JP2001254836A - 膨張式弾性シール装置および膨張式弾性シール装置を使用したプラズマディスプレイパネル製造用パネル排気ヘッド装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガラス管の割れを防止し、かつシール強度を
略一定にすることが可能で、さらには、真空排気するた
めのガラス管の自動装着を行うことが可能で量産化に寄
与する膨張式弾性シール装置およびこのシール装置を使
用したパネル排気ヘッド装置を提供する。 【解決手段】 外周部が略筒状で軸芯部分に貫通孔２３
を有するとともに胴部外周部分に環状凹部２４を備え、
両端部に略同一径のフランジ部２５，２６を備えた変形
自在な弾性体部材２１と、この弾性体部材２１の前記環
状凹部２４の外周面と密に係合するとともに空気を導入
した際に前記弾性体部材２１の胴部外周面との間に空気
溜まり２８を形成するサポート部材２２と、が一体的に
形成されたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は膨張式弾性シール装
置および膨張式弾性シール装置を使用したプラズマディ
スプレイパネル製造用パネル排気ヘッド装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）
を製造するには、先ず、図６に示したように、前面基板
１と背面基板２とを互いに対向配置して、これら前面基
板１と背面基板２との外周部にペースト状の封着材４を
充填し、さらに両基板間をクリップなどの治具を用いて
固定することにより、封着材に適当な押圧力を加えると
ともに、この状態から炉内において４００〜５００℃程
度の高温状態を維持しながら焼成して、基板１，２間を
この封着材４で互いに接着させてプラズマディスプレイ
組立体３を構成している。なお、この工程の中でチップ
管と称されるガラス管５が背面基板２の孔２ａに接続さ
れる。そして、後にこのチップ管を介して、ゲッターと
称される不純ガスの吸着部材を導入したり、ネオンなど
からなる封入ガスの封入が行われることになる。

【０００３】ところで、このように封着や排気などを、
炉内で連続的に行う場合、プラズマディスプレイ組立体
３に排気ヘッド装置を炉内で接続しなければならない。
また、高温炉内において排気ヘッド装置のシール材を保
護するためには冷却水で水冷しなければならない。よっ
て、排気ヘッド部分の構造が複雑化し、排気管への外力
的影響と排気管取付部への熱的影響が大きくなり、排気
処理を効率的に行う上での歩留まりを左右している。そ
のため、プラズマディスプレイパネルの分野では、排気
ヘッド装置の設計とチップ管の固定構造とシール材の選
択が重要な要素となっている。

【０００４】図７は、このような不純ガスの排出および
封入ガスの導入などを炉内で行うために使用されている
従来のパネル排気ヘッド装置を示したものである。この
パネル排気ヘッド装置６では、有底筒状のヘッド装置本
体１２の下端に排気管１３が接続され、この排気管１３
は、図示しない真空ポンプに接続されている。また、パ
ネル排気ヘッド装置本体１２内に、上記したプラズマデ
ィスプレイパネル組立体３に一端が接続されたガラス管
５の他端部が挿入されている。そして、下方の排気管１
３から真空引きすることにより、図示しないプラズマデ
ィスプレイパネル組立体３の内部に残存する不純ガスな
どが吸引排気される。

【０００５】このような構成からなるパネル排気ヘッド
装置６では、装置本体１２に形成された案内通路７内に
Ｏリング８が収容され、このＯリング８内に、ガラス管
５の他端部が挿入され、さらに蓋体９が装置本体１０の
開口端にねじ結合されることにより、Ｏリング８がパッ
キン押さえ１１の押圧力で変形し、ガラス管５にＯリン
グ８が強固に押しつけられるようになっている。なお、
冷却水循環ホース１４を介してウォータジャケット１５
内に冷却水を循環供給することにより、Ｏリング８等を
適宜な温度に冷却している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の構造
では、ガラス管５をＯリング８内に挿入してガラス管５
の外周をシールする構造であるため、ガラス管５をガラ
ス管５より小径のＯリング８内に挿入する作業の中で、
ガラス管５が割れてしまうことがままあった。さらに、
従来は、高温下の熱膨張によるシール構造の緩みを防止
するため、一度締め付けた蓋体９を更度締め付ける必要
が生じるが、この増し締めを行う際に締め付け強度にバ
ラツキが発生し、シール強度を標準化することが困難で
あるという問題があった。

