(57)【要約】【課題】管径が細く、且つ安定した発光性能及び高い信頼性を有する熱陰極蛍光ランプの製造方法を提供することにある。【解決手段】導入線３にフィラメント２を継線したマウント５が配置されたガラス管１の両端部に排気管４を融着して該マウントを一体に固定する工程において、排気管４の内部に金属棒１０を配置すると共に排気管４の内面と金属棒１０の外面との間の隙間に冷却ガスを流通させて排気管４の内面側を冷却しながらガラス管１の外側から加熱することによりガラス管１と排気管４の外面側を融着するようにした。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内壁面に蛍光物質が均一に塗布された第１のガラス管の両端部と前記第１のガラス管の内径よりも小さい外径を有する第２のガラス管の一方の端部で融着部が形成されると共に前記第２のガラス管の他方の端部が溶融閉塞されて気密空間が形成され、前記気密空間の該気密空間を形成する前記第１のガラス管の両端近傍に位置する、電子放射性物質が被着されたフィラメントに電気的に接続された一対の導入線が前記融着部を貫通して前記気密空間の外部に延びている熱陰極蛍光ランプの製造方法であって、
前記第１のガラス管と前記第２のガラス管の融着工程において、前記第１のガラス管と前記第２のガラス管の融着部の前記第２のガラス管の内面側を冷却しながら前記第１のガラス管の外側から加熱することにより前記第１のガラス管と前記第２のガラス管の外面側を融着することを特徴とする熱陰極蛍光ランプの製造方法。
【請求項２】
前記冷却の方法は、前記第２のガラス管の内部に冷却ガスを流通させることによるものであることを特徴とする請求項１に記載の熱陰極蛍光ランプの製造方法。
【請求項３】
前記冷却の方法は、前記第２のガラス管の内部に金属棒を配置したことによるものであることを特徴とする請求項１に記載の熱陰極蛍光ランプの製造方法。
【請求項４】
前記冷却の方法は、前記第２のガラス管の内部に金属棒を配置すると共に、前記第２のガラス管の内面と前記金属棒の外面との間の隙間に冷却ガスを流通させることによるものであることを特徴とする請求項１に記載の熱陰極蛍光ランプの製造方法。
【請求項５】
内壁面に蛍光物質が均一に塗布された第１のガラス管の両端部と前記第１のガラス管の内径よりも小さい外径を有する第２のガラス管の一方の端部がリング状のガラスビードを介して融着されると共に前記第２のガラス管の他方の端部が溶融閉塞されて気密空間が形成され、前記気密空間の該気密空間を形成する前記第１のガラス管の両端近傍に位置する、電子放射性物質が被着されたフィラメントに電気的に接続された一対の導入線が前記ガラスビードを貫通して前記気密空間の外部に延びている熱陰極蛍光ランプの製造方法であって、
前記第１のガラス管と前記第２のガラス管の融着工程において、前記第１のガラス管と前記第２のガラス管の融着部の前記第２のガラス管の内面側を冷却しながら前記第１のガラス管の外側から加熱することにより前記第１のガラス管と前記第２のガラス管を該第２のガラス管の外面に融着された前記ガラスビードを介して融着することを特徴とする熱陰極蛍光ランプの製造方法。
【請求項６】
前記冷却の方法は、前記第２のガラス管の内部に冷却ガスを流通させることによるものであることを特徴とする請求項５に記載の熱陰極蛍光ランプの製造方法。
【請求項７】
前記冷却の方法は、前記第２のガラス管の内部に金属棒を配置したことによるものであることを特徴とする請求項５に記載の熱陰極蛍光ランプの製造方法。
【請求項８】
