JPS5835339B2 - ホウデントウ オヨビソノ セイゾウホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一対の電極を発光管内に封着した放電灯の製
造方法に関する。

水銀灯やメタルハライドランプ等の放電灯は、一般に石
英で形成された発光管内に一対の電極を封着した構造に
なっている。

この放電灯の製造に於いて、発光管に接続された排気管
を溶断（チップオフ）する工程がある。

排気管の溶断は、従来酸水素バーナーを使用して行なわ
れていた。

石英で形成された発光８は、二酸化硅素の不規則網目構
造を有しており、酸水素バーナーにより生じた水素原子
は容易に透過する。

また一部の水素原子は、二酸化硅素の網目構造中に入り
溶解する。

高温で処理された石英管中で水素は、 ５ｉ０２ ＋ １ ／ ２ Ｈ２こＳｉ”＋０”−０Ｈ
−の反応を起こす。

こうして石英管中に水酸基が多量に蓄積すると、放電灯
の点灯時に水素、水を放出し、放電開始電圧Ｖｓが著し
く上昇したり、あるいは放電灯の寿命が低下する欠点が
ある。

例えば内容量２０１ｒＬｌの発行管に接続された排気管
を、水素６１１７而ｎ、酸素２１／ｍｉｎの流量比の酸
水素バーナーにより約１０〜１５秒の時間で溶断（チッ
プオフ）して、その後発光管を点灯時の温度６００〜９
（７０℃に加熱して、１０００秒以内に発光管内に放出
される水素量を測定した。

その結果、発行管内の水素量が約Ｑ、 Ｑ ５ ｔｏｒ
ｒ程度に達することを確認した。

ところで、このように発行管内に水酸基の形で溶解した
水素のほとんどは、真空中、高温で長時間処理すること
により、発行管外に放出することができる。

第１図は厚さ２５ｉ、の石英製発光管を真空中１０５０
℃で加熱した場合に、各加熱時間における発光スペクト
ルの波長とその透過度の関係を示す特性図である。

この特性図から発光管を８５時間以上加熱すれば、水酸
基の存在による発光スペクトルの吸収がほとんど無くな
ることが理解できる。

ところで、このように８５時間以上の長時間にわたって
発光管を加熱することは、放電灯の製造に長時間を要す
ることになり、作業能率を低下させ実用上難点となる。

長時間加熱処理しないで放電灯を点灯すると、６００℃
〜７００℃の温度で水素あるいは水が徐々に発光管内に
放出されて、放電灯の始動電圧Ｖｓを上昇させ、寿命を
低下なせてしまう。

又、排気管の溶断（チップオフ）に使用される酸水素バ
ーナーは、水素が爆発し易い物質であるところから、そ
の使用には危険を伴い、その為溶断には熟練者を必要と
する欠点があった。

本発明は上記欠点を除くためになされたものでその目的
は放電開始電圧が低く、寿命を向上させた放電灯の製造
方法を提供するものである。

以下、本発明を図面を参照して説明する。

第２図は本発明に係る発光管の具体例を示している。

石英で形成された発光管１内には、一対の主電極２，３
及び一対の補助電極４，５が配設されている。

主電極２，３は、ピンチシール６．７に封着した金属箔
８，９を介して導出線１０゜１１に接続されている。

補助電極４，５は、ピンチシール６．７に封着した金属
箔１２．１３を介して導出線１４．１５に接続されてい
る。

発光管１壁には、図示しない排気管を溶断（チップオフ
）してできたチップオフ部１６がある。

そして、発光管１の内部に存在する水酸基の総量は、１
０００ｐｐＩ１１以下に設定されている。

従って、従来の発光管と比べて放電開始電圧Ｖｓを約２
０％低くし、寿命を向上させることができる。

次に本発明による放電灯の製造方法について説明する。

第３図はこの放電灯の製造方法に使用する装置の一実施
例を示している。

発光管１に接続された排気管２０を溶断（チップオフ）
して発光管１を封じる工程に於いて、排気管２０を固定
した状態で発光管１内を排気する。

そして発光管１をその軸を中心として回転させ且つ図の
下方へ引きながら、８００ワツトから３０キロワツトの
キセノンランプの集光束を排気管２０の根幹部に照射す
る。

第３図では、発光管１を挟んで左右両側に配置した一対
のキセノンランプ２２．２３から発生した光線を欄内状
又は欄内放物線状の反射面を有する反射鏡２４，２５で
反射して、高密度の光ビーム束ｌこ集光して排気管２０
に照射している。

