JP2004303620A - Electrode for lamp, method of manufacturing electrode for lamp, arc tube, method of manufacturing arc tube, and lamp - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィラメントコイルを一対のリード線で架持してなるランプ用電極、ランプの電極の製造方法、発光管、発光管の製造方法及びランプに関する。
【0002】
【従来の技術】
省エネルギー時代を迎え、ランプ効率が高くしかも長寿命なランプ、特に、蛍光ランプが注目されている。このような蛍光ランプは、湾曲状又は直管状のガラス管の端部に、フィラメントコイルを有する電極が封着された発光管を備えている。なお、近年、蛍光ランプのコンパクト化の要望により、発光管を構成するガラス管の管径が小さくなる傾向にある。
【0003】
図9は、従来の電極をガラス管の端部に封着する工程を説明する図であり、ガラス管の端部から内部に挿入された電極の様子が分かるように、ガラス管の一部を切り欠いている。なお、図9は、ガラス管内の排気等を行う際に利用する排気管もガラス管の端部に封着されている状態を示している。
電極900は、同図の(a)に示すように、フィラメントコイル910を架持する一対のリード線911,912が、溶融固化したガラスビード913で保持されている(所謂ビーズマウント方式)。
【0004】
なお、蛍光ランプ用の電極において、フィラメントコイルを保持する方法としては、上述のビーズマウント方式以外に、ステムマウント方式がある。このステムマウント方式の電極は、構造が複雑なため、管径の大きいガラス管に適用されており、近年では、ステムマウント方式より構造が簡単で、管径の小さいガラス管にも適用できるビーズマウント方式の電極が多く採用されている。
【0005】
次に、上述の電極900と排気管930をガラス管920の端部921に封着する工程について説明する。
先ず、電極900のリード線911,912と排気管930とを保持冶具940により保持する。保持冶具940には、リード線911,912、排気管930に対応して保持孔942,943,944が形成されている。一対のリード線911,912と排気管930との上下方向の位置合せは、各保持孔942,943,944の底までそれらを挿入することで行われる。
【0006】
次に、リード線911,912と排気管930とを保持時具940で保持した状態で、これらにガラス管920の端部921を外挿する。そして、図9の(b)に示すように、ガラス管920の端部921を、例えば、バーナー950で加熱して軟化させて、軟化したガラス管920の端部921を排気管930側に押付けて封着する(特許文献1)。
【0007】
【特許文献1】
特開平6−14000号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の電極900をガラス管920の端部921に封着すると、図9の(c)に示すように、フィラメントコイル910又はリード線912がガラス管920の内周面に接触する(以下、「コイルタッチ」という。)という問題が生じた。
【0009】
特に、このコイルタッチの問題は、ガラス管の管径が大きい場合には生じなかったが、近年の発光管のコンパクト化に伴うガラス管の小径化により無視できない程度(コイルタッチの発生率が15%)発生するようになった。
なお、コイルタッチが生じると、発光管の短命化を招くのである。これは、フィラメントコイルに塗布されている電子放射物質の酸化処理を、発光管内を排気する時にリード線に電流を流してフィラメントコイルを加熱して行うが、この際に、フィラメントコイルの熱が、コイルタッチにより接触しているガラス管から逃げてしまう。このため、フィラメントコイルの温度が充分に上がらず、電子放射物質の酸化が不十分になると共に、フィラメントコイルに不純物が残存するからである。
【0010】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたもので、管径の小さなガラス管に、フィラメントコイル等がガラス管の内周面に接触することなく封着できるランプ用電極、ランプ用電極の製造方法、発光管、発光管の製造方法及びランプを提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るランプ用電極は、フィラメントコイルと、前記フィラメントコイルを架持する一対のリード線と、柱状のガラス体とを備え、前記一対のリード線は、前記フィラメントコイルを前記ガラス体の一端から離した状態で、前記ガラス体の軸心と平行な方向に沿って配されていると共に、前記ガラス体の外周に固定されていることを特徴としている。
【0012】
ここでいう「柱状」とは、中空の柱状及び中実の柱状を含んだ概念である。この構成によれば、一対のリード線がガラス体の外周に固定されている。このため、本電極をガラス管の端部に封着する際に、例えば、リード線がガラス体に固定されている部分とガラス管の端部とを融着、或いは、リード線がガラス体に固定されている部分がガラス管内に位置するように、ガラス体とガラス管の端部とを融着すれば、フィラメントコイルは融着時の影響を受けることはほとんどなく、フィラメントコイルがガラス管の内周に接触するようなことは少なくなる。
【0013】
本発明に係るランプ用電極の製造方法は、フィラメントコイルを架持する一対のリード線が柱状のガラス体の外周に固定されてなるランプ用電極の製造方法であって、前記リード線の一端を、前記ガラス体の一端から延伸させると共に、前記ガラス体の外周であって前記ガラス体の軸心と平行な方向に這わせる配設工程と、前記ガラス体の外周に配設されている一対のリード線を前記ガラス体の外周に固定する固定工程と を含むことを特徴としている。このため、電極をガラス管に封着する際に、フィラメントコイルがガラス管の端部に接触し難い電極を製造することができる。
【0014】
本発明に係る発光管は、ガラス管の端部に電極が封着されてなる発光管であって、前記電極は、フィラメントコイルと、前記フィラメントコイルを架持する一対のリード線と、柱状のガラス体とを備え、前記一対のリード線は、前記フィラメントコイルが前記ガラス体の一端から離れた状態で、前記ガラス体の軸心と平行な方向に沿って這わせると共に、前記ガラス体の外周に固定されており、前記ガラス体における前記リード線を固定している部分と前記ガラス管の端部とが、もしくは前記リード線を固定している部分が前記ガラス管の端部内に位置するよう前記ガラス体と前記ガラス管の端部とが融着されていることを特徴としている。
【0015】
この構成によると、一対のリード線がガラス体の外周に固定され、しかも、リード線がガラス体に固定されている部分とガラス管の端部とを融着、或いは、リード線がガラス体に固定されている部分がガラス管内に位置するように、ガラス体とガラス管の端部とを融着している。このため、本電極をガラス管の端部に封着する際に、ガラス体を保持しておけば、フィラメントコイルがガラス管の内周に接触するようなことは少なくなる。
【0016】
また、ガラス管の端部に電極が封着されてなる発光管であって、 前記電極は、フィラメントコイルと、前記フィラメントコイルと架持する一対のリード線と、柱状のガラス体とを備え、前記一対のリード線は、前記フィラメントコイルが前記ガラス体の一端から離れた状態で、前記ガラス体の軸心と平行な方向に沿って這わせると共に、前記ガラス体の外周に、環状のガラス材料からなる固定部材により封着されており、前記ガラス管の端部が前記固定部材に融着されていることを特徴としている。
【0017】
この構成によると、一対のリード線がガラス体の外周に固定部材により固定され、しかも、この固定部材の外周とガラス管の端部の内周とを融着している。このため、本電極をガラス管の端部に封着する際に、ガラス体を保持しておけば、フィラメントコイルがガラス管の内周に接触するようなことは少なくなる。
