JPH09102276A - 管球容器およびそれを用いた照明装置並びにその製造方法 - Google Patents
管球容器およびそれを用いた照明装置並びにその製造方法Info
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Abstract
球容器を形成する方法において、コストをより安くし、
シーラントを使用しない。 【解決手段】 チャンネル形成リボン21を、チャンネル
形成溝25が形成された型キャビティ24および周囲表面を
有する型アッセンブリ23の表面上に送り出して配置す
る。ここでチャンネル形成リボン21が型アッセンブリ23
の型キャビティおよび周囲表面上にある。チャンネル形
成リボン21を型キャビティ24の輪郭に実質的に一致させ
て、リボン内にチャンネルを形成する。封止リボン22を
チャンネル形成リボン21の外側表面上に送り出して配置
する。封止リボン22は橋絡するが、チャンネル形成リボ
ン21のチャンネルの表面とは垂れて完全に接触せず、封
止リボン22がチャンネル形成リボン21と接触する所はど
こでも気密封止を形成して密閉チャンネルを有するガラ
ス品を形成する。
Description
品およびその形成方法に関し、特に詳しくは、ガラス管
球容器、すなわち、発光ネオン表示装置に使用する、内
部密閉チャンネルを有するガラス品を形成する方法に関
するものである。
号(コックス等)、同第4,990,826 号(コックス等)お
よび同第5,036,243 号(コックス等)に開示されてい
る。全般的に、これらの特許には、互いに気密封止して
内部密閉チャンネルを備えた装置を形成するガラスプレ
ートまたは他のガラス質プレートからなるマルチファセ
ット(multifaceted)照明装置が開示されている。これ
らの内部密閉チャンネルをその後真空にして、ネオンの
ような不活性ガスを充填する。この後、一連の電極を備
えることによりこの不活性ガスをイオン化する。
部材を形成する方法には、底部ガラスプレートにチャン
ネルを切り込み、その後、ガラスフリットを使用して、
別の上部ガラスプレートをこのチャンネルの形成された
底部ガラスプレートに気密封止する工程がある。所望の
チャンネルパターンと形状が同一のパターンを有する粘
着ゴム製マスクを通してのサンドブラスト、エッチング
および研削等の様々な方法を用いて、底部ガラスプレー
トにチャンネルを切り込んでいた。この切込みおよびそ
れに続くフリット付けの結果、これらの照明装置のガラ
ス部材の形成工程は高価で非効率的であり、形成したガ
ラス部材は重すぎて、重量が重要である用途、例えば、
自動車用途には使用できなかった。
が、米国特許第5,041,762 号(ハータイ)、同第5,220,
249 号(ツカダ)および同第5,223,262 号(リン等)に
開示されている。しかしながら、これら各々の文献で
は、全般的に同様な方法で、ガラス本体、すなわち、互
いにフリット付けまたは封止された2枚のガラスプレー
トを製造している。例えば、ツカダの特許には、組み立
てられ、はんだガラスにより封止された一組の透明プレ
ートが開示されている。この透明プレートでは、一方の
透明ガラスプレートの表面に溝が形成され、それによ
り、放電チャンネルを形成している。
ネオン照明装置に使用するガラス部材を形成する改良方
法を提供することにある。本発明の方法は、従来の切込
み方法およびフリット付け方法と比較して、より単純
で、より効率的で、コストがより安く、かつ、シーラン
トを使用しない、軽量の管球容器を製造するものであ
る。言い換えると、本発明は、照明装置に使用する内部
密閉チャンネルを有する、容積の大きい軽量ガラス品を
低コストで製造する方法を提供する。
するガラス品を形成する本発明の方法は:(a) 少なくと
も1つのチャンネル形成溝が内部に形成された型キャビ
ティおよび周囲表面を有する型アッセンブリの表面に、
溶融ガラスの第1のまたはチャンネル形成リボンを送り
込み、ここで、チャンネル形成リボンが型アッセンブリ
の型キャビティおよび周囲表面上になり;(b) 溶融ガラ
スのチャンネル形成リボンを型キャビティの輪郭に実質
的に一致させて、溶融ガラスのリボン内に少なくとも1
つのチャンネルを形成し;(c) 溶融ガラスのチャンネル
形成リボンの外側表面に溶融ガラスの第2のまたは封止
リボンを送り込んで配置し、ここで、封止リボンの粘度
が、封止リボンがチャンネル形成リボンのチャンネル表
面に橋絡するがこれと接触するようには垂れず、封止リ
ボンがチャンネル形成リボンと接触する所はどこでも気
密封止を形成するのに十分な溶融状態にあるようなもの
であり、それによって、少なくとも1つの密閉チャンネ
ルを有するガラス品を形成し;(d) 型からこのガラス品
を取り出す、各工程からなる。
量、真空操作、またはこれらの組合せにより型キャビテ
ィに適合させてもよい。
