JP2004079460A - Manufacturing equipment and method of color selection electrode for color cathode-ray tube - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビやコンピュータ用に表示装置に用いられるカラー陰極線管の製造方法および製造装置に関し、特に、色選別電極薄板に張力を付与しながらフレームに架張する色選別電極の製造方法および製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図14は、カラー陰極線管用の色選別電極を製造するための従来の製造装置を示す斜視図である。
【0003】
図14の色選別電極1において、2は、金属薄板にカラー陰極線管の表示画面の全面に対応させて電子ビームを通過させる複数の上下方向細条スリット孔を有する色選別電極薄板である。3は、相対向する一対の略直線形状の電極保持部材3a、3bおよびその一対の電極保持部材3a、3bの対向する各両端部近傍同士を接合して相対向する一対の連結部材3cとからなるフレームであり、一対の電極保持部材3a、3bと、色選別用電極薄板2の対向する2長辺の内部側が各々溶接されることで、色選別用電極薄板2が架張される。
【0004】
4は、X方向(フレーム3の長辺方向)に平行な1方向で入力される力を、X方向の力と、逆方向の−X方向の力に分力してフレーム3の各連結部材に供給するリンク機構である。5は、供給される空気の圧力により内部に挿入されたロッド部をX方向(フレーム3の長辺方向)に伸縮するX方向空圧シリンダである。6は、リンク機構4と係合してX方向の力あるいは−X方向の力が常時加えられて、連結部材3cにおけるフレーム3の内側に常時当接するように加圧することで、連結部材3cのX方向の位置を決めて保持するX方向位置決め部材である。
【0005】
7および8は、一対の対向する電極保持部材3a、3bの外側面の長手方向(X方向)に沿って配設された各2個づつの加圧部材であり、加圧部材7が位置決めの基準となるように固定されて電極保持部材3aの外側面を押圧(および保持)するストッパ側であり、加圧部材8が不図示の空圧シリンダ等の駆動手段により電極保持部材3bの外側面を押圧(および保持)する可動側である。加圧部材7および8は、各々、フレーム3の電極保持部材3a、3bにおける外側の両端部近傍を含む複数の加圧点に当接して押圧(および保持)するように設けられる。
【0006】
9は、電極保持部材3a、3bが上部方向(Z方向)に移動することを抑圧するように、電極保持部材3a、3bにおける上部端面の各2点以上に当接するように配置されるZ方向上部ストッパ部材である。10は、供給される空気の圧力により内部に挿入されたロッド部をZ方向(フレーム3の枠面に直交方向)に伸縮するZ方向空圧シリンダである。11は、Z方向空圧シリンダ10のロッド部の先端に設けられ、連結部材3cにおけるフレーム3の下側の長手中央に常時当接するように押し上げることで、連結部材3cのZ方向の位置を決めて保持するZ方向位置決め部材である。
【0007】
21は、色選別電極薄板2の相対向する一対の長辺を把持し、Y方向(フレーム3の短辺方向)に平行で矢印2dの方向に(フレーム3の外側方向に)向けて引っ張る把持引張機構である。22は、一対の電極保持部材3a、3bの上辺と、色選別用電極薄板2の対向する2長辺の内部側をX方向(フレーム3の長辺方向)に平行に溶接するシーム溶接電極である。
【0008】
次に、色選別電極薄板2に張力を付与する方法を説明する。
【0009】
図15は、図14のフレーム3のみを取り出し、加圧部材7、8による加圧方向と共に示した斜視図である。
【0010】
フレーム3の電極保持部材3a、3bの外側面の長手方向には、複数の加圧点があり、各加圧点は、加圧部材7、8によって矢印31に示した方向に押圧され、各電極保持部材3a、3bは互いに接近する方向に加圧される。これにより、連結部材3cは、X方向(フレーム3の長辺方向)に向かいU字型に曲げられる程度が増加する。このとき、フレーム3の電極保持部材3a、3bは、各加圧部材7、8により、電極保持部材3a、3bと連結部材3cとの連結部を支点として、所定量撓んだ(曲がった)状態で保持される。
【0011】
一方、図14に示したように、フレーム3の上方(Z方向)では、色選別電極薄板2がフレーム3との相対位置により位置決めされ、把持引張機構21により、2方向に引っ張られた状態で保持される。色選別電極薄板2を矢印2dの方向(Y方向)に引張ることにより、平面または所定の曲率の面に形成されると共に、フレーム3との相対位置決めが行われる。なお、図14では、色選別用電極薄板2の対向する2長辺のみを把持引張機構21により2方向に引っ張って保持しているが、色選別用電極薄板2の4辺を全て把持引張機構21により4方向に引っ張って保持しても良い。
【0012】
上記したフレーム3の加圧点に矢印31の力を加える動作と、色選別電極薄板2の面形成、および、フレーム3に対する相対位置の位置決め動作が終了すると、次に、フレーム3に力を加えたまま上方に突き上げて上昇させるか、あるいは、色選別電極薄板2を把持引張機構21により引張った状態で下降させて、電極保持部材3a、3bを色選別電極薄板2の所定の接合部分に所定の圧接力で圧接させる。この時、色選別電極薄板2の端面は電極保持部材3a、3bの端面にほぼ一致している。
【0013】
その後、色選別電極薄板2の接合部分の上にシーム溶接電極22を下降させ、シーム溶接電極22を通電させながら、フレーム3と色選別電極薄板2の圧接された接合部分上をX方向に直線状に移動させて色選別電極薄板2と電極保持部材3a、3bをシーム溶接する。なお、溶接手段は、シーム溶接でなくレーザ溶接等の各種方式を用いても良い。
【0014】
溶接後に、例えば、図示しない油圧シリンダの押圧力を緩めて、複数の各加圧部材7、8によりフレーム3の各加圧点に加えていた力を解除すると、フレーム3は元の状態に復元しようとする。この復元力はフレームの外側に向かうY方向の力であることから、色選別電極薄板2も外側に引っ張られることになり張力が付与される。色選別電極薄板2に与える張力分布は、複数の加圧点に加える力を種々に変更して設定することにより、その分布形状を様々に変更して設定することができる。
【0015】
図16は、図14のフレーム3に色選別電極薄板2を溶接した色選別電極1を示した斜視図である。色選別電極薄板2は、図16に示したようにフレームの外側に向かうY方向の力により常時張力が付与された状態となる。
【0016】
なお、色選別電極薄板2に与えられる張力の分布については、上記したようにフレーム3における各加圧点に加える力の大きさを種々に変更して設定することにより、様々に変化させて設定することができるが、一般的に、フレーム3の電極保持部材3a、3bにおいて、連結部材3cとの接合部近辺では、他の部位よりも強度が増加しているため、各加圧点に加える力の大きさが大きくなる傾向がある。
【0017】
カラー陰極線管用の色選別電極は、発色等にバラツキのないように管理する必要があることから、色選別電極薄板2の寸法や剛性は高精度に管理されている。しかし、色選別電極薄板2の張力分布については、フレーム3の寸法や剛性等がばらついていることから、従来の各電極保持部材3a、3bの各加圧点を各加圧部材7、8で押圧してフレーム3を所定量撓んだ状態で保持する方法ではばらついてしまうことが多い。
【0018】
色選別電極薄板2の張力分布のばらつきを無くすには、例えば、各加圧部材7、8が各加圧点に加える力の大きさを、撓んだ状態のフレーム3における所定の撓み量に対するバラツキ量に対応させて加圧するように管理しなければならない。
【0019】
上記の撓んだ状態のフレーム3の撓み量を管理する方法としては、例えば、図14に示した従来の色選別電極1の場合には、連結部材3cの下面中央近辺と、連結部材3cの内側中央近辺と、電極保持部材3a、3bにおける両端部近辺に加圧点を設け、その加圧点を上記した各加圧部材等で押圧することにより、電極保持部材3a、3bにおける中央部近辺と、連結部材3cとの接合部近辺の加圧点に加える力の大きさの差を減少させることで、より高精度に色選別電極薄板2の張力分布を管理する方法が知られている。
【0020】
また、例えば、特開2001−143614号公報には、略U字型の連結部材3cの内側下面中央近辺と、外側下面の平坦部の両端近辺に加圧点を設け、その加圧点を加圧部材で押圧することにより、電極保持部材3a、3bにおける中央部近辺と両端部の加圧点13に加える力の大きさの差を減少させることで、より高精度に色選別電極薄板2の張力分布を管理して色選別電極を製造する方法が記載されている。
【0021】
上記した何れの色選別電極薄板2の張力分布の管理方法でも、フレーム3の位置決めが重要な要素である。
【0022】
まず、色選別電極薄板2の張力分布を安定させるためには、フレーム3における上記した各加圧点が正確でなければならず、そのためには、フレーム3の位置決めが重要である。つまり、フレーム3の位置決めのばらつきは、色選別電極薄板2の張力分布の変動につながってしまう。
【0023】
