(57)【要約】【課題】ねじれの少ない色選別電極を備えたカラー陰極線管の製造方法を提供する。【解決手段】カラー陰極線管の製造方法は、シャドウマスクを支持するために所定の間隔を空けて配置された一対の第１フレーム９を、第１フレーム９の長手方向に対して交叉する方向に沿って配置された一対の第２フレーム１０の両端に四角形状をした枠を構成するように固定する工程と、第１フレーム９が固定された第２フレーム１０を水平方向に対して所定の傾斜角度だけ傾け、傾けられた第２フレーム１０と第１フレーム９との間に溶着金属２１を供給しながら第１フレーム９を第２フレーム１０に溶接固定する工程とを包含する。【選択図】  図６
2004319185.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長方形状の板状をしたシャドウマスクと前記シャドウマスクを支持する一対の第１フレームと前記第１フレームを支持する一対の第２フレームとを備えたカラー陰極線管の製造方法であって、
前記シャドウマスクを支持するために所定の間隔を空けて配置された前記一対の第１フレームを、前記第１フレームの長手方向に対して交叉する方向に沿って配置された前記一対の第２フレームの両端に四角形状をした枠を構成するように固定する工程と、
前記第１フレームが固定された前記第２フレームを水平方向に対して所定の傾斜角度だけ傾け、前記傾けられた第２フレームと第１フレームとの間に溶着金属を供給しながら前記第１フレームを前記第２フレームに溶接固定する工程とを包含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】
前記傾斜角度は、２０度以上７０度以下である、請求項１記載のカラー陰極線管の製造方法。
【請求項３】
前記傾斜角度は、３０度以上６０度以下である、請求項１記載のカラー陰極線管の製造方法。
【請求項４】
長方形状の板状をしたシャドウマスクと前記シャドウマスクを支持する一対の第１フレームと前記第１フレームを支持する一対の第２フレームとを備えたカラー陰極線管であって、
前記シャドウマスクを支持するために所定の間隔を空けて配置された前記一対の第１フレームを、前記第１フレームの長手方向に対して交叉する方向に沿って配置された前記一対の第２フレームの両端に四角形状をした枠を構成するように固定する工程と、
前記第１フレームが固定された前記第２フレームを水平方向に対して所定の傾斜角度だけ傾け、前記傾けられた第２フレームと第１フレームとの間に溶着金属を供給しながら前記第１フレームを前記第２フレームに溶接固定する工程とを包含する製造方法によって製造されたことを特徴とするカラー陰極線管。
【請求項５】
前記傾斜角度は、２０度以上７０度以下である、請求項４記載のカラー陰極線管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はカラー陰極線管の製造方法に関し、特に、カラー陰極線管を構成するシャドウマスクを支持するフレームの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９は、従来のカラー陰極線管に設けられた色選別機構を示す斜視図である。図９に示すように、従来のカラー陰極線管の色選別機構は、シャドウマスク１０１と、シャドウマスク１０１を架張支持する一対の第１フレーム１０２と、一対の第１フレーム１０２を支持するもう一対の第２フレーム１０３とからなる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
