JP3570711B2 - How to make a light bulb - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電球、特に小形高効率の電球の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、一般の照明用電球としては、ガラスバルブ最大外径55mm〜75mm程度、長さ98mm〜155mm程度で、定格100V又は110Vで10W〜200WのE26口金付き電球が広く知られている。また、前記電球の発光光束を維持しながらさらに寸法を小型化した、ガラスバルブ最大外径35mm〜45mm程度、長さ67mm〜81mm程度で、定格100V又は110Vで25W〜100WのE17口金付き小形電球も、多用途化、省エネルギー光源として使用されている。
【0003】
前記小形電球は、点灯中のガラスバルブネック部への熱的影響を緩和するために、ステムの、ガラスバルブの発光部とネック部との境界付近に対応する位置に、円盤状の遮熱板を設けた構造が知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら遮熱板を設けた電球では、電球製造工程途中、又は電球完成後の設置中や点灯中等にガラスバルブの発光部とネック部との境界付近にリング状にクラックが発生するという問題があった。
【0005】
図4は、従来の電球にリング状クラックが発生した状態の一例を示す側面図である。図4において、20は電球、21はガラスバルブ、22はガラスバルブ21の発光部、23はガラスバルブ21のネック部、25は口金、27は遮熱板、29はガラスバルブ21の発光部22とネック部23との境界付近に発生したリング状のクラックである。
【0006】
このようなクラック29が発生すると、ガラスバルブ21が破損したり、口金25を含むネック部23と発光部22とが分離していずれかが脱落したりするという課題があった。
【0007】
前記課題について、その原因を調査したところ、以下の原因が判明した。
【0008】
第1に、ガラスバルブ21とステムとが近づきすぎているために、ステムをガラスバルブ内に嵌装時もしくは嵌装後に、ガラスバルブ21の発光部22とネック部23との境界付近の内壁が遮熱板27の周縁と接触して傷付けられる。更に、封止工程後の残留歪と、電球の点灯及び消灯を繰り返すことによる繰り返し熱応力とによって、ガラスバルブ内のストレスが増大する。この結果、上記ガラスバルブ内の傷部分からリング状にクラックが生じる。
【0009】
第2に、製造誤差などによりガラスバルブ21の発光部22とネック部23との境界付近の肉厚がガラスバルブ毎にばらつきを有している場合に、封止後のアニール処理を同一の条件で行なうと、アニール処理時のガラスバルブの温度が上記肉厚に応じてばらついてしまう。この結果、アニール処理しても封止工程時の歪みが十分に除去されず、上記遮熱板の接触によるガラスバルブ内壁の傷部分からリング状にクラックが生じる。
【0010】
本発明は、上記の従来の電球が有していた課題を解決し、ガラスバルブにリング状のクラックが発生しない電球の製造方法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】
上記の目的を達成するために、本発明の電球の製造方法は、ガラスバルブのネック部と発光部との境界部分の肉厚を測定する肉厚測定工程と、前記ネック部の端部をステムで封止する封止工程と、前記封止後のガラスバルブをアニール処理するアニール工程とをこの順に有する電球の製造方法であって、前記肉厚測定工程において測定された肉厚値に基づいて前記アニール工程におけるアニール処理条件を調整することを特徴とする。
【0012】
アニール処理時のガラスバルブの温度は、ガラスバルブの肉厚に応じて変化する。従って、リング状クラックが発生しやすい、ガラスバルブのネック部と発光部との境界部分の肉厚を測定し、その測定値に応じてアニール処理条件を調整することにより、アニール処理時のガラスバルブの温度を、その肉厚にかかわらず適正に管理することができる。従って、残留歪みの発生を防止して、ガラスバルブのネック部と発光部との境界部分付近のリング状のクラックの発生を防止できる。
【0013】
上記において、前記肉厚測定工程において測定された肉厚が所定の基準値より大きい場合には、前記前記アニール工程におけるアニール処理条件を、アニール温度が高くなるように変更すことが好ましい。肉厚が厚い場合にはアニール工程においてガラスバルブの温度は低くなりやすい。従って、かかる好ましい構成により、基準を超えた厚肉のガラスバルブに対しても所望する温度でアニール処理を施すことができ、リング状クラックの発生を防止できる。
【0014】
また、前記アニール工程において、アニール処理中の前記ガラスバルブの温度を測定し、測定された温度に基づいて前記アニール工程におけるアニール処理条件を調整することが好ましい。かかる好ましい構成によれば、ガラスバルブの製造誤差などにかかわらず、常に所望する温度でアニール処理を施すことができ、リング状クラックの発生を防止できる。
【0015】
