JPS60185357A - ビード封止ガス入り電球の製造装置 - 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】 ［技術分野１ 本発明は、ガラス球内に不活ｉ１１ガスを１１人し、ビ
ードの溶稲ににつて封１４−するビードＪ：；Ｊ−＋ト
ガス人り電球の製造方法、特にそのガス旧人工程の改良
に関するものである。

［従来技術１ ビード封止ガス入り電球は、第１図に承りようにガラス
球１どビードマウン１〜をリード線２の先端に取付し）
だフィラメン１〜３がガラス球１内の所定の位置に配置
されるように組み合ねｉ！、排気し不活性ガス５を封入
した後、ガラス球１の開口端　′部及びビード４を加熱
溶融して封止した構造となっている。’ｃＫ　Ｊ３、排
気した不活性ガスの旧人を行わないものが真空電球であ
る。

上記構造のビード封止ガス入り電球の製造工程を第２図
に示す。即ち、ガラス管１′の片端を加熱溶融して丸型
形状とした後、所定の長さに切断してガラス球１を形成
する。一方、小ガラス管４′を所定寸法に切断し、これ
にリード線２を挿通した接、加熱溶融してビードステム
を形成覆−る（ピードステム製造工程Ａ）。このビード
ステムのリード１．［ｌ　２の先端にフィラメント３を
配置し、かしめを行って固定する。これにより、ビード
マウン１〜が完成り−る。なお、ビード４の直径ｒはガ
ラス管１′の内径Ｒより小とする。

この後、ガラス球１とビートマウン１〜を組み合わせ、
ガス封入工程Ｂにより不活性ガスの封入を行うと、ビー
ド封止ガス入り電球１０が完成づ−る。

第３図はガス封入工程Ｂの説明図である。第３図におい
て、１１はチャンバー、１２はこのヂＡ７ンバー１１の
蓋で、ガス封入時に（ヨ機械的圧力Ｆを加えてチャンバ
ー１１の気密を保持する。１３は炭素系ヒータ（封止用
ヒータ）で、電極１４Δ、１４Ｂにより前記チャンバー
１１内に支持し、ヂレンバー１１外の電源１５及び゛ス
イッチ１６に接続している。このヒータ１３はその上面
に電球収納用の円形凹部１３Ａを有しており、この部分
にガラス球１どビードマウン１〜〈リード線２、フィラ
メン１〜３、ビード４）の絹合せを設置する。

また、前記ヂＡ７ンバー１１には、窒素ガスボンベ１７
、圧力調整弁１８、圧力泪１９、弁２０などよりなる窒
素ガス回路と、封入ガスボンベ２１、圧力調整弁２２、
圧力泪２３、弁２４４ＴどＪζりなる旧人ガス回路と、
真空ポンプ２５、弁２６などよりなる排気回路が接続さ
れており、更にリーク弁２７、ヂＡｌンへ−１１内の圧
力、真空度を測定する圧力ｈ１２８、真空８１２９が接
続されている。圧力６］２８ど真空訓２９は切換弁３０
にＪこり切換えるようになっている。

イして、ガス封入を行う場合には、まずヒータ１３の凹
部１３△にガラス球１どビードマウン１〜をセラ１〜し
、蓋１２を閉めて圧力「を加える。この状態で、真空ポ
ンプ２５をｆＩＩＴ動ざｌてチャンバー１１内の排気を
行い、排気回路の弁２６を閉じる。

この後、電球の封入ガスをヂｐンバー１１内に所定の圧
力でう９人する。この」」入ガスはガラス球１内にも入
る。次に、スイッチ１６を投入り、て炭素系ヒータ１３
に通電し、ビード１とガラス球１のエツジ近辺を加熱溶
融して封止する。即ち、ビード封止ガス入り電球が完成
する。

このようにチャンバー１１内の封入ガス雰囲気中で、空
気に触れることなく加熱封止するので、リード線２やフ
ィラメン１〜３の酸化が防止される。

しかし、チャンバ−１１内全体に高価な封入ガスを導入
するため、１回に複数個の電球を同時処理しても、電球
１個当りの封入ガス使用量が多くなり、コスト高となる
。特に、ガス圧を高くづ“ると、益々高コストになる。

なお、ビード封止電球の製造工程に液体窒素冷却方式を
用いるものがあるが、冷却と封止加熱との温度差により
ガラスに歪が発生し、クラックを生じるおそれがある。

また、ガス入り電球にはパッド封止ガス入′り電球があ
る。この場合には排気管を大気中で排気機に接続し、封
入ガス圧を高めるために液体窒素で冷却しながらガス導
入を行った後、排気部をチップオフするが、これでは液
体窒素を使用するためコストが高くなるばかりでなく、
排気管のチップオフ部がある分だ（Ｊ全長が長くなり、
小型電球の場合には寸法的に問題となる。

