(57)【要約】【課題】陰極線管用ガラスパネルの加圧成型製造工程において、陰極線管用ガラスパネル成型用下型に遮蔽板と整流板を設置することによって周辺部の冷却を強化し、生産性の向上を図る。【解決手段】略矩形の底部３と前記底部の四辺に設けられた側壁部４とによって形成された中空部を有し、前記底部の下方から底部３の中央部に供給される冷媒によって、前記中空部内の陰極線管ガラスパネル１を冷却する陰極線管ガラスパネル成型用下型であって、前記底部３に遮蔽板５と整流板６を設けて中央部の過冷却を防止し周辺部の冷却を強化する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略矩形の底部と前記底部の四辺に設けられた側壁部とによって形成された陰極線管ガラスパネル成型用ガラス充填部を有し、前記ガラス充填部内の陰極線管ガラスパネル成型物を、前記底部の下方から底部の中央部に供給される冷媒によって冷却する陰極線管ガラスパネル成型用下型であって、
前記底部の下方であり、前記冷媒の吹き出し孔の上方であり、かつ、前記下型の水平方向中央に合わせて水平方向に配置された遮蔽板と、
前記底部の下方であり、前記冷媒の吹き出し孔の上端であり、かつ前記遮蔽板より外側に垂直方向に配置された整流板と、
が備えられていることを特徴とする陰極線管ガラスパネル成型用下型。
【請求項２】
前記遮蔽板は、遮蔽板中心部に孔を有することを特徴とする請求項１に記載の陰極線管ガラスパネル成型用下型。
【請求項３】
前記遮蔽板の孔は、略円形であり、前記孔の直径は１０ｍｍ以上、３０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の陰極線管ガラスパネル成型用下型。
【請求項４】
前記整流板の前記底部に対向する面と、前記陰極線管ガラスパネル成型用下型の底部のギャップが、１ｍｍ以上、２０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の陰極線管ガラスパネル成型用下型。
【請求項５】
略矩形の底部と前記底部の四辺に設けられた側壁部とによって形成された陰極線管ガラスパネル成型用下型に溶融ガラスを供給して陰極線管ガラスパネル成型物を成型し、次いで、前記下型の底部の中央部に向けて冷媒を供給し、前記下型内に充填された前記ガラス成型物を冷却する陰極線管用ガラスパネルの製造方法において、
請求項１から４のいずれか１項に記載の陰極線管ガラスパネル成型用下型を用いたことを特徴とする陰極線管用ガラスパネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、陰極線管ガラスパネル成型用下型であって、特に底部の下方に遮蔽板と整流板を設けることにより、底部の下方から冷却を行う際に、底部の中央部を過冷却することなく、底部の周辺部を強く冷却できる陰極線管用ガラスパネルの成型用下型、および前記成型用下型を用いた陰極線管用ガラスパネルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、陰極線管用ガラスパネル（以下、単にパネルという）を成型する場合には、溶融した所定量のガラス塊（以下、ゴブという）を成型用下型（以下、単に下型という）に供給し、次いで成型用上型（以下、単に上型という）を下降させてゴブを加圧し成型した後、前記上型を上昇させ、引き続き下型内で成型後のパネルを冷却した後、前記パネルを取り出す方法が一般的である。以下、この方法について図面に基づいて具体的に説明する。
【０００３】
図５は陰極線管用ガラスパネルの成型装置における成型フローを示す平面説明図である。
上記したパネルの一連の成型は、通常は図５に示すような回転盤１６に複数の下型２が等間隔で配置されている成型装置によって得られる。まず、ａ位置において所定量のゴブが、パネルの端部を成型するための中間型を載せた下型２に供給される。ゴブが装填された下型は、続いて加圧成型ポジションｂに移動され、前記加圧成型ポジションで上型が下降し、前記ゴブは中空箱型の陰極線管用ガラスパネル成型物に加圧成型される。
【０００４】