本発明に係る発光管の製造方法は、フィラメントコイルを架持する一対のリード線が、柱状のガラス体の外周を軸心方向に沿って這わせた状態で、環状のガラス材料からなる固定部材により前記ガラス体の外周に固定されてなる電極が、ガラス管の端部に封着される発光管の製造方法であって、前記電極のガラス体を保持する保持工程と、前記フィラメントコイルを前記ガラス管の端部内に配設する配設工程と、配設された前記ガラス管の端部と前記固定部材とを封着する封着工程とを含むことを特徴としている。
【0018】
このため、電極をガラス管に封着する際に、電極のフィラメントコイルがガラス管の端部に接触し難い発光管を製造することができ、発光管の製造歩留まりを向上させることができる。
本発明に係るランプは、上述した発光管を備えることを特徴としている。このため、電極のフィラメントコイルがガラス管に接触することが少なくなる。これにより、フィラメントコイルの酸化処理が、所定温度で行うことができる。従って、ランプが短寿命化するのを防ぐことができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
<実施の形態>
以下、本発明を電球形蛍光ランプに適用させた場合における実施の形態を図1から図5を用いて説明する。
1.構成について
(a)電球形蛍光ランプの構成について
電球形蛍光ランプ100は、図1に示すように、ガラス管120を2重螺旋形状に湾曲させてなる発光管110と、発光管110を保持する保持体200と、保持体200内に収納されると共に発光管110を点灯させるための電子安定器300と、発光管110を覆うグローブ400とを備える。
【0020】
保持体200は、端壁にガラス管120の端部を内部に受け入れるための受入口が形成された筒状の保持部材210と、この保持部材210の周壁220に被嵌するコーン状のケース250とからなる。ケース250における開口の小さい筒部(図1において下端部)には、ねじ込み型の口金380、例えば、E17型が被着されている。
【0021】
電子安定器300は、コンデンサー310,330,340、チョークコイル320等の複数の電気部品から構成されたシリーズインバータ方式であって、これらの電気部品を実装する基板360が保持部材210に取着されている。
グローブ400は、白熱電球と同様に、装飾性に優れたガラス材からなり、その形状がなす状、所謂A型をしている。ここでは、グローブ400の形状としてA型を使用しているが、この形状に限定するものではない。また、グローブを備えていなくても良い。
【0022】
このグローブ400は、保持部材210の周壁220と、これを被嵌するケース250の周壁との間に、グローブ400の開口側の端部405が挿入されて取着されている。なお、グローブ400の固着は、保持部材210とケース250との間に充填されている接着剤420を利用して行われる。
グローブ400の頂部406の内周面は、発光管110の頂部の凸部126に、熱伝導性媒体410、具体的には、シリコン樹脂を介して熱的に結合されている。なお、本明細書では、「頂部」は、発光管110が保持体200に保持されている部分を基準として、保持体200から発光管110が延出する方向の先端部分を指している。
【0023】
(b)発光管
発光管110は、図2に示すように、ガラス管をその略中央で折り返して形成した折り返し部121と、この折り返し部121の両側をその端部124,125まで旋回軸Aを中心としてB方向に旋回させた2つの旋回部122,123とからなる2重螺旋形状をしている。なお、旋回軸Aと平行な方向を、以下、「旋回軸方向」という。なお、ガラス管120には、例えば、ストロンチウム・バリウムシリケイトガラスからなる軟質ガラスが用いられ、その断面形状は略円形状をしている。
【0024】
ガラス管120の内面には希土類の蛍光体140が塗布されている。この蛍光体140は、例えば、赤(Y2O3:Eu)、緑(LaPO4:Ce、Tb)及び青(BaMg2Al16O27:Eu、Mn)発光の3種類を用いている。
ガラス管120の両端部124,125には、後述する電極130が封着されている。また、ガラス管120の内部には、水銀が、例えば約3mgが封入されている他に、緩衝ガスとして、アルゴンとネオンとの混合ガス(Ar:75%、Ne:25%)が、例えば600Paで封入されている。なお、緩衝ガスは、アルゴンとネオンとの混合ガスでなくても良く、例えば、アルゴンだけを用いても良い。
【0025】
電極130は、図2及び図3に示すように、タングステン製のフィラメントコイル131と、フィラメントコイル131を架持(架設した状態で保持する)する一対のリード線132,133と、ガラス材料からなる細管134(本発明のガラス体)と、円環状のガラスリング135(本発明の固定部材)とを備え、一対のリード線132,133が、フィラメントコイル131を細管134の端面から軸心と平行な方向に離間するように、細管134の軸方向(長手方向)に沿って配され、ガラスリング135により細管134の外周に固定されている。
【0026】
なお、図3では、フィラメントコイル131は、細管134の軸心上にあるが、ガラス管120の端部124,125に電極130を挿入する際には、ガラス管120の端部124,125の形状に沿ってフィラメントコイル131を架持するリード線132,133を湾曲させている。
フィラメントコイル131は、2次コイルの巻数が1回巻きで、その全長が3.7mmの所謂3重巻形コイルを用いている。なお、このフィラメントコイル131には、BaO−CaO−SrOを主成分とする電子放射物質が充填されている。リード線132,133には、例えば、鉄、ニッケル、クロムの合金を用いている。
【0027】
細管134は、横断面の形状が円形状をしたガラス管を使用している。この細管134を管状とすることで、ガラス管120内を真空にしたり、水銀、緩衝ガス等を封入したりする際の排気管として使用することができる。なお、図2に示すように、細管134のガラス管120外の先端(ガラス管の外に位置する端部)は、ガラス管120内を排気し、さらに水銀、緩衝ガスを封入した後に、例えば、チップオフ方式で封止される。
【0028】
ガラスリング135は、その断面形状が細管134の断面形状と同じ円形状であり、内径は、細管134の外径に対応し、また外径はガラス管120の内径に対応してそれぞれ決定されている。
なお、細管134、ガラスリング135には、発光管110を構成するガラス管120と同じ材料である軟質ガラスを用いている。
【0029】
2.発光管の製造方法について
(a)電極の製造方法について
上記構成の電極130の製造方法について、図4を用いて説明する。
先ず、一対のリード線132,133と、細管134とを準備し、図4の(a)に示すように、一対のリード線132,133を細管134の外周であって軸心方向に直接接触させて這設させた状態にして、これらを保持冶具150で保持する。
【0030】
この保持冶具150には、細管134に対応して保持孔152が形成され、また、一対のリード線132,133に対応して保持溝153,154が保持孔152の両側に対向して形成されている。一対のリード線132,133と細管134との上下方向の位置合せは、保持孔152、保持溝153,154の底までそれらを挿入することで行われる。
【0031】
保持孔152の深さは、細管134の上端面と、保持冶具150の上面との距離L1が8mmとなるように、また、保持溝153,154の深さは、一対のリード線132,133の上端と保持冶具150の上面との距離L2が20mmとなるようにそれぞれ設定されている。
次に、図4の(b)に示すように、保持冶具150に保持されている一対のリード線132,133と細管134とにガラスリング135を上方から外挿し、ガラスリング135の下面が保持冶具150の上面に当接すると、図4の(c)に示すように、ガラスリング135を、その外周からバーナー155を利用して加熱する。
【0032】
この加熱によりガラスリング135が溶融・収縮して、ガラスリング135の内周と細管134の外周とが一体となり、リード線123,133をガラスリング135と細管134との間に封止される。