前記冷却の方法は、前記第２のガラス管の内部に金属棒を配置すると共に、前記第２のガラス管の内面と前記金属棒の外面との間の隙間に冷却ガスを流通させることによるものであることを特徴とする請求項５に記載の熱陰極蛍光ランプの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱陰極蛍光ランプの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱陰極蛍光ランプ（以下、蛍光ランプと略称する）は、内壁面に蛍光物質が塗布されたガラス管の内部に希ガスと水銀が封入されると共にガラス管内の両端部に電極が配置された構造を有しており、この両電極間に電圧（交流電圧）を印加することにより一方の電極から放出された電子がガラス管内の希ガスや水銀の気体原子と衝突し、これらを電離、励起しながら他方の電極に向かって進み、放電が行われる。
【０００３】
このとき、電子の衝突を受けた水銀原子は電子のエネルギーで励起されて紫外線（波長：２５３．７ｎｍ）を放出し、この紫外線がガラス管の内壁に塗布された蛍光物質に照射されて該蛍光物質を励起し、可視光に変換される。
【０００４】
ところで、ガラス管内の両端部に配置する電極（以下、フィラメントと呼称する）は、一般的に、蛍光ランプの製造工程上、予めステムに支持された状態（マウント）に組立てられ、その後ガラス管の両端部を封止する。
【０００５】
この場合、ステムについては従来より種々の構造のものがあるが、蛍光ランプに最も広く採用されているステムはフレアステムと称されるものである。フレアステムは例えば図７に示すように、ガラスを裾広がりのスカート状に成形したフレア部５０を有するガラスフレア５１の中央部に排気管５２が一体に接続され、排気管５２を挟んで対向する位置に前記ガラスフレア５１を気密に貫通する一対の導入線５３が設けられた構造となっている。
【０００６】
そして、このフレアステム５４の夫々の導入線５３の先端部が折返されてフック状に成形され、両フック間にコイル状で且つ電子放射性物質（エミッタ）が塗布されたフィラメント５５が配置、継線されてマウント５６が構成されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
図８は、上記フレアステムを用いたマウントを使用して蛍光ランプを製造する方法を示している。まず、（ａ）の工程において、エミッタが塗布されたフィラメント５５がフレアステム５４に継線されてなるマウント５６と、内壁面に蛍光物質が塗布されたガラス管５７を準備する。
【０００８】
（ｂ）の工程において、マウント５６をガラス管５７の両端部に挿入し、ガラスフレア５１のフレア部５０の外周とガラス管５７の端部をバーナー等により加熱融着してガラス管５７の両端部を封止する。
【０００９】
（ｃ）の工程において、一方の排気管５２ａを加熱溶融して封止切り（チップオフ）した後、他方の排気管５２ｂよりガラス管５７内部を真空に排気しながら、夫々の一対の導入線５３間に電圧を印加してフィラメント５５に通電し、通電電流によってフィラメント５５を加熱して該フィラメント５５に塗布されたエミッタを活性化させる。エミッタは炭酸塩の状態で塗布されており、この活性化工程により炭酸塩から金属酸化物の状態に変化し、所望の電子放射性能を発揮するようになる。
【００１０】
その後、図示は省略したが、ガラス管内に希ガス及び水銀を封入する工程を経て蛍光ランプは完成する。
【００１１】
その他の構造を有するステムとしては、排気管と導入線をガラスを成形したガラスビードで固定しただけの単純な構造のステムも開示されている。具体的には、排気管と該排気管を挟んで対向する位置に一対の導入線が設けられ、これらを２本のガラス棒で両側から挟みこんだ状態で互いのガラス棒を加熱融着して一体化させ、一体化したガラスビードに排気管が一体に接続されて貫通すると共に一対の導入線がガラスビードを気密に貫通する構造とするものである（例えば、特許文献２参照。）。
【００１２】
また、上述のフレアやビードを使用しないステムについての開示もなされている。具体的には、一対のリード線が排気管の外面に直接埋め込まれて固定された構造とされ、このステムを用いたマウントの排気管を直接ガラス管の端部に融着することによりマウントの固定及びガラス管の封止を可能とするものである（例えば、特許文献１参照。）。
