WO1994001884A1

WO1994001884A1 - Structure de la partie de scellement d'un tube a decharge et procede de fabrication

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Publication number: WO1994001884A1
Application number: PCT/JP1993/000959
Authority: WO
Inventors: Hiroyuki Nagayama
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 1992-07-09
Filing date: 1993-07-09
Publication date: 1994-01-20
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Description

発光管の封止部構造及び製造方法技術分野

本発明は、水銀ランプ、メタルハライドランプ或いはナトリウムランプ等の金属蒸気放電灯用或いは高輝度放電灯用の発光管における封止部構造及び製造方法に関する。

背景技術

熱陰極アーク放電の陽極柱の水銀の励起発光を利用した水銀ランプ、水銀熱陰極アーク放電による熱で金属ハロゲン化物を蒸発させて金属とハロゲンに解離せしめ、金属特有の色を呈する発光を行わせるようにしたメタルハライドランプ、或いはナトリウム蒸気の熱陰搔アークによる D線（589.0mn， 589.9nm) の黄橙色発光を行わせるようにしたナトリゥムランプ等の金属蒸気放電灯が従来から体育館や工場の照明、 O HPやカラー液晶プロジェクタ用の光源、自動車用フォグランプ等として使用されている。

こうした金属蒸気放電灯のバルブ（発光管本体）の材料としては、当初、石英ガラスが用いられていたが、石英ガラスは耐色性に劣り、熱容量が大きいためランプの立ち上がりが悪く、個々のバルブの寸法のバラッキが大きい等の問題があるので、最近では透光性セラミックにてバルブを作製することが提案されている。一般に、上記のような放電灯用発光管は、アルミナ等を焼結して作製した透光性セラミックからなる発光管本体と、発光体内部に電極を電極支持材を介して封止 ·固定するための閉塞体とを備える。そして、この発光管本体の開口端に閉塞体を気密に封着するに当たっては、発光管本体開口端の端面や内面とこれに対向する閉塞体の固着面との間隙にガラスソルダーを充塡し、このガラスソルダーを局部加熱して溶融し、その後、冷却 '固化している。

この閉塞体としては、発光管本体或いは電極支持材と、熱膨張係数、金属蒸気やハロゲン蒸気に対する化学的安定性が同じものにすることが一般的である。尚、ガラスソルダーによる閉塞体の封着に際しては、始動用希ガスの他に、発光管が用いられる放電灯に応じた放電用金属成分、例えば高圧水銀灯であれば水銀が、メタルハライドランプであれば金属ハロゲン化物等が、発光管本体内に封入される。

発光管が点灯されると、その温度は大気温から瞬時に上昇し、安定した点灯状態では 9 0 0 °Cにも達する。このため、このような著しい熱変化及び内圧変化に起因して、発光管には高い熱応力が発生する。

一般に熱応力が掛かると、熱膨張率の異なる箇所、発光管にあっては発光管本体と電極支持材との間に介在する閉塞体に熱応力歪が発生し、破壊に到ることがある。具体的には、閉塞体そのものや、その組成の上から透光性セラミック及び閉塞体に比べて耐熱強度が劣るガラスソルダ一に亀裂等が生じ、管内の放電金属成分が管外に漏洩してしまう可能性がある。この結果、安定した発光を得る上で信頼性に欠けるとともに、ランプ寿命が制約されてしまう。

また、温度及び内圧が上昇した高温高圧の環境下では、放電用金属成分として封入されていた金属ハロゲン化物（例えば T 1 1 ₃ ， N a l等）が遊離してィォンとなり、このイオンによる腐食が進行する。

遊離イオンによる侵食は、やはり、その組成の上から透光性セラミック及び閉塞体に比べて耐蝕性が劣るガラスソルダ一に優先的に発生する。よって、この遊離イオンに対する耐蝕性の上からも、ガラスソルダ一に亀裂等が生じ易い。一方で、バルブに用いられる高純度の透光性アルミナは上述のような封止に用いられるガラスソルダ一との濡れ性が悪く、ガラスとバルブとの境界での接着強度が小さくなり、クラックゃ封入ガスのリークが生じやすい。

このような不具合を解消するために、従来から種々の技術が提案されている。例えば、特開平 1—1 4 3 1 3 2号には、発光管本体に相当するアルミナ外周器の封着箇所にアルミナに近似した熱膨張率のインサート材をロウ付けする技術が提案されている。また、特開昭 6 3— 3 0 8 8 6 1号では、閉塞体を中心体とその外側の環状体とで構成し、発光管本体とこの閉塞体（中心体及び環状体）とを固相接合する技術が提案されている。特に、特開昭 6 3— 3 0 8 8 6 1号にあつては、閉塞体を構成する中心体と環状体の両者において、寸法や組成を特定することが提案されている。尚、寸法を特定することは、特開昭 6 2— 2 1 3 0 6 1号にも提案されている。

そして、このような対策をすることで、管内の放電金属成分の漏洩を抑制し、発光の信頼性の確保ゃランブ寿命の長期化が図られている。

しかしならが、近年では、より一層の高輝度の発光を得てその付加価値を高めることが求められており、高輝度発光を行なうために発光管温度を従来の温度 ( 9 0 0 °C) を超える 1 2 0 0 °C程度まで高めることが行なわれてきている。このような高温度になると、その分熱応力が大きくなるため、上記従来の発光管であっても発光の信頼性の確保や長寿命化を十分図ることはできない。また、閉塞体等の寸法を特定することは、発光管形状、延いては発光管を納するランプ形状に制約をもたらし、好ましくない。

本発明は、上記問題点を解決するためになされ、信頼性が高くて長寿命な発光管を提供するものであり、特にその新規な封止部構造と、その簡便な製造方法とを提供することを目的とする。

発明の開示

かかる目的を達成するために本発明の採用した手段及び手順は、以下の通りである。

電極を構成するコア部を有する閉塞体によってバルブの開口端部を封止した発光管の封止部構造であって、上記閉塞体の組成成分は、上記バルブの開口端部に隣接するバルブ側域においては該バルブの熱膨張係数と略々同一とする成分であり、上記コァ部に隣接するコァ部側域においては該コア部の熱膨張係数と略々同 —とする成分であり、上記バルブ側域及びコア部側域の間における中間域における成分は上記バルブ側域の熱膨張係数から上記コア部側域の熱膨張係数へと徐々に変化するように組成割合が調整されて構成されている。また、上記バルブ側域及び上記コア部側域は上記中間域によって分離されてそれぞれ独立したバルブ側域層及びコア部側域層を形成しており、該中間域は上記バルブ側域から上記コア部域に亙って上記熱膨張係数が徐々に変化している少なくとも 1層以上の層から構成されている。

より好ましくは、上記閉塞体の複数の層は、上記バルブ側域層から上記コア部域層に向かうにつれて、徐々に厚みを増大して構成されている。

上記発光管としてのバルブは透光性セラミック、特に高純度アルミナ製であることが好ましく、上記コア部はその主成分をタングステンとすることが好ましい: また、上記閉塞体は、傾斜機能材料で構成することも可能である。

上述したような発光管の封止部構造を製造するための方法としては、以下の如くである。

電極を構成するコァ部を有する閉塞体によつて透光性バルブの開口端部を封止して成る発光管の製造方法であって、

(a) 透光性バルブ成分の微粉末とコア部成分の微粉末とを基に、組成割合として、コア部成分より透光性バルブ成分が大きいバルブ成分懸濁液と、透光性バルブ成分よりコア部成分が大きいコア部成分懸濁液と、透光性バルブ成分及びコァ部成分の組成割合に関して上記両懸濁液の間にある少なくと 1種以上の中間懸濁液とを調製する懸濁液調製工程と、

(b) 上記バルブ成分懸濁液を用いて上記透光性バルブに隣接させる未焼結のバルブ側域層を形成し、上記コア部成分懸濁液を用いて上記電極を有するコア部に隣接させる未焼結のコァ部側域層を形成し、上記バルブ側域層及びコア部側域層の間に上記少なくとも 1種以上の中間懸濁液を用いて未焼結の少なくとも 1層以上の中間域層を形成して未焼結積層体を形成する工程と、

(c) 上記未焼結積層体を焼結する工程とを含むことをその要旨とする。

特に、上記工程 (b) は、

(d) 多孔質体から成る複数の型部材が接合して構成され、内部にキヤビティを形成する成形型を用いて、該成形型のキヤビティに上記バルブ成分懸濁液を注入し、該懸濁液の溶媒を上記成形型内に浸透させた後、余剰の該懸濁液を排泥して上記キヤビティの内周面上に上記バルブ側域層を形成する工程と、

(e) その後に、上記少なくとも 1種以上の中間懸濁液及び上記コア部成分懸濁液を、順次、上記バルブ成分懸濁液の場合と同様にして、上記バルブ側域層の内周面上において注入 ·溶媒の浸透 ·排泥の処理を繰り返することによって、成形積層体を形成する工程と、

(f) 上記成形型を構成する各型部材を分離して上記成形積層体を離型する工程とを含んで上記未焼結積層体を形成するようにする。

或いは上記工程 (b)としては、コァ部成分懸濁液、上記少なくとも 1種以上の中間懸濁液及び上記バルブ成分懸濁液を用いて、それぞれのグリーンシートを作成し、該グリーンシートを、順次、上記コア部の外周面に対して巻き付ける工程を含んでもよい。

