(57)【要約】【課題】ガス交換効率の向上を図るとともに、強度低下を抑制することのできるランプの製造方法及びランプ製造装置を提供する。【解決手段】ガラス管１１の所定部位を外側から加熱し軟化させた後、当該軟化した部位を外側から押圧することで、ガラス管１１内に水銀合金部材３１の落下を防止するための係止部１４を形成する。係止部１４は、互い違いにガラス管１１の内側へ突出形成された３つの支持部７１，７２，７３からなる。そして、ガラス管１１内に水銀合金部材３１を投入し、係止部１４にて水銀合金部材３１を係止させた状態で、ガラス管１１内のガス交換を行う。その後、ガラス管１１内の水銀合金部材３１を加熱することにより、水銀を放出させる。続いて、ガラス管１１を封止するとともに、係止部１４の設けられた部位を切断することにより、冷陰極蛍光灯が得られる。【選択図】      図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス管の所定部位を外側から加熱し軟化させる加熱・軟化工程と、
前記ガラス管の軟化した部位を外側から押圧することで、前記ガラス管内に水銀合金部材の落下を防止するための係止部を形成する係止部形成工程と、
前記ガラス管内に水銀合金部材を投入し、前記係止部にて前記水銀合金部材を係止させる水銀合金投入工程と、
前記ガラス管内を排気し、封入ガスを導入する排気・導入工程と、
前記ガラス管内の水銀合金部材を加熱することにより、水銀を放出する水銀放出工程と、
前記ガラス管を封止するとともに、前記係止部の設けられた部位を切断する封止工程とを備え、
前記係止部形成工程において、前記係止部として
上方方向に沿って配置される前記ガラス管の周方向において前記ガラス管の管軸を挟んで相対向する両側位置のうち、一方側の上下方向所定位置を前記ガラス管の外側から押圧して前記ガラス管の内側に突出した第１支持部を形成するとともに、
前記相対向する両側位置のうちの他方側を前記ガラス管の外側から押圧して、少なくとも前記第１支持部よりも上方位置にて前記ガラス管の内側に突出した第２支持部と、少なくとも前記第１支持部よりも下方位置にて前記ガラス管の内側に突出した第３支持部とを形成することにより、
前記水銀合金投入工程において、前記水銀合金部材が前記各支持部と接触することによりその落下が防止されることを特徴とするランプの製造方法。
【請求項２】
前記水銀合金部材は、柱軸を中心に直交する２方向の長さをそれぞれ太さＬ１，幅Ｌ２とし、当該両方向と直交する前記柱軸の軸線方向における長さを長さＬ３とした場合に、Ｌ１≦Ｌ２＜Ｌ３の関係を満たす柱形状をなすものであって、
前記水銀合金部材の太さＬ１と、前記ガラス管の内径Ｓ１との比Ｌ１／Ｓ１が１／２以下であることを特徴とする請求項１に記載のランプの製造方法。
【請求項３】
前記ガラス管の内側において前記第２支持部及び前記第３支持部に接する第１接線と、当該第１接線と平行しかつ前記第１支持部に接する第２接線との間隔Ｗ１が、前記水銀合金部材の太さＬ１よりも細く設定され、
少なくとも前記水銀合金部材が前記第１支持部、前記第２支持部及び前記第３支持部と接触した場合における、前記水銀合金部材と前記第２支持部との接点Ｓ１と、前記水銀合金部材と前記第３支持部との接点Ｓ２との上下方向における間隔Ｗ２が、前記水銀合金部材の長さＬ３よりも短く設定されていることを特徴とする請求項２に記載のランプの製造方法。
【請求項４】
前記第１接線は、前記第２支持部のうち最も前記ガラス管の管軸に近い部位と、前記第３支持部のうち最も前記ガラス管の管軸に近い部位とを結ぶ直線であることを特徴とする請求項３に記載のランプの製造方法。
【請求項５】
ガラス管の所定部位を外側から加熱し軟化させる加熱・軟化手段と、
前記ガラス管の軟化した部位を外側から押圧することで、前記ガラス管内に水銀合金部材の落下を防止するための係止部を形成する係止部形成手段と、
前記ガラス管内に水銀合金部材を投入し、前記係止部にて前記水銀合金部材を係止させる水銀合金投入手段と、
前記ガラス管内を排気し、封入ガスを導入する排気・導入手段と、
前記ガラス管内の水銀合金部材を加熱することにより、水銀を放出する水銀放出手段と、
前記ガラス管を封止するとともに、前記係止部の設けられた部位を切断する封止手段とを備え、
前記係止部形成手段は、前記係止部として
上方方向に沿って配置される前記ガラス管の周方向において前記ガラス管の管軸を挟んで相対向する両側位置のうち、一方側の上下方向所定位置を前記ガラス管の外側から押圧して前記ガラス管の内側に突出した第１支持部を形成するとともに、
前記相対向する両側位置のうちの他方側を前記ガラス管の外側から押圧して、少なくとも前記第１支持部よりも上方位置にて前記ガラス管の内側に突出した第２支持部と、少なくとも前記第１支持部よりも下方位置にて前記ガラス管の内側に突出した第３支持部とを形成することを特徴とするランプ製造装置。
【請求項６】
前記水銀合金部材は、柱軸を中心に直交する２方向の長さをそれぞれ太さＬ１，幅Ｌ２とし、当該両方向と直交する前記柱軸の軸線方向における長さを長さＬ３とした場合に、Ｌ１≦Ｌ２＜Ｌ３の関係を満たす柱形状をなすものであって、
前記水銀合金部材の太さＬ１と、前記ガラス管の内径Ｓ１との比Ｌ１／Ｓ１が１／２以下であることを特徴とする請求項５に記載のランプ製造装置。
【請求項７】
前記ガラス管の内側において前記第２支持部及び前記第３支持部に接する第１接線と、当該第１接線と平行しかつ前記第１支持部に接する第２接線との間隔Ｗ１が、前記水銀合金部材の太さＬ１よりも細く設定され、
