JPH04306534A - 熱陰極蛍光ランプの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】〔発明の目的〕

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は電子放射物質（エミッタ
）を電極コイルに塗布した熱陰極を備えた熱陰極蛍光ラ
ンプの製造方法に係り、特に、アルカリ土類金属炭酸塩
を酸化物に分解する方法を改良した熱陰極蛍光ランプの
製造方法に関する。

【０００３】

【従来の技術】従来、この種の熱陰極蛍光ランプは、例
えば図４に示すように管状のガラス製バルブ１の左右両
端を、一対の熱陰極２ａ，２ｂをそれぞれ植設した左右
一対のガラス製ステム３ａ，３ｂによりそれぞれ封止し
ている。

【０００４】バルブ１はその内面に図示しない蛍光体膜
をほぼ全長に亘って被着すると共に、その内部の空気を
排気管４を通して排気し、その排気後、水銀と希ガスと
を封入している。

【０００５】各熱陰極２ａ，２ｂは図５にも示すように
タングステン製電極コイル５ａ，５ｂに、電子放射物質
（エミッタ）としてアルカリ土類金属酸化物６を塗布す
ると共に、そのコイルの両端に左右一対のリード線７ａ
１，７ａ２，７ｂ１，７ｂ２をそれぞれ接続している。

【０００６】各熱陰極２ａ，２ｂのアルカリ土類金属酸
化物６は化学的に不安定なので、蛍光ランプの大量生産
時には化学的に安定なアルカリ土類金属炭酸塩６ａ（Ｂ
ａ，Ｃａ，Ｓｒ）ＣＯ３　の形でまず、電極コイル５ａ
，５ｂに塗布し、その後、排気工程中で、各電極コイル
５ａ，５ｂを通電加熱し、次式に示すようにアルカリ土
類金属酸化物６に分解している。

【０００７】 　　これらアルカリ土類金属炭酸塩６ａの分解温度はＣ
ａＣＯ３　が７３０℃、ＳｒＣＯ３　が１０７０℃、Ｂ
ａＣＯ３　が１２３０℃である。

【０００８】しかし、仮に、これらアルカリ土類金属炭
酸塩６ａの排気工程中の分解温度が所定値よりも低く、
分解が不十分なときは、その未分解の炭酸塩が蛍光ラン
プの点灯時に、ＣＯ２　やＣＯ，Ｏ２　等に分解され、
これらがスネーキング等の放電不安定性を惹き起こす上
に、バルブ１内壁にＨｇＯ等が付着して黄色を帯びた帯
状の早期エンドバンドがバルブ１に発生し、あるいは不
点灯等の不都合が発生する。

【０００９】これとは逆に、分解温度が高過ぎると、遊
離Ｂａが過剰となって、管壁に付着し、バルブ１に早期
黒化を発生させるという不具合が生ずる。

【００１０】したがって、これら分解温度は厳格に制御
しなくてしならないものであり、従来はこの分解温度を
次のように設定している。

【００１１】（１）実験室等において、任意の蛍光ラン
プのバルブ１を真空排気し、その際にアルカリ土類金属
酸化物６が塗布された一対の電極コイル５ａ，５ｂに通
電して、図６で示す電極コイル５ａ，５ｂの電流（また
は電圧）−温度特性を得る。

【００１２】（２）次に、この電流−温度特性から最適
分解温度に対応する通電電流を設定する。

【００１３】（３）しかる後に、この設定電流を、製造
装置で蛍光ランプを大量生産するときに、管壁黒化やス
ネーキング等の放電不安定性等の不具合を発生させない
ように修正してから大量生産に移行する。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】一般に、熱陰極蛍光ラ
ンプの大量生産中には、電極コイル５ａ，５ｂの冷抵抗
値や熱容量にバラツキが発生するが、従来の分解方法で
はこのバラツキに関係なく、アルカリ土類金属炭酸塩６
ａを分解する最適温度に対応する電流または電圧値を、
実験室等で所要の蛍光ランプの電極コイル５ａ，５ｂに
ついて得た電流（電圧）−温度に基づいて一義的に決め
ているので、アルカリ土類金属炭酸塩６ａの分解不足や
分解過剰を発生させる場合がある。

