(57)【要約】【課題】蛍光体液をガラス細管内部に塗布・乾燥して得られる蛍光体膜の膜厚が、塗布液の自由落下、及びたれ、レベリングで決定され、細管の長さ方向に塗布ムラという課題を有していた。【解決手段】外部磁界と反発／吸引する磁石部材と塗布液を供給するチューブを配置してなる塗布ノズルを有し、前記塗布ノズルに磁力を与える少なくとも２つ以上に分割できる外部磁界を発する磁石を前記ノズル外周部に配置し、前記塗布ノズルが前記磁石から発生する磁界により、反発／吸引することにより細管内部へ前記細管内壁と接触することなく挿入と牽引を繰り返し行うことで解決できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光体液を塗布する塗布ノズルと、前記塗布ノズルに接続されかつ蛍光体液を輸送する前記チューブと、前記チューブに蛍光体液を送液する送液ポンプと、前記塗布ノズル及び前記チューブとを一定方向に駆動する搬送装置とで構成される蛍光管塗布装置であって、
前記塗布ノズルの外周に環形状の磁石が設けられること
を特徴とする蛍光管塗布装置。
【請求項２】
磁石の外側に塗布ノズルとの距離を一定に保持するスライダーを設けることを特徴とする請求項１記載の蛍光管塗布装置。
【請求項３】
磁石は２つ以上に分割され構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の蛍光管塗布装置。
【請求項４】
細管内部に挿入された塗布ノズルに蛍光体液を送液しながら前記塗布ノズルから細管内壁面に蛍光体液を供給し、前記塗布ノズル及び前記細管の外側に配置された磁石と共に前記塗布ノズルを上方に移動させながら前記蛍光体液を塗布すること
を特徴とする蛍光管塗布方法。
【請求項５】
磁石の外側に塗布ノズルとの距離を一定に保持するスライダーを設けることで、前記塗布ノズルと細管とを接触させることなく蛍光体液を塗布することを特徴とする請求項４記載の蛍光管塗布方法。
【請求項６】
磁石は２つ以上に分割され構成されていることを特徴とする請求項４または５に記載の蛍光管塗布方法。
【請求項７】
蛍光体液は蛍光体と溶媒とを撹拌混合してなることを特徴とする請求項４〜６の何れか一項に記載の蛍光管塗布方法。
【請求項８】
細管はガラス官であること特徴とする請求項４〜７の何れか一項に記載の蛍光管塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス細管内部への蛍光体液を塗布する蛍光管塗布装置及び蛍光管塗布方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の蛍光管塗布装置としては、図５に示すように、特許文献１に記載の蛍光体薄膜の形成方法がある。
【０００３】
図５において、まず、内径４ｍｍ、長さ５０ｃｍのガラス管５１を保持手段で垂直方向に保持した後、図５（ａ）に一部切欠き断面的に示すごとく、ガラス管５１の下方開口部５１ａを蛍光体混濁液５２に浸し、上方開口部５１ｂには吸上治具５３を、気密接続が可能な弾性体（たとえばゴム）から成る密着部５３ａを介して気密接続してガラス管５１内に、前記蛍光体混濁液５２を吸上げて充満させる。次いで、図５（ｂ）に一部切欠き断面的に示すように、前記吸上治具５３を介して気体たとえばエアーを連続的または間欠的に、蛍光体混濁液５２を吸上げて充満させたガラス管５１内に加圧供給し、充満している蛍光体混濁液５２を下方に押流し排出して戻し、ガラス管内から余分に残留する（過剰分）蛍光体混濁液を排除して、乾燥用のエアーなどが安定して流通できる状態にする。
【０００４】
しかる後、乾燥工程に入るが、この乾燥工程では図５（ｃ）に一部切欠き断面的に示すように、乾燥用エアーノズル５４を、前記ガラス管５１の上方開口部５１ｂに近接配置し、乾燥用エアーを流通させてガラス管５１内壁面に塗布・被着した蛍光体混濁液を所定の早さで乾燥することで蛍光体薄膜の形成を行うものである。
【０００５】
すなわち、特許文献１に記載の内容は、鉛直状に配置したガラス細管内部に蛍光体液を吸引した後、蛍光体液を排出することで、ガラス細管内部の蛍光体液が自然に下降する現象を利用してガラス細管内部に蛍光体液を塗布／付着／乾燥することで、ガラス細管内部への蛍光体液の塗布が完了するというものである。
【０００６】
また、特許文献２に記載の蛍光体塗布ノズル１１は、図６に示すように、中空円筒体６１４と、中空円筒体６１４の下側開口部６１４ａに設置された分散部材６１５とからなる。
【０００７】
