(57)【要約】  【課題】  外観が良好な二重渦巻形の発光管を提供する。  【解決手段】  軟化させたガラス管を、中央部をＳ字状に湾曲させるとともに、中央部よりも端部側の部分をそれぞれ略円錐体形状の成形治具の錘面に沿って巻き付けて、外観視略円錐体形状をした二重螺旋体を成形する第１の工程と、二重螺旋体としてのガラス管を略扁平に変形させる第２の工程とを含む発光管の製造方法であって、成形治具の表面には、Ｓ字に連なる二重螺旋状をした誘導路３２２が形成されており、成形治具の頂部における誘導路は、ガラス管の中央部を載置するＳ字状の中央載置部３２５を有しており、少なくとも、中央載置部３２５の中心Ｏから、平面視したときに中央載置部３２５の縦壁の曲率半径が最小となる部位を含んでその近傍までの底壁は、同一平面上にある。  【選択図】  図８
2006294302.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軟化させたガラス管を、中央部をＳ字状に湾曲させるとともに、前記中央部よりも端部側の部分をそれぞれ略円錐体形状の成形治具の錘面に沿って巻き付けて、外観視略円錐体形状をした二重螺旋体を成形する第１の工程と、前記二重螺旋体としてのガラス管を略扁平に変形させる第２の工程とを含む発光管の製造方法であって、
前記第１の工程において、前記中央部をＳ字状に湾曲させる際に、少なくとも、前記中央部の中心から、前記中央部のうち曲率半径が最小となる部位を含んでその近傍までの領域を、同一平面上で形成すること
を特徴とする発光管の製造方法。
【請求項２】
前記成形治具の表面には、Ｓ字に連なる二重螺旋状をした誘導路が形成されており、
前記誘導路は、底壁と前記底壁の前記成形治具の軸心側から立ち上がった縦壁とからなり、前記第１の工程においては前記ガラス管を前記誘導路の縦壁に沿って巻き付けるものであって、
前記成形治具の頂部における前記誘導路は、前記ガラス管の前記中央部を載置するＳ字状の中央載置部を有しており、
少なくとも、前記中央載置部の中心から、平面視したときに前記中央載置部の縦壁の曲率半径が最小となる部位を含んでその近傍までの底壁は、同一平面上にあること
を特徴とする請求項１記載の発光管の製造方法。
【請求項３】
前記誘導路は、前記ガラス管の前記中央部よりも端部側の部分を載置する螺旋状の巻回載置部を有しており、
前記中央載置部の湾曲している領域をはじめて囲む巻回載置部の縦壁が、少なくとも前記ガラス管を巻き付けることができる高さを有するように、前記中央載置部の終端から前記中央載置部の湾曲している領域をはじめて囲む領域に到達するまでの前記巻回載置部の底壁は傾斜を有していること
を特徴とする請求項２記載の発光管の製造方法。
【請求項４】
前記誘導路は、前記ガラス管の前記中央部よりも端部側の部分を載置する螺旋状の巻回載置部を有しており、
前記中央載置部の湾曲している領域では、底壁の前記成形治具の前記軸心側とは反対側から立ち上がる補助壁が形成されていること
を特徴とする請求項２記載の発光管の製造方法。
【請求項５】
前記誘導路は、前記ガラス管の前記中央部よりも端部側の部分を載置する螺旋状の巻回載置部を有しており、
前記成形治具を平面視したとき、前記中央載置部のうち縦壁の曲率半径が最小となる部分の縦壁は円弧を描いており、前記巻回載置部の縦壁は渦を描いていること
を特徴とする請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の発光管の製造方法。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の発光管の製造方法により製造されたことを特徴とする発光管。
【請求項７】
請求項６記載の発光管を備えることを特徴とする蛍光ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光管の製造方法に関し、特に、二重渦巻形の外観視略円盤形状のガラス管を製造する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
照明分野において、省エネ・省資源光源として種々のコンパクト形蛍光ランプ（以下、単に蛍光ランプ）が開発されている。その一例として、二重渦巻形の放電路を有する外観視略円盤形状の発光管を備えた蛍光ランプ（以下、渦巻形蛍光ランプ）が提案されている。図１１（ａ）は、渦巻形蛍光ランプの発光管を構成する二重渦巻形のガラス管の平面図である。図１１（ａ）に示すようなガラス管４００を放電路として備える渦巻形蛍光ランプは、従来の環形蛍光ランプに比べてコンパクトであり、かつ特性面においても被照射面が円形となる好ましい配光分布を有する。
【０００３】
