JPH0480495B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔技術分野〕 本発明は管球の封止方法に関し、特にガラスバ
ルブとステム部材との封止に当つて、カレツト部
の生じないストレート状のガラスバルブを利用し
うる封止方法に関するものである。 〔背景技術〕 一般に直管形螢光ランプ、環形螢光ランプなど
の管球はガラスバルブの端部に電極を具えたステ
ム部材が加熱封止されている。これの封止方法と
しては例えばバツトシール法とドロツプシール法
とがよく知られており、前者は主としてバルブを
水平に支持して封止するいわゆるホリゾンタル型
封止装置に、後者は主としてバルブを垂直に支持
して封止するいわゆるバーチカル型封止装置にそ
れぞれ適用されている。しかし乍ら、前者はバー
チカル型封止装置に適用されることもある。 ところで、バツトシール法はバルブの両端にス
テム部材のフレア径と同等ないし若干小さい目に
縮径されたカラー部を形成し、水平に支持された
バルブ内にステム部材を、カラー部の端部にステ
ム部材のフレアが当接されるように配置し、この
状態で両部材の当接部分をバーナにて加熱するこ
とにより溶着させる封止方法であつて、例えば米
国特許第3113011号明細書に記載されている。 又、ドロツプシール法はストレート状のバルブ
を直立させると共に、バルブ内にステム部材を、
ステム部材の下方にバルブのカレツト部が生ずる
ように配置し、この状態でステム部材のフレアに
対応するバルブ部分を加熱軟化させ、カレツト部
の下降に関連して軟化部分を縮径してステム部材
に融着させる封止方法であつて、例えば米国特許
第2349822号明細書に記載されている。 上述の米国特許第3113011号明細書に記載のバ
ツトシール法によれば、バルブとステム部材との
加熱封止を高速で行うことができ、量産性を著し
く高めることができる。その反面、バルブの両端
にカラー部が縮径加工されているために、コスト
がバルブの材料費の10％程度高くなる。 一方、この封止方法をバーチカル型封止装置に
適用し、これによる封止バルブを用いて米国特許
第3274420号明細書に記載の環形螢光ランプを製
造する場合にも、上述同様にコストが高くなる
し、バルブ内に螢光体懸濁液を流し塗りすること
によつてカラー部に付着した螢光体の剥離が面倒
となる。その上、バルブとステム部材のフレアと
が当接状態で加熱される関係で、封止部以外のバ
ルブ部分からのガラスの移動が多く、封止部分の
肉厚が不所望に厚くなる。従つて、同明細書に記
載のように封止部分に曲成用の把持凹部を成形型
によつて形成しても肉の分散が充分に行われない
こともあつて、依然として肉厚が厚く、この部分
からクラツク破損し易いという問題がある。 従つて、コスト低減を目的として、ストレート
状のバルブを使用することが検討されている。即
ち、水平に支持され、かつ全長に亘つてほぼ同一
径を有するストレート状のバルブ内にステム部材
を、バルブ内面とステム部材のフレアとの間に間
隔が形成され、かつバルブ端がフレア端より若干
外方に位置するように配置し、フレアに対応する
バルブ部分を加熱することにより、バルブとステ
ム部材とを封止する方法が特公昭57−46173号公
報に開示されている。 この封止方法によれば、バルブとしてストレー
ト状のものを使用することができる上、それの端
部へのカラー部の形成加工を全く必要としないた
めに、カラー部を有するバルブに比較してかなり
コストを低減できる。しかし乍ら、ステム部材と
してはカラー部を有するバルブに適用するサイズ
のものが用いられているために、バルブ内面とス
テム部材のフレアとの間に比較的大きな間隙が形
成される。従つて、バルブ端の加熱による縮径に
時間が掛るために、封止時間が長くなり、量産性
が著しく損なわれるという問題があり、未だ実用