蛍光体塗布用ノズル６１１は、分散部材６１５の周縁６１５ｂと蛍光体が塗布されるガラス管６０２の内壁との間隔が１〜６ｍｍとなるようにガラス管６０２内に設置して使用され、また、蛍光体の塗布に際しては、蛍光体懸濁液６０３ａを貯蔵タンク（図示せず）から中空円筒体６１４の上側開口部６１４ｂに流入し落下させる。蛍光体懸濁液６０３ａは、蛍光体塗布用ノズルのスリット６０６を通過する際、蛍光体懸濁液６０３ａの方向転換による渦や中空円筒体６１４の下側開口部６１４ａ側の端部面Ａに蛍光体懸濁液６０３ａの固まりが付着することがほとんどないので、スリット６からの蛍光体懸濁液６０３ａの噴出量を一定化することができる。
【０００８】
その結果、特許文献２に記載の内容は、ガラス管６０２の内壁面６０２ａに蛍光体６０３の均一膜を形成することができ、更に、スリット６０６から噴出される蛍光体懸濁液６０３ａの流れが極めてスムーズであるので、蛍光体懸濁液６０３ａ内の泡発生が抑制され、消泡効果も改善されるとされるものである。
【０００９】
すなわち、ノズルを用いた従来の蛍光管塗布装置としては、ガラス細管の端部に設置された塗布ノズルから蛍光体液をガラス細管の内壁に伝わらせて降下させ、その際にガラス細管内部に蛍光体液を塗布／付着することにより塗布を完了させるものが知られている。
【００１０】
更に、特許文献３に記載の放電管の製造装置は、内壁（７０３ａ）に蛍光膜（７０６）が形成されたガラス管（７０３）を固定するガラス管把持装置（７１１）と、ガラス管（７０３）の内側に配置され且つガラス管（７０３）の長さ方向に移動して蛍光膜（７０６）を除去するスクレーパ（７０２）と、ガラス管（７０３）の外部に配置され且つガラス管（７０３）の内壁（７０３ａ）にスクレーパ（７０２）を密着させる磁力を発生するマグネット（７０１）とを備える。
【００１１】
マグネット（７０１）は磁性材料、特にフェライト、ニッケル若しくはそれらの化合物の強磁性材料又はプラスチックをバインダとしてフェライト若しくはニッケルの磁体粉末を所定の形状に形成したプラスチックマグネットから成る。マグネット（７０１）は、スクレーパ（７０２）の支持体（７０２ａ）と同一の材料で形成し、同一の磁力を保持してもよいが、支持体（７０２ａ）の体積は小さいためマグネット（７０１）により大きな磁力を与えて、スクレーパ（７０２）を所定の押圧力でガラス管（７０３）の内壁（７０３ａ）に密着させることができるとされる。
【００１２】
すなわち、特許文献３に記載の放電管の製造装置は、磁力を用いて塗布した蛍光体液を除去するスクレーパをガラス細管外部から誘導するものである。
【特許文献１】特開平０４−３１２７４１号公報（第３頁［００１０］，図１）
【特許文献２】特開２００３−２８８８４１号公報（第２頁［０００６］，［０００７］，図１）
【特許文献３】特開２００１−０５２６１０号公報（第３頁［０００６］，図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記従来の技術のうち、まず、特許文献１に記載の蛍光管塗布装置（蛍光体液を細管下部に配置される溶液タンクから吸引・排出し、圧縮された乾燥風を吹き込む方式）では、乾燥後の膜厚は塗布液の自由落下，たれ，及び，レベリングで決定されることになり、ガラス細管の長さ方向で塗布ムラが生じることになる。また、特許文献２に記載の蛍光体塗布ノズルでは、ガラス細管内部への塗布が液膜の重力による自由落下により達成されるために、ガラス細管内壁全面への塗布に時間が掛かるという問題や、前述の特許文献１に記載の蛍光管塗布装置と同様、ガラス細管の長さ方向で塗布ムラが生じるという問題を有する。
【００１４】
更に、特許文献３に記載の放電管の製造装置（スクレーパを磁力により誘導する方式）では、スクレーパをガラス細管内壁に接触させることにより蛍光体膜を除去しているので、蛍光体液をガラス細管内壁に均一に塗布する際の制御方法としてはふさわしくない方法である。
【００１５】
なお、前述の蛍光体液をガラス細管内壁に均一に塗布する際の制御方法としてはふさわしくない方法という意味は、スクレーパをガラス細管の径方向に一方向のみに引き寄せるしか発生させないため、ガラス細管の壁面にスクレーパが接触しており、ガラス細管の中央部に壁面と非接触状態で走行させることができないという内容である。
【００１６】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ガラス細管内壁に塗布する蛍光体液をムラ無く均一に塗布して蛍光体層を形成することを可能とする蛍光管塗布装置及び蛍光管塗布方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために、本発明の蛍光管塗布装置は、蛍光体液を塗布する塗布ノズルと、前記塗布ノズルに接続されかつ蛍光体液を輸送する前記チューブと、前記チューブに蛍光体液を送液する送液ポンプと、前記塗布ノズル及び前記チューブとを一定方向に駆動する搬送装置とで構成される蛍光管塗布装置であって、前記塗布ノズルの外周に環形状の磁石が設けられることを特徴とするものである。
