JP4813345B2 - ガラス管加熱装置及びランプ製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、冷陰極放電灯等に代表されるランプ製造用のガラス管加熱装置及びランプ製造装置を含む技術分野に属するものである。

例えば、液晶表示装置等のバックライト用光源として、冷陰極放電灯（ＣＣＦＬ）が使用される。かかる放電灯は、一般的に、内周面の所定部位に蛍光体層が形成されるとともに、不活性ガス及び水銀蒸気が導入されるバルブ部と、バルブ部の両端にて封止されるとともに、バルブ部内に高電圧を放出する電極マウントとを備える。

かかる放電灯は、例えば、次のように製造される。まず、内壁面の所定部位に蛍光体層が形成されたガラス管を用意する。蛍光体層は、ガラス管内壁面に塗布された蛍光塗膜が焼成されることで形成される。次に、ガラス管の一端部にマウントを封止する。より詳しくは、マウントは、電極部、電極部から延びるリード線、及びリード線の基端部側に設けられたガラス製のビードからなり、ガラス管と前記ビードとが相互に溶着させられることで封止される。続いて、ガラス管の他端側に２ヶ所の縮径部を形成する。２ヶ所の縮径部のうちガラス管の一端側に位置する縮径部に別のマウントを仮止めし、他端側に位置する縮径部に水銀合金部材を挿入する。

そして、ガラス管内を排気しつつ、不活性ガスを導入する。この際、不純物の排出効率をより高めるために、ガラス管の加熱が行われる。その後、ガラス管は徐冷され、ガラス管の他端部が封止される。

その後、別装置において、高周波加熱を行うことによりガラス管内に水銀蒸気を放出させる。そして、前記仮止めされていた残りのマウントを封止する。より詳しくは、ガラス管を所定位置に位置決めした状態で、別のマウントの仮止めされている縮径部外周を加熱し、相互に溶着し、その後、不要部位、つまり、水銀合金部材の存在する部位を切除する。かかる一連の工程を経ることで、ランプとしての放電灯が得られる。勿論、上記手順はあくまでも一例である。

ところで、例えば、ガラス管内の排気をする際等、ガラス管を加熱する場合において、ガラス管の一端を保持ヘッドにて保持し、当該ガラス管の長手方向を鉛直向きとした状態で、ガラス管の搬送経路を挟んで配置された加熱炉の間を通過するよう、当該保持ヘッドが所定経路を移動することでガラス管を加熱する技術が提案されている。また、ガラス管の加熱に際して、ガラス管の軸線を回転軸としてガラス管を回転させることで、ガラス管を比較的均一に加熱することが考えられている（例えば、特許文献１参照）。

しかし、上記技術を採用した場合、以下の不具合が生じ得る。すなわち、ガラス管が加熱炉に入る直前、ガラス管のうち加熱炉に近い部分が、加熱炉から遠い部分と比較してより高温となってしまう。このため、ガラス管の加熱炉に近い部分と加熱炉から遠い部分との間で熱膨張の程度に差異が生じ、加熱炉に近い部分がより熱膨張してしまう。そのため、保持ヘッドに保持されていないガラス管の他端部分が、加熱炉から離間する方向に向けて反ってしまうおそれがある。この場合において、一般的に、加熱炉の入口は炉内の熱を極力逃がさないよう比較的幅狭にされていることも相俟って、ガラス管の他端部分が加熱炉の入口部分にぶつかってしまい、ガラス管が破損してしまうおそれがある。加えて、仮にガラス管が加熱炉の入口を通過できたとしても、ガラス管の他端部分が炉壁に接触してしまい、炉壁にガラスが付着することで加熱炉自体の破損を招いてしまうことも懸念される。

そこで、ガラス管の両端について保持ヘッドで保持することで、ガラス管の他端部分における反りを防止することが考えられる（例えば、特許文献２参照）。
特開平９−５５１６４号公報 特開２００６−１９１８５号公報

しかしながら、当該技術を採用した場合、確かにガラス管の他端部分における反りを防止できるものの、熱膨張に伴うガラス管の長手方向への延びが制限されてしまう。そのため、ガラス管の長手方向略中央部分（以下、単に「中央部分」という）に弛みが生じてしまい、加熱終了後においても当該弛みが残ってしまうおそれがある。

