JPH042028A - Ｕ字形蛍光ランプの封止方法 - 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Ｕ字形蛍光ランプの封止方法に関するものであ
る。

［従来の技術］ Ｕ字形蛍光ランプのような開口端を片方に配し、しかも
この開口端が近接しているようなＵ字形ガラス管の二つ
の開口端と一対のガラスステムとを封止する公知の封止
方法としては、たとえば特開昭５７−９２７３９号公報
に記載されているようなドロップシールとバットシール
と称される封止方法が利用されている。ドロ・ツブシー
ルは、ガラス管の開口端より開口部内にガラスステムを
挿入し、ガラスステムのフレア周縁部の近傍のガラス管
外周面をバーナーによって加熱して軟化させ、この部分
を縮径させてガラスステムとガラス管とを溶着、封止す
る方法で、ガラス管の溶着部分から下の部分は溶断され
て自重で落下して除去される。バットシールは、ガラス
管の開口部をあらかじめ縮径成形しておき、この開口部
の先端にガラスステムのフレア周縁部を当接させて両者
をバーナーにより同時に加熱することにより、溶着させ
て封止する方法である。

また他には特開昭６４−２３５１２７号公報に記載され
ているような方法、すなわちＵ字形ガラス管の開口部を
下向きに支持するとともにガラスステムを所定の開き角
をなすバーナーで加熱し、この加熱を溶融されて形成さ
れた肉温まりが上記ガラスステムのフレア周縁部を包み
込むようになるまで続け、ガラス管とガラスステムとを
溶着して封止する方法が知られてｕ’る。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記のような方法を用いた、Ｕ字形ガラ
ス管とガラスステムの封止方法にはＵ字形のガラス管ゆ
えにつぎのよう、な問題点がある。すなわちドロップシ
ールや、Ｕ字形ガラス管の開口部にガラスステムを挿入
し、ガラスステムのフレア周縁部近傍のガラス管外周面
をバーナーによって縮径してガラス管とガラスステムと
を溶着して、封止するような方法ではＵ字形ガラス管の
両脚部間隔のバラルキの影響によって、たとえば大きめ
になると第６図に示すようにガラスステムの中心Ｓ−５
及びＳ′Ｓ′とガラス管脚部の中心Ｂ−Ｂ及びＢ’−Ｂ
’が、封止面ｘ−ｘにおいて距離ｘ、ｘ’のズレを生じ
るために、封止すると第７図のように封止部の肉厚が不
均一になり、部分的に大きな肉温り１１ができ、封止で
の加熱を終了した後の冷却過程での温度変化が他の比較
的均一な部分と上記肉温り１１部分で異なるために、肉
温り付近に歪が生じて、クラックが発生しやすし１こと
や、ガラス管内側面とガラスステムのフレアの周縁部の
距離が大きいところではガラス管とガラスステムとの溶
着ができずに小さな孔が生じやすい。また、上記の問題
点の一般的に用し＼られる方策として、円形ランプの封
止方法に「特開昭５９−１８９５３０号公報」に示され
るような、成形用の割り盤を当てて加圧成形させる封止
方法がある。この封止方法は直管状のガラス管や、比較
的周辺が開放されている溶着部分には割り聾の当接が容
易であることや、当接や退避が構造上可能であるため用
いられやすいものの、ガラス管脚部が近接し、しかも管
脚部同士の間隔にある程度のバラツキをもつようなＵ字
形のガラス管においては、割り型の当接が十分でなかっ
たり、また、ガラス管の溶着部、すなわちガラス管の開
口部を加熱するための／＜−ナー等が配されているため
に、割り型の当接や退避の駆動範囲が制限されるため、
利用することが難しい。更にはＵ字形ガラス管の間の隙
を外部から力を与えて強制的に規正すると、Ｕ字形ガラ
ス管のわん曲部が破壊しかねない。またバットシールで
は、Ｕ字形ガラス管成形の際のバラツキ等の影響で第８
図のようにＵ字形ガラス管の開口端に段差りが生じると
ガラス管の開口端とガラスステムのフレアとの当接が不
十分となり、溶着箇所にピンホール状の孔が生じやすい
などの支障がある。

この発明は斬る問題点を解決するためになされたもので
、従来装置を変更することなくＵ字形蛍光ランプの封止
の信頼性と製造歩留の向上が図れるＵ字形蛍光ランプの
製造方法を提供することを目的としＩこものである。

［課題を解決するだめの手段］ この発明によるＵ字形蛍光ランプの封止方法は、開口端
を片方に配し、しかもこの開口端が近接しているような
Ｕ字形のガラス管の二つの開口端と、このＵ字状ガラス
管より軟化点の低いガラスで形成された、一対のガラス
ステムとを所定の位置に配し、バーナーによりＵ字形ガ
ラス管とガラスステムとを加熱、軟化させ溶着し、この
のち上記ガラス管の外側面の温度が軟化点以下となるま
で冷却し、次いで、上記ガラス管と上記ガラスステムで
内包されたバルブ内部を加圧したものである。

