JP2004047349A

JP2004047349A - 蛍光液の塗布装置および塗布方法

Info

Publication number: JP2004047349A
Application number: JP2002205237A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Ikemoto; 池本　正治
Original assignee: West Electric Co Ltd
Current assignee: West Electric Co Ltd
Priority date: 2002-07-15
Filing date: 2002-07-15
Publication date: 2004-02-12

Abstract

【課題】冷陰極放電管の製造工程において、ガラス管の内面に蛍光液が所定の長さだけ塗布されるようにした蛍光液の塗布装置および塗布方法を提供する。
【解決手段】ガラス管８の上端部に気密に挿入されるシリンダ１９および該シリンダ１９内で往復動するピストン２０からなる吸引ヘッド１６と、前記ピストン２０を間歇的に一定の距離ごとに上昇させるためのステッピングモータ２４と運動伝達機構２５との駆動装置１７と、蛍光液６を吸引したい距離だけ前記ピストン２０が上昇すると駆動装置１７を停止させる停止装置１８とが備えられている。ピストン２０が間歇的に一定の距離ごとに上昇することにより、蛍光液６は間歇的に一定の距離ごとにガラス管８内に吸引され、塗布される。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置の光源として使用される冷陰極放電管を製造するための蛍光液の塗布装置および塗布方法に関し、詳しくは、冷陰極放電管の製造過程において、ガラス管の内面に蛍光液が所定の長さだけ塗布されるようにした蛍光液の塗布装置および塗布方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置などのバックライトとして、輝度が高く、消費電力が低く、さらに点灯開始電圧が低いという特長を有している冷陰極放電管が広く使用されている。冷陰極放電管は図２に示すように、ガラスバルブ１の両端部に導入金属体２，２がビードガラス３，３を介して、ガラスバルブ内４各導入金属体２，２の先端部に電極４，４が取り付けられ、ガラスバルブ１の内面に蛍光被膜５が形成され、ガラスバルブ１内にネオンやアルゴンなどの混合希ガスおよび水銀が拡散封入された構成となっている。
【０００３】
蛍光被膜５を塗布する装置として、蛍光被膜５を形成する初期の段階において、図３に示すような蛍光液の塗布装置が使用されている。この蛍光液の塗布装置には、蛍光液６を貯留する容器７と、ガラス管８を鉛直姿勢で保持するホルダ９と、ガラス管８の上端に着脱自在に装着されるまた、吸引ヘッド１０とが備えられている。また、吸引ヘッド１０には、ガラス管８内を減圧させ、ガラス管８内に蛍光液６を吸引するための真空ポンプ１１がパイプ１２を介して接続され、パイプ１２には、減圧弁１３と電磁弁１４とが取り付けられている。そして、蛍光液６がガラス管８の所定の位置まで吸引されたことを検知する液面検知センサ１５がホルダ９に保持されたガラス管８に近接して配備され、しかもこの液面検知センサ１５は、液面検知センサ１５が蛍光液６を検知したときに電磁弁１４が遮断されるよう、電磁弁１４と電気的に接続される。
【０００４】
このような蛍光液の塗布装置によって蛍光液６をガラス管８の内面に塗布するには、まずホルダ９に保持されたガラス管８の下端部を容器７に貯留された蛍光液６に浸漬した状態で、ガラス管８の上端部に吸引ヘッド１０を装着する。そして、真空ポンプ１１を作動させて、ガラス管８内を減圧する。すると、容器７に貯留された蛍光液６がガラス管８内に吸引され、ガラス管８を上昇してゆき、液面検知センサ１５がガラス管８内に吸引された蛍光液６を検知すると、電磁弁１４が作動して、真空ポンプ１１の吸引を停止する。したがって、しかる後は、ガラス管８内の真空度が低下して、蛍光液６は自然に下降する。
【０００５】
