JPH0368104A - 複合サーミスタ - 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〕 本発明は、カラーテレビ用ブラウン管のシャドーマスク
を消磁する回路等に用いられるサーミスタであって、二
種類のサーミスタを一つの素子内に有する複合サーミス
タに関するものである。

（従来の技術） カラーテレビ用ブラウン管の中にシャドーマスクと呼ば
れる部品がある。シャドーマスクは、３本の電子銃から
照射された電子ビームを選別し、それぞれ対応する発光
色の螢光体ドツトに衝突させて発光させるためのもので
あり、カラーテレビには必須のものである。而して、こ
のシャドーマスクは、地磁気、磁石等の磁界の影響を受
け、容易に着磁される。シャドーマスクが着磁すると、
３本の電子銃から照射された電子ビームが所定の位置に
照射されなくなり、正規の発光が行われないため、色ム
ラ（ビユリティが合わないこと）が生じるようになる。

そのため、従来にあっては、ブラウン管の周囲に、消磁
用のコイルを巻き、この消磁用コイルに交流電流を流す
ことで、シャドーマスクの消磁を行うようにしている。

而して、消磁用コイルに交流電流を流す回路として、Ｐ
ＴＣサーミスタ（正特性サーミスタ）を用いた回路が汎
用されている。

第１２図は、ＰＴＣサーミスタを用いた従来の消磁回路
を示すものである。

この消磁回路にあっては、一つのＰＴＣサーミスフ１を
消磁用コイル２に直列に接続している。

同図において、３はスイッチ、４は交流電源である。ス
イッチ３がＯＮしたときのＰＴＣサーミスタｌの抵抗は
、第１３図に示すように数Ωから十数Ωに設定されてい
る。また消磁用コイル２の抵抗は十数Ωである。このよ
うな状態において、−ｍ家庭で使用される商用電源１０
０Ｖを印加すれば、数Ａの電流が消磁用コイル２に流れ
るようになり、シャドーマスクの消磁が行われる。そし
て、ＰＴＣサーミスタｌは、自己発熱によりその抵抗が
順次増大し、消磁用コイル２中に流れる電流は減衰して
安定状態の電流値に近づくようになる。

ところが、この第１２図に示す消磁回路にあっては、Ｐ
ＴＣサーミスタ１の温度上昇が遅く、そのために安定状
態へ移行する速度が遅くなり、画像に揺れを生じ、画像
が安定するまで時間がかかってしまうという欠点があっ
た。参考までに、この消磁回路では、スイッチ３をＯＮ
にした時から、消磁用コイル２中を流れる電流が安定す
るまでの応答時間は、およそ４　ｓｅｃ以上かかり、動
作時間が遅いと言われている。

そのため、従来にあっては、第１４図に示すように、抵
抗−温度特性の異なる二つのＰＴＣサーミスタ１８及び
１ｂを並列接続すると共に、密着させて熱的に結合して
いる。ここにおいて、熱的に結合するとは、ＰＴＣサー
ミスタｌａ、　ｌｂどうしを、相互に熱が伝達するよう
に密着して結合することである。二つのＰＴＣサーミス
タＩａ、　ｌｂは、最初は温度が低いためにその電流は
殆ど消磁用コイル２へ流れるようになり、シャドーマス
クの消磁が行われる。二つのＰＴＣサーくスタｌａ、　
１ｂｔ−熱的に結合することで、温度上昇が急激に増大
するようになる。それぞれのＰＴＣサーミスタｌａ、　
ｌｂの温度特性により、ＰＴＣサーミスタ１ａは消磁用
コイル２を流れる電流を制御するが、ＰＴＣサーミスタ
１ｂは他方のサーミスタ素体に熱を伝え、温度上昇の時
間を適当に早める役目をする。しかも、ＰＴＣサーミス
タｌｂは、安定状態に達しても、消磁用コイル２に流れ
る電流を数−Ａ以下になるように、ＰＴＣサーミスタ１
ａのキューリー温度より高い温度で安定化し、ＰＴＣサ
ーミスタ１ａを高い抵抗のままに保持する役目を果たす
、そのため、消磁用コイル２中の電流が急激に減衰する
ようになり、スイッチ３をＯＮにした後、およそ１．０
　ｓｅｃ程度の極めて短時間で安定状態となる。なお、
消磁用コイル２中を流れる電流が安定状態になるまでの
応答時間が遅いと、画像のチラッキや揺れがテレビの電
源スィッチをＯＮにした後もしばらく続き、動作速度が
遅れることは言うまでもない。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、前記第１４図に示す消磁回路にあっては、二
つのＰＴＣサーミスタｌａ、　ｌｂどうしを密着させて
熱的に結合する必要があり、組付工数及び部品数が増加
したり、高価になるという欠点があった。またそれぞれ
が全く別個に独立したＰＴＣサーミスタｌａ、　Ｉｂど
うしを密着させて熱的に結合させねばならず、熱的結合
にも限界があり、消磁用回路の応答性を自由に変更する
ことができないという欠点があった。それに加えて、熱
的結合自体も極めて困難な作業であった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、従来の前記課題に鑑みてこれを改良除去した
ものであって、二種類のサーミスタを一つの素子内に組
み込んで一体化し、熱的結合作業を不要とした複合サー
ミスタを提供せんとするものである。

