專利名稱：熒光燈的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熒光燈的制造方法。
背景技術(shù)：
熒光燈的熒光管是經(jīng)過下述的工序制造的，即，在玻璃燈管的兩端部上封裝了安裝有電極和細管等的芯柱后，從玻璃燈管內(nèi)將空氣等不純的氣體排出，在該玻璃管內(nèi)封入水銀和稀有氣體。
在將水銀封入玻璃燈管內(nèi)的工序中，封入的水銀量為了滿足熒光燈的設(shè)計壽命上的要求而必須要在一定的基準(zhǔn)以上，另一方面，由于希望避免因過度使用水銀而對環(huán)境等造成影響，所以要求正確地僅將一定量的水銀封入玻璃燈管內(nèi)的技術(shù)。
例如，如專利文獻1(特開昭60-253130號公報)中所公開的，在放電燈容器的端部上安裝帶有縮徑的細管，將封入了一定量的水銀的金屬密封容器固定在該細管內(nèi)，排氣后通過對金屬密封容器進行高頻感應(yīng)加熱而開封的方法是公知。
根據(jù)這種方法，由于在將水銀封入金屬密封容器中時是在低溫下進行的，所以能夠精密地封入一定量的水銀，在金屬容器被開封時，封入其中的一定量的水銀從容器內(nèi)放出。
但是，在采用金屬密封容器的情況下，為了制造金屬密封容器而使成本增加。而且，存在不能夠可靠地將金屬密封容器開封的情況。
而且，作為將水銀封入玻璃燈管內(nèi)的其他方法，在專利文獻2(特開平9-185944號公報)中記載了下述的開封方法，即，在放電容器的管狀突出的部分上設(shè)置封入了水銀的玻璃密封容器，通過對其照射光束進行加熱而開封。
但是，在這種情況下，用于必須要使用相對于光束的吸收系數(shù)高的玻璃作為玻璃密封容器的材料，所以存在成本增加的問題。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠容易且價廉地將一定量的水銀或者水銀合金封入玻璃燈管內(nèi)的熒光燈的制造方法。
為了達到上述目的，本發(fā)明的熒光燈的制造方法中設(shè)置了下述步驟將內(nèi)部密封有規(guī)定量的水銀或者水銀合金，并且在外周上卷繞有金屬線的玻璃密封容器保持在各端部上具有第一細管和第二細管的玻璃燈管的上述第一細管中的保持步驟；將上述第一細管上玻璃密封容器存在的部分的前端一側(cè)密封的第一密封步驟；從上述第二細管排氣，然后將該第二細管密封的排氣步驟；在上述第一細管相對于上述玻璃燈管位于下方的狀態(tài)下，通過對上述金屬線進行高頻感應(yīng)加熱而將玻璃密封容器開封，將上述水銀導(dǎo)入上述玻璃燈管內(nèi)的開封步驟；在上述開封步驟之后，將上述第一細管上比玻璃密封容器殘存的部分更靠近玻璃燈管的部分密封的第二密封步驟。
根據(jù)上述的制造方法，在玻璃密封容器的外周上卷繞金屬線而成的卷繞部以從玻璃密封容器外周面突出的形狀形成。
而且，在保持步驟中，該玻璃密封容器保持在第一細管中，但由于如上所述，在玻璃密封容器上形成有從外周面突出的卷繞部，所以通過使該卷繞部與第一細管的內(nèi)壁接觸而能夠容易地保持。
在此，為了使卷繞部容易卡在第一細管的內(nèi)壁上，優(yōu)選地在第一細管的內(nèi)壁上預(yù)先形成凸部。
而且，在排氣步驟中，由于從與將玻璃密封容器保持在內(nèi)部的第一細管不同的第二細管排氣，所以不會因玻璃密封容器而妨礙排氣。
在開封步驟中，通過對金屬線進行高頻感應(yīng)加熱而將玻璃密封容器開封。即，當(dāng)通過高頻感應(yīng)而在金屬線中有渦電流流動時，該金屬線通過焦耳熱被加熱到高溫，玻璃密封容器上與金屬線接觸的部分被集中地加熱而軟化，玻璃密封容器被開封。