［発明の目的１ 本発明の目的は、高効率・長寿命の高圧ガス入り電球（
ハロゲン電球など）を安価に製造できるビード封止ガス
入り電球の製造方法を提供づ−ることにある。

［発明の１■要］ 本発明は、気密性チャンバーの内部に配設された炭素系
ヒータの−Ｖ面の円形凹部にビードマウントとガラス球
をセツトシ、チャンバー内を排気して真空どした後、電
球の封入ガスの成分の一部ある゛いは封入ガス以外の不
活性ガス（第１のガス）をチャンバー内に所定の圧力で
導入し、この後、封入ガスの残りの成分あるいは全成分
く第２のガス）を第１のガスの圧力より梢高めの圧力で
、ガラス球とビードマウントのビードどの間隙に吹き込
んでガラス球内の第１のガスを追い出し、所定の割合い
でガス置換した後、またはガス置換しながら炭素系ヒー
タに通電し、ビードマウン１〜のビ−ドとガラス球のエ
ツジ近辺を加熱溶融し−Ｃ１寸止づ−ることを特徴とり
−るものである、。

［実施例］ 第４図〜第１２図に本発明方法の実施の態様を示す。た
だし、第１図〜第３図と同一構成部分には同じ符号をイ
（［シている。

図において、１１はブーヤンバー、１２はこのヂＡ７ン
バー１１の蓋で、ガス封入８．７には閉め−Ｃ機械的圧
力「を加えてヂ！？ンバー１１の気密を保持する。１４
Ａ及び１４Ｂは前記ヂ１７ンバー１１内に炭素系ヒータ
（ビードステム用ヒータ５０また（、ｉ封止用ヒータ６
０）を支持する電極であり、外部で電源１５及びスイッ
チ１６に接続している。

前記チャンバー１１に、窒素ガスボンベ１７、圧力調整
弁１８、圧力口１９、弁２０などよりなる窒素ガス回路
と、真空ポンプ２５、弁２６すどより４ＴるＪｊ＋気回
路を接続し、更にリーク弁２７、チャンバー１１内の圧
力、真空度を測定する圧力１１２８、真空甜２９を接続
することは従来と同様であり、圧力計２８と真空ハ１２
９を切換弁３０で切換えることも同様である。

３１はヒー・りｊ）０または６０を押える押え筒、３２
は前記蓋１２の内面に取付けたばね受、３３は前記押え
筒３１どばね受３２の間に装着して押圧力を付与する二
１イルばね、３４はガス導入補助部材である。

３５は第１のガスボンベで、ＬＬ力調整弁３６、圧力計
３７、弁３８などと共に第１のガス回路を形成し、前記
チャンバ−１１に接続している。第１のガスは電球の封
入ガスの成分の一種あるいは］、１人ガス以外の不活性
ガスを用いる。３９は第２のガスボンベで、圧力調整弁
４０、圧力口４１、弁４２などと共に第２のガス回路を
形成し、１１ｒ１記力ス導入補助部月３４の入口に接続
している。第２のガスは封入ガスの残りの成分あるいは
全成分のガスを用いる。４３は前記ガス導入補助部材３
４の出口側にねじ４４によって着脱可能に取付（プた第
２のガス吹込み用ノズルであり、ノズル間隔は後述する
ヒータ６０の円形凹部の位置と対応Ｊ“るように設定Ｊ
−る。このノス゛ル４３は、ビードステム用ヒータ５０
を使用するどきは取外しておく。

ビードステム用ヒータ５０は、第４ｉ図へ・第７図に示
すように平板状としてその両端部を銅製端子板５１で挟
持するとともに、電極挿入孔５２を設置Ｊている。また
、上面に小ガラス管４′をレッ１〜？ｌるための楕円形
（あるいは円形）の凹部５３を形成し、その底面にリー
ド線挿入孔！ｊ４を説けている。ヒータ５０の下方には
炭素系の材料からなるリード線ストッパ−５５を配置し
、絶縁ビン５６でヒータ５０に吊］Ｚしている。

また、封止用ヒータ６０は、第８図〜第１２図に示すよ
うに平板状ど［）でその両端部に銅製端子板６１で挟持
するとともに、電極挿入孔６２を設【プている。

上面にはガラス球１とビードマウントをセットするため
の円形凹部６３を形成し、その底部に二つのリード線挿
入孔６４及び複数（例えば２個）のガス置換用孔６５を
設けている１、ヒータ６０の上方にはガラス球ホルダー
６６を配置して、絶縁ビン６７で支持している。ホルダ
ー６６にはガラス球１を挿通してその傾きを防止する孔
６６Ａが設けである。前記ガス置換用孔６５は前記第２
のガス吹込み用ノズル４３に対向するように設けてｄ５
す、例えばその下面側にテーパを設け、この部づ）にノ
ズル４３の先端を臨まけている。

