JPH0344842B2 - - Google Patents
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- JPH0344842B2 JPH0344842B2 JP58108883A JP10888383A JPH0344842B2 JP H0344842 B2 JPH0344842 B2 JP H0344842B2 JP 58108883 A JP58108883 A JP 58108883A JP 10888383 A JP10888383 A JP 10888383A JP H0344842 B2 JPH0344842 B2 JP H0344842B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal plate
- shadow mask
- roughness
- surface roughness
- manufacturing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
- H01J9/02—Manufacture of electrodes or electrode systems
- H01J9/14—Manufacture of electrodes or electrode systems of non-emitting electrodes
- H01J9/142—Manufacture of electrodes or electrode systems of non-emitting electrodes of shadow-masks for colour television tubes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
Description
本発明はシヤドウマスク用金属板の製造法に関
し、より詳しくは表面粗度が比較的あらく、かつ
粗度の緻密度が高い高品位シヤドウマスク用金属
板の製造法に関する。 従来、シヤドウマスク用金属板は低炭素熱延鋼
帯もしくはアンバー等の高合金鋼帯を一次冷延し
た後、箱型焼鈍（オープンコイル焼鈍を含む）法
もしくは連続焼鈍法によつて歪取り焼鈍を行い、
しかる後二次冷延するか或いは更に二次冷延後調
質圧延してスリツトコイルにするという工程を基
本工程として製造されている。従つて製品である
シヤドウマスク用金属板の表面仕上げは、仕上げ
圧延である二次冷延乃至調質圧延工程で調製さ
れ、その表面状態が最終製品であるカラーブラウ
ン管の性能に影響する。そしてより具体的には上
記仕上げ圧延に用いられるワークロールの表面仕
上げ自体が該金属板に相当の忠実度を以て転写さ
れるので、ワークロールの表面仕上げが最も重要
な要件となる。 次にシヤドウマスク用金属板を素材とするシヤ
ドウマスクの製造について述べる。以下シヤドウ
マスク用金属板を単に素材と呼ぶことがある。 第１図はシヤドウマスクの製造工程図である。 第１図において先づ素材を脱脂等の前処理した
後、素材両面にフオトレジストを塗布し、ついで
その上に原版を密着させるための真空引きを行
い、原版が素材表面に完全密着した後、両面より
同時露光して原版パターンを素材に焼付ける。つ
いで現像工程でフオトレジストの非露光部を除去
し、バーニング工程で、フオトレジスト露光部を
焼付硬化させ、耐酸性の被膜とする。そしてエツ
チング工程において塩化第二鉄溶液を用いて素材
露出部を穿孔し、素材は剪断、検査工程へ送られ
る。この様にしてフラツトマスクが出来上がる。 次にこのフラツトマスクに加工性を与えるた
め、ドライまたはウエツト雰囲気中でマスク焼鈍
を行い、ついで形状修正及びリユーダースライン
予防のために数回レベラを通し（レベリング工
程）、プレス成形して球面状に加工する。次に工
程中の防錆及び電子ビームの散乱防止等のために
水蒸気及び／もしくはガス中で黒化処理を施し、
シヤドウマスクが完成する。 なお、上記マスク焼鈍及びレベリングは施さな
いこともある。この場合はシヤドウマスク用金属
板の製造工程で仕上げ圧延後予め焼鈍され、調質
圧延もしくはレベリングされる。 以上がシヤドウマスク用金属板（素材）からシ
ヤドウマスクを製造する工程であるが、次に本発
明に拘わる真空引き露光工程について更に詳細に
説明する。 第２図はフオトレジスト２塗布後の金属板１を
真空引きして原版３を密着させる状態を示す斜視
図である。第２図中、真空ポンプに結ばれた脱気
管４は気密に保たれた領域内のフオトレジスト２
と原版３の表面との間の空間に残存した空気を吸
引排気する。 第３図は片面におけるフオトレジストと原版間
残存空気の脱気状態を示す真空引き中の断面図で
