JPH01186226A

JPH01186226A - シヤドウマスク成形装置およびシヤドウマスク成形方法

Info

Publication number: JPH01186226A
Application number: JP63011208A
Authority: JP
Inventors: Hideya Ito; 英也伊藤
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1988-01-21
Filing date: 1988-01-21
Publication date: 1989-07-25
Anticipated expiration: 2012-04-30
Also published as: US4890471A; JP2605324B2

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〕この発明はカラー陰極線管のシャドウマスクを成形する
装置およびシャドウマスク成形方法に関する。

〔従来の技術〕

カラー陰極線管のシャドウマスクは、ガラスパネル内に
固定され、電子銃から発射された電子ビームと蛍光体の
対応を規定する働きをもっている。

このシャドウマスクは、フォトエツチング等によりミク
ロン単位以下の精度のピッチとミクロン単位の精度の大
きさのスロット形または丸形の透孔を所定の配列でもっ
て穿孔されている薄い平板シャドウマスク（以下、［シ
ャドウマスク素材」という）を、プレス成形加工により
所定の球面形状に成形したものである。

カラー陰極線管のガラスパネル内面には、各色の蛍光体
がシャドウマスクの電子ビーム通過孔に対応する位置に
露光されて配置されている電子ビームの通過孔と蛍光体
との位置関係がずれた場合、電子銃から発射され、シャ
ドウマスクの電子ビーム通過孔を通過した電子ビームは
所定の蛍光体の中央に到達できないため、カラー陰極線
管の画面上で色ズレやにじみが表われる。

この電子ビーム通過孔と蛍光体の変位は、種々の要因で
発生するが、その１つとしてドーミングと叶ばれるシャ
ドウマスクの熱変形がある。近年このドーミング対策と
して低熱膨張材である鉄−ニッケル系のインバー合金】
板がシャドウマスクの素材として採用され始めた。

次にこのシャドウマスク成形の為の装置及び成形加工動
作について説明する。

従来のシャドウマスク成形装置は、第６図に示すように
、上型にはシャドウマスク球面を成形する為にシャドウ
マスク素材のスプリングバックを加味した凸状の球面部
（１１）、球面部の周囲に環状のビードを成形するため
の溝（＋２１）　、および外周形状とスカート部を成形
するための側壁面（Ｂ）とを有するパンチ（１）　と、
パンチ（１）の外周に配置され、クランプ面＋２１１と
クランプ溝（２１１）を有するブランクホルダ（２）　
とが配置され、下型にはパンチ１）１に対向して配設さ
れ、周辺部の上面（３１１１がパンチ（１）の球面部（
ｌりと同じ球面で、かつ溝１）２１）と対向する環状の
突起（３１１１）が形成されているパッド（３）と、パ
ッド（３）の外側にブランクホルダ（２）と対向して配
置され、ブランクホルダ（２）と共にシャドウマスク素
材の周囲を保持するクランプ面（４１）とクランプビー
ド（４１１１が形成されているダイ（４）とで構成され
ている。

パンチ（１）、ブランクホルダ（２）は複動ブレス機の
インナ（５）、アウタ（６）にそれぞれ固定され、パッ
ド（３）はプレス機のノックアウト（７）にてに方に持
ちＪ−げられている、更にダイ（４）は、図中に示すよ
うに、パッド（３）の周辺に１部が乗っており、パッド
（３）の移動にともなって上下に移動する。

次に成形動作を、第７図を用いて説明する。第７図（ａ
）に示すように、下型上に置かれたシャドウマスク素材
（９）は、まずブランクホルダ（２）とタイ（４）のク
ランプ面（２り、（４１）のクランプ溝＋２１１）とク
ランプビード（４１１）にて周辺部が固定される。次に
第７図（ｂ）に示すように、パンチ（１）が下降してシ
ャドウマスク素材（９）に当接して球面張り出しを開始
し、パッド（３）の上面（３１１）にパンチ（１）が接
するまで張り出しが行なわれてシャドウマスク球面部（
９ａ）および環状の球面ビード（９ｂ）が成形される。

