JPH0817338A - 低圧放電ランプ用電極の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 第１コイルの外側に第２コイルを巻回した低
圧放電ランプ用電極を容易に製造する。 【構成】 内部に第１マンドレル７を抱いて１次に巻か
れた第１コイル８の外側に複数の第２マンドレル９を抱
かせ、その複数の第２マンドレル９を束ねるように第２
コイル１０をその外側に巻回して１次巻回線６を形成
し、その１次巻回線６を巻回した後、第１マンドレル７
及び第２マンドレル９を溶解除去する。 【効果】 第１コイル８を２次に巻く前に第２コイル１
０を第１コイル８に被せることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バルブ内にガスを封入
した低圧放電ランプに用いる低圧放電ランプ用電極の製
造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、バルブ内にガスを封入した低圧
放電ランプでは、タングステン等の材料で構成されたコ
イルの表面に仕事関数の小さい電子放射物質で構成され
たエミッタを略均等に被着することによって熱電子の放
射を容易にしている。図１３にこのような低圧放電ラン
プに用いられる電極の一例を示す。図１３は電極の模式
部分断面斜視図である。図で、１はコイルで、タングス
テン等の材料で構成され、巻回して１次巻きコイルとし
ものを、さらに巻回して２次巻きコイルとしたものであ
る。２は電子放射物質で構成されたエミッタで、コイル
１の巻線（１次巻きコイル）に略均等に被着されてい
る。

【０００３】図１４の模式部分断面斜視図に低圧放電ラ
ンプ用電極の異なる例を示す。図１４に示す低圧放電ラ
ンプ用電極は特願平５−１６９９５５に報告された電極
である。図で、３はタングステンで構成された第１コイ
ルであり、巻回して１次巻きコイルとしたものをさらに
巻回して２次巻きコイルとしたものである。４は電子放
射物質で構成されたエミッタで、第１コイル３の巻線
（１次巻きコイル）に略均等に被着されている。５は直
径20μm 以下のタングステン等の高耐熱性金属線で構成
された第２コイルで、第１コイル３の巻線（１次巻きコ
イル）の外側に巻回されている。図１４に示す例では、
第２コイル５の外側が露出するようにエミッタ４が第１
コイル３及び第２コイル４に被着されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】バルブ内にガスを封入
した低圧放電ランプでは、ガスの電離により形成された
イオンが電極に衝突し、イオン衝撃、イオンボンバリン
グなどと称する現象が生じることが知られている。タン
グステンで構成された電極の全面にエミッタが塗布され
ていると、イオンの衝突を電極に塗布されたエミッタの
全面で受けることになる。このため、イオン衝突による
エミッタの飛散速度が速くなり、飛散したエミッタがバ
ルブの内周面に被着することによって輝度が低下して放
電ランプの寿命を制限する１つの原因になっていた。図
１４に示した低圧放電ランプ用電極は、第１コイル３の
外側に第２コイル５を巻回し、第２コイル５の外側が露
出するようにエミッタ４を塗布することによって、放電
中に存在するイオンがエミッタ４に衝突する確率を小さ
くし、イオンの衝突（イオン衝撃）によって発生するエ
ミッタ４の飛散を抑えて低圧放電ランプの長寿命化を図
ったものである。但し、第２コイル５の内部に第１コイ
ルの巻線を挿通させる場合、第１コイル３は２次に巻回
されているので、第１コイル３を、第２コイル５の内部
に押し入れようとしても容易に挿通させることができな
かった。

【０００５】また、第１コイルの外側に第２コイルを巻
回した低圧放電ランプ用電極では、被せた第２コイルの
隣接する巻線同志が接触するとランプ寿命に悪影響を及
ぼすという問題点があった。というのは、通常、ランプ
製造時には、塗布されたエミッタの仕事関数を下げるた
めに第１コイル及び第２コイルに電流を流し加熱する、
いわゆる、エミッタの活性化と呼ばれる工程を行うが、
その際、第２コイルの隣接する巻線同志が接触すると電
流は短絡して流れ活性化不良の部分ができるからであ
る。この活性化不良がランプ寿命に悪影響を及ぼすので
ある。

【０００６】本発明は上記課題に鑑みなされたもので、
その目的とするところは、タングステンコイルフィラメ
ントである第１コイルと、その第１コイルに塗布された
電子放射物質と、前記第１コイルの外側に巻回された第
２コイルとを備えた、長寿命の低圧放電ランプ用電極を
容易に製造する方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の低圧放電ランプ用電極の製造方法
は、ガスを封入した低圧放電ランプに用いる電極であっ
て、タングステンコイルフィラメントである第１コイル
と、その第１コイルに塗布された電子放射物質と、前記
第１コイルの外側に巻回された第２コイルとを備えた低
圧放電ランプ用電極の製造方法において、内部に第１マ
ンドレルを抱いて１次に巻かれた前記第１コイルの外側
に複数の第２マンドレルを抱かせ、その複数の第２マン
ドレルを束ねるように前記第２コイルをその外側に巻回
して１次巻回線を形成し、その１次巻回線を巻回した
後、前記第１マンドレル及び前記第２マンドレルを溶解
除去することを特徴とするものである。

