JPS63175315A

JPS63175315A - セラミツク放電灯の製造方法

Info

Publication number: JPS63175315A
Application number: JP610687A
Authority: JP
Inventors: Yuji Danno; 段野　雄治; Takashi Komaki; 小牧　孝; Makoto Hashimoto; 誠橋本
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-01-16
Filing date: 1987-01-16
Publication date: 1988-07-19

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】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は管端を、ガラスソルダを介して閉塞体で封止し
、かつ、排気管を設けないセラミック放電灯の製造方法
に関する。

（従来の技術）従来から透光性セラミックたとえばアルミナ。

イツトリア、マグネシア等の高密度多結晶体からなるセ
ラミックあるいはルビー、サファイア等の金属酸化物単
結晶体からなるセラミックを発光管バルブとして用いる
たとえば高圧ナトリウムランプやメタルハライドランプ
等のセラミック放電灯が知られている。これらセラミッ
ク放電灯の発光管バルブは、セラミックが高融点物質で
あるため石英ガラス製発光管バルブの場合のようにその
開口部を加熱軟化して気密に圧潰封止することができず
、したがって、セラミックスと熱膨張率が近似するニオ
ブ、タンタル等の高融点金属またはセラミックからなる
板状、キャップ状等の形状を有する閉塞体を用い、ガラ
スソルダのような封着材を介してその開口部は封止され
、かつ、この閉塞体に電極を支持させている。このよう
な発光管は。

内部を排気して新奇の封入物、封入ガスを封入しなけれ
ばならないが、この排気封止工程は一般に次のような方
法がとられている。

その一つの方法は排気管方式で１発光管に排気管を取り
付けて行なうものであるが、この方法によると発光管バ
ルブから外方へ突出する排気管の先端部が最冷部となる
ため、最冷部の温度上昇が困難となり、したがって、こ
の最冷部の温度に左右される封入発光物質の蒸気圧を高
めてランプ特性を向上させることが困難となる欠点があ
る。

このような排気管方式に対し、排気管を使用しない方法
もある。この無排気管方式は、一端にの２１′− み開口部を有するが、または両端に開口部を有するがあ
らかじめ一端開口部側は閉塞体で封止しである発光管バ
ルブの開口部から発光物質等の封入物を封入する。つい
で、この開口部に閉塞体および封着用のガラスソルダを
配した発光管バルブを密閉容器内に収容し、排気したの
ち始動用希ガスと同一ガスを導入しながら上記ガラスソ
ルダを加熱溶融して、このガラスソルダを介して発光管
バルブの開口部を閉塞体で気密に封止するものである。

しかしながら、この方法においても次のような問題が発
生する。すなわち、ガラスソルダを加熱溶融してこの溶
融ガラスソルダにより発光管バルブ内が、これを収容す
る密閉容器内雰囲気と隔絶されて気密性を保たれた際、
上記加熱の影響を受けて発光管バルブ内に導入された希
ガスの圧力が発光管バルブの外囲気つまり密閉容器内の
希ガス圧力よりも高くなり、このため上記溶融ガラスソ
ルダや閉塞体が圧力差によって押し出され、気密な封止
部が得られないことがある。

（発明が解決しようとする問題点）上記のようにセラミック放電灯の製造方法において、密
閉容器内において希ガスを導入しながら発光管バルブの
開口部をガラスソルダな介して閉塞体で封止する場合９
発光管バルブ内の圧力と密閉容器内の圧力との差によっ
て、気密な封止部が得られにくいという問題があった。

そこで本発明は上記問題点を解消するもので。

密閉容器内において発光管バルブの開口部の封止を行な
っても、気密な封止部を得ることができるセラミック放
電灯の製造方法を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段）本発明のセラミック放電灯の製造方法は、透光性セラミ
ックからなる発光管バルブの開口部から封入物を封入、
この開口部に閉塞体および封着用ガラスソルダを配した
発光管バルブを密閉容器内で排気したのち、始動用希ガ
スを導入しながら上記封着用ガラスソルダな加熱溶融し
、この溶融ガラスソルダによって発光管バルブ内が気密
に保たれた時点で上記密閉容器内に更に始動用希ガスを
追加封入して密゛閉容器内の圧力を高め、閉塞体くより
発光管バルブ開口部を封止するように構成される。

