(57)【要約】      （修正有）【課題】  陰極線管用ガラスファンネルの位置決め基準面を研磨する際に、凹凸が残存し機械的強度の低下を生じる。【解決手段】  陰極線管ガラスパネルとの封着時の位置決め用としてボディ部６の外壁面に位置決め基準部８を形成してなる陰極線管用ガラスファンネル１において、位置決め基準部８の基準面８ａが、プレス成形されたままの面であると共に、十点平均粗さをＲｚ、凹凸の平均間隔をＳｍとするとき、３μｍ≦Ｒｚ≦２０μｍであり、且つ、３００μｍ≦Ｓｍ≦８００μｍである特定粗面とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管軸方向の一端と他端とに、略矩形の大開口端と略円形の小開口端とをそれぞれ有すると共に、前記大開口端からボディ部及びこれに連なるヨーク部を経て前記小開口端に至る略漏斗状の側壁部を有し、且つ陰極線管ガラスパネルとの封着時の位置決め用としてボディ部の外壁面に位置決め基準部を形成してなる陰極線管用ガラスファンネルにおいて、
前記位置決め基準部の基準面が、プレス成型されたままの面であると共に、十点平均粗さをＲｚ、凹凸の平均間隔をＳｍとするとき、３μｍ≦Ｒｚ≦２０μｍであり、且つ、３００μｍ≦Ｓｍ≦８００μｍである特定粗面をなすことを特徴とする陰極線管用ガラスファンネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、陰極線管用ガラスファンネルに係り、特に、陰極線管用ガラスファンネルのボディ部の外壁面に形成される位置決め基準部の面性状の改良技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、カラーテレビ受像機等のディスプレイ装置に用いられる陰極線管は、主たるガラス部品として、画像が映し出される陰極線管用ガラスパネル（以下、単にパネルともいう）と、略漏斗状の陰極線管用ガラスファンネル（以下、単にファンネルともいう）とを備える。この場合、パネルは、画像を表示する有効画面を備えた略矩形のフェース部と、該フェース部にブレンドＲ部を介して連なる四つの辺部とを有し、これらの辺部からスカート部が構成されると共に、該スカート部の開口端には、ファンネルとの封着に利用される封着端面が形成される。
【０００３】
一方、前記ファンネルは、管軸に沿う方向の一端と他端とにそれぞれ、パネルとの封着に利用される略矩形の封着端面を有する大開口端と、電子銃を装着するネック管との溶着に利用される略円形の小開口端とが形成され、管軸を中心軸線とするファンネルの側壁部は、略漏斗状を呈している。詳述すると、このファンネルの側壁部は、大開口端から小開口端側の所定位置に至るボディ部と、その小開口端側に連なるヨーク部とを有し、ボディ部の大開口端における封着端面は、パネルの開口端における封着端面とフリットガラスを介在させて封着接合されるようになっている。
【０００４】
ところで、この種の陰極線管には、パネル内面に蛍光体（ＲＧＢ（赤、緑、青の三原色））やカーボンが微細なパターンで塗布される。したがって、このような微細な蛍光体に確実に電子を照射して、陰極線管として色ずれ等のない適正な画像を表示し得る構成とするためには、蛍光体が塗布されたパネル、及び電子銃を装着したネック管が溶着されたファンネルとの中心軸線が陰極線管の管軸に対して正確に位置決めされて組み立てられることが重要となる。そこで、ファンネルの相隣り合うボディ部の外壁面には、パネルとの封着時に治具を当接して該パネルとの間で位置決めを行うための複数（例えば３つ）の位置決め基準部が設けられる。この位置決め基準部は、治具が当接される基準面を有する凸状をなし、その基準面はファンネルの中心軸線から所定の距離になるように形成されている。なお、この基準面に当接される治具の先端は、ガラス部材であるファンネルに傷を付け難く、耐熱性を有するカーボン材が使用されている。
【０００５】
また、ファンネルの成型方法としては、底型（ボトム金型）と胴型（シェル金型）とから構成される受け型（雌金型）内に、ゴブと称される溶融ガラス塊を供給し、これを押型（プランジャー金型）でプレスすることにより、溶融ガラス塊が所定の形状に成型された後、プランジャー金型及びシェル金型が取り除かれ、十分に冷却された後、ボトム金型からファンネルが取り出されることでなされる。この場合、位置決め基準部に対応する成型面部は、ボトム金型に凹部として形成される。
