(57)【要約】【課題】被塗布物に蛍光体含有液の膜を均一に形成することができる蛍光体塗布装置を提供することを目的とする。【解決手段】回転ノズルを回転させているので、回転ノズルの回転遠心力と、アッパータンクからの圧力を受けても、蛍光体スラリを回転流下が促進され、Ａｌ２Ｏ３膜の表面に蛍光体スラリ膜を均一に形成することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光体含有液を受ける開口と、蛍光体含有液を略円筒状の被塗布体内面の周方向に鋭角に接触するよう螺旋状に流下させる吐出口とを有しているノズルを具備していることを特徴とする蛍光体塗布装置。
【請求項２】
回転されることにより、蛍光体含有液を吐出口から被塗布体内面の周方向に放出させる手段を有しているノズルと；
ノズルを回転させる回転駆動装置と；
を具備していることを特徴とする蛍光体塗布装置。
【請求項３】
上記ノズルは、回転軸中心から偏位した部分に吐出口を有するとともに内壁に少なくとも一枚の翼体を有していることを特徴とする請求項２記載の蛍光体塗布装置。
【請求項４】
上記ノズルは、一端および他端を開口した筒状体であり、一端側には蛍光体含有液を受ける供給口と、他端側には蛍光体含有液を吐出する吐出口と、吐出口を開閉可能はノズル弁とを具備していることを特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載の蛍光体塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、蛍光体含有液を塗布物に塗布するための蛍光体塗布装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】蛍光ランプの製造においては、バルブの内面に蛍光体スラリを塗布する工程が存在する。このような工程は、蛍光体塗布装置を使用して行なわれる。現在蛍光体塗布装置としては、様々なものが知られている。その一つに、バルブの各端部が上下方向に位置するようにバルブを配置し、バルブの上部から蛍光体スラリを流し込んで、バルブの内壁面に蛍光体スラリを塗布するものがある。なお、このような装置は、蛍光体スラリをバルブ内に流し込むためのノズルを備えている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−３４３０２１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記装置でバルブの内壁面に蛍光体スラリを塗布すると、バルブ上部と下部とで膜厚に大きな差が生じることがある。これは、蛍光体スラリをバルブ内に流し込むノズルあるいは、バルブの長手方向の軸に平行するよう、すなわち、バルブ上部から略真下に向かって蛍光体スラリを吐出するため、粘性を有する蛍光体スラリであっても、上部の蛍光体スラリは乾燥あるいは、粘性が増す前に自重により下方に流れ落ちるため、バルブ上部における蛍光体スラリの膜厚が下部における蛍光体スラリの膜厚よりも薄くなってしまうためであると考えられる。
【０００５】
なお、バルブ端部間における蛍光体スラリの厚さの違いは、明るさの均一性を低下させる原因につながるので、低減させることが好ましい。
【０００６】
また、蛍光体スラリの吐出量や流下スピード粘度などにより異なるが、バルブ上部内面の全周方向に均一に蛍光体スラリを吐出しても、粘性を有する蛍光体スラリは、下方に流れ落ちる過程で、液体の凝集エネルギーや張力などにより、蛍光体スラリの表面が縮まろうと互いが引き合うことで、下方では軸方向に蛍光体スラリが形成されない、蛍光体スラリの膜厚差が生じる等の不具合が発生するおそれもある。そのため、バルブの長手方向に沿って全周にムラなく塗布することが困難であるという問題があった。これらの問題は、特にバルブが長い場合に顕著である。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題を解決しようとするもので、被塗布物に蛍光体含有液の膜をより均一化に近づけるように形成することができる蛍光体塗布装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の蛍光体塗布装置は、蛍光体含有液を受ける開口と、蛍光体含有液を略円筒状の被塗布体内面の周方向に鋭角に接触するよう螺旋状に流下させる吐出口とを有しているノズルを具備していることを特徴とするものである。