【０００８】請求項２記載の低圧放電ランプ用電極の製
造方法は、請求項１記載の低圧放電ランプ用電極の製造
方法で、前記第２マンドレルのマンドレル径をｍｄ１２
１、前記第１コイルの外径をｄ１１、前記第２コイルの
線径をｄ２、前記１次巻回線のピッチをｐ、前記第１コ
イルの線径をｄ１、前記第１コイルの１次マンドレル径
をｍｄ１１、前記１次巻回線のマンドレル径をｍｄ２
１、前記第２コイルのマンドレル径をｍｄ１２、前記第
２コイルのピッチをｐ１２とした場合に、ｄ１１＋２・
ｄ２＋２・ｍｄ１２１＜ｐ及びｐ１２−ｄ２−（ｍｄ１
２＋ｄ２）／（ｍｄ２１＋ｍｄ１１＋２・ｄ１）・ｐ１
２＞０を満たすように前記第２マンドレルが形成されて
いることを特徴とするものである。

【０００９】請求項３記載の低圧放電ランプ用電極の製
造方法は、請求項２記載の低圧放電ランプ用電極の製造
方法で、前記第２マンドレルの本数をｎとした場合に、
（ｄ１１／２＋ｍｄ１２１）・ＣＯＳ（π／ｎ）−ｄ１
１／２＞０を満たすように前記第２マンドレルが形成さ
れていることを特徴とするものである。

【００１０】請求項４記載の低圧放電ランプ用電極の製
造方法は、ガスを封入した低圧放電ランプに用いる電極
であって、タングステンコイルフィラメントである第１
コイルと、その第１コイルに塗布された電子放射物質
と、前記第１コイルの外側に巻回された第２コイルとを
備えた低圧放電ランプ用電極の製造方法において、内部
に第１マンドレルを抱いて１次に巻かれた前記第１コイ
ルの外側に略円筒状の第２マンドレルを被せ、その外側
に前記第２コイルを巻回して１次巻回線を形成し、その
１次巻回線を巻回した後、前記第１マンドレル及び前記
第２マンドレルを溶解除去することを特徴とするもので
ある。

【００１１】請求項５記載の低圧放電ランプ用電極の製
造方法は、請求項４記載の低圧放電ランプ用電極の製造
方法で、略円筒状の前記第２マンドレルの外径をｍｄ１
２２、前記第２コイルの線径をｄ２、前記１次巻回線の
ピッチをｐとした場合に、ｍｄ１２２＋２・ｄ２＜ｐを
満たすように前記第２マンドレルが形成されていること
を特徴とするものである。

【００１２】請求項６記載の低圧放電ランプ用電極の製
造方法は、ガスを封入した低圧放電ランプに用いる電極
であって、タングステンコイルフィラメントである第１
コイルと、その第１コイルに塗布された電子放射物質
と、前記第１コイルの外側に巻回された第２コイルとを
備えた低圧放電ランプ用電極の製造方法において、内部
に第１マンドレルを抱いて１次に巻かれた前記第１コイ
ルの外側に蒸着により金属層を形成し、その外側に前記
第２コイルを巻回して１次巻回線を形成し、その１次巻
回線を巻回した後、前記第１マンドレル及び前記金属層
を溶解除去することを特徴とするものである。

【００１３】請求項７記載の低圧放電ランプ用電極の製
造方法は、ガスを封入した低圧放電ランプに用いる電極
であって、タングステンコイルフィラメントである第１
コイルの外側に第２コイルを巻回する低圧放電ランプ用
電極の製造方法において、前記第１コイルの一端の所定
部分を第２コイル挿入部とし、その第２コイル挿入部以
外の前記第１コイルの所定部分を２次に巻回した後、前
記第２コイル挿入部を前記第２コイルの内部に挿通さ
せ、前記第１コイルの前記第２コイル挿入部が設けられ
ている側を上側にして前記第１コイルを上下方向に前記
第１コイルを固定して振動を加え、少なくとも前記第１
コイルの２次巻回した部分に前記第２コイルを被せるこ
とを特徴とするものである。

【００１４】

【作用】請求項１に記載された低圧放電ランプ用電極の
製造方法は、まず、第１マンドレルに第１コイルを巻回
し、その外側に複数の第２マンドレルを抱かせ、さらに
その外側に第２コイルを巻回する（以下、このように、
第１コイルの外側に第２コイルを巻回した状態の部材、
言い換えると、外側に第２コイルが巻回されているが、
第１コイルは２次に巻回されていない状態の部材を１次
巻回線と呼ぶこととする）。次に、この１次巻回線を２
次マンドレルを芯にして巻回した後に、第１マンドレル
及び第２マンドレルを溶融除去する。そして最後に、エ
ミッタを塗布して低圧放電ランプ用電極を完成させる。
この方法によれば、第１コイルを２次に巻回する前（１
次巻回線を巻回する前）に外径２０μｍ以下の高耐熱性
金属線で構成された第２コイルを第１コイルに被せるこ
とができ、タングステンコイルフィラメントである第１
コイルの外側に第２コイルを巻回した低圧放電ランプ用
電極を容易に形成することができる。