【００１５】つまり、蛍光ランプの大量生産中には、図
５で示すタングステン製の電極コイル５ａ，５ｂのクラ
ンプ幅Ｗｃに若干のバラツキが生ずるので、冷抵抗にバ
ラツキが生ずる。

【００１６】また、電極コイル５ａ，５ｂに塗布したア
ルカリ土類金属炭酸塩６ａの塗布量やコイリング時の寸
法のバラツキにより、熱容量にバラツキが生ずる。

【００１７】これにも拘らず、最適分解温度に相当する
電流または電圧を、実験室等で予め得た電流（電圧）−
温度特性から一義的に求めており、個々の蛍光ランプの
バラツキを考慮していないために、分解不足や分解過剰
を生ずる等、品質にバラツキが発生する。

【００１８】例えば、電極コイル５ａ，５ｂのクランプ
幅Ｗｃが狭い場合には図７に示すように冷抵抗が小さく
なるので、電極コイル５ａ，５ｂの通電電流が同一であ
っても、電極コイル５ａ，５ｂの温度は余り上昇せず、
分解不足に陥り易い。

【００１９】これとは逆に、電極コイル５ａ，５ｂの冷
抵抗が大きい場合やアルカリ土類金属炭酸塩６ａの塗布
量が少ない場合は分解過剰になり易い。なお、図７中、
αは冷抵抗のバラツキを、図８中、βは熱容量のバラツ
キを示す。

【００２０】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たもので、その目的は蛍光ランプの量産時に発生する個
々の電極コイルの冷抵抗や熱容量のバラツキにそれぞれ
応じた最適温度で電極コイルのアルカリ土類金属炭酸塩
を確実に分解し、品質のバラツキを防止することができ
る熱陰極蛍光ランプの製造方法を提供することにある。 〔発明の構成〕

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明は、電極コイル５
ａ，５ｂに塗布したアルカリ土類金属炭酸塩６ａの分解
温度を、その電極コイル５ａ，５ｂに通電する電流を、
その動抵抗Ｒｈと、冷抵抗Ｒｃの比（以下、Ｒｈ／Ｒｃ
という）で制御することにより調整する点に特徴があり
、次のように構成される。

【００２２】つまり本発明は、電極コイルに塗布したア
ルカリ土類金属炭素塩を、この電極コイルの通電加熱に
より同酸化物に分解する工程を有する熱陰極蛍光ランプ
の製造方法において、前記電極コイルに流れる電流と電
圧を検出して動抵抗を求めると共に、この動抵抗を予め
検出した当該電極コイルの冷抵抗の比を求め、この比が
、予め設定した動、冷抵抗比の設定値になるように前記
電流または電圧を制御することを特徴とする。

【００２３】

【作用】熱陰極蛍光ランプの製造工程における分解工程
では蛍光ランプの一対の電極の動抵抗と冷抵抗の比（Ｒ
ｈ／Ｒｃ）が予め設定されている。そして、この分解工
程ではアルカリ土類金属炭酸塩を塗布した一対の電極コ
イルに所定の電流を通電し、その際、その電極コイルに
流れる電流と電圧を検出して動抵抗Ｒｈを求める。さら
に、この動抵抗Ｒｈを、この分解工程よりも前の工程で
予め検出している当該蛍光ランプの電極コイルの冷抵抗
Ｒｃと比較し、両者の比（Ｒｈ／Ｒｃ）を求める。

【００２４】そして、このＲｈ／Ｒｃが、前記した予め
設定してあるＲｈ／Ｒｃの設定値になるように、この電
極コイルに加えられた電流または電圧を制御する。

【００２５】Ｒｈ／Ｒｃは、その動抵抗Ｒｈが電極コイ
ルの温度により定まる一方、冷抵抗Ｒｃが同コイル温度
とは無関係で定まるので、これら両者の比は結局温度を
実質的に示している。

