管形蛍光灯の成形装置
【課題】生産性の向上を図ることのできる管形蛍光灯の成形装置を提供する。
【解決手段】直管状の冷陰極蛍光灯１を２重螺旋形状に成形するための成形装置１１は、冷陰極蛍光灯１を収容可能な内部空間１９を有するハウジング１８、及び、内部空間１９を所定の高温環境とすることができる加熱装置を具備する加熱炉１２と、内部空間１９に収容された冷陰極蛍光灯１を本体部４３の外周に巻付け可能な巻芯４１と、巻芯４１を回転させる機能、及び、巻芯４１を前記回転の軸方向において変位させる機能を有する駆動装置とを備えている。また、ハウジング１８には、冷陰極蛍光灯１のうち巻芯４１に巻き取られた部位、及び、巻芯４１のうち冷陰極蛍光灯１が巻き付けられた部位を、冷陰極蛍光灯１の長手方向全域の巻取りが完了する前の段階から、順次ハウジング１８の外部に導出させることのできる第１開口部２２が形成されている。
【解決手段】直管状の冷陰極蛍光灯１を２重螺旋形状に成形するための成形装置１１は、冷陰極蛍光灯１を収容可能な内部空間１９を有するハウジング１８、及び、内部空間１９を所定の高温環境とすることができる加熱装置を具備する加熱炉１２と、内部空間１９に収容された冷陰極蛍光灯１を本体部４３の外周に巻付け可能な巻芯４１と、巻芯４１を回転させる機能、及び、巻芯４１を前記回転の軸方向において変位させる機能を有する駆動装置とを備えている。また、ハウジング１８には、冷陰極蛍光灯１のうち巻芯４１に巻き取られた部位、及び、巻芯４１のうち冷陰極蛍光灯１が巻き付けられた部位を、冷陰極蛍光灯１の長手方向全域の巻取りが完了する前の段階から、順次ハウジング１８の外部に導出させることのできる第１開口部２２が形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷陰極蛍光灯等の管形蛍光灯を螺旋形状に成形する管形蛍光灯の成形装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷陰極蛍光灯等の真直ぐな円筒状（直管状）のガラス管を有する管形蛍光灯を螺旋形状（２重螺旋形状）に成形する技術がある。例えば、円柱状の本体部と、本体部の一端部側に形成された溝部とを備える成形冶具に対し、管形蛍光灯を加熱してから長手方向中央部を前記溝部に係止させるとともに前記本体部の周りに巻き付けることで、２重螺旋形状の管形蛍光灯が得られることとなる（例えば、特許文献１、２参照。）。また、一般に、螺旋形状に成形された管形蛍光灯は、その端部に点灯回路を内蔵した口金が取付けられ、電球に代替して室内の照明等に用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１７３７６０号公報
【特許文献２】特開２０１０−４０２８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載の技術においては、加熱炉で加熱された管形蛍光灯を加熱炉から取出した後に、螺旋形状への成形が行われる。この場合、管形蛍光灯が加熱炉から取出されることで管形蛍光灯の温度が低下し、次第に硬化されていくため、好適な成形が困難なものとなるおそれがある。さらに、管形蛍光灯を加熱炉から取出した後も、成形が完了するまでは成形可能な温度を保てるように、加熱炉にて管形蛍光灯をより高い温度に加熱することが考えられる。しかしながら、この場合には、管形蛍光灯が軟化し過ぎてしまい、成形が困難なものとなってしまうことが懸念される。特に、管形蛍光灯の内部空間は負圧状態となっているため、管形蛍光灯が変形してしまうおそれがある。
【０００５】
また、特許文献２には、管形蛍光灯を加熱炉内にて螺旋形状に成形する技術が開示されている。しかしながら、加熱炉内にて管形蛍光灯を曲げ成形する場合には、加熱炉から管形蛍光灯を取出して曲げ成形する場合に比べ、管形蛍光灯の加熱を開始してから管形蛍光灯の冷却を開始するまでの間の時間が長くなる。従って、後続の工程が連鎖的に遅れ、結果的に、螺旋形状の管形蛍光灯に電子部品等が装着された製品を得られるまでにより多くの時間を要してしまうこととなり、生産性の低下等を招くおそれがある。
【０００６】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、生産性の向上を図ることのできる管形蛍光灯の成形装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、上記目的等を解決するのに適した各手段につき項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する手段に特有の作用効果等を付記する。
【０００８】
手段１．直管状の管形蛍光灯を２重螺旋形状に成形する管形蛍光灯の成形装置において、
前記管形蛍光灯を収容可能な内部空間を有するハウジング、及び、前記内部空間を所定の高温環境とすることができる加熱手段を具備する加熱炉と、
外周面が円柱状をなす本体部、及び、前記本体部の一端部において前記管形蛍光灯の長手方向中央部を係止可能な係止部を備え、前記管形蛍光灯を前記本体部の外周に巻付け可能な巻芯と、
前記巻芯を回転させる機能、及び、前記巻芯を前記回転の軸方向において変位させる機能を有する駆動手段とを備え、
前記内部空間に収容された前記管形蛍光灯を前記係止部で係止した状態で、前記巻芯を回転させつつ前記回転の軸方向において前記係止部が先頭となるようにして前記巻芯を変位させることで、前記管形蛍光灯が前記巻芯に巻き取られるよう構成し、
前記ハウジングには、前記管形蛍光灯のうち前記巻芯に巻き取られた部位、及び、前記巻芯のうち前記管形蛍光灯が巻き付けられた部位を、前記管形蛍光灯の長手方向全域の巻取りが完了する前の段階から、順次前記ハウジングの外部に導出させることのできる導出孔が形成されていることを特徴とする管形蛍光灯の成形装置。
【０００９】
手段１によれば、管形蛍光灯の成形に際し、管形蛍光灯全体の成形（巻取り）が完了する前の段階であっても、管形蛍光灯のうち巻芯に巻き取られた部位から順次導出孔を介してハウジングの外部に導出されていく。このため、管形蛍光灯のうち成形を終えた部位から順次冷却が開始されることとなる。従って、加熱炉内において管形蛍光灯の成形が完了してから管形蛍光灯の冷却を開始する場合に比べ、冷却工程をいち早く開始することができる。結果として、生産効率の向上等を図ることができる。また、加熱炉内で冷却を行う場合、或いは、加熱炉を型開きのように大きく開いて管形蛍光灯を取出す場合には、加熱炉の内部空間の温度が低下するため、次の管形蛍光灯を成形するべく内部空間を再度高温環境とするまでに比較的多くの時間を要してしまう。この点、本手段では、導出孔を介して管形蛍光灯を加熱炉から外部に導出することで管形蛍光灯を冷却する構成であることから、かかる不具合を回避することができる。
【００１０】
また、巻芯の外周に管形蛍光灯が巻き付けられることで行われる管形蛍光灯の成形は加熱炉の内部空間にて行われるため、管形蛍光灯の成形を最初から最後まで一定の温度環境下で行うことができる。従って、例えば、管形蛍光灯の成形を加熱炉の外部で行う場合のように、成形の途中で管形蛍光灯の温度が大きく変化することに起因して、成形が困難になってしまうといった事態を回避することができる。さらに、管形蛍光灯の成形を加熱炉の内部で行うので、過度に管形蛍光灯を加熱しなくても好適に成形を行うことができる。従って、管形蛍光灯が軟化し過ぎてしまい、管形蛍光灯が歪んでしまうといった事態を回避することができる上、冷却に要する時間の短縮、省エネルギー化等を図ることができる。
【００１１】
手段２．前記導出孔は前記ハウジングの下壁部に形成されていることを特徴とする手段１に記載の管形蛍光灯の成形装置。
【００１２】
手段２によれば、導出孔がハウジングの下壁部に形成されているため、例えば、導出孔がハウジングの上壁部や側壁部に形成される場合に比べ、加熱炉の内部空間の熱を外部に逃げ難くさせることができる。従って、導出孔を形成することに起因する内部空間の熱損失を抑制することができ、省エネルギー化等を図ることができる。さらに、加熱炉の熱が導出孔から外部に逃げ難くなっていることにより、導出孔を挟んで加熱炉の内部と外部との間の温度差を大きくすることができる。すなわち、管形蛍光灯を導出孔から外部に導出したのにもかかわらず、導出孔から外部に逃げた熱によって管形蛍光灯の冷却が進行し難くなってしまうといった事態を抑止することができる。従って、導出孔から外部に導出された直後から管形蛍光灯の冷却を好適に進行させることができる。
【００１３】
手段３．前記巻芯には自身を加熱する巻芯加熱手段が設けられていることを特徴とする手段１又は２に記載の管形蛍光灯の成形装置。
【００１４】
手段３によれば、巻き取られた管形蛍光灯とともに加熱炉の外部に導出されることで冷却されてしまう巻芯の温度を、巻芯加熱手段によって比較的迅速に管形蛍光灯の成形に適した温度にまで上昇させることができる。従って、次の管形蛍光灯の成形を開始するまでの時間を短縮することができ、結果として、生産性の向上等を図ることができる。
【００１５】
手段４．前記導出孔から導出された前記管形蛍光灯を保持する保持手段を備え、
前記保持手段は、２重螺旋形状に成形された前記管形蛍光灯全体が前記導出孔を介して前記ハウジングの外部に導出された後、前記管形蛍光灯のうち前記導出孔からの導出方向先端部側を保持することを特徴とする手段１乃至３のいずれかに記載の管形蛍光灯の成形装置。
【００１６】
手段４によれば、加熱炉の外部に導出された２重螺旋形状の管形蛍光灯を保持手段によって保持することによって、比較的スムースに２重螺旋形状の管形蛍光灯から巻芯を抜き取ることができる。また、保持手段は、管形蛍光灯のうち加熱炉から外部に先行して導出されることで冷却が進行している部位を保持する構成となっている。従って、管形蛍光灯の変形等を招くことなく管形蛍光灯をしっかりと保持することができ、巻芯の管形蛍光灯からの抜き取り作業等を比較的スムースに行うことができる。
【００１７】
手段５．前記巻芯の近傍において、前記ハウジングの内側面から前記内部空間に突出するガイド突起を備え、
前記巻芯の前記係止部に前記管形蛍光灯が係止された状態で前記巻芯が回転しつつ当該回転の軸方向に沿って変位することで、前記管形蛍光灯は、前記巻芯と前記ガイド突起との間に引き込まれるとともに、前記ガイド突起に圧接して曲げ加工されつつ、前記巻芯の外周に巻き付けられることを特徴とする手段１乃至４のいずれかに記載の管形蛍光灯の成形装置。
【００１８】
手段５によれば、巻芯の回転とともにガイド突起と巻芯との間に引き込まれる管形蛍光灯は、当該管形蛍光灯に接触するガイド突起によって曲げ加工され、巻芯の外周に巻き付けられていく。これにより、管形蛍光灯の巻芯への巻き付けを行う際に、管形蛍光灯の長手方向両端部を保持して管形蛍光灯を緊張状態としなくても、より確実に管形蛍光灯を巻芯に巻き付けることができる。従って、管形蛍光灯の巻芯への巻き付けに際し、管形蛍光灯の長手方向両端部を保持するような構成に比べ、構成の簡素化、製造作業性の向上等を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】２重螺旋形状に成形された冷陰極蛍光灯の斜視図である。
【図２】巻芯が待機位置にあるときの成形装置を説明するための図であって、（ａ）は断面模式図であり、（ｂ）は加熱炉を下方から見たときの底面模式図である。
【図３】巻芯が準備位置にあるときの成形装置を説明するための図であって、（ａ）は断面模式図であり、（ｂ）は加熱炉を下方から見たときの底面模式図である。