層され一体となった前面および背面を有する、シーラン
トを必要としない軽量の薄いガラス管球容器、すなわ
ち、少なくとも1つの放電またはイオン性ガスチャンネ
ルを有する管球容器単体を製造できるようになった。具
体的には、1.0 g/cm2 以下の面積に対する重量比を
有するガラス管球容器を製造できる。内部チャンネルを
有する軽量の照明装置をこれらのガラス管球容器から形
成できる。この用途において、電極が、放電またはイオ
ン性ガスを含有するガス放電チャンネルの反対端に、こ
のチャンネルとつながって管球容器に取り付けられてい
る。
照して、本発明を詳細に説明する。
て製造できるガラス品10の1つの実施の形態を示してい
る。ガラス品10は少なくとも1つの内部密閉チャンネル
11を有している。すなわち、ガラス管球容器である。こ
のチャンネルにはチャンネルの反対端に管状口12があ
り、各々の引込み口が外部雰囲気とつながっている。こ
れらの管状口は、ガラス品の内部密閉チャンネルが排気
され、その後、ネオンまたは他の不活性ガスが充填され
る部位である。照明装置の製造を完了するために、いっ
たんガラス品を排気して充填したら、ガラス対ガラスの
封止により、これらの管状口(または引込み口が位置す
る他の部位)に電極(図示せず)を取り付けてもよい。
例えば、管状口およびガラス密閉電極を互いに炎封止し
てもよい。すなわち、管状口およびガラス密閉電極を炎
で軟化させ、互いに連結して、その後、冷却して続いて
互いに封止することができる。さらに、ガラス品は、所
定のパターンで複数の内部チャンネルを備え、各々のチ
ャンネルが、各々それぞれのチャンネルの反対端に少な
くとも1組の管状口を有していても差支えない。
に開示される本発明の方法を用いて、内部密閉チャンネ
ルを含むガラス品、あるいはガラス管球容器を形成する
装置が示されている。この装置は、米国特許第4,361,42
9 号(アンダーソン等)に開示された装置と類似してい
る。この特許をここに引用する。全般的に、本発明の方
法は: (a) 溶融ガラスの第1のまたはチャンネル形成リボン
を、少なくとも1つのチャンネル形成溝25が内部に形成
された型キャビティ区域24および周囲表面区域28を有す
る形成アッセンブリ23に送り出して配置し、ここで、チ
ャンネル形成リボン21が形成アッセンブリの型キャビテ
ィ区域24および周囲表面28上にあり、(b) 溶融ガラスの
チャンネル形成リボン21を型キャビティの輪郭に実質的
に一致させて、配置された溶融ガラスのリボン内に少な
くとも1つのチャンネルを形成し、(c) 溶融ガラスの第
2のまたは封止リボン22を、溶融ガラスのチャンネル形
成リボン21の外側表面上に送り出して配置し、ここで、
封止リボン22の粘度が、該封止リボン22が、(i) チャン
ネル形成リボンのチャンネル表面に橋絡するがこれと完
全に接触するようには垂れずに、(ii)封止リボン22がチ
ャンネル形成リボン21と接触する所はどこでも気密封止
を形成し、それによって、少なくとも1つの密閉チャン
ネルを有するガラス品が得られるようなものであり、
(d) このガラス管球容器を型から取り出す、各工程から
なる。
有する製品の場合には、2つの別々のガラス送出オリフ
ィスを使用する必要がある。狭いリボン、すなわち、約
25.4cm(約10インチ)幅までのリボンから作成される
製品の場合、単純な丸いオリフィスでも十分である。一
方、約2.54mm(約0.1 インチ)までの厚さを有する薄
い製品を製造すべき場合には、ほぼ「網状」の送出シス
テムが好ましい。すなわち、製品自体に類似するアスペ
クト比の大きいオリフィスを使用することが好ましい。
例えば、スロット型オリフィスを用いると、最終的に最
良の品質のガラス品が得られる、熱的に均一な溶融ガラ
スを送り出すことができる。
に分かれる、普通の炉(図示せず)および普通の「主管
路」前炉99からの溶融ガラスが、別々のオリフィス21A
および22A に送られている。これらのオリフィスは、そ
の後、それぞれガラス流を2組の水冷ローラ24A /24B
および30A /30B に送り出す。前炉温度制御(図示せ
ず)により、各々の導管を別々に制御でき、各々の導管
内の溶融ガラスを異なる温度に維持できるので、2つの
別々の溶融ガラスの流動を異なるガラス粘度で送り出す
ことができる。第1の2つの固定オリフィス21A は溶融
ガラス流を、互いに反対に回転している第1の組の2つ
の水冷ローラ24A および24B に送り出す。その後、水冷
ローラにより、熱いガラスがこれらローラから出る際に
連続リボンの形状に絞り出される。所望の製品の寸法に
望ましいリボンの厚さに応じて、これらのローラを適切
な間隔に調節してもよい。ガラスリボンの厚さ分布を変
えるため、並びに、形成したままのガラス品の表面にぎ
ざぎざ模様または装飾模様を与えるために、ローラに機
械加工を施して模様を付けてもよい。
ガラスのチャンネル形成リボン21が、型の幅に沿った方
