JP4072171B2 - 蛍光ランプ製造装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、蛍光ランプを容易に製造でき、特に外部電極を有する蛍光ランプを簡単な工程で大量生産することができる蛍光ランプ製造装置及び方法に関する。

一般的に、冷陰極蛍光ランプは、内壁に蛍光物質が形成されたガラス管内部にランプの発光駆動のための一定量のガスと水銀が封入され、管の両端内側に２個の電極が形成された構造を有する。

前記ランプの発光作用は、前記２個の電極に高電圧を印加すれば、管内部に存在する電子が電極（正極）側に移動しながら衝突して２次電子が放出されて放電が行われ、このような放電によって流動する電子は、管内部の水銀原子と衝突してほぼ２５３．７ｎｍの紫外線を放出すると同時に、この紫外線が蛍光物質を励起させて可視光線を発光する。

前記冷陰極蛍光ランプの製造のための一連の工程を簡単に説明すれば、ガラス管内部に蛍光体を形成する工程、形成された蛍光体を焼結させる工程、及びガラス管内部を排気及び密封させる工程からなる。

前記において、排気及び密封工程は、前記ガラス管内部を真空排気して、アルゴンガスと水銀を各々一定量注入した後、前記ガラス管の開放された端部側を熱で密封処理することをいう。

この時、前記ガラス管内部へ注入される水銀は、ランプの駆動及び発光品質などに直接的な影響を及ぼすので、良質の水銀注入によりランプの性能が向上するように水銀カプセル法やアマルガム法、水銀合金法などのような水銀注入方法が提示されているが、例えば、前記水銀カプセル法は液状の水銀をカプセル化する作業が難しく、前記アマルガム法は、Ｂｉ−Ｉｎ−Ｈｇ、Ｚｎ−Ｈｇなどのような固体アマルガム粒子の融点がほぼ１００乃至２００℃であって比較的低いため、シーリングや排気工程などで気化し易いという問題がある。

そして、前記水銀合金法は、ガラス管内部に水銀とゲッター材が形成された金属環を設置しなければならないため、比較的直径の大きいガラス管には適用可能であるが、管直径が小さいコンパクト型蛍光ランプやＬＣＤバックライト用冷陰極管などには適用が難しい。このような水銀注入方法が有する問題点は、多くの場合、ガラス管内部に水銀を投入するための過程で発生する。

したがって、前記方法の短所を改善した代表的な水銀注入方法としては、２００２年に特許出願されて、２００４年４月２９日付けで公開された下記特許文献１がある。

水銀分配器を利用した蛍光ランプの製造方法を簡単に説明すれば、直径１．０ｍｍ乃至４．０ｍｍ、長さ１．０ｍｍ乃至５．０ｍｍの底部の塞がったカップ形状のニッケルまたはステンレス容器に水銀−ゲッター材が入っている蛍光ランプ用水銀分配器を利用して、排気管に前記水銀分配器が放電管中へ入らないようにする収縮部を形成し、排気後に水銀分配器を高周波で加熱して水銀を注入できるようにする。

特に、前記方法は、前記水銀分配器をガラス管内部に設置せず、排気管の区間上に形成される収縮部側にかかるように設置した後、このような状態に加熱して水銀を注入し、水銀を分離注入させた後には前記排気管から水銀分配器が位置した収縮部を切断処理することにより、前記水銀カプセル法やアマルガム法、水銀合金法が有する作業及び工程上の問題点を解決することができる。
大韓民国公開特許１０−２００４−００３５０６０号

しかし、前記従来の技術による蛍光ランプ製造方法は、前記水銀分配器をガラス管の排気管側に毎回設置及び除去する段階を経て水銀注入作業が行われるため、このような工程を一般蛍光ランプ製造のための排気及びガス注入密封作業のような一連の工程と連係されるようにシステムを構築しようとする場合、構造が複雑になるだけでなく、製作や維持補修などに過剰な費用及び時間など所要されるという問題がある。特に、このような方式の水銀注入工程によっては満足するほどの作業能率及び生産性などを得るのが難しいため、ランプを大量生産する場合には限界がある。

