JPH07226151A - アパチャーグリルの製造方法及び製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 金属薄板材の圧延方向に対して直交する方向
にアパチャーグリルの細幅テープが形成されるようにし
ながら、剥膜工程や剥膜処理後の水洗工程で細幅テープ
の捩じれや伸びの発生を抑制する。 【構成】 エッチング処理部16までは金属薄板10ａの加
工を長尺帯状の形態で行ない、エッチング処理後に長尺
帯状金属薄板を単位区画ごとに切断し、切断された枚葉
形態の金属薄板10ｂの向きを変え、その金属薄板を、そ
れに形成された細長透孔12に沿った方向に搬送して、剥
膜処理部52で剥膜処理する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、フォトエッチング法
によりカラー受像管用アパチャーマスク、特に、互いに
平行な多数の細長透孔が形成されて多数本の細幅テープ
がすだれ状に一体に連接したアパチャーグリルを製造す
る方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラー受像管は、３本の電子ビームを放
射する電子銃と、この電子銃から放射された電子ビーム
を受けて三原色に発光する蛍光体と、これらの蛍光体と
電子銃との間に配置され、各電子ビームのうちの必要な
方向の電子ビームだけを選択的に通過させて不要な方向
の電子ビームを遮断するためのアパチャーマスクとを備
えて構成されている。また、これらの構成要素のうちア
パチャーマスクは、前記蛍光体を形成する際における露
光用のパターンとしても利用される。すなわち、蛍光体
は、感光性樹脂と共に管のフェース面に塗布された後、
アパチャーマスクを介在させて露光され、その後に現像
されることにより、アパチャーマスクの像としてフェー
ス面に固定されるのである。

【０００３】アパチャーマスクには、金属薄板に電子ビ
ーム通過用の多数の微小透孔が形成された、一般にシャ
ドウマスクと呼ばれているものと、トリニトロン（登録
商標）管に用いられる、一般にアパチャーグリルと呼ば
れているものとがある。図２は、多数本の平行なすだれ
状の細幅テープ１によって画されるように多数の直線状
のアパチャー（透孔）２を形成して構成されたアパチャ
ーグリルを示している。図中の３は、スカート部であ
る。

【０００４】図３に示したようなアパチャーグリルは、
一般に、フォトエッチング法を利用して、以下のような
一連の工程を経ることにより生産される。

【０００５】アパチャーグリルは、大量かつ連続して製
造されるのが一般的であり、鋼板メーカーからは１〜２
トンの重量のコイルの形態でアパチャーグリル材（金属
薄板）がエッチングメーカーへ送られ、エッチングメー
カーでは、コイルから繰り出されるアパチャーグリル材
に対し長尺帯状のままで各種処理を施し、フォトエッチ
ングの一連の工程が終わった後に長尺帯状物を切断して
枚葉形態にするのが一般的である。

