(57)【要約】【課題】高圧放電ランプに用いる電極アセンブリの電極軸の後端側に超微細切削加工を施すなどの高度な技術を要しない簡便な手段により、電極軸の後端側に対してその軸線位置で金属箔を溶接することができるようにする。【解決手段】タングステン電極２の電極軸３と金属箔４とが、継手６を介して互いに連結されると共に、該継手６が、片端６ａを電極軸３の後端部に溶接して、他端６ｂに溶接した金属箔４の端部を電極軸３の軸線Ｙ位置に保持するクランク型の高融点金属片で形成されている。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
タングステン電極の電極軸の後端側に金属箔と給電用ワイヤとが直列的に連なるように溶接された高圧放電ランプ用の電極アセンブリにおいて、前記電極軸と前記金属箔とが、継手を介して互いに連結されると共に、該継手が、片端を電極軸の後端部に溶接して、他端に溶接した金属箔の端部を電極軸の軸線位置に保持するクランク型の高融点金属片で形成されていることを特徴とする電極アセンブリ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、液晶プロジェクタ等の光源として使用される高圧放電ランプに用いる電極アセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
データプロジェクタやホームシアター用プロジェクタ等の液晶プロジェクタに使用される高圧放電ランプは、例えば図２の如く、タングステン電極２１の電極軸２２の後端側にモリブデン箔で成る金属箔２３とモリブデンワイヤで成る給電用ワイヤ２４とが直列的に連なるように溶接された一対の電極アセンブリ２０、２０が、石英ガラス管で成る発光管２５の両端側に挿通されて該発光管の中間部に形成された発光部２６内で互いの電極２１、２１を対向させるように配置され、その電極軸２２の後端側と金属箔２３と給電用ワイヤ２４の一部とが、発光管２５の両端側を加熱収縮させるシュリンクシールによって気密に封止した封止部２７、２７内に埋設されている。
【０００３】
また、発光管２５の発光部２６内には、水銀と、臭素などのハロゲンと、アルゴンガスなどの始動用希ガスとが封入され、ランプの点灯中にタングステン電極２１から蒸発して発光部２６の内面に付着したタングステンを再蒸発させて電極２１に戻すタングステン−ハロゲンサイクル作用によって、ランプ寿命を損なう発光部２６の早期黒化を防止すると共に、発光部２６内で互いに対向する電極２１、２１間の距離を狭めてアーク長を２ｍｍ以下とし、発光部２６内の水銀の封入密度を１０ｍｇ／ｍｌ以上としてランプ点灯中における発光部２６内の水銀蒸気圧を高めることにより、小型で且つ点光源に近い高輝度発光が得られるようにしている。また、電極２１は、タングステン棒で成る電極軸２２の先端部と、その先端側に巻装された放熱用タングステンコイル２８の一部とを加熱溶融させて、半球状ないし球状に形成されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−５６６４６号公報
【０００４】
図３は、電極アセンブリ２０が挿通された発光管２５の管端側を加熱収縮させて封止部２７を形成する加工手順を示し、その手順は、まず、図３（ａ）の如く電極アセンブリ２０をその電極２１側から発光管２５の管内に挿通し、次いで、同図（ｂ）の如く発光管２５を電極アセンブリ２０の金属箔２３が挿通された部分から先に加熱収縮させ、その加熱収縮範囲を電極アセンブリ２０の電極軸２２側と給電用ワイヤ２４側の双方向へ漸次拡大させて、同図（ｃ）の如く発光管２５の管端側全体を封止するようにしている。
【０００５】
しかしながら、図３（ｂ）の如く発光管２５を電極アセンブリ２０の金属箔２３が挿通された部分から先に加熱収縮させると、その収縮に伴なって、金属箔２３が発光管２５の管軸Ｘの位置へ移動すると共に、その金属箔２３の動きに従動して、電極アセンブリ２０の電極軸２２が金属箔２３と溶接された接合部Ｐを支点として図３（ｃ）の如く傾動し、該電極軸２２が発光管２５の管軸Ｘに対して傾斜した状態となり、その傾斜角度θが大きい場合は、電極２１、２１間に生ずるアークが発光管２５の発光部２６の内壁に接触するなどして、発光部２６の失透や熱歪によるクラック等が発生し、ランプ寿命が損なわれるおそれがある。また、発光管２５の発光部２６内で対向する電極２１、２１の傾斜角度や傾斜方向が個々に異なるために、各ランプの光出力にバラツキが生ずるという問題もある。
