JPS5823158A - 金属蒸気放電灯用セラミツクチユ−ブの製造法 - Google Patents

金属蒸気放電灯用セラミツクチユ−ブの製造法

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JPS5823158A
JPS5823158A JP56121316A JP12131681A JPS5823158A JP S5823158 A JPS5823158 A JP S5823158A JP 56121316 A JP56121316 A JP 56121316A JP 12131681 A JP12131681 A JP 12131681A JP S5823158 A JPS5823158 A JP S5823158A
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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】 ライドランプ等の金属蒸気放電灯用セラミックチューブ
の製造法に関する。
これらの放電灯に用いられている発光管用セラミックチ
ューブとしては、第１図に示すように、両端開放に成形
焼成した直管状の透光性アルミナ磁器発光管ｌに、耐熱
金属あるいはセラミック製のキャップ２をガラスフリッ
ト弘により封着し、このキャップコの中央孔に放電用電
極３を同じくガラス７リツ）Ｑで封着されているものが
多く用いられている。ところが、このように構成されて
いるものは製造法が複雑であり、ガラス７リツトの封着
気密性および高圧金属蒸気に対する耐食性の問題から生
ずる放電灯の寿命および安定性およびｉｌｌ状に基因す
る金属蒸気の最冷点維持の困麹性によるランプ効率およ
び演色性の向上に間−がある。
このため、放電用電極を保持する管端部外形を放電発光
部の外形より小さくしたセラミックで一体に形成した発
光管用セラミックチューブが提案されているが、その製
造法は、低融点の金属鉛やワックス等で作られた中子の
外周にセラミック原料をラバープレス法等によって付着
させた後加熱して中子を溶出した後焼成する方法が提案
されているが、加熱溶出する際中子の熱膨張によるセラ
ミックの割れ、中子材の七ラミックへの付着による透光
率の減少、均一な肉厚のものが得られない等の問題があ
った。
本発明はこれらの欠点をなくするためになされたもので
放電用電極を保持する管端部外形が放電発光部の外形よ
り小さい金属蒸気放電灯用セラミックチューブの製造法
において、最終焼成で透光性を有するアルミナを主成分
とする成形用坏土を１製し、この成形用坏土を用いて押
出し成形によりｍ管状押出し成形品を得、次いでこの直
管状押出し成形品を予め加熱された内面形状が紡錘形を
なす外型のキャビティ内で該直管状押出し成形品の内側
に流体圧力を適用して該直管状押出し成形品の鋒ぼ中央
部分をその端部よりも大きく、管径を押拡げるとともに
乾燥せしめた後、外型より取出し焼成する金属蒸気放電
灯用セラミックチューブの製造法である。ここで紡錘形
とは端部管径に比べて邊かに大径の円筒胴または中膨ら
み胴をもつ中空回転体を云うものとする。
本発明の詳細を製造工程に沿って説明する。
最終焼成によって透光性アルミナ磁器となる高純度で活
性なアルミナ微粉末と焼結助剤、さらに予備焼成により
分解もしくは揮発する水溶性でかつ熱ゲル化性有機物を
主成分とする粘結剤および混合助剤（例えば水）を所定
の割合に秤量し湿式で十分混合し次いで後述する成形に
十分な可塑性をもつように乾燥もしくは混練して成形用
坏土を得る。
アルミナ微粉末および焼結助剤は従来から知られている
とおりのα−アルミナ、γ−アルミナ。
マグネシウム化合物、稀土類化合物等を適光亭。
焼成条件１機械的特性等の所要条件により選択する。
粘結剤はアルミナ微粉末との親和性および簡便性から水
溶性のもので、後述する加熱された外型によって成形物
が硬化する際に好適なメチルセルロース等の水溶性熱ゲ
ル化性の有機物が好ましい。
有機物の種類の選択、その量は製品の形状、成形の際の
変形度等の条件によって定めればよい。