【００２６】したがって、電極コイルの通電電流または
印加電圧を、Ｒｈ／Ｒｃの設定値により制御することは
、換言すれば、これらの電流または電圧を、電極コイル
の温度を基準にして制御していることと等しい。

【００２７】このために、アルカリ土類炭酸塩の塗布量
のバラツキ等による各電極コイルの熱容量のバラツキや
各電極コイルのクランプ幅Ｗｃ、コイリングにより冷抵
抗にバラツキがあっても、これら熱容量や冷抵抗にそれ
ぞれ最適の分解温度で電極コイルに加えられる電流また
は電圧を制御するので、電極コイルを最適温度で加熱分
解することができる。

【００２８】その結果、本発明によれば、アルカリ土類
金属炭酸塩の分解不足、あるいは過剰を防止してスネー
キング等の放電不安定性や早期管壁黒化等を防止するこ
とができる。

【００２９】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明
する。

【００３０】図３は熱陰極蛍光ランプ用ロータリ式排気
マシンのインデックスポジションの一例を示す模式図で
あり、この排気マシンＭは図中丸数字で示すインデック
スポジションのヘッドを例えば３２個備えており、５秒
のインデックスタイムにより、例えば図４で示す複数の
蛍光ランプを図中矢印方向に間欠的に搬送させて大量の
蛍光ランプの排気等を主に行なうようになっている。

【００３１】例えばポジション３０では蛍光ランプがロ
ーディングされ、ポジション１〜１２では蛍光ランプが
例えば約４５０℃程度で加熱されながらバルブ１内が真
空に引かれる。その真空度は例えば約１０−３Ｔｏｒｒ
程度である。

【００３２】ポジション１３〜１７は分解工程であって
、ここでは例えば５つのポジションに区分されており、
各蛍光ランプのタングステン製電極コイル５ａ，５ｂに
塗布されたアルカリ土類金属炭酸塩６ａを同酸化物６に
分解する工程である。

【００３３】また、ポジション１８〜２６はバルブ１内
に水銀やアルゴン等の希ガスを封入し、さらに、活性化
のためにバルブ１内の放電を行なう。続く、ポジション
２７ではバルブ１の電極封止端部をチッピングし、次の
口金付け等の工程に移送される。

【００３４】前記ポジション１３〜１７のアルカリ土類
金属炭酸塩６ａの分解工程では、各ポジション１３〜１
７に到達した大量のバルブ１内の電極コイル５ａ，５ｂ
に、図１で示す分解用制御装置１０の一対の電極端子１
０ａ，１０ｂに電気的に接触させ、その電極コイル５ａ
，５ｂを通電加熱して、そのコイルに塗布したアルカリ
土類金属炭酸塩６ａを同酸化物６に分解するようになっ
ている。

【００３５】図１で示す蛍光ランプ２０は、図４，５で
示す蛍光ランプと同様に構成されているので、図１中、
図４，５と共通する部分には同一符号を付しており、一
対の電極コイル５ａ，５ｂの外面には化学的に安定なア
ルカリ土類金属炭酸塩６ａがそれぞれ塗布されている。

【００３６】分解制御装置１０はその一対の給電端子１
０ａ，１０ｂを電源１１に電気的に接続し、これら給電
端子１０ａ，１０ｂから蛍光ランプ２０の各電極コイル
５ａ，５ｂに所定の電流を通電して所定温度に加熱し、
各電極コイル５ａ，５ｂに塗布されたアルカリ土類金属
炭酸塩６ａを同酸化物６に加熱分解させるものであり、
一対の電極コイル５ａ，５ｂに流れる電流Ｉｆを検出す
る電流計１２と、一対の電極コイル５ａ，５ｂ間に印加
される電圧を検出する電圧計１３とを有し、これら１２
，１３の出力端は演算・比較回路１４の入力端に接続さ
れている。

