JPH04370644A - 高輝度放電灯用発光管とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高輝度放電灯に用いる
高輝度放電灯用発光管とその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の高輝度放電灯用発光管（以下、
単に発光管という）は、石英ガラスから作製された発光
管と、透光性セラミックから作製された発光管に大別さ
れ、一般に、メタルハライドランプ等の高圧放電灯（以
下、単にランプという）の外管内に組み込まれて使用さ
れている。透光性セラミックの発光管にあっては、Ｍｇ
Ｏ，Ｌａ２Ｏ３，Ｙ２Ｏ３等の焼結助剤を酸化アルミニ
ウムに微量添加して焼結して結晶粒子を均一に粗大化さ
せた透光性の酸化アルミニウムからなる発光管が一般的
である。なお、これらの焼結助剤は、異常粒成長を抑制
し透光性を発現させる目的で添加される。

【０００３】そして、透光性酸化アルミニウムからなる
従来の発光管は、次のような物性を備える。 波長３８０〜７６０ｎｍに対する直線透過率：４０〜６
０％（肉厚：０．５ｍｍ） 機械的強度（ＪＩＳ　　Ｒ１６０１） 曲げ強度　　Ｓｔ （室温）＝２０〜４０ｋｇ／　ｃｍ２ （９００℃）＝６〜２０ｋｇ／ｃｍ２ ワイブル係数 （室温）＝１．９〜３．１ （９００℃）＝１．２〜１．６ 熱伝導率（真空理工製の熱定数測定装置ＴＣ−３０００
による。以下同じ） （室温）＝５２Ｗ／ｍ・Ｋ （９００℃）＝９Ｗ／ｍ・Ｋ

【０００４】一般に、発光管は、始動用希ガスや種々の
色で発光する放電用金属成分（固体）を数十Ｔｏｒｒの
内圧で封入しており、その放電時には管壁温度が９００
℃にも達するとともに、温度上昇に伴って内圧も高くな
る。従って、高温下で高い内圧となっても発光管の破壊
が起きないようにするために発光管の厚肉化（約０．６
ｍｍ）が図られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、厚肉化
に伴って発光管自体の熱容量も増大するので、主電極間
に形成されたアーク放電の熱によって発光部全体の温度
上昇に時間を要する。このため、管内の放電用金属成分
が蒸発して飽和蒸気圧となる定常状態の所定温度にまで
発光管の温度が上昇する時間を増大させていた。この結
果、発光が安定するまでの始動時間も長くなり、上記定
常状態に到るまでに約３０秒以上を要していた。

【０００６】本発明は、上記問題点を解決するためにな
され、高温高圧下における機械的強度を確保するために
厚肉な発光管であっても、始動時間の短い発光管を提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに本発明の採用した手段は、高輝度放電灯用発光管で
あって、酸化イットリウム，酸化カルシウム，酸化マグ
ネシウムから選ばれた一種以上の酸化物を０．５〜８ｗ
ｔ％含む透光性の窒化アルミニウムからなる外面層と、
酸化アルミニウムからなる内面薄層とを備えることをそ
の要旨とする。

【０００８】そして、このような透光性窒化アルミニウ
ムからなる高輝度放電灯用発光管を製造するに際して本
発明の採用した手順は、酸化イットリウム，酸化カルシ
ウム，酸化マグネシウムから選ばれた一種以上の酸化物
を０．５〜８ｗｔ％、窒化アルミニウムを残部とした混
合微粉末に有機バインダーを加え、所定の成形法にて所
望の形状の管状成形体を形成する工程と、該管状成形体
を、窒素雰囲気下で１７５０〜１９５０℃の温度で焼結
する工程と、該焼結体に、窒素雰囲気下で処理温度が１
７００〜１９００℃で処理圧力が１０００〜２０００ａ
ｔｍの条件で熱間静水圧プレスをかける工程と、該熱間
静水圧プレスを経た管状焼結体を、大気中で１０００〜
１３００℃の温度で熱処理する工程とを備えたことをそ
の要旨とする。

【０００９】ここで、焼結を１７５０〜１９５０℃の温
度範囲で行なうようにしたのは、焼結後の密度を理論密
度に対して９５％以上として後工程の熱間静水圧プレス
がかかるようにするとともに、焼結体における粗大結晶
の形成を回避するためである。つまり、上記焼結を１７
５０℃未満で行なうと、焼結後の密度が理論密度に対し
て９５％を下回り熱間静水圧プレスがかからず、１９５
０℃以上では焼結体における粗大結晶の形成頻度が増し
強度上不利となるからである。

【００１０】更に、熱間静水圧プレスを上記温度範囲と
圧力範囲で行なうようにしたのは、実用的な透光性（波
長３８０〜７６０ｎｍに対する直線透過率：４０〜６０
％）を得るとともに機械的強度を改善し、熱間静水圧プ
レスをかけている最中の破損を回避するためである。つ
まり、熱間静水圧プレスを１７００℃未満或いは１００
０ａｔｍ未満で行なうと透光性が発現するものの低い透
光性しか得られなかったり、逆に１９００℃を超えると
異常粒成長を促進させて機械的強度や透光性の低下を招
き、２０００ａｔｍを超えると焼結体中に存在するポア
や傷などが極めて微細であっても傷等が存在する箇所に
応力集中が起こりクラックが発生したりするからである
。

【００１１】また、大気中で１０００〜１３００℃の温
度範囲で熱処理するのは、窒素と酸素が置換して酸化ア
ルミニウムとなり酸化アルミニウム薄層を得る際に、酸
化アルミニウム薄層の厚さの制御を可能としたり、薄層
の形成時間を工業的に適正なものとするとともに、バル
クの中にまでの酸素の浸入を回避するためである。つま
り、１０００℃を下回る温度であると、窒素と酸素が置
換して酸化アルミニウムとなり所望の厚さの酸化アルミ
ニウム薄層を得るのに長時間を要し、１３００℃を超え
る温度で熱処理すると、窒素と酸素の置換が急激に起き
て所望の厚さ以上の酸化アルミニウム薄層が形成された
り、バルクの中にまで酸素が浸入して２ＡｌＮ＋Ｏ２　
→２ＡｌＯＮの反応が起こり、熱伝導の向上を阻害する
ＡｌＯＮが生成することによる。

【００１２】

【作用】上記構成を有する本発明の高輝度放電灯用発光
管は、窒化アルミニウムの外面層と酸化アルミニウムの
内面薄層とから構成されるので、上記従来の高輝度放電
灯用発光管と同じ肉厚であっても、アーク放電時に発生
する熱の拡散伝達を、窒化アルミニウムの高い熱伝導率
に起因して高め、アーク放電の熱による発光管自体の温
度上昇を促進する。

