(57)【要約】【課題】ガスバーナ１６から発せられる熱の対流によるプラズマディスプレイパネル１２への影響を軽減する。【解決手段】プラズマディスプレイパネル１２の背面１２ａに排気管１４が取り付けられており、この排気管１４は、ガスバーナ１６によって加熱され、ひいては切断される。ここで、ガスバーナ１６から発せられる熱が対流によってプラズマディスプレイパネル１２に向かって伝播しようとするが、これらガスバーナ１６とプラズマディスプレイパネル１２との間には、ノズル２２から不燃性ガスが吹き込まれているため、当該熱は拡散される。したがって、かかる熱の対流によるプラズマディスプレイパネル１２への影響が軽減され、当該プラズマディスプレイパネル１２が保護される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非耐熱体の近傍に設けられた対象物を加熱手段によって加熱する加熱装置において、
上記加熱手段から発せられた熱の対流による伝播方向を上記非耐熱体が位置する方向とは別の方向に変化させる変化手段を具備すること、を特徴とする加熱装置。
【請求項２】
上記変化手段は上記加熱手段と上記非耐熱体との間に不燃性の気体を送り込む送り込み手段を含む、請求項１記載の加熱装置。
【請求項３】
上記変化手段は上記加熱手段と上記非耐熱体との間から気体を引き出す引き出し手段を含む、請求項１または２記載の加熱装置。
【請求項４】
上記加熱手段はバーナである、請求項１ないし３のいずれかに記載の加熱装置。
【請求項５】
上記非耐熱体はフラットディスプレイパネルであり、上記対象物は該フラットディスプレイパネルの排気管である、請求項１ないし４のいずれかに記載の加熱装置。
【請求項６】
非耐熱体の近傍に設けられた対象物を加熱手段によって加熱する加熱方法において、
上記加熱手段から発せられた熱の対流による伝播方向を上記非耐熱体が位置する方向とは別の方向に変化させる変化過程を具備すること、を特徴とする加熱方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、加熱装置および加熱方法に関し、特にたとえばフラットディスプレイパネルを製造するのに用いられ、非耐熱体の近傍に設けられた対象物を加熱手段によって加熱する、加熱装置および加熱方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマディスプレイパネルなどのフラットディスプレイパネルには、一般に、ガラス製の排気管が設けられており、この排気管を通してフラットディスプレイパネル内の空気が排気され、その後、当該排気管を通してフラットディスプレイパネル内に放電用ガスが充填される。そして、この放電用ガスの充填後、排気管は、自身の中空部を封止した状態、換言すればフラットディスプレイパネル内の気密を維持した状態で、切断される。この排気管を切断するための技術の一例が、特許文献１に開示されている。この従来技術によれば、排気管（接続管）は、その長手方向に略直角な方向からガスバーナによって加熱され、溶融される。このとき、排気管は、長手方向に引き伸ばされ、これによって自身の中空部を封止した状態で切断される。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２４３２８４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、排気管は、通常、フラットディスプレイパネルの背面側に突出した状態で設けられる。その一方で、フラットディスプレイパネルにおいては薄型化が要求されるため、当該排気管はフラットディスプレイパネルに近い位置で加熱（切断）される。したがって、たとえば電気ヒータよりも加熱力の強いガスバーナによって排気管を加熱するという上述の従来技術では、当該ガスバーナから発せられる熱の対流によるフラットディスプレイパネルへの影響が大きく、場合によっては、フラットディスプレイパネルにクラックが発生し、或いは当該フラットディスプレイパネルの内側に塗布された蛍光体が損傷（焼付）する、という問題がある。また、対流による熱の伝播は上方に向かうため、特に排気管がフラットディスプレイパネルの下方に位置する状態で加熱が行われる場合に、この問題は顕著になる。
