JPH06318434A - メタルハライドランプ発光管の製造方法 - Google Patents

メタルハライドランプ発光管の製造方法

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JPH06318434A
JPH06318434A JP5131425A JP13142593A JPH06318434A JP H06318434 A JPH06318434 A JP H06318434A JP 5131425 A JP5131425 A JP 5131425A JP 13142593 A JP13142593 A JP 13142593A JP H06318434 A JPH06318434 A JP H06318434A
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JP
Japan
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glass tube
metal halide
arc tube
halide lamp
neck portion
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Pending
Application number
JP5131425A
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English (en)
Inventor
Hideaki Omura
秀明 大村
Munehiro Tabata
宗弘 田端
Masayuki Wakamiya
正行 若宮
Nobuyoshi Takeuchi
延吉 竹内
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高耐圧における強度が優れ、バルブ部の熱の
散逸が少ないメタルハライドランプ発光管の製造方法を
実現すること。 【構成】 一端が封止された石英のガラス管材10を、
左右のチャック11a,11bで回転自在に保持する。
バーナ12でガラス管材10の中央部を加熱して押圧す
ると、厚肉部13が形成される。次に開放端10aより
高圧ガスを封入し、溶融した厚肉部13を金型14の成
形面に沿うよう膨張させる。金型14のネック部形成用
の凹部15b,15cの幅を管材保持用の凹部15d,
15eの幅と等しく、溝深さを浅い構造にすると、ブロ
ー成形によって球状のバルブ部16と幅のせまいネック
部17が同時に形成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、発光管の発光部の少な
くとも一端にネック部を備えたメタルハライドランプ発
光管の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】優れた発光特性,発光効率,寿命を有す
るメタルハライドランプは、近年の店舗照明,道路照明
等の一般照明から光学機器用光源まで、多岐に渡って用
いられるようになった。
【0003】以下図面を参照しながらメタルハライドラ
ンプの一例について説明する。図8はメタルハライドラ
ンプの一般的な構成を示す正面図である。発光管1は石
英ガラス等から成る発光管であり、発光部(バルブ部)
P,ネック部Q,上下の封止部Rにより構成される。発
光部P内の電極棒2a,2bは金属箔導体3a,3bに
接続され、発光部P内に設置された一対の電極である。
封止部Rは金属箔導体3a,3bと外部リード4a,4
bを保持するものである。
【0004】熱保温膜5は発光部Pの下部に設けられた
もので、ランプの最冷点温度を高め内部に封入された金
属ハロゲン化物などの溶融物をの蒸気圧を大きくするた
めの保温膜である。発光管1の内部には、水銀及び始動
用希ガスと共に、金属ハロゲン化物が封入されている。
金属ハロゲン化物は発光色温度特性によって異なったも
のが使用されるが、ここでは例えばディスプロシウム、
スカンジウム、ネオジウム、ツリウム等のヨウ化物又は
臭化物が使用される。
【0005】メタルハライドランプ発光管(以下単にラ
ンプともいう)の点灯中には、ランプ内に封入された固
体の金属ハロゲン化物は溶融して発光管1の壁付近に液
体として存在したり、一部は蒸発して気体となってい
る。蒸発した金属ハロゲン化物はアークの中心部で金属
原子とハロゲン原子に解離する。そして金属蒸気がアー
クで励起され、金属固有のスペクトルを持った光を放射
する。従ってメタルハライドランプの発光特性は、金属
ハロゲン化物の蒸気圧、即ち発光管1の最冷点温度に大
きく依存する。最冷点温度が低下すると色特性、発光効
