(57)【要約】【課題】金属箔と電極軸との接合部、金属箔とリード線との接合部において、封止部の形成材にクラックが生じることを抑える。【解決手段】実施形態の放電ランプが備える金属箔は、電極軸の外周面と接合された第１の接合部と、リード線の外周面と接合された第２の接合部と、を有する。第１の接合部は、電極軸の外周面と金属箔との間に、電極軸及び金属箔よりも融点が低い接合補助金属材が配置され、封止部の形成材と電極軸と金属箔とで囲まれた空隙を有し、空隙内で接合補助金属材と形成材とが接触していない。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電空間を封止する封止部を有する発光管と；
前記封止部に支持された電極軸と；
前記封止部に設けられ、前記電極軸と電気的に接続された金属箔と；
前記封止部に設けられ、前記金属箔と電気的に接続されたリード線と；を具備し、
前記金属箔は、前記電極軸の外周面と接合された第１の接合部と、前記リード線の外周面と接合された第２の接合部と、を有し、
前記第１の接合部には、
前記電極軸の外周面と前記金属箔との間に、前記電極軸及び前記金属箔よりも融点が低い接合補助金属材が配置され、前記封止部の形成材と前記電極軸と前記金属箔とで囲まれた空隙を有し、当該空隙内で前記接合補助金属材と前記形成材とが接触していない、
放電ランプ。
【請求項２】
前記第１の接合部は、溶融部を含み、前記金属箔の厚み方向において前記電極軸に形成された前記溶融部の深さをｄ［ｍｍ］、前記金属箔の厚み方向に対する前記電極軸の厚みをｔ［ｍｍ］としたとき、
０．０１≦（ｄ／ｔ）≦０．３０
を満たす、
請求項１に記載の放電ランプ。
【請求項３】
前記第１の接合部は、前記電極軸の軸方向に直交し、かつ、前記金属箔の厚み方向に直交する方向に対する前記接合補助金属材の幅をＷ１［ｍｍ］、前記電極軸の軸方向に直交し、かつ、前記金属箔の厚み方向に直交する方向に対する前記電極軸の幅をＷ２［ｍｍ］としたとき、
Ｗ１≦Ｗ２
を満たす、
請求項１または２に記載の放電ランプ。
【請求項４】
放電空間を封止する封止部を有する発光管と；
前記封止部に支持された電極軸と；
前記封止部に設けられ、前記電極軸と電気的に接続された金属箔と；
前記封止部に設けられ、前記金属箔と電気的に接続されたリード線と；を具備し、
前記金属箔は、前記電極軸の外周面と接合された第１の接合部と、前記リード線の外周面と接合された第２の接合部と、を有し、
前記第２の接合部には、
前記リード線の外周面と前記金属箔との間に、前記リード線及び前記金属箔よりも融点が低い接合補助金属材が配置され、前記封止部の形成材と前記リード線と前記金属箔とで囲まれた空隙を有し、当該空隙内で前記接合補助金属材と前記形成材とが接触していない、
放電ランプ。
【請求項５】
前記第２の接合部は、溶融部を含み、前記金属箔の厚み方向において前記リード線に形成された前記溶融部の深さをｄ［ｍｍ］、前記金属箔の厚み方向に対する前記リード線の厚みをｔ［ｍｍ］としたとき、
０．０１≦（ｄ／ｔ）≦０．３０
を満たす、
請求項４に記載の放電ランプ。
【請求項６】
前記第２の接合部は、前記リード線の軸方向に直交し、かつ、前記金属箔の厚み方向に直交する方向に対する前記接合補助金属材の幅をＷ１［ｍｍ］、前記リード線の軸方向に直交し、かつ、前記金属箔の厚み方向に直交する方向に対する前記リード線の幅をＷ２［ｍｍ］としたとき、
Ｗ１≦Ｗ２
を満たす、
請求項４または５に記載の放電ランプ。
【請求項７】
前記接合補助金属材は、箔状に形成されている、
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の放電ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、放電ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、半導体の露光工程や、ＵＶ（ultraviolet）インクやＵＶ塗料の乾燥工程、樹脂の硬化工程等では、紫外線によって光化学反応を行うために、紫外線を発する光源としてロングアーク型放電ランプが用いられている。
