(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高融点金属を溶着するのに適した高融点金属溶着ガラス管を使用する放電管用のガラス管であって、耐熱容器に入れられ、前記高融点金属溶着ガラス管の歪点温度以下の融点を有したセシウム化合物の粉末内に浸漬され、前記セシウム化合物の融点以上、前記高融点金属溶着ガラス管の歪点以下の温度で３０分以上加熱処理されてなる放電管用強化ガラス管。
【請求項２】
高融点金属溶着ガラス管は硼硅酸ガラスであって、その組成中に
【化１】
0004036976.tif 000004
が重量表示で、７６％〜６８％
【化２】
0004036976.tif 000005
が重量表示で、２２％〜１６％含まれてなる請求項１に記載の放電管用強化ガラス管。
【請求項３】
放電管用強化ガラス管を使用した放電管であって、前記放電管用強化ガラス管は高融点金属を溶着するのに適した高融点金属溶着ガラス管を耐熱容器に入れ、前記高融点金属溶着ガラスの歪点温度以下の融点を有したセシウム化合物の粉末内に浸漬して前記セシウム化合物の融点以上、前記高融点金属溶着ガラスの歪点以下の温度で３０分以上加熱処理されたものであり、前記放電管用強化ガラスの両端に封止される主電極と、前記主電極が封止されたガラスバルブ内に封入される希ガスと、前記ガラスバルブの外表面に施されるトリガー電極とからなる放電管。
【請求項４】
前記主電極は棒状の金属である請求項３記載の放電管。
【請求項５】
前記主電極は棒状の金属と、前記棒状の金属の少なくとも一方に高融点金属粉末の焼結金属を取り付けてなる請求項３に記載の放電管。
【請求項６】
放電管用強化ガラス管を使用した放電管であって、前記放電管用強化ガラス管は高融点金属を溶着するのに適した高融点金属溶着ガラス管を、前記高融点金属溶着ガラスの歪点温度以下の融点を有したセシウム化合物の溶液中に浸漬して前記セシウム化合物の融点以上、前記高融点金属溶着ガラスの歪点以下の温度で３０分以上加熱処理されたものであり、前記放電管用強化ガラス管の両端に溶着される金属板と当該金属板で封塞されたガラスバルブ内に封入される希ガスと、前記ガラスバルブの外表面に施されるトリガー電極とからなる放電管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、写真撮影用の電子閃光装置の光源として多用されている放電管に関し、特に放電管に使用されるガラス管及びそのガラス管を使用した放電管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より電子閃光装置はカメラに取り付けられて使用されるか、カメラ内部に内装されて写真撮影用の人工光源として多用されている。近年、かかる電子閃光装置は、技術の進歩とともに、益々小型化され、中でも放電管の小型化は著しいものがある。特にカメラに内装されるものは、極力小型化が要求され、最近では外径が２．３ｍｍ、全長２０ｍｍ程度のもので、一般的に明るさを表すガイドナンバーが１２程度の放電管が実用化されている。カメラに内装される電子閃光装置は、カメラの他の多くの部品を効率よく組み込む必要性から、より一層小型のものが要求されることはいうまでもなく、当然のことながら放電管についても、明るくて小型のものが要求される。
【０００３】
その放電管８は、図２に示すように、高融点金属を封止したり、又は高融点金属を溶着するのに適した、いわば高融点金属溶着ガラス管の両端にタングステンやコバール等の高融点の金属からなる主電極５、６を封止し、ガラスバルブ７の内部にＸｅ等の希ガスを必要量封入し、さらにガラスバルブ７の外表面に導電性の金属塗料又は透明の導電性被膜で形成されるトリガー電極９が施されてなる。
【０００４】
この放電管８は、図５に示す周知の点灯電気回路図で、ＤＣ−ＤＣコンバータ１７で昇圧された直流電圧で約３００ボルト程度に主放電コンデンサー１８を充電し、トリガー回路１９の動作によって、放電管８のトリガー電極に高周波の高電圧を印加して放電管８を励起し、主放電コンデンサー１８の充電エネルギーを瞬時に放電させて放電管８を発光させるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
