(57)【要約】【課題】ガラス管の細管化に対応しつつ、蛍光被膜に含まれるバインダ等の不純物を完全燃焼させることが可能な蛍光放電管の製造装置を提供する。【解決手段】本発明は、複数のガラス管２を包有可能な管状ジグ３と、管状ジグ３を載置して回転させ得る回転ローラ４と、管状ジグ３内のガラス管２内部に対して適切にエアーを供給ならしめるエアー供給部と、管状ジグ３内のガラス管２を加熱可能な加熱部とを用いて構成されたことを特徴としている。【選択図】  図１
2004220960.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のガラス管を包有可能な管状ジグと、前記管状ジグを載置して回転させ得る回転ローラと、前記管状ジグ内の前記ガラス管内部に対してエアーを供給可能なエアー供給部と、前記管状ジグ内の前記ガラス管を加熱可能な加熱部とを用いて構成されたことを特徴とする蛍光放電管の製造装置。
【請求項２】
前記エアー供給部が、一次エアー吐出部と、二次エアー吐出部と、バッフル部とを用いて構成されており、前記一次エアー吐出部からのエアーが前記バッフル部および前記二次エアー吐出部を介して、前記ガラス管内部に供給される請求項１に記載の蛍光放電管の製造装置。
【請求項３】
前記二次エアー吐出部が、前記ガラス管の数および形状に対応して形成されている請求項２に記載の蛍光放電管の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ、および液晶テレビなどに用いられる液晶表示装置のバックライト光源等として用いられる蛍光放電管に関し、詳しくは、蛍光放電管を構成するガラス管内面の蛍光被膜を適切に焼成すべく構成された蛍光放電管の製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、周知のようにパーソナルコンピュータやワードプロセッサなどに液晶表示装置が用いられており、このような液晶表示装置のバックライト光源として、蛍光放電管が採用されていることは公知である。
【０００３】
このような蛍光放電管は、構成要素であるガラス管の内面に、蛍光被膜が塗布されており、ガラス管内面に対する塗布強度を高めるために、この蛍光被膜には焼成処理が施される。また、蛍光被膜の焼成処理を行う場合には、蛍光被膜に含まれるバインダ等の不純物が排出されるため、これらを完全に燃焼させる必要がある。このバインダ等の不純物を完全燃焼できない場合には、ガラス管内面が黒化するという問題が生ずる。
【０００４】
そこで、バインダ等の不純物を完全燃焼させて、蛍光被膜の焼成処理を行う装置としては、例えば、ガラス管を回転させながら転送させ得る複数の回転ローラと、この回転ローラに載置されたガラス管にエアーを供給する複数個のノズルとを用いて構成された装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
この特許文献１に示された装置によれば、ノズルを用いて、十分なエアーを確実にガラス管内部に供給することができるため、上述した不純物を完全燃焼させることが可能となる。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−３４８６１５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術には、次のような問題があった。
【０００８】
上述した蛍光放電管は、その細管化が急速に進んでおり、現在では１．８ｍｍφ程度のものまで実用化されている。ところが、上記従来技術にかかる装置は、ここまでの細いガラス管を対象としていないため、このように非常に細いガラス管に対して焼成処理を行うと、ガラス管が回転ローラ間に落下する等の問題が生ずるおそれがある。
【０００９】
また、ガラス管が細管化すると、ノズルからのエアーをガラス管内部に確実に供給することが困難となるため、上記不純物の完全燃焼を適切に行うことができないという問題も生ずる。
【００１０】
そこで、本発明は、上記従来技術の問題を解決するためになされたものであって、ガラス管の細管化に対応しつつ、蛍光被膜に含まれるバインダ等の不純物を完全燃焼させることが可能な蛍光放電管の製造装置、およびこの装置にて得られる蛍光放電管を提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる蛍光放電管の製造装置は、上記従来技術の課題を解決するためになされたもので、複数のガラス管を包有可能な管状ジグと、前記管状ジグを載置して回転させ得る回転ローラと、前記管状ジグ内の前記ガラス管内部に対してエアーを供給可能なエアー供給部と、前記管状ジグ内の前記ガラス管を加熱可能な加熱部とを用いて構成されたことを特徴としている。