【図４】巻芯に冷陰極蛍光灯を巻き付けている状態の成形装置を説明するための図であって、（ａ）は断面模式図であり、（ｂ）は加熱炉を下方から見たときの底面模式図である。
【図５】巻芯が巻取り完了位置にあるときの成形装置を説明するための図であって、（ａ）は断面模式図であり、（ｂ）は加熱炉を下方から見たときの底面模式図である。
【図６】巻芯が導出完了位置にあるときの成形装置を説明するための図であって、（ａ）は断面模式図であり、（ｂ）は加熱炉を下方から見たときの底面模式図である。
【図７】巻芯が抜取り完了位置にあるときの成形装置を説明するための断面模式図である。
【図８】巻芯が待機位置にあり、支持装置が非収容状態にあるときの成形装置を説明するための断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、一実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１に示すように、管形蛍光灯としての冷陰極蛍光灯１（ＣＣＦＬ）は、ガラス管よりなるバルブ２と、バルブ２の両端においてそれぞれ封止状態で設けられたマウント３とを備えている。バルブ２の内壁面には蛍光体層が設けられているとともに、バルブ２には不活性ガス及び水銀蒸気が封入されている。さらに、各マウント３は、電極部（図示略）と、電極部から延びるリード４と、リード４の基端部側に設けられたガラス製のビード（図示略）とを備えている。
【００２１】
また、図１に示す冷陰極蛍光灯１は、バルブ２が２重螺旋形状に成形されている。但し、バルブ２はマウント３の取付前に螺旋形状に成形されるのではなく、真直ぐな円筒状（直管状）のバルブ２を備えた冷陰極蛍光灯１の製造後に、後述する成形装置１１を用いて当該冷陰極蛍光灯１のバルブ２を変形させることで螺旋形状に成形される。尚、図示は省略するが、２重螺旋形状に形成された冷陰極蛍光灯１にはインバータ回路を内蔵した口金が取付けられ、これにより、電球用のソケットに装着して使用できる電球形蛍光灯が構成される。
【００２２】
次に、直管状の冷陰極蛍光灯１を上記２重螺旋形状に成形するための成形装置１１について、図２等を参照して説明する。尚、加熱炉１２の断面等を示す図２（ａ）等において、巻芯４１及び冷陰極蛍光灯１に関しては、便宜上、断面ではなく側面から見たものとして示す。図２等に示すように、成形装置１１は、冷陰極蛍光灯１を加熱する加熱炉１２と、加熱炉１２の内部において冷陰極蛍光灯１を支持する支持機構１３と、加熱炉１２で加熱された冷陰極蛍光灯１を２重螺旋形状に成形する巻取り装置１４とを備えている。
【００２３】
加熱炉１２は、冷陰極蛍光灯１を収容可能な内部空間１９を有する左右に長い略直方体箱状のハウジング１８と、前記内部空間１９を所定の高温環境とすることができる図示しない加熱装置（加熱手段）とを備えている。ハウジング１８の下壁部２１には、ハウジング１８の長手方向中央部において略円形状の第１開口部２２が形成されるとともに、第１開口部２２の中央部から、ハウジング１８の長手方向に沿って、ハウジング１８の長手方向両端縁にまで延在する第２開口部２３が形成されている。本実施形態では、第１開口部２２が導出孔を構成する。
【００２４】
また、ハウジング１８の長手方向両端部において内部空間１９を閉塞するようにして形成された端壁部２４には、第２開口部２３の端縁から上方に延在する端部開口部２５が形成されている。本実施形態では、ハウジング１８の長手方向における長さよりも、直管状の（成形前の）冷陰極蛍光灯１の長さの方が長くなっており、直管状の冷陰極蛍光灯１をハウジング１８の内部空間１９に設置すると、冷陰極蛍光灯１の両端部が各端壁部２４に形成された端部開口部２５からそれぞれハウジング１８の外部に突出するようになっている。
【００２５】
ハウジング１８の上壁部２６には、ハウジング１８の長手方向中央部において円形状の上部開口部２７が形成されている。当該上部開口部２７の外周縁及び前記第１開口部２２の外周縁は、加熱炉１２を下方から見た場合に同心円となっている。また、ハウジング１８の上壁部２６には、上部開口部２７に近接して、上壁部２６の下面から下方に突出する円柱状のガイド突起２８が設けられている（図２（ｂ）等参照）。ガイド突起２８は、上部開口部２７の中央部を中心とする相対位置において一対で設けられ、本実施形態では、ハウジング１８の長手方向に対して直交する方向において、上部開口部２７を挟んで対向するようにして設けられている。
【００２６】
支持機構１３は、第２開口部２３に挿通される支持片部３１と、支持片部３１を上下に変位させる図示しない支持駆動装置とを備えている。支持片部３１の上端部には、上方に開口する略Ｕ字状をなし、内側に冷陰極蛍光灯１を挿通可能な位置決め部３３が形成されている。また、支持機構１３は、支持駆動装置の駆動によって、位置決め部３３がハウジング１８の下方に位置する非収容状態と、第２開口部２３を介して位置決め部３３が加熱炉１２の内部空間１９に位置する収容状態とに状態変化可能に構成されている。
【００２７】
支持片部３１は、加熱炉１２の長手方向に沿って複数設けられており、本実施形態では、第１開口部２２の左右に延在する各第２開口部２３に対応してそれぞれ３つずつ設けられている。さらに、支持駆動装置の駆動に伴い、これら全ての支持片部３１が同調して上下動する構成となっており、全ての支持片部３１の位置決め部３３の高さ位置は常に揃っている。これにより、非収容状態にある支持機構１３の各支持片部３１の位置決め部３３に対して直管状の冷陰極蛍光灯１を設置してから、支持機構１３を収容状態とすることで、冷陰極蛍光灯１をハウジング１８に収容するとともに、ハウジング１８の内部空間１９において冷陰極蛍光灯１の支持（位置決め）を行えるようになっている。
【００２８】
また、本実施形態では、上下方向において、位置決め部３３に支持された直管状の冷陰極蛍光灯１と、ハウジング１８の下壁部２１の下面との間の距離は、２重螺旋形状に成形された冷陰極蛍光灯１の高さ（軸線方向における高さ）の１／２の長さよりも短くなっている。さらに、ハウジング１８の上壁部２６において形成されたガイド突起２８の下端部は、位置決め部３３に支持された直管状の冷陰極蛍光灯１の下縁部よりも若干下方に位置している。
【００２９】
巻取り装置１４は、ハウジング１８の上壁部２６に形成された上部開口部２７に貫通状態で設置され、冷陰極蛍光灯１が外周に巻き付けられる巻芯４１と、加熱炉１２の上方に設けられ、巻芯４１を回転させる機能と、巻芯４１を前記回転の軸方向において変位させる機能とを有する図示しない駆動装置（駆動手段）とを備えている。本実施形態の駆動装置は、巻芯４１を回転させつつ昇降させたり、巻芯４１を回転させることなく昇降させたりすることができる構成となっている。
【００３０】
巻芯４１は、上下方向に延在し、下方が閉塞された略円筒状をなす本体部４３と、本体部４３の下面から下方に突出する係止部としての一対の係止突起４４とを備えている。一対の係止突起４４の間には、直管状の冷陰極蛍光灯１を挿入可能な隙間が形成されている。加えて、各係止突起４４の外周面は、少なくとも冷陰極蛍光灯１が当接し得る部位が円弧状に構成されている。
【００３１】
また、本体部４３の外周面には、各係止突起４４の付根部に端を発し、雄ねじが２列で形成されるような格好で、上方に向けて本体部４３の外周面を旋回しつつ延在する旋回溝４５が形成されている。旋回溝４５の内側面は、冷陰極蛍光灯１の外周形状に対応した断面円弧状をなしている。尚、旋回溝４５は本体部４３のうち冷陰極蛍光灯１が巻き付けられる部位にのみ形成されており、それよりも上方部位には旋回溝４５が形成されていない。さらに、旋回溝４５の形成部位における外径（旋回溝４５間の山部の外径）は、旋回溝４５が形成されない部位における外径と同じとなっている。また、上部開口部２７の内径は、本体部４３の外径よりも若干大きい程度であり、本体部４３と上部開口部２７の周縁部との間の隙間からハウジング１８の内部空間１９の熱を極力逃がさないように構成されている。
【００３２】
さらに、上部開口部２７に近接して形成された各ガイド突起２８と、巻芯４１の旋回溝４５の内側面との間の距離は、冷陰極蛍光灯１の直径よりも若干長くなっており、ガイド突起２８と旋回溝４５との間に冷陰極蛍光灯１を進入させることができるようになっている。一方、旋回溝４５間の山部と、ガイド突起２８との間の距離は、冷陰極蛍光灯１の直径よりも短くなっている。
【００３３】
そして、支持片部３１に支持されている直管状の冷陰極蛍光灯１の長手方向中央部を、巻芯４１の一対の係止突起４４の間に位置させた状態で、巻芯４１を回転させつつ下降させることで、冷陰極蛍光灯１が巻芯４１とガイド突起２８との間に順次引き込まれつつガイド突起２８に圧接されることで曲げ加工され、当該冷陰極蛍光灯１が旋回溝４５に沿って巻芯４１の外周に巻き付けられることとなる（図４（ｂ）等参照）。このように、巻芯４１の外周に冷陰極蛍光灯１を巻き取っていくことで、２重螺旋形状の冷陰極蛍光灯１が形成されることとなる。
【００３４】
尚、本実施形態では、冷陰極蛍光灯１を巻芯４１に巻き付ける際に、冷陰極蛍光灯１の両端部を引っ張る等して冷陰極蛍光灯１を緊張状態とする構成ではなく、支持片部３１の位置決め部３３によって冷陰極蛍光灯１の前後の変位を規制しつつ冷陰極蛍光灯１の下部を所望の高さ位置で支持するだけの構成である。このため、冷陰極蛍光灯１が巻芯４１に巻き取られていくにつれ、冷陰極蛍光灯１のうち未だ巻き取られていない直管状の部位が位置決め部３３の溝部上を滑るようにしてガイド突起２８と巻芯４１との間に引き込まれていくこととなる。
【００３５】
また、各第２開口部２３に対応して３つずつ設けられた支持片部３１のうち最も巻芯４１に近くに位置する支持片部３１は、冷陰極蛍光灯１のうち巻芯４１に未だ巻き取られていない直管状の部位が、巻芯４１に既に巻き取られた部位によって片持ち支持されただけで垂れ下がらない長さとなるまで、直管状の部位を位置決め部３３で支持できるように配置されている。これにより、加熱されて軟化された冷陰極蛍光灯１の直管状の部位が、巻芯４１に巻き取られる前段階で垂れ下がってしまうといった事態を防止することができる。
【００３６】
さらに、冷陰極蛍光灯１が位置決め部３３に支持されている状態においては、図４（ｂ）に示すように、各第２開口部２３に対応して３つずつ設けられた支持片部３１のうち最も巻芯４１に近くに位置する支持片部３１と、一対のガイド突起２８（巻芯４１の巻取り位置）との間にかけて、冷陰極蛍光灯１が屈曲させられてハウジング１８の長手方向に対して斜めに延在することとなる。本実施形態では、冷陰極蛍光灯１が位置決め部３３に支持されている状態において、冷陰極蛍光灯１のうち支持片部３１とガイド突起２８との間に掛けて延びる部位のハウジング１８の長手方向に対する角度が５度以上３０度未満（約１０度）となっている。
【００３７】
さて、本実施形態では、第１開口部２２は、巻芯４１の外周に巻き付けられた冷陰極蛍光灯１を挿通可能な大きさに構成されている。さらに、上記のように、支持片部３１の位置決め部３３に支持された直管状の冷陰極蛍光灯１と、ハウジング１８の下壁部２１との間の距離、すなわち、冷陰極蛍光灯１が巻芯４１に巻き取られることとなる巻取り位置と、ハウジング１８の下壁部２１との間の距離は、２重螺旋形状に成形された冷陰極蛍光灯１の高さの１／２の長さよりも若干短くなっている（図５（ａ）等参照）。このため、巻芯４１を回転させつつ下降させることで、巻芯４１に冷陰極蛍光灯１を巻き取っていくと、冷陰極蛍光灯１の長手方向全域における巻取り（成形）が完了する前の段階で、冷陰極蛍光灯１のうち巻芯４１に巻き取られて２重螺旋形状に成形された部位、及び、巻芯４１のうち冷陰極蛍光灯１が巻き付けられた部位が、第１開口部２２を介してハウジング１８の外部（下方）に導出されることとなる。また、本実施形態では、図６（ａ）に示すように、巻芯４１に巻き付けられた冷陰極蛍光灯１の全体がハウジング１８の外部に導出されるまで、巻芯４１を下降させることができるよう構成されている。