パッド（３）はあらかじめダイ（４）に対して段差を持
って位１６されており、加工度の向上が計られている９
次に第７図（ｃ）に示すように、パンチ（りがパッド（
３）と接して降下を始めるとそれに合せてダイ（４）も
下降するが、ブランクホルダ（２）は図示していないガ
イドポストで支承されて下降しない為に、ダイ（４）と
ブランクホルダ（２）の・間に隙間ができ、シャドウマ
スク素材（９）の周辺部の固定が解除される。次に第７
図（ｄ）に示すように、ダイ（４）が最下点に来たあと
もパンチ（１）とパッド（３）は下降を続け、その時ダ
イ（４）の側壁面（４４）と、パンチ（１）との側壁面
（！３）との間でシャドウマスクのスカート部（９ｃ）
が成形され、パンチ（１）、パッド（３）が最下点に達
した後は数秒間その状態が保持されたのち、パンチ（１
）、ブランクホルダ（２）、パッド（３）、ダイ（４）
と上昇し、成形されたシャドウマスク（９）が得られる
。

このように構成されたシャドウマスク成形装置で、イン
バー合金板を用いて成形加工を行うと、インバー合金が
高耐力材料であるため、プレス成形後、金型からとり外
すと、スプリングバックの為に第８図に示すように１球
面上に波状のシワ（９ｄ）が発生してしまい、シャドウ
マスクの球面精度が低下すると共に、カラー陰極線管の
振動特性が低下するという問題が生じる。

これは、プレス成形工程が、０球面張り出しおよび球面
ビード形成■スカート部形成の順で行なわれるため、最
終コニ程のスカート部（９ｃ）のスプリングバックが大
きく球面部に作用する為に発生するものである。

この波状のシワ（９ｄ）の発生を防止するため、第９図
に示すように、スカート部を側方から押圧して成形して
スカート部自体のスプリングバック減少させるように構
成した成形装置や、第１０図に示すように、パンチ１）
）を複動化して球面周辺部の剛性の向上を計った成形装
置があるが、再装置ともプレス装置の内部又は外部に別
の駆動ユニット（ｌＯ）を設ける必要がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のシャドウマスク成形装置は以上のように構成され
ているので、インバー合金などの高耐力材料を精度よく
加工する際には、プレス装置の内部又は外部に別の駆動
ユニットを設けることが必要で、構成が複雑となり、高
価になるだけでなく、金型が大形となり大形のプレス装
置が必要となるなどの問題があるので、別の駆動ユニッ
トを必要とせず、プレス装置だけでスプリングバックの
大きいシャドウマスク素材をしわ等の生じない成形を行
う装置および成形方法の実現が要望されていた。

この発明は上記のような課題を解消する為になされたも
ので、現在用いられているプレス機以外に別の駆動ユニ
ットを用いることなく、インバー合金などの高耐力材料
を精度よく成形できるシャドウマスク成形装置および成
形方法を得ることを［１的とする。

【課題を解決するための手段〕この発明に係るシャドウマスク成形装置は、下型のパッ
ド部を外周部とその内部とに２分割し、シャドウマスク
のスカート部形成完ｒまで外周部を内部よりもパンチよ
りも遠方に位置させプレス機の動作に応じて０球面張り
出し一〇スカート部形成−〇球面周辺の再加工および球
面ビード形成の順でシャドウマスク素材を成形する構成
としたものである。

また、この発明に係る成形方法は、＋７．２成形装置を
用いて、スカート部を成形したのち、シャドウマスク素
材の無孔部を有孔部より更に絞り込んだ球面形状に成形
すると同時に環状の球面ビードを成形する点を特徴とす
る。

