(57)【要約】【課題】放電容器の封入ガス圧を増加させても、放電容器の両端のシール部においてシール不良又はシール不足が起きることがないセラミックメタルハライドランプの製造方法を提供する。【解決手段】セラミックメタルハライドランプの製造方法において、ガラスフリットを加熱することによって前記ガラスフリットを溶融させて前記細管部と前記電流導入体の間の隙間に侵入させる加熱ステップと、前記溶融したガラスフリットが前記細管部と前記電流導入体の間の隙間に侵入したら前記放電容器内の圧力よりも前記チャンバ内の圧力のほうが高くなるように前記チャンバ内の圧力を増加させる加圧ステップと、を有し、前記加圧ステップにおいて、前記チャンバ内の圧力を増加させるために前記チャンバ内に前記放電容器の封入ガスを導入する。【選択図】  図５Ｂ
2014063684.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光部と細管部を有する放電容器に電流導入体を封止するセラミックメタルハライドランプの製造方法において、
電流導入体を放電容器の細管部に挿入し、前記細管部の端面にガラスフリットを配置して、該放電容器をチャンバ内に支持するするステップと、
前記ガラスフリットを加熱することによって前記ガラスフリットを溶融させて前記細管部と前記電流導入体の間の隙間に侵入させる加熱ステップと、
前記溶融したガラスフリットが前記細管部と前記電流導入体の間の隙間に侵入し、前記溶融したガラスフリットによって該隙間が塞がれたら前記放電容器内の圧力よりも前記チャンバ内の圧力のほうが高くなるように前記チャンバ内の圧力を増加させる加圧ステップと、
を有し、
前記加圧ステップにおいて、前記チャンバ内の圧力を増加させるために前記チャンバ内に前記放電容器の封入ガスを導入することを特徴とするセラミックメタルハライドランプの製造方法。
【請求項２】
請求項１記載のセラミックメタルハライドランプの製造方法において、
前記ガラスフリットを加熱するための加熱装置の設定温度が前記ガラスフリットの溶融温度に達した時から５秒経過後に、前記加圧ステップにおいて、前記チャンバ内の圧力を増加させることを特徴とするセラミックメタルハライドランプの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載のセラミックメタルハライドランプの製造方法において、
前記加圧ステップにおいて、前記チャンバ内の圧力を増加させる前の前記チャンバ内の圧力をＰ１とし、前記チャンバ内の圧力を増加させた後の前記チャンバ内の圧力をＰ２とするとき、該２つの圧力比Ｐ２／Ｐ１は、１．０５〜１．６０であることを特徴とするセラミックメタルハライドランプの製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項記載のセラミックメタルハライドランプの製造方法において、
前記放電容器の細管部に形成されるシール部の長さＬ１は、前記放電容器の細管部に挿入された前記導電性サーメット棒の挿入長さＬｓに等しいか又はそれより大きいことを特徴とするセラミックメタルハライドランプの製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項記載のセラミックメタルハライドランプの製造方法によって製造されたセラミックメタルハライドランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミックメタルハライドランプに関し、特に、放電容器の両端をシールする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、石英ガラス製の放電容器を用いるメタルハライドランプの代わりに、セラミック製の放電容器を用いるセラミックメタルハライドランプが広く普及している。セラミックメタルハライドランプでは、放電容器が透光性アルミナ等のセラミックによって形成されているため、封入物質との反応に起因した放電容器の劣化が少なくなり、ランプ寿命を改善することができる。
【０００３】