従来の渦巻形蛍光ランプの製造方法における発光管本体作製工程では、まず、略円錐体形状の成形治具の錘面に沿って、軟化させたガラス管の中央部をＳ字状に湾曲させ、中央部よりも端部側の部分を二重螺旋状に巻き付けて外観視略円錐体形状の二重螺旋体を作製する（例えば、特許文献１及び２に開示されている方法による。）。つぎに、ガラス管の軟化点以下の温度条件下で、前記二重螺旋体を押圧することによって、外観視略円盤形状に変形させて、二重渦巻形のガラス管４００を製造している。
【特許文献１】ドイツ特許８６０６７５号
【特許文献２】ドイツ特許８７１９２７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、二重螺旋体としてのガラス管を押圧して、外観視略円盤形状に変形させるときに、ガラス管の中央部４１０の管軸が他の領域のガラス管の管軸と略同一平面上になるように成形することは極めて困難である。
すなわち、二重螺旋体の中央部は、その中心を頂点として傾斜を有しているため、二重螺旋体を押圧する際に、中央部の曲率半径が最小である部分において特に大きな捩れが生じる。
【０００５】
そのため、中央部を平坦にしようと押圧すると、中央部が捩れることに起因して、外周側のガラス管の配置が崩れてしまい、所望の形状に整えることが極めて困難である。したがって、外周側のガラス管の型崩れが生じないようにするためには、中央部が押圧によって捩れることのない高さまでしか、圧力を加えることができない。
その結果、図１１（ｂ）の正面図に示すように、ガラス管４００の中央部４１０が浮いたような状態となり、外観が良好ではないという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、渦巻状をしたガラス管の管軸が同一平面上にあって外観が良好な発光管の製造方法、前記製造方法により製造された発光管及び前記発光管を備える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】
【０００７】
そこで、本発明に係る発光管の製造方法は、軟化させたガラス管を、中央部をＳ字状に湾曲させるとともに、前記中央部よりも端部側の部分をそれぞれ略円錐体形状の成形治具の錘面に沿って巻き付けて、外観視略円錐体形状をした二重螺旋体を成形する第１の工程と、前記二重螺旋体としてのガラス管を略扁平に変形させる第２の工程とを含む発光管の製造方法であって、前記第１の工程において、前記中央部をＳ字状に湾曲させる際に、少なくとも、前記中央部の中心から、前記中央部のうち曲率半径が最小となる部位を含んでその近傍までの領域を、同一平面上で形成することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
上記の製造方法によれば、二重螺旋体の中央部の管軸が同一平面上となるように形成されるので、押圧した際に曲率半径の小さい中央部が捩れることはない。そのため、外周側のガラス管が型崩れすることなく、ガラス管の管軸を同一平面上に配することができる。これにより、外観が良好な渦巻形状の発光管を得ることができる。
上記構成において、前記成形治具の表面には、Ｓ字に連なる二重螺旋状をした誘導路が形成されており、前記誘導路は、底壁と前記底壁の前記成形治具の軸心側から立ち上がった縦壁とからなり、前記第１の工程においては前記ガラス管を前記誘導路の縦壁に沿って巻き付けるものであって、前記成形治具の頂部における前記誘導路は、前記ガラス管の前記中央部を載置するＳ字状の中央載置部を有しており、少なくとも、前記中央載置部の中心から、平面視したときに前記中央載置部の縦壁の曲率半径が最小となる部位を含んでその近傍までの底壁は、同一平面上にあることが望ましい。
【０００９】
前記成形治具を用いて前記二重螺旋体を成形することにより、中央部のうち、その中心から曲率半径が最小となる部位を含んでその近傍までが同一平面上に配されることになる。これにより、前記第２の工程において、二重螺旋体を押圧した場合であっても、曲率半径の小さい中央部が捩れることはないので、外周側のガラス管が型崩れすることなく、管軸が同一平面上にある渦巻形状の発光管を得ることができる。
【００１０】
また、前記誘導路は、前記ガラス管の前記中央部よりも端部側の部分を載置する螺旋状の巻回載置部を有しており、前記中央載置部の湾曲している領域をはじめて囲む巻回載置部の縦壁が、少なくとも前記ガラス管を巻き付けることができる高さを有するように、前記中央載置部の終端から前記中央載置部の湾曲している領域をはじめて囲む領域に到達するまでの前記巻回載置部の底壁は傾斜を有していることが望ましい。
【００１１】
前記巻回載置部において底壁に十分な傾斜をつけて、前記中央載置部の湾曲している領域をはじめて囲む巻回載置部において縦壁に十分な高さを持たせることによって、縦壁にガラス管を巻き付けることが可能となるので、前記二重螺旋体を容易に成形することができる。
