JPS5822264B2 - けい光ランプの静電塗装方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、けい光ランプ用ガラスバルブ内面に静電気的
にけい光体粉末を塗装する方法に関する。

従来、けい光ランプ用ガラスバルブ内面にけい光体粉末
を塗装するには、けい光体粉末を酢酸ブＪチルヲ使用し
、ニトロセルローズをバインダとした溶剤液に分散懸濁
するか、市水を使用し水溶性バインダを用いた水溶液中
に分散懸濁するかし、それら懸濁液をガラスバルブ内に
流し込む湿式塗装方法が行われている。

しかし、このような湿式ご塗装方法では酢酸ブチルや水
の乾燥に多大な設備と時間を要する上に、バインダを４
５０〜６００℃の高温で焼成除去せねばならず、電力や
ガスのエネルギーを多量に消費する上に、焼成工程がけ
い光体の輝度やランプ光束、維持率に及ぼす影響が大き
く、その管理が難かしい等の欠点があった。

これら欠点を改良するためには、けい光体粉末を乾式で
バルブ内に塗装する方法が要求され、けい光体粉末の静
電塗装に関する研究がなされて来た。

しかしながら、静電塗装方法により塗装した場；合は、
従来の湿式塗装方法に比してけい光体粉末のバルブへの
結着状態が全く異るために、塗装膜の付着力が極めて弱
い欠点があった。

これはけい光体粉末の比重が３ないｔｄと重い上に、最
高ランプ光束が得られる最適粒子径が２ないし４０μ；
の範囲で、平均的には８ないし１６μと大きいために、
静電気的に塗装した場合に一時的に静電気力により付着
するものの、静電気力が消滅すると結着力が弱まってし
まうためである。

本発明はこれらの問題点を解決したもので、そ；の要旨
は、加熱されたガラスバルブの一端または両端から塗装
ノズルを挿入し、この塗装ノズルを後退せしめながら、
前記塗装ノズルから荷電粉末を噴射して前記バルブ内面
に前記荷電粉末を塗装したのち、前記バルブ内に水蒸気
を通し前記荷電・粉末中に単位面積当り０．６ないし３
．０■の水分を吸着させるけい光ランプの静電塗装方法
にある。

けい光体粉末を静電塗装するには、ガラスバルブが不導
体であるため、バルブの外側面にバーナを設け、バーナ
によりバルブを加熱してその電気・抵抗を均一に低下せ
しめて、バルブ内にけい光体粉末塗装ノズルを挿入し、
荷電した粉末をノズルから噴射してバルブ内面に塗装す
る。

このとき、バーナ側が負、ノズル側が正となる約２０ｋ
Ｖの高電圧を印加する。

ところが、けい光ランプはそのバルブの径が２５ないし
３８ｍｍと細い上に長さが３００ないし２４００ｍｍと
長いため、それら全長にわたって厚みの均一な塗装膜を
得るのが難かしい。

本発明の目的の達成に当り、バルブ回転用ローラ、加熱
用直線バーナ、進退自在の塗装ノズル、及びけい光体粉
末供給装置とそれにバーナとノズルとの間に約２０！（
Ｖの高電圧を印加するだめの高電圧発生装置からなる塗
装装置を作成し、バルブを回転ローラ上に置いてこのバ
ルブを均一に回転加熱しながら、塗装ノズルからけい光
体粉末を噴射して塗装実験を行った。

なお、粉末を荷電させるために粉末が粉末供給装置から
送り出され、塗装ノズルに達する間でコロナ放電を生じ
るように設けられた電極間を粉末が通過する間に粉末粒
子に荷電する装置を設けた。

実１験の結果、塗装ノズルをバルブの一端入口付近内に
挿入固定して粉末を噴射すると、ノズル挿入端側か極め
て膜厚となり、他端が極めて薄くなる欠点を生じた。

そこで、次にノズルを挿入端から他端捷で前進させて粉
末を噴射したところ塗装膜はムラが著しく発生し実用に
ならないものであった。

これは粉末がノズル先端孔から噴射されるシだめに、ノ
ズル先端から先方でバルブに付着する。

ところが、ノズルを前進させる結果、一度付着した粉末
を吹き飛してしまうために生じることが判明した。

そこで、今度はあらかじめノズルをバルブの他端側まで
挿入しておいて、ノズルを後退せシしめながら粉末を噴
射すると、バルブ全長にわたり均一な塗装膜のものが得
られた。

しかしながら、バルブ全長が１２００ｙ、ｑｒｒｔ以上
のバルブに塗装ノズル長を長くして、前記方法にて塗装
を試みたところ、膜ムラが発生し、均一性に欠けること
がわか；つだ。

これはノズル長が長くなったために、ノズルを後退させ
る際の振動等によりバルブ中心とノズル軸中心との狂い
が大きくなるために生じたものであった。

そのだめにバルブ両端からノズルを挿入するようにして
、同じくノズルを後退せしめごなから粉末を噴射したと
ころ、厚みの均一なすぐれた塗装膜が得られた。

この時にはそれぞれのノズルの長さはバルブ全長の半分
以内でよく、両方のノズルを同時に挿入したのち、同時
にこれらを後退させながら粉末を噴射してもよく、また
片方４づつ順次後退せしめてもよかった。

