JP3113286B2 - 蛍光ランプ内部の水銀分配、反応性ガス吸着、及び電極シールドのための装置を製造するプロセスと製造された装置 - Google Patents
蛍光ランプ内部の水銀分配、反応性ガス吸着、及び電極シールドのための装置を製造するプロセスと製造された装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の属する技術分野］ 本発明は、蛍光ランプ内部の水銀分配、反応性ガス吸
着、及び電極シールドのための装置を製造するプロセス
と製造された装置に関する。
着、及び電極シールドのための装置を製造するプロセス
と製造された装置に関する。
［従来の技術］ 既知のように、蛍光ランプはガラス管（ランプの型式
により、直線形または円形）で形成され、ガラス管の内
部表面には可視光線の放射に対して活性な元素である蛍
光物質の粉末（蛍光体と呼ばれる）が被覆されている。
ガラス管は希ガス（一般にアルゴンまたはネオン）で満
たされ、数mgの水銀蒸気を含む。最後に、直線ランプの
場合には管の両端に配置される金属線として、また円形
ランプの場合には所定の領域内に形成された金属線とし
て形成される２つの電極（同様にカソードと呼ばれる）
がある。電極間には電位差が与えられるので電子を放出
し、その結果、自由電子のプラズマ及び希ガスのイオン
が形成され、水銀原子を励起することにより後者からの
紫外線放出を引き起こす。一般に、電極は金属ストリッ
プで作られた部材により側面からシールドされ、カソー
ドによる電子またはイオンの直接衝撃により電極領域内
で蛍光体が黒化する現象を回避するためにランプに対し
て同軸に配置される。水銀原子により放出される紫外線
放射は、蛍光現象を通して可視光線を放出する蛍光体に
吸収される。従って、水銀はランプの働きのために必要
な成分である。この元素は、最も正確かつ再現可能な方
法でランプに添加されなければならない。実際、水銀
は、その量以下ではランプが働かない最小量だけ存在し
なければならず、ランプが壊れた場合、またはランプの
寿命において環境問題をもたらすかもしれない水銀の毒
性のために、必要最小限より大幅に多い元素の量を有す
るバッチを投入しないことが賢明である。形状、大き
さ、及び構成材料が異なり、従って、ランプ毎に非常に
異なる正確かつ再現可能な水銀の添加量のための方法を
決定することを必要とする種々のランプが市場で増加し
た結果、近年、水銀添加の問題は複雑になってきた。
により、直線形または円形）で形成され、ガラス管の内
部表面には可視光線の放射に対して活性な元素である蛍
光物質の粉末（蛍光体と呼ばれる）が被覆されている。
ガラス管は希ガス（一般にアルゴンまたはネオン）で満
たされ、数mgの水銀蒸気を含む。最後に、直線ランプの
場合には管の両端に配置される金属線として、また円形
ランプの場合には所定の領域内に形成された金属線とし
て形成される２つの電極（同様にカソードと呼ばれる）
がある。電極間には電位差が与えられるので電子を放出
し、その結果、自由電子のプラズマ及び希ガスのイオン
が形成され、水銀原子を励起することにより後者からの
紫外線放出を引き起こす。一般に、電極は金属ストリッ
プで作られた部材により側面からシールドされ、カソー
ドによる電子またはイオンの直接衝撃により電極領域内
で蛍光体が黒化する現象を回避するためにランプに対し
て同軸に配置される。水銀原子により放出される紫外線
放射は、蛍光現象を通して可視光線を放出する蛍光体に
吸収される。従って、水銀はランプの働きのために必要
な成分である。この元素は、最も正確かつ再現可能な方
法でランプに添加されなければならない。実際、水銀
は、その量以下ではランプが働かない最小量だけ存在し
なければならず、ランプが壊れた場合、またはランプの
寿命において環境問題をもたらすかもしれない水銀の毒
性のために、必要最小限より大幅に多い元素の量を有す
るバッチを投入しないことが賢明である。形状、大き
さ、及び構成材料が異なり、従って、ランプ毎に非常に
異なる正確かつ再現可能な水銀の添加量のための方法を
決定することを必要とする種々のランプが市場で増加し
た結果、近年、水銀添加の問題は複雑になってきた。
正確かつ再現性のある方法で数μｌ（マイクロリット
ル）の範囲の体積の液体水銀を添加することの困難さ
と、動作領域内の水銀蒸気の拡散に関する問題のため
に、液体状態の元素の従来の添加方法は信頼性がない。
種々の代替方法が提案されてきたように、亜鉛のような
元素とのアマルガムが使用されることが知られている
が、これらのアマルガムは約100℃で水銀を放出する傾
向があるので、ランプの組立段階の間にアマルガムは欠
点を露呈するが、ランプの製造では更に高い温度でラン
プがまだ無蓋である加工段階に遭遇する。
ル）の範囲の体積の液体水銀を添加することの困難さ
と、動作領域内の水銀蒸気の拡散に関する問題のため
に、液体状態の元素の従来の添加方法は信頼性がない。
種々の代替方法が提案されてきたように、亜鉛のような
