JP2017103191A

JP2017103191A - Manufacturing method of ceramic discharge container

Info

Publication number: JP2017103191A
Application number: JP2015238110A
Authority: JP
Inventors: 将満村岡; Masamitsu Muraoka; 昇原口; Noboru Haraguchi
Original assignee: Iwasaki Electric Co Ltd
Current assignee: Iwasaki Electric Co Ltd
Priority date: 2015-12-05
Filing date: 2015-12-05
Publication date: 2017-06-08

Abstract

【課題】仮焼体の細管部の穴あけ加工において、細管部（キャピラリ）の加工孔の中心軸線を放電容器の中心軸線に整合させることできる放電容器の製造技術を提供する。【解決手段】セラミックス製の放電容器の製造方法において、アルミナ原料、助剤、及び、水を混合して生成したスラリーから成形体を形成する成形体形成ステップと、前記成形体を仮焼して原孔を有する細管部を備えた仮焼体を形成する仮焼ステップと、前記仮焼体の細管部の原孔にキャピラリの穴あけ加工によって加工孔を形成する穴あけ加工ステップと、前記キャピラリの穴あけ加工がされた仮焼体を本焼成する本焼成ステップと、を有し、前記穴あけ加工ステップでは、先端にリーマ部を備えたホイールを用いて前記仮焼体の細管部の原孔に加工孔を形成する。【選択図】図３ＢDisclosed is a discharge vessel manufacturing technique capable of aligning a central axis of a processing hole of a thin tube portion (capillary) with a central axis of a discharge vessel in drilling a thin tube portion of a calcined body. In a method of manufacturing a ceramic discharge vessel, a molded body forming step of forming a molded body from a slurry formed by mixing alumina raw material, an auxiliary agent, and water, and calcining the molded body. A calcining step for forming a calcined body having a thin tube portion having a raw hole; a boring step for forming a processing hole in the raw hole of the thin tube portion of the calcined body by drilling a capillary; and A main firing step of firing the calcined body that has been processed, and in the drilling step, a processing hole is formed in the original hole of the thin tube portion of the calcined body using a wheel having a reamer at the tip. Form. [Selection] Figure 3B

Description

本発明は、高圧放電ランプ用のセラミックス製の放電容器の製造技術に関し、特に、キャピラリの穴あけ加工方法に関する。 The present invention relates to a technology for manufacturing a ceramic discharge vessel for a high-pressure discharge lamp, and more particularly to a capillary drilling method.

近年、石英製の放電容器（発光管）の代わりに、透光性を有するセラミックス（以下、透光性セラミックス）製の放電容器に用いた高圧放電ランプが広く使用されている。透光性セラミックスは、石英と比較して耐熱性、耐食性に優れているため、これを用いた高圧放電ランプは、高効率及び高演色、更に長寿命など非常に優れた特性を得ることができる。 In recent years, high-pressure discharge lamps used in discharge containers made of translucent ceramics (hereinafter referred to as translucent ceramics) have been widely used instead of quartz discharge containers (arc tubes). Since translucent ceramics are superior in heat resistance and corrosion resistance compared to quartz, a high-pressure discharge lamp using the ceramics can obtain very excellent characteristics such as high efficiency, high color rendering, and long life. .

セラミックス製の放電容器の製造法の一つとして、排泥鋳込み法（泥漿鋳込み方法）が用いられる。排泥鋳込み法では、石膏製の型にアルミナを含むスラリーを充填し、所定の時間保持する。石膏にスラリーの水分が吸収され、型の内面にスラリーの固形分が着肉する。次に、排泥（スラリーの除去）を行うと、型の内面に着肉したスラリーが残る。これを乾燥し、離型し、得られた成形体を仮焼成し、仮焼体が得られる。次に、仮焼体に対してキャピラリの穴あけ加工を行う。キャピラリの穴あけ加工では、仮焼体の細管部（キャピラリ）に形成されている孔の内面を削って新たな孔を形成する。最後に本焼成することによりセラミックス製の放電容器が得られる。尚、本明細書では、適宜、仮焼体の細管部（キャピラリ）に形成されている孔を「原孔」と称し、キャピラリの穴あけ加工によって新たに形成された孔を「加工孔」と称して、両者の混同を回避する。 As one method for producing a ceramic discharge vessel, a mud casting method (a mud casting method) is used. In the sludge casting method, a gypsum mold is filled with a slurry containing alumina and held for a predetermined time. The water content of the slurry is absorbed by the gypsum, and the solid content of the slurry deposits on the inner surface of the mold. Next, when the mud is removed (removal of the slurry), the slurried slurry remains on the inner surface of the mold. This is dried, released, and the obtained molded body is calcined to obtain a calcined body. Next, the capillary is drilled in the calcined body. In the capillary drilling process, a new hole is formed by scraping the inner surface of the hole formed in the narrow tube portion (capillary) of the calcined body. Finally, a ceramic discharge vessel is obtained by final firing. In the present specification, holes formed in the narrow tube portion (capillary) of the calcined body are appropriately referred to as “original holes”, and holes newly formed by drilling a capillary are referred to as “process holes”. To avoid confusion between the two.

実開平5-296295-20929 実用新案登録3169956号公報Utility Model Registration No. 3169956

仮焼体の細管部（キャピラリ）の原孔の中心軸線は、通常、仮焼体の中心軸線に対して僅かに偏芯している。そのため、次のキャピラリの穴あけ加工の工程において、仮焼体の細管部（キャピラリ）の原孔の内面を削る加工を行うと、形成された加工孔は依然として、仮焼体の中心軸線に対して偏芯している。即ち、従来の技術では、仮焼体の細管部の穴あけ加工の工程において、細管部（キャピラリ）の加工孔の中心軸線を放電容器の中心軸線に整合させることは困難である。 The central axis of the original hole of the thin tube portion (capillary) of the calcined body is usually slightly eccentric with respect to the central axis of the calcined body. Therefore, in the next step of drilling the capillary, when the inner surface of the original hole of the thin tube portion (capillary) of the calcined body is cut, the formed hole still remains in relation to the central axis of the calcined body. It is eccentric. That is, according to the conventional technique, it is difficult to align the center axis of the processing hole of the narrow tube portion (capillary) with the center axis of the discharge vessel in the step of drilling the thin tube portion of the calcined body.

本発明の目的は、仮焼体の細管部の穴あけ加工において、細管部（キャピラリ）の加工孔の中心軸線を放電容器の中心軸線に整合させることできる放電容器の製造技術を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a discharge vessel manufacturing technique capable of aligning the center axis of a processing hole of a narrow tube portion (capillary) with the center axis of the discharge vessel in drilling a thin tube portion of a calcined body. .

本発明の実施形態によると、発光部と該発光部の両側に細管部を有するセラミックス製の放電容器の製造方法において、
アルミナ原料、助剤、及び、水を混合して生成したスラリーから成形体を形成する成形体形成ステップと、
前記成形体を仮焼して原孔を有する細管部を備えた仮焼体を形成する仮焼ステップと、
穴あけ工具であるホイールを用いて前記仮焼体の細管部の原孔に加工孔を形成する穴あけ加工ステップと、
前記キャピラリの穴あけ加工がされた仮焼体を本焼成する本焼成ステップと、
を有し、
前記ホイールは先端にリーマ部を備え、該リーマ部は、平坦な先端面と円筒状の外周面を有する。 According to an embodiment of the present invention, in a method for manufacturing a ceramic discharge vessel having a light emitting portion and thin tube portions on both sides of the light emitting portion,
A molded body forming step of forming a molded body from a slurry produced by mixing alumina raw material, auxiliary agent, and water,
Calcination step of calcining the molded body to form a calcined body having a narrow tube portion having original holes;
Drilling step of forming a processing hole in the original hole of the thin tube portion of the calcined body using a wheel that is a drilling tool;
A main firing step of subjecting the calcined body having been subjected to drilling of the capillary to main firing;
Have
The wheel includes a reamer at a tip, and the reamer has a flat tip and a cylindrical outer peripheral surface.

本発明の実施形態によると、前記放電容器の製造方法において、
前記穴あけ加工ステップは、前記ホイールを用いて前記仮焼体の細管部の原孔に下穴を形成する下穴加工ステップと、前記下穴加工ステップ後にドリルを用いて前記仮焼体の細管部の原孔に加工孔を形成する仕上げ加工ステップを含む、としてよい。 According to an embodiment of the present invention, in the method for manufacturing the discharge vessel,
The drilling step includes a pilot hole processing step of forming a pilot hole in the original hole of the thin tube portion of the calcined body using the wheel, and a narrow tube portion of the calcined body using a drill after the pilot hole processing step. A finishing step of forming a processing hole in the original hole.

本発明の実施形態によると、前記放電容器の製造方法において、
前記穴あけ加工ステップにおいて、前記ホイールの中心軸線Ｈ−Ｈは前記仮焼体の中心軸線Ｏ−Ｏに整合して配置され、且つ、前記仮焼体の細管部の原孔の中心軸線Ｂ−Ｂが、前記仮焼体の中心軸線Ｏ−Ｏに整合していない場合に、前記仮焼体の細管部には、前記細管部の原孔の中心軸線Ｂ−Ｂに整合しないが、前記仮焼体の中心軸線Ｏ−Ｏに整合した加工孔が形成される、としてよい。 According to an embodiment of the present invention, in the method for manufacturing the discharge vessel,
In the drilling step, the center axis HH of the wheel is arranged in alignment with the center axis OO of the calcined body, and the center axis BB of the original hole of the thin tube portion of the calcined body However, when it is not aligned with the center axis OO of the calcined body, the narrow tube portion of the calcined body does not align with the center axis BB of the original hole of the narrow tube portion, but the calcined body A processing hole aligned with the center axis OO of the body may be formed.