【０００９】
略円筒状の被塗布物の周方向に直交するように蛍光体含有液を接触させると、蛍光体含有液は自重により被塗布体の中心軸に平行する方向に流下してしまう。しかし、略円筒状の被塗布体内面の周方向に鋭角に接触させることで、蛍光体含有液は、周方向に放出した蛍光体含有液は回転しながら、すなわち自重および粘性の管径により螺旋状に流下する。
【００１０】
吐出口としては、たとえば略円筒状に形成されたノズルの場合、中心軸と直交する断面円の内壁接線延長線上または、それに沿うように蛍光体含有液吐出口を複数個形成する。また、多角柱に形成されたノズルの場合、外壁に対して直角ではなくある程度角度を持たせて各辺に吐出口を設ける。これらの場合、各吐出口の向きは互いの吐出口の出口からの延長線が交差しない向きとすることが望ましい。また、他の吐出口としては、塗布体内面の周方向に鋭角に向かう吐出口を有する小管部を複数個ノズルの下部に設けることによって形成しても良い。
【００１１】
もっとも、本発明においては、蛍光体含有液が被塗布体内面の周方向に鋭角に接触可能であれば、その形状や大きさ、成形方法などは特に限定されるものではない。
【００１２】
また、蛍光体含有液の噴出力が足りず、螺旋状に流下しにくい場合には、蛍光体含有液を吐出す開口を小さくしたり、蛍光体含有液側に圧力を加えるなど、蛍光体含有量の粘性や被塗布物などに応じて対応することができる。
【００１３】
請求項１記載の蛍光体塗布装置によれば、蛍光体含有液が被塗布体の周方向に鋭角に接触するような吐出口を有するノズルを具備しているので、簡単な構造で吐出された蛍光体含有液が螺旋状に流下可能となるため、被塗布体に形成される膜厚が均一に形成可能となる。
【００１４】
請求項２記載の蛍光体塗布装置は、回転されることにより、蛍光体含有液を吐出口から被塗布体内面の周方向に放出させる手段を有しているノズルと；ノズルを回転させる回転駆動装置と；を具備することを特徴としている。
【００１５】
ノズル全体を回転させることで内部に充填された回転ノズルから吐出される蛍光体含有液を、回転の遠心力を利用することで被塗布体の周方向に噴出させることが促進できる。回転させながら周方向に蛍光体含有液を吐出するので、蛍光体含有液を略円筒状の被塗布体の周方向に鋭角に接触させることが容易となる。ノズル回転スピードは、蛍光体含有液の粘性やノズルと被塗布体の間隔などにより適宜設定される。蛍光体含有液を周方向に吐出すための吐出口としては、ノズル側壁面に複数の開閉可能な小径な開口を形成しても、多角形の比較的大きな開口であっても、内側に充填された蛍光体含有液を周方向に吐出可能であればその形状や構造は特に限定されない。
【００１６】
請求項２記載の蛍光体塗布装置によれば、ノズル自体を回転させることで内部に充填された蛍光体含有液を周方向に吐出可能となり、被塗布物に蛍光体含有液の膜をより均一に形成することができる。
【００１７】
請求項３記載の蛍光体塗布装置は、請求項２記載の上記ノズルは、回転軸中心から偏位した部分に吐出口を有するとともに内壁に少なくとも一枚の翼体を有していることを特徴としている。
【００１８】
蛍光体含有液がノズルの回転に伴い回転流動が可能であれば、翼体は板状であっても、ブロック状であっても形状、材質、個数などは特に限定されない。
【００１９】
ノズル内壁に形成された翼体を有しているので、ノズル自体の回転とともに内部に充填された蛍光体含有液を回転流動させることが容易となる。ノズル自体の回転と、回転流動している蛍光体含有液各々の遠心力が加わることで、蛍光体含有液が被塗布体に噴出した際、蛍光体含有液の流下距離が長いものであっても、周方向に回転しようとする勢いが強いので、被塗布体の中心軸と平行するよう流下することを抑制し、螺旋状に流下できるので蛍光体膜の均一に形成することができる。
