JP3151166B2

JP3151166B2 - 高圧放電灯およびその製造方法

Info

Publication number: JP3151166B2
Application number: JP06404897A
Authority: JP
Inventors: 徳一新見; 道生浅井
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1996-05-16
Filing date: 1997-03-18
Publication date: 2001-04-03
Anticipated expiration: 2017-03-18
Also published as: CZ294773B6; EP0807957A3; EP0807957B1; CN1166045A; JPH1031978A; US6224449B1; CN1275791A; DE69713453D1; DE69713453T2; CZ95797A3; US6057644A; EP0807957A2

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、セラミック放電管を使用
した高圧放電灯およびその製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】こうした高圧放電灯においては、セラミ
ック放電管の両方の端部の内側に閉塞材（通常、セラミ
ックプラグと呼ばれている。）を挿通させ、各端部を閉
塞し、各閉塞材に貫通孔を設け、この貫通孔には、所定
の電極システムを固着した金属電流導体が挿通されてい
る。セラミック放電管の内部空間にはイオン化発光物質
を封入する。このような高圧放電灯としては、高圧ナト
リウム発光ランプ、メタルハライドランプが知られてお
り、特に、メタルハライドランプは、良好な演色性を備
えている。放電管の材質としてセラミックを使用するこ
とによって、高温での使用が可能となった。

【０００３】こうした放電灯においては、セラミック放
電管の端部と電極装置保持材との間を気密にシールする
必要がある。セラミック放電管の本体は、両端がすぼま
った管状ないし樽状をなしていたり、あるいは真っ直ぐ
な管状をなしている。セラミック放電管は、例えばアル
ミナ焼結体からなる。セラミック放電管の端部の封止方
法としては、例えば、特開平６−３１８４３５号公報に
おいて、次の構造が開示されている。セラミック放電管
の端部の内側に、閉塞材を挿通し、保持する。閉塞材の
軸方向に向かって延びるように、貫通孔が形成されてお
り、貫通孔内に、細長い電極装置保持材が挿通され、固
定されている。ここで、閉塞材は、アルミナと、電極装
置保持材の構成金属との双方を一定割合で含有するサー
メットによって形成し、閉塞材の熱膨張係数が、電極装
置保持材の熱膨張係数とセラミック放電管の熱膨張係数
との間に位置するようにする。

【０００４】この封止構造を形成する際には、セラミッ
ク放電管の仮焼体の中に閉塞材の仮焼体を挿入しない状
態で、セラミック放電管を焼成したときには、端部の内
径が閉塞材の外径よりも小さくなるように設計されてい
る。従って、閉塞材はセラミック放電管の端部の中に強
固に締めつけられ、保持されている。閉塞材と電極装置
保持材とについても同様である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、本発明者は、
こうした封止構造について更に検討を進めた結果、次の
ような問題点があることを見いだした。即ち、この封止
構造では、閉塞材と電極装置保持材との間の圧力によっ
て両者の間を封止しているが、それでも点灯─消灯のサ
イクルを多数回繰り返すのであるから、両者の熱膨張係
数の相違から見て、この封止部分の信頼性を一層高めて
おく必要がある。特に、メタルハライドは高い耐蝕性を
有していることから、高い耐蝕性、信頼性を有するシー
ル構造を開発することが必要である。

【０００６】本発明の課題は、閉塞材とセラミック放電
管との間に実質的に熱応力を加えることなく、メタルハ
ライド等に対して高い耐蝕性、信頼性を有する新規なシ
ール構造を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る高圧放電灯
は、内部空間にイオン化発光物質および始動ガスが充填
されているセラミック放電管、セラミック放電管の端部
の内側に少なくとも一部が固定されている閉塞材であっ
て、貫通孔が設けられている閉塞材、閉塞材の貫通孔に
挿通されている導電性部材、および、内部空間に設けら
れている電極装置を備えており、閉塞材とセラミック放
電管との材質が同質であり、閉塞材と導電性部材とがメ
タライズ層によって気密に接合されていることを特徴と
する。

【０００８】また、本発明は、前記の高圧放電灯を製造
するのに際して、閉塞材の被焼成体の貫通孔中に導電性
部材を挿入し、被焼成体の貫通孔と導電性部材との間に
層状のメタライズ用材料を介在させ、次いで前記被焼成
体、メタライズ用材料および導電性部材を一体で焼成す
ることを特徴とする。

