JP3971891B2 - カラー陰極線管及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はカラー陰極線管及びその製造方法に関する。特に、張力が付与されて架張保持されたシャドウマスクを含むカラー陰極線管及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラー陰極線管では、電子銃から射出された電子ビームが、フェイスパネル内面に形成された蛍光体スクリーンを照射して、所望する画像が表示される。蛍光体スクリーンの電子銃側には所定の距離を隔てて、色選択電極として機能するシャドウマスクが設けられる。シャドウマスクには、電子ビームが所定位置の蛍光体を射突するように、多数の開口（電子ビーム通過孔）が配列形成されている。
【０００３】
電子ビームがシャドウマスクに衝突すると、シャドウマスクは熱膨張する。これにより開口位置が変化して、開口を通過した電子ビームが所定位置の蛍光体を正しく射突しなくなり、色むらが発生する。このような現象はドーミングと呼ばれている。これを防止するために、温度上昇による熱膨張を吸収できるような張力をシャドウマスクに予め付与した状態で、シャドウマスクはマスクフレームに架張保持される。このような架張保持により、シャドウマスクの温度が上昇しても、シャドウマスクの開口と蛍光体スクリーン面に形成された蛍光体ストライプとの相対的位置ずれを低減することができる。
【０００４】
マスクフレームは、シャドウマスクを架張する、対向して配置された一対の支持体を含む鉄製の部材を略矩形の枠状に組み立てて構成される。該支持体は断面が略Ｌ字状をなし、その幅方向の一端側にシャドウマスクが架張される。シャドウマスクに所定の張力を付与するためには、支持体がその張力に抗し得るだけの強度を有する必要がある。
【０００５】
従来、このような支持体の製造方法として、例えば、所定厚さの帯状の鉄板を幅方向の略中央部で断面が略Ｌ字状になるようにプレス加工又はロール成形により折り曲げる方法、略Ｌ字状の開口を有するダイスを用いて鉄材を引き抜き加工する方法、等が用いられていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、プレス加工やロール成形で鉄板を折り曲げる方法では、折り曲げ時に、折り曲げ角部の内側が凹み、角部の肉厚が薄くなる、いわゆる「肉やせ」という現象が生じる。応力集中部である角部が肉やせすると支持体の強度が低下するから、シャドウマスクに所望する張力を付与できない。所望する張力を付与するためには加工時の肉やせ量を予測して厚い帯状鉄板を用いる必要があり、重量が増大し、また、コスト高となる。
【０００７】
更に、原料素材である帯状鉄板として熱延鋼板を用いた場合、熱延鋼板は厚さのばらつきが大きいから、シャドウマスクに付与される張力ばらつきも大きくなり、品質が安定した陰極線管が得られない。熱延鋼板を折り曲げ加工する前に冷延すれば厚さばらつきは低減するが、工程数が増大し、コスト高となる。
【０００８】
一方、引き抜き加工では、断面が略Ｌ字状で、かつ薄肉の部材を得ることは困難である。肉厚が厚いと、所望する張力が得られにくく、重量が増大し、更に、コスト高となる。
【０００９】
支持体の重量が増大すると、シャドウマスクがマスクフレームに架張保持されて構成されるマスク構体の重量が増大するため、マスク構体をフェイスパネルに保持する弾性支持体の変形量が大きくなる。また、外部からの衝撃などで該弾性支持体が永久変形しやすくなる。これらはいずれも、色むらを生じさせる。
【００１０】
本発明は、張力が付与された状態で架張保持されたシャドウマスクを有するカラー陰極線管における上記の従来の問題点を解決することを目的とする。即ち、本発明は、重量の増加、コストの上昇を招くことなく、シャドウマスクに所望する張力を付与することができ、品質が安定した支持体を備えることで、色むらの発生が少なく、安価で、品質が安定したカラー陰極線管及びその製造方法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】
本発明は、上記の目的を達成するために以下の構成とする。
【００１３】
本発明の第１の構成のカラー陰極線管の製造方法は、対向して配置された少なくとも一対の支持体を有する、略矩形の枠状に形成されたマスクフレームと、張力を付与された状態で前記支持体に架張保持された、色選択電極として機能するシャドウマスクとを備えるカラー陰極線管の製造方法であって、金属製素材を圧延することにより、中間部の両側に前記中間部より薄肉の偏肉部を有するとともに上記中間部位置に厚肉条部を有する帯板材を成形する工程と、次いで、この帯板材をロール成形により、上記厚肉条部が形成された面が外へ向くように上記厚肉条部位置で前記帯板材の長手方向に沿って曲げ変形して屈曲変形部を形成することにより断面が略Ｌ字状の前記支持体を得る工程とを備えることを特徴とする。
【００１４】
かかる第１の構成に係る支持体の加工方法によれば、ロール成形によって得られる屈曲変形部は、金属製素材の本来の厚さと同等かそれ以上の厚さを持ち、屈曲変形部の両側に位置する偏肉部は、ロール成形に先立つ圧延工程によって薄肉に形成される。従って、本発明の支持体は、断面が略Ｌ字状の従来の支持体とほぼ同等の強度を維持しながら軽量化させることができる。
【００１５】
また、圧延工程とロール成形工程から成るので、比較的に簡素な工程で経済的に加工を行うことができる。
【００１６】
更に、金属製素材に厚さばらつきがあったとしても、圧延工程で偏肉部を形成する際に、金属製素材の厚さばらつきが修正され、厚さが均一化される。従って、安価な熱延鋼板を用いることができ、低コストで品質が安定した支持体が得られる。
【００１７】
従って、以上の支持体を用いてシャドウマスクを張力を付与しながら架張保持することで、色むらが少なく、安価で、品質が安定したカラー陰極線管を提供することができる。
【００１８】
支持体の原材料である金属製素材は、塑性加工に適した鋼材他の金属製素材であれば、その材質および形状の如何を問わない。
【００１９】
金属製素材から帯板材を成形する圧延工程では、中間部から中間部の両側部にかけて徐々に薄肉にされた偏肉部を形成する。また、予定される屈曲変形部の外角部に相当する上記中間部所定位置に、適宜、厚肉条部が形成される。厚肉条部は、１条でも良いが、帯板材中間部に長さ方向に連続して延びる近接した２条の突条とし、両突条間を弧状に窪ませたものであっても良い。
【００２０】
前記金属製素材の圧延は、温間圧延で行なうことができるが、常温下で行ない（冷間圧延）、圧延時に発生する加工熱が前記帯板材に残留している間に次工程である前記ロール成形を行なうことが好ましい。即ち、圧延工程とロール成形工程を連続させることにより、圧延時に生じる加工熱を利用してロール成形を効率良く行うことができる。
【００２１】
偏肉部より厚く形成された中間部を持つ帯板材は、中間部の位置でロール成形により幅方向に曲げ変形して屈曲変形部が形成される。かくして、所望する断面が略Ｌ字状の支持体を得る。
【００２２】
上記圧延工程と上記ロール成形工程とを別工程として行なうのではなく、両工程をほぼ同時に並行して行なうこともできる。
【００２４】
また、本発明の第２の構成のカラー陰極線管の製造方法は、対向して配置された少なくとも一対の支持体を有する、略矩形の枠状に形成されたマスクフレームと、張力を付与された状態で前記支持体に架張保持された、色選択電極として機能するシャドウマスクとを備えるカラー陰極線管の製造方法であって、金属製素材を圧延することにより、中間部の両側に前記中間部より薄肉の偏肉部を形成するとともに上記中間部位置に厚肉条部を形成しながら、前記金属製素材をロール成形により、上記厚肉条部が形成される面が外へ向くように上記厚肉条部位置で前記金属製素材の長手方向に沿って曲げ変形して屈曲変形部を形成することにより断面が略Ｌ字状の前記支持体を得る工程を備えることを特徴とする。
