JP2001015067A - 放電ランプ装置用アークチューブ - Google Patents
放電ランプ装置用アークチューブInfo
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- H01J9/24—Manufacture or joining of vessels, leading-in conductors or bases
- H01J9/32—Sealing leading-in conductors
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- H01J61/34—Double-wall vessels or containers
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】点灯時の熱によってピンチシール部にクラック
が生じるおそれのないアークチューブの提供。 【解決手段】電極棒６とモリブデン箔７とリード線８が
直列に接続一体化された電極アッシーＡの少なくともモ
リブデン箔７を含む領域が両端ピンチシール部１３に封
着されて、発光物質等を封止した中央の密閉チャンバー
部１２内に電極棒６が対設されたアークチューブにおい
て、ピンチシール部１３におけるガラス層１５の電極棒
６との密着面に、電極棒６のみに密着するガラス層領域
の軸方向長さＬの約３０％以上の長さで、電極棒６の周
方向約１８０度以上の角度範囲θにおよぶ大きさの残留
圧縮歪層１６を形成し、アークチューブ１０の点灯に伴
ってガラス層１５の電極棒６との境界に発生する熱応力
（引張応力）が、電極棒６を取り囲む残留圧縮歪層１６
によって、吸収、分散されて、ピンチシール部１３のガ
ラス層１５に封止物質のリークにつながる縦クラックが
発生しない。
が生じるおそれのないアークチューブの提供。 【解決手段】電極棒６とモリブデン箔７とリード線８が
直列に接続一体化された電極アッシーＡの少なくともモ
リブデン箔７を含む領域が両端ピンチシール部１３に封
着されて、発光物質等を封止した中央の密閉チャンバー
部１２内に電極棒６が対設されたアークチューブにおい
て、ピンチシール部１３におけるガラス層１５の電極棒
６との密着面に、電極棒６のみに密着するガラス層領域
の軸方向長さＬの約３０％以上の長さで、電極棒６の周
方向約１８０度以上の角度範囲θにおよぶ大きさの残留
圧縮歪層１６を形成し、アークチューブ１０の点灯に伴
ってガラス層１５の電極棒６との境界に発生する熱応力
（引張応力）が、電極棒６を取り囲む残留圧縮歪層１６
によって、吸収、分散されて、ピンチシール部１３のガ
ラス層１５に封止物質のリークにつながる縦クラックが
発生しない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電極棒とモリブデ
ン箔とリード線が直列に接続一体化された電極アッシー
の少なくともモリブデン箔を含む領域が両端ピンチシー
ル部に封着されて、発光物質等を封止した中央の密閉チ
ャンバー部内に前記電極棒が対設された放電ランプ装置
用アークチューブに関する。
ン箔とリード線が直列に接続一体化された電極アッシー
の少なくともモリブデン箔を含む領域が両端ピンチシー
ル部に封着されて、発光物質等を封止した中央の密閉チ
ャンバー部内に前記電極棒が対設された放電ランプ装置
用アークチューブに関する。
【０００２】
【従来の技術】図６は従来の放電ランプ装置であり、ア
ークチューブ５の前端部は絶縁性ベース１の前方に突出
する一本のリードサポート２によって支持され、アーク
チューブ５の後端部はベース１の凹部１ａで支持され、
アークチューブの後端部寄りが絶縁性ベース１の前面に
固定された金属製支持部材Ｓによって、把持された構造
となっている。アークチューブ５から導出する前端側リ
ード線８は、溶接によってリードサポート２に固定さ
れ、一方、後端側リード線８は、ベース１の凹部１ａ形
成底面壁１ｂを貫通し、底面壁１ｂに設けられている端
子３に、溶接により固定されている。符号Ｇは、アーク
チューブ５から発した光の中で、人体に有害な波長域の
紫外線成分をカットする円筒形状の紫外線遮蔽用グロー
ブで、アークチューブ５に溶着一体化されている。
ークチューブ５の前端部は絶縁性ベース１の前方に突出
する一本のリードサポート２によって支持され、アーク
チューブ５の後端部はベース１の凹部１ａで支持され、
アークチューブの後端部寄りが絶縁性ベース１の前面に
固定された金属製支持部材Ｓによって、把持された構造
となっている。アークチューブ５から導出する前端側リ
ード線８は、溶接によってリードサポート２に固定さ
れ、一方、後端側リード線８は、ベース１の凹部１ａ形
成底面壁１ｂを貫通し、底面壁１ｂに設けられている端
子３に、溶接により固定されている。符号Ｇは、アーク
チューブ５から発した光の中で、人体に有害な波長域の
紫外線成分をカットする円筒形状の紫外線遮蔽用グロー
ブで、アークチューブ５に溶着一体化されている。
【０００３】そしてアークチューブ５は、前後一対のピ
ンチシール部５ｂ，５ｂ間に、電極棒６，６を対設しか
つ発光物質を封入した密閉チャンバー部５ａが形成され
た構造となっている。ピンチシール部５ｂ内には、密閉
チャンバー部５ａ内に突出する電極棒６とピンチシール
部５ｂから導出するリード線８とを接続するモリブデン
箔７が封着されており、ピンチシール部５ｂにおける気
密性が確保されている。
ンチシール部５ｂ，５ｂ間に、電極棒６，６を対設しか
つ発光物質を封入した密閉チャンバー部５ａが形成され
た構造となっている。ピンチシール部５ｂ内には、密閉
チャンバー部５ａ内に突出する電極棒６とピンチシール
部５ｂから導出するリード線８とを接続するモリブデン
箔７が封着されており、ピンチシール部５ｂにおける気
密性が確保されている。
【０００４】即ち、電極棒６としては、耐久性に優れた
タングステン製が最も望ましいが、タングステンはアー
クチューブを構成する石英ガラスと線膨張係数が大きく
異なり、石英ガラスとのなじみも悪く気密性に劣る。し
たがって、タングステン製電極棒６に、線膨張係数がガ
ラスに近く、ガラスと比較的なじみの良いモリブデン箔
７を接続し、モリブデン箔７をピンチシール部５ｂで封
着することで、ピンチシール部５ｂにおける気密性を確
保するようになっている。
タングステン製が最も望ましいが、タングステンはアー
クチューブを構成する石英ガラスと線膨張係数が大きく
異なり、石英ガラスとのなじみも悪く気密性に劣る。し
たがって、タングステン製電極棒６に、線膨張係数がガ