【０００７】また、Ｏリング８を使用しているため、こ
のＯリング８に形成されたパーティングラインがシール
精度に微妙な影響を与え、シール強度を一定にすること
が困難であるという問題もあった。さらに、挿入するガ
ラス管５の径も一定のバラツキがあるため、通常より太
いガラス管５をシールする場合には、このガラス管５が
割れてしまう危険性が高くなり、また、通常より細いガ
ラス管５を用いる場合は、締め付け圧力をより高くしな
ければならない。このように、従来のシール構造では、
ガラス管の挿入あるいは締付を自動化することが困難で
量産体制を遅らせる原因になっていた。

【０００８】本発明は上記実情に鑑み、ガラス管の割れ
を防止し、かつシール強度を略一定にすることが可能
で、さらには、真空排気するためのガラス管の自動装着
を行うことが可能で、プラズマディスプレイパネルの量
産化に寄与する膨張式弾性シール装置およびこのシール
装置を使用したパネル排気ヘッド装置を提供することを
目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る膨張式弾性シール装置は、外周部が略筒
状で、軸芯部分に貫通孔を有するとともに、胴部外周部
分に環状凹部を備え、両端部にそれぞれ同一の外径を有
するフランジ部を備えた変形自在な弾性体部材と、空気
を導入した際に、前記弾性体部材の胴部外周面との間に
空気溜まりを形成するサポート部材と、が一体的に形成
されたことを特徴としている。

【００１０】このような構成による本発明によれば、ガ
ラス管をＯリング内に挿入する必要がないので、外周を
シールするガラス管が割れてしまうことはない。ここ
で、前記弾性体部材と前記サポート部材とは、両端部の
フランジ部近傍が接着されていることが好ましい。この
ような構成によれば、空気溜まりに空気を導入した際
に、密封性が高まり、かつ必要な狭い範囲だけに空気を
供給することができるので、シール強度を効率良く調整
することができる。

【００１１】さらに、本発明に係るプラズマディスプレ
イパネル製造用パネル排気ヘッド装置は、前面基板と後
面基板とからなるプラズマディスプレイパネル組立体の
内部空間に接続された真空排気するためのガラス管を挿
入する案内通路を有するパネル排気ヘッド装置本体と、
前記パネル排気ヘッド装置本体に結合される蓋体と、軸
芯部分に貫通孔を有する変形自在な膨張式弾性シール装
置とを備えたパネル排気ヘッド装置であって、前記膨張
式弾性シール装置は、外周部が略筒状で、胴部外周部分
に環状凹部を備え、両端部に前記案内通路の径と略同一
の外径を有するフランジ部を有する弾性体部材と、空気
を導入した際に、前記弾性体部材の胴部外周面との間に
空気溜まりを形成するサポート部材と、が一体的に形成
されており、この膨張式弾性シール装置を、前記パネル
排気ヘッド装置本体の前記案内通路内に装着し、一体化
したことを特徴としている。

【００１２】このような構成によれば、パネル排気ヘッ
ド装置本体内の案内通路内に、膨張式弾性シール装置を
着脱自在に挿入できるので、セットが容易であるととも
に脱着も容易である。したがって、交換作業を容易に行
うことができる。また、ガラス管をＯリング内に押し込
む必要もないので、ガラス管が割れてしまうことはな
い。また、ガラス管の径にバラツキがあったとしても、
案内通路の径をガラス管の径より予め大きく形成してお
くことにより、余裕をもってガラス管を挿入することが
できる。さらに、増し締めを行う必要もないのでシール
強度を一定化することが容易で自動装着することができ
る。