【００１５】請求項２記載の低圧放電ランプ用電極の製
造方法は、請求項１記載の低圧放電ランプ用電極の製造
方法で、前述したエミッタの活性化不良を防止するため
の２つの条件を規定したものである。第１の条件は、１
次巻回線が巻回された場合に、１次巻回線の隣接する巻
線同志（１次巻回線の隣接する巻線のそれぞれの外側に
巻回された第２コイルの巻線同志）が接触しないように
するための電極設計条件（条件Ａ）である。また、１次
巻回線を巻回してコイル状に変形させる際、コイルの内
側（１次巻回線を２次マンドレルに巻回する際に２次マ
ンドレルに接触する側）では、１次巻回線が２次マンド
レルを芯にして巻回されると、隣接する第２コイルの巻
線間の距離が小さくなる（逆に１次巻回線のコイルの外
側では隣接する第２コイルの巻線間の距離が大きくな
る）。このため、請求項２記載の低圧放電ランプ用電極
の製造方法は、第２の電極設計条件として、１次巻回線
が巻回されても、そのコイルの内側で、隣接する第２コ
イルの巻線同志が接触しないようにするための条件（条
件Ｂ）を規定したものである。

【００１６】まず、条件Ａを図１に基づき説明する。図
１は１次巻回線６の模式断面図である。図で、７は断面
視略円形の線材で構成された第１マンドレル、８は第１
マンドレルを芯として巻回された第１コイル、９は第１
マンドレル７と平行となるように、第１コイル８の外側
に均等に配置される、断面視略円形の線材で構成された
第２マンドレル、１０は６個の第２マンドレル９を束ね
るように、それらの外側に巻回された第２コイルであ
る。ここで、第２マンドレル９の直径をmd121 、第１コ
イル８の外径をd11 、第２コイル１０の線径をd2、１次
巻回線６のピッチをp とした場合に、隣接する１次巻回
線６の巻線同志（１次巻回線６の隣接する巻線のそれぞ
れの外側に巻回された第２コイル１０の巻線同志）が接
触しないようにするためには、１次巻回線６の最大外径
d12 が１次巻回線６のピッチp よりも大きくなければな
らない。つまり、次式（条件Ａ）を満たさなければなら
ない。 d12=d11+2d2+md121<p ・・・（１） 次に、図９乃至図１２に基づき条件Ｂについて説明す
る。以下の説明において、第１コイルまたは第２コイル
の諸寸法をそれぞれ図９または図１０に示すように表す
こととする。図９は、本発明の低圧放電ランプ用電極の
第１コイル８の形状を表した模式部分断面斜視図であ
る。図で、d1は線径、md11は１次マンドレル径、md21は
２次マンドレル径、p は２次ピッチ（１次巻回線６のピ
ッチ）である。図９に示す第１コイル８の図は、本発明
の低圧放電ランプ用電極から第２コイルとエミッタを除
いた状態の形状及び寸法を示したものである。

【００１７】図１０は、本発明の低圧放電ランプ用電極
の第２コイル１０の形状を表した模式部分断面斜視図で
ある。図で、d2は線径、md12はマンドレル径、p12 はピ
ッチ、d12 は第２コイル１０の外径である。図１０に示
す第２コイル１０の図は、１次に巻回された状態の形状
及び寸法を示したものである。

【００１８】図１１は図９に示した第１コイル８の巻線
の外側に、図１０に示した第２コイル１０を被せた状態
（１次巻回線６を巻回した状態）を示す模式部分断面斜
視図である。図１２は図１１のＣ部拡大図である。但
し、図１２では第１コイル８は図示省略している。ここ
で、第１コイル８の中心までの２次巻径をd21 、１次巻
回線６が巻回された場合に第２コイル１０の巻線間の短
くなる距離をx としておく。

【００１９】図１１に示すように、１次巻回線６が巻回
されても１次巻回線６のコイルの内側で、隣接する第２
コイル１０の巻線同志が接触しないようにするために
は、１次巻回線６のコイルの内側での、隣接する第２コ
イル１０の巻線間の距離t22 が正の値となるように第２
コイル１０を設定してやればよい。図１２より次式に示
すような関係が成り立つ。 p12/(d21/2)=2x/(md12+d2) ∴x=(md12+d2) ・p12/d21 上式により距離t22 は次式に示すようになる。 ∴t22=p12-d2-x=p12-d2-(md12+d2) ・p12/d21 さらに、距離d21 は、md21+md11+2d1 と表されるから、
上式を書き直すと次式が得られる。 ∴t22=p12-d2-(md12+d2)・p12/(md21+md11+2d1) よって、１次巻回線６を巻回した場合に、１次巻回線６
のコイルの内側で、隣接する第２コイルの巻線同志が接
触しないようにするための条件Ｂは、t22>0 、つまり、
次式のようになる。 p12-d2-(md12+d2)・p12/(md21+md11+2d1)>0 ・・・（２） 請求項３に記載された低圧放電ランプ用電極の製造方法
は、請求項２に記載された低圧放電ランプ用電極の製造
方法に対して、さらに設計条件を追加したものである。
追加する条件は、第１マンドレルを抱いた第１コイルの
外側に複数の第２マンドレルを配置してその外側に第２
コイルを巻回して低圧放電ランプ用電極を形成する場合
に必要な条件で、第２コイルとその内側の第１コイルが
接触しないようにするための条件を規定したものであ
る。

