JPH1027573A - 放電ランプ装置用アークチューブ - Google Patents
放電ランプ装置用アークチューブInfo
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- JPH1027573A JPH1027573A JP8180290A JP18029096A JPH1027573A JP H1027573 A JPH1027573 A JP H1027573A JP 8180290 A JP8180290 A JP 8180290A JP 18029096 A JP18029096 A JP 18029096A JP H1027573 A JPH1027573 A JP H1027573A
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- H01J9/24—Manufacture or joining of vessels, leading-in conductors or bases
- H01J9/32—Sealing leading-in conductors
- H01J9/323—Sealing leading-in conductors into a discharge lamp or a gas-filled discharge device
- H01J9/326—Sealing leading-in conductors into a discharge lamp or a gas-filled discharge device making pinched-stem or analogous seals
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- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
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- H01J61/366—Seals for leading-in conductors
- H01J61/368—Pinched seals or analogous seals
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- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
- Discharge Lamp (AREA)
Abstract
つになったり、対向電極が偏芯したりすることのない放
電ランプ装置用アークチューブの提供。 【解決手段】 長手方向途中に球状膨出部w2 の形成さ
れた円筒形状ガラス管Wの両端開口部からそれぞれ挿入
した電極アッシーAをその挿入先端部が球状膨出部w2
内で軸方向に対向するように配置し、ガラス管の直線状
延出部w1 の球状膨出部w2 との境界領域をピンチシー
ルすることで、対向電極6を内蔵し発光物質等を封入す
る密閉ガラス球12が形成された放電ランプ用アークチ
ューブにおいて、ピンチシールに使用されるガラス管W
の球状膨出部w2 と直線状延出部w1 の境界に、直線状
延出部w1 のピンチシールの際に、電極棒6を真っ直ぐ
に保持し、かつピンチされた直線状延出部側ガラス材の
球状膨出部内側への流動を阻止する内径の小さい括れ部
wn1 ,wn2 を形成することで、密閉ガラス球12の
球内形状が適正で、対向電極間に偏芯がなく、安定した
光束が得られるアークチューブが提供される。
Description
のアークチューブに関する。
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、一対のピン
チシール部5b,5bによって、電極棒6,6が対設さ
れ、かつ発光物質が封入された密閉ガラス球5aが形成
された構造で、ピンチシール部5b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が発光することにより点灯状
態となる。
ては、例えば特開平6−231729に開示されてい
る。まず図9(a)に示されるように、直線状延出部w
1 の途中に球状膨出部w2 の形成されている円筒形ガラ
ス管Wの一方の開口端側から、電極棒6とモリブデン箔
7とリード線8を接続一体化した電極アッシーAを挿入
し、球状膨出部w2 の近傍位置P1 を一次ピンチシール
