JP3648184B2 - 放電ランプアークチューブおよび同アークチューブの製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電極が対設され発光物質等が封入された密閉ガラス球をもつ放電ランプアークチューブおよび同アークチューブの製造方法に係わり、特に、電極棒とモリブデン箔とリード線を直列に接続一体化した電極アッシーを石英ガラス管に挿入し、ガラス管のモリブデン箔を含む領域をピンチシールした放電ランプアークチューブおよび同アークチューブの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
図8は従来の放電ランプであり、絶縁性ベース2の前方に突出する通電路でもあるリードサポート3と、絶縁性ベース2の前面に固定された金属製把持部材Sによって、アークチューブ5の前後端部が支持されて絶縁性ベース2に一体化された構造となっている。
【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等を封入した密閉ガラス球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、密閉ガラス球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、タングステンはガラスと線膨張係数が大きく異なり、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、アークチューブ5には紫外線遮蔽用シュラウドガラスGが溶着一体化されて、ピンチシール部5bから密閉ガラス球5aにかけての領域がシュラウドガラスGで覆われて、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とともに、ピンチシール部5bから密閉ガラス球5aにかけての領域がシュラウドガラスGで画成された密閉空間に囲まれて、密閉ガラス球5aが高温に保持されている。
【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、ピンチシール部5bに封着されているモリブデン箔7は、ガラスとなじみがよいとはいっても、線膨張係数がガラスと全く同一と言うわけではない。そして、ランプの点灯と消灯時の温度差が大きく、モリブデン箔7とガラスの界面には、温度変化に伴って熱応力が生じ、しかもアークチューブには、エンジンの震動や自動車の走行に伴って生ずる振動も伝達される。このため、長期の使用で、モリブデン箔7とガラス材間に隙間が形成され、即ち、密閉ガラス球内封止物質のリークにつながる箔浮きが起こるという問題があった。
【0007】
そこで発明者は、箔浮きを阻止するには、ピンチシール部におけるモリブデン箔とガラス間の密着性(機械的接合強度)を高めればよく、そのためには、モリブデン箔の表面を微小凹凸形状の粗面とすればよいのでは、と考えて、モリブデン箔を酸化処理した後に還元処理することでその表面に微小凹凸形状の粗面を形成し、この粗面化処理したモリブデン箔をピンチシール部で封着したところ、箔浮きの抑制に有効であることが確認されたので、本発明を提案するに至ったものである。
【0008】
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、ピンチシール部内で箔浮きの生じない放電ランプ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】
前記目的を達成するために、請求項1に係る放電ランプ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を直列に接続一体化した電極アッシーのモリブデン箔を含む領域がガラスによってピンチシールされて、発光物質等を封入した密閉ガラス球内に電極が対設された放電ランプアークチューブにおいて、前記ピンチシール部に封着されたモリブデン箔の表面を、酸化と還元からなるエッチング処理を施した粗面で構成するようにした。
【0010】
また、請求項2に係る放電ランプアークチューブの製造方法においては、電極棒とモリブデン箔とリード線を直列に接続一体化した電極アッシーのモリブデン箔を含む領域をガラスによってピンチシールして、電極が対設され発光物質等が封入された密閉ガラス球をもつアークチューブを製造する放電ランプアークチューブの製造方法において、前記電極アッシーを構成するモリブデン箔に、酸化と還元からなる表面粗面化エッチング処理を施すように構成した。
(作用)酸化処理したモリブデン箔の表面には酸化膜(MoO,MoO2 ,MoO3,Mo4O11など)が形成され、その表面には微小凹凸形状の粗面が形成される。さらに、これを還元処理することで酸化膜中の酸素原子が除去されて、モリブデン箔の表面には、酸化処理したモリブデン箔の表面に形成された微小凹凸形状より深くかつ複雑な微小凹凸形状の粗面(エッチング処理面)が形成される。このためピンチシール部では、モリブデン箔表面の深くかつ複雑な微小凹凸内に石英ガラスが隙間なく充填した形態となって、石英ガラスとモリブデン箔との界面における密着性、即ち機械的接合強度が改善される。
【0011】
