉落而正常地搬送剩余的被加熱物。因此，不會像以前那樣，因搬送中產(chǎn)生破裂的被加熱物妨礙其后一次被搬送的其它被加熱物的前進而堆積起來產(chǎn)生許多次品。此外，由于不需要為去除產(chǎn)生破裂的被加熱物而暫時停止搬送機構(gòu)，從而能夠提高熱處理爐的工作效率。此外，本發(fā)明的搬送機構(gòu)由于使用線狀物等線材來搬送被加熱物，所以，熱容量非常小，能夠降低能量費用，此外，加熱物迅速的加熱以及冷卻成為可能，能夠用理想的加熱模式進行被加熱物的熱處理。此外，在本發(fā)明的第二搬送機構(gòu)中，由于利用安裝在線材上的支撐器具，僅與被加熱物的邊緣部接觸來支撐被加熱物，從而不會對被加熱物的背面產(chǎn)生因與線材和支撐器具的接觸導(dǎo)致的壞影響。
本發(fā)明的熱處理爐由于具備上述本發(fā)明的搬送機構(gòu)作為爐內(nèi)的被加熱物的搬送機構(gòu)，所以，通過使用該熱處理爐進行被加熱物的熱處理，能夠在實際的熱處理中享受到利用上述本發(fā)明的搬送機構(gòu)所得到的效果。此外，本發(fā)明的熱處理方法由于在熱處理爐內(nèi)一邊使用上述本發(fā)明的搬送機構(gòu)進行被加熱物的搬送，一邊進行被加熱物的熱處理，所以，通過用該熱處理方法進行被加熱物的熱處理，能夠同樣地在實際的熱處理中享受到利用上述本發(fā)明的搬送機構(gòu)所得到的效果。
在本發(fā)明的爐內(nèi)支撐方法中，通過使用熱容量小并且與被加熱物的接觸面積小的線材作為支撐線材，在該線材上支撐被加熱物，通過使被加熱物從爐內(nèi)殼隔離，能夠降低對被加熱物加熱所需要的能量，同時，能夠減小支撐部件給與被加熱物的熱的影響。
權(quán)利要求
1.一種搬送機構(gòu)，是在對被加熱物進行熱處理的熱處理爐內(nèi)為依次搬送多個上述被加熱物而使用的搬送機構(gòu)，其特征在于具有設(shè)置成相對于上述熱處理爐移動的線材，把上述被加熱物放置在上述線材上，通過使上述線材移動來進行上述被加熱物的搬送。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的搬送機構(gòu)，其特征在于分別具有2根或其以上以所定間隔配置成相對于上述熱處理爐進行相互不同的活動梁的動作的2種線材或相互以所定間隔配置成一根固定在上述熱處理爐同時另一根相對于上述熱處理爐進行活動梁的動作的2種線材。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的搬送機構(gòu)，其特征在于分別具有2根或其以上固定在熱處理爐中并在上面設(shè)有所定高度的支撐栓的梁和設(shè)置成相對于熱處理爐移動的線材。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的搬送機構(gòu)，其特征在于設(shè)置在保持與相對于上述熱處理爐移動的線材輕輕接觸的狀態(tài)下與上述線材同期動作的振動抑制部件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任何一項所述的搬送機構(gòu)，其特征在于上述被加熱物是在基材上形成有功能薄膜材料的基板。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的搬送機構(gòu)，其特征在于上述基板是太陽電池基板。
7.一種熱處理爐，其特征在于具備權(quán)利要求1至6任何一項所述的搬送機構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的熱處理爐，其特征在于具備遠紅外線加熱器或近紅外線加熱器作為用于對被加熱物進行熱處理的加熱機構(gòu)。
9.一種熱處理方法，其特征在于在熱處理爐內(nèi)，一邊使用權(quán)利要求1至6任何一項所述的搬送機構(gòu)來進行被加熱物的搬送，一邊進行上述被加熱物的熱處理。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的熱處理方法，其特征在于使用遠紅外線加熱器或近紅外線加熱器作為用于對被加熱物進行熱處理的加熱機構(gòu)。
