(57)【要約】【課題】シャドウマスクのテンションムラを低減させ、シャドウマスクのしわの発生を防止することが可能な陰極線管の製造方法及び装置を提供すること。【解決手段】マスクフレームのうち、少なくとも一対の辺の間隔が小さくなる方向に第１の押力を加え、シャドウマスクには前記第１の押力とは反対の方向に第２の押力を加えた状態で、前記シャドウマスクを前記マスクフレームに溶接することで固着する陰極線管の製造方法であって、前記第１の押力は１００ｍｍ以下の等間隔で、かつ、前記マスクフレームの中心から行われることで解決できる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスクフレームのうち、少なくとも一対の辺の間隔が小さくなる方向に第１の押力を加え、シャドウマスクには前記第１の押力とは反対の方向に第２の押力を加えた状態で、前記シャドウマスクを前記マスクフレームに溶接することで固着する陰極線管の製造方法であって、
前記第１の押力は１００ｍｍ以下の等間隔で、かつ、前記マスクフレームの中心から行われること
を特徴とする陰極線管の製造方法。
【請求項２】
マスクフレームの少なくとも一対の辺の間隔が小さくなる方向に第１の押力を加える圧縮手段と、シャドウマスクには前記第１の押力とは反対の方向に第２の押力を加える引張り手段と、前記シャドウマスクを前記マスクフレームに溶接する固着手段とで構成される陰極線管の製造装置であって、
前記圧縮手段は複数の加圧治具で構成され、前記加圧治具は１００ｍｍ以下の等間隔に配置され、かつ、前記マスクフレームの中心から配置されること
を特徴とする陰極線管の製造装置。
【請求項３】
前記加圧治具の中心間の距離が１００ｍｍ以下であること
を特徴とする請求項２記載の陰極線管の製造装置。
【請求項４】
前記加圧治具は、前記加圧治具の配置間隔の１／２の幅を有すること
を特徴とする請求項２または３記載の陰極線管の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビジョンやコンピュータのディスプレイなどに用いられる陰極線管の製造方法及び装置に関し、より詳しくは、シャドウマスクに引張り力を加えた状態で、枠体に固着する陰極線管の製造方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、カラー陰極線管の前面パネルの平面化に伴い、シャドウマスクも平面化している。シャドウマスクが平面化してくると、従来のようにシャドウマスク本体をフレームで支持するのみではシャドウマスクの平面を維持することが難しくなる。また、単にフレームで支持するだけでは、外部からの振動により容易にシャドウマスクが振動してしまい、カラー陰極線管の表示画面に悪影響を与えることにもなる。このため、シャドウマスクに一定のテンションを加えてフレームに架張支持する技術が行われつつある。
【０００３】
一方、シャドウマスクに電子ビームが衝突することにより熱膨張して、シャドウマスクの表面が変形するドーミング現象においても、シャドウマスクの表面が平面化することにより、特に、画面両端部近傍においてドーミング現象による電子ビームの変位量が大きくなることになる。このため、前述するシャドウマスクの架張保持において、電子ビームの衝突による熱膨張を吸収させるべく、シャドウマスクには、弾性限界に近い実用最大限のレベルのテンションを加えるという技術が行われている。
【０００４】
このような架張保持によれば、シャドウマスクの温度が上昇しても、外部からの振動によるシャドウマスクの振動や、シャドウマスクの電子ビーム通過孔と蛍光体スクリーン面の蛍光体ドットとの相互位置のずれを防止することが可能となるとされる。
【０００５】
一般に、架張保持されたシャドウマスクをテンション型シャドウマスクと称し、テンション型シャドウマスクには、マスクフレームに細条素体を多数架張したアパーチャグリル型、平板に略長方形の電子ビーム通過孔が多数形成されたスロット型、及び平板に丸型の電子ビーム通過孔が多数形成されたドット型がある。
【０００６】