請求項3においては、請求項2に記載のアークチューブの製造方法において、前記モリブデン箔の酸化処理温度を、300℃〜500℃の範囲内に設定するように構成した。
(作用)モリブデン箔の酸化処理温度が300℃未満では、モリブデン箔の表面に酸化膜が形成されるまでに長時間がかかり、実用的でない。そして、温度が高い方が酸化の進行が速く、酸化処理時間が短くなって望ましい。さらに、酸化処理温度が高いと、酸化処理後のモリブデン箔表面の微小凹凸の深さや複雑度が増し、酸化・還元処理後のモリブデン箔表面の微小凹凸の深さや複雑度も増すため、ガラスとモリブデン箔間の機械的接合強度を上げる上では、酸化処理温度が高い方がよい。しかし、500℃を越えると、モリブデン箔が酸化され過ぎて脆弱(視覚的には表面が灰黒色)となって、電極棒との溶接性が低下したり、ピンチシール時に箔切れを起こすおそれがあるので、300℃〜500℃の範囲でモリブデン箔を酸化処理することが望ましい。
【0012】
請求項4においては、請求項2または3に記載のアークチューブの製造方法において、前記酸化処理におけるモリブデン箔の酸素原子数濃度を、50%〜80%の範囲内、好ましくは60%〜70%の範囲内に設定するように構成した。
(作用)酸化処理したモリブデン箔の酸素原子数濃度が50%未満では、モリブデン箔(酸化膜)表面の微小凹凸形状が浅くかつ平坦で、還元処理後のモリブデン箔表面に形成される微小凹凸も、石英ガラスとの機械的接合強度を高めるに足りる深さおよび複雑さをもつ微小凹凸が得られない。そして、還元処理後のモリブデン箔表面の微小凹凸形状を深くかつ複雑にするには、還元処理前の酸化処理したモリブデン箔表面の微小凹凸形状を深くかつ複雑にすること、即ち、酸化処理したモリブデン箔の酸素原子数濃度が高いほど望ましい。しかし、酸化処理したモリブデン箔の酸素原子数濃度が80%を越えると、モリブデン箔中の酸素原子数過多で脆弱(視覚的には表面が灰黒色)となって、電極棒との溶接性が低下したり、ピンチシール時に箔切れを起こすおそれがある。また、還元処理後のモリブデン箔の酸素原子数濃度も高く、それだけモリブデン箔中に多く含まれる酸化原子がピンチシールの際に遊離して、密閉ガラス球内に酸素ガスとして封止されるおそれがあり、光束維持率や光色やランプ電圧に悪影響を与えるおそれがある。
【0013】
請求項5においては、請求項2〜4のいずれかに記載の放電ランプアークチューブの製造方法において、前記石英ガラス管のピンチシール温度を、2000℃〜2300℃の範囲となるように設定するように構成した。
(作用)一般に石英ガラス管をピンチするピンチシール工程では、接近離反動作する一対のピンチャーを用いるが、石英ガラス管のピンチシール温度が2000℃以上では、溶融ガラスの粘性が低下し、モリブデン箔表面の微小凹凸内に溶融ガラスが確実に入り込んで、モリブデン箔表面の微小凹凸内に石英ガラスが隙間なく充填した形態となる。しかし、石英ガラス管のピンチシール温度が2000℃未満では、溶融ガラスの粘性が高いため、モリブデン箔表面の微小凹凸内に溶融ガラスが確実に入り込めず、溶融ガラスと微小凹凸間に隙間が形成されるおそれがある。一方、石英ガラス管のピンチシール温度が2300℃を越えると、バーナやピンチャーをそれだけ耐熱性に優れた素材で形成する必要があり、石英ガラスを加熱する熱エネルギーもそれだけ多く必要となる。
【0014】
【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。
【0015】
図1〜図7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水平断面図、図3はモリブデン箔が酸化処理および還元処理されてその表面形状が変化する様子を示す図で、(a)は酸化処理前のモリブデン箔の断面図、(b)は酸化処理後のモリブデン箔の断面図、(c)は酸化処理後に還元処理したモリブデン箔の断面図、(d)はピンチシール部におけるモリブデン箔と石英ガラス界面近傍の断面図である。図4はモリブデン箔の酸化条件と酸素原子数濃度・外観の変化を表で示す図、図5は図4の図表をグラフで示す図、図6はモリブデン箔の処理条件と酸素原子数濃度とモリブデン箔表面の凹凸形状および外観の変化を表で示す図、図7はアークチューブの製造工程説明図である。
【0016】
これらの図において、アークチューブ10を装着した放電ランプは、図8に示す従来構造と同一であり、その説明は省略する。
【0017】
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ガラス球12の両端部に横断面矩形状のピンチシール部13(一次ピンチシール部13A、二次ピンチシール部13B)が形成された構造で、密閉ガラス球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。また密閉ガラス球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13の端部からはモリブデン箔7に接続されたモリブテン製リード線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。符号Gは、アークチューブ10に溶着一体化された円筒形状の紫外線遮蔽用シュラウドガラスで、アークチューブ10から発した光の中で人体に有害な波長域の紫外線成分がカットされる。また、シュラウドガラスGとアークチューブ10間の密閉空間には、不活性ガスが1気圧以下で封入されて密閉ガラス球12が高温に保持されている。