【０００６】まず、長尺帯状をなし、板厚が０．０３〜
０．１５mmの低炭素アルミキルド鋼やニッケルを３６％
含有するインバー型合金等のアパチャーグリル材を脱脂
して、表面の防錆油を除去し、水洗した後、酸性溶液又
はアルカリ性溶液を用いて整面処理し、水洗する（脱
脂、整面工程）。次に、アパチャーグリル材の表裏両面
に感光液、例えばカゼインと重クロム酸塩とからなる感
光液を塗布し、それを乾燥させて、アパチャーグリル材
の表裏両面にそれぞれ厚みが数μｍのフォトレジスト膜
を被着形成する（コーティング工程）。次に、アパチャ
ーグリル材の表裏両面に被着形成された各フォトレジス
ト膜の表面に、形成しようとする電子ビーム通過孔に対
応した所要の画像を有する各マスターパターンを、表・
裏で画像位置を一致させてそれぞれ密着させ、露光を行
なう（焼付け工程）。続いて、温水等を使用してフォト
レジスト膜を現像し、アパチャーグリル材を硬膜液、例
えば無水クロム酸溶液中に浸漬させた後、２２０〜２８
０℃の温度の熱風や赤外線ヒータによるバーニング処理
（加熱処理）を施すことにより、アパチャーグリル材の
両主面に所要のパターン画像を有するレジスト膜をそれ
ぞれ形成する（現像工程）。そして、塩化第二鉄水溶液
を使用し、アパチャーグリル材の両主面に対してスプレ
イエッチングを行ない、アパチャーが貫通する前に一旦
エッチングを中断し、アパチャーグリル材の片面側に耐
食性皮膜を被着形成した後、耐食性皮膜を形成していな
い面側からさらにエッチングを行なって、アパチャーグ
リル材に所望のアパチャーを形成した後、アルカリ溶液
を使用してアパチャーグリル材の両面から耐食性皮膜及
びレジスト膜をそれぞれ剥離し、水洗する（エッチング
工程）（特公昭５７−２６３４５号公報等参照）。ま
た、アパチャーグリル材の板厚が薄くなるほど加工精度
が上がるため、板厚が８０μｍ以下であるようなアパチ
ャーグリルの製造では、上記したようにアパチャーグリ
ル材の表裏両面からエッチングする方法によらないで、
例えば特開平５−１２９９６号公報等に記載されている
ように、アパチャーグリル材の片面側をフィルムや磁気
ベルト等で保護し、アパチャーグリル材の片面側からだ
けのエッチングによってアパチャーグリル材にアパチャ
ーを形成する加工方法も行なわれている。そして、最後
に、アパチャーグリル材を切断して枚葉形態のアパチャ
ーグリルを得る（シャーリング工程）。

【０００７】尚、上記エッチング工程において、エッチ
ングの最中にアパチャーグリル材の片面側に耐食性皮膜
を被着形成したり、アパチャーグリル材の片面側をフィ
ルムや磁気ベルト等で保護したりするのは、エッチング
の最中、特にアパチャーが貫通して細幅テープが１本ず
つに離れた後に、細幅テープがスプレイ圧によって捩じ
れたり、伸びたり、切れたり、或いは寸法精度が出なか
ったりするのを防止するためである。

【０００８】ところで、アパチャーグリルの製造におい
ては、金属薄板材の圧延方向と細幅テープ１（図２参
照）の長手方向とが同一である場合よりも直交する場合
の方が、材料の介在物による影響が出にくい。すなわ
ち、金属材料中に含まれる不純物（介在物）が圧延によ
って筋状に引き伸ばされ、この金属薄板材をエッチング
したときに、その筋状部分のエッチング速度が正常な部
分よりも遅くなり、エッチング処理において筋状のむら
が生じる、といった問題があり、金属薄板材における筋
状の介在物の方向とアパチャーグリルにおける細幅テー
プの方向とが同一であると、筋状の介在物が含まれてい
る部分に当たる細幅テープの幅だけがそれ以外の細幅テ
ープの幅と異なったりする。この結果、例えばアパチャ
ーグリルを蛍光体形成のための露光用パターンとして使
用したときに、蛍光体における蛍光パターンの幅にも影
響が現れることになる。これに対し、金属薄板材におけ
る筋状の介在物の方向とアパチャーグリルにおける細幅
テープの方向とが直交していると、細幅テープの一部に
は欠陥が現れるが、蛍光体を形成する工程では、アパチ
ャーグリルを露光用パターンとし、その細幅テープと平
行に棒状の光源を配置して露光が行なわれるため、形成
された蛍光体上では欠陥が目立たなくなる。従って、金
属薄板材の圧延方向すなわち長尺帯状の金属薄板の長手
方向に対して直交する方向にアパチャーグリルの細幅テ
ープが形成されるようにすることが望ましい。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、金属薄板材
の圧延方向に対して直交する方向にアパチャーグリルの
細幅テープが形成されるように、長尺帯状の金属薄板を
フォトエッチング加工すると、金属薄板の搬送方向と形
成された細幅テープの長手方向とが直交することになる
ため、剥膜工程や剥膜処理後の水洗工程において次のよ
うな支障が生じる。すなわち、エッチング時において細
幅テープがばらばらにならないようにしていた耐食性被
膜やフィルムは、剥膜工程において溶解又は剥離されて
除去されるので、金属薄板の搬送方向と細幅テープの長
手方向とが直交していると、剥膜工程や剥膜処理後の水
洗工程において、搬送手段であるローラやネットコンベ
アのネットから細幅テープに対して直交方向の摩擦力が
作用することになり、このため、図３に示したように細
幅テープ１に捩じれが生じたり、細幅テープに伸びが発
生したりすることになる。また、特に搬送ローラの径が
小さいような場合には、細幅テープがローラに引っ掛か
るといったことも起こる。さらに、剥膜処理や水洗処理
は、浸漬方式又はスプレイ方式によって行なわれるが、
搬送される金属薄板と剥膜液又は水洗水との相対速度の
差により、剥膜液や水洗水から細幅テープに対して直交
方向の力が加わるため、この力も細幅テープの捩じれや
伸びの発生要因となる。そして、このような細幅テープ
の捻じれや伸びは、金属薄板材の板厚が薄いほど発生し
やすく、特に板厚が８０μｍ以下のものになると、これ
らの欠陥なしに生産することはほとんど不可能であっ
た。