張力分布の変動により、例えば、張力が高くなった場合、色選別電極薄板2をフレーム3に溶接した後の熱処理工程で、色選別電極薄板2が熱負荷により変形することがある。逆に、張力分布の変動により、例えば、張力が低くなった場合、色選別電極薄板2が使用時の電子ビームにより揺れやすくなり、カラー陰極線管の表示装置としての使用限度値を超える揺れが発生することがある。
【0024】
また、フレーム3の位置決めは、フレーム3に溶接される色選別電極薄板2の相対位置の精度にも関係し、色選別電極薄板2の相対位置精度が悪い場合、カラー陰極線管に表示される画像が傾いたり、上下左右にずれることがあり、表示装置としての表示品質が著しく低下することがある。
【0025】
カラー陰極線管用の色選別電極の製造方法では、フレーム3の位置決めは、上記したフレーム3の各加圧点への加圧の前に実施され、かつ、一旦位置決めされたら、フレーム3が各加圧点への加圧により変形しても、各基準となる加圧点への当接が保たれている必要がある。そのため、カラー陰極線管用の色選別電極の製造装置では、対向して配置された各加圧点の少なくとも一方には、各加圧点を押圧するために空圧シリンダ等の機構を備えていることが多い。
【0026】
従来は、図14に示したようなXYZ各方向の位置決め部材、および、加圧部材を用いて、フレーム3を精度良く固定し、色選別電極薄板2の張力分布を安定させ、色選別電極薄板2の相対位置精度を良くして、カラー陰極線管の表示装置としての品質を維持していた。
【0027】
【発明が解決しようとする課題】
近年になり、カラー陰極線管の製造コストの削減と軽量化の要求が強くなり、色選別電極1のフレーム3にも製造コストの削減と軽量化が求められた結果、フレーム3の構造が、従来の引き抜き等で加工された中実構造ではなく板金曲げ等で加工された中空構造のものが用いられ、また、中空であるため、図15と異なる略長方形状のフレーム3が用いられるようになった。
【0028】
略長方形状のフレーム3における連結部材3cは、図14、15のようにX方向にU字型変形量を増加させることができないので、Z方向(下向き)にU字型に変形することになる。さらに、中空構造のフレーム3では剛性が低いので、色選別電極薄板2に適正な張力を与えるためには、フレーム3の変形量を大きくする必要があるため、Z方向(下向き)のU字型に変形量はさらに増大する。
【0029】
しかしながら、図14に示した従来の保持方法では、連結部材3cの中心部付近をZ方向加圧部材11により下方より突き上げてフレーム3を保持しているため、連結部材3cは自然なU字型の変形ができない。
【0030】
すると、Y方向加圧部材7、8により、Y方向の加圧点に加えられた力は、連結部材3cをU字型に変形させるために有効に用いられることができないので、電極保持部材3a、3bを不自然に変形させることに用いられてしまい、色選別電極薄板2に対して、Y方向加圧部材7、8の加圧力に応じた適切な張力を与えることができないという問題があった。
【0031】
また、中空構造のフレーム3を用いた場合には、図14に示したように上部ストッパ9を、電極保持部材3a、3bにおける色選別電極薄板2との溶接部に配置すると、剛性が低い中空構造の電極保持部材3a、3bには、局所的な凹みや傷が発生する。この電極保持部材3a、3bにおける局所的な凹みや傷は、溶接後の色選別電極薄板2のしわや溶接不良の原因となるという問題があった。
【0032】
本発明は、上記した問題を解消するためになされたものであって、剛性が低く変形量の大きな略長方形状のフレーム3を用いる場合でも、色選別電極薄板2に対して適切な張力を与えることができる色選別電極の製造装置および製造方法を提供する事を目的とする。
【0033】
また、フレーム3における色選別電極薄板2との溶接面を傷つけることなくフレーム3の位置決めおよび保持ができ、その結果、色選別電極薄板2にしわや溶接不良を発生させない色選別電極の製造装置および製造方法を提供する事を目的とする。
【0034】
【課題を解決するための手段】
上記した問題を解決するため、本発明の請求項1に記載したカラー陰極線管用色選別電極の製造装置は、相対向する一対の電極保持部材および該一対の電極保持部材の対向する各両端部同士を接合して相対向する一対の連結部材とからなるフレームの電極保持部材間に、色選別用電極薄板を架張する製造装置であって、一対の連結部材の長手方向の両端部あるいは一対の電極保持部材における下部方向への移動を抑制する4個の下部ストッパ部材と、連結部材の長手方向の中央部近辺の上面を下方向への変化に追従させながら保持する追従保持部材とを備えることを特徴とする。
【0035】
また、請求項2の本発明は、請求項1に記載のカラー陰極線管用色選別電極の製造装置において、色選別用電極薄板を電極保持部材に架張する際に、電極保持部材を外部側から押圧する加圧部材を備えることを特徴とする。
【0036】
また、請求項3の本発明は、請求項2に記載のカラー陰極線管用色選別電極の製造装置において、加圧部材は、電極保持部材の外部側に配置された複数の押圧点を押圧することを特徴とする。
【0037】
また、請求項4の本発明は、請求項1〜3の何れかに記載のカラー陰極線管用色選別電極の製造装置において、色選別用電極薄板は、金属薄板にカラー陰極線管の表示画面の全面に対応させて電子ビームを通過させる複数の上下方向細条スリット孔を有し、電極保持部材に、色選別用電極薄板の対向する2長辺の内部側を溶接することで架張する溶接電極を備えることを特徴とする。
【0038】
また、請求項5の本発明は、請求項1〜4の何れかに記載のカラー陰極線管用色選別電極の製造装置において、下部ストッパ部材および追従保持部材のうち、少なくとも連結部材の長手方向の組合わせの1対には、加圧部材の押圧方向に、下部ストッパ部材あるいは追従保持部材を移動させる移動部材を備えることを特徴とする。
【0039】
また、請求項6の本発明は、請求項5に記載のカラー陰極線管用色選別電極の製造装置において、移動部材は、下部ストッパ部材あるいは追従保持部材において、連結部材への非当接部に設けられ、連結部材の変形に応じて各々加圧部材の押圧方向に摺動する摺動部材であることを特徴とする。
【0040】
また、請求項7の本発明は、請求項5に記載のカラー陰極線管用色選別電極の製造装置において、移動部材は、下部ストッパ部材あるいは追従保持部材において、連結部材への当接部に設けられ、連結部材の変形に応じて各々加圧部材の押圧方向に転動する転動部材を備えることを特徴とする。
【0041】
また、本発明の請求項8に記載したカラー陰極線管用色選別電極の製造方法は、相対向する一対の電極保持部材および該一対の電極保持部材の対向する各両端部同士を接合して相対向する一対の連結部材とからなるフレームの電極保持部材間に、色選別用電極薄板を架張する際に、加圧部材で電極保持部材を外部側から押圧することにより連結部材の長手方向の中央付近が下部方向へ変形して移動することに追従しつつ、該連結部材を追従保持部材で保持することで、該連結部材の上部方向への移動を抑制し、色選別用電極薄板を架張することを特徴とする。
【0042】
また、請求項9の本発明は、請求項8に記載のカラー陰極線管用色選別電極の製造方法において、色選別用電極薄板には、金属薄板にカラー陰極線管の表示画面の全面に対応させて電子ビームを通過させる複数の上下方向細条スリット孔が形成され、電極保持部材には、色選別用電極薄板が、その対向する2長辺の内部側が溶接されることで架張されることを特徴とする。
【0043】
また、請求項10の本発明は、請求項8または9に記載のカラー陰極線管用色選別電極の製造方法において、追従保持部材で連結部材の変化に追従して該連結部材を保持する際に、連結部材の下部方向への移動を抑制する下部ストッパ部材と、追従保持部材のうち、少なくとも連結部材の長手方向の組合わせの1対を、連結部材の変形に応じて加圧部材の押圧方向に、下部ストッパ部材あるいは追従保持部材を移動させることを特徴とする。
【0044】
また、請求項11の本発明は、請求項10に記載のカラー陰極線管用色選別電極の製造方法において、下部ストッパ部材あるいは追従保持部材を移動させる際に、該移動は、連結部材への非当接部に設けられた摺動部材を、連結部材の変形に応じて各々加圧部材の押圧方向に摺動させることを特徴とする。
【0045】
また、請求項12の本発明は、請求項10に記載のカラー陰極線管用色選別電極の製造方法において、下部ストッパ部材あるいは追従保持部材を移動させる際に、該移動は、連結部材への当接部に設けられた転動部材を、連結部材の変形に応じて各々加圧部材の押圧方向に転動させることを特徴とする。
【0046】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1のカラー陰極線管用の色選別電極を製造するための製造装置を示す斜視図である。なお、図1において、図14に示した従来のカラー陰極線管用の色選別電極を製造するための製造装置と同様な機能を有する部分には同じ符号を付与して重複する説明を省略する。
【0047】
図1の製造装置が、図14の製造装置と構成上で異なる主な点は、以下の各点である。
(1)一対の連結部材3cの長手方向の両端部あるいは一対の電極保持部材3aの下面には、下部方向への移動を抑制する4個の下部ストッパ部材12を有している点。