さらに、前記従来の蛍光ランプ製造方法は、水銀注入工程の特性上、ガラス管内部に電極が形成される冷陰極蛍光ランプの製造にのみ限定される構造であるため、かかる冷陰極蛍光ランプに比べ、例えば、電極がガラス管の両端部外側に形成され、発光品質が良好で、重量が軽く体積を大幅に低減することができ、ランプ寿命及び消費電力、組立互換性などに優れていることが知られている外部電極蛍光ランプのように高付加価値を有する蛍光ランプの製造には適用し難いいという問題があり、満足するほどの作業互換性及び設備の効率性などを期待するには無理があった。

本発明は、前記のような従来の問題点を解決するために発明されたものであって、本発明の目的は、外部電極を有する蛍光ランプの製造工程、及び構造が簡単であるだけでなく、良質のランプを大量生産することのできる蛍光ランプ製造装置及び方法を提供することにある。

前記のような本発明の一つの目的を実現するために、一定の大きさの処理空間を有するチャンバーと、このチャンバーの処理空間側に対応して複数個のランプ製造用ガラス管を分離可能に装着することのできるカセットと、前記チャンバーの処理空間内部を排気してガス及び水銀を注入することができるように、排気口、ガス供給口、及び水銀注入口との連結状態を制御する調節手段とを含み、前記調節手段は、前記チャンバーの処理空間と、この空間に対応して装着されるランプ製造用ガラス管群との間を遮る姿勢に移動可能なように位置し、前記処理空間と前記各々のガラス管内部とが互いに連通または遮断された状態に転換可能であるように、通路群が貫通形成される蛍光ランプ製造装置を提供する。

前記本発明の他の目的を実現するために、ランプ製造のために、チャンバーの処理空間と、この空間に対応して装着されるランプ製造用ガラス管群との間を遮る姿勢に移動可能なように位置し、前記処理空間と前記各々のガラス管内部とが互いに連通または遮断された状態に転換可能であるように、通路群が貫通形成される調節手段を用いて、一定の大きさの処理空間を有するチャンバー側に複数個のランプ製造用ガラス管をドッキングして密閉されたチャンバー雰囲気を形成する工程と、前記処理空間を介して前記ガラス管内部の不純物を除去し、真空状態になるように排気する工程と、前記処理空間を介して前記ガラス管内部にガスを注入する工程と、前記処理空間を介して前記ガラス管内部に水銀を注入する工程と、管内部にガスと水銀が注入された状態で前記ガラス管を密封する工程とを含む蛍光ランプ製造方法を提供する。

本発明による蛍光ランプ製造装置は、蛍光ランプ製造のための排気及びガス注入、ガラス管の密封はもちろん、水銀注入のような作業を、調節手段によって内部雰囲気が転換されるチャンバーの処理空間を通して容易に行うことができるので、作業能率及び設備の効率性などを大幅に向上させることができる。

特に、ランプ製造用ガラス管がカセット側に複数個同時に収納され、このように収納された状態で前記チャンバー側に分離可能に装着されて一連のランプ製造のための作業が行われるので、良質のランプを大量生産することができ、ガラス管の保管及び運搬性なども大幅に向上させることができる。

また、前記調節手段は、前記チャンバーの処理空間で、決められた区間に沿って移動する動作により位置が変化して、前記処理空間の雰囲気を簡単に転換させることができるので、チャンバー内部の構造を大幅簡素化することができる。

そして、本発明による蛍光ランプ製造方法は、チャンバー内部の処理空間内で蛍光ランプ製造のための排気及びガス注入、ガラス管の密封などのような一連の工程はもちろん、これら工程と連係して水銀注入作業の併行処理も可能であるので、工程効率性と作業能率及び生産性などを大幅に向上させることができる。

以下、本発明の好ましい実施例を、添付した図面を参照してさらに詳細に説明する。

図１、図２、図３を参照すれば、本発明による蛍光ランプ製造装置は、ランプ製造のための排気及びガス注入、水銀注入が可能な処理空間（Ｃ）を有するチャンバー２と、このチャンバー２の処理空間（Ｃ）側に対応して複数個のランプ製造用ガラス管（Ｇ）を同時に分離可能に装着することのできるカセット４と、前記チャンバー２の処理空間（Ｃ）内部を排気して、ガス及び水銀を注入が可能な状態に転換することができるように設置される調節手段６とを含む。

