(57)【要約】【課題】  直管状のガラス管を適正に彎曲させることができるようにした屈曲型のガラス管の製造装置および製造方法を提供する。【解決手段】  この屈曲型のガラス管の製造方法は、直管状のガラス管４を第１のホルダ５と第２のホルダ６とによって保持し、前記両ホルダ５，６間を加熱手段７によって加熱することによってガラス管４を軟化させ、第２のホルダ６が円弧状に移動することによってガラス管４を軟化している部分で彎曲させる。ガラス管４を彎曲させるため、測定手段８によって前記ガラス管４の軟化している部分の外径を測定し、演算手段９によって前記測定された外径から前記加熱手段７が前記ガラス管４を最適に加熱する温度を算出し、制御手段１０によって前記加熱手段７が算出した温度で加熱するように制御する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス管を加熱する加熱手段と、該加熱手段の一方側に配置され、前記ガラス管の一方を保持する第１の保持部と、前記加熱手段の他方側に配置され、前記ガラス管の他方を保持しながら移動し、加熱されて軟化している部分を彎曲させる第２の保持部とが備えられている屈曲型のガラス管の製造装置であって、
前記ガラス管の屈曲させた部分の外径を測定する測定手段と、該測定手段によって測定された外径に基づき、前記加熱手段が前記ガラス管を最適に加熱する設定値を算出する演算手段と、該演算手段によって算出された設定値で加熱するように前記加熱手段を制御する制御手段とを備えていることを特徴とする屈曲型のガラス管の製造装置。
【請求項２】
前記測定手段は、カメラと画像処理部とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の屈曲型のガラス管の製造装置。
【請求項３】
ガラス管を第１の保持部と第２の保持部とによって保持し、前記両ホルダ間を加熱手段によって加熱することによってガラス管を軟化させ、第２の保持部が移動することによってガラス管を軟化している部分で彎曲させる屈曲型のガラス管の製造方法であって、
測定手段によって前記屈曲した部分の外径を測定し、演算手段によって前記測定された外径から前記加熱手段が前記ガラス管を最適に加熱する設定値を算出し、制御手段によって前記加熱手段が前記算出された設定値で加熱するように制御して前記ガラス管を彎曲させることを特徴とする屈曲型のガラス管の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置のバックライトなどとして使用される屈曲型の放電管を構成している屈曲型のガラス管の製造装置および製造方法に関し、詳しくは、直管状のガラス管をＵ字形やＬ字形に成形するための屈曲型のガラス管の製造装置および製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置のバックライトなどの光源として、Ｕ字形やＬ字形等に成形された屈曲型の放電管が使用されている。屈曲型の放電管を製造するには、放電管を構成しているガラス管をＵ字形やＬ字形に成形した後、ガラス管内に希ガスや水銀などを封入しながら、このガラス管の両端部に電極を取り付ける封止方法がある。しかし、この方法では、後工程の装置が複雑となったり、ガラス管の形状ごとに多種類の装置が必要となったりというコスト面の問題を有している。
【０００３】
そこで、ガラス管の両端部に電極を取り付けて封止する際に、ガラス管内に希ガスや水銀などを封入し、その後、ガラス管をＵ字形やＬ字形に成形することにより、屈曲型の放電管を製造する方法が提供されている。この方法にあっては、例えば特許文献１に開示されているような曲げ加工装置が使用される。
【０００４】
この曲げ加工装置は、図２に示すように、基台１と回転台２とが支持軸３によって連結され、回転台２が支持軸３を回転軸にして回転することができるようになっている。基台１と回転台２とには、水銀などを拡散封入し、両端部に電極（図示せず）を取り付けたガラス管（構成的には放電管となるが、以下、「ガラス管」として説明する。）４を保持する第１の保持部５と第２の保持部６が備えられ、さらに回転台２には、コイル状のヒータのような加熱手段（以下、「ヒータ」という。）７が備えられている。
【０００５】
両保持部５，６とヒータ７とは、初期状態において、一列となるように配置され、ガラス管４はコイル状のヒータ７内を挿通した状態で両保持部５，６に保持される。そして、第２の保持部６は、回転台２が回転することによって円弧状に移動し、最終状態において半回転して第１の保持部５と対向する。
【０００６】
このような曲げ加工装置において、屈曲型のガラス管４を製造するには、まず、図２（ａ）に示すように、回転台２が基台１の側方に位置し、直管状のガラス管４がヒータ７内を挿通した状態で、両保持部５，６がこのガラス管４を保持する。この直管状のガラス管４内には希ガスや水銀などが封入され、両端部に電極が取り付けられている。
【０００７】
