(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
頂部に封止部を有する形状にガラス管の一端を封止してなる白熱電球の外囲器であるバルブを形成する工程と、端部にフィラメントを継線した一対の導入線がビードガラスに支持されてなるマウント部材を形成する工程と、当該マウント部材を前記バルブに装入し所定の位置に固定又は仮止めする工程と、前記バルブのうち前記封止部が気密性を有する気密性のバルブのみを内部が真空排気された状態で次工程に供給する工程と、前記バルブの開口端側に形成される排気管の前記開口部を封入ガス供給手段に接続させて前記気密性のバルブ内部に所望の封入ガスを所定ガス圧で封入する封入ガス供給工程と、前記排気管の所定の部位を加熱して溶融封止するとともに、前記排気管から切り離されて完成した白熱電球を形成し、当該白熱電球を取り出す工程と、前記白熱電球の形成後に残される前記排気管の切り離し部に新たに形成された閉塞部の気密性を検査する工程と、前記封入ガス以外の気体の混入を防止して前記排気管の内部に残留する前記封入ガスのみを回収する残留ガス回収工程とを具備することを特徴とする白熱電球の製造方法。
【請求項２】
前記気密性のバルブのみを内部が真空排気された状態で次工程に供給する工程が、内部を真空排気した状態又は雰囲気ガスが充満した状態の前記バルブに、前記封止部の気密性の検査に適した検査ガスを封入する工程と、前記封止部の気密性を検査する工程と、前記バルブのうち前記気密性の検査で気密性のあることが判定された前記気密性のバルブを選別する工程と、前記気密性のバルブの開口端側に形成される前記排気管の開口部に排気手段を接続して前記気密性のバルブ内部を真空排気する工程とを含むものである請求項１に記載の白熱電球の製造方法。
【請求項３】
前記気密性のバルブのみを内部が真空排気された状態で次工程に供給する工程が、前記バルブに形成される前記排気管の開口部排気手段を接続して前記バルブの内部を真空排気する工程と、前記バルブに形成される前記封止部の気密性を検査する工程と、前記バルブのうち前記気密性の検査で気密性のあることが判定された気密性のバルブを選別する工程とを含むものである請求項１に記載の白熱電球の製造方法。
【請求項４】
前記封止部の気密性を検査する工程が、前記排気手段で前記バルブ内部を真空排気した後、前記バルブと前記排気手段とを隔絶し、前記バルブの内圧を断続的に２回測定した平均値が、０〜７６０Ｔｏｒｒの範囲で設定した基準値以下であれば気密性を有すると判定するものであり、前記平均値が前記基準値を上回る場合であっても、前記バルブの直前に測定されたバルブの測定平均値未満であれば気密性を有すると判定するものである請求項３に記載の白熱電球の製造方法。
【請求項５】
前記気密性のバルブを選別する工程が、前記気密性のバルブのみを搬送手段に残し、前記気密性のバルブ以外は前記搬送手段から除去することで、前記バルブを選別するものである、請求項２ないし請求項４のいずれかに記載の白熱電球の製造方法
【請求項６】
前記封入ガス供給工程が、前記封入ガス供給手段に設けたガス供給源から給送される前記封入ガスを蓄ガス容器内に一時的に貯留した後、前記排気管の前記開口部への取付部と前記蓄ガス容器とを継合する第１通路途中に設けられる弁を開放して前記気密性のバルブ内部に前記封入ガスを封入するものであり、前記封入ガスの貯留時に前記蓄ガス容器内部のガス圧を検出し、その検出結果を基に、前記ガス供給源と前記蓄ガス容器とを継合する第２通路途中に設けられる流量調節手段を制御して封入ガスの流量調節及び供給遮断を実行し、前記蓄ガス容器内に貯留される封入ガスを所定ガス圧に調整するものである請求項１ないし４のいずれかに記載の白熱電球の製造方法。
【請求項７】
前記残留ガス回収工程が、前記排気管の前記閉塞部が気密でない場合には、前記封入ガス以外の気体が回収通路内へ混入するのを防止するために弁を開弁して前記排気管を除去し、前記弁よりも下流の前記回収通路及び前記排気管内に残留する既に前記封入ガス以外の気体が混入した封入ガスを廃棄し、一方、前記閉塞部が気密である場合には、前記混入防止弁を開弁した状態で前記排気管の前記開口部に接続される吸気手段で、前記排気管及び前記回収通路内に残留する前記封入ガスを回収し、前記封入ガス供給手段での再利用を可能にするものである請求項１ないし６のいずれかに記載の白熱電球の製造方法。
【請求項８】
端部にフィラメントを継線した一対の導入線がビードガラスに支持されてなるマウント部材を内部に収容する白熱電球の外囲器であるバルブのうち、その頂部に形成される封止部が気密性を有する気密性のバルブのみを内部が真空排気された状態で供給する手段と、前記気密性のバルブ内部に所望の封入ガスを所定ガス圧で封入する封入ガス供給手段と、前記気密性のバルブの開口端側に形成される排気管の所定の部位を加熱して溶融封止するとともに、前記排気管から切り離されて完成した白熱電球を形成する封止手段と、前記白熱電球を取り出す製品取出手段と、前記白熱電球の形成後に残される前期排気管の切り離し部に新たに形成される閉塞部の気密性を検査する排気管気密検査手段と、前記封入ガス以外の気体の混入を防止して前記排気管の内部に残留した前記封入ガスのみを回収する残留ガス回収手段とを具備し、前記気密性のバルブのみを内部が真空排気された状態で供給する手段、前記封入ガス供給手段、前記封止手段、前記製品取出手段、前記排気管気密検査手段及び前記残留ガス回収手段を同一円周上に順次配置してなり、前記排気管の開口部と気密に接続された状態で前記バルブを保持するとともに、各前記製造工程間を完結的に移動して前記バルブを搬送する搬送手段と、当該搬送手段に前記バルブを投入するバルブ投入手段と、前記搬送手段から前記排気管を除去する排気管除去手段とを備えることを特徴とする白熱電球の製造装置。
【請求項９】
前記気密性のバルブのみを内部が真空排気された状態で供給する手段が、少なくとも、前記バルブの前記封止部の気密性を検査するバルブ気密検査手段と、前記バルブのうち前記気密性の検査で気密性のあることが判定された気密性のバルブを選別するバルブ選別手段と、前記バルブ気密検査手段及び前記バルブ選別手段の前又は／及び後に前記バルブ内を真空排気する排気手段を含むものである請求項８に記載の白熱電球の製造装置。
