(57)【要約】【課題】ガラス管をコ字形状にする際の生産効率を向上させると共にコ字形状としたガラス管の直管部分同士の距離（ピッチ）を短くできるようにする。【解決手段】ガラス管１の第１曲げ位置３１および第２曲げ位置３２を挟んで配置された一対のチャック２ａ，２ｂによりガラス管１を保持する。ガラス管１の第１曲げ位置３１をバーナーにより加熱軟化して、第１曲げ位置３１を中心に一方のチャック２ｂを回動させてガラス管１をＬ字形状にした後、バーナーを第２曲げ位置３２へ移動させて第２曲げ位置３２を加熱軟化し、第２曲げ位置３２を中心に他方のチャック２ａを回動させてガラス管１をコ字形状に形成する。これによって、チャック２ａ，２ｂによるガラス管１の保持位置を替える必要がないようにする。【選択図】図４
2005239503.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直管形のガラス管をコ字形状にするためのガラス管の第１曲げ位置および第２曲げ位置を挟むようにして隔離した２箇所を一対のチャックにより保持する工程と、
第１曲げ位置にバーナーを移動させて第１曲げ位置を加熱軟化する工程と、
第１曲げ位置を中心に一方のチャックを回動させてガラス管をＬ字形状にする工程と、
バーナーを第２曲げ位置に移動させて第２曲げ位置を加熱軟化する工程と、
第２曲げ位置を中心に他方のチャックを回動させてガラス管をコ字形状にする工程と、
を有することを特徴とするガラス管の形成方法。
【請求項２】
直管形のガラス管をコ字形状にするためのガラス管の第１曲げ位置および第２曲げ位置を挟むようにして隔離した２箇所を保持する一対のチャックと、
ガラス管をコ字形状にする際の各チャックの回動軌跡を案内するための案内溝を備えた案内板と、
案内溝に沿って各チャックを回動させる回動機構と、
バーナーをガラス管の第１曲げ位置および第２曲げ位置へ移動させる移動機構と、を有し、
ガラス管の第１曲げ位置をバーナーにより加熱軟化し、第１曲げ位置を中心に一方のチャックを回動機構により案内溝に沿って回動させてガラス管をＬ字形状にした後、移動機構によりバーナーを第１曲げ位置から第２曲げ位置へ移動させ、第２曲げ位置をバーナーにより加熱軟化し、第２曲げ位置を中心に他方のチャックを回動機構により案内溝に沿って回動させてガラス管をコ字形状にすることを特徴とするガラス管の形成装置。
【請求項３】
前記移動機構は、
バーナーを鉛直方向へ移動させる鉛直移動機構と、
バーナーを水平方向へ移動させる水平移動機構と、
を有することを特徴とする請求項２記載のガラス管の形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直管形のガラス管をコ字形状に形成する形成方法およびその形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液晶表示装置において表示画面の直下に配置されるバックライト装置には複数の蛍光ランプが搭載される。従来は、その蛍光ランプに直管形のガラス管が用いられることがほとんどであった。しかし、近年はバックライト装置のコスト低減、ランプ点灯効率の改善などの要望により、ガラス管を中央でＵ字形状またはコ字形状に屈曲させた蛍光ランプに移行してきている。
【０００３】
Ｕ字形状のガラス管の形成方法については、例えば下記特許文献１に記載の手法が知られている。しかしながら、Ｕ字形状であると、そのＵ字部分は半円形であるために長く、その分だけ直管部分の長さが短くなる。そしてＵ字部分は表示画面外のフレーム部分に配置する必要があるため、結果として十分な輝度が得られる有効画面のサイズが小さくなるという問題がある。そこで、表示画面の大型化に対応して有効画面をより大きく確保するため、コ字形状の蛍光ランプの使用が増加している。
【０００４】
図５は、コ字形状の蛍光ランプを用いた直下式のバックライト装置の構成を示す組立斜視図である。フロントフレーム５２、拡散板５３、反射シート５４、バックフレーム５５がこの順に配置され、拡散板５３と拡散シート５４との間に複数本の蛍光ランプ５１が並列に配置される。各蛍光ランプ５１は、両端部の電極部分が樹脂ホルダー５８ａに固定され、中央部のコ字部分が樹脂ホルダー５８ｂに固定される。バックフレーム５５には絶縁シート５６を介してインバータ５７が固定されている。
【０００５】