【００１８】
この構成により、細管内壁に塗布する蛍光体液を、細管内壁に沿って移動しながら非接触で塗布されるために、塗布効率が向上すると共に乾燥時間が短くなり、その結果、ガラス細管内壁に塗布される蛍光体液をムラ無く均一に塗布して蛍光体層を形成することが可能となる。
【００１９】
このとき、磁石の外側に塗布ノズルとの距離を一定に保持するスライダーを設けると好適である。
【００２０】
また、磁石は２つ以上に分割され構成されていると更に好適である。
【００２１】
また、本発明の蛍光管塗布方法は、細管内部に挿入された塗布ノズルに蛍光体液を送液しながら前記塗布ノズルから細管内壁面に蛍光体液を供給し、前記塗布ノズル及び前記細管の外側に配置された磁石と共に前記塗布ノズルを上方に移動させながら前記蛍光体液を塗布することを特徴とするものである。
【００２２】
この構成により、細管内壁に塗布する蛍光体液を、細管内壁に沿って移動しながら非接触で塗布されるために、塗布効率が向上すると共に乾燥時間が短くなり、その結果、ガラス細管内壁に塗布される蛍光体液をムラ無く均一に塗布して蛍光体層を形成することが可能となる。
【００２３】
このとき、磁石の外側に塗布ノズルとの距離を一定に保持するスライダーを設けることで、前記塗布ノズルと細管とを接触させることなく蛍光体液を塗布すると好適である。
【００２４】
また、磁石は２つ以上に分割され構成されていると好適である。
【００２５】
また、蛍光体液は蛍光体と溶媒とを撹拌混合してなると好適である。
【００２６】
更に、細管はガラス官であると好適である。
【発明の効果】
【００２７】
以上のように本構成によって、細管内壁に塗布する蛍光体液を、細管内壁に沿って移動しながら非接触で塗布されるために、塗布効率が向上すると共に乾燥時間が短くなり、ガラス細管内壁に塗布される蛍光体液をムラ無く均一に塗布して蛍光体層を形成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２９】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における塗布方法及び塗布装置を説明する概略図である。
【００３０】
図１において、１０１は塗布ノズル，１０２は磁石，１０３はチューブ，１０４はガラス細管，１０５は蛍光体液，１０６はチューブ搬送装置，１０７は送液ポンプ，１０８はスライダーを示すものであり、塗布ノズル１０１が磁石１０２によりガラス細管１０４の内部を接触することなく挿入され、蛍光体液１０５を吐出しながら牽引される状態を示している。
【００３１】
本実施の形態では、塗布ノズル１０１の外径は１ｍｍであり、チューブ１０３の外径は０．５ｍｍである場合を示し、塗布ノズル１０１及びチューブ１０３はチューブ搬送装置１０６によって、ガラス細管１０４（本実施の形態では、外径４ｍｍ、内径３ｍｍ、１５００ｍｍ長さの場合を示す）の長手方向に６００ｍｍ／ｓｅｃの速度でガラス細管１０４の端部から内部（とりわけ、下方部）に挿入される。外部磁界を与える磁石１０２は内径８ｍｍ、外径１６ｍｍでガラス細管１０４の外周とは２ｍｍの距離を設けた（図１（ａ））。
【００３２】
次に、磁石１０２はガラス細管１０４の外部に配置されたスライダー１０８に設置され、塗布ノズル１０１及びチューブ１０３の挿入速度と等しい速度（６００ｍｍ／ｓｅｃ）で移動する。塗布ノズル１０１及びチューブ１０３がガラス細管１０４のもう片方の端部に達した後に、塗布ノズル１０１及びチューブ１０３がチューブ１０３のチューブ搬送装置１０６により６００ｍｍ／ｓｅｃの速度で牽引される（図１（ｂ））。牽引される際にチューブ１０３の塗布ノズル１０１とは反対側の末端に設けられた送液ポンプ１０７により１０ｃｍ3／ｍｉｎの吐出速度で蛍光体液が送液され、塗布ノズル１０１から吐出してガラス細管１０４内部に塗布される。
【００３３】
このとき、磁石１０２はスライダー１０８によりチューブ搬送速度と等速度で移動して、塗布ノズル１０１がガラス細管１０４の内壁に接触しないように姿勢を制御する。塗布ノズル１０１及びチューブ１０３がガラス細管１０４の端部に達した後、乾燥風をガラス細管１０４の内部に送風して蛍光体液を乾燥させた後に、磁石１０２が分割して（磁石１０２ａ，ｂ）塗布ノズル１０１を当該塗布装置より取り出した（図１（ｃ））。
【００３４】
