JPS643028B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は管形電球の製造方法に関するものであ
る。

一般に管型電球は、複写機の露光用光源或いは
定着用熱源、その他照明用光源として広く用いら
れている。

特に複写機の露光用光源として用いる場合に
は、所定の配光分布が得られることが必要であ
る。

従来の管形電球の製造方法においては、第１図
に示すように、例えば発光部Ｒと非発光部Ｎとが
交互に配列されて成るフイラメントＦの両端に内
部リード棒１１，１１を接続し、この内部リード
棒１１，１１にモリブデンなどの金属箔１２，１
２の一端を接続し、この金属箔１２，１２の他端
に外部リード棒１３，１３を接続してフイラメン
ト組立体１を形成し、第２図に示すように、中央
部に排気及びガス封入のための突出管２１を設け
て成る筒状ガラス管２を保持具３により垂直に保
持せしめ、このガラス管２の内部に、当該ガラス
管２の管軸に沿つて伸びかつ外部リード棒１３，
１３がそれぞれガラス管２の端部２２，２２から
突出した状態になるようフイラメント組立体１を
位置せしめる。４は上方の外部リード棒１３を狭
圧保持する保持具であり、５は下方の外部リード
棒１３を支持する支持台である。

この状態においてガラス管２の突出管２１から
当該ガラス管２の内部に窒素、アルゴンなどより
成る保護ガスを例えば0.5〜２／minの流量で
流しながら、ガラス管２の下方の端部２２をその
外部からガスバーナなどの加熱器６により加熱し
て溶融させ、この状態で第３図に示すように、当
該端部２２の外壁面からピンチヤー８０の押圧面
で押圧して当該端部２２内に位置する金属箔１２
を端部２２のガラス部分で気密に溶着して一方の
封止部を形成する。次にこのようにして一端が封
止されたガラス管２を逆向きに保持させて上述と
同様にして他方の封止部を形成する。そして突出
管２１を介してガラス管２の内部の排気を行な
い、次にこの突出管２１を介してガラス管２の内
部に必要なガスの封入を行なう。その後突出管２
１を加熱して気密に塞いで第４図に示すように管
型電球を得る。２１Ａは突出管２１の残部である
突出部分を示す。

しかしながらこのような方法では、突出管２１
を最終的に気密に塞いで突出管部分２１Ａをでき
るだけ短くなるように除去するとしても突出管２
１の周辺のガラス部分に何ら悪影響を与えず突出
部分２１Ａを完全に除去することは相当に困難で
あり、実際には２〜５mm程度の突出部分２１Ａが
生じてしまう。従つて上述の方法によつて得られ
る管型電球のガラス管２の外壁には突出管２１の
ガラス部分が原因となつて突出部分２１Ａが必ず
生じ、このため管型電球の他の機器への取付け作
業において突出部分２１Ａが障害となつて悪影響
を及ぼす場合があり、例えば複写機の定着用熱源
として管型電球を用いる場合には通常定着ローラ
の内部に管型電球が取付けられ、定着用ローラの
側部に設けられた電球挿入口を介して管型電球の
取付け、取外しが行なわれるが、この電球挿入口
の大きさは定着ローラの熱逃散を防止するうえか
らできるだけ小さい方がよいが、管型電球に突出
部分２１Ａがあるため管型電球の管外径に突出部
分２１Ａの長さを加えた大きさの電球挿入口が必
要とされ、定着ローラの熱逃散の防止という観点
からは極めて大きな欠点となつている。一方上述
の方法によつて得られる管型電球を複写機の露光
用光源として用いる場合には、当該管型電球によ
り所定の配光分布が得られることが必要である
が、管型電球の外壁に突出部分２１Ａがあるた
め、これにより光の方向が乱されて所定の配光分
布が得られない場合があり大きな問題点となつて
いる。そして突出管２１の大部分は除去されて最
終的に不要となるため、この不要となるガラス部
分の材料経費が無視できない程大きく、これが製
造コストを高くしている原因ともなつている。

