JPH06231729A - 放電ランプ装置用アークチューブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 点灯時にガラス球が膨れないようにすること
により、アーク曲がりが拡大されず、所望の配光特性を
維持できる放電ランプ装置用アークチューブの提供。 【構成】 電極１５ａ，１５ｂの対設された放電部であ
るチップレス密閉ガラス球１２をもつ放電ランプ装置用
アークチューブにおいて、密閉ガラス球１２のアークの
曲がり側の内周面に、アークＡからガラス球内周面まで
の間隔を拡げるための凹部１２ａを形成し、アークの最
高温度点Ｐからガラス球内周面までの間隔を拡げてガラ
ス球１２に伝達される熱量を低くおさえ、ガラスの劣化
によりガラス球の膨出を抑制してアークの曲がりを一定
に維持し、長時間点灯しても所望の配光特性が得られる
ようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、チップオフ部をもたな
い密閉ガラス球（以下、これをチップレス密閉ガラス球
という）をもつ放電ランプ装置用のアークチューブに関
する。

【０００２】

【従来の技術】図１８は従来の放電ランプ装置であり、
絶縁性ベース２の前方に突出する一対のリードサポート
３，４によってアークチューブ５の前後端部が支持され
た構造となっている。アークチューブ５は、電極棒６，
６が対設されたチップレス密閉ガラス球５ａに一対のピ
ンチシール部５ｂ，５ｂが形成され、ピンチシール部５
ｂ内には、電極棒６とリード線８とが接続一体化された
モリブデン箔７が封着されており、密閉ガラス球５ａ内
の電極棒６，６間に生成された円弧形状のアークＡが発
光することにより点灯状態となる。アークチューブ５と
しては、図２０に示すように、密閉ガラス球５ａにチッ
プオフ部５ｃの残るタイプのものも存在するが、チップ
オフ部を透過する光の散乱により、配光の制御が難しい
ため、チップオフ部のないチップレス密閉ガラス球をも
つアークチューブが使用される傾向にある。またアーク
Ａは、図１９に示されるように、密閉ガラス球５ａ内に
生じる熱対流により上方凸に湾曲するが、配光設計上は
このアークＡの曲がりをできるだけ小さくすることが望
ましいので、密閉ガラス球５ａの内径寸法を小さく形成
することによりアークの曲がりを小さくするようになっ
ている。

【０００３】即ち、アークの曲がり量Ｂは、放電電流を
Ｉ、密閉ガラス球の内径をＤ，電極間隔をＬとすると、
Ｂ∝ＤＬ／Ｉなる関係がある。そして電極間隔Ｌについ
ては、特に自動車用前照灯に用いる場合には白熱電球の
場合と同等という制約から小さくすることができない。
放電電流Ｉについては、各点灯回路構成部材の定格を越
えてはいけないという制約がある。従って従来は密閉ガ
ラス球５ａの内径Ｄをできるだけ小さくすることによ
り、アークの曲がりを小さくして配光設計の容易化を図
っていた。

【０００４】

【発明の解決しようとする課題】しかし、従来のアーク
チューブは、密閉ガラス球５ａの内径Ｄが小さいため、
長時間の点灯によるアークの発熱の影響により、アーク
の曲がる側の密閉ガラス球壁が劣化し内圧（約１００気
圧）を受けて膨れる（管内径が大きくなる）。このため
長時間の点灯によりアークの曲がりが大きくなって、当
初設定した所望の配光特性が得られないおそれがある。
そこでガラス球が膨らまない様にする方法としては、次
の様な方法が考えられる。

【０００５】まず密閉ガラス球５ａの球壁の厚さを厚く
すれば、ガラス球の膨れを防止することができる。しか
しアークチューブの点灯開始後、ガラス球が所定の温度
に達するまでの時間（安定点灯状態に至るまでの時間）
が長くなるという欠点がある。また密閉ガラス球５ａ全
体を大きくしてアークＡからガラス球内周面までの距離
を大きくすれば、ガラス球に伝達される単位面積当りの
熱量が小さくなってガラスの劣化が抑制されて、ガラス
球の膨れを防止することができる。しかし密閉ガラス球
５ａの内容積が大きいため、発光部の下方の最冷点の温
度が低下する。このためガラス球に封入されている金属
沃化物が蒸発できず、蒸気圧が低下し、発光主体である
金属の励起エネルギーが低下し発光効率が低下するとい
う欠点がある。