【０００５】
そこで、この発明は、加熱手段から発せられる熱によって対象物の近傍に設けられた非耐熱体が損傷するのを防止できる加熱装置および加熱方法を提供すること、を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、非耐熱体の近傍に設けられた対象物を加熱手段によって加熱する加熱装置において、加熱手段から発せられた熱の対流による伝播方向を非耐熱体が位置する方向とは別の方向に変化させる変化手段を具備すること、を特徴とするものである。
【０００７】
すなわち、この第１の発明では、非耐熱体の近傍に設けられた対象物は、加熱手段によって加熱される。このとき、加熱手段から発せられた熱が対流によって非耐熱体の位置する方向に伝播したとしても、この熱の伝播方向は、変化手段によって別の方向に変化させられる。つまり、加熱手段から発せられる熱の対流による非耐熱体への影響が軽減される。
【０００８】
なお、変化手段は、加熱手段と非耐熱体との間に不燃性の気体を送り込む送り込み手段を含むものとしてもよい。
【０００９】
また、変化手段は、加熱手段と非耐熱体との間から気体を引き出す引き出し手段を含むものとしてもよい。
【００１０】
加熱手段としては、バーナを用いることができる。
【００１１】
また、非耐熱体としては、フラットディスプレイパネルがある。この場合、対象物として、当該フラットディスプレイパネルの排気管がある。
【００１２】
第２の発明は、非耐熱体の近傍に設けられた対象物を加熱手段によって加熱する加熱方法において、加熱手段から発せられた熱の対流による伝播方向を非耐熱体が位置する方向とは別の方向に変化させる変化過程を具備すること、を特徴とするものである。
【００１３】
すなわち、この第２の発明においても、第１の発明と同様、加熱手段から発せられた熱が対流によって非耐熱体の位置する方向に伝播したとしても、当該熱の伝播方向は別の方向に変化させられる。つまり、加熱手段から発せられる熱の対流による非耐熱体への影響が軽減される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
この発明の第１実施形態について、図１から図４を参照して説明する。図１に示すように、第１実施形態の加熱装置１０は、プラズマディスプレイパネル１２の背面１２ａに取り付けられた排気管１４を加熱するためのガスバーナ１６を備えている。
【００１５】
プラズマディスプレイパネル１２は、表示面としての前面１２ｂに傷が付かないようにするため、およびそれ自体の組み立て易さから、当該前面１２ａを上方に向けた状態で、図示しない治具上に設置される。
【００１６】
排気管１４は、ガラス製の直管であり、プラズマディスプレイパネル１２の背面１２ｂに対して垂直な方向に伸びるように当該背面１２ｂに結合されている。また、図には詳しく示さないが、排気管１４の中空部はプラズマディスプレイパネル１２内に連通しており、この排気管１４を通してプラズマディスプレイパネル１２内の空気が排気され、その後、当該排気管１４を通してプラズマディスプレイパネル１２内に放電用ガスが充填される。そして、この放電用ガスの充填後、排気管１４は、ガスバーナ１６によって加熱される。
【００１７】
ガスバーナ１６は、プラズマディスプレイパネル１２の背面１２ａから距離Ｌを隔てた位置において排気管１４をその外側から加熱する。具体的には、ガスバーナ１６は、図２に示すように、排気管１４を間に挟み、かつ互いに距離Ｄを隔てて設けられた一対の燃焼部１６ａおよび１６ａを有している。それぞれの燃焼部１６ａは、一端（図２において上方側の端部）側が閉鎖された中空部（図示せず）を有する概略四角柱状のものであり、他端側にはガス供給管１８が結合されている。そして、各燃焼部１６ａおよび１６ａの各長手方向は、互いに平行を成し、かつ排気管１４の管軸方向と直交している。さらに、それぞれの燃焼部１６ａの内側（互いに対向する側）の側壁には、図３に示すように、当該燃焼部１６ａの長手方向に沿って一直線上に複数、ここでは５つの火炎口１６ｂ、１６ｂ、・・・が、等間隔に設けられている。
