(57)【要約】【課題】板金曲げで加工された中空構造のフレームに色選別電極素体を確実に溶接できるようにし、それによりカラー陰極線管の軽量化・低コスト化を実現する。【解決手段】板金を折り曲げ加工して得られる中空構造のフレームは、断面が所定の曲げ半径を持つ曲面部分をそれぞれ含む２つの相対向する支持部２ａを有する。色選別電極素体１は、上記曲面部分と接触する部分２ｃに沿ってローラ電極３によりフレームに溶接される。ローラ電極３はフレームの外側に所定角度θ（θ１＜θ＜θ２）傾斜して走行する。【選択図】        図３
2004281336.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板金を折り曲げ加工して得られるフレームに略矩形の色選別電極素体が架張されてなるカラー陰極線管用色選別電極構体であって、
前記フレームは、断面が所定の曲げ半径を持ち、前記色選別電極素体の上端部及び下端部に平行に伸びる曲面部分をそれぞれ含む２つの相対向する支持部を有し、
前記色選別電極素体は、前記曲面部分と接触する部分に沿って前記フレームに溶接されていることを特徴とするカラー陰極線管用色選別電極構体。
【請求項２】
請求項１に記載のカラー陰極線管用色選別電極構体を製造する装置であって、
前記色選別電極素体の表面上の溶接軌道に沿って溶接電極を回転走行させることにより前記色選別電極素体を前記接触する部分に沿って前記フレームに溶接する手段を備え、
前記溶接電極は、その電極面が前記曲面部分の曲げ中心と前記接触する部分とを結ぶ線に略垂直になるように、前記２つの支持部の各曲面部分の前記接触する部分を含む平面から所定の角度傾斜していることを特徴とするカラー陰極線管用色選別電極構体の製造装置。
【請求項３】
前記所定の角度は、前記色選別電極素体と前記平面とが前記フレームの内側で成す角度より大きく、前記色選別電極素体と前記平面とが前記フレームの外側で成す角度より小さいことを特徴とする請求項２に記載のカラー陰極線管用色選別電極構体の製造装置。
【請求項４】
前記溶接電極の電極面の縁部が面取り加工されていることを特徴とする請求項２又は３に記載のカラー陰極線管用色選別電極構体の製造装置。
【請求項５】
前記溶接電極の電極面が一定の曲率の曲面であることを特徴とする請求項２又は３に記載のカラー陰極線管用色選別電極構体の製造装置。
【請求項６】
請求項１に記載のカラー陰極線管用色選別電極構体を製造する装置であって、
前記色選別電極素体の表面上の溶接軌道に沿って溶接電極を回転走行させることにより前記色選別電極素体を、前記接触する部分に沿って前記フレームに溶接する手段を備え、
前記溶接電極は、その電極表面が前記曲面部分の曲げ中心と前記接触する部分とを結ぶ線に略垂直となる状態で前記色選別電極素体に接触するように、円錐台の形状を有することを特徴とするカラー陰極線管用色選別電極構体の製造装置。
【請求項７】
前記円錐台の底面と側面とが成す角度は、前記色選別電極素体と前記平面とが前記フレームの内側で成す角度より大きく、前記色選別電極素体と前記平面とが前記フレームの外側で成す角度より小さいことを特徴とする請求項６に記載のカラー陰極線管用色選別電極構体の製造装置。
【請求項８】
請求項１に記載のカラー陰極線管用色選別電極構体を製造する方法であって、
前記色選別電極素体の表面上の溶接軌道に沿って溶接電極を回転走行させることにより前記色選別電極素体を、前記接触する部分に沿って前記フレームに溶接する工程を含み、
該工程において、前記溶接電極の電極面が前記曲面部分の曲げ中心と前記接触する部分とを結ぶ線に略垂直になるように、前記溶接電極を前記２つの支持部の各曲面部の前記接触する部分を含む平面から所定の角度傾斜させることを特徴とするカラー陰極線管用色選別電極構体の製造方法。
【請求項９】