前記水銀合金部材が前記第１支持部、前記第２支持部及び前記第３支持部と接触した場合における、前記水銀合金部材と前記第２支持部との接点Ｓ１と、前記水銀合金部材と前記第３支持部との接点Ｓ２との上下方向における間隔Ｗ２が、前記水銀合金部材の長さＬ３よりも短く設定されていることを特徴とする請求項６に記載のランプ製造装置。
【請求項８】
前記第１接線は、前記第２支持部のうち最も前記ガラス管の管軸に近い部位と、前記第３支持部のうち最も前記ガラス管の管軸に近い部位とを結ぶ線であることを特徴とする請求項７に記載のランプ製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷陰極蛍光灯に代表されるランプを製造するためのランプの製造方法及びランプ製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば液晶表示装置等のバックライト用光源として、冷陰極蛍光灯（又は冷陰極放電灯；ＣＣＦＬ）が一般的に使用される。
【０００３】
かかる冷陰極蛍光灯は、例えば、次のようにして製造される。まず、ガラス管の内壁面の所定部位に蛍光体層を形成する。次に、ガラス管の一端側に第１のマウント（電極）を封止する。マウントは、電極部、該電極部から延びるリード線及びリード線の基端部側に設けられたガラス製のビードからなる。そして、かかるマウントをガラス管端部の所定の位置に仮止めした上で、ガラス管と前記ビードとを相互に溶着させる。
【０００４】
次に、ガラス管の他端側から第２のマウントを挿入し、所定の位置に仮止めする。その後、当該マウント（リード線）よりもさらにガラス管の他端側に位置する部位を加熱・軟化させた上で、当該部位の相対向する両側をピンチ等によりガラス管外側から押しつぶして、くびれ部を形成する。
【０００５】
続いて、ガラス管の他端側から管内へ水銀合金部材を投入し、前記くびれ部に係止させる。この状態で、ガラス管内を一旦排気し、不活性ガスを導入するガス交換作業を行った後、さらに加熱によりガラス管内に水銀蒸気を放出する。その後、仮止めされていた第２のマウントを上記第１のマウントと同様に封止するとともに、当該第２のマウントよりも他端側の不要部位、つまり水銀合金部材の存在する部位を切除する。これにより、冷陰極蛍光灯が形成される。
【０００６】
しかし、図９（ａ），（ｂ）に示すように、水銀合金部材９０を係止するためにガラス管９１にくびれ部９２（ガラス管９１の内側に相対向して突出する一対の支持部９３）を形成すると、その方向（図９左右方向）にガラス管９１が潰されるため、両支持部９３間に形成される流路９５の間隔Ｗｔが狭まり、ガス交換作業時におけるガス交換効率が低下するおそれがあった。特に水銀合金部材９０の太さＷｓがガラス管９１の内径Ｗｇに比べ比較的小さく、それよりもさらに流路９５の間隔Ｗｔを狭めなければならない場合には、上記不具合がより顕著に現われるおそれがある。
【０００７】
これに対し、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、各支持部９３の形成位置をガラス管９１の長手方向へずらして段違いとすることにより、流路９５の間隔Ｗｔを拡げ、ガス交換効率を高めることも考えられる（例えば、特許文献１、図８参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平７−１９２６２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、図１０（ａ），（ｂ）に示すように両支持部９３のガラス管９１内側（図１０左右方向）への突出長を変えず、単に両支持部９３を段違いに形成して流路９５の間隔Ｗｔを拡げるだけでは、水銀合金部材９０が係止されずに通過してしまうおそれがある。
【００１０】
このため、水銀合金部材９０を係止する機能を確保するためには、図１１（ａ），（ｂ）に示すように、各支持部９３の突出長を従来以上に大きくする必要がある。勿論、かかる構成においても、ガラス管９１の長手方向における両支持部９３の距離Ｌｇが水銀合金部材９０の長さＬｓよりも長い場合など、単に両支持部９３を段違いに形成しかつ各支持部９３の突出長を大きくしただけでは、水銀合金部材９０を係止させることができず、水銀合金部材９０が通過してしまうおそれがある。
【００１１】
従って、結局のところ、図１２（ａ），（ｂ）に示すように、各支持部９３の突出長を大きくしつつも、両支持部９３の距離Ｌｇを短くして、流路９５の間隔Ｗｔを比較的狭めなければならない。つまり、悪くすれば、従来以上に間隔Ｗｔの狭められた流路９５区間が長くなるとともに、流路全体が大きく曲がりくねったものとなるおそれがある。
【００１２】
このため、依然としてガス交換効率が低下するおそれが残るとともに、加えて強度上の問題も生じる。つまり、ガラス管９１の移送時など製造過程の取り扱いにおいて、くびれ部９２へ応力が集中し、ガラス管９１が破損するおそれがある。例えば、図１１（ｂ），図１２（ｂ）に示すように、くびれ部９２がガラス管９１の中央（管軸９１ａ）よりも外れた位置に形成されると、くびれ部９２の太さＤ１も幅Ｄ２も細くなるため、強度が著しく低下するおそれがある。
【００１３】
近年では、液晶表示装置等の製造コストの削減を図るため、ガラス管９１が長尺化傾向にある。ガラス管９１の長さを長くすることで、液晶表示装置等に使用する冷陰極蛍光灯の本数、ひいてはインバータの台数等を半減させることができる。
【００１４】
しかしながら、ガラス管９１の長さが長くなると、強度確保のため、ガラス管９１の直径を太くせざるを得ない。このため、この太さから従来同様の水銀合金部材９０を係止可能な程度までガラス管９１を凹まして、くびれ部９２を形成することは非常に困難となる。