【００３８】
加えて、巻芯４１には、本体部４３のうち冷陰極蛍光灯１が巻き付けられる部位（旋回溝４５の形成区間）を加熱する巻芯加熱手段としての図示しないヒータが設けられている。本実施形態では、巻芯４１の昇降動作に伴って、ヒータのオンオフの切替制御が行われるように構成されている。尚、本実施形態の巻芯４１は熱伝導性の高い金属（例えば、銅等）によって構成されているが、その他の材料（例えば、離型性に優れるセラミック等）で構成することも可能である。
【００３９】
また、図６等に示すように、成形装置１１は、第１開口部２２の下方において、巻芯４１に巻き付けられることで２重螺旋形状に成形され、巻芯４１の下降動作によりハウジング１８の外部（下方）に導出された冷陰極蛍光灯１を保持することのできる保持手段としてのチャック５１を備えている。チャック５１は、水平方向において相対し、互いに遠近するようにして変位可能な一対の作業片５３を備え、作業片５３によって冷陰極蛍光灯１の外周を挟持することによって冷陰極蛍光灯１を保持する構成となっている。本実施形態では、２重螺旋形状に成形された冷陰極蛍光灯１全体が第１開口部２２を介してハウジング１８の外部に導出された後、冷陰極蛍光灯１のうち第１開口部２２からの導出方向先端部側である下部をチャック５１で保持するように構成されている。そして、一対の作業片５３で２重螺旋形状に成形された冷陰極蛍光灯１を挟持した状態で、巻芯４１を冷陰極蛍光灯１を巻き取ったときとは逆方向に回転させつつ上昇させることで、２重螺旋形状の冷陰極蛍光灯１から巻芯４１が抜き取られるようになっている。
【００４０】
次に、冷陰極蛍光灯１を２重螺旋形状に成形する過程について、図２〜図８を参照して説明する。
【００４１】
先ず、図８に示すように、非収容状態にある支持機構１３の各支持片部３１の位置決め部３３に対して直管状の冷陰極蛍光灯１を、冷陰極蛍光灯１の長手方向中央部と、ハウジング１８の長手方向中央部とが一致するように設置する。次に、図２に示すように、支持片部３１を上昇させて支持機構１３を収容状態とし、冷陰極蛍光灯１を高温環境にある加熱炉１２の内部空間１９に収容する。このとき、巻芯４１は、支持片部３１に支持された冷陰極蛍光灯１よりも上方に位置する待機位置にある。尚、待機位置にある巻芯４１は、一対の係止突起４４がハウジング１８の長手方向に対して直交する方向に並んだ状態となっている。また、冷陰極蛍光灯１の両端部は端部開口部２５を介してハウジング１８の外側に位置している。
【００４２】
ハウジング１８の内部空間１９に位置する冷陰極蛍光灯１が十分に加熱された（冷陰極蛍光灯１の温度が徐冷点よりも高く軟化点よりも低い状態となった）後、図３に示すように、巻芯４１を、回転させることなく、一対の係止突起４４の間に直管状の冷陰極蛍光灯１が挟まれることとなる準備位置となるまで下降させる。
【００４３】
続いて、図４に示すように、係止突起４４で冷陰極蛍光灯１を引っ掛けつつ、巻芯４１を右回り（下面視で反時計回り方向）に回転させながら下降させることで、冷陰極蛍光灯１を巻芯４１の外周に巻き付けていく。尚、巻芯４１に巻き付けられた冷陰極蛍光灯１の内周側の部位は、巻芯４１の外周面に形成された旋回溝４５に嵌入することとなり、これによって、巻芯４１に巻き付けられる冷陰極蛍光灯１の位置決めが行われるとともに、冷陰極蛍光灯１の巻芯４１からの脱落が防止される。
【００４４】
また、冷陰極蛍光灯１が巻芯４１に巻き付けられていくにつれ、巻芯４１が下降して第１開口部２２からハウジング１８の外部に突出していくこととなり、巻芯４１に巻き付けられた冷陰極蛍光灯１は順次ハウジング１８の外部に導出されていくこととなる。すなわち、冷陰極蛍光灯１のうち成形を終えた部位から順次冷却が開始されることとなる。
【００４５】
尚、冷陰極蛍光灯１の成形を開始する当初はハウジング１８の外部に位置していた冷陰極蛍光灯１の両端部については、冷陰極蛍光灯１が巻芯４１に巻き取られていくにつれてハウジング１８の内部空間１９に引き込まれていき、巻芯４１に巻き取られる段階では十分に加熱された状態となる。また、巻芯４１に内蔵されたヒータは、巻取りが開始される際にオフされており、ハウジング１８の外部に排出された冷陰極蛍光灯１が巻芯４１のヒータによって加熱されることはない。
【００４６】
そして、図５に示すように、冷陰極蛍光灯１の長手方向全体を巻芯４１に巻き終えた後、さらに、冷陰極蛍光灯１の全体が完全にハウジング１８の外部に出るまで巻芯４１を下降させる。尚、巻芯４１が、冷陰極蛍光灯１の巻取りを完了する巻取り完了位置から、冷陰極蛍光灯１全体を加熱炉１２の外部に導出させる導出完了位置まで下降する間は当該巻芯４１を回転させる必要はなく、回転を伴わずに比較的素早く下降させてもよいし、導出完了位置となったときに冷陰極蛍光灯１が所期の向きとなるように、回転で向きの微調整を行いつつ下降させてもよい。また、２重螺旋形状に形成された冷陰極蛍光灯１のうち内周側の部位は、巻芯４１の旋回溝４５の内側に嵌入された状態となっているため、冷陰極蛍光灯１がガイド突起２８から離間しても、冷陰極蛍光灯１が巻芯４１（旋回溝４５）から脱落することはない。
【００４７】
図６に示すように、冷陰極蛍光灯１が導出完了位置に達すると、２重螺旋形状に成形された冷陰極蛍光灯１を一対の作業片５３で挟持するべくチャック５１が動作する。本実施形態では、２重螺旋形状に成形された冷陰極蛍光灯１のうち、ハウジング１８から先行して導出され、冷却が進んでいる下部をチャック５１で保持する構成となっている。そして、チャック５１によって冷陰極蛍光灯１が保持されると、巻芯４１が巻取り時とは反対の左回り（下面視で時計回り方向）に回転しながら上昇する。これにより、図７に示すように、チャック５１で保持された２重螺旋形状の冷陰極蛍光灯１から巻芯４１が抜き取られることとなる。以上のようにして、２重螺旋形状の冷陰極蛍光灯１が成形されることとなる。
【００４８】
また、巻芯４１が冷陰極蛍光灯１から抜き取られた後、巻芯４１は待機位置となるまで上昇して次の冷陰極蛍光灯１の成形に備えることとなる。さらに、巻芯４１が２重螺旋形状の冷陰極蛍光灯１から完全に抜き取られた抜取り完了位置となると、巻芯４１に内蔵されたヒータがオンされる。尚、巻芯４１が抜取り完了位置から待機位置まで上昇する間は、当該巻芯４１を回転させる必要はなく、回転を伴わずに上昇してもよいし、待機位置となったときに、一対の係止突起４４がハウジング１８の長手方向に対して直交する方向に並ぶような向きとなるように、回転で向きの微調整が行われつつ上昇してもよい。
【００４９】
以上詳述したように、本実施形態によれば、冷陰極蛍光灯１の成形に際し、冷陰極蛍光灯１全体の成形（巻取り）が完了する前の段階であっても、冷陰極蛍光灯１のうち巻芯４１に巻き取られた部位から順次第１開口部２２を介してハウジング１８の外部に導出されていく。このため、冷陰極蛍光灯１のうち成形を終えた部位から順次冷却が開始されることとなる。従って、加熱炉１２内において冷陰極蛍光灯１の成形が完了してから冷陰極蛍光灯１の冷却を開始する場合に比べ、冷却工程をいち早く開始することができる。結果として、生産効率の向上等を図ることができる。また、加熱炉１２内で冷却を行う場合、或いは、加熱炉１２を型開きのように大きく開いて冷陰極蛍光灯１を取出す場合には、加熱炉１２の内部空間１９の温度が低下するため、次の冷陰極蛍光灯１を成形するべく内部空間１９を再度高温環境とするまでに比較的多くの時間を要してしまう。この点、本実施形態では、第１開口部２２を介して冷陰極蛍光灯１を加熱炉１２から外部に導出することで冷陰極蛍光灯１を冷却する構成であることから、かかる不具合を回避することができる。
【００５０】
また、巻芯４１の外周に冷陰極蛍光灯１が巻き付けられることで行われる冷陰極蛍光灯１の曲げ成形は加熱炉１２の内部空間１９にて行われるため、冷陰極蛍光灯１の成形を最初から最後まで一定の温度環境下で行うことができる。従って、例えば、冷陰極蛍光灯１の成形を加熱炉１２の外部で行う場合のように、成形の途中で冷陰極蛍光灯１の温度が大きく変化することに起因して、成形が困難になってしまうといった事態を回避することができる。さらに、冷陰極蛍光灯１の成形を加熱炉１２の内部で行うので、過度に冷陰極蛍光灯１を加熱しなくても好適に成形を行うことができる。従って、冷陰極蛍光灯１が軟化し過ぎてしまい、冷陰極蛍光灯１が歪んでしまうといった事態を回避することができる上、冷却に要する時間の短縮、省エネルギー化等を図ることができる。
【００５１】
また、２重螺旋形状に成形された冷陰極蛍光灯１をハウジング１８の外部に導出するための第１開口部２２は、ハウジング１８の下壁部２１に形成されている。このため、例えば、第１開口部２２がハウジング１８の上壁部２６や側壁部に形成される場合に比べ、加熱炉１２の内部空間１９の熱を外部に逃げ難くさせることができる。従って、第１開口部２２を形成することに起因する内部空間１９の熱損失を抑制することができ、省エネルギー化等を図ることができる。さらに、加熱炉１２の熱が第１開口部２２から外部に逃げ難くなっていることにより、第１開口部２２を挟んで加熱炉１２の内部と外部との間の温度差を大きくすることができる。すなわち、冷陰極蛍光灯１を第１開口部２２から外部に導出したのにもかかわらず、第１開口部２２から外部に逃げた熱によって冷陰極蛍光灯１の冷却が進行し難くなってしまうといった事態を抑止することができる。従って、第１開口部２２から外部に導出された直後から冷陰極蛍光灯１の冷却を好適に進行させることができる。加えて、第１開口部２２がハウジング１８の上壁部２６や側壁部に設けられる場合に比べ、冷陰極蛍光灯１の巻取りに際して冷陰極蛍光灯１が位置ずれしないように支持するための位置決め部３３の形状を簡素化することができる。
【００５２】
さらに、チャック５１は、２重螺旋形状に成形された冷陰極蛍光灯１のうち加熱炉１２から外部に先行して導出されることで冷却が進行している下部を保持する構成となっている。従って、冷陰極蛍光灯１の変形等を招くことなく冷陰極蛍光灯１をしっかりと保持することができ、巻芯４１の冷陰極蛍光灯１からの抜き取り作業等を比較的スムースに行うことができる。
【００５３】
また、ハウジング１８の上壁部２６には、巻芯４１の近傍において下方に突出するガイド突起２８が設けられ、巻芯４１が回転しつつ下降することで、冷陰極蛍光灯１は、巻芯４１とガイド突起２８との間に引き込まれるとともに、ガイド突起２８に圧接して曲げ加工されつつ、巻芯４１の外周に巻き付けられることとなる。当該構成により、冷陰極蛍光灯１を巻芯４１へ巻き付ける際に、冷陰極蛍光灯１の長手方向両端部を保持して冷陰極蛍光灯１を緊張状態としなくても（冷陰極蛍光灯１の両端部を自由端としても）、確実に冷陰極蛍光灯１を巻芯４１に巻き付けることができる。従って、冷陰極蛍光灯１の巻芯４１への巻き付けに際し、冷陰極蛍光灯１の長手方向両端部を保持するような構成に比べ、構成（支持片部３１等）の簡素化、製造作業性の向上等を図ることができる。特に、本実施形態のように、冷陰極蛍光灯１の成形を開始する当初において冷陰極蛍光灯１の両端部がハウジング１８の外部に飛び出しており、冷陰極蛍光灯１の両端部を保持して管形蛍光灯の緊張状態を保つことが非常に困難な場合においては、かかる作用効果が一層顕著なものとなる。
【００５４】