他の発明は、開口端を片方に配し、しかもこの開口端が
近接しているようなＵ字形ガラス管の二つの開口端と、
一対のガラスステムとを所定の位置に配し、バーナーに
よりＵ字形ガラス管とガラスステムとを加熱、軟化させ
溶着させる過程で、上記ガラス管の開口端を水平方向に
揺動させるようにしたものである。

［作　用］ この発明においては、ガラス管をその軟化点がガラスス
テムの軟化点よりも高い材質のものとするとともに、ガ
ラス管とガラスステムを溶着させＩ；のち、ガラス管の
外側面がガラス管の軟化点以下に到った際、バルブ内部
を加圧するので、ガラスステムは未だ軟化状態であり、
しかも、溶着部分にできた肉温りは熱容量が大きく、よ
り軟化状態になっている。そのため、加圧により、肉温
りは他の箇所よりも大きく引き伸ばされるため結果的に
肉厚は均一化される。

さらに肉の移動により、溶着部分の小さな孔はふさがれ
る。また、バルブ内部を加圧する際、ガラス管は軟化点
以下に冷却されているため、変形を抑制するように作用
する、つまり従来の割り型と同様な作用をするため、割
り型を不要にできる。他の発明においては、ガラスステ
ムのフレア周縁部の回りを軟化状態のガラス管開口部を
水平方向に揺動させることによって、ガラス管とフレア
周縁部との間に隙間があっても相互の接触を可能にする
。しかも互いのガラスが溶融状態の場合、ガラス相互の
“なじみ”を良くするため、孔やすき間の発生を減らし
、気密封止の信頼性を高める。

［実施例］ 図面によってこの発明の詳細な説明すると、まず第１図
に示すように、軟化点の高いＵ字形のガラス管ｌをその
両開口部１１が下方になるように支持板４により支持し
て、上記ガラス管１の両開口部１１にそれぞれ上記ガラ
ス管ｌより軟化点の低いガラスステム２を挿入する。こ
こでガラスステム２はマウントビン５に排気管２２を挿
入した状態で保持されており、上記マウントビン５の周
囲には上向きの所定の開き角θを有する炎孔３１が形成
されている環状のバーナー３が設置されている。

つぎに第２図に示すように、バーナー３に点火し、ガラ
ス管ｌの両開口部１１の先端を加熱し、この部分を溶融
させる。この操作により溶融した部分が表面張力の作用
で収縮し、肉温り１２を形成し、そしてこの肉温り１２
がガラスステム２のフレア２１の周縁部を包み込ませる
この発明は以上のような手順で軟化点の高いガラス管ｌ
と軟化点の低いガラスステム２を溶着させたのち、バー
ナー３Ｉこよる加熱を微弱化して、加熱部分として最も
遠隔のガラス管ｌの外側面１４の加熱を止め、一定の温
度まで上記外側面１４の温度が下がったのち第３図に示
すように、加圧ノズル６を排気管２２の先端に接続させ
、加圧ノズル６より、定圧バルブ６１により一定の圧力
に保たれた清浄な空気を排気管２２を通してガラス管ｌ
の内部に送り込み、ガラス管ｌの内部を加圧し、軟化状
態にある溶着したガラス管ｌの開口部１１およびガラス
ステム２のフレア２１の周縁部付近を風せん状にふくら
ませて、肉温り１２を引き伸ばしたのち、加熱を止めて
徐冷する。以上のような手順で加工することにより、Ｕ
字形のガラス管１の両開口部１１にガラスステム２を溶
着することができる。第４図は加圧後のフレア２１の周
縁部の状態を一部拡大した断面図である。

他の発明の態様は、上記のような手順でガラス管１とガ
ラスステム２を溶着させる過程において、第５−１図に
示すように、ガラス管１を支持する支持板４よりも上方
のガラス管１の部分に振動子７を接触させて、ガラス管
１の開口部１１およびその周辺に第５−２図に示すよう
に一定の振幅でかつ、水平方向の方向性は不規則となる
ような振動をさせて、ガラス管ｌの開口部１１とガラス
ステム２のフレア２１の周縁部を確実に接触させて溶着
させたのち揺動操作を止めてついで加熱を止めて冷却す
る。以上のような揺動による手順で加工することにより
、Ｕ字状のガラス管１の両開口部１１にガラスステム２
を溶着することができる。なお、以上のような封止加工
を行うには、ガラス管ｌの材質形状とくに開口部１１の
形状によってガラスステム２のフレア２１の材質および
径、ガラス管ｌの開口部１１に挿入されたガラスステム
２の位置、すなわち第１図のρで示す距離、バーナー３
の形状、および設置位置、さらに加圧においての圧力値
、および加圧時間、また、ガラス管１の開口部１１およ
びガラスステム２のフレア２１の周縁部の軟化度合、他
の発明の態様においてはガラス管ｌの開口部１１の揺動
の振幅距離などを適宜最適値に設定する必要がある。