11.一種搬送機構(gòu)，是在對被加熱物進行熱處理的熱處理爐內(nèi)為依次搬送多個上述被加熱物而使用的搬送機構(gòu)，其特征在于具有，以所定間隔配置成相對于上述熱處理爐進行相互不同的動作的2種線材或相互以所定間隔配置成一根固定在上述熱處理爐中同時另一根相對于上述熱處理爐移動的2種線材，上述2種線材在搬送路徑的中間線左右兩側(cè)分別每多根平行地配置，在上述2種線材的各自上，沿搬送方向隔開間隔安裝多個僅與上述被加熱物的邊緣部接觸來支撐上述被加熱物的支撐器具。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的熱處理方法，其特征在于上述支撐器具是通過用其結(jié)構(gòu)的一部分夾住在搬送路徑中間線左右兩側(cè)分別每多根平行地配置的上述線材來安裝到上述線材上的支撐器具。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的搬送機構(gòu)，其特征在于上述支撐器具具有以安裝在上述線材上的狀態(tài)朝向搬送路徑的中間線變低而傾斜的傾斜部位，僅在該傾斜部位與上述被加熱物的邊緣部接觸來支撐上述被加熱物。
14.根據(jù)權(quán)利要求11至13任何一項所述的搬送機構(gòu)，其特征在于上述2種線材內(nèi)，一種線材以恒定的移動沖程周期性重復(fù)上升、前進、下降、后退的動作，另一種線材以恒定的移動沖程周期性重復(fù)前進、后退的動作。
15.根據(jù)權(quán)利要求11至14任何一項所述的搬送機構(gòu)，其特征在于作為安裝在同種線材上的上述支撐器具的位置關(guān)系，采用安裝在配置于上述搬送路徑的中間線右側(cè)的線材上的上述支撐器具和安裝在配置于上述搬送路徑的中間線左側(cè)的線材上的上述支撐器具在與上述被加熱物的搬送方向正交的方向不存在相對位置的位置關(guān)系。
16.根據(jù)權(quán)利要求11至15任何一項所述的搬送機構(gòu)，其特征在于上述被加熱物是在基材上形成有功能薄膜材料的基板。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的搬送機構(gòu)，其特征在于上述基板是太陽電池基板。
18.一種熱處理爐，其特征在于具備權(quán)利要求11至17任何一項所述的搬送機構(gòu)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的熱處理爐，其特征在于具備遠紅外線加熱器或近紅外線加熱器作為用于對被加熱物進行熱處理的加熱機構(gòu)。
20.一種熱處理方法，其特征在于在熱處理爐內(nèi)，一邊使用權(quán)利要求11至17任何一項所述的搬送機構(gòu)來進行被加熱物的搬送，一邊進行上述被加熱物的熱處理。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的熱處理方法，其特征在于使用遠紅外線加熱器或近紅外線加熱器作為用于對被加熱物進行熱處理的加熱機構(gòu)。
22.一種被加熱物的爐內(nèi)支撐方法，其特征在于在對被加熱物進行熱處理的熱處理爐內(nèi)，通過把上述被加熱物支撐在繃緊在爐內(nèi)的線材上使上述被加熱物從爐內(nèi)殼隔離。
全文摘要
本發(fā)明涉及在熱處理爐內(nèi)用于依次搬送太陽電池基板等被加熱物的搬送機構(gòu)和使用了它的熱處理爐以及熱處理方法，還涉及使被加熱物以從爐內(nèi)殼隔離的狀態(tài)來支撐的爐內(nèi)支撐方法。本發(fā)明是在對被加熱物進行熱處理的熱處理爐內(nèi)為了依次搬送多個上述被加熱物而使用的搬送機構(gòu)。本發(fā)明的搬送機構(gòu)具有設(shè)置成相對于上述熱處理爐移動的線材(5)，把被加熱物(10)放置在線材(5)上，通過使線材(5)移動來進行被加熱物(5)的搬送。
文檔編號F27B9/24GK1756933SQ20048000605
公開日2006年4月5日 申請日期2004年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月6日
發(fā)明者青木道郎, 近藤良夫, 伊藤俊尾 申請人:日本礙子株式會社