【００１０】この発明は、以上のような事情に鑑みてな
されたものであり、アパチャーグリルの製造において、
金属薄板材中の介在物による影響を抑えるために金属薄
板材の圧延方向に対して直交する方向にアパチャーグリ
ルの細幅テープが形成されるようにしながら、剥膜工程
や剥膜処理後の水洗工程で細幅テープの捩じれや伸びの
発生を抑制することを技術的課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明に係る製造方法
では、長尺帯状の金属薄板の表面にレジスト膜を、形成
しようとする電子ビーム通過用の細長透孔に対応した細
長開口部が材料の圧延方向である長尺帯状金属薄板の長
手方向に対して直交するように被着形成し、エッチング
処理が終わるまで金属薄板の加工を長尺帯状の形態で行
ない、エッチングによって金属薄板に多数の細長透孔を
形成した後に、長尺帯状の金属薄板を、製造しようとす
るアパチャーグリルに対応した単位区画ごとに順次切断
するようにする。そして、切断された枚葉形態の金属薄
板を、それに形成された細長透孔に沿った方向に搬送
し、剥膜処理を行なうようにする。

【００１２】また、上記製造方法を実施するための装置
構成として、エッチング処理部の、長尺帯状の金属薄板
の搬送方向における前方側に、長尺帯状金属薄板を、製
造しようとするアパチャーグリルに対応した単位区画ご
とに順次切断する切断手段を配設するとともに、その切
断手段と剥膜処理部との間に、切断手段によって切断さ
れた枚葉形態の金属薄板の向きを水平面内において転換
させる方向転換手段を配設して、金属薄板に形成された
細長透孔の方向従って細幅テープの方向と剥膜処理部に
おける金属薄板の搬送方向とを一致させるようにした。

【００１３】

【作用】上記構成の製造方法によれば、また、上記構成
の装置を使用してアパチャーグリルを製造するようにし
たときは、金属薄板材の圧延方向（長尺帯状金属薄板の
長手方向）に対して直交する方向にアパチャーグリルの
細長透孔及び細幅テープが形成されることになるので、
製造されたアパチャーグリルでは、金属薄板材中の介在
物による影響が抑制される。一方、エッチング処理後に
長尺帯状の金属薄板が切断されて枚葉形態とされること
により、エッチング処理後の金属薄板を、それに形成さ
れた細長透孔及び細幅テープに沿った方向に搬送するこ
とが可能となり、剥膜工程及び剥膜処理後の水洗工程に
おいては、金属薄板の搬送方向と細長テープの長手方向
とが同一になるので、細幅テープには、搬送手段である
ローラやネットコンベアのネットから細幅テープに対し
て直交する方向の摩擦力が作用することはなく、また、
搬送ローラの径が小さいような場合でも、細幅テープが
ローラに引っ掛かる心配が無い。また、搬送される金属
薄板と剥膜液又は水洗水との相対速度の差によっても、
細幅テープには、剥膜液や水洗水から細幅テープに対し
て直交する方向の力が加わることはない。従って、細幅
テープに捩じれや伸びを発生させる要因が無くなる。

