JP2003059445A - 電極製作方法、この方法により製作された電極及び冷陰極放電管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、ホロー電極と封止金属との溶接が
不要で、しかも極小化された主電極であっても強度が高
く且つ寸法精度の高い主電極を製作することができる電
極製作方法を提供するものである。 【解決手段】 凹部成型用凹金型８の凹型１１内に配置
された金属棒６の一端面を凹部成型用凸金型７の凸型１
０でプレスして金属棒の一端面に凹部を成型する凹部成
型工程と、筒部成型用凹金型１９の凹型２３内に配置さ
れ前記凹部成型工程により凹部が成型された金属棒の一
端部を筒部成型用凸金型の凸型２２でプレスし、前記金
属棒の前記凹部を基に金属棒の一端部を筒状に成型する
筒部成型工程とを備えてなり、当該筒部成型工程が、一
回又は二回以上行われて前記金属棒の一端部に有底筒状
の金属筒を成型することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パソコン、ワープ
ロなどの液晶表示に使用される冷陰極放電管に関し、特
には、冷陰極放電管のガラスバルブ両端に封止される主
電極の電極製作方法、この方法により製作された電極、
及び冷陰極放電管に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から熱陰極に比して冷陰極の方が省
電力であることから、ＯＡ機器のディスプレイや液晶テ
レビ等の液晶表示装置のバックライトの光源として冷陰
極放電管が広く採用されている。

【０００３】ところで、近年、ＯＡ機器や液晶テレビ
は、機能性、デザイン性を考慮して小型化、薄型化が図
られており、これらに採用されている液晶表示装置も小
型化、薄型化されている。これに伴い、照明装置の光源
となる冷陰極放電管は、極細管化が要求されている。

【０００４】かかる冷陰極放電管は、図６に示す如く、
円筒状のガラスバルブ１と、このガラスバルブ１の両端
部に封止された一対の主電極２とで構成されており、か
かる一対の主電極２は、有底筒状の金属筒３（以下、ホ
ロー電極という）と、ホロー電極３の底部外面に一端が
溶接された金属棒体４（以下、封止金属４という）とで
構成されており、ホロー電極３がガラスバルブ１内に位
置するように、封止金属４に取り付けたビードガラス５
を介してガラスバルブ１の両端部に封止されている。こ
こで、ホロー電極３が有底円筒状とされているのは、ガ
ラスバルブ１の極細管化に伴って主電極２も極小化され
ても、放電効率を維持できるように表面積を広くするた
めである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
如く、ガラスバルブ１の極細管化に伴って主電極２も極
小化されているため、ホロー電極３と封止金属４との溶
接作業が困難である。また、ホロー電極３と封止金属４
との直線性を得ることも難しく、両者の直線性が悪いと
ホロー電極３がガラスバルブ一の内面に接触して放電管
の光特性に悪影響を及ぼす原因ともなる。さらに、極細
の封止金属４をホロー電極３に溶接するため、それらの
溶接部分に十分な強度を得ることが難しく、したがって
一定品質を維持して主電極２を製作するのが困難となっ
ている。

【０００６】したがって、本発明は、斯かる点に鑑み、
ホロー電極と封止金属との溶接が不要で、しかも極小化
された主電極であっても強度が高く、且つ寸法精度の高
い主電極を製作することができる電極製作方法、この方
法により製作された電極、及び冷陰極放電管を提供しよ
うとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく、
本発明にかかる電極製作方法は、請求項１記載のよう
に、有底筒状の金属筒と、この金属筒の底部外面に一端
が接続された棒状の封止金属とで構成され、ガラスバル
ブの両端部の少なくとも一方に封止される主電極の電極
製作方法であって、凹部成型用凹金型の凹型内に配置さ
れた金属棒の一端面を凹部成型用凸金型の凸型でプレス
して当該金属棒の一端面に凹部を成型する凹部成型工程
と、筒部成型用凹金型の凹型内に配置された前記凹部成
型工程により凹部が成型された金属棒の一端部を筒部成
型用凸金型の凸型でプレスし、前記金属棒の前記凹部を
基に当該金属棒の一端部を筒状に成型する筒部成型工程
とを備えてなり、当該筒部成型工程が、一回又は二回以
上行われて前記金属棒の一端部に前記金属筒を成型する
ことを特徴とする。

【０００８】上記方法によれば、金属棒自体が封止金属
となり、しかもこの金属棒の一端部をプレスすることに
より有底筒状の金属筒を成型するため、金属筒と封止金
属とを一体とすることができ、金属筒と封止金属との接
続部分の強度を大きく維持することができる。その上、
金型を用いてプレスするため、各部の寸法精度が金型の
型の精度に対応することとなり、寸法精度の高い主電極
を製作することができる。