【0018】
図1に示すアークチューブ10の外観構造については、図8に示す従来のアークチューブ5と見たところ変わるものではないが、ピンチシールされたモリブデン箔7の表面には、後述する酸化処理と還元処理からなる表面粗面化エッチング処理を施すことで、図3(c),(d)に示すように、深くかつ複雑な微小凹凸形状の粗面7cが形成されている。このため、ピンチシール部13では、モリブデン箔7表面の深くかつ複雑な微小凹凸内に石英ガラスが隙間なく充填した形態となって、石英ガラスとモリブデン箔7との界面における密着性、即ち機械的接合強度が向上し、ピンチシール部13における箔浮きが抑制されて、アークチューブの長寿命が保証されている。
【0019】
即ち、モリブデン箔7は、まず酸化処理炉に所定時間入れて酸化処理すると、図3(b)に示すように、その表面に酸化膜(MoO,MoO2 ,MoO3,Mo4O11など)7aが形成される。酸化処理前のモリブデン箔7の表面は、図3(a)に示すように平坦であるが、酸化処理によりその表面(酸化膜7aの表面)には、微小凹凸形状の粗面7bが形成される(図3(b)参照)。次いで、この酸化処理したモリブデン箔7を水素ガスを満たした還元処理炉に所定時間入れて還元処理すると、酸化膜7a中の酸素原子が除去されて、図3(c)に示されるように、モリブデン箔7の表面には、酸化処理したモリブデン箔の表面(粗面7b)に形成された微小凹凸形状より深くかつ複雑な微小凹凸形状の粗面(エッチング処理面)7cが形成される。
【0020】
このモリブデン箔7の表面にエッチング処理面7cが形成されるメカニズムは、次のように推定できる。即ち、酸化処理した図3(b)に示すモリブデン箔7の表面(酸化膜7aの表面)は、酸化処理前のモリブデン箔7の表面の凹凸と同程度の凹凸しか形成されないが、さらに図3(c)に示すように還元処理を行うと、エッチング効果と、温度による酸化膜の昇華で、より酸素と酸化膜が除去されて、より深く微小な凹凸がモリブデン箔7の表面に形成される。また、このとき、酸化膜7aにはMoO,MoO2 ,MoO3,Mo4O11などが混在して存在するため、還元処理によってモリブデン箔7からより複雑に酸素と酸化膜が除去されて、モリブデン箔7の表面にはより深く微小な凹凸が形成されることになる。
【0021】
図4,5は、発明者が行ったモリブデン箔の酸化処理実験データをSEM−EMAXにより観察・分析することで得られた、酸化条件と酸素原子数濃度・外観の変化との関係を示すもので、これらの図からわかるように、酸素原子数濃度は、酸化処理温度と処理時間にそれぞれ比例する。
また、図6は、発明者が行ったモリブデン箔の酸化・還元処理実験データをSEM−EMAXにより観察・分析することで得られた、モリブデン箔の酸化・還元処理条件と酸素原子数濃度とモリブデン箔表面の凹凸形状および外観の変化との関係を示すもので、酸化・還元処理後のモリブデン箔表面の祖さ(微小凹凸形状の深さ及び複雑さ)は、酸化処理温度と酸素原子数濃度にそれぞれ比例する。そして、仕様6〜10のいずれの場合も、酸化処理後に還元処理することで,酸素原子数濃度が酸化処理前の酸素原子数濃度(33.42%)に戻る。酸化処理によるモリブデン箔中の酸素原子数濃度が高いほど還元処理後の酸素原子数濃度も高く、表面粗さ(微小凹凸の深さおよび複雑さ)も大となることがわかる。
【0022】
そして、モリブデン箔の酸化処理温度は、高い方が酸化の進行が速く、酸化処理時間が短くなって望ましい。しかし、300℃未満では、モリブデン箔の表面に酸化膜が形成されるまでに長時間がかかり、実用的でない。また、500℃を越えると、酸化しすぎにより、視覚的にはモリブデン箔の表面が灰黒色化し、脆弱となって、電極棒との溶接性が低下したり、ピンチシール時に箔切れを起こすおそれがあるので、300℃〜500℃の範囲でモリブデン箔を酸化処理することが望ましい。
【0023】
また、酸化処理したモリブデン箔の酸素原子数濃度が50%未満では、モリブデン箔7(酸化膜7a)表面7bの微小凹凸形状が浅くかつ平坦で、還元処理後のモリブデン箔表面7cに形成された微小凹凸も、石英ガラスとの機械的接合強度を高めるに足りる深さおよび複雑さには至らない。そして、酸化・還元処理したモリブデン箔表面7cの微小凹凸形状を深くかつ複雑にするには、酸化処理したモリブデン箔の酸素原子数濃度が高い方がよい。しかし、酸化処理したモリブデン箔の酸素原子数濃度が80%を越えると、酸化しすぎにより、視覚的にはモリブデン箔の表面が灰黒色化し脆弱となって、電極棒との溶接性が低下したり、ピンチシール時に箔切れを起こすおそれがある。また、還元処理したとしてもモリブデン箔の酸素原子数濃度は高く、それだけモリブデン箔に含まれる酸素原子がピンチシールの際に遊離して、酸素が密閉ガラス球内に酸素ガスとして封止されるおそれがあり、光束維持率や光色やランプ電圧に悪影響を与えるおそれがある。したがって、酸化処理におけるモリブデン箔の酸素原子数濃度は、50%〜80%の範囲内、好ましくは60%〜70%の範囲内であることが望ましい。
