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JP7721072B2 - Firing unit laminate and firing method - Google Patents

Firing unit laminate and firing method

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JP7721072B2
JP7721072B2 JP2022168660A JP2022168660A JP7721072B2 JP 7721072 B2 JP7721072 B2 JP 7721072B2 JP 2022168660 A JP2022168660 A JP 2022168660A JP 2022168660 A JP2022168660 A JP 2022168660A JP 7721072 B2 JP7721072 B2 JP 7721072B2
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rack
firing
units
unit
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和久 坂本
直人 菅原
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Tokai Konetsu Kogyo Co Ltd
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Tokai Konetsu Kogyo Co Ltd
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  • Furnace Charging Or Discharging (AREA)

Description

本発明は、焼成用ユニット積層体および焼成方法に関する。 The present invention relates to a firing unit laminate and a firing method.

従来より、半導体チップや積層セラミックコンデンサ(MLCC)等の被焼成物を焼成するために、焼成用ラック上に平板状のセッターを配置した状態で、当該セッター上に被焼成物を載置し、焼成する技術が知られている。 A conventional technique for firing objects such as semiconductor chips and multilayer ceramic capacitors (MLCCs) is to place the object on a flat setter placed on a firing rack and then fire the object.

また、上記被焼成物の焼成効率を高めるために、上記焼成用ラック及び平板状のセッターからなる焼成用ユニットを複数積み重ねた状態で焼成処理することにより、各焼成用ユニットのセッター上に配置した被焼成物を一度に焼成する技術が提案されるようになっている(例えば、特許文献1参照)。 In addition, to increase the baking efficiency of the above-mentioned baked items, a technology has been proposed in which multiple baking units, each consisting of a baking rack and a flat setter, are stacked and baked, allowing the baked items placed on the setters of each baking unit to be baked all at once (see, for example, Patent Document 1).

特許文献1においては、図16に記載しているように、開口部を設けた板状の焼成用治具(焼成用ラック)1を採用し、かかる焼成用ラック1上に平板状のセッター20を配置した焼成用ユニットUが提案されており、図17に記載しているように、(各セッター上に被焼成物Aを配置した状態で)複数の焼成用ユニットUを積み重ね、焼成用ユニット積層体とした上で、窯炉(焼成炉)内で焼成処理する技術が提案されている。 As shown in Figure 16, Patent Document 1 proposes a firing unit U that employs a plate-shaped firing jig (firing rack) 1 with an opening, and places a flat setter 20 on the firing rack 1. As shown in Figure 17, the document also proposes a technology in which multiple firing units U are stacked (with an object to be fired A placed on each setter) to form a firing unit stack, which is then fired in a kiln (firing furnace).

国際公開2015/008503号明細書International Publication No. 2015/008503

図16および図17に記載しているように、特許文献1においては、焼成用ラック1として枠体11の下面に支持部(脚部)13を設けたものが提案され、この支持部13により、各焼成用ユニットU、U間に炉内ガスを流入させて、各セッター20上に配置した被焼成物A同士を離間させつつ、これ等を一度に焼成することができるとされている。 As shown in Figures 16 and 17, Patent Document 1 proposes a baking rack 1 with support parts (legs) 13 on the underside of the frame 11. These support parts 13 allow furnace gas to flow between each baking unit U, U, allowing the objects A placed on each setter 20 to be separated from each other and baked all at once.

しかしながら、本発明者等が検討したところ、特許文献1記載の方法では、被焼成物を均質に焼成処理し難いことが判明した。 However, after investigations by the inventors, it was found that the method described in Patent Document 1 makes it difficult to uniformly bake the object to be baked.

これは、上記焼成炉においては、焼成時に炉内ガスが炉の下部側から上部側に上昇する気流を生じるが、複数の焼成用ユニットUを積み重ねた状態で焼成処理した場合、焼成用ユニットUを構成する平板状のセッター20が上記炉内ガスの流通を妨げるため、各焼成用ユニットUにおいて均質な焼成処理を行い難くなるためと考えられた。 This is thought to be because, during firing, the furnace gas generates an air current that rises from the bottom to the top of the furnace. However, when firing is performed with multiple firing units U stacked on top of each other, the flat setters 20 that make up the firing units U impede the flow of the furnace gas, making it difficult to achieve a uniform firing process in each firing unit U.

そこで、本発明者は、上記焼成用ユニットを構成するセッターとして平板状のものに代えてメッシュ状のものを採用することにより、各焼成用ユニットの下部側から上部側への炉内ガスの流通性を向上させることを着想した。 The inventors therefore came up with the idea of using mesh-shaped setters instead of flat ones to make up the firing units, thereby improving the flow of gas inside the furnace from the lower to the upper sides of each firing unit.

しかしながら、本発明者等がさらに検討したところ、上記のとおり開口部を設けた板状の焼成用治具(焼成用ラック)とともに、メッシュ状のセッターを有する焼成用ユニットを採用した場合においても、必ずしも均質な焼成処理物を効率的に得られないことが判明した。 However, further investigation by the inventors revealed that even when a firing unit having a mesh setter is used in addition to the plate-shaped firing jig (firing rack) with openings as described above, it is not always possible to efficiently obtain a uniform fired product.

本発明者等の検討によれば、これは、図18(a)に示すように、焼成用ユニットを構成する焼成用ラックrとして、通常、同一の開口パターンを有する同一形状を有するものを同一の向きに複数配設して使用するために、各焼成用ユニットを積み重ねた状態で焼成処理した場合に、焼成用ラックrのみを観察すると、図18(b)に斜視図で示すとともに、図18(c)に側部の断面図(図18(b)におけるZ-Z’線で垂直方向に切断したときにおける側部の断面図)で示すように、焼成炉内で炉内ガス流Fが炉の下部側から上部側に上昇する際に、各焼成用ラックrの開口パターンを規定する架橋部が設けられた箇所には、いずれも(図中矢印で示す)炉内ガス流Fが接触することなく炉内ガスが上昇するため、特に上部側に積み重ねた焼成用ユニットにおいて通気性が低下して、炉内ガス流Fと被焼成物との接触効率が低下するためと考えられた。 According to the inventors' investigations, as shown in Figure 18(a), the baking racks r that make up a baking unit are typically arranged in the same orientation and have the same opening pattern and shape. When the baking units are stacked and baked, observing only the baking racks r, as shown in the perspective view in Figure 18(b) and the side cross-sectional view in Figure 18(c) (a cross-sectional view of the side taken vertically along line Z-Z' in Figure 18(b)), when the in-furnace gas flow F rises from the bottom to the top of the baking furnace, it rises without coming into contact with any of the bridges (indicated by arrows in the figure) that define the opening pattern of each baking rack r. This is thought to be because, as shown in Figure 18(a), the air permeability is reduced, particularly in the baking units stacked at the top, reducing the contact efficiency between the in-furnace gas flow F and the baked material.

このような状況下、本発明は、被焼成物を均質かつ効率的に焼成可能な焼成用ユニット積層体および焼成方法を提供することを目的とするものである。 In light of these circumstances, the present invention aims to provide a baking unit stack and a baking method that can bake the object to be baked uniformly and efficiently.

上記技術課題を解決するために本願発明者等が鋭意検討したところ、焼成用ユニットが複数積み重ねられてなる焼成用ユニット積層体であって、前記複数の焼成用ユニットは、各々、焼成用ラックおよび当該焼成用ラック上に配置されたメッシュ状のセッターを有し、前記焼成用ラックは、枠体と、当該枠体内に設けられた架橋部とを有するものであって、前記複数積み重ねられた焼成用ユニットにおいて、隣り合う焼成用ユニットを構成する焼成用ラックのみを下部側から垂直上方向に観察したときに、(下側に位置する焼成用ラックの架橋部と上側に位置する焼成用ラックの架橋部および枠体とが重なり合う面積/下側に位置する焼成用ラックの架橋部の面積)×100により算出される架橋部面積重複割合が、0~80%となるように、各焼成用ユニットが積み重ねられてなる焼成用ユニット積層体により、上記目的を達成し得ることを見出し、本知見に基づいて本発明を完成するに至った。 After extensive research to solve the above technical problems, the inventors of the present application discovered that the above objectives can be achieved by a baking unit stack consisting of multiple stacked baking units, each of which has a baking rack and a mesh setter placed on the baking rack, and the baking rack has a frame and a bridge portion provided within the frame, and when only the baking racks constituting adjacent baking units are observed vertically upward from below, the overlapping area of the bridge portion calculated by the formula (overlapping area of the bridge portion of the lower baking rack with the bridge portion and frame of the upper baking rack / area of the bridge portion of the lower baking rack) x 100 is 0 to 80%. Based on this finding, the inventors have completed the present invention.

すなわち、本発明は、
(1)焼成用ユニットが複数積み重ねられてなる焼成用ユニット積層体であって、
前記複数の焼成用ユニットは、各々、焼成用ラックおよび当該焼成用ラック上に配置されたメッシュ状のセッターを有し、
前記焼成用ラックは、枠体と、当該枠体内に設けられた架橋部とを有するものであって、
隣り合う焼成用ユニットを構成する焼成用ラックのみを下部側から垂直上方向に観察したときに、下記式(I)
架橋部面積重複割合(%)=(下側に位置する焼成用ラックの架橋部と上側に位置する焼成用ラックの架橋部および枠体とが重なり合う面積/下側に位置する焼成用ラックの架橋部の面積)×100 (I)
により算出される架橋部面積重複割合が、0~80%となるように、各焼成用ユニットが積み重ねられてなる
ことを特徴とする焼成用ユニット積層体、
(2)前記隣り合う焼成用ユニットの少なくとも一部において、前記焼成用ユニットを構成する焼成用ラックが、各々外形が矩形状の同一形状を有し、
前記焼成用ラックの枠体および架橋部により規定される開口部が、前記焼成用ラックの上面の中心を通る垂直軸を回転軸として時計回りに90°または180°回転させたときに回転対称とならない形状を有するものであり、
前記隣り合う焼成用ユニットにおいて、下部側に配置した焼成用ユニットを構成する焼成用ラックが、上部側に配置した焼成用ユニットを構成する焼成用ラックの上面の中心を通る垂直軸を回転軸として時計回りに90°または180°回転させた状態で配置されてなるものであることにより、
隣り合う焼成用ユニットを構成する焼成用ラックのみを下部側から垂直上方向に観察したときに、各焼成用ラックの架橋部が完全に重ならないように配設されている
上記(1)に記載の焼成用ユニット積層体、
(3)前記隣り合う焼成用ユニットの少なくとも一部において、前記焼成用ユニットを構成する焼成用ラックが、各々外形が矩形状の同一形状を有し、
前記焼成用ラックの枠体および架橋部により規定される開口部が、裏返して表面および裏面を逆に配置したときに、異なるパターン形状を有するものであり、
前記隣り合う焼成用ユニットにおいて、下部側に配置した焼成用ユニットを構成する焼成用ラックが、上部側に配置した焼成用ユニットを構成する焼成用ラックを裏返した状態で配置されてなるものであることにより、
隣り合う焼成用ユニットを構成する焼成用ラックのみを下部側から垂直上方向に観察したときに、各焼成用ラックの架橋部が完全に重ならないように配設されている
上記(1)に記載の焼成用ユニット積層体、
(4)前記焼成用ユニットを構成する焼成用ラックは、各々、下記式(II)
架橋部面積割合(%)=(焼成用ラックを構成する架橋部の面積/焼成用ラックを構成する枠体の内側の面積)×100 (II)
により算出される架橋部面積割合が、1~40%である
上記(1)~(3)のいずれかに記載の焼成用ユニット積層体、
(5)前記焼成用ユニットを構成する焼成用ラックは、各々、下記式(III)
架橋部幅割合(%)=(架橋部の平均幅/焼成用ラックの長手方向長さ)×100 (III)
により算出される架橋部幅割合が、1~10%である
上記(1)~(4)のいずれかに記載の焼成用ユニット積層体、
(6)前記焼成用ユニットを構成する焼成用ラックは、各々、前記架橋部の厚みが2mm~4mmであり、架橋部の幅が2mm~8mmである上記(1)~(5)のいずれかに記載の焼成用ユニット積層体、
(7)前記焼成用ユニットを構成する焼成用ラックは、各々、その構成材料が、
(i)SiC純度が99質量%以上の常圧焼結SiCからなること、
(ii)嵩比重が3.10以上、
(iii)開気孔率が1%以下、
(iv)JIS R 1601による三点曲げ強度が450MPa以上、および
(v)JIS R 1648:R2002による耐熱衝撃強度が400℃以上
から選ばれる一以上の条件を満たすものである上記(1)~(6)のいずれかに記載の焼成用ユニット積層体、
(8)上記(1)~(7)のいずれかに記載の焼成用ユニット積層体を用い、焼成炉内で被焼成物を焼成処理することを特徴とする焼成方法
を提供するものである。
That is, the present invention is
(1) A baking unit stack formed by stacking a plurality of baking units,
Each of the plurality of baking units has a baking rack and a mesh setter placed on the baking rack,
The baking rack has a frame and a bridge portion provided within the frame,
When only the baking racks constituting the adjacent baking units are observed vertically upward from the lower side, the following formula (I)
Crosslinked portion area overlap ratio (%) = (overlapping area of the crosslinked portion of the lower baking rack and the crosslinked portion and frame of the upper baking rack / area of the crosslinked portion of the lower baking rack) × 100 (I)
A firing unit stack, characterized in that the firing units are stacked so that the crosslinking area overlap ratio calculated by
(2) In at least some of the adjacent baking units, the baking racks constituting the baking units each have the same rectangular outer shape,
The opening defined by the frame and the bridging portion of the baking rack has a shape that is not rotationally symmetric when rotated 90° or 180° clockwise around a vertical axis passing through the center of the top surface of the baking rack as the rotation axis,
In the adjacent baking units, the baking rack constituting the baking unit arranged on the lower side is rotated 90° or 180° clockwise around a vertical axis passing through the center of the upper surface of the baking rack constituting the baking unit arranged on the upper side as the rotation axis,
The baking unit stack according to (1) above, wherein the baking racks constituting adjacent baking units are arranged so that the cross-linked portions of the baking racks do not completely overlap when only the baking racks constituting the adjacent baking units are observed vertically upward from the lower side;
(3) In at least some of the adjacent baking units, the baking racks constituting the baking units each have the same rectangular outer shape,
The openings defined by the frame and the bridge portion of the baking rack have different pattern shapes when the baking rack is turned upside down and the front and back surfaces are reversed,
In the adjacent baking units, the baking rack constituting the baking unit arranged on the lower side is arranged in a state where the baking rack constituting the baking unit arranged on the upper side is turned upside down,
The baking unit stack according to (1) above, wherein the baking racks constituting adjacent baking units are arranged so that the cross-linked portions of the baking racks do not completely overlap when only the baking racks constituting the adjacent baking units are observed vertically upward from the lower side;
(4) The baking racks constituting the baking unit each have the following formula (II):
Crosslinked portion area ratio (%) = (area of crosslinked portions constituting the baking rack / inner area of the frame constituting the baking rack) × 100 (II)
The firing unit laminate according to any one of (1) to (3), wherein the crosslinked portion area ratio calculated by
(5) The baking racks constituting the baking unit each have the following formula (III):
Crosslinked portion width ratio (%) = (average width of crosslinked portion / longitudinal length of baking rack) × 100 (III)
The firing unit laminate according to any one of (1) to (4), wherein the crosslinked portion width ratio calculated by
(6) The baking rack constituting the baking unit is a baking unit laminate according to any one of (1) to (5), wherein the thickness of the cross-linking portion is 2 mm to 4 mm and the width of the cross-linking portion is 2 mm to 8 mm.
(7) The baking racks constituting the baking unit are each made of the following materials:
(i) The SiC is made of atmospheric sintered SiC having a SiC purity of 99% by mass or more;
(ii) a bulk specific gravity of 3.10 or more;
(iii) open porosity of 1% or less;
(iv) a three-point bending strength according to JIS R 1601 of 450 MPa or more, and (v) a thermal shock resistance strength according to JIS R 1648:R2002 of 400°C or more, the firing unit laminate according to any one of (1) to (6) above,
(8) A firing method is provided, which comprises firing an object to be fired in a firing furnace using the firing unit laminate according to any one of (1) to (7) above.