【０００６】この様に前記したいずれの方法においても
密閉ガラス球の膨れが防止されてアーク曲がりの拡大が
抑制されるものの、他の新たな欠点を誘発するため適切
な方法ではなく、密閉ガラス球の膨れを防止する新しい
別の手段が希求されていた。発明者らは、チップオフ密
閉ガラス球をもつアークチューブ（図２０参照）では、
点灯状態を継続してもチップレス密閉ガラス球の様にガ
ラス球が膨れてアークの曲がりが大きくなるという問題
を生じないという点に着目した。即ち、チップレス密閉
ガラス球をもつアークチューブとチップオフ密閉ガラス
球をもつアークチューブとの違いは、密閉ガラス球５ａ
のチップオフ部５ｃの有無以外に構造上の違いはない。
チップオフ密閉ガラス球をもつアークチューブでは、図
２０に示されるように、一対のピンチシール部５ｂ，５
ｂが連成されたガラス管球状部５ａに金属沃化物や始動
用希ガス等を封入するための排気管５ｄが溶着固定され
ており、これらの金属沃化物やガスをガラス管球状部５
ａに供給した後、この排気管５ｄを付根位置でチップオ
フすることによりチップオフ部５ｃが形成されたもの
で、チップオフ部５ｃ位置における密閉ガラス球５ａの
内側には、符号５ｅで示す凹部が形成されており、この
凹部５ｅは排気管５ｄのチップオフ工程において自然と
形成されるものである。

【０００７】発明者は密閉ガラス球５ａのチップオフ部
５ｃ位置に形成されるこの凹部５ｅについて考察した結
果、この凹部５ｅは、アークの最も高熱となるアーク中
央部Ｐ₁からガラス球内周面までの距離を大きくして、
アークの発する高熱によるガラスの劣化を抑制する作用
があることを見出した。そこで配光特性上優れたチップ
オフ部のないチップレス密閉ガラス球の膨れを防止する
手法として、この新たな技術的思想を適用すればよいと
いうことから本発明をなすに至ったものである。

【０００８】本発明は前記した様な観点からなされたも
ので、その目的はアークの最高温度点とガラス球内周面
間距離を拡げることにより、点灯時に密閉ガラス球の膨
れを防止して、所望の配光特性を維持できる放電ランプ
装置用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、本発明に係る放電ランプ装置用アークチューブにお
いては、電極の対設された放電部であるチップレス密閉
ガラス球をもつ放電ランプ装置用アークチューブにおい
て、密閉ガラス球のアークの曲がり側の内周面に、アー
クからガラス球内周面までの間隔を拡げるための凹部を
形成するようにしたものである。

【００１０】

【作用】アークチューブの密閉ガラス球にチップオフ部
がないので、配光制御がし易い。また密閉ガラス球のア
ークに対応する部位に形成された凹部により、最も高温
となるアーク中央部から密閉ガラス球内周面までの距離
が拡大されて、密閉ガラス球の壁面温度は凹部のない密
閉ガラス球の壁面温度に比べて低く、それだけ密閉ガラ
ス球の劣化が抑制され、密閉ガラス球が内圧により膨ら
むことがない。

【００１１】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１〜図１５は本発明の実施例を示すもので、図
１は本発明に係るアークチューブを適用した放電ランプ
装置の一実施例の斜視図、図２は同放電ランプ装置の縦
断面図、図３はアークチューブの拡大断面図、図４〜図
８はアークチューブ用ガラス管の製造工程説明図、図９
〜図１５はアークチューブの製造工程説明図、図１６，
１７は同放電ランプ装置の製造工程説明図である。

【００１２】図１〜３において、放電ランプ装置は、ア
ークチューブ１０とこのアークチューブ１０を包囲する
紫外線遮蔽用のアウターチューブであるグローブ２０と
が一体化されたアークチューブ・グローブ結合体Ａと、
アークチューブ・グローブ結合体Ａの後端部を支持する
アークチューブ支持ベースである絶縁性ベース３０と、
この絶縁性ベース３０から前方に延出してアウターチュ
ーブ・グローブ結合体Ａの前端部を支持するリードサポ
ート４０とから主として構成されている。

