(57)【要約】【課題】ガラス管の閉塞部における閉塞端部の肉厚および曲面を従来に比べて一層均一に形成可能であるとともに、新たな工程を設けることなく容易に形成することができる蛍光ランプの製造方法を得ることを目的とする。【解決手段】ガラス管端部の閉塞部形成持の加熱によるガラス管内気体の熱膨張を利用することで、閉塞部の曲面の整形を容易に施すことができる。さらに、閉塞部が軟化状態にあるうちにガラス管を回転させながら作業を行なっているので閉塞部の外側閉塞部（外壁）および内側閉塞端部（内壁）において、ほぼ均一な曲面形状を形成できるとともに、閉塞部の肉厚のばらつきや歪みの発生を防止することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直管状のガラス管の切断予定部を加熱溶融し、一端側と他端側とが互いに離間する方向に引っ張りながら分離して閉塞予定部を形成する工程と；
閉塞部が軟化状態において他端開口を略閉じた状態でガラス管を回転させながら内部気体の熱膨張を利用して閉塞部を整形する工程と；
を具備していることを特徴とするガラス管端部の閉塞方法。
【請求項２】
直管状のガラス管の端部を略閉じた状態で切断予定部を加熱溶融し、一端側と他端側とが互いに離間する方向に引っ張りながら分離して閉塞予定部を形成する工程と；
閉塞予定部が軟化状態において他端開口を略閉じた状態でガラス管を回転させながら内部気体の熱膨張を利用して整形する工程と；
を具備していることを特徴とするガラス管端部の閉塞方法。
【請求項３】
直管状のガラス管の端部を略閉じた状態で回転させながら切断予定部を加熱溶融させ、一端側と他端側とが互いに離間する方向に引っ張りながら分離して閉塞予定部を形成する工程と；
閉塞予定部が軟化状態において他端側を略閉じた状態でガラス管を回転させながら内部気体の熱膨張を利用して閉塞部を整形する工程と；
を具備していることを特徴とするガラス管端部の閉塞方法。
【請求項４】
ガラス管の端部を略閉じる手段は、管外への所要の気体通流部を有しているものであることを特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載のガラス管端部の閉塞方法。
【請求項５】
ガラス管が水平に置かれた状態で行なわれることを特徴とする請求項１ないし４いずれか一記載のガラス管端部の閉塞方法。
【請求項６】
ガラス管が内部に蛍光体膜を施されたものであり、このガラス管の閉塞部が請求項１ないし５いずれか位置の閉塞方法によって形成されていることを特徴とする蛍光ランプ製造方法。
【発明の詳細な説明】
本発明は、管端閉塞部を有する蛍光ランプの製造方法に関する。
【０００１】
【発明の属する技術分野】
【従来の技術】
蛍光ランプの製造方法、特に直管状のガラスバルブを複数本連結して１本の放電路を形成する発光管の製造方法として、両端開口のガラス管の中央付近を加熱して閉塞し、さらに中央付近を溶断して分割した後、この閉塞部が管軸方向のガラス管の直線部に対して直角の端面になるように閉塞部の外側から型に当てながら開口側から気体を吹き込み、平坦な端面を整形する発光管の製造方法が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００２】
また、両端開口のうち一端側開口近傍のガラス管を加熱軟化させ、さらに加熱し溶断分割した後、この分割によって形成された閉塞部が軟化状態にあるうちに、ガラス管内に気体を吹き込んで閉塞部を凸曲面形状に形成する発光管製造方法も知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
さらに、垂直に把持したガラス管の下側に位置する開口端部を加熱溶融させ、下端閉塞部を形成した後に下端閉塞部をさらに加熱し、上側に位置する開口端部を閉塞及び開口の繰り返し動作を複数回行い、下端閉塞部を成形する製造方法も知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特公平４−５８１３７号公報
【０００５】
【特許文献２】
特開平１１−４００５７号公報
【０００６】
【特許文献３】
