JP3407564B2 - 発光管の封止部用キャップの製造方法 - Google Patents
発光管の封止部用キャップの製造方法Info
- Publication number
- JP3407564B2 JP3407564B2 JP27635296A JP27635296A JP3407564B2 JP 3407564 B2 JP3407564 B2 JP 3407564B2 JP 27635296 A JP27635296 A JP 27635296A JP 27635296 A JP27635296 A JP 27635296A JP 3407564 B2 JP3407564 B2 JP 3407564B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- arc tube
- thermal expansion
- expansion coefficient
- cap
- metal particles
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
Description
キャップを用いた放電灯の封止部用キャップの製造方法
に関する。
の光源として用いられるメタルハライドランプ等の高輝
度放電灯は、透光性セラミックス等からなる発光管内の
一端を電極付きキャップで閉塞した後、他端開口からア
マルガム、金属ハロゲン化物、キセノン等の発光物質を
入れ、この後、他端開口を電極付きキャップで閉塞する
ようにしている。
通孔を形成し、これに電極棒を挿通し、発光管内に突出
する部分を内部電極、発光管外に突出する部分を外部電
極としたものがあるが、この構造にすると、発光状態で
の封止部の温度は900〜1500℃にもなるため、電
極棒とキャップとの熱膨張率の差によって電極棒とキャ
ップとの間に隙間が生じ、その隙間からリークが発生し
てしまう。
子とモリブデン等の金属粒子との組成割合を連続的に変
化させた傾斜機能材料を用いた封止構造が考えられる。
具体的には、上記傾斜機能材料を円柱状に加工するとと
もに外端側を金属粒子がリッチな部分とし、内端側を非
金属粒子がリッチな部分とし、金属粒子がリッチな部分
まで両端から電極挿入孔を別々に交わらないように形成
しておき、一方の電極挿入孔に内部電極を、他方の電極
挿入孔に外部電極をそれぞれ挿入し、これら外部電極と
内部電強との導通を金属粒子がリッチな部分にて行う構
造が考えられる。
孔を形成していないので、貫通孔を介してリークするこ
とはない。またキャップの内端側(放電に面する側)
は、極めて高温になるが、この部分は実質的に発光管を
構成する材料にて構成されるので、熱膨張率の差によっ
てクラック等が発生しリークすることはない。
ップを傾斜機能材料にて構成すると、封入した発光物質
のリークを有効に防止できるが、金属粒子がリッチな部
分で問題が生じる。即ち、前記した通り、点灯時には発
光管は極めて高温になる。この状態で金属粒子がリッチ
な部分が露出していると、空気中では300℃付近から
金属の酸化が始まり、導通不良を起こすことがある。
た外管内に収めることが行われているが、このような構
造としても酸化を完全に防止することは困難である。
発明に係る封止部構造を構成するキャップの製造方法と
しては、以下の(1)〜(5)の方法が挙げられる。
成する材料若しくは発光管を構成する材料に熱膨張係数
が近似した材料のスラリーを供給して着肉させ、次いで
余分なスラリーを除去した後、金属粒子と発光管を構成
する材料若しくは発光管を構成する材料に熱膨張係数が
近似した材料とを含むスラリーを流し込んで成形し、こ
の後、脱型、乾燥等の必要な工程を経た後、焼成する方
法。 (2)石膏型等の多孔質型内に、発光管を構成する材料若
しくは発光管を構成する材料に熱膨張係数が近似した材
料のスラリーを供給して着肉させ、次いで前記スラリー
中に、金属粒子または金属粒子を含むスラリーを添加し
て成形し、この後、脱型、乾燥等の必要な工程を経た
後、焼成する方法。 (3)石膏型等の多孔質型上に、金属粒子と発光管を構成
する材料若しくは発光管を構成する材料に熱膨張係数が
近似した材料との組成割合を連続的に変化させた傾斜機
能材料からなるコア部をセットし、このコア部の周囲を
管体で囲み、この管体内側に発光管を構成する材料若し
くは発光管を構成する材料に熱膨張係数が近似した材料
のスラリーを供給し、コア部の周囲に発光管を構成する
材料若しくは発光管を構成する材料に熱膨張係数が近似