また、架張保持には、一次元テンション方式と二次元テンション方式とがある。一次元テンション方式とは、シャドウマスクの縦方向（上下方向）のみに張力を加える方式のことで、二次元テンション方式とは、縦方向と横方向の両方向に張力を加える方式のことである。アパーチャグリル型には、一次元テンション方式が用いられ、スロット型やドット型においては、一次元テンション方式または二次元テンション方式が用いられる。
【０００７】
また、シャドウマスクに所定のテンションを与えるために、シャドウマスクに引張力を与え、かつマスクフレームを加圧した状態で、溶接によりシャドウマスクとマスクフレームとを固着するカラー陰極線管の製造方法が、種々提案されている。例えば、特開昭６３−２９８９３６号公報、特開平８−５５５７７号公報、特開平９−７５０８号公報に記載された発明などに、前述する溶接を用いシャドウマスクとマスクフレームとを固着する手法に関する開示がある。更に、特開２０００−６７７４７に開示された発明には、マスクフレームの上端を加圧する方法も提案されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述する従来技術では、以下のような問題点を有することになる。
【０００９】
（１）数箇所で加圧を行う際に、ジュラコンを通して加圧しても加圧部分とそれ以外の場所でマスクフレームに局部的な変形が起こる。そのため、圧縮力解放後、マスクテンションにムラが発生する可能性が高くなること。
【００１０】
（２）スクテンションムラの発生により、シャドウマスクにしわが発生する。また、仮にシャドウマスクをフレームに溶接した後にしわが発生しなくとも、その後の熱処理によりしわが発生する可能性が高くなること。
【００１１】
本発明は、上記従来の問題点を解決するもので、加圧方法によりシャドウマスクのテンションムラを低減させることができ、シャドウマスクのしわの発生を防止することが可能な陰極線管の製造方法及び装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の本発明の陰極線管の製造方法は、マスクフレームのうち、少なくとも一対の辺の間隔が小さくなる方向に第１の押力を加え、シャドウマスクには前記第１の押力とは反対の方向に第２の押力を加えた状態で、前記シャドウマスクを前記マスクフレームに溶接することで固着する陰極線管の製造方法であって、前記第１の押力は１００ｍｍ以下の等間隔で、かつ、前記マスクフレームの中心から行われることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項２記載の陰極線管の製造装置は、マスクフレームの少なくとも一対の辺の間隔が小さくなる方向に第１の押力を加える圧縮手段と、シャドウマスクには前記第１の押力とは反対の方向に第２の押力を加える引張り手段と、前記シャドウマスクを前記マスクフレームに溶接する固着手段とで構成される陰極線管の製造装置であって、前記圧縮手段は複数の加圧治具で構成され、前記加圧治具は１００ｍｍ以下の等間隔に配置され、かつ、前記マスクフレームの中心から配置されることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項３記載の陰極線管の製造装置は、請求項２に記載の陰極線管の製造装置であって、加圧治具の中心間の距離が１００ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項４記載の陰極線管の製造装置は、請求項２または３記載の陰極線管の製造装置であって、加圧治具が、前記加圧治具の配置間隔の１／２の幅を有することを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施形態に係わる陰極線管の製造方法及び装置を図面を参照しながら詳細に説明し、本発明の理解に供する。なお、以下に示す実施の形態は本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１７】
