JP2001236883A - 陰極線管の製造方法及び陰極線管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シャドウマスクと支持体との接触面積を大き
くして磁気特性を向上できる陰極線管の製造方法及び陰
極線管を提供する。 【解決手段】 フレーム１に、支持体３が内側に倒れる
方向に圧縮力を加えた状態で、支持体３の上面部分を除
去するように加工して加工面３ａを形成する加工工程
と、加工工程における圧縮力とほぼ同じ大きさの圧縮力
を支持体３が内側に倒れる方向に加えた状態で、シャド
ウマスクを支持体３の加工面３ａに溶接する溶接工程と
を備え、加工面３ａは、加工工程における圧縮力が印加
された状態で、ほぼ同一平面上に位置する。このことに
より、シャドウマスクと支持体３との接触面積を大きく
できるので、管軸方向に入る磁力線の磁気抵抗が減少
し、電子ビームのランディングずれが低減され、色再現
性が良好となる。

Description

【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、コ
ンピュータディスプレイ等に用いられる陰極線管の製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、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平面を
維持できない。また、単にシャドウマスクをフレームで
支持するのみでは、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陰極線管の表示画面に悪影響
を与える。このため、シャドウマスクに一定の張力を加
えてフレームに架張支持することが行われている。

【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脹して、シャドウマスク面が変形す
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
ングによる電子ビームの変位量が大きくなる。このた
め、前記の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脹を吸収させるべく、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張力を
加えることが行われている。

【０００４】図６（ａ）に、溶接工程におけるフレーム
の側面図を示している。弾性部材４１に一対の支持体４
２が固定されたフレーム４０には、シャドウマスク４３
が載置されている。この溶接工程では、シャドウマスク
４３は、矢印ｇ方向に引張力が加わっており、フレーム
４０には、矢印ｈ方向に圧縮力が加わっている。

【０００５】このため、支持体４２は内側に倒れ込み、
弾性部材４１は凹状にたわんでいる。このような状態
で、支持体４２の上面とシャドウマスク４３とを、例え
ばローラ式抵抗溶接機４４を用いて溶接により固着す
る。

【０００６】このような溶接工程を経て、シャドウマス
ク４３がフレーム４０に架張保持されることになり、架
張保持によれば、シャドウマスク４３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４３の振動、
及びシャドウマスク４３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で
きる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ような従来のカラー陰極線管の製造方法には、以下のよ
うな問題があった。溶接工程後においては、シャドウマ
スク４３への引張力と、フレーム４０への圧縮力は解除
されている。このことにより、シャドウマスク４３が縮
む方向の力と、フレーム４０が伸びる方向の力とがつり
あい、シャドウマスク４３は引張力が加わった状態で支
持体４２に固着されていることになる。したがって、フ
レーム４０への圧縮力が解除されると、フレーム４０の
凹状のたわみは、緩和されるがフレーム４０には依然と
して圧縮力が加わっていることには変わりない。

【０００８】図６（ｂ）は、溶接後の支持体４２の上端
部の断面図を示しており、溶接により、ｉ部においては
シャドウマスク４３と支持体４２とは密着しているが、
前記のように、支持体４２は内側に倒れ込んでいるの
で、ｊ部においてはシャドウマスク４３と支持体４２と
は離れていることになる。

【０００９】このように、シャドウマスクが支持体に十
分に密着して固定されていないと、シャドウマスクと支
持体との接触面積が小さくなり、このことにより管軸方
向に入る磁力線の磁気抵抗が大きくなり、電子ビームの
ランディングずれが発生し、画像が乱れる等の問題があ
った。