放電管は、両主電極５、６を通して主放電コンデンサー１８の充電エネルギーを瞬時に放電させるものであるので、主電極５、６には高融点のタングステンや、コバールの金属を使用することが多く、又それら高融点金属を溶着するガラス管には、タングステンとコバールとでは多少その組成は異なるものの、これらの金属を封止するのに適した例えば硼硅酸ガラスが使用されている。
【０００６】
ところで、周知のように放電管の明るさは、ガラスバルブ内部の封入ガス量を多く、放電管の発光エネルギーである主放電コンデンサーの充電エネルギーを大きくして放電管へ放電エネルギーを多く印加するほど上昇することが知られている。したがって、例えば、ガラスバルブの外径を２．０ｍｍ以下、肉厚を０．２５ｍｍにし、主電極５、６間の放電間隔Ｄを１０ｍｍ以下にして、しかも現在多用されているガイドナンバー１２程度のものを得るとすれば、相当封入ガス量を多くするか、主放電コンデンサーの充電エネルギーを高くする必要がある。封入ガス量を多くしたり、又は放電管に印加する放電エネルギーを多くして放電管を発光させるとなると、放電時にガラスバルブが受ける衝撃、特に熱衝撃は相当なものがあり、数回発光させるだけで、ガラスバルブにクラックが発生したり、時には破損することがあり、現在の高融点金属溶着ガラス管を使用しただけの放電管の小型化には限界があることは否めない。
【０００７】
したがって本発明は、高融点金属の溶着に適した高融点金属溶着ガラス管の強度を高くした放電管用強化ガラス管及びそれを使用した放電管を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の強化ガラス管は、耐熱容器に入れられ、高融点金属溶着ガラス管の歪点温度以下の融点を有したセシウム化合物の粉末内に浸漬され、前記セシウム化合物の融点以上、前記高融点金属溶着ガラス管の歪点以下の温度で３０分以上加熱処理することによって、放電管に使用した場合に強度を高くすることができる。当該強化ガラス管を使用した放電管は、主電極をガラスバルブ両端に封止したタイプのもの、及びガラスバルブ両端を金属板で封塞したタイプの両者を強度の高いものにすることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、高融点金属溶着ガラス管の歪点温度以下の融点を有したセシウム化合物の粉末内に浸漬され、前記セシウム化合物の融点以上、前記高融点金属溶着ガラス管の歪点以下の温度で３０分以上加熱処理してなる放電管用強化ガラス管で、放電管用に適した強度の高いガラス管を提供できる。
【００１０】
本発明の請求項２に記載の発明は、加工処理される高融点金属溶着ガラス管は硼硅酸ガラスであって、（化１）が重量％表示で、７６％〜６８％、（化２）が重量％表示で、２２％〜１６％含まれており、このガラス管の強度を高いものにすることができる。
【００１２】
本発明の請求項３に記載の発明は、高融点金属溶着ガラス管の歪点温度以下の融点を有したセシウム化合物の粉末内に前記高融点金属溶着ガラス管を浸漬し前記セシウム化合物の融点以上、前記高融点金属溶着ガラス管の歪点以下の温度で３０分以上加熱処理してなる放電管用強化ガラス管を放電管に使用したもので、ガラスバルブ両端に主電極を封止した放電管を熱衝撃に対して強化できる。
【００１３】
本発明の請求項４に記載の発明は、ガラスバルブ両端に封止される主電極が棒状の金属体であり熱衝撃に強い放電管を提供することができる。
【００１４】
本発明の請求項５に記載の発明は、ガラスバルブ両端に封止される主電極が棒状の金属の少なくとも一方に焼結金属を取りつけてなり、熱衝撃に強い放電管を提供することができる。
【００１５】