本発明によれば、複数積み重ねられた焼成用ユニットにおいて、隣り合う焼成用ユニットを構成する焼成用ラックを下部側から垂直上方向に観察したときに、焼成用ラックに設けられた架橋部の重なりの程度の指標となる架橋部面積重複割合が低減されてなるものであることにより、焼成時に生成する炉の下部側から上部側に上昇する炉内ガスの流通を促進することができ、このために、被焼成物を均質かつ効率的に焼成可能な焼成用ユニット積層体を提供し得るとともに、係る焼成用ユニット積層体を用いた焼成方法を提供することができる。 According to the present invention, when multiple stacked baking units are used, the cross-linking area overlap ratio, which is an indicator of the degree of overlap between the cross-linking sections on the baking racks, is reduced when the baking racks constituting adjacent baking units are observed vertically upward from the bottom. This promotes the flow of furnace gases that rise from the bottom to the top of the oven during baking. This makes it possible to provide a baking unit stack that can bake the object to be baked uniformly and efficiently, as well as a baking method using such a baking unit stack.

本発明に係る焼成用ユニット積層体を構成する焼成用ユニットの形態例を示す図である。1A and 1B are diagrams showing examples of the configuration of a firing unit constituting a firing unit laminate according to the present invention. 本発明で使用し得る焼成用ラックの形態例を模式的に示す図(上面図)である。1 is a diagram (top view) showing a schematic example of a baking rack that can be used in the present invention. FIG. 本発明で使用し得る焼成用ラックの形態例を模式的に示す図(上面図)である。1 is a diagram (top view) showing a schematic example of a baking rack that can be used in the present invention. FIG. 本発明で使用し得る焼成用ラックの形態例を模式的に示す図である。1 is a diagram showing a schematic diagram of an example of a baking rack that can be used in the present invention. FIG. 本発明で使用し得る焼成用ラックの形態例を模式的に示す図である。1 is a diagram showing a schematic diagram of an example of a baking rack that can be used in the present invention. FIG. 焼成用ラックの架橋部面積割合(%)の算出方法を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining a method for calculating the cross-linked area ratio (%) of a baking rack. 焼成用ラックの架橋部の形態例について説明するための図である。10A and 10B are diagrams for explaining examples of the configuration of a bridging portion of a baking rack. 焼成用ラックの支持部の形態例について説明するための図である。10A and 10B are diagrams for explaining examples of the configuration of a support part of a baking rack. 本発明で使用し得るメッシュ状のセッターの形態例について説明するための図である。1A and 1B are diagrams illustrating examples of the shape of a mesh-shaped setter that can be used in the present invention. 本発明に係る焼成用ユニット積層体の形態例を示す図である。1A and 1B are diagrams showing examples of firing unit laminates according to the present invention; 隣り合う焼成用ユニットを構成する焼成用ラックのみを下部側から垂直上方向に観察したときにおける、架橋部面積重複割合の算出方法を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining a method for calculating the crosslinking area overlap ratio when only the baking racks constituting adjacent baking units are observed vertically upward from the lower side. 本発明に係る焼成用ユニット積層体を用いた焼成機構について説明するための図である。1 is a diagram for explaining a firing mechanism using a firing unit laminate according to the present invention. FIG. 本発明の実施例で使用した焼成用ラックの形態および隣り合う焼成用ユニットを構成する焼成用ラックのみを下部側から垂直上方向に観察したときの形態を模式的に示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a schematic view of the shape of the baking rack used in the examples of the present invention and the shape of only the baking rack constituting the adjacent baking unit when viewed vertically upward from the bottom side. 本発明の実施例で作製した焼成用ユニット積層体において、各焼成用ユニットを構成する焼成用ラックrのみを斜め上から観察したときの斜視図である。1 is a perspective view of only the baking rack r constituting each baking unit in a baking unit stack produced in an example of the present invention, observed obliquely from above. FIG. 本発明の実施例で使用した焼成用ラックの形態および隣り合う焼成用ユニットを構成する焼成用ラックのみを下部側から垂直上方向に観察したときの形態を模式的に示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a schematic view of the shape of the baking rack used in the examples of the present invention and the shape of only the baking rack constituting the adjacent baking unit when viewed vertically upward from the bottom side. 本発明の実施例で作製した焼成用ユニット積層体において、各焼成用ユニットを構成する焼成用ラックrのみを斜め上から観察したときの斜視図である。1 is a perspective view of only the baking rack r constituting each baking unit in a baking unit stack produced in an example of the present invention, observed obliquely from above. FIG. 本発明の比較例で使用した焼成用ラックの形態および隣り合う焼成用ユニットを構成する焼成用ラックのみを観察したときの形態を模式的に示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a schematic view of the shape of a baking rack used in a comparative example of the present invention and the shape of only a baking rack constituting an adjacent baking unit. 従来の焼成用ユニット積層体を構成する焼成用ユニットの形態例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of the configuration of a firing unit constituting a conventional firing unit laminate. 従来の焼成用ユニット積層体の形態例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of the configuration of a conventional firing unit laminate. 従来の焼成用ユニット積層体を用いた焼成機構について説明するための図である。10A and 10B are diagrams for explaining a firing mechanism using a conventional firing unit stack.

先ず、本発明に係る焼成用ユニット積層体について説明する。
本発明に係る焼成用ユニット積層体は、焼成用ユニットが複数積み重ねられてなるものであって、
前記複数の焼成用ユニットは、各々、焼成用ラックおよび当該焼成用ラック上に配置されたメッシュ状のセッターを有し、
前記焼成用ラックは、枠体と、当該枠体内に設けられた架橋部とを有するものであって、
隣り合う焼成用ユニットを構成する焼成用ラックのみを下部側から垂直上方向に観察したときに、下記式(I)
架橋部面積重複割合(%)=(下側に位置する焼成用ラックの架橋部と上側に位置する焼成用ラックの架橋部および枠体とが重なり合う面積/下側に位置する焼成用ラックの架橋部の面積)×100 (I)
により算出される架橋部面積重複割合が、0~80%となるように、各焼成用ユニットが積み重ねられてなる
ことを特徴とするものである。
First, the firing unit laminate according to the present invention will be described.
The baking unit stack according to the present invention is formed by stacking a plurality of baking units,
Each of the plurality of baking units has a baking rack and a mesh setter placed on the baking rack,
The baking rack has a frame and a bridge portion provided within the frame,
When only the baking racks constituting the adjacent baking units are observed vertically upward from the lower side, the following formula (I)
Crosslinked portion area overlap ratio (%) = (overlapping area of the crosslinked portion of the lower baking rack and the crosslinked portion and frame of the upper baking rack / area of the crosslinked portion of the lower baking rack) × 100 (I)
The firing units are stacked so that the crosslinking area overlap ratio calculated by the above formula is 0 to 80%.

図1は、本発明に係る焼成用ユニット積層体を構成する焼成ユニットの例を模式的に示す図である。
図1に示すように、本発明に係る焼成用ユニット積層体を構成する焼成用ユニットUは、焼成用ラックrおよび当該焼成用ラックr上に配置されたメッシュ状のセッターsを有している。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic diagram of an example of a baking unit constituting the baking unit laminate according to the present invention.
As shown in FIG. 1, a baking unit U constituting the baking unit stack according to the present invention has a baking rack r and a mesh-like setter s arranged on the baking rack r.

図2は、図1に例示する焼成用ラックrの上面図である。
図2に例示するように、本発明に係る焼成用ユニット積層体において、焼成用ラックrは、枠体fと、当該枠体f内部に設けられた架橋部bとを有するものである。
FIG. 2 is a top view of the baking rack r illustrated in FIG.
As shown in FIG. 2, in the baking unit stack according to the present invention, the baking rack r has a frame f and a bridge portion b provided inside the frame f.

図2に例示するように、本発明に係る焼成用ユニット積層体において、枠体fは、焼成用ラックrの外周形状を規定するものであり、架橋部bは、枠体fを構成する枠材間を繋ぐように枠体内に設けられ、枠体内に所定の開口パターンを規定するものである。 As shown in Figure 2, in the baking unit stack of the present invention, the frame body f defines the outer peripheral shape of the baking rack r, and the bridging portions b are provided within the frame body so as to connect the frame materials that make up the frame body f, and define a predetermined opening pattern within the frame body.

図2に例示する焼成用ラックrにおいて、枠体fの外形の形状は概略四角形状であり、枠体fの外形の形状は、四角形状、特に概略正方形状または概略長方形状等の矩形状であることが好ましいが、楕円形状や円形状等であってもよく、その形状は特に制限されない。 In the baking rack r shown in Figure 2, the outer shape of the frame body f is approximately rectangular, and it is preferable that the outer shape of the frame body f be rectangular, particularly approximately square or approximately rectangular, but it may also be oval, circular, etc., and the shape is not particularly limited.

図3(a)~図3(e)は、本発明に係る焼成用ユニット積層体において使用し得る、焼成用ラックrのその他の例を、各々上面図により示すものである。
図3(a)~図3(e)に例示する各焼成用ラックrも、概略四角形状の枠体fと、当該枠体f内部に設けられた架橋部bとを有し、この架橋部bにより、枠体f内に所定の開口パターンが規定される。
3(a) to 3(e) are top views showing other examples of the baking rack r that can be used in the baking unit stack according to the present invention.
Each baking rack r illustrated in Figures 3(a) to 3(e) also has a roughly rectangular frame body f and a bridging portion b provided inside the frame body f, and this bridging portion b defines a predetermined opening pattern within the frame body f.

図2や図3(a)~図3(e)に例示するように、本発明に係る焼成用ユニット積層体において使用される焼成用ラックrは、枠体f内に開口部を有するものであることにより、被焼成物の焼成時に炉内ガスが上記開口部を容易に流通することができることから、被焼成物を効果的に焼成処理することができる。 As illustrated in Figures 2 and 3(a) to 3(e), the baking rack r used in the baking unit stack of the present invention has an opening within the frame body f, which allows the furnace gas to easily flow through the opening when the baking object is being baked, thereby enabling the baking object to be baked effectively.

図2や図3(a)~図3(e)に例示するように、本発明に係る焼成用ユニット積層体において採用される焼成用ラックは、架橋部が三叉状に交差して略T字状の交差部を成すものが好ましい。
本発明に係る焼成用ユニット積層体において、焼成用ラックとして、架橋部が三叉状に交差して交差部を成すものを採用することにより、被焼成物を焼成処理したときに、炉内ガスが上記交差部で拡散し易くなり、このために被焼成物を均一に焼成処理し易くなる。
As illustrated in Figures 2 and 3(a) to 3(e), the baking rack used in the baking unit stack of the present invention preferably has a trifurcated bridging portion that forms a roughly T-shaped intersection.
In the baking unit stack of the present invention, by using a baking rack in which the bridging portions intersect in a triangular shape to form an intersection, when the baking object is baked, the gas inside the furnace is more likely to diffuse at the intersection, making it easier to bake the baking object uniformly.

本発明に係る焼成用ユニット積層体において、各焼成用ユニットを構成する焼成用ラックは、枠体および架橋部により規定される形状が、各々、異なるものであってもよいし、同一のものであってもよい。 In the baking unit stack of the present invention, the baking racks that make up each baking unit may have different or identical shapes defined by the frame and bridging portions.

本発明に係る焼成用ユニット積層体を構成する隣り合う焼成用ユニットの少なくとも一部において、各焼成用ユニットを構成する焼成用ラックが同一の外形形状を有するものである場合、焼成用ラックとしては、外形が矩形状(すなわち、長方形状または正方形状)の同一形状を有し、上記焼成用ラックの上面の中心を通る垂直軸を回転軸として時計回りに90°または180°回転させたときに回転対称とならない形状を有するものが好ましい。 When the baking racks constituting each baking unit in at least some of the adjacent baking units that make up the baking unit stack according to the present invention have the same external shape, it is preferable that the baking racks have the same rectangular (i.e., oblong or square) external shape and have a shape that is not rotationally symmetric when rotated 90° or 180° clockwise around a vertical axis passing through the center of the top surface of the baking rack.

図4(a)は、図2に対応する図であって、図1に例示する矩形状の焼成用ラックrの上面図を示すものである。
一方、図4(b)は、図4(a)に示す、焼成用ラックrの上面の中心cを通る垂直軸を回転軸として時計回りに90°回転したときの焼成用ラックrの上面図を示すものである。
図4(a)に示す焼成用ラックおよび図4(b)に示す焼成用ラックrは同一のものであるが、このように焼成用ラックrの上面の中心cを通る垂直軸を回転軸として時計回りに90°回転させたときに焼成用ラックの枠体fおよび架橋部bにより規定される開口部形状が回転前後で一致せず、このために図4に示す焼成用ラックは、図4(a)に示す状態と図4(b)に示す状態とで回転対称の関係にない。
FIG. 4(a) is a view corresponding to FIG. 2 and shows a top view of the rectangular baking rack r exemplified in FIG.
On the other hand, Figure 4(b) shows a top view of the baking rack r when rotated 90° clockwise around a vertical axis passing through the center c of the top surface of the baking rack r shown in Figure 4(a).
The baking rack shown in Figure 4(a) and the baking rack r shown in Figure 4(b) are identical, but when the baking rack r is rotated 90 degrees clockwise around a vertical axis passing through the center c of the top surface of the baking rack r as the rotation axis, the opening shape defined by the frame f and bridging portion b of the baking rack does not match before and after the rotation, and for this reason the baking rack shown in Figure 4 is not rotationally symmetric between the state shown in Figure 4(a) and the state shown in Figure 4(b).