【００２０】
請求項３記載の蛍光体塗布装置によれば、回転ノズル内壁面に翼体が形成されているので、回転ノズルが回転することで蛍光体含有液を回転流動させ、蛍光体含有液が螺旋状に回転流下することが容易となり、被塗布物に蛍光体含有液の膜を均一に形成することができる。
【００２１】
請求項４記載の蛍光体塗布装置は、請求項１ないし３いずれか一記載のノズルは、一端および他端を開口した筒状体であり、一端側には蛍光体含有液を受ける供給口と、他端側には蛍光体含有液を吐出す吐出口と、吐出口を開閉可能はノズル弁とを具備していることを特徴とするものである。
【００２２】
筒状に形成されたノズルの他端側に設けられた蛍光体含有液吐出口を開閉するノズル弁の形状は、略円錐台状、略半円球、板状のものでも円形の蛍光体含有液吐出口の開閉が可能であればその形状は特に限定されない。また、ノズル弁の吐出口と接触する面には、蛍光体含有液が被塗布体内壁を螺旋状に流下することを促進させるために、ノズル弁の中心から円縁に向け円弧状の溝を形成していても構わない。
【００２３】
さらに、ノズル弁を開閉させる構造は、ノズル弁中心からノズル方向に延びる支持シャフトが一体形成されるなど、吐出口の開閉構造は特に限定されない。
【００２４】
請求項４記載の蛍光体塗布装置によれば、請求項１ないし３いずれか一記載の作用に加え、蛍光体含有液吐出口を開閉可能なノズル弁を有しているので、蛍光体含有液が被塗布体の外側面などに漏れ出すことなどを抑制することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係わる蛍光体塗布装置について説明する。図１ないし図３は本実施の形態に係わる蛍光体塗布装置の模式的な正面図、側面図および垂直断面図である。図４は、ノズル部分の模式的な垂直断面図である。
【００２６】
図１ないし図３に示されるように、蛍光体塗布装置１は、例えば蛍光体および水などから構成された蛍光体含有液としての蛍光体スラリを貯蔵するアッパータンク２を備えている。アッパータンク２の背面側にはブラケット３が配置されており、アッパータンク２はブラケット３に固定されている。
【００２７】
ブラケット３の背面側には、ベース４が配設されている。また、ブラケット３の背面側には、ブラケット３をベース４に対して昇降させて、後述するノズル１６を被塗布物としてのバルブ１００内に挿入あるいはバルブ１００内から引き抜くための昇降機構５が配設されている。
【００２８】
昇降機構５は、ブラケット３の背面に取り付けられた２つのスライダ６および次に説明するカム９を受けるカム受け部材７を備えている。スライダ６は、ベース４の全面に取り付けられた上下方向に長い２本のレールにそれぞれ嵌合されている。また、カム受け部材７には切欠き７ａが形成されており、切欠き７ａにはカム９が嵌合している。カム９には、クランク１０を介して蛍光体塗布装置１の前後方向に移動可能な駆動軸１１が取り付けられている。駆動軸１１が前方向に移動することにより、ブラケット３およびアッパータンク２がレールに沿って下降し、後述するノズル１６が下降する。これにより、ノズル１６がバルブ１００内に挿入される。また、駆動軸１１が後方向に移動することにより、ブラケット３およびアッパータンク２がレールに沿って上昇するとノズル１６も上昇する。これにより、ノズルがバルブ内から引き抜かれる。
【００２９】
ベース４の下部には、後述するノズル１６を回転させるための回転駆動源としてのモータ１２が固定されている。モータ１２の回転軸には、上下方向に長いメインギヤ１３が取り付けられている。モータ１２が駆動することにより、メインギヤ１３が回転し、ノズル１６外周に刻まれた歯車の溝１６ａと噛合い、ノズル１６自体が回転する。
【００３０】
アッパータンク２の上方には、ノズル１６の吐出口から蛍光体スラリを吐出させるためのアクチュエーターが配設されている。エアシリンダ２４の作動でエアシリンダ２４のロッド２４ａが伸長することにより、アッパータンク２に対してノズル弁支持シャフト２０が下降する。これにより、ノズル弁１９が下降し、ノズル吐出口から蛍光体スラリが吐出される。