本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、ガラス管の端部における反りを防止できるとともに、ガラス管の中央部分における弛みの発生を抑制でき、ひいては、製造歩留まりの向上を図ることができるガラス管加熱装置及びランプ製造装置を提供することにある。

以下、上記目的等を解決するのに適した各手段につき、項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する手段に特有の作用効果を付記する。

手段１．ガラス管に対して、加熱処理を施すためのガラス管加熱装置であって、
前記ガラス管を融点未満の温度にて加熱するための加熱手段と、
前記加熱手段の両側において、前記ガラス管を保持する第１及び第２の保持ヘッドと、
前記加熱手段に沿って、前記ガラス管を保持している前記第１及び第２の保持ヘッドを搬送する搬送手段とを備え、
前記ガラス管を保持する際に、前記第１及び第２の保持ヘッドのうち少なくとも一方を前記ガラス管の長手方向に移動させる機構とは別に、
前記第１及び第２の保持ヘッドのうち少なくとも一方を、前記ガラス管の長手方向に移動可能に構成するとともに、当該移動可能なヘッドに、前記ガラス管の形状を維持しつつ、前記ガラス管の反りを防止するべく前記ガラス管に張力を付与可能な張力付与手段を設けたことを特徴とするガラス管加熱装置。

上記手段１によれば、加熱手段の両側において、ガラス管は第１及び第２の保持ヘッドによって保持される。従って、ガラス管の端部において反りが発生することを防止でき、ガラス管を加熱手段内により確実に搬送することができる。一方で、加熱手段の両側においてガラス管が保持されるため、ガラス管の中央部分における弛みの発生が懸念されるところである。これに対し、本手段１では、第１及び第２の保持ヘッドのうち少なくとも一方は、ガラス管の長手方向に沿って移動可能に構成されるとともに、当該移動可能なヘッドには、ガラス管の形状を維持しつつ、ガラス管の反りを防止するための張力付与手段が設けられている。これにより、ガラス管の加熱時に、ガラス管の形状が維持されつつ、ガラス管に張力が付与される。その結果、ガラス管の長手方向に沿った熱膨張を吸収でき、ガラス管の中央部分における弛みの発生を抑制できる。ひいては、不良品の発生を防止でき、製造歩留まりの向上を図ることができる。

手段２．ガラス管に対して、加熱処理を施すためのガラス管加熱装置であって、
前記ガラス管を融点未満の温度にて加熱するための加熱手段と、
前記加熱手段の両側において、前記ガラス管を保持する第１及び第２の保持ヘッドと、
前記加熱手段に沿って、前記ガラス管を保持している前記第１及び第２の保持ヘッドを搬送する搬送手段と、
前記ガラス管を保持する際に、前記第１及び第２の保持ヘッドのうち少なくとも一方を前記ガラス管の長手方向に移動させ、加熱中は不能動化させられる保持移動手段とを備え、
前記保持移動手段とは別に、前記第１及び第２の保持ヘッドのうち少なくとも一方を、前記ガラス管の長手方向に移動可能に構成するとともに、当該移動可能なヘッドに、前記ガラス管の形状を維持しつつ、前記ガラス管の反りを防止するべく前記ガラス管の延びに対応して所定範囲内の張力を付与可能な張力付与手段を設けたことを特徴とするガラス管加熱装置。

上記手段２によれば、基本的には上記手段１と同様の作用効果が奏される。

但し、手段２では、張力付与手段は単に張力を付与するに止まらず、「ガラス管の延びに対応して所定範囲内の張力を付与可能」であるため、必要以上の張力を付与してしまうことによる不具合（例えば、ガラス管が延び切ってしまうこと等）をより確実に防止することができる。尚、「所定範囲内」とあるのは、ガラス管が延び切ってしまうような過度な張力を除外する趣旨である。

手段３．前記第１及び第２の保持ヘッドに、前記ガラス管の両端を同期回転させることで、前記ガラス管の軸線を回転軸として、前記ガラス管を回転させる回転手段を設けたことを特徴とする手段１又は２に記載のガラス管加熱装置。

