(57)【要約】【課題】セラミックアーク放電管の製造を容易にする。結合部の数を減少させ、潜在的な結合欠陥の数を減少させる。【解決手段】該放電チャンバは、アークチャンバを定める中央本体部と、電極又は電極リード線を受け入れる開口を定めるほぼ対向する端部材とを有する一体形セラミック物品を含む。セラミック放電チャンバを作る方法は、セラミック粉末と結合剤とからなる混合物を形成する段階と、ダイ内及びモールドの周りに前記混合物を射出し、前記放電チャンバの少なくとも中央本体部を形成する段階とを含む。【選択図】図１
2004519823.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランプ（１０）用の放電チャンバ（５０）であって、
アークチャンバを定める中央本体部（６０）と、電極又は電極リード線を受け入れる開口を定めるほぼ対向する端部材（６１、６３）とを有するセラミック物品を含み、
前記中央本体部（６０）と前記端部材（６１、６３）の少なくとも１つとを有する前記セラミック物品が、一体形構造体になっている、
ことを特徴とする放電チャンバ（５０）。
【請求項２】
射出成形によって形成されることを特徴とする、請求項１に記載の放電チャンバ（５０）。
【請求項３】
少なくとも９５％の可視光の総透過率を有することを特徴とする、請求項１に記載の放電チャンバ（５０）。
【請求項４】
前記セラミックがアルミナであることを特徴とする、請求項１に記載の放電チャンバ（５０）。
【請求項５】
前記アルミナが、マグネシアでドープされていることを特徴とする、請求項４に記載の放電チャンバ（５０）。
【請求項６】
前記中央本体部（６０）の形状が、ほぼ円筒形であることを特徴とする、請求項１に記載の放電チャンバ（５０）。
【請求項７】
前記アークチャンバが、ほぼ楕円体形状であることを特徴とする、請求項１に記載の放電チャンバ（５０）。
【請求項８】
前記端部材（６１、６３）が、面から延びた細長いチューブを有するほぼ円板形状部を含むことを特徴とする、請求項１に記載の放電チャンバ（５０）。
【請求項９】
前記中央本体部（６０）と前記端部材（６１、６３）の各々とが、一体形構造体になっていることを特徴とする、請求項１に記載の放電チャンバ（５０）。
【請求項１０】
セラミック放電チャンバ（５０）を作る方法であって、
セラミック粉末と結合剤とからなる混合物を形成する段階と、
ダイ（１００）内及びモールドの周りに前記混合物を射出し、前記放電チャンバ（５０）の少なくとも中央本体部（６０）を形成する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記セラミック粉末がアルミナであることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記結合剤がワックスであることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記混合物を前記ダイ（１００）内に射出して、アークチャンバを定める前記中央本体部（６０）と少なくとも１つの端部材（６１、６３）とを有する一体形物品を形成する段階を更に含み、前記モールドが、前記混合物の凝固後に前記一体形物品から除去可能であることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記モールドがプラグ（１１４）を含み、該プラグ（１１４）が、前記混合物の凝固後に、該プラグ（１１４）の溶融又は分解によって前記一体形物品から除去できることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
除去可能なピン（１１６、１１８）が、前記ダイ（１００）内への前記混合物の射出中に前記プラグ（１１４）を支え、かつ前記少なくとも１つの端部材（６１、６３）内に、リード線又は電極用の開口を形成することを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記プラグ（１１４）が、前記結合剤の溶融温度よりも高い温度で溶融するワックス又は高分子材料であることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記セラミック放電チャンバ（５０）が、前記中央本体部（６０）の長手方向軸線に沿って前記ダイ（１００）から摺動可能に取り外されることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１８】
