JP4955477B2 - 蛍光ランプの蛍光体剥離方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、蛍光ランプの蛍光体剥離方法および装置に関する。

蛍光ランプの製造工程において、蛍光ランプの円筒状ガラス管の開口を溶着する前に、この開口側内面に塗布された蛍光体を剥離しておかないと、溶着時に、溶融されたガラス内部に蛍光体が入り込み、その後の温度変化で熱膨張係数の違いによる熱応力により、ガラス管が割れる可能性がある。

そのために、樹脂製の内部材と外部材のそれぞれの角部で蛍光ランプのガラス管の開口の端部を内側と外側から挟み、ガラス管と、内部材および外部材とのいずれか一方を回転させることで、蛍光体を剥離するようにしたものがある（特許文献１参照…第１背景技術）。

また、図７（ａ）（ｂ）のように、可撓性の剥離用羽根１を外周部に取付けた回転治具２を矢印ａの方向に回転させながら、蛍光ランプ３の開口３ａから円筒状ガラス管３ｂ内に挿入して、円筒状ガラス管３ｂの内面に撓みながら接触する剥離用羽根１の側縁１ａで蛍光体４を剥離するようにしたものがある（第２背景技術）。

第１背景技術は、蛍光ランプのガラス管の開口の端部近傍の蛍光体だけを剥離できるもので、ガラス管内の奥部の蛍光体を剥離することができない。これに対して、第２背景技術は、ガラス管３ｂ内の奥部の蛍光体４も剥離することができる。
特開２００１−２０２８８２号公報

しかしながら、特に第２背景技術において、剥離用羽根１の上縁１ｂは、回転治具２の軸直角方向に対して水平（換言すれば、回転治具２の軸方向に対して垂直）であったことから、剥離用羽根１の上縁１ｂに剥離された蛍光体４が載ってしまい〔図８（ａ）の符号ｂ参照〕、この蛍光体４が剥離用羽根１でガラス管３ｂの内面に擦り付けられて再付着されることがあった。

また、図８（ｂ）のように、蛍光体４を剥離した境目４ａに剥離用羽根１の上縁１ｂに載った蛍光体４が盛られることがあった（符号ｃ参照）。

このように、再付着した蛍光体４、または盛られた後に僅かの衝撃で落下しやすい蛍光体４が、溶着時に溶融されたガラス内部に入り込むと、その後の温度変化で熱膨張係数の違いによる熱応力により、ガラス管３ｂが割れる可能性があるという問題があった。

本発明は、前記問題を解消するためになされたもので、蛍光ランプのガラス管内の奥部の蛍光体を剥離できるとともに、剥離された蛍光体がガラス管の内面に再付着されることがなく、しかも蛍光体を剥離した境目に盛られることがないようにした蛍光ランプの蛍光体剥離方法および装置を提供することを目的とするものである。

前記課題を解決するために、本発明の請求項１は、蛍光ランプの円筒状ガラス管の下端の開口側内面に塗布された蛍光体を剥離する方法であって、可撓性の剥離用羽根を外周部に取付けた回転治具を回転させながら、前記下端の開口から上向きに前記円筒状ガラス管内に挿入して、前記円筒状ガラス管の内面に撓みながら接触する前記剥離用羽根の側縁で、前記蛍光体を剥離するとともに、前記下端の開口から前記円筒状ガラス管内に挿入した前記剥離用羽根の上縁は、前記回転治具の軸心の方向へ下向きに傾斜させて、この下向きに傾斜させた上縁で、剥離された前記蛍光体を前記回転治具の軸心の方向に移動させるようにしたことを特徴とする蛍光ランプの蛍光体剥離方法を提供するものである。

また、本発明の請求項２は、蛍光ランプの円筒状ガラス管の下端の開口側内面に塗布された蛍光体を剥離する装置であって、回転治具の外周部に可撓性の剥離用羽根が取付けられ、この回転治具を回転させながら、前記下端の開口から上向きに前記円筒状ガラス管内に挿入したときに、前記剥離用羽根の側縁は、前記円筒状ガラス管の内面に撓みながら接触されるとともに、前記剥離用羽根の上縁は、前記回転治具の軸心の方向へ下向きに傾斜されていることを特徴とする蛍光ランプの蛍光体剥離装置を提供するものである。