【００１２】
また、本発明にかかる蛍光放電管の製造装置は、前記エアー供給部が、一次エアー吐出部と、二次エアー吐出部と、バッフル部とを用いて構成されており、前記一次エアー吐出部からのエアーが前記バッフル部および前記二次エアー吐出部を介して、前記ガラス管内部に供給される構成が好ましい。
【００１３】
また、本発明にかかる蛍光放電管の製造装置は、前記二次エアー吐出部が、前記ガラス管の数および形状に対応して形成されている構成が好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
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。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態にかかる蛍光放電管の製造装置の概略図を示したものであり、具体的には、蛍光放電管の内面に塗布された蛍光被膜を焼成するための焼成装置の概略図を示したものである。また、図２は、図１のＩＩ線方向矢視図を示したものである。
【００１６】
図１に示すように、本実施形態にかかる蛍光放電管の製造装置は、焼成炉１と、複数のガラス管２を包有可能な管状ジグ３と、この管状ジグ３を載置して回転させ得る回転ローラ４と、複数のガラス管２を包有した管状ジグ３をピッチＰ（図２参照）単位で移動させ得る移動手段５と、ガラス管２内部にエアーを供給可能なエアー供給部（図示省略）等とを用いて構成されている。なお、エアー供給部は、管状ジグ３内の各ガラス管２内部に適切にエアーを供給すべく、各管状ジグ３毎に一つずつ設けられているが、ここでは、図面の複雑化を避けるためにその記載は省略し、後に図面（図３）を用いて詳細に説明する。
【００１７】
焼成炉１は、上述した管状ジグ３、回転ローラ４、および移動手段５等をその内部に配設可能であって、加えて、その内部には管状ジグ３内に包有されたガラス管２を加熱可能なヒータ等の加熱部（図示省略）が設けられている。焼成炉１に搬送されたガラス管２の内面には、蛍光被膜が塗布されており、この焼成炉１内においては、後述するように、蛍光被膜の適切な焼成処理が行われる。
【００１８】
管状ジグ３は、複数のガラス管２を包有可能な大きさおよび形状を有しており、また、硬質ガラスあるいは軟質ガラスからなるガラス管２より融点の高い、例えば、石英管またはセラミック管等を用いて構成されている。ガラス管２の直径が２ｍｍ〜３ｍｍ程度であって、図１に示すように三本程度のガラス管２の焼成処理を行う場合には、例えば、直径が２５ｍｍ程度、厚さが１ｍｍ〜２ｍｍ程度の石英管にて構成された管状ジグ３が用いられる。
【００１９】
回転ローラ４は、ガラス管２を包有した管状ジグ３を載置し、必要に応じて、この管状ジグ３を回転させることによってガラス管２を回転駆動させるべく、回転可能に構成されている。この回転ローラ４は、管状ジグ３を載置可能であればよいため、その取付間隔は、管状ジグ３が落下しない程度の距離に定められる。
例えば、回転ローラ４の回転軸間隔が、管状軸３の直径程度に定められる。
【００２０】
移動手段５は、管状ジグ３の両端部の下方位置にそれぞれ配設されており、この一対の移動手段５の各上部には、複数の切り込み部５ａが形成されている。この切り込み部５ａは、回転ローラ４上に載置された管状ジグ３のピッチＰ（図２参照）に対応して形成されており、後述すべく、管状ジグ３を移動させる際に管状ジグ３を適切に保持可能なような幅および深さを有すべく形成されている。なお、この移動手段５は、上下方向および左右方向に所定間隔の移動が可能なように構成されている。
【００２１】
図３は、図１にて省略した、本実施形態にかかる蛍光放電管の製造装置を成すエアー供給部の概略図を示したものである。具体的に、図３（ａ）は、各管状ジグ３に配設されたエアー供給部６の概略側面図を示し、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図を示している。なお、この図３において、管状ジグ３内に設けられるガラス管２は、図面の複雑化を避けるために仮想線（二点鎖線）にて示し、図３（ａ）では一本のみ示している。
【００２２】