ここで、前記誘導路は、前記ガラス管の前記中央部よりも端部側の部分を載置する螺旋状の巻回載置部を有しており、前記中央載置部の湾曲している領域では、底壁の前記成形治具の前記軸心側とは反対側から立ち上がる補助壁が形成されていることが望ましい。
【００１２】
前記補助壁を形成することにより、前記中央載置部の湾曲している領域をはじめて囲む巻回載置部において、縦壁をガラス管を巻き付けることができる十分な高さに調整することができる。これにより、ガラス管の巻き外れを効果的に防止することができる。
また、前記誘導路は、前記ガラス管の前記中央部よりも端部側の部分を載置する螺旋状の巻回載置部を有しており、前記成形治具を平面視したとき、前記中央載置部のうち縦壁の曲率半径が最小となる部分の縦壁は円弧を描いており、前記巻回載置部の縦壁は渦を描いていることが望ましい。
【００１３】
このような形態の成形治具の縦壁にガラス管を巻き付けることによって、外観が良好な
二重螺旋体を成形することができる。
また、上記目的を達成するために、本発明に係る発光管は、上記のいずれかに記載の発光管の製造方法により製造されていることを特徴としている。これにより、管軸が同一平面上にあって、外観が良好な二重渦巻形の発光管を提供することができる。
【００１４】
また、上記目的を達成するために、本発明に係る蛍光ランプは、前記発光管を備えることを特徴としている。これにより、発光管の管軸が同一平面上にあって、外観が良好な二重渦巻形の蛍光ランプを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態に係る蛍光ランプの製造方法及び蛍光ランプについて、図面を参照しながら説明する。
（蛍光ランプの構成）
図１は、本実施の形態に係る蛍光ランプを示す図であって、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は正面図である。
【００１６】
図１に示すように、本実施の形態に係る蛍光ランプ１は、発光管１０と、発光管１０の両端部に取り付けられた口金２０ａ，２０ｂとを備える管入力２５Ｗの渦巻形蛍光ランプであって、店舗・住宅照明等の天井直付ダウンライト用、ウォールライト用等として用いられる。蛍光ランプ１は、口金２０ａ，２０ｂを介して灯具（不図示）に取り付けられ、灯具に設けられた高周波専用の電子安定器によって点灯される。
【００１７】
図２は、蛍光ランプの発光管を示す図であって、図２（ａ）は一部破断平面図、図２（ｂ）は正面図である。図３も同じく、蛍光ランプの発光管を示す図であって、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は正面図である。
図２に示すように、発光管１０は、外観視略円盤形状であって、最大外囲径は１５０ｍｍである。発光管１０は、外観視略円盤形状の発光管本体１００と、発光管本体１００の両端部１１０ａ，１１０ｂに封着された電極２００ａ，２００ｂとを備える。発光管１０の外径は９ｍｍ、内径は７．４ｍｍ、管全長は９００ｍｍ、電極２００間距離は８００ｍｍ、管壁負荷は約０．１８Ｗ／ｃｍ２である。
【００１８】
なお、発光管１０は上述した構成に限定されるものではないが、蛍光ランプ１をコンパクトにするためには、発光管１０の管内径が３〜２０ｍｍの範囲であることが好ましく、その場合には管入力が６〜８０Ｗの範囲であることが好ましい。例えば、管入力８〜４０Ｗの蛍光ランプの場合、発光管１０の管外径が８〜１４ｍｍ、管内径が６〜１２ｍｍ、管壁負荷が０．１４〜０．２２Ｗ／ｃｍ２であることが好ましい。また、管入力４０〜１００Ｗの光ワットタイプの蛍光ランプの場合、管内径が１２〜１６ｍｍであることが好ましい。
【００１９】
発光管本体１００は、例えばバリウム・ストロンチウムシリケートガラス（軟化点６７５℃の軟質ガラス）で形成された断面略円形のガラス管を二重渦巻状に成形したものであって、図３に示すように、発光管本体１００の管軸１０１が、直線Ａの周りを二重渦巻状に旋回している。
また、発光管本体１００の管軸１０１は、直線Ａと直交する同一平面内に含まれている。
【００２０】
発光管本体１００は、Ｓ字状をした中央部１２０と、中央部１２０を挟んで対向する両端部１１０ａ，１１０ｂと、中央部１２０と両端部１１０ａ，１１０ｂとの間の部分で形成される巻回部１３０とからなる。具体的に説明すると、図３（ａ）に示すように、中央部１２０とは、発光管本体１００のうち斜線模様で示す領域を構成する部分であり、端部１１０ａ，１１０ｂとは、格子模様で示す領域を構成する部分であり、巻回部１３０とは、中央部１２０及び端部１１０ａ，１１０ｂ以外の領域、すなわち模様のない領域を構成する部分である。
【００２１】