ガラス管を加熱する際に、加熱が不均一に行われてしまうと、熱応力が生じてしまい、ガラス管に内部応力が残存してしまうおそれがある。このように内部応力が残存してしまうと、ガラス管の耐久性が低下し、ひいてはガラス管の寿命が比較的短くなってしまうおそれがある。

これに対して、上記手段３によれば、第１及び第２の保持ヘッドには、回転手段が設けられており、ガラス管の両端を同期回転させることで、ガラス管の軸線を回転軸としてガラス管を回転させることができる。従って、ガラス管を比較的均一に加熱することができ、熱応力の発生を抑制できる。その結果、ガラス管に内部応力が残存してしまう不具合を抑制でき、ガラス管の耐久性の向上、ひいては、ガラス管の長寿命化を図ることができる。

手段４．前記第１及び第２の保持ヘッドに、前記ガラス管内を排気する排気手段及び前記ガラス管内に所定のガスを導入するガス導入手段を設けたことを特徴とする手段１乃至３のいずれかに記載のガラス管加熱装置。

上記手段４によれば、第１及び第２の保持ヘッドには、ガラス管内を排気する排気手段と、ガラス管内にガスを導入するガス導入手段が設けられている。従って、第１及び第２の保持ヘッドにより、ガラス管を保持しつつ、加熱を行いながらガラス管内の排気やガラス管内への所定のガス導入をすることができる。このため、ガラス管内の排気やガラス管内へのガス導入を短時間で効率よく行うことができる。

手段５．前記第１及び第２の保持ヘッドが、前記ガラス管をその長手方向が水平又は略水平の姿勢を維持するよう、前記搬送手段が前記第１及び第２の保持ヘッドを搬送することを特徴とする手段１乃至４のいずれかに記載のガラス管加熱装置。

一般に、加熱手段の上方における温度の方が、下方における温度よりも高温になりやすい。そのため、例えば、ガラス管の長手方向が鉛直方向となるようガラス管を保持した上で、当該ガラス管を加熱する構成を採用した場合、ガラス管の鉛直上方の部位と、鉛直下方の部位とで加熱にムラが生じてしまい、ガラス管を均一に加熱できないおそれがある。そこで、ガラス管の長手方向が水平又は略水平の姿勢を維持するよう加熱手段の両側においてガラス管を保持することで、加熱ムラを防止し、ガラス管を比較的均一に加熱することが考えられる。ところが、このようにガラス管の長手方向が水平又は略水平となるようガラス管を保持した場合、重力によりガラス管の中央部分がより弛んでしまうおそれがある。

この点、本手段５によれば、上記のように張力付与手段が設けられていることから、ガラス管の弛みを抑制することができる。また、ガラス管の軸線を回転軸としてガラス管を回転させることで、ガラス管をより均一に加熱することができるとともに、重力による悪影響を排除でき、ガラス管の弛みを効果的に抑制することができる。すなわち、上述した手段１、２等の構成を採用することにより、ガラス管の長手方向が水平又は略水平となるようガラス管を保持する構成とすることとするメリットを十分に享受することができ、一方で、当該構成とすることに伴うデメリットを効果的に解消できる。

手段６．前記張力付与手段は、一端が前記搬送手段に固定され、他端が前記第１又は第２の保持ヘッドに連結されてなるバネ部材により構成されていることを特徴とする手段１乃至５のいずれかに記載のガラス管加熱装置。

上記手段６によれば、比較的簡易な構成で張力付与手段を設けることができ、製造設備の複雑化を防止することができる。

手段７．手段１乃至６のいずれかに記載のガラス管加熱装置を備えてなるランプ製造装置。

手段７に示すように、ランプ製造装置に、上記ガラス管加熱装置を備える構成とすることで、ランプ製造に際して、ガラス管の中央部分における弛みを抑制でき、ひいては製造歩留まりの向上を図ることができる。尚、ガラス管加熱装置は、ガラス管の加熱を必要とする各種工程において適用可能であるが、特に、ガラス管内を排気しつつガスを導入する工程において好適に用いられる。