また、支持機構１３は、位置決め部３３が加熱炉１２の内部空間１９に位置する収容状態と、位置決め部３３が加熱炉１２の外部に位置する非収容状態とに状態変化可能に構成されている。このため、非収容状態にある支持機構１３の位置決め部３３に対し、直管状の（成形前の）冷陰極蛍光灯１を位置合わせしつつ載置してから、支持機構１３を収容状態に状態変化させることで、冷陰極蛍光灯１を加熱炉１２に収容させることができる。従って、冷陰極蛍光灯１を加熱炉１２に収容させる際の作業性の向上等を図ることができる。
【００５５】
加えて、加熱炉１２で加熱された冷陰極蛍光灯１は比較的柔らかくなるため、冷陰極蛍光灯１のうち、既に巻芯４１に巻き取られた部位によって、未だ巻き取られていない部位が片持ち支持されるだけでは、当該巻き取られていない部位が自重により垂れ下がってしまうおそれがある。これに対し、本実施形態によれば、冷陰極蛍光灯１のうち、未だ巻き取られていない部位が、既に巻き取られた部位に片持ち支持されただけで垂れ下がらない長さとなるまで当該巻き取られていない部位を支持できるように支持片部３１が配置されている。このため、位置決め部３３の支持がなくなっても最後までより好適に冷陰極蛍光灯１を２重螺旋形状に成形することができる。
【００５６】
さらに、巻芯４１には自身を加熱するヒータが内蔵されている。このため、巻き取られた冷陰極蛍光灯１とともに加熱炉１２の外部に導出されることで冷却されてしまう巻芯４１の温度を、ヒータによって比較的迅速に冷陰極蛍光灯１の成形に適した温度にまで上昇させることができる。従って、次の冷陰極蛍光灯１の成形を開始するまでの時間を短縮することができ、結果として、生産性の向上等を図ることができる。
【００５７】
尚、上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。勿論、以下において例示しない他の応用例、変更例も当然可能である。
【００５８】
（ａ）上記実施形態では、ハウジング１８の下壁部２１に対して第１開口部２２が形成され、巻芯４１に巻き取られた冷陰極蛍光灯１がハウジング１８の下方に導出されるように構成されているが、特にこのような構成に限定されるものではない。例えば、ハウジング１８の上壁部２６や側壁部に冷陰極蛍光灯１を外部に導出させるための第１開口部２２を形成してもよい。但し、巻芯４１に巻き取られた冷陰極蛍光灯１を外部に導出するための第１開口部２２をハウジング１８の下壁部２１に形成することで、内部空間１９の熱効率を高める等の作用効果が奏される。
【００５９】
また、上記実施形態では、位置決め部３３に支持された直管状の冷陰極蛍光灯１と、ハウジング１８の下壁部２１の下面との間の距離は、２重螺旋形状に成形された冷陰極蛍光灯１の高さに相当する長さの１／２よりも短くなっているが、２重螺旋形状に成形された冷陰極蛍光灯１の高さに相当する長さよりも短くなっていればよい。尚、位置決め部３３に支持された直管状の冷陰極蛍光灯１と、ハウジング１８の下壁部２１の下面との間の距離を短くすれば、冷陰極蛍光灯１の冷却をより早い段階から開始することができ、長くすれば、冷陰極蛍光灯１の加熱や温度の維持等をより好適に行うことができる。
【００６０】
（ｂ）上記実施形態では、冷陰極蛍光灯１を２重螺旋形状に成形する成形装置１１について具現化しているが、その他の蛍光灯（放電灯）を２重螺旋形状に成形する成形装置に具現化することも可能である。また、２重螺旋形状に成形された冷陰極蛍光灯１は、室内（天井等）に取付けるだけでなく、電気スタンドや懐中電灯等に使用することも可能である。
【００６１】
（ｃ）上記実施形態では、一対のガイド突起２８が、ハウジング１８の長手方向に対して直交する方向に並ぶようにして配置されているが、特にこのような構成に限定されるものではない。但し、ガイド突起２８が上記実施形態の位置よりも巻芯４１の巻取り方向において奥側に位置する場合、冷陰極蛍光灯１が支持片部３１に支持されなくなってから完全に巻き取られるまでの間において、冷陰極蛍光灯１の両端部がハウジング１８の側壁部により近接してしまうおそれがあり、熱効率を考慮して内部空間１９の幅を小さくすると、冷陰極蛍光灯１の両端部がハウジング１８の側壁部に当接してしまうことが懸念される。一方、ガイド突起２８が上記実施形態の位置よりも巻芯４１の巻取り方向において手前側に位置する場合、冷陰極蛍光灯１のうち支持片部３１の位置決め部３３とガイド突起２８とにかけて斜めに延在する部位と、巻芯４１に巻き取られた部位との境界部の角度がきつくなり、冷陰極蛍光灯１に比較的大きな負荷が加えられて冷陰極蛍光灯１に悪影響を及ぼすおそれがある。
【００６２】
（ｄ）上記実施形態では、冷陰極蛍光灯１の成形に際して冷陰極蛍光灯１の両端部を保持することなく、ガイド突起２８と冷陰極蛍光灯１とを圧接させて冷陰極蛍光灯１を曲げ加工する構成となっているが、例えば、冷陰極蛍光灯１の巻芯４１への巻取りの進行に伴って変位する保持部材によって、冷陰極蛍光灯１の両端部を保持する構成を採用してもよい。但し、構成の簡素化や製造作業性の向上を図る上では、上記実施形態のように冷陰極蛍光灯１の端部を保持することなく、ガイド突起２８で冷陰極蛍光灯１を巻芯４１に巻き付けていく構成を採用することが望ましい。
【００６３】
（ｅ）上記実施形態において、支持片部３１が上下方向だけでなく水平方向（例えば、図７の紙面奥行方向）にもスライドできるように構成してもよい。例えば、位置決め部３３が加熱炉１２の内部空間１９に位置し、位置決め部３３に支持された冷陰極蛍光灯１の中央部が、巻芯４１の一対の係止突起４４の間に収まる第１の位置と、第１の位置から加熱炉１２の長手方向に対して直交する方向においてハウジング１８の一方の側壁部に近接するようにしてずれ、位置決め部３３に支持された冷陰極蛍光灯１が待機位置以外の位置にある巻芯４１及び巻芯４１に巻き付けられた冷陰極蛍光灯１と当接しない位置である第２の位置と、位置決め部３３が加熱炉１２の外部となるまで第２の位置から真直ぐに下降した第３の位置との間で変位可能に構成してもよい。すなわち、冷陰極蛍光灯１の巻取り作業中は冷陰極蛍光灯１を支持するべく支持片部３１を第１の位置とし、冷陰極蛍光灯１の巻取りが完了した段階で支持片部３１を第２の位置経由で第３の位置へと変位させ、第３の位置で冷陰極蛍光灯１を設置してから、第２の位置へと変位させ、巻芯４１が待機位置へと変位した段階で第１の位置へと変位させることとしてもよい。当該構成を採用する場合、巻芯４１が待機位置に戻る前から次の冷陰極蛍光灯１の加熱を開始することができ、より一層の製造効率の向上を図ることができる。
【００６４】
尚、支持片部３１をハウジング１８の長手方向においてスライド可能に構成するとともに、支持片部３１を所定の位置までスライドさせた後、かかる支持片部３１のハウジング１８の長手方向における変位を規制するストッパを設けることとしてもよい。さらに、巻芯４１を着脱可能に構成してもよい。この場合、上記実施形態の成形装置１１を用いて、長さの異なる複数種類の冷陰極蛍光灯１を好適に２重螺旋形状に成形することができ、汎用性を向上させることができる。また、支持片部３１の数は特に限定されるものではなく、少なくとも第１開口部２２を挟んで対向するように一対の支持片部３１が設けられていればよい。
【００６５】
（ｆ）上記実施形態では特に言及していないが、ハウジング１８に形成されている第２開口部２３や端部開口部２５から熱が逃げ難くなるように構成してもよい。例えば、第２開口部２３や端部開口部２５に対応して、冷陰極蛍光灯１で押圧すれば広がるような可撓性を有する断熱シートや、開閉可能なシャッタを設けることとしてもよいし、支持片部３１に対して一体的に形成され、支持機構１３が収容状態とされた場合に第２開口部２３を閉塞する（第１開口部２２は閉塞しない）閉塞板を設けることとしてもよい。また、当初より第２開口部２３を省略し、端部開口部２５から冷陰極蛍光灯１を挿入するように構成してもよい。
【００６６】
（ｇ）上記実施形態においては、巻芯４１に内蔵されたヒータを、巻取りが開始される際にオフし、その後、巻芯４１が抜取り完了位置に達することによりオンしているが、巻取りが開始される際にオフすることなく、常時オンのままとしてもよい。この場合、巻芯４１がハウジング１８の外部に導出された状態となっても当該巻芯４１の温度低下が抑制される（温度が維持される）。このため、巻芯４１の温度上昇を待つことなく直ちに次の冷陰極蛍光灯１の成形を始めることができ、さらなる生産性の向上を図ることができる。また、成形の途中で、巻芯４１の位置に応じてヒータをオンオフさせる切替制御を行わなくても済み、構成や制御の簡素化を図ることができる。
【００６７】
また、例えば、巻芯４１のうちヒータによって加熱される部位や加熱される温度を適宜変更可能に構成してもよい。加えて、ヒータを省略することも可能である。また、上記実施形態では、巻芯４１の本体部４３の下面から突出する一対の係止突起４４によって冷陰極蛍光灯１の巻取りに際して冷陰極蛍光灯１の中央部を係止しているが、本体部４３の下面に溝を形成することで冷陰極蛍光灯１を係止するよう構成してもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１…冷陰極蛍光灯、１１…成形装置、１２…加熱炉、１３…支持機構、１４…巻取り装置、１８…ハウジング、１９…内部空間、２１…下壁部、２２…第１開口部、２３…第２開口部、２８…ガイド突起、３３…位置決め部、４１…巻芯、４３…本体部、４４…係止突起、５１…チャック。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷陰極蛍光灯等の管形蛍光灯を螺旋形状に成形する管形蛍光灯の成形装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷陰極蛍光灯等の真直ぐな円筒状（直管状）のガラス管を有する管形蛍光灯を螺旋形状（２重螺旋形状）に成形する技術がある。例えば、円柱状の本体部と、本体部の一端部側に形成された溝部とを備える成形冶具に対し、管形蛍光灯を加熱してから長手方向中央部を前記溝部に係止させるとともに前記本体部の周りに巻き付けることで、２重螺旋形状の管形蛍光灯が得られることとなる（例えば、特許文献１、２参照。）。また、一般に、螺旋形状に成形された管形蛍光灯は、その端部に点灯回路を内蔵した口金が取付けられ、電球に代替して室内の照明等に用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１７３７６０号公報
【特許文献２】特開２０１０−４０２８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載の技術においては、加熱炉で加熱された管形蛍光灯を加熱炉から取出した後に、螺旋形状への成形が行われる。この場合、管形蛍光灯が加熱炉から取出されることで管形蛍光灯の温度が低下し、次第に硬化されていくため、好適な成形が困難なものとなるおそれがある。さらに、管形蛍光灯を加熱炉から取出した後も、成形が完了するまでは成形可能な温度を保てるように、加熱炉にて管形蛍光灯をより高い温度に加熱することが考えられる。しかしながら、この場合には、管形蛍光灯が軟化し過ぎてしまい、成形が困難なものとなってしまうことが懸念される。特に、管形蛍光灯の内部空間は負圧状態となっているため、管形蛍光灯が変形してしまうおそれがある。
【０００５】
また、特許文献２には、管形蛍光灯を加熱炉内にて螺旋形状に成形する技術が開示されている。しかしながら、加熱炉内にて管形蛍光灯を曲げ成形する場合には、加熱炉から管形蛍光灯を取出して曲げ成形する場合に比べ、管形蛍光灯の加熱を開始してから管形蛍光灯の冷却を開始するまでの間の時間が長くなる。従って、後続の工程が連鎖的に遅れ、結果的に、螺旋形状の管形蛍光灯に電子部品等が装着された製品を得られるまでにより多くの時間を要してしまうこととなり、生産性の低下等を招くおそれがある。
