JPH11176333A - 孔を有する傾斜機能材料の製造方法、傾斜機能材料／金属複合体の製造方法および傾斜機能材料製管球用電気導入体の製造方法 - Google Patents
孔を有する傾斜機能材料の製造方法、傾斜機能材料／金属複合体の製造方法および傾斜機能材料製管球用電気導入体の製造方法Info
- Publication number
- JPH11176333A JPH11176333A JP9338681A JP33868197A JPH11176333A JP H11176333 A JPH11176333 A JP H11176333A JP 9338681 A JP9338681 A JP 9338681A JP 33868197 A JP33868197 A JP 33868197A JP H11176333 A JPH11176333 A JP H11176333A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mixed powder
- auxiliary member
- sintered body
- conductive inorganic
- forming
- 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.)
- Pending
Links
Abstract
(57)【要約】
【課題】 切削加工することなく、少ない数の工程で高
い形状精度の孔を有する傾斜機能材料を容易に製造する
ことができ、傾斜機能材料／金属複合体を容易に製造す
ることができ、傾斜機能材料製管球用電気導入体を容易
に、低いコストで製造することのできる方法を提供する
こと。 【解決手段】 型内に、順次に混合割合が異なる導電性
無機物質成分と絶縁性無機物質成分との混合粉末を充填
して積層体を形成するに際し、型の底部材または加圧用
パンチに特定の材料からなる棒状の成型補助部材を設置
し、この成型補助部材が結合された複合補助部材を焼結
して成型補助部材が消失させて孔を有する焼結体または
傾斜機能材料を得る。孔内に適宜の金属部材が挿入され
て一体に結合されて傾斜機能材料／金属複合体が製造さ
れる。この傾斜機能材料／金属複合体は、傾斜機能材料
製管球用電気導入体として有用である。
い形状精度の孔を有する傾斜機能材料を容易に製造する
ことができ、傾斜機能材料／金属複合体を容易に製造す
ることができ、傾斜機能材料製管球用電気導入体を容易
に、低いコストで製造することのできる方法を提供する
こと。 【解決手段】 型内に、順次に混合割合が異なる導電性
無機物質成分と絶縁性無機物質成分との混合粉末を充填
して積層体を形成するに際し、型の底部材または加圧用
パンチに特定の材料からなる棒状の成型補助部材を設置
し、この成型補助部材が結合された複合補助部材を焼結
して成型補助部材が消失させて孔を有する焼結体または
傾斜機能材料を得る。孔内に適宜の金属部材が挿入され
て一体に結合されて傾斜機能材料／金属複合体が製造さ
れる。この傾斜機能材料／金属複合体は、傾斜機能材料
製管球用電気導入体として有用である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、導電性無機物質成
分と絶縁性無機物質成分との均一な混合物よりなる構成
層の複数が一体に積層されてなり、順次の構成層の導電
性無機物質成分の割合が段階的に変化する構成の、孔を
有する傾斜機能材料に関する。また本発明は、傾斜機能
材料／金属複合体の製造方法に関する。更に本発明は、
例えば光源ランプ、その他の管球類のバルブにおける気
密シール部を形成すると共にバルブ内に到る電気導入用
経路を形成する、傾斜機能材料よりなる管球用電気導入
体の製造方法に関する。
分と絶縁性無機物質成分との均一な混合物よりなる構成
層の複数が一体に積層されてなり、順次の構成層の導電
性無機物質成分の割合が段階的に変化する構成の、孔を
有する傾斜機能材料に関する。また本発明は、傾斜機能
材料／金属複合体の製造方法に関する。更に本発明は、
例えば光源ランプ、その他の管球類のバルブにおける気
密シール部を形成すると共にバルブ内に到る電気導入用
経路を形成する、傾斜機能材料よりなる管球用電気導入
体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】傾斜機能材料は、例えば、金属よりなる
導電性無機物質成分と金属酸化物よりなる絶縁性無機物
質成分との混合焼結体により構成され、特定の一方向に
向かうに従って導電性無機物質成分濃度が傾斜的または
段階的に変化することにより、導電性無機物質成分濃度
が高い導電性部分と、導電性無機物質成分濃度が零また
は当該濃度が低い絶縁性部分とが、異なる個所に位置さ
れた一体の固体材料であり、例えばランプのバルブにお
ける気密シール部を構成すると共にバルブ内に到る電気
導入用経路を形成する管球用電気導入体として好適に用
いられる。
導電性無機物質成分と金属酸化物よりなる絶縁性無機物
質成分との混合焼結体により構成され、特定の一方向に
向かうに従って導電性無機物質成分濃度が傾斜的または
段階的に変化することにより、導電性無機物質成分濃度
が高い導電性部分と、導電性無機物質成分濃度が零また
は当該濃度が低い絶縁性部分とが、異なる個所に位置さ
れた一体の固体材料であり、例えばランプのバルブにお
ける気密シール部を構成すると共にバルブ内に到る電気
導入用経路を形成する管球用電気導入体として好適に用
いられる。
【０００３】従来、このような傾斜機能材料を製造する
方法としては、大別して次の２種の方法が知られてい
る。 （１）湿式法 この湿式法では、導電性無機物質粉末と絶縁性無機物質
粉末とを適宜の液状溶媒と共に混合してスラリーを調製
し、このスラリーを例えば鋳込み成形することにより、
導電性無機物質成分の濃度が滑らかに変化する状態の成
形体を製造し、この成形体を加熱して焼結することによ
り、傾斜機能材料が製造される。スラリーには、適宜の
バインダー成分が含有されてもよい。このような湿式法
による傾斜機能材料の製造方法は、例えば特開平８−１
３８５５５号公報、特開平３−１６５８３２号公報、特
開平３−２７４１０５号公報などに記載されている。
方法としては、大別して次の２種の方法が知られてい
る。 （１）湿式法 この湿式法では、導電性無機物質粉末と絶縁性無機物質
粉末とを適宜の液状溶媒と共に混合してスラリーを調製
し、このスラリーを例えば鋳込み成形することにより、
導電性無機物質成分の濃度が滑らかに変化する状態の成
形体を製造し、この成形体を加熱して焼結することによ
り、傾斜機能材料が製造される。スラリーには、適宜の
バインダー成分が含有されてもよい。このような湿式法
による傾斜機能材料の製造方法は、例えば特開平８−１
３８５５５号公報、特開平３−１６５８３２号公報、特
開平３−２７４１０５号公報などに記載されている。
【０００４】この湿式法は、導電性無機物質成分濃度の
変化が連続的で滑らかな傾斜機能材料が得られる点では
有利であるが、導電性無機物質成分濃度の連続的な変化
を生じさせるために特別な処理が必要で製造に長時間を
要し、また複雑な制御を伴う処理が必要であり、そのた
めにコストが非常に高いものとなる。しかも、この湿式
法では、十分な導電性が得られる程度に導電性無機物質
成分濃度が大きい傾斜機能材料は、実際上、製造が相当
に困難であるという問題点がある。
変化が連続的で滑らかな傾斜機能材料が得られる点では
有利であるが、導電性無機物質成分濃度の連続的な変化
を生じさせるために特別な処理が必要で製造に長時間を
要し、また複雑な制御を伴う処理が必要であり、そのた
めにコストが非常に高いものとなる。しかも、この湿式
法では、十分な導電性が得られる程度に導電性無機物質
成分濃度が大きい傾斜機能材料は、実際上、製造が相当
に困難であるという問題点がある。
【０００５】（２）乾式法 この乾式法では、例えばモリブデンよりなる導電性無機
物質粉末と、例えばシリカよりなる絶縁性無機物質粉末
とを異なる割合で混合することにより、導電性無機物質
粉末の含有割合が異なる複数の混合粉末を調製し、これ
を用いて、図１に示すように、例えば円柱状の成形空間
を有する筒状の金型１０の底部材１１の上面上に、導電
性無機物質成分濃度の最も低い混合粉末を層状に充填し
て成形して成形層Ｆ１を形成し、次いで２番目に低い導
電性無機物質成分濃度の混合粉末を層状に充填して成形
することにより、成形層Ｆ１の上に一体に積層された状
態の成形層Ｆ２を形成し、更に同様の操作を導電性無機
物質成分濃度の低い方から順に繰り返して複数の成形層
が一体に積層された混合粉末積層体を形成する。図１で
は合計６つの成形層よりなる混合粉末積層体１５が示さ
れている。
物質粉末と、例えばシリカよりなる絶縁性無機物質粉末
とを異なる割合で混合することにより、導電性無機物質
粉末の含有割合が異なる複数の混合粉末を調製し、これ
を用いて、図１に示すように、例えば円柱状の成形空間
を有する筒状の金型１０の底部材１１の上面上に、導電
性無機物質成分濃度の最も低い混合粉末を層状に充填し
て成形して成形層Ｆ１を形成し、次いで２番目に低い導