【００２０】このような条件が必要となるのは、エミッ
タを活性化する工程では第１コイル及８び第２コイル１
０に電流を流すので、第１コイル８と第２コイル１０が
接触しても、それぞれの巻線の抵抗値に応じて電流が流
れるので活性化不良は発生しないが、図１に示す距離t1
2 （１次巻回線６の中心軸に垂直な断面での第１コイル
７と第２コイル９間の距離）が正の値でない場合は、一
定の張力で巻回される第２コイル１０の位置がずれて第
１コイル８の巻線間にはまり込み、第１コイル８の巻線
間で第２コイル１０の巻線同志が接触し活性化不良が発
生することがあるからである。

【００２１】図１に示すように、第２コイル１０が巻回
され１次巻回線６が形成された状態で、第１コイル８と
第２コイル１０が接触しないようにするためには、第１
コイル８と第２コイル１０間の距離t12 が正の値となれ
ばよい。つまり、次式となるように第２コイル１０を構
成すればよい。 t12=(d11/2+md121)cos( π/n)-d11/2>0 ・・・（３） 請求項４に記載された低圧放電ランプ用電極の製造方法
は、第１マンドレルに第１コイルを巻回し、その外側に
略円筒状の第２マンドレルを被せ、さらにその外側に第
２コイルを巻回して１次巻回線を形成し、その１次巻回
線を巻回した後に、第１マンドレル及び第２マンドレル
を溶融除去する方法である。この方法によれば、第１コ
イルを２次に巻回する前（１次巻回線を巻回する前）に
外径２０μｍ以下の高耐熱性金属線で構成された第２コ
イルを第１コイルに被せることができ、タングステンコ
イルフィラメントである第１コイルの外側に第２コイル
を巻回した低圧放電ランプ用電極を容易に形成すること
ができる。

【００２２】請求項５記載の低圧放電ランプ用電極の製
造方法は、請求項４記載の低圧放電ランプ用電極の製造
方法で、巻回された１次巻回線の隣接する巻線同志（隣
接する巻線のそれぞれの外側に巻回された第２コイルの
巻線同志）が接触しないようにするための条件を示した
ものである。

【００２３】図３は１次巻回線６の模式断面図を示す。
図で、７は断面視略円形の線材で構成された第１マンド
レル、８は第１マンドレル７に巻回された第１コイル、
１１は第１コイル８の外側を覆う、略円筒状の線材で構
成された第２マンドレル、１０は第２マンドレル１１の
外側に巻かれた第２コイルである。ここで、第２マンド
レル１１のマンドレル径をmd122 、第２コイル１０の線
径をd2、第２コイル１０の外径（１次巻回線６の外径）
をd12 、１次巻回線６のピッチをp とした場合に、巻回
された１次巻回線の隣接する巻線同志（隣接する巻線の
それぞれの外側に巻回された第２コイル１０の巻線同
志）が接触しないようにするためには、次式を満たすよ
うに構成する必要がある。 d12=md122+2d2<p ・・・（４） 請求項６に記載された低圧放電ランプ用電極の製造方法
は、第１マンドレルに第１コイルを巻回し、その外側に
モリブデン等の金属を蒸着させて金属層を形成し、さら
にその外側に第２コイルを巻回して１次巻回線を形成
し、その１次巻回線を巻回した後に、金属層及び第１マ
ンドレルを溶融除去する方法である。この方法によれ
ば、第１コイルを２次に巻く前（１次巻回線を巻回する
前）に外径２０μｍ以下の高耐熱性金属線で構成された
第２コイルを第１コイルに被せることができ、タングス
テンコイルフィラメントである第１コイルの外側に第２
コイルを巻回した低圧放電ランプ用電極を容易に形成す
ることができる。

【００２４】請求項７記載の低圧放電ランプ用電極の製
造方法は、タングステンコイルフィラメントである第１
コイルの外側に第２コイルを巻回する低圧放電ランプ用
電極の製造方法において、第１コイルの一端に２次巻回
しない部分（第２コイル挿入部）を設けておき、その第
２コイル挿入部以外の第１コイルの所定部分を２次に巻
回した後に、第２コイル挿入部を第２コイルの内部に挿
通させて第２コイル挿入部に第２コイルを被せ、第１コ
イルの第２コイル挿入部が設けられている側を上方にし
て第１コイルを上下方向に固定する。そして、第１コイ
ルのもう一方の端には第２コイルが通り抜けて落ちない
ようにストッパを設けておき振動を加え、少なくとも第
１コイルの２次巻回した部分に第２コイルを被せること
を特徴とするものである。このようにすると、第２コイ
ルは第１コイルの巻線に沿って徐々に下方に移動し、第
１コイルの２次巻回された部分に被さりストッパで止ま
るようになる。この方法により、第１コイルの外側に第
２コイルを巻回した低圧放電ランプ用電極の製造が容易
になる。