【０００６】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、生産性の向上を図ることのできる管形蛍光灯の成形装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、上記目的等を解決するのに適した各手段につき項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する手段に特有の作用効果等を付記する。
【０００８】
手段１．直管状の管形蛍光灯を２重螺旋形状に成形する管形蛍光灯の成形装置において、
前記管形蛍光灯を収容可能な内部空間を有するハウジング、及び、前記内部空間を所定の高温環境とすることができる加熱手段を具備する加熱炉と、
外周面が円柱状をなす本体部、及び、前記本体部の一端部において前記管形蛍光灯の長手方向中央部を係止可能な係止部を備え、前記管形蛍光灯を前記本体部の外周に巻付け可能な巻芯と、
前記巻芯を回転させる機能、及び、前記巻芯を前記回転の軸方向において変位させる機能を有する駆動手段とを備え、
前記内部空間に収容された前記管形蛍光灯を前記係止部で係止した状態で、前記巻芯を回転させつつ前記回転の軸方向において前記係止部が先頭となるようにして前記巻芯を変位させることで、前記管形蛍光灯が前記巻芯に巻き取られるよう構成し、
前記ハウジングには、前記管形蛍光灯のうち前記巻芯に巻き取られた部位、及び、前記巻芯のうち前記管形蛍光灯が巻き付けられた部位を、前記管形蛍光灯の長手方向全域の巻取りが完了する前の段階から、順次前記ハウジングの外部に導出させることのできる導出孔が形成されていることを特徴とする管形蛍光灯の成形装置。
【０００９】
手段１によれば、管形蛍光灯の成形に際し、管形蛍光灯全体の成形（巻取り）が完了する前の段階であっても、管形蛍光灯のうち巻芯に巻き取られた部位から順次導出孔を介してハウジングの外部に導出されていく。このため、管形蛍光灯のうち成形を終えた部位から順次冷却が開始されることとなる。従って、加熱炉内において管形蛍光灯の成形が完了してから管形蛍光灯の冷却を開始する場合に比べ、冷却工程をいち早く開始することができる。結果として、生産効率の向上等を図ることができる。また、加熱炉内で冷却を行う場合、或いは、加熱炉を型開きのように大きく開いて管形蛍光灯を取出す場合には、加熱炉の内部空間の温度が低下するため、次の管形蛍光灯を成形するべく内部空間を再度高温環境とするまでに比較的多くの時間を要してしまう。この点、本手段では、導出孔を介して管形蛍光灯を加熱炉から外部に導出することで管形蛍光灯を冷却する構成であることから、かかる不具合を回避することができる。
【００１０】
また、巻芯の外周に管形蛍光灯が巻き付けられることで行われる管形蛍光灯の成形は加熱炉の内部空間にて行われるため、管形蛍光灯の成形を最初から最後まで一定の温度環境下で行うことができる。従って、例えば、管形蛍光灯の成形を加熱炉の外部で行う場合のように、成形の途中で管形蛍光灯の温度が大きく変化することに起因して、成形が困難になってしまうといった事態を回避することができる。さらに、管形蛍光灯の成形を加熱炉の内部で行うので、過度に管形蛍光灯を加熱しなくても好適に成形を行うことができる。従って、管形蛍光灯が軟化し過ぎてしまい、管形蛍光灯が歪んでしまうといった事態を回避することができる上、冷却に要する時間の短縮、省エネルギー化等を図ることができる。
【００１１】
手段２．前記導出孔は前記ハウジングの下壁部に形成されていることを特徴とする手段１に記載の管形蛍光灯の成形装置。
【００１２】
手段２によれば、導出孔がハウジングの下壁部に形成されているため、例えば、導出孔がハウジングの上壁部や側壁部に形成される場合に比べ、加熱炉の内部空間の熱を外部に逃げ難くさせることができる。従って、導出孔を形成することに起因する内部空間の熱損失を抑制することができ、省エネルギー化等を図ることができる。さらに、加熱炉の熱が導出孔から外部に逃げ難くなっていることにより、導出孔を挟んで加熱炉の内部と外部との間の温度差を大きくすることができる。すなわち、管形蛍光灯を導出孔から外部に導出したのにもかかわらず、導出孔から外部に逃げた熱によって管形蛍光灯の冷却が進行し難くなってしまうといった事態を抑止することができる。従って、導出孔から外部に導出された直後から管形蛍光灯の冷却を好適に進行させることができる。
【００１３】
手段３．前記巻芯には自身を加熱する巻芯加熱手段が設けられていることを特徴とする手段１又は２に記載の管形蛍光灯の成形装置。
【００１４】
手段３によれば、巻き取られた管形蛍光灯とともに加熱炉の外部に導出されることで冷却されてしまう巻芯の温度を、巻芯加熱手段によって比較的迅速に管形蛍光灯の成形に適した温度にまで上昇させることができる。従って、次の管形蛍光灯の成形を開始するまでの時間を短縮することができ、結果として、生産性の向上等を図ることができる。
【００１５】
手段４．前記導出孔から導出された前記管形蛍光灯を保持する保持手段を備え、
前記保持手段は、２重螺旋形状に成形された前記管形蛍光灯全体が前記導出孔を介して前記ハウジングの外部に導出された後、前記管形蛍光灯のうち前記導出孔からの導出方向先端部側を保持することを特徴とする手段１乃至３のいずれかに記載の管形蛍光灯の成形装置。
【００１６】
手段４によれば、加熱炉の外部に導出された２重螺旋形状の管形蛍光灯を保持手段によって保持することによって、比較的スムースに２重螺旋形状の管形蛍光灯から巻芯を抜き取ることができる。また、保持手段は、管形蛍光灯のうち加熱炉から外部に先行して導出されることで冷却が進行している部位を保持する構成となっている。従って、管形蛍光灯の変形等を招くことなく管形蛍光灯をしっかりと保持することができ、巻芯の管形蛍光灯からの抜き取り作業等を比較的スムースに行うことができる。
【００１７】
手段５．前記巻芯の近傍において、前記ハウジングの内側面から前記内部空間に突出するガイド突起を備え、
前記巻芯の前記係止部に前記管形蛍光灯が係止された状態で前記巻芯が回転しつつ当該回転の軸方向に沿って変位することで、前記管形蛍光灯は、前記巻芯と前記ガイド突起との間に引き込まれるとともに、前記ガイド突起に圧接して曲げ加工されつつ、前記巻芯の外周に巻き付けられることを特徴とする手段１乃至４のいずれかに記載の管形蛍光灯の成形装置。
【００１８】
手段５によれば、巻芯の回転とともにガイド突起と巻芯との間に引き込まれる管形蛍光灯は、当該管形蛍光灯に接触するガイド突起によって曲げ加工され、巻芯の外周に巻き付けられていく。これにより、管形蛍光灯の巻芯への巻き付けを行う際に、管形蛍光灯の長手方向両端部を保持して管形蛍光灯を緊張状態としなくても、より確実に管形蛍光灯を巻芯に巻き付けることができる。従って、管形蛍光灯の巻芯への巻き付けに際し、管形蛍光灯の長手方向両端部を保持するような構成に比べ、構成の簡素化、製造作業性の向上等を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】２重螺旋形状に成形された冷陰極蛍光灯の斜視図である。
【図２】巻芯が待機位置にあるときの成形装置を説明するための図であって、（ａ）は断面模式図であり、（ｂ）は加熱炉を下方から見たときの底面模式図である。
【図３】巻芯が準備位置にあるときの成形装置を説明するための図であって、（ａ）は断面模式図であり、（ｂ）は加熱炉を下方から見たときの底面模式図である。
【図４】巻芯に冷陰極蛍光灯を巻き付けている状態の成形装置を説明するための図であって、（ａ）は断面模式図であり、（ｂ）は加熱炉を下方から見たときの底面模式図である。
【図５】巻芯が巻取り完了位置にあるときの成形装置を説明するための図であって、（ａ）は断面模式図であり、（ｂ）は加熱炉を下方から見たときの底面模式図である。
【図６】巻芯が導出完了位置にあるときの成形装置を説明するための図であって、（ａ）は断面模式図であり、（ｂ）は加熱炉を下方から見たときの底面模式図である。
【図７】巻芯が抜取り完了位置にあるときの成形装置を説明するための断面模式図である。
【図８】巻芯が待機位置にあり、支持装置が非収容状態にあるときの成形装置を説明するための断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、一実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１に示すように、管形蛍光灯としての冷陰極蛍光灯１（ＣＣＦＬ）は、ガラス管よりなるバルブ２と、バルブ２の両端においてそれぞれ封止状態で設けられたマウント３とを備えている。バルブ２の内壁面には蛍光体層が設けられているとともに、バルブ２には不活性ガス及び水銀蒸気が封入されている。さらに、各マウント３は、電極部（図示略）と、電極部から延びるリード４と、リード４の基端部側に設けられたガラス製のビード（図示略）とを備えている。
【００２１】
また、図１に示す冷陰極蛍光灯１は、バルブ２が２重螺旋形状に成形されている。但し、バルブ２はマウント３の取付前に螺旋形状に成形されるのではなく、真直ぐな円筒状（直管状）のバルブ２を備えた冷陰極蛍光灯１の製造後に、後述する成形装置１１を用いて当該冷陰極蛍光灯１のバルブ２を変形させることで螺旋形状に成形される。尚、図示は省略するが、２重螺旋形状に形成された冷陰極蛍光灯１にはインバータ回路を内蔵した口金が取付けられ、これにより、電球用のソケットに装着して使用できる電球形蛍光灯が構成される。
【００２２】
次に、直管状の冷陰極蛍光灯１を上記２重螺旋形状に成形するための成形装置１１について、図２等を参照して説明する。尚、加熱炉１２の断面等を示す図２（ａ）等において、巻芯４１及び冷陰極蛍光灯１に関しては、便宜上、断面ではなく側面から見たものとして示す。図２等に示すように、成形装置１１は、冷陰極蛍光灯１を加熱する加熱炉１２と、加熱炉１２の内部において冷陰極蛍光灯１を支持する支持機構１３と、加熱炉１２で加熱された冷陰極蛍光灯１を２重螺旋形状に成形する巻取り装置１４とを備えている。
【００２３】
加熱炉１２は、冷陰極蛍光灯１を収容可能な内部空間１９を有する左右に長い略直方体箱状のハウジング１８と、前記内部空間１９を所定の高温環境とすることができる図示しない加熱装置（加熱手段）とを備えている。ハウジング１８の下壁部２１には、ハウジング１８の長手方向中央部において略円形状の第１開口部２２が形成されるとともに、第１開口部２２の中央部から、ハウジング１８の長手方向に沿って、ハウジング１８の長手方向両端縁にまで延在する第２開口部２３が形成されている。本実施形態では、第１開口部２２が導出孔を構成する。
【００２４】
また、ハウジング１８の長手方向両端部において内部空間１９を閉塞するようにして形成された端壁部２４には、第２開口部２３の端縁から上方に延在する端部開口部２５が形成されている。本実施形態では、ハウジング１８の長手方向における長さよりも、直管状の（成形前の）冷陰極蛍光灯１の長さの方が長くなっており、直管状の冷陰極蛍光灯１をハウジング１８の内部空間１９に設置すると、冷陰極蛍光灯１の両端部が各端壁部２４に形成された端部開口部２５からそれぞれハウジング１８の外部に突出するようになっている。
【００２５】
