JPS6217944A - 電球の製造方法 - 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〕 本発明は電球の製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に電球は、複写機の露光用光源或いは定着用熱源、
その他照明用光源として広く用いられている。

従来の電球の製造方法の一例においては、第１０図に示
すように、例えば発光部Ｒと非発光部Ｎとが交互に配列
されてなるフィラメントＦの両端に内部リード棒１１．
１１を接続し、この内部リード棒１１、１１にモリブデ
ンなどの金属箔１２．１２の一端を接続し、この金属箔
１２．１２の他端に外部リード棒１３、１３を接続して
給電部材であるフィラメント組立体１を形成し、第１１
図に示すように、中央部に排気及び封入物質導入用の突
出管２１を設けてなる筒状ガラス管２を保持具３により
垂直に保持せしめ、このガラス管２の内部に、当該ガラ
ス管２の管軸に沿って伸びかつ外部リード棒１３．１３
がそれぞれガラス管２の端部２２．２２から突出した状
態になるようフィラメント組立体１を位置せしめる。

４は上方の外部リード棒１３を挟圧保持する保持具であ
り、５は下方の外部リード棒１３を支持する支持台であ
る。

この状態においてガラス管２の突出管２１から当該ガラ
ス管２の内部に窒素、アルゴンなどよりなる保護ガスを
、例えば０．５〜２７！／ｍｉｎの流量で流しながら、
ガラス管２の下方の端部２２をその外側からガスバーナ
などの加熱器６により加熱して溶融させ、この状態で第
１２図に示すように、当該端部２２の外壁面からピンチ
ャ−８０の押圧面で押圧して当該端部２２内に位置する
金属′４１２を端部２２のガラス部分で気密に溶着して
一方の封止部を形成する。次にこのようにして一端が封
止されたガラス管２を逆向きに保持させて上述と同様に
して他方の封止部を形成する。そして突出管２１を介し
てガラス管２の内部の排気を行い、次にこの突出管２１
を介してガラス管２の内部に必要な封入物質の導入を行
う。その後突出管２Ｉを加熱して気密に塞いで第１３図
に示すように電球を得る。２１Ａは突出管２１の残部で
ある突出部分を示す。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような方法では、突出管２１を最終
的に気密に塞いで突出部分２１八をできるだけ短くなる
ように除去するとしても突出管２１の周辺のガラス部分
に何ら悪影響を与えずに突出部分２１Ａを完全に除去す
ることは相当に困難であり、実際には２〜５Ｈ程度の突
出部分２１Ａが生じてしまう。従って上述の方法によっ
て得られる電球のガラス管２の外壁には突出管２１のガ
ラス部分が原因となって突出部分２ＬＡが必ず生じ、こ
のため電球の他のｍ器への取付は作業において突出部分
２１Ａが障害となって悪影響を及ぼす場合があり、例え
ば複写機の定着用熱源として用いる場合には通常定着ロ
ーラの内部に電球が取付けられ、定着ローラの側部に設
けられた電球挿入口を介して電球の取付け、取り外しが
行われるが、この電球挿入口の大きさは定着ローラの熱
逃散を防止するうえからできるだけ小さい方がよいが、
電球に突出部分２１Ａがあるため電球の管外径に突出部
分２１への長さを加えた大きさの電球挿入口が必要とさ
れ、定着ローラの熱逃散の防止という観点からは極めて
大きな欠点となっている。一方上述の方法によって得ら
れる電球を複写機の露光用光源として用いる場合には、
当該電球により所定の配光分布が得られることが必要で
あるが、電球の外壁に突出部分２１Ａがあるため、これ
により光の方向が乱されて所定の配光分布が得られない
場合があり大きな問題点となっている。そして突出管２
１の大部分は除去されて最終的に不要となるため、この
不要となるガラス部分の材料経費が無視できない程大き
く、これが製造コストを高くしている原因ともなってい
る。