以下に、一実施形態について図面を参照しつつ説明する。

図１（ｇ）に示すように、本実施形態におけるランプを構成する冷陰極放電灯１は、ガラスよりなるバルブ２と、バルブ２の両端において封止状態で設けられた第１マウント３及び第２マウント４とを備えている。第１、第２マウント３，４は、それぞれ電極部２１、該電極部２１から延びるリード線２２及びリード線２２の基端部側に設けられたガラス製のビード２３からなる。バルブ２の内壁面には、蛍光体層５が設けられているとともに、バルブ２内部には水銀蒸気が存在している。

かかる冷陰極放電灯１は、所定の製造装置が用いられることにより、次のようにして製造される。すなわち、まず図１（ａ）に示すように、ガラス管１１の内壁面の所定部位に蛍光体層５を形成する。蛍光体層５は、ガラス管１１内壁面に塗布された蛍光塗膜が加熱焼成されることで形成される。本実施形態では、前記ガラス管１１のうち、蛍光体層５にほぼ対応する部位をバルブ部１２と称し、それよりも図の上方部位を被切除部１３と称することとする。

次に、図１（ｂ）に示すように、ガラス管１１の一端部に、バーナー等で第１マウント３が封止される。このとき、ガラス管１１と第１マウント３のビード２３とが相互に溶着させられる。そして、第１縮径部１５、第２縮径部１６をそれぞれバーナー等で形成し、第１縮径部１５に第２マウント４を仮止めする。さらに、第２縮径部１６に向けて水銀合金部材１７を挿入する。水銀合金部材１７としては、例えば、金属製の筒体内に、水銀蒸気を放出可能な水銀合金を封入したものが好適に用いられる。尚、第１縮径部１５は、前記バルブ部１２と、被切除部１３とのほぼ境界部位（近傍）に形成され、第２縮径部１６は、被切除部１３の中間位置に形成される。

続いて、図１（ｂ）に示すガラス管１１を、図１（ｃ）に示す排気封止装置３１に供給する。排気封止装置３１では、ガラス管１１内が排気されつつ、アルゴン等の不活性ガス（希ガス）が導入される。この際、不純物の排出効率をより高めるために、ガラス管１１の加熱が行われる。当該加熱に際し、後述するガラス管加熱装置５１が用いられる。その後、ガラス管１１は徐冷され、図１（ｄ）に示すように、第１マウント３が封止された側と反対側の端部が封止される。前記ガラス管加熱装置５１を含む排気封止装置３１の構成等については、後に詳述することとする。

次いで、図１（ｅ）に示すように、ガラス管１１内の水銀合金部材１７を、ボンバータ２４（高周波加熱装置）を用いてガラス管１１外周から加熱し、ガラス管１１内に水銀蒸気を放出せしめる。そして、この加熱処理により、水銀蒸気が放出され、バルブ部１２内に流入する。

次に、図１（ｆ）に示すように、ガラス管１１の第１縮径部１５にて係止されていた前記第２マウント４を封止する。より詳しくは、ガラス管１１の所定位置に位置決めした状態で、ガラス管１１の第１縮径部１５外周に沿って、バーナー２５を相対回転させながら、ビード２３及びガラス管１１を加熱し、相互に溶着する。その後、図１（ｇ）に示すように、前記ビードシール方式で封止した封着部を残して、被切除部１３を切除する。このように一連の工程を経ることによって、換言すれば各種工程のための各種装置からなる製造装置を経ることで、前記冷陰極放電灯１が得られる。

さて次に、前述のガラス管加熱装置５１を有してなる排気封止装置３１について説明する。図２に示すように、排気封止装置３１は、ベース部３３と、鉛直方向に延び、当該ベース部３３に対して相対回転可能に立設される回転軸３４とを備える。回転軸３４には、図示しない駆動源から回転駆動力が伝達可能となっている。また、回転軸３４には、該回転軸３４の回転に伴い回転する円板状の一対のテーブル３５，３６が設けられており、図２，３に示すように、テーブル３５，３６の外周には前記ガラス管１１を保持する保持手段としての複数の第１及び第２の保持ヘッド３７，３８が所定間隔毎に設けられている。本実施形態では、前記駆動源、回転軸３４、及びテーブル３５，３６等により、搬送手段が構成されている。