する。次いで、図9(b)に示されるように、他方の開
口端側から、球状膨出部w2 に発光物質P等を投入し、
つづいて図9(c)に示されるように、他の電極アッシ
ーAを挿入するとともに、発光物質が気化しないように
球状膨出部w2 を液体窒素で冷却しながら、球状膨出部
w2 の近傍位置P2 を加熱しつつ二次ピンチシールし
て、球状膨出部w2 を密封することで、チップレス密閉
ガラス球5aをもつアークチューブ5が完成する。
は、例えば特開平5−174785に開示されている。
まず図10(a)に示されるように、円筒形ガラス管W
の球状膨出部w2 に排気管w3 を接続一体化したT字型
ガラス管を作製する。次に、図10(b)に示されるよ
うに、直線状延出部w1 の開口端側から電極アッシーA
をそれぞれ挿入し、図10(c)に示されるように、直
線状延出部w1 の球状膨出部w2 寄りをピンチシールす
る(矢印参照)。なお図10(c)は、図10(b)に
示すT字型ガラス管を下方から見た図である。次に、図
10(d)に示されるように、排気管w3 から発光物質
P等を投入後、図10(e)に示されるように、排気管
w3 をチップオフすることで、チップ付密閉ガラス球を
もつアークチューブが完成する。
のアークチューブでは、製造されたアークチューブ毎に
その光束や光色等が大きくバラツキ、それだけ不良品発
生率が高かった。発明者は、この不良品が多く発生する
原因について検討したところ、ガラス管Wの直線状延出
部w1 をピンチシールする工程において、図11に拡大
して示すように、ピンチされた直線状延出部w1 側のガ
ラス材が球状膨出部w2 側に流動し、密閉ガラス球5a
内がいびつな形状になったり、電極(電極棒6,6)が
偏芯(偏芯量L)することが原因であるということがわ
かった。
円筒形状ガラス管Wは、図12(a),(b)に示され
るように、直線状ガラス管の加熱された部位が、ブロー
成形により球状に成形加工されたもので、直線状延出部
w1 と球状膨出部w2 との境界には、図13に拡大して
示されるような括れ部9が形成されてはいるが、括れ部
9の内径d9 は、電極棒6の先端球状部6aが球状膨出
部w2 内にスムーズに挿入できるように、電極棒6の先
端球状部6aの直径の数倍の大きさに形成されている。
このため電極棒6と括れ部9間の遊びが大きすぎ、ピン
チシール工程において、加熱されて軟化した直線状延出
部側のガラス材がピンチされることで球状膨出部w2 側
に流入(図11矢印参照)し、密閉ガラス球5a内をい
びつにしたり、対向電極を偏芯させたりすることにな
る。
アークチューブ10を製造するには、投入した発光物質
等を気化させないよう球状膨出部w2 を冷却しつつ、ガ
ラス管Wの二次ピンチシールを行うため、ピンチシール
の際に球状膨出部w2 内が負圧となる。これがため、ピ
ンチされたガラス材はそれだけ球状膨出部w2 内に吸い
込まれ易く、密閉ガラス球5a内がいびつになったり、
対向電極が偏芯したりするという問題は、チップレス密
閉ガラス球をもつアークチューブ10において顕著であ
る。
点につき実験と考察を重ねた結果、「ガラス管Wの直線
状延出部w1 と球状膨出部w2 間の括れ部9の内径を小
さくすることで、前記した問題を解決できる」いうこと
を確認し、本発明をなすに至ったものである。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ずい
てなされたもので、その目的は、ピンチシールの際に、
密閉ガラス球内がいびつになったり、対向電極が偏芯し
たりすることのない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。
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、長手方向途中に球状膨出部の形成された円筒形
ガラス管の両端開口部からそれぞれ挿入した電極アッシ
ーをその挿入先端部が球状膨出部内で軸方向に対向する
ように配置し、ガラス管の直線状延出部の球状膨出部と
の境界領域をピンチシールすることで、対向電極を内蔵
し発光物質を封入する密閉ガラス球が形成された放電ラ
ンプ用アークチューブにおいて、前記ガラス管の球状膨
出部と直線状延出部の境界に、直線状延出部をピンチシ
ールする際の直線状延出部側ガラス材の球状膨出部内側
への流動を阻止する括れ部を形成するようにしたもの
で、ガラス管の直線状延出部と球状膨出部間に形成され
ている内径の小さい括れ部が電極棒を所定位置に保持す
