(57)【要約】  【課題】  熱保護膜を安価かつ簡単に形成することのできる発光管の製造方法を提供する。  【解決手段】  発光管に熱保護膜を形成する熱保護膜形成工程を含んだ発光管の製造方法において、前記熱保護膜は、前記発光管の外囲器を構成する石英ガラス管の外面にレーザー光を照射することによって石英ガラスの成分である酸化珪素を飛散させ、飛散した前記酸化珪素を前記石英ガラス管に被着させて形成する。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に一対の電極が配置され、放電空間が形成されているとともに、封入物が封入された発光部を有する発光管の製造方法であって、
前記発光管の管軸方向における端部の少なくとも一方に、熱保護膜を形成する熱保護膜形成工程を含み、
前記熱保護膜は、前記発光管の外囲器を構成する石英ガラス管の外面にレーザー光を照射することによって石英ガラスの成分である酸化珪素を飛散させ、飛散した前記酸化珪素を前記石英ガラス管に被着させ、形成することを特徴とする発光管の製造方法。
【請求項２】
内部に放電空間が形成され、かつ封入物が封入された発光管の製造方法であって、
前記発光管を点灯させた場合に少なくとも最冷点となる部分を覆うように熱保護膜を形成する熱保護膜形成工程を含み、
前記熱保護膜は、前記発光管の外囲器を構成する石英ガラス管の外面にレーザー光を照射することによって石英ガラスの成分である酸化珪素を飛散させ、飛散した前記酸化珪素を前記石英ガラス管に被着させ、形成することを特徴とする発光管の製造方法。
【請求項３】
前記発光管は、内部に放電空間が形成され、かつ封入物が封入された発光部と、この発光部の端部に形成された封止部とを有し、
前記石英ガラス管内に前記封入物を封入する封入工程と、
前記石英ガラス管の封止部形成予定部を加熱、軟化させて封止し、封止部を形成する封止部形成工程とを含み、
前記封止部形成工程の後、前記熱保護膜形成工程を行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の発光管の製造方法。
【請求項４】
前記発光管は、内部に放電空間が形成され、かつ封入物が封入された発光部と、この発光部の端部に形成された封止部とを有し、
前記石英ガラス管内に前記封入物を封入する封入工程と、
前記石英ガラス管の封止部形成予定部を、発光部形成予定部側から反対側へ向けて順次加熱、軟化させて封止し、封止部を形成する封止部形成工程とを含み、
前記熱保護膜形成工程の際、または、前記熱保護膜形成工程の後、前記封止部形成工程を行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の発光管の製造方法。
【請求項５】
前記封止部形成工程は、前記石英ガラス管の封止部形成予定部を前記レーザー光によって加熱、軟化させて封止し、封止時の前記石英ガラス管の加熱温度は、前記熱保護膜形成工程における前記石英ガラス管の加熱温度よりも低いことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の発光管の製造方法。
【請求項６】
前記石英ガラス管における前記酸化珪素の被着した部分を、前記封止部形成工程における前記石英ガラス管の加熱温度よりも低い温度で加熱して、前記酸化珪素を前記石英ガラス管に定着させる熱保護膜定着工程を含むことを特徴とする請求項３から請求項５のいずれか１項に記載の発光管の製造方法。
【請求項７】
前記最冷点となる部分以外に被着または定着した前記酸化珪素を、前記酸化珪素が蒸発する温度で加熱し、前記石英ガラス管から除去する酸化珪素除去工程を含むことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の発光管の製造方法。
【請求項８】
内部に放電空間が形成され、かつ封入物が封入された発光部と、この発光部の端部に形成された封止部とを有する発光管であって、
前記発光部の少なくとも最冷点となる部分を覆うように酸化珪素からなる熱保護膜が形成されていることを特徴とする発光管。
【請求項９】
