专利名称：荧光灯的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种荧光灯的制造方法。
背景技术：
荧光灯的荧光管是经过下述的工序制造的，即，在玻璃灯管的两端部上封装了安装有电极和细管等的芯柱后，从玻璃灯管内将空气等不纯的气体排出，在该玻璃管内封入水银和稀有气体。
在将水银封入玻璃灯管内的工序中，封入的水银量为了满足荧光灯的设计寿命上的要求而必须要在一定的基准以上，另一方面，由于希望避免因过度使用水银而对环境等造成影响，所以要求正确地仅将一定量的水银封入玻璃灯管内的技术。
例如，如专利文献1(特开昭60-253130号公报)中所公开的，在放电灯容器的端部上安装带有缩径的细管，将封入了一定量的水银的金属密封容器固定在该细管内，排气后通过对金属密封容器进行高频感应加热而开封的方法是公知。
根据这种方法，由于在将水银封入金属密封容器中时是在低温下进行的，所以能够精密地封入一定量的水银，在金属容器被开封时，封入其中的一定量的水银从容器内放出。
但是，在采用金属密封容器的情况下，为了制造金属密封容器而使成本增加。而且，存在不能够可靠地将金属密封容器开封的情况。
而且，作为将水银封入玻璃灯管内的其他方法，在专利文献2(特开平9-185944号公报)中记载了下述的开封方法，即，在放电容器的管状突出的部分上设置封入了水银的玻璃密封容器，通过对其照射光束进行加热而开封。
但是，在这种情况下，用于必须要使用相对于光束的吸收系数高的玻璃作为玻璃密封容器的材料，所以存在成本增加的问题。
发明内容
鉴于上述的问题，本发明的目的在于提供一种能够容易且价廉地将一定量的水银或者水银合金封入玻璃灯管内的荧光灯的制造方法。
为了达到上述目的，本发明的荧光灯的制造方法中设置了下述步骤将内部密封有规定量的水银或者水银合金，并且在外周上卷绕有金属线的玻璃密封容器保持在各端部上具有第一细管和第二细管的玻璃灯管的上述第一细管中的保持步骤；将上述第一细管上玻璃密封容器存在的部分的前端一侧密封的第一密封步骤；从上述第二细管排气，然后将该第二细管密封的排气步骤；在上述第一细管相对于上述玻璃灯管位于下方的状态下，通过对上述金属线进行高频感应加热而将玻璃密封容器开封，将上述水银导入上述玻璃灯管内的开封步骤；在上述开封步骤之后，将上述第一细管上比玻璃密封容器残存的部分更靠近玻璃灯管的部分密封的第二密封步骤。
根据上述的制造方法，在玻璃密封容器的外周上卷绕金属线而成的卷绕部以从玻璃密封容器外周面突出的形状形成。
而且，在保持步骤中，该玻璃密封容器保持在第一细管中，但由于如上所述，在玻璃密封容器上形成有从外周面突出的卷绕部，所以通过使该卷绕部与第一细管的内壁接触而能够容易地保持。
在此，为了使卷绕部容易卡在第一细管的内壁上，优选地在第一细管的内壁上预先形成凸部。
而且，在排气步骤中，由于从与将玻璃密封容器保持在内部的第一细管不同的第二细管排气，所以不会因玻璃密封容器而妨碍排气。
在开封步骤中，通过对金属线进行高频感应加热而将玻璃密封容器开封。即，当通过高频感应而在金属线中有涡电流流动时，该金属线通过焦耳热被加热到高温，玻璃密封容器上与金属线接触的部分被集中地加热而软化，玻璃密封容器被开封。
另外，在卷绕金属线时，若施加张力地卷绕金属线，则在该开封步骤中玻璃密封容器容易开封。
而且，在开封步骤中，虽然封入玻璃密封容器内的水银被导入玻璃灯管内，但由于是在第一细管相对于玻璃灯管位于下方的状态下开封的，所以被开封的玻璃密封容器的碎片不会落到玻璃灯管内。
而且，在开封步骤之后，第二密封步骤中，通过将第一细管上比玻璃密封容器残存的部分更靠近玻璃灯管的部分密封，玻璃密封容器的碎片不会残留在玻璃灯管内地被完全分离。
在第一密封步骤或第二密封步骤中，通过用加热器等集中地加热第二细管上要密封的部位，能够容易地密封。
根据上述的本发明，即使不采用金属密封容器，也能够容易且廉价地将一定量的水银或者水银合金密封在玻璃灯管内。
本发明的其他目的、优点和特征通过以下参照附图进行的说明可更加明了。