最後に、図4の(d)に示すように、細管134の上端から上方に延出する一対のリード線132,133における所定位置、例えば、細管135の上端からの距離L3が9mmとなる位置に、フィラメントコイル131を架け渡した後、フィラメントコイル131よりも上方のリード線132,133を折り返して、その部分を加締めてフィラメントコイル131を架持する。以上の工程により電極130が製造される。
【0033】
上記の方法により製造された電極130は、フィラメントコイル131を架持する一対のリード線132、133がガラスリング135により細管134の外周に固着されているので、電極130を取り扱う際に、細管134を把持することができ、従来のビーズマウント方式の電極900に比べて操作性を向上させることができる。
【0034】
また、上記の電極130の製造方法は、細管134、ガラスリング135に既製品(機械加工品)を使用できるので、例えば、細管にガラスリングを外挿できないというような不具合も生じ難く、効率良く電極130を製造することができる。
さらに、リード線132,133を細管134の外周に封止する際に、ガラスリング135の溶融・収縮を利用しているので、細管134の外径に対応する内径を有するガラスリング135を使用すれば、ガラスリング135を加熱するだけで、リード線132,133を細管134に容易に気密封止できる。
【0035】
(b)電極のガラス管端部への封着方法について
上記の製造方法で製造された電極130をガラス管120の端部124に封着する工程を、図5を用いて説明する。ここでは、電極130をガラス管120の端部124に封着する場合について説明するが、ガラス管120の端部125に封着する場合についても同様である。
【0036】
先ず、電極130を、図5の(a)に示すように、保持冶具160にセットして保持する。保持冶具160には、電極130(具体的には細管134)を垂直に保持するように、保持孔161が形成されている。この保持孔161の大きさは、ガラスリング135が入らない程度であり、ガラスリング135の下面が保持冶具160の上面に当接することで、電極130の高さ、つまりガラス管120内に挿入する量を規定している。
【0037】
次に、図5の(a)に示すように、保持冶具160に保持されている電極130にガラス管120の端部124を上方から外挿し、ガラス管120の端部124側の端縁が保持冶具160の上面に当接すると、図5の(b)に示すように、ガラス管120の端部124を、その外周からバーナー165を利用して加熱する。
【0038】
バーナー165によりガラス管120の端部124を加熱する部分は、ガラス管120内のガラスリング125の外周に略相当する部分である。
この加熱によりガラス管120の端部124が溶融・収縮して、ガラス管120の端部124の内周とガラスリング135の外周とが一体となる。これにより電極130がガラス管120の端部125に封着される。
【0039】
上記の封着方法では、ガラス管120の端部124,125が、ガラスリング135に融着するので、リード線132,133は、保持冶具160に保持されたままの姿勢を維持することができる。従って、従来のビーズマウント方式の電極900をガラス管920に封着する際に発生したコイルタッチの発生を効果的に防止できる。
【0040】
また、ガラス管120、ガラスリング135に既製のものを使用できるので、例えば、ガラス管をガラスリングに外挿できないというような不具合も生じ難く、効率良く電極130の封着が行える。
さらに、ガラスリング135の外径は、ガラス管120の端部124,125の内径に対応しているので、ガラス管120の端部124,125とガラスリング135とのクリアランスの調整がしやすく、しかもこのクリアランスを小さくすることで、ガラス管120の端部124,125を加熱するだけで、ガラス管120の端部124,125とガラスリング135とを容易に融着できる。
【0041】
しかも、電極130をガラス管120の端部124,125に封着すると細管134も同時に取着され、この細管134を排気管として利用することもできる。
(c)コイルタッチの発生率について
次に、上記(b)の封着方法を用いて電極を封着した際に、コイルタッチが発生するか否かの確認試験を行った。その試験内容及び試験結果について以下説明する。
【0042】
まず、試験に用いた電極130の細管134、ガラスリング135並びリード線132,133及びガラス管120の寸法を以下に示す。
細管 外径3.0mm、肉厚0.4mm、長さ95mm
ガラスリング 外径5.0mm、肉厚0.6mm、高さ3.0mm
リード線 直径 0.4mm
ガラス管 外径9.0mm、内径7.4mm
なお、ガラスリング135及び細管134は、両者のクリアランスが大となる公差で加工されており、ガラスリング135は、細管134とその外周に配されたリード線132,133とに外挿できるようになっている。
【0043】
上記寸法の電極130及びガラス管120を用いて、上記の封着方法で400回封着した結果、コイルタッチが発生したのは、1回であり、コイルタッチの発生率は、0.25%であった。
この結果は、従来のビーズマウント方式の電極を用いて従来の方法で封着した
際のコイルタッチの発生率が、上記
【発明が解決しようとする課題】の欄で説明したように、15%であることから、本実施の形態にかかる電極及び封着方法は、コイルタッチを防止するのに極めて有効であると言える。
【0044】
3.その他
上記の説明では、本発明に係る電極を電球形蛍光ランプにおける2重螺旋形状の発光管に適用させた場合について説明したが、本発明は他の形状の発光管にも当然適用できる。他の形状としては、例えば、「U」字状に湾曲させたガラス管を複数本(例えば3本)ブリッジ接合させたもの、複数本の直管をブリッジ接合したもの等がある。なお、発光管は、その内面に蛍光体が塗布されていないようなものであっても良い。
【0045】
<変形例>
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明の内容が、上記の実施の形態に示された具体例に限定されないことは勿論であり、例えば、以下のような変形例を実施することができる。
1.ランプについて
上記実施の形態では、本発明を電球形蛍光ランプの発光管に適用させた例について説明したが、他のランプに適用させることもできる。ここでは、蛍光ランプの1種であるコンパクト形蛍光ランプについて、以下説明する。
【0046】
図6の(a)は、ランプの一部を切り欠いた全体構成を示す正面図であり、図6の(b)は、蛍光ランプの平面図である。
蛍光ランプ500は、図6の(a)及び(b)に示すように、「U」字状のガラス管511を4本結合させてなる発光管510と、この発光管510を保持する保持体520と、この保持体520における発光管510が保持された側と反対側に取着された片口金530とを備える。
【0047】
ガラス管511は、上下方向に略直線状且つ略平行に延びる一対の直線部512と、この両直線部512の上端部(保持部材と反対側の端部)に跨る湾曲状の湾曲部513とを有している。
4本のガラス管511は、図6の(b)に示すように、保持体520の略中央を中心としてその周りを囲む平面視略正4角形状に配置されると共に、他のガラス管511に隣接する直線部512は、1組を除いて、その下端部が隣接する他のガラス管511における直線部512の下端部に連結部514を介して連通可能にブリッジ結合されている。そして、上記の1組の両直線部512の端部には、図6の(a)に示すように、電極540が封着されている。
【0048】
電極540は、実施の形態と同様に、タングステン線のフィラメントコイル541と、このフィラメント541を架持する一対のリード線542,543と、細管544と、一対のリード線542,543を細管544の外周に固定するガラスリング545とを備え、ガラスリング545がガラス管511の直線部512の端部に融着されている。
【0049】
