JP2001110308A - アパーチャグリルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ブリッジ部にネジレ等の変形の無い品質の良い
アパーチャグリルを製造する方法を提供する。 【解決手段】フォトエッチング法にて長尺帯状の金属薄
板から枚葉状のアパーチャグリルを製造する方法におい
て、長尺帯状の金属薄板の搬送手段として上下段に設け
た搬送用ローラーを用い、下段の搬送用ローラーから上
段の搬送用ローラーに搬送される金属薄板の側面視での
傾きが鉛直方向より金属薄板の搬送方向と逆方向側に傾
くよう上下の搬送用ローラーを配設したことを特徴とす
るアパーチャグリルの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属薄板を素材と
し、フォトエッチング法を用いて、カラー受像管等に用
いられるシャドウマスクを製造する方法に関し、その中
でも特に、アパーチャグリルと呼称されるシャドウマス
クを製造する方法に係わる。

【０００２】

【従来の技術】カラー受像管等に用いられるシャドウマ
スクは、金属の薄板を素材とし、周知のフォトエッチン
グ法にて製造することが一般的となっている。以下に、
フォトエッチング法を用いたシャドウマスクの製造工程
の一例を簡単に説明する。

【０００３】まず、鉄または鉄合金等よりなる金属薄板
表面の洗浄、整面処理等を行う。次いで、金属薄板１上
に感光性樹脂（フォトレジスト）を塗布後、乾燥等を行
い、レジスト膜を形成する。

【０００４】レジスト膜を形成後、所定の遮光パターン
を有する露光用パターンマスク（多くの場合、表裏２枚
のマスク）を、位置合わせをしたうえで金属薄板に略密
着させた後、露光用パターンマスクを介しレジスト膜に
パターン露光を行う。次いで、露光後のレジスト膜に現
像を行った後、金属薄板上に残ったレジスト膜に硬膜処
理を行う。これにより、所定のパターンに従って金属薄
板を露出したレジスト膜が得られる（以下、硬膜処理ま
で終了したレジスト膜を耐エッチング層と記す）。

【０００５】次いで、塩化第２鉄液等をエッチング液と
して用い、金属薄板にエッチング液を接触させること
で、耐エッチング層より露出した金属薄板部位に選択的
にエッチングを行い、所定のエッチングパターン（貫通
孔）を形成する。

【０００６】次いで、エッチングの終了した金属薄板に
アルカリ液等の剥膜液を接触させた後、水洗洗浄を行う
ことで、金属薄板上に形成された耐エッチング層の剥膜
を行う。

【０００７】しかる後、金型等を用い、枚葉の金属薄板
への断裁、最終的に必要とされるシャドウマスク部位以
外の不要な金属板部位の除去等を行いシャドウマスクと
するものである。

【０００８】フォトエッチング法を用いたシャドウマス
クの製造においては、上記の工程を少なくとも有してい
る。なお、シャドウマスクによっては、エッチング工程
を二段階に分け、第一段階目のエッチング後に、金属薄
板の一方の面にエッチング防止ニスを塗布し、しかる
後、第二段階目のエッチングを他方の面より行った後、
エッチング防止ニスおよび耐エッチング層を剥膜する場
合もある。

【０００９】シャドウマスクの素材となる金属薄板は金
属ロールより供給された長尺帯状のものを用いる場合が
多い。製造工程内にある長尺帯状の金属薄板２を帯状に
連続して搬送する手段の一つとして、図６に示すよう
に、搬送用ローラー５と一般に呼称される略円筒形の搬
送手段を用いる場合が多い。個々の搬送用ローラー５
は、回転軸が金属薄板２の搬送方向と略直角をなすよ
う、金属薄板２の搬送方向に複数本設けられるものであ
り、金属薄板２は適宜回転する搬送用ローラー５と接触
しつつ搬送される。

【００１０】シャドウマスクの製造にあっては、搬送用
ローラー等にて帯状に搬送される金属薄板を上述した製
造工程に通すことで、金属薄板に連続的にシャドウマス
クを形成した後、断裁を行い枚葉状のシャドウマスクを
得ている。前述したように、シャドウマスクの製造には
複数の工程が必要であり、製造工程への投入から製造工
程の終了まで全ての工程を金属薄板を水平方向に搬送し
続けると、搬送距離が長くなり長大な設備が必要となる
といえる。そのため、図５に示すように、適宜搬送用ロ
ーラー５を側面視で上下に配置し、金属薄板を上下の搬
送用ローラー間に通すことで水平方向の搬送距離を短縮
することが行われている。