このとき、上型はゴブに比べて相対的に低温であるため、下型内のゴブは急激に温度が低下する。そして、上型が上昇してさらに回転盤１６が間欠回動する間に、下型内のパネルは冷却されて、ｅ位置において中間型が下型から取り外された後も、各冷却ポジションｆ〜ｉに順次運ばれて、その後の取り扱いで変形が生じない程度まで十分に冷却される。その後、冷却されたパネルは、ｊ位置において下型から取り出されて次工程へと送られる。そして、パネルを取り出した後の下型は、次の成型に備えて最初のゴブ供給ポジションａへと送られる。
【０００５】
各冷却ポジションにおいて、下型に接触しているパネルの外面は、下型との接触面を通して冷却される。またパネルの内面は、各冷却ポジションの上方に設けられたダクトから吹き出される冷却空気等の冷媒（以下、冷却空気とする）により冷却される。このとき、成型装置の各冷却ポジションの下部には円形のノズルが下型の底部に向けて設置されていて、下型はこのノズルから上向きに吹き出される冷却空気により冷却される。
【０００６】
図６は、この下型の底部を冷却する従来技術の陰極線管用ガラスパネル成型用下型の断面説明図である。図示のようにパネル１が載置されている下型２は、その底部３に設けた複数本の脚７によって取付けフランジ８を介して回転盤１６に固定されており、この状態で下型の下方に配置したノズル１２から吹き出される冷却空気によって下型の底部が冷却される。ノズル１２からの冷却空気は、脚７で囲まれた空間部を通って最初に底部の中央部に衝突し、その後周辺部に流れる。
【０００７】
この冷却空気は、下型２の底部３の中央部に向けられた略円形の衝突噴流であるため、中央の淀み点をピークとした山形の熱伝達率分布になる。このような熱伝達率分布により、下型の底部の温度は中央部では低く、周辺部では高くなるため、パネル１の周辺部の冷却が相対的に弱くなる。そのため、下型２の周辺部の温度を下げようとして冷却空気の供給量を増やすと、中央部の温度は必要以上に下がって過冷却を引き起こし、著しい成型性の悪化の原因となる。
【０００８】
このような問題を解決するため、特開２０００−３５１６３８号公報に、下型の底部に向けて冷却空気を供給するための吹き出し口の形状を略矩形にすることによって、下型を効率よく均一に冷却する方法が提案されている。
【０００９】
しかしながら、特開２０００−３５１６３８号公報に記載されている冷却装置の吹き出し口から供給される冷却空気は、下型の底部の中央部に向けられたスリット状の衝突噴流であるため、中央の淀み点をピークにした山形の熱伝達率分布であることには変わりなく、下型の周辺部の冷却不足を解消することは困難である。
【００１０】
また、特開２００４−２７７２７８号公報に、下型の中央部を断熱することによって周辺部の冷却を強化し、生産性の向上を図る方法が提案されている。
【００１１】
しかしながら、特開２００４−２７７２７８号公報に記載されている方法では従来方法に比較すれば優位であるが、まだ不十分であった。
【００１２】
【特許文献１】特開２０００−３５１６３８号公報（図１〜図４参照）
【特許文献２】特開２００４−２７７２７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
近年、陰極線管の画像表示面のフラット化が急速に進展している。シャドウマスクを備える方式の陰極線管では、その構造上パネルの内側表面が比較的大きな曲率を有する球面状である必要があるため、前記のフラット化に伴って図７に示すようにパネル１のフェース部１３は、周辺部の厚さが中央部の厚さの２倍以上にもなるように設計されることがある。
【００１４】
すなわち、フェース部１３の断面は、短軸、長軸および対角軸などの方位により若干の肉厚分布の違いはあるが、いずれの方位においても中央部１４から周辺部１５に向かって厚さが増加する偏肉形状となる。このようなフェース部のパネルは偏肉パネルと呼ばれている。
【００１５】
この偏肉形状によって肉厚のパネル周辺部はさらに冷却されにくくなるため、前記製造工程においてパネルを冷却する際に、中央部１４は過冷却、周辺部１５は冷却不足という問題が生じる。その時の下型の温度分布は、前記したように底部面中央部の冷却は十分であっても、周辺部は相対的に冷却不足になる傾向がある。
【００１６】
また、近年の陰極線管の価格低下により、コストダウンを目的とした生産タクトのアップが要求されている。
【００１７】
しかし、従来設備で冷却時間を短縮すると、下型の周辺部が冷却不足となり、例えば図５における様なｊ位置におけるパネルを下型から取り出す工程で、パネルが下型に張り付いて取り出せないという生産上致命的な問題となるので、生産タクトのアップは困難であった。