率が夫々悪化してしまう。又、メタルハライドランプ発
光管の内部はランプ点灯時に10気圧以上の高圧となる
ため、発光管1の信頼性を高くするにはその耐圧強度を
十分大きくしなければならない。
【0006】従来のメタルハライドランプ発光管の製造
方法では、発光管1の端部からの熱損失を低減し、発光
管1の最冷点温度が低下しないようにするため、及び発
光管1の耐圧強度を増大させるために、発光管1の端部
の少なくとも一方にバルブ成形と併せて、絞り加工等に
よってネック部を形成する方法がとられている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】このように発光管1の
少なくとも一部にネック部Qを有する構造のメタルハラ
イドランプ発光管の製造工程において、従来は発光部P
を所定形状にバルブ成形する工程と、ネック部Qを形成
するための絞り加工等を行う工程とが別々に行われてい
た。そのためメタルハライドランプ発光管の製造工程が
複雑になり、耐圧強度が十分高くならず、歩留まりが低
下してコストが上昇するという問題を生じていた。
【0008】又、成形用金型にネック部形成用の凹部を
設け、ブロー成形によってバルブ部とネック部とを同時
に形成する方法では、図9に示すような金型6又は金型
7が用いられていた。金型6を用いて発光管1を成形す
ると、電極棒2がガラス材で被われる部分の断面形状は
図10(a)に示すようなものとなり、電極棒2と石英
ガラスの間に大きな体積の楔状の隙間ができてしまう。
金型7を用いて発光管1を成形すると、ネック部Q付近
の断面形状は図10(b)に示すように電極棒2と石英
ガラスの間にやや大きな隙間ができる。発光管1の耐圧
強度はこの隙間の長さLによって決まり、この寸法は金
型のネック部を形成する凹部7b,7cの寸法によって
決定される。
【0009】しかしネック部形成用の凹部の幅が狭すぎ
ると、溶融中のガラスの一部が金型からはみ出すので、
ネック部形成の凹部の幅はある限度までしか狭くできな
かった。このため従来のメタルハライドランプ発光管の
製造方法では、十分細いネック部が形成できないという
欠点があった。
【0010】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであって、発光管のネック部を形成する
ための独立した工程を必要とせず、発光部と十分に細い
ネック部をもつメタルハライドランプ発光管の製造方法
を実現することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は一端が封止され
たガラス管材の両端を一対のチャックで保持し、チャッ
クによってガラス管材を回転させながらチャック間のガ
ラス管材の一部を加熱する工程と、両チャック間の距離
が短くなるよう少なくとも一方のチャックを移動させる
ことにより、加熱されたガラス管材に厚肉部を形成する
工程と、中央位置にバルブ部形成用の第1の凹部、第1
の凹部の少なくとも一端にネック部形成用の第2の凹
部、第2の凹部の外方にガラス管材を保持する第3の凹
部を夫々有する一対の成形用金型をガラス管材の厚肉部
の周囲に配置する工程と、ガラス管材の開放端よりガラ
ス管内に高圧ガスを導入し、ガラス管材を金型に沿って
成形加工する工程と、を備えたメタルハライドランプ発
光管の製造方法の製造方法であって、成形用金型のネッ
ク部形成用の第2の凹部は、ガラス管材保持用の第3の
凹部より深さが浅く、幅は等しい構造であることを特徴
とするものである。
【0012】
【作用】このような特徴を有する本発明によれば、先ず
一端が封止されたガラス管材の両端を一対のチャックで
保持し、チャックによってガラス管材を回転させながら
ガラス管材の一部を加熱する。次にチャック間の距離が
短くなるようチャックを移動させると、加熱されたガラ
ス管材に厚肉部が形成される。ガラス管材の厚肉部の周
囲に第1〜第3の凹部を有する成形用金型を配置し、ガ
ラス管材の開放端よりガラス管内に高圧ガスを導入して
金型に沿ってガラス管材を膨張させる。成形用金型のネ
ック部形成用の第2の凹部をガラス管材保持用の第3の
凹部より深さが浅く、幅は等しい構造にすると、成形後
のネック部の幅は小さくなると共に、高耐圧性に優れた
発光管が形成される。
【0013】
【実施例】本発明の一実施例におけるメタルハライドラ
ンプ発光管の製造方法について図1〜図3を用いて説明
する。図1(a)〜(c)及び図2(d)〜(f)は本
実施例によるメタルハライドランプ発光管の製造方法を
示す製造工程図であり、図3はこの製造方法に用いられ
る金型の構造を示す平面図及び側面図である。