した材料からなる被覆層を形成し、この後、脱型、乾燥
等の必要な工程を経た後、焼成する方法。 (4)金属粒子と発光管を構成する材料若しくは発光管を
構成する材料に熱膨張係数が近似した材料を成形してな
る未焼成のスリーブ状被覆層内に、金属粒子と発光管を
構成する材料若しくは発光管を構成する材料に熱膨張係
数が近似した材料との組成割合を連続的に変化させた傾
斜機能材料からなる未焼成のコア部を挿入し、次いで乾
燥等の必要な工程を経た後、被覆層とコア部とを同時に
焼成する方法。 (5)金属粒子と発光管を構成する材料若しくは発光管を
構成する材料に熱膨張係数が近似した材料との組成割合
を連続的に変化させた傾斜機能材料からなるコア部を、
発光管を構成する材料若しくは発光管を構成する材料に
熱膨張係数が近似した材料のスラリー中に浸漬して被覆
層を形成し、次いで乾燥等の必要な工程を経た後、被覆
層とコア部とを焼成する方法。
膨張係数が近似した材料としては、酸化珪素、アルミ
ナ、ジルコニア、マグネシア、シリカ、炭化珪素、炭化
チタン、窒化珪素及びAlON等が挙げられ、金属粒子
としてはモリブデン、ニッケル、タングステン、タンタ
ル及びクロム等が挙げられる。
図面に基づいて説明する。図1は本発明方法 によって得
たキャップを用いた封止部構造を適用した放電灯の断面
図である。放電灯は石英ガラス等からなる透光性発光管
1の両端部に開口2,2を形成し、これら開口2,2に
封止用キャップ3,3を嵌め込み、高周波や赤外線、バ
ーナーを用いて加熱することで気密に封着している。
て構成され、コア部5はモリブデンリッチな部分5aか
らシリカリッチな部分5bへと組成割合が傾斜的に変化
した傾斜機能材料からなり、コア部5の両端からモリブ
デンリッチな部分5aまで電極挿入孔7,8が形成さ
れ、電極挿入孔7に外部電極9が、電極挿入孔8に内部
電極10がそれぞれ挿入されている。
については、焼成前に電極9,10を挿入しておき、焼
成時の収縮力で固定したり、焼成後に挿入孔7,8に電
極固定用のコイルを挿入し、このコイルの締めつけ力で
固定するようにしてもよい。
をモリブデンリッチな部分5aに差し込むことで、外部
電極9,9と電気的に導通可能となり、外部電極9,9
を電源に接続することで、モリブデンリッチな部分5a
を介して内部電極10,10へ電力を供給できる。
した熱膨張係数の材料からなる被覆層6には、外部電極
9が貫通する孔6aが形成され、この孔6aについては
被覆層6を溶融させるか、耐熱塗料を充填し、モリブデ
ンリッチな部分5aの露出を避け酸化防止を図るのが好
ましい。
あり、この実施例のように、キャップ3の軸方向に一端
がキャップ3の内端面に開口し、他端がモリブデンリッ
チな部分5aまで伸びる凹部11を形成し、この凹部1
1内周面と内部電極10との間に隙間を形成し、点灯時
の高温状態になっても内部電極10の材料のタングステ
ンとキャップ3の材料の石英との間に大きな熱膨張率の
差があっても、クラックが発生しないようにするととも
に、過剰な発光物質を液体状態として当該凹部11内に
貯溜可能としている。
をモリブデンまたはモリブデンリッチとすることも考え
られるが、このような構成とした場合、放電時に極めて
高温となるキャップ3の内端部において、コア部と被覆
層との熱膨張率の差に起因してクラックが発生し、これ
がリークパスになりやすい。一方、本発明のように、キ
ャップ3の内端部ではコア部がシリカリッチな部分5b
となるようにしておけば、コア部と被覆層との熱膨張率
の差は殆どゼロと考えることができるのでクラックは発
生しない。尚、外端部においては本発明のキャップにあ
ってもコア部と被覆層との間に熱膨張率の差があるが、
この部分は内端部よりは温度が低いのでクラックが発生
しにくく、仮に発生した場合でもリークパスにはなりに
くい。
いて図3乃至図7に基づいて説明する。 (製造方法1) 先ず図3(a)に示すように、石膏型にSiO2の単独ス
ラリーを鋳込んで着肉させ被覆層を形成する。次いで、
同図(b)に示すように、石膏型の上にアクリル管を立
て、このアクリル管内にSiO2とMoとの混合スラリー
を流し込み、被覆層の上に傾斜機能材料からなるコア部
を形成する。ここで、混合スラリーの調合割合は、Si
O2:10〜30g、Mo:10〜30g、純水:15〜
45gとする。但し、SiO2は石英を基準としており、
アモルファスを用いる場合には上記の分量を2.2/
2.6倍にする。そして、同図(c)に示すように、所
定の厚さ着肉したならば、脱型し、40〜50℃で2日