【００２５】
上記第２の構成のように、圧延成形により偏肉部（必要により更に厚肉条部）を形成しながら、ロール成形により曲げ変形させても、上記第１の構成と同様の効果を得ることができる。更に、第２の構成によれば、成形工程が簡略化でき、圧延成形時の加工熱をロール成形に有効に利用することができ、成形効率が向上する。
【００２６】
上記の第１〜第２の構成において、前記支持体の幅方向の端部にテーパ面及び／又は膨出部が形成されていても良く、この場合には前記テーパ面及び／又は膨出部を前記圧延又は前記ロール成形によって形成することが好ましい。端部にテーパ面及び／又は膨出部を形成するためには、従来は屈曲変形部の形成とは別の独立した工程で行なう必要があった。これに対して、本発明では圧延成形工程又はロール成形工程時に併せて形成することができ、工程の簡略化が可能である。
【００２７】
また、上記の第１〜第２の構成において、前記一対の支持体は前記マスクフレームの長辺をなし、前記シャドウマスクは短辺方向に張力が付与されていても良い。
次に、本発明のカラー陰極線管は、対向して配置された少なくとも一対の支持体を有する、略矩形の枠状に形成されたマスクフレームと、張力を付与された状態で前記支持体に架張保持された、色選択電極として機能するシャドウマスクとを備えるカラー陰極線管であって、前記支持体の断面形状は略Ｌ字状であり、且つ、その屈曲変形部の両側に前記屈曲変形部より薄肉の偏肉部を備え、前記偏肉部は前記屈曲変形部からその先端にいくにつれて徐々に薄くなっていることを特徴とする。
上記のカラー陰極線管において、前記前記支持体は、幅方向の端部にテーパ面及び／又は膨出部を有していても良い。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を図面を用いて説明する。
【００２９】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１にかかるカラー陰極線管の概略断面図である。
【００３０】
図示したように、カラー陰極線管１００は、内面に蛍光体スクリーン面１０１が形成された実質的に長方形状のフェイスパネル１０２と、フェイスパネル１０２の後方に接続されたファンネル１０３と、ファンネル１０３のネック部１０３ａに内蔵された電子銃１０４と、フェイスパネル１０２の内部に、蛍光体スクリーン面１０１に対向して設けられたシャドウマスク１１０と、シャドウマスク１１０を架張保持するマスクフレーム１２０とを備えている。マスクフレーム１２０は、その外周面に設置された板バネ状の弾性支持体１２９を、フェイスパネル１０２の内面に植設されたパネルピン１０９に掛止することで、フェイスパネル１０２に保持されている。ファンネル３の外周面上には、電子ビーム１０７を偏向し走査するための偏向ヨーク１０６が設けられている。
【００３１】
図２は、シャドウマスク１１０がマスクフレーム１２０に架張保持されてなるマスク構体１０５の概略構成を示した斜視図である。
【００３２】
マスクフレーム１２０は、長辺をなす断面が略Ｌ字状の一対の支持体１２１ａ，１２１ｂと、短辺をなす中空四角柱状の一対の固定部材１２２ａ，１２２ｂ（固定部材１２２ｂは図示せず）とを有する。支持体１２１ａ，１２１ｂと固定部材１２２ａ，１２２ｂとはそれぞれ対向して配置され、略矩形の枠状に組み合わされて、各接合部で溶接される。支持体１２１ａ，１２１ｂ及び固定部材１２２ａ，１２２ｂの外周面には、シャドウマスク構体１０５をフェイスパネルのパネルピン１０９（図１参照）に掛止するための弾性支持体１２９が固定されている。
【００３３】
シャドウマスク１１０は略矩形状で、その長辺側端部が支持体１２１ａ，１２１ｂの自由端側端部に溶接される。このとき、一対の支持体１２１ａ，１２１ｂの自由端側端部に、相互に接近する方向の外力を付与しながら、シャドウマスク１１０を溶接固定することで、シャドウマスク１１０には図示したように短辺と平行な方向Ｙの張力が付与された状態で架張される。シャドウマスク１１０には多数の略長方形状の電子ビーム通過孔である開口１１１がエッチングにより形成されている。
【００３４】
図３に図２の部分IIIの拡大側面図を示す。支持体１２１ａの、シャドウマスク１１０が固定される側とは反対側の端部には、テーパ面（傾斜面）１２３が形成されている。テーパ面１２３は、シャドウマスク１１０とは反対側、即ち、電子銃側の端部を面取りするように設けられる。電子銃から射出された電子ビームが支持体１２１ａの端部に衝突した場合、テーパ面１２３で電子ビームを電子銃側に反射させることで、電子ビームがシャドウマスク１１０側に入射するのを防止することができる（テーパ面１２３のエレクトロンシールド機能）。図３では、支持体１２１ａのテーパ面を示したが、支持体１２１ｂにも同様のテーパ面が形成されている。
【００３５】
次に、本実施の形態のカラー陰極線管に使用される支持体１２１ａ，１２１ｂの製造方法を説明する。
【００３６】
図４は、本実施の形態１の支持体の製造工程を示すブロック図である。図示したように、支持体は略等厚の帯状の鋼製素材に対して圧延加工を施して帯板材を得た後、更にロール成形加工を施すことで得られる。
【００３７】
図５は、圧延工程によって成形された帯板材の斜視図である。
【００３８】
この帯板材２００は、帯板状の鋼製素板から成り、屈曲変形される中間部２０２とこの中間部から左右に一体的に延びた不等厚の偏肉部２０３，２０４とを備える。中間部２０２には、図５中上面に２条の突条２０５，２０６を持つ厚肉条部２０８が形成されている。厚肉条部２０８は、屈曲変形の際の外角部に相当する位置にあり、長手方向に沿って連続している。突条間には、弧状の窪み部２０７が形成されている。窪み部２０７は、鋼製素板の偏肉部２０３，２０４の上面よりも上方位置にある。
【００３９】
偏肉部２０３，２０４は、帯板材の中間部２０２から左右の両側端にかけて図５中下面を徐々に僅かに薄肉にすることによって形成される。
【００４０】
この帯板材２００は、原材料である等厚の鋼製素板の上下面及び左右両側端の四方から圧延ロールを当接させ、鋼製素板が圧延ロール間を通過する間に上記偏肉部２０３，２０４と厚肉条部２０８とを形成することで得られる。
【００４１】
帯板材２００は、その後、ロール成形により中間部２０２を屈曲部として曲げ変形される。曲げ変形は、厚肉条部２０８を外側に位置させて行われる。そして、所定の長さに切断されることにより、図８に示す、断面が略Ｌ字状の支持体１２１が得られる。
【００４２】
ロール成形工程は、圧延工程に連続して設けられることが好ましい。圧延によって帯板材２００に加工熱が生じるので、この加工熱が残留する間にロール成形による曲げ塑性変形を行うことにより、曲げを比較的容易かつ効率良く行うことができる。
【００４３】
ロール成形工程において、厚肉条部２０８のある中間部２０２下面と左右の偏肉部２０３，２０４上面とにそれぞれ圧接ロールを当て、厚肉条部２０８の窪み部２０７を中心として中間部２０２を徐々に屈曲させてゆくと、厚肉条部２０８の左右の突条２０５，２０６は互いに離れる方向への引張り力を受ける。これにより、図６と図７に見られるように突条２０５，２０６は徐々になだらかになり、一方、窪み部２０７は盛り上がって、全体としてならされた状態になる。そして、所望の屈曲角度にまで曲げ変形されると、断面が略Ｌ字状の部材が成形される。
