JP2005276686A - Method of manufacturing lamp - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、種々の放電ランプおよび電球等のランプの製造方法に関する。 The present invention relates to various discharge lamps and methods for manufacturing lamps such as light bulbs.
従来のランプの製造方法では、ガラス管とフレアステムとを接合する方式として、垂直方式と水平方式とが知られている。垂直方式では、フレアステムに排気管が設けられた構造体とガラス管とを、其々その長手方向が重力と平行となるように保持する。水平方式では、ガラス管と上記構造体とを、其々その長手方向が重力の方向と略直交するように保持する。 In a conventional lamp manufacturing method, a vertical method and a horizontal method are known as methods for joining a glass tube and a flare stem. In the vertical method, the structure in which the flare stem is provided with the exhaust pipe and the glass tube are held so that their longitudinal directions are parallel to gravity. In the horizontal method, the glass tube and the structure are held so that their longitudinal directions are substantially orthogonal to the direction of gravity.
特に近年では、高速生産に有利な水平方式が主流となっており、水平方式に用いられる接合装置も開示されている(例えば、特許文献1参照)。水平方式では、ガラス管の端面とフレアステムのフレア部の外表面とを接触させた状態で、フレア部とその近傍のガラス管とをフレア部側から加熱し、フレア部を軟化させる。ついで、バッティング用のプレートで軟化されたフレア部をガラス管の端部に押し付け、ガラス管とフレアステムとを接合する。加熱は、火炎噴出口が環状のバーナーにより行われる。火炎噴出口は、ガラス管の端面や、フレア部の内表面と向き合うように配置されており、炎は水平方向に向かって噴出される。
しかし、上記の水平方式では、火炎噴出口が、ガラス管の端面やフレア部の内表面と対向して配置されているので、火炎噴出口から噴出された炎が気流等による影響により上方向へ揺らぐことがある。そのため、ガラス管とフレア部との接合部付近の雰囲気温度は不均一となり、フレア部近傍のガラス管の外表面の温度も不均一となる。その結果、フレア部近傍のガラス管に強い引張り歪みが残留することとなり、この引張り歪みが、後工程やランプ使用中においてガラス管が破損する原因となっていた。接合装置により保持されたガラス管の上側半分を上部とし、下側半分を下部としたとき、フレア部が接合されたガラス管のフレア部近傍のうちの、特に上部において、大きな引張り歪みが見られた。 However, in the horizontal method described above, the flame outlet is disposed opposite to the end surface of the glass tube and the inner surface of the flare portion, so that the flame ejected from the flame outlet is upward due to the influence of the air current and the like. May shake. Therefore, the ambient temperature in the vicinity of the joined portion between the glass tube and the flare portion becomes non-uniform, and the temperature on the outer surface of the glass tube near the flare portion also becomes non-uniform. As a result, a strong tensile strain remains in the glass tube in the vicinity of the flare portion, and this tensile strain has caused the glass tube to be damaged during the post-process and lamp use. When the upper half of the glass tube held by the joining device is the upper part and the lower half is the lower part, a large tensile strain is observed particularly in the vicinity of the flare part of the glass tube to which the flare part is joined. It was.
本発明のランプの製造方法は、ガラス管と、前記ガラス管の端部に固定されたフレア部を備えたフレアステムとを含むランプの製造方法であって、前記フレアステムと排気管とを含む構造体および前記ガラス管を、其々その長手方向が重力の方向と略直交するように保持し、前記ガラス管の端面と前記フレア部の外表面とを接触させた状態で前記フレア部とその近傍の前記ガラス管とを前記フレア部側から加熱しながら、加熱された前記フレア部を前記ガラス管の端面に押しつけて、前記ガラス管と前記フレア部とを接合する工程を含み、保持された前記ガラス管の上側半分を上部とし、下側半分を下部としたとき、前記工程において、前記フレア部近傍の前記ガラス管の少なくとも前記上部を、前記ガラス管に接しないように配置された遮蔽部材により覆った状態で、前記フレア部とその近傍の前記ガラス管とを加熱することを特徴とする。 The lamp manufacturing method of the present invention is a lamp manufacturing method including a glass tube and a flare stem provided with a flare portion fixed to an end of the glass tube, and includes the flare stem and an exhaust tube. The structure and the glass tube are respectively held so that the longitudinal direction thereof is substantially orthogonal to the direction of gravity, and the flare portion and the glass tube in a state where the end surface of the glass tube and the outer surface of the flare portion are in contact with each other. While heating the glass tube in the vicinity from the flare portion side, the heated flare portion was pressed against the end surface of the glass tube to hold the glass tube and the flare portion and held. When the upper half of the glass tube is an upper portion and the lower half is a lower portion, in the step, at least the upper portion of the glass tube in the vicinity of the flare portion is disposed so as not to contact the glass tube. In covered state by member, characterized by heating said flared portion and said glass tube in the vicinity.
