JP4287330B2 - Manufacturing method of arc tube - Google Patents
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Description
本発明は、内周面に蛍光体層が塗布・焼成された屈曲ガラスからなる発光管の製造方法に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing an arc tube made of bent glass having a phosphor layer coated and fired on an inner peripheral surface.
一般照明に用いられる低圧水銀放電ランプに、環形状の発光管を用いた環形蛍光ランプが広く知られている。この環形蛍光ランプについて、近年、小形化の要請が強くなっている。これは、環形蛍光ランプを小形化することにより、環形蛍光ランプは勿論、照明装置の小形化、省スペース化、さらには省資源化が図れるからである。
従来の環形状の発光管よりも小形化を図ったものとしては、例えば、発光管を構成するガラス管の軸心が、一平面内であって所定軸の廻りを、ガラス管の一端から他端に移るに従って前記所定軸から離れるように旋回するような形状(この形状を、「平坦状の一重螺旋形状」という。)に形成されたものがある(特許文献1)。
An annular fluorescent lamp using an annular arc tube is widely known as a low-pressure mercury discharge lamp used for general illumination. In recent years, there has been a strong demand for miniaturization of the annular fluorescent lamp. This is because by reducing the size of the annular fluorescent lamp, not only the annular fluorescent lamp but also the lighting device can be reduced in size, space and resource.
For example, the glass tube constituting the arc tube has a central axis within one plane and around a predetermined axis from one end of the glass tube. There is one formed in a shape that turns away from the predetermined axis as it moves to the end (this shape is referred to as “flat single helix shape”) (Patent Document 1).
このようにガラス管を平坦状の一重螺旋形状にすることにより、従来の環形状の内側にある空間にガラス管を配することができ、従来の発光管と比較して発光管の最大環外径を小さくできるのである。
この平坦状の一重螺旋形状の発光管の製造方法としては、軟化したガラス管を円錐状の形成治具の外周面に沿って巻き付けて円錐状に形成する形成工程と、この円錐状に形成されたガラスを、その軟化温度より高い温度にまで加熱して、ガラス管の自重を利用して平坦状の一重螺旋形状に変形させる変形工程と、この平坦状の一重螺旋形状をしたガラス管内に蛍光体の懸濁液を塗布して、これを蛍光体層へと焼成する焼成工程とを経て製造される。なお、ガラス管への電極の取着工程や、ガラス管の内部への水銀・緩衝ガスの封入工程は、上記の焼成工程の後に行われる。
The flat single spiral arc tube is manufactured by forming a conical shape by winding a softened glass tube along the outer peripheral surface of a conical forming jig, and forming the conical shape. The glass is heated to a temperature higher than its softening temperature and deformed into a flat single helix using the weight of the glass tube, and the flat single helix glass tube is fluorescent. It is manufactured through a firing process in which a body suspension is applied and then fired into a phosphor layer. In addition, the process of attaching the electrode to the glass tube and the process of enclosing mercury / buffer gas inside the glass tube are performed after the firing process.
従来の発光管の製造方法では、量産ベースにおいて平坦状の一重螺旋形状のガラス管内に流入した蛍光体が滑らかに流出されないこと、管内に局所的な蛍光体溜まりが形成されることなどから、生産効率や品質が悪いという問題や、形成工程、変形工程及び焼成工程のそれぞれでガラス管を加熱する必要があり、ガラス管の昇温・降温に時間を要し生産効率が悪いと共に、加熱するための費用が高くコスト高という問題がある。 In the conventional arc tube manufacturing method, the phosphor that has flowed into the flat single spiral glass tube on the mass production base does not flow out smoothly, and a local phosphor pool is formed in the tube. The problem is that efficiency and quality are poor, and it is necessary to heat the glass tube in each of the forming process, deformation process and firing process, and it takes time to raise and lower the temperature of the glass tube, resulting in poor production efficiency and heating. There is a problem of high cost.
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであって、生産効率の向上、品質向上及びコストの低減が可能な発光管の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing an arc tube that can improve production efficiency, improve quality, and reduce costs.
上記目的を達成するために、本発明に係る発光管の製造方法は、ガラス管を、軟化点温度以上に加熱し、錐体形状の形成治具の錐面に沿って巻き付けてなる錐体形状に形成する形成工程と、前記錐体形状のガラス管を、前記軟化点温度より低く且つガラス管が変形可能な温度以上に加熱して、ガラス管の軸心の少なくとも一部が前記錐体形状の中心軸と略直交する面内に含まれる平坦な形状に変形させる変形工程とを含み、前記形成工程と前記変形工程との間に、前記錐体形状に形成されたガラス管の内周面に蛍光体を塗布させる塗布工程があり、前記塗布した蛍光体の焼成処理を前記変形工程における加熱の際の熱を利用して行うことを特徴としている。この方法によると、蛍光体を塗布するガラス管の形状が錐体形状なので、ガラス管内に流入した蛍光体が滑らかに流出する。 In order to achieve the above object, a method of manufacturing an arc tube according to the present invention includes a cone shape in which a glass tube is heated to a temperature equal to or higher than a softening point and wound along a cone surface of a cone-shaped forming jig. And forming the cone-shaped glass tube at a temperature lower than the softening point temperature and higher than a temperature at which the glass tube can be deformed, so that at least a part of the axis of the glass tube has the cone shape. A deformation step of deforming into a flat shape included in a plane substantially orthogonal to the central axis of the glass tube, and an inner peripheral surface of the glass tube formed in the cone shape between the formation step and the deformation step coating process there for applying a fluorescent material is, and the firing treatment of the coated phosphor is characterized in that performed using the heat at the time of heating in the deformation process. According to this method, since the shape of the glass tube to which the phosphor is applied is a cone, the phosphor that has flowed into the glass tube flows out smoothly.
ここでいう「錐体形状」とは、後述の二重螺旋形状に限定するものではなく、例えば、一重螺旋形状も含む概念である。さらには、例えば、1本のガラス管の中間部分が二重螺旋形状で、ガラス管の端部寄り部分が直線状に所定方向に延出するような形状も含む。
また、「錐体形状」とは、円錐形状、多角錐形状、楕円錐形状等を含む概念である。
The “conical shape” here is not limited to the double spiral shape described later, and is a concept including a single spiral shape, for example. Furthermore, for example, a shape in which an intermediate portion of one glass tube has a double spiral shape and a portion near the end of the glass tube linearly extends in a predetermined direction is included.
Further, the "cone shape", Ru concept der including conical, polygonal shape, an elliptical cone shape or the like.
また、前記塗布した蛍光体の焼成処理を前記変形工程における加熱の際の熱を利用して行うことを特徴としている。
ここでいう「加熱の際の熱を利用して」とは、ガラス管の形状を錐体形状から平坦形状へと変形させるためにガラス管を加熱する熱を利用して蛍光体の焼成を行えば良く、利用する熱量の多い・少ないは関係ない。つまり、変形工程で加熱された熱がガラス管に残っている間に蛍光体の焼成処理を開始すれば、変形工程での加熱の際の熱を利用したことになる。
Also, it is characterized by performing the firing process of the coated phosphor using heat during heating in the deformation process.