保持体520は、各ガラス管511の直線部512の端部を保持するホルダ521と、このホルダ521の周縁に取り付けられたケース522とを備えている。なお、片口金530は、GX24q型を用いているが、他の型、例えば、GX10型等でも良い。
なお、ここでは、グローブ無しのコンパクト形蛍光ランプについて説明したが、実施の形態における電球形蛍光ランプ100のように、グローブを備えていても良い。あるいは、コンパクト形蛍光ランプ以外の、例えば、直管状の発光管、あるいは環状の発光管を用いた蛍光ランプであっても良い。
【0050】
2.電極について
(a)製造方法
上記の実施の形態では、細管134の外周に這わせた一対のリード線132,133を固定する方法として、ガラスリング135を用いたが、他の方法を用いても良い。以下に、実施の形態と異なる方法でリード線を細管の外周に固定する場合について、以下に説明する。
【0051】
図7は、リード線の固定方法の変形例を示す図である。
先ず、細管613と、この外周を細管613の軸心と平行な方向に配された一対のリード線611,612とをチャック部630で保持する。このとき、一対のリード線611,612の一端(図7における左端)が、細管613の一端面(図7における左端)よりも、その軸心と平行な方向に延出するようにしておく。
【0052】
次に、リード線611,612と細管613とを保持するチャック部630を矢印方向に回転させ、溶融したガラス621を細管613上のリード線611,612の固定予定位置に滴下させる。具体的には、細管613の固定予定位置の上方に、ガラス棒620を配し、その下端をバーナー640で加熱させて、溶融したガラス621を滴下させる。
【0053】
そして、細管613の外周上に滴下したガラス621は、その温度が低下すると硬化し、最終的には、図7の(b)に示すような、リード線611,612を固定する固定部材614が形成される。
最後に、細管613の外周に固定された一対のリード線611,612の先端(左端)にフィラメントコイルを架持させると電極が完成する。
【0054】
上述のようにして製造された電極を、実施の形態で説明したように、ガラス管の端部に封着すると、従来の電極900を封着する際に発生していたコイルタッチを防ぐことができる。
なお、ここでは、細管613の外周にリード線611,612を固定するのに、溶融したガラス621を細管613の全周に滴下させているが、例えば、滴下させたガラスを細管上のリード線に沿って滴下させて、固定部材を構成しても良い。
【0055】
(b)ガラス体について
本発明におけるガラス体は、実施の形態では、中空の円柱状の細管134として説明した。しかしながら、ガラス体は、中実の円柱状であっても良い。実施の形態では、細管134を排気管として利用した後に端部を封止している。従って、ガラス管の両端に封着される電極のうち、一方の電極のガラス体に中空の柱状を、他方の電極のガラス体に中実の柱状をそれぞれ用いても良いし、さらには、一端あるいは途中が塞がる中空の柱状のガラス体も利用することができる。
【0056】
また、ガラス体の横断面における外周形状は、実施の形態では円形をしているが、例えば、多角形でも良く、さらには楕円形であっても良い。但し、ガラス体の外周に配された一対のリード線を固定するのに、固定部材をガラス体に外挿する場合には、固定部材とガラス体との密着性を考慮すると、ガラス体の横断面における外周形状と、固定部材の横断面における内周形状とを一致させた方が好ましい。
【0057】
なお、ガラス体の形状は、その長手方向の位置によって外径及び/又は内径が異なるようなものであっても良い。例えば、ガラス体に固定部材を外挿する場合には、固定部材をその装着予定位置で仮止めできるように、ガラス体のその部分の外径を大きくしたようなものであっても良い。
(c)固定部材
固定部材の横断面における外周形状は、実施の形態では円形をしているが、例えば、多角形でも良く、さらには楕円形であっても良い。但し、固定部材とガラス管とを互いに溶着する場合は、両者の密着性を考慮すると、固定部材の横断面における外周形状とガラス管の横断面における内周形状とが一致する方が好ましい。
【0058】
3.封着工程について
上記の実施の形態において、電極130のガラス管120への封着は、ガラス管120の端部124と、電極130の固定部材(ガラスリング)135とを融着させているが、図8の(a)に示すように、電極130の固定部材135とガラス管710の端部711とを融着せずに、固定部材135がガラス管710の端部711内に位置するようガラス体(細管)134とガラス管710の端部711とを融着されても良い。
【0059】
この場合においても、フィラメントコイル131を架持する一対のリード線132,133が固定部材135により固定され、その下方側でガラス体134とガラス管710の端部711とが融着している。
このため、ガラス管710の端部711とガラス体134とを融着する際に、固定部材135より下方にあるリード線132,133が、溶融したガラス管710の端部711により変形(移動)するようなことがあっても、その上方で固定部材により一対のリード線132,133は、ガラス体134に固定されているため、フィラメントコイル131の位置はそのまま保持される。
【0060】
なお、ここでの説明では、固定部材として、実施の形態と同様な、ガラスリング135を利用したが、例えば、図8の(b)に示すような、リード線732,733をガラス体734の外周に固定する固定部材735,735を、各リード線732,733に対応して個別に設けても良い。固定部材735,735を個別に設ける方法としては、例えば、溶融するガラスを各リード線732,733に滴下させて固着させれば良い。
【0061】
このような固定部材735を個別に設けた電極730をガラス管710端部712に封着する際には、図8の(b)に示すように、固定部材735,735がガラス管710の端部712内に位置するようにガラス体734とガラス管710の端部712とを融着させても良いし、実施の形態と同じように、固定部材735,735とガラス管710の端部712とを融着させても良い。なお、固定部材735,735とガラス管710とを融着する際に、固定部材735,735からフィラメントコイル731側に延出するリード線732,733にガラス管710の端部が接触しないようにする方が好ましい。
【0062】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係るランプ用電極は、フィラメントコイルと、前記フィラメントコイルを架持する一対のリード線と、柱状のガラス体とを備え、前記一対のリード線は、前記フィラメントコイルを前記ガラス体の一端から離した状態で、前記ガラス体の軸心と平行な方向に沿って配されていると共に、前記ガラス体の外周に固定されている。
【0063】
このため、例えば、ガラス体を保持した状態で、発光管を構成するガラス管の端部を、リード線がガラス体に固定されている部分に、或いは、リード線がガラス体に固定されている部分がガラス管内に位置するようにガラス体に融着させれば、フィラメントコイルは、ガラス管の端部の融着時の影響を受けることはほとんどない。従って、フィラメントコイルは、融着前後でその位置はほとんど変わらず、発光管を構成するガラス管の内周に接触するようなことは少なくなる。
【0064】
本発明に係るランプ用電極の製造方法は、フィラメントコイルを架持する一対のリード線が柱状のガラス体の外周に固定されてなるランプ用電極の製造方法であって、前記リード線の一端を、前記ガラス体の一端から延伸させると共に、前記ガラス体の外周であって前記ガラス体の軸心と平行な方向に這わせる配設工程と、前記ガラス体の外周に配設されている一対のリード線を前記ガラス体の外周に固定する固定工程と を含む。このため、電極をガラス管に封着する際に、フィラメントコイルがガラス管の端部に接触し難い電極を製造することができる。
【0065】