図６は、バックライト装置の透視側面図、図７はその平面図である。図７の平面図に示すように、各蛍光ランプ５１のコ字部分は、表示画面５０の外、すなわちフロントフレーム５２の枠部分に配置される。ここでは一例として、バックライト装置の横長Ｌ１を３４６．５ｍｍ、縦長Ｍ１を２６９．５ｍｍとし、表示画面５０の横長Ｌ２を３０８．８ｍｍ、縦長Ｍ２を２３３．８ｍｍとする。蛍光ランプ５１の直管部分同士の距離（ピッチ）Ｐを３８ｍｍ、外径Ｑを３ｍｍとする。
【０００６】
図６の透視側面図に示すように、各蛍光ランプ５１の電極部分にはインバータ５７から延出された導電線５９が接続されており、この導電線５９を通じて各蛍光ランプ５１にインバータ５７から電力が供給される。ここでは一例としてバックライト装置の厚さＮを３８．２ｍｍとする。なお、図６では、フロントフレーム５２の側壁面を透視した状態を示している。
【０００７】
従来、ガラス管をコ字形状に形成する際には、図８の製造工程図に示すように、直管形のガラス管を格納したホッパーからガラス管を形成装置に投入し、第１ベンディング工程、第２ベンディング工程を行ってガラス管をコ字形状にした後、このガラス管を取り出して別のホッパーに格納するようになっていた。
【０００８】
第１ベンディング工程では、図９に示すように、ガラス管５１をコ字形状にするためのガラス管５１の第１曲げ位置６１を挟んで隔離した２箇所を一対のチャック６０ａ，６０ｂにより保持し、この第１曲げ位置６１をバーナーで加熱軟化し、第１曲げ位置を中心に双方のチャック６０ａ，６０ｂを４５度ずつ回動させてガラス管５１をＬ字形状とする。
【０００９】
第２ベンディング工程では、図１０に示すように、ガラス管５１の第２曲げ位置６２を挟んで隔離した２箇所をチャック６０ａ，６０ｂにより保持し、この第２曲げ位置をバーナーの位置まで移動して加熱軟化し、第２曲げ位置を中心に双方のチャック６０ａ，６０ｂを４５度ずつ回動させることにより、ガラス管５１をコ字形状とする。
【特許文献１】特許第２５６１８７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、ガラス管をコ字形状に形成する従来の形成手法では、ペンディング工程が２つに分かれているため、チャック６０ａ，６０ｂによるガラス管５１の保持位置の変更やガラス管５１の移動などの工程があり、生産効率の低下を招くという問題があった。
【００１１】
また、表示画面の輝度を向上させるためには、蛍光ランプの設置本数を増加させる必要があり、このためにはコ字形状の蛍光ランプ５１の直管部分同士のピッチＰを短くすることが考えられるが、従来の形成手法では、ガラス管５１の第１曲げ位置と第２曲げ位置の間にチャック６０ｂが配置されるため、ガラス管５１のピッチＰをチャック６０ｂの幅よりも短くすることができないという問題があった。
【００１２】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ガラス管をコ字形状にする際の生産効率を向上させると共にコ字形状としたガラス管の直管部分同士のピッチを短くし得るガラス管の形成方法およびその形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
第１の本発明に係るガラス管の形成方法は、直管形のガラス管をコ字形状にするためのガラス管の第１曲げ位置および第２曲げ位置を挟んで隔離した２箇所を一対のチャックにより保持する工程と、第１曲げ位置にバーナーを移動させて第１曲げ位置を加熱軟化する工程と、第１曲げ位置を中心に一方のチャックを回動させてガラス管をＬ字形状にする工程と、バーナーを第２曲げ位置に移動させて第２曲げ位置を加熱軟化する工程と、第２曲げ位置を中心に他方のチャックを回動させてガラス管をコ字形状にする工程と、を有することを特徴とする。
【００１４】
第２の本発明に係るガラス管の形成装置は、直管形のガラス管をコ字形状にするためのガラス管の第１曲げ位置および第２曲げ位置を挟むようにして隔離した２箇所を保持する一対のチャックと、ガラス管をコ字形状にする際の各チャックの回動軌跡を案内するための案内溝を備えた案内板と、案内溝に沿って各チャックを回動させる回動機構と、バーナーをガラス管の第１曲げ位置および第２曲げ位置へ移動させる移動機構と、を有し、ガラス管の第１曲げ位置をバーナーにより加熱軟化し、第１曲げ位置を中心に一方のチャックを回動機構により案内溝に沿って回動させてガラス管をＬ字形状にした後、移動機構によりバーナーを第１曲げ位置から第２曲げ位置へ移動させ、第２曲げ位置をバーナーにより加熱軟化し、第２曲げ位置を中心に他方のチャックを回動機構により案内溝に沿って回動させてガラス管をコ字形状にすることを特徴とする。