向に対応する所定の通路Aに沿って移動する型アッセン
ブリ23上に配置される。型の長さに沿った方向に、形成
アッセンブリが動かされ、リボンが続いて配置されるよ
うに、型を配置しても差支えない。ここで図2を参照す
る。ここには、図3に示し、線Aにより示されるような
型アッセンブリの切断部分が示されている。
ブリ23には、所望の製品仕様、すなわち、溝、ぎざぎ
ざ、孔、挿入物および周囲の縁の分布を満たす製品を得
るのに必要な適切なデザインを有する所定の形状があ
る。さらに、型に付与された溝のデザインの形状および
輪郭が、成形したままのガラス品および最終的にそれか
ら形成されたネオン照明装置の形状および模様を決定す
ることは明らかである。ここで図3および4を参照す
る。これらの図面には、本発明による型アッセンブリ23
の1つの実施の形態、すなわち、図1に示したガラス品
を製造するために設計された型が示されている。型アッ
センブリ23には、所望のまたは所定のパターンの少なく
とも1つのチャンネル形成溝25および上述した管状口を
形成する溝25のそれぞれの端部にある2つの「深絞り」
ポケット区域27がある。溶融ガラスは、これらのポケッ
ト27中に引かれて(重力引きまたは真空排気により)、
管状口を形成する。図4は、チャンネル端部およびそれ
ぞれの深絞りポケット区域27の拡大図である。これら2
つの深絞りポケットを有する型アッセンブリを使用する
ことにより、より容易に排気して不活性ガスを充填する
ために好ましく設計された区域、すなわち、管状口を有
する成形ガラス品が得られる。以下に記載するように、
これらの管状口は、ネオン照明装置を製造するのに必要
な電極をより容易に取り付けられるように改良されてい
る。
チャンネル形成リボンの体積粘性係数は、およそ2000ポ
アズから5000ポアズまでの間にあるべきである。ガラス
リボン21は、溝形成チャンネル25を含む型キャビティ区
域24およびそれを囲む周囲表面区域28の上に横たわるよ
うにその上に配置されている。いったん送り出される
と、このチャンネル形成リボン21はその後、型キャビテ
ィの輪郭に実質的に一致せしめられ、溶融ガラスの送出
リボン内に少なくとも1つのチャンネルが形成される。
溶融ガラスのチャンネル形成リボン21を、単に重力によ
り型キャビティのチャンネル形成溝25の輪郭に実質的に
一致させてもよい。
方法に、溶融ガラスのチャンネル形成リボン21の下側表
面を真空に引く工程を加えて、型キャビティのチャンネ
ル形成溝25の輪郭に溶融ガラスを迅速にうまく一致させ
てもよい。成形区域全体を厚いガラスリボン21により覆
うとすぐに、機械加工された溝の底で、型のガラス表面
のいくつかの位置から、型本体自体を通って繋がってい
る真空排気孔88に取り付けられ、最終的に真空源(図示
せず)に取り付けられた真空ライン(図示せず)により
溶融ガラスのチャンネル形成リボン21と型との間が真空
に引かれる。溶融ガラスのチャンネル形成リボンを配置
した直後に真空に引いても、あるいは、型キャビティの
チャンネル形成溝内にリボンが最初に部分的に垂れた直
後に真空に引いてもよい。ガラスと型との間が真空に引
かれたときに、ガラスが直ちに密接に型に接触せしめら
れ、ガラスを所望の形状に形成する一方で、チャンネル
形成リボンの冷却と硬化をも開始する。
組合せのいずれかにより、チャンネル形成リボン21を型
キャビティに一致させた後、型アッセンブリ23を方向A
に沿って移動させ、その後、上述した第2の組の水冷ロ
ール30A および30B の下に配置する。上述したように、
溶融ガラス流は、第2のオリフィス22A から、反対方向
に回転している水冷ロール30A および30B に向けられ
る。その後、これらのロールは溶融ガラスを連続リボン
形状、すなわち、封止リボン22に絞り出す。この封止リ
ボン22は、型キャビティ24および周囲表面28により支持
され、それらに一致したチャンネル形成リボン21の表面
に配置されて横たわる。溶融ガラスのこの封止リボン22
は単に、チャンネル形成リボン上に横たわり、封止リボ
ンの粘度が比較的大きいために、形成されたチャンネル
全体に亘りそれ自体で橋絡している。
配置されたときに、溶融ガラスの封止リボン22の体積粘
性係数は、封止リボン22が、事前に形成されたチャンネ
ルに橋絡するが、チャンネル形成リボンのチャンネル表
面と接触して垂れないようなものである。さらに、それ
ぞれのガラスリボン、すなわち、チャンネル形成リボン
および封止リボンの温度は、選択した製品を製造するの
に用いられる特定のガラスの固有の流動粘度特性によ
り、それらが互いに接触した所はどこでも互いに気密封
止するようなものである。好ましくは、溶融ガラスのチ
ャンネル形成リボン21上に配置されたときの封止リボン
22の体積粘性係数は、配置されたときのチャンネル形成
リボンの係数、すなわち、2000−5000ポアズの間の体積