上記のチャンバー装置を用いてビードステムの形成及び
ガス封入を行う場合には、まずチャンバ＝１１内にビー
ドステム用ヒータ５０をｎＱ　ｆＮＺする。ヒータ５０
を電極１４Δ、１４Ｂ間に取付け、その凹部５３に小ガ
ラス管４′とリード線２をセラ１〜′？Ｉる。この場合
には、第２のガス回路は使用せず、第２のガス吹込み用
ノズル４３も取外しておく。

この状態で、チャンバー１１内を真空ポンプ２５にＪ：
り排気して弁２Ｇを閉じ、次いで窒素ガス回路の弁２０
を聞いて窒素ガスをチャンバー１１内に導入する。イし
て、窒素ガス雰囲気中でビードステム用ヒータ５０に通
電する。この通電で小ガラス管４′は加熱溶融され、楕
円形の凹部５３に応じた形状となり、これにリード線２
が保持される。つまり、ビードステムが完成する。この
場合、ビード４を楕円状とするのは封止時にお【フるガ
ス置換を容易に゛りるためであり、円形であっても特に
問題はない。

ビードステムの形成後にフイラメン１〜３を取イク（け
てビードマウン１〜を作ることは従来と同様であり、こ
の後、ビードマウン１へとガラス球１を組み合わけた封
入工程での作業に移る。

旧人工秤では、チャンバー１１内のビードステム用ヒー
タ５０を封止用ヒータ６０に交換するとともに、第２の
ガス吹込み用ノズル４３を取イ」ける。そして、ヒータ
６０の円形凹部６３にビードマウン］・とガラス球１を
セラ１〜し、チャンバー１１の蓋１２を閉めて気密を保
持万るとどもに、ヒータ６０を確実に固定−リ−る。

この後、窒素ガスを約１００　ｍｍＨ（Ｉ程度導入Ｌ）
でから、封止用ヒータ６０に通電し、ビードンウントど
ガラス球１を加熱してガラス材第３］中の水分などのガ
ス抜き及びガラス球内壁の洗浄を行う。このどき、加熱
温度をガラスの融点まで上げ４丁いことは勿論である。

また、１００　ｍｍ１−１　ｇのガス圧は、加熱の際の
熱伝導と、カラスのガス放出がしやずいように考慮した
ものである。

ガラスのガス抜ぎが完了した時点で弁２０を閉じ、再び
真空ポンプ２５を作動させでヂトンバー１１内を４Ｊｌ
気し、十分な真空Ｉ身と（る。所定の真空度に達したな
らば、弁２６を閉じ、第１のガスを所定のＬＦ力で導入
して弁３８を閉じる。この弁３８を閉１１？１−るかわ
りに圧力調整弁３６により圧力調整を行ってもよい。

続いて、第２のガスを第１のガスの圧力より稍高めの圧
力でチャンバー１１内に導入する。このガス導入で第２
のガス吹込み用ノズル４３から第２のガスが吹ぎ出て、
ガス置換孔６りを経てガラス球１どビード４の間隙に吹
込まれ、ガラス球１内に流入づる。この第２のガスの流
入で内部の第１のガスが連用される。即ち、第１のガス
は第２のガスに置換される。このとぎ、第２のガスを吹
込む時間を制御すれば膚模率を最大１００％よで′変化
さけることができる。

所定の割合いでガス置換を行った後、またはガス置換し
ながら」ζ１車用ヒーク６０に通電し、ガラス球１のエ
ツジ近辺どビードマウン１−のビードを加熱溶融してｔ
」止する。

封止終了のタイミングを８１って第１のガスと第２のガ
スのチャンバー１１内の１−一タル圧ツノを稍高める。

この場合、第１のガスの圧力を高める方が低コス１へ化
に有効である。この結果、ガラス球１内のガスが膨張し
て封止部分のガラスの軟化部が膨らむことが防止される
。

封止完了後、リーク弁２７を開いてチャンバー１１内の
ガスを排出してから、蓋１２を開き、完成したビード封
止ガス入り電球を取出す。この取出しの前に窒素ガスを
導入して冷却すると好結果が得られる。

なお、リーク弁２７にガス回収回路を接続してガスを再
利用すれば、コメ１〜低減が可能どなる。また、以上の
手順はシーケンスコンＩへ【コーラにより自動制御する
ようにする。

上記方法により製造するビードｆｆ５Ｊ　、＋ｔニガガ
スり電球どしては次のようなものがある。その用途は液
晶表示素子のバック照明光源、自転車のヘッドライトな
どである。

なお、電球の封入ガスの所定のガス圧を得るためのチャ
ンバー内のガス圧設定は、次の清算式にＪ、つ−Ｃ行え
ばよい。但し、αは種々の条件に対する調整率で、その
値は０．５へ・２．０である。