图1为在实施方式的荧光灯的制造方法中，水银封入和排气工序中使用的带细管的发光管外观立体图。
图2为上述带细管的发光管的俯视图。
图3为表示玻璃密封容器被保持在带细管的发光管上时的剖视图。
图4为图3的局部放大图。
图5为表示在实施方式的荧光灯的制造方法中，水银封入和排气工序的顺序的附图。
具体实施例方式
以下，参照附图对本发明的实施方式加以说明。
(带细管的发光管的结构)首先，对在本发明的一实施方式的荧光灯的制造方法中水银封入和排气工序中使用的带细管的发光管加以说明。
图1为该工序中使用的带细管的发光管的外观立体图，图2为其俯视图，是封入水银和稀有气体前的状态。
该发光管10的结构为，并列地配置4根圆筒形玻璃灯管11～14，同时由桥接部15～17连接，在内部形成一条长的放电路径，在各圆筒形玻璃灯管11～14的内周面上顺序地叠层有保护膜和荧光体层(未图示)。
具体地说，一对圆筒形玻璃灯管11、12由管状的桥接部15连接，形成H型的灯管体，同时一对玻璃灯管13、14由桥接部17连接成H型，形成H型的灯管体，两个H型的灯管体由管状的桥接部16连接在一起。这样一来，以玻璃灯管11、桥接部15、玻璃灯管12、桥接部16、玻璃灯管13、桥接部17、玻璃灯管14的顺序连接，在发光管10的内部形成蛇行状的放电路径。
各圆筒形玻璃灯管11～14的尺寸例如是管外径为12.5mm、壁厚为1mm。
在发光管10上，位于放电路径两端部上的端部由具有电极21、22和第一细管30以及第二细管40的芯柱玻璃11a、14a密封。
导电线23、24用于从外部向电极21、22供应电力。
各圆筒形玻璃灯管11～14的端部中上述的端部之外由没有电极的玻璃盖12a、13a，或者通过将玻璃灯管的材料本身加热熔融而封闭，发光管10的内部空间仅通过该细管30、40与外部连通。
细管30为导入水银用的细管，具有可插入玻璃密封容器1的内径。另一方面，细管40为排气用的细管，具有仅能够顺利地排气的内径。但是，细管30、40的直径小于玻璃灯管11～14的直径。
细管30、40的尺寸例如是管径为4.1mm，壁厚为0.38mm。
在细管30的内壁上形成有凸部31。
对该凸部31的作用将在以下详细叙述，但如图3所示，是用于保持玻璃密封容器的凸部。另外，该凸部31是通过将作为细管30的材料的玻璃直管用燃烧器局部加热、使其软化而直径缩小地形成的。
(带卷绕部的玻璃密封容器)以下，对于水银封入工序中使用的带卷绕部的玻璃密封容器加以说明。
如图3所示，玻璃密封容器1是在两端密封的短玻璃管的内部封入了一定量的纯水银2。作为玻璃密封容器1的材料，优选地是在较低的温度下软化的低熔点玻璃，具体地说是铅玻璃或者钠钙玻璃。玻璃密封容器的尺寸例如是管径2mm壁厚0.3mm×长度10mm，水银封入量例如是4mg。
这种玻璃密封容器1可通过在一端密封的玻璃管内称量出一定量的水银后，用燃烧器将该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，通过卷绕多圈金属线而形成有卷绕部3。由于该卷绕部3形成在玻璃密封容器1外周面的一部分上，所以相对于该外周面呈突出状。作为金属线的材料，优选地是具有耐热性的材料，并且容易通过高频感应而被加热的强磁性体。
作为优选的材料，可列举出Ni、或者Ni合金，具体地说是线径为0.4mm的Ni线。
另外，对于卷绕部3的形态将在以下叙述。
(水银封入和排气工序的顺序)
参照图3、图4，顺序地对采用上述的带卷绕部的玻璃密封容器，在对发光管进行封入水银同时进行排气的工序加以说明。
①将玻璃密封容器1保持在细管30内的步骤将发光管10的姿势保持在细管30相对于玻璃灯管11位于上方(在图3中，细管30是朝向正上方，但也可以朝向斜上方)，从细管30的前端插入玻璃密封容器。
玻璃密封容器在细管30内下落，通过卷绕部3卡止在凸部31上而保持在细管30内的中途、例如中央部。即，在玻璃密封容器1的外径大于细管30的凸部31形成部分处的内径的情况下，玻璃密封容器1由于自身不能够通过此处而被保持。另一方面，在玻璃密封容器1的外径小于细管30的凸部形成部分处的内径的情况下，如图3所示，虽然玻璃密封容器1自身欲通过此处，但卷绕部3卡在凸部31上而被保持。