このため、下型の中央部の過冷却を防止しつつ、より周辺部の冷却を促進できる下型の発明が望まれていた。
【００１８】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、陰極線管用ガラスパネル、特にフェース部の周辺部肉厚が中央部肉厚より大きい偏肉パネルの製造工程において、下型を冷却する際、下型の底部の温度分布を低減できる下型、および前記下型を用いた陰極線管用ガラスパネルの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
前記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、略矩形の底部と前記底部の四辺に設けられた側壁部とによって形成された陰極線管ガラスパネル成型用ガラス充填部を有し、前記ガラス充填部内の陰極線管ガラスパネル成型物を、前記底部の下方から底部の中央部に供給される冷媒によって冷却する陰極線管ガラスパネル成型用下型であって、前記底部の下方であり、前記冷媒の吹き出し孔の上方であり、かつ、前記下型の水平方向中央に合わせて水平方向の遮蔽板と、前記底部の下方であり、前記冷媒の吹き出し孔の上端であり、かつ前記遮蔽板より外側に垂直方向の整流板と、が備えられていることを特徴とする陰極線管ガラスパネル成型用下型を提供する。
【００２０】
請求項２に記載の発明は、請求項１における前記陰極線管ガラスパネル成型用下型の遮蔽板が、中心部孔を有することを特徴としている。
【００２１】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２における前記陰極線管ガラスパネル成型用下型の遮蔽板の孔が、略円形であり、前記孔の直径が１０ｍｍ以上、３０ｍｍ以下であることを特徴としている。
【００２２】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の陰極線管ガラスパネル成型用下型の底部と前記整流板の前記底部に対向する面とのギャップが１ｍｍ以上、２０ｍｍ以下であることを特徴としている。
【００２３】
請求項５に記載の発明は、略矩形の底部と前記底部の四辺に設けられた側壁部とによって形成された陰極線管ガラスパネル成型用下型に溶融ガラスを供給して陰極線管ガラスパネル成型物を成型し、次いで、前記下型の底部の中央部に向けて冷媒を供給し、前記下型内に充填された前記ガラス成型物を冷却する陰極線管用ガラスパネルの製造方法において、請求項１から４のいずれか１項に記載の陰極線管ガラスパネル成型用下型を用いたことを特徴とする陰極線管用ガラスパネルのである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、陰極線管用ガラスパネルの製造工程において、陰極線管用ガラスパネルの成型物の冷却のために下型を冷却する際、下型底部の中央部を過冷却することなく、その周辺部を相対的に強く冷却できる陰極線管用ガラスパネル下型および製造方法を提供できる。本発明は、特にフェース部の周辺部の肉厚が中央部の肉厚より著しく大きい偏肉分布を有する、例えば２９型以上の大型サイズの陰極線管用パネルの下型冷却に対して好適であり、中でもアスペクト比が１６：９の品種に対して特に好適である。
【００２５】
また、冷却時間を短縮しても下型の周辺部が冷却不足となり、図５に示すようなｊ位置におけるパネルを下型から取り出す工程で、パネルが下型に張り付いて取り出せないという問題は生じず、生産性の向上を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
次に、本発明の陰極線管用ガラスパネル下型の構成を実施例に基づいて詳細に説明する。
【００２７】
一般に、下型の底部中央部の下面に冷却空気を吹き付けてその衝突噴流によって下型を冷却する場合、その底部における熱伝達率分布は前記したように底部中央部の淀み点をピークとする山形になる。よって、底部中央部の過冷却を回避するためには下型下方に遮蔽板を設置することが効果的であり、さらに、周辺部の冷却を促進するためには整流板を設置することが効果的である。すなわち、本発明では、下型の底部の温度分布を調整するための手段として、下型の底部の下方に遮蔽板と整流板を設ける。
