(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-11-01
(45)【発行日】2023-11-10
(54)【発明の名称】連続焼成炉および粉体材料の連続焼成方法
(51)【国際特許分類】
F27B 9/22 20060101AFI20231102BHJP
【ＦＩ】
F27B9/22
【請求項の数】
14
(21)【出願番号】P 2020064899
(22)【出願日】2020-03-31
(65)【公開番号】P2021162244
(43)【公開日】2021-10-11
【審査請求日】2021-12-08
(73)【特許権者】
【識別番号】000004293
【氏名又は名称】株式会社ノリタケカンパニーリミテド
(74)【代理人】
【識別番号】100117606
【弁理士】
【氏名又は名称】安部 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100121186
【弁理士】
【氏名又は名称】山根 広昭
(72)【発明者】
【氏名】小野田 和洋
(72)【発明者】
【氏名】小澤 芳昭
(72)【発明者】
【氏名】佐野 達雄
【審査官】山本 佳
(56)【参考文献】
【文献】実開昭５４－００４２６２（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２０１１－０７５１９０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－１１５９７６（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭６０－０５０７９９（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２００５－２９１５１５（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１９／０５２６７４（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ２７Ｂ ９／００ － ９／４０
Ｆ２７Ｄ ３／０４
Ｆ２７Ｄ ３／１２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
被処理物を加熱処理するための処理雰囲気が形成される処理室を内部に有する焼成炉本体と、プッシャーと
を備え、
前記処理室は、
搬入口と、
前記搬入口から直線に沿って延びた搬送経路と、
前記搬送経路の搬入口とは反対側の端部に設けられた搬出口と
を備え、
前記焼成炉本体は、
前記搬送経路に沿って前記搬送経路の底部に順に並べられた複数のフリーローラーを備え、
前記プッシャーは、
前記搬送経路の前記搬入口側において、前記処理室の外に設けられた押し込み部材と、
前記押し込み部材を、前記搬送経路に向けて押し出す押し出し装置と
を備え、
前記複数のフリーローラーの各々は、
円柱状の軸部材であり、かつ、
前記搬送経路の搬送方向に対して垂直に交差する方向に沿って、前記搬送経路の底部を横断している、連続焼成炉。
【請求項2】
前記複数のフリーローラーの両端は、それぞれ前記処理室を貫通し、前記処理室の外において回転自在に支持されている、請求項１に記載された連続焼成炉。
【請求項3】
前記複数のフリーローラーの両端のそれぞれは、フリーローラーに軸方向が揃えられた、少なくとも２つの支持ローラーの上に載せられている、請求項２に記載された連続焼成炉。
【請求項4】
前記焼成炉本体は、前記複数のフリーローラーの各々を回転自在に支持する回転支持部材をさらに備え、
前記回転支持部材が前記処理室の外に設けられている、請求項１から３までの何れか一項に記載された連続焼成炉。
【請求項5】
前記焼成炉本体は、前記搬送経路を挟んで対向する両側にそれぞれ設けられたガイドをさらに備えた、請求項１から４までの何れか一項に記載された連続焼成炉。
【請求項6】
前記ガイドは、前記フリーローラーが前記搬送方向に交差する方向に挿通されるローラー挿通穴を有している、請求項５に記載された連続焼成炉。
【請求項7】
被処理物を加熱処理するための処理雰囲気が形成される処理室を内部に有する焼成炉本体と、プッシャーと
を備え、
前記処理室は、
搬入口と、
前記搬入口から直線に沿って延びた搬送経路と、
前記搬送経路の搬入口とは反対側の端部に設けられた搬出口と
を備え、
前記焼成炉本体は、
前記搬送経路に沿って前記搬送経路の底部に順に並べられた複数のフリーローラーを備え、
前記プッシャーは、
前記搬送経路の前記搬入口側において、前記処理室の外に設けられた押し込み部材と、
前記押し込み部材を、前記搬送経路に向けて押し出す押し出し装置と
を備え、
前記焼成炉本体は、前記搬送経路を挟んで対向する両側にそれぞれ設けられたガイドをさらに備え、
前記ガイドは、前記フリーローラーが前記搬送経路の搬送方向に交差する方向に挿通されるローラー挿通穴を有している、連続焼成炉。
【請求項8】
前記ガイドは、前記搬送経路に沿って前記フリーローラーの上を搬送される搬送物に接触する接触部を有し、前記接触部が、前記搬送方向に平行に連続して延びている、請求項５から７までの何れか一項に記載された連続焼成炉。
【請求項9】
前記処理室の内部で、前記搬送経路において前記フリーローラーの上に形成された搬送物が搬送可能な空間は、前記搬送経路を挟んで対向して配置された一対の前記ガイド間の幅ｗ１と、前記フリーローラーよりも上方の高さｈ１との比ｈ１／ｗ１が、ｈ１／ｗ１＞１を満足する、請求項５から８までの何れか一項に記載された連続焼成炉。
【請求項10】
前記処理室は、互いに平行に延びた複数列の搬送経路を備えており、前記複数のフリーローラーの各々は、継ぎ目のない円柱状の軸部材であり、かつ、前記複数列の搬送経路を搬送方向に対して垂直に交差する方向に沿って横断している、
請求項１から９までの何れか一項に記載された連続焼成炉。
【請求項11】
前記プッシャーの前記押し込み部材は、複数列の前記搬送経路の搬入口にそれぞれ対向しており、複数列の前記搬送経路に向けて搬送物を纏めて押すように構成された、請求項１０に記載された連続焼成炉。
【請求項12】
前記フリーローラーが、炭化ケイ素を含むＳｉＣ系材料からなる、請求項１から１１までの何れか一項に記載された連続焼成炉。
【請求項13】
粉体材料を容器に収容する工程と、前記粉体材料が収容された複数の容器を段積みする工程と、
段積みされた容器を搬送台に載置する工程と、
段積みされた容器が載置された搬送台を連続焼成炉に用意された搬送経路に沿って押し込む工程と
を備え、
ここで、連続焼成炉に用意された搬送経路は、
搬送経路の底部に間欠的に配置された複数のフリーローラーと、
搬送経路の両側において搬送経路に押し込まれた搬送台を案内するガイドと
を備え、
前記複数のフリーローラーの各々は、
円柱状の軸部材であり、かつ、
前記搬送経路の搬送方向に対して垂直に交差する方向に沿って、前記搬送経路の底部を横断しており、
前記段積みされた容器が載置された前記搬送台は、前記ガイドで規定される搬送経路に沿って順に連なって搬送経路を移動する、
粉体材料の連続焼成方法。
【請求項14】
粉体材料を容器に収容する工程と、前記粉体材料が収容された複数の容器を段積みする工程と、
段積みされた容器を搬送台に載置する工程と、
段積みされた容器が載置された搬送台を連続焼成炉に用意された搬送経路に沿って押し込む工程と
を備え、
ここで、連続焼成炉に用意された搬送経路は、
搬送経路の底部に間欠的に配置された複数のフリーローラーと、
前記搬送経路を挟んで対向する両側にそれぞれ設けられ、前記搬送経路に押し込まれた搬送台を案内するガイドと
を備え、
前記ガイドは、前記フリーローラーが前記搬送経路の搬送方向に交差する方向に挿通されるローラー挿通穴を有しており、