なお、図1では、下部ストッパ部材12を、一対の連結部材3cの長手方向の両端部の下面に示したが、一対の連結部材3cの長手方向の両端部は一対の電極保持部材3aと連結されているため、例えば、電極保持部材3aの下面に配置しても一対の連結部材3cの長手方向の両端部が下部方向へ移動することを抑制することができる。
(2)連結部材3cの長手方向の中央部近辺の上面を下方向への変化に追従させながら保持する追従保持部材13、追従保持部材13を指示するブラケット14、ブラケット14を介して追従指示部材13をZ方向に追従(移動)させるZ方向シリンダ15を備える点。
【0048】
また、製造方法として、従来と異なる主な点は以下の点である。
(3)相対向する一対の電極保持部材3a、3bおよびその一対の電極保持部材3a、3bの対向する各両端部同士を接合して相対向する一対の連結部材3cとからなるフレーム3の電極保持部材3a、3b間に、色選別用電極薄板2を架張する際に、加圧部材7、8で電極保持部材3a、3bを外部側から押圧することにより連結部材3cの長手方向の中央付近が下部方向へ変形して移動することに追従しつつ、その連結部材3cを追従保持部材13で保持することで、連結部材3cの上部方向への移動を抑制し、色選別用電極薄板2を架張する点。
【0049】
また、本実施の形態でも用いている従来からの主な構成は、以下の各点である。
(a)色選別用電極薄板2を電極保持部材3a、3bに架張する際に、電極保持部材3a、3bを外部側から押圧する加圧部材7、8を備える点。
(b)加圧部材7、8は、電極保持部材3a、3bの外部側に配置された複数の押圧点を押圧する点。
(c)色選別用電極薄板2は、金属薄板にカラー陰極線管の表示画面の全面に対応させて電子ビームを通過させる複数の上下方向細条スリット孔を有し、電極保持部材3a、3bに、色選別用電極薄板2の対向する2長辺の内部側を溶接することで架張する溶接電極22を備える点。
その他の製造装置は、上記した従来の製造装置と同様であるので説明を省略する。
【0050】
また、本実施の形態でも用いている従来からの主な製造方法は、以下の点である。
(d)色選別用電極薄板2には、金属薄板にカラー陰極線管の表示画面の全面に対応させて電子ビームを通過させる複数の上下方向細条スリット孔が形成され、電極保持部材3a、3bには、色選別用電極薄板2が、その対向する2長辺の内部側が溶接されることで架張される点。
その他の製造方法は、上記した従来の製造方法と同様であるので説明を省略する。
【0051】
ここで、本実施の形態が用いられるカラー陰極線管および色選別電極について説明する。
図2は、テレビジョン受信機やコンピュータ用表示装置に用いられるカラー陰極線管の概略の構成を示す斜視図である。
【0052】
なお、また図2のカラー陰極線管40では、管軸に平行で表示画面側と後端側に向かう方向をZ方向、表示画面としての縦(上下)方向をY方向、横(左右)方向をX方向とする。これに対応する色選別電極1における方向は、色選別電極薄板2の面中央の法線方向がZ方向、スリット孔2aが形成される方向がY方向、スリット孔2aの幅方向がX方向である。
【0053】
図2のカラー陰極線管40の筐体は、Z方向で前面にあるパネル41と後部のファンネル45とがフリットシール46で溶着されている。パネル41は縦(上下)がY方向、横(左右)がX方向である。ファンネル45の後端の内部には電子銃43が内蔵(封止)され前面のパネル41側に電子ビーム44を放出する。パネル41の内部には赤、緑、青の3色の蛍光体42がY方向に細長い縦縞状に塗布されている。このパネル41に塗布された蛍光体42のさらに内側には、電子ビーム44を目的の色の蛍光体に命中させるための色選別電極1が取り付けられている。色選別電極1は、金属薄板に複数の上下方向(Y方向)細条スリット孔が横方向(X方向)に並んで形成された色選別用電極薄板2が、略長方形枠形状のフレーム3に溶接されて構成される。
【0054】
色選別電極1は、カラー陰極線管40の完成後に、電子銃43から出射される3色用の電子ビーム44をスリット孔で選別、通過させて対向する蛍光体42に照射させることができるだけでなく、カラー陰極線管40の製造時には、パネル41の内面に赤、緑、青の3色の蛍光体42を塗着、露光して形成する際のスクリーンとして使用することができる。
【0055】
図3は、カラー陰極線管の前面のパネルに取付けられた色選別電極の構成を示す斜視図である。
図3の色選別電極1では、まず、色選別用電極薄板2には上記したように金属薄板にカラー陰極線管の表示画面の全面に対応させて電子ビームを通過させる複数の上下方向(Y方向)細条スリット孔が横方向(X方向)に並んで形成されており、フレーム3は、一対の電極保持部材3a、3bの両端と、一対の連結部材3cの両端とが接合されて略長方形枠形状になっている。
【0056】
色選別用電極薄板2の細条スリット孔が並んで形成された周辺の4辺のうち、Y方向のスリット孔に直交するX方向に平行な辺が、電極保持部材3a、3bの上辺と溶接により接合される。
【0057】
その際に、溶接後の色選別用電極薄板2が、所定の張力T1でY方向の両端に歪みが無いように引っ張られるように溶接する必要がある。
【0058】
図4は、色選別用電極薄板に設けられた細条スリット孔の一例を示す平面図である。
図4の色選別用電極薄板2では、多数のY方向に上下端部まで延伸された細長いグリッド素体2cが、金属薄板のX方向に所定のピッチ間隔で配列されるように形成されている。その結果、各グリッド素体2cの間には、多数のY方向に細長い電子ビーム透過用のスリット孔2aがX方向に所定のピッチ間隔で配列されるように形成されている。
【0059】
図5は、色選別用電極薄板に設けられた孔の一例を示す平面図である。
図5の色選別用電極薄板2では、図4のY方向に上下端部まで延伸された細長いスリット孔2aのスペースに、Y方向の寸法が図4よりも短い孔2bが所定の間隔で多数配置されている。その結果、多数の電子ビーム透過用の孔2bは、X方向に所定のピッチ間隔で配列されるだけでなく、Y方向にも所定のピッチ間隔で配列されるように形成されている。
【0060】
図4のスリット孔2aおよび図5の孔2bは、図2の電子ビーム44を目的とする蛍光体42に命中させるために、カラー陰極線管40のパネル41の内面に形成された蛍光体42の内面に対向して所定の間隔で取付けられたものである。従って、色選別電極薄板2は、略長方形枠形状に形成されたフレーム3の電極保持部材3a、3bにおける色選別電極薄板の溶接部に、歪無く、適正な張力が付与され、所定の曲面または平面に形成するように溶接されることで固定される必要がある。
【0061】
色選別電極薄板2は、電極保持部材3a、3bの長手方向へ曲率を持つ面または平面へ溶接される。図4に示したように色選別電極薄板2にスリット孔2aを有するものはアパーチャーグリル方式と称されており、図5に示したように孔2bを有するものはシャドウマスク方式と称されている。双方の方式の色選別用電極薄板2とも、カラー陰極線管40の画質劣化や画像の乱れを防ぐためには、基本要件として、色選別電極薄板2をフレーム3の対向する一対の電極保持部材3a、3bに対して歪みなく溶接固定し、適正な張力を色選別電極薄板2に与える必要がある。
【0062】
図3を用いて上記したように、色選別電極薄板2は、画面の垂直方向(Y方向)にある程度高い値の所定の張力T1を付与されてフレーム3に架張される必要がある。これは、張力T1が低すぎる場合には、カラー陰極線管40の動作時に色選別電極薄板2の揺れが大きくなり、表示装置としての使用限度を著しくこえる画像の乱れを引起こすためである。
【0063】
しかし、色選別電極1の製造工程において、色選別電極薄板2をフレーム3に溶接固定した後には、数多くの熱処理工程があり、例えば、パネル41とファンネル45との接合、カラー陰極線管40内の真空排気処理における摂氏300〜500度程度の熱によって色選別電極薄板2が昇温する。ここで、例えば、張力T1が高すぎると、色選別電極薄板2に対して張力T1により発生する負荷応力が、その昇温した温度における色選別電極薄板2の素材耐力を超えてしまい、色選別電極薄板2に永久歪を発生させてしまう場合がある。
【0064】
また、上記した張力T1により発生する負荷応力は、色選別電極薄板2を溶接保持するフレーム3に対しても同様な応力を発生させることから、フレーム3に永久歪を発生させてしまう場合もある。フレーム3が歪んだ場合には、色選別電極1の色選別電極薄板2の寸法精度が劣化する。
【0065】
従って、所定の張力T1は、カラー陰極線管40の動作時に色選別電極薄板2の揺れが小さくなる程度に高い値で、かつ、製造工程の各熱処理で色選別電極薄板2やフレーム3に永久歪を発生させない程度に低い値である必要がある。
【0066】
次に、本実施の形態で用いる色選別電極薄板2が溶接されるフレーム3について説明する。
図6は、本実施の形態の色選別電極1の製造に使用可能なフレーム3の第1の形状例を示す斜視図である。
【0067】
図6のフレーム3は、図14の従来のフレーム3の連結部材3cを、略凹字形状として、電極保持部材3a、3bの各両端部と接続したものである。矢印31は、図1の各加圧点に対応するものであり、電極保持部材3a、3bの外側面の長手方向に沿って1列に配設された複数の加圧点を示している。加圧点31の数、位置、加圧点に加える力の大きさは、色選別電極薄板2に要求される張力分布によって様々に設定される。また、図6では、電極保持部材3a、3bを加圧する複数の加圧点31のうちで、電極保持部材3a、3bの両端に加圧するものを分別して、加圧点31a、31bとしている。