一般に、第１フレーム１０２と第２フレーム１０３とは溶接により枠状に一体化することによってフレーム１０４を形成し、その後、フレーム１０４に黒化処理を施す。さらに、第１フレーム１０２の側面を加圧してフレーム１０４を変形させた状態で、第１フレーム１０２のＲ面に沿ってシャドウマスク１０１を架張し、シャドウマスク１０１をフレーム１０４に溶接固定した後、フレーム１０４に加えた力を解放することによってシャドウマスク１０１に張力を付加してカラー陰極線管の色選別機構を完成させる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１７６４２０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の技術によれば、フレーム１０４に大きな力を加えてシャドウマスク１０１に張力を付加するため、シャドウマスク１０１を溶接固定した後の色選別機構にねじれが生じる。これによって色選別機構のＲ面が所定の形状を保つことができなくなるため、その結果として、カラー陰極線管の色純度を保証することが困難になるという問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、ねじれの少ない色選別電極を備えたカラー陰極線管の製造方法と、これを用いて製造される色純度の優れたカラー陰極線管を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るカラー陰極線管の製造方法は、長方形状の板状をしたシャドウマスクと前記シャドウマスクを支持する一対の第１フレームと前記第１フレームを支持する一対の第２フレームとを備えたカラー陰極線管の製造方法であって、前記シャドウマスクを支持するために所定の間隔を空けて配置された前記一対の第１フレームを、前記第１フレームの長手方向に対して交叉する方向に沿って配置された前記一対の第２フレームの両端に四角形状をした枠を構成するように固定する工程と、前記第１フレームが固定された前記第２フレームを水平方向に対して所定の傾斜角度だけ傾け、前記傾けられた第２フレームと第１フレームとの間に溶着金属を供給しながら前記第１フレームを前記第２フレームに溶接固定する工程とを包含することを特徴とする。
【０００８】
本発明に係るカラー陰極線管は、長方形状の板状をしたシャドウマスクと前記シャドウマスクを支持する一対の第１フレームと前記第１フレームを支持する一対の第２フレームとを備えたカラー陰極線管であって、前記シャドウマスクを支持するために所定の間隔を空けて配置された前記一対の第１フレームを、前記第１フレームの長手方向に対して交叉する方向に沿って配置された前記一対の第２フレームの両端に四角形状をした枠を構成するように固定する工程と、前記第１フレームが固定された前記第２フレームを水平方向に対して所定の傾斜角度だけ傾け、前記傾けられた第２フレームと第１フレームとの間に溶着金属を供給しながら前記第１フレームを前記第２フレームに溶接固定する工程とを包含する製造方法によって製造されたことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本実施の形態に係るカラー陰極線管の製造方法においては、第１フレームが固定された第２フレームを水平方向に対して所定の傾斜角度だけ傾け、傾けられた第２フレームと第１フレームとの間に溶着金属を供給しながら第１フレームを第２フレームに溶接固定する。このため、第１フレームと第２フレームとの溶接部において強度ばらつきが生じることなく安定して第１フレームを第２フレームに溶接固定することができる。その結果、シャドウマスクを架張した後の色選別電極において、ねじれのばらつきを小さく抑えることができる。
【００１０】
この実施の形態では、前記傾斜角度は、２０度以上７０度以下であることが好ましい。
【００１１】
前記傾斜角度は、３０度以上６０度以下であることが好ましい。
【００１２】
本実施の形態に係るカラー陰極線管は、第１フレームが固定された第２フレームを水平方向に対して所定の傾斜角度だけ傾け、傾けられた第２フレームと第１フレームとの間に溶着金属を供給しながら第１フレームを第２フレームに溶接固定する製造方法によって製造されている。このため、第１フレームと第２フレームとの溶接部において強度ばらつきが生じることなく安定して第１フレームが第２フレームに溶接固定されている。その結果、シャドウマスクを架張した後の色選別電極において、ねじれのばらつきを小さく抑えることができる。
【００１３】
