CN1252616A - 氧化物阴极排列固定夹具及氧化物阴极的制造方法 - Google Patents

Abstract

在由平板状的上、下部固定夹具构成的氧化物阴极排列固定夹具上排列多个氧化物阴极,将嵌入切削孔内的氧化物阴极在横向上的位置以上部固定夹具加以固定,对作为碳酸盐涂膏印刷对象的基底金属上表面的高度以下部固定夹具进行固定,故可做到在多个待印刷氧化物阴极之基底金属的上表面的高度对齐的情况下进行印刷,减小印刷图案偏差、降低碳酸盐涂膏印刷膜厚的分散性。

Description

氧化物阴极排列固定夹具及氧化物阴极的制造方法

本发明涉及CRT等电子管中使用的氧化物阴极或悬吊型氧化物阴极的制造方法，特别是在这类氧化物阴极的制造工序中实施碳酸盐层被覆涂布的网板印刷的场合，将氧化物阴极排列固定的氧化物阴极排列固定夹具以及使用该夹具制造氧化物阴极的制造方法。

与现有的氧化物阴极制造方法有关的文献有特开昭53-85148号公报。该文献揭示了这样一种技术，即在电子管用阴极的阴极基体的上表面进行网板印刷而形成由Ni涂膏构成的均匀的Ni粗糙面，烧结后被覆碳酸盐层。按照这种技术，Ni粗糙面的表面积可以较大，增大粘接力，因此，能够获得质量稳定的电子管用阴极。

本发明的目的是提供这样一种氧化物阴极固定夹具和使用该夹具的氧化物阴极形成方法，即在构成氧化物阴极的金属基体的上表面上，以网板印刷方式被覆碳酸盐层的场合，能够以一次处理完成多个氧化物阴极的印刷，可使批量生产的效率显著提高，能够准确固定氧化物阴极的位置并且容易实施，能够防止且修正氧化物阴极自身产生的变形。

实际上，在对构成氧化物阴极的基底金属以网板印刷涂布碳酸盐涂膏而获得碳酸盐层的场合，可以考虑将多个氧化物阴极排列后经操作橡胶刮板而一次在各基底金属上涂布碳酸盐涂膏的方法。上述以网板印刷涂布的碳酸盐涂膏的厚度，是决定电子管诸特性的重要因素，是批量生产氧化物阴极时特别重要的管理项目。因此，对于通过批量生产获得的各个氧化物阴极来说，希望碳酸盐层的厚度达到所要求的值。另外，希望此时不会有多余的碳酸盐涂膏垂滴附着在焊接固定有基底金属的圆筒状筒套的侧面上，希望不会由于进行印刷时氧化物阴极上必定有网板与之接触而产生的作用力导致筒套或基底金属变形。

为了解决上述问题，必须将作为印刷对象物的各个氧化物阴极使其基底金属上表面相对于印刷用网板平行且距离均等地放置，而且，必须使各基底金属的位置与网板的各印刷图案精度良好地对齐。为此，使用可将氧化物阴极排列放置、将基底金属上表面的位置在上下、左右、扭转等方向上相对于各个阴极精度良好地固定的夹具，并且，作为针对筒套或基底金属变形的处理对策，还必须在该夹具内设置可将网板支撑在与基底金属相同程度的高度上的支撑部。

按照本发明的氧化物阴极排列固定夹具，具有将包含有在其上表面形成碳酸盐层的基底金属的多个氧化物阴极以基底金属上表面朝上的状态保持既定间隔而排列固定的功能。

并且，按照本发明的氧化物阴极排列固定夹具，还具有在将氧化物阴极放置后，可使基底金属上表面的高度均相同地进行排列固定的功能。

此外，按照本发明的氧化物阴极排列固定夹具，对于氧化物阴极为具有在其一端的端面上固定有基底金属的圆筒状筒套、以及将筒套的包括另一端在内的外侧面的一部分以基底金属呈突出状态围起来并以连接带将上述筒套呈悬吊状态地进行固定的套圈的悬吊型氧化物阴极，以保持既定间隔贯穿有与套圈的直径相当的孔的、平板结构的上部固定夹具对套圈的外侧面进行支撑与固定，以与上部固定夹具的上述孔相当的位置上所配置的、直径较套圈小而较筒套大的圆柱体构成的筒套底面支持部在内的、平板结构的下部固定夹具对上述筒套的底面进行支撑与固定。

并且，按照本发明的氧化物阴极排列固定夹具，取代构成下部固定夹具的筒套底面支持部，而包含有对基底金属底面和筒套内面进行支撑的柱状体，并且，柱状体的、与基底金属的底面相接触的端面其直径较另一端小。

此外，按照本发明的氧化物阴极排列固定夹具，作为被固定对象的氧化物阴极由基底金属、以及基底金属固定在其一个端面上的圆筒状筒套构成，以保持既定间隔贯穿有与筒套的最大直径相当的孔的、平板结构的上述固定夹具对筒套的外侧面进行支撑与固定，以与上部固定夹具的孔相当的位置上配置有柱状体的、平板结构的下部固定夹具对基底金属底面和上述筒套的内面进行支撑与固定。

并且，按照本发明的氧化物阴极排列固定夹具，包含于下部固定夹具中的筒套底面支持部或柱状体的、与筒套底面或基底金属底面相接触的位置上具有抽气孔。

此外，按照本发明的氧化物阴极排列固定夹具，使设置在上部固定夹具上的切削孔的、放置有氧化物阴极时位于基底金属附近的部分，向着孔中心突出地形成，以使其直径较其它部分的直径小，从而构成筒套外侧面支持部。