【請求項１０】
前記気密性のバルブのみを内部が真空排気された状態で供給する手段が、前記バルブ内を真空排気する排気手段と、前記バルブの頂部に形成される封止部の気密性を検査するのに適した検査ガスを前記バルブ内に封入する検査ガス供給手段と、前記バルブ気密検査手段と、前記バルブ選別手段と、前記気密性のバルブ内を真空排気する排気手段とを含むものである請求項９に記載の白熱電球の製造装置。
【請求項１１】
前記気密性のバルブのみを内部が真空排気された状態で供給する手段が、前記バルブ内を真空排気する排気手段と、前記バルブ気密検査手段と、前記バルブ選別手段とを含むものである請求項９に記載の白熱電球の製造装置。
【請求項１２】
前記バルブ気密検査手段が、前記バルブの内圧を測定するバルブ内圧検出手段と、当該バルブ内圧検出手段で測定した結果から前記バルブの気密性を判定する判定部とを有するものであり、前記バルブ内部を前記排気手段で真空排気した後、前記バルブと前記排気手段とを隔絶し、前記バルブ内圧検出手段で前記バルブの内圧を断続的に少なくとも２回測定した結果の平均値を算出し、０〜７６０Ｔｏｒｒの範囲内で設定した基準値と前記判定部で比較して前記平均値が前記基準値以下であれば気密性を有すると判定するものであり、前記平均値が前記基準値を上回る場合であっても、前記バルブの直前に測定されたバルブの測定平均値未満であれば気密性を有すると判定するものである請求項９または１１に記載の白熱電球の製造装置。
【請求項１３】
前記バルブ選別手段が、前記気密性のバルブのみを前記搬送手段から除去するバルブ除去手段を有するものである、請求項８ないし１２のいずれかに記載の白熱電球の製造装置
【請求項１４】
前記封入ガス供給手段が、ガス供給源から給送される前記封入ガスを一時的に貯留する蓄ガス容器を有し、前記排気管の前記開口部への取付部と前記蓄ガス容器とを継合する第１通路途中に設けられる弁を開放して前記蓄ガス容器内に一時的に貯留した前記封入ガスを前記気密性のバルブ内部に封入するものであり、前記封入ガス貯留時に前記蓄ガス容器内部のガス圧を検出する内圧検出手段の検出結果を基に流量制御部が前記ガス供給源から供給される前記封入ガスの流量調節及び供給遮断を実行する流量調節手段の作動を制御し、前記蓄ガス容器内に貯留される前記封入ガスを所定ガス圧に調整することで前記気密性のバルブ内部に所望の前記封入ガスを所定ガス圧で封入するものである請求項８ないし１２のいずれかに記載の白熱電球の製造装置。
【請求項１５】
前記封入ガス供給手段が、前記ガス供給源を２個以上有し、その中から、供給ガス切り替え手段により１個の前記ガス供給源のみを選択するものであり、前記供給ガス切り替え手段の操作に伴う前記封入ガスの異種ガスへの変更時に、相異なる封入ガス同士の混合を防止する封入ガス置換手段が前記蓄ガス容器に接続して設けられるものである請求項１４に記載の白熱電球の製造装置。
【請求項１６】
前記残留ガス回収手段が、前記配管内に残留する前記封入ガスを吸引する吸気手段と、前記封入ガス以外の気体が回収通路内へ混入するのを防止する弁とを有するものであり、前記排気管の前記閉塞部が気密でない場合には、前記封入ガス以外の気体が回収通路内へ混入するのを防止するために前記弁を閉弁して前記排気管を除去し、前記弁よりも下流の前記回収通路及び前記排気管内に残留する既に前記封入ガス以外の気体が混入した封入ガスを廃棄し、一方、前記閉塞部が気密である場合には、前記弁を開弁した状態で前記排気管の前記開口部に接続される吸気手段で、前記排気管及び前記回収通路内に残留する前記封入ガスを回収し、前記封入ガス供給手段での再利用を可能にするものである請求項８ないし１５のいずれかに記載の白熱電球の製造装置。
【請求項１７】
ガラス管を所定の長さに切断し、その一端を封止して前記バルブを形成するバルブ形成手段と、前記マウント部材を形成するマウント部材形成手段と、前記マウント部材を前記バルブの開口端側から挿入、前記バルブ内部の所定の位置へ固定又は仮止めをするマウント部材装入手段とを具備し、前記マウント部材装入手段で形成された前記マウント部材を内装する前記バルブが順次前記バルブ投入手段へ搬送されるものである請求項８ないし１６のいずれかに記載の白熱電球の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内部にアルゴンガス等の希ガスを封入して形成される白熱電球の製造方法及び製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、白熱電球の製造方法及び製造装置としては、センターバルブを用いて排気及びガス封入を行う製造方法及び製造装置が一般的に知られ、周知となっている。
【０００３】
図１１は、従来の白熱電球の製造装置を示す概略図である。同図に沿って白熱電球の一般的な製造方法を説明する。
【０００４】
バルブ形成手段２でガラス材料から形成された白熱電球の外囲器であるバルブ１０１が、その内部に、マウント部材形成手段３で形成されたマウント部材１０２をマウント部材装入手段４により装入される。マウント部材１０２はバルブ１０１内部の所定の位置に固定又は仮止めされる。
【０００５】
マウント部材１０２を内装したバルブ１０１はバルブ投入手段５により、センターバルブ６の外側に設けられ、且つ、センターバルブ６と同軸に形成されるバルブ１０１の搬送手段である回転機６’に設けた取付部であるヘッド７へ取り付けられる。
【０００６】
センターバルブ６はヘッド７に取り付けられたバルブ１０１を排気手段８や封入ガス供給手段９等へ連結する連結具であり、図示しない粘性の高い油を介して密着される固定側センターバルブ６ａと、これと同心に設置されて間欠回転する回転側センターバルブ６ｂとからなる。また、回転機６’の上部には略等間隔にヘッド７を配置し、各ヘッド７にはバルブ１０１が気密に接続した状態で保持され、回転機６’は回転側センターバルブ６ｂと同期して回転する。