【００４４】
偏肉部の幅方向端部に図３に示したテーパ面１２３を形成する場合には、ロール成形工程時に併せて形成することができる。テーパ面１２３を含む偏肉部端面は、ロール成形時の押出力を利用して切削刃あるいは仕上げロールを当接することにより素板の工程走行中に形成される。
【００４５】
以上のようにして得られる本実施の形態の支持体１２１は、屈曲変形部から一体的に延びる部分が鋼製素板の本来の厚さよりも先端にゆくにつれて徐々に薄くなるように形成されているために、従来の製造方法によって得られる支持体に比べて軽量である。また、その反面、屈曲変形部自体は充分な厚さを保持しているので、強度的には従来品とほとんど変わることはない。
【００４６】
偏肉部２０３，２０４の上面からの各突条２０５，２０６の高さと両突条の間隔及び窪み部２０７の深さなどは、素板の伸び率や屈曲角度あるいは屈曲変形部の曲率などに基づいて適宜設定され、これに応じて圧延工程時のローラの位置や当接角度等が決定される。
【００４７】
（実施の形態２）
本実施の形態２にかかるカラー陰極線管の構成は、シャドウマスクを架張する支持体を除いて実施の形態１と同様である。
【００４８】
本実施の形態２の支持体は、実施の形態１の図４に示したのと同様に、略等厚の帯状の鋼製素材を原材料として、圧延加工とロール成形加工とを順に施すことで得られる。
【００４９】
図９は圧延工程を経た本発明の実施の形態２に係る帯板材の端面図である。また、図１０は図９の帯板材をロール成形で屈曲させて得た本実施の形態２の支持体の端面図である。
【００５０】
本帯板材２１０は、図９に見られるように、図中上面が中間部２１２から両側にかけてなだらかに下り傾斜することにより、中間部２１２の左右に偏肉部２１３，２１４が形成されている。実施の形態１と異なり、中間部２１２には、厚肉条部が設けられていない。帯板材２１０は、上記実施の形態１と同様に圧延工程を経て生成される。
【００５１】
そして、中間部２１２の中心を屈曲中心として、ロール成形により曲げ変形して、図１０に示す、屈曲変形部の外角にほぼ丸みを帯びた、断面略Ｌ字状の支持体２１１を得る。このとき、実施の形態１と同様に、偏肉部２１４の端部にテーパ面１２３を形成しても良い。
【００５２】
このようにして得られた支持体２１１は、実施の形態１の図１〜図３に示したカラー陰極線管の支持体１２１ａ，１２１ｂに代えて使用することができる。
【００５３】
支持体２１１は偏肉されない中間部２１２を屈曲変形部としているから、強度は保持され、偏肉部２１３，２１４による重量減少によって軽量化が達成される。
【００５４】
（実施の形態３）
本実施の形態３にかかるカラー陰極線管の構成は、シャドウマスクを架張する支持体を除いて実施の形態１と同様である。
【００５５】
本実施の形態３の支持体は、実施の形態１の図４に示したのと同様に、略等厚の帯状の鋼製素材を原材料として、圧延加工とロール成形加工とを順に施すことで得られる。
【００５６】
図１１は実施の形態３の断面略Ｌ字状の支持体２２１の斜視図である。図１１において、２０２は屈曲変形部（中間部）、２０３，２０４はその両側に形成された偏肉部を示す。図１１の支持体２２１は、圧延工程を経て得られた実施の形態１に示した帯板材２００（図５参照）を用いて、実施の形態１と同様にロール成形加工を施して得られたものである。但し、ロール成形工程時に、偏肉部２０４の端部にテーパ面１２３を形成することに加えて、本実施の形態３では、更に偏肉部２０３の端部に膨出部２２９を形成している。膨出部２２９は、偏肉部２０３に対して偏肉部２０４と同じ側に、偏肉部２０４と略平行に形成されている。このような、膨出部２２９は、テーパ面１２３と同様に、ロール成形時にロールを偏肉部２０３の端部に当接させることで、屈曲変形部の形成と並行して形成することができる。
【００５７】
このようにして得られた支持体２２１は、実施の形態１の図１〜図３に示したカラー陰極線管の支持体１２１ａ，１２１ｂに代えて使用することができる。
【００５８】
図１２は、本実施の形態３の支持体２２１を用いたマスク構体の一部拡大斜視図である。図示したように、シャドウマスク１１０は膨出部２２９の端面に架張される。このような構成により、シャドウマスク１１０と支持体２２１との接触面積が増大するので、陰極線管の管軸方向に入る地磁気等による磁力線が通過しやすくなって、磁気抵抗を低下させることができる。このため、電子ビームがシャドウマスクを通過する際に磁力線の影響を受けにくくなり、電子ビームのランディング位置のずれを抑えることができる。この結果、色むらの少ないカラー陰極線管が得られる。
【００５９】
膨出部２２９は、偏肉部の厚さより幅広で、頂部が平坦面になるように、偏肉部の端部を形成して得られたものであれば、図１１，図１２の形状に限定されない。例えば、膨出部を偏肉部２０３に対して偏肉部２０４とは反対側に突出させて形成しても良く、断面が略Ｔ字状となるように偏肉部２０３の両側に突出させて形成しても良い。
【００６０】
上記の実施の形態１〜３では、マスクフレームの長辺方向に設置された支持体にシャドウマスクが架張される例を示したが、本発明はこのような構成のカラー陰極線管に限定されない。
【００６１】
例えば、マスクフレームの短辺方向に設置された支持体に、シャドウマスクが長辺方向に張力を付与された状態で架張されてなるマスク構体を備えたカラー陰極線管にも同様に適用できる。このとき、シャドウマスクを架張する支持体として、上記の実施の形態１〜３に示した支持体を使用することができる。
【００６２】
あるいは、図１３に示すように、長辺方向の支持体３２１ａ，３２１ｂと短辺方向の支持体３２２ａ，３２２ｂとを矩形状に接合したマスクフレーム３２０に、シャドウマスク１１０を、長辺方向Ｘ及び短辺方向Ｙに張力を付与した状態で架張してなるマスク構体３０５を備えたカラー陰極線管にも適用できる。このとき、支持体３２１ａ，３２１ｂ，３２２ａ，３２２ｂとして、上記の実施の形態１〜３に示した支持体を使用することができる。
【００６３】
また、支持体の製造過程において、帯板材の厚肉条部に形成される突条は、上記の実施の形態１に示したように必ずしも２つである必要はなく、屈曲変形部の曲率や大きさに応じて単数もしくは多数とされることもある。
【００６４】
また、上記の実施の形態ではテーパ面及び膨出部をロール成形工程時に形成したが、偏肉部を形成する圧延工程時に、上記したのと同様の方法で形成しても良い。
【００６５】
また、支持体の幅方向の端部に形成するテーパ面や膨出部は、必要に応じて必要な端部に設けることができ、テーパ面を形成する側や傾斜角度、膨出部の大きさや膨出方向等は適宜変更できる。
【００６６】
また、上記の実施の形態１〜３では、ほぼ等厚の鋼製素材に対して、圧延成形とロール成形とを順に施して断面が略Ｌ字状の支持体を得たが、本発明はこれに限定されない。即ち、上記ほぼ等厚の鋼製素材に対して、圧延成形とロール成形とをほぼ同時に施すことにより、幅方向の両側に偏肉部を形成しながら、中間部に屈曲変形部を形成することもできる。これにより、成形工程が簡略化でき、また、偏肉部の形成時に発生する加工熱を有効に利用して屈曲変形部を形成することができる。
【００６７】
【実施例】
シャドウマスクを長辺方向に設置された支持体に架張するタイプ（シャドウマスクの架張張力は全幅当たり８．３３Ｎ（８５０ｋｇｆ））の、対角サイズが２５インチのカラー陰極線管を想定して、上記の実施の形態２に示した方法で支持体２３０を製造した（本発明品）。図１４に支持体２３０の断面形状を示す。シャドウマスクは端部２３１側に架張される。他方の端部２３２には両面にテーパ面２３３，２３４が形成されている。テーパ面２３３，２３４は屈曲変形部を形成するロール成形工程で付与した。図示した寸法は、Ｌ10＝３０ｍｍ、Ｌ11＝２０．５ｍｍ、Ｌ20＝２５ｍｍ、Ｌ21＝１５．５ｍｍ、Ｔ10＝３．５７ｍｍ、Ｔ11＝４．５ｍｍ、Ｔ20＝３．８ｍｍ、Ｔ21＝４．５ｍｍである（いずれも設計値）。支持体２３０の全長は４６７ｍｍである。使用した材料は、厚さ５．０ｍｍのクロムモリブデン鋼からなる熱延材料である。