本発明は以上の如き事情に基いてなされたもの
であつて、ガラス管の外壁に排気及びガス封入の
ための突出管を設けることなく管型電球を製造す
ることができ、従つてガラス管の外壁に突出部分
が生ずることのない管型電球を得ることができ、
しかも最終的な気密封止処理を正確な位置で簡単
に短時間で行なうことができる新規な管型電球の
製造方法を提供することを目的とし、その特徴と
するところは、フイラメントの両端に金属箔を介
して外部リード棒を接続してなるフイラメント組
立体を、その外部リード棒が端部から突出するよ
う筒状ガラス管内に位置せしめ、前記ガラス管の
端部を加熱すると共に押圧面の幅が前記ガラス管
の外径より小さいピンチヤーにより押圧すること
により、当該端部に前記フイラメント組立体の金
属箔が気密に溶着された気密溶着部分を形成する
と共に当該気密溶着部分を越えてガラス管内部を
外部と連通する細孔を形成し、前記細孔を介して
ガラス管内の排気及びガスの供給を行つた後、当
該ガラス管内の圧力が外部より低い状態で前記細
孔の周囲のガラス部分をレーザー光線により加熱
して当該細孔を塞いで気密封止する工程を含む点
にある。

以下図面によつて本発明の一実施例について説
明する。

本発明の一実施例においては、第５図に示すよ
うに長さ方向全体に亘つて一様な形状の筒状ガラ
ス管７をその一部にガス導入管３１を設けた保持
具３により垂直に保持せしめ、このガラス管７に
対し全体が当該ガラス管７の管軸に沿つて伸びか
つ両端の外部リード棒１３，１３がそれぞれガラ
ス管７の端部７１Ａ，７１Ｂから突出すると共に
金属箔１２，１２がそれぞれ端部７１Ａ，７１Ｂ
内に位置するよう第１図に示した構成と同一の構
成のフイラメント組立体１を位置せしめる。４は
上方の外部リード棒１３を狭圧保持する保持具で
あり、５は下方の外部リード棒１３を支持する支
持台である。この状態においてガラス管７の上方
の端部７１Ｂの開口から当該ガラス管７の下方に
向けてガス導入管３１より窒素、アルゴンなどよ
り成る保護ガスを例えば0.5〜２／minの流量
で流しながら、ガラス管７の下方の端部７１Ａを
その外側からガスバーナなどの加熱器６により加
熱して溶融させ、この状態で当該端部７１Ａの外
壁面から、第６図に示すように、押圧面の水平方
向の幅Ｌがガラス管７の外径Ｄよりは小さいピン
チヤー８１で端部７１Ａの中央部を押圧して当該
端部７１Ａ内に位置する金属箔１２を端部７１Ａ
のガラス部分で気密に溶着して第７図に示すよう
に扁平な気密溶着部分７２を形成すると共に、こ
の気密溶着部分７２の両側部即ちピンチヤー８１
の押圧面が当接していない垂直方向に伸びる側部
７３，７３において、ガラス管７の内部から端部
７１Ａの外方に貫通する細孔７４，７４を形成す
る。次に第８図に示すようにガラス管７及びこれ
に一端が固定されたフイラメント組立体１を逆向
きにして、ガラス管７を保持具３により垂直に保
持せしめ、下方の外部リード棒１３を支持台５上
に当接させて、フイラメント組立体１が管軸に沿
つて垂直に伸び、下方の金属箔１２が下方の端部
７１Ｂ内に位置しかつ外部リード棒１３が端部７
１Ｂから突出した状態にする。この状態において
上方の端部７１Ａに形成された細孔７４，７４の
開口部にそれぞれガス導入管３１，３１を接続し
てガラス管７の下方に向けて窒素、アルゴンなど
より成る保護ガスを例えば0.5〜２／minの流
量で流しながら、ガラス管７の下方の端部７１Ｂ
をその外側からガスバーナなどの加熱器６により
加熱して溶融させ、この状態で当該端部７１Ｂの
外壁面から、第９図に示すように、押圧面の水平
方向の幅が例えばガラス管７の外径に等しいか若
しくはこれより大きいピンチヤー８２で端部７１
Ｂの全体を押圧して、当該端部７１Ｂ内に位置す
る金属箔１２を端部７１Ｂのガラス部分で気密に
溶着すると共に当該ガラス部分全体を気密に溶着
して当該端部７１Ｂを完全に封止する。