②密封细管30的步骤在将发光管10的姿势保持在细管30相对于发光管10位于上方的状态下，将细管30上玻璃密封容器1存在的部分的前端侧密封。
这种密封可通过用尖头燃烧器将要密封的部分加热熔融而进行。
这样一来，玻璃密封容器1被封入细管30内。
③排气步骤如图5(a)所示，在从细管40进行排气的同时，从细管40导入规定量的稀有气体。作为封入的稀有气体，例如可列举出氩气。
而且，如图5(b)所示，用尖头燃烧器将细管40的根部加热熔融并密封切断(焊开)。
另外，在图5(a)、图5(b)中，虽然表示出细管30相对于发光管10位于上方的姿势，但在排气和焊开时的发光管10的姿势也可以是任何姿势。
④密封容器开封步骤然后，如图5(c)所示，将发光管10的姿势保持在细管30相对于发光管10位于垂直下方，在该状态下，将高频线圈50设置在细管30上对其外加高频。这样一来，在该卷绕部3上流过涡电流而产生焦耳热，卷绕部3被加热到高温。因此，玻璃密封容器1上的卷绕部3附近也被加热到高温而软化，玻璃密封容器1被开封。
当玻璃密封容器1被开封时，封入在玻璃密封容器1内的水银放出到细管30内，进而扩散到发光管10内。
在此，若通过用加热炉对细管30进行加热而使水银蒸发，强制地在发光管10内扩散，则水银几乎不会残留在细管30内地在发光管10内扩散。
在玻璃密封容器1被开封后，虽然其残渣(玻璃碎片或者金属线)残留在细管30内，但由于成为了细管30位于发光管10垂直下方的位置，所以抑制了这种残渣进入发光管10内。
另外，在图5(c)中，虽然表示出在细管30从玻璃灯管14向正下方延伸的状态下密封容器开封的情况，但即使是在细管30朝向斜下方的状态下进行也可以具有同样的效果。
⑤焊开细管30的步骤如图5(d)所示，在将发光管10保持在细管30位于发光管10垂直下方的状态下，用尖头燃烧器60将细管30的切取位置部分加热而密封切断。
在此，通过将细管30上比玻璃密封容器1的残渣存在的部分更靠近的根部侧的部分密封切断，该残渣也和细管30一起从发光管10上切离。
以上通过①～⑤的步骤构成的水银封入和排气工序，在发光管10内封入了一定量的水银。
(上述制造方法的基本效果)如上所述，通过采用带卷绕部的玻璃密封容器，具有以下的效果。
虽然带卷绕部的玻璃密封容器保持在细管内、并且通过高频感应加热能够开封这一点与现有技术中说明的金属密封容器相同，但能够比金属密封容器更容易且廉价地制造。
即，在上述带卷绕部的玻璃密封容器中，由于不是采用玻璃加工工艺而使玻璃密封容器自身的形状变形，而是通过将金属线卷绕在玻璃密封容器上，形成从玻璃密封容器外周面突出的部分，所以能够容易且廉价地制造。
而且，仅通过将金属线卷绕造玻璃密封容器1上即可容易地形成卷绕部3，并且能够牢固地相对玻璃密封容器1固定。
而且，如图4所示，可将玻璃密封容器1的外径设定成小于细管30上形成有凸部31的部分的内径，这样一来，能够容易地将玻璃密封容器1向细管30内插入。
而且，上述的带卷绕部的玻璃密封容器与金属密封容器相比，通过高频感应加热而可靠地开封。
即，在金属密封容器的情况下，只要是随着密封容器被高频感应加热而成为高温，在密封容器上产生应变，密封容器的薄弱部分被破坏而开封。因此，如果不高精度地制造密封容器，则即使密封容器成为高温也有可能不开封。而在带卷绕部的玻璃密封容器的情况下，由于是通过随着卷绕部被高频感应加热而成为高温，玻璃密封容器1软化而开封，所以只要卷绕部成为高温，则能够可靠地开封。
(卷绕部3的详细说明)作为卷绕部3的形成位置，虽然可形成在玻璃密封容器1的端部上，但为了在高频感应加热时玻璃密封容器1可靠地开封，优选地如图4所示形成在玻璃密封容器1的中央附近。
使用的金属线的线径细在通过高频感应加热容易被加热到高温这一点上是有利的。
而且，在形成卷绕部3时，若一边在金属线上施加张力一边卷绕，则在开封玻璃密封容器1的工序中，由于施加了张力的金属线咬入软化的玻璃密封容器中，所以更加可靠地开封。
