(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状金属片からなる電極保持部材を備えている発光容器であって、
前記電極保持部材が、脆性材料に圧着把持される把持部と把持されない非把持部とを備えており、前記把持部の先端がナイフエッジ状、C面、又はR面の形状であり、前記把持部と前記脆性材料との接触界面に発生する応力が、前記電極保持部材の前記把持部の変形により緩和されることを特徴とする、発光容器。
【請求項２】
脆性材料からなる発光管を備えていることを特徴とする、請求項１記載の発光容器。
【請求項３】
前記発光管の内側に内側支持材が設けられており、前記電極保持部材の前記把持部が前記発光管と前記内側支持材との間に圧着されていることを特徴とする、請求項２記載の発光容器。
【請求項４】
前記内側支持材の肉厚が前記発光容器の中央部に向かって減少することを特徴とする、請求項３記載の発光容器。
【請求項５】
前記発光管の外側に外側支持材が設けられており、前記電極保持部材の前記把持部が前記発光管と前記外側支持材との間に圧着されていることを特徴とする、請求項２記載の発光容器。
【請求項６】
脆性材料からなり、前記発光管に固定されている外側支持体、および脆性材料からなる内側支持体を備えており、前記外側支持体と前記内側支持体との間に前記電極保持部材の前記把持部が圧着把持されていることを特徴とする、請求項２記載の発光容器。
【請求項７】
前記外側支持体が前記発光管の内側に把持されており、前記内側支持体が前記外側支持体の内側に把持されていることを特徴とする、請求項６記載の発光容器。
【請求項８】
前記外側支持体および内側支持体の合計肉厚が前記発光容器の中央部に向かって減少することを特徴とする、請求項７載の発光容器。
【請求項９】
前記外側支持体が、前記発光管の外周面端部を圧着しており、前記内側支持体が前記外側支持体の内側に設けられていることを特徴とする、請求項６記載の発光容器。
【請求項１０】
前記発光管が直管状であることを特徴とする、請求項２〜９のいずれか一つの請求項に記載の発光容器。
【請求項１１】
前記発光管がその中央部に向かって膨らんだ形状を有していることを特徴とする、請求項２〜９のいずれか一つの請求項に記載の発光容器。
【請求項１２】
前記発光管が複数の成型品の接合物からなることを特徴とする、請求項２〜１１のいずれか一つの請求項に記載の発光容器。
【請求項１３】
前記脆性材料が、ガラス、セラミックスおよびサーメットからなる群より選ばれていることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一つの請求項に記載の発光容器。
【請求項１４】
前記把持部の厚さが２０〜１０００μｍであることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一つの請求項に記載の発光容器。
【請求項１５】
前記発光管の外表面に、金属または金属とセラミックの混合物からなる被膜を光学的マスキング手段として備えていることを特徴とする、請求項２〜１４のいずれか一つの請求項に記載の発光容器。
【請求項１６】
前記金属がタングステン、モリブデンおよびレニウムからなる群より選ばれた金属またはこれらの合金であることを特徴とする、請求項１５記載の発光容器。
【請求項１７】
前記セラミックが前記発光管の構成材料を含むことを特徴とする、請求項１５または１６記載の発光容器。
【請求項１８】
前記電極保持部材が継目のない構造であることを特徴とする、請求項１〜１７のいずれか一つの請求項に記載の発光容器。
【請求項１９】
前記電極保持部材の前記把持部が管状であることを特徴とする、請求項１８記載の発光容器。
【請求項２０】
前記把持部が略円筒形状であることを特徴とする、請求項１９記載の発光容器。
【請求項２１】
前記外側支持体と前記内側支持体との熱膨張係数差が２ｐｐｍ／Ｋ以下であることを特徴とする、請求項６〜２０のいずれか一つの請求項に記載の発光容器。
【請求項２２】
前記非把持部が継ぎ目の無い蓋部を有しており、かつこの蓋部に電流貫通導体及び電極を挿入可能な貫通孔が設けられていることを特徴とする、請求項１〜２１のいずれか一つの請求項に記載の発光容器。
【請求項２３】
前記非把持部が、電流貫通導体及び電極の同軸度ガイド及び接続端となりうる長さのキャピラリ部を備えていることを特徴とする、請求項１〜２２のいずれか一つの請求項に記載の発光容器。
【請求項２４】
請求項１〜２３のいずれか一つの請求項に記載の発光容器、および前記電極保持部材に保持されている電極および電流貫通導体を備えていることを特徴とする、高圧放電灯用発光容器。
【請求項２５】
板状金属片からなる電極保持部材を備えている発光容器組み立て体であって、
前記電極保持部材が、脆性材料に圧着把持される把持部と把持されない非把持部とを備えており、前記把持部と前記脆性材料との接触界面に発生する応力が、前記電極保持部材の前記把持部の変形により緩和される発光容器を備えており、前記発光容器の一方の端部と他方の端部とにそれぞれ前記電極保持部材が固定されており、前記電極保持部材に電流貫通導体が予め挿入され、前記発光容器内に電極が予め収容されており、前記一方の端部と前記他方の端部との少なくとも一方において前記電極保持部材と前記電流貫通導体とが気密封止されていないことを特徴とする、発光容器組み立て体。
【請求項２６】
脆性材料からなる発光管を備えていることを特徴とする、請求項２５記載の組み立て体。
【請求項２７】
前記発光管の内側に内側支持材が設けられており、前記電極保持部材の前記把持部が前記発光管と前記内側支持材との間に圧着されていることを特徴とする、請求項２６記載の組み立て体。
【請求項２８】
前記内側支持材の肉厚が前記発光容器の中央部に向かって減少することを特徴とする、請求項２７記載の組み立て体。
【請求項２９】
前記発光管の外側に外側支持材が設けられており、前記電極保持部材の前記把持部が前記発光管と前記外側支持材との間に圧着されていることを特徴とする、請求項２６記載の組み立て体。
【請求項３０】
脆性材料からなり、前記発光管に固定されている外側支持体、および脆性材料からなる内側支持体を備えており、前記外側支持体と前記内側支持体との間に前記電極保持部材の前記把持部が圧着把持されていることを特徴とする、請求項２６記載の組み立て体。
【請求項３１】
前記外側支持体が前記発光管の内側に把持されており、前記内側支持体が前記外側支持体の内側に把持されていることを特徴とする、請求項３０記載の組み立て体。
【請求項３２】
前記外側支持体および内側支持体の合計肉厚が前記発光容器の中央部に向かって減少することを特徴とする、請求項３１記載の組み立て体。
【請求項３３】
前記外側支持体が、前記発光管の外周面端部を圧着しており、前記内側支持体が前記外側支持体の内側に設けられていることを特徴とする、請求項３０記載の組み立て体。
【請求項３４】
前記発光管が直管状であることを特徴とする、請求項２６〜３３のいずれか一つの請求項に記載の組み立て体。
【請求項３５】
前記発光管がその中央部に向かって膨らんだ形状を有していることを特徴とする、請求項２６〜３３のいずれか一つの請求項に記載の組み立て体。
【請求項３６】
前記発光管が複数の成型品の接合物からなることを特徴とする、請求項２６〜３５のいずれか一つの請求項に記載の組み立て体。
【請求項３７】
前記把持部の先端がナイフエッジ状、C面、又はR面の形状であることを特徴とする、請求項２５〜３６のいずれか一つの請求項に記載の組み立て体。
【請求項３８】
前記脆性材料が、ガラス、セラミックスおよびサーメットからなる群より選ばれていることを特徴とする、請求項２５〜３７のいずれか一つの請求項に記載の組み立て体。
【請求項３９】
前記把持部の厚さが２０〜１０００μｍであることを特徴とする、請求項２５〜３８のいずれか一つの請求項に記載の組み立て体。
【請求項４０】
前記発光管の外表面に、金属または金属とセラミックの混合物からなる被膜を光学的マスキング手段として備えていることを特徴とする、請求項２６〜３９のいずれか一つの請求項に記載の組み立て体。
【請求項４１】
前記金属がタングステン、モリブデンおよびレニウムからなる群より選ばれた金属またはこれらの合金であることを特徴とする、請求項４０記載の組み立て体。
【請求項４２】
前記セラミックが前記発光管の構成材料を含むことを特徴とする、請求項４０または４１記載の組み立て体。
【請求項４３】
前記電極保持部材が継目のない構造であることを特徴とする、請求項２５〜４２のいずれか一つの請求項に記載の組み立て体。
【請求項４４】
前記電極保持部材の前記把持部が管状であることを特徴とする、請求項４３記載の組み立て体。
【請求項４５】
前記把持部が略円筒形状であることを特徴とする、請求項４４記載の組み立て体。
【請求項４６】
前記外側支持体と前記内側支持体との熱膨張係数差が２ｐｐｍ／Ｋ以下であることを特徴とする、請求項３０〜４５のいずれか一つの請求項に記載の組み立て体。
【請求項４７】
前記非把持部が継ぎ目の無い蓋部を有しており、かつこの蓋部に電流貫通導体及び電極を挿入可能な貫通孔が設けられていることを特徴とする、請求項２５〜４６のいずれか一つの請求項に記載の組み立て体。
【請求項４８】
前記非把持部が、電流貫通導体及び電極の同軸度ガイド及び接続端となりうる長さのキャピラリ部を備えていることを特徴とする、請求項２５〜４７のいずれか一つの請求項に記載の組み立て体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧放電灯等に好適に用いられる発光容器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特開平１０−１２５２３０号公報に記載の高圧放電灯用発光容器においては、チューブ本体の成形体と環状の端部封止部材の成形体とを別個に作製し、これら２種類の成形体を組み立てて組み立て体を作製している。そして、この組み立て体を焼成してメタルハライド封入用の容器を作製している。この際、チューブ本体の成形体を単独で焼成したときの内径よりも、端部封止部材の成形体を単独で焼成したときの外形が大きくなるように、両者の焼成収縮率を設計しておく。すると、焼成時に、チューブ本体から端部封止部材へと圧着力が加わるので、両者の接合が良好となり、気密性が高く維持される。
【０００３】