前記請求項８に記載の発光管を備えていることを特徴とする高圧放電ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶プロジェクタや投光器などに用いられる高圧放電ランプの発光管の製造方法、当該製造方法によって製造される発光管、および、当該発光管を備えた高圧放電ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、高圧放電ランプの発光管の最冷点（コールドスポット）に、熱保護膜を設けることが行われている。これは、熱保護膜によって発光管の最冷点の温度を上げ、発光管内に封入されている封入物の蒸気圧を上昇させ、発光効率や演色性を高めるためである。
当該熱保護膜は、酸化チタン、酸化アルミニウム、黒鉛および窒化硼素などの熱保護膜材料を、溶媒に懸濁させるなどして発光管に塗布し、乾燥させ、焼付けて形成されている。また、アルミニウムなどの金属や酸化ジルコニウム等の非鉄金属で熱保護膜を形成すること、発光管の外表面にサンドブラスト処理やエッチング処理を施して発光管の外表面を熱保護層とすることが特許文献１に開示されている。
【０００３】
ところで、液晶プロジェクタには、光源の高輝度化、小型化および長寿命化のために、点光源として優れた、アーク長の短い高圧水銀ランプが使用されている。そして、近年、液晶プロジェクタには、使用されている高圧放電ランプを通常よりも低い電力で点灯させる省エネモードの機能が付加されている。
特許文献２には、例えばこのような高圧水銀ランプをレーザーを用いて製造する方法が開示されている。つまり、石英ガラス管の封止部形成予定部をレーザーによって加熱、軟化させ封止するものである。
【特許文献１】実用新案登録第３０６７６３５号公報
【特許文献２】特開２０００−２２３０３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記従来の熱保護膜の形成方法には、塗布工程、乾燥工程、焼付け工程等、複数の工程があり、また、それに伴い多くの設備が必要である課題がある。さらに、熱保護膜材料の材料費も高くつくという課題もある。
本発明は、上記の課題に鑑み、熱保護膜を発光管に安価かつ簡単に形成することのできる発光管の製造方法を提供することを主たる目的とする。本発明の他の目的は、そのような熱保護膜を有する発光管、および当該発光管を備えた高圧水銀灯装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明に係る発光管の製造方法の一態様は、内部に一対の電極が配置され、放電空間が形成されているとともに、封入物が封入された発光部を有する発光管の製造方法であって、前記発光管の管軸方向における端部の少なくとも一方に、熱保護膜を形成する熱保護膜形成工程を含み、前記熱保護膜は、前記発光管の外囲器を構成する石英ガラス管の外面にレーザー光を照射することによって石英ガラスの成分である酸化珪素を飛散させ、飛散した前記酸化珪素を前記石英ガラス管に被着させ、形成することを特徴とする。
【０００６】
本発明に係る発光管の製造方法の他の一態様は、内部に放電空間が形成され、かつ封入物が封入された発光管の製造方法であって、前記発光管を点灯させた場合に少なくとも最冷点となる部分を覆うように熱保護膜を形成する熱保護膜形成工程を含み、前記熱保護膜は、前記発光管の外囲器を構成する石英ガラス管の外面にレーザー光を照射することによって石英ガラスの成分である酸化珪素を飛散させ、飛散した前記酸化珪素を前記石英ガラス管に被着させ、形成することを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る発光管の製造方法の特定の局面では、前記発光管は、内部に放電空間が形成され、かつ封入物が封入された発光部と、この発光部の端部に形成された封止部とを有し、前記石英ガラス管内に前記封入物を封入する封入工程と、前記石英ガラス管の封止部形成予定部を加熱、軟化させて封止し、封止部を形成する封止部形成工程とを含み、前記熱保護膜形成工程の際、または、前記熱保護膜形成工程の後、前記封止部形成工程を行うことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る発光管の製造方法の他の特定の局面では、前記発光管は、内部に放電空間が形成され、かつ封入物が封入された発光部と、この発光部の端部に形成された封止部とを有し、前記石英ガラス管内に前記封入物を封入する封入工程と、前記石英ガラス管の封止部形成予定部を、発光部形成予定部側から反対側へ向けて順次加熱、軟化させて封止し、封止部を形成する封止部形成工程とを含み、前記熱保護膜形成工程の後、前記封止部形成工程を行うことを特徴とする。
【０００９】