前記チャンバー２には、耐久性及び耐腐食性、そして耐薬品性、耐熱性などが優れた金属を用いることができ、図１のように段差のあるように形成されるボックス形態で構成され、内部には、図３のように処理空間（Ｃ）が形成される。

前記チャンバー２の上側面には別途の屋根のようなカバープレート１０が分離可能に取り付けられ、このカバープレート１０によって、前記処理空間（Ｃ）を開放または遮断できるようになる。

前記カバープレート１０と前記チャンバー２との間には、図３のように周知のシール用ゴム環１２が設置されており、その他にも公知の方法でシール処理されることができる。

前記チャンバー２は、後述のカセット４によって複数個のランプ製造用ガラス管（Ｇ、以下、「ガラス管」とする）が分離可能に装着され、このような状態で容易にランプを製造することができるように、図１のような作業台（Ｗ）に図示するような姿勢に設置される。

そして、前記チャンバー２側には、図示していないが、前記処理空間（Ｃ）を真空雰囲気または大気圧雰囲気に容易に転換することができるように、内部圧力の調節が可能な周知の圧力調節用バルブや真空ポンプ、ガス注入ポンプが設置される。

前記処理空間（Ｃ）は少なくとも２列以上の配列により、前記チャンバー２側に固定装着される複数個のガラス管（Ｇ）に対応する空間構造からなり、前記チャンバー２は、前記処理空間（Ｃ）内部で、ランプ製造のための排気とガス注入及び水銀注入などの作業が可能であるように構成される。

まず、前記処理空間（Ｃ）側に、排気及びガス注入を行うために、図１、図３のように排気のための排気管（Ｌ１）と、ガス注入のためのガス管（Ｌ２）とが前記処理空間（Ｃ）と連通するように各々設置される。

前記排気管（Ｌ１）は、蛍光体が形成及び焼結処理された状態で後述のカセット４によって前記チャンバー２の処理空間（Ｃ）に対応して位置する、複数個のガラス管（Ｇ）内部に存在する有害ガスや異物粒子のような不純物などを排気して除去するためのものであって、図示してはいないが、前記排気管（Ｌ１）の排出側に別途の真空ポンプが連結されて、前記のように排気作用が行われるように装着される。

そして、前記ガス管（Ｌ２）は、前記チャンバー２の処理空間（Ｃ）側に、例えば、アルゴンガスなどのように蛍光ランプの発光作用のためのガスを供給して前記ガラス管（Ｇ）内部に注入するためのものであって、このガス管（Ｌ２）の流入側の端部には、図示してはいないが、一定量のガスが保存された別途のガス供給桶に連結されてこのようなガス供給が可能であるように装着される。

前記排気管（Ｌ１）及びガス管（Ｌ２）側には、図示してはいないが、バルブが各々設置されて、このバルブによって周知の方法で流路の開閉が制御される。

そして、前記処理空間（Ｃ）側には、前記チャンバー２の上側で前記空間（Ｃ）を開放できるように設置されるカバープレート１０を開放して、後述の調節手段６側に直接一定量の水銀が供給できるように装着される。

前記ガラス管（Ｇ）内部に注入される水銀は、図３のように一定の大きさを有する固体形態の水銀粒子（Ｍ）が用いられ、このような固体水銀粒子（Ｍ）は、液体に比べて蒸発熱を一層昇温させることができるので、前記チャンバー２内部で熱による蒸発現象によって失われることを防止できる。

前記では、チャンバー２のカバープレート１０を利用して前記処理空間（Ｃ）側に水銀粒子（Ｍ）が供給されることを例に挙げて説明したが、これに限られるものではない。例えば、図示してはいないが、別途の供給管を設置してこの管を通して一定量の水銀粒子（Ｍ）が前記調節手段６側に均一に供給できるように装着されることもでき、その他にも本発明の目的を満足する水銀供給方法は多様に実施されることができる。

また、前記チャンバー２は、前記処理空間（Ｃ）側に対応して位置するガラス管（Ｇ）の開口側端部を熱で密封処理できるように構成される。このために、前記チャンバー２の下側面に図３のようなセラミック材質の加熱板２６が取り付けられ、この加熱板２６には前記複数個のガラス管（Ｇ）に対応する加熱孔２８が形成され、この孔２８の間に、図面のように発熱線３０が内蔵された構造も可能である。

