JP2002124183A - シャドウマスクのトリミング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ムシリ加工線を用いて不要部を除去するシャド
ウマスクの外形仕上げ加工において、シャドウマスクの
有効部に傷を発生させないシャドウマスクのトリミング
装置を提供することを目的とする。 【解決手段】半製品シャドウマスク２０を所定枚数積層
して固定台１１の台座１２上に載置し、半製品シャドウ
マスク２０の有効部２１を押板１４にて押圧し、半製品
シャドウマスク２０を台座１２上に固定する。半製品シ
ャドウマスク２０の一対の不要部（縦方向）２４Ｙ１及
び２４Ｙ２を吸引機構３１ａ及び３１ｂ有する保持枠１
３ａ及び保持枠１３ｂにて挟み込み、ムシリ加工線２３
Ｙ１及び２３Ｙ２を中心軸にして保持枠１３ａ及び１３
ｂを所定回数折り曲げ動作を繰り返して、不要部２４Ｙ
１及び２４Ｙ２を除去するシャドウマスクのトリミング
装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は長尺帯状の金属基材
を用いてフォトエッチング法にてシャドウマスクを形成
し、シート状に断裁して、中間製品シャドウマスクを作
製し、ムシリ加工線を利用して外形仕上げ加工するシャ
ドウマスクのトリミング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的なカラーディスプレー管は電子
銃、シャドウマスク及び赤、緑、青からなる三色のドッ
ト蛍光面から成り立っている。シャドウマスクは蛍光面
の手前に取りつけられた薄い鉄系材料で、電子ビームが
通過する孔が規則正しく多数配列されたものである。一
つの孔が赤、緑、青の蛍光体ドットの一組三個に対応し
ており、電子銃から放出された三本の電子ビームをそれ
ぞれの蛍光体ドットに導く役目を果たしている。このよ
うに、シャドウマスクはカラーＴＶ、端末カラーディス
プレイ等のカラーディスプレー管には必要不可欠の部品
となっている。

【０００３】図２（ａ）にムシリ加工線を用いた半製品
シャドウマスク２０の模式平面図を、図２（ｂ）に図２
（ａ）の模式平面図をＢ−Ｂ線で切断した模式部分断面
図をそれぞれ示す。一般的なシャドウマスクの製造方法
は、まず、鉄又は鉄合金よりなる金属基材の両面に感光
性樹脂（フォトレジスト）を塗布、乾燥して感光層を形
成する。次いで、所定の遮光パターンを有する露光用マ
スク（多くの場合、表裏２枚のマスク）を位置合わせ、
密着して、所定の露光量で感光層にパターン露光を行
い、所定の薬液で現像、硬膜処理等を行い、金属基材の
両面に小孔パターン、大孔パターン及びムシリ加工線パ
ターンからなるレジストパターンを形成する。

【０００４】次に、レジストパターンをレジストにして
塩化第２鉄液等を用いて金属基材の両面から１次エッチ
ング（ハーフエッチング）を行い、金属基材の両面に所
定形状の小孔開口パターン２２ｂ、大孔開口パターン、
ムシリ加工線（横方向）２３Ｘ１、２３Ｘ２及びムシリ
加工線（縦方向）２３Ｙ１、２３Ｙ２を形成する。

【０００５】次に、金属基材の小孔開口パターン２２ｂ
側に所定の樹脂溶液をローラーコーティングやグラビア
コーティング、スプレーコーティングなどの方法を用い
て塗布、乾燥・硬化してエッチング耐触樹脂層を形成
し、金属基材のもう一方の面の大孔開口パターンを塩化
第２鉄液等を用いて金属基材が貫通するまで２次エッチ
ングを行い、大孔開口パターン２２ａを形成する。

【０００６】次に、金属基材上のエッチング耐触樹脂層
及びレジストパターンをアルカリ水溶液にて剥離処理し
てフープ状の金属基板の少なくとも長手方向に連続する
面付けされた複数のシャドウマスクを作製する。

