(57)【要約】【課題】大型陰極線管用パネル等をプレス成型する際に、プランジャーガイドバーとシェルガイドとのこすれによる金属粉の発生を防止することが可能なガラス物品のプレス成型方法およびプレス成型装置を提供する。【解決手段】本発明は、ボトム２の上面にシェルリング３を載置し係止させて雌金型４とし、雌金型４にゴブＭを供給し、シェルリング３に付設されたシェルガイド６でプランジャーガイドバー７ａを案内しつつプランジャー７でゴブＭを押圧してパネルガラスＰに成型した後、雌金型４のシェルリング３を取り外してボトム２からパネルガラスＰを取り出す一連の動作を反復するガラス物品のプレス成型方法及びプレス成型装置であって、雌金型４内のパネルガラスＰを冷却するウインドヘッダー２５に設けた複数の噴霧ノズル２６からシェルガイド６に潤滑剤Ｆを供給することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレス成型装置を構成する底金型の上面に側金型を載置し係止させて雌金型とし、該雌金型に溶融ガラス塊を供給し、該雌金型に設けたガイド部で雄金型を案内しつつ溶融ガラス塊を押圧してガラス成型体に成型した後、該ガラス成型体を冷却手段で冷却し、雌金型の側金型を取り外して底金型からガラス成型体を取り出す一連の動作を反復するガラス物品のプレス成型方法であって、前記ガイド部に、プレス成型装置の動作に連動して複数のノズルから潤滑剤を供給することを特徴とするガラス物品のプレス成型方法。
【請求項２】
ガラス成型体を冷却手段で冷却する際に、複数のノズルから所定量の潤滑剤をガイド部に噴霧することを特徴とする請求項１に記載のガラス物品のプレス成型方法。
【請求項３】
ガラス物品が陰極線管用ガラスパネルであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のガラス物品のプレス成型方法。
【請求項４】
底金型の上面に側金型を載置し係止させて雌金型とし、該雌金型に溶融ガラス塊を供給し、該雌金型に設けたガイド部で雄金型を案内しつつ雄金型によって雌金型に供給された溶融ガラス塊を押圧してガラス成型体に成型した後、該ガラス成型体を冷却手段で冷却し、雌金型の側金型を取り外して底金型からガラス成型体を取り出す一連の動作を反復するガラス物品のプレス成型装置であって、プレス成型装置の動作に連動して複数のノズルから前記ガイド部に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段を設けたことを特徴とするガラス物品のプレス成型装置。
【請求項５】
所定量の潤滑剤を噴霧する複数のノズルをガラス成型体の冷却手段に配設したことを特徴とする請求項４に記載のガラス物品のプレス成型装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス物品のプレス成型方法及びプレス成型装置に関し、特に、雌金型に溶融ガラス塊を供給し雄金型で押圧して成型する際に、雄金型を案内するガイド部を雌金型に有する陰極線管用ガラス等の製造に適するプレス成型方法及びプレス成型装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガラス物品には、ガラス生地をプレスして製作されるものが多数存在する。この種のプレス成型工程においては、例えば、雌金型に溶融ガラス塊（以後ゴブと称す）を供給し、この雌金型内に雄金型を侵入させてゴブを押圧することにより所定形状のガラス物品を成型することが行われる。このようなプレス成型工程を経て製作されるガラス物品としては、陰極線管に用いられるパネルガラスやファンネルガラス、食器類、灰皿、電子レンジ用トレー等が挙げられる。
【０００３】
陰極線管（以後ＣＲＴと称す）用のパネルガラスやファンネルガラスをプレス成型する場合、回転テーブルと呼ばれる軸を中心に水平方向に回転するテーブルの周辺に沿って底型(以後ボトムと称す)を等間隔に配置し、回転駆動装置により回転テーブルを間欠回転させることによりボトムを所定の作業工程位置（以後ステーションと称す）に順次移動させている。