【００３１】
アッパータンク２の上面、下面および前面には、開口が形成されている。ここで、アッパータンク２の上面の開口２ｂと下面の開口２ｃとは、互いに対向するような位置に形成されている。前面の開口２ａの縁部には、図示しない蛍光体スラリ供給源から蛍光体スラリをアッパータンク２に供給するための供給管１４が取り付けられている。
【００３２】
アッパータンク２前面２ａ開口縁部には、蛍光体スラリをアッパータンク２から排出するための排出管１５をその開口の縁部に取り付けることにより、余分な蛍光体スラリが排出管１５を介してアッパータンク２外に排出される。これにより、アッパータンク２内における蛍光体スラリの液面の高さが常に一定に保たれる。
【００３３】
下面開口２ｃの縁部には、蛍光体スラリを吐出するためのノズル支持部およびノズルが取り付けられている。ノズル１６は、中空円筒体であり、その内壁面には、円周の相対する２箇所に略長四角の回転翼２１がノズル１６中心軸方向に内壁面から略垂直に突出している。
【００３４】
ノズル１６吐出口は、後述するノズル弁１９と係合するように、ノズル弁１９の傾斜とほぼ同一の傾斜となるよう形成されている。
【００３５】
ノズル吐出口の栓としてのノズル弁１９は、略円錐形状をなしており、ノズル弁１９の中心部１９ａから縁部１９ｂに向かう錐面は、傾斜曲面１９ｃとなるよう形成されている。さらにノズル弁１９の中心部１９ａと、中空円筒状の回転ノズル１６の中心軸が略一致するようにノズル弁支持シャフト２０が設けられ、ノズル弁支持シャフト２０は、ノズル１６内の蛍光体スラリが吐出する吐出口を介してアッパータンク２をそれぞれ貫通し、ベース４上部まで延出している。なお、ノズル弁１９の最大径すなわち、略円錐形状の底面の径は、ノズル１６の吐出口と略同等である。
【００３６】
ここで、本実施の形態で蛍光体スラリが塗布されるバルブ１００について説明する。バルブ１００の内径は約１５．５ｍｍ、外径は１７．５ｍｍである。バルブ１００の内壁面には、バルブ１００内に封入される水銀との反応を抑制するための保護膜が形成されている。本実施の形態では、保護膜としてＡｌ２Ｏ３膜１０１がバルブの内壁面に形成されている。なお、Ａｌ２Ｏ３膜１０１に限らずその他の酸化物膜も保護膜として使用することができる。このような酸化物膜も保護膜として使用することができる。このような酸化物膜としては、例えばＳｉＯ２膜などが挙げられる。なお、バルブ１６は移動可能なバルブ支持部材により支持される。
【００３７】
以下、蛍光体塗布装置１による蛍光体スラリの塗布について説明する。図５は本実施の形態に係わる蛍光体塗布装置１の作動状態を模式的に示した図である。
【００３８】
まず、バルブ支持部材により、４本のバルブ１００を支持する。ついでバルブ支持部材が移動し、バルブ１００がノズル１６の下方にそれぞれ位置する。バルブ１００がノズル１６の下方に位置した後、駆動軸１１が前方に移動し、アッパータンク２などが下降する。これによりノズル１６がバルブ１０１内に挿入される。
【００３９】
ノズル１６がバルブ１０１内に挿入された後、モータ１２の駆動によりメインギヤ１３が回転して、ノズル１６が回転する。また、これとともにエアシリンダ２４の作動により、ロッド２４ａが伸長して、ノズル弁支持シャフト２０が下降する。これにより、図５（ａ）に示されるように、回転ノズル１６が回転しながらノズル弁１９が開かれ、ノズル１６内で回転しながら蛍光体スラリが回転流下し、蛍光体スラリが吐出される。吐出された蛍光体スラリは、バルブ１０１周方向に鋭角に接触するとともに、蛍光体スラリの回転遠心力と重力により、Ａｌ２Ｏ３膜１０１の表面を螺旋状に流下し、蛍光体スラリ膜１０２が形成される。
【００４０】