ある。 第３図において、フオトレジスト２は金属板１
に密着しているが原版３との間には部分的に空間
があつて内部に空気が残存している。これを矢印
Ｖの方向に真空引きすると残存空気が脱気され、
大気圧によつて原版３は矢印Ａの方向に加圧さ
れ、フオトレジストと密着する。この現象が全面
に亘つて一様に起こることが望ましいが、現実に
は被脱気面積に比して脱気管を一様に多数配置す
ることが出来ないため（真空脱気管は周縁の一部
にしか配置出来ない。）、脱気の経路閉塞が生じて
脱気に長時間を要する傾向があり、また短時間で
脱気しようとするとどうしても完全な脱気は困難
であり、脱気管開口部の周辺以外の部分に空隙
（非密着部）が残つてしまう傾向が避けられなか
つた。 すなわち少ない脱気管で短時間に充分な脱気を
行い、効率的な真空引きをなす事は、従来の素材
粗度では極めて困難であつた。 そこで、本発明者等は緻密でかつミクロ的断面
において山谷標高差の大きい粗度を有するシヤド
ウマスク用金属板を製造する必要に迫られ、種々
の試験研究の結果、仕上げ圧延ワークロールとし
て液体ホーニング加工ロールを用いる事により、
上記問題点を解決し得ることを見出し、本発明に
到達した。 本発明に至る経過を以下に略述する。 すなわち、従来シヤドウマスク用金属板製造用
仕上げ圧延ワークロールは、(1)粗目の砥石研磨、
もしくは(2)シヨツトブラストによつてその表面を
仕上げられていた。ところが(1)の方法は、砥石の
スクラツチ目が金属板に転写され、エツチング後
シヤドウマスクの孔形状が異形となる傾向がある
ため、適当でなかつた。また(2)の方法では、ロー
ル表面粗度断面形状にうねり（ミクロ的に大波状
の高低）と突起が生じ、これが結局シヤドウマス
ク孔形状に悪影響を及ぼす傾向があつた。すなわ
ち前記うねりは特にシヤドウマスクスロツト孔の
直線部を非直線にし、前記突起はシヤドウマスク
スロツト孔にクレータと呼ばれる欠落部を生じ
る。従つて(2)の方法も不適当であつた。そこで(2)
の方法を改善するためにシヨツトブラスト後の表
面をビニル砥石等の軟質砥石で仕上げたロールで
試験してみたが、シヤドウマスク孔のクレータ発
生はなくなつたが、うねりによる影響は改善され
なかつた。以上が本発明に至るまでの研究経過で
あり、従つて液体ホーニングロールを採用するこ
とは、単なる思い付きでは決してない。 本発明の目的は、シヤドウマスク製造工程にお
いて短時間でムラのない真空引きを達成出来るシ
ヤドウマスク用金属板の製造法を提供するにあ
る。 本発明の他の目的は、緻密でしかもRa粗度の
大きいシヤドウマスク用金属板の製造法を提供す
るにある。 本発明の更に他の目的は、高品位カラー受像管
に適した、正確な孔形状の得られるシヤドウマス
ク素材であるシヤドウマスク用金属板の製造法を
提供するにある。 本発明により、 仕上げ冷間圧延もしくは調質圧延において、表
面粗度が0.5〜4.0μｍRaであり、かつ粗度の緻密
度が20〜80HSC／2.5mmである液体ホーニング加
工ロールをワークロールとして用いる事を特徴と
するシヤドウマスク用金属板の製造法 が提供される。 以下に実施例を用いて本発明を詳細に説明す
る。 第４図は触針式表面粗さ計で測定した従来のシ
ヨツトブラスト法によるワークロール表面粗度プ
ロフイル図（比較例）であり、第５図は同じスケ
ールにおける液体ホーニング加工されたワークロ
ールの表面粗度プロフイル図（実施例）である。
いづれも横方向の倍率は50倍、縦方向の倍率は
2000倍である。 第４図及び第５図の表面粗度を数値で表わした
ものが第１表である。
し、より詳しくは表面粗度が比較的あらく、かつ
粗度の緻密度が高い高品位シヤドウマスク用金属
板の製造法に関する。 従来、シヤドウマスク用金属板は低炭素熱延鋼
帯もしくはアンバー等の高合金鋼帯を一次冷延し
た後、箱型焼鈍（オープンコイル焼鈍を含む）法
もしくは連続焼鈍法によつて歪取り焼鈍を行い、
しかる後二次冷延するか或いは更に二次冷延後調
質圧延してスリツトコイルにするという工程を基
本工程として製造されている。従つて製品である
シヤドウマスク用金属板の表面仕上げは、仕上げ
圧延である二次冷延乃至調質圧延工程で調製さ
れ、その表面状態が最終製品であるカラーブラウ
ン管の性能に影響する。そしてより具体的には上
記仕上げ圧延に用いられるワークロールの表面仕
上げ自体が該金属板に相当の忠実度を以て転写さ
れるので、ワークロールの表面仕上げが最も重要
な要件となる。 次にシヤドウマスク用金属板を素材とするシヤ
ドウマスクの製造について述べる。以下シヤドウ
マスク用金属板を単に素材と呼ぶことがある。 第１図はシヤドウマスクの製造工程図である。 第１図において先づ素材を脱脂等の前処理した
後、素材両面にフオトレジストを塗布し、ついで