【０００４】
図２はＣＲＴ用のパネルガラスＰの概略図であり、画像を表示する内面にはスクリーン成膜により近年の映像の高精細化に対応する微細なパターンで３原色の蛍光体膜が形成される。図３はパネルガラスＰを成型するためのプレス成型装置を構成する回転テーブルとそのステーションの説明図である。図３において、パネルガラスＰのプレス成型装置は、回転テーブル１の上面に外周方向に等間隔に１１個の底金型であるボトムが等間隔で配置されており、回転テーブル１は、回転駆動手段（図示省略）によって２/１１回転ずつ間欠的に回転駆動される。回転テーブル１のステーションは下記の１１個の作業工程からなり、回転テーブル１の回転によって順次移動する。即ち、２ステーション分ずつ間欠的に移動し、回転テーブル１が２回転することで１サイクルのプレス成型工程が完了する。
【０００５】
プレス成型は以下の順序で行われる。即ち、ステーションＡでは、側金型であるシェルリング及びボトムからなる雌金型に溶融ガラスのゴブが供給される。ステーションＣでは、雄金型であるプランジャーが下降し、ボトム内のゴブをプレスしてパネルガラスＰに成型する。ステーションＥ、Ｇ、Ｉでは、成型されたパネルガラスＰが冷却される。ステーションＫでは、待機していたシェルトランスファーによってシェルリングがボトムから分離される。ステーションＢ、Ｄ、Ｆでは、成型されたパネルガラスＰが冷却される。ステーションＨでは、パネルガラスＰがボトムから取り出される。ステーションＪでは、ステーションＫでボトムから分離されたシェルリングを、シェルトランスファーによって次のゴブ供給のためにステーションＪで待機中のボトムの上面に移載される。最後に、ステーションＡに戻り、この間に回転テーブル１が２回転して１サイクルのプレス成型工程が完了する。
【０００６】
図４（Ａ）は、ステーションＣでボトムにゴブが供給されている状態を示す説明図、図４（Ｂ）は、プランジャーが下降してゴブを押圧しパネルガラスに成型している状態を示す説明図、図４（Ｃ）は、図４（Ｂ）のＸ−Ｘ断面図である。図４（Ａ）に示すように、ボトム２と、その上部載置されたシェルリング３とは、ボトム２の側面の４箇所に付設されたボトムガイドバー２ａに対応してシェルリング３の４箇所に設けられたシェルガイド６と嵌合し位置決めされた状態で雌金型４を形成している。雌金型４の上方には、雌金型４内に供給されたゴブＭを押圧するプランジャー７が雌金型４に対向して昇降可能に配置されている。プランジャー７は、雌金型４の中心軸に向かって昇降するように規制するためのボルスタ８に取付けられている。ボルスタ８は、支持フレーム９から垂設された複数のガイドシャフト１０に昇降可能に装着されている。
【０００７】
プランジャー７の上端には、図示されない油圧ユニットによって推力が与えられるプレスシリンダー１１が支持フレーム９に固定され、ピストンロッド１２の下端がボルスタ８に連結されている。プランジャー７はプレスシリンダー１１によってボルスタ８を介してガイドシャフト１０に案内されて下降し、ボトム２内に供給されたゴブＭを押圧してパネルガラスＰに成型するが、図４（Ｂ）、図４（Ｃ）に示すように、シェルリング３とプランジャー７とは、シェルリング３の外周の４箇所に設けられたシェルガイド６に、プランジャー７の外周の４箇所に設けられたプランジャーガイドバー７ａが嵌合することによって位置決めされる構造になっている。
【０００８】
プランジャー７の下降にともなってプランジャーガイドバー７ａとシェルガイド６とは互いにこすられながら、所定の位置に組み合わされるが、特に、陰極線管用のパネルガラスやファンネルガラスなどの大型のゴブをプレスする際には、プランジャー７の強力な推力で、プランジャーガイドバー７ａとシェルガイド６とはより強くこすられるために金属粉が発生する。
【０００９】