As used herein, “using heat during heating” means that the phosphor is fired by using heat to heat the glass tube in order to change the shape of the glass tube from a cone shape to a flat shape. It does not matter whether there is a lot of heat used or less. That is, if the firing process of the phosphor is started while the heat heated in the deformation process remains in the glass tube, the heat at the time of heating in the deformation process is used.
また、前記形成工程では、前記ガラス管の中央部を円錐体形状の形成治具の頂部に掛止し、掛止された前記ガラス管の中央部から端部に至る途中までの部分を前記円錐体形状の形成治具の円錐面に沿って巻き付けた二重螺旋状の円錐体形状に形成することを特徴としている。 In the forming step, the central portion of the glass tube is hooked on the top of the cone-shaped forming jig, and the portion from the central portion of the hooked glass tube to the end is halfway on the cone. It is characterized in that it is formed in a double spiral cone shape wound along the cone surface of the body-shaped forming jig.
本発明に係る発光管の製造方法は、前記形成工程と前記変形工程との間に、前記錐体形状に形成されたガラス管の内周面に蛍光体を塗布させる塗布工程がある。これにより、ガラス管内に流入した蛍光体が滑らかに流出し、かつ、ガラス管内に局所的な蛍光体溜まりが形成されないので、時間的な生産効率や品質も向上する。
また、前記塗布した蛍光体の焼成処理を前記変形工程の熱を利用している。これにより、蛍光体の焼成温度まで加熱する際の光熱費等のコストを削減できる上、加熱設備が不要となり設備導入費等のコスト低減が図られる。さらには、例えば、ガラス管を室温から加熱する場合に比べて、加熱時間の短縮が図ることができ、生産効率の向上も合せて図ることができる。
The manufacturing method of the arc tube according to the present invention includes an application step of applying a phosphor to the inner peripheral surface of the glass tube formed in the cone shape between the forming step and the deformation step. As a result, the phosphor that has flowed into the glass tube flows out smoothly, and a local phosphor reservoir is not formed in the glass tube, so that the time production efficiency and quality are improved.
Further, the heat of the deformation process is used for the baking treatment of the applied phosphor. As a result, it is possible to reduce costs such as utility costs when heating to the firing temperature of the phosphor, and further, heating equipment becomes unnecessary, and costs such as equipment introduction costs can be reduced. Furthermore, for example, the heating time can be shortened and the production efficiency can be improved as compared with the case where the glass tube is heated from room temperature.
特に、焼成処理を変形工程で略同時に行うと、ガラス管を変形させるために加熱した熱を有効に利用でき、上記効果が大きくなる。 In particular, when the baking treatment is performed substantially simultaneously in the deformation step, the heat heated to deform the glass tube can be used effectively, and the above effect is enhanced.
以下、本発明に係る発光管を用いた蛍光ランプの実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
1.蛍光ランプの構成について
図1は、実施の形態における蛍光ランプの斜視図である。図2は、蛍光ランプを図1における下方から見た図であり、また、図3は、蛍光ランプを図2におけるX方向から見た図である。なお、図2及び図3において、発光管及びホルダの内部の様子が分かるようにその一部を切り欠いている。また、図1における下方は照射側であり、図1における下方から見ることを、「照射面側から見る」ともいう。
Embodiments of a fluorescent lamp using an arc tube according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
1. FIG. 1 is a perspective view of a fluorescent lamp according to an embodiment. 2 is a view of the fluorescent lamp as viewed from below in FIG. 1, and FIG. 3 is a view of the fluorescent lamp as viewed from the X direction in FIG. In FIGS. 2 and 3, a part of the arc tube and the holder are notched so that the inside of the arc tube and the holder can be seen. 1 is the irradiation side, and viewing from the lower side in FIG. 1 is also referred to as “viewing from the irradiation surface side”.
この蛍光ランプ10は、図1〜図3に示すように、内部に一本の放電路を有する発光管100と、この発光管100を保持するホルダ200とからなる。なお、ホルダ200には、後述するが、給電用の口金250が取着されている。
(1)発光管について
発光管100は、図1〜図3に示すように、1本の、例えば、直管状のガラス管を二重螺旋形状に湾曲させてなる発光管本体110と、発光管本体110の両端部114,116に封着された電極140とを備える。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
(1) Regarding the arc tube As shown in FIGS. 1 to 3, the
なお、発光管本体110の両端部114,116とは、発光管本体110を構成するガラス管の両端部に相当する部分であり、この部分が発光管100にしたときに内部の放電路の端部に相当する。
また、図3において、発光管本体110の端部116における電極の記載は、図面の便宜上省略しているが、この端部116にも、電極140と同じ構造の電極が封着されている。
The both
In FIG. 3, the description of the electrode at the
発光管本体110の内部には、水銀(例えば、5(mg))のほか、緩衝ガスとしてアルゴン−ネオン混合ガス(例えば、アルゴンガスとネオンガスの比率が75:25であり、封入圧が400(Pa)である。)が封入されている。
なお、この緩衝ガスにおけるアルゴンガスとネオンガスの混合比は、上記比率に限定するものではなく、さらに、緩衝ガスをアルゴンガス単体、或いはネオンガス単体で構成しても良い。
Inside the arc tube
The mixing ratio of argon gas and neon gas in the buffer gas is not limited to the above ratio, and the buffer gas may be composed of argon gas alone or neon gas alone.
