阴罩及其制造方法 本发明涉及用于彩色阴极射线管的阴罩及其制造方法。
通常，彩色阴极射线管具有作为选别颜色装置而发挥功能的阴罩。这种阴罩，系将整体的薄金属板一体加工而成，具有形成大致球面状的凸曲面的曲面部和与该曲面部大致垂直、围住该曲面部全周设置的裙部。另外，曲面部包括设有许多电子束通过孔的有孔部和位于有孔部外周的无孔的周缘部。
这种阴罩，通常对在当初平坦的薄金属板上形成电子束通过孔的平面罩进行冲压成形来制作。即，首先，为了容易成形，在将平面罩退火后，用冲压成形模冲压形成规定的形状。冲压成形后，进行发黑处理，在阴罩表面形成氧化膜，制成阴罩。
近年来，这种阴罩的板厚因各种理由而薄板化，例如0.12～0.13mm左右，随之，产生了冲压成形后阴罩强度降低、因外部冲击而导致变形的问题。
现有的冲压成形，系使用在表面进行镜面加工后的模具(尤其凸模)、通过对阴罩坯料实施沿面方向的拉伸加工来进行。因此，容易在阴罩的有孔部及周缘部产生应力集中，在电子束通过孔易产生称为孔延伸的孔形状变形。因此，产生了阴罩地塑性加工量的限度。
由此，很难对阴罩的有孔部整个面进行连续均匀的加工，结果，在局部产生阴罩的加工不足部，阴罩就成为局部坍陷的状态(通称边落)。而且，在这种成形状态中，阴罩整体未达到塑性区域，在对成形后的阴罩施加落下冲击时不能维持形状。这种现象对板厚较薄的阴罩尤为显著。
另外，若将阴罩的板厚做得大，虽然能解决上述的问题，但与使阴罩薄型化的趋势相违背，此外，还产生例如难以将蚀刻形成的电子束通过孔控制成规定形状等问题。
鉴于上述存在的缺点，本发明的目的在于，提供一种即使阴罩坯料是薄板也可保持孔形状且可进行充分的塑性加工、对外部冲击具有足够强度的阴罩及其制造方法。
为达到上述目的，本发明的阴罩具有将薄金属板加工形成具有曲面形状的曲面部和围住所述曲面部的全周设置的裙部。所述曲面部具有设有许多电子束通过孔的有孔部和位于有孔部外周的无孔的周缘部，所述有孔部具有通过将所述有孔部向板厚方向挤压而在有孔部的一侧表面形成的多个凹部。
在上述阴罩中，所述各电子束通过孔具有在所述有孔部的凸曲面侧开口的大孔和在所述有孔部的凹曲面侧开口的小孔，所述凹部形成在所述有孔部的凹曲面上。
另外，所述多个凹部，从所述有孔部的大致中心到有孔部周缘呈放射状延伸。或者，所述多个凹部，在所述有孔部的大致整个区域分散设置、分别形成大致半球状。
此外，本发明的阴罩的制造方法，包括下述步骤：
准备由具有设有许多电子束通过孔的有孔部的薄金属板所构成的平面罩，将所述平面罩的有孔部通过冲压加工进行曲面伸出而形成规定的曲面形状，且将所述冲压成形的金属板的有孔部向其板厚方向挤压，在所述有孔部的一侧表面形成多个凹部。
形成上述凹部的工序，系将使所述有孔部的表面内、所述电子束通过孔的小孔开口后的表面局部挤压而成。
另外，本发明的阴罩的制造方法，还包括下述步骤：
准备由具有设有许多电子束通过孔的有孔部的薄金属板所构成的平面罩，且通过使用具有规定形状的凸模的冲压加工进行曲面伸出而将所述平面罩的有孔部形成规定的曲面形状，同时，将金属板的有孔部向其板厚方向挤压，在所述有孔部的一侧表面形成多个凹部。
附图的简单说明
图1是具有本发明实施例的阴罩的彩色阴极射线管的剖视图。
图2是所述阴罩的立体图。
图3是表示所述阴罩内面侧的俯视图。
图4A是沿图3中线IVA-IVA的剖视图。