元素とのアマルガムが使用されることが知られている
が、これらのアマルガムは約100℃で水銀を放出する傾
向があるので、ランプの組立段階の間にアマルガムは欠
点を露呈するが、ランプの製造では更に高い温度でラン
プがまだ無蓋である加工段階に遭遇する。
米国特許第4,823,047号、及び4,754,193号は、液体水
銀を含むカプセルの使用を提案しているが、この場合も
元素の添加は困難であり、小型カプセルの製造も同様に
困難である。米国特許第4,808,136号、及びヨーロッパ
特許出願Ａ−568317号は、液体水銀に浸された多孔質材
料のペレットまたはピルの使用を開示している。しか
し、この場合、これらのペレットのランプ内での位置が
トラブルを生じ得る。
銀を含むカプセルの使用を提案しているが、この場合も
元素の添加は困難であり、小型カプセルの製造も同様に
困難である。米国特許第4,808,136号、及びヨーロッパ
特許出願Ａ−568317号は、液体水銀に浸された多孔質材
料のペレットまたはピルの使用を開示している。しか
し、この場合、これらのペレットのランプ内での位置が
トラブルを生じ得る。
本出願人名義の米国特許第3,657,589号は、ランプ内
に水銀を取り込み正確に添加するために、水銀と、チタ
ニウム及びジルコニウムの両方または何れか一方との金
属間化合物の使用を開示している。これらの材料は約50
0℃まで安定であり、従って、ランプ製造の通常の全段
階に対して支障がない。これらの材料の中で、好ましい
化合物はTi3Hgであり、商品名St505で出願人により製造
販売された。前記特許によると、St505化合物は、遊離
形態（圧縮された粉末として）と支持形態（開放容器内
で圧縮成形されたか、支持金属ストリップ上に付着され
た粉末として）の両方でランプ内に取り込むことができ
る。水銀分配材料を支持するストリップがリングとして
閉じられて電極シールド部材を形成するので、最後の形
態の実現性はランプの製造業者に特に高く評価されてい
る。ランプを閉じた（封止した）後、約900℃で30秒間
ランプ外部のコイルが発生した高周波で化合物を加熱す
ることにより、水銀はいわゆる活性化処理を通して化合
物から放出される。しかし、これらの化合物の活性化の
間の水銀放出率は50％より低く、一方、残りの水銀はラ
ンプの寿命の間ゆっくりと放出される。出願人名義のヨ
ーロッパ特許出願第95830046.9号（Ａ−0669639）、及
び第95830284.6号（Ａ−0691670）は、上記の水銀金属
間化合物を銅−錫、及び銅−シリコン合金（促進合金と
呼ばれる）と混合することを提案しており、活性化段階
の間、金属合金からの水銀の放出を支援する機能を有
し、加熱時間の短縮または低い温度での加熱を可能にす
る。本発明のシールド部材では、銅を基にした促進合金
は常に水銀金属間化合物に添加されて存在するので、以
後の記述及び請求の範囲では「水銀放出材料」の記述は
この材料混合物を指すように使用される。
に水銀を取り込み正確に添加するために、水銀と、チタ
ニウム及びジルコニウムの両方または何れか一方との金
属間化合物の使用を開示している。これらの材料は約50
0℃まで安定であり、従って、ランプ製造の通常の全段
階に対して支障がない。これらの材料の中で、好ましい
化合物はTi3Hgであり、商品名St505で出願人により製造
販売された。前記特許によると、St505化合物は、遊離
形態（圧縮された粉末として）と支持形態（開放容器内
で圧縮成形されたか、支持金属ストリップ上に付着され
た粉末として）の両方でランプ内に取り込むことができ
る。水銀分配材料を支持するストリップがリングとして
閉じられて電極シールド部材を形成するので、最後の形
態の実現性はランプの製造業者に特に高く評価されてい
る。ランプを閉じた（封止した）後、約900℃で30秒間
ランプ外部のコイルが発生した高周波で化合物を加熱す
ることにより、水銀はいわゆる活性化処理を通して化合
物から放出される。しかし、これらの化合物の活性化の
間の水銀放出率は50％より低く、一方、残りの水銀はラ
ンプの寿命の間ゆっくりと放出される。出願人名義のヨ
ーロッパ特許出願第95830046.9号（Ａ−0669639）、及
び第95830284.6号（Ａ−0691670）は、上記の水銀金属
間化合物を銅−錫、及び銅−シリコン合金（促進合金と
呼ばれる）と混合することを提案しており、活性化段階
の間、金属合金からの水銀の放出を支援する機能を有
し、加熱時間の短縮または低い温度での加熱を可能にす
る。本発明のシールド部材では、銅を基にした促進合金
は常に水銀金属間化合物に添加されて存在するので、以
後の記述及び請求の範囲では「水銀放出材料」の記述は
この材料混合物を指すように使用される。
蛍光ランプの製造で直面するもう１つの問題は、反応
性ガスの吸着手段の提供である。実際、ランプの動作
は、いくつかのガスにより種々のメカニズムを通して損