上記において、前記アニール処理条件の調整が、前記ガラスバルブを加熱するガスバーナの火力調整であることが好ましい。これにより、アニール処理条件を簡単に調整できる。
【0016】
また、前記肉厚測定工程において、測定された肉厚が所定の基準値より小さい場合には、そのガラスバルブを除外することが好ましい。薄肉のガラスバルブは強度が低く、リング状クラックが発生しやすい。従って、そのようなガラスバルブを選別し除外することにより、その後の工程を無駄に行なう必要がなくなるばかりか、リング状クラックの発生割合を抑えることができる。
【0017】
また、前記封止工程の前に、前記ガラスバルブの前記ネック部の径を測定して前記ガラスバルブを選別する選別工程を更に有することが好ましい。ネック部の径が基準を外れるガラスバルブを除外することで、安定した品質の電球を製造できる。
【0018】
前記選別工程において、測定された前記ネック部の径が所定の基準値より小さい場合には、そのガラスバルブを除外することが好ましい。ネック部の径が小さいと、その内径も小さく、ステムの遮熱板と接触して傷が付きやすい。従って、このようなガラスバルブを選別して除外することにより、その後の工程を無駄に行なう必要がなくなるばかりか、リング状クラックの発生割合を抑えることができる。
【0019】
また、前記アニール工程の後に、前記ガラスバルブ内の排気、希ガス封入、排気管チップオフ、及び口金付けを行なう仕上げ工程を更に有することが好ましい。これにより、口金付き電球を得ることができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
図1〜図3は、本発明の電球の製造方法の一例を工程順に示した図である。これらの図を用いて本発明の電球の製造方法を説明する。
【0021】
まず、図1(A)に示すように、ソーダガラスよりなるガラスバルブ1のネック部3の外径を、例えばレーザー外径測定機の如き外径測定機13を用いて測定する。そして、所定の公差範囲を外れるガラスバルブ1を選別除外することが好ましい。より具体的には、外径の測定値が所定の基準範囲の下限を超える(即ち、外径が細い)ガラスバルブについては、除外して、後の工程を行なわないことが好ましい。外径が細いガラスバルブは、内径も細く、内壁面にステムの遮熱板が接触して傷が付く可能性が高いからである。
【0022】
次いで、所定のネック部外径を有するガラスバルブに対して、図1(B)に示すように、例えばレーザー変位計を用いた肉厚測定機14を用いて、ガラスバルブ1の発光部2とネック部3との境界4付近の肉厚を測定する。
【0023】
肉厚測定の結果、その測定値が所定の基準範囲の下限を超える(即ち、肉厚が薄い)ガラスバルブについては、強度不足品として除外して、後の工程を行なわないことが好ましい。最終的に製品に不向きだからである。
【0024】
これと並行して、図2に示すように、フィラメントコイル6と遮熱板7とを付設したステム5を用意する。
【0025】
そして、図3(A)に示すように、図1(B)の工程を経たガラスバルブ1のネック部3の開口端部を図2のステム5で封止して、封止済みガラスバルブ8を形成する。
【0026】
次いで、図3(B)に示すように、アニール装置(例えば、ガスバーナ)9を用いて、封止済みガラスバルブ8をアニール処理する。このアニール処理によって、最終的に得られる電球のガラスバルブに残留する歪みを少なくし、クラックの発生を抑えることができる。アニール処理においては、処理中のガラスバルブの温度を適切に管理することが、処理後の残留歪みを低減するために極めて重要である。本発明では、この点に着目して、アニール処理条件を、以下の手法により最適設定する。
【0027】
第1の手法として、図1(B)に示したガラスバルブ1の発光部2とネック部3との境界4付近の肉厚の測定値に基づいてアニール処理条件を調整する。ガラスバルブ1の肉厚が異なるとその熱容量が異なるので、同一条件で加熱、冷却してもアニール中のガラスバルブの温度が異なってしまう。そこで、肉厚に応じてアニール装置9の設定条件(例えばガスバーナの火力)を調整することで適切な温度を維持管理できる。アニール装置9の設定条件の調整は、肉厚測定機14によって測定された肉厚を表示又は記録させて手動により行なっても良いし、又は、測定された肉厚を信号化して、該信号に基づいて自動的に行なわせても良い。
【0028】
第2の手法として、アニール温度測定装置15を用いてアニール処理されるガラスバルブ8の温度を測定し、その測定値に基づいてアニール処理条件を調整する。具体的には、測定されたガラスバルブ8の温度が設定温度範囲外の場合には、アニール装置9の設定条件(例えばガスバーナの火力)を調整して適切な温度になるように維持管理する。アニール装置9の設定条件の調整は、アニール温度測定装置15によって測定されたガラスバルブ温度を表示又は記録させて手動により行なっても良いし、又は、測定されたガラスバルブ温度を信号化して、該信号に基づいて自動的に行なわせても良い。
【0029】