【００１３】また、発光管内に充満した反応性に富む金
属ガスと高温高圧化で晒されるのは、遊離した金属イオ
ンによる結晶粒子内部への金属の含浸等が見られない酸
化アルミニウム薄層であるので、これが発光管内面にお
ける劣化を抑制する。

【００１４】更に、透光性の窒化アルミニウムからなる
高輝度放電灯用発光管の製造方法は、まず、酸化イット
リウム，酸化カルシウム，酸化マグネシウムから選ばれ
た一種以上の酸化物と窒化アルミニウムとからなる混合
微粉末に有機バインダーを加え、射出成形，押出成形，
プレス成形等の所定の成形法にて所望の形状の管状成形
体を形成する。そして、この管状成形体を窒素雰囲気下
で１７５０〜１９５０℃の温度で焼結して、上記選ばれ
た酸化物を含む窒化アルミニウムの管状焼結体を得る。 この際、添加した酸化物により焼結は促進されるととも
に異常粒成長が抑制され、比較的低温度での焼結によっ
てもその結晶粒径は微小かつ緻密となる。

【００１５】その後、焼結された管状成形体に、窒素雰
囲気下で処理温度が１７００〜１９００℃で処理圧力が
１０００〜２０００ａｔｍの条件で熱間静水圧プレスを
かけることにより、等方的な圧力を受けて管状焼結体が
熱処理されて透光性が発現する。

【００１６】更に、この熱間静水圧プレスを経た管状焼
結体を、大気中で１０００〜１３００℃の温度で熱処理
することにより、管状成形体表面（内表面を含む）に窒
素と酸素が置換した酸化アルミニウムからなる薄層を形
成する。

【００１７】

【実施例】次に、本発明にかかる好適な発光管の実施例
について、図面に基づき説明する。

【００１８】まず、作製しようとする第１の実施例の発
光管１Ｆについて説明し、その後、その製造工程につい
て説明する。図１に示すように、発光管１Ｆは、両端に
大径の電極保持穴１ａ及び小径の電極保持穴１ｂ（約１
ｍｍ以下）と封止材溜まり１ｃを備えた円筒状の窒化ア
ルミニウム製の発光管であり、その内表面に約１０μｍ
以下の厚さの酸化アルミニウム薄層１ｆを備える。次い
で、この発光管１Ｆの製造工程について、図２の工程図
を用いて説明する。

【００１９】まず、窒化アルミニウム（純度：９９．５
ｍｏｌ％以上）の微粉末（粒径１μｍ以下）と酸化イッ
トリウムの微粉末（粒径１μｍ以下）とを、窒化アルミ
ニウム：９６ｗｔ％，酸化イットリウム：４ｗｔ％とな
るよう秤量した後混合し、これらの混合微粉末に、アク
リル系熱可塑性樹脂を主体とした有機バインダーを配合
し、これを有機溶媒（ベンゼン）を使ってプラスチック
（ナイロン）ボールミルにて約２４時間に亘って湿式混
合し、有機バインダーとアルミナ微粉末を十分に濡らす
。さらに、蒸留乾燥して溶媒を取り除き、所望粘度（５
０，０００〜１００，０００ｃｐｓ）のコンパウンドを
混練調製する（工程１）。

【００２０】なお、上記有機バインダーは、アクリル系
熱可塑性樹脂とパラフィンワックスとアタクティックポ
リプロピレンとの混合物である。そして、上記混合微粉
末１００ｇに対するこれら有機バインダーの配合量は、
総量で２５ｇである。

【００２１】上記有機バインダーにおける各成分は、次
のように配合されており、各成分の合計が上記有機バイ
ンダーの総量（２５ｇ）となる。 アクリル系熱可塑性樹脂　　　　　　２０〜２３ｇ（好
ましくは２１．５ｇ） パラフィンワックス　　　　　　　　　　３ｇ以下（好
ましくは２．０ｇ） アタクティックポリプロピレン　　　　２ｇ以下（好ま
しくは１．５ｇ）

【００２２】なお、コンパウンドの調製時の蒸留乾燥に
当たっては、１３０℃で２４時間蒸留乾燥させ、その後
、ロールミルを用いて加熱混練（１３０℃）を行なって
所望粘度のコンパウンドを得る。

【００２３】その後、図３に示す金型装置１００を用い
て射出成形する（工程２）ことにより、成形体を得る。 なお、この成形体及び射出成形工程（工程２）について
の説明は、金型装置１００の構成の説明に引き続いて行
なうこととする。

【００２４】図３に示すように、この金型装置１００は
、図示しないフレーム等に固定された上型１０１と、昇
降自在な基台１０３に設置されこの基台１０３とともに
昇降する下型１０５とを備える。上型１０１の上面には
、図示しない射出機のノズル１０７が嵌り込む凹部１０
９が形成されており、この凹部１０９の底部からは、ノ
ズル１０７の射出孔と連通するスプルー１１１が下方に
向けて形成されている。また、この上型１０１には、ス
プルー１１１と平行にキャビティ１１２が形成されてい
る。

【００２５】スプルー１１１及びキャビティ１１２の周
辺を拡大した図４にその詳細を示すように、上型１０１
と下型１０５との合わせ部には、スプルー１１１とキャ
ビティ１１２とを連通するランナ１１３、リングゲート
１１５及びフィルムゲート１１７が形成されている。従
って、ノズル１０７からスプルー１１１に注入されたコ
ンパウンドは、ランナ１１３を経て、リングゲート１１
５，フィルムゲート１１７に流入し、その後、キャビテ
ィ１１２に到る。

【００２６】図４に示すように、キャビティ１１２に入
り込み射出成形体の形状を決定する成形ピン１１９は、
後述する型締め時においてキャビティ１１２内に位置す
る成形部１２０を備える。更に、この成形部１２０の先
端には、上型１０１の中心穴１２１に入り込み電極保持
穴１ｂ（図１参照）を形成する小径部１２３を備え、成
形部１２０の後端には、その大部分が下型１０５内に入
り込んだ大径部１２５と、大径部１２５に連続した雄螺
子１２７とを備える。そして、この雄螺子１２７を下型
１０５に螺刻されたネジ穴１２９と螺合させることによ
り、成形ピン１１９は、下型１０５と一体化されており
、ストリッパプレート１３０を介してキャビティ１１２
の中心に臨んでいる。なお、中心穴１２１は、その径が
成形ピン１１９先端の小径部１２３よりごく僅かだけ大
きく設定されているので、射出成形時におけるキャビテ
ィ内のエアー抜きを行なう。また、中心穴１２１のキャ
ビティ１１２側端部には、キャビティ内に突出した円錐
状の突起１２１ａが形成されている。この突起１２１ａ
により、封止材溜まり１ｃが後述の射出成形時に形成さ
れる。