另外，在卷繞金屬線時，若施加張力地卷繞金屬線，則在該開封步驟中玻璃密封容器容易開封。
而且，在開封步驟中，雖然封入玻璃密封容器內(nèi)的水銀被導(dǎo)入玻璃燈管內(nèi)，但由于是在第一細管相對于玻璃燈管位于下方的狀態(tài)下開封的，所以被開封的玻璃密封容器的碎片不會落到玻璃燈管內(nèi)。
而且，在開封步驟之后，第二密封步驟中，通過將第一細管上比玻璃密封容器殘存的部分更靠近玻璃燈管的部分密封，玻璃密封容器的碎片不會殘留在玻璃燈管內(nèi)地被完全分離。
在第一密封步驟或第二密封步驟中，通過用加熱器等集中地加熱第二細管上要密封的部位，能夠容易地密封。
根據(jù)上述的本發(fā)明，即使不采用金屬密封容器，也能夠容易且廉價地將一定量的水銀或者水銀合金密封在玻璃燈管內(nèi)。
本發(fā)明的其他目的、優(yōu)點和特征通過以下參照附圖進行的說明可更加明了。


圖1為在實施方式的熒光燈的制造方法中，水銀封入和排氣工序中使用的帶細管的發(fā)光管外觀立體圖。
圖2為上述帶細管的發(fā)光管的俯視圖。
圖3為表示玻璃密封容器被保持在帶細管的發(fā)光管上時的剖視圖。
圖4為圖3的局部放大圖。
圖5為表示在實施方式的熒光燈的制造方法中，水銀封入和排氣工序的順序的附圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式加以說明。
(帶細管的發(fā)光管的結(jié)構(gòu))首先，對在本發(fā)明的一實施方式的熒光燈的制造方法中水銀封入和排氣工序中使用的帶細管的發(fā)光管加以說明。
圖1為該工序中使用的帶細管的發(fā)光管的外觀立體圖，圖2為其俯視圖，是封入水銀和稀有氣體前的狀態(tài)。
該發(fā)光管10的結(jié)構(gòu)為，并列地配置4根圓筒形玻璃燈管11～14，同時由橋接部15～17連接，在內(nèi)部形成一條長的放電路徑，在各圓筒形玻璃燈管11～14的內(nèi)周面上順序地疊層有保護膜和熒光體層(未圖示)。
具體地說，一對圓筒形玻璃燈管11、12由管狀的橋接部15連接，形成H型的燈管體，同時一對玻璃燈管13、14由橋接部17連接成H型，形成H型的燈管體，兩個H型的燈管體由管狀的橋接部16連接在一起。這樣一來，以玻璃燈管11、橋接部15、玻璃燈管12、橋接部16、玻璃燈管13、橋接部17、玻璃燈管14的順序連接，在發(fā)光管10的內(nèi)部形成蛇行狀的放電路徑。
各圓筒形玻璃燈管11～14的尺寸例如是管外徑為12.5mm、壁厚為1mm。
在發(fā)光管10上，位于放電路徑兩端部上的端部由具有電極21、22和第一細管30以及第二細管40的芯柱玻璃11a、14a密封。
導(dǎo)電線23、24用于從外部向電極21、22供應(yīng)電力。
各圓筒形玻璃燈管11～14的端部中上述的端部之外由沒有電極的玻璃蓋12a、13a，或者通過將玻璃燈管的材料本身加熱熔融而封閉，發(fā)光管10的內(nèi)部空間僅通過該細管30、40與外部連通。
細管30為導(dǎo)入水銀用的細管，具有可插入玻璃密封容器1的內(nèi)徑。另一方面，細管40為排氣用的細管，具有僅能夠順利地排氣的內(nèi)徑。但是，細管30、40的直徑小于玻璃燈管11～14的直徑。
細管30、40的尺寸例如是管徑為4.1mm，壁厚為0.38mm。
在細管30的內(nèi)壁上形成有凸部31。
對該凸部31的作用將在以下詳細敘述，但如圖3所示，是用于保持玻璃密封容器的凸部。另外，該凸部31是通過將作為細管30的材料的玻璃直管用燃燒器局部加熱、使其軟化而直徑縮小地形成的。
(帶卷繞部的玻璃密封容器)以下，對于水銀封入工序中使用的帶卷繞部的玻璃密封容器加以說明。