例えば特開平１０−１２５２３０号公報に挙げたような高圧放電灯用発光容器においては、発光管の端部にリング状の封止部材を圧着し、封止部材の貫通孔内に電極部材を挿通する。この封止部材はサーメットからなり、発光管はアルミナ等のセラミックスからなる。封止部材の成形体を発光管の成形体の端部の開口内に固定した後、各成形体を同時に焼成して収縮させる。この際、封止部材の収縮率よりも発光管の収縮率の方が大きくなるように設定する。これによって、発光管から封止部材へと向かって圧縮力を生じさせ、封止部材を気密に固定する。封止部材の開口に金属製の電極部材を挿通し、封止部材と電極部材とを気密に封止する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特開平１０−１２５２３０号公報記載のような端部封止方法では、封止部材と電極部材とを封止するのに際して、金属溶接は適用できないので、ガラスや金属酸化物セメントを使用して封止している。しかし、ガラスや金属酸化物セメントは、メタルハライドガスなどの腐食性物質に対して高温下では比較的に弱く、腐食を受け易い傾向がある。また、これらは、高温と低温との熱サイクルを多数回反復すると破損しやすく、この点で信頼性に限界がある。
【０００５】
本発明の課題は、発光物質を脆性材料中に気密に封止可能であり、シール材料への腐食性物質の直接の接触を不要ともできる発光容器を提供することである。
【０００６】
第一の態様に係る発明は、板状金属片からなる、好ましくは継目のない円筒形状の電極保持部材を備えている発光容器であって、
電極保持部材が、脆性材料に圧着把持される把持部と把持されない非把持部とを備えており、記把持部の先端がナイフエッジ状、C面、又はR面の形状であり、把持部と脆性材料との接触界面に発生する応力が、電極保持部材の変形により緩和されることを特徴とする。
また、第一の態様に係る発明は、前記発光容器、および前記電極保持部材に保持されている電極および電流貫通導体を備えていることを特徴とする、高圧放電灯用発光容器に係るものである。
【０００７】
また、第二の態様に係る発明は、板状金属片からなる電極保持部材を備えている発光容器組み立て体であって、
電極保持部材が、脆性材料に圧着把持される把持部と把持されない非把持部とを備えており、把持部と脆性材料との接触界面に発生する応力が、電極保持部材の把持部の変形により緩和される発光容器を備えており、発光容器の一方の端部と他方の端部とにそれぞれ電極保持部材が固定されており、電極保持部材に電流貫通導体が予め挿入され、発光容器内に前記電極が予め収容されており、一方の端部と他方の端部との少なくとも一方において電極保持部材と電流貫通導体とが気密封止されていないことを特徴とする。
【０００８】
好適な実施形態においては、脆性材料からなる管状部を外側支持体とし、この管状部の内側に設けられている脆性材料からなる内側支持体、および外側支持体と内側支持体との間に挟まれている板状金属片を備えており、外側支持体と板状金属片とが直接接触しており、板状金属片と内側支持体とが直接接触し、更に外側支持体と内側支持体が直接接触している。
好適な実施形態においては、脆性材料からなる管状部を内側支持体とし、この内側支持体の外側に設けられている脆性材料からなる外側支持体、および内側支持体と外側支持体との間に挟まれている板状金属片を備えており、内側支持体と板状金属片とが直接接触しており、板状金属片と外側支持体とが直接接触し、更に内側支持体と外側支持体が直接接触している。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る発光容器は、板状金属片からなる電極保持部材を脆性材料によって圧着し、発光物質の気密封止を行っている形態である。したがって、従来のように発光物質と接触し得るガラスフリットや金属酸化物セメントを用いて封止を行う必要がない。したがって、発光物質に対する発光容器の耐蝕性を向上させ得ることが期待される。
【００１０】
なお、好適態様に係る発光容器によれば、セラミックまたはサーメットからなる外側支持体、セラミックまたはサーメットからなる内側支持体、および外側支持体と内側支持体との間に挟まれている板状金属片の把持部を備えており、外側支持体と内側支持体とによって板状金属片の把持部が圧接されている。これによって、セラミックやサーメットによって金属材を圧着し、好ましくは気密にシールする新規構造を提供できる。従来、ガラス容器の端部開口に金属箔を挟んでガラスを軟化変形させ、金属箔を用いて気密シールする、いわゆるピンチシールは知られている。しかし、セラミックやサーメットのように軟化変形しにくい脆性材料との組合せでも金属部材を気密シールが可能な手法は知られていない。
【００１１】
本発明で電極保持部材を圧着する脆性材料、あるいは発光容器の本体を形成する脆性材料は、特に限定されないが、ガラス、セラミックス、サーメット、単結晶を例示できる。
このガラスとしては石英ガラス、アルミシリケートガラス、硼珪酸ガラス、シリカ−アルミナ−リチウム系結晶化ガラス等を例示できる。
【００１２】
このセラミックスとしては、例えばハロゲン系腐食性ガスに対する耐蝕性を有するセラミックスを例示でき、特に好ましくは、アルミナ、イットリア、イットリウム−アルミニウムガーネット、窒化アルミニウム、窒化珪素、炭化珪素である。またこれらの内いずれかからなる単結晶でもよい。
【００１３】
サーメットとしては、アルミナ、イットリア、イットリウム−アルミニウムガーネット、窒化アルミニウムのようなセラミックスと、モリブデン、タングステン、ハフニウム、レニウムなどの金属とのサーメットを例示できる。
【００１４】
単結晶としては、可視光域が光学的に透明な特性を有する、例えばダイアモンド（炭素単結晶）やサファイヤ（Ａｌ２Ｏ３単結晶）等を例示できる。
【００１５】
本発明においては、板状金属片からなる、好ましくは継目のない略円筒形状の電極保持部材が、脆性材料に圧着把持される把持部と把持されない非把持部とを備えている。ここで、板状金属片を把持する脆性材料は、発光管であってよく、また発光管の端部内側に固定される閉塞材であってよい。あるいは、発光管の端部外側に固定される圧着部材であってよい。更には、発光管とは別体の、脆性材料からなる外側支持体および内側支持体を用意し、外側支持体と内側支持体との間に板状金属片を把持し、この外側支持体あるいは内側支持体を発光容器に対して接合することもできる。
【００１６】
本発明においては、板状金属材の厚み方向の両側は、熱膨張係数が同等かまたは同じ脆性材料で圧着把持することが好ましい。これによって、脆性材料間の応力発生は殆ど無く、金属材料に発生する応力は金属材料の厚み中心を対称にしてほぼ等価な応力分布となり、更に脆性材料に比べて圧倒的に薄い厚みのため、発生した応力は金属材料の塑性変形により緩和される。従って、圧着把持工程後であっても、温度変化を伴う使用条件下に於いても、金属材料が折損したり割れたり、大変形を起こす等の致命的な損傷が発生することは無い。
【００１７】
本発明では、把持部と脆性材料との接触界面に発生する応力が、板状金属片の把持部の変形により緩和される。
【００１８】
把持部と脆性材料との接触界面に発生する応力は、例えば以下の原因によって発生する。金属材料の熱膨張係数がα１、ヤング率がＥ１、脆性材料の熱膨張係数がα２、ヤング率がＥ２とする。金属材料を脆性材料の中に埋設し、焼結温度Ｔ１により圧着把持させ、室温まで冷却したとき、両者が全く変形せずまた界面での滑りも生じなかった場合、金属側の発生応力σ１は次式のように表される。
【００１９】
σ１∝Ｅ１ｘ（Ｔ１−室温）ｘ(α１−α２)      （１）
【００２０】
同様に脆性材料側の発生応力σ２は次式の様に表される。
【００２１】
σ２∝Ｅ２ｘ（Ｔ１−室温）ｘ(α２−α１)      （２）
【００２２】
モリブデンとアルミナの組合せを例に取ると、モリブデンの熱膨張係数は約５ppm/℃、ヤング率は約３３０Gpa、アルミナの熱膨張係数は約８ppm/℃、ヤング率は約３６０Gpaであるので、例えば焼結温度が１，５００℃で室温まで冷却したときに、モリブデン側に塑性変形が全く無ければ、モリブデン側には約１，５００MPaの圧縮応力が発生する。同様にアルミナ側では約１，６００MPaの引張応力が発生することになる。
【００２３】
この応力値ははるかにそれぞれの材料の強度を超えており、通常このような脆性材料と金属部材の構造体ではいずれかの材料の界面で破壊が生じて、複合された部材を実現することは不可能である。
【００２４】
しかしながら金属では降伏応力以上の応力が発生すると塑性変形が起こる。その際破壊に至るまでの変形の大きさは「伸び」で表され、一般的に「伸び」は数％〜数１０％と非常に大きい値をとる。
【００２５】
本発明では、セラミックス材料に対して、金属材料側を相対的に薄肉にし、金属側のみに降伏応力以上の応力を発生させて塑性変形するように設計することにより、熱膨張差による応力を緩和しようとするものである。
【００２６】
例えばモリブデンを１００ミクロンの厚みの薄板とし、アルミナの厚みが１０ｍｍのブロックとすると、モリブデン薄板が変形して応力を緩和するのに必要なモリブデン側の歪は（３）式で表される。
ε＝（Ｔ１−室温）ｘ(α１−α２)〜０．５％     （３）
厚み方向での変形量は
Δｔ=εｘｔ〜０．５ミクロン              （４）
となり非常に僅かな変形で発生する応力を緩和することができる。
【００２７】
白金とアルミナの組合せを例に取ると、白金の熱膨張係数は約９ppm/℃、ヤング率は約１７０GPa、アルミナの熱膨張係数は約８ppm/℃、ヤング率は約３６０GPaであるので、例えば焼結温度が１，５００℃で室温まで冷却したときに、白金側に塑性変形が全く無ければ、白金側には約２５０MPaの引張応力が発生する。同様にアルミナ側では約５３０MPaの圧縮応力が発生することになる。
【００２８】
この場合も白金を１００ミクロンの厚みの薄板とし、アルミナの厚みが１０ｍｍのブロックとすると、白金薄板が変形して応力を緩和するのに必要な白金側の歪は（３）式で表され約０．１％となる。白金側には圧着把持方向に対して引張応力が発生するが、その深さ方向の僅か０．１％の変形が起これば引張応力は緩和される。これは１０ｍｍの圧着把持深さであれば、僅か１０μmである。
【００２９】
このように脆性材料と金属材料との構造体において主に両者の熱膨張差に起因して発生する応力は、その歪は約１％以下の大きさである。一方金属材料の降伏強度は引張強度より小さくその破断に至るまでの伸びは、数％〜数１０％の大きさのため、金属材料側の厚みを脆性材料厚みより相対的に薄くして金属側にのみ降伏応力以上の応力を発生させて塑性変形させ、熱膨張差を緩和させても、その変形量は「伸び」の値以内であり、金属材料が破壊することはない。また金属材料が変形することにより、脆性材料側に発生した応力も緩和され、脆性材料−金属構造体を実現することができる。