【０００７】
さらに、固定側センターバルブ６ａには、回転側センターバルブ６ｂの各ヘッド７との接続部と対応する位置に、白熱電球の製造工程を構成する排気手段８、封入ガス供給手段９、封止手段１０及び、製品取出手段１１がそれぞれ工程順に配置され、ヘッド７を介してバルブ１０１と気密に接続されている。
【０００８】
バルブ投入手段５で回転機６’のヘッド７に取り付けられたバルブ１０１は、回転側センターバルブ６ｂの間欠回転に伴って、上述した固定側センターバルブ６ａの各製造工程に配置される各手段に順次接続される状態で回転機６’の回転とともに搬送される。
【０００９】
まず、図１２のように、排気工程の位置で固定側センターバルブ６ａに結合された真空ポンプ等の排気手段８で、バルブ１０１の開口端側に形成される排気管１０３からバルブ１０１内部を真空排気する。
【００１０】
続いて、図１１に示すように、ガス封入工程で封入ガス供給手段９のガス供給源であるガスボンベ１２から供給される封入ガス、例えば、アルゴン等といった希ガスが、所定のガス圧となるようにメーター１５でガス圧を測定しながらガス圧調整器１４を調整してバルブ１０１内に封入ガスを充填する。
【００１１】
次に封止手段１０で、バルブ１０１に形成される排気管１０３の軸線方向中間部で所定の部位を加熱して溶融封止することにより、完成した白熱電球１００を形成して排気管１０３から切り離すとともに、完成した白熱電球１００を製品取出手段１１により取り出すことによって白熱電球を製造している。
【００１２】
最後に、ヘッド７に残った排気管１０３は排気管除去手段１６により取り外され、そのヘッド７は回転機６’により搬送されて再びバルブ投入手段５から新たなバルブ１０１を取り付けられ、繰り返し白熱電球１００が製造される。
【００１３】
マウント部材１０２を内装したバルブ１０１について、図１３により詳述する。ガラス管を所定の長さに切断して一端を頂部１０１ａとして溶融封止するとともに整形して形成されたバルブ１０１の開口部１０１ｂからマウント部材１０２を装入し、所定の位置に固定又は仮止めする。
【００１４】
マウント部材１０２は、端部１０４ａにフィラメント１０５が継線される導入線１０４，１０４をビードガラス１０６で支持して形成される。図示はしないが、マウント部材１０２はフィラメント１０５を吊持するアンカーを具備していてもよい。
【００１５】
なお、バルブ１０１の開口端側に形成される排気管１０３は、図１３（ａ）に示すように、バルブ１０１の軸線方向中間部で適当な位置に縮径部１０１ｃを形成することでバルブ１０１と連続して一体に設けられるものであってもよいし、同図（ｂ）のように、バルブ１０１の開口部１０１ｂを加熱しながら圧潰封着するとともにバルブ１０１よりも細径のガラス管を排気管１０３として溶着して設けられるものであってもよい。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
図１１に示すように、上述した従来の白熱電球の製造装置１では、封入ガス供給手段９からバルブ１０１に供給される封入ガスのガス圧は、ガスボンベ１２から高圧で供給される封入ガスをガス圧調整器１４で適正範囲内に調圧（減圧）したものである。
【００１７】
バルブ１０１に供給される封入ガスの実際のガス圧はガス圧調整器１４の調整能力に限界があり微調整が難しいのに加えてメーター１５の精度及び読み取り誤差の影響により、設定圧にばらつきが生じやすく、ガス圧修正時の微妙な調整も困難であった。さらに、ガス圧はガスボンベ１２に充填された封入ガスの残量によっても影響を受けるため、ガスボンベ１２出口付近での封入ガスのガス圧をメーター１３で測定しながら、メーター１５に表示されるバルブ１０１への封入ガス圧をガス圧調整器１４で随時調整・修正する必要があった。
【００１８】
また、頂部１０１ａに形成される封止部が、例えば、クラックや微小な孔が発生した不完全なバルブ１０１が混入した場合、完成した白熱電球１００の中に内部へ充填した封入ガスが漏出してしまう不良品を混在させるおそれがある。
【００１９】
なお、完成した白熱電球１００の形成・取出後に排気管１０３内に残留する希ガスは、回収されることなく、排気管除去手段１６で排気管１０３がヘッド７から取り外されるときに雰囲気中に拡散され、再度使用できる封入ガスを捨ててしまうことになる。
【００２０】
したがって、本発明は、封入ガスである希ガスをバルブ１０１へ供給するにあたり、ガス圧を常に、所定範囲内に正確に調圧した状態で給送し、バルブ１０１に設けた頂部１０１ａの封止部の気密を確認した後に希ガスを封入することで、封入した希ガスが漏出する不良品が混入することを防止して封入ガス圧のばらつきを少なくし、さらには、白熱電球１００が形成・取出された後に、空気など他の気体が混入することなく排気管１０３内部に残留した希ガスを回収可能である白熱電球の製造方法及びその製造方法の実施に適する製造装置を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明による白熱電球の製造方法は、バルブの頂部に形成される封止部の気密性を検査するバルブ気密検査工程と、その検査で合格したバルブ（気密性のバルブ）のみを選別するバルブ選別工程と、所望の封入ガスを蓄ガス容器内に所定ガス圧で一時的に貯留した後気密性のバルブに給送することで、所定ガス圧で封入ガスを気密性のバルブに封入する封入ガス供給工程と、完成した白熱電球を取り出した後に残る排気管に形成される閉塞部の気密性を確認する排気管気密検査工程及び残留ガスを回収する残留ガス回収工程とを含むことを特徴とする白熱電球の製造方法及びその製造方法の実施に適する製造装置を提供するものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、頂部に封止部を有する形状にガラス管の一端を封止してなる白熱電球の外囲器であるバルブを形成する工程と、端部にフィラメントを継線した一対の導入線がビードガラスに支持されてなるマウント部材を形成する工程と、当該マウント部材を前