【0068】
図6に示すフレーム3では、電極保持部材3a、3bの各加圧点31が押圧されると、電極保持部材3a、3bが連結される連結部材3cが曲げられると共に、電極保持部材3a、3b自体も連結部材3c端部との連結部分を支点に曲がる(変形する)。加圧点31の押圧力が解除されると、連結部材3cには、力が加えられる前の状態に戻ろうとする復元力が働く。連結部材3cの復元力は、電極保持部材3a、3bに伝わり、さらに、電極保持部材3a、3bに溶接された色選別電極薄板2に張力を与える。このようにして色選別電極薄板2には張力が与えられる。しかし、電極保持部材3a、3bでは、自己の弾性強度等により連結部材3cの復元力を概ね平均化した応力として色選別電極薄板2に伝えるものの、一部の応力は電極保持部材3a、3b自体の弾性等により、電極保持部材3a、3bの長辺方向に沿って張力が相違(ばらつく)ことから、応力の分布が得られる。
【0069】
図6のフレーム3では、電極保持部材3a、3bと連結部材3cの間で、Z方向の距離が長いため、電極保持部材3a、3bに力を加えることによって連結部材3cに曲げモーメントを与えやすくなっている。このため、この場合には、連結部材3cの曲げには電極保持部材3a、3bの長手方向両端部の加圧点31a、31bに加える力だけでなく、他の加圧点31に加える力も大きく寄与する。
【0070】
従って、図6のフレーム3の場合には、各加圧点31、31a、31bに加える力の配分の設定は、比較的難しくなる。しかし、逆に考えれば、色選別電極薄板2にベースとなる平均的な張力を与える際に、各加圧点31、31a、31bに加える力を分担配分できることになるので、特定の加圧点に加える力が過大になりにくいという長所がある。さらに、各加圧点31、31a、31bに加える力を分担配分できることから、色選別電極薄板2の面精度やスリット孔2aまたは孔2bの寸法あるいは形状精度を悪化させる歪を比較的電極保持部材3a、3bに発生させにくいという長所がある。
【0071】
図7は、本実施の形態の色選別電極1の製造に使用可能なフレーム3の第2の形状例を示す斜視図である。
図7に示すフレーム3は、図6に示すフレーム3において連結部材3cの略凹字形状を、軽量化と製造コスト削減等のために直線状にしたものであり、電極保持部材3a、3bと連結部材3cの間のZ方向の距離が、図6に示したフレーム3よりも短くなっている。
【0072】
従って、図7の電極保持部材3a、3bの各加圧点31が押圧された際には、図6の場合よりも連結部材3cに押圧力(曲げモーメント)が伝わりにくくなる。また、電極保持部材3a、3bの長手方向両端部の加圧点31a、31bに加える力が、連結部材3cの曲げに対して寄与する度合いは、図6のフレーム3を用いる場合に比べて大きくなることから、相対的に他の加圧点31に加える力の寄与度は小さくなる。
【0073】
このことから、図7のフレーム3の場合には、図6のフレーム3の場合よりも、電極保持部材3a、3bの長手方向両端部の加圧点31a、31bに加える力を増大させる必要がある。
【0074】
この電極保持部材3a、3bの長手方向両端部(加圧点31a、31b)に加えられる力が増大することにより、図7のフレーム3の場合には、軽量化と製造コスト削減と引き替えに、色選別電極薄板2の面精度やスリット孔2aまたは孔2bの寸法、形状精度を悪化させる歪が発生しやすくなるという欠点を有している。
【0075】
図8は、本実施の形態の色選別電極1の製造に使用可能なフレーム3の第3の形状例を示す斜視図である。
図8に示すフレーム3は、図1に示したフレーム3と同様に中空構造であり、電極保持部材3a、3b、連結部材3cが中空となっていることから、図7に示すフレーム3よりさらに軽量化および製造コストを削減したものである。
【0076】
図8のフレーム3では、電極保持部材3a、3bと連結部材3cの間のZ方向の距離が、図7に示したフレーム3よりもさらに小さくなるので、電極保持部材3a、3bの長手方向両端部の加圧点31a、31bに加える力が、連結部材3cの曲げに対して寄与する度合いは、図7のフレーム3を用いる場合に比べてさらに大きくなり、相対的に他の加圧点31に加える力の寄与度はさらに小さくなる。
【0077】
また、図8のフレーム3では、中空構造となって電極保持部材3a、3bの剛性も低下することから、他の加圧点31に加えられた力が連結部材3cに伝わりにくくなる。従って、電極保持部材3a、3bの長手方向両端部の加圧点31a、31bに加える力が連結部材3cの曲げに対して寄与する度合いはさらに大きくなる。つまり、図8のフレーム3の場合には、加圧点31a、31bに加える力を非常に増大させる必要がある。
【0078】
この電極保持部材3a、3bの長手方向両端部(加圧点31a、31b)に加えられる力が非常に増大することにより、図8のフレーム3の場合には、さらなる軽量化と製造コスト削減と引き替えに、色選別電極薄板2の面精度やスリット孔2aまたは孔2bの寸法、形状精度を悪化させる歪が発生しやすくなり、その歪みは許容される管理限界値を超えるという欠点を有している。
【0079】
また、図8のフレーム3の場合には、両端部(加圧点31a、31b)以外の個所でも、中空構造化によるフレーム3の剛性低下により、電極保持部材3a、3bの変形量や加圧点31近傍の局所的歪が増大し、色選別電極薄板2の面精度やスリット孔2aまたは孔2bの寸法・形状精度を悪化させる歪が発生しやすくなる。
【0080】
従って、図8のフレーム3の場合には、色選別電極薄板2のベースとなる平均的な張力の値を下げざるを得ない。色選別電極薄板2のベースとなる平均的な張力値を下げるということは、色選別電極薄板2の外部振動に誘起される揺れに対する許容値を大きくする必要があり、具体的には表示画面の画素ピッチを大きくしなければならないことになる。これは、例えば、図8のフレーム3は、色選別電極薄板2のスリット孔2aまたは孔2bの配設ピッチが大きく、表示画面の画素ピッチが粗いような、例えば、テレビ用途のカラー陰極線管の色選別電極が対象となる。
【0081】
図6〜図8を用いて説明したように、フレーム3の形状を変更することにより、フレームの軽量化および製造コストの低減は可能であるが、上記したように、その代わりに電極保持部材3a、3bの両端部の加圧点31a、31bに加える力を増大させる必要がある。
【0082】
両端部の加圧点31a、31bに加える力の制御精度は、色選別電極薄板2の張力値がばらつく割合が同じであるならば、張力値が高い方が張力のばらつき幅が大きくなる。従って、図6から図7、あるいは、図7から図8という順の各フレーム形状や構造の変更では、その変更に伴い、加圧点31a、31bに加える力の制御精度も向上させる必要がある。
【0083】
また、図8に示す形状のフレーム3の場合には、電極保持部材3a、3bの中空構造化による剛性低下により、電極保持部材3a、3bの長手方向両端部以外の個所においても各加圧点31に加える力を増加させる必要があり、従って、各加圧点31に加える力のばらつきも増加する。その各加圧点31に加える力は、電極保持部材3a、3bの変形量のばらつきや加圧点近傍の局所的歪のばらつきに反映されることから、上記した両端の加圧点31a、31bに加えて、それ以外の各加圧点31に加える力の制御精度も向上させる必要がある。また、それに加えて、例えば、両端の加圧点31a、31b等の一部の加圧点に応力が集中することを回避する制御も必要である。
【0084】
ここで、色選別電極に起因するカラー陰極線管の画像の乱れについて説明する。
図9は、電子ビーム44が色選別電極薄板2のスリット孔2aで絞られ、パネル41の内面に形成された蛍光体42に投射される様子を示す側面図である。
【0085】
ここでは、Z方向(パネル41及び色選別電極薄板2の法線方向)と、X方向(画面左右方向)の位置に分け、さらに、図9中の左側がカラー陰極線管40の画面X方向の中央部と、図中の右側が画面X方向の端部とに分けて考察する。
【0086】
図9中の左側の画面中央部では、色選別電極薄板2がZ方向に振動して、実線で表すグリッド素体2cの位置から点線で表すグリッド素体2cの位置に変位した(揺れた)場合でも、電子ビーム44のZ方向に対する投射角度が小さいことから、電子ビーム44の蛍光体42への投射位置はあまり変動しない。つまり、色選別電極薄板2のZ方向の振動は、電子ビーム44の蛍光体42への投射位置にあまり影響を与えない。
【0087】
しかし、図9中の左側の画面中央部でも、色選別電極薄板2(スリット孔2a)のX方向の揺れは、電子ビーム44の蛍光体42への投射位置の変動(画面の乱れ)に影響を与える。このように、画面中央から端部にいくに従い、色選別電極薄板2(スリット孔2a)のZ方向の揺れの影響が大きくなり、さらにX方向の揺れの影響が付加される。つまり、画面中央部では、端部に比べて色選別電極薄板2の揺れによる影響が小さく、色選別電極薄板2の揺れ度合いの許容値が大きいことになる。
【0088】
以上から、色選別電極薄板2に与える張力は、画面中央部では端部よりも小さく設定することができることになる。
【0089】