【００１０】本発明は、前記のような従来の問題を解決
するものであり、シャドウマスクと支持体との接触面積
を大きくして磁気特性を向上できる陰極線管の製造方法
及び陰極線管を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の陰極線管の製造方法は、互いに対向する一
対の支持体を有する枠状体に、前記一対の対向する支持
体が内側に倒れる方向に圧縮力を加えた状態で、前記支
持体の上面部分を除去するように加工して加工面を形成
する加工工程と、前記加工工程における圧縮力とほぼ同
じ大きさの圧縮力を前記一対の対向する支持体が内側に
倒れる方向に加えた状態で、シャドウマスクを前記支持
体の前記加工面に溶接する溶接工程とを備え、前記各支
持体の加工面の少なくとも一部は、前記加工工程におけ
る圧縮力が印加された状態で、ほぼ同一平面上に位置し
ていることを特徴とする。

【００１２】前記のような陰極線管の製造方法によれ
ば、シャドウマスクと支持体との接触面積が大きくなる
ので、管軸方向に入る磁力線の磁気抵抗が減少する。そ
の結果、電子ビームのランディングずれが低減され、色
再現性を良好にすることができる。しかもシャドウマス
クと支持体との接触面積を大きくするための加工面の形
成は容易である。

【００１３】前記陰極線管の製造方法によれば、前記加
工工程における圧縮力を、引き続き前記溶接工程におい
ても印加することが好ましい。前記のような陰極線管の
製造方法によれば、加工工程においていったん加えた圧
縮力を解除する必要がないので、生産性を向上できる。

【００１４】また、前記加工面は、前記支持体の長手方
向のほぼ全体に亘り形成されていることが好ましい。

【００１５】また、前記加工面は、前記支持体の外側に
形成され前記支持体の外側に行くにつれて下側に傾斜し
た傾斜部をさらに有することが好ましい。前記のような
陰極線管の製造方法によれば、シャドウマスクを、加工
面のうち水平部に当接させることができ、傾斜面で溶接
することができるので、シャドウマスクと支持体との密
着状態が良好となる。

【００１６】また、前記加工面は、前記支持体の外側に
形成された曲線部をさらに有することが好ましい。前記
のような陰極線管の製造方法によれば、シャドウマスク
を、加工面のうち水平部に当接させることができ、傾斜
面で溶接することができるので、シャドウマスクと支持
体との密着状態が良好となる。

【００１７】次に、本発明の陰極線管は、互いに対向す
る一対の支持体を有する枠状体と、前記各支持体の上面
部分に保持されたシャドウマスクとを備え、前記各支持
体が内側に倒れる方向に圧縮力が印加された前記枠状体
の復元力により、前記シャドウマスクには引張力が印加
され、かつ前記各支持体の上面部分と前記シャドウマス
クとが面接触していることを特徴とする。前記のような
陰極線管によれば、シャドウマスクと支持体との接触面
積が大きくなるので、管軸方向に入る磁力線の磁気抵抗
が減少する。その結果、電子ビームのランディングずれ
が低減され、色再現性を良好にすることができるまた、
前記陰極線管においては、前記圧縮力の印加前の状態に
おいて、前記各支持体は内側に倒れる方向に傾斜してい
ることが好ましいい。前記のような陰極線管によれば、
支持体に圧縮力を印加した場合、枠状体が載置台から移
動しにくいので、シャドウマスクを支持体に固着する組
み立てが容易になる。

【００１８】また、前記各支持体の上面部分の少なくと
も一部は、前記各支持体が内側に倒れる方向に圧縮力が
印加した状態で、ほぼ同一平面上に位置する面を有する
ことが好ましい。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て、図面を用いて具体的に説明する。図１（ａ）は、フ
レーム加圧工程を示している。フレーム１は、長方形の
枠体で、一対の弾性部材２に、互いに対向する断面Ｌ字
形状の支持体３を溶接等により固着して形成されてい
る。弾性部材２、及び支持体３には鉄材等の金属材料が
用いられる。本工程では、フレーム１には、支持体３が
内側に倒れ込む方向に圧縮力（矢印ａ）を加える。

【００２０】この状態を矢印ｃ方向からみた図が、図２
（ａ）である。図２（ａ）に示したように、フレーム１
には圧縮力が加わっているので、支持体３は内側に倒れ
込み、フレーム１は全体として凹状にたわんでいる。本
実施形態では、この加圧状態で一対の支持体３の各上面
がほぼ同一平面上に位置するように、支持体３の上面部
分を長手方向の全体に亘り加工する。この加工は、例え
ば高速回転する砥石車を支持体３の上面に押し当てて、
切削を行なう研削により行なうことができる。