そして、直管状のガラス管４のほぼ中間の部分は、ヒータ７によって加熱される。この加熱されたガラス管４の部分が軟化すると、図２（ｂ）に示すように、回転台２が支持軸３を回転軸にして徐々に回転する。このとき、ヒータ７も回転し、ガラス管４の先ほど軟化した部分よりも第２の保持部６に近づいた部分が加熱される。このように、ガラス管４は第２の保持部６側が徐々に加熱されつつ回転し、図２（ｃ）に示すように第２の保持部６が第１の保持部５と向かい合うまで回転台２が回転すると、Ｕ字形の屈曲型のガラス管４が製造される。
【０００８】
なお、Ｌ字形の屈曲型のガラス管４を製造するときは、回転台２は図２（ｂ）に示すように、第２の保持部６が４分の１回転した状態で停止する。
【特許文献１】特開平６−２４３７８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
直管状のガラス管４から屈曲型のガラス管４を製造するため、ヒータ７が直管状のガラス管４を加熱して、軟化させている。しかし、ガラス管４を加熱して軟化させる温度は、ヒータの電圧等の温度設定条件を一定にしていてもヒータの劣化や導通時間経過によって変動してしまう。そのため、これらの変動要因に応じて温度設定条件を変更しなければ、加熱条件が変動しガラス管４を適正に彎曲させることができない。
【００１０】
すなわち、加熱温度が低いと、ガラス管４は十分に加熱されず、軟化していない状態で彎曲されることから、ガラス管４は割れてしまう。逆に、加熱温度が高いと、ガラス管４は加熱されすぎ、ガラスが溶融することから、ガラス管４の内壁が潰れてしまう。
【００１１】
そこで、本発明は、直管状のガラス管を適正に彎曲させることができるようにした、屈曲型のガラス管の製造装置および屈曲型のガラス管の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る屈曲型のガラス管の製造装置は、ガラス管を加熱する加熱手段と、該加熱手段の一方側に配置され、前記ガラス管の一方を保持する第１の保持部と、前記加熱手段の他方側に配置され、前記ガラス管の他方を保持しながら移動し、加熱されて軟化している部分を彎曲させる第２の保持部とが備えられている屈曲型のガラス管の製造装置であって、前記ガラス管の屈曲させた部分の外径を測定する測定手段と、該測定手段によって測定された外径に基づき、前記加熱手段が前記ガラス管を最適に加熱する設定条件を算出する演算手段と、該演算手段によって算出された設定条件に前記加熱手段を制御する制御手段とを備えていることを特徴としている。
【００１３】
この屈曲型のガラス管の製造装置によれば、加熱手段がガラス管を加熱して、ガラス管を軟化させ屈曲すると、この屈曲した部分がわずかに縮径し、この縮径した部分の外径を測定手段が測定し、この外径に基づいて演算手段が最適な設定条件を算出し、制御手段が加熱手段の加熱温度を制御し、加熱手段がこの温度でガラス管を加熱する。したがって、外径に基づいて設定条件が算出されガラス管を過熱するので、ガラス管は最適に軟化している状態で彎曲される。なお、このガラス管の縮径した部分の外径に対応して、ガラス管を最適に彎曲させることができる加熱手段の設定条件が演算手段にデータとして蓄積されており、このデータに基づいて、加熱手段の設定条件が算出される。
【００１４】
また、前記屈曲型のガラス管の製造装置において、前記測定手段は、カメラと画像処理部とを備えていることが好ましい。
【００１５】
この屈曲型のガラス管の製造方法によれば、測定手段がカメラと画像処理部とを備えることにより、カメラによって撮影されたガラス管の軟化している部分の外径が画像処理部によって数値化される。
【００１６】
また、本発明に係る屈曲型のガラス管の製造方法は、ガラス管を第１の保持部と第２の保持部とによって保持し、前記両ホルダ間を加熱手段によって加熱することによってガラス管を軟化させ、第２の保持部が移動することによってガラス管を軟化している部分で彎曲させる屈曲型のガラス管の製造方法であって、測定手段によって前記軟化して屈曲させた部分の外径を測定し、演算手段によって前記測定された外径から前記加熱手段が前記ガラス管を最適に加熱する設定条件を算出し、制御手段によって前記加熱手段が前記算出された設定条件で加熱するように制御して前記ガラス管を彎曲させることを特徴としている。
【００１７】