また、上記のようなプレス成型装置では、成型されるパネルガラスＰの高精度化に伴い、プランジャー７と雌金型４とが所定の位置で正確に合致するように、雌金型４を構成するボトム２とシェルリング３、及びシェルリング３とプランジャー７とが、それぞれの４箇所に設けられたガイドによって嵌合し位置決めされているが、プランジャー７、シェルリング３及びボトム２の芯ずれを防止するために、これらガイドの嵌合部位は可能な限り遊びが小さくしてある。そのため、図５に示すように、シェルガイド６とプランジャーガイドバー７ａは互いにこすられながら、所定の位置に組み合わされるが、これらの部材にはステンレス鋼などの金属が使用されており、拡大して示すように、金属同士の擦れにより金属粉Ｓが発生する。通常、擦れにより発生した金属粉Ｓはシェルガイド６やプランジャーガイドバー７ａに付着するか、シェルガイド６の上面もしくはボトムガイドバー２ａの取付け部等に堆積する。これらの部位に付着や堆積した金属粉Ｓは、シェルリング３がボトム２に組み合わされる際に、振動や衝撃によりボトム２に落下し、次のプレス成型でボトム２にゴブＭが供給される際に、ゴブＭの落下時の風圧などで金属粉Ｓが舞い上がりゴブＭの表面にも付着する。次いでプランジャー７が下降して、表面に金属粉Ｓが付着したゴブＭをプレスすると、プランジャー７の表面にも金属粉Ｓが付着する。特に、ゴブＭをプレスした後、プランジャー７が上昇する際に、プランジャー７の上昇軌道が負圧となるため内方向に向かう気流が発生し、飛散した金属粉Ｓがプレス後のパネルガラスＰ内に引き込まれてパネルガラスＰの内表面に付着する。付着した金属粉Ｓは、プレス直後のパネルガラスＰの内表面が高温であるためパネルガラスＰの内表面で焼付きや溶融を起こし、その結果、パネルガラスＰの内表面に微小の凹凸が発生する。凹凸が生じたパネルガラスＰの内表面はスクリーン成膜による蛍光体膜の形成が適正に行えなくなり、近年のスクリーン膜の高精細化に的確に対処することが不可能となる。また、ゴブＭの表面に付着した金属粉Ｓがプランジャー７の表面に焼付くことがあり、プレスされたパネルガラスＰの内表面には付着痕が転写される。この場合はプランジャー７の交換が必要となり長時間の生産ロスの原因となる。
【００１０】
このような金属粉対策の事例として、例えば、特許文献１に、プランジャーを案内するキー（プランジャーガイドバー）にサーメットと金属の複合材、あるいは金属と黒鉛の複合材を使用することで潤滑性を持たせるものが開示されている。また、特許文献２には、金属同士の擦れによって発生した金属粉を磁石で捕集する方法が開示されている。
【特許文献１】特開平７−２０６４５９号
【特許文献２】特開２００２−３４８１３５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記特許文献１は、プランジャーを案内するキー（プランジャーガイドバー）の材質を選択することによって潤滑性を持たせるものであるが、金属同士の擦れそのものは存在し、金属粉の発生による問題は残る。一方、特許文献２は、擦れによって発生したプレス成型装置の周辺に飛散するなどガラス物品の品質問題を発生させ、抜本的な解決にならない。
【００１２】
ガイドの擦れによる金属粉の発生を防ぐ一般的な方法として、ガイドに潤滑剤を手作業で塗布することがなされるが、上記のようなプレス成型装置では、通常、サイクルタイムが数秒から数十秒であり、小型のパネルガラスＰではサイクルタイムが短いため手作業による塗布は難しい。また、大型のパネルガラスＰでは、ガイドの配置間隔が大きくパネルガラスＰ冷却用のウインドヘッダーなどの存在が邪魔になり正確な塗布が困難である。また、塗布する潤滑剤の量が多すぎるとガイドから垂れてパネルガラスＰに落下するなど不良原因となる。プレス成型装置の稼動中に少量の潤滑剤を高頻度で正確にガイドに塗布するのは、オペレーターに大きな負担となる上に危険な作業でもある。
【００１３】