なわれることが知られている。水素（H2）は希ガス中の
放電内に放出された電子の一部と相互作用し、ランプを
点灯するのに必要な最低電圧を増加させる。酸素（O2）
と水（H2O）は酸化水銀を生成し、この元素を除去す
る。最後に、酸化炭素COとCO2は電極と接触して分解し
てO2を生成し上述した負の効果を生じ、また蛍光体上に
堆積してランプ内に暗領域を作り出す炭素を生成する。
性ガスの吸着手段の提供である。実際、ランプの動作
は、いくつかのガスにより種々のメカニズムを通して損
なわれることが知られている。水素（H2）は希ガス中の
放電内に放出された電子の一部と相互作用し、ランプを
点灯するのに必要な最低電圧を増加させる。酸素（O2）
と水（H2O）は酸化水銀を生成し、この元素を除去す
る。最後に、酸化炭素COとCO2は電極と接触して分解し
てO2を生成し上述した負の効果を生じ、また蛍光体上に
堆積してランプ内に暗領域を作り出す炭素を生成する。
ヨーロッパ特許出願Ａ−0669639号及びＡ−0691670号
でもこの問題に直面しており、上述したガスを吸収する
観点から、ゲッタ材料の粉末を水銀放出材料の粉末に添
加することを提案している。最も一般的に使用されるゲ
ッタ材料は、ジルコニウム84％、アルミニウム16％の重
量％成分を有する合金で、St101の商品名で出願人によ
り製造販売された。ランプ内で使用できる他のゲッタ材
料は、例えば、ジルコニウム70％、バナジウム24.6％、
鉄5.4％の重量％成分を有する合金、及びジルコニウム7
6.6、鉄23.4％の重量％成分を有する合金で、それぞれS
t707及び、St198の商品名で出願人により各々製造販売
された。
でもこの問題に直面しており、上述したガスを吸収する
観点から、ゲッタ材料の粉末を水銀放出材料の粉末に添
加することを提案している。最も一般的に使用されるゲ
ッタ材料は、ジルコニウム84％、アルミニウム16％の重
量％成分を有する合金で、St101の商品名で出願人によ
り製造販売された。ランプ内で使用できる他のゲッタ材
料は、例えば、ジルコニウム70％、バナジウム24.6％、
鉄5.4％の重量％成分を有する合金、及びジルコニウム7
6.6、鉄23.4％の重量％成分を有する合金で、それぞれS
t707及び、St198の商品名で出願人により各々製造販売
された。
従来技術から、電極を囲むシールド部材上にゲッタ材
料と水銀放出材料の両方を直接設けることが知られてお
り、従って、水銀分配、反応性ガス吸着、及び電極シー
ルドの３つの機能全てを同じ部材に含む。この部材は、
本技術分野では単に「シールド」と呼ばれ、この用語は
以下の記述で使用される。
料と水銀放出材料の両方を直接設けることが知られてお
り、従って、水銀分配、反応性ガス吸着、及び電極シー
ルドの３つの機能全てを同じ部材に含む。この部材は、
本技術分野では単に「シールド」と呼ばれ、この用語は
以下の記述で使用される。
米国特許第3,657,589号ではゲッタ材料を水銀放出材
料と混合することが可能であるが、銅を基にした促進合
金が利用される時、最早これは可能ではない。実際、水
銀放出のための活性化の間、銅を基にした合金は溶け、
少なくとも部分的にゲッタ表面をコーティングしてガス
吸着に関する機能を減じる。この理由のために、促進合
金を使用する時はゲッタ材料は水銀放出材料から分離さ
れることが好ましい。これは、粉末にされた水銀放出材
料と粉末にされたゲッタの分離したトラックを、ストリ
ップの形状をした支持体上に付着させることによる最も
便利な方法で得られる。上述のヨーロッパ特許出願は、
ストリップの両方の表面上に冷間圧延を通じて２種の粉
末を付着させることにより、この条件に応じる可能性を
既に示唆している。そのような技術は、常温の支持スト
リップと粉末を適切な形状で圧着ローラの間に通し、粉
末のトラックを得ることから成る。しかし、ストリップ
の両方の表面上への付着は、実際に実行することが困難
である。実際、単一の製造段階で両面を圧延すること
は、２つの向かい合うローラの間にストリップを垂直に
通す一方、ストリップの両側から２種の異なる粉末を注
ぐことを必要とするが、この操作はかなり複雑である。
他方、２つの異なる経路で両面上への付着を実行した
時、第２の圧延段階の間に第１の付着トラックが除去さ
れるか、または変化させられる危険がある。更に、スト
リップの両面圧延のあり得る危険は、もしシールドを製
造するためにストリップが曲げられたら、特に曲げの凹
部は、粉末が除去されるかもしれないことである。最後
に、粉末圧延が異なる粉末を使用しなければならない
時、最後のあり得る欠点に直面する。実際、異なる硬度
の粉末が支持金属中に異なる強さの機械的歪を引き起こ
し、もし平衡してなければ、変形の原因となる。特に、
ストリップは側面の１つに沿って伸び、結局、横曲げに
なる（サーベル形状）。
料と混合することが可能であるが、銅を基にした促進合
金が利用される時、最早これは可能ではない。実際、水
銀放出のための活性化の間、銅を基にした合金は溶け、