本発明では、ガラスバルブ1の発光部2とネック部3との境界4付近の肉厚の測定値が所定の基準範囲内である場合はもちろん、これを外れている場合であっても、上記第1又は第2の手法を用いることにより、アニール処理中のガラスバルブの温度を適切に管理することができる。例えば、境界4付近の肉厚が基準範囲の上限を超える厚肉のガラスバルブに対して通常のアニール条件(ガスバーナの火力)で処理すると、アニール温度が所望する温度よりもやや低くなって、アニール工程の初期段階で徐冷が不適切になる可能性がある。そこで、第1の手法として、図1(B)において測定した肉厚に応じて、アニール処理条件を調整する(例えば、肉厚が厚くなればなるほど、ガスバーナの火力を強くする)か、又は、第2の方法として、アニール処理中にアニール温度測定装置15によってガラスバルブの温度を実測し、その測定値に応じてアニール処理条件を調整する(例えばガスバーナの火力を強くする)か、又は、上記第1及び第2の手法を併用する。これらにより、厚肉で、歪みが残留しやすいガラスバルブに対してもアニール処理中のガラスバルブ温度を適切に管理することができ、残留歪みの発生を抑制し、その結果、クラックの発生を抑えることができる。
【0030】
なお、肉厚の測定値が所定の基準範囲の下限を超える(即ち、肉厚が薄い)ガラスバルブについても上記の手法を用いることでアニール処理中のガラスバルブの温度を適切に管理することができるが、薄肉のガラスバルブは強度不足のためにクラックを発生しやすいので、上述したように肉厚測定を行なった段階で除外することが好ましい。
【0031】
次いで、アニール工程を終了した封止済みガラスバルブ8内の気体を排出し、クリプトン、アルゴン、窒素等の不活性ガスを所定量封入後、排気管をチップオフして完成ガラスバルブ10を形成する。
【0032】
最後に、口金12を付けて電球11が完成する。
【0033】
このような本発明の電球の製造方法により、特にガラスバルブ内に遮熱板を備えた電球において、電球完成後の放置中もしくは電球の点灯・消灯のくり返し使用時に、ガラスバルブのネック部と発光部との境界における残留歪及び温度ストレス累積によるリング状のラック発生を抑制することができる。
【0034】
以下、本発明の実施例について述べる。
【0035】
実験では、ソーダガラスを用いた最大径35mmのガラスバルブにクリプトン等の希ガスを封入し、E17口金を付与した、全長67mm、定格100V,57Wの電球を、図1(A)〜図3(D)の工程を順に行なって1個につき約1秒強の速度で製造する機械装置を用いて連続自動生産した。
【0036】
前記電球用のガラスバルブにおいては、ネック部外径が19±0.5mmの範囲、発光部とネック部との境界付近の肉厚が0.60±0.20mmの範囲がそれぞれ基準範囲である。また、円盤状の遮熱板はアルミニウム製で、外径15mmであり、通常の生産に供しているものである。
【0037】
ガラスバルブのネック部とステムとの封止温度は約900〜950℃程度とした。また、封止済みガラスバルブのアニール条件は、機械速度に応じて変更されるが、本実施例では約450℃で約5秒を目安とした。封止及びアニールは、いずれも通常の生産に準じた条件であり、いずれもガスバーナによる火力を用いて行なった。
【0038】
まず、図1(A)に示すように、ガラスバルブ1のネック部3の外径をレーザー測定機13により全数測定して、基準範囲の下限である18.5mmより小さなガラスバルブ(このガラスバルブをグループAとする)と該基準範囲の下限以上のガラスバルブ(このガラスバルブをグループBとする)とに分別した。そして、グループA、グループBのガラスバルブについて、次の肉厚測定工程(図1(B))を行なうことなく、図3(A)〜図3(D)の封止工程、アニール工程、仕上げ工程を順にを行なって電球を生産した。得られた電球について、ガラスバルブの発光部とネック部との境界部の内面における傷の有無、及びその部分でのリング状のクラック発生の有無を確認した。
【0039】
その結果、グループAのガラスバルブを用いた電球では約2.0%の割合でガラスバルブに遮熱板による接触傷に起因するリング状のクラックが確認されたのに対して、グループBのガラスバルブを用いた電球では遮熱板が強く接触してできた程度の大きな傷はほとんど確認されず、弱い接触による視認性の小さな接触痕跡がわずかに散見され、リング状のクラックの発生割合も0.02%程度であった。
【0040】
次いで、前記グループBの更なる歩留まり向上のために、図1(B)に示したように、グループBのガラスバルブについて、レーザー光を用いた肉厚測定機14によりガラスバルブの発光部2とネック部3との境界4付近の肉厚を測定し、測定値を表示するとともに信号化し、測定値により基準範囲内のガラスバルブ(このガラスバルブをグループCとする)と、肉厚が基準範囲の上限より厚いガラスバルブ(このガラスバルブをグループDとする)と、肉厚が基準範囲の下限より薄いガラスバルブ(このガラスバルブをグループEとする)とに分別した。そして、グループC〜Eのガラスバルブについて、図3(A)〜図3(D)の封止工程、アニール工程、仕上げ工程を順にを行なって電球を生産した。
【0041】
その結果、肉厚が基準範囲より薄いグループEのガラスバルブは、強度不足のために、各工程を行なう装置へガラスバルブを移載する時、各工程作業中、あるいは電球完成後にクラック等の破損が多発し実用に供し得ないことを確認した。
【0042】
