(57)【要約】【課題】マスクフレームを加圧した状態でシャドウマスク平板を架張する場合に、マスクフレーム加圧時にマスクフレームがアジャストピンから無理な力を受けてマスクフレームに不均一なヒズミが生じてしまい、シャドウマスク平板に均一な張力を付与することができない。【解決手段】マスクフレーム１ａ，１ｂを加圧ユニット６で加圧する時に、上下摺動機構部５の作用によって、アジャストピン４がマスクフレーム１ａ，１ｂの変位に連動して摺動する。よってマスクフレームを加圧する時にマスクフレームに鉛直方向の無理な力が加わることがなくマスクフレームは自然に変位し、加圧後のマスクフレームに生じるヒズミが均一となる。【選択図】　　　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスクフレームを保持するアジャストピンと、
マスクフレームの側面をマスクフレームの内側方向に加圧する加圧ユニットと、
前記加圧ユニットによる加圧に伴うマスクフレームの変位に連動して前記アジャストピンを鉛直方向に摺動可能にならしめる上下摺動機構部と、
前記加圧ユニットによって加圧されたマスクフレームとシャドウマスクとを接合する接合手段とを備えるシャドウマスク架張装置。
【請求項２】
前記アジャストピンが、前記加圧ユニットによるマスクフレームの加圧後においても加圧前とほぼ等しい力でマスクフレームを保持することを特徴とする、請求項１記載のシャドウマスク架張装置。
【請求項３】
前記上下摺動機構部がエアーシリンダーまたは油圧シリンダーであることを特徴とする、請求項１記載のシャドウマスク架張装置。
【請求項４】
前記アジャストピンの、マスクフレームと接する部分の形状がＲ形状であることを特徴とする、請求項１記載のシャドウマスク架張装置。
【請求項５】
鉛直方向に摺動可能にマスクフレームを保持する工程と、
保持したマスクフレームの側面をマスクフレームの内側方向に加圧する工程と、
加圧したマスクフレームとシャドウマスク平板とを接合する工程とを備えるシャドウマスク架張方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シャドウマスク架張装置及び架張方法に関し、特にテレビジョン受像機等のカラー陰極線管に用いられるシャドウマスクをマスクフレームに架張するための装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラー陰極線管（ＣＲＴ）には色選別のためのシャドウマスクが設けられる。シャドウマスクはマスクフレームに架張され、このマスクフレームを介してカラー陰極線管内の所定位置に固定される。
【０００３】
図６に、シャドウマスクをマスクフレームに架張する従来の方法を示す。図６において、シャドウマスク平板３は、下チャック７および上チャック８により張力が与えられた状態で保持される。マスクフレーム（図中では、マスクフレームを構成する１フレーム１ｂのみを示している）は、アジャストピン４により保持固定されており、加圧ユニット６による加圧により内側方向に変形した状態で、溶接により、張力が与えられたシャドウマスク平板３と接合される。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−１４９７７４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の方法では、マスクフレームを加圧ユニット６によって加圧する際、フレーム１ｂが下方向に下がらないように（マスクフレーム１ｂが常に上方向にせり上がるように）アジャストピン４でフレーム１ｂを保持している。しかしながらこのような方法では、加圧時にフレーム１ｂがアジャストピン４から鉛直方向に無理な力（図中のＮ；マスクフレームを支えるのに必要となる以上の大きな力）を受けてしまうため、フレーム１ｂに不均一なヒズミが生じてしまう。例えば、図７に示すように４つのアジャストピン４でマスクフレームの４隅をそれぞれ保持した状態で１４個（７組）の加圧ユニット６によって図中の矢印の方向にフレーム１ａ、１ｂを加圧した場合、図８に破線で示すようにせり上がり箇所が３箇所も存在するような不均一なヒズミが生じてしまうことが、発明者らの観察により確認された。その結果、シャドウマスク平板３を溶接後、マスクフレームに対する加圧を開放すると、シャドウマスク平板３には不均一な張力が生じてしまい、これが陰極線管の性能劣化の原因となる。また例えばマスクフレームの左右（図８の左右方向）にヒズミの差があると、溶接の際にシャドウマスク平板に塑性変形が生じてしまいシャドウマスクにしわが発生してしまうこともある。
【０００６】
それゆえに本発明の目的は、マスクフレームにシャドウマスクを架張する際に、マスクフレームに不均一なヒズミを発生させることなくマスクフレームを加圧することのできるシャドウマスク架張装置及び架張方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために以下の構成を採用した。なお括弧内の参照符号は、本発明の理解を助けるために後述する実施形態との対応関係を示したものであって、本発明を何ら限定するものではない。
