JPH01154430A - 陰極線管の符号形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、陰極線管の外囲器の所定位置に、生産管理
情報として読み取られる符号を設ける陰極線管の符号形
成方法に関するものである。

［従来の技術］ 製品の製造工程においては、製品の品種を自動認識して
、これに基づいて製品の生産管理が行なわれる。一般に
、品種を自動認識する手段としては、品種ごとに、たと
えば、バーコードやマークコードなどの符号が印刷され
たラベルを貼付して、これを自動読取りするラベル方式
が咋及している。ところが、陰極線管の製造工程では、
数段階もの熱処理工程や化学処理工程が存在するため、
上記のような耐熱性、耐化学性に劣るラベル方式を採用
することは困難である。

そこで、耐熱性、耐化学性にすぐれた符号を形成した例
として、特開昭６０−８１７４４号には着色フリット等
の耐熱性マーキング剤から成るバーコードを、陰極線管
の外囲器の側壁に印刷して、光学的もしくは磁気的手段
により読取る方法が提案されている。

また、レーザ光等の高密度エネルギ照射手段により、陰
極線管の外囲器自体の一部に、一定形状の溶融痕を形成
させて、これを光学的手段により符号として読取る方法
も考えられている。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが、１ユ記着色フリット等の耐熱性マーキング剤
を用いて符号を形成する方法は、印刷法もしくは捺印法
によらざるを得ないので、マーキング剤の塗布購の管理
が煩雑であり、また、符号のたれ、くずれ、欠けなどが
生じやすいため高品質な符号の形成が難しいという問題
点があった。これは、符号の安定な読取りに支障をきた
すことになる。

また、上記外囲器自体にレーザ光等によって溶融痕を形
成させる方法では、充分な幅と深さを有する溶融痕を形
成しないと、高いコントラスト比、即ち照射部分と非照
射部分の光の反射率の差を得ることができない。このた
め、微小な符号や複雑な形状の符号を形成することが困
難であるという問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、陰極線管の製造工程において、充分な耐熱性
および耐化学性を備え、かつ高品質で読取り信頼性の高
い符号を形成できるとともに、微細で複雑な符号も形成
できる陰極線管の符号形成方法を提供することを目的と
するものである。

［問題点を解決するための手段］ この発明にかかる陰極線管の符号形成方法は、外囲器の
外周部の所定位置に、陰極線管の熱処理工程および化学
処理工程に耐える金属粉含有塗料を塗布し、この肇布後
、外周器を３００℃ないし５００℃の温度で１０分以上
加熱した後、金属粉含有塗料にし゛−ザ光を照射して、
表面塑性変形痕でなる符号を形成するものである。

［作用〕 この発明によれば、まず、塗布された上記塗料を３００
℃ないし５００℃の温度で１０分以上加熱するから、上
記塗料中の有機物が蒸発するので、レーザ光のエネルギ
ーは有機物を蒸発させる熱に変わることなく、上記塗料
を変色させるエネルギーとなる。また、上記塗料が金属
粉を含有しているので、し７ザ光により金属粉が加熱さ
れ、士、記塗料の変色を促がす。

ここで、この発明は、上記塗料にレーザ光で表面塑性変
形痕を形成するものてあり、レーザ光で外囲器自体に直
接溶融痕を形成するものとは異なり、レーザ光照射部と
非照射部との光反射率の差を大きくするために、表面塑
性変形痕を幅広で深いものとする必要がない。このため
、微細で複雑な符号を形成することが１丁能になる。ま
た、レーザ光を」−記塗料の表面層にのみ作用させれば
十分であるので、レーザ光の外囲器への影響が極めて少
ない。

さらに、」ユ記塗料は、陰極線管の外囲器への固着が強
固であり、上記塗料」二に、符号がレーザ光で形成され
る。そのため、従来のようなマーキング剤を用いて符号
を印刷するものとは異なり、たれ、くずれ、欠は等がな
い高品質な符号が得られる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図面にしたがって説明する
。

