JPS645743B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子管、特にガラスバルブとステムと
の封着構造に関するものである。

一般に電子管、例えばカラーブラウン管は第１
図に示すような構造を有している。すなわち同図
において、１はバルブであり、このバルブ１はネ
ツク管１ａと、漏斗状のフアンネル部１ｂと、こ
のフアンネル部１ｂの開口端をフリツトガラス２
を介して密閉するパネル部１ｃとからなり、この
ネツク管１ａ内にはステムに装着されてゲツター
３ｅを備えた電子銃構体３が収納され、パネル部
１ｃの内面にはけい光面４が被着形成されてい
る。また、このけい光面４と対向して所定距離離
間したパネル部１ｃ内にはシヤドウマスク５が配
置され、マスクサポート６によつてその側壁に支
持固定されている。また、このシヤドウマスク５
の背面には過走査による電子ビームの反射電子ま
たは２次電子がけい光面４に入射するのを防止す
るためのエレクトロンシールド７が設けられてい
る。

このように構成されたカラーブラウン管は、バ
ルブ１の内部にけい光面４、シヤドウマスク５な
どを装着した後、最終工程でネツク管１ａの一方
の側をステムに封着して形成される。この場合、
上記封着は次のようにして行なわれる。すなわ
ち、第２図に示すようにビードガラス支持体に複
数の電極が固定されてなる電極組立部３ａと、こ
の電極組立部３ａの各電極からリード線３ｂを介
して固定されかつ上記リード線３ｂを外部に導く
アウターピン３ｃを備えたステム３ｄと、上記電
極組立部３ａの先端部に延在されたゲツター３ｅ
と、ステム排気管３ｆとから構成された電子銃構
体３を、マウントピン口金８に装着する。ついで
口金８を移動して電子銃構体３をバルブ１のネツ
ク管１ａに収納して位置決めを行なう。ついでバ
ーナーフレーム９で上記ステム３ｄの位置するネ
ツク管１ａの外周面より加熱して実線で示すよう
にネツク管１ａとステム３ｄとを密着封止すると
ともに、この溶着した個所より下部に延長したネ
ツク管１ａのカレツト１a′を溶断分離する。そし
て、溶断分離されたカレツト１a′は、マウントピ
ン口金８に残る。

このような封着機は高い精度を要求される大掛
かりな装置であり、バーナーフレーム９のアレン
ジおよび加熱スケジユールは通常使用される回転
多ヘツド方式で行なわれている。

しかしながら上記構成によるカラーブラウン管
の封着工程において、カレツト１a′の除去を行な
うに際して、カレツト１a′を割つて除去するため
にこのカレツト１a′の破片の一部が微粉状となつ
て飛散し、このガラス微粉がバルブ１内に封入さ
れたシヤドウマスク５に付着して生ずるいわゆる
マスクの目詰り不良を発生させたり、管内放電に
よりエミツシヨン不良などを発生させ、電子管と
しての致命的な欠陥となつていた。

また、この封着構造において、ネツク管１ａと
ステム３ｄとの封着部は、他のネツク管１ａ、ス
テム３ｄと比較して肉厚が極めて薄く、かつ強制
的な加熱による各種の歪が集中しているため、機
械的衝撃に対して極めて弱いという欠点を有して
いた。さらには、上記封止工程において、ネツク
管１ａにステム３ｄを封着する際、ホルダーヘツ
ドに装着させたバルブ１を自転および公転させな
がらネツク管１ａの周面をバーナーフレーム９で
加熱させるため、電子銃構体３とけい光面４との
相対的位置が高精度に得られないという欠点を有
していた。

したがつて本発明の目的は、電子管の電子銃封
着部に電子銃と同心円状に金属部材を内蔵させる
ことによつて、上記従来の欠点を除去し、性能、
品質および信頼性の高い、しかもコストの安い電
子管を提供することにある。以下、図面を用いて
本発明による電子管について詳細に説明する。