また、発光管本体110の内部に封入される水銀の形態は単体形態でも良く、また、例えば、亜鉛水銀、錫水銀、さらには、ビスマス・インジウム水銀等のアマルガム形態でも良い。つまり、水銀の形態は、蛍光ランプ10を点灯した際に、発光管100内の水銀の蒸気圧特性が、水銀単体で用いたときと略同じ特性を示すものであれば良く、特に限定するものでない。
The form of mercury enclosed in the arc tube
発光管本体110の内周面には、図2に示すように、例えば、蛍光体層160が形成されている。この蛍光体層160には、公知の希土類の蛍光体を焼成したものである。ここでは、この蛍光体は、赤、緑、青発光の3種類であり、例えば、Y2O3:Eu、LaPO4:Ce、Tb及びBaMg2Al16O27:Eu、Mn蛍光体が含まれる。
電極140は、図2に示すように、所謂、ビーズガラスマウント方式のものであり、タングステン製のフィラメントコイル電極142と、このフィラメントコイル電極142を架持する一対のリード線146,148と、この一対のリード線146,148を固定支持するビーズガラス144とからなる。
As shown in FIG. 2, for example, a
As shown in FIG. 2, the
電極140において発光管本体110の端部114(,116)に封着されるのは、リード線146,148の一部分であり、具体的には、ビーズガラス144からコイル電極142と反対側に延出している部分である。
なお、発光管本体110の一の端部(ここでは、端部114)には、排気管150が電極140と共に封着されている。この排気管150は、電極140等を封着した後に、発光管本体110内を排気したり、緩衝ガスを封入したり等するときに使用される。
It is a part of the
Note that the
発光管本体110は、図1〜図3に示すように、後述する所定軸Aの廻りを旋回する2つの旋回部122,124と、この旋回部122,124の間にあって両者を連結する中間部120とを有する。
中間部120及び旋回部122,124を構成するガラス管112の軸心は、所定軸Aと略直交する一平面内に略あり、旋回部122,124は、中間部120側から両端部114,116側に移るに従って、所定軸Aから離れるように旋回している。
As shown in FIGS. 1 to 3, the arc tube
The axis of the
つまり、発光管本体110は、旋回部122,124が2つあり、旋回部122,124を構成するガラス管112の軸心が略一平面内にあることから、このような形状を平坦状の二重螺旋形状という。
発光管本体110における所定軸Aが通過する位置、つまり、ガラス管112の中間部120の略中央には、図2及び図3に示すように、所定軸方向の一方(ホルダが位置する側と反対側)に膨出する膨出部126が形成されている。
That is, the arc tube
As shown in FIGS. 2 and 3, at the position where the predetermined axis A in the
ガラス管112には、例えば、バリウム・ストロンチウムシリケイトガラス(鉛フリーガラスでもあり、軟質ガラスである。)が用いられ、このガラス材料の軟化点は、675(℃)である。ガラス管112の横断面形状は、例えば、略円形状をしている。
なお、ガラス管112の横断面形状は、円形状に限定するものではなく、例えば、略楕円形状であっても、多角形状であっても良い。但し、発光管本体110は、軟化させたガラス管112を湾曲させて平坦状の二重螺旋形状に形成されており、形成後のガラス管の横断面形状は、真円ではなく若干変形したものとなる。
For example, barium strontium silicate glass (which is also lead-free glass and soft glass) is used for the
The cross-sectional shape of the
図2に示すように、発光管本体110を照射面側から見ると、所定軸Aと直交する方向(以下、この方向を「径方向」という。)に隣接する旋回部122と旋回部124との間に隙間が生じている。
この隣接する旋回部122,124間の隙間は、旋回部122,124を構成するガラス管112の横断面が円形状をしていることから、旋回部122,124の横断面における中心同士を結ぶ線分上での両者の隙間が最小となり、この最小の隙間を隙間Gaとして表している。
As shown in FIG. 2, when the arc tube
The gap between the
隣接する旋回部122,124間の隙間は、発光管本体110の端部114,116に近い部分では、他の旋回部122,124同士の隙間よりも大きくなっている。これは、発光管100をホルダ200に取着するためであり、「隙間Ga」は、発光管本体110の端部114,116に近い部分(例えば、端部114,116から中間部120側へ各旋回部122,124に沿って45度程度戻ったところまでの部分)を除く範囲での隙間を指す。
The gap between the adjacent swiveling
ここで、発光管本体110の内面に蛍光体層160が形成された後、電極140が封着され、また発光管本体110の内部に緩衝ガス等が封入されて完成したものが発光管100であり、以下、「発光管100」を使って説明する際には、発光管本体110の端部114,116、中間部120に相当する部分及び符号を、そのまま使って、発光管100の端部114,116、中間部120等とする。また、発光管本体110の径方向及び所定軸Aは、発光管100の説明の際にも、そのまま径方向及び所定軸Aとして行う。
Here, after the
(2)ホルダについて
ホルダ200は、図1〜図3に示すように、発光管100の端部114,116を保持するための保持部材210と、発光管100に給電するための口金250が取着された口金取着部材230とからなる。なお、上記の発光管100は、その膨出部126側が表側(照射面)となるようにホルダ200に取着される。
(2) Holder As shown in FIGS. 1 to 3, the
口金250は、図1及び図3に示すように、4本の電源接続ピン250a,250b,250c,250dを備えるタイプである。従って、この蛍光ランプ10は、口金250を介して灯具に取り付けられ、灯具側に設けられている高周波専用の電子安定器により点灯されることになる。
保持部材210は、発光管100の端部114,116を結ぶ方向に長い方形状をした基台212と、この基台212の長手方向の両端部に形成された隆起部214,216とを備え、隆起部214,216に発光管100の端部114,116を挿入するための挿入孔が形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
The holding
これにより、発光管100の端部114,116は、挿入孔に挿入されたときに挿入孔を構成する壁面に当接することで支持され、また、端部114,116から導出するリード線146,148は、図3に示すように、挿入孔の内部を通って基台212の裏面側へと導かれることになる。
保持部材210の内部には、図3に示すように、発光管100の端部114,116から導出する一対のリード線146,148を口金250側へと接続できるように空間部222が設けられており、この空間部222を上方から塞ぐように口金取着部材230が保持部材210に取着される。なお、この口金取着部材230は、例えば、接着剤により保持部材210に固着される。
2.蛍光ランプの具体的構成について
本発明に係る蛍光ランプの具体的構成について説明する。発光管本体110に用いられるガラス管112は、外径D1が9.0(mm)、内径D2が7.4(mm)である(図2参照)。
As a result, the
As shown in FIG. 3, a
2. Specific Configuration of Fluorescent Lamp The specific configuration of the fluorescent lamp according to the present invention will be described. The
発光管本体110は、2つの旋回部122,124をあわせて約2回〜約5回程度、例えば、略4回所定軸Aの廻りを旋回している。発光管100は、図2に示すように、端部114,116同士を結ぶ方向の長さL1が120(mm)、端部114,116同士をぶ線分と直交する方向の長さL2が110(mm)である。
発光管100の径方向に隣接するガラス管112同士の隙間Gaは、約1.5(mm)であり、蛍光ランプ10における膨出部126を含んだ全体の高さは、10(mm)〜11(mm)である。また、ガラス管112の全長は950(mm)で、発光管100の内部の電極間距離は920(mm)である。なお、発光管100の径方向に隣接するガラス管112同士の隙間Gaは、ここでは、1.5(mm)としているが、製品として、1(mm)〜10(mm)程度が妥当と考えられる。
The arc tube
The gap Ga between the
この発光管100を用いた蛍光ランプ10は、ランプ入力が25(W)に設定され、このときの発光管100の管壁負荷は1.58(W/cm2)である。また、点灯中は、発光管100(を構成する発光管本体110)の膨出部126が、最冷点箇所となり、その温度が47(℃)〜52(℃)となるように設定されている。なお、この温度範囲内には、ランプ効率が最高値に達するピーク値があり、この温度の範囲では、ランプ効率の最高値に対してさほど差がないのである。
3.発光管の製造方法
上記構成の発光管100の製造方法について図面を用いて説明する。
In the
3. Manufacturing method of arc tube The manufacturing method of the
図4は、発光管本体を製造する工程を説明するための図である。
ここで説明する発光管本体の製造方法は、上記具体的構成で説明した発光管本体110を製造するものとし、最初に製造工程の流れを簡単に説明し、その後各工程について説明する。
先ず、図4の(a)に示すように、直管状のガラス管510を用意し、このガラス管510を加熱により軟化させ、後述する形成治具の錐面に沿って、形成治具の軸心(この軸心は、後述の中間体の中心軸A1、所定軸Aに相当する。)の廻りを巻回させた中間体540を形成する。この中間体540は、図4の(b)に示すように、巻回したガラス管510を径方向から見た外観形状が略円錐体形状(本発明の「錐体体状」に相当する。)をしている。
FIG. 4 is a diagram for explaining a process of manufacturing the arc tube main body.