記バルブに装入し所定の位置に固定又は仮止めをする工程と、前記バルブのうち前記封止部が気密性を有する気密性のバルブのみを内部が真空排気された状態で次工程に供給する工程と、前記バルブの開口端側に形成される排気管の前記開口部を封入ガス供給手段に接続させて前記気密性のバルブ内部に所望の封入ガスを所定ガス圧で封入する封入ガス供給工程と、前記排気管の所定の部位を加熱して溶融封止するとともに、前記排気管から切り離されて完成した白熱電球を形成し、当該白熱電球を取り出す工程と、前記白熱電球の形成後に残される前記排気管の切り離し部に新たに形成された閉塞部の気密性を検査する工程と、前記封入ガス以外の気体の混入を防止して前記排気管の内部に残留する前記封入ガスのみを回収する残留ガス回収工程とを具備することを特徴とする白熱電球の製造方法であり、バルブ頂部の封止部から封入ガスが漏出する不良品の混入を防止するだけでなく、バルブ内に封入されるガス圧のばらつきを極めて小さいものとすることができ、完成した白熱電球を取り出した後に残る排気管内部に残留する封入ガスを空気等他の気体を混入させることなく回収し、無駄なく利用することができるという作用を有する。
【００２３】
請求項２に記載の発明は、前記気密性のバルブのみを内部が真空排気された状態で次工程に供給する工程が、内部を真空排気した状態又は雰囲気ガスが充満した状態の前記バルブに、前記封止部の気密性の検査に適した検査ガスを封入する工程と、前記封止部の気密性を検査する工程と、前記バルブのうち前記気密性の検査で気密性のあることが判定された前記気密性のバルブを選別する工程と、前記気密性のバルブの開口端側に形成される前記排気管の開口部に排気手段を接続して前記気密性のバルブ内部を真空排気する工程とを含むものである白熱電球の製造方法であり、請求項１と同様の作用を有する。
【００２５】
請求項３に記載の発明は、前記気密性のバルブのみを内部が真空排気された状態で次工程に供給する工程が、前記バルブに形成される前記排気管の開口部に排気手段を接続して前記バルブ内部を真空排気する工程と、前記バルブに形成される前記封止部の気密性を検査する工程と、前記バルブのうち前記気密性の検査で気密性のあることが判定された気密性のバルブを選別する工程とを含むものである白熱電球の製造方法であり、請求項１と同様の作用を有する。
【００２６】
請求項４に記載の発明は、前記封止部の気密性を検査する工程が、前記廃棄手段で前記バルブ内部を真空排気した後、前記バルブと前記排気手段とを隔絶し、前記バルブの内圧を断続的に少なくとも２回測定した平均値が、０〜７６０Ｔｏｒｒの範囲内で設定した基準値以下であれば気密性を有すると判断するものであり、前記平均値が前記基準値を上回る場合であっても、前記バルブの直前に測定されたバルブの測定平均値未満であれば、気密性を有すると判定されるものである、白熱電球の製造方法であり、請求項１と同様の作用を有する。
また、請求項５に記載の発明は、前記気密性のバルブを選別する工程が、前記気密性のバルブのみを搬送手段に残し、前記気密性のバルブ以外は前記搬送手段から除去することで前記バルブを選別するものである白熱電球の製造方法であり、請求項１と同様の作用を有する。
【００２８】
請求項６に記載の発明は、前記封入ガス供給工程が、前記封入ガス供給手段に設けたガス供給源から給送される前記封入ガスを蓄ガス容器内に一時的に貯留した後、前記排気管の前記開口部への取付部と前記蓄ガス容器とを継合する第１通路途中に設けられる弁を開放して前記気密性のバルブ内部に前記封入ガスを封入するものであり、前記封入ガスの貯留時に前記蓄ガス容器内部のガス圧を検出し、その検出結果を基に、前記ガス供給源と前記蓄ガス容器とを継合する第２通路途中に設けられる流量調節手段を制御して封入ガスの流量調節及び供給遮断を実行し、前記蓄ガス容器に貯留される封入ガスを所定ガス圧に調整するものである白熱電球の製造方法であり、請求項１と同様の作用を有する。
【００３０】
請求項７に記載の発明は、前記残留ガス回収工程が、前記排気管の前記閉塞部が気密でない場合には、前記封入ガス以外の気体が回収通路内へ混入するのを防止するために弁を開弁して前記排気管を除去し、前記弁よりも下流の前記回収通路及び前記排気管内に残留する既に前記封入ガス以外の気体が混入した封入ガスを廃棄し、一方、前記閉塞部が気密である場合には、前記混入防止弁を開弁した状態で前記排気管の前記開口部に接続吸気手段で、前記排気管及び前記回収通路内に残留する前記封入ガスを回収し、前記封入ガス供給手段での再利用を可能にするものである白熱電球の製造方法であり、請求項１と同様の作用を有する。
【００３１】
請求項８に記載の発明は、端部にフィラメントを継線した一対の導入線がビードガラスに支持されてなるマウント部材を内部に収容する白熱電球の外囲器であるバルブのうち、その頂部に形成される封止部が気密性を有する気密性のバルブのみを内部が真空排気された状態で供給する手段と、前記気密性のバルブ内部に所望の封入ガスを所定ガス圧で封入する封入ガス供給手段と、前記気密性のバルブの開口端側に形成される排気管の所定の部位を加熱して溶融封止するとともに、前記排気管から切り離されて完成した白熱電球を形成する封止手段と、前記白熱電球を取り出す製品取出手段と、前記白熱電球の形成後に残される前記排気管の切り離し部に新たに形成される閉塞部の気密性を検査する排気管気密検査手段と、前記封入ガス以外の気体の混入を防止して前記排気管の内部に残留した前記封入ガスのみを回収する残留ガス回収手段とを具備し、前記気密性のバルブのみを内部が真空排気された状態で供給する手段、前記封入ガス供給手段、前記封止手段、前記製品取出手段、前記排気管気密検査手段及び前記残留ガス回収手段を同一円周上に順次配置してなり、前記排気管の開口部と気密に接続された状態で前記バルブを保持するとともに、各前記製造工程間を間欠的に移動して前記バルブを搬送する搬送手段と、当該搬送手段に前記バルブを投入するバルブ投入手段と、前記搬送手段から前記排気管を除去する排気管除去手段とを備えることを特徴とする白熱電球の製造装置であり、請求項１ないし７のいずれかに記載の白熱電球の製造方法の実施に適し、バルブ頂部の封止部から封入ガスが漏出不良品の混入を防止するだけでなく、バルブ内に封入されるガス圧のばらつきを極めて小さいものとすることができ、完成した白熱電球を取り出した後に残る排気管内部に残留する封入ガスを空気等他の気体を混入させることなく回収し、無駄なく利用することができるという作用を有する。