一方、肉厚が基準範囲内のグループCのガラスバルブについては、アニール処理を、ガスバーナーの火力等の処理条件を通常の設定の通りにして行なったところ、アニール温度測定装置15で測定されるガラスバルブ8の温度が450℃〜480℃に維持され、ガラスバルブの発光部とネック部の境界にリング状のクラックは一切発生しなかった。
【0043】
次に、肉厚が基準範囲より厚いグループDのガラスバルブについては、アニール処理を、ガスバーナ火力などの処理条件を上記グループCと同じにして行なったところ、アニール温度測定装置15で測定されるガラスバルブ8の温度はグループCの場合に比べて約30℃低く、ステムの封止温度とアニール開始時の温度との差が通常よりわずかに増大していた。そして、最終的に得られた電球におけるリング状クラックの発生割合は約0.01%であった。
【0044】
そこで、上記グループDのガラスバルブのアニール処理を、アニール温度測定装置15で測定されるガラスバルブ8の温度が通常の温度範囲である450℃〜480℃になるように、ガスバーナ火力を強くして行なったところ、グループCの場合と同様に、ガラスバルブの発光部とネック部の境界にリング状のクラックは一切発生しなかった。
【0045】
従って、ガラスバルブのネック部と発光部との境界4付近の肉厚が基準範囲の下限を下回った場合にはそのようなガラスバルブを使用せず、逆に基準範囲の上限を上回った場合にはアニール工程で火力調節(火力を強く)してガラスバルブの温度を所定の範囲内に維持することによりリング状クラックが発生しない電球を得ることが出来る。
【0046】
また、上記の実施例では、アニール処理時のガラスバルブの温度が所定の範囲を維持するために、処理中のガラスバルブの温度をアニール温度測定装置15を用いて実測し、その測定値に基づいてガスバーナ9の火力調整を行なった。しかしながら、上記の実施例からも明らかなとおり、アニール処理時のガラスバルブの温度は、ネック部と発光部との境界4付近の肉厚と相関関係を有しているから、図1(B)に示した肉厚測定機14による該肉厚の測定値に基づいてガスバーナ9の火力調整を行なっても、同様にアニール処理時のガラスバルブの温度を所定の範囲に維持することができる。もちろん、アニール温度測定装置15による温度測定結果と肉厚測定機14による肉厚測定結果とを併用して、ガスバーナ9の火力調整を行なうこともでき、これにより一層正確な温度管理が可能になる。ガスバーナの火力調整は、アニール温度測定装置15による温度測定結果及び/又は肉厚測定機14による肉厚測定結果に基づいて、自動又は手動により行なうことができる。
【0047】
なお、本発明は、実施例で示した定格、寸法、材料、測定装置、各種条件等に限定されるものではなく、製造する電球に応じて適宜変更して適用することができる。
【0048】
また、本発明は、電球の製造において広く採用されている連続自動生産装置の生産速度に一切影響を与えることなく適用することができ、高速生産に適している。
【0049】
また、上記の説明では遮熱板の付いた電球を例にしたが、本発明は遮熱板のない電球に対しても適用することができ、これにより残留歪みの少ない電球を生産することができる。
【0050】
【発明の効果】
以上のように、本発明の電球の製造方法によれば、リング状クラックが発生しやすい、ガラスバルブのネック部と発光部との境界部分の肉厚を測定し、その測定値に応じてアニール処理条件を調整するので、アニール処理時のガラスバルブの温度を、その肉厚にかかわらず適正に管理することができる。従って、残留歪みの発生を防止して、ガラスバルブのネック部と発光部との境界部分付近のリング状のクラックの発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電球の製造工程の一部を示した側面図である。
【図2】本発明の電球の製造工程の一部を示した側面図である。
【図3】本発明の電球の製造工程の一部を示した側面図である。
【図4】リング状クラックが発生した従来の電球の一例を示した側面図である。
【符号の説明】
1 ガラスバルブ
2 発光部
3 ネック部
4 発光部とネック部の境界
5 ステム
6 フィラメントコイル
7 遮熱板
8 封止済みガラスバルブ
9 アニール装置(ガスバーナ)
10 排気済みガラスバルブ
11 完成電球
12 口金
13 外径測定機
14 肉厚測定機
15 アニール温度自動測定装置
20 電球
21 ガラスバルブ
22 発光部
23 ネック部
25 口金
27 遮熱板