セラミックメタルハライドランプの放電容器は、回転楕円体形状の発光部とその両側の細管部からなる。細管部の端部に形成されたシール部によって、放電容器の内部は密閉され、アルゴン等の不活性ガスが封止される。シール部は、細管部の端部に、電極、電流供給体、及び、リード線を有する電流導入体をそれぞれ挿入し、ガラスフリットを溶融させることにより形成する。
【０００４】
放電容器の両端にシール部を形成する場合に、先ず、第１の細管部にシール部を形成し、次に第２の細管部にシール部を形成する。ここで、第２の細管部にシール部を形成する際に、加熱に起因して放電容器の内部と外部の間に圧力差が生成されるため、放電容器の外部の圧力を調整する必要がある。これは「押圧嵌挿」と称され、特許文献１に記載されているように、特別な指先感覚が必要とされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実用新案登録2598983号
【特許文献２】特開2004-179007号公報
【特許文献３】特開2003-100254号公報
【特許文献４】特開2008-034239号公報
【特許文献５】特開2009-193878号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般的な高圧放電ランプでは、放電容器の封入ガス圧は１００〜５００ｔｏｒｒ（０．１３〜０．６６ａｔｍ）程度である。しかしながら、放電容器の封入ガス圧を増加させたいとの要求がある場合がある。例えば、無水銀ランプでは水銀を使用しないため、点灯に必要なランプ電圧を得るために封入ガス圧を高めたいとの要求がある。
【０００７】
そこで本願の発明者は、放電容器の封入ガス圧を増加させる実験を行った。封入ガス圧が７００ｔｏｒｒ（０．９２ａｔｍ）程度となると、従来のシール部の形成方法では、シール不良又はシール不足が起きることが判明した。
【０００８】
本発明の目的は、放電容器の封入ガス圧を増加させても、放電容器の両端のシール部においてシール不良又はシール不足が起きることがないセラミックメタルハライドランプの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によると、発光部と細管部を有する放電容器に電流導入体を封止するセラミックメタルハライドランプの製造方法において、
電流導入体を放電容器の細管部に挿入し、前記細管部の端面にガラスフリットを配置して、該放電容器をチャンバ内に支持するするステップと、
前記ガラスフリットを加熱することによって前記ガラスフリットを溶融させて前記細管部と前記電流導入体の間の隙間に侵入させる加熱ステップと、
前記溶融したガラスフリットが前記細管部と前記電流導入体の間の隙間に侵入し、前記溶融したガラスフリットによって該隙間が塞がれたら前記放電容器内の圧力よりも前記チャンバ内の圧力のほうが高くなるように前記チャンバ内の圧力を増加させる加圧ステップと、
を有し、
前記加圧ステップにおいて、前記チャンバ内の圧力を増加させるために前記チャンバ内に前記放電容器の封入ガスを導入することを特徴とする。
【００１０】
本実施形態によると、セラミックメタルハライドランプの製造方法において、
前記ガラスフリットを加熱するための加熱装置の設定温度が前記ガラスフリットの溶融温度に達した時から５秒経過後に、前記加圧ステップにおいて、前記チャンバ内の圧力を増加させてよい。
【００１１】
本実施形態によると、セラミックメタルハライドランプの製造方法において、
前記加圧ステップにおいて、前記チャンバ内の圧力を増加させる前の前記チャンバ内の圧力をＰ１とし、前記チャンバ内の圧力を増加させた後の前記チャンバ内の圧力をＰ２とするとき、該２つの圧力比Ｐ２／Ｐ１は、１．０５〜１．６０であってよい。
【００１２】
本実施形態によると、セラミックメタルハライドランプの製造方法において、
前記放電容器の細管部に形成されるシール部の長さＬ１は、前記放電容器の細管部に挿入された前記導電性サーメット棒の挿入長さＬｓに等しいか又はそれより大きくてよい。
【００１３】