電性無機物質成分濃度の混合粉末を層状に充填して成形
することにより、成形層Ｆ１の上に一体に積層された状
態の成形層Ｆ２を形成し、更に同様の操作を導電性無機
物質成分濃度の低い方から順に繰り返して複数の成形層
が一体に積層された混合粉末積層体を形成する。図１で
は合計６つの成形層よりなる混合粉末積層体１５が示さ
れている。
【０００６】このようにして得られる混合粉末積層体１
５を加熱焼成して一体の焼結体とすることにより、各々
においては均一な導電性無機物質成分濃度を有する構成
層の複数が、下から上に向かうに従って導電性無機物質
成分濃度が順次に段階的に高くなるよう積層された傾斜
機能材料が製造される。このようないわゆる乾式法によ
る傾斜機能材料の製造方法は、例えば特開平８−１３８
５５５号公報などに記載されている。
５を加熱焼成して一体の焼結体とすることにより、各々
においては均一な導電性無機物質成分濃度を有する構成
層の複数が、下から上に向かうに従って導電性無機物質
成分濃度が順次に段階的に高くなるよう積層された傾斜
機能材料が製造される。このようないわゆる乾式法によ
る傾斜機能材料の製造方法は、例えば特開平８−１３８
５５５号公報などに記載されている。
【０００７】このような方法によれば、複数の構成層が
上下方向に積層されてなり、個々の構成層は均一な導電
性無機物質成分濃度を有するが、最下層の構成層は例え
ば導電性無機物質成分濃度が０体積％で絶縁性無機物質
成分濃度が１００体積％の絶縁体層であり、この最下層
から最上層に至る順次の構成層は、下から上に向かうに
従って順次に導電性無機物質成分濃度が段階的に増加
し、最上層の構成層は導電性無機物質成分濃度が例えば
８０体積％以上の導電体層であるような傾斜機能材料が
得られる。従って、このような傾斜機能材料の導電体部
分に適宜の電気導入用金属部材を電気的に接続してなる
管球用電気導入体によれば、当該傾斜機能材料の絶縁性
部分をバルブの気密シール部の形成に利用することによ
り、バルブ内に到る電気導入用経路を好適に形成するこ
とができるので、きわめて有利である。
上下方向に積層されてなり、個々の構成層は均一な導電
性無機物質成分濃度を有するが、最下層の構成層は例え
ば導電性無機物質成分濃度が０体積％で絶縁性無機物質
成分濃度が１００体積％の絶縁体層であり、この最下層
から最上層に至る順次の構成層は、下から上に向かうに
従って順次に導電性無機物質成分濃度が段階的に増加
し、最上層の構成層は導電性無機物質成分濃度が例えば
８０体積％以上の導電体層であるような傾斜機能材料が
得られる。従って、このような傾斜機能材料の導電体部
分に適宜の電気導入用金属部材を電気的に接続してなる
管球用電気導入体によれば、当該傾斜機能材料の絶縁性
部分をバルブの気密シール部の形成に利用することによ
り、バルブ内に到る電気導入用経路を好適に形成するこ
とができるので、きわめて有利である。
【０００８】図２は、管球用電気導入体を製造するため
の傾斜機能材料製電気導入体材料の説明用断面図であ
る。この電気導入体材料１８は、乾式法によって製造さ
れた円柱状の傾斜機能材料２０における最下層の絶縁体
層２１の外端面から、導電性構成層に達するよう軸方
向、すなわち混合粉末積層体の積層方向（上下方向）に
伸びる外部リード棒挿入用孔２２を有すると共に、最上
層の導電体層２３の外端面から軸方向に伸びる電極棒挿
入用孔２４を有するものである。
の傾斜機能材料製電気導入体材料の説明用断面図であ
る。この電気導入体材料１８は、乾式法によって製造さ
れた円柱状の傾斜機能材料２０における最下層の絶縁体
層２１の外端面から、導電性構成層に達するよう軸方
向、すなわち混合粉末積層体の積層方向（上下方向）に
伸びる外部リード棒挿入用孔２２を有すると共に、最上
層の導電体層２３の外端面から軸方向に伸びる電極棒挿
入用孔２４を有するものである。
【０００９】従来、このような孔を有する焼結体よりな
る電気導入体材料１８は、混合粉末積層体を仮焼結して
得られる仮焼結体に、その各端面から、切削ドリルを用
いる切削加工によって、適宜の径および長さを有する軸
方向（積層方向）に伸びる外部リード棒挿入用孔２２お
よび電極棒挿入用孔２４を形成する手段によって製造さ
れている。
る電気導入体材料１８は、混合粉末積層体を仮焼結して
得られる仮焼結体に、その各端面から、切削ドリルを用
いる切削加工によって、適宜の径および長さを有する軸
方向（積層方向）に伸びる外部リード棒挿入用孔２２お
よび電極棒挿入用孔２４を形成する手段によって製造さ
れている。
【００１０】そして、このような電気導入体材料１８に
対し、図３に示すように、外部リード棒挿入用孔２２内
には外部リード棒２６の一端部が挿入されると共に、電
極棒挿入用孔２４内に、先端に電極体２８を有する電極
棒３０の基端部が挿入された状態で本焼結が行われ、こ
れによって仮焼結体であった電気導入体材料１８が最終
的に傾斜機能材料とされると同時に、これに一体的に電
極棒３０および外部リード棒２６が結合された状態の管
球用電気導入体５０が製造される。
対し、図３に示すように、外部リード棒挿入用孔２２内
には外部リード棒２６の一端部が挿入されると共に、電
極棒挿入用孔２４内に、先端に電極体２８を有する電極
棒３０の基端部が挿入された状態で本焼結が行われ、こ
れによって仮焼結体であった電気導入体材料１８が最終
的に傾斜機能材料とされると同時に、これに一体的に電
極棒３０および外部リード棒２６が結合された状態の管
球用電気導入体５０が製造される。
【００１１】あるいは、図２に示されている状態の電気
導入体材料１８がそのまま本焼結されて傾斜機能材料が
形成され、その後、外部リード棒挿入用孔２２内に外部
リード棒２６の一端部が挿入されると共に、電極棒挿入
用孔２４内に、先端に電極体２８を有する電極棒３０の
基端部が挿入された上で金属ロウなどの接合材によって
電気的に接続されることにより、管球用電気導入体が製
造される。
導入体材料１８がそのまま本焼結されて傾斜機能材料が
形成され、その後、外部リード棒挿入用孔２２内に外部
リード棒２６の一端部が挿入されると共に、電極棒挿入
用孔２４内に、先端に電極体２８を有する電極棒３０の
基端部が挿入された上で金属ロウなどの接合材によって
電気的に接続されることにより、管球用電気導入体が製
造される。
【００１２】しかしながら、以上のような管球用電気導
入体の製造方法においては、外部リード棒挿入用孔およ
び電極棒挿入用孔を有する電気導入体材料を製造するた
めに、仮焼結体を切削ドリルによって切削加工する工程
が必要であり、そのために製造工程数が多くなり、従っ
てコストが高いものとなり、しかも当該切削加工作業
は、十分な機械的精度を得るためには厳しい条件が必要
であって相当に困難な作業となる、という問題点があ
る。
入体の製造方法においては、外部リード棒挿入用孔およ
び電極棒挿入用孔を有する電気導入体材料を製造するた
めに、仮焼結体を切削ドリルによって切削加工する工程
が必要であり、そのために製造工程数が多くなり、従っ
てコストが高いものとなり、しかも当該切削加工作業
は、十分な機械的精度を得るためには厳しい条件が必要
であって相当に困難な作業となる、という問題点があ
る。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な事情に基づいてなされたものであって、その目的は、
切削加工することなく、従って少ない数の工程で、形状
精度の高い孔を有する傾斜機能材料を容易に製造するこ
とができる方法を提供することにある。また、本発明の
他の目的は、傾斜機能材料／金属複合体を容易に製造す
ることができる方法を提供することにある。更に、本発
明の他の目的は、そのような傾斜機能材料／金属複合体
により、傾斜機能材料製管球用電気導入体を容易に、低
いコストで製造することにある。
な事情に基づいてなされたものであって、その目的は、
切削加工することなく、従って少ない数の工程で、形状
精度の高い孔を有する傾斜機能材料を容易に製造するこ
とができる方法を提供することにある。また、本発明の
他の目的は、傾斜機能材料／金属複合体を容易に製造す
ることができる方法を提供することにある。更に、本発
明の他の目的は、そのような傾斜機能材料／金属複合体
により、傾斜機能材料製管球用電気導入体を容易に、低
いコストで製造することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の孔を有する傾斜
機能材料の製造方法は、導電性無機物質成分と絶縁性無
機物質成分との均一な混合物よりなる構成層の複数が一
体に積層されてなり、順次の構成層の導電性無機物質成
分の割合が段階的に変化する構成を有し、積層方向に伸
びる孔を有する傾斜機能材料を製造するため、以下の工
程を有することを特徴とする。 （１）導電性無機物質粉末と絶縁性無機物質粉末とを所
定の比率で混合することによって導電性無機物質粉末の
割合が異なる複数の混合粉末を調製する混合粉末調製工
程 （２）得られた混合粉末を筒状の型内に充填することに
より、当該型内において、下方から上方に向かうに従っ
て順次に導電性無機物質粉末の割合が段階的に異なる混