前記段積みされた容器が載置された前記搬送台は、前記ガイドで規定される搬送経路に沿って順に連なって搬送経路を移動する、
粉体材料の連続焼成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、連続焼成炉および粉体材料の連続焼成方法に関する。
【背景技術】
【0002】
連続焼成炉は、被処理物を処理室内で搬送しながら連続的に加熱処理する焼成炉である。例えば、特開２００３－４２６６４号公報には、複数のハースロールが同一方向に回転することによってハースロール上に載置された搬送物が搬送される技術が開示されている。同公報に開示された技術では、ハースロールの支持構造は、処理室内に設けられている。そして、ハースロールの一端が、処理室外に貫通しており、スプロケットが取り付けられており、回転駆動力が得られるように構成されている。そして、複数のハースロールが同一方向に回転するように駆動させ、その駆動力で搬送物が搬送される。このようなハースロールが用いられた連続焼成炉は、ローラハースキルンとも称される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００３－４２６６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
複数のハースロールを駆動源（モータなど）によって回転させることで、被処理物を搬送する場合、複数のハースロールの各々の形状、設置角度、および設置位置などを厳密に規定することは困難である。複数のハースロールの形状などにずれが生じていると、被処理物の搬送速度や方向がずれてしまう。
【課題を解決するための手段】
【0005】
ここに開示される一態様の連続焼成炉は、被処理物を加熱処理するための処理雰囲気が形成される処理室を内部に有する焼成炉本体と、プッシャーとを備えている。処理室は、搬入口と、搬入口から直線に沿って延びた搬送経路と、搬送経路の搬入口とは反対側の端部に設けられた搬出口とを備えている。焼成炉本体は、搬送経路に沿って搬送経路の底部に順に並べられた複数のフリーローラーを備えている。プッシャーは、搬送経路の搬入口側において、処理室の外に設けられた押し込み部材と、押し込み部材を、搬送経路に向けて押し出す押し出し装置とを備えている。
【0006】
かかる連続焼成炉によれば、処理室の外に配置されたプッシャーによって、例えば、搬送経路の搬入口から搬送経路に沿って搬送物を押し込むことができる。搬送物は、搬送経路に沿って搬送経路の底部に順に並べられた複数のフリーローラーの上で連なって搬送される。フリーローラーは、プッシャーによって押されて搬送される搬送物との摩擦によって、搬送経路を搬送される搬送物に合わせて回転する。このため、搬送物は、プッシャーによって規定される適切な速度で搬送経路に沿って安定して搬送される。このため、例えば、粉体材料を大量に焼成炉に搬送、連続処理に好適である。
【0007】
焼成炉本体は、複数のフリーローラーの各々を回転自在に支持する回転支持部材をさらに備えていてもよい。回転支持部材は処理室の外に設けられていてもよい。
【0008】
複数のフリーローラーの各々は、円柱状の軸部材であり、かつ、搬送経路の搬送方向に対して垂直に交差する方向に沿って、搬送経路の底部を横断していてもよい。複数のフリーローラーの両端は、それぞれ処理室を貫通し、処理室の外において回転自在に支持されていてもよい。複数のフリーローラーの両端は、フリーローラーに軸方向が揃えられた、少なくとも２つの支持ローラーの上に載せられていてもよい。
【0009】
焼成炉本体は、搬送経路を挟んで対向する両側にそれぞれ設けられたガイドをさらに備えていてもよい。ガイドは、搬送経路に沿ってフリーローラーの上を搬送される搬送物に接触する接触部を有していてもよい。接触部が、搬送方向に平行に連続して延びていてもよい、また、ガイドは、フリーローラーが搬送方向に交差する方向に挿通されるローラー挿通穴を有していてもよい。
【0010】
かかる連続焼成炉によれば、処理室の内部で、搬送経路においてフリーローラーの上に形成された搬送物が搬送可能な空間は、搬送経路を挟んで対向して配置された一対のガイド間の幅ｗ１と、フリーローラーよりも上方の高さｈ１との比ｈ１／ｗ１が、ｈ１／ｗ１＞１を満足するように構成されていてもよい。
【0011】
処理室は、互いに平行に延びた複数列の搬送経路を備えていてもよい。この場合、複数のフリーローラーの各々は、継ぎ目のない円柱状の軸部材であり、かつ、複数列の搬送経路を搬送方向に対して垂直に交差する方向に沿って横断していてもよい。プッシャーの押し込み部材は、複数列の搬送経路の搬入口にそれぞれ対向しており、複数列の搬送経路に向けて搬送物を纏めて押すように構成されていてもよい。
【0012】
フリーローラーは、炭化ケイ素を含むＳｉＣ系材料からなっていてもよい。
【0013】
また、ここで開示される粉体材料の連続焼成方法は、粉体材料を容器に収容する工程と、粉体材料が収容された複数の容器を段積みする工程と、段積みされた容器を搬送台に載置する工程と、段積みされた容器が載置された搬送台を連続焼成炉に用意された搬送経路に沿って押し込む工程とを備えている。ここで、連続焼成炉に用意された搬送経路は、搬送経路の底部に間欠的に配置された複数のフリーローラーと、搬送経路の両側において搬送経路に押し込まれた搬送台を案内するガイドとを備えている。段積みされた容器が載置された搬送台は、ガイドで規定される搬送経路に沿って順に連なって搬送経路を移動する。かかる粉体材料の連続焼成方法によれば、粉体材料を大量に焼成炉に搬送、連続処理が可能である。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本開示における典型的な実施形態の１つについて、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の図面においては、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明している。また、各図における寸法関係（長さ、幅、厚みなど）は実際の寸法関係を反映するものではない。上、下、左、右、前、後の向きは、図中、Ｕ、Ｄ、Ｌ、Ｒ、Ｆ、Ｒｒの矢印でそれぞれ表されている。
【0016】
図１は、焼成炉本体１０を示す斜視図である。図１では、焼成炉本体１０は、左側壁を省略した状態で左斜め上方から見た状態が図示されている。ここで、連続焼成炉１で加熱処理される材料は、適宜に「被処理物」と称される。焼成炉本体１０は、被処理物を処理室内で搬送しながら連続的に加熱処理する焼成炉である。処理室１２は、直線に沿って延びた搬送経路１５Ｌ，１５Ｒを備えている。図１に示されているように、搬送経路１５Ｌ，１５Ｒは、複数列設けられていてもよい。図１に示された形態では、連続焼成炉１には、左右に２列の搬送経路１５Ｌ，１５Ｒが設けられている。
【0017】
ここでは、焼成炉本体１０は、鉛直方向に沿って上下が定められている。また、搬送経路１５Ｌ，１５Ｒの搬送方向に沿って前方を前、後方を後として焼成炉本体１０の前後が定められている。さらに搬送経路１５Ｌ，１５Ｒの前方を向いた状態を基準として、焼成炉本体１０の左右が定められている。
【0018】
ここで例示される連続焼成炉１は、処理室１２内を全て耐反応性および耐熱性などに優れた、ＳｉＣなどのセラミックス材料で構成することができる。特に、金属材料などの金属異物の混入が、被処理物に混入されることが防止されうる。このため、連続焼成炉１は、特に、金属異物の混入が許容されない材料の加熱処理に好適に用いられうる。
【0019】
金属異物の混入が許容されない材料としては、例えば、種々の蓄電デバイスの電極活物質や固体電解質として用いられる材料が挙げられる。ここで、蓄電デバイスには、例えば、リチウムイオン二次電池が挙げられる。リチウムイオン二次電池のような蓄電デバイスでは、電極活物質や固体電解質に金属異物が混入すると、電池反応中に金属が溶出したり、デントライトを生じさせたりする原因となる。