焼成収縮を利用して一体化するような製法を用いる場合、高温での熱処理操作となり、金属材料の高温クリープ変形等によっても応力が緩和される。
【００３０】
好適な実施形態においては、板状金属片の把持部を圧着する両側の脆性材料の熱膨張係数差が２ｐｐｍ以下であり、特に好ましくは１ｐｐｍ以下である。最も好ましくは両者の熱膨張係数が同じである。このように両者の熱膨張係数を合わせることによって、本発明の脆性材料−金属構造体の熱サイクルに対する安定性、信頼性を一層向上させることができる。
【００３１】
好適な実施形態においては、板状金属片の把持部を圧着する両側の脆性材料が、焼成収縮率の異なる焼結体であり、板状金属片が焼成時の収縮差によって圧接されている。このときの収縮率差の好適値については後述する。
【００３２】
あるいは、好適な実施形態においては、板状金属片の把持部を圧着する両側の脆性材料の内側が、ガラス、単結晶などの焼成収縮しない脆性材料であり、外側が焼成収縮する脆性材料である。
【００３３】
好適な実施形態においては、板状金属片の厚さが、少なくとも把持部において１０００μｍ以下であり、特に好ましくは２００μｍ以下である。このように板状金属片を薄くすることによって、板状金属片の変形によって板状金属片と脆性材料間に発生する応力を低減し、発光容器の気密性を一層高くすることが可能となる。ただし、板状金属片が薄すぎると、構造体としての強度が不足するため、板状金属片の把持部の厚さは２０μｍ以上とすることが好ましく、５０μｍ以上とすることが一層好ましい。
【００３４】
好適な実施形態においては、板状金属片の把持部を圧着する脆性材料のうち、外側の脆性材料の厚さが０．１ｍｍ以上である。これによって、外側の脆性材料から板状金属片に対して径方向に向かって加わる圧力を十分に大きくし、発光容器の気密性を一層向上させることができる。この観点からは、外側の脆性材料の厚さを０．５ｍｍ以上とすることが一層好ましい。
【００３５】
板状金属片の材質や形態は特に限定されない。板状金属片の材質は、高融点金属が好ましい。高融点金属としては、モリブデン、タングステン、レニウム、ハフニウム、ニオブおよびタンタルからなる群より選ばれた一種以上の金属、またはこの金属を含む合金が好ましい。また、板状金属片以外の金属部分、例えば筒状部、リング状部、キャピラリ部も、板状金属片用の上記金属からなっていてよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】シリンドルカル型の発光容器の従来例を概略的に示す横断面図である。
【図２】シリンドリカル型の発光容器１Ａを概略的に示す横断面図である。
【図３】（ａ）は、発光容器１Ａを製造するための組み立て状態を概略的に示す横断面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）の組み立て体を焼成して得られた発光容器を示す横断面図である。
【図４】シリンドリカル型の発光容器用組み立て体１Ｂを概略的に示す横断面図である。
【図５】シリンドリカル型の発光容器１Ｃを概略的に示す横断面図である。
【図６】シリンドリカル型の発光容器１Ｄを概略的に示す横断面図である。
【図７】シリンドリカル型の発光容器１Ｅを概略的に示す横断面図である。
【図８】シリンドリカル型の発光容器１Ｆを概略的に示す横断面図である。
【図９】シリンドリカル型の発光容器１Ｇを概略的に示す横断面図である。
【図１０】エリプティカル型の従来例の発光容器を概略的に示す横断面図である。
【図１１】エリプティカル型（ワンボディー型）の発光容器１１Ａを概略的に示す横断面図である。
【図１２】エリプティカル型の発光容器１１Ｂを概略的に示す横断面図である。
【図１３】エリプティカル型の発光容器１１Ｃを概略的に示す横断面図である。
【図１４】エリプティカル型の発光容器１１Ｄを概略的に示す横断面図である。
【図１５】エリプティカル型の発光容器１１Ｅを概略的に示す横断面図である。
【図１６】エリプティカル型の従来例の発光容器を概略的に示す横断面図である。
【図１７】エリプティカル型（ツーボディー型）の発光容器２１Ａを概略的に示す横断面図である。
【図１８】エリプティカル型の発光容器２１Ｂを概略的に示す横断面図である。
【図１９】エリプティカル型の発光容器２１Ｃを概略的に示す横断面図である。
【図２０】エリプティカル型の発光容器２１Ｄを概略的に示す横断面図である。
【図２１】エリプティカル型の発光容器２１Ｅを概略的に示す横断面図である。
【図２２】エリプティカル型の従来例の発光容器３２を概略的に示す横断面図である。
【図２３】エリプティカル型（ワンボディー）の発光容器用組み立て体３１Ａを概略的に示す横断面図である。
【図２４】エリプティカル型の発光容器３１Ｂを概略的に示す横断面図である。
【図２５】エリプティカル型の発光容器３１Ｃを概略的に示す横断面図である。
【図２６】エリプティカル型の発光容器３１Ｄを概略的に示す横断面図である。
【図２７】エリプティカル型の発光容器３１Ｅを概略的に示す横断面図である。
【図２８】エリプティカル型の発光容器３１Ｆを概略的に示す横断面図である。
【図２９】エリプティカル型の発光容器３１Ｇを概略的に示す横断面図である。
【図３０】ＨＰＳ型の従来例の発光容器４２を概略的に示す横断面図である。
【図３１】ＨＰＳ型の発光容器４１Ａを概略的に示す横断面図である。
【図３２】ＨＰＳ型の発光容器４１Ｂを概略的に示す横断面図である。
【図３３】ＨＰＳ型の発光容器用組み立て体４１Ｃを概略的に示す横断面図である。
【図３４】ＨＰＳ型の発光容器４１Ｄを概略的に示す横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本発明に係る実施例について、図面を参照しつつ更に説明する。
以下、図１は従来型の発光容器を概略的に示す横断面図であり、図２〜図８は、いわゆるシリンドリカル型の発光管２を用いた発光容器を概略的に示す横断面図である。
【００３８】
図１に示すように、直管形状の発光管２の両端部２ａの内側面にアルミナからなる閉塞材３を介してアルミナ製保持管４を固定し、保持管４と電流貫通導体５との間をガラスフリット等からなるシール材６によって封止している。この構造では、発光管２の内部空間７に充填されている高温の発光物質がシール材６に接触するために、このシール材６の腐食が生じ易いという構造的な問題点がある。
【００３９】
また電流貫通導体５はセラミック（アルミナ）と熱膨張差の小さいニオブの採用が好ましいが、発光物質による腐食が生じ易いという問題を有する。このため、電流貫通導体及び電極を、ニオブ−モリブデン−タングステンまたはニオブ−サーメット（モリブデンとアルミナ複合焼結材）−タングステンの、３種類の材料からなる構造とし、電極シールは主にニオブ材部分で行い、更にニオブ部分を保護するためにフリット材がモリブデンまたはサーメットの精密に制御された一部までを取り込むようにシールすることにより、熱応力の緩和とニオブの腐食の防止が両方可能となる。
【００４０】
このように３種類の材料から構成される電極棒はコスト的にも高く、フリット材のシール部位を厳密に制御することが要求されるため、高度の製造技術が必要である。
【００４１】
図２に示す発光容器1Ａにおいては、発光管２の端部2ａにおいて、脆性材料からなる円筒形状の発光管２が外側支持体として機能し、脆性材料からなる内側支持体３はこれと相似形状の円筒形状をなしている。そして、発光管２と内側支持体３との間に、板状金属片８の把持部8ｂが把持され、固定されている。板状金属片８は電流貫通導体５及び電極５ａの保持部材として機能する。板状金属片は、発光管の機密性を発現するために、継目のない一体の構造であることが好適である。非把持部８ａ、８ｃは脆性材料から突出しており、把持部８ｂは脆性材料内に埋設されている。把持部８ｂの両面は矢印Ａのように押圧されており、これによって把持部８ｂが変形し、脆性材料と金属との物性の相違に起因する応力を吸収し、緩和している。また、発光管２と内側支持体３とは、把持部８ｂの直下の界面５０において互いに直接接触している。
【００４２】
８ａは円板形状をなしており、蓋ないしキャップとして機能している。この蓋８ａと把持部８ｂとの間には湾曲部８ｃが設けられている。蓋８ａには、電極５ａ、電流貫通導体５を通すための穴８ｄが形成されており、この穴８ｄを利用して発光物質や封入ガスを発光容器に入れた後、電極及び電流貫通導体を挿入し、キャップ状金属片と溶接、ロウ付け等の手法により発光管として組み立てが可能となる。本例では非把持部の構造は把持部から連続的に形成された蓋状であるが、その形状は限定されるものではなく、電流貫通導体との結合方法や様式によって適宜選定することが出来る。
【００４３】
キャップ状金属片と電流貫通導体に耐食性に優れるモリブデン材を用いれば、電流貫通導体と電極はモリブデンとタングステンの２種類の材料から構成することが可能となり、従来技術で必要であったニオブ−モリブデン−タングステンまたはニオブ−サーメット（モリブデンとアルミナ複合焼結材）−タングステンの、３種類の材料からなる電流貫通導体及び電極は不要となる。またフリット材のシール部位の厳密な制御も不要となる。
【００４４】
好ましくは、図２において、外側支持体である発光管２の焼成収縮量を内側支持体３の焼成収縮量よりも大きくする。このためには、例えば図３に示すように各被焼成体２Ａ、３Ａ、板状金属片８を組み立てる。
【００４５】
ここで、内側支持体３用の被焼成体３Ａの穴径を小さくして電流貫通導体の外径とほぼ同じになるように設計することにより、電極の位置決め精度を向上させたり、電流貫通導体側面や電極保持部材内面の腐食の防止を図ることが考えられる。この場合には、電極先端部のタングステンコイル巻き部分５ａの直径が、内側支持体の穴径よりも大きくなって、発光容器外側から電極を挿入できない場合がある。このような場合には、あらかじめ電極および電流貫通導体を、電極保持部材と内側支持体との各被焼成体の組み立て時に挿入しておき、この後に各被焼成体２Ａ、３Ａ、板状金属片８を組み立てることができる。
【００４６】
具体的には、発光管用被焼成体２Ａは、セラミック粉末からなる。これには有機バインダーや焼結助剤などの添加剤が含有されていてよい。また、被焼成体２Ａは、各粉末の成形体であってよく、この成形体の仮焼体あるいは脱脂体であってよい。ただし、被焼成体の本焼成によって、被焼成体の寸法が収縮する性質を有することが必要である。
【００４７】