【００２５】

【実施例】図１及び図２に基づいて本発明の低圧放電ラ
ンプ用電極の製造方法の一実施例を説明する。図１は１
次巻回線６の中心軸に垂直な面での断面構造を示す模式
断面図である。図２は１次巻回線６の中心軸に平行な面
での断面構造を示す模式部分断面斜視図である。図１及
び図２で、７は断面視略円形の線材で構成された第１マ
ンドレル、８は第１マンドレル７に巻回された第１コイ
ルで、タングステン等の材料で構成されている。９は第
１マンドレル７と平行に第１コイル８の外側に均等に配
置された第２マンドレルで、断面視略円形の線材で構成
されている。１０は６個の第２マンドレル９を束ねるよ
うにそれらの周囲に巻かれた第２コイルである。

【００２６】本発明の低圧放電ランプ用電極の製造方法
では、まず、第１マンドレル７に第１コイル８を巻回
し、第１コイル８の外側に６個の第２マンドレル９を配
置して、その外側に高耐熱性金属線で構成された第２コ
イル１０を巻回して図１及び図２に示す１次巻回線６を
形成する。次に、１次巻回線６を巻回した後、第１マン
ドレル７及び第２マンドレル９を溶解除去する。その
後、図１４に示した従来例と同様にエミッタを塗布して
低圧放電ランプ用電極を完成させる。

【００２７】第１コイル８は、線径d1を93μm 、１次マ
ンドレル径md11を 230μm 、１次に巻回した状態の外径
d11 を 416μm （∵d11=d1+ md11）、２次マンドレル径
md21を1850μm とした。また、第２コイル１０は、線径
d2を20μm 、ピッチp12 を40μm とした。さらに、１次
巻回線６のピッチp を1050μm 、第１コイル８の外側に
抱かせた第２マンドレル９の本数n を６、第２マンドレ
ル９のマンドレル径md121 を50μm とした。

【００２８】以上のように、設計条件を設定した場合、
１次巻回線６の最大外径d12 は、d12=d11+2md121+2d2=4
16+100+40=556<p=1050となり、（１）式を満たすので、
隣接する１次巻回線６の巻線同志（１次巻回線６の隣接
する巻線のそれぞれの外側に巻回された第２コイル１０
の巻線同志）が接触することがない。また、p12-d2-(md
12+d2)・p12/(md21+md11+2d1)=p12-d2-(d12-d2) ・p12/
(md21+md11+2d1)=40-20-(556-20)・40/(1850+230+186)
≒11.5μm>0 となり、（２）式を満たすので、１次巻回
線６を巻回した場合に、１次巻回線６のコイルの内側
で、隣接する第２コイル１０の巻線同志が接触すること
がない。さらに、図１に示した、第１コイル８と第２コ
イル１０間の距離t12 （１次巻回線６の中心軸に垂直な
断面での第１コイル８と第２コイル１０間の距離）は、
前述した（３）式より、t12=(d11/2+md121)cos( π/n)-
d11/2=(416/2+50)cos(π/6)-416/2 ≒15.4μm>0 となる
ので、第２コイル１０が巻回され１次巻回線６が形成さ
れた状態で、第１コイル８と第２コイル１０が接触する
ことがない。

【００２９】以上のように設定された電極を用いて構成
した蛍光ランプと、第１コイルのみを電極として構成し
た蛍光ランプとを試作し、グロー式点灯による点滅試験
により比較試験を行った。点滅試験は、１０秒間点灯さ
せた後、５０秒間消灯させる点滅動作を１サイクル（１
回）として行った。その結果、第１コイルのみを使用し
た通常の蛍光ランプはエミッタの消耗による電極黒化が
3000回程度で発生したのに対し、第１コイルに第２コイ
ルを被せた電極を使用した蛍光ランプは、２倍以上の70
00回で初めて電極黒化が発生した。

【００３０】以上に説明した方法により、本発明の低圧
放電ランプ用電極の製造方法によれば、エミッタの活性
化不良を招かずに、第１コイルの外側に第２コイルを巻
回した、長寿命の低圧放電ランプ用電極を容易に製造す
ることができる。

【００３１】図３及び図４に基づいて本発明の低圧放電
ランプ用電極の製造方法の異なる実施例を説明する。但
し、図１及び図２に示した実施例の構成と同等構成につ
いては同符号を付すこととする。図３は１次巻回線６の
中心軸に垂直な面での断面構造を示す模式断面図であ
る。図４は１次巻回線６の中心軸に平行な面での断面構
造を示す模式部分断面斜視図である。図３及び図４に示
す実施例が、図１及び図２に示した実施例と異なる点
は、図１及び図２に示した実施例では第１コイルの外周
に６個の第２マンドレル９を配置したものを芯として第
２コイル１０を巻回して１次巻回線６を形成していたの
に対し、図３及び図４に示す実施例では第１コイル８の
外側に略円筒状の第２マンドレル１１を被せ、それを芯
として第２コイル１０を巻回して１次巻回線６を形成す
る点である。このように構成することによて、図１及び
図２に示した１次巻回線を用いた場合と同様に低圧放電
ランプ用電極を容易に形成することができる。