×（常温におりる電球の 刺入ガス圧）×α ［発明の効果］ 以上のＪ：うに本発明によれば、ガス封入時に第１のガ
スと第２のガスの２段階ｉｔ人とし、第１のガスとして
低コストのガス、第２のガスどして高コストのガスを用
いてガス置換を行うので、高効率・長寿命の高１Ｆガス
入り電球（ハロゲン電球など）を低］ス１へで製造する
ことができる。また、月１１完了直後に第１のガスと第
２のガスのチャンバー内１ヘータル圧力を封止部より少
々高めと１−ることにＪ、す、電球内部のガス膨張にＪ
：って」）１止部（ガラス軟化部）が膨らむのを防止で
さ、晶質向上に寄与できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はビード封止ガス入り電球の構造を示ｚｌ−断面
図、第２図は従来のビード」」止ガス入り電球の製造工
程の説明図、第３図は同製造工程に１Ｊ３４プるガス」
」人工程の説明図、第４図は本発明に係るビード封止ガ
ス入り電球の製造方法の実施の態様を示′リーガス封入
Ｔ程説明図、第５図はじ一ドステム形成に用いるビート
ステム用ヒータの平面図、第６図は同正面図、第７図は
同ヒータの小ガラス管セット部の拡大断面図、第８図は
月１１−用ヒータの平面図、第９図は同１［面図、第１
０図及び第１１図は同ヒータのガラス球及びビードマシ
ン１〜ゼツ１〜部の拡大断面図、第１２図は月１！二川
に−タにガラス球とビードマウン１へをセラ１へした状
態を示す断面図である。 −Ｉ　Ｅｉ　− １・・・ガラス球　１′・・・ガラス管２・・・リード
線　３・・・フィラメン１−４・・・ビード　４′・・
・小ガラス管５・・・封入ガス　１１・・・ヂｌＩンバ
ー２５・・・真空ポンプ　２６．３８及び４２・・・弁
３４・・・ガス導入補助部月３５・・・第１のガスボン
ベ３６及び４０・・・圧力調整弁　３９・・・第２のガ
スボンベ４３・・・第２のガス吹込み用ノズル ５０・・・ど゛−ドステム用ヒータ （ｉ３・・・小ガラス管しッ１〜用の凹部６０・・・封
止用ヒータ ６３・・・ガラス球及び ビードマウン１〜セッ１へ用の円形凹部６５・・・ガス
買換用孔 特許出願人　スタンレー電気株式会社 第２ 第１２図 特許庁長官殿 （特許庁審査官　殿） １、事件の表示 昭和５９年特許願第４．１．７１８号 ２、発明の名称 ビード封止ガス入り電球の製造方法 ３、補正をする者 事件との関係　出願人 名　称（２３０）ヌタンレー電気株式会社４、代理人 住所　東京都港区南青山−丁目１番１号５　補正命令の
ＦＩ付（自発） ７、補正により増加する発明の数　１ ８　補正の内容 （１）　本願の発明の名称を「ビード封１１ニガス入り
電球の製造方法及び装置」と補正する。 （２）明＃１１全文を別紙のとおり補正する。 明　細　書 １、発明の名称 ビード封止ガス入り電球の製造方法及び装置２、特許請
求の範囲 （１）気密性チャンバーの内部に配設された炭素系ヒー
タの上面の円形凹部にビードマウン１へとガラス球をレ
ッ１〜し、チャンバー内を排気して真空とした後、電球
の封入ガスの成分の一部あるいは封入ガス以外の不活性
ガス（第１のガス）をチャンバー内に所定の圧力で導入
し、この後、１１人ガスの残りの成分あるいは全成分（
第２のガス〉を第１のガスの圧力より梢高めの圧力で、
ガラス球とビードマウンＩ−のビードとの間隙に吹き込
んでガラス球内の第１のガスを追出し、所定の割合いで
ガス置換した後、またはガス置換しながら炭素系ヒータ
に通電し、ビードマウントのビードとガラス球のエツジ
近辺を加熱溶融して封止することを特徴とするビード封
止ガス入り電球の製造方法。 （２）ビードマウン１〜とガラス球の加熱溶ｔｔｔ＋に
よって封止が行われた直後に、第１のガスと第２のガス
のチャンバー内１−−タル圧力を１４止前より梢高めと
する特許請求の範囲第１項記載のビード封止ガス入り電
球の製造方法。 （３）気密性を保持可能なブＡ・ンバーど、このチャン
バー内に所定のガスを所定のガス圧にて流入さける少な
くと−ｂ２つのガス回路と、前記チャンバー内を排気す
るｎ＋気回路と、前記チャンバー内に配置され、上面に
形成した円形凹部にビードマウン１〜とガラス球をセラ
ｉ〜し、加熱作用により前記ビードマウントのＪツジ近