并且，按照本发明的氧化物阴极排列固定夹具，上部固定夹具的上表面这样形成，即在放置有氧化物阴极时，与基底金属的上表面的高度相同。

此外，按照本发明的氧化物阴极排列固定夹具，与筒套外侧面支持部的端部相当的上部固定夹具的上表面上形成有凹陷，或形成有朝上述筒套外侧面支持部向下方倾斜的斜度。

并且，按照本发明的氧化物阴极排列固定夹具，筒套外侧面支持部这样形成，即放置有氧化物阴极时，与筒套之间形成微小间隙。

此外，按照本发明的氧化物阴极形成方法，使用上述氧化物阴极排列固定夹具，将多个氧化物阴极以其基底金属上表面外露地排列放置，通过网板印刷将碳酸盐涂膏经一次作业印刷在基底金属上表面上。

图1是一般悬吊型氧化物阴极结构的立体图。

图2是一般氧化物阴极结构的立体图。

图3是本发明实施形式1的氧化物阴极排列固定夹具基本结构的概略剖视图。

图4是本发明氧化物阴极排列固定夹具整体概略图。

图5是使用本发明的该固定夹具实施网板印刷时的概略剖视图。

图6是本发明实施形式2的氧化物阴极排列固定夹具基本结构的概略剖视图。

图7是本发明实施形式3的氧化物阴极排列固定夹具基本结构的概略剖视图。

图8是本发明实施形式4的氧化物阴极排列固定夹具基本结构的概略剖视图。

图9是本发明实施形式5的氧化物阴极排列固定夹具基本结构的概略剖视图。

图10是本发明实施形式6的氧化物阴极排列固定夹具基本结构的概略剖视图。

图11是本发明实施形式7的氧化物阴极排列固定夹具基本结构的概略剖视图。

图12是本发明实施形式8的氧化物阴极排列固定夹具基本结构的概略剖视图。

图13是本发明实施形式9的氧化物阴极排列固定夹具基本结构的概略剖视图。

实施形式1

首先，结合图1(a)对一般悬吊型氧化物阴极的结构和组装的例子进行说明。序号1所示的悬吊型氧化物阴极为例如用于CRT等电子管中的阴极。

该悬吊型氧化物阴极1这样构成：将至少具有一个平面的基底金属2、沿该基底金属2之平面的端部形成并向一个方向延伸的中空圆筒状筒套3、以及将筒套3的一部分围起来并与之同心配置的圆筒状的套圈5等通过连接带4进行连接而固定的。并且，基底金属2上形成有碳酸盐层6，筒套3的内部配置有局部呈螺旋状形成的加热极7。

下面，对上述构成作进一步详细的说明。基底金属2的形状呈直径1～2mm左右、厚度100～200μm左右的圆盘状，其材质以Ni为主要成分，此外还含有Si、Mg等还原性金属元素。而筒套3的形状为中空管状，内径与基底金属2的直径大体相同，实用上从缩短氧化物阴极升温时间和受热而蒸发等角度考虑，其厚度通常为数百μm。该筒套3与基底金属2，通常是以激光焊接等方法结合固定的。

此外，作为将筒套3与套圈5二者连接起来的连接带4，例如与筒套3的材质相同，与筒套3厚薄程度相同，为了使筒套3与套圈5结合，对其两端进行弯曲加工。筒套3与套圈5的结合例如以激光焊接、电阻焊等方法进行。为防止套圈5变形，例如使用钴合金等硬质材料形成。并且，为加热氧化物阴极，一般将加热极7伸入筒套3内使之进行加热工作。将悬吊型氧化物阴极1做成上述形状，是为了能够在阴极工作时，缩短达到工作温度所需的时间和提高热效率。

另一种悬吊型氧化物阴极1示于图1(b)。

前述图1(a)所示基底金属2的形状为圆盘状，而该图1(b)所示基底金属2a的不同之处在于，除了圆盘状部分之外，还具有自其端部沿筒套3的外侧面呈圆筒状突出的部分。

另外，图2示出一般氧化物阴极8的结构。该氧化物阴极8由以下部分构成：具有圆筒状部分的筒套3a；配置在该筒套3a的一端上的圆盘状基底金属2(示于图2(a))或者将筒套3a的一端覆盖起来地进行配置的、具有将端部覆盖起来的一个平面的、局部呈圆筒状形成的基底金属2a(示于图2(b))；以及配置在该基底金属2或者基底金属2a的平面上而形成的碳酸盐层6。

此外，在这里，对本发明所说的氧化物阴极的组装作如下定义：对于悬吊型氧化物阴极1，是将基底金属2(也包括基底金属2a，但为简化说明，仅以其中一种进行说明)、筒套3、连接带4以及套圈5进行组装；对于非悬吊型结构的氧化物阴极8，是将筒套3与基底金属2进行组装。

下面，对一般氧化物阴极的制造工序进行说明。首先，进行氧化物阴极的组装，然后，进入洗净工序以清除工作时附着的灰尘和油污等。其次，转入干燥工序1，烘干清洗时附着的清洗液。尔后，转入还原处理工序，在氢气氛围中以大约1000℃的温度进行高温氢处理。之后，转入将电子发射物质即作为图1、图2所示碳酸盐层6的、含有钡的碱土族金属碳酸盐的粉末状微小结晶涂布在基底金属2上表面上的涂布工序(以下简称为涂布工序)。最后，进入干燥工序2，对涂布后的碳酸盐层6进行干燥。作为氧化物阴极单体的制造工序，一般实施上述工序。如上所述地形成的氧化物阴极，经过将其装入实际使用的电子管中的组装作业而制成CRT等电子管。