【０００９】また本発明にかかる電極の特徴は、請求項
１記載の電極製作方法により製作されたことにある。

【００１０】さらに、本発明にかかる冷陰極放電管の特
徴は、請求項１記載の電極製作方法により製作された電
極を備えてなることにある。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
を参照して説明する。図６は、ＯＡ機器などに使用され
る液晶表示装置の光源として使用される冷陰極放電管の
断面図である。かかる冷陰極放電管は、筒状のガラスバ
ルブ１と、このガラスバルブ１の両端部にビードガラス
５を介して封止された一対の電極（以下、主電極とい
う）２とで構成されている。

【００１２】ガラスバルブ１の内面には、蛍光被膜が形
成され、さらにこのガラスバルブ１には、内部にネオン
やアルゴンなどを混合させた希ガスが封入され、またガ
ラスバルブ１内に水銀が拡散されて封入されている。

【００１３】一対の主電極２のそれぞれは、タングステ
ン金属で形成されており、ガラスバルブ１内に配置され
た有底円筒状のホロー電極３と、ビードガラス５が取り
付けられ、ガラスバルブ１内に位置した一端が前記ホロ
ー電極３の底部外面に接続され、且つ他端部がガラスバ
ルブ１の外部に位置した棒状の封止金属４とで構成され
ており、棒体（以下、金属棒という）をプレス加工して
一体成型されたものである。

【００１４】詳述すると、主電極２は、硬度の高いタン
グステン金属により形成しているため、プレス装置に取
り付けられる種類の異なる金型により三回プレス（三度
押し）して形成されたものである。この主電極２を製作
するには、上述の如く、まず主電極２の材料として図１
に示すようなタングステン金属製の棒状の金属棒６が準
備される。かかる金属棒６は、最終形状のホロー電極３
の筒部の長さと封止金属４の長さの合計よりやや長い長
さで、且つ主電極２を構成する封止金属４の径と同径に
設定されている。

【００１５】そして、金属棒６を凹部成型工程である一
回目のプレスを行うに当たり、図２に示す如く、プレス
装置の押圧機構に備えられた上下動するラム（図示せ
ず）に取付られる凹部成型用凸金型７と、前記ラムの下
方に位置するプレス装置の定盤（図示せず）に固定され
る凹部成型用凹金型８とが準備される。

【００１６】前記凹部成型用凸金型７は、前記ラムの下
面に取付可能に形状設定された取付部９と、この取付部
９の下面に突設された凸型である凹部成型用凸型１０と
で構成されている。この凹部成型用凸型１０は、底面が
前記取付部９に接続された円錐体であり、この円錐体の
底面は金属棒６の端面より小さく設定されている。

【００１７】他方、凹部成型用凹金型８には、金属棒６
の外径よりやや大きな径を有し、且つ金属棒６の長さに
対してやや浅い深さで内周形状が円柱状の凹型である凹
部成型用凹型１１が形成されている。

【００１８】上記構成の凹部成型用凹金型８の凹部成型
用凹型１１内に、金属棒６を挿入し、金属棒６の上端面
である一端面をラムに取り付けられた凹部成型用凸金型
７の凹部成型用凸型１０でプレス（押圧）することによ
り、金属棒６の一端面に凹部成型用凸型１０の外形に相
似した円錐状の凹部が形成される。

【００１９】そして、金属棒６の凹部を押し広げて筒状
にするために、凹部が形成された金属棒６をさらにプレ
ス（一回目の筒部成型工程である二回目のプレス）する
にあたり、図３に示すように、凹部成型用凸金型７と同
様に、プレス装置の前記ラム（図示せず）に取り付けら
れる第一筒部成型用凸金型１２と、凹部成型用凹金型８
と同様にプレス装置の前記定盤（図示せず）に取り付け
られる第一筒部成型用凹金型１３とが準備される。

【００２０】かかる第一筒部成型用凸金型１２は、前記
ラムの下面に取付可能に形状設定された第一取付部１４
と、この第一取付部１４の下面に突設された前記凸型で
ある第一筒部成型用凸型１５とで構成されている。

【００２１】この第一筒部成型用凸型１５は、図示下端
の一端部が円錐状をなした円柱体からなり、円柱体の他
端が前記第一取付部１４に接続されている。かかる第一
筒部成型用凸型１５の円柱部分は、最終形状のホロー電
極３の内径にほぼ等しい外径で且つ当該ホロー電極３の
筒の深さの略半分の長さに設定されている。