【００１５】
第１，第２の本発明にあっては、ガラス管の第１曲げ位置および第２曲げ位置を挟んでガラス管を一対のチャックにより保持し、ガラス管の第１曲げ位置をバーナーにより加熱軟化して、第１曲げ位置を中心に一方のチャックを回動させてガラス管をＬ字形状にした後、バーナーを第２曲げ位置へ移動させて第２曲げ位置を加熱軟化し、第２曲げ位置を中心に他方のチャックを回動させてガラス管をコ字形状に形成するようにしたことで、チャックによるガラス管の保持位置を替える必要がないようにしている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るガラス管の形成方法およびその形成装置によれば、チャックによるガラス管の保持位置を替える必要がないので、保持位置を替える工程を省略でき、生産効率を向上させることができる。また、チャックがガラス管の第１曲げ位置と第２曲げ位置との間に配置されることがないので、ガラス管のピッチを短く製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１８】
図１は、本実施の形態におけるガラス管の形成装置の構成を示す正面図であり、図２は、その中央断面図である。図１に示すように、ガラス管１の隔離した２箇所が一対のチャック２ａ，２ｂにより保持される。チャック２ａ，２ｂは、それぞれチャック基体３ａ，３ｂを介してスライダ台１５ａ，１５ｂに固定される。
【００１９】
案内板５は、直管形のガラス管１をコ字形状にするためにチャック２ａ，２ｂを回動させるときの回動軌跡を案内するための案内溝６を有する。この案内溝６は、チャック２ａ，２ｂの回動軌跡の円弧を円周の一部とする仮想円を基準とするインボリュート曲線に沿った溝である。この案内板５は支え台２２の上に配置され、支え台２２は支持柱２１ａ，２１ｂを介して架台１１に固定される。
【００２０】
バーナー１８は、ガスの供給路１９を介して移動機構２３に固定される。移動機構２３は、バーナー１８の位置を移動させるためのものであり、バーナー１８を鉛直方向へ移動させる鉛直移動機構２３ａと、バーナー１８を水平方向へ移動させる水平移動機構２３ｂとを備える。鉛直移動機構２３ａは、鉛直方向に敷かれたレール２３ｃに沿って鉛直方向に移動可能であり、水平移動機構２３ｂは、水平方向に敷かれたレール２３ｄに沿って水平方向に移動可能である。この移動機構２３によって、バーナー１８は、ガラス管１の曲げ位置に移動する。
【００２１】
図２に示すように、バーナー１８は、対向配置された一対のバーナー１８ａ，１８ｂで構成される。バーナー１８ａ，１８ｂは、それぞれの対向面に表面が半円柱状の切り欠き面を備え、この切り欠き面によりガラス管１を挟み込んだ状態で切り欠き面から火炎を放射してガラス管１を加熱軟化する。
【００２２】
スライダ台１５ｂは、その端部に案内板５との距離を一定に保つためのスペーサ１６を介してローラ１７が取り付けてあり、このローラ１７は、案内板５に設けられた案内溝６に嵌め込まれる。
【００２３】
スライダ台１５ｂは、回動アーム１４、軸受１０を介して回動レバー１３ｂに固定される。回動レバー１３ｂの端部は、伸縮自在の支持棒１２ｂの一端に固定され、支持棒１２ｂの他端は架台１１に固定される。支持棒１２ｂには、図示しない駆動機構から動力が伝達される。
【００２４】
スライダ台１５ａも同様に、回動アーム１４、軸受１０を介して回動レバー１３ａに固定される。回動レバー１３ａの端部は、伸縮自在の支持棒１２ａの一端に固定され、支持棒１２ａの他端は架台１１に固定される。支持棒１２ａには、図示しない駆動機構から動力が伝達される。
【００２５】
これら支持棒１２ａ，１２ｂ、回動レバー１３ａ，１３ｂ、軸受１０、回動アーム１４、スライダ台１５ａ，１５ｂは、回動機構を構成する。
【００２６】
この回動機構の動作について簡単に説明する。図示しない駆動機構から支持棒１２ａ，１２ｂに動力が伝達されると、支持棒１２ａ，１２ｂは、伸縮して回動レバー１３ａ，１３ｂを回動させる。回動レバー１３ａ，１３ｂが回動するとその動力は、軸受１０、回動アーム１４を介してスライダ台１５ａ，１５ｂに伝えられ、スライダ台１５ａ，１５ｂが案内溝６に沿って回動する。これにより、スライダ台１５ａ，１５ｂに固定されたチャック２ａ，２ｂが案内溝６に沿って回動する。なお、図１、図２では、チャック２ｂが９０度回動してガラス管１をＬ字形状にした状態を示している。
【００２７】