粘性係数と同程度である。封止リボンの送出しの前の作
業時間を補償するために、チャンネル形成リボンをやや
小さい初期体積粘性係数で送り出す。
の溶融ガラスのチャンネル形成リボンの体積粘性係数
は、生じた作業時間または冷却のために、より早く送り
出された溶融ガラスの係数よりも大きい。さらに、表面
から型までの粘度勾配が、このチャンネル形成リボンに
おいて発生しそうである。しかしながら、このチャンネ
ル形成リボンは、冷却されたり、2つのリボンが、接触
する所はどこでも「固着」せずに、したがって、所望の
ガラス対ガラスの気密封止を形成できないほど表面が粘
着性となってはならない。理想的には、上述したように
達成し維持すべき粘度条件(体積粘性係数および表面粘
度)は、それによって、溶融ガラスリボンが、接触する
所はどこでも気密封止を形成する条件、すなわち、封止
リボンが送り出されてチャンネル形成リボン上に配置さ
れたときに、ガラス対ガラスの気密封止が形成されるよ
うなガラス粘度である。さらに、チャンネル形成リボン
の表面から型までの粘度勾配を最小にして、形成された
ままのガラス品内に不要な応力が蓄積しないようにする
ことも必要である。低伝導材料からなるロールおよび型
を用いることにより、ガラスリボンの表面からはほとん
ど熱が取り出されず、したがって、粘度勾配がほとんど
発生しない。さらに、封止リボンの二番目の配置を速く
行なうほど、表面から型までの粘度の変化が小さくな
る。要するに、ロールおよび型に使用すべき材料、並び
にリボンの送出しの間の周期時間は、内部応力が取り扱
いやすい気密封止ガラス品が得られるように、当業者が
経験的に決定すべきである。
の間のガラス対ガラスの封止を確実に良好なものとする
ために、重量により封止リボン22に付与される圧力以外
に、プレス装置またはプランジャ装置(図示せず)によ
りカバーリボンに加圧することを含む、溶融ガラスの封
止リボン22に成形圧力を加えても差支えない。しかしな
がら、封止リボン22の適正な位置に圧力を加え、それに
よって封止リボンがチャンネル形成リボン21内に形成さ
れたチャンネルの表面全体に橋絡するが、それには接触
するように押し付けられないように、注意すべきであ
る。
て、「深絞り」ポケットがエアライン/オリフィスとつ
ながっており、チャンネル形成リボンの配置中に少なく
とも部分的な真空が維持され、その結果、キャビティ内
のガラスが開いたままとなる。すなわち、配置されて
「深絞り」ポケット中に引き込まれたガラスが冷却によ
り封止せずにむしろ裂ける。封止リボンの配置後、エア
ライン/オリフィス中に空気を吹き込み、このエアライ
ン/オリフィスを通して、ガラス品と空気を接触させ
る。この空気が、封止リボンが第1のリボンシートのチ
ャンネル中に著しく垂れたり、完全にもしくは部分的に
潰れたりするのを防ぐのに役立つ。一方で、所望の形状
または表面デザインの加圧またプランジャ装置を封止リ
ボンと接触させる場合、空気がラインを通って吹き込ま
れている間に、封止ガラスリボンをプランジャ表面とし
っかりと接触させる。
管球容器である、ガラス品10の一般的な実施の形態を示
している。ここに記載する本発明の形成方法を発見した
結果、このようなガラス品の形成が可能となる。図5お
よび6は、より複雑なガラス管球容器を示している。こ
のガラス品の形成も、本発明の方法により可能となる。
ここには、シーラントを使用しない、軽量の薄いガラス
管球容器60、すなわち、互いに積層されて一体となった
前面61および背面62からなり、実質的にいかなる封止材
料も使用していない管球容器単体を形成しているガラス
管球容器が示されている。このガラス管球容器は、少な
くとも1つのガス放電チャンネル63を有し、1.0 g/c
m2 以下、好ましくは0.5 g/cm2 未満の面積に対す
る重量比を有するように形成されている。管状口64がチ
ャンネルの反対端に位置しており、それら各々は外部雰
囲気とつながっている。上述したように、これらの管状
口により内部密閉チャンネルにアクセスでき、このこと
により、ガラス品を排気して、その後、イオン性媒質を
充填するかまたはガス放電を行なう。
る複数の内部チャンネルであって、各々がそれぞれのチ
ャンネルの反対端に少なくとも1組の管状口を有する内
部チャンネルを備えても差支えない。例えば、図7は、
本発明の方法を用いて製造することのできる複数のチャ
ンネルを有するガラス品または管球容器35のさらなる実
施の形態が示されている。このガラス管球容器には、内
部密閉主要チャンネル31と、複数の連結通路33により主
要チャンネル31に隣接してこれに繋がった一連の二次チ
ャンネル31A 、32B および32C がある。この主要チャン
ネルには菅形成口があり、したがって、最終的に、電極
が位置するチャンネルとなる。これらの連結通路33は、
形成されたままの装置の主要または励起チャンネル31