【００１８】
そしてさらに、図１に実線の矢印２０で示すように、ガスバーナ１６とプラズマディスプレイパネル１２の背面１２ａとの間に当該背面１２ａに沿って不燃性のガスが吹き込まれるように、ノズル２２が設けられている。なお、このノズル２２には、上述とは別のガス供給管２４を介して当該不燃性ガスが供給される。
【００１９】
さて、ガスバーナ１６には、ガス供給管１８を介して燃焼用ガスが供給され、これによって、図２に点線２６、２６、・・・で示すように火炎口１６ｂ、１６ｂ、・・・から火炎が発射される。そして、この火炎２６、２６、・・・の火力によって排気管１４が加熱され、ひいては溶融される。このとき、排気管１４のプラズマディスプレイパネル１２と結合されている側とは反対側（図１における下方側）の端部に、当該反対側に向かう外力が加えられる。これによって、排気管１４は、自身の中空部を封止しながら、換言すればプラズマディスプレイパネル１２内の気密を維持した状態で、切断される。なお、ガスバーナ１６によって排気管１４が加熱され始めてから当該排気管１４が切断されるまでに掛かる時間は、１０［ｓ］〜１５［ｓ］程度である。
【００２０】
ところで、ガスバーナ１６によって排気管１４が加熱されているとき、当該ガスバーナ１６から発射された火炎２６、２６、・・・の熱が、図１に点線の矢印２８、２８、・・・で示すように、対流によって上方、つまりプラズマディスプレイパネル１２の方向に向かって伝播しようとする。しかし、上述したように、ガスバーナ１６とプラズマディスプレイパネル１２の背面１２ａとの間には、当該背面１２ａに沿う方向、つまり対流による熱の伝播方向を横切る方向に向かって、ノズル２２から不燃性ガスが吹き込まれる。したがって、プラズマディスプレイパネル１２に向かって伝播しようとする熱は、不燃性ガスによって拡散され、その結果、当該熱によるプラズマディスプレイパネル１２への影響が軽減される。その証拠として、次のような実験結果が得られた。
【００２１】
すなわち、図１に示す構成において、プラズマディスプレイパネル１２の背面１２ａと排気管１４との結合部分Ｐの温度Ｈを測定した。なお、この実験における排気管１４の外径φは、φ＝５［ｍｍ］である。そして、プラズマディスプレイパネル１２の背面１２ａから排気管１４のガスバーナ１６による加熱部分（火炎口１６ｂ、１６ｂ、・・・）までの距離Ｌは、Ｌ＝１１［ｍｍ］である。また、ガスバーナ１６を構成する各燃焼部１６ａおよび１６ａ間の距離Ｄは、Ｄ＝２４［ｍｍ］であり、それぞれの燃焼部１６ａの各火炎口１６ｂ、１６ｂ、・・・間の距離（ピッチ）ｐは、ｐ＝２．４［ｍｍ］である。そして、ガスバーナ１６に供給される燃焼用ガスは、可燃性ガスである都市ガス（ＣＨ４；８５［％］＋Ｃ３Ｈ８；１５［％］）と支燃性ガスである酸素（Ｏ２）とを、それぞれ１２４［ｍｌ／ｍｉｎ］および２３７［ｍｌ／ｍｉｎ］という流量で混合したものである。一方、ノズル２２に供給される不燃性ガスは、空気である。なお、ノズル２２の吹き出し口２２ａの口径は１［ｍｍ］であり、この吹き出し口２２ａから０．３［ＭＰａ］の圧力で不燃性ガスとしての空気が吹き出される。
【００２２】
かかる条件下で、結合部分Ｐの温度Ｈは、時間の経過とともに図４に実線αで示すように推移する。すなわち、ガスバーナ１６によって加熱が開始されてから約３［ｓ］後に、温度Ｈは３０［℃］を超える。その後、温度Ｈは、約３０［℃］〜約４５［℃］という範囲内で推移する。このように約３０［℃］〜約４５［℃］という比較的に低い温度では、プラズマディスプレイパネル１２は特に影響を受けない。
【００２３】
一方、図１に示す構成からノズル２２を排除し、これ以外は上述と同じ条件化で結合部分Ｐの温度Ｈを測定した結果を、図５に示す。この図５から判るように、ガスバーナ１６による加熱開始から約３［ｓ］後に、結合部分Ｐの温度Ｈは５００［℃］を超え、具体的には当該温度Ｈの測定に用いた図示しない熱伝対によって測定可能な上限温度を超える。このように数秒という短い時間でプラズマディスプレイパネル１２の温度Ｈが５００［℃］以上という非常に高い温度にまで急激に上昇すると、上述したクラックが発生したり、蛍光体が損傷したりする。
【００２４】
