JP2000348645A - 陰極線管及び該陰極線管の製造方法 - Google Patents

陰極線管及び該陰極線管の製造方法

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JP2000348645A
JP2000348645A JP11160215A JP16021599A JP2000348645A JP 2000348645 A JP2000348645 A JP 2000348645A JP 11160215 A JP11160215 A JP 11160215A JP 16021599 A JP16021599 A JP 16021599A JP 2000348645 A JP2000348645 A JP 2000348645A
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ray tube
cathode ray
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Koichi Soneda
耕一 曽根田
Masayoshi Ishikawa
正義 石川
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    • 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
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01J2229/875—Means substantially covering the output face, e.g. resin layers, protective panels

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 焼き嵌め方式により矩形状パネル部の周囲に
装着する防爆用金属バンドの構成を改良し、防爆特性を
向上させた陰極線管を提供する。 【解決手段】 パネル１の周囲に熱膨張させて装着した
防爆用金属バンド１１を有する陰極線管であって、前記
防爆用金属バンド１１の加熱冷却後の長辺と短辺の降伏
点を異ならせたものである。この構成により、パネル１
のスカート部１ａの長辺、短辺に対する締め付け力を最
適化することができ、パネル１に生じている引張応力
（長辺と短辺で異なる）の差を吸収して、防爆性能を十
分に確保することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、焼き嵌め方式によ
り防爆用金属バンドをバンデイングした陰極線管に関
し、特に防爆特性を効果的に向上させた陰極線管及び該
陰極線管の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の陰極線管の一例として、図８にカ
ラー陰極線管を示す。このカラー陰極線管は、内面に蛍
光面が形成されたパネル３１と、このパネル３１に連接
する漏斗状のファンネル部３２と、このファンネル部３
２に連接した円筒状のネック部３３からなる真空外囲器
３０を有している。
【０００３】また、ネック部３３からファンネル部３２
にかけて図示していないが偏向ヨークが装着されてお
り、ファンネル部３２はネック部３３との連接部から偏
向ヨークの装着される位置までの径小部、いわゆるヨー
ク部を有している。
【０００４】パネル３１の内面に形成された蛍光面は、
赤、緑、青にそれぞれ発光する複数の蛍光体層よりな
り、またネック部３３には発光色に対応した複数の電子
ビームを放出する電子銃が配置されている。
【０００５】さらに、電子銃と蛍光面との間のパネル内
側に、フレームに固定された色選別機能を有するシャド
ウマスクが配設され、電子銃から照射された電子ビーム
を整形し特定の色の蛍光面にビームスポットを投影す
る。
【０００６】また、パネル３１のスカート部３１ａに
は、陰極線管の防爆特性を維持するための防爆用金属バ