本実施形態によるセラミックメタルハライドランプは、上述のセラミックメタルハライドランプの製造方法によって製造されてよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、放電容器の封入ガス圧を増加させても、放電容器の両端のシール部においてシール不良又はシール不足が起きることがないセラミックメタルハライドランプの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１Ａ】図１Ａは、本実施形態に係るセラミックメタルハライドランプの構成を説明する図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、本実施形態に係るセラミックメタルハライドランプの放電容器の構成を説明する図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本実施形態に係るセラミックメタルハライドランプの放電容器の細管部に電流導入体を挿入する方法を説明する説明図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本実施形態に係るセラミックメタルハライドランプの放電容器の細管部に電流導入体が挿入された状態を説明する説明図である。
【図３】図３は、本実施形態に係るセラミックメタルハライドランプの放電容器の細管部をシールするためのシール装置の概略を説明する図である。
【図４】図４は、シール装置の水冷ジャケットに保持されたセラミックメタルハライドランプの放電容器の細管部を示す図である。
【図５Ａ】図５Ａは、セラミックメタルハライドランプの放電容器の細管部を加熱するヒータの温度曲線を示す図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、セラミックメタルハライドランプの放電容器の細管部を加熱するときのチャンバの圧力曲線を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係るセラミックメタルハライドランプの実施形態に関して、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中、同一の要素に対しては同一の参照符号を付して、重複した説明を省略する。
【００１７】
図１Ａを参照して本実施形態に係るセラミックメタルハライドランプの一例を説明する。セラミックメタルハライドランプ１は、透光性外管１１１と、端部の口金１１２と、透光性外管１１１の内部のほぼ中央に配置された放電容器１３を有する。透光性外管１１１の内部は圧力１０Ｐａ以下の高真空に保持される。セラミックメタルハライドランプ１は、図示のように口金１１２を上にして垂直に装着される。
【００１８】
放電容器１３の周囲に透光性スリーブ１０８が設けられ、その外側に、金属製のフレーム１０９が設けられている。放電容器１３の上側には、始動器１１０が設けられている。フレーム１０９の上端には、ゲッタ１１３が装着されている。
【００１９】
フレーム１０９は、下端のマウント支持板１１４と上端のステム１１５の導入線と接続しており、それによって、位置固定される。フレーム１０９は位置固定用の部材であると同時に電気的接続用の部材を兼ねており、図示しない外部給電システムからの電力をステム１１５の導入線を介して放電容器１３に供給する。
【００２０】
図１Ｂを参照して放電容器１３の構造を説明する。放電容器１３は中央の発光部１３Ｃとその両端の細管部１３Ａ、１３Ｂを有する。細管部１３Ａ、１３Ｂには、電流導入体２０ａ、２０ｂがそれぞれ装着されている。電流導入体２０ａ、２０ｂは、タングステン電極２３、電流供給体２２、及び、リード線２１を有する。タングステン電極２３は放電容器１３の発光部１３Ｃに配置されている。電流供給体２２は、耐ハロゲン性中間材２２ａと導電性サーメット棒２２ｂからなる。
【００２１】
リード線２１は導電性サーメット棒２２ｂの先端に接続されている。リード線２１と導電性サーメット棒２２ｂの接続部は補強材３１によって囲まれている。リード線２１は細管部１３Ａ、１３Ｂの両端より突出している。
【００２２】
導電性サーメット棒２２ｂは、放電容器１３の細管部１３Ａ、１３Ｂ内に保持され、一部は放電容器１３の細管部１３Ａ、１３Ｂより突出している。
【００２３】
耐ハロゲン性中間材２２ａは、モリブデン棒とその周囲のモリブデンコイルによって形成される。導電性サーメット棒２２ｂはアルミナとモリブデンを混合焼結することによって形成される。補強材３１はアルミナ製のリング部材によって構成される。タングステン電極２３、耐ハロゲン性中間材２２ａ及び導電性サーメット棒２２ｂは突き合わせ溶接によって接続される。