図5(a)は、本発明に係る焼成用ユニット積層体で採用し得る焼成用ラックの他の例として、矩形状の焼成用ラックrの上面図を示すものである。
また、図5(b)は、図5(a)に示す、焼成用ラックrの上面の中心cを通る垂直軸を回転軸として時計回りに90°回転したときの焼成用ラックrの上面図を示すものである。
図5(a)に示す焼成用ラックおよび図5(b)に示す焼成用ラックrは同のものであるが、このように焼成用ラックrの上面の中心cを通る垂直軸を回転軸として時計回りに90°回転させたときに焼成用ラックの枠体fおよび架橋部bにより規定される開口部形状が回転前後で一致せず、このために図5に示す焼成用ラックは、図5(a)に示す状態と図5(b)に示す状態とで回転対称の関係にない。
同様に、図5(c)は、図5(a)に示す、焼成用ラックrの上面の中心cを通る垂直軸を回転軸として180°時計回りに回転したときの焼成用ラックrの上面図を示すものである。
図5(a)に示す焼成用ラックおよび図5(c)に示す焼成用ラックrは同一のものであるが、このように焼成用ラックrの上面の中心cを通る垂直軸を回転軸として時計回りに180°回転させたときに焼成用ラックの枠体fおよび架橋部bにより規定される開口部形状が回転前後で一致せず、このために図5に示す焼成用ラックは、図5(a)に示す状態と図5(c)に示す状態とで回転対称の関係にない。
FIG. 5(a) shows a top view of a rectangular baking rack r as another example of a baking rack that can be used in the baking unit stack according to the present invention.
FIG. 5(b) shows a top view of the baking rack r when rotated 90° clockwise around a vertical axis passing through the center c of the top surface of the baking rack r shown in FIG. 5(a).
The baking rack shown in Figure 5(a) and the baking rack r shown in Figure 5(b) are the same, but when the baking rack r is rotated 90 degrees clockwise around a vertical axis passing through the center c of the top surface of the baking rack r as the rotation axis, the opening shape defined by the frame f and bridging portion b of the baking rack does not match before and after the rotation, and for this reason the baking rack shown in Figure 5 is not rotationally symmetric between the state shown in Figure 5(a) and the state shown in Figure 5(b).
Similarly, Figure 5(c) shows a top view of the baking rack r when rotated 180° clockwise around a vertical axis passing through the center c of the top surface of the baking rack r shown in Figure 5(a).
The baking rack shown in Figure 5(a) and the baking rack r shown in Figure 5(c) are identical, but when the baking rack r is rotated 180 degrees clockwise around a vertical axis passing through the center c of the top surface of the baking rack r as the axis of rotation, the opening shape defined by the frame f and bridging portion b of the baking rack does not match before and after the rotation, and for this reason the baking rack shown in Figure 5 is not rotationally symmetric between the state shown in Figure 5(a) and the state shown in Figure 5(c).

このように、焼成用ラックとして、外形が矩形状のものであって、焼成用ラックの上面の中心を通る垂直軸を回転軸として時計回りに90°または180°回転させたときに回転対称性を示さないものを採用し、上記回転前および回転後の状態で、隣り合う焼成用ユニットの焼成用ラックとして各々配設することにより、同一形状を有する焼成用ラックを使用しているにも拘わらず、後述するように、隣り合う焼成用ユニットを構成する焼成用ラックのみを下部側から垂直上方向に観察したときに、各焼成用ラックの架橋部が完全に重なり合わないように設置することが可能となる。 In this way, by using baking racks that are rectangular in shape and that do not exhibit rotational symmetry when rotated 90° or 180° clockwise around a vertical axis passing through the center of the top surface of the baking rack, and by arranging them as baking racks for adjacent baking units in the pre- and post-rotation states, it is possible to install baking racks of the same shape so that the bridges of each baking rack do not completely overlap when only the baking racks that make up adjacent baking units are observed vertically upward from below, as described below.

一方、例えば、図18(a)に示す従来の焼成用ラックrは、外形が矩形状を有するものであるが、焼成用ラックの枠体および架橋部により規定される開口部が、焼成用ラックrの上面の中心cを通る垂直軸を回転軸として、時計回りに90°回転させた場合においても、時計回りに180°回転させた場合においても、回転前の形状と同一の形状となる、回転対称性を示す。
このため、焼成用ユニット積層体を構成する各焼成用ラックとして、図18(a)に示す従来の焼成用ラックrを採用した場合、上記回転前および回転後の状態で、隣り合う焼成用ユニットの焼成用ラックとして各々配設したとしても、隣り合う焼成用ユニットを構成する焼成用ラックのみを下部側から垂直上方向に観察したときに、各焼成用ラックの架橋部が完全に重なり合うために、本発明に係る焼成用ユニット積層体を形成し得ない。
On the other hand, for example, the conventional baking rack r shown in Figure 18(a) has a rectangular outer shape, but the opening defined by the frame and bridging portion of the baking rack exhibits rotational symmetry, meaning that when the baking rack r is rotated 90° clockwise around a vertical axis passing through the center c of the top surface of the baking rack r as the rotation axis, it retains the same shape as before rotation, whether it is rotated 90° clockwise or 180° clockwise.
For this reason, if the conventional baking rack r shown in Figure 18(a) is used as each baking rack that makes up the baking unit stack, even if they are arranged as baking racks for adjacent baking units in the pre- and post-rotation states, when only the baking racks that make up the adjacent baking units are observed vertically upward from the bottom, the bridging portions of each baking rack will completely overlap, and the baking unit stack of the present invention cannot be formed.

本発明に係る焼成用ユニット積層体を構成する隣り合う焼成用ユニットの少なくとも一部において、各焼成用ユニットを構成する焼成用ラックが同一形状を有するものである場合、焼成用ラックとしては、外形が矩形状の同一形状を有し、前記焼成用ラックの枠体および架橋部により規定される開口部が、裏返して表面および裏面を逆に配置したときに、異なるパターン形状(異なる開口部形状)を有するものであることが好ましい。 When the baking racks constituting each baking unit in at least some of the adjacent baking units constituting the baking unit stack according to the present invention have the same shape, it is preferable that the baking racks have the same rectangular outer shape, and that the openings defined by the frame and bridging portions of the baking racks have different pattern shapes (different opening shapes) when the baking racks are turned over and the front and back surfaces are reversed.

図4(c)は、図4(a)に示す矩形状の焼成用ラックrを裏返して表面および裏面を逆に配置したときの焼成用ラックrの上面図を示すものである。
図4(a)に示す焼成用ラックおよび図4(c)に示す焼成用ラックrは同一のものであるが、このように焼成用ラックrを裏返す前の状態(図4(a))および裏返した後の状態(図4(c))で、隣り合う焼成用ユニットの焼成用ラックとして各々配設することにより、後述するように、隣り合う焼成用ユニットを構成する焼成用ラックのみを下部側から垂直上方向に観察したときに、各焼成用ラックの架橋部b同士が完全に重なり合わないように設置することが可能となる。
FIG. 4(c) shows a top view of the rectangular baking rack r shown in FIG. 4(a) when it is turned upside down and the front and back surfaces are reversed.
The baking rack shown in Figure 4(a) and the baking rack r shown in Figure 4(c) are identical, but by arranging the baking rack r as the baking rack of adjacent baking units in the state before flipping (Figure 4(a)) and the state after flipping (Figure 4(c)), as described below, when only the baking racks that make up adjacent baking units are observed vertically upward from the bottom, it is possible to install them so that the bridging portions b of each baking rack do not completely overlap each other.

一方、例えば、図18(a)に示す従来の焼成用ラックrは、裏返して表面および裏面を逆に配置しても、裏返す前後において、焼成用ラックの枠体および架橋部により規定される開口部が同一のパターン形状(同一の開口部形状)となる。
このため、焼成用ユニット積層体を構成する各焼成用ラックとして、図18(a)に示す従来の焼成用ラックrを採用した場合、裏返す前および裏返した後の状態で、隣り合う焼成用ユニットの焼成用ラックとして各々配設したとしても、隣り合う焼成用ユニットを構成する焼成用ラックのみを下部側から垂直上方向に観察したときに、各焼成用ラックの架橋部同士が完全に重なり合うために、本発明に係る焼成用ユニット積層体を形成し得ない。
On the other hand, for example, even if the conventional baking rack r shown in Figure 18(a) is turned upside down and the front and back sides are reversed, the openings defined by the frame and bridging portions of the baking rack have the same pattern shape (same opening shape) before and after turning it over.
For this reason, if the conventional baking rack r shown in Figure 18(a) is used as each baking rack that makes up the baking unit stack, even if they are arranged as baking racks for adjacent baking units before and after being flipped, when only the baking racks that make up adjacent baking units are observed vertically upward from the bottom, the bridging portions of each baking rack will completely overlap, and the baking unit stack of the present invention cannot be formed.

本発明に係る焼成用ユニット積層体において、各焼成用ユニットを構成する焼成用ラックは、各々、下記式(II)
架橋部面積割合(%)=(焼成用ラックを構成する架橋部の面積/焼成用ラックを構成する枠体の内側の面積)×100 (II)
により算出される架橋部面積割合が、1~40%であるものが好ましく、1~30%であるものがより好ましく、1~20%であるものがさらに好ましい。
In the baking unit stack according to the present invention, the baking racks constituting each baking unit are each represented by the following formula (II):
Crosslinked portion area ratio (%) = (area of crosslinked portions constituting the baking rack / inner area of the frame constituting the baking rack) × 100 (II)
The crosslinked area ratio calculated by the above formula is preferably 1 to 40%, more preferably 1 to 30%, and even more preferably 1 to 20%.

図6は、図2に対応する焼成用ラックrの上面図を示すものであって、図6(a)に斜線で示す部分の面積が、架橋部bの面積Sであり、図6(b)に斜線で示す部分の面積が焼成用ラックrを構成する枠体fの内側の面積Sに相当する。
このため、図6に示す焼成用ラックrにおいて、架橋部面積割合(%)は、(S/S)×100により算出される。
FIG. 6 shows a top view of the baking rack r corresponding to FIG. 2, and the area of the shaded portion in FIG. 6(a) corresponds to the area Sb of the bridge portion b, and the area of the shaded portion in FIG. 6(b) corresponds to the area S i inside the frame body f that constitutes the baking rack r.
Therefore, in the baking rack r shown in FIG. 6, the crosslinked portion area ratio (%) is calculated by (S b /S i )×100.

本出願書類において、架橋部面積割合を算出する際に使用する、焼成用ラックを構成する枠体の内側の面積は、焼成用ラックが架橋部を有さないと仮定して枠体に外装線を引いたときに規定される開口部の外形の内側の面積を意味する。
図6に示す例において、焼成用ラックrを構成する枠体fの内側の面積は、図6(a)に示す焼成用ラックrが架橋部bを有さないと仮定して枠体fに(図中太線で示す)外装線Lを引いたときに規定される、図6(b)に示す開口部の外形の内側の面積Sに相当する。
In this application document, the inner area of the frame that constitutes the baking rack used when calculating the crosslinked area ratio means the inner area of the outline of the opening defined when an exterior line is drawn around the frame, assuming that the baking rack does not have a crosslinked portion.
In the example shown in FIG. 6, the area inside the frame body f constituting the baking rack r corresponds to the area S i inside the outline of the opening shown in FIG. 6(b), which is defined when an exterior line L 1 (shown by a thick line in the figure) is drawn around the frame body f, assuming that the baking rack r shown in FIG. 6(a) does not have the bridging portion b .

また、本出願書類において、架橋部面積割合を算出する際に使用する、焼成用ラックを構成する架橋部の面積は、枠体内に上記外装線を引いたときに、枠体内に規定される架橋部の面積を意味する。
図6に示す例において、焼成用ラックrを構成する架橋部bの面積は、図6(a)に示す焼成用ラックrに(図中太線で示す)外挿線Lを引いたときに、枠体f内に規定される架橋部bの面積Sに相当する。
In addition, in the present application documents, the area of the cross-linked portion constituting the baking rack used when calculating the cross-linked portion area ratio means the area of the cross-linked portion defined within the frame when the above-mentioned exterior wire is drawn within the frame.
In the example shown in Figure 6, the area of the bridge portion b constituting the baking rack r corresponds to the area Sb of the bridge portion b defined within the frame f when an extrapolation line L1 (shown by the thick line in the figure) is drawn on the baking rack r shown in Figure 6(a).

本発明に係る焼成用ユニット積層体において、各焼成用ユニットを構成する焼成用ラックにおける架橋部面積割合が上記範囲内にあることにより、焼成時における炉内ガスの流通を妨げることなく、被焼成物を均質かつ効率的に容易に焼成することができる。 In the baking unit stack of the present invention, by ensuring that the cross-linked area ratio of the baking racks that make up each baking unit is within the above range, the flow of gas within the oven during baking is not impeded, and the baked material can be baked homogeneously and efficiently with ease.

本発明に係る焼成用ユニット積層体において、各焼成用ユニットを構成する焼成用ラックは、各々、下記式(III)
架橋部幅割合(%)=(架橋部の平均幅/焼成用ラックの長手方向長さ)×100 (III)
により算出される架橋部幅割合が、1~10%であるものが好ましく、2~8%であるものがより好ましく、2~6%であるものがさらに好ましい。
In the baking unit stack according to the present invention, the baking racks constituting each baking unit are each represented by the following formula (III):
Crosslinked portion width ratio (%) = (average width of crosslinked portion / longitudinal length of baking rack) × 100 (III)
The crosslinked portion width ratio calculated by the above formula is preferably 1 to 10%, more preferably 2 to 8%, and even more preferably 2 to 6%.