少なくとも部分的にゲッタ表面をコーティングしてガス
吸着に関する機能を減じる。この理由のために、促進合
金を使用する時はゲッタ材料は水銀放出材料から分離さ
れることが好ましい。これは、粉末にされた水銀放出材
料と粉末にされたゲッタの分離したトラックを、ストリ
ップの形状をした支持体上に付着させることによる最も
便利な方法で得られる。上述のヨーロッパ特許出願は、
ストリップの両方の表面上に冷間圧延を通じて２種の粉
末を付着させることにより、この条件に応じる可能性を
既に示唆している。そのような技術は、常温の支持スト
リップと粉末を適切な形状で圧着ローラの間に通し、粉
末のトラックを得ることから成る。しかし、ストリップ
の両方の表面上への付着は、実際に実行することが困難
である。実際、単一の製造段階で両面を圧延すること
は、２つの向かい合うローラの間にストリップを垂直に
通す一方、ストリップの両側から２種の異なる粉末を注
ぐことを必要とするが、この操作はかなり複雑である。
他方、２つの異なる経路で両面上への付着を実行した
時、第２の圧延段階の間に第１の付着トラックが除去さ
れるか、または変化させられる危険がある。更に、スト
リップの両面圧延のあり得る危険は、もしシールドを製
造するためにストリップが曲げられたら、特に曲げの凹
部は、粉末が除去されるかもしれないことである。最後
に、粉末圧延が異なる粉末を使用しなければならない
時、最後のあり得る欠点に直面する。実際、異なる硬度
の粉末が支持金属中に異なる強さの機械的歪を引き起こ
し、もし平衡してなければ、変形の原因となる。特に、
ストリップは側面の１つに沿って伸び、結局、横曲げに
なる（サーベル形状）。
［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、上述の欠点を露呈することなしに、
水銀分配とガスのゲッタの機能を併せ持つ蛍光ランプの
ための改良されたシールドの製造のプロセスを提供する
ことである。本発明の他の目的は、その方法により製造
されたシールドである。
水銀分配とガスのゲッタの機能を併せ持つ蛍光ランプの
ための改良されたシールドの製造のプロセスを提供する
ことである。本発明の他の目的は、その方法により製造
されたシールドである。
［課題を解決するための手段］ そのような目的は、水銀分配のための装置を製造する
プロセス、反応性ガスの吸着、及び蛍光ランプ内部の電
極シールドに関する本発明の第１の形態により達成され
る。
プロセス、反応性ガスの吸着、及び蛍光ランプ内部の電
極シールドに関する本発明の第１の形態により達成され
る。
本発明は、 ストリップの軸線に関して対称な２点に加えられる機
械的歪の差異が15％以上にならないように、粉末にされ
た水銀放出材料の可変数のトラックと１種またはそれ以
上の粉末にされたゲッタ材料を冷間圧延により金属スト
リップの単一表面上に付着させ、 製造されるシールドの円周よりわずかに大きいか、シ
ールドの高さに等しい間隔でストリップをバラバラに切
断し、 ストリップの小片をリング状に形成し、ストリップの
短い方の端を結合する、という諸段階から成る。
械的歪の差異が15％以上にならないように、粉末にされ
た水銀放出材料の可変数のトラックと１種またはそれ以
上の粉末にされたゲッタ材料を冷間圧延により金属スト
リップの単一表面上に付着させ、 製造されるシールドの円周よりわずかに大きいか、シ
ールドの高さに等しい間隔でストリップをバラバラに切
断し、 ストリップの小片をリング状に形成し、ストリップの
短い方の端を結合する、という諸段階から成る。
［図面の簡単な説明］ 本発明は、図を参照して、次の制限されない実施例を
通して記述される。
通して記述される。
図１は、本発明によるシールドの製造に対して１つの
可能なストリップを示している。
可能なストリップを示している。
図２は、本発明の他の実施例によるシールドの製造に
対して１つの可能なストリップを示している。
対して１つの可能なストリップを示している。
図３は、本発明のシールドの好ましい形状の製造のた
めに利用される金属支持材の１つの可能な断面（尺度は
表現していない）を示している。
めに利用される金属支持材の１つの可能な断面（尺度は
表現していない）を示している。
図４は、図１のストリップを通して得られる、本発明
のシールドを示している。
のシールドを示している。
図5aと図5bは、図２のストリップから得られる、本発
明によるシールドの好ましい２つの実施例を示してい
る。
明によるシールドの好ましい２つの実施例を示してい
る。
図６は、電極付近の動作位置に取り付けられた、本発
明によるシールドを有するランプの破断図を示してい
る。
明によるシールドを有するランプの破断図を示してい
る。
［発明の実施の形態］ 前に述べたように、冷間圧延により種々の材料のトラ
ックが支持金属ストリップの単一表面上に配置される。
冷間圧延は、冷間圧縮により粉末を支持材に接着するロ
ーラの下に連続して送られる支持ストリップ上に遊離粉