ラスに近く、ガラスと比較的なじみの良いモリブデン箔
７を接続し、モリブデン箔７をピンチシール部５ｂで封
着することで、ピンチシール部５ｂにおける気密性を確
保するようになっている。
【０００５】またこのアークチューブ５の製造方法とし
ては、まず図７（ａ）に示されるように、直線状延出部
ｗ1 の途中に球状膨出部ｗ2 の形成されている円筒形ガ
ラス管Ｗの一方の開口端側から、電極棒６とモリブデン
箔７とリード線８を接続一体化した電極アッシーＡを挿
入し、球状膨出部ｗ2 の近傍位置ｑ1 を一次ピンチシー
ルする。次いで、図７（ｂ）に示されるように、他方の
開口端側から、球状膨出部ｗ2 に発光物質Ｐ等を投入
し、つづいて図７（ｃ）に示されるように、他の電極ア
ッシーＡを挿入した後、発光物質等が気化しないように
球状膨出部ｗ2 を液体窒素で冷却しながら、球状膨出部
ｗ2 の近傍位置ｑ2 を加熱しつつ二次ピンチシールし
て、球状膨出部ｗ2 を密封することで、チップレス密閉
チャンバー部５ａをもつアークチューブ５が完成する。
なお、図７（ｂ）に示す一次ピンチシール工程は、電極
アッシーＡが酸化されないように、不活性ガス（一般に
は、安価なアルゴンガスまたは窒素ガス）をフォーミン
グガスとしてガラス管Ｗ内へ供給しつつ、ピンチシール
を行なう。また図７（ｃ）に示す二次ピンチシール工程
では、発光物質等を気化させないように、開口端を閉
じ、液体窒素で冷却するため、真空に近い状態でピンチ
シールが行われる。
ては、まず図７（ａ）に示されるように、直線状延出部
ｗ1 の途中に球状膨出部ｗ2 の形成されている円筒形ガ
ラス管Ｗの一方の開口端側から、電極棒６とモリブデン
箔７とリード線８を接続一体化した電極アッシーＡを挿
入し、球状膨出部ｗ2 の近傍位置ｑ1 を一次ピンチシー
ルする。次いで、図７（ｂ）に示されるように、他方の
開口端側から、球状膨出部ｗ2 に発光物質Ｐ等を投入
し、つづいて図７（ｃ）に示されるように、他の電極ア
ッシーＡを挿入した後、発光物質等が気化しないように
球状膨出部ｗ2 を液体窒素で冷却しながら、球状膨出部
ｗ2 の近傍位置ｑ2 を加熱しつつ二次ピンチシールし
て、球状膨出部ｗ2 を密封することで、チップレス密閉
チャンバー部５ａをもつアークチューブ５が完成する。
なお、図７（ｂ）に示す一次ピンチシール工程は、電極
アッシーＡが酸化されないように、不活性ガス（一般に
は、安価なアルゴンガスまたは窒素ガス）をフォーミン
グガスとしてガラス管Ｗ内へ供給しつつ、ピンチシール
を行なう。また図７（ｃ）に示す二次ピンチシール工程
では、発光物質等を気化させないように、開口端を閉
じ、液体窒素で冷却するため、真空に近い状態でピンチ
シールが行われる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のアーク
チューブでは、アークチューブの点灯時と消灯時での温
度差が大きく、線膨張係数が大きく異なる電極棒とガラ
ス層間には、点灯時に熱応力が生じる。特に、近年のア
ークチューブは瞬時点灯ができるように構成されてお
り、温度上昇率が大きく、熱応力が急激に生じる。そし
て、この状態が繰り返されると、電極棒６を封着するピ
ンチシール部（ガラス層）にクラックが発生し、封止物
質がリークし、点灯不良や寿命の低下につながるという
問題があった。
チューブでは、アークチューブの点灯時と消灯時での温
度差が大きく、線膨張係数が大きく異なる電極棒とガラ
ス層間には、点灯時に熱応力が生じる。特に、近年のア
ークチューブは瞬時点灯ができるように構成されてお
り、温度上昇率が大きく、熱応力が急激に生じる。そし
て、この状態が繰り返されると、電極棒６を封着するピ
ンチシール部（ガラス層）にクラックが発生し、封止物
質がリークし、点灯不良や寿命の低下につながるという
問題があった。
【０００７】そこで発明者は、前記した従来技術の問題
点につき実験と考察を重ねた結果、アークチューブの製
造過程においてピンチシール部５ｂに生じた圧縮歪が所
定の領域にわたって残っている場合の方が、アークチュ
ーブの点灯に伴う温度上昇に伴ってピンチシール部のガ
ラス層に生じる熱応力が分散されるので、それだけピン
チシール部のガラス層にクラックが生じにくく、アーク
チューブの寿命が延びる、ということを確認し、本発明
をなすに至ったものである。
点につき実験と考察を重ねた結果、アークチューブの製
造過程においてピンチシール部５ｂに生じた圧縮歪が所
定の領域にわたって残っている場合の方が、アークチュ
ーブの点灯に伴う温度上昇に伴ってピンチシール部のガ
ラス層に生じる熱応力が分散されるので、それだけピン
チシール部のガラス層にクラックが生じにくく、アーク
チューブの寿命が延びる、ということを確認し、本発明
をなすに至ったものである。
【０００８】即ち、本発明は前記した従来技術の問題点
および発明者の知見に基づいてなされたもので、その目
的は、点消灯時の熱応力の変化によってピンチシール部
にクラックが生じるおそれのない放電ランプ装置用アー
クチューブを提供することにある。
および発明者の知見に基づいてなされたもので、その目
的は、点消灯時の熱応力の変化によってピンチシール部
にクラックが生じるおそれのない放電ランプ装置用アー
クチューブを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段および作用】前記目的を達
成するために、請求項１に係る放電ランプ装置用アーク
チューブにおいては、電極棒とモリブデン箔とリード線
が直列に接続一体化された電極アッシーの少なくともモ
リブデン箔を含む領域が両端ピンチシール部に封着され
て、発光物質等を封止した中央の密閉チャンバー部内に
前記電極棒が対設されるとともに、両端ピンチシール部
から前記リード線がそれぞれ導出する放電ランプ装置用
アークチューブにおいて、前記ピンチシール部における
ガラス層の前記電極棒との密着面には、残留圧縮歪層が
形成され、前記残留圧縮歪層は、電極棒のみに密着する
ガラス層領域の軸方向長さの約３０％以上の長さにわた
って、または／および電極棒の周方向約１８０度以上の
角度範囲にわたって形成されたものである。 （作用）ピンチシール部におけるガラス層の電極棒との
密着面に形成される残留圧縮歪層の構成としては、前記
残留圧縮歪層を、電極棒のみに密着するガラス層領域の
軸方向長さの約３０％以上の長さにわたって形成する第
１の構造と、前記残留圧縮歪層を、電極棒の周方向約１
８０度以上の角度範囲にわたって形成する第２の構造