図３に示すように、本実施形態にかかるエアー供給部６は、エアー導入部６１とエアー整流部６２とを用いて構成されている。そして、このエアー供給部６は、矢印Ｘ方向に往復動可能であって、必要に応じて、管状ジグ３内外に、挿入あるいは取り出し可能に構成されている。
【００２３】
エアー導入部６１は、エアーコンプレッサ等のエアー発生部（図示省略）に連通されており、エアー整流部６２との接続部分には、一次エアー吐出部６１ａが形成されている。
【００２４】
エアー整流部６２には、エアー導入部６１から導入されるエアーが不均一な状態で管状ジグ３内に供給されることを防止すべく、バッフル板６２１（本発明の「バッフル部」に相当）が設けられている。そして、このバッフル板６２１の下方位置には、一次エアー吐出部６１ａから吐出されたエアーを管状ジグ３内のガラス管２に適切に供給すべく、二次エアー吐出部６２ａが形成されている。つまり、一次エアー吐出部６１ａから吐出されたエアーは、バッフル板６２１に衝突し、その後、二次エアー吐出部６２ａから管状ジグ３内のガラス管２に供給される。
【００２５】
この二次エアー吐出部６２ａは、管状ジグ３内で回転駆動しているガラス管２の数および形状に対応して、すなわち、焼成処理時のガラス管２の数、形状、および配置等に応じて、その開口形状が定められている。つまり、本実施形態においては、焼成処理時の複数のガラス管２の全てに対して、適切にエアーが供給されるべく、二次エアー吐出部６２ａが形成されている。
【００２６】
具体的には、図１に示すような方向に管状ジグ３が回転する場合には、図１および図３（ｂ）に示すように、管状ジグ３内の摩擦力にて、ガラス管２は若干左側に傾くこととなるため、本実施形態においては、この傾きに対応して、図３（ｂ）に示すような形状（左側に開口領域が傾いている形状）に二次エアー吐出部６２ａが形成される。
【００２７】
本実施形態にかかる蛍光放電管の製造装置（焼成装置）は、以上の図１〜図３に示すように構成されており、具体的には、次のように機能する。
【００２８】
まず、管状ジグ３内に、内面に蛍光被膜が塗布されたガラス管２が、所定数（例えば三本）包有され、この管状ジグ３が焼成炉１内の回転ローラ４間上に載置される。この際、焼成炉１内は、適切な温度（例えば５５０℃〜８００℃程度）に維持されている。
【００２９】
次いで、各管状ジグ３内にエアー供給部６が挿入され（図３（ａ）参照）、回転ローラ４を回転駆動させつつ、一次エアー吐出部６１ａから吐出されたエアーが、バッフル板６２１および二次エアー吐出部６２ａを介して、各ガラス管内に供給される。この焼成炉１内は、ガラス管２内面に塗布された蛍光被膜を適切に焼成処理可能な温度に設定されているため、上述のように、エアー供給と回転ローラ４の回転駆動とが行われることによって、ガラス管２においては、不純物の除去と、蛍光被膜の焼成処理とが適切に行われることとなる。
【００３０】
また、本実施形態においては、所定時間毎に（例えば５秒〜１０秒間隔）、移動手段５を用いて、図１の右方向に１ピッチＰ（図２参照）だけ管状ジグ３が移動させられるように構成されており、管状ジグ３内のガラス管２に対しては、各回転ローラ４上において、上述した焼成処理が行われる。なお、この管状ジグ３の移動は、その内部からエアー供給部６を取り出した後に行われる。
【００３１】
具体的に、管状ジグ３は、次の手順にて移動させられる。（１）まず、基準位置（各管状ジグ３の下方に移動手段５の切り込み部５ａが配置された位置）から移動手段５を上方に移動させて、切り込み部５ａにて各管状ジグ３を保持しつつ、回転ローラ４と干渉しない高さまで、各管状ジグ３を上昇させる。（２）次に、移動手段５の切り込み部５ａに各管状ジグ３を保持した状態で、移動手段５を右方向に１ピッチＰ分だけ移動させる。（３）次に、切り込み部５ａ上の各管状ジグ３を１ピッチＰ隣の回転ローラ４間に載置させるべく、移動手段５を下方に移動させる。（４）次に、各管状ジグ３を回転ローラ４間に載置した後の移動手段５を、基準位置に戻すべく、図１の左方向に１ピッチＰ分だけ移動させる。
【００３２】
そして、管状ジグ３の１ピッチＰの移動がなされた後、再び、管状ジグ３内にはエアー供給部６が挿入され、エアー供給と回転ローラ４の回転駆動とが行われる。
【００３３】
すなわち、本実施形態においては、▲１▼回転ローラ４上への管状ジグ３の載置、▲２▼管状ジグ３内へのエアー供給部６の挿入、▲３▼回転ローラ４の回転およびエアー供給部６からのエアー供給、▲４▼管状ジグ３内からのエアー供給部６の取り出し、▲５▼移動手段５を用いた管状ジグ３の移動（▲１▼回転ローラ４上への管状ジグ３の載置）、▲２▼管状ジグ３内へのエアー供給部６の挿入…、の各工程を繰り返し行うことによって、所定温度に維持された焼成炉１内における、ガラス管２内面の蛍光被膜の焼成処理が行われることとなる。