【００１３】
また、管径の小さい蛍光ランプに対応できるステムの開示もある。具体的には、排気管と該排気管を挟んで対向する位置に配置された一対リード線とにガラスリングを外挿し、ガラスリングをガラス管に融着することにより、リード線をガラス管とガラスリングとの間に封止した構造とするものである（例えば、特許文献３参照。）。
【特許文献１】特開平４−２２３０３６号公報（第３図、第２図）
【特許文献２】特開平２００５−１８３２６７号公報（第２図）
【特許文献３】特開平２００４−３０３６２０号公報（第３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ところで、上記フレアステムは、構造が複雑であるため蛍光ランプに使用されるガラス管の細径化が難しいという問題を有している。つまり、熱陰極蛍光ランプの製造工程には電極（フィラメント）に塗布されたエミッタを活性化させる工程が不可欠であるが、この工程を容易に実施するためには、ガラスフレアに一体に接続された排気管の外径が２ｍｍφ以上、ガラスフレアを気密に貫通する一対の導入線の外径が０．２５ｍｍφ以上であることが望ましい。さらに、ガラスフレアにはガラス管に融着するためのフレア部が必要であり、これら寸法上の制約からフレアステムの外径寸法は６ｍｍφ程度以上が必要となる。そのためガラス管の管径が７ｍｍφ未満の蛍光ランプにフレアステムを使用することは製造上不可能である。
【００１５】
一方、ガラスビードを使用したビードステムは、上記フレアステムと比較して構造が単純であるためにフレアステムよりも小型化が可能であるが、フレアステムと同様に外径寸法についての構造上の制約があり、ガラス管の管径が７ｍｍφ未満の蛍光ランプにビードステムを使用することは現実的ではない。
【００１６】
更に、ガラス管に対するビードステムの封止工程において、ビードステムにはフレアステムのガラスフレアに形成されたフレア部のような、ガラス管に加熱融着するための特別な部分が設けられておらず、ガラスビード全体を加熱溶融してガラス管との融着を行うことになる。そのため、ガラス管に対する封止部のガラス量がフレアステムに比較して増大し、ガラス管との加熱融着後の冷却過程において封止部に大きな残留応力が発生する。残留応力はクラックの発生要因となるため、長時間のアニール工程、或いはガラス肉厚を薄く均一にするためのピンチシール工程等の残留応力を除く工程の追加が必須となり、新たな設備投資、生産性の低下が課題となる。
【００１７】
このように、熱陰極蛍光ランプのガラス封止に最も一般的に使用されているフレアステム及びビードステムは、ステムの小型化の困難性と残留応力に起因するクラックの発生の２つの問題点から、ガラス管の管径が５〜７ｍｍφの蛍光ランプに対する使用には適さない。そこでこれに対応できる構造を有するステムが、上述したガラスフレアやガラスビードを使用せず排気管の外面に直接リード線を埋め込んだ構造のステム、及びリード線をガラス管とガラスリングとの間に封止した構造のステムである。
【００１８】
前者は、ガラスフレアやガラスビードを使用しないためにステムの小型化及び残留応力によるクラックの問題は解決され、ガラス管の管径が５〜７ｍｍφの蛍光ランプには最適のように思われる。しかしながら、ガラス管に対するステムの封止工程において、排気管が直接ガラス管に融着されるために、排気管の、ガラス管内に位置する側の開口端部がガラス管との加熱融着時に変形し、縮径或いは閉塞してしまうという不具合が生じる。
【００１９】
封止工程において排気管の開口端部が閉塞した場合、後工程であるエミッタの活性化工程での処理が不可能となり蛍光ランプとしては成立しなくなる。また、縮径した場合、排気路のコンダクタンスが大きくなるため、エミッタの活性化工程においてエミッタから放出される不純ガスの排気時間が長くなる、或いは排気が不十分となって不純ガスがガラス管内に残留する、等の不具合が生じる。
