JPH0618105B2 - 陰極線管の製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は陰極線管、特にカラー陰極線管を得る場合に適
用して好適な陰極線管の製造装置に係わる。

〔従来の技術〕

第５図に示すように、従来一般の陰極線管、特にカラー
陰極線管は、螢光面(1)が内面に形成されたパネル部(2)
と、電子銃(3)が収容されるネック部(4)を有するファン
ネル部(5)とよりなり、これらパネル部(2)とファンネル
部(5)とが互いの開口端面(2a)及び(5a)において、第６
図に示すようにガラスフリットによって接合封着、いわ
ゆるフリット付けされてなる。(6)はゲッター材が収容
されたコンテナーで例えば電子銃(3)の先端にスプリン
グ(7)を介して取着されている。このコンテナー(6)内の
ゲッター材は、陰極線管管体の封止後において加熱蒸発
されて管体内に残存する気体の吸着を行わしめて管体内
の高真空度化をはかるためのものである。

このような構成によるカラー陰極線管を製造するには、
先ずカラー螢光面(1)が形成されたパネル部(2)に対して
焼成処理、いわゆるプリベーク処理を施して、螢光面
(1)の螢光体塗膜中のバインダーや、この螢光体塗膜と
これの上に形成されたメタルバック層との間に塗布され
た中間膜等の有機物を飛ばす。その後、このパネル部
(2)をファンネル部(5)に各開口端面(2a)及び(5a)の少な
くともいずれか一方にガラスフリット材を塗布しておき
両開口端面(2a)及び(5a)を互いに所定の位置関係に保持
して突き合わせ、この状態でフリットシール処理、すな
わちフリット付けの加熱処理を施す。その後、電子銃
(3)をネック部(4)内に収容し、電子銃(3)の基部側に設
けられたガラスステム(9)をネック部(4)の開口端に熔着
封止する。このステム(9)には予め複数の端子ピン(8)が
気密的に貫通して配列され、これらが、電子銃(3)の各
電極、ヒーター等と電気的に接続されている。また、ス
テム(9)にはその中心部に予め排気通路となるチップ管
(10)が貫通されている。そして、上述したようにこのス
テム(9)のネック部(4)への熔着を行って後、再び管体を
加熱してステム(9)に貫通配置されている排気用チップ
オフ管(10)を通じて管体内の排気処理を行い、続いてこ
のチップオフ管(10)をその一部で加熱熔着して閉塞即ち
チップオフして管体内を高真空度に保持して封止する。

上述したように通常の陰極線管の製造方法では、少なく
とも、螢光面の焼成処理を行う加熱処理と、フリットシ
ールの加熱処理と、排気時の加熱処理との３つの加熱工
程を経るものであって、これら加熱処理は、夫々独立の
工程で夫々の加熱炉で行われている。そして、これら各
加熱処理に要する時間は、これら各処理温度に管体を加
熱昇温させる迄に可成り長い時間を要することから全体
として可成り長い作業時間となる。例えば螢光面の焼成
に要する時間は200分間であり、フリットシールに要す
る時間は180分間であり、排気に要する時間は120分間で
あって全体として少なくとも500分間の作業時間が必要
となる。そして、この作業時間は大型間ほどその熱容量
が大きいので、長時間を要し、超大型間では全体として
15〜20時間を要する。

また、上述したように各熱処理を順次的に行う従来方法
では各加熱処理において夫々の作業装置と作業面積を必
要とするので全体の作業装置数、例えば加熱炉の基数が
多くなり全体の作業面積も広大となる。