【０００３】
この種の放電ランプは、放電空間を封止する封止部が形成された発光管を備える。封止部の内部には、コイルが巻回された電極軸と、外部から電力を供給するリード線とにそれぞれ接合された金属箔が埋め込まれている。金属箔は、電極軸の端部の外周面及びリード線の端部の外周面に溶接されて接合されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３９１０２９０号公報
【特許文献２】特許第４４９４２２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１には、金属箔の表面と電極軸の外周面とがなす両隅部にペースト状またはパウダー状の接合補助金属材を充填し、接合補助金属材にレーザ光を照射することにより溶接する技術が記載されている。特許文献１の技術では、レーザ光が照射された接合補助金属材の溶接痕が上述の両隅部に生じる。このため、この溶接痕と封止部のガラス材が接触することで、封止部が熱変形したときに溶接痕によって封止部にクラックが生じやすい問題がある。
【０００６】
また、特許文献２には、電極軸に巻回されたコイルを介して、電極軸と金属箔とを溶接する技術が記載されている。特許文献２では、モリブデンによって形成された金属箔と、タングステンによって形成されたコイル及び出極軸とを溶融して溶融部を形成している。このため、溶融部を形成する際に、金属箔、コイル及び電極軸へ照射するレーザ光の出力が高く、金属箔に大きな溶接痕が生じやすい。このため、大きな溶接痕と封止部のガラス材とが接触することで、封止部が熱変形したときに溶接痕によって封止部にクラックが生じやすい問題がある。したがって、特許文献１、２に記載の技術では、金属箔における接合部の溶接痕が、封止部のクラックリークを招くおそれがある。
【０００７】
そこで、本発明は、金属箔と電極軸との接合部、金属箔とリード線との接合部において、封止部にクラックが生じることを抑えることができる放電ランプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態に係る放電ランプは、放電空間を封止する封止部を有する発光管と、前記封止部に支持された電極軸と、前記封止部に設けられ、前記電極軸と電気的に接続された金属箔と、前記封止部に設けられ、前記金属箔と電気的に接続されたリード線と、を具備し、前記金属箔は、前記電極軸の外周面と接合された第１の接合部と、前記リード線の外周面と接合された第２の接合部と、を有し、前記第１の接合部は、前記電極軸の外周面と前記金属箔との間に、前記電極軸及び前記金属箔よりも融点が低い接合補助金属材が配置され、前記封止部の形成材と前記電極軸と前記金属箔とで囲まれた空隙を有し、当該空隙内で前記接合補助金属材と前記形成材とが接触していない。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、金属箔と電極軸との接合部、金属箔とリード線との接合部において、封止部にクラックが生じることを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係る放電ランプを示す模式図である。
【図２】実施形態に係る放電ランプの封止部近傍を示す平面図である。
【図３】実施形態に係る放電ランプにおける金属箔の接合部を示す断面図である。
【図４】実施形態に係る放電ランプにおける金属箔の接合部を示す平面図である。
【図５】実施形態に係る放電ランプの封止部について、図２中のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図６】実施形態に係る放電ランプにおける金属箔の接合部の接合強度及び抗折強度を説明するための図である。
【図７】実施形態に係る放電ランプにおける金属箔の接合部の接合強度の測定方法を説明するための模式図である。