【０００９】また、本発明に係る高圧放電灯は、内部空
間にイオン化発光物質および始動ガスが充填されている
セラミック放電管、このセラミック放電管の端部の貫通
孔に挿通されている導電性部材、および、内部空間に設
けられている電極装置を備えており、セラミック放電管
の端部と導電性部材とがメタライズ層によって気密に接
合されていることを特徴とする。

【００１０】また、本発明は、前記の高圧放電灯を製造
するのに際して、セラミック放電管の被焼成体の端部の
貫通孔中に導電性部材を挿入し、前記被焼成体の貫通孔
と導電性部材の表面との間に層状のメタライズ用材料を
介在させ、被焼成体、メタライズ用材料および導電性部
材を一体で焼成することを特徴とする。

【００１１】本発明者は、セラミック放電管の端部に固
定されている閉塞材と、セラミック放電管との材質を同
質とし、この閉塞材と導電性部材とをメタライズ層によ
って気密に接合することに想到し、実験を行った結果、
閉塞材と導電性部材とが極めて高い気密性を保持してお
り、しかも点灯─消灯のサイクルを多数回繰り返しても
高い信頼性を有していることを発見し、本発明に到達し
た。

【００１２】本発明者は、更に、セラミック放電管の端
部の内側に、導電性部材を直接にメタライズ層を介して
気密に封止することによって、やはり閉塞材と導電性部
材とが極めて高い気密性を保持しており、しかも点灯─
消灯のサイクルを多数回繰り返しても高い信頼性を有し
ていることを発見した。これによって、閉塞材をなくす
ことができるので、部品点数が少なくなり、特に製造工
程が極めて簡略化されるので、産業上の利点が極めて大
きい。

【００１３】しかも、この技術は、高圧放電灯の小型化
に対して極めて有効であった。即ち、高圧放電灯の幅方
向の寸法は、端部の寸法によって制限される。しかし、
セラミック放電管の端部の内側に閉塞材を挿入するた
め、セラミック放電管の幅方向の寸法をある程度以上小
さくすることは困難であり、このためセラミック放電管
の内部空間の容積をある程度以上小さくすることは困難
であった。この結果、具体的には、出力を２５Ｗ以下の
レベルに押さえると、セラミック放電管内の空間の発光
効率が非常に低くなった。本発明によれば、こうした小
型化が可能になるので、出力２５Ｗ以下といったレベル
の小出力の高圧放電灯を商品として提供できる点で、画
期的である。

【００１４】こうした本発明の作用効果を更に説明す
る。発光管または閉塞材の材料として使用されるセラミ
ックスと、導電性部材とは、通常相当量の熱膨張差が存
在しており、ランプの点灯−消灯の繰り返しサイクルに
よって、この熱膨張差がリークの原因になりうる。この
点、本発明の構造によれば、従来のように圧着によるの
みでなく、メタライズ層によって化学的にも接合が行わ
れており、しかも、このメタライズ層が完全にリジッド
な材質ではないので、界面に発生する熱歪みを緩和する
作用がある。しかも、メタライズ層はハロゲン系ガス等
に対する耐蝕性も優れていることから、封止効果、耐久
性が著しく高い。

【００１５】

【発明の実施形態】導電性部材としては、電極装置が直
接に取り付けられた電極装置保持材であって良く、また
電極装置が直接取り付けられた電極装置保持材を挿入す
るための管状部材であっても良く、特に制限はない。後
者の例としては、特開平６−３１８４３５号公報に記載
の技術を例示できる。

【００１６】導電性部材の材質としては、各種の高融点
金属や、導電性セラミックスを使用できるが、導電率の
観点から、高融点金属の方が一層好ましい。こうした高
融点金属としては、更にモリブデン、タングステン、レ
ニウム、ニオブ、タンタルおよびこれらの合金からなる
群より選ばれた一種以上の金属が好ましい。

【００１７】このうち、ニオブおよびタンタルの熱膨張
係数は、セラミック放電管を構成するセラミックス、特
にアルミナセラミックスの熱膨張係数とほぼ釣り合う
が、これらの金属は、メタルハライドによって腐食され
易いことが知られている。従って、導電性部材の寿命を
長くするためには、導電性部材を、モリブデン、タング
ステン、レニウムおよびこれらの合金からなる群より選
ばれた金属によって形成することが好ましい。ただし、
これらのメタルハライドに対する耐蝕性が高い金属は、
一般に熱膨張係数が小さい。例えば、アルミナセラミッ
クスの熱膨張係数は８×１０^-6Ｋ^-1であり、モリブデン
の熱膨張係数は６×１０^-6Ｋ^-1であり、タングステン、
レニウムの熱膨張係数は６×１０^-6Ｋ^-1以下である。