図7(a)は、図2に対応する焼成用ラックrの上面図を示すものであり、図7(a)において、架橋部の幅Wは架橋部の長さ方向に均一とみなし得ることから、これを架橋部の平均幅とすることができ、また、図7(a)において、焼成用ラックの縦方向および横方向の長さは同一であることから、横方向の長さを焼成用ラックの長手方向長さWallとすることができる。
このため、図7(a)に示す焼成用ラックrにおいて、架橋部幅割合(%)は、(W/Wall)×100により算出される。
7(a) shows a top view of the baking rack r corresponding to FIG. 2. In FIG. 7(a), the width Wb of the bridge portion can be considered to be uniform in the longitudinal direction of the bridge portion, and therefore this can be taken as the average width of the bridge portion. Also, in FIG. 7(a), the vertical and horizontal lengths of the baking rack are the same, and therefore the horizontal length can be taken as the longitudinal length W all of the baking rack.
Therefore, in the baking rack r shown in FIG. 7( a ), the crosslinked portion width ratio (%) is calculated by (W b /W all )×100.

本発明に係る焼成用ユニット積層体において、各焼成用ユニットを構成する焼成用ラックにおける架橋部幅割合が上記範囲内にあることによっても、焼成時における炉内ガスの流通を妨げることなく、被焼成物を均質かつ効率的に容易に焼成することができる。 In the baking unit stack of the present invention, by ensuring that the cross-linked portion width ratio of the baking racks that make up each baking unit is within the above range, the flow of gas within the oven during baking is not impeded, and the baked material can be baked homogeneously and efficiently with ease.

本発明に係る焼成用ユニット積層体において、各焼成用ユニットを構成する焼成用ラックは、架橋部の幅が、2mm~8mmであることが好ましく、2mm~6mmであることがより好ましく、2mm~4mmであることがさらに好ましい。
図7(a)に示す例においては、幅Wが架橋部bの幅に相当する。
In the baking unit stack according to the present invention, the baking rack constituting each baking unit preferably has a width of the crosslinked portion of 2 mm to 8 mm, more preferably 2 mm to 6 mm, and even more preferably 2 mm to 4 mm.
In the example shown in FIG. 7(a), the width Wb corresponds to the width of the bridge portion b.

本発明に係る焼成用ユニット積層体において、各焼成用ユニットを構成する焼成用ラックにおける架橋部の幅が上記範囲内にあることによっても、焼成時における炉内ガスの流通を妨げることなく、被焼成物を均質かつ効率的に容易に焼成することができる。 In the baking unit stack of the present invention, by ensuring that the width of the cross-linking portion of the baking rack that makes up each baking unit is within the above range, the flow of gas within the oven during baking is not impeded, and the baked material can be baked homogeneously and efficiently with ease.

本発明に係る焼成用ユニット積層体において、各焼成用ユニットを構成する焼成用ラックは、架橋部の厚みが、2mm~8mmであることが好ましく、2mm~6mmであることがより好ましく、2mm~4mmであることがさらに好ましい。 In the baking unit stack according to the present invention, the thickness of the cross-linked portion of the baking rack that constitutes each baking unit is preferably 2 mm to 8 mm, more preferably 2 mm to 6 mm, and even more preferably 2 mm to 4 mm.

本発明に係る焼成用ユニット積層体において、各焼成用ユニットを構成する焼成用ラックは、架橋部の厚みが上記範囲内にあることにより、焼成時および焼成後においても十分な取扱い強度を有するとともに、焼成時の熱効率を効果的に向上させることができる。 In the baking unit stack of the present invention, the baking racks that make up each baking unit have a cross-linked portion with a thickness within the above range, which provides sufficient strength for handling during and after baking and effectively improves thermal efficiency during baking.

図7(b)は、図7(a)に示す焼成用ラックrをY-Y’線で切断したときの切断面を示す図であり、図中幅Tが架橋部bの厚さに相当する。 Figure 7(b) is a diagram showing the cross section of the baking rack r shown in Figure 7(a) taken along line Y-Y', where width T corresponds to the thickness of the cross-linked portion b.

本発明に係る焼成用ユニット積層体において、各焼成用ユニットを構成する焼成用ラックは、架橋部の長手方向に垂直な断面の断面形状が概略小判形状であることが好ましい。 In the baking unit stack of the present invention, it is preferable that the baking racks constituting each baking unit have a cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction of the cross-linking portion that is roughly oval.

図7(c)は、図7(a)に示す焼成用ラックrにおいて、架橋部bをX-X’線で切断したときの切断面を拡大した図である。
図7(c)に示す焼成用ラックrの架橋部bにおいては、その長手方向に垂直な断面の断面形状が概略小判形状を有していることが分かる。
FIG. 7(c) is an enlarged view of the cross section of the baking rack r shown in FIG. 7(a) taken along line XX' at the cross-linked portion b.
It can be seen that the cross section of the cross-linking portion b of the baking rack r shown in FIG. 7(c) has a generally oval cross section perpendicular to the longitudinal direction.

本発明に係る焼成用ユニット積層体において、焼成用ラックの架橋部の断面形状が概略小判形状であることにより、図7(c)に例示するように、両端がR状となっていることから、焼成用ラック上にメッシュ状のセッターを載置したときに、断面形状が四角形状の架橋部に比較して架橋部とセッターとが接触する面積を低減させることができ、このために、焼成時における炉内ガスの流通を妨げることなく、被焼成物を均質かつ効率的に容易に焼成することができる。 In the baking unit stack of the present invention, the cross-sectional shape of the bridging portion of the baking rack is roughly oval, and as shown in Figure 7(c), both ends are rounded. Therefore, when a mesh-shaped setter is placed on the baking rack, the contact area between the bridging portion and the setter can be reduced compared to a bridging portion with a square cross-sectional shape. As a result, the flow of gas inside the oven during baking is not impeded, and the baked material can be baked uniformly and efficiently with ease.

本発明に係る焼成用ユニット積層体において、焼成用ラックは、
(i)SiC純度が99質量%以上の常圧焼結SiCからなること、
(ii)嵩比重が3.10以上、
(iii)開気孔率が1%以下、
(iv)JIS R 1601による三点曲げ強度が450MPa以上、および
(v)JIS R 1648:R2002による耐熱衝撃強度が400℃以上
から選ばれる一以上の条件を満たすものであることが好ましい。
In the baking unit stack according to the present invention, the baking rack comprises:
(i) The SiC is made of atmospheric sintered SiC having a SiC purity of 99% by mass or more;
(ii) a bulk specific gravity of 3.10 or more;
(iii) open porosity of 1% or less;
It is preferable that the material satisfies one or more of the following conditions: (iv) a three-point bending strength according to JIS R 1601 of 450 MPa or more; and (v) a thermal shock resistance strength according to JIS R 1648:R2002 of 400°C or more.

本発明に係る焼成用ユニット積層体において、焼成用ラックが、上記(i)、(iv)、(v)から選ばれる一以上の条件を満たすものであることにより、被処理物を焼成する際に焼成用ラックにおける熱衝撃による破損を容易に抑制することができる。 In the baking unit stack according to the present invention, the baking rack satisfies one or more conditions selected from (i), (iv), and (v) above, making it possible to easily prevent damage to the baking rack due to thermal shock when baking the object to be treated.

また、本発明に係る焼成用ユニット積層体において、焼成用ラックが、上記(i)、(ii)、(iii)から選ばれる一以上の条件を満たすものであることにより、焼成用ラックの質量が軽くなったり熱容量が小さくなって、省エネルギー化を図りつつ被処理物を容易に焼成処理することができる。 Furthermore, in the baking unit stack according to the present invention, by the baking rack satisfying one or more conditions selected from (i), (ii), and (iii) above, the mass and heat capacity of the baking rack can be reduced, making it possible to easily bake the objects to be treated while saving energy.

本発明に係る焼成用ユニット積層体において、焼成用ラックが、上記(i)~(v)から選ばれる一以上の条件を満たすものであることにより、特に、生産性の向上が求められ、急昇温処理や急冷却処理が求められたり、被焼成物の積載量の増加等が要求される連続式熱処理炉における焼成処理時において、従来使用されていたセラミック質の焼成用ラックに代えて好適に使用することができる。 In the firing unit stack according to the present invention, the firing rack satisfies one or more of the conditions (i) to (v) above, making it suitable for use in place of conventional ceramic firing racks, particularly during firing processes in continuous heat treatment furnaces where improved productivity is required, rapid heating and cooling processes are required, or increased loads of materials to be fired are required.

本発明に係る焼成用ユニット積層体において、焼成用ラックは支持部を有するものであることが好ましい。
上記支持部の形態としては、各焼成用ラックの枠体同士を離間し得るものであれば特に制限されない。
In the baking unit stack according to the present invention, the baking rack preferably has a support portion.
The form of the support portion is not particularly limited as long as it can separate the frames of the baking racks from each other.

図8(a)~図8(d)は、各々、支持部lを有する焼成用ラックrの形態例を示すものである。 Figures 8(a) to 8(d) each show an example of a baking rack r having a support portion l.

図8(a)は、枠体fの下面側に支持部(脚部)lを設けた焼成用ラックrの形態例を示す図であり、図8(b)は、枠体fの上面側に支持部(腕部)lを設けた焼成用ラックrの形態例を示す図であり、図8(c)は、枠体fの下面側にリブ状の支持部lを設けた焼成用ラックrの形態例を示す図であり、図8(d)は、枠体fの上面側にリブ状の支持部lを設けた焼成用ラックrの形態例を示す図である。 Figure 8(a) is a diagram showing an example of a baking rack r in which support parts (legs) l are provided on the underside of the frame body f, Figure 8(b) is a diagram showing an example of a baking rack r in which support parts (arms) l are provided on the upper side of the frame body f, Figure 8(c) is a diagram showing an example of a baking rack r in which rib-shaped support parts l are provided on the underside of the frame body f, and Figure 8(d) is a diagram showing an example of a baking rack r in which rib-shaped support parts l are provided on the upper side of the frame body f.

本発明に係る焼成用ユニット積層体において、焼成用ラックが支持部を有するものであることにより、各焼成用ユニットを構成する焼成用ラックrの枠体f同士を離間させ、焼成用ユニットを積み重ねて積層体としたときに各焼成用ユニット間に炉内ガスを効果的に流通させることができる。 In the baking unit stack of the present invention, the baking racks have support parts, which allows the frames f of the baking racks r that make up each baking unit to be spaced apart, allowing furnace gas to circulate effectively between each baking unit when the baking units are stacked to form a stack.

本発明に係る焼成用ユニット積層体において、焼成用ユニットは、各々、焼成用ラックおよび当該焼成用ラック上に配置されたメッシュ状のセッターを有している。 In the baking unit stack of the present invention, each baking unit has a baking rack and a mesh setter placed on the baking rack.

本発明に係る焼成用ユニット積層体において、セッターは、メッシュ状物、すなわち複数の線状部材が交差する網目状物からなる。 In the firing unit laminate of the present invention, the setter is made of a mesh-like material, i.e., a network of multiple intersecting linear members.

本出願書類において、複数の線状部材が交差する網目状物とは、一方向に向けて複数並行して配置された第一の線状部材と、係る第一の線状部材と交差する方向に複数並行して配置された第二の線状部材とにより形成されてなる、格子状の部材を意味する。
本発明に係る焼成用ユニット積層体において、網目状物は、上記第一の線状部材と第二の線状部材の交差部において、両線状部材が固定され一体化されたものであってもよいし、両線状部材が交互に上下しつつ網状に織り込まれたのであってもよい。
In this application document, a mesh-like object in which multiple linear members intersect means a lattice-like element formed by multiple first linear members arranged in parallel in one direction and multiple second linear members arranged in parallel in a direction intersecting the first linear members.
In the firing unit laminate of the present invention, the mesh-like material may be formed by fixing and integrating the first linear member and the second linear member at the intersection of the first linear member and the second linear member, or by interweaving the first linear member and the second linear member in a mesh-like manner, with the first linear member and the second linear member moving up and down alternately.

線状部材が交互に上下しつつ網状に織り込まれた網目状物の例としては、図9(a)や図9(b)に示すように、各々線状部材からなる縦線と横線とを一定の間隔を保ちつつ交互に上下するように交わらせて網状に織ったものを挙げることができる。
図9(a)は、平織(縦線と横線とを一定の間隔を保ちつつ1本づつ交互に上下するように交わらせて網状に織り込んだもの)の例を示し、図9(b)は、綾織(縦線と横線とを一定の間隔を保ちつつ複数本づつ交互に上下するように交わらせて網状に織り込んだもの)の例を示すものである。
An example of a mesh-like material in which linear members are woven alternately up and down to form a net is a mesh-like material in which vertical and horizontal lines each made of linear members are woven alternately up and down while maintaining a certain distance, as shown in Figures 9(a) and 9(b).
Figure 9(a) shows an example of a plain weave (a net-like weave in which warp and weft lines are alternately crossed one by one at a time while maintaining a fixed distance), and Figure 9(b) shows an example of a twill weave (a net-like weave in which multiple warp and weft lines are alternately crossed one by one at a time while maintaining a fixed distance).

上記線状部材を交差することにより形成される格子形状パターンとしては、(図9(a)や図9(b)に例示するような)正方形状の他、長方形状、菱形状等の四角形状を挙げることができ、正方形状であることが好ましい。 The grid-shaped pattern formed by intersecting the linear members may be a square (as exemplified in Figures 9(a) and 9(b)), as well as a rectangular, diamond, or other quadrilateral shape, with a square shape being preferred.

本発明に係る焼成用ユニット積層体において、上記編目状物を構成する線状部材や、編目状物における線状部材の配置間隔、編目状物のサイズ等は、本発明の目的を達成し得る範囲において適宜選定することができる。 In the baking unit laminate of the present invention, the linear elements constituting the knitted material, the spacing between the linear elements in the knitted material, the size of the knitted material, etc. can be selected as appropriate within the scope that achieves the objectives of the present invention.

本発明に係る焼成用ユニット積層体において、メッシュ状のセッターは、少なくともその表面が、焼成処理時に溶融して被焼成物に付着したり被焼成物との反応を抑制し得る耐熱性材料により形成されていることが好ましい。 In the firing unit laminate according to the present invention, it is preferable that at least the surface of the mesh-shaped setter be formed from a heat-resistant material that melts during firing and adheres to the fired object or prevents reaction with the fired object.

本発明に焼成用ユニット積層体において、メッシュ状のセッターは、全体が耐熱性材料で形成されてなるものであってもよいし、基材の表面に耐熱性材料のコート層が形成されてなるものであってもよい。 In the firing unit laminate of the present invention, the mesh-shaped setter may be formed entirely from a heat-resistant material, or may have a coating layer of a heat-resistant material formed on the surface of the base material.