本発明の実施形態によると、前記放電容器の製造方法において、
前記リーマ部は、円筒状の表面に加工用砥粒を電着して形成したものである、としてよい。 According to an embodiment of the present invention, in the method for manufacturing the discharge vessel,
The reamer part may be formed by electrodeposition of processing abrasive grains on a cylindrical surface.

本発明の実施形態によると、前記放電容器の製造方法において、
前記ホイールは旋盤の回転部に装填されたチャックによって保持され、前記仮焼体は旋盤の固定部に装着された固定装置によって支持されている、としてよい。 According to an embodiment of the present invention, in the method for manufacturing the discharge vessel,
The wheel may be held by a chuck loaded on a rotating part of a lathe, and the calcined body may be supported by a fixing device attached to a fixing part of the lathe.

本発明の実施形態によると、前記放電容器の製造方法において、
前記成形体形成ステップにおいて、前記成形体は排泥鋳込み法によって形成される、としてよい。 According to an embodiment of the present invention, in the method for manufacturing the discharge vessel,
In the molded body forming step, the molded body may be formed by a waste mud casting method.

本発明の実施形態によると、アルミナ原料、助剤、及び、水を含むスラリーから形成された成形体を仮焼して得られた仮焼体を固定する固定装置と、前記仮焼体の細管部に孔を形成するためのホイールと、該ホイールを固定するチャックと、該チャックを回転させる回転機構と、を有する放電容器の製造装置において、
前記ホイールの中心軸線Ｈ−Ｈは前記仮焼体の中心軸線Ｏ−Ｏに整合して配置され、且つ、前記仮焼体の細管部の原孔の中心軸線Ｂ−Ｂが、前記仮焼体の中心軸線Ｏ−Ｏに整合していない場合に、前記前記仮焼体の細管部には、前記細管部の原孔の中心軸線Ｂ−Ｂに整合しないが、前記仮焼体の中心軸線Ｏ−Ｏに整合した加工孔が形成される。 According to an embodiment of the present invention, a fixing device for fixing a calcined body obtained by calcining a molded body formed from a slurry containing an alumina raw material, an auxiliary agent, and water, and a thin tube of the calcined body In a discharge vessel manufacturing apparatus having a wheel for forming a hole in a portion, a chuck for fixing the wheel, and a rotating mechanism for rotating the chuck,
The center axis HH of the wheel is arranged in alignment with the center axis OO of the calcined body, and the center axis BB of the original hole of the thin tube portion of the calcined body is the calcined body. In the case where it is not aligned with the central axis OO of the calcined body, the thin tube portion of the calcined body does not align with the central axis BB of the original hole of the thin tube portion, but the central axis O of the calcined body is not aligned. A machining hole aligned with -O is formed.

本発明の実施形態によると、前記放電容器の製造装置において、
前記ホイールは先端にリーマ部を備え、該リーマ部は、平坦な先端面と円筒状の外周面を有し、表面に加工用砥粒を電着して形成したものである、としてよい。 According to an embodiment of the present invention, in the discharge vessel manufacturing apparatus,
The wheel may be provided with a reamer at the tip, the reamer having a flat tip surface and a cylindrical outer peripheral surface, and formed by electrodeposition of processing abrasive grains on the surface.

本発明によれば、仮焼体の細管部の穴あけ加工において、細管部（キャピラリ）の加工孔の中心軸線を放電容器の中心軸線に整合させることできる放電容器の製造技術を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing technique of the discharge vessel which can match the center axis line of the processing hole of a thin tube part (capillary) with the center axis line of a discharge vessel can be provided in the drilling process of the thin tube part of a calcined body. .

図１Ａは、本発明の実施形態が適用されるセラミックメタルハライドランプの構成を説明する図である。FIG. 1A is a diagram illustrating a configuration of a ceramic metal halide lamp to which an embodiment of the present invention is applied. 図１Ｂは、本発明の実施形態が適用されるセラミックメタルハライドランプの放電容器の構成を説明する図である。FIG. 1B is a diagram illustrating a configuration of a discharge vessel of a ceramic metal halide lamp to which the embodiment of the present invention is applied. 図２は、本発明の実施形態が適用される高圧放電ランプ用のセラミックス製の放電容器の製造方法の例を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a method for manufacturing a ceramic discharge vessel for a high-pressure discharge lamp to which an embodiment of the present invention is applied. 図３Ａは、本発明の実施形態によるキャピラリの穴あけ加工方法の例を説明する説明図である。FIG. 3A is an explanatory diagram illustrating an example of a capillary hole drilling method according to an embodiment of the present invention. 図３Ｂは、本発明の実施形態によるキャピラリの穴あけ加工方法の例を説明する説明図である。FIG. 3B is an explanatory diagram illustrating an example of a capillary drilling method according to an embodiment of the present invention. 図３Ｃは、本発明の実施形態によるキャピラリの穴あけ加工方法の例を説明する説明図である。FIG. 3C is an explanatory diagram illustrating an example of a capillary drilling method according to an embodiment of the present invention. 図３Ｄは、本発明の実施形態によるキャピラリの穴あけ加工方法の例を説明する説明図である。FIG. 3D is an explanatory diagram illustrating an example of a capillary drilling method according to an embodiment of the present invention. 図３Ｅは、本発明の実施形態によるキャピラリの穴あけ加工方法の例を説明する説明図である。FIG. 3E is an explanatory diagram illustrating an example of a capillary drilling method according to an embodiment of the present invention. 図３Ｆは、本発明の実施形態によるキャピラリの穴あけ加工方法の例を説明する説明図である。FIG. 3F is an explanatory diagram illustrating an example of a capillary hole drilling method according to an embodiment of the present invention. 図４Ａは、従来のキャピラリの穴あけ加工方法の欠点を説明する説明図である。FIG. 4A is an explanatory diagram for explaining a defect of a conventional capillary drilling method. 図４Ｂは、本発明の実施形態によるキャピラリの穴あけ加工方法の利点を説明する説明図である。FIG. 4B is an explanatory diagram illustrating advantages of the capillary drilling method according to the embodiment of the present invention. 図５Ａは、キャピラリの穴あけ加工前の仮焼体の細管部の断面構成を示す図である。FIG. 5A is a diagram showing a cross-sectional configuration of the thin tube portion of the calcined body before drilling a capillary. 図５Ｂは、従来のキャピラリの穴あけ加工によって得られた仮焼体の細管部の断面構成を示す図である。FIG. 5B is a diagram showing a cross-sectional configuration of a thin tube portion of a calcined body obtained by drilling a conventional capillary. 図５Ｃは、本発明の実施形態によるキャピラリの穴あけ加工によって得られた仮焼体の細管部の断面構成を示す図である。FIG. 5C is a diagram showing a cross-sectional configuration of a thin tube portion of a calcined body obtained by drilling a capillary according to an embodiment of the present invention. 図６Ａは、本願の発明者が実施した、キャピラリの穴あけ加工の実験における仮焼体の細管部の寸法を説明する図である。FIG. 6A is a diagram for explaining the dimensions of the thin tube portion of the calcined body in the capillary drilling experiment conducted by the inventors of the present application. 図６Ｂは、本願の発明者が実施した、キャピラリの穴あけ加工の実験におけるホイールの先端部の寸法を説明する図である。FIG. 6B is a diagram illustrating dimensions of the tip of the wheel in the capillary drilling experiment performed by the inventors of the present application. 図６Ｃは、本願の発明者が実施した、キャピラリの穴あけ加工の実験におけるドリルの先端部の寸法を説明する図である。FIG. 6C is a diagram for explaining the dimensions of the tip of the drill in the capillary drilling experiment conducted by the inventors of the present application. 図７は、本願の発明者が実施した、キャピラリの穴あけ加工の実験例の結果を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing the results of an experimental example of capillary drilling performed by the inventors of the present application. 図８Ａは、本願の発明者が実施した、キャピラリの穴あけ加工の実験に用いたホイールの全体の構造の例を示す図である。FIG. 8A is a diagram showing an example of the entire structure of a wheel used in an experiment for drilling a capillary carried out by the inventors of the present application. 図８Ｂは、本願の発明者が実施した、キャピラリの穴あけ加工の実験に用いたホイールの先端部の構造の例を示す図である。FIG. 8B is a diagram showing an example of the structure of the tip of the wheel used in the capillary drilling experiment conducted by the inventors of the present application. 図９は、本願の発明者が試作したホイールの構造の例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an example of the structure of a wheel prototyped by the inventors of the present application.

