JP4850053B2 - 管加工装置及びランプ製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、ランプを形成するためにガラス管に縮径加工を施すための管加工装置及びランプ製造装置を含む技術分野に属する。

例えば、液晶表示装置等のバックライト用光源として、冷陰極蛍光灯（ＣＣＦＬ）が使用される。かかる蛍光灯は、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。

冷陰極蛍光灯は、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、ランプとしての冷陰極蛍光灯が得られる。勿論、上記手順はあくまでも一例である。

ここで、マウントや水銀合金部材を仮止めするために形成される縮径部は、例えば、次のようにして形成される。すなわち、先ずガラス管の所定部位をバーナー等の加熱手段にて加熱する。次いでガラス管を加熱手段から一対の押圧手段（例えば、ピンチ）まで移動させ、その後一旦停止させた上で加熱により軟化状態となった当該所定部位を一対の押圧手段によって挟み込み、押圧する。これにより、当該所定部位が加圧、変形され、縮径部が形成される（例えば、特許文献１参照）。

ところで、近年、生産効率の向上を図るため、製造ラインの高速化が求められている。そこで、ガラス管を連続移動させつつ、縮径加工を施すことで製造ラインの高速化を図ることが考えられる。具体的には、ガラス管を保持する保持手段を連続移動させることで、ガラス管を連続移動させ、さらに移動中のガラス管に対して上記技術を用いて縮径加工を施すことが考えられる。
特開平８−２７３６１４号公報

しかしながら、上記公報に記載された技術思想は、ガラス管を一旦停止させた上で押圧手段によってガラス管を押圧するというものである。このため、ガラス管を停止させることなくガラス管を押圧してしまうと、ガラス管に過度の負荷が生じてしまい、ガラス管の破損等を招いてしまうおそれがある。

これに対し、例えば、ガラス管の移動速度に合わせて押圧手段を移動させつつ当該押圧手段にてガラス管を押圧し、押圧後は前記押圧手段を初期位置に戻すことが考えられる。すなわち、押圧手段を移動させる移動機構を設けることで、ガラス管を連続移動させつつ、ガラス管の破損を招くことなく縮径部を形成することが考えられる。ところが、このような移動機構を設けた場合、製造設備の著しい複雑化を招いてしまうとともに、製造設備に関するコストの増大を招い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、比較的簡易な構成で連続移動するガラス管に縮径部を形成でき、ひいては製造設備に関するコストの増大を招くことなく生産効率の向上を図ることのできる管加工装置及びランプ製造設備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．ランプを形成するためのガラス管に縮径加工を施すための管加工装置であって、
前記ガラス管を保持する保持手段と、
前記保持手段を移動させることにより、前記保持手段にて保持された前記ガラス管を搬送する搬送手段と、
前記ガラス管が搬送される経路に沿って配置され、前記ガラス管の所定部位を加熱する加熱手段と、
前記ガラス管の前記所定部位を挟むように配置される一対の回転ローラとを備え、
前記一対の回転ローラ間の間隔は前記ガラス管の幅より狭くされるとともに、
前記搬送手段により搬送される前記ガラス管が、前記一対の回転ローラ間を通過することで、前記加熱手段を経て軟化状態となった前記ガラス管の前記所定部位に縮径部を形成することを特徴とする管加工装置。

尚、「ガラス管の幅」とは、ガラス管の外側の幅であり、ガラス管の断面が円形の場合にはその外径を指すものである（以下、同様とする）。

上記手段１によれば、管加工装置は、ガラス管の所定部位を加熱する加熱手段と、ガラス管の当該所定部位を挟むように配置される一対の回転ローラとを備え、一対の回転ローラ間の間隔は、ガラス管の幅よりも狭くされる。これにより、一対の回転ローラ間をガラス管が通過することで、加熱手段により軟化状態となったガラス管の前記所定部位に縮径部（くびれ部）を形成することができる。また、自身が移動することでガラス管を挟み込んで押圧するための押圧手段を設ける必要がなく、ガラス管を停止させることなくガラス管の搬送過程においていわば自動的に縮径部を形成できる。このため、従来の押圧手段や当該押圧手段をガラス管の移動に合わせて移動させる移動機構を設けることなく、比較的簡易な構成でガラス管を搬送させつつ縮径部を形成することができる。その結果、製造ラインの高速化による生産効率の向上を図ることができるとともに、製造設備の簡素化及びコストの増大抑制を図ることができる。