【００６８】
比較例として、上記と同じ、対角サイズが２５インチのカラー陰極線管を想定して、上記と同じ材質の厚さ４．５ｍｍの帯状の熱延材料を用いて、従来と同様のプレス加工により支持体２４０を製造した（従来品）。図１５に支持体２４０の断面形状を示す。シャドウマスクは端部２４１側に架張される。図示した寸法は、Ｌ3＝３０ｍｍ、Ｌ4＝２５ｍｍ、Ｔ3＝４．５ｍｍ、Ｔ4＝４．５ｍｍである（いずれも設計値）。図示したように、プレス加工時の工具が当接したことにより、屈曲変形部２４５の内側が凹み、いわゆる肉やせが生じていた。肉やせした屈曲変形部２４５の厚さは約４ｍｍであった。支持体２４０の全長は４６７ｍｍである。
【００６９】
上記の支持体２３０，２４０について以下のような評価を行なった。
【００７０】
［重量］
各支持体の重量を測定した。
【００７１】
［変形量（剛性）］
図１６に示すように、支持体２３０，２４０の、シャドウマスク架張側とは反対側の面を水平面に固定して、シャドウマスク架張側の端部２３１，２４１に７８４Ｎ（８０ｋｇｆ）の水平方向荷重Ｆを付与したときの荷重付与点の変位量Ｄを測定した。測定は、支持体の長手方向の端部と中央部の２箇所で行なった。
【００７２】
［厚さばらつき」
シャドウマスク架張側の板厚Ｔ11（図１４参照）、Ｔ3（図１５参照）を長手方向にわたって測定し、設計値（いずれも４．５ｍｍ）に対するばらつきを求めた。
【００７３】
評価結果を表１に示す。
【００７４】
【表１】
【００７５】
表１から明らかなように、本発明に係る支持体２３０は比較例の支持体２４０に比べて約６％軽量化されているにもかかわらず、変形量は約２０％減少（剛性は約２０％向上）している。これは、本発明品が従来品に比べて、応力集中部である屈曲変形部の厚さが厚く、その両側の平板部分の板厚が薄く形成されているためである。
【００７６】
支持体を軽量化できるので、マスク構体１０５を軽量化できる。したがって、陰極線管の搬送時の衝突や落下等による衝撃、あるいはマスク構体１０５の重みによって、弾性支持体１２９が変形して生じる色むらの発生を防止することができる。
【００７７】
また、本発明品及び従来品は、いずれも熱延材料を用いているにもかかわらず、厚さばらつきは本発明品は従来品に比べて大幅に改善されている。厚さばらつきは、支持体の強度のばらつき、更には、支持体に架張されたシャドウマスクに付与される張力のばらつきと密接に関係し、支持体の厚さばらつきが小さくできれば、架張されるシャドウマスクの張力のばらつきを小さくすることができる。シャドウマスクに付与される張力が設計値から外れると、シャドウマスクに発生した振動の減衰特性が悪化したり、ドーミングの防止効果が低下したりし、これらはいずれも電子ビームのランディング位置ずれを招き、色むらの原因となる。本発明品は、厚さばらつきが小さいので、色むらが少ない、品質の安定したカラー陰極線管を提供することができる。
【００７８】
【発明の効果】
以上のように、本発明の支持体は、断面が略Ｌ字状の従来の支持体とほぼ同等の強度を維持しながら軽量化させることができる。また、比較的に簡素な工程で経済的に加工することでき、焼鈍工程を有しないので、製品仕上がりは良好となる。更に、金属製素材に厚さばらつきがあったとしても、圧延工程で厚さばらつきが修正され、厚さが均一化される。
【００７９】
従って、以上の支持体を用いてシャドウマスクを張力を付与しながら架張保持することで、色むらが少なく、安価で、品質が安定し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】 本発明のカラー陰極線管の概略断面図である。
【図２】 本発明の実施の形態１にかかるカラー陰極線管に使用されるマスク構体の概略斜視図である。
【図３】 図２の部分IIIの拡大側面図である。
【図４】 本発明のカラー陰極線管に使用される支持体の加工法を示すブロック図である。
【図５】 本発明の実施の形態１に係る帯板材の斜視図である。
【図６】 図５の帯板材がロール成形によって屈曲変形する状態を示す斜視図である。
【図７】 図５の帯板材がロール成形によって屈曲変形する状態を示す斜視図である。
【図８】 ロール成形が終了して得られた本発明の実施の形態１にかかる支持体の斜視図である。
【図９】 本発明の実施の形態２に係る帯板材の端面図である。
【図１０】 ロール成形が終了して得られた本発明の実施の形態２にかかる支持体の端面図である。
【図１１】 本発明の実施の形態３にかかる支持体の斜視図である。
【図１２】 本発明の実施の形態３にかかるカラー陰極線管において、支持体とシャドウマスクとの取付部を示した拡大斜視図である。
【図１３】 シャドウマスクを４辺で架張保持するマスク構体を示した概略斜視図である。
【図１４】 実施例にかかる支持体の断面図である。
【図１５】 比較例にかかる支持体の断面図である。
【図１６】 支持体の変形量の測定方法を示した斜視図である。
【符号の説明】
１００ カラー陰極線管
１０１ 蛍光体スクリーン面
１０２ フェイスパネル
１０３ ファンネル
１０３ａ ネック部
１０４ 電子銃
１０５ マスク構体
１０６ 偏向ヨーク
１０９ パネルピン
１１０ シャドウマスク
１１１ 開口
１２０ マスクフレーム
１２３ テーパ面
１２９ 弾性支持体
１２１，１２１ａ，１２１ｂ 支持体
１２２ａ，１２２ｂ
２００ 帯板材
２０２ 中間部
２０３，２０４ 偏肉部
２０５，２０６ 突条
２０７ 窪み部
２０８ 厚肉条部
２１０ 帯板材
２１１ 支持体
２１２ 中間部
２１３，２１４ 偏肉部
２２１ 支持体
２２９ 膨出部
２３０ 支持体（本発明品）
２３１，２３２ 端部
２３３，２３４ テーパ面
２４０ 支持体（従来品）
２４１ 端部
２４５ 屈曲変形部
３０５ マスク構体
３２０ マスクフレーム
３２１ａ，３２１ｂ，３２２ａ，３２２ｂ 支持体
【発明の属する技術分野】
本発明はカラー陰極線管及びその製造方法に関する。特に、張力が付与されて架張保持されたシャドウマスクを含むカラー陰極線管及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラー陰極線管では、電子銃から射出された電子ビームが、フェイスパネル内面に形成された蛍光体スクリーンを照射して、所望する画像が表示される。蛍光体スクリーンの電子銃側には所定の距離を隔てて、色選択電極として機能するシャドウマスクが設けられる。シャドウマスクには、電子ビームが所定位置の蛍光体を射突するように、多数の開口（電子ビーム通過孔）が配列形成されている。
【０００３】
電子ビームがシャドウマスクに衝突すると、シャドウマスクは熱膨張する。これにより開口位置が変化して、開口を通過した電子ビームが所定位置の蛍光体を正しく射突しなくなり、色むらが発生する。このような現象はドーミングと呼ばれている。これを防止するために、温度上昇による熱膨張を吸収できるような張力をシャドウマスクに予め付与した状態で、シャドウマスクはマスクフレームに架張保持される。このような架張保持により、シャドウマスクの温度が上昇しても、シャドウマスクの開口と蛍光体スクリーン面に形成された蛍光体ストライプとの相対的位置ずれを低減することができる。
【０００４】