請求項３のように、前記剥離用羽根の上縁の側縁寄り側は、急傾斜で下向きに傾斜されていることが好ましい。

請求項４のように、前記剥離用羽根の上縁は、厚み方向から見て、前記回転治具の回転方向の反対側に下向きに傾斜されていることが好ましい。

請求項５のように、前記剥離用羽根の側縁は、上部が前記回転治具の回転方向の前側、下部が前記回転治具の回転方向の後側となるように傾斜されていることが好ましい。

請求項６のように、前記剥離用羽根は、ウレタンゴムで形成されていることが好ましい。

本発明の請求項１の方法および請求項２の装置によれば、可撓性の剥離用羽根を外周部に取付けた回転治具を回転させながら、下端の開口から上向きに円筒状ガラス管内に挿入して、円筒状ガラス管の内面に撓みながら接触する剥離用羽根の側縁で、蛍光体を剥離することができるから、蛍光ランプのガラス管の開口の端部近傍だけではなく、ガラス管内の奥部の蛍光体を剥離することができる。

また、円筒状ガラス管内に挿入した剥離用羽根の上縁は、回転治具の軸心の方向へ下向きに傾斜させて、この下向きに傾斜させた上縁で、剥離されて上縁に載った蛍光体が回転治具の軸心の方向に自然に移動されるようになるから、剥離された蛍光体が剥離用羽根でガラス管の内面に擦り付けられて再付着されることがなくなるとともに、蛍光体を剥離した境目に剥離用羽根の上縁に載った蛍光体が盛られることもなくなる。

この結果、剥離された蛍光体がガラス管の内面に再付着されることがなく、しかも蛍光体が剥離した境目に盛られることがないから、再付着した蛍光体、または盛られた後に僅かの衝撃で落下しやすい蛍光体が、溶着時に溶融されたガラス内部に入り込むことがなくなるので、その後の温度変化で熱膨張係数の違いによる熱応力により、ガラス管が割れる可能性がなくなるようになる。

請求項３によれば、剥離用羽根の上縁の側縁寄り側を、急傾斜で下向きに傾斜させたから、この急傾斜な上縁の側縁寄り側で、剥離された蛍光体を回転治具の軸心の方向に、より素早く移動させることができるので、剥離された蛍光体の再付着や蛍光体の盛りが確実になくなるようになる。

請求項４によれば、剥離用羽根の上縁を、厚み方向から見て、回転治具の回転方向の反対側に下向きに傾斜させたから、この厚み方向の傾斜で、剥離された蛍光体を剥離用羽根の上縁から下方に素早く落下させることができるので、剥離された蛍光体の再付着や蛍光体の盛りが確実になくなるようになる。

請求項５によれば、剥離用羽根の側縁を上部が回転治具の回転方向の前側、下部が回転治具の回転方向の後側となるように傾斜させたから、曲面であるガラス管の内面に剥離用羽根の側縁が不均等に接触することで、剥離用羽根の上部がねじれて、剥離用羽根の上縁がより下向きに傾斜するようになる。なお、剥離用羽根の側縁がガラス管の内面に不均等に接触するが、剥離用羽根は可撓性であるから、ガラス管の内面との間に隙間ができないので、蛍光体の剥離性に影響が生じない。

請求項６によれば、可撓性の剥離用羽根としてウレタンゴムを用いることで、ガラス管の内面を傷付けることがなくなる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図６に示すような無電極ランプ等の蛍光ランプ１３は、球部１３ｃに円筒状ガラス管１３ｂが一体形成され、この円筒状ガラス管１３ｂの下端に開口１３ａが形成されている。そして、蛍光ランプ１３の製造時に、開口１３ａから蛍光ランプ１３内に塗布ノズル（不図示）を挿入して、蛍光ランプ１３の内面に、蛍光体１４が塗布されるようになる。なお、蛍光体１４とは、それぞれ有機物と混合した保護膜サスペンジョンと蛍光体サスペンジョンとを塗布して焼成されることで、有機物が除去された保護膜・蛍光体のことである。

この蛍光ランプ１３の円筒状ガラス管１３ｂの開口１３ａ側の内面に塗布された蛍光体１４を剥離する第１実施形態の蛍光体剥離装置１０Ａは、図１および図２に示すように、剥離用羽根１１と回転治具１２と羽根押さえ板１５とボルト１６とで構成されている。

回転治具１２と羽根押さえ板１５とボルト１６とは、金属製、特に省メンテナンスから錆びにくいステンレス製であることが好ましい。

回転治具１２は、丸軸状の大径上部１２ａと小径下部１２ｂとで形成され、小径下部１２ｂがチャック等で保持されて、回転機構（不図示）により矢印ａの時計方向に回転されるとともに、昇降機構（不図示）により矢印ｄの方向に上下昇降されるようになっている。例えば、回転数は５０〜１００ｒｐｍの範囲、昇降速度は１０〜５０ｍｍ／ｓｅｃの範囲が望ましい。

回転治具１２の大径上部１２ａの外周部には、一対の切欠き溝１２ｃが左右対称位置に形成され、この切欠き溝１２ｃは、軸方向に平行では無くて、上部が回転方向の前側、下部が回転方向の後側となるように傾けている〔図５（ｂ）〜（ｄ）参照〕。