加えて、ガラス管を押圧手段により押圧する場合には、押圧手段のストローク量の影響により、ガラス管の径方向内側への縮径部の入り込み量が過度に増減してしまうことが懸念されるが、本手段１によれば、一対の回転ローラを設置しておけば、予め定められた経路をガラス管が移動することのみで入り込み量が一定の縮径部を安定して形成することができる。

手段２．ランプを形成するためのガラス管に縮径加工を施すための管加工装置であって、
前記ガラス管を保持する保持手段と、
前記保持手段を移動させることにより、前記保持手段にて保持された前記ガラス管を連続移動するよう搬送する搬送手段と、
前記ガラス管が搬送される経路に沿って配置され、連続移動される前記ガラス管の所定部位を加熱する加熱手段と、
前記ガラス管の前記所定部位を挟むように配置された一対の回転ローラとを備え、
前記一対の回転ローラ間の間隔は前記ガラス管の幅より狭くされるとともに、
前記搬送手段により搬送される前記ガラス管が、前記一対の回転ローラ間を通過することで、前記加熱手段を経て軟化状態となった前記ガラス管の前記所定部位に縮径部を形成することを特徴とする管加工装置。

上記手段２によれば、基本的に上記手段１と同様の作用効果が奏される。加えて、手段２においては、ガラス管を移動させつつ加熱する構成となっている。従って、ガラス管に縮径部を形成する工程の全域において、ガラス管を停止させることなく連続移動させることができる。その結果、製造ラインの更なる高速化を実現でき、ひいては生産効率の飛躍的な向上を図ることができる。

手段３．前記一対の回転ローラは、自由回転可能に支持されていることを特徴とする手段１又は２に記載の管加工装置。

上記手段３のように、一対の回転ローラが自由回転可能に支持されていても、ガラス管が一対の回転ローラ間を通過することで縮径部が形成される。すなわち、回転ローラを回転させるために特段の駆動源を設ける必要がない。これにより、製造設備の一層の簡素化及びコストの増大の更なる抑制を図ることができる。

手段４．前記所定部位は、前記ガラス管の長手方向に沿って複数箇所あり、各所定部位に対応して前記一対の回転ローラが設けられていることを特徴とする手段１乃至３のいずれかに記載の管加工装置。

上記手段４によれば、ガラス管の長手方向に沿った複数の所定部位に同時或いは略同時に縮径部を形成することが可能である。従って、生産効率の更なる向上を図ることができる。

手段５．前記一対の回転ローラが接近或いは離間する方向に前記一対の回転ローラのうち少なくとも一方を移動可能とすることで、前記一対の回転ローラ間の間隔を調整可能としたことを特徴とする手段１乃至４のいずれかに記載の管加工装置。

上記手段５によれば、一対の回転ローラのうち少なくとも一方は移動可能に構成されており、一対の回転ローラ間の間隔を調整できるようになっている。これにより、異なる幅を有する様々なガラス管に対応させて縮径部を形成することができる。また、縮径部の用途等を勘案して、ガラス管の径方向内側への縮径部の入り込み量を調整することができる。

手段６．前記一対の回転ローラは、その外周方向に所定間隔毎に突出する複数の凸部を有しており、
前記一対の回転ローラ間を前記ガラス管が通過する際に、前記一対の回転ローラのうち一方の回転ローラが有する前記凸部と他方の回転ローラが有する前記凸部とが前記ガラス管を挟んで対向するよう前記一対の回転ローラを同期して回転させる同期回転手段を具備することを特徴とする手段１乃至５のいずれかに記載の管加工装置。

上記手段６によれば、一対の回転ローラは、その外周方向に突出する複数の凸部を所定間隔毎に有しており、一方の回転ローラの凸部と他方の回転ローラの凸部とが対向するよう同期して回転させられる。つまり、両側から凸部にて挟まれることで、ガラス管には縮径部が局所的に形成される。従って、マウントや水銀合金部材を仮止めすることができ、マウントや水銀合金部材の脱落を防止できる一方で、縮径部がいわばピンポイントで形成されることから、ガラス管内の縮径部における隙間を極力広く確保することができる。そのため、ガラス管内の排気やガス導入を効率よく行うことができる。