内側支持体用被焼成体３Ａは、セラミック粉末、あるいはサーメット用のセラミック−金属混合粉末からなる。これには有機バインダーや焼結助剤などの添加剤が含有されていてよい。また、被焼成体３Ａは、各粉末の成形体であってよく、この成形体の仮焼体あるいは脱脂体であってよい。但し被焼成体２Ａと３Ａの焼成収縮率は．被焼成体２Ａの方が大きい必要がある。
【００４８】
被焼成体３Ａの材質として、焼成収縮の起こらないような焼結体、単結晶、ガラス等の既に緻密化が完了しているような材料を選んでも良い。
【００４９】
図３（ａ）（焼成前）の時点では、被焼成体２Ａと電極保持部材８との間にクリアランスがあり、電極保持部材８と被焼成体３Ａとの間にもクリアランスが設けられている。電極保持部材８と内側支持体用の被焼成体３Ａとのクリアランスは、電極保持部材と外側支持体用被焼成体とのクリアランスよりも小さく設定することが好ましく、これによって収縮量の少ない内側支持体を基準として保持部材を内側支持体に密着させることができる。したがって、焼結後に、電極保持部材が一層安定して把持される。
【００５０】
この状態で、被焼成体２Ａおよび３Ａを焼成させ、緻密化させる。すると、図３（ｂ）（焼成後）に示すように、それぞれ径が小さくなった発光管２および内側３が生成する。発光管２と内側支持体３とは、界面５０に沿って直接接触し、組織的に一体化している。
【００５１】
ここで、焼成工程においては、外側支持体である発光管の被焼成体２Ａを単独で焼成したときの内径よりも、内側支持体用の被焼成体３Ａを単独で焼成したときの外形が大きくなるようにする。これによって、焼成時に、電極保持部材８の把持部８ｂに対して発光容器および内側支持体から発光管の半径方向へと向かって圧着力が加わり、密着性および気密性が向上する。
【００５２】
このような観点からは、一般的に言って、内側支持体用被焼成体を単独で焼成したときの外径ＲＯの、外側支持体用被焼成体を単独で焼成したときの内径ＲＩに対する比率（ＲＯ／ＲＩ）は、１．０４以上であることが好ましく、１．０５以上であることが更に好ましい。
【００５３】
（ＲＯ／ＲＩ）が大きくなりすぎると、外側支持体や内側支持体にクラックが発生しやすくなる。この観点からは、（ＲＯ／ＲＩ）は、１．２０以下であることが好ましく、１．１５以下であることが一層好ましい。
【００５４】
把持部の先端には、例えばナイフエッジ状部を設けることが好ましい。あるいは、Ｃ面やＲ面を設けることが好ましい。これによって、脆性材料と把持部先端接触部でのなじみが良好となる。把持部の先端にコーナー（角部）が残っていると、コーナーから延びる微小なクラックが観察される試料があった。しかし、把持部先端の形状をナイフエッジ状、C取形状、R形状にすると、このようなクラックは見られず、応力の低減効果が認められた。
【００５５】
図４に示す発光容器１Ｂの端部においては、脆性材料からなる円筒形の発光管２の端部２ａの内側面２ｂ側に、同一材質の脆性材料からなる相似形状の外径形状を有する円筒形の外側支持体９を設けた。そして、外側支持体９の内側に円筒状の内側支持体１０を設けた。そして、外側支持体９と内側支持体１０との間に、継目のないキャップ状板状金属片８Ａの把持部８ｂが把持され、固定されている。
【００５６】
板状金属片からなる電極保持部材８の非把持部８ａ、８ｃは脆性材料から突出しており、把持部８ｂは脆性材料内に埋設されている。把持部８ｂの両面は脆性材料によって半径方向へと押圧されており、これによって把持部８ｂが変形し、脆性材料と金属との物性の相違に起因する応力を吸収し、緩和している。また、外側支持体９と内側支持体１０とは、把持部の直下の界面５０において互いに直接接触している。
【００５７】
図４の場合、内側支持体１０の穴径が、電極先端部のタングステン等のコイル巻き部分５ａの直径より小さくなっており、したがって発光容器の外側から電極棒を内部に挿入することができない。したがって、あらかじめ電極および電流貫通導体を電極保持部材と内側支持体との組み立て時に挿入しておき、次いで内側支持体と外側支持体との焼成収縮差を利用して内側支持体と外側支持体とを一体化し、更に外側支持体と発光管とを焼成収縮差を利用して一体化する。
【００５８】
電極保持部材８Ａの蓋部８ａには、電流貫通導体５を通すための穴８ｄが形成されており、この穴と内側支持体の穴および電流貫通導体との隙間を利用して発光物質や封入ガスを発光容器に入れた後、電極保持部材８に対して、電流貫通導体を溶接、ロウ付け等の手法により気密封止し、発光容器１Ｂを得る。
【００５９】
図４に示すような構造にすることにより、外側支持体９の厚さの分だけ、発光容器２の内径に比較して直径の小さいキャップ状電極保持部材８Ａを使うことができる。発光管２の内部の圧力は大気圧に比較して高圧になるため、電極保持部材８Ａの直径を小さくした方が、電極保持部材８Ａに発生する応力を低減できるので有利である。また、電極保持部材８Ａと、内側空間７内の腐食性発光物質との接触面積も著しく低減できるので、電極保持部材８Ａの腐食を一層効果的に抑制できる。
【００６０】
図５以下において、図２、図４と同じ機能部分には同じ符号をつけ、その説明を省略することがある。図５の発光容器１Ｃにおいては、脆性材料からなる円筒形状の発光管２が外側支持体として機能し、発光管２の内側面２ｂと脆性材料からなる内側支持体１０との間に、電極保持部材８の把持部８ｂが把持されている。
【００６１】
本例では、内側支持体１０には、内側空間７内の中心へと向かって突出部１０ｃが形成されている。突出部１０ｃの内側面１０ｂはほぼ同一半径であり、電極導通部５を保護するガイドとして機能する。突出部１０の外側面１０ａには、発光部からの光の放射を妨げないように、光の放射角度なりに湾曲傾斜面が形成されている。このような突出部１０ｃを設けることにより、発光時における電極導通部５の変形や発光物質による腐食を防止することができる。また発光部以外の発光管内容積を低減できるため、発光管内に封入する発光物質を削減することが可能となる。
【００６２】
図６に示す発光容器１Ｄの端部においては、脆性材料からなる円筒形の外側支持体１４の内側に、同一材質の脆性材料からなる相似形状の外径形状を有する円筒形の内側支持体１５がある。そして、外側支持体１４と内側支持体１５との間に、板状金属片からなる電極保持部材８Ａの把持部８ｂが把持され、固定されている。外側支持体１４の外側には更に、脆性材料からなる円筒形状の発光管２の端部があり、発光容器１Ｄが形成されている。
【００６３】
本例では、支持体１４、１５には、内側空間７内の中心へと向かって突出部１４ａ、１５ａが形成されている。突出部１５ａの内側面１５ｂはほぼ同一半径であり、電極導通部５を保護するガイドとして機能する。突出部１4ａの外側面１４ｂには、発光部からの光の放射を妨げないように、光の放射角度なりに湾曲傾斜面が形成されている。このような突出部１４ａ、１５ａを設けることにより、発光時における電流貫通導体５および電極５ａの変形や発光物質による腐食を防止することができる。また発光部以外の発光管内容積を低減できるため、発光管内に封入する発光物質を削減することが可能となる。
【００６４】
図７に示す発光容器１Ｅの端部においては、脆性材料からなる円筒形状の発光管２が内側支持体として機能し、脆性材料からなる外側支持体１３はこれと相似形状の円筒形状をなしている。そして、発光管２と外側支持体１３との間に、発光管２及び外側支持体１３と相似形状の把持部８ｂが把持され、固定されている。非把持部８ａ、８ｃは脆性材料から突出しており、把持部８ｂは脆性材料内に埋設されている。把持部８ｂは脆性材料によって発光管２の半径方向へと押圧されており、これによって把持部８ｂが変形し、脆性材料と金属との物性の相違に起因する応力を吸収し緩和している。また、発光管２と外側支持体１３とは、把持部８ｂの直下の界面５０において互いに直接接触している。
【００６５】
外側支持体１３の外側端部には電極保持部材８の蓋８aを外側から支えるための押さえ部１３aを備え、発光管の内圧による８aの変形を防止することができる。
【００６６】
本例のように、発光管２を内側支持体として使用する場合には、前述のように、発光管２の焼成収縮率が外側支持体１３の焼成収縮率よりも小さくなるようにするか、あるいは発光管２として焼成収縮しない材質を利用する。
【００６７】
図８に示す発光容器１Ｆの端部においては、脆性材料からなる円筒形の外側支持体１６の内側に、脆性材料からなる相似形状の外形、形状を有する円筒形の内側支持体１７がある。そして、外側支持体１６と内側支持体１７との間に、外側支持体１６及び内側支持体１７と相似形状の円筒状の把持部８ｂが把持され、固定されている。
【００６８】
外側支持体１６は、更に脆性材料からなる円筒形状の発光管２の端部２ａの外側面２ｃを外側から把持することにより、発光容器１Ｆが形成されている。
【００６９】
本例のように、発光管２を外側支持体１６によって圧着把持する場合には、前述のように、発光管２の焼成収縮率が外側支持体１６の焼成収縮率よりも小さくなるようにするか、あるいは発光管２として焼成収縮しない材質を利用する。
【００７０】
本例におけるように、外側支持体１６によって把持部８ｂを把持し、かつ発光管２を外側から把持した場合には、電極保持部材８の内側空間内の発光物質との接触面積を著しく小さくできるので、この端部の信頼性を一層向上させることができる。
【００７１】
図９に示す発光容器１Ｇにおいては、脆性材料からなる円筒形の外側支持体１６の内側に、脆性材料からなる相似形状の外形形状を有する内側支持体１７Ａの円筒状基部１７ｄがある。そして、外側支持体１６と内側支持体１７Ａとの間に、外側支持体及び内側支持体と相似形状の円筒部を有する把持部８ｂが把持され、固定されている。外側支持体１６の内側には、更に脆性材料からなる円筒形状の発光管２があり、発光容器が形成されている。
【００７２】
本例では、内側支持体１7Ａには、内側空間７内の中心へと向かって突出部１７ａが形成されている。突出部１７ａの内側面１７ｃは電流貫通導体５および電極５ａとほぼ同一半径であり、電流貫通導体５および電極５ａを保護するガイドとして機能する。突出部１７ａの外側面１７ｂには、発光部からの光の放射を妨げないように、光の放射角度なりに湾曲傾斜面が形成されている。このような突出部１７ａを設けることにより、発光時における電流貫通導体５および電極５ａの変形や発光物質による腐食を防止することができる。また発光部以外の発光管内容積を低減できるため、発光管内に封入する発光物質を削減することが可能となる。
【００７３】
図１０〜図１５は、それぞれ、いわゆるエリプティカル型の発光管２（ワンボティー型）を用いた発光容器を示すものである。