かかる構成によれば外部磁界と反発／吸引する磁石部材と塗布液を供給するチューブを配置してなる塗布ノズルを有し、少なくとも２つ以上に分割できる磁石を塗布ノズル外周部に配置し、塗布ノズルが磁石から発生する磁界により、反発／吸引することによりガラス細管の内部へガラス細管の内壁と接触することなく、挿入と牽引を繰り返し行うことが可能となる。
【００３５】
よって、塗布ノズルをガラス細管の内部に非接触で配置することが可能となり、ガラス細管の内壁に沿って非接触で移動しながら蛍光体液をムラ無く均一に塗布乾燥して必要最低限の塗布液が塗布されるために塗布効率がよく乾燥時間が短くなる効果を得ることができる。
【００３６】
また塗布ノズルに磁力を与える磁石が少なくとも２つ以上に分割配置できることにより、塗布ノズルとの距離を変更することが可能となり、直径の異なるガラス細管を用いても装置を大きく変更すること無く塗布ノズルを挿入と牽引を繰り返し行うことが可能となり、非接触でムラ無く均一に塗布乾燥し、生産性が向上した蛍光管塗布装置を提供することができる。
【００３７】
なお、本実施の形態において、外部磁界を発する磁石はガラス細管の全周を取り巻く形状のものを用いたが、図３に示すように支持体の周方向の特定位置に外部磁界を発する磁石を複数個設置した状態としてよい。
【００３８】
また、磁石は焼結磁石であっても良いし電流で磁力を制御できる電磁石であっても良い。
【００３９】
また、塗布ノズルは磁石が全周を取り巻く形状のものを用いたが、図４に示すように、周方向の特定位置に複数個設置された状態としてよい。塗布ノズルとチューブの接合状態は塗布ノズルが固定されていても良いし、塗布ノズルが回転するように固定されていても良い。
【００４０】
また、蛍光体液の塗布に用いる塗布ノズルの内部形状及び液の吐出状態としては特に限定されるものではなく、液圧により膜状に吐出しても良いし霧状に吐出しても良い。また気体を同伴した２流体ノズル構造であっても良い。
【００４１】
塗布液の乾燥方法としては、乾燥風をガラス管内部に送風する方法や、パネルヒータや赤外線パネルヒータにより加熱する方法等があるが、特に限定されるものではない。
【００４２】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２における塗布方法及び塗布装置を説明する概略図である。図２において、１０２ａ，ｂは分割した磁石を構成している。
【００４３】
実施の形態２では、磁石１０２ａ，を分割した状態で昇降させた他は実施の形態１と同様にして塗布を行った。
【００４４】
（実施の形態３）
実施の形態３では、ガラス細管１０４が外径３ｍｍ、内径２ｍｍ、長さ１５００ｍｍ、吐出速度が７ｃｍ3／ｍｉｎとした他は実施の形態１と同様にして塗布を行った。
【００４５】
（実施の形態４）
実施の形態４では、塗布ノズル１０１の牽引速度を１２００ｍｍ／ｓｅｃ、外部磁界を与える磁石の構造を図３で示した分割した構造でガラス外周部と５ｍｍの距離を設け、蛍光体液の吐出量を２０ｃｍ3／ｍｉｎとした他は実施の形態１と同様にして塗布を行った。
【００４６】
（実施の形態５）
実施の形態５では、塗布ノズル１０１の牽引速度を３００ｍｍ／ｓｅｃとし、蛍光体液の吐出量を５ｃｍ3／ｍｉｎとした他は実施の形態４と同様にして塗布を行った。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明に係る蛍光管塗布装置及び蛍光管塗布方法は、外部磁界と反発／吸引する磁石部材と塗布液を供給するチューブを配してなる塗布ノズルを有しているため、ガラス細管内面の塗布装置などの用途に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施の形態１における蛍光管塗布装置の概略図
【図２】本発明の実施の形態２における蛍光管塗布装置の概略図
【図３】本発明の実施の形態１における磁石支持体の特定位置に設置された磁石支持体の結合した状態と分割状態を示す図
【図４】本発明の実施の形態１におけるノズル本体への磁石の設置状態を示す図
【図５】特許文献１に記載の蛍光体薄膜の形成方法の態様を示す図
【図６】特許文献２に記載の蛍光体塗布ノズルの実施の形態の一例を示す図
【図７】特許文献３に記載の放電管の製造装置の実施の形態を示す図
【符号の説明】
【００４９】
１０１  塗布ノズル
１０２  磁石
１０２ａ，ｂ  分割した磁石
１０３  チューブ
１０４  ガラス細管
１０５  蛍光体液
１０６  チューブ搬送装置
１０７  送液ポンプ
１０８  スライダー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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