JPH0238333A - ガラス容器の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えばテレビジョン受像機あるいはコンピ
ュータ・ターミナル等に使われる受像管（以下、ＣＲＴ
という）等のガラス容器の製造方法に関するものである
。

〔従来の技術〕

従来から使用され土いるＣＲＴは角型のスクリーンを有
し、その構成を第４図および第５図に示す、第４図はシ
ャドウマスク式カラーＣＲＴとして一般に使われている
もので、ＣＲＴの外囲器１はパネルスクリーン２Ａとパ
ネル側面部２Ｂとから成るパネル２と、このパネル２に
連なる漏斗状のファンネル４と、電子銃（図示せず）を
装着するためのネック５とからなる真空ガラス容器であ
る。上記パネルスクリーン２Ａの内面には蛍光スクリー
ン３が設けられ、この蛍光スクリーン３に対向して無数
の孔のあいたシャドウマスク６を配置しである。蛍光ス
クリーン３は複数の蛍光体で構成する必要があるために
、シャドウマスク６はパネル２より複数回にわたり着脱
する必要がある。

このため、パネル２とファンネル４は分離可能であり、
最終的にはガラス半田であるフリットガラスでパネル２
とファンネル４はフリットシール部７で封着されている
。

上記したＣＲＴは外囲器１のガラスに付いた傷等が伸展
して゛爆縮゛と呼ばれる破壊にいたる可能性がある。こ
れを防ぐため通常、パネル側面部２Ｂに紙テープ８を巻
き、その上から金属バンド９で緊締し、パネルスクリー
ン２Ａ側に生じたりラックを７リツトシ一ル部７側へ伸
展するのを阻止して防爆処理を行なう、またＣＲＴを受
像機に取付けるための取付耳１０が上記金属バンド９の
取付は時に同時に取付けられる。

第５図はＣＲＴの正面図で、角型の蛍光スクリーン３の
センター〇は管軸Ｚに一致している。ところで、通常の
設計のＣＲＴでは真空にすることにより、パネルスクリ
ーン２Ａの変形は角型のスクリーン３とほぼ同形状の等
高線を画くように変形する。第６図の破線はその等高線
を示している。

このことは角型の辺の中央付近（スクリーン３ではＸ、
Ｙ軸に沿った方向）での外囲器１の外面の主応力がスク
リーン３の対角方向Ｐに比べて大きくなることを意味し
、第７図に示す斜線部はその主応力の大きい所を示して
いる。一方、外囲器１の内面については第８図に示す斜
線部がその主応力の大きい所であり、そのピーク値は第
７図のピークとほぼ同じ程度である。

第７図及び第８図はＣＲＴの外囲器ｌを真空にした時の
第１象限だけを示しており、センター〇を含み、外囲器
１の管壁のＹ軸に沿った腺をＳ、Ａ、、同様にＹ軸、対
角軸に沿った線をそれぞれり、Ａ、。

Ｄ、Ａ、とする、これらの図で判るように外囲器１の外
面ではパネルスクリーン２Ａの近辺などが、また、外囲
器１の内面ではパネルスクリーン２へのコーナー附近が
ＣＲＴの強度の点で問題の箇所である。

上記のようなＣＲＴにおいて、第７図及び第８図に示し
た真空応力の分布は外囲器１のサイズ、偏向角によらず
同じような（噴量を示す、ところで、ＣＲＴの最近の技
術傾向は大型化へと向っている。

大型化によるＣＲＴの技術は種々の困難を伴なう。

特に大型化に伴ない平均的な真空応力が高くなっていく
ため、パネル２、ファンネル４の肉厚を厚くする必要が
ある。このことは、第７図及び第８図の真空応力の分布
の他にＣＲＴの製造工程での熱応力によるガラス管の割
れの課題が生じ、このことは深刻である。

ここで、上記製造工程で最も問題となる排気工程につい
て説明する。

第９図は従来のＣＲＴの排気装置の概念を示す図である
。同図において、装置本体２０内の上側内壁周囲にＣＲ
Ｔの外囲器１を加熱するためのヒータ２１を設け、外囲
器１のネック部５を加熱するための高周波加熱コイル２
２を装置本体２０の中間部に設け、ネック部５に接続さ
れたυト気管２３を排気した後に封じ切るための電熱チ
ップ装置２４と排気管２３を介して外囲器１内を排気す
るための排気ポンプ２５が装置本体２０の下側内に設け
られている。図示のように外囲器ｌを装置本体２０内に
セットした後に、ヒータ２１をＯＮにして外囲器１を加
熱すると共に排気ポンプ２５を作動させて外囲器１内を
排気する。その後、ヒータ２１をＯＦＦにして外囲器１
を冷却し、電熱チップ装置２４により排気管２３を封じ
切って外囲器１内を真空に保つ。