請求項１に記載のカラー陰極線管用色選別電極構体を備えることを特徴とするカラー陰極線管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、多数の電子ビーム通過孔が形成された金属薄板からなる色選別電極素体（シャドウマスクあるいはアパーチャグリル）がフレームに架張されてなるカラー陰極線管用色選別電極構体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
カラー陰極線管用色選別電極構体は、一般に色選別電極素体の上端部及び下端部をローラ電極によりフレームの対向する２つの支持部材に溶接して得られるが、近年、カラー陰極線管の軽量化・低コスト化を図るため色選別電極素体が薄くなり、また、フレームの支持部材の幅も狭くなっている。フレームの支持部材の幅が狭くなると、色選別電極素体と支持部材との接触面の幅が狭くなり、従ってローラ電極の位置制御の精度やフレームの寸法精度をそれに伴って上げなければ、溶接不良が発生する恐れがある。しかしながら、ローラ電極の位置制御の精度の向上もフレームの寸法精度の向上も大幅な製造コストの上昇につながる。
【０００３】
そのため、支持部材のエッジを目標の溶接軌道とし、該エッジに沿ってローラ電極を走行させることにより、ローラ電極の位置制御の精度及びフレームの寸法精度を従来より上げることなく、溶接不良の発生を防止し、カラー陰極線管の軽量化・低コスト化の要求に対処できるようにしたものもある（例えば特許文献１、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開９−１４７７５９号公報（段落００１５〜００１７、図１〜図３）
【特許文献２】
特開２０００−６７７４８号公報（段落００２１〜００３５、図１、図４、図６）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、カラー陰極線管の製造コストの更なる削減と軽量化を目的として、フレームを従来の引き抜き等で加工されたＬ字形断面形状のものから、板金曲げで加工された中空構造のものとすることが提案されている。このようなフレームでは、加工の都合上、その色選別電極素体を支持する面は、平坦な面ではなく、断面が一定の曲げ半径を持つ曲面となる。このようなフレームでは、支持面はエッジの無い曲面であり、特許文献１、特許文献２に記載の方法を用いることはできない。
【０００６】
また、このようなフレームでは色選別電極素体とフレームとの接触面の幅は非常に狭いため、溶接軌道のずれに起因して色選別電極素体に歪みが発生したり、あるいは溶接電極（ローラ電極）が色選別電極素体の所定の被溶接部分以外の部分に接触して溶接電流が分流し、溶接不完全部分が発生するという問題があった。
【０００７】
本発明は上述の問題に鑑みなされたものであり、板金曲げで加工された中空構造のフレームに色選別電極素体を確実に溶接できるようにし、それによりカラー陰極線管の更なる軽量化・低コスト化を実現することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく、本発明によれば、板金を折り曲げ加工して得られるフレームに色選別電極素体が架張されてなるカラー陰極線管用色選別電極構体であって、前記フレームは、断面が一定の曲げ半径を持ち、前記色選別電極素体の上端部及び下端部に平行に伸びる曲面部分をそれぞれ含む２つの相対向する支持部を有し、前記色選別電極素体は、前記曲面部分と接触する部分に沿って前記フレームに溶接されていることを特徴とするカラー陰極線管用色選別電極構体が提供される。
【０００９】