本発明に係る発光管は、ガラス管の端部に電極が封着されてなる発光管であって、 前記電極は、フィラメントコイルと、前記フィラメントコイルを架持する一対のリード線と、柱状のガラス体とを備え、前記一対のリード線は、前記フィラメントコイルが前記ガラス体の一端から離れた状態で、前記ガラス体の軸心と平行な方向に沿って這わせると共に、前記ガラス体の外周に固定されており、前記ガラス体における前記リード線を固定している部分と前記ガラス管の端部とが、もしくは前記リード線を固定している部分が前記ガラス管の端部内に位置するよう前記ガラス体と前記ガラス管の端部とが融着されている。このため、本電極をガラス管の端部に封着する際に、ガラス体を保持しておけば、フィラメントコイルがガラス管の内周に接触するようなことは少なくなる。
【0066】
また、ガラス管の端部に電極が封着されてなる発光管であって、 前記電極は、フィラメントコイルと、前記フィラメントコイルと架持する一対のリード線と、柱状のガラス体とを備え、前記一対のリード線は、前記フィラメントコイルが前記ガラス体の一端から離れた状態で、前記ガラス体の軸心と平行な方向に沿って這わせると共に、前記ガラス体の外周に、環状のガラス材料からなる固定部材により封着されており、前記ガラス管の端部が前記固定部材に融着されていることを特徴としている。このため、本電極をガラス管の端部に封着する際に、ガラス体を保持しておけば、フィラメントコイルがガラス管の内周に接触するようなことは少なくなる。
【0067】
本発明に係る発光管の製造方法は、フィラメントコイルを架持する一対のリード線が、柱状のガラス体の外周を軸心方向に沿って這わせた状態で、環状のガラス材料からなる固定部材により前記ガラス体の外周に固定されてなる電極が、ガラス管の端部に封着される発光管の製造方法であって、前記電極のガラス体を保持する保持工程と、前記フィラメントコイルを前記ガラス管の端部内に配設する配設工程と、配設された前記ガラス管の端部と前記固定部材とを封着する封着工程とを含むことを特徴としている。このため、電極をガラス管に封着する際に、電極のフィラメントコイルがガラス管の端部に接触し難い発光管を製造することができる。
【0068】
本発明に係るランプは、上述の発光管を備えている。このため、電極のフィラメントコイルがガラス管に接触することが少なくなる。製造歩留まりが向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態における電球形蛍光ランプの一部を切り欠いた正面図である。
【図2】実施の形態における発光管の一部を切り欠いた正面図である。
【図3】(a)は実施の形態における電極の正面図であり、(b)は電極の側面図である。
【図4】実施の形態における電極の製造工程を説明する図である。
【図5】実施の形態における電極をガラス管の端部に封着する工程を説明する図である。
【図6】(a)は本発明を蛍光ランプに適用した場合における蛍光ランプの一部を切り欠いた正面図であり、(b)は蛍光ランプの一部を切り欠いた平面図である。
【図7】本発明に係る電極を製造する他の製造方工程を説明する図である。
【図8】本発明の変形例を示す図である。
【図9】電球形蛍光ランプにおいて、従来の電極をガラス管の端部に封着する工程を示す図である。
【符号の説明】
100 電球形蛍光ランプ
110,510 発光管
120,511 ガラス管
130,540 電極
131,541 フィラメントコイル
132,133,542,543 リード線
134,544 細管
135,545 ガラスリング
200,520 保持体
300 電子安定器
380 口金(E17)
400 グローブ
500 蛍光ランプ
530 口金(GX24q)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a lamp electrode in which a filament coil is supported by a pair of lead wires, a method for manufacturing a lamp electrode, an arc tube, a method for manufacturing an arc tube, and a lamp.
[0002]
[Prior art]
In the energy-saving era, lamps with high lamp efficiency and long life, particularly fluorescent lamps, are attracting attention. Such a fluorescent lamp includes a light emitting tube in which an electrode having a filament coil is sealed at an end of a curved or straight glass tube. In recent years, the diameter of a glass tube constituting an arc tube tends to be smaller due to a demand for a compact fluorescent lamp.
[0003]
FIG. 9 is a view for explaining a process of sealing a conventional electrode to an end of a glass tube. In order to understand the state of the electrode inserted from the end of the glass tube, a part of the glass tube is removed. Notched. FIG. 9 shows a state in which an exhaust pipe used for exhausting the inside of the glass tube is also sealed to an end of the glass tube.
In the
[0004]
As a method for holding the filament coil in the electrode for the fluorescent lamp, there is a stem mount method other than the above-described bead mount method. Because of the complicated structure, this stem mount type electrode has been applied to a glass tube with a large tube diameter. In recent years, the bead mount has a simpler structure than the stem mount type and can be applied to a glass tube with a small tube diameter. Many types of electrodes are used.
[0005]
Next, a process of sealing the above-described
First, the
[0006]
Next, with the
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-6-14000
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the
[0009]
In particular, this problem of coil touch did not occur when the diameter of the glass tube was large. However, due to the recent reduction in the size of the glass tube due to the downsizing of the arc tube, the degree of coil touch cannot be ignored. %) Began to occur.
