JPH0450388B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は微細な開孔を設けるための金属板のエ
ツチング方法に関するものである。

発明の技術的背景と問題点 例えばカラー受像管に組み込まれるシヤドウマ
スクはカラー受像管の色選別機能を有する重要な
部品の一つである。即ち、規則正しく配列された
多数の開孔を有するシヤドウマスクは赤、縁及び
青に発光する螢光体が塗り分けられた螢光面と電
子銃の間にあつて螢光面に近接対向して配設され
ている。そして電子銃から射出された３本の電子
ビームは偏向作用を受け乍らシヤドウマスクの開
孔近傍で集束し、再び離散して夫々の螢光体に正
しく対応射突発光せしめてカラー映像を現出させ
る。

このようなシヤドウマスクの開孔は鉄等を主成
分とする金属板を素材として露光、現像及び化学
的エツチングによつて穿設される。その際各々の
開孔は電子銃側の開孔領域よりも螢光面側の開孔
領域の方が大となるように穿設される。これは電
子ビームが偏向作用を受けてシヤドウマスク周辺
へ斜めに入射した場合の実効透過率を確保するた
めである。またこの多数の開孔の穿設工程は量産
に対応するために長尺のシヤドウマスク用素材を
移動させて順次穿設し、開孔の穿設工程終了後に
各寸法に合わせて切断され曲面状に成形される。
之等の穿設工程に於て、まず第１に設計値に対す
る許容範囲内の形状の開孔が要求される。しかし
乍ら化学的腐蝕によるエツチングでは常にサイド
エツチングを考慮する必要がある。一般にエツチ
ング法で高精度の開孔を得るには素材の板厚程度
が限度とされている。しかし乍らシヤドウマスク
の板厚は機械的強度の点から即ち0.15mm前後と限
度近く迄薄くされており、これ以上薄くすること
は極めて困難である。一方高解像度を要求される
カラー受像管では、更に開孔のピツチ及び寸法の
小さいものが要求され、このような開孔を高精度
に穿設することは極めて困難である。

このための手段として、例えば特開昭51−9035
号公報に示されるようなエツチング方法が提案さ
れている。即ち第１図に示すようなエツチングの
前段工程３で鉄板１は片側から部分的にエツチン
グされ鉄板１の反対側に位置した感光膜と鉄板の
露出部分は保護シールド２によりエツチングされ
ぬよう完全に保護されている。その後後段工程４
で保護シールド２は剥され、最終孔寸法が得られ
るまで両面よりエツチングを続ける。且つ保護シ
ールドは連続使用可能な装置機構を有している。
また保護シールドとしては硫化された粒子を含む
ゴムベルト又は感圧ポリエステル、塩化ビニール
或は酢酸ビニルフイルム等が適するとしている。
しかし乍らこのような方法では保護シールドを用
いるために走行鉄板総重量が増大し、エツチング
チヤンバー内で鉄板のたわみが発生し易く、鉄板
とスプレーノズルとの距離がばらつく事により均
一なエツチング状態が乱れる問題点を有してい
る。これを回避するために通常より強い張力で鉄
板を引張ると過度の歪が鉄板にかかり、プレス成
形工程での成形品位をばらつかせる結果となる。
又エツチングチヤンバー内に鉄板のたわみを防止
する支持ローラを設ける方法もあるが、この場合
には支持ローラー部に位置した鉄板にはエツチン
グ液がかからず、且つ支持ローラー部にエツチン
グ液が当たり、スプレーパターンが乱れることか
ら均一エツチング状態を保つことが難しい。更に
保護シールドの再使用を可能にする工程を設ける
ことは保護シールドの汚れを完全に取去るととも
に乾燥を行なわなければ孔詰り、孔大などの欠陥
発生の原因となり、保護シールドの清浄及び乾燥
工程を簡易的に行なうことができず工程が長くな
るため設備経費がかさむ欠点を有する。また前段
工程の大孔側からのみエツチング後、後段工程の
大小孔両側からのエツチング時大孔側へのスプレ
ー液当り面積が大きく且つ水平で流す金属板の下
側に大孔を形成するためエツチング液交換が良い
ことから小孔側のエツチング速度より速い速度で
大孔側からのエツチングが進行する。この結果第
２図ａ及びｂに示すように大小孔合致部の小孔側
鉄板表面からの距離（以下大と称す）はエツチン
グが進行するに従つて小さくなり、最終的に目的
とする孔径を得た時には孔の断面形状はナイフエ
ツヂ形状になる。従つてエツチング条件がばらつ
いた場合ナイフエツヂ部は肉厚が薄いために孔径
が変化し易く安定した孔径を得るのが難しい欠点
を有する。