図３に示すように、本形成装置による製造工程では、直管形のガラス管１を格納したホッパーからガラス管１を形成装置に投入した後、ガラス管１を保持するチャック２ａ，２ｂの位置を替えることなくガラス管１をコ字形状にし、このガラス管１を取り出して別のホッパーに格納する。
【００２８】
ガラス管１をコ字形状に形成する工程について、図４の遷移図を用いて説明する。まず、図４の上側に示すように、直管形のガラス管１の隔離した２箇所をチャック２ａ，２ｂで保持する。このとき、チャック２ａ，２ｂは、ガラス管１をコ字形状にするために加熱軟化する第１曲げ位置３１および第２曲げ位置３２を挟むようにしてガラス管１を保持する。そして、移動機構２３によりバーナー１８をガラス管１の第１曲げ位置３１に移動させ、バーナー１８により第１曲げ位置３１を加熱軟化する。
【００２９】
続いて、図４の真中に示すように、駆動機構により支持棒１２ｂに動力を伝達し、回動レバー１３ｂ、軸受１０、回動アーム１４を介してスライダ台１５ｂを９０度回動する。このとき、ガラス管１の第１曲げ位置３１は十分に軟化しているので、この第１曲げ位置３１を中心に、スライダ台１５ｂに固定されたチャック２ｂが９０度回動する。これによってガラス管１をＬ字形状に形成する。
【００３０】
続いて、水平移動機構２３ｂにより、バーナー１８をガラス管１の第２曲げ位置３２まで水平移動させ、バーナー１８により第２曲げ位置３２を加熱軟化する。
【００３１】
続いて、図４の下側に示すように、チャック２ａ，２ｂによるガラス管１の保持位置を替えることなく、駆動機構により支持棒１２ａに動力を伝達し、回動レバー１３ａ、軸受１０、回動アーム１４を介してスライダ台１５ａを９０度回動する。このとき、ガラス管１の第２曲げ位置３２は十分に軟化しているので、この第２曲げ位置３２を中心に、スライダ台１５ａに固定されたチャック２ａが９０度回動する。これによってガラス管１をコ字形状に形成する。
【００３２】
したがって、本実施の形態によれば、ガラス管１の第１曲げ位置３１および第２曲げ位置３２を挟んでガラス管１を一対のチャック２ａ，２ｂにより保持し、ガラス管１の第１曲げ位置３１をバーナー１８により加熱軟化して、第１曲げ位置３１を中心に一方のチャック２ｂを回動させてガラス管１をＬ字形状にした後、バーナー１８を第２曲げ位置３２へ移動させて第２曲げ位置３２を加熱軟化し、第２曲げ位置３２を中心に他方のチャック２ａを回動させてガラス管１をコ字形状に形成するようにしたことで、チャック２ａ，２ｂによるガラス管１の保持位置を替える必要がないので、保持位置を替える工程を省くことができ、コ字形状を正確に形成できるとともに、生産効率を向上させることができる。
【００３３】
また、チャック２ａ，２ｂがガラス管１の第１曲げ位置３１と第２曲げ位置３２の間に配置されることがないので、ガラス管１のピッチを短く製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】一実施の形態におけるガラス管の形成装置の構成を示す正面図である。
【図２】上記形成装置の構成を示す中央断面図である。
【図３】上記形成装置によるガラス管の製造工程の手順を示す図である。
【図４】上記形成装置により直管形のガラス管をコ字形状に形成する様子を示す遷移図である。
【図５】コ字形状のガラス管を用いたバックライト装置の構成を示す組立斜視図である。
【図６】上記バックライト装置の構成を示す透視側面図である。
【図７】上記バックライト装置の構成を示す平面図である。
【図８】従来のガラス管の製造工程の手順を示す図である。
【図９】図８に示す第１ペンディング工程により直管形のガラス管をＬ字形状に形成する様子を示す遷移図である。
【図１０】図８に示す第２ペンディング工程によりＬ字形状のガラス管をコ字形状に形成する様子を示す遷移図である。
【符号の説明】
【００３５】
１…ガラス管
２ａ，２ｂ…チャック
３ａ，３ｂ…チャック基体
５…案内板，６…案内溝
１０…軸受，１１…架台
１２ａ，１２ｂ…支持棒
１３ａ，１３ｂ…回動レバー
１４…回動アーム
１５ａ，１５ｂ…スライダ台
１６…スペーサ，１７…ローラ
１８ａ，１８ｂ…バーナー
１９ａ，１９ｂ…供給路
２１ａ，２１ｂ…支持柱
２２…支え台，２３…移動機構
２３ａ…鉛直移動機構
２３ｂ…水平移動機構
２３ｃ，２３ｄ…レール
【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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