When the coil touch occurs, the life of the arc tube is shortened. This involves oxidizing the electron-emitting substance applied to the filament coil by heating the filament coil by applying a current to the lead wire when the inside of the arc tube is evacuated. It escapes from the glass tube in contact with the coil touch. Therefore, the temperature of the filament coil does not rise sufficiently, the oxidation of the electron emitting material becomes insufficient, and impurities remain in the filament coil.
[0010]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and is provided for a lamp electrode and a lamp capable of sealing a filament tube or the like to a small-diameter glass tube without contacting the inner peripheral surface of the glass tube. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing an electrode, an arc tube, a method for manufacturing an arc tube, and a lamp.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a lamp electrode according to the present invention includes a filament coil, a pair of lead wires for supporting the filament coil, and a columnar glass body, wherein the pair of lead wires is The filament coil is arranged along a direction parallel to the axis of the glass body in a state separated from one end of the glass body, and is fixed to an outer periphery of the glass body.
[0012]
Here, the “columnar shape” is a concept including a hollow columnar shape and a solid columnar shape. According to this configuration, the pair of lead wires is fixed to the outer periphery of the glass body. Therefore, when the present electrode is sealed to the end of the glass tube, for example, the portion where the lead wire is fixed to the glass body and the end of the glass tube are fused, or the lead wire is attached to the glass body. If the glass body and the end of the glass tube are fused so that the fixed part is located in the glass tube, the filament coil is hardly affected at the time of fusion, and the filament coil is attached to the glass tube. Contact with the inner periphery is reduced.
[0013]
The method for manufacturing a lamp electrode according to the present invention is a method for manufacturing a lamp electrode in which a pair of lead wires for supporting a filament coil is fixed to an outer periphery of a columnar glass body. An arrangement step of extending from one end of the glass body and crawling in a direction parallel to the axis of the glass body at the outer periphery of the glass body, and a pair of arrangement steps arranged on the outer periphery of the glass body. Fixing a lead wire to the outer periphery of the glass body. For this reason, when the electrode is sealed to the glass tube, it is possible to manufacture an electrode in which the filament coil does not easily come into contact with the end of the glass tube.
[0014]
An arc tube according to the present invention is an arc tube in which an electrode is sealed to an end of a glass tube, wherein the electrode includes a filament coil, a pair of lead wires for supporting the filament coil, and a columnar shape. A glass body, wherein the pair of lead wires crawl along a direction parallel to an axis of the glass body while the filament coil is apart from one end of the glass body, and So that the portion of the glass body fixing the lead wire and the end of the glass tube, or the portion fixing the lead wire is located within the end of the glass tube. The glass body and the end of the glass tube are fused.
