(57)【要約】【課題】  ファンネル一個当たりの除歪処理に要する時間を有効に短縮して、ファンネルの生産数やサイズが増大した場合であっても、除歪トータル時間長期化の問題、除歪設備大型化の問題、引張歪残留の問題、及び理想的な温度勾配を基準とする除歪処理の不適正化の問題が生じないようにする。【解決手段】  ファンネル本体５ｂとネック５ａとのシール部１０を、ヒータ４が周壁２ａに装着された筒状体２で覆うことにより除歪するように構成した陰極線管用ガラスファンネル５の除歪装置１において、筒状体２を、シール部１０へのヒータ４による部分加熱が可能な基準位置から、シール部１０を完全に外気に開放させる退避位置まで移動させる駆動手段８と、この駆動手段８による筒状体２の移動を制御する駆動制御手段９とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファンネル本体とネックとのシール部を、ヒータが周壁に装着された筒状体により基準位置で覆った状態で、該シール部を前記ヒータで部分加熱する加熱処理工程と、前記加熱処理工程の完了後に、前記シール部の温度を低下させる第１温度低下処理工程と、前記シール部を完全に外気に開放させる退避位置に前記筒状体を移動させて、前記第１温度低下処理工程よりも急勾配で前記シール部の温度を低下させる第２温度低下処理工程とを含む陰極線管用ガラスファンネルの除歪方法において、
前記第１温度低下処理工程では、前記加熱処理工程の完了後に前記筒状体を前記基準位置に維持させた状態で前記ヒータによる加熱を停止した場合の前記シール部の温度低下よりも急勾配で、且つ前記第２温度低下処理工程よりも緩やかな勾配で前記シール部を温度低下させることを特徴とする陰極線管用ガラスファンネルの除歪方法。
【請求項２】
前記第１温度低下処理工程では、前記シール部の周辺から、前記筒状体が基準位置にある時よりも多量で且つ退避位置にある時よりも少量の放熱を行なわせることを特徴とする請求項１に記載の陰極線管用ガラスファンネルの除歪方法。
【請求項３】
前記第１温度低下処理工程では、前記筒状体を、前記基準位置から前記退避位置に至るまでの途中位置で停止または略停止させることを特徴とする請求項１または２に記載の陰極線管用ガラスファンネルの除歪方法。
【請求項４】
前記シール部の温度を、前記加熱処理工程で、徐冷点よりも高い温度領域まで上昇させると共に、該温度領域内に所定時間保持させ、前記第１温度低下処理工程で、前記温度領域から歪点以下まで下降させることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の陰極線管用ガラスファンネルの除歪方法。
【請求項５】
ファンネル本体とネックとのシール部を、ヒータが周壁に装着された筒状体により覆った状態で除歪するように構成した陰極線管用ガラスファンネルの除歪装置において、
前記筒状体を、前記シール部に対する前記ヒータによる部分加熱が可能な基準位置から、前記シール部を完全に外気に開放させる退避位置まで移動させる駆動手段と、前記駆動手段による前記筒状体の移動を制御する駆動制御手段とを備えたことを特徴とする陰極線管用ガラスファンネルの除歪装置。
【請求項６】
前記駆動制御手段は、前記筒状体の移動を、前記基準位置から前記退避位置に至るまでの途中位置で規制するように構成されていることを特徴とする請求項５に記載の陰極線管用ガラスファンネルの除歪装置。
【請求項７】
前記ヒータにより加熱される前記シール部の周辺温度をフィードバック制御する温度制御手段を備えたことを特徴とする請求項５または６に記載の陰極線管用ガラスファンネルの除歪装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファンネル本体とネックとをシールしてなる陰極線管用ガラスファンネルの除歪方法及びその装置に係り、特に該ガラスファンネルのシール部の除歪処理を効率良く行なうための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、陰極線管は、主たるガラス部品として、略矩形の画像表示部を有する陰極線管用ガラスパネル（以下、単にパネルともいう）と、内部を電子ビームが通過する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、ファンネルは、略漏斗状をなす側壁部の管軸方向の一端及び他端にそれぞれ大開口端部及び小開口端部を有するファンネル本体と、管軸方向の両端にそれぞれ小径の開口端部を有するネックとを構成要素とする。そして、ファンネルの製作は、ファンネル本体の小開口端部に、ネックの一方の開口端部をシール（溶着）することにより行なわれる。
【０００３】
このファンネルとパネルとを封合して最終的に得られる陰極線管を製造する工程の中には、ファンネルに対して、シャドーマスクや電子銃等の部材を装着するいわゆるチューブ工程が存在する。このチューブ工程では、熱処理が行なわれる関係上、これに伴う熱衝撃に起因して、ファンネルの本体とネックとのシール部近傍で、その内表面から破損を招く場合がある。このような問題は、ファンネルのシール部近傍の内表面に、チューブ工程での熱処理に起因する引張歪が発生することに加えて、ファンネル本体とネックとのシール処理後に除歪処理工程で除去できなかった引張歪が残留し、これらの引張歪の総和が大きいことから、シール部近傍に存在している傷等の欠点が進展して破損に至ること等に由来する。
