(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能なフレア形成金型の軸心筒部に、上下に摺動可能なガラス管支持ピンを配置するとともに、前記フレア形成金型にガラス管を前記ガラス管支持ピンによって支持させながら配置し、前記ガラス管上端近傍を複数のバーナーで加熱した後、前記フレア形成金型と係合しかつフレア開口縁を形成するための凸部を有する押圧金型を、前記ガラス管の加熱された部分に押圧して管球用フレアを製造する方法であって、
前記ガラス管、前記ガラス管支持ピン及び前記フレア形成金型を回転させながら前記バーナーで加熱し、前記バーナーによる加熱開始から前記ガラス管にフレア開口縁を形成するまでの間に、前記ガラス管支持ピンを複数回段階的に下降することを特徴とする管球用フレアの製造方法。
【請求項２】
前記複数のバーナーが、前記ガラス管の上端面、上側近傍の外壁面及び内壁面のうちの少なくとも２面を加熱するように配置されている請求項１に記載の管球用フレアの製造方法。
【請求項３】
前記押圧金型が、その凸部の先端に突出部を有している請求項１又は２に記載の管球用フレアの製造方法。
【請求項４】
前記ガラス管、ガラス管支持ピン及び前記フレア形成金型を、１０００ＲＰＭ以上で回転させる請求項１〜３のいずれかに記載の管球用フレアの製造方法。
【請求項５】
上下に摺動可能なガラス管支持ピンを軸心筒部に配置した回転可能なフレア形成金型と、
前記金型と係合してフレア開口縁を形成しうる凸部を有する押圧金型と、
ガラス管上端近傍を加熱する複数のバーナーと、
前記バーナーによる加熱開始からガラス管にフレア開口縁を形成するまでの間に、複数回段階的に下降する前記ガラス管支持ピンとを備えていることを特徴とする管球用フレア製造装置。
【請求項６】
前記複数のバーナーが、前記ガラス管の上端面、上側近傍の外壁面及び内壁面のうちの少なくとも２面を加熱するように配置されている請求項５に記載の管球用フレア製造装置。
【請求項７】
前記ガラス管支持ピン及び前記フレア形成金型が、１０００ＲＰＭ以上で回転する手段を備えている請求項５又は６に記載の管球用フレア製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蛍光ランプ、高圧放電ランプ、電球等に用いられる管球用フレアの製造方法及び製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、管球用フレアの製造方法としては、例えば、円筒状のバルブの加熱手段と、フレア形成用の第１の枠型と第２の枠型とを用いる方法が特開２０００−２１５８０６号公報に記載されている。この製造方法においては、回転駆動する下側の第１の枠型に垂直に円筒状のバルブを配置して、回転しているバルブの上側を１個のバーナーで加熱軟化させながら、第１の枠型のフレア形状とほぼ同等の形に形成し、最終的に第２の枠型を上側からバルブに当接してフレアを形成している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の製造方法においては、バルブは回転しているが、同じ位置でバーナーの火力により、第１の枠型から突出しているバルブの端部開口部が押し広げられて第１の枠型のフレア形状に形成されているので、広げられた端部開口部がテーパ状になって、第１の枠型のフレア形状のテーパ部に収まる際に、余分のガラス管肉厚部が圧縮されてテーパ部や開口端が肉だまり状となり、第２の枠型で最終的なフレア開口端部の押圧成形により、前記肉だまりに強い圧縮歪を生じて、管球容器との封止時にフレアのクラックを生じるという課題があった。
【０００４】
また、バーナーでバルブを加熱する場合には、バーナー１本の加熱方向や位置を、バルブの移動するヘッド位置毎に変えて対応しているので、各位置での火力調整とバルブ軟化位置安定感を得難くなり、フレア開口端の形状の真円度や、寸法的精度や、各フレア部での肉厚の偏よりなどのばらつきを生じるという課題もあった。