如圖3所示，玻璃密封容器1是在兩端密封的短玻璃管的內(nèi)部封入了一定量的純水銀2。作為玻璃密封容器1的材料，優(yōu)選地是在較低的溫度下軟化的低熔點玻璃，具體地說是鉛玻璃或者鈉鈣玻璃。玻璃密封容器的尺寸例如是管徑2mm壁厚0.3mm×長度10mm，水銀封入量例如是4mg。
這種玻璃密封容器1可通過在一端密封的玻璃管內(nèi)稱量出一定量的水銀后，用燃燒器將該玻璃管的另一端密封而容易地制造。
在玻璃密封容器1外周面的一部分上，通過卷繞多圈金屬線而形成有卷繞部3。由于該卷繞部3形成在玻璃密封容器1外周面的一部分上，所以相對于該外周面呈突出狀。作為金屬線的材料，優(yōu)選地是具有耐熱性的材料，并且容易通過高頻感應(yīng)而被加熱的強磁性體。
作為優(yōu)選的材料，可列舉出Ni、或者Ni合金，具體地說是線徑為0.4mm的Ni線。
另外，對于卷繞部3的形態(tài)將在以下敘述。
(水銀封入和排氣工序的順序)
參照圖3、圖4，順序地對采用上述的帶卷繞部的玻璃密封容器，在對發(fā)光管進行封入水銀同時進行排氣的工序加以說明。
①將玻璃密封容器1保持在細管30內(nèi)的步驟將發(fā)光管10的姿勢保持在細管30相對于玻璃燈管11位于上方(在圖3中，細管30是朝向正上方，但也可以朝向斜上方)，從細管30的前端插入玻璃密封容器。
玻璃密封容器在細管30內(nèi)下落，通過卷繞部3卡止在凸部31上而保持在細管30內(nèi)的中途、例如中央部。即，在玻璃密封容器1的外徑大于細管30的凸部31形成部分處的內(nèi)徑的情況下，玻璃密封容器1由于自身不能夠通過此處而被保持。另一方面，在玻璃密封容器1的外徑小于細管30的凸部形成部分處的內(nèi)徑的情況下，如圖3所示，雖然玻璃密封容器1自身欲通過此處，但卷繞部3卡在凸部31上而被保持。
②密封細管30的步驟在將發(fā)光管10的姿勢保持在細管30相對于發(fā)光管10位于上方的狀態(tài)下，將細管30上玻璃密封容器1存在的部分的前端側(cè)密封。
這種密封可通過用尖頭燃燒器將要密封的部分加熱熔融而進行。
這樣一來，玻璃密封容器1被封入細管30內(nèi)。
③排氣步驟如圖5(a)所示，在從細管40進行排氣的同時，從細管40導(dǎo)入規(guī)定量的稀有氣體。作為封入的稀有氣體，例如可列舉出氬氣。
而且，如圖5(b)所示，用尖頭燃燒器將細管40的根部加熱熔融并密封切斷(焊開)。
另外，在圖5(a)、圖5(b)中，雖然表示出細管30相對于發(fā)光管10位于上方的姿勢，但在排氣和焊開時的發(fā)光管10的姿勢也可以是任何姿勢。
④密封容器開封步驟然后，如圖5(c)所示，將發(fā)光管10的姿勢保持在細管30相對于發(fā)光管10位于垂直下方，在該狀態(tài)下，將高頻線圈50設(shè)置在細管30上對其外加高頻。這樣一來，在該卷繞部3上流過渦電流而產(chǎn)生焦耳熱，卷繞部3被加熱到高溫。因此，玻璃密封容器1上的卷繞部3附近也被加熱到高溫而軟化，玻璃密封容器1被開封。
當(dāng)玻璃密封容器1被開封時，封入在玻璃密封容器1內(nèi)的水銀放出到細管30內(nèi)，進而擴散到發(fā)光管10內(nèi)。
在此，若通過用加熱爐對細管30進行加熱而使水銀蒸發(fā)，強制地在發(fā)光管10內(nèi)擴散，則水銀幾乎不會殘留在細管30內(nèi)地在發(fā)光管10內(nèi)擴散。
在玻璃密封容器1被開封后，雖然其殘渣(玻璃碎片或者金屬線)殘留在細管30內(nèi)，但由于成為了細管30位于發(fā)光管10垂直下方的位置，所以抑制了這種殘渣進入發(fā)光管10內(nèi)。