【0020】
ここで、リチウムイオン二次電池に用いられる焼成材料には、例えば、層状構造やスピネル構造などのリチウム複合金属酸化物が挙げられる。リチウム複合金属酸化物には、例えば、ＬｉＮｉ１／３Ｃｏ１／３Ｍｎ１／３Ｏ２，ＬｉＮｉＯ２，ＬｉＣｏＯ２，ＬｉＦｅＯ２，ＬｉＭｎ２Ｏ４，ＬｉＮｉ０．５Ｍｎ１．５Ｏ４，ＬｉＦｅＰＯ４などが挙げられる。これらは、正極活物質材料として用いられうる。
【0021】
また、固体電解質材料として用いられる焼成材料には、酸化物系固体電解質、硫化物系固体電解質などの無機固体電解質がある。
【0022】
酸化物系固体電解質としては、特に限定されず、例えば酸素（Ｏ）を含有し、かつリチウムイオン伝導性と電子絶縁性とを有するものを好適に用いることができる。酸化物系固体電解質としては、例えば、リン酸リチウム（Ｌｉ３ＰＯ４），Ｌｉ３ＰＯ４ＮＸ，ＬｉＢＯ２ＮＸ，ＬｉＮｂＯ３，ＬｉＴａＯ３，Ｌｉ２ＳｉＯ３，ＬｉＴｉ２（ＰＯ４）３，Ｌｉ５Ｌａ３Ｔａ２Ｏ１２，Ｌｉ７Ｌａ３Ｚｒ２Ｏ１２，Ｌｉ６ＢａＬａ２Ｔａ２Ｏ１２などが挙げられる。
【0023】
硫化物系固体電解質としては、特に限定されず、例えば硫黄（Ｓ）を含有し、かつリチウムイオン伝導性と電子絶縁性とを有するものを好適に用いることができる。硫化物系固体電解質としては、例えば、Ｌｉ２Ｓ－Ｐ２Ｓ５，Ｌｉ２Ｓ－ＳｉＳ２，ＬｉＩ－Ｌｉ２Ｓ－ＳｉＳ２，ＬｉＩ－Ｌｉ２Ｓ－Ｐ２Ｓ５，ＬｉＩ－Ｌｉ２Ｓ－Ｂ２Ｓ３，Ｌｉ３ＰＯ４－Ｌｉ２Ｓ－Ｓｉ２Ｓ，Ｌｉ３ＰＯ４－Ｌｉ２Ｓ－ＳｉＳ２，ＬｉＰＯ４－Ｌｉ２Ｓ－ＳｉＳ，ＬｉＩ－Ｌｉ２Ｓ－Ｐ２Ｏ５，ＬｉＩ－Ｌｉ３ＰＯ４－Ｐ２Ｓ５などが挙げられる。
【0024】
蓄電デバイスは、特に、車両の電動化に伴い、需要が高まっている。蓄電デバイスに用いられる焼成材料の焼成処理では、単位時間当りの処理量を多くすることが求められている。他方で、蓄電デバイスの安定した性能を得るため、蓄電デバイスに用いられる材料には、焼成雰囲気や焼成温度などの観点で、均質に加熱処理される必要がある。このため、被処理材料は、予め定められた加熱処理用の容器に、予め定められた適当な量が入れられる。さらに加熱処理用の容器は、図１に示されているように、複数段重ねられ、さらに多列に並べられて連続焼成炉１に導入される。これによって、連続焼成炉１での単位時間当りの処理量が増える。
【0025】
〈加熱処理設備２００〉
図２は、加熱処理設備２００の全体構成が示された模式図である。加熱処理設備２００は、図２に示されているように、連続焼成炉１を含んでいる。また、加熱処理設備２００は、複数の領域２０１～２０６に分けられる。領域２０１～２０６では、連続焼成炉１に向けて、図２に示されているように、加熱処理用の容器Ｔが順に搬送される。容器Ｔには、被処理物が収容され、かつ、複数段重ねられ、搬送台１６に載置される。搬送台１６は「セッター」とも称される。
図２は、加熱処理設備２００の全体構成が示された模式図である。加熱処理設備２００は、図２に示されているように、連続焼成炉１を含んでいる。また、加熱処理設備２００は、複数の領域２０１～２０６に分けられる。領域２０１～２０６では、連続焼成炉１に向けて、図２に示されているように、加熱処理用の容器Ｔが順に搬送される。容器Ｔには、被処理物が収容され、かつ、複数段重ねられ、搬送台１６に載置される。搬送台１６は「セッター」とも称される。
【0026】
複数の領域２０１～２０６では、加熱処理用の容器Ｔに被処理物が投入され、さらに段積みされ、連続焼成炉１に導入される。図示は省略するが、段積みされた複数の容器Ｔのうち、最上段の容器Ｔの上部には、蓋が取り付けられる。焼成炉の加熱処理用の容器Ｔは、「サヤ」とも称される。蓋は、容器Ｔと同じ材料で作製されていてもよい。
【0027】
領域２０１では、容器Ｔが一段ずつ搬送される。そして、予め定められた量の被処理物が容器Ｔに投入される。図２に示された形態では、容器Ｔは、底が平らで、周りが側壁で囲まれた略矩形の容器である。被処理物は、例えば、熱が均一に行き渡りうるように予め定められた所定の深さで平らに均されているとよい。
【0028】
領域２０２では、容器Ｔは、予め定められた数が積み重ねられる。本実施形態では、容器Ｔは、９段に積み重ねられている。容器Ｔは、上面が開口している。図１に示されているように、容器Ｔの側壁は、上縁が下方に凹んでいる。容器Ｔは、複数段重ねられたときに、側壁の上縁が凹んだところを通じて、重ねられた容器Ｔに隙間ｔ１が形成される。かかる隙間ｔ１は、容器Ｔ内部に通じており、通気窓とも称される。最上段の容器Ｔには、蓋が取付けられる。最上段の容器Ｔでは、蓋との間で同様に隙間ｔ１が形成されるとよい。
【0029】
領域２０３では、段積みされた容器Ｔｄが、さらに搬送台１６に載せられる。本実施形態では、搬送台１６は、所要の剛性を有する略矩形のプレートである。段積みされた容器Ｔｄは、図２に示されているように、搬送台１６に複数本載置される。図２に示された形態では、２列×２行の配置で搬送台１６の上に、段積みされた容器Ｔｄが４本載置されている。
【0030】
領域２０４では、段積みされた容器Ｔｄが載置された搬送台１６が、連続焼成炉１の導入部１Ｓ（領域２０５）に向けて搬送される。領域２０４には、シャッターＳｈ１，Ｓｈ２によって区画された置換室Ｅ１が用意されている。シャッターＳｈ１は、連続焼成炉１の外部と置換室Ｅ１とを区画している。シャッターＳｈ２は、置換室Ｅ１と、連続焼成炉１の内部とを区画している。段積みされた容器Ｔｄが載置された搬送台１６は、シャッターＳｈ２が閉じられた状態で、シャッターＳｈ１が開かれ、置換室Ｅ１に導入される。
【0031】
置換室Ｅ１に、段積みされた容器Ｔｄが載置された搬送台１６が導入されると、シャッターＳｈ１は閉じられる。そして、置換室Ｅ１内のガス雰囲気は、連続焼成炉１の導入部１Ｓに繋げられるのに適した雰囲気に調整される。次に、シャッターＳｈ２が開かれ、置換室Ｅ１と連続焼成炉１の導入部１Ｓとが繋げられる。そして、段積みされた容器Ｔｄが載置された搬送台１６が、置換室Ｅ１から連続焼成炉１の導入部１Ｓに移送される。かかる置換室Ｅ１から連続焼成炉１の導入部１Ｓへの移送では、セラミックローラーのように、金属異物を生じさせない搬送手段が用いられているとよい。
【0032】
領域２０５は、連続焼成炉１の導入部１Ｓであり、シャッターＳｈ２によって置換室Ｅ１と仕切られている。図示は省略するが、少なくとも置換室Ｅ１から連続焼成炉１の導入部１Ｓは、外壁で囲まれている。そして、シャッターＳｈ１，Ｓｈ２によって外部から閉じられた空間が形成されている。
【0033】
図３は、連続焼成炉１の導入部１Ｓを示す平面図である。図３では、導入部１Ｓに導入された搬送台１６の位置は、２点鎖線で示されている。連続焼成炉１の導入部１Ｓは、図３に示されているように、焼成炉本体１０の搬送経路１５Ｌ，１５Ｒの手前側に設けられている。連続焼成炉１の導入部１Ｓでは、搬送経路１５Ｌ，１５Ｒの搬送方向に直交する方向に沿って、置換室Ｅ１から搬送台１６が導入される。
【0034】
導入部１Ｓの床は、ローラーＲ１と、ストッパＳｐ１，Ｓｐ２と、転送ローラーＲ２とを備えている。また、導入部１Ｓには、プッシャー３０が設けられている。
【0035】
ローラーＲ１は、置換室Ｅ１からの搬送方向ｈ１に沿って、搬送台１６を導入するためのローラーである。ローラーＲ１は、置換室Ｅ１からの搬送方向ｈ１に沿って、間欠的に複数本設けられている。図３に示された形態では、ローラーＲ１は、円柱状であり、ローラーＲ１の回転軸は、置換室Ｅ１からの搬送方向ｈ１対して直交する向きに向けられている。
【0036】
