JPH0534081B2 - - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、穿孔処理されたフラツトマスクを焼
鈍する時の密着焼付の防止を図つたシヤドウマス
クの製造法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for manufacturing a shadow mask which is intended to prevent adhesion seizure during annealing of a perforated flat mask.
従来、カラーテレビブラウン管用のシヤドウマ
スクは例えば第1図に示すような諸工程を経て製
造される。第1図はフオトエツチング後に焼鈍工
程をもつポストアニール法に基づく製造法を示し
ており、仕上冷間圧延までが素材メーカーにおけ
る素材製造工程である。この素材は板厚が0.3mm
以下の極簿鋼帯であり、仕上冷間圧延は圧下率40
%以上で行なわれるのが普通である。この素材の
ダル付けは、ダル加工ロールで直接ダル圧延する
か、或いは調質ダル圧延を実施しているのが通常
である。そのさい、ロールのダル目は、ロール表
面にグリツトブラスト加工、液体ホーニング加工
または放電加工などを施すことによつて付けられ
る。この様にして製造したシヤドウマスク用素材
はコイル状にして通常はエツチング穿孔メーカー
に出荷される。
Conventionally, a shadow mask for a color television cathode ray tube is manufactured through various steps as shown in FIG. 1, for example. FIG. 1 shows a manufacturing method based on a post-annealing process that includes an annealing process after photoetching, and the process up to final cold rolling is the material manufacturing process at the material manufacturer. The thickness of this material is 0.3mm
The following steel strips are used, and the finishing cold rolling is done at a reduction rate of 40
% or more is normal. This material is usually dulled by direct dull rolling with dull processing rolls or by temper dull rolling. At this time, the round edges of the roll are created by subjecting the roll surface to grit blasting, liquid honing, electrical discharge machining, or the like. The shadow mask material produced in this manner is usually shipped in the form of a coil to an etching perforation manufacturer.
エツチング穿孔メーカーでは、フオトエツチン
グ穿孔処理によつて所定の孔をあけ、裁断してフ
ラツトマスクとする。そして、このフラツトマス
クを通常はブラウン管製造メーカーに出荷する。 The etching perforation manufacturer uses a photo-etching process to make predetermined holes and then cuts them into flat masks. This flat mask is then normally shipped to a cathode ray tube manufacturer.
ブラウン管製造メーカーではフラツトマスクを
第2図に示すように数十枚〜数百枚重ね合わせて
650〜800℃の高温で焼鈍を行ない、これによつて
プレス成形性を良くする。焼鈍後のストレツチヤ
ーストレインの発生に対してはローラーレベラー
をかけて防止することが通常行なわれる。次いで
ブラウン管形状にプレス成形して最後に黒化処理
を施す。 CRT manufacturers stack dozens to hundreds of flat masks as shown in Figure 2.
Annealing is performed at a high temperature of 650-800°C to improve press formability. The occurrence of stretcher strain after annealing is usually prevented by applying a roller leveler. Next, it is press-molded into the shape of a cathode ray tube, and finally subjected to a blackening treatment.
フオトエツチング穿孔処理後においてフラツト
マスクを焼鈍する工程(通常はブラウン管メーカ
ーで行なわれる)をもつシヤドウマスクの製造法
(ポストアニール法)によると、その焼鈍時に密
着焼付の問題を生ずる。すなわち、記述のように
フラツトマスクを数十枚〜数百枚重ね合わせて
650〜800℃の高温で焼鈍を行なう場合に、フラツ
トマスク同士が密着を起こして剥離しにくくなつ
て精密穿孔された孔形状に悪い影響を与えたり、
時には、折れじわになることもある。この焼鈍工
程は精密にフオトエツチング穿孔処理されたフラ
ツトマスクを扱う工程でありポストアニール法で
は確立された工程であるから、ここでの不良品発
生並びに作業性の低下は製造性に大きな影響を与
え、製品シヤドウマスクの品質並びに歩留りに対
してもその影響が大きい。
According to a method of manufacturing a shadow mask (post-annealing method) which includes a step of annealing the flat mask after the photo-etching perforation process (usually carried out by a cathode ray tube manufacturer), a problem of adhesion seizure occurs during the annealing. In other words, as described above, stack dozens to hundreds of flat masks.