この実験結果からも明らかなように、第１実施形態によれば、ガスバーナ１６から発せられた熱は対流によってプラズマディスプレイパネル１２に向かって伝播するが、この熱はノズル２２から吹き出される不燃性ガスによって拡散される。したがって、かかる熱の影響によってプラズマディスプレイパネル１２が損傷するのを防止できる。
【００２５】
次に、この発明の第２実施形態について説明する。図６を参照して、第２実施形態の加熱装置３０は、上述した図１の構成において新たに案内板３２を設けるとともに、ノズル２２の位置および向きを変えたものである。
【００２６】
すなわち、案内板３２は、平板であり、その面（主面）がプラズマディスプレイパネル１２の背面１２ａ（または前面１２ｂ）に対して鋭角θを成すように、ガスバーナ１６のプラズマディスプレイパネル１２が位置する側とは反対側（図６における下側）に設けられている。なお、θは、たとえば５度〜３０度の範囲に設定される。また、案内板３２は、ステンレスなどの金属や、雲母などの耐熱性に優れた材料で構成される。特に、雲母は、柔軟であるので、排気管１４を機械的外力から保護しつつ加熱作業を進めるのに有効である。
【００２７】
そして、ノズル２２は、図６に実線の矢印３４で示すように、案内板３２のプラズマディスプレイパネル１２との距離が近い側（図６における左側）から当該案内板３２とガスバーナ１６との間に不燃性ガスが吹き込まれるように、案内板３２と同じ方向に斜めに傾けられた状態で設けられる。なお、このノズル２２（不燃性ガスの吹き出し方向）の傾き角ρは、案内板３２の傾き角θよりも若干大きめとされている。これによって、ノズル２２から吹き出された不燃性ガスは、図６に一転鎖線の矢印３６で示すように、案内板３２によって案内されて、ガスバーナ１６のプラズマディスプレイパネル１２が位置する側とは反対側の空間を流通する。
【００２８】
この第２実施形態においても、第１実施形態と同様、排気管１４は、上述の放電用ガスの充填後、ガスバーナ１４によって加熱され、ひいては切断される。そして、このとき、ガスバーナ１６から発せられる熱が、点線の矢印２８、２８、・・・で示すように、対流によってプラズマディスプレイパネル１２に向かって伝播しようとする。
【００２９】
しかし、この第２実施形態においては、上述の如くノズル２２から吹き出された不燃性ガスが矢印３６で示すようにガスバーナ１６のプラズマディスプレイパネル１２が位置する側とは反対側の空間を流通しているので、当該反対側の空間の圧力が低下する。そして、この圧力の低下に伴って、ガスバーナ１６とプラズマディスプレイパネル１２の背面１２ａとの間に存在する空気、つまり対流によって温められた空気が、図６に二点鎖線の矢印３８で示すように外側に引き出される。この結果、ガスバーナ１６から発せられる熱の対流によるプラズマディスプレイパネル１２への影響が軽減される。その証拠として、次のような実験結果が得られた。
【００３０】
すなわち、図６に示す構成において、プラズマディスプレイパネル１２の背面１２ａと排気管１４との結合部分Ｐの温度Ｈを測定した。なお、この実験における諸条件、具体的には排気管１４の外径φ、プラズマディスプレイパネル１２の背面１２ａから排気管１４のガスバーナ１６による加熱部分までの距離Ｌ、ガスバーナ１６の各燃焼部１６ａおよび１６ａ間の距離Ｄ、各火炎口１６ｂ、１６ｂ、・・・間の距離ｐ、ガスバーナ１６に供給される燃焼用ガスの種類および流量、ノズル２２に供給される不燃性ガスの種類および吹き出し圧力は、第１実施形態における条件と同様である。
【００３１】
この実験によれば、結合部分Ｐの温度Ｈは、時間の経過とともに図４に点線βで示すように推移する。すなわち、ガスバーナ１６によって加熱が開始されてから約５［ｓ］後に、温度Ｈは３０［℃］近くに達する。その後、温度Ｈは、約３０［℃］という値に安定する。つまり、ガスバーナ１６の熱からプラズマディスプレイパネル１２を保護するという点で、第１実施形態よりも高い効果が得られた。
【００３２】