と、前記残留圧縮歪層を、電極棒のみに密着するガラス
層領域の軸方向長さの約３０％以上の長さに、しかも電
極棒の周方向約１８０度以上の角度範囲にわたって形成
する第３の構造とがある。ピンチシール直後のガラス層
と電極棒間の境界には、熱応力が生じていないが、常温
に戻ると、電極棒（タングステン）とガラス（石英ガラ
ス）の境界には、両者の線膨張係数差に対応した熱応力
（電極棒側には引張応力、ガラス層には圧縮応力）が作
用し、ある程度の歪（電極棒には残留引張歪、ガラス層
には残留圧縮歪）が生じたままの形態となる。そして、
点灯時のアークチューブの温度は、ピンチシール部をピ
ンチシールする時の温度以上には上昇しないので、ガラ
ス層における残留圧縮歪層が広範囲にまたがって形成さ
れている場合には、点灯によってアークチューブのガラ
ス層に生じる熱応力は、軸方向，周方向のいずれの方向
においても、予め非点灯時のピンチシール部のガラス層
に残留している圧縮歪を低下させるように作用する。即
ち、点灯時のピンチシール部におけるガラス層には、こ
の残留圧縮歪を緩和する方向の熱応力（引張熱応力）が
作用する。そして、この残留圧縮歪層が小さい場合に
は、ここに熱応力が集中し、点灯と消灯が繰り返される
ことで熱応力が繰り返し作用し、封止物質のリークにつ
ながるクラックが発生するおそれがある。詳細には、残
留圧縮歪層の軸方向長さが電極棒のみに密着するガラス
層領域の軸方向長さの３０％より短いと、軸方向の熱応
力を十分に吸収できず、残留圧縮歪層に応力が集中し
て、ガラス層に封止物質のリークにつながるおそれがあ
る。また残留圧縮歪層の電極棒周り周方向角度範囲が約
１８０度より小さいと、周方向の熱応力を十分に吸収で
きず、残留圧縮歪層に応力が集中して、ガラス層に封止
物質のリークにつながる縦クラックが生じるおそれがあ
る。しかし、ガラス層の電極棒との密着面には、予め圧
縮歪層が軸方向または／および周方向の所定の広範囲な
領域にわたって形成されており、この広範囲な圧縮歪層
（残留圧縮歪層）が、温度上昇に伴ってガラス層に発生
する熱応力を効率よく緩和（吸収）する。換言すれば、
所定の広範囲にわたって存在する残留圧縮歪層によっ
て、繰り返し発生する熱応力が分散されてガラス層側に
伝達されるため、ガラス層には封止物質のリークにつな
がるクラックが発生しない。請求項２では、請求項１記
載の放電ランプ装置用アークチューブにおいて、前記残
留圧縮歪層に、前記残留圧縮歪層の外周面に沿った境界
クラックを形成するように構成した。 （作用）点灯時における電極棒とガラス層の境界に作用
する熱応力は、境界クラックに沿ってガラス層が相対的
に滑ることで、吸収される。請求項３では、請求項１ま
たは２に記載の放電ランプ装置用アークチューブにおい
て、前記ピンチシール部の少なくとも電極棒封着領域
を、２０００〜２３００℃、好ましくは２１００〜２２
００℃でピンチシールするように構成した。 （作用）石英ガラスは、その軟化点が１６００℃、加工
可能温度が１８００℃であり、ガラス管（被ピンチシー
ル部）の温度が２０００℃以下では、ガラス層内部（電
極棒に臨む側）の温度が電極棒との密着性を確保するに
十分な温度とならず、電極棒の軸方向および周方向に広
範囲な残留圧縮歪層を形成するには、ピンチシール部の
少なくとも電極棒封着領域を、２０００℃以上、好まし
くは２１００℃以上の温度でピンチシールすることが望
ましい。一方、ガラス管（被ピンチシール部）の温度が
２３００℃以上では、残留圧縮歪層を拡大する上で効果
がなく、ガラス管をピンチシールするピンチャーやピン
チシール工程の際のアークチューブ支持部材に対しての
耐熱性の要求も厳しくなり、しかもガラス管を加熱する
ための熱カロリーもそれだけ多く必要となるため、無駄
であり、熱効率よく広範囲な残留圧縮歪層を形成するに
は、ピンチシール部の少なくとも電極棒封着領域を、２
３００℃以下、好ましくは２２００℃以下の温度でピン
チシールすることが望ましい。
成するために、請求項１に係る放電ランプ装置用アーク
チューブにおいては、電極棒とモリブデン箔とリード線
が直列に接続一体化された電極アッシーの少なくともモ
リブデン箔を含む領域が両端ピンチシール部に封着され
て、発光物質等を封止した中央の密閉チャンバー部内に
前記電極棒が対設されるとともに、両端ピンチシール部
から前記リード線がそれぞれ導出する放電ランプ装置用
アークチューブにおいて、前記ピンチシール部における
ガラス層の前記電極棒との密着面には、残留圧縮歪層が
形成され、前記残留圧縮歪層は、電極棒のみに密着する
ガラス層領域の軸方向長さの約３０％以上の長さにわた
って、または／および電極棒の周方向約１８０度以上の
角度範囲にわたって形成されたものである。 （作用）ピンチシール部におけるガラス層の電極棒との
密着面に形成される残留圧縮歪層の構成としては、前記
残留圧縮歪層を、電極棒のみに密着するガラス層領域の
軸方向長さの約３０％以上の長さにわたって形成する第
１の構造と、前記残留圧縮歪層を、電極棒の周方向約１
８０度以上の角度範囲にわたって形成する第２の構造
と、前記残留圧縮歪層を、電極棒のみに密着するガラス
層領域の軸方向長さの約３０％以上の長さに、しかも電
極棒の周方向約１８０度以上の角度範囲にわたって形成
する第３の構造とがある。ピンチシール直後のガラス層
と電極棒間の境界には、熱応力が生じていないが、常温
に戻ると、電極棒（タングステン）とガラス（石英ガラ
ス）の境界には、両者の線膨張係数差に対応した熱応力
（電極棒側には引張応力、ガラス層には圧縮応力）が作
用し、ある程度の歪（電極棒には残留引張歪、ガラス層
には残留圧縮歪）が生じたままの形態となる。そして、
点灯時のアークチューブの温度は、ピンチシール部をピ
ンチシールする時の温度以上には上昇しないので、ガラ
ス層における残留圧縮歪層が広範囲にまたがって形成さ
れている場合には、点灯によってアークチューブのガラ
ス層に生じる熱応力は、軸方向，周方向のいずれの方向
においても、予め非点灯時のピンチシール部のガラス層
に残留している圧縮歪を低下させるように作用する。即
ち、点灯時のピンチシール部におけるガラス層には、こ
の残留圧縮歪を緩和する方向の熱応力（引張熱応力）が
作用する。そして、この残留圧縮歪層が小さい場合に
は、ここに熱応力が集中し、点灯と消灯が繰り返される
ことで熱応力が繰り返し作用し、封止物質のリークにつ
ながるクラックが発生するおそれがある。詳細には、残
留圧縮歪層の軸方向長さが電極棒のみに密着するガラス
層領域の軸方向長さの３０％より短いと、軸方向の熱応
