(57)【要約】【課題】管球内への封入物の落下投入を、タイミングのずれをなくして安定に行え、不純ガスの流入を防止し品質の安定した管球を得ることができる管球の製造装置を得る。【解決手段】封入物３が導入される封入物導入経路４と、封入物３が係止される封入物係止部５と、封入物３が導出される封入物導出経路６とが上方から下方に向かって設けられた封入機構１と、封入機構１において、封入物係止部５を含み封入物係止部５から斜め上に伸びる栓体移動路７と、栓体移動路７内において移動可能に配置された金属材料からなる球状栓体９と、球状栓体９を移動させるための磁石１０とを有しており、磁石１０の磁力の働きによって球状栓体９を栓体移動路７内において移動させる構成を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
封入物が導入される封入物導入経路と、前記封入物が係止される封入物係止部と、前記封入物が導出される封入物導出経路とが上方から下方に向かって順次設けられた封入機構と、前記封入機構において、前記封入物係止部を含み前記封入物係止部から斜め上に伸びる栓体移動路と、前記栓体移動路内において前記栓体移動路の一端部である前記封入物係止部と前記栓体移動路の他端部との間を移動可能に配置された金属材料からなる球状栓体と、前記球状栓体を移動させるための磁石とを有し、前記磁石の磁力の働きによって前記球状栓体を前記栓体移動路内において移動させることを特徴とする管球の製造装置。
【請求項２】
前記球状栓体の外径は、前記封入物導入経路および前記封入物導出経路のうちの最小内径箇所よりも径大であり、前記球状栓体の外面と前記封入物係止部の内面とで形成される谷間部が傾斜して設けられているとともに、前記封入物が導入された場合、最下方に位置する谷間部の箇所に前記封入物が位置するように形成されていることを特徴とする請求項１記載の管球の製造装置。
【請求項３】
前記球状栓体が前記封入物係止部に位置している際に、前記封入物係止部の内面と前記球状栓体の外面との間に空隙からなる転動抑制手段を有し、前記空隙の大きさは前記封入物よりも小さく、かつ前記空隙によって前記封入物導入経路と前記封入物導出経路とを連通していることを特徴とする請求項１または請求項２記載の管球の製造装置。
【請求項４】
前記空隙は、前記封入物係止部に設けられた突起によって前記球状栓体を前記栓体移動経路内において斜め上に押し上げることによって形成されていることを特徴とする請求項３記載の管球の製造装置。
【請求項５】
前記栓体移動路の斜め上方から前記封入機構の前記封入物係止部に向かって前記球状栓体を押圧する転動抑制手段を有することを特徴とする請求項１または請求項２記載の管球の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管球の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
蛍光ランプやＨＩＤランプ等の各種管球内に水銀粒等の封入物を滴下封入する管球の製造装置として、水銀溜め筒の下側に設けられた水銀落下孔を金属球によって閉塞し、水銀溜め筒の上側に設けた電磁石の作動により、金属球を上方向に移動させて水銀落下孔を開口させて、水銀溜め筒内の水銀粒等を水銀落下孔から水銀をランプ内に滴下させるものが知られている（例えば特許文献１参照）。また、金属球が１個の場合に生じる不所望時の水銀の落下孔からの落下を防止するために、水銀溜め筒内に金属球を２個重ねて配置して落下孔を閉塞し、電磁石を作動させて金属球２個を移動させて水銀落下孔を開口させてランプ内に水銀を落下させることが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開昭５３−７３８８６号公報
【特許文献２】特開昭６２−１７０１３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような従来の管球の製造装置においては、電磁石によって吸引された金属球が、水銀溜め筒の上側に位置する上蓋体に対して、下側から強く衝突するため、上蓋体を瞬時的に下側から持ち上げてしまうこととなり、上蓋体と水銀溜め筒の間に一時的な僅かの隙間を生じてしまい、水銀溜め部の気密性が低くなり、管球内への不純ガスの混入による管球の性能低下をもたらすことがある。
【０００４】
また、封入物が水銀合金のような固い粒体の場合には、電磁石によって金属球が上側に移動する際に、金属球の上側への移動に引きずられて、粒体が上側に蹴り上げられるか、もしくは、ずり上がってしまうため、水銀落下孔が開口したタイミングすなわち、管球内に粒体を落下投入するタイミングがずれて、水銀合金等の封入物が封入されていない管球を製造してしまうという不具合を生じる欠点も有している。