When annealing is performed at a high temperature of 650 to 800℃, the flat masks may adhere to each other and become difficult to separate, which may adversely affect the shape of the precision-drilled hole.
Sometimes it can become a crease. This annealing process is a process that handles a flat mask that has been precisely photoetched and perforated, and is an established process in the post-annealing process, so the occurrence of defective products and decreased workability in this process have a large impact on manufacturability. This has a great influence on the quality and yield of the product shadow mask.
本発明はこの問題を解決できるシヤドウマスク
用素材の提供を目的とする。 The present invention aims to provide a material for a shadow mask that can solve this problem.
本発明によれば、最終工程で冷間圧延または調
質圧延を行つてシヤドウマスク用素材鋼板を製造
し、この素材鋼板を用いてフオトエツチング穿孔
処理してフラツトマスクを製造し、得られたフラ
ツトマスクを多数枚重ね合わせて焼鈍処理するシ
ヤドウマスクの製造法において、シヤドウマスク
用素材製造時の最終冷間圧延または調質圧延のさ
いに、ダル加工したあとポリツシング処理したロ
ールを用いて圧延し、これによつて表面粗度
(Ra)が0.2〜2.0μmの範囲で且つ下記に定義する
粗さ曲線の高さ方向の片寄り指数であるスキユー
ネス(Rsk)が正となる表面状態を該シヤドウマ
スク用素材表面に付与することを特徴とするシヤ
ドウマスクの製造法を提供する。ここで表面粗度
(Ra)およびスキユーネス(Rsk)は次のように
定義される。
According to the present invention, cold rolling or temper rolling is performed in the final process to produce a raw steel plate for a shadow mask, and this raw steel plate is used to perform photoetching and perforation treatment to produce a flat mask, and a large number of flat masks are produced. In the method for manufacturing shadow masks in which sheets are stacked and annealed, during the final cold rolling or temper rolling when manufacturing the materials for shadow masks, rolling is performed using rolls that have been dulled and then polished. A surface condition in which the roughness (Ra) is in the range of 0.2 to 2.0 μm and the skewness (Rsk), which is the deviation index in the height direction of the roughness curve defined below, is positive is imparted to the surface of the material for the shadow mask. A method for manufacturing a shadow mask is provided. Here, surface roughness (Ra) and skewness (Rsk) are defined as follows.
第3図に示すように、表面のあらさ曲線(低周
波成分を除去した断面曲線)において、中心線の
方向に長さLの部分を抜き取り、この抜き取り部
分の中心線をX軸、それに直角な方向をY軸とし
て、あらさ曲線をy=y(x)で表したとき、次の(1)
式で与えられる値をμm単位で表したものがRa
(中心線平均あらさ)である。 As shown in Figure 3, from the surface roughness curve (cross-sectional curve from which low-frequency components have been removed), a portion of length L is extracted in the direction of the center line, and the center line of this extracted portion is aligned with the When the roughness curve is expressed as y=y(x) with the direction as the Y axis, the following (1)
The value given by the formula expressed in μm is Ra
(center line average roughness).
Ra=1/L∫L 0|y2(x)|dx……(1)
ここで、あらさ曲線の中心線とは、あらさ曲線
の平均線に平行な直線のうちでこの直線と曲線と
で囲まれる面積がその両側で等しくなるようなも
のをいう。 Ra=1/L∫ L 0 |y 2 (x)|dx……(1) Here, the center line of the roughness curve is the line between this straight line and the curve that is parallel to the average line of the roughness curve. An object whose enclosed area is equal on both sides.
一方、スキユーネス(Rsk)は、第4図に示す
ように、あらさ曲線の高さ方向の片寄り(スキユ
ーネス)の度合を示すものであり、振幅分布曲線
の形を測定して表示され、次の(2)式で表される。 On the other hand, as shown in Figure 4, skewness (Rsk) indicates the degree of deviation (skewness) in the height direction of the roughness curve, and is displayed by measuring the shape of the amplitude distribution curve. It is expressed by equation (2).