【0024】
なお、モリブデン箔表面の微小凹凸は、十点平均粗さで1μm以上(基準長さ0.08mm)であることが望ましい。
【0025】
また、このエッチング処理面(酸化・還元処理面)をもつモリブデン箔7を量産するには、帯状の長いモリブデン箔を捲回したモリブデン箔スプールを巻き解して、酸化処理炉および還元処理炉に順次通すことで、モリブデン箔スプール材の表面にエッチング処理を行い、そして再び巻き取ることで、表面にエッチング処理を施した帯状の長いモリブデン箔スプールが得られる。そして、エッチング処理済み帯状モリブデン箔スプールを巻き解して所定長さに切断すれば、エッチング処理面をもつ所定寸法のモリブデン箔7が得られる。そして、このエッチング処理面をもつモリブデン箔7に電極棒6およびリード線8を直列に溶接して、電極アッシーA(A’)として一体化する。
【0026】
また、一般にピンチシール工程では、石英ガラス管をピンチする一対のピンチャーが用いられるが、石英ガラス管のピンチシール温度が2000℃以上では、溶融ガラスの粘性が低下し、モリブデン箔表面の微小凹凸内に溶融ガラスが確実に入り込んで、モリブデン箔表面の微小凹凸内に石英ガラスが隙間なく充填した形態となる。しかし、石英ガラス管のピンチシール温度が2000℃未満では、溶融ガラスの粘性が高いため、モリブデン箔表面の微小凹凸内に溶融ガラスが確実に入り込めず、溶融ガラスと微小凹凸間に隙間が形成されるおそれがある。一方、石英ガラス管のピンチシール温度が2300℃を越えると、バーナやピンチャーを耐熱性に優れた素材で形成する必要があり、石英ガラスを加熱するための熱エネルギーもそれだけ多く必要となる。したがって、石英ガラス管のピンチシール温度は、2000℃〜2300℃の範囲であることが望ましい。
【0027】
また、モリブデン箔7は、イットリア(Y2O3)をドープしたモリブデンで構成されるとともに、ガラス管のモリブデン箔7を含む領域を例えば2000〜2300℃という高温度でピンチシールすることで、再結晶化したモリブデン箔の再結晶粒子が微細化された構造となっている。そして、このピンチシール部13におけるモリブデン箔の再結晶粒子の微細化構造は、点灯時と消灯時においてガラスとモリブデン箔の界面に発生する熱応力を吸収して、箔浮きを阻止する上で有効である。
【0028】
次に、図1に示すチップレス密閉ガラス球12をもつアークチューブ10の製造工程を、図7に基づいて説明する。
【0029】
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。一方、表面粗面化エッチング処理(酸化・還元処理)したモリブデン箔(微小凹凸形状の粗面7cが表面に形成されたモリブデン箔)7に電極棒6およびリード線8を溶接一体化した電極アッシーA、A’も予め用意しておく。そして、図7(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。
【0030】
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7(a)における符号42,52は不活性ガスの充填されたガスボンベ、符号44,54はガス圧調整器、符号22はガラス管把持部材である。
【0031】
そして、図7(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7を含む位置)をバーナ24a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。
【0032】
次に、仮ピンチシールが終わると、図7(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。
【0033】
これにより、一次ピンチシール部13A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。これにより、一次ピンチシール部13Aにおけるモリブデン箔7と石英ガラスとは、モリブデン箔7の粗面7cの微小凹凸内にガラスが隙間なく充填された機械的接合強度の高い形態で接合一体化される。
【0034】
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7(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等を投入する。さらに、表面粗面化エッチング処理(酸化・還元処理)されたモリブデン箔(微小凹凸形状の粗面7cが表面に形成されたモリブデン箔)7に電極棒6およびリード線8を溶接一体化した他の電極アッシーA’を挿入して所定位置に保持する。
【0035】
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w1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。
【0036】
そしてガラス管W内を排気した後、図7(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W3は、チップオフ部を示す。
【0037】