【図８】実施形態に係る放電ランプにおける金属箔の接合部の抗折強度の測定方法を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下で説明する実施形態に係る放電ランプ５は、発光管６と、電極軸８と、金属箔１０と、リード線１２と、を備える。発光管６は、封止部１１を有する。封止部１１は、放電空間６ａを封止する。電極軸８は、封止部１１に支持されている。金属箔１０は、封止部１１に設けられている。金属箔１０は、電極軸８と電気的に接続されている。リード線１２は、封止部１１に設けられている。リード線１２は、金属箔１０と電気的に接続されている。金属箔１０は、第１の接合部１６と、第２の接合部１７と、を有する。第１の接合部１６は、電極軸８の外周面と接合されている。第２の接合部１７は、リード線１２の外周面と接合されている。第１の接合部１６は、電極軸８の外周面と金属箔１０との間に、電極軸８及び金属箔１０よりも融点が低い接合補助金属材１８が配置されており、封止部１１の形成材１１ａと電極軸８と金属箔１０とで囲まれた空隙Ｇを有し、空隙Ｇ内で接合補助金属材１８と形成材１１ａとが接触していない。
【００１２】
また、以下で説明する実施形態に係る放電ランプ５における第１の接合部１６は、溶融部１９を含み、金属箔１０の厚み方向において電極軸８またはリード線１２に形成された溶融部１９の深さをｄ［ｍｍ］、金属箔１０の厚み方向に対する電極軸８の厚みをｔ［ｍｍ］としたとき、０．０１≦（ｄ／ｔ）≦０．３０を満たす。
【００１３】
また、以下で説明する実施形態に係る放電ランプ５における第１の接合部１６は、電極軸８の軸方向に直交し、かつ、金属箔１０の厚み方向に直交する方向に対する接合補助金属材１８の幅をＷ１［ｍｍ］、電極軸８の軸方向に直交し、かつ、金属箔１０の厚み方向に直交する方向に対する電極軸８の幅をＷ２［ｍｍ］としたとき、Ｗ１≦Ｗ２を満たす。
【００１４】
また、以下で説明する実施形態に係る放電ランプ５は、発光管６と、電極軸８と、金属箔１０と、リード線１２と、を備える。発光管６は、封止部１１を有する。封止部１１は、放電空間６ａを封止する。電極軸８は、封止部１１に支持されている。金属箔１０は、封止部１１に設けられている。金属箔１０は、電極軸８と電気的に接続されている。リード線１２は、封止部１１に設けられている。リード線１２は、金属箔１０と電気的に接続されている。金属箔１０は、第１の接合部１６と、第２の接合部１７と、を有する。第１の接合部１６は、電極軸８の外周面と接合されている。第２の接合部１７は、リード線１２の外周面と接合されている。第２の接合部１７は、リード線１２の外周面と金属箔１０との間に、リード線１２及び金属箔１０よりも融点が低い接合補助金属材１８が配置されており、封止部１１の形成材１１ａとリード線１２と金属箔１０とで囲まれた空隙Ｇを有し、空隙Ｇ内で接合補助金属材１８と形成材１１ａとが接触していない。
【００１５】
また、以下で説明する実施形態に係る放電ランプ５における第２の接合部１７は、溶融部１９を含み、金属箔１０の厚み方向においてリード線１２に形成された溶融部１９の深さをｄ［ｍｍ］、金属箔１０の厚み方向に対するリード線１２の厚みをｔ［ｍｍ］としたとき、０．０１≦（ｄ／ｔ）≦０．３０を満たす。
【００１６】
また、以下で説明する実施形態に係る放電ランプ５における第２の接合部１７は、リード線１２の軸方向に直交し、かつ、金属箔１０の厚み方向に直交する方向に対する接合補助金属材１８の幅をＷ１［ｍｍ］、リード線１２の軸方向に直交し、かつ、金属箔１０の厚み方向に直交する方向に対するリード線１２の幅をＷ２［ｍｍ］としたとき、Ｗ１≦Ｗ２を満たす。
【００１７】
また、以下で説明する実施形態に係る放電ランプ５における接合補助金属材１８は、箔状に形成されている。
【００１８】
（実施形態）
以下、実施形態に係るロングアーク型の放電ランプ（以下、単に「放電ランプ」と称する。）について、図面を参照して説明する。図１は、実施形態に係る放電ランプ５を示す模式図である。図１に示すように、実施形態の放電ランプ５は、例えば、紫外線照射装置１が備える装着部３に装着されて、被照射体へ紫外線を照射するために使用される。装着部３は、放電ランプ５を保持する一対の保持部材４を有しており、一対の保持部材４によって、放電ランプ５が有する後述の一対の口金部材１３が保持される。
【００１９】
（放電ランプの構成）
