JPS622447A - 極小型チツプレスハロゲンランプおよびその製造方法ならびにその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光ファイバーを応用したセンサー、自動コント
ロール装置、ロボットおよび医療機器特に内視鏡等光フ
ァイバーを通して照明する機器に使用される強い白色光
を有する直径１゜０ｍ〜４．Ｏｎｙｍ前後の極小型チッ
プレスハロゲンランプおよびその製造方法ならびにその
装置に関する。

従来のノＪ′Ｘ型ハロゲンランプは、ガス導入管よりガ
スを導入してガス導入管を熔融到着して切離す際熔融封
着するための加熱により電球内部のガスが膨張して、大
気圧より内部圧力が高くなった場合は、到着部よりガス
が噴出して封着できないため、内部圧力を大気圧より高
くしたい場合は、液体窒素等にてバルブを冷却して熔融
封着しなければならなかった。そして、排気管および封
入ガス導入管（一般にチップと称している）をバルブの
頭部か底部に取り付けて封着するので製品には必ずチッ
プ跡が残っていた。また、このようなチ・ンブの付は方
のため、頭部にチップを付ければフォーマル化は当然に
不可能であり、一方底部は極小化するにはリード線の間
隔が極く少ないためチップを付けることが不可能であっ
た。その結果、極小型ハロゲンランプでは頭部にレンズ
を付けたりフォーマルにすることは不可能であった。

これを解決するため、本発明においては、耐腐食性のガ
ス導入用密封箱と高圧に耐える加熱封着用密封箱とを二
重構造にして一体化した装置を使用し、多数のバルブ挿
入穴を有する炭素治具を用いることによって一度に多数
で性能の均一化した高品質の極小型チップレスハロゲン
ランプを製造することができたものである。

次いで、第１図以下図面にしたがって本発明の装置につ
いて説明する。

第１図は、本発明のガス導入用密封箱と加熱到着用密封
箱を一体にした二重箱によるハロゲンガス入りランプの
製造装置断面図を示すものである。

（Ａ）は封入ガス導入用密封箱で耐腐食性を有する籍で
ある。（１）は封入ガス導入管であり腐同七材質のもの
を使用する。（３）は圧力計でガス導入圧力の測定に使
用する。（４）はベローズコックで封入ガス導入用密封
箱（Ａ）内の気密を完全にするとともに耐腐食性を保つ
ために使用する。（５）は０リング締付板ボルトで、こ
のボルトを締付ることにより電球成形用の外筒バルブ（
Ｃ）を狭持する。（６）は外筒バルブを狭持するととも
にガス導入用密封箱（Ａ）および加熱封着用密封箱（Ｂ
）の気密を完全に保持するための耐腐食性の０リングで
ある。（７）は耐腐食性０リングと０リング締付板との
間に設置されたＯリング締付リングで、０リングの正確
な締付に使用される。（８）はＯリングを締付る耐腐食
性の締付板で、後記の炭素治具のバルブセット穴に合わ
せ多数の穴がおいており、その穴より封入ガスをバルブ
（Ｃ）内に導入する。（９）は封入ガス導入用密封箱（
Ａ）と加熱封着用密封箱（Ｂ）とを締付け、両者を一体
化し完全に密封する締付金具である。（１０）は再密封
箱（Ａ）および（Ｂ）を密封するために設置した０リン
グである。（１１）はガス導入用密封箱底板で、この底
板には多数のバルブ挿入穴およびベローズコック（４）
の開閉をとおしての排気口および０リング（６）、その
他線付板ボルト（５）用のネジ穴等が設置されている。

（１２）はベローズコック用Ｏリングである。

（Ｂ）は加熱封着用密封箱で、高圧に耐えるよう成形さ
れた箱である。（１３）は後述する炭素板治具（１４）
のバルブ封着用の穴に見合うバルブ挿入穴が設置さるて
いる熱遮断板である。（１４）は到着部分の温度を均一
化するために熱堰（３３〉および数個の穴（３４）を設
けた多数の封着穴（３６）を有する炭素板治具である。

（１５）は加熱用炭素板治具（１４）の通電用電極であ
る。（１６）は冷却治具に取り付けられたバルブ保持用
冷却治具で、バルブを保持するとともにバルブ頭部を冷
却し封入ガスの密度を高めるために設置されている。