【０００６】
上記のような電極軸２２の傾動は、金属箔２３を電極軸２２の後端部に対してその軸線Ｙ位置で溶接すれば抑止することができるので、例えば図４（ａ）に示す公知電極は、電極軸３２の後端部をＶ字状にカットして、その後端部に電極軸３２の軸線Ｙを挟んで対称形を成す一対の斜面３４、３４を形成し、その一方の斜面３４に金属箔３３の端部を密着させて溶接することにより、金属箔３３を電極軸３２の後端部に対してその軸線Ｙ位置で溶接させるようにしている（特許文献２参照）。
【特許文献２】実公昭６０−４３６１号公報
【０００７】
しかし、特許文献２中には、図４（ａ）の如く電極軸３２の後端部をＶ字状にカットして形成する各斜面３４、３４の角度θが１５度よりも小さくなると、その後端部の厚さが薄くなって機械的強度が低下し、そこから折れるおそれがあり、また、斜面３４の角度θが４５度よりも大きくなると、エッジ部が形成されて、電極軸３２の後端部を埋設した発光管の封止部にクラックを生じさせるおそれがあるという問題点が指摘されており、したがって、各斜面３４、３４の角度θを１５度〜４５度の範囲内とすることが好ましい旨が記載されているが、同文献における電極軸３２は、直径２ｍｍの細棒で成り、しかも、その細棒が放熱用のコイル３８を巻装する先端側から後端側にかけて一段と細くなっているので、その後端部を図４（ａ）の如くＶ字状にカットして一定角度の斜面３４、３４を成することは容易ではなく、高度な微細加工技術を必要とする。殊に、近時は、ランプの小型化に伴って、電極軸もより細くなり、本願出願人が製造する定格ランプ電力１５０Wのショートアーク型高圧水銀蒸気放電ランプに用いられている電極軸は、線径０．３ｍｍのタングステン線で形成された極細のものであるから、その後端部をＶ字状にカットして一定角度の斜面３４、３４を削成する超微細加工は、極めて困難であり、その加工不良率が高くなることは必至である。
【０００８】
また、図４（ｂ）の如く、電極軸４２の後端部を半割形状に削成し、その半割部４４に金属箔４３を溶接して該金属箔を電極軸４２の軸線Ｙ上に位置させる電極や、図４（ｃ）の如く、電極軸４２の後端部にその後端から軸線Ｙに沿って延びる摺り割溝４５を削成し、該摺り割溝４５に金属箔４３の端部を差し込んで該金属箔を電極軸４２の軸線Ｙ位置に溶接する電極も知られているが、細いタングステン棒で成る電極軸４２の後端部を半割形状に削成したり、摺り割溝４５を削成するなどの微細加工も、レーザ割断装置等を用いた高度な加工技術を必要とする（特許文献３参照）。まして、上記の如く線径０．３ｍｍのタングステン線で形成された電極軸の後端部に半割部４４や摺り割溝４５を削成する超微細加工は、極めて高度な精密加工技術を必要とする。
【特許文献３】特開２００１−１６０３７４号公報
【０００９】
このため、従来の高圧放電ランプは、電極軸の後端部に図４（ａ）〜（ｃ）の如き加工を施していないものが一般的であり、したがって、図３（ｃ）の如く、電極２１とその電極軸２２が発光管２５の管軸Ｘに対して傾いた状態となっているものが多い。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで本考案は、図４の如く電極軸の後端部をＶ字状にカットして斜面を削成したり、半割形状に削成したり、摺り割溝を削成するなどの高度な微細精密加工技術を必要としない簡便な手段によって、金属箔を電極軸の後端側に対してその軸線位置で溶接することができるようにすることを技術的課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本考案は、タングステン電極の電極軸の後端側に金属箔と給電用ワイヤとが直列的に連なるように溶接された高圧放電ランプ用の電極アセンブリにおいて、前記電極軸と前記金属箔とが、継手を介して互いに連結されると共に、該継手が、片端を電極軸の後端部に溶接して、他端に溶接した金属箔の端部を電極軸の軸線位置に保持するクランク型の高融点金属片で形成されていることを特徴とする。
【考案の効果】
【００１２】