〔作用〕

この発明におけるシャドウマスク成形装置および成形方
法、最終工程でシャドウマスク球面周辺部の再加工およ
び球面ビード形成を行うようにしたので、インバー合金
などの高耐力材料を用いても、スカート部のスプリング
バックの影響を受けにくくなり、球面上に波状のシワ等
の生じない球面強度の高いシャドウマスクが得られる。

〔発明の実施例〕

以ド、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、第６図と同一符号はそれぞれ同一構成部分
を示しており、パンチ（１１は、シャドウマスクの有孔
部および無孔部の内周部の形状を決定する凸状の球面部
Ａ　＋Ｉｌｌと、無孔部の外周部の形状を球面部へより
絞り込む凸状の球面部［’３　（１２１と、スカート部
を形成する為の側壁部（！３）を有している。パッド（
３）は外周部パッド（３１）と内部バッド（３２）に２
分されており、内部パッド（３２）の外周部の上面＋３
２１）は球面部Ａ　（Ｉ＋）と同一の球面に形成され、
外周部パッド（３１）の上面（３１））は、球面部Ｂ　
１）２１と同一の球面に形成され、さらに外周部パッド
の上面（３１１１には球面ビード成形用の突起＋３１１
１）が形成されており、それに対向して球面部Ｂ　１）
２）には球面ビード形成用の溝（＋２１１が設けられて
いる。

ブランクホルダ（２）とダイ（４）の対向しているそれ
ぞれのホルダ面（２１）、（４１）は、同一の形状に形
成されており、タイ（４）のホルダ面（４１）上には環
状のクランプビード（４１１）が、またブランク（２）
のホルダ面（２１）にはクランプビード（４１）１）に
対向してクランプ溝（２１１）が設けられている。

内部パッド（３２）はノックアウト（７）にて下面（３
２３）が押し上げられ、外周部パッド（３１）は、段部
（３１２＋が内部パッド（３２）の段部（３２２）上に
接しており、内部パッド（３２）を介してノックアウト
（７）にて」−下される。ダイ（４）は、下面（４２）
が外周部パッド（３１）の段部（３Ｂ１１ｔに接してお
り、内部パッド（３２）、外周部パッド（３１）を介し
てノックアウト（７）により上下される。ブランクホル
ダ（２）の下死点は、ダイ（４）の透孔（４３）内を挿
通するガイドボスト（４１２１の上面（４１２１１がブ
ランクホルダ（２）のガイド穴＋２１２１の底面（２１
２１）に当接することで位置決めされ、ダイ（４）の下
死点は、下型補助板（４Ｂ１の」−面（４！３１１にダ
イ（２）の下面（４２）が接することで位置決めされる
。パンチ（１）、外周部パッド（３１）、および内部パ
ッド（３Ｚ）の下死点は、外周部パッド（３１）の下面
＋３１４１　、及び内部パッド（３２）の下面（３２３
）がそれぞれ基板（８）の上面（８１）に接することで
位置決めされる。

次に、このシャドウマスク成形装置の成形動作を順を追
って説明する。第２図（ａ）に示すように、まず始めに
下ｙ７　Ｂ上に置かれた平板シャドウマスク素材（９）
は、ブランクホルダ（２）の加圧により、ダイ（４）　
に押えつけられ、ホルダ面（４１Ｌヒのクランプビード
（４１１）とホルダ面（２１）上の溝Ｔ２１１１にて強
くクランプされる。

次に第２図（ｂ）に示すように、パンチ（１）が下降し
てきて、平板シャドウマスク素材（９）に接し、球面張
り出しをパンチの球面部Ａ（１１）が内部パッド（３２
）の外周部上面（３２１１に接するまで下降して、球面
部Ａ　（９ａ）が成形される。

次に第２図（ｃ）に示すように、内部パッド（３２）が
パンチ（１１の下降にしたがって押し下げられ、これに
したがって外周部パッド（３１）およびダイ（４）も下
降してゆき、ブランクホルダ（２）の下死点をすぎると
ブランクホルダ（２）とダイ（４）との間に隙間ができ
、シャドウマスク素材板（９）の外周部のクランプが解
除されて移動が可能となる。