以下、本発明に係る実施形態に関して、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中、同じ要素に対しては同じ参照符号を付して、重複した説明を省略する。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図１Ａを参照して本実施形態に係るセラミックメタルハライドランプの一例を説明する。セラミックメタルハライドランプ１００は、透光性外管１１１と、端部の口金１１２と、透光性外管１１１の内部のほぼ中央に配置されたセラミックス製の放電容器１３０を有する。透光性外管１１１の内部は圧力１０Ｐａ以下の高真空に保持される。本実施形態のセラミックメタルハライドランプ１００は、図示のように口金１１２を上にして垂直に装着される。 An example of a ceramic metal halide lamp according to the present embodiment will be described with reference to FIG. 1A. The ceramic metal halide lamp 100 includes a translucent outer tube 111, an end cap 112, and a ceramic discharge vessel 130 disposed substantially in the center of the translucent outer tube 111. The inside of the translucent outer tube 111 is maintained in a high vacuum at a pressure of 10 Pa or less. The ceramic metal halide lamp 100 of this embodiment is mounted vertically with the base 112 facing upward as shown.

放電容器１３０の周囲に透光性スリーブ１０８が設けられ、その外側に、金属製のフレーム１０９が設けられている。放電容器１３０の上側には、始動器１１０が設けられている。フレーム１０９の上端には、ゲッタ１１３が装着されている。
フレーム１０９は、下端のマウント支持板１１４と上端のステム１１５の導入線と接続しており、それによって、位置固定される。フレーム１０９は位置固定用の部材であると同時に電気的接続用の部材を兼ねており、図示しない外部給電システムからの電力をステム１１５の導入線を介して放電容器１３０に供給する。 A translucent sleeve 108 is provided around the discharge vessel 130, and a metal frame 109 is provided outside thereof. A starter 110 is provided on the upper side of the discharge vessel 130. A getter 113 is attached to the upper end of the frame 109.
The frame 109 is connected to the lower end mounting support plate 114 and the upper end stem 115 lead-in line, thereby fixing the position. The frame 109 serves not only as a position fixing member but also as a member for electrical connection, and supplies power from an external power supply system (not shown) to the discharge vessel 130 via an introduction line of the stem 115.

図１Ｂを参照して放電容器１３０の構造を説明する。放電容器１３０は中央の発光部１３０Ｃとその両端の細管部１３０Ａ、１３０Ｂを有する。細管部１３０Ａ、１３０Ｂには、電流導入体１２０ａ、１２０ｂがそれぞれ装着されている。電流導入体１２０ａ、１２０ｂは、タングステン電極１２３、電流供給体１２２、及び、リード線１２１を有する。タングステン電極１２３は放電容器１３０の発光部１３０Ｃに配置されている。電流供給体１２２は、耐ハロゲン性中間材１２２ａと導電性サーメット棒１２２ｂからなる。 The structure of the discharge vessel 130 will be described with reference to FIG. 1B. The discharge vessel 130 has a central light emitting portion 130C and narrow tube portions 130A and 130B at both ends thereof. Current introduction bodies 120a and 120b are mounted on the thin tube portions 130A and 130B, respectively. The current introduction bodies 120 a and 120 b include a tungsten electrode 123, a current supply body 122, and a lead wire 121. The tungsten electrode 123 is disposed in the light emitting unit 130 </ b> C of the discharge vessel 130. The current supply body 122 includes a halogen-resistant intermediate material 122a and a conductive cermet rod 122b.

リード線１２１は導電性サーメット棒１２２ｂの先端に接続されている。リード線１２１と導電性サーメット棒１２２ｂの接続部は補強材１３１によって囲まれている。リード線１２１は細管部１３０Ａ、１３０Ｂの両端より突出している。 The lead wire 121 is connected to the tip of the conductive cermet rod 122b. The connecting portion between the lead wire 121 and the conductive cermet rod 122b is surrounded by a reinforcing member 131. The lead wire 121 protrudes from both ends of the thin tube portions 130A and 130B.

放電容器１３０の内部には、発光物質と、水銀および不活性ガスが封入されている。不活性ガスは例えば希ガスであるが本実施例ではアルゴンである。セラミックメタルハライドランプを点灯させると、放電容器１３０内における放電により、発光物質が加熱され、その一部が蒸発して放電により励起され、発光する。発光物質の残りの部分は、放電容器１３０の底部の最冷部に液相状態でプールされる。液相の発光物質の一部は蒸発し、放電容器１３０の内部を対流により循環し、底部の最冷部に戻る。ランプの点灯中はこのようなサイクルが繰り返される。 Inside the discharge vessel 130, a luminescent material, mercury and an inert gas are enclosed. The inert gas is, for example, a rare gas, but is argon in this embodiment. When the ceramic metal halide lamp is turned on, the luminescent material is heated by the discharge in the discharge vessel 130, and a part thereof is evaporated and excited by the discharge to emit light. The remaining part of the luminescent material is pooled in the liquid phase in the coldest part at the bottom of the discharge vessel 130. A part of the liquid phase luminescent material evaporates, circulates inside the discharge vessel 130 by convection, and returns to the coldest part at the bottom. Such a cycle is repeated while the lamp is on.

図２を参照して、本実施形態に係る高圧放電ランプ用のセラミックス製の放電容器の製造方法の例を説明する。先ず、ステップＳ１０１にて、原材料を秤量する。本実施形態では、原材料として、アルミナ粉末と助剤（酸化マグネシウム）を用いる。アルミナ粉末については後に詳細に説明する。ステップＳ１０２にて、スラリーを生成する。アルミナ粉末、助剤、及び、水を混合した原材料を容器に入れ、ボールミルにて１０時間混合を行い、スラリーを生成する。ステップＳ１０３にて、バインダー添加を行う。スラリーを別の容器に移し、バインダーを加え、更に混合する。ステップＳ１０４にて、篩処理を行う。スラリーをナイロン製の篩にかけ、一定以上の大きさの粒子径のアルミナ塊を除去する。本実施形態では、目開き３２μｍの篩を用いた。ステップＳ１０５にて、スラリーの脱泡を行う。真空脱泡装置によりスラリーの気泡を除去する。ステップＳ１０６にて、鋳込み成形を行い、成形体を得る。先ず、スラリーを石膏型に充填し、所定の時間保持する。石膏にスラリーの水分が吸収され、型の内面にスラリーの固形分が着肉する。次に、排泥（スラリーの除去）を行うと、型の内面に着肉したスラリーが残る。これを乾燥し、離型し、成形体が得られる。 With reference to FIG. 2, the example of the manufacturing method of the ceramic discharge container for high pressure discharge lamps concerning this embodiment is demonstrated. First, in step S101, raw materials are weighed. In this embodiment, alumina powder and an auxiliary agent (magnesium oxide) are used as raw materials. The alumina powder will be described in detail later. In step S102, a slurry is generated. A raw material in which alumina powder, auxiliary agent, and water are mixed is put into a container, and mixed in a ball mill for 10 hours to produce a slurry. In step S103, a binder is added. Transfer the slurry to another container, add the binder and mix further. In step S104, sieve processing is performed. The slurry is passed through a nylon sieve to remove an alumina lump having a particle size of a certain size or more. In the present embodiment, a sieve having an opening of 32 μm is used. In step S105, the slurry is defoamed. The bubbles in the slurry are removed by a vacuum deaerator. In step S106, cast molding is performed to obtain a molded body. First, the slurry is filled into a gypsum mold and held for a predetermined time. The water content of the slurry is absorbed by the gypsum, and the solid content of the slurry deposits on the inner surface of the mold. Next, when the mud is removed (removal of the slurry), the slurried slurry remains on the inner surface of the mold. This is dried and released to obtain a molded body.

ステップＳ１０７にて、成形体の仮焼を行う。即ち、１０時間をかけて９５０℃まで昇温し、その温度で３０分間保持する。ステップＳ１０８にて、成形体の研磨を行う。成形体の表面には、石膏型の合わせ目に沿って小さな隆起状のパーティングラインが形成されている。仮焼後の成形体はある程度の硬さを有する。そこで、パーティングラインを研磨除去する。両側の細管部を把持し、成形体を回転させ、表面に１０００〜２０００番の耐水研磨紙をあてる。 In step S107, the compact is calcined. That is, the temperature is raised to 950 ° C. over 10 hours and held at that temperature for 30 minutes. In step S108, the molded body is polished. A small raised parting line is formed on the surface of the molded body along the joint of the gypsum mold. The compact after calcining has a certain degree of hardness. Therefore, the parting line is removed by polishing. The fine tube parts on both sides are gripped, the molded body is rotated, and 1000-2000 water resistant abrasive paper is applied to the surface.

ステップＳ１０９にて、キャピラリの穴あけ加工を行う。仮焼後の成形体は、図１Ｂに示す放電容器１３０と同様な形状を有し、両側に細管部１３０Ａ、１３０Ｂに相当する細管部を有する。細管部には原孔が形成されている。ステップＳ１０９では、この原孔の内面を削って所定の内径の孔を形成する。本実施形態の穴あけ加工は、ホイールを用いる下穴加工とドリルを用いる仕上げ加工の２つの工程を含むように構成してもよいが、ホイールを用いる単一の穴あけ加工によって構成してもよい。キャピラリの穴あけ加工の詳細は、後に図３Ａ〜図３Ｆを参照して説明する。 In step S109, drilling of the capillary is performed. The compact after calcining has the same shape as the discharge vessel 130 shown in FIG. 1B, and has thin tube portions corresponding to the thin tube portions 130A and 130B on both sides. An original hole is formed in the narrow tube portion. In step S109, the inner surface of the original hole is cut to form a hole having a predetermined inner diameter. The drilling process of the present embodiment may be configured to include two steps of a pilot hole process using a wheel and a finishing process using a drill, but may be configured by a single drilling process using a wheel. Details of the drilling process of the capillary will be described later with reference to FIGS. 3A to 3F.