【００１５】
また、ガラス管９１が長尺化かつ大径化されることで、その重量も重くなることから、ガラス管９１の移送時などにおいては、くびれ部９２にかかる負荷が増し、ガラス管９１が破損するおそれもさらに高まる。従って、長尺のガラス管９１においては、その長さからガス交換効率が低下することに加え、強度上の問題がより大きくなるおそれがある。
【００１６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ガス交換効率の向上を図るとともに、強度低下を抑制することのできるランプの製造方法及びランプ製造装置を提供することを主たる目的の一つとしている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
以下、上記課題を解決するのに適した各手段につき項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する手段に特有の作用効果を付記する。
【００１８】
手段１．ガラス管の所定部位を外側から加熱し軟化させる加熱・軟化工程と、
前記ガラス管の軟化した部位を外側から押圧することで、前記ガラス管内に水銀合金部材の落下を防止するための係止部を形成する係止部形成工程と、
前記ガラス管内に水銀合金部材を投入し、前記係止部にて前記水銀合金部材を係止させる水銀合金投入工程と、
前記ガラス管内を排気し、封入ガスを導入する排気・導入工程と、
前記ガラス管内の水銀合金部材を加熱することにより、水銀を放出する水銀放出工程と、
前記ガラス管を封止するとともに、前記係止部の設けられた部位を切断する封止工程とを備え、
前記係止部形成工程において、前記係止部として
上方方向に沿って配置される前記ガラス管の周方向において前記ガラス管の管軸を挟んで相対向する両側位置のうち、一方側の上下方向所定位置を前記ガラス管の外側から押圧して前記ガラス管の内側に突出した第１支持部を形成するとともに、
前記相対向する両側位置のうちの他方側を前記ガラス管の外側から押圧して、少なくとも前記第１支持部よりも上方位置にて前記ガラス管の内側に突出した第２支持部と、少なくとも前記第１支持部よりも下方位置にて前記ガラス管の内側に突出した第３支持部とを形成することにより、
前記水銀合金投入工程において、前記水銀合金部材が前記各支持部と接触することによりその落下が防止されることを特徴とするランプの製造方法。
【００１９】
上記手段１によれば、上下方向に互い違いに形成された上記３つの支持部との接触関係により水銀合金部材の落下を防止する構成とすることにより、単に相対向して突出する一対の支持部の間隔を狭め、水銀合金部材の落下を防止する従来の構成に比べて、各支持部相互間の間隔を拡げることができる。つまり、係止部形成区間（くびれ部）におけるガラス管内の最狭部の流路幅をより大きく確保することができる。結果として、水銀合金部材を係止する機能を確保しつつも、排気・導入工程におけるガス交換効率を高めることができ、ひいては生産効率の向上を図ることができる。さらには、各支持部のガラス管内側への突出長、すなわちガラス管を外側から凹ませる量を減らすことができる。これにより、ガラス管の移送時などに係止部形成区間へかかる応力集中を低減させ、ひいてはガラス管が破損するおそれを低減させることができる。
【００２０】
手段２．前記水銀合金部材は、柱軸を中心に直交する２方向（２辺）の長さをそれぞれ太さＬ１，幅Ｌ２とし、当該両方向（両辺）と直交する前記柱軸の軸線方向における長さを長さＬ３とした場合に、Ｌ１≦Ｌ２＜Ｌ３の関係を満たす柱形状（四角柱形状）をなすものであって、
前記水銀合金部材の太さＬ１と、前記ガラス管の内径Ｓ１との比Ｌ１／Ｓ１が１／２以下であることを特徴とする手段１に記載のランプの製造方法。
【００２１】
特開平７−１９２６２８号公報に記載された構成のように、上記比Ｌ１／Ｓ１が１／２よりも大きくなるようなもの、すなわちガラス管内において水銀合金部材の占める割合が比較的大きなものでは、支持部のガラス管内側への突出長が比較的小さくても水銀合金部材を係止させる機能を果たす。つまり、ガラス管内においてあまり流路が狭められないため、本願が解決しようとしている上記課題は発生しにくい。但し、ガラス管内において水銀合金部材の占める割合が大きいため、ガス交換効率は極めて低い。
【００２２】
つまり、上記手段１の作用効果は、上記手段２のような構成においてより奏効することとなる。ひいては、上記比Ｌ１／Ｓ１が１／３以下、１／４以下、１／５以下といったように、水銀合金部材の占める割合がより小さい構成において、さらにその効果は高まる。
【００２３】
手段３．前記ガラス管の内側において前記第２支持部及び前記第３支持部に接する第１接線と、当該第１接線と平行しかつ前記第１支持部に接する第２接線との間隔Ｗ１が、前記水銀合金部材の太さＬ１よりも細く設定され、
少なくとも前記水銀合金部材が前記第１支持部、前記第２支持部及び前記第３支持部と接触した場合における、前記水銀合金部材と前記第２支持部との接点Ｓ１と、前記水銀合金部材と前記第３支持部との接点Ｓ２との上下方向における間隔Ｗ２が、前記水銀合金部材の長さＬ３よりも短く設定されていることを特徴とする手段２に記載のランプの製造方法。
【００２４】
上記手段３によれば、第２支持部及び第３支持部に接する第１接線と、当該第１接線と平行しかつ第１支持部に接する第２接線との間隔Ｗ１が、水銀合金部材の太さＬ１よりも細く設定されていることから、第１支持部と、第２支持部及び第３支持部との間を水銀合金部材が真っ直ぐ通過してしまうことを防止することができる。