本発明に係る焼成用ユニット積層体によれば、セッターが網目状物からなることから、従来の板状のセッターに比較して、焼成時に生成する炉の下部側から上部側に上昇する炉内ガスの流通を効果的に促進することができる。
また、被焼成物との接触面積が低減して両者間の融着や反応等を抑制することができるとともに、熱容量が低減し焼成室内で焼成処理する際に使用されるエネルギー量を低減することができる。
According to the firing unit laminate of the present invention, the setter is made of a mesh-like material, and therefore, compared to conventional plate-shaped setters, it can effectively promote the circulation of furnace gas that rises from the lower side to the upper side of the furnace during firing.
In addition, the contact area with the object to be fired is reduced, thereby suppressing fusion and reaction between the two, and the heat capacity is reduced, thereby reducing the amount of energy used during firing processing in the firing chamber.

図1に示すように、本発明に係る焼成用ユニット積層体において、焼成用ユニットUは、焼成用ラックrおよび当該焼成用ラックr上に配置されたメッシュ状のセッターsを有している。
そして、図10に示すように、本発明に係る焼成用ユニット積層体は、上記焼成用ラックrおよび当該焼成用ラックr上に配置されたメッシュ状のセッターsを有する焼成用ユニットが複数積み重ねてなるものである。
As shown in FIG. 1, in the baking unit stack according to the present invention, the baking unit U has a baking rack r and a mesh-like setter s arranged on the baking rack r.
As shown in Figure 10, the baking unit stack of the present invention is made up of multiple stacked baking units, each having the baking rack r and a mesh-like setter s placed on the baking rack r.

本発明に係る焼成用ユニット積層体は、隣り合う焼成用ユニットを構成する焼成用ラックのみを下部側から垂直上方向に観察したときに、下記式(I)
架橋部面積重複割合(%)=(下側に位置する焼成用ラックの架橋部と上側に位置する焼成用ラックの架橋部および枠体とが重なり合う面積/下側に位置する焼成用ラックの架橋部の面積)×100 (I)
により算出される架橋部面積重複割合が、0~80%となるように、各焼成用ユニットが積み重ねられてなるものである。
The baking unit stack according to the present invention has a structure in which, when only the baking racks constituting the adjacent baking units are observed vertically upward from the lower side, a temperature of 1000° C. or less is determined by the following formula (I):
Crosslinked portion area overlap ratio (%) = (overlapping area of the crosslinked portion of the lower baking rack and the crosslinked portion and frame of the upper baking rack / area of the crosslinked portion of the lower baking rack) × 100 (I)
The firing units are stacked so that the crosslinking area overlap ratio calculated by the above formula is 0 to 80%.

図11は、隣り合う焼成用ユニットを構成する焼成用ラックのみを下部側から垂直上方向に観察したときにおける、架橋部面積重複割合の算出方法を説明するための図である。 Figure 11 is a diagram illustrating how to calculate the cross-linking area overlap ratio when only the baking racks that make up adjacent baking units are observed vertically upward from the bottom.

図11(a)および図11(b)は、本発明に係る焼成用ユニット積層体の形態例において、隣り合う焼成用ユニットを構成する焼成用ラックのみを下部側から垂直上方向に観察したときにおける、上側に位置する焼成用ラックrの下面図を示すもの(図11(a))および下側に位置する焼成用ラックr’の下面図を示すもの(図11(b))である。
この場合、上記二つの焼成用ラックr、r’のみを下部側から垂直上方向に観察すると、図11(c)に示すように、両者の架橋部b、b’が部分的に重なり合うように観察される。
Figures 11(a) and 11(b) show a bottom view of the upper baking rack r (Figure 11(a)) and a bottom view of the lower baking rack r' (Figure 11(b)), when only the baking racks constituting adjacent baking units are observed vertically upward from the bottom side in an example of the baking unit stack of the present invention.
In this case, when only the two baking racks r and r' are observed vertically upward from below, the bridges b and b' of both racks appear to partially overlap, as shown in FIG. 11(c).

この場合、図11(d)に斜線で示す部分の面積Aが、下側に位置する焼成用ラックr’の架橋部b’の面積に相当する。
また、図11(e)に斜線で示す部分の面積Aが、下側に位置する焼成用ラックr’の架橋部b’と上側に位置する焼成用ラックrの架橋部bおよび枠体とが重なり合う部分の面積を示す(図11に示す例においては、下側に位置する焼成用ラックr’の架橋部b’および上側に位置する焼成用ラックrの架橋部bのみが重なり合っていることから、面積Aは、両架橋部が重なり合う部分の面積を示す)。
In this case, the area A1 of the shaded portion in FIG. 11(d) corresponds to the area of the bridge portion b' of the baking rack r' located below.
In addition, the area A2 of the shaded portion in Figure 11 (e) indicates the area of the portion where the bridge portion b' of the baking rack r' located at the lower side and the bridge portion b of the baking rack r located at the upper side and the frame body overlap (in the example shown in Figure 11, only the bridge portion b' of the baking rack r' located at the lower side and the bridge portion b of the baking rack r located at the upper side overlap, so area A2 indicates the area of the portion where both bridge portions overlap).

なお、本出願書類において、下側に位置する焼成用ラックの架橋部の面積(図11(d)に示す例における面積A)は、上述した、架橋部面積割合を算出する際における、焼成用ラックを構成する架橋部の面積の算出方法と同様に算出することができる。
また、本出願書類において、下側に位置する焼成用ラックの架橋部と上側に位置する焼成用ラックの架橋部および枠体とが重なり合う面積(図11(e)に示す例における面積A)は、上記方法により求められる下側に位置する焼成用ラックの架橋部の面積のうち、上側に位置する焼成用ラックの架橋部および枠体と重なり合う部分の面積を求めることにより算出することができる。
In addition, in the present application documents, the area of the bridge portion of the baking rack located at the bottom (area A 1 in the example shown in Figure 11 (d)) can be calculated in the same manner as the method for calculating the area of the bridge portion constituting the baking rack when calculating the bridge portion area ratio described above.
Furthermore, in the present application documents, the area where the bridge portion of the lower baking rack overlaps with the bridge portion and frame of the upper baking rack (area A2 in the example shown in Figure 11 (e)) can be calculated by determining the area of the portion of the bridge portion of the lower baking rack obtained by the above method that overlaps with the bridge portion and frame of the upper baking rack.

図11に示す例において、架橋部面積重複割合(%)は、
(下側に位置する焼成用ラックr’の架橋部b’および上側に位置する焼成用ラックの架橋部bが重なり合う面積A/下側に位置する焼成用ラックの架橋部b’の面積A)×100
により算出される。
In the example shown in FIG. 11, the crosslinking area overlap ratio (%) is
(Area A 2 where the cross-linked portion b' of the lower baking rack r' and the cross-linked portion b of the upper baking rack overlap / Area A 1 of the cross-linked portion b' of the lower baking rack) × 100
It is calculated as follows.

本発明に係る焼成用ユニット積層体において、隣り合う焼成用ユニットを構成する焼成用ラックのみを下部側から垂直上方向に観察したときに上記式(I)により求められる架橋部面積重複割合は、0~80%であり、1~45%であることが好ましく、1~10%であることがより好ましい。 In the baking unit stack of the present invention, when only the baking racks constituting adjacent baking units are observed vertically upward from the bottom, the crosslinking area overlap ratio calculated using the above formula (I) is 0 to 80%, preferably 1 to 45%, and more preferably 1 to 10%.

本発明に係る焼成用ユニット積層体を構成する各焼成用ユニットにおいては、隣り合う焼成用ユニットとの関係において架橋部面積重複割合が上記規定範囲内にあればよく、上記規定範囲内にある限り、各焼成用ユニットが隣り合う焼成用ユニットとの関係において算出される架橋部面積重複割合は、同一であってもよいし異なっていてもよい。 For each firing unit constituting the firing unit stack of the present invention, the crosslinking area overlap ratio between adjacent firing units needs to be within the specified range above. As long as it is within the specified range above, the crosslinking area overlap ratio calculated between each firing unit and its adjacent firing unit may be the same or different.

上述したように、従来の焼成用ユニット積層体においては、隣り合う焼成用ユニットを構成する焼成用ラックのみを下部側から垂直上方向に観察したときに、各焼成用ラックが、その枠体および架橋部同士が完全に重なり合うように配設されたものであるために、隣り合う焼成用ラックのみを観察すると、焼成炉内で炉内ガス流が炉の下部側から上部側に上昇する際に、各焼成用ラックの開口パターンを規定する架橋部が設けられた箇所には、いずれも炉内ガス流が接触することなく炉内ガスが上昇するため、特に上部側に積み重ねた焼成用ユニットにおいて通気性が低下して、炉内ガス流と被焼成物との接触効率が低下してしまう。 As mentioned above, in conventional stacks of baking units, when only the baking racks that make up adjacent baking units are observed vertically upward from the bottom, the baking racks are arranged so that their frames and bridges completely overlap each other. Therefore, when only adjacent baking racks are observed, when the in-furnace gas flow rises from the bottom to the top of the baking furnace, the in-furnace gas rises without coming into contact with any of the bridges that define the opening pattern of each baking rack. This reduces air permeability, particularly in the baking units stacked at the top, and reduces the contact efficiency between the in-furnace gas flow and the baked goods.

一方、本発明に係る焼成用ユニット積層体においては、隣り合う焼成用ユニットにおいて、焼成用ラック同士を下部側から垂直上方向に観察したときに、各焼成用ラックの開口パターンを規定する架橋部同士が完全に重なり合わないように、各焼成用ラックを選択し、配設することにより、焼成時に生成する炉の下部側から上部側に上昇する炉内ガスの流通を促進することができる。 On the other hand, in the baking unit stack of the present invention, the baking racks in adjacent baking units are selected and arranged so that, when the baking racks are observed vertically upward from the bottom, the bridges that define the opening patterns of each baking rack do not completely overlap. This promotes the flow of in-furnace gases that rise from the bottom to the top of the furnace during baking.

本発明に係る焼成用ユニット積層体においては、隣り合う焼成用ユニットの少なくとも一部において、当該隣り合う焼成用ユニットを構成する焼成用ラックとして、以下に示すような焼成用ラックを選択し、各々配設することが好ましい。
(1)異なる開口パターンを有する焼成用ラックを、隣り合う焼成用ユニットの焼成用ラックとして各々配置する。
(2)(図4(a)および図4(b)に例示するように)上面の中心を通る垂直軸を回転軸として時計回りに90°または180°回転させたときに回転対称とならない形状を有する外形が矩形状の焼成用ラックを採用し、上記回転前後における状態で隣り合う焼成用ユニットの焼成用ラックとして各々配置する。
(3)(図4(a)および図4(c)に例示するように)、裏返して表面および裏面を逆に配置したときに、枠体内に架橋部により形成されるパターン形状が、異なるものとなる外形が矩形状の焼成用ラックを採用し、隣り合う焼成用ユニットの焼成用ラックとして上記裏返す前後における状態で各々配置する。
In the baking unit stack of the present invention, it is preferable to select and arrange baking racks such as those shown below as the baking racks that constitute the adjacent baking units in at least some of the adjacent baking units.
(1) Baking racks having different opening patterns are arranged as the baking racks of adjacent baking units.
(2) (As illustrated in Figures 4(a) and 4(b)) A baking rack with a rectangular outer shape is used, which has a shape that is not rotationally symmetric when rotated 90° or 180° clockwise around a vertical axis passing through the center of the upper surface as the rotation axis, and is arranged as the baking rack of adjacent baking units before and after the rotation.
(3) (As illustrated in Figures 4(a) and 4(c)), a baking rack having a rectangular outer shape is used, which, when turned over and placed with the front and back sides reversed, results in a different pattern shape formed by the cross-linking portions within the frame body, and is placed as the baking rack of adjacent baking units in the states before and after the above-mentioned turning over.

図12(a)は、図4(a)に示す図に対応する、本発明に係る焼成用ユニット積層体で採用し得る焼成用ラックrの一例を示す図である。
図12(a)に示す焼成用ラックrは、(図4(c)に示すように)裏返して表面および裏面を逆に配置したときに、枠体内に架橋部により形成されるパターン形状が、異なる架橋部パターン形状となるものである。
本発明に係る焼成用ユニット積層体の一例においては、隣り合う焼成用ユニットの焼成用ラックとして、図12(a)に示す形状を有するものを採用し、図12(b)に示すように、隣り合う焼成用ユニットにおいて、裏返したものと裏返していないものを交互に配設する。
この場合、隣り合う焼成用ユニットを構成する焼成用ラックrのみを観察したときに、図12(b)に斜視図、図12(c)に側部の断面図(図12(b)におけるZ-Z’線で垂直方向に切断したときにおける側部の断面図)で示すように、隣り合う焼成用ラックの架橋部が完全に重なり合うことがなく、焼成用ラックに設けられた架橋部の重なりの程度を示す架橋部面積重複割合が低減されてなるものであることにより、(図中矢印で示す)焼成時に生成する炉の下部側から上部側に上昇する炉内ガス流Fの流通を促進することができる。
FIG. 12(a) is a diagram showing an example of a baking rack r that can be used in the baking unit stack according to the present invention, corresponding to the diagram shown in FIG. 4(a).
When the baking rack r shown in Figure 12(a) is turned upside down (as shown in Figure 4(c)) and the front and back surfaces are reversed, the pattern shape formed by the crosslinking portions within the frame body becomes a different crosslinking portion pattern shape.
In one example of a baking unit stack according to the present invention, the baking racks of adjacent baking units have the shape shown in Figure 12(a), and as shown in Figure 12(b), inverted and non-inverted baking units are arranged alternately in the adjacent baking units.
In this case, when only the baking racks r constituting adjacent baking units are observed, as shown in the oblique view in Figure 12(b) and the side cross-sectional view in Figure 12(c) (a side cross-sectional view when cut vertically along line Z-Z' in Figure 12(b)), the bridge portions of adjacent baking racks do not completely overlap, and the bridge portion area overlap ratio, which indicates the degree of overlap of the bridge portions provided on the baking racks, is reduced, thereby promoting the circulation of the in-furnace gas flow F (indicated by the arrow in the figure) that rises from the lower side to the upper side of the furnace during baking.

