JPH0471293B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は水銀蒸気圧をアマルガムによつて制御
するようにした低圧水銀蒸気放電灯の製造方法に
関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

一般にけい光ランプに代表される低圧水銀蒸気
放電灯では、管壁温度が40℃前後で、水銀蒸気圧
が約６×10^-3mmHgの時に、供給された電力を紫
外線に変換する効率が最高となるように設計され
ているので、例えばこのけい光ランプを電球形の
外囲器内に収容して点灯させると、周囲温度の上
昇に伴つて水銀蒸気圧が上記値を上回り、光出力
が低下する等の問題が生じる。

このようにけい光ランプを温度的に厳しい条件
下で点灯使用する場合には、けい光ランプ内の水
銀蒸気圧を、純水銀よりも蒸気圧の低いアマルガ
ムを用いて適正な範囲内に制御する方法が有効と
されている。

ところで、従来この種のアマルガムは、金網状
の基体を介してランプ端部のステム壁面に設置す
る場合が多いが、このアマルガムは温度によつて
固体と液体との共存状態に置かれるとともに、上
記場所は電極に近接しているため、アマルガムの
組成によつては点灯中溶け出して流出する不具合
があつた。

そこで、この対策として本発明者らはアマルガ
ムを粒状の塊として、上記電極とは反対側に延び
るステムの細管内に設置することを提案し、既に
出願を完了している。

この場合、アマルガムは細管の封止以前にこの
細管の先端開口を通じて投入されるが、この際ア
マルガムがけい光ランプのバルブ内に脱落するの
を阻止するため、この細管の途中には予め通路形
状が絞られた絞り部を設けている。

ところが、通常一般的なけい光ランプの製造技
術では、この細管を利用してバルブ内の排気を行
うので、上記のように細管の途中が絞り込まれて
いると、排気のコンダクタンスが小さくなつてし
まい、排気に時間を要する等の不具合が生じる。
したがつて、この排気時のことを考慮すると、細
管に絞り部を設けるに当つては、排気の妨げとな
らないような対策が必要であり、実際のところ、
本発明者らは絞り部の形状や大きさ等に工夫をこ
らして、排気時間を一般的なけい光ランプの場合
と大差をなくし、実用に供し得るものとしてい
る。

ところが、いずれにしても排気通路となる細管
の途中が絞り込まれていることには変わりがない
ため、排気時間の短縮化を押し進めようとする
と、この絞り部が障害となつてしまい、新たな改
善策が必要となつてきている。

〔発明の目的〕

本発明はこのような事情にもとづいてなされた
もので、細管にアマルガム落下防止用の絞り部が
存在するにも拘わらず、排気時間の短縮化が可能
な低圧水銀蒸気放電灯の製造方法を得ることを目
的とする。

〔発明の概要〕

すなわち、本発明方法は上記目的を達成するた
め、発光管の排気中もしくは排気完了後に、排気
装置に連なる細管の途中を加熱押圧することによ
つて絞り部を形成し、この後、細管内にその先端
開口部を通じてアマルガムを投入したならば、こ
の細管の先端開口部を気密に溶断封止するように
したことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下本発明を、図面に示す一実施例にもとづい
て説明する。

この実施例は本発明に係る低圧水銀蒸気放電灯
を、点灯装置とともにボール電球形の外囲器内に
収容し、既存の白熱電球と置換えて使用する照明
装置に適用した場合を示し、第４図中１は合成樹
脂製のカバーであり、このカバー１の一端頂部に
は口金２が取付けられている。カバー１の他端開
口部には略球状のグローブ３が被嵌されており、
これらカバー１とグローブ３とによつて、ボール
形の白熱電球に近似された外囲器４が構成されて
いる。

