JPH01243339A - 蛍光ランプの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は蛍光ランプの製造方法に関するものである。

従来の技術 高効率・長寿命の電球形蛍光ランプ装置の発光管には、
３次元寸法のコンパクトなダブルＵ形蛍光ランプが通常
用いられる。このランプは、安定器、スタータとともに
小型密閉構造の外管内に組込まれるので、外管内が高温
となり、ランプ内の水銀蒸気圧が過度に上昇して発光効
率が低下する。これを防止する目的で水銀をアマルガム
合金の形態でランプ内に封入している。現在実用化され
ている電子回路型の電球形蛍光ランプ装置の中には、６
０ｅｍ／Ｗ以上の効率に達するものがあり、これは効率
が白熱電球の４倍ということができる。水銀蒸気圧制御
のために封入されるアマルガム形成合金も種々報告され
ているが、効率、始動性能等全ての蛍光ランプ機能の面
がら考えて、インジウム系合金が主流となっている。ラ
ンプ内でアマルガム合金を設ける位置は、その温度条件
を満たすため、ステム細管内が適している。この位置は
、ランプ点灯中、合金が最も適当な水銀蒸気圧にランプ
内を制御するための温度に保たれる。この温度は通常ア
マルガム合金の溶融温度に近いものであり約１２０℃付
近である。

発明が解決しようとする課題 ランプ内にアマルガム合金を封入する方法としては現在
のところ次の２つが工業化されている。

第１の方法は水銀アマルガム形成物質と水銀とを別々に
ランプ内に封入し、ランプ内にてアマルガム合金を完成
させる方法であり、第２の方法はあらかじめ水銀を含有
したアマルガム合金を作っておき、これをランプのステ
ム細管内に封入する方法である。

第１の方法は、定量水銀を内蔵するガラスまたは金属製
のカプセルを必要とするため、製造コストの上昇をきた
し、今日、あまり多くは採用されていない。第２の方法
は、すでに水銀合金を形成しているアマルガム粒子をス
テム細管内に封入するだけで目的を達することができる
ので、多く採用されている。

しかしながら、蛍光ランプ製造上の条件から第２の方法
にも次のような問題がある。すなわち、ダブルＵ形蛍光
ランプは曲げ加工された後、一方のステム細管内にアマ
ルガム合金粒子を封入しガラス管封止端から約１０ｗｌ
ｌ１１の長さでステム細管をチップオフする。その後、
通常の蛍光ランプ製造工程に従って熱排気工程を経て蛍
光ランプとして完成される。ところが２の熱排気工程に
おいて、ランプのガラス管温度は４００℃以上になるの
で、ステム細管内に封入されているアマルガム合金もこ
の程度の温度になり、これは溶融温度の１２０℃に比べ
てはるかに高い温度であるので、もちろん合金は完全に
融解し、水銀蒸気を発生する。そのために排気系統の配
管内部に水銀粒子が付着し、系の真空度が低下するのみ
ならず、排気工程中にランプ内に水銀蒸気が充満してい
るため、電極フィラメントの熱分解工程で、コイルの両
端間にアークが発生して、フィラメントコイル上の電子
放射性物質の活性化が不完全になることがある。このよ
うな条件下で製造されたランプは、数々の不都合、例え
ば始動困難、チラッキ。

電極近傍の黒化等をもたらすことになる。

課題を解決するための手段 本発明の蛍光ランプの製造方法は、両端に電子放射性物
質を付着した電極を有するダブルＵ形蛍光ランプの一端
側に前記電極と反対方向に延び、内部にアマルガム合金
を設けたステム細管を有し、他端側に前記電極と反対方
向に延びる排気細管を有し、前記ステム細管は前記ダブ
ルＵ形蛍光ランプの加熱排気時に前記アマルガム合金が
この溶融温度に達しない長さにチップオフされており、
前記排気細管を下向きにして、前記ダブルＵ形蛍光ラン
プを加熱排気し前記排気細管をチップオフし、しかる後
前記ダブルＵ形蛍光ランプの上下を反転させて前記ステ
ム細管内で前記アマルガム合金を前記電極側に移動させ
た後、前記アマルガム合金を残して前記ステム細管をピ
ンチシールするものである。

