JP2003086092A

JP2003086092A - ストロボ放電管の電極棒製造方法

Info

Publication number: JP2003086092A
Application number: JP2002195728A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Watanabe; 健一渡辺; Tsutomu Hida; 勉飛田; Nobuyuki Iwasaki; 信行岩崎; Masayoshi Muramatsu; 正好村松
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2001-07-04
Filing date: 2002-07-04
Publication date: 2003-03-20

Abstract

(57)【要約】【課題】ストロボ放電管の電極棒を精度良く、ローコ
ストに製造する。【解決手段】大径のインデックステーブル２４を備え
た溶接セクションにて、タングステン棒２２とニッケル
棒２３との端部を溶接し、電極棒６を形成する。完成し
た電極棒６は、第７ステージ３１にて小径のインデック
ステーブル５４を備えた溝形成ステーションに移送され
る。溝形成ステーションでは、第３ステージ５７で電極
棒６にカソード部材を強固にカシメ止めするための溝を
形成する。第４ステージでは、各電極棒の検査が行なわ
れるので、不良品の混入を防ぐことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ストロボ放電管の
電極棒製造方法に関し、更に詳しくは、電極棒の溶接方
法と、カソード部品の固着方法との改良に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】カメラのストロボ装置には、ガラス管内
にキセノン等の放電ガスを封入したストロボ放電管が用
いられている。このストロボ放電管は、ガラス管内の両
端に陰極と陽極となる電極棒が取り付けられており、こ
れらの電極棒の間でメインコンデンサに蓄えられた電荷
を瞬間的に放電させて閃光を発生させる。

【０００３】電極棒は、ガラス管内に納められる電極部
が例えばタングステン（Ｗ）で形成され、ガラス管から
突出されるリード部がニッケル（Ｎｉ）やマンガンニッ
ケル（Ｍｎ−Ｎｉ）で形成されている。この電極棒は、
タングステン棒の端部とニッケル棒の端部とを溶接して
一体化することで形成される。具体的には、タングステ
ン棒の端部とニッケル棒の端部とを突き合わせた状態で
各金属棒間に電気を流し、融点の低いニッケル棒でタン
グステン棒の端部を包み込むようにして溶接している。
タングステン棒の端部を包み込んだニッケル棒の端部
は、玉形状に膨らんだ溶接玉となり、電極棒をガラス管
に取り付ける際に位置決めに使用される。

【０００４】また、陰極側の電極棒の電極部には、電子
放出効率を高めるためにセシウム化合物等を含む焼結金
属で形成されたカソード部品が取り付けられている。こ
のカソード部品は、中央に穴が形成されたリング状であ
り、この穴に電極棒が挿通した後に外側から押圧して変
形させることで、電極棒の外周にカシメ止めされてい
る。このカソード部品が陰極側電極棒にしっかりとカシ
メ止めされるように、電極棒の電極部の表面には、微細
な凹凸部や傷がランダムに形成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】タングステン棒とニッ
ケル棒との間に形成される溶接玉は、電極棒をガラス管
に取り付ける際の位置決めに利用されるため、その形状
やサイズを一定化する必要がある。しかしながら、溶接
玉の形状は様々な溶接条件によって変化するため、規定
の形状にすることが難しかった。

【０００６】更に、従来の電極棒では、タングステン棒
の製造時に研削等によって、カソード部品をカシメ止め
するための凹凸部や傷を形成していた。しかしながら、
この方法によって凹部が形成されたタングステン棒は、
これらの溝や傷の付け方は加工工数が多いため、電極棒
のコストに悪影響を及ぼしている。

【０００７】本発明は、上記各問題点を解決するための
もので、ストロボ放電管の電極棒をローコストに製造す
る方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明のストロボ放電管の電極製造方法は、第１
金属棒と第２金属棒とを導電性をもつそれぞれのチャッ
ク手段で保持し、それぞれのチャック手段間に電気を供
給して第１金属棒の一端を溶融させ、この溶融金属で第
２金属棒の一端を包み込むように溶接するようにしたも
のである。

【０００９】また、溶接玉の形状やサイズを均一にする
には、第２金属棒のチャック手段からの突出量を一定に
すればよい。例えば、軸方向厚みがＬｂ、外径がＬｂよ
りも大きい溶接玉を形成するには、第２金属棒の外径を
Ｄｗとしたとき、チャック手段からの第２金属棒の突出
長を０．６Ｄｗ〜１．５Ｄｗとすればよい。