【０００８】
本発明のシャドウマスク架張装置は、マスクフレーム（１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂ）を保持するアジャストピン（４）と、マスクフレームの側面をマスクフレームの内側方向に加圧する加圧ユニット（６）と、加圧ユニットによる加圧に伴うマスクフレームの変位に連動してアジャストピンを鉛直方向に摺動可能にならしめる上下摺動機構部（５）と、加圧ユニットによって加圧されたマスクフレームとシャドウマスクとを接合する接合手段（９）とを備える。
【０００９】
なお、上下摺動機構部としては、例えば、バネ機構であっても構わないし、さらには加圧ユニットの変位に機械的に連動してアジャストピンを移動させるような機構であっても構わないし、その他の機構であっても構わない。特に好ましい機構としては、エアーシリンダーや油圧シリンダーが挙げられる。
【００１０】
また、接合手段としては、公知の任意の接合手段を用いることができる。代表的な例として、マスクフレームとシャドウマスクとを溶接により接合する溶接電極が挙げられる。
【００１１】
また本発明のシャドウマスク架張方法は、鉛直方向に摺動可能にマスクフレーム（１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂ）を保持する工程と、保持したマスクフレームの側面をマスクフレームの内側方向に加圧する工程と、変形させたマスクフレームとシャドウマスク平板（３）とを接合する工程とを備える。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、マスクフレームにシャドウマスクを架張する工程の概略を示す図である。図１（ａ）は溶接前の状態を示しており、図１（ｂ）は溶接後の状態を示している。マスクフレームは例えば４つのフレーム１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂにより構成され、このマスクフレームにシャドウマスク平板３が架張される。ただしマスクフレームはこれに限らず、例えばマスクフレームが１部材で構成されている場合にも本発明を適用することができる。
【００１３】
マスクフレーム１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂにシャドウマスク平板３を架張する際には、予めフレーム１ａ，１ｂを内側方向（図１（ａ）の矢印の方向）に加圧してマスクフレームを変位させた状態でフレーム１ａ，１ｂとシャドウマスク平板３とを溶接する。このとき、シャドウマスク平板３に予め張力を付与した状態で溶接する。その後、マスクフレームに対する加圧を開放すると、シャドウマスク平板３に予め付与されていた張力と、マスクフレームが変形状態から元に戻ろうとする力とによって、シャドウマスク平板３に所望の張力が維持される（図１（ｂ）の矢印の方向）。
【００１４】
以下、本実施形態のシャドウマスク架張装置の構成を説明する。図２は、シャドウマスク架張装置にマスクフレームをセットした状態（マスクフレームを加圧する前の状態）を側面から見たときの図であり、図３は、マスクフレームを加圧した後の図である。
【００１５】
まずマスクフレーム加圧前の状態を説明する。図２において、マスクフレーム（図ではフレーム１ａ，１ｂのみ図示している）はアジャストピン４によって所定の高さに保持され、その上にはシャドウマスク平板３が下チャック７によって保持される。フレーム１ａ，１ｂの外側には、おのおの対向する位置に複数個ずつ加圧ユニット６が設けられている。また本装置には、本発明に特徴的な構成として、アジャストピン４を鉛直方向に摺動可能に保持する上下摺動機構部５が設けられている。マスクフレーム加圧前の状態では、アジャストピン４は、マスクフレームの重量に対応する力（図中のＮ１）でマスクフレームを保持している。
【００１６】
次にマスクフレーム加圧後の状態を説明する。図３において、シャドウマスク平板３は、上チャック８と下チャック７で把持され、図中に示す矢印の方向に引張される。一方、フレーム１ａ，１ｂは、加圧ユニット６によって図中に示す矢印の方向に加圧される。フレーム１ａ，１ｂを加圧ユニット６によって加圧することによって、フレーム１ａ，１ｂの長部（Ｌ字型の垂直部分）はマスクフレームの内側方向に変位するが、このとき同時に、フレーム１ａ，１ｂの短部（Ｌ字型の水平部分）は下方向に変位しようとする。本装置では、短部の下方向への変位に連動してアジャストピン４が下方向に下がる。その結果、アジャストピン４は、マスクフレーム加圧後においても加圧前とほぼ等しい力（図中のＮ２）でマスクフレームを保持している。したがってマスクフレーム加圧後において従来のようにフレーム１ａ，１ｂがアジャストピン４から鉛直方向に無理な力を受けることはない。この状態でシャドウマスク平板３とフレーム１ａ，１ｂが溶接電極９によって接合される。なお、上記の「加圧前とほぼ等しい力」とは、加圧後のマスクフレームに不均一なヒズミを生じさせない程度の差があっても構わないことを意味している。