【００１４】

【実施例】以下、この発明の好適な実施例について図面
を参照しながら説明する。

【００１５】図１の（Ａ）は、この発明に係る、アパチ
ャーグリルの製造方法を実施するための装置の構成の１
例を示し、エッチング処理部の一部、水洗処理部、切断
装置部、方向転換装置部及び剥膜処理部の一部を概略的
に示した図であり、図１の（Ｂ）は、各処理部又は各装
置部における金属薄板の状態を、各処理部又は各装置部
に対応させてそれぞれ示した平面図である。

【００１６】この装置においても、エッチング処理部16
及び水洗処理部18までの構成は従来の装置と特に変わら
ない。すなわち、長尺帯状の金属薄板10ａは、板厚が５
０μｍのものであって、脱脂、整面工程、コーティング
工程、焼付け工程、現像工程を経てエッチング処理部16
へ搬送される。これらの工程により、エッチング処理部
16へ搬送された金属薄板10ａには、形成しようとする電
子ビーム通過用の互いに平行な多数の細長透孔に対応し
た多数の細長開口部を有するレジスト膜が表面（この実
施例では下面）に被着形成されている。そして、かかる
レジスト膜は、製造しようとするアパチャーグリルに対
応した単位区画分が金属薄板10ａの長手方向に複数並ん
で連続的に被着形成されている。エッチング処理部16に
は、長尺帯状の金属薄板10ａの下面側に対向して、エッ
チング液供給パイプ20に多数列設されたスプレイノズル
22が配置されており、スプレイノズル22から金属薄板10
ａの下面に対しエッチング液24が吹き付けられる。ま
た、水洗処理部18には、金属薄板10ａの下面側に対向し
て、水洗水供給パイプ26に複数列設されたスプレイノズ
ル28が配置されており、スプレイノズル28から金属薄板
10ａの下面に対し水洗水30が吹き付けられて、金属薄板
10ａの下面からエッチング液が洗い流されるようになっ
ている。これらエッチング処理部16及び水洗処理部18に
おける金属薄板10ａの搬送は、金属薄板10ａの上面側を
磁気ベルト32によって吸着しながら磁気ベルト32を周回
移動させることにより行なわれる。

【００１７】エッチング処理部16でエッチングされ水洗
処理部18で水洗された長尺帯状の金属薄板10ａには、図
１の（Ｂ）に示すように、その長手方向、従って金属薄
板材の圧延方向に対して直交する方向に細長透孔12及び
細幅テープ14が形成される。そして、長尺帯状の金属薄
板10ａには、１枚のアパチャーグリルに対応する単位区
画で長手方向に複数並んで連続的に細長透孔群が形成さ
れている。

【００１８】水洗処理部18に隣接して第１のベルトコン
ベア34が配設されており、このベルトコンベア34によ
り、水洗処理部18を通過して磁気ベルト32から離脱した
金属薄板10ａが前方へ搬送される。ベルトコンベア34の
終端近傍には、上下方向に往復動するシャー37を備えた
切断装置部36が配設されている。この切断装置部36は、
エッチング処理部16からみて、長尺帯状の金属薄板10ａ
の搬送方向における前方側、すなわち搬送される金属薄
板10ａの搬送進行方向側に配設されている。金属薄板10
ａは、エッチング処理部16でのエッチング処理の後に、
水洗処理部18を経て切断処理部36へ搬送される。また、
切断装置部36を挾んで第１のベルトコンベア34の前方側
には、第２のベルトコンベア38が配設されている。そし
て、長尺帯状の金属薄板10ａは、第１のベルトコンベア
34上から第２のベルトコンベア38上へ搬送され、切断装
置部36のシャー37により、アパチャーグリルに対応した
単位区画で切断されて、枚葉形態の金属薄板10ｂとされ
る。