【００２７】ストリッパプレート１３０の中央下面には
、下方向に向かって広がるテーパ孔１３１が形成されて
おり、成形ピン１１９の大径部１２５には、このテーパ
孔１３１に適合するテーパ面を有するガイド部材１３３
が外嵌されている。このため、成形ピン１１９は、型締
め時に芯出しされながらキャビティ１１２内にその中心
軸に沿って入り込むことになり、成形部１２０がキャビ
ティ１１２の中央に位置する。

【００２８】上記成形部１２０とキャビティ１１２との
間隙は、後述するようにコンパウンドが射出される射出
空間ＳＫであり、成形体を焼結した際の体積収縮や所望
する焼結体の肉厚等を考慮して、予め実験等により定め
られている。本実施例におけるこの間隙は、焼結前の成
形体肉厚が約０．７９ｍｍとなるよう調整されている。 なお、焼結前の成形体内径は約４．８５ｍｍである。

【００２９】また、成形部１２０と大径部１２５との連
結部には、大径部１２５側で小径となるテーパ部１３５
が形成されている。このため、成形後にはこのテーパ部
１３５により成形体は成形ピン１１９に保持されるので
、成形体をキャビティ１１２から容易に離型することが
できる。

【００３０】次に、下型１０５の昇降機構について説明
する。図３に示すように、下型１０５と、その下面に位
置する第１の可動プレート１３７とは、この両部材間隔
を広げるよう付勢された第１のスプリング１３９を介在
させてボルト１４１により連結されている。このため、
第１の可動プレート１３７は、ボルト１４１の頭部によ
り落下を防止されているとともに、第１のスプリング１
３９により常時下方に付勢されている。

【００３１】また、この第１の可動プレート１３７とス
トリッパプレート１３０とは、ロッド１４３により固定
されている。更に、第１の可動プレート１３７と、その
下方に位置する第２の可動プレート１４５とは、下型１
０５と第１の可動プレート１３７との間の第１のスプリ
ング１３９よりも弾発力の大きな第２のスプリング１４
７を介在させてボルト１４９により連結されている。

【００３２】そして、この第２の可動プレート１４５に
は、第１の可動プレート１３７を貫通してその先端を既
述したスプルー１１１，ランナ１１３，リングゲート１
１５及びフィルムゲート１１７の所定箇所に臨ませたエ
ジェクタピン１５１が立設されている。また、第２の可
動プレート１４５には、第１の可動プレート１３７及び
下型１０５を貫通してその先端面を上型１０１の下面に
臨ませた緩衝ロッド１５３が立設されており、緩衝ロッ
ド１５３には、下型１０５と第１の可動プレート１３７
との間隔を広げるよう付勢された第３のスプリング１５
５が装着されている。

【００３３】更に、図３のＡ方向からの矢視図である図
５に示すように、前記第２の可動プレート１４５の両端
には門型フレーム１５７が固定されており、上型１０１
の下面には、この門型フレーム１５７の上部部材１５８
を貫通するストッパボルト１５９が固定されている。従
って、下型１０５は、ストッパボルト１５９の頭部が上
記門型フレーム１５７の上部部材１５８下面に当接する
まで、基台１０３の降下に伴って降下する。

【００３４】次に、上記した構成の金型装置１００を用
いて成形体を作製する射出成形工程（工程２）について
、金型装置１００の動作の説明を加えつつ詳細に説明す
る。まず、下型１０５を基台１０３とともに上昇させて
、金型装置１００を図６に示す型締め状態とする。これ
に伴って、図４，図６に示すように、成形ピン１１９は
、先端の小径部１２３が上型１０１の中心穴１２１に入
り込んだ状態でキャビティ１１２の中心軸に沿って位置
することになり、成形ピン１１９とキャビティ１１２と
の間に射出空間ＳＫが形成される。

【００３５】この型締め状態で、工程２によって得た均
一なコンパウンドを、９００〜１８００ｋｇ／ｃｍ２　
の射出圧力で射出機のノズル１０７から射出する。なお
、コンパウンドは、その射出に際して、１３０〜２００
℃（好ましくは１８０℃）に予め加熱されている。こう
してノズル１０７から射出されたコンパウンドは、スプ
ルー１１１，ランナ１１３，リングゲート１１５及びフ
ィルムゲート１１７を経て、キャビティ１１２と成形ピ
ン１１９との間の射出空間ＳＫに充填される。

【００３６】その後、所定の条件下で保圧状態を維持し
（１８０〜８００ｋｇ／ｃｍ２　の保圧圧力を０．５〜
５秒間継続する）、その間に射出空間ＳＫ内でコンパウ
ンドを固化させ、成形体Ｗ０　を形成する（図６）。こ
うして得られる成形体Ｗ０　は、０．９９以上の転写性
（成形体の寸法／金型の寸法）で形成されており、０．
９９以上の真円度と０．９９以上の収縮率（径方向／軸
方向）とを備える。なお、この成形体Ｗ０　は、ランナ
１１３やリングゲート１１５及びフィルムゲート１１７
内で固化したものと一体である。

【００３７】上記した射出成形工程（工程２）の実施後
には、基台１０３を降下させることにより、次のように
して成形体Ｗ０　を金型装置１００から取り出す（工程
３）。まず成形体Ｗ０　の取り出しの第１段階として、
図７に示すように、成形体Ｗ０をキャビティ１１２から
引き抜く。即ち、下型１０５と第１及び第２の可動プレ
ート１３７，１４５と成形ピン１１９とは基台１０３と
一体となって降下し、更には、成形ピン１１９のテーパ
部１３５が成形体Ｗ０　にアンダーカット部を形成する
ため、図８に示すように成形体Ｗ０　は成形ピン１１９
に保持されてキャビティ１１２から引き抜かれる。

【００３８】その後、第２段階として、成形体Ｗ０　か
らの成形ピン１１９の引き抜きと、金型装置１００から
の成形体Ｗ０　の離型とを行なう。

【００３９】つまり、下型１０５等を基台１０３と一体
となって引き続き降下させ、門型フレーム１５７の上部
部材１５８下面にストッパボルト１５９の頭部が当接す
ると、その時点で第２の可動プレート１４５が停止する
。こうして第２の可動プレート１４５が停止すると、第
１のスプリング１３９よりも弾発力の大きな第２のスプ
リング１４７の付勢力が第１の可動プレート１３７に上
向きに作用するため、この第１の可動プレート１３７の
降下に制動がかかる。従って、図８に示すようにロッド
１４３によりストリッパプレート１３０が下型１０５に
対して上昇し、下型１０５と一体の成形ピン１１９が成
形体Ｗ０　から引き抜かれる。