【００２０】
蛍光ランプの製造工程におけるエミッタの活性化工程において、エミッタの活性化を適切に行うことにより所望の、エミッタの電子放射性能を得ることは殊のほか重要な要件である。そのため、封止工程において排気管の開口端部の形状維持が困難な構造のステムの使用は蛍光ランプの実現を不可能なものとする。
【００２１】
また、後者は、ガラスビードを小さくすることにより、ガラス管の管径が細い蛍光ランプの製造を容易にするものではあるが、この場合も封止工程において排気管の開口端部の形状維持が困難なステム構造であることに変わりはない。
【００２２】
そこで、本発明は上記問題に鑑みて創案なされたもので、その目的とするところは、管径が細く、且つ安定した発光性能及び高い信頼性を有する熱陰極蛍光ランプの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載された発明は、内壁面に蛍光物質が均一に塗布された第１のガラス管の両端部と前記第１のガラス管の内径よりも小さい外径を有する第２のガラス管の一方の端部で融着部が形成されると共に前記第２のガラス管の他方の端部が溶融閉塞されて気密空間が形成され、前記気密空間の該気密空間を形成する前記第１のガラス管の両端近傍に位置する、電子放射性物質が被着されたフィラメントに電気的に接続された一対の導入線が前記融着部を貫通して前記気密空間の外部に延びている熱陰極蛍光ランプの製造方法であって、
前記第１のガラス管と前記第２のガラス管の融着工程において、前記第１のガラス管と前記第２のガラス管の融着部の前記第２のガラス管の内面側を冷却しながら前記第１のガラス管の外側から加熱することにより前記第１のガラス管と前記第２のガラス管の外面側を融着することを特徴とするものである。
【００２４】
また、本発明の請求項２に記載された発明は、請求項１において、前記冷却の方法は、前記第２のガラス管の内部に冷却ガスを流通させることによるものであることを特徴とするものである。
【００２５】
また、本発明の請求項３に記載された発明は、請求項１において、前記冷却の方法は、前記第２のガラス管の内部に金属棒を配置したことによるものであることを特徴とするものである。
【００２６】
また、本発明の請求項４に記載された発明は、請求項１において、前記冷却の方法は、前記第２のガラス管の内部に金属棒を配置すると共に、前記第２のガラス管の内面と前記金属棒の外面との間の隙間に冷却ガスを流通させることによるものであることを特徴とするものである。
【００２７】
また、本発明の請求項５に記載された発明は、内壁面に蛍光物質が均一に塗布された第１のガラス管の両端部と前記第１のガラス管の内径よりも小さい外径を有する第２のガラス管の一方の端部がリング状のガラスビードを介して融着されると共に前記第２のガラス管の他方の端部が溶融閉塞されて気密空間が形成され、前記気密空間の該気密空間を形成する前記第１のガラス管の両端近傍に位置する、電子放射性物質が被着されたフィラメントに電気的に接続された一対の導入線が前記ガラスビードを貫通して前記気密空間の外部に延びている熱陰極蛍光ランプの製造方法であって、
前記第１のガラス管と前記第２のガラス管の融着工程において、前記第１のガラス管と前記第２のガラス管の融着部の前記第２のガラス管の内面側を冷却しながら前記第１のガラス管の外側から加熱することにより前記第１のガラス管と前記第２のガラス管を該第２のガラス管の外面に融着された前記ガラスビードを介して融着することを特徴とするものである。
【００２８】
また、本発明の請求項６に記載された発明は、請求項５において、前記冷却の方法は、前記第２のガラス管の内部に冷却ガスを流通させることによるものであることを特徴とするものである。
【００２９】
また、本発明の請求項７に記載された発明は、請求項５において、前記冷却の方法は、前記第２のガラス管の内部に金属棒を配置したことによるものであることを特徴とするものである。