この実施の形態では、傾斜角度は、２０度以上７０度以下であることが好ましい。
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１５】
図１は、本実施の形態に係るカラー陰極線管１の構成を示す一部切り欠き断面図である。図１に示すように、本実施の形態に係るカラー陰極線管１は、パネル２及びファンネル３からなる外囲器を備えている。パネル２の内面には、青、緑、及び赤の蛍光体が塗布された蛍光体スクリーン４が形成されている。ファンネル３に設けられたネック部５には、電子銃６が収納されている。また、蛍光体スクリーン４と対向するようにして色選別機構７が配置されている。
【００１６】
図２は、本実施の形態に係るカラー陰極線管１に設けられた色選別機構７の外観を示す斜視図である。この色選別機構７は、シャドウマスク８と、シャドウマスク８を架張支持する一対の第１フレーム９と、一対の第１フレーム９を支持するもう一対の第２フレーム１０とを備えている。
【００１７】
図３は、色選別機構７に設けられた第１フレーム９の外観を示す斜視図である。第１フレーム９は、シャドウマスク８をその端部で架張支持する側面部１１と底面部１２と傾斜部１３と溶接部１４とを備えている。また、第１フレーム９は、その断面形状が、側面部１１、底面部１２及び傾斜部１３によって略三角形状となるように構成されており、溶接部１４の側面部側の端部において溶接部１４と側面部１１とが溶接接続されている。尚、側面部１１のシャドウマスク８を架張する端部は、第１フレーム９の長手方向に沿って円弧状のＲ面を形成している。
【００１８】
この第１フレーム９を構成する材料は、シャドウマスク８を架張支持するため高い剛性を必要とする。そのため、プレス成形が難しく、底面部１２と傾斜部１３の折り曲げ部１５とは鋭角にできず、Ｒ形状にせざるを得ない。本実施の形態において、第１フレーム９の材料として高張力鋼を用いた場合、割れが生じることなくプレス成形するために折り曲げ部１５は外側を３Ｒに設定した。
【００１９】
図４は、本実施の形態に係るカラー陰極線管１の色選別機構７に設けられた第１フレーム９と第２フレーム１０との組立て状態を示す斜視図である。本実施の形態に係るカラー陰極線管のフレーム１６は、一対の第２フレーム１０の上端部にもう一対の第１フレーム９を枠状になるように溶接固定して構成されている。
【００２０】
次に、本実施の形態に係るカラー陰極線管のフレームの溶接方法を説明する。図５は本実施の形態に係るカラー陰極線管１の色選別機構７に設けられた第１フレーム９と第２フレーム１０との溶接方法を説明するための斜視図であり、図６は色選別機構７に設けられた第１フレーム９と第２フレーム１０との溶接方法を説明するための断面図である。
【００２１】
まず、一対の第２フレーム１０の上端部にもう一対の第１フレーム９を枠状になるように乗せた後、動かないように冶具で固定する。次に図５に示すように、Ｘ軸のまわりにフレーム１６全体を傾ける。本実施の形態においては、フレーム１６の傾斜角度は水平方向に対して４０°とした。
【００２２】
続いて図６に示すように、まず下側になった角の片方１７について、第１フレーム９の折り曲げ部１５と第２フレーム１０の上部とを、折り曲げ部１５と第２フレーム１０との間に溶着金属２１を供給しながらＴＩＧ溶接により固定する。
【００２３】
本実施の形態においては、溶着金属２１として、線径１．２φｍｍのＪＩＳ−ＹＧ１ＣＭＡ（Ｆｅ−１．３％Ｎｉ−０．６％Ｍｏ）を用いた。溶接速度は、２５０ミリメートル（ｍｍ）／分、溶接電流は１４０アンペア（Ａ）、溶着金属２１の供給速度は１．２メートル（ｍ）／分とした。この時の溶着金属２１の供給量は、比重を７．９グラム（ｇ）／ｃｍ３として計算すると、溶接長さ１ミリメートル（ｍｍ）当たり４３グラム（ｇ）となる。
【００２４】
次に、Ｘ軸のまわりにフレーム１６全体を逆方向に向かって４０°傾ける。そして、先に溶接した角１７の対角１９について、同様に第１フレーム９の折り曲げ部１５と第２フレーム１０の上部とを溶接固定する。
【００２５】