末のトラックを注型することから成る、よく知られた技
術である。
ックが支持金属ストリップの単一表面上に配置される。
冷間圧延は、冷間圧縮により粉末を支持材に接着するロ
ーラの下に連続して送られる支持ストリップ上に遊離粉
末のトラックを注型することから成る、よく知られた技
術である。
ストリップは種々の材料で作ることができるが、ニッ
ケルでメッキされた鉄が好ましく、それは良い機械的特
性と、高温のランプの動作段階の間に起こり得る酸化に
対する高い耐性とを併せ持っている。ストリップの厚さ
は、好ましくは0.1〜0.3mmから成る。ストリップの幅は
最終的なシールドの高さ（一般に４〜6.5mm）に対応す
るか、設計されたシールドの円周よりもわずかに大き
い。これら２つの選択は図１、図２に各々示され、以下
で詳細に論じられる。
ケルでメッキされた鉄が好ましく、それは良い機械的特
性と、高温のランプの動作段階の間に起こり得る酸化に
対する高い耐性とを併せ持っている。ストリップの厚さ
は、好ましくは0.1〜0.3mmから成る。ストリップの幅は
最終的なシールドの高さ（一般に４〜6.5mm）に対応す
るか、設計されたシールドの円周よりもわずかに大き
い。これら２つの選択は図１、図２に各々示され、以下
で詳細に論じられる。
ストリップのいわゆる「サーベル」形状問題を回避す
るために、材料の圧延の間、同一のストリップの軸線に
関して対称な機械的歪をストリップに及ぼすように注意
しなければならない。今後、機械的歪に言及する時、対
称の概念はより緩和された意味で与えられる。即ち、機
械的負荷の値の厳密な等しさを意味するというよりは、
ストリップの中心軸線に関して幾何学的に対称な点に加
えられた機械的負荷が類似しており、互いに値が15％以
上は異ならないという意味を暗示する。
るために、材料の圧延の間、同一のストリップの軸線に
関して対称な機械的歪をストリップに及ぼすように注意
しなければならない。今後、機械的歪に言及する時、対
称の概念はより緩和された意味で与えられる。即ち、機
械的負荷の値の厳密な等しさを意味するというよりは、
ストリップの中心軸線に関して幾何学的に対称な点に加
えられた機械的負荷が類似しており、互いに値が15％以
上は異ならないという意味を暗示する。
対称歪の状態は、種々の異なる方法で得られる。スト
リップの軸線の周りで粉末のトラックが不均一に分布し
ている場合、幅の狭いローラの列を利用することが可能
であり、各ローラは、粉末トラックで被覆されているか
いないかのどちらかである、すぐ下のストリップ部分に
異なる負荷を加える。更に容易に、ストリップの軸に関
して対称なトラックが互いに15％以上異ならない硬度を
有する材料から成る種々の方法で材料を付着させること
により、上記対称歪状態が達成できる。幾何学的見地か
ら、この条件はトラックの数が偶数の場合、ストリップ
の軸線は圧延された材料が存在しないことを必要とし、
一方、トラックの数が奇数の場合、ストリップの軸線が
１つの材料トラックの軸線と一致することを必要とす
る。上記の対称の条件を満足するために、利用される種
々の材料の硬度を知る必要がある。一般に、ゲッタ合金
は水銀を放出する金属間化合物より硬い。しかし、好ま
しい実施例では、硬度対称の必要な条件は、同じ材料の
偶数のトラックをストリップの軸線に関して対称に配置
することにより簡単に満たされる（可能な中心トラック
を除く）。
リップの軸線の周りで粉末のトラックが不均一に分布し
ている場合、幅の狭いローラの列を利用することが可能
であり、各ローラは、粉末トラックで被覆されているか
いないかのどちらかである、すぐ下のストリップ部分に
異なる負荷を加える。更に容易に、ストリップの軸に関
して対称なトラックが互いに15％以上異ならない硬度を
有する材料から成る種々の方法で材料を付着させること
により、上記対称歪状態が達成できる。幾何学的見地か
ら、この条件はトラックの数が偶数の場合、ストリップ
の軸線は圧延された材料が存在しないことを必要とし、
一方、トラックの数が奇数の場合、ストリップの軸線が
１つの材料トラックの軸線と一致することを必要とす
る。上記の対称の条件を満足するために、利用される種
々の材料の硬度を知る必要がある。一般に、ゲッタ合金
は水銀を放出する金属間化合物より硬い。しかし、好ま
しい実施例では、硬度対称の必要な条件は、同じ材料の
偶数のトラックをストリップの軸線に関して対称に配置
することにより簡単に満たされる（可能な中心トラック
を除く）。
［実施例］ 対称トラックの材料を有する可能なストリップの一部
分が、図１、図２に示されている。図１では、最終的な
シールドの高さに等しい幅を有するストリップ10が示さ
れ、金属支持材12の表面11上に水銀放出材料のトラック
13、13′、及びゲッタ材料の１つのトラック15が配置さ
れている。図では、例としてのみ、水銀放出材料の２つ
のトラックとゲッタ材料の１つのトラックを有するスト