【０００４】
このような破損がチューブ工程での熱処理時に生じないようにするには、ファンネル本体とネックとのシール処理後にそのシール部に残留する引張歪を、欠点の進展による破損を招かない程度まで低減させることが有効であり、そのためには、上記のシール処理後に適切な除歪処理工程を実行する必要がある。この除歪処理工程の実行に際して、従来より理想とされている条件の一つは、図９に示すような温度プロフィールにしたがって、シール部を加熱及び冷却することである。
【０００５】
詳述すると、この除歪処理では、先ず図９に符号Ａで示すように、シール部周辺を徐冷点Ｔａよりも５〜２０℃高い温度領域まで急勾配で加熱昇温させた後、符号Ｂで示すように、シール部周辺の内部に生じている引張歪が消失するまでシール部の温度を上記の温度領域に保持させる加熱処理工程を実行する。次に、符号Ｃ１で示すように、歪が規格内に収まる温度勾配で、シール部の温度を上記の温度領域から歪点Ｔｂよりも僅かに低い温度まで低下させる第１温度低下処理工程を実行する。更にその後、符号Ｄ１、Ｅ１で示すように、シール部周辺が熱衝撃により破損しない程度の温度勾配（上記の第１温度低下処理工程よりも急勾配）でシール部周辺を急冷する第２温度低下処理工程を実行する。なお、上記の徐冷点とは、１５分間で歪が消失する温度を言い、上記の歪点とは、１６時間で歪が消失する温度を言う（ガラス工学ハンドブック；森谷他４名，３９９，朝倉書店，１９６３  参照）。
【０００６】
このような温度プロフィールに則した除歪処理は、通例、トンネル状の構造体であるレヤーと称される除歪装置を使用して行なわれる。このレヤーは、電気加熱により、或いはガスや重油等を燃焼させることにより、内部空間の温度勾配を上記の温度プロフィールに対応させており、この内部空間をファンネルが通過することにより、シール部周辺の除歪を行なうように構成されている。したがって、このレヤーでは、シール部周辺のみならず、ファンネル全体が、上記の内部空間から熱を受けており、且つ、その内部空間がファンネルの通過方向に所定の温度勾配を有していることから、ファンネルの通過速度は一定であることが必要とされる。
【０００７】
このため、ファンネルの生産数増加やサイズの増大等が到来した場合に、これに対処すべく、単位時間内にレヤーの内部空間に搬入するファンネルの個数を増加させるには、レヤーを大型化せざるを得なくなり、これに伴って、設備費の高騰や設置面積の不当な拡張を強いられる。しかも、レヤーの内部空間からファンネルによって外部に持ち出される熱量が増加するにも拘わらず、レヤーの内部空間は所定の勾配を有する一定温度に保持しておく必要があり、これが原因となって、燃料消費量に無駄が生じる。
【０００８】
このような問題を回避すべく、下記の特許文献１によれば、複数配列された筒状体により、複数のファンネルのシール部をそれぞれ個別に覆った状態で、シール部に対する部分的な加熱処理や徐冷処理を行なうように構成した除歪装置が開示されている。詳述すると、この除歪装置の筒状体は、その周壁部に複数本のヒータが周方向に等間隔で配設され、これらのヒータによる加熱温度を個別に制御することにより、シール部を周方向に均一に加熱する構成とされている。また、同文献には、隣接する筒状体の温度を徐々に下げるように制御することも記載されている。
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−１７８０３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、上記の特許文献１に開示のように、個々のファンネルのシール部に対する部分的な除歪処理を個別に行なう除歪装置においても、既述の図９に示す理想的とされている温度勾配にしたがうように除歪処理を実行することが、引張歪に起因する破損等を生じないファンネルを得る上で好ましい。その場合に、ファンネルの生産数つまり除歪処理数が増加したならば、これに対処するための第１の手法として、上記の温度勾配にしたがうことを条件として除歪装置の設置台数を増加させることが考えられ、第２の手法として、同じく上記の温度勾配にしたがうことを条件として除歪処理に費やす時間を短縮することが考えられる。
【００１１】
しかしながら、上記第１の手法によれば、除歪装置の設置台数の増加に伴って除歪設備全体の大型化もしくは長尺化や設置床面積の増大を招くばかりでなく、設備費ひいては製造コストの高騰を招くおそれがある。このため、従来のレヤーを使用していた場合と同種の問題が生じることになる。
【００１２】