图4B是表示将图4A中A部分予以放大的剖视图。
图5是用于所述阴罩制造的冲压装置的剖视图。
图6A至6D是分别大致表示使用所述冲压装置的阴罩冲压成形工序的剖视图。
图7是用于所述阴罩的挤压加工的模具的剖视图。
图8是表示所述模具的第1加工模的立体图。
图9A及9B是分别大致表示使用所述模具的阴罩挤压加工工序的剖视图。
图10是表示本发明另一实施例的阴罩的一部分放大的剖视图。
图11是用于上述另一实施例的阴罩挤压加工的模具的剖视图。
图12是表示图11所示的模具的第1加工模的立体图。
图13是表示用于上述冲压装置的凸模变形例的立体图。
下面，参照附图就本发明的实施例进行详细说明。图1表示具有阴罩的彩色阴极射线管。该彩色阴极射线管具有设有由玻璃构成的面板3及漏斗状的锥体4的真空管壳。面板3具有大致矩形状的有效部1和沿有效部周缘部而立设的4个侧壁部2，锥体4与侧壁部2连接。在各侧壁部2的内面中央部，向内方突设有双头螺栓销14。
在有效部1的内面，形成有由发光成兰、绿、红的3色萤光体层构成的荧光屏5。另外，在面板3的有效部1的内侧，与荧光屏5相对地配置有实际上呈矩形的阴罩6。具有选别颜色功能的阴罩6，固定在矩形的罩框6A上，该罩框通过多个弹性支架15而支承在双头螺栓销14上。
此外，在锥体4的颈部7内，配设有射出3条电子束8的电子枪9。而从电子枪9射出的3条电子束8，因在锥体4外侧安装的偏转线圈24而偏转，且通过阴罩6而对荧光屏5进行水平、垂直扫描。由此，在荧光屏上显示彩色图象。
如图1至图4B所示，阴罩6系将例如板厚为0.1～0.15mm的薄金属板加工一体形成，且具有成形为凸曲面状的曲面部16和与该曲面部大致垂直并围住其曲面部全周设置的裙部17。另外，曲面部16包括设有许多电子束通过孔18的大致矩形的有孔部20和位于有孔部外周的无孔的周缘部21。
各电子束通过孔18包括曲面部16的外面，即包括在凸状曲面16a一侧开口的大孔18a和在曲面部16的凹状曲面16b一侧开口的小孔18b。在将阴罩6安装在彩色阴极射线管的真空管壳内的状态下，各电子束18的大孔18a与荧光屏5相对，小孔18b与电子枪9相对。
此外，如图3及图4B所示，在阴罩6的有孔部20的内面，即在凹状曲面16b，设有通过将阴罩向板厚方向挤压而形成的多个凹部22。在本实施例中，这些凹部22构成多个细长的槽，且从有孔部20的大致中心到有孔部周缘呈放射状延伸。各凹部22的凹入量形成10μm左右。
接着，就如上构成的阴罩6的制造方法进行说明。
在本制造方法中，首先，准备形成许多电子束通过孔18的平板状的平面罩，在将该平面罩退火后，冲压形成规定的形状。接着，将冲压形成的阴罩向板厚方向挤压加工而形成多个凹部22，然后，进行发黑处理而在阴罩表面形成氧化膜。
就冲压成形工序详细叙述。如图5所示，用于该冲压成形的冲压装置，具有凸模10、顶块11、坯料压边圈12及凹模13，这些都由按压装置26及滑动机构27、28、29沿箭头B方向驱动升降。
凸模10的下侧面，形成对欲成形的阴罩的曲面部16形状附加回弹的凸曲面10a，并进行镜面加工。顶块11的外形与凸模10的外形一致，仅仅其环状的周缘部在全周形成使其与凸模10的凸曲面10a配合的凹曲面11a。坯料压边圈12与凹模13，分别形成将互相相对的环状周缘部12a、13a配合的曲面。