本発明では、フレア部近傍のガラス管の少なくとも上部をガラス管に接しないように配置された遮蔽部材により覆った状態で、フレア部とその近傍のガラス管とを加熱するので、フレア部近傍のガラス管に生じる引張り歪を低減できる。 In the present invention, since at least the upper part of the glass tube in the vicinity of the flare part is covered with a shielding member arranged so as not to contact the glass tube, the flare part and the glass tube in the vicinity thereof are heated. The tensile strain generated in the glass tube can be reduced.
本発明者は、ランプの製造方法において接合装置により保持されたガラス管の上側半分を上部とし、下側半分を下部としたとき、フレア部が接合されたガラス管のフレア部近傍のうちの、特に上部において、大きな引張り歪みが生じていることを発見した。この発見に基づき、本発明者は本発明のランプの製造方法に到達した。 The present inventor, when the upper half of the glass tube held by the joining apparatus in the lamp manufacturing method is the upper part, and the lower half is the lower part, in the vicinity of the flare part of the glass tube to which the flare part is joined, It was discovered that a large tensile strain was generated especially in the upper part. Based on this discovery, the present inventor has arrived at a method for manufacturing the lamp of the present invention.
次に、本発明のランプの製造方法の一例を、図1〜図4を用いて説明する。本実施の形態のランプの製造方法では、例えば、図1に示すような接合装置を用いる。 Next, an example of the manufacturing method of the lamp | ramp of this invention is demonstrated using FIGS. In the lamp manufacturing method of the present embodiment, for example, a joining apparatus as shown in FIG. 1 is used.
図1に示すように、接合装置は、ガラス管1を保持するための第1の保持部8と、構造体4を保持するための第2の保持部9と、火炎噴出口7aの形状が環状のバーナー7と、環状の押圧部5と、押圧部5を水平方向12に進退させ得る駆動部10とを備えている。第2の保持部9は、構造体4の排気管3が挿入可能な内腔を有し、この内腔内に排気管3が挿入されることで、第2の保持部9は構造体4を保持できる。駆動部10としては、例えば、エアーシリンダー等が挙げられる。
As shown in FIG. 1, the joining device has a
また、接合装置では、第2の保持部9を中心として第2の保持部9の外側に、バーナー7と押圧部5とがこの順で配置されている。
Moreover, in the joining apparatus, the
尚、構造体4はフレアステム2と排気管3とを含み、フレアステム2はリード線13を支持した支持部2bとフレア部2aとを有する。
The structure 4 includes a
押圧部5のバーナー7側の端面5aと、この端面5aと対向したバーナー7の外表面7b間の距離L1は、例えば、0.5mmである。上記L1を、例えば、0.5mmとすることにより、火炎噴出口7aの周囲に空気が供給され易く、酸素不足となることが抑制される。
The distance L1 between the
さらに、接合装置は、円筒形状をした遮蔽部材6を備えている。遮蔽部材6の内径は、ガラス管1のストレート部1aの外径よりも大きい。遮蔽部材6は、例えば、押圧部5と一体化しており、第2の保持部9によって構造体4が保持されたときに、押圧部5のフレア部2aと対向する面側に設けられている。
Further, the joining device includes a shielding member 6 having a cylindrical shape. The inner diameter of the shielding member 6 is larger than the outer diameter of the
前記遮蔽部材6の長手方向の長さL4は、例えば、押圧部5の移動距離L2と、フレアステム2の長手方向の長さL3との和と等しいか、それより長いことが好ましい。L4がL2とL3との和と等しいか、それよりも長いと、フレア部2aとガラス管1の端面とが接した状態で、押圧部5が移動範囲内のいずれの箇所に配置されても、フレアステム2が見えないように遮蔽部材6でガラス管1を覆うことができる。
The length L4 in the longitudinal direction of the shielding member 6 is preferably equal to or longer than the sum of the movement distance L2 of the pressing portion 5 and the length L3 in the longitudinal direction of the
遮蔽部材6の内径は、例えば、遮蔽部材6の内径の半分と、ガラス管1のストレート部1aの外径の半分との差が、1mm以上20mm以下となるように設定するとよい。
