JP2011023256A - 蛍光ランプの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】容易に水銀量の調整が可能な蛍光ランプの製造方法を提供する。
【解決手段】フィラメント１２が設置されたステム１１に支持線１３を設け、支持線１３にフィラメント１２を囲う金属リング１４を配置する工程と、金属リング１４の周上に所望の長さの棒状の水銀放出材１５を設置する工程と、バルブの端部にステム１１を設置する工程と、バルブ内の排気及び希ガスの充填を行った後に、バルブを封止する工程と、高周波誘導加熱によって水銀放出材１５からバルブ内に水銀蒸気を放出させる工程と、を具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は、蛍光ランプの製造方法に関する。

蛍光ランプ等のバルブ内には水銀蒸気が封入されており、バルブ内に所定量の水銀を正確に封入するために、例えば、特許文献１や特許文献２に開示の手法が知られている。

特許文献１では、所定量の水銀が封入され、バルブの排気時のバルブ温度よりも低い温度で開封する樹脂製の容器をバルブ内に収容し、その後、樹脂製の容器を加熱により開封してバルブ内に水銀を放出している。

特許文献２では、水銀と、水銀合金と、無機物粒子に金属メッキが施された粒子とを含む水銀放出体をガラス管の内部に挿入し、その後、水銀放出体を加熱してガラス管内に水銀を放出している。

特開２００６−２１６３８７号公報 特開２００８−２８８１９９号公報

上記特許文献１では、バルブを封止した後に、水銀が封入された樹脂製容器を加熱して水銀を放出しており、蛍光ランプ製造後にもバルブ内に樹脂製容器が残存するので、バルブの振動により、樹脂製容器がバルブ内面等に衝突してしまう。

また、特許文献２では、水銀放出体がバルブ内部に残存させないために、排気管の先端にくびれを設けて水銀放出体がそれ以上侵入しないように加工する工程や、水銀を放出させた後に、排気管の先端を切除する工程等が必要となり、製造工程が煩雑である。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、容易に水銀量の調整が可能な蛍光ランプの製造方法を提供することにある。

本発明に係る蛍光ランプの製造方法は、
フィラメントが設置されたステムに支持線を設け、前記支持線に前記フィラメントを囲う金属リングを配置する工程と、
前記金属リングの周上に所定の大きさの棒状の水銀放出材を設置する工程と、
バルブの端部に前記ステムを設置する工程と、
前記バルブ内の排気及び希ガスの充填を行った後に、前記バルブを封止する工程と、
高周波誘導加熱によって前記水銀放出材から前記バルブ内に水銀蒸気を放出させる工程と、を具備することを特徴とする。

本発明に係る蛍光ランプの製造法では、所望のサイズの水銀放出体を金属リングに固定することができ、容易にバルブ内の水銀量を調節することができる。

金属リング及び水銀放出材を設置したステムの正面図である。 金属リング及び水銀放出材を設置したステムの上面図である。 金属リング及び水銀放出材を設置したステムをバルブに挿入している様子を示す模式図である。 バルブ内を排気している様子を示す模式図である。 バルブ内に希ガスを充填している様子を示す模式図である。 バルブ内に水銀蒸気を放出している様子を示す模式図である。

蛍光ランプの製造方法は、フィラメントが設置されたステムに支持線を設け、支持線にフィラメントを囲う金属リングを配置する工程と、金属リングの周上に所定の大きさの棒状の水銀放出材を固定する工程と、バルブの端部にステムを設置する工程と、バルブ内の排気及び希ガスの充填を行った後に、バルブを封止する工程と、高周波誘導加熱によって水銀放出材からバルブ内に水銀蒸気を放出させる工程と、から構成される。

まず、図１の正面図、及び、図２の上面図に示すステム１１を製造する。ステム１１にフィラメント１２、排気管１７を設置する。排気管１７は中空のガラス管で、ステム１１に固定される端部には排気孔１６が設けられている。

ステム１１に金属線等から構成される支持線１３を立設させる。この支持線に金属板を丸めた金属リング１４を設置する。金属リング１４は、矩形の金属板を丸めたリング状であり、フィラメント１２を取り囲むように設置すればよい。そして、この金属リング１４の周上に所望のサイズの棒状の水銀放出材１５を固定する。

続いて、図３に示すように、蛍光体膜が形成された直管状のバルブ１８の一端部に、上述の水銀放出材１５等を設置したステム１１を挿入する。バルブ１８の他端部にも、同様にステム１１を挿入する。なお、バルブ１８端部に挿入するいずれか一方のステム１１には、支持線１３、金属リング１４、水銀放出材１５を設置しなくてもよい。ステム１１を挿入した後、ステム１１とバルブ１８との気密性を保つため、封止を行う。