このように従来各加熱処理を夫々順次的に行っていた１
つの理由は、前述したゲッター材として比較的低い温度
で蒸発する耐熱性の低いゲッター材が用いられているこ
とにある。つまりこのゲッター材が前述した螢光面の焼
成処理或いはフリットシールにおける加熱に耐えられな
いものであることによって、ゲッター材の封入、従って
このゲッター材のコンテナー(6)が取り付けられた電子
銃(3)の封入を焼成処理やフリットシールに伴う高温加
熱処理後に行っていたものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述したように、従来一般の陰極線管の製造方法におい
ては、その製造過程に伴う加熱処理が順次的に行われて
いるために、全体の作業時間は長く、また加熱炉等の陰
極線管の製造に要する装置が多く、作業面積が広く要求
される等の問題点があった。

更にまた管体が爆縮防止のバンド等が未だ施されていな
い状態で、繰返えし高温加熱されることによって管体に
熱歪が生じ、排気時、或いはその後に爆縮事故が比較的
多く発生するなどの問題点がある。

そして、このような高温加熱を繰返えし行うことを回避
して一度の加熱を行うようにして上述した諸問題を解消
するようにした方法の提案もなされているが、この場
合、この高温加熱に伴うネック部内の電極、カソード材
への影響が問題となってくる。

本発明は、これら諸問題の解決をはかった陰極線管の製
造装置を提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明装置は、第１図及び第２図にそれぞれその一例を
平面図及び側面図を示すように、少なくともパネル部
(2)と、このパネル部(2)に接合されるファンネル部(5)
と、端部にチップオフ管(10)を有しファンネル部(5)と
一体に形成されたネック部(4)とを有して成る陰極線管
の製造過程で加熱及び排気を伴う陰極線管の製造装置で
ある。

そして、この装置は、パネル部(2)とネック部(4)を有す
るファンネル部(5)との管体組立体(11)の移動台(30)
と、この移動台(30)上に配置され、管体組立体(11)が載
置される載置体(14)と、ネック部(4)の冷却装置(19)
と、チップオフ管(10)を加熱チップオフするチップオフ
用ヒータ(21)と、チップオフ管(10)に連結パイプ(23)を
介して連結される真空ポンプ(22)と、連結パイプ(23)に
設けられた開閉弁(24)とを有して成る。

載置体(14)は、ネック部(4)を挿通させてファンネル部
(5)の基部側を受ける環状受部(13)と、前記管体組立体
を所定位置に設定する設定手段(12)とを有する。

冷却装置(19)は、載置体(14)に設定された管体組立体(1
1)のネック部(4)を囲んでこのネック部(4)を冷却するよ
うに設置される。

チップオフ用ヒータ(21)は、載置体(30)に設定された管
体組立体(11)にチップオフ管(10)と対向する位置に設置
する。

〔作用〕

上述の本発明装置を用いて陰極線管を製造するには、先
ずファンネル部(5)のネック部(4)内の所定位置に電子銃
(3)を収容配置して、その端子ピンを有するガラスステ
ムをネック部(4)の端部に加熱熔着して置く。

このように、電子銃(3)が収容配置されたネック部(4)を
有するファンネル部(5)の開口端面に、パネル部(2)の開
口端面を互いに衝き合わせて管体組立体(11)を構成す
る。

このパネル部(2)の内面には螢光面、例えばカラー螢光
体塗膜にメタルバックが施された螢光面が被着されてい
るものであるが、未だ焼成処理、即ち熱処理が施されて
いない状態にあり、このパネル部(2)とファンネル部(5)
の開口端面の少なくとも一方にはフリット材を塗布して
おく。

上述の各組立体(11)が、それぞれ本発明装置の載置体(1
4)上の所定位置に設定手段(12)によって設定される。

これら組立体(11)のファンネル部(5)とパネル部(2)とが
未だ互いに接合されない状態で移動台(30)を、例えばト
ンネル炉中に挿入する。このトンネル炉は、各部が所定
の温度分布に保持された加熱部を有し、管体組立体をこ
のトンネル炉中に相対的に通過させることによって螢光
面に対する焼成処理と、ファンネル部及びパネル部間の
フリット材の加熱接合、即ちフリットシール処理とを同
一加熱工程中で行い、続いて管体の排気処理を行って、
その排気部を封止して管体内を高真空度化する。