【００３２】
請求項９に記載の発明は、前記気密性のバルブのみを内部が真空排気された状態で供給する手段が、少なくとも、前記バルブの前記封止部の気密性を検査するバルブ気密検査手段と、前記バルブのうち前記気密性の検査で気密性のあることが判定された気密性のバルブを選別するバルブ選別手段と、前記バルブ気密検査手段及び前記バルブ選別手段の前又は／及び後に前記バルブ内を真空排気する排気手段を含むものである白熱電球の製造装置であり、請求項８と同様の作用を有する。
【００３３】
請求項１０に記載の発明は、前記気密性のバルブのみを内部が真空排気された状態で供給する手段が、前記バルブ内を真空排気する排気手段と、前記バルブの頂部に形成される封止部の気密性を検査するのに適した検査ガスを前記バルブ内に封入する検査ガス供給手段と、前記バルブ気密検査手段と、前記バルブ選別手段と、前記気密性バルブ内を真空排気する排気手段とを含むものである白熱電球の製造装置であり、請求項８と同様の作用を有する。
【００３５】
請求項１１に記載の発明は、前記気密性のバルブのみを内部が真空排気された状態で供給する手段が、前記バルブ内を真空排気する排気手段と、前記バルブ気密検査手段と、前記バルブ選別手段とを含むものである白熱電球の製造装置であり、請求項８と同様の作用を有する。
【００３６】
請求項１２に記載の発明は、前記バルブ気密検査手段が、前記バルブの内圧を測定するバルブ内圧検出手段と、当該バルブ内圧検出手段で測定した結果から前記バルブの気密性を判定する判定部とを有するものであり、前記バルブ内部を前記排気手段で真空排気した後、前記バルブと前記排気手段とを隔絶し、前記バルブ内圧検出手段で前記バルブの内圧を断続的に少なくとも２回測定した結果の平均値を算出し、０〜７６０Ｔｏｒｒの範囲内で設定した基準値と前記判定部で比較して前記平均値が前記基準値以下であれば気密性を有すると判定するものであり、前記平均値が前記基準値を上回る場合であっても、前記バルブの直前に測定されたバルブの測定平均値未満であれば気密性を有すると判定するものである白熱電球の製造装置であり、請求項８に記載と同様の作用を有する。
また請求項１３に記載の発明は、前記バルブ選別手段が、前記気密性のバルブのみを前記搬送手段に残し、前記気密性のバルブ以外は前記搬送手段から除去するバルブ除去手段を有するものである白熱電球の製造装置であり、請求項８に記載と同様の作用を有する。
【００３８】
請求項１４に記載の発明は、前記封入ガス供給手段が、ガス供給源から給送される前記封入ガスを一時的に貯留する蓄ガス容器を有し、前記排気管の前記開口部への取付部と前記蓄ガス容器とを継合する第１通路途中に設けられる弁を開放して前記蓄ガス容器内に一時的に貯留した前記封入ガスを前記気密性のバルブ内部に封入するものであり、前記封入ガス貯留時に前記蓄ガス容器内部のガス圧を検出する内圧検出手段の検出結果を基に流量制御部が前記ガス供給源から供給される前記封入ガスの流量調節及び供給遮断を実行する流量調節手段の作動を制御し、前記蓄ガス容器内に貯留される前記封入ガスを所定ガス圧に調整することで前記気密性のバルブ内部に所望の前記封入ガスを所定ガス圧で封入するものである白熱電球の製造装置であり、請求項8と同様の作用を有する。
【００３９】
請求項１５に記載の発明は前記封入ガス供給手段が、前記ガス供給源を２個以上有し、その中から、供給ガス切り替え手段により１個の前記ガス供給源のみを選択するものであり、前記供給ガス切り替え手段の操作に伴う前記封入ガスの異種ガスへの変更時に、相異なる封入ガス同士の混合を防止する封入ガス置換手段が前記蓄ガス容器に接続して設けられるものである白熱電球の製造装置であり、請求項８と同様の作用を有する。
【００４１】
請求項１６に記載の発明は、前記残留ガス回収手段が、前記排気管内に残留する前記封入ガスを吸引する吸気手段と、前記封入ガス以外の気体が回収通路内へ混入するのを防止する弁とを有するものであり、前記排気管の前記閉塞部が気密でない場合には、、前記封入ガス以外の気体が回収通路内へ混入するのを防止するために前記弁を閉弁して前記排気管を除去し、前記弁よりも下流の前記回収通路及び前記排気管内に残留する既に前記封入ガス以外の気体が混入した封入ガスを廃棄し、一方、前記閉塞部が気密である場合には、前記弁を開弁した状態で前記排気管の前記開口部に接続される吸気手段で、前記排気管及び前記回収通路内に残留する前記封入ガスを回収し、前記封入ガス供給手段での再利用を可能にするものである白熱電球の製造装置であり請求項８と同様の作用を有する。
【００４２】
請求項１７に記載の発明は、ガラス管を所定の長さに切断し、その一端を封止して前記バルブを形成するバルブ形成手段と、前記マウント部材を形成するマウント部材形成手段と、前記マウント部材を前記バルブの開口端側から装入、前記バルブ内部の所定の位置へ固定又は仮止めをするマウント部材装入手段とを具備し、前記マウント部材装入手段で形成された前記マウント部材を内装する前記バルブが順次前記バルブ投入手段へ搬送されるものである白熱電球の製造装置であり請求項８と同様の作用を有する。
【００４３】
（実施例）
以下、本発明の実施例を図面とともに説明する。
【００４４】
図１は本発明による白熱電球の製造装置の一実施例を示す概略図であり、図中、図１１と同符号の構成要素は同一機能構成要素を示している。
【００４５】
白熱電球の製造装置１７は従来の装置と同様に、バルブ形成手段２、マウント部材形成手段３及び、マウント部材装入手段４を備え、マウント部材形成手段により形成されたマウント部材１０２を内装したバルブ１０１はバルブ投入手段５により、バルブ１０１の搬送手段である回転機１８’に設けた取付部であるヘッド７へ取り付けられる。