リップが示されているが、勿論、数、位置、及びこれら
のトラックの距離は必要によって変化できる。図２では
金属ストリップ20が示されており、図１のストリップよ
り広く、製造するシールドの円周よりわずかに大きな幅
を有する。支持材22の表面21の中心領域では、水銀放出
材料のトラック23、23′、23″とゲッタ材料のトラック
24、24′が圧着される。この場合、水銀放出材料の３つ
のトラックとゲッタ材料の２つのトラックを有する例が
示されたが、図１のストリップの場合に既に述べたよう
に、これらの数が可変であることは明らかである。スト
リップの両端では、表面21の２つの領域25、25′にはト
ラックの材料が圧着されない。圧着後の異なる材料のト
ラックの厚さは、一般に、20〜120μｍである。
分が、図１、図２に示されている。図１では、最終的な
シールドの高さに等しい幅を有するストリップ10が示さ
れ、金属支持材12の表面11上に水銀放出材料のトラック
13、13′、及びゲッタ材料の１つのトラック15が配置さ
れている。図では、例としてのみ、水銀放出材料の２つ
のトラックとゲッタ材料の１つのトラックを有するスト
リップが示されているが、勿論、数、位置、及びこれら
のトラックの距離は必要によって変化できる。図２では
金属ストリップ20が示されており、図１のストリップよ
り広く、製造するシールドの円周よりわずかに大きな幅
を有する。支持材22の表面21の中心領域では、水銀放出
材料のトラック23、23′、23″とゲッタ材料のトラック
24、24′が圧着される。この場合、水銀放出材料の３つ
のトラックとゲッタ材料の２つのトラックを有する例が
示されたが、図１のストリップの場合に既に述べたよう
に、これらの数が可変であることは明らかである。スト
リップの両端では、表面21の２つの領域25、25′にはト
ラックの材料が圧着されない。圧着後の異なる材料のト
ラックの厚さは、一般に、20〜120μｍである。
ストリップ上への粉末のトラックの接着を補助するた
めに、この分野の既知の技術に頼ることができる。例え
ば、ストリップ表面は機械的処理により凹凸があるよう
に作ることができる。或いは、粉末トラックの受け入れ
に適合するために、ストリップ全体の長さに沿って複数
の窪みを形成することが可能である。このオプションは
図３に示されており、本発明の１つの可能なストリップ
の断面を描いている（尺度図ではなく、利点の詳細をよ
り良く示すために厚み／幅の比を非常に強調してい
る）。ストリップ30は、上面31上に反応性材料の圧着の
ための受座32、32′を有する。以下により詳細に記述さ
れるように、ストリップ30の下面33に縦方向の変形34、
34′を設けることは、好ましい型のシールドの製造を補
助するために有用になり得る。粉末圧着の段階以前に平
坦な金属ストリップを適切に成形されたローラの間に通
すことにより、この若しくは他の適切なストリップの断
面が容易に得られる。
めに、この分野の既知の技術に頼ることができる。例え
ば、ストリップ表面は機械的処理により凹凸があるよう
に作ることができる。或いは、粉末トラックの受け入れ
に適合するために、ストリップ全体の長さに沿って複数
の窪みを形成することが可能である。このオプションは
図３に示されており、本発明の１つの可能なストリップ
の断面を描いている（尺度図ではなく、利点の詳細をよ
り良く示すために厚み／幅の比を非常に強調してい
る）。ストリップ30は、上面31上に反応性材料の圧着の
ための受座32、32′を有する。以下により詳細に記述さ
れるように、ストリップ30の下面33に縦方向の変形34、
34′を設けることは、好ましい型のシールドの製造を補
助するために有用になり得る。粉末圧着の段階以前に平
坦な金属ストリップを適切に成形されたローラの間に通
すことにより、この若しくは他の適切なストリップの断
面が容易に得られる。
次いで、材料のトラックを有するストリップは、バラ
バラに切断される。所望するシールドの高さに等しい幅
を有する、図１に示された種類のストリップは、図中の
点線に沿って、シールドの円周よりわずかに大きい間隔
で切断される。図２に示される他の実施例では、ストリ
ップは設計されたシールド円周より少し幅広でもよく、
図中の点線に沿って、所望するシールドの高さに対応す
る間隔で、小片はこのストリップから切断される。どち
らの場合も小片は矩形で、一般に端部の比は5:1〜15:1
である。
バラに切断される。所望するシールドの高さに等しい幅
を有する、図１に示された種類のストリップは、図中の
点線に沿って、シールドの円周よりわずかに大きい間隔
で切断される。図２に示される他の実施例では、ストリ
ップは設計されたシールド円周より少し幅広でもよく、
図中の点線に沿って、所望するシールドの高さに対応す
る間隔で、小片はこのストリップから切断される。どち
らの場合も小片は矩形で、一般に端部の比は5:1〜15:1
である。
本発明のシールドの製造の最終段階では、ストリップ
から切断された小片は曲げられ、短い端部を結合するこ