以下、図１〜６を用いて製造工程順に説明する。陰極線管の製造方法に係る具体的な動作手順は、▲１▼シャドウマスクセット工程（図１（ａ））、▲２▼シャドウマスクチャッキング工程（図１（ｂ））、▲３▼シャドウマスク架張工程（図１（ｃ））、▲４▼マスクフレーム加圧工程（図２（ａ））、▲５▼溶接工程（図２（ｂ））、▲６▼完了状態（図２（ｃ））の順に進行する。
【００１８】
まず、図１（ａ）を参照しながら、シャドウマスクセット工程を説明する。同図において、シャドウマスク１は、スロット型の一次元テンション方式の例を示している。マスクフレーム２は、長方形の枠体で、互いに対抗する断面Ｌ字形状の上下の長辺フレーム２ａ，２ｂに、左右の短辺フレーム２ｃ，２ｄがそれぞれ固着されることにより形成されている。
【００１９】
本工程では、図３に示すように、シャドウマスク保持装置（以下、「保持装置３」と称す）を用いてシャドウマスク１を保持し、シャドウマスク１をマスクフレーム２に対して位置決めを行う。この位置決めは、例えば、シャドウマスク１に設けた穴または切り欠きと、保持装置３に設けた突起とを嵌め合わせて行う。
【００２０】
このとき、保持装置３は、上面３ａが所定の局面形状、例えば円筒面であり、上面３ａには吸着部４が形成されている。このため、シャドウマスク１は、吸着部４によって吸着されることにより、所定の局面形状が保持されることになる。吸着部４による吸着には、例えば磁石、真空引きなどが用いられる。磁石の場合には、保持装置３の上面３ａに、磁石を埋め込んだものを用いればよく、真空引きの場合は、保持装置３の上面３ａに空気吸入口を設ければよい。
【００２１】
更に、保持装置３によって、シャドウマスク１を局面形状に保持した状態で、シャドウマスク１をその中心に対して外側の向きに引張ることにより十分に張り、シャドウマスク１のしわ、或いはたるみを除去する。このときのシャドウマスク１を張る向きは、シャドウマスク１の架張方向にのみでも、シャドウマスク１の対角方向にのみで、その両方の方向であってもよい。このようにシャドウマスク１を張ることで、保持装置３をシャドウマスク１が架張される方向に移動させたり、シャドウマスク１の四隅に置いたマグネット片を放射状に滑らせたりすることにより行う。
【００２２】
このような方法により、シャドウマスク１をマスクフレーム２上に張った状態で保持することができる。その結果、シャドウマスク１をしわの無い状態で、次工程での引張力の印加ができるので、溶接後のシャドウマスク１に応力の不均一が生じて熱処理工程後にしわが発生するという不具合を防止することが可能となる。
【００２３】
次に、図１（ｂ）を参照しながらシャドウマスクチャッキングの工程を説明する。本工程では、図３に示すシャドウマスクチャッキング装置（以下「チャッキング装置５」と称す）を用いる。シャドウマスク１は上側チャッキング冶具６，下側チャッキング冶具７によって挟まれる。
【００２４】
この上側チャッキング治具６の下面６ａは、局面形状（凹状）で、下側チャッキング冶具７は、上面７ａが局面形状（凸状）となっている。このため、シャドウマスク１は上下のチャッキング冶具によって挟まれると、保持装置３の上面３ａと同じ所定の局面形状に保持されることになる。
【００２５】
続けて、図１（ｃ）を参照しながら、シャドウマスク架張工程を説明する。本工程では、チャッキング装置５によって挟まれたシャドウマスク１が、矢印ａ方向に引張られ張力が印加される。
【００２６】
更に、図２（ａ）を参照しながらマスクフレーム加圧工程を説明する。
【００２７】
本工程では、マスクフレーム１の長辺フレーム２ａ，２ｂの外側面立ち上がり部の側面に圧縮力が加えられる。図４に、本工程で用いるマスクフレーム加圧装置（以下「加圧装置８」と称す）の斜視図を示す。図４では、フレーム２ａ側しか図示していないが、フレーム２ｂ側にも同様の装置が配置されている。
【００２８】
加圧装置８は、複数の加圧治具から構成される。この加圧治具は、１００ｍｍ以下で等間隔に配置される。また、加圧治具の幅は治具が配置された間隔の１／２としている。このような状態で、マスクフレーム１への圧縮力の印加を、加圧治具９によりｂ方向への力を印加することにより行う。