【００１１】ここで、シャドウマスクの種類の一つに、
図８に示すように、画像表示面の上下に渡る直線状（長
方形状）の貫通孔３を、所定のピッチにて貫通孔３の短
辺方向に複数本形成した（いわゆる、万線状に貫通孔３
を形成した）、アパーチャグリル１が知られている。

【００１２】上述した製造工程において、エッチング工
程が終了し貫通孔３が形成された時点で、アパーチャグ
リルは図７に示すように、金属薄板２上に形成されてお
り、この時点でまだ金属薄板２は、アパーチャグリル１
以外の不要な金属板部位を有しているといえる。ここ
で、図７中の外形線７は、最終的にアパーチャグリル１
となる部位を示しており、外形線７以外の不要な金属薄
板部位（以下、この不要な金属薄板部位を余白部６と記
す）を除去し、図８に示す枚葉のアパーチャグリル１を
得る（すなわち、余白部６は、最終的に廃棄、除去され
る部位といえる）。なお、図７は、長尺帯状の金属薄板
２上に複数のアパーチャグリル１を所定の間隔で面付け
して形成した状態を示しており、長尺帯状の金属薄板２
を長手方向と略直角方向に断裁し枚葉の金属板とした
後、余白部６の除去を行なうものである。また、余白部
６を除去するときの便を考慮し、図７中の外形線７を、
貫通線および易破断性（ハーフエッチング状）の線で構
成する場合が多い。

【００１３】上述したように、アパーチャグリル１を構
成する万線状の貫通孔３は、エッチング工程にて形成さ
れる。アパーチャグリル１の組み込まれるカラー受像管
の高精細化の要求により、各貫通孔３同士の距離（ピッ
チ）は極めて狭く設定され、各貫通孔３間の金属部位
（ブリッジ部８と呼称される部位）の幅も狭く、また、
金属薄板２の板厚も例えば 0.1mm程度と薄いものが用い
られている。このため、アパーチャグリル１は、強度的
に弱いものであり、僅かな外力が加わっても変形を生じ
やすいといえる。

【００１４】エッチング工程で強度的に弱いアパーチャ
グリルが形成された金属薄板を、上述した上下に配置し
た搬送用ローラーにて搬送すると、アパーチャグリル、
中でも特にブリッジ部８にネジレ等の変形が生じるとい
う問題が生じる。この点につき、説明を行う。

【００１５】通常、長尺帯状の金属薄板２を製造する
際、圧延加工が行われている。このため、製造工程に投
入される金属薄板２の内部には残留応力が生じている。
アパーチャグリル１を構成する直線状の貫通孔３は、金
属薄板内部の残留応力を考慮して、貫通孔３の長手方向
を長尺帯状の金属薄板２の長手方向（すなわち金属薄板
の搬送方向）と略直角となるように開孔するのが一般的
である。

【００１６】図５に示すように、アパーチャグリル１が
形成された金属薄板２を上下に配置した搬送用ローラー
５間を蛇行させながら搬送する際、図３および図４に示
すように、強度的に弱い部位であるブリッジ部８が自重
により下方への垂みを生じる。なお図４は、図３のＸ−
Ｘ’線における断面を金属薄板２の搬送方向より見た図
である。ブリッジ部８の長手方向が金属薄板２の搬送方
向と一致していれば、垂み部は上段の搬送用ローラー５
ａを滑らかに乗り越えることができる。しかし現状は、
ブリッジ部８の長手方向は金属薄板２の搬送方向と略直
交するように形成される場合が多く、その場合、垂み部
は上段の搬送用ローラー５ａの側面と接触（衝突）する
ことになる。この接触（衝突）の際、ブリッジ部８にネ
ジレ等の変形が生じることになる。

