(57)【要約】この発明は、凸部を有する二重螺旋状ガラス管の製造方法に関する。この発明の方法によって製造された凸部付き二重螺旋状ガラス管は、前記凸部が破損しにくい。  この発明の方法は、二重螺旋状に変形されたガラス管（２３）の中央部（１３）の凸部形成予定部位（３２）を、前記ガラス管の他の部分より厚くする工程と、前記凸部形成予定部位を局部的に加熱し、軟化させる工程と、前記ガラス管の端部から窒素ガス（２７）を吹き込むことにより、前記凸部形成予定部位を膨張させ、凸部（１４）を形成する工程とを含む。  凸部形成予定部位が予め厚くされているので、その部位が膨張して凸部になる際に薄くなっても、十分な強度を保つことができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
直管状のガラス管を軟化させ略中央部で折り返して前記ガラス管を二重螺旋状に変形させる変形工程と、
前記二重螺旋状に変形されたガラス管の前記略中央部における凸部形成予定部位の肉厚が前記略中央部における非凸部形成予定部位の肉厚よりも厚くなるように厚肉加工する加工工程と、
前記厚肉加工された凸部形成予定部位を膨出させることにより前記凸部形成予定部位に凸部を形成する形成工程と
を含むことを特徴とする二重螺旋状ガラス管の製造方法。
【請求項２】
前記加工工程は、
軟化状態にある二重螺旋状のガラス管のガラス管端部からガスを吹き込む吹き込み工程と、
前記吹き込み工程によるガスの吹き込みによって前記略中央部が膨張すれば前記凸部形成予定部位が当接することとなる所定の位置に、前記凸部形成予定部位の膨出を前記非凸部形成予定部位の膨出よりも抑える膨出抑制治具を配備する膨出抑制治具配備工程と
を含むことを特徴とする請求項１に記載の二重螺旋状ガラス管の製造方法。
【請求項３】
前記膨出抑制治具の前記凸部形成予定部位が当接する部分は、平坦であることを特徴とする請求項２に記載の二重螺旋状ガラス管の製造方法。
【請求項４】
前記加工工程は、さらに、前記吹き込み工程によるガスの吹き込みによって二重螺旋状のガラス管の前記略中央部以外の螺旋部の形状を整える整形治具を配備する整形治具配備工程を含むこと
を特徴とする請求項２に記載の二重螺旋状ガラス管の製造方法。
【請求項５】
前記膨出抑制治具は、前記整形治具に取り付けられていること
を特徴とする請求項４に記載の二重螺旋状ガラス管の製造方法。
【請求項６】
直管状のガラス管を軟化させ略中央部で折り返して前記ガラス管を二重螺旋状に変形させる変形工程と、
前記二重螺旋状に変形されたガラス管の前記略中央部におけるガラス管両端部からの直線距離が最遠となる最遠部位が前記略中央部における非最遠部位よりもガラス管の肉厚が厚くなるように厚肉加工する加工工程と
を含むことを特徴とする二重螺旋状ガラス管の製造方法。
【請求項７】
二重螺旋状のガラス管の略中央部における凸部形成予定部位のガラス管の肉厚が前記略中央部における非凸部形成予定部位のガラス管の肉厚よりも厚くなるように厚肉加工され、
厚肉加工された前記凸部形成予定部位を膨出させることにより前記凸部形成予定部位に凸部が形成されており、
前記凸部におけるガラス管の肉厚が少なくとも０．１ｍｍであること
を特徴とする蛍光ランプ用発光管。
【請求項８】
ガラス管両端部からの直線距離が最遠となる二重螺旋状のガラス管の略中央部における最遠部位のガラス管の肉厚が前記略中央部における非最遠部位のガラス管の肉厚よりも厚いこと
を特徴とする蛍光ランプ用発光管。
【請求項９】
請求項７又は請求項８に記載された蛍光ランプ用発光管を備えた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、二重螺旋状ガラス管の製造方法、蛍光ランプ用発光管及び蛍光ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】  省エネルギー時代を迎えて、照明分野においても一般電球を代替する省エネ光源として電球形及びコンパクト形蛍光ランプの普及が進められている。
従来の電球形蛍光ランプについては、一般白熱電球と同じような外囲形状への小形化が図られてきた。最近では、特にかかる小形化に有利である二重螺旋状ガラス管からなる発光管が適用されている。【０００３】  この発光管は、ガラス管が略中央部で折り返され、略中央部を挟むガラス管の両側部分が螺旋軸廻りに旋回されてなる。そして、ガラス管両端部に一対の電極部が封着され、管内に水銀とアルゴン等の緩衝用希ガスが封入されている。また、ガラス管の内壁には蛍光体が塗布されており、これが水銀原子からの紫外放射に励起されて、発光管から可視光が放射される。この場合、ガラス管の典型的寸法は、例えば一般電球１００Ｗ代替の２２Ｗ品種では管内径ｄｉが７．２ｍｍ、管肉厚ｔが０．９ｍｍに設定されている。なお、一般的に電球形蛍光ランプの発光管には、特に成形加工のし易さと機械的強度の両面から、例えば管内径ｄｉ５．０〜１０．０ｍｍの範囲に対して、管肉厚０．７〜１．２ｍｍのガラス管が適用されている。【０００４】  完成品の電球形蛍光ランプの構成としては、上記発光管が外管ガラスバルブ内に設置され、これと電子安定器が一体に組立てられたものに、口金が装着されている。
ところで、一般的な蛍光ランプのランプ効率は、発光管の最冷点個所Ｓｃの温度Ｔｃにより一義的に規定される管内水銀蒸気圧に左右され、特に例えば発光管内径５．０〜１０．０ｍｍの範囲では、上記Ｔｃ値が５５〜６５℃の最適範囲において最高領域のランプ効率が得られることはよく知られている。そして、通常の電球形蛍光ランプが定常点灯されると、一般的に外管ガラスバルブ内に設置された発光管の最冷点温度Ｔｃは上記最適範囲より高くなる。【０００５】  そこで、二重螺旋状ガラス管を適用し実際に販売された電球形蛍光ランプでは、ガラス管が折り返された略中央部を膨らませ（例えば特許文献１参照）、且つ、その略中央部から突出した凸部を形成して、ここに最冷点個所Ｓｃを設置している。更に、最冷点個所Ｓｃを熱伝導体であるシリコーン樹脂により外管ガラスバルブと結合して、これを冷却するという方法も開発・導入されている。これにより、最冷点個所Ｓｃの最冷点温度Ｔｃが、最高ランプ効率を与える最適範囲まで低下されている。【０００６】  二重螺旋状ガラス管の凸部は、ガラス管の略中央部のうち凸部形成予定部位を局所的にガスバーナーにより加熱・軟化させ、管内にガスを吹き込むことにより軟化した凸部形成予定部位を膨出させることにより形成している（例えば特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００３−１７３７６０号公報