【００７４】
図１０は従来の発光容器を示すものである。
直管形状の発光管１２の両端部１２ａの内側面１２ｂにアルミナからなる閉塞材３を介してアルミナ製保持管４を固定し、保持管４と電流貫通導体５との間をシール材６によって封止している。この構造では、発光管２の内部空間７に充填されている高温の発光物質がシール材６に接触するために、このシール材６の腐食が生じ易いという構造的な問題点がある。
【００７５】
また電流貫通導体５はセラミック（アルミナ）と熱膨張差の小さいニオブの採用が好ましいが、発光物質による腐食が生じ易いという問題を有する。このため、電流貫通導体及び電極を、ニオブ−モリブデン−タングステンまたはニオブ−サーメット（モリブデンとアルミナ複合焼結材）−タングステンの、３種類の材料からなる構造とし、電極シールは主にニオブ材部分で行い、更にニオブ部分を保護するためにフリット材がモリブデンまたはサーメットの精密に制御された一部までを取り込むようにシールすることにより、熱応力の緩和とニオブの腐食の防止が両方可能となる。
このように３種類の材料から構成される電極棒はコスト的にも高く、フリット材のシール部位を厳密に制御することが要求されるため、高度の製造技術が必要である。
【００７６】
図１１に示す発光容器１１Ａにおいては、発光管１２の端部１２ａにおいて、脆性材料からなる円筒形状の発光管１２が外側支持体として機能し、脆性材料からなる内側支持体１９はこれと相似形状の円筒形状をなしている。そして、発光管１２と内側支持体１９との間に、板状金属片８の把持部８ｂが把持され、固定されている。板状金属片８は電極５ａの保持部材として機能する。非把持部８ａ、８ｃは脆性材料から突出しており、把持部８ｂは脆性材料内に埋設されている。把持部８ｂの両面は押圧されており、これによって把持部８ｂが変形し、脆性材料と金属との物性の相違に起因する応力を吸収し、緩和している。また、発光管２と内側支持体３とは、把持部８ｂの直下において互いに直接接触している。
【００７７】
８ａは円板形状をなしており、蓋ないしキャップとして機能している。この蓋８ａと把持部８ｂとの間には湾曲部８ｃが設けられている。蓋８ａには、電極５ａ、電流貫通導体５を通すための穴８ｄが形成されており、この穴を利用して発光物質や封入ガスを発光容器に入れた後、電極及び電流貫通導体を挿入し、キャップ状金属片と溶接、ロウ付け等の手法により発光管として組み立てが可能となる。
【００７８】
図１２の発光管１１Ｂにおいては、発光管１２の端部１２ａの内側面１２ｂと、円筒形状の内側支持体２０との間に、前述のように電極保持部材8の把持部８ｂが把持されている。ここで、本例においては、内側支持体２０に、内側空間７の中心へと向かって突出する円筒形状かつ同一径の突出部２０ａが設けられており、突出部２０ａが電流貫通導体５および電極５ａの保護用ガイドとして機能している。
【００７９】
図１３に示す発光容器１１Ｃの端部においては、脆性材料からなる発光管１２が内側支持体として機能し、脆性材料からなる外側支持体１３はこれと相似形状の円筒形状をなしている。そして、発光管１２と外側支持体１３との間に、発光管１２及び外側支持体１３と相似形状の把持部８ｂが把持され、固定されている。非把持部８ａ、８ｃは脆性材料から突出しており、把持部８ｂは脆性材料内に埋設されている。把持部８ｂは脆性材料によって発光管１２の半径方向へと押圧されており、これによって把持部８ｂが変形し、脆性材料と金属との物性の相違に起因する応力を吸収し緩和している。また、発光管１２と外側支持体１３とは、把持部８ｂの直下において互いに直接接触している。外側支持体１３の外側端部には電極保持部材８の蓋８aを外側から支えるための押さえ部１３aを備え、発光管の内圧による８aの変形を防止することができる。
【００８０】
図１４に示す発光容器１１Ｄの端部においては、脆性材料からなる円筒形の外側支持体２５の内側に、脆性材料からなる相似形状の外径形状を有する円筒形の内側支持体２３がある。そして、外側支持体２５と内側支持体２３との間に、外側支持体２５及び内側支持体２３と相似形状の円筒状の把持部８ｂが把持され、固定されている。外側支持体２５は、更に脆性材料からなる円筒形状の発光管１２の端部１２ａの外側面１２ｃを外側から把持することにより、発光容器１１Ｄが形成されている。
【００８１】
図１５の発光容器１１Ｅは、図１４の発光容器１１Ｄとほぼ同様のものである。ただし、図１５においては、内側支持体２３に、内側空間７の中心へと向かって突出する円筒形状の突出部２３ａが形成されており、突出部２３ａが、電流貫通導体５および電極５ａを保護するガイドとして機能している。
【００８２】
図１６〜図２１は、それぞれ、いわゆるエリプティカル型の発光管２（ツーボティー型）を用いた発光容器を示すものである。
図１６は従来の発光容器を示すものである。
直管形状の発光管２２は樽状に膨らんだ形状を有している。発光管２２の両端部にシール材６によって電流貫通導体５が封止されている。また電流貫通導体５はセラミック（アルミナ）と熱膨張差の小さいニオブの採用が好ましいが、発光物質による腐食が生じ易いという問題を有する。このため、電流貫通導体及び電極を、ニオブ−モリブデン−タングステンまたはニオブ−サーメット（モリブデンとアルミナ複合焼結材）−タングステンの、３種類の材料からなる構造とし、電極シールは主にニオブ材部分で行い、更にニオブ部分を保護するためにフリット材がモリブデンまたはサーメットの精密に制御された一部までを取り込むようにシールすることにより、熱応力の緩和とニオブの腐食の防止が両方可能となる。
このように３種類の材料から構成される電極棒はコスト的にも高く、フリット材のシール部位を厳密に制御することが要求されるため、高度の製造技術が必要である。
【００８３】
図１７に示す発光容器２１Ａにおいては、発光管２２の端部２２ａにおいて、脆性材料からなる円筒形状の発光管２２が外側支持体として機能し、脆性材料からなる内側支持体１９はこれと相似形状の円筒形状をなしている。そして、発光管２２と内側支持体１９との間に、板状金属片８の把持部８ｂが把持され、固定されている。板状金属片８は電流貫通導体５および電極５ａの保持部材として機能する。非把持部８ａ、８ｃは脆性材料から突出しており、把持部８ｂは脆性材料内に埋設されている。把持部８ｂの両面は押圧されており、これによって把持部８ｂが変形し、脆性材料と金属との物性の相違に起因する応力を吸収し、緩和している。また、発光管２２と内側支持体１９とは、把持部８ｂの直下において互いに直接接触している。
【００８４】
８ａは円板形状をなしており、蓋ないしキャップとして機能している。この蓋８ａと把持部８ｂとの間には湾曲部８ｃが設けられている。蓋８ａには、電極５ａ、電流貫通導体５を通すための穴８ｄが形成されており、この穴を利用して発光物質や封入ガスを発光容器に入れた後、電極及び電流貫通導体を挿入し、キャップ状金属片と溶接、ロウ付け等の手法により発光管として組み立てが可能となる。
【００８５】
キャップ状金属片と電流貫通導体に耐食性に優れるモリブデン材を用いれば、電流貫通導体と電極はモリブデンとタングステンの２種類の材料から構成することが可能となり、従来技術で必要であったニオブ−モリブデン−タングステンまたはニオブ−サーメット（モリブデンとアルミナの複合焼結材）−タングステンの、３種類の材料からなる電流貫通導体及び電極は不要となる。またフリット材のシール部位の厳密な制御も不要となる。
【００８６】
図１８の発光管２１Ｂにおいては、発光管２２の端部２２ａの内側面２２ｂと、内側支持体２７の円筒部２７ａとの間に、前述のように電極保持部材8の把持部８ｂが把持されている。ここで、本例においては、内側支持体２７に、内側空間７の中心へと向かって突出する突出部２７ｂが設けられており、突出部２7ｂが電流貫通導体５の保護用ガイドとして機能している。
【００８７】
図１９に示す発光容器２１Ｃの端部においては、脆性材料からなる発光管２２が内側支持体として機能し、脆性材料からなる外側支持体１３はこれと相似形状の円筒形状をなしている。そして、発光管２２と外側支持体１３との間に、発光管２２及び外側支持体１３と相似形状の把持部８ｂが把持され、固定されている。非把持部８ａ、８ｃは脆性材料から突出しており、把持部８ｂは脆性材料内に埋設されている。把持部８ｂは脆性材料によって発光管２２の半径方向へと押圧されており、これによって把持部８ｂが変形し、脆性材料と金属との物性の相違に起因する応力を吸収し緩和している。また、発光管２２と外側支持体１３とは、把持部８ｂの直下において互いに直接接触している。
【００８８】
図２０に示す発光容器２１Ｄの端部においては、脆性材料からなる円筒形の外側支持体２９の内側に、脆性材料からなる相似形状の外形形状を有する円筒形の内側支持体３０がある。そして、外側支持体２９と内側支持体３０との間に円筒状の把持部８ｂが把持され、固定されている。外側支持体２９は、更に脆性材料からなる円筒形状の発光管２２の端部２２ａの外側面２２ｃを外側から把持することにより、発光容器２１Ｄが形成されている。外側支持体２９の外側端部には電極保持部材８の蓋８aを外側から支えるための押さえ部２９aを備え、発光管の内圧による８aの変形を防止することができる。
【００８９】
図２１の発光容器２１Ｅは、図２０の発光容器２１Ｄとほぼ同様のものである。ただし、図２１においては、内側支持体３０Ａに、内側空間７の中心へと向かって突出する円筒形状の突出部３０ａが形成されており、突出部３０ａが、電流貫通導体５および電極５ａを保護するガイドとして機能している。
【００９０】
図２２〜図２９は、それぞれ、いわゆるエリプティカル型の発光管３２（ワンボティー型）を用いた発光容器を示すものである。
図２２は従来の発光容器を示すものである。
直管形状の発光管３２は樽状に膨らんだ形状を有している。発光管３２の両端部にシール材６によって電流貫通導体５が封止されている。また電流貫通導体５はセラミック（アルミナ）と熱膨張差の小さいニオブの採用が好ましいが、発光物質による腐食が生じ易いという問題を有する。このため、電流貫通導体及び電極を、ニオブ−モリブデン−タングステンまたはニオブ−サーメット（モリブデンとアルミナ複合焼結材）−タングステンの、３種類の材料からなる構造とし、電極シールは主にニオブ材部分で行い、更にニオブ部分を保護するためにフリット材がモリブデンまたはサーメットの精密に制御された一部までを取り込むようにシールすることにより、熱応力の緩和とニオブの腐食の防止が両方可能となる。
このように３種類の材料から構成される電極棒はコスト的にも高く、フリット材のシール部位を厳密に制御することが要求されるため、高度の製造技術が必要である。