外囲器４内には、低圧水銀蒸気放電灯として代
表的なけい光ランプ５と、このけい光ランプ５の
始動素子としての点灯管６および放電安定素子と
してのチヨークコイル形安定器７が一体的に収容
されている。けい光ランプ５の発光管８は直管状
をなしたガラスバルブを、その両端部９，９間の
中央で略Ｕ字状に曲成するとともに、この曲成部
１０と両端部９，９との間を上記Ｕ字形を含む平
面と略直交する方向に略Ｕ字状に曲成したもの
で、両端部９，９と曲成部１０とが互いに隣接し
て同方向に位置されている。この発光管８の両端
部９，９には、マウント１１のフレア部１２が封
着されており、この封着により発光管８内に放電
空間１３が形成されている。フレア部１２に連な
るステム管１４には内部リード線１５，１５が封
止されており、これら内部リード線１５，１５間
に電極としてのフイラメント１６が継線されてい
る。またステム管１４からは、フイラメント１６
とは反対側に向つて円筒状の細管１７が導出され
ている。この細管１７の基端は、ステム管１４の
先端部に設けた開口１８を通じて上記放電空間１
３と連通されており、この細管１７により、発光
管８内の排気および不活性ガスの封入が行なわれ
る。このようなけい光ランプ５は、両端部９，９
および曲成部１０を口金２側に向けた姿勢で外囲
器４内に収容されており、そのフイラメント１６
が点灯管６はもちろん、安定器７を介して口金２
と接続されている。

なお、第１図中符号１９は発光管８の内面に被
着されたけい光体被膜である。

ところで、上記一方のマウント１１の細管１７
内には、定常点灯時での管内水銀蒸気圧を制御す
るアマルガム２０が封入されている。本実施例の
アマルガム２０は、インジウム（In）、ビスマス
（Bi）、スズ（Sn）、鉛（Pb）およびこれら各種金
属を適当な割合で混合させた合金に、所定量の水
銀（Hg）を加えたもので、略球状の１つの塊に
形成されている。そして、細管１７の途中にはア
マルガム２０が発光管８内に落下するのを阻止す
るため、細管１７内の通路２４の開口面積が絞り
込まれた絞り部２１が形成されており、このため
アマルガム２０は絞り部２１と細管１７の先端の
封止部１７ａとの間で保持されている。

次に、このようなけい光ランプ２０を製造する
方法について説明する。

すなわち、第５図に示したように、発光管８に
対するマウント１１の封着およびけい光体被膜１
９の被着が完了すると、この発光管８は回転駆動
するスパイダ２５上の各ヘツド２５ａに供給され
る。そして、この発光管８は、一方の端部９がバ
ルブチヤツク２６，２６によつて挾持され、その
細管１７の先端開口部を上向きにした姿勢でスパ
イダ２５上の各ポジシヨンに送られる。発光管８
が排気ポジシヨンに送られてくると、第８図に示
したようにバルブチヤツク２６，２６が上昇して
発光管８の細管１７が排気装置２６の排気ヘツド
２７内に差し込まれ、発光管８内の排気が行なわ
れる。なお、この際発光管８全体が図示しない加
熱炉により加熱されるとともに、フイラメント１
６に対する通電がなされ、発光管８はもちろん、
マウント１１およびフイラメント１６に含まれる
不純物の排出が促進される。

そして、この排気工程の終了直前に設定した絞
りポジシヨンに発光管８が送られてくると、ヘツ
ド２５ａに設けた加熱押圧機構２８により、細管
１７の途中に絞り部２１が形成される。ここでこ
の加熱押圧機構２８について第６図および第７図
を加えて説明すると、ヘツド２５ａには細管１７
の径方向両側に位置して互に接離する方向に移動
可能な１対の押圧治具２９，２９が取り付けられ
ており、これら押圧治具２９，２９の押圧面の一
方には、押圧突部３０ａが突設されているととも
に、他方には細管１７が入り込む受け凹部３０ｂ
が形成されている。そして、各押圧治具２９，２
９の上面にはガイドピン３１，３１が突設されて
おり、このガイドピン３１，３１はスライダ３２
に開設した長孔状のガイド孔３３，３３内に摺動
可能に係合されている。このスライダ３２はエア
シリンダ３４のピストンロツド３５に連結されて
発光管８に対して接離する方向、つまり言い換え
れば、押圧治具２９，２９の移動方向と直交する
方向に往復動されるようになつており、このスラ
イダ３２が復帰スプリング３６，３６の付勢力に
抗して発光管８側に押し出されると、上記ガイド
ピン３１，３１がガイド孔３３，３３に案内され
て内側に引き寄せられ、押圧治具２９，２９が衝
合してこの衝合面間に細管１７が挾持されるよう
になつている。