【００１７】上述したブリッジ部８の垂みは、貫通孔３
およびブリッジ部８の形成後に金属薄板２より耐エッチ
ング層等の剥膜を行った後に生じやすく、上段の搬送用
ローラー５ａとの接触（衝突）による変形は、剥膜工程
後に生じやすいといえる。すなわち、エッチングで貫通
孔３およびブリッジ部８が形成されても、耐エッチング
層等が金属薄板２上に有れば耐エッチング層等が補強材
の役割を持ち、ブリッジ部８の垂みは少なくて済む。し
かし、耐エッチング層等が剥膜されるとブリッジ部８は
支えを失い、垂みの量が大きくなるためである。ブリッ
ジ部８にネジレ等の変形が生じたアパーチャグリルをカ
ラー受像管等に組み込んだとしても、アパーチャグリル
１は電子線を正しく蛍光面に導くことができず、カラー
受像管は所望される性能を発揮できなくなる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の問題
に鑑みなされたもので、ブリッジ部にネジレ等の変形の
無い品質の良いアパーチャグリルを製造する方法を提供
することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、上記
の課題を達成するためになされたもので、請求項１にお
いては、フォトエッチング法を用い万線状に複数本繰り
返される線状の貫通孔を形成する工程と断裁工程とを少
なくとも有する、長尺帯状の金属薄板より枚葉状のアパ
ーチャグリルを製造する方法において、貫通孔を形成し
た長尺帯状の金属薄板の搬送手段として側面視上下段に
配置した搬送用ローラーを設け、かつ、下段の搬送用ロ
ーラーから上段の搬送用ローラーに金属薄板が搬送され
る際、金属薄板の側面視での傾きが鉛直方向より金属薄
板の搬送方向と逆方向側に傾くよう下段の搬送用ローラ
ーと上段の搬送用ローラーとを設置したことを特徴とす
るアパーチャグリルの製造方法としたものである。

【００２０】また、請求項２においては、金属薄板と上
段の搬送用ローラーとが接触する直前にエアーもしくは
水を噴射する手段を設け、上段の搬送用ローラーと接触
する金属薄板面側に前記噴射手段よりエアーもしくは水
を噴射することを特徴とする請求項１に記載のアパーチ
ャグリルの製造方法としたものである。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態の一例を示す図
面に基づき、本発明の説明を行う。

【００２２】図１に示す金属薄板２は、板厚0.06mm〜
0.3mmの鉄合金（例えば、ニッケル42％、残部鉄とした
鉄−ニッケル合金等）を用いたものであり、巻き取りロ
ールから供給され長尺帯状（幅 460mm〜 850mm）となっ
ている。なお図１は、帯状搬送される金属薄板２を側面
から見た図である。

【００２３】図１の金属薄板２は、前述した（従来の技
術）の項に記したように公知のフォトエッチング法に従
い、エッチング工程、剥膜工程まで終了しており、長尺
帯状の金属薄板２上には、従来通り、アパーチャグリル
１が所定の間隔にて金属薄板２上に連続して面付け形成
されている。また、アパーチャグリル１を構成する線状
の貫通孔３は従来通り長手方向が金属薄板２の幅方向と
なるよう（すなわち、金属薄板２の搬送方向と略直交す
るよう）形成している。ちなみに、各ブリッジ部８の幅
を 0.2mm程度、ブリッジ間のピッチを0.25mm程度として
形成した。

【００２４】剥膜工程を出た金属薄板２は、上下に配設
された搬送用ローラー５にて上下方向に向きを変えつつ
搬送される。ここで本発明の特徴として、下段の搬送用
ローラー５ｂから上段の搬送用ローラー５ａに搬送され
る金属薄板２の側面視での傾きを、鉛直方向より金属薄
板２の搬送方向と逆方向側に傾くよう上下の搬送用ロー
ラー５を配設している。下段の搬送用ローラー５ｂから
上段の搬送用ローラー５ａに掛けて斜めに搬送される金
属薄板２の鉛直方向からの傾き（図１中の角度Ａ）は、
金属薄板２の板厚、ブリッジ部８の幅、搬送速度等によ
り適宜設定することが好ましい。ちなみに本発明者ら
は、剥膜を終了した段階で４度、水洗洗浄後の乾燥工程
で０．４度、ＥＰＣで１３度と、適宜０．４度から１５
度の間で傾き（角度Ａ）を設定した。

【００２５】かかる構成とすることで、下段の搬送用ロ
ーラー５ｂから上段の搬送用ローラー５ａにかけて搬送
される金属薄板２上のブリッジ部８は自重により下方
向、すなわち上段の搬送用ローラー５ａと反対側に垂む
ことになり、上段の搬送用ローラー５ａと垂み部との接
触（衝突）が防止できることになる。なお、上段の搬送
用ローラー５ａの頂点近傍ではブリッジ部８の垂みは搬
送用ローラー方向となるが、その際の垂みは上段の搬送
用ローラー５ａ表面に載る形となり変形を生じるほどの
外力はブリッジ部８に加わらない。