ンド３４がバンディングされている。
【０００７】このようなカラー陰極線管において、一般
的に前記防爆用金属バンド３４は、図９に示すように、
等幅、等厚の帯状の軟鋼を矩形状となるようにして形成
しており、従って、降伏点も全周に亘って一定となって
いる。
【０００８】また、一般的に陰極線管の防爆処理を行う
焼き嵌め処理では、予めガラス製のパネル３１の外周囲
より僅かに小さい内周長を有する防爆用金属バンド３４
を加熱膨張させ、これをパネル３１のスカート部３１ａ
にバンディングした後、冷却する方法が採用されてい
る。これにより、常温において高い締め付け圧となって
陰極線管の防爆強度が確保されることになる。
【０００９】防爆用金属バンド３４の加熱方法として
は、一般的にガスバーナー又は高周波加熱でほば均一に
加熱（４５０乃至６００℃）される。
【００１０】この場合、防爆用金属バンド３４による締
め付け力（降伏点応力）は、長短辺ともほぼ一定とな
る。
【００１１】ところが、矩形状のパネル３１を使用した
陰極線管の場合、この陰極線管の製造段階で真空排気を
行うと図１０に点線で示すように変形し、この結果、ス
カート部３１ａの長短各辺部に生じている引張応力は、
図１１示すように例えば、長辺部で５．０ＭＰａ、短辺
部で５．４ＭＰａというように異なる状態となる。
【００１２】このような陰極線管を、等幅、かつ、等厚
の軟鋼でできた材料を使用した防爆用金属バンド３４で
バンディングした場合、長短各辺とも最適な締め付け力
になっているとはいえない。
【００１３】陰極線管の分野で用いられている防爆規格
（ＵＬ／ＣＳＡ他）では、パネルの前面に金属ボール等
を衝突させて爆縮させ、そのとき陰極線管の前方に飛び
出すガラスの破片量で安全性の判定を行っている。
【００１４】陰極線管の前方に飛び出すガラス量は、パ
ネル及びファンネル（バルブ）のデザイン（強度）に当
然依存しており、バルブのガラス厚を厚くすることで、
安全な割れ方にすることもできるし、破壊しないように
することもできる。
【００１５】しかし、この場合、陰極線管の重量が増加
する等別の問題が発生する。この対策として防爆用金属
バンドの締め付け力を最適化することでも、安全なバル
ブを設計し製造することができる。
【００１６】ところが、前述したように、長辺部、短辺
部、対角部でバルブの引っ張り応力は異なっており、そ
のため必要とする締め付け力は各部で異なる。
【００１７】このような問題を解決するために、特開平
１０−１９９４５２号公報では、短辺部の断面積と長辺
部の断面積とを異ならせ、長辺部の締め付け力を大きく
した陰極線管等が提案されている。
【００１８】また、特公平７−２１９９９号公報では、
防爆用金属バンドのパネル前面の周縁を全周に渡って覆
う折曲部を形成し、この折曲部を対角部から中央部にか
けて幅広に形成して、辺上の締め付け力を大きくする防
爆型陰極線管が提案されている。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】既述したように、防爆
用金属バンドには一般的に軟鋼が使用される。従来例の
ように防爆用金属バンドの幅を各部で異なるようにする
ことで、パネル曲率半径が大きい陰極線管であっても防
爆効果を高めることができる。
【００２０】ところが、このような手段では、防爆用金
属バンド用の材料のスクラップ率が大きく、かつ、パネ
ルの曲率半径が僅かに異なった場合には、同じ防爆用金
属バンドを使用することができない等の問題が発生して
いる。
【００２１】本発明は、このような従来の問題点に鑑
み、焼き嵌め方式により矩形状パネル部の周囲に装着す
る防爆用金属バンドの構成を改良し、防爆特性を向上さ
せた陰極線管及び該陰極線管の製造方法を提供するもの
である。
【００２２】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
陰極線管の矩形状パネル部の周囲に熱膨張させて装着し
た防爆用金属バンドを有する陰極線管であって、前記防
