(57)【要約】【課題】  本発明は、簡単な構成により、ビードとガラス管の界面におけるクラック発生を防止すると共に、容易に低コストで製造し得るようにしたビードステム及びこれを利用した蛍光ランプを提供することを目的とする。【解決手段】  導電性金属から成る導入線１２ａ，１３ａと、この導入線の途中に被嵌された短いガラス管を溶融硬化させて形成されたビード１２ｂ，１３ｂと、から成り、ビードが蛍光ランプ等のガラス管の端部内に加熱溶融により封止される、ビードステム１２ｄ，１３ｄであって、上記ビード１２ｂ，１３ｂが、上記導入線の軸方向に垂直な方向の周縁が、上記導入線の軸方向に対して大きな角度を有するように、ビードステム１２ｄ，１３ｄを構成する。【選択図】  図２
2010218890.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性金属から成る導入線と、導入線の途中に被嵌された短いガラス管を溶融硬化させて形成されたビードと、から成り、ビードが蛍光ランプ等のガラス管の端部内に加熱溶融により封止される、ビードステムであって、
上記ビードが、上記導入線の軸方向に垂直な方向の周縁が、上記導入線の軸方向に対して大きな角度を有していることを特徴とする、ビードステム。
【請求項２】
上記ビードが、蛍光ランプ等を構成するガラス管の端部内に挿入されたとき、その軸方向に垂直な方向の周縁が、ガラス管の内面に対して大きい角度を形成することを特徴とする、請求項１に記載のビードステム。
【請求項３】
上記ビードが、上記導入線の軸方向に関して一側にて実質的に平坦に形成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載のビードステム。
【請求項４】
上記ビードが、上記導入線の軸方向に関して一側にて実質的に平坦である半球状に形成されていることを特徴とする、請求項３に記載のビードステム。
【請求項５】
ガラス管と、このガラス管の両端の内部に取り付けられたマウントと、から構成されており、上記マウントが、ビードステムと、このビードステムの一側の端部に溶接された電極と、から構成されていて、上記ビードステムが、導電性金属から成る導入線と、導入線の途中に被嵌された短いガラス管を溶融硬化させて形成されたビードと、から構成されている、蛍光ランプであって、
上記ビードが、上記導入線の軸方向に垂直な方向の周縁が、上記導入線の軸方向に対して大きな角度を有していることを特徴とする、蛍光ランプ。
【請求項６】
上記ビードが、その軸方向に垂直な方向の周縁が、上記ガラス管の内面に対して大きい角度を形成することを特徴とする、請求項５に記載の蛍光ランプ。
【請求項７】
上記ビードが、上記導入線の軸方向に関して一側にて実質的に平坦に形成されていることを特徴とする、請求項５または６に記載の蛍光ランプ。
【請求項８】
上記ビードが、上記導入線の軸方向に関して一側にて実質的に平坦である半球状に形成されていることを特徴とする、請求項７に記載の蛍光ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば所謂冷陰極管や熱陰極管等の蛍光ランプに関し、特に電極を固定保持するためのビードステムの構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような蛍光ランプは、図３に示すように構成されている。
図３において、蛍光ランプ１は、例えば所謂冷陰極管や熱陰極管等であって、ガラス管２と、このガラス管２の両端に取り付けられたマウント３，４と、から構成されている。
【０００３】
上記ガラス管２は、中空円筒状のガラス管から構成されており、所定長さを有している。
そして、上記ガラス管２の内面には、蛍光体２ａが塗布され、高温で熱することにより、この蛍光体２ａがガラス管２の内面に焼き付けられると共に、不純物が除去される。
【０００４】