【００１０】更に、第１金属棒と第２金属棒とを挟持す
るチャック手段は、挟持方向が互いに直交するように配
置するとよい。これによれば、チャック手段の駆動機構
を互い違いに配置することができ、スペースを有効に利
用することができるようになる。また、２方向チャック
に挟持される金属棒は、挟持方向に直交する方向での位
置ずれが大きくなるが、両者のチャック方向が直交して
いれば、金属棒のズレ量を小さくすることができる。

【００１１】更に、陰極側の電極棒にはカソード部品を
カシメ止めして取り付けるが、このカシメ止めが強固に
行われるように、電極棒の表明に傷や溝等の凹凸を形成
するとよい。この溝や傷の形成方法としては、レーザ光
によって電極棒の１本１本に加工を行う方法や、サンド
ブラスト加工によって、多数の電極棒に同時に加工を施
す方法も選択することができる。なお、サンドブラスト
加工は、電極棒の溶接の後に行うと、溶接時に付着した
金属屑等を取り除くことができるため、より効果的であ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１及び図２は、本発明方法を用
いて製造したストロボ放電管２の構成を示す要部断面図
及び分解斜視図である。ストロボ放電管２は、筒形状の
透明なガラス管３と、このガラス管３の両端に形成され
た開口部４，５に挿入される陰極側電極棒６及び陽極側
電極棒７と、陰極棒側電極棒６に取り付けられるカソー
ド部材８と、ガラス管３の開口部４，５を密封するガラ
スビーズ９，１０と、ガラス管３内に封入される放電ガ
スであるキセノンガスとからなる。

【００１３】陰極側電極棒６は、ガラス管３内に納めら
れる電極部１２と、ガラス管３外に突出されてプリント
基板等への配線に使用されるリード部１３とからなり、
電極部１２とリード部１３との間には、略ボール形状の
溶接玉１４が設けられている。

【００１４】電極部１２は、例えばタングステン（Ｗ）
を用いて棒状に形成されており、表面にはカソード部材
８を取り付ける際に利用される溝２０が形成されてい
る。リード部１３は、例えばニッケル（Ｎｉ）を用いて
形成されており、電極部１２と径が同等、もしくは若干
太くされている。溶接玉１４は、電極部１２とリード部
１３とを溶接して接合する際に、リード部１３が溶けて
電極部１２の端部を包み込むことで形成される。

【００１５】なお、電極部１２には、タングステンの代
わりにニッケルコバルトと鉄の合金、またはニッケルと
鉄の合金、あるいは、モリブデン合金を使用することも
でき、リード部１３にはニッケルの代わりにマンガンニ
ッケル（Ｍｎ−Ｎｉ）、及びコバルトとニッケルと鉄の
合金，ニッケルと鉄の合金、あるいはモリブデン合金を
使用することもできる。また、陽極側電極棒７は陰極側
電極棒６と同様に、電極部１６，リード部１７，溶接玉
１８からなり、電極部１６の長さが異なる以外は、同じ
材質、同様の製造方法で製造される。

【００１６】ガラスビーズ９，１０は、ガラスで略リン
グ形状に形成されており、中央には電極棒６，７の電極
部１２，１６が挿通される穴９ａ，１０ａが形成されて
いる。このガラスビーズ９，１０は、電極部１２，１６
に挿入された後にヒーターで加熱されて電極棒１２，１
６に溶着される。その後に、ガラス管３の開口部４，５
に挿入されてヒーターで加熱されることで溶融し、ガラ
ス管３を密封する。

【００１７】カソード部材８は、金属粉末を筒状に成
型，焼結したものにセシウム化合物等を添加処理したも
ので、放電時の電子放出効率を高めるために用いられて
いる。このカソード部材８は、電極部１２の溝２０に被
せられる位置において外側から押圧されて変形すること
で、電極部１２に固着される。

【００１８】図３は、陰極側電極棒６の製造ラインの構
成を示す概略図である。この製造ラインは、電極部１２
を構成する第２金属棒であるタングステン棒２２と、リ
ード部１３を構成する第１金属棒であるニッケル棒２３
とを溶接して電極棒６を形成する溶接セクションと、電
極棒６の電極部１２の表面に溝２０を形成する溝形成セ
クションとからなる。溶接セクションは、４５°の角度
でステップ回転するインデックステーブル２４と、この
インデックステーブル２４の停止位置に合わせて設けら
れた第１〜第８ステーション２５〜３２と、これらのス
テーション２５〜３２に配置された各種装置とからな
る。