【特許文献２】特開２００４−８７３９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  しかしながら、発明者が上記従来方法により凸部が形成された二重螺旋状ガラス管を適用した電球形蛍光ランプの量産を行ったところ、かかる量産ランプの製造工程において、二重螺旋状ガラス管の略中央部に形成された凸部が破損しやすいという問題が発生した。具体的には、二重螺旋状ガラス管を用いたランプ製造工程では、凸部の破損発生率が最高約３％という無視できないレベルに達した。【０００８】  そこで、本発明は、上記問題に鑑み、凸部による最冷点の冷却効果を従来レベルに維持しつつ、従来よりも凸部が破損しにくい二重螺旋状ガラス管の製造方法、蛍光ランプ用発光管及び蛍光ランプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  本発明に係る二重螺旋状ガラス管の製造方法は、直管状のガラス管を軟化させ略中央部で折り返して前記ガラス管を二重螺旋状に変形させる変形工程と、前記二重螺旋状に変形されたガラス管の前記略中央部における凸部形成予定部位の肉厚が前記略中央部における非凸部形成予定部位の肉厚よりも厚くなるように厚肉加工する加工工程と、前記厚肉加工された凸部形成予定部位を膨出させることにより前記凸部形成予定部位に凸部を形成する形成工程とを含む。【００１０】  また、前記加工工程は、軟化状態にある二重螺旋状のガラス管のガラス管端部からガスを吹き込む吹き込み工程と、前記吹き込み工程によるガスの吹き込みによって前記略中央部が膨張すれば前記凸部形成予定部位が当接することとなる所定の位置に、前記凸部形成予定部位の膨出を前記非凸部形成予定部位の膨出よりも抑える膨出抑制治具を配備する膨出抑制治具配備工程とを含むこととしてもよい。【００１１】  また、前記膨出抑制治具の前記凸部形成予定部位が当接する部分は、平坦であることとしてもよい。
また、前記加工工程は、さらに、前記吹き込み工程によるガスの吹き込みによって二重螺旋状のガラス管の前記略中央部以外の螺旋部の形状を整える整形治具を配備する整形治具配備工程を含むこととしてもよい。【００１２】  また、前記膨出抑制治具は、前記整形治具に取り付けられていることとしてもよい。
本発明に係る二重螺旋状ガラス管の製造方法は、直管状のガラス管を軟化させ略中央部で折り返して前記ガラス管を二重螺旋状に変形させる変形工程と、
前記二重螺旋状に変形されたガラス管の前記略中央部におけるガラス管両端部からの直線距離が最遠となる最遠部位が前記略中央部における非最遠部位よりもガラス管の肉厚が厚くなるように厚肉加工する加工工程とを含む。【００１３】  本発明に係る蛍光ランプ用発光管は、二重螺旋状のガラス管の略中央部における凸部形成予定部位のガラス管の肉厚が前記略中央部における非凸部形成予定部位のガラス管の肉厚よりも厚くなるように厚肉加工され、厚肉加工された前記凸部形成予定部位を膨出させることにより前記凸部形成予定部位に凸部が形成されており、前記凸部におけるガラス管の肉厚が少なくとも０．１ｍｍである。【００１４】  本発明に係る蛍光ランプ用発光管は、ガラス管両端部からの直線距離が最遠となる二重螺旋状のガラス管の略中央部における最遠部位のガラス管の肉厚が前記略中央部における非最遠部位のガラス管の肉厚よりも厚い。
本発明に係る蛍光ランプは、上記蛍光ランプ用発光管を備える。
【発明の効果】
【００１５】  発明者は、要因解析から、凸部が破損しやすいという問題はガラス管に形成された凸部の肉薄化による機械的強度の低下に起因することを解明した。すなわち、凸部は凸部形成予定部位の膨出により形成されるので、必然的に凸部以外の部位よりも肉薄化され相対的に破損しやすい箇所となる。
請求項１に記載した構成により、凸部形成予定部位が厚肉加工されているので、厚肉加工をしない従来製法に比べて凸部のガラス管の肉厚を厚くすることができる。したがって、凸部の機械的強度を向上させることができ、その結果、従来よりも凸部を破損しにくくすることができる。【００１６】  請求項２に記載した構成により、凸部形成予定部位の膨出が非凸部形成予定部位の膨出よりも抑えられるため、膨出するはずのガラス材が厚みをもった肉だまり部となる。したがって、凸部形成予定部位の肉厚を非凸部形成予定部位の肉厚よりも厚くすることができる。
請求項３に記載したように当接する部分が平坦であれば、当接する部分が平坦でない場合に比べて膨出抑制治具に当接するガラス管の面積が小さい。したがって、凸部形成予定部位のみを選択的に肉厚にすることができる。【００１７】  請求項４に記載した構成により、さらに、二重螺旋状ガラス管の螺旋部の外観形状を整えることができる。
請求項５に記載した構成により、螺旋部形状の整形加工と凸部形成予定部位の厚肉加工とを同一工程で行うことができる。したがって、膨出抑制治具を配備することによる作業工数の増加を回避することができる。【００１８】  発明者は、さらに、凸部を有さない二重螺旋状ガラス管を適用した電球形蛍光ランプの製造工程においても、二重螺旋状ガラス管の略中央部のうち前記最遠部位が破損しやすいという問題に気付いた。これは、ランプとして組み立てられたとき、最遠部位がランプの先端部となるため、輸送中や落下等での振動や衝撃が加わったとき最も破損する可能性が高いからである。【００１９】  請求項６に記載した構成により、最遠部位が厚肉加工されているので、最遠部位の機械的強度を向上させることができ、その結果、従来よりも最遠部位を破損しにくくすることができる。
発明者は、凸部の破損を抑制するための発光管構成について検討した。この結果、凸部の肉厚を少なくとも０．１０ｍｍ以上の値に規定すればよいことを見出した。これにより、凸部の製造工程における破損発生率を０．０１％以下の実際に問題ないレベルまで抑制できる。なお、０．０１％という破損発生率は、例えば、Ｕ字状発光管など、二重螺旋状発光管以外の発光管において従来から達成されているレベルである。請求項７に記載した構成により、従来から達成されているレベルまで破損発生率を抑制することができる。【００２０】  請求項８に記載した構成により、最遠部位が厚肉加工されているので、最遠部位の機械的強度を向上させることができ、その結果、従来よりも最遠部位を破損しにくくすることができる。
請求項９に記載した構成により、製造過程や輸送過程における破損発生率が少ないランプを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態である電球形蛍光ランプの発光管構成を示す図
【図２】電球型蛍光ランプの構成を示す図
【図３】二重螺旋状ガラス管の製造工程を示す図
【図４】二重螺旋状ガラス管の製造工程を示す図
【図５】成形冶具の構成を示す図
【図６】成形治具の構成を示す図
【図７】製造工程におけるガラス管断面形状の遷移を示す図
【図８】成形治具の構成を示す図
【図９】本発明の変形例である二重螺旋状ガラス管の製造工程を示す図
【図１０】本発明の変形例である電球型蛍光ランプの構成を示す図
【符号の説明】
【００２２】    １  発光管
２  ガラス管
１２  螺旋部
１３  略中央部
１４  凸部
１５  電球形蛍光ランプ
２３  ガラス管
３１  膨出抑制治具