上記した発光管、特に透光性セラミック製の発光管の封止部構造において、コァ部をタングステン等から成る導電性コア部とし、該発光管本体又はバルブの開口部に気密に固相接合される閉塞体を、その導電性のコア部からバルブに渡って、コア部側域層、少なくとも 1層以上の中間域層、及びバルブ側域層として積層して焼結した焼結体とした。しかも、これら各層の組成を、コア部側域層が導電性コア部成分を容積比で例えば少なくとも 5 0 %以上であり、バルブ側域層が透光性セラミック成分を容積比で例えば少なくとも 8 0 %以上であり、コア部側域層とバルブ側域層との間の各中間域層が、バルブ側域に近付くほど透光性セラミツク成分の容積比が該バルブ側域層における容積比に傾斜して近づき、コア部側域の層ほど導電性コア部成分の容積比が該コア部側域層における容積比に傾斜して近づくものとした。

閉塞体における上記各層においては、共通の成分間で焼結により網目構造的に結晶が形成され、一体化される。コア部や発光管本体の開口部との接合は、表面エネルギーの減少に向かう焼結プロセスが適用される。これを助成する意味で、ガラス分などの不純物を微量添加することが多い。

つまり、各層は、導電性コア部成分の粉末を取り囲んで透光性セラミック成分が固溶して結晶化し、隣合う各層同志は、それぞれの層における透光性セラミツク成分が各層の接合面で相互に固溶しあって結晶化して固相接合し、一体化される。また、導電性コア部とコア部側域層とは、このコア部側域層における透光性セラミック成分がコア部に接触した状態で結晶化し、その粒界が生成したガラス質で埋められるとともに、導電性コァ部成分が該コア部とコァ部側域層とに共通に含まれることから、やはり固相接合して一体化される。更に、バルブ側域層と発光管本体（バルブ）とは、このバルブ側域層における透光性セラミック成分が発光管本体に接触した状態で結晶化し、その粒界が生成したガラス相で埋められるとともに、透光性セラミック成分がバルブ側域層と発光管本体とに共通に含まれることから、やはり固相接合して一体化される。

このため、焼結後の閉塞体は、導電性コア部と強固に結合して主電極の封止を可能とする。更に、焼結後の閉塞体は、バルブ側域層と発光管本体とにおける透光性セラミック成分の粒界でのガラス相形成等を通して、発光管本体の開口部の気密化を可能とする。

加えて、導電性コア部からコア部側域層と中間域層及びバルブ側域層を経て発光管本体に到るまでの熱膨張率の分布は、導電性コア部の熱膨張率から発光管本体の熱膨張率に到るまで傾斜した分布となる。

またこうした発光管の封止部構造の製造方法は、透光性セラミックから形成された発光管本体の開口部に気密に固相接合される閉塞体を焼結して形成するに当たり、例えば、導電性部材から形成したコア部に、未焼結のコア部側域層と未焼結の各中間域層及び未焼結のバルブ側域層を順次積層して未焼結積層体を形成するようにしている。

こうして積層される未焼結のコァ部側域層と未焼結の各中間域層及び未焼結のバルブ側域層の各層は、好ましくは、導電性部材成分又はコア部成分の粉末と透光性セラミック成分又はバルブ成分の粉末とを含み導電性部材成分を容積比で少なくとも 5 0 %以上に調整されたコア部成分懸濁液と、両成分の粉末を含み透光性セラミック成分を容積比で少なくとも 8 0 %以上に調整されたバルブ成分懸濁液と、両成分の粉末を含み透光性セラミック成分を容積比で 1 0 0 %に近似した値となるまで透光性セラミック成分の容積比を増大傾斜させるとともに、導電性部材成分を容積比で 1 0 0 %から減少傾斜させて調整された複数の中間懸濁液とを用いて形成されている。

そして、未焼結のコア部側域層と未焼結の各中間域層及び未焼結のバルブ側域層の各層をコア部の外周に順次積層するに際しては、導電性部材成分の容積比が高い順に積層して未焼結積層体を形成し、その後、この未焼結積層体をコア部に接続された主電極が発光管本体内に位置するよう発光管本体の開口部に配置し焼桔する。

よって、焼結後には、各層は、コア部成分の粉末を取り込んで透光性セラミツク成分が固溶して結晶化するので、焼結後の閉塞体は、隣合う各層同志における透光性セラミック成分の固溶'結晶化を通して、一体化される。また、焼結後の閉塞体は、コア部側域層中の透光性セラミック成分のコア部に接触した状態における粒界でのガラス相の形成、及び導電性コア部成分の共存等を通して、コア部と強固に結合して主電極の封止を可能とする。更に、焼結後の閉塞体は、バルブ側域層と発光管本体とにおける透光性セラミック成分の粒界におけるガラス相形成等を通して、発光管本体の開口部の気密化を可能とする。

加えて、コア部からコア部側域層と中間域層及びバルブ側域層を経て発光管本体に到るまでの熱膨張率の分布を、コア部の熱膨張率から発光管本体（バルブ）の熱膨張率に到るまで傾斜した分布としている。

図面の簡単な説明

図 1は本発明の第 1実施例に係る発光管の断面図であり、

図 2は上記発光管の本体又はバルブと閉塞体の作製に用いる透光性アルミナにおける粒径分布を表すグラフであり、

図 3は上記発光管における閉塞体の製造工程を説明するための工程図であり、図 4は上記閉塞体の斜視図であり、

図 5は上記閉塞体の構造及び組成分布を示した断面図及び組成成分分布図であり、

図 6は本発明の第 2実施例に係る発光管における閉塞体の製造工程を説明するための工程図であり、

図 7は上記閉塞体が未焼結状態である成形体の斜視図であり、

図 8は上記閉塞体の製造に用いる合せ型の斜視図であり、

図 9は上記合せ型に補助部材を取付けた場合の斜視図であり、

図 1 0は上記閉塞体の製造工程を説明するための説明図であり、

図 1 1は上記合せ型中に成形された上記閉塞体の断面図であり、

図 1 2は上記閉塞体の各組成成分の分布図であり、

図 1 3は上記未焼結状態の閉塞体に電極が取付けられた場合の断面図であり、図 1 4は上記閉塞体が発光管本体（バルブ）に組付けられた場合の断面図であり、

図 1 5は上記第 1実施例の一部を変更した場合の発光管の断面図であり、図 1 6は本発明の第 3実施例に係る発光管の断面図であり、

図 1 7は上記発光管に用いられる閉塞体用のスリップの調整工程を示す説明図であり、

図 1 8はスリップキャスティング工程を示す説明図であり、

図 1 9は上記第 3実施例の一部を変更した場合の発光管の断面図であり、図 2 0は本発明の第 4実施例に係る発光管の断面図であり、

図 2 1は上記発光管の製造に用いられる原材料の説明図であり、

図 2 2は上記発光管の製造に用いられる各スリップの説明図であり、

図 2 3は上記発光管の製造工程を示す工程図であり、

図 2 4は本発明の第 5実施例に係る発光管の断面図であり、

図 2 5は上記発光管の製造に用いられる各スリップの説明図であり、

図 2 6は上記発光管の製造に用いられる筒状パイプの斜視図であり、

図 2 7は上記発光管の製造工程を示す工程図であり、

図 2 8は本発明の第 6実施例に係る発光管の断面図であり、

図 2 9は上記発光管の閉塞体製造に用いられる各スリップ及び製造工程を示す説明図であり、

図 3 0は上記発光管の閉塞体製造方法を一部変更した場合の説明図である。

発明を実施するための最良の形態

以下、本発明にかかる発光管の好適な実施例について、図面に基づき説明する。第 1実施例の発光管は、図 1に示すように、筒状の発光管本体（又はバルブ） 1 Fと、大径の開口端部である電極保持穴 1 aに固着された閉塞体 2と、小径の開口端部である電極保持穴 l bに固着された閉塞体 2 Aと、発光管本体 1 F内に配置された一対の主電極 3とを備える。一対の主電極 3は、タングステンコイルから作製されており、閉塞体 2， 2 Aを貫通するタングステン製の支持シャフト 4を介して支持されている。この閉塞体 2と閉塞体 2 Aとは、その径が異なるに過ぎず、後述する製造工程を経てそれぞれ作成される。

また、電極保持穴 l b側の発光管本体端面には、始動用希ガス金属や種々の放電用物質アマルガムを入れるための導入細管 1 cが設けられており、その開口端部はアルミナ系のサーメットゃニッケル等の金属の封止剤 1 dにて封止されている。

尚、発光管本体 I F , 閉塞体 2の製造工程を始めとする発光管 1の製造工程や、支持シャフト 4を介した主電極 3の支持等については、順次説明する。

先ず、発光管本体及び閉塞体の原料となるアルミナ微粉末の合成について説明する。

このアルミナ微粉末を合成するには、熱分解すると純度 99. 98mo l%以上のアルミナになるアルミニウム塩を、その出発原料として用意する。

このような高純度のアルミナ合成用のアルミニウム塩としては、アンモニゥムミョゥパン、或いはアルミニゥム ' アンモニゥム 'カーボナイト 'ハイドロォキサイト（NH₄ Al C0₃ (OH) 2 ) 等を例示することができる。

こうして用意したアルミニウム塩を坪量し、蒸留水及び分散剤を用いて一旦懸濁水溶液とし、これを噴霧乾燥法により乾燥させる。その後、熱分解してアルミナ単独の微粉末を得る。ここで、熱分解を行なうに当たっては、大気中で 900 ~1200°C、例えば、 105CTCで 2時間処理する。つまり、この噴霧乾燥及び熱分解を経ることにより、平均粒径が 0. 2〜0. 3jumで、純度が 99. 9 9mo 1%以上のアルミナ微粉末が合成され、アルミナ微粉末の用意が完了する。尚、合成されたアルミナ微粉末は、上記粒径のアルミナ微粉末が凝集してこの粒径より大きな 2次凝集体として得られる。