爆用金属バンドの加熱冷却後の長辺と短辺の降伏点が異
なることを特徴とするものである。
【００２３】この発明によれば、前記防爆用金属バンド
の加熱冷却後の長辺と短辺の降伏点を異ならせたことに
よって、陰極線管の矩形状パネル部の周囲に熱膨張させ
て装着した後、この防爆用金属バンドが冷却した状態で
は、矩形状パネル部の長辺、短辺に対する締め付け力を
最適化することができ、矩形状パネル部の周囲に生じて
いる引張応力（長辺と短辺で異なる）の差を吸収して、
防爆性能を十分に確保することが可能となる。
【００２４】請求項２記載の発明は、陰極線管における
長辺と短辺とで引張応力が異なる矩形状パネル部の周囲
に熱膨張させて装着した防爆用金属バンドを有する陰極
線管であって、前記防爆用金属バンドの加熱冷却後の長
辺と短辺の降伏点を、前記矩形状パネル部の長辺と短辺
との引張応力の相違に対応させて異ならせたことを特徴
とするものである。
【００２５】この発明によれば、前記防爆用金属バンド
の加熱冷却後の長辺と短辺の降伏点を、前記矩形状パネ
ル部の長辺と短辺との引張応力の相違に対応させて異な
らせたことによって、陰極線管の矩形状パネル部の周囲
に熱膨張させて装着した後、この防爆用金属バンドが冷
却した状態では、請求項１記載の発明の場合と同様、矩
形状パネル部の長辺、短辺に対する締め付け力を最適化
することができ、矩形状パネル部の周囲に生じている引
張応力（長辺と短辺で異なる）の差を吸収して、防爆性
能を十分に確保することが可能となる。
【００２６】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の陰極線管において、前記防爆用金属バンドの短辺中
央部の降伏点が、長辺中央部の降伏点に比較し大きいこ
とを特徴とするものである。
【００２７】この発明によれば、請求項１又は２記載の
陰極線管において、防爆用金属バンドの短辺中央部の降
伏点を、長辺中央部の降伏点よりも大きくしているの
で、短辺の引張応力が長辺の引張応力よりも大きい矩形
状パネル部を有する陰極線管にこの防爆用金属バンドを
装着することによって、防爆性能を十分に確保すること
が可能となる。
【００２８】請求項４記載の発明は、請求項１又は２記
載の陰極線管において、前記防爆用金属バンドの長辺中
央部の降伏点が、短辺中央部の降伏点に比較し大きいこ
とを特徴とするものである。
【００２９】この発明によれば、請求項１又は２記載の
陰極線管において、防爆用金属バンドの長辺中央部の降
伏点を、短辺中央部の降伏点よりも大きくしているの
で、長辺の引張応力が短辺の引張応力よりも大きい矩形
状パネル部を有する陰極線管にこの防爆用金属バンドを
装着することによって、防爆性能を十分に確保すること
が可能となる。
【００３０】請求項５記載の発明の陰極線管の製造方法
は、陰極線管の矩形状パネル部の周囲に、加熱冷却後の
長辺と短辺の降伏点が異なる防爆用金属バンドを加熱膨
張させて装着する工程を経て防爆用金属バンドで補強さ
れた陰極線管を得ることを特徴とするものである。
【００３１】この発明によれば、矩形状パネル部の長
辺、短辺に対する締め付け力が最適化され、矩形状パネ
ル部の周囲に生じている引張応力（長辺と短辺で異な
る）の差が吸収されて、防爆性能を十分に確保すること
が可能な防爆用金属バンドで補強された陰極線管を製造
することができる。
【００３２】請求項６記載の発明の陰極線管の製造方法
は、陰極線管における長辺と短辺とで引張応力が異なる
矩形状パネル部の周囲に、加熱冷却後の長辺と短辺の降
伏点が矩形状パネル部の長辺と短辺との引張応力の相違
に対応して異なる防爆用金属バンドを加熱膨張させて装
着する工程を経て防爆用金属バンドで補強された陰極線
管を得ることを特徴とするものである。
【００３３】この発明によれば、請求項５記載の発明の
場合と同様、前記矩形状パネル部の長辺、短辺の引張応
力の相違に対応して各辺の締め付け力が最適化され、矩
形状パネル部の周囲に生じている引張応力の差が吸収さ
れて、防爆性能を十分に確保することが可能な防爆用金