手段７．前記一対の回転ローラは、その外周方向に所定間隔毎に突出する複数の凸部を有しており、
前記回転ローラ間を前記ガラス管が通過する際に、
前記一対の回転ローラのうち一方の回転ローラに形成された第１の凸部と、他方の回転ローラに形成された第２の凸部とが、前記ガラス管のうちその搬送方向の上流側に位置する部位を挟んで相対向し合い、
かつ、前記一方の回転ローラに形成され、前記第１の凸部に隣接するとともに前記ガラス管の搬送方向の下流側に位置する第３の凸部と、前記他方の回転ローラに形成され、前記第２の凸部に隣接するととともに前記ガラス管の搬送方向の下流側に位置する第４の凸部とが、前記ガラス管のうちその搬送方向の下流側に位置する部位を挟んで相対向し合うよう前記一対の回転ローラを同期して回転させる同期回転手段を具備し、
前記第１乃至第４の凸部により、前記所定部位に前記縮径部が形成されるようにしたことを特徴とする手段１乃至５のいずれかに記載の管加工装置。

上記手段７によれば、基本的には上記手段６と同様の作用効果が奏される。加えて、ガラス管が一対の回転ローラ間を通過する際に、ガラス管のうちその搬送方向の上流側に位置する部位と、その搬送方向の下流側に位置する部位とが、それぞれ両側から凸部にて挟まれる。すなわち、ガラス管は計４ヶ所の凸部により挟まれ、その結果、ガラス管には４ヶ所の凹部からなる縮径部が形成される。これにより、マウントや水銀合金部材をより安定して保持することができる。

手段８．前記凸部は、前記回転ローラの径方向外側に向けて先細っていることを特徴とする手段６又は７に記載の管加工装置。

上記手段８によれば、一対の回転ローラが有する凸部は、その回転ローラの径方向外側に向けて先細っている。従って、マウントや水銀合金部材をよりピンポイントで仮止めすることとなり、ガラス管内の空間をより一層確保することができる。これにより、後に行われるガラス管内の排気やガス導入を一層効率よく行うことができる。

手段９．手段１乃至８のいずれかに記載の管加工装置を備えてなるランプ製造装置。

手段９に示すように、ランプ製造装置に、上記管加工装置を備える構成とすることで、ランプ製造に際して、比較的簡易な構成で連続移動するガラス管に縮径部を形成でき、ひいては製造設備に関するコストの増大を招くことなく生産効率の向上を図ることができる。

〔第１実施形態〕
以下に、第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。

図１（ｈ）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蛍光灯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。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。各マウント３，４は、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。

かかる冷陰極蛍光灯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、バーナー等により、ガラス管１１の一端部において、第１マウント３を封止する。第１マウント３の封止に際しては、ガラス管１１と第１マウント３のビード２３とが互いに溶着させられる。

次いで、図１（ｂ）に示すガラス管１１を、図１（ｃ）に示す管加工装置３１に供給する。管加工装置３１では、図１（ｄ）に示すように、ガラス管１１の他端側に第１縮径部１５、第２縮径部１６がそれぞれバーナー等で形成され、第１縮径部１５に第２マウント４が仮止めされる。さらに、第２縮径部１６に水銀合金部材１８が挿入される。水銀合金部材１８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。加えて、当該水銀合金部材１８は、様々な径を有する種々のガラス管に対応できるよう、比較的小径の円柱または角柱となっている。また、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の略中間位置に形成される。当該管加工装置３１の構成等については後に詳述する。

続いて、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。その後、ガラス管１１は徐冷され、図１（ｅ）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。

次いで、図１（ｆ）に示すように、ガラス管１１内の水銀合金部材１８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（ｇ）に示すように、ガラス管１１の第２縮径部１６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２縮径部１６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（ｈ）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、前記冷陰極蛍光灯１が得られる。

本実施形態では、管加工装置３１に特徴を有しているため、次には、当該管加工装置３１について説明する。図３に示すように、管加工装置３１は、基台３２及び当該基台３２に対して相対回転可能に立設された回転軸３４を備えている。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、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第１及び第２の保持チャック３７，３８が設けられている。当該第１及び第２の保持チャック３７，３８は、複数のガラス管１１を保持するよう所定間隔毎に複数設けられている。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。

