JPH11154466A

JPH11154466A - 放電ランプのシール方法及び装置

Info

Publication number: JPH11154466A
Application number: JP9319887A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Ban; 康雄伴; Sumio Uehara; 原純夫上
Original assignee: Iwasaki Denki KK
Current assignee: Iwasaki Denki KK
Priority date: 1997-11-20
Filing date: 1997-11-20
Publication date: 1999-06-08

Abstract

(57)【要約】【課題】発光管材料となるガラス管の管端部に電極マ
ウントを挿入した状態でその管端部を加熱軟化させて密
閉状に成形する際に、管端部周方向の加熱ムラや管端部
を加熱するガスバーナから吹き出される燃焼ガスの風圧
等によって、管端部が座屈して電極マウントの電極位置
にずれが生じたり、管端部が曲がってリフレクタに組み
付け不能になるなどの製品不良が生ずることを防止す
る。【解決手段】加熱コイル８によって全体が均一に誘導
加熱される高融点金属製の加熱材９に、ガラス管１の管
端部４を非接触で挿通させる貫通孔１０を形成して、当
該貫通孔１０内に挿通された管端部４の周方向全体を加
熱材９の放射熱で各部均一に加熱軟化させることによ
り、管端部４が座屈することなく密閉状に成形されるよ
うにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発光管材料となる
ガラス管の管端部に電極マウントを挿入した状態で、そ
の管端部を加熱軟化させて密閉状に成形する放電ランプ
のシール方法及びシール装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】チップレスランプと称する排気用枝管の
ない高圧金属蒸気放電ランプは、発光管材料となる石英
ガラス管の両端から、当該ガラス管の中央に形成された
放電空間となる拡管部に向かって、電極棒とモリブデン
箔とリード線とを直列に接続して成る一対の電極マウン
トを挿入し、両電極マウントをその電極棒同士が放電空
間内で一定の電極間距離を保って互いに対向するように
仮止めした後、ガラス管の管内を負圧状態にしてその管
端部をバーナの熱で加熱軟化させて収縮させるシュリン
クシールにより、その管端部を密閉状に成形すると同時
に、その管端部に電極マウントを気密に封着して固定す
るようになっている。

【０００３】前記バーナは、ガラス管の管端部を挟んで
両側から対向するように対をなして設けられ、そのバー
ナ対を管端部の周囲に沿って回転させるか、あるいはバ
ーナ対を定位置に固定してガラス管を回転させることに
より、その管端部を均一に加熱するようにしている。な
お、この種のバーナとしては、高圧水素や高圧酸素を燃
料とする火炎バーナや、プラズマバーナ等が用いられて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ガラス管とバ
ーナ対のいずれを回転させる場合も、両者の対向ポイン
トがガラス管の管端部の周方向に沿って相対移動するの
で、その回転周期中において、管端部の周方向には、バ
ーナが当たっている箇所と、当たっていない箇所とが生
ずる。

【０００５】そして、バーナが先に当たった箇所は早め
に軟化し、それより後れてバーナが当たった箇所は遅め
に軟化するので、その軟化速度の違いにより管端部が座
屈した状態でシールされて、その管端部に封着する電極
マウントの電極棒がガラス管の管軸から位置ずれするこ
とがある。また、火炎バーナを使用する場合は、その燃
焼ガス圧によって管端部が座屈することがある。

【０００６】このため、後加工により電極棒の位置ずれ
を修正する工程が必要となって、放電ランプの生産効率
が低下する。また、座屈によって生じた管端部の曲がり
は修正できず、その曲がりが顕著なものは、次工程でリ
フレクタ等に組み付け不能な不良品となる。

【０００７】そこで本発明は、ガラス管の管端部を加熱
軟化させて密閉状に成形するシール時に、その管端部が
座屈しないようにすることを技術的課題としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、発光管材料となるガラス管の管端部に電
極マウントを挿入した状態で、その管端部を加熱軟化さ
せて密閉状に成形する放電ランプのシール方法におい
て、加熱コイルによって誘導加熱される高融点金属製の
加熱材に、前記ガラス管の管端部を非接触で挿通する貫
通孔を形成して、当該貫通孔内に前記管端部を配置した
状態で前記加熱材を誘導加熱し、その加熱材の放射熱に
よって前記管端部を加熱軟化させることを特徴とする。