【００１３】アークチューブ１０は、円パイプ形状の石
英ガラス管の前端部寄り及び後端部寄りがピンチされ
て、放電空間を形成する楕円体形状の密閉ガラス球１２
の両端部に横断面矩形状のピンチシール部１３ａ，１３
ｂ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（例えばナトリウム
・タリウム−インジュウム系発光物質）が封入されてい
る。密閉ガラス球１２内にはタングステン製の放電電極
１５ａ，１５ｂが対向配置されており、密閉ガラス球内
側の対向する放電電極間中央部に対応する上部位置（電
極１５ａ，１５ａ間に生成される円弧形状アークＡの曲
がる側のガラス球内周面のアーク最上点Ｐ ₁に対応する
位置）には凹部１２ａが形成されて、アークＡの最も高
温となるアーク最上点Ｐ₁位置からガラス球内周面まで
の距離が凹部１２ａを形成しない場合に比べて大きくな
るように設定されている。このためガラス球１２に伝達
されるアークの熱量は、凹部１２ａを形成しない場合に
比べて小さく、それだけ密閉ガラス球１２の劣化による
膨出変形が少ない。即ち、密閉ガラス球１２が膨らまな
いので、従来のようにアークの曲がりが進行することも
なく、点灯中長時間にわたって所望の配光特性を維持で
きる。

【００１４】また放電電極１５ａ，１５ｂはピンチシー
ル部１３ａ，１３ｂに封着されたモリブデン箔１６ａ，
１６ｂに接続され、ピンチシール部１３ａ，１３ｂの端
部からはモリブデン箔１６ａ，１６ｂにそれぞれ接続さ
れたモリブテン製リード線１８ａ，１８ｂが導出し、リ
ード線１８ｂは非ピンチシール部である円パイプ形状部
１４ｂを挿通して外部に延びている。一方、前端側リー
ド線１８ａは、紫外線遮蔽用グローブ２０前端のシール
部２２に封着されたモリブテン箔１６ｃを介してグロー
ブ前方に導出するモリブテン製リード線１８ｃに接続さ
れ、このリード線１８ｃは、リードサポート４０の先端
に固定された金属支持体４１に接続されている。またア
ークチューブ１０の後端部の円パイプ形状部１４ｂには
ガラス製ディスクが溶着一体化されてフランジ部２４が
形成され、このディスク（フランジ部）２４にグローブ
２０の開口端部が溶着一体化されて、アークチューブ・
グローブ結合体Ａが構成されている。なお符号１９はガ
ラス管延出部１４ｂに周設された突条部で、ここにフラ
ンジ部２４が溶着される。

【００１５】アークチューブ１０を包囲する紫外線遮蔽
用のガラス製グローブ２０は、球形の先端部にシール部
２２が突設されたキャップ型で、グローブ後端開口部が
アークチューブ１０の後端部に周設されたガラス製ディ
スク（フランジ部）２４に溶着されて、アークチューブ
１０を包囲した構造となっている。ガラス製グローブ２
０の外側にはＺｎＯなどの紫外線カット作用のある紫外
線遮蔽膜がコーティングされており、アークチューブ１
０の放電部の発光から人体や灯具構成部材に有害な波長
域の紫外線をカットするようになっている。

【００１６】グローブ先端のシール部２２は、当初は図
１６（ｅ）に示されるように、ガラス管２１により構成
されているが、このガラス管２１内にリード線１８ａに
接続した、モリブデン箔１６ｃとリード線１８ｃからな
るリード線アッシー１７を挿通させた状態で、ガラス管
２１をシュリンクシールすることによって、シール部２
２が形成される。モリブテン箔１６ｃはガラスとの馴染
みがよく、通電路であるリード線アッシー１７を封着し
たガラス管封止部における気密性を確保できる。さらに
ガラス製アークチューブ１０とガラス製ディスク（フラ
ンジ部）２４，ガラス製ディスク（フランジ部）２４と
ガラス製グローブ２０が溶着により一体化されて、それ
ぞれの接合部の気密性が確保されている。そして完全密
閉状態とされたグローブ２０内には不活性ガスが封入さ
れており、この不活性ガスの断熱作用により、グローブ
２０の表面温度が低く抑えられるようになっている。こ
のため放電ランプ装置の点灯中に、温度が上昇すること
によって、ヘッドランプ構成部材であるランプボディと
前面レンズとの係合部に装填されているシール剤や灯室
空間内のシリコン系合成樹脂材から飛び出した低分子シ
ロキサンは、表面温度の低いグローブ２０と接触はして
も、表面温度の高いアークチューブ１０とは接触できな
いので、ＳｉＯ₂の生成が抑制されるとともに、たとえ
生成されたとしても生成されたＳｉＯ₂がアークチュー
ブに付着するおそれもない。従って、アークチューブ１
０が白く曇って発光効率を低下させるという不具合もな
い。