ガラス管８の内面に付着した蛍光液６は、乾燥された後、高温にて焼成される。これによって、ガラス管８の内面に蛍光被膜５が形成される。ただし、蛍光液６に浸漬された側のガラス管８の端部まで蛍光被膜５が形成されるため、この部分の蛍光被膜５は、後の工程で削り取る必要がある。このようにガラス管８の両端部に蛍光被膜５を形成しないのは、ガラス管８とビードガラス３，３との親和性を担保するためである。
【０００６】
なお、所定の高さまで吸引された蛍光液の液面に波打ち現象が生じないようにするため、吸引ヘッドにガラス管の内径の１〜２５％の吸引孔を設けた塗布液の塗布装置及びその塗布方法が特開平８−２８１１７７号公報に開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の塗布装置は特開平８−２８１１７７号公報に開示されたものも含めて、真空ポンプ１１がガラス管８内を減圧することにより、容器７に貯留された蛍光液６がガラス管８内に吸引され、そして液面検知センサ１５が蛍光液６を検知すると、電磁弁１４が作動し、ガラス管８内が減圧されなくなることにより、蛍光液６がガラス管８内に吸引されないようにされている。
【０００８】
しかし、液面検知センサ１５が蛍光液６を検知してから電磁弁１４が作動し、ガラス管８内が減圧されなくなるまでに時間がかかるため、蛍光液６が液面検知センサ１５の位置を超過して吸引され、ビードガラス３の溶着が予定される箇所であるガラス管８の上端部内にも塗布されることが起こり得る。そして、この部分に蛍光被膜５が形成されたままであると、ビードガラス３とガラス管８との親和性が悪くなり、ガラスバルブ１内に封入された混合希ガスや水銀がリークするという問題が生じる。
【０００９】
したがって、ビードガラス３が溶着されるガラス管８の一端部に形成された蛍光被膜５を、ガラス管８の他端部に形成された蛍光被膜５と同様、削り取らなければならず、この削り取る作業がコストアップの一因ともなる。
【００１０】
一方、液面検知センサ１５が蛍光液６を検知してから蛍光液６が吸引されることがなくなるまでの長さを見込んで、液面検知センサ１５の配置位置を設定することも考えられるが、真空ポンプ１１がガラス管８内を減圧する状態や蛍光液６の状態が常に一定でなく、またガラス管８が極めて細いことから困難である。
【００１１】
そこで、本発明は、冷陰極放電管の製造工程において、ガラス管の内面に蛍光液が所定の長さだけ塗布されるようにした蛍光液の塗布装置および塗布方法を提供することを課題としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の蛍光液の塗布装置は、容器に貯留された蛍光液に、鉛直姿勢のガラス管の下端部を浸漬し、前記蛍光液をガラス管内の上方に吸引する蛍光液の塗布装置であって、ガラス管の上端部に気密に挿入されるシリンダおよび該シリンダ内で往復動するピストンからなる吸引ヘッドと、前記ピストンを間歇的に一定の距離ごとに上昇させる駆動装置と、蛍光液を吸引したい距離だけ前記ピストンが上昇すると駆動装置を停止させる停止装置とが備えられていることを特徴としている。
【００１３】
この蛍光液の塗布装置によれば、ガラス管の上端部に挿入されたシリンダ内のピストンを、駆動装置が間歇的に一定の距離ごとに上昇させることにより、容器に貯留された蛍光液は、間歇的に一定の距離ごとにガラス管内に吸引される。そして、蛍光液を吸引したい距離だけ前記ピストンが上昇すると、停止装置が駆動装置を停止させる。蛍光液は間歇的に一定の距離（一定の容積）ごとに吸引されるため、超過して吸引されることはなく、ガラス管の内面に所定の長さだけ塗布される。
【００１４】
請求項２に記載の蛍光液の塗布装置は、前記請求項１に記載の蛍光液の塗布装置であって、駆動装置は、ステッピングモータと、該ステッピングモータの回転軸の回転運動を前記ピストンの直線運動に変換する運動伝達機構とを備えたものであり、停止装置は、ステッピングモータのパルス数からピストンの上昇距離を計算するカウンタと、前記カウンタによって計算されたピストンの上昇距離が蛍光液をガラス管内に吸引したい距離と一致すると、ステッピングモータの回転を停止させるストッパとを備えたものであることを特徴としている。
【００１５】