力を十分に吸収できず、残留圧縮歪層に応力が集中し
て、ガラス層に封止物質のリークにつながるおそれがあ
る。また残留圧縮歪層の電極棒周り周方向角度範囲が約
１８０度より小さいと、周方向の熱応力を十分に吸収で
きず、残留圧縮歪層に応力が集中して、ガラス層に封止
物質のリークにつながる縦クラックが生じるおそれがあ
る。しかし、ガラス層の電極棒との密着面には、予め圧
縮歪層が軸方向または／および周方向の所定の広範囲な
領域にわたって形成されており、この広範囲な圧縮歪層
（残留圧縮歪層）が、温度上昇に伴ってガラス層に発生
する熱応力を効率よく緩和（吸収）する。換言すれば、
所定の広範囲にわたって存在する残留圧縮歪層によっ
て、繰り返し発生する熱応力が分散されてガラス層側に
伝達されるため、ガラス層には封止物質のリークにつな
がるクラックが発生しない。請求項２では、請求項１記
載の放電ランプ装置用アークチューブにおいて、前記残
留圧縮歪層に、前記残留圧縮歪層の外周面に沿った境界
クラックを形成するように構成した。 （作用）点灯時における電極棒とガラス層の境界に作用
する熱応力は、境界クラックに沿ってガラス層が相対的
に滑ることで、吸収される。請求項３では、請求項１ま
たは２に記載の放電ランプ装置用アークチューブにおい
て、前記ピンチシール部の少なくとも電極棒封着領域
を、２０００〜２３００℃、好ましくは２１００〜２２
００℃でピンチシールするように構成した。 （作用）石英ガラスは、その軟化点が１６００℃、加工
可能温度が１８００℃であり、ガラス管（被ピンチシー
ル部）の温度が２０００℃以下では、ガラス層内部（電
極棒に臨む側）の温度が電極棒との密着性を確保するに
十分な温度とならず、電極棒の軸方向および周方向に広
範囲な残留圧縮歪層を形成するには、ピンチシール部の
少なくとも電極棒封着領域を、２０００℃以上、好まし
くは２１００℃以上の温度でピンチシールすることが望
ましい。一方、ガラス管（被ピンチシール部）の温度が
２３００℃以上では、残留圧縮歪層を拡大する上で効果
がなく、ガラス管をピンチシールするピンチャーやピン
チシール工程の際のアークチューブ支持部材に対しての
耐熱性の要求も厳しくなり、しかもガラス管を加熱する
ための熱カロリーもそれだけ多く必要となるため、無駄
であり、熱効率よく広範囲な残留圧縮歪層を形成するに
は、ピンチシール部の少なくとも電極棒封着領域を、２
３００℃以下、好ましくは２２００℃以下の温度でピン
チシールすることが望ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を実施
例に基づいて説明する。
例に基づいて説明する。
【００１１】図１〜図５は本発明の一実施例を示すもの
で、図１は本発明の一実施例である放電ランプ装置用ア
ークチューブの縦断面図、図２は同アークチューブのピ
ンチシール部の要部拡大断面図、図３はピンチシール部
の横断面図（図２に示す線III−IIIに沿う断面図）、図
４は圧縮歪層に形成された境界クラックに沿ってガラス
層が滑る現象を説明する説明図、図５は本実施例に示す
アークチューブの製造工程説明図である。
で、図１は本発明の一実施例である放電ランプ装置用ア
ークチューブの縦断面図、図２は同アークチューブのピ
ンチシール部の要部拡大断面図、図３はピンチシール部
の横断面図（図２に示す線III−IIIに沿う断面図）、図
４は圧縮歪層に形成された境界クラックに沿ってガラス
層が滑る現象を説明する説明図、図５は本実施例に示す
アークチューブの製造工程説明図である。
【００１２】これらの図において、アークチューブ１０
の装着される放電ランプ装置は、図６に示す従来構造と
同一であり、その説明は省略する。
の装着される放電ランプ装置は、図６に示す従来構造と
同一であり、その説明は省略する。
【００１３】アークチューブ１０は、直線状延出部ｗ1
の長手方向途中に球状膨出部ｗ2 が形成された円パイプ
形状の石英ガラス管Ｗの球状膨出部ｗ2 寄りがピンチシ
ールされて、放電空間を形成する楕円体形状のチップレ
ス密閉チャンバー部１２の両端部に横断面矩形状のピン
チシール部１３，１３が形成された構造で、密閉チャン
バー部１２内には、始動用希ガス，水銀及び金属ハロゲ
ン化物（以下、発光物質等という）が封入されている。
の長手方向途中に球状膨出部ｗ2 が形成された円パイプ
形状の石英ガラス管Ｗの球状膨出部ｗ2 寄りがピンチシ
ールされて、放電空間を形成する楕円体形状のチップレ
ス密閉チャンバー部１２の両端部に横断面矩形状のピン
チシール部１３，１３が形成された構造で、密閉チャン
バー部１２内には、始動用希ガス，水銀及び金属ハロゲ
ン化物（以下、発光物質等という）が封入されている。
【００１４】また密閉チャンバー部１２内には、放電電
極を構成するタングステン製の電極棒６，６が対向配置
されており、電極棒６，６はピンチシール部１３に封着
されたモリブデン箔７に接続され、ピンチシール部１
３，１３の端部からはモリブデン箔７，７に接続された
モリブテン製リード線８，８が導出し、後端側リード線
８は非ピンチシール部である円パイプ形状部１４を挿通
して外部に延びている。
極を構成するタングステン製の電極棒６，６が対向配置
されており、電極棒６，６はピンチシール部１３に封着
されたモリブデン箔７に接続され、ピンチシール部１
３，１３の端部からはモリブデン箔７，７に接続された
モリブテン製リード線８，８が導出し、後端側リード線
８は非ピンチシール部である円パイプ形状部１４を挿通
して外部に延びている。
【００１５】図１に示すアークチューブ１０の外観構造
については、図６に示す従来のアークチューブ５と一見
したところ変わるものではないが、タングステン製の電
極棒６の外周面には、石英ガラスとのなじみをもたせる
ために、強電解研磨によって微細な凹凸が形成されると
ともに、ピンチシール部１３のガラス層における電極棒
６に密着する領域には、ガラス管を真空にした状態でピ
ンチシールすることで、電極棒６との密着度が特に高い
所定の大きさの残留圧縮歪層１６が形成された構造とな
っている。
については、図６に示す従来のアークチューブ５と一見
したところ変わるものではないが、タングステン製の電
極棒６の外周面には、石英ガラスとのなじみをもたせる
ために、強電解研磨によって微細な凹凸が形成されると
ともに、ピンチシール部１３のガラス層における電極棒
６に密着する領域には、ガラス管を真空にした状態でピ
ンチシールすることで、電極棒６との密着度が特に高い
所定の大きさの残留圧縮歪層１６が形成された構造とな
っている。