【００１７】またグローブ２０にはＺｎＯ等の紫外線を
カットするための紫外線遮蔽膜がコーティングされてお
り、この紫外線遮蔽膜の耐久性は高温となると低下する
傾向にあるが、グローブ２０内の不活性ガスの断熱作用
によって紫外線遮蔽膜の温度の上昇が抑えられるので、
紫外線遮蔽膜の耐久性も保証される。なお符号２６はリ
ード線１８ａに溶接固定され、グローブ２０内の不純物
成分（例えばＨ₂，Ｏ₂等のガス）を吸着除去するゲッタ
ーである。

【００１８】絶縁性ベース３０は合成樹脂の一体成形体
で、ベース３０の前面にはインサート成形されたリード
サポート４０が前方に延出している。ベース３０の前面
にはねじ３２によってセラミックディスク３４が固定さ
れ、ベース３０の前面に形成されたアークチューブ係合
孔３１にアークチューブ後端部が係合するとともに、ア
ークチューブ・グローブ結合体Ａのフランジ部２４相当
領域がセラミックディスク３４に無機系接着剤３６によ
って固定されている。そしてアークチューブ後端側のリ
ード線１８ｂは、アークチューブ係合孔３１の底面に設
けられている小孔３１ａからベース背面側に導出し、ベ
ース３０の背面側に突設されたコネクターの一部である
端子３７に溶接されている。

【００１９】一方、アークチューブ前端側のリード線１
８ａは、グローブ２０の前端シール部２２内に封着され
ているモリブテン箔１６ｃに接続され、モリブテン箔１
６ｃからモリブデン製リード線１８ｃがグローブ２０外
に導出している。そしてこのリード線１８ｃにはリード
サポート４０の先端に固定された金属支持体４１にスポ
ット溶接により接続され、この前端側リード線１８ａへ
の通電路として作用するリードサポート４０は、ベース
３０内にて屈曲し、ベース背面側に突出してコネクター
の一部である端子３８を構成している。符号４２はリー
ドサポート４０に外嵌した放電防止用のセラミック製パ
イプである。端子３７，３８にはそれぞれ給電用コード
Ｃ₁，Ｃ₂が接続され、端子３７，３８間にはベース３０
から二股隔壁３９が延出し、二股隔壁３９にはコードＣ
₁，Ｃ₂を挿通保持するプラグカバー５０側の隔壁５２が
係合して、両端子３７，３８間の放電を防止する構造と
なっている。

【００２０】また符号４６は絶縁性ベース３０の周縁部
に固定されている焦点リングである。放電ランプ装置を
リフレクターのバルブ挿着孔に位置決めする際の基準当
接部である焦点リング４６と絶縁性ベース３０とは、両
部材４６，３０の付き合わせ面に金属リング４７が介在
されて、周方向及び軸方向（図２に示す左右方向）に相
対スライドできる構造であるが、放電部である密閉ガラ
ス球１２と焦点リング４６とを軸方向及び周方向に位置
決めした位置において、高周波誘導加熱により金属リン
グ４７を加熱して両部材３０，４６の付き合わせ面を溶
着一体化するようになっている。

【００２１】この様に本実施例に示す密閉ガラス球１２
は、チップオフ部の全くない円滑な曲面をもつ略楕円体
形状とされており、チップオフ部の痕跡の残る密閉ガラ
ス球をもつアークチューブに比べて配光への悪影響が全
くない。さらに密閉ガラス球１２にチップオフ部がない
ことから、アークチューブ１０をベース３０に固定一体
化する際に、軸回りに位置決めすることも不要となり、
バルブの組立作業が容易かつ迅速となる。