マスクフレームは、シャドウマスクを架張する、対向して配置された一対の支持体を含む鉄製の部材を略矩形の枠状に組み立てて構成される。該支持体は断面が略Ｌ字状をなし、その幅方向の一端側にシャドウマスクが架張される。シャドウマスクに所定の張力を付与するためには、支持体がその張力に抗し得るだけの強度を有する必要がある。
【０００５】
従来、このような支持体の製造方法として、例えば、所定厚さの帯状の鉄板を幅方向の略中央部で断面が略Ｌ字状になるようにプレス加工又はロール成形により折り曲げる方法、略Ｌ字状の開口を有するダイスを用いて鉄材を引き抜き加工する方法、等が用いられていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、プレス加工やロール成形で鉄板を折り曲げる方法では、折り曲げ時に、折り曲げ角部の内側が凹み、角部の肉厚が薄くなる、いわゆる「肉やせ」という現象が生じる。応力集中部である角部が肉やせすると支持体の強度が低下するから、シャドウマスクに所望する張力を付与できない。所望する張力を付与するためには加工時の肉やせ量を予測して厚い帯状鉄板を用いる必要があり、重量が増大し、また、コスト高となる。
【０００７】
更に、原料素材である帯状鉄板として熱延鋼板を用いた場合、熱延鋼板は厚さのばらつきが大きいから、シャドウマスクに付与される張力ばらつきも大きくなり、品質が安定した陰極線管が得られない。熱延鋼板を折り曲げ加工する前に冷延すれば厚さばらつきは低減するが、工程数が増大し、コスト高となる。
【０００８】
一方、引き抜き加工では、断面が略Ｌ字状で、かつ薄肉の部材を得ることは困難である。肉厚が厚いと、所望する張力が得られにくく、重量が増大し、更に、コスト高となる。
【０００９】
支持体の重量が増大すると、シャドウマスクがマスクフレームに架張保持されて構成されるマスク構体の重量が増大するため、マスク構体をフェイスパネルに保持する弾性支持体の変形量が大きくなる。また、外部からの衝撃などで該弾性支持体が永久変形しやすくなる。これらはいずれも、色むらを生じさせる。
【００１０】
本発明は、張力が付与された状態で架張保持されたシャドウマスクを有するカラー陰極線管における上記の従来の問題点を解決することを目的とする。即ち、本発明は、重量の増加、コストの上昇を招くことなく、シャドウマスクに所望する張力を付与することができ、品質が安定した支持体を備えることで、色むらの発生が少なく、安価で、品質が安定したカラー陰極線管及びその製造方法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】
本発明は、上記の目的を達成するために以下の構成とする。
【００１３】
本発明の第１の構成のカラー陰極線管の製造方法は、対向して配置された少なくとも一対の支持体を有する、略矩形の枠状に形成されたマスクフレームと、張力を付与された状態で前記支持体に架張保持された、色選択電極として機能するシャドウマスクとを備えるカラー陰極線管の製造方法であって、金属製素材を圧延することにより、中間部の両側に前記中間部より薄肉の偏肉部を有するとともに上記中間部位置に厚肉条部を有する帯板材を成形する工程と、次いで、この帯板材をロール成形により、上記厚肉条部が形成された面が外へ向くように上記厚肉条部位置で前記帯板材の長手方向に沿って曲げ変形して屈曲変形部を形成することにより断面が略Ｌ字状の前記支持体を得る工程とを備えることを特徴とする。
【００１４】
かかる第１の構成に係る支持体の加工方法によれば、ロール成形によって得られる屈曲変形部は、金属製素材の本来の厚さと同等かそれ以上の厚さを持ち、屈曲変形部の両側に位置する偏肉部は、ロール成形に先立つ圧延工程によって薄肉に形成される。従って、本発明の支持体は、断面が略Ｌ字状の従来の支持体とほぼ同等の強度を維持しながら軽量化させることができる。
【００１５】
また、圧延工程とロール成形工程から成るので、比較的に簡素な工程で経済的に加工を行うことができる。
【００１６】
更に、金属製素材に厚さばらつきがあったとしても、圧延工程で偏肉部を形成する際に、金属製素材の厚さばらつきが修正され、厚さが均一化される。従って、安価な熱延鋼板を用いることができ、低コストで品質が安定した支持体が得られる。
【００１７】
従って、以上の支持体を用いてシャドウマスクを張力を付与しながら架張保持することで、色むらが少なく、安価で、品質が安定したカラー陰極線管を提供することができる。
【００１８】
支持体の原材料である金属製素材は、塑性加工に適した鋼材他の金属製素材であれば、その材質および形状の如何を問わない。
【００１９】
金属製素材から帯板材を成形する圧延工程では、中間部から中間部の両側部にかけて徐々に薄肉にされた偏肉部を形成する。また、予定される屈曲変形部の外角部に相当する上記中間部所定位置に、適宜、厚肉条部が形成される。厚肉条部は、１条でも良いが、帯板材中間部に長さ方向に連続して延びる近接した２条の突条とし、両突条間を弧状に窪ませたものであっても良い。
【００２０】
前記金属製素材の圧延は、温間圧延で行なうことができるが、常温下で行ない（冷間圧延）、圧延時に発生する加工熱が前記帯板材に残留している間に次工程である前記ロール成形を行なうことが好ましい。即ち、圧延工程とロール成形工程を連続させることにより、圧延時に生じる加工熱を利用してロール成形を効率良く行うことができる。
【００２１】
偏肉部より厚く形成された中間部を持つ帯板材は、中間部の位置でロール成形により幅方向に曲げ変形して屈曲変形部が形成される。かくして、所望する断面が略Ｌ字状の支持体を得る。
【００２２】
上記圧延工程と上記ロール成形工程とを別工程として行なうのではなく、両工程をほぼ同時に並行して行なうこともできる。
【００２４】
また、本発明の第２の構成のカラー陰極線管の製造方法は、対向して配置された少なくとも一対の支持体を有する、略矩形の枠状に形成されたマスクフレームと、張力を付与された状態で前記支持体に架張保持された、色選択電極として機能するシャドウマスクとを備えるカラー陰極線管の製造方法であって、金属製素材を圧延することにより、中間部の両側に前記中間部より薄肉の偏肉部を形成するとともに上記中間部位置に厚肉条部を形成しながら、前記金属製素材をロール成形により、上記厚肉条部が形成される面が外へ向くように上記厚肉条部位置で前記金属製素材の長手方向に沿って曲げ変形して屈曲変形部を形成することにより断面が略Ｌ字状の前記支持体を得る工程を備えることを特徴とする。
【００２５】
上記第２の構成のように、圧延成形により偏肉部（必要により更に厚肉条部）を形成しながら、ロール成形により曲げ変形させても、上記第１の構成と同様の効果を得ることができる。更に、第２の構成によれば、成形工程が簡略化でき、圧延成形時の加工熱をロール成形に有効に利用することができ、成形効率が向上する。
【００２６】
上記の第１〜第２の構成において、前記支持体の幅方向の端部にテーパ面及び／又は膨出部が形成されていても良く、この場合には前記テーパ面及び／又は膨出部を前記圧延又は前記ロール成形によって形成することが好ましい。端部にテーパ面及び／又は膨出部を形成するためには、従来は屈曲変形部の形成とは別の独立した工程で行なう必要があった。これに対して、本発明では圧延成形工程又はロール成形工程時に併せて形成することができ、工程の簡略化が可能である。
【００２７】
また、上記の第１〜第２の構成において、前記一対の支持体は前記マスクフレームの長辺をなし、前記シャドウマスクは短辺方向に張力が付与されていても良い。