In the arc tube body manufacturing method described here, the
First, as shown in FIG. 4A, a straight
次に、得られた中間体540におけるガラス管の端部側の不要部を除去し、その後に、中間体540を構成するガラス管554の内周面に蛍光体を含んだ懸濁液を塗布し、その後乾燥させてガラス管554の内周面に蛍光体を塗布し、最後にガラス管554を加熱して塗布蛍光体の焼成処理を行う。この場合、最後の塗布蛍光体の焼成は、次の変形工程における加熱を利用して行っても良く、これにより、生産効率アップと製造コスト低減が図れる。
Next, unnecessary portions on the end side of the glass tube in the obtained
そして、上記の中間体540を再度加熱して、中間体540をその中心軸A1の延伸方向(以下、単に、「中心軸方向」ともいう。)に圧縮させて変形させる。これにより平坦状の二重螺旋形状をした発光管本体110が製造される。
このあと、発光管本体110の端部114,116に電極140,140を封着する電極封着工程、内部に水銀及び緩衝ガスを封入する封入工程等が行われるが、これらの工程は、従来と同じ技術を用いて行うため、ここでの説明は省略する。
Then, the intermediate 540 is heated again, and the intermediate 540 is compressed and deformed in the extending direction of the central axis A1 (hereinafter, also simply referred to as “central axial direction”). Thereby, the
Thereafter, an electrode sealing process for sealing the
以下、円錐体形状の中間体を形成する形成工程、そして、蛍光体を塗布させる塗布工程、中間体を平坦状に変形させる変形工程と蛍光体を焼成させる焼成工程とを合せた変形・焼成工程についてそれぞれ説明する。
(1)中間体を形成する形成工程の1例
A.ガラス管について
まず、ガラス管510について説明する。このガラス管510は、図4の(a)に示すように、中間部510aと、この中間部510aを挟む2つの巻回予定部510b,510cとを長手方向に備えている。ガラス管510から中間体540を形成する際には、中間部510a及び2つの巻回予定部510b,510cの全部を少なくとも含む範囲を加熱により軟化させる。なお、このガラス管510は、横断面形状が略円形であって、本例は、外径が9.5(mm)、内径が8.0(mm)、全長1500(mm)である。
Hereinafter, a forming process for forming a cone-shaped intermediate body, a coating process for applying the phosphor, a deformation process for deforming the intermediate body into a flat shape, and a deformation / firing process for combining the firing process for firing the phosphor Each will be described.
(1) One example of forming process for forming intermediate Regarding Glass Tube First, the
B.中間体について
中間体540はガラス管510の中間部510a及び巻回予定部を510b,510cを湾曲形成させてなる。
図5の(a)は、図4の(b)の中間体の一部切欠側面図であり、(b)は、図5の(a)におけるY方向から中間体を見たときの図である。
B. About the intermediate body The
5A is a partially cutaway side view of the intermediate body of FIG. 4B, and FIG. 5B is a view when the intermediate body is viewed from the Y direction in FIG. 5A. is there.
中間体540は、図5の(a)及び(b)に示すように、ガラス管510の2つの巻回予定部510b,510cを形成治具590の軸心Bの廻りを巻回させてなる2つの巻回部548,550と、両巻回部548,550の間に挟まれて両者を連結する中間部542とを有している。
巻回部548,550は、具体的には、ガラス管510の巻回予定部510b,510cが形成治具590の円錐面(本発明の「錐面」に相当する。)に沿って巻回されてなる。この巻回部548,550は、中間部542側からガラス管510の端部側に移るに従って、中心軸A1上を中間部542から離れる(図5の(a)では下方に離れる)と共に中心軸A1からも径方向に離れるように、中心軸A1の廻りを旋回する二重螺旋形状をしている。このため、中間体540の外観形状は略円錐体形状となっている。なお、この円錐体形状の母線と円錐体形状である本体部591の軸心Bとの角度は略53度であり、図5の(a)では「α」で示している。
As shown in FIGS. 5A and 5B, the
Specifically, the winding
2つの巻回部548,550の位置関係は、中間体540を中心軸方向から見たとき(これは図5のY方向から見たときであり、そのときの図が図5の(b)である。)、径方向に隣接する巻回部548,550の間にできる最小の隙間L3は1.0(mm)〜1.5(mm)である。
また、中間体540を中心軸A1と直交する方向から見たとき(つまり、図5の(a)となる。)、中心軸方向に隣接する巻回部548,550の一部は、その方向に重なっており、この重なり部L4はD1/2以下である。
The positional relationship between the two winding
Further, when the
C.中間体を形成するための治具について
上記形状の中間体540は、軟化したガラス管510の中間部510aを、形成治具590の係止部593,594に係止した後に、ガラス管510の巻回予定部510b,510cを形成治具590の円錐面に巻き付けることにより形成される。
図6は、中間体を形成する工程を説明する図であり、図6の(a)は、ガラス管を巻回する前の形成治具の状態を示す図である。
C. Regarding the jig for forming the intermediate body The
FIG. 6 is a diagram illustrating a process of forming the intermediate body, and FIG. 6A is a diagram illustrating a state of the forming jig before winding the glass tube.