第３図は本発明による電子管、例えばカラーブ
ラウン管の一実施例を示す要部拡大断面図であ
り、前述の図と同記号は同一要素となるのでその
説明は省略する。同図において、バルブ１のネツ
ク管１ａと電子銃構体３のステム３ｄとの封着部
界面にはFe−CrまたはFe−Ni合金などのガラス
材と良好に封着できる薄い金属部材としての金属
リング１０が電子銃構体３と同心円状に内蔵され
て構成されている。この場合、この金属リング１
０は、電子銃構体３の外径より大なる内径でネツ
ク管１ａの約80％程度の幅を有してネツク管１ａ
とステム３ｄ間に封着されている。

このように構成されたカラーブラウン管は次の
ようにして製造される。すなわち、まず、最初に
ネツク管１ａおよびステム３ｄのガラスに適合し
た熱膨張係数を有する合金、例えばFe−Ni合金
またはFe−Cr合金を用いて所定のネツク管１ａ
の太さに対応した大きさの薄い金属リング１０を
形成する。次にこの金属リング１０に上記ガラス
と同等の性質を有するガラス粉末を塗布し、これ
を加熱溶融させて第４図に示すように金属リング
１０の外周面になじませるいわゆるガラス巻きを
行なう。次に、第５図に示すようにステム３ｄの
所定個所に上記ガラス巻きを完了した金属リング
１０を配置し、図示しないけい光面４の塗布工程
等の前工程処理を完了しかつネツク管１ａの長さ
が所定長に形成されたバルブ１組立体をステム３
ｄ上の電子銃構体３に被せ、静かにステム３ｄ方
向に接近させてバルブネツク管１ａの端面とステ
ム３ｄの上面間に上記金属リング１０を挟み込む
ように組合せる。次に、このネツク管１ａとステ
ム３ｄの外周部に高周波誘導加熱コイル１１を同
心円状に配置し、さらにこの高周波誘導加熱コイ
ル１１と挟持された金属リング１０外周間には電
熱線コイル１２が同心円状に配置されている。

このような構成において、まず、高周波誘導加
熱コイル１１を通電させて上記金属リング１０を
加熱すると、最初に金属リング１０上にガラス巻
きされたガラスが溶融され、引き続きこの金属リ
ング１０と接触するネツク管１ａの端面およびス
テム３ｄの上面側ガラスが徐々に溶融されてこの
両面間が金属リング１０を仲介させて大部分が溶
着される。次いで、電熱線コイル１２を通電させ
て上記溶着部分の外周面側部分を溶着させる。こ
の場合、上記誘導加熱によりネツク管１ａとステ
ム３ｄの外周端縁部が断面で凹形状となるように
残るので、この端縁部に凹部がなくなるように十
分に加熱させてネツク管１ａのガラスとステム３
ｄのガラスとを溶着させる。この場合、第５図を
見ると、金属リング１０にガラス巻きしたガラス
が外から見える位置に残るように思われるが、金
属リング１０を薄く形成しているので、実際には
ネツク１ａのガラスとステム３ｄのガラスとが溶
着することになる。つまりこの封着構造は、同図
に示したように金属リング１０が電子銃構体３の
外径より大なる内径でかつネツク管１ａの肉厚ｔ
内（約80％程度）の大きさであるので、ネツク管
１ａの肉厚をｔとしたとき、金属リング１０と当
接する約0.8tの肉厚部分に相当するネツク管１ａ
の端面とステム３ｄの上面間が誘導加熱により溶
着され、残りの約0.2tの肉厚部分が電熱加熱によ
り溶着されている。この場合、この加熱分担の割
合は加熱条件により適宜可変することができる。
次に、上記溶着後、このガラス溶着部分に所要の
残留歪を生ずるように上記高周波誘導加熱コイル
１１および電熱コイル１２の電流値やコントロー
ルして加熱を調整しながら冷却させて第３図に示
したような封止構造が完成される。

このように構成されたカラーブラウン管は、ネ
ツク管１ａの端面と電子銃構体３を装着させたス
テム３ｄの上面との封着部分に電子銃構体３と同
心円状に金属リング１０を内蔵させたことによつ
て、バルブ１内を管軸方向に通過する外部磁力線
の通過を減らして遮蔽効果を持たせることができ
る。また、封着部分に金属リング１０の介在によ
つてこの部分の肉厚が厚くなるので、封着部の機
械的強度を大幅に向上させることができる。