このように、第２実施形態によれば、プラズマディスプレイパネル１２の背面１２ａとガスバーナ１６との間に存在し、かつ対流によって温められた空気が、ノズル２２から吹き出される不燃性ガスの流れによって外部に引き出される。したがって、ガスバーナ１６から発せられる熱の影響によってプラズマディスプレイパネル１２が損傷するのを防止できる。
【００３３】
さらに、図７に示すように、ガスバーナ１６と案内板３２との間に一対の側壁板５０および５０を設けてもよい。すなわち、この側壁板５０および５０は、それぞれの面（主面）が同図（ａ）に矢印３６で示す不燃性ガスの流通方向に沿うように、かつ同図（ｂ）に示すように排気管１４を間に挟み、しかもそれぞれの側縁（上下の側縁）がガスバーナ１６および案内板３２の各々に接するように、設けられている。このような側壁板５０および５０を設けることによって、矢印３６で示す方向への不燃性ガスの流通効率が向上し、その結果、熱の対流によるプラズマディスプレイパネル１２への影響がより一層抑制される。
【００３４】
なお、以上の実施形態では、プラズマディスプレイパネル１２の製造工程にこの発明を適用する場合について説明したが、フィールドエミッションディスプレイパネルなどの他のフラットディスプレイパネルの製造工程にもこの発明を適用できることは言うまでもない。また、フラットディスプレイパネル以外の装置を製造する場合にも、この発明を適用してもよい。
【００３５】
そして、上述したノズル２２に代えて、ガスバーナ１６とプラズマディスプレイパネル１２の背面１２ａとの間の空気を吸引する装置を用いてもよい。つまり、ノズル２２から吹き出される不燃性ガスによって熱を排除するのではなく、吸引力を利用して当該熱を排除してもよい。
【００３６】
さらに、加熱手段として、ガスバーナ１６を用いたが、液体バーナを用いてもよい。また、抵抗加熱器や赤外線照射器などのバーナ以外のものを用いてもよい。ただし、これら抵抗加熱器や赤外線照射器を用いるよりも、バーナを用いた方が、熱の対流による影響が大きい。したがって、かかるバーナを用いたときに、この発明は大きな効果を発揮する。
【００３７】
そして、プラズマディスプレイパネル１２をいわゆる横置きとしたが、縦置きとしてもよい。ただし、プラズマディスプレイパネル１２の量産化（自動生産化）においては、上述したように組み立て易さから、当該プラズマディスプレイパネル１２は前面１２ｂを上方に向けた状態、つまり排気管１４が設けられた背面１２ａを下方に向けた状態で設置されることが多い。そして、このようにプラズマディスプレイパネル１２の下方に排気管１４が位置する場合に、ガスバーナ１６から発せられる熱の対流による影響が大きくなる。よって、かかる場合に、この発明は特に有効となる。
【００３８】
また、ガスバーナ１６による排気管１４の加熱を断続的（パルス的）に行ってもよい。このようにすれば、ガスバーナ１６から発せられる熱の対流も断続的なものとなり、その結果、当該熱によるプラズマディスプレイパネル１２への影響がより一層軽減される。なお、ガスバーナ１６によってかかる断続的な加熱を実現するには、たとえば当該ガスバーナ１６に対し燃焼用ガスを断続的に供給するようにすればよい。
【００３９】
【発明の効果】
この発明によれば、加熱手段から発せられる熱の対流による非耐熱体への影響が軽減されるので、当該熱の対流によって非耐熱体が損傷するのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施形態の概略構成を示す図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ’矢視図である。
【図３】図２におけるＢ−Ｂ’矢視図である。
【図４】第１実施形態における実験結果を示すグラフである。
【図５】第１実施形態における効果を説明するためのグラフである。
【図６】この発明の第２実施形態の概略構成を示す図である。
【図７】第２実施形態の別の例を示す図である。
【符号の説明】
１０  加熱装置
１２  プラズマディスプレイパネル
１４  排気管
１６  ガスバーナ
２２  ノズル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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