【００１６】残留圧縮歪層１６は、図２，３に示すよう
に、電極棒６に沿って、しかも電極棒６を取り囲むよう
に延びており、その軸方向の長さＬ1は、電極棒６のみ
に密着するガラス層領域の軸方向長さＬの約３０％以上
あって、電極棒６の周方向約１８０度以上の角度範囲θ
1にわたって形成されている。
に、電極棒６に沿って、しかも電極棒６を取り囲むよう
に延びており、その軸方向の長さＬ1は、電極棒６のみ
に密着するガラス層領域の軸方向長さＬの約３０％以上
あって、電極棒６の周方向約１８０度以上の角度範囲θ
1にわたって形成されている。
【００１７】ピンチシールされた直後のガラス層１５と
電極棒６間の境界には、熱応力が生じていないが、常温
に戻ると、電極棒（タングステン）６とガラス（石英ガ
ラス）の境界には、両者の線膨張係数差（４５×１０-7
１／℃，５×１０-7１／℃）に対応した熱応力（電極棒
側には引張応力、ガラス層には圧縮応力）が作用し、電
極棒６には残留引張歪、ガラス層には残留圧縮歪が生じ
た形態となっている。
電極棒６間の境界には、熱応力が生じていないが、常温
に戻ると、電極棒（タングステン）６とガラス（石英ガ
ラス）の境界には、両者の線膨張係数差（４５×１０-7
１／℃，５×１０-7１／℃）に対応した熱応力（電極棒
側には引張応力、ガラス層には圧縮応力）が作用し、電
極棒６には残留引張歪、ガラス層には残留圧縮歪が生じ
た形態となっている。
【００１８】そして、ガラス層における残留圧縮歪層１
６が広範囲にまたがって形成されており、しかも点灯時
のアークチューブ１０（ピンチシール部１３）の温度
は、ピンチシール部１３をピンチシールする時の温度以
上には上昇しないので、点灯によってピンチシール部１
３のガラス層１５に生じる熱応力は、軸方向，周方向の
いずれの方向においても、ピンチシール部１３のガラス
層１５に残留している圧縮歪を低下させるように作用す
る。
６が広範囲にまたがって形成されており、しかも点灯時
のアークチューブ１０（ピンチシール部１３）の温度
は、ピンチシール部１３をピンチシールする時の温度以
上には上昇しないので、点灯によってピンチシール部１
３のガラス層１５に生じる熱応力は、軸方向，周方向の
いずれの方向においても、ピンチシール部１３のガラス
層１５に残留している圧縮歪を低下させるように作用す
る。
【００１９】即ち、点灯時のピンチシール部におけるガ
ラス層１５には、この残留圧縮歪を緩和する方向の熱応
力（引張熱応力）が作用する。そして、この残留圧縮歪
層１６における電極棒６の軸方向および周方向への広が
りが小さい場合には、残留圧縮層１６に熱応力が集中
し、点灯が繰り返されることで熱応力が繰り返し作用
し、ガラス層１５には封止物質のリークにつながる縦ク
ラックが発生するおそれがある。しかし、ガラス層１５
の電極棒６との密着面には、電極棒６との密着度の特に
高い残留圧縮歪層１６が、電極棒６の軸方向にＬ1≧
０．３Ｌで、電極棒６の周方向にθ1≧１８０度という
広範囲にわたって形成されており、この広範囲の圧縮歪
層（残留圧縮歪層）１６が、温度上昇に伴ってガラス層
１５に発生する熱応力を効率よく緩和（吸収）する。
ラス層１５には、この残留圧縮歪を緩和する方向の熱応
力（引張熱応力）が作用する。そして、この残留圧縮歪
層１６における電極棒６の軸方向および周方向への広が
りが小さい場合には、残留圧縮層１６に熱応力が集中
し、点灯が繰り返されることで熱応力が繰り返し作用
し、ガラス層１５には封止物質のリークにつながる縦ク
ラックが発生するおそれがある。しかし、ガラス層１５
の電極棒６との密着面には、電極棒６との密着度の特に
高い残留圧縮歪層１６が、電極棒６の軸方向にＬ1≧
０．３Ｌで、電極棒６の周方向にθ1≧１８０度という
広範囲にわたって形成されており、この広範囲の圧縮歪
層（残留圧縮歪層）１６が、温度上昇に伴ってガラス層
１５に発生する熱応力を効率よく緩和（吸収）する。
【００２０】換言すれば、広範囲にわたって存在する残
留圧縮歪層１６によって、繰り返し発生する熱応力が分
散されてガラス層１５側に伝達されるため、ガラス層１
５には封止物質のリークにつながるような縦クラックが
発生しないのである。
留圧縮歪層１６によって、繰り返し発生する熱応力が分
散されてガラス層１５側に伝達されるため、ガラス層１
５には封止物質のリークにつながるような縦クラックが
発生しないのである。
【００２１】また、残留圧縮歪層１６には、電極棒６を
取り囲み軸方向に円弧状（筒状）に延びる、肉眼でも観
察できる境界クラック１７が形成されており、点灯時に
おける電極棒６とガラス層１５の境界に作用する熱応力
は、境界クラック１７に沿ってガラス層１５ａ，１５ｂ
が相対的に滑ることで、吸収されるようになっている。
取り囲み軸方向に円弧状（筒状）に延びる、肉眼でも観
察できる境界クラック１７が形成されており、点灯時に
おける電極棒６とガラス層１５の境界に作用する熱応力
は、境界クラック１７に沿ってガラス層１５ａ，１５ｂ
が相対的に滑ることで、吸収されるようになっている。
【００２２】即ち、点灯時には、ピンチシール部１３に
おけるガラス層１５と電極棒６間の境界に熱応力が発生
するが、図４に拡大して示すように、電極棒６に密着一
体化した境界クラック１７内側のガラス層１５ｂが、境
界クラック１７外側のガラス層１５ａに対し滑り、電極
棒６とガラス層１５の境界に作用する熱応力は、この境
界クラック１７で吸収されてしまうので、封止物質のリ
ークにつながるような縦クラックがガラス層１５に発生
するおそれがない。
おけるガラス層１５と電極棒６間の境界に熱応力が発生
するが、図４に拡大して示すように、電極棒６に密着一
体化した境界クラック１７内側のガラス層１５ｂが、境
界クラック１７外側のガラス層１５ａに対し滑り、電極
棒６とガラス層１５の境界に作用する熱応力は、この境
界クラック１７で吸収されてしまうので、封止物質のリ
ークにつながるような縦クラックがガラス層１５に発生
するおそれがない。
【００２３】また、ピンチシール部１３のガラス層１５
内に軸方向長さＬ1≧０．３Ｌで、かつθ1≧１８０度と
いう大きさの残留圧縮歪層１６を形成するには、後述す
るアークチューブ製造工程において、ガラス管（被ピン
チシール部）を２０００〜２３００℃、好ましくは２１
００〜２２００℃の範囲でピンチシールすることが望ま
しい。
内に軸方向長さＬ1≧０．３Ｌで、かつθ1≧１８０度と
いう大きさの残留圧縮歪層１６を形成するには、後述す
るアークチューブ製造工程において、ガラス管（被ピン
チシール部）を２０００〜２３００℃、好ましくは２１
