JPH07109748B2 - 螢光ランプの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は蛍光ランプの製造方法に関するものである。

従来の技術 近時、省エネルギーを指向して白熱電球に代替し得る効
率の高い小形蛍光ランプとして、安定器，点灯管等を内
蔵し、かつ白熱電球用のねじ込み口金を備えた小形蛍光
ランプが実用化されている。

かかる小形蛍光ランプの発光管は、通常、Ｕ字形、また
はＵ字形をさらに折曲げたダブルＵ字形をしており、グ
ローブの中に収納されている。このような小形蛍光ラン
プではグローブ内の発光管の温度が上昇し、その結果発
光管の水銀蒸気圧が最適値より高くなって発光に有効な
紫外線発生効率が低下し、ひいては発光管の発光効率が
低下するという問題点がある。このような問題点を解決
するため、発光管の温度上昇による水銀蒸気圧の上昇を
抑制する一つの方法として、アマルガム方式がある。次
に、このアマルガム方式を採用した蛍光ランプについて
第２図を用いて説明する。

第２図において、発光管１はグローブ２の中に収めてあ
る。ケース３内は安定器および点灯管（図示せず）を収
納してあり、その底面にはねじ込み式の口金４を取り付
けてある。

第３図は発光管１の電極部の拡大正面図である。電極コ
イル５は２本の内部リード線６により保持してある。ガ
ラス細管７の一端側には排気孔８を設け、他単側は封着
してある。一対のガラス細管７のうち一方の中には、ビ
スマス・インジュウム・鉛等のアマルガム形成物質９
（以下アマルガムペレットと称する）が排気孔８から落
下するのを防ぐために、棒体10を排気孔８とアマルガム
ペレット９間に介在させてある。

このように構成されたアマルガム方式の蛍光ランプを製
造する工程のうち、アマルガムペレット９をガラス細管
７の中に挿入後封着する方法について、第４図（ａ）〜
（ｃ）を用いて以下説明する。第４図（ａ）はガラス細
管７の中に棒体10と円柱状のアマルガムペレット９を挿
入した第１の工程を示している。第４図（ｂ）は第２の
工程を示し、この工程では、ガラス細管７の封着部を可
能な範囲で短くするために、アマルガムペレット９の上
端部の極く近傍部分を加熱バーナ（図示せず）で加熱し
ガラス細管７を封着する。従って、この工程ではガラス
細管７を高温に加熱するとともに、アマルガムペレット
９も高温にさらされることとなる。第４図（ｃ）は第２
の工程終了後におけるアマルガムペレット９がガラス細
管７の中に封入された状態を示している。

発明が解決しようとする問題点 前述のように、ガラス細管７はできるだけ短くする必要
性から、ガラス細管７のアマルガムペレットの上端部近
傍を加熱する。このため、ガラス細管７の封着工程にお
いては必ずアマルガムペレット９が溶けることとなる。

一方、ガラス細管封着後の冷却過程、特にガラス細管の
歪点温度近辺においては温度分布を均一化することが重
要となる。しかしながら、前述のごとき構成のため、次
のような問題が生じる。ガラス細管７のアマルガムペレ
ット９の接触部分は冷めるのが遅く、一方ガラス細管７
のアマルガムペレット９の非接触部分（第４図（ｃ）で
は上端部）は冷めるのが早くなるという現象が起き、歪
点温度になる冷却時点において、そのときの温度差に比
例した内部応力が生じ、その結果ガラス細管に歪が残留
し、それがガラス細管のクラック発生の原因になるとい
う問題があった。

問題点を解決するための手段 発明者は鋭意研究の結果、前述したガラス細管のクラッ
ク発生の原因が、ガラス細管封着部分の残留歪にあるこ
とをつきとめ、その解決策を徹底的に究明した。その究
明結果に基づき、本発明は、ガラス細管内にアマルガム
ペレットを封入する工程において、アマルガムペレット
の融点以上、ガラス細管の歪点未満の温度で、ガラス細
管内に挿入したアマルガムペレットを溶融した後、ガラ
ス細管を加熱溶融される前のアマルガムペレットの上端
部の近傍において、加熱封着する方法としたものであ
る。