（１７）は加熱封着用密封Ｏリングで加熱封着用密封箱
（Ｂ）を密封する。（１８）は絶縁リングで加熱封着用
密封箱（Ｂ）と通電用電極（１５）とを絶縁するために
設けられたものである。（１９）は加熱封着用密封箱（
Ｂ）と通電用電極（１５）との間を密封するために使用
する耐熱性Ｏリングである。（２０）は耐熱性Ｏリング
を締付るナツトを示し、（２］）は不活性ガス導入管で
ある。又、（２２）は真空排気管開閉コックである。（
２３）は図示してないが高真空排気装置に取り付けられ
た真空排気管である。（２４）は冷却治具支持台である
。（２５）は冷却液導入および排出管であり矢印の如く
冷却液が出入りする。（２６）は加熱用炭素板治具通電
用電極の通電コード取り付はナツトであり、（２７）は
加熱封着用密封箱（Ｂ）用止めネジおよびナツトである
。（２８）は冷却治具でバルブ保持用冷却治具（１６）
と密接している。（２９）はバルブ保持用冷却治具（１
６）と冷却液による冷却治具（２８）とを締付るボルト
である。（３０）は圧力計でガス導入の圧力の測定に使
用する。（３１）は耐腐食性ヒーターで、通電加熱する
ことにより封入ガス導入用密封箱（Ａ）内を加熱し封入
ガス導入用密封箱（Ａ）内の封入ガスの圧力を高め、封
着時において封入ガスをより多くランプバルブ（Ｃ）内
に追い込み、ランプバルブ（Ｃ）内の封入ガスの密度を
高めるために使用する。

（Ｃ）は極小型チップレスハロゲンランプの封着前の治
具に装着されている組立図である。

第２図は、本発明のガス導入用密封１１（Ａ）と加熱封
着用密封箱（Ｂ）を一体にした二重箱の配置状態図でガ
ス導入用密封箱（Ａ）を通して加熱封着用密封箱（Ｂ）
内の炭素治具（１４）を一体化した二重箱の平面図であ
る。

（９）は両密封箱（Ａ）および（Ｂ）を密封一体化する
締付金具である。（１）は耐腐食性封入ガス導入管であ
る。（２）は同じく耐腐食性のガス排気管である。（３
）は圧力計でガス導入圧力の測定に使用する。（４）は
加熱用炭素板治具の横に設置された熱電対型温度測定端
子で、第１図では測定素子先端部を図示していないが、
第１図の（Ｃ）の極小型チップレスハロゲンランプの封
着前装着組立図のビーズの位置付近に設置されているも
のである。これは自動温度コントロール装置に接続され
て加熱用炭素板治具（１４）の加熱温度を調整している
。（１０）は加熱封着用密封箱（Ｂ）の密封０リングで
ある。（１５）は加熱用炭素板治具（１４）の通電用電
極を示す。（３２）は電極（１５）と加熱用炭素板治具
（１４）を取り付けるネジである。（１８）は絶縁リン
グを示す。（３３）は加熱用炭素板治具（１４）の両端
に設けたバルブ到着部の温度を均一化するための熱堰で
ある。（３４）は同じく加熱用炭素板治具（１４）に設
けたバルブ封着部の温度を均一化するための微調整用熱
堰小穴である。（３５）は冷却治具（２８）取り付はネ
ジであり、（１６）はバルブ（Ｃ）の保持用冷却治具で
ある。（３６）は加熱用炭素板治具（１４）に設けられ
たバルブ封着用穴であり、図示の如く多数穿設され、こ
れにより一度に多数のバルブが封着されてランプが成形
される。又、（３１）は耐腐食性ヒーター用端子である
。

第３図は、本発明の極小型チップレスハロゲンランプ（
Ｒ）の組立図であり、その工程を示している。（ａ）は
ビーズ溶着前組立断面図である。（ｃ−１）はリード線
である。（ｃ−２）はビーズ用切管、（ｃ−３）はビー
ズ切管加熱用炭素治具であり、（ｃ−４）はリード線保
持炭素治具を示す。（ｂ）はビーズ（ｃ−２）の完成品
断面図である。（ｃ−１）はリード線で（ｃ−２）はビ
ーズである。（Ｃ）はフィラメント取付後のビーズの断
面図である。