ステップＳ１１０にて、酸処理、洗浄、及び、乾燥を行う。成形体には、石膏の成分である硫酸カルシウム等のカルシウム成分が残存する。カルシウム成分が残存すると、本焼成によりアルミナ粒子が異常成長を起こし、全光線透過率が低下する。そこで、酸処理によってカルシウム成分を除去する。酸処理後は、十分に洗浄を行い、成形体を乾燥させる。 In step S110, acid treatment, washing, and drying are performed. A calcium component such as calcium sulfate, which is a component of gypsum, remains in the molded body. If the calcium component remains, the alumina particles cause abnormal growth due to the main firing, and the total light transmittance decreases. Therefore, the calcium component is removed by acid treatment. After the acid treatment, the product is sufficiently washed and the molded body is dried.

ステップＳ１１１にて、本焼成を行う。本実施の形態では、一次本焼成と二次本焼成の２回の本焼成を行う。一次本焼成は、ドライ水素雰囲気で行う。二次本焼成は、空気中で行う。尚、二次本焼成は酸素を含んだウェット水素雰囲気又は真空雰囲気で行なってもよい。 In step S111, main baking is performed. In this embodiment mode, the main firing is performed twice: primary firing and secondary firing. The primary main firing is performed in a dry hydrogen atmosphere. Secondary firing is performed in air. Note that the secondary firing may be performed in a wet hydrogen atmosphere or a vacuum atmosphere containing oxygen.

本焼成を２回行う理由は、ドライ水素雰囲気での焼成だけではアルミナに低次酸化物が生成され易いからである。低次酸化物が生成されると、成形体は黒っぽく着色し全光線透過率が低下する。しかしドライ水素雰囲気での焼成の後に酸素を含んだ空気中での焼成を行うことにより、低次酸化物を低減させることができる。そのため、成形体の着色がなくなり全光線透過率を向上させることができる。本焼成での雰囲気、温度、時間等は、成形体の着色具合等から判断して変更し、着色が少なく、全光線透過率の高くなる条件での焼成が望ましい。 The reason for performing the main calcination twice is that a low-order oxide is easily generated in alumina only by calcination in a dry hydrogen atmosphere. When the low-order oxide is generated, the molded body is colored black and the total light transmittance is lowered. However, low-order oxides can be reduced by performing baking in air containing oxygen after baking in a dry hydrogen atmosphere. Therefore, coloring of the molded article is eliminated and the total light transmittance can be improved. The atmosphere, temperature, time, and the like in the main firing are changed based on the coloring degree of the molded body, and the firing is preferably performed under the condition that the coloring is small and the total light transmittance is high.

図３Ａ〜図３Ｆを参照して、図２のステップＳ１０９のキャピラリの穴あけ加工の例を説明する。ここではホイールを用いる下穴加工とドリルを用いる仕上げ加工の２つの工程を含む例を説明する。仕上げ加工に用いるドリルは、穴あけ工具として市販されているものであってよい。一方、下穴加工に用いるホイールは、特別に製造された穴あけ工具を含む。先ず、図３Ａ〜図３Ｃを参照して、ホイールを用いる下穴加工を説明する。図３Ａに示すように、ホイール３０は円筒状又は円柱状のリーマ部３１を有する。リーマ部３１は、平坦な先端面３１ａを有する。リーマ部３１の構成の例は後に説明する。ホイール３０の後端部は例えば旋盤のチャック４２に固定される。一方、仮焼体２３０は適当な固定装置４４によって固定される。固定装置４４は例えば旋盤の固定部に装着される。仮焼体２３０は、図１Ｂに示した放電容器１３０と略同様な形状を有する。仮焼体２３０は、中央の発光部２３０Ｃと両側の細管部２３０Ａ、２３０Ｂ（一方の細管部２３０Ａのみ図示）を有する。細管部２３０Ａには原孔２３０ｄが形成されている。 With reference to FIG. 3A to FIG. 3F, an example of capillary drilling in step S109 of FIG. 2 will be described. Here, an example including two steps of pilot hole machining using a wheel and finishing machining using a drill will be described. The drill used for finishing may be commercially available as a drilling tool. On the other hand, wheels used for drilling holes include specially manufactured drilling tools. First, with reference to FIGS. 3A to 3C, pilot hole machining using a wheel will be described. As shown in FIG. 3A, the wheel 30 has a cylindrical or columnar reamer portion 31. The reamer part 31 has a flat tip surface 31a. An example of the configuration of the reamer unit 31 will be described later. The rear end of the wheel 30 is fixed to a chuck 42 of a lathe, for example. On the other hand, the calcined body 230 is fixed by an appropriate fixing device 44. The fixing device 44 is attached to a fixing part of a lathe, for example. The calcined body 230 has substantially the same shape as the discharge vessel 130 shown in FIG. 1B. The calcined body 230 has a central light emitting portion 230C and thin tube portions 230A and 230B on both sides (only one thin tube portion 230A is shown). An original hole 230d is formed in the thin tube portion 230A.

図３Ｂに示すように、ホイール３０を回転させながら、原孔２３０ｄに挿入する。ホイール３０の先端のリーマ部３１は細管部２３０Ａの原孔２３０ｄの内部に進入する。このとき、リーマ部３１の先端部に冷却液４６が供給される。冷却液４６は、例えば、水であってよい。冷却液４６は、細管部２３０Ａの原孔２３０ｄを介してリーマ部３１の先端部に供給され、リーマ部３１を冷却する。 As shown in FIG. 3B, the wheel 30 is inserted into the original hole 230d while rotating. The reamer portion 31 at the tip of the wheel 30 enters the inside of the original hole 230d of the narrow tube portion 230A. At this time, the coolant 46 is supplied to the tip of the reamer unit 31. The cooling liquid 46 may be water, for example. The cooling liquid 46 is supplied to the distal end portion of the reamer portion 31 through the original hole 230d of the narrow tube portion 230A, and cools the reamer portion 31.

図３Ｃに示すように、下穴加工によって、細管部２３０Ａの先端に、原孔２３０ｄの内径より大きい内径の下穴２３１が形成される。下穴２３１の内径及び深さ（軸線方向の寸法）は後に説明する。 As shown in FIG. 3C, a pilot hole 231 having an inner diameter larger than the inner diameter of the original hole 230d is formed at the tip of the narrow tube portion 230A by the pilot hole processing. The inner diameter and depth (dimension in the axial direction) of the pilot hole 231 will be described later.

次に、図３Ｄ〜図３Ｆを参照して、ドリルを用いた仕上げ加工を説明する。図３Ｄに示すように、ホイール３０の代わりにドリル４０を旋盤のチャック４２に固定する。図３Ｅに示すように、ドリル４０を回転させながら、細管部２３０Ａの先端の下穴２３１に挿入する。ドリル４０を前進させると、ドリル４０の先端は、原孔２３０ｄの開口端に接触し、更に、原孔２３０ｄの内部に進入する。ドリル４０の先端は、細管部２３０Ａの下穴２３１によって案内されているから、振れることなく、仮焼体２３０の中心軸線に沿って進む。ドリル４０が細管部２３０Ａの原孔２３０ｄを貫通したら、図３Ｆに示すように、ドリル４０を後退させ、ドリル４０を細管部２３０Ａから抜き出す。こうして、仮焼体２３０の細管部２３０Ａに加工穴２３２が形成される。 Next, with reference to FIG. 3D to FIG. 3F, finishing using a drill will be described. As shown in FIG. 3D, a drill 40 is fixed to a lathe chuck 42 instead of the wheel 30. As shown in FIG. 3E, the drill 40 is inserted into the pilot hole 231 at the tip of the thin tube portion 230A while rotating. When the drill 40 is advanced, the tip of the drill 40 comes into contact with the open end of the original hole 230d and further enters the original hole 230d. Since the tip of the drill 40 is guided by the pilot hole 231 of the thin tube portion 230A, the drill 40 advances along the central axis of the calcined body 230 without shaking. When the drill 40 penetrates the original hole 230d of the thin tube portion 230A, as shown in FIG. 3F, the drill 40 is retracted, and the drill 40 is extracted from the thin tube portion 230A. In this way, the processed hole 232 is formed in the narrow tube portion 230A of the calcined body 230.

以上、キャピラリの穴あけ加工の例として、ホイールを用いる下穴加工とドリルを用いる仕上げ加工の２つの工程を含む例を説明した。ホイールを用いる単一の穴あけ加工の例の場合には、図３Ｂの工程において、ホイール３０による加工を、細管部２３０Ａの原孔２３０ｄを貫通するまで、継続すればよい。 As described above, as an example of capillary drilling processing, an example including two steps of pilot hole processing using a wheel and finishing processing using a drill has been described. In the case of a single drilling process using a wheel, in the process of FIG. 3B, the process by the wheel 30 may be continued until it penetrates the original hole 230d of the narrow tube part 230A.