而して、前記課題を解決するために本発明が採用した手
段は、ブラウン管のシャドーマスクの消磁用コイルへ供
給する交流電流等を制御するためのサーミスタであって
、サーミスタ素体の両面に、少なくとも合計３１ＩＩｌ
！の電極を分割形成すると共に、両面における夫々の電
極間の相対位置を変更し、一つのサーミスタ素体につい
て電界強度が異なる複数個のサーミスタを一体形成して
いる。

〔作　用〕

サーミスタ素体の両面に、Ａｇ電極等が少なくとも合計
３（［ＩＪ以上分割形形成れ、両面における夫々の電極
間の相対位置を変えている。そのため、サーミスタ素体
の両面に形成された電極間どうしの電界強度が異なるよ
うになり、一つのサー文スタ素体について複数個のサー
ミスタを得ることが可能である。

すなわち、サーミスタ素体の両面に形成された電極間へ
一定の電圧を加えると、夫々の電極間の電界強度が異な
るため部分的な到達温度（ＰＴＣ素子の発熱温度）が異
なるようになり、結果的に２つの異なるＰＴＣサー主ス
タを熱的に結合したことになる。それ故、複数個のサー
ミスタを別途熱的に結合する等の作業は不要であり、極
めて応答性に優れたサーミスタを提供することが可能で
ある。

〔実施例〕

以下に、本発明のｔｉ戒を図面に示す実施例に基づいて
説明すると次の通りである。

第１図及び第２図は本発明の一実施例に係るＰＴＣサー
ミスタ１１を示すものであり、第１図は全体斜視図、第
２図は正面図である。同図に示す如く、この実施例にあ
っては、直方体状のサーミスタ素体１２の上面（１１１
２ａの短辺寄りに、長方形状の電極１３を形成している
。またサーミスタ素体１２の下面側１．２ｂには、対向
する短辺寄りに夫々幅の異なる長方形状の電極１４及び
１５を形成している。つまり、両面における電極１３．
１４間と、電極１３．１５間との相対位置関係（具体的
には電極間の距離〉が異なるようにしている。このよう
にサーミスタ素体１２の両面側１２ａ、　１２ｂに、合
計３個の電極を形成し、両面間の電極の相対位置を変更
することにより、電極１３と電極１４との間で一つのＰ
ＴＣサー主スタを形成することができ、また電極１３と
電極１５との間で別のＰＴＣサーミスタを形成すること
が可能である。即ち、−個のサーミスタ素体に対して二
個のＰＴＣサーミスタを一体形成することが可能である
。

これは、ＰＴＣサーミスタの印加電圧と素子温度との次
のような性質を利用したものである。すなわち、ＰＴＣ
サーミスタは、周囲温度が一定な場合、同一のものであ
っても印加電圧（電界強度）によってＰＴＣサーミスタ
の発熱温度が異なるという性質を有している。そのため
、一つのサーミスタ素体に複数個の電極を設け、電極間
の相対位置を変更して夫々の電極間に加わる電圧の電界
強度の強さを変えることにより、一定の電圧を加えた場
合の夫々の電極間に発生する電界強度を変更することが
でき、部分的な到達温度（ＰＴＣサーミスタの発熱温度
）を変更することが可能である。従って、結果的に一つ
のサーミスタ素体について二つのＰＴＣサーミスタを熱
的に結合したものが得られる。

而して、このＰＴＣサーミスタ１１の具体的な製造方法
は、先ずＢａＴｉＯ３系固溶体であるところの（ＢａＳ
ｒＣｅ）　　ＴｉＯ２を準備する。これは、モル換算で
Ｂａｄ：　　Ｔｉ０ｚ　””　１　：　１とし、その場
合のＢａＯをＢａＯ（７４，９％）　、ＳｒＯ（２５，
０％）　、ＣｅＯ（０，１％）で置換したものである。

次に、前記材料を湿式ボール文ルで混合し、これを１１
００℃で３時間■焼する。そして、ＰＶＡを２％添加し
て再び湿式ボールミルで混合し、スラリー状の混合物を
得る。然る後は、前記スラリー状の混合物をスプレード
ライヤーで約１００μｍ程度に造粒し、サーミスタ素体
１２の原料粉を得る。