【００３０】
また、本発明の請求項８に記載された発明は、請求項５において、前記冷却の方法は、前記第２のガラス管の内部に金属棒を配置すると共に、前記第２のガラス管の内面と前記金属棒の外面との間の隙間に冷却ガスを流通させることによるものであることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００３１】
本発明は、第１のガラス管と該第１のガラス管の両端部を封止する第２のガラス管を融着する工程において、前記第２のガラス管の内面側を冷却しながら第１のガラス管との加熱融着を行うようにした。
【００３２】
そのため、後工程において排気管の役割を果たす第２のガラス管の、第１のガラス管との融着部側の開口端部の形状が融着時の熱によっても変形することなく維持されるようになった。その結果、フィラメントに被着されたエミッタの活性化工程において、排気路のコンダクタンスを小さくでき、第１のガラス管内の排気を迅速且つ確実に行うことが可能となった。
【００３３】
また、加熱終了後の第２のガラス管の内面側と外面側の温度勾配を小さくすることができるため、残留応力の発生を抑制することが可能となり、残留応力に起因するクラックによる破壊の可能性を減らすことができるようになった。同時に、フィラメント及びフィラメントに被着された電子放射性物質も冷却されるため、熱による変質を防止することができ、点灯時の安定した光特性が得られると共にランプ寿命の長寿命化を図ることができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、この発明の好適な実施形態を図１から図６を参照しながら、詳細に説明する（同一部分については同じ符号を付す）。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、これらの実施形態に限られるものではない。
【００３５】
本発明は熱陰極蛍光ランプの製造方法であり、特にガラス管の管径が５〜７ｍｍφの熱陰極蛍光ランプに好適な製造方法である。本発明の要点は、ガラス管を電極（フィラメント）がステムに支持されてなるマウントで加熱封止する工程において、該マウントを構成する排気管の開口端部が加熱封止時の熱によって縮径或いは閉塞することなくその形状を維持することが可能な熱陰極蛍光ランプの製造方法を提案することにある。
【００３６】
図１は、その熱陰極蛍光ランプの製造方法を製造工程に沿って示したものである。以下、図を参照して製造方法を詳細に説明する。
【００３７】
まず、図１（ａ）の、部材準備の工程において、内壁面に蛍光物質が塗布されたガラス管１、コイル状の電極（以下、フィラメントと呼称する）２、所定の長さの金属線からなる導入線３、所定の長さ及び径の管状ガラスからなる排気管４を準備する。
【００３８】
次に、（ｂ）の、電極のマウント工程において、一対の導入線３の夫々の一方の各端部間にフィラメント２をカシメ或いは溶接等の方法により継線し、且つフィラメント２をガラス管１に挿入したときに該フィラメント２がガラス管１内の所定の位置に位置するように導入線３を屈曲して成形する。
【００３９】
この場合、ガラス管１に対するフィラメント２の位置及び方向は任意である。そのため、導入線３は、例えば（ｂ）−（１）のようにフィラメント２がガラス管１の軸方向と平行な方向に配置される形状、或いは（ｂ）−（２）のようにフィラメント２がガラス管１の径方向と平行な方向に配置される形状に成形される。一対の導入線３のフィラメント２が継線されていない夫々の他方の端部側は互いに離隔する方向に屈曲される。
【００４０】
次に、図示はしていないが、エミッタの塗布工程において、フィラメントの表面に電子放射性物質（以下、エミッタと呼称する）を炭酸塩の状態で塗布する。
【００４１】