図２，３に示すように、管加工装置３１においては、その取入部３１ａにおいて、搬入コンベア５１から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、搬出コンベア５２に対してガラス管１１を取出可能となっている。取入れられたガラス管１１は、ガラス管１１の長手方向が鉛直の姿勢を維持するよう第１及び第２の保持チャック３７，３８に保持されるようになっている。より詳しくは、第１のチャック３７が、ガラス管１１のうち第１マウント３が封止された一端部を保持し、第２のチャック３８が、ガラス管１１の他端部を保持する。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。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、マウント仮止めゾーン４１、水銀用縮径部形成ゾーン４２、水銀合金投入ゾーン４３を経て、取出部３１ｂより取出されるようになっている。さらに、ガラス管１１が上記各ゾーンを経るに際して、搬送手段は停止することなく、連続して移動するようになっており、これによりガラス管１１が図２の反時計回り方向に連続移動されるようになっている。

図３〜５に示すように、マウント仮止めゾーン４１には、複数の加熱手段としてのバーナー３９Ａと、一対の回転ローラ４０Ａとが設けられている。これらバーナー３９Ａ及び一対の回転ローラ４０Ａは、ガラス管１１の他端側所定部位（「第１所定部位」という）の移動経路に沿って設けられている。バーナー３９Ａは、ガラス管１１の搬送経路の上流側に所定間隔毎に設けられ、ガラス管１１の搬送経路を挟むように配置されている。また、一対の回転ローラ４０Ａは、ガラス管１１の搬送経路におけるバーナー３９Ａの下流側に設けられ、両回転ローラ４０Ａ間の間隔はガラス管１１の幅（直径）よりも狭く設定されている。そして、ガラス管１１が通過する際に、その外周面でガラス管１１を挟むように配置されている。さらに、回転ローラ４０Ａは、外周部分の厚さが内周部分の厚さより比較的薄い円盤状とされている。加えて、当該回転ローラ４０Ａは図示しない固定部材に対し自由回転可能に支持されている。また、本実施形態では、一方の回転ローラ４０Ａは、他方の回転ローラ４０Ａに対し接離方向へ移動調整可能となっており、これにより回転ローラ４０Ａ間の間隔を事前に調整できるようになっている。尚、テーブル３６から延びる図示しない固定部材には、前記第１所定部位に対応して第２マウント４を保持し、その状態を維持するためのマウント保持装置４８が設けられている。当該マウント保持装置４８にはノズル４９が出没可能に設けられており、当該ノズル４９を介して第２マウント４を保持することができるようになっている。

また、水銀用縮径部形成ゾーン４２についても、上記マウント仮止めゾーン４１と似通った構成を有しており、複数のバーナー３９Ｂと、一対の回転ローラ４０Ｂとが設けられている。但し、図６，７に示すように、バーナー３９Ｂ及び一対の回転ローラ４０Ｂは、ガラス管１１の前記第１所定部位よりも他端側（図の上側）の所定部位（「第２所定部位」という）の移動経路に沿って設けられている。また、一対の回転ローラ４０Ｂ間の間隔も調整可能となっている。本実施形態においては、一対の回転ローラ４０Ｂ間の間隔も事前に調整され、ガラス管１１の第２縮径部１６における内径を水銀合金部材１８の径よりも狭くするため、通常、上記一対の回転ローラ４０Ａ間の間隔よりも狭くなるように調整されている。

さらに、水銀合金投入ゾーン４３には、ガラス管１１の第２縮径部１６に前記水銀合金部材１８を投入するための図示しない水銀合金投入装置が設けられている。

このように構成された管加工装置３１によれば、ガラス管１１の連続移動を実現しつつ、その連続移動過程においてガラス管１１に第１、第２縮径部１５，１６を形成できるようになっている。そこで次に、管加工装置３１における第１、第２縮径部１５，１６形成の手順等について説明する。

まず、図２に示すように、管加工装置３１の取入部３１ａよりガラス管１１が取入れられ、第１及び第２の保持チャック３７，３８に保持される。取入れられたガラス管１１は、マウント仮止めゾーン４１へ案内される。マウント仮止めゾーン４１においては、図３に示すように、搬送されるガラス管１１の第１所定部位がバーナー３９Ａにより加熱され、軟化状態とされる。尚、当該加熱時或いは加熱前において、第１所定部位に対応して第２マウント４が位置した状態で保持されるようになっている。より詳しくは、前記ノズル４９によって第２マウント４のリード線２２が保持され、この状態で第２マウント４がガラス管１１の他端側開口部から挿入される。そして、第１所定部位に向けてノズル４９が突出され、第１所定部位に第２マウント４が到達するとノズル４９が停止される。これにより、第１所定部位に対応して第２マウント４が位置した状態で保持される。次に、第１所定部位に対応して第２マウント４が位置したガラス管１１は、図４に示すように、一対の回転ローラ４０Ａ間を通過する。当該通過に際し、バーナー３９Ａにより加熱され軟化状態となった第１所定部位に第１縮径部１５が形成されることとなり、これにより、第１所定部位に第２マウント４が仮止めされる。尚、第２マウント４が仮止めされた後、前記ノズル４９による保持が解除され、ノズル４９はマウント保持装置４８内、すなわちガラス管１１外へ導出されるようになっている。