The inner diameter of the shielding member 6 may be set so that, for example, the difference between the half of the inner diameter of the shielding member 6 and the half of the outer diameter of the
図1に示すように、本実施の形態のランプの製造方法では、例えば、直管蛍光灯用のガラス管1を、その長手方向が重力の方向と略直交するように第1の保持部8で保持する。ガラス管1は、ストレート部1aと、ストレート部1aの両端部に設けられストレート部1aよりも外径が小さい縮径部1bとを含むが、ストレート部1aを第1の保持部8で把持する。一方、構造体4を第2の保持部9の内腔内に挿入して、構造体4の長手方向が重力の方向と略直交するように構造体4を第2の保持部9で保持する。
As shown in FIG. 1, in the lamp manufacturing method of the present embodiment, for example, a
次に、図2に示すように、フレア部2aの外表面とガラス管1の端面とを接触させるように、フレアステム2をガラス管1の内部に挿入する。続いて、火炎噴出口7aから炎11を噴出させて、フレア部2aが軟化するまで、フレア部2aとその近傍のガラス管1とを加熱する。この際、押圧部5は、加熱の妨げとならないように、フレア部2aから離れた位置に待機させておく。ただし、フレア部2aとその近傍のガラス管1は、ガラス管1に接しないように配置された遮蔽部材6により覆われた状態で加熱される。
Next, as shown in FIG. 2, the
尚、本実施の形態のランプの製造方法では、フレア部2a近傍のガラス管1の全周を遮蔽部材6により覆った状態で、フレア部2aとその近傍のガラス管1とを加熱するので、火炎噴出口7aの周辺の酸素が不足しないように酸素の供給量を調整することが望ましい。
In the lamp manufacturing method of the present embodiment, the
次に、図3に示すように、駆動部10を駆動させて押圧部5をフレア部2a側に移動させ、押圧部5で加熱されたフレア部2aをガラス管1に押しつけ、フレア部2aとガラス管1とを接合する。押圧部5による押圧は、複数回、一定の時間間隔をおいて行うとよい。押圧部5による押圧は、フレア部2aとその近傍のガラス管1とを加熱しながら行う。
Next, as shown in FIG. 3, the
このように、ガラス管1に接しないように配置された遮蔽部材6でフレア部2a近傍のガラス管1を覆い、その状態で、フレア部2aとその近傍のガラス管1とを、フレア部2a側からバーナー7で加熱すれば、火炎噴出口7aから噴出された炎11は、遮蔽部材6とガラス管1との間の空間に存在することとなる。そのため、炎11が気流等による影響により上方向に揺らぐことが抑制され、フレア部2a近傍のガラス管1の周囲の温度の均一性が高まり、上記ガラス管の外表面の温度分布の均一性も高まる。その結果、ガラス管1の引張り歪みを低減できる。
Thus, the shielding member 6 arranged so as not to contact the
特に、図1〜図3を用いて説明した例では、フレア部2a近傍のガラス管1の全周を遮蔽部材6により覆うため、フレア部2a近傍のガラス管1の周囲の雰囲気温度の均一性は高く、上記ガラス管の外表面の温度分布の均一性も高い。その結果、ガラス管1の引張り歪みを効果的に低減できる。
In particular, in the example described with reference to FIGS. 1 to 3, the entire circumference of the
また、本実施の形態のランプの製造方法では、図2に示すように、ガラス管1を上部1c側から見たときに、フレアステム2が見えないように遮蔽部材6によりフレア部2a近傍のガラス管1を覆った状態で、フレア部2aとその近傍のガラス管1とを加熱することが好ましい。ガラス管上部1c、特に、ガラス管上部1cのうちのフレアステム2の直上の部分に、程度の大きい引張り歪が生じ易い。したがって、フレアステム2が見えないように遮蔽部材6によりガラス管1を覆った状態で、フレア部2aとその近傍のガラス管1とをフレア部2a側から加熱すれば、ガラス管1の引張り歪みをより効果的に低減できる。尚、保持されたガラス管1の上側半分を上部1cとし、下側半分を下部1dとする。
Further, in the lamp manufacturing method of the present embodiment, as shown in FIG. 2, when the
図3に示すように、ガラス管1のストレート部の外表面と遮蔽部材6の内面との距離L5は、ストレート部の直線性や、第1の保持部や第2の保持部の保持精度によって異なるが、通常、1mm以上20mm以下であることが好ましい。上記距離L5が短すぎると、遮蔽部材6にガラス管1が接触して破損する恐れがあり、距離L5が長すぎると、ガラス管の周囲の温度の均一性を十分に高めることができない。上記距離L5が1mm以上20mm以下であれば、遮蔽部材6とガラス管1とを接触させることなく、上記温度の均一性を十分に高めることができる。
As shown in FIG. 3, the distance L5 between the outer surface of the straight portion of the
尚、図1〜図3を用いて説明した例では、円筒状の遮蔽部材6により、フレア部2a近傍のガラス管1の全周を覆っているが、必ずしもこれに制限されない。引張り歪みは、特にガラス管の上部1c、さらには、ガラス管上部1cのうちのフレアステム2の直上の領域に顕著に見られる(図2参照)。したがって、図4に示すように、保持されたガラス管1の上側半分を上部1cとし、下側半分を下部1dすると、フレア部2近傍のガラス管1の上部1cのみを遮蔽部材6により覆った状態でフレア部とその近傍のガラス管1とを加熱しても、ガラス管1に生じる引張り歪みを低減できる。尚、図4は、図2のA−A'断面図であるが、ガラス管1の内部に配置されたフレアステム等は省略している。
In the example described with reference to FIGS. 1 to 3, the entire circumference of the