属バンドで補強された陰極線管を製造することができ
る。
【００３４】請求項７記載の発明は、請求項５又は６記
載の陰極線管の製造方法において、前記防爆用金属バン
ドの短辺中央部の降伏点が、長辺中央部の降伏点に比較
し大きいことを特徴とするものである。
【００３５】この発明によれば、短辺の引張応力が長辺
の引張応力よりも大きい矩形状パネル部を防爆用金属バ
ンドで補強し、防爆性能を十分に確保することが可能な
陰極線管を製造することができる。
【００３６】請求項８記載の発明は、請求項５又は６記
載の陰極線管の製造方法において、前記防爆用金属バン
ドの長辺中央部の降伏点が、短辺中央部の降伏点に比較
し大きいことを特徴とするものである。
【００３７】この発明によれば、長辺の引張応力が短辺
の引張応力よりも大きい矩形状パネル部を防爆用金属バ
ンドで補強し、防爆性能を十分に確保することが可能な
陰極線管を製造することができる。
【００３８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
【００３９】（実施の形態１）図１は本実施の形態の陰
極線管（例えば１９インチ）の斜視図、図２は本実施の
形態の陰極線管の正面図を各々示すものであり、この陰
極線管は、内面に蛍光面が形成されたパネル１と、この
パネル１に連接する漏斗状のファンネル部２と、このフ
ァンネル部２に連接した円筒状のネック部３からなる真
空外囲器１０を有している。
【００４０】また、ネック部３からファンネル部２にか
けて図示していないが偏向ヨークが装着されており、フ
ァンネル部２はネック部３との連接部から偏向ヨークの
装着される位置までの径小部、いわゆるヨーク部を有し
ている。
【００４１】パネル１の内面に形成された蛍光面は、
赤、緑、青にそれぞれ発光する複数の蛍光体層よりな
り、またネック部３には発光色に対応した複数の電子ビ
ームを放出する電子銃が配置されている。
【００４２】さらに、電子銃と蛍光面との間のパネル内
側に、フレームに固定された色選別機能を有するシャド
ウマスクが配設され、電子銃から照射された電子ビーム
を整形し特定の色の蛍光面にビームスポットを投影す
る。
【００４３】また、長辺と短辺とで引張応力が異なるパ
ネル１のスカート部１ａの外周に、ガルバリウム、ジン
クライト（いずれも商品名）等のような軟鋼製の防爆用
金属バンド１１を、直流加熱方式で加熱膨張（例えば６
００℃）させて装着（バンディング）している。
【００４４】この陰極線管の防爆用金属バンド１１にお
いて、加熱冷却後の降伏点は、長辺中央部（図１のクロ
ス斜線を付して示す部分）１１ａにおいて３００Ｎ／ｍ
2 、短辺中央部（図１の斜線を付して示す部分）１１ｂ
において３４０Ｎ／ｍ2 となっていることが測定により
判明した。
【００４５】一方、加熱冷却後の降伏点を長短各辺でほ
ぼ均一とした、例えば、３２０Ｎ／ｍ2 とした陰極線管
も比較例として製作した。
【００４６】これら本実施の形態１（ロットＮｏ．第１
乃至乃至第４回、試験数合計９６）及び比較例（ロット
Ｎｏ．第１乃至乃至第５回、試験数合計１０９）の各陰
極線管の防爆試験（試験方法 ＵＬ Ｂａｌｌ ７Ｊ
打点位置：各ポジション）の結果を、図３、図４に各々
示す。
【００４７】図３、図４から明らかなように、本実施の
形態１の陰極線管の合格率が９３．８％であるのに対し
て比較例の陰極線管の合格率は８８．１％であり、本実
施の形態１の陰極線管のほうが防爆試験での安全性が高
まっている。
【００４８】次に、図５、図６を参照して、防爆用金属
バンド１１の焼き嵌め温度（加熱温度）と降伏点との関
係、焼き嵌め温度（加熱温度）と伸びとの関係について
説明する。
【００４９】前記パネル１のスカート部１ａの外周にバ
ンディングする前の防爆用金属バンド１１の降伏点は，
長短辺ともほば一定で、２３０Ｎ／ｍ2 となっている。
【００５０】防爆用金属バンド１１は、加熱温度、加熱
時間によって降伏点は種々に変化する。図５に示す実線
は３０秒加熱の場合の加熱温度と降伏点との関係を、図