このカラー陰極線管用色選別電極構体は、前記色選別電極素体の表面上の溶接軌道に沿って溶接電極を回転走行させることにより前記色選別電極素体を前記接触する部分に沿って前記フレームに溶接する手段を備え、前記溶接電極は、その電極面が前記曲面部分の曲げ中心と前記接触する部分とを結ぶ線に略垂直になるように、前記２つの支持部の各曲面部分の前記接触する部分を含む平面から所定の角度傾斜していることを特徴とするカラー陰極線管用色選別電極構体の製造装置により製造することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１に本発明の方法により製造されるカラー陰極線管用の色選別電極構体の概略を示す。図１において、Ｘはローラ電極の走行方向（色選別電極素体のスリットの配列方向）を表し、Ｙは方向Ｘに垂直な各スリットの伸びる方向を表し、Ｚは方向Ｘ及び方向Ｙに垂直な方向を表す。図２以降の図面の説明においても、Ｘ，Ｙ，Ｚは図１に示したものとそれぞれ同じ方向を表すものとする。
【００１１】
図１に示すように、色選別電極構体は、色選別電極素体１をローラ電極３を用いてフレーム２に溶接固定することにより組み立てられる。色選別電極素体１は金属薄板を選択的にエッチングして多数のスリットもしくは孔を形成して得られる。フレーム２は製造コストの削減と軽量化のため、板金曲げで加工された中空構造であり、その色選別電極素体１を支持する部分は断面が一定の曲げ半径（例えば３ｍｍ）を持つ曲面である。
【００１２】
ローラ電極３の電極幅は、加圧され変形した時のフレーム２の形状を検出する不図示の機構（倣い機構）の検出精度やローラ電極の走行位置を検出する不図示のセンサの検出精度を考慮し、走行中に溶接軌道５から逸れ、フレーム２から脱落しないように十分に大きくする必要がある。そのため本実施形態では、図１のＡ−Ａ断面図である図２に示されるように、フレーム２をＹ方向に加圧した時の最大変形量（フレーム２の支持部２ａの最大変形量）がΔＹ、上記曲げ半径がＲであるとき、ローラ電極幅Ｔを、Ｔ＞ΔＹ＋Ｒを満たす値に設定している。
【００１３】
また、本実施形態ではローラ電極３をＺ方向に対して、即ちＸ−Ｙ平面に対して所定角度傾斜させている。本実施形態では回転機構部４がモータ駆動により自動的にローラ電極３を所定角度傾斜させるが、ローラ電極３を手動で予め設定された角度だけ傾けて取り付けるようにしてもよい。
【００１４】
以下に、フレーム２に色選別電極素体１を溶接固定する工程について説明する。まず、ターンバックル等のフレーム加圧機構（図示せず）によりフレーム２を所定量内側に変形させる。次に、架張機構（図示せず）により色選別電極素体１にＸ方向及びＹ方向に軽く張力を付加し、その状態で加圧により変形したフレーム２に密着させる。密着させる方法としては、変形したフレーム２を所定位置に固定し、色選別電極素体１をＺ方向に押し下げて密着させる方法と、色選別電極素体１をＹ方向に張力を付加した状態で所定位置に固定し、変形したフレーム２をＺ方向に持ち上げて密着させる方法がある（図２は密着後の状態を示している）。
【００１５】
次に、密着部をローラ電極３がフレームの支持部２ａの長手方向（Ｘ方向）に走行する。走行中に一方のローラ電極から他方のローラ電極に間欠的に通電することにより色選別電極素体１が支持部２ａに溶接される。ローラ電極３は、シリンダやバネ機構等からなる図示しない加圧手段に連結されているので、ローラ電極３の走行中、色選別電極素体１は一定圧力でフレーム２の支持部２ａに押し付けられる。また、回転機構部４によりローラ電極３はＺ方向（Ｘ−Ｙ平面）から所定角度だけフレーム外側に傾斜して走行する。
【００１６】
図３に示すように、Ｘ−Ｙ平面と色選別電極素体１とがフレーム２の内側で成す角度がθ１、Ｘ−Ｙ平面と色選別電極素体１とがフレーム２の外側で成す角度がθ２であるとき、ローラ電極３の傾斜角度θはθ１＜θ＜θ２を満たす値に設定される。尚、θ１及びθ２は色選別電極素体１の剛性、フレーム２への押し付け量によって決定される。
【００１７】
例えば、θ１が３°、θ２が１０°である場合、ローラ電極３の傾斜角度θは５〜７°に設定することが好ましい。傾斜角度θがθ１より小さくなると図４（ａ）に示すようにローラ電極３がフレーム内側で色選別電極素体１と接触し、傾斜角度θがθ２より大きいと図４（ｂ）に示すようにローラ電極３がフレーム外側で色選別電極素体１と接触してしまう。このように、溶接すべき部分と異なる部分でローラ電極３が色選別電極素体１に接触すると溶接電流が分流し、その部分の色選別電極素体１と支持部材２ａとの溶接が不完全になる恐れがある。溶接工程終了後、フレームに付加されている加圧力を開放すると、フレームのスプリングバック作用により色選別電極素体に所定張力が付加される。