【００２２】次に、まず図３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用のガラス管の製造工程
を、図４から図８に基づいて説明する。まず図４に示す
ように、ガラス管ａを回転させながらガラス管ａの長手
方向所定位置をバーナｂで加熱して柔らかくする。そし
てガラス管ａを回転させつつ、図５に示すように、ガラ
ス管ａ内に不活性ガス（Ａｒガス）を供給して管内を余
圧状態に保持し、ガラス旋盤（図示せず）を使ってガラ
ス管ａを軸方向に肉寄せして球状部ｃを形成する。さら
に図６（ａ），（ｂ）に示すように、ガラス管ａ内を余
圧状態に保持しつつ、一対のモールド用回転ローラ
ｄ₁，ｄ₁により球状部ｃの外形を成形する。次に図７に
示すように、ガラス管ａ内を余圧状態に保持しつつ、バ
ーナｅにより球状部ｃの最外周の一点を加熱することに
より、加熱されて柔らかくなった部位を外方に膨出させ
る。図７符号ｃ₁は球状部ｃの外側に形成された膨出
部、符号ｃ₂は球状部ｃの膨出部ｃ₁に対応する内周面に
形成された凹部を示す。次に図８（ａ），（ｂ）に示す
ように、バーナｂにより球状部ｃ全体を加熱して柔らか
くし、モールド用回転ローラｄ₂，ｄ₂を使って膨出部ｃ
₁を球状部ｃ全体に流動させて，球状部ｃの表面を滑ら
かな曲面に成形する。このとき球状部ｃの内側には、凹
部ｃ₂がそのまま残り、球状部ｃの内側に凹部１２ａが
形成されたチップレスガラス球をもつアークチューブ用
ガラス管ができ上がる。

【００２３】次に、図９〜図１５に基づいて、このガラ
ス管内に、電極アッシー（電極棒とモリブデン箔とリー
ド線が接続一体化されたもの）を封着してアークチュー
ブ１０を製造する方法について説明する。図１０符号１
２０は、上下に延びる垂直管路１２２と、この垂直管路
１２２の途中から水平に延びる水平管路１２３とによっ
てＴ字状管路が形成されたＴ字型のアークチューブ接続
ヘッドである。垂直管路１２２の上下の開口端には、ヘ
ッド本体１２１の円筒部１２１ａ（１２１ｂ）に収容さ
れたベース１２４ａ（１２４ｂ）、円筒形状のゴム製ブ
ッシング１２５ａ（１２５ｂ）、鍔付円筒体１２６ａ
（１２６ｂ）及び円筒部１２１ａ（１２１ｂ）の雄ねじ
部に螺着され、鍔付円筒体１２６ａ（１２６ｂ）を保持
する締結ナット１２７ａ（１２７ｂ）からなるチャック
機構Ｍ₁，Ｍ₂が設けられている。そしてブッシング１２
５ｂ内にアークチューブ用ガラス管１１１を挿通し締結
ナット１２７ｂを締めると、ブッシング１２５ｂが軸方
向に圧縮されて半径方向に押し拡げられ、垂直管路１２
２とチューブ間の気密性が確保される。なお図１１符号
１２８は垂直管路１２２の上端部に挿着され、垂直管路
上方を閉塞するための盲栓である。

【００２４】そしてこのＴ字型のアークチューブ接続ヘ
ッド１２０を使ってアークチューブ１０を製造する方法
について説明する。まず図９に示すように、ガラス管ａ
をガラス管チャック１３０，１３０でチャックしてガラ
ス管ａを垂直に起立した状態に保持し、モリブデン箔１
６ａ（１６ｂ）とリード線１８ａ（１８ｂ）と電極１５
ａ（１５ｂ）を接続一体化した電極アッシーを電極ホル
ダー１３２で把持し、ガラス管ａの下方開口端部から挿
通し位置決めする。そしてガラス管ａのモリブデン箔挿
入位置をロータリバーナー１３４で加熱するとともに、
ガラス管ａの上方開口端部からガス供給チューブ１３５
を挿し込んでフォーミングガスを供給しつつ球状部ｃの
近傍をピンチシールする。次いで図１０に示されるよう
に、Ｔ型のアークチューブ接続ヘッド１２０の下方のパ
イプ挿着孔にガラス管ａの上方開口端部を挿入して接続
し、垂直管路１２２の上端開口部を盲栓１２８で閉塞
し、水平管路１２３を介して球状部ｃ内を排気し、次い
で盲栓１２８を外し、水平管路１２３を介して球状部ｃ
内にＡｒガスを供給しつつ、垂直管路１２２にペレット
供給ノズル１３８を挿入して球状部ｃに金属沃化物を球
状にしたもの（以下、単にペレットという）Ｐを投下供
給する。ペレットＰは、図示しないペレット自動供給装
置よりノズル１３８に一個づつ供給されるようになって
おり、ノズル１３８内を通って球状部ｃ内に落下供給さ
れたペレットＰはＡｒガス雰囲気の球状部ｃ内に自然落
下する。次に図１１に示すように、ヘッド１２０の垂直
管路１２２の上端開口部を盲栓１２８で閉塞するととも
に、水平管路１２２を開放し、排気しながら球状部ｃを
例えばバーナーで約６００℃に加熱し、球状部ｃ内のペ
レットＰから水分等の不純物を除去するベーキング処理
を行なう。次に図１２に示すように、水平管路１２２か
ら球状部ｃ内にＡｒガスを供給しつつ、Ｈｇ粒子供給ノ
ズル１４０を使って球状部ｃ内にＨｇ粒子を投下供給す
る。次に図１３に示すように、水平管路１２３から球状
部ｃ内にＡｒガスを供給しつつ、電極アッシー供給ロッ
ド１４２を使ってガラス管の上方開口端部から電極アッ
シーを挿入する。電極アッシー供給ロッド１４２の先端
部１４３には、図１４に示されるような板ばね式挟持部
１４４が設けられており、リード線１８ａ（１８ｂ）が
この挟持部１４２に挟持されて電極アッシーは垂下状態
に懸吊支持される。そしてテレビカメラや投映機等の光
学的手段により電極間距離が適正となる位置で締付ナッ
ト１２７ａを締めて電極アッシーを所定位置に保持す
る。次いで図１５に示されるように、水平管路１２３を
介してガラス管内ガスの一部を排気するとともに、Ｘｅ
ガスを供給し、液体窒素供給パイプ１４４から供給する
液体窒素によって球状部ｃ周辺を冷却しＸｅガスを液体
状態に保持しつつ、ロータリーバーナー１３４によりガ
ラス管のモリブテン箔領域を加熱して、ガラス管のモリ
ブデン箔領域をピンチシールする。そして球状部ｃ（密
閉ガラス球１２）内に発光物質を封止したアークチュー
ブが出来上がり、ガラス管開口端側を所定の長さだけ切
断することにより、目的とするアークチューブが得られ
る。