【００２９】
図５（ａ）は、立ち上がり部側面に圧縮力を印加した場合のマスクフレーム変形前後の状態を示す。２点鎖線が圧縮力の印加状態である。立ち上がり部１５側面の上端部では圧縮力と、ばね作用により立ち上がり部１５が元の推力方向に戻ろうとする反発力とが釣り合っている。また、シャドウマスク１には引張り力（矢印ａ）が加わっている。後述するようにこの状態で、立ち上がり部１５上面とシャドウマスクを溶接し、その後圧縮力を開放する。圧縮力を解除すると、シャドウマスク１の引張り力と立ち上がり部１５の反発力とが釣り合うことになる。
【００３０】
また、図５（ｂ）は、同じ圧縮力を従来のジュラコンを通して加圧した場合の変形前後の状態を示す。従来の加圧方法では、加圧位置が等間隔ではないため、加圧ブロックがある位置において局所的な変形が生じている。そのため、マスクテンションのムラが発生する。図６に従来のジュラコンを用いた加圧方法と、加圧治具を等間隔に配置した場合のマスク応力との比較を示す。
【００３１】
以上のことから、加圧位置を等間隔にすることにより、局所的な変形を少なくし、マスクテンションのムラを低減させることができる。
【００３２】
更に、図２（ｂ）は、溶接工程を示すものであり、本工程では、マスクフレーム２の長辺フレーム２ａ，２ｂの立ち上がり部の上面とシャドウマスク１とを溶接する。具体的な溶接の方法は、例えば、同図に示したようなローラ電極１１によって行う。溶接完了後は、マスクフレーム２への圧縮力を解除する。
【００３３】
最後に、図２（ｃ）は、溶接完了後のシャドウマスク１のマスクフレーム２外側の不要部分を切断した状態を示すものである。以上のような工程を経てシャドウマスクの架張が完了する。
【００３４】
なお、本実施形態では、シャドウマスクの縦方向のみに張力を加える一次元テンション方式の場合を説明したが、縦方向と横方向の両方向に張力を加える二次元テンション方式でも同様の効果が得られる。
【００３５】
また、シャドウマスクがスロット型の例を示したが、ドット型でもアパーチャグリル型でも良い。また、シャドウマスクをマスクフレームに局面上に固着させる実施形態で説明したが、平面状に固着させる場合であっても良い。
【００３６】
【発明の効果】
本発明の陰極線管の製造方法及び装置によれば、加圧治具の位置を１００ｍｍ以下で等間隔に配置し、前記加圧治具の幅を配置間隔の１／２にすることで、従来技術と比較して加圧時のフレーム上端の歪みを小さくことができる。その結果、シャドウマスクのテンションムラを低減させることが可能となる。また、マスクに発生するしわを防止することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るシャドウマスクセット工程からマスクフレーム架張工程までの一連の流れを示す斜視図
【図２】本発明の実施形態に係るマスクフレーム加圧工程からシャドウマスク切断工程までの一連の流れを示す斜視図
【図３】本発明の実施形態に係る加圧装置、チャッキング装置及び保持装置の配置図
【図４】本発明の実施形態に係る加圧装置の斜視図
【図５】（ａ）本発明の実施形態に係るマスクフレームの変形前後を示す上面図
（ｂ）マスクフレーム変形前後を示す上面図
【図６】従来技術における加圧方式と等間隔で加圧した場合の応力の比較を示す図であり、
（ａ）はセンターライン上の横方向応力図
（ｂ）はセンターライン上の縦方向応力を示す図
【符号の説明】
１　シャドウマスク
２　マスクフレーム
２ａ，２ｂ　長辺フレーム
２ｃ，２ｄ　短辺フレーム
３　保持装置
３ａ　保持装置上面
４　吸着部
５　チャッキング装置
６　上側チャッキング治具
６ａ　上側チャッキング治具下面
７　下側チャッキング治具
７ａ　下側チャッキング治具上面
８　加圧装置
９　加圧ブロック
１０　立ち上がり部
１１　ローラ電極
【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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