【００９１】
図２３に示す発光容器３１Ａにおいては、発光管３２の端部３２ａにおいて、脆性材料からなる円筒形状の発光管３２が外側支持体として機能し、脆性材料からなる内側支持体１９はこれと相似形状の円筒形状をなしている。そして、発光管３２と内側支持体１９との間に、板状金属片８の把持部８ｂが把持され、固定されている。板状金属片８は電流貫通導体５および電極５ａの保持部材として機能する。非把持部８ａ、８ｃは脆性材料から突出しており、把持部８ｂは脆性材料内に埋設されている。把持部８ｂの両面は押圧されており、これによって把持部８ｂが変形し、脆性材料と金属との物性の相違に起因する応力を吸収し、緩和している。
【００９２】
本例では、電極先端部のタングステン等のコイル巻き部５ａの直径が、内側支持体１９に設けられた穴径より大きいため、電極および電流貫通導体をあらかじめ内側支持体１９の穴に挿入した状態で、発光管に対して一体化を行う。電極保持部材と電流貫通導体は、気密封止されていない状態のため、電極保持部材と電流貫通導体との隙間を利用して、発光物質を発光容器内に入れた後、両者を気密封止する。これによって発光容器を完成させることができる。
【００９３】
図２４の発光管３１Ｂにおいては、発光管３２の端部３２ａの内側面３２ｂと、内側支持体３０Ａとの間に、前述のように電極保持部材８の把持部８ｂが把持されている。ここで、本例においては、内側支持体３０Ａに、内側空間７の中心へと向かって突出する突出部３０ａが設けられており、突出部３０ａが電流貫通導体５および電極５ａの保護用ガイドとして機能している。
【００９４】
図２５に示す発光容器３１Ｃの端部においては、脆性材料からなる発光管３２が内側支持体として機能し、脆性材料からなる外側支持体１３はこれと相似形状の円筒形状をなしている。そして、発光管３２と外側支持体１３との間に把持部８ｂが把持され、固定されている。非把持部８ａ、８ｃは脆性材料から突出しており、把持部８ｂは脆性材料内に埋設されている。把持部８ｂは脆性材料によって発光管３２の半径方向へと押圧されており、これによって把持部８ｂが変形し、脆性材料と金属との物性の相違に起因する応力を吸収し緩和している。
【００９５】
図２６に示す発光容器３１Ｄの端部においては、脆性材料からなる円筒形の外側支持体２９の内側に、脆性材料からなる相似形状の外径形状を有する円筒形の内側支持体３０がある。そして、外側支持体２９と内側支持体３０との間に、外側支持体２９及び内側支持体３０と相似形状の円筒状の把持部８ｂが把持され、固定されている。外側支持体２９は、更に脆性材料からなる円筒形状の発光管３２の端部３２ａの外側面３２ｃを外側から把持することにより、発光容器３１Ｄが形成されている。
【００９６】
図２７の発光容器３１Ｅは、図２６の発光容器３１Ｄとほぼ同様のものである。ただし、図２７においては、内側支持体３０Ａに、内側空間７の中心へと向かって突出する円筒形状の突出部３０ａが形成されており、突出部３０ａが、電流貫通導体５および電極５ａを保護するガイドとして機能している。
【００９７】
図２８の発光容器３１Ｆは、図２４の発光容器３１Ｂとほぼ同様のものである。ただし、図２８においては、電極間の距離が更に短く、内側支持体３０Ａに、内側空間７の中心へと向かって一層長く突出する円筒形状の突出部３０ａが形成されており、突出部３０ａが、電流貫通導体５および電極５ａを保護するガイドとして機能している。
【００９８】
図２９の発光容器３１Ｇは、図２７の発光容器３１Ｅとほぼ同様のものである。ただし、図２８においては、内側支持体３０Ａに、内側空間７の中心へと向かって一層長く突出する円筒形状の突出部３０ａが形成されており、突出部３０ａが、電流貫通導体５および電極５ａを保護するガイドとして機能している。外側支持体２９の外側端部には電極保持部材８の蓋８aを外側から支えるための押さえ部２９aを備え、発光管の内圧による８aの変形を防止することができる。
【００９９】
図３０〜図３４は、それぞれ、いわゆるＨＰＳ型の高圧放電灯用発光容器である。
図３０は従来の発光容器を示すものである。
直管形状の発光管４２の両端部４２ａの内側面４２ｂにアルミナからなる閉塞材４０を介して電流貫通導体５を保持する。導体５と閉塞材４０との間をシール材６によって封止している。
【０１００】
図３１に示す発光容器４１Ａにおいては、発光管４２の端部４２ａにおいて、脆性材料からなる円筒形状の発光管３２が外側支持体として機能し、脆性材料からなる内側支持体１９はこれと相似形状の円筒形状をなしている。そして、発光管４２と内側支持体１９との間に、板状金属片８の把持部８ｂが把持され、固定されている。板状金属片８は電流貫通導体５および電極５ａの保持部材として機能する。非把持部８ａ、８ｃは脆性材料から突出しており、把持部８ｂは脆性材料内に埋設されている。把持部８ｂの両面は押圧されており、これによって把持部８ｂが変形し、脆性材料と金属との物性の相違に起因する応力を吸収し、緩和している。また、発光管４２と内側支持体１９とは、把持部８ｂの直下において互いに直接接触している。
【０１０１】
図３２に示す発光容器４１Ｂの端部においては、脆性材料からなる円筒形の発光管４２の端部４２ａの内側面４２ｂ側に、同一材質の脆性材料からなる円筒形の外側支持体９を設けた。そして、外側支持体９の内側に円筒状の内側支持体１０を設けた。そして、外側支持体９と内側支持体１０との間に、キャップ状板状金属片８Ａの把持部８ｂが把持され、固定されている。
【０１０２】
板状金属片からなる電極保持部材８Ａの非把持部８ａ、８ｃは脆性材料から突出しており、把持部８ｂは脆性材料内に埋設されている。把持部８ｂの両面は脆性材料によって半径方向へと押圧されており、これによって把持部８ｂが変形し、脆性材料と金属との物性の相違に起因する応力を吸収し、緩和している。また、外側支持体９と内側支持体１０とは、把持部の直下において互いに直接接触している。
【０１０３】
図３３の発光容器４１Ｃにおいては、脆性材料からなる円筒形状の発光管４２が外側支持体として機能し、発光管４２の内側面４２ｂと脆性材料からなる内側支持体１０との間に、電極保持部材８の把持部８ｂが把持されている。
本例では、内側支持体１０には、内側空間７内の中心へと向かって突出部１０ｃが形成されている。突出部１０ｃの内側面１０ｂはほぼ同一半径であり、電流貫通導体５および電極５ａを保護するガイドとして機能する。突出部１０の外側面１０ａには、発光部からの光の放射を妨げないように、光の放射角度なりに湾曲傾斜面が形成されている。このような突出部１０ｃを設けることにより、発光時における電極導通部５の変形や発光物質による腐食を防止することができる。また発光部以外の発光管内容積を低減できるため、発光管内に封入する発光物質を削減することが可能となる。
【０１０４】
本例では、電極先端部のタングステン等のコイル巻き部５ａの直径が、内側支持体１０に設けられた穴径より大きいため、電極および電流貫通導体をあらかじめ内側支持体１０の穴に挿入した状態で、発光管に対して一体化を行う。電極保持部材と電流貫通導体は、気密封止されていない状態のため、電極保持部材と電流貫通導体との隙間を利用して、発光物質を発光容器内に入れた後、両者を気密封止する。これによって発光容器を完成させることができる。
【０１０５】
図３４に示す発光容器４１Ｄの端部においては、脆性材料からなる円筒形の外側支持体４３の内側に、同一材質の脆性材料からなる相似形状の外径形状を有する円筒形の内側支持体４４がある。そして、外側支持体４３と内側支持体４４の円筒部４４ａとの間に、板状金属片からなる電極保持部材８Ａの把持部８ａが把持され、固定されている。外側支持体４３の外側には更に、脆性材料からなる円筒形状の発光容器４２の端部があり、発光容器４１Ｄが形成されている。４２ｃは外側支持体である。
【０１０６】
本例では、支持体４４には、内側空間７内の中心へと向かって突出部４４ｂが形成されている。突出部４４ｂの内側面はほぼ同一半径であり、電流貫通導体５および電極５ａを保護するガイドとして機能する。
【０１０７】
本発明においては、板状金属片からなる電極保持部材の外側には、補助的に接合材を使用することができる。この接合材の種類は特に限定されないが、いわゆるフリットガラスが好ましく、Al2O3-Ｄｙ２Ｏ３-ＳｉＯ２系の組成系のガラスやこれに窒素を含有させたものが特に好ましい。
【０１０８】
発光管がサファイア（単結晶アルミナ）またはサファイヤを主成分とする透明アルミナ材料からなる場合には、発光管は管の長手方向がサファイアのｃ軸方向となっており、発光管の管軸とのなす角を１０°以下とすることが好ましい。これによって、発光管と、発光管端部に固定される内側支持体や外側支持体との界面付近において、熱応力が軸対称の分布となりサファイアのクラック発生率を著しく低減できる。この観点からは、発光管を構成するサファイアのｃ軸と、発光管の管軸とのなす角を５°以下とすることが好ましい。
【０１０９】
板状金属片からなる電極保持部材は、上述のように、略キャップ形状でも良い。キャップ製法は絞り加工等が挙げられるが、製法には特に限定は無い。但し、絞り加工の場合、加工前が例えば圧延体であれば、圧延方向と垂直な方向では加熱時脆化が進行しやすい場合があるので、絞り加工はこの点に充分注意する必要がある。この金属部材のバリエーションは、適宜接合体設計に合わせて調整できる。
【０１１０】
例えば、高圧ナトリウムランプの端部気密部分では、Ｎｂ等の使用が可能である。仮にＮｂ等の柔らかい金属を用いた場合、高圧時の変形を避けるため、金属厚みはやや厚めとなる。また高温および高圧による金属過変形防止用のおさえ(脆性部分による)等考慮できる。但し、Ｎｂ脆化抑制のため、焼成は不活性雰囲気下(真空含む)で行う必要がある。
【０１１１】
Ｎｂ薄板とNb電流導体を用いる場合は、封止法は、圧着・嵌合等の機械的封着でも良い(通称ギロチン法)。接合体金属部が発光管外表面の補助電極(巻きつけ、メタライズ印刷等)と接近する場合は、接合体金属部近傍にショート防止のため絶縁手段を設けることが必要となる。もしくは、これとは逆に金属部分と補助電極部分に適当な電気回路を設定してもよい。
【０１１２】
発光管が石英からなる場合は、焼結石英を外側支持体として使用できる。焼成後気泡削減策等(雰囲気は真空が最も好ましく、後は還元雰囲気となる)の技術が必要となる場合がある。また、高温に加熱して軟化した石英ガラスを外側支持体として用いて外側から圧着することにより封止してもよい。
【０１１３】