【００２５】次に、図９〜図１５に基づいて、このガラ
ス管内に、電極アッシー（電極棒とモリブデン箔とリー
ド線が接続一体化されたもの）を封着してアークチュー
ブ１０を製造する方法について説明する。図１０符号１
２０は、上下に延びる垂直管路１２２と、この垂直管路
１２２の途中から水平に延びる水平管路１２３とによっ
てＴ字状管路が形成されたＴ字型のアークチューブ接続
ヘッドである。垂直管路１２２の上下の開口端には、ヘ
ッド本体１２１の円筒部１２１ａ（１２１ｂ）に収容さ
れたベース１２４ａ（１２４ｂ）、円筒形状のゴム製ブ
ッシング１２５ａ（１２５ｂ）、鍔付円筒体１２６ａ
（１２６ｂ）及び円筒部１２１ａ（１２１ｂ）の雄ねじ
部に螺着され、鍔付円筒体１２６ａ（１２６ｂ）を保持
する締結ナット１２７ａ（１２７ｂ）からなるチャック
機構Ｍ₁，Ｍ₂が設けられている。そしてブッシング１２
５ｂ内にアークチューブ用ガラス管１１１を挿通し締結
ナット１２７ｂを締めると、ブッシング１２５ｂが軸方
向に圧縮されて半径方向に押し拡げられ、垂直管路１２
２とチューブ間の気密性が確保される。なお図１１符号
１２８は垂直管路１２２の上端部に挿着され、垂直管路
上方を閉塞するための盲栓である。