間乾燥し、生加工した後、1100〜1250℃で1時
間仮焼し、仮焼体に電極挿入孔等を穿設した後、174
0℃で10分間本焼して、同図(d)に示すキャップを
得る。
を立て、このアクリル管内を介してSiO2の単独スラリ
ーを鋳込む。そして、被覆層が形成されたら同図(b)
に示すようにSiO2の単独スラリーにMo粉末またはMo
スラリーを加える。この後、同図(c)に示すように、
所定の厚さ着肉したならば、脱型し、40〜50℃で2
日間乾燥し、生加工した後、1100〜1250℃で1
時間仮焼し、仮焼体に電極挿入孔等を穿設した後、17
40℃で10分間本焼して、同図(d)に示すキャップ
を得る。
上ボールミルで混練した後、常圧または加圧(例えば
0.25kg/cm2で10分間)鋳込みを行い、円柱
状の未焼成のコア部を得る。次いで、図5(a)に示す
ように、石膏型の上にコア部をSiO2リッチな部分が下
になるようにセットし、さらに立てたコア部が中心にな
るようにアクリル管を立て、この中に同図(b)に示す
ようにSiO2の単独スラリーを流し込む。そして、時間
をおいて圧力を上げる段階加圧により、同図(c)に示
すように、SiO2がコア部よりも2mm以上高く着肉し
たら排泥し、更に脱型した後、40℃で2日間乾燥さ
せ、1100℃で仮焼する。電極挿入孔については仮焼
後に孔開け加工を行う。この後、ピーク温度1500〜
1760℃で1〜10分間真空中で焼成することで、同
図(d)に示すキャップを得る。
ス成形により一端を閉じた未焼成のSiO2被覆層を形成
する。次いで、同図(b)に示すように、前記製造方法
3で述べた方法と同一の方法で得られたコア部の仮焼体
を挿入する。尚、被覆層の焼成時の収縮率をコア部の仮
焼体の収縮率よりも大きくすることで、コア部の仮焼体
を被覆層に挿入する際のクリアランスを吸収できる。こ
の後、ピーク温度1500〜1760℃で1〜10分間
真空中で焼成することで、同図(c)に示すキャップを
得る。
部の仮焼体を得る。このコア部の仮焼体を図7(a)及
び(b)に示すように、SiO2のスラリー中に浸漬して
引き上げることでコア部の仮焼体の表面にSiO2層を被
覆し、乾燥させる。この工程を数回繰り返すことで被覆
層を形成する。この後、ピーク温度1500〜1760
℃で1〜10分間真空中で焼成することで、同図(c)
に示すキャップを得る。
の封止部構造によれば、発光管の開口部を閉塞するキャ
ップのコア部を傾斜機能材料にて構成し、このコア部を
シリカ等の被覆層で覆うようにしたので、キャップの内
端側ではクラック等が生じにくく、また金属粒子リッチ
な外端側では金属粒子の酸化を防止でき、良好な導通状
態を維持できる。
造方法によれば、上記の内側のコア部を傾斜機能材料と
し、外側をシリカ等の被覆層で覆ったキャップを簡単に
製造することができる。
面図
プの製造方法を工程順に説明した図
プの別の製造方法を工程順に説明した図
プの別の製造方法を工程順に説明した図
プの別の製造方法を工程順に説明した図
プの別の製造方法を工程順に説明した図
a…モリブデンリッチな部分、5b…シリカリッチな部
分、6…被覆層、7,8…電極挿入孔、9…外部電極、
10…内部電極。
Claims (5)
- 【請求項1】 石膏型等の多孔質型内に、発光管を構成
する材料若しくは発光管を構成する材料に熱膨張係数が
近似した材料のスラリーを供給して着肉させ、次いで余
分なスラリーを除去した後、金属粒子と発光管を構成す
る材料若しくは発光管を構成する材料に熱膨張係数が近
似した材料とを含むスラリーを流し込んで成形し、この
後、脱型、乾燥等の必要な工程を経た後、焼成すること
を特徴とする封止部用キャップの製造方法。 - 【請求項2】 石膏型等の多孔質型内に、発光管を構成
する材料若しくは発光管を構成する材料に熱膨張係数が
近似した材料のスラリーを供給して着肉させ、次いで前
記スラリー中に、金属粒子または金属粒子を含むスラリ
ーを添加して成形し、この後、脱型、乾燥等の必要な工
程を経た後、焼成することを特徴とする封止部用キャッ
プの製造方法。 - 【請求項3】 石膏型等の多孔質型上に、金属粒子と発
光管を構成する材料若しくは発光管を構成する材料に熱
膨張係数が近似した材料との組成割合を連続的に変化さ
せた傾斜機能材料からなるコア部をセットし、このコア
部の周囲を管体で囲み、この管体内側に発光管を構成す
る材料若しくは発光管を構成する材料に熱膨張係数が近
似した材料のスラリーを供給し、コア部の周囲に発光管
を構成する材料若しくは発光管を構成する材料に熱膨張