【００３７】演算・比較回路１４は、一対の電極コイル
５ａ，５ｂに流れる電流Ｉｆと印加電圧Ｖｆとを電流計
１２と電圧計１３とからそれぞれ読み込み、まず、Ｖｆ
／Ｉｆの演算から各電極コイル５ａ，５ｂの動抵抗Ｒｈ
を求め、次に、この動抵抗Ｒｈと例えばポジション３０
のローディング時に既に求めてある当該電極コイル５ａ
，５ｂの冷抵抗Ｒｃとの比であるＲｈ／Ｒｃを求める。

【００３８】そして、このＲｈ／Ｒｃを、予め各インデ
ックスポジション１３〜１７毎にそれぞれ設定してある
Ｒｈ／Ｒｃの設定値とそれぞれ比較し、両者の偏差を制
御回路１５に与える。

【００３９】制御回路１５は演算・比較回路１４からの
偏差信号を受けて、その偏差を零にする制御信号を電源
１１に与え、電源１１から各電極コイル５ａ，５ｂに加
えられている電流または印加電圧を制御し、Ｒｈ／Ｒｃ
の検出値を同設定値に一致させるようになっている。

【００４０】Ｒｈ／Ｒｃの設定値は図２に示すように、
各インデックスポジション毎にステップ状にアップする
ように設定されており、このために、各電極コイル５ａ
，５ｂの平均温度はＲｈ／Ｒｃの設定値にそれぞれ対応
して図２中、破線で示すようにステップ状にアップする
。

【００４１】そして、ポジション１８〜２６ではバルブ
１内に水銀とアルゴン等の希ガスが封入され、さらに、
これら酸化物の活性化のために一対の電極２ａ，２ｂ間
で放電させる。

【００４２】続く、ポジション２７ではバルブ１がチッ
ピングされ、次の口金付け等の工程に移送される。

【００４３】次に本実施例の手順を説明する。

【００４４】図３に示すロータリ式排気マシンＭのポジ
ション３０では一対の電極コイル５ａ，５ｂを備えたバ
ルブ１がローディングされ、一対の電極コイル５ａ，５
ｂの冷抵抗Ｒｃが演算・比較回路１４により検出されて
記憶される。

【００４５】次のポジション１〜１２ではバルブ１が例
えば約４５０℃程度に加熱されながら排気し、ポジショ
ン１３〜１７の分解工程の各ポジションでは各電極コイ
ル５ａ，５ｂに、分解制御装置１０の電源１１から所定
の電流を通電して加熱し、各電極コイル５ａ，５ｂに塗
布されたアルカリ土類金属炭酸塩６ａを全ポジション１
３〜１７を通して同酸化物６に分解する。

【００４６】つまり、この分解工程では各バルブ１の各
対のリード線７ａ１，７ａ２の外端が分解制御装置１０
の電源１１の一対の電気端子１０ａ，１０ｂに間欠的か
つ電気的に接触し、電源１１から所定の電流Ｉｆが各電
極コイル５ａ，５ｂにインデックスタイムだけ通電され
、このコイル５ａ，５ｂが加熱される。このときの電極
コイル５ａ，５ｂに流れる電流Ｉｆと印加電圧Ｖｆが電
流計１２と電圧計１３とによりそれぞれ検出され、これ
ら検出値Ｉｆ，Ｖｆは演算・比較回路１４により読み込
まれる。

【００４７】演算・比較回路１４は電極コイル５ａ，５
ｂの電流Ｉｆと印加電圧Ｖｆとからまず、動抵抗Ｒｈ（
Ｖｆ／Ｉｆ）を演算し、次に、この動抵抗Ｒｈと、例え
ばポジション３０で既に求めている当該電極コイル５ａ
，５ｂの冷抵抗Ｒｃとの比、つまりＲｈ／Ｒｃを演算し
て求め、このＲｈ／Ｒｃを同設定値と比較し、両者の偏
差を求め、偏差信号が制御回路１５に与えられる。