ハウジング１８の上壁部２６には、ハウジング１８の長手方向中央部において円形状の上部開口部２７が形成されている。当該上部開口部２７の外周縁及び前記第１開口部２２の外周縁は、加熱炉１２を下方から見た場合に同心円となっている。また、ハウジング１８の上壁部２６には、上部開口部２７に近接して、上壁部２６の下面から下方に突出する円柱状のガイド突起２８が設けられている（図２（ｂ）等参照）。ガイド突起２８は、上部開口部２７の中央部を中心とする相対位置において一対で設けられ、本実施形態では、ハウジング１８の長手方向に対して直交する方向において、上部開口部２７を挟んで対向するようにして設けられている。
【００２６】
支持機構１３は、第２開口部２３に挿通される支持片部３１と、支持片部３１を上下に変位させる図示しない支持駆動装置とを備えている。支持片部３１の上端部には、上方に開口する略Ｕ字状をなし、内側に冷陰極蛍光灯１を挿通可能な位置決め部３３が形成されている。また、支持機構１３は、支持駆動装置の駆動によって、位置決め部３３がハウジング１８の下方に位置する非収容状態と、第２開口部２３を介して位置決め部３３が加熱炉１２の内部空間１９に位置する収容状態とに状態変化可能に構成されている。
【００２７】
支持片部３１は、加熱炉１２の長手方向に沿って複数設けられており、本実施形態では、第１開口部２２の左右に延在する各第２開口部２３に対応してそれぞれ３つずつ設けられている。さらに、支持駆動装置の駆動に伴い、これら全ての支持片部３１が同調して上下動する構成となっており、全ての支持片部３１の位置決め部３３の高さ位置は常に揃っている。これにより、非収容状態にある支持機構１３の各支持片部３１の位置決め部３３に対して直管状の冷陰極蛍光灯１を設置してから、支持機構１３を収容状態とすることで、冷陰極蛍光灯１をハウジング１８に収容するとともに、ハウジング１８の内部空間１９において冷陰極蛍光灯１の支持（位置決め）を行えるようになっている。
【００２８】
また、本実施形態では、上下方向において、位置決め部３３に支持された直管状の冷陰極蛍光灯１と、ハウジング１８の下壁部２１の下面との間の距離は、２重螺旋形状に成形された冷陰極蛍光灯１の高さ（軸線方向における高さ）の１／２の長さよりも短くなっている。さらに、ハウジング１８の上壁部２６において形成されたガイド突起２８の下端部は、位置決め部３３に支持された直管状の冷陰極蛍光灯１の下縁部よりも若干下方に位置している。
【００２９】
巻取り装置１４は、ハウジング１８の上壁部２６に形成された上部開口部２７に貫通状態で設置され、冷陰極蛍光灯１が外周に巻き付けられる巻芯４１と、加熱炉１２の上方に設けられ、巻芯４１を回転させる機能と、巻芯４１を前記回転の軸方向において変位させる機能とを有する図示しない駆動装置（駆動手段）とを備えている。本実施形態の駆動装置は、巻芯４１を回転させつつ昇降させたり、巻芯４１を回転させることなく昇降させたりすることができる構成となっている。
【００３０】
巻芯４１は、上下方向に延在し、下方が閉塞された略円筒状をなす本体部４３と、本体部４３の下面から下方に突出する係止部としての一対の係止突起４４とを備えている。一対の係止突起４４の間には、直管状の冷陰極蛍光灯１を挿入可能な隙間が形成されている。加えて、各係止突起４４の外周面は、少なくとも冷陰極蛍光灯１が当接し得る部位が円弧状に構成されている。
【００３１】
また、本体部４３の外周面には、各係止突起４４の付根部に端を発し、雄ねじが２列で形成されるような格好で、上方に向けて本体部４３の外周面を旋回しつつ延在する旋回溝４５が形成されている。旋回溝４５の内側面は、冷陰極蛍光灯１の外周形状に対応した断面円弧状をなしている。尚、旋回溝４５は本体部４３のうち冷陰極蛍光灯１が巻き付けられる部位にのみ形成されており、それよりも上方部位には旋回溝４５が形成されていない。さらに、旋回溝４５の形成部位における外径（旋回溝４５間の山部の外径）は、旋回溝４５が形成されない部位における外径と同じとなっている。また、上部開口部２７の内径は、本体部４３の外径よりも若干大きい程度であり、本体部４３と上部開口部２７の周縁部との間の隙間からハウジング１８の内部空間１９の熱を極力逃がさないように構成されている。
【００３２】
さらに、上部開口部２７に近接して形成された各ガイド突起２８と、巻芯４１の旋回溝４５の内側面との間の距離は、冷陰極蛍光灯１の直径よりも若干長くなっており、ガイド突起２８と旋回溝４５との間に冷陰極蛍光灯１を進入させることができるようになっている。一方、旋回溝４５間の山部と、ガイド突起２８との間の距離は、冷陰極蛍光灯１の直径よりも短くなっている。
【００３３】
そして、支持片部３１に支持されている直管状の冷陰極蛍光灯１の長手方向中央部を、巻芯４１の一対の係止突起４４の間に位置させた状態で、巻芯４１を回転させつつ下降させることで、冷陰極蛍光灯１が巻芯４１とガイド突起２８との間に順次引き込まれつつガイド突起２８に圧接されることで曲げ加工され、当該冷陰極蛍光灯１が旋回溝４５に沿って巻芯４１の外周に巻き付けられることとなる（図４（ｂ）等参照）。このように、巻芯４１の外周に冷陰極蛍光灯１を巻き取っていくことで、２重螺旋形状の冷陰極蛍光灯１が形成されることとなる。
【００３４】
尚、本実施形態では、冷陰極蛍光灯１を巻芯４１に巻き付ける際に、冷陰極蛍光灯１の両端部を引っ張る等して冷陰極蛍光灯１を緊張状態とする構成ではなく、支持片部３１の位置決め部３３によって冷陰極蛍光灯１の前後の変位を規制しつつ冷陰極蛍光灯１の下部を所望の高さ位置で支持するだけの構成である。このため、冷陰極蛍光灯１が巻芯４１に巻き取られていくにつれ、冷陰極蛍光灯１のうち未だ巻き取られていない直管状の部位が位置決め部３３の溝部上を滑るようにしてガイド突起２８と巻芯４１との間に引き込まれていくこととなる。
【００３５】
また、各第２開口部２３に対応して３つずつ設けられた支持片部３１のうち最も巻芯４１に近くに位置する支持片部３１は、冷陰極蛍光灯１のうち巻芯４１に未だ巻き取られていない直管状の部位が、巻芯４１に既に巻き取られた部位によって片持ち支持されただけで垂れ下がらない長さとなるまで、直管状の部位を位置決め部３３で支持できるように配置されている。これにより、加熱されて軟化された冷陰極蛍光灯１の直管状の部位が、巻芯４１に巻き取られる前段階で垂れ下がってしまうといった事態を防止することができる。
【００３６】
さらに、冷陰極蛍光灯１が位置決め部３３に支持されている状態においては、図４（ｂ）に示すように、各第２開口部２３に対応して３つずつ設けられた支持片部３１のうち最も巻芯４１に近くに位置する支持片部３１と、一対のガイド突起２８（巻芯４１の巻取り位置）との間にかけて、冷陰極蛍光灯１が屈曲させられてハウジング１８の長手方向に対して斜めに延在することとなる。本実施形態では、冷陰極蛍光灯１が位置決め部３３に支持されている状態において、冷陰極蛍光灯１のうち支持片部３１とガイド突起２８との間に掛けて延びる部位のハウジング１８の長手方向に対する角度が５度以上３０度未満（約１０度）となっている。
【００３７】
さて、本実施形態では、第１開口部２２は、巻芯４１の外周に巻き付けられた冷陰極蛍光灯１を挿通可能な大きさに構成されている。さらに、上記のように、支持片部３１の位置決め部３３に支持された直管状の冷陰極蛍光灯１と、ハウジング１８の下壁部２１との間の距離、すなわち、冷陰極蛍光灯１が巻芯４１に巻き取られることとなる巻取り位置と、ハウジング１８の下壁部２１との間の距離は、２重螺旋形状に成形された冷陰極蛍光灯１の高さの１／２の長さよりも若干短くなっている（図５（ａ）等参照）。このため、巻芯４１を回転させつつ下降させることで、巻芯４１に冷陰極蛍光灯１を巻き取っていくと、冷陰極蛍光灯１の長手方向全域における巻取り（成形）が完了する前の段階で、冷陰極蛍光灯１のうち巻芯４１に巻き取られて２重螺旋形状に成形された部位、及び、巻芯４１のうち冷陰極蛍光灯１が巻き付けられた部位が、第１開口部２２を介してハウジング１８の外部（下方）に導出されることとなる。また、本実施形態では、図６（ａ）に示すように、巻芯４１に巻き付けられた冷陰極蛍光灯１の全体がハウジング１８の外部に導出されるまで、巻芯４１を下降させることができるよう構成されている。
【００３８】
加えて、巻芯４１には、本体部４３のうち冷陰極蛍光灯１が巻き付けられる部位（旋回溝４５の形成区間）を加熱する巻芯加熱手段としての図示しないヒータが設けられている。本実施形態では、巻芯４１の昇降動作に伴って、ヒータのオンオフの切替制御が行われるように構成されている。尚、本実施形態の巻芯４１は熱伝導性の高い金属（例えば、銅等）によって構成されているが、その他の材料（例えば、離型性に優れるセラミック等）で構成することも可能である。
【００３９】
また、図６等に示すように、成形装置１１は、第１開口部２２の下方において、巻芯４１に巻き付けられることで２重螺旋形状に成形され、巻芯４１の下降動作によりハウジング１８の外部（下方）に導出された冷陰極蛍光灯１を保持することのできる保持手段としてのチャック５１を備えている。チャック５１は、水平方向において相対し、互いに遠近するようにして変位可能な一対の作業片５３を備え、作業片５３によって冷陰極蛍光灯１の外周を挟持することによって冷陰極蛍光灯１を保持する構成となっている。本実施形態では、２重螺旋形状に成形された冷陰極蛍光灯１全体が第１開口部２２を介してハウジング１８の外部に導出された後、冷陰極蛍光灯１のうち第１開口部２２からの導出方向先端部側である下部をチャック５１で保持するように構成されている。そして、一対の作業片５３で２重螺旋形状に成形された冷陰極蛍光灯１を挟持した状態で、巻芯４１を冷陰極蛍光灯１を巻き取ったときとは逆方向に回転させつつ上昇させることで、２重螺旋形状の冷陰極蛍光灯１から巻芯４１が抜き取られるようになっている。
【００４０】
次に、冷陰極蛍光灯１を２重螺旋形状に成形する過程について、図２〜図８を参照して説明する。
【００４１】
先ず、図８に示すように、非収容状態にある支持機構１３の各支持片部３１の位置決め部３３に対して直管状の冷陰極蛍光灯１を、冷陰極蛍光灯１の長手方向中央部と、ハウジング１８の長手方向中央部とが一致するように設置する。次に、図２に示すように、支持片部３１を上昇させて支持機構１３を収容状態とし、冷陰極蛍光灯１を高温環境にある加熱炉１２の内部空間１９に収容する。このとき、巻芯４１は、支持片部３１に支持された冷陰極蛍光灯１よりも上方に位置する待機位置にある。尚、待機位置にある巻芯４１は、一対の係止突起４４がハウジング１８の長手方向に対して直交する方向に並んだ状態となっている。また、冷陰極蛍光灯１の両端部は端部開口部２５を介してハウジング１８の外側に位置している。
【００４２】
ハウジング１８の内部空間１９に位置する冷陰極蛍光灯１が十分に加熱された（冷陰極蛍光灯１の温度が徐冷点よりも高く軟化点よりも低い状態となった）後、図３に示すように、巻芯４１を、回転させることなく、一対の係止突起４４の間に直管状の冷陰極蛍光灯１が挟まれることとなる準備位置となるまで下降させる。
【００４３】
続いて、図４に示すように、係止突起４４で冷陰極蛍光灯１を引っ掛けつつ、巻芯４１を右回り（下面視で反時計回り方向）に回転させながら下降させることで、冷陰極蛍光灯１を巻芯４１の外周に巻き付けていく。尚、巻芯４１に巻き付けられた冷陰極蛍光灯１の内周側の部位は、巻芯４１の外周面に形成された旋回溝４５に嵌入することとなり、これによって、巻芯４１に巻き付けられる冷陰極蛍光灯１の位置決めが行われるとともに、冷陰極蛍光灯１の巻芯４１からの脱落が防止される。
【００４４】
また、冷陰極蛍光灯１が巻芯４１に巻き付けられていくにつれ、巻芯４１が下降して第１開口部２２からハウジング１８の外部に突出していくこととなり、巻芯４１に巻き付けられた冷陰極蛍光灯１は順次ハウジング１８の外部に導出されていくこととなる。すなわち、冷陰極蛍光灯１のうち成形を終えた部位から順次冷却が開始されることとなる。