さらに、本発明に係る発光管の製造方法のさらに他の特定の局面では、前記封止部形成工程は、前記石英ガラス管の封止部形成予定部を前記レーザー光によって加熱、軟化させて封止し、封止時の前記石英ガラス管の加熱温度は、前記熱保護膜形成工程における前記石英ガラス管の加熱温度よりも低いことを特徴とする。
さらにまた、本発明に係る発光管の製造方法のさらに他の特定の局面では、前記石英ガラス管における前記酸化珪素の被着した部分を、前記封止部形成工程における前記石英ガラス管の加熱温度よりも低い温度で加熱して、前記酸化珪素を前記石英ガラス管に定着させる熱保護膜定着工程を含むことを特徴とする。
【００１０】
さらに、本発明に係る発光管の製造方法のさらに他の特定の局面では、前記最冷点となる部分以外に被着または定着した前記酸化珪素を、前記酸化珪素が蒸発する温度で加熱し、前記石英ガラス管から除去する酸化珪素除去工程を含むことを特徴とする。
また、本発明に係る発光管は、内部に放電空間が形成され、かつ封入物が封入された発光部と、この発光部の端部に形成された封止部とを有する発光管であって、前記発光部の少なくとも最冷点となる部分を覆うように酸化珪素からなる熱保護膜が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る高圧放電ランプは、上記発光管を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る発光管の製造方法は、熱保護膜を、発光管の外囲器を構成する石英ガラス管の外面にレーザー光を照射することによって石英ガラスの成分である酸化珪素を飛散させ、飛散した前記酸化珪素を前記石英ガラス管に被着させて形成しているため、従来のような熱保護膜を形成するための煩雑な工程を行うことなく、熱保護膜を有する発光管を安価にかつ簡単に製造することができる。したがって、発光管の製造方法において、生産性向上およびコスト削減を図ることができる。
【００１３】
また、石英ガラス管の封止部形成予定部を加熱、軟化させて封止し、封止部を形成する封止部形成工程の後、熱保護膜形成工程を行うことにより、封止形成予定部を加熱する際の熱によって、形成された熱保護膜が除去されてしまうのを防止することができる。
さらに、熱保護膜形成工程の際、または、熱保護膜形成工程の後、石英ガラス管の封止部形成予定部を、発光部形成予定部側から反対側へ向けて順次加熱、軟化させて封止し、封止部を形成する封止部形成工程を行うことにより、石英ガラス製の封止部形成予定部と金属製の電極との熱膨張率の違いから生じる歪みによって当該封止部形成予定部が破損するのを防止することができる。
【００１４】
さらにまた、封止部形成工程において、石英ガラス管の封止部形成予定部をレーザー光によって加熱、軟化させて封止するため、封止部形成工程において石英ガラス管を加熱する手段としてガスバーナーを用いた場合に比して、熱保護膜形成工程で使用するレーザーの設備を利用することができ、生産コストやメンテナンス費用を削減することができる。
その上、石英ガラス管における酸化珪素の被着した部分を、封止部形成工程における石英ガラス管の加熱温度よりも低い温度で加熱して、酸化珪素を石英ガラス管に定着させる熱保護膜定着工程を含めることで、石英ガラス管から剥がれ難い熱保護膜を形成することができる。
【００１５】
さらに、最冷点となる部分以外に被着または定着した酸化珪素を、酸化珪素が蒸発する温度で加熱し、石英ガラス管から除去する酸化珪素除去工程を含めることで、発光部から放射される光束を遮らない熱保護膜を発光部に形成することができる。したがって、熱保護膜が形成されていても発光利用効率の高い発光管を得ることができる。
加えて、本願発明の発光管は、熱保護膜が酸化珪素からなるため、石英ガラス管に対する熱保護膜の定着力が高いと共に、安価かつ簡単に製造することができる。
【００１６】
さらに、本願発明の高圧放電ランプは、上記発光管を備えているため、発光特性、寿命などが安定しており、また、安価に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態に係る発光管の製造方法、発光管および高圧放電ランプについて、図面を参照しながら説明する。
（発光管の説明）