その上に原版を密着させるための真空引きを行
い、原版が素材表面に完全密着した後、両面より
同時露光して原版パターンを素材に焼付ける。つ
いで現像工程でフオトレジストの非露光部を除去
し、バーニング工程で、フオトレジスト露光部を
焼付硬化させ、耐酸性の被膜とする。そしてエツ
チング工程において塩化第二鉄溶液を用いて素材
露出部を穿孔し、素材は剪断、検査工程へ送られ
る。この様にしてフラツトマスクが出来上がる。 次にこのフラツトマスクに加工性を与えるた
め、ドライまたはウエツト雰囲気中でマスク焼鈍
を行い、ついで形状修正及びリユーダースライン
予防のために数回レベラを通し（レベリング工
程）、プレス成形して球面状に加工する。次に工
程中の防錆及び電子ビームの散乱防止等のために
水蒸気及び／もしくはガス中で黒化処理を施し、
シヤドウマスクが完成する。 なお、上記マスク焼鈍及びレベリングは施さな
いこともある。この場合はシヤドウマスク用金属
板の製造工程で仕上げ圧延後予め焼鈍され、調質
圧延もしくはレベリングされる。 以上がシヤドウマスク用金属板（素材）からシ
ヤドウマスクを製造する工程であるが、次に本発
明に拘わる真空引き露光工程について更に詳細に
説明する。 第２図はフオトレジスト２塗布後の金属板１を
真空引きして原版３を密着させる状態を示す斜視
図である。第２図中、真空ポンプに結ばれた脱気
管４は気密に保たれた領域内のフオトレジスト２
と原版３の表面との間の空間に残存した空気を吸
引排気する。 第３図は片面におけるフオトレジストと原版間
残存空気の脱気状態を示す真空引き中の断面図で
ある。 第３図において、フオトレジスト２は金属板１
に密着しているが原版３との間には部分的に空間
があつて内部に空気が残存している。これを矢印
Ｖの方向に真空引きすると残存空気が脱気され、
大気圧によつて原版３は矢印Ａの方向に加圧さ
れ、フオトレジストと密着する。この現象が全面
に亘つて一様に起こることが望ましいが、現実に
は被脱気面積に比して脱気管を一様に多数配置す
ることが出来ないため（真空脱気管は周縁の一部
にしか配置出来ない。）、脱気の経路閉塞が生じて
脱気に長時間を要する傾向があり、また短時間で
脱気しようとするとどうしても完全な脱気は困難
であり、脱気管開口部の周辺以外の部分に空隙
（非密着部）が残つてしまう傾向が避けられなか
つた。 すなわち少ない脱気管で短時間に充分な脱気を
行い、効率的な真空引きをなす事は、従来の素材
粗度では極めて困難であつた。 そこで、本発明者等は緻密でかつミクロ的断面
において山谷標高差の大きい粗度を有するシヤド
ウマスク用金属板を製造する必要に迫られ、種々
の試験研究の結果、仕上げ圧延ワークロールとし
て液体ホーニング加工ロールを用いる事により、
上記問題点を解決し得ることを見出し、本発明に
到達した。 本発明に至る経過を以下に略述する。 すなわち、従来シヤドウマスク用金属板製造用
仕上げ圧延ワークロールは、(1)粗目の砥石研磨、
もしくは(2)シヨツトブラストによつてその表面を
仕上げられていた。ところが(1)の方法は、砥石の
スクラツチ目が金属板に転写され、エツチング後
シヤドウマスクの孔形状が異形となる傾向がある
ため、適当でなかつた。また(2)の方法では、ロー
ル表面粗度断面形状にうねり（ミクロ的に大波状
の高低）と突起が生じ、これが結局シヤドウマス
ク孔形状に悪影響を及ぼす傾向があつた。すなわ
ち前記うねりは特にシヤドウマスクスロツト孔の
直線部を非直線にし、前記突起はシヤドウマスク
スロツト孔にクレータと呼ばれる欠落部を生じ
る。従つて(2)の方法も不適当であつた。そこで(2)
の方法を改善するためにシヨツトブラスト後の表
面をビニル砥石等の軟質砥石で仕上げたロールで
試験してみたが、シヤドウマスク孔のクレータ発
生はなくなつたが、うねりによる影響は改善され
なかつた。以上が本発明に至るまでの研究経過で
あり、従つて液体ホーニングロールを採用するこ
とは、単なる思い付きでは決してない。 本発明の目的は、シヤドウマスク製造工程にお
いて短時間でムラのない真空引きを達成出来るシ
ヤドウマスク用金属板の製造法を提供するにあ
る。 本発明の他の目的は、緻密でしかもRa粗度の
大きいシヤドウマスク用金属板の製造法を提供す
るにある。 本発明の更に他の目的は、高品位カラー受像管
に適した、正確な孔形状の得られるシヤドウマス
ク素材であるシヤドウマスク用金属板の製造法を
提供するにある。 本発明により、 仕上げ冷間圧延もしくは調質圧延において、表
面粗度が0.5〜4.0μｍRaであり、かつ粗度の緻密
度が20〜80HSC／2.5mmである液体ホーニング加
工ロールをワークロールとして用いる事を特徴と
するシヤドウマスク用金属板の製造法 が提供される。 以下に実施例を用いて本発明を詳細に説明す