ストッパＳｐ１，Ｓｐ２は、置換室Ｅ１から搬送方向ｈ１に沿って導入された搬送台１６を位置決めする部材である。ストッパＳｐ１は、２本の搬送経路１５Ｌ，１５Ｒのうち、搬送経路１５Ｌに搬送台１６の位置を合わせるように搬送方向ｈ１の所定の位置に配置されている。ストッパＳｐ２は、搬送経路１５Ｒに搬送台１６の位置を合わせるように搬送方向ｈ１の所定の位置に配置されている。ストッパＳｐ２には、昇降機構が設けられている。そして、ストッパＳｐ２は、昇降機構によって、ローラーＲ１よりも低い位置に降下したり、ローラーＲ１よりも高い位置に上昇したりする。
【0037】
転送ローラーＲ２は、搬送台１６を２本の搬送経路１５Ｌ，１５Ｒの搬送方向に沿って転送するためのローラーである。転送ローラーＲ２は、ローラーＲ１の間に配置されている。転送ローラーＲ２は、ベースＲ２１の上面に転送用ローラーＲ２２が取付けられている。転送ローラーＲ２のベースＲ２１には、昇降機構（図示省略）が設けられている。転送用ローラーＲ２２は、昇降機構によって、ローラーＲ１よりも低い位置に降下したり、ローラーＲ１よりも高い位置に上昇したりする。
【0038】
置換室Ｅ１から導入部１Ｓに搬送台１６が導入される際には、まず転送用ローラーＲ２２とストッパＳｐ２が、ローラーＲ１よりも低い位置に降下した状態に操作される。搬送台１６は、ローラーＲ１の上に載り、置換室Ｅ１から搬送方向ｈ１に沿って導入部１Ｓに導入される。このとき、ストッパＳｐ１によって、導入された搬送台１６の位置が、搬送経路１５Ｌに合わせられる。次に、ストッパＳｐ２を上昇させる。そして、置換室Ｅ１から導入部１Ｓにさらに別の搬送台１６が導入される。当該搬送台１６の位置は、ストッパＳｐ２によって、搬送経路１５Ｒに合わせられる。
【0039】
次に、転送用ローラーＲ２２を、ローラーＲ１よりも高い位置に上昇させる。そして、プッシャー３０によって、搬送台１６が搬送経路１５Ｌ，１５Ｒに向けて押し出される。これにより、搬送経路１５Ｌ，１５Ｒにそれぞれ搬送台１６が導入される。なお、この際、ストッパＳｐ１，Ｓｐ２は、プッシャー３０に干渉しない位置に退避しているとよい。ストッパＳｐ１，Ｓｐ２は、プッシャー３０に干渉しなければ上昇したままでもよい。
【0040】
領域２０６では、連続焼成炉１の焼成炉本体１０の手前で、搬送経路１５Ｌ，１５Ｒに沿って搬送台１６が連なっている。領域２０６では、導入部１Ｓから押し出される搬送台１６が、連なった搬送台１６の最後尾を押す。これにより、段積みされた容器Ｔｄが載置された搬送台１６は、順に焼成炉本体１０の搬送経路１５Ｌ，１５Ｒに導入されていく。ここで、ローラーＲ１と、ストッパＳｐ１，Ｓｐ２と、転送ローラーＲ２は、少なくとも搬送台１６と接触する部材または部位が、所要の機械強度を有するセラミックス材料で構成されているとよい。かかるセラミックス材料は、例えば、ＳｉＣ，ムライト，アルミナなどであり得る。
【0041】
〈連続焼成炉１の全体構成〉
次に、連続焼成炉１の全体構成を説明する。連続焼成炉１は、図１から図３に示されているように、焼成炉本体１０とプッシャー３０とを備えている。焼成炉本体１０は、被処理物を加熱処理する処理室１２を内部に有している。
次に、連続焼成炉１の全体構成を説明する。連続焼成炉１は、図１から図３に示されているように、焼成炉本体１０とプッシャー３０とを備えている。焼成炉本体１０は、被処理物を加熱処理する処理室１２を内部に有している。
【0042】
処理室１２は、搬入口１３と、搬送経路１５Ｌ，１５Ｒと、搬出口１４とを備えている。搬送経路１５Ｌ，１５Ｒは、搬入口１３から直線に沿って延びている。搬出口１４は、搬送経路１５Ｌ，１５Ｒの搬入口１３とは反対側の端部に設けられている。
【0043】
詳細には、本実施形態の焼成炉本体１０は、底壁１１Ｂ、右側壁１１Ｒ、左側壁１１Ｌ（図４参照）、および上壁１１Ｕを備える。底壁１１Ｂは、処理室１２の下側を覆うと共に、焼成炉本体１０の全体を支持する。右側壁１１Ｒは、底壁１１Ｂの右端部から上方へ延び、処理室１２の右側を覆う。左側壁１１Ｌ（図４参照）は、底壁１１Ｂの左端部から上方へ延び、処理室１２の左側を覆う。上壁１１Ｕは、処理室１２の上側を覆う。底壁１１Ｂ、右側壁１１Ｒ、左側壁１１Ｌ、および上壁１１Ｕは、耐熱性を有し、且つ、内部の処理室１２の気密性を保つ。なお、図示は省略するが、焼成炉本体１０には、処理室１２の手前側（図１における右側）の搬入口１３を開閉する搬入扉、および、処理室１２の奥側（図１における左側）の搬出口１４を開閉する搬出扉が設けられている。
【0044】
焼成炉本体１０における処理室１２内には、搬入口１３から搬出口１４まで直線状に延びる搬送経路１５Ｒ，１５Ｌが設けられている。図１に例示する焼成炉本体１０には、処理室１２内の右側を搬入口１３から搬出口１４まで延びる右搬送経路１５Ｒと、処理室１２内の左側を搬入口１３から搬出口１４まで延びる左搬送経路１５Ｌが設けられている。ここでは、左右の搬送経路１５Ｒ，１５Ｌは、互いに平行に延びている。図１に示された形態では、搬送経路１５Ｌ，１５Ｒは、２列であるが、処理室１２に設けられる搬送経路は、特に限定されない限りにおいて、２列に限定されない。例えば、３つ以上の搬送経路が焼成炉本体１０に形成されてもよい。複数列の搬送経路が焼成炉本体１０に設けられることによって、搬送経路が１つである場合に比べて、多くの被処理物が効率よく加熱処理される。なお、焼成炉本体１０に設けられる搬送経路を１つとすることも可能である。
【0045】
〈フリーローラー〉
搬送経路１５Ｒ，１５Ｌの底部には、複数のフリーローラー２０が搬送方向に沿って順に並べられている。段積みされた容器Ｔｄが載置された搬送台１６は、搬送方向に沿って並べられた複数のフリーローラー２０上に載置される。本実施形態では、複数（図１では９段）の容器Ｔが積み重ねられた状態で、搬送経路１５Ｒ，１５Ｌを搬送される。このため、容器Ｔが積み重ねられずに一段で搬送される場合に比べて、処理室１２において多くの被処理物が効率よく加熱処理される。
搬送経路１５Ｒ，１５Ｌの底部には、複数のフリーローラー２０が搬送方向に沿って順に並べられている。段積みされた容器Ｔｄが載置された搬送台１６は、搬送方向に沿って並べられた複数のフリーローラー２０上に載置される。本実施形態では、複数（図１では９段）の容器Ｔが積み重ねられた状態で、搬送経路１５Ｒ，１５Ｌを搬送される。このため、容器Ｔが積み重ねられずに一段で搬送される場合に比べて、処理室１２において多くの被処理物が効率よく加熱処理される。
【0046】
図４は、焼成炉本体１０の断面図である。図４では、搬送経路１５Ｌ，１５Ｒを横断し、かつ、搬送経路１５Ｌ，１５Ｒの手前側から見た焼成炉本体１０の断面図が示されている。図５は、フリーローラー２０の端部に設けられた支持構造を示す側面図である。以下、図１、図４および図５を参照して、フリーローラー２０の構成について説明する。複数のフリーローラー２０は、搬送経路１５Ｒ，１５Ｌの底部において、搬送方向に沿って並べて設けられている。複数のフリーローラー２０の各々は、円柱状の軸部材である。本実施形態では、フリーローラー２０は、長さ方向において継ぎ目のない外形円柱状を有している。フリーローラー２０の各々は、搬送経路１５Ｌ，１５Ｒの搬送方向に対して垂直に交差する方向に沿って、搬送経路１５Ｌ，１５Ｒの底部を横断している。
【0047】
本実施形態では、複数のフリーローラー２０の両端は、図４に示されているように、それぞれ処理室１２を貫通し、処理室１２の外において回転自在に支持されている。このため、回転支持部材２２Ｒ，２２Ｌから異物が発生しても、異物は処理室１２の内部で搬送される被処理物に混入し難い。複数のフリーローラー２０の両端は、図５に示されているように、それぞれ処理室１２の外において、フリーローラー２０の回転軸に揃えられた回転軸を有する、少なくとも２つの支持ローラー２２Ｒ１，２２Ｒ１の上に載せられている。このため、熱膨張や熱収縮が生じてフリーローラー２０の外径や長さが変化しても、フリーローラー２０は支持ローラー２２Ｒ１，２２Ｒ１の上で安定して回転することができる。
【0048】