化されるに至つていない。 尚、この封止方法を上述のバーチカル型封止装
量に適用したとしても、封止時間が長くなつて量
産性が損なわれるという問題は依然として残るも
のである。 〔発明の開示〕 それ故に、本発明の目的はカレツト部の生じな
い長さのストレート状のガラスバルブを利用して
ステム部材との封止を可能にし、かつ経済性、量
産性に優れた管状の封止方法を提供することにあ
る。 そして、本発明の特徴は直立されたストレート
状のガラスバルブ内にステム部材を、バルブ内面
とステム部材のフレアとの間に間隙が形成され、
かつバルブ端がフレア端より突出するように配置
してバルブ端を加熱し軟化させる工程と、ガラス
バルブ及びステム部材に回転を付与しながら、軟
化状態のバルブ端をローラ様の押圧体にて側方か
らガラスバルブの中心方向に押圧してステム部材
のフレア端に当接させる工程と、バルブ端とフレ
ア端との当接部分をさらに加熱する工程とを含む
ことにある。 本発明によれば、直立されたストレート状のガ
ラスバルブ内にステム部材を、バルブ内面とステ
ム部材のフレアとの間に間隙が形成され、かつバ
ルブ端かフレア端より突出するように配置してバ
ルブ端を加熱し、軟化状態のバルブ端をガラスバ
ルブの中心方向に押圧してステム部材のフレア端
に当接させることによつて、バルブとしてカレツ
ト部の全く生じない長さのストレート状のものを
適用できるために、コストを有効に低減できる
上、封止作業の作業能率もバルブ端がフレア端に
押圧体を利用して強制的に当接される関係で有効
に改善できる。 又、特に環形螢光ランプに適用する場合には曲
成用の把持凹部での破損に起因する不良を減少で
き、高品位の製品を提供できる。 又、バルブをカレツトの全く生じないストレー
ト状に構成できる関係で、バルブに螢光体懸濁液
を流し塗りした後、フレアに対応するバルブ部分
の螢光体を簡単かつ容易に剥離することができ、
この種作業の高能率化を計ることができる上、廃
棄する螢光体量の減少によつてコストを有効に低
減できる。 さらにはストレート状のガラスバルブの採用に
よつて螢光体の剥離成分に螢光体粉が残存し難い
ために、フレア端との融着を確実に行うことがで
きる。 〔発明を実施するための最良の形態〕 次に、本発明の一実施例について第１図〜第４
図を参照して説明する。 まず、第１図に示すように、両端部を除く内面
全体に螢光体層１を有し、かつ全長に亘つてほぼ
同一径のストレート状のガラスバルブ２をチヤツ
ク３にて直立状態に支持する。そして上下動自在
に構成されたマウントピン４にステム部材５を、
マウントピンチツプ４にフレア６が裁置されるよ
うに装着する。そして、ステム部材５をバルブ２
内に、フレア端とバルブ内面との間隙ｄ及びバル
ブ端のフレア端からの突出長さＬが所定の寸法を
満足する位置関係となるように、マウントピン４
を上昇させる。この状態において、バルブ２の外
周に配置されたバーナ７にてバルブ端部を加熱軟
化させる。尚、この際、バルブ２及びステム部材
５には回転が付与される。次に、第２図に示すよ
うに、バルブ端部にローラ様の押圧体例えばロー
ラ８の周縁部を押し付け、バルブ端部をステム部
材５のフレア端に強制的に当接させる。次に、第
３図に示すように、バルブ端とフレア端との当接
部分をバーナ７にてさらに加熱することにより、
両部材は融着され、封止される。この状態におい
て、封止部分Ａはバルブ端より若干上方の部分か
ら移動したガラス、巻き込みなどによつて肉厚が
厚くなつている。次に、第４図に示すように、バ
ルブ２の封止部分に把持凹部９を成形型１０，１
０によつて形成する。即ち、把持凹部９はバルブ
２の封止部分を成形型１０，１０にて囲繞した
後、バルブ２内に加圧気体を供給することによつ
て形成される。そして、封止部分の温度が軟化点
以下になつた時点で、成形型１０，１０を図示の