を、二次チャンネル32A 、32B および32C 内に位置して
いてもよい不活性ガスにより再充填するように機能す
る。
くは、透明ガラス材料、好ましくは、ソーダ石灰ケイ酸
塩、ホウケイ酸塩、アルミノケイ酸塩、アルミノホウケ
イ(boro-aluminosilicate)酸塩等からなる群より選択
された優れた熱膨脹係数を有する硬いガラスからなる。
は、以前の型アッセンブリ23の改良された実施の形態を
使用したことを除いては、上述した方法と同じ方法が含
まれている。ここで図8を参照する。ここには、複数の
チャンネルを有するガラス管球容器を製造する型アッセ
ンブリ53が示されている。型キャビティ区域50は、第1
のチャンネル形成溝51および第2のチャンネル形成溝52
を有している。ここで、第1および第2のチャンネル形
成溝は互いに隣接している。さらに、型キャビティ50に
は、第1および第2のチャンネル形成溝51、52の間に複
数のうねがある。これらのうねの上と第1および第2の
チャンネル形成溝51、52の間とには、「谷」を作りだ
し、それに続く成形の際に、配置された第1のガラスリ
ボンシート内に上述したような連結通路を形成する一連
のノッチが計画的に位置している。次に、これらの谷
は、配置された第2のガラスリボンシートにより「橋
絡」され、これらの計画的な地点で設計された連結通路
を残す。
形態には、チャンネル形成リボン21を施した後である
が、封止リボン22を施す前に、型キャビティおよび周囲
表面に一致し、それらにより支持される溶融ガラスのチ
ャンネル形成リボン21の表面上に横たわっている溶融ガ
ラスの中間リボンを配置する工程がある。配置された溶
融ガラスの中間リボンの粘度は、この中間リボンがチャ
ンネル形成リボンのチャンネルに橋絡するが、チャンネ
ル形成リボンのチャンネル表面には接触するように垂れ
ないような程度である。しかしながら、溶融ガラスの中
間リボンはまだ、チャンネル形成リボンと接触する所は
どこでも気密封止を形成できるほど十分であるべきであ
る。好ましくは、溶融ガラスの中間リボンの粘度は2000
ポアズ−5000ポアズの間にある。最後に、この中間リボ
ンにはまた、このリボンが橋絡するが、チャンネル形成
リボンにより形成されたチャンネルの表面とは100 %は
接触しないような位置に加圧される加圧を施してもよ
い。
た方のガラス品形成方法に用いられる型の最後の実施の
形態が示されている。この型は、型キャビティ区域50、
隣接する第1および第2のチャンネル形成溝51、52、並
びに上述した連結通路を形成するように設計されたノッ
チを含む前記隣接する第1および第2のチャンネル形成
溝51、52の間にある複数のうねがあるとった点で図8に
示した型と類似している。しかしながら、この型には、
上述した型には見られなかったさらなる特徴がある。具
体的には、この型には、型キャビティ区域の外側に位置
する「ドローリング(draw ring )」55がある。型アッ
センブリの周囲に位置するこの同心の金属リングは、型
本体の「切落し縁(trim edge )」と同一の形状、すな
わち、ガラス品の外側形状の実際のデザインと同一の形
状であるべきである。この「ドローリング」は、周囲に
配置されたガラスリボンを支持するような様式で、型の
「切落し縁」の高さよりもやや上に位置するので、リボ
ンが製品の型本体の周囲の縁または切落し縁と接触しな
い。この「ドローリング」の機能は、ガラスを熱いま
ま、型の切落し縁の区域内に低粘度状態に維持すること
にあるので、工程の後半で、リボンの外側部分が製品本
体から切り落とされたときに、切落し区域内のガラスが
まだ軟らかいか熱く、低粘度勾配を有し、検査すること
なく、または切落し表面がぎざぎざになることなくうま
く切り落としを完了するほど十分にしなやかである。別
の言い方をすると、「ドローリング」の機能は、型アッ
センブリの上に配置され、型キャビティの周囲に延びる
チャンネル形成ガラスリボンのそれらの部分を、型アッ
センブリの周囲表面部分と離れた関係に維持することに
ある。
ガラス品の周囲から切り落とし、その後、ガラス品を取
り出すことが必要になる。一般的に、どのような切落し
操作も、型に支持されている製品を、型の周囲を囲む過
剰で熱いガラスカレットから切断すべきである。さら
に、切落し操作は、両方のリボンの外側縁に積極的な封
止が得られるように設計するべきである。ガラス業界の
当業者は、所望のガラス基体が得られる適切な切落し操
作を設計できるであろう。利用できる2つの適切な切落
し操作(一方は「雄」、他方は「雌」)が、それぞれ、
米国特許第4,605,429 号(ラニック)および同第3,528,
791 号(ギフェン)内に開示されている。これらをここ
に引用する。
部位がガラス品中に形成されるが、これらの部位は成形
操作中には、口の底部分の上に形成されるガラスの薄い
層により封止されていてもよい。特に、管状口が真空形