３２  凸部形成予定部位
３４  最遠部位
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】  本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
＜構成＞
図１及び図２は、それぞれ本発明の実施の形態である一般電球１００Ｗ代替の電球形蛍光ランプ２２Ｗ品種の典型的な発光管及びランプ全体構成を示す。
発光管１は、容囲器として二重螺旋状のガラス管２を用い、管端部３，４にはタングステンコイル電極５，６をビーズガラスマウント方式によりそれぞれ保持した一対のリード線７ａ−７ｂ，８ａ−８ｂが気密封止されてなる。管端部３には、さらに排気管９（発光管排気後に先端部封止）が封着されている。【００２４】  ガラス管２の主要な内表面には希土類蛍光体１０が塗布され、管内には水銀が約５ｍｇのほかに、緩衝用ガスとしてアルゴンが４００Ｐａ封入されている。ここで、管内に封入された水銀は、ランプ動作時の水銀蒸気圧がほぼ水銀単体の蒸気圧値を呈するような形態で存在することが基本である。従って、水銀は単体のほかに、水銀蒸気圧が水銀単体に近い例えば亜鉛水銀、錫水銀等のアマルガム形態で封入してもよい。その他に、ガラス管２の部材としてバリウム・ストロンチウムシリケイトガラス（軟化点６７５℃）の軟質ガラスを用い、また希土類蛍光体１０として３種類の赤、緑及び青発光のＹ２Ｏ３：Ｅｕ、ＬａＰＯ４：Ｃｅ，Ｔｂ及びＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ，Ｍｎ蛍光体を混合したものを用いている。【００２５】  ガラス管２は、略中央部１３が螺旋部１２の管内径ｄｉより膨らまされており、略中央部１３に発光時における最冷点個所Ｓｃが設置される凸部１４が形成されている。ガラス管２の典型的構成として、管内径ｄｉを７．２ｍｍ及び管外径ｄｏを９．０ｍｍ、電極間距離Ｌｅを７００ｍｍに設定し、また６．５層巻とする。
一方、完成された電球形蛍光ランプ１５は、発光管１とシリーズインバータ方式による回路効率９１％の電子安定器１６が組合わされて、外管ガラスバルブ１７と樹脂ケース２１との内部に配置され、これにＥ形口金２２が装着されたものから構成されている。【００２６】  ランプ１５は、ガラス管２の略中央部１３の最冷点個所Ｓｃが設置された凸部１４と外管ガラスバルブ１７の先端部１８とが透明性のシリコーン樹脂からなる熱伝導性媒体１９により結合されている。また、外管ガラスバルブ１７の内表面には、主成分が炭酸カルシウムの粉体からなる拡散膜が塗布されている。ランプ１５の典型的形状として、外管ガラスバルブ１７の最大外径ｄｏを６０ｍｍ及びランプ全長Ｌｏ１３７ｍｍにそれぞれ設定している。【００２７】  以上の構成によって、ランプ１５は、管入力２２Ｗにおいて光束１５２０ｌｍ及び効率６９．１ｌｍ／Ｗという優れたランプ特性を呈することができる。
＜製造方法＞
図３及び図４は、二重螺旋状のガラス管２の成形工程を模式的に示す。また、図５及び図６は、二重螺旋状のガラス管２の成形工程において使用する成形治具の構成を示す。成形治具は、ガラス管を巻回する巻回成形治具２５と、整形治具２８と、膨出抑制治具３１とからなる。巻回成形治具２５は、円柱の外周面に沿って二重螺旋形溝２６が形成されている。整形治具２８は、ステンレス製であって円筒状形状を呈し、中心軸縦断面で２分割された半円筒筐体２８ａ，２８ｂとからなる。これは、螺旋部１２の外観形状を整える機能を有する。膨出抑制治具３１は、平板形状を呈し、凸部形成予定部位３２の膨出を非凸部形成予定部位の膨出よりも抑える機能を有する。特に、膨出抑制治具３１の凸部形成予定部位３２が当接する面３１ａは平坦面となっている。また、膨出抑制治具３１は、半円筒筐体２８ａに取り付けられている。【００２８】  二重螺旋状のガラス管２の製造工程は、以下の（１）から（７）までの工程を含む。なお、以下の（１）から（３）までは、それぞれ図３（ａ）から図３（ｃ）までに対応し、（４）から（７）までは、それぞれ図４（ａ）から図４（ｄ）までに対応している。
（１）まず直管状のガラス管２３の形成部分を例えば電気加熱炉２４により加熱・軟化させる。
（２）軟化した直管状のガラス管２３を略中央部１３で折り返し、略中央部１３を挟むガラス管２３の両側部分を、中心軸Ｃ廻に回転する巻回成形治具２５に巻き付けて縦巻きの二重螺旋状に変形させる。このとき、ガラス管２３が自重で潰れてしまわないように、ガラス管２３の両端部から管内部に圧力制御された窒素ガス２７が吹き込まれている。
（３）整形治具２８及び膨出抑制治具３１を配備する。具体的には、半円筒筐体２８ａ、２８ｂを、二重螺旋状のガラス管２３を両側から挟むよう水平に移動させる。膨出抑制治具３１は半円筒筐体２８ａに取り付けられているので、整形治具２８と同時に配備される。
（４）整形治具２８及び３１の配備が完了した状態では、膨出抑制治具３１は、略中央部１３が膨出すれば凸部形成予定部位３２が当接することとなる位置（ここでは、当接部分である平坦面３１ａが凸部形成予定部位３２と間隔Ｇを隔てた位置）に存在する。さらに、整形治具２８は、螺旋部１２が膨張すれば螺旋部１２の外周部位が当接することとなる位置（ここでは、当接面が外周部位と間隔Ｆを隔てた位置）に存在する。
（５）巻回成形治具２５に巻き付けられたガラス管２３の管内に圧力制御された窒素ガス２７を吹き込むことにより、螺旋部１２及び略中央部１３を膨張させる。このとき、螺旋部１２の外周部位は整形治具２８にわずかに当接することにより、螺旋部１２の形状が整えられる。一方、略中央部１３の凸部形成予定部位３２は膨出抑制治具３１に当接することにより、所定量以上の膨出を抑制でき、凸部形成予定部位３２における膨出は略中央部１３における非凸部形成予定部位（すなわち、略中央部１３における凸部形成予定部位３２以外の部位）の膨出よりも抑えられる。しかも、当接することにより当接した凸部形成予定部位３２の肉厚は非凸部形成予定部位の肉厚よりも厚く形成できる。
（６）二重螺旋状のガラス管２３を冷却した後に巻回成形治具２５からその逆回転によって取り外し、略中央部１３の凸部形成予定部位３２を局所的にガスバーナー２９により加熱・軟化させる。
（７）ガラス管２３の管内に圧力制御された窒素ガス２７を吹き込むことにより、軟化した凸部形成予定部位３２を成形治具３０の凹部に向けて膨出させて凸部１４を形成する。
＜具体例＞
図７は、製造工程における略中央部１３の管断面形状の変遷を示す。【００２９】  図７（ａ）から図７（ｃ）までは、それぞれ本発明の製造方法による場合の管断面を示し、図７（ｄ）から図７（ｆ）までは、それぞれ従来の製造方法による場合の管断面を示す。
（ａ）は、未加工状態の直管状のガラス管２３の断面形状である。ガラス管２３は、管外径ｄ１が９．０ｍｍ、管肉厚ｔ１が０．９ｍｍのものを採用した。これは、（ｄ）に示す従来から典型的に用いられるガラス管と同一サイズである。
