(57)【要約】【課題】マスクを溶接するフレーム側壁高さのばらつき、フレームの剛性の均一性を高めるカラー陰極線管の製造方法を提供する。【解決手段】一対の架張面１１、１２を有するフレーム９０を組み立てる工程と、切削加工により架張面１１、１２を所定の形状に仕上げる工程と、フレーム９０のねじれ量Ｌを計測する工程と、架張面１１、１２にマスクを張り渡す工程とを含み、第１の架張面１１の第１の端部５１の切削量をＬ／２とし、第２の架張面１２の第２の端部６２の切削量をＬ／２とする。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスクを張り渡すための第１の架張面と第２の架張面からなる一対の架張面を有するフレームを組み立てる工程と、前記架張面の少なくとも一部を除去して前記架張面を所定の形状に仕上げる工程と、前記架張面にマスクを張り渡す工程とを含むカラー陰極線管の製造方法であって、
前記フレームを組み立てる工程の後に、前記フレームのねじれ量を計測する工程をさらに含み、
前記第１の架張面の第１の端部の除去高さを第１の除去高さとし、前記第２の架張面の、前記第１の端部と対角方向に位置する第２の端部の除去高さを第２の除去高さとし、
前記第１の除去高さを前記ねじれ量の一部に相当する量とし、前記第２の除去高さを前記ねじれ量と前記第１の除去高さとの差に相当する量とすることを特徴とするカラー陰極線管の製造方法。
【請求項２】
前記ねじれ量を計測する工程の後に、前記フレームの対角軸を中心として前記フレームを前記ねじれ量の一部に相当する分だけ回転させることを特徴とする、請求項１に記載のカラー陰極線管の製造方法。
【請求項３】
前記第１の端部の高さと前記第２の端部の高さとが等しくなるように、前記第１の架張面と前記第２の架張面とを切削加工することを特徴とする、請求項１に記載のカラー陰極線管の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビ受像機やコンピューターディスプレイに用いられるカラー陰極線管の製造方法に関し、特にマスク構体の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８は、カラー陰極線管の側面断面を簡略化して示すものである。カラー陰極線管１０１は、内面に蛍光体スクリーン面が形成された長方形のフェイスパネル１０２と、フェイスパネル１０２の後方に接続されたファンネル１０３と、ファンネル１０３のネック部１０３ａに内蔵された電子銃１０４と、フェイスパネル内面１０２ａに形成された蛍光体スクリーン面に対向して設けられたマスク１０６と、これを固定するフレーム９０とを備えている。また、電子ビーム１１５を偏向走査するために、ファンネル１０３の外周面上には偏向ヨーク１０５が設けられている。マスク１０６は、電子銃１０４から発射される３本の電子ビーム１１５に対して色選別の役割を果たすものであり、平板に電子ビーム通過孔であるスロット形の開孔が多数形成されている。
【０００３】
図９は、マスク１０６とフレーム９０とからなるマスク構体１００の斜視図である。図１０は、フレーム９０の斜視図である。一対の長辺部材１、２と、長辺部材１、２の長手方向の両端部に溶接により固定された一対の短辺部材８とが、長方形の枠状体のフレーム９０を形成する。短辺部材８はコの字形であり、その先端部において長辺部材１、２と溶接されている。マスク１０６は、一対の長辺部材１、２の上端の架張面１１、１２間に張り渡されている。マスク１０６には、短辺部材８の長手方向の張力が加わっている。長辺部材１、２には、板状のスプリング取付け部材１２１が固着され、スプリング取付け部材１２１にスプリング部材１１０が固定されている。短辺部材８には、スプリング部材１１１が固着されている。
【０００４】
図８および９に示すように、マスク構体１００のフェイスパネル１０２への固定は、スプリング部材１１０の取付け穴１１０ａとフェイスパネル１０２の内面の上下（長辺側）のピン１１２とを嵌合させるとともに、スプリング部材１１１の取付け穴１１１ａとフェイスパネル１０２内面の左右のピン（短辺側、図示せず）とを嵌合させることにより行われている。
【０００５】
マスク構体１００をフェイスパネル１０２へ固定した際の、フェイスパネル内面１０２ａとマスク１０６との距離ｈ１が、所定の寸法（設計値）から外れたりばらつきが大きかったりすると、電子ビームがマスク通過後に所定の位置に到達せず、色ずれなどの画質に悪影響を及ぼす現象が生ずる。
【０００６】