另外，在圖5(c)中，雖然表示出在細管30從玻璃燈管14向正下方延伸的狀態(tài)下密封容器開封的情況，但即使是在細管30朝向斜下方的狀態(tài)下進行也可以具有同樣的效果。
⑤焊開細管30的步驟如圖5(d)所示，在將發(fā)光管10保持在細管30位于發(fā)光管10垂直下方的狀態(tài)下，用尖頭燃燒器60將細管30的切取位置部分加熱而密封切斷。
在此，通過將細管30上比玻璃密封容器1的殘渣存在的部分更靠近的根部側(cè)的部分密封切斷，該殘渣也和細管30一起從發(fā)光管10上切離。
以上通過①～⑤的步驟構(gòu)成的水銀封入和排氣工序，在發(fā)光管10內(nèi)封入了一定量的水銀。
(上述制造方法的基本效果)如上所述，通過采用帶卷繞部的玻璃密封容器，具有以下的效果。
雖然帶卷繞部的玻璃密封容器保持在細管內(nèi)、并且通過高頻感應(yīng)加熱能夠開封這一點與現(xiàn)有技術(shù)中說明的金屬密封容器相同，但能夠比金屬密封容器更容易且廉價地制造。
即，在上述帶卷繞部的玻璃密封容器中，由于不是采用玻璃加工工藝而使玻璃密封容器自身的形狀變形，而是通過將金屬線卷繞在玻璃密封容器上，形成從玻璃密封容器外周面突出的部分，所以能夠容易且廉價地制造。
而且，僅通過將金屬線卷繞造玻璃密封容器1上即可容易地形成卷繞部3，并且能夠牢固地相對玻璃密封容器1固定。
而且，如圖4所示，可將玻璃密封容器1的外徑設(shè)定成小于細管30上形成有凸部31的部分的內(nèi)徑，這樣一來，能夠容易地將玻璃密封容器1向細管30內(nèi)插入。
而且，上述的帶卷繞部的玻璃密封容器與金屬密封容器相比，通過高頻感應(yīng)加熱而可靠地開封。
即，在金屬密封容器的情況下，只要是隨著密封容器被高頻感應(yīng)加熱而成為高溫，在密封容器上產(chǎn)生應(yīng)變，密封容器的薄弱部分被破壞而開封。因此，如果不高精度地制造密封容器，則即使密封容器成為高溫也有可能不開封。而在帶卷繞部的玻璃密封容器的情況下，由于是通過隨著卷繞部被高頻感應(yīng)加熱而成為高溫，玻璃密封容器1軟化而開封，所以只要卷繞部成為高溫，則能夠可靠地開封。
(卷繞部3的詳細說明)作為卷繞部3的形成位置，雖然可形成在玻璃密封容器1的端部上，但為了在高頻感應(yīng)加熱時玻璃密封容器1可靠地開封，優(yōu)選地如圖4所示形成在玻璃密封容器1的中央附近。
使用的金屬線的線徑細在通過高頻感應(yīng)加熱容易被加熱到高溫這一點上是有利的。
而且，在形成卷繞部3時，若一邊在金屬線上施加張力一邊卷繞，則在開封玻璃密封容器1的工序中，由于施加了張力的金屬線咬入軟化的玻璃密封容器中，所以更加可靠地開封。
卷繞部3的突出量t設(shè)定在可將玻璃密封容器1插入細管30中的范圍內(nèi)，并且在將玻璃密封容器1插入細管30內(nèi)后，卷繞部3可靠地卡在凸部31上。
卷繞部3的突出量可通過使用的金屬線的線徑或疊層數(shù)進行調(diào)整。
為了使突出量t一定、并且維持金屬線的張力，優(yōu)選地如圖4所示，將金屬線相互貼緊地卷繞成螺旋狀。
另外，在圖4所示的例子中，在玻璃密封容器1的外周面上，將金屬線僅螺旋狀地卷繞一層而形成有卷繞部3。在這種情況下，卷繞部3的突出量t相當(dāng)于金屬線的線徑，但若重疊卷繞兩層或三層，則可增大突出量。
(變形例)在上述發(fā)光管10上，采用安裝在位于放電路徑的端部上的芯柱玻璃11a、14a上的細管30和細管40進行了水銀導(dǎo)入和排氣，但安裝水銀導(dǎo)入用的細管和排氣用的細管的位置也可以不是在放電路徑的端部上，即使是將水銀導(dǎo)入用的細管和排氣用的細管安裝在玻璃蓋12a或玻璃蓋13a上，也同樣地能夠?qū)嵤?br> 在上述細管30上，是在內(nèi)壁上形成凸部31，將玻璃密封容器保持在其上，但并非一定形成凸部，只要是在將玻璃密封容器1插入到細管30內(nèi)后卷繞部3被卡住即可。例如，也可以是以細管30的內(nèi)徑在根部減小的方式將內(nèi)壁制成錐狀。