【０００６】
ところで、下記の特許文献１には、ファンネルの位置決め基準部の基準面をプレス成型後に研磨して、その表面の十点平均粗さＲｚと凹凸の平均間隔Ｓｍとが、０．７％≦Ｒｚ／Ｓｍ≦３％の関係を満たすようにすることが開示されている。これによれば、基準面に当接されるカーボン材よりなる治具先端の摩耗が抑制され、ファンネルの位置決め精度が良好に維持されることが期待できる。
【０００７】
また、下記の特許文献２には、ファンネル成型用のボトム金型の表面をフロスト処理し、その表面の十点平均粗さＲｚを１５〜３５μｍとすることにより、これと同等の凹凸を、ボトム金型からファンネルのボディ部の外壁面に転写し得る構成が開示されている。これによれば、ガラスの離型性、押圧成型の作業性、金型寿命の改善が期待できる。なお、この特許文献２には、位置決め基準部については特に言及されていないが、位置決め基準部がボディ部の外壁面の所定部位に形成されていることに鑑みれば、位置決め基準部の基準面も上記数値範囲と同等の面粗さが付与されているものと推認される。
【０００８】
【特許文献１】特開平９−２４５６４６号公報
【特許文献２】特開平９−２５５３４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上記の特許文献１は、ファンネルの成型後に基準面を研磨して上記数値範囲の面粗さを基準面に付与するものであり、このような研磨手法には、粗い研磨材による粗研磨工程と、平均粒子径の細かい研磨材による仕上げ工程とが含まれる。
【００１０】
しかしながら、このような手法による基準面の表面性状は、粗い研磨材による粗研磨工程では、その表面は凹凸が激しく、また凸部と凸部の間隔が狭い形状を示す。その後、細かい研磨材により研磨を行って、平滑な面に仕上げていくが、このときは粗い研磨材で研磨したときにできた表面の凹凸の内、凸部を優先して削っていくことになる。すなわち、仮に仕上げ工程において細かい研磨材で研磨して、所望の表面粗さを基準面に付与しても、粗い研磨材で研磨したときにできた凹部は研磨されずに残存することになる。しかも、この凹部底部は鋭角を呈している。このような凹部は視認できる場合にはいわゆる研磨傷、また視認できない場合にはいわゆる潜傷として、いずれも傷として基準面に存在している。
【００１１】
そして、ファンネルは、パネルと相互に位置合わせされた後、それぞれの封着端面の間に介在させたフリットガラスを溶融して相互に封着されるが、この封着工程の降温時にファンネルの封着端面付近はその外壁面に引張応力が生じる。そして、ファンネルの位置決め基準部は封着端面付近に位置するために、位置決め基準部にも当然に引張応力が生じることとなる。このとき、位置決め基準部の基準面に上述のような研磨傷や潜傷があると、鋭角となっている傷の底部（凹部底部）に応力集中が起こり、ファンネルが破損するおそれが生じる。したがって、上記数値範囲内の粗面を基準面に付与することで、仮に、治具先端の摩耗が抑制されたとしても、ファンネルの機械的強度が著しく低下するという新たな問題が生じることとなる。
【００１２】
また、仮に、粗い研磨材による粗研磨工程を行わずに平均粒子径の細かい研磨剤による仕上げ工程のみを行うことで上記問題を回避しようとすれば、上記数値範囲の粗面を基準面に付与するまでに多大な作業時間を要し、ファンネルの製造コストをいたずらに上昇させる原因にもなり、実用的ではない。
【００１３】
一方、上記の特許文献２は、上述のように、予め所定の面粗さをファンネル成型用のボトム金型に付与し、これと同等の凹凸を金型からファンネルのボディ部に転写するものである。そして、この種のプレス成型により金型から転写される基準面は、研磨面とは異なり、その表面の凹凸は非常になだらかで、凹部はその幅に対して、深さは十分に浅く、且つその凹部底部はガラス溶融時の表面張力により丸みを帯びている。すなわち、金型に若干の鋭い凹凸があっても、それがそのままガラス表面には転写されない。しかも、プレス成型後に研磨を施す必要がないので、短時間でファンネルを製造することができる。したがって、上述のように、成型後に基準面を研磨することにより生じる問題は起こり得ない。