上述したように本発明装置を用いれば、各加熱処理を夫
々単独に独立して行うことなく同一加熱工程で行うの
で、各処理時間に要する時間の短縮化を実現できる。即
ち各熱工程を個々に行う場合の夫々の熱工程における昇
温に要する時間を省略できる。この昇温時間は、陰極線
管が大型であればあるほど、その熱容量が大きいことか
ら長時間を要するので、例えば超大型管においては15〜
20時間の作業時間を必要としたものを７時間程度に短縮
することができる。また、加熱炉としても共通の加熱炉
を用いることができるので、これに伴い装置全体の小型
化、作業面積の縮小化、作業工数の減少、それに伴う低
廉化を図ることができる。

そして、本発明装置を用いるときは、これらの加熱は冷
却装置(19)によってネック部(4)、即ちこれの中の電子
銃を冷却させた状態で行うので、電子銃が加熱によって
損傷することが回避される。

〔実施例〕

第３図に示すように、予めファンネル部(5)のネック部
(4)内に電子銃(3)を収容してそのステム(9)を、ネック
部(4)の基部に融着によって封着する。

この場合、ファンネル部(5)にはまだパネル部(2)が接合
されていないものであり、従ってファンネル部(5)と電
子銃(3)はファンネル部(5)の開口対面(5a)より十分観察
しながら行うことができるので確実にこれを所定位置に
設定することができる。

この場合、電子銃(5)には、耐熱性ゲッター材、例えば
後述する加熱処理の450℃以上の高温に耐える例えばフ
リッタブルゲッター（SAES社製商品名）が収容されたゲ
ッターコンテナーが執着されていて、ネック部(4)内に
電子銃(3)が収容配置されることによってゲッターコン
テナー(6)がファンネル部(5)の所定位置に配置されるよ
うになされている。

そして、本発明装置において、上述した電子銃(3)がネ
ック部(4)内に収容されたファンネル部(5)上に、パネル
部(2)の所定の位置関係に設定した管体組立体(11)につ
いて所要の加熱処理及び排気を行うことができるように
する。

本発明においては移動台（ドーリー）(30)を設ける。第
１図はこの移動台(30)上に管体組立体(11)を保持した状
態における略線的上面図で、第２図はその略線的側面図
を示す。

移動台(30)上にはファンネル部(5)のネック部(4)を挿入
し、ファンネル部(5)の基部側を受ける環状受部(13)を
有する載置体(14)を設ける。この載置体(14)上に管体組
立体(11)、特にそのファンネル部(5)を所定位置に設定
する設定手段(12)を設ける。この設定手段(12)は複数の
腕部を植立して成る。この例では、設定手段(12)によっ
てファンネル部(5)のみならずパネル部(1)の位置決めを
も行うようにした場合で、この場合例えばファンネル部
(5)の隣り合う２辺に沿って延長するＬ字状に屈曲した
第１の腕部(15)と、他の２辺に夫々対向するように植立
した第２及び第３の腕部(16)及び(17)を有してなり、各
腕部(15)，(16)，(17)には夫々ファンネル部(5)とパネ
ル部(2)の各ガラス成型時にその各周面に設けた突き当
て部、即ち基準平坦面（図示せず）に衝合する位置決め
ピン(18)を有し、これら各ピン(18)によってファンネル
部(5)が仮想軸０−０′上において且つこの仮想軸０−
０′に関する所定の回転角位置に設定されるようにする
と共に、このファンネル部(5)の開口端面(5a)上にパネ
ル部(2)をその開口端面(2a)が衝合した状態でその位置
決めをなして保持できるようになされている。

