JPH05342985A - シャドウマスクの成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】アンバー材を用いたシャドウマスクの成形装置
において、ポンチが最下点に達してシャドウマスク素材
板を成形したあと、ポンチが上昇を開始する際にシャド
ウマスクとポンチ側壁及びダイ内壁の相互の摩擦力の大
きさの関係により、シャドウマスクにしわが発生するこ
とを防止する。 【構成】ダイ４の内壁４ａを微細な凹凸を有する梨地状
の粗面に仕上げることにより、シャドウマスク素材板８
とダイ４の内壁４ａ間の摩擦力をシャドウマスク素材板
８とポンチ１の側壁１ｂ間の摩擦力より大きくなるよう
に維持し、ポンチ１の上昇時にシャドウマスク素材板８
とポンチ１の側壁１ｂを円滑に離脱させ、シャドウマス
ク素材板８の変形によるしわの発生を防ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はシャドウマスクの成形装
置に関し、特に受像管のシャドウマスクを成形するシャ
ドウマスクの成形装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラー受像管のシャドウマスクは、ガラ
スパネルに固定され、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。

【０００３】このシャドウマスクは、エッチング処理等
によりミクロン単位の大きさのスリット形または丸形の
電子ビーム通過孔を所定の配列で穿孔されている薄い平
板のシャドウマスク素材板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。

【０００４】カラー受像管のガラスパネル内面には、
赤，緑，青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。こ
の蛍光体と電子ビームの相対的位置がずれた場合には、
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
きないため色ずれや色のにじみが発生する。

【０００５】この電子ビーム通過孔と蛍光体との位置ず
れの要因の１つとして、ドーミングとよばれるシャドウ
マスクの熱膨張による変形がある。このドーミングを軽
減する対策として、近年、低熱膨張材である鉄・ニッケ
ル系のアンバー合金材がシャドウマスクの素材板として
採用され始めている。

【０００６】次に、このアンバー材を用いた従来のシャ
ドウマスクの成形装置及び成形加工方法を特開平１−１
８６２２６号公報を参照して説明する。

【０００７】シャドウマスク成形の為のシャドウマスク
の成形装置（以下、成形装置と記す）は図２に示すよう
に、上型にはシャドウマスク球面を成形するためにシャ
ドウマスク素材板のスプリングバックを加味した凸状の
球面部１ａおよび外周形状とスカート部を成形するため
の側壁１ｂとを有するポンチ１と、ポンチ１の外周に配
置され、クランプ面２ａとクランプ溝２ｂを有するパッ
ド２が配設されている。下型にはポンチ１に対向して配
設され、上面がポンチ１の球面部１ａと同じ球面をもつ
シェダー３とシェダー３の外側にパッド２と対向して配
置され、パッド２と共にシャドウマスク素材板の周囲を
保持するクランプ面４Ｃとビード４ｂが形成されている
ダイ４とで構成されている。

【０００８】ポンチ１，パッド２はプレス機のインナー
ロッド５，アウターロッド６にそれぞれ固定され、シェ
ダー３はプレス機のダイクッションロッド７にて上方に
持ち上げられている。さらに、ダイ４は、シェダー３の
周辺に一部が乗っており、シェダー３の上下にともなっ
て昇降する。

【０００９】このような構成による成形装置を用いてア
ンバー合金材のシャドウマスクを成形する場合にはシャ
ドウマスク素材板に当接する部位であるポンチ１，パッ
ド２，シェダー３，ダイ４を図示していない加温装置に
より約２００℃に加温して成形するのが一般的である。

【００１０】加熱する目的は、アンバー合金材は従来使
用されていたアルミキルド材に比べて高耐力材料である
ため、常温による成形ではスプリングバック量が大き
く、このスプリングバックにより図４に示すようにシャ
ドウマスク１８のスカート部８ａが外側方向に広がろう
とするためシャドウマスク球面部の外周において大きな
たるみが発生する。金属材料の機械的特性は、温度が上
昇すると耐力値が低くなる性質をもつので、この性質を
利用して温度を上げて成形を行なうことで耐力値を下げ
スプリングバック量を小さくしようとするものである。

【００１１】次に、成形方法を図３（ａ）〜（ｅ）を用
いて説明する。

【００１２】まず、図３（ａ）に示すように、下型のダ
イ４上に置かれたシャドウマスク素材板８は、まず、上
型の下降によりパッド２とダイ４のクランプ面２ａ，４
ｃとクランプ溝２ｂ，ビード４ｂにて周辺部が固定され
る。

【００１３】次に、図３（ｂ）に示すように、ポンチ１
が下降してシャドウマスク素材板８に当接して球面成形
を開始し、シェダー３の上面にポンチ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および環状の
球面ビードが成形される。