[0015]
According to this configuration, the pair of lead wires is fixed to the outer periphery of the glass body, and furthermore, the portion where the lead wire is fixed to the glass body and the end of the glass tube are fused, or the lead wire is fixed to the glass body. The glass body and the end of the glass tube are fused so that the fixed part is located in the glass tube. For this reason, when the present electrode is sealed to the end of the glass tube, if the glass body is held, it is less likely that the filament coil comes into contact with the inner periphery of the glass tube.
[0016]
Further, an arc tube in which an electrode is sealed to an end portion of the glass tube, wherein the electrode includes a filament coil, a pair of lead wires supported by the filament coil, and a columnar glass body, The pair of lead wires, while the filament coil is separated from one end of the glass body, crawl along a direction parallel to the axis of the glass body, and an annular glass material is provided on the outer periphery of the glass body. And the end of the glass tube is fused to the fixing member.
[0017]
According to this configuration, the pair of lead wires is fixed to the outer periphery of the glass body by the fixing member, and the outer periphery of the fixing member and the inner periphery of the end of the glass tube are fused. For this reason, when the present electrode is sealed to the end of the glass tube, if the glass body is held, it is less likely that the filament coil comes into contact with the inner periphery of the glass tube.
The method for manufacturing an arc tube according to the present invention is characterized in that the fixing member made of an annular glass material is provided in a state in which a pair of lead wires supporting a filament coil are laid along the axial direction of the outer periphery of a columnar glass body. An electrode fixed to the outer periphery of the glass body by the method of manufacturing an arc tube sealed to an end of a glass tube, a holding step of holding the glass body of the electrode, the filament coil The method is characterized by including an arranging step of disposing inside the end of the glass tube, and a sealing step of sealing the end of the arranged glass tube and the fixing member.
[0018]
Therefore, when sealing the electrode to the glass tube, it is possible to manufacture an arc tube in which the filament coil of the electrode does not easily come into contact with the end of the glass tube, and it is possible to improve the production yield of the arc tube.
A lamp according to the present invention includes the above-described arc tube. Therefore, the filament coil of the electrode is less likely to contact the glass tube. Thus, the oxidation treatment of the filament coil can be performed at a predetermined temperature. Therefore, it is possible to prevent the life of the lamp from being shortened.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
<Embodiment>
An embodiment in which the present invention is applied to a compact fluorescent lamp will be described below with reference to FIGS.
1. About the configuration
(A) Configuration of bulb-type fluorescent lamp
As shown in FIG. 1, the light bulb shaped
[0020]
The holding
[0021]
The
The
[0022]
The
The inner peripheral surface of the top 406 of the
[0023]
(B) Arc tube
As shown in FIG. 2, the
[0024]
A
[0025]
As shown in FIGS. 2 and 3, the
[0026]
In FIG. 3, the
The
[0027]
As the
[0028]
The cross-sectional shape of the
Note that the
[0029]
2. About the arc tube manufacturing method
(A) Manufacturing method of electrode
A method for manufacturing the
First, a pair of
[0030]
A holding
[0031]
The depth of the holding
Next, as shown in FIG. 4B, the
[0032]
This heating causes the
Finally, as shown in FIG. 4D, a predetermined position in the pair of
[0033]
In the
[0034]
In addition, in the above-described method for manufacturing the
Further, since the melting and shrinkage of the
[0035]
(B) Method of sealing electrode to glass tube end
The process of sealing the
[0036]
First, the
[0037]
Next, as shown in FIG. 5A, the
[0038]
The portion where the
This heating causes the
[0039]
In the above-described sealing method, the
[0040]
In addition, since a ready-made
Further, since the outer diameter of the
[0041]
Moreover, when the
(C) About the incidence of coil touch
Next, a confirmation test was performed as to whether or not coil touch occurred when the electrodes were sealed using the sealing method (b). The test contents and test results will be described below.
[0042]
First, dimensions of the
Small tube outer diameter 3.0mm, wall thickness 0.4mm, length 95mm
Glass ring outer diameter 5.0mm, wall thickness 0.6mm, height 3.0mm
Lead wire diameter 0.4mm
Glass tube outer diameter 9.0mm, inner diameter 7.4mm
In addition, the
[0043]
As a result of performing the sealing 400 times by the above-described sealing method using the
This result was sealed by the conventional method using the conventional bead mount type electrode.
When the occurrence rate of coil touch is above
As described in the section, since the ratio is 15%, it can be said that the electrode and the sealing method according to the present embodiment are extremely effective in preventing coil touch. .
[0044]
3. Other
In the above description, a case has been described in which the electrode according to the present invention is applied to a double-helical arc tube in a bulb-type fluorescent lamp, but the present invention is naturally applicable to arc tubes of other shapes. As other shapes, for example, there are a plurality of (for example, three) glass tubes curved in a U shape and a bridge connection thereof, and a plurality of straight tubes bridge-bonded. The luminous tube may be such that the inner surface thereof is not coated with a phosphor.
[0045]
<Modification>
As described above, the present invention has been described based on the embodiments. However, it is needless to say that the contents of the present invention are not limited to the specific examples shown in the above embodiments. Can be implemented.
1. About the lamp
In the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to the arc tube of the bulb-type fluorescent lamp has been described, but the present invention can be applied to other lamps. Here, a compact fluorescent lamp, which is one type of fluorescent lamp, will be described below.
[0046]
FIG. 6A is a front view showing the entire configuration of the lamp in which a part of the lamp is cut away, and FIG. 6B is a plan view of the fluorescent lamp.
As shown in FIGS. 6A and 6B, the
[0047]
The
As shown in FIG. 6B, the four
[0048]
Similarly to the embodiment, the
[0049]
The holding
Although a compact fluorescent lamp without gloves has been described here, globes may be provided as in the bulb-
[0050]
2. About electrodes
(A) Manufacturing method
In the above-described embodiment, the
[0051]
FIG. 7 is a diagram showing a modification of the method for fixing the lead wires.