続いて、そのままの状態で角２０の第１フレーム９の折り曲げ部１５と第２フレーム１０の上部とを同様に溶接固定した後、フレームを最初の方向に再度４０°傾けて、残りの一角１８について、第１フレーム９の折り曲げ部１５と第２フレーム１０の上部とを同様に溶接固定する。これにより第１フレーム９の折り曲げ部１５と第２フレーム１０の上部とが４角すべてにおいて溶接固定されたことになる。
【００２６】
ここで、角１７、角１９、角２０および角１８の順番に溶接するのは、先に対角方向に溶接固定していったほうが溶接による寸法変化が小さく、枠状に溶接した際のフレーム１６の四角度が優れるためである。この後は第１フレーム９と第２フレーム１０の４角ある接合部の外周りを順次溶接固定することにより、フレーム１６が完成する。
【００２７】
次に、このフレーム１６を黒化処理した後、第１フレーム９の側面部１１におけるシャドウマスク８を架張するＲ状の端部をさらに精度良く所定のＲ形状に切削加工する。そして、第１フレーム９の側面部１１を両側から同じ力で加圧し、その状態で、Ｒ状に切削加工した第１フレーム９の側面部１１の端部にシャドウマスク８を溶接固定する。その後、フレーム１６に加えた力を解放することにより、シャドウマスク８に張力が付加され、色選別機構７が完成する。ここで、フレーム１６に付加する力は、３２インチカラー陰極線管の場合、１３００ｋｇｆである。
【００２８】
図７は、本実施の形態に係るカラー陰極線管１に設けられた色選別機構７のねじれ量を示すグラフである。ここで、ねじれ量の測定は、まず色選別機構７のシャドウマスク面を下にして、一方の第１フレーム９におけるＲ面の両端部２箇所と他方の第１フレーム９におけるＲ面の中央部１箇所との計３点で支える。次に、中央部を支えたほうの第１フレーム９の両端部（例えばＡ点およびＢ点とする）の基準位置からのずれ量を測定し、その差分Ａ−Ｂをねじれ量として表す。図７に示すように、本実施の形態に係るカラー陰極線管の製造方法によると、シャドウマスクを架張した後の色選別機構７のねじれ量のばらつきは、３σで０．３０に抑えることができる。
【００２９】
尚、比較例として第１フレーム９の折り曲げ部１５と第２フレーム１０の上部を溶接固定する際の傾斜角度を０°、溶着金属２１の供給速度を０．６メートル（ｍ）／分（溶接長さ１ミリメートル（ｍｍ）当たり２１ｇ）とした場合のねじれ量のばらつきは、図７に示すとおり３σ＝０．６６であった。
【００３０】
ここで、シャドウマスク８を架張することによってフレームにねじれが発生する原因は、第１フレーム９と第２フレーム１０とを溶接固定する際の強度ばらつきにある。第１フレーム９と第２フレーム１０との溶接は、第２フレーム１０の上端部に第１フレーム９を乗せた状態でＴＩＧ溶接によって行われるが、第１フレーム９の折り曲げ部がＲ形状になっているため、第１フレーム９と第２フレーム１０との接合部に隙間が生じ、第１フレーム９と第２フレーム１０とが溶け合いにくい。このような場合、第１フレーム９と第２フレーム１０との接合部に溶着金属を供給して隙間を埋めながら溶接することによって、第１フレーム９と第２フレーム１０とを接合することが一般的に考えられる。
【００３１】
しかしながら、第１フレーム９と第２フレーム１０との隙間への溶着金属の入り方や供給量が不十分であると、４箇所ある第１フレーム９と第２フレーム１０との接合部においてそれぞれ強度ばらつきが生じ、これがシャドウマスク８を架張した時のフレームねじれの原因となる。
【００３２】
比較例ではこのようなねじれが顕著に生じているのに対し、本発明の実施の形態では、第１フレームと第２フレームとを溶接固定する際にフレーム全体を水平方向に対して傾斜させることで、このようなねじれを小さく抑えることができる。
【００３３】
図８は、色選別機構７のねじれ量と溶接時におけるフレーム傾斜角度との間の関係を示すグラフである。本実施の形態では、第１フレーム９の折り曲げ部１５と第２フレーム１０の上部とを溶接固定する際の傾斜角度を４０°とした例を示したが、図８に示すように、２０°以上７０°以下の範囲であれば、色選別機構７のねじれ量のばらつきを小さく抑えることができる。さらに好ましくは、傾斜角度を３０°以上６０°以下にすれば３σを０．４０以内に抑えることができる。