図１１は、フレーム９０の側面図であり、長辺部材１の側面を示す。フェイスパネル内面１０２ａとマスク１０６との距離ｈ１の精度を高めるため、マスク１０６を溶接する前に、フレーム１の上端のマスク架張面（溶接面）１１を、切削刃８０により所定の寸法に切削加工を行う（例えば、特許文献１参照。）。架張面１１は、平面または曲面である。図１２は、長辺部材１の断面図である。長辺部材１は、断面がＬ字形であり、フレーム底面７ａと側壁７ｂからなる。側壁７ｂの上端面がマスク架張面１１である。フレーム９０がねじれていたり、架張面１１に凹凸がある場合は削りシロ７ｃを削って架張面１１を全長にわたって所定の形状になるようにする。削った後の面が架張面になる。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−２０４０２７号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記のような従来のカラー陰極線管の製造方法には以下のような問題があった。
【０００９】
図１０において、長辺部材１、２上の両端付近の４つの点３１、３２、３３、３４を考える。フレーム９０がねじれていない場合にはこの４点は同一の基準平面４０（一点鎖線で示す）上にあるが、フレーム９０がねじれている場合には、４点が基準平面４０上にない。４点の内の３点３２、３３、３４を基準点とし、その３点を通る基準平面４０を考えると、点３１が基準平面４０上にない。長辺部材１が破線で示すようにねじれた状態にある場合、点３１は基準平面４０から距離Ｌだけずれている（図１０ではねじれを極端に大きく描いている）。
【００１０】
従来のフレーム切削方法では、フレームのねじれを考慮していないため、フレーム架張面１１、１２のある箇所に切削量が集中したり、削りシロ７ｃに差が生じやすい。このため、同一フレーム内の側壁７ｂの高さにばらつきが生じ、フレーム剛性が不均一になってしまう。側壁７ｂの高さにばらつきによる剛性差が生じると、長辺部材１にマスク１０６に張力を加えて架張した後の熱処理工程でのクリープ量にばらつきが生じる。クリープ量に差が生じると、マスクの張力に不均一が生じ、カラー陰極線管動作時のミスランディングやドーミングを生じ、色むらを生じる。
【００１１】
また、フレームに切削加工を施し、マスクを架張した後においても、フレームにねじれが生じうる。図１３はマスク架張後のマスク架張力Ｔとフレーム加圧力Ｆの関係を、図１４は長辺部材１のＢ−Ｂ’断面を、図１５はマスク架張後のフレームのねじれ（Ｌ２）をそれぞれ示す。図１３において、一方の端部（図１３の左側）の架張力をＴ１、加圧力をＦ１、Ｆ３とし、他方の端部（図１３の右側）の架張力をＴ２、加圧力をＦ２、Ｆ４とする。長辺部材の高さＨが左右両端部で同じであれば、架張力と加圧力は左右でバランスがとれている。しかし、長辺部材の高さＨが左右両端部で異なる場合には、Ｔ１とＴ２の大きさに差が生じてバランスがくずれる。高さＨが異なると、加圧力に対する長辺部材のバネ性が異なるものとなるからである。このような、長辺部材の高さのばらつきに起因する力のバランスのくずれが、フレームにねじれＬ２（図１５）を生じさせる原因となる。
【００１２】
さらに、高さＨのばらつきに伴う長辺部材の剛性差は、マスク架張後の熱処理工程でのクリープ量にもばらつきを生じさせる。
【００１３】
このように、従来のフレームの切削方法ではフレームの剛性ばらつきが十分に考慮されていなかった。
【００１４】
また、ねじれ量を考慮しない切削方法で所定の切削寸法を得るには、ねじれ量を吸収するまで長辺フレームを削る必要があるため、加工効率も悪い。
【００１５】
本発明は、このような従来の問題を解決するものであり、フレームの切削精度を高めることによりフレームの剛性ばらつきを抑え、色むらを防止したカラー陰極線管を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明のカラー陰極線管の製造方法は、マスクを張り渡すための第１の架張面と第２の架張面からなる一対の架張面を有するフレームを組み立てる工程と、前記架張面の少なくとも一部を除去して前記架張面を所定の形状に仕上げる工程と、前記架張面にマスクを張り渡す工程とを含むカラー陰極線管の製造方法であって、前記フレームを組み立てる工程の後に、前記フレームのねじれ量を計測する工程をさらに含み、前記第１の架張面の第１の端部の除去高さを第１の除去高さとし、前記第２の架張面の、前記第１の端部と対角方向に位置する第２の端部の除去高さを第２の除去高さとし、前記第１の除去高さを前記ねじれ量の一部に相当する量とし、前記第２の除去高さを前記ねじれ量と前記第１の除去高さとの差に相当する量とすることを特徴とする（請求項１）。