29 リング状クラック[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a light bulb, particularly a small and highly efficient light bulb.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a general lighting bulb, an E26 base bulb with a glass bulb maximum outer diameter of about 55 mm to 75 mm, a length of about 98 mm to 155 mm, and a rating of 100 V or 110 V and a power of 10 W to 200 W has been widely known. In addition, a miniature bulb with an E17 base having a maximum outer diameter of about 35 mm to 45 mm, a length of about 67 mm to 81 mm, a rated voltage of 100 V or 110 V, and a power of 25 W to 100 W, which is further reduced in size while maintaining the luminous flux of the light bulb. Are also used as versatile and energy-saving light sources.
[0003]
The small light bulb has a disc-shaped heat shield plate at a position on the stem corresponding to the vicinity of the boundary between the light emitting portion and the neck portion of the glass bulb in order to reduce the thermal effect on the glass bulb neck portion during lighting. Is known.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the light bulb provided with the heat shield plate has a problem that cracks are generated in a ring shape near the boundary between the light emitting part and the neck part of the glass bulb during the light bulb manufacturing process, during installation after the light bulb is completed, or during lighting. Was.
[0005]
FIG. 4 is a side view showing an example of a state in which a ring-shaped crack has occurred in a conventional light bulb. 4,
[0006]
When such a
[0007]
When the cause of the problem was investigated, the following causes were found.
[0008]
First, since the
[0009]
Secondly, when the thickness near the boundary between the
[0010]
An object of the present invention is to solve the problems of the above-described conventional light bulbs and to provide a method of manufacturing a light bulb in which a ring-shaped crack does not occur in a glass bulb.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a method for manufacturing a light bulb according to the present invention includes a thickness measuring step of measuring a thickness of a boundary portion between a neck portion and a light emitting portion of a glass bulb, and a stem having an end portion of the neck portion. A method of manufacturing a light bulb having a sealing step of sealing and an annealing step of annealing the glass bulb after sealing in this order, based on the thickness value measured in the thickness measuring step. The annealing step in the annealing step is adjusted.