次に第２図（ｄ）に示すように１．パンチ（＋３が更に
下降すると、ダイ（４）は下死点に達し、それ以後、シ
ャドウマスクのスカート部（９Ｃ）がパンチ（１）の側
壁面（Ｂ）と、ダイ（４）の内側壁面（４４）との間で
形成される。

次にパンチ１））が更に下降し、第２図（ｃ）に示すよ
うに、球面部Ａ　（９ａ）とスカート部（９ｃ）が形成
されたシャドウマスク素材（９）は、パンチ（１）がド
死点に達した時に、パンチ球面部！３（１２）と、外周
部パッド１−０面（３１１）間で加圧されて球面７％Ｂ
（９ｃ）が成形されると同時に突起（３１１１）と溝（
１２１１とで球面ビード（９ｂ）が成形される。

その後、パンチ（１）、ブランクホルダ（２）、内部パ
ッド（３２）、外周部パッド（３Ｉ）、ダイ（４）の順
で」−Ｈして定位置に戻り、成形されたシャドウマスク
が得られる。

このようにして得られたシャドウマスク（９）は、その
成形順序かの球面張り出し一〇スカート部形成−〇球面
周辺部１り加工および球面ビード形成となり、スカート
部（９ｃ）の成形後に球面周辺部の補強加工が行なわれ
る為、シャドウマスクを金型から取り外したあとでスカ
ート部（９ｃ）のスプリングバックのＥ”ＰＪが球面部
（９ａ）に及びにくくなり、しわが生じない。

更に、この実施例では、パンチ球面部Ｂ　（１２）を、
パンチ球面部Ａ　１）１）よりも傾斜をつけて絞り込む
形状に構成しているため、球面部自体の強度が高まる。

そして、球面ビード（９ｂ）は球面部Ａ　（Ｉ１）と内
部パッド上面（３２１）でシャドウマスク素材（９）を
押えている状態で形成されるため、球面ビード成形時に
、シャドウマスクの有孔部が引っ張られて発生する電子
ビーム通過孔の局部伸びや破断が生じない。

更に、第３図に示すように、球面部Ａ１）１）と内部パ
ッドＬ面＋３２１１の当り部分を、コーナ一部で強く、
辺の中央部で弱くなるように構成し、球面ビード（９ｂ
）の高さを、辺の中央部で高くなるようにすると、球面
ビード時成形時に辺の中央部が外側に引っ張られ、球面
張り出し時に加工度の低い辺の中央部の加工度を上げる
ことができるので、シャドウマスクの剛性を更に高める
ことができる。

なお、上記実施例では、外周部パッド（３１）、内部パ
ッド（３２）を介してノックアウト（７）の力をダイ（
４）で受けているが、第４図に示すように、外周部パッ
ド（３１）を基板（８）に固定しておき１部分的に外周
部パッド（３１）に内部パッド（３２）が上下に移動で
きる切欠部を設け、内部パッド（３２）とダイ（４）と
が直接接触するようにしてもよい。

史に、外周部パッド（３１）は、外周全域に設ける必要
はなく例えば第５図に示すように、辺部のみに配置する
構成としてもよい。

〔発明の効果〕

以−ヒのように、この発明によればシャドウマスク成形
装置のパッドを外周部と内部とに２分割するとともに、
パンチの外周部と外周部パッドとでイ■孔部を球面に成
形したのち深く絞り込むと同時に球面ビードを形成する
ように構成し、シャドウマスクの成形過程を、０球面張
り出し一〇スカート部形成−■球面周辺部１１ｉ加工・
球面ビード成形という順序で行うように構成したもので
あるから、高耐力材を成形しても精度が良くかつ剛性の
大きいシャドウマスクを製造できる安価な成形装置が得
られる効果がある。