在上述的實施方式中，示出了將純水銀封入發(fā)光管10內(nèi)的例子，但若采用例如封入了鋅水銀等的水銀合金的玻璃密封容器1，則同樣地可僅將水銀封入發(fā)光管10內(nèi)。例如，在鋅水銀的情況下，基本上僅將水銀封入發(fā)光管內(nèi)，剩余的鋅與密封容器的殘渣一起除去。
如上述實施方式所述，即使取代將金屬線卷繞在玻璃密封容器1上而形成卷繞部3，而制作環(huán)狀的金屬部件，將其套在玻璃密封容器1上，也可同樣地在玻璃密封容器1上形成突出狀的部分，采用這種方式，以和上述相同的順序，可將水銀封入發(fā)光管10內(nèi)。
但是，根據(jù)上述的實施方式那樣卷繞金屬線的方法，則能夠利用現(xiàn)有的金屬線，在這一點上能夠進一步降低成本，而且如上所述，能夠調(diào)整卷繞部3的形狀。
權(quán)利要求
1.一種熒光燈的制造方法，其特征是，包括下述步驟將內(nèi)部密封有規(guī)定量的水銀或者水銀合金，并且在外周上卷繞有金屬線的玻璃密封容器保持在各端部上具有第一細管和第二細管的玻璃燈管的上述第一細管中的保持步驟；將上述第一細管上玻璃密封容器存在的部分的前端一側(cè)密封的第一密封步驟；從上述第二細管排氣，然后將該第二細管密封的排氣步驟；在上述第一細管相對于上述玻璃燈管位于下方的狀態(tài)下，通過對上述金屬線進行高頻感應(yīng)加熱而將玻璃密封容器開封，將上述水銀導(dǎo)入上述玻璃燈管內(nèi)的開封步驟；在上述開封步驟之后，將上述第一細管上比玻璃密封容器殘存的部分更靠近玻璃燈管的部分密封的第二密封步驟。
2.如權(quán)利要求1所述的熒光燈的制造方法，其特征是，上述保持步驟中使用的第一細管在其內(nèi)壁上形成有凸部；在上述保持步驟中，在使上述卷繞的金屬線卡止在該凸部上的狀態(tài)下，保持上述玻璃密封容器。
3.如權(quán)利要求1所述的熒光燈的制造方法，其特征是，在上述保持步驟之前，具備在玻璃密封容器的外周上施加張力地卷繞金屬線的卷繞步驟。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠容易且廉價地將一定量的水銀或者水銀合金密封在玻璃燈管內(nèi)的熒光燈的制造方法。為此，在玻璃密封容器外周面的一部分上卷繞金屬線而形成卷繞部。將發(fā)光管(10)的姿勢保持在細管(30)相對于玻璃燈管(11)位于上方，從細管(30)的前端插入帶卷繞部的玻璃密封容器。通過密封細管(30)，將玻璃密封容器(1)封入細管(30)內(nèi)。在從細管(40)進行排氣的同時，從細管(40)導(dǎo)入規(guī)定量的稀有氣體，將細管(40)的根部焊開。將發(fā)光管(10)的姿勢保持在細管(30)相對于發(fā)光管(10)位于垂直下方，在該狀態(tài)下，用高頻線圈(50)對卷繞部(3)進行高頻感應(yīng)加熱，將玻璃密封容器(1)開封。將細管(30)焊開。
文檔編號H01J9/24GK1506995SQ200310120390
公開日2004年6月23日 申請日期2003年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月10日
發(fā)明者北田昭雄, 太田宣孝, 苗村俊行, 岡崎祐輔, 清水直, 孝, 行, 輔 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社