また、上記第２の手法によれば、既述の温度勾配にしたがった除歪処理のうち時間短縮分に対応する後半の処理、つまり徐冷（冷却）を完全に行なうことができず、ファンネルのシール部周辺の内表面及び外表面における温度を、理想的な温度領域まで降下させることができなくなるため、除歪処理の完了後にシール部の内表面と外表面との間に不当な温度差が生じる。このため、除歪装置の筒状体を退避位置に移行させて行なわれる大気雰囲気中での徐冷が終了した後に、シール部周辺の内表面に不当な温度差に起因する引張歪が発生して残留し、これにより、チューブ工程での熱処理時に、シール部周辺の内表面に存在する引張歪の総和が大きくなり、破損の発生確率が高くなる。
【００１３】
そして、現時点においては、既に述べたファンネルの生産数の増加やサイズの増大に伴う種々の問題、詳細には、除歪処理に要するトータル時間の長期化の問題、除歪設備の大型化の問題、除歪処理の完了後におけるシール部周辺の不当な温度差による引張歪残留の問題、及び理想的な温度勾配にしたがう除歪処理の後半部分を適正に実施できない問題を、一挙に解消できるような方策は見出されていないのが実情である。したがって、これらの全ての問題を一挙同時に解消するには、どのような除歪手法を採用すれば良いかが重要課題となる。
【００１４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ファンネル一個当たりの除歪処理（徐冷処理）に要する時間を有効に短縮して、ファンネルの生産数やサイズが増大した場合であっても、除歪トータル時間長期化の問題、除歪設備大型化の問題、引張歪残留の問題、及び理想的な温度勾配を基準とする除歪処理の不適正化の問題が生じないように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】
【００１５】
上記技術的課題を解決するためになされた本発明に係る方法は、ファンネル本体とネックとのシール部を、ヒータが周壁に装着された筒状体により基準位置で覆った状態で、該シール部を前記ヒータで部分加熱する加熱処理工程と、前記加熱処理工程の完了後に、前記シール部の温度を低下させる第１温度低下処理工程と、前記シール部を完全に外気に開放させる退避位置に前記筒状体を移動させて、前記第１温度低下処理工程よりも急勾配で前記シール部の温度を低下させる第２温度低下処理工程とを含む陰極線管用ガラスファンネルの除歪方法において、前記第１温度低下処理工程では、前記加熱処理工程の完了後に前記筒状体を前記基準位置に維持させた状態で前記ヒータによる加熱を停止した場合の前記シール部の温度低下よりも急勾配で、且つ前記第２温度低下処理工程よりも緩やかな勾配で前記シール部を温度低下させることを特徴とするものである。
【００１６】
ここで、上記の基準位置とは、ファンネルのシール部に対してヒータによる部分加熱が適正に行なわれ得るように筒状体がシール部を覆う（包囲する）位置であって、換言すれば、筒状体の内部空間からの放熱が問題とならずに、当該内部空間でヒータからシール部周辺に適正に部分加熱が行なわれ得るような筒状体の位置を言う。また、上記の退避位置とは、ヒータからの熱及び筒状体の内部空間の熱が、シール部周辺に全く影響を与えないような位置を言う。
【００１７】
このような構成によれば、ファンネルの加熱処理工程では、先ずヒータからシール部（詳しくはシール部周辺）に部分加熱が行なわれることにより、シール部の温度が急勾配で上昇した後、除歪に必要な温度領域内に維持される。この後、シール部の温度は、第１温度低下処理工程にて急勾配で降下するが、この勾配は、仮に加熱処理工程の完了後に筒状体を基準位置に維持させ且つヒータによる加熱を停止した場合におけるシール部の温度低下の勾配よりも急であるため、加熱処理工程の終了時の理想的な温度領域から、第１温度低下処理工程を経て、第２温度低下処理工程が開始されるまでの時間が短くなる。しかも、この第１温度低下処理工程でのシール部の温度低下は、第２温度低下処理工程よりも緩やかな勾配とされている。したがって、この第１温度低下処理工程を、引張歪の残留や破損に対して問題のない程度の勾配で温度低下させることが可能となることに加えて、加熱処理工程で理想的な温度勾配を維持でき、且つ第２温度低下処理工程も理想的な温度勾配を維持できるようになる。以上の結果、ファンネル一個当たりの除歪処理（徐冷処理を含む）に要する時間が有効に短縮され、ファンネルの生産数やサイズが増大した場合であっても、除歪処理に要するトータル時間が長期化する問題、除歪設備が大型化する問題、引張歪が残留してチューブ工程で破損が生じる問題、及び理想的な温度勾配から不当なズレを生じることによる除歪処理の不適正化の問題が一挙同時に解消される。
【００１８】
上記の方法において、第１温度低下処理工程では、前記シール部の周辺から、前記筒状体が基準位置にある時よりも多量で且つ退避位置にある時よりも少量の放熱を行なわせるようにすることが好ましい。
【００１９】
このようにすれば、シール部の周辺からの放熱は、筒状体が基準位置にある時よりも多量であることから、加熱処理工程で所定の温度領域内にあるシール部の温度が、ヒータの加熱が単に停止した場合に比して、急勾配で低下するものの、筒状体が退避位置にある時の放熱よりも少量とされることから、不当な急勾配で温度が低下することはない。したがって、この第１温度低下処理工程の実行により、チューブ工程で破損が生じるような引張歪がシール部の周辺に残留することはなく、除歪処理工程に要する時間が、支障なく適正に短縮される。