【００４０】その後、更に基台１０３とともに下型１０
５を降下させ、下型１０５の下面が第１の可動プレート
１３７の上面に当たると、第１の可動プレート１３７が
押し上げられ、下型１０５が第２の可動プレート１４５
に相対的に接近する。このため、図９に示すように、エ
ジェクタピン１５１が上昇して、成形体Ｗ０　はストリ
ッパプレート１３０の上面から持ち上げられる。こうし
て離脱された成形体Ｗ０を金型装置１００から取り出す
。 取り出された成形体Ｗ０　を図１０に示す。

【００４１】次に、離型されたこの成形体Ｗ０　を、図
１０に一点鎖線で示すように、ランナ１１３とリングゲ
ート１１５の連結部付近の切断線Ｘに沿って切断して、
後述の発光管となる発光管焼結部Ｈ１　と、スプルー１
１１，ランナ１１３，リングゲート１１５及びフィルム
ゲート１１７の部分で成形された不要焼結部Ｈ２　とに
分離し、不要焼結部Ｈ２　を除去する（工程４）。

【００４２】その後、窒素雰囲気中で、アクリル系熱可
塑性樹脂等の有機バインダーが熱分解して完全に炭化す
る温度まで加熱する初期熱処理を発光管焼結部Ｈ１　に
施し、発光管焼結部Ｈ１　を脱脂する（工程５）。この
初期熱処理における具体的な加熱上限温度は、使用する
熱処理炉の能力や有機バインダーの熱分解温度に応じて
決定すればよく、本実施例では室温（２０℃）から４５
０℃まで７２時間かけて昇温した。その他の処理条件は
以下の通りである。なお、４５０℃までの昇温の間は、
一定圧力を維持した。 処理圧力　　　　　　　　　　１〜８ｋｇ／ｃｍ２　（
最適圧力８ｋｇ／ｃｍ２　） ２０℃から４５０℃まで昇温させる時間　　　　　　　
　　　７２時間以下 つまり、初期熱処理を行なうことによって、コンパウン
ド調製時に配合されたアクリル系熱可塑性樹脂，パラフ
ィンワックス，アタクティックポリプロピレン等の有機
バインダーを熱分解して炭化させ、発光管焼結部Ｈ１　
を脱脂する。

【００４３】次いで、この初期熱処理を経た発光管焼結
部Ｈ１　を大気中で仮焼して、上記初期熱処理時に変成
した炭化物を発光管焼結部Ｈ１　から燃焼除去する（工
程６）。この仮焼に際しては、炭化物を燃焼除去するに
十分な温度まで加熱すればよく、本実施例では室温（２
０℃）から７００℃まで８時間かけて昇温した。そして
、この仮焼処理の完了までに、前記初期熱処理時に変成
した炭化物は焼結体から完全に燃焼除去される。

【００４４】次に、窒素雰囲気下で以下の条件に従った
焼結処理を施し、仮焼済みの上記発光管焼結部Ｈ１　を
焼結する（工程７）。この際、１００℃／時間で昇温し
た。 処理温度　　　　　　　　　　１７５０〜１９５０℃（
最適温度１８００℃） 上記処理温度での保持時間　　　　　　４時間以下

【０
０４５】上記初期熱処理及び仮焼・焼結処理を施すこと
により、その体積収縮は焼結前の成形体の８２．５％と
なり、焼結後の充填率はほぼ９８．５％（嵩密度３．２
８５）となる。

【００４６】その後、この焼結体に、窒素ガス雰囲気中
で次の条件に基づく熱間静水圧プレスを施す（工程８）
。この際、２００℃／時間で昇温した。こうして、工程
７を経た焼結体Ｗにおける緻密化が完了し充填率が１０
０％（嵩密度３．３００）となる。更に、この焼結体Ｗ
に透光性が発現する。なお、この熱間静水圧プレスを施
すに当たっては、焼結体を窒化アルミニウムのビーズ（
粒径２ｍｍ）及びチタンスポンジに埋設し、更に窒化ア
ルミニウムからなるサヤに入れて行なった。 処理温度　　　　　　　　　　１７００〜１９００℃（
最適温度１７５０℃） 処理圧力　　　　　　　　　　１０００〜２０００ａｔ
ｍ（最適圧力１０００ａｔｍ） 処理時間　　　　　　　　　　　　　　　　１〜　　　
　　　４時間（最適処理２時間）

【００４７】引き続いて、図１１（ａ），（ｂ）に示す
ように、ダイヤモンド研削砥石１６１によって焼結体Ｗ
の端面に研削研磨を施し、開口度の大きい側に後述する
封止部材の着座面を形成する（工程９）。

【００４８】この工程９を経ると、図１１（ｂ）に示す
ように、その両端に電極保持穴１ａ，１ｂを備えた発光
管１Ｆが作製される。この発光管１Ｆは、発光領域の内
径ｄが約４．０ｍｍであり、肉厚が約０．６５ｍｍであ
り、またその全長が約４０ｍｍである。なお、小径の電
極保持穴１ｂの直径は１ｍｍ以下である。

【００４９】次に、この発光管１Ｆに、大気中で１００
０〜１３００℃、例えば１３００℃の温度で熱処理を施
すことにより、発光管内外表面における窒化アルミニウ
ムの窒素と酸素を置換して、酸化アルミニウム薄層を形
成する（工程１０）。この際、１５０℃／時間程度の温
度勾配で１３００℃まで加熱処理を行なってその温度で
１時間ほど保持し、その後、同程度の温度勾配で室温ま
で冷却する。なお、形成する酸化アルミニウム薄層の厚
みは、処理温度及び保持時間等によって定まり、本実施
例にあっては、発光管の透光性の著しい低下を回避する
ために約１０μｍ以下の厚さとなるよう設定されている
。

【００５０】得られた発光管１Ｆの外表面を、ダイヤモ
ンド砥粒を付着させたブラシにて、肉厚が０．６ｍｍ程
度となるよう研削研磨する（工程１１）。この表面研磨
により、発光管外表面の凹凸等が除去されて表面におけ
る光の散乱が回避され、透過率が改善される。この際、
上記工程１０により発光管の外表面に形成された酸化ア
ルミニウム薄層は、凹凸とともに除去される。

【００５１】こうして完成した発光管１Ｆは、次のよう
な物性を備える。 波長３８０〜７６０ｎｍに対する直線透過率：４０％以
上（肉厚：０．５ｍｍ） 機械的強度（ＪＩＳ　　Ｒ１６０１） 曲げ強度　　Ｓｔ （室温）＝３８ｋｇ／　ｃｍ２ （９００℃）＝２３ｋｇ／ｃｍ２ ワイブル係数 （室温）＝３．１ （９００℃）＝２．６ 熱伝導率 （室温）＝１８１Ｗ／ｍ・Ｋ （９００℃）＝９３Ｗ／ｍ・Ｋ