【００４６】
センターバルブ１８は図２に示すように、固定側センターバルブ１８ａと、これと同心に粘性の高い油を介して設置されて間欠回転する回転側センターバルブ１８ｂとからなる。回転機１８’の上部には、略等間隔に複数個のヘッド７を配置し、各ヘッド７にはバルブ１０１が気密に接続した状態で保持され、回転機１８’は回転側センターバルブ１８ｂと同期して回転する。
【００４７】
また、固定側センターバルブ１８ａには、回転側センターバルブ１８ｂの各ヘッド７との接続部と対応する位置に、白熱電球の製造工程を構成する排気手段８ａ、検査ガス供給手段２４、バルブ気密検査手段１９、バルブ選別手段２０、排気手段８ｂ、封入ガス供給手段２１、封止手段１０、製品取出手段１１、排気管気密検査手段２２及び、残留ガス回収手段２３がそれぞれ工程順に配置され、ヘッド７を介してバルブ１０１と気密に接続されている。
【００４８】
バルブ投入手段５でヘッド７に取り付けられ、マウント部材１０２を内装されたバルブ１０１は、回転側センターバルブ１８ｂの間欠回転に伴って上述した固定側センターバルブ１８ａの各製造工程に配置される各手段に順次接続される状態で搬送される。
【００４９】
以下、本発明による白熱電球の製造方法及び製造装置について、図１に示した上記のような構造からなる白熱電球の製造装置１７の動作について説明する。
【００５０】
まず、バルブ投入手段５により回転機１８’のヘッド７に投入されたバルブ１０１は、その開口端側に形成される排気管１０３の開口部１０３ａでヘッド７に保持され、従来技術と同様に排気工程の位置で固定側センターバルブ１８ａに結合された真空ポンプ等の排気手段８ａで内部を真空排気され、検査ガスを封入する工程へと搬送されて検査ガス供給手段２４に接続される。
【００５１】
図２のように、固定側センターバルブ１８ａに配置される検査ガス供給手段２４に連通するバルブ１０１は、封止部の気密性の検査に適した検査用ガス（空気を含む）を一定時間封入された後、バルブの封止部の気密性を検査する工程及び気密性のバルブを選別する工程へと搬送され、バルブ１０１と検査ガス供給手段２４とは隔絶した状態になる。このとき、バルブ１０１は図３のように、バルブ気密検査手段１９に接続され、バルブ１０１の頂部１０１ａに形成される封止部の気密性を確認する。
【００５２】
バルブ気密検査及びバルブ選別の工程では、図４に示すように、図３のバルブ１０１の内圧をバルブ内圧検知手段である圧力センサ２６で断続的に測定した１回目の結果をＰ１、２回目の結果をＰ２として、判定部２７でＰ１とＰ２の平均値Ｐavを算出するとともに基準値Ｐ０（７６０Ｔｏｒｒ≦Ｐ０≦１３００Ｔｏｒｒ）と比較し、Ｐ０≦Ｐavであれば判定部２７で合格と判定してバルブ１０１は回転機１８’の間欠回転によりそのまま次の位置（排気工程）へと搬送される。
【００５３】
一方、Ｐ０＞Ｐavであれば判定部２７で不合格と判定し、この判定部２７に制御されるバルブ選別手段２０の弁２８が閉弁するとともに図示しないバルブ除去手段によりバルブ１０１を除去する。
【００５４】
なお、合否の判定基準は、直前に検査されたバルブが気密性を有していなかった場合、検査開始時の通路等の内圧が通常と比べて非常に低くなっているため、検査ガス供給手段２４から一定時間バルブ１０１内に検査用ガスを供給した後でも十分に内圧が上がりきらないことがある。このような場合を考慮して、Ｐ０＞Ｐavであっても、直前に検査されたバルブの測定平均値Ｐ'avに対してＰ'av＜Ｐavであれば合格とするようにしてもよい。
【００５５】
検査ガス供給手段２４は、検査用ガスが充填されたガスボンベあるいは、圧縮空気を送給するコンプレッサ等、バルブ１０１の頂部１０１ａに形成される封止部の気密性を確認するのに適した検査用ガス（空気を含む）の供給源である。
【００５６】
バルブ気密検査手段１９で合格と判定された気密性を有したバルブ１０１は、回転機１８’の間欠回転により次の工程が配置される位置へと搬送され、従来技術と同様に排気手段８ｂと接続されて真空排気される。
【００５７】
続いて、図１に示す、封入ガス供給手段２１と接続する位置に搬送されて所望の封入ガス、例えば、アルゴン等の希ガスが所定のガス圧で封入される。
【００５８】
封入ガス供給手段２１では、ガス供給源であるガスボンベ２９から給送される封入ガスを、蓄ガス容器３０内に一時的に貯留した後、センターバルブ１８へと接続される第１通路３１途中に設けられる弁３２を開弁して、気密性のバルブ１０１へ供給する。
【００５９】
そして、蓄ガス容器３０内のガス圧を検知するために設けられた内圧検知手段である圧力センサ３３により検知したガス圧は電気信号として流量制御部３５へ入力される。
【００６０】
蓄ガス容器３０とガスボンベ２９とを接続する第２通路４０途中に封入ガスの流量調節手段３４が設けられており、これを流量制御部３５から出力される信号で制御することにより、蓄ガス容器３０内に流入する封入ガスの流量を調節及び遮断し、蓄ガス容器３０に所定のガス圧で封入ガスを貯留する。
【００６１】
このように、一旦、所定圧で貯留した封入ガスを気密性のバルブ１０１に給送することで、気密性のバルブ１０１に封入される封入ガスのガス圧を、常に所定範囲内に正確に調圧することができる。
【００６２】
この後、従来の製造方法と同様に、気密性のバルブ１０１に形成される排気管１０３の所定の部位を溶融封止する工程及び、このとき排気管１０３から切り離されて完成した白熱電球１００を製品取出手段により取り出す工程を経て、排気管気密検査手段２２と接続する位置へと搬送される。
【００６３】
排気管気密検査手段２２では、完成した白熱電球１００を溶融封止しながら切り離すときに、排気管１０３の先端部に形成される閉塞部１０３ｂの気密性が確認される。
【００６４】
その工程は、図５に示すように、図６の排気管の内圧を排気管内圧検知手段である圧力センサ４７で内圧を断続的に測定した１回目の測定結果をｐ１、２回目の測定結果をｐ２として、判定部４８でｐ１とｐ２の平均値ｐavを算出するとともに基準値ｐ０（０Ｔｏｒｒ≦ｐ０≦７６０Ｔｏｒｒ）と比較し、ｐ０≧ｐavであれば判定部４８で気密性を有すると判定してヘッド７に取り付けられた排気管１０３を回転機１８’の間欠回転によりそのまま次の位置（残留ガス回収工程）へと搬送する。