詳細には、本実施形態では、図４に示されているように、複数のフリーローラー２０の各々は、少なくとも、搬送経路１５Ｒ，１５Ｌを挟んで対向する２か所において、回転自在に支持されている。このため、例えば、１つの箇所で回転自在に支持される片持ちローラーを採用する場合に比べて、フリーローラーにかかる負荷が増加し難い。また、各々のフリーローラー２０は、搬送経路１５Ｌ，１５Ｒの搬送方向に対して垂直に交差する方向に沿って、搬送経路１５Ｌ，１５Ｒの底部を横断している。このため、搬送方向に交差する方向の全長に渡って搬送台１６の底部に接触する。棒状のフリーローラー２０に係る負荷は低く抑えられ、フリーローラー２０の変形、破損、および、部材が削れることによる異物の発生なども少なく抑制される。なお、当然ではあるが、搬送台１６に載せられる容器Ｔの数など、段積みされた容器Ｔｄが載置された搬送台１６の重量は、フリーローラー２０の予め定められた耐荷重の範囲内であるとよい。
【0049】
また、本実施形態のフリーローラー２０は、軸部材であり、多列に並んだ搬送経路１５Ｒ，１５Ｌを横断するように配置されている。つまり、各々のフリーローラー２０は、多列に搬送経路１５Ｒ，１５Ｌの底部を、搬送経路１５Ｌ，１５Ｒの搬送方向に対して垂直に交差する方向に沿って横断している。そして、フリーローラー２０は、多列に並べられた搬送経路１５Ｌ，１５Ｒのそれぞれにおいて搬送台１６を支持し、搬送経路１５Ｒ，１５Ｌ上に沿って搬送台１６を纏めて搬送することができる。このため、各々の搬送経路１５Ｒ，１５Ｌ毎にフリーローラーが別々に設けられている場合に比べて、連続焼成炉１の構成が簡素化される。
【0050】
各々のフリーローラー２０の左右の端部は、図４に示されているように、処理室１２の外において回転支持部材２２Ｒ，２２Ｌによって回転自在に支持されている。本実施形態では、右側の回転支持部材２２Ｒは、フリーローラー２０の右端部を支持している。左側の回転支持部材２２Ｌは，フリーローラー２０の左端部を支持している。右側の回転支持部材２２Ｒは、フリーローラー２０を支持する一対の支持ローラー２２Ｒ１，２２Ｒ１（図５参照）を備えている。左側の回転支持部材２２Ｌは、図示は省略するが、右側と同様にフリーローラー２０を支持する一対の支持ローラーを備えている。
【0051】
一対の支持ローラー２２Ｒ１，２２Ｒ１の回転軸は、フリーローラー２０の回転軸に揃えられている。本実施形態では、支持ローラー２２Ｒ１，２２Ｒ１の回転軸は、フリーローラー２０の回転軸に平行である。支持ローラー２２Ｒ１，２２Ｒ１は、フリーローラー２０の端部の外形よりも狭い間隔で、フリーローラー２０の端部の下面を支持するように配置されている。一対の支持ローラー２２Ｒ１，２２Ｒ１は、それぞれ図示は省略するが、回転自在に支持されている。一対の支持ローラー２２Ｒ１，２２Ｒ１には、例えば、ニードルベアリングで構成されていてもよい。一対の支持ローラー２２Ｒ１，２２Ｒ１は、例えば、図示は省略するが、焼成炉本体１０の内壁や、処理室１２の外壁などに回転自在に支持されているとよい。
【0052】
さらに詳細には、本実施形態では、焼成炉本体１０における右側壁１１Ｒおよび左側壁１１Ｌの各々に、フリーローラー２０が挿通される孔部１７が形成されている。各々の孔部１７には、孔部１７を通じた気体および異物の移動を抑制する遮断部２４Ｒ，２４Ｌが設けられている。回転支持部材２２Ｒ，２２Ｌは、遮断部２４Ｒ，２４Ｌによって閉塞された処理室１２の外部に設置されている。従って、仮に回転支持部材２２Ｒ，２２Ｌから異物が発生しても、異物は処理室１２の内部の被処理物に混入し難い。よって、回転支持部材２２Ｒ，２２Ｌの材質を、被処理物の種類に応じた材質（例えば、被処理物に混入しても問題ない材質など）に限定する必要が無い。例えば、本実施形態のように、金属屑の混入が問題となる被処理物を連続焼成炉１によって処理する場合でも、回転支持部材２２Ｒ，２２Ｌの材質を金属とすることが可能である。
【0053】
本実施形態では、フリーローラー２０のうち、少なくとも処理室１２内で露出される部位の材質として、炭化ケイ素を含むＳｉＣ系材料からなるセラミックローラーが採用されている。ＳｉＣ系材料をフリーローラー２０の材質として使用することで、フリーローラー２０に所要の強度が確保される。さらに、金属屑の混入が問題となる被処理物を連続焼成炉１によって処理する場合に、フリーローラー２０から生じた異物が被処理物に影響を与えない。よって、金属屑の混入が問題となる被処理物であっても、適切に処理される。また、ＳｉＣ系材料からなるセラミックローラーは、剛性が高くほとんど撓まないので、処理室１２内で安定して回転する。
【0054】
〈プッシャー〉
図１を参照して、プッシャー３０の構成について説明する。処理室１２の搬入口１３にはプッシャー３０が設けられている。プッシャー３０は、押し出し装置３１と押し込み部材３２とを備えている。押し込み部材３２は、搬送経路１５Ｌ，１５Ｒの搬入口１３側において、処理室１２の外に設けられている。押し出し装置３１は、押し込み部材３２を、搬送経路１５Ｌ，１５Ｒに向けて押し出す装置である。プッシャー３０は、複数のフリーローラー２０上において搬送方向（図１の左右方向）に連なる複数の搬送台１６を、搬送方向の下流側（図１の左側）に押し込む。本実施形態では、プッシャー３０の押し込み部材３２は、複数列の搬送経路１５Ｌ，１５Ｒの搬入口１３にそれぞれ対向しており、複数列の搬送経路１５Ｌ，１５Ｒに向けて搬送物を纏めて押すように構成されている。
図１を参照して、プッシャー３０の構成について説明する。処理室１２の搬入口１３にはプッシャー３０が設けられている。プッシャー３０は、押し出し装置３１と押し込み部材３２とを備えている。押し込み部材３２は、搬送経路１５Ｌ，１５Ｒの搬入口１３側において、処理室１２の外に設けられている。押し出し装置３１は、押し込み部材３２を、搬送経路１５Ｌ，１５Ｒに向けて押し出す装置である。プッシャー３０は、複数のフリーローラー２０上において搬送方向（図１の左右方向）に連なる複数の搬送台１６を、搬送方向の下流側（図１の左側）に押し込む。本実施形態では、プッシャー３０の押し込み部材３２は、複数列の搬送経路１５Ｌ，１５Ｒの搬入口１３にそれぞれ対向しており、複数列の搬送経路１５Ｌ，１５Ｒに向けて搬送物を纏めて押すように構成されている。
【0055】
プッシャー３０は、押し出し装置３１によって、押し込み部材３２を搬送方向（図１の左右方向）に移動させる。本実施形態では、押し込み部材３２が搬送方向の下流側（図１の左側）に移動すると、押し込み部材３２は、段積みされた容器Ｔｄが載置された搬送台１６に接触し、搬送台１６を搬送経路１５Ｌ，１５Ｒに向けて押す。押し込み部材３２のうち、搬送台１６に接触する先端の接触部は、搬送経路１５Ｒ，１５Ｌが延びる搬送方向に垂直に交差する方向に延びている。押し出し装置３１は、例えば、油圧シリンダなどで構成されてもよい。また、押し込み部材３２は、所要の機械強度を有するセラミックス材料で構成されているとよい。例えば、炭化ケイ素を含むＳｉＣ系材料からなるセラミックス材が用いられているとよい。このような材料が用いられていることによって押し込み部材３２が搬送台１６との接触で摩耗しても、金属異物が発生しない。
【0056】
押し込み部材３２に押された搬送台１６は、搬送経路１５Ｒ，１５Ｌ上で搬送方向に連なる複数の搬送台１６の最後尾に当たる。そして、押し込み部材３２がさらに当該搬送台１６を押すことによって、搬送経路１５Ｌ，１５Ｒの搬送方向に沿って連なった複数の搬送台１６が、搬送方向の前方に向けて前進する。順次、押し込み部材３２によって、搬送台１６が、搬送経路１５Ｒ，１５Ｌ上で搬送方向に押し込まれることによって、搬送方向に沿って連なった複数の搬送台１６の最後尾に搬送台１６が追加され、かつ、搬送方向に沿って連なった複数の搬送台１６が搬送経路１５Ｌ，１５Ｒに沿って前進する。プッシャー３０は、所定時間毎に、新たな搬送台１６を搬送経路１５Ｌ，１５Ｒに沿って所定距離だけ押し込む。その結果、搬送経路１５Ｒ，１５Ｌ上に連なる複数の搬送台１６が、間欠的に搬送される。