【００２４】
放電容器１３の内部には、発光物質と、水銀および不活性ガスが封入されている。不活性ガスは例えば希ガスであるが本実施例ではキセノンである。セラミックメタルハライドランプを点灯させると、放電容器１３内における放電により、発光物質が加熱され、その一部が蒸発して放電により励起され、発光する。発光物質の残りの部分は、放電容器１３の底部の最冷部に液相状態でプールされる。液相の発光物質の一部は蒸発し、放電容器１３の内部を対流により循環し、底部の最冷部に戻る。ランプの点灯中はこのようなサイクルが繰り返される。
【００２５】
放電容器１３の外部空間は真空雰囲気である。そのため、放電容器１３の内部における放電により発生した熱の一部は、赤外線などの形で放電容器１３から外方に放射されるが、該熱の残りは、熱伝導により細管部１３Ａ、１３Ｂの端部まで移動し、細管部の表面から放射熱として発散する。
【００２６】
図２Ａ及び図２Ｂを参照して説明する。図２Ａに示すように、放電容器１３の細管部１３Ａに電流導入体２０ａを挿入する。電流導入体２０ａは、タングステン電極２３、耐ハロゲン性中間材２２ａ、導電性サーメット棒２２ｂ、及び、リード線２１を有する。細管部１３Ａから突出した電流導入体２０ａに、ガラスフリット３２及び補強部材３１を装着する。即ち、リード線２１がガラスフリット３２及び補強部材３１に挿通するように、ガラスフリット３２及び補強部材３１を装着する。こうして放電容器１３の細管部１３Ａに電流導入体２０ａが装着される。ガラスフリット３２及び補強部材３１は図示の例ではリング状に形成されているが、他の形状に形成されてもよい。
【００２７】
ガラスフリット３２の製造方法は既知である。先ず、ディスプロシア・アルミナ・シリカ・酸化モリブデン粉末を適当量調整して溶融し、粉砕して適当なバインダーを加えてリング状に成形する。この成形体を、空気中で加熱して脱バインダーし、更に、真空中で脱ガス処理を行うことによりガラスフリット３２が得られる。ガラスフリット３２は約１５００℃で軟化、即ち、溶融する。
【００２８】
図２Ｂに示すように、タングステン電極２３は、放電容器１３の発光部１３Ｃに配置される。導電性サーメット棒２２ｂの一部と耐ハロゲン性中間材２２ａは放電容器１３の細管部１３Ａに配置され、導電性サーメット棒２２ｂの一部とリード線２１は細管部１３Ａより突出する。放電容器１３の両端の細管部１３Ａ、１３Ｂに電流導入体２０ａが装着されると、それをシール装置に装着する。シール装置は以下に図３を参照して説明する。
【００２９】
図３を参照して、セラミックメタルハライドランプの放電容器のシール装置の概略を説明する。シール装置は、チャンバ４１と、その底部に設けられた水冷ジャケット４５を有し、両者によって単一の密閉容器が形成される。チャンバ４１内には、ガラスフリットを加熱する加熱装置として、ヒータ４３が設けられている。シール装置は更に、チャンバ４１の内部空間に接続された真空ポンプ４７とガスボンベ４９を有する。ガスボンベ４９には放電容器に封入するためのガスが充填されている。
【００３０】
水冷ジャケット４５は、図示のように、放電容器１３を、その中心軸線が垂直になるように、シール部を形成すべき細管部が上側になるように、保持する。上側の細管部はヒータ４３によって囲まれている。放電容器１３の発光部１３Ｃの外周面は、水冷ジャケット４５に略密着しているが、それによって、チャンバ４１の内部空間と水冷ジャケット４５の内部空間が分断されることはなく、両者は同一圧力を有する。
【００３１】
下側に配置された第２の細管部１３Ｂは既に密閉されており、上側の第１の細管部１３Ａを密閉するものとする。第２の細管部１３Ｂを密閉する場合には、第１の細管部１３Ａは未だ密閉されていない。この場合には、第２の細管部１３Ｂをヒータ４３によって加熱しても、放電容器１３の内部空間、特に、発光部１３Ｃの内部空間と放電容器１３の外部空間の間に圧力差が生じる問題はない。しかしながら、第１の細管部１３Ａを密閉する場合には、第２の細管部１３Ｂは既に密閉されている。この場合には、細管部１３Ａをヒータ４３によって加熱すると、放電容器１３の内部空間、即ち、発光部１３Ｃの内部空間と放電容器１３の外部空間の間に圧力差が生じる。