その後、図7(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26c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ガラス球12をもつアークチューブ10ができ上がる。
【0038】
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。
【0039】
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。特に、この二次ピンチシール部13Bにおいても、下方の一次ピンチシール部13Aと同様、モリブデン箔7と石英ガラスとが、モリブデン箔7の表面7cの微小凹凸内にガラスが隙間なく充填された機械的接合強度の高い形態で接合一体化される。そして最後に、ガラス管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。
【0040】
なお、実際には、アークチューブ10にシュラウドガラスGを溶着して、シュラウドガラスGとアークチューブ10間に不活性ガスを封入する工程があるが、このシュラウドガラス溶着・不活性ガス封入工程は、図8に示すアークチューブを製造する過程で用いられているシュラウドガラス溶着・不活性ガス封入工程と何ら変わるものではなく、またアークチューブ10を製造する工程には直接関係がないので、その説明は省略する。
【0041】
また、前記実施例では、一次ピンチシール後、二次ピンチシールする前に、ガラス管をチップオフして発光物質等をガラス管内に封止するようになっているが、一次ピンチシール後にガラス管をチップオフすることなく、直接ピンチシールすることで、発光物質等を封止するようにしてもよい。
【0042】
また、前記実施例では、モリブデン箔の表面粗面化エッチング処理として、モリブデン箔を酸化処理炉で酸化処理した後に還元処理炉で還元処理するように構成されているが、酸素・水素バーナによってモリブデン箔を直接加熱し酸化と還元とを同時に行うように構成してもよく、このようにすれば、モリブデン箔の表面粗面化エッチング処理工程が短縮される。
【0043】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項1に係る放電ランプアークチューブによれば、ピンチシール部における石英ガラスとモリブデン箔との界面における密着性、即ち機械的接合強度が改善されて、ピンチシール部における箔浮きが確実に防止され、それだけアークチューブの高寿命化が達成される。
【0044】
請求項2に係る放電ランプアークチューブの製造方法によれば、ピンチシール部における石英ガラスとモリブデン箔との界面における密着性、即ち機械的接合強度が改善されて、ピンチシール部における箔浮きの生じない長寿命のアークチューブを提供できる。
【0045】
請求項3,4によれば、モリブデン箔の機械的強度が確保されて、製造されるアークチューブの歩留まりが向上する。
【0046】
請求項5によれば、ピンチシール部における石英ガラスがモリブデン箔表面の微小凹凸内に隙間なく確実に充填した形態となって、石英ガラスとモリブデン箔との界面における密着性、即ち機械的接合強度が向上し、ピンチシール部における箔浮きが確実に防止され、それだけアークチューブの長寿命化が確実に達成される。
【0047】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例であるアークチューブの縦断面図である。
【図2】アークチューブのピンチシール部の水平断面図である。
【図3】モリブデン箔が酸化処理および還元処理されてその表面形状が変化する様子を示す図で、(a)は酸化処理前のモリブデン箔の断面図、(b)は酸化処理後のモリブデン箔の断面図、(c)は酸化処理後に還元処理したモリブデン箔の断面図、(d)はピンチシール部におけるモリブデン箔と石英ガラス界面近傍の断面図である。
【図4】モリブデン箔の酸化条件と酸素原子数濃度・外観の変化を表で示す図である。
【図5】図4の図表をグラフで示す図である。
【図6】モリブデン箔の処理条件と酸素原子数濃度とモリブデン箔表面の凹凸形状および外観の変化を表で示す図である。
【図7】アークチューブの製造工程説明図で、(a)は一次ピンチシール(仮ピンチシール)工程説明図、 (b)は一次ピンチシール(本ピンチシール)工程説明図、(c)は発光物質等の投入工程説明図、(d)はチップオフ工程説明図、(e)はチップオフ工程説明図である。
【図8】従来の放電ランプの断面図である。
【符号の説明】
6 電極棒
7 モリブデン箔
7a 酸化膜
7b 酸化処理したモリブデン箔表面の微小凹凸粗面
7c 酸化・還元処理したモリブデン箔表面の微小凹凸粗面
8 リード線
10 アークチューブ
12 チップレス密閉ガラス球
13 ピンチシール部
13A 一次ピンチシール部
13B 二次ピンチシール部
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
A,A’ 電極アッシー
Claims (5)
- 電極棒とモリブデン箔とリード線を直列に接続一体化した電極アッシーのモリブデン箔を含む領域がガラスによってピンチシールされて、発光物質等を封入した密閉ガラス球内に電極が対設された放電ランプアークチューブにおいて、前記ピンチシール部に封着されたモリブデン箔の表面が、酸化と還元からなるエッチング処理を施した粗面で構成されたことを特徴とする放電ランプアークチューブ。