続いて、ガラス管１１は水銀用縮径部形成ゾーン４２へと連続的に搬送される。当該水銀用縮径部形成ゾーン４２においては、図６に示すように、搬送されるガラス管１１の前記第２所定部位がバーナー３９Ｂにより加熱される。そして、ガラス管１１は一対の回転ローラ４０Ｂ間を通過し、バーナー３９Ｂにより加熱され軟化状態となった第２所定部位に第２縮径部１６が形成される。当該第２縮径部１６は、後に投入される水銀合金部材１８を支持するべく、前記第１縮径部１５と比べて、ガラス管１１の径方向内側により入り込んだ形状とされる。

次いで、水銀合金投入ゾーン４３において、ガラス管１１の他端側開口部から前記水銀合金投入装置により水銀合金部材１８が投入され、投入された水銀合金部材１８は、第２縮径部１６上に支持される。

以上詳述したように、本実施形態では、一対の回転ローラ４０Ａ，４０Ｂ間をガラス管１１が通過することで、バーナー３９Ａ，３９Ｂにより加熱され軟化状態となったガラス管１１の第１、第２所定部位にそれぞれ第１、第２縮径部１５，１６を形成することができる。また、自身が移動することでガラス管１１を挟み込んで押圧するための押圧手段を設ける必要がなく、ガラス管１１を停止させることなくガラス管１１の搬送過程においていわば自動的に第１、第２縮径部１５，１６を形成できる。このため、従来の押圧手段や当該押圧手段をガラス管１１の移動に合わせて移動させる移動機構を設けることなく、比較的簡易な構成でガラス管１１を搬送させつつ第１、第２縮径部１５，１６を形成することができる。その結果、製造ラインの高速化による生産効率の向上を図ることができるとともに、製造設備の簡素化及びコストの増大抑制を図ることができる。

また、ガラス管１１を押圧手段により押圧する場合には、押圧手段のストローク量の影響により、ガラス管１１の径方向内側への縮径部の入り込み量が過度に増減してしまうことが懸念されるが、本実施形態によれば、一対の回転ローラ４０Ａ，４０Ｂを設置しておけば、予め定められた経路をガラス管１１が移動することのみで入り込み量が一定の第１、第２縮径部１５，１６を安定して形成することができる。

また、本実施形態では、一対の回転ローラ４０Ａ，４０Ｂを自由回転可能に支持するという構成を採用しており、回転ローラ４０Ａ，４０Ｂを回転させるために特段の駆動源を設ける必要がない。これにより、製造設備の一層の簡素化及びコストの増大の更なる抑制を図ることができる。

さらに、一方の回転ローラ４０Ａは、他方の回転ローラ４０Ａに対し接離方向へ移動可能となっており、これにより回転ローラ４０Ａ間の間隔を調整できるようになっている。従って、異なる幅を有する様々なガラス管に対応させて縮径部を形成することができる。また、前述のように、比較的小径の水銀合金部材１８を支持するために形成される第２縮径部１６に関しては、ガラス管１１の径方向内側への入り込み量を比較的大きくすることができる。つまり、縮径部の用途等を勘案してガラス管の径方向内側への縮径部の入り込み量を適宜調整することができる。
〔第２実施形態〕
本第２実施形態では、上記第１実施形態における回転ローラ４０Ａ，４０Ｂの形状及び動作が主として相違するものである。すなわち、図８に示す回転ローラ４０Ｃを上記第１実施形態における回転ローラ４０Ａ，４０Ｂと置き換えた場合を想定している。そこで、以下においては、当該回転ローラ４０Ｃを中心に説明することとする。