前記加熱板２６は、前記チャンバー２側で、後述のカセット４が図２のように分離可能に装着される時に前記チャンバー２の下側に開口された部分が完全密閉できるように、前記チャンバー２の下側面から内側に入った状態で設置される。

そして、前記チャンバー２は、前記加熱板２６の発熱時に前記処理空間（Ｃ）側に高熱が伝導されるのを遮断すると共に、低温雰囲気となるようにして、水銀粒子（Ｍ）の蒸発を防止できるように構成される。このために、図３のように前記処理空間（Ｃ）と前記加熱板２６との間で、この加熱板２６の加熱孔２８に対応するように図３のようなガイド孔３２が形成された冷却板３４が設置され、この冷却板３４には図面のような冷却管３６が内蔵される。

前記冷却板３４は、前記冷却管３６を通して公知の方法で冷却流体が循環しながら冷却が行われる水冷式または空冷式冷却構造のうちでいずれか一つを用いることができる。

図３を参照すれば、前記チャンバー２、つまり前記処理空間（Ｃ）の底面側には、前記加熱板２６のガイド孔３２に対応する孔が図面のように各々形成された熱遮断板３８をさらに設置することができる。この熱遮断板３８は、熱伝導性の低い材質からなって、前記冷却板３４と共に前記加熱板２６側で発生する熱をさらに効果的に遮断することができるので、前記加熱板２６の熱損失を大幅に減らして前記ガラス管（Ｇ）の密封などのような作業時に発熱効率をさらに向上させるだけでなく、前記処理空間（Ｃ）側で低温雰囲気が維持されるようにして、ガラス管（Ｇ）側に注入されるための固体水銀粒子（Ｍ）が熱により蒸発されて失われることを防止できる。

前記カセット４は、複数個のガラス管（Ｇ）を纏めて縦に収納積載し、前記処理空間（Ｃ）側に対応してランプ製造が可能であるように分離可能に装着するためのものであって、図４を参照すれば、ガラス管（Ｇ）を各々一本ずつ収納するホルダー１４と、このホルダー１４を前記チャンバー２の処理空間（Ｃ）側に分離可能に固定するための天井板のようなドッキングプレート１６とを含む。

前記ホルダー１４は、前記ガラス管（Ｇ）が図５のような状態で分離可能に嵌合される溝部１８を有し、この溝部１８は、前記ガラス管（Ｇ）の上側端部が前記ドッキングプレート１６で図４のように突出した状態で固定可能であるように構成される。

前記ホルダー１４の材質は、前記ガラス管（Ｇ）が嵌合された後に物理的な接触などにより表面が損傷・変形されるのを防止できるよう、耐久性及び耐熱性などが優れた金属を用いることができる。

前記ホルダー１４は、前記溝部１８の下側端部を容易に開放できるように、図５のようなキャップ２０がネジ結合などにより分離可能に結合された構造とすることができる。このような構造は、例えば、前記溝部１８を清掃、維持補修などを行う際にさらに向上した便宜性を提供することができる。

そして、前記ホルダー１４は、後述のドッキングプレート１６に取り付けられた後、姿勢が変わることを防止できるように、例えば、図４及び図６のようなバインダー４０により、一つ以上の地点で間隔維持が可能であるように装着される。

前記ドッキングプレート１６は、前記複数個のホルダー１４を、前記チャンバー２の処理空間（Ｃ）側に対応してランプ製造が可能な雰囲気及び姿勢に分離可能に取り付けるためのものであって、前記ホルダー１４が一定の配列で離隔し、図４のような姿勢に貫通できるように構成される。

前記ドッキングプレート１６は、前記チャンバー２の下側で物理的な加圧力により分離できるように取り付けられる。このために、前記チャンバー２の下側に図３のような固定具２２が設置され、この固定具２２の回転または直線運動による加圧力により、前記チャンバー２側に前記ドッキングプレート１６が分離可能に取り付けられる構造とすることができる。

このような固定具２２の作用のための動力伝達は、図示してはいないが、例えば、前記固定具２２がシリンダーやモーターのような駆動源から動力の伝達を受けてこのような動作が行われる構造であるか、レバーやペダルなどを設け、作業者の手や足を利用した加圧力により作動する構造とすることができる。