辺とガラス球とを溶着させる炭素系ヒータどを有するビ
ード封止ガス入り電球の製造装置において、前記炭素系
ヒータの円形凹部の底面には、該炭素系ヒータの裏面に
導通した少なくとも２つのガス閥換用孔を穿設し、モの
少なくとも一つに、前記ガス回路のうちの一つのガス回
路に接続したガス吹込み用ノズルの先端を臨ませたこと
を特徴とするビード封止ガス入り電球の製造装置。 ３、発明の詳細な説明 「技術分野１ 本発明は、ガラス球内にガスを封入し、ビードの溶着に
よって封止するビード封止ガス入り電球の製造方法及び
装置、特にそのガス封入工程の改良に関するものである
。 ［従来技術］ ビード封止ガス入り電球は、第１図に示Ｊ−ようにガラ
ス球１とビードマウン１〜をリード線２の先端に取付（
プたフィラメン１へ３がガラス球１内の所定の位置に配
置されるように絹み合わ往、排気しガス５を封入した後
、ガラス球１の開口端部及びビード４を加熱溶融して封
止した構造となっている。なお、ガスの封入を行わない
ものが真空電球である。 ト記構造のビード封止ガス入り電球の製造■稈を第２図
に示す。即ち、ガラス管１′の片端を加熱溶融して丸型
形状とした後、所定の長さに切断してガラス球１を形成
する。一方、小ガラス管４′を所定寸法に切断し、これ
にリード線２を挿通した後、加熱溶融してビードステム
を形成する（ビードステム製造工程Ａ）。このビードス
テムのリード線２の先端にフィラメント３を配置し、か
しめを行って固定する。これにより、ビードマウン１〜
が完成する。なお、ビード４の直径ｒはガラス管１′の
内径Ｒより小とする。 この後、ガラス球１とビードマウン１〜を組み合わせ、
ガス封入工程Ｂによりガスの封入を行うと、ビード封止
ガス入り電球１０が完成する。 第３図はガス封入工程Ｂの説明図である。第３図におい
て、１１はチャンバー、１２はこのチャンバー１１の蓋
で、ガス封入時には機械的圧力Ｆを加えてチャンバー１
１の気密を保持する。１３は炭素系ヒータ（封止用ヒー
タ）で、電極１４Ａ、　１４Ｂにより前記チャンバー１
１内に支持し、チャンバー１１外の電源１５及びスイッ
チ１６に接続している。このヒータ１３はその上面に電
球収納用の円形四部１３Ａを有しており、この部分にガ
ラス球１とビードマウント（リード線２、フィラメン１
〜３、ビード４）の組合せを設置づる。 また、前記チャンバー１１には、窒素ガスポンベ１７、
圧力調整弁１８、圧力計１９、弁２０などよりなる窒素
ガス回路と、封入ガスボンベ２１、圧力調整弁２２、圧
力側２３、弁２４などよりなる封入ガス回路と、真空ポ
ンプ２５、弁２６などよりなる排気回路が接続されてお
り、更にリーク弁２７、チャンバー１１内の圧力、真空
度を測定する圧力計２８、真空計２９が接続されている
。圧力計２８と真空π１２９は切換弁３０により切換え
るようになっている。 そして、ガス封入を行う場合には、まずヒータ１３の凹
部１３Ａにガラス球１どビードマウン１〜をセラ１〜し
、Ｗ１２を閉めて圧力Ｆを加える。この状態で、真空ポ
ンプ２５を作動させてチャンバー１１内の排気を行い、
排気回路の弁２６を閉じる。 この後、電球の封入ガスをチャンバー１１内に所定の圧
力で導入する。この封入ガスはガラス球１内にも入る。 次に、スイッチ１６を投入して炭素系ヒータ１３に通電
し、ビード４とガラス球１のエツジ近辺を加熱溶融して
封１にする。即ち、ビード封止ガス入り電球が完成する
。 このようにチャンバー１１内の封入ガス雰囲気中で、空
気に触れることなく加熱」」■するので、す−ド線２や
フィラメン１−３の酸化が防止される。 しかし、チャンバ−１１内全 を轡入覆−るため、１回に複数個の電球を同時処理して
も、電球１個当りの封入ガス使用量が多くなり、コスト
高となる。特に、ガス圧を高くすると、益々高コストに
なる。 なお、ビード封止電球の製造工程に液体窒素冷却方式を
用いるものがあるが、冷却どｌ１加熱どの温度差により
ガラスに歪が発生し、クラックを生じるおそれがある。 また、ガス入り電球にはバッド封止ガス入り電球がある
。この場合には排気管を大気中で排気機に接続し、封入
ガス圧を高めるために液体窒素で冷却しながらガス導入
を行った後、排気部をデツプオフするが、これでは液体
窒素を使用するためコストが高くなるばかりでなく、ｌ