第１０図は横軸に時間、縦軸の破線は熱処理の温度カー
ブ（ＴＣ）、実線は熱処理が外囲器１に及ぼす熱応力（
ＴＳ）を示す。ＩＴＳ、ＥＴＳはそれぞれ内面、外面の
熱応力である。ここで、温度カーブ（ＴＣ）のピーク時
刻（ｔＭＡＸりと熱応力のピーク時刻（ｔ？１ＡＸ２）
とは外囲器１の熱容量の関係で、ｔＭＡＸ２は若干遅れ
る。実際の熱応力は外囲器１の肉厚、肉厚分布、ＣＲＴ
の箇所による差（構造差）、熱処理の炉の温度分布、炉
内の熱風の流れ等により微妙に異なってくる。第１Ｏ図
の熱応力のピーク値については、温度カーブ（ＴＣ）、
サイズ等によって異なってくる。

第１１図は横軸に時間、縦軸の破線が排気の時の圧力で
、外囲器１内の真空度（ＶＣＩ）　、外囲器１外の圧力
（ＶＣＥ）　、実線は外囲器ｌの真空（度）による真空
引張応力（ＶＳ）であり、それらは内外面共にほぼ同程
度である。ここで、通常は排気工程の熱処理（第１０図
）と第１１図は同時（七〇）に始まっている。なお、Ｃ
ＲＴの大型化による熱処理工程時の割れは主に第１０図
の熱応力と第１１図の真空応力とさらに外囲器１の表面
、特にフリットシール部７近辺の小さな傷とが重なって
生ずる〔発明が解決しようとする課題〕 第１２図は第１０図の熱処理による応力と第１１図の応
力とを加え合わせた全応力で、ＴＯＴＡＬ　ＡＥは外面
についてのカーブＥＴＳ（破線）とカーブＶＳ　（Ｅ）
（破線）を加えたものであり、ＴＯＴＡＬ　Ａ夏は内面
についてのカーブＩＴＳとカーブＶ　Ｓ　（Ｉ）を加え
たものである。実際の応力は方向を考える必要があるの
で、第１２図は概念で示している。この図に示されてい
るようにガラスは引張り応力に弱いので排気の温度カー
ブの立上りは内面、ピーク温度を過ぎてからは外面で問
題となる。実際には外面は製造工程での傷の！Ｉ１題が
付は加わるからどちらかと言えば外面の方がより深刻で
ある。

したがって、従来この割れの課題に対応するために第１
０図の温度カーブ（ＴＣ）の全体の時間を長しくて熱応
力による衝撃を小さくして対策していた。しかしながら
、熱処理時間を延ばすと外囲器１の割れによる歩留りの
低下を多少防ぐことができるものの、量産性を考慮する
とコスト等の点で満足できるものではなかった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされた
もので、熱処理時間を延ばすことな（ガラス容器の割れ
を減少できるようにしたガラス容器の製造方法を得るこ
とを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るガラス容器の製造方法は、少なくとも一
部がガラスで構成された容器内部の圧力を減少させると
共に加熱するに際し、容器内外の圧力差を減少させるた
めに容器外の圧力を減少させるようにしたものである。

〔作　用〕

この発明におけるガラス容器の製造方法は、容器内外の
圧力を制御してその圧力差を減少させるために容器内の
圧力を減少させることによる容器に与える応力の影響を
減少せしめる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図はこの発明の一実施例を説明するためのＣＲＴの
排気装置の概念を示す図である。同図において、第９図
の従来部分と同一部分には同符号（１，５，２０〜２５
）を付し、その説明を省略する。ヒータ２１に囲まれた
空間に熱伝導率の良い材料で構成され、しかもＣＲＴ構
成の外囲器ｌを出し入れ可能に構成され、さらに密閉容
器となりうる筺体２６が配置されている。この筐体２６
内には、高周波加熱コイル２２及び電熱チップ装置２４
が配置され、内部に外囲器１を配置した時に、排気管２
３は外部に導き出されて排気ポンプ２５に接続される。

又、筐体２６の内部を排気可能なように筐体２６は排気
ポンプ２７に接続されている。これらの再排気ポンプ２
５．２７は装置と略同様に組立てられたＣＲＴ構成の外
囲器１を筺体２６内にセットし、筺体２６を密閉する。

この後に、ヒータ２１をＯＮにして筐体２６を介して外
囲器１を加熱すると共に再排気ポンプ２５２７を作動さ
せて外囲器１内外を排気する。その後、ヒータ２１をＯ
ＦＦにして冷却し、電熱チップ装置２４により排気管２
３を封じ切うて外囲器１内を真空に保つ。