（ｂ）は略中央部１３を管外形ｄ２が約１４．５ｍｍになるまで膨張させた後の断面形状である。ここで、膨出抑制治具３１は、膨張前の凸部形成予定部位３２との距離Ｇが５．０ｍｍ（誤差０．２ｍｍ）となる位置に配備させた。そうすると、凸部形成予定部位３２は膨出抑制治具３１により非凸部形成予定部位に比べて膨張が抑制され、断面形状は略円形ではなく凸部形成予定部位３２は局所的に平面をなし、その肉厚ｔ３が非凸部形成予定部位の肉厚ｔ２に比べて増大している。結果的に、管肉厚ｔ２が約０．３ｍｍとなり、管肉厚ｔ３が約０．６ｍｍとなった。一方、（ｅ）に示すように、従来製法により略中央部を膨張させた場合、管肉厚ｔ６は凸部形成予定部位であるか否かに関わらず一様に約０．３ｍｍとなる。
（ｃ）は凸部１４形成後の断面形状である。凸部１４は、根元部分の管外径ｄｏｍが約７ｍｍで高さＨｍが約４ｍｍの凸形状へ形成された。このときの凸部１４の尖頂部の肉厚ｔ４は０．２ｍｍとなった。これにより、ランプ１５の定常点灯時において、上記凸部１４に設置された最冷点個所Ｓｃの温度Ｔｃが最高ランプ効率を与える６０℃近傍の最適温度へと低下されている。一方、（ｆ）に示すように、従来製法により凸部を形成した場合、尖頂部の肉厚ｔ４は薄肉化して０．０５ｍｍとなる。【００３０】  このように、本発明に係る製造方法によれば、従来製法に比べて凸部１４のガラス管の肉厚を厚くすることができる。したがって、凸部１４の機械的強度を向上させることができ、その結果、従来よりも凸部を破損しにくくすることができる。
また、発明者は、凸部１４の破損発生率について検討した。この結果、特に凸部１４の尖頂部の肉厚ｔ４を０．１０ｍｍ以上の値にすれば、破損発生率が０．０１％以下の実際に問題ないレベルまで抑制できることが判明した。これに対し、従来製法では凸部の尖頂部の肉厚が約０．０５ｍｍとなるので、破損発生率が約３％と大きく問題となる。なお、０．０１％という破損発生率は、例えば、Ｕ字状発光管など、二重螺旋状発光管以外の発光管において従来から達成されているレベルである。したがって、肉厚ｔ４を０．１０ｍｍ以上の値にすることにより、従来からＵ字状発光管などで達成されているレベルまで破損発生率を抑制することができる。更に、より好ましくは０．２０ｍｍ以上の値に規定すればよい。そうすれば、破損発生率が１０ｐｐｍ以下のほとんど無視できるレベルまで抑制できる。【００３１】  一方、ランプ特性の観点では、本発明に係る製造方法によっても従来と略同様の凸部１４を形成することができるので、ランプ点灯時の凸部１４における最冷点温度Ｔｃも従来製法で量産されたランプと同等レベルに保たれる。したがって、ランプ特性も従来のランプと同等レベルに保つことができる。
以上のように、略中央部１３が膨らまされており、その上に凸部１４が形成された二重螺旋状のガラス管２からなる発光管を用いた蛍光ランプに関して、本実施形態である発光管構成と製造方法を適用することにより、特に略中央部１３に形成された凸部１４の肉薄化を抑制して、ランプ製造工程等におけるその破損を抑制できる。【００３２】  以上、本発明に係る二重螺旋状のガラス管の製造方法、蛍光ランプ用発光管及び蛍光ランプについて、実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限られない。例えば、以下のような変形例が考えられる。
（１）実施の形態では、膨出抑制治具３１の凸部形成予定部位３２が当接する面は、平坦であることとしている（図８（ａ））。しかし、本発明は、凸部形成予定部位３２の膨出を略中央部１３における非凸部形成予定部位の膨出よりも抑える効果があれば、これに限らない。例えば、図８（ｂ）に示すように凹面形状であってもよい。
（２）実施の形態では、凸部形成予定部位３２が略中央部１３の螺旋軸Ｃ上にあるため、膨出抑制治具３１の凸部形成予定部位３２が当接する面が螺旋軸Ｃに垂直になるように配備されている。しかし、凸部形成予定部位３２がそれ以外の位置にある場合は、これに限らない。例えば、凸部１４を螺旋軸Ｃに対して傾けて形成する場合、凸部形成予定部位３２は略中央部１３の螺旋軸Ｃ上から外れた位置になる。この場合には、膨出抑制治具３１をその位置に対向するように配備することとする。
（３）実施の形態では、凸部形成予定部位３２を略中央部１３における非凸部形成予定部位よりも肉厚にする目的のため、膨出抑制治具３１を用いている。しかし、この目的を達成することができれば、他の方法によっても構わない。【００３３】  例えば、図９に示すように、略中央部１３の膨張が完了するまでに凸部形成予定部位３２に冷却ガス３３を吹き当てることとしてもよい。そうすると凸部形成予定部位３２が局部的に冷却されて膨張しにくくなり、凸部形成予定部位３２を略中央部１３における非凸部形成予定部位よりも肉厚にすることができる。
その他、例えば、略中央部１３を膨張させた後に凸部形成予定部位を治具で押さえつけて当該部位を肉厚とする方法、凸部形成予定部位に溶融したガラスを追加的に盛る方法などでも構わない。
（４）実施の形態では、凸部１４を有する二重螺旋状ガラス管、蛍光ランプ用発光管、蛍光ランプについて説明している。発明者は、さらに、凸部を有さない従来形の二重螺旋状ガラス管を適用した電球形蛍光ランプの製造工程においても、二重螺旋状ガラス管の略中央部のうちガラス管両端部からの直線距離が最遠となる最遠部位が破損しやすいという問題に気付いた。これは、図１０に示すように、ランプとして組み立てられた場合、外管ガラスバルブ１７を備えないので最遠部位３４がランプの先端部となるため、輸送中や落下等での振動や衝撃が加わったとき最も破損する可能性が高いからである。【００３４】  そこで、この問題を解決するために、最遠部位３４が略中央部１３における非最遠部位に比べてガラス管の肉厚が厚くなるように厚肉加工することとした。そうすると、最遠部位３４が厚肉加工されているので、最遠部位３４の機械的強度を向上させることができ、その結果、従来よりも最遠部位３４を破損しにくくすることができる。
なお、上記のような最遠部位３４が略中央部１３における非最遠部位に比べてガラス管の肉厚が厚くなるように厚肉加工された二重螺旋状のガラス管は、実施の形態における凸部形成工程を省略することにより製造することができる。すなわち、図３（ａ）から図４（ｂ）までの工程により製造される。
（５）実施の形態では、二重螺旋状ガラス管について説明しているが、本発明は、これに限らず、３本及び４本Ｕ形等の屈曲ガラス管を用いた発光管にも適用できる。また、電球形蛍光ランプとしては外管ガラスバルブ無タイプや、更にランプ種類としては電球形以外の例えばコンパクト形等の蛍光ランプにも適用できるものである。
【産業上の利用可能性】
【００３５】  本発明は、蛍光ランプ等に利用可能である。
【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】
2006106645.tif 000009
【図９】