まず、発光管について説明する。図２は、本発明の実施の形態に係る高圧放電ランプ用、例えば高圧水銀放電ランプ用発光管の構成を示す側面図である。図２に示すように、発光管１は、外囲器が石英ガラスからなり、内部に放電空間２が形成され、かつ、一対の電極３が配置された発光部４と、当該発光部４の両端側に形成された封止部５とを備えている。また、放電空間２内には、水銀、例えば臭素等のハロゲン元素、および希ガスがそれぞれ所定量封入されている。なお、希ガスとしては、アルゴン、キセノンおよびネオンなどが考えられる。
【００１８】
発光部４は、略回転楕円形状であって、発光管管軸方向の長さが約１２ｍｍ、最大外径が約１３ｍｍ、肉厚が約２ｍｍである。封止部５は、それぞれ略円柱状であって、その長さが約３０ｍｍ、外径が約６ｍｍである。なお、発光部４および封止部５の形状および寸法は、上記に限定されず、発光管１の用途などに合わせて適宜変更しても良い。
各電極３は、先端にタングステン製の電極コイル６が巻き付けられた電極軸７からなり、封止部５に封止された金属箔８を介して外部リード線９に接続されている。一対の電極３は、放電空間２で互いの電極コイル６同士が対向するようにして配置されている。
【００１９】
発光部４には、発光管管軸方向の一端部の外表面に、つまり電極軸７の根本部分を覆うように酸化珪素からなる熱保護膜１０が形成されている。具体的には、熱保護膜１０は、発光部４と封止部５との境界１１から発光部中央側に向けて、発光管管軸方向の幅が約３ｍｍとなるよう形成されている。
なお、熱保護膜１０を形成する位置および範囲は上記のものに限定されず、発光管１の寸法や用途に合わせて適宜変更しても良く、最冷点に形成することが最も望ましい。但し、発光管１を水平点灯させたとき、最冷点が発光部４内の底部に位置する場合があり、この場合、その最冷点を覆うように熱保護膜１０を形成すると発光利用効率が下がるため、図２に示す位置に形成することが好ましい。
【００２０】
熱保護膜１０は、厚さが約４０μｍである。なお、熱保護膜１０の厚さは、約４０μｍに限定されないが、約２０〜１００μｍの範囲であることが望ましい。熱保護膜１０が２０μｍよりも薄くなると、放電空間２の温度を十分に上げることができないからである。また、熱保護膜１０が１００μｍよりも厚くなると、熱保護膜１０が剥がれ易くなる。すなわち、後述するように、熱保護膜１０を加熱・軟化させて発光部４の外表面に定着させる際に、当該熱保護膜１０の内側にまで十分な熱が伝わらず、軟化不十分となって当該熱保護膜１０が定着しないためである。
【００２１】
特に、熱保護膜１０の厚さは、約４０μｍが最適である。すなわち、熱保護膜１０が約４０μｍであれば、十分に放電空間２の温度を上げることができ、かつ、発光部４から簡単に剥がれ落ちることがない。
なお、熱保護膜１０の外表面に熱反射材料からなる図示しない熱反射膜を形成し、当該熱保護膜の機能を向上させることも考えられる。
（高圧放電ランプの説明）
次に、高圧放電ランプについて説明する。図３は、上記発光管１を備えた高圧放電ランプの構成を示す一部破断斜視図である。高圧放電ランプ２０は、液晶プロジェクタ用の光源であって、凹面反射鏡２１を備えている。
【００２２】
発光管１は、当該発光管１の電極コイル６間に形成されるアーク軸が、凹面反射鏡２１の光軸と略一致するようにして、当該凹面反射鏡２１に一体に取り付けられている。具体的には発光管１の一端部に装着されている口金２２を、凹面反射鏡２１の反射面２３の中央付近に設けられた円筒状の取付部２４に挿入して、当該口金２２と取付部２４とを絶縁セメント２５で固定するようにして取り付けられている。また、一方の外部リード線９は、口金２２に電気的に接続されており、他方の外部リード線９は、凹面反射鏡２１に設けられた図示しない貫通孔から引き込まれた電極供給線２６に電気的に接続されている。
【００２３】
また、発光管１は、熱保護膜１０が発光部４から反射面２３へ放射される光束を遮らないように、当該熱保護膜１０が当該発光部４における凹面反射鏡２１の開口２７側の端部に位置するようにして取り付けられている。したがって、発光部４に熱保護膜１０が形成されていても、当該発光管１の発光利用効率には殆ど影響しない。
なお、発光部４の両端部にそれぞれ最冷点が存在する場合は、図４に示すように、発光部４から反射面２３へ放射される光束を遮らないような発光管管軸方向の幅の短い第２の熱保護膜２８を、当該発光部４の反射面中央側の端部に形成することも可能である。
【００２４】
一方、図２に示すように、封止部５には、熱保護膜１０を形成しないことが望ましい。封止部５には、石英ガラスよりも熱膨張率の大きい金属製の電極３が封止されているため、温度が上がりすぎると、熱膨張の程度の差によって当該封止部５が破損する虞があるからである。