〔発明の目的〕

本発明は以上の如き事情に基いてなされたものであって
、その目的は、ガラス管の外壁に排気或いは封入物質導
入用の突出管を設けることなく排気及び封入物質の導入
を行うことができて経済的に電球を製造することができ
、しかもガラス管の気密封止を容易にしかも確実にその
うえ迅速に行うことができる電球の製造方法を提供する
ことにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明電球の製造方法は、発光部囲繞用管部及び封止部
用管部を有するガラス管を用い、このガラス管の封止部
用管部内に給電部材をその一部が当該封止部用管部から
突出するよう位置させ、前記ガラス管の封止部用管部を
加熱押圧して、その一部にガラス管の内外に連通ずる細
孔が残るよう前記給電部材を気密に溶着し、前記細孔を
介してガラス管内の排気及び封入物質の導入を行った後
当該細孔の周囲ガラスをレーザー光線により加熱して当
該細孔を塞ぐ工程を含み、前記レーザー光線は、シャッ
ターによりその光路が開閉制御される、連続発振する炭
酸ガスレーザー光線であり、前記細孔の周囲ガラスが被
照射位置にセットされているときにのみ前記シャッター
を開いて前記炭酸ガスレーザー光線を前記細孔の周囲ガ
ラスに当てることを特徴とする。

〔作用〕

斯かる方法によれば、給電部材をガラス管の封止部用管
部内に気密に溶着するときにはその一部にガラス管の内
外に連通ずる細孔を残してこの細孔を利用して排気及び
封入物質の導入を行うため、排気或いは封入物質導入の
ための突出管を設けることなく排気及び封入物質の導入
を行うことができる。

そして細孔を塞ぐための加熱源として炭酸ガスレーザー
光線を用い、この光路を細孔の周囲ガラスが被照射位置
にセットされているときにのみシャッターにより開放す
るので、炭酸ガスレーザー光線を連続発振させた状態に
おいて誤って炭酸ガスレーザー光線が不要な部分に当た
ることがなくて極めて安全性が高い。しかも炭酸ガスレ
ーザー光線を連続発振させた状態とするので、シャッタ
ーを開くことによって常に安定状態の炭酸ガスレーザー
光線が得られ、従って気密封止処理をレーザーの安定化
のための待ち時間を要せず迅速に連続的に行うことが可
能となる。そして炭酸ガスレーザー光線はガスバーナー
などのような炎の揺らぎ即ち不安定さが全くないうえ小
さな出力で必要な溶融エネルギーが得られ、従って特定
の小さな領域のみを正確にしかも簡単に溶融せしめるこ
とができる。

〔実施例〕

以下図面によって本発明の一実施例について詳細に説明
する。以下の実施例は、例えば露光用光源或いは定着用
熱源として用いられる長尺なダブルエンドタイプ即ち両
端封止型の電球を製造する場合の一例である。

この実施例においては、第１図に示すように、中央を発
光部囲繞用管部とし両端部を封止部用管部とする、例え
ば長さ方向全体に亘って一様な断面形状の長尺な筒状ガ
ラス管７を用い、このガラス管７を、その一部にガス導
入管３１を設けた保持具３により垂直に保持せしめ、こ
のガラス管７に対し全体が当該ガラス管７の管軸に沿っ
て伸びかつ両端の外部リード棒１３．１３がそれぞれガ
ラス管７の封止部用管部７１Ａ、７１Ｂから突出すると
共に金属箔１２．１２がそれぞれ封止部用管部７１Ａ、
　７１Ｂ内に位置するよう、給電部材例えば第８図に示
した構成と同一の構成のフィラメント組立体１を位置せ
しめる。４は上方の外部リード棒１３を挟圧保持する保
持具であり、５は下方の外部リード棒１３を支持する支
持台である。この状態において、ガラス管７の上方の封
止部用管部７１Ｂの開口から当該ガラス管７の下方に向
けてガス導入管３１より窒素。