また、押圧治具２９，２９の上方には、１対の
バーナ３７，３７が設置されており、この押圧治
具２９，２９の下方には、発光管８の封止端部が
バーナ３７，３７から噴出された炎にさらされる
のを防ぐ遮熱板３８が配置されている。したがつ
て、上記絞りポジシヨンに発光管８が送られてく
ると、まずバーナ３７，３７によつて細管１７の
途中が加熱軟化され、引き続いてエアシリンダ３
４が作動し、細管１７の加熱軟化部分が押圧治具
２９，２９によつて挾持される。この際、細管１
７の挾持部分は押圧突部３０ａによつて径方向一
方側から押し潰されるとともに、この時点では細
管１７を通じて発光管８内の排気が継続して行な
われているので、細管１７内は負圧の状態にあ
り、このため絞り部２１は第３図に示したように
細管１７内に入り込むに従つて膨出した形状とな
る。

このようにして絞り部２１を形成したならば、
一旦この絞り部２１を冷却し、この後上記排気装
置２６を通じて細管１７内に球状のアマルガム２
０を投入する。引き続いてこの排気装置２６およ
び細管１７を通じて発光管８内にアルゴン等の不
活性ガスを封入し、最後に細管１７の先端開口部
を排気装置２６内に組み込まれた封止バーナ（図
示せず）で気密に溶断封止することによつて一連
の工程が終了する。

このような製造方法によれば、発光管８内の排
気工程の終了直前に、細管１７に絞り加工を施す
ようにしたので、排気工程中の大部分において細
管１７には絞り部２１が存在せず、このため排気
のコンダクタンクが充分に大きくなり、排気時間
の短縮化が可能となる。

また、本実施例の場合は、細管１７を排気ヘツ
ド２７内に挿入した後、この細管１７に対する絞
り加工が行なわれるので、この絞り加工にもとづ
く細管の曲がりを要因とする細管１７と排気ヘツ
ド２７相互の位置ずれを防止することができる。
すなわち、従来では予め絞り加工が施された細管
１７を排気ヘツド２７内に挿入していたので、第
７図中想像線で示したように細管１７が曲がって
しまうと、排気ヘツド２７への挿入時にこの細管
１７が折損する場合があつたが、本実施例の如く
行なえば細管１７の折損を未然に防止でき、した
がつて、一連の工程中において歩留りの低下もな
く、上記排気時間の短縮化と相まつて製造効率の
向上に寄与する。

なお、上述した実施例では、排気工程の終了直
前に細管に絞り加工を施すようにしたが、本発明
はこれに限らず、排気工程が完了した後に細管に
絞り加工を施すようにしても良い。

また、本発明に係る低圧水銀蒸気放電灯は、電
球形の外囲器内に収容して点灯使用するものに限
らず、高出力の直管形や曲管形のけい光ランプの
ように外方に露出させて点灯するものや、点滅回
数の多い複写器用の光源としても同様に適用可能
である。

さらに、アマルガムも一方のマウントの細管ば
かりでなく、両方のマウントの細管内に収容して
も良い。

〔発明の効果〕

以上詳述した本発明方法によれば、アマルガム
脱落防止用の絞り部が排気の妨げとなることもな
く、このため排気のコンダクタンスが充分に大き
くなり、排気時間の短縮化が可能となつて製造効
率を高めることができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は発光
管端部の断面図、第２図は放電灯全体を一部断面
した斜視図、第３図は絞り部を拡大して示す断面
図、第４図は照明装置の断面図、第５図は製造装
置の側面図、第６図は加熱押圧機構の正面図、第
７図は同じくその平面図、第８図は排気工程時の
発光管と排気装置との関係を示す側面図である。 ８……発光管、１１……マウント、１３……放
電空間、１６……電極（フイラメント）、１７…
…細管、１７ａ……封止部、２０……アマルガ
ム、２１……絞り部、２４……通路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内部に放電空間を形成する発光管と、この発
   光管の両端部に封着され、電極および上記放電空
   間内と連通してこの放電空間内の排気を行うため
   の細管を有するマウントとを具備し、上記少なく
   とも一方のマウントの細管内に、発光管内の水銀
   蒸気圧を制御するアマルガムを収容するに当り、
   上記細管の途中にアマルガムが放電空間内に脱落
   するのを阻止する絞り部を設け、この絞り部と細
   管先端の封止部との間で上記アマルガムを保持す
   るようにした低圧水銀蒸気放電灯の製造方法であ
   つて、 上記発光管内を、細管を通じて排気する途中も
   しくは排気完了後に、この細管の途中を加熱押圧
   することにより上記絞り部を形成し、この後、細
   管内に先端開口部を通じてアマルガムを投入した
   ならば、この細管の先端開口部を気密に封止する
   ことを特徴とする低圧水銀蒸気放電灯の製造方
   法。