2006106645.tif 000010
【図１０】
2006106645.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成19年9月26日(2007.9.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直管状のガラス管を軟化させ略中央部で折り返して前記ガラス管を二重螺旋状に変形させる変形工程と、
前記二重螺旋状に変形されたガラス管の前記略中央部における凸部形成予定部位の肉厚が前記略中央部における非凸部形成予定部位の肉厚よりも厚くなるように厚肉加工する加工工程と、
前記厚肉加工された凸部形成予定部位を膨出させることにより前記凸部形成予定部位に凸部を形成する形成工程と
を含むことを特徴とする二重螺旋状ガラス管の製造方法。
【請求項２】
前記加工工程は、
軟化状態にある二重螺旋状のガラス管のガラス管端部からガスを吹き込む吹き込み工程と、
前記吹き込み工程によるガスの吹き込みによって前記略中央部が膨張すれば前記凸部形成予定部位が当接することとなる所定の位置に、前記凸部形成予定部位の膨出を前記非凸部形成予定部位の膨出よりも抑える膨出抑制治具を配備する膨出抑制治具配備工程と
を含むことを特徴とする請求項１に記載の二重螺旋状ガラス管の製造方法。
【請求項３】
前記膨出抑制治具の前記凸部形成予定部位が当接する部分は、平坦であること
を特徴とする請求項２に記載の二重螺旋状ガラス管の製造方法。
【請求項４】
前記加工工程は、さらに、前記吹き込み工程によるガスの吹き込みによって二重螺旋状のガラス管の前記略中央部以外の螺旋部の形状を整える整形治具を配備する整形治具配備工程を含むこと
を特徴とする請求項２に記載の二重螺旋状ガラス管の製造方法。
【請求項５】
前記膨出抑制治具は、前記整形治具に取り付けられていること
を特徴とする請求項４に記載の二重螺旋状ガラス管の製造方法。
【請求項６】
直管状のガラス管を軟化させ略中央部で折り返して前記ガラス管を二重螺旋状に変形させる変形工程と、
前記二重螺旋状に変形されたガラス管の前記略中央部におけるガラス管両端部からの直線距離が最遠となる最遠部位が前記略中央部における非最遠部位よりもガラス管の肉厚が厚くなるように厚肉加工する加工工程と
を含むことを特徴とする二重螺旋状ガラス管の製造方法。
【請求項７】
二重螺旋状のガラス管の略中央部における凸部形成予定部位のガラス管の肉厚が前記略中央部における非凸部形成予定部位のガラス管の肉厚よりも厚くなるように厚肉加工され、
厚肉加工された前記凸部形成予定部位を膨出させることにより前記凸部形成予定部位に凸部が形成されており、
前記凸部におけるガラス管の肉厚が少なくとも０．１ｍｍであること
を特徴とする蛍光ランプ用発光管。
【請求項８】
ガラス管両端部からの直線距離が最遠となる二重螺旋状のガラス管の略中央部における最遠部位のガラス管の肉厚が前記略中央部における非最遠部位のガラス管の肉厚よりも厚いこと
を特徴とする蛍光ランプ用発光管。
【請求項９】
請求項７又は請求項８に記載された蛍光ランプ用発光管を備えたことを特徴とする蛍光ランプ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二重螺旋状ガラス管の製造方法、蛍光ランプ用発光管及び蛍光ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
省エネルギー時代を迎えて、照明分野においても一般電球を代替する省エネ光源として電球形及びコンパクト形蛍光ランプの普及が進められている。
従来の電球形蛍光ランプについては、一般白熱電球と同じような外囲形状への小形化が図られてきた。最近では、特にかかる小形化に有利である二重螺旋状ガラス管からなる発光管が適用されている。
【０００３】
この発光管は、ガラス管が略中央部で折り返され、略中央部を挟むガラス管の両側部分が螺旋軸廻りに旋回されてなる。そして、ガラス管両端部に一対の電極部が封着され、管内に水銀とアルゴン等の緩衝用希ガスが封入されている。また、ガラス管の内壁には蛍光体が塗布されており、これが水銀原子からの紫外放射に励起されて、発光管から可視光が放射される。この場合、ガラス管の典型的寸法は、例えば一般電球１００W代替の２２W品種では管内径diが７．２mm、管肉厚ｔが０．９ｍｍに設定されている。なお、一般的に電球形蛍光ランプの発光管には、特に成形加工のし易さと機械的強度の両面から、例えば管内径di５．０〜１０．０mmの範囲に対して、管肉厚０．７〜１．２mmのガラス管が適用されている。
【０００４】
完成品の電球形蛍光ランプの構成としては、上記発光管が外管ガラスバルブ内に設置され、これと電子安定器が一体に組立てられたものに、口金が装着されている。
ところで、一般的な蛍光ランプのランプ効率は、発光管の最冷点個所Scの温度Tcにより一義的に規定される管内水銀蒸気圧に左右され、特に例えば発光管内径５．０〜１０．０mmの範囲では、上記Tc値が５５〜６５℃の最適範囲において最高領域のランプ効率が得られることはよく知られている。そして、通常の電球形蛍光ランプが定常点灯されると、一般的に外管ガラスバルブ内に設置された発光管の最冷点温度Tcは上記最適範囲より高くなる。
【０００５】
そこで、二重螺旋状ガラス管を適用し実際に販売された電球形蛍光ランプでは、ガラス管が折り返された略中央部を膨らませ（例えば特許文献１参照）、且つ、その略中央部から突出した凸部を形成して、ここに最冷点個所Scを設置している。更に、最冷点個所Scを熱伝導体であるシリコーン樹脂により外管ガラスバルブと結合して、これを冷却するという方法も開発・導入されている。これにより、最冷点個所Scの最冷点温度Tcが、最高ランプ効率を与える最適範囲まで低下されている。
【０００６】
二重螺旋状ガラス管の凸部は、ガラス管の略中央部のうち凸部形成予定部位を局所的にガスバーナーにより加熱・軟化させ、管内にガスを吹き込むことにより軟化した凸部形成予定部位を膨出させることにより形成している（例えば特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００３−１７３７６０号公報
【特許文献２】特開２００４−８７３９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、発明者が上記従来方法により凸部が形成された二重螺旋状ガラス管を適用した電球形蛍光ランプの量産を行ったところ、かかる量産ランプの製造工程において、二重螺旋状ガラス管の略中央部に形成された凸部が破損しやすいという問題が発生した。具体的には、二重螺旋状ガラス管を用いたランプ製造工程では、凸部の破損発生率が最高約３％という無視できないレベルに達した。
【０００８】