発明の目的 本発明はエツチングの前段工程で小孔側へのエ
ツチング液付着を防止するための特別な保護シー
ルドを小孔側に貼り付ける必要がなく、且つスプ
レーエツチングの効果を最大限に利用し鉄板の板
厚より小さな孔を均一に穿設することを目的とす
る。

発明の概要 本発明は前段のエツチング工程を大孔側からの
み行い、大孔側からのエツチング液が小孔側付着
するのを防止するため鉄板走行部に当る側面にエ
ツチング液吹き抜け防止板を有するエツチングチ
ヤンバー内でエツチングを行い、後段工程として
小孔側からのみエツチングを行うものである。

発明の実施例 第３図ａ乃至ｆに示すように所定の厚さＴを有
する平滑な鉄などの金属板５の両主面に牛乳カゼ
イン又はポリビニルアルコールと重クロム酸アン
モニウム、重クロム酸ナトリウム、ジアゾ又はア
ジドとから成る感光液を塗布乾燥して所定の厚さ
の感光膜層６，７を形成した後、金属板５の一方
の主面に径の小さい孔のネガ像１０を有するネガ
原板８を、他方の主面には径の大きい孔のネガ像
１１を有するネガ原版９をそれぞれ密着配置し、
紫外線などの光源を使用して各ネガ像１０，１１
を感光膜層６，７に焼付ける。次いで感光膜層
６，７の未露光未硬化部１２，１３を温水などに
より溶解除去し、金属板５両主面に小孔形成部及
び大孔形成部にあたる金属面１４，１５を露出さ
せる。この後残存感光膜層の耐エツチング性及び
金属板５との密着性を向上させエツチング液によ
る分解・剥離を防止するためにベーキングと呼ば
れる高温熱処理を施し、塩化第二鉄などのエツチ
ング液１６を使用しエツチングを行なう。エツチ
ングの前段工程は大孔側からのみ、つまり下方の
エツチングマンホールド側からのみスプレーを行
ない目的とする深さ、例えば金属板々厚Ｔの約半
分以上の深さまでエツチングを進行させ凹部１７
を形成する。この大孔側からのエツチング時、小
孔側つまり金属板５の上側へエツチング液１６が
付着した場合、その付着箇所でエツチングが進行
し最終的に孔径バラツキを発生させる。これを防
止するためエツチングチランバーは金属板５の走
行する位置にあたる側壁に第４図ａ乃至ｃに示す
ようにエツチング液吹き抜け防止板１９を有して
いる。この防止板１９の構造は種々考えられる
が、金属板５走行時にこすれにより金属板表面の
感光膜層が剥離したり傷がついたりするものを防
止するためには例えばローラー付き防止板２０が
適している。目的とする深さまで凹部１７を大孔
側に形成した後小孔側からのみエツチングを行な
うが、一般にエツチングが進行すると第５図に示
すように金属板５と感光膜層６の接触境界面でサ
イドエツチングと呼ばれる横方向のエツチングが
進行する。サイドエツチング量を定量化する方法
としてエツチフアクターＦ（Ｆ＝Ｂ／Ａ〕が用い
られ、Ｆ値が大きい程サイドエツチング量が少な
く焼付けネガパターン寸法に忠実な孔径を有すマ
スクを得ることができる。しかし乍ら前述の如く
目的とする孔径を得るためスプレーエツチングを
行なうとサイドエツチングが進行して金属板５と
非接触の感光膜層部１８が形成され、この感光膜
層部１８が大きくなるに従いスプレーされたエツ
チング液１６が金属板５と感光膜層６の接触境界
面近傍に衝突するのを防ぐ働きをする。言いかえ
れば金属板５と感光膜層６の接触境界面近傍では
新鮮なエツチング液の交換頻度が低下しサイドエ
ツチングの進行が抑制される一方、スプレー液が
直接衝突する箇所つまりエツチングされる小孔の
孔底は変らぬ速度でエツチングが進行し最終的に
大小孔が貫通する。貫通時形成された肉厚の薄い
大小孔合致部２１はスプレー液が直接衝突するた
め優先的にエツチングされる。大小孔貫通後エツ
チングが更に進行すると大小孔合致部２１の開孔
幅は小孔の感光膜層６の焼付け幅により規制され
始め、且つ大小合致部２１の肉厚が厚くなる為エ
ツチング条件のばらつきが発生しても孔径への影
響は少なくシヤドウマスク全面に寸法誤差の少な
い目的とする寸法を有する孔を得ることができ
る。又後段の小孔側からのみのエツチング工程
時、エツチングされるべき箇所の金属板々厚は最
初の金属板々厚Ｔより薄くなつているため金属
板々厚より小さな寸法の孔を有するシヤドウマス
クを容易に得ることができる。後段のエツチング
工程時大小孔貫通まで大孔側つまり金属板の下側
には前段工程でのエツチング液が付着している
が、大小孔貫通までの時間が短い場合問題になら
ない。しかし乍ら時間が長い場合には付着してい
る箇所でエツチングが若千進行し孔寸法ばらつき
を発生させるため、前段の大孔側に凹部１７を形
成後水洗乾燥処理をした後に後段の小孔側からの
エツチングを行なう。前段と後段のエツチング時
間はエツチング条件（エツチング液濁・比重、ス
プレー圧・流量、板厚）と焼付けネガパターン寸
法により変化するため実験的に求めねばならない
が、小孔に対する大孔のサイドエツチング量は
2.5〜5.0倍で良い結果が得られた。本発明はシヤ
ドウマスクに限らずあらゆる金属板のエツチング
に適用できることは勿論の事である。