図10は、一般的な色選別電極薄板に付与される張力の分布を示す図である。図10において、縦軸σは、色選別電極薄板2のスリット孔2aとスリット孔2aの間の部分(グリッド素体2cと呼称される)の引張り応力を示し、横軸Xは、例えば、図2、3等に示した色選別電極1のX方向の位置に対応する。
【0090】
例えば、色選別電極薄板2の揺れによる画面の乱れを抑制することを考える場合には、まず、色選別電極薄板2の各部全てに、カラー陰極線管40の製造工程で加えられる熱により色選別電極薄板2に歪みが発生しない応力限界値の範囲内で、比較的高めの張力を与えて抑制することが考えられる。
【0091】
しかし、色選別電極薄板2の各部全てにそのような張力を与え、前記のカラー陰極線管40の製造工程で付加される熱によってフレーム3に歪みが発生しないようにするためには、フレーム3の剛性を非常に大きくする必要がある。その場合には、色選別電極1の製造コストを高騰させるばかりでなく、フレーム3の寸法や重量が増大し、カラー陰極線管40内における色選別電極1の位置決めや保持が困難になる等の問題が誘発される。
【0092】
従って、色選別電極薄板2の各部には、張力分布を図10に示したように与えることで、フレーム3に発生する歪みを減少させ、フレーム3の剛性増加、製造コスト、寸法や重量の増大を抑制し、カラー陰極線管40内における色選別電極1の位置決めや保持を困難にしないようにするべきである。
【0093】
また、色選別電極薄板2の張力分布を図10に示したように与えた場合、外部振動に誘起される色選別電極薄板2の局所的な振動が他所に伝播しにくくなり、一旦誘起された局所的振動の減衰を早める効果も有している。
【0094】
上記から、色選別電極薄板2に図10に従って張力の分布を与えるとともに、これによる振動減衰効果も利用することにより、フレーム3の剛性を極力低く抑えることができることがわかる。また、色選別電極薄板2には、一般的に図10に示すような張力分布が与えられ、その管理値はフレーム3の剛性やカラー陰極線管40の製造工程において付加される熱等とのトレードオフで決定されることがわかる。
【0095】
従って、色選別電極薄板2の張力分布の管理精度を向上できれば、色選別電極1の設計、製造における余裕度を広げることができ、カラー陰極線管40の品質の向上やコスト低減を図ることができることになる。張力分布の管理精度を向上させるためには、各加圧点31に対する押圧力の管理、あるいは、フレーム3の各部の強度管理等と共に、位置精度を向上させる必要がある。位置精度を向上させるためには、電極保持部材3a、3bを変形させた時にも、フレーム3を確実に保持する必要がある。
【0096】
図11は、図1に示した本実施の形態の製造装置を用いて加圧したフレーム3の変形状況を示す側面図である。
図11において、P1、P2は、連結部材3cが変形前にZ方向下部ストッパ部材12と当接している点であり、P3は、連結部材3cが変形前にZ方向追従保持部材13と当接している点である。連結部材3cを加圧すると、上記したように下方を凸側としてU字型に変形するが、その変形に合わせて電極保持部材3bは3a側にΔLだけ移動する。この際に、P1およびP2はY方向にΔLy1およびΔLy2、P3はY方向にΔLy3、Z方向にΔLz3移動し、P1’、P2’、P3’の位置になる。
【0097】
また、P3のZ方向の変位ΔLz3については、上記したように、連結部材3cの変形を阻害することなくZ方向追従保持部材13を追従させて当接を維持できる。しかしながら、連結部材3cの変形を阻害しないためには当接点P1、P2、P3はY方向変位にも追従して移動する必要がある。
【0098】
つまり、本実施の形態のカラー陰極線管用の色選別電極を製造するための製造装置の動作としては、まず、電極保持部材3a、3bの各加圧部に加圧する前に、にフレーム3の連結部材3cの下面の両端付近、もしくは、電極保持部材3a、3bの下面を、位置決め基準であるZ方向ストッパ部材12により、下方向(Z方向)に移動しないように支持する。それと共に、連結部材3cの長手方向の概ね中心部分を、Z方向追従保持部材13により、上側から保持する。このようにして、非加圧時のフレーム3をZ方向に位置決めして保持する。フレーム3のX方向およびY方向の位置決めについては、従来と同様に、リンク機構4、X方向空圧シリンダ5、X方向位置決め部材6を利用してX方向の位置決めと保持を行い、加圧部材7、8を用いてY方向の位置決めと保持を行う。
【0099】
フレーム3の位置決め完了後、電極保持部材3a、3bがY方向に加圧されると、連結部材3cの中心付近は前記した通り下方にU字型に変形する。この際、本実施の形態では、Z方向追従保持部材13の保持力も同様に下方に向かって作用しているので、従来のように連結部材3cの変形を阻害することがない。また、Z方向追従保持部材13は、変形に追従して下方に移動するので、連結部材3cの中心付近への当接が保たれる。よって、連結部材3cは、Z方向に位置決めおよび保持するための各部材による保持を維持したままで、加圧された力に応じた変形が可能になる。従って、本実施の形態では、位置決め精度が悪化せず、所望の張力分布を容易に得られるようになる。
【0100】
また,フレーム3のZ軸方向位置決め基準であるZ方向ストッパ部材12は、電極保持部材3a、3bにおける色選別電極薄板2の溶接面には当接しないため、フレーム3をZ軸方向に位置決めする際に、電極保持部材3a、3bの溶接面に局所的な凹みや傷を発生させることが無くなる。よって、本実施の形態では、従来のように電極保持部材3a、3bの溶接面における局所的な凹みや傷を原因とする溶接部の不良が無くなり、色選別電極の生産性を上げることができる。
【0101】
このように、本実施の形態の色選別電極の製造装置および製造方法では、例えば、中空であることから剛性が低く変形量の大きな略長方形状のフレーム3を用いる場合でも、色選別電極薄板2に対して適切な張力分布を与えることができる。
【0102】
また、本実施の形態の色選別電極の製造装置および製造方法では、電極保持部材3a、3bにおける色選別電極薄板2との溶接面に、Z方向位置決め用の部材が当接しないので、フレーム3における色選別電極薄板2との溶接面を傷つけることなくフレーム3の位置決めおよび保持ができ、その結果、色選別電極薄板2にしわや溶接不良を発生させないようにすることができる。
【0103】
実施の形態2.
図12は、本発明の実施の形態2の製造装置を用いて加圧したフレーム3の変形状況を示す側面図である。
【0104】
図1および図11に示した実施の形態1の構成と、本実施の形態2の構成との相違する主な点は以下の各点である。
(4)Z方向下部ストッパ部材12およびZ方向追従保持部材13のうち、連結部材3cの長手方向に組合わさる各1対毎に、Z方向下部ストッパ部材12あるいはZ方向追従保持部材13を、加圧部材8の押圧方向(Y方向)に移動させるための移動部材を備える点。
(5)移動部材は、Z方向下部ストッパ部材12あるいは追従保持部材13において、連結部材3cへの非当接部に設けられ、連結部材3cの変形に応じて各々加圧部材8の押圧方向に摺動するY方向摺動部材16である点。
その他の製造装置は、上記した実施の形態1と同様であるので説明を省略する。
【0105】
また、製造方法として、実施の形態1と異なる主な点は以下の各点である。
(6)Z方向追従保持部材13で連結部材3cの変化に追従してその連結部材3cを保持する際には、連結部材3cの下部方向への移動を抑制するZ方向下部ストッパ部材12と、Z方向追従保持部材13で、連結部材3cの長手方向の組合わせの各対毎に、連結部材3cの変形に応じて加圧部材8の押圧方向(Y方向)に、Z方向下部ストッパ部材12あるいはZ方向追従保持部材13を移動させる点。
(7)Z方向下部ストッパ部材12あるいはZ方向追従保持部材13を移動させる際には、その移動は、連結部材3cへの非当接部に設けられたY方向摺動部材16を、連結部材3cの変形に応じて各々加圧部材8の押圧方向(Y方向)に摺動させる点。
その他の製造方法は、上記した実施の形態1と同様であるので説明を省略する。
【0106】
本実施の形態では、実施の形態1に示されたZ方向下部ストッパ部材12およびZ方向追従保持部材13は、Y方向摺動部材16の上に配置される。この構成により、各部材12、13は、フレーム3のY方向への変形応じて自在にスライドすることができる。従って、電極保持部材3a、3bに加圧されることにより、フレーム3の連結部材3cにおける当接点P1、P2、P3がΔLy1、ΔLy2、ΔLy3だけY方向に移動して、当接点がP1’、P2’、P3’の位置になる時には、Z方向下部ストッパ部材12、Z方向追従保持部材13は、容易に追従して移動することができる。
【0107】
従って、本実施の形態の各部材12、13は、フレーム3の当接点P1、P2、P3がY方向に変位しても、フレーム3の変形を妨げずに位置決めし、さらに、保持することができるので、色選別電極薄板2に対して、実施の形態1よりもさらに適切な張力分布を与えることができる。
【0108】
なお、図12では、Z方向追従保持部材13を、Y方向摺動部材16の上(または下)に直接に配置された場合を示したが、例えば、図1に示したブラケット14を介して間接的に配置する場合、あるいは、空圧シリンダ15、さらに図示しない空圧シリンダ15の取付部材等を含めてY方向摺動部材16の上に配置するように構成した場合でも、上記と同様な効果を得ることができる。
【0109】
実施の形態3.