セラミックメタルハライドランプ一般の場合は、発光管形状は発光管電極挿入部セラミック細管と太径発光胴部に分かれており、本接合部は細管終端部に用いると好ましいが、従来品に比較しフリット封止構造を用いないため耐熱性が高く、接合部（封着部）をより高温側に設定できる。その結果、従来設計では熱流束を絞って温度を低下させるために細長い細管部を必要としていたが、本発明ではキャピラリーを省略したり短尺化することが可能となり、よりコンパクトな発光管となる。従って外球デザイン等もバリエーションに富んだものとなり、機能性、審美性においても優れたものとなる。発光物質の使用量も少なくなり、より経済的に発光管を製造することができる。
【０１１４】
更に従来品では点灯時に電極に大電流を流した場合、フリットで封止された電流貫通導体部での発熱が大きくなるため、電流貫通導体の温度が上昇し、フリットやアルミナとの熱膨張差から熱応力が発生しフリット封止部での割れ等が生じやすい。
【０１１５】
これに対して本発明においては、電流貫通導体は熱膨張の異なるセラミックスと直接接触しないため、電極に大電流が投入されて発熱しても、電流貫通導体とセラミックスとの間で熱応力は発生しない。大電流の投入により電流貫通導体で発生した熱は、薄肉の電極保持部材に伝熱し脆性材料に埋め込まれた把持部で拡散して、脆性材料に吸収される。その際に発生する熱応力は、従来のフリット封止部で発生する応力に比較すれば小さく、万が一大きな応力が発生しても、脆性材料に埋め込まれた把持部の僅かな変形により吸収可能となるため、点灯時に大電流を流したり、電流貫通導体の線径を自由に選定することが可能となる。
【０１１６】
自動車用セラミックメタルハライドランプの場合は発光に寄与しない端部は小さくすることが必要である。また全体の熱容量削減のため、発光管サイズも小さくすることが好ましい。電力を供給する回路側では、発光管のサイズを小さくすることで、管発光(温度)が入力に対し応答性よく短時間に立ち上がることが可能となり、余分な立上げ電力も必要でなくなる。これは同時に発光管内での温度分布が小さくなることと同義であり耐熱衝撃性に必ずしも優位ではないセラミック材料に不必要な熱ストレスを与えないことと等しく、発光管信頼性向上にもつながる。発光管サイズ低減のためには例えば高強度ＰＣＡ発光管材料の採用も効果がある。焼成後も非常に微細な平均粒径(例１０μｍ以下)を持つＰＣＡなら、通常より倍以上の強度が達成できて好ましい。
【０１１７】
これらの管製法には特に制限は無いが、ゲルキャストをはじめとする中子を用いる製法であれば、発光管内形状を自由に設定でき、好ましい。また低温で焼成できるセラミック材料を発光管や外側リングに用いても、金属部分の脆化を抑制でき、結果的に高度な発光管の信頼性が実現できる。発光物質もセラミック管腐食状態に応じ、従来のＳｃ−Ｎａ系以外に別の希土類元素を用いることも可能である。
【０１１８】
また発光管全般的にはMo、Ｎｂ等を電流貫通導体や電極保持部に使うと、外球無しでの点灯は難しい。外球無しの場合、金属薄板表面上の金属コーティング等が対策になる。またガラス等で被覆しても良い。金属コーティングの場合は、金属相互拡散によりMoが大気曝露することを、抑制する必要がある。水銀フリー発光管になれば、Ｐｔ系金属部分を用いることも可能である。純Ｐｔであれば、大気中点灯＝外球無し点灯も可能である。また電極アセンブリのがたつきを抑制するため、電極挿入部近傍に位置する（内側）セラミック管の内径は挿入電極に対して小さ目のクリアランスを設けると、電極位置精度を向上させ易い。
【０１１９】
また、溶接についても、圧接接合部から溶接部が離れている場合は、レーザー溶接等の微細溶接でなくともよいので溶接手段選択も広くて好ましい。また、金属部分がキャップ状でない場合、金属部材のパイプ状部分と底板状部分を溶接しても良い。さらには底板状部分と電極が予め溶接されているものを用いて前記金属パイプ状部分とを溶接しても良い。
【０１２０】
また外部リードと導通を得る場合、前記金属部材は電極のみならず、導電体なので、軸方向ではなくそれ以外の部分（横から）導通を確保してもよい。また導通は溶接やロウ付け、機械的嵌合以外に、板状金属片の一部を外に延伸させそのままリードの一部として用いる。さらに、板状金属片の一部をＵ字等に屈曲させ、使用時外部衝撃および熱膨張吸収部分として作用させても良い。このように導通部分にも自由な設計が可能となり、やはり機能性、審美性においても優れたものとなる。
【０１２１】
発光管の製法は特に限定されず、これら発光管の胴部については（１）押出し成形、泥漿鋳込み成形、インジェクション成形により、発光管を２部品に分けて成形し、脱脂前に成形体を接合〜本焼成することで一体化させる方法がある。また、（２）ゲルキャストを代表とするロストワックス法にて成形してもよく、胴部発光管デザインを選ばない端部封止構造が実現できる。
またメタルハライドランプでは耐食性を重んじ、Mo、W、Re等が主に用いられるが、高圧ナトリウムランプでは更にNbを前記金属部品として採用できる。また同様のことは超高圧水銀ランプでもNb採用の可能性がある。
【０１２２】
これらの発光管を以下の様に封止することで放電灯となる。
（１）メタルハライドランプ(一般照明)
５０〜２００ｍｂａｒのＡｒ雰囲気下でMo製の金属キャップ(キャップ自体にガイド部分があってもよい)の孔からHg（必須ではない。）、金属(Na、希土類元素等)沃化物を投入してMoもしくはW電極を挿入し、TIG溶接もしくはレーザー溶接により溶接封着する。
（２）  メタルハライドランプ(自動車用途・点光源用)
金属沃化物とHg(必須でない。)を（１）と同様に封止する。場合に応じ７〜２０barのXeを始動ガスとして用いる。特に本発明のような場合はごく短時間＆低温で封止が終了するため始動ガスをはじめとする発光物質の蒸発をほぼ完全に抑制できる。胴部材料は通常の透光性アルミナでもよいが、直線透過率の高いYAG、サファイア、粒径が１０μm以下の多結晶アルミナ等を選ぶとなお良い。
（３）  高圧Naランプ
金属キャップはNbを用いる。電極はMo、W、Nbを用いこれらを溶接する。発光物質はNa-HgアマルガムとAr等の始動ガスか、Hｇを用いない場合はXeを封入する。特にチューブ表面に補助電極を用いる場合(コイル巻き、メタライズ印刷等種類は不問)は、電極保持部材近傍と補助電極の短絡を防止するため場合に応じて絶縁手段を補助電極上などに設けてもよい。
（４）超高圧水銀ランプ
胴部材料は、直線透過率の高いYAG、サファイア、粒径が１０μm以下の多結晶アルミナ等が好適である。発光物質はHgとBrである。金属キャップはMo、WのほかにNbが使用可能であり、溶接法は上記と同様である。
以上のようにして得られた放電灯は、適当なイグナイタ、バラストを用いて点灯することができる。
【０１２３】
第一、第二の各態様の発明において、発光管の外表面に、金属または金属とセラミックの混合物からなる被膜を光学的マスキング手段として設けることができる。マスキングとは、遮光膜を意味している。例えば自動車用ヘッドランプの場合に、対向車から見てランプが眩しくなりすぎないようにするために（例えばＵＰＰＥＲ方向に光が向かわないようにするために）発光管外表面に遮光膜を設けて光の方向を制御する。このような遮光膜は、例えば特開２００４−１４９６４０号公報、特開２００４−１６３９１１号公報、特開２００４−１３４２１９号公報に開示されている。
【０１２４】
遮光膜を構成する金属は特に限定されないが、タングステン、モリブデンおよびレニウムからなる群より選ばれた金属またはこれらの合金が特に好ましい。また、金属とセラミックスの混合物を使用する場合には、セラミックが発光管の構成材料を含むことが好ましい。このようなセラミックスは発光管材料として前述したものである。また遮光膜はペースト塗布法によって形成できる。
【実施例】
【０１２５】
（実施例１）
図２に示すような発光容器１Ａを製造した。
具体的には、モリブデン板を深絞り成形して作製したキャップ状の電極保持部材８を準備した。蓋部８ａは、直径２ｍｍであり、厚さ２００ｍｍである。また電極保持部材の円筒部長さは３ｍｍであり、把持部8ｂの厚さが１００μｍである。湾曲部８ｃにおいては、把持部の方へと向かって徐々に厚さが小さくなる。把持部８ｂの先端は楔形形状を呈している。蓋部８ａには直径５００μｍの穴８ｄが空けてある。
【０１２６】
この電極保持部材８の内側に入る外径２mm、内径０.６mm、長さ５mmの高純度アルミナ焼結体からなるチューブ３を準備し、これを内側支持体とし、この内側支持体3上に電極保持部材８を被せる。
ドライバッグ成形機で成形した、内径が２.１mm、外径が４mm、長さが２０mmの高純度アルミナからなるチューブ状の発光管用成形体２（成形圧力1,500kg/cm2）を準備し、この成形体２を外側支持体とする。図３（ａ）に示すように、発光管用成形体の両端に、電極保持部材８を被せた内側支持体３を挿入して組み立て体とし、水素雰囲気中1,800℃で焼成し、発光容器（図３（ｂ））を作製した。
【０１２７】
（実施例２）
図４に示す構造体を製造した。
具体的には、モリブデン板を深絞り成形して作製したキャップ状の電極保持部材８Ａを準備した。蓋部８ａは、直径２ｍｍであり、厚さ２００ｍｍである。また電極保持部材の円筒部長さは３ｍｍであり、把持部８ｂの厚さが１００μｍである。湾曲部８ｃにおいては、把持部の方へと向かって徐々に厚さが小さくなる。把持部８ｂの先端は楔形形状を呈している。蓋部８ａには直径５００μｍの穴８ｄが空けてある。
【０１２８】
この電極保持部材８Ａの内側に入る、外径２mm、内径０.６mm、長さ５mmの高純度アルミナ焼結体からなるチューブ状成形体を準備し、これを内側支持体１０とした。この内側支持体用成形体１０に電極保持部材８Ａを被せた。更に、内側支持体１０の穴径が、電極先端部のタングステンコイル巻き部分５ａの直径より小さくなり、発光容器外側から電流貫通導体５および電極５ａを挿入できない。このため、あらかじめ電流貫通導体５（直径０．５ｍｍ、先端部の直径０．８ｍｍ）を電極保持部材に挿入しておいた。
【０１２９】
プレス成形機で成形した内径が２.１mm、外径が１５mm、長さが６.５mmの高純度アルミナからなるチューブ状成形体（成形圧力1,000kg/cm2）を準備し、この成形体を外側支持体９とした。この中に、金属キャップと電流貫通導体および電極とが組み立てられた内側支持体１０を挿入して組み立て体とし、水素雰囲気中1,750℃で焼成し、電流貫通導体および電極が予め挿入された発光容器の電極固定用の部品を作製した。出来上がりの寸法は、外径１２mm、長さ５mmである。電極保持部材８Ａの円筒状把持部８ｂがアルミナの外側支持体９および内側支持体１０に押圧されて固定され、電極保持部材８Ａの蓋部８ａが非把持部として支持体の端部に露出していた。このようにして端部部品を得た。