一方で、アルミナ以外の閉塞体の原材料として、純度 99mo 1%以上で平均粒径が約 0. 5 Aimのタングステン微粉末を用意する。

これらの原材料から、発光管本体 1F、閉塞体 2をそれぞれ作製する。

発光管本体 1Fは、次のようにして作製される。

まず、上記のように合成したアルミナ微粉末（2次凝集体）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（アルコール, ベンゼン等）を使ってプラスチック（ナイロン）ボールミルにて約 24時間に亘つて湿式混合し、有機バインダーとアルミナ微粉末を十分に濡らす。更に、蒸留乾燥して溶媒を取り除き、所望粘度（50,000〜150，000cps) のコンパウンドを混練調製する。

尚、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ァタクティックポリプロピレンとの混合物である。そして、アルミナ微粉末 10 0 gに対するこれら有機バインダーの配合量は、総量で 25 gである。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（2 5 g ) となる。

アクリル系熱可塑性樹脂 2 0〜2 3 g (好ましくは 2 1 . 5 g) パラフィンワックス 3 g以下（好ましくは 2 . 0 g) ァタクティックポリプロピレン 2 g以下（好ましくは 1 . 5 g) 尚、コンパウンドの調製時の蒸留乾燥に当たっては、 1 3 0°Cで 2 4時間蒸留乾燥させ、その後、アルミナ製のロールミルを用いて加熱混練（1 3 0'C) を行なって所望粘度のコンパウンドを得る。

その後、図示しない金型装置を用いて射出成形することにより、図 1に示した形状の成形体を形成する。こうして形成した成形体を、窒素雰囲気中で、ァ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し、成形体を脱脂する。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（2 0°C) から 4 5 O'Cまで 7 2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。尚、 4 5 0°Cまでの昇温の間は、一定圧力を維持した。

処理圧力 l〜8kg/cm² (最適圧力 8kgZcm²)

2 0 °Cから 4 5 0°Cまで昇温させる時間 7 2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、ァ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、成形体を脱脂する。

ついで、大気中で以下の条件に従った後段熱処理を施し、成形体（脱脂体）を焼結し、焼結体を得る。この際、 1 O O'CZ時間で昇温した。

処理温度 1 2 0 0〜1 3 0 0'C (最適温度 1 2 3 5 'C)

上記処理温度での保持時間 0〜4時間（最適時間 2時間）この後段熱処理時の焼結を 1 2 0 0〜 1 3 0 0 °C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 9 5 %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 1 2 0 O 'C以下で行なうと、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、 130CTC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。

上記初期熱処理及び後段熱処理を施して脱脂後に焼結することにより、その体積収縮は焼結前の成形体の 82. 5%となり、焼結後の充塡率はほぼ 100% (嵩密度 3. 976) となる。また、この後段熱処理の完了までに、上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。

その後、この焼結体に、アルゴン雰囲気中、或いは 20 vo 1%以下の酸素を含有するァルゴン雰囲気中で次の条件に基づく熱間静水圧プレスを施す。この際、 200'C/時間で昇温した。こうして、焼結体に透光性が発現する。

処理温度 1200〜： L 25CTC (最適温度 123CTC)

処理圧力 1000〜2000 atm (最適圧力 1000 atm)

処理時間 1〜4時間（最適処理 2時間）

ここで、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、所望する高い透光性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 120 0°C未満或いは 1 OOOatm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 1250°C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ボァゃ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。

引き続いて、図示しないダイヤモンド研削砥石によって焼結体の端面に研削研磨を施してェッジを取り除き、アルミナからなる透光性の発光管本体 1 Fができあがる。つまり、図 1に示すように、その両端に電極保持穴 1 a， lbを備えた発光管本体 1Fが作製される。

こうして得られた発光管本体 1Fの内外表面を、 0. 5 Atmの粒径のダイヤモンド砥粒を付着させたブラシにて、肉厚が 0. 2顏以下となるよう研削研磨するこの表面研磨により、発光管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、直線透過率が改善される。

この発光管本体 1Fは、発光領域の内径 dが約 4. 0讓であり、肉厚が約 0. 3誦であり、またその全長が約 4 Oramであり、次のような物性を備える。尚、透過型電子顕微鏡（TEM) による組織観察の結果、光の散乱源となる粒界相や結晶粒子内部の空隙並びに格子欠陥等の存在は認められなかった。また、小径の電極保持穴 1 bの直径は約 Iran以下である。

可視光（波長380〜76011110 に対する直線透過率： 70%以上

50 Onmの波長の光に対する直線透過率： 82% (肉厚： 0 · 5醒）結晶粒子の平均粒径：約 0. 7 m (最大粒径約 1. 4/zm)

機械的強度（J I S R1601)

曲げ強度 St .

(室温） =98kgZcm²

(900*0 =81kg/ cm²

ワイプル係数

(室温） =9. 3

(900'C) =8. 1

粒径や強度の測定には、上記本実施例の発光管本体 1F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 J I S Rl 601に準ずる）を用いた。尚、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。

粒径の算出は、形状、厚み等が J I S Rl 601に準ずるよう別途作製した上記試料の表面をダイヤモンド砥粒にてラップし、更に溶融した水酸化力リゥムで粒界エッチングを施した後、走査型電子顕微鏡により試料表面を観察し、結晶粒子の輪郭を画像解析することにより行なった。尚、画像解析に当たっては、結晶粒子を球体や多角形体として仮定して、その直径や頂点間距離の最大値を粒径算出に用いた。結晶粒子を球体と仮定して算出した粒径の分布図を図 2に示す c 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. 5議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。

こうして完成した透光性アルミナからなる発光管本体 1 Fは、アルミナを Mg 0等の焼結助剤とともに焼結して結晶粒子を粗大化させた一般的な透光性セラミックに比べて、微小な結晶粒径を備えるといえる（図 2参照）。

このようにして高純度アルミナから作製された発光管本体 1 Fが、上記一般的な透光性セラミックとは異なる微小結晶粒径を備えながら透光性を有する根拠は、次のように考えられる。

まず第 1に、不純物として混入した MgO等の酸化物が、アルミナ粉末中にごく僅か（トータルで最大 0. 01mo l %以下）しか含まれていないので、不純物はアルミナに総て固溶し、粒界相をほどんど形成しない。このため、一般の透光性アルミナでは光の散乱因子として作用していた粒界相による影響が排除されて、可視光に対する直線透過率の向上をもたらすと考えられる。

更に、以下のように推察される。

結晶粒子及び結晶子の断面がいずれも円形であると仮定すると、直径 dの結晶子が n個集まって直径 Dの結晶粒子を構成する場合、次の関係式①が成り立つ。

① n= (D/d) ²

この関係式から算出される nの値は、 1個の結晶粒子の断面に含まれる結晶子界面に換算できる。

高純度のアルミナから得られた種々の透光性アルミナ（平均粒径： 0. 72， 0. 85， 0. 99, 1. 16， 1. 35， 1. 52 urn) についての格子定数を X線回折装置を用いて求め、結晶子の直径 dと回折線の幅とを関係づける S c he r r e rの式に従い（012) の回折ピークから上記各平均粒径の透光性ァルミナの結晶子の直径 dを算出したところ、結晶子の直径 dは結晶粒子の大きさに左右されることなく一定であった。尚、 S c he r r e rの式は、「P. Ga 1 1 e z o t , "Ca t a l ys i s, Sc i enc e nd Te c hno l o gy, vo l . 5 p 221 , Sp r i nge r-Ve r 1 ag (1984) "」 j^ 「p. Sche'r r e r， "Go t t i nge r Nac h r i c h e n, 2, 98 (1918) "」に紹介されている。

従って、上記関係式①から、結晶粒子の直径 D (平均粒径）が小さくなるほど 1個の結晶粒子中における結晶子界面は少ないといえる。

一般に、光がセラミックのような多結晶体に入射された場合、その散乱は屈折率の不連続な面、即ち原子配列の不連続な部分で起こると考えられている。結晶粒子中の結晶子界面は、この原子配列の不連続な部分にほかならないので、光の散乱を引き起こす。このため、結晶粒子中における結晶子界面が少なければ少ないほど、即ち結晶粒子の直径 Dが小さいほど、光の散乱因子である結晶子界面による影響が小さくなり、可視光に対する直線透過率の向上をもたらすと考えられる。

次に、閉塞体 2， 2 Aは、次のようにして作製される。この閉塞体の製造工程を図 3の工程図を用いて説明する。

先ず、上記のように合成したアルミナ微粉末（2次凝集体）及びタングステン微粉末の懸濁に使用するためのビヒクルを、表 1に記す各種有機物から調製する (工程 1 ) 。ビヒクルの調製に当たっては、各種有機物を秤量し、これをミキサ —で均一に混合した。

表 1

そして、上記アルミナ微粉末、調製ビヒクル、有機溶媒（ジフタル酸プチル）及び分散剤（カルボン酸アンモニゥム）とを表 2に記す容積比で調合し、これを 3本ロールによって混練してアルミナスラリーを調製する（工程 2 ) 。

表 2

また、上記タングステン微粉末、調製ビヒクル、有機溶媒（ジフタル酸ブチル）及び分散剤（カルボン酸アンモニゥム）とを表 3に記す容積比で調合し、これを 3本ロールによって混練してタングステンスラリーを調製する（工程 2 )