また、このような製造方法によれば、ネツク管
１ａとステム３ｄとの封着を誘導加熱と電熱加熱
とを併用することによつて、ネツク管１ａの溶着
後の不要部分、つまりカレツト１a′（第２図参照）
が不要となり、したがつてカレツト１a′の破壊除
去によつて生じるガラス微粉の発生に伴なうシヤ
ドウマスク５の目詰り不良が皆無となる。また、
封着時にガスバーナによる過剰加熱を防ぐことが
できるため、電子銃構体３特にカソード体の熱的
な損傷を防ぐことができるので、エミツシヨン不
良を激減させることができる。さらには、ネツク
管１ａとステム３ｄとの封着にバルブ１を自転お
よび公転させるように急激な回転、停止動作を必
要としないので、電子銃構体３とけい光面４（第
１図参照）との相対的位置を高精度に保持するこ
とができる。

また、封着時にバーナーフレーム９によるガス
を燃やす必要がなくなるので、組立室のようなク
リーンルームで封着作業ができるのでバルブ１内
に浸入するごみ等を少なくすることができるので
特性の向上が計れる。

また、従来のガスバーナ法では、ステム封着部
のみを局所加熱することができないため、電子銃
構体３のカソード、第１グリツド電極等が封着工
程で過度に焼成されエミツシヨン特性を損なつて
いたが、本発明では誘導加熱時に通常用いられる
シヨートリング法を応用できるので、カソード、
第１グリツド電極等の過度の電極焼けを防止する
ことができる。また、封着の際、ガス加熱でない
ため、不要のガラス溶断あるいは封着部分の焼き
込み等のいわゆるガラス細工のような高度の作業
者の熟練に頼ることが全くなくなる。さらには上
記バルブ１の余分なカレツト１a′が不要となるの
で、ガラス材料の原価を低減させることができ、
これに伴なつてネツク管１ａの長さを約40mm程度
短縮できるので、バブル１自体のみならず、運送
費そのものも約１割程度低減させることができ
る。

第６図は本発明による電子管、例えばカラーブ
ラウン管の他の実施例を示す要部断面図である。
同図において、ネツク管１ａとステム３ｄとの封
着部界面には、Fe−CrまたはFe−Ni合金などの
ガラス材と良好に封着できる薄い金属部材として
の円筒状金属リング１０が同心円状に封着して内
蔵されており、この場合この金属リング１０の円
筒部１０ａがネツク管１ａ内に露出され、その鍔
部側がネツク管１ａとステム３ｄ間に封着されて
いる。

このような構成によれば、金属リング１０の露
出部分の一部を図示しないリード線を介してアウ
ターピンに接続し、このピンに適当な電圧を印加
することによつて、バルブ１のステム３ｄ側内面
に一様なリング状の電位分布を形成し、必要に応
じてバルブ１の外部から制御することができる。
例えば、アウタービンを介して金属リング１０に
約数百ボルト程度のG₂（第２グリツド電極）レベ
ルの電位を印加することによつて、バルブ１のネ
ツク管１ａ内表面の電子を集積（コレクタ作用）
することができ、管特性を向上させることができ
る。さらにこのネツク管１ａの内壁近傍に所定の
電位領域を形成できるように金属性のコイルまた
はメツシユ等を上記金属リング１０に接続配置し
てその一端をステムピンに接続して、外部から電
位を制御することができる。

第７図は本発明による電子管、例えばカラーブ
ラウン管の製造方法の他の実施例を示す要部断面
図であり、第５図と異なる点は、金属リング１０
の外径をネツク管１ａの肉厚内の大きさに形成す
るとともに、この金属リング１０の全周面にガラ
ス巻きを施し、一方、ステム３ｄの上面外周端部
に上記ガラス巻き金属リング１０の高さとほぼ同
等の高さを有する縁部３d′を一体的に設け、この
縁部３d′内に上記ガラス巻き金属リング１０を挿
入して上記ネツク管１ａとつき合わせて前述した
加熱方法を行なうことによつても前述とほぼ同等
の封着構造が得られ同様の効果が得られるととも
に、金属リング１０の配置の偏心を防止すること
ができ、また、封着部の封着構造が一層強固とな
り、さらに外観上良好な仕上り状態が得られるな
どの効果を有する。

