JPH06349405A - ガラス管の内面に蛍光体被膜を形成する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガラス管の下端に蛍光体スラリーが詰まるの
を解消し、両端における輝度と色差とを少なくする。 【構成】 ガラス管１の内面に塗布した蛍光体スラリー
２が未乾燥のときに、ガラス管１の上端を開放し、垂直
に保持したガラス管１の下端に空気を吹き付けて、ガラ
ス管１の下端に横方向に高速で空気を流動させる。高速
の空気流でガラス管１内の空気を吸引し、ガラス管１の
下端から吸引される空気流でガラス管１の下端に詰まる
蛍光体スラリー２を除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内径が５ｍｍ以下の細
いガラス管の内面に蛍光体スラリーを塗布して、蛍光体
被膜を形成する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】細いガラス管に蛍光体被膜を形成した製
品として冷陰極管がある。冷陰極管は、蛍光ランプに比
較して細くできる特長がある。それは、電極構造が簡単
で、蛍光ランプのようにヒーターを内蔵しないからであ
る。細い冷陰極管は、通常の蛍光ランプが使用できない
種々の用途に多用される。たとえば、ラップトップコン
ピュータのバック照明として多く使用されている。細い
冷陰極管は薄い部分に収納できる特長がある。しかしな
がら、細い冷陰極管は、ガラス管の内面に蛍光体スラリ
ーを塗布する工程で、下端に蛍光体スラリーが詰まって
しまう欠点がある。とくに、内径を５ｍｍ以下とする細
いガラス管に、この現象が頻繁に発生する。

【０００３】ガラス管の下端に蛍光体スラリーが詰まる
と、ガラス管の内部に乾燥空気を流動できなくなり、塗
布した蛍光体スラリーを速やかに乾燥できなくなる。

【０００４】この欠点を解消するために、ガラス管に上
端から加圧空気を吹き込む方法が開発されている（特開
平４−３１２７４１号公報）。この公報に記載される方
法は、下記のようにしてガラス管に蛍光体スラリーを塗
布して蛍光体被膜を形成する。

【０００５】 図１に示すように、ガラス管１を垂直
に保持する。 ガラス管１の下端を、容器に充填した蛍光体スラリ
ー２に浸漬する。この状態で、ガラス管１上端から内部
の空気を吸引し、ガラス管１に蛍光体スラリー２を吸い
上げる。 ガラス管１から空気を吸引するのは、蛍光体スラリ
ー２がガラス管１の上端に上昇したときに停止する。蛍
光体スラリー２の吸い揚げ位置は、センサー（図示せ
ず）で検出する。 ガラス管１の上端を開放し、吸い上げた蛍光体スラ
リー２を落下させる。 図２に示すように、蛍光体スラリー２が未乾燥のと
きに、ガラス管１の上端から加圧空気を吹き込み、下端
に詰まった蛍光体スラリー２を吹き飛ばす。 図３に示すように、ガラス管１の上端から乾燥空気
６を流入して、蛍光体スラリー２を乾燥させる。 このようにして、ガラス管の内面に蛍光体被膜を形成す
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この公報に記載される
方法は、ガラス管の下端に蛍光体スラリーが詰まるのを
防止できる。しかしながら、蛍光体スラリーが未乾燥の
ときに吹き込む空気によって、ガラス管上部の蛍光体被
膜が悪化し、また膜厚も薄くなって輝度が低下する欠点
がある。それは、上端からガラス管に吹き込んだ加圧空
気が、未乾燥の蛍光体スラリーを吹き飛ばして、蛍光体
被膜を荒すからである。この欠点は、ガラス管の内部に
噴射する空気圧を低くすれば少なくできる。しかしなが
ら、噴射する空気圧を低くすると、ガラス管の下端に詰
まる蛍光体スラリーを完全に吹き飛ばすことができなく
なる。とくに、外径が３ｍｍφ以下の極めて細いガラス
管は、蛍光体スラリーが詰まりやすく、十分に高い空気
圧で勢いよく空気を噴射する必要がある。このため、ガ
ラス管が細くなると、ガラス管の上端部分の輝度が低下
する欠点がある。

【０００７】ガラス管の上端に空気を噴射する方法によ
らず、蛍光体スラリーの粘度を低くしても、蛍光体スラ
リーの詰まりを少なくできる。しかしながら、蛍光体ス
ラリーの粘度を低くすると、蛍光体被膜の膜厚が薄くな
って発光輝度が低下してしまう欠点がある。とくに、ガ
ラス管の上端で蛍光体スラリーが効果的に流下して膜厚
が薄くなり、輝度が低下する欠点がある。このため、蛍
光体スラリーがガラス管の下端に詰まるのを防止するた
めに、蛍光体スラリーの粘度を低くすることが難しい。