なお、高圧放電ランプ２０は、上記の構成のものに限定されず、反射鏡などの光学部材、照明灯具および光透過性のガラスグローブなどを適宜組み合わせたものであっても良い。その際、熱保護膜１０の位置および範囲は、高圧放電ランプ２０のタイプによって適宜変更することが考えられる。例えば、ガラス外管内に発光管を組み込んだ構成の高圧放電ランプの場合、発光管の両端部に熱保護膜を形成することが考えられる。
（発光管の製造方法の説明）
次に、発光管の製造方法について説明する。図１は、発光管の製造方法を説明するための工程図である。図１（ａ）が、レーザー光による熱保護膜形成工程について説明した図であり、図１（ｂ）が、ガスバーナーによる封止部形成工程について説明した図であり、図１（ｃ）が、酸化珪素除去工程について説明した図であり、図１（ｄ）が、熱保護膜定着工程について説明した図である。
【００２５】
（１）レーザー光による熱保護膜形成工程
前工程として、洗浄、乾燥した石英ガラス管３０の中央部に予め公知の方法によって略回転楕円体形状の発光部形成予定部３１を形成しておく。
図１において、３０は、発光管１の材料としての石英ガラス管である。石英ガラス管３０は、発光管１の発光部４となる発光部形成予定部３１と、当該発光管１の封止部５となる封止部形成予定部３２とからなる。
【００２６】
まず、図１（ａ）に示すように、ホルダー３３で石英ガラス管３０の上端部を把持し、当該石英ガラス管３０の姿勢を管軸が略鉛直となるように保つ。その際、石英ガラス管３０の上側の封止部形成予定部３２内に予め挿入しておいた外部リード線９も、前記ホルダー３３で把持する。また、上端部と同様に、石英ガラス管３０の下端部も図示しない別のホルダーで把持する。なお、ホルダー３３は、図１（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）においては図示されていない。
【００２７】
次に、レーザー照射装置３４から発振されるレーザー光を、上側の封止部形成予定部３２の発光部形成予定部３１側の端部３５（以下、境界部分３５）に照射する。具体的には、ホルダー３３によって石英ガラス管３０を、当該石英ガラス管３０の管軸を中心軸として一定速度で回転させながら、境界部分３５に出力８０Ｗのレーザー光を数十秒間照射する。
【００２８】
レーザー光の照射により、境界部分３５は約２５００℃に加熱され、軟化・収縮して封止される。このとき、レーザー光の照射によって、境界部分３５の外表面の酸化珪素が蒸発し、酸化珪素３６の粒子として飛散する。飛散した酸化珪素３６は、石英ガラス管３０の外表面における境界部分３５の周辺部分に被着して白濁状の層を形成する。
なお、レーザー光による加熱温度は、２５００℃付近に限定されず、境界部分３５を加熱封着することが可能な温度であって、かつ、当該境界部分３５の外表面から酸化珪素が飛散する温度であれば良い。
【００２９】
本発明の製造方法では、加熱封着がレーザー光で行われるため、酸化珪素３６を石英ガラス管３０に被着させることができる。すなわち、レーザー光は、封止部分をスポット的に加熱することができるため、レーザー光照射部分の周辺部分が高温になることがなく、当該周辺部分の外表面に接触する酸化珪素３６が溶融せずに被着する。なお、酸化珪素３６を被着させるためには、外表面の温度が１９００℃以下でなければならない。
【００３０】
一方、ガスバーナーでは、小範囲をスポット的に加熱することは困難であり、飛散した酸化珪素３６がバーナー炎の気流で蒸散してしまうため、当該酸化珪素３６を被着させることは困難である。
なお、レーザー光照射の際、石英ガラス管３０の管内には、酸化防止用の不活性ガスを充填する。当該不活性ガスを充填することによって、発光部形成予定部３１は冷却され、酸化珪素３６は当該発光部形成予定部３１により被着し易くなる。なお、不活性ガスとしては、アルゴンや窒素などが考えられる。
【００３１】
ところで、境界部分３５をレーザー光で加熱封着する理由は、図５に示すように、放電空間２の石英ガラス管管軸方向の端縁４０を丸味を帯びた形状に加工して電極軸７と石英ガラスとの密着性を高め、耐圧性を向上させるためである。前述した通り、レーザー光は小範囲をスポット的に加熱することが可能であり、発光部形成予定部３１を溶融させずに境界部分３５のみを溶融させることができる。したがって、当該発光部形成予定部３１に変形を生じさせることなく、前記端縁４０を丸味を帯びた形状に加工することができる。