その後、（ｃ）の、マウント及び排気管の挿入工程において、ガラス管１の開口部より、フィラメント２が一対の導入線３に支持されてなるマウント５をフィラメント２側からガラス管１内に挿入し、導入線３のフィラメント２が継線されていない側の屈曲部３ａをガラス管１の開口端部１ａに接触させる。
【００４２】
続いて、同様に排気管４をガラス管１の開口部１ｂよりガラス管１内に挿入する。排気管４のガラス管１に対する挿入長は２〜５ｍｍ程度が好ましい。このため、排気管４に先立ってガラス管１内に挿入されるマウント５は、その後に挿入される排気管４が接触しないような位置まで挿入しておく必要がある。
【００４３】
なお、排気管４は、ガラス管１の内径に対して１〜２ｍｍ程度小さい外径のものを使用することが望ましい。これにより、導入線３の、ガラス管１の開口部１ｂより突出した部分と排気管４が干渉することがなく、マウント５の位置が排気管４によって影響されることはない。排気管４は、導入線３と干渉しない限り大きな外径のものを使用することにより後工程における処理を有利に行うことができる。
【００４４】
例えば、ガラス管１の封止工程において、ガラス管１に対する融着部のガラス量を低減することができるため、融着部に発生する残留応力が抑制でき、残留応力に起因するクラックによる破壊の可能性を減らすことができる。また、フィラメント２に塗布されたエミッタの活性化工程において、排気路のコンダクタンスを小さくできることから、ガラス管１内の排気を迅速且つ確実に行うことが可能となる。
【００４５】
次に、（ｄ）の封止工程において、ガラス管１と排気管４の重なった部分をガスバーナー等で加熱し、融着する。その際、ガラス管１と排気管４と共に導入線３も一体化される。
【００４６】
この封止工程においては、排気管４の、ガラス管１内に位置する開口端部４ａが加熱により変形するのを防ぐために、窒素等の不活性ガス或いは大気をガラス管１内に流通させながら加熱、融着を行う。そうすることにより、ガラス管１と排気管４の外面側が加熱、融着されると同時に、流通するガスで排気管４の内面側が冷却され、排気管４の開口端部４ａの形状が維持される。
【００４７】
排気管４の内面側が冷却されると、加熱終了後も該内面側に熱が滞留することがなく、排気管４の内面側と外面側の温度勾配を小さくすることができる。そのため、残留応力の発生を抑制することが可能となる。同様に、フィラメント２及びフィラメント２に塗布されたエミッタもガスによって冷却されるため、熱による変質を避けることができる。
【００４８】
次に、図示してはいないが、上述と同様の工程を経て、ガラス管の他方の開口部に導入線を含めて排気管を加熱融着して一体化する。その後、ガラス管の両端部に形成せれた封止部のうち、一方の側の排気管をチップオフして閉塞する。なお、排気管のチップオフに先立ち、予め排気管内にアマルガム、合金等の水銀放出部材を挿入しておくことにより、後工程の水銀封入工程において利用することができる。
【００４９】
その後、（ｅ）のエミッタの活性化工程において、チップオフされていない側の排気管４を真空ポンプ（図示せず）に接続し、ガラス管１内を真空に排気した後に導入線３を介してフィラメント２に通電し、フィラメント２に塗布されたエミッタを金属酸化物の状態にして活性化を図る。
【００５０】
最後に、（ｆ）の希ガス及び水銀の封入工程において、ガラス管１内に希ガス及び水銀を封入した後、排気管４をチップオフして閉塞し、熱陰極蛍光ランプ２０が完成する。なお、希ガスの種類、圧力は任意であり、水銀の封入は従来と同様の方法で行われる。
【００５１】
以上が、熱陰極蛍光ランプの製造方法に係る基本的な製造工程であるが、そのなかのいくつかの工程においては、他の処理方法を採用することも可能である。
【００５２】
