連續式熱處理爐以及熱處理方法
2023-05-10 14:33:41 2
專利名稱：連續式熱處理爐以及熱處理方法
技術領域：
本發明涉及太陽電池基板等的熱處理中所使用的連續式熱處理爐和使用了它的熱處理方法。
背景技術：
在太陽電池基板的製造中，有用所定的圖案在基板的表面以及背面印刷形成導電性電極膠後，在連續式熱處理爐內一邊連續或間歇地移動一邊進行熱處理(脫粘接劑、乾燥、燒結)的工程。通常，在這種熱處理所使用的熱處理爐中，從爐的入口側朝向出口側依次設置有進行被熱處理物的乾燥以及/或者脫粘接劑處理的乾燥·脫粘接劑區域，和進行被熱處理物的燒結的燒結區域，在被熱處理物在乾燥·脫粘接劑區域一邊被搬送一邊進行乾燥以及/或者脫粘接劑處理後，在燒結區域一邊搬送一邊燒結，然後被搬送出爐外。
作為用於在熱處理爐內搬送被熱處理物的搬送機構，在被熱處理物為太陽電池基板時，廣泛使用網帶式輸送機(例如，參照專利文獻1-日本特開2002-203888號公報)。此外，最近，與網帶式輸送機相比，由於熱容量小、升溫迅速，對活動梁或鋼絲等線材施加張力而繃緊，使該線材進行活動梁的搬送動作的搬送機構也得到使用(例如，參照專利文獻2-日本實公平7-4470號公報)。
在太陽電池基板的乾燥以及/或者脫粘接劑處理後的燒結，即，由鋁或銀做成的導電膠到基板表面的焊接在短時間急速地加熱到800℃左右，然後急速冷卻來得到良好的製品特性是理想的，為了達到該理想的燒結狀態，要求使在燒結區域的被加熱物的搬送速度比在乾燥·脫粘接劑區域的被加熱物的搬送速度更高，短時間內快速地通過氛圍溫度保持在1000°左右高溫的燒結區域。
然而，在原有的連續式熱處理爐中，由於採用利用一種搬送機構，在乾燥·脫粘接劑區域和燒結區域都以相同的速度一邊搬送被熱處理物一邊進行乾燥以及/或者脫粘接劑處理、燒結所謂的一系列的熱處理的結構，從而要達到所述那種理想的燒結狀態是極為困難的。
此外，為了使被熱處理物的製品特性均勻，使燒結區域穩定保持在不變的高溫度是重要的，但在使用網帶式輸送機那種熱容量大的搬送機構時，伴隨著該搬送機構的移動、燒結區域內的溫度變化變大，得不到穩定的燒結區域內溫度。並且，在燒結區域的熱處理物的搬送也不是簡單地短時間很快地進行，確保必要的加熱時間，並且被加熱物整體的加熱時間幾乎一致地來進行搬送對於得到良好的製品特性是重要的。
發明內容
本發明是鑑於這種現有技術的狀況而提出的，其目的在於提供能夠使在燒結區域的被熱處理物的搬送速度比在乾燥·脫粘接劑區域的被熱處理物的搬送速度更快，同時能夠使燒結區域內穩定保持在一定的高溫度的連續式熱處理爐，以及使用了這種熱處理爐、在短時間很快地進行在燒結區域的被熱處理物的搬送，可以確保必要的加熱時間、並且使被熱處理物整體的加熱時間幾乎均勻的熱處理方法。
為了達到所述目的，根據本發明，提供以下連續式熱處理爐以及熱處理方法。
一種連續式熱處理爐，是從爐的入口側朝向出口側，依次設有進行被熱處理物的乾燥以及/或者脫粘接劑處理的至少一個乾燥·脫粘接劑區域和進行被熱處理物的燒結區域，所述被熱處理物在所述乾燥·脫粘接劑區域一邊搬送一邊進行乾燥以及/或者脫粘接劑處理後，在所述燒結區域一邊搬送一邊進行燒結的連續式熱處理爐，其結構為，作為用於搬送所述被熱處理物的搬送機構，有沿著所述被熱處理物的搬送方向配置的至少2個搬送機構，在所述乾燥·脫粘接劑區域和所述燒結區域，利用各所述搬送機構搬送所述被熱處理物，同時，設定所述各搬送機構的搬送速度使得在所述乾燥·脫粘接劑區域的搬送速度和在所述燒結區域的搬送速度為不同的搬送速度。
所述[1]中所述的連續式熱處理爐，其所述各搬送機構的搬送速度被設定成使得在所述燒結區域的搬送速度比在所述乾燥·脫粘接劑區域的速度更快。
所述[1]或[2]所述的連續式熱處理爐，其作為用於搬送所述被熱處理物的搬送機構，具有具備周期性地重複以一定的行程上升、前進、下降、後退的動作的吊臂、線材或鏈的第一搬送機構；具備周期性地重複以一定的行程前進、後退的動作的線材、吊臂或鏈的第二搬送機構；具備周期性地重複以一定的行程上升、前進、下降、後退的動作的吊臂、線材或鏈的第三搬送機構。
所述[1]或[2]所述的連續式熱處理爐，其作為用於搬送所述被熱處理物的搬送機構，具有具備周期性地重複以一定的行程上升、前進、下降、後退的動作的吊臂、線材或鏈的第一搬送機構；具備同樣周期性地重複以一定的行程上升、前進、下降、後退的動作的吊臂、線材或鏈的第二搬送機構；具備同樣周期性地重複以一定的行程上升、前進、下降、後退的動作的吊臂、線材或鏈的第三搬送機構。
所述[1]或[2]所述的連續式熱處理爐，其作為用於搬送所述被熱處理物的搬送機構，具有具備周期性地重複以一定的行程前進、後退的動作的吊臂、線材或鏈的第一搬送機構；具備周期性地重複以一定的行程上升、下降的動作的吊臂、線材或鏈的第二搬送機構；具備周期性地重複以一定的行程前進、後退的動作的吊臂、線材或鏈的第三搬送機構。
所述[3]、[4]或[5]任何一項所述的連續式熱處理爐，其在所述第一搬送機構的吊臂、線材或鏈上安裝有用於保持所述被熱處理物的保持部件。
所述[3]、[4]或[5]任何一項所述的連續式熱處理爐，其在所述第二搬送機構的吊臂、線材或鏈上安裝有用於保持所述被熱處理物的保持部件。
所述[3]、[4]或[5]任何一項所述的連續式熱處理爐，其在所述第三搬送機構的吊臂、線材或鏈上安裝有用於保持所述被熱處理物的保持部件。
所述[6]至[8]任何一項所述的連續式熱處理爐，其所述保持部件在分別配置於搬送路徑的中間線左右兩側的所述吊臂、線材或鏈上，沿搬送方向隔開間隔安裝有多個，並且，所述保持部件具有向在搬送路徑的中間線側變低而傾斜的傾斜部位，在該傾斜部位僅與所述被熱處理物的邊緣部接觸來支撐所述被熱處理物。
所述[1]至[9]任何一項所述的連續式熱處理爐，其成為熱處理對象的所述被熱處理物是太陽電池基板。
熱處理方法，是使用了所述[1]至[9]任何一項所述的連續式熱處理爐的熱處理方法，利用所述任何搬送機構在所述被熱處理物的燒結區域的搬送做成展示加速、減速、再加速、停止的舉動，同時，在所述被熱處理物的部位之內在燒結區域內的加熱時間最長的部位和最短的部位的加熱時間的差在0～1秒的範圍內。
所述[11]所述的熱處理方法，其在所述減速開始時的所述被熱處理物的位置和所述再加速的開始時的所述被熱處理物的位置相對於在搬送方向平分所述燒結區域的直線成線對稱。