混合助剤は混合物とよく滴れ、もしくは溶媒となるもの
で、後工程の乾燥、焼成で除去されるものであれはよく
、一般には水が用いられるが、成形体の形状によっては
非水溶剤であってもよい。
また可塑性を得るために真空土練機を用いると成形用坏
土中に空気が含まれないから有効である。
次にこの成形用坏土を用いて押し出し成形機あるいはプ
レス機によりチューブ形状素材を得る。
チューブの内径は最終焼成後の寸法が、放電灯の電極径
と同一もしくはやや大きくなるようにすることが望まし
い。
次に第２図で示すように上記のチューブ形状素材ｊは、
内蔵もしくは外側に設けられた電気ヒータｌθで所定の
温度に加熱された内側形状が紡錘形をなす外型６のキャ
ビティ７内に導いてそのチューブ形状素材Ｓの一潮から
その内部に流体圧力を適用する加圧機（図示せず）の圧
力注入端部ｌを外型６に取り付け、他端にはチューブ形
状素材の開口を閉ざす端部材９を、外型６に取り付け、
しかる後加圧機を作動してチューブ形状素材ｊの中央部
分の管径を端部の管径より大きく押し拡は同時に電気ヒ
ータｌθにより発生する熱によって乾燥硬化し図に仮想
線で示した成形体ｌｌを得たのち流体の圧入を停止し、
成形体／ｌを外型６から取り出す。
この取り出しを容易にするため管軸方向と平行方向に外
型を２分割することが望ましい。さらに外型は第２図の
ように７個の成形型に限られることなく、第３図のよう
に複数個の成形品を得る前記紡錘形キャビティを連続し
て設けた多キャビティ連設型でもよい。この場合成形体
は成形後又は焼成後切断して個々の製品にすれはよい。
また外型の内部形状はランプ特性を満足する形状に適す
るようにすればよいことは勿論である。
外型６に設けられる発熱源は、温度制御のしやすさ、取
付は上１１Ｅ％ヒータ、例えばカートリッジヒータ、面
ヒータ等を外Ｍ６に内戚あるいはその外型に貼りつけれ
ばよいが、本発明では電気ヒータに限るものではなく、
例えば外型６の内部に熱父侠用の経路孔を設けその経路
孔に加熱流体、例えば熱水を導入して発熱源としてもよ
い。
また発熱源の容量は、成形体／／の寸法、形状および坏
土原料等によって左右されるが、外型の表面温度が♂Ｏ
−／ｌＯ’ｃｓより好ましくは／３０−１３０°Ｃに保
たれるように選択すればよい。
流体圧力の適用には、通常空気が簡便であるが、チュー
ブ形状の素材を侵さない流体あるいは素材を侵す場合は
ゴム製の弾性体を介して侵さないようにしてあれは油圧
によってもできる。ここで、流体は、成形体１／の乾燥
硬化のための加熱源として加熱流体とすることもできる
。流体圧力の適用時間は、チューブ形状素材５が押し拡
げられ乾燥硬化するまでの時間であるが、坏□土原料の
種類。
・・＼ 外型の温度等に影響されるが、特に肉厚の大小に応じて
定めることが重要であり、作業能率からみて３〜ＩＯ秒
が妥当である。
次にこの成形体は粘結剤を除去するために空気中で予備
焼成される。予備焼成の条件は粘結剤の種類、製品の大
きさによって決めればよいが、その温度は成形体の粉末
の活性が劣化しない温度、すなわち１２００℃以下にす
ることが望ましい。
予備焼成した成形体は、次に高温で最終焼成される。最
終焼成条件は、原料組成、製品の大きさ。
要求される透過率、製品の機械的強度給の条件によって
、温度１時間、雰囲気が決められる。
上記の製造法で得られた金属蒸気放電灯用セラミックチ
ューブ１２の一例を第弘図、第Ｓ図に示すように、両管
端部／３　、　／４１の口径を、放電灯電極の挿入に適
合する寸法として容易に仕上けることができて中央部分
の胴径、すなわち発光物質が封入され発光８５１５との
間に何らの接合部がない一体成形に成るため気密封着部
分を最小限に抑えることができて、何ら内面汚勤損を伴
わないので透光率にすぐれる。また形状は第ｑ図、第Ｓ
図に限られることなく、上記の、成形条件に従って適宜
に変形し得るものである。
実施例 純度ｑ？、ｑｑ％で粒径０．Ｉ　Ｎｏ、２ミクロンのア
ルミナ倣粉末に対し添加剤として酸化マグネシウムＯ，
ＯＳ重ｉｉ％、酸化イツトリウムＯ，ＯＳ＊＊％、有−
ハインダーとしてメチルセルロース３％、潤滑剤として