【００３２】
一方、ガスバーナーによる加熱封着では、小範囲をスポット的に加熱することが出来ないため、発光部形成予定部３１が変形しないような低温度で境界部分３５を加熱しなければならない。したがって、放電空間２の端縁は、図５において２点鎖線４１で表すような形状にしかならず、電極軸７と石英ガラスとの間の隙間が大きくなり、耐圧性が低下する。
【００３３】
（２）ガスバーナーによる封止部形成工程
境界部分３５の加熱封着が終了後、図１（ｂ）に示すように、封止部形成予定部３２の未封止部分をガスバーナー３７によって２０００℃で加熱封着する。ガスバーナーによる加熱封着は、発光部形成予定部３１側からその反対側に向けて、すなわち下側から上側へ向けて順次行う。このように、境界部分３５をレーザー光で封着した後に、残りの部分をガスバーナーで封着するため、封止部形成予定部３２全体を短時間で封着することができると共に、石英ガラス製の当該封止部形成予定部３２と金属製の電極３との熱膨張率の違いから生じる歪みにより、当該封止部形成予定部３２が破損することを防止することができる。
【００３４】
なお、ガスバーナーによる加熱温度は、上記温度に限定されず、加熱封着が可能な２０００℃以上であれば良く、熱保護膜形成工程におけるレーザーによる加熱温度よりも低い温度であることが望ましい。また、ガスバーナーによる加熱封着によって、封止部形成予定部３２に付着した酸化珪素３６は溶融し、当該封止部形成予定部３２の外表面から除去される。
【００３５】
（３）酸化珪素除去工程
次に、図１（ｃ）に示すように、発光部形成予定部３１に被着した酸化珪素３６の一部を、ガスバーナーによって１９００℃で加熱して、熱保護膜１０を形成する必要のない部分に被着した酸化珪素３６を蒸発させて除去する。具体的には、上側の封止部形成予定部３２と発光部形成予定部３１との境界から下方に向けて、石英ガラス管管軸方向の幅が約３ｍｍとなる範囲で酸化珪素３６を残し、それ以外の部分の酸化珪素３６を加熱除去する。
【００３６】
なお、酸化珪素を除去するための加熱温度は、上記１９００℃に限定されず、酸化珪素３６が蒸発する１９００℃以上で、かつ、発光部形成予定部３１が溶融して変形しない温度であれば良い。また、酸化珪素を除去するための加熱は、レーザー光により行っても良い。レーザー光は小範囲をスポット的に加熱することができるため、より精度の高い加熱除去が可能である。さらに、除去工程は、必須の工程ではなく、熱保護膜１０を設ける必要のない部分に酸化珪素３６が付着している場合にのみ行えば良い。
【００３７】
（４）熱保護膜定着工程
次に、図１（ｄ）に示すように、発光部形成予定部３２の外表面に被着した酸化珪素３６をガスバーナーを用いて約１７００℃に加熱する。酸化珪素３６を約１７００℃で加熱することによって、当該酸化珪素３６を軟化させて、発光部形成予定部３１の外表面に定着させる。
【００３８】
なお、熱保護膜を定着させるための加熱温度は、上記温度に限定されず、石英の軟化点付近の温度であれば良い。具体的には、１７００〜１９００℃が最適である。また、第２の温度による加熱は、レーザー光により行っても良い。
（５）その後の工程
図示しないが、その後、石英ガラス管３０を上下反転させて、発光部形成予定部３１内に、水銀、例えば臭素等のハロゲン元素、および、例えばアルゴン等の希ガスを所定量封入し、上記レーザー光による加熱封着工程と同様の手順で、上側の封止部形成予定部３２における発光部形成予定部３１側の端部を加熱封着する。この際、発光部形成予定部３１内の封入物が流出するのを防止するために、当該発光部形成予定部３１を液体窒素などで冷却しておく。
【００３９】
最後に、上記ガスバーナーによる加熱封着工程と同様の手順で、封止部形成予定部３２の未封止部分を加熱封着し、発光管１を完成させる。
（６）その他
上記各工程において、ホルダー３３に把持された石英ガラス管３０は、当該ホルダー３３によって、鉛直方向に摺動自在、かつ、当該石英ガラス管３０の管軸を中心軸として回転自在とされている。したがって、レーザー照射装置３４のレーザー光あるいはガスバーナー３９の炎を、石英ガラス管３０の目的の部位にあてることが容易である。なお、レーザー照射装置３４およびガスバーナー３７を、鉛直方向に摺動自在、かつ、石英ガラス管３０の外周を当該石英ガラス管３０の管軸を中心軸として回転自在としても良い。