第１図において、（１）は陰極線管、（２）は陰極線管
の外囲器であり、（２０）は外囲器（２）の特定位置に
形成された符号である。ここでの符号（２０）はバーコ
ード状の形態であるが、符号（２０）は、数字、文字、
ドツト等であっても何ら差支えない。

つぎに、上記符号（２０）の形成方法を説明する。

第２図は、陰極線管に符号（２０）を形成するためのシ
ステムを示す構成図である。

この図において、まず、外囲器（２）の予め定められた
特定位置に、塗料塗布手段（３）により金属粉含有塗料
（以下、単に「塗料」という。）Ｐが塗布される。この
塗料Ｐの組成等の詳細については後述する。つぎに、塗
料Ｐが塗布された外囲器（２）は、加熱炉（５）に入り
、３００℃ないし５００℃で１０分以上加熱される。こ
の加熱で、塗料Ｐは焼き固められて、外囲器（２）の」
二に固着される。

上記加熱炉（５）を出た外囲器（２）は、マーキングが
行なわれる所定位置に位置決めされる。この位置決めが
完了すると、コントローラ（６）は動作を開始し、レー
ザ発振器（７）にビーム発振信号Ｓｌを送るとともに、
回転マスク（８）に、所定の文字コードのマスク位置を
合わせるためのマスク同期信号Ｓ２を送出する。さらに
コントローラ（６）は、回転マスク（８）を通過したレ
ーザ光℃が、外囲器（２）上の塗料Ｐの所定位置に照射
されるように、揺動ミラー（９）に対して揺動角制御信
号Ｓ３を与える。

上記レーザ発振器（７）から発振されたレーザ光℃は、
固定ミラー（１０）を経て、回転マスク（８）を通過す
る際にコード化され、揺動ミラー（９）により方向制御
され、さらにレンズ（１１）によって集光されて外囲器
（２）上の塗料Ｐに照射される。この照射で、塗料Ｐの
表面は、レーザ光βの熱作用により照射部のみが黒色変
化し、即ち通過した回転マスク（８）の文字コードと同
じ符号（２０）が塗料Ｐの表面に形成される。

」−記の動作を繰り返すことにより任意の桁数の符号が
形成される。

ここで、上記塗料Ｐは、金属粉としてのステンレス粉な
１２重ｆ％、塗料基剤としてのシリコーン樹脂系フェス
を３０重量％含み、他に溶剤としてのトリクロールエタ
ンを含んでいる。上記溶剤は塗布後の加熱工程で消失す
る。また、レーザ光βは高速高出力が容易に得られるこ
とから、ＴＥＡ−Ｃｏｔ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅｌｙ　
Ｅｘｃｉｔｅｄ　ＡＬｍｏｓｐｈｅｒｉｃ　ｐｒｅ−ｓ
ｓｕｒｅ　Ｃｏ□）レーザを用いている。なお、レーザ
光βとしては、所定の出力が得られる限り、ＹＡＧ（Ｙ
ｔｔｒｉｕｍ　Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ　Ｇａｒｎｅｔ）レ
ーザまたは他のレーザを用いてもよい。

つぎに、塗料Ｐがレーザ光２を受けて黒色変化する原因
を考察した結果を述べる。まず、塗料の非変色部と黒色
部について赤外分光スペクトル分析を行なったが、両者
には著しい差異は認められず、したがって、シリコーン
樹脂系基剤の化学的変化による変色とは考えられない。

また、塗料の黒色部についてＸ線回折を行なったが、金
属酸化物は見当らず、したがって、ステンレス粉等の金
属粉の酸化による変色でもないと考えられる。さらに、
塗料の非変色部、黒色部それぞれについて、ＳＥＭ　（
Ｓｃａｎｎｉｎｇ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｍｉｃｒｏｓｃ
ｏｐｅ）写真を１ｆｉｉ影して検討すると、塗料Ｐの非
変色部の表面形状は、第３図（Ａ）のように比較的なだ
らかな凹凸を有するのに対し、塗料Ｐの黒色変化部の表
面形状は、第３図（Ｂ）のように激しく荒れている。