【００１４】
しかしながら、上記の特許文献２は、上述のように位置決め基準部の基準面に考慮してなされたものではなく、基準面に付与される面粗さとしては、幾分粗い傾向にある。しかも、ボトム金型の表面粗さを十点平均粗さＲｚのみで規定しているため、仮にそれが転写される基準面の十点平均粗さＲｚが適切であったとしても、その凹凸の平均間隔Ｓｍが不当に大きくなれば、基準面に転写される表面の凹凸の内、凹部に治具が接触する確率が増して凹部に傷が入りやすくなる。そして、凹部に傷が生じた場合には、ファンネルとパネルの封着工程における降温時の熱ストレスにより破損等の不具合を招くという問題が生じる。一方、凹凸の平均間隔Ｓｍが不当に小さくなれば、基準面に当接される治具先端が摩耗し易くなり、ファンネルの正確な位置決めを維持することができなくなるという問題が生じる。
【００１５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、陰極線管用ガラスファンネルの位置決め基準部の基準面をプレス成型面のままとすることで、プレス成型後に基準面に研磨を施すことにより生じる不具合を回避すると共に、基準面の十点平均粗さＲｚと凹凸の平均間隔Ｓｍとの関係を適正に定めることにより、ファンネルの機械的強度の低下を可及的に防止し且つ位置決め精度を良好に維持することを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するために創案された本発明は、管軸方向の一端と他端とに、略矩形の大開口端と略円形の小開口端とをそれぞれ有すると共に、前記大開口端からボディ部及びこれに連なるヨーク部を経て前記小開口端に至る略漏斗状の側壁部を有し、且つ陰極線管ガラスパネルとの封着時の位置決め用としてボディ部の外壁面に位置決め基準部を形成してなる陰極線管用ガラスファンネルにおいて、前記位置決め基準部の基準面が、プレス成型されたままの面であると共に、十点平均粗さをＲｚ、凹凸の平均間隔をＳｍとするとき、３μｍ≦Ｒｚ≦２０μｍであり、且つ、３００μｍ≦Ｓｍ≦８００μｍである特定粗面をなすことに特徴づけられる。なお、上記のＲｚ及びＳｍの測定は、ＪＩＳ  Ｂ０６０１：１９８２に準拠している（以下、同様）。
【００１７】
このような構成によれば、位置決め基準部の基準面はプレス成型されたままの面であるため、プレス成型後、基準面を研磨することによる作業工数の増加や作業の煩雑化を回避すると共に、研磨に伴うファンネルの機械的強度の低下を回避することができる。また、プレス成型によって得られる基準面の十点平均粗さＲｚ及び凹凸の平均周期Ｓｍを上記数値範囲に定めることで、位置決め基準部の基準面に治具を当接した際に、基準面に傷が付くことを防止することができると共に、基準面に当接される治具先端の摩耗も抑制することができる。
【００１８】
すなわち、仮に十点平均粗さＲｚが３μｍ未満であると、パネルとファンネルとの封着工程において位置決め基準部の基準面に治具が接触することにより傷ができやすくなる。また、位置決め基準部の基準面の凹凸の平均間隔Ｓｍが８００μｍを超えると、基準面の凹凸の内、凹部に治具が接触する確率が増し、凹部に傷が入りやすくなる。そのため、このような傷が基準面に生じると、封着工程における降温時の熱ストレスにより破損等の不具合を招くおそれが生じる。
【００１９】
これに対して、十点平均粗さＲｚが２０μｍを超えると、基準面に当接される治具先端の摩耗が進みやすくなる。また、凹凸の平均周期Ｓｍが３００μｍ未満であっても、同様に治具先端の摩耗が進みやすくなる。
【００２０】