【０００８】この発明は、この欠点を解決することを目
的に開発されたものである。この発明の重要な目的は、
ガラス管の両端部分での発光輝度の変化を少なくして、
蛍光体スラリーの詰まりを解消できるガラス管の内面に
蛍光体被膜を形成する方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明のガラス管の内
面に蛍光体被膜を形成する方法は、前述の目的を達成す
るために下記のようにして蛍光体被膜を形成する。本発
明の方法は、垂直に保持した内径５ｍｍ以下のガラス管
１の内面に蛍光体スラリー２を塗布し、その後に蛍光体
スラリー２を乾燥してガラス管１の内面に蛍光体被膜を
形成する方法を改良したものである。

【００１０】本発明の方法は、蛍光体スラリー２が未乾
燥の状態で、垂直に保持したガラス管１の下端に空気を
吹き付けて、ガラス管１の下端に横方向に高速で空気を
流動させる。高速空気流は、ガラス管１内の空気を吸引
し、ガラス管１の下端から吸引される空気流でガラス管
１の下端に詰まる蛍光体スラリー２を除去することを特
徴とする。

【００１１】

【作用】この発明のガラス管の内面に蛍光体被膜を形成
する方法は、従来のように、ガラス管１に加圧空気を吹
き込んで、下端に蛍光体スラリー２が詰まるのを解消す
るのではない。ガラス管１の下端から空気を吸引して、
下端の詰まりを解消する。本発明の方法は、ガラス管１
の下端から内部の空気を吸引するために、ガラス管１の
下端を空気ポンプの吸入側に連結するのではない。ガラ
ス管１の下端に空気を吹き付けて空気を排気する。吹き
付ける空気は、図４の矢印で示すように、ガラス管１の
開口端に横方向、すなわち、接線方向に高速流動させ
る。ガラス管１の下端で、空気が横方向に高速流動する
と、ガラス管１の下端の空気圧が低下する。空気は、流
速が速くなると圧力が低下する性質があるからである。
ガラス管１の開口端で空気圧が低くなると、ガラス管１
の内部の空気が吸引される。吸引される空気流は、ガラ
ス管１の下端に詰まる未乾燥の蛍光体スラリー２を除去
する。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。ただし、以下に示す実施例は、この発明の技術
思想を具体化するための方法を例示するものであって、
この発明の方法は、構成部品の材質、形状、構造、配置
等を下記のものに特定するものでない。この発明の方法
は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えること
ができる。

【００１３】さらに、この明細書は、特許請求の範囲を
理解し易いように、実施例に示される部材に対応する番
号を、「特許請求の範囲の欄」、「作用の欄」、および
「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付
記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、
実施例の部材に特定するものでは決してない。

【００１４】下記の工程でガラス管の内面に蛍光体を塗
布する。 蛍光体スラリー２を用意する。蛍光体スラリー２
は、酢酸ブチルに１．０ｗｔ％の硝化綿を混合したバイ
ンダーに、蛍光体と結着剤とを混合したものである。蛍
光体はバインダー１００重量部に対して８０重量部混合
され、結着剤は固形分として蛍光体１００重量部に対し
て１重量部混合される。 図５に示すように、垂直に保持したガラス管１の下
端を、蛍光体スラリー２に浸漬する。ガラス管１は、内
径１．８ｍｍのものを使用する。 ガラス管１の上端を排気ポンプ３に連結し、排気ポ
ンプ３でガラス管１の空気を吸引して、ガラス管１に蛍
光体スラリー２を吸い上げる。排気ポンプ３の運転は、
ガラス管１の上端に配設したセンサー４で制御する。セ
ンサー４は、ガラス管１に蛍光体スラリー２が吸い上げ
られたことを検出して、排気ポンプ３の運転を停止す
る。 図６に示すように、ガラス管１を垂直の姿勢に保持
して上昇させる。この状態で、ガラス管１は、下端を蛍
光体スラリー２の液面よりも高く位置させる。この状態
で、ガラス管１に吸引された蛍光体スラリー２は流下
し、ガラス管１の内面に蛍光体スラリー２が塗布され
る。このとき、ガラス管１の下端に蛍光体スラリー２が
詰まることがある。

【００１５】 図７に示すように、ガラス管１の下端
に水平に空気を吹き付ける。水平に吹き付けられた空気
は、ガラス管１の下端を横方法に高速で流動する。高速
流動する空気は、ガラス管１の開口端から空気を吸引す
る。高速流動する空気は、大気圧よりも圧力が低くなる
からである。このとき、ガラス管１の上端は開口してお
く。ガラス管１の下端から吸引される空気流によって、
ガラス管１の下端に詰まっていた蛍光体スラリー２が除
去される。