【００２５】
また、仮に水銀合金部材が第１支持部と第２支持部との間に挿通し、第１支持部と第３支持部により２点で支持されている状態で、当該水銀合金部材が第１支持部との接点Ｓ０を起点として、その姿勢を変化（回転）させて、当該水銀合金部材の落下を実質的に規制している下側の第３支持部との接点Ｓ２の位置が変化していったとしても、水銀合成部材は所定姿勢で第３支持部と接触することとなる。これにより、水銀合金部材は、それ以上の姿勢変化が規制され、３つの支持部に３点支持された状態となる。つまり、水銀合金部材がその姿勢を変化させたとしても、第１支持部と、第２支持部及び第３支持部との間を通過していくことはできなくなる。結果として、水銀合金部材の落下をより確実に防止することができる。
【００２６】
従って、少なくとも本手段３の構成を満たすことにより、各支持部相互間の間隔（ガラス管内の最狭部の流路幅）を水銀合金部材の太さよりも太くすることが可能となり、上記手段１の作用効果がより確実に奏されることとなる。このような作用効果をさらに高めるためには、「前記第２支持部のうち最も前記ガラス管の管軸に近い部位と、前記第３支持部のうち最も前記ガラス管の管軸に近い部位との上下方向における間隔が前記水銀合金部材の長さＬ３よりも短く設定されていること」がより好ましい。
【００２７】
なお、各支持部の形状や配置構成などによっては、水銀合金部材と第２支持部、又は水銀合金部材と第３支持部がそれぞれ面接触したり、複数箇所で接触する場合がある。かかる場合、水銀合金部材と第２支持部の接触範囲の上限位置と、水銀合金部材と第３支持部の接触範囲の下限位置との間隔が、水銀合金部材の長さＬ３よりも短く設定されていれば、極力、流路が狭まる区間を少なくすることができる。
【００２８】
手段４．前記第１接線は、前記第２支持部のうち最も前記ガラス管の管軸に近い部位と、前記第３支持部のうち最も前記ガラス管の管軸に近い部位とを結ぶ直線であることを特徴とする手段３に記載のランプの製造方法。
【００２９】
上記手段４によれば、水銀合成部材を係止するための各支持部の突出長を必要最小限に抑えることができる。結果として、上記手段１の作用効果をさらに高めることができる。
【００３０】
手段５．ガラス管の所定部位を外側から加熱し軟化させる加熱・軟化手段と、
前記ガラス管の軟化した部位を外側から押圧することで、前記ガラス管内に水銀合金部材の落下を防止するための係止部を形成する係止部形成手段と、
前記ガラス管内に水銀合金部材を投入し、前記係止部にて前記水銀合金部材を係止させる水銀合金投入手段と、
前記ガラス管内を排気し、封入ガスを導入する排気・導入手段と、
前記ガラス管内の水銀合金部材を加熱することにより、水銀を放出する水銀放出手段と、
前記ガラス管を封止するとともに、前記係止部の設けられた部位を切断する封止手段とを備え、
前記係止部形成手段は、前記係止部として
上方方向に沿って配置される前記ガラス管の周方向において前記ガラス管の管軸を挟んで相対向する両側位置のうち、一方側の上下方向所定位置を前記ガラス管の外側から押圧して前記ガラス管の内側に突出した第１支持部を形成するとともに、
前記相対向する両側位置のうちの他方側を前記ガラス管の外側から押圧して、少なくとも前記第１支持部よりも上方位置にて前記ガラス管の内側に突出した第２支持部と、少なくとも前記第１支持部よりも下方位置にて前記ガラス管の内側に突出した第３支持部とを形成することを特徴とするランプ製造装置。
【００３１】
上記手段５によれば、上記手段１と同様の作用効果が奏される。
【００３２】
手段６．前記水銀合金部材は、柱軸を中心に直交する２方向（２辺）の長さをそれぞれ太さＬ１，幅Ｌ２とし、当該両方向（両辺）と直交する前記柱軸の軸線方向における長さを長さＬ３とした場合に、Ｌ１≦Ｌ２＜Ｌ３の関係を満たす柱形状（四角柱形状）をなすものであって、
前記水銀合金部材の太さＬ１と、前記ガラス管の内径Ｓ１との比Ｌ１／Ｓ１が１／２以下であることを特徴とする手段５に記載のランプ製造装置。
【００３３】
上記手段６によれば、上記手段２と同様の作用効果が奏される。
【００３４】
手段７．前記ガラス管の内側において前記第２支持部及び前記第３支持部に接する第１接線と、当該第１接線と平行しかつ前記第１支持部に接する第２接線との間隔Ｗ１が、前記水銀合金部材の太さＬ１よりも細く設定され、
前記水銀合金部材が前記第１支持部、前記第２支持部及び前記第３支持部と接触した場合における、前記水銀合金部材と前記第２支持部との接点Ｓ１と、前記水銀合金部材と前記第３支持部との接点Ｓ２との上下方向における間隔Ｗ２が、前記水銀合金部材の長さＬ３よりも短く設定されていることを特徴とする手段６に記載のランプ製造装置。
【００３５】
上記手段７によれば、上記手段３と同様の作用効果が奏される。
【００３６】
手段８．前記第１接線は、前記第２支持部のうち最も前記ガラス管の管軸に近い部位と、前記第３支持部のうち最も前記ガラス管の管軸に近い部位とを結ぶ線であることを特徴とする手段７に記載のランプ製造装置。
【００３７】
上記手段８によれば、上記手段４と同様の作用効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】（ａ）〜（ｊ）は、一実施形態における冷陰極蛍光灯の製造工程を模式的に示すガラス管等の断面図である。
【図２】冷陰極蛍光灯を示す断面図である。
【図３】冷陰極蛍光灯の製造装置を示す概略構成図である。