下面，就氧化物阴极在各工序中产生的变形进行说明。

作为氧化物阴极，人们很重视其热效率，故将筒套3等的壁厚做得较薄。因此，当有外力作用于筒套3的周边部位时，非常容易变形。对于悬吊型氧化物阴极1来说，筒套3也容易变形，其变形可分为两大类。一类是，筒套3产生的塑性变形(以下简称为变形A)。另一类是，本来，套圈5与筒套3各自的中心轴应当一致，但随着连接带4产生塑性变形而相对于套圈5产生偏心(以下简称变形B)。这些变形类型有时同时发生，有时单独发生。而套圈5与筒套3和连接带4相比，壁厚较厚、强度较高，故不易变形。如上所述，由于结构上的原因，悬吊型氧化物阴极1毕竟容易产生两种类型的变形，特别是连接带4在结构上较脆弱，故容易产生变形B。

如已说明的，对容易变形的该氧化物阴极进行处理时要小心，因此，迄今使用着各种氧化物阴极保管用夹具和排列用夹具。作为一个例子，对于在组装后的各工序中对氧化物阴极所进行的处理加以说明。

完成组装后，将数千个以上的氧化物阴极集中在一个容器内向清洗工序搬运。此时，以多个氧化物阴极重叠的状态进行保管或进行输送，因此，重叠的氧化物阴极中，有的会产生变形A或变形B(变形B仅悬吊型氧化物阴极产生)。

在清洗工序中，也是将数千个以上的悬吊型氧化物阴极1集中于容器中进行清洗，故同样会产生变形B。此外，直至氢处理工序为止，将由于上述原因而产生不同程度的变形B。

进行氢处理时，也是将数千个氧化物阴极集中放入镍制容器中通过氢气炉。氢处理之后，必须要等到氧化物阴极降至室温后将这些氧化物阴极一个一个排列，做好转入下一道形成碳酸盐层6的碳酸盐涂膏涂布工序的准备。此时的排列采用振动式自动排列机，但是，由于氢处理是在高温下进行，故有可能出现单个氧化物阴极之间相接触的部位因烧结而结合从而不易分离等不良情况。

在这种情况下，需要小心地手工分离成单个的氧化物阴极。但此时，对于筒套3处产生结合者，将其分离时同时产生变形A、变形B的情况较多。

此外，经氢处理后的氧化物阴极，其金属中的结晶粒成长，金属中所含有的杂质被还原，而且因蒸发而质量减少，因而，将显著软化而强度降低，更容易产生变形。

下面，就使用本发明实施的碳酸盐涂膏涂布工序进行说明。

图3是在悬吊型氧化物阴极1的基底金属2上表面上形成碳酸盐层6时、一个悬吊型氧化物阴极1处于固定状态时的剖视图。该图中，序号9为对悬吊型氧化物阴极1之构成要素筒套3的底面进行支撑的筒套底面支撑部，序号10为与筒套底面支撑部9一起构成基座部11的基座。另外，序号12为对悬吊型氧化物阴极1之构成要素套圈5的侧面进行支撑的套圈侧面支撑部。基座部11的上表面与套圈侧面支撑部12的下表面配置成在进行网板印刷时彼此相接触，由该基座部11(下部固定夹具)以及套圈侧面支撑部12(上部固定夹具)构成氧化物阴极排列固定夹具13。

悬吊型氧化物阴极1具有这样的结构，即小直径圆筒状筒套3的外侧面受到3根连接带4支撑而悬吊于大直径圆筒状的套圈5的内面。因此，当筒套3以及基底金属2承受外力时，其本身相对于套圈5的位置关系(上下、横向、扭转方向上的位置关系)容易发生变化。因此，以网板印刷方式在悬吊型氧化物阴极1上涂布碳酸盐涂膏时，仅以作为氧化物阴极的最外壳的套圈5进行固定是不够的，有必要直接对筒套3和基底金属2加以支撑而固定在所希望的位置上。

为此，图3所示的氧化物阴极排列固定夹具13，具有对套圈5从周围进行支撑的套圈侧面支撑部12而限定其在横向上的位置，并以筒套底面支撑部9从筒套3的底面支撑氧化物阴极的自重，从而，能够对焊接固定在筒套3上的基底金属2在上下方向上的位置进行限定、调整。

图3是将一个悬吊型氧化物阴极1固定在氧化物阴极排列固定夹具13上时的局部剖视图，而基座部11和套圈侧面支撑部12的总体外形示于图4。图4中，序号5a为开孔于套圈侧面支撑部12上的切削孔，其开孔大小与套圈5的外径相当。其它与为进行说明而已赋予的序号相同的序号均表示相同或相当的部分。

基座10和套圈侧面支撑部12分别由具有一定厚度的一块平板构成，自基座10的、与套圈侧面支撑部12相接触一侧的表面有例如呈圆柱状形成的筒套底面支撑部9突出出来。该筒套底面支撑部9的尺寸较上表面构成悬吊型氧化物阴极1的圆筒状筒套3的内径大。此外，加工后的切削孔5a和筒套底面支撑部9如图所示，有规则地在XY方向上均匀排布，在一块夹具上排列有多个。因此，通过使用该夹具，能够在与切削孔5a对应的位置上一个一个地放置悬吊型氧化物阴极1，能够以一次网板印刷同时进行多个碳酸盐涂膏涂布处理。

下面，对作为形成碳酸盐层6的碳酸盐涂膏涂布工序的网板印刷结合图5进行说明。该图中，序号14为由套圈侧面支撑部12的、不与基座10接触那一面(以下，简称为上面)所构成的网板支撑部，15为印刷用网板，16是形成碳酸盐层6的碳酸盐涂膏，17是橡胶刮板。此外，所形成的网板支撑部14，在已放置有悬吊型氧化物阴极1的情况下，其高度与形成碳酸盐层6的基底金属2上表面的高度相当。

本发明中，具有以聚氨酯等制成的橡胶刮板17、以及以乳剂等进行遮蔽而形成印刷图案的、固定并绷紧在框架上的网目状网板15(不锈钢网目、丝绸网目等)，将具有适于进行网板印刷的粘度的印墨(这种场合下与碳酸盐涂膏16相当)引到网板15上，通过操作橡胶刮板17，在作为印刷对象的悬吊型氧化物阴极1之构成要素基底金属2的上表面涂布碳酸盐涂膏。详细过程如后所述。