表 3

次に、表 2に記す容積比で調合 ·調製されたアルミナスラリーと、表 3に記す容積比で調合 '調製されたタングステンスラリーとを用いて、タングステンとァルミナの容積比（タングステンノアルミナ）が表 4に記す容積比となる 8種類のタングステン · アルミナ混合スラリーを調製する（工程 3 ) 。

表 4

こうして調製した各混合スラリ一を、アルミナ及ぴタングステンが均一に分散するよう十分に混合し、その後、各混合スラリーから気泡を除去する（工程 4 ) = 具体的には、各混合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一をマグネットスターラ等を用いて撩拌しつつデシケ一タ内の空気を真空ポンプにて数十分間（例えば約 2 0分間）吸引する。この真空脱泡を行なう間に一部の有機溶媒を揮発させて、スラリ一粘度 30,000 c Pとした。次に、閉塞体のコア部としての、主電極 3を支持したタングステン製の支持シャフト 4の外周に、表 4に示す各混合スラリーを、タングステンの容積比が高いものから、即ち第 1層スラリーから順に第 8層スラリーまで同心円状に所定の厚さで着肉 '積層して（工程 5 ) 、図 4に示すように、支持シャフト 4の外周に、閉塞体 2， 2 Aの前駆体である積層体 2 0を形成する。支持シャフト 4の外周への第 1層スラリーから順に第 8層スラリーまでの着肉 ·積層は、各層のスラリーの塗布及び乾燥を第 1層スラリーから順に行なうことでなされる。

こうして、閉塞体のコァ部に隣接するコァ部側域には第 1層スラリーからなる最内周層が、閉塞体の中間域には第 2層スラリ一〜第 7層スラリ一からなる複数の中間層が、そして、閉塞体のバルブ開口端部に隣接するバルブ側域には、第 8 層スラリ一からなる最外周層がそれぞれ形成される。

この積層体 2 0における組成の分布は、その断面図と各層スラリーにおけるタングステン及びアルミナ容積比との関係を示した図 5 ( a ) ， ( b ) ，（c ) から明らかなように、支持シャフト 4から外側に行くほど、図 5 ( c ) に示す如くアルミナの容積比が 1 0 0 %近くまで増大傾斜し、図 5 ( b ) に示す如くタングステンの容積比が 8 0 %から減少傾斜した分布となる。

次に、積層体 2 0に、含湿水素還元雰囲気下で、 6 0 0°C x 1 0時間の加熱処理を施して、積層体 2 0を脱脂する（工程 6 ) 。つまり、この加熱処理を行なうことによって、スラリー調製時に配合されたビヒクル成分における有機物や有機溶媒を熱分解して炭化させ、形成体を脱脂する。

続いて、脱脂後の積層体 2 0に真空雰囲気下で 1 8 0 O 'C x 2時間の後段熱処理を施して、積層体 2 0 (脱脂体）を焼結し（工程 7 ) 、その焼結体である閉塞体 2 , 2 Aを得る。尚、この後段熱処理の完了までに、上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。

閉塞体 2， 2 Aにおける上記各層においては、共通の成分間で焼結により網目構造的に結晶が形成され、一体化される。支持シャフト 4や発光管本体 1 Fの電極保持穴 l a , l bとの接合は、表面エネルギーの減少に向かう焼結プロセス適用される。これを助成する意味で、ガラス分などの不純物を微量添加することが多い。つまり、この焼結の過程で、積層体 2 0の各層は、タングステンの粉末を取り囲んでアルミナが固溶して結晶化し、隣合う各層同志は、それぞれの層におけるアルミナが各層の接合面で相互に固溶しあって結晶化して固相接合し、一体化される。また、支持シャフト 4と第 1層スラリーからなる最内周層とは、この最内周層におけるアルミナが支持シャフト 4に接触した状態で結晶化し、その粒界にガラス質を形成するとともに、タングステンが支持シャフト 4と最内周層とに共通に含まれることから、やはり固相接合して一体化される。この結果、焼結後に得られる閉塞体 2， 2 Aは、主電極 3を支持した支持シャフト 4と強固に結合して、支持シャフト 4即ち主電極 3を発光管本体 1 F内に気密に封止'固着する。更に、支持シャフト 4から最内周層と多層の中間層を経て最外周層に到るまでの熱膨張率の分布は、その組成分布に基づき、支持シャフト 4の熱膨張率（タングステンの熱膨張率）から発光管本体（バルブ） 1 Fの熱膨張率（アルミナの熱膨張率）と近似した熱膨張率に到るまで傾斜した分布となる。

こうレて支持シャフト 4を封止 ·固着した後は、図 1に示すように、発光管本体 1 Fの電極保持穴 1 a , l bに嵌合するよう閉塞体 2 , 2 Aの最外周層の外周に切削又は研削加工を施して（工程 8 ) 、閉塞体が完成しその製造工程は総て完了する。

次に、完成した閉塞体 2 , 2 Aの発光管本体 1 Fへの組み付け及び発光管 1の作製について説明する。

まず、図 1に示すように、この発光管本体 1 Fの電極保持穴 1 bに、焼結 -外周加工を経た閉塞体 2 A (図 4 , 図 5のものと同様）を嵌合させ、発光管本体 1 Fの電極保持穴 1 bにおける内周面と閉塞体 2 Aの外周面とを接触させる。その後、この接触範囲に亘つて、赤外線或いは高出力レーザを局部的に照射して集中加熱する。

この局部的な集中加熱により、閉塞体 2 Aの第 8層スラリーからなる最外周層中のアルミナと発光管本体 1 F中のアルミナとが焼結して結晶化するとともに、その接合面において粒界がスピネル，ガーネット等の構造を主体とするガラス相により埋められるため、閉塞体 2 Aと発光管本体 1 Fとが固相接合する。この結果、最外周層と発光管本体 1 Fとにおけるアルミナの粒界でのガラス相形成等を通して、閉塞体 2 Aと発光管本体 IFとは気密に固着される。

同様に、発光管本体 1 Fの電極保持穴 1 aに焼結 '外周加工を経た閉塞体 2 (図 4，図 5参照）を嵌合させ、その接触範囲を赤外線或いは高出カレ一ザによる局部的に集中加熱する。こうして、閉塞体 2と発光管本体 1Fとが固相接合して気密に固着され、始動用希ガス金属及び放電用物質の封入に備える。

次いで、両端が封止された発光管本体 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— T1— I n系， Se— Na系， Dy— T 1系合金又は各金属のハロゲン化物）のアマルガムを、導入細管 l cを介して封入し、封止剤 I dにて封止する。

閉塞体 2， 2Aと発光管本体 1Fとが従来のようにソルダーガラス等を用いなレ、固相接合であることから、封入成分の漏洩は確実に回避される。

このように主電極を取り付けた伏態の発光管本体 1Fは、一般に、メタルハラィ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。

次に、上記第 1実施例の閉塞体 2の最内周層におけるタングステン容積比或いは最外周層におけるアルミナ容積比を本発明範囲内の種々の値とした発光管（発明品）と、これら容積比が本発明範囲外である発光管（比較品）と、アルミナ製の閉塞体を発光管本体にアルミナ系のサーメットで固着した発光管（従来品）とについて比較する。その比較結果を表 5及び表 6に示す。尚、各発光管とも、発光管本体 1Fは本実施例の発光管のものと同一である。また、最内周層と最外周層及びその間の各中間層を合わせた層数は表中に示すように種々の値とし、最内周層から各中間層を経て最外周層に到るまでのアルミナ及びタングステンの容積比は、それぞれ増大傾斜 ·減少傾斜した分布となるようにした。

これらの発光管の耐久性の評価項目として、 5時間の点灯期間と 0. 5時間の消灯期間とを繰り返して熱応力を掛けた場合における点灯期間の累積（点灯寿命）を採用した。この場合、放電用物質 άして Hg— T1 1₃ (0. 11 g) を封入し一対の主電極 3に 1 OOVの電圧（100W) を印加して点灯させた。また、封入物質が漏洩すれば、安定していた点灯状態が著しく不安定になるので、このような不安定な点灯状態となった時点で点灯期間の累積を中止した。

表 5 試料区分タングステン Zアルミナ容積比層数点灯寿命

No. 暴内^!層最外周肩

1 発明品 55/45 3/97 7 3500

2 発明品 65/35 3/97 8 4300

3 発明品 75/25 3/97 9 5200

4 発明品 85/15 3/97 10 8000

5 比較品 35/65 3/97 4 * 1

6 比較品 45/55 35/65 3 3000

7 従来品 3000

* 1…導通不良につき測定不能同様に、放電用物質として Hg— Tl I— Nal— I n l₃ (0. 13g) を封入した場合についても、上記比較試験を行なった。その結果を表 6に示す。

表 6

* 2…導通不良につき測定不能

上記試験結果から、本発明にかかる実施例の発光管であれば、点灯 ·消灯を繰り返した場合であっても、極めて高い耐久性を得ることができる。つまり、本実施例の発光管によれば、その熱膨張率が支持シャフト 4及び発光管本体 1 Fに近づくにつれて主電極 3を先端に有する支持シャフト 4又は発光管本体 1Fの熱膨張率に傾斜した閉塞体 2， 2 Aを固相接合したので、耐熱応力性を向上させることができる。この結果、耐熱応力性に優れたことに起因して、発光の信頼性を高めて長寿命とすることができる。また、このような発光管を、容易に提供することができる。