まず、形成治具590は、図6の(a)に示すように、円錐面を有する(円錐体形状の)本体部591と、図外の駆動装置に取着される円柱状の取付部592とからなり、本体部591の円錐面に軟化状態のガラス管510が巻回される。なお、本体部591の軸心と取付部592の軸心とは一致しており、図6の(a)では、これらをまとめて形成治具590の軸心として符号「B」で示している。なお、形成治具590の軸心Bと直交する方向を「径方向」とする。
First, as shown in FIG. 6A, the forming
本体部591の頂部には、ガラス管510の中間部510aを係止するための一対の係止部593,594が向い合って立設し、また、本体部591の円錐面には、本体部591に巻回されるガラス管510の巻回予定部510b,510cを受け入れる窪み部595,596が頂部から底部にわたって連続する二重螺旋形状に形成されている。
一対の係止部593,594は、その間にガラス管510が入る間隔を有した状態で、本体部591の頂部から形成治具590の軸心Bと平行な方向に突出している。この係止部593,594は、例えば、ピン等の柱体により構成されている。
A pair of locking
The pair of locking
窪み部595,596の横断面は、本体部591の外周縁に沿った段状となっており、窪み部595,596の隅となる部分がガラス管510の外周と同じ曲率の円弧面となっている。
ここで、本体部591の外周面は、正確な形状で言うと、段差状であって円錐面ではないが、段差の角を結んでできる面(図6では母線B1で示している。)が円錐面となるため、そして、形成治具590に巻回されたガラス管510の外観形状が略円錐体形状になるため、仮想の円錐面と考えている。
The cross section of the recessed
Here, the outer peripheral surface of the
次に、形成治具590の具体的構成について説明する。ここで説明する形成治具590も、上記3.(1)B中間体についての欄で説明した中間体540用である。本体部591の外周に形成されている窪み部595,596の段差Hは、巻回させるガラス管510の外径D1に対して約0.85倍となっている。また、段状の窪み部595,596の張り出しWは、巻回させるガラス管510の外径D1に対して約1.5(mm)大きくなっている。なお、円錐面の母線B1と本体部591の軸心Bとの間の角度βは、約53度となっている。
Next, a specific configuration of the forming
では、中間体の形成工程について説明する。
先ず、形成治具590の取付部592を図外の駆動装置に装着する。この駆動装置は、図6の(b)に示すように、形成治具590を、その軸心Bの廻りをF方向に回転させながら、軸心B上をG方向に移動させる機能を有している。
次に、ガラス管510の中間部分(中間部510a,巻回予定部510b,510cを少なくとも含む)を加熱炉等で、例えば、800±20(℃)になるように加熱して軟化させる。
Then, the formation process of an intermediate body is demonstrated.
First, the mounting
Next, the intermediate portion (including at least the
この軟化したガラス管510の中間部510aの略中央を、形成治具590の係止部593,594間に挿入させて、図6の(b)に示すように、ガラス管510の両端を移動可能に保持した状態で、形成治具590をその軸心Bの廻りをF方向に回転させると共にG方向に移動させる。
これにより、ガラス管510の中間部510aが係止部593,594に係止され、2つの巻回予定部510b,510cが本体部591の窪み部595,596(円錐面)に沿って巻き付けられる。
The substantial center of the
As a result, the
なお、形成治具590が1回転する間にG方向に移動する移動量は、本体部591上に形成されている各窪み部595,596の段差H分、つまり段差Hの2倍である。この際に、巻回されたガラス管510の横断面が円形状となるように、圧力制御された窒素、アルゴン等のガスがガラス管510内に吹き込まれている。
そして、ガラス管510の形成治具590への巻き付けが終了し、ガラス管510の温度が下がってガラス管510が硬化すると、図6の(c)に示すように、この硬化したガラス管515を形成治具590から取り外す。
The amount of movement of the forming
Then, when the winding of the
なお、外観形状が円錐体形状に形成された状態のガラス管の符号を、形成治具590に巻き巻き付ける前及び巻き付け中のガラス管510と区別するために、「515」として用いる。
形成治具590から取り外したガラス管515は、その不要部分が切断され、これにより中間体540の形成が完了する。
In addition, the code | symbol of the glass tube in the state in which the external shape was formed in the cone shape is used as “515” in order to distinguish from the
The unnecessary portion of the
中間体540の頂部には、発光管100の膨出部126用の突出部552(図7の(a)参照)が形成される。この突出部552は、中間体540の頂部を局部的に軟化させて、中間体540内の圧力を高めることにより形成される。なお、この突出部552は、形成治具590の円錐面に沿って巻回した直後に形成しても良いし、形成治具590から取り外した後に形成しても良い。
A protrusion 552 (see FIG. 7A) for the bulging
(2)蛍光体の塗布工程
A.塗布工程について
上記のようにして製造された中間体540を構成するガラス管515の内周面に蛍光体を塗布する工程について図7を用いて説明する。なお、図7は、蛍光体を塗布する工程を説明する図である。
(2) Phosphor application process Application Step A step of applying a phosphor to the inner peripheral surface of the
まず、使用する蛍光体は、三波長域用で、上述の赤、緑、青発光の3種類を含んだ懸濁液を製作する。製作する懸濁液は、上記の蛍光体のほか、増粘剤(例えば、ポリエチレンオキサイト(PEO)が2(wt%))、結着剤(例えば、酸化ランタン・アルミニウム(LAF)2(wt%))、界面活性剤(例えば、ノイゲン)、PH調整用液(例えば、アンモニア)をそれぞれ添加した水ベースである。 First, the phosphor to be used is for a three-wavelength region, and a suspension containing the above-described three types of red, green, and blue light emission is manufactured. In addition to the phosphors described above, the suspension to be produced includes a thickener (for example, polyethylene oxide (PEO) 2 (wt%)), a binder (for example, lanthanum oxide aluminum (LAF) 2 (wt %)), A surfactant (for example, Neugen), and a pH adjusting liquid (for example, ammonia), respectively.
次に、中間体540を、図7の(a)に示すように、その中間部542が上となるように配置させる。このときの中間体540の姿勢は、その中心軸A1が、略垂直となるように配されている。
この状態で、一方の端部、例えば、端部546から懸濁液を注入する。この懸濁液は、例えば、注入ノズル(図示省略)で注入され、注入された懸濁液は巻回部548の内部を上がって行く。なお、懸濁液の単位時間当たりの注入量は、1(l/min)〜3(l/min)である。
Next, as shown in FIG. 7A, the intermediate 540 is arranged so that the
In this state, the suspension is injected from one end, for example, the
そして、中間体540の巻回部548を中間部542に向かって上がる懸濁液の先端が、中間部542を超えると、懸濁液の注入をやめる。そして、中間体540内の懸濁液を、図7の(b)に示すように、排出させると共に、中間体540の中心軸A1が略垂直となる姿勢に中間体540を配し、その姿勢のまま中間体540をその中心軸A1を回転中心として自転させて、中間体540内に残存する懸濁液の排出を行う。
Then, when the tip of the suspension that moves up the winding
なお、中間体540を自転させる向きは、その中間部542からガラス管の端部544,546に向かう方向(図7の(b)ではδ方向)と逆方向である。
懸濁液の排出が終了すると、もう1つの端部544から巻回部550の内部に懸濁液を注入する。このときも懸濁液の先端が中間部542を超えるまで注入した後、中間体540をその中心軸A1を回転中心としてδ方向に自転させて巻回部548の内部に残存する懸濁液を排出する。
The direction in which the
When the discharge of the suspension is completed, the suspension is injected into the winding
これにより、中間部542及び両巻回部548,550の内周面に懸濁液が塗布される。なお、このときの中間体540の回転は、1回転/25秒の速度で行っている。
B.乾燥工程について
中間体540内の懸濁液の排出が終了すると、図7の(c)に示すように、中間体540の外周に温風を吹きかけて、中間体540の内部の懸濁液を乾燥させる。このときの中間体540も、上記の塗布工程における懸濁液の排出時と同様に、中心軸A1を回転中心として自転させている。このときの中間体540の自転は、1回転/25秒である。
As a result, the suspension is applied to the inner peripheral surfaces of the
B. About the drying process When the discharge of the suspension in the intermediate 540 is completed, as shown in FIG. 7C, hot air is blown to the outer periphery of the intermediate 540 to remove the suspension in the intermediate 540. dry. At this time, the
なお、乾燥がより早く終了するように、中間体540の両端部544,546から内部に温風を交互に流し込んでいる。中間体540に吹きかけている温風の温度は、略45℃に設定されており、懸濁液の排出も含めて約13〜15分間行われる。
また、中間体540の内部への温風の流し込みは、例えば、温風ノズルにより行なっており、この温風ノズルから流出する温風量は、約7(l/min)であり、また、温風の温度は約45℃である。このようにして、中間体540を構成するガラス管の内周面に塗布した懸濁液の乾燥が終了すると、蛍光体の内周面への塗布が完了する。
In addition, warm air is alternately flowed into the inside from both ends 544 and 546 of the intermediate 540 so that the drying is completed earlier. The temperature of the warm air blowing on the intermediate 540 is set to about 45 ° C., and is performed for about 13 to 15 minutes including the discharge of the suspension.