ポリエチレングリコール１％、水２５％を加えニーダ−
を用いて十分混合した後、真空土練機を用いて押出し成
形用の坏土を作った。ついでピストン式押出機を用いて
外径６．！；ｕφ、内径２．Ｓ−φのチューブ形状素材
を押出し、成形し、直ちに第２図のように内側形状が紡
錘形をした形状で内蔵されたヒーターにより７５０℃に
加熱された外型に入れ一端を密封した後、他端より冷風
を圧力送給し、外型の内部形状にそった形状にチューブ
形素材を押し拡げ成形した。成形品は型内にて約・３秒
放置してチューブ表面を硬化させた後、型より取出し、
次にα℃の乾燥器中で２時間乾燥後最高温度１００℃の
加熱炉で空気中で約３時間加熱し′４１１１ＩＡ物を完
全に除去した。次に真空炉中でｉｒｏ。
°Ｃで６時間焼成した。このようにして得られたアルミ
ナ質セラミックチューブ焼成品は寸法精度、特に外形寸
法および均一な肉厚を有しかつ、表面アラサが平滑で、
しかもヘリウム・リークテスト機テ気密試験した結果１
０−　　ａｔｏｍ−ｃｃ／ｓｅａであり、２００℃から
水中への急冷試験にも充分に耐え、かつ積分球式透過率
計で測定したところ全光線透過率で９３％とすぐれた特
性をもったものであった。
以上述べたように、本発明の金Ｊｉｌｔ気放電灯用セラ
ミックチューブの製造法によれば、予め加熱された外型
を用いて、直管状セラミック素材が圧力流体によって押
し拡げられるので加熱された外型は熱膨張によって一定
の寸法に保たれていて、その外型にセラミック素材が接
して外形寸法が定まるので、寸法精度がよく、また、セ
ラミック素材の乾燥硬化に伴う収動も圧力流体により抑
制されるので内形寸法もよく、セラミック素材への加熱
により変形性が高められるので、表面が平滑でかつ変形
速度が早くかつ特に肉厚のりすい場合、乾燥硬化が短時
間に行なわれるので、焼成工程への移行の際の取扱いが
よい。さらにチューブとキ−２７７’を同一の材質で一
体化できるので気密性にすぐれ、さらに機械による連続
作業ができるため製造工程が簡便となり本発明は産業の
発展に大きく寄与するものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の発光管を一部断面で示した正面図、第２
図はこの発明の方法による成形要領を示す模式図、第３
図はこの発明に用い得る外型の概念を示す断面図、第参
図および第５図はこの発明に従って得られるセラミック
チューブを例示する要部を断面とした正面図である。 ／・・・アルミナ磁器発光’ｗｒ＜アルミナチューブ）
、λ・・・キャップ、３・・・放電用′ｗｌＬａｌ！、
≠・・・ガラスフリット、Ｓ・・・チューブ形素材、６
・・・外型、７・・・外型のキャビティ、ｌ・・・圧力
注入端部、９・・・チューブ形状素材のＮ口を閉ざす端
部材、１０・・・電気ヒータ、／／・・・成形体、／２
・・・金１４蒸気放電灯用セラミックチューブ、／Ｊ　
、　／１１・・・管端部、／Ｓ・・・発光部。 第１図 第２図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. Ｌ　放寛用′＃Ｌ極を保持する管端部外形が放電発光部
    の外形より小さい金属蒸気放電灯用セラミックチューブ
    の製造法において、最終焼成で透光性を有するアルミナ
    を主成分とする成形用坏土を調製し、この成形用坏土を
    用いて押出し成形により直管状押出し成形品を得、次い
    でこの直管状押出し成形品を予め加熱された内面形状が
    紡錘形をなす外型のキャビティ内で該直管状押出し成形
    品の内側に流体圧力を適用して該直管状押出し成形品の
    はは中央部分をその端部よりも大きく管径を押拡げると
    ともに乾燥せしめた後、外型より取出し焼成することを
    特徴とする金属蒸気放電灯用セラミックチューブの製造
    法。
JP56121316A 1981-08-04 1981-08-04 金属蒸気放電灯用セラミツクチユ−ブの製造法 Granted JPS5823158A (ja)

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