Rsk=1/Rq3・NN
〓i
(yi−)3 ……(2)
ただし、
ここで、
N:曲線上の縦座標の数
yi:縦座標の高さ
:平均高さ
Rq:自乗平均高さ
このRskによると、たとえRaやRqが同じ値の
表面でも形状の非対称を比較して区別することが
でき、山の多いプロフイールであればRskの値は
正の値となり、谷の多いプロフイールであれば
Rskの値は負となる。 Rsk=1/Rq 3・N N 〓 i (y i −) 3 ...(2) However, Here, N: Number of ordinates on the curve y i : Height of the ordinate: Average height Rq: Root mean square height According to this Rsk, the asymmetry of the shape is compared even on surfaces with the same values of Ra and Rq. If the profile has many peaks, the value of Rsk will be positive, and if the profile has many valleys, the value of Rsk will be positive.
The value of Rsk is negative.
表面粗度(Ra)が0.2〜2.0μmでスキユーネス
(Rsk)が正の表面をもつシヤドウマスク用素材
であれば、後記するように、そのフラツトマスク
を積み重ねて焼鈍処理した場合にも密着が生じな
い。かような表面をもつシヤドウマスク用素材を
製造するには、その最終冷間圧延(二次冷間圧
延)もしくは二次冷間圧延後の調質圧延における
ロールとして、ダル加工した後にポリツシング処
理したロールを使用するのがよいことがわかつ
た。 If the material for a shadow mask has a surface with a surface roughness (Ra) of 0.2 to 2.0 μm and a positive skewness (Rsk), no adhesion will occur even when the flat masks are stacked and annealed, as will be described later. In order to manufacture a material for a shadow mask with such a surface, a roll that has been dulled and then polished is used as a roll in the final cold rolling (secondary cold rolling) or temper rolling after the second cold rolling. I found that it is better to use .
シヤドウマスク用素材の二次冷間圧延もしくは
二次冷間圧延後の調質圧延で素材表面にダル目を
付けることが通常行われているが、これは、グリ
ツトブラスト加工、液体ホーニング加工または放
電加工したロールを用いることによつて行われて
いる。このダル圧延用ロール或いはダル調質圧延
用ロールは、そのロールの表面の断面プロフイー
ルが凹凸の激しい形状を有しているので、素材側
に転写される断面プロフイールも山と谷がほぼ
1:1に対応しているか、或いは、谷の部分が多
いプロフイールとなりやすい。本発明において
は、ダル圧延用ロール或いはダル調質圧延用ロー
ルの表面をポリツシング処理することにより、よ
り具体的には、グリツトブラスト加工、液体ホー
ニング加工または放電加工した後に更にポリツシ
ング処理することにより、ロールの山の部分を削
つて谷の部分の多いプロフイールとする。そして
このロールを使用して二次冷間圧延もしくは二次
冷間圧延後を調質圧延を行つてダル目を付ける。
これによつて素材側の表面には表面粗度(Ra)
が0.2〜2.0μmでスキユーネス(Rsk)が正の山の
部分の多い粗度プロフイールとすることができ
る。また、ポリツシング処理の付随効果として、
第一に、ロール側の山の部分が少なくなつて滑ら
かになることから、素材側でピンホールが少なく
なりエツチング穿孔処理時に孔の断面形状が良好
となること、第二に、ロール自身の粗度摩耗が少
なくなり永い耐用寿命のもとで均一製品の製造が
できることが挙げられる。 The surface of the material for shadow masks is usually dulled by secondary cold rolling or temper rolling after secondary cold rolling, but this is done by grit blasting, liquid honing or electrical discharge. This is done by using processed rolls. Since the cross-sectional profile of the surface of this dull rolling roll or dull temper rolling roll has a highly uneven shape, the cross-sectional profile transferred to the material side also has peaks and valleys of approximately 1:1. , or the profile tends to have many valleys. In the present invention, by polishing the surface of a roll for dull rolling or a roll for dull temper rolling, more specifically, by further polishing after grit blasting, liquid honing, or electric discharge machining. , the crests of the roll are shaved off to create a profile with many valleys. Then, using this roll, secondary cold rolling or skin pass rolling is performed after secondary cold rolling to form dull marks.