排気封止装置３１においては、その取入部３１ａにおいて、取入コンベア６５によって搬送されてくるガラス管１１を取入れることができるとともに、取出部３１ｂにおいて、取出コンベア６６に対してガラス管１１を取出可能となっている（図３参照）。取入れられたガラス管１１は、前記第１、第２の保持ヘッド３７，３８に保持されるようになっている。ここで、ガラス管１１を取入れたり、取出したりする際に、ガラス管１１を保持したり、保持を解除したりするため、第１及び第２の保持ヘッド３７，３８には、それぞれが接近・離間する方向に移動可能な保持移動手段としての保持移動機構（図示せず）が設けられている。当該保持移動機構は、取入・取出（取外）に際してのみ能動化され、それ以外のとき（例えば、次述する加熱ゾーン４１中）には、不能動化（動作が規制）されるものである。また、一対のテーブル３５，３６が略１周する間に、ガラス管１１が、加熱ゾーン４１、徐冷ゾーン４２、シールゾーン４３を経て、取出部３１ｂより取出されるようになっている。尚、前記保持移動機構としては、例えば、所定のタイミングで、第１及び第２の保持ヘッド３７，３８を接近・離間する方向に移動させるカム機構等を採用することで実現可能である。

また、前記加熱ゾーン４１に対応して、加熱手段としての加熱炉４４が設けられており、加熱炉４４を通過するガラス管１１に対し、加熱を行いながら、排気及び不活性ガスの導入が行われるようになっている。加熱炉４４内部には、搬送されるガラス管１１を挟むようにヒータ部材６３，６４が設けられている。また、ガラス管１１が搬入及び搬出される加熱炉４４の入口及び出口は、加熱炉４４内の熱が極力逃げないよう比較的幅狭とされている。

また、徐冷ゾーン４２に対応して、冷却ブロー手段４５等が設けられている。当該冷却ブロー手段４５から、エアーが吹付けられることにより、加熱されていたガラス管１１が徐々に冷却されるようになっている。尚、このようにエアーを吹付けることにより、ガラス管１１が比較的短時間に冷却され、ひいては、排気封止装置３１の小型化が図られる。

さらに、シールゾーン４３に対応して、バーナー４６，４７が設けられている。これらバーナー４６，４７により、ガラス管１１のうち第１マウント３が封止された端部とは反対側の端部が加熱封止されるようになっている。勿論、バーナー４６，４７の直前において、別途ガラス管１１の中間部位を保持する機構を設けたり、封止箇所の保持を解除する機構を設けたりしてもよい。

さて、本実施形態では、ガラス管加熱装置５１（加熱ゾーン４１）に特徴を有しているため、次には、当該ガラス管加熱装置５１の構成について詳細に説明する。図２に示すように、ガラス管加熱装置５１は、第１、第２の保持ヘッド３７，３８、及び加熱炉４４等を備えている。また、図４に示すように、第１及び第２の保持ヘッド３７，３８はそれぞれ第１及び第２のボディ５２，５３と第１及び第２のチャック５４，５５とを備えている。ここで、第１及び第２のチャック５４，５５は、ガラス管１１の長手方向が鉛直の姿勢を維持するよう加熱炉４４の両側においてガラス管１１を保持する。より詳しくは、第１のチャック５４がガラス管１１の上端開口部を保持し、第２のチャック５５がガラス管１１のうち第１マウント３が封止された下端部を保持する。保持されたガラス管１１は鉛直姿勢を維持しつつ前記搬送手段により搬送されるようになっている。さらに、第１、第２のチャック５４，５５はそれぞれ第１及び第２のボディ５２，５３に対して、相対回転可能となるよう設けられている。