本發明的連續式熱處理爐是在乾燥·脫粘接劑區域和燒結區域利用不同的搬送機構搬送被熱處理物來構成，通過設定成這些搬送機構的搬送速度不同，可以使在乾燥·脫粘接劑區域的被熱處理物的搬送速度與在燒結區域的被熱處理物的搬送速度不同。並且，設定成在燒結區域的被熱處理物的搬送速度比在乾燥·脫粘接劑區域的被熱處理物的搬送速度更快的話，由於能夠以短時間快速實施被熱處理物在燒結區域的通過，進行被熱處理物的急加熱、急冷卻，所以，在太陽電池基板等的熱處理中得到理想的燒結曲線，能夠製造具有良好特性的製品。
此外，作為搬送機構，在使用與網帶式輸送機相比熱容量小的吊臂、線材或鏈時，伴隨著搬送機構的移動的燒結區域內的溫度變化變小，得到穩定的燒結區域內溫度。並且，如上那樣由於在每個區域使用不同的搬送機構，從而在各區域可以獨立自由地設定管道間距(在搬送機構一個循環的動作中被熱處理物移動的距離)和搬送速度，結果，在爐的設計階段，增加了對爐長設計的自由度，部分地縮短爐長等而容易製造省空間的爐。
此外，採用本發明的熱處理方法的話，即使以短時間快速進行在燒結區域的被熱處理物的搬送，也能夠確保必要的加熱時間，並且使被熱處理物全體的加熱時間幾乎均勻。
圖1是表示本發明的連續式熱處理爐的第一實施方式的示意說明圖。
圖2是表示在第一實施方式中使用的第一搬送機構的一個例子的示意圖說明圖。
圖3(a)是展示在第一實施方式中使用的第一搬送機構的動作的示意說明圖。
圖3(b)是展示在第一實施方式中使用的第一搬送機構的動作的示意說明圖。
圖3(c)是展示在第一實施方式中使用的第一搬送機構的動作的示意說明圖。
圖3(d)是展示在第一實施方式中使用的第一搬送機構的動作的示意說明圖。
圖3(e)是展示在第一實施方式中使用的第一搬送機構的動作的示意說明圖。
圖4是展示在第一實施方式中使用的第一搬送機構中，在吊臂以及支撐體上安裝有各保持部件的狀態的說明圖。
圖5是展示在第一實施方式中使用的第二搬送機構的實施方式的一個例子的示意圖。
圖6(a)是展示在第一實施方式中使用的第二搬送機構的實施方式的一個例子的示意圖。
圖6(b)是展示在第一實施方式中使用的第二搬送機構的實施方式的一個例子的示意圖。
圖7是展示在第一實施方式中使用的第二搬送機構中，在線材上安裝有保持部件的狀態的說明圖。
圖8是展示保持部件相對於線材的安裝狀態的例子的說明圖。
圖9是展示第一實施方式中移置機構的一個例子的說明圖。
圖10是展示在第一實施方式中以絕熱部件圍住線材周圍的狀態的說明圖。
圖11是展示在第一實施方式中把爐體做成上下分割的結構的狀態的說明圖。
圖12是表示在第一實施方式中使用的第三搬送機構的一個例子的示意圖。
圖13(a)是展示在第一實施方式中使用的第三搬送機構的動作的示意說明圖。
圖13(b)是展示在第一實施方式中使用的第三搬送機構的動作的示意說明圖。
圖13(c)是展示在第一實施方式中使用的第三搬送機構的動作的示意說明圖。
圖13(d)是展示在第一實施方式中使用的第三搬送機構的動作的示意說明圖。
圖13(e)是展示在第一實施方式中使用的第三搬送機構的動作的示意說明圖。
圖14是展示本發明的連續式熱處理爐的第二實施方式的示意說明圖。
圖15是展示在第二實施方式中使用的第二搬送機構的實施方式的一個例子的示意圖。
圖16是展示保持部件相對於吊臂的安裝狀態的例子的說明圖。
圖17(a)是展示在第二實施方式中被熱處理物從第一搬送機構移送到第二搬送機構時的動作的示意說明圖。
圖17(b)是展示在第二實施方式中被熱處理物從第一搬送機構移送到第二搬送機構時的動作的示意說明圖。
圖17(c)是展示在第二實施方式中被熱處理物從第一搬送機構移送到第二搬送機構時的動作的示意說明圖。
圖17(d)是展示在第二實施方式中被熱處理物從第一搬送機構移送到第二搬送機構時的動作的示意說明圖。
圖17(e)是展示在第二實施方式中被熱處理物從第一搬送機構移送到第二搬送機構時的動作的示意說明圖。
圖18是展示在第二實施方式中把爐體做成上下分割的結構的狀態的說明圖。
圖19(a)是展示在第二實施方式中使用的第三搬送機構的動作的示意說明圖。
圖19(b)是展示在第二實施方式中使用的第三搬送機構的動作的示意說明圖。
圖19(c)是展示在第二實施方式中使用的第三搬送機構的動作的示意說明圖。
圖19(d)是展示在第二實施方式中使用的第三搬送機構的動作的示意說明圖。
圖19(e)是展示在第二實施方式中使用的第三搬送機構的動作的示意說明圖。
圖20是展示本發明的熱處理方法中加速、減速、再加速、停止的各動作開始位置的示意說明圖。
圖21是展示參考例中的條件等的示意說明圖。
圖22是展示實施例1中的條件等的示意說明圖。
圖23是展示實施例2中的條件等的示意說明圖。
圖24是展示實施例3中的條件等的示意說明圖。
圖25是展示參考例的結果的曲線圖。
圖26是展示實施例1的結果的曲線圖。
圖27是展示實施例2的結果的曲線圖。
圖28是展示實施例3的結果的曲線圖。
圖29是展示參考例的結果的曲線圖。
圖30是展示實施例1的結果的曲線圖。
圖31是展示實施例2的結果的曲線圖。
圖32是展示實施例3的結果的曲線圖。
圖中1—被熱處理物；2—吊臂；3—支撐體；4—吊臂支撐體；5—保持部件；6—保持部件；8—吊臂；8a—空氣供給口；8b—空氣排出口；10—吊臂支撐體；11—線材；12—線材支架；13—卷簧；14—線材支撐體；15—保持部件；17—支撐體；19—保持部件；19a—腳部；21—吊臂；22—升降杆；23—升降驅動裝置；24—水平移動裝置；25—吊臂驅動裝置；31—支撐部；32—可動部；33—絕熱材料；34—槽；41—乾燥·脫粘接劑區域；42—燒結區域；43—爐體(上側)；44—爐體(下側)；45—入口側開口部；46—出口側開口部；51—入口；52—出口；61—紅外加熱器；62—近紅外燈加熱器；71—其它搬送線具體實施方式
如上那樣，本發明的連續式熱處理爐從爐的入口側朝向出口側，依次設有進行被熱處理物的乾燥以及/或者脫粘接劑處理的至少一個乾燥·脫粘接劑區域和進行被熱處理物的燒結區域，所述被熱處理物在所述乾燥·脫粘接劑區域一邊搬送一邊進行乾燥以及/或者脫粘接劑處理後，在所述燒結區域一邊搬送一邊進行燒結的連續式熱處理爐，採用以下結構，作為用於搬送所述被熱處理物的搬送機構，有沿著所述被熱處理物的搬送方向配置的至少2個搬送機構，在所述乾燥·脫粘接劑區域和所述燒結區域，利用各所述搬送機構搬送所述被熱處理物，同時，設定所述各搬送機構的搬送速度使得在所述乾燥·脫粘接劑區域的搬送速度和在所述燒結區域的搬送速度為不同的搬送速度的連續式熱處理爐。
以下，參照附圖對本發明的幾個代表性的實施方式進行具體說明，但本發明並不限定於以下的實施方式，只要不脫離本發明的宗旨，基於本行業人員的常識，可進行適當的設計上的變更、改良等。