本発明の請求項６に記載の発明は、高融点金属溶着ガラス管の歪点温度以下の融点を有したセシウム化合物の粉末内に前記高融点金属溶着ガラス管を浸漬し、前記セシウム化合物の融点以上、前記高融点金属溶着ガラス管の歪点以下の温度で３０分以上加熱処理してなる放電管用強化ガラス管を放電管に使用したもので、ガラスバルブ両端に金属板を封塞し、当該金属板に電極を取りつけてなり熱衝撃に強い放電管を提供することができる。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明を図面とともに説明する。
【００１７】
図１は本発明の強化ガラス管を製作する過程を示した実施例であり、図において、（イ）はタングステン、コバール等の高融点金属を封止したり、高融点金属を接合したりするのに適した、いわば高融点金属を溶着するのに適している例えば硼硅酸ガラス管を加工する長さに切断したものであり、これを（ロ）に示すように、５００度以上の高温の長時間使用にも充分耐えうる金属性又は磁器性の容器２に入れ、さらに容器２中に４１４℃の融点を有した硝酸セシウムの粉末をガラス管１を覆うようにして入れる。この状態では、硝酸セシウム粉末は、ガラス管１の内部まで十分に充填されていない。
【００１８】
ついで、かかる容器２を（ハ）に示すように、高温炉４中に入れ、炉４の温度を硝酸セシウムが完全に溶融し且つガラス管が影響を受けない４２０度〜４５０度の温度にまで上昇させ、この溶融温度を一定にして所定時間維持しガラス管を加熱処理した後、炉４の温度を下げて、炉４から容器２を取り出し、さらにガラス管１を取り出せば強化ガラス管が完成される。
【００１９】
一般に、タングステンを溶着する硼硅酸の高融点溶着ガラスは、歪点が約５００℃、またコバールを溶着する硼硅酸の高融点溶着ガラスは、歪点が約４６０℃でり、この炉４内部の温度は、硝酸セシウムの粉末３が完全に溶融して（ハ）に示すようにガラス管１内部にまで完全に充填されるまでの温度以上で且つそれらガラス管の歪点以下に設定することが必要条件である。その炉４内部の温度、ガラス管１を加熱処理する時間は、製作される放電管の仕様、要求される強度に応じて最適条件を決定すればよい。さらに、本実施例では、容器２内に入れるガラス管は説明の便宜上１本で説明したが、実際には１００本、１，０００本と複数本が入れられて一度に加熱処理される。
【００２０】
このようにして、硝酸セシウム粉末内で加熱処理され強化されたガラス管は、説明は省略するが、周知の方法により製作される図２に示すような放電管に使用される。尚、本実施例では、セシウム化合物として硝酸セシウムを使用したが、他のセシウム化合物で、上記の加熱温度の条件を満たす、例えば融点が２７２℃の水酸化セシウムを使用しても良い。
【００２１】
図２に示す放電管は、その主電極５、６にはタングステンやコバールのような高融点金属だけで作られた棒状の金属を使用したが、図３のように、タングステンやコバール金属１０の先端部に、タングステン粉末又はそれと例えば他のタンタル、チタンのような金属粉末との混合粉末を焼結した焼結金属１１を取りつけてなる主電極を使用してもよいことは言うまでもない。
【００２２】
さらに、本発明の強化ガラス管を使用した放電管としては、図２に示すようなガラスバルブ両端に主電極５、６を封止したものの他、図４のように、タングステンやコバールの金属板１３、１４をガラスバルブ１２の両端に溶着し、この金属板に単体金属からなる主電極１５、１６を取りつけてなる金属体封塞形状の放電管に強化ガラス管を使用してもよい。また、このタイプの主電極としては、図３の焼結金属１１を金属板１３、１４に取りつけて電極として使用してしてもよい。
【００２３】
【発明の効果】
以上の高融点金属溶着ガラス管を強化した強化ガラス管の効果を調べるために、表１のように、被加工の２種類のガラス管を硝酸セシウム粉末内での加熱温度と加熱時間の組合せで加熱処理し、実際に強化ガラス管を作成した。表中試料Ａ〜Ｄはガラス管の種類がタングステン溶着に適したもの、試料Ｅ〜Ｈはガラス管の種類がコバール溶着に適したものである。
【００２４】
【表１】
0004036976.tif 000002
【００２５】
その試料Ａ〜Ｄの強化ガラス管、及びガラス管の種類が試料Ａと同じもので硝酸セシウム粉末内で加熱処理しない未加工の高融点金属溶着ガラス管Ｉを使用して、下記の仕様で図２に示すような構成の放電管を各２０本製作した。