なお、排気ポンプ２７の作動停止は、例えば外囲器ｌに
対する熱応力が冷却により充分に小さくなった時等に行
なえば良い。

第２図は横軸に時間、縦軸の破線が真空度であり、破線
の曲線が排気工程時の外囲器１内の真空度（ＶＣＩ）及
び外囲器１外の真空度（ＶＣＥ）　、実際は外囲器１の
内外の真空（度）によって生じる引張応力（ＶＳ）であ
り、内外面共に同程度である。なお、ｔｏは熱処理の開
始時刻を示している。第２図から理解されるように外囲
器１内外の圧力差をほとんどなくした場合には引張応力
＜ｖｓ）はほとんど生じないで０となる。

第３図は熱処理による応力と第２図の応力とを加え合わ
せたもので、ＣＲＴの排気工程時における外囲器１の全
応力を示している。−点鎖線のＴＣは熱処理開始時刻が
ｔｏの温度カーブを示し、破線は熱処理が外囲器１に及
ぼす熱応力（ＴＳ）を示し、ＩＴＳ、ＥＴＳはそれぞれ
内面、外面の熱応力である。　ＴＯＴＡＬ　ＡＥは外面
についてのカーブＥＴＳ　（破線）とカーブＶＳ（Ｅ）
（破線）を加えたものであり、第２図で説明したように
Ｖ　Ｓ　（Ｅ）が０であるためにＥＴＳに一致する。又
、ＴＯＴＡＬ　Ａｌは内面についてのカーブＩＴＳとカ
ーブＶＳ（Ｉ）を加えたものであり、第２図で説明した
ようにＶ　Ｓ　（Ｉ）がＯであるためにＩＴＳに一致す
る。即ち、排気工程時に外囲器１にかかる応力は熱応力
（ＴＳ）のみであり、第１２図のＴＯＴＡＬ＾■及びＴ
ＯＴＡＬ　Ａ［！と比較してもわかるように引張り応力
が減少し、外囲器工の割れを少なくしている。実際の応
力は方向を考える必要があるので、第３図は概念で示し
ている。

なお、上記実施例のように、再排気ポンプ２５゜２７の
作動により外囲器１の内外の圧力差をほとんど０にする
のが望ましいが、外囲器１内は最終的に１０−ｈ〜１０
−’Ｔｏｒｒの高真空となるから、外囲器Ｉ外の筐体２
Ｇ内部の真空は数Ｔｏｒｒであっても良い、即ち、排気
工程時における外囲器１内外の圧力差をなるべく少なく
すれば、圧力差によって外囲器１に及ぼす引張り応力を
減少させることができ、熱応力との総合引張り応力のピ
ーク値を減少させることができる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば少なくとも一部がガラ
スで構成された容器内外の圧力差を減少させて加熱する
ようにしたので、容器内部の圧力を変化させて加熱する
工程における容器割れの発生を少なくすることができ、
熱処理時間を長くしなくても歩溜りの向上が図れる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を説明するための排気装置
の説明図、第２図はこの発明の一実施例による真空引き
による引張応力の大きさを示す線図、第３図はこの発明
の一実施例により排気工程時にＣＲＴの外囲器の内５外
面に生じる全応力を説明するための線図、第４図は従来
のＣＲＴの部分断面図、第５図は蛍光スクリーンの正面
図、第６図はパネルスクリーンの変形例の正面図、第７
図及び第８図はＣＲＴの内、外面の真空応力分布をそれ
ぞれ示すＣＲＴの部分斜視図、第９図は従来の排気装置
の説明図、第１０図は熱処理によりＣＲＴ外囲器の内、
外面に生じる応力の大きさを示す線図、第１１図は真空
引きによるＣＲＴ外囲器の内、外面に生じる応力の大き
さを示す線図、第１２図はＣＲＴの外囲器の内、外面に
生じる全応力の大きさを説明するための線図である。 図中、１・・・外囲器、２０・・・装置本体、２１・・
・ヒータ、２３・・・排気管、２４・・・１を熱チツプ
装置、２５・・・排気ポンプ、２６・・・筐体、２７・
・・排気ポンプ。 なお、図中同一符号は同一、又は相当部分を示す。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくとも一部がガラスで構成された容器内部の圧力を
   減少させると共に上記容器を加熱する工程を備えたガラ
   ス容器の製造方法において、上記容器内外の圧力差を減
   少させるために上記容器外の圧力を減少させることを特
   徴とするガラス容器の製造方法。