作用 ガラス細管内に挿入したアマルガムペレットを溶融させ
る工程では、ガラス細管とアマルガムペレットとの間に
温度差が生じても、ガラス細管の温度は歪点未満である
ため、歪が残留しない。次に、ガラス細管を加熱封着す
る工程においては、アマルガムペレットは、すでに溶融
変形しているため、ガラス細管の加熱封着部からアマル
ガムペレットが遠ざかっている結果、アマルガムペレッ
トの温度は低くなっている。従って、ガラス細管の加熱
封着後の冷却過程において、ガラス細管の温度が歪点温
度になる時点ではガラス細管加熱部近傍の温度分布が均
一となる結果、ガラス細管には歪が残留しなくなる。

実施例 以下、本発明の一実施例について図面を用いて説明す
る。

第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明実施例の方法を説明する
ための工程図である。

第１図（ａ）は歪点温度315℃、内径3.2mm、長さ約100m
mの鉛ガラス製のガラス細管７の中に、外径2.8mm、長さ
11mmの、前記ガラス細管と同質の鉛ガラス製の棒体10、
および、融点115℃、外径2.2mm、長さ5mmのビスマス−
インジウム合金からなる円柱状のアマルガムペレット９
を挿入する第１の工程を示している。

第１図（ｂ）は第２の工程を示し、ガラス細管７を加熱
バーナ（図示せず）で約150℃に加熱してガラス細管７
の中のアマルガムペレット９を溶融させる。これによっ
て、アマルガムペレット９はガラス細管７の内径とほぼ
等しい短径をもつ楕円球状に変形する。また、このと
き、ガラス細管７の最高温度はこのガラス細管の歪点温
度より低い150℃のため、後述する以降の第３の工程お
よび第４の工程において、ガラス細管に歪は残留しな
い。なお、アマルガムペレット９の溶融手段としてはバ
ーナ加熱法にのみ限定されない。

第１図（ｃ）は第３の工程を示し、前述第１図（ａ）に
おけるアマルガムペレット９の円柱状の原形のときの上
端部の極く近傍に相当するガラス細管７の部分を加熱バ
ーナ（図示せず）で加熱したときの状態図である。

第１図（ｄ）は第４の工程を示し、アマルガムペレット
９をガラス細管７の中に封入したときの状態である。

なお、第１図（ａ）〜（ｄ）において、11はガラス管を
示し、その内面に蛍光体（図示せず）を被着してある。

第１図（ｃ）において、アマルガムペレット９は、ガラ
ス細管７の溶融されるべき部分より隔たっているため、
その溶融の際に温度上昇が抑制される結果、ガラス細管
７のアマルガムペレット９との接触部分近傍のガラスの
温度は歪点温度より低く、そのため歪が残らないことと
なる。また、ガラス細管７の封着時、アマルガムペレッ
ト９から隔ったガラス細管７の上端部分、すなわち加熱
バーナ（図示せず）によるガラス細管７の封着部分には
アマルガムペレット９が近接しなくなるため、封着部分
にも歪が残留せず、ガラス細管７にクラックが生じなく
なる。

ガラス細管の残留歪と、その部分のクラックの有無との
相関について次の実験データで本発明の効果を確認し
た。

すなわち、アマルガムペレットの封入方法として第４図
（ａ）〜（ｃ）に示す従来方法と、第１図（ａ）〜
（ｄ）に示す本発明方法とによる発光管のガラス細管の
クラック発生率について、各々1000本づつ数回にわたっ
て実験した結果、従来方法の場合のクラック発生率は0.
1％〜0.6％であったのに対して、本発明方法の場合のク
ラック発生率は０％であった。

発明の効果 以上説明したように、本発明によれば、内部にアマルガ
ムペレットを挿入したガラス細管の封着工程において、
ガラス細管に歪を残留させないので、ガラス細管にクラ
ックが発生するのを防止して得る蛍光ランプの製造方法
を提供することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の蛍光ランプの製造方法
の一実施例を示す工程図、第２図は小形蛍光ランプの構
成略図、第３図は電極部の拡大正面図、第４図は従来の
蛍光ランプの製造方法の工程図である。 ７……ガラス細管、９……アマルガムペレット、10……
棒体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ガラス細管内に挿入したアマルガム形成物
   質を、前記ガラス細管のガラス歪点未満の温度で加熱溶
   融した後、前記ガラス細管を、加熱溶融される前の前記
   アマルガム形成物質の上端部の近傍において、加熱封着
   することを特徴とする蛍光ランプの製造方法。