【００１９】第２のベルトコンベア38に隣接して、回転
支持部42にアーム44が水平面内で１８０°回転可能に支
持されるとともに、アーム44の先端部に、下端部に複数
個の吸着パッド48を取着した吸着治具46が、上下方向に
移動自在にかつ鉛直軸回りに９０°回転可能に支持され
た方向転換装置部40が配設されている。吸着治具46の吸
着パッド48は、図示しない真空ポンプに流路接続されて
いる。また、方向転換装置部40を挾んで第２のベルトコ
ンベア38の１８０°反対側には、第３のベルトコンベア
50が配設されている。そして、第２のベルトコンベア38
上に載置された枚葉形態の金属薄板10ｂは、図１の
（Ａ）に実線で示すように吸着パッド48に上面側を吸着
されて吸着治具46に保持され、吸着治具46を一旦上方へ
移動させた後アーム44を１８０°回転させるとともに吸
着治具46を９０°回転させ、図１の（Ａ）に二点鎖線で
示すように吸着治具46を下方へ移動させた後吸着パッド
48の吸引動作を解除することにより、第３のベルトコン
ベア50上に移載される。この方向転換装置部40の動作に
より、金属薄板10ｂは、細長透孔12及び細幅テープ14の
方向が第３のベルトコンベア50による金属薄板搬送方向
と同一になる。

【００２０】第３のベルトコンベア50の前方側には、第
３のベルトコンベア50と同一方向に金属薄板10ｂを搬送
するネットコンベア54を備えた剥膜処理部52が配置され
ている。剥膜処理部52には、金属薄板10ｂの上面側及び
下面側にそれぞれ剥膜液供給パイプ56、56が配設されて
おり、金属薄板10ｂを、その細幅テープ14に沿った方向
にネットコンベア54で搬送しながら、両剥膜液供給パイ
プ56、56のスプレイノズル58、58から金属薄板10ｂの上
面及び下面に対し（下面にはネットコンベア54のネット
を介在させて）剥膜液60が吹き付けられるようになって
いる。剥膜処理部52以降の装置構成は、従来の装置と特
に変わらないので、その説明を省略する。

【００２１】本発明の装置及び方法によれば、アパチャ
ーグリルの材料として例えば実施例のような板厚が５０
μｍの金属薄板を使用する場合でも、細幅テープの捩じ
れや伸びを生じることなしに生産することができ、従来
においては欠陥無しに生産することが特に困難であった
板厚が８０μｍ以下の金属薄板を使用する場合でも、良
好に生産を行なうことができる。

【００２２】尚、上記実施例では、方向転換装置部40
は、アーム44を１８０°回転させるとともに吸着治具46
を９０°回転させることにより、金属薄板の向きを９０
°変えるようにしているが、アーム44を９０°回転させ
るとともに吸着治具46を９０°回転させ、かつ、第３の
ベルトコンベア50及び剥膜処理部52のネットコンベア54
を第１及び第２の各ベルトコンベア34、38に対し平面上
において直交する方向に配置するようにしてもよいし、
また、吸着治具46を回転させずにアーム44だけを９０°
回転させ、かつ、第３のベルトコンベア50及びネットコ
ンベア54を第１及び第２の各ベルトコンベア34、38に対
し平面上において平行な方向に配置するようにしてもよ
い。要は、剥膜処理部において金属薄板を、それに形成
された細幅テープに沿った方向に搬送することができる
ようにすればよいのであって、方向転換装置部の構成
も、上記実施例のものに限定されない。