【００１４】次に図３（ｃ）に示すように、ポンチ１が
シェダー３に接して下降を始めるとそれに合わせてダイ
４も下降するがパッド２は図示していないストッパによ
り下降が止まる為に、ダイ４とパッド２との間に隙間が
できシャドウマスク素材板８の周辺部の固定が解除され
る。

【００１５】次に、図３（ｄ）に示すように、ダイ４が
最下点に達したあともポンチ１は下降を続けダイ４の内
壁４ａとポンチ１の側壁１ｂとの間でシャドウマスク素
材板８のスカート部８ａが形成される。

【００１６】ポンチ１が最下点に達し数秒間その状態が
保持される。

【００１７】次に、図３（ｅ）に示すように、まず、ポ
ンチ１が上昇を始める。このとき、シャドウマスク素材
板８は、ポンチ１の上昇に伴なって上昇し、シャドウマ
スク素材板８のスカート部８ａ端面がパッド２のクラン
プ面２ａに当接する。シャドウマスク素材板８はこの状
態で上昇を停止するがポンチ１はさらに上昇を続けるの
で、シャドウマスク素材板８とポンチ１とが離脱する。
この動作をノックアウトと呼んでいる。

【００１８】ノックアウト動作が完了すると、次に、パ
ッド２が上昇し上型と下型とが離れ、上型はプレス機の
作業原点位置まで上昇する。また、下型はダイクッショ
ンロッド７によりシェダー３を押し上げ、この動作によ
りダイ４の内壁４ａに一部嵌合していたシャドウマスク
素材板８は押し上げられダイ４の内壁４ａと離脱する。
その後、シェダー３はさらに上昇を続け、シェダー３が
ダイ４の下面に当接した位置よりダイ４も上昇して原点
位置に戻る。なお、シャドウマスク素材板８と当接する
ポンチ１の球面部１ａ及び側壁１ｂ，ダイ４の内壁部４
ａ，シェダー３の球面部３ａは摺動時のシャドウマスク
素材板８との摩擦抵抗を小さくするため鏡面状に仕上げ
られている。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の成
形装置では、アンバー材を使用したシャドウマスク素材
板をプレス成形する場合に下記のような問題点があっ
た。

【００２０】前述したように、アンバー合金材は従来使
用されていたアルミキルド鋼に比べて耐力が大きく、よ
って、スプリングバック量も大きくなる。このスプリン
グバック量を小さくするために成形装置のポンチ，パッ
ド，シェダー，ダイをそれぞれ約２００℃に加温してシ
ャドウマスク素材板を加温して成形する温間型の成形装
置を使用するわけてあるが、耐力値の比較では温間型の
成形装置を使用した場合でも常温時のアルミキルド鋼よ
りも耐力が大きく、よって、スプリングバック量もアル
ミキルド鋼よりもやや大きくなる。

【００２１】従って、図３（ｅ）に示すようにポンチ１
が最下点より上昇を開始する状態を考えると、アルミキ
ルド鋼ではシャドウマスク素材板８はポンチ１の上昇に
伴なって一緒に上昇しようとするが、アンバー合金材で
はスプリングバック量が大きいためにスカート部８ａが
外側に広がろうとするためダイ４の内壁４ａに押圧する
力が強く、ポンチ１が上昇を開始してもダイ４の内壁４
ａに残ろうとするためポンチ１の上昇に円滑に追従しな
い。

【００２２】実験によれば、アンバー合金材の場合、シ
ャドウマスク素材板８のスカート部８ａとダイ４の内壁
４ａ間の摩擦力はシャドウマスク素材板８のスカート部
８ａとポンチ１の側壁１ｂ間の摩擦力より若干大きいた
めに通常はポンチ１の上昇開始と同時にシャドウマスク
素材板８とポンチ１は離脱しシャドウマスク素材板８は
ダイ４の内壁４ａ内に残ったままとなる。よってこの離
脱の状態はアルミキルド鋼の場合のノックアウト動作と
は異なったものとなる。ただし、上記摩擦力の差は非常
に微々たるものであり、シャドウマスク素材板８のスカ
ート部８ａ全周に渡って考えた場合、その一部におい
て、摩擦力が逆転する箇所が発生する場合がある。この
要因としては、温間型の為、成形装置の熱膨張によるク
リアランスの変化等があげられる。逆転した箇所ではポ
ンチ１と一緒に上昇しようとするためシャドウマスク素
材板８に変形を生じ、図４に示すようなしわ９が発生す
る要因となっていた。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明は、シャドウマス
ク素材板の周辺部を押圧するパッドと、該パッドに対向
して設けられ該パッドと前記シャドウマスク素材板を保
持するダイと、前記パッドと前記ダイの内壁を摺動し前
記シャドウマスク素材板に所定の球面部とスカート部と
を形成するポンチと、該ポンチに対向して設けられ前記
ダイ内壁を摺動して面の一部と前記ポンチで前記シャド
ウマスク素材板を保持するシェダーとを備えたシャドウ
マスクの成形装置において、前記シャドウマスク素材板
の前記スカート部と接する前記ダイの内壁面に微細な凹
凸を設け粗面にしたことを特徴とする。