圖1是展示本發明的連續式熱處理爐的第一實施方式的示意說明圖。如上那樣，本發明的連續式熱處理爐從爐的入口51側朝向出口52側，依次設有進行被熱處理物1的乾燥以及/或者脫粘接劑處理的乾燥·脫粘接劑區域41，和進行被熱處理物1的燒結區域42，被熱處理物1在乾燥·脫粘接劑區域41一邊搬送一邊進行乾燥以及/或者脫粘接劑處理後，在燒結區域42一邊搬送一邊進行燒結，作為用於搬送被熱處理物1的搬送機構，有第一搬送機構、第二搬送機構以及第三搬送機構3種搬送機構。還有，在本發明中，所謂[脫粘接劑處理]是指加熱除去被熱處理物中含有的粘接劑成分的處理。
在本實施方式中，第一搬送機構具備周期性地重複以一定的行程上升、前進、下降、後退的動作的吊臂2，在乾燥·脫粘接劑區域41利用該第一搬送機構進行被熱處理物1的搬送。此外，第二搬送機構是在爐長方向繃緊，周期性地重複以一定的行程前進、後退的動作的線材11，在燒結區域42利用該第二搬送機構進行被熱處理物1的搬送，第三搬送機構是具備周期性地重複以一定的行程上升、前進、下降、後退的動作的吊臂21，用於把在燒結區域搬送後的被熱處理物1搬送到爐外的所定位置。還有，對第一搬送機構來說，代替吊臂2而使用進行與吊臂2同樣動作的線材或鏈也可以，或者，對第二搬送機構，代替線材11而使用進行與線材11同樣動作的吊臂或鏈也可以，或者，對第三搬送機構，代替吊臂21而使用進行與吊臂21同樣動作的線材或鏈也可以，但在本實施方式的說明中，對在第一搬送機構使用吊臂2，在第二搬送機構使用線材11，在第三搬送機構使用吊臂21的例子進行說明。
在被熱處理物1是例如一條邊為15cm左右的矩形太陽電池基板時，較好是使乾燥·脫粘接劑區域41的長度為2m左右，使燒結區域42的長度為0.3m左右。希望乾燥·脫粘接劑區域41利用設在爐頂部的紅外(IR)加熱器61等加熱機構，氛圍氣溫度被調整到300～500℃左右，燒結區域42被設在爐頂部以及/或者爐底部的近紅外燈加熱器62等加熱機構，氛圍氣溫度被調整到1000℃左右。乾燥·脫粘接劑區域41可以做成圖1那樣1個區域來形成，也可以劃分成多個乾燥·脫粘接劑區域來構成。
如上那樣，第一實施方式所使用的第一搬送機構具備周期性地重複以一定的衝程上升、前進、下降、後退的動作的吊臂。圖2是示意該第一搬送機構的實施方式的一個例子的說明圖，在本例中，除進行所述那種動作的吊臂2外，還具備在該吊臂2處於下降狀態(包括後退動作時)時，用於支撐被熱處理物1的支撐體3。對該支撐體3可以使用例如圖2所示那種T字形的柱體，在與爐長方向平行地配置的2根吊臂2之間，以使上部的水平杆3a朝向與爐長方向正交的方向的狀態以所定的間隔豎立設置多個。
吊臂2是如圖1所示那樣，固定在吊臂支撐體4上。吊臂支撐體4的結構為利用驅動機構(未圖示出)周期性地重複以一定的衝程上升、前進、下降、後退的動作，這樣，吊臂2也進行同樣的周期動作。
圖3(a)～(e)是展示該第一搬送機構的動作的示意說明圖。首先，如圖3(a)所示那樣，吊臂2處於下降了的狀態，此時，被熱處理物在乾燥·脫粘接劑區域的入口附近放置在支撐體3上。其次，如圖3(b)所示那樣，吊臂2上升所定的衝程，在該上升過程中，被熱處理物1從支撐體3上移置到吊臂2上。接下來，如圖3(c)所示那樣，吊臂上升時前進所定的衝程。接著，如圖3(d)所示那樣，吊臂2下降所定的衝程，在該下降過程中被熱處理物被移置到支撐體3上。最後，如圖3(e)所示那樣，吊臂2下降時後退，返回最初的位置。通過周期性地重複這些動作，第一搬送機構在乾燥·脫粘接劑區域進行被熱處理物的搬送。
還有，對該第一搬送機構來說，如圖2以及圖3(a)～(e)所示那樣，被熱處理物1可以在與吊臂2直接接觸的狀態保持在吊臂2上來搬送，但在被熱處理物1是太陽電池基板那種場合，較好是在吊臂2上安裝用於保持被加熱物1的保持部件，以該保持部件僅與被加熱物的邊緣部接觸的狀態保持被熱處理物。太陽電池基板不僅在表面在背面也印刷了導電膠的圖案，以搬送機構與其接觸的狀態放置在高溫下的話，會對印刷面造成傷害或燒跡，對被熱處理物的性能和外觀造成壞影響，所以，希望使搬送機構相對於被熱處理物的接觸僅限定於沒有印刷圖案的被熱處理物的邊緣部。此外，在使用圖2所示那種支撐體3的場合，根據同樣的理由，在支撐體3上也安裝同樣的保持部件比較好。
圖4是展示在第一搬送機構中在吊臂以及支撐體安裝了各保持部件的狀態。在本例中，吊臂2的保持部件5是具有向與吊臂2的軸向正交的方向延伸出來的爪狀的部位的部件，在搬送方向隔開所定的間隔而在吊臂2上安裝多個。該保持部件5具有向搬送路徑的中間線L側變低而傾斜的傾斜部位，在該傾斜部位僅與被熱處理物1的邊緣部接觸，保持被熱處理物1。支撐體3的保持部件6是具有向與T字形的支撐體上部的水平杆3a正交的方向延伸出的爪狀的部位的部件。該保持部件6也成為其前端附近向下方稍稍傾斜的狀態，在該傾斜部位僅與被熱處理物1的邊緣部接觸，保持被熱處理物1。
第一實施方式中使用的第二搬送機構具備在爐長方向繃緊、周期性地重複以一定的衝程前進、後退的動作的線材。圖5是示意該第二搬送機構的實施方式的一個例子的說明圖，在本例中，線材11在搬送路徑的中間線L的左右兩側與爐長方向平行地各配置2根。這些線材11把端部固定在線材支架12上。線材11的端部由於通過卷簧13固定在線材支架12上，因此，一直被施與同樣的張力。還有，在圖5中，線材11的一個端部被省略了，但被省略的一側的端部也同樣固定在線材支架12上。
如圖1所示，線材支架12固定在線材支撐體14上。線材支撐體的結構是利用驅動機構(未圖示出)周期性地重複以一定的衝程前進、後退的動作，這樣，線材11也進行同樣周期的動作。
圖6(a)以及圖6(b)是展示該第二搬送機構的動作的示意說明圖。如圖6(a)所示那樣，在燒結區域42的跟前，使從第一搬送機構移置到了第二搬送機構的被熱處理物1以保持在線材11上的狀態，線材11前進所定衝程，如圖6(b)所示那樣，把被熱處理物1搬送到燒結區域42的出口附近。被搬送倒燒結區域的出口附近的被熱處理物1利用後述的第三搬送機構的動作移置到該第三搬送機構，然後，第二搬送機構的線材11後退所定的衝程，返回最初的位置。通過周期性地重複這些動作，第二搬送機構在燒結區域進行被熱處理物的搬送。
還有，對第二搬送機構來說，線材11的前進以及後退的衝程設定成比燒結區域的長度更長，這樣，由於通過線材11的一次前進動作就使被熱處理物1通過燒結區域42，所以短時間很快地實施被熱處理物1通過燒結區域42變得容易，可以進行被熱處理物1的急加熱、急冷卻。