【００１８】導電性部材の材質としてモリブデンを使用
した場合には、更に、モリブデンの中にＬａ₂Ｏ₃とＣ
ｅＯ₂との少なくとも一種類が合計で０．１重量％〜
２．０重量％含有されていることが特に好ましい。

【００１９】メタライズ層を構成する金属としては、モ
リブデン、タングステン、レニウム、ニオブ、タンタル
およびこれらの合金からなる群より選ばれた金属が好ま
しい。特にメタライズ層のハロゲンに対する耐蝕性を一
層向上させるためには、モリブデン、タングステン、レ
ニウムおよびこれらの合金からなる群より選ばれた金属
が特に好ましい。

【００２０】このメタライズ層中には、セラミックス成
分も含有させることができる。このセラミックス成分と
しては、イオン化発光物質に対して耐蝕性のセラミック
スが好ましく、具体的には、Ａｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、Ｙ
₂Ｏ₃、Ｄｙ₂Ｏ ₃およびＢ₂Ｏ₃からなる群より選ば
れた一種以上のセラミックスが好ましい。特にセラミッ
ク放電管の材質と同種のセラミックスが好ましく、アル
ミナセラミックスが特に好ましい。

【００２１】メタライズ層中における金属成分とセラミ
ックス成分との含有割合は、３０／７０体積％〜７０／
３０体積％とすることが好ましい。また、メタライズ層
の厚さは、１０〜２００μｍとすることが好ましい。

【００２２】特に好ましくは、メタライズ層を構成する
金属成分の主成分が、モリブデン、タングステン、レニ
ウムおよびこれらの合金からなる群より選ばれており、
セラミック成分の主成分が、アルミナ、イットリア、ム
ライトおよびシリカからなる群より選ばれた一種以上の
セラミックからなり、両者の割合が３０／７０〜７０／
３０体積％である。更には、メタライズ用材料中に、焼
成前の時点で２０体積％以下の金属シリコンを添加する
ことによって、焼成雰囲気中の水蒸気の酸素と反応し、
メタライズ中金属成分とこの酸素を仲立ちにして接合
し、メタライズ組織の気密性の向上をもたらす。

【００２３】本発明においてメタライズ層を形成するた
めには、閉塞材の被焼成体の貫通孔またはセラミック放
電管の被焼成体の貫通孔と、導電性部材との間に、層状
のメタライズ用材料を介在させる。メタライズ用材料と
は、焼成後にメタライズ層を形成するような材料を言
い、具体的には前記したような金属成分やセラミック成
分を含んでいる。

【００２４】層状のメタライズ用材料は、好ましくは次
の方法によって作製できる。（１）閉塞材の被焼成体の貫通孔側の内面またはセラミ
ック放電管の被焼成体の貫通孔側の内面に、メタライズ
ペーストを塗布、印刷する。または，導電性部材の外側
面にメタライズペーストを塗布、印刷する。

【００２５】メタライズ層を構成するためのメタライズ
ペーストの中には、熱分解性に優れたバインダーを添加
することが好ましく、こうしたバインダーとしては、エ
チルセルロース、アクリル系バインダーを例示できる。

【００２６】（２）前記被焼成体と導電性部材との間
に、メタライズ用材料からなる筒状成形体を挿入し、介
在させる。この筒状成形体は、取り扱いに耐える構造強
度を必要とするために、プレス成形法によって成形する
ことが好ましい。

【００２７】この筒状成形体を製造する際には、前記し
たメタライズ層用の金属成分および必要に応じてセラミ
ック成分に対して、バインダーを添加する。このバイン
ダーとしては、熱によって解離し易く、かつプレスし易
いバインダーが好ましく、ポリビニルアルコール（ＰＶ
Ａ）やアクリル系バインダーが好ましい。メタライズ層
用の前記成分にバインダーと若干の溶剤とを添加し、ス
プレードライヤー等によって造粒して顆粒を作製する。
または、メタライズ層用の前記成分にバインダーと若干
の溶剤とを添加し、混練、乾燥、粉砕することによっ
て、顆粒を形成できる。この顆粒を２〜３トン／ｃｍ²
の圧力でプレス成形し、筒状成形体を得る。組み立ての
際には、筒状成形体を導電性部材に嵌め合わせ、筒状成
形体の外側に前記被焼成体を嵌め合わせる。なお、筒状
成形体の焼成条件は、メタライズペーストの焼成条件と
同様である。