【００２２】他方、第一筒部成型用凹金型１３には、凹
型である第一筒部成型用凹型１６が形成されており、第
一筒部成型用凹型１６は、前記第一筒部成型用凸型１５
を内挿した際に、筒部成型用凸型１５の外面と均一な隙
間を形成し得る内形状を有し、且つ第一筒部成型用凹金
型１３の上面に開口を形成した第一筒部成型用凹部１７
と、この第一筒部成型用凹部１７と連続して形成され、
前記金属棒６よりやや大きい径を有し、且つ金属棒６を
内挿した際に、金属棒６の一端が第一筒部成型用凹金型
１３の上面と略一致させる深さを有する第一穴部１８と
で構成されている。この第一穴部１８は、金属棒６の一
端部をプレスする際に凹型内に内挿される金属棒６の形
状を維持しつつ、金属棒６の位置決めを行うものであ
る。

【００２３】上記構成の第一筒部成型用凹金型１３の第
一穴部１８内に、第一筒部成型用凹部１７を介して金属
棒６の他端部側を挿入し、ラムに取り付けられた第一筒
部成型用凸金型１２の第一筒部成型用凸型１５で金属棒
６の一端部をプレス（押圧）する。このとき、第一筒部
成型用凸型１５の円錐状をなした一端部が、金属棒６の
凹部を押し広げる様に作用するとともに、第一筒部成型
用凸型１５の押圧力により金属棒６の一端部が、第一筒
部成型用凸型１５の形状にしたがうように塑性変形し、
これによって、金属棒６の一端部が最終形状であるホロ
ー電極３の筒内部に対して適切な深さを有する有底筒状
に成型される。

【００２４】そして、金属棒６の一端部に形成した筒部
をホロー電極３としての最終形状にするために、筒部が
形成された金属棒６をさらにプレス（二回目の筒部成型
工程である三回目のプレス）を行うにあたり、図４に示
す如く、前記凹部成型用凸金型７及び第一筒部成型用凸
金型１２と同様に、プレス装置の前記ラム（図示せず）
に取り付けられる第二筒部成型用凸金型１９と、前記凹
部成型用凹金型８及び第一筒部成型用凹金型１３と同様
に、プレス装置の前記定盤（図示せず）に取り付けられ
る第二筒部成型用凹金型２０とが準備される。

【００２５】かかる第二筒部成型用凸金型１９は、前記
ラムの下面に取付可能に形状設定された第二取付部２１
と、第二取付部２１の下面に突設された凸型である第二
筒部成型用凸型２２とで構成されている。

【００２６】この第二筒部成型用凸型２２は、図示下方
の一端部が円錐状をなした円柱体からなり、円柱体の他
端が前記第二取付部２１に接合されている。かかる第二
筒部成型用凸型２２の円柱部分は、最終形状のホロー電
極３の内径にほぼ等しい外径で且つホロー電極３の筒の
深さと同一長さに設定されている。

【００２７】他方、第二筒部成型用凹金型２０には、凹
型である第二筒部成型用凹型２３が形成されており、第
二筒部成型用凹型２３は、第二筒部成型用凸型２２を内
挿した際に、第二筒部成型用凸型２２の外面と均一な隙
間を形成し得る内形状を有し、且つ第二筒部成型用凹金
型２０の上面に開口を形成した第二筒部成型用凹部２４
と、この第二筒部成型用凹部２４と連続して形成され金
属棒６よりやや大きい径を有し、且つ金属棒６を内挿し
た際に、金属棒６の一端が第二筒部成型用凹金型２０の
上面と略一致させる深さを有する第二穴部２５とで構成
されている。この第二穴部２５は、第一穴部１８と同様
に、金属棒６の一端部をプレスする際に凹型内に内挿さ
れる金属棒６の形状を維持しつつ、金属棒６の位置決め
を行うものである。

【００２８】上記構成の第二筒部成型用凹金型２０の第
二穴部２５内に、第二筒部成型用凹部２４を介して金属
棒６の他端部側を挿入し、ラムに取り付けられた第二筒
部成型用凹金型２０の第二筒部成型用凸型２２で金属棒
６の一端部をプレス（押圧）する。このとき、第二筒部
成型用凸型２２の押圧力により金属棒６の一端部が、第
二筒部成型用凸型２２の形状にしたがうように塑性変形
し、金属棒６の一端部が最終形状であるホロー電極３に
成型される。

【００２９】そして、一端部にホロー電極３が形成され
た金属棒６を金型から取り外し、図５に示すように、ホ
ロー電極３と封止金属４とが一体的に形成された主電極
２が完成する。

【００３０】このように成型された主電極２は、上述の
如く、封止金属４にビードガラス５が取り付けられ、ホ
ロー電極３がガラスバルブ１内に位置するように、前記
ビードガラス５を介して前記ガラスバルブ１の両端部に
封止されるのである。

【００３１】以上のように、一本の金属棒６の一端部の
みをプレスして一端部をホロー電極３の形状にするの
で、プレスされていない部分の金属棒６が封止金属４と
なり、ホロー電極３と封止金属４とを一体成型すること
ができる。

