JPH0495334A

JPH0495334A - シャドウマスクおよびその成形方法

Info

Publication number: JPH0495334A
Application number: JP2204914A
Authority: JP
Inventors: Masaya Tanshin; 丹新　雅也; Koji Fujimoto; 康治藤本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-08-01
Filing date: 1990-08-01
Publication date: 1992-03-27

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、カラーブラウン管のシャドウマスクおよびそ
の成形金型に関するものである。

従来の技術近年、カラーブラウン管は大型、高画質、高輝度化が求
められている。特にシャドウマスクの熱変形による色ず
れの防止は重要な課題であり、その対策として、熱膨脹
の少ない性質を持つインバーが材料として用いられるよ
うになって来た。

しかし、板厚が薄く、成形アール（Ｒ）が大きい上、機
械的性質である耐力が大きいので、プレス成形時にスプ
リングバック（弾性戻り）が生じやすい。そのため、曲
面部が変形し、所定の形状を出すのが困難である。また
、ヤング率が小さいため、所定の形状に成形しても剛性
が低く変形しやすい。

そこで、剛性を高くして、変形を防止するため、マスク
周辺部分ｊ！＝３無孔部の形状に工夫がこらされている
。この無孔部は、有孔部の曲面部とフレームに固着され
るスカート部とを継ぐ連結部となっている。

以下図面を参照しながら、上述した工夫の施された従来
のシャドウマスクについて説明する。

第７図および第８図にみるシャドウマスクは、主曲面部
の周囲に折り曲げ線７６を設けてその外周に側曲面部７
２を折曲げ形成し、この側曲面部の端部７２１の高さを
、主曲面部の７１における有孔部７４と無孔部７５の境
界線７７よりも高くなるように（主曲面部の曲率中心と
反対側に位置するように）成形したものである。図中、
７３はスカートを示す。また第９図にみるシャドウマス
クは、主曲面部９１の周囲に折り曲げ線９６を設けて折
曲げ形成した側曲面部９２の端部９２１を主曲面部９１
における有孔部９４と無孔部９５の境界線９７と同じ高
さに成形したものである。図中、９３はスカートを示す
。

この様な形状のシャドウマスクは、主曲面部７１．９１
の剛性が高くて、変形が起きにく、使用時の振動に大い
に耐える。

しかし、本形状のシャドウマスクを成形する際には２つ
の問題点がある。第１に、主曲面部にスプリングバック
やたるみによる変形が生しやすいという点である。その
理由を以下に述べる。主曲面部７１．９１を張り出し成
形する際には、第８１０図に示すＣ，Ｅ方向に成形力（
張力）を加えなければならない。もし、Ｃ，Ｅ方向に所
定の成形力が加えられなければ、主曲面部７１．９１部
分の材料が完全に塑性変形せず、スプリングバックが生
して、主曲面部７１．９１は変形する。

主曲面部７１．９１に全く成形力（張力）がかからない
最悪の場合は、たるみ変形が生しる。ところが、上記従
来の形状では、第８．１０図にみるように、側曲面部７
２．９２にかかる成形力か上向きのり、Ｆ方向であるた
め、主曲面部７１９１に対しては、本来成形力をかけた
いＣ，Ｅ方向とは逆の上方向の成形力がかかってしまう
。そのため、スプリングバックやたるみによる変形が生
じるのである。また、主曲面部７１．９１と側曲面部７
２．９２のなす角度が、鈍角であると共に、主曲面の曲
げ角度に対して逆方向の開きでもあるので、折り曲げ線
７６．９６部分には曲げ角を開こうとする方向にスプリ
ングバックが生じ、折り曲げ線７６．９６付近が全周に
わたって陣傘状に部分的に持ち上がる変形が生じる。す
なわち、本来は、仮想線７８．９８の状態に成形したか
ったのであるが、陣傘状の持上り部７９．９９が生じる
ように変形してしまうのである。

第２に、主曲面部７１．９１に塑性変形に必要な大きな
成形力を加えると、折り曲げ線７６９６や有孔部７４．
９４の孔が破れるという点である。前記したように、本
形状のシャドウマスクでは、Ｃ，Ｅ方向に必要な成形力
がかけにくいため、側曲面部の無い主曲面部とスカート
よりなる通常のシャドウマスクの成形よりも大きな成形
力をかけなければならない。