また、第１の保持ヘッド３７は、前記ガラス管１１の長手方向に沿って移動可能とされている。より詳しくは、第１のボディ５２が、テーブル３５に固定されているガイドレール５６に挿通された状態とされることで、第１の保持ヘッド３７は、ガラス管１１の長手方向に沿って移動可能とされている。加えて、当該移動可能な第１の保持ヘッド３７には、ガラス管１１に張力を付与可能な張力付与手段としてのバネ部材５７が設けられている。当該バネ部材５７は、その一端がテーブル３５と同期して移動する固定部材（例えば、テーブル３５から延びる部材等）に連結されているとともに、その他端が第１のボディ５２に取付けられている。但し、バネ部材５７としては、ガラス管１１の弛みを抑制しつつも、ガラス管１１に過度の張力を付与することがない（適度なバネ定数を有する）ものが用いられており、これにより、ガラス管１１には、所定範囲内の張力が付与されるようになっている。尚、第１のボディ５２はガイドレール５６に対し、図示しないストッパによりその移動が制限されるようになっている。そして、ガラス管１１が保持されると、当該ストッパが解除され、ガラス管１１に対してバネ部材５７からの張力が付与されるようになっている。このように、前記第１ヘッド３７をガイドレール５６に対し、ガラス管１１の長手方向に沿って移動可能とする機構は、前述したガラス管１１を取入れる際や取出す際、ガラス管１１を保持したり、保持を解除したりするための保持移動機構とは別のものとして設けられているものである。

さらに、図２に示すように、第１及び第２のボディ５２，５３には、回転手段としての一対のモータ５８，５９がそれぞれ内蔵されており、当該モータ５８，５９はそれぞれ同期しつつ、同一速度で回転可能とされている。また、当該一対のモータ５８，５９の回転軸の回転力はそれぞれ第１及び第２のチャック５４，５５に対し伝達可能とされている。これにより、ガラス管１１は、第１、第２のチャック５４，５５を介して、ガラス管１１の軸線を回転軸として回転可能となっている。

加えて、第１の保持ヘッド３７には、ガラス管１１内の排気をする排気手段としての排気装置６１、及び、ガラス管１１内に不活性ガスを導入するガス導入手段としてのガス導入装置６２が設けられている。排気装置６１は、ガラス管１１の上端開口部からガラス管１１内を真空排気できるようになっている。また、ガス導入装置６２は、ガラス管１１の上端開口部からガラス管１１内に不活性ガスを導入できるようになっている。加えて、第１のボディ５２には、図示しないロータリージョイントが組み込まれており、ガラス管１１を回転させつつ、ガラス管１１内の排気やガラス管１１内へのガス導入が行えるようになっている。

次に上述のように構成されてなる本実施形態の作用効果について、ガラス管加熱装置５１により奏される作用効果を中心に説明する。

本実施形態によれば、第１及び第２の保持ヘッド３７，３８（第１及び第２のチャック５４，５５）によって、加熱炉４４の両側で、ガラス管１１が保持される。従って、ガラス管１１の端部において反りが発生してしまうことを防止でき、ガラス管１１を加熱炉４４内により確実に搬送することができる。一方で、加熱炉４４の両側においてガラス管１１が保持されるため、ガラス管１１の長手方向略中央部分（以下、単に「中央部分」という）で弛みが生じてしまうことが懸念される。これに対し、本実施形態によれば、第１の保持ヘッド３７は、ガラス管１１の長手方向に沿って移動可能に構成されているとともに、当該移動可能な第１の保持ヘッド３７には、バネ部材５７が設けられている。これにより、ガラス管１１の加熱時に、ガラス管１１の形状が維持されつつ、第１の保持ヘッド３７によりガラス管１１が所定範囲内の張力で引っ張られることとなる。その結果、ガラス管１１の長手方向に沿った熱膨張が吸収され、ガラス管１１の中央部分における弛みの発生を抑制できる。ひいては、不良品の発生を防止でき、製造歩留まりの向上を図ることができる。

また、第１及び第２の保持ヘッド３７，３８には、回転手段としてのモータ５８，５９が設けられており、ガラス管１１の軸線を回転軸としてガラス管１１を回転させることができる。従って、ガラス管１１を比較的均一に加熱することができ、熱応力の発生を抑制できる。その結果、ガラス管１１に内部応力が残存してしまう不具合を抑制でき、ガラス管１１の耐久性の向上、ひいては、ガラス管１１の長寿命化を図ることが可能となる。