ｊｌ気管のチップオフ部がある分だり全長が長くなり、
小型電球の場合には寸法的に問題どなる。 ［発明の目的］ 本発明の目的は、高効率・長寿命の高圧ガス入り電球（
ハロゲン電球など）を安価に製造できるビード１１止ガ
ス入り電球の製造方法及び装置を提供することにある。 ［発明の概要１ 本発明は、気密性チャンバーの内部に配設された炭素系
ヒータの上面の円形凹部にビードマウン］・とガラス球
をレツ１〜し、チャンバー内を排気して真空どした後、
電球の封入ガスの成分の一部あるいは封入ガス以外の不
活性ガス（第１のガス）をチャンバー内に所定の圧力で
導入し、この後、封入ガスの残りの成分あるいは全成分
（第２のガス）を第１のガスの圧力より梢高めの圧力で
、ガラス球とビードマウン１〜のビードとの間隙に吹き
込んでガラス球内の第１のガスを追い出し、所定の割合
いでガス置換した後、またはガス置換しながら炭素系ヒ
ータに通電し、ピードマウン１〜のビードとガラス球の
エツジ近辺を加熱溶融して封１にすることを特徴とする
ものである。 また、気密性を保持可能４Ｔチヤンバーど、このチャン
バー内に所定のガスを所定のガス圧にて流入させる少な
くとも２つのガス回路ど、前記チャンバー内を排気する
Ｕ］気回路と、前記チャンバー内に配置され、上面に形
成した円形凹部にビードマウントとガラス球をセラｉ−
し、加熱作用により前記ビードマウン１〜のエツジ近辺
とガラス球とを溶着させる炭素系ヒータとを有するビー
ド封止ガス入り電球の製造装置において、前記炭素系ヒ
ータの円形凹部の底面には、該炭素系ヒータの裏面に導
通した少なくとも２つのガス置換用孔を穿設し、その少
なくとも一つに、前記ガス回路のうちの一つのガス回路
に接続したガス吹込み用ノズルの先端を臨ませたことを
特徴とするものである。 「実施例１ 第４図〜第１２図に本発明の実施例を示す。ただし、第
１図〜第３図と同一構成部分には同じ符号を付している
。 図において、１１はチャンバー、１２はこのチャンバ−
１１の蓋で、ガス封入時には閉めて機械的圧力Ｆを加え
てチャンバ−１１の気密を保持する。１４Ａ及び１４Ｂ
は前記チャンバー１１内に炭素系ヒータ（ビードステム
用ヒータ５０または１１止用ヒータ６０）を支持する電
極であり、外部で電源１５及びスイッチ１６に接続して
いる。 前記チャンバー１１に、窒素ガスボンベ１７、圧力調整
弁１８、圧力計１９、弁２０などよりなる窒素ガス回路
と、真空ポンプ２５、弁２６などよりなる排気回路を接
続し、更にリーク弁２７、チャンバー１１内の圧力、真
空度を測定する圧力計２８、真空泪２９を接続すること
は従来と同様であり、圧力計２８と真空計２９を切換弁
３０で切換えることも同様である。 ３１はヒータ５０または６０を押える押え筒、３２は前
記蓋１２の内面に取付りたばね受、３３は前記押え筒３
１とばね受３２の間に装着して押圧力を例与する］イル
ばね、３４はガス導入補助部拐である。 ３５は第１のガスボンベで、圧力調整弁３６、圧力計３
７、弁３８などと共に第１のガス回路を形成し、前記チ
ャンバ−１１に接続している。第１のガスは電球の封入
ガスの成分の一種あるいは封入ガス以外の不活性ガスを
用いる。３９は第２のガスボンベで、圧力調整弁４０、
圧力泪４１、弁４２などと共に第２のガス回路を形成１
ノ、前記ガス導入補助部材３４の入口に接続している。 第２のガスは封入ガスの残りの成分あるいは全成分のガ
スを用いる。４３は前記ガス導入補助部月３４の出［］
側にねじ４４によつ（−着脱可能に取付（〕た第２のガ
ス吹込み用ノズルであり、ノズル間隔は後述り−るヒー
タ６０の円形凹部の位［背と対応するＪ：うに設定−り
る。このノズル４３は、ビードステム用ヒータ５０を使
用するときは取外しておく。 ビードステム用ヒータ５０は、第５図〜第７図に示すよ
うに平板状どしてその両端部を銅製端子板５１で挟持す
るとともに、電極挿入孔５２を設けている。まｌご、十
面に小ガラス管４′を１？ツｌ〜するための楕円形（あ
るいは円形）の凹部５３を形成し、その底面にリード線
挿入孔５４を設（−」ている。ヒータ５０の下方には炭
素系のＨ料からなるリード線ストッパー５５を配置し、
絶縁ビン５６でヒータ５０に吊下している。 また、封止用ヒータ６０は、第８図〜第１２図に示すよ