合粉末積層体を形成する混合粉末積層体形成工程 （３）混合粉末積層体の上面および下面の少なくとも一
方から当該混合粉末積層体内に突入する、加熱処理によ
って少なくとも一部が消失する材料からなる成型補助部
材を型内に設ける成型補助部材設置工程 （４）混合粉末積層体を成型補助部材と共に加圧用部材
により加圧することにより、成型補助部材が結合された
積層成型体よりなる複合成型体を形成する加圧成型工程 （５）複合成型体を加熱処理してその積層成型体を焼結
体とすると共に、成型補助部材を、少なくともその一部
を消失させて除去することにより、孔を有する焼結体を
形成する焼結体形成工程
機能材料の製造方法は、導電性無機物質成分と絶縁性無
機物質成分との均一な混合物よりなる構成層の複数が一
体に積層されてなり、順次の構成層の導電性無機物質成
分の割合が段階的に変化する構成を有し、積層方向に伸
びる孔を有する傾斜機能材料を製造するため、以下の工
程を有することを特徴とする。 （１）導電性無機物質粉末と絶縁性無機物質粉末とを所
定の比率で混合することによって導電性無機物質粉末の
割合が異なる複数の混合粉末を調製する混合粉末調製工
程 （２）得られた混合粉末を筒状の型内に充填することに
より、当該型内において、下方から上方に向かうに従っ
て順次に導電性無機物質粉末の割合が段階的に異なる混
合粉末積層体を形成する混合粉末積層体形成工程 （３）混合粉末積層体の上面および下面の少なくとも一
方から当該混合粉末積層体内に突入する、加熱処理によ
って少なくとも一部が消失する材料からなる成型補助部
材を型内に設ける成型補助部材設置工程 （４）混合粉末積層体を成型補助部材と共に加圧用部材
により加圧することにより、成型補助部材が結合された
積層成型体よりなる複合成型体を形成する加圧成型工程 （５）複合成型体を加熱処理してその積層成型体を焼結
体とすると共に、成型補助部材を、少なくともその一部
を消失させて除去することにより、孔を有する焼結体を
形成する焼結体形成工程
【００１５】本発明の傾斜機能材料／金属複合体の製造
方法は、上記の焼結体形成工程で得られる孔を有する焼
結体の当該孔内に、当該孔と適合する金属部材を挿入
し、当該金属部材と焼結体との結合処理を行うことを特
徴とする。
方法は、上記の焼結体形成工程で得られる孔を有する焼
結体の当該孔内に、当該孔と適合する金属部材を挿入
し、当該金属部材と焼結体との結合処理を行うことを特
徴とする。
【００１６】本発明の傾斜機能材料製管球用電気導入体
の製造方法は、導電性無機物質成分と絶縁性無機物質成
分との均一な混合物よりなる構成層の複数が一体に積層
されてなり、順次の構成層の導電性無機物質成分の割合
が段階的に変化する構成の傾斜機能材料よりなる管球用
電気導入体を製造するため、以下の工程を有することを
特徴とする。 （１）導電性無機物質粉末と絶縁性無機物質粉末とを所
定の比率で混合することによって導電性無機物質粉末の
割合が異なる複数の混合粉末を調製する混合粉末調製工
程 （２）得られた混合粉末を筒状の型内に充填することに
より、当該型内において、下方から上方に向かうに従っ
て順次に導電性無機物質粉末の割合が段階的に異なる混
合粉末積層体を形成する混合粉末積層体形成工程 （３）混合粉末積層体の上面および下面の少なくとも一
方から当該混合粉末積層体内に突入する、第一加熱処理
工程によって少なくとも一部が消失する材料からなる成
型補助部材を型内に設ける成型補助部材設置工程 （４）混合粉末積層体を成型補助部材と共に加圧用部材
により加圧することにより、成型補助部材が結合された
積層成型体よりなる複合成型体を形成する加圧成型工程 （５）複合成型体を加熱処理してその積層成型体を仮焼
結体とすると共に、成型補助部材を、少なくともその一
部を消失させて除去することにより、孔を有する仮焼結
体を形成する第一加熱処理工程 （６）第一加熱処理工程で得られる仮焼結体を、第一加
熱処理工程より高い温度で加熱することにより仮焼結体
を本焼結体とする第二加熱処理工程
の製造方法は、導電性無機物質成分と絶縁性無機物質成
分との均一な混合物よりなる構成層の複数が一体に積層
されてなり、順次の構成層の導電性無機物質成分の割合
が段階的に変化する構成の傾斜機能材料よりなる管球用
電気導入体を製造するため、以下の工程を有することを
特徴とする。 （１）導電性無機物質粉末と絶縁性無機物質粉末とを所
定の比率で混合することによって導電性無機物質粉末の
割合が異なる複数の混合粉末を調製する混合粉末調製工
程 （２）得られた混合粉末を筒状の型内に充填することに
より、当該型内において、下方から上方に向かうに従っ
て順次に導電性無機物質粉末の割合が段階的に異なる混
合粉末積層体を形成する混合粉末積層体形成工程 （３）混合粉末積層体の上面および下面の少なくとも一
方から当該混合粉末積層体内に突入する、第一加熱処理
工程によって少なくとも一部が消失する材料からなる成
型補助部材を型内に設ける成型補助部材設置工程 （４）混合粉末積層体を成型補助部材と共に加圧用部材
により加圧することにより、成型補助部材が結合された
積層成型体よりなる複合成型体を形成する加圧成型工程 （５）複合成型体を加熱処理してその積層成型体を仮焼
結体とすると共に、成型補助部材を、少なくともその一
部を消失させて除去することにより、孔を有する仮焼結
体を形成する第一加熱処理工程 （６）第一加熱処理工程で得られる仮焼結体を、第一加
熱処理工程より高い温度で加熱することにより仮焼結体
を本焼結体とする第二加熱処理工程
【００１７】以上において、第二加熱処理工程において
は、仮焼結体における孔内に電気導入棒の一端部が挿入
された状態で当該仮焼結体が加熱処理され、これにより
電気導入棒の一端部が傾斜機能材料に一体に結合された
管球用電気導入体を得ることができる。または、第二加
熱処理工程において、仮焼結体が加熱処理されて孔を有
する傾斜機能材料を形成し、その後、この傾斜機能材料
の当該孔内に電気導入棒の一端部を挿入して電気的に接
続することができる。ここに、電気導入棒とは、電極棒
や外部リード棒などの電気導入路を形成する棒状部材を
いう。
は、仮焼結体における孔内に電気導入棒の一端部が挿入
された状態で当該仮焼結体が加熱処理され、これにより
電気導入棒の一端部が傾斜機能材料に一体に結合された
管球用電気導入体を得ることができる。または、第二加
熱処理工程において、仮焼結体が加熱処理されて孔を有
する傾斜機能材料を形成し、その後、この傾斜機能材料
の当該孔内に電気導入棒の一端部を挿入して電気的に接
続することができる。ここに、電気導入棒とは、電極棒
や外部リード棒などの電気導入路を形成する棒状部材を
いう。
【００１８】また、成型補助部材設置工程は、混合粉末
積層体の形成前に、当該混合粉末積層体形成工程に用い
られる型の下底面に、上方に伸びる下部成型補助部材を
設ける工程を含むことができる。更に、成型補助部材設
置工程は、混合粉末積層体の形成後に、加圧成型工程で
用いられる加圧用部材の下面に固定された下方に伸びる
上部成型補助部材を混合粉末積層体に押入する工程を含
むことができる。
積層体の形成前に、当該混合粉末積層体形成工程に用い
られる型の下底面に、上方に伸びる下部成型補助部材を
設ける工程を含むことができる。更に、成型補助部材設
置工程は、混合粉末積層体の形成後に、加圧成型工程で
用いられる加圧用部材の下面に固定された下方に伸びる
上部成型補助部材を混合粉末積層体に押入する工程を含
むことができる。
【００１９】成型補助部材は、少なくともその表面層が
仮焼結工程において蒸発して消失する材質よりなるもの
とすることができる。
仮焼結工程において蒸発して消失する材質よりなるもの
とすることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明を
傾斜機能材料製管球用電気導入体を製造する場合につい
て具体的に説明する。 （１）混合粉末調製工程 この工程では、導電性無機物質粉末と絶縁性無機物質粉
末とを所定の比率で混合することにより、導電性無機物
質粉末の割合が異なる複数の混合粉末が調製される。具
体的には、導電性無機物質粉末と絶縁性無機物質粉末と
を、導電性無機物質粉末の含有割合が異なるよう混合
し、更に各混合粉末毎にボールミルにより混合処理する
ことにより、互いに導電性無機物質粉末の含有割合（導
電性無機物質成分濃度）が異なる、目的とする傾斜機能
材料の構成層数に応じた数の混合粉末を調製する。
傾斜機能材料製管球用電気導入体を製造する場合につい
て具体的に説明する。 （１）混合粉末調製工程 この工程では、導電性無機物質粉末と絶縁性無機物質粉
末とを所定の比率で混合することにより、導電性無機物
質粉末の割合が異なる複数の混合粉末が調製される。具
体的には、導電性無機物質粉末と絶縁性無機物質粉末と
を、導電性無機物質粉末の含有割合が異なるよう混合
し、更に各混合粉末毎にボールミルにより混合処理する
ことにより、互いに導電性無機物質粉末の含有割合（導
電性無機物質成分濃度）が異なる、目的とする傾斜機能
材料の構成層数に応じた数の混合粉末を調製する。
【００２１】ここに、導電性無機物質粉末としては、例
えばモリブデン、ニッケル、タングステン、タンタル、
クロム、白金、亜鉛などが用いられる。また絶縁性無機