各マウント３，４は、それぞれ導入線３ａ，４ａと、これらの導入線３ａ，４ａの中間位置に備えられた球状のビード３ｂ，４ｂと、上記導入線３ａ，４ａの先端に取り付けられた電極３ｃ，４ｃと、から構成されている。
【０００５】
そして、各マウント３，４は、それぞれ上記ガラス管２の端部から内側に向かって、電極３ｃ，４ｃ側から挿入され、それぞれビード３ｂ，４ｂがガラス管２の端部内に位置する状態で加熱される。これにより、ガラス管２の端部とビード３ｂ，４ｂが互いに溶着され、封止される。その際、ガラス管２内には不活性ガスが封入される。
【０００６】
ここで、上述したマウント３，４は、図４に示すようにして、作製される。
まず、図４（Ａ）において、垂直な中心穴５ａを有する保持台５に対して、その中心穴５ａに導入線３ａ（または４ａ）を挿通すると共に、短いガラス管６を被せて、保持台５上にセットする。
そして、図４（Ｂ）に示すように、保持台５，導入線３ａ（または４ａ）及びガラス管６を一体に中心軸の周りに回転させながら、バーナー７により、ガラス管６の上部を加熱する。これにより、ガラス管６の上部が溶融し、溶融したガラスの表面張力によって、上端が丸まる。
【０００７】
続いて、図４（Ｃ）に示すように、導入線３ａ（または４ａ）を１〜２ｍｍ程度上昇させた状態で、同様に保持台５，導入線３ａ（または４ａ）及びガラス管６を一体に中心軸の周りに回転させながら、バーナー７により、ガラス管６の下部を加熱する。これにより、ガラス管６の下部も溶融し、溶融したガラスの表面張力により、ガラス管６の溶融したガラス全体がほぼ球状に丸まり、球状のビード３ｂ（または４ｂ）となる。
このようにして、導入線３ａ（または４ａ）にビード３ｂ（または４ｂ）を備えた所謂ビードステムが作製される。
その後、保持台５から、ビードステム即ちビード３ｂ（または４ｂ）を備えた導入線３ａ（または４ａ）を外す。そして、図４（Ｄ）に示すように、この導入線３ａ（または４ａ）の上端に、電極３ｃ（または４ｃ）が電気溶着等により取り付けられる。
以上で、マウント３（または４）が作製される。
【０００８】
具体的には、内径４ｍｍの冷陰極蛍光ランプ用ビードステムの場合、保持台５上に、導入線３ａとして外径０．８ｍｍのコバール線を挿入した後、このコバール線に対して、外径４ｍｍ，内径１．６ｍｍ，長さ２ｍｍの硬質ガラスから成るガラス管６を被せた。
そして、プロパン０．１９リットル／分，空気０．１９リットル／分及び酸素０．２０リットル／分の燃料ガスとするバーナー７により、ガラス管６の上部を８秒間加熱して、ガラスを溶融させた後、コバール線を上昇させて、ガラス管６の下部を５秒間加熱した。
これにより、幅３．６〜３．７ｍｍ，高さ３．５〜３．７ｍｍのほぼ球状のビード３ｂが形成された。
【０００９】
また、例えば内径５ｍｍの熱陰極蛍光ランプ用ビードステムの場合、穴を二つ有する保持台５上に、導入線３ａとして外径０．３５ｍｍのリード線を挿入した後、このリード線に対して、外径５ｍｍ，内径４ｍｍ，長さ６．５ｍｍのガラス管６を被せた。
そして、プロパン０．３４リットル／分，空気０．３８リットル／分及び酸素０．４５リットル／分の燃料ガスとするバーナー７により、ガラス管６の上部を１０秒間加熱して、ガラスを溶融させた後、リード線を上昇させて、ガラス管６の下部を８秒間加熱した。
これにより、幅４．３〜４．４ｍｍ，高さ４．５〜４．７ｍｍのほぼ球状のビード３ｂが形成された。
【００１０】
ビードステムの製造方法については、例えば次の特許文献がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００３−０３１１８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、このような構成の蛍光ランプ１においては、マウント３，４のビード３ｂ，４ｂが、ガラス管２の内面に対する封止部分において、図３に矢印Ａで示すように、これらの界面が鋭角を形成している。このため、このビード３ｂ，４ｂとガラス管２の内面の界面にクラックが発生しやすい。