【０００５】
また、バルブの回転がゆっくりしている場合には、バルブの開口部の広げをバーナー１本の火力のみに頼っていることができるが、フレア成形の進行に従ってヘッド毎の１本のバーナーの位置方向の違いによるフレア開口部の寸度、形、歪のばらつき等が生じ、管球容器との封止に際して不安定品質のフレアを供給するという課題もあった。
【０００６】
本発明は、前記従来の課題を解決して、異常形状、寸度精度不良、偏肉、歪ばらつきなどのない、安定した性能のフレアを得るものである。すなわち、フレア製造時における、フレア開口部又はテーパ部の形状、寸法精度等のバラツキを小さくし、かつ偏肉、肉だまり及び歪発生を防止することのできる製造方法及び製造装置を提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明の管球用フレアの製造方法は、回転可能なフレア形成金型の軸心筒部に、上下に摺動可能なガラス管支持ピンを配置するとともに、前記フレア形成金型にガラス管を前記ガラス管支持ピンによって支持させながら配置し、前記ガラス管上端近傍を複数のバーナーで加熱した後、前記フレア形成金型と係合しかつフレア開口縁を形成するための凸部を有する押圧金型を、前記ガラス管の加熱された部分に押圧して管球用フレアを製造する方法であって、
前記ガラス管、前記ガラス管支持ピン及び前記フレア形成金型を回転させながら前記バーナーで加熱し、前記バーナーによる加熱開始から前記ガラス管にフレア開口縁を形成するまでの間に、前記ガラス管支持ピンを複数回段階的に下降することを特徴とする。
【０００８】
これにより、フレアのテーパ部及び開口縁部近傍の肉だまりを防止することができるため、寸法精度、ガラス強度等の品質も良好で、偏肉、歪ばらつきのない安定形状のフレアを得ることができる。
【０００９】
本発明の製造方法においては、前記複数のバーナーが、前記ガラス管の上端面、上側近傍の外壁面及び内壁面のうちの少なくとも２面を加熱するように配置されていることが好ましい。
【００１０】
これにより、フレア形成時のガラス管の軟化位置が均斉のとれたものとなり、異常形状が少なく、寸法精度、形状等が安定したフレアを得ることができる。
【００１１】
また、本発明の製造方法においては、前記押圧金型が、その凸部の先端に突出部を有していることが好ましい。これにより、フレア形成に際してテーパ部のガラス偏肉が生じないため、割れやキズの少ないフレアの製造が可能になるとともに、フレアの開口部と筒部が同軸となるため、フレア形状が安定化し、寸法精度も向上する。
【００１２】
また、本発明の製造方法においては、前記ガラス管、ガラス管支持ピン及び前記フレア形成金型を、１０００ＲＰＭ以上で回転させることが好ましい。
【００１３】
これにより、加熱されたガラス管が遠心力でフレアのロート状に広げられる。すなわち、フレア形成に際して、ガラス管の高速回転遠心力による開口部広げ作用と、複数バーナーの適切加熱作用の相乗効果により、安定した性能、形状のフレアを得ることができる。
【００１４】
次に、本発明の管球用フレア製造装置は、上下に摺動可能なガラス管支持ピンを軸心筒部に配置した回転可能なフレア形成金型と、
前記金型と係合してフレア開口縁を形成しうる凸部を有する押圧金型と、
ガラス管上端近傍を加熱する複数のバーナーと、
前記バーナーによる加熱開始からガラス管にフレア開口縁を形成するまでの間に、複数回段階的に下降する前記ガラス管支持ピンとを備えていることを特徴とする。
【００１５】
これにより、フレアのテーパ部及び開口縁部近傍の肉だまりを防止することができ、品質、ガラス強度、フレア形状等が安定する。
【００１６】
また、本発明の製造装置においては、前記複数のバーナーが、前記ガラス管の上端面、上側近傍の外壁面及び内壁面のうちの少なくとも２面を加熱するように配置されていることが好ましい。
【００１７】