（作用）このような構成であれば、加熱封止工程において溶融ガ
ラスソルダによって発光管バルブ内が。

これを収容する密閉容器内雰囲気と隔絶されて気密性を
保たれた際、上記加熱の影響を受けて発光管バルブ内に
導入された希ガスの圧力が増大し。

発光管バルブの外囲気つまり密閉容器内の圧力よりも高
くなろうとするが、この時点で密閉容器内には更に希ガ
スが追加封入されて密閉容器内の圧力が高かめられ１発
光管バルブ内圧力と均衡が保たれるので、上記溶融ガラ
スソルダや閉塞体の圧力差に基づく不所望の移動は防止
されて、気密な発光管封止部を得ることができる。

（実施例）以下８図示の実施例に基づいて本発明の詳細な説明する
。第１図は製造装置の概略的縦断面図。

第２図は発光管の一端部側の封止前の縦断面図。

第３図は同じく平間図、第４図は封止後の縦断面図をそ
れぞれ示す。

まず、第１図に示すよ５に両端を開口した透光性セラミ
ックたとえばアルミナセラミックからなる発光管バルブ
（１）の一端開口部（１ａ）を、電極（２人）を支持す
るたとえばアルミナセラミック製の閉塞体（３人）で労
ラスソルダ（４）を介して第１封止をする。次に発光管
バルブ（１）の未封止の他端開口部（１ｂ）から封入物
であるナトリウムアマルガム（５）を投入すれば２図示
のように閉塞体（３Ａ）の内表面上に落下し、そこに滞
留する。

ついで、上記発光管バルブ（１）の他端開口部（１ｂ）
に閉塞体（３Ｂ）　、電極（２Ｂ）および封着用のガラ
スソルダ（４Ａ）を配置する。この状態を第２図および
第３図に拡大して示す。すなわち、上記閉塞体（３Ｂ）
は発光管バルブ（１）と同材質のアルミナセラミック裂
の円板状をなし、その中心部には貫通孔（６）が形成さ
れている。（力はニオブ、タンタル等の耐熱性金属から
なる導入線で、上記閉塞体貫通孔（６）を挿通した一端
側は１貫通孔（６）を越えるとすぐ放射方向に屈曲し、
それからリング状ループに曲げられた先端に電極（２Ｂ
）が固着支持され、一方、閉塞体（３Ｂ）の外表面側に
おいて導入線（力にはニオブ、タンタル等の金属からな
る横行材（８）が取り付けられる。この横行材（８）は
その両端を発光管バルブ（１）の管端面に係止すること
によって、上記電極（２Ｂ）や閉塞体（３Ｂ）を所定位
置に支持し。

落下を防止するハンガーとしての役目を果たしている。

また、封着用ガラスソルダ（４Ａ）は金属酸化物粉末た
とえばアルミナ、カルシア、バリア等の粉末混合物を板
状に圧縮成形してなり、上記横行材（８）および閉塞体
（３Ｂ）の外表面上に載置される。

次にこのように開口部（１ｂ）に各部材を配置した発光
管バルブ（１）を、第１図に示したような製造装置内に
収容する。図において（９）はたとえばベルヂャーのよ
うな密閉容器、αＣはカーボンからなる円筒状のヒータ
、（１υは先に封止しである一方の管端部を矢印のよ５
に冷却水を流通させて冷却する水冷保持具、＠は高周波
加熱装置である。このような製造装置を使用しての発光
管の排気封止方法は、まず密閉容器（９）内を排気した
後、始動用希ガ置ａシにより上記ヒーターαＱを発熱さ
せ、封着用ガラスソルダ（４Ａ）を約１．５００℃に加
熱すれば、ガラスソルダ（４Ａ）はその中心方向つまり
導入線（７）に向って自己収縮による変形を生じて一旦
は塊状となり、さらなる加熱によって溶融し、横行材（
８）を中心として放射状に流動して閉塞体（３Ｂ）の貫
通孔（６）および閉塞体（３Ｂ）と発光管バルブ（１）
の開口部（１ｂ）内壁面との間隙部に浸入充満し５発光
管バルブ（１）内はこれを収容する密閉容器（９）内界
囲気と隔絶されて気密となる。この時点で密閉容器（９
）内に導入しているキセノンのガス圧を当初の１０５〜
１１５％程度に高めてやり、ついで、この状態で加熱を
止めて発光管を冷却すれば、第４図に示すように冷却固
化したガラスソルダ（４）によって、閉塞体貫通孔（６
）および閉塞体（３Ｂ）と発光管バルブ（１）の開口部
（１ｂ）内壁面との間隙は気密に封止され、所定量の始
動用希ガスおよびナトリウムアマルガムを封入した高石
ナトリウムランプの発光管ができあがる。