本実施の形態のランプの製造方法において、フレア部2aとガラス管1とを接合した後の工程は従来と同様である。例えば、フレア部が接合されたガラス管1を、移送装置によって排気装置に移し、ガラス管1内の排気および洗浄を行った後、封入ガス(希ガス)と少量の水銀とをガラス管1内に充填する。ついで、排気管を封止し、排気管を切断する。
In the lamp manufacturing method of the present embodiment, the process after the
以下に、実施例により本発明のランプの製造方法の一例を、図1〜図4を参照しながらより具体的に説明する。ただし、下記の実施例および比較例では、フレアステムのフレア部とガラス管を接合した後の製造工程については略している。 Below, an example of the manufacturing method of the lamp | ramp of this invention by an Example is demonstrated more concretely, referring FIGS. 1-4. However, in the following examples and comparative examples, the manufacturing process after joining the flare portion of the flare stem and the glass tube is omitted.
ソーダ石灰を主成分とする直管蛍光灯用ガラス管1と、フレアステム2と排気管3とを含み鉛ガラスからなる構造体4とを用意した。ガラス管1のストレート部1aの外径は28mm、内径は26.4mmである。構造体4を構成するフレアステム2の長手方向の長さL3は20mmである。続いて、ガラス管1を、その長手方向が重力の方向と略直交するように第1の保持部8で保持し、構造体4を、その長手方向が重力の方向と略直交するように第2の保持部9で保持した(図1参照)。
A
次に、構造体4のフレアステム2をガラス管1内に挿入して、ガラス管1の収縮部の端面とフレアステム2のフレア部2aの外表面とを接触させた。この状態で、フレア部2aおよびその近傍のガラス管1の全周を円筒状の遮蔽部材6で覆い、フレア部2a側から、フレア部2aとその近傍のガラス管1とをバーナー7で加熱し、フレア部2aを軟化させた(図2参照)。バーナー7には、燃料ガスと空気と酸素(空気中に含まれる酸素とは別の酸素)とからなる混合気体を供給し、その混合比は、燃料ガス:空気:酸素=4:3:0.5程度とした。
Next, the flare stem 2 of the structure 4 was inserted into the
尚、遮蔽部材6はステンレス製であり、内径は36mmであるので、長さL5は4mmとなる(図3参照)。また、遮蔽部材6の長手方向の長さL4は25mmであり、押圧部5の端面5aとこの端面5aと対向したバーナー7の外表面7bとの間の距離L1は、0.5mmとした(図1参照)。
Since the shielding member 6 is made of stainless steel and has an inner diameter of 36 mm, the length L5 is 4 mm (see FIG. 3). The length L4 in the longitudinal direction of the shielding member 6 is 25 mm, and the distance L1 between the
続いて、フレア部2aとその近傍のガラス管1とを加熱しながら、軟化されたフレア部2aを押圧部5でガラス管1の端面に押しつけ、ガラス管1とフレア部2aとを接合した。押圧部5による押圧力は複数回(例えば3回)行った(図3参照)。その後、さらに、フレア部2aとその近傍のガラス管1とを加熱した。尚、押圧部5の移動距離L2は5mmとした。
Subsequently, while heating the
実施例1において用いた遮蔽部材6に代えて、図4に示した遮蔽部材6を用いて、ガラス管の上部1cを覆いながら、フレア部2aとその近傍のガラス管1とを加熱した(図2参照)。以上のこと以外は実施例1と同様にして、フレア部2とガラス管1とを接合した。
(比較例)
Instead of the shielding member 6 used in Example 1, the
(Comparative example)
ガラス管を遮蔽部材で覆わずに、フレア部とその近傍のガラス管とを加熱したこと以外は実施例1と同様にしてフレア部2とガラス管1とを接合した。
The
次に、実施例1、2および比較例で得られた、フレアステムが接合されたガラス管1について、引張り歪みの最大値を測定した。引張り歪みの測定には、神港精機株式会社製「ポーラリメータSFII」を用いた。尚、引張り歪みの単位は角度であり、角度が大きいほど歪みの程度が大きいことを意味する。
Next, the maximum value of the tensile strain was measured for the
引張り歪みを測定した結果、実施例1、2および比較例のいずれも、ガラス管の上部に最も大きな引張り歪みが見られ、その歪みは、実施例1では20°、実施例2では28°、比較例では33°であった。この結果から、実施例1、2では比較例よりもフレア部近傍のガラス管に生じる引張り歪が低減されていることが確認できた。 As a result of measuring the tensile strain, Examples 1 and 2 and Comparative Example all showed the largest tensile strain at the top of the glass tube, which was 20 ° in Example 1, 28 ° in Example 2, In the comparative example, it was 33 °. From this result, in Examples 1 and 2, it was confirmed that the tensile strain generated in the glass tube near the flare portion was reduced as compared with the comparative example.