【0014】先ず図1(a)に示すように一端が封止さ
れた円筒形の石英のガラス管材10を用意し、その両端
をブロー成形装置の一対のチャック11a,11bで保
持する。ここでチャック11a,11bはガラス管材1
0を保持した状態でブロー成形時に左右に独立して微少
量移動できるものとする。次にチャック11a,11b
の間に設置されたバーナ12を点火し、ガラス管材10
を回転させながらバーナ12でガラス管材10の中央部
を加熱する。
【0015】次に図1(b)に示すようにチャック11
a,11bを夫々矢印M,N方向に所定量移動させ、ガ
ラス管材10の加熱された部分の肉圧を太くし、厚肉部
13を形成する。
【0016】そしてチャック11a,11bの回転を停
止し、図1(c)に示すように金型14a,14bをブ
ロー成形装置の主軸に素早くセットする。図3(a)に
示すように金型14a,14bには、上面中央にバルブ
部16形成用の半球状の第1の凹部15aが形成されて
いる。その左右にネック部17形成用の第2の凹部15
b,15cが形成されており、更にガラス管材10保持
用の半円柱状の第3の凹部15d,15eが夫々形成さ
れている。凹部15aの形状は、図3(b),(c)に
示すように半球状であり、凹部15d,15eは断面形
状が半円形の溝であり、ガラス管材10の円筒部を保持
するものである。更に第2の凹部15b,15cは図3
(b),(c)の破線部で示すようにその断面形状は半
円状であるが、その溝深さは凹部15d,15eよりや
や浅くなっている。このように形成された一対の金型1
4a,14bは上下にガラス管材10を挟む位置にセッ
トされる。
【0017】さて図1(c)に示すようにガラス管材1
0の開放端10aから、例えばアルゴン、又は窒素等の
不活性気体18を導入し、ガラス管材10の厚肉部13
を金型14a,14bの内面まで脹らませる。こうする
とガラス管材10にバルブ部16とネック部17が同時
に形成される。このとき、ガラス管材10の中央部の形
状は図4(a)に示すものとなり、A−A,B−B,C
−Cでの端面形状は、夫々(b)〜(d)に示すものと
なる。即ち管材保持部19とバルブ部16の断面形状は
真円になるのに対し、ネック部17は楕円形となる。
【0018】次に金型14a,14bを外し、ガラス管
材10を冷却し、図2(d)のようにガラス管材10の
両端を切断して発光管20を完成する。
【0019】次に図2(e)に示すように、排気及び封
入物導入用の細管21を発光管20のバルブ部16に溶
着し、最後に電極棒22a,金属箔導体23a、外部リ
ード24aが一体となった電極25aを上部の管材保持
部19aに挿入する。同様にして電極棒22b,金属箔
導体23b、外部リード24bが一体となった電極25
bを下部の管材保持部19bに挿入する。図5(a)〜
(c)は図2(e)のA−A,B−B,C−C断面にお
ける金属箔導体23,電極棒22,バルブ部16を示し
ている。
【0020】次に管材保持部19をピンチシールする。
ピンチシールは図4(c)の矢印K,Lの方向に行い、
偏平なネック部17の長軸に沿って押圧する。こうする
と管材保持部19,ネック部17,バルブ16の断面形
状は夫々図6(a)〜(c)のような状態になる。もし
仮にネック部17の短軸に沿ってピンチシールすると、
シール後は発光管20のネック構造がなくなってしま
う。特に電極棒22周辺の隙間が微小なものとなる。又
バルブ部16は図6(c)のように肉圧が均一な球状と
なり、ネック部17に過度の応力が加わらず、高圧ガス
に対する耐圧性は大幅に向上する。こうして図2(f)
に示すようなメタルハライドランプ発光部が完成する。
【0021】以上のようにして製造された本実施例の発
光管20と、ネック部を持たない構造の発光管、および
成形用金型においてネック部形成用の凹部の幅を管材保
持部の幅よりも小さくした従来法でネック部を形成した
発光管を夫々用い、各発光管の平均耐圧強度を測定し
た。石英ガラス管は例えば外径8.0 mm、内径4.6mm と
し、サンプル数を100とすると、耐圧強度の試験結果
は図7のようになった。
【0022】従来法によってネック部を形成する場合、
バルブ成形用金型にガラス肉が挟まらないようにするに
は、金型のネック部形成用の凹部内径を7.8mm 以上とす
る必要がある。
【0023】一方,本実施例の製造方法では、ネック部
形成用の凹部15aの長軸寸法を8.0mm とし、短軸寸法
を5.0mm にした。その結果発光管20の耐圧強度は、ネ
ック部を形成しない場合が50Kgf/cm2 であるのに対
し、本実施例では150Kgf/cm2 となり、ネック部無し
では従来例の3倍となり、従来法のネック部を形成した