従って、上記界面における割れ強度が低下し、特にガラス管２の径が大きくなるほど、このような割れ強度の低下が顕著である。
これに対して、この界面におけるクラック発生を抑制するためには、ガラス管２及びビード３ｂ，４ｂの形状管理幅，歪み管理幅を厳密にする必要があり、製造コストが高くなってしまう。
【００１３】
また、ビード３ｂ，４ｂがほぼ球状であることから、ビード３ｂ，４ｂの形成のために必要なガラス量が多くなる。このため、製造コストが高くなる。また、ビード３ｂ，４ｂのガラス管２への溶着のために必要なバーナーによる加工時間が長くなってしまう。従って、蛍光ランプの製造時間が長くなってしまう。
【００１４】
本発明は、以上の点から、簡単な構成により、ビードとガラス管の界面におけるクラック発生を防止すると共に、容易に低コストで製造し得るようにした蛍光ランプを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的は、本発明の第一の態様によれば、導電性金属から成る導入線と、導入線の途中に被嵌された短いガラス管を溶融硬化させて形成されたビードと、から成り、ビードが蛍光ランプ等のガラス管の端部内に加熱溶融により封止される、ビードステムであって、上記ビードが、上記導入線の軸方向に垂直な方向の周縁が、上記導入線の軸方向に対して大きな角度を有していることを特徴とする、ビードステムにより、達成される。
【００１６】
この第一の態様では、ガラス管の端部内で加熱溶融によりガラス管内面に溶着されるビードが、ガラス管の内面に対して大きな角度を有することになる。これにより、上記ビードとガラス管の内面との界面が鋭角を形成しないので、この界面における割れ強度が向上し、クラック発生が抑制される。
従って、例えば本ビードステムを利用した蛍光ランプの製造の際に、そして製造された蛍光ランプの梱包・搬送・組付け等において、上述したクラックの発生が効果的に防止され得る。
【００１７】
さらに、従来のほぼ球状のビードと比較して、ビードの形成に必要なガラス量が少なくて済む。これにより、ガラスの材料コストが低減される。
さらに、ガラス管の溶融によるビードの形成の際に、バーナーによる加熱量が少なくて済む。従って、ビード形成のための工程時間が短縮され得るので、蛍光ランプの製造時間が短縮され得る。
【００１８】
本発明の第二の態様によるビードステムは、前記第一の態様によるビードステムにおいて、上記ビードが、蛍光ランプ等を構成するガラス管の端部内に挿入されたとき、その軸方向に垂直な方向の周縁が、ガラス管の内面に対して大きい角度を形成することを特徴とする。
この第二の態様では、蛍光ランプ等を構成するガラス管の端部内で加熱溶融によりガラス管内面に溶着されるビードが、上記一側の平坦な形状によって、ガラス管の内面に対してほぼ垂直に位置する。これにより、ビードのガラス管の内面との間の界面の角度が大きくなり、クラック発生がより一層防止され得る。
【００１９】
本発明の第三の態様によるビードステムは、前記第一または第二の態様によるビードステムにおいて、上記ビードが、上記導入線の軸方向に関して一側にて実質的に平坦に形成されていることを特徴とする。
本発明の第四の態様によるビードステムは、前記第三の態様によるビードステムにおいて、上記ビードが、上記導入線の軸方向に関して一側にて実質的に平坦な半球状に形成されていることを特徴とする。
この第三及び第四の態様では、蛍光ランプ等を構成するガラス管の端部内で加熱溶融によりガラス管内面に溶着されるビードが、上記一側の平坦な形状によって、ガラス管の内面に対してほぼ垂直に位置する。これにより、ビードのガラス管の内面との間の界面の角度が大きくなり、クラック発生がより一層防止され得る。
【００２０】