【００３２】
上側の第１の細管部１３Ａの一部はヒータ４３によって囲まれているが、放電容器１３の発光部１３Ｃ及び下側の第２の細管部１３Ｂは水冷ジャケット４５内に配置されている。従って、細管部１３Ａの一部がヒータ４３によって加熱される間、放電容器１３の発光部１３Ｃ及び下側の細管部１３Ｂは、水冷ジャケット４５によって冷却される。
【００３３】
真空ポンプ４７によって、チャンバ４１内を真空排気する。放電容器１３の内部空間も真空排気される。次に、ガスボンベ４９からの封入ガスを、チャンバ４１内に充填する。放電容器１３の内部空間も封入ガスによって満たされる。チャンバ４１内の圧力は、放電容器１３の封入ガスの設定圧Ｐｓに等しくなる。放電容器１３内の圧力も、放電容器１３の封入ガスの設定圧Ｐｓに等しくなる。次に、ヒータ４３によって上側の細管部１３Ａを加熱し、シール部を形成する。これについては、次に図４を参照して説明する。
【００３４】
本実施形態では、ガラスフリットを加熱する加熱装置としてヒータ４３を用いるが、ヒータ４３には、様々な形式が可能であり、例えば、電気式ヒータ、レーザービーム照射式ヒータ等がある。本実施形態にて用いる水冷ジャケットは冷却媒体として水を用いる。しかしながら、水冷ジャケットの代わりに、冷却媒体として空気を用いる空冷式ジャケットを用いてもよい。更に、冷却媒体として水、空気以外の媒体を用いてもよい。
【００３５】
図４はシール装置の水冷ジャケット４５に保持された放電容器１３の上側の細管部１３Ａを示す。上述のように、放電容器１３は、その中心軸線が垂直になるように、水冷ジャケット４５によって保持される。上側の細管部１３Ａには、耐ハロゲン性中間材２２ａと導電性サーメット棒２２ｂが挿入されている。導電性サーメット棒２２ｂの一部は細管部１３Ａ内に配置され、残りの部分は細管部１３Ａより突出している。突出した導電性サーメット棒２２ｂとリード線２１の接続部は、補強部材３１によって囲まれている。細管部１３Ａと補強部材３１の間にガラスフリット３２が配置されている。尚、導電性サーメット棒２２ｂに、電極導入体を細管部１３Ａの位置決めするためのストッパーを設けてもよい。ストッパーは、例えば、導電性サーメット棒２２ｂの表面の所定の位置にニオブ金属ロッドを溶接することにより形成してよい。
【００３６】
導電性サーメット棒２２ｂの外径は、耐ハロゲン性中間材２２ａの外径より僅かに小さい。従って、細管部１３Ａと導電性サーメット棒２２ｂの間の隙間は、細管部１３Ａと耐ハロゲン性中間材２２ａの間の隙間より僅かに大きい。
【００３７】
導電性サーメット棒２２ｂの周囲に配置されたヒータ４３を作動させると、ガラスフリット３２が溶融する。溶融したガラスフリットは、重力と毛管現象によって、細管部１３Ａと導電性サーメット棒２２ｂの間の隙間に侵入する。
【００３８】
ヒータ４３が導電性サーメット棒２２ｂに対応する位置に設けられているため、溶融したガラスフリットは、細管部１３Ａと耐ハロゲン性中間材２２ａの間の隙間に僅かの距離だけ侵入した位置まで入り込む。こうして、細管部１３Ａと導電性サーメット棒２２ｂ及び耐ハロゲン性中間材２２ａの間の隙間に侵入した溶融ガラスフリットによってシール部が形成される。
【００３９】
放電容器１３の細管部１３Ａはシール部（封止部）と非シール部（非封止部）からなる。細管部１３Ａの全長をＬ、シール部の長さ、即ち、シール長をＬ１、非シール部の長さをＬ２とする。Ｌ＝Ｌ１＋Ｌ２である。導電性サーメット棒２２ｂのうち、細管部１３Ａ内に挿入された部分の寸法をＬｓとする。
【００４０】
シール部の長さＬ１が短いと、シール不足又はシール不良となる。本実施形態では、シール部の長さＬ１は、この導電性サーメット棒２２ｂの挿入長さＬｓに等しいか又はそれより大きい。即ち、Ｌ１≧Ｌｓである。シール部のうち、耐ハロゲン性中間材２２ａの部分に形成された部分の長さをＬｍとする。Ｌ１＝Ｌｓ＋Ｌｍである。
【００４１】
例えば、細管部１３Ａの外径を３ｍｍ、導電性サーメット棒２２ｂの挿入長さをＬｓ＝５ｍｍとする。この場合には、シール長Ｌ１は５ｍｍに等しいか又はそれより大きくする。即ち、Ｌ１＝５．０〜６．５ｍｍである。耐ハロゲン性中間材２２ａの部分に形成されたシール部の寸法は、Ｌｍ＝０〜１．５ｍｍである。
【００４２】