物質粉末としては、例えばシリカガラス、石英（ＳｉＯ
2 ）、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）、ジルコニア（Ｚｒ
Ｏ2 ）、マグネシア（ＭｇＯ）、炭化けい素（Ｓｉ
Ｃ）、炭化チタン（ＴｉＣ）、窒化けい素（Ｓｉ
3 Ｎ4 ）、酸窒化アルミニウム（ＡｌＯＮ）などが用い
られる。以上の導電性無機物質粉末および絶縁性無機物
質粉末は、いずれも高純度であることが必要であり、例
えば９９．９％以上のものが好ましく用いられる。また
導電性無機物質粉末および絶縁性無機物質粉末の平均粒
径は、いずれも０．０１〜１０．０μｍ、特に０．１〜
５．０μｍであることが好ましい。
えばモリブデン、ニッケル、タングステン、タンタル、
クロム、白金、亜鉛などが用いられる。また絶縁性無機
物質粉末としては、例えばシリカガラス、石英（ＳｉＯ
2 ）、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）、ジルコニア（Ｚｒ
Ｏ2 ）、マグネシア（ＭｇＯ）、炭化けい素（Ｓｉ
Ｃ）、炭化チタン（ＴｉＣ）、窒化けい素（Ｓｉ
3 Ｎ4 ）、酸窒化アルミニウム（ＡｌＯＮ）などが用い
られる。以上の導電性無機物質粉末および絶縁性無機物
質粉末は、いずれも高純度であることが必要であり、例
えば９９．９％以上のものが好ましく用いられる。また
導電性無機物質粉末および絶縁性無機物質粉末の平均粒
径は、いずれも０．０１〜１０．０μｍ、特に０．１〜
５．０μｍであることが好ましい。
【００２２】（２）混合粉末積層体形成工程 この混合粉末積層体形成工程では、以上のようにして得
られる混合粉末を、既述の乾式法に従って適宜の、例え
ば円柱状の成型空間を有する筒状の金型内に充填するこ
とにより、当該金型内において、下方から上方に向かう
に従って順次に導電性無機物質粉末の割合が段階的に異
なる混合粉末積層体が形成される。 （３）成型補助部材設置工程 この成型補助部材設置工程は、混合粉末積層体形成工程
に先行して金型または加圧用部材に、成型空間内に位置
するよう成型補助部材を固定しておくことにより、上記
の混合粉末積層体形成工程の遂行により、または後続の
加圧成型工程の遂行により、いわば自動的に実行するこ
とができ、またそのようにすることが好ましい。 （４）加圧成型工程 この工程では、金型内の未成型の混合粉末積層体を成型
補助部材と共に加圧用部材により加圧することにより、
混合粉末積層体が積層成型体とされて複合成型体が形成
される。
られる混合粉末を、既述の乾式法に従って適宜の、例え
ば円柱状の成型空間を有する筒状の金型内に充填するこ
とにより、当該金型内において、下方から上方に向かう
に従って順次に導電性無機物質粉末の割合が段階的に異
なる混合粉末積層体が形成される。 （３）成型補助部材設置工程 この成型補助部材設置工程は、混合粉末積層体形成工程
に先行して金型または加圧用部材に、成型空間内に位置
するよう成型補助部材を固定しておくことにより、上記
の混合粉末積層体形成工程の遂行により、または後続の
加圧成型工程の遂行により、いわば自動的に実行するこ
とができ、またそのようにすることが好ましい。 （４）加圧成型工程 この工程では、金型内の未成型の混合粉末積層体を成型
補助部材と共に加圧用部材により加圧することにより、
混合粉末積層体が積層成型体とされて複合成型体が形成
される。
【００２３】以上の混合粉末積層体形成工程から加圧成
型工程までの内容を具体的に説明すると、次のとおりで
ある。図４は、これらの工程を遂行して複合成型体を作
製する方法を示す説明用断面図である。この図におい
て、１０は円柱状の成型空間を有する金型、１１は金型
１０の底部材、１２は加圧用部材である。金型１０の底
部材１１の中央には、詳細は後述する特定の材料により
形成された棒状の下部成型補助部材３３が上方に伸びる
よう設置されており、また加圧用部材１２の下面の中央
には、同様に特定の材料により形成された棒状の上部成
型補助部材３５が下方に伸びるよう設置されている。
型工程までの内容を具体的に説明すると、次のとおりで
ある。図４は、これらの工程を遂行して複合成型体を作
製する方法を示す説明用断面図である。この図におい
て、１０は円柱状の成型空間を有する金型、１１は金型
１０の底部材、１２は加圧用部材である。金型１０の底
部材１１の中央には、詳細は後述する特定の材料により
形成された棒状の下部成型補助部材３３が上方に伸びる
よう設置されており、また加圧用部材１２の下面の中央
には、同様に特定の材料により形成された棒状の上部成
型補助部材３５が下方に伸びるよう設置されている。
【００２４】ここに、下部成型補助部材３３および上部
成型補助部材３５（これらを総合して「成型補助部材」
という。）の材料としては、第一加熱処理工程または仮
焼結工程における加熱処理によって蒸発して消失する、
例えば有機高分子物質を用いることができる。当該有機
高分子物質の具体例としては、例えばアクリル系樹脂、
ポリプロピレン、ポリスチレンなどの合成樹脂を挙げる
ことができるが、特に消失した後に何も固形残留物を生
じないものが好ましい。
成型補助部材３５（これらを総合して「成型補助部材」
という。）の材料としては、第一加熱処理工程または仮
焼結工程における加熱処理によって蒸発して消失する、
例えば有機高分子物質を用いることができる。当該有機
高分子物質の具体例としては、例えばアクリル系樹脂、
ポリプロピレン、ポリスチレンなどの合成樹脂を挙げる
ことができるが、特に消失した後に何も固形残留物を生
じないものが好ましい。
【００２５】成型補助部材は、その全体が単一の材料に
よって構成されていてもよいが、例えば図５に示す構成
の複合補助部材３７を用いることができる。この複合補
助部材３７は、第一加熱処理工程における加熱によって
も形状に変化が生じない材質よりなる耐熱性の芯部分３
８と、この芯部分３８の外周面に形成された、仮焼結工
程における加熱によって蒸発して消失する物質よりなる
表面層部分３９とにより構成される。芯部分３８の材質
としては、例えばカーボンブラック（グラファイト）、
超硬度合金、焼入れ鋼などの高融点金属、各種のセラミ
ックなどの耐熱性材料を用いることができる。このよう
な複合補助部材３７によれば、芯部分３８の存在によっ
て、その変形が生じにくい点で有利である。
よって構成されていてもよいが、例えば図５に示す構成
の複合補助部材３７を用いることができる。この複合補
助部材３７は、第一加熱処理工程における加熱によって
も形状に変化が生じない材質よりなる耐熱性の芯部分３
８と、この芯部分３８の外周面に形成された、仮焼結工
程における加熱によって蒸発して消失する物質よりなる
表面層部分３９とにより構成される。芯部分３８の材質
としては、例えばカーボンブラック（グラファイト）、
超硬度合金、焼入れ鋼などの高融点金属、各種のセラミ
ックなどの耐熱性材料を用いることができる。このよう
な複合補助部材３７によれば、芯部分３８の存在によっ
て、その変形が生じにくい点で有利である。
【００２６】成型補助部材の形状、例えば外径および長
さは、それによって形成される電気導入体材料１８にお
ける孔に求められる形状によって決定される。例えば、
外部リード棒挿入用孔２２のための下部成型補助部材３
３の一例においては、外径が０．３〜３ｍｍ、長さが５
〜２０ｍｍであり、一方、電極棒挿入用孔２４のための
上部成型補助部材３５の一例においては、外径が０．３
〜３ｍｍ、長さが１０〜２０ｍｍである。また、複合補
助部材３７においては、表面層部分３９の厚みの合計
は、芯部分３８の外径の１５〜１００％の範囲であるこ
とが好ましい。表面層部分３９の厚みが過小であると、
消失する部分が少ないために、残留する芯部分３８の除
去が困難となるおそれがある。
さは、それによって形成される電気導入体材料１８にお
ける孔に求められる形状によって決定される。例えば、
外部リード棒挿入用孔２２のための下部成型補助部材３
３の一例においては、外径が０．３〜３ｍｍ、長さが５
〜２０ｍｍであり、一方、電極棒挿入用孔２４のための
上部成型補助部材３５の一例においては、外径が０．３
〜３ｍｍ、長さが１０〜２０ｍｍである。また、複合補
助部材３７においては、表面層部分３９の厚みの合計
は、芯部分３８の外径の１５〜１００％の範囲であるこ
とが好ましい。表面層部分３９の厚みが過小であると、
消失する部分が少ないために、残留する芯部分３８の除
去が困難となるおそれがある。
【００２７】下部成型補助部材３３を金型１０の底部材
１１に固定するための手段または上部成型補助部材３５
を加圧用部材１２に固定するための手段は、特に限定さ
れるものではなく、自由に選定することができる。ただ
し、それらの成型補助部材が支持体から離脱可能である
ことが必要である。
１１に固定するための手段または上部成型補助部材３５
を加圧用部材１２に固定するための手段は、特に限定さ
れるものではなく、自由に選定することができる。ただ
し、それらの成型補助部材が支持体から離脱可能である
ことが必要である。
【００２８】図４に示すように、このような下部成型補
助部材３３が底部材１１に設けられた金型１０内に、既