【００３４】
さらに、溶着金属２１の供給量は、溶接長さ１ミリメートル（ｍｍ）当たり２０ミリグラム（ｍｇ）以上供給しないと第１フレーム９と第２フレーム１０との接合部に生じる隙間を十分に埋めることができない。逆に溶接長さ１ミリメートル（ｍｍ）当たり６０ミリグラム（ｍｇ）以上供給すると、溶着金属２１が溶けきれずに棒状に残ってしまう。このため、溶着金属２１の供給量は、溶接長さ１ミリメートル（ｍｍ）当たり２０ミリグラム（ｍｇ）以上６０ミリグラム（ｍｇ）以下であることが好ましい。
【００３５】
このように、第１フレーム９と第２フレーム１０との接合部に生じる隙間を溶着金属２１によって隈なく埋めることができるので、４角間でばらつきの少ない安定した溶接強度を有したフレーム１６をつくることができる。これにより、シャドウマスク８を架張した際の色選別機構７のねじれ量のばらつきを小さく抑えることができるので、色純度の優れたカラー陰極線管を得ることができる。
【００３６】
以上のように本実施の形態によれば、第１フレーム９が固定された第２フレーム１０を水平方向に対して所定の傾斜角度だけ傾け、傾けられた第２フレーム１０と第１フレーム９との間に溶着金属２１を供給しながら第１フレーム９を第２フレーム１０に溶接固定する。このため、第１フレーム９と第２フレーム１０との溶接部において強度ばらつきが生じることなく安定して第１フレーム９を第２フレーム１０に溶接固定することができる。その結果、シャドウマスク８を架張した後の色選別電極７において、ねじれのばらつきを小さく抑えることができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ねじれの少ない色選別電極を備えたカラー陰極線管の製造方法と、これを用いて製造される色純度の優れたカラー陰極線管を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係るカラー陰極線管の構成を示す一部切り欠き断面図
【図２】本実施の形態に係るカラー陰極線管に設けられた色選別機構の外観を示す斜視図
【図３】本実施の形態に係るカラー陰極線管の色選別機構に設けられた第１フレームの外観を示す斜視図
【図４】本実施の形態に係るカラー陰極線管の色選別機構に設けられた第１フレームと第２フレームとの組立て状態を示す斜視図
【図５】本実施の形態に係るカラー陰極線管の色選別機構に設けられた第１フレームと第２フレームとの溶接方法を説明するための斜視図
【図６】本実施の形態に係るカラー陰極線管の色選別機構に設けられた第１フレームと第２フレームとの溶接方法を説明するための断面図
【図７】本実施の形態に係るカラー陰極線管に設けられた色選別機構のねじれ量を示すグラフ
【図８】本実施の形態に係るカラー陰極線管に設けられた色選別機構のねじれ量と溶接時におけるフレーム傾斜角度との間の関係を示すグラフ
【図９】従来のカラー陰極線管に設けられた色選別機構の外観を示す斜視図
【符号の説明】
１  カラー陰極線管
２  パネル
３  ファンネル
４  蛍光体スクリーン
５  ネック部
６  電子銃
７  色選別機構
８  シャドウマスク
９  第１フレーム
１０    第２フレーム
１１    側面部
１２  底面部
１３  傾斜部
１４  溶接部
１５  折り曲げ部
１６  フレーム
１７、１８、１９、２０  角
２１  溶着金属
２２  溶接電極
【図１】
2004319185.tif 000003
【図２】
2004319185.tif 000004
【図３】
2004319185.tif 000005
【図４】
2004319185.tif 000006
【図５】
2004319185.tif 000007
【図６】
2004319185.tif 000008
【図７】
2004319185.tif 000009
【図８】
2004319185.tif 000010
【図９】
2004319185.tif 000011