次にこのようにして一端が完全に封止されたガ
ラス管７の細孔７４，７４が形成されている端部
７１Ａを、第１０図に示すように排気及びガス封
入用ヘツド１００に装着する。１０１は通電用電
極を兼ねるストツパー、１０２は通気孔の外枠、
１０３はゴム製の角リング、１０４，１０５はス
ペーサー、１０６は圧縮金具であり、ガラス管７
の端部７１Ａにおいて、外部リード棒１３はスト
ツパー１０１内に挿入され、細孔７４，７４の開
口は通気孔１０７にそれぞれ連通され、角リング
１０３は端部７１Ａの周囲全体に当接し圧縮金具
１０６によりガラス管７の軸方向に圧縮されて通
気孔１０７と外部空間との気密を保持している。
この状態でエアポンプなどにより、通気孔１０７
及びガラス管７の細孔７４，７４を介してガラス
管７の内部の排気を行ない、その後必要とされる
封入ガスを通気孔１０７及びガラス管７の細孔７
４，７４を介してガラス管７の内部へガラス管７
の外部より低い所定のガス圧となるよう供給す
る。そしてこの状態において、例えばビーム直径
が１mmで出力が100W程度の炭酸ガスレーザーな
どのレーザー光線を発生するレーザー発振器９，
９よりのレーザー光線を端部７１Ａの細孔７４，
７４の周囲ガラス部分に当てて加熱溶融して当該
細孔７４，７４の少なくとも一部を塞いで当該端
部７１Ａを最終的に完全に気密封止し、もつて第
１１図に示すように管型電球を得る。なお、レー
ザー光線による加熱は、ガラス管７の内部の圧力
が外部より低い状態において行われるため、当該
加熱部分は第１１図に示したように凹所が形成さ
れた状態で前記細孔７４が塞がれる。

以上の実施例によれば、ガラス管７の端部７１
Ａに気密溶着部分７２を形成するときにその側部
に細孔７４，７４を設けて、この細孔７４，７４
を介して排気及びガスの封入を行なうため、従来
排気及びガスの封入のためにガラス管の中央部に
設けられていた突出管を必要とせず、このためガ
ラス管７の外壁面には全く突出部分が生ぜず、管
型電球の他の機器への取付け作業において従来突
出部分があるために問題となつていた障害を除去
することができ、例えば複写機の定着ローラの内
部に管型電球を取付ける場合に定着ローラの側部
の電球挿入口の大きさはガラス管７の外径程度に
まで小さくすることができて定着ローラの熱逃散
の防止に大きく貢献することができる。またガラ
ス管７の外壁に突出部がないので配光分布が乱さ
れることを防止することができ、例えば複写機の
露光用光源として用いる場合には確実に所要の配
光分布を得ることが可能となる。更にガラス管７
として最終的に不要となつて除去される部分を必
要としないので、材料経費の節減を図ることがで
き、この結果長さ及び管外径及び肉厚が同等の従
来の管型電球に比して製造コストを約５％程度小
さくすることができる。そして上述の方法によれ
ば、細孔７４，７４の形成は、ピンチヤー８１の
押圧面の大きさ及び押圧時における押圧面間の距
離を定めることにより行なうことができるので、
細孔７４，７４を形成するための他の特別な手段
を必要とせず極めて簡単に細孔７４，７４を形成
することができる。

そして細孔７４，７４の最終的な気密封止を、
ガラス管７の内部の圧力が外部より低い状態にお
いてレーザー光線を用いて行なうため、レーザー
光線にはガスバーナなどのような炎のゆらぎ即ち
不安定さが全くないうえ照射スポツトが小さい割
には高エネルギーを有するので、特定の小さな領
域のみを正確にしかも簡単で迅速に溶融せしめる
ことができ、従つて細孔７４，７４の気密封止を
正確な位置で迅速に行なうことができ、作業上極
めて便利であると共に、既に気密溶着部分７２に
気密に溶着されている金属箔１２に全く悪影響を
与えることがない。