- 電極棒とモリブデン箔とリード線を直列に接続一体化した電極アッシーのモリブデン箔を含む領域をガラスによってピンチシールして、電極が対設され発光物質等が封入された密閉ガラス球をもつアークチューブを製造する放電ランプアークチューブの製造方法において、前記電極アッシーを構成するモリブデン箔に、酸化処理と還元処理する表面粗面化エッチング処理を施したことを特徴とする放電ランプアークチューブの製造方法。
- 前記モリブデン箔の酸化処理温度が、300℃〜500℃の範囲内に設定されたことを特徴とする請求項2記載の放電ランプアークチューブの製造方法。
- 前記酸化処理におけるモリブデン箔の酸素原子数濃度(モリブデン箔表面における酸素原子が占める割合)が、50%〜80%の範囲内、好ましくは60%〜70%の範囲内に設定されたことを特徴とする請求項2または3に記載の放電ランプアークチューブの製造方法。
- 前記石英ガラス管のピンチシール温度が、2000℃〜2300℃の範囲となるように設定されたことを特徴とする請求項2〜4のいずれかに記載の放電ランプアークチューブの製造方法。
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US3693241A (en) * | 1970-08-27 | 1972-09-26 | Elmer G Fridrich | Manufacture of foil seals |
GB2120006B (en) * | 1982-05-07 | 1985-10-09 | Gen Electric Plc | Diversion of heat and light from ribbon seals in high-power electric lamps |
US4587454A (en) * | 1984-05-17 | 1986-05-06 | Gte Products Corporation | Incandescent lamp with improved press seal |
DE9015032U1 (ja) * | 1990-10-31 | 1991-01-10 | Patent-Treuhand-Gesellschaft Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh, 8000 Muenchen, De | |
US5404078A (en) * | 1991-08-20 | 1995-04-04 | Patent-Treuhand-Gesellschaft Fur Elektrische Gluhlampen Mbh | High-pressure discharge lamp and method of manufacture |
JPH05174785A (ja) | 1991-12-25 | 1993-07-13 | Koito Mfg Co Ltd | アークチューブおよびその製造方法 |
DE19603301C2 (de) * | 1996-01-30 | 2001-02-22 | Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh | Elektrische Lampe mit Molybdänfoliendurchführungen für ein Lampengefäß aus Quarzglas |
DE19603300C2 (de) * | 1996-01-30 | 2001-02-22 | Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh | Elektrische Lampe mit Molybdänfoliendurchführungen für ein Lampengefäß aus Quarzglas |
US5980977A (en) * | 1996-12-09 | 1999-11-09 | Pinnacle Research Institute, Inc. | Method of producing high surface area metal oxynitrides as substrates in electrical energy storage |
EP0871202A3 (en) * | 1997-04-11 | 1999-02-10 | Stanley Electric Co., Ltd. | Metal halide discharge lamp |
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US6856091B2 (en) * | 2002-06-24 | 2005-02-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Seal for ceramic metal halide discharge lamp chamber |
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