後述する略円錐体形状の成形治具３２０の頂に載置される部分を中央部１２０とし、この中央部１２０は、発光管本体１００の管軸１０１の中間点付近に対応している。また、中央部１２０は、巻回部１３０よりも管外径の太くなった膨出部分１２１を有し、蛍光ランプ１の点灯時は膨出部分１２１が最冷点となる。なお、発光管１０の管内径が３〜１６ｍｍの蛍光ランプ１の場合、点灯時に膨出部分１２１の温度が４０〜５０℃になるように設計されていれば好適なランプ効率を得ることができる。
【００２２】
巻回部１３０は、約４周旋回している。なお、巻回部１３０は、必ずしも約４周旋回している必要はないが、２〜５周程度旋回していることが好ましい。
巻回部１３０の少なくとも中央部１２０側の領域における隣接する管同士の隙間において、隙間の発光管本体１００の管軸１０１が含まれる平面と平行な方向、すなわち直線Ａと略直交する方向における距離Ｇｂ２は略均一であり、２ｍｍである。なお、蛍光ランプ１をコンパクトにし、かつ発光面の色むらを少なくするためには、距離Ｇｂ２は０．５〜２ｍｍの範囲であることが好ましい。
【００２３】
一方、巻回部１３０の端部１１０ａ，１１０ｂに近い領域における隣接する管同士の隙間において、隙間の発光管本体１００の管軸１０１が含まれる平面と平行な方向、すなわち直線Ａと略直交する方向における距離は、端部１１０ａ，１１０ｂに近づく程長くなっている。
電極２００ａ，２００ｂは、タングステン製のフィラメントコイル２０１ａ，２０１ｂと一対のリード線２０２ａ，２０２ｂとを備える。電極２００ａ，２００ｂは、ビーズガラスマウント方式により、フィラメントコイル２０１ａ，２０１ｂが発光管本体１００内部に収容された状態で、発光管本体１００の端部１１０ａ，１１０ｂに気密封着されている。
【００２４】
また、発光管本体１００の一方の端部１１０ａには、発光管１０内のエアの排気や発光管１０への希ガスの封入に用いられる排気管１４０が、先端部が封着された状態で気密封着されている。
発光管１０の内面には蛍光体層（不図示）が形成され、発光管１０の内部には水銀１５０及び希ガス（不図示）が封入されている。
【００２５】
蛍光体層は、赤色蛍光体（Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ）、緑色蛍光体（ＬａＰＯ４：Ｃｅ、Ｔｂ）及び青色蛍光体（ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ、Ｍｎ）からなる希土類蛍光体で形成されている。なお、蛍光体層は、前記構成に限定されず、公知の希土類の蛍光体で形成されていれば良い。
水銀１５０は、発光管本体１００内に水銀単体の形態で５ｍｇ封入されている。なお、水銀１５０の封入形態は、前記水銀単体の形態に限定されず、例えば亜鉛水銀や錫水銀の形態、或いはビスマス・インジウム水銀等のアマルガムの形態であっても良い。つまり、蛍光ランプ１を点灯させた際に、発光管１０内の水銀の蒸気圧特性が、水銀単体で用いたときの蒸気圧特性とほぼ同じになれば良い。
【００２６】
緩衝ガスは、アルゴン（Ａｒ）であって、発光管本体１００内に封入圧が約４００Ｐａとなるよう封入されている。なお、緩衝ガスは、アルゴンに限定されず、ネオン（Ｎｅ）やクリプトン（Ｋｒ）、或いはアルゴン、ネオン及びクリプトンを所定の比率で混合させた混合ガスでも良い。
口金２０ａ，２０ｂは、電極２００ａ，２００ｂのリード線２０２ａ，２０２ｂに接続された一対の電源接続端子ピン２１ａ，２１ｂを備えており、口金２０ａ，２０ｂと電極２００ａ，２００ｂとは、電源接続端子ピン２１ａ，２１ｂ及びリード線２０２ａ，２０２ｂを介して電気的に接続されている。なお、口金２０ａ，２０ｂは、例えば、接着剤により発光管１０の端部１１０ａ，１１０ｂに固着されている。
【００２７】
（蛍光ランプの製造方法）
つぎに、本発明の実施の形態に係る蛍光ランプ１の製造方法について説明する。本発明の実施の形態に係る蛍光ランプ１の製造方法は、発光管本体１００の作製に係る工程に特徴を有し、他の工程は従来技術に準ずるものであるため、発光管本体１００の作製に係る工程のみを詳細に説明し、他の工程についてはその説明を省略するか簡略するに留める。
【００２８】
１．全体の流れ
最初に、蛍光ランプ１の製造方法の全体の流れについて簡単に説明する。
図４は、発光管本体の作製工程を説明するための図であって、図４（ａ）は発光管本体の作製に使用されるガラス管を示す図、図４（ｂ）は二重螺旋体を示す図、図４（ｃ）は発光管本体を示す図である。
【００２９】
図５は、成形工程を説明するための図であって、図５（ａ）は成形治具を駆動装置に取り付けるステップを示す図、図５（ｂ）は成形治具にガラス管を巻き付けるステップを示す図、図５（ｃ）は成形治具からガラス管を外すステップを示す図である。
図６は、変形工程を説明するための図であって、図６（ａ）は二重螺旋体を変形装置に設置するステップを示す図、図６（ｂ）は二重螺旋体を加熱するステップを示す図、図６（ｃ）は二重螺旋体に圧力を加え変形させるステップを示す図である。