[0012]
The temperature of the glass bulb during the annealing process changes according to the thickness of the glass bulb. Therefore, by measuring the thickness of the boundary portion between the neck portion and the light emitting portion of the glass bulb where ring-shaped cracks are easily generated, and adjusting the annealing process conditions according to the measured value, the glass bulb during the annealing process is measured. Temperature can be properly controlled regardless of the wall thickness. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of residual distortion and to prevent the occurrence of ring-shaped cracks near the boundary between the neck portion of the glass bulb and the light emitting portion.
[0013]
In the above, when the thickness measured in the thickness measuring step is larger than a predetermined reference value, it is preferable that the annealing process conditions in the annealing step be changed so as to increase the annealing temperature. When the wall thickness is large, the temperature of the glass bulb tends to be low in the annealing step. Therefore, with such a preferable configuration, it is possible to perform annealing at a desired temperature even on a thick glass bulb exceeding the standard, and it is possible to prevent the occurrence of ring-shaped cracks.
[0014]
Preferably, in the annealing step, the temperature of the glass bulb during the annealing process is measured, and the annealing process conditions in the annealing process are adjusted based on the measured temperature. According to such a preferable configuration, the annealing process can be always performed at a desired temperature regardless of a manufacturing error of the glass bulb and the like, and generation of a ring-shaped crack can be prevented.
[0015]
In the above, it is preferable that the adjustment of the annealing treatment condition is an adjustment of the thermal power of a gas burner for heating the glass bulb. This makes it possible to easily adjust the annealing conditions.
[0016]
When the measured thickness is smaller than a predetermined reference value in the thickness measuring step, it is preferable to exclude the glass bulb. Thin glass bulbs have low strength and ring cracks are likely to occur. Therefore, by selecting and excluding such glass bulbs, it is not only unnecessary to perform the subsequent steps wastefully, but also it is possible to reduce the rate of occurrence of ring-shaped cracks.
[0017]
Preferably, before the sealing step, the method further includes a selection step of measuring the diameter of the neck portion of the glass bulb and selecting the glass bulb. By excluding glass bulbs whose neck diameter is outside the standard, a bulb of stable quality can be manufactured.
[0018]
In the screening step, when the measured diameter of the neck portion is smaller than a predetermined reference value, it is preferable to exclude the glass bulb. When the diameter of the neck portion is small, the inside diameter is also small, and the neck portion is likely to be damaged by contact with the heat shield plate of the stem. Therefore, by selecting and excluding such glass bulbs, it is not only unnecessary to perform the subsequent steps in vain, but also the rate of occurrence of ring-shaped cracks can be suppressed.
[0019]
Preferably, after the annealing step, the method further includes a finishing step of exhausting the inside of the glass bulb, filling a rare gas, turning off an exhaust pipe tip, and attaching a base. Thereby, a bulb with a base can be obtained.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
1 to 3 are views showing an example of a method for manufacturing a light bulb according to the present invention in the order of steps. The method for manufacturing a light bulb according to the present invention will be described with reference to these drawings.
[0021]
First, as shown in FIG. 1A, the outer diameter of the
[0022]
Next, as shown in FIG. 1B, the light emitting unit 2 of the glass bulb 1 is applied to the glass bulb having a predetermined neck outer diameter by using, for example, a
[0023]
As a result of the wall thickness measurement, a glass bulb whose measured value exceeds the lower limit of the predetermined reference range (that is, the wall thickness is thin) is preferably excluded as a product having insufficient strength, and the subsequent process is preferably not performed. This is because it is not suitable for products in the end.
[0024]
In parallel with this, as shown in FIG. 2, a
[0025]
Then, as shown in FIG. 3A, the open end of the
[0026]
Next, as shown in FIG. 3B, the sealed glass bulb 8 is annealed using an annealing apparatus (for example, a gas burner) 9. By this annealing treatment, the distortion remaining in the glass bulb of the bulb finally obtained can be reduced, and the occurrence of cracks can be suppressed. In the annealing process, it is extremely important to appropriately manage the temperature of the glass bulb during the process in order to reduce the residual strain after the process. In the present invention, focusing on this point, the annealing process conditions are optimally set by the following method.