上記実施例においては、ガラス管ｌの材質はソーダライ
ムガラス（軟化点：粘度が１０７６ボアズとなるときの
軟化温度が６９５℃）、ガラスステム２のフレア２１の
材質は鉛ガラ゛ス（軟化点：粘度が１０７６ボアズとな
るときの軟化温度が６１５°Ｃ）、ガラスバルブ１は、
その開口部１１の内径が１８＋ｎｍ、肉厚がｌ　ｍｍの
もの、また、ガラスステム２はフレア２１の外径が１６
ｒｎｍのものを使用して、ガラスステム２の挿入位置、
すなわち上記ａの値を３ｍｍに改定した。また、バーナ
ー３は第１図に示す炎口３１の開き角θを１５度とし、
炎口３１とガラスバルブｌの先端との距離が１０ｍｍと
なるような位置に設置した。更に第一の発明における加
圧を行う時の各部材の温度は、ガラス管ｌの外側面１４
の温度を６５０〜６９５°Ｃガラス管ｌの開口部１１お
よびガラスステム２のフレア２１の周縁部の温度が７８
０〜８２０℃の範囲で加圧を行い、加圧時間を１秒とし
、さらに加える圧力は５００〜７００ｍｍＡｑとした。

また第２の発明におけるガラス管１の開口部１１の揺動
距離を０．５ｖａｍとしＩこ。

以上のような方法で、余分な肉池りを均一化することに
より得られる効果、すなわち封止部の信頼性向上の効果
の一つに判断基準として用いる１００℃の熱湯に封止部
を上記温度となるまで沈滞させたのち０℃の冷水に上記
封止部を再沈滞させて封止部のクランク発生状況により
判断するチルテストと称される試験によって従来方法お
よび本発明による方法各々２０本ずつを比較試験した結
果では、従来方法では２０本中に４本のクラックが発生
した。本実施例に示す本発明の方法では２０本中にクラ
ックの発生は無く、効果が確認できた。

また、ガラスバルブを揺動させることの効果を確認をす
るために、Ｕ字形ガラス管の間の隙の狭いものと、大き
いものを各５０本ずつ合計１００本を封止したところ従
来方式では１００本中に８本の孔開き不良が発生したが
、本実施例に示す本発明の方法では１００本中の孔開き
不良の発生はなかった。

［発明の効果１ この発明は、以上説明したように、Ｕ字形のガラス管の
開口部に、そのガラス管より軟化点の低いガラスステム
を所定の位置まで挿入し、ガラス管の開口部を加熱溶融
させつつガラス管とガラスステムを溶着させ、こののち
ガラス管の外側面をガラス管の軟化点以下に冷却させ、
次いでガラス管内部を加圧したので装置を複雑にするこ
となく、封止部分のクラック発生を防止した信頼性の高
い封止ができる。

他の発明の実施の態様においては、上記溶着をおこなう
過程でガラス管の開口部を揺動させたのでガラスステム
のフレア周縁部とガラス管とが確実に接触するようにな
り、封止工程での孔あき不良の発生を防止でき、製造歩
留を向上させ、−層の信頼性を高めた封止方法を提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

Ｍ１図、第２図、第３図、第４図はこの発明の方法を工
程順に示す断面図、第５−１図、第５−２図は揺動操作
の発明を示す断面図、第６図、第７図、第８図は先行技
術による問題点を示す断面図である。 １・・・Ｕ字形ガラス管、２・・・ガラスステム、３・
・・バーナー　４・・・支持板、７・・・振動子、１１
・・・ガラス管開口部、２１・・・フレア、２２・・・
排気管第３図 第４図 第５−１ 図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、Ｕ字形のガラス管の開口端を下向きに支持し、この
   ガラス管の開口端内径よりも小さなフレア径を有するス
   テムを、上記開口端より挿入して、近接して設けたバー
   ナーにより上記ガラス管の開口端と上記ステムのフレア
   外周を加熱軟化して、ガラス管開口端とステムとを封止
   するＵ字形蛍光ランプの封止方法において、該ガラス管
   の材質は、軟化点が該ステム材質の軟化点より高いもの
   を使用し、上記ガラス管の開口部と上記ステムのフレア
   外周が溶着したのちに溶着部分の少なくとも上記ガラス
   管の外側面がガラス管の軟化点以下の変形しない温度ま
   で冷却したのち上記ガラス管内部を加圧することを特徴
   とするＵ字形蛍光ランプの封止方法。 ２、Ｕ字形のガラス管の開口端を下向きに支持し、この
   ガラス管の開口端内径よりも小さなフレア径を有するス
   テムを、上記開口端より挿入して、近接して設けたバー
   ナーにより上記ガラス管の開口端と上記ステムのフレア
   外周を加熱軟化して、ガラス管開口端とステムとを封止
   するＵ字形蛍光ランプの封止方法において、上記ガラス
   管と上記ステムを加熱軟化する工程中に、上記ガラス管
   の開口端を上記ステム軸に対し接離するように揺動させ
   たことを特徴とするＵ字形蛍光ランプの製造方法。