そこで、本発明は、上記問題に鑑み、凸部による最冷点の冷却効果を従来レベルに維持しつつ、従来よりも凸部が破損しにくい二重螺旋状ガラス管の製造方法、蛍光ランプ用発光管及び蛍光ランプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る二重螺旋状ガラス管の製造方法は、直管状のガラス管を軟化させ略中央部で折り返して前記ガラス管を二重螺旋状に変形させる変形工程と、前記二重螺旋状に変形されたガラス管の前記略中央部における凸部形成予定部位の肉厚が前記略中央部における非凸部形成予定部位の肉厚よりも厚くなるように厚肉加工する加工工程と、前記厚肉加工された凸部形成予定部位を膨出させることにより前記凸部形成予定部位に凸部を形成する形成工程とを含む。
【００１０】
また、前記加工工程は、軟化状態にある二重螺旋状のガラス管のガラス管端部からガスを吹き込む吹き込み工程と、前記吹き込み工程によるガスの吹き込みによって前記略中央部が膨張すれば前記凸部形成予定部位が当接することとなる所定の位置に、前記凸部形成予定部位の膨出を前記非凸部形成予定部位の膨出よりも抑える膨出抑制治具を配備する膨出抑制治具配備工程とを含むこととしてもよい。
【００１１】
また、前記膨出抑制治具の前記凸部形成予定部位が当接する部分は、平坦であることとしてもよい。
また、前記加工工程は、さらに、前記吹き込み工程によるガスの吹き込みによって二重螺旋状のガラス管の前記略中央部以外の螺旋部の形状を整える整形治具を配備する整形治具配備工程を含むこととしてもよい。
【００１２】
また、前記膨出抑制治具は、前記整形治具に取り付けられていることとしてもよい。
本発明に係る二重螺旋状ガラス管の製造方法は、直管状のガラス管を軟化させ略中央部で折り返して前記ガラス管を二重螺旋状に変形させる変形工程と、
前記二重螺旋状に変形されたガラス管の前記略中央部におけるガラス管両端部からの直線距離が最遠となる最遠部位が前記略中央部における非最遠部位よりもガラス管の肉厚が厚くなるように厚肉加工する加工工程とを含む。
【００１３】
本発明に係る蛍光ランプ用発光管は、二重螺旋状のガラス管の略中央部における凸部形成予定部位のガラス管の肉厚が前記略中央部における非凸部形成予定部位のガラス管の肉厚よりも厚くなるように厚肉加工され、厚肉加工された前記凸部形成予定部位を膨出させることにより前記凸部形成予定部位に凸部が形成されており、前記凸部におけるガラス管の肉厚が少なくとも０．１ｍｍである。
【００１４】
本発明に係る蛍光ランプ用発光管は、ガラス管両端部からの直線距離が最遠となる二重螺旋状のガラス管の略中央部における最遠部位のガラス管の肉厚が前記略中央部における非最遠部位のガラス管の肉厚よりも厚い。
本発明に係る蛍光ランプは、上記蛍光ランプ用発光管を備える。
【発明の効果】
【００１５】
発明者は、要因解析から、凸部が破損しやすいという問題はガラス管に形成された凸部の肉薄化による機械的強度の低下に起因することを解明した。すなわち、凸部は凸部形成予定部位の膨出により形成されるので、必然的に凸部以外の部位よりも肉薄化され相対的に破損しやすい箇所となる。
請求項１に記載した構成により、凸部形成予定部位が厚肉加工されているので、厚肉加工をしない従来製法に比べて凸部のガラス管の肉厚を厚くすることができる。したがって、凸部の機械的強度を向上させることができ、その結果、従来よりも凸部を破損しにくくすることができる。
【００１６】
請求項２に記載した構成により、凸部形成予定部位の膨出が非凸部形成予定部位の膨出よりも抑えられるため、膨出するはずのガラス材が厚みをもった肉だまり部となる。したがって、凸部形成予定部位の肉厚を非凸部形成予定部位の肉厚よりも厚くすることができる。
請求項３に記載したように当接する部分が平坦であれば、当接する部分が平坦でない場合に比べて膨出抑制治具に当接するガラス管の面積が小さい。したがって、凸部形成予定部位のみを選択的に肉厚にすることができる。
【００１７】
請求項４に記載した構成により、さらに、二重螺旋状ガラス管の螺旋部の外観形状を整えることができる。
請求項５に記載した構成により、螺旋部形状の整形加工と凸部形成予定部位の厚肉加工とを同一工程で行うことができる。したがって、膨出抑制治具を配備することによる作業工数の増加を回避することができる。
【００１８】
発明者は、さらに、凸部を有さない二重螺旋状ガラス管を適用した電球形蛍光ランプの製造工程においても、二重螺旋状ガラス管の略中央部のうち前記最遠部位が破損しやすいという問題に気付いた。これは、ランプとして組み立てられたとき、最遠部位がランプの先端部となるため、輸送中や落下等での振動や衝撃が加わったとき最も破損する可能性が高いからである。
【００１９】
請求項６に記載した構成により、最遠部位が厚肉加工されているので、最遠部位の機械的強度を向上させることができ、その結果、従来よりも最遠部位を破損しにくくすることができる。
発明者は、凸部の破損を抑制するための発光管構成について検討した。この結果、凸部の肉厚を少なくとも０.１０mm以上の値に規定すればよいことを見出した。これにより、凸部の製造工程における破損発生率を０．０１％以下の実際に問題ないレベルまで抑制できる。なお、０．０１％という破損発生率は、例えば、Ｕ字状発光管など、二重螺旋状発光管以外の発光管において従来から達成されているレベルである。請求項７に記載した構成により、従来から達成されているレベルまで破損発生率を抑制することができる。
【００２０】
請求項８に記載した構成により、最遠部位が厚肉加工されているので、最遠部位の機械的強度を向上させることができ、その結果、従来よりも最遠部位を破損しにくくすることができる。
請求項９に記載した構成により、製造過程や輸送過程における破損発生率が少ない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】
【００２１】
本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
＜構成＞
図１及び図２は、それぞれ本発明の実施の形態である一般電球１００W代替の電球形蛍光ランプ２２Ｗ品種の典型的な発光管及びランプ全体構成を示す。
発光管１は、容囲器として二重螺旋状のガラス管２を用い、管端部３，４にはタングステンコイル電極５，６をビーズガラスマウント方式によりそれぞれ保持した一対のリード線７ａ−７ｂ，８ａ−８ｂが気密封止されてなる。管端部３には、さらに排気管９（発光管排気後に先端部封止）が封着されている。
【００２２】
ガラス管２の主要な内表面には希土類蛍光体１０が塗布され、管内には水銀が約５mgのほかに、緩衝用ガスとしてアルゴンが４００Pa封入されている。ここで、管内に封入された水銀は、ランプ動作時の水銀蒸気圧がほぼ水銀単体の蒸気圧値を呈するような形態で存在することが基本である。従って、水銀は単体のほかに、水銀蒸気圧が水銀単体に近い例えば亜鉛水銀、錫水銀等のアマルガム形態で封入してもよい。その他に、ガラス管２の部材としてバリウム・ストロンチウムシリケイトガラス（軟化点６７５℃）の軟質ガラスを用い、また希土類蛍光体１０として３種類の赤、緑及び青発光のY2O3:Eu、LaPO4:Ce,Tb及びBaMg2Al16O27:Eu,Mn蛍光体を混合したものを用いている。