図４Ａを参照して、従来のキャピラリの穴あけ加工方法の欠点を説明する。従来のキャピラリの穴あけ加工方法では、ドリルのみを用い、本発明のようにホイール３０を用いない。図４Ａは、ドリル４０の先端部と。仮焼体２３０の細管部２３０Ａの先端部を拡大して描いた図であるが、説明の都合上、寸法及び形状は実際よりも誇張して描いている。ドリル４０の中心軸線Ｄ−Ｄは仮焼体２３０の発光部２３０Ｃの中心軸線に整合しているものと仮定する。発光部２３０Ｃの中心軸線を、以下、単に仮焼体２３０の中心軸線Ｏ−Ｏと称する。 With reference to FIG. 4A, the disadvantage of the conventional capillary drilling method will be described. In the conventional capillary drilling method, only a drill is used, and the wheel 30 is not used as in the present invention. 4A shows the tip of the drill 40. FIG. Although it is the figure which expanded and drawn the front-end | tip part of the thin tube part 230A of the calcined body 230, the dimension and shape are drawn exaggerated rather than actual for convenience of explanation. It is assumed that the center axis DD of the drill 40 is aligned with the center axis of the light emitting part 230C of the calcined body 230. Hereinafter, the central axis of the light emitting unit 230C is simply referred to as the central axis OO of the calcined body 230.

図示の例では、細管部２３０Ａの原孔２３０ｄの中心軸線Ｂ−Ｂは、仮焼体２３０の中心軸線Ｏ−Ｏに整合していない。仮焼体２３０の中心軸線Ｏ−Ｏに対する細管部２３０Ａの原孔２３０ｄの中心軸線Ｂ−Ｂの偏芯量をδとする。細管部２３０Ａには、直径方向両側に、肉薄部２３０ＡＵと肉厚部２３０ＡＤが生じている。この場合には、ドリル４０の中心軸線Ｄ−Ｄは、仮焼体２３０の中心軸線Ｏ−Ｏに整合しているが、細管部２３０Ａの原孔２３０ｄの中心軸線Ｂ−Ｂに整合していない。 In the illustrated example, the central axis BB of the original hole 230d of the narrow tube portion 230A is not aligned with the central axis OO of the calcined body 230. Let δ be the amount of eccentricity of the central axis BB of the original hole 230d of the narrow tube portion 230A with respect to the central axis OO of the calcined body 230. The thin tube portion 230A has a thin portion 230AU and a thick portion 230AD on both sides in the diameter direction. In this case, the center axis DD of the drill 40 is aligned with the center axis OO of the calcined body 230, but is not aligned with the center axis BB of the original hole 230d of the narrow tube portion 230A. .

通常、ドリル４０は円錐状の先端面４０ａを有する。一方、細管部２３０Ａは、原孔２３０ｄの開口の周囲の環状の先端面２３０ａを有する。従って、回転しているドリル４０を細管部２３０Ａの先端面２３０ａに近づけると、ドリル４０の先端面４０ａは、容易に、原孔２３０ｄの開口に係合する。ドリル４０を更に原孔２３０ｄの内部に向けて移動させると、原孔２３０ｄの内部に進入する。原孔２３０ｄの中心軸線Ｂ−Ｂがドリルの中心軸線Ｄ−Ｄよりずれているため、細管部２３０Ａ又はドリル４０の先端部は撓む。その結果、原孔２３０ｄの中心軸線Ｂ−Ｂはドリルの中心軸線Ｄ−Ｄに整合することとなる。この状態で、原孔２３０ｄの内面が削られる。細管部２３０Ａの原孔２３０ｄは、ドリル加工によって均等な厚さに削られ、原孔２３０ｄの中心軸線Ｂ−Ｂに整合した加工孔が形成される。即ち、細管部２３０Ａには、仮焼体２３０の中心軸線Ｏ−Ｏに対して偏芯した加工孔が形成される。 Usually, the drill 40 has a conical tip surface 40a. On the other hand, the thin tube portion 230A has an annular tip surface 230a around the opening of the original hole 230d. Therefore, when the rotating drill 40 is brought close to the distal end surface 230a of the thin tube portion 230A, the distal end surface 40a of the drill 40 is easily engaged with the opening of the original hole 230d. When the drill 40 is further moved toward the inside of the original hole 230d, the drill 40 enters the inside of the original hole 230d. Since the center axis BB of the original hole 230d is displaced from the center axis DD of the drill, the narrow tube portion 230A or the tip of the drill 40 is bent. As a result, the center axis BB of the original hole 230d is aligned with the center axis DD of the drill. In this state, the inner surface of the original hole 230d is shaved. The original hole 230d of the thin tube portion 230A is cut to a uniform thickness by drilling to form a processed hole aligned with the central axis BB of the original hole 230d. That is, in the thin tube portion 230 </ b> A, a processed hole eccentric with respect to the central axis OO of the calcined body 230 is formed.

図４Ｂを参照して、本発明の実施形態によるキャピラリの穴あけ加工方法の利点を説明する。図４Ｂは、図３Ａに示したホイール３０のリーマ部３１と、仮焼体２３０の細管部２３０Ａの先端部を拡大して描いた図であるが、説明の都合上、寸法及び形状は実際よりも誇張して描いている。同様に、図示の例では、細管部２３０Ａの原孔２３０ｄの中心軸線Ｂ−Ｂは、仮焼体２３０の中心軸線Ｏ−Ｏに整合していない。仮焼体２３０の中心軸線Ｏ−Ｏに対する細管部２３０Ａの原孔２３０ｄの中心軸線Ｂ−Ｂの偏芯量をδとする。細管部２３０Ａには、下穴２３１が形成されている。ホイール３０の中心軸線Ｈ−Ｈは、仮焼体２３０の中心軸線Ｏ−Ｏに整合しているが、細管部２３０Ａの原孔２３０ｄの中心軸線Ｂ−Ｂに整合していない。 With reference to FIG. 4B, advantages of the capillary drilling method according to the embodiment of the present invention will be described. 4B is an enlarged view of the reamer portion 31 of the wheel 30 shown in FIG. 3A and the tip portion of the thin tube portion 230A of the calcined body 230, but for the convenience of explanation, the dimensions and shape are actually larger. Also exaggerated. Similarly, in the illustrated example, the central axis BB of the original hole 230d of the narrow tube portion 230A is not aligned with the central axis OO of the calcined body 230. Let δ be the amount of eccentricity of the central axis BB of the original hole 230d of the narrow tube portion 230A with respect to the central axis OO of the calcined body 230. A pilot hole 231 is formed in the thin tube portion 230A. The center axis HH of the wheel 30 is aligned with the center axis OO of the calcined body 230, but is not aligned with the center axis BB of the original hole 230d of the narrow tube portion 230A.

図４Ｂに示すように、本実施形態では、ホイール３０のリーマ部３１の先端面３１ａは平坦面であり軸線方向に対して直交している。そのため、回転しているホイール３０のリーマ部３１を細管部２３０Ａの先端面２３０ａに近づけると、ホイール３０の先端面３１ａの周縁部３１ｂは、細管部２３０Ａの環状の先端面２３０ａに当接する。ホイール３０を更に原孔２３０ｄの内部に向けて移動させると、ホイール３０の先端面３１ａは、細管部２３０Ａの環状の先端面２３０ａを削りながら進む。従って細管部２３０Ａは撓むことがなく、ホイール３０の先端面３１ａは原孔２３０ｄの内部を進行する。即ち、原孔２３０ｄの中心軸線Ｂ−Ｂがホイール３０の中心軸線Ｈ−Ｈに整合しない状態で、原孔２３０ｄの内面が削られる。細管部２３０Ａの原孔２３０ｄは、ホイール加工によって不均等な厚さに削られ、原孔２３０ｄの中心軸線Ｂ−Ｂに整合しない下穴又は加工孔が形成される。即ち、細管部２３０Ａには、仮焼体２３０の中心軸線Ｏ−Ｏに整合した下穴又は加工孔が形成される。 As shown in FIG. 4B, in this embodiment, the front end surface 31a of the reamer portion 31 of the wheel 30 is a flat surface and is orthogonal to the axial direction. Therefore, when the reamer portion 31 of the rotating wheel 30 is brought close to the distal end surface 230a of the thin tube portion 230A, the peripheral edge portion 31b of the distal end surface 31a of the wheel 30 comes into contact with the annular distal end surface 230a of the thin tube portion 230A. When the wheel 30 is further moved toward the inside of the original hole 230d, the distal end surface 31a of the wheel 30 advances while cutting the annular distal end surface 230a of the narrow tube portion 230A. Therefore, the thin tube portion 230A does not bend, and the tip surface 31a of the wheel 30 travels inside the original hole 230d. That is, the inner surface of the original hole 230d is cut in a state where the central axis BB of the original hole 230d is not aligned with the central axis HH of the wheel 30. The original hole 230d of the narrow tube portion 230A is cut to an uneven thickness by wheel processing, and a pilot hole or a processed hole that does not align with the central axis BB of the original hole 230d is formed. That is, a pilot hole or a machining hole aligned with the central axis OO of the calcined body 230 is formed in the thin tube portion 230A.