【０００７】次に、フープ状の金属基材を所定サイズの
シートに断裁加工して、図２（ａ）に示すような金属基
材に小孔開口パターン２２ｂ及び大孔開口パターン２２
ａからなるパターン部２２、パターン部２２を含む有効
部２１、ムシリ加工線（横方向）２３Ｘ１、２３Ｘ２及
びムシリ加工線（縦方向）２３Ｙ１、２３Ｙ２、不要部
（横方向）２４Ｘ１、２４Ｘ２、不要部（縦方向）２４
Ｙ１、２４Ｙ２が形成された半製品シャドウマスク２０
を作製する。所定の項目を検査した後図３（ａ）に示す
ようなトリミング装置を用いてムシリ加工線（横）２３
Ｘ１、２３Ｘ２及びムシリ加工線（縦）２３Ｙ１、２３
Ｙ２に沿って順次折り曲げ、疲労させることによりトリ
ミングしてシャドウマスクの外形仕上げ加工が行われ
る。

【０００８】上記従来のトリミング装置について説明す
る。図３（ａ）は従来のシャドウマスクのトリミング装
置の一例を示すシャドウマスクのトリミング装置２００
の模式斜視図である。図３（ｂ）は、積層された半製品
シャドウマスクの有効部を台座と押板で押圧して半製品
シャドウマスクを固定し、不要部を保持枠に挟んだ状態
を示す部分断面図である。図３（ｃ）は、積層された半
製品シャドウマスクの有効部を台座と押板で押圧して固
定し、不要部を保持枠に挟み、折り曲げ動作を繰り返し
ている状態を示す模式断面図である。まず、上記半製品
シャドウマスク２０を所定枚数積層して固定台１１の台
座１２上に載置する。半製品シャドウマスク２０の積層
枚数としては金属基材の板厚により異なるが板厚０.１
２ｍｍの場合３０枚前後が取り扱い、処理効率の点で好
都合である。

【０００９】次に、積層された半製品シャドウマスク２
０の有効部２１を押板１４にて押圧し、半製品シャドウ
マスク２０を台座１２上に固定する。次に、積層された
半製品シャドウマスク２０の一対の不要部（縦方向）ま
たは不要部（横方向）のいずれかを、ここでは一対の不
要部（縦方向）２４Ｙ１及び２４Ｙ２を保持枠４１ａ及
び保持枠４１ｂにて保持する（図１（ａ）、（ｂ）参
照）。ここで、保持枠４１ａ及び４１ｂに挟み込まれた
一対の不要部２４Ｙ１及び２４Ｙ２は保持枠との間に若
干の隙間ができるようにしてあり、０.１２ｍｍ厚の半
製品シャドウマスク２０を３０枚積層した場合保持枠内
の上下に０.７ｍｍ前後の隙間を設けている。さらに、
台座１２と押板１４の先端と保持枠４１ａ及び４１ｂの
先端は一定の間隔を持たせてあり、ムシリ加工線（縦方
向）２３Ｙ１及び２３Ｙ２がその中心にくるようにす
る。

【００１０】次に、ムシリ加工線（縦方向）２３Ｙ１及
び２３Ｙ２を中心軸にして保持枠４１ａ及び４１ｂを所
定回数折り曲げ動作を繰り返して、一対の不要部（縦方
向）２４Ｙ１及び２４Ｙ２を除去する（図１（ｃ）参
照）。ここで、保持枠４１ａ及び４１ｂの折り曲げ角度
θ及び折り曲げ繰り返し回数は金属基材の板厚、ムシリ
加工線及び積層枚数によって異なるが、０.１２ｍｍの
半製品シャドウマスク２０を３０枚積層した場合積層中
心線１５から±２７度前後の角度で４０回折り曲げを繰
り返して一対の不要部を除去できる。

【００１１】さらに、一対の不要部（縦方向）２４Ｙ１
及び２４Ｙ２を除去した後、台座１２及び押板１４を９
０度回転するか、保持枠１３ａ及び１３ｂを回転するか
して、もう一方の一対の不要部（横方向）２４Ｘ１及び
２４Ｘ２の折り曲げ動作を行い、一対の不要部（横方
向）２４Ｘ１及び２４Ｘ２を除去し、一連の折り曲げ動
作を行って、外形仕上げ加工が終了したシャドウマスク
を固定台より搬出して、半製品シャドウマスクの外形仕
上げ加工を行う。