次に、本発明のカラー陰極線管は、対向して配置された少なくとも一対の支持体を有する、略矩形の枠状に形成されたマスクフレームと、張力を付与された状態で前記支持体に架張保持された、色選択電極として機能するシャドウマスクとを備えるカラー陰極線管であって、前記支持体の断面形状は略Ｌ字状であり、且つ、その屈曲変形部の両側に前記屈曲変形部より薄肉の偏肉部を備え、前記偏肉部は前記屈曲変形部からその先端にいくにつれて徐々に薄くなっていることを特徴とする。
上記のカラー陰極線管において、前記前記支持体は、幅方向の端部にテーパ面及び／又は膨出部を有していても良い。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を図面を用いて説明する。
【００２９】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１にかかるカラー陰極線管の概略断面図である。
【００３０】
図示したように、カラー陰極線管１００は、内面に蛍光体スクリーン面１０１が形成された実質的に長方形状のフェイスパネル１０２と、フェイスパネル１０２の後方に接続されたファンネル１０３と、ファンネル１０３のネック部１０３ａに内蔵された電子銃１０４と、フェイスパネル１０２の内部に、蛍光体スクリーン面１０１に対向して設けられたシャドウマスク１１０と、シャドウマスク１１０を架張保持するマスクフレーム１２０とを備えている。マスクフレーム１２０は、その外周面に設置された板バネ状の弾性支持体１２９を、フェイスパネル１０２の内面に植設されたパネルピン１０９に掛止することで、フェイスパネル１０２に保持されている。ファンネル３の外周面上には、電子ビーム１０７を偏向し走査するための偏向ヨーク１０６が設けられている。
【００３１】
図２は、シャドウマスク１１０がマスクフレーム１２０に架張保持されてなるマスク構体１０５の概略構成を示した斜視図である。
【００３２】
マスクフレーム１２０は、長辺をなす断面が略Ｌ字状の一対の支持体１２１ａ，１２１ｂと、短辺をなす中空四角柱状の一対の固定部材１２２ａ，１２２ｂ（固定部材１２２ｂは図示せず）とを有する。支持体１２１ａ，１２１ｂと固定部材１２２ａ，１２２ｂとはそれぞれ対向して配置され、略矩形の枠状に組み合わされて、各接合部で溶接される。支持体１２１ａ，１２１ｂ及び固定部材１２２ａ，１２２ｂの外周面には、シャドウマスク構体１０５をフェイスパネルのパネルピン１０９（図１参照）に掛止するための弾性支持体１２９が固定されている。
【００３３】
シャドウマスク１１０は略矩形状で、その長辺側端部が支持体１２１ａ，１２１ｂの自由端側端部に溶接される。このとき、一対の支持体１２１ａ，１２１ｂの自由端側端部に、相互に接近する方向の外力を付与しながら、シャドウマスク１１０を溶接固定することで、シャドウマスク１１０には図示したように短辺と平行な方向Ｙの張力が付与された状態で架張される。シャドウマスク１１０には多数の略長方形状の電子ビーム通過孔である開口１１１がエッチングにより形成されている。
【００３４】
図３に図２の部分IIIの拡大側面図を示す。支持体１２１ａの、シャドウマスク１１０が固定される側とは反対側の端部には、テーパ面（傾斜面）１２３が形成されている。テーパ面１２３は、シャドウマスク１１０とは反対側、即ち、電子銃側の端部を面取りするように設けられる。電子銃から射出された電子ビームが支持体１２１ａの端部に衝突した場合、テーパ面１２３で電子ビームを電子銃側に反射させることで、電子ビームがシャドウマスク１１０側に入射するのを防止することができる（テーパ面１２３のエレクトロンシールド機能）。図３では、支持体１２１ａのテーパ面を示したが、支持体１２１ｂにも同様のテーパ面が形成されている。
【００３５】
次に、本実施の形態のカラー陰極線管に使用される支持体１２１ａ，１２１ｂの製造方法を説明する。
【００３６】
図４は、本実施の形態１の支持体の製造工程を示すブロック図である。図示したように、支持体は略等厚の帯状の鋼製素材に対して圧延加工を施して帯板材を得た後、更にロール成形加工を施すことで得られる。
【００３７】
図５は、圧延工程によって成形された帯板材の斜視図である。
【００３８】
この帯板材２００は、帯板状の鋼製素板から成り、屈曲変形される中間部２０２とこの中間部から左右に一体的に延びた不等厚の偏肉部２０３，２０４とを備える。中間部２０２には、図５中上面に２条の突条２０５，２０６を持つ厚肉条部２０８が形成されている。厚肉条部２０８は、屈曲変形の際の外角部に相当する位置にあり、長手方向に沿って連続している。突条間には、弧状の窪み部２０７が形成されている。窪み部２０７は、鋼製素板の偏肉部２０３，２０４の上面よりも上方位置にある。
【００３９】
偏肉部２０３，２０４は、帯板材の中間部２０２から左右の両側端にかけて図５中下面を徐々に僅かに薄肉にすることによって形成される。
【００４０】
この帯板材２００は、原材料である等厚の鋼製素板の上下面及び左右両側端の四方から圧延ロールを当接させ、鋼製素板が圧延ロール間を通過する間に上記偏肉部２０３，２０４と厚肉条部２０８とを形成することで得られる。
【００４１】
帯板材２００は、その後、ロール成形により中間部２０２を屈曲部として曲げ変形される。曲げ変形は、厚肉条部２０８を外側に位置させて行われる。そして、所定の長さに切断されることにより、図８に示す、断面が略Ｌ字状の支持体１２１が得られる。
【００４２】
ロール成形工程は、圧延工程に連続して設けられることが好ましい。圧延によって帯板材２００に加工熱が生じるので、この加工熱が残留する間にロール成形による曲げ塑性変形を行うことにより、曲げを比較的容易かつ効率良く行うことができる。
【００４３】
ロール成形工程において、厚肉条部２０８のある中間部２０２下面と左右の偏肉部２０３，２０４上面とにそれぞれ圧接ロールを当て、厚肉条部２０８の窪み部２０７を中心として中間部２０２を徐々に屈曲させてゆくと、厚肉条部２０８の左右の突条２０５，２０６は互いに離れる方向への引張り力を受ける。これにより、図６と図７に見られるように突条２０５，２０６は徐々になだらかになり、一方、窪み部２０７は盛り上がって、全体としてならされた状態になる。そして、所望の屈曲角度にまで曲げ変形されると、断面が略Ｌ字状の部材が成形される。
【００４４】
偏肉部の幅方向端部に図３に示したテーパ面１２３を形成する場合には、ロール成形工程時に併せて形成することができる。テーパ面１２３を含む偏肉部端面は、ロール成形時の押出力を利用して切削刃あるいは仕上げロールを当接することにより素板の工程走行中に形成される。
【００４５】
以上のようにして得られる本実施の形態の支持体１２１は、屈曲変形部から一体的に延びる部分が鋼製素板の本来の厚さよりも先端にゆくにつれて徐々に薄くなるように形成されているために、従来の製造方法によって得られる支持体に比べて軽量である。また、その反面、屈曲変形部自体は充分な厚さを保持しているので、強度的には従来品とほとんど変わることはない。
【００４６】
偏肉部２０３，２０４の上面からの各突条２０５，２０６の高さと両突条の間隔及び窪み部２０７の深さなどは、素板の伸び率や屈曲角度あるいは屈曲変形部の曲率などに基づいて適宜設定され、これに応じて圧延工程時のローラの位置や当接角度等が決定される。
【００４７】
（実施の形態２）
本実施の形態２にかかるカラー陰極線管の構成は、シャドウマスクを架張する支持体を除いて実施の形態１と同様である。
【００４８】
本実施の形態２の支持体は、実施の形態１の図４に示したのと同様に、略等厚の帯状の鋼製素材を原材料として、圧延加工とロール成形加工とを順に施すことで得られる。
【００４９】
図９は圧延工程を経た本発明の実施の形態２に係る帯板材の端面図である。また、図１０は図９の帯板材をロール成形で屈曲させて得た本実施の形態２の支持体の端面図である。