【００１９】インデックステーブル２４の上面には、タ
ングステン棒２２を挟持するＷ用チャック３４が放射状
に等間隔で８個取り付けられている。これらのＷ用チャ
ック３４は、タングステン棒２２を挟み込む一対のアー
ム３５と、これらのアーム３５をタングステン棒２２を
掴む方向と放す方向とに移動させる駆動機構とからな
る。図４に示すように、一対のアーム３５の挟持面に
は、タングステン棒２２の外周面に合わせた溝が形成さ
れており、タングステン棒２２を精度良く挟持すること
ができる。駆動機構は、例えばソレノイドやカム機構か
らなり、タングステン棒２２が軸方向で移動できるよう
に保持する状態と、押圧されても軸方向で移動しないよ
うに保持する状態との間で切り換えられ、どちらの状態
であってもタングステン棒２２に挟み痕がつくほど強く
挟持することはない。

【００２０】上記インデックステーブル２４のＷ用チャ
ック３４に対面する位置には、ニッケル棒２３を挟持す
るＮｉ用チャック３７が８個取り付けられている。これ
らのＮｉ用チャック３７は、ニッケル棒２３を挟み込む
一対のアーム３８と、これらのアーム３８をニッケル棒
２３を掴む方向と放す方向とに移動させる駆動機構とか
らなる。一対のアーム３８の挟持面には、ニッケル棒２
３の外周面に合わせた溝が形成されており、ニッケル棒
２３を精度良く挟持することができる。駆動機構は、例
えばソレノイドやカム機構からなり、ニッケル棒２３が
軸方向で押圧されても移動しないように、また、ニッケ
ル棒２３に挟み痕等がつかないような力で挟持する。

【００２１】なお、図４に示すように、Ｗ用チャック３
４のアーム３５とＮｉ用チャック３７のアーム３８と
は、それぞれの挟持方向が直交するように組み合わされ
ている。そのため、各チャック３４，３７の駆動機構を
離れた位置に配置することができるため、インデックス
テーブル２４を小型化することができ、タングステン棒
２２とニッケル棒２３との同芯度も向上する。更に、Ｗ
用チャック３４とＮｉ用チャック３７は、タングステン
棒２２とニッケル棒２３を保持するチャックとしての機
能の他に、抵抗溶接機の電極としての機能も備えてい
る。そのため、導電性の良いクロム銅（Ｃｕ−Ｃｒ）、
またはＣｕ−Ｗ，または超硬あるいはこれらの組み合わ
せを使用して形成されている。

【００２２】インデックステーブル２４の第１ステーシ
ョン２５には、タングステン棒供給装置４０が配置され
ている。このタングステン棒供給装置４０は、別の製造
ラインで製造されたタングステン棒２２を整列するパー
ツフィーダーと、このパーツフィーダーから１本のタン
グステン棒２２を取り出してＷ用チャック３４のアーム
３５の間に送り込むピックアンドプレースメント機構、
または切り出し機構とからなる。

【００２３】第２ステージ２６には、Ｗ用チャック３４
の先端から突出するタングステン棒２２の長さＬｓを調
節する突出量調節装置４２が配置されている。この突出
量調節装置４２は、例えば、突出量Ｌｓが規定値となる
ようにタングステン棒をＷ用チャック３４に押し込むよ
うな構成となっている。そのため、前述のタングステン
棒供給装置４０では、規定値Ｌｓよりも長く突出するよ
うにタングステン棒２２をＷ用チャック３４に挟持させ
る。

【００２４】第３ステージ２７には、ニッケル棒供給装
置４４が配置されている。ニッケル棒２３は、製造後に
切断されない長尺状のままリールに巻かれてニッケル棒
供給装置４４にセットされる。ニッケル棒供給装置４４
は、リールから長尺のニッケル棒を引き出し、ローラ等
に摺接させて巻き癖を矯正する。その後、溶剤が含まさ
れた不織布等に摺接させてゴミやホコリ油脂分等を取り
除き、定尺長さで切断してニッケル棒２３を製造する。
完成したニッケル棒２３は、ピックアンドプレースメン
ト機構によってＮｉ用チャック３７に供給され、アーム
３８で挟み込まれる。これにより、図５（Ａ）に示すよ
うに、タングステン棒２２とニッケル棒２３との端部同
士が対面する。