うに平板状としてその両端部に！１１！ｌｌ！１喘了板
６１で挟持するとともに、電極挿入孔６２を設【プてい
る。 −Ｌ面にはガラス球１とビードマウン１〜をセラ１〜す
るための円形凹部６３を形成し、その底部に二つのリー
ド線挿入孔６４及び複数く例えば２個）のガス置換用孔
６５を設けている。ヒータ６０の上方にはガラス球ホル
ダー６６を配置して、絶縁ピン６７で支持している。ホ
ルダー６６にはガラス球１を挿通してその傾きを防止す
る孔６６Ａが設（づである。前記ガス置換用孔６５は前
記第２のガス吹込み用ノズル４３に対向するように設け
ており、例えばその下面側にテーパを設ｉ−＋、この部
分にノズル４３の先端を臨ませている。 上記のチャンバー装置を用いてビードステムの形成及び
ガス封入を行う場合には、まずチャンバー１１内にビー
ドステム用ヒータ５０を設置する。ヒータ５０を電極１
４Ａ、　１４Ｂ間に取付り、その凹部５３に小ガラス管
４′とリード線２をセラ］へする。この場合には、第２
のガス回路は使用ぜす、第２のガス吹込み用ノズル４３
−ｂ取外しておく。 この状態で、チャンバー１１内を真空ポンプ２５により
排気して弁２６を閉じ、次いで窒素ガス回路の弁２０を
開いて窒素ガスをチャンバー１１内に導入覆る。そして
、窒素ガス雰囲気中でビードステム用ヒータ５０に通電
する。この通電で小ガラス管４′は加熱溶融され、楕円
形の凹部５３に応じた形状と４１す、これにリード線２
が保持される。つまり、ビードステｌ＼が完成する。こ
の場合、ビード４を楕円状とするのは封Ｉに時におＩＪ
るカス置換を容易にするためであり、円形であっても特
に問題はない。 ビードステムの形成後にフィラメン１へ３を取付りてビ
ードマウン１〜を作ることは従来と同様であり、この後
、ビードマウントとガラス球１を組み合わせた封入工程
での作業に移る。 封入工程では、チャンバー１１内のビードステム用ヒー
タ５０を封止用ヒータ６０に交換するとともに、第２の
ガス吹込み用ノズル４３を取付ける。そして、ヒータ６
０の円形凹部６３にビードマウントとガラス球１をレッ
］〜し、チャンバ−１１の蓋１２を閉めて気密を保持覆
るとともに、ヒータ６０を確実に固定し、真空ポンプ２
５を作動さけてチャンバー１１内の排気を行い、排気回
路の弁２６を閉じる。 この後、窒素ガスを約１００　ｍｍ１−Ｉ　Ｑ程度導入
してから、封止用ヒータ６０に通電し、ビードマウン１
〜とガラス球１を加熱してガラス材料中の水分などのガ
ス扱き及びガラス球内壁の洗浄を行う。このどき、加熱
温度をガラスの融点まで上げないことは勿論である。ま
た、１００ｍｍ）−ｌ（＋のガス圧は、加熱の際の熱伝
導と、ガラスのガス放出がしやすいように考慮したもの
である。 ガラスのガス汰きが完了した時点で弁２０を閉じ、再び
真空ポンプ２５を作動させてチャンバー１１内を排気し
、十分な真空度とする。所定の真空度に達したならば、
弁２６を閉じ、第１のガスを所定の圧力で導入して弁３
８を閉じる。この弁３８を閉止するかわりに圧力調整弁
３Ｇにより圧力調整を行ってもよい。 続いて、第２のガスを第１のガスの圧力より稍高めの圧
力でチャンバー１１内に導入する。このガス導入で第２
のガス吹込み用ノズル４３から第２のガスが吹き出て、
ガス置換孔６５を経てガラス球１どビード４の間隙に吹
込まれ、ガラス球１内に流入する。この第２のガスの流
入で内部の第１のガスが追出される。即１う、第１のガ
スは第２のガスに置換される。このとぎ、第２のガスを
吹込む時間を制御すれば置換率を最大１００％まで変化
ざぜることができる。 所定の割合いでガス置換を行った後、またはガス置換し
ながら′１４止用ヒータ６０に通電し、ガラス球１のエ
ツジ近辺とビードマウン１〜のビードを加熱溶融して」
、４止する。 封止終了のタイミングを計って第１のガスど第２のガス
のチャンバー１１内のトータル圧力を梢高める。この場
合、第１のガスの圧力を高める方が低コスト化に有効で
′ある。この結果、ガラス球１内のガスが膨張して封止
部分のガラスの軟化部が膨らむことが防止される。 封止完了後、リーク弁２７を聞いてチャンバー１１内の
ガスをＩＩ出してから、蓋１２を聞き、完成したビード