本発明は、上記の問題点に鑑み、プレス成型されるガラス物品に金属粉などの異物付着による欠陥の発生を回避し、高品質なガラス物品を得ることができるガラス物品のプレス成型方法及びプレス成型装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を達成するために、本発明に係るガラス物品のプレス成型方法は、プレス成型装置を構成する底金型の上面に側金型を載置し係止させて雌金型とし、該雌金型に溶融ガラス塊を供給し、該雌金型に設けたガイド部で雄金型を案内しつつ溶融ガラス塊を押圧してガラス成型体に成型した後、該ガラス成型体を冷却手段で冷却し、雌金型の側金型を取り外して底金型からガラス成型体を取り出す一連の動作を反復するガラス物品のプレス成型方法であって、前記ガイド部に、プレス成型装置の動作に連動して複数のノズルから潤滑剤を供給することを特徴とする。
【００１５】
雄金型を案内するために雌金型に設けたガイド部に、プレス成型装置の動作に連動して複数のノズルから潤滑剤を供給するとは、例えばプレス成型装置が間欠動作しているときに、雄金型であるプランジャーに付設されたプランジャーガイドバーを案内するために、雌金型を構成する側金型であるシェルリングに設けたシェルガイドに耐熱性のオイルや鉱油等からなる潤滑剤を供給することを意味している。
【００１６】
また、本発明のガラス物品のプレス成型方法は、ガラス成型体を冷却手段で冷却する際に、複数のノズルから所定量の潤滑剤をガイド部に噴霧することを特徴とする。
【００１７】
潤滑剤を供給する際には、雌金型内で成型されたパネルガラスやファンネルガラス等のガラス成型体に悪影響を及ぼさないことが重要となる。そこで、雄金型であるプランジャーが雌金型から退避し、雌金型内の成型されたパネルガラスやファンネルガラス等のガラス成型体を冷却風で冷却する際に、シェルガイドに耐熱性のオイルや鉱油等からなる所定量の潤滑剤を噴霧する。このようにすると、噴霧された潤滑剤は冷却風の風圧によりガラス成型体の外側に排除され、ガラス成型体の表面にかかることがない。
【００１８】
また、本発明のガラス物品のプレス成型方法は、ガラス物品が陰極線管用ガラスパネルであることを特徴とする。
【００１９】
陰極線管用ガラスパネルは、特に画像表示部に高品位が求められるので、ガイド部の擦れによる金属粉の発生を防ぐことが重要となる。
【００２０】
本発明に係るガラス物品のプレス成型装置は、底金型の上面に側金型を載置し係止させて雌金型とし、雌金型に溶融ガラス塊を供給し、雌金型に設けたガイド部で雄金型を案内しつつ雄金型によって雌金型に供給された溶融ガラス塊を押圧してガラス成型体に成型した後、ガラス成型体を冷却手段で冷却し、雌金型の側金型を取り外して底金型からガラス成型体を取り出す一連の動作を反復するガラスのプレス成型装置であって、プレス成型装置の動作に連動して複数のノズルから前記ガイド部に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段を設けたことを特徴とする。
【００２１】
プレス成型装置の動作に連動して複数のノズルから前記ガイド部に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段を設けるとは、例えばプレス成型装置が間欠動作しているときに、雄金型であるプランジャーに付設されたプランジャーガイドバーを案内するために、雌金型を構成する側金型であるシェルリングに設けたシェルガイドに耐熱性のオイルや鉱油等からなる潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段を設けることを意味している。
【００２２】
また、本発明のガラス物品のプレス成型装置は、所定量の潤滑剤を噴霧する複数のノズルをガラス成型体の冷却手段に配設したことを特徴とする。
【００２３】
潤滑剤を供給する際には、雌金型内にある成型されたパネルガラスやファンネルガラス等のガラス成型体に悪影響を及ぼさないことが重要となる。雌金型内の成型されたパネルガラスやファンネルガラス等のガラス成型体に冷却風を送給して冷却する際に、耐熱性のオイルや鉱油等からなる所定量の潤滑剤をシェルガイドに向けて噴霧すると、噴霧された潤滑剤は冷却風の風圧によりガラス成型体の外側に排除され、ガラス成型体にかかることがないので、潤滑剤供給手段が具備する所定量の潤滑剤を噴霧する複数のノズルをガラス成型体の冷却手段に配設することが好ましい。