前記セラミック放電チャンバ（５０）が、前記モールドからも摺動可能に取り外されることを特徴とする、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記一体形物品が、中央本体部（６０）と２つの端部材（６１、６３）とを含むことを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【請求項２０】
セラミック放電チャンバ（５０）を作る方法であって、
セラミック粉末と結合剤とからなる混合物を形成する段階と、
ダイ（１００）のキャビティ内へ前記混合物を射出する段階と、を含み、
前記ダイ（１００）が、前記混合物を実質的に直接前記キャビティ内へ射出するノズルを有するランナレス設計である、
ことを特徴とする方法。
【請求項２１】
前記ノズルが、前記ダイ（１００）の要素含むことを特徴とする、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
請求項１に記載の前記放電チャンバ（５０）を含むランプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的には照明に関し、より具体的には、セラミックメタルハライドランプ又は高圧ナトリウム放電ランプのようなランプ用のセラミック放電チャンバに関する。本発明はまた、セラミックアークチャンバの製造方法に関する。
【０００２】
【発明の背景】
放電ランプは、２つの電極間を通る電気アークを用いて、ハロゲン化金属と水銀との混合物のような封入物質をイオン化することにより、光を発生する。電極及び封入物質は、半透明又は透明な放電チャンバ内に密閉され、該放電チャンバは、活性化した封入物質の圧力を維持し、放射光を透過させる。「ドース（ｄｏｓｅ）」としても知られている封入物質は、電気アークにより励起されるのに応じて、所望のスペクトルエネルギー分布を放射する。
【０００３】
放電ランプ内の放電チャンバは、軟化状態にまで加熱された後、所望のチャンバ寸法形状に成形される、溶融石英のようなガラス質材料で形成することができる。しかしながら、溶融石英は、高温の作動温度においてその反応特性に起因する幾つかの不利な点を有する。例えば、約９５０から１，０００℃より高い温度において、ハロゲン化封入物質はガラスと反応して珪酸塩又はハロゲン化珪素を生じ、封入物質の成分の量を減少させる。高温度はまた、ナトリウムを石英壁内に浸透させる。このような封入物質の消耗は、時が経つにつれてカラーシフトを引き起こし、それによってランプの有効寿命を短縮させる。
【０００４】
色温度、演色性、及び発光効率を改善すべく高温度で作動し、同時に封入物質との反応を著しく減少させたセラミック放電チャンバが、開発された。例えば、米国特許第４，２８５，７３２号及び第５，７２５，８２７号は、可視波長放射光を十分に透過でき、アーク管用として有用な半透明の多結晶焼結体を開示している。
【０００５】
一般的に、セラミック放電チャンバは、セラミック粉末から押出成形又は型プレス成形され、次いで互いに焼結された多数の部品で構成される。例えば、欧州特許出願第０５８７２３８号を参照すると、メタルハライドランプの放電チャンバを構成するために、５つのセラミック部品が使用されている。中央孔を有する２つの端部プラグが、セラミック粉末と結合剤との混合物を型プレス成形することによって作られる。中央円筒体と２つの脚部とは、セラミック粉末／結合剤の混合物を型から押し出すことにより作られる。部品を形成した後、有機加工助剤を除去するために、部品は９００℃〜１，４００℃の間の温度で空気雰囲気中で焼結される。放電チャンバを組み立てるには、脚部を円筒形プラグに取り付け、また端部プラグを中央円筒体の端部内に取り付ける必要がある。次にこの組立体は焼結され、個々の部品の収縮を制御することにより結合された結合部が形成される。
【０００６】
一般的に、セラミック放電チャンバは、セラミック粉末から押出成形又は型プレス成形された多数の部品で構成される。例えば、中央孔を有する端部プラグは、セラミック粉末と有機結合剤とを含む混合物を型プレス成形することによって作ることができる。中央円筒体と２つの脚部とは、セラミック粉末と結合剤との混合物を型から押し出すことによって作ることができる。放電チャンバの組立には、端部プラグに対して脚部を位置決めし取り付けることと、該端部プラグを中央円筒体の端部に位置決めし取り付けることとが含まれる。次にこの最終組立体は焼結され、個々の部品の収縮を制御することによって結合された４つの結合部を形成する。