図５Ａ、図５Ｂ、及び、図５Ｃを参照して説明する。図５Ａは、穴あけ加工前の細管部２３０Ａの断面構成を模式化して描いたものである。細管部２３０Ａの原孔２３０ｄの中心軸線Ｂ−Ｂは、仮焼体２３０の中心軸線Ｏ−Ｏに整合していない。従って、細管部２３０Ａには、直径方向両側に、肉薄部２３０ＡＵと肉厚部２３０ＡＤが生じている。図５Ｂは、従来のキャピラリの穴あけ加工方法によって、細管部２３０Ａの原孔２３０ｄが加工された結果を示す。穴あけ加工によって、細管部２３０Ａの原孔２３０ｄは均等な厚さに削り取られている。細管部２３０Ａに形成された加工孔２３２の中心軸線は原孔２３０ｄの中心軸線Ｂ−Ｂに整合しているが、仮焼体２３０の中心軸線Ｏ−Ｏに整合していない。図５Ｃは、本実施形態によるキャピラリの穴あけ加工方法によって、細管部２３０Ａの原孔２３０ｄが削り取られた結果を示す。穴あけ加工によって、細管部２３０Ａの原孔２３０ｄは不均等な厚さに削り取られている。即ち、肉薄部２３０ＡＵでは、削り取られる量は比較的少ないが、肉厚部２３０ＡＤでは、削り取られる量は比較的多い。細管部２３０Ａに形成された加工孔２３２の中心軸線は、原孔２３０ｄの中心軸線Ｂ−Ｂに整合していないが、仮焼体２３０の中心軸線Ｏ−Ｏに整合している。 This will be described with reference to FIGS. 5A, 5B, and 5C. FIG. 5A schematically illustrates a cross-sectional configuration of the narrow tube portion 230A before drilling. The central axis BB of the original hole 230d of the thin tube portion 230A is not aligned with the central axis OO of the calcined body 230. Therefore, the thin tube portion 230A has a thin portion 230AU and a thick portion 230AD on both sides in the diameter direction. FIG. 5B shows a result of processing the original hole 230d of the narrow tube portion 230A by a conventional capillary drilling method. By the drilling process, the original hole 230d of the narrow tube portion 230A is cut to a uniform thickness. The center axis of the processing hole 232 formed in the thin tube portion 230A is aligned with the center axis BB of the original hole 230d, but is not aligned with the center axis OO of the calcined body 230. FIG. 5C shows a result of cutting the original hole 230d of the thin tube portion 230A by the capillary drilling method according to the present embodiment. By the drilling process, the original hole 230d of the narrow tube portion 230A is scraped to an uneven thickness. That is, the amount of scraping is relatively small in the thin portion 230AU, but the amount of scraping is relatively large in the thick portion 230AD. The center axis of the processing hole 232 formed in the narrow tube portion 230A is not aligned with the center axis BB of the original hole 230d, but is aligned with the center axis OO of the calcined body 230.

図６Ａ、図６Ｂ及び図６Ｃを参照して仮焼体の細管部とホイールの先端部とドリルの先端部の寸法の例を説明する。図６Ａに示すように、細管部２３０Ａの外径をＤｃ、原孔２３０ａの内径をｄ_０、下穴２３１の内径をｄｆ、下穴２３１の軸線方向の寸法をＬｐ、とする。尚、加工穴２３２（図３Ｆ）の内径は下穴２３１の内径ｄｆに等しいものとする。図６Ｂに示すように、リーマ部３１の先端面３１ａの外径をＤ_Ｒとする。図６Ｃに示すように、ドリル４０の先端面４０ａの外径をＤ_Ｄとし、ドリル４０の先端面４０ａの軸線方向の厚さをＭａする。本願の発明者が行った実験では、これらの寸法は次のとおりである。
Ｄｃ＝２．０ｍｍ
ｄ_０＝１．５ｍｍ
ｄｆ＝Ｄ_Ｒ＝１．７ｍｍ
Ｌｐ＝４．０ｍｍ
Ｄ_Ｄ＝１．８ｍｍ
Ｍａ＝Ｄ_Ｄ／３．４＝０．５ｍｍ 6A, 6B, and 6C, an example of the dimensions of the thin tube portion of the calcined body, the tip portion of the wheel, and the tip portion of the drill will be described. As shown in FIG. 6A, the outer diameter of the narrow tube portion 230A is Dc, the inner diameter of the original hole 230a is d ₀ , the inner diameter of the lower hole 231 is df, and the axial dimension of the lower hole 231 is Lp. Note that the inner diameter of the machining hole 232 (FIG. 3F) is equal to the inner diameter df of the pilot hole 231. As shown in FIG. 6B, the outer diameter of the distal end surface 31a of the reamer part 31 and _{D R.} As shown in FIG. 6C, the outer diameter of the tip surface 40a of the drill 40 is _DD, and the thickness of the tip surface 40a of the drill 40 in the axial direction is Ma. In experiments conducted by the inventors of the present application, these dimensions are as follows.
Dc = 2.0mm
d ₀ = 1.5 mm
df = D _R = 1.7 mm
Lp = 4.0mm
D _D = 1.8mm
Ma = D _D /3.4=0.5 mm

上述のように本願の発明者が行った実験では、下穴２３１の軸線方向の寸法Ｌｐは４．０ｍｍであるが、本発明の実施の形態において下穴２３１の軸線方向の寸法Ｌｐを検討する。上述のように仕上げ加工に用いるドリルは市販のものであってよいが、下穴加工に用いるホイールは特別に製造されたものを含む。一般に、ドリル４０は安価であるが、ホイール３０は高価である。工具の費用を低減化するには、ホイールの寿命を長く保つことが必要である。そのためには、下穴加工は出来るだけ少なく且つ短時間で完了させたい。即ち、経済的な観点からは下穴２３１の軸線方向の寸法Ｌｐは短い方が良い。しかしながら、仕上げ加工において、良好な加工孔を得るには、下穴２３１の軸線方向の寸法Ｌｐは、少なくともドリル４０の進路を案内することができる長さが必要である。 In the experiment conducted by the inventor of the present application as described above, the dimension Lp in the axial direction of the pilot hole 231 is 4.0 mm. However, in the embodiment of the present invention, the dimension Lp in the axial direction of the pilot hole 231 is examined. . As described above, the drill used for finishing may be commercially available, but the wheel used for drilling a hole includes a specially manufactured wheel. In general, the drill 40 is inexpensive, but the wheel 30 is expensive. In order to reduce the cost of the tool, it is necessary to keep the wheel life long. For this purpose, it is desirable to complete the pilot hole machining in as short a time as possible. That is, from the economical viewpoint, the axial dimension Lp of the pilot hole 231 is preferably short. However, in the finishing process, in order to obtain a good processed hole, the dimension Lp in the axial direction of the pilot hole 231 needs to be at least a length that can guide the path of the drill 40.

ここで、図６Ｃに示すように、ドリルの案内長さＭｂを定義する。ドリル４０を下穴２３１に挿入したとき、ドリル４０の先端面４０ａが原孔２３０ｄの開口に当接する。このとき、ドリルの外周面が下穴２３１の内周面に接触している部分を「案内長さ」と称することとする。下穴２３１の軸線方向の寸法Ｌｐは少なくともドリルの案内長さＭｂより長い。上述のように本願の発明者が行った実験では、ドリルの案内長さＭｂは少なくとも２ｍｍは必要であることが判った。以上より、本実施形態では、下穴２３１の軸線方向の寸法Ｌｐは、少なくとも、下穴２３１の内径ｄｆより大きく、好ましくは、下穴２３１の内径ｄｆの２〜４倍とする。 Here, as shown in FIG. 6C, a guide length Mb of the drill is defined. When the drill 40 is inserted into the pilot hole 231, the tip surface 40a of the drill 40 comes into contact with the opening of the original hole 230d. At this time, a portion where the outer peripheral surface of the drill is in contact with the inner peripheral surface of the pilot hole 231 is referred to as “guide length”. The axial dimension Lp of the pilot hole 231 is at least longer than the guide length Mb of the drill. In the experiment conducted by the inventors of the present application as described above, it has been found that the guide length Mb of the drill needs to be at least 2 mm. From the above, in this embodiment, the dimension Lp of the pilot hole 231 in the axial direction is at least larger than the inner diameter df of the pilot hole 231, and preferably 2 to 4 times the inner diameter df of the pilot hole 231.

図７を参照して本願の発明者が行ったキャピラリの穴あけ加工の実験及びその結果を説明する。本願の発明者は、３６本の仮焼体を用意し、１８本の仮焼体を従来のキャピラリの穴あけ加工方法によって穴あけ加工し、残りの１８本の仮焼体を本発明の実施形態によるキャピラリの穴あけ加工方法によって穴あけ加工した。図７は、本願の発明者が行った実験の結果を示すグラフである。このグラフの横軸は、穴あけ加工後に測定した細管部２３０Ａに形成された加工孔２３２の中心軸線の芯ズレ量（単位：ｍｍ）であり、縦軸は、仮焼体の本数である。本発明のキャピラリの穴あけ加工方法を用いた場合、芯ズレ量はいずれも、０．０８ｍｍ未満であった。一方、従来のキャピラリの穴あけ加工方法を用いた場合、芯ズレ量はいずれも、０．２０ｍｍを超えていた。 With reference to FIG. 7, an experiment and results of capillary drilling performed by the inventors of the present application will be described. The inventor of the present application prepares 36 calcined bodies, drills 18 calcined bodies by a conventional capillary drilling method, and the remaining 18 calcined bodies according to the embodiment of the present invention. Drilling was performed by a capillary drilling method. FIG. 7 is a graph showing the results of experiments conducted by the inventors of the present application. The horizontal axis of this graph is the amount of misalignment (unit: mm) of the center axis of the processed hole 232 formed in the narrow tube portion 230A measured after drilling, and the vertical axis is the number of calcined bodies. When the capillary drilling method of the present invention was used, the amount of misalignment was less than 0.08 mm. On the other hand, when the conventional capillary drilling method was used, the misalignment amount exceeded 0.20 mm.