これにより、フレア形成時のガラス管の軟化位置が均斉のとれたものとなり、フレアの諸特性が安定する。
【００１８】
また、本発明の製造装置においては、前記ガラス管支持ピン及び前記フレア形成金型が、１０００ＲＰＭ以上で回転する手段を備えていることが好ましい。
【００１９】
これにより、フレア形成に際して、ガラス管の高速回転遠心力による開口部広げ作用と、複数バーナーの適切加熱作用の相乗効果が発揮されるため、フレアの性能、形状が安定する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図とともに説明する。
【００２１】
図１〜図９は本発明の管球用フレアの製造方法の一例を示す工程図である。
【００２２】
図１に示す工程イにおいて、１はフレア用のガラス管、２はガラス管１を垂直に支持する上下摺動可能なガラス管支持ピンであり、このガラス管支持ピンは、回転可能なロート状のフレア形成金型３の軸心筒部に組み合わせ配置されている。前工程のフレア形成後のアニール工程チ（図８）及びフレア取り出し工程リ（図９）を終えて、ある程度加温された状態のフレア形成金型３及びガラス管支持ピン２に、工程ロ（図２）において所定長のガラス管１を垂直に挿入して支持する。ガラス管１挿入時において、フレア形成金型３の開口縁の下端部から、ガラス管支持ピン２の上端部までは、ガラス管１を支持するために十分な距離を有している。
【００２３】
工程ハ、ニ、ホ、ヘ（図３〜図６）において、ガラス管１とガラス管支持ピン２、フレア形成金型３は、回転を維持しながらフレア形成作業を遂行する。前記のフレア形成工程においては、ガラス管１の上端近傍を加熱するバーナー５は、２本以上が用いられる。工程ト（図７）において、フレア開口縁用押圧金型６により、フレア開口縁の押圧を行い、軟化したガラス管にフレアのテーパ部分を形成する。フレア形成終了後は、アニール工程以降である工程チ（図８）、工程リ（図９）に移行する。特に、フレア形成工程途中ハ〜ト（図３〜図７）において、ガラス管支持ピン２及びガラス管１は、下方向に少なくとも２回以上段階的に移動せしめて、フレア７のテーパ部分や開口端縁近傍の、ガラス肉だまりやガラス肉厚偏肉形成を防止する。
【００２４】
前記フレア形成工程ハ〜ヘ（図３〜図６）において、加熱用の複数のバーナー５は、２本以上であればよく、その数は特に限定されないが、通常２〜４本である。フレア形成の進み具合に応じて、バーナー数と加熱方向を最適に選択して、均一なガラス管の軟化とフレア形状の均等化を得るための火力を供給する。
【００２５】
また、フレア形成工程ハ〜ヘにおいては、ガラス管１、ガラス管支持ピン２、及びフレア形成金型３は、１０００ＲＰＭ以上、好ましくは１０００〜１４００ＲＰＭの範囲の回転数を維持する。このフレア形成金型３の遠心力と、複数バーナーによる加熱との相乗作用により、開口部分の広げ作業を安定して行うことができ、フレアテーパの均等性を確実に得ることができる。
【００２６】
工程チ（図８）においてフレア７をアニール後、ガラス管１とガラス管支持ピン２を上方向に移動させ、工程リ（図９）においてチャック９によりフレア７を取り出した後、工程イからロへと移行させる。
【００２７】
なお、本発明の実施の形態において、フレア形成工程ト（図７）に示されたフレア開口縁押圧金型６は、その先端に、フレア７のテーパ部を補助的に軽く押圧するほぼロート状の突出部を付随しているが、この突出部はなくても差し支えない。前記の突出部を有する金型を使用した場合は、フレア形成に際してテーパ部のガラス偏肉が生じないため、割れやキズの少ないフレアの製造が可能になるとともに、フレアの開口部と筒部が同軸となるため、フレア形状が安定化する。また、前記の突出部は、図７に一例を示すように、フレアの筒部に沿うような円筒形状に形成されていることが好ましい。これによりフレアテーパ形状がより安定化し、寸法精度をさらに高めることができる。
【００２８】