First, the
[0052]
Next, the
[0053]
Then, the
Finally, when a filament coil is suspended around the tips (left ends) of the pair of
[0054]
When the electrode manufactured as described above is sealed to the end of the glass tube as described in the embodiment, it is possible to prevent the coil touch that occurs when the
Here, in order to fix the
[0055]
(B) Glass body
In the embodiment, the glass body in the present invention has been described as the hollow cylindrical
[0056]
Further, the outer peripheral shape in the cross section of the glass body is circular in the embodiment, but may be, for example, polygonal or even elliptical. However, in order to fix the pair of lead wires arranged on the outer periphery of the glass body, when extrapolating the fixing member to the glass body, considering the adhesion between the fixing member and the glass body, the crossing of the glass body is considered. It is preferable that the outer peripheral shape of the surface coincides with the inner peripheral shape of the cross section of the fixing member.
[0057]
Note that the shape of the glass body may be such that the outer diameter and / or the inner diameter vary depending on the position in the longitudinal direction. For example, when the fixing member is extrapolated to the glass body, the outer diameter of the portion of the glass body may be increased so that the fixing member can be temporarily fixed at the mounting position.
(C) Fixing member
The outer peripheral shape in the cross section of the fixing member is circular in the embodiment, but may be, for example, polygonal or even elliptical. However, when the fixing member and the glass tube are welded to each other, it is preferable that the outer peripheral shape in the cross section of the fixing member coincides with the inner peripheral shape in the cross section of the glass tube in consideration of the adhesion between them.
[0058]
3. About the sealing process
In the above embodiment, the
[0059]
Also in this case, the pair of
Therefore, when the
[0060]
In the description here, a
[0061]
When the
[0062]
【The invention's effect】
As described above, the lamp electrode according to the present invention includes a filament coil, a pair of lead wires for supporting the filament coil, and a columnar glass body, and the pair of lead wires includes the filament coil. The glass body is arranged along a direction parallel to the axis of the glass body, away from one end of the glass body, and is fixed to the outer periphery of the glass body.
[0063]
For this reason, for example, while holding the glass body, the end of the glass tube constituting the arc tube is fixed to the portion where the lead wire is fixed to the glass body, or the lead wire is fixed to the glass body. If the part is fused to the glass body so that it is located within the glass tube, the filament coil is hardly affected by the fusion of the end of the glass tube. Therefore, the position of the filament coil hardly changes before and after fusion, and the filament coil rarely comes into contact with the inner periphery of the glass tube constituting the arc tube.
[0064]
The method for manufacturing a lamp electrode according to the present invention is a method for manufacturing a lamp electrode in which a pair of lead wires for supporting a filament coil is fixed to an outer periphery of a columnar glass body. An arrangement step of extending from one end of the glass body and crawling in a direction parallel to the axis of the glass body at the outer periphery of the glass body, and a pair of arrangement steps arranged on the outer periphery of the glass body. Fixing the lead wire to the outer periphery of the glass body. For this reason, when the electrode is sealed to the glass tube, it is possible to manufacture an electrode in which the filament coil does not easily come into contact with the end of the glass tube.
[0065]
An arc tube according to the present invention is an arc tube in which an electrode is sealed to an end portion of a glass tube, wherein the electrode has a filament coil, a pair of lead wires for supporting the filament coil, and a columnar shape. A glass body, wherein the pair of lead wires crawl along a direction parallel to an axis of the glass body while the filament coil is apart from one end of the glass body, and So that the portion of the glass body fixing the lead wire and the end of the glass tube, or the portion fixing the lead wire is located within the end of the glass tube. The glass body and the end of the glass tube are fused. For this reason, when the present electrode is sealed to the end of the glass tube, if the glass body is held, it is less likely that the filament coil comes into contact with the inner periphery of the glass tube.
[0066]
Further, an arc tube in which an electrode is sealed to an end portion of the glass tube, wherein the electrode includes a filament coil, a pair of lead wires supported by the filament coil, and a columnar glass body, The pair of lead wires, while the filament coil is separated from one end of the glass body, crawl along a direction parallel to the axis of the glass body, and an annular glass material is provided on the outer periphery of the glass body. And the end of the glass tube is fused to the fixing member. For this reason, when the present electrode is sealed to the end of the glass tube, if the glass body is held, it is less likely that the filament coil comes into contact with the inner periphery of the glass tube.
[0067]
The method for manufacturing an arc tube according to the present invention is characterized in that the fixing member made of an annular glass material is provided in a state in which a pair of lead wires supporting a filament coil are laid along the axial direction of the outer periphery of a columnar glass body. An electrode fixed to the outer periphery of the glass body by the method of manufacturing an arc tube sealed to an end of a glass tube, a holding step of holding the glass body of the electrode, the filament coil The method is characterized by including an arranging step of disposing inside the end of the glass tube, and a sealing step of sealing the end of the arranged glass tube and the fixing member. Therefore, when sealing the electrode to the glass tube, it is possible to manufacture an arc tube in which the filament coil of the electrode does not easily come into contact with the end of the glass tube.
[0068]
A lamp according to the present invention includes the above-described arc tube. Therefore, the filament coil of the electrode is less likely to contact the glass tube. The production yield is improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view in which a part of a light bulb shaped fluorescent lamp according to an embodiment is cut away.
FIG. 2 is a front view in which a part of the arc tube is cut away in the embodiment.
FIG. 3A is a front view of an electrode according to the embodiment, and FIG. 3B is a side view of the electrode.
FIG. 4 is a diagram illustrating a manufacturing process of the electrode in the embodiment.
FIG. 5 is a diagram illustrating a step of sealing an electrode to an end of a glass tube in the embodiment.
FIG. 6A is a front view in which a part of a fluorescent lamp is cut out when the present invention is applied to a fluorescent lamp, and FIG. 6B is a plan view in which a part of the fluorescent lamp is cut out.
FIG. 7 is a view for explaining another manufacturing method for manufacturing the electrode according to the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing a modification of the present invention.
FIG. 9 is a view showing a step of sealing a conventional electrode to an end of a glass tube in a bulb-type fluorescent lamp.
[Explanation of symbols]
100 Bulb-type fluorescent lamp
110,510 arc tube
120,511 glass tube
130,540 electrodes
131,541 Filament coil
132, 133, 542, 543 Lead wire
134,544 capillary
135,545 glass ring
200,520 Holder
300 electronic ballast
380 base (E17)
400 gloves
500 fluorescent lamp
530 base (GX24q)
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