そして、載置体(13)下のネック部(4)の周囲に、冷却装
置(19と電子銃(3)の電極を高周波加熱する高周波コイル
(20)とが配置される。

またその下方のステム(9)に設けたチップオフ管(10)の
所定部に対応する位置には、チップオフ用ヒータ(21)が
設けられる。

ステム(9)のチップオフ管(10)の先端には、真空ポンプ
(22)と、空気導入路(26)とに連結されるパイプ(23)が連
結される。このパイプ(23)には、空気を導入遮断する開
閉弁(24)と、真空ポンプ(22)への連結路を開閉する開閉
弁(25)とが設けられる。

このような構成において、ファンネル部(5)の開口端面
(5a)、或いはパネル部(2)の開口端面(2a)の少なとも一
方にガラスフリット材を塗布した状態で移動台(30)の位
置設定手段(12)によって、ファンネル部(5)を所定の位
置関係に設定保持し、この状態において同様に位置設定
手段(12)によってパネル部(2)を保持した状態、即ちフ
ァンネル部(5)の開口端面(5a)にガラスフリット材を介
してパネル部(2)の開口端面(2a)を衝合させ管体組立体
(11)を構成する。

この状態で開閉弁(24)を開放し開閉弁(25)を閉じてチッ
プオフ管(10)を通じて管体組立体(11)内に外気を導入す
る。

そしてこの状態で、移動台(30)を加熱炉中、例えばトン
ネル炉中に導入する。

このようにして、加熱処理を施してパネル部(2)内の螢
光面に対する焼成処理と、パネル部(2)とファンネル部
(5)とのフリットシール処理とを行う。

この場合、外気即ち酸素を含む空気が管体内に導入され
て高温加熱がなされることによって電子銃の電極或いは
カソード材等が酸化されることのないように冷却装置(1
9)には冷却水を通じて電子銃(3)の冷却を行っておく。

このようにして、焼成処理とガラスフリットシールとの
熱処理とを同時に行う。続いて開閉弁(24)を閉じ開閉弁
(25)を開放して真空ポンプ(22)によって管体内の排気を
行う。その後、ヒーター(21)に通電してチップオフ管(1
0)を熔着封止して管体の封止を行う。

このような熱処理は、トンネル炉中の各部の温度分布を
選定しておき、上述したように移動台(30)をトンネル炉
中に相対的に移動させることによって行うことができ
る。

第４図は、例えば移動台(30)をトンネル炉中に相対的に
移動通過することによって与える実質的加熱の温度プロ
グラミングを示すものである。

この場合、管体組立体(11)は、加熱開始時点ｔ_０から或
る時点ｔ_１迄に５〜10℃／分の速度で昇温されて、螢光
面の焼成処理及びフリットシールの処理温度の例えば45
0℃まで加熱がなされ、これが所定時間ｔ_１〜ｔ_２間保
持され、この間で上述の焼成処理とフリットシールとを
行う。これら処理時には、冷却装置(19)による電子銃の
冷却がなされている。次に時点ｔ_２から降温をなし、冷
却手段(19)への冷却水の供給を停止すると共に、開閉弁
(24)を閉じ開閉弁(25)を開放して真空ポンプ(22)によっ
て排気処理を行う。次に時点ｔ_３においてコイル(20)に
高周波通電がなされて電子銃(3)の各電極に誘電電流を
通じこれらを加熱する、いわゆるガン焼き処理を施して
電子銃の付着物の焼失、ないしは蒸発を行ってその排除
を３分間程度行い、その後時点ｔ_４において前述したよ
うにチップオフ管(10)の加熱手段(21)によるチップオフ
即ち熔着による気密封着を行う。

このようにして、組立体(11)のパネル部(2)内の螢光面
の焼成処理とパネル部(2)とファンネル部(5)のフリット
シール処理がなされ、管体内の排気封止がなされて陰極
線管管体の製造がなされる。