在进行冲压成形时，如图6A所示，首先，将平面罩30置放在凹模13的周缘部13a上。
接着，如图6B所示，向下方按压坯料压边圈12，将作为应成为裙部17部分的裙预定部30a夹持在凹模13的周缘部13a与坯料压边圈12的周缘部12a之间。然后，如图6C所示，压下凸模10，并沿着凸模10的凸曲面10a而将平面罩30压延，从而形成有孔部20及与其连续的周缘部21所规定的曲面。接下来，将无孔的周缘部21牢固地夹持在凸模10的凸曲面10a周缘部分与顶块11周缘部的凹曲面11a之间。
又如图6D所示，放松附加到坯料压边圈12上的按压力，并再将更大的按压力作用到凸模10而向下方压下。在该工序中，凸模10及顶块11仍夹住平面罩30的周缘部地向下方移动，压入到凹模13内。由此，形成裙部17。
最后，解除凸模10及坯料压边圈12的按压力，将凸模10向上方提起，结束阴罩6的冲压成形。
在上述冲压成形结束后，对阴罩6进行挤压加工。如图7及图8所示，用于挤压加工的模具32具有设有凸曲面36的第1加工模34和设有凹曲面40的第2加工模38。作为整体的第1加工模34，形成与冲压成形阴罩时的凸模形状大致同样的形状。第1加工模34的凸曲面36与阴罩6的曲面部16的凹曲面16b对应，并在该凸曲面36上形成有放射状延伸的多个细长突起42。各突起42的高度设定为3～50μm。第2加工模38的凹曲面40，形成与阴罩曲面部16的凸曲面16a对应的平滑的形状，且元突起。
使用上述模具32的挤压加工工序如下。首先，如图9A所示，将冲压成形的阴罩6在其凹曲面16b与第1加工模34的凸曲面36相对的状态下放置在凸曲面36上，并且，从其上面，将第2加工模38使其凹曲面40向下方地重叠在阴罩6上，从而用第1及第2加工模34、38夹持阴罩。
然后，如图9B所示，利用未图示的冲击力施加装置，在第2加工模38上施加从上方向第1加工模34的冲击力F。在施加冲击力F时，阴罩6的凸曲面16a一侧，即大孔18a一侧的表面由于用面与第2加工模38的凹曲面40接触，故不受到局部应力。另一方面，由于阴罩6的凹曲面16b、即小孔一侧的表面与第1加工模34的突起42线接触，故与该突起42的接触部受到局部应力，向阴罩的板厚方向挤压。由此，在阴罩6的有孔部20的内面形成放射状延伸的多个凹部22。另外，凹部22的深度形成为10～40μm。
如此，在本实施例中，在位于阴罩6的小孔18b一侧的第1加工模34上设置突起42，其是因如下的理由而设置的。即，阴罩6的电子束通过孔18，系通过利用蚀刻而使成为彩色阴极射线管的电子枪一侧的小孔18b和成为荧光屏一侧的大孔18a连接来形成的，形成阴罩6大孔18a的凸曲面16a与形成小孔18b的凹曲面16b相比较，被蚀刻的部分较多，因此，小孔一侧的表面，即曲面部16的凹曲面16b的一方残留未蚀刻的部分较多，由于较多地获取与突起42的接触部，故容易进行挤压加工。
最后，用与现有技术相同的方法进行发黑处理，在阴罩表面形成氧化膜，制成阴罩。
采用如上那样制造的阴罩6，如上所述，在曲面部16小孔18b一侧的表面16b形成有因向板厚方向挤压凹入而硬化后的压痕，即形成有细长的槽状凹部22。而且，通过用这种的挤压加工而产生的压痕，可提高阴罩6的机械强度。另外，当阴罩的板厚为0.12mm的情况下，凹部22的凹入量若是10μm左右，则不会损坏电子束通过孔18的形状并可提高强度。