る。 第４図は触針式表面粗さ計で測定した従来のシ
ヨツトブラスト法によるワークロール表面粗度プ
ロフイル図（比較例）であり、第５図は同じスケ
ールにおける液体ホーニング加工されたワークロ
ールの表面粗度プロフイル図（実施例）である。
いづれも横方向の倍率は50倍、縦方向の倍率は
2000倍である。 第４図及び第５図の表面粗度を数値で表わした
ものが第１表である。
【表】
ここにRaは中心線平均粗さであつて、低域カ
ツトオフされた粗さ曲線から、その中心線の方向
に測定長さＬの部分を抜き取り、その部分の中心
線をｘ軸、縦倍率の方向をｙ軸とし、粗さ曲線を
ｙ＝ｆ（ｘ）で表わした時、次の式で与えられる
μｍ単位の表示である。 Ra＝１／Ｌ∫L 0｜ｆ（ｘ）｜dx （JIS Ｂ 0601による。） またHSCは単位長さ当りの山数（High Spot
Count）の事であり、 断面曲線からある測定長さＬ（この場合Ｌ＝2.5
mmとした。）を抜き取り、その平均線より上の位
置にあるかどうかで山と谷を区別した時の山数で
表わされる。 扨て、第１表において、Raは比較例、本発明
実施例ともに殆ど変りないが、HSCで比較する
と実施例では比較例に比して約３倍と多く、すな
わち粗度の緻密度が極めて高い事を示している。
そしてこの事実は第４図と第５図を比較する事に
よつても明らかである。本発明実施例（第５図）
の粗度を、仕上げ圧延において転写されたシヤド
ウマスク用金属板はほぼ同様の粗度プロフイルを
示すから、前述のとおり真空引きの際に排気通路
が確保され、短時間の真空引きでも原版がレジス
ト塗布金属板に密着する。従つてパフオーマンス
として孔形状の良いシヤドウマスクが得られる。 なおワークロールの表面粗度を0.5〜4.0μｍRa
とした理由は、Raが0.5μｍより小さいと真空引
きの際の排気通路閉塞が生じるからであり、Ra
が4.0μｍより大きいとシヤドウマスクの孔形状が
反つて不正確となるからである。 またワークロール表面粗度の緻密度を20〜
80HSC／2.5mmとした理由は、HSCが20未満であ
ると従来例（第４図参照）の如く粗度が凹凸の少
ないプレーンなものとなつてシヤドウマスク孔形
状が悪くなり、HSCが80を越すものは現状の液
体ホーニング技術では工業的に実施困難であるか
らである。 製品金属板の表面粗度の限定理由もワークロー
ル表面粗度のそれと同じである。但し、転写率の
関係で、経験的にRaのみ0.2〜2.4μｍとした。 なお、ワークロール表面粗度（Ra）の製品金
属板への転写率は通常40〜60％程度である。 また金属板の材質は軟鋼の他、アンバー、42％
Ni−Fe合金、コバール（Fe−Ni−Co合金）パー
マロイ等があるが、これ等以外の材質にも適用出
来ることは云う迄もない。 以上本発明を実施することにより、前記目的の
すべてが達成され、高品位シヤドウマスクの工業
的生産が可能となつた。
ツトオフされた粗さ曲線から、その中心線の方向
に測定長さＬの部分を抜き取り、その部分の中心
線をｘ軸、縦倍率の方向をｙ軸とし、粗さ曲線を
ｙ＝ｆ（ｘ）で表わした時、次の式で与えられる
μｍ単位の表示である。 Ra＝１／Ｌ∫L 0｜ｆ（ｘ）｜dx （JIS Ｂ 0601による。） またHSCは単位長さ当りの山数（High Spot
Count）の事であり、 断面曲線からある測定長さＬ（この場合Ｌ＝2.5
mmとした。）を抜き取り、その平均線より上の位
置にあるかどうかで山と谷を区別した時の山数で
表わされる。 扨て、第１表において、Raは比較例、本発明
実施例ともに殆ど変りないが、HSCで比較する
と実施例では比較例に比して約３倍と多く、すな
わち粗度の緻密度が極めて高い事を示している。
そしてこの事実は第４図と第５図を比較する事に
よつても明らかである。本発明実施例（第５図）
の粗度を、仕上げ圧延において転写されたシヤド
ウマスク用金属板はほぼ同様の粗度プロフイルを
示すから、前述のとおり真空引きの際に排気通路
が確保され、短時間の真空引きでも原版がレジス
ト塗布金属板に密着する。従つてパフオーマンス
として孔形状の良いシヤドウマスクが得られる。 なおワークロールの表面粗度を0.5〜4.0μｍRa
とした理由は、Raが0.5μｍより小さいと真空引
きの際の排気通路閉塞が生じるからであり、Ra
が4.0μｍより大きいとシヤドウマスクの孔形状が
反つて不正確となるからである。 またワークロール表面粗度の緻密度を20〜
80HSC／2.5mmとした理由は、HSCが20未満であ
ると従来例（第４図参照）の如く粗度が凹凸の少
ないプレーンなものとなつてシヤドウマスク孔形
状が悪くなり、HSCが80を越すものは現状の液
体ホーニング技術では工業的に実施困難であるか
らである。 製品金属板の表面粗度の限定理由もワークロー