００〜２２００℃の範囲でピンチシールすることが望ま
しい。
【００２４】また、発明者が行なったＥＵスイッチング
モード加速試験によれば、Ｌ1≧０．３Ｌかつθ1≧１８
０度の大きさの残留圧縮歪層１６が形成されたアークチ
ューブの平均寿命は、１１５６時間であったのに対し、
残留圧縮層１６の大きさがＬ1＜０．３Ｌかつθ1＜１８
０度という比較例であるアークチューブの平均寿命は、
４８３時間であった。
モード加速試験によれば、Ｌ1≧０．３Ｌかつθ1≧１８
０度の大きさの残留圧縮歪層１６が形成されたアークチ
ューブの平均寿命は、１１５６時間であったのに対し、
残留圧縮層１６の大きさがＬ1＜０．３Ｌかつθ1＜１８
０度という比較例であるアークチューブの平均寿命は、
４８３時間であった。
【００２５】即ち、このＥＵスイッチングモード加速試
験によれば、本実施例のアークチューブでは、従来のア
ークチューブの寿命の３倍弱であることから、通常の使
い方をした場合には、従来のアークチューブに比べてそ
の寿命が著しく長いといえる。
験によれば、本実施例のアークチューブでは、従来のア
ークチューブの寿命の３倍弱であることから、通常の使
い方をした場合には、従来のアークチューブに比べてそ
の寿命が著しく長いといえる。
【００２６】次に、図１に示すチップレス密閉チャンバ
ー部１２をもつアークチューブの製造工程を、図５に基
づいて説明する。
ー部１２をもつアークチューブの製造工程を、図５に基
づいて説明する。
【００２７】まず、直線状延出部ｗ1 の途中に球状膨出
部ｗ2 の形成されたガラス管Ｗを予め製造しておく。そ
して、図５（ａ）に示されるように、ガラス管Ｗを垂直
に保持し、ガラス管Ｗの下方の開口端側から、電極アッ
シーＡを挿入して所定位置に保持するとともに、ガラス
管Ｗの上方開口端に不活性ガス（アルゴンガスまたは窒
素ガス）供給ノズル４０を差し込む。さらに、ガラス管
Ｗの下端部を不活性ガス（アルゴンガスまたは窒素ガ
ス）供給パイプ５０内に挿入する。
部ｗ2 の形成されたガラス管Ｗを予め製造しておく。そ
して、図５（ａ）に示されるように、ガラス管Ｗを垂直
に保持し、ガラス管Ｗの下方の開口端側から、電極アッ
シーＡを挿入して所定位置に保持するとともに、ガラス
管Ｗの上方開口端に不活性ガス（アルゴンガスまたは窒
素ガス）供給ノズル４０を差し込む。さらに、ガラス管
Ｗの下端部を不活性ガス（アルゴンガスまたは窒素ガ
ス）供給パイプ５０内に挿入する。
【００２８】ノズル４０から供給される不活性ガスは、
ピンチシール時の電極アッシーＡが酸化されるのを防止
するためのものである。ガス供給パイプ５０から供給さ
れる不活性ガスは、ピンチシールの際、およびピンチシ
ール後のリード線８が高温状態にある間、リード線８を
不活性ガス雰囲気に保持して、リード線８の酸化を防止
するものである。なお図５（ａ）における符号４２，５
２は不活性ガスの充填されたガスボンベ、符号４４，５
４はガス圧調整器、符号２２はガラス管把持部材であ
る。
ピンチシール時の電極アッシーＡが酸化されるのを防止
するためのものである。ガス供給パイプ５０から供給さ
れる不活性ガスは、ピンチシールの際、およびピンチシ
ール後のリード線８が高温状態にある間、リード線８を
不活性ガス雰囲気に保持して、リード線８の酸化を防止
するものである。なお図５（ａ）における符号４２，５
２は不活性ガスの充填されたガスボンベ、符号４４，５
４はガス圧調整器、符号２２はガラス管把持部材であ
る。
【００２９】そして、図５（ａ）に示されるように、ノ
ズル４０から不活性ガスをガラス管Ｗ内に供給しつつ、
さらに、パイプ５０から不活性ガスをガラス管Ｗの下端
部に供給しつつ、直線状延出部ｗ1 における球状膨出部
ｗ2 の近傍位置（モリブデン箔を含む位置）をバーナ２
４ａで２１００℃に加熱し、ピンチャー２６ａでモリブ
デン箔７のリード線８接続側を仮ピンチシールする。
ズル４０から不活性ガスをガラス管Ｗ内に供給しつつ、
さらに、パイプ５０から不活性ガスをガラス管Ｗの下端
部に供給しつつ、直線状延出部ｗ1 における球状膨出部
ｗ2 の近傍位置（モリブデン箔を含む位置）をバーナ２
４ａで２１００℃に加熱し、ピンチャー２６ａでモリブ
デン箔７のリード線８接続側を仮ピンチシールする。
【００３０】次に、仮ピンチシールが終わると、図５
（ｂ）に示されるように、真空ポンプ（図示せず）によ
って、ガラス管Ｗ内を真空（４００Ｔｏｒｒ以下の圧
力）に保持し、バーナ２４ｂで２１００℃に加熱し、ピ
ンチャー２６ｂでモリブデン箔７を含む未ピンチシール
部を本ピンチシールする。なお、ガラス管Ｗ内に作用さ
せる真空度は、４００Ｔｏｒｒ〜４×１０-3Ｔｏｒｒが
望ましい。
（ｂ）に示されるように、真空ポンプ（図示せず）によ
って、ガラス管Ｗ内を真空（４００Ｔｏｒｒ以下の圧
力）に保持し、バーナ２４ｂで２１００℃に加熱し、ピ
ンチャー２６ｂでモリブデン箔７を含む未ピンチシール
部を本ピンチシールする。なお、ガラス管Ｗ内に作用さ
せる真空度は、４００Ｔｏｒｒ〜４×１０-3Ｔｏｒｒが
望ましい。
【００３１】これにより、一次ピンチシール部１３で
は、ガラス層１５が電極アッシーＡを構成する電極棒６
とモリブデン箔７とリード線８に密着した状態となる。
特に、本ピンチシールされた部位では、ガラス層１５が
電極棒６とモリブデン箔７に隙間なく密着して十分に馴
染むため、ガラス層１５とモリブデン箔７（電極棒６）
間が強固に接合された形態となる。そして、この一次ピ
ンチシール部が冷えると、所定の大きさの残留圧縮歪層
１６が形成され、この残留圧縮歪層１６内には、境界ク
ラック１７が形成される。
は、ガラス層１５が電極アッシーＡを構成する電極棒６
とモリブデン箔７とリード線８に密着した状態となる。
特に、本ピンチシールされた部位では、ガラス層１５が
電極棒６とモリブデン箔７に隙間なく密着して十分に馴
染むため、ガラス層１５とモリブデン箔７（電極棒６）
間が強固に接合された形態となる。そして、この一次ピ
ンチシール部が冷えると、所定の大きさの残留圧縮歪層
１６が形成され、この残留圧縮歪層１６内には、境界ク
ラック１７が形成される。
【００３２】なお、この本ピンチシール工程において
も、ガラス管Ｗの下方開口部を不活性ガス（アルゴンガ
スまたは窒素ガス）雰囲気に保持することで、リード線
８の酸化を防ぐことができる。次に、図５（ｃ）に示さ
れるように、ガラス管Ｗの上方の開口端側から、球状膨
出部ｗ2 に発光物質Ｐ等を投入し、電極棒６とモリブデ
ン箔７とリード線８が接続一体化された他の電極アッシ
ーＡ’を挿入して所定位置に保持する。