アルゴンなどよりなる保護ガスを例えば０．５〜２ｊ２
７ｍｉｎの流量で流しながら、ガラス管７の下方の封止
部用管部７１八をその外側からガスバーナなどの加熱器
６により加熱して溶融させ、この状態で当該封止部用管
部７１Ａの外壁面から、第２図に示すように、押圧面の
水平方向の幅りがガラス管７の外径りよりは小さいピン
チャ−８１で封止部用管部７１への中央部を押圧するこ
とにより、第３図に示すように、フィラメント組立体１
の金属箔１２の両側即ちピンチャ−８１の押圧面が当接
していない垂直方向に伸びる側部７３．７３において、
それぞれガラス管７の内部から封止部用管部７１Ａの外
方に貫通する細孔７４．７４が残るよう扁平な気密溶着
部分７２を形成する。次に第４図に示すように、ガラス
管７及びこれに一端が固定されたフィラメント組立体１
を逆向きにして、ガラス管７を保持具３により垂直に保
持せしめ、下方の外部リード棒１３を支持台５により支
持して、フィラメント組立体１が管軸に沿って垂直に伸
び、下方の金属箔１２が下方の封止部用管部７１Ｂ内に
位置しかつ外部リード棒１３が封止部用管部７１Ｂから
突出した状態にする。この状態において上方の封止部用
管部７１Ａに形成された細孔７４．７４の開口にそれぞ
れガス導入管３１．３１を接続してガラス管７の下方に
向けて窒素、アルゴンなどよりなる保護ガスを例えば０
．５〜２ｊ！／ｍｉｎの流量で流しながら、ガラス管７
の下方の封止部用管部７１Ｂをその外側からガスバーナ
などの加熱器６により加熱して溶融させ、この状態で当
該封止部用管部７１Ｂの外壁面から、第５図に示すよう
に、押圧面の水平方向の幅が例えばガラス管７の外径に
等しいかもしくはこれより大きいピンチャ−８２で封止
部用管部７１Ｂの全体を押圧して、当該封止部用管部７
１Ｂ内に位置する金属箔１２を封止部用管部７１Ｂのガ
ラス部分で気密に溶着すると共に当該ガラス部分全体を
気密に溶着して当該封止部用管部７１Ｂを完全に気密封
止する。

次に、このようにして一端が完全に気密封止されたガラ
ス管７の細孔７４が形成されている封止部用管部７１Ａ
の気密溶着部分７２を、第６図に示すように、細孔７４
　、７４のそれぞれにおいて少なくとも一部が外部から
透視できるようその途中まで覆った状態で排気及び封入
物質導入用ヘッド１００に気密に保持し、これによって
排気及び封入物質導入位置にセットされた状態とすると
共に、一方の細孔７４の周囲ガラスが後述する炭酸ガス
レーザー光線による被照射位置にセットされた状態とす
る。

第６図において、１０１は通電用電極を兼ねるストッパ
ー、１０２は通気孔の外枠、１０３はゴム製の角リング
、１０４．１０５はスペーサー、１０６は圧縮金具であ
り、ガラス管７の封止部用管部７１Ａにおいて、外部リ
ード棒１３はストッパー１０１内に挿入され、細孔７４
　、７４の開口は通気孔１０７にそれぞれ連結され、角
リング１０３は封止部用管部７１Ａの周囲全体に当接し
圧縮金具１０６によりガラス管７の軸方向に圧縮されて
通気孔１０７と外部空間との気密を保持している。この
状態で、エアポンプ（図示せず）などにより通気孔１０
７及びガラス管７の細孔７４．７４を介してガラス管７
の内部の排気を行い、その後、例えばハロゲン、或いは
窒素、アルゴン。