更にドライバッグ成形機で成形した内径が１２.５mm、外径が１５.５mm、長さが５０mmの高純度アルミナからなるチューブ状成形体２（成形圧力1,500kg/cm2）を準備し、この成形体の両端に前記の端部部品を挿入して組み立て体とし、水素雰囲気中1,800℃で焼成し、発光容器を作製した。図４では電極および電流貫通導体が挿入された発光容器用組み立て体を示している。
【０１３０】
（実施例３）
図５に示すような発光容器１Ｃを製造した。
具体的には、実施例１と同様にして電極保持部材８を準備した。ただし、電極保持部材8の直径を４ｍｍとし、円筒部長さを４ｍｍとし、蓋部８ａの厚さを２００μｍとし、把持部８ｂの厚さを１００μｍとした。蓋部８ａには直径５００μｍの穴８ｄが空けてある。
【０１３１】
外径４mm、内径０.６mm、外径が４ｍｍの円筒状基部の長さが５mmで更に長さ方向に向かって徐々に外径が細くなるような形状の突出部１０ａを有する、全長が１０mmの高純度アルミナ焼結体からなるチューブを準備し、これを内側支持体１０とした。この内側支持体１０に電極保持部材８を被せた。
ドライバッグ成形機で成形した内径が４.２mm、外径が７mm、長さが４５mmの高純度アルミナからなるチューブ状成形体（成形圧力1,500kg/cm2）を準備し、この成形体を外側支持体２として、その両端に金属キャップ８を被せた内側支持体１０を挿入して組み立て体とし、水素雰囲気中1,800℃で焼成し、発光容器を作製した。
【０１３２】
図５では更に発光容器に電流貫通導体５および電極５aが挿入された状態を示している。
この形状の内側支持体１０の突出部１０ｃは電流貫通導体５の大部分の側面を保護するように保持するため、電極軸のずれが少なく電極間距離の寸法精度に優れ、電流貫通導体および電極に対して腐食性の高い発光物質による腐食も低減することができる。また発光管の内容積を低減し、発光管内に封入される発光物質量を低減する効果が期待できる。
【０１３３】
（実施例４）
図６に示す発光容器1Ｄを製造した。
具体的には、実施例１と同じ寸法および形状の電極保持部材８Ａを準備した。
外径２mm、内径０.６mm、長さ１０mmの高純度アルミナ焼結体からなるチューブを準備し、これを内側支持体１５とし、この内側支持体１５に電極保持部材８Ａを被せたものを準備する。
【０１３４】
プレス成形機で成形した内径が２.１mm、外径が１５mmの部分の長さが６.５mmで徐々に外径がテーパー状に細く絞られた形状になった全長１２.５mmの高純度アルミナからなる成形体を準備し、この成形体を外側支持体１４とした。金属キャップを被せた内側支持体１５を挿入して組み立て体とし、水素雰囲気中1,750℃で焼成し、発光容器の電極及び電流貫通導体固定用の部品を作製した。出来上がりの寸法は外径が１２mmの部分の長さが５mmで更に外径がテーパー状に絞られた突出部として全長が１０mmとなっており、電極保持部材８の円筒部が把持部８ｂとして、アルミナの外側及び内側支持体に押圧されて固定され、電極保持部材８の蓋部８ａが非把持部として支持体の端部に露出した端部部品が得られた。
【０１３５】
更にドライバッグ成形機で成形した内径が１２.５mm、外径が１５.５mm、長さが５０mmの高純度アルミナからなるチューブ状成形体（成形圧力1,500kg/cm2）を準備し、この成形体２の両端に上述の端部部品を挿入して組み立て体とし、水素雰囲気中1,800℃で焼成し、発光容器１Ｄを作製した。図６では更に発光容器に電流貫通導体５および電極５aが挿入された状態を示している。
【０１３６】
この形状の内側及び外側支持体からなる突出部１４ａ、１５ａは、電流貫通導体５の大部分の側面を保護するように保持し、電極軸のずれが少なく電極間距離の寸法精度に優れ、電流貫通導体に対する腐食性の高い発光物質による腐食も低減することができる。また発光管の内容積を低減し、発光管内に封入される発光物質量を低減する効果が期待できる。
【０１３７】
図６に示すような構造にすることにより、外側支持体１４の厚さの分だけ、発光容器２の内径に比較して直径の小さいキャップ状電極保持部材８Ａを使うことができる。発光管２の内部の圧力は大気圧に比較して高圧になるため、電極保持部材８Ａの直径を小さくした方が、電極保持部材８Ａに発生する応力を低減できるので有利である。また、電極保持部材８Ａと、内側空間７内の腐食性発光物質との接触面積も著しく低減できるので、電極保持部材８Ａの腐食を一層効果的に抑制できる。
【０１３８】
（実施例５）
図７に示すような発光容器１Ｅを製造した。具体的には、実施例１と同じ寸法および形状の電極保持部材８を準備した。
この電極保持部材８の内側に入る外径２mm、内径０.６mm、長さ２０mmの透明アルミナ発光管（サファイヤ等のアルミナ単結晶からなる）を準備し、これを内側支持体とし、この発光管２に電極保持部材８を被せたものを準備する。
【０１３９】
プレス成形機で成形した内径が２.１mm、外径が６mm、長さが６.５mmの高純度アルミナからなるリング状成形体（成形圧力1,000kg/cm2）を準備し、この成形体を外側支持体１３とした。外側支持体１３を、電極保持部材を被せた発光管２の各端部の外側に挿入して組み立て体とし、水素雰囲気中1,800℃で焼成し、発光容器を作製した。図７では更に発光容器に電流貫通導体５および電極５aが挿入された状態を示している。
【０１４０】
（実施例６）
図８に示す発光容器１Ｆを製造した。具体的には、実施例１と同じ寸法および形状の電極保持部材８Ａを準備した。
外径２mm、内径０.６mm、長さ５mmの高純度アルミナ焼結体からなるチューブを準備し、これを内側支持体１７とし、この内側支持体１７に電極保持部材８Ａを被せたものを準備する。
【０１４１】
プレス成形機で成形した外側支持体１６を準備した。この成形体の基部１６ａは，内径２．１ｍｍであり、長さが６．５ｍｍである。突出部１６ｂは、内径が２.１ｍｍであり、長さが６.５ｍｍである。高純度アルミナからなる成形体１６（成形圧力1,000kg/cm2）を準備し、この成形体１６を外側支持体として、基部１６ａ上に電極保持部材８Ａを被せた内側支持体１７を挿入し、突出部１６ｂ内に外径４mm、肉厚１mm、長さ２０mmの透明アルミナ管２（主としてサファイヤ等のアルミナ単結晶からなる）を挿入して組み立て体とし、水素雰囲気中1,８00℃で焼成し、発光容器を作製した。図８では更に発光容器に電流貫通導体５および電極５ａが挿入された状態を示している。
【０１４２】
（実施例７）
図９に示す発光容器1Ｇを製造した。
具体的には、実施例１と同じ寸法および形状を有する電極保持部材８Ａを、実施例１と同様にして製造した。
この電極保持部材８Ａの内側に入る高純度アルミナ製の内側支持体１７Ａを準備した。内側支持体１７Ａは高純度アルミナ焼結体（純度99.9％）で、外径2mm、内径０.６mm長さ５ｍｍの基部１７ｄと、外径が２ｍｍから徐々に先端へと向かって細くなる長さ５ｍｍの突出部１７ａとからなる。内側支持体１７Ａに金属キャップ８Ａを被せたものを準備する。
【０１４３】
プレス成形機で外側支持体１６を成形した。外側支持体１６は、内径が２.１mm、長さ６．５ｍｍの基部１６ａと、内径４.１ｍｍ、長さ６.５ｍｍの突出部１６ｂとからなる。この高純度アルミナからなる成形体１６（成形圧力1,000kg/cm2）を準備し、この成形体１６を外側支持体として、電極保持部材８Ａを被せた内側支持体１７Ａを挿入し、また突出部１6ｂ内に外径４mm、肉厚１mm、長さ２０mmの透明アルミナ発光管２（主としてサファイヤ等のアルミナ単結晶からなる）を挿入して組み立て体とし、水素雰囲気中1,８00℃で焼成し、発光容器を作製した。図９では更に発光容器に電流貫通導体５および電極５ａが挿入された状態を示している。
【０１４４】
この形状の内側支持体の突出部１７ａは電流貫通導体の大部分の側面を保護するように保持するため、電極軸のずれが少なく電極間距離の寸法精度に優れ、電流貫通導体に対する腐食性の高い発光物質による腐食も低減することができる。また発光管の内容積を低減し、発光管内に封入される発光物質量を低減する効果が期待できる。図９に示すような構造にすることにより、外側支持体１６の厚さの分だけ、発光容器２の内径に比較して直径の小さいキャップ状電極保持部材８Ａを使うことができる。発光管２の内部の圧力は外圧に比較して高圧になるため、電極保持部材８Ａの直径を小さくした方が、電極保持部材８Ａに発生する応力を低減できるので有利である。また、電極保持部材８Ａと、発光管内側空間内の腐食性発光物質との接触面積も著しく低減できるので、電極保持部材８Ａの腐食を一層効果的に抑制できる。
【０１４５】
本封止構造を用いた場合の効果を以下に示す。
（１．封止品バラツキ低減改善例  (発光物質高圧封入の場合：自動車用途等)
３５Wの従来構造(フリットシール)セラミック発光容器と同ワット数の実施例１〜７の光容器に、１５ｂａｒ相当のXeを封入する試験を実施した。Xeは低温で凝結させた状態である。評価は、封止品各ｎ＝１００ずつを所定の体積の室温真空容器内で破壊し、容器内圧（Xe分圧）の測定により行った。
この結果、従来品はｎ＝１００の平均が８気圧相当であった。これに対して、実施例1〜７の各発光容器を使用した場合には、１４．５気圧相当であった。
【０１４６】
（２．気密封止性）
実施例１〜７の封止済発光容器をｎ＝３０ずつ、石英管に真空封入して９００℃×４８時間保持した。その後テスラコイルにて放電させ石英外球内に発光が認められた場合をNG、認められなかった場合をOKとした。従来品では、ｎ＝２５／３０が不合格であった。実施例１〜７の発光容器の場合には、いずれも、不合格品はなかった。
【０１４７】
（マスキング材を設ける例）
実施例１〜７の各発光容器について、発光管の外表面の所定箇所に、マスキング材として機能する遮光膜を形成した。具体的には、発光管を透光性アルミナによって形成した。ペースト組成はＷ／アルミナ＝６０／４０体積％とし、これにバインダーとしてエチルセルロースを２〜１０重量％、ブチルカルビトールアセテートを適宜加え、粘稠ペーストとした。このペーストを前述した各例において脱脂済の仮焼体に塗布し、その後は９０℃で２時間乾燥させ、発光管と同時に焼成した。このマスキング材により、任意の配光設計が可能となった。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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