The warm air is poured into the intermediate 540 using, for example, a warm air nozzle. The amount of warm air flowing out from the warm air nozzle is about 7 (l / min). The temperature is about 45 ° C. Thus, when the drying of the suspension applied to the inner peripheral surface of the glass tube constituting the intermediate 540 is completed, the application to the inner peripheral surface of the phosphor is completed.
ここで、懸濁液に含まれる蛍光体は、その平均粒径が約5(μm)のものが用いられ、中間体540を構成するガラス管の内周面に塗布する蛍光体の膜厚は18±3(μm)になるように、懸濁液の粘度等が調整されている。
(3)中間体の変形・焼成工程
次に、略円錐体形状の中間体を平坦状に変形させると共に蛍光体の焼成を行い、発光管本体を完成させる工程について説明する。図8は、変形・焼成工程を説明する図である。
Here, the phosphor contained in the suspension has an average particle diameter of about 5 (μm), and the film thickness of the phosphor applied to the inner peripheral surface of the glass tube constituting the intermediate 540 is as follows. The viscosity of the suspension is adjusted so as to be 18 ± 3 (μm).
(3) Intermediate Deformation / Baking Process Next, a process of deforming the substantially cone-shaped intermediate body into a flat shape and firing the phosphor to complete the arc tube body will be described. FIG. 8 is a diagram for explaining the deformation / firing process.
A.変形装置について
中間体540の変形には、図8に示すような、変形装置580を用いて行う。
この変形装置580は、図8の(a)に示すように、中間体540を中心軸方向(図8では、上下方向)から挟む構造をしており、一対の平板と、互いの平板の対向面が略並行な状態で移動できるように、例えば、上位の平板を下方へと案内する複数のガイド棒とからなる。一対の平板は、具体的には、その1つは中間体540が載置される載置面582aを有する固定板582であり、もう一つは、固定板582の上方に配され且つガイド棒586により固定板582の載置面582aに直交する方向(図8では、上下方向)に可動する可動板584である。
A. About a deformation | transformation apparatus Deformation of the
As shown in FIG. 8A, the deforming
固定板582には、例えば、6本のガイド棒586が立設されている。このガイド棒586は、中間体540の最外周を旋回するガラス管に沿って周方向に間隔をおいて設けられている。なお、固定板582の載置面582aの4隅には、可動板584の固定板582への近接を規制する規制部材589がそれぞれ設けられている。
可動板584には、中間体540の突出部552が収まるように貫通孔587が略中央に、そして、ガイド棒586の位置に対応してガイド孔585が6個それぞれ設けられている。
For example, six
The
B.変形・焼成工程について
次に、中間体540を平坦状に変形させると共に蛍光体の焼成を行う工程について説明する。
まず、変形装置580を準備し、可動板584と固定板582との間に、図8の(a)に示すように中間体540をセットする。
B. Deformation / Baking Step Next, the step of deforming the intermediate 540 into a flat shape and baking the phosphor will be described.
First, the
セットする位置は固定板582の載置面582a上の所定位置、例えば、略中央であって、可動板584の貫通孔587内に中間体540の突出部552がちょうど進入する位置である。このとき、可動板584の貫通孔587の周縁が中間体540の中間部542に当接する。
次に、可動板584を中間体540の中間部542に当接させた状態で、図8の(b)に示すように、中間体540におけるガラス管の外周面の温度が、約600(℃)になるように加熱する。
The setting position is a predetermined position on the mounting
Next, with the
なお、この温度は、ガラス(軟質ガラス)の軟化点(675℃)に対して、75(℃)程度低く設定されている。これは、中間体540の温度が、軟化点以上になると、ガラス管がその自重で変形し出すと共に自己の形状が保持できなくなり、横断面形状が異形になるからである。また、ガラス管の軟化点付近まで温度をあげると、ガラス管から蛍光体が剥離し出す等の不具合が生じる。
In addition, this temperature is set about 75 (degreeC) low with respect to the softening point (675 degreeC) of glass (soft glass). This is because when the temperature of the
そして、中間体540のガラス管の外周面の温度が600(℃)付近になると、中間体540は塑性変形可能となり、可動板584はその自重により下降(固定板582に近づく)し始める。つまり、中間体540が中心軸方向に圧縮され変形し始める。なお、この変形は可動板584が固定板582の規制部材589に当接するまで続く。
可動板584が規制部材589に当接する状態は、図8の(c)に示すように、可動板584の貫通孔587内に進入している突出部552を除く、他の部分が平坦状となっている。これにより、平坦状の発光管本体110が得られる。
When the temperature of the outer peripheral surface of the glass tube of the
As shown in FIG. 8C, the state in which the
また、中間体540を変形させるための加熱温度は、上述のように、600(℃)であり、この温度は、中間体540を構成するガラス管554の内周面に塗布されている蛍光体を焼成する温度に相当し、これにより、ガラス管112の内周面に蛍光体層160が形成される。
上記の変形・焼成工程は、例えば、図9に示す加熱炉を用いて行っている。
Further, the heating temperature for deforming the intermediate 540 is 600 (° C.) as described above, and this temperature is a phosphor applied to the inner peripheral surface of the
The deformation / firing process is performed using, for example, a heating furnace shown in FIG.