【００３２】図３及び図４に示す実施例の場合、第１コ
イル８は、線径d1を93μm 、１次マンドレル径md11を 2
30μm 、１次に巻回した状態の外径d11 を 416μm （∵
d1+md11）、２次マンドレル径md21を1850μm とした。
１次巻回線６のピッチp を1050μm とした。また、第２
コイル１０は、線径d2を20μm 、ピッチp12 を40μmと
した。第１コイル８の外側に被せた第２マンドレル１１
は、マンドレル径（外径、md122 ）を 516μm とする
と、１次巻回線６の最大外径d12 は 556μm （∵md122+
2d2 ）<p=1050 μm となり、（１）式を満たすので、１
次巻回線６を巻回した場合に、隣接する１次巻回線６の
巻線同志が接触することがない（隣接する１次巻回線６
の巻線の外側に巻回された第２コイルの巻線同志が接触
することがない）。また、p12-d2-(md12+d2)・p12/(md2
1+md11+2d1)=p12-d2-(d12-d2) ・p12/(md21+md11+2d1)=
40-20-(516+20)・40/(1850+230+186) ≒11.5μm>0 とな
り、（２）式を満たすので、１次巻回線６を巻回した場
合に、１次巻回線６のコイルの内側で、隣接する第２コ
イル１０の巻線同志が接触することがない。

【００３３】図５及び図６に基づいて本発明の低圧放電
ランプ用電極の製造方法のさらに異なる実施例を説明す
る。但し、図１及び図２に示した実施例の構成と同等構
成については同符号を付すこととする。図５は１次巻回
線６の中心軸に垂直な面での断面構造を示す模式断面図
である。図６は１次巻回線６の中心軸に平行な面での断
面構造を示す模式部分断面斜視図である。

【００３４】図５及び図６に示す実施例が、図３及び図
４に示した実施例と異なる点は、図３及び図４に示した
実施例では第１コイル８の外側に略円筒状の第２マンド
レル１１を被せ、それを芯として第２コイル１０を巻回
して１次巻回線６を形成したのに対し、図５及び図６に
示す実施例では第１コイル８の外側にモリブデン等の金
属を均一に蒸着させて金属層１２を形成し、それを芯と
して第２コイル１０を巻回して１次巻回線６を形成する
点である。

【００３５】製造方法は、まず、第１マンドレル７に第
１コイル８を巻回し、第１コイル８の外側に均一に金属
層１２を形成し、その外側に第２コイル１０を巻回して
図５及び図６に示す１次巻回線６を形成する。次に、１
次巻回線６を巻回した後、第１マンドレル７及び金属層
１２を溶解除去して低圧放電ランプ用電極を形成する。
但し、蒸着する金属はモリブデンに限定されない。

【００３６】図５及び図６に示す実施例の場合、第１コ
イル８は、線径d1を93μm 、１次マンドレル径md11を 2
30μm 、１次に巻回した状態の外径d11 を 416μm （∵
d1+md11）、２次マンドレル径md21を1850μm とした。
１次巻回線６のピッチp を1050μm とした。また、第２
コイル１０は、線径d2を20μm 、ピッチp12 を40μmと
した。第１コイル８の外側に蒸着させた金属層１２の厚
さは50μm とした。これにより、外側に金属層１２を形
成した１次巻回線６の外径は 556μm となり、（１）式
を満たすので、１次巻回線６を巻回した場合に、１次巻
回線６の隣接する巻線同志が接触することがない（隣接
する１次巻回線６の巻線の外側に巻回された第２コイル
１０の巻線同志が接触することがない）。また、p12-d2
-(md12+d2)・p12/(md21+md11+2d1)=p12-d2-(d11+50+50+
d2) ・p12/(md21+md11+2d1)=40-20-536 ・40/(1850+230
+186) ≒11.5μm>0 となり、（２）式を満たすので、１
次巻回線６を巻回した場合に、１次巻回線６のコイルの
内側で、隣接する第２コイル１０の巻線同志が接触する
ことがない。

【００３７】本発明の低圧放電ランプ用電極の製造方法
のさらに異なる実施例を図７及び図８に基づいて説明す
る。図７及び図８は、第１コイル１３の所定箇所を２次
に巻回した後に、第２コイル１４を第１コイル１３に被
せる方法を示した模式部分断面斜視図である。本実施例
に用いる第１コイル１３には、図７に示すように、一方
の端部に２次巻回されていない第２コイル挿入部１３ａ
が設けられている。図７に示す実施例では、第２コイル
挿入部１３ａは１次巻回されているが、１次巻回されて
いない状態としてもよい。一方、第２コイル１４は１次
に巻回しておく。このように構成された第１コイル１３
及び第２コイル１４を用いて、まず、図７に示すよう
に、第１コイル１３の第２コイル挿入部１３ａが設けら
れている側の端部１３ｂを第２コイル１４の内部に通
す。