【００２６】
放電管の製作仕様
ガラス管      ：外径＝１．８ｍｍ、肉厚＝０．２５ｍｍのもの
使用電極５、６：タングステン金属のもの
放電間隔      ：Ｄ＝１２ｍｍ
封入ガス圧    ：１４０ｋＰａ
そして、試料Ａ〜Ｄの強化ガラス管を使用した放電管及び試料Ｉの未加工のガラス管を使用した放電管は、図５に示す点灯回路を使用して、１２０μＦの容量の主放電コンデンサー１８に３３０ボルトで充電されたエネルギーで発光させ、且つその発光間隔を１５秒間隔にして３，０００回発光テストを行った。
【００２７】
一方、試料Ｅ〜Ｈの強化ガラス管、及びガラス管の種類が試料Ｅと同様ののもので硝酸セシウム粉末内で加熱処理しない未加工の高融点金属溶着ガラス管Ｊを用いて、下記仕様で図２に示す構成の放電管を各２０本製作した。
【００２８】
放電管の製作仕様
ガラス管      ：外径＝２．５ｍｍ、肉厚＝０．５ｍｍのもの
使用電極５、６：コバール金属のもの
放電間隔      ：Ｄ＝１２ｍｍ
封入ガス圧    ：１４０ｋＰａ
これらの、試料Ｅ〜Ｈの強化ガラス管を使用した放電管及び試料Ｊの未加工のガラス管を使用した放電管については、図５に示す点灯回路を使用して、１５５μＦの容量の主放電コンデンサー１８に３１０ボルトで充電されたエネルギーで発光させ、且つその発光間隔を３０秒間隔にして４００回の発光テストを行った。
【００２９】
そして、表１の試料Ａ〜Ｈの本発明の強化ガラス管を使用した放電管、及び未加工の高融点溶着ガラス管Ｉ及びＪを使用した放電管の発光テストの結果として、表２に示す結果を得た。
【００３０】
【表２】
0004036976.tif 000003
【００３１】
以上の結果より、何の処理も施さない未加工ガラス管に比して、本発明の強化ガラス管は、加工されるタングステン、コバールの高融点金属溶着ガラス管ともに、クラックは発生しているが、放電管として致命的な破損は全く無く、その強度が著しく改善されている。また、その光量低下については、初期値（繰返し発光開始前の光量）を１００とした場合、発光テスト後の光量低下は５％以下で実用上全く問題のない極めて良好な良い結果が得られた。
【００３２】
さらに、加熱処理時間については、時間が長くても必ずしも著しい良好な結果が得られているとは限らず、この結果より比較的短い加熱時間処理でも使用には何等差し支えなく、十分であることが明白である。実際の放電管の使用に際しては、ガラス管の外径や肉厚、ガラスバルブ内の封入ガス圧、溶着する金属、発光時の主放電コンデンサーの充電エネルギー、等の発光条件を考慮して、加熱処理時間、加熱温度等を決定すれば良い。
【００３３】
以上述べた通り、本発明は、放電管に使用される高融点金属溶着ガラス管として、発光時の衝撃に強いガラス管を提供することができ、又このガラス管を使用した放電管として、熱衝撃にも強い安定した放電管を提供することができ、これによってより小型の放電管の実現性を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（イ）乃至（ハ）は本発明の放電管用強化ガラスの製作過程を断面図で示した実施例図
【図２】放電管の断面図
【図３】放電管の主電極の他の実施例である断面図
【図４】他の放電管の断面図
【図５】放電管の点灯電気回路図
【符号の説明】
１  ガラス管
２  容器
３  硝酸セシウム
４  高温炉
５、６  主電極
７  ガラスバルブ
８  放電管
９  トリガー電極
１０  金属体
１１  焼結金属
１２  ガラスバルブ
１３、１４  金属板
１５、１６  主電極
【図１】
0004036976.tif 000006
【図２】
0004036976.tif 000007
【図３】
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【図４】
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【図５】
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