このことは、第４図（Ａ）　、　（Ｂ）の写真からも明
らかである。第４図（Ａ）は、金属粉含有塗料における
レーザ光非照射部の表面粒子構造を示す走査形顕微鏡写
真であり、上記第３図ＴＡ）で説明した断面模式図に相
当する。一方、第４図（Ｂ）は、金属粉含有塗料におけ
るレーザ光照射部の表面粒子構造を示す走査形顕微鏡写
真であり、と記第３図（Ｂｌ　で説明した断面模式図に
相当する。

この結果から、黒色変化のメカニズムは次のように考察
できる。第３図（Ａ）のレーザ光照射前の状態に対して
、レーザ光りを照射すると、第３図（Ｂｌ　に示すよう
に、塗料Ｐ内に含有される金属粉（１２）がレーザ光β
の熱作用により瞬間的に熱せられ、特にレーザ光２の熱
作用を受けやすい塗料Ｐの表面層側が著しく発熱し、そ
の結果として表面塑性変形を起こすものと考えられる。

この塑性変形により生じた微細な凹凸は、光を乱反射し
て、反射率を低下させ、黒色を呈する。また、金属粉（
１２）を含有しない塗料Ｐの表面にレーザ照射しても明
確な黒色変化現象は認められない。このことから、高反
射率を有する金属粉（１２）が塗料Ｐ中に存在すること
が塗料表面層のレーザ光βによる発熱を増大させている
と考えられる。

つぎに、加熱工程により生じる作用を考察する。

第５図は加熱温度とレーザ照射によるマーキングのコン
トラストの程度との関係を示す。第６図は上記加熱温度
Ｔに対する塗料の質量Ｍの変化を熱天秤により計測した
結果を示す。第５図から分るように、加熱温度が３００
℃以上でなければ、明確なコントラストはあられれない
。一方、第６図から分るように加熱温度Ｔが約３００℃
以上４００℃以Ｆの範囲Ａにおいて、塗料の質ｒｔｔ　
Ｍが急激に減少する。つまり、加熱温度Ｔによってマー
キングのコントラストが変るのは、加熱温度Ｔが低けれ
ば、たとえば３００”Ｃ未満、２科中の有機物が残り、
そのため、レーザ照射時のレーザエネルギーが有機物の
蒸発熱に吸収され、塗料を変色させるだけのエネルギー
を与えることができないためであると推測される。

−１−、ｉ！ｌ！構成において、第２図の塗料Ｐは、た
とえばシリコーン樹脂系の基剤を含有しているので、陰
極線管の熱処理１程および化学処理工程、たとえば、前
焼（スタビライス）工程、ブラックマトリックス膜形成
工程、蛍光膜形成工程、アルミ蒸着１程、焼成（ベーク
アウト）工程、フリットシール工程、電子銃封入工程等
に耐えることができるから、符号（２０）が消失したり
汚損することがない。また、塗料Ｐは陰極線管の外囲器
（２）への固着が強固であり、この塗料Ｐ上に、符号（
２ｏ）がレーザ光℃で形成されるので、たれ、くずれ、
欠は等がない高品質な符号（２０）が得られる。

また、塗料Ｐが高温下でＩＯ分以−Ｌ加熱されるから、
塗料Ｐ中の有機物が十分に蒸発し、後に照射されるレー
ザ光℃のエネルギーは、有機物を蒸発させる熱に変わる
ことなく、塗料Ｐを変色させるエネルギーになる。しか
も塗料Ｐはステンレス粉を含有しているので、レーザ光
照射部の表面塑性変形が促進されて、十分に黒色変化す
る。したがって、塗料Ｐは、符号（２０）となったレー
ザ光照射部と非照射部とのコントラスト比が大きいから
、つまり、光反射率の差が大きいので、符号（２０）の
自動読取りが容易である。