【００１７】
また、前記ねじれ量を計測する工程の後に、前記フレームの対角軸を中心として前記フレームを前記ねじれ量の一部に相当する分だけ回転させることを特徴とする（請求項２）。
【００１８】
本発明は、フレームのねじれを基準平面に対するズレ量として計測し、一対の長辺部材の架張面上において、対角軸方向に対称な位置に半量振分けることによって、架張面の切削量のばらつきをフレーム全域においてできるだけ均等かつ対称にしようとするものである。本発明によれば、長辺部材全域でフレーム側壁高さのばらつきが低減できるため、架張時に発生するフレーム側壁に対して垂直方向に加わる加圧力に対して発生する応力のばらつきを低減し、安定したフレーム剛性を保つことができる。
【００１９】
また、架張面の切削量を必要最小限に削減することができるため、加工時間の短縮を図ることができる。
【００２０】
また、前記第１の端部の高さと前記第２の端部の高さとが等しくなるように、前記第１の架張面と前記第２の架張面とを切削加工する（請求項３）。
【００２１】
フレームの長辺部材の側壁高さを、フレームの対角上の対称な位置において等しくなるように加工することにより、水平方向からの力に対する剛性を均等化することができ、一対のフレーム内において安定した剛性を保つことができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２３】
図１０に示すフレーム９０において、第１の架張面１１、第２の架張面１２の端部付近に４つの基準点を定める。基準点３１を、第１の架張面１１の第１の端部５１の近傍に定める。基準点３２を、第１の架張面１１の第２の端部５２の近傍に定める。基準点３３を、第２の架張面１２の第１の端部６１の近傍に定める。基準点３４を、第２の架張面１２の第２の端部６２の近傍に定める。フレーム９０の中心点（陰極線管の管軸上の点）６０から同一の距離にある点を、基準点として定めることができる。このうち、第２の架張面１２の両端部近傍の２つの基準点３３、３４と、第１の架張面１１の第２の端部５２近傍の基準点３２の３つの基準点を通る平面を、基準平面４０とする。フレーム９０の中心点６０を通る軸（陰極線管の管軸に相当）をＺ軸とすると、基準平面４０はＺ軸と垂直に交わる平面であり、３つの基準点３２、３３、３４のＺ座標は同じである。
【００２４】
図６は、フレームのねじれを簡略化して示す。前述のとおり、フレームにねじれが生じている場合、第１の架張面１１の第１の端部５１側の基準点３１が、基準平面４０（破線で示す）上に存在しない状態である。図６は、基準点３１が基準平面４０の上方にずれていることを示す。ここで、基準点３１から基準平面４０におろした垂線の長さを、ねじれ量Ｌと定義する。
【００２５】
次に、フレーム９０のねじれ量Ｌの計測から、第１の架張面１１、第２の架張面１２を所定の形状に仕上げるまでの一連の工程について説明する。
【００２６】
図１は、ねじれ量Ｌを計測する工程を説明する図である。まず、組み上げたフレーム９０を計測台（図示せず）上に置く。図１は、フレーム９０を３点支持する例を示し、計測台の支持点７１、７２、７３（３角形で示す）を示す。３点支持することより、計測台上でのフレーム９０のぐらつきを防止できるとともに、フレーム９０の自重によるたわみを抑制することができる。
【００２７】
次に、フレーム９０の上にねじれ計測用の計測装置２００を置く。計測装置２００は、板状の測定盤２０１の四隅部の３つの基準点３２、３３、３４に当たる位置に３つの基準面ブロック２０２、２０３、２０４を備え、基準点３１に当たる位置に計測器２０５を備える。３つの基準面ブロック２０２、２０３、２０４のフレーム９０に接する面は同一の面内にある。フレーム９０に計測装置２００が置かれた状態では、３つの基準面ブロック２０２、２０３、２０４を形成する面は、基準平面４０（図示せず）と一致する。
【００２８】
計測装置２００は、垂直方向ならびに平面方向にスライドしながら、フレーム９０上に置かれる。計測器２０５の先端の接触子２０６が基準点３１に当たり、基準点３１のＺ座標を表示する。比較用の平面に計測装置２００を置いたときの計測器２０５の表示との差が、ねじれ量Ｌとして求められる。計測器２０５としては、接触子２０６が上下に移動してその量をメータ２０７に表示する類の一般的なゲージを用いることができる。