【００２０】
以上の方法において、第１温度低下処理工程では、前記筒状体を、前記基準位置から前記退避位置に至るまでの途中位置で停止または略停止させることが好ましい。ここで、略停止とは、筒状体が極めて低速度で移動している場合であっても、停止している時と放熱作用は実質的に同一となるような状態をいう。
【００２１】
このようにすれば、第１温度低下処理工程で、筒状体が即座に退避位置まで移動するのではなく、その途中で一旦停止することになるため、この停止位置を、シール部周辺からの放熱量が適正量となるようにしておくことにより、この第１温度低下処理工程におけるシール部周辺の温度低下の勾配を、既述のように適切とすることが可能となる。
【００２２】
以上の方法において、前記シール部の温度を、前記加熱処理工程で、徐冷点よりも高い温度領域まで上昇させると共に、該温度領域内に所定時間保持させ、前記第１温度低下処理工程で、前記温度領域から歪点以下まで下降させることが好適である。
【００２３】
このようにすれば、加熱処理工程を、既述の図９に示す理想的な温度勾配及び温度値にすることができると共に、第１温度低下処理工程の終期、つまり第２温度低下処理工程の始期を理想的な温度値にできることから、この第２温度低下処理工程も、理想的な温度勾配及び温度値にすることができる。これにより、加熱処理工程と第２温度低下処理工程とを理想的な温度特性とした上で、除歪処理に要する時間短縮を適正に短縮することが可能となる。
【００２４】
また、上記技術的課題を解決するためになされた本発明に係る装置は、ファンネル本体とネックとのシール部を、ヒータが周壁に装着された筒状体により覆った状態で除歪するように構成した陰極線管用ガラスファンネルの除歪装置において、前記筒状体を、前記シール部に対する前記ヒータによる部分加熱が可能な基準位置から、前記シール部を完全に外気に開放させる退避位置まで移動させる駆動手段と、前記駆動手段による前記筒状体の移動を制御する駆動制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００２５】
このような構成によれば、従来は、筒状体を基準位置から退避位置に単に移動させる駆動手段を備えていたのみであったが、本発明の好ましい態様では、駆動手段による筒状体の移動を制御する駆動制御手段を備えていることから、この駆動制御手段の動作により、筒状体をその移動経路の途中の所要位置で停止もしくは略停止させることが可能となる。これにより、既に述べたように、第１温度低下処理工程で、シール部周辺からの放熱量を適切なものとして、除歪処理に要する時間を有効に短縮することが可能となる。
【００２６】
上記の装置において、駆動制御手段は、前記筒状体の移動を、前記基準位置から前記退避位置に至るまでの途中位置で規制するように構成されていることが好ましい。
【００２７】
このようにすれば、筒状体が一挙に基準位置から退避位置まで移動するのではなく、駆動制御手段の動作により、その途中で筒状体の移動が規制されるので、シール部周辺から一挙に多量の放熱が行なわれることを阻止でき、チューブ工程で破損が生じるような引張歪の残留を抑制できることになり、既述と同様の作用効果が得られる。
【００２８】
以上の装置において、ヒータにより加熱される前記シール部の周辺温度をフィードバック制御する温度制御手段を備えていることが好ましい。
【００２９】
このようにすれば、シール部周辺に対するヒータからの熱の温度管理を、予め設定された温度特性にしたがって正確に行なうことが可能になり、既に述べた作用効果をより一層的確に享受できることになる。
【発明の効果】
【００３０】
以上のように本発明に係る陰極線管用ガラスの除歪方法及びその装置によれば、ファンネルのシール部を、加熱処理工程で理想的な温度勾配に維持できると共に、第２温度低下処理工程でも理想的な温度勾配に維持できることに加えて、第１温度低下処理工程では短時間で温度を理想値まで低下させ得ることになり、除歪処理に要するトータル時間を効率良く短縮することができる。これにより、ファンネルの生産数やサイズが増大した場合であっても、除歪処理に要するトータル時間が長期化する問題、除歪設備が大型化する問題、引張歪が残留してチューブ工程で破損が生じる問題、及び理想的な温度勾配から不当なズレを生じることによる除歪処理の不適正化の問題が一挙同時に解消される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施形態に係るファンネルの除歪装置及び除歪方法を添付図面を参照して説明する。図１は、この除歪装置の全体構成を示す一部破断概略正面図、図２は、この除歪装置の構成要素である筒状体が基準位置にある時の状態を示す一部破断正面図、図３は、この除歪装置の構成要素である筒状体が途中位置にある時の状態を示す一部破断正面図、図４は、複数台の除歪装置が配列された状態を示す要部概略斜視図、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれこの除歪装置の作用（除歪方法）を説明するための概略正面図である。