ようにバルブ２より離隔させる。然る後、バルブ
２は全体を加熱軟化させ、把持凹部９を利用して
環形に曲成される。 このようにして製造された環形螢光ランプに対
し、上述の効果が期待できるのであるが、バルブ
内面とフレアとの間隙ｄ及びバルブ端のフレア端
からの突出長さＬは作業能率、封止部分の破損不
良に重大な影響を与えるものであるから、
FCL30の環形螢光ランプについて検討した。 即ち、全長が605mm、外径が29.5mm、肉厚が
1.15mmのソーダガラスよりなるストレートバルブ
を用い、鉛ガラスよりなるステム部材のフレア端
とバルブ内面との間隙ｄを1.5mmに保ち、かつ最
終仕上り形態が同一となるようにし、バルブ端の
フレア端からの突出長さＬを1.0〜6.0mmの範囲で
変化させてFCL30の環形螢光ランプを製造し、
封止部分Ａ及び成形加工の境界部分Ｂのクラツク
発生率を調査した処、第１表に示す結果が得られ
た。又、突出長さＬを2.0mmに保ち、間隙ｄを0.8
〜5.0mmの範囲で変化させた時の結果は第２表に
示す。

【表】

【表】 第１表より明らかなように、突出長さＬによつ
てクラツク発生率が変化しており、長い側におい
て影響が大きく、かつ封止部分Ａに顕著に現われ
ている。そして、クラツク発生率は0.08％程度以
下であれば実用上許容されるから、突出長さＬは
1.5〜5.0mmの範囲が適当であることが理解でき
る。又、このような範囲において、クラツク発生
率が小さいのは成形型による成形後の封止部分
（把持凹部）の肉厚が比較的均一化されているた
めの考えられる。 又、第２表より明らかなように、間隙ｄによつ
てもクラツク発生率が変化しており、広い側にお
いて影響が大きく、かつ封止部分Ａに顕著に現わ
れている。間隙ｄが4.0mmを越えると、クラツク
発生率が増加するのみならず、バルブ端のローラ
による押圧操作時の変形量が大きくなり、フレア
端に対する当接不良が発生し易くなる。それが
1.0mm未満では封止部分の肉厚が厚くなつてクラ
ツクが発生し易くなり、好ましくない。従つて、
間隙ｄは1.0〜4.0mmの範囲が適当である。 ところで、環形螢光ランプはバルブ外径がすべ
て同じであるから、品種が異つても同一の結果が
得られる。しかし乍ら、直管形螢光ランプでは異
つたバルブ外径のバルブが使用されている関係
で、間隙ｄ、突出長さＬもそれに応じて変わるこ
とが予想される。従つて、この点について検討し
た処、第３表に示す範囲に設定することが望まし
いことを確認した。

【表】 尚、本発明において、バルブはソーダガラスの
他、低鉛ガラス、鉛ガラスにて構成することもで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明方法の説明図であつ
て、第１図はバルブ内にステム部材をセツトした
状態を示す側断面図、第２図はバルブ端をフレア
端に押圧体を利用して当接させた状態を示す側断
面図、第３図は封止状態を示す側断面図、第４図
は成形型による成形状態を示す側断面図である。 図中、２はガラスバルブ、５はステム部材、６
はフレア、８，１１は押圧体である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 直立されたストレート状のガラスバルブ内に
   ステム部材を、バルブ内面とステム部材のフレア
   との間に隙間が形成され、かつバルブ端がフレア
   端より突出するように配置してバルブ端を加熱し
   軟化させる工程と、ガラスバルブ及びステム部材
   に回転を付与しながら、軟化状態のバルブ端をロ
   ーラ様の押圧体にて側方からガラスバルブの中心
   方向に押圧してステム部材のフレア端に当接させ
   る工程と、バルブ端とフレア端との当接部分をさ
   らに加熱する工程とを含むことを特徴とする管球
   の封止方法。