【００４０】
また、レーザー照射装置３４としては、炭酸ガスレーザー照射装置、エキシマレーザー照射装置もしくは半導体レーザー照射装置などが考えられる。
（高圧放電ランプの寿命試験）
熱保護膜１０が高圧放電ランプ２０の寿命に与える影響について検討した結果を以下に説明する。
【００４１】
上記実施の形態における発光管（定格９５Ｖ、２５０Ｗ）を備えた高圧放電ランプ２０（Ａ）と、熱保護膜１０が形成されていない点だけが当該高圧放電ランプ２０との構成上の差異点である高圧放電ランプ（Ｂ）とを用いて、熱保護膜１０が高圧放電ランプの寿命に与える影響について検討した。
寿命試験は、各１０台の高圧放電ランプ（Ａ）（Ｂ）を、プロジェクタ使用時の節電使用電力２００Ｗ（定格電力の８０％）で点灯させて行った。寿命試験１０００時間経過後における結果を表１に示す。
【００４２】
【表１】
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表１に示すように、熱保護膜１０が形成されている高圧放電ランプ（Ａ）は、発光管１の黒化が全く発生しておらず、熱保護膜１０が形成されていない高圧放電ランプ（Ｂ）と比較して、顕著に発光管黒化発生率が低かった。また、熱保護膜１０が形成されている高圧放電ランプ（Ａ）は、熱保護膜１０が形成されていない高圧放電ランプ（Ｂ）と比較して、投射スクリーン照度維持率も高かった。
【００４３】
以上のことから、熱保護膜１０が形成されている高圧放電ランプ（Ａ）は、熱保護膜１０が形成されていない高圧放電ランプ（Ｂ）と比較して、長寿命であることが確認された。これは、熱保護膜１０によって直接的または間接的に最冷点の温度がより高温に保たれているからだと考えられる。
上記結果をふまえ、種々の寸法や定格の発光管を用いて上記寿命試験を行ったところ、同様の結果が得られた。
【００４４】
以上、本発明に係る発光管の製造方法、本発明に係る発光管および高圧放電ランプを実施の形態に基づいて具体的に説明してきたが、本発明の内容は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において、適宜変更を加えることが可能である。
例えば、熱保護膜形成工程は、必ずしも上記実施の形態のように境界部分をレーザー光によって封止する際に行う必要はなく、封止部形成工程の前、或いは封止部形成工程の後に行っても良い。
【００４５】
また、発光管および高圧放電ランプの形状、寸法および材料などは、任意に変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明の発光管の製造方法は、高圧水銀灯、高圧ナトリウム灯およびメタルハライドランプなどの発光管を製造する際に利用可能である。また、本発明の発光管および高圧放電ランプは、液晶プロジェクタや投光照明などに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施形態に係る発光管の製造方法を説明するための図であって、図１（ａ）が、レーザー光による熱保護膜形成工程について説明した図であり、図１（ｂ）が、ガスバーナーによる封止部形成工程について説明した図であり、図１（ｃ）が、酸化珪素除去工程について説明した図であり、図１（ｄ）が、熱保護膜定着工程について説明した図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る発光管の構成を示す概略図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る高圧放電ランプの構成を示す一部破断斜視図である。
【図４】発光部の両端部に熱保護膜が形成された発光管を備えた高圧水銀灯装置の構造を示す一部破断斜視図である。
【図５】発光管における発光部と封止部との境界付近を示す拡大図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  発光管
２  放電空間
３  電極
４  発光部
５  封止部
１０，２８  熱保護膜
２０  高圧放電ランプ
３０  石英ガラス管
３１  発光部形成予定部
３２  封止部形成予定部
３６  酸化珪素
【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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