【００２８】（３）前記被焼成体と導電性部材との間
に、メタライズ用材料からなるシート状成形体を介在さ
せる。

【００２９】このシート状成形体を作製するには、前記
したメタライズ層用の金属成分および必要に応じてセラ
ミック成分に対して、アクリル系バインダーやエチルセ
ルロース等のバインダーを添加し、ブチルカルビトール
アセテート（ＢＣＡ）等の溶剤を使用し、例えばドクタ
ーブレード法によってシート状の成形体を得る。

【００３０】閉塞材の材質としては、セラミック放電管
と同種の材質を使用する。これによって、セラミック放
電管と閉塞材との間で、セラミック放電管の中心軸方向
への残留応力が、ほとんど発生しなくなる。ここで同種
の材質とは、ベースとなるセラミックスが共通している
ものを言い、添加成分には異同があっても差し支えな
い。

【００３１】導電性部材が金属からなる場合、メタライ
ズ層中の金属成分と、導電性部材とは、共通の材質が含
まれていることが好ましく、これによって両者の接合力
が一層向上する。

【００３２】セラミック放電管の両端において、前述し
たような封止方法を採用することができるが、このうち
一方の端部においては、導電性部材の内部を通してイオ
ン化発光物質を注入する必要があることから、導電性部
材を管状とする必要がある。他方の端部においては、ロ
ッド状、管状等、種々の形状の導電性部材を採用するこ
とができる。

【００３３】セラミック放電管の形状は、一般的には、
管状、円筒状、樽状等とすることができる。電極装置保
持材が管状であり、この電極装置保持材を通して放電管
の内部にイオン化発光物質を封入した場合には、この封
入の後に、電極装置保持材をレーザー溶接またはＴＩＧ
溶接によって閉塞させる。

【００３４】図１は、高圧放電灯の全体の構造の一例を
概略的に示す平面図である。石英ガラスまたは硬質ガラ
スからなる外管２の中に、セラミック放電管１０が収容
されており、外管２の中心軸とセラミック放電管１０の
中心軸とが一致している。外管２の両端は、口金３によ
って気密に閉塞されている。セラミック放電管１０は、
中央部が膨らんだ樽状の本体１１と、本体１１の両端に
ある端部１２とを備えている。セラミック放電管１０
は、２つのリード線１を介して外管２によって保持され
ており、各リード線１はそれぞれホイル４を介して口金
３に接続されている。上側のリード線１は、管状または
ロッド状の電極装置保持材６に対して溶接されており、
下側のリード線１は、管状の電極装置保持材５に対して
溶接されている。

【００３５】各電極装置保持材５、６は、それぞれ、各
閉塞材の貫通孔に挿通され、固定されている。各電極装
置保持材５、６には、本体１１内で、電極軸７が、溶接
によって気密に接続されている。この電極軸７に対して
コイル９が巻き付けられており、これによって電極装置
が構成されている。なお、この電極装置の形態について
は、特に限定されるものではなく、例えば、電極軸７の
末端部分を球状に形成し、この球状部分を電極として使
用することもできる。端部の封止構造については、後述
する。メタルハライド高圧放電灯の場合には、セラミッ
ク放電管１０の内部空間１３に、アルゴン等の不活性ガ
スとメタルハライドとを封入し、更に必要に応じて水銀
を封入する。

【００３６】図２（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、図１に
示すセラミック放電管の端部の周辺を拡大して示す断面
図である。図２（ａ）においては、本体１１の内面は曲
面形状をなしており、端部１２の内面１２ａは、セラミ
ック放電管の中心軸方向に見ると真っ直ぐである。端部
１２の内側には、閉塞材１４が挿通されている。放電管
１１と閉塞材１４とは、互いに同種のセラミックス、好
ましくはアルミナセラミックスによって形成されてお
り、両者の界面は、焼成段階でほぼ消失している。

【００３７】貫通孔１４ａ内には、細長い管状の電極装
置保持材５が挿通されている。電極装置保持材５の外側
の末端には、始動ガスおよびイオン化発光物質を封入し
た後に封止する開口が設けられている。閉塞材１４と電
極装置保持材５との間は、メタライズ層１５によって封
止されている。