特開２００２−２７９８９８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１および２の蛍光ランプ製造方法は、分割後、ガラス管閉塞部の内壁は滑らかで良好であっても、気体を吹き込んでいるため、肉厚の分布においては必ずしも均一ではなく、歪みが発生してしまうという問題点があった。
【０００８】
また、特許文献３の製造方法においては、バルブを垂直に把持しているため、特にガラス管溶融閉塞の際、溶融したガラスの自重による垂下部分が垂直軸心の下端に溜まりやすく、ガラス肉厚不均一による歪の発生のおそれがある。また、閉塞後、閉塞部の肉厚を均一にするため、さらに閉塞部を加熱するとともに、開口端部の閉塞、開口の動作を繰り返し行なうため、製造効率が良いものではなかった。
【０００９】
本発明は、ガラス管の閉塞部における閉塞端部の肉厚および曲面を従来に比べて一層均一に形成可能であるとともに、新たな工程を設けることなく容易に形成することができる蛍光ランプの製造方法を得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のガラス管端部の閉塞方法は、直管状のガラス管の切断予定部を加熱溶融し、一端側と他端側とが互いに離間する方向に引っ張りながら分離して閉塞予定部を形成する工程と；閉塞部が軟化状態において他端開口を略閉じた状態でガラス管を回転させながら内部気体の熱膨張を利用して閉塞部を整形する工程と；を具備していることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項２記載のガラス管端部の閉塞方法は、直管状のガラス管の端部を略閉じた状態で切断予定部を加熱溶融し、一端側と他端側とが互いに離間する方向に引っ張りながら分離して閉塞予定部を形成する工程と；閉塞予定部が軟化状態において他端開口を略閉じた状態でガラス管を回転させながら内部気体の熱膨張を利用して整形する工程と；を具備していることを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載のガラス管端部の閉塞方法は、直管状のガラス管の端部を略閉じた状態で回転させながら切断予定部を加熱溶融させ、一端側と他端側とが互いに離間する方向に引っ張りながら分離して閉塞予定部を形成する工程と；閉塞予定部が軟化状態において他端側を略閉じた状態でガラス管を回転させながら内部気体の熱膨張を利用して閉塞部を整形する工程と；を具備していることを特徴とするものである。
【００１３】
閉塞部の形状は、外側および内側閉塞部壁面とも、前記ガラス管長手方向の直線部と直角とならないような曲面形状を有している。
【００１４】
他端側開口を略閉じる手段は、ガラス管内がほぼ密閉された状態でバルブ内の圧力を高めバルブ閉塞部の肉厚を均一に整形可能であれば、その方法や構成などは特に限定されない。なお、他端側開口を略閉じる手段により開口を隙間無く密閉していることが望ましいが、閉塞部形成時の熱影響を受け、バルブ内の気体を熱膨張させることにより閉塞部を整形可能であれば、空気が多少通流する程度の隙間を有していても構わない。さらに、ガラス管端部の閉塞工程における閉塞予定部の加熱時間や加熱手段、火力、および回転のタイミング、回転スピードなどは、ガラス管の材質、ガラス管直管部の長さやガラス管径、肉厚などにより任意に設定することができる。また、閉塞予定部の加熱のみでは、ガラス管内の内圧を高めることが難しい場合、ガラス管端部の閉塞加熱の他に、ガラス管中間部および全体にわたり予熱を行なっても構わない。
【００１５】
なお、略閉じる手段と回転させる手段は一体的に形成されていても別体により構成されていても構わない。
【００１６】
請求項１ないし３記載のガラス管端部の閉塞方法によれば、ガラス管端部の閉塞部形成持の加熱によるガラス管内気体の熱膨張を利用することで、閉塞部の曲面の整形を容易に施すことができる。さらに、閉塞部が軟化状態にあるうちにガラス管を回転させながら作業を行なっているので閉塞部の外側閉塞部（外壁）および内側閉塞端部（内壁）において、ほぼ均一な曲面形状を形成できるとともに、閉塞部の肉厚のばらつきや歪みの発生を防止することができる。
【００１７】
請求項４記載のガラス管端部の閉塞方法は、ガラス管の端部を略閉じる手段は、管外への所要の気体通流部を有しているものであることを特徴とするものである。