【０００５】
また、金属球が２個の場合には、前記同様の欠点に加えて、金属球の移動中に粒体が２個の金属球の間にはさまってしまい、封入物の封入を安定して行えないという欠点がある。
【０００６】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、管球内への封入物の落下投入を、タイミングのずれをなくして安定に行うとともに、不純ガスの流入を防止し品質の安定した管球を得ることができる管球の製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の本発明の管球製造装置は、封入物が導入される封入物導入経路と、前記封入物が係止される封入物係止部と、前記封入物が導出される封入物導出経路とが上方から下方に向かって順次設けられた封入機構と、前記封入機構において、前記封入物係止部を含み前記封入物係止部から斜め上に伸びる栓体移動路と、前記栓体移動路内において前記栓体移動路の一端部である前記封入物係止部と前記栓体移動路の他端部との間を移動可能に配置された金属材料からなる球状栓体と、前記球状栓体を移動させるための磁石とを有し、前記磁石の磁力の働きによって前記球状栓体を前記栓体移動路内において移動させる構成を有する。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の管球の製造装置において、前記球状栓体の外径は、前記封入物導入経路および前記封入物導出経路のうちの最小内径箇所よりも径大であり、前記球状栓体の外面と前記封入物係止部の内面とで形成される谷間部が傾斜して設けられているとともに、前記封入物が導入された場合、最下方に位置する谷間部の箇所に前記封入物が位置するように形成された構成を有する。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の管球の製造装置において、前記球状栓体が前記封入物係止部に位置している際に、前記封入物係止部の内面と前記球状栓体の外面との間に空隙からなる転動抑制手段を有し、前記空隙の大きさは前記封入物よりも小さく、かつ前記空隙によって前記封入物導入経路と前記封入物導出経路とを連通した構成を有する。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の管球の製造装置において、前記空隙は、前記封入物係止部に設けられた突起によって前記球状栓体を前記栓体移動路内において斜め上に押し上げることによって形成されている構成を有する。
【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項１または請求項２記載の管球の製造装置において、前記栓体移動路の斜め上方から前記封入機構の前記封入物係止部に向かって前記球状栓体を押圧する転動抑制手段を有する構成を有する。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の本発明の管球の製造装置によれば、封入物を落下させる際、球状栓体は栓体移動路内を斜め上に移動するため、従来と異なり、水銀合金等の粒体よりなる封入物が栓体の移動に引きずられ球状栓体の移動時に蹴り上げられたり、ずり上げられたりすることがなくなり、封入物を直ちに落下させることができ、管球内への落下投入のタイミングずれを防止することができる。また従来と異なり、栓体を２個用いる必要もないため、封入物が球状栓体に挟まれることもない。さらに栓体が上方の蓋に衝突することもないので、封入機構内の気密性を確保でき、封入機構内や管球への不純ガスの進入を防止でき、品質の安定した管球を得ることができる。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、封入物導入経路に導入された封入物を所定の位置（球状栓体と封入物係止部とで形成される谷間部のうち、最下方に位置する谷間部の箇所）に保持させることができるので、封入物を直ちに落下させることができ、管球内への落下投入のタイミングずれを防止することができる。
【００１４】
請求項３記載の構成によれば、空隙が不活性ガス注入時のガス流の逃げ道となり、不活性ガスの注入圧を均一化させることができるので、管球内に封入物を滴下する前の段階において、真空引きされた管球内や封入機構内に対し、アルゴン等の不活性ガスの注入や排出または清浄化を行う際に、封入物導入経路と封入物導出経路との封入圧力のばらつきによって封入物係止部内の球状栓体が僅かに転動し、転動の程度や方向によっては谷間部に保持されている封入物が不所望のタイミングに落下してしまい、正規の構成を有する管球が得られないという問題の発生を防止することができる。