This results in surface roughness (Ra) on the material side surface.
The roughness profile can be made into a roughness profile with a positive skewness (Rsk) of 0.2 to 2.0 μm and many peaks. In addition, as an accompanying effect of polishing treatment,
Firstly, since the ridges on the roll side are reduced and smooth, there are fewer pinholes on the material side and the cross-sectional shape of the hole becomes better during the etching process.Secondly, the roll itself is rough. One of the advantages is that uniform products can be manufactured with less wear and tear and a long service life.
第5図は、第1図に示すシヤドウマスク用素材
工程における最終冷間圧延のダル圧延のさいに、
そのロールの種類を換えた以外は、同じ鋼、製造
工程および条件でシヤドウマスク用素材を製造し
た場合の、素材製品の表面粗度プロフイールを示
したものである。 FIG. 5 shows the process of dull rolling in the final cold rolling in the shadow mask material process shown in FIG. 1.
This figure shows the surface roughness profile of a material product when the material for a shadow mask was manufactured using the same steel, manufacturing process, and conditions, except that the type of roll was changed.
比較例(1)はダル加工されたまま(ポリツシング
処理なし)のロールを使用した例であり、このロ
ールは図示のように波長の長い粗度プロフイール
を有している。このプロフイールのロールを使用
して得られた素材製品は表面粗度(Ra)が0.2〜
2.0μmの範囲にあるが、スキユーネス(Rsk)が
−0.3であつた。このフラツトマスクを50枚積み
重ねて温度750℃で10分間焼鈍処理したところか
なり振動を加えないと剥離しない程度の密着が生
じた。 Comparative Example (1) is an example in which a roll that has been dulled (without polishing treatment) is used, and this roll has a roughness profile with a long wavelength as shown in the figure. The material products obtained using this profile roll have a surface roughness (Ra) of 0.2~
Although it was in the range of 2.0 μm, the skewness (Rsk) was −0.3. When 50 of these flat masks were stacked and annealed at a temperature of 750°C for 10 minutes, they adhered to such an extent that they would not peel off unless they were subjected to considerable vibration.
比較例(2)は、比較例(1)と同じくダル加工された
まま(ポリツシング処理なし)のロールを使用し
たが、ダル加工の条件を変えて波長の短い緻密な
ロール粗度プロフイールとしたロールを使用した
例である。このロールを使用した素材製品は、表
面粗度(Ra)は比較例(1)と同様でありスキユー
ネス(Rsk)が−0.1であり、比較例(1)と同様の
条件での焼鈍において密着が生じた。このことか
ら粗度プロフイールにおける波長の長短は密着焼
付において大きな有意差を生じさせないことがわ
かる。 Comparative example (2) used a roll that had been dulled (no polishing treatment) as in comparative example (1), but the dulling conditions were changed to create a roll with a precise roll roughness profile with a short wavelength. This is an example using . Material products using this roll have the same surface roughness (Ra) as Comparative Example (1), skewness (Rsk) of −0.1, and no adhesion when annealed under the same conditions as Comparative Example (1). occured. From this, it can be seen that the length of the wavelength in the roughness profile does not cause a large significant difference in contact baking.
実施例(3)は、比較例(2)と同様のダル加工を施し
たあと、ポリツシング処理することにより、図示
のような山の部分を削りとつたプロフイールをも
つロールを使用した例である。このポリツシング
処理ロールを使用して得た素材製品の表面は図示
のように山の多いプロフイールとなつた。すなわ
ちその表面粗度は比較例(1)や(2)と同等であるが、
スキユーネス(Rsk)が0.2であつた。この場合
には、比較例と同じ条件の焼鈍処理において全く
密着が生じなかつた。 Example (3) is an example in which a roll having a profile in which the peaks as shown in the figure are removed is used by performing the same dulling as in Comparative Example (2) and then polishing. The surface of the material product obtained using this polishing roll had a profile with many ridges as shown in the figure. In other words, the surface roughness is equivalent to comparative examples (1) and (2), but
Skewness (Rsk) was 0.2. In this case, no adhesion occurred during annealing under the same conditions as in the comparative example.