加えて、第１の保持ヘッド３７には、排気装置６１と、ガス導入装置６２とが設けられている。従って、当該第１及び第２の保持ヘッド３７，３８によりガラス管１１を保持しつつ、加熱を行いながらガラス管１１内の排気やガス交換をすることができる。このため、ガラス管１１内の排気やガラス管１１内へのガス導入を短時間で効率よく行うことができる。

尚、上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。勿論、以下において例示しない他の応用例、変更例も当然可能である。

（ａ）上記実施形態においては、第１の保持ヘッド３７をガラス管１１の長手方向に沿って移動可能とするとともに、当該第１の保持ヘッド３７に、ガラス管１１に張力を付与可能な張力付与手段としてのバネ部材５７を設けているが、第２の保持ヘッド３８にも同様の構成を採用することとしてもよい。また、第２の保持ヘッド３８にのみ、当該構成を採用することとしてもよい。

（ｂ）上記実施形態においては、張力付与手段としてバネ部材５７を用いているが、他の張力付与手段を用いることとしてもよい。例えば、他の弾性部材を用いることとしてもよいし、加熱時のガラス管１１の温度等から算出されるガラス管１１の長手方向への延び量を予め求めておき、当該延び量に基づいてサーボモータ等を制御することで所定範囲内での張力を付与することとしてもよい。

（ｃ）上記実施形態では、ガラス管１１の長手方向が鉛直の姿勢を維持するようガラス管１１が搬送されるよう構成されているが、ガラス管１１の長手方向の姿勢については鉛直に限定されるものではない。例えば、ガラス管１１の長手方向が水平となるようガラス管１１を搬送することとしてもよい。このようにガラス管１１の長手方向が水平となるようガラス管１１を保持することで、ガラス管１１の長手方向が鉛直方向となるようガラス管１１を保持した上で当該ガラス管１１を加熱する場合と比較して、加熱ムラを防止し、ガラス管１１を比較的均一に加熱することができる。一方で、ガラス管１１の長手方向が水平となるようガラス管１１を保持した場合、重力によりガラス管１１の中央部分がより弛んでしまうことが懸念されるところであるが、ガラス管１１に張力を付与するバネ部材５７が設けられていることから、ガラス管１１の弛みを抑制することができる。また、ガラス管１１の軸線を回転軸としてガラス管１１を回転させることで、ガラス管１１をより均一に加熱することができるとともに、重力による悪影響を排除でき、ガラス管１１の弛みをより効果的に抑制することができる。すなわち、ガラス管１１に張力を付与したり、ガラス管１１を回転させたりすることにより、ガラス管１１の長手方向が水平となるようガラス管１１を保持する構成とすることによるメリットを十分に享受することができ、一方で、当該構成とすることによるデメリットを効果的に解消できる。

（ｄ）上記実施形態においては、ガラス管１１の軸線を回転軸としてガラス管１１を回転させることとしているが、ガラス管１１を回転させない構成を採用することとしてもよい。

（ｅ）上記実施形態では、冷陰極放電灯１を製造するための製造装置の一部たるガラス管加熱装置５１に具体化しているが、他の放電灯を製造する場合に具体化することもできる。また、放電灯に限られず、白熱灯（バルブ）を製造する場合に具体化することもできる。

（ｆ）上記実施形態では、ガラス管１１の排気をしつつ、不活性ガスを導入する際のガラス管１１の加熱工程におけるガラス管加熱装置５１を具体化しているが、他の工程において具体化することもできる。例えば、ガラス管１１内に塗布された蛍光塗膜を加熱焼成する工程等において具体化することもできる。但し、加熱手段は、ガラス管を融点未満の温度にて加熱するものであることが必要である。

（ｇ）上記実施形態では、円板状のテーブル３５，３６に第１、第２の保持ヘッド３７，３８を設けているが、回転軸３４から延びる一対のアームに第１、第２の保持ヘッド３７，３８を設けることとしてもよい。