図８Ａ及び図８Ｂを参照して、本願の発明者が行った実験に使用したホイール３０の形状の例を説明する。図８Ａは、ホイール３０の全体の外観を示す。ホイール３０は本体３２とリーマ部３１を有する。図示の例では、リーマ部３１の外径は本体３２の外径より大きい。従って、本体３２とリーマ部３１の境界に段差ができている。しかしながら、これは単なる例示であって、本発明の実施形態では、リーマ部３１の外径は本体３２の外径と同一であってよい。 With reference to FIG. 8A and FIG. 8B, the example of the shape of the wheel 30 used for the experiment which the inventor of this application conducted is demonstrated. FIG. 8A shows the overall appearance of the wheel 30. The wheel 30 has a main body 32 and a reamer part 31. In the illustrated example, the outer diameter of the reamer portion 31 is larger than the outer diameter of the main body 32. Therefore, a step is formed at the boundary between the main body 32 and the reamer part 31. However, this is merely an example, and in the embodiment of the present invention, the outer diameter of the reamer portion 31 may be the same as the outer diameter of the main body 32.

本実施形態によるとリーマ部３１は加工用砥粒を電着させて形成した電着リーマと同様な構成であってよい。図８Ｂは、ホイール３０のリーマ部３１を示す。本実施形態によるとホイール３０のリーマ部３１は円柱状又は円筒状に形成され、平坦な先端面３１ａと円筒状の外周面３１ｃを有する。 According to the present embodiment, the reamer unit 31 may have the same configuration as an electrodeposition reamer formed by electrodeposition of processing abrasive grains. FIG. 8B shows the reamer portion 31 of the wheel 30. According to this embodiment, the reamer part 31 of the wheel 30 is formed in a columnar shape or a cylindrical shape, and has a flat front end surface 31a and a cylindrical outer peripheral surface 31c.

先端面３１ａと外周面３１ｃには、電着させた加工用砥粒が装着されている。尚、先端面３１ａと外周面３１ｃに装着した加工用砥粒は単なる例であり、他の構造も可能である。例えば、先端面３１ａと外周面３１ｃの表面に、微細なやすり面を形成してもよい。また、通常の形状のエンドミルを使用してもよい。超硬合金のチップを備えた工具であればさらに好ましい。 Electrodeposited abrasive grains are mounted on the tip surface 31a and the outer peripheral surface 31c. The processing abrasive grains mounted on the tip surface 31a and the outer peripheral surface 31c are merely examples, and other structures are possible. For example, fine file surfaces may be formed on the surfaces of the tip surface 31a and the outer peripheral surface 31c. Moreover, you may use the end mill of a normal shape. A tool provided with a cemented carbide tip is more preferred.

図９を参照して、本願の発明者が試作したホイールの形状の例を説明する。尚、図９では、ホイールの外径に対して軸線方向の寸法を意図的に小さく描いているため、ホイールの外径に対する軸線方向の寸法は実際のサンプルより小さいことに留意されたい。図示のように本願の発明者は、８種のホイール３１１〜３１８の例を試作し、穴あけ加工を行った。第１のホイール３１１は、単一の円柱形に形成され、先端面３１１ａは、平坦な円形である。先端面３１１ａの外径Ｄ_Ｒは、円柱形の外径に略等しい。先端面３１１ａの周縁部３１１ｂは、僅かに面取り又は湾曲してもよい。 With reference to FIG. 9, the example of the shape of the wheel which the inventor of this application made as an experiment is demonstrated. In FIG. 9, it should be noted that since the dimension in the axial direction with respect to the outer diameter of the wheel is intentionally small, the dimension in the axial direction with respect to the outer diameter of the wheel is smaller than the actual sample. As shown in the drawing, the inventors of the present application made an example of eight types of wheels 311 to 318 and drilled them. The first wheel 311 is formed in a single cylindrical shape, and the distal end surface 311a is a flat circle. Outer diameter _{D R} of the front end surface 311a is substantially equal to the outer diameter of the cylindrical. The peripheral edge 311b of the distal end surface 311a may be slightly chamfered or curved.

第２のホイール３１２は、円柱状の前部３１２Ａと後部３１２Ｂからなる。先端面３１２ａは、平坦な円形である。先端面の外径Ｄ_Ｒは、前部３１２Ａの外径に等しい。前部３１２Ａの外径は後部３１２Ｂの外径より小さい。第２のホイール３１２は、内径ｄｆが比較的小さな下穴２３１を形成する場合、即ち、先端面３１２ａの外径が比較的小さい場合に好適である。前部３１２Ａによって下穴２３１が形成される。即ち、下穴の軸線方向の寸法Ｌｐ（図６Ａ）は、前部３１２Ａの軸線方向の寸法Ｌａより小さくなる。従って、前部３１２Ａの軸線方向の寸法Ｌａが、予め設定された下穴２３１の軸線方向の寸法Ｌｐより小さい場合には、ドリルを用いた仕上げ加工が困難となる。 The second wheel 312 includes a columnar front portion 312A and a rear portion 312B. The tip surface 312a is a flat circle. Outer diameter _{D R} of the front end surface is equal to the outer diameter of the front 312A. The outer diameter of the front portion 312A is smaller than the outer diameter of the rear portion 312B. The second wheel 312 is suitable when the pilot hole 231 having a relatively small inner diameter df is formed, that is, when the outer diameter of the distal end surface 312a is relatively small. A pilot hole 231 is formed by the front portion 312A. That is, the axial dimension Lp (FIG. 6A) of the pilot hole is smaller than the axial dimension La of the front portion 312A. Therefore, when the dimension La in the axial direction of the front portion 312A is smaller than the preset dimension Lp in the axial direction of the prepared hole 231, finishing using a drill becomes difficult.

第３のホイール３１３は、円柱状の前部３１２Ａと後部３１２Ｂからなる。先端面３１２ａは、平坦な円形である。先端面の外径Ｄ_Ｒは、前部３１２Ａの外径に等しい。前部３１３Ａの外径は後部３１３Ｂの外径より大きい。第３のホイール３１３は、内径ｄｆが比較的大きな下穴２３１を形成する場合、即ち、先端面３１３ａの外径が比較的大きい場合に好適である。 The third wheel 313 includes a columnar front portion 312A and a rear portion 312B. The tip surface 312a is a flat circle. Outer diameter _{D R} of the front end surface is equal to the outer diameter of the front 312A. The outer diameter of the front portion 313A is larger than the outer diameter of the rear portion 313B. The third wheel 313 is suitable when the pilot hole 231 having a relatively large inner diameter df is formed, that is, when the outer diameter of the distal end surface 313a is relatively large.

第４のホイール３１４は単一の円柱状に形成されているが、軸線方向の貫通孔３１４ｄを有する。従って、先端面３１４ａは平坦な環状である。貫通孔を設けることによって加工くずを排出し易くなる。貫通孔３１４ｄの内径ｄ_Ｒが原孔２３０ｄの内径ｄ_０より大きい場合には、削り残りが生じる可能性がある。従って、貫通孔３１４ｄの内径ｄ_Ｒは少なくとも原孔２３０ｄの内径ｄ_０より小さいことが必要である。第４のホイール３１４は、内径ｄｆが比較的大きな下穴２３１を形成する場合、即ち、先端面３１４ａの外径が比較的大きい場合に好適である。 The fourth wheel 314 is formed in a single cylindrical shape, but has an axial through hole 314d. Therefore, the front end surface 314a has a flat annular shape. By providing the through hole, it becomes easy to discharge the processing waste. The inner diameter _{d R} of the through-hole 314d is greater than the inner diameter _{d 0} of the original hole 230d is likely to remain cutting occurs. Accordingly, the inner diameter _{d R} of the through-hole 314d is required to be smaller than the inner diameter _{d 0} of at least the original hole 230d. The fourth wheel 314 is suitable when the pilot hole 231 having a relatively large inner diameter df is formed, that is, when the outer diameter of the distal end surface 314a is relatively large.

第５のホイール３１５は、回転円錐台状の前部３１５Ａと円柱状の後部３１５Ｂからなる。先端面３１５ａは、平坦な円形である。先端面３１５ａの外径Ｄ_Ｒは、前部３１５Ａの端面の外径に等しい。第５のホイール３１５の前部３１５Ａの軸線方向の寸法をＬｃとする。第５のホイール３１５を用いた場合、細管部２３０Ａに形成される下穴３１の側面は、円筒状ではなく、円錐台状となる。 The fifth wheel 315 includes a rotating truncated cone-shaped front portion 315A and a columnar rear portion 315B. The tip surface 315a is a flat circle. Outer diameter _{D R} of the front end surface 315a is equal to the outer diameter of the end face of the front 315A. The dimension in the axial direction of the front portion 315A of the fifth wheel 315 is Lc. When the fifth wheel 315 is used, the side surface of the pilot hole 31 formed in the narrow tube portion 230A is not a cylindrical shape but a truncated cone shape.

第６、第７及び第８のホイール３１６、３１７、３１８は、それぞれ、単一の円柱形に形成され、先端面３１６ａ、３１７ａ、３１８ａは、それぞれ、凸部状円錐面、凸部状楕円面、及び、凹部状円錐面である。先端面の外径Ｄ_Ｒは、円柱形の外径に略等しい。 The sixth, seventh, and eighth wheels 316, 317, and 318 are each formed in a single cylindrical shape, and the tip surfaces 316a, 317a, and 318a are a convex conical surface and a convex elliptic surface, respectively. And a concave conical surface. Outer diameter D _R of the front end surface is substantially equal to the outer diameter of the cylindrical.