【００１３】また、本発明に係るプラズマディスプレイ
パネル製造用パネル排気ヘッド装置は、前面基板と後面
基板とからなるプラズマディスプレイパネル組立体の内
部空間に接続された真空排気するためのガラス管を挿入
する案内通路を有するパネル排気ヘッド装置本体と、前
記パネル排気ヘッド装置本体に結合される蓋体と、軸芯
部分に貫通孔を有する変形自在な膨張式弾性シール部材
を備えたパネル排気ヘッド装置であって、前記案内通路
には凸部が形成され、前記膨張式弾性シール部材は、外
周部が略円筒状で、胴部外周部分に環状凹部を備え、両
端部に前記案内通路の径と同一の外径を有するフランジ
部を備えるものであり、前記案内通路の凸部と前記膨張
式弾性シール部材の環状凹部、前記フランジ部とを嵌合
させ、前記膨張式弾性シール部材を前記案内通路に一体
的に取り付けたことを特徴としている。

【００１４】このような構成であれば、ガラス管をＯリ
ング内に押し込む必要もないので、ガラス管が割れてし
まうことはない。また、ガラス管の径にバラツキがあっ
たとしても、案内通路の径をガラス管の径より予め大き
く形成しておくことにより、余裕をもってガラス管を挿
入することができる。さらに、増し締めを行う必要もな
いのでシール強度を一定化することが容易で自動装着す
ることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面に示した実施例につい
て図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施
例に係る膨張式弾性シール装置を示したものである。本
実施例の膨張式弾性シール装置２０は、ゴム等からなる
弾性変形可能な弾性体部材２１と、この弾性体部材２１
に一体的に組み付けられるサポート部材２２とを具備し
ている。

【００１６】弾性体部材２１は、外周部が略筒状で、軸
芯部分に貫通孔２３が形成されるとともに胴部外周部分
に環状凹部２４が形成されている。このように、胴部外
周部分に環状凹部２４が形成されることにより、両端部
に同一の外径を有するフランジ部２５，２６が形成され
ている。弾性体部材２１は、フッ素ゴムまたはパーフル
オロエラストマーなどの柔軟で変形自在な弾性体から形
成されている。

【００１７】すなわち、弾性体部材２１は、高温炉内で
使用されるので、耐熱性が要求され、加えて作動中、ア
ウトガス、不純物等を発生させない材料を使用すること
が望ましいことから、フッ素ゴムまたはパーフルオロエ
ラストマーを用いることが好ましい。さらに、望ましく
は、脱ガス処理を施すことが良い。また、図４に示した
ように、ガラス管４０との固着防止のため、非粘着性フ
ッ素ゴムが望ましく、次ぎにシリコンゴムが好ましい。
また、場合によっては、ＳＢＲ，ＮＢＲを用いることも
できる。

【００１８】一方、サポート部材２２は、剛性のある金
属などから形成され、全体は筒状に形成されている。ま
た、サポート部材２２の内周面２２ａは、弾性体部材２
１の外周面２１ｂと密に係合している。さらに、サポー
ト部材２２には、空気を導入するための貫通孔２７が半
径方向に１ないし複数個形成されている。このような弾
性体部材２１とサポート部材２２とは、弾性体部材２１
を型成形する際に、その型内に予め形成されたサポート
部材２２をセットして一体成形することにより、これら
が隙間なく緊密に一体化されている。したがって、弾性
体部材２１の外周面２１ｂとサポート部材２２の内周面
２２ａとは表裏一体に接触している。