本実施形態において、一対の回転ローラ４０Ｃは、その外周面において、その外周方向に突出する複数の凸部４５を所定間隔毎に有している。加えて、当該凸部４５は、回転ローラ４０Ｃの径方向外側に向けて先細った形状とされている。また、一方の回転ローラ４０Ｃが有する凸部４５と他方の回転ローラ４０Ｃとがガラス管１１を挟んで対向する際において、当該凸部４５同士の間隔はガラス管１１の幅（直径）よりも狭くなるようにされている。さらに、ガラス管１１が一対の回転ローラ４０Ｃ間を通過する際に、一方の回転ローラ４０Ｃの凸部４５と他方の回転ローラ４０Ｃの凸部４５とがガラス管１１を挟んで対向するよう両回転ローラ４０Ｃを同期回転させる同期回転手段４６が設けられている。ここで、当該同期回転手段４６は、ガラス管１１が通過していく方向（図の黒矢印の方向）と同じ方向に回転ローラ４０Ｃを回転させる（図の白抜き矢印の方向）とともに、ガラス管１１の移動速度と凸部４５の先端部の移動速度とが同速となるように回転ローラ４０Ｃを制御する。尚、同期回転手段４６としては、例えば、回転軸３４を回転させる前記駆動源から同期回転を得ることとしてもよいし、別途同期モータを設けることとしてもよい。

以上、第２実施形態においては、両側から凸部４５にて挟まれることで、ガラス管１１には第１、第２縮径部１５，１６が局所的に形成される。従って、第２マウント４や水銀合金部材１８を仮止めすることができ、第２マウント４や水銀合金部材１８の脱落を防止できる一方で、第１、第２縮径部１５，１６がいわばピンポイントで形成されていることから、ガラス管１１内の第１、第２縮径部１５，１６における隙間を極力広く確保することができる。そのため、ガラス管１１内の排気やガス導入を効率よく行うことができる。また、凸部４５が先細り状とされているため、ガラス管１１内の第１、第２縮径部１５，１６における隙間を一層確保しやすい。

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）上記実施形態では、第１マウント３を事前に封止した上で、第２マウント４を仮止めしているが、第１マウント３についても第２マウント４と同様に仮止めすることとしてもよい。この場合、例えば、図９，１０に示すように、ガラス管１１のうち第１マウント３を仮止めする一端側所定部位の移動経路に沿って、バーナー３９Ｄ及び一対の回転ローラ４０Ｄを設け、第２マウント４を仮止めする他端側所定部位の移動経路に沿って、バーナー３９Ｅ及び一対の回転ローラ４０Ｅを設けることとしてもよい。これにより、複数の縮径部を略同時に形成することができ、生産効率の更なる向上を図ることができる。

（ｂ）上記第２実施形態においては、各回転ローラ４０Ｃが有する各凸部４５によってガラス管１１が挟まれることで、ガラス管１１に第１、第２縮径部１５，１６が形成されるようになっている。これに対して、図１１に示すように、ガラス管１１が通過する際に、一方の回転ローラ４０Ｃが有する第１の凸部４５Ａと他方の回転ローラ４０Ｃが有する第２の凸部４５Ｂとが、ガラス管１１のうち搬送方向の上流側に位置する部位を挟み、かつ、一方の回転ローラ４０Ｃに形成され、第１の凸部４５Ａに隣接するとともに、ガラス管１１の搬送方向の下流側に位置する第３の凸部４５Ｃと、他方の回転ローラ４０Ｃに形成され、第２の凸部４５Ｂに隣接するとともに、ガラス管１１の搬送方向の下流側に位置する第４の凸部４５Ｄとが、ガラス管１１のうち搬送方向の下流側に位置する部位を挟むことで縮径部を形成することとしてもよい。これにより、ガラス管１１内の第１、第２縮径部１５，１６における隙間を極力広く確保することができるとともに、４ヶ所の凹部からなる第１、第２縮径部１５，１６を形成することができる。従って、第２マウント４や水銀合金部材１８をより確実に保持することができる。

（ｃ）上記第１実施形態においては、一対の回転ローラ４０Ａ，４０Ｂとして円盤状のものが用いられているが、一対の回転ローラ４０Ａ，４０Ｂのいずれか一方を上記第２実施形態で詳述した凸部４５を有する回転ローラ４０Ｃに置き換えることとしてもよい。

（ｄ）上記実施形態においては、テーブル３５，３６に第１、第２の保持チャック３７，３８を設けられているが、回転軸３４から外周方向に延び、上下対となっているアームに第１、第２の保持チャック３７，３８を設けることとしてもよい。

（ｅ）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を保持しているが、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の長手方向が水平方向となるようガラス管１１を保持することとしてもよい。