還有，對第二搬送機構來說，如圖5所示那樣，被熱處理物1可以在與線材11直接接觸的狀態保持在線材11上來搬送，但在被熱處理物1是太陽電池基板那種場合，較好是在線材11上安裝用於保持被加熱物的保持部件，以該保持部件僅與被加熱物的邊緣部接觸的狀態保持被熱處理物。理由與在所述第一搬送機構中保持部件的安裝理由相同。
圖7是展示第二搬送機構中在線材11上安裝有保持部件15的狀態。在本例中，保持部件15是具有向與線材11的軸向成直角的方向延伸出來的爪狀的部位的部件，在搬送方向隔開所定的間隔而在線材11上安裝多個。該保持部件15具有向搬送路徑的中間線L側變低而傾斜的傾斜部位，在該傾斜部位僅與被熱處理物1的邊緣部接觸，保持被熱處理物1。圖8是展示保持部件15相對於線材11的安裝狀態的例子的說明圖，保持部件16搭在分別平行設置於搬送路徑的中間線的左右兩側的2根線材11上而被固定。這樣把保持部件15安裝成搭在2根線材11上的話，即使放置了被熱處理物，也不會因其重量容易使位置移動，從而可以穩定地保持。還有，為了更加提高穩定性，而可以使配置在搬送路徑中間線左右兩側的線材的根數分別在3根以上，把各保持部件固定在3根以上的線材上，但過度增加線材的根數的話，雖然安裝的穩定性提高，但由於線材的熱容量增加，所以，較好是如圖7以及圖8所示的例子那樣各安裝2根。
被熱處理物從第一搬送機構到第二搬送機構的移送較好是設置用於進行移送的移送機構，用該移送機構來進行。圖9是展示移送機構的一個例子的說明圖。該移送機構從爐的側面看去是由上部分叉成Y字形而傾斜的支撐部31和固定該支撐部31下端的可動部32構成。可動部32固定在第一搬送機構的吊臂2上，與該吊臂2一起，周期性地重複以一定的衝程上升、前進、下降、後退的動作，固定在可動部32上的支撐部31也進行同樣的動作。利用第一搬送機構，被搬送到乾燥·脫粘接劑區域的終了部，保持在該終了部的支撐體3上的被熱處理物1利用可動部32的上升而移到支撐部31上，並且利用可動部32的前進一直進到燒結區域的最前部，然後，利用可動部32的下降從支撐部31上移到第二搬送機構。這樣一來，把被熱處理物1移置到第二搬送機構後，可動部32後退而回到原位。
還有，支撐部31由於其上部的傾斜成Y字形的部位僅與被熱處理物1的邊緣部位接觸，所以，即使被熱處理物是太陽電池基板那種在背面印刷有圖案的物體，也不會因與其接觸而造成不良影響。
如前所述那樣，第二搬送機構用於在燒結區域的被熱處理物的搬送，在該第一實施方式中，在其燒結區域，用絕熱材料圍住第二搬送機構的線材周圍的至少一部分，並且，通過在線材的周圍送入冷卻用空氣來冷卻線材比較好。具體地說，例如，如圖10所示，在絕熱部件33上設置槽34，線材11通過槽34內，這樣來構成，微量的冷卻用空氣流過槽34內比較好。在把燒結區域的氛圍溫度設定為1000℃左右的高溫時，即使使用高耐熱性的金屬材料做成的線等作為線材11時劣化也加劇，壽命變短，但通過使用這種冷卻結構可以增加線材11的壽命。還有，在第二搬送機構中，在代替線材11而使用進行與線材11同樣動作的吊臂或鏈時，較好的也是用絕熱材料圍住它們周圍的至少一部分，並且，通過在線材的周圍送入冷卻用空氣來冷卻吊臂或鏈。
此外，至少對該燒結區域，做成把爐體上下分割的結構，通過向上下方向驅動上側的爐體以及/或者下側的爐體，而使得燒結區域的入口側以及出口側的開口部的高度可以變更比較好。圖11是這樣把爐體做成上下分割結構的燒結區域的示意剖面圖。在本例中，使分割成上下的爐體43、44中的上側的爐體43能夠在上下方向驅動，這樣使得燒結區域42的入口側45以及出口側的開口部46的高度可以變更。
在第一實施方式中，在第二搬送機構的線材11僅進行前後方向的水平動作，由於不伴隨著活動梁那種上下方向的動作，從而可以使燒結區域42的入口側以及出口側的開口部的高度非常低，這樣，抑制燒結區域內的熱通過該開口部逃逸到外部，能夠穩定燒結區域內的溫度，同時，能夠抑制保持燒結區域內的溫度所需要的能量。所述那樣使燒結區域42的入口側45以及出口側的開口部45、46的高度可以變更的話，即使被熱處理物的尺寸等變更，也很容易在不與被熱處理物幹涉的範圍調整使得開口部的高度極低。還有，如上所述那樣，對第二搬送機構，也可以代替線材11而使用進行與線材11同樣動作的吊臂，但從能量消耗的觀點來說希望使用線材或鏈。
在第一實施方式使用的第三搬送機構具備周期性地重複以一定的衝程上升、前進、下降、後退的動作的吊臂。圖12是示意該第三搬送機構的實施方式的一個例子的說明圖，在本例中，第三搬送機構具有使升降杆22上升以及下降的升降驅動裝置23、使安裝在升降杆22上的吊臂21向前後方向移動的吊臂驅動裝置25、使升降驅動裝置本身向前後方向水平移動的水平移動裝置24，利用這些裝置，吊臂21能夠周期性地重複以一定的衝程上升、前進、下降、後退的動作。
圖13(a)～(e)是展示該第三搬送機構從所述第二搬送機構接過被熱處理物並搬送到爐外的所定位置的動作的示意說明圖。首先，如圖13(a)所示，吊臂21在下降了的狀態，如圖13(b)所示，利用第二搬送機構在被熱處理物1被搬送到燒結區域的出口附近時，開始上升。在該上升過程中，被熱處理物1從第二搬送機構的線材11移置到吊臂21上。其次，如圖13(c)所示那樣，吊臂21上升時前進，通過該前進動作，吊臂21上的被熱處理物1被搬送到爐外的所定位置。接著，如圖13(d)所示那樣，吊臂21下降，在該下降過程中，被熱處理物從吊臂21上移置到設置於所述所定位置用於後續工程的其它搬送線71等上。最後，如圖13(d)所示那樣，吊臂21下降時後退，返回最初的位置。通過周期性地重複這些動作，第三搬送機構從第二搬送機構接過被熱處理物，能夠搬送直到爐外的所定位置。
圖14是展示本發明的連續式熱處理爐的第二實施方式的示意說明圖。該第二實施方式的連續式熱處理爐也和所述第一實施方式的連續式熱處理爐同樣，從爐的入口51側朝向出口52側，依次設有進行被熱處理物1的乾燥以及/或者脫粘接劑處理的乾燥·脫粘接劑區域41，進行被熱處理物1的燒結區域42，被熱處理物1一邊在乾燥·脫粘接劑區域41搬送一邊進行乾燥以及/或者脫粘接劑處理後，在燒結區域42一邊搬送一邊進行燒結，作為用於搬送被熱處理物1的搬送機構，有第一搬送機構、第二搬送機構以及第三搬送機構3種搬送機構。