【００１９】一方、この弾性体部材２１とサポート部材
２２とは、図２に拡大して示したように、胴部を構成す
る筒状の範囲Ｓ以外は加硫接着されている。すなわち、
フランジ部２５，２６を含む両端部分のみが加硫接着さ
れている。したがって、弾性体部材２１とサポート部材
２２とは、筒状の範囲Ｓで隙間ができるように一体化さ
れている。したがって、加硫接着されていない範囲Ｓ内
に、貫通孔２７から空気が導入されると、この部分が内
方に膨らむようになっている。すなわち、膨張式弾性シ
ール装置２０では、貫通孔２７から空気を導入すると、
図３に示したように、その空気がサポート部材２２の内
周面２２ａと、弾性体部材２１の外周面２１ｂとの間の
空気溜まり２８内に導入され、これにより弾性体部材２
１が内方に膨出するようになる。したがって、その内方
に収容されるガラス管等の被シール部材がシールされる
ことになる。

【００２０】なお、上記したように部分的に加硫接着さ
れた場合には、空気溜まり２８からの空気の漏れが防止
され空気等のガス圧の導入による弾性体部材２１の膨張
を精度良く制御することができる。また、壊れやすいガ
ラス管を破損させることなく適度な締付圧に調整するこ
とができる。本実施例による膨張式弾性シール装置２０
は上記のように構成されているが、このシール装置２０
は、例えば、プラズマディスプレイパネル製造用パネル
排気ヘッド装置に好ましく使用される。

【００２１】図４は上記膨張式弾性シール装置２０が適
用されたプラズマディスプレイパネル製造用パネル排気
ヘッド装置を示したものである。パネル排気ヘッド装置
３０は、軸芯部にガラス管４０の案内通路３５が形成さ
れた有底筒状の排気ヘッド装置本体３１と、この排気ヘ
ッド装置本体３１の開口端にネジ結合される蓋体３２
と、蓋体３２の中央の孔３２ａに、例えば溶接で固定さ
れる接続管４１とを有している。また、装置本体３１内
には、冷却水を貯留循環するためのウォータージャケッ
ト３３が形成されるため、装置本体３１は複数の分割体
から構成されている。このようにウォータージャケット
３３に冷却水を供給することにより、例えば、パネル内
排気時などに高温になっていても、弾性体部材２１を外
側から冷却することができる。また、排気ダクト側であ
る装置本体３１の一端開口部には、中央部が下方に突出
した平板形状のパッキン押さえ３４が圧入され、このパ
ッキン押さえ３４にもガラス管４０を挿通できる孔３４
ａが形成されている。このパッキン押さえ３４は、その
外周溝にＯリング３６を装着して装置本体３１内に圧入
されている。そして、このパッキン押さえ３４の下方
に、本実施例の膨張式弾性シール装置２０が収容されて
いる。弾性体部材２１は両端部にそれぞれ同一の外径を
有するフランジ部２５，２６を備えた略筒状であるた
め、装置本体３１の有底筒状の収容部にぴったりとはま
りこみパッキン押さえ３４によって固定される。また、
脱着も容易であり、保守が簡便になる。また、プラズマ
ディスプレイパネル側である他端開口部には、ガラス管
４０を挿入し易くするため、入口４５にテーパが形成さ
れている。

【００２２】パネル排気ヘッド装置３０では、一端開口
部にパッキン押さえ３４および蓋体３２が装着される。
そして、入口４５からガラス管４０を挿入する前に、空
気溜まり２８内に未だ空気が導入されていない。したが
って、案内通路３５の径はガラス管４０の径よりある程
度大きく確保されている。これにより、ガラス管４０の
径にバラツキがあっても、弾性体部材２１の内方に余裕
をもって収容することができる。この状態から、ガラス
管４０を挿入し、続けて、空気導入管４３を介して空気
溜まり２８内に空気を導入すると、図３に示したよう
に、弾性体部材２１が内方に膨出するので、ガラス管４
０の外周面をシールすることができる。