図13は、本発明の実施の形態3の製造装置を用いて加圧したフレーム3の変形状況を示す側面図である。
【0110】
図12に示した実施の形態2の構成と、本実施の形態3の構成との相違する主な点は以下の点である。
(9)実施の形態2の移動部材であるY方向摺動部材16が無くなり、代わりに、移動部材として、Z方向下部ストッパ部材12あるいはZ方向追従保持部材13において、連結部材3cへの当接部に設けられ、連結部材3cの変形に応じて各々加圧部材8の押圧方向に転動する転動部材17を備える点。
その他の製造装置は、上記した実施の形態2と同様であるので説明を省略する。
【0111】
また、製造方法として、実施の形態2と異なる主な点は以下の点である。
(10)Z方向下部ストッパ部材12あるいはZ方向追従保持部材13を移動させる際に、その移動は、連結部材3cへの当接部に設けられた転動部材17を、連結部材3cの変形に応じて各々加圧部材8の押圧方向に転動させる点。
その他の製造方法は、上記した実施の形態2と同様であるので説明を省略する。
【0112】
本実施の形態では、Z方向下部ストッパ部材12、および、Z方向追従保持部材13の連結部材3cへの当接部に、例えば、ベアリングのような転動部材17を設けた構成になっている。転動部材17を介して連結部材3cに当接することにより、連結部材3cの変形により当接点P1、P2、P3がY方向に移動してP1’、P2’、P3’の位置になる場合でも、Z方向下部ストッパ部材12およびZ方向追従保持部材13は、僅かな転がり抵抗で転動できるので連結部材3cの変形を妨げずに移動することができる。
【0113】
従って、本実施の形態の各部材12、13は、フレーム3の当接点P1、P2、P3がY方向に変位しても、フレーム3の変形を妨げずに位置決めし、さらに、保持することができるので、実施の形態2と同様に、色選別電極薄板2に対して、実施の形態1よりもさらに適切な張力分布を与えることができる。
【0114】
なお、上記した実施の形態2および3では、各々の移動部材として、Y方向摺動部材16のみを用いる場合と、転動部材17のみを用いる場合について示した。しかし、本発明はこれに限られるものではなく、Y方向摺動部材16と転動部材17を任意に組み合わせて使用しても良い。例えば、Z方向下部ストッパ部材12にはY方向摺動部材16を用い、Z方向追従保持部材13には転動部材17を用いた構成としても良いし、逆に、Z方向下部ストッパ部材12には転動部材17を用い、Z方向追従保持部材13にはY方向摺動部材16を用いた構成としても良い。
【0115】
また、上記した実施の形態2および3では、色選別電極薄板2として図4に示したスリット孔2aを有するアパーチャーグリル方式を用いて説明したが、図5に示した孔2bを有するシャドウマスク方式を用いても良い。
【0116】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1〜4、8、および、9の本発明によれば、剛性が低く変形量の大きな略長方形状のフレームを用いる場合でも、色選別電極薄板に対して適切な張力分布を与えることができ、また、電極保持部材における色選別電極薄板との溶接面に位置決め用の部材が当接しないので、フレームにおける色選別電極薄板との溶接面を傷つけることなくフレームの位置決めおよび保持ができ、色選別電極薄板にしわや溶接不良を発生させないようにすることができる。
【0117】
請求項5〜7、および、10〜12の本発明によれば、フレームの当接点が変位しても、フレームの変形を妨げずに位置決めし、さらに、保持することができるので、色選別電極薄板に対してさらに適切な張力分布を与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1のカラー陰極線管用の色選別電極を製造するための製造装置を示す斜視図である。
【図2】テレビジョン受信機やコンピュータ用表示装置に用いられるカラー陰極線管の概略の構成を示す斜視図である。
【図3】カラー陰極線管の前面のパネルに取付けられた色選別電極の構成を示す斜視図である。
【図4】色選別用電極薄板に設けられた細条スリット孔の一例を示す平面図である。
【図5】色選別用電極薄板に設けられた孔の一例を示す平面図である。
【図6】本実施の形態の色選別電極1の製造に使用可能なフレームの第1の形状例を示す斜視図である。
【図7】本実施の形態の色選別電極1の製造に使用可能なフレームの第2の形状例を示す斜視図である。
【図8】本実施の形態の色選別電極1の製造に使用可能なフレームの第3の形状例を示す斜視図である。
【図9】電子ビームが色選別電極薄板のスリット孔で絞られ、パネルの内面に形成された蛍光体に投射される様子を示す側面図である。
【図10】一般的な色選別電極薄板に付与される張力の分布を示す図である。
【図11】図1に示した本実施の形態の製造装置を用いて加圧したフレームの変形状況を示す側面図である。
【図12】本発明の実施の形態2の製造装置を用いて加圧したフレームの変形状況を示す側面図である。
【図13】本発明の実施の形態3の製造装置を用いて加圧したフレームの変形状況を示す側面図である。
【図14】カラー陰極線管用の色選別電極を製造するための従来の製造装置を示す斜視図である。
【図15】図14のフレームのみを取り出し、加圧部材による加圧方向と共に示した斜視図である。
【図16】図14のフレームに色選別電極薄板を溶接した色選別電極を示した斜視図である。
【符号の説明】
1 色選別電極、 2 色選別電極薄板、 2a スリット孔、 2b 孔、2c グリッド素体、 3 フレーム、 3a 電極保持部材(Y方向位置決め基準)側、 3b 電極保持部材(Y方向加圧側)、 3c 連結部材、 4リンク機構、 5 X方向空圧シリンダ、 6 X方向位置決め部材、 7 Y方向加圧部材(固定ストッパ側)、 8 Y方向加圧部材(加圧側)、 9 Z方向上部ストッパ部材、 10 Z方向空圧シリンダ、 11 Z方向加圧部材、 12 Z方向下部ストッパ部材(固定)、 13 Z方向追従保持部材、14 ブラケット、 15 Z方向空圧シリンダ、 16 Y方向主導部材(移動部材)、 17 転動部材(移動部材)、 21 把持引張機構、 22 シー無溶接電極、 31 矢印(加圧点)、 40 カラー陰極線管、 41 (前面)パネル、 42 蛍光体、 43 電子銃、 44 電子ビーム、 45 ファンネル、 46 フリットシール。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and apparatus for manufacturing a color cathode ray tube used for a display device for a television or a computer, and more particularly to a method and a method for manufacturing a color selection electrode that is stretched over a frame while applying tension to a color selection electrode thin plate. Equipment related.
[0002]
[Prior art]
FIG. 14 is a perspective view showing a conventional manufacturing apparatus for manufacturing a color selection electrode for a color cathode ray tube.
[0003]
In the
[0004]
Reference numeral 4 designates each connecting member of the
[0005]
[0006]
[0007]
A
[0008]
Next, a method for applying tension to the color selection electrode
[0009]
FIG. 15 is a perspective view showing only the
[0010]
In the longitudinal direction of the outer surfaces of the
[0011]
On the other hand, as shown in FIG. 14, above the frame 3 (Z direction), the color selection electrode
[0012]
When the operation of applying the force indicated by the
[0013]
Thereafter, the
[0014]
After welding, for example, when the pressing force of a hydraulic cylinder (not shown) is loosened and the force applied to each pressing point of the
[0015]
FIG. 16 is a perspective view showing the
[0016]
Note that the distribution of the tension applied to the color selection electrode
[0017]
Since the color selection electrode for the color cathode ray tube needs to be managed so that there is no variation in color development and the like, the dimensions and rigidity of the color selection electrode
[0018]
In order to eliminate the variation in the tension distribution of the color selection electrode
[0019]
As a method of managing the amount of bending of the
[0020]
Also, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-143614, a pressing point is provided near the center of the inner lower surface of the substantially U-shaped connecting
[0021]
In any of the above-described methods for managing the tension distribution of the color selection electrode
[0022]
First, in order to stabilize the tension distribution of the color selection electrode
[0023]
For example, when the tension is increased due to the fluctuation of the tension distribution, the color
[0024]
In addition, the positioning of the
[0025]
In the method of manufacturing a color selection electrode for a color cathode ray tube, the positioning of the
[0026]
Conventionally, using a positioning member in each of the X, Y, and Z directions as shown in FIG. 14 and a pressing member, the
[0027]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, there has been a strong demand for a reduction in the manufacturing cost and weight of the color cathode ray tube, and a reduction in the manufacturing cost and a reduction in the weight of the
[0028]
Since the connecting
[0029]
However, in the conventional holding method shown in FIG. 14, the vicinity of the center of the connecting
[0030]
Then, the force applied to the Y-direction pressing point by the Y-
[0031]
When the
[0032]
The present invention has been made to solve the above-described problem, and provides an appropriate tension to the color selection electrode
[0033]
Further, the
[0034]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the apparatus for manufacturing a color selection electrode for a color cathode ray tube according to
[0035]
According to a second aspect of the present invention, in the apparatus for manufacturing a color selection electrode for a color cathode-ray tube according to the first aspect, when the electrode plate for color selection is stretched over the electrode holding member, the electrode holding member is externally placed. It is characterized by comprising a pressing member for pressing.