本実施形態に係る放電ランプ５は、ロングアーク型の水銀ランプ、あるいはロングアーク型のメタルハライドランプであり、いわゆる高輝度放電灯（ＨＩＤ：High  Intensity  Discharge  lamp）である。図１に示すように、放電ランプ５は、発光管６と、口金部材１３と、接続線１４と、を備える。
【００２０】
発光管６は、透過光性を有する石英ガラスによって円筒状に形成されており、内部に放電空間６ａを有する。放電空間６ａの内部には、例えば、アルゴンガス、高蒸気圧の水銀が封入され、これらに加えて、鉄、錫、ヨウ素等の金属ハロゲン化物が封入されている。
【００２１】
図１に示すように、発光管６の放電空間６ａの両端には、一対の電極７が設けられている。図２は、実施形態に係る放電ランプ５の封止部近傍を示す平面図である。図２に示すように、電極７は、電極軸８と、コイル９と、を有する。電極軸８は、一端部側が放電空間６ａ側に向けられており、一端部が放電空間６ａに設けられている。電極軸８の他端部は、金属箔１０に溶接されて接合されている。コイル９は、電極軸８の一端部の外周面に巻回されており、放電空間６ａ内に配置されている。電極軸８及びコイル９は、タングステンを主成分とする金属材料によって形成されている。
【００２２】
発光管６の両端部には、図１及び図２に示すように、放電空間６ａを封止する封止部１１が形成されている。封止部１１は、発光管６の両端部が熱収縮（縮径）されて封止された、いわゆるシュリンクシールによって形成された円柱状のシュリンクシール部である。
【００２３】
図２に示すように、封止部１１の内部には、金属箔１０が埋め込まれており、電極軸８の他端部及び金属箔１０、リード線（導線）１２の一端部が、形成材１１ａである石英ガラスによって封止されている。金属箔１０は、例えば、モリブデンによって矩形状に形成されており、例えば、発光管６の長さ方向に対する長さが３０ｍｍ程度、幅が６ｍｍ程度、厚さが０．０２８ｍｍ程度に形成されている。また、金属箔１０の他端部には、リード線１２の一端部の外周面が溶接されて接合されている。
【００２４】
したがって、金属箔１０は、電極軸８の外周面に接合された第１の接合部１６と、リード線１２の外周面に接合された第２の接合部１７と、を有する。第１の接合部１６及び第２の接合部１７については後述する。
【００２５】
また、金属箔１０に接合されたリード線１２の他端部は、封止部１１から引き出されている。また、封止部１１の外周部には、図１に示すように、円筒状の口金部材１３が設けられている。口金部材１３は、接着剤によって発光管６の封止部１１に接合されている。
【００２６】
接続線１４は、発光管６の外部に配置されており、封止部１１から引き出されたリード線１２の他端部に一端部が接続されている。接続線１４の一端部とリード線１２の他端部は、例えば溶接により形成された接続部（図示せず）を介して接続されている。そして、放電ランプ５は、紫外線照射装置１の装着部３に装着されたときに、装着部３に設けられた一対の保持部材４によって口金部材１３が保持されて、接続線１４が電源部（図示せず）に接続される。
【００２７】
図３は、実施形態に係る放電ランプ５における金属箔１０の第１の接合部１６及び第２の接合部１７を示す断面図である。第１の接合部１６及び第２の接合部１７は、金属箔１０の表面と電極軸８の外周面との間、及び金属箔１０の表面とリード線１２の外周面との間にそれぞれ配置された接合補助金属材１８を有する。接合補助金属材１８は、矩形の箔状（薄膜状）に形成されており、電極軸８、リード線１２及び金属箔１０よりも融点が低い金属材である。接合補助金属材１８としては、例えば、金属箔１０を形成するモリブデン、電極軸８及びリード線１２を形成するタングステンよりも融点が低い白金が用いられている。
【００２８】
接合補助金属材１８は、金属箔１０、電極軸８、リード線１２よりも溶融しやすいので、第１の接合部１６及び第２の接合部１７を形成する溶融部１９となり、第１の接合部１６及び第２の接合部１７の溶接に要するレーザ光の出力が小さく抑えられる。このため、第１の接合部１６及び第２の接合部１７に生じる溶接痕が小さく抑えられ、溶接痕によって封止部１１にクラックが生じることを抑えることができる。
【００２９】