【００４８】制御回路１５は偏差信号を受けて、その偏
差を零にするための制御信号、つまりＲｈ／Ｒｃの検出
値が同設定値より低いときは、そのＲｈ／Ｒｃを同設定
値まで増大せしめる制御信号を、その逆に、Ｒｈ／Ｒｃ
の検出値が同設定値より高いときはそのＲｈ／Ｒｃを同
設定値まで低下せしめる制御信号を電源１１に与え、電
源１１から各電極コイル５ａ，５ｂに通電される電流ま
たは印加電圧を制御する。

【００４９】したがって、分解工程の各ポジション１３
〜１７において、各電極コイル５ａ，５ｂのＲｈ／Ｒｃ
が設定値になるように制御される。

【００５０】しかも、このＲｈ／Ｒｃの設定値が図２に
示すように、ポジション１３〜１７毎にステップ状にア
ップするように設定されているので、電極コイル５ａ，
５ｂの温度も図２中破線に示すよにうステップ状にアッ
プし、最終ポジション１７で例えば約１２２０℃程度ま
で昇温し、ここで、アルカリ土類金属炭酸塩６ａが同酸
化物６に分解される。

【００５１】そして、電極コイル５ａ，５ｂのＲｈ／Ｒ
ｃは前記したように実質的には電極コイル５ａ，５ｂの
温度を示しているので、複数の蛍光ランプ２０…の電極
コイル５ａ，５ｂの冷抵抗Ｒｃや熱容量にそれぞれ応じ
た最適分解温度で加熱することができる。

【００５２】したがって、各々の電極コイル５ａ，５ｂ
を常に最適温度で通電加熱できるので、各電極コイル５
ａ，５ｂのアルカリ土類金属炭酸塩６ａを同酸化物６に
過不足なく分解できることができる。

【００５３】その結果、分解不足によるスネーキング等
の放電不安定性や早期エンドバンドの発生、あるいは不
点灯を防止することができる。

【００５４】また、分解過剰によるバルブ１の早期黒化
を防止できる。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、複数の電
極コイルの通電加熱を、各電極コイルの動抵抗と冷抵抗
との比が所定の設定値になるように制御するので、複数
の電極コイルに冷抵抗や熱容量にバラツキがあっても、
その冷抵抗や熱容量に応じた最適分解温度でそれぞれ加
熱し、各電極コイルに塗布したアルカリ土類金属炭酸塩
を同酸化物に過不足なく分解することができ、スネーキ
ング等の放電不安定や早期エンドバンドあるいは不点灯
を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に使用される分解制御装置の
ブロック図。

【図２】図１で示す比較・演算回路で設定されるＲｈ／
Ｒｃの設定値および電極コイルの温度をインデックスポ
ジション毎に示すグラフ。

【図３】ロータリ式排気マシンの模式図。

【図４】一般的な蛍光ランプの正面図。

【図５】図４の一部拡大図。

【図６】図４で示す一般的な蛍光ランプにおける電極コ
イルの通電電流とその温度の相関を示すグラフ。

【図７】複数の電極コイル間における冷抵抗のバラツキ
がコイルの温度上昇速度に及ぼす影響を示すグラフ。

【図８】複数の電極コイル間の熱容量のバラツキがコイ
ルの温度上昇速度に及ぼす影響を示すグラフ。

【符号の説明】

１　　バルブ ２ａ，２ｂ　　熱陰極 ３ａ，３ｂ　　ガラスステム ５ａ，５ｂ　　電極コイル ６　　アルカリ土類金属酸化物 ６ａ　　アルカリ土類金属炭酸塩 １０　　分解制御装置 １４　　演算・比較回路 １５　　制御回路 Ｍ　　ロータリ式排気マシン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　電極コイルに塗布したアルカリ土類金
   属炭酸塩を、この電極コイルの通電加熱により同酸化物
   に分解する工程を有する熱陰極蛍光ランプの製造方法に
   おいて、前記電極コイルに流れる電流と電圧を検出して
   動抵抗を求めると共に、この動抵抗と予め検出した当該
   電極コイルの冷抵抗との比を求め、この比が、予め設定
   した動、冷抵抗比の設定値になるように前記電流または
   電圧を制御することを特徴とする熱陰極蛍光ランプの製
   造方法。