とによりリング状に閉じられる。例えば、クリンプ加工
または溶接により、結合は機械的に実現される。楕円ま
たは正方形断面のような種々のシールド断面の形状を得
ることが可能であるが、好ましい実施例は図5a、図5bに
示されるもので、それぞれ円形断面を有するシールド51
及び実質的に矩形の断面を有するシールド52を示す。
から切断された小片は曲げられ、短い端部を結合するこ
とによりリング状に閉じられる。例えば、クリンプ加工
または溶接により、結合は機械的に実現される。楕円ま
たは正方形断面のような種々のシールド断面の形状を得
ることが可能であるが、好ましい実施例は図5a、図5bに
示されるもので、それぞれ円形断面を有するシールド51
及び実質的に矩形の断面を有するシールド52を示す。
第２の形態では、本発明は、上記プロセスにより得ら
れたランプのためのシールドに関する。
れたランプのためのシールドに関する。
製造される実際のシールドは予め定められたランプに
依存し、特に材料の量、従って配置されるトラックの数
と幅が、異なるランプに必要な水銀放出材料とゲッタ材
料の量に依存する。
依存し、特に材料の量、従って配置されるトラックの数
と幅が、異なるランプに必要な水銀放出材料とゲッタ材
料の量に依存する。
水銀放出材料は、言及した米国特許第3,657,589号に
よるチタニウムとジルコニウムの両方またはいずれか一
方を有する水銀の金属間化合物であり、出願人名義のヨ
ーロッパ特許Ａ−0669639号及びＡ−0691670号記載のよ
うに、銅合金と混合して水銀放出を高める。製法、及び
これら材料からの水銀放出の条件のために、上記文献が
参照される。これらの材料は、好ましくは100〜250μｍ
の粉末度を有する粉末の形状で利用される。
よるチタニウムとジルコニウムの両方またはいずれか一
方を有する水銀の金属間化合物であり、出願人名義のヨ
ーロッパ特許Ａ−0669639号及びＡ−0691670号記載のよ
うに、銅合金と混合して水銀放出を高める。製法、及び
これら材料からの水銀放出の条件のために、上記文献が
参照される。これらの材料は、好ましくは100〜250μｍ
の粉末度を有する粉末の形状で利用される。
利用されるゲッタ材料は、好ましくは言及したSt101
であり、合金の製法と使用の条件に関して参照された米
国特許第3,203,901号で開示されている。言及されたSt7
07、St198合金を使用することも可能であり、製法と利
用の条件が米国特許第4,312,669号、及び第4,306,887号
でそれぞれ開示されている。ゲッタ材料の粉末度は、好
ましくは100〜250μｍである。
であり、合金の製法と使用の条件に関して参照された米
国特許第3,203,901号で開示されている。言及されたSt7
07、St198合金を使用することも可能であり、製法と利
用の条件が米国特許第4,312,669号、及び第4,306,887号
でそれぞれ開示されている。ゲッタ材料の粉末度は、好
ましくは100〜250μｍである。
図４では、図１のストリップを使用することにより製
造されたシールド40が示されており、トラックが円周方
向に配置されているのが示されている。図１のストリッ
プは、シールド円周よりわずかに大きい間隔で、点線に
沿って切断される。このように、得られた小片はリング
のように曲げられ、点41でスポット溶接され、こうし
て、外面42上にトラック13、13′、及び15を有する完全
なシールド40を形成する。
造されたシールド40が示されており、トラックが円周方
向に配置されているのが示されている。図１のストリッ
プは、シールド円周よりわずかに大きい間隔で、点線に
沿って切断される。このように、得られた小片はリング
のように曲げられ、点41でスポット溶接され、こうし
て、外面42上にトラック13、13′、及び15を有する完全
なシールド40を形成する。
本発明によるシールドの好ましい実施例は図２のスト
リップから得られ、図5a、図5bに示される。ストリップ
の端部では、２つの領域25、25′には材料が圧着され
ず、シールド製造の最終的な溶接段階のために利用可能
なままにされる。この場合、図２の点線に沿って、シー
ルドの所望の高さに対応する間隔で切ることにより、ス
トリップは切断される。次に、得られた小片は曲げら
れ、領域25、25′で溶接され、種々の材料のトラックが
軸に平行な方向のシールドの外面54上にあるシールドを
得る。シールドの可能な断面は多いが、好ましいのは円
形断面のシールド51が示される図5a、及び実質的に矩形
の断面を有するシールド52が示される図5bで示されるも
のである。図２の幅広のストリップの使用は好ましい。
なぜならば、この場合、溶接53の実行と、ランプ内部で
所定位置にシールドを保持する支持体に対してシールド
を溶接するために幅広の空き領域が利用可能だからであ
る。
リップから得られ、図5a、図5bに示される。ストリップ
の端部では、２つの領域25、25′には材料が圧着され