【0057】
本実施形態では、搬送台１６は、矩形のプレートである。搬送経路１５Ｒ，１５Ｌ上に連なる複数の搬送台１６は、１つ前の搬送台１６の後側の側面に、後続する搬送台１６の前側の側面が当たる。このため、１つ前の搬送台１６と後続する搬送台１６の向きが搬送方向に揃う。搬送経路１５Ｌ，１５Ｒの複数のフリーローラー２０上に沿って搬送経路１５Ｒ，１５Ｌを下流側に搬送される。搬送経路１５Ｒ，１５Ｌ上に連なる複数の搬送台１６の搬送方向は、プッシャー３０による押し出し方向に沿いやすい。従って、段積みされた容器Ｔｄが載置された搬送台１６が搬送経路１５Ｒ，１５Ｌから離脱する可能性が低い。
【0058】
本実施形態のプッシャー３０は、１つの押し出し装置３１によって、複数列（本実施形態では２列）の搬送経路１５Ｒ，１５Ｌに複数列の搬送台１６を纏めて押し出す。従って、複数列の搬送台１６が効率よく搬送される。本実施形態では、搬送台１６には、段積みされた容器Ｔｄが複数本載置されている。このため、処理室１２での被処理物の処理量を多くすることができ、生産性が向上する。複数列の搬送台１６が同期して搬送されるので、処理室１２での複数本の段積みされた容器Ｔｄの取り扱いも容易となる。
【0059】
〈ガイド〉
焼成炉本体１０は、各々の搬送経路１５Ｒ，１５Ｌにおける搬送台１６の搬送を案内するガイド４０Ｒ，４０Ｃ，４０Ｌを備えている。従って、搬送台１６の搬送方向が一時的に乱れた場合でも、搬送台１６の搬送がガイド４０Ｒ，４０Ｃ，４０Ｌによって案内される。このため、搬送台１６は搬送経路１５Ｒ，１５Ｌ上を正常に搬送される。図６は、ガス供給管６０、ヒータ５０およびガイド４０Ｃを示す斜視図である。図６では、ガス供給管６０、ヒータ５０およびガイド４０Ｃの配置が模式的に示されている。
焼成炉本体１０は、各々の搬送経路１５Ｒ，１５Ｌにおける搬送台１６の搬送を案内するガイド４０Ｒ，４０Ｃ，４０Ｌを備えている。従って、搬送台１６の搬送方向が一時的に乱れた場合でも、搬送台１６の搬送がガイド４０Ｒ，４０Ｃ，４０Ｌによって案内される。このため、搬送台１６は搬送経路１５Ｒ，１５Ｌ上を正常に搬送される。図６は、ガス供給管６０、ヒータ５０およびガイド４０Ｃを示す斜視図である。図６では、ガス供給管６０、ヒータ５０およびガイド４０Ｃの配置が模式的に示されている。
【0060】
図１、図４、および図６を参照して、ガイド４０Ｒ，４０Ｃ，４０Ｌについて説明する。図１および図４に示されているように、ガイド４０Ｒ，４０Ｃ，４０Ｌは、各々の搬送経路１５Ｒ，１５Ｌを挟んで対向する両側の位置に、搬送方向に沿って設けられている。本実施形態のガイド４０Ｒ，４０Ｃ，４０Ｌは、連なって搬送される搬送台１６に接触することによって、処理室１２内での搬送台１６を搬送経路１５Ｌ，１５Ｒに沿って確実に案内する。また、ガイド４０Ｒ，４０Ｃ，４０Ｌの材質には、ハイアルミナレンガが採用されている。その結果、ガイド４０Ｒ，４０Ｃ，４０Ｌの耐熱性および強度が確保されている。
【0061】
本実施形態では、右のガイド４０Ｒは右搬送経路１５Ｒの右側に設けられており、中間のガイド４０Ｃは右搬送経路１５Ｒの左側に設けられている。また、中間のガイド４０Ｃは左搬送経路１５Ｌの右側に設けられており、左のガイド４０Ｌは左搬送経路１５Ｌの左側に設けられている。つまり、複数の搬送経路１５Ｒ，１５Ｌの間に設けられた中間のガイド４０Ｃは、隣接する２つの搬送経路１５Ｒ，１５Ｌの各々における搬送台１６の搬送を共に案内する。従って、簡素な構成で適切に搬送台１６の搬送が案内される。ただし、複数の搬送経路１５Ｒ，１５Ｌの各々に対し、ガイドが別々に設けられてもよい。
【0062】
以下では、複数のガイド４０Ｒ，４０Ｃ，４０Ｌのうち、中間のガイド４０Ｃを例示して説明を行う。しかし、以下説明する構成は、右のガイド４０Ｒおよび左のガイド４０Ｌでも同様である。図６に示されているように、ガイド４０Ｃのうち、搬送経路１５Ｒ，１５Ｌ（図１および図４参照）上を搬送される搬送台１６に接触する接触部４１が、搬送方向に平行な方向に隙間なく連続して延びている。従って、搬送台１６が搬送中にガイド４０Ｃに接触しても、搬送台１６はガイド４０Ｃに引っ掛かり難い。よって、搬送台１６の不要な回転、および、部材の破損などが生じる可能性がさらに低下する。このため、搬送台１６の上に多段に段積みされた容器Ｔｄを安定して搬送することができる。
【0063】
図６に示されているように、ガイド４０Ｃには、フリーローラー２０（図１、図４、図５参照）が搬送方向に交差する方向に挿通されるローラー挿通穴４２が形成されている。ローラー挿通穴４２の内径は、フリーローラー２０の外径よりも広い。このため、フリーローラー２０に干渉せず、搬送経路１５Ｌ，１５Ｒに沿って連続したガイド４０Ｒ，４０Ｃ，４０Ｌを形成することができる。また、本実施形態では、フリーローラー２０は、ＳｉＣのようにほとんど撓まないセラミックス材料からなる。このため、フリーローラー２０は、段積みされた容器Ｔｄが載せられた搬送台１６を支持しつつ、ローラー挿通穴４２内で接触せずに回転することができる。
【0064】
〈容器Ｔｄの搬送空間〉
図４を参照して、処理室１２の内部で容器Ｔｄが搬送される空間について説明する。処理室１２の内部において、搬送経路１５Ｒ，１５Ｌの各々を挟んで対向して配置された一対のガイドの間の幅を、ｗ１とする。処理室１２内の、フリーローラー２０よりも上方の高さを、ｈ１とする。処理室１２の内部で、段積みされた容器Ｔｄが搬送可能な空間は、ｈ１／ｗ１＞１の条件を満たす。ここで、ガイドの間の幅ｗ１は、換言すると、搬送方向に直交する方向における、一対のガイド間の距離である。搬送経路１５Ｌのガイドの間の幅ｗ１は、ガイド４０Ｌとガイド４０Ｃとの間の距離である。搬送経路１５Ｒのガイドの間の幅ｗ１は、ガイド４０Ｃとガイド４０Ｒの間の距離である。フリーローラー２０よりも上方の高さｈ１は、換言すると、処理室１２の内部において、フリーローラー２０よりも上方で、搬送物の搬送が許容される高さ制限までの高さでありうる。ｈ１／ｗ１は、搬送経路１５Ｌ，１５Ｒで搬送物が搬送される搬送空間を搬送方向に向けて正面から見たときの縦横比でありうる。ｈ１／ｗ１＞１の条件を満たすので、本実施形態の連続焼成炉１では、多数の容器Ｔが高さ方向に積み重ねられた状態であっても、段積みされた容器Ｔｄが、処理室１２内の空間を適切に搬送される。なお、搬送空間の縦横比ｈ１／ｗ１は、例えば、２以上でもよく、３以上でもよい。
図４を参照して、処理室１２の内部で容器Ｔｄが搬送される空間について説明する。処理室１２の内部において、搬送経路１５Ｒ，１５Ｌの各々を挟んで対向して配置された一対のガイドの間の幅を、ｗ１とする。処理室１２内の、フリーローラー２０よりも上方の高さを、ｈ１とする。処理室１２の内部で、段積みされた容器Ｔｄが搬送可能な空間は、ｈ１／ｗ１＞１の条件を満たす。ここで、ガイドの間の幅ｗ１は、換言すると、搬送方向に直交する方向における、一対のガイド間の距離である。搬送経路１５Ｌのガイドの間の幅ｗ１は、ガイド４０Ｌとガイド４０Ｃとの間の距離である。搬送経路１５Ｒのガイドの間の幅ｗ１は、ガイド４０Ｃとガイド４０Ｒの間の距離である。フリーローラー２０よりも上方の高さｈ１は、換言すると、処理室１２の内部において、フリーローラー２０よりも上方で、搬送物の搬送が許容される高さ制限までの高さでありうる。ｈ１／ｗ１は、搬送経路１５Ｌ，１５Ｒで搬送物が搬送される搬送空間を搬送方向に向けて正面から見たときの縦横比でありうる。ｈ１／ｗ１＞１の条件を満たすので、本実施形態の連続焼成炉１では、多数の容器Ｔが高さ方向に積み重ねられた状態であっても、段積みされた容器Ｔｄが、処理室１２内の空間を適切に搬送される。なお、搬送空間の縦横比ｈ１／ｗ１は、例えば、２以上でもよく、３以上でもよい。
