JPH1083761A - 高圧放電ランプ用の放電管体の製造方法 - Google Patents
高圧放電ランプ用の放電管体の製造方法Info
- Publication number
- JPH1083761A JPH1083761A JP23633296A JP23633296A JPH1083761A JP H1083761 A JPH1083761 A JP H1083761A JP 23633296 A JP23633296 A JP 23633296A JP 23633296 A JP23633296 A JP 23633296A JP H1083761 A JPH1083761 A JP H1083761A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- discharge tube
- discharge lamp
- quartz glass
- lamp
- devitrification
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- Pending
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- Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高圧放電灯の石英ガラス管体は点灯中に失透
現象を起こし、光束が低下し、ついには寿命を迎える
が、この失透現象は封入物と石英ガラス管体の反応が主
原因であり、この現象を抑制し、ランプの長寿命化を図
る。 【解決手段】 石英ガラス管体１を球状または疑似球状
に成型する場合に、内部にブローするブローガス４を、
純Ｈｅもしくは少なくとも５体積％以上のＨｅを含有し
た気体を用いる。原子半径の小さいＨｅが軟化した放電
管体の編目状間隙に押し込まれ、失透を加速する水分や
ＯＨ基などの各種不純物を追い出すため、放電管体のラ
ンプ点灯中の失透現象を抑制でき、長寿命の高圧放電灯
を実現できるという効果を有する。
現象を起こし、光束が低下し、ついには寿命を迎える
が、この失透現象は封入物と石英ガラス管体の反応が主
原因であり、この現象を抑制し、ランプの長寿命化を図
る。 【解決手段】 石英ガラス管体１を球状または疑似球状
に成型する場合に、内部にブローするブローガス４を、
純Ｈｅもしくは少なくとも５体積％以上のＨｅを含有し
た気体を用いる。原子半径の小さいＨｅが軟化した放電
管体の編目状間隙に押し込まれ、失透を加速する水分や
ＯＨ基などの各種不純物を追い出すため、放電管体のラ
ンプ点灯中の失透現象を抑制でき、長寿命の高圧放電灯
を実現できるという効果を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般照明用、投射
型ディスプレー用などに利用される高圧放電ランプ用の
放電管体の製造方法に関する。
型ディスプレー用などに利用される高圧放電ランプ用の
放電管体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、金属ハロゲン化物放電ランプの場
合、放電管体として石英ガラス（組成は１００％に近い
ＳｉＯ2）が用いられる場合が多い。しかし、この材料
の欠点として、ランプ点灯の積算時間が増えた場合、石
英ガラスがランプ封入物の高圧蒸気と反応する結果、光
学的透過率が低減する現象が不可避的であることが挙げ
られる。以下、この現象を失透現象（または単に失透）
と呼ぶ。
合、放電管体として石英ガラス（組成は１００％に近い
ＳｉＯ2）が用いられる場合が多い。しかし、この材料
の欠点として、ランプ点灯の積算時間が増えた場合、石
英ガラスがランプ封入物の高圧蒸気と反応する結果、光
学的透過率が低減する現象が不可避的であることが挙げ
られる。以下、この現象を失透現象（または単に失透）
と呼ぶ。
【０００３】石英ガラス放電管体の成型は、従来、中空
放電管体を加熱軟化させ、次にＡｒや窒素等の気体を中
空放電管体内部に導入して加熱軟化した領域を金型に押
し付けて行われている（例えば、特開平３−１４７２３
０号公報）。Ａｒや窒素が用いられてきたのは、安定で
扱い易いガスであり、かつ低価格という理由からであ
る。本発明で示す様に、成型時のブローガスの種類が石
英ガラス管体の失透に影響を有する事は明らかではなか
った。
放電管体を加熱軟化させ、次にＡｒや窒素等の気体を中
空放電管体内部に導入して加熱軟化した領域を金型に押