【００１５】
請求項４記載の構成によれば、転動抑制手段としての空隙を簡単な構成により形成することができる。
【００１６】
請求項５記載の構成によれば、球状栓体を封入物係止部に押圧によって押し付け転動を防止しているので、不活性ガス等のガス封入時における封入ガスの圧力差によって球状栓体が転動して不所望のタイミングで封入物が落下してしまうことを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１８】
図１および図２に示す本発明の一実施形態である管球の製造装置は、管球、例えば蛍光ランプ等の製造時において、バルブ２内へ水銀あるいは水銀合金のような粒状の封入物３を落下投入（滴下）させる装置であり、封入物３が導入される封入物導入経路４と、封入物３が係止される封入物係止部５と、封入物３が導出される封入物導出経路６とが上方から下方に向かって順次設けられた封入機構１と、封入機構１において、封入物係止部５を含み封入物係止部５から斜め上に伸びる栓体移動路７と、栓体移動路７内において栓体移動路７の一端部である封入物係止部５と栓体移動路７の他端部８との間を移動可能に配置された金属材料からなる球状栓体９と、球状栓体９を移動させるための磁石１０とを有しており、磁石１０の磁力の働きによって球状栓体９を栓体移動路７内において移動させる構成を備えている。
【００１９】
封入物導入経路４は漏斗状テーパ部１１および筒状導入部１２が上から順次連設されてなる。封入物係止部５は、内部に球状栓体９が位置するため球状栓体９の外面形状に沿って窪んだ形状の空間を有している。
【００２０】
磁石１０の磁力の働きによって球状栓体９が栓体移動路７内において封入物係止部５内の位置から斜め上、すなわち栓体移動路７の他端部８に向かって移動することによって、封入物３が落下するための通路が形成される。すなわち、封入物導入経路４と封入物導出経路６とが封入物係止部５を介して連通し、封入物係止部５内でこの封入物係止部５の内面と球状栓体９の外面とで形成される後述の谷間部１３の箇所１３ａ上に一時的に保持されている封入物３が落下するための通路が形成される。
【００２１】
そして、磁石１０の磁力の働きを止めるあるいは弱めると、球状栓体９は栓体移動路７を斜め下に移動し封入物係止部５内へ再び納まり、封入物３が落下するための通路を塞ぐ。
【００２２】
栓体移動路７は封入物導入経路４および封入物導出経路６の中心軸に直交する軸に対して斜め上にわずかでも傾斜した角度で設けられていればよい。
【００２３】
球状栓体９は磁性材料、例えば各種鉄鋼材料を含む金属製であり、上方から、漏斗状テーパ部１１および筒状導入部１２を通じて導入された封入物３は、球状栓体９によって、封入物係止部５内の谷間部１３にて保持される。
【００２４】
球状栓体９の外径は、封入物導入経路４および封入物導出経路６のうちの最小内径箇所、すなわち筒状導入部１２の内径よりも径大であり、このため球状栓体９の外面と封入物係止部５の内面とで形成される谷間部１３が傾斜して設けられるとともに、最下方に位置する谷間部１３の箇所１３ａに封入物３が位置するように形成される。つまり封入物３は傾斜した谷間部１３を転がり、所望の箇所すなわち最下方に位置する谷間部１３の箇所１３ａに配置される。
【００２５】
球状栓体９の外径が筒状導入部１２に比し径小や同径であると、封入物３が谷間部のどこに配置されるかが不明となってしまい、特に栓体移動路７の他端部８側に封入物３が上方から導入され配置された場合、球状栓体９の移動によって、封入物３が栓体移動路７と球体栓体９との間に挟まれ落下投入のタイミングずれや、封入物３の形状が変形してしまう恐れがある。球状栓体９の外径を上述のとおり封入物導入経路４や筒状導入部１２の内径よりも径大とすることにより、球状栓体９の外面と封入物係止部５の内面とで形成される谷間部１３が傾斜して設けられて、導入された封入物３はこの傾斜を転がり降りて最下方に位置する谷間部１３の箇所１３ａに封入物３が位置することとなる。このため封入物３の落下投入のタイミングずれや、封入物３が栓体移動路７に挟まれ変形してしまうことを防止できる。さらには、球状栓体９が上方へ移動することを抑制できる。
【００２６】
封入機構１は管球用排気ヘッド１４の中に組み込まれている。なお、管球の製造装置の全体の構成の一例を図２に示す。すなわち図２において、滴下ノズル１５から滴下された粒状の封入物３は、封入機構１が内蔵された管球用排気ヘッド１４、導出管１６、ホルダ１８、ガラス細管１７を通じて管球のバルブ２内に落下投入する。
【００２７】