そして、この原料粉を１００ＭＰａの圧力で、ブレス底
形し、長さ３Ｑｓｎ、幅１５　ｘ重、厚さ４ｕの直方体
状成形体を得る０次に、この成形体を１３５０℃で２時
間焼成し、焼成後の焼成体の両面を研磨してサーミスタ
素体１２を得る。サーミスタ素体１２の大きさは、長さ
２５ｕ１幅１３目、厚さ３車である。然る後は、このよ
うにして得られたサーミスタ素体１２の両面に、Ａｇ電
極１３．１４．１５をスクリーン印刷により塗布形威し
、焼成温度６００℃でサーミスタ素体１２へ焼き付けれ
ばよい、焼き付けられた電極１３゜１４、１５の面積は
、電極１３と電極１５とが１３ｎＸ９璽會、電極１４が
１３ｗ　Ｘ　ｌ　ｍｍである。

第３図は、このようにして得られたＰＴＣサーミスタ１
１の温度と体積固有抵抗の関係を示す図面である。同図
によれば、この実施例のＰＴＣサーミスタ１１は、約５
０℃で立ち上がるＰＴＣ特性を有していることが明らか
である。またこのＰＴＣサー文スタ１１の２５℃と１０
０℃とにおける端子１３．１４間の抵抗と、端子１３．
１５間の抵抗とは、次の表に示す通りである。

第１ 表 この第１表から明らかなことは、本実施例のＰＴＣサー
ミスタ１１が実質的に二ｆ［のサーミスタの機能を有し
ているということである。

次に、このＰＴＣサーξスタ１１を用いて第４図に示す
消磁回路１６を形成し、消磁用コイル１７の電流波形を
オシロスコープ１８で測定した。消磁用コイル１７の直
流抵抗値は、約５．９Ωであった。尚、第４図において
、１９はスイッチ、２０は１００νの交流電源である。

測定条件は、室温１８℃でＰＴＣサー文スタ１１を大気
に開放した状態で設置し、約４０ｍｍ×４０ｍＸ０，８
　ｔｍの大きさの窒化アルえニウム製セラミックス平板
を３枚重ね、その上にＰＴＣサーミスタ１１を密着させ
て行った。　ＰＴＣサーミスタ１１のリード線は、０．
８　＃の錫メツキ線をはんだ付けして用いた。測定結果
は、第５図に示す通りである。

その時の突入Ｎ流は１５．３Ａρ−９，０，２秒後の電
流は３．８ＡＰ−ｐ　、　１分後は３．２ｆｆｉ＾ｐ−
ｐであった。この消磁電流の減衰特性は、消磁回路用サ
ーミスタ素子として応答性に優れている。

〔比較例−１〕 次に、同じ原料を用いて従来のＰＴＣサー文スタを製造
した場合に基づいて、本発明の前述した実施例との比較
結果を説明する。

この比較例は、前述した実施例の原料粉を同一の製造プ
ロセスを経て、約１２．５＊＊Ｊ’で、厚さ３ｆｌの円
板状のサーくスタ素体を得た。そして、このサーミスタ
素体の両面に、スクリーン印刷法によりへｇ電極を全面
に塗布し、６００℃で焼き付けた。

このようにして得られたＰＴＣサーξスタの抵抗値は第
２表の通りであった。

第２表 この比較例−ｌのＰＴＣサーξスタを用いて第１３図に
示す消磁回路を形成し、前述した本発明に係る実施例の
場合と同様に消磁用コイル２の消磁電流を測定した。な
お、この場合の消磁用コイル２の直流抵抗値は約５．９
Ωであった。その他は前記実施例の場合と同一条件であ
る。第６図に示す測定された電流波形によれば、突入電
流は１４．９Ａｐ−ｐ、０．２秒後の電流値は５．９Ａ
Ｇｌ−１）　、　１秒後は３３ｓＡｐ−ｐであった。こ
の結果は、本発明に係る実施例に類似した電流減衰特性
を示しているが、応答はやや遅く、スイッチ３を閉じて
から１秒以後の平衡電流値は、本発明に係る実施例の約
１０倍以上である。

平衡電流値が大きいと、画像に影響して良くないことは
周知である。従って、この比較例−１のＰＴＣサー文ス
タを利用した消磁回路は、動作時間が遅く、より応答速
度を速くすることが要求される。