在悬吊型氧化物阴极1上以网板印刷方式实际涂布碳酸盐涂膏16时，从提高生产效率考虑，可将多个悬吊型氧化物阴极1排列起来，以一次或几次的橡胶刮板操作对各个基底金属2同时进行碳酸盐涂膏16的涂布。

进行这样的网板印刷时，最好是，使基底金属2的上表面的高度对齐以使作为印刷对象的各个基底金属2相对于网板15的距离均等，并且，基底金属2的位置与网板15的印刷图案二者分别精度良好地对齐。

假设，在氧化物阴极排列固定夹具13上固定有多个悬吊型氧化物阴极1的场合下，各个基底金属2之上表面的高度参差不齐，自网板15至基底金属2的距离不能够做到均等，则悬吊型氧化物阴极1中距离网板15近者将与之相接触而对网板15起支撑作用。因此，将发生如下不良情况，即其平均距离距网板15远的基底金属2(基底金属2中上表面低者)不能够与网板15接触从而碳酸盐涂膏16不能够附着其上。

此外，我们知道，网板15与基底金属2的微妙的位置关系，是决定印刷后的碳酸盐涂膏16厚度即碳酸盐层6厚度的要素之一，因此，最好是，使基底金属2上表面的高度对齐，从而尽可能做到网板15至基底金属2的距离均等。

碳酸盐涂膏16的印刷厚度将直接关系到碳酸盐层6的厚度，因而是决定电子管寿命特性的要素之一，是氧化物阴极批量生产中特别重要的管理项目。因此，最好是，批量生产的各个氧化物阴极要求其厚度相等。

此外，当基底金属2与印刷图案二者的位置关系发生偏移时，不能够在基底金属2的整个表面上良好地附着碳酸盐涂膏16。并且，将产生筒套3的侧面附着碳酸盐涂膏16的不良情况。

下面，对图3所示的氧化物阴极排列固定夹具13的制作方法进行说明。

首先，关于套圈侧面支撑部12，准备厚度尺寸较悬吊型氧化物阴极1的高度小若干(实际当中为较阴极高度薄约1mm的厚度)的、平整无变形的金属板，例如铝合金板。

其次，将该金属板裁切成能够排列多个氧化物阴极的面积(实际裁切为300×300mm的面积)，并高精度地切削加工出用来容纳套圈5的、间隔均等的切削孔5a(实际加工中，相对于套圈5的外径φ3.6mm，以较套圈5的外径大若干以产生约30μm左右的单侧间隙进行钻削加工，以间距为4mm±10μm的均等间隔进行开孔加工)。

此外，作为基座10，为保持并固定多个筒套底面支撑部9，并使这些筒套底面支撑部9的高度整齐划一，与形成套圈侧面支撑部12同样，准备好对作为上部固定夹具的套圈侧面支撑部12进行保持所必需的、具有足够厚度的平整无变形的金属板，该金属板上有经切削加工形成的、用来嵌入筒套底面支撑部9的开口部。而筒套底面支撑部9本身，是另外单独经过切削加工而备好，通过压入基座10的开口部而固定，从而获得由筒套底面支撑部9和基座10构成的基座部11。

之后，为了使筒套底面支撑部9的、放置有氧化物阴极时与筒套3底面相接触的前端面的高度整齐划一，在将筒套底面支撑部9压入后，以研磨机对支柱前端同时进行研磨。经过此研磨处理，能够使所有的筒套底面支撑部9的高度以极良好的精度实现整齐划一。

附带说明，此次制作的氧化物阴极排列固定夹具13中，自基座10至筒套底面支撑部9之上表面的高度的分散性保持在5μm之内。

另外，为使作为上部夹具的套圈侧面支撑部12和作为下部夹具的氧化物阴极排列固定夹具13，在插入有多个氧化物阴极的状态下彼此容易夹合，在上部的两处部位设置有定位销，而与之对应的定位孔设置在下部(未图示)。通过使用这样的氧化物阴极排列固定夹具13，可使多个基底金属2的上表面的高度达到高精度的统一。

下面，对采用上述氧化物阴极排列固定夹具，在氧化物阴极之构成要素基底金属2的上表面，以网板印刷法涂布电子发射物质的方法进行说明。

印刷机使用的是至少具备有用来安装氧化物阴极排列固定夹具的工作台、网板15、网板15的固定机构、以及能够高精度地进行工作台与网板15的定位并调节网板15与印刷对象之间距离的橡胶刮板17，通过在网板15上进行橡胶刮板操作，可将印墨(与碳酸盐涂膏16相当)自网板15挤出，从而将该印墨涂布在作为被印刷物的基底金属2的上表面上的印刷机。

而网板15使用的是这样一种网板：对100～400目程度的不锈钢网目上不需进行印刷的部位以乳剂(重氮树脂)进行遮蔽，与通过该夹具均等地排列固定的基底金属2的位置对齐，并且为保证具有对位裕度而设置有直径较基底金属2的直径小若干的印刷图案。

作为本发明的印墨材料的碳酸盐涂膏16，至少以含有钡碱土类金属的碳酸盐粉末为主要成分，为使该粉末呈膏状而适量混合各液体添加物(例如本实施形式中，为松节油、漆和高分子油中分散剂等)而制成。其中除碳酸盐之外的添加物，只要能够制成不会导致阴极工作出现问题并适合作为进行印刷的印墨材料的涂膏，也可以使用其它物质。

首先，相当于下部固定夹具的基座部11的筒套底面支撑部9上覆盖筒套3而将悬吊型氧化物阴极1不露出地进行设置，其次，以定位销进行定位而将上部固定夹具从上嵌入，以上部固定夹具的自重实现固定。当然，此时，也可以不是仅以自重实现固定，还可以以螺纹紧固等机械方式固定在相当于下部夹具的基座部13上。