るガイドとして作用するとともに、ピンチされた軟らか
い直線状延出部側ガラス材の球状膨出部側への流動を阻
止する。また括れ部の具体的な大きさとしては、対向電
極を構成する電極棒が太さd1に形成されている場合で
は、電極棒を球状膨出部内にスムーズに挿入するために
は、括れ部と電極棒間の直径方向の遊びが0.05ミリ
メートル以上であることが望ましく、またピンチシール
時に電極棒を真っ直ぐな状態に保持し、かつピンチされ
た軟らかい直線状延出部側ガラス材の球状膨出部内側へ
の流動を阻止するためには、括れ部と電極棒間の直径方
向の遊びが0.5ミリメートル以下であることが望まし
い。即ち、括れ部の内径dを、 d1 +0.05ミリメートル≦d≦d1 +0.5ミリメ
ートル の大きさに形成することが望ましい。また太さd1 の電
極棒の先端に電極棒の太さd1 より大きい外径d2 の球
状部が形成されている場合では、電極棒を球状膨出部内
にスムーズに挿入するためには、括れ部と球状部間の直
径方向の遊びが0.05ミリメートル以上であることが
望ましく、またピンチシール時に電極棒を真っ直ぐな状
態に保持し、かつピンチされた軟らかいガラス材の球状
膨出部内側への流動を阻止するためには、括れ部と電極
棒間の直径方向の遊びが0.5ミリメートル以下である
ことが望ましい。即ち、括れ部の内径dを、 d2 +0.05ミリメートル≦d≦d1 +0.5ミリメ
ートル の大きさに形成することが望ましい。
例に基づいて説明する。図1〜図3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アークチ
ューブの縦断面図、図2はアークチューブ用ガラス管の
拡大断面図、図3は同ガラス管の製造工程説明図であ
る。
の装着される放電ランプ装置は、図8に示す従来構造と
同一であり、その説明は省略する。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13,13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。
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。
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。しかし、図2に示すよう
に、このアークチューブ製造過程であるピンチシール工
程に使用されるガラス管Wの球状膨出部w2 と直線状延
出部w1 間の境界に、所定の大きさの内径をもつ括れ部
wn1 ,wn2 が予め形成されており、この所定の大き
さの内径をもつ括れ部wn1 ,wn2 が形成されたガラ
ス管Wがピンチシールされて、アークチューブとして構
成されている。
電極棒6とモリブデン箔7とリード線8を接続一体化し
た電極アッシーAをガラス管W内所定位置までスムーズ
に挿入できる大きさに形成され、また電極アッシーAを
挿入した状態で、直線状延出部w1 をピンチする際に、
この括れ部wn1 ,wn2 の存在によって、電極棒6は
真っ直ぐな状態に保持されるとともに、ピンチされた直
線状延出部w1 側の軟化したガラス材は球状膨出部w2
側に流動することができず、この結果、チップレス密閉
ガラス球12内の形状が適正で、偏芯量の少ない対向放
電電極が形成された構造となっている。
棒6の太さをd1 、電極棒6の先端に形成された球状部
6aの外径をd2 として、ピンチシール工程に使用され
るガラス管Wの球状膨出部w2 と直線状延出部w1 間の
括れ部wn1 ,wn2 の内径の大きさdが、 d2 +0.05ミリメートル≦d≦d1 +0.5ミリメ
ートル に設定されることで、電極棒6を球状膨出部w2 内にス
ムーズに挿入できるとともに、密封された球状膨出部w
2 (密閉ガラス球12)内の形状がいびつにならず、対
向電極(電極棒6,6)の偏芯量もわずかとなってい
る。
径状延出部w1 の外径が4.0ミリメートル,内径が
2.0ミリメートルで、電極を構成する電極棒6の太さ
d1 が0.2ミリメートル、電極棒6の先端球状部6a
の外径d2 が0.4ミリメートルであるのに対して、括
れ部wn1 ,wn2 の内径dが、0.45ミリメートル
以上0.7ミリメートル以下に設定されている。
12をもつアークチューブ用のガラス管Wの製造工程
を、図3に基づいて説明する。まず図3(a)に示すよ
うに、均一径の円筒形状ガラス管Wを回転させながらガ
ラス管の長手方向所定位置を、バーナ20で加熱して軟