このように、フラツトマスク焼鈍時の密着焼付
を防止するには、ダル加工後ポリツシング処理す
ることによつて谷の部分の多い粗度プロフイール
のロールでダル目を付け、製品素材のRskが0以
上の正の値となるようにすることが重要であるこ
とが判明した。 In this way, in order to prevent adhesion seizure during flat mask annealing, polishing is performed after dulling to create a dull mark with a roll with a roughness profile with many valleys, and if the Rsk of the product material is 0 or more. It has been found that it is important to have a positive value.
なお、表面粗度(Ra)については、Raが0.2μ
m未満では凹凸が小さいために粗度の断面形状が
改善してもフラツトマスク同士の接触面積が大き
くなつて焼鈍密着の防止に対してRskが有効に働
かなくなる。一方Raが2.0μmを越えるような大
きな値となると、エツチング穿孔処理時において
孔形状が悪くなるので、Raは0.2〜2.0μmの範囲
とする必要がある。 Regarding surface roughness (Ra), Ra is 0.2μ.
If it is less than m, the unevenness is small, so even if the cross-sectional shape of the roughness is improved, the contact area between the flat masks becomes large, and Rsk does not work effectively to prevent annealing adhesion. On the other hand, if Ra exceeds 2.0 .mu.m, the shape of the hole becomes poor during etching, so Ra needs to be in the range of 0.2 to 2.0 .mu.m.
第1図はシヤドウマスクの通常の製造工程を説
明するための工程図、第2図はフラツトマスクの
積み重ね焼鈍状態を示す斜視図、第3図は表面粗
度(Ra)を説明するためのモデルプロフイール
図、第4図はスキユーネス(Rsk)を説明するた
めのモデルプロフイール図、第5図は本発明の実
施例結果を示すロール粗度プロフイールと素材製
品粗度プロフイールの関係を示す図である。
Fig. 1 is a process diagram to explain the normal manufacturing process of a shadow mask, Fig. 2 is a perspective view showing the stacked annealing state of flat masks, and Fig. 3 is a model profile diagram to explain the surface roughness (Ra). , FIG. 4 is a model profile diagram for explaining skewness (Rsk), and FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the roll roughness profile and the raw product roughness profile, showing the results of an example of the present invention.
Claims (1)
シヤドウマスク用素材鋼板を製造し、この素材鋼
板を用いてフオトエツチング穿孔処理してフラツ
トマスクを製造し、得られたフラツトマスクを多
数枚重ね合わせて焼鈍処理するシヤドウマスクの
製造法において、前記のシヤドウマスク用素材製
造時の最終冷間圧延または調質圧延のさいに、ダ
ル加工したあとポリツシング処理したロールを用
いて圧延し、これによつて表面粗度(Ra)が0.2
〜2.0μmの範囲で且つ本文に定義する粗さ曲線の
高さ方向の片寄り指数であるスキユーネス
(Rsk)が正となる表面状態を該シヤドウマスク
用素材表面に付与することを特徴とするシヤドウ
マスクの製造法。1. In the final step, cold rolling or temper rolling is performed to produce a steel plate for a shadow mask, and this steel plate is photo-etched and perforated to produce a flat mask. Many of the obtained flat masks are stacked and annealed. In the method for producing a shadow mask to be processed, during the final cold rolling or temper rolling in the production of the material for the shadow mask, rolling is performed using rolls that have been dulled and then polished, thereby improving the surface roughness ( Ra) is 0.2
A shadow mask characterized in that the surface of the material for the shadow mask is given a surface condition in which the skewness (Rsk), which is the deviation index in the height direction of the roughness curve defined in the main text, is positive in the range of ~2.0 μm. Manufacturing method.
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Legal Events
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