此时，各个悬吊型氧化物阴极1的基底金属2上表面的高度整齐划一，横向位置也通过上部夹具固定在套圈5上，因此，能够规范地精度良好地得到固定。在该状态下，将氧化物阴极排列固定夹具安装到印刷机上(在印刷机的固定台上预先设置定位机构。例如，在下部夹具上设置两个高精度的定位孔，在印刷机的工作台上设置相对应的定位销)，通过目视进行印刷图案与各个基底金属2的上表面的对位，继而进行对位检查试印刷。

其次，确认印刷状态，当印刷图案相对于基底金属2存在偏差时，对该偏差量以印刷机所附属的定位机构予以修正。(印刷图案无偏差时，将该夹具原样自印刷机上拆下，转入干燥工序。)修正完了后，擦去印刷到基底金属2上表面上的涂膏，清洁基底金属2的表面，再次进行试印刷。经过数次试印刷消除印刷图案与基底金属2之间的偏差后，转入正式印刷。

上述试印刷是更换网板15后初次进行印刷时必须进行的作业，相同条件下进行第2次及之后的印刷时，由于依靠上述各定位销所构成的定位机构而能够准确定位，故不必再进行试印刷。

经过正式印刷后，将印刷有碳酸盐涂膏16的悬吊型氧化物阴极1，在其被设置于氧化物阴极排列固定夹具13内的原状态下，放置于空气中或转入温度调整于100℃左右的干燥炉内，使松节油等液体成分气化，实现碳酸盐涂膏16的干燥固着而获得碳酸盐层6。之后，小心地将悬吊型氧化物阴极1从该夹具中取出，在其它保管容器中排列整齐进行保管，将该悬吊型氧化物阴极1，采用例如与特许公报昭64-5417号公报所记载的、现有喷射式涂布方法制作的氧化物阴极所采用的同样方法和工序用于电子管中。

这里所说的电子管，是指例如以CRT为代表的那种对热电子进行控制的真空管(二极管、三极管)。

如上所述，通过使用具有图3所示基本结构的氧化物阴极排列固定夹具13，最先实现了可同时印刷出多个将成为碳酸盐层6的碳酸盐涂膏16，可使网板15的印刷图案与基底金属2二者的定位变得简便。

其次，通过网板印刷可在悬吊型氧化物阴极1上涂布出厚度均匀的碳酸盐涂膏16。在实践中，对印刷后干燥的碳酸盐层6膜厚进行检测的结果，相对于目标值70μm，能够以70±30μm的精度进行涂布。但对于变形B较大者，不能够进行良好的印刷，曾出现碳酸盐涂膏16向筒套3的侧面垂滴等不良现象。

另外，按照本发明实施形式1，由于使用了具有图3所示基本结构的氧化物阴极排列固定夹具13，因此，具有从周围对套圈5进行支撑的套圈侧面支撑部12，故可对氧化物阴极在横向上的位置进行支撑固定，而以悬吊型氧化物阴极1的连接带4支撑筒套3，最终对基底金属2在横向上的位置予以固定。并且，以筒套底面支撑部9从筒套3的底面支撑悬吊型氧化物阴极1的自重，故而对焊接固定于筒套3上的基底金属2在上下方向上的位置进行固定。

并且，图3所示的结构如图4所示在XY方向上均等排列地加工出来，将氧化物阴极放入固定夹具中夹持以将多个氧化物阴极精度良好地排列并固定，从而能够获得以一次作业完成对多个氧化物阴极进行网板印刷的效果。

以上说明中，主要是对具有图1(a)所示悬吊型氧化物阴极1结构的、具有圆盘状基底金属2者进行了说明，但显然，对于图1(b)所示具有局部呈圆筒状形成的基底金属2a者，也能够以同样的氧化物阴极排列固定夹具进行处理，并获得同样的效果。

实施形式2

下面，对本发明的第2实施形式结合图6进行说明。

前述第1实施形式中，构成氧化物阴极排列固定夹具13的套圈侧面支撑部12是从周围对套圈5的外侧面进行支撑从而对悬吊型氧化物阴极1在横向上的位置进行支撑固定的，而该第2实施形式则如图6的剖视图所示，套圈侧面支撑部12a在其上部具有筒套侧面支撑部18。

由于具有该筒套侧面支撑部18，故可对圆筒状的筒套3的上部外侧面进行支撑并进行位置固定，因此，能够对套圈5与筒套3的同轴度的偏差(变形B)强制性地进行修正，以更高的精度实现与网板15的对位。

于是，将该图6的基本结构如图4所示地在XY方向上均等排列地加工出来，将氧化物阴极放入固定夹具中夹持，即可将多个氧化物阴极精度良好地排列固定，能够以一次作业完成对多个氧化物阴极的网板印刷。

实施形式3

下面，对本发明的实施形式3结合图7进行说明。

上述实施形式1和实施形式2中，构成氧化物阴极排列固定夹具13的基座部11包含有筒套底面支撑部9，仅从底面对筒套3进行支撑。而该实施形式3的基座部11如图7的剖视图所示，其特征是，具有呈直径尺寸与筒套3的圆筒内径相当的柱状体的基底金属底面及筒套内面支撑部19，其上表面支撑基底金属2的底面，侧面支撑筒套3的内侧面。

由于具有基底金属底面及筒套内面支撑部19，故在放置有氧化物阴极时，可对筒套3在横向上的位置进行支撑固定，对悬吊型氧化物阴极1的自重在基底金属2的底面部位进行支撑，因此，限定了基底金属2在上下方向上的位置，并且，通过直接支撑筒套3的内侧面而强制性地修正套圈5与筒套3的同轴度偏差(变形B)，能够以更高的精度实现与网板15的对位。