【００５０】
本帯板材２１０は、図９に見られるように、図中上面が中間部２１２から両側にかけてなだらかに下り傾斜することにより、中間部２１２の左右に偏肉部２１３，２１４が形成されている。実施の形態１と異なり、中間部２１２には、厚肉条部が設けられていない。帯板材２１０は、上記実施の形態１と同様に圧延工程を経て生成される。
【００５１】
そして、中間部２１２の中心を屈曲中心として、ロール成形により曲げ変形して、図１０に示す、屈曲変形部の外角にほぼ丸みを帯びた、断面略Ｌ字状の支持体２１１を得る。このとき、実施の形態１と同様に、偏肉部２１４の端部にテーパ面１２３を形成しても良い。
【００５２】
このようにして得られた支持体２１１は、実施の形態１の図１〜図３に示したカラー陰極線管の支持体１２１ａ，１２１ｂに代えて使用することができる。
【００５３】
支持体２１１は偏肉されない中間部２１２を屈曲変形部としているから、強度は保持され、偏肉部２１３，２１４による重量減少によって軽量化が達成される。
【００５４】
（実施の形態３）
本実施の形態３にかかるカラー陰極線管の構成は、シャドウマスクを架張する支持体を除いて実施の形態１と同様である。
【００５５】
本実施の形態３の支持体は、実施の形態１の図４に示したのと同様に、略等厚の帯状の鋼製素材を原材料として、圧延加工とロール成形加工とを順に施すことで得られる。
【００５６】
図１１は実施の形態３の断面略Ｌ字状の支持体２２１の斜視図である。図１１において、２０２は屈曲変形部（中間部）、２０３，２０４はその両側に形成された偏肉部を示す。図１１の支持体２２１は、圧延工程を経て得られた実施の形態１に示した帯板材２００（図５参照）を用いて、実施の形態１と同様にロール成形加工を施して得られたものである。但し、ロール成形工程時に、偏肉部２０４の端部にテーパ面１２３を形成することに加えて、本実施の形態３では、更に偏肉部２０３の端部に膨出部２２９を形成している。膨出部２２９は、偏肉部２０３に対して偏肉部２０４と同じ側に、偏肉部２０４と略平行に形成されている。このような、膨出部２２９は、テーパ面１２３と同様に、ロール成形時にロールを偏肉部２０３の端部に当接させることで、屈曲変形部の形成と並行して形成することができる。
【００５７】
このようにして得られた支持体２２１は、実施の形態１の図１〜図３に示したカラー陰極線管の支持体１２１ａ，１２１ｂに代えて使用することができる。
【００５８】
図１２は、本実施の形態３の支持体２２１を用いたマスク構体の一部拡大斜視図である。図示したように、シャドウマスク１１０は膨出部２２９の端面に架張される。このような構成により、シャドウマスク１１０と支持体２２１との接触面積が増大するので、陰極線管の管軸方向に入る地磁気等による磁力線が通過しやすくなって、磁気抵抗を低下させることができる。このため、電子ビームがシャドウマスクを通過する際に磁力線の影響を受けにくくなり、電子ビームのランディング位置のずれを抑えることができる。この結果、色むらの少ないカラー陰極線管が得られる。
【００５９】
膨出部２２９は、偏肉部の厚さより幅広で、頂部が平坦面になるように、偏肉部の端部を形成して得られたものであれば、図１１，図１２の形状に限定されない。例えば、膨出部を偏肉部２０３に対して偏肉部２０４とは反対側に突出させて形成しても良く、断面が略Ｔ字状となるように偏肉部２０３の両側に突出させて形成しても良い。
【００６０】
上記の実施の形態１〜３では、マスクフレームの長辺方向に設置された支持体にシャドウマスクが架張される例を示したが、本発明はこのような構成のカラー陰極線管に限定されない。
【００６１】
例えば、マスクフレームの短辺方向に設置された支持体に、シャドウマスクが長辺方向に張力を付与された状態で架張されてなるマスク構体を備えたカラー陰極線管にも同様に適用できる。このとき、シャドウマスクを架張する支持体として、上記の実施の形態１〜３に示した支持体を使用することができる。
【００６２】
あるいは、図１３に示すように、長辺方向の支持体３２１ａ，３２１ｂと短辺方向の支持体３２２ａ，３２２ｂとを矩形状に接合したマスクフレーム３２０に、シャドウマスク１１０を、長辺方向Ｘ及び短辺方向Ｙに張力を付与した状態で架張してなるマスク構体３０５を備えたカラー陰極線管にも適用できる。このとき、支持体３２１ａ，３２１ｂ，３２２ａ，３２２ｂとして、上記の実施の形態１〜３に示した支持体を使用することができる。
【００６３】
また、支持体の製造過程において、帯板材の厚肉条部に形成される突条は、上記の実施の形態１に示したように必ずしも２つである必要はなく、屈曲変形部の曲率や大きさに応じて単数もしくは多数とされることもある。
【００６４】
また、上記の実施の形態ではテーパ面及び膨出部をロール成形工程時に形成したが、偏肉部を形成する圧延工程時に、上記したのと同様の方法で形成しても良い。
【００６５】
また、支持体の幅方向の端部に形成するテーパ面や膨出部は、必要に応じて必要な端部に設けることができ、テーパ面を形成する側や傾斜角度、膨出部の大きさや膨出方向等は適宜変更できる。
【００６６】
また、上記の実施の形態１〜３では、ほぼ等厚の鋼製素材に対して、圧延成形とロール成形とを順に施して断面が略Ｌ字状の支持体を得たが、本発明はこれに限定されない。即ち、上記ほぼ等厚の鋼製素材に対して、圧延成形とロール成形とをほぼ同時に施すことにより、幅方向の両側に偏肉部を形成しながら、中間部に屈曲変形部を形成することもできる。これにより、成形工程が簡略化でき、また、偏肉部の形成時に発生する加工熱を有効に利用して屈曲変形部を形成することができる。
【００６７】
【実施例】
シャドウマスクを長辺方向に設置された支持体に架張するタイプ（シャドウマスクの架張張力は全幅当たり８．３３Ｎ（８５０ｋｇｆ））の、対角サイズが２５インチのカラー陰極線管を想定して、上記の実施の形態２に示した方法で支持体２３０を製造した（本発明品）。図１４に支持体２３０の断面形状を示す。シャドウマスクは端部２３１側に架張される。他方の端部２３２には両面にテーパ面２３３，２３４が形成されている。テーパ面２３３，２３４は屈曲変形部を形成するロール成形工程で付与した。図示した寸法は、Ｌ10＝３０ｍｍ、Ｌ11＝２０．５ｍｍ、Ｌ20＝２５ｍｍ、Ｌ21＝１５．５ｍｍ、Ｔ10＝３．５７ｍｍ、Ｔ11＝４．５ｍｍ、Ｔ20＝３．８ｍｍ、Ｔ21＝４．５ｍｍである（いずれも設計値）。支持体２３０の全長は４６７ｍｍである。使用した材料は、厚さ５．０ｍｍのクロムモリブデン鋼からなる熱延材料である。
【００６８】
比較例として、上記と同じ、対角サイズが２５インチのカラー陰極線管を想定して、上記と同じ材質の厚さ４．５ｍｍの帯状の熱延材料を用いて、従来と同様のプレス加工により支持体２４０を製造した（従来品）。図１５に支持体２４０の断面形状を示す。シャドウマスクは端部２４１側に架張される。図示した寸法は、Ｌ3＝３０ｍｍ、Ｌ4＝２５ｍｍ、Ｔ3＝４．５ｍｍ、Ｔ4＝４．５ｍｍである（いずれも設計値）。図示したように、プレス加工時の工具が当接したことにより、屈曲変形部２４５の内側が凹み、いわゆる肉やせが生じていた。肉やせした屈曲変形部２４５の厚さは約４ｍｍであった。支持体２４０の全長は４６７ｍｍである。
【００６９】
上記の支持体２３０，２４０について以下のような評価を行なった。
【００７０】
［重量］
各支持体の重量を測定した。
【００７１】
［変形量（剛性）］
図１６に示すように、支持体２３０，２４０の、シャドウマスク架張側とは反対側の面を水平面に固定して、シャドウマスク架張側の端部２３１，２４１に７８４Ｎ（８０ｋｇｆ）の水平方向荷重Ｆを付与したときの荷重付与点の変位量Ｄを測定した。測定は、支持体の長手方向の端部と中央部の２箇所で行なった。