【００３８】次に、図８に示すように、第２コイル１４
に通した端部１３ｂを上側にして、第１コイル１３を上
下方向に固定する。また、第１コイル１３の他方の端部
１３ｃの２次巻回されていない部分に、第２コイル１４
が抜けてしまわないように、中央に第１コイル１３の外
径と同程度の径の孔を備えた、着脱可能に構成されたス
トッパ１５を取り付けておく。１６は固定治具である。
この状態で第１コイル１３に振動を加えると第２コイル
１４が次第に第１コイル１３の巻線に沿って下方に移動
し、第１コイル１３の２次巻回された部分に被さるよう
になる。第１コイル１３の２次巻回された部分に第２コ
イル１４を被せる場合、第２コイル１４を押し込むだけ
では、２次巻回された部分に第２コイル１４が引っ掛か
って、第２コイル１４を第１コイル１３にスムーズに被
せることができなかったが、図７及び図８に示した低圧
放電ランプ用電極の製造方法を用いることによって第２
コイル１４を第１コイル１３にスムーズに被せることが
できるようになった。

【００３９】

【発明の効果】以上のように、請求項１乃至請求項６記
載の低圧放電ランプ用電極の製造方法によれば、第１コ
イルを２次に巻く前に外径２０μｍ以下の高耐熱性金属
線で構成された第２コイルを第１コイルに被せることが
でき、タングステンコイルフィラメントである第１コイ
ルの外側に高耐熱性金属線で構成された第２コイルを備
えた、長寿命の低圧放電ランプ用電極を容易に形成する
ことができる。

【００４０】また、請求項７記載の低圧放電ランプ用電
極の製造方法によれば、第１コイルを２次に巻回した後
に外径２０μｍ以下の高耐熱性金属線で構成された第２
コイルを第１コイルに容易に被せることができるので、
タングステンコイルフィラメントである第１コイルの外
側に高耐熱性金属線で構成された第２コイルを備えた、
長寿命の低圧放電ランプ用電極を容易に形成することが
できる。

【００４１】さらに、請求項２及び請求項５記載の低圧
放電ランプ用電極の製造方法によれば、第１コイルが２
次に巻回された状態（１次巻回線が巻回された状態）で
の隣接する１次巻回線の巻線同志（隣接する１次巻回線
の巻線のそれぞれの外側に巻回された第２コイルの巻線
同志）の接触、及び、巻回された１次巻回線のコイルの
内側での隣接する第２コイルの巻線同志の接触を防止す
ることができるので、エミッタの活性化不良によるラン
プ寿命低下を防止することができる。

【００４２】さらに、請求項３記載の低圧放電ランプ用
電極の製造方法によれば、第１コイルが２次に巻回され
た状態（１次巻回線が巻回された状態）での隣接する１
次巻回線の巻線同志（隣接する１次巻回線の巻線のそれ
ぞれの外側に巻回された第２コイルの巻線同志）の接
触、及び、巻回された１次巻回線のコイルの内側での隣
接する第２コイルの巻線同志の接触、及び、第２コイル
とその内側の第１コイルとの接触を防止することができ
るので、エミッタの活性化不良によるランプ寿命低下を
防止することができる。

【００４３】さらに、請求項７記載の低圧放電ランプ用
電極の製造方法によれば、２次巻回した第１コイルの外
側に第２コイルを容易に被せることができるので、第１
コイルの外側に第２コイルを巻回した低圧放電ランプ用
電極の製造が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の低圧放電ランプ用電極の製造方法の一
実施例により形成した１次巻回線を示す模式断面図であ
る。