述の混合粉末のうち導電性無機物質成分濃度が小さいも
の、好ましくは０体積％のものを最下層形成用混合粉末
として充填し、必要に応じて加圧して層状体とし、次い
で、２番目に導電性無機物質成分濃度が小さい混合粉末
を充填して同様に層状体として積層させ、以下、次第に
導電性無機物質成分濃度が段階的に大きくなる状態の混
合粉末積層体１５を形成する。ここに形成される混合粉
末積層体１５は、その下面から、下部成型補助部材３３
が上方に突入するよう埋没した状態となる。
助部材３３が底部材１１に設けられた金型１０内に、既
述の混合粉末のうち導電性無機物質成分濃度が小さいも
の、好ましくは０体積％のものを最下層形成用混合粉末
として充填し、必要に応じて加圧して層状体とし、次い
で、２番目に導電性無機物質成分濃度が小さい混合粉末
を充填して同様に層状体として積層させ、以下、次第に
導電性無機物質成分濃度が段階的に大きくなる状態の混
合粉末積層体１５を形成する。ここに形成される混合粉
末積層体１５は、その下面から、下部成型補助部材３３
が上方に突入するよう埋没した状態となる。
【００２９】所定の混合粉末積層体１５が形成された状
態で、上記の加圧用部材１２が降下され、これにより、
当該加圧用部材１２に固定された上部成型補助部材３５
が、混合粉末積層体１５の上面から下方に突入される。
そして、更に当該混合粉末積層体１５が加圧用部材１２
により上方から加圧され、これにより、図６に示すよう
に、混合粉末積層体１５の加圧成型体である積層成型体
１６に、下部成型補助部材３３および上部成型補助部材
３５が一体的に結合された状態の複合成型体４０が形成
される。
態で、上記の加圧用部材１２が降下され、これにより、
当該加圧用部材１２に固定された上部成型補助部材３５
が、混合粉末積層体１５の上面から下方に突入される。
そして、更に当該混合粉末積層体１５が加圧用部材１２
により上方から加圧され、これにより、図６に示すよう
に、混合粉末積層体１５の加圧成型体である積層成型体
１６に、下部成型補助部材３３および上部成型補助部材
３５が一体的に結合された状態の複合成型体４０が形成
される。
【００３０】（５）焼結体形成工程（第一加熱処理工
程） この複合成型体４０は次に焼結体形成工程に付される。
この焼結体形成工程では、複合成型体４０に対して、非
酸化性ガス雰囲気中において例えば１０００〜１２００
℃を最高加熱温度とする加熱処理が行われ、これによ
り、下部成型補助部材３３および上部成型補助部材３５
の全部が例えば有機高分子物質で構成されている場合に
はその全部が熱分解などによって蒸発して消失し、ま
た、成型補助部材が複合補助部材３７である場合には、
その表面層部分３９が消失して芯部分３８が残留する
が、この芯部分３８は除去される。この結果、図２に示
したと同様の状態の、外部リード棒挿入用孔２２および
電極棒挿入用孔２４がその両端面から軸方向に伸びるよ
う形成された仮焼結体よりなる電気導入体材料１８が形
成される。
程） この複合成型体４０は次に焼結体形成工程に付される。
この焼結体形成工程では、複合成型体４０に対して、非
酸化性ガス雰囲気中において例えば１０００〜１２００
℃を最高加熱温度とする加熱処理が行われ、これによ
り、下部成型補助部材３３および上部成型補助部材３５
の全部が例えば有機高分子物質で構成されている場合に
はその全部が熱分解などによって蒸発して消失し、ま
た、成型補助部材が複合補助部材３７である場合には、
その表面層部分３９が消失して芯部分３８が残留する
が、この芯部分３８は除去される。この結果、図２に示
したと同様の状態の、外部リード棒挿入用孔２２および
電極棒挿入用孔２４がその両端面から軸方向に伸びるよ
う形成された仮焼結体よりなる電気導入体材料１８が形
成される。
【００３１】（６）本焼結処理工程（第二加熱処理工
程） この電気導入体材料１８を用いて、次のようにして本焼
結処理工程（第二加熱処理工程）がなされて管球用電気
導入体が作製される。すなわち、図３によって説明した
ように、電気導入体材料１８に対し、外部リード棒挿入
用孔２２内には外部リード棒２６の一端部が挿入される
と共に、電極棒挿入用孔２４内に、先端に電極体２８を
有する電極棒３０の基端部が挿入された状態で、既述の
第一加熱処理工程におけるより高い温度で加熱されるこ
とによって本焼結が行われる。その結果、仮焼結体であ
った電気導入体材料１８が最終的に傾斜機能材料とされ
ると同時に、これに電極棒３０および外部リード棒２６
がいわゆる焼き嵌めによって一体的に結合された状態の
傾斜機能材料／金属複合体である管球用電気導入体が製
造される。
程） この電気導入体材料１８を用いて、次のようにして本焼
結処理工程（第二加熱処理工程）がなされて管球用電気
導入体が作製される。すなわち、図３によって説明した
ように、電気導入体材料１８に対し、外部リード棒挿入
用孔２２内には外部リード棒２６の一端部が挿入される
と共に、電極棒挿入用孔２４内に、先端に電極体２８を
有する電極棒３０の基端部が挿入された状態で、既述の
第一加熱処理工程におけるより高い温度で加熱されるこ
とによって本焼結が行われる。その結果、仮焼結体であ
った電気導入体材料１８が最終的に傾斜機能材料とされ
ると同時に、これに電極棒３０および外部リード棒２６
がいわゆる焼き嵌めによって一体的に結合された状態の
傾斜機能材料／金属複合体である管球用電気導入体が製
造される。
【００３２】あるいは、外部リード棒挿入用孔２２およ
び電極棒挿入用孔２４が形成された仮焼結体である電気
導入体材料１８がそのまま本焼結されて孔を有する傾斜
機能材料が形成され、その後、この傾斜機能材料に対し
て、その外部リード棒挿入用孔２２内に外部リード棒２
６の一端部が挿入されると共に、電極棒挿入用孔２４内
に、先端に電極体２８を有する電極棒３０の基端部が挿
入され、その上で金属ロウなどの接合材によって電気的
に接続されることにより、管球用電気導入体が製造され
る。
び電極棒挿入用孔２４が形成された仮焼結体である電気
導入体材料１８がそのまま本焼結されて孔を有する傾斜
機能材料が形成され、その後、この傾斜機能材料に対し
て、その外部リード棒挿入用孔２２内に外部リード棒２
６の一端部が挿入されると共に、電極棒挿入用孔２４内
に、先端に電極体２８を有する電極棒３０の基端部が挿
入され、その上で金属ロウなどの接合材によって電気的
に接続されることにより、管球用電気導入体が製造され
る。
【００３３】以上において、本焼結処理は、非酸化性ガ
ス雰囲気中または例えば１０-3Ｐａ以下の減圧雰囲気で
行われ、その加熱は、例えば最高温度が１５００〜２０
００℃となる条件で実行される。
ス雰囲気中または例えば１０-3Ｐａ以下の減圧雰囲気で
行われ、その加熱は、例えば最高温度が１５００〜２０
００℃となる条件で実行される。
【００３４】以上の各工程において、混合粉末積層体の
具体的構成は特に限定されるものではなく、使用対象で
ある管球の大きさや種類などの条件によって適宜の構成
とすることができる。好ましい具体例としての混合粉末
積層体においては、最下層が導電性無機物質成分濃度０
体積％でシリカ１００体積％の絶縁体層であり、最上層
は例えばモリブデンよりなる導電性無機物質成分濃度が
例えば１６体積％以上、好ましくは２０体積％以上でシ
リカ成分濃度が８４体積％以下、好ましくは８０体積％
以下の導電体層であり、最下層から最上層に至る順次の
構成層は、下から上に向かうに従って段階的に導電性無
機物質成分濃度が増加する状態であり、個々の構成層は
当該構成層の全体において導電性無機物質成分濃度が一
定である。
具体的構成は特に限定されるものではなく、使用対象で
ある管球の大きさや種類などの条件によって適宜の構成
とすることができる。好ましい具体例としての混合粉末
積層体においては、最下層が導電性無機物質成分濃度０
体積％でシリカ１００体積％の絶縁体層であり、最上層
は例えばモリブデンよりなる導電性無機物質成分濃度が
例えば１６体積％以上、好ましくは２０体積％以上でシ
リカ成分濃度が８４体積％以下、好ましくは８０体積％
以下の導電体層であり、最下層から最上層に至る順次の
構成層は、下から上に向かうに従って段階的に導電性無
機物質成分濃度が増加する状態であり、個々の構成層は
当該構成層の全体において導電性無機物質成分濃度が一
定である。
【００３５】本発明において、積層成型体１６の長さ、
直径、各々の構成層の厚みおよび構成層の数は特に限定
されるものではなく、実際の当該傾斜機能材料の用途に
よって適宜選定される。代表的には、例えば長さは１０
〜２０ｍｍ、直径は２〜１５ｍｍであり、各構成層の厚
みは導電性無機物質成分濃度によって異なるものとされ
るがいずれも０．５〜２ｍｍの範囲内であり、構成層の
数は１０〜２０層とされる。
直径、各々の構成層の厚みおよび構成層の数は特に限定
されるものではなく、実際の当該傾斜機能材料の用途に
よって適宜選定される。代表的には、例えば長さは１０
〜２０ｍｍ、直径は２〜１５ｍｍであり、各構成層の厚
みは導電性無機物質成分濃度によって異なるものとされ
るがいずれも０．５〜２ｍｍの範囲内であり、構成層の
数は１０〜２０層とされる。