このようにして得られた塗装膜は、塗装置後は極めて強
くバルブ内面に付着しているが、時間の経過と共に付着
強度の低下が著しい。

これは先に述べたように静電気力の消滅によるものと考
えられる。

本発明者らはこの点について追求した結果、粉末をバル
ブ内面に静電気的に強く塗装付着せしめたあとでバルブ
内に水蒸気を通し、粉末中に水分を吸着させることによ
り付着強度が著しく高まり。

塗装後３０（任意単位）の付着強度を示したのに対し水
蒸気を通すことにより付着強度が１００ないし２００（
任意単位）に向上することを見い出した。

これは粉末中に水分を吸着させることにより、粉末相互
間及びバルブ表面との結合力が高められるものと推察さ
れる。

ところが、この点についてさらに検討を行ったところ、
バルブ内粉末中に吸着される水分の量により膜強度が著
しく変化することが判明した。

次に単位面積当りの粉末中に吸着された水分と膜強度と
の関係を図面を参照して説明する。

図は、バルブ内面に粉末を静電気的に塗装したのち、塗
装バルブを冷却し、水蒸気量及び水蒸気を通す時間を種
々変えて粉末の単位面積当りの水分吸着１（横軸）と膜
強度（縦＠）との関係を図す特性図である。

この特性図から明らかなように、粉末の単位面積当りの
水分吸着量に対応して膜強度が強くなっており、特に水
分吸着量が０．３１ｒｕ？／Ｃｎ！Ｌから３．０ｍ９／
ＣＴＬにかけて極めて著しく、それ以上水分吸着量を多
くしても膜強度はあまり強くならない。

ところが、従来の湿式塗装方法で塗装し、バインダの焼
成工程を通したものを同時に測定すると、それの膜強度
は１００〜１２０（任意単位）であった。

従って、従来品に比しより強い膜強度を得るには、水分
吸着量を０．６Ｔｎ９／ｃｒｊ、以上にするのが好まし
かった。

ところが水分吸着量が３．０ ｍ９／ｃｙｉｔを越える
と粉末中に吸着される水分量が過剰となり、水滴が流れ
出し同時に粉末をも流してしまうために著しく外観を損
う問題を生じ、結果的に粉末中に吸着される水分量とし
ては単位面積当り０．６ないし３０■の範囲にするのが
最もすぐれていた。

なお、前述の実施例においては粉末を静電気的に塗装せ
しめたあとバルブを冷却したのはバルブ温度が高いと水
分吸着量が少いため一度室温範囲まで冷却したのち水蒸
気を通したものである。

しかし、バルブを冷却させたのちでなくとも冷却させな
がら水蒸気を通しても粉末中に吸着される単位面積当り
の水分量が前記範囲であれば同等の効果が得られるもの
である。

このようにして得たバルブを従来と同じけい光ランプ製
造工程において完成球にする場合に、製造工程に入るま
でに粉末中の水分が完成に除去されていないと完成球の
特性が悪くなるという問題を生じるおそれがあるが、粉
末中に水分を吸着させたあと直に水分を除去しても膜強
度は低下することなく維持されるため、簡単な加熱炉を
設けることにより容易に粉末中の吸着水分を除去できる
ので十分に実用できるものである。

実施例 管径３２ｍｍ、管長６４０ｍｍのＦＬ−２０Ｗ形ソ一ダ
石灰ガラスバルブを毎分１００回転するローラ上にのせ
、バルブの下側に設けた直線バーナで約３７０°Ｃに加
熱し、バーナが負、ノズルが正となるように２０ ｋ、
Ｖの高電圧を印加しながら、回転しているバルブ内に一
端から挿入部分の長さ６００關の塗装ノズルを他端まで
挿入し、ハロリン酸カルシウムけい光体に約０．１重量
係のアルミナ微粉。

末と約Ｏ，Ｓ重量係のＢ ａ −Ｃａ −Ｂ ｒ Ｏ３
粉末を混入した混合粉末を粉末供給装置から圧縮エアー
流と共に荷電電極間を通過させ、毎秒３０ＣｒｒＬの速
度で後退する塗装ノズルに送り込み、多孔形ノズル先端
部からバルブ内に噴射して塗装を終えた。

この時余剰粉末はバッグフィルタに回収した、直にバル
ブを取り出し冷却エアーで約３５℃にバルブ温度を低下
せしめてから約４秒間水蒸気を通した。

この時の粉末の水分吸着量は１．５■／４であった。

そして再び約２００℃で６０秒間加熱し完全に水分を除
去した。

このようにして得られた塗装膜はバルブ長全体に均一な
厚みの膜で、膜強度も２２０（任意単位）と強くすぐれ
たものであった。

なお、上記実施例においてけい光体にアルミナ微粉末及
びＢａ−Ｃａ−ＢｒＯ３粉末を混入せしめたのは、けい
光体の分散性をより改良し、塗装膜の厚みの均一性を良
くするためである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明における粉末中に吸着された水分量と膜強度
との関係を示す特性図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 加熱されたガラスバルブの一端または両端から塗装
   ノズルを挿入し、この塗装ノズルを後退せしめながら、
   前記塗装ノズルから荷電粉末を噴射シして前記バルブ内
   面に前記荷電粉末を塗装したのち、前記バルブ内に水蒸
   気を通し前記荷電粉末中にこの荷電粉末１４当り、０．
   ６■ないし３．０〜の水分を吸着させることを特徴とす
   るけい光ランプの静電塗装方法。