（ｆ）上記実施形態では、一方の回転ローラ４０は、両回転ローラ４０間の間隔を調整できるよう他方の回転ローラ４０に対して接離する方向に移動可能に構成されているが、他方の回転ローラ４０についても、一方の回転ローラ４０に対して接離する方向に移動可能に構成されることとしてもよい。

（ｇ）上記第２実施形態では、凸部４５は先細り状をなしているが、凸部４５の形状は当該形状に限定されるものではない。例えば、凸部４５を略直方体形状としてもよい。

（ａ）〜（ｈ）は、一実施形態における冷陰極蛍光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。 管加工装置を示す平面模式図である。 マウント仮止めゾーンにおける管加工装置の一部であるバーナー等を示す概略構成図である。 マウント仮止めゾーンにおける管加工装置の一部である回転ローラ等を示す概略構成図である。 回転ローラの形状を示す拡大模式図である。 水銀用縮径部形成ゾーンにおける管加工装置の一部であるバーナー等を示す概略構成図である。 水銀用縮径部形成ゾーンにおける管加工装置の一部である回転ローラ等を示す概略構成図である。 第２実施形態における回転ローラの形状等を示す拡大模式図である。 他の実施形態における管加工装置の一部であるバーナー等の位置関係を示す概略構成図である。 他の実施形態における管加工装置の一部である回転ローラ等の位置関係を示す概略構成図である。 他の実施形態における回転ローラの凸部とガラス管との位置関係を示す拡大模式図である。

符号の説明

１…冷陰極蛍光灯、１５…第１縮径部、１６…第２縮径部、３１…管加工装置、３７…保持手段としての第１の保持チャック、３８…保持手段としての第２の保持チャック、３９，３９Ａ，３９Ｂ，３９Ｃ，３９Ｄ，３９Ｅ…加熱手段としてのバーナー、４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ，４０Ｅ…回転ローラ、４５…凸部、４５Ａ…第１の凸部、４５Ｂ…第２の凸部、４５Ｃ…第３の凸部、４５Ｄ…第４の凸部、４６…同期回転手段。

Claims (8)