化させるとともに、ガラス管内に不活性ガス(Arガス
等)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)を使ってガラス管を軸方向に肉寄せして、
直線状延出部w1の途中に球状膨出部w2 を形成する。
ガラス管W内を余圧状態に保持しつつ、モールド用回転
ローラ22により球状膨出部w2 の外形を成形する。な
お、図3(c)は、図3(b)における球状膨出部w2
位置における断面図である。次に図3(d),(e)に
示すように、ガラス管W内を余圧状態に保持しつつ、バ
ーナ20により球状部膨出部w2 と直線状延出部w1 間
の括れ部wn1 ,wn2 を順次加熱し、加熱されて軟化
した部位を括れ部モールド用回転ローラ24により順次
成形し、括れ部wn1 ,wn2 の内径dを所定の大きさ
(0.45ミリメートル以上0.7ミリメートル以下)
にする。このようにして球状部膨出部w2 と直線状延出
部w1 間に括れ部wn1 ,wn2 の形成されたアークチ
ューブ用ガラス管Wができ上がる。
挿入し、発光物質等を投入後、直線状延出部w1 をピン
チシールすることで、電極棒6,6が対設され、発光物
質等の封止されたチップレス密閉ガラス球12をもつア
ークチューブを製造することができるが、この方法は、
図9に示す従来の方法と同一である。即ち、まず図9
(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し、直線状延出部w1 における球
状膨出部w2 の近傍位置P1 を加熱し一次ピンチシール
する。次いで、図9(b)に示されるように、上方の開
口端側から、球状膨出部w2 に発光物質P等を投入し、
つづいて図9(c)に示されるように、他の電極アッシ
ーAを挿入するとともに、発光物質P等が気化しないよ
うに球状膨出部w 2 を液体窒素で冷却しながら、直線状
延出部w1 における球状膨出部w2 の近傍位置P2 を加
熱し二次ピンチシールして、球状膨出部w2 を密封する
ことで、チップレス密閉ガラス球12をもつアークチュ
ーブ10が完成する。
おいては、直線状延出部w1 側のガラス材には、ピンチ
されることで軸方向の押圧力が作用するものの、球状膨
出部w2 と直線状延出部w1 間の境界に形成されている
径の小さい括れ部wn1 が電極棒6の外周に接近した状
態となって、直線状延出部w1 がピンチされる際に電極
棒6を真っ直ぐに保持するガイドとして作用するととも
に、ピンチされたガラス材の球状部膨出部w2 側への移
動を阻止する障壁としても作用し、成形された密閉ガラ
ス球12内がいびつになったり、電極棒6が傾いたりす
るといった不具合がない。
程においては、直線状延出部w1 側のガラス材には、ピ
ンチされることで軸方向の押圧力が作用し、かつ冷却さ
れることで球状膨出部w2 内に生じた負圧が作用するも
のの、球状膨出部w2 と直線状延出部w1 間の境界に形
成されている径の小さい括れ部wn2 が電極棒6の外周
に接近した状態となって、直線状延出部w1 がピンチさ
れる際に電極棒6を真っ直ぐに保持するガイドとして作
用するとともに、ピンチされたガラス材の球状部膨出部
w2 側への移動を阻止する障壁としても作用し、成形さ
れた密閉ガラス球12内がいびつになったり、電極棒6
が傾いたり、即ち対向電極(電極棒6,6)が偏芯した
りするといった不具合がない。
径dがそれぞれ0.6ミリメートル,0.7ミリメート
ル,1.0ミリメートル,1.5ミリメートルのガラス
管Wを使ってアークチューブを製造した場合に得られた
チップレス密閉ガラス球内の対向電極間の偏芯量,光束
値等のバラツキについてのデータを示し、図4はガラス
管の括れ部の内径と電極の偏芯量のバラツキ量の関係を
表にして示す図、図5はガラス管の括れ部の内径と電極
の偏芯量のバラツキ量の関係を示す図である。図6はガ
ラス管の括れ部の内径と光束,色温度および色度(x,
y)のそれぞれのバラツキ量との関係を表にして示す
図、図7はガラス管の括れ部の内径と光束値のバラツキ
量との相関関係を示す図であり、括れ部の内径と色温度
のバラツキ量の関係および括れ部の内径と色度(x,
y)のバラツキ量の関係についても、図7に示す括れ部
の内径と拘束値のバラツキ量との相関関係と略同様の傾
向が見られる。なお図4におけるnはサンプル数、xは
偏芯量の平均値、σn−1はそのときの標準偏差(バラ
ツキ量)を示す。
ーブ用ガラス管Wの括れ部wn1 ,wn2 の内径が0.