第二實施方式中的第一搬送機構具有與所述第一實施方式中的第一搬送機構基本同樣的結構。即，第二實施方式中的第一搬送機構具備周期性地重複以一定的行程上升、前進、下降、後退的動作的吊臂2，在乾燥·脫粘接劑區域41利用該第一搬送機構進行被熱處理物1的搬送。第二搬送機構具備周期性地重複以一定的行程上升、前進、下降、後退的動作的吊臂8，在燒結區域42利用該第二搬送機構進行被熱處理物1的搬送，第二實施方式中的第三搬送機構也具有與所述第一實施方式中的第一搬送機構基本同樣的結構。即，具備周期性地重複以一定的行程上升、前進、下降、後退的動作的吊臂21，用於把在燒結區域42搬送後的被熱處理物1搬送到爐外的所定位置。還有，對第一搬送機構、第二搬送機構、第三搬送機構來說，分別代替吊臂2、吊臂8、吊臂21而使用在爐長方向具有所定的張力而崩緊、進行與所述吊臂同樣動作的線材或鏈也可以，但在本實施方式中，對第一搬送機構、第二搬送機構、第三搬送機構使用各吊臂的例子進行說明。
在被熱處理物1為例如一條邊是15cm左右的矩形太陽電池基板時，較好是使乾燥·脫粘接劑區域41的長度為2m左右，使燒結區域42的長度為0.3m左右。希望乾燥·脫粘接劑區域41利用設在爐頂部的紅外(IR)加熱器61等加熱機構，將氛圍溫度被調整到300～500℃左右，燒結區域42利用以設在爐頂部以及/或者爐底部的近紅外燈加熱器為代表的電加熱器62等加熱機構，將氛圍溫度調整到1000℃左右。乾燥·脫粘接劑區域41既可以做成1個區域來構成，也可以劃分成多個乾燥·脫粘接劑區域來構成。
如上所述，第二實施方式所使用的第一搬送機構具備周期性地重複以一定的衝程上升、前進、下降、後退的動作的吊臂，其具體的結構和動作由於與所述第一實施方式使用的搬送機構相同而省略其說明。
本發明使用的第二搬送機構也和所述第一搬送機構同樣，具備周期性地重複以一定的衝程上升、前進、下降、後退的動作的吊臂。圖15是示意該第二搬送機構的實施方式的一個例子的說明圖，在本例中，除進行所述那種動作的吊臂8外，還具備在該吊臂8處於下降狀態(包括後退動作時)時，用於支撐被熱處理物1的支撐體17。對該支撐體17可以使用例如圖15所示那種倒L字形的柱體，在與爐長方向平行地配置的2根吊臂8之間，以上部的稍微傾斜的支撐杆17a朝向與爐長平行的方向的狀態豎立配置幾個。
如圖14所示，吊臂8固定在吊臂支撐體10上。吊臂支撐體10的結構是利用驅動機構(未圖示出)周期性地重複以一定的衝程上升、前進、下降、後退的動作，這樣，吊臂8也進行同樣周期的動作。
與所述第一搬送機構同樣，對於該第二搬送機構，在被熱處理物1是太陽電池基板那種場合，較好是在吊臂8上安裝用於保持被熱處理物1的保持部件19，以該保持部件19僅與被熱處理物1的邊緣部位接觸的狀態保持被熱處理物1。在圖15的例子中，吊臂8的保持部件19是具有向與吊臂8的軸向成直角的方向延伸出來的爪狀的部位的部件，以所定的間距在吊臂8上配置多個。該保持部件19具有向搬送路徑的中間線側變低而傾斜的傾斜部位，在該傾斜部位僅與被熱處理物1的邊緣部接觸，保持被熱處理物1。還有，在第二搬送機構，在代替吊臂8而使用線材或鏈時，較好是在該線材或鏈上安裝起同樣作用的保持部件。
圖16是展示保持部件19相對於吊臂8的安裝狀態的例子的說明圖，圖15所示的第二搬送機構的結構由於是如後述那樣在絕熱部件33上設置槽34，使吊臂11通過槽34內，所以，在圖16的安裝例中，通過具有所定高度的腳部19a把保持部件19固定在吊臂8上，保持部件19不與槽34周圍的絕熱材料幹涉。還有，在圖15所示的第二搬送機構中，在支撐體17上沒有像圖4中的第一搬送機構的支撐體3那樣安裝保持部件，但如上所述，支撐體17上部的支撐杆稍稍傾斜，在該傾斜部僅與被熱處理物1的邊緣部接觸，能夠保持被熱處理物1。
圖17(a)～(e)是展示在第二實施方式中，被熱處理物從第一搬送機構移送到第二搬送機構時的動作的示意說明圖。首先，如圖17(a)所示，在燒結區域42的跟前，第一搬送機構的吊臂2下降所定衝程，在該下降過程中，被熱處理物1移送到乾燥·脫粘接劑區域的最後部的支撐體3上。其次，如圖17(b)所示，吊臂2後退所定的衝程，其後端部到達所述支撐體3的下方位置。接著，如圖17(c)所示那樣，吊臂8上升所定的衝程，在該上升過程中，被熱處理物1從所述最後部的支撐體3上移置到吊臂8上。接著，如圖17(d)所示那樣，吊臂21上升時前進所定衝程，利用該前進動作，吊臂8上的被熱處理物1被一直搬送到設在燒結區域42內的支撐體17上。然後，如圖17(e)所示那樣，吊臂8下降所定的衝程，在該下降過程中被熱處理物1從吊臂8上移置到支撐體17上。通過周期性地重複這種動作，依次進行被熱處理物從第一搬送機構到第二搬送機構的移送。此外，通過周期性地重複這種動作，移送到第二搬送機構的被熱處理物1進一步朝向出口方向被搬送並通過燒結區域42，移送到後述的第三搬送機構。
如前所述，第二搬送機構用於在燒結區域的被熱處理物的搬送，但在該第二實施方式中，在其燒結區域，用絕熱材料圍住第二搬送機構的吊臂周圍的至少一部分比較好。具體地說，例如做成如圖15所示的那種結構，在絕熱部件33上設置凹形的槽34，使吊臂8通過槽34內。在把燒結區域的氛圍溫度設定為1000℃左右的高溫時，即使使用高耐熱性的金屬材料做成的吊臂等作為吊臂8時劣化也加劇，壽命變短，但通過使用這種冷卻結構可以增加吊臂8的壽命。還有，在第二搬送機構中，在代替吊臂8而使用進行線材或鏈時，較好的也是同樣用絕熱材料圍住該線材或鏈的周圍至少一部分。
此外，在這種連續式熱處理爐中，在對太陽電池基板等進行熱處理時，為了調整乾燥·脫粘接劑區域的氛圍溫度，有時從外部將空氣導入到該區域。在本發明中，如圖15所示，以在兩端具有開口部的空心體(管狀體)構成第二搬送機構的吊臂8，使位於爐的出口側的一個開口部為空氣供給口8a，位於爐的入口部的另一個開口部為空氣排出口8b，使調整氛圍溫度用的空氣通過吊臂8內部並送爐內比較好。這樣，把吊臂8用作氛圍氣調整用的空氣的導入管的話，吊臂8被該空氣冷卻，提高了吊臂8的壽命。此外，氛圍氣調整用的空氣由於在通過吊臂8內的過程中適當地被加熱，從而在導入前不需要預熱。
此外，在第二實施方式中，與所述第一實施方式同樣，至少對燒結區域，做成把爐體上下分割的結構，通過向上下方向驅動上側的爐體以及/或者下側的爐體，而使得燒結區域的入口側以及出口側的開口部的高度可以變更比較好。圖18是這樣把爐體做成上下分割結構的燒結區域的示意剖面圖。在本例中，使上下分割的爐體43、44中的上側的爐體43能夠向上下方向驅動，這樣使得燒結區域42的入口側45以及出口側的開口部46的高度可以變更。
燒結區域42內的熱量由於易於從燒結區域42的入口側開口部45以及出口側開口部46逃逸，從而使這些開口部45、46的高度在不妨礙第二搬送機構的吊臂8的上下方向的動作的範圍內儘可能低(窄)，這從抑制保持燒結區域內的溫度所需要的能量，穩定燒結區域內的溫度來說是所希望的。像上述那樣使燒結區域42的入口側45以及出口側的開口部45、46的高度可以變更的話，則容易調整到理想的高度。