し付けて行われている（例えば、特開平３−１４７２３
０号公報）。Ａｒや窒素が用いられてきたのは、安定で
扱い易いガスであり、かつ低価格という理由からであ
る。本発明で示す様に、成型時のブローガスの種類が石
英ガラス管体の失透に影響を有する事は明らかではなか
った。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記した透過率の低下
を抑制するため、例えば、特開平４−３７０６４４号公
報には、発光管体の内壁に酸化アルミ膜などの保護膜を
設けることも記載されている。しかしながら、石英ガラ
スの線膨張係数は特徴的に小さく（０．５４ｐｐｍ／
℃）、その上に直接、線膨張係数の大きい酸化アルミ
（７〜８ｐｐｍ／℃）などを耐食膜として形成しても、
ランプ動作時の高熱（最高約１０００℃）と消灯時の室
温を繰り返す場合の動的な機械的応力により、内面膜
は、ひび割れ、または剥離してしまい、実用的に耐久性
のある構造の実現には至っていないのが現状である。
を抑制するため、例えば、特開平４−３７０６４４号公
報には、発光管体の内壁に酸化アルミ膜などの保護膜を
設けることも記載されている。しかしながら、石英ガラ
スの線膨張係数は特徴的に小さく（０．５４ｐｐｍ／
℃）、その上に直接、線膨張係数の大きい酸化アルミ
（７〜８ｐｐｍ／℃）などを耐食膜として形成しても、
ランプ動作時の高熱（最高約１０００℃）と消灯時の室
温を繰り返す場合の動的な機械的応力により、内面膜
は、ひび割れ、または剥離してしまい、実用的に耐久性
のある構造の実現には至っていないのが現状である。
【０００５】さらに、米国特許第５,２７０,６１５号明
細書に、前記課題を回避するため、１〜４ｐｐｍ／℃の
比較的低い膨張係数を有する酸化膜の上に耐食性の高い
酸化膜を積層した多層構造の構成が示されている。しか
しながら、膨張係数の整合という手段のみでは必ずしも
失透防止効果が現出するものではない。
細書に、前記課題を回避するため、１〜４ｐｐｍ／℃の
比較的低い膨張係数を有する酸化膜の上に耐食性の高い
酸化膜を積層した多層構造の構成が示されている。しか
しながら、膨張係数の整合という手段のみでは必ずしも
失透防止効果が現出するものではない。
【０００６】本発明は上記課題を解決するもので、失透
の少ない長寿命の高圧放電ランプを実現することであ
る。
の少ない長寿命の高圧放電ランプを実現することであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達するため、
本発明の高圧放電ランプ用の放電管体の製造方法は、中
空放電管体を加熱軟化させる工程と、気体を中空放電管
体内部に導入して加熱軟化した領域を金型に押し付けて
成型する工程を有し、前記中空放電管体内部に導入する
気体としてＨｅもしくは、少なくとも５体積％以上のＨ
ｅを含有した気体を用いる方法である。
本発明の高圧放電ランプ用の放電管体の製造方法は、中
空放電管体を加熱軟化させる工程と、気体を中空放電管
体内部に導入して加熱軟化した領域を金型に押し付けて
成型する工程を有し、前記中空放電管体内部に導入する
気体としてＨｅもしくは、少なくとも５体積％以上のＨ
ｅを含有した気体を用いる方法である。
【０００８】本発明の製造方法の優れた点は、中空放電
管体内部の内面に失透防止用の薄膜を設ける手段に比較
して工程の複雑化や工程数の増加がなく、高い生産性が
容易に実現できることである。
管体内部の内面に失透防止用の薄膜を設ける手段に比較
して工程の複雑化や工程数の増加がなく、高い生産性が
容易に実現できることである。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実
施の形態の高圧放電ランプ用の放電管体の製造方法を示
す工程図、図２は同放電管体を用いて作製したメタルハ
ライドランプを示す模式図である。
て、図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実
施の形態の高圧放電ランプ用の放電管体の製造方法を示
す工程図、図２は同放電管体を用いて作製したメタルハ
ライドランプを示す模式図である。
【００１０】図中、１は石英ガラス管体、２はガスバー
ナー、３は成型用金型、４は成型用のブローガスで、Ｈ
ｅもしくは、少なくとも５体積％以上のＨｅを含有した
期待である。５はタングステン電極、６はモリブデン
箔、７は外部引出し電極、８は発光管体である。
ナー、３は成型用金型、４は成型用のブローガスで、Ｈ
ｅもしくは、少なくとも５体積％以上のＨｅを含有した