尚、放電用物質として Hg— T 1 1₃ (0. 11 g) を封入した場合における発明品の発光管の輝度は、 183， OOOntであった。また、 Hg— Tl I— Na I - I n 1₃ (0. 13g) を封入した場合であっては、 240, 000η tの輝度であった。

また、本実施例の発光管本体 1Fは、平均粒径が約 0. 7 ΖΠΙで最大粒径が約 1. 4〃mの微細な結晶粒子からなる透光性アルミナであるとともに、粒界相を形成しないので、常温から放電時温度に亘つての機械的強度（曲げ強度、ワイプル係数）が、 MgO等の焼結助剤とともに焼結して結晶粒子を粗大化させた一般的な透光性セラミックの発光管よりも向上する。この結果、本実施例の発光管本体 1Fを用いた発光管によれば、上記した長寿命化に加えて薄肉化を図ることができる。そして、薄肉化すれば、発光管自体の熱容量が減少するため発光管が速やかに所定温度まで昇温するので、放電用金属成分が蒸発して飽和蒸気圧となつて点灯が安定するまでの始動時間の短縮化を図ることができる。

更に、粒界相を形成しないとともに、光の散乱因子となる結晶粒子内部の結晶子界面を微小粒径に基づいて少なくしたことに起因して、光が発光管本体 1Fの壁面を透過する間における光の散乱を抑制し、 380〜760 nmの波長の光 (可視光）に対する 70%以上の高い直線透過率（500 nmの波長の光に対する直線透過率： 82%、厚さ： 0. 5mm) を備える。このため、この発光管本体 1 Fを用いた発光管 1の高圧放電灯における輝度が向上する。

加えて、従来のように粒界相が存在しないので、放電用金属蒸気成分（イオン）による粒界への侵食が抑制されて、発光管外への放電用金属蒸気成分の漏洩が薄肉であっても阻止される。つまり、薄肉であっても、発光管壁面からの放電用金属蒸気成分の漏洩が阻止されるので、より高輝度放電灯の長寿命化を図ることができる。しかも、本実施例の発光管 1は、電極保持穴 1 bを小径にすることにより、封止剤の使用量を減らして放電用金属蒸気成分（イオン）によるこの封止剤の侵食抑制したので、放電用金属蒸気成分の漏洩をより確実に回避することがでさる。

次に、本発明の第 2実施例について説明する。この第 2実施例では、上記した第 1実施例の発光管における閉塞体の製造工程及び構造が異なる。よって、この点について詳述する。なお、その説明に際しては、上記第 1実施例における部材の符号に添え字符号 aを付して行う。

この第 2実施例における閉塞体 2 a (図 14参照）の原料も、アルミニウム塩の懸濁水溶液の噴霧乾燥及びその後の熱分解を経て合成された上述の高純度アルミナ微粉末と、高純度タングステン微粉末である。

先ず、この第 2実施例における閉塞体 2 aの製造工程について、図 6の工程図を用いて説明する。

図 6に示すように、アルミナ微粉末とタングステン微粉末とから、タングステンとアルミナの容積比（タングステン/アルミナ）が下記数値となる 11種類のスラリーを調製する（工程 1) 。

第 1のスラリータングステン/アルミナ= 00/0

第 2のスラリ一タングステンノアルミナ = 90/10

第 3のスラリ一タングステン Zアルミナ = 80/20

第 4のスラリ一タングステン/アルミナ= 70/30

第 5のスラリータングステンノアルミナ= 60/40

第 6のスラリータングステン/アルミナ= 50/50

第 7のスラリ一タングステン Zアルミナ = 40/60

第 8のスラリ一タングステンアルミナ- 30/70

第 9のスラリ一タングステンノアルミナ = 20/80

第 10のスラリータングステンアルミナ= 10/90

第 11のスラリー：タングステン Zアルミナ = 0/100

上記各スラリーの調製は次のようにして行なう。先ずアルミナ微粉末及びタングステン微粉末をその容積比が上記各数値となるよう秤量し、秤量した各粉末にカルボン酸アンモニゥム系分散剤を蒸留水とともに配合する。そして、これをセラミック（アルミナ）ボールミルにて約 24時間に亘つて湿式混合して過剰の凝集をほぐしつつ、アルミナ及びタングステンの微粉末が上記溶媒中に均一に存在させる。

尚、各スラリ一中の微粉末に対するカルボン酸アンモニゥム系分散剤の配合比 (容積比）は、各スラリー中の微粉末総量 100 gに対して、 2gである。

次に、調製した各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撹拌しつつデシケータ内の空気を真空ポンプにて数十分間（例えば約 20分間）吸引する。

その後、以下の工程を経て図 7に示す所望の成形体 20 aを、図 8 (a) に示す合わせ型 10を用いて成形する。尚、図 7や後述の図 10等における成形体 2 0 a、閉塞体 2 aは、その描画の都合上、縦横の比率は 1 ： 1ではない。

この合わせ型 10は、石育等の多孔質無機材料或いは石胥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 11 a， 11 bを、図 8 (a) に示すように接合して構成され、型 11 a， l i bの接合面にスラリ一注入空間 13を形成する。

各型 l l a、 l i bは、図 8 (b) に示すように、その接合面 15 a， 15b に、型下端側で湾曲した溝（キヤビティ） 13 a, 13bを備える。この溝 13 a、 13bは、先端に球状切り歯を備えるエンドミルにて、接合面 15 a， 15 bに切削されている。なお、溝 13 a， 13bを、当初から接合面 15 a, 15 bに造型することもできる。

次に、この合わせ型 10のスラリ一注入空間 13内への気泡除去後のスラリ一の注入'成形を、アルミナ含有量が高い方のスラリーから、即ち第 11のスラリ —から第 1のスラリーまで順次行なう（工程 3) = 以下、具体的に説明する。まず、図 9に示すように、合わせ型 10の上面に円筒体 17を設置し、この円筒体 17に第 11のスラリーを注入する。尚、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 1 0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。こうしてスラリ一注入空間 1 3内に第 1 1のスラリ一が注入された状態で所定時間放置し、この間に第 1 1のスラリーにおける溶媒成分（ここでは、蒸留水）を多孔質の各型 1 1 a， 1 1 bの孔に毛細管現象により吸引させ型内に吸引させる。このため、スラリー注入空間 1 3の壁面には、図 1 0 ( a) ， ( b ) に示すように、カルボン酸アンモニゥム系分散剤によって結合された粉末（第 1 1のスラリーにあってはアルミナ粉末）が壁面の表面に沿って均等に着肉され、薄肉層 1 1 Sが形成される。

このスラリー注入後の放置時間は、上記薄肉層 1 1 Sの厚さを決定する。このため、形成された薄肉層 1 1 Sの厚さ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、この放置時間及びスラリー注入空間 1 3 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、薄肉層 1 1 Sの厚さが所定のものとなるよう適宜調整した。尚、放置する間に亘つ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に通して直接除去したり、吸引を強くすることにより充塡率を更に上げることができる。

そして、所定時間放置後に、円筒体 1 7内部及び薄肉層 1 1 Sの内側に残存する第 1 1のスラリーを排泥し、次に、第 1 0のスラリーについて、上記と同様にスラリーの注入、所定時間の放置及び排泥を行ない、これを第 1のスラリーまで実施する。こうして、第 1 1のスラリーから第 1のスラリーまでスラリーの注入、所定時間の放置及び排泥が繰り返されると、図 1 1に示すように、それぞれのスラリーにおける粉末（アルミナ単独の粉末、アルミナ ' タングステン混合粉末、タングステン単独の粉末）が積層状に均等に着肉され、スラリー注入空間 1 3壁面側から薄肉層 1 1 S、 1 0 S、 9 S · · · I Sが形成される。よって、閉塞体 2 aの前駆体である各薄肉層からなる成形体 2 0 aが形成される。

この成形体 2 0 aにおける組成の分布は、各薄肉層におけるタングステン及びアルミナ容積比との関係を示した図 1 2から明らかなように、中心層としての薄肉層 1 Sから外側の薄肉層に行くほど、図 1 2 ( b ) の如くアルミナの容積比が 0 %から 1 0 0 %まで増大傾斜し、図 1 2 ( a ) の如くタングステンの容積比が 1 0 0 %から 0 %まで減少傾斜した分布となる。つまり、成形体 2 0 aにおける薄肉層 2 Sが、上記した実施例の積層体 2 0の最内周層（又はコア部側域層）に相当し、薄肉層 1 1 Sが積層体 2 0の最外周層（又はバルブ側域層）に相当し、薄肉層 3 S〜l O Sが積層体 2 0における各中間層（又は中間域層）に相当する。

5 よって、薄肉層 2 S〜1 O Sは中心層 1 Sを中心として該中心層 1 Sを覆うように積層された積層体となっている。

こうして各スラリーについて注入、所定時間の放置及び排泥が完了すると、合わせ型 1 0を分割して図 7に示す形状の成形体 2 0 aを離型し、この成形体 2 0 aから溶媒が完全に抜けるまで乾燥させる（工程 4 ) 。

10 その後、この成形体 2 0 aに、含湿水素還元雰囲気下で、 6 0 CTC X 1 0時間の加熱処理を施して、成形体 2 0 aを脱脂し仮焼する（工程 5 ) 。つまり、この加熱処理を行なうことによって、スラリ一調製時に配合された分散剤が熱分解されて成形体 2 0 aは脱脂される。

次いで、仮焼後の成形体 2 0 aの両端に、図 1 3に示すように、支持体保持穴

15 2 1 a , 2 l bを設け、中心層 1 Sの先端に設けられた支持体保持穴 2 1 aに主電極 3を支持する支持シャフト 4を嵌合し、支持体保持穴 2 1 bにタングステン製のシャフト 5を嵌合して、主電極 3をセットする。（工程 6 )