【００２１】図２（ｂ）は、支持体３の上面（図２
（ａ）のｄ部）の縦方向断面を拡大した図を示してお
り、上面の加工により、斜線で示した領域４の部分が除
去され、支持体３の上端には上面３ａが形成される。一
対の支持体３の各上面３ａは、フレーム１の加圧状態で
は、ほぼ同一平面上に位置する。

【００２２】図１（ｂ）は、シャドウマスク載置工程を
示している。シャドウマスク５は、電子銃から発射され
る３本の電子ビームに対して色選別の役割を果たすもの
である。本実施形態では、シャドウマスク５は、鉄材等
の金属薄板で形成されており、電子ビーム通過孔である
開孔が多数形成されている。

【００２３】本工程では、フレーム１には、前記のフレ
ーム加圧工程と同じ大きさの圧縮力（矢印ａ）が引き続
き加わっている。作業位置の移動等のために、加工工程
における圧縮力をいったん解除している場合は、フレー
ム加圧工程とほぼ同じ大きさの圧縮力を再び加える。シ
ャドウマスク５の両端には、引張力（矢印ｂ）が加わっ
た状態で、フレーム１上に載置されている。

【００２４】なお、圧縮力の印加前の状態において、支
持体３の外壁面３ｄが内側に倒れる方向に傾斜した状態
となるように、支持体３を弾性部材２に固定しておいて
もよい。このような固定によれば、支持体３に圧縮力を
印加した場合、フレーム１が載置台１０から移動しにく
いので、シャドウマスク５を支持体３に固着する組み立
てが容易になる。

【００２５】図３（ａ）は、溶接工程を示している。本
工程において、シャドウマスク５を、フレーム１の支持
体３の上面３ａに溶接により固着する。本実施形態で
は、溶接にはローラ式抵抗溶接機６を用いている。ロー
ラ式抵抗溶接機６のローラ電極７は、シャフト８の伸縮
により上下に移動することができる。また、シャドウマ
スク５を一定圧力で加圧しながら、支持体３の長手方向
に移動できる。

【００２６】図４（ａ）は、溶接工程において、支持体
３の上端部分における縦方向の断面図を示している。支
持体３には、前記のシャドウマスク載置工程における圧
縮力が引き続き加わっているので、支持体３は内側に倒
れ込んでいる。この場合、支持体３の各上面３ａは、前
記のように支持体３に圧縮力が加わった状態でほぼ同一
平面上に位置するように加工されているので、フレーム
１の載置台１０が水平であれば、上面部３ａも本図のよ
うに水平である。このような状態で、ローラ電極７がシ
ャドウマスク５上を転がりながら、シャドウマスク５と
支持体３との溶接が行われる。

【００２７】図３（ｂ）は、溶接が完了し、シャドウマ
スク５の不要部分をカットした状態を示している。図４
（ｂ）は、この状態における支持体３の上端部分におけ
る縦方向の断面図を示している。この溶接完了後におい
ては、図３（ｂ）に示したように、シャドウマスク５の
引張力と、フレーム１への圧縮力は解除されている。こ
のことにより、シャドウマスク５が縮む方向（矢印ｅ）
の力と、フレーム１が伸びる方向（矢印ｆ）の力とがつ
りあい、シャドウマスク５は引張力が加わった状態で支
持体３に固着されていることになる。

【００２８】すなわち、フレーム１は、図２（ａ）に示
したような凹状態から元の水平状態に復元しようとする
ので、このつりあい状態では、支持体３の上面３ａがシ
ャドウマスク５を裏面側から押圧していることになる。
このため、支持体３の上面３ａは、ほぼ全面に亘りシャ
ドウマスク５の裏面と、当接していることになる。した
がって、前記溶接工程においては、溶接部分ができるだ
け支持体３の外側になるように溶接していることが好ま
しい。