【００３２】
図１に示すように、この実施形態に係る除歪装置１は、円筒状の周壁２ａと天井壁２ｂとから構成され且つ内面全域に断熱材３が内張りされた筒状体２を備えると共に、この筒状体２の周壁２ａの内面部には、ヒータ４が装着されている。なお、筒状体２は、便宜上、端面のみを図示する。ヒータ４は、周壁２ａの内面部の周方向に複数回に亘って巻回されたコイル状をなし、断熱材３の内周側に配設されると共に、筒状体２の中心軸Ｚ１の廻りに、上端と中央部と下端との計３箇所に分離して配設されている。そして、この筒状体２は、ネック５ａが上方に位置する状態で載置されたファンネル５を、上方から覆うように構成され、ファンネル５が筒状体２によって覆われた状態の下では、筒状体２の中心軸Ｚ１とファンネル５の管軸Ｚ２とが一致もしくは略一致するように位置決めがなされる構成とされている。
【００３３】
筒状体２は、その上方に配備された昇降装置６によって上下昇降可能に保持されている。この昇降装置６は、例えばエアシリンダや油圧シリンダ等の流体圧シリンダからなり、この実施形態では、基台７に垂下固定されたシリンダ本体６ａと、該シリンダ本体６ａに出退自在に保持された昇降ロッド６ｂとを有し、該昇降ロッド６ｂの下端に筒状体２の天井壁２ｂが連結固定されている。そして、この昇降装置６は、流体給排回路や電動モータ等からなる駆動手段８によって、筒状体２を上下昇降させる構成とされている。更に、この駆動手段８による筒状体２の上下昇降移動は、電気的制御回路やマイクロコンピュータ等からなる駆動制御手段９によって制御される構成とされている。
【００３４】
すなわち、駆動制御手段９は、駆動手段８の動作により上下昇降移動する筒状体２を、図２に示す基準位置と、図３に示す途中位置と、図５（ａ）に示す退避位置とで停止させる制御を行なう構成とされている。詳述すると、図２に示す基準位置では、筒状体２は、ファンネル５のシール部１０（ファンネル本体５ｂとネック５ａとのシール部１０）、ネック５ａ、及びヨーク部５ｃの一部を包囲し、その開口端２ｘは、ファンネル本体５ｂの外表面に接触しない程度で可能な限り近接している。そして、この実施形態では、基準位置にある時の筒状体２の開口端２ｘは、シール部１０よりもヨーク部５ｃ側に３０ｍｍだけ下降した位置に存している。また、図３に示す途中位置では、筒状体２は、上記の基準位置よりも３〜１０ｍｍ（この実施形態では５ｍｍ）だけ上方に存しており、その開口端２ｘとファンネル５の外表面との間には、ヒータ４による熱及び筒状体２の内部空間の熱を放熱するための放熱用隙間１１が形成されている。更に、図５（ａ）に示す退避位置では、筒状体２は、ヒータ４による熱及び筒状体２の内部空間の熱が、ファンネル５のシール部１０及びネック５ａに全く影響を与えない状態に保持され、この実施形態では、筒状体２の開口端２ｘが、ファンネル５のネック５ａ上端よりも上方に位置している。
【００３５】
また、筒状体２の周壁２ａの開口端２ｘ寄りの部位には、筒状体２が上記の基準位置及び途中位置にある時に、筒状体２の内部空間におけるファンネル５のシール部１０周辺の温度を検出する温度センサ１２（例えば熱電対）が取り付けられている。更に、この除歪装置１には、温度制御手段１３が設けられており、この温度制御手段１３は、温度センサ１２からの信号に基づいて、ヒータ４の加熱温度を可変制御する構成とされている。したがって、筒状体２の内部空間の温度、特にファンネル５のシール部１０周辺の温度は、図６に符号Ａ、Ｂ、Ｃで示す温度勾配に略沿うように、温度制御手段１３によってフィードバック制御される構成とされている。
【００３６】
更に、図４に示すように、ファンネル５は複数個がコンベア等の搬送手段１４によって搬送される構成とされ、この搬送手段１４の上方には、複数台の除歪装置１が配備されている。そして、搬送手段１４によってネック５ａが上向きの状態で矢印方向に搬送される複数のファンネル５については、一群の除歪装置１の各筒状体２が、停止状態にある一群のファンネル５に対して同時に上記の基準位置と途中位置と退避位置とを取るように構成されている。
【００３７】
次に、上記構成からなる除歪装置１の作用（換言すれば、ファンネル５の除歪方法）を説明する。
【００３８】
図５（ａ）に示すように、除歪装置１の筒状体２が退避位置にある時に、ファンネル５がその直下方位置に搬送されて停止した場合には、昇降装置６の動作によって筒状体２が下降して、同図（ｂ）に示す基準位置に筒状体２が停止保持され、この状態の下で、ファンネル５のシール部１０周辺に対する加熱処理工程が実行される。すなわち、この加熱処理工程では、筒状体２の内面部のヒータ４が、ファンネル５のシール部１０周辺（外表面のみならず内表面までも）を、図６に符号Ａで示すように徐冷点Ｔａ（４９０℃）以上になるように加熱した後、シール部１０周辺の歪が消失するまで、同図に符号Ｂで示すように徐冷点Ｔａよりも５〜３０℃高い温度領域に保持する。
【００３９】