【００５２】つまり、本実施例の発光管１Ｆは、透光性
酸化アルミニウムからなる従来の発光管と同程度の機械
的強度や直線透過率を備えながら、その熱伝導率は、室
温で３倍以上，９００℃で約１０倍となる。

【００５３】強度の測定には、上記本実施例の発光管１
Ｆの代替え品として別途作製した試料（形状，厚み等に
ついてはＪＩＳ　　Ｒ１６０１に準ずる）を用いた。な
お、試料の作製に当たっては、上記した工程における諸
条件に従った。また、熱伝導率も、この試料を用いて測
定した。

【００５４】直線透過率の測定については、別途作製し
た上記試料を０．５ｍｍ厚とし両面をラップ仕上げした
後、ダブルビーム分光光度計により求めた。

【００５５】そして、図１１（ｃ）に示すように、この
発光管１Ｆの電極保持穴１ｂに主電極コイル２を管内側
から差し入れてセットし、この電極保持穴１ｂとテーパ
状の封止材溜まり１ｃとに所定の封止材を充填して、主
電極コイル２を固着する。その後、こうして片側が封止
された発光管１Ｆ内に所定の始動用希ガス金属及び所望
の色で発光する放電用物質（Ｓｎ系，Ｎａ−Ｔｌ−Ｉｎ
系，Ｓｃ−Ｎａ系，Ｄｙ−Ｔｌ系合金又は各金属のハロ
ゲン化物）のアマルガムを入れ、図１２に示すように、
主電極コイル３を焼結固定したセラミックの封止部材４
を発光管１Ｆの開口端に所定の封止材にて固着する。な
お、主電極コイル２，３間の距離は、約３０ｍｍである
。また、上記放電用物質の封入に際しては、発光管の内
圧はアルゴン等の希ガスにより数十Ｔｏｒｒに調整され
る。

【００５６】封止部材４及びこれを固着するための封止
材の材質としては、例えば、表面改善のためにＣｕＯ又
はＮｉＯを含有した酸化アルミニウム系のサーメットや
、ＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＭｇＯ系のソルダーガラス等を
例示することができる。そして、上記ソルダーガラス製
の封止部材４を使用した場合には、封止材は、所定温度
（約１３７０℃）に局部加熱されて溶融し、冷却後に固
化して発光管１Ｆと封止部材４とを完全に気密・封着す
る。このように主電極を取り付けた状態の発光管１Ｆは
、一般に、メタルハライドランプ等の高圧放電灯の外管
内に組み込まれて使用される。

【００５７】そして、放電用物質としてＨｇ−ＮａＩ（
０．１１ｇ）を封入した本実施例の発光管に１００Ｖの
電圧（４６Ｗ）を印加し点灯させたところ、輝度が安定
するまでの時間、即ち、管内の放電用金属成分が蒸発し
て飽和蒸気圧となり発光状態が定常状態となるまでの時
間（始動時間）は、約１２秒であった。なお、この定常
状態における輝度は、９８，０００ｎｔであった。また
、放電用物質としてＨｇ−ＴｌＩ−ＩｎＩ３　（０．１
３ｇ）を封入して上記点灯試験を行なったところ、１０
８，０００　ｎｔの輝度で安定するまでに約１３秒を要
した。なお、肉厚を薄くすれば、更に始動時間は短くな
る。

【００５８】また、上記各輝度で発光を継続したところ
、Ｈｇ−ＮａＩを封入した本実施例の発光管にあっては
４，０００　時間の長期に亘って点灯を継続してもなん
ら発光管に異常は見られなかった。また、Ｈｇ−ＴｌＩ
−ＩｎＩ３　を封入した本実施例の発光管にあっては３
，０００　時間の長期に亘って点灯を継続してもなんら
発光管に異常は見られなかった。つまり、腐食性の高い
放電用金属成分であるこれらＨｇ−ＮａＩやＨｇ−Ｔｌ
Ｉ−ＩｎＩ３　を封入した場合であっても、上記した長
期間に亘って点灯を継続しても異常は見られないのであ
る。

【００５９】以上説明したように、第１の実施例の発光
管１Ｆによれば、透光性酸化アルミニウムからなる従来
の発光管と同程度の厚み（約０．６ｍｍ）として、高温
高圧下における機械的強度を従来と同様な強度として確
保しても、発光管自体の高い熱伝導率に基づいて速やか
に発光管が温まるので、始動時間を従来の半分以下にま
で短縮することができる。また、内表面には、金属イオ
ンによる結晶粒子内部への金属の含浸等が見られない酸
化アルミニウム薄層を備えるので、点灯時に発光管内に
充満した反応性に富む金属ガスと高温高圧化で晒されて
も劣化が抑制される。この結果、発光状態が定常状態と
なった場合の輝度で３，０００　〜５，０００　時間以
上の長期に亘り継続して点灯させても異常は見られなか
った。

【００６０】更に、本実施例の発光管１Ｆによれば、発
光管内における放電用金属蒸気成分（イオン）に晒され
る封止材の領域を少なくすることができるので、放電用
金属蒸気成分（イオン）による腐食によって封止材に発
生するクラック量が減少し、発光管外への放電用金属蒸
気成分の漏洩の確率が減少する。このため、発光管内に
おける放電用金属蒸気成分の残存量が初期の封入量のま
ま長期間維持されるので、両端に大径の電極保持穴を備
えた単純な円筒状の図示しない発光管よりも長寿命化を
実現することができる。もっとも、このような単純な円
筒状の発光管であっても、内面に酸化アルミニウム薄層
を備えた透光性の窒化アルミニウムからなる発光管であ
れば、本発明に含まれることはいうまでもない。

【００６１】また、上記した実施例による発光管の製造
方法によれば、透光性の窒化アルミニウムからなり内面
に酸化アルミニウム薄層を備えた発光管を容易に製造す
ることができる。

【００６２】次に、第２の実施例の発光管１Ａについて
説明する。その説明に当たっては、作製しようとする第
２の実施例の発光管１Ａの外観の特徴について説明し、
その後、その製造工程について説明する。図１３（ａ）
，（ｂ）に示すように、発光管１Ａは、両端に電極保持
穴１ａを備えた管状体がその中央で湾曲したＵ字状の窒
化アルミニウム製の発光管であり、その内表面に約１０
μｍの厚さの酸化アルミニウム薄層１ｆを備える。次い
で、この発光管１Ｆの製造工程について、図１４の工程
図を用いて説明する。なお、図１３（ｂ）は、図１３（
ａ）のＹ平面断面図である。