この加熱炉600は、炉内の温度が、680(℃)に設定されており、また、中間体540がセットされた変形装置580は、搬送装置、例えば、コンベア610で炉内に搬送される。そして、加熱炉600の内部を搬送される間に中間体540が略600(℃)にまで加熱され、変形装置580により、蛍光体層160が形成されているガラス管112をその円錐体形状の中心軸方向から圧縮して平坦状に変形されると共に蛍光体が焼成されて、発光管本体110が完成する。
In the
<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.蛍光体の塗布工程
(1)中間体の姿勢について
実施の形態では、中間体540内に注入した懸濁液を排出させる際に、中間体540をその中心軸A1が垂直となるようにして回転(自転)させているが、例えば、中間体を傾斜させて、その状態で、中間体を自転させながら懸濁液の排出を行っても良い。
<Modification>
Although the present invention has been described based on the embodiments, the content of the present invention is not limited to the specific examples shown in the above embodiments. For example, the following modifications are possible. Can be implemented.
1. Phosphor Application Step (1) Regarding the posture of the intermediate body In the embodiment, when the suspension injected into the
図10は、中間体を傾斜させて懸濁液を排出する場合を説明する図である。
まず、中間体540を、図10の(a)に示すように、その中間部542が上となる状態であって中間体540の中心軸A1が垂直となる状態に配置し、この状態で、一方の端部から懸濁液を注入する。この懸濁液は、注入された懸濁液が巻回部の内部を上がって行って中間部542を超えるまで行われる。
FIG. 10 is a diagram illustrating a case where the suspension is discharged while the intermediate body is inclined.
First, as shown in FIG. 10A, the
その後、中間体540内の懸濁液を、図10の(b)に示すように、排出させると共に、中間体540の姿勢を、中心軸A1を水平軸Sに対して所定角度(図10の(b)では、γに相当し、具体的な角度としては、45度程度である。)傾斜させ、そして、中間体540をその中心軸A1を回転軸として自転させて、中間体540内に残存する懸濁液を排出する。なお、中間体540を自転させる向きは、実施の形態と同じである。
Thereafter, the suspension in the
懸濁液の排出が終了すると、中間体540の(傾斜)姿勢を戻して(図10の(a)参照)、他方の端部から中間体540の巻回部の内部に懸濁液を注入した後、中間体540の姿勢を傾斜させると共に中間体540を自転させて巻回部の内部に残存する懸濁液を排出する。
中間体540内の懸濁液の流出が終了すると、図10の(c)に示すように、中間体540の外周に温風を吹きかけて、中間体540の内部の懸濁液を乾燥させる。このとき、中間体540は、上記の排出工程における懸濁液の排出時と同様に、傾斜した姿勢のまま中間体540の中心軸A1を回転中心として自転させている。
When the suspension is discharged, the
When the outflow of the suspension in the intermediate 540 is completed, as shown in FIG. 10C, warm air is blown to the outer periphery of the intermediate 540 to dry the suspension in the intermediate 540. At this time, the
このように中間体540を傾斜させると、懸濁液の排出が確実に行えると共に、ガラス管の内周面に懸濁液を均一に塗布できる。
なお、中間体を傾斜させる場合には、図10の(b)に示す、水平軸Sに対する中間体の中心軸A1の傾斜角度γは、40度から45度程度が好ましい。この角度は、中間体を構成するガラス管の中心軸に対する傾斜角度、或いは、懸濁液の粘度、懸濁液に含まれる溶剤の種類、乾燥時の温風温度等により変化するものと考えら、実験により適宜決定する必要がある。
When the
When the intermediate body is inclined, the inclination angle γ of the central axis A1 of the intermediate body with respect to the horizontal axis S shown in FIG. 10B is preferably about 40 to 45 degrees. This angle is considered to change depending on the inclination angle with respect to the central axis of the glass tube constituting the intermediate, or the viscosity of the suspension, the type of solvent contained in the suspension, the temperature of the hot air during drying, etc. It is necessary to determine appropriately by experiment.
また、実施の形態及びここでの変形例の説明では、中間体540を構成するガラス管内に懸濁液を注入する際に、中間体540の姿勢は傾斜していない(中心軸A1が垂直状態である。)が、例えば、中間体540を傾斜させた状態で懸濁液を注入しても良い。
さらに、懸濁液の排出する際、中間体540は、その中心軸A1が垂直軸に対して一定の角度傾斜した状態で、その中心軸A1を回転軸として自転させているが、例えば、中間体540を所定の角度の範囲で傾斜状態を変化させながら、自転させても良い。
In the description of the embodiment and the modification example here, when the suspension is injected into the glass tube constituting the intermediate 540, the posture of the intermediate 540 is not inclined (the center axis A1 is in a vertical state). However, for example, the suspension may be injected while the intermediate 540 is inclined.
Further, when the suspension is discharged, the
(2)中間体の自転について
実施の形態では、懸濁液を排出する際に、中間体540をその中心軸A1を回転軸として自転させていたが、回転軸は、中間体540の内部に注入された懸濁液を排出できれば良く、中間体540の中心軸A1でなく、例えば、垂直軸或いは水平軸Sであっても良い。
(2) About rotation of intermediate body In the embodiment, when discharging the suspension, the
なお、自転の速度は、実施の形態では、1回転/25秒であったが、この速度は、当然、懸濁液の粘度、中間体の大きさ、ガラス管の太さ、中間体の形状(例えば、旋回部におけるガラス管の中心軸に対する角度)等によって変化するものであり、実験により適宜決定するのが好ましい。
さらに、中間体540を自転させる速度は、実施の形態では一定に設定されていたが、例えば、懸濁液の排出時の速度と懸濁液の乾燥時の速度とを変えて自転させても良い。この場合、排出時及び乾燥時の速度は一定でも良く、例えば、自転開始時と終了時で速度が途中で変わるように設定されていても良い。
In addition, in the embodiment, the rotation speed was 1 rotation / 25 seconds, but this speed is naturally the viscosity of the suspension, the size of the intermediate, the thickness of the glass tube, and the shape of the intermediate. (For example, the angle with respect to the central axis of the glass tube in the swivel portion) and the like, and it is preferable to appropriately determine by experiment.
Furthermore, although the speed at which the intermediate 540 rotates is set to be constant in the embodiment, for example, the speed at which the suspension is discharged and the speed at which the suspension is dried may be changed to rotate. good. In this case, the speed at the time of discharging and drying may be constant, and for example, the speed may be set to change halfway between the start and end of rotation.
(3)懸濁液の塗布方法
実施の形態では、懸濁液を中間体540の端部544、546から注入して、ガラス管内の懸濁液の先端が中間部542を越えると、その注入を停止しているが、例えば、懸濁液の注入を引き続き行い、他方の端部から懸濁液が注出するまで、その注入を行っても良い。
(3) Method of applying suspension In the embodiment, when the suspension is injected from the
つまり、ガラス管の内周面への懸濁液の塗布は、懸濁液が塗布されれば良く、実施の形態及び上述の方法に限定するものではない。
2.円錐体形状の中間体の形状について
上記説明における中間体540は、外観形状が略円錐体形状であり、その母線と中心軸Aとの間の角度α(図5の(a)参照)が53度であったが、この角度αは、45度以上、70度以下の範囲内であれば良い。
That is, the application of the suspension to the inner peripheral surface of the glass tube is not limited to the embodiment and the method described above as long as the suspension is applied.