【００３６】本発明による管球用電気導入体において
は、外部リード棒２６および電極棒３０はいずれも傾斜
機能材料部分の導電性部分と電気的に接続されているこ
とが必要であり、外部リード棒挿入用孔２２および電極
棒挿入用孔２４の深さは、その先端が導電性部分に到達
する大きさとされる必要があるが、これは、下部成型補
助部材３３および上部成型補助部材３５の長さを調節す
ることによって容易に達成することができる。
は、外部リード棒２６および電極棒３０はいずれも傾斜
機能材料部分の導電性部分と電気的に接続されているこ
とが必要であり、外部リード棒挿入用孔２２および電極
棒挿入用孔２４の深さは、その先端が導電性部分に到達
する大きさとされる必要があるが、これは、下部成型補
助部材３３および上部成型補助部材３５の長さを調節す
ることによって容易に達成することができる。
【００３７】而して、本発明の方法によれば、成型補助
部材を金型および加圧用部材の両方または一方に設置す
ることにより、目的とする電気導入用経路形成用の金属
部材を挿入するための孔が高い寸法精度で形成された傾
斜機能材料またはその前駆体である仮焼結体をきわめて
容易に製造することができ、切削ドリルなどによる切削
加工を行うことなしに、孔を有する傾斜機能材料を少な
い工程で容易に、また低いコストで製造することができ
る。また、この孔を有する傾斜機能材料またはその前駆
体を用いることにより、所期の構成による傾斜機能材料
／金属複合体を容易に製造することができる。更に、こ
の傾斜機能材料／金属複合体によれば、金属部材として
電気導入棒などを用いることにより、管球用電気導入体
をきわめて容易に、低いコストで製造することができる
ので、ランプなどの各種の管球の製造コストを大幅に低
下させることができる。
部材を金型および加圧用部材の両方または一方に設置す
ることにより、目的とする電気導入用経路形成用の金属
部材を挿入するための孔が高い寸法精度で形成された傾
斜機能材料またはその前駆体である仮焼結体をきわめて
容易に製造することができ、切削ドリルなどによる切削
加工を行うことなしに、孔を有する傾斜機能材料を少な
い工程で容易に、また低いコストで製造することができ
る。また、この孔を有する傾斜機能材料またはその前駆
体を用いることにより、所期の構成による傾斜機能材料
／金属複合体を容易に製造することができる。更に、こ
の傾斜機能材料／金属複合体によれば、金属部材として
電気導入棒などを用いることにより、管球用電気導入体
をきわめて容易に、低いコストで製造することができる
ので、ランプなどの各種の管球の製造コストを大幅に低
下させることができる。
【００３８】図７は、本発明による傾斜機能材料製管球
用電気導入体を用いた放電ランプの一例を示す説明用断
面図である。この図において、６０はシリカガラスより
なる発光管、５０は電気導入体、２８は電極体、３０は
電極棒である。この電気導入体５０は、その一端側に絶
縁性部分６６を有すると共に他端側に導電性部分６７を
有しており、従って当該電気導入体５０の一端側部分が
発光管６０の封止用管部６１内に挿入された上で、当該
封止用管部６１が当該絶縁性部分６６の外周面に溶着さ
れて気密シールが形成されている。この構造において
は、外部リード棒２６から、電気導入体５０を構成する
傾斜機能材料の導電性部分６７を介して、電極棒３０お
よび電極体２８に到る電気導入用経路が形成されてい
る。
用電気導入体を用いた放電ランプの一例を示す説明用断
面図である。この図において、６０はシリカガラスより
なる発光管、５０は電気導入体、２８は電極体、３０は
電極棒である。この電気導入体５０は、その一端側に絶
縁性部分６６を有すると共に他端側に導電性部分６７を
有しており、従って当該電気導入体５０の一端側部分が
発光管６０の封止用管部６１内に挿入された上で、当該
封止用管部６１が当該絶縁性部分６６の外周面に溶着さ
れて気密シールが形成されている。この構造において
は、外部リード棒２６から、電気導入体５０を構成する
傾斜機能材料の導電性部分６７を介して、電極棒３０お
よび電極体２８に到る電気導入用経路が形成されてい
る。
【００３９】以上、本発明の傾斜機能材料製管球用電気
導入体の製造方法について具体的に説明したが、本発明
においては、種々の変更を加えることができる。例え
ば、混合粉末積層体の形成においては、最下層を導電性
無機物質成分濃度の最も小さいものとすることは必須の
ことではなく、最下層が導電性無機物質成分濃度の最も
高いものとすることもでき、また上方に向かうに従って
導電性無機物質成分濃度が増大する正の勾配または減少
する負の勾配のみでなく、勾配が正と負に変化するもの
であってもよい。
導入体の製造方法について具体的に説明したが、本発明
においては、種々の変更を加えることができる。例え
ば、混合粉末積層体の形成においては、最下層を導電性
無機物質成分濃度の最も小さいものとすることは必須の
ことではなく、最下層が導電性無機物質成分濃度の最も
高いものとすることもでき、また上方に向かうに従って
導電性無機物質成分濃度が増大する正の勾配または減少
する負の勾配のみでなく、勾配が正と負に変化するもの
であってもよい。
【００４０】また、孔を有する仮焼結体または傾斜機能
材料において、当該孔の形状は目的に応じて適宜選定す
ることができ、またこれに挿入される金属部材の用途も
特に限定されるものではないが、上述のように、特に管
球用電気導入体の電気導入用経路を構成する場合に好適
である。更に、孔を有する仮焼結体または傾斜機能材料
において、当該孔の数および形成位置は特に限定される
ものではない。
材料において、当該孔の形状は目的に応じて適宜選定す
ることができ、またこれに挿入される金属部材の用途も
特に限定されるものではないが、上述のように、特に管
球用電気導入体の電気導入用経路を構成する場合に好適
である。更に、孔を有する仮焼結体または傾斜機能材料
において、当該孔の数および形成位置は特に限定される
ものではない。
【００４１】本発明の方法によって得られる孔を有する
傾斜機能材料および傾斜機能材料／金属複合体は、種々
の用途に用いることができる。また、目的とする用途に
従って種々の形態、特性を有するものとすることができ
る。
傾斜機能材料および傾斜機能材料／金属複合体は、種々
の用途に用いることができる。また、目的とする用途に
従って種々の形態、特性を有するものとすることができ
る。
【００４２】
【実施例】以下、本発明の具体的な実施例について説明
する。 ＜実施例１＞ （１）混合粉末調製工程 純度９９．９９％、平均粒径１．０μｍのモリブデン粉
末と、純度９９．９９％、平均粒径５．６μｍのシリカ
粉末とを材料粉末として用い、種々の導電性無機物質成
分濃度を有する混合粉末を調製した。また、各構成層形
成用粉末には、滑剤兼バインダーとしてステアリン酸を
５重量％の割合で添加した。
する。 ＜実施例１＞ （１）混合粉末調製工程 純度９９．９９％、平均粒径１．０μｍのモリブデン粉
末と、純度９９．９９％、平均粒径５．６μｍのシリカ
粉末とを材料粉末として用い、種々の導電性無機物質成
分濃度を有する混合粉末を調製した。また、各構成層形
成用粉末には、滑剤兼バインダーとしてステアリン酸を
５重量％の割合で添加した。
【００４３】（２）混合粉末積層体形成工程、（３）成
型補助部材設置工程および（４）加圧成型工程 内径３．０ｍｍの内部空間を有する金型（１０）の底部
材（１１）の中央に、ポリプロピレンよりなる外径０．
６ｍｍ、長さ３ｍｍの下部成型補助部材（３３）を上方
に突出する状態で固定して設けた。この金型内に、下記
の表１に示すように、混合粉末またはシリカ粉末を導電
性無機物質成分濃度（モリブデン濃度）が低いものから
順に充填して積層させ、合計１２層の混合粉末積層体
（１５）を形成した。
型補助部材設置工程および（４）加圧成型工程 内径３．０ｍｍの内部空間を有する金型（１０）の底部
材（１１）の中央に、ポリプロピレンよりなる外径０．
６ｍｍ、長さ３ｍｍの下部成型補助部材（３３）を上方
に突出する状態で固定して設けた。この金型内に、下記
の表１に示すように、混合粉末またはシリカ粉末を導電
性無機物質成分濃度（モリブデン濃度）が低いものから
順に充填して積層させ、合計１２層の混合粉末積層体
（１５）を形成した。
【００４４】
【表１】
【００４５】一方、加圧用部材（１２）の下面の中央に
は、ポリプロピレンよりなる外径０．６ｍｍ、長さ１１
ｍｍの上部成型補助部材（３５）を下方に突出する状態
で固定して設けておき、この加圧用部材を混合粉末積層
体の上面に押し当てて更に上部成型補助部材を最上層か
ら内方に押入し、加圧用部材の下面を混合粉末積層体の
上面に当接させた。この状態から、最終圧力が１．５×
１０8 Ｐａ（１．５ｔｏｎ／ｃｍ2 ）となる状態で混合
粉末積層体を加圧し、これにより、積層成型体（１６）
に下部成型補助部材および上部成型補助部材が結合され
てなる複合成型体（４０）を形成した。この複合成型体
の外径は３．０ｍｍ、長さは１５．０ｍｍであった。
は、ポリプロピレンよりなる外径０．６ｍｍ、長さ１１
ｍｍの上部成型補助部材（３５）を下方に突出する状態
で固定して設けておき、この加圧用部材を混合粉末積層