【発明の効果】
【００２４】
以上の本発明に係るガラス物品のプレス成型方法及びプレス成型装置によれば、プレス成型装置の動作に連動して複数のノズルからプランジャー（雄金型）のプランジャーガイドバーを案内するシェルガイド（ガイド部）に潤滑剤を供給することにより、プランジャーの上下動で発生するプランジャーガイドバーとシェルガイドとの擦れや、ボトム（底金型）とシェルリング（側金型）が組み合わされる際に生じるボトムガイドバーとシェルガイドとの擦れを減殺し、金属粉の発生を抑えることができる。また、ボトム内にある成型されたガラス物品を冷却するためにウインドヘッダー（冷却手段）からガラス物品の中央に向けて冷却風を送給するのに合わせて、ウインドヘッダーに具備された噴霧ノズルからシェルガイドに所定量の潤滑剤を噴霧すると、ウインドヘッダーから送給される冷却風がガラス物品の中央から外側へ向かう風圧により、噴霧ノズルから噴霧される余剰の潤滑剤がガラス物品の外側へ排除されガラス物品の表面に付着することがない。
【００２５】
本発明のガラス物品のプレス成型方法及びプレス成形装置によれば、プレス成型装置付近の空気の流れによって金属粉が浮遊することがなく、ガラス物品の表面に金属粉が落下して付着するという事態が回避される。これにより、ガラス物品の表面には、プレス成型の際の金属粉の付着に起因する欠陥が存在しなくなり、ガラス物品の高品質化が図られる。
【００２６】
本発明のガラス物品のプレス成型方法及びプレス成型装置を、陰極線管用ガラスパネルの成型に適用することにより、ガラスパネルの内表面に金属粉の付着による欠陥が存在しなくなり、スクリーン成膜による蛍光体膜の形成が適正に行えるとともに、近年の映像の高精細化に対応する欠陥のない微細パターンで３原色の蛍光体膜を形成することが可能となる。
【００２７】
本発明のガラス物品のプレス成型方法及びプレス成型装置は、プランジャー表面に金属粉の焼付きを防止できるので、プランジャーの交換と生産再開までの長時間の生産ロスをなくすことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に、本発明の実施形態の一例について図を参照しながら説明する。
【００２９】
図１（Ａ）は、噴霧ノズル２６を具備したウインドヘッダー２５及びシェルリング３とボトム２とからなる雌金型４との位置関係を示す説明図、図１（Ｂ）は、ウインドヘッダー２５が下降し、パネルガラスＰを冷却しながら噴霧ノズル２６からシェルガイド６に潤滑剤Ｆを噴霧している状態を示す説明図である。
【００３０】
前出の図３及び図４に示すように、ボトム２内のゴブＭは、プランジャー７の下降によって押圧されて、前出の図２に示すようなパネルガラスＰの形状に成型されるが、このときプランジャー７は、４箇所のプランジャーガイドバー７ａが対応するシェルリング３に付設されたシェルガイド６との嵌合によって位置決めされる。パネルガラスＰの成型が完了するとプランジャー７は上昇し、図３に示すように、回転テーブル１が間欠回転して、ボトム２内のパネルガラスＰは、後のステーションＥ、ステーションＧへと移動する。
【００３１】
図１に示すように、ステーションＧに設置される潤滑剤供給装置２０は、高圧空気源（図示省略）に接続された高圧空気本管２１、電気制御手段（図示省略）によりＯＮ、ＯＦＦされ高圧空気の供給を制御する電磁弁２２、潤滑剤を霧状にするオイルフォグ発生装置２３、配管２４、ウインドヘッダー２５に具備された噴霧ノズル２６、これらが連結されてなる。
【００３２】