[0027]
As a first technique, the annealing conditions are adjusted based on the measured value of the thickness near the boundary 4 between the light emitting portion 2 and the
[0028]
As a second method, the temperature of the glass bulb 8 to be annealed is measured using the annealing temperature measuring device 15, and the annealing conditions are adjusted based on the measured value. Specifically, when the measured temperature of the glass bulb 8 is out of the set temperature range, the set conditions (for example, the thermal power of the gas burner) of the annealing device 9 are adjusted and maintained so as to be an appropriate temperature. Adjustment of the setting conditions of the annealing device 9 may be performed manually by displaying or recording the glass bulb temperature measured by the annealing temperature measuring device 15, or by converting the measured glass bulb temperature into a signal, It may be performed automatically based on a signal.
[0029]
In the present invention, not only when the measured value of the thickness near the boundary 4 between the light emitting part 2 and the
[0030]
The above method can be used to appropriately control the temperature of the glass bulb during the annealing process even for a glass bulb whose measured thickness exceeds the lower limit of the predetermined reference range (that is, the thickness is small). However, thin glass bulbs are liable to crack due to insufficient strength, so it is preferable to exclude them at the stage of measuring the thickness as described above.
[0031]
Next, the gas in the sealed glass bulb 8 after the annealing step is exhausted, a predetermined amount of an inert gas such as krypton, argon, nitrogen or the like is filled, and then the exhaust pipe is chipped off to form the completed
[0032]
Finally, the
[0033]
According to such a method for manufacturing a light bulb of the present invention, particularly in a light bulb provided with a heat shield plate in a glass bulb, when left after completion of the bulb or when the bulb is repeatedly used to turn on and off, the light emitted from the neck of the glass bulb is reduced. It is possible to suppress the occurrence of a ring-shaped rack due to residual strain and temperature stress accumulation at the boundary with the part.
[0034]
Hereinafter, examples of the present invention will be described.
[0035]
In the experiment, a bulb having a total length of 67 mm, a rated voltage of 100 V and 57 W, in which a rare gas such as krypton was sealed in a glass bulb having a maximum diameter of 35 mm using soda glass and an E17 base was provided, was manufactured as shown in FIGS. The steps of D) were sequentially performed, and continuous automatic production was performed using a mechanical device that manufactured at a speed of about 1 second or more per piece.
[0036]
In the glass bulb for a light bulb, the reference range is such that the outer diameter of the neck portion is in the range of 19 ± 0.5 mm, and the thickness near the boundary between the light emitting portion and the neck portion is in the range of 0.60 ± 0.20 mm. . The disc-shaped heat shield plate is made of aluminum, has an outer diameter of 15 mm, and is used for normal production.
[0037]
The sealing temperature between the neck of the glass bulb and the stem was about 900 to 950 ° C. The annealing condition of the sealed glass bulb is changed according to the machine speed. In this embodiment, the temperature is set at about 450 ° C. for about 5 seconds. Both sealing and annealing were performed under the same conditions as in normal production, and both were performed using thermal power generated by a gas burner.
[0038]
First, as shown in FIG. 1 (A), the entire outer diameter of the
[0039]
As a result, in the bulb using the glass bulb of the group A, a ring-shaped crack caused by the contact damage due to the heat shield was confirmed in the glass bulb at a rate of about 2.0%, whereas the glass bulb of the group B was confirmed. In the bulb using the bulb, almost no large scratches caused by strong contact of the heat shield plate were observed, slight contact traces with low visibility due to weak contact were slightly scattered, and the rate of occurrence of ring-shaped cracks was zero. It was about 0.02%.
[0040]
Next, in order to further improve the yield of the group B, as shown in FIG. 1 (B), the light emitting unit 2 of the glass bulb of the group B was measured by a
[0041]
As a result, the glass bulbs of Group E, whose wall thickness is thinner than the reference range, are damaged due to lack of strength when transferring the glass bulbs to the equipment that performs each process, during each process, or after completing the bulb. Was found to occur frequently and could not be put to practical use.