2. Regarding the shape of the cone-shaped intermediate body The
角度αが70度より大になると、形成治具590の窪み部595,596の段差Hが、ガラス管の外径に対して0.5倍より小となり、直管状のガラス管から円錐体形状の中間体へ形成する際の良品歩留まりが著しく悪くなり、逆に、角度αが45度より小になると、円錐体形状の中間体から平坦状の発光管本体へ変形させた際の良品歩留まりが悪くなるからである。
When the angle α is larger than 70 degrees, the step H of the recessed
なお、角度αが53度のときは、直管状のガラス管から平坦状の二重螺旋形状をした発光管本体110が得られる製造歩留まりが90(%)以上であり、上記範囲の中でもっとも良かった。
なお、形成治具590の本体部591の外周面に形成されている窪み部595,596の段差Hをガラス管の510の外径に対して0.56倍としている理由は、上述の発光管本体110において隣接するガラス管112の隙間Gaを、輝度むらのないように1.5(mm)〜6(mm)とし、また、図6に示すように、形成治具590の錐面の母線B1と軸心Bとの角度βを、上述の理由により60度程度にするためである。
3.変形工程における中間体の温度について
上記説明では、変形工程における中間体540の温度(この温度を、以下、「圧縮時温度」という。)を600(℃)として設定したが、この変形時の温度は、ガラス管112が割れることなく塑性変形できるようになる温度(実験では550(℃)であった)以上であってガラス管112の軟化点(675(℃))より低ければ良い。
When the angle α is 53 degrees, the production yield of the arc tube
The reason why the step H of the recessed
3. Regarding the temperature of the intermediate in the deformation step In the above description, the temperature of the intermediate 540 in the deformation step (this temperature is hereinafter referred to as “temperature during compression”) is set to 600 (° C.). The temperature should be higher than the temperature at which the
変形時の温度がガラス管112の軟化点以上になると、ガラス管112は、軟化状態となり、自己の形状を保持できなくなり、ガラス管112の横断面形状が略円形状からそれ以外の歪な形状に変形したり、隣接するガラス管112が変形しすぎて触接したり、さらには、ガラス管の端部の径が細くなりその分ガラス管の軸方向に伸長したりする不具合が生じる。
When the temperature at the time of deformation becomes equal to or higher than the softening point of the
なお、実際の工程では、ガラス管の材料自体のばらつき、加熱時の装置の温度のばらつき等を考慮すると、変形時の温度は、580(℃)以上、635(℃)以下の範囲内であれば良い。これは、ガラス管の横断面形状が略円形状を保ち、かつ、平坦状に加工できる温度である。
なお、蛍光体の焼成温度は、550(℃)以上650(℃)以下であれば良く、ちょうど、ガラス管を変形させるために加熱する温度と略一致している。
4.発光管本体の形状について
実施の形態では、発光管100は、平坦な二重螺旋形状をしていたが、本発明に係る発光管100の形状は、平坦な二重螺旋形状に限定するものではなく、例えば、円錐体形状の中間体の一部を平坦に変形させて、発光管本体を形成しても良い。さらには、旋回部を1つ有する一重螺旋形状であっても良い。
In the actual process, considering the variation of the material of the glass tube itself, the variation of the temperature of the apparatus at the time of heating, etc., the temperature at the time of deformation may be in the range of 580 (° C.) or more and 635 (° C.) or less. It ’s fine. This is the temperature at which the cross-sectional shape of the glass tube can be maintained in a substantially circular shape and can be processed into a flat shape.
Note that the firing temperature of the phosphor may be not less than 550 (° C.) and not more than 650 (° C.), which is almost the same as the heating temperature for deforming the glass tube.
4). Regarding the shape of the arc tube body In the embodiment, the
また、実施の形態では、旋回部122,124は、所定軸Aの廻りを円弧状に旋回する形状をしていたが、例えば、旋回部は、所定方向から見たときに、多角形状、例えば、4角形状に旋回するような形状でも良い。
さらに、実施の形態では、発光管本体110は、中間部120から端部114,116までの全範囲が、所定軸Aの廻りを旋回しているが、例えば、中間部から、端部手前の所定位置までの部分が旋回しても良い。
5.錐体形状(中間体の外観形状)について
実施の形態における中間体540の外観形状は、円錐体形状であったが、本発明における錐体形状は円錐体形状に限定するものではなく、例えば、中間体の外観形状は、四角錐体形状等の多角錐体形状であっても良い。
Further, in the embodiment, the swiveling
Furthermore, in the embodiment, the arc tube
5. About the cone shape (the outer shape of the intermediate body) The outer shape of the
また、中間体540は、一本のガラス管510を、その中央部(510a)を形成治具590の頂部に掛止して、ガラス管510の中央部から各端部側の部分を形成治具590の円錐面に沿って巻き付けることにより、二重螺旋状に形成されているが、例えば、ガラス管の一端部を形成治具の頂部に掛止して、この端部から他方の端部に至るまでの部分を形成治具の錐面に沿って巻き付けた一重螺旋形状でも良い。この場合も、形成治具(本体部)の形状は、円錐体状に限定するものではない。
6.平坦な形状(発光管本体の外観形状)について
実施の形態における発光管本体110の外観形状は、平坦状(ガラス管の軸心が略同一平面内にある。)であったが、ガラス管のすべてが同一平面内に位置する形状であっても良いし、ガラス管の一部の軸心が同一平面に位置する形状であっても良い。
Further, the
6). Flat shape (outer shape of arc tube body) The outer shape of the
また、実施の形態における発光管本体110は、所定軸の延伸方向から見たときに、旋回部は円弧状に前記所定軸Aの廻りを旋回する形状をしているが、例えば、旋回部が三角形状等の多角形状の一辺を構成するように直線状に所定軸の廻りを旋回するような形状であっても良い。なお、ガラス管を、所定軸の廻りを直線状に旋回させるには、上述の錐体形状が多角錐体状に広がりを持つ必要がある。
In addition, the
本発明は、従来の環形蛍光ランプの外径よりも小さくでき発光管を効率的に製造するのに利用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be made smaller than the outer diameter of a conventional ring fluorescent lamp and can be used to efficiently manufacture an arc tube.
10 蛍光ランプ
100 発光管
110 発光管本体
112 ガラス管
114,116 端部
120 中間部
122,124 旋回部
200 ホルダ
510 ガラス管
540 中間体
542 中間部
548,550 巻回部
580 変形装置
A 所定軸
A1 中心軸
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