このビーム束１２の照射方向と排気管２０の軸に垂直な
平面のなす角度は、第４図に示すように零度から１０度
が望ましい。

これはチップオフ部１６に十分な肉温めをする為である
。

使用される反射鏡２４．２５は、その表面がアルミニウ
ム、銀、マグネシア等の光を反射しやすい物質で被覆さ
れた反射面を有している。

第３図において、キセノンランプ２２．２３及び反射鏡
２４．２５は、光線が集光する焦点位置を排気管２０に
一致させる為、自在に移動できるものが望ましい。

第５図から第８図はキセノンランプの集光束によって排
気管２０が溶断される過程を示している。

溶断する前、円筒状であった排気管２０（第５図）は高
密度の光ビーム束によって溶融されて排気管２０の中心
に向かって突出した形状となり（第６図）、やがて排気
管２０は溶融した石英ガラスにより封止されて（第７図
）、二つの部分に溶断される（第８図）。

キセノンランプ２２．２３から得られる集光束の密度が
比較的小さい場合には、第９図に示すように排気管２０
の外周面に高融点金属部材２６を被覆して、この部材２
６を介して排気管２０壁に光を照射すれば容易に溶断す
ることができる。

高融点金属部材２６としては、チタン、ニッケル、モリ
ブデン、イリジウム等の金属を使用し、それを厚さ１ｍ
ｍ１以下の箔にして排気管２０に被覆しあるいは蒸着す
る。

このように排気管２０の溶断を従来の酸水素バーナーに
代えてキセノンランプの高密度集光束を用いて行なえば
１１発光管１中に水素が溶解して水酸基が生ずる恐れが
ない。

尚、上述した実施例では発光管として石英を用いた場合
を示したが、その他石英と同様な性質を有するガラス、
セラミックス等を用いた場合でも本発明を適用すること
が可能である。

以上詳述した本発明による放電灯では、発光管中に存在
する水酸基の総量を１００ＯＰＰ以下としているので、
従来の放電灯と比べて放電開始電圧の上昇を十分に抑制
することができ、長寿命とすることができる。

又、本発明による放電灯の製造方法では発光管に接続さ
れた排気管を溶断して前記発光管を封じる工程に於いて
、前記発光管をその軸を中心として回転させつつ、前記
排気管に前記排気管の軸に垂直な平面に対して零度から
１０度傾斜させたキセノンランプの集光束を照射して前
記排気管を溶断している。

従って、従来の酸水素バーナーを使用した溶断に比べて
発光管中の水酸基の総量を０．４〜ｉ、ｏｐｐ１１＠度
に低下させることができ、点灯時の発光管内への水素、
水等の放出量を少なくすることができる。

そして、放電開始電圧Ｖｓをｉｏ〜２０％低く抑制する
ことができる。

又、排気管とそれを溶断する熱源としてのキセノンラン
プとは非接 であるから、熱源として酸水素バーナ−、
プラズマアークを使用した場合のように排気管の溶断時
に発光管内に不純物が混入することがない。

使田されるキセノンランプは、集光束の強さの設定が容
易であり、熟練者を要しない利点がある。

そして、発光管のチップオフ部の形状が均一化できるの
で量産工程への組み込みが容易である。

さらに、従来の酸水素バーナーと異なり排気管の溶断を
真空中で行なうことができる。

ただし、排気管の溶断は、発光管内の圧力と同程度かそ
れ以上の圧力雰囲気中で処理した方が発光管内への不純
物の吸込みを少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は発光管の加熱時間を変化させた場合のスペクト
ル波長とその透過度の関係を示す特性図、第２図は本発
明に係る放電灯の具体例を示す正面図、第３図は本発明
に係る放電灯の製造方法に使用される装置の一実施例を
示す配置図、第４図は第２図の放電灯の側面を拡大して
示す側面図、第５図から第８図は本発明に係る放電灯の
製造方法により排気管が溶断される過程を示す過程図、
第９図は本発明に係る放電灯の製造方法において排気管
に対してなされる処理の一例を示す縦断面図である。 １・・・・・・発光管、２，３・・・・・・主電極、２
０・・・・・・排気管、２２，２３・・・・・・キセノ
ンランプ、２４゜２５・・・・・・反射鏡。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 発行管に接続された排気管を溶断して前記発光管を
   封じる工程に於いて、前記発光管をその軸を中心として
   回転させつつ、前記排気管に前記排気管の軸と垂直な平
   面に対して零度から１０度傾斜させたキセノンランプの
   集光束を照射して前記排気管を溶断する放電灯の製造方
   法。