ず、シールド製造の最終的な溶接段階のために利用可能
なままにされる。この場合、図２の点線に沿って、シー
ルドの所望の高さに対応する間隔で切ることにより、ス
トリップは切断される。次に、得られた小片は曲げら
れ、領域25、25′で溶接され、種々の材料のトラックが
軸に平行な方向のシールドの外面54上にあるシールドを
得る。シールドの可能な断面は多いが、好ましいのは円
形断面のシールド51が示される図5a、及び実質的に矩形
の断面を有するシールド52が示される図5bで示されるも
のである。図２の幅広のストリップの使用は好ましい。
なぜならば、この場合、溶接53の実行と、ランプ内部で
所定位置にシールドを保持する支持体に対してシールド
を溶接するために幅広の空き領域が利用可能だからであ
る。
図３に示される断面を有するストリップから得られた
時、シールド52の形状が特に好ましい結果になるであろ
う。本質的に矩形の断面を有するシールド52にあって
は、小片の曲がり部分を材料のトラックが無い領域に位
置決めすることができ、こうして曲げの間に起き得る全
ての紛失粉末の危険を防止する。勿論、図３で示される
ような断面のストリップから得られた矩形シールドは好
ましいけれども、本発明によるシールド形状とストリッ
プ断面の全ての組み合わせが可能である。例えば、切欠
き34、34′を有する受座32、32′を有しないストリップ
から生じる矩形シールド、または切欠き34、34′を有せ
ずシールドの外面に受座32、32′を有するか有しないス
トリップを使用する円形断面のシールドを製造すること
が可能である。図６では、直線型ランプの端部の破断図
が示されており、動作位置で本発明のシールドが示され
ている。ランプ60、電力を供給する電極62を有する電気
接触子61、及び支持体64に固定されたシールド63が図に
示されている。
時、シールド52の形状が特に好ましい結果になるであろ
う。本質的に矩形の断面を有するシールド52にあって
は、小片の曲がり部分を材料のトラックが無い領域に位
置決めすることができ、こうして曲げの間に起き得る全
ての紛失粉末の危険を防止する。勿論、図３で示される
ような断面のストリップから得られた矩形シールドは好
ましいけれども、本発明によるシールド形状とストリッ
プ断面の全ての組み合わせが可能である。例えば、切欠
き34、34′を有する受座32、32′を有しないストリップ
から生じる矩形シールド、または切欠き34、34′を有せ
ずシールドの外面に受座32、32′を有するか有しないス
トリップを使用する円形断面のシールドを製造すること
が可能である。図６では、直線型ランプの端部の破断図
が示されており、動作位置で本発明のシールドが示され
ている。ランプ60、電力を供給する電極62を有する電気
接触子61、及び支持体64に固定されたシールド63が図に
示されている。
本発明のシールドは、従来技術のシールドに対して多
くの利点を有する。主な利点は、本発明のシールドを用
いて水銀放出材料がゲッタ材料から分離して保たれ、種
々の材料の作用中にあり得る干渉を回避し、更に、全て
の材料が支持体の単一表面上にロール圧着され、実際の
製造が困難な従来技術のシールドに要求される両表面で
の圧着を回避することである。
くの利点を有する。主な利点は、本発明のシールドを用
いて水銀放出材料がゲッタ材料から分離して保たれ、種
々の材料の作用中にあり得る干渉を回避し、更に、全て
の材料が支持体の単一表面上にロール圧着され、実際の
製造が困難な従来技術のシールドに要求される両表面で
の圧着を回避することである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01J 9/395 H01J 61/24
Claims (3)
- 【請求項１】蛍光ランプ内部の水銀分配、反応性ガス吸
着、及び電極シールドのための装置を製造するプロセス
で、 ストリップの軸線に関して対称な２点に加えられる機械
的歪の差異が15％以上にならないように、粉末にされた
水銀放出材料の可変数のトラックと１または複数の粉末
にされたゲッタ材料が冷間圧延により金属ストリップの
単一表面上に付着され、 製造されるシールドの円周よりわずかに大きいか、シー
ルドの高さに等しい間隔でストリップをバラバラに切断
し、 ストリップの小片をリング状に形成し、ストリップの短
い方の２端を結合する、という諸段階から成ることを特
徴とするプロセス。 - 【請求項２】ストリップの一表面（31）が、縦方向の受
座（32、32′）を具備するこのにより粉末トラックを受
け入れるように適合されることを特徴とする、請求項１
記載のプロセス。 - 【請求項３】ストリップの一表面（33）が、縦方向の変
形部分（34、34′）を具備することにより曲げ部分の位
置決めをするように適合されることを特徴とする、請求
項１記載のプロセス。
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