そのために、折り曲げ線７６．９６や有孔部７４．９４
の孔が破れ易いのである。

ここで、上記形状のシャドウマスクを成形するための金
型の一例を第１１図に示す。この図は成形終了状態を示
している。図中１１１がパンチ、１１２がしわ押え、１
１３がパッド、１１４がダイ、１１５がシャドウマスク
となる被加工材である。成形を行うに当たっては、まず
、しわ押え１１２とダイ１１４で被加工材１１５を挟持
し、パンチ１１１とパッド１１３で主曲面部１１６およ
び側曲面部１１７を張り出し成形する。そのあとスカー
ト部１１９を絞って成形する。しかし、この金型構造で
あると、主曲面部１１６が完全に成形される前に側曲面
部１１７が成形されるため、側曲面部１１７のみに張力
がかかり、折れ曲げ部１１８や有孔部孔の破れの原因と
なる。

そこで、第１２図に示すごとく、パンチを２分割して成
形する金型が考えられる。図中、１２１がインナパンチ
、１２２がアウタバンチ、１２３がしわ押え、１２４が
パッド、１２５がグイ、１２６が被加工材である。まず
、図にみるように、しわ押え１２３とグイ１２５で被加
工材１２６を挟持し、インナパンチ１２１とパッド１２
４で主曲面部１２７を張り出し成形する。それから、ア
ウタパンチ１２２とパッド１２４で側曲面部となる部分
１２８を張り出し成形するのである。この構造であると
、第１１図で示した金型の欠点である折り曲げ部１２９
や孔の破れは解消されるが、主曲面部１２７を成形した
後に側曲面部１２８を成形するようにしたのでは、主曲
面部１２７への張力が足りず、スプリングバックやたる
みが生じる。

発明が解決しようとする課題上記したように、従来の形状のシャドウマスクであれば
、剛性は大きいが、主曲面部７１．９１に成形に必要な
張力がかからず、スプリングバックやたるみが生し、主
曲面部７１．９１が変形し易い。この変形はブラウン管
の色ずれ等の原因となる。

また、上記形状に成形するための金型を２例示したが、
第１１図に示した例では、側曲面部１１７に強い力がか
かり、折れ曲げ線１１８や有孔部孔が破れ易い。また、
第１２図の例では、主曲面部１２７をインナパンチ１２
１で張り出し成形した後に側曲面部１２８を成形するよ
うにするので、主曲面部１２７への張力が足りずスプリ
ングバックやたるみが生じ易い。

本発明は、このような問題点を解決するもので、剛性が
高く、成形時にスプリングバックやたるみの少ない形状
のシャドウマスクを提供する事を第１の目的とする。ま
た、この形状のシャドウマスクを成形するために、スプ
リングバックやたるみが少なく、また折り曲げ線や孔に
破れを生じさせない金型を提供する事を第２の目的とす
るものである。

課題を解決するための手段上記課題を解決するために、本発明のシャドウマスクは
、従来と同様、中央大部分を有孔部とする方形状のマス
ク面を有し、このマスター面の有孔部の全外周辺に配さ
れた無孔部において、有孔部と無孔部の境界線に沿う折
り曲げ線を設けることにより、有孔部の全部と無孔部の
一部からなる主曲面部に対して、無孔部の残部からなる
側曲面部を主曲面部曲率中心に向かう方向に鈍角をなす
よう折り曲げ形成するとともに、この鈍角をなす開き角
度を、各コーナ部において四周辺部よりも大きくなるよ
う変形させてなる。

また、本形状のシャドウマスクを成形するのに適した本
発明の成形法は、金型として、パッドを側曲面部成形用
のアウタパッドと主曲面部成形用のインナパッドに分割
したものを用い、まず、グイとしわ押えで被加工材を挟
持した状態でパンチで主曲面部および側曲面部を張り出
し成形するとともに、アウタパッドで側曲面部の決め押
しをし、その後インナパッドで主曲面部を決め押しする
ようにする。

作　　　用上記形状の如く、主曲面部に対して側曲面部を主曲面部
が曲面接線よりも低い方向（主曲面部曲率中心に向かう
方向）に成形する事により、十分な剛性を得ると共に、
主曲面部に十分な張力を与え、スプリングバックやたる
みを低減する。