【００７２】
［厚さばらつき」
シャドウマスク架張側の板厚Ｔ11（図１４参照）、Ｔ3（図１５参照）を長手方向にわたって測定し、設計値（いずれも４．５ｍｍ）に対するばらつきを求めた。
【００７３】
評価結果を表１に示す。
【００７４】
【表１】
表１から明らかなように、本発明に係る支持体２３０は比較例の支持体２４０に比べて約６％軽量化されているにもかかわらず、変形量は約２０％減少（剛性は約２０％向上）している。これは、本発明品が従来品に比べて、応力集中部である屈曲変形部の厚さが厚く、その両側の平板部分の板厚が薄く形成されているためである。
【００７６】
支持体を軽量化できるので、マスク構体１０５を軽量化できる。したがって、陰極線管の搬送時の衝突や落下等による衝撃、あるいはマスク構体１０５の重みによって、弾性支持体１２９が変形して生じる色むらの発生を防止することができる。
【００７７】
また、本発明品及び従来品は、いずれも熱延材料を用いているにもかかわらず、厚さばらつきは本発明品は従来品に比べて大幅に改善されている。厚さばらつきは、支持体の強度のばらつき、更には、支持体に架張されたシャドウマスクに付与される張力のばらつきと密接に関係し、支持体の厚さばらつきが小さくできれば、架張されるシャドウマスクの張力のばらつきを小さくすることができる。シャドウマスクに付与される張力が設計値から外れると、シャドウマスクに発生した振動の減衰特性が悪化したり、ドーミングの防止効果が低下したりし、これらはいずれも電子ビームのランディング位置ずれを招き、色むらの原因となる。本発明品は、厚さばらつきが小さいので、色むらが少ない、品質の安定したカラー陰極線管を提供することができる。
【００７８】
【発明の効果】
以上のように、本発明の支持体は、断面が略Ｌ字状の従来の支持体とほぼ同等の強度を維持しながら軽量化させることができる。また、比較的に簡素な工程で経済的に加工することでき、焼鈍工程を有しないので、製品仕上がりは良好となる。更に、金属製素材に厚さばらつきがあったとしても、圧延工程で厚さばらつきが修正され、厚さが均一化される。
【００７９】
従って、以上の支持体を用いてシャドウマスクを張力を付与しながら架張保持することで、色むらが少なく、安価で、品質が安定し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】 本発明のカラー陰極線管の概略断面図である。
【図２】 本発明の実施の形態１にかかるカラー陰極線管に使用されるマスク構体の概略斜視図である。
【図３】 図２の部分IIIの拡大側面図である。
【図４】 本発明のカラー陰極線管に使用される支持体の加工法を示すブロック図である。
【図５】 本発明の実施の形態１に係る帯板材の斜視図である。
【図６】 図５の帯板材がロール成形によって屈曲変形する状態を示す斜視図である。
【図７】 図５の帯板材がロール成形によって屈曲変形する状態を示す斜視図である。
【図８】 ロール成形が終了して得られた本発明の実施の形態１にかかる支持体の斜視図である。
【図９】 本発明の実施の形態２に係る帯板材の端面図である。
【図１０】 ロール成形が終了して得られた本発明の実施の形態２にかかる支持体の端面図である。
【図１１】 本発明の実施の形態３にかかる支持体の斜視図である。
【図１２】 本発明の実施の形態３にかかるカラー陰極線管において、支持体とシャドウマスクとの取付部を示した拡大斜視図である。
【図１３】 シャドウマスクを４辺で架張保持するマスク構体を示した概略斜視図である。
【図１４】 実施例にかかる支持体の断面図である。
【図１５】 比較例にかかる支持体の断面図である。
【図１６】 支持体の変形量の測定方法を示した斜視図である。
【符号の説明】
１００ カラー陰極線管
１０１ 蛍光体スクリーン面
１０２ フェイスパネル
１０３ ファンネル
１０３ａ ネック部
１０４ 電子銃
１０５ マスク構体
１０６ 偏向ヨーク
１０９ パネルピン
１１０ シャドウマスク
１１１ 開口
１２０ マスクフレーム
１２３ テーパ面
１２９ 弾性支持体
１２１，１２１ａ，１２１ｂ 支持体
１２２ａ，１２２ｂ
２００ 帯板材
２０２ 中間部
２０３，２０４ 偏肉部
２０５，２０６ 突条
２０７ 窪み部
２０８ 厚肉条部
２１０ 帯板材
２１１ 支持体
２１２ 中間部
２１３，２１４ 偏肉部
２２１ 支持体
２２９ 膨出部
２３０ 支持体（本発明品）
２３１，２３２ 端部
２３３，２３４ テーパ面
２４０ 支持体（従来品）
２４１ 端部
２４５ 屈曲変形部
３０５ マスク構体
３２０ マスクフレーム
３２１ａ，３２１ｂ，３２２ａ，３２２ｂ 支持体
Claims (8)
- 対向して配置された少なくとも一対の支持体を有する、略矩形の枠状に形成されたマスクフレームと、張力を付与された状態で前記支持体に架張保持された、色選択電極として機能するシャドウマスクとを備えるカラー陰極線管の製造方法であって、
金属製素材を圧延することにより、中間部の両側に前記中間部より薄肉の偏肉部を有するとともに上記中間部位置に厚肉条部を有する帯板材を成形する工程と、
次いで、この帯板材をロール成形により、上記厚肉条部が形成された面が外へ向くように上記厚肉条部位置で前記帯板材の長手方向に沿って曲げ変形して屈曲変形部を形成することにより断面が略Ｌ字状の前記支持体を得る工程と
を備えることを特徴とするカラー陰極線管の製造方法。 - 対向して配置された少なくとも一対の支持体を有する、略矩形の枠状に形成されたマスクフレームと、張力を付与された状態で前記支持体に架張保持された、色選択電極として機能するシャドウマスクとを備えるカラー陰極線管の製造方法であって、
金属製素材を圧延することにより、中間部の両側に前記中間部より薄肉の偏肉部を形成するとともに上記中間部位置に厚肉条部を形成しながら、前記金属製素材をロール成形により、上記厚肉条部が形成される面が外へ向くように上記厚肉条部位置で前記金属製素材の長手方向に沿って曲げ変形して屈曲変形部を形成することにより断面が略Ｌ字状の前記支持体を得る工程を備えることを特徴とするカラー陰極線管の製造方法。 - 前記厚肉条部は、長さ方向に連続して延びる近接した２条の突条を有し、両突条間が弧状に窪んでいる請求項１又は２に記載のカラー陰極線管の製造方法。
- 前記金属製素材の圧延を常温下で行ない、上記圧延時に発生する加工熱が前記帯板材に保持されている間に前記ロール成形を行なう請求項１に記載のカラー陰極線管の製造方法。
- 前記圧延又は前記ロール成形によって前記支持体の幅方向の端部にテーパ面及び／又は膨出部を形成する請求項１又は２に記載のカラー陰極線管の製造方法。
- 前記一対の支持体は前記マスクフレームの長辺をなし、前記シャドウマスクは短辺方向に張力が付与されている請求項１又は２に記載のカラー陰極線管の製造方法。
- 対向して配置された少なくとも一対の支持体を有する、略矩形の枠状に形成されたマスクフレームと、張力を付与された状態で前記支持体に架張保持された、色選択電極として機能するシャドウマスクとを備えるカラー陰極線管であって、
前記支持体の断面形状は略Ｌ字状であり、且つ、その屈曲変形部の両側に前記屈曲変形部より薄肉の偏肉部を備え、前記偏肉部は前記屈曲変形部からその先端にいくにつれて徐々に薄くなっていることを特徴とするカラー陰極線管。 - 前記前記支持体は、幅方向の端部にテーパ面及び／又は膨出部を有する請求項７に記載のカラー陰極線管。
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