【００２９】本実施形態では、前記のようにシャドウマ
スク５と支持体３との接触面積が大きくなるので、管軸
方向に入る磁力線の磁気抵抗が減少する。その結果、電
子ビームのランディングずれが低減され、色再現性を良
好にすることができる。

【００３０】また、本実施形態では、前記のような加工
は容易に行なうことができる。例えば、図２（ｂ）に示
したような加工は、支持体３に当接させた高速回転する
砥石車を支持体３の長手方向に直線的に移動させること
により可能である。支持体３の長手方向の湾曲が大きい
場合は、湾曲に沿った移動も必要となるが、この場合で
あっても上下方向の移動は必要ない。

【００３１】圧縮力を印加しない状態で、あらかじめ支
持体３の上面を加工しておくことも考えられるが、この
場合は加工が極めて困難になる。支持体３に加わる圧縮
力は、支持体３の長手方向に必ずしも一様ではなく、仮
に一様であっても例えば本実施形態では支持体３は両端
部で支持されているので、支持体３の倒れ込み角度や内
側方向への変位は、中央部と両端部とで異なる。このた
め、圧縮力の印加状態では支持体３の上面部はたわみ曲
線を形成し、かつ上面部の傾斜角度も各部で異なってい
る。

【００３２】したがって、図４（ｂ）に示したように、
圧縮力の印加状態で支持体３の上面部が長手方向の全体
に亘り水平となるような加工を、圧縮力を印加しない状
態で施すことは極めて困難である。

【００３３】図５に、支持体形状の別の実施形態を示し
ている。前記実施形態では、一対の支持体３の各上面３
ａが、フレーム１の加圧状態では、ほぼ同一平面上に位
置する例を示したが、図５（ａ）に示した例では、上面
３ａに加えて、上面３ａの加工と同様に圧縮力印加状態
で加工して形成した上面３ａに対して傾斜している傾斜
面３ｂが形成されている。傾斜面３ｂは、支持体３の外
側に行くにつれて下側に傾斜している。シャドウマスク
５は、傾斜面３ｂに溶接して固着されている。

【００３４】また、図５（ｂ）に示した例では、上面３
ａに加えて、上面３ａの加工と同様に圧縮力印加状態で
加工して形成した曲面３ｃが形成されている。シャドウ
マスク５は、曲面３ｃに溶接して固着されている。本図
に示したような実施形態の場合も、シャドウマスク５
は、上面３ａに当接させることができ、傾斜面や、曲面
で溶接されているので、シャドウマスク５と支持体３と
の密着状態が良好となる。すなわち、図４（ｂ）に示し
た実施形態と同様に、シャドウマスク５と支持体３との
接触面積が大きくなるので、管軸方向に入る磁力線の磁
気抵抗が減少する。その結果、電子ビームのランディン
グずれが低減され、色再現性を良好にすることができ
る。

【００３５】なお、本実施形態においては、シャドウマ
スク３をフレーム１に平面状に固着させる実施形態で説
明したが、曲面状（シリンドリカル状）に固着させる場
合であっても同様の効果が得られる。

【００３６】また、前記実施形態では、ローラ式抵抗溶
接機６を用いたシーム溶接の場合について説明したが、
これに限るものではなく、例えば点溶接の場合であって
も、同様の効果が得られる。

【００３７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、一対の
対向する支持体が内側に倒れる方向に圧縮力を加えた状
態で、支持体の上面部分に加工面を形成することによ
り、シャドウマスクと支持体との接触面積が大きくなる
ので、管軸方向に入る磁力線の磁気抵抗が減少する。そ
の結果、電子ビームのランディングずれが低減され、色
再現性を良好にすることができる。しかもシャドウマス
クと支持体との接触面積を大きくするための加工面の形
成は容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）本発明の一実施形態に係るフレーム加圧
工程を示す斜視図 （ｂ）本発明の一実施形態に係るシャドウマスク載置工
程を示す斜視図