【００６５】
一方、ｐ０＜ｐavであれば判定部４８で気密性を有していないと判定し、この判定部４８で制御される弁５０を閉弁するとともに図示しない排気管除去手段で排気管１０３を除去し、他の気体が混入した封入ガスを廃棄する。
【００６６】
次いで、残留ガス回収手段２３と接続する位置へと搬送された排気管１０３は、図７に示す、排気管１０３の先端部に形成される閉塞部１０３ｂが気密性を有しているので、排気管１０３及び回収通路３６，３７に残留する封入ガスを吸気手段３８で回収する。
【００６７】
なお、吸気手段３８で回収された残留ガスは、図１のように、封入ガス供給手段２１に設けたタンク４９へ蓄えられ、ガスボンベ２９とともにガス供給源として順次気密性のバルブ１０１に給送される。
【００６８】
あるいは、図示しない独立したタンクに回収された残留ガスを蓄え、このタンクに一定量の残留ガスが充填されると封入ガス供給手段２１のガス供給源として利用するようにしてもよい。このようにして、完成した白熱電球１００に封入されることなく残留した封入ガスで、他の気体が混入していないものを無駄なく回収・再利用できる。
【００６９】
最後に、ヘッド７に残った排気管１０３は、従来の製造方法同様、排気管除去手段１６と接続する位置に搬送されてヘッド７から取り外され、ヘッド７はさらに搬送されて再びバルブ投入手段５と接続して繰り返し白熱電球１００が製造される。
【００７０】
図８は、封入ガス供給手段２１の別の実施例を示す。ガスボンベ群４６は、複数（例えば、２個）のガス供給源であるガスボンベ２９ａ，２９ｂと切り替え手段４１を有し、第２通路４０との連結部に設けた切り替え手段４１の操作で、いずれか１個のガスボンベだけが蓄ガス容器３０へ接続されるように選択することもできる。
【００７１】
各ガスボンベ２９ａ，２９ｂに充填される気体を同種のものとすれば、蓄ガス容器３０に接続されないガスボンベが予備となり、ボンベ交換に要する作業停止時間を短縮して作業効率を向上させることができる。
【００７２】
一方、各ガスボンベ２９ａ，２９ｂに充填される気体を異種のものとすれば、切り替え手段４１の操作だけで、気密性のバルブ１０１に封入する封入ガスを変更することが出来るようになる。
【００７３】
このとき、封入ガス置換装置３９を蓄ガス容器３０に接続させて設け、切り替え手段４１の操作に伴う封入ガスの変更時に、蓄ガス容器３０、第１通路３１及び、第２通路４０内で相異なる封入ガス同士が混合するのを防ぐようにすることが望ましい。
【００７４】
封入ガス置換装置３９は、蓄ガス容器３０と連通する真空ポンプ等の排気手段４２を備えるもので、ガスの置換作業時以外に蓄ガス容器３０と排気手段４２とを隔絶するための弁４３を設けてもよい。
【００７５】
図８においては、ガスボンベ群４６に配置されるガスボンベが２個の例を示したが、ガスボンベ群４６が、３個以上のガスボンベを具備している場合でも同様である。
【００７６】
残留ガス回収手段２３で回収された封入ガスが充填されるタンク４９は、図８に示すように、ガスボンベ２９ａ，２９ｂとは独立して配置され、タンク４９から優先的に封入ガスを給送するようにしてもよいし、ガスボンベ２９ａ，２９ｂと並列に配置され、切り替え手段４１の操作によって選択されるように設けてもよい。
【００７７】
流量調節手段３４は、図１の例のように、ガス供給源から供給される封入ガスの流量調節及び遮断の両方が可能なガス圧調整器であってもよいが、図８の例のように、流量調節のみ行うガス圧調整器４４と開閉弁４５とから成り、流量調節と遮断とを独立して作動させるようにしてもよい。
【００７８】
また、上述の例では、気密性のバルブ１０１のみを内部が真空排気された状態で封入ガス供給工程に供給する工程は、図１の固定側センターバルブ１８ａに配置される排気手段８ａ、検査ガス供給手段２４、バルブ気密検査手段１９、バルブ選別手段２０、排気手段８ｂに順次接続され、それら全てが作動するものであり、図９（ａ）に示すように、バルブ１０１内を排気した後検査ガスを７６０〜１３００Ｔｏｒｒで設定された所定のガス圧で封入し、気密性を有すると判定されたバルブ１０１のみ再び内部を排気して封入ガス供給工程へと搬送される。
【００７９】
しかし、バルブ１０１の気密性を検査する検査ガスがもともとバルブ１０１内に充満している雰囲気ガスと同一（例えば、空気）である場合、あるいは、封入する検査ガスと雰囲気ガスとが混合しても支障のない場合には、同図（ｂ）のように最初の排気手段８ａを休止させる又は、省略するようにしてもよい。
【００８０】
これら図９（ａ）、（ｂ）に示すいずれの場合も、回転機１８’の間欠回転に伴ってバルブ１０１が搬送されることで、バルブ１０１は検査ガス供給手段２４と隔絶されているが、検査ガス供給手段２４をバルブ気密検査及びバルブ選別の工程と同じ位置に配置して、図示しない弁でバルブ１０１と検査ガス供給手段２４との連通及び隔絶を可能にして封止部の気密性を確認するようにしてもよい。
【００８１】
また、図１０は、バルブ気密検査手段１９及びバルブ選別手段２０の別の実施例を示す。図９（ｃ）のように、図１に示した検査ガス供給手段２４及び排気手段８ｂを休止させる又は省略するものであり、排気手段８ａで一定時間バルブ１０１内を排気した後そのまま負圧の状態を保ち、バルブ１０１と排気手段８ａとを隔絶するようにバルブの封止部の気密性を検査する工程及び気密性のバルブを選別する工程へと搬送する。このとき、バルブ１０１は図３のように、バルブ気密検査手段１９に接続され、バルブ１０１の頂部１０１ａに形成される封止部の気密性を確認する。
【００８２】
あるいは、排気手段８ａをバルブ気密検査及びバルブ選別の工程と同じ位置に配置して、図示しない弁でバルブ１０１と排気手段８ａとの連通及び隔絶を可能にして封止部の気密性を確認するようにしてもよい。
【００８３】