場合に比較しても、耐圧強度を2倍以上にすることがで
きた。このことにより発光管20の信頼性を大幅に改善
することができる。
【0024】又、メタルハライドランプ発光部を完成さ
せて、ランプ発光特性や最冷点温度を測定すると、ネッ
ク部17を細くすることにより発光管20の端部への熱
の散逸を減少させる効果があることも確認されている。
【0025】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、バルブ部
とネック部の形成用金型を用いてガラス管材をブロー成
形を行うことにより、所定形状のバルブ部とネック部が
一つの工程によって同時に形成される。又、ネック部の
外径をより小さくすることできるため、高耐圧強度で熱
の散逸の少ないメタルハライドランプ発光管を容易に製
造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例におけるメタルハライドラン
プ発光管の製造方法を示す工程図(その1)である。
【図2】本実施例におけるメタルハライドランプ発光管
の製造方法を示す工程図(その2)である。
【図3】本実施例のメタルハライドランプ発光管の製造
方法で用いられる金型の構造図面である。
【図4】(a)は本実施例のメタルハライドランプ発光
管の製造方法で形成される発光管の形状を示す側面図、
(b)〜(d)はA−A線,B−B線,C−C線断面図
(その1)である。
【図5】本実施例のメタルハライドランプ発光管の製造
方法で形成される発光管の各部の断面図(その2)であ
る。
【図6】本実施例のメタルハライドランプ発光管の製造
方法で形成される発光管の各部の断面図(その3)であ
る。
【図7】本実施例のメタルハライドランプ発光管の製造
方法と従来の製方法で形成される発光管のネック部形状
を示す説明図である。
【図8】メタルハライドランプ発光管の一般的な構造を
示す正面図である。
【図9】従来のメタルハライドランプ発光管の製造方法
で用いられる金型の形状を示す説明図である。
【図10】従来のメタルハライドランプ発光管の製造方
法で形成されたネック部の断面図である。
【符号の説明】
10 ガラス管材 11a,11b チャック 12 バーナ 13 厚肉部 14a,14b 金型 15a〜15e 凹部 16 バルブ部 17 ネック部 18 不活性気体 19 管材保持部 20 発光管 21 細管 22 電極棒 23 金属箔導体 24 外部リード 25 電極
フロントページの続き (72)発明者 竹内 延吉 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一端が封止されたガラス管材の両端を一
    対のチャックで保持し、前記チャックによってガラス管
    材を回転させながら前記チャック間のガラス管材の一部
    を加熱する工程と、 前記両チャック間の距離が短くなるよう少なくとも一方
    のチャックを移動させることにより、加熱されたガラス
    管材に厚肉部を形成する工程と、 中央位置にバルブ部形成用の第1の凹部、前記第1の凹
    部の少なくとも一端にネック部形成用の第2の凹部、前
    記第2の凹部の外方にガラス管材を保持する第3の凹部
    を夫々有する一対の成形用金型を前記ガラス管材の前記
    厚肉部の周囲に配置する工程と、を備えたメタルハライ
    ドランプ発光管の製造方法の製造方法において、 ガラス管材の開放端よりガラス管内に高圧ガスを導入
    し、ガラス管材を金型に沿って成形加工する工程と、 前記成形用金型のネック部形成用の第2の凹部は、ガラ
    ス管材保持用の第3の凹部より深さが浅く、幅は等しい
    構造であることを特徴とするメタルハライドランプ発光
    管の製造方法。
JP5131425A 1993-05-07 1993-05-07 メタルハライドランプ発光管の製造方法 Pending JPH06318434A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6306002B1 (en) 1998-05-25 2001-10-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Lamp and manufacturing method thereof
WO2004057647A1 (en) * 2002-12-21 2004-07-08 Ick-Soo Choi Method and system for manufacturing bulb

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