【００３８】図２（ｂ）においては、導電性部材１６は
管状をなしており、管状部材１６の内側に、電極装置が
直接に取り付けられた電極装置保持材１７が挿入されて
いる。この取り付け方法は、特開平６−３１８４３５号
公報に開示されており、具体的には管状部材１６と電極
装置保持材１７との各外側端部を相互に溶接する。

【００３９】図３（ａ）においては、セラミック放電管
１１の端部１８の内側に電極装置保持材５を挿入し、電
極装置保持材５と端部１８の内周面１８ａとの間をメタ
ライズ層１９によって封止する。図３（ｂ）において
は、管状部材１６の内側に、電極装置保持材１７が挿入
されている。管状部材１６と端部１８の内周面１８ａと
の間をメタライズ層１９によって封止する。

【００４０】図４（ａ）、（ｂ）、図５（ａ）、（ｂ）
は、それぞれ、本発明の好適例に係る高圧放電灯を概略
的に示す断面図である。図４（ａ）においては、真っ直
ぐな管状のセラミック放電管２０の両端の内側に、それ
ぞれ閉塞材１４が固定されている。各端部において、閉
塞材１４と管状部材１６との間がメタライズ層１５によ
って封止されている。

【００４１】図４（ｂ）においては、真っ直ぐな管状の
セラミック放電管２０の両端の内側に、それぞれ閉塞材
が固定されている。ここで、図４（ｂ）において上側の
端部においては、閉塞材１４と電極装置保持材５との間
がメタライズ層１５によって封止されている。下側の端
部においては、端部２０ａの内側に閉塞材１４Ａが固定
されており、閉塞材１４Ａの貫通孔１４ａの中にロッド
状の電極装置保持材３０が挿入されており、閉塞材１４
Ａと保持材３０とがメタライズ層１５によって封止され
ている。

【００４２】図５（ａ）においては、真っ直ぐな管状の
セラミック放電管の両端の内側に、それぞれ管状部材１
６が挿入されており、管状部材１６の貫通孔の中に電極
装置保持材１７が固定されている。管状部材１６とセラ
ミック放電管２１の端部との間が、メタライズ層１９に
よって封止されている。

【００４３】図５（ｂ）においては、真っ直ぐな管状の
セラミック放電管２２のうち、図面において上側の端部
では、突出部２２ｃが設けられており、突出部２２ｃの
中に、ロッド状の電極装置保持材３０が挿入されてい
る。突出部２２ｃの内周面２２ｂと保持材３０との間
が、メタライズ層１９によって封止されている。下側の
端部においては、セラミック放電管の端部に保持部材５
が挿入されており、保持部材５と端部内周面２２ａとの
間が、メタライズ層１９によって封止されている。

【００４４】以上述べてきた各実施態様において、導電
性部材上にメタライズ層を形成するのと同時に、このメ
タライズ層と、セラミック放電管または閉塞材との間
に、セラミック焼成層を設けることが一層好ましい。こ
の態様について更に説明する。図６（ａ）は、セラミッ
ク放電管１１、２１、２２または閉塞材１４と、導電性
部材５（１６、３０）との積層構造を拡大して示す断面
図である。この断面図の微構造を拡大して、図６（ｂ）
に模式的に示す。Ｃは導電性部材であり、ほぼ緻密な微
構造を有している。Ｂはメタライズ層である。Ａは、放
電管または閉塞材である。この接合構造が生成する過程
においては、メタライズ用材料からの金属の導電性部材
への拡散によって両者が強固に接合するが、放電管また
は閉塞材の方は既に強固にプレス成形されていて、粒子
が成長して気孔が少なく、セラミック成分の移動、拡散
が生じにくい。また、金属成分がメタライズ用材料から
放電管または閉塞材へと拡散すると悪影響がある。

【００４５】このため、図７（ａ）に示すように、セラ
ミック放電管１１、２１、２２または閉塞材１４と、メ
タライズ層１５（１９）との間に、セラミック焼成層２
４を生成させることが特に好ましい。この微構造を図７
（ｂ）に示す。ほぼ緻密な微構造を有する導電性部材Ｃ
の隣にメタライズ層Ｂが生成している。Ｄはセラミック
焼成層であるが、この焼成層とメタライズ層との間はセ
ラミック成分が拡散し易く、またこの焼成層とセラミッ
ク放電管または閉塞材との間は、同種の材質であるため
にセラミック成分の拡散によって強固な接合が生成し易
い。