【０００７】
セラミック放電チャンバを作る従来の方法には、数多くの不利な点がある。例えば、構成部品の数が比較的多いから、それに応じて部品のバラツキ及び欠陥が持ち込まれる機会が増す。また、従来の放電チャンバは、４つの結合部を含んでおり、これらの結合部のそれぞれは、該結合部が不適切に形成されている場合には、封入物質の漏出によりランプの故障を招く可能性がある。各結合区域はまた、強度が比較的低い領域となり、たとえ結合部が適切に形成されている場合であっても、取扱い中に結合部が破損され、或いは作動中に故障を招く程度に取扱い中に損傷されるおそれがある。
【０００８】
もう１つの不利な点は、部品を組み立てることができる精密度と、光の質に対するその影響とに関係する。光の質は、電極空隙間に印加される電圧に大きく左右されるから、空隙の寸法は常に許容公差範囲内にあること必要であることが知られている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
この結果が、製造方法を最適化するために大きな努力を払うことなしに達成されるのが好ましい。しかしながら、様々の形状をした構成部品の互いに異なる収縮率は、信頼できる手法で製造する可能性を制限する。従って、セラミックアークチャンバの製造に必要な構成部品を最少化することが望ましい。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の例示的な実施形態によれば、ランプ用の放電チャンバが提供される。この放電チャンバは、アークチャンバを定める本体部と、電極又は電極用のリード線を受け入れることができる開口を定める少なくとも１つの端部材とを有する一体形セラミック物品で構成される。第２の端部材は、一体形本体部の一部として、或いは別個の構成部品として形成することができる。
【００１１】
本発明の別の例示的な実施形態によれば、放電チャンバは、セラミック粉末と結合剤との混合物を形成する段階を含む方法によって製造される。次にこの混合物は、ダイ内で射出成形され、放電チャンバの少なくとも本体部を形成する。射出成形する段階は、モールドの周りに本体部を形成し、アークチャンバを作る段階を含む。本発明の方法及び得られた製品は、１つの一体形構造体から、或いは１つの本体部及び端部材を有する一体形構造体と別個の第２の端部材とから放電チャンバを構成することができるので、セラミックアーク放電管のための製造方法を非常に容易にすることができる。結合部の数の減少は、潜在的な結合欠陥の数を減少させ、取扱い中の結合領域における放電チャンバの破損の可能性を減じる。本発明の例示的な実施形態は、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ、及び高圧ナトリウムランプのような、様々な形式のランプの性能を改善するために使用することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明のその他の特徴及び利点は、図面と関連させた以下の詳細な説明を読むことにより、一層容易に理解されるであろう。
【００１３】
図１は、本発明の例示的な実施形態による放電ランプ１０を示す。放電ランプ１０は、２つの電極５２、５４と封入物質（図示せず）とを有する放電チャンバ５０を含む。電極５２、５４は導体５６、５８に接続され、導体５６、５８は電極間に電圧差を印加する。作動時に、電極５２、５４はアークを発生し、このアークが封入物質をイオン化して放電チャンバ５０内にプラズマを発生させる。プラズマによって発生される光の放射特性は、主として封入物質の成分と、電極間の電圧と、チャンバの温度分布と、チャンバ内の圧力と、チャンバの寸法形状とに依存する。セラミックメタルハライドランプの場合、封入物質は典型的には、水銀（Ｈｇ）と、アルゴン（Ａｒ）又はキセノン（Ｘｅ）のような希ガスと、沃化ナトリウム（ＮａＩ）、沃化トリウム（ＴｈＩ）、及び沃化ジスプロシウム（ＤｙＩ３）のようなハロゲン化金属との混合物を含むことができる。高圧ナトリウムランプの場合、封入物質は典型的には、ナトリウムと、希ガスと、水銀（Ｈｇ）とを含む。当技術分野においては、その他の封入物質もよく知られており、本発明はそれら公知のイオン化可能物質のうちのいずれを用いても適切に作動するものと思われる。
【００１４】
図１に示すように、放電チャンバ５０は、中央本体部６０と、脚部６２、６４を備える２つの端部材６１、６３とを含む。電極５２、５４の端部は、典型的には本体部６０の対向する端部付近に置かれる。電極は、各々の脚部６２、６４の中央孔内に配置された導体５６、５８により電源に接続される。電極は、典型的にはタングステンよりなる。導体は、典型的にはモリブデンとニオブとを含み、アルミナで形成された脚部６２、６４に生じる熱応力を減少させるために、ニオブはアルミナの熱膨張係数に近い熱膨張係数を有する。
【００１５】
放電チャンバ５０は、脚部６２、６４の端部において、シール部材６６、６８により密閉される。シール部材６６、６８は、典型的には、導体の一方、例えば５６の周りにガラスフリットをリング状に置き、放電チャンバ５０を垂直方向に位置合わせし、このフリットを溶融することによって形成できるジスプロシア−アルミナ−シリカガラス（ｄｉｓｐｒｏｓｉａ−ａｌｕｍｉｎａ−ｓｉｌｉｃａ ｇｌａｓｓ）を含む。溶融されたガラスは、次に脚部６２内に流れ落ちて、導体５６と脚部６２との間にシールを形成する。次いで放電チャンバ５０は上下反転され、封入物質が充填された後、他方の脚部６４が密閉される。
【００１６】
脚部６２、６４は、放電チャンバ５０の中心部から軸線方向へ離れる向きに延びる。脚部６２、６４の寸法は、放電チャンバ５０の中心部に対するシール部材６６、６８の所望の温度に応じて選択される。例えば、７０Ｗランプの場合には、シール部材６６、６８における温度を放電チャンバの中心部より約４００℃低い約６００から７００℃に低下させるために、脚部は、約１０〜１５ｍｍの長さ、０．８〜１．０ｍｍの内径、及び約２．５〜３．０ｍｍの外径を有する。３５Ｗランプの場合には、脚部は、約１０〜１５ｍｍの長さ、０．７〜０．８ｍｍの内径、及び約２．０〜２．５ｍｍの外径を有する。１５０Ｗランプの場合には、脚部は、約１２〜１５ｍｍの長さ、約０．９〜１．１ｍｍの内径、及び約２．５〜３．０ｍｍの外径を有する。言うまでもなく、これらの寸法及びその他の仕様は、実例として掲げたものであって、それらに限定することを意図するものではない。
【００１７】
放電チャンバの本体部６０は、典型的にはほぼ円筒形である。７０Ｗランプの場合、本体部は典型的には、約７ｍｍの内径、及び約８．５ｍｍの外径を有する。３５Ｗランプの場合、本体部は典型的には、約５ｍｍの内径、及び約６．５ｍｍの外径を有する。１５０Ｗランプの場合、本体部は典型的には、約９．５ｍｍの内径、及び約１１．５ｍｍの外径を有する。
【００１８】
次に図２を参照すると、本体部６０と少なくとも一方の端部材６１とが、射出成形により一体形に形成される。図２のチャンバは、一方の端部材のみが本体部と一体形である図４の装置で形成される形式のものである。しかしながら、本明細書全体を読めば明らかなように、本発明はまた、両方の端部材６１、６３を本体部６０と一体形に形成する方法も提供する。
【００１９】
チャンバを形成するために使用されるセラミック混合物は、６０〜９０重量％のセラミック粉末と２〜２５重量％の有機結合剤とを含むことができる。セラミック粉末は、少なくとも９９．９８％の純度と約１．５〜１０ｍ２ｇ、典型的には３〜５ｍ２ｇの表面積を有するアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を含むことができる。セラミック粉末は、粒子成長を抑止するために、０．０３〜０．２重量％、好ましくは０．０５重量％のアルミナに等しい量のマグネシアでドープすることができる。使用できるその他のセラミック材料としては、酸化イットリウム及び酸化ハフニウムのような非反応性の耐火性酸化物及び酸窒化物（ｎｏｎ−ｒｅａｃｔｉｖｅ ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ ｏｘｉｄｅｓ ａｎｄ ｏｘｙｎｉｔｒｉｄｅｓ）、並びにイットリウム−アルミナ−ガーネット及び酸窒化アルミニウムのようなアルミナの化合物が含まれる。単独に又は組合せで使用することができる結合剤には、ポリオル類、ポリビニルアルコール、ビニルアセテート類、アクリレート類、セルロース類、ポリエステル類、ステアリン酸塩類、ワックス類などの有機ポリマーが含まれる。
【００２０】
一例によると、結合剤は、
融点が５２〜５８℃である、３３と１／３重量部（ｐａｒｔｓ ｂｙ ｗｅｉｇｈｔ）のパラフィンワックスと、
融点が５９〜６３℃である、３３と１／３重量部のパラフィンワックスと、
融点が７３〜８０℃である、３３と１／３重量部のパラフィンワックスと、
を含む。
【００２１】
１００重量部のパラフィンワックスに対して次の物質が添加される。
【００２２】
４重量部の蜜ろう（ｂｅｅｓｗａｘ）、
８重量部のオレイン酸、及び
３重量部のアルミニウムステアリン酸塩。
【００２３】
射出成形工程において、セラミック材料と結合剤（ｂｉｎｄｅｒ）との混合物は、加熱されて高い粘性の混合物を形成する。次にこの混合物は、適当な形状に作られたモールド内に射出され、その後冷却されて成形部品を形成する。射出成形の後、典型的には熱処理により成形部品から結合剤が除去されて、結合剤を含まない部品が形成される。熱処理は、空気中で、又は例えば真空、窒素、或いは希ガスなどの制御された環境内で、成形部品を最高温度まで加熱し、次いでこの最高温度を維持することによって実施できる。例えば、温度は、単に室温から１６０℃の温度まで１時間当り約２〜３℃ずつ上昇させればよい。次に温度は、９００〜１，１００℃の最高温度まで１時間当り約１００℃ずつ上昇させられる。最後に、温度は、９００〜１，１００℃にて約１〜５時間維持される。その後部品は冷却される。熱処理工程後、気孔率は通常約４０〜５０％である。
【００２４】
次に図３を参照すると、ここには頂部ユニット１０２と底部ユニット１０４とを含む成形ダイ１００が図示されており、頂部半部分１０２は、該頂部半部分１０と底部半部分１０４とが結合された時形成される成形チャンバ１０６の軸線１０５に対して垂直方向に取り外すことができる。ダイ１００の両端部は、後退可能ブロック１０８、１１０が境界となる。ダイ１００には射出成形通路１１２が設けてある。後退可能ブロック１０８、１１０により支持された支持ピン１１６、１１８を介して、プラグ１１４が成形チャンバ１０６内に支持される。ダイ半部分１０２、１０４の壁と支持ピン１１６、１１８とプラグ１１４との間に精密な公差の間隙が設けられるように、ダイは適切に設計される。更に、セラミック材料が通路１１２を介して射出された時、放電チャンバ５０に適切な壁厚さが形成されるように、所望の間隙が設けられる。
【００２５】
本発明の一実施形態においては、支持ピンとモールド構成要素とは、焼入れ工具鋼からなる。支持ピン１１６、１１８は、これらが除去された時、脚部６２、６４内に外部環境と内部プラグ１１４との間の通路を形成することにも注目されたい。これらの通路は、後で電極５２、５４を受け入れる。
【００２６】
プラグ１１４は、セラミック混合物中で使用される結合剤の融点よりも高い融点を有するワックス又はポリマーで構成することができる。融点は、セラミック混合物中で使用される結合剤の融点よりも少なくとも約５０〜１００℃高いのが好ましいであろう。
【００２７】
射出成形の後、得られた焼結前のチャンバ１２０は、比較的低強度の本体を支えるために、貯蔵ユニット１２２の密接に適合する凹部内に貯蔵することができる。更に、焼結前のチャンバ１２０は、結合剤とプラグ１１４とがそれらの融点以上に加熱されて、放電チャンバから除去される加熱工程の間、ユニット１２２内に貯蔵される。結合剤とプラグ材料の除去を容易にするために、真空補助孔１２４が設けられる。得られた一体形アークチャンバは、接合部を含まず優れている。有利なことには、内部プラグが、成形される部品の内部形状と容積を決定する。
【００２８】
別の実施形態においては、セラミック本体は、始めに融点の低い結合剤を除去し、その後内部プラグを除去することによって、形成することができる。結合剤は、典型的には熱分解によって除去される。熱分解され、素焼きされた部品の気孔率は、典型的には約４０〜４５％である。この方法によれば、内部プラグは、ワックス、又はセラミック混合物中で使用されるワックスよりも５０〜１００℃高い融点を有するポリエチレンのようなポリマーで作ることができる。これとは別に、プラグの材料としては、水又はその他の溶媒中に或いはガス法により溶解し、後工程においてセラミック混合物から結合剤を除去することが可能な材料を選択することができる。同様に、比較的低い温度で溶融するビスマス／錫のような合金を内部プラグとして使用することも可能であろう。プラグを除去し、かつ両方のセラミック材料から結合剤を除去した後、部品の通常行われる焼結が完了し、最終的な半透明の物品を形成することができる。
【００２９】
次に図４を参照すると、ここには射出成形された放電チャンバを、ダイモールド自体を分離することなく、軸線方向に取り外すことができる別の実施形態が示されている。この設計は、製造速度を速めることができる。具体的には、モールド２００は、２つのユニット２０２、２０４（分離して図示されているが、使用時には組み合わされる）で構成され、これらのユニットは結合された時、射出モールド２００を形成する。モールドは、アーク放電チャンバ６０を取り外すための開口端２０８を備える、軸線２０６に沿った開口を含む。更に具体的に言うと、この装置は、その中で放電チャンバ６０が成形されるチャンバ２１０を含む。セラミック材料を射出するためのノズル入口２１２が設けられている。更に具体的に言うと、キャビティ２１０は、本体部領域２１４と脚部領域２１６とを含む。アークチャンバの内部寸法の形成を容易にするために、モールド２００内にはコア要素２１８が置かれている。コア要素２１８は、本体２２０とチャンバ形成用の延長部２２２とを含む。コアの本体２２０は、キャビティ２１０の上方領域を密閉する。コア要素２１８はまた、脚部孔形成用のピン２２４も含む。有利なことには、チャンバ形成用延長部２２２は、冷却機構（例えば、水又は空気循環コア）を含むことができる。セラミック材料を射出して、凝固のために十分冷却した後、コア要素２１８は、一体形のチャンバ及び第１の端部材を引出しながら、軸線２０６の方向に取り外すことができる。次に放電チャンバ６０を、コア要素２１８から取り外すことができる。
【００３０】
この実施形態の１つの特有の利点が、ダイレクトドロップ・セラミック射出によってもたらされる。更に具体的に言うと、ノズル入口２１２は、セラミック材料をチャンバ２１０内へ直接射出する。この設計は、射出成形装置において普通使用されるランナの使用を省く点で有利である。更に、先行技術によるセラミックアーク管の射出モールドでは、モールド本体の通路（ランナ）内への射出ノズルを含み、該通路がセラミック材料を個々の成形キャビティへ順次供給していた。セラミック材料を射出成形する場合、これらのランナには、材料の浪費、同じ場所での閉塞、及び材料の適当な粘性を維持するために、しばしば加熱したマニホルドを必要とするなどの問題がある。
【００３１】
更に具体的に言うと、大半の射出成形装置は、プラスチック材料を成形するために設計されている。このため装置は一般に、高温の材料を成形キャビティ内に高圧射出する。プラスチックが凝固した後、モールドが開かれて、キャビティの形状を有する部品が取り出される。一般に射出成形機は、射出装置とクランプ装置とを含む。射出装置は、一般的に、材料を溶融して、これをモールド内に射出する往復単スクリュー式押出機である。クランプ装置は、開閉し、射出圧力に抗してモールドを閉じた状態に保持する。大半の射出成形装置は、油圧力によって作動し、電気モータと油圧ポンプとを含む。油圧シリンダが、モールドを開閉し、射出中にモールドを閉じた状態に保持し、別のシリンダが、スクリューを駆動して溶融物をモールド内へ射出する。
【００３２】
モールドは、注文に応じて鉄鋼から機械加工されるのが普通である。成形された部品は、普通「ショット」と呼ばれる。モールドから取り出された典型的なショットは、少なくともスプルーとランナとゲートと部品とからなる。一般にスプルーは押出機からの溶融物を受ける通路と見なすことができ、ランナは複数の成形キャビティへ溶融物を導く通路と見なすことができる。この点に関して、普通、単一のスプルーは少なくとも２つのランナに接続することになる。ゲートはランナと各キャビティとの間に置かれるのが普通である。部品を取り出した後、スプルーとランナとゲート残片は部品から切り離され、再処理のために射出装置内へ戻される。この工程はプラスチックには適しているが、アーク放電チャンバの製造において使用されるセラミック材料には適さない。
【００３３】
モールドが開かれた時、部品を取り出すことができる。可動盤に取り付けられたモールド半部分は、突出ピンを備えていることが多く、該突出ピンは、モールドが開かれている時、部品をキャビティから押し出す。最近の一部のモールド設計技術では、高温ランナ又は断熱ランナにより、或いはノズルをモールドキャビティに対して直接配置する設計により、スプルー及びランナ残片を減らすか省くように設計してきたが、これらモールド設計技術が、セラミックアーク管の成形に適用されたことはこれまでなかった。この場合、モールドキャビティに近接させて、及び／又はモールドキャビティに近接するモールド盤の構成要素として、押出ノズルを配置することにより、セラミック残片の大幅な減少と製品の品質向上を達成できることが判明した。
【００３４】
図４の実施形態が使用され、第２の端部材が一体形本体部（図２参照）に後から結合される場合には、本体部と端部材とを形成するために使用されるそれぞれの素焼き部品の密度は、焼結工程中に異なる度合いの収縮を行うように選ばれる。異なる密度は、異なる表面積を有するセラミック粉末を使用することにより得られる。例えば、本体部を形成するために使用されるセラミック粉末の表面積は、１ｇ当り６〜１０ｍ２とすることができ、他方、端部材を形成するために使用されるセラミック粉末の表面積は、１ｇ当り２〜３ｍ２とすることができる。本体部における一層微細な粉末により、本体部はより粗い粉末で作られた端部材より低い密度を持つようになる。本体部部材の方が端部材より密度が小さいから、焼結中に本体部は遷移部分１１４よりも大きな度合い（例えば３〜１０％）で収縮して、これら２つの部品の境界面において密閉を形成する。
【００３５】
本発明のいずれの実施形態においても、焼結工程は、約１０〜１５℃の露点を有する水素中で素焼き部品を加熱することによって実施できる。一般的に、温度は２時間かけて、室温から約１，３００℃まで上昇される。次に、温度は約１，３００℃に約２時間保たれる。次に、温度は、１時間に約１００℃ずつ約１，８５０〜１，８８０℃の最高温度まで上昇される。次に、温度は、１，８５０〜１，８８０℃に約３．５時間保たれる。最後に、温度は２時間かけて室温まで低下される。その結果得られるセラミック材料は、稠密に焼結された多結晶アルミニウムを含む。
【００３６】
例示的な実施形態を参照しながら本発明を説明してきたが、本発明の技術的範囲及び技術思想から離れることなく、様々な変形及び変更を行うことが可能である。例えば、図４を参照すると、コア部材を機械加工して第２の脚部要素を設け、該第２の脚部要素においてピンを備えた延長部が脚部孔を形成し、また溶融可能／分解可能なモールドを使用して、チャンバを形成するようにすることができると考えられる。同様に、図４のダイレクトドロップ射出を、脚部要素と近接及び／又は整列させることも可能である。これら及びその他の変更は、添付の特許請求の範囲に記載された本発明の技術的範囲内に含まれることが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の例示的な実施形態によるセラミック放電チャンバを含む光源を示す図。
【図２】組立前の放電チャンバの詳細図。
【図３】本発明の１つの例示的な射出成形方法を概略的に示す図。
【図４】本発明の射出成形方法の別の代表的な実施形態を示す図。
【符号の説明】
１０  放電ランプ
５０  放電チャンバ
５２、５４  電極
５６、５８  導体
６０  中央本体部
６１、６３  端部材
６２、６４  脚部
６６、６８  シール部材
【国際公開パンフレット】
2004519823.tif 000003
2004519823.tif 000004
2004519823.tif 000005
2004519823.tif 000006
2004519823.tif 000007
2004519823.tif 000008
2004519823.tif 000009
2004519823.tif 000010
2004519823.tif 000011
2004519823.tif 000012
2004519823.tif 000013
2004519823.tif 000014
2004519823.tif 000015
2004519823.tif 000016
2004519823.tif 000017
2004519823.tif 000018
2004519823.tif 000019
2004519823.tif 000020
【国際調査報告】
2004519823.tif 000021
2004519823.tif 000022
2004519823.tif 000023
2004519823.tif 000024
2004519823.tif 000025
2004519823.tif 000026