【００２８】
本発明では、前記遮蔽板は下型の底部下方の中央部に所定の効果が得られるように設けられる。下型の底部は、パネルのフェース部形状と実質的に相似形の矩形状であるので、下型の底部の中央部はこの矩形状の中央部であって、具体的には矩形状底部の長軸と短軸とが交差する底部の中心から所定範囲の領域である。本発明は、この領域に所定の厚さの遮蔽板を底部と所定間隔をもたせ、底部に沿って平行に設けることを特徴としている。また、遮蔽板には冷却空気を一部通過させる孔が設けてあり、下型中央部の過度の保温を防止する。前記孔の位置としては、対象性の問題から遮蔽板の中央部が好ましい。
【００２９】
本発明において、遮蔽板を垂直投影したときの形状は限定されない。本発明で遮蔽板の平面形状というときはこの垂直投影形状をいう。この平面形状としては、円形状や楕円形状の略円形のほかに矩形状、多角形状などの形状にしてもよい。しかし、下型の底部下面には、成型装置に取付け固定するための脚が一般に底部中心の周りに円形状に配置されているので、通常はこの脚で囲まれた領域内に略円形の遮蔽板を設けるのが好ましい。このように遮蔽板を脚で囲まれた底部の中央部に設けると、脚に遮蔽板を取付けることも容易である。また、遮蔽板は下型底部と下型を冷却する空気の吹き出し孔の間に設置されていればよく、下型底部と遮蔽板の距離は２０ｍｍ程度であることがより好ましい。
【００３０】
本発明における遮蔽板にあけられた孔の直径は０〜３０ｍｍが好ましい。これは、１０ｍｍ未満であると下型中央部の保温が過度になり、３０ｍｍより大きいと下型中央部の冷却が強くなりすぎるからである。
【００３１】
一方、前記整流板は例えば２〜５ｍｍの厚みの金属板をリング状に加工したものを用い、前記遮蔽板の外側に下型底部と前記整流板の前記下型底部に対向する面が１〜２０ｍｍのギャップを形成するように設置する。
【００３２】
本発明における下型底部と整流板の前記底部に対抗する面とのギャップは１〜２０ｍｍが好ましいが、これは、下型底部と整流板のギャップは２０ｍｍを超えると冷却空気の速度が十分でなく冷却効果が下がり、１ｍｍ未満では圧力損失が大きすぎて冷却空気が十分流れず所望の冷却効果が得られないからである。また、整流板は下型底部と下型を冷却する空気の吹き出し孔の間に設置されていればよく、空気が整流板の下方に逃げないように例えば図２に示すように、空気の吹き出し孔のある取付けフランジ８に当接または埋め込んであることが好ましい。
【００３３】
また、下型底部と整流板のギャップは全周にわたって同一の値である必要はなく、長辺部と短辺部を異なる値にしてもよい。
【００３４】
以上により、吹き出し孔からの冷却空気の一部は、遮蔽板にあけられた孔中央を通って底部の中央部に衝突し、その後周辺部に流れ、また前記冷却空気の残りは、遮蔽板に沿って周囲に流れ、その後整流板に沿ってパネル底部の周辺部に衝突し、最後に整流板とパネルのギャップより外側へ流れる。
【００３５】
次に本発明の実施例を図面に従って具体的に説明する。図１は、本発明の好ましい実施態である下型の平面図であり、図２は図１のＡ−Ａ部における断面図である。下型２は、略矩形の底部３とこの底部３の周縁に直角方向に延びる側壁部４とによって略矩形状のガラス充填部が形成されている。そして、実際にパネルを成型する際には、前記側壁部４の上に中間型（図示せず）を側壁部４に載置して使用する。
【００３６】
前記底部３には、長軸および短軸の各方向と中間の４５°の８方向のうち、長軸方向への冷却空気の流れを易くするために、長軸の２方向を除く６方向に６本の脚７が底部３の中心部から一定の位置に配設されている、すなわち底部３の中心の周りに円形状に配設されていて、これら各脚７の下端は取付けフランジ８に固定されている。この取付けフランジ８を回転盤１６に取付けることによって、下型２を成型装置に固定する。なお、本実施例では、前記のように脚７を６本としたが、長軸の２方向の脚を細くする等、長軸方向への冷却空気の流れを易くするため対策を施す場合、脚７は８本でもよい。
【００３７】
パネル成型工程において、ゴブの加圧成型後、前記下型２のガラス充填部に載置された陰極線管用ガラスパネル成型物１は、取付けフランジ８の中心部に設けた空気吹き出し孔９を通って下型２の底部３に吹き出し口１２から吹き付けられる冷却空気により先ず下型２の底部３が冷却され、次に、この底部３の接触面を通して、パネル１の外表面が冷却される。