【００２５】第４ステージ２８には、突き当て装置４６
が配置されている。突き当て装置４６は、Ｎｉ用チャッ
ク３７をＷ用チャック３４に向けて移動させ、図５
（Ｂ）に示すように、ニッケル棒２３の一端をタングス
テン棒２２の一端に付き当てる。この突き当て装置４６
は、バネの付勢による一定の押圧力でニッケル棒２３を
タングステン棒２２に押しつける。

【００２６】第５ステージ２９には、抵抗溶接装置４９
が配置されている。抵抗溶接装置４９は、Ｗ用チャック
３４とＮｉ用チャック３７との間に電気を流す。これに
より、図６に示すように、タングステン棒２２とニッケ
ル棒２３とが加熱され、ニッケル棒２３が溶融してタン
グステン棒２２の一端を包み込むようにして溶接する。
なお、電流はペルチェ効果を発揮するためにＷ用チャッ
ク３４からＮｉ用チャック３７に向けて流される。

【００２７】第６ステージ３０では、Ｎｉ用チャック３
７によるニッケル棒２３の挟持が解除され、Ｎｉ用チャ
ック３７はＷ用チャック３４から離れた位置に退避され
る。第７ステージ３１には、Ｗ用チャック３４から陰極
側電極棒６を受け取り、隣接する溝形成セクションに供
給するピックアンドプレースメント装置５１が配置され
ている。なお、溶接時に抵抗溶接装置４９等で異常信号
が発生した場合には、その電極棒６は溝形成セクション
に供給されず、第８ステージ３２まで搬送される。第８
ステージ３２では、Ｗ用チャック３４を開放して不良の
電極棒６を取り出し、集積する。

【００２８】溝形成セクションは、溶接セクションのイ
ンデックステーブル２４よりも小径で、６０°の角度で
ステップ回転するインデックステーブル５４と、このイ
ンデックステーブル５４の停止位置に合わせて設けられ
た第１〜第６ステーション５５〜６０に配置された各種
装置とからなる。

【００２９】インデックステーブル５４の上面には、電
極棒６のリード部１３、すなわちニッケル棒２３の部分
を挟持する電極用チャック６２が６個取り付けられてい
る。これらの電極用チャック６２は、リード部１３を挟
み込む一対のアームと、これらのアームをリード部を掴
む方向と放す方向とに移動させる駆動機構とからなる。
駆動機構は、例えばソレノイドやカム機構からなる。

【００３０】インデックステーブル５４の第１ステージ
５５では、溶接セクションの第７ステージ３１のピック
アンドプレースメント装置５１から電極棒６が供給され
る。供給された電極棒６は、電極用チャック６２に挟持
される。第２ステージ５６には、電極用チャック６２に
挟持される電極棒６の位置調節を行う電極棒位置決め装
置６４が配置されている。

【００３１】第３ステージ５７には、レーザ加工装置６
６と、ガス噴射装置６７とが配置されている。レーザ加
工装置６６は、ＹＡＧレーザ等を使用するもので、図７
（Ａ）に示すように、電極棒６の電極部１２に向けてレ
ーザ光を照射し、同図（Ｂ）に示すように、溝２０を形
成する。ガス噴射装置６７は、レーザ光で電極棒６に溝
２０を形成する際に電極棒６に向けて窒素ガスを噴射
し、溶融したタングステンが電極棒６に付着しないよう
に吹き飛ばす。

【００３２】第４ステージ５８には、加工形状検査装置
６９が配置されている。この加工形状検査装置６９は、
電極棒６を撮像する撮像部と、この撮像部で撮像した画
像データと、予め記憶している基準データとを比較して
溝２０の大きさや形状の正否を判定する判定部とを備え
ている。

【００３３】第５ステージ５９では、電極用チャック６
２が開放されて電極棒６が取り出される。取り出された
電極棒６は、製品コンテナ７１に収納されて次のストロ
ボ放電管製造ラインに搬送される。第４ステージ５８の
加工形状検査装置６９にてＮＧ品と判定された電極棒６
は、第５ステージ５９では電極用チャック６２から取り
出されず、次の第６ステージ６０で電極用チャック６２
から取り出されてＮＧ品コンテナ７２に集積される。な
お、陽極側電極棒７の製造ラインは、陰極側電極棒６の
製造ラインの溶接セクションから第７ステージ３１を省
き、溝形成セクションを省略したものと同等であるため
詳しい説明は省略する。