（ｃ−６）はフィラメント、（ｃ−７）−はフィラメン
トとリード線の曲げ圧着取付部であり、（ｃ−１）はリ
ード線、（ｃ−２）はビーズを示す。（ｄ）はガス導入
管を兼ねた外筒バルブの断面図である。（Ｃ−８）は外
筒バルブ、（ｃ−９）はレンズを示す。（ｅ）はバルブ
内にフィラメントを取り付けたビーズを設置した断面図
である。（ｃ−８）は外筒バルブ、（ｃ−１）はリード
線、（ｃ−２）はビーズ、（Ｃ−６）はフィラメン）　
、（ｃ−９）はレンズを示す。（ｆ）はビーズとバルブ
が封着された断面図でありビーズ（ｃ−２）の封着部の
上方（ｃ−１０）で切断する。（ｇ）はランプ（Ｒ）の
完成品の断面図である。

（ｈ）はランプ（Ｒ）の完成品の原寸大の断面図である
。

次に第３図により第１図の極小型チップレスハロゲンラ
ンプの到着前の状態＜Ｃ＞に至るまでの工程を説明する
。まず（ａ）図に示すように２本のリード線（ｃ−１）
をビーズ切管加熱用炭素治具（ｃ−３）とリード線保持
炭素治具（ｃ−４）で保持し、ビーズ用切管（ｃ−２）
をピーズ切管加熱用炭素治具（ｃ−３）にセ・ントし、
ピーズ切管加熱用炭素治具（ｃ−３）を加熱し、リード
線（ｃ−１）とビーズ用切管（ｃ−２）とを溶着させ、
（ｂ）のビーズを作成する。次いで（Ｃ）図に示すよう
にビーズ（Ｃ・−２）の先端部（ｃ−７）を板状にプレ
スの後折り曲げ、その部分にフィラメントを継線する。

継線済のビーズ（Ｃ）のリード線部分を左右に拡げ、あ
らかじめ長めに作成した外筒バルブの中に（ｅ）図の如
く挿入セットすると、第１図の（Ｃ）の状態となる。

次に図面にしたがって本発明の製造方法を説明する。

第３図で示す外筒バルブ（ｄ）内にフィラメントを取り
付けたビーズ（Ｃ）を（ｅ）図に示すようにバルブ（ｃ
−８）内にセットし、加熱封着用密封箱（Ｂ）内の多数
めバルブ挿入保持用の穴を成形した前紡封着用炭素板治
具（１４）、熱遮断板（１３）およびバルブ保持用冷却
治具（１６）に装着し、０リング締付リング（７）を設
置し、バルブ狭持締付板（８）を締付て、これらを被う
ようにガス導入用密封箱（Ａ）を装着し、耐腐・食性０
リング締付金具（９）を締付ネジで締付け、次にベロー
ズコック（４）を開放し、加熱封着用密封箱（Ｂ　）に
取り付けられた真空開閉コック（２２）を開き両箱（Ａ
）および（Ｂ）を排気する。次に冷却用治具（２８）に
冷却液を導入し、続いてベローズコック（４）を閉じ、
ガス導入用密封箱（Ａ）と加熱封着用密封１１　（Ｂ）
の真空回路を遮断した後、封入ガス導入管（１）より所
定の圧力の封入ガスをガス導入用密封１ａ（Ａ）内に導
入し、続いて真空用開閉コック（２２）を閉じ、不活性
ガスを不活性ガス導入管（２１）より加熱封着用密封箱
（Ｂ）に所定の圧力まで導入する。次に、ガス導入用密
封箱（Ａ）内に設置した耐腐食性ヒーター（３１）に通
電し、ガス導入用密封箱（Ａ）を加熱しガス導入用密封
箱（Ａ）内の封入ガスの圧力を高め、封着時において封
入ガスをより多くランプバルブ＜Ｃ＞内に追い込み、ラ
ンプバルブ（Ｃ）内の封入ガスの密度を高め、次いで通
電用電極（１５）に通電し、到着部所の温度を均一化す
る目的で熱堰および数個の穴を設けた炭素板治具り１４
）を熱電対よりの自動温度コントロールにより適切な温
度で加熱封着する。封着終了後、直ちにヒーター（３１
）への通電および炭素板治具への通電を止め、加熱を終
了して製造する。以上の方法により製造された場合、外
筒バルブ（ｄ）はあらかじめ作成することにより頭部を
レンズ型を含めフォーマルに成形することができ、また
長めに作成することにより外筒バルブ（ｄ）の上方部分
にチップ管の働きをさせるため、封着後ランプの底部（
Ｃ−１０）を切断することによってフォーマルな頭部を
有するチップレスの極小型ハロゲンランプ（ｇ）となる
。