【図２】（ａ）本発明の一実施形態に係るフレーム加圧
工程におけるフレームの側面図 （ｂ）図２（ａ）のｄ部の拡大断面図

【図３】（ａ）本発明の一実施形態に係る溶接工程を示
す斜視図 （ｂ）本発明の一実施形態に係る溶接完了後の状態を示
す斜視図

【図４】（ａ）本発明の一実施形態に係る溶接工程にお
ける支持体の上端部分における縦方向の断面図 （ｂ）本発明の一実施形態に係る溶接工程完了後におけ
る支持体の上端部分における縦方向の断面図

【図５】本発明の別の実施形態に係る支持体形状の断面
図

【図６】（ａ）従来の溶接工程におけるフレームの側面
図 （ｂ）従来の溶接後の支持体上端部の断面図

【符号の説明】

１ フレーム ２ 弾性部材 ３ 支持体 ３ａ 上面 ３ｂ 傾斜面 ３ｃ 曲面 ４ 除去領域 ５ シャドウマスク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 島田 耕治 大阪府高槻市幸町１番１号 松下電子工業 株式会社内 (72)発明者 中寺 茂夫 大阪府高槻市幸町１番１号 松下電子工業 株式会社内 (72)発明者 岩本 洋 大阪府高槻市幸町１番１号 松下電子工業 株式会社内 (72)発明者 八田 真一郎 大阪府高槻市幸町１番１号 松下電子工業 株式会社内 (72)発明者 村井 隆一 大阪府高槻市幸町１番１号 松下電子工業 株式会社内 Ｆターム(参考） 5C027 HH23 5C031 EE01 EE08 EE11

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに対向する一対の支持体を有する枠
   状体に、前記一対の対向する支持体が内側に倒れる方向
   に圧縮力を加えた状態で、前記支持体の上面部分を除去
   するように加工して加工面を形成する加工工程と、前記
   加工工程における圧縮力とほぼ同じ大きさの圧縮力を前
   記一対の対向する支持体が内側に倒れる方向に加えた状
   態で、シャドウマスクを前記支持体の前記加工面に溶接
   する溶接工程とを備え、前記各支持体の加工面の少なく
   とも一部は、前記加工工程における圧縮力が印加された
   状態で、ほぼ同一平面上に位置していることを特徴とす
   る陰極線管の製造方法。
2. 【請求項２】 前記加工工程における圧縮力を、引き続
   き前記溶接工程においても印加する請求項１に記載の陰
   極線管の製造方法。
3. 【請求項３】 前記加工面は、前記支持体の長手方向の
   ほぼ全体に亘り形成されている請求項１又は２に記載の
   陰極線管の製造方法。
4. 【請求項４】 前記加工面は、前記支持体の外側に形成
   され前記支持体の外側に行くにつれて下側に傾斜した傾
   斜部をさらに有する請求項１から３のいずれかに記載の
   陰極線管の製造方法。
5. 【請求項５】 前記加工面は、前記支持体の外側に形成
   された曲線部をさらに有する請求項１から３のいずれか
   に記載の陰極線管の製造方法。
6. 【請求項６】 互いに対向する一対の支持体を有する枠
   状体と、前記各支持体の上面部分に保持されたシャドウ
   マスクとを備え、前記各支持体が内側に倒れる方向に圧
   縮力が印加された前記枠状体の復元力により、前記シャ
   ドウマスクには引張力が印加され、かつ前記各支持体の
   上面部分と前記シャドウマスクとが面接触していること
   を特徴とする陰極線管。
7. 【請求項７】 前記圧縮力の印加前の状態において、前
   記各支持体は内側に倒れる方向に傾斜している請求項６
   に記載の陰極線管。
8. 【請求項８】 前記各支持体の上面部分の少なくとも一
   部は、前記各支持体が内側に倒れる方向に圧縮力が印加
   した状態で、ほぼ同一平面上に位置するように形成され
   ている請求項６又は７に記載の陰極線管。