第二實施方式中使用的第三搬送機構具備周期性地重複以一定的衝程上升、前進、下降、後退的動作的吊臂，其具體結構和動作等與所述第一實施方式所使用的機構相同。
圖19(a)～(e)是展示在第二實施方式中，該第三搬送機構從所述第二搬送機構接過被熱處理物並搬送到爐外的所定位置的動作的示意說明圖。首先，如圖19(a)所示，吊臂21在下降了的狀態，如圖19(b)所示，利用第二搬送機構在被熱處理物1被搬送到燒結區域的出口附近時，開始上升。在該上升過程中，被熱處理物1從第二搬送機構的線材11移置到吊臂21上。其次，如圖19(c)所示那樣，吊臂21上升時前進所定的衝程，通過該前進動作，吊臂21上的被熱處理物1被搬送到爐外的所定位置。接著，如圖19(d)所示那樣，吊臂21下降所定的衝程，在該下降過程中，被熱處理物1從吊臂21上移置到設置於所述所定位置用於後續工程的其它搬送線71等上。最後，如圖19(e)所示那樣，吊臂21下降時後退，返回最初的位置。通過周期性地重複這些動作，第三搬送機構從第二搬送機構接過被熱處理物，能夠搬送直到爐外的所定位置。
還有，如圖15所示，第三搬送機構的吊臂21在例如2根吊臂8之間的位置與吊臂8平行地配置以便與第二搬送機構的吊臂8相互不幹涉。此外，在該圖的例子中，以一根吊臂構成第三搬送機構的吊臂21，但也可以用多根吊臂構成。還有，如圖15那樣，在以一根吊臂構成第三搬送機構的吊臂21時，在從吊臂11接過熱處理物1的吊臂21的前端部安裝比被熱處理物1更小一些的平板做成的承接板26來進行穩定的承接比較好。
其次，對本發明的連續式熱處理爐的第三實施方式進行簡單說明。本發明的連續式熱處理爐的第三實施方式作為搬送被熱處理物的搬送機構具有具備周期性地重複以一定的行程前進、後退的動作的吊臂、線材或鏈的第一搬送機構；具備周期性地重複以一定的行程上升、下降的動作的吊臂、線材或鏈的第二搬送機構；具備周期性地重複以一定的行程前進、後退的動作的吊臂、線材或鏈的第三搬送機構。
在該第三實施方式中，較好是利用第一搬送機構進行在乾燥·脫粘接劑區域41的被熱處理物1的搬送，利用第三搬送機構進行在燒結區域的被熱處理物1的搬送，通過第二搬送機構進行從第一搬送機構到第三搬送機構的移送。在第三實施方式中的第一搬送機構以及第三搬送機構重複以一定的行程前進、後退的前後方向的水平動作，其基本結構等與所述第一實施方式中的第二搬送機構相同。
利用第一搬送機構的前進動作，通過乾燥·脫粘接劑區域一直被搬送到燒結區域跟前的被熱處理物，利用到此為止處於下降狀態的第二搬送機構的上升動作從第一搬送機構移送到第二搬送機構。然後，第三搬送機構後退，其後部到達第二搬送機構的下方位置時，第二搬送機構下降，在其下降動作的過程中，被熱處理物從第二搬送機構移送到第三搬送機構。然後，第三搬送機構前進，通過該前進動作，被熱處理物通過燒結區域。
以上是本發明的連續式熱處理爐的代表性的實施方式，但在此之外，也可以例如把所述第一～第三實施方式中的某個搬送機構替換成連續移動的傳送帶或滾輪等其它搬送機構。但是，如第一實施方式和第二實施方式中的第二搬送機構那樣，對使用於需要急速加熱的區域的搬送機構較好是避免使用熱容量大的傳送帶或滾輪。
本發明的連續式熱處理爐具有以上說明的多個搬送機構，特別是在乾燥·脫粘接劑區域和燒結區域，由於採用利用不同的搬送機構搬送被熱處理物的結構，所以，通過這些搬送機構的搬送速度設定成不同，能夠使在乾燥·脫粘接劑區域的被熱處理物的搬送速度與在燒結區域的被熱處理物的搬送速度不同。如上所述，為了在太陽電池基板的熱處理中得到理想的乾燥、燒結曲線，希望在燒結區域的被熱處理物的搬送速度比在乾燥·脫粘接劑區域的被熱處理物的搬送速度更高，短時間很快地通過氛圍溫度保持在1000℃左右高溫的燒結區域，但在本發明中，通過分別設定各搬送機構的搬送速度，可以實現這種理想的燒結曲線。
此外，為了使被熱處理物的製品特性(品質)均勻，使燒結區域穩定保持在恆定的高溫是重要的課題，但在本發明中，通過對在燒結區域的被熱處理物的搬送採用使用了所述那種吊臂、線材或鏈的搬送機構，可以達到所述目的。即，如上述實施方式那樣，作為燒結區域的搬送機構，使用熱容量比網帶式輸送機那種搬送機構更小的吊臂、線材或鏈的話，能夠將伴隨著搬送機構的移動的燒結區域內的溫度變化抑制到很小。
此外，在第一實施方式中，第二搬送機構中的線材、吊臂或鏈僅進行前後方向的水平動作，由於不伴隨著活動梁那種上下方向的動作，所以，能夠降低燒結區域的入口側以及出口側的開口部的高度，儘可能減小該開口部的面積，這樣，能夠抑制燒結區域內的熱量通過該開口部逃逸到外部並穩定燒結區域內的溫度，同時，抑制保持燒結區域內的溫度所需要的能量消耗，而具有節能的優點。
並且，如上所述，由於在每個區域使用不同的搬送機構，在各區域，可以獨立自由地設置管道間距(搬送機構1個循環動作中被熱處理物移動的距離)和搬送速度，結果，具有在爐的設計階段，對爐長的設計的自由度增加，局部縮短爐長等而容易製作省空間的爐等優點。
要在本發明的連續式熱處理爐進行熱處理的被熱處理物在例如是一條邊15cm左右的矩形太陽電池基板、氛圍溫度被調整到300～500℃左右的乾燥·脫粘接劑區域41的長度為2m左右、氛圍溫度被調整到1000℃左右的燒結區域42的長度為0.3m左右時，較好是被加熱處理物在70～90秒左右通過乾燥·脫粘接劑區域，然後用5秒左右通過燒結區域並一直搬送到爐外。
作為用於本發明的搬送機構的吊臂的材質，較好是耐熱性和耐熱衝擊性優良的材質，能夠使用例如碳化矽系列的陶瓷材料做成的材質。此外，作為用於本發明的搬送機構的線材和鏈，只要是具有可耐爐內溫度的耐熱性、能給與必要的張力，對其材質或形狀沒有特別限制，例如，可以使用鎳鉻鐵耐熱合金、鈦等金屬的線，或由直徑為1～2mm的細棒做成的線，或者，由同樣耐熱性優良的金屬或陶瓷做成的鏈。
作為本發明的連續式熱處理爐的熱處理對象的被熱處理物沒有特別限定，但特別適合用於太陽電池基板那樣的比較小型的平板狀的製品的熱處理。
本發明的熱處理方法是使用所述本發明的熱處理爐進行被熱處理物的熱處理的方法，使利用所述某個搬送機構的所述被熱處理物在燒結區域的搬送展現加速、減速、再加速、停止之類的動作，同時，在所述被熱處理物的部位之內在燒結區域內中的加熱時間最長的部位和最短的部位的加熱時間之差在0～1秒的範圍內。
如所述那樣，本發明的熱處理爐是在乾燥·脫粘接劑區域和燒結區域，利用各自獨立的搬送機構搬送被熱處理物來構成，能夠短時間很快地實施在燒結區域的被熱處理物的搬送，為了得到良好的製品特性，不是僅僅簡單地很快進行搬送，而是確保必要的加熱時間，並且，使在燒結區域內的被加熱物整體的加熱時間幾乎均勻也是重要的。