この温度領域での保持が終了した時点で、ヒータ４による加熱を停止すると共に、駆動手段８及び駆動制御手段９の動作により、図５（ｃ）に示すように、筒状体２を５ｍｍ程度上昇させて途中位置で停止保持させる。これにより、筒状体２の開口端２ｘとファンネル５外表面との間に、筒状体２内部空間からの熱を放熱させるための放熱用隙間１１が形成され、これに伴って、ファンネル５のシール部１０周辺に対する第１温度低下処理工程が実行される。すなわち、筒状体２の内部空間から熱が、上記の放熱用隙間１１を通じて外気中に放熱されることにより、図６に符号Ｃで示すように、ファンネル５のシール部１０周辺が急勾配で低下する。この勾配は、上記の放熱用隙間１１を形成することなく基準位置に筒状体２を保持させた状態で、ヒータ４による加熱を停止した場合におけるシール部１０周辺の温度低下の勾配（同図に符号Ｃ１で示す温度低下の勾配）よりも急となる。そして、この時の温度が、歪点Ｔｂ（４５０℃）またはそれよりも僅かに低い温度になるまで、筒状体２を上記の途中位置に保持さておくことにより、過度でなく且つ充分な放熱が行われる。この結果、ファンネル５のシール部１０周辺（内表面）に生じる引張歪は、従来において理想的とされていた符号Ｃ１で示す温度勾配にしたがった場合と比較して、略同等、または微増するものの、後のチューブ工程で破損を生じない程度に低減される。このように、第１温度低下処理工程では、ファンネル５のシール部１０周辺に生じる引張歪が問題とならない程度に徐冷されるにも拘わらず、筒状体２を途中位置で停止保持させたことから、筒状体２の内部空間からの放熱が促進され、それに対応した時間分ｔ１だけ、シール部１０周辺の温度を歪点Ｔｂまたはそれよりも僅かに低い温度まで低下させるために要する時間が短縮される。
【００４０】
この後は、駆動手段８及び駆動制御手段９の動作により、筒状体２が上昇して退避位置に保持されるが、この間に、ファンネル５のシール部１０周辺に対する第２温度低下処理工程が実行される。すなわち、シール部１０周辺の温度は、図６に符号Ｄで示すように、上記の第１温度低下処理工程の場合よりも急勾配で低下する。この時の勾配は、従来において理想的とされていた符号Ｄ１で示す温度勾配と略同等である。この場合、筒状体２が、この退避位置に保持されている間は、ファンネル５が搬送手段１４によって移送されても、そのネック５ａ上端と筒状体２とが接触することはない。この後は、ファンネル５に対して冷却用媒体が吹き掛けられること等によって、図６に符号Ｅで示すように、更に急勾配でシール部１０周辺の温度が低下する。
【００４１】
以上のように、複数のファンネル５に対して同時に一連の除歪処理が施された後は、それらのファンネル５が搬送手段１４によって搬出されると共に、後続の未処理の各ファンネルが搬送手段１４によって搬入され、退避位置にある筒状体２の直下方にセットされる。この時点で、ファンネルの管軸と筒状体２の中心軸とが一致すると共に、生産性の観点から、筒状体２の内部空間は予熱された状態となっている。
【００４２】
なお、筒状体２を既に述べた基準位置から途中位置まで上昇させる距離は、ファンネル５のシール部１０周辺に上記の一連の除歪処理後に残留する歪と、後処理工程であるチューブ工程での熱処理に起因して生じる歪との総和によって、ファンネル５のシール部１０周辺で破損が発生するような急勾配の温度低下とならず、且つ筒状体２を退避位置に上昇させた際のシール部１０周辺の温度（外表面温度）が歪点Ｔｂ以下になるような距離に設定することが好ましい。また、上記の一連の除歪処理時における徐冷中の温度低下は、シール部１０周辺の外表面における管軸方向１０ｍｍ当たりの表面温度差が３０℃となり、且つシール部１０周辺における内外表面の温度差が３０℃以内に収まることが好ましい。
【００４３】
上記実施形態は、第１温度低下処理工程を、筒状体２を基準位置から途中位置まで上昇させて停止保持することにより実行したものであるが、前記途中位置で停止させることなく、加熱処理工程の完了直後に前記基準位置から退避位置までを極めて遅い速度で上昇させることによって実行してもよい。これ以外に、次に示すような方法を採用してもよい。すなわち、第１の方法として、筒状体２を基準位置に保持した状態で、ファンネル５の底部側からファンネル本体５ｂの内部空間に冷却用空気を導入する。第２の方法として、筒状体２を基準位置に保持した状態で、ファンネル５の上部側または底部側からファンネル５の内部空間に挿入されたパイプなどを利用して、シール部１０周辺の内表面に対する局所冷却を行なう。第３の方法として、筒状体２の天井壁２ｂに貫通孔を形成し、この貫通孔を必要に応じて開閉する（この場合、例えば外気が円滑にファンネル５の内部空間を通過できるように、ファンネル５のシールエッジ面が載置されている面部に貫通孔を形成する）。第４の方法として、筒状体２の天井壁２ｂにファンを取り付け、このファンを必要に応じて作動させることにより、外気を筒状体２の内部空間に導入するか、或いは筒状体２の内部空間の熱気を外部に放出する。なお、以上列挙した以外にも、筒状体２を基準位置に保持した状態で、ファンネル５の少なくともシール部１０周辺に対する保温状態を破壊できる方法であれば、他の方法であってもよい。
【実施例】
【００４４】