期待である。５はタングステン電極、６はモリブデン
箔、７は外部引出し電極、８は発光管体である。
【００１１】まず、図１（ａ）に示す第１工程では、石
英ガラス管体１を回転させながら、ガスバーナー２の火
炎熱により部分的に加熱し軟化させる。
英ガラス管体１を回転させながら、ガスバーナー２の火
炎熱により部分的に加熱し軟化させる。
【００１２】次に図１（ｂ）に示す様に、第２工程で
は、金型３を軟化部に近接させ、同時にガラス管体内部
にブローガス４を導入しブロー成型する。
は、金型３を軟化部に近接させ、同時にガラス管体内部
にブローガス４を導入しブロー成型する。
【００１３】次に、本発明の高圧放電ランプ用の放電管
体の製造方法の具体例を説明する。何れの実施例でも、
中空放電管体のガラス管体を加熱軟化させる工程と、気
体を前記ガラス管体内部に導入して加熱軟化した領域を
金型に押し付けて球状または疑似球状に成型する工程を
有する点は共通するが、導入する気体が異なるものであ
る。
体の製造方法の具体例を説明する。何れの実施例でも、
中空放電管体のガラス管体を加熱軟化させる工程と、気
体を前記ガラス管体内部に導入して加熱軟化した領域を
金型に押し付けて球状または疑似球状に成型する工程を
有する点は共通するが、導入する気体が異なるものであ
る。
【００１４】（実施例１）図１（ｂ）に示す第２工程で
のブローガス４として、純Ｈｅを用いた。
のブローガス４として、純Ｈｅを用いた。
【００１５】（実施例２）図１（ｂ）に示す第２工程で
のブローガス４として、Ｈｅ２０％＋Ａｒ８０％組成の
混合ガスを用いた。
のブローガス４として、Ｈｅ２０％＋Ａｒ８０％組成の
混合ガスを用いた。
【００１６】上記した２例以外に、参照用として、従来
より使用している純Ａｒガスによる成型も実施した。製
造工程の違いによる高圧放電ランプの失透の差を確認す
るため、図２に模式図を示すメタルハライドランプを作
製し、光学系を介してスクリーンに投影したときのスク
リーン照度の経時変化を実測した。
より使用している純Ａｒガスによる成型も実施した。製
造工程の違いによる高圧放電ランプの失透の差を確認す
るため、図２に模式図を示すメタルハライドランプを作
製し、光学系を介してスクリーンに投影したときのスク
リーン照度の経時変化を実測した。
【００１７】図２にて、ランプの封入物はヨウ化インジ
ウム０．４ｍｇ、ヨウ化ツリウム２ｍｇ、水銀３５ｍｇ
およびＡｒガス１００Ｔｏｒｒとした。ブロー成型時の
ブローガスを変えた以外の製造工程はすべて同一条件で
固定してランプを作製した。
ウム０．４ｍｇ、ヨウ化ツリウム２ｍｇ、水銀３５ｍｇ
およびＡｒガス１００Ｔｏｒｒとした。ブロー成型時の
ブローガスを変えた以外の製造工程はすべて同一条件で
固定してランプを作製した。
【００１８】便宜上、ランプの寿命を前記したスクリー
ン照度が初期値の５０％になる経過時間とすると、実施
例１の純Ｈｅで３８００時間、実施例２のＨｅ２０％＋
Ａｒ８０％混合ガスで３２００時間および参照用の純Ａ
ｒの場合で、２７００時間であった。この値は各条件に
つき４本作製したランプの平均値である。
ン照度が初期値の５０％になる経過時間とすると、実施
例１の純Ｈｅで３８００時間、実施例２のＨｅ２０％＋
Ａｒ８０％混合ガスで３２００時間および参照用の純Ａ
ｒの場合で、２７００時間であった。この値は各条件に
つき４本作製したランプの平均値である。
【００１９】以上に示した様に本実施の形態のランプ
は、従来例の製造方法の放電ランプに比較して、スクリ
ーン照度が初期値の１／２になる時間を寿命としたと
き、約１８〜４０％の長寿命化が認められた。
は、従来例の製造方法の放電ランプに比較して、スクリ
ーン照度が初期値の１／２になる時間を寿命としたと
き、約１８〜４０％の長寿命化が認められた。
【００２０】ブローガスは上記以外にも、Ｈｅの含有率
を選ぶことが可能である。但し、少なくとも５％は含有
させないと効果は少ないことが、実験により判明してい
る。好ましくは、Ｈｅの含有率を２０％以上にすること
である。ＨｅはＡｒに比較して高価であるから、Ｈｅの
含有量を低下させることは、製造コスト低減につなが
る。
を選ぶことが可能である。但し、少なくとも５％は含有
させないと効果は少ないことが、実験により判明してい
る。好ましくは、Ｈｅの含有率を２０％以上にすること
である。ＨｅはＡｒに比較して高価であるから、Ｈｅの
含有量を低下させることは、製造コスト低減につなが
る。
【００２１】なお、上記実施例では、放電管体として石