【００２３】したがって、ガラス管４０の外周部近傍か
ら他の部分のガスなどを吸い込むことなく、このガラス
管４０に接続されたプラズマディスプレイパネル組立体
３内の不純ガスを矢印方向に排気することができる。な
お、表１は、本実施例と従来例とを比較するための実験
結果を示したものである。なお、この実験では、膨張式
弾性シールとして、膨張前の寸法として、内径５．５
（ｍｍ）×外径２０（ｍｍ）×高さ２０（ｍｍ）のもの
を使用した。また、ゴム厚さは１．５（ｍｍ）で、ゴム
硬度はＨｓ６０°である。

【００２４】一方、従来例として使用したＯリングの寸
法は、内径５（ｍｍ）、外径２５（ｍｍ）のものを使用
し、適宜に内径を僅かに縮めるために圧縮荷重をかけて
セットした。

【００２５】

【表１】

【００２６】表１に示したように、排気ヘッド装置に支
持されるガラス管の径が、それぞれφ３．８，φ４．
１，φ４．５，φ５である場合に、本発明のように膨張
式弾性シールを用いてシールする場合と、従来例のよう
にＯリングを用いてシールする場合のシール効果を調べ
た。実験結果からわかるように、ガラス管の径がφ４．
５とφ５である場合は、Ｏリングを用いるとシール不良
またはバラツキが生じるのに対し、膨張式弾性シールを
用いた場合は、全てのシール性が良好であることが分か
った。したがって、本実施例では、ガラス管の径が異な
る場合にもシール性が有効であることが確認された。

【００２７】なお、上記実施例では、弾性体部材２１を
サポート部材２２に支持させ、この組立体を案内通路３
５内に着脱自在に収容しているが、図５に示したように
弾性体部材２１を、排気ヘッド装置本体３１に直接嵌合
させても良い。この場合には、装置本体３１の案内通路
３５に径内方に向かう凸部６０を形成し、さらにこの凸
部６０の軸方向両端部に、凸部５３，５４を形成し、さ
らにその外方に環状凹部５１，５２を形成し、これらの
凸部５３，５４ならびに環状凹部５１，５２に弾性体部
材２１のフランジ部５５，５６を嵌合させればよい。こ
のようなパネル排気ヘッド装置であっても、シール部材
として、Ｏリングを使用していないので、ガラス管４０
を破損する虞がない。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る膨張
式弾性シール装置では、ガラス管の装着時にガラス管に
損傷を与えず、また径の異なるガラス管を有効にシール
することができるので、プラズマディスプレイパネルを
製造するパネル排気ヘッド装置に有効に用いることがで
きる。

【００２９】また、弾性体部材とサポート部材とをフラ
ンジ部近傍で接着するようにすれば、空気溜まりに空気
を供給してシール機能を持たせる場合に、そのシール機
能の調整が容易である。また、本発明に係る弾性体部材
を使用したプラズマディスプレイパネル製造用パネル排
気ヘッド装置によれば、径の異なるガラス管を良好にシ
ールすることが可能である。さらに、炉内で行われるプ
ラズマディスプレイパネル組立体の封着、ガス排気な
ど、今まで自動化を行う上での障害になっていた一連の
作業を自動化することができ、プラズマディスプレイパ
ネルの量産化に寄与することができる。

【００３０】また、サポート部材を介して弾性体部材を
支持させ、この組立体からなる膨張式弾性シール装置
を、排気ヘッド装置の案内通路内に装着したパネル排気
ヘッド装置によれば、膨張式弾性シール装置の交換ある
いは脱着が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による膨張式弾性シール装置
の断面図である。