【００１８】
請求項４記載のガラス管端部の閉塞方法によれば、ガラス管内と管外が流通可能な気体流通部有しているので、ガラス管内圧が高くなりすぎることを抑制するとともに、ガラス管内の気体の熱膨張を一定に保つことが可能となり、閉塞部の曲面整形が容易にできる。
【００１９】
請求項５記載のガラス管端部の閉塞方法は、請求項１ないし４いずれか一記載のガラス管が水平に置かれた状態で行なわれることを特徴とするものである。
【００２０】
直管状のガラス管を水平とするのは、ガラス管端部閉塞工程において、閉塞予定部を加熱する際、ガラス管の側壁を均一に軟化溶融することが可能になるとともに、閉塞後の閉塞部整形工程においても継続的に回転させることにより閉塞部の肉厚を均一にすることができる。これは、閉塞予定部を加熱することによって自己閉塞するが、その際閉塞部の中心部分に肉溜りが発生する。しかし、平行に挟持し回転を続けることで、回転遠心力およびガラス管内の気体の熱膨張により中心部の肉溜りが軟化状態である間、ガラスの軟化状態における流動性を利用することで、閉塞部中心部の肉溜りは、中央から直管部に近い閉塞端壁周囲に均一に流動可能となる。
【００２１】
一方、ガラス管長手方向を上下方向すなわち垂直方向に配置し、同じ工程を経た閉塞部は、閉塞部の肉厚が均一に形成することが難しいため、歪みが発生してしまう。これは、加熱により自己閉塞した閉塞部中心部の肉溜りは、ガラス管の回転とガラス管内気圧を高めたとしても、回転遠心力を受けるものの重力および自重により閉塞端壁周囲に流動することは難しく、溶融したガラスの垂下部分が垂直軸心の下端に溜まるため、肉厚を均一に形成することは困難である。
【００２２】
請求項５記載のガラス管端部の閉塞方法によれば、直管バルブを平行とすることで閉塞部の肉厚を一層均一に形成することが可能となる。
【００２３】
請求項６記載の蛍光ランプ製造方法は、請求項１ないし５いずれか一記載のガラス管の閉塞方法により形成された蛍光ランプは、ガラス管内部に蛍光体膜を施されたものであることを特徴とするものである。
【００２４】
請求項６記載の発明によれば、請求項１ないし５いずれか一記載の作用を有する蛍光ランプ製造方法を提供することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態である蛍光ランプの製造方法を図面を用いて説明する。
【００２６】
図１は本発明の実施の形態にかかる蛍光ランプの製造方法における工程説明図である。図２は後述するコンパクト形蛍光ランプＬの側面図である。
【００２７】
まず、図１に示すように両端に開口部を有する直管状のソーダガラス等からなるガラスバルブ１０を平行状態に挟持するとともに他端側の開口１２を閉じながら回動させ、図示しない予熱工程においてバルブ１０全体を予熱バーナーによって加熱したバルブ１０の切断予定部１１を局部的に数回に分け予熱ガスバーナー２０によって加熱する（図１（Ａ））。その後、予熱用ガスバーナー２０により加熱された閉塞予定部１１を本加熱用ガスバーナー２１により、外周壁を本加熱する。この加熱によって閉塞予定部１１は徐々に軟化し径細し（図１（Ｂ））、ついにはつながったまま溶融し自己閉塞され、閉塞部１３が形成される。その後に、互いに離間する方向に引っ張り焼き切る（図１（Ｃ））。そして、閉塞部１３が形成の際の加熱によりバルブ１０内の気体が膨張されるとともに、閉塞部１３が軟化状態にある比較的ガラスが流動しやすい状態において、バルブ１０を継続的に回動させ閉塞部１３を曲面に仕上げ、ガラスの結晶が移動しない程度になるまで回動させ閉塞部１３の整形を行なう（図１（Ｄ））。最後に、図示しないアニール用ガスバーナーによって歪みを除去するためのアニール工程に移送される。
【００２８】
なお、上記説明では、加熱開始とともにガラスバルブ１０の他端開口１２を塞いでいるが、バルブが軟化溶融し、閉塞しつつある状態のときに他端開口部１２を塞いでも構わない。
【００２９】
また、バルブ１０の他端開口１２を塞いだまま閉塞作業を行なっているが、アニール工程に移送される際には、他端開口１２は開口されている。また、閉塞開始時期や予熱および本加熱火力などは、ガラス組成や、肉厚およびガラス内体積などにより、閉塞部１３に凸凹発生やガラス肉厚のばらつきが出ない程度のレベルに各々選択されている。