前記ドッキングプレート１６の材質は前記ホルダー１４と同一な金属が使用され、前記チャンバー２側に取り付けられる時にシールが維持されるように、図３のように前記ドッキングプレート１６の上側面やこれに対応する前記チャンバー２の下側面にシールのためのゴム環２４が設置されて、公知の方法でシールが維持されるように構成される。

つまり、前記カセット４は、複数個のガラス管（Ｇ）を前記チャンバー２側に同時に分離可能であるように装着することができ、このようなカセット４の装着状態によって、前記チャンバー２内部の処理空間（Ｃ）がランプ製造の可能な状態である密閉雰囲気とされている。

一方、前記チャンバー２側には、前記処理空間（Ｃ）を排気して、ガス注入及び水銀注入を可能な状態に転換できるように調節手段６が設置される。

前記調節手段６は、図１３のように前記チャンバー２、つまり処理空間（Ｃ）の底面で所定の案内装置に沿って移動可能な板状の形態からなり、この調節手段６が移動する時に、前記チャンバー２側に装着されたガラス管（Ｇ）の上側開口部が前記処理空間（Ｃ）と物理的に遮断された状態または互いに連通した状態になるようにすることによって、作業雰囲気を転換することが可能になる。

このため、前記調節手段６は図１３に示す移動可能な穴開き板になっていて、各ガラス管（Ｇ）に対応して排気及びガス注入のための第１調節孔４２と、水銀注入のための第２調節孔４４とが１組の貫通通路群を構成するとともに、複数個のガラス管（Ｇ）に対応するように各々形成される。

そして、前記ガラス管（Ｇ）を密封処理する時には、前記処理空間（Ｃ）と前記ガラス管（Ｇ）の開口側とが互いに遮断された状態になるように、前記第１および第２の調節孔４２、４４に隣接した地点で前記冷却板３４のガイド孔３２を直接遮って、遮断された状態が維持できるようにする。

前記調節手段６には、図１３のように、連結ロッド４６が前記チャンバー２の外側に図面のように突き出すように連結されて、例えば、前記連結ロッド４６の突出側端部がシリンダーやモーターのような別途の駆動源に連結され、前記処理空間（Ｃ）内部で決められた区間に沿って往復移動が可能であるように装着される。

前記第２調節孔４４は、固体状態の水銀粒子（Ｍ）が複数個入った状態で、これに対応するガラス管（Ｇ）内部に一つずつ投入できるように、図３のように排出側に向かって傾いた構造を有する。

前記調節手段６の位置調節のための動力伝達構造は、このような駆動源を利用した構造以外にも、例えば、作業者の手を利用して位置調節が可能であるようにレバーやハンドルなどが設置されることもできる。

前記構造の調節手段６は、前記チャンバー２の処理空間（Ｃ）でランプの製造のための排気及びガス注入、水銀注入、そして密封などの作業が可能であるように決められた区間に沿って移動しながら、前記処理空間（Ｃ）の雰囲気を容易に転換することができ、特にこのような構造は、前記チャンバー２、つまり単一の処理空間（Ｃ）で排気やガス注入はもちろん、水銀注入作業を容易に併行処理することができる。

また、前記本発明による蛍光ランプ製造装置は、図１のような加熱手段８をさらに含んで構成される。

前記加熱手段８は、発熱作用によって前記ガラス管（Ｇ）内部の排気作用を促進させることはもちろん、例えば、ガラス管（Ｇ）の密封後に行なわれる水銀粒子（Ｍ）の蒸発処理時にさらに円滑に蒸発されるようにしたものであって、このために、図１のように前記作業台（Ｗ）で前記チャンバー２側に設置されるカセット４に向かって移動可能に設置される壁状の移動プレート４８側に、例えば、奉形状の発熱部材５０が複数個設置された構造を有することができる。

この時、前記発熱部材５０は、前記移動プレート４８において、図２のように前記ホルダー１４の間で発熱作用が可能であるように配列される。

そして、前記移動プレート４８は、図１のように、例えばモーターのような駆動源（Ｄ）の動力を直線運動に転換可能なスクリュー５２側に設置され、このスクリュー５２の回転時にネジ部に沿って周知の方法で移動する構造である。