も、ガラス管Ｗの下方開口部を不活性ガス（アルゴンガ
スまたは窒素ガス）雰囲気に保持することで、リード線
８の酸化を防ぐことができる。次に、図５（ｃ）に示さ
れるように、ガラス管Ｗの上方の開口端側から、球状膨
出部ｗ2 に発光物質Ｐ等を投入し、電極棒６とモリブデ
ン箔７とリード線８が接続一体化された他の電極アッシ
ーＡ’を挿入して所定位置に保持する。
【００３３】リード線８には、長手方向途中にＷ字形状
の屈曲部８ｂが設けられており、この屈曲部８ｂがガラ
ス管Ｗの内周面に圧接された形態となって、直線状延出
部ｗ 1の長手方向所定位置に電極アッシーＡ’を位置決
め保持することができる。
の屈曲部８ｂが設けられており、この屈曲部８ｂがガラ
ス管Ｗの内周面に圧接された形態となって、直線状延出
部ｗ 1の長手方向所定位置に電極アッシーＡ’を位置決
め保持することができる。
【００３４】そしてガラス管Ｗ内を排気した後、図５
（ｄ）に示されるように、ガラス管Ｗ内にキセノンガス
を供給しつつ、ガラス管Ｗの上方所定部位をチップオフ
することで、ガラス管Ｗ内にリードワイヤ付電極アッシ
ーＡ’を仮止めし、かつ発光物質等を封止する。符号Ｗ
3は、チップオフ部を示す。
（ｄ）に示されるように、ガラス管Ｗ内にキセノンガス
を供給しつつ、ガラス管Ｗの上方所定部位をチップオフ
することで、ガラス管Ｗ内にリードワイヤ付電極アッシ
ーＡ’を仮止めし、かつ発光物質等を封止する。符号Ｗ
3は、チップオフ部を示す。
【００３５】その後、図５（ｅ）に示すように、発光物
質Ｐ等が気化しないように球状膨出部ｗ2 を液体窒素
（ＬＮ2 ）で冷却しながら、直線状延出部ｗ1 における
球状膨出部ｗ2 の近傍位置（モリブデン箔を含む位置）
をバーナー２４で２１００℃に加熱し、ピンチャー２６
ｃで二次ピンチシールして、球状膨出部ｗ2 を密封する
ことで、電極６，６が対設され発光物質Ｐ等が封止され
たチップレス密閉チャンバー部１２をもつアークチュー
ブができ上がる。
質Ｐ等が気化しないように球状膨出部ｗ2 を液体窒素
（ＬＮ2 ）で冷却しながら、直線状延出部ｗ1 における
球状膨出部ｗ2 の近傍位置（モリブデン箔を含む位置）
をバーナー２４で２１００℃に加熱し、ピンチャー２６
ｃで二次ピンチシールして、球状膨出部ｗ2 を密封する
ことで、電極６，６が対設され発光物質Ｐ等が封止され
たチップレス密閉チャンバー部１２をもつアークチュー
ブができ上がる。
【００３６】なお、二次ピンチシール工程では、一次ピ
ンチシール工程の本ピンチシールのように、真空ポンプ
でガラス管Ｗ内を負圧にするまでもなく、ガラス管Ｗ内
に封止されているキセノンガスを液化させることにより
ガラス管Ｗ内は負圧（約４００Ｔｏｒｒ）に保持される
ので、二次ピンチシール１３Ｂ部におけるガラス層の電
極アッシーＡ’（電極棒６，モリブデン箔７，リード線
８）への密着度は優れたものとなっている。
ンチシール工程の本ピンチシールのように、真空ポンプ
でガラス管Ｗ内を負圧にするまでもなく、ガラス管Ｗ内
に封止されているキセノンガスを液化させることにより
ガラス管Ｗ内は負圧（約４００Ｔｏｒｒ）に保持される
ので、二次ピンチシール１３Ｂ部におけるガラス層の電
極アッシーＡ’（電極棒６，モリブデン箔７，リード線
８）への密着度は優れたものとなっている。
【００３７】即ち、一次ピンチシール工程における本ピ
ンチシールの場合と同様、加熱されて軟化したガラス層
には、ピンチャー２６ｃの押圧力に加えて負圧も作用す
るため、ガラス層が電極棒６，モリブデン箔７，リード
線８に隙間なく密着して馴染み、ガラス層と電極棒６，
モリブデン箔７，リード線８間は強固に接合された形態
となる。このため、この二次ピンチシール部１３が冷え
ると、一次ピンチシール部１３に形成されたと同様の残
留圧縮歪層１６や境界クラック１７が形成される。
ンチシールの場合と同様、加熱されて軟化したガラス層
には、ピンチャー２６ｃの押圧力に加えて負圧も作用す
るため、ガラス層が電極棒６，モリブデン箔７，リード
線８に隙間なく密着して馴染み、ガラス層と電極棒６，
モリブデン箔７，リード線８間は強固に接合された形態
となる。このため、この二次ピンチシール部１３が冷え
ると、一次ピンチシール部１３に形成されたと同様の残
留圧縮歪層１６や境界クラック１７が形成される。
【００３８】そして最後に、アークチューブの端部を所
定の長さだけ切断することにより、図１に示すアークチ
ューブ１０が得られる。そして、製造されたアークチュ
ーブのピンチシール部に設けられた残留圧縮歪層１６の
大きさを歪計（図示せず）で測定し、圧縮残留歪層１６
が所定の大きさ以上であれば、合格となり、所定の大き
さ以下であれば、不合格となる。
定の長さだけ切断することにより、図１に示すアークチ
ューブ１０が得られる。そして、製造されたアークチュ
ーブのピンチシール部に設けられた残留圧縮歪層１６の
大きさを歪計（図示せず）で測定し、圧縮残留歪層１６
が所定の大きさ以上であれば、合格となり、所定の大き
さ以下であれば、不合格となる。
【００３９】なお、前記実施例では、前後端側の両方の
ピンチシール部１３におけるガラス層１５の電極棒６に
密着する側に所定の大きさの残留圧縮歪層１６が形成さ
れ、さらに残留圧縮歪層１６内には境界クラック１７が
形成された構造となっているが、残留圧縮歪層１６内に
境界クラック１７が形成されていない構造であってもよ
い。
ピンチシール部１３におけるガラス層１５の電極棒６に
密着する側に所定の大きさの残留圧縮歪層１６が形成さ
れ、さらに残留圧縮歪層１６内には境界クラック１７が
形成された構造となっているが、残留圧縮歪層１６内に
境界クラック１７が形成されていない構造であってもよ
い。
【００４０】また、前記実施例では、ピンチシール部１
３におけるガラス層１５の電極棒６に密着する側に形成
された残留圧縮歪層１６は、軸方向に所定の長さＬ1を
もち、かつ周方向にも所定の角度θ1をもつ、として説
明したが、軸方向にのみ所定の長さＬ1をもつ場合や、
周方向にのみ所定の角度θ1をもつ場合であってもよ
い。
３におけるガラス層１５の電極棒６に密着する側に形成
された残留圧縮歪層１６は、軸方向に所定の長さＬ1を
もち、かつ周方向にも所定の角度θ1をもつ、として説
明したが、軸方向にのみ所定の長さＬ1をもつ場合や、
周方向にのみ所定の角度θ1をもつ場合であってもよ
い。
【００４１】また、前記実施例では、球状膨出部ｗ2の
形成されたガラス管Ｗを一次ピンチシール後に二次ピン
チシールすることで、電極６，６の対設されたチャンバ
ー部１２を密封して、チップレス密閉チャンバー部１２