所定時間経過後、ノズル１６が回転した状態で、駆動軸１１が後方に移動して、アッパータンク２などが上昇する。また、これとともにエアシリンダ２４の作動によりロッド２４ａが縮退して、ノズル弁１９がノズル１６に対して上昇する。これにより、図５（ｂ）に示されるようにノズル弁１９が閉じられながらノズル１６がバルブ内１００から引き抜かれる。これで蛍光体塗布装置１を使用した蛍光体スラリの塗布が終了する。
【００４１】
本実施の形態では、ノズル１６を回転させているので、その回転遠心力と、アッパータンク２からの圧力を受け、蛍光体スラリが重力に従い流下するが、ノズル１６から吐出された直後のバルブ１００上部においては、重力よりも遠心力が強く、螺旋状に流下する角度が小さい。しかし、バルブ１００から離れるに従い遠心力が弱まるため、螺旋状に流下する角度が大きくなる。したがって、バルブ１００上部を流下する蛍光体スラリは、バルブ１００下部よりも回転密度が濃いので、従来のようにバルブ長手方向の中心軸と平行方向に流下する方法に比べて、Ａｌ２Ｏ３膜１０１の表面に塗布された蛍光体スラリが流れ落ち難い。これにより、Ａｌ２Ｏ３膜１０１の表面に蛍光体スラリ膜を均一に形成することができる。
【００４２】
なお、本発明は上記実施の形態の記載内容に限定されるものではなく、図５に示すようノズル１６を回転させずに、蛍光体スラリがバルブ１０１周方向に鋭角に接触するような吐出口が形成されていれば、ノズル１６を六角形にしても、略楕円形に形成したりしても、その構造などは特に限定されない。また、図６に示すようノズル弁１９の中央部１９ａから縁部１９ｂに向かい溝１９ｄを設けるなどして、蛍光体スラリを螺旋状に吐出され易い溝を形成するなど、それぞれの構造や材質、各部材の配置などは、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。上記実施の形態では、バルブ１００の内壁面にＡｌ２Ｏ３膜１０１が形成されているが、Ａｌ２Ｏ３膜１０１が形成されていない場合であっても、蛍光体塗布装置１によればバルブ内壁面に蛍光体スラリ膜を均一に形成することができる。
【００４３】
【発明の効果】
請求項１記載の蛍光体塗布装置によれば、蛍光体含有液が被塗布体の周方向に鋭角に接触するような吐出口を有するノズルを具備しているので、簡単な構造で吐出された蛍光体含有液が螺旋状に流下可能となるため、被塗布体に形成される膜厚が均一に形成可能となる。
【００４４】
請求項２記載の蛍光体塗布装置によれば、ノズル自体を回転させることで内部に充填された蛍光体含有液を周方向に吐出されるので、被塗布物に蛍光体含有液の膜をより均一に形成することができる。
【００４５】
請求項３記載の蛍光体塗布装置によれば、回転ノズル内壁面に翼体が形成されているので、回転ノズルが回転することで蛍光体含有液を回転流動させ、蛍光体含有液が螺旋状に回転流下することが可能となり、被塗布物に蛍光体含有液の膜を均一に形成することができる。
【００４６】
請求項４記載の蛍光体塗布装置によれば、請求項１ないし３いずれか一記載の作用に加え、蛍光体含有液吐出口を開閉可能なノズル弁を有しているので、蛍光体含有液が被塗布体の外側面などに漏れ出すことなどを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態の蛍光体塗布装置の模式的な正面図。
【図２】図１に示す蛍光体塗布装置の側面図。
【図３】図１に示す蛍光体塗布装置の垂直断面図。
【図４】図１に示す蛍光体塗布装置のノズルの模式的な拡大側面図。
【図５】蛍光体塗布装置のノズルの他の実施形態を示す模式的な断面図。
【図６】蛍光体塗布装置のノズル弁の他の実施形態を示す模式的な側面図。
【符号の説明】
１…蛍光体塗布装置、２…アッパータンク、３…ブラケット、
１１…駆動軸、１３…メインギヤ、１６…ノズル、１９…ノズル弁、
２０…ノズル弁支持シャフト、２１…回転翼、１００…バルブ
【図１】
2004283793.tif 000003
【図２】
2004283793.tif 000004
【図３】
2004283793.tif 000005
【図４】
2004283793.tif 000006
【図５】
2004283793.tif 000007
【図６】
2004283793.tif 000008