続いて、主電極 3のセット後の成形体 2 0 aに真空雰囲気下で 1 5 0 0 °C x 2 時間の後段熱処理を施して、成形体 2 0 aを焼結し（工程 7 ) 、その焼結体であ

20 る閉塞体 2 aを得る。なお、この後段熱処理の完了までに、脱脂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。

この焼結の過程で、成形体 2 0 aの各薄肉層は、上記実施例における積層体 2 0の場合と同様に、固相接合して一体化される。また、支持シャフト 4及びシャフト 5と薄肉層 1 Sとは、焼結による体積縮やタングステンの共存等により固

25 相接合して一体化される。この結果、焼結後に得られる閉塞体 2 aは、主電極 3 を支持した支持シャフト 4及びシャフト 5と強固に結合して、支持シャフト 4即ち主電極 3を気密に封止 ·固着する。こうして閉塞体 2 aが完成し、その製造ェ程は総て完了する。

尚、焼結して得られる閉塞体 2 aの外径は、焼結時の体積収縮等を見込んだスラリー注入空間 1 3の怪により定まる。よって、外周加工を行なわなくてもよい更に、支持シャフト 4から薄肉層 2 Sないし薄肉層 9 Sを経て薄肉層 1 O Sに到るまでの熱膨張率の分布は、その粗成分布に基づき、支持シャフト 4の熱膨張率（タングステンの熱膨張率）から発光管本体 1 Fの熱膨張率（アルミナの熱膨張率）に到るまで傾斜した分布となる。

完成した閉塞体 2 aは、図 1 4に示すようにして発光管本体 1 Fの電極保持穴 1 aに嵌合して組み付けられ、発光管本体 1 Fの接触範囲に亘つて赤外線或いは高出力レーザが局部的に照射され集中加熱される。

この局部的な集中加熱により、閉塞体 2 aの薄肉層 1 O S中のアルミナと発光管本体 1 F中のアルミナとが、その接合面において粒界にガラス相を形成するため、閉塞体 2 aと発光管本体 1 Fとが固相接合する。この結果、閉塞体 2 aと発光管本体 1 Fとは、気密に固着され始動用希ガス金属及び放電用物質を封入する。こうして、図 1 4に示す発光管が完成する。

閉塞体 2 aを用いた発光管についても、点灯 ·消灯を繰り返した場合における点灯寿命を測定したところ、閉塞体 2を用いた発光管と同様に、極めて高い耐久性を得ることができた。つまり、閉塞体 2 aを用いた発光管であっても、その熱膨張率が主電極 3を有する支持シャフト 4及び発光管本体 1 Fに近づくにつれて支持シャフト 4又は発光管本体 1 Fの熱膨張率に傾斜した閉塞体 2 aに基づいて、耐熱応力性を向上させることができる。この結果、耐熱応力性に優れたことに起因して、発光の信頼性を高めて長寿命とすることができる。また、このような発光管を、容易に提供することができる。

更に、閉塞体 2 aを用いた発光管によれば、次のような効果を奏することがでさる。

発光管本体 1 F内に配置される主電極 3を支持するに当たって、発光管本体 1 F内に露出した薄肉層 1 1 Sを、アルミナ容積比が 1 0 0 %としたので、即ち絶縁体としたので、この主電極 3からのバックアークの発生を回避することができる。この結果、より安定した点灯状態を得ることができる _c

また、放電に不可欠な主電極 3と外部端子となるシャフト 5とを、タングステン容積比が 1 0 0 %の薄肉層（中心層） 1 Sにより共通して気密に封止したので、支障無く主電極 3に所定の電圧を印加することができる。

加えて、各スラリーの注入により薄肉層を成形するので、各薄肉層の肉厚を均一化させて、各層に亘る組成分布及び熱膨張率の傾斜を確実に確保することがでさる。

以上、本発明の 2つの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。

発光管本体 1 F及び閉塞体 2、閉塞体 2 aの原料として、純度が 9 9 . 9 9 m o 1 %以上のアルミナ微粉末を使用したが、得られる発光管本体 1 Fが発光管としての実用的な直線透過率（3 8 0〜7 6 0 nmの波長の光に対する直線透過率）を備えればよく、このようなアルミナ微粉末に限定されるわけではない。

例えば、アルミナ、マグネシア、ジルコニァ、イットリアといった酸化物ゃ窒化アルミニウムなどの窒化物等を主成分としこれに異常粒成長を抑制し更に焼結を促進させる化合物（焼結助剤等）を複合添加して焼結し、発光管本体 1 Fを作製してもよい。そして、作製した発光管本体 1 Fと同一のセラミック微粉末を用いて閉塞体 2、閉塞体 2 aを作製すればよい。より具体的には、 '純度が 9 9 . 2 m o 1 %で平均粒径が 0 . 3〜1 . 0 mのアルミナ微粉末から発光管本体 1 F を作製するとともに、このアルミナ微粉末とタングステン微粉末とから閉塞体 2、閉塞体 2 aを作製してもよい。

更に、閉塞体 2、閉塞体 2 aの原料として、タングステン微粉末を用いたが、これに限らずコア部である支持シャフト 4の材質に応じて変更することが可能である。例えば、支持シャフト 4をニオブから作製すれば、閉塞体 2、閉塞体 2 a の原料としてニオブ微粉末を用いればよい。

また、発光管本体の形状については、いかようなものであってもよいことは勿論である。例えば、上記実施例の発光管本体 1 Fのようにその両端に大径の電極保持穴 1 aと小径の電極保持穴 1 bとを備えたものではなく、ただ単に両端が開口した円筒状の発光管本体や、管路が湾曲した発光管本体等であってもよい。特に第 1実施例の製造方法としては、主電極 3を支持したタングステン製の支持シャフト 4の外周に積層体 2 0を形成するに当たって、各混合スラリーの塗布及び乾燥を行なったが、これとは異なり、各混合スラリーから予めグリーンシ一トを作製し、これを支持シャフト 4の外周に、タングステンの容積比が高いものから順次巻き付けて積層することもできる。この場合、各層のグリーンシートの接合面が支持シャフトを中心に 1 8 0度ずつずれて交互に配置されるように、グリーンシートを積層することが好ましい。

閉塞体 2， 2 aを発光管本体 1 Fと固相接合させるに当たって、その接触範囲に亘つて局部加熱するよう構成したが、支持シャフト 4付近を加熱してもよいこのような加熱であっても、加えられた熱エネルギは閉塞体 2， 2 aの最外周の層にまで伝わるので、閉塞体 2， 2 aと発光管本体 1 Fとを固相接合させることができる。また、閉塞体 2， 2 aの焼結を、脱脂後の閉塞体 2， 2 aを発光管本体 1 Fに組み付けた状態で行なうこともできる。

更に、閉塞体 2を発光管本体 1 Fに組み付けるに当たって、電極保持穴 l aに嵌合させたが、次のように構成してもよい。つまり、図 1 5に示すように、閉塞体 2を発光管本体 1 Fの開口端側で当接させ、発光管本体 1 Fの端面と閉塞体 2 の最外周層の側面とを接触させる。そして、この接触範囲を局部加熱して閉塞体 2と発光管本体 1 Fとを、端面で固相接合させる。

また、混合スラリ一におけるアルミナとタングステンの容積比の傾斜程度は、上記実施例に示したものに限定されるわけではなく、種々の傾斜程度を採用することができることは勿論である。

また、上記閉塞体 2はコア部側からバルブ側に渡ってその組成割合をリニアに変化させるようにした傾斜機能材料を用いて作製することも可能である。

本発明の上記第 1及び第 2実施例によれば、以下の効果を奏することができる。上記第 1及び第 2実施例の発光管においては、透光性セラミックから形成された該発光管本体の開口部に気密に固相接合される閉塞体を、多層の積層体とし、その中央の導電性コア部側の最内周層から発光管本体側の最外周層に到るまでの熱膨張率の分布を、各層の組成比傾斜に基づいて導電性コア部の熱膨張率から発光管本体の熱膨張率に到るまで傾斜した分布とした。

よって、各層の組成を傾斜させて各層相互並びに閉塞体と発光管本体とを強固に気密に固相接合させることができる。また、熱膨張率の傾斜分布に基づいて、点灯時に生じる熱応力の集中を緩和して固相接合部における亀裂の発生を回避することができる。この結果、発光管内における封入物質の漏洩の回避を通して、発光の信頼性を高めることができるとともに、その寿命を長期化することができる。

上記実施例の発光管では、平均粒径が 1 m以下で最大粒径が 2 Ai m以下の高純度の透光性アルミナからなる発光管本体（バルブ）を備える。この結果、常温から放電時温度に亘つて機械的強度が従来のものより改善されるので、発光管の肉厚を従来のものに比べて約 1 Z 3の 0 . 2 mm以下にまで薄くすることができる。

また、スピネル相などの粒界相をほとんど形成しないとともに、光の散乱因子となる結晶粒子内部の結晶子界面を微小粒径に基づいて少なくしたことに起因して、光が発光管本体の壁面を透過する間における光の散乱を抑制し、 3 8 0〜7 6 0 nmの波長の光（可視光）に対する高い直線透過率を備える。このため、高輝度放電灯用発光管から透過される光量が従来に比べて増加し、高輝度放電灯用発光管を用いた高圧放電灯における輝度を向上させることができる。つまり、高輝度放電灯用発光管に光を入射した場合における高輝度放電灯用発光管の透過光の光量が、光の散乱を抑制することによって、高輝度放電灯用発光管への入射光の光量とほぼ等しくなるのである。加えて、薄肉化によって輝度を更に向上させることができる。