【００２３】
ガラス管２は、略中央部１３が螺旋部１２の管内径diより膨らまされており、略中央部１３に発光時における最冷点個所Ｓcが設置される凸部１４が形成されている。ガラス管２の典型的構成として、管内径diを７．２mm及び管外径doを９．０mm、電極間距離Leを７００mmに設定し、また６．５層巻とする。
一方、完成された電球形蛍光ランプ１５は、発光管１とシリーズインバータ方式による回路効率９１％の電子安定器１６が組合わされて、外管ガラスバルブ１７と樹脂ケース２１との内部に配置され、これにE形口金２２が装着されたものから構成されている。
【００２４】
ランプ１５は、ガラス管２の略中央部１３の最冷点個所Ｓcが設置された凸部１４と外管ガラスバルブ１７の先端部１８とが透明性のシリコーン樹脂からなる熱伝導性媒体１９により結合されている。また、外管ガラスバルブ１７の内表面には、主成分が炭酸カルシウムの粉体からなる拡散膜が塗布されている。ランプ１５の典型的形状として、外管ガラスバルブ１７の最大外径doを６０mm及びランプ全長Lo１３７mmにそれぞれ設定している。
【００２５】
以上の構成によって、ランプ１５は、管入力２２Wにおいて光束１５２０lm及び効率６９．１lm／Wという優れたランプ特性を呈することができる。
＜製造方法＞
図３及び図４は、二重螺旋状のガラス管２の成形工程を模式的に示す。また、図５及び図６は、二重螺旋状のガラス管２の成形工程において使用する成形治具の構成を示す。成形治具は、ガラス管を巻回する巻回成形治具２５と、整形治具２８と、膨出抑制治具３１とからなる。巻回成形治具２５は、円柱の外周面に沿って二重螺旋形溝２６が形成されている。整形治具２８は、ステンレス製であって円筒状形状を呈し、中心軸縦断面で２分割された半円筒筐体２８ａ，２８ｂとからなる。これは、螺旋部１２の外観形状を整える機能を有する。膨出抑制治具３１は、平板形状を呈し、凸部形成予定部位３２の膨出を非凸部形成予定部位の膨出よりも抑える機能を有する。特に、膨出抑制治具３１の凸部形成予定部位３２が当接する面３１ａは平坦面となっている。また、膨出抑制治具３１は、半円筒筐体２８ａに取り付けられている。
【００２６】
二重螺旋状のガラス管２の製造工程は、以下の（１）から（７）までの工程を含む。なお、以下の（１）から（３）までは、それぞれ図３（ａ）から図３（ｃ）までに対応し、（４）から（７）までは、それぞれ図４（ａ）から図４（ｄ）までに対応している。
（１）まず直管状のガラス管２３の形成部分を例えば電気加熱炉２４により加熱・軟化させる。
（２）軟化した直管状のガラス管２３を略中央部１３で折り返し、略中央部１３を挟むガラス管２３の両側部分を、中心軸Ｃ廻に回転する巻回成形治具２５に巻き付けて縦巻きの二重螺旋状に変形させる。このとき、ガラス管２３が自重で潰れてしまわないように、ガラス管２３の両端部から管内部に圧力制御された窒素ガス２７が吹き込まれている。
（３）整形治具２８及び膨出抑制治具３１を配備する。具体的には、半円筒筐体２８ａ、２８ｂを、二重螺旋状のガラス管２３を両側から挟むよう水平に移動させる。膨出抑制治具３１は半円筒筐体２８ａに取り付けられているので、整形治具２８と同時に配備される。
（４）整形治具２８及び３１の配備が完了した状態では、膨出抑制治具３１は、略中央部１３が膨出すれば凸部形成予定部位３２が当接することとなる位置（ここでは、当接部分である平坦面３１ａが凸部形成予定部位３２と間隔Ｇを隔てた位置）に存在する。さらに、整形治具２８は、螺旋部１２が膨張すれば螺旋部１２の外周部位が当接することとなる位置（ここでは、当接面が外周部位と間隔Ｆを隔てた位置）に存在する。
（５）巻回成形治具２５に巻き付けられたガラス管２３の管内に圧力制御された窒素ガス２７を吹き込むことにより、螺旋部１２及び略中央部１３を膨張させる。このとき、螺旋部１２の外周部位は整形治具２８にわずかに当接することにより、螺旋部１２の形状が整えられる。一方、略中央部１３の凸部形成予定部位３２は膨出抑制治具３１に当接することにより、所定量以上の膨出を抑制でき、凸部形成予定部位３２における膨出は略中央部１３における非凸部形成予定部位（すなわち、略中央部１３における凸部形成予定部位３２以外の部位）の膨出よりも抑えられる。しかも、当接することにより当接した凸部形成予定部位３２の肉厚は非凸部形成予定部位の肉厚よりも厚く形成できる。
（６）二重螺旋状のガラス管２３を冷却した後に巻回成形治具２５からその逆回転によって取り外し、略中央部１３の凸部形成予定部位３２を局所的にガスバーナー２９により加熱・軟化させる。
（７）ガラス管２３の管内に圧力制御された窒素ガス２７を吹き込むことにより、軟化した凸部形成予定部位３２を成形治具３０の凹部に向けて膨出させて凸部１４を形成する。
＜具体例＞
図７は、製造工程における略中央部１３の管断面形状の変遷を示す。
【００２７】
図７（ａ）から図７（ｃ）までは、それぞれ本発明の製造方法による場合の管断面を示し、図７（ｄ）から図７（ｆ）までは、それぞれ従来の製造方法による場合の管断面を示す。
（ａ）は、未加工状態の直管状のガラス管２３の断面形状である。ガラス管２３は、管外径d１が９．０mm、管肉厚ｔ１が０．９ｍｍのものを採用した。これは、（ｄ）に示す従来から典型的に用いられるガラス管と同一サイズである。
（ｂ）は略中央部１３を管外形d２が約１４．５ｍｍになるまで膨張させた後の断面形状である。ここで、膨出抑制治具３１は、膨張前の凸部形成予定部位３２との距離Ｇが５．０ｍｍ（誤差０．２mm）となる位置に配備させた。そうすると、凸部形成予定部位３２は膨出抑制治具３１により非凸部形成予定部位に比べて膨張が抑制され、断面形状は略円形ではなく凸部形成予定部位３２は局所的に平面をなし、その肉厚ｔ３が非凸部形成予定部位の肉厚ｔ２に比べて増大している。結果的に、管肉厚ｔ２が約０．３ｍｍとなり、管肉厚ｔ３が約０．６ｍｍとなった。一方、（ｅ）に示すように、従来製法により略中央部を膨張させた場合、管肉厚ｔ６は凸部形成予定部位であるか否かに関わらず一様に約０．３ｍｍとなる。
（ｃ）は凸部１４形成後の断面形状である。凸部１４は、根元部分の管外径domが約７mmで高さHmが約４mmの凸形状へ形成された。このときの凸部１４の尖頂部の肉厚ｔ４は０．２ｍｍとなった。これにより、ランプ１５の定常点灯時において、上記凸部１４に設置された最冷点個所Scの温度Tcが最高ランプ効率を与える６０℃近傍の最適温度へと低下されている。一方、（ｆ）に示すように、従来製法により凸部を形成した場合、尖頂部の肉厚ｔ４は薄肉化して０．０５ｍｍとなる。
【００２８】
このように、本発明に係る製造方法によれば、従来製法に比べて凸部１４のガラス管の肉厚を厚くすることができる。したがって、凸部１４の機械的強度を向上させることができ、その結果、従来よりも凸部を破損しにくくすることができる。