【００１６】図７は、ガラス管１の下端にノズル５を配
設している。ノズル５は、ガラス管１の下端に水平に加
圧空気を噴射する。水平に噴射された加圧空気は、ガラ
ス管１の下端を横方向に高速流動する。もっとも好まし
くは、ガラス管１は、図７に示すように、垂直に吊り下
げて保持される。ノズル５は、垂直のガラス管１の下端
に水平に加圧空気を噴射する。ただ、本発明は、必ずし
もノズル５を水平に、すなわち、ガラス管１の開口端に
正確に横方向に加圧空気を噴射する必要はない。ノズル
５は、多少上向きに、あるいは下向きに加圧空気を噴射
して、ガラス管１から空気を吸引することもできる。た
だ、ノズル５から噴射される空気が、勢い良くガラス管
１に吹き込まれると、ガラス管１の空気を吸引できな
い。したがって、本発明は、加圧空気を噴射する方向
を、ガラス管１の下端に横に高速流動する空気で、ガラ
ス管１内の空気を吸引できる方向とする。

【００１７】ノズル５は、例えば０．３〜５ｋｇ／ｃｍ
²に加圧された空気を噴射する。ノズル５の開口面積
は、ガラス管１の下端で、空気を高速流動できるよう
に、好ましくは、１〜１００ｍｍ²に設計される。

【００１８】 ガラス管１の下端から蛍光体スラリー
２を除去した後、図８に示すように、ガラス管１に乾燥
空気６を流入させて、蛍光体スラリー２を乾燥させる。
ガラス管１に流入させる乾燥空気６は、下端の詰まりを
解消する必要はない。このため、勢いよく流入させる必
要はない。遅い流速でガラス管１の内部を通過させて、
ガラス管１の内面に塗布された蛍光体スラリー２を乾燥
させる。

【００１９】以上の実施例は、ガラス管１の内径を１．
８ｍｍとした。本発明は、内径を５ｍｍ以下とするガラ
ス管１、たとえば、内径を１．３ｍｍ、２．４ｍｍ、
３．０ｍｍ５．０ｍｍとするガラス管１に、下端に詰ま
らないように、蛍光体スラリー２を塗布することができ
る。

【００２０】

【発明の効果】本発明のガラス管の内面に蛍光体被膜を
形成する方法は、塗布した蛍光膜を荒すことなく、下端
の詰まりを解消して、均一に綺麗な蛍光体被膜を形成で
きる。それは、本発明の方法が、従来のように、ガラス
管の上端に強制的に加圧空気を噴射するのに代わって、
ガラス管の下端に横方向に空気を吹き付け、これによっ
て開口端に横方向に空気を高速流動させて、管内の空気
を排気して、ガラス管の下端に溜った過剰な蛍光体スラ
リーを除去するからである。

【００２１】下端から空気を吸引する本発明の方法は、
従来のように上端に空気を吹き込む必要がない。ガラス
管の上端に加圧空気を噴射する従来の方法は、噴射され
た空気が、ガラス管の内面に塗布された蛍光膜を荒すの
を防止できない。とくに、ガラス管に加圧空気を噴射す
る部分における蛍光膜の荒れを防止することが難しい。
噴射された局部で、加圧空気が蛍光膜の表面を流動する
からである。

【００２２】本発明の方法は、上から加圧空気をガラス
管に噴射する従来の方法に代わって、ガラス管の下端か
ら空気を吸引する。ガラス管の内部に、上から下に空気
を流動させるには、ガラス管の上端の圧力を下端の圧力
よりも高くすればよい。従来の方法は、上端の空気圧を
高くして、ガラス管に空気を流動させる。本発明の方法
は、ガラス管の下端の空気圧を低くして、ガラス管に空
気を流動させる。相対的に考えると、本発明の方法と従
来の方法とは、それほど差がないように思われる。しか
しながら、作用効果を考慮すると、両者には極めて大き
い差がある。

【００２３】ガラス管の上端から加圧空気を噴射する従
来の方法は、加圧空気の圧力を相当に高くする必要があ
り、高圧の空気流が噴射されるガラス管の上部では蛍光
膜を荒す。低い空気圧では、ガラス管の下端に詰まった
余分な蛍光体スラリーを押し出すことができない。

【００２４】これに対して、本発明の方法は、下端から
蛍光体スラリーを吸引する。ガラス管の下端に横向きに
噴射された高速の空気流は、ガラス管の下端に溜った余
分な蛍光体スラリーを、下から吸引する。ガラス管の下
端に吸引された蛍光体スラリーは、高速流動する空気流
で速やかに吹き飛ばされる。下端から順番に除去される
余剰の蛍光体スラリーは、次第に流下して完全に除去さ
れる。下端に横向きに噴射される高速の空気流は、ガラ
ス管の下端に流下した蛍光体スラリーを吹き飛ばして効
果的に除去することができる。