7ミリメートル(括れ部wn1 ,wn2 の内周面と電極
棒6間の直径方向の遊びが0.5ミリメートル)を境と
して、電極の偏芯量が急変し、この電極の偏芯量の急変
に合わせて光束値のバラツキ量も急変している。そして
ガラス管の括れ部wn1 ,wn2 の内径が0.7ミリメ
ートル(括れ部wn1,wn2 の内周面と電極棒6間の
直径方向の遊びが0.5ミリメートル)以下では、電極
の偏芯量および光束値のバラツキ量が非常に小さく、色
温度および色度(x,y)のバラツキ量も非常に小さ
い。即ち、括れ部wn1 ,wn2 の内径が0.7ミリメ
ートル以下のガラス管を使ったアークチューブでは、光
束,色温度および色度(x,y)のバラツキ量が小さ
く、一定の精度が保証される。
2 の球状部6aが一体に形成されている電極棒6によっ
て対向電極が構成されているアークチューブについて説
明したが、対向電極が太さd1 の電極棒のみによって構
成されているアークチューブについても同様に適用する
ことができ、この場合は、括れ部の内径dが、 d1 +0.05ミリメートル≦d≦d1 +0.5ミリメ
ートル の大きさに設定すればよい。
閉ガラス球12をもつアークチューブ10について説明
したが、図10に示すようなチップ付密閉ガラス球をも
つアークチューブについても同様に適用することができ
る。
に係る放電ランプ装置用アークチューブによれば、密閉
ガラス球がピンチシールされる際に、ガラス球内がいび
つになるとか、電極が偏芯するといった不具合がないの
で、常に適正な容積で、対向電極間に偏芯がなく、一定
の安定した光束の得られるアークチューブが提供され
る。
面図
ツキ量との関係を表にして示す図
ツキ量との関係を示す図
色度のそれぞれのバラツキ量との関係を表にして示す図
との関係を示す図
説明図
説明する図
Claims (3)
- 【請求項1】 長手方向途中に球状膨出部の形成された
円筒形ガラス管の両端開口部からそれぞれ挿入された電
極アッシーがその挿入先端部が球状膨出部内で軸方向に
対向するように配置され、ガラス管の直線状延出部の球
状膨出部との境界領域がピンチシールされることで、対
向電極を内蔵し発光物質を封入する密閉ガラス球が形成
された放電ランプ用アークチューブにおいて、前記ガラ
ス管の球状膨出部と直線状延出部の境界には、直線状延
出部をピンチシールする際の直線状延出部側ガラス材の
球状膨出部内側への流動を阻止する括れ部が形成された
ことを特徴とする放電ランプ装置用アークチューブ。 - 【請求項2】 前記電極アッシーは、対向電極を構成す
る一定太さd1 の電極棒を備えた構造で、前記括れ部の
内径dが、 d1 +0.05ミリメートル≦d≦d1 +0.5ミリメ
ートル の大きさに形成されたことを特徴とする請求項1記載の
放電ランプ装置用アークチューブ。 - 【請求項3】 前記電極アッシーは、対向電極を構成す
る一定太さd1 の電極棒を備え、電極棒本体の先端に電
極棒本体の太さより大きい外径d2 の球状部が形成され
た構造で、前記括れ部の内径dが、 d2 +0.05ミリメートル≦d≦d1 +0.5ミリメ
ートル の大きさに形成されたことを特徴とする請求項1記載の
放電ランプ装置用アークチューブ。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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