次に、前記構造の本発明による蛍光ランプ製造装置を利用した蛍光ランプの好ましい製造方法を詳細に説明する。

図７は、本発明による蛍光ランプ製造のための全体工程図であって、ランプ製造のために、一定の大きさの処理空間を有するチャンバー側に複数個のランプ製造用ガラス管をドッキングして、密閉されたチャンバー雰囲気を形成する工程（Ｓ１）と、前記チャンバーの処理空間を通して前記ガラス管内部の不純物を除去して、真空状態になるように排気する工程（Ｓ２）と、前記チャンバーの処理空間を通して前記ガラス管内部にガスを注入する工程（Ｓ３）と、前記チャンバーの処理空間を通して前記ガラス管内部に水銀を注入する工程（Ｓ４）と、管内部にガスと水銀が注入された状態で前記ガラス管を密封する工程（Ｓ５）とを含む。

前記チャンバー雰囲気を形成する工程（Ｓ１）は、まず、前記カセット４のホルダー１４側に前記ガラス管（Ｇ）を各々挿入収納した後、前記ホルダー１４を固定するドッキングプレート１６を図８のような方向に前記チャンバー２側に装着すればよい。

この時、前記ホルダー１４側に収納されるガラス管（Ｇ）は、図５のように公知の方法で管内部に蛍光体（Ｐ）が形成及び焼結処理され、大気中でほぼ１０００℃乃至１２００℃範囲内に加熱されて、一側端部だけ密封処理された状態で図面のような方向に収納され、開放側端部は、前記ドッキングプレート１６側で一定部分突き出して、図３のように前記加熱板２６の加熱孔２８内側に装着された状態となる。

そして、前記チャンバー２の処理空間（Ｃ）内部に位置する調節手段６の第２調節孔４４には、図３のように固体状態の水銀粒子（Ｍ）が一定量入った状態とされる。

このような工程（Ｓ１）が完了すれば、前記チャンバー２の処理空間（Ｃ）を通して前記ガラス管（Ｇ）の内部異物や残存ガスなどを除去し、真空雰囲気になるように排気工程（Ｓ２）を行う。

この時、前記ガイド手段６は、前記チャンバー２の処理空間（Ｃ）を通して前記ガラス管（Ｇ）内部が排気作用の可能な雰囲気になるように、前記第１調節孔４２が図９及び図１０のように位置した状態になり、この状態で、前記排気管（Ｌ１）に連結される真空ポンプによって排気作用が行われる。

そして、このような排気作用時、前記作業台（Ｗ）側に設置された加熱手段８は、図２のように複数個の発熱部材５０が前記ホルダー１４の間で各々位置するように前記スクリュー５２に沿ってカセット４領域に移動した後、ほぼ３００℃乃至３５０℃の範囲内で発熱するので、このような発熱作用により前記ガラス管（Ｇ）内部でさらに円滑な排気作用が行われる。

前記排気作用が完了すれば、前記排気管（Ｌ１）はバルブによって遮断され、前記ガラス管（Ｇ）内部と前記処理空間（Ｃ）内部は真空雰囲気になり、前記加熱手段８は前記作業台（Ｗ）で再び元来の位置に復帰する。

このような排気過程後には、前記ガラス管（Ｇ）内部にガスを注入する工程（Ｓ３）を行う。この工程（Ｓ３）は、前記排気工程（Ｓ２）を行う時と同一に前記チャンバー２、つまり、処理空間（Ｃ）で前記調節手段６の第１調節孔４２が図１１のように位置した状態で行われる。

つまり、このようなチャンバー２雰囲気で、前記ガス管（Ｌ２）を通して外部のガス保存桶からアルゴンガスが供給されて、前記処理空間（Ｃ）と第１調節孔４２とを経由しながら前記ガラス管（Ｇ）内部に一定量注入されることであり、このようなガス注入が完了すれば、前記ガス管（Ｌ２）はバルブによって再び遮断される。

前記水銀注入工程（Ｓ４）は、前記チャンバー２内部に設置された調節手段６により、前記第２調節孔４４を図１２のように前記ガラス管（Ｇ）の開口側端部に対応するように装着すれば、前記第２調節孔４４側に入った水銀粒子（Ｍ）が排出側に落下しながら前記ガラス管（Ｇ）内部に投入される。特に、このように調節手段６を利用して簡単な操作で前記チャンバー２内に水銀を注入する方法は、従来の水銀注入方法の問題点を根本的に解決することができるので、作業能率及び工程の効率性などを大幅に向上させることができる。