本願の発明者は、これらのホイール３１１〜３１８を用いて穴あけ加工を行った。その結果、第１、第２、第３及び第４のホイール３１１、３１２、３１３及び３１４を用いた場合に、良好な加工孔が形成されることが判った。これらのホイールの場合、先端面３１１ａ、３１２ａ、３１３ａ、３１４ａが仮焼体の細管部２３０Ａの先端面２３０ａに接触するとき、ホイールの先端面の外縁部（図４Ｂ）が接触するため、図４Ｂを参照して説明したように、ホイールの先端部が原孔２３０ｄに捕らわれることなく、前進する。 The inventor of the present application performed drilling using these wheels 311 to 318. As a result, it has been found that when the first, second, third and fourth wheels 311, 312, 313 and 314 are used, good processed holes are formed. In the case of these wheels, when the front end surfaces 311a, 312a, 313a, and 314a contact the front end surface 230a of the thin tube portion 230A of the calcined body, the outer edge portion (FIG. 4B) of the front end surface of the wheel comes into contact. As described with reference to FIG. 5, the tip of the wheel moves forward without being caught by the original hole 230d.

第５、第６、第７及び第８のホイール３１５〜３１８を用いた場合には、良好な結果が得られなかった。例えば、第５のホイール３１５を用いた場合、下穴２３１の内径ｄｆが、リーマ部３１の先端面３１ａの外径Ｄ_Ｒより大きくなる。第６のホイール３１６を用いた場合には、先端面３１６ａが円錐形であるため、原孔２３０ｄに捕らわれる。従って、図４Ａを参照して説明した従来の技術と同様に、ホイール３１６は原孔２３０ｄに案内されて、前進する。第７のホイール３１７を用いた場合も同様である。図８のホイール３１８を用いた場合には、下穴の底面に先端面３１８ａの円錐形に対応した凸部が形成される。そのため、ドリルを用いた仕上げ加工の際に、ドリルの先端が下穴の底面の凸部に衝突し、その衝撃で細管部が割れる可能性ある。以上より、本発明の実施の形態では、第１〜第４のホイール３１１、３１２、３１３、３１４の形状が好ましい。 When the fifth, sixth, seventh and eighth wheels 315 to 318 were used, good results were not obtained. For example, when using a fifth wheel 315, the inner diameter df of the prepared hole 231 is larger than the outer diameter _{D R} of the tip end face 31a of the reamer section 31. When the sixth wheel 316 is used, the tip surface 316a has a conical shape, and is thus trapped in the original hole 230d. Accordingly, the wheel 316 is guided by the original hole 230d and moves forward in the same manner as the conventional technique described with reference to FIG. 4A. The same applies when the seventh wheel 317 is used. When the wheel 318 of FIG. 8 is used, a convex portion corresponding to the conical shape of the tip end surface 318a is formed on the bottom surface of the prepared hole. For this reason, during finishing using a drill, the tip of the drill may collide with a convex portion on the bottom surface of the pilot hole, and the thin tube portion may break due to the impact. From the above, in the embodiment of the present invention, the shapes of the first to fourth wheels 311, 312, 313, and 314 are preferable.

以上、本実施形態に係るセラミックス製の放電容器の製造方法について説明したが、これらは例示であって、本発明の範囲を制限するものではない。当業者が、本実施形態に対して容易になしえる追加、削除、変更、改良等は、本発明の範囲内である。本発明の技術的範囲は、添付の特許請求の記載によって定められる。 As mentioned above, although the manufacturing method of the ceramic discharge container which concerns on this embodiment was demonstrated, these are illustrations and do not restrict | limit the scope of the present invention. Additions, deletions, modifications, improvements, and the like that can be easily made by those skilled in the art to the present embodiment are within the scope of the present invention. The technical scope of the present invention is defined by the appended claims.

３０…ホイール、３１…リーマ部、３１ａ…先端面、３１ｂ…周縁部、３１ｃ…外周面、４０…ドリル、４０ａ…先端面、４２…チャック、４４…固定装置、４６…冷却液、１００…セラミックメタルハライドランプ、１０８…透光性スリーブ、１０９…フレーム、１１０…始動器、１１１…透光性外管、１１２…口金、１１３…ゲッタ、１１４…マウント支持板、１１５…ステム、１２０ａ、１２０ｂ…電流導入体、１２１…リード線、１２２…電力供給導体、１２２ａ…耐ハロゲン性中間材、１２２ｂ…導電性サーメット、１２３…タングステン電極、１３０…放電容器、１３０Ｃ…発光部、１３０Ａ、１３０Ｂ…細管部、１３１…補強材、２３０…仮焼体、２３０Ａ…細管部、２３０ＡＵ…肉薄部、２３０ＡＤ…肉厚部、２３０ｄ…原孔、２３０ａ…先端面、２３０Ｃ…発光部、２３１…下穴、２３２…加工孔 DESCRIPTION OF SYMBOLS 30 ... Wheel, 31 ... Reamer part, 31a ... Tip surface, 31b ... Peripheral part, 31c ... Outer peripheral surface, 40 ... Drill, 40a ... Tip surface, 42 ... Chuck, 44 ... Fixing device, 46 ... Coolant, 100 ... Ceramic Metal halide lamp, 108 ... translucent sleeve, 109 ... frame, 110 ... starter, 111 ... translucent outer tube, 112 ... base, 113 ... getter, 114 ... mount support plate, 115 ... stem, 120a, 120b ... current Introducing member, 121 ... lead wire, 122 ... power supply conductor, 122a ... halogen-resistant intermediate material, 122b ... conductive cermet, 123 ... tungsten electrode, 130 ... discharge vessel, 130C ... light emitting part, 130A, 130B ... thin tube part, 131 ... reinforcing material, 230 ... calcined body, 230A ... narrow tube part, 230AU ... thin part, 230AD ... thick part, 230d ... original , 230a ... front end surface, 230C ... light emitting unit, 231 ... pilot hole, 232 ... processing hole

Claims

In the manufacturing method of the discharge vessel made of ceramics having the light emitting portion and the thin tube portions on both sides of the light emitting portion
A molded body forming step of forming a molded body from a slurry produced by mixing alumina raw material, auxiliary agent, and water,
Calcination step of calcining the molded body to form a calcined body having a narrow tube portion having original holes;
Drilling step of forming a processing hole in the original hole of the thin tube portion of the calcined body using a wheel that is a drilling tool;
A main firing step of subjecting the calcined body having been subjected to drilling of the capillary to main firing;
Have
The wheel includes a reamer at a tip, and the reamer has a flat tip and a cylindrical outer peripheral surface.

In the manufacturing method of the discharge vessel of Claim 1,
The drilling step includes a pilot hole processing step of forming a pilot hole in the original hole of the thin tube portion of the calcined body using the wheel, and a narrow tube portion of the calcined body using a drill after the pilot hole processing step. A method for manufacturing a discharge vessel, comprising a finishing step of forming a processing hole in the original hole.

In the manufacturing method of the discharge vessel of Claim 1,
In the drilling step, the center axis HH of the wheel is arranged in alignment with the center axis OO of the calcined body, and the center axis BB of the original hole of the thin tube portion of the calcined body However, when it is not aligned with the center axis OO of the calcined body, the narrow tube portion of the calcined body does not align with the center axis BB of the original hole of the narrow tube portion, but the calcined body A process for producing a discharge vessel, characterized in that a machining hole aligned with a central axis OO of a body is formed.

In the manufacturing method of the discharge vessel of Claim 1,
The method of manufacturing a discharge vessel, wherein the reamer part is formed by electrodeposition of processing abrasive grains on a cylindrical surface.

In the manufacturing method of the discharge vessel of any one of Claims 1-4,
The method of manufacturing a discharge vessel, wherein the wheel is held by a chuck loaded in a rotating part of a lathe, and the calcined body is supported by a fixing device attached to a fixing part of the lathe.

In the manufacturing method of the discharge vessel of any one of Claims 1-5,
In the molded body forming step, the molded body is formed by a waste mud casting method.

A fixing device for fixing a calcined body obtained by calcining a molded body formed from a slurry containing an alumina raw material, an auxiliary agent, and water, and a hole for forming a hole in the narrow tube portion of the calcined body In a discharge vessel manufacturing apparatus having a wheel, a chuck for fixing the wheel, and a rotating mechanism for rotating the chuck,
The center axis HH of the wheel is arranged in alignment with the center axis OO of the calcined body, and the center axis BB of the original hole of the thin tube portion of the calcined body is the calcined body. In the case where it is not aligned with the central axis OO of the calcined body, the thin tube portion of the calcined body does not align with the central axis BB of the original hole of the thin tube portion, but the central axis O of the calcined body is not aligned. An apparatus for manufacturing a discharge vessel, characterized in that a processing hole aligned with -O is formed.

In the discharge vessel manufacturing apparatus according to claim 7,
The wheel is provided with a reamer at the tip, the reamer having a flat tip surface and a cylindrical outer peripheral surface, and formed by electrodeposition of processing abrasive grains on the surface. Discharge vessel manufacturing equipment.