ステーションＥやステーションＧの上方にあるウインドヘッダー２５がボトム２内の成型されたパネルガラスＰの直近まで下降し、低圧空気によってパネルガラスＰは側壁の倒れ込みや変形が発生しない温度まで強制冷却される。ステーションＧの上方のウインドヘッダー２５には、４箇所のシェルガイド６に対応する位置に噴霧ノズル２６が具備されており、回転テーブル１の回転が停止してウインドヘッダー２５が下降すると、電磁弁２２が作動して高圧空気本管２１からオイルフォグ発生装置２３に高圧空気が供給され、オイルフォグ発生装置２３で潤滑剤Ｆを霧状（オイルフォグ）にして噴霧ノズル２６よりシェルガイド６に向けて所定時間噴霧される。潤滑剤Ｆは、プレス成型後のパネルガラスＰが潤滑剤Ｆの影響を受けないように、プレス動作の付近を避けパネルガラスＰを冷却する時点でシェルガイド６に噴霧される。このようなタイミングで潤滑剤Ｆを噴霧することにより、ウインドヘッダー２５からパネルガラスＰに向けて吹付けられる冷却用の低圧空気がパネルガラスＰの中央から外側に吹出る風圧で余剰の潤滑剤Ｆが排除され、パネルガラスＰに付着することがない。この際、オイルフォグ発生装置２３への高圧空気の供給時間を短くしすぎると、潤滑剤Ｆを適量塗布することができず、供給時間が長すぎると潤滑剤Ｆが垂れてシェルガイド６に溜まりパネルガラスＰに落下して品質不良を及ぼすことになる。
【００３３】
また、４箇所のシェルガイド６に潤滑剤Ｆを供給すると、その下部にあるボトムガイドバー２ａとの嵌合部位にも潤滑剤Ｆが供給され、ボトム２とシェルリング３が組み合わせられる際にボトムガイドバー２ａとシェルガイド６の擦れが減殺されて金属粉の発生を防止することができる。
【００３４】
なお、上記の実施例では、潤滑剤Ｆは黒鉛を添加したオイルを使用したが、オイルのみでもよく、また黒鉛以外のモリブデン等を添加したオイルでも使用可能である。高圧空気の圧力が低過ぎると、潤滑剤Ｆの噴霧量が少なく噴霧時間を長くする必要があり複数のステーションで潤滑剤Ｆの噴霧しなければならない。高圧空気の圧力が高すぎると、シェルガイド６を過剰に冷却し、シェルリング３を成型に適した温度に維持することができず、パネルガラスＰの品質に影響する。オイルフォグ発生装置２３はベンチュリーを利用したものなど潤滑剤Ｆを霧状にする機能を有するものであれば使用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明のガラス物品のプレス成型方法及びプレス成形装置は、プラスチックや金属のプレス成型などにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】（Ａ）は噴霧ノズルを具備したウインドヘッダーと雌金型との位置関係を示す説明図、（Ｂ）はウインドヘッダーが下降して噴霧ノズルからシェルガイドに潤滑剤を噴霧している状態を示す説明図。
【図２】ＣＲＴ用パネルガラスの概略図。
【図３】プレス成型装置を構成する回転テーブル及びプレス成型工程における各ステーションを模式的に示す説明図。
【図４】プレス成形装置のステーションＣの状態を示し、（Ａ）はボトムにゴブが供給されている状態を示す説明図、（Ｂ）はプランジャーが下降しゴブを押圧してパネルガラスに成型している状態を示す説明図、（Ｃ）は（Ｂ）のＸ−Ｘ断面図で、シェルガイド、ボトムガイドバー及びプランジャーガイドバーを組み合わせた状態を示す説明図。
【図５】シェルガイドとプランジャーガイドバーとが擦れて金属粉を発生させている状態を示す説明図。
【符号の説明】
【００３７】
２    ボトム（底金型）
２ａ    ボトムガイドバー
３    シェルリング（側金型）
４    雌金型
６    シェルガイド（ガイド部）
７    プランジャー（雄金型）
７ａ    プランジャーガイドバー
２０    潤滑剤供給装置
２１    高圧空気本管
２２    電磁弁
２３    オイルフォグ発生装置
２４    配管
２５    ウインドヘッダー
２６    噴霧ノズル
Ｆ    潤滑剤
Ｍ    ゴブ
Ｐ    パネルガラス
【図１】
2005067992.tif 000003
【図２】
2005067992.tif 000004
【図３】
2005067992.tif 000005
【図４】
2005067992.tif 000006
【図５】
2005067992.tif 000007