〔比較例−２〕 次に、サーミスタ素体の両面に、単に３個以上の電極を
製作しても目的とする結果が得られない場合を比較例−
２として説明する。この比較例−２では、第７図に示す
ＰＴＣサー文スタ２１を製造した。製造方法並びに製造
条件は、第１図及び第２図に示す本発明に係るＰＴＣサ
ーミスタ１１の場合と同じである。このＰＴＣサーミス
タ２１は、サーミスタ素体２２の長さが１５璽鵬１幅が
８璽鳳、厚みが３．０璽ｌである。また電極２３及び２
４は５ｆｉＸ８ｍｍ、電極２５はサーミスタ素体２２の
片面の全面に形成されている。このＰＴＣサーえスフ２
１を用いて、第４図に示す消磁用回路を形成し、その場
合の抵抗値を測定した結果は、第３表の通りである。

第３表 また消磁用コイル１７で測定された電流波形は、第８図
に示す通りである。その結果によれば、突入電流は１６
．２Ａｐ−ｐ、　０．２秒後の電流値は３３ｓＡｐ−ｐ
、１秒後の電流値は２８ｓＡｐ−ｐであった。この測定
結果から明らかなことは、ＰＴＣサー文スタ２１では、
応答性が速すぎて、本来、消磁に必要な交番電流を流す
ことができなく、消磁効果は全くないということである
。従って、単にサーミスタ素体に３個以上の電極を形威
したとしても、本発明目的の消磁回路用のＰＴＣサーミ
スタを得ることは不可能である。

本発明の目的を達成するためには、一つのサーミスタ素
体に、３個以上の電極を形成し、且つそれぞれの電極間
の相対位置を変更して各電極間に発生する電界電流の大
きさを変更することが必要である。

ところで、本発明は上述した実施例に限定されるもので
はなく、適宜の変更が可能である０例えば、電極の配置
は、第９図に示すように、サーミスタ素体２６の下面側
に形成した電極２７を固定的とし、上面側に形威した電
極２８と２９との間のギヤングを自由に変更するように
してもよい、また第１Ｏ図に示すように、片面側の電極
３０．３１を固定的とし、他面側の電極３２の位置を変
化させたりすることが可能である。それに加えて、第１
１図に示すように、サーミスタ素体３３の厚みを変化さ
せて、片面側に二つの電極３４．３５を形威し、（６面
側の全面に一つの電極３６を形成するようにすることも
可能である。更には、サーミスタ素体の片面側にドーナ
ツ状の二つの電極を形成し、他面側の全面に一つの電極
を形成することも可能である。更にまた、三分割以上に
分割した電極を形成することも可能である０重要なこと
は、サーミスタ素体の両面に３個以上の電極を形成し、
各電極間の距離を変化させればよい、更にまた、サーミ
スタ素体の成形方法は、プレス成形以外にも押出成形や
鋳込み成形、更には射出成形等が可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明にあっては、−個のサーミス
タ素体に二種類以上のサーミスタを一体成形することが
可能である。そのため、従来のように別途製作したサー
ミスタを熱的に結合する必要が全くなく、動作が安定し
ており、しかも極めて応答性に優れている。また別途サ
ーミスタを製作する手間と、サーミスタどうしの熱的な
結合の作業とを省略できる分だけ、製作が容易である。

また部品点数を少なくすることができ、コスト的にも有
利である。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明の一実施例に係るものであり
、第１図は１丁Ｃサーミスタの斜視図、第２図は同正面
図、第３図はＰＴＣサー【スタ棄体の抵抗−温度特性を
表す図面、第４図は消磁回路の電気回路図、第５図は消
磁用コイルの電流波形図、第６図は比較例−ｌの消磁用
コイルの電流波形図、第７１！ｌは比較例−２のＰＴＣ
サーミスタを示す斜視図、第８図はその消磁用コイルの
電流波形図、第９図乃至第１１図はそれぞれ本発明の他
の実施例に係るＰＴＣサーミスタの正面図、第１２図乃
至第１４図は従来技術に係るものであり、第１２図は消
磁回路の電気回路図、第１３図はＰＴＣサーミスタの抵
抗−温度特性を示す図面、第１４図は別の消磁回路の電
気回路図である。 １１、２１・・・ＰＴＣサーミスタ １２、２２・・・サーミスタ素体 １２ａ・・・サーミスタ素体の上面 １２ｂ・・・サーミスタ素体の下面 １３乃至１５・・・電極　　　１６・・・消磁回路１７
・・・消磁用コイル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．　ブラウン管のシャドーマスクの消磁用コイルへ供
   給する交流電流等を制御するためのサーミスタであって
   、サーミスタ素体の両面に、少なくとも合計３個の電極
   を分割形成すると共に、両面における夫々の電極間の相
   対位置を変更し、一つのサーミスタ素体について電界強
   度が異なる複数個のサーミスタを一体形成したことを特
   徴とする複合サーミスタ。