この切欠き溝１２ｃに、左右一対の剥離用羽根１１の内側部を当てがい、羽根押さえ板１５で内側部を押さえた状態で、ボルト１６により切欠き溝１２ｃに内側部が取付けられている。

可撓性の剥離用羽根１１は、機械的強度、硬度のバリエーションが豊富、安価、弾力性等の観点からウレタンゴムが好ましい。このウレタンゴムの硬度は、柔らかすぎると、抵抗が小さくて蛍光体１４が剥離できず、固すぎると、撓みにくくてガラス管１３ｂの内面に傷を付ける可能性があるため、硬度はショア硬さＡ３０〜５０の範囲が望ましい。その幅Ｗは、ガラス管１３ｂの内径に対して、２ｍｍ程度大きくすることが好ましい。

このように、可撓性の剥離用羽根１１としてウレタンゴムを用いることで、ガラス管１３ｂの内面を傷付けることがなくなる。

剥離用羽根１１の上縁１１ｂは、図２（ａ）に詳細に示すように、回転治具１２の軸心Ｃの方向へ下向きに傾斜されている。この傾斜角度θ１は、約２０°が好ましい。

また、剥離用羽根１１の側縁１１ａは、前述のように回転治具１２の切欠き溝１２ｃを傾けていることで、上部が回転治具１２の回転方向の前側、下部が回転治具１２の回転方向の後側となるように傾斜されている。この傾斜角度θ２は、約２０°が好ましい。

前記のように第１実施形態の蛍光体剥離装置１０Ａを構成すれば、図１（ａ）のように、可撓性の剥離用羽根１１を外周部に取付けた回転治具１２を回転させながら、図１（ｂ）のように、下端の開口１３ａから上向きに円筒状ガラス管１３ｂ内に挿入して、円筒状ガラス管１３ｂの内面に撓みながら接触する剥離用羽根１１の側縁１１ａで、蛍光体１４を剥離することができるから、蛍光ランプ１３のガラス管１３ｂの開口１３ａの端部近傍だけではなく、ガラス管１３ｂ内の奥部の蛍光体１４を剥離することができる。

また、図２（ａ）のように、円筒状ガラス管１３ｂ内に挿入した剥離用羽根１１の上縁１１ｂは、回転治具１２の軸心Ｃの方向へ下向きに傾斜させて、この下向きに傾斜させた上縁１１ｂで、剥離されて上縁１１ｂに載った蛍光体１４は回転治具１２の軸心Ｃの方向に自然に移動されるようになるから（矢印ｅ参照）、剥離された蛍光体１４が剥離用羽根１１でガラス管１３ｂの内面に擦り付けられて再付着されることがなくなるとともに、図２（ｂ）のように、蛍光体１４を剥離した境目１４ａに剥離用羽根１１の上縁１１ｂに載った蛍光体１４が盛られることもなくなる。

この結果、剥離された蛍光体１４がガラス管１３ｂの内面に再付着されることがなく、しかも蛍光体１４が剥離した境目１４ａに盛られることがないから、再付着した蛍光体１４、または盛られた後に僅かの衝撃で落下しやすい蛍光体１４が、溶着時に溶融されたガラス内部に入り込むことがなくなるので、その後の温度変化で熱膨張係数の違いによる熱応力により、ガラス管１３ｂが割れる可能性がなくなるようになる。

また、剥離用羽根１１の側縁１１ａを上部が回転治具１２の回転方向の前側、下部が回転治具１２の回転方向の後側となるように傾斜させたから、曲面であるガラス管１３ｂの内面に剥離用羽根１１の側縁１１ａが不均等に接触する。すなわち、図５（ａ）〜（ｄ）のように、剥離用羽根１１の上下方向の中心部（Ｂ−Ｂ位置）から上下方向（Ａ−Ａ方向とＣ−Ｃ方向）に抵抗が徐々に大きくなる。こうすることで、剥離用羽根１１の上部がねじれて（下部も同様）、剥離用羽根１１の上縁１１ｂがより下向きに傾斜するようになる。なお、剥離用羽根１１の側縁１１ａがガラス管１３ｂの内面に不均等に接触するが、剥離用羽根１１は可撓性であるから、ガラス管１３ｂの内面との間に隙間ができないので、蛍光体１４の剥離性に影響が生じない。

第２実施形態の蛍光体剥離装置１０Ｂは、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、剥離用羽根１１の上縁１１ｂの側縁寄り側１１ｃを急傾斜で下向きに傾斜させた点だけが第１実施形態の蛍光体剥離装置１０Ａと相違する。

第２実施形態の蛍光体剥離装置１０Ｂであれば、急傾斜な上縁１１ｂの側縁寄り側１１ｃで、剥離された蛍光体１４を回転治具１２の軸心Ｃの方向に、より素早く移動させることができるので、剥離された蛍光体１４の再付着や蛍光体１４の盛りが確実になくなるようになる。