【００２６】そしてこのＴ字型のアークチューブ接続ヘ
ッド１２０を使ってアークチューブ１０を製造する方法
について説明する。まず図９に示すように、ガラス管ａ
をガラス管チャック１３０，１３０でチャックしてガラ
ス管ａを垂直に起立した状態に保持し、モリブデン箔１
６ａ（１６ｂ）とリード線１８ａ（１８ｂ）と電極１５
ａ（１５ｂ）を接続一体化した電極アッシーを電極ホル
ダー１３２で把持し、ガラス管ａの下方開口端部から挿
通し位置決めする。そしてガラス管ａのモリブデン箔挿
入位置をロータリバーナー１３４で加熱するとともに、
ガラス管ａの上方開口端部からガス供給チューブ１３５
を挿し込んでフォーミングガスを供給しつつ球状部ｃの
近傍をピンチシールする。次いで図１０に示されるよう
に、Ｔ型のアークチューブ接続ヘッド１２０の下方のパ
イプ挿着孔にガラス管ａの上方開口端部を挿入して接続
し、垂直管路１２２の上端開口部を盲栓１２８で閉塞
し、水平管路１２３を介して球状部ｃ内を排気し、次い
で盲栓１２８を外し、水平管路１２３を介して球状部ｃ
内にＡｒガスを供給しつつ、垂直管路１２２にペレット
供給ノズル１３８を挿入して球状部ｃに金属沃化物を球
状にしたもの（以下、単にペレットという）Ｐを投下供
給する。ペレットＰは、図示しないペレット自動供給装
置よりノズル１３８に一個づつ供給されるようになって
おり、ノズル１３８内を通って球状部ｃ内に落下供給さ
れたペレットＰはＡｒガス雰囲気の球状部ｃ内に自然落
下する。次に図１１に示すように、ヘッド１２０の垂直
管路１２２の上端開口部を盲栓１２８で閉塞するととも
に、水平管路１２２を開放し、排気しながら球状部ｃを
例えばバーナーで約６００℃に加熱し、球状部ｃ内のペ
レットＰから水分等の不純物を除去するベーキング処理
を行なう。次に図１２に示すように、水平管路１２２か
ら球状部ｃ内にＡｒガスを供給しつつ、Ｈｇ粒子供給ノ
ズル１４０を使って球状部ｃ内にＨｇ粒子を投下供給す
る。次に図１３に示すように、水平管路１２３から球状
部ｃ内にＡｒガスを供給しつつ、電極アッシー供給ロッ
ド１４２を使ってガラス管の上方開口端部から電極アッ
シーを挿入する。電極アッシー供給ロッド１４２の先端
部１４３には、図１４に示されるような板ばね式挟持部
１４４が設けられており、リード線１８ａ（１８ｂ）が
この挟持部１４２に挟持されて電極アッシーは垂下状態
に懸吊支持される。そしてテレビカメラや投映機等の光
学的手段により電極間距離が適正となる位置で締付ナッ
ト１２７ａを締めて電極アッシーを所定位置に保持す
る。次いで図１５に示されるように、水平管路１２３を
介してガラス管内ガスの一部を排気するとともに、Ｘｅ
ガスを供給し、液体窒素供給パイプ１４４から供給する
液体窒素によって球状部ｃ周辺を冷却しＸｅガスを液体
状態に保持しつつ、ロータリーバーナー１３４によりガ
ラス管のモリブテン箔領域を加熱して、ガラス管のモリ
ブデン箔領域をピンチシールする。そして球状部ｃ（密
閉ガラス球１２）内に発光物質を封止したアークチュー
ブが出来上がり、ガラス管開口端側を所定の長さだけ切
断することにより、目的とするアークチューブが得られ
る。

【００２７】次にアークチューブ１０を使って放電ラン
プ装置を製造する工程について図１６および図１７に基
づいて説明する。まず図１６（ａ）に示すアークチュー
ブ１０を用意し、図１６（ｂ）に示すように、モリブテ
ン箔１６ｃとリード線１８ｃの一体化されたリード線ア
ッシー１７をアークチューブ前端側リード線１８ａに接
続する。さらに図１６（ｃ）に示すように、リード線１
８ａにゲッター２６を接続するとともに、図１６（ｄ）
に示すように、ガラス製のディスク（フランジ部）２４
をＣＯ₂レーザ等の熱源によってアークチューブ後端部
に溶着する。

【００２８】次に図１６（ｅ）に示すように、紫外線遮
蔽用グローブ２０をアークチューブ１０の上方から被
せ、リード線アッシー１７をグローブ先端に連成されて
いるガラス管２１内に挿通し、グローブ２０の下端開口
部をディスク（フランジ部）２４に係合させ、グローブ
２０とディスク（フランジ部）２４とをＣＯ₂レーザ等
の熱源によって溶着する。

【００２９】次に図１７（ａ）に示すように、ガラス管
２１を介してグローブ２０内を真空に排気し、次いで不
活性ガスを注入し、グローブ２０内を不活性ガスで置換
するとともに、シュリンクシールによりガラス管２１を
封止してシール部２２とする。次に図１７（ｂ）に示す
ように、前面にセラミックディスク３４が固定され、か
つリードサポート４０が突設された絶縁性ベース３０を
用意し、アークチューブ後端部をチューブ係合孔３１に
挿入してセラミックディスク３４にアークチューブ・グ
ローブ結合体Ａの後端部を接着固定する。このときアー
クチューブ後端側リード線１８ｂは小孔３１ａからベー
ス３０の背面側に突出させておく。さらにリードサポー
ト４０の前端に固定した金属支持体４１に、グローブ前
端から導出するリード線１８ｃをスポット溶接する。