成された場合には、ガラスの厚さ分布は、ポケットの側
壁および底部が、主要製品本体またはネオンの主要チャ
ンネルよりも薄くなるようになっていてもよい。このよ
うに、これらの部位が排出、充填およびそれに続く電極
取付部位として用いられるように管状口を「拡げる」こ
とが必要となってもよい。この「拡げる」ことを行なう
方法の1つには、ガスと酸素との混合物を用いた高温バ
ーナーを利用することにより管状口の底部を焼くことが
挙げられる。するどい高温の炎、すなわち、約2750℃の
約2:1のガスと酸素を管状口の底部に当てて、ガラス
を軟化させ、続いて、それ自体を引き入れて、ポケット
の底部に孔を開ける。本質的に、バーナーによりガラス
品内のガスと空気が増加して、次いで内部圧力が増加し
てその後口が開く。この「孔拡げ」を完了した後、管状
口の側壁を、約1000℃未満の温度、の第1のガス簡素バ
ーナーよりも低い温度を有するガス空気バーナーにより
軟化させる。「軟化」工程の完了の際に、金属プランジ
ャを管状口の所望の形状に形成する。
を、上述したいずれの薄いガラス管球容器から形成する
こともできる。例えば、電極を図5に示したガラス管球
容器に取り付けてもよい。電極(図示せず)を、ガラス
管球容器60のガス放電チャンネル63の反対端につなげて
取り付けてもよい。この放電チャンネルは、排気され、
放電またはイオン性ガスが充填されている。一般的に、
電極を、ガラス対ガラス封止により管状口64(またはチ
ャンネルとつながっている他の部位)に取り付けて、す
なわち、真空封止して、放電通路を形成する。電極は、
管状口部位でガラス管球容器の外側に突出していてもよ
く、放電またはイオン性ガスチャンネル63の内側と電気
的につながっていなければならない。最後に、放電また
はイオン性ガスを活性化する手段を備えなければならな
い。特に、交流電圧(高電圧AC源)を電極間に加え
て、それにより、電極間の電気的相互作用から、ガスチ
ャンネルのそれぞれの端部に位置する電極間のイオン化
通路を形成しなければならない。
ではないが、水銀、キセノン、クリプトン、アルゴン、
ネオン、ヘリウムおよびそれらの混合物を含む、様々な
ガス、ガス混合物、ガス圧力を用いて、放電またはイオ
ン性ガスチャンネルを充填して、様々な色および光の強
さを達成してもよい。さらに、特定のリン光体化学物質
を特定のガスと組み合わせることにより、追加の色の組
合せが得られる。
チャンネルを有する照明装置が機能して、ネオンの照明
を提供できる。このような場合、ガラスチャンネルにネ
オンガスを充填して、このネオンガスが、電極からの放
電に対応する直接光を生じる。
紫外線を生じるイオン性ガスが、ガスチャンネル内に部
分的真空下で含まれている。アルゴンおよび少量の水銀
ガスのような不活性ガスの混合物からなるイオン性ガス
混合物がこの目的に適している。キャビティ内のガス圧
は好ましくは、3トルから30トルまでの範囲内にある。
ガスチャンネルの内部表面は、タングステン酸マグネシ
ウムまたはカルシウムフルオロホスフェート:アンチモ
ン:マンガンのような適切な活性化粉末リン光物質によ
り被覆する。よく知られているように、ガスを電極から
放電された電子により励起して、紫外線を発生させる。
リン光物質コーティングは紫外線を吸収し、人の目に見
える波長で再放射する。
置に使用するのに適しているさらなるリン光体化学物質
の例としては、マンガンおよび鉛活性化メタケイ酸カル
シウム(CaSiO3 :Mn:Pb)、鉛活性化タング
ステン酸カルシウム(Ca(WO4 :Pb))、オルト
ケイ酸亜鉛:マンガン(ZnSiO4 :Mn)および酸
化イットリウム:ユーロピウム(Y2 O3 :Eu)が挙
げられる。
にチャンネルを有する照明装置70のさらなる実施の形態
が示されている。照明装置70には、互いに積層されて一
体となって管球容器単一体を形成する前面71および背面
72からなる管球体がある。このガラス管球容器は、少な
くとも1つのガス放電チャンネル73を有するように形成
されている。照明装置70にはさらに、背面72の非発光後
ろ側75に設けられた光反射層74がある。この光反射層
は、透明ガラスの背面に直接または一体的に形成されて
いる。上述したように、チャンネルは排気され、放電ま
たはイオン性ガスが充填される。
射率が10%より大きい、アルミニウム、クロム、銀、ま
たは金のコーティングを含む金属、金属酸化物または樹
脂のフイルムにより形成する。このコーティングは、ス
パッタリング、蒸発、化学蒸着または機械的手段、すな
わち、エンボシングにより施されており、パターンとし
て施されても、均一に連続していてもよい。抵抗率は、
それぞれ層ごとに0.01オーム/平方から10オーム/平方
まで変わる。
アッセンブリの前面から光が均一な分布で外側に放射さ
れるように光が反射層により反射される現象を作り出
す。特に、チャンネル内に作り出される光が、前方に壁