【００３０】
発光管本体１００の作製においては、まず、第１の工程としての成形工程でガラス管３００から二重螺旋体３１０を作製する。成形工程では、図４（ａ）に示すような直管状のガラス管３００を用意し、ガラス管３００を加熱により軟化させ、後述する成形治具３２０の錐面に巻き付けて、図４（ｂ）に示すような二重螺旋状の管軸を有する外観視略円錐体形状の二重螺旋体３１０を作製する。なお、二重螺旋体３１０は、成形後のガラス管から後述する除去部３０４ａ，３０４ｂを除去した状態をいう。
【００３１】
つぎに、蛍光体層形成工程を行う。蛍光体層形成工程では、二重螺旋体３１０の内面に蛍光体を塗布し、その後、二重螺旋体３１０を加熱して蛍光体を焼成する。
つぎに、第２の工程としての変形工程を行う。変形工程では、二重螺旋体３１０を再度加熱した後、圧力を加えて変形させ、外観視略円錐体形状から図４（ｃ）に示すような外観視略円盤形状に変形させて発光管本体１００を成形する。なお、蛍光体層形成工程における蛍光体の焼成は、変形工程の熱を利用して行っても良い。これにより、生産効率の向上及び製造コストの低減を図ることができる。
【００３２】
つぎに、電極封着工程を行う。電極封着工程では、発光管本体１００の端部１１０ａ，１１０ｂに電極２００ａ，２００ｂを封着する。
このようにして作製された発光管１０の端部に口金２０ａ，２０ｂが取り付けられ、蛍光ランプ１が完成する。
２．成形工程
以下に、成形工程について詳細に説明する。
【００３３】
発光管本体１００の作製に使用するガラス管３００は、外径が９ｍｍ、内径が７．４ｍｍ、全長１５００ｍｍであって、図４（ａ）に示すように、発光管本体１００の中央部１２０となる中央部３０１と、発光管本体１００の巻回部１３０となる巻回部３０２ａ，３０２ｂと、発光管本体１００の端部１１０ａ，１１０ｂとなる端部３０３ａ，３０３ｂと、二重螺旋体３１０に成形後に除去される除去部３０４ａ，３０４ｂとからなる。
【００３４】
図７は、成形治具を示す図であり、図７（ａ）は平面図、図７（ｂ）は正面図である。ガラス管３００は、図７に示すような成形治具３２０を用いて、外観視略円錐形状の二重螺旋体３１０に成形される。
成形治具３２０は、外観視略円錐体形状であって、頂部には一対の係止部３２１ａ，３２１ｂが設けられ、錘面にはこの錘面を凹入させて誘導路３２２が形成されている。なお、成形治具３２０は厳密な円錐形状である必要はないことは言うまでもなく、外観視略円錐形状であれば良い。
【００３５】
図７（ｂ）に示す直線Ｖは、成形治具３２０が完全な円錐体であると仮想した場合において、仮想円錐体の頂点と底面中心とを結ぶ線であり、直線Ｖが成形治具３２０の軸心となる。また、直線Ｗは、仮想円錐体の錐面の母線である。なお、直線Ｖと直線Ｗとのなす角度αは例えば約５３°であるが、角度αは約５３°に限定されない。
本発明における成形治具の錐面とは、本実施の形態に係る成形治具３２０のように錘面に誘導路３２２が形成されているため錘面が実際には存在しない場合、前記仮想円錐体の錐面を意味する。誘導路３２２等が形成されておらず錘面が実際に存在する場合、前記存在する錘面を意味する。
【００３６】
係止部３２１ａ，３２１ｂは、ガラス管３００を成形治具３２０に巻き付ける際に、ガラス管３００の中央部３０１をＳ字状に変形させて固定するためのものであって、係止部３２１ａ，３２１ｂ間にガラス管３００の中央部３０１が載置され、係止部３２１ａ，３２１ｂに沿って巻き付けることによってＳ字状に変形される
誘導路３２２は、成形治具３２０の錘面に、ガラス管３００の巻き付け経路に沿って形成されている。具体的には、係止部３２１ａ，３２１ｂ間を折り返し点として、成形治具３２０の頂部から裾部までに亘って、直線Ｖを回転軸として二重螺旋状に形成されている。
【００３７】
図７（ｂ）の拡大図に示すように、誘導路３２２は、断面が略Ｌ字形であって、底壁３２４と、底壁３２４の直線Ｖ（成形治具の軸心）側から立ち上がる縦壁３２３とを有する。ガラス管３００は、縦壁３２３にガラス管３００を当接させるようにして巻き付けられる。なお、誘導路３２２の断面形状は略Ｌ字形に限定されず、例えばガラス管３００の形状に合わせた曲率を有する円弧形であっても良い。
【００３８】
誘導路３２２は、錘面の一部を凹入させて形成する以外に、錘面の一部に凸部を設けて形成しても良い。また、誘導路３２２は、必ずしも全体に亘って連続している必要はなく、例えば一定の間隔を空けて断続的に連なっているなど一部に不連続な部分があっても良い。
誘導路３２２は、ガラス管３００の中央部を載置する中央載置部３２５と、ガラス管３００の巻回部３０２ａ，３０２ｂを載置する巻回載置部３２６とを有している。そして、成形治具３２０では、中央載置部３２５の底壁が同一平面上にあることを特徴としている。