【００３０】次に図１７（ｃ）に示すように、ベース３
０の背面側に端子３７を螺着し、この端子３７にリード
線１８ｂをスポット溶接する。さらに端子３７、および
リードサポート４０のベース後方突出部である端子３８
にコードＣ₁，Ｃ₂を接続するとともに、プラグカバー５
０をベース３０に係合させ、両部材５０，３０の係合部
に金属リング４７を環装する。次に図１７（ｄ）に示す
ように、焦点リング４６を装着し、焦点リング位置を調
整するアライニングを行い、適正位置において高周波誘
導加熱によりプラグカバー５０とベース３０と焦点リン
グ４６とを一体化する。

【００３１】この様に本実施例では、紫外線遮蔽用のグ
ローブ２０がリードサポート４０を包囲することなくア
ークチューブ１０だけを包囲した構造であるため、従来
構造に比べて非常にコンパクトである。また従来のグロ
ーブに比べて短いため、図１８矢印に示されるように、
リフレクターでの反射光がグローブ前端部で散乱してグ
レア光となったり、グローブ先端で光がカットされて配
光パターンの中心部の光度が不足するといった不具合も
ない。またリードサポート４０は、グローブ２０外に配
設されているため、アークチューブ１０の発する有害波
長域の紫外線にさらされることがないので、変性しにく
くそれだけリードサポート４０の耐久性も確保される。

【００３２】またアークチューブ１０の高温状態がアー
クチューブ１０を取り囲む不活性ガス雰囲気によって断
熱されて紫外線遮蔽用グローブに伝えられるため、グロ
ーブ２０に形成されている紫外線遮蔽膜の耐久性が低下
することが抑制される。またアークチューブ１０はグロ
ーブ２０内の断熱雰囲気下におかれて一定の動作温度を
保持できるので、ヘッドランプの光束や色や温度等の安
定化を図ることができる。

【００３３】なお前記した実施例では、ガラス管封止部
であるシール部２２をシュリンクシールにより形成する
ようになっているが、ピンチシールにより形成してもよ
い。

【００３４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る放電ランプ装置用アークチューブによれば、アー
クチューブの密閉ガラス球にチップオフ部がないので、
配光制御が容易となる。また密閉ガラス球のアークに対
応する部位に形成された凹部により、最も高温となるア
ーク中央部からガラス球内壁面までの距離が拡大され
て、密閉ガラス球の壁面温度は凹部のない密閉ガラス球
の壁面温度に比べて低く、それだけ密閉ガラス球の劣化
が抑制され、密閉ガラス球が内圧により膨らむことがな
いので、アークチューブの長期点灯中、アークは一定の
湾曲状態に保持されて所定の配光特性を維持できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るアークチューブを適用した放電ラ
ンプ装置の一実施例の斜視図

【図２】同放電ランプ装置の縦断面図

【図３】アークチューブの拡大断面図

【図４】アークチューブ用のガラス管製造工程説明図

【図５】アークチューブ用のガラス管製造工程説明図

【図６】アークチューブ用のガラス管製造工程説明図

【図７】アークチューブ用のガラス管製造工程説明図

【図８】アークチューブ用のガラス管製造工程説明図

【図９】アークチューブの製造工程説明図

【図１０】アークチューブの製造工程説明図

【図１１】アークチューブの製造工程説明図

【図１２】アークチューブの製造工程説明図

【図１３】アークチューブの製造工程説明図

【図１４】アークチューブの製造工程説明図

【図１５】アークチューブの製造工程説明図

【図１６】同放電ランプ装置の製造工程説明図

【図１７】同放電ランプ装置の製造工程説明図

【図１８】従来の放電ランプ装置の断面図

【図１９】同ランプに使用されているアークチューブの
断面図

【図２０】チップオフ密閉ガラス球をもつアークチュー
ブの断面図

【符号の説明】

１０ アークチューブ １２ チップレス密閉ガラス球 １２ａ 凹部 １５ａ，１５ｂ 電極

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電極の対設された放電部であるチップレ
   ス密閉ガラス球をもつ放電ランプ装置用アークチューブ
   において、密閉ガラス球のアークの曲がり側の内周面に
   は、アークからガラス球内周面までの間隔を拡げるため
   の凹部が形成されたことを特徴とする放電ランプ装置用
   アークチューブ。