ここで、溶融部１９とは、溶接金属（母材）及び熱影響部を含んだ部分である溶接部のうち、母材（溶接金属）が溶融した部分を指している。なお、本実施形態では、第１の接合部１６及び第２の接合部１７の両方が、接合補助金属材１８を用いて溶接されるが、第１の接合部１６及び第２の接合部１７の一方のみが接合補助金属材１８を用いて溶接されてもよい。
【００３０】
箔状の接合補助金属材１８を用いて、金属箔１０の表面上に接合補助金属材１８を配置することで、接合補助金属材１８を、金属箔１０の表面と電極軸８の外周面との間、及び金属箔１０の表面とリード線１２の外周面との間における所定の位置に、所定の大きさすなわち所定量（体積）を容易に配置することができる。したがって、箔状の接合補助金属材１８によって、金属箔１０、電極軸８、リード線１２に対する接合補助金属材１８の相対位置や大きさのばらつきが抑えられるので、溶融部１９の位置及び大きさを精度良く制御することができる。このため、第１の接合部１６及び第２の接合部１７に生じる溶接痕が小さく抑えられ、溶接痕によって封止部１１にクラックが生じることを抑えることができる。
【００３１】
第１の接合部１６及び第２の接合部１７は、図３に示すように、金属箔１０に対向して配置されたレーザ照射ヘッド２０を用いて、金属箔１０の厚み方向における金属箔１０側からレーザ光を照射し、接合補助金属材１８を挟んだ金属箔１０及び電極軸８（リード線１２）の一部が溶融されることで、溶融部１９が形成されている。第１の接合部１６及び第２の接合部１７は、金属箔１０の厚み方向において、接合補助金属材１８までの距離が近い金属箔１０側からレーザ光を照射することにより、接合補助金属材１８が速やかに溶融して溶融部１９となるので、第１の接合部１６及び第２の接合部１７の溶接に要するレーザ光の出力が小さく抑えられる。
【００３２】
図４は、実施形態に係る放電ランプ５における金属箔１０の第１の接合部１６及び第２の接合部１７を示す平面図である。第１の接合部１６及び第２の接合部１７は、図４に示すように、スポット溶接により、電極軸８（リード線１２）の軸方向に沿って間隔をあけた複数箇所に溶融部１９が形成されている。なお、第１の接合部１６及び第２の接合部１７としては、スポット溶接に限定されるものではなく、溶融部１９が線状に延ばされるシーム溶接が用いられてもよい。
【００３３】
（放電ランプの封止部内における第１の接合部及び第２の接合部）
図５は、実施形態に係る放電ランプ５の封止部１１について、図２中のＡ−Ａ断面を示す断面図である。封止部１１によって第１の接合部１６が封止されたとき、図５に示すように、電極軸８の軸方向に直交する断面において、金属箔１０の表面と電極軸８の外周面とがなす両隅部に、封止部１１の形成材１１ａによって囲まれた空隙Ｇが、電極軸８の軸方向に沿って生じる。
【００３４】
そして、第１の接合部１６は、封止部１１の形成材１１ａと電極軸８の外周面と金属箔１０の表面とで囲まれた空隙Ｇ内で、溶融部１９を含む接合補助金属材１８と形成材１１ａとが接触していない。また、第２の接合部１７においても、第１の接合部１６と同様に、封止部１１の形成材１１ａとリード線１２の外周面と金属箔１０の表面とで囲まれた空隙Ｇを有しており、空隙Ｇ内で接合補助金属材１８と形成材１１ａとが接触していない。すなわち、空隙Ｇ内で、溶融部１９と形成材１１ａとが接触していないので、封止部１１が熱変形した際に、溶融部１９の溶接痕によって形成材１１ａにクラックが生じることが抑えられる。
【００３５】
また、第１の接合部１６は、図３に示すように、電極軸８の軸方向（長さ方向）に直交し、かつ、金属箔１０の厚み方向に直交する方向に対する接合補助金属材１８の幅をＷ１［ｍｍ］、電極軸８の軸方向に直交し、かつ、金属箔１０の厚み方向に直交する方向に対する電極軸８の幅をＷ２［ｍｍ］としたとき、
Ｗ１≦Ｗ２      ・・・（式１）
を満たす。電極軸８が断面円形状に形成されている場合、電極軸８の幅Ｗ２は直径を指す。
【００３６】