また、上記目的は、本発明の第五の態様によれば、ガラス管と、このガラス管の両端の内部に取り付けられたマウントと、から構成されており、上記マウントが、ビードステムと、このビードステムの一側の端部に溶接された電極と、から構成されていて、上記ビードステムが、導電性金属から成る導入線と、導入線の途中に被嵌された短いガラス管を溶融硬化させて形成されたビードと、から構成されている、蛍光ランプであって、上記ビードが、上記導入線の軸方向に垂直な方向の周縁が、上記導入線の軸方向に対して大きな角度を有していることを特徴とする、蛍光ランプにより、達成される。
この第五の態様によれば、ガラス管の端部内で加熱溶融によりガラス管内面に溶着されるビードが、ガラス管の内面に対して大きな角度を有することになる。これにより、上記ビードとガラス管の内面との界面が鋭角を形成しないので、この界面における割れ強度が向上し、クラック発生が抑制される。
従って、例えば本ビードステムを利用した蛍光ランプの製造の際に、そして製造された蛍光ランプの梱包・搬送・組付け等において、上述したクラックの発生が効果的に防止され得る。
【００２１】
さらに、従来のほぼ球状のビードと比較して、ビードの形成に必要なガラス量が少なくて済む。これにより、ガラスの材料コストが低減される。
さらに、ガラス管の溶融によるビードの形成の際に、バーナーによる加熱量が少なくて済む。従って、ビード形成のための工程時間が短縮され得るので、蛍光ランプの製造時間が短縮され得る。
【００２２】
本発明の第六の態様による蛍光ランプは、前記第五の態様による蛍光ランプにおいて、上記ビードが、その軸方向に垂直な方向の周縁が、上記ガラス管の内面に対して大きい角度を形成することを特徴とする。
この第六の態様では、蛍光ランプ等を構成するガラス管の端部内で加熱溶融によりガラス管内面に溶着されるビードが、上記一側の平坦な形状によって、ガラス管の内面に対してほぼ垂直に位置する。これにより、ビードのガラス管の内面との間の界面の角度が大きくなり、クラック発生がより一層防止され得る。
【００２３】
本発明の第七の態様による蛍光ランプは、前記第五または第六の態様による蛍光ランプにおいて、上記ビードが、上記導入線の軸方向に関して一側にて実質的に平坦に形成されていることを特徴とする。
本発明の第八の態様による蛍光ランプは、前記第七の態様による蛍光ランプにおいて、上記ビードが、上記導入線の軸方向に関して一側にて実質的に平坦な半球状に形成されていることを特徴とする。
この第七及び第八の態様では、蛍光ランプ等を構成するガラス管の端部内で加熱溶融によりガラス管内面に溶着されるビードが、上記一側の平坦な形状によって、ガラス管の内面に対してほぼ垂直に位置する。これにより、ビードのガラス管の内面との間の界面の角度が大きくなり、クラック発生がより一層防止され得る。
【発明の効果】
【００２４】
以上のように、本発明によれば、簡単な構成により、ビードとガラス管の界面におけるクラック発生を防止すると共に、容易に低コストで製造し得るようにした蛍光ランプが提供されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明による蛍光ランプの一実施形態の構成を示す概略断面図である。
【図２】図１の蛍光ランプで使用されるビードステムの製造工程を順次に示す概略図である。
【図３】従来の蛍光ランプの一例の構成を示す概略断面図である。
【図４】図３の蛍光ランプで使用されるビードステムの製造工程を順次に示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、この発明の好適な実施形態を図１〜図２を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００２７】
図１は、本発明による蛍光ランプの一実施形態の構成を示している。