對此，在本方法中，利用某種搬送機構的被熱處理物在燒結區域的搬送是做成展示加速、減速、再加速、停止之類的動作，同時，在被熱處理物的部位之內在燒結區域內的加熱時間最長的部位和最短的部位的加熱時間之差在0～1秒的範圍內。還有，所謂利用某個搬送機構的被加熱物在燒結區域的搬送，例如，在利用所述第一實施方式的連續式熱處理爐時，是指被熱處理物從第一搬送機構移送到第二搬送機構後，在被熱處理物從第二搬送機構移送到第三搬送機構之間第二搬送機構對被熱處理物的搬送。
加速、減速、再加速、停止各動作開始的位置只要所述加熱時間差在0～1秒的範圍內可以任意選擇，但作為較好的一個例子是如圖20所示那樣，採用使進行被加熱物1從第一搬送機構移送到第二搬送機構的位置為加速位置A，被熱處理物1的後端到達燒結區域42的入口側開口部45的內部側開口端的位置為減速位置B，被熱處理物1的前端到達燒結區域42的出口側開口部46的內部側開口端的位置為再加速位置C，進行被熱處理物1從第二搬送機構移送到第三搬送機構的位置為停止位置D那種配置。
還有，在使各動作的開始位置為這以外的配置的場合，在減速開始時的被熱處理物1的位置(減速位置B)和在再加速開始時的被熱處理物1的位置(再加速位置C)相對於在搬送方向平分燒結區域42的直線I成線對稱，較好是使被熱處理物1的各部位在燒結區域42內的加熱時間均勻化。
在被熱處理物1的各部位之內在燒結區域的加熱時間最長的部位和最短的部位的加熱時間之差可通過所述各動作的開始位置、特別是減速位置B和再加速位置C來控制，通過適當調整這些位置，能夠使所述加熱時間差在0～1秒的範圍內。還有，在本發明中，所謂[在燒結區域內的加熱時間]是指被熱處理物1的各部位停留在燒結區域42內(入口側開口部45內以及出口側開口部46內除外)的時間。所述加熱時間之差超過1秒的話，在被加熱物1的加熱狀態產生起伏而難以得到良好的製品特性。
在加速位置A和減速位置B之間，以及再加速位置C和停止位置D之間，根據縮短在燒結區域42中的被加熱處理物1的搬送時間整體的觀點而以比較高的速度進行搬送，在減速位置B和再加速位置C之間，為了能夠確保必要的加熱時間而以比較低的速度進行搬送。這樣，進行加速和減速來使在燒結區域42內的被熱處理物1的搬送速度變化，同時，調整減速位置B和再加速位置C等，通過像上述那樣使被熱處理物1各部位的加熱時間之差在所定範圍內，即使以短時間很快地實施在燒結區域42中的被熱處理物1的搬送，也可確保必要的燒結時間，並且使被加熱物1整體的加熱時間幾乎均勻。
實施例以下基於實施例對本發明進行更加詳細的說明，不過本發明並不限定於這些實施例。
(參考例)在所述第一實施方式的熱處理爐中，如圖21所示，使燒結區域42的長度為L1、被熱處理物1在搬送方向的長度為Y、形成入口側開口部45和出口側開口部46的爐壁的厚度各為L2，使Y和L1相等。使在被熱處理物1從第一搬送機構移送到第二搬送機構後，在被熱處理物1從第二搬送機構移送到第三搬送機構之間第二搬送機構對被熱處理物的搬送展示出加速、減速、再加速、停止之類的舉動，使進行被加熱物1從第一搬送機構移送到第二搬送機構的位置為加速位置A，被熱處理物1的前端到達燒結區域42的入口側開口部45的內部側開口端的位置為減速位置B，被熱處理物1的前端到達燒結區域42的出口側開口部46的內部側開口端的位置為再加速位置C，進行被熱處理物1從第二搬送機構移送到第三搬送機構的位置為停止位置D，從加速位置A到加速位置B的搬送速度等於v1，從減速位置B到再加速位置C的搬送速度等於v2、從再加速C到停止位置D的搬送速度等於v1。在此，使被熱處理物1的後端為0(最小值)，被熱處理物1在搬送方向的長度Y為最大值，導入獨立變數y的話，離被熱處理物1後端的距離為y的部位在燒結區域42內的加熱時間T(y)由下式(1)求出。
T(y)＝L1/v2-(Y-y)/v2+(Y-y)/v1(1)在下述條件，根據上式(1)，計算出被熱處理物1的各部分的加熱時間，將其結果圖形化並表示在圖25中。
L1＝0.4(m)L2＝0.15(m)Y＝0.15(m)v1＝15(m/分)v2＝4(m/分)如圖25所示那樣，在本例中，被熱處理物1的前端(離被熱處理物1的後端的距離為150mm的部位)是加熱時間最長的部位，被熱處理物1的後端(離被熱處理物1的後端的距離為0mm的部位)是加熱時間最短的部位，兩者的加熱時間之差為1.65秒(＝6秒-4.35秒)。
此外，以上述條件實施熱處理，以被熱處理物的前端、中央(離被熱處理物1的後端的距離為75mm的部位)、後端為測定點，利用熱電偶測量溫度，將其結果圖形化並表示在圖29中。如該圖所示那樣，在本例中，在被熱處理物的前端、中央、後端對最高溫度產生大的差，加熱時間短的部位，最高溫度低。
(實施例1)如圖22所示，除以被加熱物1的中央到達入口側開口部45的內部側開口端的位置為減速位置B，被熱處理物1的中央到達出口側開口部46的內部側開口端的位置為再加速位置C以外，其他條件與所述參考例相同的條件，利用下式(2)(y＜0.075m時)以及下式(3)(y＞0.075m時)求出離被加熱物1的後端的距離為y的部位在燒結區域42內的加熱時間T(y)，將其結果圖形化並表示在圖26中。
T(y)＝L1/v2+(y-Y/2)(1/v2-1/v1) (2)T(y)＝L1/v2-(y-Y/2)(1/v2-1/v1) (3)如圖26所示那樣，在本例中，在本例中，被熱處理物1的中央是加熱時間最長的部位，被熱處理物1的前端以及後端是加熱時間最短的部位，兩者的加熱時間之差為0.825秒(＝6秒-5.175秒)。
此外，以上述條件實施熱處理，以被熱處理物的前端、中央、後端為測定點，利用熱電偶測量溫度，將其結果圖形化並表示在圖30中。如該圖所示那樣，在本例中，在被熱處理物的前端、中央、後端雖然對最高溫度產生一些差，但是，該差與所述參考例的結果(圖29)相比的話變小。
(實施例2)如圖23所示，除以被加熱物1的後端到達入口側開口部45的內部側開口端的位置為減速位置B，被熱處理物1的前端到達出口側開口部46的內部側開口端的位置為再加速位置C以外，其他條件與所述參考例相同的條件，利用下式(4)求出離被加熱物1的後端的距離為y的部位在燒結區域42內的加熱時間T(y)，將其結果圖形化並表示在圖27中。
T(y)＝(L1-Y)/v2+Y/v1(4)如圖27所示那樣，在本例中，被熱處理物1的各部位的加熱時間都相同(4.53秒)，各部位的加熱時間之差為0。