【図４】（ａ）は、加熱・軟化工程を模式的に示すガラス管等の断面図であり、（ｂ）は、係止部形成工程を模式的に示すガラス管等の断面図である。
【図５】（ａ）は、ガラス管の係止部近傍を模式的に示す軸線方向における断面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＫ−Ｋ線断面図である。
【図６】水銀合金部材を模式的に示す斜視図である。
【図７】水銀合金部材の係止状態におけるガラス管の係止部近傍を模式的に示す断面図である。
【図８】別の実施形態におけるガラス管の係止部近傍等を模式的に示す断面図である。
【図９】（ａ）は、従来技術におけるガラス管の係止部近傍等を模式的に示す軸線方向における断面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＣ１−Ｃ１線断面図である。
【図１０】（ａ）は、従来技術におけるガラス管の係止部近傍等を模式的に示す軸線方向における断面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＣ２−Ｃ２線断面図である。
【図１１】（ａ）は、従来技術におけるガラス管の係止部近傍等を模式的に示す軸線方向における断面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＣ３−Ｃ３線断面図である。
【図１２】（ａ）は、従来技術におけるガラス管の係止部近傍等を模式的に示す軸線方向における断面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＣ４−Ｃ４線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００４０】
図１（ｊ）、図２に示すように、本実施形態におけるランプを構成する冷陰極蛍光灯１は、ガラスよりなるバルブ２と、バルブ２の両端において封止状態で設けられた電極としての第１ビードマウント３（以下、単に「第１マウント」と称する）及び第２ビードマウント４（以下、単に「第２マウント」と称する）とを備えている。バルブ２の内壁面には、蛍光体層５が設けられているとともに、バルブ２内部には水銀蒸気が存在している。前記両マウント３，４は、電極部７、該電極部７から延びるリード線８、及び、該リード線８の基端部側に設けられたガラス製のビード部９からなる。
【００４１】
なお、同図では、便宜上、バルブ２の長さが比較的短く示されているが、実際には、かなり細長いものである。例えば、本実施形態におけるバルブ２は、その外径が３．０ｍｍから６．５ｍｍ程度に、肉厚が０．２ｍｍから０．５ｍｍ程度に、バルブ２の長さが９００ｍｍから２０００ｍｍ程度に構成されている。もちろん、上記数値範囲を逸脱したものであってもよい。
【００４２】
かかる冷陰極蛍光灯１は、次に記すランプ製造装置５１（以下、単に製造装置５１という。）が用いられることにより製造される。図３に示すように、製造装置５１は、塗布手段５２、焼成手段５３を具備している。塗布手段５２は、後述するようにガラス管１１（図１（ａ）参照）の内壁面の所定部位に蛍光塗料を塗布する機能を有する。また、焼成手段５３は、塗布された蛍光塗料をベーキング（加熱）することで蛍光体層５を形成する機能を有する。
【００４３】
製造装置５１は、第１仮止め手段５４を具備している。第１仮止め手段５４には、第１マウント供給手段５５が備えられている。第１仮止め手段５４は、第１マウント供給手段５５から案内されてくる第１マウント３（図１（ｂ）参照）を、ガラス管１１の上端側からガラス管１１内部に挿通させるとともに、第１マウント３を仮止めする機能を有する。
【００４４】
第１仮止め手段５４は、第１マウント供給手段５５以外にも、図示しないバーナーや一対のピンチを備えている。そして、バーナーにより加熱軟化されたガラス管１１の第１マウント３に対応する部位をピンチにより外部２方から押圧することで、第１マウント３のビード部９を仮止めする。後述する第２仮止め手段５７も同様の構成を有する。
【００４５】
製造装置５１は、係止部加工手段５６を具備している。係止部加工手段５６は、加熱・軟化手段を構成する３つのバーナー６７ａ，６７ｂ，６７ｃ（図４（ａ）参照）と、係止部形成手段を構成する３つの押圧手段６８ａ，６８ｂ，６８ｃ（図４（ｂ）参照）とを備えている。本実施形態における押圧手段６８ａ，６８ｂ，６８ｃは、例えばマイナスドライバーの如く、その先端部において所定の幅を有している。そして、係止部加工手段５６は、バーナー６７ａ，６７ｂ，６７ｃにて所定位置を加熱軟化し、当該軟化部位に押圧手段６８ａ，６８ｂ，６８ｃを押圧させることで、仮止めされた第１マウント３よりも上方位置において係止部１４（３つの支持部７１，７２，７３）を形成する機能を有する。
【００４６】
製造装置５１は、第２仮止め手段５７を具備している。第２仮止め手段５７には、第２マウント供給手段５８が備えられている。第２仮止め手段５７は、第２マウント供給手段５８から案内されてくる第２マウント４（図１（ｄ）参照）を、ガラス管１１の下端側からガラス管１１内部に挿通させるとともに、第２マウント４をガラス管１１の下端部に仮止めする機能を有する。
【００４７】
製造装置５１は、封止手段５９を具備している。封止手段５９は、第２仮止め手段５７にて仮止めされていた第２マウント４をガラス管１１の下端側において封止する機能（図１（ｅ）参照）を有する。
【００４８】
製造装置５１は、水銀合金投入手段６１を具備している。この水銀合金投入手段６１は、ターレット（図示略）にて搬送されてくるガラス管１１に水銀合金部材３１（図１（ｆ）参照）を投入し、前記係止部１４に係止させる機能を有する。