【図２】同実施例の膨張式弾性シール装置において、シ
ール部材とサポート部材が接着されていない範囲を示す
説明図である。

【図３】同実施例の弾性体部材を膨らませたときの拡大
断面図である。

【図４】同実施例による膨張式弾性シール装置が具備さ
れたパネル排気ヘッド装置の断面図である。

【図５】本発明の他実施例によるパネル排気ヘッド装置
の断面図である。

【図６】従来のプラズマディスプレイパネル組立体の構
造を示す断面図である。

【図７】従来のパネル排気ヘッド装置の断面図である。

【符号の説明】 １ 前面基板 ２ 背面基板 ３ プラズマディスプレイパネル組立
体 ４０ ガラス管 ２１ 弾性体部材 ２２ サポート部材 ２３ 貫通孔 ２４ 環状凹部 ２５，２６ フランジ部 ２７ 貫通孔 ２８ 空気溜まり ３０ パネル排気ヘッド装置 ３１ パネル排気ヘッド装置本体 ３２ 蓋体 ３４ パッキン押さえ ３５ 案内通路 ５３，５４，６０ 凸部 ５５，５６ フランジ部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今 井 将 廣 東京都新宿区西新宿二丁目１番１号 日本 バルカー工業株式会社内 (72)発明者 上 田 彰 奈良県五條市住川町テクノパーク・なら工 業団地５−２ 日本バルカー工業株式会社 奈良工場内 Ｆターム(参考） 5C012 AA09 PP01 PP04 5C040 HA05 JA40

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周部が略筒状で、軸芯部分に貫通孔を
   有するとともに、胴部外周部分に環状凹部を備え、両端
   部にそれぞれ同一の外径を有するフランジ部を備えた変
   形自在な弾性体部材と、 空気を導入した際に、前記弾性体部材の胴部外周面との
   間に空気溜まりを形成するサポート部材と、が一体的に
   形成されたことを特徴とする膨張式弾性シール装置。
2. 【請求項２】 前記弾性体部材と前記サポート部材と
   は、両端部のフランジ部近傍が接着されていることを特
   徴とする請求項１に記載の膨張式弾性シール装置。
3. 【請求項３】 前面基板と後面基板とからなるプラズマ
   ディスプレイパネル組立体の内部空間に接続された真空
   排気するためのガラス管を挿入する案内通路を有するパ
   ネル排気ヘッド装置本体と、前記パネル排気ヘッド装置
   本体に結合される蓋体と、軸芯部分に貫通孔を有する変
   形自在な膨張式弾性シール装置とを備えたパネル排気ヘ
   ッド装置であって、 前記膨張式弾性シール装置は、 外周部が略筒状で、胴部外周部分に環状凹部を備え、両
   端部に前記案内通路の径と略同一の外径を有するフラン
   ジ部を有する弾性体部材と、 空気を導入した際に、前記弾性体部材の胴部外周面との
   間に空気溜まりを形成するサポート部材と、が一体的に
   形成されており、 この膨張式弾性シール装置を、前記パネル排気ヘッド装
   置本体の前記案内通路内に装着し、一体化したことを特
   徴とするプラズマディスプレイパネル製造用パネル排気
   ヘッド装置。
4. 【請求項４】 前面基板と後面基板とからなるプラズマ
   ディスプレイパネル組立体の内部空間に接続された真空
   排気するためのガラス管を挿入する案内通路を有するパ
   ネル排気ヘッド装置本体と、前記パネル排気ヘッド装置
   本体に結合される蓋体と、軸芯部分に貫通孔を有する変
   形自在な膨張式弾性シール部材を備えたパネル排気ヘッ
   ド装置であって、 前記案内通路には凸部が形成され、 前記膨張式弾性シール部材は、外周部が略円筒状で、胴
   部外周部分に環状凹部を備え、両端部に前記案内通路の
   径と同一の外径を有するフランジ部を備えるものであ
   り、 前記案内通路の凸部と前記膨張式弾性シール部材の環状
   凹部、前記フランジ部とを嵌合させ、前記膨張式弾性シ
   ール部材を前記案内通路に一体的に取り付けたことを特
   徴とするプラズマディスプレイパネル製造用パネル排気
   ヘッド装置。