【００２９】
次に、フレーム９０の姿勢を変える。図２は、フレーム９０の姿勢を変える様子を示す。フレーム９０の対角方向に基準軸３１０（一点鎖線で示す）をとり、基準軸３１０を中心にフレーム９０を所定の角度回転させる。基準軸３１０は、ねじれ量Ｌを計測した基準点３１を含まない対角の点を結ぶ軸である。図２では、第１の長辺部材１の第２の端部５２と、第２の長辺部材２の第１の端部６１とを結ぶ軸が基準軸３１０である。
【００３０】
フレーム９０の回転は、基準点３１におけるねじれ量Ｌが半分のＬ／２になるように行う。図２において、破線１５１、１５２が回転前の架張面の位置を示す。実線で示す架張面１１、１２が、フレーム９０を回転した後の姿勢における架張面である。このようにフレーム９０を回転させると、基準点３１の対角側の基準点３４が、基準平面に対して基準点３１と同じ側にＬ／２だけ離れる。すなわち、ねじれ量Ｌが基準軸をはさんで対角側に半量ずつ振り分けられる。図２に示すように、短辺部材８の基準点３２、３３に相当する箇所を固定支持ピン３０２、３０３で固定し、可動支持ピン３０１、３０４を上下させて、基準点３１、３４の高さを調整する。
【００３１】
図７は、ねじれを半量振り分けた状態を概念的に示す。図６に示す状態から、基準軸３１０の中心に基準点３１を白抜き矢印の向きにＬ／２だけ下げると、対角側の基準点３４が白抜き矢印の向きに上がり、ねじれが各々Ｌ／２ずつ振り分けられたことになる。
【００３２】
次に、長辺部材の架張面１１、１２の切削のためにフレーム９０を固定する。切削加工時のフレーム９０の保持は、長辺部材１、２と短辺部材８の結合部において行う。図４に示すように、結合部Ｂ−Ｂ’は、長辺部材１、２と短辺部材８とが結合される部分である。フレーム９０の中で最も剛性の高い箇所であり、ここでフレーム９０を保持することにより、切削加工時に長辺フレーム１、２に発生する応力に起因する位置ずれや変形を最小限に抑制できる。基準点は、この結合部の位置と一致させてもよい。
【００３３】
図５は、結合部Ｂ−Ｂ’におけるフレーム９０の断面図である。規制ピンがフレーム９０を固定する様子を拡大して示す。フレーム９０は、フレーム底面部からのＺ方向の規制ピン３０１と、Ｙ方向（短辺の長手方向）の規制ピン４０１、４０２の３点により支持される。２つの規制ピン４０１、４０２が長辺部材１をはさみ、短辺部材８の長手方向にフレームが移動することを防止する。短辺部材８の下側の規制ピンは、図２に示す可動支持ピン３０１または固定支持ピン３０２である。長辺部材２の固定も同様に行う。
【００３４】
次に、長辺部材１、２の架張面１１、１２を切削して、架張面１１、１２を所定の形状に仕上げる。図３は、架張面１１、１２を切削刃８１、８２で切削する様子を簡略化して示す。第１の長辺部材１上の切削刃８１と第２の長辺部材２上の切削刃８２とは、同軸上に位置している。軸４５を一点鎖線で示す。切削刃８１、８２は、長辺部材１、２の一端から他端に向かって架張面１１、１２上を回転しながら移動し、架張面１１、１２を切削する。マスク１０６を平面にする場合は、長辺部材１、２上を切削刃８１、８２が直線的に移動して架張面１１、１２を平面に形成する。切削後の架張面を破線で示す。
【００３５】
図３において、第１の架張面１１の第１の端部５１の除去高さ（切削量）を第１の除去高さａとして示し、第２の架張面１２の第２の端部６２の除去高さを第２の除去高さｄとして示す。また、第１の架張面１１の第２の端部５２の除去高さをｂ、第２の架張面１２の第１の端部６１の除去高さをｃとして示す。第１の除去高さａをねじれ量の一部に相当する量とし、第２の除去高さｄをねじれ量Ｌと第１の除去高さａとの差に相当する量とする。ａとｄは、本実施の形態ではそれぞれＬ／２であり、同量である。
【００３６】
第１および第２の除去高さａおよびｄは、必ずしも同じである必要はない。しかし、フレーム剛性の均一化の観点から同じであることが好ましい。また、切削量をＬ／２とすれば、切削時の最大切削量を従来の１／２にできるため、切削時間短縮と切削工具の磨耗低減が図れる。
【００３７】
第１の架張面１１の第２の端部５２の除去高さｂと、対角側の第２の架張面１２の第１の端部６１の除去高さｃとは等しい。除去高さｂとｃは、削りシロとして若干量を設定する。架張面には凹凸があるため、それを吸収する必要があるからである。
【００３８】
上記の切削加工により、長辺部材１、２の架張面１１、１２は、それぞれ平面に形成され、２つの架張面１１、１２が形成する面は平面になる。２つの架張面１１、１２間にマスク１０６を張り渡すと、マスク１０６は平面になる。