[0036]
According to a third aspect of the present invention, in the apparatus for manufacturing a color selection electrode for a color cathode ray tube according to the second aspect, the pressing member presses a plurality of pressing points disposed on the outside of the electrode holding member. It is characterized by.
[0037]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the apparatus for manufacturing a color selection electrode for a color cathode ray tube according to any one of the first to third aspects, wherein the color selection electrode thin plate is formed of a metal thin plate on the entire surface of the display screen of the color cathode ray tube. A welding electrode having a plurality of vertically narrow slit holes for passing an electron beam corresponding to the above, and extending by welding the inner sides of two opposite long sides of the color selection electrode thin plate to the electrode holding member. It is characterized by having.
[0038]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the apparatus for manufacturing a color selection electrode for a color cathode ray tube according to any one of the first to fourth aspects, wherein at least the connecting member in the longitudinal direction of the lower stopper member and the following holding member is connected. The pair of alignments includes a moving member that moves the lower stopper member or the following holding member in the pressing direction of the pressing member.
[0039]
According to a sixth aspect of the present invention, in the apparatus for manufacturing a color selection electrode for a color cathode ray tube according to the fifth aspect, the moving member is provided at a portion of the lower stopper member or the follow-up holding member that is not in contact with the connecting member. And a sliding member that slides in the pressing direction of the pressing member according to the deformation of the connecting member.
[0040]
According to a seventh aspect of the present invention, in the apparatus for manufacturing a color selection electrode for a color cathode ray tube according to the fifth aspect, the moving member is provided at a contact portion of the lower stopper member or the follow-up holding member with the connecting member. And a rolling member that rolls in the pressing direction of the pressing member according to the deformation of the connecting member.
[0041]
The method for manufacturing a color selection electrode for a color cathode ray tube according to
[0042]
According to a ninth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a color selection electrode for a color cathode ray tube according to the eighth aspect, the color selection electrode thin plate is made of a metal thin plate corresponding to the entire display screen of the color cathode ray tube. A plurality of vertically narrow slit holes for passing an electron beam are formed, and the electrode holding member is stretched by welding the inner sides of two opposing long sides of the color selecting electrode thin plate. Features.
[0043]
According to a tenth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a color selection electrode for a color cathode ray tube according to the eighth or ninth aspect, when the follow-up holding member follows the change of the connecting member and holds the connecting member, A pair of a lower stopper member that suppresses the movement of the connecting member in the lower direction and at least one of the following holding members in the longitudinal direction of the connecting member is moved in the pressing direction of the pressing member in accordance with the deformation of the connecting member. Moving the lower stopper member or the follow-up holding member.
[0044]
Further, according to the present invention of
[0045]
According to a twelfth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a color selection electrode for a color cathode ray tube according to the tenth aspect, when the lower stopper member or the follow-up holding member is moved, the movement is performed by abutting the connecting member. The rolling member provided in the portion is rolled in the pressing direction of the pressing member in accordance with the deformation of the connecting member.
[0046]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a perspective view showing a manufacturing apparatus for manufacturing a color selection electrode for a color cathode ray tube according to
[0047]
The main differences between the manufacturing apparatus of FIG. 1 and the manufacturing apparatus of FIG. 14 in configuration are the following points.
(1) Four
In FIG. 1, the
(2) A follow-up holding
[0048]
The main points of the manufacturing method different from the conventional method are as follows.
(3) An electrode of the
[0049]
Further, the main components of the related art that are also used in the present embodiment are as follows.
(A) When the electrode
(B) The
(C) The color-selecting electrode
The other manufacturing apparatuses are the same as the above-described conventional manufacturing apparatuses, and thus description thereof is omitted.
[0050]
Further, the conventional main manufacturing method used in the present embodiment is as follows.
(D) A plurality of vertically narrow slit holes for passing an electron beam are formed in the metal thin plate corresponding to the entire surface of the display screen of the color cathode ray tube in the
The other manufacturing method is the same as the above-described conventional manufacturing method, and the description is omitted.
[0051]
Here, a color cathode ray tube and a color selection electrode to which the present embodiment is applied will be described.
FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of a color cathode ray tube used for a television receiver or a display device for a computer.
[0052]
In the color
[0053]
In the case of the color
[0054]
After completion of the color
[0055]
FIG. 3 is a perspective view showing a configuration of a color selection electrode attached to a panel on the front surface of the color cathode ray tube.
In the
[0056]
Of the four sides around which the narrow slit holes of the electrode plate for
[0057]
At that time, it is necessary to perform welding so that the
[0058]
FIG. 4 is a plan view showing an example of a narrow slit hole provided in the color selecting electrode thin plate.
In the color selecting electrode
[0059]
FIG. 5 is a plan view showing an example of a hole provided in the electrode plate for color selection.
In the
[0060]
The
[0061]
The color selecting electrode
[0062]
As described above with reference to FIG. 3, the color selection electrode
[0063]
However, in the manufacturing process of the
[0064]
In addition, the load stress generated by the above-described tension T1 generates the same stress on the
[0065]
Therefore, the predetermined tension T1 is high enough to reduce the fluctuation of the color-selecting
[0066]
Next, the
FIG. 6 is a perspective view showing a first shape example of a
[0067]
In the
[0068]
In the
[0069]
In the
[0070]
Therefore, in the case of the
[0071]
FIG. 7 is a perspective view showing a second example of the shape of the
The
[0072]
Therefore, when the
[0073]
For this reason, in the case of the
[0074]
By increasing the force applied to both longitudinal ends (pressing
[0075]
FIG. 8 is a perspective view showing a third example of the shape of the
The
[0076]
In the
[0077]
Further, in the
[0078]
Since the force applied to both longitudinal end portions (pressing
[0079]
In the case of the
[0080]
Therefore, in the case of the
[0081]
As described with reference to FIGS. 6 to 8, by changing the shape of the
[0082]
As for the control accuracy of the force applied to the
[0083]
In the case of the
[0084]
Here, a description will be given of the disturbance of the image of the color cathode ray tube caused by the color selection electrode.
FIG. 9 is a side view showing a state in which the
[0085]
Here, the position is divided into the Z direction (the normal direction of the
[0086]
In the center part of the screen on the left side in FIG. 9, the color selection electrode
[0087]
However, even in the center of the screen on the left side in FIG. 9, the fluctuation of the color selection electrode thin plate 2 (
[0088]
As described above, the tension applied to the color selection electrode
[0089]
FIG. 10 is a view showing the distribution of tension applied to a general color selection electrode thin plate. In FIG. 10, the vertical axis σ indicates the tensile stress of a portion (referred to as a
[0090]
For example, when suppressing the disturbance of the screen due to the swing of the color selection electrode
[0091]
However, in order to apply such tension to all parts of the color selection electrode
[0092]
Therefore, by applying a tension distribution to each part of the color selecting electrode
[0093]
Further, when the tension distribution of the color selection electrode
[0094]
From the above, it can be understood that the rigidity of the
[0095]
Therefore, if the control accuracy of the tension distribution of the color selection electrode
[0096]
FIG. 11 is a side view showing a deformation state of the
In FIG. 11, P1 and P2 are points where the connecting
[0097]
Further, as to the displacement ΔLz3 in the Z direction of P3, as described above, the contact can be maintained by causing the Z-direction follow-up holding
[0098]
In other words, the operation of the manufacturing apparatus for manufacturing the color selection electrode for the color cathode ray tube according to the present embodiment includes first connecting the
[0099]
After the positioning of the
[0100]
Further, the Z-
[0101]
As described above, in the apparatus and method for manufacturing a color selection electrode according to the present embodiment, for example, even when a substantially
[0102]
In the apparatus and method for manufacturing a color selection electrode according to the present embodiment, the Z-direction positioning member does not contact the welding surface of the
[0103]
FIG. 12 is a side view showing a deformation state of
[0104]
The main differences between the configuration of the first embodiment shown in FIGS. 1 and 11 and the configuration of the second embodiment are as follows.
(4) The Z-direction
(5) The moving member is provided at a portion of the Z-direction
Other manufacturing apparatuses are the same as those in the above-described first embodiment, and a description thereof will be omitted.
[0105]
The main points of the manufacturing method different from the first embodiment are the following points.
(6) a Z-direction
(7) When the Z-direction
Other manufacturing methods are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
[0106]
In the present embodiment, the Z-direction
[0107]
Therefore, even if the contact points P1, P2, and P3 of the
[0108]
Although FIG. 12 shows a case where the Z-direction following holding
[0109]
FIG. 13 is a side view showing a deformation state of the
[0110]
The main differences between the configuration of the second embodiment shown in FIG. 12 and the configuration of the third embodiment are as follows.
(9) The Y-
Other manufacturing apparatuses are the same as those in the above-described second embodiment, and a description thereof will be omitted.
[0111]
The main points of the manufacturing method different from the second embodiment are as follows.
(10) When the Z-direction
The other manufacturing method is the same as that of the above-described second embodiment, and the description is omitted.