【００３４】完成した陰極側電極棒６と陽極側電極棒７
とは、ストロボ放電管製造ラインに搬送される。ストロ
ボ放電管製造ラインは、図８に示すフローチャートにし
たがってストロボ放電管を製造する。図９（Ａ）に示す
ように、ストロボ放電管製造ラインに供給された陰極側
電極棒６は、ヒーター治具７５に形成された保持穴７６
にリード部１３側から挿入される。ヒーター治具７５
は、カーボンを用いて板状に形成されており、複数、例
えば数百個の保持穴７６が整列して形成されている。数
百個の陰極側電極棒６は、ヒーター治具７５の各保持穴
７６に挿入されて同時に処理される。

【００３５】ヒーター治具７５に保持された陰極側電極
６の電極部１２には、ガラスビーズ９が挿入される。そ
の後、ヒーター治具７５ごとヒーターによって加熱され
ることにより、ガラスビーズ９が溶けて陰極側電極棒６
に溶着される。

【００３６】次に、同図（Ｂ）に示すように、陰極側電
極棒６の電極部１２には、カソード部材８が挿入され、
カソード部材８の外側が押圧されて変形することによ
り、電極棒６に固着される。なお、カソード部材８の電
極棒６へのカシメ止めをする方法及び装置としては、特
開平６−２３０４５６号公報に記載されている方法を用
いるため、詳しい説明は省略する。

【００３７】詳しくは図示しないが、陽極側電極棒７も
同様にしてヒーター治具７５の保持穴にセットされ、ガ
ラスビーズ１０が溶着される。そのあとに、陽極側電極
棒７にガラス管３が被せられ、ヒーターによって再度加
熱される。これにより、ガラス管３とガラスビーズ１０
とが溶融して一体化し、陽極側電極棒７がガラス管３に
固定される。

【００３８】その後、陰極側電極棒６をヒーター治具７
５に保持されているガラス管３に挿入し、図１０に示す
ように、陰極側電極棒６側をヒーター治具７５で保持し
て、ヒーターで加熱する。この加熱は、キセノンガス雰
囲気中で行われるため、ガラス管３の封止と同時に、ス
トロボ放電管２内にキセノンガスが密封される。完成し
たストロボ放電管は、電極棒６，７のリード部１３，１
７が所定長さにカットされ、発光検査が行われる。発光
検査にパスしたストロボ放電管２は、ガラス管３の表面
にＩＴＯ製膜が施され、外観検査の後に出荷される。

【００３９】

【実施例】図１１に示すように、陰極側電極棒６の電極
部１２は、直径Ｄｗ＝０．６ｍｍ、長さＬｗ＝４．５ｍ
ｍとなっている。また、リード部１３は、直径Ｄｎ＝
０．８ｍｍであり、電極棒６全体の長さＬｄは、１９．
５ｍｍとなっている。溶接玉１４は、直径Ｄｂ＝０．９
５〜１．１３ｍｍ、軸方向の長さＬｂは、０．８ｍｍ程
度が好ましい。なお、陽極側電極７は、電極部１６の長
さが３．５ｍｍ，全体の長さが１８．５ｍｍである以外
は、陰極側電極６と同寸法である。

【００４０】上記電極棒６において溶接玉１４の長さＬ
ｂは、ストロボ放電管２の品質を維持する上で重要な要
素となる。溶接玉１４は、電極棒６をガラス管３に取り
付ける際の位置決めに使用されるため、Ｌｂが長いと電
極部１２の長さＬｗが短くなり、逆にＬｂが短いとＬｗ
が長くなってしまう。これによれば、陰極側の電極部１
２と陽極側の電極部１６との間の距離が不均一になり、
放電のアーク長も変化してしまう。そのため、溶接玉１
４の形状としては、Ｌｂ＞Ｄｂとなるラグビーボール形
状よりも、Ｌｂ＜Ｄｂとなるカボチャ形状が好ましい。

【００４１】溶接玉１４を上記寸法にて均一に製造する
ことのできる条件を得るために、溶接条件を様々に組み
合わせて、タングステン棒２２とニッケル棒２３とから
なる電極棒６を多数本製造した。その結果、Ｗ用チャッ
ク３４の先端からのタングステン棒２２の突出量Ｌｓ
と、タングステン棒２２とニッケル棒２３とを突き合わ
せる押圧力と、溶接時の電圧や通電時間によって溶接玉
１４の形状が左右されることが分かった。