ル表面粗度のそれと同じである。但し、転写率の
関係で、経験的にRaのみ0.2〜2.4μｍとした。 なお、ワークロール表面粗度（Ra）の製品金
属板への転写率は通常40〜60％程度である。 また金属板の材質は軟鋼の他、アンバー、42％
Ni−Fe合金、コバール（Fe−Ni−Co合金）パー
マロイ等があるが、これ等以外の材質にも適用出
来ることは云う迄もない。 以上本発明を実施することにより、前記目的の
すべてが達成され、高品位シヤドウマスクの工業
的生産が可能となつた。
第１図はシヤドウマスクの製造工程図、第２図
は真空引き工程の斜視図、第３図は真空引き工程
の断面図、第４図及び第５図は夫々比較例と本発
明実施例のワークロール表面粗度プロフイル図で
ある。 １……金属板、２……フオトレジスト、３……
原版、４……脱気管。
は真空引き工程の斜視図、第３図は真空引き工程
の断面図、第４図及び第５図は夫々比較例と本発
明実施例のワークロール表面粗度プロフイル図で
ある。 １……金属板、２……フオトレジスト、３……
原版、４……脱気管。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 仕上げ冷間圧延もしくは調質圧延において、
表面粗度が0.5〜4.0μｍRaであり、かつ粗度の緻
密度が20〜80HSC／2.5mmである液体ホーニング
加工ロールをワークロールとして用いる事を特徴
とするシヤドウマスク用金属板の製造法。 ２ 製品金属板の表面粗度が0.2〜2.4μｍRaであ
り、かつ粗度の緻密度が20〜80HSC／2.5mmであ
る特許請求の範囲第１項記載の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10888383A JPS59232607A (ja) | 1983-06-16 | 1983-06-16 | シヤドウマスク用金属板の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10888383A JPS59232607A (ja) | 1983-06-16 | 1983-06-16 | シヤドウマスク用金属板の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59232607A JPS59232607A (ja) | 1984-12-27 |
| JPH0344842B2 true JPH0344842B2 (ja) | 1991-07-09 |
Family
ID=14496006
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10888383A Granted JPS59232607A (ja) | 1983-06-16 | 1983-06-16 | シヤドウマスク用金属板の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59232607A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6139344A (ja) * | 1984-07-31 | 1986-02-25 | Toshiba Corp | シャドウマスク |
| JPS62238003A (ja) * | 1986-04-07 | 1987-10-19 | Nisshin Steel Co Ltd | シャドウマスクの製造法 |
| JPH0739612B2 (ja) * | 1986-06-04 | 1995-05-01 | 日本鋼管株式会社 | プレス成形性に優れたシャドウマスク原板の製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5946732B2 (ja) * | 1977-08-31 | 1984-11-14 | 三菱電機株式会社 | ロ−ル状被加工物の放電加工方法 |
| JPS5741801A (en) * | 1980-08-26 | 1982-03-09 | Nippon Steel Corp | Manufacture of stainless steel sheet prevented from generating gold-dust flaw |
-
1983
- 1983-06-16 JP JP10888383A patent/JPS59232607A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59232607A (ja) | 1984-12-27 |
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