また、金型、ガラス管支持ピン、フレアの形状や寸度、バーナー数やバーナー角度、工程数なども、上記記載に限定されるものではなく、適宜、最適範囲を選択することができる。
【００２９】
【実施例】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００３０】
（実施例１）
前記本発明の実施の形態に基づき、ガラス管のフレア形成実験を行った。図１〜図９に示す工程において、バーナー数を、工程ハで２本、工程ニで３本、工程ホで４本、工程ヘで３本とし、ガラス管の上端面、上側近傍の外壁面及び内壁面に向け、バーナーのノズルからのガス火炎を吹き付け、工程ハからヘまでの間に１２コマのフレア形成金型３の移動を行い、その途中の工程ニとヘで、各１回支持ピン２とガラス管１を、下方へわずかに下降せしめた。なお、フレア形成工程ハからヘまでのガラス管１、支持ピン２、フレア形成金型３の回転数は１３００ＲＰＭで実験した。
【００３１】
工程トにおいて、ガラス管１と支持ピン２とフレア形成金型３の回転をストップして、回転の無いフレア開口縁押圧用金型６を下降してフレア７を完成した。
【００３２】
実施例１の方法で得られたフレア７は、テーパ部１０や開口縁８のガラス肉厚もほぼ均等で、肉だまりによる歪の発生や、フレア形状の真円度及び寸度も正常であった。
【００３３】
（比較例１）
ガラス管１、支持ピン２をフレア成形工程で下降させなかった以外は、実施例１と同様にしてフレア７を作製した。
【００３４】
（比較例２）
フレア形成工程で、バーナー５の数を終始１本とした以外は、実施例１と同様にしてフレア７を作製した。
【００３５】
（比較例３）
フレア形成工程で、バーナー５の数を１本とし、ガラス管１の回転数を９００ＲＰＭとした以外は、実施例１と同様にしてフレア７を作製した。
【００３６】
比較例１〜３の方法で得られたフレア７は、いずれも管球容器との封止に適さないものであった。即ち、フレア７のテーパ部１０や開口縁８の形状真円度、寸度が正常でなく、かつ肉だまり偏肉、歪等の存在でランプの製造に実用できなかった。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数のバーナーで加熱しながら、ガラス管を複数回段階的に下降させるので、ガラス肉厚の偏りを防止することができ
、特にフレアのテーパ部及び開口部縁部近傍の肉だまりを防止することができる
。そのため、フレアの寸法精度、形状に優れた、正常かつ安定した特性のフレアを得ることができ、かつ生産性にも優れるものとなる。よって、管球容器との封止に適し実用上の効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の管球用フレアの製造方法の一例を示す工程図（工程イ）である。
【図２】本発明の管球用フレアの製造方法の一例を示す工程図（工程ロ）である。
【図３】本発明の管球用フレアの製造方法の一例を示す工程図（工程ハ）である。
【図４】本発明の管球用フレアの製造方法の一例を示す工程図（工程二）である。
【図５】本発明の管球用フレアの製造方法の一例を示す工程図（工程ホ）である。
【図６】本発明の管球用フレアの製造方法の一例を示す工程図（工程へ）である。
【図７】本発明の管球用フレアの製造方法の一例を示す工程図（工程ト）である。
【図８】本発明の管球用フレアの製造方法の一例を示す工程図（工程チ）である。
【図９】本発明の管球用フレアの製造方法の一例を示す工程図（工程リ）である。
【符号の説明】
１  ガラス管
２  ガラス管支持ピン
３  フレア形成用金型
４  軸心筒部
５  バーナー
６  フレア開口縁押圧金型
７  フレア
８  開口縁
９  チャック
１０  テーパ部
【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】
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