耐ハロゲン性中間材２２ａの部分に形成されたシール部の寸法Ｌｍが長すぎると、耐ハロゲン性中間材２２ａと細管部１３Ａの熱膨張率の差により、細管部１３Ａにクラックが発生する可能性がある。そこで、この寸法Ｌｍは精々１．５ｍｍ程度である。
【００４３】
本願の発明者は、従来のシール方法により、放電容器のシール部を形成する実験を行った。実験には、図３に示したシール装置を用いた。放電容器の封入ガス圧を変化させて、放電容器のシール部を形成し、シールの状態を観察した。その結果、放電容器の封入ガス圧が１００〜５００ｔｏｒｒ（０．１３〜０．６６ａｔｍ）程度の場合には、良好なシールが形成されたが、放電容器の封入ガス圧が７００ｔｏｒｒ（０．９２ａｔｍ）以上になると、シール不足又はシール不良が生じることが判明した。
【００４４】
放電容器の封入ガス圧が１００〜５００ｔｏｒｒ（０．１３〜０．６６ａｔｍ）程度の場合には、細管部１３Ａの上端部をヒータ４３により加熱しても、放電容器１３内の圧力Ｐｔはチャンバ４１内の圧力Ｐｃと同一のまま維持される。Ｐｔ＝Ｐｃである。しかしながら、放電容器の封入ガス圧が７００ｔｏｒｒ（０．９２ａｔｍ）になると、細管部１３Ａの上端部をヒータ４３により加熱すると、放電容器１３内の圧力はチャンバ４１内の圧力より大きくなることが判明した。Ｐｔ＞Ｐｃとなる。これは、細管部１３Ａの上端部をヒータ４３により加熱すると、放電容器１３内のガスの温度も上昇し、ガスの体積が膨張するためであると考えられる。この圧力差に起因して、溶融したガラスフリットは、重力と毛管現象だけでは細管部と導電性サーメット棒２２ｂの間の隙間に侵入しない。そのため、細管部１３Ａのシール部のシール不良又はシール不足が生じる。
【００４５】
そこで本願の発明者は、放電容器の封入ガス圧が７００ｔｏｒｒ（０．９２ａｔｍ）になっても、細管部１３Ａのシール部にシール不良又はシール不足が生じない方法を見出した。本実施形態によると、溶融したガラスフリット３２が、細管部１３Ａと導電性サーメット棒２２ｂの間の隙間に侵入したとき、チャンバ４１内の圧力Ｐｃが放電容器１３内の圧力Ｐｔより大きくなるように、チャンバ４１内の圧力を増加させる。
【００４６】
図５Ａ及び図５Ｂを参照して、本実施形態によるセラミックメタルハライドランプの製造方法の実施形態を説明する。尚、本実施形態では、図３に示したシール装置を用いて、放電容器のシール部を形成する。図５Ａは、ヒータの設定温度曲線を表し、横軸は時間、縦軸はヒータの設定温度である。加熱開始直前のチャンバ４１内の温度は常温である。加熱開始から６０秒後の時点ｔ１にて、設定温度がＴ１＝１５００℃になるように設定温度を上昇させた。時点ｔ１における設定温度はＴ１＝１５００℃であるが、ガラスフリット３２の温度が１５００℃になっているとは限らない。しかしながら、少なくとも加熱開始から６５秒後の時点ｔ２では、ガラスフリット３２の温度は約１５００℃になっている。即ち、ガラスフリット３２は軟化し、溶融している。時点ｔ２では、溶融したガラスフリットによって、細管部１３Ａと導電性サーメット棒２２ｂの間の隙間は塞がれている。設定温度Ｔ１＝１５００℃を３０秒維持した。加熱開始から９０秒後の時点ｔ４にて、設定温度の降下を開始した。加熱開始から１５０秒（設定温度降下後６０秒）経過したとき、設定温度を１０００℃にした。その後、自然冷却させた。
【００４７】
図５Ｂは、チャンバ４１内の圧力曲線を表し、横軸は時間、縦軸はチャンバ４１内の圧力である。加熱開始直前のチャンバ４１内の圧力は、放電容器１３の封入ガスの設定圧Ｐｓに等しい。設定温度を上昇させると、チャンバ４１内の気体の熱膨張により、チャンバ４１内の圧力は上昇する。加熱開始から６０秒後の時点ｔ１から６５秒後の時点ｔ２まで、チャンバ４１内の圧力は変化しない。このときチャンバ４１内の圧力をＰ１とする。図５Ｂの例では、Ｐ１＝１．４９ａｔｍである。
【００４８】
加熱開始から６５秒後の時点ｔ２では、溶融したガラスフリットによって、細管部１３Ａと導電性サーメット棒２２ｂの間の隙間が塞がれている。このとき、放電容器１３内の圧力はＰ１である。時点ｔ２にて、チャンバ４１内の圧力増加を開始した。それによって、チャンバ４１内と放電容器１３内の間に圧力差が生じる。この圧力差によって、溶融したガラスフリットが細管部１３Ａと導電性サーメット棒２２ｂの間の隙間に押し込まれる。