クリプトン、キセノンなどの不活性物質、また或いは金
属物質などの封入物質を前記細孔７４　、７４を介して
ガラス管７内に導入する。

そして次に、このように一方の細孔７４の周囲ガラスが
被照射位置にセットされている状態、即ち封止部用管部
７１Ａの気密溶着部分７２が上記のように排気及び封入
物質導入用ヘッド１００に装着された状態において、加
熱源として例えば出力が１００〜５００Ｗ程度の炭酸ガ
スレーザー光線を連続発振するレーザー発振器９を用い
、その光路を遮断するよう設けたシャッター９２を溶着
に要する一定時間だけ開いて、このレーザー発振器９よ
りの炭酸ガスレーザー光線をその直径が約０．３〜５．
　Ｏｔｍ程度の小径ビームとなるよう光学系９０により
集光し、そしてこの小径ビームを一方の細孔７４の周囲
ガラスに当てて加熱溶融し、当該細孔７４の少なくとも
一部、例えば長さが１．５〜５．０ｍ程度の部分におい
て空隙を完全に塞ぎ、次いで他方の細孔７４の周囲ガラ
スを例えば排気及び封入物質導入用ヘッド１００を１８
０度回転させることにより被照射位置にセットし、同様
にして他方の細孔７４の空隙を塞ぎ、これにより当該封
止部用管部７１八を最終的に完全に気密封止し、以て第
７図に示すように電球を得る。

第６図において、９３はシャッター駆動機構、９４は集
光用レンズ、９６はガラス管７の排気及び封入物質導入
用ヘッド１００に対する位置を検出するための位置検出
機構である。

この例においては、排気及び封入物質導入用ヘッド１０
０にガラス管７の封止部用管部７１Ａの気密溶着部分７
２を装着することにより、排気及び封入物質の導入位置
にセットされた状態となると共に、一方の細孔７４の周
囲ガラスが被照射位置にセットされた状態となるので、
位置検出機構９６により細孔７４の周囲ガラスが被照射
位置にセットされていることを検出し、かつ排気及び封
入物質の導入が終了したことを検出したときに、シャッ
ター９２を、シャッター駆動機構９３により前記一定時
間だけ開いて炭酸ガスレーザー光線を細孔７４の周囲ガ
ラスに当てるようにする。

以上において細孔７４の内径は例えば０．５〜１．２鶴
程度とするのが好ましい。即ち細孔７４を塞ぐ作業性の
点からは細孔７４の内径は小さい程よいが、内径が０．
５　ｔｍ未満の場合には排気及び封入物質の導入に時間
がかかりすぎるため好ましくなく、逆に内径が大きい場
合には排気及び封入物質の導入に要する時間は短くなる
が細孔７４を塞ぐ作業が難しくなり場合によっては気密
封止ができない場合がある。

以上の実施例によれば、ガラス管７の封止部用管部７１
Ａに気密溶着部分７２を形成するときにその一一部に細
孔７４．１４を設け、後にこの細孔７４．７４を介して
排気及び封入物質の導入を行うので、排気及び封入物質
の導入用の突出管を設けることなく排気及び封入物質の
導入を行うことができ、従ってガラス管７として最終的
に不要となって除去される部分を必要としないので、材
料経費の節減を図ることができ、この結果長さ、管外径
及び肉厚が同等の従来の電球に比して製造コストを約５
％程度小さくすることができ、極めて経済的に電球を製
造することができる。

しかも細孔７４を塞ぐための加熱源として炭酸ガスレー
ザー光線を用い、この光路を細孔７４の周囲ガラスが被
照射位置にセントされているときにのみシャッターによ
り開放するので、炭酸ガスレーザー光線を連続発振させ
た状態において誤って炭酸ガスレーザー光線がガラス管
７の別の部分或いはその他の器具に当たってその部分を
破損する事故の発生を防止することができて極めて安全
性が高く、そのうえ炭酸ガスレーザー光線を連続発振さ
せた状態とするので、シャッター９２を開くことによっ
て常に安定状態の炭酸ガスレーザー光線を被照射位置に
照射させることができ、従って細孔７４の気密封止処理
をレーザーの安定化のための待ち時間を要せず迅速に連
続的に行うことが可能となり、この結果生産効率が著し
く向上する。そして炭酸ガスレーザー光線はガスバーナ
ーなどのような炎の揺らぎ即ち不安定さが全くないうえ
小さな出力で必要な溶融エネルギーが得られ、従って特
定の小さな領域のみを正確にしかも簡単に溶融せしめる
ことができて効率的に細孔７４の気密封止を行うことが
できる。そしてシャッター９２を開いている時間を適宜
の一定時間に設定することにより、常に安定した気密封
止処理を施すことができ、品質の安定した電球を製造す
ることができる。