本考案によれば、タングステン電極の電極軸に図４の如き高度な微細精密加工を施すことなく、その電極軸と金属箔とをクランク型の高融点金属片で形成された継手を介して溶接するだけの簡易な加工によって、金属箔を電極軸の後端側に対してその軸線位置で溶接することができるという大変優れた効果がある。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１３】
本考案に係る電極アセンブリの最良の実施形態は、タングステン電極の電極軸とモリブデン箔で成る金属箔とが、継手を介して互いに連結されると共に、該継手が、片端を電極軸の後端部に溶接して、他端に溶接した金属箔の端部を電極軸の軸線位置に保持するクランク型のモリブデン片又はタングステン片で形成されている。
【実施例】
【００１４】
図１は本考案に係る電極アセンブリの一例を示す図であり、例えば定格ランプ電力１５０Ｗのショートアーク型超高圧水銀蒸気放電ランプに用いられる電極アセンブリ１は、タングステン電極２の電極軸３が線径０．３ｍｍのタングステン線で形成され、該電極軸３の後端側に、左右側端がナイフエッジに形成された厚さ０．０１８ｍｍ、幅１．５ｍｍ、長さ１５ｍｍのモリブデン箔で成る金属箔４と、直径０．５ｍｍのモリブデンワイヤで成る給電用ワイヤ５とが直列的に連なるように溶接されている。なお、電極２は、電極軸３の先端部と、その先端部側に巻装された放熱用タングステンコイル７の一部とを加熱溶融して直径約１．０ｍｍの半球状ないし球状の電極に形成されている。
【００１５】
そして、電極軸３と金属箔４は、片端６ａを電極軸３の後端部に溶接し、他端６ｂを金属箔４の端部に溶接した継手６を介して互いに連結されると共に、該継手６が、その片端６ａを電極軸３の後端部に溶接して、他端６ｂに溶接した金属箔４の端部を電極軸３の軸線Ｙ位置に保持するクランク型の高融点金属片で形成されている。つまり、電極軸３と金属箔４を連結する継手６は、その片端６ａを電極軸３の後端部に溶接したときに、その他端６ｂに溶接した金属箔４の端部を電極軸３の軸線Ｙ位置に保持し得るようにクランク型に屈曲された高融点金属片で形成されている。また、継手６を形成するクランク型の高融点金属片は、その厚さが金属箔４の約２倍に相当する０．０３５ｍｍ、その幅が金属箔４の３分の１に相当する０．５ｍｍ、その長さが２．０ｍｍに選定されたモリブデン片もしくはタングステン片で形成されている。
【００１６】
これにより、電極アセンブリ１は、電極軸３と金属箔４とをクランク型の高融点金属片で形成された継手６を介して溶接するだけの簡易な加工によって、金属箔４を電極軸４の後端側に対してその軸線Ｙ位置で溶接することができる。
【００１７】
また、金属箔４を電極軸４の後端側に対してその軸線Ｙ位置で溶接した電極アセンブリ１は、これを発光管の封止部内に埋設する際に、電極軸３が金属箔４との接合部を支点として傾動することが抑止されるので、電極軸３が発光管の管軸に対して傾斜する角度が小さく抑えられる。したがって、電極アセンブリ１を用いたランプは、光出力のバラツキが少なく、電極２及び電極軸３の傾きに起因する発光部の失透やクラックを生ずるおそれも少ない。
【００１８】
なお、継手６を形成するクランク型の高融点金属片は、その定型性を保持し得る程度の剛性を付与するために、その厚さが金属箔４の約２倍に相当する０．０３５ｍｍに選定されている。また、発光管の封止部内であまり応力が掛からないようにするため、その幅が金属箔４の３分の１に相当する０．５ｍｍに選定されている。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本考案は、液晶プロジェクタ等の光源として使用される高圧放電ランプの品質性能の向上に資するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本考案に係る電極アセンブリの一例を示す図
【図２】従来の電極アセンブリと該アセンブリを用いた高圧放電ランプを示す図
【図３】従来の電極アセンブリを用いて高圧放電ランプを作製する手順とその問題点を示す図
【図４】従来の電極アセンブリを示す図
【符号の説明】
【００２１】
１…電極アセンブリ
２…タングステン電極
３…電極軸  
４…金属箔  
５…給電用ワイヤ  
６…継手
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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