また、側曲面部の成形を主曲面部の成形よりも先行させ
る事により、効果的に主曲面部に張力がかけられ、スプ
リングバックやたるみによる変形を低減すると共に折り
曲げ線や孔に破れを生じさせない。

実　　施　　例以下、本発明にかかるシャドウマスクの一実施例につい
て、第１．２図に基づいて説明する。図において、１は
主曲面部、２は側曲面部、３はスカート、４は有孔部、
５は無孔部、６は折り曲げ線、７は有孔部と無孔部の境
界線、８はビードを示す。図にみるように、各辺の無孔
部５に設けられた折り曲げ線６は有孔部４と無孔部５の
境界線７とほぼ平行な線であり、側曲面部は、この折り
曲げ線６により、主曲面部１の接線に対し低くなるよう
に、すなわち主曲面部の曲率中心（図の下側にある）に
向かう方向に鈍角状に折り曲げ成形されている。そして
、折り曲げ線６上において主曲面部１と側曲面部２のな
す角度（開き角度）θは、各コーナ部１０において四周
辺部よりも大きくなり、好ましくは、図示のようにコー
ナ１０では折り曲げ線６をつけないようにしている。（
開き角度θ″；１８０°）いうまでもなく、コーナ部１０の近傍では、角度θは徐
々に変化する。タブ８は、シャドウマスクの剛性をさら
に高めるために形成されている。

以上のように、マスク面において、有孔部を含む主曲面
部１に対し側曲面部２を折曲状に設けることにより、剛
性を高め、振動に対しても強（することが出来る。また
、この折り曲げをコーナ部において小さくする（折り曲
げなしを含む）ことにより、コーナ１０周辺部の曲面に
急激な変化が生しる事がなくなり、コーナ１０にひずみ
を生しさせない。

主曲面部１を張り出し成形する際には、第１図Ａ方向に
張力を加えなければならないが、本発明によると、側曲
面部２を成形するための力はＢ方向を向いている。従来
例と違い、上述のように、主曲面部１の接線よりも低く
なる方向に側曲面部２が成形されるため、側曲面部２を
成形する力Ｂがそのまま主曲面部１を成形する力Ａに付
加され、張り出し成形に必要充分な張力が得られる。そ
のため、主曲面部１にスプリングバックやたるみか生じ
にくくなり、変形しにくい。

このように、主曲面部１に対して逆方向の力を加えない
ので、折り曲げ線６や有孔部孔に破れを発生させない。

さらに、コーナでは曲げが少ないので、一番弱いコーナ
１０の孔が破れたり変形したりするのを防止する。

第３図は他の実施例で、側曲面部内に主曲面部３１との
折り曲げ線３５に沿って第２の折り曲げ線３６を設けて
、側曲面部を第１副曲面部３２と第２副曲面部３３とに
分けている。第２副曲面部３３は、主曲面部３１に隣接
する第１副曲面部３２よりもさらに主曲面部曲率中心側
に折り曲げられている。図中、３４はスカート線を示す
。このような副の折り曲げ線は２本以上であっても良い
。

第４図はさらに他の実施例で、ビードが無い状態を示す
。図において、４１は主曲面部、４２は側曲面部、４３
はスカート、４４は折り曲げ線である。

次に、本形状のシャドウマスクを成形するのに適した本
発明の成形方法の一実施例を第５，６図を用いて説明す
る。第５図は側曲面部および主曲面部を張り出し成形し
つつ側曲面部を決め押ししている状態を示し、第６図は
主曲面部を決め押ししている状態を示す。図において、
５１はパンチ、５２はしわ押え、５３は副曲面部成形用
のアウタパッド、５４は主曲面部成形用のインナパッド
、５５はダイ、５６はシャドウマスクとなる被加工材で
ある。アウタパッド５３は側曲面部２と、インナパッド
５４は主曲面部１とほぼ同様の曲面を持つことは言うま
でもない。

まず、第５図に示すように、被加工材５６の端部を、し
わ押え５２とダイ５５で挟持しておいて、バンチ５１で
主曲面部５７と側曲面部５８を張り出し成形すると共に
、パンチ５１に向けてアウタパッド５３を押し付けるこ
により側曲面部５８を決め押しする。次に、しわ押え５
２とダイ５５による被加工材端部の挟持を解き、第６図
に示すように、バンチ５１とインナパッド５４で主曲面
部５７を決め押しすると同時にバンチ５１とダイ５５で
スカート５９を成形する。このようにして、主曲面部５
７と側曲面部５８を完全に塑性変形させる。