そしてガラス管７の外壁面には突出管に起因する突出部
分が全く生ずることがないので、電球の他の機器への取
付は作業において従来突出部分があるために問題となっ
ていた障害を除去することができ、例えば複写機の定着
ローラの内部に電球を取付ける場合に定着ローラの側部
の電球挿入口の大きさはガラス管７の外径程度にまで小
さくすることができて定着ローラの熱逃散の防止に大き
く貢献することができる。またガラス管７の外壁に突出
部分がないので配光分布が乱されることを防止すること
ができ、例えば複写機の露光用光源として用いる場合に
は確実に所要の配光分布を得ることが可能となる。

そして上述の方法によれば、細孔７４．７４の形成は、
ピンチャ−８１の押圧面の大きさ及び押圧時における押
圧面間の距離を定めることにより行うことができるので
、細孔７４．７４を形成するための他の特別な手段を必
要とせず極めて簡単に細孔７４　、７４を形成すること
ができる。

以上本発明を一実施例に基いて説明したが、本発明にお
いては上記実施例に限定されず適宜変更が可能である。

例えば、細孔を２個形成することは必ずしも必要ではな
く、例えば１個或いは３個以上でもよい。また例えば細
孔は、ガラス管の一方の端部を完全に気密封止した後、
他方の端部に形成するようにしてもよい。

そして２個以上の細孔をレーザー光線により塞ぐ場合に
おいては、上述の実施例のように１個づつ順に気密封止
してもよいし、或いは上述の実施例と同様のレーザー発
振器９及び光学系９０を細孔に対応する数だけ設けて全
ての細孔を同時に気密封止するようにしてもよい。また
或いは、光学系を適宜変更して１個のレーザー発振器９
のレーザー光線を２以上に分割し得るよう構成し、これ
ら分割されたレーザー光線の各々を上記の如く小径ビー
ム状とし、これらの小径ビームをそれぞれ細孔の周囲ガ
ラスに当てて全ての細孔を同時に気密封止するようにし
てもよく、この場合にはレーザー発振器を１台用いれば
よいので極めて経済的である。

また、細孔を形成するための具体的手段としては、上記
の例のほか、例えば別個のガラス製細管を用意し、この
ガラス製細管をガラス管の端部内において当該ガラス管
の内外に連通ずるよう位置させた状態で、ガラス製細管
の内部を塞ぐことのないようにガラス管の端部を気密に
溶着し、これによりガラス製細管による細孔を設けるよ
うにしてもよい。

そして本発明が適用できる電球の具体的構造は特に限定
されず、例えば、放電灯または白熱電球のいずれであっ
てもよいし、またシングルエンドタイプまたはダブルエ
ンドタイプのいずれであってもよいし、また或いは高圧
電球または低圧電球のいずれであってもよい。そして本
発明が適用できる電球の用途も特に限定されず、露光用
光源、定着用熱源、プロジェクタ−用光源などとして用
いられる電球を本発明によって製造することができる。

第１２図及び第１３図は本発明の他の実施例を示す説明
図であって、この例の電球は例えばプロジェクタ−用と
して用いられるものである。図において、２００はガラ
ス管、２０１はプラナ−型と称されるフィラメント組立
体、２０２は金属箔、２０３は細孔であり、この例にお
いては、金属箔２０２．２０２の両側にそれぞれ細孔２
０３．２０３を形成し、さらに金属箔２０２，２０２間
にも細孔２０３を形成した構成であり、気密溶着部分２
０４をその途中まで覆った状態で排気及び封入物質導入
用ヘッド３００に気密に保持し、排気及び封入物質の導
入を行った後、細孔２０３、２０３．２０３の周囲ガラ
スをそれぞれシャッターにより開閉ｆｄＪ　４Ｈ１され
るレーザー光線により加熱して当該細孔２０３　、２０
３　、２０３を塞いで気密封止し、以てプロジェクタ−
用の電球を得る。

〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、給電部材をガラス
管の封止部用管部内に気密に溶着するときにはその一部
にガラス管の内外に連通ずる細孔を残し、この細孔を利
用して排気及び封入物質の導入を行うため、排気或いは
封入物質導入のための突出管を設けることなく排気及び
封入物質の導入を行うことができ、従って経済的に電球
を製造することができ、また従来突出管に起因する突出
部分があるために問題となっていた障害を除去すること
ができ、しかも細孔を塞ぐための加熱源として炭酸ガス
レーザー光線を用い、この光路を細孔の周囲ガラスが被
照射位置にセットされているときにのみシャッターによ
り開放するので、炭酸ガスレーザー光線を連続発振させ
た状態において誤って炭酸ガスレーザー光線が不要な部
分に当たってその部分を破損する事故の発生を防止する
ことができて極めて安全性が高く、そのうえ炭酸ガスレ
ーザー光線を連続発振させた状態とするので、シャッタ
ーを開くことによって常に安定状態の炭酸ガスレーザー
光線を被照射位置に照射させることができ、従って気密
封止処理をレーザーの安定化のための待ち時間を要せず
迅速に連続的に行うことが可能となり、この結果生産効
率が著しく向上し、そして炭酸ガスレーザー光線はガス
バーナーなどのような炎の揺らぎ即ち不安定さが全くな
いうえ小さな出力で必要な溶融エネルギーが得られ、従
って特定の小さな領域のみを正確にしかも簡単に溶融せ
しめることができて効率的に気密封止を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第６図は本発明の一実施例を示す説明図、第
７図は本発明によって得られる電球の説明図、第８図は
本発明の他の実施例を示す説明図、第９図は本発明によ
って得られる電球の他の例を示す説明図、第１０図はフ
ィラメント組立体の一例を示す説明図、第１１図及び第
１２図は従来の電球の製造方法を示す説明図、第１３図
は従来の方法によって得られる電球の一例を示す説明用
断面図である。 Ｆ・・・フィラメント　　　１２・・・金属箔１３・・
・外部リード棒　　　１・・・フィラメント組立体２１
・・・突出管　　　　　　２１Ａ・・・突出部分２・・
・筒状ガラス管　　　２２・・・端部６・・・加熱器　
　　　　　８０・・・ピンチャ−７・・・ガラス管　　
　　　３１・・・ガス導入管７１Ａ、７１Ｂ・・・封止
部用管部 ８１．８２・・・ピンチャ−７２・・・気密溶着部分７
３・・・側部　　　　　　　７４・・・細孔１００・・
・排気及び封入物質導入用ヘッド１０１・・・ストッパ
ー　　　１０２・・・外枠１０３・・・角リング　　　
　１０６・・・圧縮金具１０７・・・通気孔　　　　　
９・・・レーザー発振器９０・・・光学系　　　　　　
９１・・・平面反射鏡９２・・・シャッター　　　　９
３・・・シャッター駆動機構９４・・・集光用レンズ　
　　９６・・・位置検出機構２００・・・ガラス管 ２０１・・・フィラメント組立体 ２０２・・・金属箔　　　　　２０３・・・細孔２０４
・・・気密溶着部分

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）発光部囲繞用管部及び封止部用管部を有するガラス
   管を用い、このガラス管の封止部用管部内に給電部材を
   その一部が当該封止部用管部から突出するよう位置させ
   、前記ガラス管の封止部用管部を加熱押圧して、その一
   部にガラス管の内外に連通する細孔が残るよう前記給電
   部材を気密に溶着し、前記細孔を介してガラス管内の排
   気及び封入物質の導入を行った後当該細孔の周囲ガラス
   をレーザー光線により加熱して当該細孔を塞ぐ工程を含
   み、 前記レーザー光線は、シャッターによりその光路が開閉
   制御される、連続発振する炭酸ガスレーザー光線であり
   、前記細孔の周囲ガラスが被照射位置にセットされてい
   るときにのみ前記シャッターを開いて前記炭酸ガスレー
   ザー光線を前記細孔の周囲ガラスに当てることを特徴と
   する電球の製造方法。