第３実施形態の蛍光体剥離装置１０Ｃは、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、剥離用羽根１１の上縁１１ｂは、厚み方向から見て、回転治具１２の回転方向の反対側に下向きに傾斜させた点だけが第１実施形態の蛍光体剥離装置１０Ａと相違する。

第３実施形態の蛍光体剥離装置１０Ｃであれば、剥離用羽根１１の上縁１１ｂの厚み方向の傾斜で、剥離された蛍光体１４を剥離用羽根１１の上縁１１ｂから下方に素早く落下させることができるので、剥離された蛍光体１４の再付着や蛍光体１４の盛りが確実になくなるようになる。

本発明の第１実施形態に係る蛍光体剥離装置であり、（ａ）は剥離用羽根をガラス管に挿入前の斜視図、（ｂ）は剥離用羽根をガラス管に挿入後の斜視図である。 （ａ）はガラス管に挿入した剥離用羽根の要部側面図、（ｂ）は蛍光体の境目を示す側面断面図である。 本発明の第２実施形態に係る蛍光体剥離装置であり、（ａ）は剥離用羽根をガラス管に挿入前の斜視図、（ｂ）は剥離用羽根をガラス管に挿入後の斜視図、（ｃ）はガラス管に挿入した剥離用羽根の要部側面図である。 本発明の第３実施形態に係る蛍光体剥離装置であり、（ａ）は剥離用羽根をガラス管に挿入前の斜視図、（ｂ）は剥離用羽根をガラス管に挿入後の斜視図、（ｃ）はガラス管に挿入した剥離用羽根の要部側面図である。 ガラス管に挿入した剥離用羽根であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（ｄ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。 蛍光ランプの斜視図である。 第２背景技術の蛍光体剥離装置であり、（ａ）は剥離用羽根をガラス管に挿入前の斜視図、（ｂ）は剥離用羽根をガラス管に挿入後の斜視図である。 （ａ）はガラス管に挿入した剥離用羽根の要部側面図、（ｂ）は蛍光体の境目を示す側面断面図である。

１０Ａ〜１０Ｃ 蛍光体剥離装置
１１ 剥離用羽根
１１ａ 側縁
１１ｂ 上縁
１１ｃ 側縁寄り側
１２ 回転治具
１２ｃ 切欠き溝
１３ 蛍光ランプ
１３ａ 開口
１３ｂ 円筒状ガラス管
１４ 蛍光体
１４ａ 境目

Claims (6)

1. 蛍光ランプの円筒状ガラス管の下端の開口側内面に塗布された蛍光体を剥離する方法であって、
   可撓性の剥離用羽根を外周部に取付けた回転治具を回転させながら、前記下端の開口から上向きに前記円筒状ガラス管内に挿入して、前記円筒状ガラス管の内面に撓みながら接触する前記剥離用羽根の側縁で、前記蛍光体を剥離するとともに、前記下端の開口から前記円筒状ガラス管内に挿入した前記剥離用羽根の上縁は、前記回転治具の軸心の方向へ下向きに傾斜させて、この下向きに傾斜させた上縁で、剥離された前記蛍光体を前記回転治具の軸心の方向に移動させるようにしたことを特徴とする蛍光ランプの蛍光体剥離方法。
2. 蛍光ランプの円筒状ガラス管の下端の開口側内面に塗布された蛍光体を剥離する装置であって、
   回転治具の外周部に可撓性の剥離用羽根が取付けられ、この回転治具を回転させながら、前記下端の開口から上向きに前記円筒状ガラス管内に挿入したときに、前記剥離用羽根の側縁は、前記円筒状ガラス管の内面に撓みながら接触されるとともに、前記剥離用羽根の上縁は、前記回転治具の軸心の方向へ下向きに傾斜されていることを特徴とする蛍光ランプの蛍光体剥離装置。
3. 前記剥離用羽根の上縁の側縁寄り側は、急傾斜で下向きに傾斜されていることを特徴とする請求項２に記載の蛍光ランプの蛍光体剥離装置。
4. 前記剥離用羽根の上縁は、厚み方向から見て、前記回転治具の回転方向の反対側に下向きに傾斜されていることを特徴とする請求項２または３に記載の蛍光ランプの蛍光体剥離装置。
5. 前記剥離用羽根の側縁は、上部が前記回転治具の回転方向の前側、下部が前記回転治具の回転方向の後側となるように傾斜されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の蛍光ランプの蛍光体剥離装置。
6. 前記剥離用羽根は、ウレタンゴムで形成されていることを特徴とする請求項２〜５のいずれか一項に記載の蛍光ランプの蛍光体剥離装置。

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