【００１２】上記のように、トリミング装置２００にて
ムシリ加工線を折り曲げ、疲労させることによりシャド
ウマスクの外形仕上げ加工を行う場合折り曲げ動作をス
ムーズに行い、かつ、折り曲げ動作時の外力がシャドウ
マスク有効部に伝わりシャドウマスク有効部に変形が生
じることを防止するために、保持枠でシャドウマスクの
不要部を掴まず、保持枠とシャドウマスクの不要部の間
にクリアランスをもって保持された状態になっている。
このことが、多数枚積層されたシャドウマスクを折り曲
げ動作中に、早く切断された不要部と、されない不要部
が混在した場合、早く切断された不要部はずり落ちてシ
ャドウマスクの製品有効部に接触し、製品有効部を傷つ
けるという問題を有する。また、折り曲げ動作中に発生
したバリの小片（鉄粉）が同様にシャドウマスクの製品
有効部を傷つけるという問題を有する。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点に鑑みなされたもので、ムシリ加工線を用いて不要部
を除去するシャドウマスクの外形仕上げ加工において、
シャドウマスクの有効部に傷を発生させないシャドウマ
スクのトリミング装置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明に於いて上記課題
を達成するために、コイル状の金属基材をフォトエッチ
ングプロセスにて穴明け加工して少なくとも金属基材の
長手方向に連続して面付けされた複数のシャドウマスク
を形成し、シート状に断裁して、パターン部、有効部、
ムシリ加工線及び不要部からなるシート状の半製品シャ
ドウマスクを作製し、ムシリ加工線に沿ってトリミング
して仕上げ加工するシャドウマスクのトリミング装置に
おいて、以下の機構を少なくとも備えることを特徴とす
るシャドウマスクのトリミング装置としたものである。 （ａ）シート状の前記半製品シャドウマスクを所定枚数
積層して固定台の台座上に搬送・載置する機構。 （ｂ）積層された前記半製品シャドウマスクの前記パタ
ーン部及び前記有効部を固定台に固定する機構。 （ｃ）積層された前記半製品シャドウマスクの縦、横方
向のいずれか一対の前記不要部を吸引機構を有する保持
枠でクリアランスを持って保持し、ムシリ加工線を中心
軸にして所定角度で折り曲げ動作を繰り返して前記不要
部を除去する機構。 （ｄ）前記不要部が除去されたシャドウマスク製品を前
記固定台より搬出する機構。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１（ａ）は本発明のシャドウマ
スクのトリミング装置の一実施例を示すシャドウマスク
のトリミング装置１００の模式斜視図を、図１（ｂ）
は、積層された半製品シャドウマスクの有効部を台座と
押板で押圧して半製品シャドウマスクを固定し、半製品
シャドウマスクの不要部を吸引機構を有する保持枠に保
持した状態を示す部分断面図をそれぞれ示す。本発明
は、半製品シャドウマスクの一対の不要部を吸引機構を
有する保持枠にて挟み込み、ムシリ加工線を中心軸にし
て折り曲げ動作を繰り返すことにより、ムシリ加工線に
疲労破壊を起こさせて一対の不要部を除去し外形仕上げ
加工を行うシャドウマスクのトリミング装置に関する考
案である。

【００１６】以下、本発明の実施の形態につき説明す
る。まず、板厚０.１２ｍｍのＦｅ−Ｎｉ合金よりなる
金属基材に公知のフォトエッチング加工法により図２
（ａ）に示すような半製品シャドウマスク２０を作製す
る。