英ガラスを用いたが、同様の製造工程を用いる他の種類
の材料の場合でも本発明は有効である。
英ガラスを用いたが、同様の製造工程を用いる他の種類
の材料の場合でも本発明は有効である。
【００２２】
【発明の効果】以上のように本発明では、純Ｈｅもしく
は、少なくとも５体積％以上のＨｅを含有した気体を用
いて、石英ガラスなどの放電ランプ用管体を加熱軟化さ
せて成型することを特徴としており、原子半径の小さい
Ｈｅが軟化した放電管体の編目状間隙に押し込まれ、失
透を加速する水分やＯＨ基などの各種不純物を追い出す
ため、放電管体のランプ点灯中の失透現象を抑制でき、
長寿命の高圧放電灯を実現できるという効果を有する。
は、少なくとも５体積％以上のＨｅを含有した気体を用
いて、石英ガラスなどの放電ランプ用管体を加熱軟化さ
せて成型することを特徴としており、原子半径の小さい
Ｈｅが軟化した放電管体の編目状間隙に押し込まれ、失
透を加速する水分やＯＨ基などの各種不純物を追い出す
ため、放電管体のランプ点灯中の失透現象を抑制でき、
長寿命の高圧放電灯を実現できるという効果を有する。
【図１】（ａ）本発明の一実施の形態による高圧放電ラ
ンプ用の放電管体の製造方法の第１工程を模式的に示す
工程図 （ｂ）同製造方法の第２工程を模式的に示す工程図
ンプ用の放電管体の製造方法の第１工程を模式的に示す
工程図 （ｂ）同製造方法の第２工程を模式的に示す工程図
【図２】本発明の一実施の形態による高圧放電ランプ用
の放電管体を用いて作製したメタルハライドランプを示
す模式図
の放電管体を用いて作製したメタルハライドランプを示
す模式図
１ 石英ガラス管体 ２ ガスバーナー ３ 成型用金型 ４ 成型用ブローガス ５ タングステン電極 ６ モリブデン箔 ７ 外部引出し電極 ８ 発光管体
Claims (1)
- 【請求項１】 中空放電管体を加熱軟化させる工程と、
気体を前記中空放電管体内部に導入して加熱軟化した領
域を成型する工程を有する高圧放電ランプ用の放電管体
の製造方法であって、 前記中空放電管体内部に導入する気体として、Ｈｅもし
くは、少なくとも５体積％以上のＨｅを含有した気体を
用いることを特徴とする高圧放電ランプ用の放電管体の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23633296A JPH1083761A (ja) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | 高圧放電ランプ用の放電管体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23633296A JPH1083761A (ja) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | 高圧放電ランプ用の放電管体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1083761A true JPH1083761A (ja) | 1998-03-31 |
Family
ID=16999244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23633296A Pending JPH1083761A (ja) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | 高圧放電ランプ用の放電管体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1083761A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101044330B1 (ko) | 2009-07-09 | 2011-06-29 | 주식회사 캡쎈 | 할로겐램프의 제조방법 및 그에 의한 자동차전조등용 할로겐램프 |
-
1996
- 1996-09-06 JP JP23633296A patent/JPH1083761A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101044330B1 (ko) | 2009-07-09 | 2011-06-29 | 주식회사 캡쎈 | 할로겐램프의 제조방법 및 그에 의한 자동차전조등용 할로겐램프 |
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