この蛍光液の塗布装置によれば、ステッピングモータの回転軸の回転運動が、運動伝達機構によってピストンを上昇させる直線運動に変換されることにより、ピストンが間歇的に一定の距離ごとに上昇する。また、ピストンの上昇距離がカウンタによってステッピングモータのパルス数から計算される。
【００１６】
請求項３に記載の蛍光液の塗布方法は、請求項１に記載の蛍光液の塗布装置を使用する蛍光液の塗布方法であって、鉛直姿勢のガラス管の下端部を容器に貯留された蛍光液に浸漬し、ガラス管の上端部に吸引ヘッドのシリンダを挿入した状態で、駆動装置によってピストンをシリンダの下部から間歇的に一定の距離ごとに上昇させることにより、蛍光液をガラス管内に間歇的に一定の距離ごとに吸引し、蛍光液をガラス管内に吸引したい距離だけピストンが上昇すると、停止装置によって駆動装置を停止することを特徴としている。
【００１７】
この蛍光液の塗布方法によれば、ガラス管の上端部に挿入された吸引ヘッドのシリンダ内を、ピストンが一定の距離ごとに上昇することにより、蛍光液がガラス管内に間歇的に一定の距離ごとに吸引される。ピストンが蛍光液をガラス管内に塗布したい距離だけ上昇すると駆動装置が停止する。ピストンは間歇的に一定の距離ごとに上昇するため、蛍光液は一定の距離ごとにガラス管内に吸引され、超過することなく、ガラス管内に所定の長さだけ塗布される。
【００１８】
請求項４に記載の蛍光液の塗布方法は、請求項２に記載の蛍光液の塗布装置を使用する蛍光液の塗布方法であって、鉛直姿勢のガラス管の下端部を容器に貯留した蛍光液に浸漬し、ガラス管の上端部に吸引ヘッドのシリンダを挿入した状態で、駆動装置のステッピングモータを回転させ、該ステッピングモータの回転軸の回転運動が運動伝達機構によって直線運動に変換されるピストンをシリンダの下部から間歇的に一定の距離ごとに上昇させることにより、蛍光液をガラス管内に間歇的に一定の距離ごとに吸引し、停止装置のカウンタがピストンの上昇距離を計算し、蛍光液をガラス管に吸引したい距離だけピストンが上昇すると、ストッパを作動させることにより、ステッピングモータの回転を停止することを特徴としている。
【００１９】
この蛍光液の塗布方法によれば、ステッピングモータの回転軸の回転運動が運動伝達機構によってピストンを間歇的に一定の距離ごとに上昇させる直線運動に変換され、ピストンが間歇的に一定の距離ごとに上昇することにより、蛍光液は間歇的に一定の距離ごとにガラス管内に吸引される。間歇的に一定の距離ごとに上昇するピストンの上昇距離は、ステッピングモータのパルス数から計算され、ピストンの上昇距離が蛍光液をガラス管内に吸引したい距離と一致すると、ストッパがステッピングモータを停止させることにより、ピストンが上昇しなくなり、蛍光液はガラス管内に吸引されなくなり、超過することなく、ガラス管内に所定の長さだけ塗布される。
【００２０】
請求項５記載の蛍光液の塗布装置は、請求項２に記載の発明に液面検知センサーを備えてなるもので、液面検知センサを併設することにより、例えばカウンタが何らかの原因で故障した場合には、この液面検知センサーが働いて液面が必要以上に上昇するのが防止できる。
【００２１】
又請求項６に記載の蛍光液の塗布方法は、請求項４に記載の発明に液面検知センサーによる蛍光液の液面検知がカウンタの計算動作よりも早く動作した場合に液面検知動作による蛍光液塗布から行われるもので、このことはカウンタが故障したときの液面の異常上昇を防止できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態に係る蛍光液の塗布装置について図１を参照しながら説明する。従来と同一部分は同一符号を付して説明する。
【００２３】
本発明の一実施形態に係る蛍光液の塗布装置には、吸引ヘッド１６と駆動装置１７と停止装置１８とが備えられている。吸引ヘッド１６は、シリンダ１９とこのシリンダ１９内で往復動する吸入部材の機能を有したピストン２０とからなる。シリンダ１９の下端部は、ガラス管８の上端部に挿入される部分であり、縮径されたノズルが突設されている。（ただし、ノズルが突設されていないシリンダ１９を使用することもできる。）また、シリンダ１９は昇降装置２１のロッド２２の先端部に取り付けられた保持具２３に保持されており、保持具２３が下降することにより、シリンダ１９の下部がガラス管８の上部に気密に挿入されるようになっている。この保持具２３は、一定の高さ位置に設けられており、したがって、保持具２３により保持されるガラス管８の高さも一定に維持される。そして、シリンダ１９の下端部が鉛直姿勢のガラス管８の上端部に挿入されることにより、シリンダ１９も鉛直姿勢となり、ピストン２０も鉛直方向に往復動可能にされる。