【００３４】
本実施形態にかかる蛍光放電管の製造装置は、以上のように構成され機能するため、次のような効果を得ることができる。
【００３５】
まず、本実施形態によれば、ガラス管２が管状ジグ３内に包有された状態で、ガラス管２内面の蛍光被膜の焼成処理が行われるため、ガラス管２が如何に細管化されたとしても、ガラス管２の落下を完全に防止し、生産の安定化を図ることができる。
【００３６】
また、ガラス管２を包有する管状ジグ３として、比較的大きな径を有する管状部材（ここでは石英管）が用いられているため、複数のガラス管２をまとめて処理（焼成処理）することが可能となり、生産効率の向上を図ることができる。
【００３７】
さらに、本実施形態においては、上述したようなエアー供給部６が設けられているため、ガラス管２内の不純物を適切に除去しつつ、蛍光被膜の焼成処理を行うことができる。具体的には、ガラス管２内面に蛍光被膜を塗布する工程においては、この塗膜状態の安定化のためにニトロセルロース等が添加され、さらに焼成時の膜強度確保のために低融点ガラス粉末等が添加されており、高温にてこのニトロセルロースが分解される際には、不純物が発生する。しかし、本実施形態においては、上述したように、各ガラス管２に的確にエアーが供給されるエアー供給部６が設けられているため、不純物を確実に除去しつつ蛍光被膜の焼成処理が行われて、ガラス管２内面の蛍光被膜の品質の安定化を図ることができる。ガラス管２内部への的確なエアーの供給は、上述したように、エアー供給部６を構成する各エアー導入部６１ａ，６２ａおよびバッフル板６２１によってなされている。本実施形態にかかるエアー供給部６は、これらのバッフル板６２１等によって、各ガラス管２内に供給されるエアーのばらつきを防ぎ、均一で安定したエアーを各ガラス管２に供給することができる。
【００３８】
すなわち、本実施形態によれば、以上のようにして、ガラス管２の落下を防ぎ、焼成処理時の不純物の影響を大幅に抑制しつつ、ガラス管２内面の蛍光被膜を安定して高品質に形成（焼成）可能であるため、光学特性にばらつきを生じさせることなく、高品質で安定した蛍光放電管を製造することができる。
【００３９】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。
【００４０】
例えば、上記実施形態においては、エアー供給部６が、一次エアー吐出部６１ａ等を有するエアー導入部６１およびバッフル板６２１等を有するエアー整流部６２を用いて構成された場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されない。したがって、例えば、エアー整流部６２に、さらに複数のバッフル板を設けて、より整流性を向上させたエアー供給部６としてもよい。また、例えば、第二エアー吐出部６２ａの先端に庇あるいはノズル部等を設けて、より確実にガラス管２内にエアーを供給可能であるエアー供給部６としてもよい。
【００４１】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、複数のガラス管を包有可能な管状ジグと、このガラス管に対して効果的にエアーを供給可能なエアー供給部とを有しているため、ガラス管の細管化に対応しつつ、蛍光被膜に含まれるバインダ等の不純物を完全燃焼させることが可能な蛍光放電管の製造装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかる蛍光放電管の製造装置の概略図
【図２】図１に示された蛍光放電管の製造装置のＩＩ線方向矢視図
【図３】本実施形態にかかる蛍光放電管の製造装置を成すエアー供給部の概略図
【符号の説明】
１    焼成炉
２    ガラス管
３    管状ジグ
４    回転ローラ
５    移動手段
５ａ    切り込み部
６    エアー供給部
６１    エアー導入部
６１ａ    一次エアー吐出部
６２    エアー整流部
６２ａ    二次エアー吐出部
６２１    バッフル板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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