尚、その後、管体外において、図示しないが、例えばゲ
ッターコンテナーの近傍に対向して配置した高周波加熱
コイルによってゲッターコンテナー(6)に誘導電流を流
して抵抗加熱によって800℃〜900℃にコンテナーの温度
上昇をなし、ゲッター材の蒸発を行わしめて管体内の残
留気体の吸着を行って、管体内を高真空度化する。この
ようにして高真空度に保持された目的とする陰極線管が
製造される。

そしてこのようにして得た陰極線管は、その管体前方の
周囲、例えばパネル部(2)とファンネル部(5)との接合部
近傍或いはその周囲に図示しないが防爆防止用のバンド
の緊締を行う。

〔発明の効果〕

上述したように本発明装置によれば、管体組立体(11)を
支持し、かつこれを移動させることができるようにした
ので、能率的に螢光面の焼成処理と、フリットシールの
各加熱工程と、排気のための加熱処理とを１度の加熱で
行うことができるものであり、特に本発明装置では、冷
却装置(19)を設けたことによって、ネック部(4)内の電
子銃を冷却した状態でその加熱を行うので、この加熱に
よって電子銃の電極やカソードに特性劣化を来すことな
くその処理を行うできて信頼性の高い陰極線管を製造で
きる。

そして、このように各加熱を１度の加熱で行うので、各
加熱工程を順次的に行う従来方法に比し、格段的に時間
の短縮化を図ることができ、特に超大型の熱容量の大き
い陰極線管を得る場合に適用して格段的に時間短縮を行
うことができる。

また、各加熱作業を別々の加熱炉で行う場合に比し、全
体の装置の簡略化、作業面積の簡略化、作業の手間の簡
略化等を図ることができる。また各加熱を順次行う場合
においては、管体が昇温、降温の繰り返し、即ち数回の
熱サイクルを経ることによって熱、歪による亀裂が発生
しやすくこれに伴って爆縮事故の危険が比較的大きいも
のであるに比し、本発明装置を用いる処理では、繰り返
しの昇温、降温度が排除されることによって、このよう
な爆縮事故の発生率が激減し、不良品の発生率を格段的
に低減化することができると共に爆縮事故に伴う危険
性、更にそのガラス破片を製造作業部から排除するため
の作業を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明装置の一例の略線的上面図及
び側面図、第３図は本発明装置を用いた陰極線管の製法
の一例の説明に供するファンネル部の一例の側面図、第
４図は温度プログラミング図、第５図は従来の陰極線管
の製法を説明するに供する管体の分解側面図、第６図は
その陰極線管の側面図である。 (1)……螢光面、(2)……パネル部、(3)……電子銃、(4)
……ネック部、(5)……ファンネル部、(20)……移動
台、(12)……設定手段、(22)……排気ポンプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくともパネル部と、このパネル部に接
   合されるファンネル部と、端部にチップ管を有し前記フ
   ァンネル部と一体に形成されたネック部とを有して成る
   陰極線管の製造過程で加熱及び排気を行う陰極線管の製
   造装置であって、 前記パネル部と前記ネック部を有するファンネル部との
   管体組立体を加熱炉に導入する移動台と、 この移動台上に配置され、前記管体組立体が載置される
   載置体と、 前記ネック部の冷却装置と、 前記チップオフ管を加熱チップオフするチップオフ用ヒ
   ータと、 前記チップオフ管に連結パイプを介して接続される真空
   ポンプと、 前記連結パイプに設けられた開閉弁とを有して成り、 前記載置体は、前記ネック部を挿通させて前記ファンネ
   ル部の基部側を受ける環状受部と、 前記管体組立体を所定位置に設定する設定手段とを有
   し、 前記冷却装置は、前記載置体に設定された前記管体組立
   体の前記ネック部を囲んでこのネック部を冷却するよう
   に設定され、 前記チップオフ用ヒータは、前記載置体に設定された前
   記管体組立体の前記チップオフ管と対向する位置に設置
   されたことを特徴とする陰極線管の製造装置。