また、この発明に係る成形方法によれば、高耐力材を成
形しても球面部にシワのないシャドウマスクが成形でき
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の１実施例を示す側断面図、第２図は
この実施例のシャドウマスク成形動作を示す一部拡大側
断面図、第３図はこの実施例の金型の当りの強弱の分布
を示す正面図、第４図および第５図はそれぞれこの発明
の他の実施例の要部を示す一部拡大側断面図、第６図は
従来のシャドウマスク成形装置の側断面図、第７図はこ
の従来の成形装置の成形動作を説明するための一部拡大
側断面図、第８図は従来の成形装置を用いて加工した波
状のシワの発生しているシャドウマスクの斜視図、第９
図および第１０図は、それぞれスプリングバック対策の
為に駆動ユニットを備えた成形装置の一部拡大側断面図
である。１））・・・パンチ、（ｌ　り−球而面Ａ、（１２）−
球面部Ｂ、（１２＋）−球面ビード形成用の溝、（Ｂ）
−・・側壁面、（２）・−ブランクホルダ、（２１）−
・・ホルダ面、（３）−・・パッド、（３１）−・・外
周部パッド、＋３１１）　−・・上面、（３１１）−・
・球面ビード形成用の突起、（３２）−・内部パッド、
（３２１）−１面、＋４）−・・ダイ、（４１）−・・
ホルダ面、（４４）・・・内側壁面、（５１−・・プレ
ス機のインナ、（６）・・・プレス機のアウタ、（７）
・・・プレス機のノックアウト、（９）・・・シャドウ
マスク素材。なお、各図中、同一符号は同一、または相当部分を示す
。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）中央部が凸状の球面部Ａに形成されておりこの球
面部Ａにつづく外周部が当該球面部Ａより外周縁が後退
している凸状の球面部Ｂに形成されかつこの球面部Ｂに
ビードを形成するための環状の溝が形成されてなるパン
チと、このパンチの外周部に配設されかつクランプ面に
クランプ溝が形成されているブランクホルダと、このブ
ランクホルダに対向するクランプ面を有しかつ当該クラ
ンプ面に上記クランプ溝と協動してシヤドウマスク素材
の周縁部を保持するクランプビードが形成されており上
記ブランクホルダが下死点に達したのち下死点に到達し
てその間に上記パンチの側壁面と当該内壁面との間でシ
ヤドウマスク素材にスカート部を形成するダイと、上記
パンチの球面部Ａの周縁部に対向する上面を有しかつ下
死点が上記ダイより下方に位置する内側パッドと、上記
パンチの球面部Ｂに対向する上面およびこの上面に上記
環状の溝に対向する環状の突起を有しかつ上記内側パッ
ドより下死点が下方に位置して上記パンチと協動してシ
ヤドウマスク素材に球面部Ｂおよび環状のビードを成形
する外周部パッドとを備えたシヤドウマスク成形装置。
（２）下記の（イ）〜（ハ）の順序で施す工程を含むシ
ヤドウマスク成形方法。（イ）装てんされたシヤドウマスク素材の周縁をブラン
クホルダのクランプ面とダイのクランプ面との間で保持
したのちダイの球面Ａが内側パッドの上面に当接するま
で押し下げて当該シヤドウマスク素材の有孔面およびこ
れにつづく無孔部の一部を球面Ａに成形する工程。（ロ）上記ブランクホルダとダイによるシヤドウマスク
素材の周縁の保持を解消したのち上記パンチと内側パッ
ドとで成形された球面Ａの周縁を保持した状態のもとで
ダイの内壁面とパンチの側壁面との間でスカート部を成
形する工程。（ハ）上記パンチと内側パッドとで成形されたシヤドウ
マスク素材の球面部Ａの周縁を保持した状態のもとです
でに形成された球面部Ａとスカート部との間をパンチの
球面部Ｂと外側パンチの上面とで上記球面部Ａよりさら
に絞り込んだ形状の球面Ｂおよび環状のビードを同時に
成形する工程。