1. ランプを形成するためのガラス管に縮径加工を施すための管加工装置であって、
   前記ガラス管を保持する保持手段と、
   前記保持手段を移動させることにより、前記保持手段にて保持された前記ガラス管を搬送する搬送手段と、
   前記ガラス管が搬送される経路に沿って配置され、前記ガラス管の所定部位を加熱する加熱手段と、
   前記ガラス管の前記所定部位を挟むように配置される一対の回転ローラとを備え、
   前記一対の回転ローラ間の間隔は前記ガラス管の幅より狭くされるとともに、
   前記搬送手段により搬送される前記ガラス管が、前記一対の回転ローラ間を通過することで、前記加熱手段を経て軟化状態となった前記ガラス管の前記所定部位に縮径部を形成し、さらに、
   前記一対の回転ローラは、その外周方向に所定間隔毎に突出する複数の凸部を有しており、
   前記一対の回転ローラ間を前記ガラス管が通過する際に、前記一対の回転ローラのうち一方の回転ローラが有する前記凸部と他方の回転ローラが有する前記凸部とが前記ガラス管を挟んで対向するよう前記一対の回転ローラを同期して回転させる同期回転手段を具備することを特徴とする管加工装置。
2. ランプを形成するためのガラス管に縮径加工を施すための管加工装置であって、
   前記ガラス管を保持する保持手段と、
   前記保持手段を移動させることにより、前記保持手段にて保持された前記ガラス管を連続移動するよう搬送する搬送手段と、
   前記ガラス管が搬送される経路に沿って配置され、連続移動される前記ガラス管の所定部位を加熱する加熱手段と、
   前記ガラス管の前記所定部位を挟むように配置された一対の回転ローラとを備え、
   前記一対の回転ローラ間の間隔は前記ガラス管の幅より狭くされるとともに、
   前記搬送手段により搬送される前記ガラス管が、前記一対の回転ローラ間を通過することで、前記加熱手段を経て軟化状態となった前記ガラス管の前記所定部位に縮径部を形成し、さらに、
   前記一対の回転ローラは、その外周方向に所定間隔毎に突出する複数の凸部を有しており、
   前記一対の回転ローラ間を前記ガラス管が通過する際に、前記一対の回転ローラのうち一方の回転ローラが有する前記凸部と他方の回転ローラが有する前記凸部とが前記ガラス管を挟んで対向するよう前記一対の回転ローラを同期して回転させる同期回転手段を具備することを特徴とする管加工装置。
3. ランプを形成するためのガラス管に縮径加工を施すための管加工装置であって、
   前記ガラス管を保持する保持手段と、
   前記保持手段を移動させることにより、前記保持手段にて保持された前記ガラス管を搬送する搬送手段と、
   前記ガラス管が搬送される経路に沿って配置され、前記ガラス管の所定部位を加熱する加熱手段と、
   前記ガラス管の前記所定部位を挟むように配置される一対の回転ローラとを備え、
   前記一対の回転ローラ間の間隔は前記ガラス管の幅より狭くされるとともに、
   前記搬送手段により搬送される前記ガラス管が、前記一対の回転ローラ間を通過することで、前記加熱手段を経て軟化状態となった前記ガラス管の前記所定部位に縮径部を形成し、さらに、
   前記一対の回転ローラは、その外周方向に所定間隔毎に突出する複数の凸部を有しており、
   前記回転ローラ間を前記ガラス管が通過する際に、
   前記一対の回転ローラのうち一方の回転ローラに形成された第１の凸部と、他方の回転ローラに形成された第２の凸部とが、前記ガラス管のうちその搬送方向の上流側に位置する部位を挟んで相対向し合い、
   かつ、前記一方の回転ローラに形成され、前記第１の凸部に隣接するとともに前記ガラス管の搬送方向の下流側に位置する第３の凸部と、前記他方の回転ローラに形成され、前記第２の凸部に隣接するととともに前記ガラス管の搬送方向の下流側に位置する第４の凸部とが、前記ガラス管のうちその搬送方向の下流側に位置する部位を挟んで相対向し合うよう前記一対の回転ローラを同期して回転させる同期回転手段を具備し、
   前記第１乃至第４の凸部により、前記所定部位に前記縮径部が形成されるようにしたことを特徴とする管加工装置。
4. ランプを形成するためのガラス管に縮径加工を施すための管加工装置であって、
   前記ガラス管を保持する保持手段と、
   前記保持手段を移動させることにより、前記保持手段にて保持された前記ガラス管を連続移動するよう搬送する搬送手段と、
   前記ガラス管が搬送される経路に沿って配置され、連続移動される前記ガラス管の所定部位を加熱する加熱手段と、
   前記ガラス管の前記所定部位を挟むように配置された一対の回転ローラとを備え、
   前記一対の回転ローラ間の間隔は前記ガラス管の幅より狭くされるとともに、
   前記搬送手段により搬送される前記ガラス管が、前記一対の回転ローラ間を通過することで、前記加熱手段を経て軟化状態となった前記ガラス管の前記所定部位に縮径部を形成し、さらに、
   前記一対の回転ローラは、その外周方向に所定間隔毎に突出する複数の凸部を有しており、
   前記回転ローラ間を前記ガラス管が通過する際に、
   前記一対の回転ローラのうち一方の回転ローラに形成された第１の凸部と、他方の回転ローラに形成された第２の凸部とが、前記ガラス管のうちその搬送方向の上流側に位置する部位を挟んで相対向し合い、
   かつ、前記一方の回転ローラに形成され、前記第１の凸部に隣接するとともに前記ガラス管の搬送方向の下流側に位置する第３の凸部と、前記他方の回転ローラに形成され、前記第２の凸部に隣接するととともに前記ガラス管の搬送方向の下流側に位置する第４の凸部とが、前記ガラス管のうちその搬送方向の下流側に位置する部位を挟んで相対向し合うよう前記一対の回転ローラを同期して回転させる同期回転手段を具備し、
   前記第１乃至第４の凸部により、前記所定部位に前記縮径部が形成されるようにしたことを特徴とする管加工装置。
5. 前記所定部位は、前記ガラス管の長手方向に沿って複数箇所あり、各所定部位に対応して前記一対の回転ローラが設けら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管加工装置。
6. 前記一対の回転ローラが接近或いは離間する方向に前記一対の回転ローラのうち少なくとも一方を移動可能とすることで、前記一対の回転ローラ間の間隔を調整可能としたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の管加工装置。
7. 前記凸部は、前記回転ローラの径方向外側に向けて先細っていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の管加工装置。
8. 請求項１乃至７のいずれかに記載の管加工装置を備えてなるランプ製造装置。
   

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