このような工程によってガラス管（Ｇ）内部にガス及び水銀注入が完了すれば、前記ガラス管（Ｇ）の開口側端部を密封する工程（Ｓ５）を行う。この工程（Ｓ５）は、前記調節手段６によって図１３のように、前記ガラス管（Ｇ）内部と前記チャンバー２の処理空間（Ｃ）が互いに遮断された状態で行われる。

つまり、このような状態で、前記チャンバー２の下部に設置された加熱板２６の発熱線３０に電気を印加して、ほぼ１０００℃乃至１２００℃の範囲内での通常の密封温度まで加熱すれば、内部にガスと水銀粒子（Ｍ）が入った状態で前記ガラス管（Ｇ）の開放側端部が密封されることになる。

この時、前記加熱板２６側で高熱が発生しても、前記処理空間（Ｃ）を間に置いて図３のように冷却板３４と熱遮断板３８が各々設置されて、前記チャンバー２の処理空間（Ｃ）はもちろん、この空間（Ｃ）内部に設置された調節手段６側に熱が伝導されることを根本的に遮断できるので、前記処理空間（Ｃ）内部を常に一定の低温（低温）雰囲気に維持し、前記調節手段６の第２調節孔４４側に入った残りの水銀粒子（Ｍ）が熱により蒸発して失われることを防止できる。

そして、このような過程によってガラス管（Ｇ）の開口側を密封し、前記加熱手段８を図２のように前記カセット４のホルダー１４の間に再び位置するように作動させた後、このような状態で前記発熱部材５０を発熱させて、前記ガラス管（Ｇ）内部に投入された固体状態の水銀粒子（Ｍ）を管内部で均一に蒸発させればよい。

このような加熱手段８の発熱作用で水銀粒子（Ｍ）が蒸発処理されれば、前記チャンバー２の処理空間２が真空状態から大気圧状態になるように圧力調節バルブなどで内部圧力を調節した後、前記チャンバー２側から前記カセット４を分離すればよい。

そして、図示してはいないが、このような工程を経たガラス管（Ｇ）の両側端に、公知の方法で外部電極、つまりメタルキャップ（ｍｅｔａｌ ｃａｐ）を装着すればよい。

したがって、このような工程により、前記チャンバー２に形成される単一の処理空間（Ｃ）内で蛍光ランプの製造のための一連の工程を容易に行うことができる。

そして、前記排気工程（Ｓ２）、ガス注入工程（Ｓ３）、水銀注入工程（Ｓ４）、及び密封工程（Ｓ５）は、各工程が作業者の手動操作によって作動が制御される構造であるか、例えば、センサーやタイマーなどで構成される各種制御装置を設置して、公知の方法で自動制御を可能にする構造とすることもできる。

以上、本発明による蛍光ランプ製造装置及び方法の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲と発明の詳細な説明及び添付した図面の範囲内で多様に変形して実施することが可能であり、これもまた本発明の範囲に属する。

本発明による蛍光ランプ製造装置の一部分解斜視図である。 図１の結合断面図である。 図２のチャンバーの内部構造を説明するための拡大断面図である。 図１のカセット構造を説明するための全体斜視図である。 図４のホルダーの内部構造を説明するための断面図である。 図４のホルダーの間隔及び姿勢維持のための構造を説明するための部分拡大斜視図である。 本発明による蛍光ランプ製造方法を説明するための全体工程図である。 図７のガラス管の設置工程を説明するための製造装置の断面図である。 図７の排気工程を説明するための断面図及び拡大断面図である。 図７の排気工程を説明するための断面図及び拡大断面図である。 図７のガス注入工程を説明するための拡大断面図である。 図７の水銀注入工程を説明するための拡大断面図である。 図７の密封工程を説明するための拡大断面図である。

符号の説明

２ チャンバー
４ カセット
６ 調節手段
８ 加熱手段
１０ カバープレート
１２ ゴム環
１４ ホルダー
１６ ドッキングプレート
１８ 溝部
２０ キャップ
２２ 固定具
２６ 加熱板
２８ 加熱孔
３０ 発熱線
３２ ガイド孔
３４ 冷却板
３６ 冷却管
３８ 熱遮断板
４０ バインダー
４２ 第１調節孔
４４ 第２調節孔
４６ 連結ロッド
４８ 移動プレート
５０ 発熱部材
５２ スクリュー