【００４９】
製造装置５１は、排気・導入手段を構成する排気・封入ガス充填手段６２を具備している。この排気・封入ガス充填手段６２は、排気ヘッド６２ａ、排気ライン６２ｂ及び封入ガスライン６２ｃ等を有する（図１（ｇ）参照）。そして、ガラス管１１内を一旦脱気状態とし、その後、ガラス管１１内に封入ガス（例えばアルゴンガス、アルゴン＋ネオンガス等）を導入する機能を有する。また、排気・封入ガス充填手段６２には、封止手段６３が付設されている。該封止手段６３は、図示しないバーナーを備え、排気・封入ガス充填手段６２における封入ガス導入後、ガラス管１１の一端部をチップオフ（切除）し、一端部を封着する機能を有する。
【００５０】
製造装置５１は、水銀放出手段を構成する蒸発手段６４を具備している。この蒸発手段６４は、加熱用のボンバータ６４ａ（図１（ｈ）参照）を備えており、該ボンバータ６４ａにて前記水銀合金部材３１近傍のガラス管１１外周、ひいては水銀合金部材３１を加熱し、ガラス管１１内に水銀蒸気を放出せしめる機能を有する。
【００５１】
製造装置５１は、最終的な封止を行う封止手段６５を具備している。該封止手段６５には、切断手段６６が付設されている。封止手段６５は、仮止めされている第１マウント３に対応する部位を封止する機能を有する。より詳しくは、封止手段６５は、ガラス管１１を回転させた状態で、一対のバーナー６９（図１（ｉ）参照）により第１マウント３のビード部９及びガラス管１１を加熱し、両者を相互に溶着する。切断手段６６は、前記溶着の後、被切除部１３（図１（ｊ）参照）を切除する機能を有する。
【００５２】
次に、上記のように構成されてなる製造装置５１を用いて、冷陰極蛍光灯１を製造するに際しての詳細について説明する。まず上述した塗布手段５２、焼成手段５３により、図１（ａ）に示すように、ガラス管１１の内壁面の所定部位に蛍光体層５を形成する。本実施形態では、ガラス管１１のうち、前記蛍光体層５にほぼ対応する部位を、便宜上バルブ部１２と称し、それよりも図の上方部位を被切除部１３と称することとする。
【００５３】
次に、ガラス管１１は、第１仮止め手段５４へと案内される。図１（ｂ）に示すように、第１仮止め手段５４では、バルブ部１２の上端部（被切除部１３との境界部）に対し第１マウント３が仮止めされる。
【００５４】
続いて、ガラス管１１は、係止部加工手段５６へと案内される。該加工手段５６では、図１（ｃ）に示すように、ガラス管１１のうち、仮止めされた第１マウント３よりも上方位置に係止部１４を形成する係止部加工工程が行われる。
【００５５】
ここで、かかる係止部加工工程について詳しく説明する。図４（ａ）に示すように、係止部加工工程では、まずガラス管１１のうち、前記位置決めされた第１マウント３よりも上方位置、すなわち被切除部１３において、所定部位３箇所を外側からバーナー６７ａ，６７ｂ，６７ｃで加熱し軟化させる（加熱・軟化工程）。より詳しくは、上方方向に沿って配置されるガラス管１１の周方向においてガラス管１１の管軸１１ａを挟んで相対向する両側位置（図４（ａ）の左右両側）のうち、一方側（図４（ａ）の右側）の上下方向所定位置Ａ１をバーナー６７ａにより加熱し、軟化させる。同時に、他方側（図４（ａ）の左側）において、前記所定位置Ａ１よりも上方位置Ａ２をバーナー６７ｂにより加熱し、軟化させるとともに、前記所定位置Ａ１よりも下方位置Ａ３をバーナー６７ｃにより加熱し、軟化させる。
【００５６】
続いて、図４（ｂ）に示すように、上記加熱軟化部位Ａ１，Ａ２，Ａ３をそれぞれ押圧手段６８ａ，６８ｂ，６８ｃにより外側から押圧することにより、当該部位Ａ１，Ａ２，Ａ３にそれぞれガラス管１１の内側に向け突出する第１支持部７１、第２支持部７２及び第３支持部７３を形成する（係止部形成工程）。これら上下方向に互い違いに形成された３つの支持部７１，７２，７３により、水銀合金部材３１の落下を防止するための係止部１４が構成される。なお、本実施形態では、各支持部７１，７２，７３を同時に形成する構成を例示しているが、これに限らず、各支持部７１，７２，７３を段階的に形成する構成を採用してもよい。また、例えば支持部７２，７３の２箇所を一括で形成する押圧手段を採用してもよい。
【００５７】
図５（ａ），（ｂ）に示すように、本実施形態における支持部７１，７２，７３は、それぞれ対向方向（図５（ａ），（ｂ）の左右方向）に沿って管軸１１ａ側に向け先細りした縦断面略く字形状をなす。対向方向における各支持部７１，７２，７３の突出長は、その頂部７１ａ，７２ａ，７３ａが管軸１１ａにまで達しない大きさに設定されている。これにより、管軸１１ａに沿って真っ直ぐ流路が確保されるとともに、上記対向方向における係止部１４の太さＢ１を比較的太く確保することができ、さらには上記対向方向に直交する方向（図５（ｂ）の上下方向）における係止部１４の幅Ｂ２もガラス管１１の直径分、最大限確保することができる。
【００５８】
また、下側の第３支持部７３は、上側の第２支持部７２よりもその突出長が大きく、その頂部７３ａの位置が第２支持部７２の頂部７２ａの位置よりも管軸１１ａにより近い位置となっている。当該両頂部７２ａ，７３ａの上下方向における間隔Ｗｈは、後述する水銀合金部材３１の長さＬ３よりも短く設定されている。つまり、対向方向における第１支持部７１の頂部７１ａと第２支持部７２の頂部７２ａとの間隔Ｗｂよりも、第１支持部７１の頂部７１ａと第３支持部７３の頂部７３ａとの間隔Ｗｃの方が狭くなっている。
【００５９】