しかも、この光純度のアルミナを用いて閉塞体を焼結 '作製するので、閉塞体自身の機械的強度の向上をとおして、発光管全体としての耐久性を向上させることができる。

上記第 1及び第 2実施例での発光管の製造方法によれば、容積比が異なる複数の懸濁液を予め調製しておき、これを用いて熱膨張率が傾斜分布した積層状の閉塞体を容易に作製し、閉塞体と発光管本体とを強固に気密に固相接合することができる。つまり、信頼性が高くて長寿命な発光管を容易に製造することができる。また、熱膨張率が傾斜分布した積層状の閉塞体を別個に焼結して作製して、これを発光管本体に固相接合することができる。

特に上記第 1実施例に示した発光管の製造方法によれば、塗布等の簡便な工程によって導電性部材成分の容積比が高い順の積層を行ない、熱膨張率が傾斜分布した積層状の閉塞体の前駆体である未焼結積層体を容易に作製することができる。また、上記容積比が異なる複数の懸濁液を、それぞれグリーンシートに予め形成し、グリーンシートを巻き付けるという簡便な工程によって導電性部材（又はコア部）成分の容積比が高い順の積層を行ない、熱膨張率が傾斜分布した積層状の閉塞体の前駆体である未焼結積層体を容易に作製することができる。

第 2実施例の発光管の製造方法では、多孔質体からなる成形型への懸濁液の注入 ·溶媒の成形型への浸透 ·余剰分懸濁液の排泥を導電性部材（又はコア部）成分の容積比が低いほうから繰り返すという簡便な工程によって、導電性部材成分の容積比の順に沿った薄肉層の積層を行ない、熱膨張率が傾斜分布した積層状の閉塞体の前駆体である未焼結積層体を容易に作製することができる。しかも、各薄肉層の肉厚を均一化させて、各層に亘る組成分布及び熱膨張率の傾斜を確実に確保することができる。

更に、閉塞体における最内周層内部に外部との導通を図ることが可能な中心層を導電性部材成分で形成し、この中心層を介して支障無く主電極の所定の電圧を印加することができる。

次に本発明の第 3実施例に係る発光管の封止部構造及び製造方法を図 1 6乃至図 1 9に基づいて説明する。

図 1 6は本第 3実施例に係る発光管、特に金属蒸気放電灯の外筒内に組込まれる発光管本体又はバルブの封止部構造を詳細に示した発光管の断面図である。パルプ 3 0 1の両端には開口部 3 0 2を形成し、この開口端部 3 0 2に閉塞体としてのェンドキャップ 3 0 3を一体的に取り付け、このェンドキャップ 3 0 3 に該閉塞体のコア部としての電極棒 3 0 4を貫通保持している。

バルブ 3 0 1は透光性の多結晶アルミナから構成されており、電極棒 3 0 4は発光物質に対しての耐性に優れた WZT h等の W (タングステン）系材料から構成されている。各電極棒 3 0 4は、エンドキャップ 3 0 3に螺着される雄ネジ部 3 0 5及びェンドキャップ 3 0 3の外端面に当接するフランジ部 3 0 6を備え、このフランジ部 3 0 6の外側を白金蠟ゃガラス等の封止剤 3 0 7にて封止し、更に一方の電極棒 3 0 4にはアマルガム封入用の孔 3 0 8が形成されている。ここで、エンドキャップ 303は、上記実施例と同様に、多層構造とされている。即ち、エンドキャップ 303はバルブ 301の軸線方向に沿って複数の層 3 03, 、 303₂ …… 303。— , 、 303η を積層して構成され、バルブ 301 の開口端部 302に接合される層（バルブ側域層） SOSt はその熱膨張係数がバルブ 301を構成する透光性アルミナの熱膨張係数と略同一となっており、また最も外側の層（コア部側域層） 303_n には電極棒 304の雄ネジ部 305が螺合する雌ネジ部 309が形成されると共に、この層 303ηはその熱膨張係数が電極棒 304の熱膨張係数と略同一となっている。更に上記各層 303i 、 3 03„ 間に介在する層（中間域層） 303₂ …… 303η—, はその熱膨張係数が上記内側の層 303: の熱膨張係数から外側の層 303_Π の熱膨張係数に徐々に変化するように各層の組成割合が調整されている。

また、各層は内側の層 303t から外側の層 303_n に向かって徐々に厚さを増している。このようにすることで、熱膨張によって発生する応力の緩和を更に効果的に行なうことができる。

更に、外側の層 303_n を除いた他の層 303i …… 303_n—！と電極棒 30 4との間には例えばテーパ状の隙間 310を形成し、ランプの組立て時層 30 3, …… 303η-! と電極棒 304とが接触しないようにしている。

以上の如き構造の金属蒸気放電灯用発光管の製造方法の一例を図 17乃び図 1 8に基づいて以下に説明する。

先ず、エンドキャップ 303を製造するためのスリップを調整する。スリップを調整するには図 17に示すようにエンドキャップ 303を構成する層の数（ η ) だけ、容器 …… C_nを用意し、所望の熱膨張係数が得られるように原料粉末を秤量し、蒸留水及び市販のセラミックス添加用分散剤及びバインダを所定量添加し、 24時間ボールミル処理により均一に混合して各容器 C i…… C _n毎にスリツプ5₁…… S_nを調整する。

ここで、ェンドキャップ 303を合計 11の層によって構成する場合の各スリップ毎の原料粉末の組成割合を以下の表 7に示す- 尚、組成割合は重量％であり、表 7中のスリップ No . はエンドキャップ 303を構成する各層の番号に対応する。表 Ί

次いで、図 18 (a) に示すように多孔質体から成る板又は石膏板 31 1上に筒状の型 312をセットし、この型 312内に上記の工程で調整したスリップ S 1…… S_nを順次注入して積層体を成形する。尚、スリップ St…… S_nを注入する場合には既に注入したスリップと混合しないように、既に注入したスリップがある程度水分を失ってから次のスリップを注入する。この場合、スリップ内の溶媒が板 311に浸透することも考慮している。

また図 18 (b) に示すように、スリップを注入するにあたり前もって成形棒 313をセットするか、注入後に成形棒 313をセットし、積層体が生乾き程度になったならば型 312から積層体を取り外すことで図 18 (c) に示すようなテーパ状貫通孔 314が形成されたエンドキャップ 303が得られる。尚、貫通孔 314の形状としては図 18 (d) に示すような段差状にしてもよい。

—方、純アルミナスリップから成形したバルブ 301を用意しておき、図 18 (e) に示す如くこのバルブ 301の端部に上記ェンドキャップ 3を湿らせて接着し再び乾燥する。この状態ではバルブ 301及びエンドキャップ 3は未焼結状態であり、バルブ 1は透t性となっていない。次いで、上記のバルブ 3 0 1とェンドキャップ 3 0 3を含湿水素還元雰囲気中、 6 0 0 °Cで 5時間脱脂し、続いて乾燥水素還元雰囲気中、 1 3 0 CTCで 5時間焼結処理し、更にこの後、得られた焼結体をアルゴン雰囲気中で H I P処理し、再び乾燥水素還元雰囲気中、 1 1 5 O 'Cでァニール処理することで透光性のバルブ 5 3 0 1とエンドキャップ 3 0 3とが一体化したものを得る。

この後、ェンドキャップ 3 0 3に形成した孔 3 1 4にネジ切り加工を行なって雌ネジ部 3 0 9を形成し、電極棒 3 0 4を挿入して電極棒 3 0 4の雄ネジ部 3 0 5をェンドキャップ 3 0 3の雌ネジ部 3 0 9に螺合し、最終的に白金蝤 3 0 7で電極棒 3 0 4の固定と封止を行ない、更に一方の電極棒 3 0 4に形成した孔 3 00 8を介して白金パイブ製の治具を用いてバルブ 3 0 1内にアマルガムを封入してランプが完成する。

尚、図示例にあってはバルブとェンドキャップとを同時に焼結させた例を示したが、バルブとエンドキヤップを別々に焼結させた後にこれらを接合するようにしてもよい。この場合アルミナ製バルブは大気中で一貫して脱脂、焼結処理を行5 なった後、 H I P処理し、更に大気中でァニールすることにより透光性アルミナ管を得ることができる。この場合ェンドキャップについては上記と同様に焼結を行なうが H I P処理およびァニール処理は不要である。また、バルブとエンドキャップとの接合については真空若しくは 2 0 0 O'C以上でレーザ加熱するか、ァルミナと熱膨張係数が等しいガラスにより接合することが可能である。ガラス材0 料としては軟化点が 9 0 O'C以上の高融点溶融ガラスが好ましい。

また成形法としては、スリップキャスティングの他にドクターブレード法ゃ射出成形法も可能である。

ドクターブレード法の場合には、調整したスラリーを所望のテープ厚に成形し、熱圧着により一体化することにより傾斜機能を発揮するエンドキヤップが得られ5 る。バルブについても同じスラリーを用いて銕込み成形するか、型に流し込んで固化させることによって得られる。