本発明のシャドウマスクを成形する場合にも、第１３図
のような従来と似た金型構造を採用することが考えられ
る。図において、６１はパンチ、６２はしわ押え、６３
は主副曲面部同時成形用パッド、６４はダイ、６５は被
加工材を示す。

しかし、この構造による成形法に比べて、本発明の成形
法はバンチ５１とアウタパッド５３で側曲面部５８のみ
を挟持した状態で主曲面部５７と側曲面部５８を張り出
すようにするので、パンチ６１とパッド６２で被加工材
６５の主曲面部６６と側曲面部６７を同時に挟持する第
１３図の成形法よりも、被加工材６５の主曲面部材料が
流れやすく、張り出し成形性が良くなる。

発明の効果以上のことから分かるように、本発明にかかるシャドウ
マスクは、剛性が高く、成形時にスプリングバックやた
るみが少なく、変形が生じにくい。

そのため、使用時において振動に強い。

また、本発明の成形法によれば、スプリングバックやた
るみが少なく、変形が生じに＜＜、折り曲げ線や孔に破
れを生じさせない。

このようにして、本発明によれば、マスク面の変形によ
る孔と蛍光体の位置の不整合を防止し、色ずれ等の問題
を解決し、高画質なブラウン管を提供することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１，２図は本発明のシャドウマスクの一実施例を示す
もので、第１図は一部破断斜視図、第２図は一部拡大断
面図、第３．４図はそれぞれ他の実施例を示す拡大断面
図、第５．６図は本発明のシャドウマスク成形法を示す
側断面図で工程を順次水した説明図、第７〜１０図はそ
れぞれ従来のシャドウマスクの２例を示すもので、第７
，９図は一部破断斜視図、第８，１０図は一部拡大断面
図、第１１．１２図は第７，８図に示すシャドウマスク
を成形する金型を示す側断面図、第１３図はこの発明に
かかるシャドウマスク成形法に用いる金型の別の例を示
す側断面図である。１・・・・・・主曲面部、２・・・・・・側曲面部、３
・・・・・・スカート、４・・・・・・有孔部、５・・
・・・・無孔部、６・・・・・・折り曲げ線、７・・・
・・・境界線、８・・・・・・ビード。代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名イー−一室
曲面１千ｔ−−−１１ｔｈｆｄ％３−−−スＬｋ十−−−有乳静ｔｓ３図７−・−ＩＬＴ＃詐第図第図第１０図ｆｑ／Ｌ第図第図第１１図ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）方形状をなすマスク面の端縁に垂下状のスカート
を有し、前記マスク面は、中央の大部分を有孔部とし、
有孔部の全外周辺に配された無孔部において有孔部と無
孔部の境界線に沿う折り曲げ線を設けることにより、有
孔部の全部と無孔部の一部からなる主曲面部と、無孔部
の残部からなり前記主曲面部に対しその曲率中心に向か
う方向に鈍角をなすよう折り曲げられた副曲面部とに分
かれ、前記折り曲げ線での鈍角をなす開き角度は、各コ
ーナ部において四周辺部よりも大きくなるよう変化して
いるシャドウマスク。
（２）副曲面部内に、主曲面部との折り曲げ線に沿う第
２の折り曲げ線を設けることにより、副曲面部が主曲面
部に隣接する第１副曲面部と、これよりもさらに主曲面
部曲率中心側に折り曲げられた第２副曲面部に分けられ
ている請求項１記載のシャドウマスク。
（３）副曲面部内に境界線に沿うビードが設けられてい
る請求項１または２記載のシャドウマスク。
（４）パンチとの間でマスク面を成形するパッドが主曲
面部成形用のインナパッドと副曲面部成形用のアウタパ
ッドに分かれている成形金型を用い、ダイとしわ押えで
被加工材の周辺を挟持しておいて、まずパンチで主曲面
部と副曲面部を張り出し成形するとともに、アウタパッ
ドにより副曲面部の決め押しをし、その後インナパッド
で主曲面部を決め押しするシャドウマスクの成形方法。