【００３２】これにより、ホロー電極３と封止金属４と
の接続に溶接をする必要がなくなり、この両者の接続部
分の強度を上げることができる。また、金型による成型
のため、ホロー電極３の寸法精度を高いものとすること
ができる。

【００３３】したがって、このように製造された主電極
２、及び主電極２を備えた冷陰極放電管は、品質、性能
等が向上したものとなる。

【００３４】尚、本発明にかかる電極製作方法、この方
法により製作された電極、及び冷陰極放電管は、上記実
施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱
しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論で
ある。

【００３５】本実施形態においては、主電極２の材料と
してタングステン金属を採用したが、必ずしもタングス
テン金属を採用する必要はなく、主電極２の材料は、電
気的特性などを考慮し、種々変更可能である。

【００３６】また、本実施形態においては、主電極２の
材料として硬度の高いタングステン金属を採用したた
め、この金属棒６の一端部を有底筒状に形成する筒部成
型工程を二回行ったが、筒部成型工程の回数は二回に限
定されるものではなく、例えば、硬度が低い（軟らかい
材料）の場合には、筒部成型工程が一回行われ、硬度が
高い（硬い材料）の場合には、筒部成型工程を二回以上
行うようにすればよい。つまり、筒部成型工程の回数
は、主電極２の材料の選択により、該材料の硬度に応じ
た回数を行えばよい。

【００３７】

【発明の効果】以上の述べたように本発明は、ホロー電
極と封止金属とを溶接することなく、ホロー電極と封止
金属とを一体成型するので、主電極の強度、特にホロー
電極の底部外面と封止金属との接続部分の強度を高くす
ることができる。

【００３８】また、定型性を有する金型を使用して主電
極を製作するため、ホロー電極と封止金属の直線性も確
実に確保でき、一定した品質、精度の主電極を製作する
ことができる。これにより安定した品質、精度の主電
極、及び該主電極を備えた冷陰極放電管を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態にかかる冷陰極放電管の主
電極の材料である金属棒の斜視図

【図２】同実施形態にかかる冷陰極放電管の主電極の製
作における金属棒の一端面に凹部を形成する凹部成型工
程の状態図

【図３】同実施形態にかかる冷陰極放電管の主電極の製
作における金属棒の一端面に形成した凹部を有底円筒に
成型する一回目の筒部成型工程の状態図

【図４】同実施形態にかかる冷陰極放電管の主電極の製
作における金属棒の一端部に形成した有底円筒をホロー
電極に成型する二回目の筒部成型工程の状態図

【図５】同実施形態にかかる冷陰極放電管の主電極の斜
視図

【図６】同実施形態にかかる冷陰極放電管の断面図

【符号の説明】

１ ガラスバルブ ２ 主電極 ３ 金属筒（ホロー電極） ４ 棒体（封止金属） ５ ビードガラス ６ 金属棒 ７ 凹部成型用凸金型 ８ 凹部成型用凹金型 ９ 取付部 １０ 凸型（凹部成型用凸型） １１ 凹型（凹部成型用凹型） １２ 第一筒部成型用凸金型 １３ 第一筒部成型用凹金型 １４ 第一取付部 １５ 凸型（第一筒部成型用凸型） １６ 凹型（第一筒部成型用凹型） １７ 第一筒部成型用凹部 １８ 第一穴部 １９ 第二筒部成型用凸金型 ２０ 第二筒部成型用凹金型 ２１ 第二取付部 ２２ 凸型（第二筒部成型用凸型） ２３ 凹型（第二筒部成型用凹型） ２４ 第二筒部成型用凹部 ２５ 第二穴部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有底筒状の金属筒と、この金属筒の底部
   外面に一端が接続された棒状の封止金属とで構成され、
   ガラスバルブの両端部の少なくとも一方に封止される主
   電極の電極製作方法であって、凹部成型用凹金型の凹型
   内に配置された金属棒の一端面を凹部成型用凸金型の凸
   型でプレスして前記金属棒の一端面に凹部を成型する凹
   部成型工程と、筒部成型用凹金型の凹型内に配置された
   前記凹部成型工程により凹部が成型された前記金属棒の
   一端部を前記筒部成型用凸金型の凸型でプレスし、前記
   金属棒の前記凹部を基に前記金属棒の一端部を筒状に成
   型する筒部成型工程とを備えてなり、前記筒部成型工程
   が、一回又は二回以上行われて前記金属棒の一端部に前
   記金属筒を成型することを特徴とする電極製作方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の電極製作方法により製作
   されたことを特徴とする電極。
3. 【請求項３】 請求項１記載の電極製作方法により製作
   された電極を備えてなる冷陰極放電管。