５に示す点線は５分加熱の場合の加熱温度と降伏点との
関係を示すものである。
【００５１】このような加熱温度、加熱時間、降伏点の
変化を利用することで、防爆用金属バンド１１の短辺、
長辺を前述のような降伏点の値とすることができる。
【００５２】防爆用金属バンド１１の加熱方式として
は、直流加熱方式、ガスバーナー加熱方式、高周波加熱
方式のいずれかを選定することができる。
【００５３】また、防爆用金属バンド１１の加熱前にお
ける材料選択、加熱温度の選択、陰極線管毎の最適形状
の採用等により、防爆特性の優れた（安全な）陰極線管
を得ることができる。
【００５４】即ち、防爆用金属バンド１１によりバンデ
ィングされた本実施の形態１の陰極線管によれば、前記
防爆用金属バンド１１による締め付け力を最適化するこ
とができ、パネル１の長短各辺に生じている引張応力の
差を吸収して所定の防爆性能を十分に確保することが可
能となる。
【００５５】さらに、本実施の形態１によれば、防爆用
金属バンド１１の降伏点の最適化という手段を採用する
ので、防爆用金属バンド１１の選択幅が増えるととも
に、防爆用金属バンド用材料のスクラップ率を低減する
こともできる利点がある。
【００５６】（実施の形態２）図７は本発明の実施の形
態２の陰極線管を示すものであり、本実施の形態２にお
いては、実施の形態１の場合と同様にしてパネル１のス
カート部１ａの外周に軟鋼製の防爆用金属バンド２１
を、例えば直流加熱方式で加熱膨張（６００℃）させて
装着（バンディング）したものである。
【００５７】この防爆用金属バンド２１において、加熱
冷却後の降伏点は、長辺中央部（図７のクロス斜線を付
して示す部分）２１ａにおいて３４０Ｎ／ｍ2 、短辺中
央部（図７の斜線を付して示す部分）２１ｂにおいて３
００Ｎ／ｍ2 となっていることが測定により判明した。
【００５８】このような防爆用金属バンド２１によりバ
ンディングされた本実施の形態２の陰極線管によって
も、実施の形態１の陰極線管の場合と同様に防爆用金属
バンド２１による締め付け力を最適化することができ、
パネル１の長短各辺に生じている引張応力の差を吸収し
て所定の防爆性能を十分に確保することが可能となる。
尚、バンドの長辺中央部、短辺中央部領域は管種によ
り、適宜選択し得る。
【００５９】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、矩形状パ
ネル部の長辺、短辺に対する締め付け力を最適化するこ
とができ、矩形状パネル部の周囲の長短各辺に生じてい
る引張応力の差を吸収して、防爆性能を十分に確保する
ことが可能な陰極線管を提供することができる。
【００６０】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の発明の場合と同様、矩形状パネル部の長辺、短辺に
対する締め付け力を最適化することができ、矩形状パネ
ル部の周囲に生じている引張応力の差を吸収して、防爆
性能を十分に確保することが可能な陰極線管を提供する
ことができる。
【００６１】請求項３記載の発明によれば、短辺の引張
応力が、長辺の引張応力よりも大きい矩形状パネル部を
有する陰極線管の防爆性能を十分に確保することが可能
となる。
【００６２】請求項４記載の発明によれば、長辺の引張
応力が、短辺の引張応力よりも大きい矩形状パネル部を
有する陰極線管の防爆性能を十分に確保することが可能
となる。
【００６３】請求項５記載の発明によれば、矩形状パネ
ル部の周囲の長短各辺に生じている引張応力の差を吸収
し、防爆性能を十分に確保することが可能な防爆用金属
バンドで補強された陰極線管を製造することができる。
【００６４】請求項６記載の発明によれば、請求項５記
載の発明と同様、矩形状パネル部の周囲の長短各辺に生
じている引張応力の差を吸収し、防爆性能を十分に確保
することが可能な防爆用金属バンドで補強された陰極線
管を製造することができる。
【００６５】請求項７記載の発明によれば、短辺の引張