经测定用上述方法制造的阴罩6的强度，即使在受到使现有阴罩变形后的外部冲击的情况下，本阴罩也不会产生变形，且还可耐更大的冲击。另外，采用本制造方法，即使对于用现有的制造方法冲压成形后的强度不足够且成形困难的板厚的阴罩，也可成形。另外，在上述制造方法中，冲压成形后，由于对阴罩向板厚方向进行挤压加工，故冲压成形的自身具有可原封不动地利用与现有同样装置的优点。
此外，在上述实施例中，虽然将第1加工模放在下面而从第2加工模施加冲击力，但也可将第2加工模配置在下面。
另外，在阴罩小孔一侧表面设置的压痕，即凹部22，不限于上述的细长的槽状，根据需要而可作种种变化。例如，如图10所示，也可做成大致半球状的凹部22。
如图11至图12B所示，如此的阴罩6的制造所使用的模具32，具有第1及第2加工模34、38，在第1加工模34的凸曲面36，在大致整个面连续形成有许多金属球，例如密集地埋入直径4mm的钢球，形成大致半球状的多个突起42，并且，将突起42的顶部连接而产生的凸曲面与阴罩6的曲面部16的凹状曲面16b对应。另外，第2加工模38的凹曲面40，成为与阴罩曲面部16的凸曲面16a对应的平滑的形状，且不埋入金属球，在表面无突起。
而阴罩6在与上述方法相同地冲压成形后，用所述模具32进行挤压加工。即使在如此的阴罩及其制造方法中，也可获得与上述实施例相同的作用与效果。
又，在上述实施例中，经冲压曲面成形后，进行用模具32的挤压加工，但也可在冲压装置的凸模表面设置突起，同时进行冲压产生的曲面形成和金属板向板厚方向的挤压加工。
即，这种场合，不将图5所示的冲压装置的凸模10凸曲面10a做成镜面，而在该凸曲面10a上设置如图8或图12B那样的突起42，或者，如图13所示，不对凸模10凸曲面10a进行镜面加工，通过保持原样地残留由切削加工带来的机械加工痕迹46，在凸曲面上形成规则或不规则的由机械加工痕迹所构成的3～50μm左右的突起，也可带有微细的凹凸。
而且，在用上述凸模10形成阴罩6的情况下，与图6A至6D所示的工序相同，首先，将平面罩30放置在凹模13的周缘部13a上。其次，将坯料压边圈12向箭头C方向压下，将作为应成为裙部17部分的裙预定部30a夹持在凹模13的周缘部13a与坯料压边圈12的周缘部12a之间。然后，压下凸模10，并沿着凸模10的凸曲面10a而将平面罩30压延，从而形成有孔部20及与其连续的周缘部21所规定的曲面。同时，利用凸曲面10a的凹凸，将平面罩30向板厚方向挤压，形成凹部22。
接着，将无孔的周缘部21牢固地夹持在凸模10的凸曲面10a周缘部分与顶块11周缘部的凹曲面11a之间，再放松附加到坯料压边圈12上的按压力，并再将更大的按压力作用到凸模10而向下方压下。在该工序中，凸模10及顶块11仍夹住平面罩30的周缘部地向下方移动，压入到凹模13内。由此，形成裙部17。
最后，解除凸模10及坯料压边圈12的按压力，将凸模10向上方提起，结束阴罩6的冲压成形及挤压加工。然后，进行发黑处理，在阴罩表面形成氧化膜，制成阴罩。
在使用如上述的制造方法的情况下，也与上述实施例一样，即使阴罩坯料是薄板，也可一面保持电子束通过孔的形状一面进行充分的塑性加工，可获得对外部冲击具有足够机械强度的阴罩。此外，也不必对凸模的凸曲面进行镜面加工，从而可降低模具制造成本。