【００３０】
図２は、上記した本発明の一実施形態であるガラス管端部の閉塞方法によって得られたガラスバルブ１０を用いて形成されたコンパクト蛍光ランプＬである。
【００３１】
閉塞形成されたガラスバルブ１０は、閉塞部１３近傍を互いに連結部１４によりブリッジされて一体化されており、互いの他端側開口部１２に電極（図示せず）が設けられ、この電極間において１つの放電路を形成した発光管１が形成される。発光管１の電極を備えた他端部は口金３０に固着されて、最終的にコンパクト蛍光ランプＬが完成する。なお、発光管１の内面には蛍光体（図示せず）が被着されている。
【００３２】
以下本発明の実施例について述べる。
【００３３】
図２に示すコンパクト蛍光ランプＬは、外径１８ｍｍ、肉厚１ｍｍのソーダガラスよりなる長さ１１５０ｍｍの両端部に開口部を有する直線状の直管ガラスバルブ１０に、通常の三波長発光域形の希土類蛍光体を被着し焼付けた後、予熱開始からアニール終了までバルブを平行状態を保ちながら回転移送する。この移送途中において図１に示したように各種バーナー２０，２１を設置し、閉塞予定部１１の予熱（図１（Ａ））を行なっている。そして予熱用ガスバーナー２０から３段階に分け、徐々に予熱用ガスバーナー２０の火力を高め回転移送される。この間、他端側開口１２は塞がれている。
【００３４】
次に本加熱用ガスバーナー２１を、予熱バーナー２０により加熱（図１（Ａ））された略中心部分を本加熱（図１（Ｂ））、閉塞、溶断（図１（Ｃ））、閉塞部１３の整形（図１（Ｄ））を順次行なう。ガラスバルブ１０の閉塞予定部１１は、加熱されることにより、軟化溶融し径細し、ついにはつながったまま閉塞され、溶断される。その後閉塞部１３を整形し、切断されたガラスバルブ１０の閉塞部１３にアニール用ガスバーナーをあてアニールして徐冷を終了する。
【００３５】
このようにして得られたガラスバルブ１０を通常のブリッジ手段を用いて連結し、発光管１を形成し図２に示すようにコンパクト蛍光ランプＬが完成する。
【００３６】
このような工程によって得られたガラスバルブ１０の外側および内側の閉塞部１３内外面には、鋭角部分は存在せず、ほぼ半球状の曲面を有し、０．９〜１．０ｍｍ程度の厚く、均一な肉厚を有している。
【００３７】
このように製造されたガラスバルブ１０を用いて、光周波点灯専用のコンパクト蛍光ランプのＬ製造後の点灯試験や、点滅試験などにおいて、ガラスバルブ閉塞部１３の残留歪によるクラックなどの損傷を生じることなく、安定した品質とガラス強度および外観形状を得ることが可能となる。
【発明の効果】
請求項１ないし３記載のガラス管端部の閉塞方法によれば、ガラス管端部の閉塞部形成持の加熱によるガラス管内気体の熱膨張を利用することで、閉塞部の曲面の整形を容易に施すことができる。さらに、閉塞部が軟化状態にあるうちにガラス管を回転させながら作業を行なっているので閉塞部の外側閉塞部（外壁）および内側閉塞端部（内壁）において、ほぼ均一な曲面形状を形成できるとともに、閉塞部の肉厚のばらつきや歪みの発生を防止することができる。
【００３８】
請求項４記載のガラス管端部の閉塞方法によれば、ガラス管内と管外が流通可能な気体流通部有しているので、ガラス管内圧が高くなりすぎることを抑制するとともに、ガラス管内の気体の熱膨張を一定に保つことが可能となり、閉塞部の曲面整形が容易にできる。
【００３９】
請求項５記載のガラス管端部の閉塞方法によれば、直管バルブを平行とすることで閉塞部の肉厚を一層均一に形成することが可能となる。
【００４０】
請求項６記載の発明によれば、請求項１ないし５いずれか一記載の作用を有する蛍光ランプ製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる蛍光ランプの製造方法における工程説明図
【図２】コンパクト形蛍光ランプの側面図
【符号の説明】
１…発光管、１０…ガラスバルブ、１１…閉塞予定部、１２…他端側開口
１３…閉塞部、２０…予熱用ガスバーナー
【図１】
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【図２】
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