【０００９】本発明によれば、高融点金属製の加熱材
が、誘導加熱によって熱効率良く全体的に均一に加熱さ
れるので、当該加熱材に形成した貫通孔内に非接触で挿
通されたガラス管の管端部も、その周方向に沿って各部
均一に加熱される。

【００１０】したがって、当該管端部は、その周方向の
全体が時間差なく同時に均一な軟化状態となり、また、
火炎バーナで加熱軟化させるときのように燃焼ガス圧を
受けることもないので、その管端部を密閉状に成形して
シールする際に、管端部が座屈して電極の位置ずれを生
じたり、リフレクタに組み付け不能となるような製品不
良を生ずることが確実に防止される。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
よって具体的に説明する。図１は本発明に係る放電ラン
プのシール方法とシール装置の一例を示す断面図であ
る。

【００１２】図中１は、放電ランプの発光管材料となる
石英ガラス管であって、当該ガラス管１の中央には、プ
レ加工により放電空間Ｓとなる拡管部２が形成されてい
る。

【００１３】３，３は、ガラス管１の両端からその管端
部４，４に夫々挿入された一対の電極マウントであっ
て、当該各電極マウント３は、タングステン製の電極棒
５とモリブデン箔６とモリブデン製のリード線７とを溶
接により直列に接続した構成になっている。

【００１４】８は、最大出力10KW、500KHzの誘導加熱が
可能な高周波電源に接続された加熱コイルであって、そ
のコイル本体は、内部に冷却水が循環供給される外径6m
m 、内径4mm 程度の中空パイプで形成されている。

【００１５】９は、加熱コイル８によって誘導加熱され
る加熱材であって、タングステンやモリブデン等の高融
点金属によってリング形もしくは円筒形の形状に成形さ
れ、その内径部が、ガラス管１の管端部４を非接触で挿
通する貫通孔１０となっている。なお、１１は、加熱材
９を定位置に支持するサポートである。

【００１６】１２は、ガラス管１の管端部４を密閉状に
成形してシールする際にその以外の部分を冷却水に浸漬
してガラス管１の内部に封入された水銀の蒸発を阻止す
るための冷却水容器であって、冷却水となる純水を補給
する給水管１３が接続されると共に、当該冷却水容器１
２全体が、昇降装置（図示せず）によって上下方向に進
退せられるようになっている。

【００１７】１４は、上方側管端部４が加熱材９の貫通
孔１０内に非接触で挿通されたガラス管１の両端を上下
一対のチャックアーム１５，１５で保持するチャックデ
バイスである。

【００１８】１６は、チャックデバイス１４を鉛直方向
に縦送りして、加熱材９を貫通孔１０内に挿通されたガ
ラス管１の上方側管端部４と非接触状態を保ってその管
端部４の長手方向へ相対移動させるトラバーサであっ
て、チャックデバイス１４を取付支持する水平フレーム
１７と、当該水平フレーム１７を上下方向に摺動自在に
支持するガイド支柱１８と、当該ガイド支柱１８に沿っ
て水平フレーム１７を上下方向にネジ送りするネジシャ
フト１９とで構成されている。

【００１９】しかして、ガラス管１の管端部４，４をシ
ールする場合は、まず、それら各管端部４に挿入した電
極マウント３をその管内で動かして、電極棒５の位置を
最適に調整し、管端部４の管内に摩擦接触するバネ形状
のリード線７によってその最適位置に電極マウント３を
仮止めする。

【００２０】次に、ガラス管１の管内にその内圧が所望
の圧力となるようにアルゴンガスを100hPa、水銀を10mg
封入して、加熱材９の放射熱で密閉状に成形するシール
箇所を残し、常温時に負圧となるようにして、両端を気
密に封ずる。

【００２１】そして、図１の如く、ガラス管１の上方側
管端部４を加熱材９の貫通孔１０内に非接触で挿通させ
てそのガラス管１の両端をチャックアーム１５，１５で
保持すると共に、冷却水容器１２を上昇させてその冷却
水中にガラス管１の拡管部２と下方側管端部４を浸漬す
る。