例えば、（ｂ）の電極のマウント工程において、図２に示すように、導入線３を成形する際に、各端部間にフィラメント２を継線した一対の導入線３の中間部をガラス等の絶縁性を有する部材からなるビーズ６で固定することも可能である。マウント５をこのような構造とすることにより、ビーズ６により固定された導入線３を介してフィラメント２の位置決めが高精度に行われる。ビーズ６の寸法は、後工程となるエミッタの活性化工程及びガラス管１の排気工程においてガラス管１の内径に対してガスの流通を阻害しない程度の大きさであればよい。
【００５３】
同様に、（ｂ）の電極のマウント工程において、導入線は必ずしも一対を２本で構成する必要はなく、図３に示すように、３本以上で構成してもよい。その場合、例えばフィラメント２が継線された２本の導入線３と共に、フィラメント２を覆うように配設される金属スリーブ７や水銀放出材料等を支持する導入線８の３本の導入線３、８で構成される。このようなマウント構造にすることは熱陰極蛍光ランプにおいては通常実施される手法である。
【００５４】
また、（ｃ）のマウント及び排気管の挿入工程において、ガラス管１に対するフィラメント２の位置決めを確実なものとするため、ガラス管１に対する排気管４の挿入に先立ち、ガラス管１の開口端部１ａをガスバーナー等で加熱溶融して導入線３を融着し、ガラス管１とマウント５を一体化してもよい。或いは、ガラス管１に対するマウント５の挿入に先立ち、排気管４の開口端部４ａをガスバーナー等で加熱溶融して導入線３の屈曲部３ａを融着し、排気管４とマウント５を一体化してもよい。
【００５５】
或いは、図４に示すように、ガラス管１に対するマウント５の挿入に先立ち、排気管４の開口端部４ａに導入線３を伴ってリング状のガラスビード９を被せ、該ガラスビード９をガスバーナー等で加熱溶融して導入線３を融着し、排気管４とマウント５をガラスビード９で一体化してもよい。その後、ガラス管１の両端部にガラスビード９を挿入してガラス管１の外側から加熱することにより、ガラス管１と排気管４を該排気管４の外面に融着されたガラスビード９を介して融着し、ガラス管１の両端部にマウント５を固定する。
【００５６】
また、（ｄ）の封止工程においては、ガスの流量を適切に制御することは重要な要件である。具体的には例えば図５に例示するように、ガスの流量が少なすぎると期待する冷却効果が得られないために図５（ａ）のように排気管４の開口端部４ａが閉塞、或いは図５（ｂ）のように排気管４の開口端部４ａが縮径する。また、ガスの流量が多すぎると図５（ｃ）のように排気管４の開口端部４ａの一部が風船状に膨張して該排気管４の肉厚が極端に薄くなり、最悪の場合、排気管４が破裂する恐れもある。      
【００５７】
そこで、試作、実験を経て得た、排気管の開口端部の変形を防止するガスの最適流量は、排気管の中空部の単位断面積当たりの流量として、２３〜１１７（ｌ／ｈ・ｍｍ２）の範囲であった。
【００５８】
ここで上述の製造工程に基づいて作製した熱陰極蛍光ランプの具体例について以下に記す。
【００５９】
ガラスビーズを用いないマウントを使用した場合、
ガラス管：外径５．８ｍｍφ、内径４．７ｍｍφ、（肉厚０．５５ｍｍ）
排気管：外径３．４ｍｍφ、内径２．６ｍｍφ、（肉厚０．４ｍｍ）
導入線：外径０．２５ｍｍφ
ガスの最適流量範囲：１２０〜６２０（ｌ／ｈ）
であった。
【００６０】
ガラスビーズを用いたマウントを使用した場合、
ガラス管：外径５．８ｍｍφ、内径４．７ｍｍφ、（肉厚０．５５ｍｍ）
ガラスビード：外径３．８ｍｍφ、内径３．０ｍｍφ、（肉厚０．４ｍｍ）
排気管：外径２．４ｍｍφ、内径２．０ｍｍφ、（肉厚０．２ｍｍ）
導入線：外径０．２５ｍｍφ
ガスの最適流量範囲：７０〜３７０（ｌ／ｈ）
であった。
【００６１】
さらに、同様に（ｄ）の封止工程において、図６に示すように、排気管４の開口部４ｂに金属棒１０を挿入すると共に、排気管４の内面と金属棒１０の外面との間の隙間に窒素等の不活性ガス或いは大気をガラス管１内に流通させながら加熱、融着を行い、加熱、融着完了と同時に金属棒１０引き抜く方法も可能である。これにより、排気管４の内面側が更に強力に冷却され、排気管４の開口端部４ａの形状維持をさらに確実なものとすることができる。