【００４６】このように、層状のセラミック焼成用材料
中のセラミック成分がセラミック放電管または閉塞材の
中へと拡散し易く、両者の接合力が一層向上し、安定す
ると共に、メタライズ層１５（１９）から放電管または
閉塞材のセラミック組織への金属成分の拡散を防止する
ことができる。

【００４７】ここで、セラミック焼成層を、閉塞材また
はセラミック放電管とメタライズ層との間に生成させる
ためには、ここに層状のセラミック焼成用材料を介在さ
せる。セラミック焼成用材料とは、焼成後にセラミック
を生成するような材料を言い、具体的には前記したセラ
ミック成分を含む。

【００４８】層状のメタライズ用材料は、好ましくは次
の方法によって形成できる。（１）セラミックペーストを塗布、印刷する。

【００４９】（２）閉塞材の被焼成体またはセラミック
放電管の被焼成体と、層状のメタライズ用材料との間
に、セラミック焼成用材料からなる筒状成形体を挿入
し、介在させる。この筒状成形体は、取り扱いに耐える
構造強度を必要とするために、プレス成形法によって成
形することが好ましい。

【００５０】この筒状成形体を製造する際には、セラミ
ック成分に対して、バインダーを添加する。このバイン
ダーとしては、熱によって解離し易く、かつプレスし易
いバインダーが好ましく、ポリビニルアルコール（ＰＶ
Ａ）やアクリル系バインダーが好ましい。セラミック成
分にバインダーと若干の溶剤とを添加し、スプレードラ
イヤー等によって造粒して顆粒を作製する。または、セ
ラミック成分にバインダーと若干の溶剤とを添加し、混
練、乾燥、粉砕することによって、顆粒を形成できる。
この顆粒を２〜３トン／ｃｍ²の圧力でプレス成形し、
筒状成形体を得る。

【００５１】（３）閉塞材の被焼成体またはセラミック
放電管の被焼成体と、層状のメタライズ用材料との間
に、セラミック焼成用材料からなるシート状成形体を介
在させる。

【００５２】このシート状成形体を作製するには、セラ
ミック成分に対して、アクリル系バインダーやエチルセ
ルロース等のバインダーを添加し、ブチルカルビトール
アセテート等の溶剤を使用し、例えばドクターブレード
法によってシート状の成形体を得る。

【００５３】次に、本発明の各態様に係る高圧放電灯を
製造するための好適なプロセスについて述べる。図８、
図９、図１０は、それぞれ本発明の高圧放電灯を製造す
るためのプロセスを例示するフローチャートである。図
８に示す各工程によって、閉塞材を使用した高圧放電灯
を製造できる。まず、閉塞材の材料粉末（好ましくはア
ルミナ粉末）を成形してリング状の閉塞材の成形体を得
る。この段階では、スプレードライヤー等で造粒した粉
末を、２０００〜３０００Kgf/cm²の圧力でプレス成形
することが好ましい。得られた成形体を、好ましくは脱
脂および仮焼して仮焼体を得る。脱脂処理は、６００〜
８００℃の温度での加熱によって行うことが好ましく、
仮焼処理は、１２００〜１４００℃の温度、水素還元雰
囲気下での加熱によって行うことが好ましい。この仮焼
処理によって、閉塞材の成形体に対して、ある程度の強
度を与え、メタライズ用材料を閉塞材に接触させる時の
溶剤の吸い込みによるペーストレベリング不全を防ぎ、
また閉塞材のハンドリング性を高めることができる。

【００５４】次いで、閉塞材の仮焼体の内周面に、例え
ばメタライズペーストを塗布し、メタライズペースト層
を形成する。このメタライズペーストとしては、最も好
適な態様においては、Mo：６０ｖｏｌ．％と、Al₂O₃ 、
ムライトおよび金属シリコンのうちの少なくとも一種を
４０ｖｏｌ．％と、バインダ若干量および溶剤とで構成
されたメタライズペーストを使用する。この仮焼体を、
好ましくは９０〜１２０℃で乾燥させる。閉塞材の貫通
孔（スルーホール）へのメタライズペーストの印刷に際
しては、貫通孔の一方からマスクを介してメタライズペ
ーストを供給し、貫通孔の他方の端部から真空で引き、
メタライズペーストを貫通孔内に引き込んで、貫通孔の
内面全体にメタライズペーストを印刷することが好まし
い。