【００１７】次に、半製品シャドウマスク２０を所定枚
数積層して固定台１１の台座１２上に載置し、半製品シ
ャドウマスク２０の有効部２１を押板１４にて押圧し、
半製品シャドウマスク２０を台座１２上に固定する（図
１（ａ）参照）。ここで、半製品シャドウマスク２０の
積層枚数としては金属基材の板厚により異なるが板厚
０.１２ｍｍの場合３０枚前後が取り扱い、処理効率の
点で好都合である。台座１２及び押板１４の大きさは半
製品シャドウマスク２０のムシリ加工線より若干小さめ
に作製してあり、シャドウマスクのサイズに応じてその
都度取り替えて作業ができるように配慮されている。さ
らに、

【００１８】次に、積層された半製品シャドウマスク２
０の一対の不要部（縦方向）または不要部（横方向）の
いずれか、ここでは一対の不要部（縦方向）２４Ｙ１及
び２４Ｙ２を吸引機構３１ａ及び３１ｂを有する保持枠
１３ａ及び保持枠１３ｂにて保持し、保持枠１３ａ及び
保持枠１３ｂの側面及び半製品シャドウマスク２０が存
在しない前面に側板３２ａ及び３２ｂ、前面板３３ａ及
び３３ｂを設ける（図１（ａ）参照）。この側板３２ａ
及び３２ｂ及び前面板３３ａ及び３３ｂは、半製品シャ
ドウマスク２０の不要部２４Ｙ１及び２４Ｙ２を保持し
ている保持枠部分からのみ吸引作用が働くようにしたも
のである。ここで、保持枠１３ａ及び保持枠１３ｂに設
けられた吸引機構３１ａ及び３１ｂはダクトにより吸引
装置（真空ポンプ等）に接続されている。さらに、保持
枠１３ａ及び１３ｂに挟み込まれた一対の不要部２４Ｙ
１及び２４Ｙ２は保持枠との間に若干の隙間ができるよ
うにしてあり、０.１２ｍｍ厚の半製品シャドウマスク
２０を３０枚積層した場合保持枠内の上下に０.７ｍｍ
の隙間を設けてある。

【００１９】次に、積層された半製品シャドウマスク２
０の積層中心線１５とムシリ加工線（縦方向）２３Ｙ１
及び２３Ｙ２が交差した点を中心軸にして保持枠１３ａ
及び１３ｂを所定回数折り曲げ動作を繰り返して、ムシ
リ加工線を切断して一対の不要部（縦方向）２４Ｙ１及
び２４Ｙ２を除去する。保持枠１３ａ及び１３ｂの折り
曲げ角度θ及び折り曲げ繰り返し回数は金属基材の板
厚、ムシリ加工線及び積層枚数によって異なるが、０.
１２ｍｍの半製品シャドウマスク２０を３０枚積層した
場合積層中心線１５から±２７度前後の角度で４０回程
折り曲げ動作を繰り返すとムシリ加工線が切断されて、
不要部を除去することができる。この際ムシリ加工線で
の不要部の切断は一挙に行われるわけではなく、随時切
断されていくが、本発明のトリミング装置では保持枠３
１ａ及び３１ｂに吸引機構３１ａ及び３１ｂを有してい
るため、切断された不要部２４Ｙ１及び２４Ｙ２は随時
保持枠１３ａ及び１３ｂに吸い込まれ収納される。ま
た、切断加工中及び切断時に発生するバリの小片（鉄
粉）も同時に保持枠に吸い込まれる。

【００２０】さらに、一対の不要部（縦方向）２４Ｙ１
及び２４Ｙ２を除去した後、台座１２及び押板１４を９
０度回転するか、保持枠１３ａ及び１３ｂを回転するか
して、もう一方の一対の不要部（横方向）２４Ｘ１及び
２４Ｘ２の折り曲げ動作を行い、一対の不要部（横方
向）２４Ｘ１及び２４Ｘ２を除去し、一連の折り曲げ動
作を行って、半製品シャドウマスク２０の外形仕上げ加
工が終了したシャドウマスクを固定台より搬出して、半
製品シャドウマスク２０のシャドウマスクの外形仕上げ
加工を行うことができる。