【００２２】この状態で、加熱コイル８にコイル電流を
流して、加熱材９を電磁誘導により発熱させると、その
放射熱で加熱材９の貫通孔１０内に挿通されたガラス管
１の上方側管端部４が加熱軟化せられて、その軟化した
部分が管内の負圧作用により収縮して密閉状に成形され
る。

【００２３】また、トラバーサ１６を稼働させて、チャ
ックアーム１５，１５に保持されたガラス管１を下降さ
せることにより、加熱材９をガラス管１の上方側管端部
４に沿ってその管端方向へ相対移動させると同時に、冷
却水容器１２をトラバーサ１６によるガラス管１の下降
速度と等速で下降させて、上方側管端部４の必要シール
箇所全体を密閉状に成形してその管端部４に電極マウン
ト３を封着する。

【００２４】上記の如くして上方側管端部４のシールが
完了すると、ガラス管１を一旦チャックアーム１５，１
５から取り外して、上下両端を逆にして再びチャックア
ーム１５，１５に取り付け、図１に示す下方側管端部４
を上記と同様の手順に従ってシールする。

【００２５】このシール時において、加熱材９は、それ
全体が誘導加熱によって熱効率良く均一に加熱されるの
で、当該加熱材９の貫通孔１０内に非接触で挿通された
ガラス管１の管端部４も、その周方向に沿って全方位的
に各部均一に加熱される。

【００２６】したがって、管端部４は、その周方向に沿
って全体的に均一な軟化状態となって均等に収縮し、し
かも、火炎バーナで加熱軟化させるときのように燃焼ガ
ス圧を受けることもないので、座屈による電極の位置ず
れや、管端部の曲がりを生ずるおそれがなくなる。

【００２７】また、加熱コイル８と加熱材９で成るシー
ル装置は、これをガラス管１の管端部４の周囲に沿って
回転させたり、あるいはガラス管１を回転させることな
く、その管端部４を均一に加熱軟化させることができ
る。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、放電ランプの発光管材
料となるガラス管の管端部を加熱軟化させて密閉状に成
形するシール時に、その管端部が座屈して電極の位置ず
れを生じたり、管端部が曲がってリフレクタに組み付け
不能になるというような不具合が解消されて、放電ラン
プの生産効率が向上すると同時に、その製品不良率が著
しく低減されるという大変優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る放電ランプのシール方法とシール
装置を示す断面図。

【符号の説明】

１・・・・・ガラス管３・・・・・電極マウント４・・・・・ガラス管の管端部８・・・・・加熱コイル９・・・・・加熱材１０・・・・・貫通孔１６・・・・・トラバーサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発光管材料となるガラス管の管端部に電
極マウントを挿入した状態で、その管端部を加熱軟化さ
せて密閉状に成形する放電ランプのシール方法におい
て、加熱コイル（８）によって誘導加熱される高融点金
属製の加熱材（９）に、前記ガラス管（１）の管端部
（４）を非接触で挿通する貫通孔（10）を形成して、当
該貫通孔（10）内に前記管端部（４）を配置した状態で
前記加熱材（９）を誘導加熱し、その加熱材（９）の放
射熱によって前記管端部（４）を加熱軟化させることを
特徴とする放電ランプのシール方法。
【請求項２】発光管材料となるガラス管の管端部に電
極マウントを挿入した状態で、その管端部を加熱軟化さ
せて密閉状に成形する放電ランプのシール装置におい
て、加熱コイル（８）によって誘導加熱される高融点金
属製の加熱材（９）に、前記ガラス管（１）の管端部
（４）を非接触で挿通させる貫通孔（10）が形成されて
いることを特徴とする放電ランプのシール装置。
【請求項３】前記加熱材（９）が、前記貫通孔（10）
を内径部とするリング形もしくは円筒形の形状に成形さ
れている請求項２記載のシール装置。
【請求項４】前記加熱材（９）が、タングステン又は
モリブデンで成る請求項２又は３記載のシール装置。
【請求項５】前記加熱材（９）を前記貫通孔（10）内
に挿通された前記ガラス管（１）の管端部（４）と非接
触状態を保って当該管端部（４）の長手方向へ相対移動
させるトラバーサ（16）が設けられた請求項２乃至４記
載のシール装置。