【0065】
以上のように、ここで開示された連続焼成炉１は、被処理物を加熱処理するための処理雰囲気が形成される処理室１２を内部に有する焼成炉本体１０と、プッシャー３０とを有している。処理室１２は、搬入口１３から直線に沿って延びた搬送経路１５Ｌ，１５Ｒを備えている。焼成炉本体１０は、搬送経路１５Ｌ，１５Ｒに沿って搬送経路１５Ｌ，１５Ｒの底部に順に並べられた複数のフリーローラー２０を備えている。プッシャー３０は、搬送経路１５Ｌ，１５Ｒの搬入口１３側において、処理室１２の外に設けられた押し込み部材３２と、押し込み部材３２を、搬送経路１５Ｌ，１５Ｒに向けて押し出す押し出し装置３１とを備えている。
【0066】
かかる連続焼成炉１によれば、処理室１２の外に配置されたプッシャー３０は、搬送経路１５Ｌ，１５Ｒの搬入口１３から搬送経路１５Ｌ，１５Ｒに沿って搬送台１６を押し込むことができる。搬送台１６は、搬送経路１５Ｌ，１５Ｒに沿って搬送経路１５Ｌ，１５Ｒの底部に順に並べられた複数のフリーローラー２０の上で連なって搬送される。フリーローラー２０は、プッシャー３０によって押されて搬送される搬送物との摩擦によって回転する。このため、搬送経路１５Ｌ，１５Ｒを搬送される搬送物は、プッシャー３０によって規定される適切な速度で搬送経路１５Ｌ，１５Ｒに沿って安定して搬送される。また、プッシャー３０は、処理室１２の外に設けられるため、処理室１２の中では、搬送に伴う異物が生じ難く、搬送台１６に異物が混入しにくい。このため、いわゆるコンタミネーションが低減される。
【0067】
図１に示された形態では、処理室１２は、互いに平行に延びた複数列の搬送経路１５Ｌ，１５Ｒを備えている。このため、搬送物を一度に纏めて送ることができ、被処理物の生産性を向上させることができる。
【0068】
また、複数のフリーローラー２０の各々は、継ぎ目のない円柱状の軸部材である。そして、複数のフリーローラー２０の各々は、複数列の搬送経路１５Ｌ，１５Ｒを搬送方向に対して垂直に交差する方向に沿って横断している。このため、複数列の搬送経路１５Ｌ，１５Ｒにおいて、タイミングを合わせて搬送物を搬送することができる。複数列の搬送経路１５Ｌ，１５Ｒで被処理物の処理時間を合わせることができる。
【0069】
また、プッシャー３０の押し込み部材３２は、複数列の搬送経路１５Ｌ，１５Ｒの搬入口１３にそれぞれ対向している。そして、押し込み部材３２は、複数列の搬送経路１５Ｌ，１５Ｒに向けて搬送物を纏めて押すように構成されている。複数列の搬送経路１５Ｌ，１５Ｒにおいて、タイミングを合わせて搬送物を搬送することができる。複数列の搬送経路１５Ｌ，１５Ｒで被処理物の処理時間を合わせることができる。
【0070】
〈ヒータ・ガス供給管〉
焼成炉本体１０は、図１、図２および図４に示されているように、複数のヒータ５０、複数のガス供給管６０、および複数の排気口７０（図１参照）を備えている。ヒータ５０は、処理室１２内を加熱する装置である。搬送台１６に段積みされた容器Ｔｄに収容された被処理物は、ヒータ５０によって加熱された処理室１２内で加熱される。ガス供給管６０は、雰囲気ガスを処理室１２内に供給する配管である。本実施形態では雰囲気ガスは、酸素である。排気口７０は、被処理物が加熱処理されることで発生する不要な反応ガスを、処理室１２内から外部に排出するための開口である。本実施形態では、反応ガスは加熱されて処理室１２内を上方へ移動する。このため、排気口７０は、焼成炉本体１０の上壁１１Ｕに設けられている。
焼成炉本体１０は、図１、図２および図４に示されているように、複数のヒータ５０、複数のガス供給管６０、および複数の排気口７０（図１参照）を備えている。ヒータ５０は、処理室１２内を加熱する装置である。搬送台１６に段積みされた容器Ｔｄに収容された被処理物は、ヒータ５０によって加熱された処理室１２内で加熱される。ガス供給管６０は、雰囲気ガスを処理室１２内に供給する配管である。本実施形態では雰囲気ガスは、酸素である。排気口７０は、被処理物が加熱処理されることで発生する不要な反応ガスを、処理室１２内から外部に排出するための開口である。本実施形態では、反応ガスは加熱されて処理室１２内を上方へ移動する。このため、排気口７０は、焼成炉本体１０の上壁１１Ｕに設けられている。
【0071】
図１、図４、および図６を参照して、本実施形態におけるヒータ５０およびガス供給管６０を説明する。本実施形態の焼成炉本体１０には、互いに平行に延びる複数列の搬送経路１５Ｒ，１５Ｌが設けられている。被処理物が収容された容器Ｔは、高さ方向に積み重ねられた状態で、搬送台１６の上に載せられて、各々の搬送経路１５Ｒ，１５Ｌを搬送される。この場合、段積みされた容器Ｔｄの各容器Ｔ内に収容された被処理物は、処理室１２の側方から加熱されるだけでは、均等に熱を加えることが難しい場合がある。同様に、処理室１２の側方から段積みされた容器Ｔｄに向けて雰囲気ガスを供給するだけでは、処理室１２内における雰囲気ガスの濃度が均一になり難い。
【0072】
図１および図４に示されているように、本実施形態の連続焼成炉１では、側方ヒータ５０Ｒ，５０Ｌと、中間ヒータ５０Ｃとを備えている。側方ヒータ５０Ｒ，５０Ｌは、複数列の搬送経路１５Ｒ，１５Ｌの搬送方向に交差する方向において、搬送経路１５Ｌ，１５Ｒの外側（側方）に設けられている。中間ヒータ５０Ｃは、複数列の搬送経路１５Ｒ，１５Ｌの間に設けられている。このため、複数列の搬送経路１５Ｒ，１５Ｌ上の被処理物には、左右の側方ヒータ５０Ｒ，５０Ｌが発生させる熱だけでなく、複数列の搬送経路１５Ｒ，１５Ｌの間の中間ヒータ５０Ｃが発生させる熱も加えられる。従って、複数列の搬送経路１５Ｒ，１５Ｌ上を搬送される段積みされた容器Ｔｄに収容された被処理物に、より均等に熱が加わりやすい。
【0073】
各々のヒータ５０には、管状のチューブバーナ（本実施形態では、ラジアントチューブバーナ）が採用されている。従って、ヒータ５０を容易に適切な位置に設置することができる。一例として、本実施形態のヒータ５０は、直線状に延びるチューブバーナである。本実施形態では、処理室１２内において、平面視において、ガイド４０Ｒ，４０Ｃ，４０Ｌの上方領域に、直線状のラジアントチューブが配置されている。このため、搬送経路１５Ｌ，１５Ｒを搬送される搬送台１６に載置された段積みされた容器Ｔｄに、ヒータ５０が当たらない。また、各ヒータ５０のラジアントチューブは、焼成炉本体１０の上壁１１Ｕに貫通するように取付けられている。ヒータ５０のバーナーボディーは、焼成炉本体１０の上壁１１Ｕの外側に貫通したラジアントチューブの基端部に取付けられている。このようなヒータ５０によれば、処理室１２には、ラジアントチューブが延びており、ラジアントチューブ内で、ガスが燃焼される。ラジアントチューブで生じた熱は、輻射熱により、処理室１２内に広がる。
【0074】
なお、かかるヒータ５０にチューブバーナを用いる場合、搬送経路１５Ｌ，１５Ｒを搬送される搬送台１６に載置された段積みされた容器Ｔｄに、ヒータ５０が当たらないように、チューブバーナの形状が選択されうる。かかる観点において、チューブバーナは、平面視において、ガイド４０Ｒ，４０Ｃ，４０Ｌの上方領域に配置されているとよい。チューブバーナは、直線状以外の形状（例えば、Ｕ字状、Ｗ字状など）であってもよい。
【0075】
図１および図４に示されているように、側方ヒータ５０Ｒ，５０Ｌおよび中間ヒータ５０Ｃは、いずれも処理室１２内において上下方向に延びている。従って、搬送経路１５Ｒ，１５Ｌの距離を長くした場合であっても、各ヒータ５０を容易に適切な位置に配置することが可能である。特に、中間ヒータ５０Ｃの長手方向を上下方向とすることで、上壁１１Ｕおよび底壁１Ｂの少なくとも一方（本実施形態では上壁１１Ｕ）に中間ヒータ５０Ｃを固定した状態で、複数列の搬送経路１５Ｒ，１５Ｌの間に中間ヒータ５０Ｃを適切に配置することができる。ただし、ヒータ５０の設置方法を変更することも可能である。例えば、側方ヒータ５０Ｒ，５０Ｌの長手方向を、連続焼成炉１の前後方向（図１における左右方向）としてもよい。