【００１８】
本実施形態では、θ，θ１，θ２をθ１＜θ＜θ２の関係に設定することにより、図３に示すように、支持部２ａの曲げ中心２ｂ、接触面の中心２ｃ、及びローラ電極３が色選別電極素体１と接触する点２ｄがほぼ一線に並び、ローラ電極３と色選別電極素体１の被溶接部分以外の部分との間に充分な間隔が確保され、色選別電極素体１は支持部２ａの曲面の頂点で支持部２ａに確実に溶接される。
【００１９】
また、ローラ電極３を、Ｚ方向（Ｘ−Ｙ平面）からフレーム外側に所定角度傾けた状態で走行させるので、走行位置が正規の溶接軌道からフレームの内側にずれることはない。このとき走行位置が正規の溶接軌道からフレーム２の外側にずれたとしても、フレーム２の支持部材２ａがターンバックルの開放によって外側に移動する際に色選別電極素体１を外側に引張るので、色選別電極素体１には溶接軌道のずれによる歪は発生しない。
【００２０】
実施の形態２．
実施の形態１ではローラ電極の断面は矩形であるが、図５（ａ）に示すようにローラ電極３のコーナ部に面取り加工を施したり、あるいは図５（ｂ）に示すように、電極面を一定の曲率の曲面とすれば、ローラ電極３と色選別電極素体１の被溶接部以外の部分との間にさらに充分な間隔が確保され、ローラ電極３が色選別電極素体１の被溶接部分以外の部分に接触して溶接電流が分流することをより確実に防止することができる。ローラ電極３の断面形状以外は実施の形態１と同じであるので説明は省略する。
【００２１】
実施の形態３．
実施の形態１ではローラ電極３は円板の形状であるが、図６に示すように底面と側面との成す角度がθである円錐台の形状のローラ電極６を用いれば、ローラ電極を傾斜させるのに必要な機構部を省略することができ、製造装置が簡素化される。ローラ電極の形状以外は実施の形態１と同じであるので説明は省略する。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、板金曲げで加工された中空構造のフレームに色選別電極素体を確実に溶接することができ、それによりカラー陰極線管の更なる軽量化・低コスト化が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るカラー陰極線管用色選別電極構体の製造方法及び製造装置の説明図である。
【図２】図１に示す色選別電極構体のＡ−Ａ断面図である。
【図３】実施の形態１における、フレーム、色選別電極素体、及びローラ電極の適切な位置関係を示す図である。
【図４】実施の形態１における、フレーム、色選別電極素体、及びローラ電極の不適切な位置関係を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係るカラー陰極線管用色選別電極構体の製造装置のローラ電極の形状を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態３に係るカラー陰極線管用色選別電極構体の製造装置のローラ電極の形状を示す図である。
【符号の説明】
１  色選別電極素体、  ２  フレーム、  ２ａ  フレームの支持部、  ２ｂ  支持部の曲げ中心、  ２ｃ  接触面の中心、  ２ｄ  ローラ電極３が色選別電極素体１と接触する点、  ３  ローラ電極、  ４  回転機構部、  ５  溶接軌道、
６  ローラ電極。
【図１】
2004281336.tif 000003
【図２】
2004281336.tif 000004
【図３】
2004281336.tif 000005
【図４】
2004281336.tif 000006
【図５】
2004281336.tif 000007
【図６】
2004281336.tif 000008