【００２４】
駆動装置１７は、ステッピングモータ２４と運動伝達機構２５とを備えたものである。運動伝達機構２５は、ステッピングモータ２４の回転軸２６の回転運動を直線運動に変換するもので、吸引ヘッド１６のピストン２０に連結される。したがって、ステッピングモータ２４の回転運動は運動伝達機構２５によってピストン２０が間歇的に一定の距離ごとに上昇する直線運動に変換される。
【００２５】
停止装置１８は、カウンタ２７とストッパ２８とを備えたものである。そして、カウンタ２７はステッピングモータ２４を駆動させるパルス数からピストン２０の上昇距離を計算するものである。そしてストッパ２８はカウンタ２７によって計算されたピストン２０の上昇距離が蛍光液６をガラス管８内に吸引したい距離と一致すると、ステッピングモータ２４の回転を停止させるものである。
【００２６】
次に、前記のような蛍光液の塗布装置によってガラス管８内に蛍光液６を塗布する方法について説明する。まず、ホルダ９により一定の高さ位置に保持されたガラス管８の下端部が容器７に貯留された蛍光液６に浸漬される。このガラス管８の上方には、昇降装置２１の保持具２３に保持された吸引ヘッド１６が待機している。この待機している吸引ヘッド１６のピストン２０は、シリンダ１９の下部に位置している。そして、昇降装置２１のロッド２２が下方に伸長することにより、吸引ヘッド１６が下降し、吸引ヘッド１６のシリンダ１９がガラス管８の上端部に挿入して取付けられる。
【００２７】
その後、駆動装置１７のステッピングモータ２４が印加される駆動パルスによって回転し、運動伝達機構２５によってピストン２０がシリンダ１９の下部から間歇的に一定の距離ごとに上昇する。すると、容器７に貯留された蛍光液６がガラス管８内に間歇的に一定の距離ごとに吸引される。ピストン２０の上昇距離がカウンタ２７によってステッピングモータ２４の駆動のためのパルス数から計算され、ピストン２０の上昇した距離が蛍光液の吸引距離と一致すると、ストッパ２８がステッピングモータ２４の回転を停止させる。すると、蛍光液６がガラス管８内に吸引されなくなり、蛍光液６は超過することなく、ガラス管９内に所定の長さだけ塗布される。
【００２８】
そして、昇降装置２１のロッド２２が上方に縮退することにより、吸引ヘッド１６のシリンダ１９がガラス管８の上端部から脱抜する。すると、ガラス管８内の蛍光液６が自然に下降する。例えば、吸引ヘッド１６に開閉する通気孔（図示せず）が備えられ、吸引ヘッド１６のシリンダ１９をガラス管８の上端部から脱抜するときに通気孔を開くようにすることにより、シリンダ１９を脱抜しても、蛍光液６が吸引されることなく自然に下降するようにすることができる。
【００２９】
蛍光液６が下降しても、ガラス管９の内面には蛍光液６が付着している。その後、ホルダ９に保持されたガラス管８が容器７に貯留された蛍光液６から排出され、後工程へ送られる。ガラス管８の内面に付着した蛍光液６は、乾燥された後、高温にて焼成されることにより、ガラス管８の内面に蛍光被膜５（図２参照）が形成される。そして、蛍光被膜５が形成されていないガラス管８の一端部および蛍光被膜５が削り取られた他端部には、導入金属体２，２がビードガラス３，３によって封止される（図２参照）。
【００３０】
本発明は前記実施の形態に限定することなく、特許請求の範囲に記載した技術的事項の範囲内において種々変更することができる。例えば、図１の仮想線に示すように、ガラス管８内の所定の位置まで蛍光液６が吸引されたことを検知する液面検知センサ１５がガラス管８に近接して配置され、この液面検知センサ１５と停止装置１８のストッパ２８とが接続され、液面検知センサ１５が吸引された蛍光液６を検知すると、ストッパ２８がステッピングモータ２４を停止するようにすることもできる。この場合、カウンタ２７によりステッピングモータのパルス数計算、又は、液面検知センサ５によりガラス管の蛍光液位置検出のいづれかが早く所定動作したときに蛍光液６の吸引動体を停止させることができる。