【００４２】上記検討結果から、タングステン棒２２の
突出量Ｌｓと印加電圧とを変化させて溶接玉径Ｄｂが約
１ｍｍになるような条件でタングステン棒２２とニッケ
ル棒２３とを溶接し、電極部長さＬｗ，溶接玉径Ｄｂ，
溶接玉長Ｌｂを測定して、図１２のグラフに記載した。
なお、各資料は１０本ずつ製作して測定しており、図１
２のグラフの値はその平均値となっている。また、印加
電圧のパターンとしては、図１３に示すように、電圧を
徐々に上昇させてタングステン棒２２とニッケル棒２３
とを加熱する予備電圧Ｐ３を４０ｍｓｅｃ，ニッケル棒
２３を溶融して溶接を行う本溶接用の電圧Ｐ４を５５ｍ
ｓｅｃ印加した。

【００４３】図１２に示す実験結果から、電圧を変化さ
せれば突出量Ｌｓを変化させても溶接玉径Ｄｂを一定に
することができることが分かった。また、突出量Ｌｓが
長くなると溶接玉長Ｌｂも長くなり、電極部長さＬｗは
これに反比例して短くなることが分かった。この実験結
果の原因としては、タングステン棒２２の突出部分に電
流が流れることにより、タングステン棒２２とニッケル
棒２３との突き当て部分以外も加熱されてしまうためと
考えられる。このことから、タングステン棒２２の突出
量Ｌｓは、０．８Ｄｗ〜１．５Ｄｗ、好ましくは０．７
ｍｍ程度であることが分かった。

【００４４】次に、溶接玉１４の形状と溶接時間との関
係を調べるために、タングステン棒２２の突出量Ｌｓを
０．７ｍｍに固定し、溶接時間を１０ｍｓｅｃと７５ｍ
ｓｅｃとした場合の電極部長さＬｗ，溶接玉径Ｄｂ，溶
接玉長Ｌｂを測定した。なお、この実験においても各資
料を１０本ずつ製造し、その平均値を図１４のグラフに
記している。また、印加電圧のパターンとしては、図１
５に示すように、本溶接のための電圧Ｐ４をＴ４ｍｓｅ
ｃ印加した。

【００４５】上記実験の結果、溶接時間が１０ｍｓｅｃ
の時には、電圧Ｐ３を１．５Ｖ程度にしないとニッケル
棒２３が溶融せず、７５ｍｓｅｃの時には０．７Ｖ程度
でもニッケル棒２３を溶融させることができた。このこ
とから、短い溶接時間で溶接を行うには印加電圧を高く
する必要があり、その結果タングステン棒２２とニッケ
ル棒２３との突き当て部分以外も加熱されて溶接玉１４
の形状がラグビーボール状になることが分かった。ま
た、溶接時間を長くすると溶接玉１４はかぼちゃ状にな
るが、酸化と押しつけ方向での偏芯とが発生しやすくな
る。この実験結果から、溶接時間は５０ｍｓｅｃ程度が
好ましいことが分かった。なお、詳しくは説明しない
が、好ましい溶接条件は陽極側電極棒７においても同一
である。

【００４６】図１６に示すように、カソード部材８を固
定するための溝２０は、幅Ｌｍ，深さＤｍとなる。この
溝２０は、レーザ加工装置６６とガス噴射装置６７とを
以下の条件で稼働させることで、Ｌｍ＝０．４ｍｍ，Ｄ
ｍ＝０．０５ｍｍのサイズのものを形成することができ
る。レーザ出力：６Ｊパルス幅：３ｍｓｅｃビーム直径：０．６ｍｍガス流量：２０ｌ／ｍｉｎ

【００４７】また、レーザ加工装置６６とガス噴射装置
６７とを以下の条件で稼働させた場合には、Ｌｍ＝０．
５８ｍｍ，Ｄｍ＝０．１３ｍｍのサイズのものを形成す
ることができた。この溝２０を資料Ｎｏ．１とする。レーザ出力：１４．７Ｊパルス幅：１ｍｓｅｃビーム直径：０．６ｍｍピーク出力：３．８Ｋｗ焦点距離：５５ｍｍガス流量：３０ｌ／ｍｉｎ

【００４８】更に、図１７に示すように、位置をずらし
て２度のレーザ照射を行うことにより、Ｌｍ＝１．１０
ｍｍ，Ｄｍ＝０．１３ｍｍの溝８０を形成した。この溝
８０を資料Ｎｏ．２とする。上記資料Ｎｏ．１と資料Ｎ
ｏ．２と、現行品である資料Ｎｏ．３とにカソード部材
８をカシメ止めし、引き抜き力の測定を行った。この実
験結果を以下の表１に記す。