【００４５】
尚、冷陰極蛍光灯１の成形を開始する当初はハウジング１８の外部に位置していた冷陰極蛍光灯１の両端部については、冷陰極蛍光灯１が巻芯４１に巻き取られていくにつれてハウジング１８の内部空間１９に引き込まれていき、巻芯４１に巻き取られる段階では十分に加熱された状態となる。また、巻芯４１に内蔵されたヒータは、巻取りが開始される際にオフされており、ハウジング１８の外部に排出された冷陰極蛍光灯１が巻芯４１のヒータによって加熱されることはない。
【００４６】
そして、図５に示すように、冷陰極蛍光灯１の長手方向全体を巻芯４１に巻き終えた後、さらに、冷陰極蛍光灯１の全体が完全にハウジング１８の外部に出るまで巻芯４１を下降させる。尚、巻芯４１が、冷陰極蛍光灯１の巻取りを完了する巻取り完了位置から、冷陰極蛍光灯１全体を加熱炉１２の外部に導出させる導出完了位置まで下降する間は当該巻芯４１を回転させる必要はなく、回転を伴わずに比較的素早く下降させてもよいし、導出完了位置となったときに冷陰極蛍光灯１が所期の向きとなるように、回転で向きの微調整を行いつつ下降させてもよい。また、２重螺旋形状に形成された冷陰極蛍光灯１のうち内周側の部位は、巻芯４１の旋回溝４５の内側に嵌入された状態となっているため、冷陰極蛍光灯１がガイド突起２８から離間しても、冷陰極蛍光灯１が巻芯４１（旋回溝４５）から脱落することはない。
【００４７】
図６に示すように、冷陰極蛍光灯１が導出完了位置に達すると、２重螺旋形状に成形された冷陰極蛍光灯１を一対の作業片５３で挟持するべくチャック５１が動作する。本実施形態では、２重螺旋形状に成形された冷陰極蛍光灯１のうち、ハウジング１８から先行して導出され、冷却が進んでいる下部をチャック５１で保持する構成となっている。そして、チャック５１によって冷陰極蛍光灯１が保持されると、巻芯４１が巻取り時とは反対の左回り（下面視で時計回り方向）に回転しながら上昇する。これにより、図７に示すように、チャック５１で保持された２重螺旋形状の冷陰極蛍光灯１から巻芯４１が抜き取られることとなる。以上のようにして、２重螺旋形状の冷陰極蛍光灯１が成形されることとなる。
【００４８】
また、巻芯４１が冷陰極蛍光灯１から抜き取られた後、巻芯４１は待機位置となるまで上昇して次の冷陰極蛍光灯１の成形に備えることとなる。さらに、巻芯４１が２重螺旋形状の冷陰極蛍光灯１から完全に抜き取られた抜取り完了位置となると、巻芯４１に内蔵されたヒータがオンされる。尚、巻芯４１が抜取り完了位置から待機位置まで上昇する間は、当該巻芯４１を回転させる必要はなく、回転を伴わずに上昇してもよいし、待機位置となったときに、一対の係止突起４４がハウジング１８の長手方向に対して直交する方向に並ぶような向きとなるように、回転で向きの微調整が行われつつ上昇してもよい。
【００４９】
以上詳述したように、本実施形態によれば、冷陰極蛍光灯１の成形に際し、冷陰極蛍光灯１全体の成形（巻取り）が完了する前の段階であっても、冷陰極蛍光灯１のうち巻芯４１に巻き取られた部位から順次第１開口部２２を介してハウジング１８の外部に導出されていく。このため、冷陰極蛍光灯１のうち成形を終えた部位から順次冷却が開始されることとなる。従って、加熱炉１２内において冷陰極蛍光灯１の成形が完了してから冷陰極蛍光灯１の冷却を開始する場合に比べ、冷却工程をいち早く開始することができる。結果として、生産効率の向上等を図ることができる。また、加熱炉１２内で冷却を行う場合、或いは、加熱炉１２を型開きのように大きく開いて冷陰極蛍光灯１を取出す場合には、加熱炉１２の内部空間１９の温度が低下するため、次の冷陰極蛍光灯１を成形するべく内部空間１９を再度高温環境とするまでに比較的多くの時間を要してしまう。この点、本実施形態では、第１開口部２２を介して冷陰極蛍光灯１を加熱炉１２から外部に導出することで冷陰極蛍光灯１を冷却する構成であることから、かかる不具合を回避することができる。
【００５０】
また、巻芯４１の外周に冷陰極蛍光灯１が巻き付けられることで行われる冷陰極蛍光灯１の曲げ成形は加熱炉１２の内部空間１９にて行われるため、冷陰極蛍光灯１の成形を最初から最後まで一定の温度環境下で行うことができる。従って、例えば、冷陰極蛍光灯１の成形を加熱炉１２の外部で行う場合のように、成形の途中で冷陰極蛍光灯１の温度が大きく変化することに起因して、成形が困難になってしまうといった事態を回避することができる。さらに、冷陰極蛍光灯１の成形を加熱炉１２の内部で行うので、過度に冷陰極蛍光灯１を加熱しなくても好適に成形を行うことができる。従って、冷陰極蛍光灯１が軟化し過ぎてしまい、冷陰極蛍光灯１が歪んでしまうといった事態を回避することができる上、冷却に要する時間の短縮、省エネルギー化等を図ることができる。
【００５１】
また、２重螺旋形状に成形された冷陰極蛍光灯１をハウジング１８の外部に導出するための第１開口部２２は、ハウジング１８の下壁部２１に形成されている。このため、例えば、第１開口部２２がハウジング１８の上壁部２６や側壁部に形成される場合に比べ、加熱炉１２の内部空間１９の熱を外部に逃げ難くさせることができる。従って、第１開口部２２を形成することに起因する内部空間１９の熱損失を抑制することができ、省エネルギー化等を図ることができる。さらに、加熱炉１２の熱が第１開口部２２から外部に逃げ難くなっていることにより、第１開口部２２を挟んで加熱炉１２の内部と外部との間の温度差を大きくすることができる。すなわち、冷陰極蛍光灯１を第１開口部２２から外部に導出したのにもかかわらず、第１開口部２２から外部に逃げた熱によって冷陰極蛍光灯１の冷却が進行し難くなってしまうといった事態を抑止することができる。従って、第１開口部２２から外部に導出された直後から冷陰極蛍光灯１の冷却を好適に進行させることができる。加えて、第１開口部２２がハウジング１８の上壁部２６や側壁部に設けられる場合に比べ、冷陰極蛍光灯１の巻取りに際して冷陰極蛍光灯１が位置ずれしないように支持するための位置決め部３３の形状を簡素化することができる。
【００５２】
さらに、チャック５１は、２重螺旋形状に成形された冷陰極蛍光灯１のうち加熱炉１２から外部に先行して導出されることで冷却が進行している下部を保持する構成となっている。従って、冷陰極蛍光灯１の変形等を招くことなく冷陰極蛍光灯１をしっかりと保持することができ、巻芯４１の冷陰極蛍光灯１からの抜き取り作業等を比較的スムースに行うことができる。
【００５３】
また、ハウジング１８の上壁部２６には、巻芯４１の近傍において下方に突出するガイド突起２８が設けられ、巻芯４１が回転しつつ下降することで、冷陰極蛍光灯１は、巻芯４１とガイド突起２８との間に引き込まれるとともに、ガイド突起２８に圧接して曲げ加工されつつ、巻芯４１の外周に巻き付けられることとなる。当該構成により、冷陰極蛍光灯１を巻芯４１へ巻き付ける際に、冷陰極蛍光灯１の長手方向両端部を保持して冷陰極蛍光灯１を緊張状態としなくても（冷陰極蛍光灯１の両端部を自由端としても）、確実に冷陰極蛍光灯１を巻芯４１に巻き付けることができる。従って、冷陰極蛍光灯１の巻芯４１への巻き付けに際し、冷陰極蛍光灯１の長手方向両端部を保持するような構成に比べ、構成（支持片部３１等）の簡素化、製造作業性の向上等を図ることができる。特に、本実施形態のように、冷陰極蛍光灯１の成形を開始する当初において冷陰極蛍光灯１の両端部がハウジング１８の外部に飛び出しており、冷陰極蛍光灯１の両端部を保持して管形蛍光灯の緊張状態を保つことが非常に困難な場合においては、かかる作用効果が一層顕著なものとなる。
【００５４】
また、支持機構１３は、位置決め部３３が加熱炉１２の内部空間１９に位置する収容状態と、位置決め部３３が加熱炉１２の外部に位置する非収容状態とに状態変化可能に構成されている。このため、非収容状態にある支持機構１３の位置決め部３３に対し、直管状の（成形前の）冷陰極蛍光灯１を位置合わせしつつ載置してから、支持機構１３を収容状態に状態変化させることで、冷陰極蛍光灯１を加熱炉１２に収容させることができる。従って、冷陰極蛍光灯１を加熱炉１２に収容させる際の作業性の向上等を図ることができる。
【００５５】
加えて、加熱炉１２で加熱された冷陰極蛍光灯１は比較的柔らかくなるため、冷陰極蛍光灯１のうち、既に巻芯４１に巻き取られた部位によって、未だ巻き取られていない部位が片持ち支持されるだけでは、当該巻き取られていない部位が自重により垂れ下がってしまうおそれがある。これに対し、本実施形態によれば、冷陰極蛍光灯１のうち、未だ巻き取られていない部位が、既に巻き取られた部位に片持ち支持されただけで垂れ下がらない長さとなるまで当該巻き取られていない部位を支持できるように支持片部３１が配置されている。このため、位置決め部３３の支持がなくなっても最後までより好適に冷陰極蛍光灯１を２重螺旋形状に成形することができる。
【００５６】
さらに、巻芯４１には自身を加熱するヒータが内蔵されている。このため、巻き取られた冷陰極蛍光灯１とともに加熱炉１２の外部に導出されることで冷却されてしまう巻芯４１の温度を、ヒータによって比較的迅速に冷陰極蛍光灯１の成形に適した温度にまで上昇させることができる。従って、次の冷陰極蛍光灯１の成形を開始するまでの時間を短縮することができ、結果として、生産性の向上等を図ることができる。
【００５７】
尚、上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。勿論、以下において例示しない他の応用例、変更例も当然可能である。
【００５８】
（ａ）上記実施形態では、ハウジング１８の下壁部２１に対して第１開口部２２が形成され、巻芯４１に巻き取られた冷陰極蛍光灯１がハウジング１８の下方に導出されるように構成されているが、特にこのような構成に限定されるものではない。例えば、ハウジング１８の上壁部２６や側壁部に冷陰極蛍光灯１を外部に導出させるための第１開口部２２を形成してもよい。但し、巻芯４１に巻き取られた冷陰極蛍光灯１を外部に導出するための第１開口部２２をハウジング１８の下壁部２１に形成することで、内部空間１９の熱効率を高める等の作用効果が奏される。
【００５９】
また、上記実施形態では、位置決め部３３に支持された直管状の冷陰極蛍光灯１と、ハウジング１８の下壁部２１の下面との間の距離は、２重螺旋形状に成形された冷陰極蛍光灯１の高さに相当する長さの１／２よりも短くなっているが、２重螺旋形状に成形された冷陰極蛍光灯１の高さに相当する長さよりも短くなっていればよい。尚、位置決め部３３に支持された直管状の冷陰極蛍光灯１と、ハウジング１８の下壁部２１の下面との間の距離を短くすれば、冷陰極蛍光灯１の冷却をより早い段階から開始することができ、長くすれば、冷陰極蛍光灯１の加熱や温度の維持等をより好適に行うことができる。
【００６０】
（ｂ）上記実施形態では、冷陰極蛍光灯１を２重螺旋形状に成形する成形装置１１について具現化しているが、その他の蛍光灯（放電灯）を２重螺旋形状に成形する成形装置に具現化することも可能である。また、２重螺旋形状に成形された冷陰極蛍光灯１は、室内（天井等）に取付けるだけでなく、電気スタンドや懐中電灯等に使用することも可能である。
【００６１】