体の上面に押し当てて更に上部成型補助部材を最上層か
ら内方に押入し、加圧用部材の下面を混合粉末積層体の
上面に当接させた。この状態から、最終圧力が１．５×
１０8 Ｐａ（１．５ｔｏｎ／ｃｍ2 ）となる状態で混合
粉末積層体を加圧し、これにより、積層成型体（１６）
に下部成型補助部材および上部成型補助部材が結合され
てなる複合成型体（４０）を形成した。この複合成型体
の外径は３．０ｍｍ、長さは１５．０ｍｍであった。
【００４６】（５）仮焼結工程（第一加熱処理工程） この複合成型体を焼成炉内に入れ、水素ガス雰囲気中に
おいて約１０００〜１２００℃まで加熱することによ
り、積層成型体を仮焼結し、同時に両成型補助部材を蒸
発させて消失させると共に混合粉末に添加したバインダ
ーをも消失させ、これにより、外部リード棒挿入用孔
（２２）および電極棒挿入用孔（２４）が両端部に形成
された円柱状の電気導入体材料（１８）を得た。
おいて約１０００〜１２００℃まで加熱することによ
り、積層成型体を仮焼結し、同時に両成型補助部材を蒸
発させて消失させると共に混合粉末に添加したバインダ
ーをも消失させ、これにより、外部リード棒挿入用孔
（２２）および電極棒挿入用孔（２４）が両端部に形成
された円柱状の電気導入体材料（１８）を得た。
【００４７】（６）本焼結処理工程 次に、この電気導入体材料の外部リード棒挿入用孔内に
外径０．５ｍｍ、長さ８ｍｍの外部リード棒（２６）の
一端部を挿入深さ３ｍｍで挿入する一方、電極棒挿入用
孔内に、電極体（２８）を有する外径０．５ｍｍ、長さ
１５ｍｍの電極棒（３０）の基端部を挿入深さ１０ｍｍ
で挿入し、１０-3Ｐａ以下の真空雰囲気中にて加熱し、
約１７００℃の温度に約１０分間保持した後炉中にて冷
却し、もって仮焼結体を本焼結処理することにより、円
柱状の傾斜機能材料の両端から外部リード棒および電極
棒が伸び出した状態の管球用電気導入体（５０）を製造
した。
外径０．５ｍｍ、長さ８ｍｍの外部リード棒（２６）の
一端部を挿入深さ３ｍｍで挿入する一方、電極棒挿入用
孔内に、電極体（２８）を有する外径０．５ｍｍ、長さ
１５ｍｍの電極棒（３０）の基端部を挿入深さ１０ｍｍ
で挿入し、１０-3Ｐａ以下の真空雰囲気中にて加熱し、
約１７００℃の温度に約１０分間保持した後炉中にて冷
却し、もって仮焼結体を本焼結処理することにより、円
柱状の傾斜機能材料の両端から外部リード棒および電極
棒が伸び出した状態の管球用電気導入体（５０）を製造
した。
【００４８】（７）放電ランプの製造 以上のようにして得られた管球用電気導入体を用い、図
７の構成に従い、発光管（６０）における発光空間の直
径が１１．０ｍｍ、管軸方向距離が１１．０ｍｍ、封止
用管部（６１）の内径が３．１ｍｍ、電極管距離が１．
５ｍｍであり、発光物質として水銀４０ｍｇ、ヨウ化
（ディスプロシウム／ネオジウム／セシウム）０．４ｍ
ｇおよび臭化インジウム０．３ｍｇが封入され、バッフ
ァガスとしてアルゴン３００Ｔｏｒｒが封入されてな
る、定格ランプ電力が１５０Ｗのショートアークメタル
ハライドランプを製造した。この放電ランプは、所期の
発光性能と使用寿命を有するものであった。
７の構成に従い、発光管（６０）における発光空間の直
径が１１．０ｍｍ、管軸方向距離が１１．０ｍｍ、封止
用管部（６１）の内径が３．１ｍｍ、電極管距離が１．
５ｍｍであり、発光物質として水銀４０ｍｇ、ヨウ化
（ディスプロシウム／ネオジウム／セシウム）０．４ｍ
ｇおよび臭化インジウム０．３ｍｇが封入され、バッフ
ァガスとしてアルゴン３００Ｔｏｒｒが封入されてな
る、定格ランプ電力が１５０Ｗのショートアークメタル
ハライドランプを製造した。この放電ランプは、所期の
発光性能と使用寿命を有するものであった。
【００４９】＜実施例２＞タングステンよりなる芯部分
（３８）の外周面に、厚みが０．１ｍｍのポリプロピレ
ンよりなる表面層部分（３９）を形成してなる、全体の
外径が０．６ｍｍの複合補助部材（３７）を作製し、こ
れを切断して下部成型補助部材（３３）および上部成型
補助部材（３５）を作製し、これらを用いたほかは、実
施例１と同様にして管球用電気導入体を製造した。この
管球用電気導入体も、実施例１のものと同様に、放電ラ
ンプの封止部材として有用であった。
（３８）の外周面に、厚みが０．１ｍｍのポリプロピレ
ンよりなる表面層部分（３９）を形成してなる、全体の
外径が０．６ｍｍの複合補助部材（３７）を作製し、こ
れを切断して下部成型補助部材（３３）および上部成型
補助部材（３５）を作製し、これらを用いたほかは、実
施例１と同様にして管球用電気導入体を製造した。この
管球用電気導入体も、実施例１のものと同様に、放電ラ
ンプの封止部材として有用であった。
【００５０】
【発明の効果】本発明によれば、切削加工することな
く、従って少ない数の工程で、高い形状精度の孔を有す
る傾斜機能材料を容易に製造することができ、また傾斜
機能材料／金属複合体を容易に製造することができる。
また、そのような傾斜機能材料／金属複合体により、傾
斜機能材料製管球用電気導入体を容易に、低いコストで
製造することができる。
く、従って少ない数の工程で、高い形状精度の孔を有す
る傾斜機能材料を容易に製造することができ、また傾斜
機能材料／金属複合体を容易に製造することができる。
また、そのような傾斜機能材料／金属複合体により、傾
斜機能材料製管球用電気導入体を容易に、低いコストで
製造することができる。
【図１】乾式法による傾斜機能材料の製造方法について
の説明用断面図である。
の説明用断面図である。
【図２】乾式法による傾斜機能材料により製造された電
気導入体材料の説明用断面図である。
気導入体材料の説明用断面図である。
【図３】管球用電気導入体の一例の構成を示す説明用断
面図である。
面図である。
【図４】積層成型体を作製する方法を示す説明用断面図
である。
である。
【図５】複合補助部材の構成を示す説明用断面図であ
る。
る。
【図６】複合成型体の構成を示す説明用断面図である。
【図７】本発明による傾斜機能材料製管球用電気導入体
を用いた放電ランプの一例を示す説明用断面図である。
を用いた放電ランプの一例を示す説明用断面図である。
１０ 金型 １１ 底部材 １２ 加圧用部材 Ｆ１，Ｆ２ 成形層 １５ 混合粉末積層体 １６ 積層成型体 １８ 電気導入体材料 ２０ 傾斜機能材料 ２１ 絶縁体層 ２２ 外部リード棒挿入用孔 ２３ 導電体層 ２４ 電極棒挿入用孔 ２６ 外部リード棒 ２８ 電極体 ３０ 電極棒 ３３ 下部成型補助部材 ３５ 上部成型補助部材 ３７ 複合補助部材 ３８ 芯部分 ３９ 表面層部分 ４０ 複合成型体 ５０ 管球用電気導入体 ６０ 発光管 ６１ 封止用管部 ６６ 絶縁性部分 ６７ 導電性部分
Claims (8)
- 【請求項１】 導電性無機物質成分と絶縁性無機物質成
分との均一な混合物よりなる構成層の複数が一体に積層
されてなり、順次の構成層の導電性無機物質成分の割合
が段階的に変化する構成を有し、積層方向に伸びる孔を
有する傾斜機能材料を製造するため、以下の工程を有す
ることを特徴とする孔を有する傾斜機能材料の製造方
法。 （１）導電性無機物質粉末と絶縁性無機物質粉末とを所
定の比率で混合することによって導電性無機物質粉末の
割合が異なる複数の混合粉末を調製する混合粉末調製工
程 （２）得られた混合粉末を筒状の型内に充填することに
より、当該型内において、下方から上方に向かうに従っ
て順次に導電性無機物質粉末の割合が段階的に異なる混
合粉末積層体を形成する混合粉末積層体形成工程 （３）混合粉末積層体の上面および下面の少なくとも一
方から当該混合粉末積層体内に突入する、加熱処理によ
って少なくとも一部が消失する材料からなる成型補助部
材を型内に設ける成型補助部材設置工程 （４）混合粉末積層体を成型補助部材と共に加圧用部材
により加圧することにより、成型補助部材が結合された
積層成型体よりなる複合成型体を形成する加圧成型工程 （５）複合成型体を加熱処理してその積層成型体を焼結
体とすると共に、成型補助部材を、少なくともその一部
を消失させて除去することにより、孔を有する焼結体を
形成する焼結体形成工程 - 【請求項２】請求項１に記載の焼結体形成工程で得られ
る孔を有する焼結体の当該孔内に、当該孔と適合する金
属部材を挿入し、当該金属部材と焼結体との結合処理を
行うことを特徴とする傾斜機能材料／金属複合体の製造
方法。 - 【請求項３】 導電性無機物質成分と絶縁性無機物質成
分との均一な混合物よりなる構成層の複数が一体に積層
されてなり、順次の構成層の導電性無機物質成分の割合
が段階的に変化する構成の傾斜機能材料よりなる管球用
電気導入体を製造するため、以下の工程を有することを
特徴とする傾斜機能材料製管球用電気導入体の製造方
法。 （１）導電性無機物質粉末と絶縁性無機物質粉末とを所
定の比率で混合することによって導電性無機物質粉末の
割合が異なる複数の混合粉末を調製する混合粉末調製工
程 （２）得られた混合粉末を筒状の型内に充填することに
より、当該型内において、下方から上方に向かうに従っ
て順次に導電性無機物質粉末の割合が段階的に異なる混
合粉末積層体を形成する混合粉末積層体形成工程 （３）混合粉末積層体の上面および下面の少なくとも一