【００２３】

【発明の効果】この発明は以上説明したように構成され
かつ作用するので、請求項１に記載のアパチャーグリル
の製造方法によれば、また、請求項２に記載の装置を使
用してアパチャーグリルを製造するようにしたときは、
金属薄板材中の介在物による影響を抑制するとともに、
剥膜工程や剥膜処理後の水洗工程での、アパチャーグリ
ルの細幅テープの捩じれや伸びの発生を抑制することが
できる。また、エッチング処理が終了するまでは長尺帯
状のままで金属薄板の加工が行なわれるため、生産性は
それ程低下することがなく、また、エッチングまでの装
置は従来装置をそのまま使用することができて、設備コ
ストの上昇も最少限に抑えられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は、この発明に係る、アパチャーグリル
の製造方法を実施するための装置の構成の１例を示す要
部概略図であり、（Ｂ）は、各工程における金属薄板の
状態を、各工程に対応させてそれぞれ示した平面図であ
る。

【図２】アパチャーグリルの平面図であって、部分拡大
図を併せて示した図である。

【図３】従来技術の問題点を説明するための図であっ
て、アパチャーグリルの細幅テープの部分拡大図であ
る。

【符号の説明】

10ａ 長尺帯状の金属薄板 10ｂ 枚葉形態の金属薄板 12 金属薄板の細長透孔 14 金属薄板の細幅テープ 16 エッチング処理部 18 水洗処理部 32 磁気ベルト 34、38、50 ベルトコンベア 36 切断装置部 40 方向転換装置部 52 剥膜処理部 54 ネットコンベア

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長尺帯状の金属薄板の表面に、形成しよ
   うとする電子ビーム通過用の互いに平行な多数の細長透
   孔に対応して金属薄板面が露出した多数の細長開口部を
   有するレジスト膜を、製造しようとするアパチャーグリ
   ルに対応した単位区画で長手方向に複数並べて連続的に
   被着形成し、 この金属薄板をエッチングして多数の細長透孔を形成
   し、 平行な多数本の細幅テープがそれぞれの両端部で一体に
   連接したアパチャーグリルを得るアパチャーグリルの製
   造方法において、 前記レジスト膜の前記細長開口部を、材料の圧延方向で
   ある長尺帯状金属薄板の長手方向に対して直交するよう
   に形成し、 金属薄板をエッチングして多数の細長透孔を形成した後
   に、長尺帯状金属薄板を、製造しようとするアパチャー
   グリルに対応した単位区画ごとに順次切断し、 その切断された金属薄板を、金属薄板に形成された前記
   細長透孔に沿った方向に搬送して、金属薄板表面からレ
   ジスト膜を剥離させることを特徴とするアパチャーグリ
   ルの製造方法。
2. 【請求項２】 形成しようとする電子ビーム通過用の互
   いに平行な多数の細長透孔に対応した多数の細長開口部
   を有するレジスト膜が表面に、製造しようとするアパチ
   ャーグリルに対応した単位区画で長手方向に複数並べて
   連続的に被着形成された長尺帯状の金属薄板を、その長
   手方向に沿って水平方向へ搬送する第１の搬送手段と、 この第１の搬送手段によって搬送される前記長尺帯状金
   属薄板にエッチング液を供給して金属薄板をエッチング
   するエッチング処理部と、 このエッチング処理部でエッチングされた金属薄板を水
   平方向へ搬送する第２の搬送手段と、 この第２の搬送手段によって搬送される前記金属薄板の
   表面からレジスト膜を剥離させる剥膜処理部とを備えた
   アパチャーグリルの製造装置において、 前記エッチング処理部の、長尺帯状の金属薄板の搬送方
   向における前方側に、長尺帯状金属薄板を、製造しよう
   とするアパチャーグリルに対応した単位区画ごとに順次
   切断する切断手段を配設するとともに、 その切断手段と前記剥膜処理部との間に、金属薄板に形
   成された細長透孔の方向と前記第２の搬送手段による金
   属薄板の搬送の方向とが一致するように、切断手段によ
   って切断された金属薄板の向きを水平面内において転換
   させる方向転換手段を配設したことを特徴とするアパチ
   ャーグリルの製造装置。