【図２】本発明の低圧放電ランプ用電極の製造方法の一
実施例により形成した１次巻回線を示す模式部分断面斜
視図である。

【図３】本発明の低圧放電ランプ用電極の製造方法の異
なる実施例により形成した１次巻回線を示す模式断面図
である。

【図４】本発明の低圧放電ランプ用電極の製造方法の異
なる実施例により形成した１次巻回線を示す模式部分断
面斜視図である。

【図５】本発明の低圧放電ランプ用電極の製造方法のさ
らに異なる実施例により形成した１次巻回線を示す模式
断面図である。

【図６】本発明の低圧放電ランプ用電極の製造方法のさ
らに異なる実施例により形成した１次巻回線を示す模式
部分断面斜視図である。

【図７】本発明の低圧放電ランプ用電極の製造方法のさ
らに異なる実施例を示す模式部分断面斜視図である。

【図８】本発明の低圧放電ランプ用電極の製造方法のさ
らに異なる実施例を示す模式部分断面斜視図である。

【図９】本発明の低圧放電ランプ用電極の第１コイルの
一実施例を示す模式部分断面斜視図である。

【図１０】本発明の低圧放電ランプ用電極の第２コイル
の一実施例を示す模式部分断面斜視図である。

【図１１】本発明の低圧放電ランプ用電極の１次巻回線
の一実施例を示す模式部分断面斜視図である。

【図１２】図１１のＣ部拡大図である。

【図１３】低圧放電ランプ用電極の一例を示す模式部分
断面斜視図である。

【図１４】低圧放電ランプ用電極の異なる例を示す模式
部分断面斜視図である。

【符号の説明】

６ １次巻回線 ７ 第１マンドレル ８，１３ 第１コイル ９，１１ 第２マンドレル １０，１４ 第２コイル １２ 金属層 １３ａ 第２コイル挿入部

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガスを封入した低圧放電ランプに用いる
   電極であって、タングステンコイルフィラメントである
   第１コイルと、その第１コイルに塗布された電子放射物
   質と、前記第１コイルの外側に巻回された第２コイルと
   を備えた低圧放電ランプ用電極の製造方法において、内
   部に第１マンドレルを抱いて１次に巻かれた前記第１コ
   イルの外側に複数の第２マンドレルを抱かせ、その複数
   の第２マンドレルを束ねるように前記第２コイルをその
   外側に巻回して１次巻回線を形成し、その１次巻回線を
   巻回した後、前記第１マンドレル及び前記第２マンドレ
   ルを溶解除去することを特徴とする低圧放電ランプ用電
   極の製造方法。
2. 【請求項２】 前記第２マンドレルのマンドレル径をｍ
   ｄ１２１、前記第１コイルの外径をｄ１１、前記第２コ
   イルの線径をｄ２、前記１次巻回線のピッチをｐ、前記
   第１コイルの線径をｄ１、前記第１コイルの１次マンド
   レル径をｍｄ１１、前記１次巻回線のマンドレル径をｍ
   ｄ２１、前記第２コイルのマンドレル径をｍｄ１２、前
   記第２コイルのピッチをｐ１２とした場合に、ｄ１１＋
   ２・ｄ２＋２・ｍｄ１２１＜ｐ及びｐ１２−ｄ２−（ｍ
   ｄ１２＋ｄ２）／（ｍｄ２１＋ｍｄ１１＋２・ｄ１）・
   ｐ１２＞０を満たすように前記第２マンドレルが形成さ
   れていることを特徴とする請求項１記載の低圧放電ラン
   プ用電極の製造方法。
3. 【請求項３】 前記第２マンドレルの本数をｎとした場
   合に、（ｄ１１／２＋ｍｄ１２１）・ＣＯＳ（π／ｎ）
   −ｄ１１／２＞０を満たすように前記第２マンドレルが
   形成されていることを特徴とする請求項２記載の低圧放
   電ランプ用電極の製造方法。
4. 【請求項４】 ガスを封入した低圧放電ランプに用いる
   電極であって、タングステンコイルフィラメントである
   第１コイルと、その第１コイルに塗布された電子放射物
   質と、前記第１コイルの外側に巻回された第２コイルと
   を備えた低圧放電ランプ用電極の製造方法において、内
   部に第１マンドレルを抱いて１次に巻かれた前記第１コ
   イルの外側に略円筒状の第２マンドレルを被せ、その外
   側に前記第２コイルを巻回して１次巻回線を形成し、そ
   の１次巻回線を巻回した後、前記第１マンドレル及び前
   記第２マンドレルを溶解除去することを特徴とする低圧
   放電ランプ用電極の製造方法。
5. 【請求項５】 略円筒状の前記第２マンドレルの外径を
   ｍｄ１２２、前記第２コイルの線径をｄ２、前記１次巻
   回線のピッチをｐとした場合に、ｍｄ１２２＋２・ｄ２
   ＜ｐを満たすように前記第２マンドレルが形成されてい
   ることを特徴とする請求項４記載の低圧放電ランプ用電
   極の製造方法。
6. 【請求項６】 ガスを封入した低圧放電ランプに用いる
   電極であって、タングステンコイルフィラメントである
   第１コイルと、その第１コイルに塗布された電子放射物
   質と、前記第１コイルの外側に巻回された第２コイルと
   を備えた低圧放電ランプ用電極の製造方法において、内
   部に第１マンドレルを抱いて１次に巻かれた前記第１コ
   イルの外側に蒸着により金属層を形成し、その外側に前
   記第２コイルを巻回して１次巻回線を形成し、その１次
   巻回線を巻回した後、前記第１マンドレル及び前記金属
   層を溶解除去することを特徴とする低圧放電ランプ用電
   極の製造方法。
7. 【請求項７】 ガスを封入した低圧放電ランプに用いる
   電極であって、タングステンコイルフィラメントである
   第１コイルの外側に第２コイルを巻回する低圧放電ラン
   プ用電極の製造方法において、前記第１コイルの一端の
   所定部分を第２コイル挿入部とし、その第２コイル挿入
   部以外の前記第１コイルの所定部分を２次に巻回した
   後、前記第２コイル挿入部を前記第２コイルの内部に挿
   通させ、前記第１コイルの前記第２コイル挿入部が設け
   られている側を上側にして前記第１コイルを上下方向に
   前記第１コイルを固定して振動を加え、少なくとも前記
   第１コイルの２次巻回した部分に前記第２コイルを被せ
   ることを特徴とする低圧放電ランプ用電極の製造方法。