第１の接合部１６と同様に、第２の接合部１７は、リード線１２の軸方向（長さ方向）に直交し、かつ、金属箔１０の厚み方向に直交する方向に対する接合補助金属材１８の幅をＷ１［ｍｍ］、リード線１２の軸方向に直交し、かつ、金属箔１０の厚み方向に直交する方向に対するリード線１２の幅をＷ２［ｍｍ］としたとき、式１を満たす。なお、リード線１２が断面円形状に形成されている場合、リード線１２の幅Ｗ２は直径を指す。
【００３７】
第１の接合部１６及び第２の接合部１７は、式１を満たすことにより、上述した封止部１１の空隙Ｇ内に接合補助金属材１８を適正に配置することが可能になり、空隙Ｇ内で接合補助金属材１８と形成材１１ａとの接触が容易に抑えられる。
【００３８】
また、図３に示すように、第１の接合部１６は、溶融部１９を含み、金属箔１０の厚み方向において電極軸８に形成された溶融部１９の深さをｄ［ｍｍ］、金属箔１０の厚み方向に対する電極軸８の厚みをｔ［ｍｍ］としたとき、
０．０１≦（ｄ／ｔ）≦０．３０      ・・・（式２）
を満たす。電極軸８が断面円形状に形成されている場合には、電極軸８の厚みｔは直径を指す。
【００３９】
第１の接合部１６と同様に、第２の接合部１７は、溶融部１９を含み、金属箔１０の厚み方向においてリード線１２に形成された溶融部１９の深さをｄ［ｍｍ］、金属箔１０の厚み方向に対するリード線１２の厚みをｔ［ｍｍ］としたとき、式２を満たす。リード線１２が断面円形状に形成されている場合、リード線１２の厚みｔは直径を指す。
【００４０】
溶融部１９の深さｄは、金属箔１０の厚み方向において、電極軸８またはリード線１２と金属箔１０との接触面からの深さを指す。ｄ／ｔの値が式２を満たすことにより、第１の接合部１６及び第２の接合部１７における接合強度（引張強度）と抗折強度（曲げ強度）の両方を適正に確保することができる。ここで抗折強度とは、試験対象材料を折り曲げる、あるいは破断するために要する力を指す。
【００４１】
図６は、実施形態に係る放電ランプ５における金属箔１０の第１の接合部１６及び第２の接合部１７の接合強度及び抗折強度を説明するための図である。図６における縦軸は、接合強度［Ｎ］及び抗折強度［Ｎ］を示しており、目標とする２０［Ｎ］を破線で示す。図６における横軸は、ｄ／ｔの値を示す。また、図６において、接合強度を実線で示し、抗折強度を一点鎖線で示す。
【００４２】
図６に示すように、接合強度は、ｄ／ｔの値が０．０１よりも小さくなると、２０［Ｎ］未満となる。一方、抗折強度は、ｄ／ｔの値が０．３０よりも大きくなると、２０［Ｎ］未満となる。したがって、ｄ／ｔの値は、０．０１以上、０．３０以下の範囲内となるように、溶融部１９の深さｄ、電極軸８（リード線１２）の厚みｔが設定されることで、接合強度と抗折強度の両方を２０［Ｎ］以上に確保することができる。
【００４３】
図７は、実施形態に係る放電ランプ５における金属箔１０の第１の接合部１６及び第２の接合部１７の接合強度の測定方法を説明するための模式図である。図８は、実施形態に係る放電ランプ５における金属箔１０の第１の接合部１６及び第２の接合部１７の抗折強度の測定方法を説明するための模式図である。接合強度及び抗折強度は、ミネベア社製の引張圧縮試験機（ＴＧ−２ＫＮ）を用いて測定した。
【００４４】
接合強度は、図７に示すように、取付け部２１に固定されたクランプ治具２２と、クランプ部材２３とを用いて測定した。クランプ治具２２によって電極軸８を保持し、クランプ部材２３によってリード線１２を保持した状態で、リード線１２の軸方向へクランプ部材２３を移動させる。このように、第１の接合部１６及び第２の接合部１７に対して引張荷重Ｆを掛ける、いわゆる引張試験により接合強度を測定した。
【００４５】
抗折強度は、図８に示すように、取付け部２１に固定されたクランプ治具２２と、圧子２４とを用いて測定した。図８は、第１の接合部１６について、電極軸８から金属箔１０を剥離した状態で第１の接合部１６の抗折強度を測定する状態を示しており、クランプ治具２２によって電極軸８を保持した状態で、圧子２４によって、第１の接合部１６に相当する電極軸８の端部を、電極軸８の軸方向に交差する方向へ押圧する。このように、第１の接合部１６に対して曲げ荷重Ｆを掛ける、いわゆる曲げ試験により、抗折強度を測定した。
【００４６】