方から当該混合粉末積層体内に突入する、第一加熱処理
工程によって少なくとも一部が消失する材料からなる成
型補助部材を型内に設ける成型補助部材設置工程 （４）混合粉末積層体を成型補助部材と共に加圧用部材
により加圧することにより、成型補助部材が結合された
積層成型体よりなる複合成型体を形成する加圧成型工程 （５）複合成型体を加熱処理してその積層成型体を仮焼
結体とすると共に、成型補助部材を、少なくともその一
部を消失させて除去することにより、孔を有する仮焼結
体を形成する第一加熱処理工程 （６）第一加熱処理工程で得られる仮焼結体を、第一加
熱処理工程より高い温度で加熱することにより仮焼結体
を本焼結体とする第二加熱処理工程 - 【請求項４】 第二加熱処理工程において、仮焼結体に
おける孔内に電気導入棒の一端部が挿入された状態で当
該仮焼結体が加熱処理され、これにより電気導入棒の一
端部が傾斜機能材料に一体に結合された管球用電気導入
体を得ることを特徴とする請求項３に記載の傾斜機能材
料製管球用電気導入体の製造方法。 - 【請求項５】 第二加熱処理工程において、仮焼結体が
加熱処理されて孔を有する傾斜機能材料を形成し、その
後、この傾斜機能材料の当該孔内に電気導入棒の一端部
を挿入して電気的に接続することを特徴とする請求項３
または４に記載の傾斜機能材料製管球用電気導入体の製
造方法。 - 【請求項６】 成型補助部材設置工程は、混合粉末積層
体の形成前に、当該混合粉末積層体形成工程に用いられ
る型の下底面に、上方に伸びる下部成型補助部材を設け
る工程を含むことを特徴とする請求項３〜５のいずれか
一に記載の傾斜機能材料製管球用電気導入体の製造方
法。 - 【請求項７】 成型補助部材設置工程が、混合粉末積層
体の形成後に、加圧成型工程で用いられる加圧用部材の
下面に固定された下方に伸びる上部成型補助部材を混合
粉末積層体に押入する工程を含むことを特徴とする請求
項３〜６のいずれか一に記載の傾斜機能材料製管球用電
気導入体の製造方法。 - 【請求項８】 成型補助部材は、少なくともその表面層
が第一加熱処理工程において蒸発して消失する材質より
なることを特徴とする請求項３〜７のいずれか一に記載
の傾斜機能材料製管球用電気導入体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9338681A JPH11176333A (ja) | 1997-12-09 | 1997-12-09 | 孔を有する傾斜機能材料の製造方法、傾斜機能材料／金属複合体の製造方法および傾斜機能材料製管球用電気導入体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9338681A JPH11176333A (ja) | 1997-12-09 | 1997-12-09 | 孔を有する傾斜機能材料の製造方法、傾斜機能材料／金属複合体の製造方法および傾斜機能材料製管球用電気導入体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11176333A true JPH11176333A (ja) | 1999-07-02 |
Family
ID=18320464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9338681A Pending JPH11176333A (ja) | 1997-12-09 | 1997-12-09 | 孔を有する傾斜機能材料の製造方法、傾斜機能材料／金属複合体の製造方法および傾斜機能材料製管球用電気導入体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11176333A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012517680A (ja) * | 2009-02-12 | 2012-08-02 | オスラム アクチエンゲゼルシャフト | 高圧放電ランプ |
-
1997
- 1997-12-09 JP JP9338681A patent/JPH11176333A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012517680A (ja) * | 2009-02-12 | 2012-08-02 | オスラム アクチエンゲゼルシャフト | 高圧放電ランプ |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0887837B1 (en) | Ceramic envelope device, lamp with such a device, and method of manufacture of such devices | |
| US5742123A (en) | Sealing structure for light-emitting bulb assembly and method of manufacturing same | |
| EP0954011B1 (en) | Ceramic discharge chamber for a discharge lamp | |
| EP0887838A2 (en) | Ceramic envelope device, lamp with such a device, and method of manufacture of such devices | |
| WO1999041761A1 (en) | Monolithic seal for sapphire ceramic metal halide lamp | |
| WO1994001884A1 (en) | Structure of sealing part of arc tube and method of manufacturing the same | |
| JP2004527874A (ja) | 複雑なセラミック形状を形成する方法 | |
| KR100533660B1 (ko) | 램프용 경사기능 재료제 봉지체 및 램프 | |
| JP2002088405A (ja) | 傾斜機能材料、その製造法およびその材料を用いた封入部材、放電ランプ | |
| EP1111654A1 (en) | Single ended ceramic arc discharge lamp and method of making the same | |
| JP3384513B2 (ja) | 傾斜機能材料を用いた電子管の封止構造 | |
| JPH11176333A (ja) | 孔を有する傾斜機能材料の製造方法、傾斜機能材料／金属複合体の製造方法および傾斜機能材料製管球用電気導入体の製造方法 | |
| JP3409712B2 (ja) | 傾斜機能材料の製造方法、ランプ用封止体およびその製造方法、並びにランプ | |
| JP2004300546A (ja) | ランプ用傾斜機能材料及びその製造方法 | |
| US20100060164A1 (en) | Method for bonding ceramic to metal and ceramic arc tube with ceramic to metal bond | |
| JP3780060B2 (ja) | 傾斜機能材料、ランプ用封止部材およびその製造方法 | |
| JP3685092B2 (ja) | ランプ用電気導入体およびランプ | |
| JP3669359B2 (ja) | 傾斜機能材料の製造方法 | |
| JP2014224008A (ja) | 構造体及びその製造方法 | |
| US6787996B1 (en) | Lamp seal using functionally gradient material | |
| JP3085300B1 (ja) | ランプ用電気導入体およびランプ | |
| JP3346372B2 (ja) | ランプ用傾斜機能材料製封止部材 | |
| JP2000260322A (ja) | ランプ用電気導入体の製造方法 | |
| JP2007112642A (ja) | 機能性傾斜材料、機能性傾斜材料の製造方法および管球 | |
| JPH02250235A (ja) | 高圧金属蒸気放電灯用発光管における端部閉塞体の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041105 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20041105 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20041108 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050909 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051004 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060214 |