さらに、本実施形態では、前記間隔Ｗｂが、より大きな流路幅を確保するため、水銀合金部材３１の太さＬ１よりも太く設定されている。これに対し、前記間隔Ｗｃが、水銀合金部材３１の落下を防止するため、水銀合金部材３１の太さＬ１よりも細く設定されている。加えて、第２支持部７２の頂部７２ａと、第３支持部７３の頂部７３ａとに接する第１接線ｍと、当該第１接線ｍと平行しかつ第１支持部７１の頂部７１ａに接する第２接線ｎとの間隔Ｗ１が、水銀合金部材３１の太さＬ１よりも細く設定されている。
【００６０】
上記構成により、第１支持部７１と、第２支持部７２及び第３支持部７３との間（第１接線ｍと第２接線ｎとの間隔Ｗ１の間）を水銀合金部材３１が真っ直ぐ通過してしまうことが防止される。
【００６１】
これに対し、第１支持部７１と第２支持部７２との最短距離Ｗｄ、及び、第１支持部７１と第３支持部７３との最短距離Ｗｅは、水銀合金部材３１の太さＬ１よりも太く設定されており、より大きな流路幅を確保することができるよう構成されている。
【００６２】
次に、図１に戻り、ガラス管１１は、第２仮止め手段５７へと案内される。そして、第２マウント供給手段５８によって、図１（ｄ）に示すように、第２マウント４が、ガラス管１１の下端部から挿入され、仮止めされる。
【００６３】
続いて、ガラス管１１は、封止手段５９へと案内される。そして、該封止手段５９によって、図１（ｅ）に示すように、ガラス管１１に係止されていた前記第２マウント４が封止される。
【００６４】
引き続き、ガラス管１１は、水銀合金投入手段６１へと案内される。そして、図１（ｆ）に示すように、ガラス管１１の上方から被切除部１３へ水銀合金部材３１が投入される（水銀合金投入工程）。そして、投入された水銀合金部材３１は、上下方向に互い違いに形成された上記３つの支持部７１，７２，７３との接触関係により、下方への落下が防止される。
【００６５】
ここで、水銀合金部材３１の形状及び大きさについて説明する。図６に示すように、本実施形態における水銀合金部材３１は、四角柱形状をなしており、その太さがＬ１（ｍｍ）、その幅がＬ２（ｍｍ）、自身の柱軸３１ａの軸線方向における長さがＬ３（ｍｍ）となっている（Ｌ１≦Ｌ２＜Ｌ３）。また、本実施形態では、図７に示すように、水銀合金部材３１として、その太さＬ１とガラス管１１の内径Ｓ１との比Ｌ１／Ｓ１が１／５以下となるものを用いている。これにより、ガラス管１１内における水銀合金部材３１の占める割合が小さくなるため、後述する排気・導入工程におけるガス交換効率の低下を抑制することができる。
【００６６】
また、本実施形態では、上述したように、第２支持部７２の頂部７２ａと、第３支持部７３の頂部７３ａとの上下方向における間隔Ｗｈが、水銀合金部材３１の長さＬ３よりも短く設定されている。
【００６７】
かかる構成により、仮に水銀合金部材３１が第１支持部７１と第２支持部７２との間に挿通し、第１支持部７１と第３支持部７３により２点で支持されている状態で、当該水銀合金部材３１が第１支持部７１との接点Ｓ０を起点として、その姿勢を変化（回転）させて、当該水銀合金部材３１の落下を実質的に規制している下側の第３支持部７３との接点Ｓ２の位置が変化していったとしても、図７に示すように、水銀合成部材３１は所定姿勢で第３支持部７３と接点Ｓ１にて接触することとなる。従って、水銀合金部材３１は、それ以上の姿勢変化が規制され、３つの支持部７１，７２，７３に３点支持された状態となる。上述したように、第１支持部７１と、第２支持部７２及び第３支持部７３との間（第１接線ｍと第２接線ｎとの間隔Ｗ１の間）が、水銀合金部材３１の太さＬ１よりも細く設定されていることから、水銀合金部材３１がその姿勢を変化させたとしても、第１支持部７１と、第２支持部７２及び第３支持部７２との間を通過していくことはできなくなる。結果として、水銀合金部材３１の落下がより確実に防止される。
【００６８】
なお、水銀合金部材３１としては、例えばセラミックス製、或いは金属製の筒体内に、水銀蒸気を放出可能な水銀合金を封入したものが好適に用いられる。
【００６９】
次いで、このように水銀合金部材３１が投入、係止されたガラス管１１は、排気・封入ガス充填手段６２へと案内され、排気・導入工程が行われる。そして、図１（ｇ）に示すように、ガラス管１１の一端部が、排気ヘッド６２ａに接続される。そして、ガラス管１１が外側から加熱されながら、前記排気ヘッド６２ａに連結された脱気手段が駆動され、排気ライン６２ｂを介してガラス管１１内が脱気状態とされる。その後、封入ガスライン６２ｃを介して、ガラス管１１内に封入ガスが導入される。封入ガス導入後、ガラス管１１は、封止手段６３へと案内され、そこで、一端部（被切除部１３の端部側）がチップオフ（切除）され、一端部が封着される（図１（ｈ）参照）。
【００７０】
次に、ガラス管１１は、蒸発手段６４へと案内され、水銀放出工程が行われる。該蒸発手段６４では、図１（ｈ）に示すように、ボンバータ６４ａにて水銀合金部材３１に対応するガラス管１１外周が加熱される。該加熱により、水銀合金部材３１からガラス管１１内に水銀蒸気が放出させられる。なお、本例では、被切除部１３の端部をチップオフした後に加熱処理を施すこととしているが、排気ヘッド６２ａに装着したままの状態で加熱処理を施すこととしてもよい。そして、この加熱処理により、水銀蒸気が放出され、バルブ部１２内に流入する。
【００７１】