封止ガス入り電球を取出す。この取出しの前に窒素ガス
を導入して冷却すると好結果が得られる。 なお、リーク弁２７にガス回収回路を接続してガスを再
利用すれば、コスト低減が可能となる。また、以」−の
手順はシーケンスコン（〜ローラにより自動制御するよ
うにする。 上記方法により製造ザるビード月［１ニガス入り電球と
しては次のようなものがある。その用途は液晶表示素子
のバック照明光源、自転車のヘッドライ１〜などである
。 なお、電球の旧人ガスの所定のガス圧を得るためのチャ
ンバー内のガス圧設定は、次の計算式によって行えばよ
い。但し、αは種々の条件に対する調整率で、その値は
０．５〜２．０である。 ×（常湿にお（プる電球 の刺入ガス圧）×α 上記実施例ではビードステムの製造工程とビ・−ド封止
の工程を同一チャンバーにて行っているが、別のチャン
バーを用いてもよい。また、ビードステムの製造工程は
チャンバー外で行ってもにい。 ［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、ガス封入時に第１のガス
と第２のガスの２段階注入とし、第１のガスとして低コ
ストのガス、第２のガスとして高コストのガスを用いて
ガス置換を行うので、高効率・長寿命の高圧ガス入り電
球（ハ［］ゲン電球など）を低］ストで製造することが
できる。また、封止完了直後に第１のガスと第２のガス
のチャンバー内１−−タル圧力を１４止前より少々高め
どすることにＪ：す、電球内部のガス膨張に」：つて封
止部（ガラス軟化部）が膨らむのを防止でき、品質向上
に宵月できる。 １６− ４、図面の簡単な説明 第１図はビード封止ガス入り電球の構造を示す断面図、
第２図は従来のビード封止ガス入り電球の製造工程の説
明図、第３図は同製造工程にｄＨノるガス封入工程の説
明図、第４図は本発明に係るビード封止ガス入り電球の
製造方法及び装置の実施例を示すガス封入工程説明図、
第５図（、Ｌビードステム形成に用いるビードステム用
ヒータの平面図、第６図は同正面図、第７図は同ヒータ
の小ガラス管セット部の拡大断面図、第８図は封止用ヒ
ータの平面図、第９図は同正面図、第１０図及び第１１
図は同ヒータのガラス球及びピードマウントセッ１〜部
の拡大断面図、第１２図は封止用ヒータにガラス球とビ
ードマウン１−をセットした状態を示す断面図である。 １・・・ガラス球　１′・・・ガラス管２・・・リード
線　３・・・フィラメンｌ〜４・・・ビード　４′・・
・小ガラス管５・・・封入ガス　１１・・・チャンバー
２５・・・真空ポンプ　２６．３８及び４２・・・弁３
４・・・ガス導入補助部祠３５・・・第１のガスボンベ
３６及び４０・・・圧力調整弁　３９・・・第２のガス
ボンベ４３・・・第２のガス吹込み用ノズル ５０・・・ビードステム用ヒータ ５３・・・小ガラス管セツ１〜用の凹部６０・・・封止
用ヒータ ６３・・・ガラス球及び ビードマウントセット用の円形凹部 ６５・・・ガス買換用孔 特許出願人　スタンレー電気株式会礼 １８−

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　気密性ヂＶ７ンバーの内部に配設された炭素系
   ヒータの上面の円形凹部にビードマウン１〜とガラス球
   をレッ１へし、チャンバー内を排気して真空どした後、
   電球の封入ガスの成分の一部あるいは封入ガス以外の不
   活性ガス（Ｄｒ　１のガス）をチャンバー内に所定の圧
   力で導入し、この後、封入ガスの残りの成分あるいは全
   成分（第２のガス）を第１のガスの圧力より梢高めの圧
   力で、ガラス球とビードマウン１〜のビードどの間隙に
   吹き込んでガラス球内の第１のガスを追出し、所定の割
   合いでガス置換した後、またはガス買換しながら炭素系
   ヒータに通電し、ビードマウンｉ〜のビードとガラス球
   のエツジ近辺を加熱溶融して封ｌトすることを特徴とす
   るビード封止ガス入り電球の製造方法。
2. （２）　ビードマウントとガラス球の加熱溶融によって
   封止が行われた直１すに、第１のガスと第２のガスのチ
   ャンバー内１−−タル圧力を４．（ｊ止部より稍高めど
   する特許請求の範囲第１項記載のビード封止ガス入り電
   球の製造方法。