作用 ステム細管のチップ長さをダブルＵ形蛍光ランプの加熱
排気時にアマルガム合金がこの溶融温度に達しない長さ
、すなわちその先端部が加熱排気工程における加熱部か
ら突出する程度、例えば３０ＩＩＩＩｍ以上に長くすれ
ば、ステム細管内のアマルガム合金を室温に保つことが
でき、したがって電極に付着されている電子放射性物質
を活性化するための分解排気工程において、ランプ内に
高い圧力の水銀蒸気を放散せず、電極通電時にアーク発
生等の好ましくない現象の発生を回避することができる
。

しかしながら、３０＋ｎｎ＋以上の長さのステム細管の
ままでは、これをコンパクト性の要求される電球形蛍光
ランプ装置の発光管として組立てることはできない。ゆ
えに、排気終了したダブルＵ形蛍光ランプは、この上下
を反転してステム細管内でアマルガム合金を電極側に移
動させた後、アマルガム合金を残してステム細管を封止
切る。ところがこの際、ランプ内には数Ｔｏｒｒの稀有
ガスしか封入されていないのが普通であるから、通常の
方法で加熱してチップオフしようとすると、１気圧の外
圧のために、この部分が内側に大きくくぼんでしまう。

そのくぼんだ部分のガラス肉厚は数十ミクロンと極めて
薄（、フィルム状である。したがって、ステム細管内の
アマルガム合金の移動・衝突によって、例えば製品の運
搬時などに、くぼんだ部分が破損しランプリーク等の重
大な結果に至ることがある。このための対策として、ス
テム細管のチップオフには、ピンチ方式を採用する。

この方法は、バーナによってステム細管を加熱し、外圧
によって変形が生じる直前にその部分をピンチ封止する
ものである。この封止方法によれば、封止部のガラス肉
厚は元管の肉厚とほとんど変わらないので、ステム細管
内に封入されているアマルガム合金の移動等によってス
テム細管が破損するようなことはない。

実施例 以下、本発明の一実施例について図面を用いて説明する
。

第１図は本発明のダブルＵ形蛍光ランプの排気方法を説
明するための図である。第１図に示すように、両端に電
子放射性物質を付着した電極を有する管径１５．５ｍｍ
のガラス管を備えたダブルＵ形蛍光ランプ１の一端側に
は、前記電極と反対方向に延び、内部にビスマス・イン
ジウム・水銀の３元系のアマルガム合金５が２００　ｍ
ｇと、スペーサとして機能するガラス無空棒６を設けた
ステム細管４を有し、他端側には前記電極と反対方向に
延びる排気細管２を有している。ステム細管４は加熱排
気時に中のアマルガム合金５がこの溶融温度に達しない
よう、ガラス管の封止端からの長さが６０ｍ＋＋＋の所
でチップオフされている。このようなダブルＵ形蛍光ラ
ンプ１の排気作業は、排気細管２を下向きにして排気系
に接続し、ダブルＵ形蛍光ランプ本体を電気式加熱炉３
に入れて加熱しながら行う。ダブルＵ形蛍光ランプ本体
は加熱炉３内で温度４００℃以上に加熱されるが、加熱
炉３外に長（突出しているステム細管４内のアマルガム
合金５は、常温に保たれているので、溶融することなく
固形のままで加熱排気工程を終了することとなる。した
がって、フィラメントコイルに付着された電子放射性物
質の活性化のためのコイル加熱工程においては、アマル
ガム合金５から発生する水銀蒸気がきわめて微少である
ので、従来、ステム細管４を長さ１Ｏ１Ｔｌｆｆｌ内に
チップオフしてアマルガム合金部分の温度が、その溶融
点１０６℃以上に上昇していた場合に比べて、コイルの
両端間に発生する水銀グローは大幅に減少する。

第２図（ａ）〜ω）は、排気工程からのステム細管４の
処理方法を示す先住−千〒−→である。同図（ａ）は、
排気工程に入る直前を示しており、ステム細管４内のア
マルガム合金５は、最下端に位置している。同図（ｂ）
は排気終了直後を示す。排気細管２は、短くチップオフ
されている。その先端部を番号７で示す。同図（Ｃ）は
その上下を反転してステム細管４内でガラス無空棒６と
アマルガム合金５とをフィラメントコイル側に移動させ
た状態を示す。同図（ｄ）はこの位置で約１０ｍｍの長
さにステム細管４を封止切った状態を示す。