Claims (10)

1. 一定の大きさの処理空間を有するチャンバーと、このチャンバーの処理空間側に対応して複数個のランプ製造用ガラス管を分離可能に装着することのできるカセットと、前記チャンバーの処理空間内部を排気し、ガス及び水銀を注入することができるように、排気口、ガス供給口、及び水銀注入口との連結状態を制御する調節手段とを含み、
   前記調節手段は、
   前記チャンバーの処理空間と、この空間に対応して装着されるランプ製造用ガラス管群との間を遮る姿勢に移動可能なように位置し、前記処理空間と前記各々のガラス管内部とが互いに連通または遮断された状態に転換可能であるように、通路群が貫通形成される蛍光ランプ製造装置。
2. 前記カセットは、ランプ製造用ガラス管を収納するための複数個のホルダーと、このホルダーを前記チャンバーの処理空間側に対応して分離可能に取り付けるためのドッキングプレートとを含み、
   前記ホルダーにより、少なくとも２個以上のランプ製造用ガラス管を、前記チャンバーの処理空間側に対応してランプ製造が可能な雰囲気及び姿勢に分離可能に装着する、請求項１に記載の蛍光ランプ製造装置。
3. 前記チャンバーには、前記処理空間内部を低温雰囲気に維持できるように、水冷式または空冷式の冷却管を有する冷却部が形成される、請求項１に記載の蛍光ランプ製造装置。
4. 前記チャンバーには、前記処理空間内部を熱遮断の可能な雰囲気に維持することができる遮断板を有する熱遮断部が形成される、請求項１に記載の蛍光ランプ製造装置。
5. 前記製造装置は、ランプ製造用ガラス管内部の排気作用のための加熱手段をさらに含み、
   前記加熱手段は、前記チャンバー側に分離可能に取り付けられた複数個のランプ製造用ガラス管に対応して、熱伝導の可能な状態に位置しながら発熱作用が行われる複数個の発熱部材からなる、請求項１に記載の蛍光ランプ製造装置。
6. 前記発熱部材は、前記チャンバー側に取り付けられた複数個のランプ製造用ガラス管の間で、この管の長さ方向または下側端部に対応して熱伝導の可能な姿勢に複数個が離隔して配列される、請求項５に記載の蛍光ランプ製造装置。
7. ランプ製造のために、チャンバーの処理空間と、この空間に対応して装着されるランプ製造用ガラス管群との間を遮る姿勢に移動可能なように位置し、前記処理空間と前記各々のガラス管内部とが互いに連通または遮断された状態に転換可能であるように、通路群が貫通形成される調節手段を用いて、一定の大きさの処理空間を有するチャンバー側に複数個のランプ製造用ガラス管をドッキングして密閉されたチャンバー雰囲気を形成する工程と、前記処理空間を通して前記ガラス管内部の不純物を除去し、真空状態になるように排気する工程と、前記処理空間を通して前記ガラス管内部にガスを注入する工程と、前記処理空間を通して前記ガラス管内部に水銀を注入する工程と、管内部にガスと水銀が注入された状態で前記ガラス管を密封する工程とを含む、蛍光ランプ製造方法。
8. 前記チャンバー雰囲気を形成する工程は、前記調節手段により、少なくとも２個以上のランプ製造用ガラス管を、前記処理空間に対応してこれらの内部が互いに連通または遮断が可能な状態で装着することを特徴とする、請求項７に記載の蛍光ランプ製造方法。
9. 前記水銀注入工程は、前記調節手段により、前記処理空間内側に固体水銀粒子が一定量入った状態で、前記処理空間と前記ランプ製造用ガラス管内部とが互いに遮断された状態から連通した状態に転換される時に、前記ガラス管内部に落下しながら注入されることを特徴とする、請求項７に記載の蛍光ランプ製造方法。
10. 前記ガラス管密封工程は、前記調節手段により、前記ランプ製造用ガラス管内部が前記チャンバーの処理空間と互いに遮断された状態で密封処理されることを特徴とする、請求項７に記載の蛍光ランプ製造方法。

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