本発明に係る焼成用ユニット積層体を焼成処理する窯炉(焼成炉)としては、特に制限されないが、ローラーハース炉やトンネル炉等を挙げることができる。
本発明に係る焼成用ユニット積層体を焼成処理する窯炉(焼成炉)として、ローラーハース炉やトンネル炉を採用することにより、複数の焼成用ユニット積層体を、炉内に設けられた複数のローラー上を各々移動させたり、各々台板上に載置した状態で炉内を移動させることにより、多数の被焼成物(焼成対象物)を同時に焼成処理することができる。
The kiln (firing furnace) for firing the firing unit laminate according to the present invention is not particularly limited, but examples thereof include a roller hearth furnace and a tunnel furnace.
By using a roller hearth furnace or tunnel furnace as the kiln (firing furnace) for firing the firing unit laminate of the present invention, multiple firing unit laminates can be moved on multiple rollers installed in the furnace, or placed on a base plate and moved within the furnace, allowing multiple items to be fired (objects to be fired) to be fired simultaneously.

本発明によれば、被焼成物を均質かつ効率的に焼成可能な焼成用ユニット積層体を提供することができる。 The present invention provides a baking unit stack that can bake the object to be baked uniformly and efficiently.

次に、本発明に係る焼成方法について説明する。
本発明に係る焼成方法は、本発明に係る焼成用ユニット積層体を用い、焼成炉内で被焼成物を焼成処理することを特徴とするものである。
Next, the firing method according to the present invention will be described.
The firing method according to the present invention is characterized in that an object to be fired is fired in a firing furnace using the firing unit laminate according to the present invention.

本発明に係る焼成用ユニット積層体の詳細は、上述したとおりである。 Details of the firing unit laminate according to the present invention are as described above.

本発明に係る焼成方法において、被焼成物を焼成する際の温度は、被焼成物に応じて適宜設定すればよく、特に制限されないが、800~1400℃が適当であり、1000~1300℃がより適当である。 In the firing method according to the present invention, the temperature at which the fired material is fired can be set appropriately depending on the material, and is not particularly limited. However, a temperature of 800 to 1400°C is appropriate, and a temperature of 1000 to 1300°C is more appropriate.

本発明に係る焼成方法において、被焼成物を焼成する際の焼成時間は、被焼成物に応じて適宜設定すればよく、特に制限されないが、0.5~20時間が適当であり、2~5時間がより適当である。 In the firing method according to the present invention, the firing time for firing the object to be fired can be set appropriately depending on the object to be fired and is not particularly limited, but 0.5 to 20 hours is appropriate, and 2 to 5 hours is more appropriate.

本発明によれば、本発明に係る焼成用ユニット積層体を用いることにより、被焼成物を均質かつ効率的に焼成することができる。 According to the present invention, by using the baking unit laminate of the present invention, the baked object can be baked uniformly and efficiently.

以下、本発明を実施例および比較例によりさらに詳細に説明するが、本発明は以下の例により何ら限定されるものではない。 The present invention will be explained in more detail below using examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples in any way.

(実施例1)<隣り合う焼成用ユニットにおいて焼成用ラックを交互に裏返して配置した例>
(1)焼成用ラック
焼成用ラックとして、図13-1(a)に下面図を示す、縦170mm、横170mmの外形が矩形状(正方形状)のものを用意した。
図13-1(a)に示すように、本実施例で使用した焼成用ラックrは、枠体fと、枠体f内に設けられた架橋部bとを有している。
図13-1(b)は、図13-1(a)に示す矩形状の焼成用ラックrを裏返して表面および裏面を逆に配置したときの焼成用ラックrの下面図を示すものである。
図13-1(a)および図13-1(b)に示すように、本実施例で使用した焼成用ラックrは、焼成用ラックの枠体fおよび架橋部bにより規定される開口部が、裏返して表面および裏面を逆に配置したときに、異なるパターン形状を有するものである。
本実施例で使用した焼成用ラックrは、(i)SiC純度が99質量%以上の常圧焼結SiC製板材からなり、この常圧焼結SiC製板材は、(ii)嵩比重が3.10、(iii)開気孔率が1%以下、(iv)JIS R 1601による三点曲げ強度が450MPa、(v)JIS R 1648:R2002による耐熱衝撃強度が400℃であるものであった。
また、本実施例で使用した焼成用ラックrは、架橋部の幅が5mm、枠体の幅が14mmと各々均一の幅を有し、式(II)により算出される架橋部面積割合が11%、式(III)により算出される架橋部幅割合が3%、架橋部の厚みが3mm、枠体の厚みが3mmであるものであった。
(Example 1) <Example in which baking racks are alternately arranged upside down in adjacent baking units>
(1) Baking Rack A baking rack with a rectangular (square) outer shape measuring 170 mm in length and 170 mm in width was prepared, as shown in the bottom view of FIG. 13-1(a).
As shown in FIG. 13-1(a), the baking rack r used in this example has a frame f and a bridge portion b provided within the frame f.
FIG. 13-1(b) shows a bottom view of the rectangular baking rack r shown in FIG. 13-1(a) when it is turned upside down so that the front and back surfaces are reversed.
As shown in Figures 13-1(a) and 13-1(b), the baking rack r used in this example has an opening defined by the frame body f and bridging portion b of the baking rack, which has a different pattern shape when turned upside down with the front and back surfaces reversed.
The firing rack r used in this example was (i) made of atmospheric sintered SiC plate material having a SiC purity of 99% by mass or more, and this atmospheric sintered SiC plate material had (ii) a bulk specific gravity of 3.10, (iii) an open porosity of 1% or less, (iv) a three-point bending strength according to JIS R 1601 of 450 MPa, and (v) a thermal shock resistance strength according to JIS R 1648:R2002 of 400°C.
In addition, the baking rack r used in this example had a uniform width of 5 mm for the cross-linked portion and 14 mm for the frame, and the cross-linked portion area ratio calculated by formula (II) was 11%, the cross-linked portion width ratio calculated by formula (III) was 3%, the cross-linked portion thickness was 3 mm, and the frame thickness was 3 mm.

(2)セッター
セッターとして、縦150mm、横150mmのメッシュ状のセッターを用意した。
上記メッシュ状のセッターは、ニッケル製線材を第一の線状部材として一方向に向けて複数並行して配置するとともに、係る第一の線状部材と直交する方向に、ニッケル製線材を第二の線状部材として複数並行して配置したものであり、上記第一の線状部材と第二の線状部材の交差部において両線状部材が交互に上下しつつ網状に織り込まれた平織状物からなる。
(2) Setter A mesh-shaped setter measuring 150 mm in length and 150 mm in width was prepared.
The mesh setter is made up of a plurality of nickel wires arranged in parallel in one direction as first linear members, and a plurality of nickel wires arranged in parallel as second linear members in a direction perpendicular to the first linear members, and is made up of a plain weave fabric in which the first linear members and the second linear members are woven alternately up and down at the intersections of the two linear members in a mesh-like pattern.

(3)焼成用ユニット積層体
上記焼成用ラック上に上記メッシュ状のセッターを各々載置することにより焼成用ユニットを10組形成した。
このとき、図13-1(a)に示す焼成用ラックrの上面側に上記メッシュ状のセッターを配置したもの(焼成用ユニットa)を5組形成するとともに、
図13-1(b)に示す焼成用ラックrの上面側に上記メッシュ状のセッターを配置したもの(図13-1(a)に示す焼成用ラックrを裏返した状態でその主表面上に上記メッシュ状のセッターを配置したもの(焼成用ユニットb))を5組形成した。
その上で、上記焼成用ユニットaと焼成ユニットbとが交互に隣り合うように各焼成用ユニットを垂直に積み重ねることにより(隣り合う焼成用ユニットを構成する焼成用ラックのみを下部側から垂直上方向に観察したときに、各焼成用ラックの架橋部が完全に重ならないように配置することにより)、焼成用ユニット積層体を形成した。
このとき、各焼成用ユニットの四隅において、直径8mm、高さ10mmの サイズを有し、(i)SiC純度が99質量%以上の常圧焼結SiCからなり、(ii)嵩比重が3.10以上、(iii)開気孔率が1%以下、(iv)JIS R 1601による三点曲げ強度が450MPa以上、および(v)JIS R 1648:R2002による耐熱衝撃強度が400℃以上であるSiC製円柱状スペーサーを配置することにより、各焼成用ユニット同士を10mm離間させた。
図13-2は、本実施例で作製した、焼成用ユニットaと焼成ユニットbとが交互に隣り合うように垂直に積み重ねた焼成用ユニット積層体において、各焼成用ユニットを構成する焼成用ラックrのみを斜め上から観察したときの斜視図である。
図13-2に示すように、隣り合う焼成用ユニットを構成する焼成用ラックのみを下部側から垂直上方向に観察したときに、隣り合う焼成用ラックrの架橋部が完全に重なり合うことがなく、焼成用ラックに設けられた架橋部の重なりの程度を示す架橋部面積重複割合が低減されてなるものであることにより、(図中矢印で示す)焼成時に生成する炉の下部側から上部側に上昇する炉内ガス流Fの流通を促進することができる。
この場合、上記焼成用ユニット積層体において、隣り合う焼成用ユニットaを構成する焼成用ラックrと、焼成用ユニットbを構成する焼成用ラックrのみを下部側から垂直上方向に観察すると、図13-1(c)に示すように、両者の架橋部b、bが部分的に重なり合うように観察される。このとき、図13-1(c)に着色部で示す部分の面積が、下側に位置する焼成用ユニットbを構成する焼成用ラックrの架橋部bと上側に位置する焼成用ユニットaを構成する焼成用ラックrの架橋部bおよび枠体とが重なり合う部分の面積を示す(図13に示す例においては、下側に位置する焼成用ラックrの架橋部bおよび上側に位置する焼成用ラックrの架橋部bのみが重なり合っていることから、図13-1(c)における着色部は、上記隣り合う焼成用ユニットaおよび焼成用ユニットbを構成する焼成用ラックr、rの架橋部同士が重なり合う部分の面積に対応する)。
上記焼成用ユニット積層体において、隣り合う焼成用ユニットを構成する焼成用ラックのみを下部側から垂直上方向に観察したときに、下記式(I)
架橋部面積重複割合(%)=(下側に位置する焼成用ラックの架橋部と上側に位置する焼成用ラックの架橋部および枠体とが重なり合う面積/下側に位置する焼成用ラックの架橋部の面積)×100 (I)
により算出される各架橋部面積重複割合は、全て67%であった(一段目と二段目との架橋部面積重複割合、二段目と三段目の架橋部面積重複割合等の下段と上段間で規定される架橋部面積重複割合は全て「67%」であった)。
(3) Baking Unit Laminate Ten baking units were formed by placing the mesh setters on the baking racks.
At this time, five sets of the mesh-shaped setter were formed on the upper surface of the baking rack r shown in FIG. 13-1(a) (baking unit a), and
Five sets were formed, each of which had the mesh setter placed on the upper surface of the baking rack r shown in Figure 13-1(b) (the baking rack r shown in Figure 13-1(a) was turned upside down and the mesh setter placed on its main surface (baking unit b)).
Then, by stacking each baking unit vertically so that the baking units a and b were alternately adjacent to each other (by arranging the baking racks so that the cross-linked portions of each baking rack do not completely overlap when only the baking racks constituting adjacent baking units are observed vertically upward from the bottom side), a baking unit stack was formed.
At this time, the firing units were spaced 10 mm apart by placing cylindrical spacers made of SiC at the four corners of each firing unit, each having a diameter of 8 mm and a height of 10 mm, and having (i) atmospheric sintered SiC with a SiC purity of 99% by mass or more, (ii) a bulk specific gravity of 3.10 or more, (iii) an open porosity of 1% or less, (iv) a three-point bending strength according to JIS R 1601 of 450 MPa or more, and (v) a thermal shock resistance strength according to JIS R 1648:R2002 of 400°C or more.
Figure 13-2 is a perspective view of only the baking rack r constituting each baking unit in the baking unit stack produced in this example, in which baking units a and baking units b are stacked vertically so that they are alternately adjacent to each other, as observed from diagonally above.
As shown in Figure 13-2, when only the firing racks that make up adjacent firing units are observed vertically upward from the bottom, the bridge portions of adjacent firing racks r do not completely overlap, and the bridge portion area overlap ratio, which indicates the degree of overlap of the bridge portions provided on the firing racks, is reduced, thereby promoting the circulation of the in-furnace gas flow F that rises from the bottom to the top of the furnace during firing (as shown by the arrow in the figure).
In this case, in the baking unit stack, when only the baking rack r constituting the adjacent baking unit a and the baking rack r constituting the baking unit b are observed vertically upward from the bottom side, the bridge portions b, b of both are observed to partially overlap, as shown in Figure 13-1 (c). At this time, the area of the part shown by the colored part in Figure 13-1 (c) indicates the area of the overlapping part between the bridge portion b of the baking rack r constituting the baking unit b located on the lower side and the bridge portion b and frame of the baking rack r constituting the baking unit a located on the upper side (in the example shown in Figure 13, only the bridge portion b of the baking rack r located on the lower side and the bridge portion b of the baking rack r located on the upper side overlap, so the colored part in Figure 13-1 (c) corresponds to the area of the overlapping part between the bridge portions of the baking racks r, r constituting the adjacent baking units a and b).
In the baking unit stack, when only the baking racks constituting the adjacent baking units are observed vertically upward from the lower side, the following formula (I)
Crosslinked portion area overlap ratio (%) = (overlapping area of the crosslinked portion of the lower baking rack and the crosslinked portion and frame of the upper baking rack / area of the crosslinked portion of the lower baking rack) × 100 (I)
The crosslinked area overlap ratios calculated by the above formula were all 67% (the crosslinked area overlap ratios defined between the lower and upper rows, such as the crosslinked area overlap ratio between the first and second rows, the crosslinked area overlap ratio between the second and third rows, etc., were all 67%).

(4)焼成処理
上記(3)で得られた焼成用ユニット積層体において、各焼成用ユニットのセッター上に被焼成物として、各々、200個の積層セラミックコンデンサを配置した。
上記被焼成物を配置した焼成用ユニット積層体を台板上に載置し、トンネル炉内を(図13―2に示す炉内進行方向に)移動させながら1200℃で2時間焼成処理した。
このとき、焼成用ユニット積層体を構成する一段目、五段目および十段目の焼成用ユニット積層体における、被焼成物の良品率を下記式により算出した。結果を表1に示す。
良品率(%)={(一段当たりの良品数)/(一段当たりに配置した被焼成物数)}×100
なお、良品および不良品は、下記基準により判断した。
良品 :目視観察したときに、外観的にクラックや変色が確認されない。
不良品:目視観察したときに、外観的にクラックや変色が確認される。
(4) Firing Treatment In the firing unit laminate obtained in (3) above, 200 multilayer ceramic capacitors were placed on the setter of each firing unit as the objects to be fired.
The firing unit stack with the above-mentioned fired material placed thereon was placed on a base plate and fired at 1200°C for 2 hours while moving through the tunnel furnace (in the furnace travel direction shown in Figure 13-2).
At this time, the yield of the fired products in the first, fifth and tenth firing unit laminates constituting the firing unit laminate was calculated using the following formula. The results are shown in Table 1.
Rate of non-defective products (%) = {(number of non-defective products per layer) / (number of baked products arranged per layer)} × 100
The quality of the product was judged according to the following criteria.
Good: No cracks or discoloration are visible when visually inspected.
Defective product: Cracks or discoloration are observed when visually inspected.