排気終了したダブルＵ形蛍光ランプ内には、通常数Ｔｏ
ｒｒの稀有ガスが封入されているが、この圧力は大気圧
の１気圧に比べ圧力差が非常に大きい。また、コンパク
ト設計の蛍光ランプにおいては、各部品の寸法的裕度も
非常に小さいので、ステム細管の肉厚は０．５鴫程度と
薄いのが普通である。この条件では、通常のバーナによ
って細管を加熱・軟化させて引き伸ばして封止するいわ
ゆるチップオフ方法では、第３図（ａ）に示すように、
外圧によって軟化したガラスが内側に（ぼみを作り、そ
の先端８はフィルム上にコ（なる。ステム細管内のアマ
ルガム合金による衝突で先端８の部分は容易に破損する
危険性があるので、このチップオフ方法はこの場合採用
できない。第３図（ｂ）に示すように、この場合のステ
ム細管４の封止には、ピンチシール方法を採用しなけれ
ばならない。この方法は外圧によって内側へのくぼみ変
形が始まる直前までステム細管を加熱し、ビンチャ一方
式にて封止切る方法であって、ピンチシールの形状をも
ち、十分なガラス肉厚を保つことができる。したがって
、ステム細管内でのアマルガム合金の移動等によってス
テム細管が破損することはない。

ダブルＵ形蛍光ランプとして、電極間比！２８０−１封
入稀有ガスをアルゴンの３　、５Ｔｏｒｒとし、ランプ
電流０．３Ａ、消費電力１７Ｗになるべ（設計した安定
器・グロースタータとともに一体化した電球形蛍光ラン
プ装置の緒特性を測定したところ、チラッキ、始動不良
、さらには電極近傍の早期黒化等の問題は全（発生せず
、ランプ品質が大幅に向上した。

発明の詳細 な説明したように、本発明の蛍光ランプの製造方法は、
ステム細管内にアマルガム合金を設けたダブルＵ形蛍光
ランプの製造工程において、排気細管を下向きにして行
う排気方式を採用し、ステム細管を、その中に封入され
たアマルガム合金がこの溶融温度以下になるような長さ
にチップオフして加熱排気を行い、その後ランプの上下
を反転させてステム細管内でアマルガム合金を電極側に
移動させた後、アマルガム合金を残してステム細管をピ
ンチシールすることにより、加熱排気工程におけるアマ
ルガム合金からの水銀蒸気の放出を抑えることができ、
電極に付着された電子放射性物質の活性化を支障なく行
え、したがって、完成品電球形蛍光ランプでのチラッキ
、始動不良、さらに電極近傍黒化等を完全に抑制し、従
来に比しランプ品質を著しく向上することができるもの
である。

方法を説明するための図、°゛ 第３図（ａ）　、　（ｂ）は排気細管およびステム細管
の拡大断面図である。

１・・・・・・ダブルＵ形蛍光ランプ、２・・・・・・
排気細管、３・・・・・・加熱炉、４・・・・・・ステ
ム細管、５・・・・・・アマルガム合金、６・・・・・
・ガラス無空棒。

代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はが１名３−一加丼
炉 ４−−−スナム畑着 δ−−−ア７）ｉｌ力゛ム春蚕 ６−７’ラヌ光空阜 第１図 第３図 （ｂ） ？

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 両端に電子放射性物質を付着した電極を有するダブルＵ
   形蛍光ランプの一端側に前記電極と反対方向に延び、内
   部にアマルガム合金を設けたステム細管を有し、他端側
   に前記電極と反対方向に延びる排気細管を有し、前記ス
   テム細管は前記ダブルＵ形蛍光ランプの加熱排気時に前
   記アマルガム合金がこの溶融温度に達しない長さにチッ
   プオフされており、前記排気細管を下向きにして、前記
   ダブルＵ形蛍光ランプを加熱排気し前記排気細管をチッ
   プオフし、しかる後前記ダブルＵ形蛍光ランプの上下を
   反転させて前記ステム細管内で前記アマルガム合金を前
   記電極側に移動させた後、前記アマルガム合金を残して
   前記ステム細管をピンチシールすることを特徴とする蛍
   光ランプの製造方法。