この屈曲型のガラス管の製造方法によれば、測定手段によって測定されたガラス管の軟化している部分の外径に基づき、演算手段がガラス管を最適に加熱する設定条件を算出し、この算出された設定条件で加熱手段がガラス管を加熱するように制御手段によって制御される。したがって、ガラス管は、外径に基づいて算出された設定条件で加熱されるため、適正に軟化している状態で彎曲され、適正に屈曲型のガラス管を製造することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ガラス管の軟化している部分の外径が測定され、この外径に基づいて算出される設定条件で温度制御するため適正な温度でガラス管が加熱されることにより、ガラス管は適正に溶融した状態で彎曲される。したがって、ガラス管は、加熱温度が低くて割れるようなことがなく、逆に、加熱温度が高くて内壁が潰れるようなことがないため、歩留まりが向上し、ガラス管および放電管のコストダウンを図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明に係る屈曲型のガラス管の製造装置および製造方法の一実施形態について、図１を参照しながら説明する。ただし、従来と同一部分は、同一符号を付して説明する。
【００２０】
この屈曲型のガラス管の製造装置は、従来の装置に追加して、測定手段８、演算手段９そして制御手段１０が備えられている。なお、加熱手段は、ヒータ７以外にバーナーなどを使用することができるため、この実施形態においては加熱手段７として説明する。
【００２１】
そして、測定手段８は、ガラス管４が加熱手段７によって加熱されて軟化し屈曲させた部分の外径を測定する装置で、例えば、ＣＣＤなどのカメラと画像処理部とが備えられている。ガラス管４は加熱されて軟化し屈曲すると、屈曲時に伸ばされることとガラス管４の内圧が外圧よりも低いことにより縮径する。この縮径した部分がカメラによって撮影され、画像処理部で外径が数値化され、この数値が演算手段９に出力される。
【００２２】
演算手段９は、前記測定手段８によって測定された外径に基づいて、ガラス管４を最適に加熱する加熱装置７の設定条件を算出する装置である。演算手段９は、以前に測定された複数のガラス管４の屈曲部の外径と、この外径に対して適正な加熱温度に制御するためにどの程度設定条件を変化させると、ガラス管４が割れたり、潰れたりしないで適正に軟化して彎曲させることができるかのデータを蓄積している。したがって、演算手段９は、この蓄積されたデータに基づいて、測定手段８から入力されたガラス管４の外径に対して適切な加熱温度の変化値に対応した設定条件を算出し、この算出した設定条件を制御手段１０に出力する。
【００２３】
制御手段１０は、前記算出された設定条件で加熱手段７が加熱するように制御する装置である。加熱手段７がヒータ７であるときは、制御手段１０は電圧を制御する。また、加熱手段７がバーナーであるときは、制御手段１０はガス量またはバーナーとガラス管４の距離等を制御する。
【００２４】
この屈曲型のガラス管の製造装置はこのように構成され、次に、この装置を使用して、屈曲型のガラス管４を製造する方法について説明する。
【００２５】
まず、図１に示すように第１の保持部５と第２の保持部６がガラス管４を保持した状態で、加熱手段７がガラス管４を加熱する。このガラス管４内には希ガスや水銀などが封入され、両端部に電極が取り付けられている。ガラス管４を加熱手段７で加熱しながら第２の保持部６を移動させるとガラス管４は屈曲を始める。この時ガラス管４は引き伸ばされることになり、またガラス管４の内圧は、外圧よりも小さいことから、軟化したガラス管４は肉厚や内圧その他の変動要因に応じて縮径する。この部分の外径が測定手段８によって測定され、その寸法が演算手段９へ出力される。
【００２６】
演算手段９は、蓄積されているデータから、縮径した寸法に対して、最適に加熱する温度にするための設定条件を算出し、この算出された設定条件を制御手段１０へ出力する。制御手段１０は、加熱手段７がこの算出された設定条件出で次のガラス管４を加熱するように制御する。
【００２７】
ガラス管４は、変動要因に関係なく、最適な温度で加熱されることにより、適正に軟化する。したがって、割れたり、潰れたりすることなく、適正に彎曲される。
【００２８】
なお、本発明は、前記の実施形態に限定することなく、特許請求の範囲に記載した技術的事項の範囲内において種々変更することができる。例えば、ガラス管４は、希ガスや水銀などを封入せず、かつ、両端部に電極が取り付けられていないものでも、加熱され屈曲することによって引き伸ばされ縮径することにより、同様に実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明に係る屈曲型のガラス管の製造装置および屈曲型のガラス管の製造方法は、歩留まりが向上し、液晶表示装置のバックライトとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本願発明に係る屈曲型のガラス管の製造装置の一実施形態を示す概略構成図
【図２】従来の屈曲型のガラス管の製造装置の概略構成図であって、（ａ）は初期の状態の概略構成図、（ｂ）は途中の状態の概略構成図、（ｃ）は最終の状態の概略構成図
【符号の説明】
【００３１】
４  ガラス管
５  第１の保持部
６  第２の保持部
７  加熱手段
８  測定手段
９  演算手段
１０  制御手段
【図１】
2005289749.tif 000003
【図２】
2005289749.tif 000004