蛍光体膜が形成されたバルブ１８は以下のようにして準備すればよい。まず、直管状のバルブ１８の下端部を垂下させて蛍光体懸濁液が満たされたタンク内に浸す。この蛍光体懸濁液には、例えば青色、赤色、緑色の蛍光体粒子が含まれている。バルブ１８内を負圧にすることで、タンク内の蛍光体懸濁液を吸い上げ、バルブ１８内面に蛍光体懸濁液を塗布する。この吸い上げは光学的センサ等により液面を検出することで、液面がバルブ１８の所定高さになるように設定される。

バルブ１８を大気に開放し、バルブ１８の下端部を蛍光体懸濁液から引き上げ、バルブ１８内部の蛍光体懸濁液を外部に排出する。これにより、バルブ１８の内周面の所定領域に蛍光体懸濁液が膜状に塗布される。

バルブ１８内部に塗布された蛍光体懸濁液を乾燥させた後、バルブ１８内面にブラシ等を挿入して、バルブ１８端部の不要な蛍光体部分を除去する。

バルブ１８を加熱炉内に移送して焼成を行うことで、紫外線を可視光に変換する蛍光体膜が形成される。

続いて、図４に示すように、バルブ１８内を排気する。不図示の給排気装置を、ステム１１から突出している排気管１７の端部に装着し、給排気装置を駆動する。バルブ１８内の空気等は、矢印で示すように排気孔１６、排気管１７を介して排気され、バルブ１８内が真空になるとともに、不図示の加熱装置でバルブ１８全体を外周から加熱する。これによって、蛍光体膜に潜入している不純ガスがバルブ１８内から排出される。

続いて、図５に示すように、放電を助けるアルゴンやネオン等の希ガスの充填を行う。図５中の矢印にて示すように、排気管１７、排気孔１６を介して、バルブ１８内に希ガスが充填される。

バルブ１８内に希ガスを充填した後、ステム１１から突出している排気管１７の端部をバーナーで加熱して封止する。これにより、バルブ１８内の気密性が保たれる。

続いて、図６に示すように、金属リング１４が配置されている位置に、バルブ１８周囲を囲むように高周波発信コイル１９を配置する。高周波発信コイル１９を駆動することによって、金属リング１４に高周波誘導加熱が生じ、これにより水銀放出材１５が加熱されるので、矢印にて示すように水銀放出材１５から水銀蒸気をバルブ１８内に放出させる。これにより、バルブ１８内に所定量の水銀蒸気が充填される。金属リング１４は高周波誘導加熱を容易にするので、水銀放出材１５が容易に加熱され、水銀蒸気が放出される。

このように、金属リング１４に様々なサイズの水銀放出材１５を適宜選択して固定することで、容易にバルブ１８内の水銀量を調節することができる。

筒体に水銀放出材１５が充填されたものを用いる場合、筒体を介して水銀放出材が金属リング１４に固定されることになるが、水銀放出材１５から水銀蒸気が放出された後も、筒体は金属リング１４に固定されたままであるため、バルブ１８の振動により、筒体がバルブ１８内面等に衝突してしまうこともない。

なお、水銀放出材１５の固定は、耐熱性接着剤による固定等、種々の固定手法にて行えばよい。また、接着剤等による固定の他、金属リング１４に凹部を設け、この凹部に水銀放出材１５を嵌合させて固定してもよい。

バルブ１８やフィラメント１２等のサイズ等に応じて、また、固定する水銀放出材１５のサイズに応じて、適宜適切なサイズの金属リング１４を設ければよい。

また、金属リング１４として、高周波誘導加熱を行いやすい素材を用いるとよく、鉄やニッケル等の磁性体を用いることが好ましい。

上記では高周波発信コイル１９を用いているが、高周波誘導加熱を行い得る他の機器等を用いてもよい。

直管状のバルブ１８について説明したが、Ｕ字状のバルブ、螺旋状のバルブ等、種々のバルブ１８についても同様に行うことができる。

１１ ステム
１２ フィラメント
１３ 支持線
１４ 金属リング
１５ 水銀放出材
１６ 排気孔
１７ 排気管
１８ バルブ
１９ 高周波発信コイル

Claims (2)

1. フィラメントが設置されたステムに支持線を設け、前記支持線に前記フィラメントを囲う金属リングを配置する工程と、
   前記金属リングの周上に所定の大きさの棒状の水銀放出材を設置する工程と、
   バルブの端部に前記ステムを設置する工程と、
   前記バルブ内の排気及び希ガスの充填を行った後に、前記バルブを封止する工程と、
   高周波誘導加熱によって前記水銀放出材から前記バルブ内に水銀蒸気を放出させる工程と、
   を具備することを特徴とする蛍光ランプの製造方法。
2. 磁性体から構成される前記金属リングを用いることを特徴とする請求項１に記載の蛍光ランプの製造方法。

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