在将悬吊型氧化物阴极1放置到该夹具内时，为了在即使存在变形B的场合，也能够平滑地放置，基底金属底面及筒套内面支撑部19的上部为前端变细状态，其与基底金属2相接触的端面的直径尺寸较筒套3的内径小。通过将悬吊型氧化物阴极1沿基底金属底面及筒套内面支撑部19的外表面导入而使之与筒套3的内侧面相接触，则能够使变形B的修正更为平滑地进行。

于是，将该图7的基本结构如图4所示地在XY方向上均等排列地加工出来，将氧化物阴极放入固定夹具中夹持，即可将多个氧化物阴极精度良好地排列固定，能够以一次作业完成对多个氧化物阴极的网板印刷。

实施形式4

下面，对本发明的实施形式4结合图8进行说明。

在已说明的实施形式3中，对于具有从内侧面支撑构成悬吊型氧化物阴极1的筒套3并且对焊接接合在筒套3上的基底金属2的底面进行支撑的基底金属底面及筒套内面支撑部19的氧化物阴极排列固定夹具13进行了说明。而该实施形式4对这样一种实施形式进行说明，即支撑基底金属2底面与筒套3内侧面的部件还具有吸贴功能，在对基底金属2的底面进行支撑的同时还能够将其吸贴而加以保持。

如图8所示，基底金属底面及筒套内面支撑部19a具有抽气孔20，由于具有该抽气孔20，故可使用旋转泵等抽取空气，从而能够使基底金属2的底面主动地吸贴在基底金属底面及筒套内面支撑部19上。

于是，将该图8的基本结构如图4所示地在XY方向上均等排列地加工出来，将氧化物阴极导入该固定夹具中进行夹持而将多个氧化物阴极精度良好地排列固定，通过抽气效果可使所有的悬吊型氧化物阴极1的基底金属2的上表面切实达到相同的高度。因此，能够以一次作业完成对多个悬吊型氧化物阴极1的网板印刷。

实施形式5

对本发明的实施形式5结合图9进行说明。

该实施形式5如图9(a)、图9(b)所示，其特征是，在实施形式1和实施形式2已说明的氧化物阴极排列固定夹具13的筒套底面支撑部9上设有抽气孔20a。

通过使用具有图9所示抽气孔20a的氧化物阴极排列固定夹具13，除了具有实施形式1和实施形式2所说的效果之外，还能够可靠地对多个悬吊型氧化物阴极1同时进行保持固定，能够进行良好的网板印刷。

实施形式6

下面，对本发明的实施形式8结合图10进行说明。

在上述实施形式1～5中，主要是对于在悬吊型氧化物阴极1上形成碳酸盐层6时所使用的氧化物阴极排列固定夹具13进行了说明。而该实施形式6则对于在图2示出其一般性结构的、非悬吊型结构的氧化物阴极8上形成碳酸盐层6的场合进行说明。

作为非悬吊型结构的氧化物阴极8，不会象悬吊型氧化物阴极1那样产生套圈5与筒套3不同轴的那种变形，因此，不必使用图4所示固定夹具中作为上部固定夹具的套圈侧面支撑部12，能够仅以与基座部11相当的部件进行固定，在作为其上表面的基底金属2上以网板印刷方法印刷碳酸盐涂膏16。

如图10所示，以略呈圆柱状且具有抽气孔20的基底金属底面及筒套内面支撑部19a，对氧化物阴极8的自重在基底金属2的底面处进行支撑，从而对基底金属2在上下方向上的位置进行限定，并且通过对筒套3的内侧面直接进行支撑而对横向上的位置进行支撑固定。进而使用旋转泵等将空气(氛围气体)自抽气孔20进行抽气，使基底金属2的底面主动向基底金属底面及筒套内面支撑部19a吸贴，从而能够更为准确地进行固定。

于是，将该图10的基本结构在图4的下部部件上沿XY方向均等排列地加工出来，通过将氧化物阴极8放置在该夹具的上表面上所排列加工成的基底金属底面及筒套内面支撑部19a上，而能够将多个氧化物阴极8精度良好地排列固定，通过抽气效果可使所有的氧化物阴极8的基底金属2的上表面切实达到相同的高度。因此，能够可靠地在多个氧化物阴极8上同时进行可使碳酸盐涂膏厚度均匀的网板印刷。

上述说明中，对这样的例子进行了说明，即不使用与图4氧化物阴极排列固定夹具之上部固定夹具套圈侧面支撑部12相当的部件，但显然，若将网板印刷时对网板进行支撑的必要性考虑在内而能够使用同样的上部部件进行网板印刷，并且，所说上部部件具有对构成氧化物阴极8的筒套3的侧面进行支撑的功能，则可更为准确地进行固定，良好地进行碳酸盐涂膏的印刷。

实施形式7

下面，对本发明的实施形式7结合图11进行说明。

在上述实施形式1～5中，未提及套圈侧面支撑部12的上表面即网板支撑部14与基底金属2的上表面的高度，并且所示结构为，它们的高度未必一致，基底金属2的上表面稍稍突出一些。而该实施形式7如图11所示，其特征是，构成氧化物阴极排列固定夹具13的上部固定夹具的上表面即网板支撑部14其高度与悬吊型氧化物阴极1或氧化物阴极8的基底金属2的上表面的高度相同。

进行网板印刷时，由于需要在网板15的上表面进行以橡胶刮板17向下方推压的操作，网板15的下表面必定被压向作为印刷对象物的基底金属2的上表面而与之接触。此时，若橡胶刮板17的推压力大，则基底金属2所承受的力也大，有可能导致氧化物阴极变形。

但是，图11(a)和图11(b)所示各结构为，通过调整网板支撑部14使之与基底金属2的上表面的高度相同，使作用于基底金属2上的力分散，可切实防止悬吊型氧化物阴极1变形。图11(a)示出用于说明实施形式1的图3的变形例，图11(b)示出用于说明实施形式2的图6的变形例。