第８図、第９図は本発明に係わる金属リングの
他の実施例を示す要部拡大断面図である。第８図
においては金属リング１０を断面がコの字状に形
成し、第９図においては波形状に形成したもので
ある。このような構造によれば、封着部における
ガラスへの食い込みが良好となり、密着性が向上
して強固な封着構造が得られる。

第１０図〜第１２図は本発明に係わる金属リン
グのさらに他の実施例を示す要部拡大断面図であ
る。第１０図においては、金属リング１０の内周
側に円筒部１０ａを一体的に設けたものであり、
第１１図においては金属リング１０の内周側に円
筒部１０ａとこの円筒部１０ａの先端に折曲げ部
１０ｂとを設けたものであり、第１２図において
は円筒部１０ａに軸方向のスリツト１０ｃを設け
たものである。このような構成によれば、金属リ
ング１０の円筒部１０ａの外面側１０a′を基準ガ
イドとしてネツク管１ａの円面側と当接できるの
で、金属リング１０の配置の偏心を防止すること
ができるとともに、バルブ１内への露出部が拡大
されるので、バルブ１内の表面電子の集積効率を
向上させることができ、さらにはリード線の接続
も容易となるなどの効果が得られる。

なお、上記実施例においては、電子管としてカ
ラーブラウン管を用いた場合については説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、白
黒用ブラウン管、観測用ブラウン管等のブラウン
管や撮像管等の電子管に適用しても前述と全く同
様の効果が得られることは勿論である。

また、上記実施例においては、カラーブラウン
管のネツク管とステム間に金属リングを内蔵した
場合について説明したが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、電子銃構体が収納されたネツ
ク管ガラスの内部またはステムガラスの内部に金
属リングを内蔵させても前述と同様の効果が得ら
れることは勿論である。

以上説明したように本発明によれば、管内を管
軸方向に貫通する外部磁力線の通過を遮蔽する効
果を有し、かつ封着部の機械的強度を向上させ、
しかも電子銃構体と電子射突面との相対的位置を
高精度に保持し、また電子銃構体を電極焼けを防
止してエミツシヨン特性を向上させるとともに、
シヤドウマスクの目詰り不良等なくなり、性能、
品質および信頼性の高い電子管が得られる。ま
た、従来封着に必要としていた余分なガラス分
（カレツト）が不要となるので、材料原価を低減
させることができるとともに、輸送費も低減で
き、また高価な封止用装置を必要としないし、さ
らにはコンベアー等で輸送する途中にこの封着を
行なうことも可能になるなどの極めて優れた効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はカラーブラウン管の一例を示す要部断
面図、第２図はカラーブラウン管の従来の封着方
法を説明するための要部断面図、第３図は本発明
による電子管例えばカラーブラウン管の一実施例
を示す要部拡大断面図、第４図は本発明に係わる
金属リングの一例を示す断面図、第５図は第４図
に示すカラーブラウン管の封着方法を説明するた
めの要部拡大断面図、第６図は本発明による電子
管例えばカラーブラウン管の他の実施例を示す要
部断面図、第７図は本発明によるカラーブラウン
管の製造方法の他の実施例を説明する要部断面
図、第８図ないし第１２図は本発明に係わる金属
リングの他の実施例を示す要部断面図である。 １……バルブ、１ａ……ネツク管、３ｄ……ス
テム、３d′……縁部、３ｆ……排気管、１０……
金属リング、１０ａ……円筒部、１０a′……外面
側、１０ｂ……折曲げ部、１０ｃ……スリツト、
１１……高周波誘導加熱コイル、１２……電熱線
コイル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ カレツトレスガラスバルブと、このカレツト
   レスガラスバルブ内に収納する電子銃構体を装着
   した排気管付のステムガラスとを突き合わせ溶解
   封着してなる電子管において、前記封着部内に、
   前記ガラスと封着可能なガラスで覆われ、かつそ
   れ自体も前記ガラスと封着可能な材料からなる金
   属部材を前記電子銃構体と同心円状に内蔵させた
   ことを特徴とする電子管。