応力が長辺の引張応力よりも大きい矩形状パネル部を防
爆用金属バンドで補強し、防爆性能を十分に確保するこ
とが可能な陰極線管を製造することができる。
【００６６】請求項８記載の発明によれば、長辺の引張
応力が短辺の引張応力よりも大きい矩形状パネル部を防
爆用金属バンドで補強し、防爆性能を十分に確保するこ
とが可能な陰極線管を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の陰極線管を示す斜視図
である。
【図２】本発明の実施の形態１の陰極線管を示す正面図
である。
【図３】本発明の実施の形態１の陰極線管の防爆試験結
果を示す表である。
【図４】比較例の陰極線管の防爆試験結果を示す表であ
る。
【図５】焼き嵌め温度と降伏点との関係を示すグラフで
ある。
【図６】焼き嵌め温度と伸びとの関係を示すグラフであ
る。
【図７】本発明の実施の形態２の陰極線管を示す斜視図
である。
【図８】従来の陰極線管の一例を示す斜視図である。
【図９】陰極線管における防爆用金属バンドの一例を示
す斜視図である。
【図１０】陰極線管に作用する圧縮荷重、引張荷重及び
真空変形の状態を示す説明図である。
【図１１】従来の陰極線管の長辺、短辺に作用する引張
り応力を示す説明図である。
【符号の説明】
１ パネル １ａ スカート部 ２ ファンネル部 ３ ネック部 １０ 真空外囲器 １１ 防爆用金属バンド １１ａ 長辺中央部 １１ｂ 短辺中央部 ２１ 防爆用金属バンド

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 矩形状パネル部の周囲に熱膨張させて装
    着した防爆用金属バンドを有する陰極線管であって、 前記防爆用金属バンドの加熱冷却後の長辺と短辺の降伏
    点が異なることを特徴とする陰極線管。
  2. 【請求項２】 長辺と短辺とで引張応力が異なる矩形状
    パネル部の周囲に熱膨張させて装着した防爆用金属バン
    ドを有する陰極線管であって、 前記防爆用金属バンドの加熱冷却後の長辺と短辺の降伏
    点を、前記矩形状パネル部の長辺と短辺との引張応力の
    相違に対応させて異ならせたことを特徴とする陰極線
    管。
  3. 【請求項３】 前記防爆用金属バンドの短辺中央部の降
    伏点が、長辺中央部の降伏点に比較し大きいことを特徴
    とする請求項１又は２記載の陰極線管。
  4. 【請求項４】 前記防爆用金属バンドの長辺中央部の降
    伏点が、短辺中央部の降伏点に比較し大きいことを特徴
    とする請求項１又は２記載の陰極線管。
  5. 【請求項５】 陰極線管の矩形状パネル部の周囲に、加
    熱冷却後の長辺と短辺の降伏点が異なる防爆用金属バン
    ドを加熱膨張させて装着する工程を経て防爆用金属バン
    ドで補強された陰極線管を得ることを特徴とする陰極線
    管の製造方法。
  6. 【請求項６】 陰極線管における長辺と短辺とで引張応
    力が異なる矩形状パネル部の周囲に、加熱冷却後の長辺
    と短辺の降伏点が矩形状パネル部の長辺と短辺との引張
    応力の相違に対応して異なる防爆用金属バンドを加熱膨
    張させて装着する工程を経て防爆用金属バンドで補強さ
    れた陰極線管を得ることを特徴とする陰極線管の製造方
    法。
  7. 【請求項７】 前記防爆用金属バンドの短辺中央部の降
    伏点が、長辺中央部の降伏点に比較し大きいことを特徴
    とする請求項５又は６記載の陰極線管の製造方法。
  8. 【請求項８】 前記防爆用金属バンドの長辺中央部の降
    伏点が、短辺中央部の降伏点に比較し大きいことを特徴
    とする請求項５又は６記載の陰極線管の製造方法。
JP11160215A 1999-06-07 1999-06-07 陰極線管及び該陰極線管の製造方法 Pending JP2000348645A (ja)

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