【００２５】さらに、本発明の方法は、ガラス管の下端
に吸引ポンプの吸入側を連結して空気を排気するもので
はない。高速流動する空気を吹き付けて、ガラス管の下
端に詰まった蛍光体スラリーを吹き飛ばして除去する。
このため、ガラス管の詰まりを解消するために、ガラス
管に吸入ホース等を連結する必要がない。ガラス管の下
端に吸引ポンプを連結する方法によっても、ガラス管の
詰まりは解消できる。しかしながら、吸引ポンプを連結
する方法では、下端の蛍光体スラリーを吹き飛ばすこと
ができないばかりか、空気と蛍光体スラリーとが吸引さ
れるホースを連結する必要があり、構造が複雑になる。
また、蛍光体スラリーを混合する空気を吸引するので、
吸引ポンプは、蛍光体スラリーを分離して空気を吸引す
る必要がある。ところが、本発明の方法は、ガラス管の
下端の詰まりを効果的に解消できるにもかかわらず、ガ
ラス管には吸引ホース等を連結する必要がない。ガラス
管の下端にノズル等の空気を噴射する部材を配設して、
詰まりを確実に解消できる。したがって、本発明のポン
プは、簡単な装置を使用して、ガラス管の詰まりを確実
に解消できる特長がある。

【００２６】

【表１】

【００２７】図９と表１は、本発明の方法が従来の方法
よりも優れていることを明かにする。図９は、ガラス管
の上端から加圧空気を噴射する従来の方法と、本発明の
実施例の方法で試作した蛍光ランプの部分的な輝度の変
化を示している。この図に示すように、本発明の方法で
試作した蛍光ランプは、上部と下部とで輝度の変化がわ
ずかに１．５％であった。これに対して、従来の方法で
試作した蛍光ランプは上部と下部とで輝度の変化が４．
５％もあった。すなわち、本発明の方法で試作した蛍光
ランプは、輝度の変化が１／３に極減した。

【００２８】さらに、表１は、ガラス管の上端から加圧
空気を噴射する従来の方法と、本発明の実施例の方法で
試作した蛍光ランプの部分的な色差を示している。この
表に示すように、本発明の方法で試作した蛍光ランプ
は、上部と下部とでｘ値とｙ値のの差がわずかに０．０
０１であった。これに対して、従来の方法で試作した蛍
光ランプは上部と下部とでｘ値とｙ値の差が０．００３
もあった。すなわち、本発明の方法で試作した蛍光ラン
プは、色差が１／３に極減した。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のガラス管の内面に蛍光体被膜を形成する
方法の一例を示す断面図

【図２】従来のガラス管の内面に蛍光体被膜を形成する
方法の一例を示す断面図

【図３】従来のガラス管の内面に蛍光体被膜を形成する
方法の一例を示す断面図

【図４】本発明の方法においてガラス管の下端から空気
を吸引する状態を示す断面図

【図５】本発明のガラス管の内面に蛍光体被膜を形成す
る方法であってガラス管に蛍光体スラリーを吸い上げる
状態を示す断面図

【図６】本発明のガラス管の内面に蛍光体被膜を形成す
る方法であってガラス管に吸い上げた余剰の蛍光体スラ
リーを流下させる状態を示す断面図

【図７】本発明のガラス管の内面に蛍光体被膜を形成す
る方法であってガラス管の下端に空気を噴射して余剰の
蛍光体スラリーを除去する状態を示す断面図

【図８】本発明のガラス管の内面に蛍光体被膜を形成す
る方法であってガラス管に塗布した蛍光体スラリーを乾
燥する状態を示す断面図

【図９】本発明の方法と従来の方法で製造したガラス管
の部分的な発光輝度を示すグラフ

【符号の説明】

１…ガラス管 ２…蛍光体スラリー ３…排気ポンプ ４…センサー ５…ノズル ６…乾燥空気

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 垂直に保持した内径５ｍｍ以下のガラス
   管の内面に蛍光体スラリーを塗布し、その後に蛍光体ス
   ラリーを乾燥してガラス管の内面に蛍光体被膜を形成す
   る方法において、 蛍光体スラリー(2)が未乾燥の状態で、ガラス管(1)の上
   端を開放して、垂直に保持したガラス管(1)の下端に空
   気を吹き付けて、ガラス管(1)の下端に横方向に高速で
   空気を流動させ、この高速空気流でガラス管(1)内の空
   気を吸引し、ガラス管(1)の下端から吸引される空気流
   でガラス管(1)の下端に詰まる蛍光体スラリー(2)を除去
   することを特徴とするガラス管の内面に蛍光体被膜を形
   成する方法。