【００２１】

【発明の効果】本発明のトリミング装置にて半製品シャ
ドウマスクの外形仕上げ加工を行うことにより、多数枚
の半製品シャドウマスクの不要部を同時に折り曲げ動作
を繰り返して、切断加工を行っても、切断された不要部
は随時吸引機構を有する保持枠に収納されるため、不要
部がずり落ちてシャドウマスク有効部を傷つけることも
無く、安定して処理効率の高いシャドウマスクの外形仕
上げ加工を行うことができる。さらに、切断加工中及び
切断時に発生するバリの小片（鉄粉）も同時に保持枠に
吸い込まれるため、シャドウマスク有効部を傷つけるこ
とはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、本発明のシャドウマスクのトリミン
グ装置の一実施例を示すシャドウマスクのトリミング装
置１００の模式斜視図である。（ｂ）は、積層された半
製品シャドウマスクの有効部を台座と押板で押圧して半
製品シャドウマスクを固定し、不要部を保持枠に挟んだ
状態を示す部分断面図である。（ｃ）は、積層された半
製品シャドウマスクの有効部を台座と押板で押圧して固
定し、不要部を保持枠に挟み折り曲げ動作を繰り返して
いる状態を示す模式断面図である。

【図２】（ａ）は、ムシリ加工線の入った半製品シャド
ウマスクの構成を示す模式平面図である。（ｂ）は、模
式平面図をＢ−Ｂ線で切断した模式部分断面図である。

【図３】（ａ）は、従来のシャドウマスクのトリミング
装置の一例を示すシャドウマスクのトリミング装置２０
０の模式斜視図である。（ｂ）は、積層された半製品シ
ャドウマスクの有効部を台座と押板で押圧して半製品シ
ャドウマスクを固定し、不要部を保持枠に挟んだ状態を
示す部分断面図である。（ｃ）は、積層された半製品シ
ャドウマスクの有効部を台座と押板で押圧して固定し、
不要部を保持枠に挟み、折り曲げ動作を繰り返している
状態を示す模式断面図である。

【符号の説明】

１１……固定台 １２……台座 １３ａ、１３ｂ……保持枠 １４……押板 １５……積層中心線 １６……中心軸 ２０……半製品シャドウマスク ２１……有効部 ２２……パターン部 ２２ａ……大孔開口パターン ２２ｂ……小孔開口パターン ２３Ｘ１、２３Ｘ２……ムシリ加工線（横方向） ２３Ｙ１、２３Ｙ２……ムシリ加工線（縦方向） ２４Ｘ１、２４Ｘ２……不要部（横方向） ２４Ｙ１、２４Ｙ２……不要部（縦方向） ３１ａ、３１ｂ……吸引機構 ３２ａ、３２ｂ……側板 ３３ａ、３２ｂ……前面板 ４１ａ、４１ｂ……保持枠 １００……本発明のシャドウマスクのトリミング装置 ２００……従来のシャドウマスクのトリミング装置 θ……折り曲げ角度

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コイル状の金属基材をフォトエッチングプ
   ロセスにて穴明け加工して少なくとも金属基材の長手方
   向に連続して面付けされた複数のシャドウマスクを形成
   し、シート状に断裁して、パターン部、有効部、ムシリ
   加工線及び不要部からなるシート状の半製品シャドウマ
   スクを作製し、ムシリ加工線に沿ってトリミングして仕
   上げ加工するシャドウマスクのトリミング装置におい
   て、 以下の機構を少なくとも備えることを特徴とするシャド
   ウマスクのトリミング装置。 （ａ）シート状の前記半製品シャドウマスクを所定枚数
   積層して固定台の台座上に搬送・載置する機構。 （ｂ）積層された前記半製品シャドウマスクの前記パタ
   ーン部及び前記有効部を固定台に固定する機構。 （ｃ）積層された前記半製品シャドウマスクの縦、横方
   向のいずれか一対の前記不要部を吸引機構を有する保持
   枠でクリアランスを持って保持し、ムシリ加工線を中心
   軸にして所定角度で折り曲げ動作を繰り返して前記不要
   部を除去する機構。 （ｄ）前記不要部が除去されたシャドウマスク製品を前
   記固定台より搬出する機構。