このことは、例えばカウンタ２７による計算が何らかの理由により動作できなくなった場合、検知センサ１５により、蛍光液の吸引動作を停止させることができる。また、駆動装置１７はステッピングモータ２４に代え、ピストン２０を間歇的に上昇させる他の各種の駆動機構を使用することもできる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、下端部が蛍光液に浸漬されるガラス管の上端部に、シリンダが挿入され、そのシリンダ内をピストンが間歇的に一定の距離ごとに上昇することにより、蛍光液はガラス管内に超過することなく、ガラス管の内面に所定の長さだけ塗布される。したがって、蛍光被膜は、ビードガラスが溶着されるガラス管の端部まで形成されることがなく、ビードガラスはガラス管の端部に確実に溶着される。この結果、ガラス管内に封入された混合希ガスや水銀はリークすることがなく、初期の特性を維持することのできる冷陰極放電管を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る蛍光液の塗布装置の概略図
【図２】冷陰極放電管の断面正面図
【図３】従来の蛍光液の塗布装置の概略図
【符号の説明】
６　蛍光液
７　容器
８　ガラス管
１６　吸引ヘッド
１７　駆動装置
１８　停止装置
１９　シリンダ
２０　ピストン
２４　ステッピングモータ
２５　運動伝達機構
２６　回転軸
２７　カウンタ
２８　ストッパ

Claims

容器に貯留された蛍光液に、鉛直姿勢のガラス管の下端部を浸漬し、前記蛍光液をガラス管内の上方に吸引する蛍光液の塗布装置であって、ガラス管の上端部に気密に挿入されるシリンダ及びこのシリンダ内で往復動するピストンからなる吸引ヘッドと、前記ピストンを間歇的に一定の距離ごとに上昇させる駆動装置と、蛍光液を吸引したい距離だけ前記ピストンが上昇すると駆動装置を停止させる停止装置とが備えられていることを特徴とする蛍光液の塗布装置。
駆動装置は、ステッピングモータと、このステッピングモータの回転軸の回転運動をピストンの直線運動に変換する運動伝達機構とを備えたものであり、停止装置は、ステッピングモータへの供給パルス数からピストンの上昇距離を計算するカウンタと、前記カウンタによって計算されたピストンの上昇距離が蛍光液をガラス管内に吸引したい距離と一致すると、ステッピングモータの回転を停止させるストッパとを備えたものであることを特徴とする請求項１に記載の蛍光液の塗布装置。
請求項１に記載の蛍光液の塗布装置を使用する蛍光液の塗布方法であって、鉛直姿勢のガラス管の下端部を容器に貯留された蛍光液に浸漬し、ガラス管の上端部に吸引ヘッドのシリンダを挿入した状態で、駆動装置によってピストンをシリンダの下部から間歇的に一定の距離ごとに上昇させることにより、蛍光液をガラス管内に間歇的に一定の距離ごとに吸引し、蛍光液をガラス管内に吸引したい距離だけピストンが上昇すると、停止装置によって駆動装置を停止することを特徴とする蛍光液の塗布方法。
請求項２に記載の蛍光液の塗布装置を使用する蛍光液の塗布方法であって、鉛直姿勢のガラス管の下端部を容器に貯留した蛍光液に浸漬し、ガラス管の上端部に吸引ヘッドのシリンダを挿入した状態で、駆動装置のステッピングモータを回転させ、前記ステッピングモータの回転軸の回転運動が運動伝達機構によって直線運動に変換されるピストンをシリンダの下部から間歇的に一定の距離ごとに上昇させることにより、蛍光液をガラス管内に間歇的に一定の距離ごとに吸引し、停止装置のカウンタがピストンの上昇距離を計算し、蛍光液をガラス管に吸引したい距離だけピストンが上昇すると、ストッパを作動させることにより、ステッピングモータの回転を停止することを特徴とする蛍光液の塗布方法。
ガラス管の蛍光液位置を検出することによりステッピングモータの回転を停止させるストッパを動作させる液面検知センサーを備えてなる請求項２に記載の蛍光液の塗布装置。
ガラス管の蛍光液位置を検出するために併設された液面検知センサーが停止装置によるストッパの作動時期よりも早く前記蛍光液位置検出したとき、前記ストッパを作動させてなる請求項４に記載の蛍光液の塗布方法。