【００３９】
図８は、成形治具３２０の中央載置部３２５近傍の拡大図である。図８において、誘導路３２２のうち、実線Ｐ−Ｐ間で区切られる領域が中央載置部３２５に相当する。また、誘導路３２２のうち、実線Ｐ−Ｐ間で区切られる領域以外を巻回載置部３２６とする。
平面視したとき、中央載置部３２５の縦壁３３０は直線状であり、縦壁３３１は点Ｒを中心として半径ｒの円弧を描いている。半径ｒは、例えば約２ｍｍである。これにより中央載置部３２５の縦壁３３０，３３１に巻き付けられるガラス管３００の中央部３０１は、Ｓ字状に変形されることになる。
【００４０】
また、巻回載置部３２６の縦壁３３２は中央載置部３２５の中心である点Ｏを中心として回転角の増大とともに径が漸次に拡大する渦を描いている。縦壁３３１の描く円弧と縦壁３３２の描く渦とは、点Ｓにおいて共通の接線を有している。破線Ｑは、点Ｓにおける円弧と渦との共通の法線である。
また、中央載置部３２５の湾曲している領域では、成形治具３２０の軸心側とは反対側の底壁から立ち上がる補助壁３２７が形成されている。これにより、中央載置部３２５の湾曲している領域をはじめて囲む巻回載置部３２６の縦壁を、ガラス管を巻き付けることができる十分な高さにすることができる。これにより、二重螺旋体の成形時におけるガラス管の巻き外れを効果的に防止することができる。
【００４１】
図９は成形治具３２０の断面図であって、図９（ａ）は、図７（ａ）におけるＡ−Ａ線で切断したときの矢視断面図、図９（ｂ）は、図７（ａ）におけるＢ−Ｂ線で切断したときの矢視断面図、図９（ｃ）は、図７（ａ）におけるＣ−Ｃ線で切断したときの矢視断面図である。
図９（ａ）に示すように、中央載置部３２５の底壁は、同一の平面Ｌ上にある。また、中央載置部３２５の湾曲している領域には、補助壁３２７が形成されている。
【００４２】
図９（ｂ）に示すように、中央載置部３２５の底壁は、係止部３２１ａ，３２１ｂを回り込んだ位置まで、同一の平面Ｌ上にある。図９（ｃ）に示すように、中央載置部３２５の底壁は平面Ｌ上にあり、巻回載置部３２６の底壁は平面Ｌとは異なる平面Ｍ上にある。
図９（ａ）に戻って、巻回載置部３２６のうち、中央載置部３２５の湾曲している領域をはじめて囲む部分３２６ａの縦壁３３２ａは、少なくともガラス管３００を巻き付けることができる高さを有している。なお、ガラス管３００を巻き付けることができる高さとは、ガラス管３００の外径の約７０％に相当する高さを有していれば十分である。そのためには、巻回載置部３２６のうち、中央載置部３２５の終端から中央載置部３２５の湾曲している領域をはじめて囲む部分に到達するまでの部分において、底壁が十分な傾斜を有していることが必要である。これにより、縦壁３３２ａにガラス管３００を巻き付けることが可能となるので、二重螺旋体３１０を容易に成形することができる。
【００４３】
つぎに、ガラス管３００を成形治具３２０に巻き付ける工程について説明する。
図５（ａ）に示すように、成形治具３２０は、駆動装置（不図示）の回転軸３４０に取り付けられる。成形治具３２０の軸心（直線Ｖ）と回転軸３４０の軸心とは一致しており、図５ではこれらをまとめて直線Ｖとして示す。
二重螺旋体３１０の作製においては、まず、ガラス管３００を、加熱炉等で例えば約７８０℃に加熱し軟化させる。そして、直管状のガラス管３００の中央部３０１を、中央載置部３２５の直線状の領域に配置する。図５の（ｂ）に示すように、ガラス管３００の両端を移動可能に保持した状態で、駆動装置を駆動させて、成形治具３２０を図５の（ｂ）に示す矢印Ｃの方向に回転させながら上昇させる。
【００４４】
これにより、ガラス管３００の中央部３０１は、縦壁３３１に沿ってＳ字状に変形され係止部３２１ａ，３２１ｂに係止される。そして、ガラス管３００の巻回部３０２ａ，３０２ｂが巻回載置部３２６の縦壁３３２に沿って巻き上げられる。なお、巻き上げる際に、ガラス管３００が潰れて変形しないように、ガラス管３００内に圧力制御されたエア、窒素、アルゴン等のガスが吹き込まれている。
【００４５】
成形治具３２０への巻き付けが終了し、ガラス管３００の温度が下がってガラスが硬化した後、図５の（ｃ）に示すように、硬化したガラス管３００を成形治具３２０から取り外す。そして、取り外したガラス管３００から除去部３０４ａ，３０４ｂを除去して二重螺旋体３１０を完成させる。
図１０は、二重螺旋体を示す図であって、図１０（ａ）は平面図、図１０（ｂ）は一部破断正面図である。
【００４６】
図１０に示すように、二重螺旋体３１０は、中央部３１２と、両端部３１１ａ，３１１ｂと、中央部３１２と両端部３１１ａ，３１１ｂとの間の部分で形成される巻回部３１３とからなる。