図１において、蛍光ランプ１０は、例えば所謂冷陰極管や熱陰極管等であって、ガラス管１１と、このガラス管１１の両端に取り付けられたマウント１２，１３と、から構成されている。
【００２８】
上記ガラス管１１は、図３に示した蛍光ランプ１におけるガラス管２と同様の構成であって、中空円筒状のガラス管から構成されており、所定長さを有している。
そして、上記ガラス管１１の内面には、蛍光体１１ａが塗布され、高温で熱することにより、この蛍光体１１ａがガラス管２の内面に焼き付けられると共に、不純物が除去される。
【００２９】
各マウント１２，１３は、それぞれ導入線１２ａ，１３ａと、これらの導入線１２ａ，１３ａの中間位置に備えられたビード１２ｂ，１３ｂと、上記導入線１２ａ，１３ａの先端に取り付けられた電極１２ｃ，１３ｃと、から構成されている。
【００３０】
ここで、上記ビード１２ｂ，１３ｂは、図３に示した蛍光ランプにおける各マウント３，４のビード３ｂ，４ｂとは異なり、ほぼ半球状の形状を有している。
その際、半球状のビード１２ｂ，１３ｂの平坦な面は、電極１２ｃ，１３ｃ側に対向している。
【００３１】
そして、各マウント１２，１３は、それぞれ上記ガラス管１１の端部から内側に向かって、電極１２ｃ，１３ｃ側から挿入され、それぞれビード１２ｂ，１３ｂがガラス管１１の端部内に位置する状態で加熱される。これにより、ガラス管１１の端部とビード１２ｂ，１３ｂが互いに溶着され、封止される。その際、ガラス管１１内には不活性ガスが封入される。
【００３２】
ここで、上述したマウント１２，１３は、図２に示すようにして、作製される。
まず、図２（Ａ）において、垂直な中心穴１４ａを有する保持台１４に対して、その中心穴１４ａに導入線１２ａ（または１３ａ）を挿通すると共に、短いガラス管１５を被せて、保持台１４上にセットする。
そして、図２（Ｂ）に示すように、保持台１４，導入線１２ａ（または１３ａ）及びガラス管１５を一体に中心軸の周りに回転させながら、バーナー１６により、ガラス管１５の中間高さの部分を加熱する。
これにより、ガラス管１５の上部が溶融し、溶融したガラスの表面張力によって、上端が丸まる。
【００３３】
他方、ガラス管１５の下部は、溶融により保持台１４の平坦な上面に接触した状態となり、中心軸に対して垂直な平面として形成される。
このようにして、導入線１２ａ（または１３ａ）にほぼ半球状のビード１２ｂ（または１３ｂ）を備えた所謂ビードステム１２ｄ（または１３ｄ）が作製される。
その後、保持台１４から、ビードステム１２ｄ（または１３ｄ）即ちビード１２ｂ（または１３ｂ）を備えた導入線１２ａ（または１３ａ）を外す。そして、図２（Ｃ）に示すように、この導入線１２ａ（または１３ａ）を上下反転させて、ビード１２ｂ（または１３ｂ）の平坦面を上向きにした後、導入線１２ａ（または１３ａ）の上端に、電極１２ｃ（または１３ｃ）が電気溶着等により取り付けられる。
以上で、マウント１２（または１３）が作製される。
【００３４】
具体的には、内径４ｍｍの冷陰極蛍光ランプ用ビードステムの場合、保持台１４上に、導入線１２ａとして外径０．８ｍｍのコバール線を挿入した後、このコバール線に対して、外径４ｍｍ，内径３ｍｍ，長さ２ｍｍの硬質ガラスから成るガラス管１５を被せた。
そして、プロパン０．１９リットル／分，空気０．１９リットル／分及び酸素０．２０リットル／分の燃料ガスとするバーナー１６により、ガラス管１５の中央部を７秒間加熱した。
これにより、幅３．７〜３．８ｍｍ，高さ１．５〜１．７ｍｍのほぼ半球状のビード１２ｂが形成された。
【００３５】
また、例えば内径５ｍｍの熱陰極蛍光ランプ用ビードステムの場合、穴を二つ有する保持台１４上に、導入線１２ａとして外径０．３５ｍｍのリード線を挿入した後、このリード線に対して、外径５ｍｍ，内径４ｍｍ，長さ５．６ｍｍのガラス管１５を被せた。
そして、プロパン０．３４リットル／分，空気０．３８リットル／分及び酸素０．４５リットル／分の燃料ガスとするバーナー１６により、ガラス管１５の中央部を１０秒間加熱した。