卷绕部3的突出量t设定在可将玻璃密封容器1插入细管30中的范围内，并且在将玻璃密封容器1插入细管30内后，卷绕部3可靠地卡在凸部31上。
卷绕部3的突出量可通过使用的金属线的线径或叠层数进行调整。
为了使突出量t一定、并且维持金属线的张力，优选地如图4所示，将金属线相互贴紧地卷绕成螺旋状。
另外，在图4所示的例子中，在玻璃密封容器1的外周面上，将金属线仅螺旋状地卷绕一层而形成有卷绕部3。在这种情况下，卷绕部3的突出量t相当于金属线的线径，但若重叠卷绕两层或三层，则可增大突出量。
(变形例)在上述发光管10上，采用安装在位于放电路径的端部上的芯柱玻璃11a、14a上的细管30和细管40进行了水银导入和排气，但安装水银导入用的细管和排气用的细管的位置也可以不是在放电路径的端部上，即使是将水银导入用的细管和排气用的细管安装在玻璃盖12a或玻璃盖13a上，也同样地能够实施。
在上述细管30上，是在内壁上形成凸部31，将玻璃密封容器保持在其上，但并非一定形成凸部，只要是在将玻璃密封容器1插入到细管30内后卷绕部3被卡住即可。例如，也可以是以细管30的内径在根部减小的方式将内壁制成锥状。
在上述的实施方式中，示出了将纯水银封入发光管10内的例子，但若采用例如封入了锌水银等的水银合金的玻璃密封容器1，则同样地可仅将水银封入发光管10内。例如，在锌水银的情况下，基本上仅将水银封入发光管内，剩余的锌与密封容器的残渣一起除去。
如上述实施方式所述，即使取代将金属线卷绕在玻璃密封容器1上而形成卷绕部3，而制作环状的金属部件，将其套在玻璃密封容器1上，也可同样地在玻璃密封容器1上形成突出状的部分，采用这种方式，以和上述相同的顺序，可将水银封入发光管10内。
但是，根据上述的实施方式那样卷绕金属线的方法，则能够利用现有的金属线，在这一点上能够进一步降低成本，而且如上所述，能够调整卷绕部3的形状。
权利要求
1.一种荧光灯的制造方法，其特征是，包括下述步骤将内部密封有规定量的水银或者水银合金，并且在外周上卷绕有金属线的玻璃密封容器保持在各端部上具有第一细管和第二细管的玻璃灯管的上述第一细管中的保持步骤；将上述第一细管上玻璃密封容器存在的部分的前端一侧密封的第一密封步骤；从上述第二细管排气，然后将该第二细管密封的排气步骤；在上述第一细管相对于上述玻璃灯管位于下方的状态下，通过对上述金属线进行高频感应加热而将玻璃密封容器开封，将上述水银导入上述玻璃灯管内的开封步骤；在上述开封步骤之后，将上述第一细管上比玻璃密封容器残存的部分更靠近玻璃灯管的部分密封的第二密封步骤。
2.如权利要求1所述的荧光灯的制造方法，其特征是，上述保持步骤中使用的第一细管在其内壁上形成有凸部；在上述保持步骤中，在使上述卷绕的金属线卡止在该凸部上的状态下，保持上述玻璃密封容器。
3.如权利要求1所述的荧光灯的制造方法，其特征是，在上述保持步骤之前，具备在玻璃密封容器的外周上施加张力地卷绕金属线的卷绕步骤。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种能够容易且廉价地将一定量的水银或者水银合金密封在玻璃灯管内的荧光灯的制造方法。为此，在玻璃密封容器外周面的一部分上卷绕金属线而形成卷绕部。将发光管(10)的姿势保持在细管(30)相对于玻璃灯管(11)位于上方，从细管(30)的前端插入带卷绕部的玻璃密封容器。通过密封细管(30)，将玻璃密封容器(1)封入细管(30)内。在从细管(40)进行排气的同时，从细管(40)导入规定量的稀有气体，将细管(40)的根部焊开。将发光管(10)的姿势保持在细管(30)相对于发光管(10)位于垂直下方，在该状态下，用高频线圈(50)对卷绕部(3)进行高频感应加热，将玻璃密封容器(1)开封。将细管(30)焊开。
文档编号H01J9/24GK1506995SQ200310120390
公开日2004年6月23日 申请日期2003年12月10日 优先权日2002年12月10日
发明者北田昭雄, 太田宣孝, 苗村俊行, 冈崎祐辅, 清水直, 孝, 行, 辅 申请人:松下电器产业株式会社