以上説明したように、本発明により製造された極小型チ
ップレスハロゲンランプは外形寸法が従来の製品に比べ
大変に小さくすることができ、例とすれば従来のハロゲ
ンランプの最小寸法は直径４．７ｍｍ位であるが本発明
による製品では直径１．Ｏｎｗ位の寸法まで製造可能で
ある。本発明は特にハロゲンランプについて記載したが
、アルゴン、クリプトン、クセノン等のガス入りランプ
にも応用できることは勿論である。これにより各種の機
器が小型化でき、あるいは光の届かない所へ直接ランプ
を挿入することが可能になるなど、この製品の使用範囲
はきわめて大きく、今後の光ファイバーとの関連で大き
〈産業界に貢献できるものと思考する。

【図面の簡単な説明】

第１図は密封箱の組合せ断面図であり、第２図はハロゲ
ンガス導入用密封箱（＾）を通して加熱封着用密封箱（
Ｂ）内の炭素板治具の平面図、第３図はランプ組立図で
あり（ａ）〜（ｉ）と順に組立る実施例図である。 （１）・・・封入ガス導入管　（２）・・・封入ガス排
気管　（４）・・・ベローズコック　（８）φφ・０リ
ング締付板　（１３）・・熱遮断板　（１４）・・炭素
板治具　（１６）・・バルブ保持用治具　（２３）・・
真空排気管　Ｒ・・・極小型ハロゲンランプ 第３図

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）極小型に成形したチップレスのハロゲンランプ
2. （２）ハロゲンガス導入用の密封箱（Ａ）とランプ成形
   用の加熱密封箱（Ｂ）を二重構造として一体とし、ガス
   導入用の密封箱（Ａ）には封入ガス導入管と封入ガス排
   気管ならびに圧力計を設け、加熱封入用の密封箱には多
   数のバルブ挿入保持用の穴を成形した加熱封着用の炭素
   板治具、熱遮断板、バルブ保持用治具を設け、両密封箱
   （Ａ）および（Ｂ）を通してランプ成形用のガラスバル
   ブを狭持する締付板を設け下方に真空排気管を設けてな
   る極小型チップレスハロゲンランプの製造装置。
3. （３）ガス導入用密封箱は耐腐食性を有する密封構造と
   し、加熱封着の際におけるガス膨張圧力に耐える高圧密
   封構造とした特許請求範囲（２）に記載の極小型チップ
   レスハロゲンランプの製造装置。
4. （４）一度に多数のランプを製造するため封着用炭素治
   具に夫々封着部所に温度を均一化する目的で熱堰および
   穴を設ける特許請求範囲（２）に記載の極小型チップレ
   スハロゲンランプの製造装置。
5. （５）ハロゲンガス導入用密封箱および当該箱と一体化
   した加熱封着用密封箱、冷却用配管を配置した冷却治具
   および加熱封着用治具を用いることにより、バルブ内ガ
   ス圧を大気圧と無関係に任意に設定し、封着時における
   ハロゲンガス封入に際し加熱封着用治具および密封箱内
   部の装置から発生する不純物および不純ガスの混入およ
   び化合を防止し、一度に多数の高品質な極小型チップレ
   スハロゲンランプを安価に製造する方法。
6. （６）高圧加熱封着用密封箱に導入するガスは封着用炭
   素治具保護のため不活性ガスを使用する特許請求範囲（
   ５）に記載の極小型チップレスハロゲンランプの製造方
   法。
7. （７）封入ガスの密封時における熱膨張を防ぐとともに
   封入密度を高めるためバルブ頭部を冷却する特許請求範
   囲（５）に記載の極小型チップレスハロゲンランプの製
   造方法。
8. （８）ハロゲンガス導入密封箱内部に耐腐食性のヒータ
   ーを設置し密封箱内のガスの温度を高めることにより密
   封時におけるランプバルブ内の封入ガスの密度を高める
   特許請求範囲（５）に記載の極小型チップレスハロゲン
   ランプの製造方法。