をもつアークチューブを製造するように説明され、この
チップレスアークチューブに本発明を適用した構成につ
いて説明しているが、本発明は、チップ部付アークチュ
ーブにも同様に適用することができる。即ち、排気管を
連成した球状膨出部が長手方向途中に形成されたガラス
管の両端部をピンチシールすることで、電極の対設され
た球状膨出部(チャンバー部)を形成し、次いで、この排
気管を介して球状膨出部(チャンバー部)内に発光物質等
を供給後、この排気管をチップオフすることで、チャン
バー部を密封して、チップ付アークチューブを製造する
ことができるが、このチップ部付チャンバー部をもつア
ークチューブについても本発明を適用できる。
形成されたガラス管Ｗを一次ピンチシール後に二次ピン
チシールすることで、電極６，６の対設されたチャンバ
ー部１２を密封して、チップレス密閉チャンバー部１２
をもつアークチューブを製造するように説明され、この
チップレスアークチューブに本発明を適用した構成につ
いて説明しているが、本発明は、チップ部付アークチュ
ーブにも同様に適用することができる。即ち、排気管を
連成した球状膨出部が長手方向途中に形成されたガラス
管の両端部をピンチシールすることで、電極の対設され
た球状膨出部(チャンバー部)を形成し、次いで、この排
気管を介して球状膨出部(チャンバー部)内に発光物質等
を供給後、この排気管をチップオフすることで、チャン
バー部を密封して、チップ付アークチューブを製造する
ことができるが、このチップ部付チャンバー部をもつア
ークチューブについても本発明を適用できる。
【００４２】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る放電ランプ装置用アークチューブによれば、ピン
チシール部のガラス層内において電極棒を取り囲むよう
に形成されている残留圧縮歪層によって、アークチュー
ブの点灯に伴ってガラス層の電極棒との境界に発生する
熱応力（引張応力）が吸収、分散されるので、ピンチシ
ール部のガラス層にはクラックが発生せず、封止物質が
リークしたり、アークチューブの点灯不良や寿命が低下
するなどの不具合が解消される。請求項２によれば、ア
ークチューブ点灯時の電極棒とガラス層の境界に作用す
る熱応力は、残留圧縮歪層によって吸収分散される他、
境界クラックにおいても吸収分散されるので、ガラス層
にクラックが発生し、封止物質がリークしたり、アーク
チューブの点灯不良や寿命が低下するなどの不具合が確
実に解消される。請求項３によれば、熱エネルギーを無
駄にすることなく、ピンチシール部の残留圧縮歪層を所
定の大きさに形成することで、長寿命のアークチューブ
を提供できる。
に係る放電ランプ装置用アークチューブによれば、ピン
チシール部のガラス層内において電極棒を取り囲むよう
に形成されている残留圧縮歪層によって、アークチュー
ブの点灯に伴ってガラス層の電極棒との境界に発生する
熱応力（引張応力）が吸収、分散されるので、ピンチシ
ール部のガラス層にはクラックが発生せず、封止物質が
リークしたり、アークチューブの点灯不良や寿命が低下
するなどの不具合が解消される。請求項２によれば、ア
ークチューブ点灯時の電極棒とガラス層の境界に作用す
る熱応力は、残留圧縮歪層によって吸収分散される他、
境界クラックにおいても吸収分散されるので、ガラス層
にクラックが発生し、封止物質がリークしたり、アーク
チューブの点灯不良や寿命が低下するなどの不具合が確
実に解消される。請求項３によれば、熱エネルギーを無
駄にすることなく、ピンチシール部の残留圧縮歪層を所
定の大きさに形成することで、長寿命のアークチューブ
を提供できる。
【図１】本発明の一実施例である放電ランプ装置用アー
クチューブの縦断面図
クチューブの縦断面図
【図２】同アークチューブのピンチシール部の要部拡大
断面図
断面図
【図３】ピンチシール部の横断面図（図２に示す線III
−IIIに沿う断面図）
−IIIに沿う断面図）
【図４】圧縮歪層に形成された境界クラックに沿ってガ
ラス層が滑る現象を説明する説明図
ラス層が滑る現象を説明する説明図
【図５】（ａ）一次ピンチシール工程説明図 （ｂ）発光物質等の投入工程説明図 （ｃ）チップオフ工程説明図 （ｄ）二次ピンチシール工程説明図
【図６】従来の放電ランプの断面図
【図７】従来のアークチューブの製造工程説明図
６ 電極棒 ７ モリブデン箔 ８ リード線 １０ アークチューブ １２ チップレス密閉チャンバー部 １３ ピンチシール部 １５ ピンチシール部におけるガラス層 １６ 残留圧縮歪層 １７ 境界クラック Ａ，Ａ’ 電極アッシー Ｌ 電極棒のみに密着するガラス層領域の軸方向長さ Ｌ1 残留圧縮歪層の電極棒に沿った軸方向長さ Ｗ アークチューブ用ガラス管 ｗ1 ガラス管の直線状延出部 ｗ2 ガラス管の球状膨出部 θ1 残留圧縮歪層の電極棒周りの周方向角度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 入澤 伸一 静岡県清水市北脇500番地 株式会社小糸 製作所静岡工場内 Ｆターム(参考） 5C043 AA07 AA14 CC02 CC03 DD11 DD19 EA09 EC12 EC20
Claims (3)
- 【請求項１】 電極棒とモリブデン箔とリード線が直列
に接続一体化された電極アッシーの少なくともモリブデ
ン箔を含む領域が両端ピンチシール部に封着されて、発
光物質等を封止した中央の密閉チャンバー部内に前記電
極棒が対設されるとともに、両端ピンチシール部から前
記リード線がそれぞれ導出する放電ランプ装置用アーク
チューブにおいて、前記ピンチシール部におけるガラス
層の前記電極棒との密着面には、残留圧縮歪層が形成さ
れ、前記残留圧縮歪層は、電極棒のみに密着するガラス
層領域の軸方向長さの約３０％以上の長さにわたって、
または／および電極棒の周方向約１８０度以上の角度範
囲にわたって形成されたことを特徴とする放電ランプ装
置用アークチューブ。 - 【請求項２】 前記残留圧縮歪層には、前記残留圧縮歪
層の外周面に沿った境界クラックが形成されたことを特
徴とする請求項１に記載の放電ランプ装置用アークチュ
ーブ。 - 【請求項３】 前記ピンチシール部の少なくとも電極棒
封着領域が、２０００〜２３００℃、好ましくは２１０
０〜２２００℃でピンチシールされたことを特徴とする
請求項１又は２に記載の放電ランプ装置用アークチュー
ブ。
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