また、外囲器（２）に直接溶融痕を形成する従来の方法
と異なり、符号（２０）となったレーザ光照射部と非照
射部どの光反射率の差を大きくするために、表面塑性変
形痕を幅広で深いものとする必要がない。このため、微
細で複雑な符号を形成することが可能となる。また、レ
ーザ先君を塗料［）の表面層にのみ作用させれば十分で
あるので、レーザ光２の外囲器（２）への影響が極めて
少ない。

なお、この実施例では、塗料Ｐに含まれる金属粉（１２
）として、ステンレス粉を用いたが、この発明はこれに
限定されるものではなく、他の金属粉を用いてもよい。

ここで、他に金属粉に比べて、ステンレス粉またはアル
ミニウム粉を用いれば、塗料■）の大きな黒色変化、つ
まり、高Ｓ／Ｎ比が得られることがわかっている。

ところで、陰極線管の製造工程には、外囲器（２）の歪
を取る歪取り工程がある。この歪取り工程は、外囲器（
２）がガラス製であることから、周知のように４００℃
ないし５００℃の温度で、外囲器（２）を焼なますもの
である。したがって、この温度は、上記塗料Ｐの加熱温
度として適当であり、−１ユ記歪取り工程において、上
記塗料Ｐの加熱を行っても良い。

〔発明の効果〕

以−１−のようにこの発明によれば、陰極線管の熱処理
工程および化学処理工程に耐えるとともに、自動読取り
が容易な符号を形成することができ、微細で複雑な符号
も精度よく形成できる。また、レーザ光の外囲器への影
響がきわめて少ない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による陰極線管の符号形成
方法で符号が形成された陰極線管の概略図、第２図はこ
の発明の一実施例による陰極線管の符号形成方法を実現
するためのシステム構成図、第３図（Ａ）は金属粉含有
塗料におけるレーザ光非照射部を示す断面模式図、第３
図（Ｂｌ　は金属粉含有塗料におけるレーザ光照射部を
示す断面模式図、第４図（Ａ）は金属粉含有塗料におけ
るレーザ光非照射部の表面粒子構造を示す走査形顕微鏡
写真、第４図（Ｂ）は金属粉含有塗料におけるレーザ光
照射部の表面粒子構造を示す走査形顕微鏡写真、第５図
は加熱温度とマーキングのコントラストめ程度との関係
を示す図表、第６図は加熱温度に対する金属粉含有塗料
の質量の変化を示ず特性図である。 （１１−・・陰極線管、（２）・・・外囲器、（２０）
・・・符号、℃・・・レーザ光、ｐ　−・・金属粉含有
塗料。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 第１図 １：陰色轢管 ２：タト囲モ曇 ２０：符号 第２図 第３図（Ａ） 第　３　図（Ｂ） （イｎニア’１ａｊｉ：：畢／θ°辷 第４図（Ｂ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）陰極線管の外囲器に、製造情報として読み取られ
   る符号を形成する陰極線管の符号形成方法において、上
   記外囲器の外周部の所定位置に、陰極線管の熱処理工程
   および化学処理工程に耐える金属粉含有塗料を塗布する
   工程と、上記金属粉含有塗料が塗布された外囲器を３０
   ０℃ないし５００℃の温度で１０分以上加熱する工程と
   、この加熱後、上記金属粉含有塗料にレーザ光を照射し
   て、表面塑性変形痕でなる符号を形成する工程とを備え
   たことを特徴とする陰極線管の符号形成方法。
2. （２）上記加熱する工程が、上記外囲器の歪を取る工程
   を兼ねている特許請求の範囲第１項に記載の陰極線管の
   符号形成方法。