係数が近似した材料からなる被覆層を形成し、この後、
脱型、乾燥等の必要な工程を経た後、焼成することを特
徴とする封止部用キャップの製造方法。 - 【請求項4】 金属粒子と発光管を構成する材料若しく
は発光管を構成する材料に熱膨張係数が近似した材料を
成形してなる未焼成のスリーブ状被覆層内に、金属粒子
と発光管を構成する材料若しくは発光管を構成する材料
に熱膨張係数が近似した材料との組成割合を連続的に変
化させた傾斜機能材料からなる未焼成のコア部を挿入
し、次いで乾燥等の必要な工程を経た後、被覆層とコア
部とを同時に焼成することを特徴とする封止部用キャッ
プの製造方法。 - 【請求項5】 金属粒子と発光管を構成する材料若しく
は発光管を構成する材料に熱膨張係数が近似した材料と
の組成割合を連続的に変化させた傾斜機能材料からなる
コア部を、発光管を構成する材料若しくは発光管を構成
する材料に熱膨張係数が近似した材料のスラリー中に浸
漬して被覆層を形成し、次いで乾燥等の必要な工程を経
た後、被覆層とコア部とを焼成することを特徴とする封
止部用キャップの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27635296A JP3407564B2 (ja) | 1996-10-18 | 1996-10-18 | 発光管の封止部用キャップの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27635296A JP3407564B2 (ja) | 1996-10-18 | 1996-10-18 | 発光管の封止部用キャップの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10125284A JPH10125284A (ja) | 1998-05-15 |
JP3407564B2 true JP3407564B2 (ja) | 2003-05-19 |
Family
ID=17568244
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27635296A Expired - Fee Related JP3407564B2 (ja) | 1996-10-18 | 1996-10-18 | 発光管の封止部用キャップの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3407564B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6271627B1 (en) | 1997-04-11 | 2001-08-07 | Ushiodenki Kabushiki Kaisha | Sealing body having a shielding layer for hermetically sealing a tube lamp |
JP3993667B2 (ja) * | 1997-06-30 | 2007-10-17 | ウシオ電機株式会社 | 管球の閉塞部構造体 |
JP3736710B2 (ja) * | 1997-09-08 | 2006-01-18 | ウシオ電機株式会社 | 管球用電気導入体 |
JP3419275B2 (ja) * | 1997-09-30 | 2003-06-23 | ウシオ電機株式会社 | 放電ランプのシール方法 |
EP1107286A1 (en) * | 1999-12-02 | 2001-06-13 | Ushiodenki Kabushiki Kaisha | High pressure mercury lamp |
DE10038841C1 (de) * | 2000-08-04 | 2001-12-20 | Heraeus Gmbh W C | SiO¶2¶-Glaskolben mit mindestens einer Stromdurchführung, Verfahren zur Herstellung einer gasdichten Verbindung zwischen beiden sowie ihre Verwendung in einer Gasentladungslampe |
-
1996
- 1996-10-18 JP JP27635296A patent/JP3407564B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH10125284A (ja) | 1998-05-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3566974B2 (ja) | 高圧放電ランプ | |