【００４９】

【表１】

【００５０】カソード部材８の引き抜き力は、設計値と
して平均１Ｋｇｆ以上、最小０．５Ｋｇｆ以上が想定さ
れている。これに対して、レーザ加工により溝を形成し
た電極棒も、平均では１Ｋｇｆ以上、最小でも０．５Ｋ
ｇｆ以上の引き抜き力を発揮することができる。この実
験結果から、溝を下記に記す範囲内の大きさで形成する
ことにより、平均１Ｋｇｆ以上、最小０．５Ｋｇｆ以上
の引き抜き力を得られることが分かった。なお、Ｌｃ
は、図１８に示すように、カソード部材８の軸方向長さ
である。Ｌｍ＝０．１Ｌｃ〜０．８ＬｃＤｍ＝０．０３Ｄｗ〜０．４Ｄｗ

【００５１】また、溝の形状としては、楕円，長円，矩
形等の形状でも効果を得ることができ、その数も１〜６
の範囲で電極棒の外周に形成すると引き抜き力を強める
ことができる。

【００５２】また、上記実施形態では、電極棒６に溝２
０を形成してカソード部材８のカシメ止めの引き抜き力
を高めたが、電極棒６にサンドブラスト加工を施して表
面を粗すことで、カソード部材８の引き抜き力を高める
こともできる。以下の表２に、ショット径＃４６と＃６
０のショット粒を使用してタングステン棒２２をサンド
ブラスト加工した際の表面粗さを記載する。なお、サン
ドブラスト方法としては、複数本のタングステン棒２２
をザルに入れて低速で回転させ、ショット粒を規定の気
圧で吹き付けることにより行う。また、ブラスト時間以
外のブラスト条件は、以下に記す通りである。エアー吹き付け圧：２Ｋｇｆ／ｃｍ² かご回転数：４０ｒｐｍ投入量：３０，０００本タングステン棒の長さ：５．１ｍｍショット粒材質：アルミナ

【００５３】

【表２】

【００５４】上記実験結果から、ブラスト時間１０ｍｉ
ｎ〜１５ｍｉｎで、Ｒａ＝０．９以上，Ｒｍａｘ１０以
上と現行品と同等以上となるため、平均１Ｋｇｆ以上の
引き抜き力を得ることができると推定できる。また、タ
ングステン棒２２にサンドブラスト加工を施すと、タン
グステン棒２２の端面も荒らされるため、溶接がしやす
くなるという効果を得ることができる。また、サンドブ
ラスト加工は、タングステン棒２２とニッケル棒２３と
が溶接された後に、電極棒６に施してもよく、この場合
には、溶接時に表面に付着したニッケルの玉を除去する
ことができる。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のストロボ
放電管の電極棒製造方法によれば、溶接玉の形状を均一
にすることができる。

【００５６】また、電極棒の製造ライン中において、各
電極棒にレーザ光で溝を形成することができるので、溝
形状を均一化することができ、溝形状の検査も行うこと
ができ、不良品の混入を防ぐことができる。

【００５７】更に、電極棒の表面をサンドブラストによ
って粗す場合には、大量の電極棒を同時に処理すること
ができる。また、溶接後の電極棒に実施した場合には、
溶接時に電極棒の表面に発生し付着した金属の飛散物を
除去することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ストロボ放電管の構成を示す要部断面図であ
る。