【００６３】まず、上記した第１の実施例と同様に、窒
化アルミニウム（純度：９９．５ｍｏｌ％以上）の微粉
末（粒径１μｍ以下）と酸化イットリウムの微粉末（粒
径１μｍ以下）とを、窒化アルミニウム：９６ｗｔ％，
酸化イットリウム：４ｗｔ％となるよう秤量した後混合
し、これらの混合微粉末に、アクリル系の有機バインダ
ーや酢酸ブチルカルビトール等の解膠剤並びにオクタノ
ール等の消泡剤をベンゼンとともに配合し、これをプラ
スチック（ナイロン）ボールミルにて約２４時間に亘っ
て湿式混合して、上記混合微粉末が上記溶媒中に均一に
存在するスラリーを調製する（工程１）。

【００６４】なお、混合微粉末に対する有機バインダー
等の配合比（重量比）は、混合微粉末１００ｇに対して
、次の通りである。 有機バインダー　　　　　　３ｇ 解膠剤　　　　　　　　　　　　　　１ｇ消泡剤　　　
　　　　　　　０．１ｇ ベンゼン　　　　　　　　　　６０ｇ

【００６５】次に、調製したスラリーから気泡を除去す
る（工程２）。具体的には、ボールミルから取り出した
スラリーを真空デシケータ内の樹脂容器に入れ、樹脂容
器内のスラリーをマグネットスターラ等を用いて攪拌し
つつデシケータ内の空気を真空ポンプにて数分間（例え
ば約１分間）吸引する。

【００６６】その後、以下の工程を経て図１３（ａ），
（ｂ）に示す所望の成形体を、図１５（ａ）に示す合わ
せ型１０を用いて成形する。この合わせ型１０は、石膏
等の多孔質無機材料或いは石膏と同程度の機能を有する
細孔を具備する多孔質樹脂から形成された左右対象の型
１１ａ，１１ｂを、図１５（ａ）に示すように接合して
構成され、型１１ａ，１１ｂの接合面にスラリー注入空
間１３を形成する。

【００６７】各型１１ａ，１１ｂは、図１５（ｂ）に示
すように、その接合面１５ａ，１５ｂに、型下端側で湾
曲した溝（キャビティ）１３ａ，１３ｂを備える。この
溝１３ａ，１３ｂは、先端に球状切り歯を備えるエンド
ミルにて、次のようにして接合面１５ａ，１５ｂに切削
されている。

【００６８】即ち、図１６（ａ）に示すように、半径ｒ
の球状切り歯を先端に備えるエンドミルＥＭを、型１１
ａ，１１ｂの接合面１５ａ，１５ｂからの切り込み深さ
をｒにして、図中矢印Ａに沿って移動させる。この場合
、切削開始位置Ｓから切削終了位置Ｅまでのエンドミル
ＥＭの切削軌跡は、接合面１５ａ，１５ｂにおいて、図
１６（ｂ）に矢印Ａで示す軌跡であり、この軌跡の往路
と復路との間隔Ｌは２ｒより小さく設定されている。

【００６９】従って、接合面１５ａ，１５ｂには、図１
６（ｂ）におけるＸ−Ｘ線断面端面図の図１６（Ｃ）に
示すように、二つの円弧状の溝をその中央に接合面１５
ａ，１５ｂより僅かに低い凸条１４ａ，１４ｂを残して
接合させた形状の溝１３ａ，１３ｂが、エンドミルＥＭ
により切削・形成される。なお、上記のように溝１３ａ
，１３ｂの切削に替えて、溝１３ａ，１３ｂの中央に凸
条１４ａ，１４ｂが形成されるよう造型することもでき
る。

【００７０】上記した型１１ａ，１１ｂをその接合面で
接合して両型を固定し、合わせ型１０とする（図１５（
ａ）参照）。

【００７１】次に、この合わせ型１０のスラリー注入空
間１３内に、工程２にて気泡除去後のスラリーを注入し
、所定時間放置する（工程３）。スラリーの注入に当た
っては、図１７に示すように、合わせ型１０の上面に設
置した円筒体１７にスラリーを流し込む。なお、円筒体
１７には、スラリー注入空間１３の容積以上のスラリー
が注入される。また、円筒体１７下面と合わせ型１０の
上面とは、円筒体１７下端に粘土１９を管状に配置する
ことにより、シールされている。粘土に替えてゴムを用
いてもよい。

【００７２】こうしてスラリー注入空間１３内に注入さ
れたスラリーにおける溶媒成分（ここでは、ベンゼン）
は、上記したようにスラリー注入後に所定時間放置され
る間に、多孔質の各型１１ａ，１１ｂの孔に毛細管現象
により吸引され型内に吸収される。このため、スラリー
注入空間１３の壁面には、有機バインダー等によって結
合された混合微粉末が壁面の表面に沿って均等に着肉さ
れ、図１８に示すように、隣合う管状体がその中央で接
合したような着肉層ＳＡが形成される。

【００７３】このスラリー注入後の放置時間は、上記着
肉層ＳＡの厚さ、即ち後述する成形体の内径を決定する
。このため、形成された着肉層ＳＡの内径等が所定の値
になるよう、上記放置時間が予め実験等により定められ
ている。また、この放置時間及び型の大きさの設定に当
たっては、焼結時の体積収縮等も見込んで決定される。 本実施例における放置時間は、着肉層ＳＡの内径が約４
．８２ｍｍ、充填率が約５７％となるよう設定されてお
り、この場合、１０分以下とする。なお、着肉層ＳＡの
外径はスラリー注入空間１３によって定まり、本実施例
の場合約６．２７ｍｍとする。

【００７４】なお、放置する間に亘って各型外側を負圧
に維持し、スラリー中の溶媒成分を型外に強制的に吸引
するような構成にしてもよい。このようにすれば、放置
時間を短縮することや、スラリー内の気泡を型を通して
直接除去したり、吸引を強くすることにより充填率をさ
らに上げることができる。

【００７５】そして、所定時間放置後に、円筒体１７内
部及び着肉層ＳＡの内側に残存するスラリーを排泥する
（工程４）。その後、合わせ型１０を分離して図１３（
ａ），（ｂ）に示す形状の発光管１Ａの成形体を離型し
、成形体から溶媒が完全に抜けるまで成形体を乾燥させ
る（工程５）。

【００７６】その後、乾燥した成形体を大気中で仮焼し
て、有機バインダーをから燃焼除去する（工程６）。こ
の仮焼に際しては、有機バインダーを燃焼除去するに十
分な温度まで加熱すればよく、本実施例では室温（２０
℃）から７００℃まで８時間かけて昇温した。そして、
この仮焼処理の完了までに、有機バインダーは成形体か
ら完全に燃焼除去される。