発明の効果 以上のように本発明によれば、金属板の板厚よ
りも小さな孔径を容易に穿設することができ、且
つエツチング条件が乱れても安定したばらつきの
少ない孔寸法を得ることができる。また後段工程
の小孔側からのエツチング時に開孔すべき箇所の
板厚が薄くなつているため目的とする孔径を得る
までのエツチング時間が短かくサイドエツチング
量が少ない。この結果小孔のネガ寸法を大きくす
ることが可能でネガ原版品位が向上する等の効果
を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のエツチング工程を示す概略図、
第２図ａ及びｂは従来のエツチング進行状態を説
明するための要部の概略図、第３図ａ乃至ｆは本
発明の実施例の製造手順を説明するための要部の
概略図、第４図ａ乃至ｃは本発明に用いるエツチ
ング液吹き抜け防止板の例を示す要部の概略斜視
図、第５図はエツチングフアクターを説明するた
めの概略図である。 １…鉄板、２…保護シールド、３…前段エツチ
ングチヤンバー、４…後段エツチングチヤンバ
ー、５…金属板、６，７…感光膜層、８，９…ネ
ガ原版、１０，１１…ネガ像、１２，１３…未露
光未硬化部、１４，１５…露出金属面、１６…エ
ツチング液、１７…凹部、１９，２０…吹き抜け
防止板、２１…大小孔合致部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 鉄板走行部に当る側面にエツチング液吹き抜
   け防止板を有するエツチングチヤンバー内で、前
   段として金属板表面に多数の孔を画定する耐腐蝕
   性パターンを有する金属面のみをエツチングする
   工程と、後段として前期前段工程とは異なる側の
   金属板表面に前期前段工程の孔よりは小さい孔を
   画定する耐腐蝕性パターンを有する金属面のみを
   エツチングする工程とを具備することを特徴とす
   る金属板のエツチング方法。 ２ 前期前段工程と後段工程との間に水洗、乾燥
   工程を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の金属板のエツチング方法。