なお２発光管バルブ（１）内が気密になった後、密閉容
器（９）内に導入するガスは１発光管内の圧力の上昇に
合わせて徐々にその圧力を高めていっても良いし、ある
いは一度に又は何段階かに分けて行なっても良い。溶融
ガラスソルダによる粘性や閉塞体の自重により若干の圧
力差があっても不都合は生じない。封着の最終時点（ガ
ラスソルダの固化時）にほぼ同圧であれば良いわけであ
る。封入するガス圧は高圧であるほど発光管内と密閉容
器内の実圧力差が大きくなるため９本発明の効果は有効
となる。そして通常この種のランプの製造に用いられる
装置では、当初の１０５〜１１５％程度が好ましい。し
かし、被加熱部である発光管バルブに対して密閉容器が
非常に大きい場合には追加するガスの圧力はもつと高い
方が良く、一方２発光管に対して密閉容器が非常に小さ
い場合には。

追加するガスの圧力はもう少し小さくても良いことにな
る。

このような方法によれば、溶融ガラスソルダによって発
光管バルブ（１）内が、これを収容する密閉容器（９）
内界囲気と隔絶されて気密となり、しかもガラスソルダ
の加熱工程の影響を受けて発光管バルブ（１）内に導入
されたキセノンガスの圧力が密閉容器（９）内のキセノ
ンガス圧よりも高くなりそうになっても、この時点では
密閉容器（９）内のキセノンガス圧が発光管バルブ（１
）内のキセノンガス圧と均衡がとれるように加圧される
ので０両者（１）　、　＋９１の圧力差に基づく溶融ガ
ラスソルダや閉塞体（３Ｂ）の押し出された防止され、
充分な量のガラスソルダによって気密な封止部を形成す
ることができる。

第５図および第６図はそれぞれ上記実施例とは異なる閉
塞体や発光管バルブを使用した例を示すが、製造方法は
同様である。なお、同一部分には同一符号を付してその
説明は省略する。

第５図の場合は、導ｌ性サーメット製の閉塞体（３Ｃ）
を使用したもので、この場合は閉塞体（３Ｃ）自体が導
入線の役目をも果たすので、最初の実施例のように閉塞
体に導入線挿通用の貫通孔を設ける必要がな（、シたが
ってガラスソルダ１４）で封止されるのは閉塞体（３Ｃ
）と発光管バルブ（１）開口部内壁面との間隙だけであ
る。

また、第６図の場合は１片封止型であって、ガラスソル
ダ（４）を介して閉塞体（３Ｅ）で封止を要する開口部
は発光管バルブ（１）の一端側のみにある場合である。

さらに、第７図の場合は、電極（２Ｂ）への電気導入体
（７人）としてニオブ管を用い、このニオブ管の先端は
メクラ加工されていて排気管ではなく。

残余アマルガムの保持に使われるものである。また、閉
塞体（３Ｄ）の形状は凸形の円板状に形成されている。

これ等の無排気管方式の場合も２上記製造方法によって
気密な封止部を得ることができる。

なお１本発明は高圧ナトリウムランプに限らず。

透光性セラミックからなる発光管バルブを使用する他の
セラミック放電灯にも適用できるものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明の製造方法によ濾ば。

無排気管方式、つまり密閉容器内において発光管バルブ
の開口部の封止を行なっても、気密な封止部を有するセ
ラミック放電灯を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明製造方法に使用した製造装置の概略的縦
断面図、第２図は発光管の一端部側の封ぞれ異なる型の
発光管封止部の縦断面図を示す。（１）・・・・・・発光管バルブ。（ｌａ）、（ｌｂ）・・・・・・開口部。（２Ａ）　、　（２Ｂ）・・・・・・閉塞体。（３Ａ）　、　（３Ｂ）　、　（３Ｃ）　、　（３Ｅ）
・・・・・・閉塞体。（４人）・・・・・・封着用ガラスソルダ。（４）・・・・・・ガラスソルダ。（９）・・・・・・密閉容器。

Claims

【特許請求の範囲】

透光性セラミツクからなる発光管バルブの開口部から封
入物を封入し、上記開口部に閉塞体および封着用ガラス
ソルダを配した発光管バルブを密閉容器内で排気したの
ち、始動用希ガスを導入しながら上記封着用ガラスソル
ダを加熱溶融して上記閉塞体で開口部を封止するセラミ
ツク放電灯の製造方法において、上記溶融ガラスソルダ
によつて発光管バルブ内が気密を保たれたのち、上記密
閉容器内に更に始動用希ガスを追加封入して密閉容器内
の圧力を高め、閉塞体により発光管バルブ開口部を封止
するようにしたことを特徴とするセラミツク放電灯の製
造方法。