[0112]
In the present embodiment, for example, a rolling
[0113]
Therefore, even if the contact points P1, P2, and P3 of the
[0114]
In the above-described second and third embodiments, the case where only the Y-
[0115]
Further, in the above-described second and third embodiments, the aperture grill system having the slit holes 2a shown in FIG. 4 has been described as the color selection electrode
[0116]
【The invention's effect】
As described above, according to the first to fourth, eighth, and ninth aspects of the present invention, even when a substantially rectangular frame having low rigidity and large deformation is used, it is suitable for a color selection electrode thin plate. A tension distribution can be given, and the positioning member does not come into contact with the welding surface of the electrode holding member with the color selection electrode thin plate, so that the frame can be positioned without damaging the welding surface of the frame with the color selection electrode thin plate. In addition, it is possible to prevent wrinkles and poor welding from occurring in the color-selecting electrode thin plate.
[0117]
According to the present invention of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a manufacturing apparatus for manufacturing a color selection electrode for a color cathode ray tube according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of a color cathode ray tube used for a television receiver or a display device for a computer.
FIG. 3 is a perspective view showing a configuration of a color selection electrode attached to a panel on a front surface of the color cathode ray tube.
FIG. 4 is a plan view showing an example of a narrow slit hole provided in a color selection electrode thin plate.
FIG. 5 is a plan view showing an example of a hole provided in a color selection electrode thin plate.
FIG. 6 is a perspective view showing a first shape example of a frame that can be used for manufacturing the
FIG. 7 is a perspective view showing a second shape example of a frame that can be used for manufacturing the
FIG. 8 is a perspective view showing a third shape example of a frame that can be used for manufacturing the
FIG. 9 is a side view showing a state in which an electron beam is narrowed by a slit hole of a color selection electrode thin plate and is projected on a phosphor formed on an inner surface of the panel.
FIG. 10 is a view showing a distribution of tension applied to a general color selection electrode thin plate.
FIG. 11 is a side view showing a deformation state of the frame pressed by using the manufacturing apparatus of the present embodiment shown in FIG.
FIG. 12 is a side view showing a deformation state of a frame pressed by using the manufacturing apparatus according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a side view showing a deformation state of a frame pressed by using the manufacturing apparatus according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a perspective view showing a conventional manufacturing apparatus for manufacturing a color selection electrode for a color cathode ray tube.
FIG. 15 is a perspective view showing only the frame of FIG. 14 and showing the direction of pressing by a pressing member.
FIG. 16 is a perspective view showing a color selection electrode obtained by welding a color selection electrode thin plate to the frame of FIG. 14;
[Explanation of symbols]
1-color selection electrode, 2-color selection electrode thin plate, 2a slit hole, 2b hole, 2c grid element, 3 frame, 3a electrode holding member (Y direction positioning reference) side, 3b electrode holding member (Y direction pressing side), 3c Connecting member, 4 link mechanism, 5 X direction pneumatic cylinder, 6 X direction positioning member, 7 Y direction pressing member (fixed stopper side), 8 Y direction pressing member (pressing side), 9 Z direction upper stopper member, 10 Z direction pneumatic cylinder, 11 Z direction pressurizing member, 12 Z direction lower stopper member (fixed), 13 Z direction following holding member, 14 bracket, 15 Z direction pneumatic cylinder, 16 Y direction leading member (moving member) , 17 rolling member (moving member), 21 gripping and pulling mechanism, 22 sea welding-free electrode, 31 arrow (pressing point), 40 color cathode ray tube, 41 (front) panel, 42 fluorescent lamp Body, 43 an electron gun, 44 electron beam, 45 a funnel, 46 frit seal.
Claims (12)
前記一対の連結部材の長手方向の両端部あるいは前記一対の電極保持部材における下部方向への移動を抑制する4個の下部ストッパ部材と、
前記連結部材の長手方向の中央部近辺の上面を下方向への変化に追従させながら保持する追従保持部材とを備える
ことを特徴とするカラー陰極線管用色選別電極の製造装置。An electrode thin plate for color selection is provided between an electrode holding member of a frame including a pair of electrode holding members opposed to each other and a pair of connecting members opposed to each other by joining opposite ends of the pair of electrode holding members. A manufacturing apparatus to be spanned,
Four lower stopper members for suppressing movement of the pair of connecting members in the longitudinal direction at both ends in the longitudinal direction or the lower direction of the pair of electrode holding members,
An apparatus for manufacturing a color selection electrode for a color cathode ray tube, comprising: a follow-up holding member that holds an upper surface near a central portion in a longitudinal direction of the connecting member while following a downward change.
ことを特徴とする請求項1に記載のカラー陰極線管用色選別電極の製造装置。The color selection electrode for a color cathode ray tube according to claim 1, further comprising: a pressing member that presses the electrode holding member from outside when the electrode plate for color selection is stretched over the electrode holding member. Manufacturing equipment.
ことを特徴とする請求項2に記載のカラー陰極線管用色選別電極の製造装置。3. The apparatus according to claim 2, wherein the pressing member presses a plurality of pressing points disposed outside the electrode holding member. 4.
前記電極保持部材に、色選別用電極薄板の対向する2長辺の内部側を溶接することで架張する溶接電極を備える
ことを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載のカラー陰極線管用色選別電極の製造装置。The color-selecting electrode thin plate has a plurality of vertically narrow slit holes for passing an electron beam corresponding to the entire surface of the display screen of the color cathode-ray tube on the metal thin plate,
The color cathode ray according to any one of claims 1 to 3, wherein the electrode holding member is provided with a welding electrode that is stretched by welding inner sides of two opposite long sides of the color selection electrode thin plate. Equipment for producing color sorting electrodes for tubes.
ことを特徴とする請求項5に記載のカラー陰極線管用色選別電極の製造装置。The moving member is provided at a portion of the lower stopper member or the following holding member that is not in contact with the connecting member, and slides in a pressing direction of the pressing member in accordance with deformation of the connecting member. 6. The apparatus according to claim 5, wherein the apparatus is a moving member.
ことを特徴とする請求項5に記載のカラー陰極線管用色選別電極の製造装置。The moving member is provided at a contact portion of the lower stopper member or the follow-up holding member with the connecting member, and rolls in a pressing direction of the pressing member according to deformation of the connecting member. The apparatus for manufacturing a color selection electrode for a color cathode ray tube according to claim 5, further comprising a member.
前記加圧部材で前記電極保持部材を外部側から押圧することにより前記連結部材の長手方向の中央付近が下部方向へ変形して移動することに追従しつつ、該連結部材を追従保持部材で保持することで、該連結部材の上部方向への移動を抑制し、
前記色選別用電極薄板を架張する
ことを特徴とするカラー陰極線管用色選別電極の製造方法。An electrode thin plate for color selection is provided between an electrode holding member of a frame including a pair of electrode holding members opposed to each other and a pair of connecting members opposed to each other by joining opposite ends of the pair of electrode holding members. When stretching,
By pressing the electrode holding member from the outside with the pressure member, the center of the connecting member in the longitudinal direction is deformed in the lower direction and follows the moving while being held by the following holding member. By suppressing the movement of the connecting member in the upper direction,
A method for manufacturing a color selection electrode for a color cathode ray tube, comprising: stretching the color selection electrode thin plate.
前記電極保持部材には、色選別用電極薄板が、その対向する2長辺の内部側が溶接されることで架張される
ことを特徴とする請求項8に記載のカラー陰極線管用色選別電極の製造方法。In the color-selecting electrode thin plate, a plurality of vertical thin slit holes that allow an electron beam to pass therethrough are formed on a metal thin plate corresponding to the entire display screen of the color cathode ray tube,
9. The color selection electrode for a color cathode ray tube according to claim 8, wherein a color selection electrode thin plate is stretched by welding the inner sides of two opposing long sides to the electrode holding member. 10. Production method.
前記連結部材の下部方向への移動を抑制する下部ストッパ部材と、前記追従保持部材のうち、少なくとも連結部材の長手方向の組合わせの1対を、前記連結部材の変形に応じて前記加圧部材の押圧方向に、前記下部ストッパ部材あるいは前記追従保持部材を移動させる
ことを特徴とする請求項8または9に記載のカラー陰極線管用色選別電極の製造方法。When holding the connecting member by following the change of the connecting member with the following holding member,
A pair of a lower stopper member for suppressing movement of the connecting member in a lower direction and at least one of the following holding members in a longitudinal direction of the connecting member is provided by the pressing member in accordance with a deformation of the connecting member. The method for manufacturing a color selection electrode for a color cathode ray tube according to claim 8 or 9, wherein the lower stopper member or the follow-up holding member is moved in the pressing direction.
該移動は、前記連結部材への非当接部に設けられた摺動部材を、前記連結部材の変形に応じて各々前記加圧部材の押圧方向に摺動させること
を特徴とする請求項10に記載のカラー陰極線管用色選別電極の製造方法。When moving the lower stopper member or the following holding member,
11. The moving device according to claim 10, wherein a sliding member provided at a non-contact portion with respect to the connecting member is slid in a pressing direction of the pressing member according to deformation of the connecting member. The method for producing a color selection electrode for a color cathode ray tube according to the above item.
該移動は、前記連結部材への当接部に設けられた転動部材を、前記連結部材の変形に応じて各々前記加圧部材の押圧方向に転動させること
を特徴とする請求項10に記載のカラー陰極線管用色選別電極の製造方法。When moving the lower stopper member or the following holding member,
11. The method according to claim 10, wherein the movement is such that a rolling member provided at a contact portion with the connecting member is rolled in a pressing direction of the pressing member in accordance with deformation of the connecting member. A method for producing the color selection electrode for a color cathode ray tube according to the above.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20051101 |