球状栓体９の外径は、筒状導入部１２および封入物導出経路６の内径に比し径大となっており、封入機構１内において上方向あるいは下方向への球状栓体９の移動は生じない。
【００２８】
封入機構１内は常に気密が保持される必要があるので、排気系経路およびアルゴン等の不活性ガス経路と連結された洗浄ガス経路１９を備えている。
【００２９】
洗浄ガス経路１９から封入機構１内に洗浄ガスが流入する際に、一時的に封入物導出経路６内の圧力と筒状導入経路１２内の圧力に差が生じ、球状栓体９が転動移動して封入物３が不所望なタイミングで落下してしまうことがある。このような不具合を抑制するために、球状栓体９の転動抑制手段を備えることが望ましい。
【００３０】
転動抑制手段の第１の方法としては、封入物係止部５の内面と球状栓体９の外面との間に空隙２０からなる転動抑制手段を設けてもよい。この箇所には上述のとおり谷間部１３が形成されているが、空隙２０を設けた場合は空隙２０が存在する谷間部１３となる。空隙２０は封入ガスの逃げ道として設けるものであり、その間隔は封入物３が不所望に落下しないよう封入物３の外径よりも小さい間隔となっている。そしてこの空隙２０によって封入物導入経路４と封入物導出経路６との空間が連通している。具体的には、空隙２０は、封入物係止部５に設けられた突起２１によって球状栓体９を栓体移動路７内において斜め上にわずかに押し上げて保持することによって形成されている。
【００３１】
なお、突起２１はピン状の棒体でも他のものでもよく、谷間部１３による封入物３の保持と、封入物３の所望時の落下を妨げない程度の突出であることが望ましい。
【００３２】
また、転動抑制手段の第２の方法としては、栓体移動路７内において栓体移動路７の他端部８と球状栓体９との間に例えば螺旋状のばね部材を設け、栓体移動路７の端部である斜め上方から封入物係止部５へ向かって球状栓体９を押圧する押圧手段（図示せず）を用いてもよい。
【００３３】
なお、これら第１および第２の転動防止手段を併用してもよい。また、本発明において「転動」とは、ガス封入時等の圧力差による球状栓体の不所望の移動のことを指し、球状栓体が位置を移動せずその場において回転することや、回転しかつ位置が移動することを示し、また、無回転のまま位置が移動することも含む。また、「球状」とは真球形状に限らず、楕円球形状も含まれるが、真球形状に近いほうが栓体移動路７内における球状栓体９の制御がし易く好ましい。
【００３４】
次に本発明の実施例について述べる。管球として一般照明用の環状蛍光ランプを用いた。
【００３５】
封入物３としては、直径１．２ｍｍの亜鉛水銀合金粒１個を用いた。封入物係止部５に配置する球状栓体９としては鋼製の直径９ｍｍのボールを採用し、筒状導入経路１２は内径３ｍｍ、長さ８ｍｍ、封入物導出経路６は、内径６ｍｍ、長さ１７ｍｍ、漏斗状テーパ部１１の径大部を８ｍｍ径とした。また、封入機構１内の洗浄ガスとして、アルゴンを送入し、封入物係止部５内への突起２１は直径２ｍｍのピンの先端を０．４ｍｍ突出させて球状栓体７の転動を抑制した。
【００３６】
このような構成を、封入物を管球内に封入する通常の環状蛍光ランプの量産機に採用して行ったところ、封入物３のランプのバルブ２内への落下投入について、不所望なタイミングずれは発生しなかった。また、封入機構１内の気密性が乱れ、不純ガスが管球内に流入してしまうこともなく、品質の安定した環状蛍光ランプの量産が可能となった。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は蛍光ランプやＨＩＤランプ等の各種管球内に水銀粒等の封入物を滴下封入する管球の製造装置として、管球内への封入物の落下投入を、タイミングのずれをなくして安定に行うとともに、不純ガスの流入を防止し品質の安定した管球を得ることができる管球の製造装置に適応できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施形態である管球の製造装置を示す要部拡大正面断面図
【図２】同じく製造装置の全体構成を説明するための正面断面図
【符号の説明】
【００３９】
１  封入機構
２  バルブ
３  封入物
４  封入物導入経路
５  封入物係止部
６  封入物導出経路
７  栓体移動路
８  栓体移動路の他端部
９  球状栓体
１０  磁石
１１  漏斗状テーパ部
１２  筒状導入部
１３  谷間部
１４  排気ヘッド
１５  滴下ノズル
１６  導出管
１７  ガラス細管
１８  ホルダ
１９  洗浄ガス経路
２０  空隙
２１  突起
【図１】
2006172902.tif 000003
【図２】
2006172902.tif 000004