此外，以上述條件實際實施熱處理，以被熱處理物的前端、中央、後端為測定點，利用熱電偶測量溫度，將其結果圖形化並表示在圖31中。如該圖所示那樣，在本例中，在被熱處理物的前端、中央、後端在最高溫度幾乎沒有差。
(實施例3)如圖24所示，除以被加熱物1的前端到達入口側開口部45的內部側開口端的位置為減速位置B，被熱處理物1的後端到達出口側開口部46的內部側開口端的位置為再加速位置C以外，其他條件與所述參考例相同的條件，利用下式(5)求出離被加熱物1的後端的距離為y的部位在燒結區域42內的加熱時間T(y)，將其結果圖形化並表示在圖28中。
T(y)＝L1/v2(5)如圖28所示那樣，在本例中，被熱處理物1的各部位的加熱時間都相同(6秒)，各部位的加熱時間之差為0。
此外，以上述條件實際實施熱處理，以被熱處理物的前端、中央、後端為測定點，利用熱電偶測量溫度，將其結果圖形化並表示在圖32中。如該圖所示那樣，在本例中，在被熱處理物的前端、中央、後端在最高溫度幾乎沒有差。
以上，根據參考例以及實施例1～3的結果可知，如實施例2和實施例3那樣配置減速位置和再加速位置的話，被熱處理物整體的加熱時間均勻從而最好。在實際處理時，採用實施例2和實施例3中哪個配置，可以根據必要的加熱時間和作為目標的搬送的循環時間來決定。此外，實施例1不像實施例2和實施例3那樣被熱處理物各部位的加熱時間之差為0，其差為參考例的1/2左右，在因各種情況難以採用實施例2或實施例3那種配置時，即使採用實施例1那種配置，也可得到足夠均勻的加熱。實施例1～3共通的是，如圖22～24所示那樣，減速位置B和再加速位置C相對於在搬送方向平分燒結區域的直線I成線對稱。成為這種配置的話，即使被加熱物的各部位的加熱時間產生一個分布，它也是以被熱處理物的長度方向的中心為最大加熱時間的前後對稱的分布，而不會像參考例那樣在前端和後端對加熱時間產生大的差值。
本發明的連續式熱處理爐以及熱處理方法能夠使用於太陽電池基板等的熱處理。
權利要求
1.一種連續式熱處理爐，從爐的入口側朝向出口側依次設有進行被熱處理物的乾燥以及/或者脫粘接劑處理的至少一個乾燥·脫粘接劑區域，和進行被熱處理物的燒結區域，所述被熱處理物在所述乾燥·脫粘接劑區域一邊搬送一邊進行乾燥以及/或者脫粘接劑處理後，在所述燒結區域一邊搬送一邊進行燒結，其特徵在於採用的結構為，作為用於搬送所述被熱處理物的搬送機構，具有沿著所述被熱處理物的搬送方向配置的至少2個搬送機構，在所述乾燥·脫粘接劑區域和所述燒結區域，利用不同的所述搬送機構搬送所述被熱處理物，同時，設定所述各搬送機構的搬送速度使得在所述乾燥·脫粘接劑區域的搬送速度和在所述燒結區域的搬送速度為不同的搬送速度。
2.根據權利要求1所述的連續式熱處理爐，其特徵在於所述各搬送機構的搬送速度被設定成使得在所述燒結區域的搬送速度比在所述乾燥·脫粘接劑區域的速度更快。
3.根據權利要求1或2所述的連續式熱處理爐，其特徵在於作為用於搬送所述被熱處理物的搬送機構，具有具備周期性地重複以一定的行程上升、前進、下降、後退的動作的吊臂、線材或鏈的第一搬送機構；具備周期性地重複以一定的行程前進、後退的動作的線材、吊臂或鏈的第二搬送機構；具備周期性地重複以一定的行程上升、前進、下降、後退的動作的吊臂、線材或鏈的第三搬送機構。
4.根據權利要求1或2所述的連續式熱處理爐，其特徵在於作為用於搬送所述被熱處理物的搬送機構，具有具備周期性地重複以一定的行程上升、前進、下降、後退的動作的吊臂、線材或鏈的第一搬送機構；具備同樣周期性地重複以一定的行程上升、前進、下降、後退的動作的吊臂、線材或鏈的第二搬送機構；具備同樣周期性地重複以一定的行程上升、前進、下降、後退的動作的吊臂、線材或鏈的第三搬送機構。
5.根據權利要求1或2所述的連續式熱處理爐，其特徵在於作為用於搬送所述被熱處理物的搬送機構，具有具備周期性地重複以一定的行程前進、後退的動作的吊臂、線材或鏈的第一搬送機構；具備周期性地重複以一定的行程上升、下降的動作的吊臂、線材或鏈的第二搬送機構；具備周期性地重複以一定的行程前進、後退的動作的吊臂、線材或鏈的第三搬送機構。
6.根據權利要求3、4或5任何一項所述的連續式熱處理爐，其特徵在於在所述第一搬送機構的吊臂、線材或鏈上安裝有用於保持所述被熱處理物的保持部件。
7.根據權利要求3、4或5任何一項所述的連續式熱處理爐，其特徵在於在所述第二搬送機構的吊臂、線材或鏈上安裝有用於保持所述被熱處理物的保持部件。
8.根據權利要求3、4或5任何一項所述的連續式熱處理爐，其特徵在於在所述第三搬送機構的吊臂、線材或鏈上安裝有用於保持所述被熱處理物的保持部件。
9.根據權利要求6至8任何一項所述的連續式熱處理爐，其特徵在於所述保持部件在分別配置於搬送路徑的中間線左右兩側的所述吊臂、線材或鏈上，沿搬送方向隔開間隔安裝有多個，並且，所述保持部件具有向搬送路徑的中間線側變低而傾斜的傾斜部位，在該傾斜部位僅與所述被熱處理物的邊緣部接觸來支撐所述被熱處理物。
10.根據權利要求1至9任何一項所述的連續式熱處理爐，其特徵在於成為熱處理對象的所述被熱處理物是太陽電池基板。
11.一種熱處理方法，使用了所述權利要求1至10任何一項所述的連續式熱處理爐，其特徵在於使利用所述任何搬送機構進行的所述被熱處理物在燒結區域的搬送做成展示加速、減速、再加速、停止的舉動，同時，使在所述被熱處理物的部位之中在燒結區域內的加熱時間最長的部位和最短的部位的加熱時間的差在0～1秒的範圍內。
12.根據權利要求11所述的熱處理方法，其特徵在於使在所述減速開始時的所述被熱處理物的位置和所述再加速開始時的所述被熱處理物的位置相對於在搬送方向平分所述燒結區域的直線成線對稱。
全文摘要
本發明的連續式熱處理爐是從爐的入口側朝向出口側依次設置有進行被熱處理物的乾燥以及/或者脫粘接劑處理的至少一個乾燥·脫粘接劑區域，和進行被熱處理物的燒結的燒結區域，在所述被熱處理物一邊在所述乾燥·脫粘接劑區域被搬送一邊進行乾燥以及/或者脫粘接劑處理後，在所述燒結區域一邊搬送一邊燒結的熱處理爐，所採用的結構為，作為用於搬送所述被熱處理物的搬送機構，有沿所述被熱處理物的搬送方向配置的至少2個搬送機構，在所述乾燥·脫粘接劑區域和所述燒結區域，利用不同的所述搬送機構搬送所述被熱處理物，同時，設定所述各搬送機構的搬送速度使得在所述乾燥·脫粘接劑區域中的搬送速度和在所述燒結區域的搬送速度為不同的搬送速度。
文檔編號B65G49/07GK1758418SQ20051010789
公開日2006年4月12日 申請日期2005年9月29日 優先權日2004年10月4日
發明者新井誠, 梶浦靖博, 近藤良夫 申請人:日本礙子株式會社