を通って透過し、その後、反射層により遮られて方向付
けられる。この光通路またはパターンは全般的に矢印76
により示されている。ガラス管球容器の形状およびそれ
によりガラスの背面の形状が反射層の形状を規定するの
で、ガラス表面を、自動車の後方正面の仕様を満たすパ
ターンで光を向ける反射表面を形成するように設計して
もよい。
いに積層されて一体となった2枚の平らな透明ガラスプ
レートにより構成されているので、光反射層が透明ガラ
スプレートに加えられた後でさえ、この照明装置は薄く
て軽い。言い換えると、本発明は、光の分布が均一な、
軽くコンパクトなフラットタイプの蛍光照明装置を提供
する。反射層がガラス管球容器アッセンブリの背面に設
けられている場合でさえも、この装置は軽くコンパクト
であり、自動車の後方照明装置に特に適しており、実際
的な価値と用途を有している。
似のデザインを有する、すなわち、1組の隣接するチャ
ンネル(一連の結絡オリフィスによりつながった第1お
よび第2のチャンネル)を有する2層の製品を作成し
た。この2層のガラス品の寸法は、約45.72 cm×15.2
4 cm×1.27cm(18インチ×6インチ×0.5 インチ)
であり、コーニングコード7251のガラスから作成した。
このガラスは、酸化物基準の重量パーセントで表わし
て、77.4%のSiO2 、5.3 %のNa2 O、15.4%のB
2 O3 、1.9 %のAl2 O3 、および0.48のClから実
質的になるものであった。型アッセンブリへの送出しお
よび配置の際に溶融したチャンネル形成溶融ガラスおよ
び封止リボン両方の粘度は、このガラス組成物に関して
は、1250−1375℃の間に等しい、2000−5000ポアズの間
であった。このガラス組成物のアニーリング点および軟
化点はそれぞれ、550 ℃および792 ℃である。使用した
型材料は、ステンレス鋼420 であり、仕様したローラ
は、インコネル718から製造したものであり、これら両
方の材料は、低導電性材料であると考えられた。注意す
べき最後のパラメータは、チャンネル形成リボンおよび
封止リボンの送出しの間隔が約12秒であることである。
しかしながら、最終的には、同時の送出しを意図してい
る。
すなわち、1つの複雑なパターンの放電ガスチャンネル
を有する2層の製品の別の実施の形態を作成した。実施
例1と同一のアルミノホウケイ酸塩ガラスからなるこの
2層のガラス管球容器は、寸法が約11.75 cm×15.24
cm×0.64cm(約45/8 インチ×6インチ×0.25イン
チ)であり、重量が約85.05 g(約3オンス)の重量で
あり、面積に対する重量比が0.47g/cm2 であった。
この面積に対する重量比は好ましくは、照明装置、すな
わち、互いに気密に封止されて、1.0 g/cm2 をはる
かに越える面積に対する重量比を有する、内部密閉チャ
ンネルを有する装置を形成するガラスプレートからなる
装置に用いられている従来のガラス品に匹敵する。例え
ば、寸法が上述したように、約11.75 cm×15.24 cm
×0.64cmの寸法を有する気密封止装置は、1.27g/c
m2 の面積に対する重量比に等しい約255.15g(約9オ
ンス)の重量であった。
の形態を示す斜視図
図
に用いられる型を示す斜視図
一部を示す部分断面図
の別の実施の形態を示す上面図
の別の実施の形態を示す斜視図
いた型を示す斜視図
Claims (17)
- 【請求項1】 内部にチャンネルが形成された照明装置
の管球容器を形成する方法であって、 (a) 溶融ガラスの第1のリボンまたはチャンネル形成
リボンを、少なくとも1つのチャンネル形成溝が形成さ
れた型キャビティおよび周囲表面を有する型アッセンブ
リの表面上に送り出して配置し、ここで、前記チャンネ
ル形成リボンが前記型アッセンブリの型キャビティおよ
び周囲表面の上にあり、 (b) 前記溶融ガラスのチャンネル形成リボンを前記型
キャビティの輪郭に実質的に一致させて、前記溶融ガラ
スのリボン内に少なくとも1つのチャンネルを形成し、 (c) 溶融ガラスの第2のリボンまたは封止リボンを、
前記溶融ガラスのチャンネル形成リボンの外側表面上に
送り出して配置し、ここで、前記封止リボンの粘度が、
該封止リボンが(i) 橋絡するが、前記チャンネル形成リ
ボンの少なくとも1つのチャンネルの表面とは垂れて完
全に接触せず、(ii)該封止リボンが前記チャンネル形成
リボンと接触する所はどこでも気密封止を形成して少な
くとも1つの密閉チャンネルを有するガラス品を形成す
るようなものであり、 (d) 該ガラス品を前記型アッセンブリから取り出す、
各工程からなることを特徴とする方法。 - 【請求項2】 前記溶融ガラスのチャンネル形成リボン
の下側表面を真空にして、それによって、該チャンネル
形成リボンを前記型キャビティのチャンネル形成溝の輪
郭に実質的に一致させる工程を含むことを特徴とする請