【００２６】次いで請求項２に係わる発明では、図２に
示すように、上段の搬送用ローラー５ａ下にエアーもし
くは水を噴射する手段を設け、下段の搬送用ローラー５
ｂから上段の搬送用ローラー５ａにかけて搬送される金
属薄板２が上段の搬送用ローラー５ａと接触する直前に
上段の搬送用ローラー５ａと接触する金属薄板面側にエ
アーもしくは水を噴射している。ちなみに、図２におい
ては、上段の搬送用ローラー５ａ下にエアーノズル９を
設け、上段の搬送用ローラー５ａと接触する金属薄板面
側にエアーブローを行っている。

【００２７】かかる構成とすることで、ブリッジ部８は
自重による下方向（上段の搬送用ローラー５ａと反対方
向）への垂みに加えてエアーもしくは水の噴射による圧
力のために、より一層上段の搬送用ローラー５ａと反対
方向に垂むことになり、上段の搬送用ローラー５ａと垂
み部との接触（衝突）が防止できる。なお、エアーもし
くは水の噴射圧は、噴射圧によりブリッジ部８が変形を
生じない程度に設定することが肝要である。本発明者ら
は、金属薄板２の傾き（角度Ａ）、金属薄板２の板厚、
ブリッジ部８の幅、搬送速度等に応じ１〜９ＫＰａの間
で適宜金属薄板２に掛かる噴射圧を設定した。

【００２８】以上、本発明の実施形態の例につき説明し
たが、本発明の実施の形態は、上述した図および記述に
限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の
変形を行っても構わないことは言うまでもない。

【００２９】

【発明の効果】上述したように、本発明のアパーチャグ
リルの製造方法においては、上下段となるよう配置した
搬送用ローラーにて貫通孔の形成された金属薄板を搬送
する際、下段の搬送用ローラーから上段の搬送用ローラ
ーに搬送される金属薄板の側面視での傾きを、鉛直方向
より金属薄板の搬送方向と逆方向側に傾くよう上下の搬
送用ローラーを配設している。これにより、下段の搬送
用ローラーから上段の搬送用ローラーにかけて搬送され
る金属薄板上のブリッジ部は自重により下方向、すなわ
ち上段の搬送用ローラーと反対側に垂むことになり、上
段の搬送用ローラーと垂み部との接触（衝突）が無くな
り、上段の搬送用ローラーとブリッジ部との接触（衝
突）による変形を防止できる。すなわち、本発明は変形
不良の無い品質の良いアパーチャグリルを得る上で、実
用上優れているといえる。

【００３０】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のアパーチャグリルの製造方法の一実施
例の要部を示す説明図。

【図２】本発明のアパーチャグリルの製造方法の他の実
施例の要部を示す一部拡大説明図。

【図３】従来のアパーチャグリルの製造方法においてア
パーチャグリルが形成された金属薄板の搬送の例を示す
斜視説明図。

【図４】ブリッジ部の垂みの例を示す断面説明図。

【図５】従来のアパーチャグリルの製造方法の一例の要
部を示す説明図。

【図６】搬送用ローラを用いた金属薄板の帯状搬送の一
例を示す説明図。

【図７】長尺帯状の金属薄板に面付け形成したアパーチ
ャグリルの例を示す平面説明図。

【図８】アパーチャグリルの例を示す平面説明図。

【符号の説明】

１ アパーチャグリル ２ 金属薄板 ３ 貫通孔 ５ 搬送用ローラー ６ 余白部 ７ 外形線 ８ ブリッジ部 ９ ノズル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F035 AA01 CA02 CA04 4K057 WA02 WA11 WB17 WE08 WM11 WM18 WM20 WN03 5C027 HH11 HH13 HH14 HH30

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フォトエッチング法を用い万線状に複数本
   繰り返される線状の貫通孔を形成する工程と断裁工程と
   を少なくとも有する、長尺帯状の金属薄板より枚葉状の
   アパーチャグリルを製造する方法において、貫通孔を形
   成した長尺帯状の金属薄板の搬送手段として側面視上下
   段に配置した搬送用ローラーを設け、かつ、下段の搬送
   用ローラーから上段の搬送用ローラーに金属薄板が搬送
   される際、金属薄板の側面視での傾きが鉛直方向より金
   属薄板の搬送方向と逆方向側に傾くよう下段の搬送用ロ
   ーラーと上段の搬送用ローラーとを設置したことを特徴
   とするアパーチャグリルの製造方法。
2. 【請求項２】金属薄板と上段の搬送用ローラーとが接触
   する直前にエアーもしくは水を噴射する手段を設け、上
   段の搬送用ローラーと接触する金属薄板面側に前記噴射
   手段よりエアーもしくは水を噴射することを特徴とする
   請求項１に記載のアパーチャグリルの製造方法。