【００６２】
以上説明したように、本発明の熱陰極蛍光ランプの製造方法は、一般的に用いられているフレアステム或いはビードステムを使用せず、ガラス管、排気管、及び導入線を一体に融着したステム構造を採用した。その結果、従来の、排気管付きステム構造では小型化の困難性から作製が難しかったガラス管の管径が７ｍｍφの細径の熱陰極蛍光ランプを容易に作製することが可能となった。
【００６３】
ステム構造がフレア或いはビードを用いない構造であるため、排気管の両端の封止部の肉厚を薄くすることができる。これにより、排気管の管径が５ｍｍφ以上であっても残留応力の発生を抑制することができる。
【００６４】
ステム構造がガラス管、排気管、及び導入線を一体に融着した構造であるため、マウントをガラス管に挿入したときにフィラメントの位置決め及び固定が確実に行われる。そのため、ガラス管の内壁に対するフィラメントの接触が確実に回避され、点灯時の安定した光特性が得られると共にランプ寿命の長寿命化が図られる。
【００６５】
マウントによるガラス管の封止工程において、窒素等の不活性ガス或いは大気をガラス管内に流通させながら加熱、融着が行われる。そのため、加熱、融着中においても封止部の内面部（排気管の内面部）が冷却され、排気管の開口端部の形状維持が可能となった。このとき、フィラメント及びフィラメントに塗布されたエミッタも同時に冷却されるために熱による変質を防止することがでる。そのため、上記同様、点灯時の安定した光特性が得られると共にランプ寿命の長寿命化を図ることができる。
【００６６】
同様に、マウントによるガラス管の封止工程において、窒素等の不活性ガス或いは大気をガラス管内に流通させながら加熱、融着が行われるため、加熱終了後の封止部（排気管）の内面側に熱が滞留することがない。その結果、封止部の内面側と外面側の温度勾配が小さく抑えられ、その部分における残留応力が抑制されてクラックによる破損の恐れが少なくなる。
【００６７】
また、封止工程において、ガスの流通に加えて排気管の開口部に金属棒を挿入し、加熱、融着完了と同時に金属棒引き抜く方法を採用することにより、排気管の開口端部の形状維持をより確実なものとすることができる。
【００６８】
さらに、排気管の外径をガラス管の内径に対して１〜２ｍｍ程度小さいものとすることにより、従来のフレアステム或いはビードステムに用いられる排気管よりも径の大きい排気管を使用することが可能となるとなる。それと同時に、フィラメントと真空ポンプを結ぶ排気経路の途中にビード等の障害物が存在しない構造であるため、排気速度が速められて生産性が向上すると共に、エミッタの活性化工程においてエミッタから放出される不純ガスの残留量を低減することができるために、信頼性の高い熱陰極蛍光ランプを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の熱陰極蛍光ランプの製造方法に係る製造工程図である。
【図２】製造工程の一部を示す図である。
【図３】同じく、製造工程の一部を示す図である。
【図４】同じく、製造工程の一部を示す図である。
【図５】ガラス管と排気管の融着状態を示す図である。
【図６】製造工程の一部を示す図である。
【図７】従来例のカウント構造を示す図である。
【図８】従来例の熱陰極蛍光ランプの製造方法に係る製造工程図である。
【符号の説明】
【００７０】
１  ガラス管
１ａ  開口端部
１ｂ  開口部
２  フィラメント
３  導入線
３ａ  屈曲部
４  排気管
４ａ  開口端部
４ｂ  開口部
５  マウント
６  ビーズ
７  金属スリーブ
８  導入線
９  ガラスビード
１０  金属棒
２０  熱陰極蛍光ランプ
【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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