次に、ガラス管１１は、最終的な封止手段６５へと案内され、封止工程が行われる。封止手段６５では、図１（ｉ），（ｊ）に示すように、ガラス管１１の一端部にて仮止めされていた前記第１マウント３が封止される。より詳しくは、ガラス管１１が回転されながら、第１マウント３外周がバーナー６９で加熱される。これにより、ビード部９及びガラス管１１が相互に溶着され、前記切断手段６６において、図１（ｊ）に示すように、前記封止された封着部を残して、被切除部１３が切除される。このように、一連の工程を経ることによって、前記冷陰極蛍光灯１が得られるのである。
【００７２】
以上詳述したように、本実施形態によれば、上下方向に互い違いに形成された３つの支持部７１，７２，７３との接触関係により水銀合金部材３１の落下を防止する構成となっている。これにより、単に相対向して突出する一対の支持部の間隔を狭め、水銀合金部材３１の落下を防止する従来の構成に比べて、支持部７１，７２間及び支持部７１，７３間の間隔Ｗｄ，Ｗｅを水銀合金部材３１の太さＬ１以上に拡げることができる。つまり、係止部１４形成区間におけるガラス管１１内の最狭部の流路幅（間隔Ｗｄ，Ｗｅ）をより大きく確保することができる。結果として、水銀合金部材３１を係止する機能を確保しつつも、排気・導入工程におけるガス交換効率を高めることができ、ひいては生産効率の向上を図ることができる。さらには、各支持部７１，７２，７３のガラス管１１内側への突出長、すなわちガラス管１１を外側から凹ませる量を減らすことができる。これにより、ガラス管１１の移送時などに係止部１４形成区間へかかる応力集中を低減させ、ひいてはガラス管１１が破損するおそれを低減させることができる。
【００７３】
尚、上述した実施形態の記載内容に限定されることなく、例えば次のように実施してもよい。
【００７４】
（ａ）上記実施形態では、本発明を、冷陰極蛍光灯１を製造するため製造方法及び製造装置５１に具体化しているが、他のランプを製造する場合に具体化してもよい。また、封入ガスとして、上記アルゴンガス以外にも、窒素ガス等を用いてもよい。
【００７５】
（ｂ）上記実施形態では、水銀合金部材３１の落下を防止するための係止部１４が、３つの第１支持部７１、第２支持部７２及び第３支持部７３からなる構成が採用されているが、これに限らず、互い違いに設けられた４つ以上の支持部からなる係止部を備えた構成を採用してもよい。
【００７６】
（ｃ）係止部１４を構成する各支持部７１，７２，７３の形状、大きさ、配置構成等は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、円弧状に湾曲した形状の支持部を採用してもよい。
【００７７】
また、上記実施形態では、下側の第３支持部７３の突出長が上側の第２支持部７２の突出長よりも大きい構成が採用されているが、これに限らず、例えば下側の第３支持部７３の突出長が上側の第２支持部７２の突出長よりも小さい構成や、両支持部７２，７３が同じ突出長となった構成を採用してもよい。
【００７８】
また、上記実施形態では、第２支持部７２の頂部７２ａと、第３支持部７３の頂部７３ａとの上下方向における間隔Ｗｈが、水銀合金部材３１の長さＬ３よりも短く設定されている。これに限らず、少なくとも水銀合金部材３１が第１支持部７１、第２支持部７２及び第３支持部７３と３点接触した場合における、水銀合金部材３１と第２支持部７２との接点Ｓ１と、水銀合金部材３１と第３支持部７３との接点Ｓ２との上下方向における間隔Ｗ２（図７参照）が水銀合金部材３１の長さＬ３よりも短くなるよう設定された各支持部７１，７２，７３の形状、大きさ、配置構成等であれば、上記実施形態同様、水銀合金部材３１の落下を防止する機能を確保することができる。
【００７９】
例えば上側の第２支持部７２と下側の第３支持部７３との間の谷間部分をなくした構成を採用してもよい。具体例としては、図８に示した例が挙げられる。かかる構成において、上側の第２支持部１０２は、台形状に突出形成され、管軸１１ａに平行しかつ第１支持部１０１の頂部１０１ａの高さ位置を挟んで上下方向へ延びる内壁部１０２ａを備えている。そして、内壁部１０２の下端部において、内壁部１０２よりもさらに管軸１１ａ側へ突出した第３支持部１０３を備えている。このような構成によっても、水銀合金部材３１の落下を防止することができる。
【００８０】
（ｄ）水銀合金部材３１の形状、大きさ等は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、正四角柱形状（Ｌ１＝Ｌ２）の水銀合金部材３１を採用してもよいし、円柱形状（Ｌ１＝Ｌ２）の水銀合金部材３１を採用してもよい。
【００８１】
また、水銀合金部材３１としては、その太さＬ１と、ガラス管１１の内径Ｓ１との比Ｌ１／Ｓ１が１／５以下となるものに限らず、これよりも大きなものを採用してもよい。
【符号の説明】
【００８２】
１…冷陰極蛍光灯、１１…ガラス管、１１ａ…管軸、１４…係止部、３１…水銀合金部材、５１…ランプ製造装置、５６…係止部加工手段、６１…水銀合金投入手段、６２…排気・封入ガス充填手段、６４…蒸発手段、６５…封止手段、６７ａ，６７ｂ，６７ｃ…バーナー、６８ａ，６８ｂ，６８ｃ…押圧手段、７１，７２，７３…支持部、Ｌ１…水銀合金部材の太さ、Ｌ３…水銀合金部材の長さ、ｍ…第１接線、ｎ…第２接線、Ｗ１…第１接線と第２接線との間隔、Ｗｈ…第２支持部の頂部と第３支持部の頂部との上下間隔。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2010267389.tif 000011
【図１０】
2010267389.tif 000012
【図１１】
2010267389.tif 000013
【図１２】
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