【００３８】
この下型２の底部３から下方の脚７で囲まれた中央部に、図１および図２に示すように遮蔽板５が設けられる。遮蔽板の中央には直径１０ｍｍ〜３０ｍｍの空気吹き出し孔１０があけられる。この場合、遮蔽板５は、脚７に固定するための腕１１を有しており、脚７に固定される。なお、遮蔽板５の材質としては金属であればよいが、特にステンレスが好ましい。
【００３９】
一方、脚７の外側を取り巻く形で下型２の底部３と整流板６の前記底部３に対向する面とのギャップが１ｍｍ〜２０ｍｍとなるように整流板６が設置される。なお、整流板の厚みは２〜５ｍｍであり、材質としては金属であればよいが、特にステンレスが好ましい。
【実施例】
【００４０】
本発明である図１および図２に例示した遮蔽板５と整流板６をもつ下型２を用いて、３２型陰極線管用パネルの成型体（図７参照）を冷却した。このパネルは、アスペクト比が１６：９の横長品種であり、フェース部外表面が実質的にフラット（曲率半径５００００ｍｍ）で、フェース部の中央部の肉厚は約１２ｍｍ、フェース部の周辺部にあたる長軸端部の肉厚は約２０ｍｍ、対角軸端部の肉厚は約２４ｍｍの偏肉分布をしている。
【００４１】
また、遮蔽板５は中央部に直径２０ｍｍの孔１０を有する直径２００ｍｍ、厚さが５ｍｍの円形板とし、下型２の底部３から２０ｍｍ下方の脚７で囲まれた中央部に設置した。また、整流板の厚みは２ｍｍとし、下型２の底部３と整流板６の前記下型２の底部３に対向する面とのギャップは長軸方向を優先的に冷却するため、短軸方向を２ｍｍ、長軸方向を７ｍｍとした。なお、図３は、整流板６の周方向を横軸とする実施例における下型の底部と整流板の前記下型の底部に対向する面とのギャップ分布図である。
【００４２】
一方、下型に対する冷却は従来の冷却装置（図示せず）を使用し、冷却空気の吹き出し孔９の内径は直径６０ｍｍ、冷却空気の流速は約５０ｍ／ｓ、１ポジション当たりの空気吹き出し開始から吹き出し停止までの時間を１８秒に設定した。
【００４３】
また、比較例として図６に示すような従来の下型を準備し、前記実施例の下型を取付けた成型装置の別の位置にこの比較例の下型を設置して、前記パネルを同一条件で成型した。
【００４４】
次に、パネルが取り出された直後のタイミングで、下型の内面温度を長軸に沿って実際に測定した。図４は実施例における下型の長軸断面温度分布図である。図４に示すように実施例では従来の下型内面中央部の温度が４９５℃、長軸端の最大温度が６００℃であったのに対し、比較例では底面中央部の温度が５００℃、長軸端の最大温度が５４０℃であった。
【００４５】
この結果より、本発明は下型中央部の温度を低下させずに周辺部の温度を下げる効果が十分に得られることが確認できた。
【００４６】
以上より、本発明によれば、陰極線管用ガラスパネルであって、特にフェース部の周辺部の肉厚が中央部の肉厚より著しく大きい偏肉分布を有する陰極線管用ガラスパネルの製造工程において、下型を冷却する際、下型底部の中央部を過冷却することなく、その周辺部を相対的に強く冷却できる陰極線管用ガラスパネル下型および製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の好ましい実施形態である下型の平面図。
【図２】図１のＡ−Ａ部における断面図。
【図３】実施例における下型の底部と整流板の前記下型の底部に対向する面とのギャップ分布図。
【図４】実施例における下型の長軸断面温度分布図。
【図５】陰極線管用ガラスパネルの成型装置における成型フローを示す平面説明図。
【図６】従来技術の陰極線管用ガラスパネル成型用下型の断面説明図。
【図７】陰極線管用ガラスパネル成型物の断面図。
【符号の説明】
【００４８】
１：陰極線管用ガラスパネル成型物
２：下型
３：底部
４：側壁部
５：遮蔽板
６：整流板
７：脚
８：取付けフランジ
９：空気吹き出し孔
１０：遮蔽板中央部の孔
１１：遮蔽板固定のための腕
１２：吹き出し口
１３：フェース部
１４：中央部
１５：周辺部
１６：回転盤
【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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