此外，如图11(c)所示，对非悬吊型结构的氧化物阴极8进行网板印刷的场合，在使用除了实施形式6中所说明的基座部11之外，还包含有对筒套3的外侧面进行支撑的筒套侧面支撑部21的氧化物阴极排列固定夹具13时，将与该筒套侧面支撑部21的上表面相当的网板支撑部14的高度调整为与基底金属2的上表面的高度相同，也能够获得同样的效果。

实施形式8

下面，对本发明的实施形式8结合图12进行说明。

如上述实施形式7所示，在形成有与基底金属2的上表面相同高度的网板支撑部14的同时，还设置有实施形式2所示的筒套侧面支撑部18的场合，筒套3的上端部与网板支撑部14的上端部彼此相接触。

这成为发生下述不良情况的原因，即在上述场合下，网板印刷刚刚结束时，由于毛细现象，碳酸盐涂膏将渗入筒套3的外侧面与筒套侧面支撑部18之间形成的沟槽内，从而附着在筒套3的外侧面上。

为此，该实施形式8如图10(a)、(b)所示，与网板支撑部14的端部相当的筒套侧面支撑部18a、18b上新设置了斜度18aa或凹陷18bb，以防止产生毛细现象，防止碳酸盐涂膏附着到筒套3的外侧面上。

另外，如图10(c)所示，在氧化物阴极排列固定夹具13上放置有悬吊型氧化物阴极1的场合，形成扩孔22以在筒套侧面支撑部18c与筒套3的上端部外侧面之间构成预定宽度的间隙，也同样能够防止毛细现象的发生。

实施形式9

业已说明的、以实施形式1实现的图3所示氧化物阴极排列固定夹具中，基底金属2在横向上的位置是靠连接带4进行支撑的，故在产生变形B的悬吊型氧化物阴极1上印刷碳酸盐涂膏16时，将与网板15之间产生印刷图案的偏差，其结果，出现碳酸盐涂膏16附着在筒套3外侧面上等不良情况。

此外，当进行筒套3与基底金属2的位置固定时存在有数十μm程度的偏差的场合，基底金属2与网板15之间的距离将同样产生偏差，成为碳酸盐涂膏16印刷膜厚产生偏差的原因。由于这个理由，在使用图3的氧化物阴极排列固定夹具13的场合，印刷膜厚的偏差范围可大到±30μm的程度。

该实施形式9中，对可消除上述不良情况的氧化物阴极排列固定夹具13结合图13所示的剖视结构图进行说明。

使用图13所示的氧化物阴极排列固定夹具13的场合，第1，通过将基底金属底面及筒套内面支撑部19a直接通入筒套3的圆筒内，从而强制性地修正变形B(只限于程度较轻者)，防止印刷图案相对于网板产生偏差。

第2，通过直接支撑基底金属3的底面而进行基底金属3在上下方向上的定位，即使在基底金属2与筒套3焊接时其位置的固定存在偏差的场合，也不成其为问题。此外，由于悬吊型氧化物阴极1的自重很轻，因此，对于因套圈5的侧面或筒套3的内侧面与氧化物阴极排列固定夹具13之间的摩擦引起卡滞而导致基底金属2的底面与基底金属底面及筒套内面支撑部19a不相接触的现象，是通过使用真空粗抽气用旋转泵使基底金属2的底面吸贴而加以解决的。

以与实施形式1所示方法相同的方法，准备能够将1500个悬吊型氧化物阴极1排列固定的固定夹具、制作出直到氢处理结束为止的悬吊型氧化物阴极1，将2500个悬吊型氧化物阴极1，首先插入构成基座部11的基底金属底面及筒套内面支撑部19a内并进行固定，然后盖上作为上部固定夹具的套圈侧面支撑部12，使其下表面与作为下部固定夹具的基座部11的上表面相接触。

作为上部固定夹具的套圈侧面支撑部12上所形成的切削孔5a，在将悬吊型氧化物阴极1夹入其内时，为易于进行悬吊型氧化物阴极1的放置，在平板下表面附近处将其开孔直径扩大。

其次，从进行空气(氛围气体)抽取的抽气孔20的上端部使用真空粗抽气用旋转泵抽取空气的同时，与实施形式1的图5所示场合相同地在基底金属2上表面进行碳酸盐涂膏16的印刷，经干燥后对膜厚进行测量的结果，相对于目标值70μm，可控制在70μm±10μm的偏差范围内。并且，也完全未见到印刷图案的偏差和碳酸盐6附着于筒套3的外侧面的现象。

使用本发明的氧化物阴极排列固定夹具，可将多个氧化物阴极的基底金属以相同高度对齐后进行排列固定，并且能够将氧化物阴极在上下方向和横向上的位置进行固定，因此，以网板印刷方式涂布碳酸盐涂膏时，能够防止印刷偏差而获得膜厚均匀的碳酸盐层。能够以一次作业在多个氧化物阴极上形成碳酸盐层，故可显著提高批量生产的效率。

另外，使用本发明的氧化物阴极排列固定夹具，除了具有上述效果之外，特别是在悬吊型氧化物阴极的形成阶段，能够对因连接带的变形等原因引起的筒套与套圈二者的位置偏差进行修正。

并且，使用本发明的氧化物阴极排列固定夹具，并通过使构成该夹具的上部固定夹具的上表面的高度与放置有氧化物阴极的场合下进行碳酸盐涂膏涂布的基底金属的上表面的高度相同，即可做到，即使在边向下推压橡胶刮板边进行印刷处理时，也能够将作用于基底金属的力分散、防止氧化物阴极变形。