これにより、幅４．８〜４．９ｍｍ，高さ３．２〜３．４ｍｍのほぼ半球状のビード３ｂが形成された。
【００３６】
本発明による蛍光ランプ１０は、以上のように構成されており、以下のように動作する。
即ち、電極１２ｃ，１３ｃ間に駆動電圧が印加されることにより、ガラス管１１内で放電が発生し、放電により紫外線が出射する。この紫外線が蛍光体１１ａに当たって、波長変換されることにより、蛍光体１１ａから可視光が出射し、ガラス管１１から外部に出射する。
【００３７】
この場合、ガラス管１１の両端に取り付けられるマウント１２，１３に関して、そのビード１２ｂ，１３ｂがそれぞれほぼ半球状に形成されており、その平坦面が互いに対向するようにガラス管１１の中央に対向している。
このため、ビード１２ｂ，１３ｂが、ガラス管１１の内面に対する封止部分において、互いに背反した球面部分が、ガラス管１１の封止される丸まった端部と接する。
これにより、上記ビード１２ｂ，１３ｂの中心軸から最も遠い外周縁は、ガラス管１１の内面に当接すると共に、これらのビード１２ｂ，１３ｂとガラス管１１の内面との界面の角度は、上記ビード１２ｂ，１３ｂのガラス管１１の中央に向いた平面部の傾斜角度により決まる。従って、この界面の角度は広くなり、図示の場合、ほぼ直角となる。ただし、上記角度は６０°以上であれば、この界面でのクラック発生はなくなり、加工性や加工精度の観点から１２０°以下が望ましい。
【００３８】
従って、この界面におけるガラス割れ強度が向上するので、この界面に応力が印加され、あるいは衝撃力が作用したとしても、この界面でクラックが発生するようなことはない。
これにより、蛍光ランプ１０の製造中や、完成後の梱包，搬送や組立の際に、この界面におけるクラック発生が効果的に抑制される。特に、ガラス管１１の径が太い蛍光ランプ１０において、特にクラックの発生がより効果的に抑制される。
【００３９】
また、ビード１２ｂ，１３ｂを構成するために必要なガラス量が低減されるので、同じ能力のバーナー１６を使用する場合に、ガラス溶融時間が短くなり、より短時間でビード１２ｂ，１３ｂのガラス管１１の端部に対する封止時間が短縮され得、蛍光ランプ１０の製造時間が短縮され得る。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
上述した実施形態においては、ビード１２ｂ，１３ｂは、ほぼ半球状に形成されているが、これに限らず、ビード１２ｂ，１３ｂのガラス管１１の内面に接する最外周縁からガラス管１１の内側に向いた部分が、ガラス管１１の内面に対して大きな角度を有していれば、他の形状であってもよい。
【００４１】
また、上述した実施形態においては、蛍光ランプ１０として、冷陰極管または熱陰極管の場合について例示しているが、これに限らず、ビードステムの内端に電極を備えた蛍光ランプであれば、他の型式の蛍光ランプであってもよい。
【００４２】
このようにして、本発明によれば、簡単な構成により、ビードとガラス管の界面におけるクラック発生を防止すると共に、容易に低コストで製造し得るようにした、極めて優れた蛍光ランプを提供することができる。
本発明による蛍光ランプは、例えば液晶バックライト用のＣＣＦＬにも適用することが可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１０    蛍光ランプ
１１    ガラス管
１２，１３    マウント
１２ａ，１３ａ  導入線
１２ｂ，１３ｂ  ビード
１２ｃ，１３ｃ  電極
１２ｄ，１３ｄ  ビードステム
１４    保持台
１５    短いガラス管
１６    バーナー
【図１】
2010218890.tif 000003
【図２】
2010218890.tif 000004
【図３】
2010218890.tif 000005
【図４】
2010218890.tif 000006