【0076】
また、図１に示されているように、本実施形態の連続焼成炉１は、ガス供給管６０Ｒ，６０Ｃ，６０Ｌを備えている。ガス供給管６０Ｒ，６０Ｌは、複数列の搬送経路１５Ｒ，１５Ｌよりも搬送方向に交差する方向の外側（側方）に設けられている。ガス供給管６０Ｃは、複数列の搬送経路１５Ｒ，１５Ｌの間に設けられている。その結果、複数列の搬送経路１５Ｒ，１５Ｌ上の被処理物には、左右のガス供給管６０Ｒ，６０Ｌから供給される雰囲気ガスだけでなく、複数列の搬送経路１５Ｒ，１５Ｌの間のガス供給管６０Ｃから供給される雰囲気ガスも行き渡る。従って、大量の被処理物に対して雰囲気ガスが均一に行き渡りやすい。
【0077】
図６は、ガス供給管６０、ヒータ５０およびガイド４０Ｃを示す斜視図である。図６では、ガス供給管６０、ヒータ５０およびガイド４０Ｃの配置が模式的に示されている。図６に示されているように、各々のガス供給管６０には、管内に導入された雰囲気ガスを処理室１２内に供給するガス供給孔６１が複数形成されている。雰囲気ガスは、各々のガス供給孔６１を通じて適切に処理室１２内に供給される。詳細には、複数列の搬送経路１５Ｒ，１５Ｌの間のガス供給管６０Ｃには、左搬送経路１５Ｌ（図１および図２参照）の方向（図４における紙面左手前側）を向くガス供給孔６１と、右搬送経路１５Ｒ（図１および図２参照）の方向を向くガス供給孔（図示せず）が共に形成されている。従って、２つの搬送経路１５Ｒ，１５Ｌの間のガス供給管６０Ｃから、２つの搬送経路１５Ｒ，１５Ｌの各々の方向に、雰囲気ガスが適切に供給される。なお、側方のガス供給管６０Ｒ，６０Ｌには、少なくとも、搬送経路１５Ｒ，１５Ｌ側（つまり、処理室１２の内側）を向くガス供給孔が形成されている。
【0078】
図１に示されているように、各々のガス供給管６０は、いずれも処理室１２内を上下方向に延びている。従って、搬送経路１５Ｒ，１５Ｌの距離が長い場合には、ガス供給管６０は、搬送経路１５Ｌ，１５Ｒに対して適当な間隔で配置されているとよい。ガス供給管６０は、上下方向に延びているので、搬送経路１５Ｌ，１５Ｒに対して適切な位置に配置することが可能である。特に、複数列の搬送経路１５Ｒ，１５Ｌの間のガス供給管６０Ｃの長手方向を上下方向とすることで、上壁１１Ｕおよび底壁１Ｂの少なくとも一方（本実施形態では上壁１１Ｕ）にガス供給管６０Ｃを固定した状態で、複数列の搬送経路１５Ｒ，１５Ｌの間にガス供給管６０Ｃを適切に配置することができる。ただし、ガス供給管６０の設置方法を変更することも可能である。例えば、側方のガス供給管６０Ｒ，６０Ｌの長手方向を、連続焼成炉１の前後方向（図１における左右方向）としてもよい。また、側方のガス供給管６０Ｒ，６０Ｌの代わりに、右側壁１１Ｒおよび左側壁１１Ｌの各々に複数のガス供給孔を設けてもよい。
【0079】
以下では、中間ヒータ５０Ｃおよび中間のガス供給管６０Ｃと、中間のガイド４０Ｃの位置関係について説明する。しかし、以下説明する位置関係は、側方ヒータ５０Ｒ，５０Ｌおよび側方のガス供給管６０Ｒ，６０Ｌと、側方のガイド４０Ｒ，４０Ｌでも同様である。図６に示されているように、搬送方向（図６における左右方向）に垂直に交差する水平方向を、容器Ｔの搬送が規制される規制方向とする。中間ヒータ５０Ｃおよびガス供給管６０Ｃの規制方向における両端部は、ガイド４０Ｃの規制方向における両端部の間（詳細には内側）に位置する。
【0080】
換言すると、中間ヒータ５０Ｃおよびガス供給管６０Ｃのうち、左搬送経路１５Ｌ（図１および図４参照）側の端部は、左搬送経路１５Ｌを搬送される搬送物と接触するガイド４０Ｃの接触部４１よりも、左搬送経路１５Ｌから遠ざかる側に位置する。同様に、中間ヒータ５０Ｃおよびガス供給管６０Ｃのうち、右搬送経路１５Ｒ（図１および図４参照）側の端部は、右搬送経路１５Ｒを搬送される搬送物と接触するガイド４０Ｃの接触部（図示せず）よりも、右搬送経路１５Ｒから遠ざかる側に位置する。
【0081】
つまり、ヒータ５０およびガス供給管６０のうち、搬送経路側の端部は、ガイド４０Ｒ，４０Ｃ，４０Ｌにおける搬送物との接触部よりも、搬送物から遠ざかる側に位置する。従って、搬送物（本実施形態では、容器Ｔおよび搬送台１６）の搬送方向が乱れたとしても、搬送物は、ヒータ５０およびガス供給管６０に接触しない。よって、ヒータ５０およびガス供給管６０に破損などが生じる可能性が低下する。
【0082】
ここでは、被処理物として、蓄電デバイス用の電極材料や固体電解質材料が例示されているが、これらに限定されない。ここで例示された連続焼成炉１によれば、適宜に、搬送物の安定した搬送が実現できる。粉体材料の焼成において、粉体材料が収容された容器を段積みした状態で安定して搬送できる。また、焼成炉本体１０の処理室１２内をオールセラミックで構成できる。この場合、被処理物に対して金属異物の混入を防止できる。また、上述したように、搬送経路１５Ｌ，１５Ｒの搬送空間の側方に側部ヒータ５０Ｒ，５０Ｃ，５０Ｌが設けられることによって、搬送物が搬送される搬送経路１５Ｌ，１５Ｒの搬送領域の温度管理が容易になる。また、搬送経路１５Ｌ，１５Ｒの搬送空間の側方に、ガス供給管６０Ｒ，６０Ｃ，６０Ｌが設けられることによって、搬送物が搬送される搬送経路１５Ｌ，１５Ｒの搬送領域の雰囲気ガスの濃度管理が容易になる。これらの構成は、連続焼成炉１においてそれぞれ適宜に組み合わされ、相互に作用して連続焼成炉１の機能を向上させうる。
【0083】
また、ここで開示される粉体材料の連続焼成方法は、図２に示されているように、粉体材料を容器Ｔに収容する工程（２０１）と、粉体材料が収容された複数の容器Ｔを段積みする工程（２０２）と、段積みされた容器Ｔｄを搬送台１６に載置する工程（２０３）と、段積みされた容器Ｔｄが載置された搬送台１６を連続焼成炉１に用意された搬送経路１５Ｌ，１５Ｒに沿って押し込む工程（２０５）とを備えている。ここで、連続焼成炉１に用意された搬送経路１５Ｌ，１５Ｒは、搬送経路１５Ｌ，１５Ｒの底部に間欠的に配置された複数のフリーローラー２０と、搬送経路１５Ｌ，１５Ｒの両側において搬送経路１５Ｌ，１５Ｒに押し込まれた搬送台１６を案内するガイド４０Ｒ，４０Ｃ，４０Ｌとを備えている。段積みされた容器Ｔｄが載置された搬送台１６は、ガイド４０Ｒ，４０Ｃ，４０Ｌで規定される搬送経路１５Ｌ，１５Ｒに沿って順に連なって搬送経路１５Ｌ，１５Ｒを移動する。かかる粉体材料の連続焼成方法によれば、上述のように粉体材料を大量に焼成炉に搬送でき、粉体材料の連続的な処理が可能である。
【0084】
以上、具体的な実施形態を挙げて詳細な説明を行ったが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に記載した実施形態を様々に変形、変更したものが含まれる。また、上記実施形態で例示された複数の技術の一部を連続焼成炉に採用することも可能である。
【符号の説明】
【0085】
１ 連続焼成炉
１０ 焼成炉本体
１２ 処理室
１３ 搬入口
１４ 搬出口
１５Ｒ，１５Ｌ 搬送経路
２０ フリーローラー
２２Ｒ，２２Ｌ 回転支持部材
２４Ｒ，２４Ｌ 遮断部
３０ プッシャー
３１ 押し出し装置
３２ 押し込み部材
４０Ｒ，４０Ｃ，４０Ｌ ガイド
４１ 接触部
４２ ローラー挿通穴
１０ 焼成炉本体
１２ 処理室
１３ 搬入口
１４ 搬出口
１５Ｒ，１５Ｌ 搬送経路
２０ フリーローラー
２２Ｒ，２２Ｌ 回転支持部材
２４Ｒ，２４Ｌ 遮断部
３０ プッシャー
３１ 押し出し装置
３２ 押し込み部材
４０Ｒ，４０Ｃ，４０Ｌ ガイド
４１ 接触部
４２ ローラー挿通穴
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】