中央部３１２は、巻回部３１３よりも管外径の太くなった突出部３１４を有しており、突出部３１４が発光管１０の膨出部１２１となる。突出部３１４は、二重螺旋体３１０の頂部を局所的に軟化させて、二重螺旋体３１０内の圧力を高めることにより形成される。なお、この突出部３１４は、成形治具３２０の円錐面に沿ってガラス管３００を巻き付けた直後に形成しても良く、成形治具３２０から取り外した後に形成しても良い。
【００４７】
図１０（ｂ）に示すように、二重螺旋体３１０の中央部３１２の管軸は同一平面Ｎ上に存在する。
３．変形工程
以下に、変形工程について詳細に説明する。
図６に示すように、変形装置３４０を用いて二重螺旋体３１０から発光管本体１００を作製する。変形装置３４０は、可動板３４１、固定板３４２、複数のガイド棒３４３及び複数の規制部材３４４を備える。
【００４８】
可動板３４１及び固定板３４２は、例えばステンレス鋼製であって、二重螺旋体３１０を挟んで上下に対向配置される。可動板３４１は、固定板３４２に対して略平行な状態を保ちながら上下に移動可能である。また、可動板３４１には、二重螺旋体３１０の突出部３１４が収まるような貫通孔３４５が、可動板３４１の略中央に形成されている。
ガイド棒３４３は、固定板３４２の上面に立設され、可動板３４１の孔部（不図示）を貫通している。規制部材３４４は、固定板３４２の上面の四隅に配置されており、可動板３４１が前記固定板３４２に近づき過ぎるのを規制する。
【００４９】
変形工程においては、まず、図６（ａ）に示すように、二重螺旋体３１０を可動板３４１と固定板３４２との間に配置する。二重螺旋体３１０は、固定板３４２の上面の略中央であって、二重螺旋体３１０の突出部３１４が可動板３４１の貫通孔３４５の真下となる位置に配置されている。このとき、可動板３４１における貫通孔３４５の周辺は、二重螺旋体３１０の中央部３１２の上面側に当接している。
【００５０】
つぎに、可動板３４１を二重螺旋体３１０の中央部３１２に当接させた状態で、図６の（ｂ）に示すように、二重螺旋体３１０の外周面の温度が例えば約６２０℃になるよう加熱する。なお、６２０℃は、二重螺旋体３１０の内面に塗布されている蛍光体を焼成可能な温度であって、これにより、二重螺旋体３１０の内面に蛍光体層が焼成される。
なお、加熱温度は６２０℃に限定されないが、ガラス（軟質ガラス）の軟化点（６７５℃）よりも低く設定されていることが好ましい。二重螺旋体３１０の温度が軟化点以上になると、ガラスが自重で変形するため二重螺旋体３１０の形状の保持が困難となる。また、ガラスの軟化点付近まで温度を上げると、二重螺旋体３１０の内面に形成された蛍光体層が剥離し始める等の不具合も生じる。
【００５１】
二重螺旋体３１０の外周面の温度が約６２０℃になると、二重螺旋体３１０は塑性変形可能となり、可動板３４１が自重により下降し始める。つまり、二重螺旋体３１０が上下方向に圧縮され変形し始める。このとき、二重螺旋体３１０の外周側の部位から順に下降していく。
ここで、従来は、二重螺旋体の中央部の管軸が同一平面上に配されておらず、中央部の中心を頂点として傾斜を有していたため、二重螺旋体を押圧する際に、曲率半径が最小の部分において特に大きな捩れが生じていた。
【００５２】
そのため、可動板３４１がある程度の高さまで下降すると、中央部にはたらく捩れの力によって、可動板３４１が支えられ、可動板３４１が、ガラス管の外径と略等しい高さを有する規制部材３４４まで下降しないケースが多発した。
ここで、中央部を平坦にしようと可動板３４１に圧力をさらに加えたとしても、中央部が捩れることに起因して、外周側のガラス管の配置が崩れてしまい、発光管本体を所望の形状に整えることは殆ど不可能であった。
【００５３】
それに対して、本実施の形態では、二重螺旋体３１０において中央部３１２の管軸が同一平面上にあるので、二重螺旋体３１０は可動板３４１によって押圧された際に、中央部３１２において捩れはほとんど生じない。
そのため、図６（ｃ）に示すように、可動板３４１はその自重によって、規制部材３４４に当接するまで下降する。これにより、管軸が同一平面上にあって、外観が良好な渦巻形状の発光管本体１００を成形することができる。
【００５４】
ここで、二重螺旋体３１０の中央部３１２の少なくともどの領域において管軸が同一平面にあれば十分であるかについて説明する。
従来、二重螺旋体を押圧する際に、特に大きな捩れが生じていたのは、Ｓ字状に湾曲された中央部のうち、曲率半径が最小となる部分であると推測される。
したがって、二重螺旋体３１０を押圧する際に、中央部３１２で大きな捩れを生じさせないためには、少なくとも、中央部３１２の中心から、中央部３１２のうち曲率が最小となる部位を含んでその近傍までの領域において、その管軸が同一平面上にあることが必要であると考えられる。
【００５５】
そのために、ガラス管３００の中央部３０１をＳ字状に湾曲させる際には、少なくとも、Ｓ字の中心から、曲率が最小となる部位を含んでその近傍までを、同一平面上で形成することが必要である。