これに対し、細孔をピンチヤーによる加熱押圧
により封止する場合には、ガラス管の当該端部全
体をバーナーで加熱することが必要である。従つ
て、気密溶着部分に溶着されている金属箔が融点
に近い温度にまで加熱されてピンチシールされる
ため箔切れを生ずるおそれが大きい。

以上本発明の一実施例について説明したが、細
孔７４は２個あることは必ずしも必要ではなく、
１個でもよい。

そして細孔７４の内径は例えば0.5〜1.2mm程度
とするのが好ましい。レーザー光線による気密封
止の作業性の点からは細孔７４の内径は小さいほ
どよいが内径が0.5mm未満の場合には排気及びガ
スの封入に時間がかかりすぎて好ましくなく、逆
に内径が大きい場合には排気及びガスの封入に要
する時間は短くなるが大きなビーム径のレーザー
光線を作りにくいことから内径が1.2mmを越える
場合には細孔７４を気密封止する作業が難しくな
り場合によつては気密封止ができない場合があ
り、結局レーザー光線による気密封止においては
上記の通り細孔７４の内径は0.5〜1.2mmの範囲が
最適である。そして細孔７４をその長さ方向に亘
る全体を塞ぐことは必要ではなく、気密封止がで
きる程度に少なくとも一部を塞げばよい。そして
細孔７４，７４は、一方の端部を完全に気密封止
した後、他方の端部に形成するようにしてもよ
い。

以上のように、本発明の管型電球の製造方法に
よれば、ガラス管の外壁に排気及びガス封入のた
めの突出管を設けることなく管型電球を製造する
ことができ、従つてガラス管の外壁に突出部分が
生ずることのない管型電球を得ることができ、し
かも最終的な気密封止処理を、金属箔に悪影響を
与えることなしに正確な位置で簡単に短時間で行
なうことができる新規な管型電球の製造方法を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はフイラメント組立体の一例を示す説明
図、第２図及び第３図は従来の管型電球の製造方
法を示す説明図、第４図は従来の方法によつて得
られる管型電球の一例を示す説明用断面図、第５
図〜第１０図は本発明方法の一実施例を示す説明
図、第１１図は本発明の方法によつて得られる管
型電球の説明図である。 Ｆ……フイラメント、１２……金属箔、１３…
…外部リード棒、１……フイラメント組立体、２
１……突出管、２１Ａ……突出部分、２……筒状
ガラス管、２２……端部、６……加熱器、８０…
…ピンチヤー、７……ガラス管、３１……ガス導
入管、７１Ａ，７１Ｂ……端部、８１，８２……
ピンチヤー、７２……気密溶着部分、７３……側
部、７４……細孔、１００……排気及びガス封入
用ヘツド、１０１……ストツパー、１０２……外
枠、１０３……角リング、１０６……圧縮金具、
１０７……通気孔、９……レーザー発振器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ フイラメントの両端に金属箔を介して外部リ
   ード棒を接続してなるフイラメント組立体を、そ
   の外部リード棒が端部から突出するよう筒状ガラ
   ス管内に位置せしめ、前記ガラス管の端部を加熱
   すると共に押圧面の幅が前記ガラス管の外径より
   小さいピンチヤーにより押圧することにより、当
   該端部に前記フイラメント組立体の金属箔が気密
   に溶着された気密溶着部分を形成すると共に当該
   気密溶着部分を越えてガラス管内部を外部と連通
   する細孔を形成し、前記細孔を介してガラス管内
   の排気及びガスの供給を行つた後、当該ガラス管
   内の圧力が外部より低い状態で前記細孔の周囲の
   ガラス部分をレーザー光線により加熱して当該細
   孔を塞いで気密封止する工程を含むことを特徴と
   する管型電球の製造方法。