【００４９】
加熱開始から７０秒後の時点ｔ３にてチャンバ４１内の圧力は最大となる。このときの圧力をＰ２とする。図５Ｂの例では、Ｐ２＝２．１５ａｔｍである。時点ｔ３から時点ｔ４まで、圧力Ｐ２は維持される。加熱開始から９０秒後の時点ｔ４にて、設定温度の降下を開始すると、チャンバ４１内の圧力も徐々に下がった。
【００５０】
次に、本願の発明者は、本発明の実施形態によるシール方法により、放電容器のシール部を形成する実験を行った。実験には、図３に示したシール装置を用いた。放電容器の封入ガス圧を９００ｔｏｒｒ（１．１８ａｔｍ）以上の様々な値に変化させて、放電容器のシール部を形成し、シールの状態を観察した。尚、封入ガスはキセノンである。
【００５１】
表１は、本願の発明者が行った放電容器のシール部の形成の実験結果を示す。ここでは、シール長Ｌ１が５ｍｍより大きかった実験結果のみを示す。表１の第１列は試験番号、第２列は放電容器の封入ガスの設定圧Ｐｓ、第３列は加圧前のチャンバ内の圧力Ｐ１、第４列は加圧後のチャンバ内の圧力Ｐ２、第５列は加圧後のチャンバ内の圧力Ｐ２と加圧前の圧力Ｐ１の比Ｐ２／Ｐ１の比、第６列はシール長Ｌ１である。試験番号Ｎｏ．２は、図５Ａ及び図５Ｂに示した例に対応する。加圧前の圧力Ｐ１は図５Ｂの時点ｔ１〜ｔ２におけるチャンバ内の圧力、圧力Ｐ２は図５Ｂの時点ｔ３におけるチャンバ内の圧力である。
【００５２】
【表１】
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【００５３】
上述のように、シール長Ｌ１は少なくとも５ｍｍより長いことが必要であるが、長すぎるのは好ましくない。本実施形態では、Ｌ１＝５．０〜６．５ｍｍである。表１の結果から、シール長がＬ１＝５．０〜６．５ｍｍとなるのは、チャンバ内の圧力比がＰ２／Ｐ１＝１．０５〜１．６１の場合である。従って、本実施形態では、チャンバ内の圧力比はＰ２／Ｐ１＝１．０５〜１．６０とする。
【００５４】
本実施形態においては、圧力比Ｐ２／Ｐ１が１．０５よりも小さい場合、ガラスフリットを押し込む力が十分ではなくシール不足となる可能性がある。一方、圧力比Ｐ２／Ｐ１が１．６１よりも大きい場合、シール長Ｌ１が６．５ｍｍを超え、多量のガラスフリットが耐ハロゲン性中間材２２ａまで押し込まれ、細管部１３Ａのクラック発生の原因となる。
【００５５】
本実施形態によると、溶融したガラスフリットによって、細管部１３Ａと導電性サーメット棒２２ｂの間の隙間は塞がれた時点ｔ２にて、チャンバ４１内の圧力を増加させる。この時点ｔ２は、温度がＴ１＝１５００℃になってから数秒後、例えば、５秒後である。細管部１３Ａと導電性サーメット棒２２ｂの間の隙間が塞がれてから、チャンバ内の圧力を増加させるため、チャンバの内部空間と細管部１３Ａの内部空間の間に圧力差が生じる。この圧力差によって、溶融したガラスフリット３２は、細管部１３Ａと導電性サーメット棒２２ｂの間の隙間に侵入して固化する。こうしてガラスフリットが固化した領域がシール部となる。
【００５６】
以上、本実施形態に係るセラミックメタルハライドランプの放電容器のシール部の形成方法について説明したが、これらは例示であって、本発明の範囲を制限するものではない。当業者が、本実施形態に対して容易になしえる追加・削除・変更・改良等は、本発明の範囲内である。本発明の技術的範囲は、添付の特許請求の記載によって定められる。
【符号の説明】
【００５７】
１…セラミックメタルハライドランプ、  １３…放電容器、  １３Ｃ…発光部、  １３Ａ、１３Ｂ…細管部、  ２０ａ、２０ｂ…電流導入体、  ２１…リード線、  ２２…電力供給導体、  ２２ａ…耐ハロゲン性中間材、  ２２ｂ…導電性サーメット、  ２３…タングステン電極、  ３１…補強材、  ３２…ガラスフリット、  １０８…透光性スリーブ、  １０９…フレーム、  １１０…始動器、  １１１…透光性外管、  １１２…口金、１１３…ゲッタ、  １１４…マウント支持板、  １１５…ステム
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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