本発明の実施例として、ネック５ａとファンネル本体５ｂとを溶着してなるファンネル５について、そのシール部１０周辺の内表面に残留している引張歪を低減させるために、上記の実施形態で既に説明した図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す手順にしたがった除歪処理を実行した。この実施例で使用されるファンネル５は２９型であって、そのファンネル本体５ｂの厚みが２．８５ｍｍ、そのネック５ａの厚みが３．７ｍｍ、ガラス素材の徐冷点Ｔａが４９０℃、その歪点Ｔｂが４５０℃である。
【００４５】
この実施例における除歪処理の加熱処理工程（図６に符号Ａ、Ｂで示す特性の処理工程）は、筒状体２の開口端２ｘがファンネル５のシール部１０から３０ｍｍ下降した位置を基準位置として行なった。この加熱処理工程では、先ず基準位置で予熱されている筒状体２によりファンネル５のネック５ａ及びヨーク部５ｃを覆った状態で、ヒータ４によりシール部１０周辺の内外表面を、４９５〜５１０℃の温度域まで急勾配で昇温させ、引き続きヒータ４によりこの温度域に保持させた。この加熱処理工程は、約９０秒間に亘って行なった。
【００４６】
この後、筒状体２を基準位置から５ｍｍ上昇させて途中位置で停止保持させることにより、ファンネル５のシール部１０周辺に対する第１温度低下処理工程（図６に符号Ｃで示す特性の処理工程）を実行した。この第１温度低下処理工程では、途中位置で停止保持されている筒状体２のヒータ４による加熱を停止した状態で、２５〜３０℃／分の降温速度で約１分３０秒に亘ってシール部１０周辺の内外表面を徐冷し、４５０℃を僅かに下回る温度まで降温させた。この場合、上記の加熱処理工程とこの第１温度低下処理工程との実行に要した時間は、計３分であった。
【００４７】
この処理後に、筒状体２を退避位置まで上昇させて停止保持させることにより、ファンネル５のシール部１０周辺に対する第２温度低下処理工程（図６に符号Ｄ、Ｅで示す特性の処理工程）を実行した。この第２温度低下処理工程では、ファンネル５のネック５ａ及びシール部１０周辺が完全に外気に開放されて筒状体２のヒータ４の熱影響を受けない状態で、シール部１０周辺に対して自然冷却と強制冷却とを順次行なった。以上のような本発明の実施例に係る一連の処理を、Ｎｏ１〜Ｎｏ５までの計５個の同一のファンネル５に対して実行した。
【００４８】
一方、比較例として、上記と同一のファンネル５について、従来（通常）の除歪処理を実行した。この場合の除歪処理では、上記と同様に図６に符号Ａ、Ｂで示す特性の加熱処理工程を実行した後、同図に符号Ｃ１で示す特性の第１温度低下処理工程を実行した。この第１温度低下処理工程は、筒状体２を基準位置に保持させたままでヒータ４による加熱を停止し、このような状態でシール部１０周辺の内外表面の温度が４５０℃を僅かに下回るまで待機させた。この後は、筒状体２を退避位置まで一挙に上昇させ、図６に符号Ｄ１、Ｅ１で示す特性の第２温度低下処理工程を実行した。以上のような比較例に係る一連の処理も、Ｎｏ１〜Ｎｏ５までの計５個の同一のファンネル５に対して実行した。この場合、第１温度低下処理工程の実行に要する時間は、本発明の実施例の方が比較例よりも数秒間短縮され、全ての処理工程の実行に要する時間は、本発明の実施例の方が比較例よりも数秒間短縮されていた。
【００４９】
次に、上記の実施例と比較例とのそれぞれについて、ファンネル５のシール部１０周辺に生じている歪を測定した。この歪の測定は、図７（ａ）に示すように、ファンネル５の長辺側（Ｘ側）と短辺側（Ｙ側）との２方向より行なった。また、測定箇所は、図７（ｂ）に示すように、ファンネル５のシール部１０よりも僅かにヨーク部５ｃ側の位置Ｚとした。
【００５０】
この場合、歪の測定方法は、定量測定を行なうセナルモン法によることとした。このセナルモン法では、ガラス容器に、測定対象であるガラスと同一の屈折率を有する液体を満たし、この中にガラス試料を入れる。次に、偏光板を通過した偏光を、ガラス容器ごしにガラス試料に当て、この状態でガラス試料を観察するが、この観察時には、歪が生じている部分は周囲と比較して相対的に明るく、歪の無い部分は暗く見える。そして、明るく見える部分を、偏光板を回転させることにより暗くさせ、最も暗く見える時の回転角を読み取る。この場合、セナルモン法によれば、同一のガラス材質で且つ同一の肉厚であれば、ガラス中の歪の大小は上記の偏光板の回転角に比例するため、その回転角をもって歪の大小を相対的に知得することができる。すなわち、シール部１０周辺において、偏光板の回転角の読み取りの大きいファンネル５の方が、当該シール部１０周辺に残留している歪はより大きい。次に、ガラス試料と光源との間に鋭敏色板を挟んだ状態で、上記のガラス試料を観察すれば、歪の圧縮と引張とを色別して認識することができる。すなわち、圧縮歪と引張歪は互いに異なる色に見えるため、歪が圧縮であるか引張であるかを見分けることが可能である。
【００５１】
以上の方法による測定結果を、下記の表１に示す。なお、この測定方法で観察される引張歪の大小は、偏光板の回転角の大小に比例するため、下記の表１には、引張歪の測定結果を、偏光板の回転角の大小で示す。また、下記の表１中の回転角は、比較例（通常の除歪品）及び本発明の実施例に係るそれぞれのＮｏ１〜Ｎｏ５の平均値である。