另外，使用本发明的氧化物阴极排列固定夹具，并通过在与构成该夹具的上部固定夹具的表面部分的切削孔的端面的筒套侧面支撑部相当的位置上形成凹陷、斜度、扩孔等，即可实现，即使在网板印刷碳酸盐涂膏的场合下，也能够防止毛细现象引起碳酸盐涂膏垂滴而附着于筒套侧面的情况发生。

此外，通过使用本发明的氧化物阴极排列固定夹具形成氧化物阴极，可同时在多个氧化物阴极上形成膜厚均匀的碳酸盐层，还能够提高印刷时的位置精度。

Claims (18)

1.一种氧化物阴极排列固定夹具，其特征是，将包含有将在其上表面形成厚膜印刷层的基底金属的多个氧化物阴极，以使上述基底金属的上表面向上的状态保持既定间隔排列固定。

2.如权利要求1所说的氧化物阴极排列固定夹具，其特征是，将上述基底金属的上述上表面形成同一平面地进行固定。

3.如权利要求2所说的氧化物阴极排列固定夹具，其特征是，上述氧化物阴极排列固定夹具这样构成，即可将上述氧化物阴极的底部固定。

4.如权利要求3所说的氧化物阴极排列固定夹具，其特征是，上述氧化物阴极排列固定夹具这样构成，即还可将各上述氧化物阴极的侧面固定。

5.如权利要求1所说的氧化物阴极排列固定夹具，其特征是，上述氧化物阴极是包含有以厚膜印刷法在其上表面上形成电子发射物质层的基底金属的多个氧化物阴极。

6.如权利要求1所说的氧化物阴极排列固定夹具，其特征是，上述氧化物阴极是包含有以厚膜印刷法在其上表面上形成碳酸盐层的基底金属的多个氧化物阴极。

7.如权利要求6所说的氧化物阴极排列固定夹具，其特征是，在放置有氧化物阴极的场合，将基底金属的上表面在相同高度上对齐地排列固定。

8.如权利要求1所说的氧化物阴极排列固定夹具，

氧化物阴极为具有基底金属被固定在其一端面上的圆筒状筒套、以及将上述筒套的包括另一端在内的外侧面的一部分以基底金属呈突出状态地围起来并以连接带将上述筒套呈悬吊状态地进行固定的套圈的悬吊型氧化物阴极，

其特征是，具有

保持既定间隔贯穿平板而设置有与套圈的直径相当的孔的、对套圈的外侧面进行支撑与固定的、平板结构的上部固定夹具，

以及包含有由配置在与上部固定夹具的上述孔相当的位置上直径较套圈小而较筒套大的圆柱体所构成的筒套底面支持部的、对上述筒套的底面进行支撑与固定的、平板结构的下部固定夹具。

9.如权利要求8所说的氧化物阴极排列固定夹具，

氧化物阴极为具有基底金属被固定在其一端面上的圆筒状筒套、以及将包括上述筒套的另一端在内的外侧面的一部分以基底金属呈突出状态地围起来并以连接带将上述筒套呈悬吊状态地进行固定的套圈的悬吊型氧化物阴极，

其特征是，具有

保持既定间隔贯穿平板而设置有与套圈的直径相当的孔的、对套圈的外侧面进行支撑与固定的、平板结构的上部固定夹具，

以及由可对上述基底金属底面和筒套内面进行支撑且其与上述基底金属底面相接触的端面直径较另一面小的柱状体所构成的下部固定夹具。

10.如权利要求1所说的氧化物阴极排列固定夹具，

氧化物阴极由基底金属、以及上述基底金属被固定在其一个端面上的圆筒状筒套构成，

其特征是，具有

保持既定间隔贯穿平板而设置有与上述筒套的最大直径相当的孔的、对上述筒套的外侧面进行支撑固定的、平板结构的上部固定夹具，

以及在与上述上部固定夹具的上述孔相当的位置上配置有柱状体的、对上述基底金属底面和上述筒套的内面进行支撑固定的、平板结构的下部固定夹具。

11.如权利要求8所说的氧化物阴极排列固定夹具，其特征是，包含于下部固定夹具的筒套底面支撑部或柱状体，在与筒套底面或基底金属底面相接触的位置上具有抽气孔。

12.如权利要求8所说的氧化物阴极排列固定夹具，其特征是，设置在上述上部固定夹具上的切削孔的、放置有氧化物阴极时位于基底金属附近的部分，朝着上述孔的中心突出地形成以使其直径较其它部分的直径小，从而构成筒套外侧面支撑部。

13.如权利要求8所说的氧化物阴极排列固定夹具，其特征是，上述上部固定夹具的上表面这样形成，即放置有氧化物阴极时，与基底金属的上表面的高度相同。

14.如权利要求12所说的氧化物阴极排列固定夹具，其特征是，与筒套外侧面支撑部的端部相当的上部固定夹具的上表面上形成有凹陷或者形成有朝上述筒套外侧面支撑部端部向下方倾斜的斜度。

15.如权利要求14所说的氧化物阴极排列固定夹具，其特征是，上述凹陷或斜度的大小程度可使通过厚膜印刷形成的涂膏不会因毛细管现象而附着到上述筒套的侧面。

16.如权利要求12所说的氧化物阴极排列固定夹具，其特征是，筒套外侧面支撑部这样形成，即放置有氧化物阴极时，与筒套之间产生微小间隙。

17.如权利要求16所说的氧化物阴极排列固定夹具，其特征是，上述微小间隙的大小程度可使通过厚膜印刷形成的涂膏不会因毛细管现象而附着到上述筒套的侧面。

18.一种氧化物阴极的制造方法，其特征是，包括

使用权利要求8所说的氧化物阴极排列固定夹具将多个氧化物阴极以其基底金属上表面外露地进行排布，以网板印刷将碳酸盐涂膏经定位作业印刷在上述基底金属上表面上的工序，

以及干燥和烧成工序，形成通过形成碳酸盐层而形成的氧化物阴极。

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