（ｃ）上記実施形態では、一対のガイド突起２８が、ハウジング１８の長手方向に対して直交する方向に並ぶようにして配置されているが、特にこのような構成に限定されるものではない。但し、ガイド突起２８が上記実施形態の位置よりも巻芯４１の巻取り方向において奥側に位置する場合、冷陰極蛍光灯１が支持片部３１に支持されなくなってから完全に巻き取られるまでの間において、冷陰極蛍光灯１の両端部がハウジング１８の側壁部により近接してしまうおそれがあり、熱効率を考慮して内部空間１９の幅を小さくすると、冷陰極蛍光灯１の両端部がハウジング１８の側壁部に当接してしまうことが懸念される。一方、ガイド突起２８が上記実施形態の位置よりも巻芯４１の巻取り方向において手前側に位置する場合、冷陰極蛍光灯１のうち支持片部３１の位置決め部３３とガイド突起２８とにかけて斜めに延在する部位と、巻芯４１に巻き取られた部位との境界部の角度がきつくなり、冷陰極蛍光灯１に比較的大きな負荷が加えられて冷陰極蛍光灯１に悪影響を及ぼすおそれがある。
【００６２】
（ｄ）上記実施形態では、冷陰極蛍光灯１の成形に際して冷陰極蛍光灯１の両端部を保持することなく、ガイド突起２８と冷陰極蛍光灯１とを圧接させて冷陰極蛍光灯１を曲げ加工する構成となっているが、例えば、冷陰極蛍光灯１の巻芯４１への巻取りの進行に伴って変位する保持部材によって、冷陰極蛍光灯１の両端部を保持する構成を採用してもよい。但し、構成の簡素化や製造作業性の向上を図る上では、上記実施形態のように冷陰極蛍光灯１の端部を保持することなく、ガイド突起２８で冷陰極蛍光灯１を巻芯４１に巻き付けていく構成を採用することが望ましい。
【００６３】
（ｅ）上記実施形態において、支持片部３１が上下方向だけでなく水平方向（例えば、図７の紙面奥行方向）にもスライドできるように構成してもよい。例えば、位置決め部３３が加熱炉１２の内部空間１９に位置し、位置決め部３３に支持された冷陰極蛍光灯１の中央部が、巻芯４１の一対の係止突起４４の間に収まる第１の位置と、第１の位置から加熱炉１２の長手方向に対して直交する方向においてハウジング１８の一方の側壁部に近接するようにしてずれ、位置決め部３３に支持された冷陰極蛍光灯１が待機位置以外の位置にある巻芯４１及び巻芯４１に巻き付けられた冷陰極蛍光灯１と当接しない位置である第２の位置と、位置決め部３３が加熱炉１２の外部となるまで第２の位置から真直ぐに下降した第３の位置との間で変位可能に構成してもよい。すなわち、冷陰極蛍光灯１の巻取り作業中は冷陰極蛍光灯１を支持するべく支持片部３１を第１の位置とし、冷陰極蛍光灯１の巻取りが完了した段階で支持片部３１を第２の位置経由で第３の位置へと変位させ、第３の位置で冷陰極蛍光灯１を設置してから、第２の位置へと変位させ、巻芯４１が待機位置へと変位した段階で第１の位置へと変位させることとしてもよい。当該構成を採用する場合、巻芯４１が待機位置に戻る前から次の冷陰極蛍光灯１の加熱を開始することができ、より一層の製造効率の向上を図ることができる。
【００６４】
尚、支持片部３１をハウジング１８の長手方向においてスライド可能に構成するとともに、支持片部３１を所定の位置までスライドさせた後、かかる支持片部３１のハウジング１８の長手方向における変位を規制するストッパを設けることとしてもよい。さらに、巻芯４１を着脱可能に構成してもよい。この場合、上記実施形態の成形装置１１を用いて、長さの異なる複数種類の冷陰極蛍光灯１を好適に２重螺旋形状に成形することができ、汎用性を向上させることができる。また、支持片部３１の数は特に限定されるものではなく、少なくとも第１開口部２２を挟んで対向するように一対の支持片部３１が設けられていればよい。
【００６５】
（ｆ）上記実施形態では特に言及していないが、ハウジング１８に形成されている第２開口部２３や端部開口部２５から熱が逃げ難くなるように構成してもよい。例えば、第２開口部２３や端部開口部２５に対応して、冷陰極蛍光灯１で押圧すれば広がるような可撓性を有する断熱シートや、開閉可能なシャッタを設けることとしてもよいし、支持片部３１に対して一体的に形成され、支持機構１３が収容状態とされた場合に第２開口部２３を閉塞する（第１開口部２２は閉塞しない）閉塞板を設けることとしてもよい。また、当初より第２開口部２３を省略し、端部開口部２５から冷陰極蛍光灯１を挿入するように構成してもよい。
【００６６】
（ｇ）上記実施形態においては、巻芯４１に内蔵されたヒータを、巻取りが開始される際にオフし、その後、巻芯４１が抜取り完了位置に達することによりオンしているが、巻取りが開始される際にオフすることなく、常時オンのままとしてもよい。この場合、巻芯４１がハウジング１８の外部に導出された状態となっても当該巻芯４１の温度低下が抑制される（温度が維持される）。このため、巻芯４１の温度上昇を待つことなく直ちに次の冷陰極蛍光灯１の成形を始めることができ、さらなる生産性の向上を図ることができる。また、成形の途中で、巻芯４１の位置に応じてヒータをオンオフさせる切替制御を行わなくても済み、構成や制御の簡素化を図ることができる。
【００６７】
また、例えば、巻芯４１のうちヒータによって加熱される部位や加熱される温度を適宜変更可能に構成してもよい。加えて、ヒータを省略することも可能である。また、上記実施形態では、巻芯４１の本体部４３の下面から突出する一対の係止突起４４によって冷陰極蛍光灯１の巻取りに際して冷陰極蛍光灯１の中央部を係止しているが、本体部４３の下面に溝を形成することで冷陰極蛍光灯１を係止するよう構成してもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１…冷陰極蛍光灯、１１…成形装置、１２…加熱炉、１３…支持機構、１４…巻取り装置、１８…ハウジング、１９…内部空間、２１…下壁部、２２…第１開口部、２３…第２開口部、２８…ガイド突起、３３…位置決め部、４１…巻芯、４３…本体部、４４…係止突起、５１…チャック。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直管状の管形蛍光灯を２重螺旋形状に成形する管形蛍光灯の成形装置において、
前記管形蛍光灯を収容可能な内部空間を有するハウジング、及び、前記内部空間を所定の高温環境とすることができる加熱手段を具備する加熱炉と、
外周面が円柱状をなす本体部、及び、前記本体部の一端部において前記管形蛍光灯の長手方向中央部を係止可能な係止部を備え、前記管形蛍光灯を前記本体部の外周に巻付け可能な巻芯と、
前記巻芯を回転させる機能、及び、前記巻芯を前記回転の軸方向において変位させる機能を有する駆動手段とを備え、
前記内部空間に収容された前記管形蛍光灯を前記係止部で係止した状態で、前記巻芯を回転させつつ前記回転の軸方向において前記係止部が先頭となるようにして前記巻芯を変位させることで、前記管形蛍光灯が前記巻芯に巻き取られるよう構成し、
前記ハウジングには、前記管形蛍光灯のうち前記巻芯に巻き取られた部位、及び、前記巻芯のうち前記管形蛍光灯が巻き付けられた部位を、前記管形蛍光灯の長手方向全域の巻取りが完了する前の段階から、順次前記ハウジングの外部に導出させることのできる導出孔が形成されていることを特徴とする管形蛍光灯の成形装置。
【請求項２】
前記導出孔は前記ハウジングの下壁部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の管形蛍光灯の成形装置。
【請求項３】
前記巻芯には自身を加熱する巻芯加熱手段が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の管形蛍光灯の成形装置。
【請求項４】
前記導出孔から導出された前記管形蛍光灯を保持する保持手段を備え、
前記保持手段は、２重螺旋形状に成形された前記管形蛍光灯全体が前記導出孔を介して前記ハウジングの外部に導出された後、前記管形蛍光灯のうち前記導出孔からの導出方向先端部側を保持することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の管形蛍光灯の成形装置。
【請求項５】
前記巻芯の近傍において、前記ハウジングの内側面から前記内部空間に突出するガイド突起を備え、
前記巻芯の前記係止部に前記管形蛍光灯が係止された状態で前記巻芯が回転しつつ当該回転の軸方向に沿って変位することで、前記管形蛍光灯は、前記巻芯と前記ガイド突起との間に引き込まれるとともに、前記ガイド突起に圧接して曲げ加工されつつ、前記巻芯の外周に巻き付けられることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の管形蛍光灯の成形装置。
【請求項１】
直管状の管形蛍光灯を２重螺旋形状に成形する管形蛍光灯の成形装置において、
前記管形蛍光灯を収容可能な内部空間を有するハウジング、及び、前記内部空間を所定の高温環境とすることができる加熱手段を具備する加熱炉と、
外周面が円柱状をなす本体部、及び、前記本体部の一端部において前記管形蛍光灯の長手方向中央部を係止可能な係止部を備え、前記管形蛍光灯を前記本体部の外周に巻付け可能な巻芯と、
前記巻芯を回転させる機能、及び、前記巻芯を前記回転の軸方向において変位させる機能を有する駆動手段とを備え、
前記内部空間に収容された前記管形蛍光灯を前記係止部で係止した状態で、前記巻芯を回転させつつ前記回転の軸方向において前記係止部が先頭となるようにして前記巻芯を変位させることで、前記管形蛍光灯が前記巻芯に巻き取られるよう構成し、
前記ハウジングには、前記管形蛍光灯のうち前記巻芯に巻き取られた部位、及び、前記巻芯のうち前記管形蛍光灯が巻き付けられた部位を、前記管形蛍光灯の長手方向全域の巻取りが完了する前の段階から、順次前記ハウジングの外部に導出させることのできる導出孔が形成されていることを特徴とする管形蛍光灯の成形装置。
【請求項２】
前記導出孔は前記ハウジングの下壁部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の管形蛍光灯の成形装置。
【請求項３】
前記巻芯には自身を加熱する巻芯加熱手段が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の管形蛍光灯の成形装置。
【請求項４】
前記導出孔から導出された前記管形蛍光灯を保持する保持手段を備え、
前記保持手段は、２重螺旋形状に成形された前記管形蛍光灯全体が前記導出孔を介して前記ハウジングの外部に導出された後、前記管形蛍光灯のうち前記導出孔からの導出方向先端部側を保持することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の管形蛍光灯の成形装置。
【請求項５】
前記巻芯の近傍において、前記ハウジングの内側面から前記内部空間に突出するガイド突起を備え、
前記巻芯の前記係止部に前記管形蛍光灯が係止された状態で前記巻芯が回転しつつ当該回転の軸方向に沿って変位することで、前記管形蛍光灯は、前記巻芯と前記ガイド突起との間に引き込まれるとともに、前記ガイド突起に圧接して曲げ加工されつつ、前記巻芯の外周に巻き付けられることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の管形蛍光灯の成形装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２２８６４（Ｐ２０１２−２２８６４Ａ）
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５９３１２（Ｐ２０１０−１５９３１２）
【出願日】平成２２年７月１４日（２０１０．７．１４）
【出願人】（０００１０６７６０）シーケーディ株式会社 (627)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月１４日（２０１０．７．１４）
【出願人】（０００１０６７６０）シーケーディ株式会社 (627)
【Ｆターム（参考）】
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