また、発明者は、凸部１４の破損発生率について検討した。この結果、特に凸部１４の尖頂部の肉厚ｔ４を０．１０ｍｍ以上の値にすれば、破損発生率が０．０１％以下の実際に問題ないレベルまで抑制できることが判明した。これに対し、従来製法では凸部の尖頂部の肉厚が約０．０５ｍｍとなるので、破損発生率が約３％と大きく問題となる。なお、０．０１％という破損発生率は、例えば、Ｕ字状発光管など、二重螺旋状発光管以外の発光管において従来から達成されているレベルである。したがって、肉厚ｔ４を０．１０ｍｍ以上の値にすることにより、従来からＵ字状発光管などで達成されているレベルまで破損発生率を抑制することができる。更に、より好ましくは０．２０mm以上の値に規定すればよい。そうすれば、破損発生率が１０ppm以下のほとんど無視できるレベルまで抑制できる。
【００２９】
一方、ランプ特性の観点では、本発明に係る製造方法によっても従来と略同様の凸部１４を形成することができるので、ランプ点灯時の凸部１４における最冷点温度Tcも従来製法で量産されたランプと同等レベルに保たれる。したがって、ランプ特性も従来のランプと同等レベルに保つことができる。
以上のように、略中央部１３が膨らまされており、その上に凸部１４が形成された二重螺旋状のガラス管２からなる発光管を用いた蛍光ランプに関して、本実施形態である発光管構成と製造方法を適用することにより、特に略中央部１３に形成された凸部１４の肉薄化を抑制して、ランプ製造工程等におけるその破損を抑制できる。
【００３０】
以上、本発明に係る二重螺旋状のガラス管の製造方法、蛍光ランプ用発光管及び蛍光ランプについて、実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限られない。例えば、以下のような変形例が考えられる。
（１）実施の形態では、膨出抑制治具３１の凸部形成予定部位３２が当接する面は、平坦であることとしている（図８（ａ））。しかし、本発明は、凸部形成予定部位３２の膨出を略中央部１３における非凸部形成予定部位の膨出よりも抑える効果があれば、これに限らない。例えば、図８（ｂ）に示すように凹面形状であってもよい。
（２）実施の形態では、凸部形成予定部位３２が略中央部１３の螺旋軸Ｃ上にあるため、膨出抑制治具３１の凸部形成予定部位３２が当接する面が螺旋軸Ｃに垂直になるように配備されている。しかし、凸部形成予定部位３２がそれ以外の位置にある場合は、これに限らない。例えば、凸部１４を螺旋軸Ｃに対して傾けて形成する場合、凸部形成予定部位３２は略中央部１３の螺旋軸Ｃ上から外れた位置になる。この場合には、膨出抑制治具３１をその位置に対向するように配備することとする。
（３）実施の形態では、凸部形成予定部位３２を略中央部１３における非凸部形成予定部位よりも肉厚にする目的のため、膨出抑制治具３１を用いている。しかし、この目的を達成することができれば、他の方法によっても構わない。
【００３１】
例えば、図９に示すように、略中央部１３の膨張が完了するまでに凸部形成予定部位３２に冷却ガス３３を吹き当てることとしてもよい。そうすると凸部形成予定部位３２が局部的に冷却されて膨張しにくくなり、凸部形成予定部位３２を略中央部１３における非凸部形成予定部位よりも肉厚にすることができる。
その他、例えば、略中央部１３を膨張させた後に凸部形成予定部位を治具で押さえつけて当該部位を肉厚とする方法、凸部形成予定部位に溶融したガラスを追加的に盛る方法などでも構わない。
（４）実施の形態では、凸部１４を有する二重螺旋状ガラス管、蛍光ランプ用発光管、蛍光ランプについて説明している。発明者は、さらに、凸部を有さない従来形の二重螺旋状ガラス管を適用した電球形蛍光ランプの製造工程においても、二重螺旋状ガラス管の略中央部のうちガラス管両端部からの直線距離が最遠となる最遠部位が破損しやすいという問題に気付いた。これは、図１０に示すように、ランプとして組み立てられた場合、外管ガラスバルブ１７を備えないので最遠部位３４がランプの先端部となるため、輸送中や落下等での振動や衝撃が加わったとき最も破損する可能性が高いからである。
【００３２】
そこで、この問題を解決するために、最遠部位３４が略中央部１３における非最遠部位に比べてガラス管の肉厚が厚くなるように厚肉加工することとした。そうすると、最遠部位３４が厚肉加工されているので、最遠部位３４の機械的強度を向上させることができ、その結果、従来よりも最遠部位３４を破損しにくくすることができる。
なお、上記のような最遠部位３４が略中央部１３における非最遠部位に比べてガラス管の肉厚が厚くなるように厚肉加工された二重螺旋状のガラス管は、実施の形態における凸部形成工程を省略することにより製造することができる。すなわち、図３（ａ）から図４（ｂ）までの工程により製造される。
（５）実施の形態では、二重螺旋状ガラス管について説明しているが、本発明は、これに限らず、３本及び４本U形等の屈曲ガラス管を用いた発光管にも適用できる。また、電球形蛍光ランプとしては外管ガラスバルブ無タイプや、更にランプ種類としては電球形以外の例えばコンパクト形等の蛍光ランプにも適用できるものである。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、蛍光ランプ等に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態である電球形蛍光ランプの発光管構成を示す図
【図２】電球型蛍光ランプの構成を示す図
【図３】二重螺旋状ガラス管の製造工程を示す図
【図４】二重螺旋状ガラス管の製造工程を示す図
【図５】成形冶具の構成を示す図
【図６】成形治具の構成を示す図
【図７】製造工程におけるガラス管断面形状の遷移を示す図
【図８】成形治具の構成を示す図
【図９】本発明の変形例である二重螺旋状ガラス管の製造工程を示す図
【図１０】本発明の変形例である電球型蛍光ランプの構成を示す図
【符号の説明】
【００３５】
１    発光管
２    ガラス管
１２    螺旋部
１３    略中央部
１４    凸部
１５    電球形蛍光ランプ
２３    ガラス管
３１    膨出抑制治具
３２    凸部形成予定部位
３４    最遠部位
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2006106645.tif 000012
【図２】
2006106645.tif 000013
【図３】
2006106645.tif 000014
【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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【国際調査報告】
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