【００２４】

【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。

【００２５】図１（ａ），（ｂ）は本発明の一実施例の
要部断面図及びそのダイ内壁部の部分拡大断面図であ
る。

【００２６】図１（ａ），（ｂ）に示すように、上型に
凸状の球面部を持つポンチ１とポンチ１の外周にパッド
２が配設され、下型にはポンチ１に対向して配置された
シェダー３とシェダー３の外周に配設されたダイ４によ
って成形装置が構成されている点、ポンチ１，パット
２，ダイ４，シェダー３を加温装置により加温している
点，および、成形方法は従来と同じである。

【００２７】本実施例の特徴は、ダイ４の内壁４ａが表
面仕上処理により微細な凹凸を有した梨地状の粗面を有
している点である。この粗面の凹凸の高さは、数ミクロ
ン〜十数ミクロン程度とする。なお、ポンチ１の球面部
１ａ，側壁１ｂ，シェダー３の球面部３ａは従来の成形
装置と同様に鏡面状に仕上げている。

【００２８】このような特徴をもつ成形装置による成形
方法は、ポンチ１が最下点に達するまでは従来の成形装
置と同様にシャドウマスク素材板８は成形される。

【００２９】このあと、ポンチ１が上昇を開始する場合
に、シャドウマスク素材板８とダイ４の内壁の摩擦力
は、ダイ４の内壁４ａを微細な凹凸仕上げを施してある
ため、従来の成形装置よりも大きくなる。なお、シャド
ウマスク素材板８とポンチ１間の摩擦力はポンチ１の側
壁１ｂは従来どうり鏡面仕上げであるため従来の成形装
置と同じ大きさである。

【００３０】従って、ポンチ１上昇時はシャドウマスク
素材板８の全周に渡ってシャドウマスク素材板８とダイ
４の内壁４ａ間の摩擦力の方がシャドウマスク素材板８
とポンチ１の側壁１ｂ間の摩擦力よりも常に大きくな
る。よって、ポンチ１が上昇を始めるとシャドウマスク
素材板８はダイ４の内壁４ａに残ろうとする力が強く、
ポンチ１とシャドウマスク素材板８は内滑に離脱するこ
とが可能となり、シャドウマスク素材板８の変形による
しわの発生を防止することができる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明はシャドウマ
スク素材板とダイの内壁間の摩擦力を、常に、シャドウ
マスク素材板とポンチ側壁間の摩擦力よりも大きな状態
で維持することができ、従って、摩擦力の逆転現象によ
るシャドウマスクのしわの発生を防止することが可能と
なる為、製品の歩留を大幅に改善できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の要部断面図及びそのダイ内
壁部の部分拡大断面図である。

【図２】従来の成形装置の一例の要部断面図である。

【図３】従来のシャドウマスクの成形方法を説明する工
程順に示した断面図である。

【図４】従来のシャドウマスクの一例の斜視図である。

【符号の説明】

１ ポンチ １ａ 球面部 １ｂ 側壁 ２ パッド ２ａ，４ｃ クランプ面 ３ シェダー ４ ダイ ４ａ 内壁 ４ｂ ビード ５ インナーロッド ６ アウターロッド ７ ダイクッションロッド ８ シャドウマスク素材板 ９ しわ １８ シャドウマスク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シャドウマスク素材板の周辺部を押圧す
   るパッドと、該パッドに対向して設けられ該パッドと前
   記シャドウマスク素材板を保持するダイと、前記パッド
   と前記ダイの内壁を摺動し前記シャドウマスク素材板に
   所定の球面部とスカート部とを形成するポンチと、該ポ
   ンチに対向して設けられ前記ダイ内壁を摺動して面の一
   部と前記ポンチで前記シャドウマスク素材板を保持する
   シェダーとを備えたシャドウマスクの成形装置におい
   て、前記シャドウマスク素材板の前記スカート部と接す
   る前記ダイの内壁面に微細な凹凸を設け粗面にしたこと
   を特徴とするシャドウマスクの成形装置。