【００７７】次に、この成形体に窒素雰囲気中で１７５
０〜１９５０℃の所定焼結温度、例えば約１８００℃で
４時間程度の熱処理を施すことにより、成形体を焼結す
る（工程７）。なお、この際１００℃／時間で昇温した
。こうして焼結することにより、その体積収縮は焼結前
の成形体の約８２．５％となり、おおよそ所望の寸法を
得る。この時、充填率はほぼ９８．５％（嵩密度３．２
８５）となる。

【００７８】その後、この焼結体に、窒素ガス雰囲気中
で次の条件に基づく熱間静水圧プレスを施す（工程８）
。この際、２００℃／時間で昇温した。こうして、工程
７を経た焼結体Ｗにおける緻密化が完了し充填率が１０
０％（嵩密度３．３００）となる。更に、この焼結体に
透光性が発現し、透光性窒化アルミニウムからなる発光
管１Ａとなる。なお、この熱間静水圧プレスを施すに当
たっては、焼結体を窒化アルミニウムのビーズ（粒径２
ｍｍ）及びチタンスポンジに埋設し、更に窒化アルミニ
ウムからなるサヤに入れて行なった。 処理温度　　　　　　　　　　１７００〜１９００℃（
最適温度１７５０℃） 処理圧力　　　　　　　　　　１０００〜２０００ａｔ
ｍ（最適圧力１０００ａｔｍ） 処理時間　　　　　　　　　　　　　　　　１〜　　　
　　　４時間（最適処理２時間）

【００７９】作製された発光管１Ａは、内径が約４．０
ｍｍであり、肉厚が約０．３ｍｍであり、また開口部か
ら屈曲部までの高さが約２０ｍｍである。

【００８０】次に、この発光管１Ａに、大気中で１００
０〜１３００℃、例えば１３００℃の温度で熱処理を施
すことにより、発光管内外表面における窒化アルミニウ
ムの窒素と酸素を置換して、酸化アルミニウム薄層を形
成する（工程９）。この際、１５０℃／時間程度の温度
勾配で１３００℃まで加熱処理を行なってその温度で１
時間ほど保持し、その後、同程度の温度勾配で室温まで
冷却する。なお、形成する酸化アルミニウム薄層の厚さ
は、処理温度及び保持時間等によって定まり、本実施例
にあっては、酸化アルミニウム薄層が約１０μｍ以下の
厚さとなるよう設定されている。

【００８１】得られた発光管１Ａの外表面を、ダイヤモ
ンド砥粒を付着させたブラシにて、肉厚が０．６ｍｍ程
度となるよう研削研磨する（工程１０）。この表面研磨
により、発光管外表面の凹凸等が除去されて表面におけ
る光の散乱が回避され、透過率が改善される。この際、
上記工程９により発光管の外表面に形成された酸化アル
ミニウム薄層は、凹凸とともに除去される。

【００８２】こうして完成した発光管１Ａは、次のよう
な物性を備える。 波長３８０〜７６０ｎｍに対する直線透過率：４０％以
上（肉厚：０．５ｍｍ） 機械的強度（ＪＩＳ　　Ｒ１６０１） 曲げ強度　　Ｓｔ （室温）＝３６ｋｇ／　ｃｍ２ （９００℃）＝２０ｋｇ／ｃｍ２ ワイブル係数 （室温）＝３．２ （９００℃）＝２．８ 熱伝導率 （室温）＝１８０Ｗ／ｍ・Ｋ （９００℃）＝９１Ｗ／ｍ・Ｋ

【００８３】つまり、本実施例の発光管１Ａは、透光性
酸化アルミニウムからなる従来の発光管と同程度の機械
的強度や直線透過率を備えながら、その熱伝導率は、室
温で３倍以上，９００℃で約１０倍となる。

【００８４】強度の測定には、上記本実施例の発光管１
Ａの代替え品として別途作製した試料（形状，厚み等に
ついてはＪＩＳ　　Ｒ１６０１に準ずる）を用いた。な
お、試料の作製に当たっては、上記した工程における諸
条件に従った。また、熱伝導率も、この試料を用いて測
定した。

【００８５】直線透過率の測定については、別途作製し
た上記試料を０．５ｍｍ厚とし両面をラップ仕上げした
後、ダブルビーム分光光度計により求めた。

【００８６】そして、この発光管１Ａ内に所定の始動用
希ガス及び所望の色で発光する放電用物質（Ｓｎ系，Ｎ
ａ−Ｔｌ−Ｉｎ系，Ｓｃ−Ｎａ系，Ｄｙ−Ｔｌ系合金又
は各金属のハロゲン化物）のアマルガムを入れ、図１３
（ｃ）に示すように、主電極コイル２，３を焼結固定し
たセラミック（酸化アルミニウム）の封止部材４（図１
９参照）を発光管１Ａの両電極保持穴１ａに所定の封止
材にて固着する。この際、内圧はアルゴン等の希ガスに
より数十Ｔｏｒｒに調整される。なお、封止部材４や封
止材は、上記第１の実施例と同様のものでよい。こうし
て主電極が取り付けられると、発光管１Ａは、メタルハ
ライドランプ等の高圧放電灯の外管内に組み込まれて使
用される。

【００８７】放電用物質としてＨｇ−ＮａＩ（０．１１
ｇ）を封入した本実施例の発光管に１００Ｖの電圧（４
６Ｗ）を印加し点灯させたところ、始動時間は、約１２
秒であった。なお、発光が定常状態になった際の輝度は
、９８，０００ｎｔであった。また、放電用物質として
Ｈｇ−ＴｌＩ−ＩｎＩ３　（０．１３ｇ）を封入して上
記点灯試験を行なったところ、１０８，０００　ｎｔの
輝度で安定するまでに約１３秒を要した。

【００８８】また、上記各輝度で発光を継続したところ
、Ｈｇ−ＮａＩを封入した本実施例の発光管にあっては
４，０００　時間の長期に亘って点灯を継続してもなん
ら発光管に異常は見られなかった。また、Ｈｇ−ＴｌＩ
−ＩｎＩ３　を封入した本実施例の発光管にあっては３
，０００　時間の長期に亘って点灯を継続してもなんら
発光管に異常は見られなかった。つまり、腐食性の高い
放電用金属成分であるこれらＨｇ−ＮａＩやＨｇ−Ｔｌ
Ｉ−ＩｎＩ３　を封入した場合であっても、上記した長
期間に亘って点灯を継続しても異常は見られないのであ
る。