本発明のランプの製造方法は、フレア部の近傍のガラス管に生じる引張り歪を低減きるので、ランプの製造方法として有用である。本実施の形態のランプの製造方法は、直管蛍光灯、丸型蛍光灯、互いに平行に配置された複数のガラス管をブリッジで繋いだ蛍光灯等に適用できる。 The lamp manufacturing method of the present invention is useful as a lamp manufacturing method because it can reduce the tensile strain generated in the glass tube in the vicinity of the flare portion. The lamp manufacturing method of the present embodiment can be applied to a straight tube fluorescent lamp, a round fluorescent lamp, a fluorescent lamp in which a plurality of glass tubes arranged in parallel to each other are connected by a bridge, and the like.
1 ガラス管
1a ストレート部
1b 縮径部
1c 上部
1d 下部
2 フレアステム
2a フレア部
3 排気管
4 構造体
5 押圧部
6 遮蔽部材
7 バーナー
7a 火炎噴出口
8 第1の保持部
9 第2の保持部
10 駆動部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記フレアステムと排気管とを含む構造体および前記ガラス管を、其々その長手方向が重力の方向と略直交するように保持し、前記ガラス管の端面と前記フレア部の外表面とを接触させた状態で前記フレア部とその近傍の前記ガラス管とを前記フレア部側から加熱しながら、加熱された前記フレア部を前記ガラス管の端面に押しつけて、前記ガラス管と前記フレア部とを接合する工程を含み、
保持された前記ガラス管の上側半分を上部とし、下側半分を下部としたとき、
前記工程において、前記フレア部近傍の前記ガラス管の少なくとも前記上部を前記ガラス管に接しないように配置された遮蔽部材により覆った状態で、前記フレア部とその近傍の前記ガラス管とを加熱することを特徴とするランプの製造方法。 A lamp manufacturing method comprising a glass tube, and a flare stem having a flare portion fixed to an end of the glass tube,
The structure including the flare stem and the exhaust pipe and the glass tube are held so that the longitudinal direction thereof is substantially perpendicular to the direction of gravity, and the end surface of the glass tube and the outer surface of the flare portion are in contact with each other. While heating the flare part and the glass tube in the vicinity thereof from the flare part side, the heated flare part is pressed against the end surface of the glass tube, and the glass tube and the flare part are Including the step of joining,
When the upper half of the glass tube held is the upper part and the lower half is the lower part,
In the step, the flare portion and the glass tube in the vicinity thereof are heated in a state where at least the upper portion of the glass tube in the vicinity of the flare portion is covered with a shielding member arranged so as not to contact the glass tube. A method of manufacturing a lamp characterized by the above.
前記工程において、前記ストレート部の外表面と前記遮蔽部材の内面との距離が1mm以上20mm以下である請求項1〜3のいずれかの項に記載のランプの製造方法。
The glass tube includes a straight portion and a reduced diameter portion provided at both ends of the straight portion and having a smaller outer diameter than the straight portion,
The manufacturing method of the lamp according to any one of claims 1 to 3, wherein in the step, a distance between an outer surface of the straight portion and an inner surface of the shielding member is 1 mm or more and 20 mm or less.
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KR101784696B1 (en) * | 2016-08-04 | 2017-10-17 | (주)이텍 | gas burner for join melting semi-circular glass tube of electrodeless circular lamp |
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2004
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