【００５５】次いで、導電性部材を仮焼体の貫通孔の中
に挿入する（組立工程）。この仮焼体を、露点２０〜５
０℃の還元雰囲気下で、１２００〜１６００℃の温度で
予備焼成する（焼成工程）。この予備焼成が終わった時
点で、導電性部材は閉塞材中に固定されている。

【００５６】一方、セラミック放電管の本体を成形し、
成形体を脱脂し、仮焼してセラミック放電管の仮焼体を
得る。得られた仮焼体の端面に、閉塞材の予備焼成体を
挿入し、所定の位置にセットし、露点−１５〜１５℃の
還元雰囲気下で、１６００〜１９００℃の温度で本焼成
して、本発明の高圧放電灯を得ている。

【００５７】図８に示すプロセスにおいて、閉塞材の内
周面にメタライズペーストの印刷を行わず、導電性部材
の表面の方にメタライズペーストを印刷することができ
る。また、閉塞材の表面に、この閉塞材と同種の材質か
らなるセラミックペーストを塗布してセラミックペース
ト層を形成し、この上にメタライズペーストを塗布する
ことができる。

【００５８】図９に示すプロセスにおいては、セラミッ
ク放電管の本体を成形し、成形体を脱脂し、仮焼してセ
ラミック放電管の仮焼体を得る。得られた仮焼体の内周
面に、前記したようにメタライズペーストを塗布する。
この際、必要に応じてメタライズペーストの前に、仮焼
体と同種の材質からなるセラミックペーストを塗布す
る。この仮焼体を９０〜１２０℃で、空気中で乾燥さ
せ、この貫通孔の中に導電性部材を収容し、セットし、
露点２０〜５０℃の還元雰囲気下で、１２００〜１６０
０℃の温度で予備焼成し、次いで、露点−１５〜１５℃
の還元雰囲気下で、１７００〜１９００℃の温度で本焼
成する。この予備焼成と本焼成とは、独立して実施して
も良いが、この両方の還元雰囲気を併せ持つ雰囲気炉を
使用できる場合には、連続的に実施することができる。

【００５９】または、前記の仮焼体を、空気中または窒
素雰囲気下で３００〜４００℃に加熱して脱脂し、組立
を行い、露点−１５〜１５℃の還元雰囲気下で、１７０
０〜１９００℃の温度で本焼成する。

【００６０】また、図９のプロセスにおいて、セラミッ
クペースト層の本体の方にメタライズペースト（および
必要に応じてセラミックペースト）を塗布せず、図１０
に示すようなプロセスを採用できる。このプロセスで
は、導電性部材の表面へとメタライズペースト（および
必要に応じてセラミックペースト）を塗布する。

【００６１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、メ
タルハライド等に対して高い耐蝕性、信頼性を有する新
規なシール構造を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】高圧放電灯の全体の構造の一例を概略的に示す
平面図である。

【図２】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、本発明の実施例
に係る、セラミック放電管の端部の周辺を拡大して示す
断面図である。

【図３】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、本発明の他の実
施例に係る、セラミック放電管の端部の周辺を拡大して
示す断面図である。

【図４】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、本発明の好適例
に係る高圧放電灯を概略的に示す断面図である。

【図５】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、本発明の好適例
に係る高圧放電灯を概略的に示す断面図である。

【図６】（ａ）は、セラミック放電管１１、２１、２２
または閉塞材１４と、導電性部材５（１６、３０）との
積層構造を拡大して示す断面図であり、（ｂ）は、この
断面図の微構造の模式図である。

【図７】（ａ）は、セラミック放電管１１、２１、２２
または閉塞材１４と、導電性部材５（１６、３０）との
積層構造を拡大して示す断面図であり、（ｂ）は、この
断面図の微構造の模式図である。

【図８】本発明の高圧放電灯の製造プロセスの好適な態
様を示すフローチャートである。

【図９】本発明の高圧放電灯の製造プロセスの他の好適
な態様を示すフローチャートである。

【図１０】本発明の高圧放電灯の製造プロセスの更に他
の好適な態様を示すフローチャートである。

【符号の説明】

２外管，３口金，５、６管状の電極装置保持材，
７電極軸，１０セラミック放電管，１１本体，１
２、１８端部，１３セラミック放電管の内部空間，
１４、１４Ａ閉塞材，１４ａ貫通孔，１５、１９
メタライズ層，１６導電性部材，１７電極装置保持
材，２０真っ直ぐな管状のセラミック放電管，２０ａ
端部，３０ロッド状の電極装置保持材，Ａ放電管
または閉塞材，Ｂメタライズ層，Ｃ導電性部材，Ｄ
セラミック焼成層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 61/36 H01J 9/32 H01J 9/40