【００８９】以上説明したように、第２の実施例の発光
管１Ａによれば、透光性酸化アルミニウムからなる従来
の発光管と同程度の厚み（約０．６ｍｍ）として、高温
高圧下における機械的強度を従来と同様な強度として確
保しても、発光管自体の高い熱伝導率に基づいて速やか
に発光管が温まるので、始動時間を従来の半分以下にま
で短縮することができる。また、内表面には、金属イオ
ンによる結晶粒子内部への金属の含浸等が見られない酸
化アルミニウム薄層を備えるので、点灯時に発光管内に
充満した反応性に富む金属ガスと高温高圧化で晒されて
も劣化が抑制される。この結果、発光状態が定常状態と
なった場合の輝度で３，０００　〜５，０００　時間以
上の長期に亘り継続して点灯させても異常は見られなか
った。

【００９０】また、その形状が両端の電極保持穴１ａの
側面を互いに接合させたＵ字状であるので、湾曲部に当
たる発光の中心位置から主電極の配置される電極保持穴
１ａまでの距離（図１３（ｃ）中記号Ｌ）は、距離は短
くなり点灯方向に対してコンパクトとなる。この結果、
高輝度放電灯の小型化が可能となるので、本実施例の発
光管１Ａを用いた高輝度放電灯は、民生用の照明器具と
して好適である。

【００９１】また、上記した第２の実施例による発光管
の製造方法によれば、透光性の窒化アルミニウムからな
り内面に酸化アルミニウム薄層を備えた発光管であって
、その中央で湾曲してその側面が互いに接合したＵ字状
の発光管、即ち点灯方向に対してコンパクトであること
を要求される民生用電灯に使用しうる複雑な形状の発光
管を、容易に製造することができる。

【００９２】以上本発明の一実施例について説明したが
、本発明はこの様な実施例になんら限定されるものでは
なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる
態様で実施し得ることは勿論である。例えば、第２の実
施例における発光管１Ａではなく、図２０に示すように
、断面が４角形の管状体がその中央で接合したような発
光管１Ｂとすることもできる。このような角型の形状と
すれば、すわりがよいので研削加工が容易となる。また
、大気中で熱処理する工程を、外表面の凹凸等を除去す
る研削研磨の工程（第１の実施例では工程１１，第２の
実施例では工程９）の後に行なうようにしてもよい。 このようにすれば、外表面に酸化アルミニウム薄層が形
成されていても、凹凸がないことにより外表面における
光の散乱は回避されるので、この外表面の酸化アルミニ
ウム薄層を除去する必要はない。

【００９３】

【発明の効果】以上詳述したように本発明の高輝度放電
灯用発光管は、透光性の窒化アルミニウムからなる外面
層と酸化アルミニウムからなる内面薄層とを有するので
、高温高圧下における機械的強度を確保するために厚肉
としても、アーク放電時に発生する熱の伝達を、窒化ア
ルミニウムの高い熱伝導率に起因して高め、アーク放電
の熱による発光管自体の温度上昇を促進する。この結果
、粒径を粗大化させて透光性を発現させた従来の酸化ア
ルミニウム発光管と同じ肉厚であっても、始動時間を短
縮することができる。

【００９４】また、本発明の製造方法によれば、透光性
の窒化アルミニウムからなる外面層と酸化アルミニウム
からなる内面薄層とを備えた高輝度放電灯用発光管を容
易に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例の発光管１Ｆの断面図。

【図２】発光管１Ｆの製造工程を説明するための工程図
。

【図３】発光管１Ｆの製造に使用する金型装置１００の
型締め状態における概略断面図。

【図４】キャビティ１１２と成形ピン１１９とで形成さ
れるコンパウンドの射出空間ＳＫ周辺を説明するために
用いた図３の要部拡大図。

【図５】図３のＡ方向矢視図。

【図６】キャビティ１１２における射出空間ＳＫにコン
パウンドを射出した状態を説明するための説明図。

【図７】キャビティ１１２から成形体を引き抜いた状態
を説明するための説明図。

【図８】成形ピン１１９を成形体Ｗ０　から引き抜いた
状態を説明するための説明図。

【図９】成形体Ｗ０　をストリッパプレート１３０の上
面から持ち上げた状態を説明するための説明図。

【図１０】金型装置１００から離脱した成形体Ｗ０　の
断面図。

【図１１】焼結後の成形体Ｗ０　に施す研削加工と組立
状態を説明するための説明図。

【図１２】発光管１Ｆの電極保持穴に固着される封止部
材４の斜視図。

【図１３】第２の実施例の発光管１Ａの形状を説明する
ための説明図。

【図１４】発光管１Ａの製造工程を説明するための工程
図。

【図１５】発光管１Ａの製造に用いる合わせ型１０の斜
視図。

【図１６】合わせ型１０における型の製造過程を説明す
るための説明図。

【図１７】発光管１Ａの製造工程を説明するための説明
図。

【図１８】発光管１Ａの製造工程を説明するための説明
図。

【図１９】発光管１Ａの電極保持穴に固着される封止部
材４の斜視図。

【図２０】他の実施例における発光管１Ｂを説明するた
めの説明図。

【符号の説明】

１Ａ　　発光管 １Ｂ　　発光管 １Ｆ　　発光管 １ａ　　電極保持穴 １ｂ　　電極保持穴 １ｃ　　封止材溜まり １ｆ　　酸化アルミニウム薄層 ２　　主電極コイル ３　　主電極コイル ４　　封止部材 １０　　合わせ型 １３　　スラリー注入空間 １００　　金型装置 １１２　　キャビティ １１９　　成形ピン ＳＫ　　射出空間 ＳＡ　　着肉層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　高輝度放電灯用発光管であって、酸化
   イットリウム，酸化カルシウム，酸化マグネシウムから
   選ばれた一種以上の酸化物を０．５〜８ｗｔ％含む透光
   性窒化アルミニウムからなる外面層と、酸化アルミニウ
   ムからなる内面薄層とを備えることを特徴とする高輝度
   放電灯用発光管。
2. 【請求項２】　　一対の主電極を封止するとともに、発
   光に必要な金属成分を管内に封入した請求項１記載の高
   輝度放電灯用発光管。
3. 【請求項３】　　酸化イットリウム，酸化カルシウム，
   酸化マグネシウムから選ばれた一種以上の酸化物を０．
   ５〜８ｗｔ％、窒化アルミニウムを残部とした混合微粉
   末に有機バインダーを加え、所定の成形法にて所望の形
   状の管状成形体を形成する工程と、該管状成形体を、窒
   素雰囲気下で１７５０〜１９５０℃の温度で焼結する工
   程と、該焼結体に、窒素雰囲気下で処理温度が１７００
   〜１９００℃で処理圧力が１０００〜２０００ａｔｍの
   条件で熱間静水圧プレスをかける工程と、該熱間静水圧
   プレスを経た管状焼結体を、大気中で１０００〜１３０
   ０℃の温度で熱処理する工程とを備えたことを特徴とす
   る高輝度放電灯用発光管の製造方法。