【００１７】
上下摺動機構部５としては、アジャストピン４がマスクフレーム加圧後においても加圧前とほぼ等しい力でマスクフレームを保持することができる限りにおいて、任意の機構を用いることができる。例えば、バネ機構であっても構わないし、さらには加圧ユニット６の変位に機械的に連動してアジャストピン４を移動させるような機構であっても構わない。特に好ましい機構としては、エアーシリンダーや油圧シリンダーが挙げられる。これら公知のシリンダー機構を用いることにより、上下摺動をよりスムーズに行なうことができ、かつマスクフレームの変位の過程において常にアジャストピン４がマスクフレーム加圧前とほぼ等しい力でマスクフレームを保持するような理想的な上下摺動機構部を、高精度の設計を必要とせずにより簡単に実現することができる。
【００１８】
なお、マスクフレームの加圧によるフレーム１ａ，１ｂの変位に伴って、フレーム１ａ，１ｂとアジャストピン４の接触点は変化する。図４（ａ）は、マスクフレーム加圧前の状態を示しており、図４（ｂ）は加圧後の状態を示している。図４から分かるように、フレーム１ｂ（フレーム１ａも同様）の短部（Ｌ字型の水平部分）は加圧に伴ってアジャストピン４の先端部をずれながらマスクフレームの外側方向に移動する。このときの摩擦抵抗が大きいとフレーム１ｂの移動がスムーズに行われず、結果としてフレーム１ｂに不均一なヒズミが生じてしまう可能性がある。よってフレーム１ｂの変位時の摩擦抵抗を極力小さくすべく、アジャストピン４の先端形状はＲ形状とするのが好ましい。これにより、フレーム１ｂの短部がアジャストピン４の先端部をスムーズにすべりながら移動することが可能となる。
【００１９】
以上のように、本実施形態では、マスクフレームを加圧する時にアジャストピンがマスクフレームの変位に連動して摺動する。よってマスクフレームを加圧する時にマスクフレームに鉛直方向の無理な力が加わることがなくマスクフレームは下方向に自由に変位し、加圧後のマスクフレームに生じるヒズミは図５に示すように均一となる（図５ではせり上がり箇所が１箇所しか存在しない）。その結果、シャドウマスク平板３に塑性変形を生じさせることなく均一な張力を付与することができる。
【００２０】
また従来のシャドウマスク架張装置ではアジャストピン４には５００Ｎ〜１０００Ｎといった保持力が必要であるため堅固な保持構造が要求されたが、本実施形態では、マスクフレームを支える程度（またはそれよりもいくらか大きい程度）の保持力しか必要ないため、堅固な保持構造が不要となる。よって、アジャストピン４をより安価に実現することができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、マスクフレーム加圧時にマスクフレームに不均一なヒズミが生じるのを防ぐことができ、その結果、マスクフレームに架張されたシャドウマスク平板に均一な張力を付与することができる。また、アジャストピンに従来ほど大きな力が加わることがないので、堅固な保持構造が不要となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】マスクフレームにシャドウマスクを架張する工程の概略を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るシャドウマスク架張装置のマスクフレーム加圧前の状態を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るシャドウマスク架張装置のマスクフレーム加圧後の状態を示す断面図である。
【図４】アジャストピンの形状を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るシャドウマスク架張装置においてマスクフレームに加圧した時のマスクフレームの変形の様子を側面から見た図である。
【図６】従来のシャドウマスク架張装置のマスクフレーム加圧時の状態を部分的に示す断面図である。
【図７】マスクフレームとアジャストピンと加圧ユニットの位置関係の一例を示す図である。
【図８】従来のシャドウマスク架張装置においてマスクフレームに加圧した時のマスクフレームの変形の様子を側面から見た図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂ　フレーム
３　シャドウマスク平板
４　アジャストピン
５　上下摺動機構部
６　加圧ユニット
７　下チャック
８　上チャック
９　溶接電極
【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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【図７】
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【図８】
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