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】内部空間にイオン化発光物質および始動ガ
スが充填されているセラミック放電管、このセラミック
放電管の端部の内側に少なくとも一部が固定されている
閉塞材であって、貫通孔が設けられている閉塞材、前記
閉塞材の前記貫通孔に挿通されている導電性部材および
前記内部空間に設けられている電極装置を備えている高
圧放電灯であって、前記閉塞材と前記セラミック放電管
との材質が同質であり、前記閉塞材と前記導電性部材と
がメタライズ層によって気密に接合されていることを特
徴とする、高圧放電灯。
【請求項２】前記導電性部材と前記閉塞材との間に前記
メタライズ層およびセラミック焼成層がこの順で形成さ
れていることを特徴とする、請求項１記載の高圧放電
灯。
【請求項３】内部空間にイオン化発光物質および始動ガ
スが充填されているセラミック放電管、このセラミック
放電管の端部の貫通孔に挿通されている導電性部材およ
び前記内部空間に設けられている電極装置を備えている
高圧放電灯であって、前記セラミック放電管の端部と前
記導電性部材とがメタライズ層によって気密に接合され
ていることを特徴とする、高圧放電灯。
【請求項４】前記導電性部材と前記セラミック放電管と
の間に前記メタライズ層およびセラミック焼成層がこの
順で形成されていることを特徴とする、請求項３記載の
高圧放電灯。
【請求項５】内部空間にイオン化発光物質および始動ガ
スが充填されているセラミック放電管、このセラミック
放電管の端部の内側に少なくとも一部が固定されている
閉塞材であって、貫通孔が設けられている閉塞材、前記
閉塞材の前記貫通孔に挿通されている導電性部材および
前記内部空間に設けられている電極装置を備えており、
前記閉塞材と前記セラミック放電管との材質が同質であ
る高圧放電灯を製造するのに際して、前記閉塞材の被焼
成体の前記貫通孔中に前記導電性部材を挿入し、この際
前記被焼成体の前記貫通孔と前記導電性部材との間に層
状のメタライズ用材料を介在させ、次いで前記被焼成
体、前記メタライズ用材料および前記導電性部材を一体
で焼成することを特徴とする、高圧放電灯の製造方法。
【請求項６】前記閉塞材の被焼成体の前記貫通孔中に前
記導電性部材を挿入し、この際前記被焼成体の前記貫通
孔と前記導電性部材との間に、層状のセラミック焼成用
材料および層状のメタライズ用材料を介在させ、前記被
焼成体側に前記セラミック焼成用材料が接触するように
し、次いで前記被焼成体、前記メタライズ用材料、前記
セラミック焼成用材料および前記導電性部材を一体で焼
成することを特徴とする、請求項５記載の高圧放電灯の
製造方法。
【請求項７】内部空間にイオン化発光物質および始動ガ
スが充填されているセラミック放電管、このセラミック
放電管の端部の貫通孔に挿通されている導電性部材およ
び前記内部空間に設けられている電極装置を備えている
高圧放電灯を製造するのに際して、前記セラミック放電
管の被焼成体の前記貫通孔中に前記導電性部材を挿入
し、この際前記被焼成体の前記貫通孔と前記導電性部材
の表面との間に層状のメタライズ用材料を介在させ、次
いで前記被焼成体、前記メタライズ用材料および前記導
電性部材を一体で焼成することを特徴とする、高圧放電
灯の製造方法。
【請求項８】前記セラミック放電管の被焼成体の前記貫
通孔中に前記導電性部材を挿入し、この際前記被焼成体
の前記貫通孔と前記導電性部材との間に、層状のセラミ
ック焼成用材料および層状のメタライズ用材料を介在さ
せ、前記被焼成体側に前記セラミック焼成用材料が接触
するようにし、次いで前記被焼成体、前記メタライズ用
材料、前記セラミック焼成用材料および前記導電性部材
を一体で焼成することを特徴とする、請求項７記載の高
圧放電灯の製造方法。