上述したように実施形態の放電ランプ５における金属箔１０は、電極軸８の外周面と接合された第１の接合部１６と、リード線１２の外周面と接合された第２の接合部１７と、を有する。第１の接合部１６は、電極軸８の外周面と金属箔１０との間に、電極軸８及び金属箔１０よりも融点が低い接合補助金属材１８が配置され、封止部１１の形成材１１ａと電極軸８と金属箔１０とで囲まれた空隙Ｇを有し、空隙Ｇ内で接合補助金属材１８と形成材１１ａとが接触していない。第２の接合部１７は、リード線１２の外周面と金属箔１０との間に、リード線１２及び金属箔１０よりも融点が低い接合補助金属材１８が配置され、封止部１１の形成材１１ａとリード線１２と金属箔１０とで囲まれた空隙Ｇを有し、空隙Ｇ内で接合補助金属材１８と形成材１１ａとが接触していない。これにより、第１の接合部１６及び第２の接合部１７に生じる溶接痕を小さく抑えることが可能になり、金属箔１０と電極軸８との第１の接合部１６、金属箔１０とリード線１２との第２の接合部１７において、封止部１１の形成材１１ａにクラックが生じることを抑えることができる。その結果、封止部１１にクラックリークの発生を抑えることができるので、封止部１１の封止状態の信頼性を高めることができる。
【００４７】
また、実施形態の放電ランプ５における第１の接合部１６は、電極軸８に形成された溶融部１９の深さをｄ［ｍｍ］、電極軸８の厚みをｔ［ｍｍ］としたとき、０．０１≦（ｄ／ｔ）≦０．３０・・・（式２）を満たす。また、第２の接合部１７は、リード線１２に形成された溶融部１９の深さをｄ［ｍｍ］、リード線１２の厚みをｔ［ｍｍ］としたとき、式２を満たす。これにより、第１の接合部１６及び第２の接合部１７における接合強度と抗折強度の両方を適正に確保することができる。
【００４８】
また、実施形態の放電ランプ５における第１の接合部１６は、電極軸８の軸方向に直交し、かつ、金属箔１０の厚み方向に直交する方向に対する接合補助金属材１８の幅をＷ１［ｍｍ］、電極軸８の軸方向に直交し、かつ、金属箔１０の厚み方向に直交する方向に対する電極軸８の幅をＷ２［ｍｍ］としたとき、Ｗ１≦Ｗ２・・・（式１）を満たす。また、第２の接合部１７は、リード線１２の軸方向に直交し、かつ、金属箔１０の厚み方向に直交する方向に対する接合補助金属材１８の幅をＷ１［ｍｍ］、リード線１２の軸方向に直交し、かつ、金属箔１０の厚み方向に直交する方向に対するリード線１２の幅をＷ２［ｍｍ］としたとき、式１を満たす。これにより、封止部１１の空隙Ｇ内に接合補助金属材１８を適正に配置することが可能になり、空隙Ｇ内で接合補助金属材１８と形成材１１ａとの接触を容易に抑えることができるので、封止部１１の形成材１１ａにクラックが生じることを抑えることができる。
【００４９】
また、実施形態の放電ランプ５における接合補助金属材１８は、箔状に形成されている。これにより、所定の位置に所定量の接合補助金属材１８を容易に配置することが可能になり、接合補助金属材１８の相対位置や大きさのばらつきが抑えられるので、溶融部１９の位置及び大きさを精度良く制御することができる。このため、第１の接合部１６及び第２の接合部１７に生じる溶接痕が小さく抑えられ、溶接痕によって封止部１１にクラックが生じることを抑えることができる。
【００５０】
本発明の実施形態を説明したが、実施形態は、例として提示したものであり、本発明の範囲を限定することを意図していない。実施形態は、その他の様々な形態で実施することが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。実施形態やその変形は、本発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００５１】
５  放電ランプ
６  発光管
６ａ  放電空間
８  電極軸
１０  金属箔
１１  封止部
１１ａ  形成材
１２  リード線
１６  第１の接合部
１７  第２の接合部
１８  接合補助金属材
１９  溶融部
Ｇ  空隙
Ｗ１  幅
Ｗ２  幅
ｄ  深さ
ｔ  厚み
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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