これらの事項を勘案すれば、位置決め基準部の基準面の面性状は、上記数値範囲の中でも、十点平均粗さＲｚは５μｍ≦Ｒｚ≦１５μｍとすることが好ましく、また凹凸の平均間隔Ｓｍは４００μｍ≦Ｓｍ≦６００μｍとすることが好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように本発明の陰極線管用ガラスファンネルによれば、位置決め基準部の基準面に治具を当接した際に、基準面に傷が付くことを防止することができると共に、基準面に当接される治具先端の摩耗も抑制することができる。そのため、ファンネルの機械的強度が向上すると共に、基準面に治具を当接した際の位置決め精度を正確に維持することができる。更には、基準面はプレス成型面のままであるので、作業工数の低減および作業の煩雑化を抑制し、パネルとの封着時に適正な位置決めを行い得る高品位の陰極線管用ファンネルを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係る陰極線管用ガラスファンネルを示す斜視図である。なお、図中、１はファンネル、２は封着端面、３は大開口端、４は小開口端、５は側壁部、６はボディ部、７はヨーク部、８は位置決め基準部、８ａは基準面、Ｚはファンネル１の中心軸線を意味し、このうち、本実施形態は、ファンネル１における位置決め基準部８の基準面８ａの面性状を規定したものであるので、以下では基準面８ａを中心に説明する。
【００２３】
図１に示すように、本発明の実施形態に係るファンネル１は、ボディ部６の相隣り合う外壁面のうち、長辺側の両端に２箇所と、短辺側の一端に１箇所とに、位置決め基準部８が設けられる。この位置決め基準部８は、先端がカーボン材よりなる治具が当接される基準面８ａをその頂部（ファンネル１の外周）に有する凸状をなし、その基準面８ａは、ファンネル１の中心軸線Ｚから所定の距離になると共に、ファンネル１の中心軸線と略平行に形成されている。
【００２４】
この位置決め基準部８の基準面８ａは、その十点平均粗さＲｚと凹凸の平均間隔Ｓｍのそれぞれが、３μｍ≦Ｒｚ≦２０μｍ（好ましくは、５μｍ≦Ｒｚ≦１５μｍ）であって、且つ３００μｍ≦Ｓｍ≦８００μｍ（好ましくは、４００μｍ≦Ｓｍ≦６００μｍ）である関係を満たす特定粗面とされている。
【００２５】
そして、上記数値範囲の特定粗面とされた基準面８ａは、ファンネル成型用ボトム金型の成型面に基準面８ａが上記数値範囲の特定粗面となるような特定の表面粗さを予め付与し、この金型成型面をプレス成型により転写したものであって、プレス成型面のままの未研磨面である。
【００２６】
仮に、位置決め基準部８の基準面８ａが上記数値範囲の特定粗面が付与されず、その十点平均粗さＲｚが３μｍ未満であると、パネルとファンネル１との封着工程において基準面８ａに治具が接触することにより傷ができやすくなる。また、基準面８ａの凹凸の平均間隔Ｓｍが８００μｍを超えると、基準面８ａの凹凸の内、凹部に治具が接触する確率が増し、凹部に傷が入りやすくなる。そのため、このような傷が基準面に生じると、封着工程における降温時の熱ストレスにより破損等の不具合を招くおそれが生じる。
【００２７】
一方、基準面８ａの十点平均粗さＲｚが２０μｍを超えると、基準面８ａに当接される治具先端の摩耗が進みやすくなる。また、基準面８ａの凹凸の平均間隔Ｓｍが３００μｍ未満であっても、同様に治具先端の摩耗が進みやすくなる。
【００２８】
これに対して、基準面８ａが、３μｍ≦Ｒｚ≦２０μｍ、且つ、３００μｍ≦Ｓｍ≦８００μｍである特定粗面とすることで、基準面８ａに当接される治具先端の摩耗を可及的に防止することができると共に、基準面８ａにできた傷に起因して封着工程中に、陰極線管が破損するといった事態を防止することができる。
【００２９】
なお、位置決め基準部８の位置や個数、或いは形状を適宜変更してもよく、この場合であっても上記数値範囲の特定粗面を基準面８ａに付与することで、本発明を問題なく適用することができる。また、ファンネル成型用ボトム金型の内、少なくとも位置決め基準部８の基準面８ａに対応する成型面に、基準面８ａが上記数値範囲の特定粗面になるような特定の表面粗さを予め付与して、ファンネル１に特定粗面を転写すれば、本発明の効果を十分に発揮することができるが、ボトム金型の成型面全体に特定の表面粗さを付与し、ファンネル１のボディ部６の外壁面全体を上記数値範囲の特定粗面としてもよい。これによれば、ボトム金型からのファンネル１の離型性が向上し、金型寿命の改善を同時に図ることができる。
【実施例１】
【００３０】