（ｈ）上記実施形態では、ガラス管１１の上端開口部を保持する第１の保持ヘッド３７に、排気装置６１と、ガス導入装置６２とを設けているが、ガラス管１１の両端が開口している場合には、第２の保持ヘッド３８についても排気装置６１と、ガス導入装置６２とを設けることとしてもよい。これにより、ガラス管１１内の排気及びガス導入を一層効率よく行うことができる。

（ａ）〜（ｇ）は、一実施形態における冷陰極放電灯の製造工程を模式的に示すガラス管等の断面図及び装置図である。 ガラス管加熱装置等を示す概略構成図である。 排気封止装置を示す平面模式図である。 ガラス管加熱装置等の一部を示す斜視図である。

符号の説明

１…冷陰極放電灯、１１…ガラス管、３７…第１の保持ヘッド、３８…第２の保持ヘッド、４４…加熱手段としての加熱炉、５１…ガラス管加熱装置、５７…張力付与手段としてのバネ部材、５８，５９…回転手段としてのモータ、６１…排気手段としての排気装置、６２…ガス導入手段としてのガス導入装置。

Claims (6)

1. ガラス管に対して、加熱処理を施すためのガラス管加熱装置であって、
   前記ガラス管を融点未満の温度にて加熱するための加熱手段と、
   前記加熱手段の両側において、前記ガラス管を保持する第１及び第２の保持ヘッドと、
   前記加熱手段に沿って、前記ガラス管を保持している前記第１及び第２の保持ヘッドを搬送する搬送手段とを備え、
   前記ガラス管を保持する際に、前記第１及び第２の保持ヘッドのうち少なくとも一方を前記ガラス管の長手方向に移動させる機構とは別に、
   前記第１及び第２の保持ヘッドのうち少なくとも一方を、前記ガラス管の長手方向に移動可能に構成するとともに、当該移動可能なヘッドに、前記ガラス管の形状を維持しつつ、前記ガラス管の反りを防止するべく前記ガラス管に張力を付与可能な張力付与手段を設け、
   前記第１及び第２の保持ヘッドに、前記ガラス管の両端を同期回転させることで、前記ガラス管の軸線を回転軸として、前記ガラス管を回転させる回転手段を設けたことを特徴とするガラス管加熱装置。
2. ガラス管に対して、加熱処理を施すためのガラス管加熱装置であって、
   前記ガラス管を融点未満の温度にて加熱するための加熱手段と、
   前記加熱手段の両側において、前記ガラス管を保持する第１及び第２の保持ヘッドと、
   前記加熱手段に沿って、前記ガラス管を保持している前記第１及び第２の保持ヘッドを搬送する搬送手段と、
   前記ガラス管を保持する際に、前記第１及び第２の保持ヘッドのうち少なくとも一方を前記ガラス管の長手方向に移動させ、加熱中は不能動化させられる保持移動手段とを備え、
   前記保持移動手段とは別に、前記第１及び第２の保持ヘッドのうち少なくとも一方を、前記ガラス管の長手方向に移動可能に構成するとともに、当該移動可能なヘッドに、前記ガラス管の形状を維持しつつ、前記ガラス管の反りを防止するべく前記ガラス管の延びに対応して所定範囲内の張力を付与可能な張力付与手段を設け、
   前記第１及び第２の保持ヘッドに、前記ガラス管の両端を同期回転させることで、前記ガラス管の軸線を回転軸として、前記ガラス管を回転させる回転手段を設けたことを特徴とするガラス管加熱装置。
3. 前記第１及び第２の保持ヘッドに、前記ガラス管内を排気する排気手段及び前記ガラス管内に所定のガスを導入するガス導入手段を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載のガラス管加熱装置。
4. 前記第１及び第２の保持ヘッドが、前記ガラス管をその長手方向が水平又は略水平の姿勢を維持するよう、前記搬送手段が前記第１及び第２の保持ヘッドを搬送することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のガラス管加熱装置。
5. 前記張力付与手段は、一端が前記搬送手段に固定され、他端が前記第１又は第２の保持ヘッドに連結されてなるバネ部材により構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のガラス管加熱装置。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載のガラス管加熱装置を備えてなるランプ製造装置。
   

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