(実施例2)<隣り合う焼成用ユニットにおいて焼成用ラックがその上面の中心を通る垂直軸を回転軸として時計回りに90°回転した状態で配置した例>
(1)焼成用ラック
焼成用ラックとして、図14-1(a)に下面図を示す、縦170mm、横170mmの外形が矩形状(正方形状)のものを用意した。
図14-1(a)に示すように、本実施例で使用した焼成用ラックrは、枠体fと、枠体f内に設けられた架橋部bとを有している。
図14-1(b)は、図14-1(a)に示す矩形状の焼成用ラックrの上面の中心を通る垂直軸を回転軸として時計回りに90°回転させた状態の下面図を示すものである。
図14-1(a)および図14-1(b)に示すように、本実施例で使用した焼成用ラックrは、焼成用ラックの枠体fおよび架橋部bにより規定される開口部が、焼成用ラックrの上面の中心を通る垂直軸を回転軸として時計回りに90°回転して配置したときに、異なるパターン形状を有するものである。
本実施例で使用した焼成用ラックrは、(i)SiC純度が99質量%以上の常圧焼結SiC製板材からなり、この常圧焼結SiC製板材は、(ii)嵩比重が3.10、(iii)開気孔率が1%以下、(iv)JIS R 1601による三点曲げ強度が450MPa、(v)JIS R 1648:R2002による耐熱衝撃強度が400℃であるものであった。
また、本実施例で使用した焼成用ラックrは、架橋部の幅が5mm、枠体の幅が14mmと各々均一の幅を有し、式(II)により算出される架橋部面積割合が11%、式(III)により算出される架橋部幅割合が3%、架橋部の厚みが3mm、枠体の厚みが3mmであるものであった。
Example 2: An example in which the baking racks of adjacent baking units are rotated 90° clockwise around a vertical axis passing through the center of their top surfaces.
(1) Baking Rack A baking rack with a rectangular (square) outer shape measuring 170 mm in length and 170 mm in width was prepared, as shown in the bottom view of FIG. 14-1(a).
As shown in FIG. 14-1(a), the baking rack r used in this example has a frame f and a bridge portion b provided within the frame f.
FIG. 14-1(b) shows a bottom view of the rectangular baking rack r shown in FIG. 14-1(a) rotated 90° clockwise around a vertical axis passing through the center of the top surface of the rack.
As shown in Figures 14-1(a) and 14-1(b), the baking rack r used in this example has an opening defined by the frame body f and bridging portion b of the baking rack, which has a different pattern shape when rotated 90° clockwise around a vertical axis passing through the center of the top surface of the baking rack r.
The firing rack r used in this example was (i) made of atmospheric sintered SiC plate material having a SiC purity of 99% by mass or more, and this atmospheric sintered SiC plate material had (ii) a bulk specific gravity of 3.10, (iii) an open porosity of 1% or less, (iv) a three-point bending strength according to JIS R 1601 of 450 MPa, and (v) a thermal shock resistance strength according to JIS R 1648:R2002 of 400°C.
In addition, the baking rack r used in this example had a uniform width of 5 mm for the cross-linked portion and 14 mm for the frame, and the cross-linked portion area ratio calculated by formula (II) was 11%, the cross-linked portion width ratio calculated by formula (III) was 3%, the cross-linked portion thickness was 3 mm, and the frame thickness was 3 mm.

(2)セッター
セッターとして、実施例1で使用したものと同一のセッターを用意した。
(2) Setter The same setter as that used in Example 1 was prepared.

(3)焼成用ユニット積層体
上記焼成用ラック上に上記メッシュ状のセッターを各々載置することにより焼成用ユニットを10組形成した。
このとき、図14-1(a)に示す焼成用ラックrの上面側に上記メッシュ状のセッターを配置したもの(焼成用ユニットa)を5組形成するとともに、図14(b)に示す焼成用ラックrの上面側に上記メッシュ状のセッターを配置したもの(図14-1(a)に示す焼成用ラックrをその上面の中心を通る垂直軸を回転軸として時計回りに90°回転した状態で配置したもの(焼成用ユニットb))を5組形成した。
その上で、上記焼成用ユニットaと焼成ユニットbとが交互に隣り合うように各焼成用ユニットを垂直に積み重ねることにより(隣り合う焼成用ユニットを構成する焼成用ラックのみを下部側から垂直上方向に観察したときに、各焼成用ラックがその上面の中心を通る垂直軸を回転軸として90°回転した状態で配置して、各焼成用ラックの架橋部が完全に重ならないように配置することにより)、焼成用ユニット積層体を形成した。
このとき、各焼成用ユニットの四隅において、直径8mm、高さ10mmのサイズを有する、(i)SiC純度が99質量%以上の常圧焼結SiCからなり、(ii)嵩比重が3.10以上、(iii)開気孔率が1%以下、(iv)JIS R 1601による三点曲げ強度が450MPa以上、および(v)JIS R 1648:R2002による耐熱衝撃強度が400℃以上であるSiC製円柱状スペーサーを配置することにより、各焼成用ユニット同士を10mm離間させた。
図14-2は、本実施例で作製した、焼成用ユニットaと焼成ユニットbとが交互に隣り合うように垂直に積み重ねた焼成用ユニット積層体において、各焼成用ユニットを構成する焼成用ラックrのみを斜め上から観察したときの斜視図である。
図14-2に示すように、隣り合う焼成用ユニットを構成する焼成用ラックのみを下部側から垂直上方向に観察したときに、隣り合う焼成用ラックrの架橋部が完全に重なり合うことがなく、焼成用ラックに設けられた架橋部の重なりの程度を示す架橋部面積重複割合が低減されてなるものであることにより、(図中矢印で示す)焼成時に生成する炉の下部側から上部側に上昇する炉内ガス流Fの流通を促進することができる。
この場合、上記焼成用ユニット積層体において、隣り合う焼成用ユニットaを構成する焼成用ラックrと、焼成用ユニットbを構成する焼成用ラックrのみを下部側から垂直上方向に観察すると、図14-1(c)に示すように、両者の架橋部b、bが部分的に重なり合うように観察される。このとき、図14-1(c)に着色部で示す部分の面積が、下側に位置する焼成用ユニットbを構成する焼成用ラックrの架橋部bと上側に位置する焼成用ユニットaを構成する焼成用ラックrの架橋部bおよび枠体とが重なり合う部分の面積を示す(図14に示す例においては、下側に位置する焼成用ラックrの架橋部bおよび上側に位置する焼成用ラックrの架橋部bのみが重なり合っていることから、図14-1(c)における着色部は、上記隣り合う焼成用ユニットaおよび焼成用ユニットbを構成する焼成用ラックr、rの架橋部同士が重なり合う部分の面積に対応する)。
上記焼成用ユニット積層体において、隣り合う焼成用ユニットを構成する焼成用ラックのみを下部側から垂直上方向に観察したときに、下記式(I)
架橋部面積重複割合(%)=(下側に位置する焼成用ラックの架橋部と上側に位置する焼成用ラックの架橋部および枠体とが重なり合う面積/下側に位置する焼成用ラックの架橋部の面積)×100 (I)
により算出される各架橋部面積重複割合は、全て9%であった(一段目と二段目との架橋部面積重複割合、二段目と三段目の架橋部面積重複割合等の下段と上段間で規定される架橋部面積重複割合は全て「9%」であった)。
(3) Baking Unit Laminate Ten baking units were formed by placing the mesh setters on the baking racks.
At this time, five sets (baking units a) were formed in which the mesh setter was arranged on the upper surface of the baking rack r shown in Figure 14-1 (a), and five sets (baking units b) in which the mesh setter was arranged on the upper surface of the baking rack r shown in Figure 14 (b) (the baking rack r shown in Figure 14-1 (a) was rotated 90° clockwise around a vertical axis passing through the center of its upper surface as the rotation axis).
Then, by stacking each baking unit vertically so that the baking units a and b were alternately adjacent to each other (when only the baking racks constituting adjacent baking units were observed vertically upward from the bottom side, each baking rack was rotated 90° around the vertical axis passing through the center of its upper surface as the axis of rotation, and the cross-linked portions of each baking rack were arranged so that they did not completely overlap), a baking unit stack was formed.
At this time, the firing units were spaced 10 mm apart by disposing SiC cylindrical spacers at the four corners of each firing unit, each having a diameter of 8 mm and a height of 10 mm, and having (i) atmospheric sintered SiC with a SiC purity of 99% by mass or more, (ii) a bulk specific gravity of 3.10 or more, (iii) an open porosity of 1% or less, (iv) a three-point bending strength according to JIS R 1601 of 450 MPa or more, and (v) a thermal shock resistance strength according to JIS R 1648:R2002 of 400°C or more.
Figure 14-2 is a perspective view of only the baking rack r constituting each baking unit in the baking unit stack produced in this example, in which baking units a and baking units b are stacked vertically so that they are alternately adjacent to each other, as observed from diagonally above.
As shown in Figure 14-2, when only the firing racks that make up adjacent firing units are observed vertically upward from the bottom, the bridge portions of adjacent firing racks r do not completely overlap, and the bridge portion area overlap ratio, which indicates the degree of overlap of the bridge portions provided on the firing racks, is reduced, thereby promoting the circulation of the in-furnace gas flow F that rises from the bottom to the top of the furnace during firing (as shown by the arrow in the figure).
In this case, in the baking unit stack, when only the baking rack r constituting the adjacent baking unit a and the baking rack r constituting the baking unit b are observed vertically upward from the bottom side, the bridge portions b, b of both are observed to partially overlap, as shown in Figure 14-1 (c). At this time, the area of the part shown by the colored part in Figure 14-1 (c) indicates the area of the overlapping part between the bridge portion b of the baking rack r constituting the baking unit b located on the lower side and the bridge portion b and frame of the baking rack r constituting the baking unit a located on the upper side (in the example shown in Figure 14, only the bridge portion b of the baking rack r located on the lower side and the bridge portion b of the baking rack r located on the upper side overlap, so the colored part in Figure 14-1 (c) corresponds to the area of the overlapping part between the bridge portions of the baking racks r, r constituting the adjacent baking units a and b).
In the baking unit stack, when only the baking racks constituting the adjacent baking units are observed vertically upward from the lower side, the following formula (I)
Crosslinked portion area overlap ratio (%) = (overlapping area of the crosslinked portion of the lower baking rack and the crosslinked portion and frame of the upper baking rack / area of the crosslinked portion of the lower baking rack) × 100 (I)
The crosslinked area overlap ratios calculated by the above formula were all 9% (the crosslinked area overlap ratios defined between the lower and upper rows, such as the crosslinked area overlap ratio between the first and second rows, the crosslinked area overlap ratio between the second and third rows, etc., were all 9%).

(4)焼成処理
上記(3)で得られた焼成用ユニット積層体において、各焼成用ユニットのセッター上に被焼成物として、各々、200個の積層セラミックコンデンサを配置した。
上記被焼成物を配置した焼成用ユニット積層体を台板上に載置し、トンネル炉内を(図14-2に示す炉内進行方向に)移動させながら1200℃で2時間焼成処理した。
このとき、焼成用ユニット積層体を構成する一段目、五段目および十段目の焼成用ユニット積層体における、被焼成物の良品率を実施例1と同様にして算出した。結果を表1に示す。
(4) Firing Treatment In the firing unit laminate obtained in (3) above, 200 multilayer ceramic capacitors were placed on the setter of each firing unit as the objects to be fired.
The firing unit stack with the above-mentioned firing material placed thereon was placed on a plate and fired at 1200° C. for 2 hours while moving through the tunnel furnace (in the furnace travel direction shown in FIG. 14-2).
At this time, the yield of the fired products in the first, fifth and tenth firing unit laminates constituting the firing unit laminate was calculated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

(比較例1)
<隣り合う焼成用ユニットを構成する焼成用ラックのみを下部側から垂直上方向に観察したときに、各焼成用ラックの架橋部が完全に重なるように配置した例>
(1)焼成用ラック
焼成用ラックとして、実施例1で使用したものと同一の焼成用ラックを用意した。
すなわち、焼成用ラックとして、図15(a)に下面図を示す、縦170mm、横170mmの外形が矩形状(正方形状)のものを用意した。
図15(a)に示すように、本実施例で使用した焼成用ラックrは、枠体fと、枠体f内に設けられた架橋部bとを有している。
(Comparative Example 1)
<Example of arrangement where the bridges of the baking racks that make up adjacent baking units are completely overlapped when only the baking racks that make up the adjacent baking units are observed vertically upward from below>
(1) Baking rack The same baking rack as used in Example 1 was prepared.
That is, a baking rack having a rectangular (square) outer shape measuring 170 mm in length and 170 mm in width was prepared, as shown in a bottom view in FIG. 15(a).
As shown in FIG. 15(a), the baking rack r used in this example has a frame f and a bridge portion b provided within the frame f.

(2)セッター
セッターとして、実施例1で使用したものと同一のセッターを用意した。
(2) Setter The same setter as that used in Example 1 was prepared.