本発明の実施例１〜３として、ファンネル１の位置決め基準部８の基準面８ａの十点平均粗さＲｚを、３、８、２０μｍとし、その凹凸の平均間隔Ｓｍを５００μｍ一定としたファンネル１を作製し、比較例として同じくＲｚを、1、２５μｍとし、その凹凸の平均間隔Ｓｍを５００μｍ一定としたファンネル１を作製した。なお、これらのファンネル１の基準面８ａは、すべてプレス成型面のままの未研磨面である。そして、これらを封着工程と同様の温度管理に基づいたテスト炉を用い、降温時に陰極線管（バルブ）が破損するか否かを検査した。その結果を下記の表１に示す。なお、下記の表１中、「○」は、１００本の陰極線管中に破損がなく、極めて良好であること、「△」は、１００本の陰極線管中に破損が１本であり、良好であること、「×」は、１００本の陰極線管中に破損が２本以上あり、不良であることを意味する。
【００３１】
また、上記の検査と合わせ、基準面８ａに治具を当接した際の、基準面８ａへの治具先端のカーボン材の付着があるか否かを目視検査した。その結果を下記の表１に示す。なお、下記の表１中、「○」は、１００本の陰極線管中にファンネル１の基準面８ａにカーボン材の付着がなく、極めて良好であること、「△」は、１００本の陰極線管中、ファンネル１の位置決め基準面８ａにカーボン材の付着があるものが１本であり、良好であること、「×」は、１００本の陰極線管中、ファンネル１の基準面８ａにカーボン材の付着があるものが２本以上あり、不良であることを意味する。
【００３２】
【表１】
2006140099.tif 000003
【００３３】
上記の表１によれば、実施例１〜３は、ファンネル１の位置決め基準部８の基準面８ａの十点平均粗さＲｚ及び凹凸の平均間隔Ｓｍが上記特定粗面の数値範囲にあることから、基準面８ａの面性状に起因する降温時の陰極線管の破損がほぼ生じないことを確認することができた。また、基準面８ａにカーボン材の付着がほぼ生じず、治具先端が摩耗し難いことを確認することができた。これに対して、比較例１は、基準面８ａにカーボン材が付着せず、治具先端の摩耗は生じなかったものの、十点平均粗さＲｚが、上記特定粗面の数値範囲よりも小さいことから、陰極線管の破損が生じるに至った。一方、比較例２は、陰極線管の破損は生じなかったものの、十点平均粗さＲｚが上記の特定粗面の数値範囲よりも大きいことから、基準面８ａにカーボン材が付着し、治具先端に摩耗が生じるに至った。
【００３４】
次に、本発明の実施例４〜６として、基準面８ａの十点平均粗さＲｚを８μｍ一定として、その凹凸の平均間隔Ｓｍを３００、５００、８００μｍとしたファンネル１を作製し、比較例として同じく、十点平均粗さＲｚを８μｍ一定として、その凹凸の平均間隔Ｓｍを１００、１０００μｍとしたファンネル１を作製した。そして、これらを封着工程と同様の温度管理に基づいたテスト炉を用い、降温時に陰極線管（バルブ）が破損するか否かを検査すると共に、基準面８ａに治具を当接した際の、基準面８ａへの治具先端のカーボン材の付着があるか否かを目視検査した。その結果を下記の表２に示す。なお、下記の表２中、「○」、「△」、「×」は、上記と同様の事項を意味している。
【００３５】
【表２】
2006140099.tif 000004
【００３６】
上記の表２によれば、実施例４〜６は、ファンネルの位置決め基準部の基準面が特定粗面の数値範囲内にあることから、基準面の面性状に起因する高温時の陰極線管の破損がほぼ生じないことを確認することができた。また、基準面にカーボン材が付着することなく、治具先端が摩耗しないことを確認することができた。これに対して、比較例３は、陰極線管に破損が生じなかったものの、凹凸の平均間隔Ｓｍの値が上記の特定粗面の数値範囲よりも小さいことから、基準面８ａにカーボン材が付着し、治具先端が摩耗するに至った。一方、比較例４は、基準面８ａにカーボン材が付着し、治具先端が摩耗する共に、凹凸の平均間隔Ｓｍの値が上記の特定粗面の数範囲よりも大きいことから、陰極線管の破損が生じるに至った。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態に係る陰極線管用ガラスファンネルを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３８】
１    陰極線管用ガラスファンネル
２    封着端面
３    大開口端
４    小開口端
５    側壁部
６    ボディ部
７    ヨーク部
８    位置決め基準部
８ａ  基準面
【図１】
2006140099.tif 000005