【図２】ストロボ放電管の構成を示す分解斜視図であ
る。

【図３】陰極側電極棒の製造ラインの概略図である。

【図４】溶接時に電極棒を挟持するチャックの外観斜視
図である。

【図５】タングステン棒とニッケル棒の圧接状態を示す
説明図である。

【図６】タングステン棒とニッケル棒の溶接状態を示す
説明図である。

【図７】レーザ光による溝形成を示す説明図である。

【図８】ストロボ放電管の製造順序を示すフローチャー
トである。

【図９】電極棒にガラスビーズとカソード部材とを取り
付けた状態を示す説明図である。

【図１０】ガラス管を封止している状態を示す説明図で
ある。

【図１１】電極棒の寸法を示す側面図である。

【図１２】タングステン棒の突出量と溶接玉形状との関
係を示すグラフである。

【図１３】溶接電圧の印加パターンの一例である。

【図１４】溶接時間と溶接玉形状との関係を示すグラフ
である。

【図１５】溶接電圧の印加パターンの別の例である。

【図１６】溝の寸法を示す側面図である。

【図１７】２度のレーザ加工により形成した溝の寸法を
示す側面図である。

【図１８】カソード部材の寸法を示す要部断面図であ
る。

【符号の説明】

２ストロボ放電管３ガラス管６陰極側電極棒７陽極側電極棒８カソード部材９，１０ガラスビーズ１２，１６電極部１３，１７リード部１４，１８溶接玉２０溝２４，５４インデックステーブル３４Ｗ用チャック３７Ｎｉ用チャック４９抵抗溶接装置６６レーザ加工装置６７ガス噴射装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岩崎信行神奈川県南足柄市中沼210番地富士写真フイルム株式会社内 (72)発明者村松正好神奈川県南足柄市中沼210番地富士写真フイルム株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１金属棒と第２金属棒とがそれぞれの
一端で互いに溶接され、この溶接によって形成された溶
接玉を境界にして第２金属棒が放電ガスを封入したスト
ロボ放電管の内部に位置するように固定されるストロボ
放電管の電極棒を製造する方法において、第１金属棒と第２金属棒とを導電性をもつそれぞれのチ
ャック手段で保持し、第２金属棒の一端に第１金属棒の
一端を押しつけながらチャック手段間に電気を供給して
第１金属棒の一端を溶融させ、この溶融金属で第２金属
棒の一端を包み込むように溶接することを特徴とするス
トロボ放電管の電極棒製造方法。
【請求項２】第１金属棒と第２金属棒とがそれぞれの
一端で互いに溶接され、この溶接によって形成された溶
接玉を境界にして第２金属棒が放電ガスを封入したスト
ロボ放電管の内部に位置するように固定されるストロボ
放電管の電極棒を製造する方法において、第１金属棒と第２金属棒とを導電性をもつそれぞれのチ
ャック手段で保持し、それぞれの金属棒の一端を互いに
押しつけながらチャック手段間に電気を供給することに
よって第１金属棒の一端を溶融させ、この溶融金属で第
２金属棒の一端を包み込ませることによって軸方向厚み
がＬｂ、外径がＬｂよりも大きい前記溶接玉を形成する
に際し、第２金属棒の外径をＤｗとしたとき、チャック
手段からの第２金属棒の突出長を０．６Ｄｗ〜１．５Ｄ
ｗの範囲に設定したことを特徴とするストロボ放電管の
電極棒製造方法。
【請求項３】それぞれのチャック手段は金属棒の外周
面を両側から挟持する２方向チャックで構成され、これ
らの２方向チャックによる挟持方向が互いに直交してい
ることを特徴とする請求項１または２記載のストロボ放
電管の電極棒製造方法。
【請求項４】第１金属棒と第２金属棒とがそれぞれの
一端で互いに溶接され、第２金属棒が放電ガスを封入し
たストロボ放電管の内部に位置するように固定され、か
つ第２金属棒にリング状のカソード部品が固着されたス
トロボ放電管の電極棒を製造する方法において、第２金属棒の外周面に、第２金属棒と交差する方向から
レーザ光を照射して溝を刻みつけ、この溝位置に合わせ
て前記カソード部品をその外周面から押圧して変形させ
ることによって第２金属棒に固着することを特徴とする
ストロボ放電管の電極棒製造方法。
【請求項５】レーザ光の照射とともに、第２金属棒の
外周面にガス流を吹きつけることを特徴とする請求項４
記載のストロボ放電管の電極棒製造方法。
【請求項６】カソード部品の軸方向長さをＬｃ、第２
金属棒の外径をＤｗとしたとき、前記溝は幅が０．１Ｌ
ｃ〜１．５Ｌｃ、深さが０．０３Ｄｗ〜０．４Ｄｗであ
ることを特徴とする請求項４または５記載のストロボ放
電管の電極棒製造方法。
【請求項７】第１金属棒と第２金属棒とがそれぞれの
一端で互いに溶接され、前記第２金属棒が放電ガスを封
入したストロボ放電管の内部に位置するように固定さ
れ、かつ第２金属棒にリング状のカソード部品が固着さ
れたストロボ放電管の電極棒を製造する方法において、第２金属棒の外周面にサンドブラストによるランダムな
凹凸を刻みつけた後、前記カソード部品を第２金属棒に
嵌め込み、カソード部品をその外周面から押圧して変形
させることによって第２金属棒に固着することを特徴と
するストロボ放電管の電極棒製造方法。
【請求項８】前記サンドブラストは、第１金属棒と第
２金属棒とを溶接した後に行われることを特徴とする請
求項７記載のストロボ放電管の電極棒製造方法。