[0042]
On the other hand, for the glass bulbs of the group C whose wall thickness is within the reference range, the annealing is performed by the annealing temperature measuring device 15 when the annealing conditions such as the thermal power of the gas burner are set as usual. The temperature of the glass bulb 8 was maintained at 450 ° C. to 480 ° C., and no ring-shaped crack was generated at the boundary between the light emitting part and the neck part of the glass bulb.
[0043]
Next, with respect to the glass bulbs of Group D whose wall thickness is larger than the reference range, the annealing treatment was performed under the same processing conditions as the above-mentioned Group C such as gas burner thermal power. The temperature of the valve 8 was lower by about 30 ° C. than in the case of Group C, and the difference between the sealing temperature of the stem and the temperature at the start of annealing was slightly increased. The rate of occurrence of ring-shaped cracks in the finally obtained bulb was about 0.01%.
[0044]
Therefore, the annealing treatment of the glass bulb of the group D is performed by increasing the gas burner thermal power so that the temperature of the glass bulb 8 measured by the annealing temperature measuring device 15 is in a normal temperature range of 450 ° C. to 480 ° C. As a result, as in the case of group C, no ring-shaped crack was generated at the boundary between the light emitting portion and the neck portion of the glass bulb.
[0045]
Therefore, when the thickness near the boundary 4 between the neck portion and the light emitting portion of the glass bulb falls below the lower limit of the reference range, such a glass bulb is not used, and when the thickness exceeds the upper limit of the reference range. By adjusting the thermal power (increasing the thermal power) in the annealing step to maintain the temperature of the glass bulb within a predetermined range, it is possible to obtain a bulb free of ring-shaped cracks.
[0046]
Further, in the above embodiment, in order to maintain the temperature of the glass bulb during the annealing process in a predetermined range, the temperature of the glass bulb during the processing is actually measured using the annealing temperature measuring device 15 and based on the measured value. The heat power of the gas burner 9 was adjusted. However, as is clear from the above embodiment, the temperature of the glass bulb at the time of annealing has a correlation with the wall thickness near the boundary 4 between the neck portion and the light emitting portion. Even if the thermal power of the gas burner 9 is adjusted on the basis of the measured value of the thickness by the
[0047]
Note that the present invention is not limited to the ratings, dimensions, materials, measuring devices, various conditions, and the like shown in the examples, and can be applied with appropriate changes depending on the bulb to be manufactured.
[0048]
Further, the present invention can be applied without affecting the production speed of a continuous automatic production apparatus widely used in the manufacture of electric bulbs, and is suitable for high-speed production.
[0049]
In the above description, a light bulb with a heat shield is taken as an example, but the present invention can also be applied to a light bulb without a heat shield, thereby producing a bulb with less residual distortion. it can.
[0050]
【The invention's effect】
As described above, according to the method for manufacturing a light bulb of the present invention, the thickness of the boundary between the neck portion and the light-emitting portion of the glass bulb, where ring-shaped cracks are easily generated, is measured, and annealing is performed according to the measured value. Since the processing conditions are adjusted, the temperature of the glass bulb during the annealing process can be appropriately controlled regardless of the thickness of the glass bulb. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of residual distortion and to prevent the occurrence of ring-shaped cracks near the boundary between the neck portion of the glass bulb and the light emitting portion.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing a part of a manufacturing process of a light bulb according to the present invention.
FIG. 2 is a side view showing a part of the manufacturing process of the light bulb of the present invention.
FIG. 3 is a side view showing a part of the manufacturing process of the electric bulb of the present invention.
FIG. 4 is a side view showing an example of a conventional light bulb in which a ring-shaped crack has occurred.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Glass bulb 2
REFERENCE SIGNS
Claims (8)
前記ネック部の端部をステムで封止する封止工程と、
前記封止後のガラスバルブをアニール処理するアニール工程と
をこの順に有する電球の製造方法であって、
前記肉厚測定工程において測定された肉厚値に基づいて前記アニール工程におけるアニール処理条件を調整することを特徴とする電球の製造方法。A thickness measuring step of measuring the thickness of the boundary between the neck portion and the light emitting portion of the glass bulb,
A sealing step of sealing the end of the neck with a stem,
An annealing step of annealing the glass bulb after the sealing, and a method for manufacturing a light bulb having this order,
A method for manufacturing a light bulb, comprising: adjusting annealing conditions in the annealing step based on a thickness value measured in the thickness measuring step.
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