JP4094070B2 (ja) | サファイアcmhランプのモノリシックシール | |
US5742123A (en) | Sealing structure for light-emitting bulb assembly and method of manufacturing same | |
JP4166521B2 (ja) | 高圧放電ランプ | |
EP0650184B1 (en) | Structure of sealing part of arc tube and method of manufacturing the same | |
JP3407564B2 (ja) | 発光管の封止部用キャップの製造方法 | |
JPS646008B2 (ja) | ||
US6224449B1 (en) | Method of forming lead-in seal in high pressure discharge lamps | |
JP2001256919A (ja) | 単端式セラミックアーク放電ランプ及び製造方法 | |
JP2004047465A (ja) | 3電極セラミックハロゲン化金属ランプ | |
JPH0336786B2 (ja) | ||
JPH08138555A (ja) | 傾斜機能材料の製造方法及び傾斜機能材料を用いた電子管の封止構造 | |
JP3453955B2 (ja) | 放電灯の封止部構造および封止用キャップの製造方法 | |
JPS6059721B2 (ja) | セラミック抵抗体の製造方法 | |
US6107740A (en) | Plugging structure for vessels | |
JP3438666B2 (ja) | セラミック放電灯及び高圧放電灯 | |
JPS63143738A (ja) | セラミツク放電灯 | |
US6592808B1 (en) | Cermet sintering of ceramic discharge chambers | |
JPH09125186A (ja) | 傾斜機能材料、傾斜機能材料を用いた放電灯の封止部材及び傾斜機能材料の製造方法 | |
JP2001185085A (ja) | 高圧放電灯用発光管及びその製造方法 | |
JP3451588B2 (ja) | ランプ、多機能材料、複合又は接合用材料、及びこれらの製造方法 | |
JP2010538439A (ja) | 不透明ゾーンを有するセラミック放電容器及びその製造方法 | |
JPH10308175A (ja) | ランプの封止構造 | |
US20020185978A1 (en) | Method of manufacturing a lamp | |
JPH0945287A (ja) | 金属蒸気放電灯用発光管 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080314 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090314 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100314 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100314 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110314 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110314 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120314 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120314 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130314 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140314 Year of fee payment: 11 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |