(57)【要約】【課題】光の取り出し効率の高い電極を安価に製造できる製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】電極９は、軸棒５０の先端部５０ａに、金属線をコイル状に巻回してなる予備体コイル部５６ａ，５６ｂ，５６ｃを３層重ねて電極予備体５２を形成する形成工程と、前記電極予備体５２の先端部５４を加熱溶融させて、先端部５４の形状を先細り状にする溶融工程とを経て形成され、前記形成工程では、３層の予備体コイル部５６ａ，５６ｂ，５６ｃは、ｋ層（ｋは２以上の自然数）目の予備体コイル部の先端側の端部が、ｋ−１層目の予備体コイル部の先端側の端部から前記軸棒５０の延伸方向の後端側に、当該ｋ−１層目の予備体コイル部を構成する金属線１．５本分の間隔をおいた状態で、重ねられる。【選択図】図４
2007273174.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧放電ランプ用の電極の製造方法であって、
軸棒の先端部に、金属線をコイル状に巻回してなるコイル部をｎ層（ｎは２以上の自然数）重ねて電極予備体を形成する形成工程と、
前記電極予備体の先端部を先細り状に加熱溶融させる溶融工程とを含み、
前記形成工程では、前記ｎ層のコイル部を、ｋ層（ｋはｎ以下の自然数であって２以上の自然数）目のコイル部の先端側の端部位置がｋ−１層目のコイル部の先端側の端部位置から前記軸棒の延伸方向の後端側に当該ｋ−１層目のコイル部を構成する金属線１本分以上離れた状態で、重ねる
ことを特徴とする電極の製造方法。
【請求項２】
前記形成工程では、
最外層であるｎ層目のコイル部を重ねた後に、
当該コイル部を構成する金属線であって前記軸棒の長手方向に隣接する金属線に跨って第２の金属線が巻回されてなる第２のコイル部が重ねられ、
当該第２のコイル部の外周径が、前記ｎ層目のコイル部の外周径以下である
ことを特徴とする請求項１に記載の電極の製造方法。
【請求項３】
前記形成工程では、
ｋ層目のコイル部を重ねる前に、
ｋ−１層目のコイル部を構成する金属線であって前記軸棒の長手方向に隣接する金属線に跨って第３の金属線が巻回されてなる第３のコイル部が重ねられ、
当該第３のコイル部の金属線は、ｋ-１層目のコイル部を構成する金属線と、ｋ層目のコイル部を構成する金属線との隙間に収まる大きさである
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電極の製造方法。
【請求項４】
前記形成工程の後に、
各コイル部における前記先端とは反対側の後端部を加熱溶融させて、各コイル部を前記軸棒に固着する固着工程を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電極の製造方法。
【請求項５】
電極を製造する電極製造工程と、当該工程で製造された電極を放電容器に封着する封着工程とを含む高圧放電ランプの製造方法であって、
前記電極製造工程では、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電極の製造方法を行う
ことを特徴とする高圧放電ランプの製造方法。
【請求項６】
軸棒の先端部に、金属線をコイル状に巻回してなるコイル部をｎ層（ｎは２以上の自然数）重ね、当該ｎ層重ねられたコイル部の各先端が加熱溶融されて、ｎ層重ねられたコイル部の先端全体が円錐状をする高圧放電ランプ用電極であって、
前記円錐状は、当該円錐の軸と母線との間の角度が３０度以下であることを
特徴とする高圧放電ランプ用電極。
【請求項７】
前記ｎ層目のコイル部を構成する金属線であって前記軸棒の延伸方向に隣接する金属線に跨って第２の金属線が巻回されてなる第２のコイル部を備え、
当該第２のコイル部の外周径が、前記ｎ層目のコイル部の外周径以下である
ことを特徴とする請求項６に記載の高圧放電ランプ用電極。
【請求項８】
ｋ-１層目（ｋはｎ以下の自然数であって２以上の自然数）のコイル部を構成する金属線であって前記軸棒の長手方向に隣接する金属線に跨って、第３の金属線が巻回されてなる第３のコイル部を備え、
当該第３のコイル部の金属線は、ｋ-１層目のコイル部を構成する金属線と、ｋ層目のコイル部を構成する金属線との隙間に収まる大きさである
ことを特徴とする請求項６又は７に記載の高圧放電ランプ用電極。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧放電ランプ用電極、当該電極の製造方法及び高圧放電ランプの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高圧放電ランプ（以下、単に「ランプ」という。）は、内部に放電空間を有する放電容器と、前記放電空間で互いに対向する状態で前記放電容器に保持された一対の電極とを備える構成を有する。このような高圧放電ランプには、電極間の距離が短い、所謂ショートアーク形があり、例えば液晶プロジェクタ等の表示装置の光源として用いられている。
図１１は、従来のショートアーク形ランプ用の一対の電極の拡大図である。
【０００３】
電極９０１，９０３は、図１１に示すように、電極軸９０５，９０７と、当該電極軸９０５，９０７の先端部に金属線がコイル状に巻回されてなる巻回部９０９，９１１とを備え、電極軸９０５，９０７と巻回部９０９，９１１との先端部９１３，９１５が加熱溶融により半球状に加工されている（例えば特許文献１）。
上記電極９０１，９０３を備えるランプでは、光の取り出し効率が悪いという問題がある。つまり同図に示すように、一対の電極９０１，９０３の間の略中央Ｏ１を起点として発せられた光の内、角度θ１の範囲に向けて放射された光は放電空間から外部へと出射する一方、例えば、前記角度θ１の範囲以外（図中の矢印Ａである。）に向けて放射された光は半球状をした電極９０１の先端部９１３に遮られ、放電容器から外部へと出射されないのである。
【０００４】
上記の角度θ１を拡大して、光の取り出し効率を改善した技術としては、電極の先端形状を、図１２に示すように、例えば、先端部９２５，９２７を截頭円錐状とした電極９２１，９２３がある（例えば特許文献２）。先端部９２５，９２７が截頭円錐状をした電極９２１，９２３では、その間の略中央Ｏ２から発せられた光の内、上記角度θ１より広い角度θ２の範囲に向けて発せられた光が放電空間から外部へと出射されることになるので、先端部が半球状をした電極よりも光の取り出し効率が良くなる。
【特許文献１】特開２００２−８３５３８号公報
【特許文献２】特開２００２−９３３６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の先端部９２５，９２７の形状が截頭円錐状の電極９２１，９２３は、例えば、１本のタングステン棒から機械加工により削り出している。しかしながら、タングステンは、機械加工が難しく、高価であるため、結果的に高価な電極となってしまうという問題がある。
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたもので、光の取り出し効率の高い電極を安価に製造できる製造方法、光の取り出し効率の高い高圧放電ランプを安価に製造できる製造方法及び光の取り出し効率を高くでき且つ比較的安価な高圧放電ランプ用電極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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る電極の製造方法は、高圧放電ランプ用の電極の製造方法であって、軸棒の先端部に、金属線をコイル状に巻回してなるコイル部をｎ層（ｎは２以上の自然数）重ねて電極予備体を形成する形成工程と、前記電極予備体の先端部を先細り状に加熱溶融させる溶融工程とを含み、前記形成工程では、前記ｎ層のコイル部を、ｋ層（ｋはｎ以下の自然数であって２以上の自然数）目のコイル部の先端側の端部位置がｋ−１層目のコイル部の先端側の端部位置から前記軸棒の延伸方向の後端側に当該ｋ−１層目のコイル部を構成する金属線１本分以上離れた状態で、重ねることを特徴としている。
【０００７】
ここでいう「先細り状」とは、軸棒上を後端から先端に移るに従って、溶融部分が先細りする場合だけでなく、棒軸上を後端から先端部に移ったときに、溶融部分が一度太くなり、そのあと先細りする場合も含む。
また、前記形成工程では、最外層であるｎ層目のコイル部を重ねた後に、当該コイル部を構成する金属線であって前記軸棒の長手方向に隣接する金属線に跨って第２の金属線が巻回されてなる第２のコイル部が重ねられ、当該第２のコイル部の外周径が、前記ｎ層目のコイル部の外周径以下であることを特徴とし、あるいは、前記形成工程では、ｋ層目のコイル部を重ねる前に、ｋ−１層目のコイル部を構成する金属線であって前記軸棒の長手方向に隣接する金属線に跨って第３の金属線が巻回されてなる第３のコイル部が重ねられ、当該第３のコイル部の金属線は、ｋ-１層目のコイル部を構成する金属線と、ｋ層目のコイル部を構成する金属線との隙間に収まる大きさであることを特徴としている。
【０００８】
さらに、前記形成工程の後に、各コイル部における前記先端とは反対側の後端部を加熱溶融させて、各コイル部を前記軸棒に固着する固着工程を行うことを特徴としている。
一方、上記目的を達成するために、本発明に係る高圧放電ランプの製造方法は、電極を製造する電極製造工程と、当該工程で製造された電極を放電容器に封着する封着工程とを含み、前記電極製造工程では、上記に記載の電極の製造方法を行うことを特徴としている。
【０００９】
一方、上記目的を達成するために、本発明に係る高圧放電ランプ用電極は、軸棒の先端部に、金属線をコイル状に巻回してなるコイル部をｎ層（ｎは２以上の自然数）重ね、当該ｎ層重ねられたコイル部の各先端が加熱溶融されて、ｎ層重ねられたコイル部の先端全体が円錐状をする高圧放電ランプ用電極であって、前記円錐状は、当該円錐の軸と母線との間の角度が３０度以下であることを特徴としている。
【００１０】
また、前記ｎ層目のコイル部を構成する金属線であって前記軸棒の延伸方向に隣接する金属線に跨って第２の金属線が巻回されてなる第２のコイル部を備え、当該第２のコイル部の外周径が、前記ｎ層目のコイル部の外周径以下であることを特徴とし、あるいは、ｋ-１層目（ｋはｎ以下の自然数であって２以上の自然数）のコイル部を構成する金属線であって前記軸棒の長手方向に隣接する金属線に跨って、第３の金属線が巻回されてなる第３のコイル部を備え、当該第３のコイル部の金属線は、ｋ-１層目のコイル部を構成する金属線と、ｋ層目のコイル部を構成する金属線との隙間に収まる大きさであることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る電極の製造方法は、電極予備体を形成した段階で、電極予備体の先端が先細り状になっているため、当該電極予備体の先端をそのまま溶融させれば、先細りの電極となり、容易に先細りの電極を製造することができる。
また、電極予備体を形成する際に、ｋ層（ｋは２以上の自然数）目のコイル部の先端側の端部の位置を、ｋ−１層目のコイル部の先端側の端部に対して調整することで、任意の先細り状の電極予備体を得ることができ、結果的に、電極の先端部形状を容易に任意の先細り形状にすることができる。
【００１２】
また、本製造方法では、形成工程と溶融工程とを利用しているため、例えば、軸棒に金属線をコイル状に巻回させ、電極予備体の先端部を溶融させる従来の電極の製造技術、電極の製造装置を利用することができる。
また、本発明に係る高圧放電ランプの製造方法は、上記電極の製造方法を利用しているので、結果的に、光の取り出し効率の高い高圧放電ランプを安価に製造できる。
【００１３】
さらに、本発明に係る高圧放電ランプ用電極は、円錐状の先端部の母線と前記円錐状部分の軸との角度を３０度以下としているため、上述の製造方法を利用することができ、光取り出し効率を高くすることができ、しかも安価に製造できることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
＜第１の実施の形態＞
以下、本発明の第１の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
１．高圧水銀ランプの構成
図１は、第１の実施の形態に係る高圧水銀ランプの構成を示す図である。
この高圧水銀ランプ（以下、単に「ランプ」という。）１は、高圧放電ランプの一種であり、例えば、液晶プロジェクタ等の表示装置の光源として使用される、所謂ショートアーク形である。ランプ１は、同図に示すように、放電容器３の内部にある放電空間５において、一対の電極７，９が所定の距離（所謂、「電極間距離」である。）をおいて対向するように、それぞれが放電空間５の両側の封止部１１，１３から放電空間５の内部へと延出した構造を有している。
【００１５】
放電容器３は、例えば石英ガラスで構成されており、その中央部が略回転楕円体形状をした本管部６と、本管部６の両側から外方に延伸する封止部１１，１３とを備える。一対の電極７，９は、放電容器３の封止部１１，１３に封止された例えばモリブデン製の箔２３，２５を介して、例えばモリブデン製の外部リード線２７，２９に接続されている（この接続されたものを「電極構成体」という。）。なお、箔２３，２５と電極７，９及び箔２３，２５と外部リード線２７，２９の接続には、例えば溶接が利用される。
【００１６】
一対の電極７，９の電極間距離は、ランプ１の光の取り出し効率をより高めてスクリーン面上の輝度向上を図るためには、電極間距離の値を１．５ｍｍ以下に設定するのが好ましく、さらには０．５ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲に設定するのがより好ましい。
なお、本発明に係る電極の製造方法は、電極間距離１．５ｍｍ以下のランプに用いる電極に限らず、電極間距離が１．５ｍｍより大きいランプの電極についても当然適用することができる。
【００１７】
放電空間５の内部には、発光物質である水銀３１、始動補助用としてのアルゴン、クリプトン、キセノンなどの希ガス、さらにはハロゲンサイクル用としての沃素、臭素などのハロゲンが封入されている。
図２は、電極の拡大図であり、（ａ）は電極の外観図で、（ｂ）は電極の縦断面図である。なお、電極７は電極９と同じ構造であるため、電極７の拡大図は省略する。
【００１８】
電極７，９は、図１及び図２に示すように、例えばタングステン製の電極軸１５，１７となる軸棒の先端部（一端部）に、例えばタングステン線を巻回して、電極巻回部１９，２１となるコイル部を設けて後述の電極予備体を形成し、当該電極予備体の先端部を、所謂放電加工により加熱溶融させて、その先端部２０，２２の形状を先細り状に形成して得られる。なお、電極７，９の製造方法については後で説明する。
【００１９】
電極巻回部１９，２１は、特に図２の（ｂ）に示すように、３層の電極コイル部１９ａ，１９ｂ，１９ｃから構成される。３層の電極コイル部１９ａ，１９ｂ，１９ｃは、同じ種類（径、材質）の金属線を用いて、同じピッチでコイル状に巻回されている。
ここで、３層の電極コイル部１９ａ，１９ｂ，１９ｃは、１層目の電極コイル部１９ａが電極軸１５側、つまり最内層側にあり、３層目の電極コイル部１９ｃが最外層側にある。つまり、複数層の場合は、１９の後のアルファベットが「ａ」に近い方ほど、電極軸１５，１７の近くに位置する。
【００２０】
２層目の電極コイル部１９ｂの金属線は、１層目の電極コイル部１９ａにおける電極軸１５の長手方向に隣接する両金属線に跨るように、第１の電極コイル部１９ａと同じピッチで且つ同一方向に第１の電極コイル部１９ａの外周面に巻回されている。
また、３層目の電極コイル部１９ｃの金属線は、２層目の電極コイル部１９ｂにおける電極軸１５の長手方向に隣接する両金属線に跨るように、第２の電極コイル部１９ｂと同じピッチ且つ同一方向に第２の電極コイル部１９ｂの外周面に巻回されている。
【００２１】
電極９の先端部は、図２に示すように、先細り状、具体的には円錐状になっており、その母線Ｂ１と円錐状の軸（ここでは、電極軸１５の軸心に相当する。）１５ａとの間の角度Ｃ１が３０度となっている。なお、円錐状の先端は、加工上丸くなっているが、この場合も全体として円錐状をしているとみなす。
上記構成のランプ１は、例えば、図３に示すように、一方の封止部、ここでは封止部１３に口金４２が装着された状態で反射鏡４４に組み込まれ、ランプ１を含めたランプユニット４６を構成し、この状態で液晶プロジェクタの光源として使用される。なお、反射鏡４４と口金４２との固着は、例えばセメント４８を介して行われている。
【００２２】
２．電極の製造方法
図４は、電極の製造プロセスについて説明する図である。
電極９は、電極７と同一の構成であるため、以下、電極９についてその製造プロセスについて説明する。
電極９は、図４の（ａ）に示す軸棒５０の先端部５０ａに、金属線をコイル状に密に巻回してなる予備体コイル部をＮ層（Ｎは２以上の自然数）重ねて、図４の（ｂ）に示す先端部形状が先細り形状の電極予備体５２を形成する形成工程と、前記電極予備体５２の先端部５４を加熱溶融させて、図４の（ｃ）に示す先端部２０の形状を先細り形状にする溶融工程とを経て製造される。
【００２３】
（１）形成工程
電極予備体５２は、図４の（ａ）に示すように、例えば線径０．４ｍｍのタングステン製の軸棒５０に、例えば線径０．２ｍｍのタングステン製の金属線を密に巻回して予備体巻回部５６を形成してなる。なお、軸棒５０は、電極９として完成したときの電極軸１５になり、予備体巻回部５６は、電極９として完成したときの電極巻回部１９になる。
【００２４】
図５の（ａ）は電極予備体を示す図であり、図５の（ｂ）は電極予備体の縦断面図である。
予備体巻回部５６は、図５の（ｂ）に示すように、コイル状に巻回された３層の予備体コイル部５６ａ，５６ｂ，５６ｃから構成されている。予備体巻回部５６の全体形状は、その先端部５４が全体として先細りする形状をし、先端部５４の後方部５８が全体として円柱状をしている。
【００２５】
つまり、予備体巻回部５６を軸棒５０の軸心を通る仮想面で切断したときに（図５の（ｂ）に相当する。）、各層の予備体コイル部５６ａ，５６ｂ，５６ｃの先端に位置する金属線６０，６２，６４の外周を結んだ線分Ｂ２（図５の（ａ）参照。）が、円錐形状の母線と一致するので、予備体巻回部５６は略円錐形状とみなし、また先細り形状とみなしている。
【００２６】
３層の予備体コイル部５６ａ，５６ｂ，５６ｃは、１種類（径、材料等同じである）の金属線を用いて、同じピッチで巻回されている。なお、ピッチは、コイル部の中心軸（つまり、軸棒５０の軸心と一致する。）に平行な方向の隣接する金属線の中心間距離であり、ここでは、隣接する金属線同士が接しており、ピッチは金属線の直径と同じである。また、予備体巻回部５６を構成する複数層の予備体コイル部５６ａ，５６ｂ，５６ｃは、層を表す数が小さいほど内層（軸棒５０に近い）側にある。
【００２７】
１層目の予備体コイル部５６ａは、軸棒５０に直接巻回して形成されており、軸棒５０の先端からその中間部にかけて金属線が巻回されて構成される。２層目の予備体コイル部５６ｂは、１層目の予備体コイル部５６ａ上であって軸棒５０の長手方向に隣接する金属線上に跨るように巻回されて構成される。
２層目の予備体コイル部５６ｂにおける軸棒５０の一端（先端）に位置する金属線６２は、１層目の予備体コイル部５６ａにおける軸棒５０の一端（先端）に位置する金属線６０から、少なくとも金属線１本分離れている。つまり、図５の（ｂ）において、１層目の金属線６０の（先）端と２層目の金属線６２の（先）端との距離Ｄ１が、金属線が１．５本分に相当する。
【００２８】
３層目の予備体コイル部５６ｃも、２層目の予備体コイル部５６ｂと同様に、３層目の予備体コイル部５６ｃにおける軸棒５０の一端（先端）に位置する金属線６４は、２層目の予備体コイル部５６ｂにおける軸棒５０の一端（先端）に位置する金属線６２から、少なくとも金属線１本分離れている。つまり、図５の（ｂ）において、２層目の金属線６２の（先）端と３層目の金属線６４の（先）端との距離Ｄ２が、金属線が１．５本分に相当する。
【００２９】
なお、上記形成工程で形成される電極予備体５２は、図５の（ａ）に示すように、各層の予備体コイル部５６ａ，５６ｂ，５６ｃの先端に位置する金属線６０，６２，６４の外周を結んだ線分Ｂ２と軸棒５０の軸心５０ｂとの間の角度Ｃ２が、約３０度となっている。
（２）溶融工程
次いで、前記電極予備体５２の先端部５４を先細り状にするための溶融加工を行う。
【００３０】
図６は、溶融加工の概略を示す図である。
先ず、図６に示すように、電極予備体５２の先端から、例えば、アルゴンプラズマ溶接装置７０の電極（陰極）７２の先端までの距離Ｄｐを、例えば１．０ｍｍに設定・保持し、アーク放電を行う。このアーク放電によって先端部５４を溶融し、先端部の円錐部分が、図２の（ｂ）に示すように、母線Ｂ１と軸１５ａとの間の角度Ｃ１が３０度をした電極９が完成する。この溶融加工プロセスにおいて、複数回の間欠的なアーク放電により行い、アーク放電の合間に少なくとも１回の冷却期間を設けることが好ましい。これにより、連続的な１回のアーク放電で溶融させてその形状を制御する場合に比して、その制御を行いやすく、また先端部２０，２２に空洞が発生するおそれがない。
【００３１】
３．ランプの製造方法
上記構成のランプは、放電容器３となるガラス容器を製造する容器製造工程と、電極構成体を製造する電極構成体製造工程と、電極構成体をガラス容器に封着する封着工程とを含む製造方法で製造される。なお、容器製造工程及び封着工程は、従来から行われている公知の方法で行われる。
【００３２】
電極構成体製造工程は、上記の電極を製造する電極製造工程と、製造された電極と箔と外部リード線とを固着（接続）して一体化する一体化工程とを含む。電極製造工程は、上記２．電極の製造方法で説明した通りである。
また、一体化工程は、例えば電極の電極軸、箔、外部リード線をそれぞれ位置合せした状態で、電極軸と箔とを、そして、箔と外部リード線とを、溶接により固着して、一体化している。これにより電極構成体が完成する。
【００３３】
＜第２の実施の形態＞
第１の実施の形態では、３層のコイル部を同じ径の金属線を用いて形成していたが、第１の実施の形態で説明した金属線を用いて電極コイル部を形成すると共に、当該金属線と異なる細径の金属線を用いて、第１の実施の形態で説明したコイル部と異なる副電極コイル部を備えても良い。
【００３４】
なお、第２の実施の形態では、副電極コイル部を形成していることから、当該副電極コイル部と区別するために、第１の実施の形態で説明した電極コイル部を主電極コイル部とする。
図７は、第２の実施の形態に係る電極の一部断面の拡大図である。
第２の実施の形態に係る電極９０は、電極軸１５と当該電極軸１５の周りを金属線が巻回している電極巻回部９１とを備え、電極軸１５と電極巻回部９１との先端部が溶融加工により、先細り状である円錐状をしている。
【００３５】
電極巻回部９１は、電極軸１５の周りを巻回する主電極コイル部１９ａ，１９ｂ，１９ｃ（第１の実施の形態での電極コイルと同じ構造である。）と、主電極コイル部１９ａ，１９ｂ，１９ｃの外周を巻回する副電極コイル部９２ａ，９２ｂ，９２ｃとからなる。
ここで、電極軸１５、主電極コイル部１９ａ，１９ｂ，１９ｃの構成、さらには電極予備体の先端部の溶融加工は、第１の実施の形態と同じであるため、これらの説明を省略し、副電極コイル部９２ａ，９２ｂ，９２ｃについて説明する。
【００３６】
また、副電極コイル部９２ａ，９２ｂ，９２ｃは、３つ（３層）の副電極コイル部のうち、副電極コイル部９２ａが電極軸１５に最も近く、副電極コイル部９２ｃが電極軸１５から最も遠く、副電極コイル部９２ａを「１層目の副電極コイル部」、副電極コイル部９２ｂを「２層目の副電極コイル部」、副電極コイル部９２ｃを「３層目の副電極コイル部」とそれぞれする。
【００３７】
副電極コイル部９２ａ，９２ｂ，９２ｃを構成する副予備体コイル部は、対応する主電極コイル部１９ａ，１９ｂ，１９ｃを構成する主予備体コイル部が形成された後に巻回される。
つまり、１層目の副電極コイル部９２ａを構成する副予備体コイル部は１層目の主電極コイル部１９ａを構成する主予備体コイル部の巻回後に巻回され、２層目の副電極コイル部９２ｂを構成する副予備体コイル部は２層目の主電極コイル部１９ｂを構成する主予備体コイル部の巻回後に、３層目の副電極コイル部９２ｃを構成する副予備体コイル部は、３層目の主電極コイル部１９ｃを構成する主予備体コイル部の巻回後に巻回される。
【００３８】
各層目の副予備体コイル部（副電極コイル部９２ａ，９２ｂ，９２ｃ）を形成する各金属線は、対応する各層目の主電極コイル部（主電極コイル部１９ａ，１９ｂ，１９ｃ）を形成する金属線であって電極軸１５の長手方向に隣接する金属線に跨るように各主予備体コイル部上に巻回される。
１層目の副電極コイル部９２ａ（副予備体コイル部）に用いられる金属線は、図７に示すように、１層目の主電極コイル部１９ａ（主予備体コイル部）と２層目の主電極コイル部１９ｂ（主予備体コイル部）との間の隙間内に収まるような大きさ（直径）であり、同様に、２層目の副電極コイル部９２ｂ（副予備体コイル部）に用いられる金属線は、図７に示すように、２層目の主電極コイル部１９ｂ（主予備体コイル部）と３層目の主電極コイル部１９ｃ（主予備体コイル部）との間の隙間内に収まるような大きさ（直径）である。
【００３９】
また、３層目の副電極コイル部９２ｃ（副予備体コイル部）に用いられる金属線は、図７に示すように、３層目の副電極コイル部９２ｃ（副予備体コイル部）の外周径が３層目の主電極コイル部１９ｃ（主予備体コイル部）の外周径より小さくなるものが使用されている。
第２の実施の形態における電極９０も、その先端部が円錐状をし、その母線と軸との角度が３０度以下であるので、第１の実施の形態と同様に、光の取り出し効率を高めることができる。
【００４０】
さらに、副電極コイル部９２ａ，９２ｂ，９２ｃは、主電極コイル部間（１層目と２層目、２層目と３層目）、そして最外層に位置する主電極コイル部１９ｃ上に巻回されているので、電極自身を大きくすることなく、副電極コイル部９２ａ，９２ｂ，９２ｃの分だけ表面積が増加し、結果的に電極巻回部９１の表面積を大きくすることができる。これによりランプ点灯時において電極からの放熱効果を高めることができる。
【００４１】
なお、従来の電極では、放熱に必要な電極巻回部の表面積が設定されていたが、上述したように、副電極コイル部９２ａ，９２ｂ，９２ｃを設けることにより、電極巻回部９１の表面積を増やすことができれば、逆に、副電極コイル部９２ａ，９２ｂ，９２ｃの表面積が増加した分だけ、主電極コイル部１９ａ，１９ｂ，１９ｃの表面積を減らすことができ、結果的に電極９０の小型化を図ることができる。
【００４２】
また、主電極（予備体）コイル部を構成する金属線よりも細い金属線で副電極（予備体）コイル部を構成するので、例えば、主電極（予備体）コイル部のバラツキ（例えば、ピッチの乱れ、スプリングバックによるピッチの開き等）を補うことができ、電極先端部における全体形状の安定化を図ることができる。
以上、本発明を各実施の形態に基づいて説明したが、本発明の内容が、上記各実施の形態に示された具体例に限定されないことは勿論であり、例えば、以下のような変形例をさらに実施することができる。
【００４３】
１．電極予備体について
（１）コイル部の層数
各実施の形態では、電極予備体の先端の予備体コイル部の層数を３層で説明したが、本発明に係る予備体コイル部の層数は、３以上の自然数が好ましい。これは、予備体コイル部の層数を２層とすると、電極予備体の先端部を先細り状に形成して電極を構成しても、先端部の狭い領域でしか先細りとならず、また、ランプ点灯時の電極自体に必要な熱容量を確保できないおそれがあるからである。
【００４４】
（２）金属線の径
各実施の形態では、電極（及び予備体）コイル部を構成する金属線の径は一定であったが、例えば、各層の電極（及び予備体）コイル部で使用する金属線の径を異なるようにしても良い。
図８は、径の異なる金属線を用いて予備体コイル部を形成した電極予備体の縦断面図である。
【００４５】
電極予備体１００は、図８に示すように、電極軸となるべき軸棒１０２と、電極巻回部となるべき予備体巻回部１０４とを備える。予備体巻回部１０４は、４層の予備体コイル部１０６，１０８，１１０，１１２からなり、軸棒１０２の先端部１０２ａ側に設けられ、各層の予備体コイル部１０６，１０８，１１０，１１２を構成する金属線１０６ａ，１０８ａ，１１０ａ，１１２ａの径がそれぞれ異なっている。
【００４６】
図８の例では、１層目の予備体コイル部１０６、２層目の予備体コイル部１０８、３層目の予備体コイル部１１０の順で金属線１０６ａ，１０８ａ，１１０ａの径が小さくなり、４層目の金属線１１２ａは２層目の金属線１０８ａと同じ径である。
各層の予備体コイル部１０６，１０８，１１０，１１２を構成する金属線の径は、上述したように、上層に行くほど、つまり、予備体コイル部１０６，１０８，１１０，１１２が軸棒（１０２）から離れるに従って、小さくなっても良いし、逆に大きくなっても良い。さらには、金属線の径の大小に関係なく予備体コイル部を重ねて予備体巻回部を構成しても良い。
【００４７】
なお、電極を先細りにするには、上層に行くほど金属線の径を小さくするほうが良いのは言うまでもない。
但し、金属線の径が任意に異なるものを使用して予備体コイル部を構成すると、各層の予備体コイル部で、当該コイル部を形成するための金属線を等ピッチで巻回できない場合も生じ得るが、本発明では予備体コイル部のピッチは、一定のものに限定するものではないので、本発明から逸脱することはない。
【００４８】
なお、本例も実施の形態と同様に、ｋ層目（ｋは、２，３，４である）の予備体コイル部も、その予備体コイル部における軸棒１０２の先端の位置（例えば、１０８ｂ，１１０ｂ，１１２ｂ）は、その下層の予備体コイル部における軸棒１０２の先端の位置から、少なくとも下層の予備体コイル部の金属線１本分以上軸棒１０２の後端へと、図８では、１．５本分離れている。
【００４９】
（３）コイル部の終端形状
各実施の形態における各電極（及び予備体）コイル部の巻き数について特に説明しなかったが、各電極（及び予備体）コイル部の巻き数は、他の電極（及び予備体）コイル部の巻き数と同じであっても良いし、異なっていても良い。
また、実施の形態では、電極コイル部における先端側とは反対側の端部（この端部を「終端部」という。）は、巻回したままの状態になっていたが、電極コイル部の終端部が溶融加工されて軸棒と一体化されていても良い。
【００５０】
図９は、コイル部の終端部を溶着した電極の概略を示す図である。
電極１２０は、図９に示すように、その先端部１２２が先細り状をしている一方、巻回部の終端部１２４は略全周に亘って溶融して軸棒１２６と一体化して固着されている。なお、終端部１２４の形状は、ここでは、平坦状をしているが、金属線が溶融して軸棒１２６に固定できれば好ましく、特に限定するものではない。
【００５１】
上述のように、予備体巻回部の終端部を溶融させて軸棒と一体化させると、点灯時の金属線の熱膨張による各電極コイル部のピッチの開きを抑制することができる。なお、点灯中に電極コイル部のピッチが開くと、放電容器（石英ガラス）と接触したり、封止部の温度が変化したりして、ランプの短命化を招く。
なお、予備体巻回部の終端部を溶融させて軸棒と一体化させる場合、各予備体コイル部で多少のマージンを持たせる必要がある。
【００５２】
（４）電極予備体の形成について
各実施の形態（例えば図２の（ａ））では、電極予備体は、軸棒に金属線を直接巻回させて予備体コイル部を形成し、これを複数回（複数層分）繰り返すことで、多層の予備体コイル部からなる予備体巻回部を形成している。しかしながら、本発明の電極予備体の（予備体）コイル部は、金属線を直接軸棒に巻回して構成したものに限定されない。
【００５３】
例えば、各層の予備体コイル部に対応するコイルを予め形成しておき、この形成されたコイル（１層目のコイル部に相当する。）を軸棒に嵌合させ、次に、軸棒に嵌合されているコイル上に、その上層に位置すべきコイル（２層目のコイル部に相当する。）を被着（当該コイルを下層のコイル上を軸棒の他端側に進むように回転させながら嵌合）させて、複数層の予備体コイル部からなる予備体巻回部を形成しても良い。
【００５４】
（５）その他
各実施の形態では、予備体（電極）コイル部における金属線のピッチは各層とも同じであったが、各層の予備体（電極）コイル部を異なるピッチのコイル状としても良い。さらに、各層の予備体（電極）コイル部は、一定のピッチでなく、軸棒の先端部に相当する部分のみが一定のピッチで、それ以外の部分が前記一定のピッチと異なるピッチであっても良い。
【００５５】
また、各実施の形態では、各層の予備体（電極）コイル部（主及び副を含む）を構成する金属線の材料を同じにしていたが、本発明に係るコイル部は、各層で使用する金属線の材料を異なるようにしても良い。
さらには、第１の実施の形態における電極予備体では、金属線の本数と予備体コイル部の層数とを同じにしていた。つまり、３層の予備体コイル部を３本の金属線を用いて形成して（１つのコイル部を１本の金属線で形成して、合計３層のコイル部として）いたが、例えば、１本の金属線を用いて全層の予備体コイル部を形成しても良い。この場合、１つの予備体コイル部を形成したあと、金属線を反転させて逆方向に巻回させることにより実施できる。
【００５６】
２．電極について
（１）形状
実施の形態では、先端部の頂部のみが半球状をし、それ以外の部分が截頭円錐状（円水面を有している。）であったが、本発明に係る電極は、他の先細り形状であっても良い。他の形状としては、実施の形態における先端部がない截頭円錐状であっても良い。
【００５７】
さらには、円錐状でなく、例えば、六角錐状等の多角錐状であっても良い。この場合、先端部の頂部が半球状であっても良い（加工上半球状になることが多い）し、なくても（截頭多角錐状）良い。このような形状は、例えば、軸棒として横断面形状が多角形状のものを使用し、その外周面（の形状）に沿って変形できる金属線で予備体コイル部を形成することで実施できる。
【００５８】
図１０は、形状の異なる電極の縦断面図である。
電極１３０は、図１０に示すように、複数の電極コイル部１３２，１３４，１３６の内、３層目電極コイル部１３６の電極軸１３８の長手方向の寸法は、電極１３０の溶融部分１４０より長ければ良く、例えば、溶融予定部分に対して、金属線の巻き数が１回以上（ここでは、１回）余分となるようにしても良いし、構造の異なる他の電極構成体として組み込まれて良い。
【００５９】
（２）電極
実施の形態の電極は、電極軸の電極コイル部と反対側の端部が金属箔に固着されて、電極構成体として封止部に封着されていた、しかしながら、本発明の電極は、他の構造で封止部に封着されていても良い。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、先端部が先細りする電極を容易且つ安価に製造するのに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】第１の実施の形態に係る高圧水銀ランプの構成を示す図である。
【図２】電極の拡大図であり、（ａ）は電極の外観図で、（ｂ）は電極の縦断面図である。
【図３】ランプユニットの構成を示す図であり、内部のランプの様子が分かるように反射鏡の一部を切り欠いている。
【図４】電極の製造プロセスについて説明する図である。
【図５】（ａ）は電極予備体を示す図であり、（ｂ）は電極予備体の縦断面図である。
【図６】溶融加工の概略を示す図である。
【図７】第２の実施の形態に係る電極の一部断面の拡大図である。
【図８】異なる径の金属線を用いてコイル部を形成した電極予備体の縦断面図である。
【図９】コイル部の終端部を溶着した電極の概略を示す図である。
【図１０】形状の異なる電極の縦断面図である。
【図１１】従来のショートアーク形高圧放電ランプにおける対向する一対の電極の拡大図である。
【図１２】従来のショートアーク形の高圧放電ランプにおける対向する一対の電極の拡大図である。
【符号の説明】
【００６２】
１      ランプ
７，９      電極
１５，１７      電極軸
１９，２１      電極コイル
５０      軸棒
５０ａ      先端部
５２      電極予備隊
５６      巻回部
５６ａ，５６ｂ，５６ｃ      コイル部
【図１】
2007273174.tif 000003
【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】
2007273174.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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