【００３９】
以上説明したように、基準平面に対するズレ量をフレームの対角軸に対して対称な位置に半量振り分けることによって、架張面の切削量の違いを長辺フレーム全域において小さくでき、フレーム剛性の不均一が抑制される。
【００４０】
本発明は、長辺部材１、２が互いに近づく向きに側壁方向から加圧した状態で切削加工を行う場合に有効である。長辺部材を加圧しないで切削加工を行った場合、長辺部材を加圧すると長辺部材がわずかに傾き、架張面も傾く。この状態でマスクを溶接し、加圧力を解除すると、架張面は若干傾いたままであり、マスクの高さ、すなわちフェイスパネルとの距離ｈ１にずれが生じる。これに対して、長辺部材を加圧した状態で切削加工を行えば、加圧した状態で一対の架張面が互いに平行な状態となっている。したがって、マスクを溶接した後に加圧力を解除しても、一対の架張面が平行な状態を保ち、長辺フレームの傾きの戻りによる距離ｈ１のずれを抑制できる。
【００４１】
（実施の形態２）
本実施の形態においては、第１の架張面１１の第１の端部５１の高さＨ（図１４参照）と、第２の架張面１２の第２の端部６２の高さＨとが等しくなるように、第１の架張面１１と第２の架張面１２とを切削加工する。また、第１の架張面１１の第２の端部５２の高さと、第２の架張面１２の第１の端部６１の高さを等しくする。すなわち、フレームの長辺部材の側壁高さを、フレームの対角上の対称な位置において等しくなるように加工するものである。
【００４２】
なお、第１の架張面１１の第１の端部５１の高さと第２の端部５２の高さは必ずしも等しくなく、同様に、第２の架張面１２の第１の端部６１の高さと第２の端部６２の高さは必ずしも等しくない。
【００４３】
切削加工を施す前の長辺部材が、その両端部の高さが等しいものである場合、例えば全長にわたって一様な高さを有するものである場合には、実施の形態１に係る方法により切削加工を施すことにより、本実施の形態に係るフレームを得ることができる。
【００４４】
切削加工前の長辺部材の高さが両端部で異なる場合には、その差を加味してねじれ量の振り分けを行う。例えば、切削加工前の第１の架張面１１の第１の端部５１の高さがＨ５１、第２の架張面１２の第２の端部６２の高さがＨ６２で、Ｈ５１＞Ｈ６２であるとする。第１の端部５１の切削量を（Ｌ／２）＋（Ｈ５１−Ｈ６２）／２とし、第２の端部６２の切削量を（Ｌ／２）−（Ｈ５１−Ｈ６２）／２とすることにより、切削後の第１の端部５１と第２の端部６２の高さを同じにすることができる。
【００４５】
本実施の形態によれば、長辺部材の水平方向からの力に対する剛性を均等化することができ、一対の長辺フレーム内において安定した剛性を保つことができる。
【００４６】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、フレームのねじれ量に応じてフレームの切削量を調整するものであり、フレーム側壁高さの不均一を低減することができるので、フレーム剛性を安定させることができ、シャドウマスク張力が均一になり、高品位な画像を実現するカラー陰極線管を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一工程であるフレームのねじれ量を計測する工程を説明する図
【図２】本発明の一工程であるねじれ量を振り分ける工程を説明する図
【図３】本発明の一工程である長辺フレームを切削する工程を説明する図
【図４】フレームの平面図
【図５】図４に示すフレームのＢ−Ｂ’断面図
【図６】フレームのねじれを説明する概略図
【図７】フレームのねじれを振り分けた状態を示す概略図
【図８】陰極線管の側面断面図
【図９】マスク構体の斜視図
【図１０】フレームの斜視図
【図１１】フレームの長辺側の側面図
【図１２】長辺部材の断面図
【図１３】マスクとフレームに加わる力を示す図
【図１４】図１３に示すフレームのＢ−Ｂ’断面図
【図１５】マスクが架張されたフレームの斜視図
【符号の説明】
１　第１の長辺部材
２　第２の長辺部材
８　短辺部材
１１　第１の架張面
１２　第２の架張面
３１、３２、３３、３４　基準点
４０　基準平面
９０　フレーム
１００　マスク構体
１０１　陰極線管
１０６　マスク
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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