成形治具３２０を用いて、ガラス管３００の中央部３０１をＳ字状に湾曲させる際、図８に示すように、曲率半径が最小となる部位は縦壁３３１に巻き付ける部位である。したがって、ガラス管３００を巻き付ける成形治具３２０としては、少なくとも、中央載置部３２５の中心Ｏから、平面視したときに中央載置部３２５の縦壁の曲率半径が最小となる部位を含んで、すなわち縦壁３３１を含んでその近傍までの領域（図中の破線Ｑ−Ｑ間で示される領域よりも広い領域）において、底壁が同一平面上にあればよい。
【００５６】
なお、ガラス管３００の中央部３０１をＳ字状に湾曲させる際、どの部位においても曲率半径が等しくなるように湾曲させる場合には、Ｓ字状となるすべての部位を同一平面上で形成して、その管軸を同一平面上に配すればよい。
＜変形例＞ 
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明の内容が、上記の実施の形態に示された具体例に限定されないことは勿論であり、例えば、以下のような変形例を考えることができる。
【００５７】
上記においては、ガラス管３００の中央部３０１をＳ字状に湾曲させる場合について説明したが、湾曲させる形状はこれに限定されず、例えば、ガラス管３００の中央部３０１を逆Ｓ字状に湾曲させてもよい。この場合であっても、ガラス管３００の中央部３０１を逆Ｓ字状に湾曲させる際に、少なくとも、中央部３０１の中心から、中央部３０１のうち曲率半径が最小となる部位を含んでその近傍までの領域を、同一平面上で形成することによって、管軸が同一平面上に配され、外観が良好な渦巻形状の発光管本体を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、渦巻状をしたガラス管の管軸が同一平面上にあって外観が良好な発光管を製造する際に広く適用することができる。また、本発明は、渦巻状をしたガラス管の管軸が同一平面上にあって外観が良好な発光管及びこの発光管を用いたランプを提供することができるので、その産業的利用価値は極めて高い。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一実施形態に係る蛍光ランプを示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図
【図２】発光管を示す図であって、（ａ）は一部破断平面図、（ｂ）は正面図
【図３】発光管を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図
【図４】発光管本体作製工程を説明するための図であって、図４（ａ）は発光管本体の作製に使用されるガラス管を示す図、図４（ｂ）は二重螺旋体を示す図、図４（ｃ）は発光管本体を示す図
【図５】成形工程を説明するための図であって、図５（ａ）は成形治具を駆動装置に取り付けるステップを示す図、図５（ｂ）は成形治具にガラス管を巻き付けるステップを示す図、図５（ｃ）は成形治具からガラス管を外すステップを示す図
【図６】変形工程を説明するための図であって、図６（ａ）は中間体を変形装置に設置するステップを示す図、図６（ｂ）は中間体を加熱するステップを示す図、図６（ｃ）は中間体に圧力を加え変形させるステップを示す図
【図７】成形治具を示す図であって、図７（ａ）は平面図、図７（ｂ）は正面図
【図８】成形治具の頂部を示す拡大図
【図９】成形治具の断面図であって、図１０（ａ）は図７（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図、図１０（ｂ）は７（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図、図１０（ｂ）は７（ａ）のＣ−Ｃ矢視断面図
【図１０】二重螺旋体を示す図であって、図１０（ａ）は平面図、図１０（ｂ）は一部破断正面図
【図１１】従来の渦巻形蛍光ランプの発光管を構成する渦巻形のガラス管の図であって、図１１（ａ）は平面図、図１１（ｂ）は正面図
【符号の説明】
【００６０】
１    蛍光ランプ
１０  発光管
１００       発光管本体
３００       ガラス管
３１０       二重螺旋体
３２０成形治具
３２２誘導路
３２３縦壁
３２４底壁
３２５中央載置部
３２６巻回載置部
【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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【図１０】
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【図１１】
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