(3)焼成用ユニット積層体
上記焼成用ラック上に上記メッシュ状のセッターを各々載置することにより焼成用ユニットを10組形成した。
このとき、上記焼成用ラックの一方の主表面上に上記メッシュ状のセッターを配置したもの(焼成用ユニットa)のみを10組形成した。
その上で、上記焼成用ユニットaが隣り合うように各焼成用ユニットを垂直に積み重ねることにより(隣り合う焼成用ユニットを構成する焼成用ラックのみを下部側から垂直上方向に観察したときに、各焼成用ラックの架橋部が完全に重なるように配置することにより)、焼成用ユニット積層体を形成した。
このとき、各焼成用ユニットの四隅において、直径8mm、高さ10mmのサイズを有し、(i)SiC純度が99質量%以上の常圧焼結SiCからなり、(ii)嵩比重が3.10以上、(iii)開気孔率が1%以下、(iv)JIS R 1601による三点曲げ強度が450MPa以上、および(v)JIS R 1648:R2002による耐熱衝撃強度が400℃以上である炭化珪素製円柱状スペーサーを配置することにより、各焼成用ユニット同士を10mm離間させた。
図15(b)は、本比較例で作製した焼成用ユニット積層体において、各焼成用ユニットを構成する焼成用ラックrのみを斜め上から観察したときの斜視図である。
図15(b)に示すように、隣り合う焼成用ユニットを構成する焼成用ラックのみを下部側から垂直上方向に観察したときに、隣り合う焼成用ラックrの架橋部が完全に重なり合うことから、(図中矢印で示す)焼成時に生成する炉の下部側から上部側に上昇する炉内ガス流Fの流通を抑制することになる。
上記焼成用ユニット積層体において、隣り合う焼成用ユニットを構成する焼成用ラックのみを下部側から垂直上方向に観察したときに、下記式(I)
架橋部面積重複割合(%)=(下側に位置する焼成用ラックの架橋部と上側に位置する焼成用ラックの架橋部および枠体とが重なり合う面積/下側に位置する焼成用ラックの架橋部の面積)×100 (I)
により算出される各架橋部面積重複割合は、全て100%であった(一段目と二段目との架橋部面積重複割合、二段目と三段目の架橋部面積重複割合等の下段と上段間で規定される架橋部面積重複割合は全て「100%」であった)。
(3) Baking Unit Laminate Ten baking units were formed by placing the mesh setters on the baking racks.
At this time, ten sets (baking units a) each having the mesh-like setter arranged on one main surface of the baking rack were formed.
Then, by stacking each baking unit vertically so that the baking units a were adjacent to each other (by arranging the baking racks so that the cross-linked portions of each baking rack completely overlap when only the baking racks constituting adjacent baking units were observed vertically upward from the bottom side), a baking unit stack was formed.
At this time, cylindrical spacers made of silicon carbide having a diameter of 8 mm and a height of 10 mm were placed at the four corners of each firing unit, and the spacers (i) were made of atmospheric sintered SiC with a SiC purity of 99% by mass or more, (ii) had a bulk specific gravity of 3.10 or more, (iii) had an open porosity of 1% or less, (iv) had a three-point bending strength according to JIS R 1601 of 450 MPa or more, and (v) had a thermal shock resistance strength according to JIS R 1648:R2002 of 400°C or more, so that the firing units were spaced apart by 10 mm.
FIG. 15(b) is a perspective view of only the baking rack r constituting each baking unit in the baking unit stack produced in this comparative example, as viewed obliquely from above.
As shown in Figure 15 (b), when only the firing racks that make up adjacent firing units are observed vertically upward from the bottom, the bridging portions of adjacent firing racks r completely overlap, which suppresses the flow of furnace gas flow F (indicated by the arrow in the figure) that rises from the bottom to the top of the furnace during firing.
In the baking unit stack, when only the baking racks constituting the adjacent baking units are observed vertically upward from the lower side, the following formula (I)
Crosslinked portion area overlap ratio (%) = (overlapping area of the crosslinked portion of the lower baking rack and the crosslinked portion and frame of the upper baking rack / area of the crosslinked portion of the lower baking rack) × 100 (I)
The crosslinked area overlap ratios calculated by the above formula were all 100% (the crosslinked area overlap ratios defined between the lower and upper rows, such as the crosslinked area overlap ratio between the first and second rows, the crosslinked area overlap ratio between the second and third rows, etc., were all "100%").

(4)焼成処理
上記(3)で得られた焼成用ユニット積層体において、各焼成用ユニットのセッター上に被焼成物として、各々、200個の積層セラミックコンデンサを配置した。
上記被焼成物を配置した焼成用ユニット積層体を台板上に載置し、トンネル炉内を(図15(b)に示す炉内進行方向に)移動させながら1200℃で2時間焼成処理した。
このとき、焼成用ユニット積層体を構成する一段目、五段目および十段目の焼成用ユニット積層体における、被焼成物の良品率を実施例1と同様にして算出した。結果を表1に示す。
(4) Firing Treatment In the firing unit laminate obtained in (3) above, 200 multilayer ceramic capacitors were placed on the setter of each firing unit as the objects to be fired.
The firing unit stack with the above-mentioned material to be fired placed thereon was placed on a base plate and fired at 1200°C for 2 hours while moving through the tunnel furnace (in the furnace travel direction shown in Figure 15(b)).
At this time, the yield of the fired products in the first, fifth and tenth firing unit laminates constituting the firing unit laminate was calculated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

表1より、実施例1および実施例2においては、複数積み重ねられた焼成用ユニットにおいて、隣り合う焼成用ユニットを構成する焼成用ラックを下部側から垂直上方向に観察したときに、焼成用ラックに設けられた架橋部の重なりの程度の指標となる架橋部面積重複割合が0~80%に抑制されてなるものであることにより、焼成時に生成する炉の下部側から上部側に上昇する炉内ガスの流通を促進することができ、このために、一段目~十段目における被焼成物を均質かつ効率的に焼成し得ることが分かる。 Table 1 shows that in Examples 1 and 2, when multiple stacked baking units are used and the baking racks constituting adjacent baking units are observed vertically upward from the bottom, the crosslinked area overlap ratio, which is an indicator of the degree of overlap between the crosslinked sections on the baking racks, is kept to 0-80%. This promotes the flow of furnace gases that rise from the bottom to the top of the furnace during baking, and therefore enables the baking materials on the first through tenth tiers to be baked uniformly and efficiently.

表1より、比較例1においては、複数積み重ねられた焼成用ユニットにおいて、隣り合う焼成用ユニットを構成する焼成用ラックを下部側から垂直上方向に観察したときに、焼成用ラックに設けられた架橋部の重なりの程度の指標となる架橋部面積重複割合が0~80%の範囲外である(100%である)ことから、焼成時に生成する炉の下部側から上部側に上昇する炉内ガスの流通が遮られ、このために、特に十段目における被焼成物を均質かつ効率的に焼成し得ず、良品率に劣ることが分かる。 Table 1 shows that in Comparative Example 1, when multiple stacked baking units are used and the baking racks making up adjacent baking units are observed vertically upward from the bottom, the crosslinked area overlap ratio, which is an indicator of the degree of overlap between the crosslinked sections on the baking racks, is outside the range of 0 to 80% (it is 100%). This blocks the flow of furnace gas that rises from the bottom to the top of the furnace during baking, and as a result, the baked products, particularly on the tenth tier, cannot be baked uniformly and efficiently, resulting in a poor yield rate.

本発明によれば、被焼成物を均質かつ効率的に焼成可能な焼成用ユニット積層体を提供し得るとともに、係る焼成用ユニット積層体を用いた焼成方法を提供することができる。 The present invention provides a baking unit laminate that can bake an object to be baked uniformly and efficiently, and also provides a baking method using such a baking unit laminate.

1:焼成用ユニット積層体
U:焼成用ユニット
r:焼成用ラック
f:枠体
b:架橋部
c:中心
l:支持部
s:セッター
F:炉内ガス流
1: Firing unit laminate U: Firing unit r: Firing rack f: Frame b: Bridge c: Center l: Support s: Setter F: Furnace gas flow

Claims (8)

焼成用ユニットが複数積み重ねられてなる焼成用ユニット積層体であって、
前記複数の焼成用ユニットは、各々、焼成用ラックおよび当該焼成用ラック上に配置されたメッシュ状のセッターを有し、
前記焼成用ラックは、枠体と、当該枠体内に設けられた架橋部とを有するものであって、
隣り合う焼成用ユニットを構成する焼成用ラックのみを下部側から垂直上方向に観察したときに、下記式(I)
架橋部面積重複割合(%)=(下側に位置する焼成用ラックの架橋部と上側に位置する焼成用ラックの架橋部および枠体とが重なり合う面積/下側に位置する焼成用ラックの架橋部の面積)×100 (I)
により算出される架橋部面積重複割合が、0~80%となるように、各焼成用ユニットが積み重ねられてなる
ことを特徴とする焼成用ユニット積層体。
A firing unit stack formed by stacking a plurality of firing units,
Each of the plurality of baking units has a baking rack and a mesh setter placed on the baking rack,
The baking rack has a frame and a bridge portion provided within the frame,
When only the baking racks constituting the adjacent baking units are observed vertically upward from the lower side, the following formula (I)
Crosslinked portion area overlap ratio (%) = (overlapping area of the crosslinked portion of the lower baking rack and the crosslinked portion and frame of the upper baking rack / area of the crosslinked portion of the lower baking rack) × 100 (I)
The firing unit stack is characterized in that the firing units are stacked so that the crosslinking area overlap ratio calculated by the above formula is 0 to 80%.
前記隣り合う焼成用ユニットの少なくとも一部において、前記焼成用ユニットを構成する焼成用ラックが、各々外形が矩形状の同一形状を有し、
前記焼成用ラックの枠体および架橋部により規定される開口部が、前記焼成用ラックの上面の中心を通る垂直軸を回転軸として時計回りに90°または180°回転させたときに回転対称とならない形状を有するものであり、
前記隣り合う焼成用ユニットにおいて、下部側に配置した焼成用ユニットを構成する焼成用ラックが、上部側に配置した焼成用ユニットを構成する焼成用ラックの上面の中心を通る垂直軸を回転軸として時計回りに90°または180°回転させた状態で配置されてなるものであることにより、
隣り合う焼成用ユニットを構成する焼成用ラックのみを下部側から垂直上方向に観察したときに、各焼成用ラックの架橋部が完全に重ならないように配設されている
請求項1に記載の焼成用ユニット積層体。
In at least some of the adjacent baking units, the baking racks constituting the baking units each have the same rectangular outer shape,
The opening defined by the frame and the bridging portion of the baking rack has a shape that is not rotationally symmetric when rotated 90° or 180° clockwise around a vertical axis passing through the center of the top surface of the baking rack as the rotation axis,
In the adjacent baking units, the baking rack constituting the baking unit arranged on the lower side is rotated 90° or 180° clockwise around a vertical axis passing through the center of the upper surface of the baking rack constituting the baking unit arranged on the upper side as the rotation axis,
A baking unit stack as described in claim 1, wherein the baking racks constituting adjacent baking units are arranged so that the bridge portions of each baking rack do not completely overlap when observed vertically upward from the bottom side.
前記隣り合う焼成用ユニットの少なくとも一部において、前記焼成用ユニットを構成する焼成用ラックが、各々外形が矩形状の同一形状を有し、
前記焼成用ラックの枠体および架橋部により規定される開口部が、裏返して表面および裏面を逆に配置したときに、異なるパターン形状を有するものであり、
前記隣り合う焼成用ユニットにおいて、下部側に配置した焼成用ユニットを構成する焼成用ラックが、上部側に配置した焼成用ユニットを構成する焼成用ラックを裏返した状態で配置されてなるものであることにより、
隣り合う焼成用ユニットを構成する焼成用ラックのみを下部側から垂直上方向に観察したときに、各焼成用ラックの架橋部が完全に重ならないように配設されている
請求項1に記載の焼成用ユニット積層体。
In at least some of the adjacent baking units, the baking racks constituting the baking units each have the same rectangular outer shape,
The openings defined by the frame and the bridge portion of the baking rack have different pattern shapes when the baking rack is turned upside down and the front and back surfaces are reversed,
In the adjacent baking units, the baking rack constituting the baking unit arranged on the lower side is arranged in a state where the baking rack constituting the baking unit arranged on the upper side is turned upside down,
A baking unit stack as described in claim 1, wherein the baking racks constituting adjacent baking units are arranged so that the bridge portions of each baking rack do not completely overlap when observed vertically upward from the bottom side.
前記焼成用ユニットを構成する焼成用ラックは、各々、下記式(II)
架橋部面積割合(%)=(焼成用ラックを構成する架橋部の面積/焼成用ラックを構成する枠体の内側の面積)×100 (II)
により算出される架橋部面積割合が、1~40%である
請求項1に記載の焼成用ユニット積層体。
The baking racks constituting the baking unit each have the following formula (II):
Crosslinked portion area ratio (%) = (area of crosslinked portions constituting the baking rack / inner area of the frame constituting the baking rack) × 100 (II)
2. The firing unit laminate according to claim 1, wherein the crosslinked portion area ratio calculated by the above formula is 1 to 40%.
前記焼成用ユニットを構成する焼成用ラックは、各々、下記式(III)
架橋部幅割合(%)=(架橋部の平均幅/焼成用ラックの長手方向長さ)×100 (III)
により算出される架橋部幅割合が、1~10%である
請求項1に記載の焼成用ユニット積層体。
The baking racks constituting the baking unit each have the following formula (III):
Crosslinked portion width ratio (%) = (average width of crosslinked portion / longitudinal length of baking rack) × 100 (III)
2. The firing unit laminate according to claim 1, wherein the crosslinked portion width ratio calculated by the above formula is 1 to 10%.
前記焼成用ユニットを構成する焼成用ラックは、各々、前記架橋部の厚みが2mm~4mmであり、架橋部の幅が2mm~8mmである請求項1に記載の焼成用ユニット積層体。 The baking unit stack described in claim 1, wherein the thickness of the cross-linking portion of each of the baking racks constituting the baking unit is 2 mm to 4 mm and the width of the cross-linking portion is 2 mm to 8 mm. 前記焼成用ユニットを構成する焼成用ラックは、各々、その構成材料が、
(i)SiC純度が99質量%以上の常圧焼結SiCからなること、
(ii)嵩比重が3.10以上、
(iii)開気孔率が1%以下、
(iv)JIS R 1601による三点曲げ強度が450MPa以上、および
(v)JIS R 1648:R2002による耐熱衝撃強度が400℃以上
から選ばれる一以上の条件を満たすものである請求項1に記載の焼成用ユニット積層体。
The baking racks constituting the baking unit are each made of the following materials:
(i) The SiC is made of atmospheric sintered SiC having a SiC purity of 99% by mass or more;
(ii) a bulk specific gravity of 3.10 or more;
(iii) open porosity of 1% or less;
The firing unit laminate according to claim 1, which satisfies one or more conditions selected from (iv) a three-point bending strength according to JIS R 1601 of 450 MPa or more, and (v) a thermal shock resistance strength according to JIS R 1648:R2002 of 400°C or more.
請求項1~請求項7のいずれかに記載の焼成用ユニット積層体を用い、焼成炉内で被焼成物を焼成処理することを特徴とする焼成方法。
A firing method comprising firing an object to be fired in a firing furnace using the firing unit laminate according to any one of claims 1 to 7.
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