求項1記載の方法。 - 【請求項3】 プランジャー装置を用いて前記封止リボ
ンを所定の位置に加圧する工程を含み、それにより該封
止リボンが橋絡するが前記チャンネルの表面と完全に接
触するようには加圧されないことを特徴とする請求項1
記載の方法。 - 【請求項4】 前記型キャビティが、前記溶融ガラスが
引き入れられる一連の深絞りキャビティを有することを
特徴とする請求項1記載の方法。 - 【請求項5】 前記深絞りキャビティがエアラインとつ
ながっており、少なくとも部分的な真空状態が前記チャ
ンネル形成リボンの配置中に維持されて、前記キャビテ
ィ内のガラスが前記エアラインに対して開いたままであ
ることを特徴とする請求項4記載の方法。 - 【請求項6】 前記封止リボンの配置後に、空気が、前
記エアライン中にこれを通して吹き付けられて、前記溶
融ガラスと接触することを特徴とする請求項4記載の方
法。 - 【請求項7】 プランジャー装置を用いて前記封止リボ
ンを所定の位置に加圧する工程を含み、それにより前記
空気が前記エアラインを通して吹き付けられる間に該封
止リボンが橋絡するが前記チャンネルの表面と完全に接
触するようには加圧されず、それによって、前記封止リ
ボンを前記プランジャー装置と実質的に接触させること
を特徴とする請求項6記載の方法。 - 【請求項8】 互いに積層されて一体となった前面およ
び背面を有して実質的に封止材料を有さない管球容器単
体を形成する、少なくとも1つのガス放電チャンネルを
有する薄いガラス管球容器を含む、内部にチャンネルが
形成された照明装置であって、該ガラス管球容器が1.0
g/cm2 以下の、面積に対する重量比を有し、各々の
チャンネルに放電ガスまたはイオン性ガスが供給され、
少なくとも2つの電極がそれらの間にアーク放電を行な
うために前記ガス放電チャンネルとつながってそれらの
反対端に位置していることを特徴とする照明装置。 - 【請求項9】 前記背面の後ろ側に一体反射手段が設け
られていることを特徴とする請求項8記載の照明装置。 - 【請求項10】 前記ガラスの材料が、ホウケイ酸塩、
アルミノケイ酸塩、アルミノホウケイ酸塩およびソーダ
石灰ケイ酸塩からなる群より選択されることを特徴とす
る請求項8記載の方法。 - 【請求項11】 前記放電ガスが、水銀、キセノン、ク
リプトン、アルゴン、ネオン、ヘリウムおよびそれらの
混合物からなる群より選択されることを特徴とする請求
項8記載の照明装置。 - 【請求項12】 照明装置として使用する、放電ガスま
たはイオン性媒質を密閉する薄いガラス管球容器であっ
て、該管球容器が、互いに積層されて一体となった前面
および背面を有して実質的に封止材料を有さない管球容
器単体を形成し、少なくとも1つのガス放電チャンネル
を有し、該ガラス管球容器が1.0 g/cm2 以下の、面
積に対する重量比を有し、前記前面および背面が透明ガ
ラス材料からなることを特徴とする薄いガラス管球容
器。 - 【請求項13】 前記ガス放電チャンネルが、外部の雰
囲気とつながった、少なくとも1つの排気および充填管
状口部を有し、それによって、該ガス放電チャンネルに
アクセスして、前記ガラス品を排気して、その後、放電
ガスまたはイオン性ガスを充填することを特徴とする請
求項12記載の薄いガラス管球容器。 - 【請求項14】 互いに積層されて一体となった前面お
よび背面を有して、第1のガス放電チャンネルおよび該
第1のガス放電チャンネルに隣接してこれとつながった
少なくとも1つの第2のガス放電チャンネルを有する管
球容器単体を形成する薄いガラス管球容器を含む、内部
に通路が形成された照明装置であって、各々のチャンネ
ルに放電ガスまたはイオン性ガスが供給され、前記第1
のガス放電チャンネルが、間にアーク放電を発生するた
めの、該第1のガス放電チャンネルとつながりその反対
端に位置する少なくとも2つの電極を有し、前記前面お
よび背面が透明ガラス材料からなることを特徴とする照
明装置。 - 【請求項15】 前記薄いガラス管球容器が、実質的に
封止材料を有さず、1.0 g/cm2 以下の、面積に対す
る重量比を有することを特徴とする請求項14記載の照
明装置。 - 【請求項16】 照明装置として使用する、放電ガスま
たはイオン性媒質を密閉する薄いガラス管球容器であっ
て、該管球容器が、互いに積層されて一体となった前面
および背面を有して実質的に封止材料を有さない管球容
器単体を形成し、少なくとも1つの放電ガスまたはイオ
ン性ガスチャンネルを有し、少なくとも1つの第2のチ
ャンネルが第1のチャンネルに隣接してこれとつながっ
ていることを特徴とする管球容器。 - 【請求項17】 前記管球容器が1.0 g/cm2 以下
の、面積に対する重量比を有し、前記前面および背面が
透明ガラス材料からなることを特徴とする請求項16記
載の管球容器。
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