【００５２】
【表１】
2005272205.tif 000003
【００５３】
上記の表１によれば、比較例に係る従来の除歪処理を施したファンネル５（通常の除歪品）は、回転角が長辺側（Ｘ側）で２３°、短辺側（Ｙ側）で６４°であったのに対して、本発明の実施例に係る除歪処理を施したファンネル５は、長辺側で２３°、短辺側で６５°であった。この結果から言える事は、本発明の実施例は、比較例に対して、除歪処理に要する時間が明らかに短縮されているが、引張歪の大きさは略同一であって、チューブ工程で問題にならない程度となっている。
【００５４】
ところで、以上の測定方法は、ファンネル５のシール部１０周辺における内表面から外表面までの歪の総和を観察していることになるため、内表面における引張歪の真の値を知ることができない。そこで、上記のセナルモン法により測定された引張歪と、ファンネル５のシール部１０周辺の熱的な強度との関係を知得することを目的として、いわゆるボイルテストを行なった。このボイルテストは、ファンネル５のシール部１０周辺の内部と外部とに温度差を与え、シール部１０周辺で破損が生じた時の温度をもって、シール部１０周辺の熱的な強度を評価するものである。
【００５５】
具体的には、図８に示すように、ネック５ａの開口端部を栓で封じてなるファンネル５を、ネック５ａが下向きの状態で温度Ｔ１の湯槽１５に浸け、ヨーク部５ｃのインサーターライン１６が完全に湯に漬かった状態に２分３０秒保持する。次に、温度Ｔ２の水２５０ｍｌをファンネル５の内部に注ぎ、シール部１０周辺よりクラックが発生するか否かを確認する。このような作業を、シール部１０周辺にクラックが発生するまで湯の温度Ｔ１を段階的に昇温させつつ行ない、クラックが発生した時の湯の温度Ｔ１と水の温度Ｔ２との温度差ΔＴを求める。その結果を、下記の表２に示す。
【００５６】
【表２】
2005272205.tif 000004
【００５７】
ボイルテストにおいては、クラックが発生した時の温度差ΔＴが高いほど、熱的衝撃に強いファンネル５と言える。上記の表２によれば、比較例（通常の除歪品）に係るＮｏ１〜Ｎｏ５の平均値よりも、本発明の実施例に係るＮｏ１〜Ｎｏ５の平均値の方が、約１℃ほど下回っているが、ボイルテストにおける１℃程度の温度差は、極めて微差であり、チューブ工程での破損に影響を与えることは殆どない。したがって、本発明の実施例に係るファンネル５は、熱的な問題を生じることなく、その除歪処理に要する時間を有効に短縮したものと言うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施形態に係る除歪装置の全体構成を示す一部破断概略正面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る除歪装置の要部を示す一部破断概略正面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る除歪装置の要部を示す一部破断概略正面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る除歪装置が配備された除歪設備を示す斜視図である。
【図５】図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、本発明の実施形態に係る除歪装置の作用を示す一部破断概略正面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る除歪装置を使用して陰極線管用ガラスファンネルの除歪処理を実行した際の温度特性を示すグラフである。
【図７】図７（ａ）は、本発明の実施例に係る陰極線管用ガラスファンネルを示す平面図、図７（ｂ）は、そのファンネルの要部拡大縦断正面図である。
【図８】本発明の実施例に係る陰極線管用ガラスファンネルのボイルテストを実行している状態を示す概略正面図である。
【図９】従来の除歪方法を使用して陰極線管用ガラスファンネルの除歪処理を実行した際の温度特性を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５９】
１  除歪装置
２  筒状体
４  ヒータ
５  ファンネル（陰極線管用ガラスファンネル）
６  周防港装置
８  駆動手段
９  駆動制御手段
１０  シール部
１２  温度センサ
１３  温度制御手段
【図１】
2005272205.tif 000005
【図２】
2005272205.tif 000006
【図３】
2005272205.tif 000007
【図４】
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【図５】
2005272205.tif 000009
【図６】
2005272205.tif 000010
【図７】
2005272205.tif 000011
【図８】
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【図９】
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