バルブ気密検査及びバルブ選別の工程では、図１０に示すように、図３のバルブ１０１の内圧をバルブ内圧検知手段である圧力センサ２６で断続的に測定した１回目の結果をＰ１、２回目の結果をＰ２として、判定部２７でＰ１とＰ２の平均値Ｐavを算出するとともに基準値Ｐ００（０Ｔｏｒｒ≦Ｐ００≦７６０Ｔｏｒｒ）と比較し、Ｐ００≧Ｐavであれば判定部２７で合格と判定してバルブ１０１は回転機１８’の間欠回転によりそのまま次の位置（排気工程）へと搬送される。
【００８４】
一方、Ｐ００＜Ｐavであれば判定部２７で不合格と判定し、この判定部２７に制御されるバルブ選別手段２０の弁２８が閉弁するとともに図示しないバルブ除去手段によりバルブ１０１を除去する。
【００８５】
なお、合否の判定基準は、直前に検査されたバルブが気密性を有していなかった場合、検査開始時の通路等の内圧が通常と比べて非常に高くなっているため、一定時間バルブ１０１内を排気した後でも十分に内圧が下がりきらないことがある。このような場合を考慮して、Ｐ００＜Ｐavであっても、直前に検査されたバルブの測定平均値Ｐ'avに対してＰ'av＞Ｐavであれば合格とするようにしてもよい。
【００８６】
なお、上述したバルブ形成手段２、マウント部材形成手段３及び、マウント部材装入手段４を、白熱電球の製造装置１７の構成要素として、一連の白熱電球の製造工程に組み込み、マウント部材装入手段４で形成された、マウント部材１０２を内装するバルブ１０１を順次バルブ投入手段５に搬送して回転機１８’に配置されるヘッド７に投入するようにしてもよいし、バルブ形成手段２、マウント部材形成手段３及び、マウント部材装入手段４を、白熱電球の製造装置１７とは独立して設け、マウント部材１０２を内装するバルブ１０１を予め製造しておき、そのストックを白熱電球の製造装置１７の構成要素であるバルブ投入手段５に供給するようにしてもよい。
【００８７】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明の白熱電球の製造方法は、ガラスバルブの頂部に形成される封止部の気密性が不完全なバルブを排除する工程と、封入ガスを一旦蓄ガス容器に所定のガス圧で貯留してからバルブに封入する工程と、白熱電球が完成した後にヘッドに残った排気管の閉塞部の気密性を確認してから残留した封入ガスを回収する工程とを含むもので、この結果、バルブ頂部の封止部から封入ガスが漏出する不良品の混入を防止するだけでなく、バルブ内に封入されるガス圧のばらつきを極めて小さく設定することができ、完成した白熱電球を取り出した後に空気等他の気体が混入することなく排気管内部に残留した封入ガスを回収することのできる効果を有している。
【００８８】
また、本発明による白熱電球の製造装置は、バルブ頂部に形成される封止部の気密性を検査するバルブ気密検査手段と、封止部の気密性が不完全なバルブを排除するバルブ選別手段と、封入ガスを一旦蓄ガス容器に所定ガス圧で貯留した後にバルブに封入する封入ガス供給手段と、白熱電球が完成した後にヘッドに残った排気管の閉塞部の気密を検査する排気管気密検査手段と、他の気体が混入することなく排気管及び通路に残留した封入ガスを回収する残留ガス回収手段とを含むもので、この結果、バルブ頂部の封止部から封入ガスが漏出する不良品の混入を防止するだけでなく、バルブ内に封入されるガス圧のばらつきの極めて小さい白熱電球を製造することができ、完成した白熱電球を取り出した後に残る排気管内部に残留する封入ガスを回収することで、希ガスを無駄なく利用することのできる効果を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による白熱電球の製造装置の一実施例を示す概略図
【図２】検査ガス供給手段の拡大図
【図３】バルブ気密検査手段の拡大図
【図４】図３のバルブ気密検査手段の動作を示すフローチャート
【図５】排気管気密検査手段の動作を示すフローチャート
【図６】排気管気密検査手段の拡大図
【図７】残留ガス回収手段の拡大図
【図８】封入ガス供給手段の別の実施例を示す概略図
【図９】バルブ気密検査手段及び排気の工程の順序を示す説明図
【図１０】バルブ気密検査手段の別の実施例の動作を示すフローチャート
【図１１】従来の白熱電球の製造装置を示す概略図
【図１２】排気手段の拡大図
【図１３】マウント部材を内装するバルブの拡大図
【符号の説明】
２  バルブ形成手段
３  マウント部材形成手段
４  マウント部材装入手段
５  バルブ投入手段
７  ヘッド
８，８ａ，８ｂ  排気手段
１０  封止手段
１１  製品取出手段
１６  排気管除去手段
１７  白熱電球の製造装置
１８  センターバルブ
１８’  回転機
１８ａ  固定側センターバルブ
１８ｂ  回転側センターバルブ
１９  バルブ気密検査手段
２０  バルブ選別手段
２１  封入ガス供給手段
２２  排気管気密検査手段
２３  残留ガス回収手段
２４  検査ガス供給手段
２６  圧力センサ（バルブ内圧検知手段）
２７，４８  判定部
２８，３２  弁
２９，２９ａ，２９ｂ  ガスボンベ（ガス供給源）
３０  蓄ガス容器
３１  第１通路
３３  圧力センサ（内圧検知手段）
３４  流量調節手段
３５  流量制御部
３６，３７  回収通路
３８  吸気手段
３９  封入ガス置換装置
４０  第２通路
４１  切り替え手段
４６  ガスボンベ群
４７  圧力センサ（排気管内圧検知手段）
４９  タンク（ガス供給源）
５０  弁
１００  白熱電球
１０１  バルブ
１０１ａ  頂部
１０２  マウント部材
１０３  排気管
１０３ａ  開口部
１０３ｂ  閉塞部
【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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【図１２】
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【図１３】
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