射出成形の場合も同様に、エンドキャップの場合には所望厚の板を成形し、これらを加熱して接着した後に、予め成形しておいたバルブに熱圧着する。

以上のようにこの第 3実施例によっても、金属蒸気放電灯の開口端を封着するェンドキャップを多層構造としており、各層の熱膨張係数をバルブに接触するバルブ開口端部側から電極を保持するコァ部側に向かって徐々に変化するようにして、ェンドキャップ自体に傾斜材料としての機能を発揮させるようにしたので、熱膨張差に起因する破損やバルブ内に封入される金属蒸気のリークを有効に防止することができる。

尚、図 19には、本第 3実施例の一部変更例を示す。この変更例でのバルブ 3 01' は、図 16に示されるバルブ 301とは異なり、バルブ両端のそれぞれを全て開口することなく端面部 301 aが形成されている。そして、各端面部 30 l aには、電極棒 304がバルブ内部に挿通可能となるように、上記テーパ状貫通孔 314の大径程度の小開口が設けられている。この変更例による発光管によつて第 3実施例と同様の作用効果を得ることができる。

次に本発明の第 4実施例及び第 5実施例に係る発光管について図 20乃至図 2 7に基づいて説明する。

先ず、図 20には金属蒸気放電灯の外筒内に組み込まれる第 4実施例に係る発光管の要部断面図を示す。図 20における筒状のバルブ 401は、高純度（99. 99% = 4N) の透光性の多結晶アルミナからなり、このバルブ' 401の両端開口部 402の内壁には閉塞体としての電極封止部 403が形成されている。

この電極封止部 403は、発光部となるバルブ 401よりも低純度（例えば 9 3〜97%) のアルミナ材料を用いて形成し、且つバルブ側域としての第 1層 4 03 a及びコア部側域としての第 2層 403bからなる多層構造としている（上述したような中間域における中間域層を設けて 3層以上としてもよい。）。ここで、バルブ 401内壁面側の第 1層 403 aは例えば純度 96%のアルミナで、内側の第 2層 403bは例えば純度 93%のアルミナでそれぞれ形成している。そして、この電極封止部 403内にコア部としての電極棒 404を挿通し、バルブ 401の開口端側に電極棒 404が貫通するアルミナからなるキャップ 40 5をはめ込み、これらの電極封止部 403と電極棒 404との間、電極棒 404 とキャップ 405との間、バルブ 401及び電極封止部 403の端部とキャップ 405との間等をガラスソルダ一を溶融冷却して得られる封着ガラス 406で封止している。この場合、キャップ 4 0 5の純度はバルブ 4 0 1と電極封止部 4 0 3の純度の平均値のものとするのが好ましい。また、キャップ 4 0 5は必要に応じ省略するようにしてもよい。

このようにバルブ 4 0 1の開口部にバルブ 4 0 1より低純度のアルミナ材料からなる電極封止部 4 0 3を形成することによって、電極封止部 4 0 3の内壁においては、アルミナセラミックスの粒界にガラス成分が存在するため、封着用のガラスソルダ一との密着性がよく、シール性が向上する。また、純度が異なるアルミナを用いて組成傾斜構造とすることにより、熱応力の発生を抑制できる。

以上のような構造のセラミック発光管の製造方法の一例を図 2 1乃至図 2 3に基づいて説明する。

先ず、図 2 1に示すように容器 C₄₁に透光性アルミナ用の高純度（4 N以上）アルミナ微粉末を、容器 C₄₂に低純度（ここでは 9 3 %) アルミナ微粉末をそれぞれ用意する。低純度アルミナ微粉末は不純物としてシリカ、マグネシア等を含んでおり、また両アルミナ微粉末は、焼結挙動の類似した物を選定することが望ましい。

そして、秤量した粉末に、蒸留水、市販の分散剤及びバインダを所定量添加し、 2 4時間ボールミル処理をして、铸込成形用のスリップを調製する。次に、これらのスリップを適当量混合し、それぞれ純度の異なる数種のスリップを調製する。これらの混合はスターラを用いて約 1時間行った。このようにして、図 2 2に示すように容器 C₄₃に高純度（4 N) アルミナスリップ S₄₁を、容器 C₄₄に純度 9 6 %のアルミナスリップ S₄₂を、容器 C₄₅に純度 9 3 %のアルミナスリップ S₄₃ をそれぞれ調製した。

その後、図 2 3 ( a ) 、 ( b ) に示すような 2つ割り多孔質体型又は石胥型 4 1 1 (一方の型のみの断面図及び平面図を示する）のスリップ流入ノ排泥口の周辺をマスク 4 1 2でマスキングしておき、先ず同図（c ) に示すような容器 C₄₃ の高純度アルミナスリップ S_{4 1}を流し込み、所定時間静置して高純度アルミナ層 4 1 3を着肉せしめた後に排泥する。

次いで、同図（d ) に示すように石膏型 4 1 1の一端部を封止部分のみに着肉が行われるように純度 9 6 %のアルミナスリップ S₄₂に浸して、同図（e ) に示すように高純度アルミナ層 413の内周に 96%アルミナ層 414を形成し、同様にして他端部にも純度 96%アルミナ層 414を形成する。次に、石膂型 41 1の一端部を封止部分のみに着肉が行われるように純度 93%のアルミナスリツプ S₄₃に浸して、同図（f) に示すように 96%アルミナ層 414の内周に 93 5%アルミナ層 415を形成し、同様にして他端部にも純度 93%アルミナ層 41 5を形成する。

このようにして得られた成形体を、水素還元雰囲気中、 1800°Cで 6時間焼結することによって、発光部は透光性アルミナ層、封止部は白色の低純度アルミナ層からなる電極封止部 403となったバルブ 401を得る。

10 尚、バルブの焼成は、粉末を選択することによって、空気中で 1350°Cで 6 時間焼成した後に、 1000気圧アルゴン雰囲気、 1350'C、 2時間の熱間静水圧加熱処理を行うことによって得ることもできる。但し、この場合には、この温度では一般的に低純度アルミナが殆ど焼結せず、封止部最内周のアルミナ純度は 97%以上としなければならない。

15 このようにして得られたバルブ 401及び電極封止部 403の内径加工、発光部の外周加工を施し、金属蒸気放電灯を組み上げる。

次に、上記第 4実施例の変更例としての第 5実施例を図 24乃至図 27に基づいて説明する。この第 5実施例にあっても高純度（99. 99% = 4N) の透光性の多結晶アルミナからなるバルブ 521の両端部 522に低純度アルミナから

20なる積層構造の電極封止部 523を形成し、この電極封止部 523内にコア部としての電極棒 524を挿通し、電極封止部 523の外側に電極棒 524が貫通するアルミナからなるキャップ 525を嵌め込み、これらの電極封止部 523、電極棒 524及びキヤップ 525を封着ガラス 526で封止している。

電極封止部 523は、発光部となるバルブ 521よりも低純度（例えば 99〜

2597%) のアルミナ材料を用いて形成し、且つバルブ 521或いは電極棒 524 の軸線方向に沿って第 1層 523a、第 2層 523b、第 3層 523 c (4層以上でもよい。）からなる積層構造としている。更に、第 1層 523 aから第 3層 523 cに向かって徐々に厚さを増している。この結果、第 3層 523 c及び第 2層 523bは、第 1層 523 aと比べ、面積的により大きく電極棒 524と隣接することになる。また、キャップ 525は第 3層 523 cと同じ純度のアルミナを用いている。

尚、キャップ 525は必要に応じて省略することもできる。

以上のような構造のセラミック発光管の作成方法の一例を図 25乃至図 27にづいて説明する。

.先ず、上記第 4実施例と同様に、透光性アルミナ用の高純度（4N以上）アルミナ微粉末と、低純度（ここでは 93%) アルミナ微粉末をそれぞれ用意し、秤量した粉末に、蒸留水、市販の分散剤及びバインダを所定量添加し、 24時間ボ —ルミル処理をして、図 25に示すように容器 C₅₁に高純度（4N) アルミナス⁰リップ S₅₁を、容器 C₅₂に純度 97%のアルミナスリップ S₅₂を、容器 C₅₃に純度 95%のアルミナスリップ S ₅₃を、容器 C₅₄に純度 93%のアルミナスリップ S₅₄をそれぞれ作製した。

その後、図 27 (a) に示すように多孔質体の板又は石膏板 531上にバルブ外径に合せた筒状の型 532をセットし、この型 532内の中心部に成形棒 53 3を立設し、これらの型 532及び成形棒 533で形成される空間内に、純度 9 3%のアルミナスリップ S₅₄、純度 95%のアルミナスリップ S₅₃、純度 97% のアルミナスリップ S₅₂及び高純度アルミナスリップ S₅₁を順次注入して積層体を成形する。尚、スリップを注入する場合には既に注入したスリップと混合しないように、既に注入したスリップがある程度水分を失ってから次のスリップを注入する。

—方、図 26に示すような高純度アルミナスリップ S'₅₁から成形したバルブ 5 21となるパイプ 534を用意しておき、バルブ 521の端部 522 aとなる高純度アルミナスリップ S ₅ が乾燥しな、状態でパイブ 534を型 532内に差込んで一体化し、図 27 (b) に示すような成形体を得る。その後、上記実施例と同様にして、この成形体の焼結、加工及び組立てを行う。

以上に説明したように本発明によれば、バルブの両端部に発光部より低純度のアルミナ材料からなる電極封止部を形成し、この電極封止部にガラスソルダ一又は封着ガラスは接触するようにして、極力バルブとは接触しないようにしている _c よって、封止の信頼性を向上させ、ランプ寿命を長くしている。特に、上述した実施例と同様に、電極封止部の組成が傾斜構造をなすようにしているので、封止部の箇所のシ一ル効果が更に向上している。

次に本発明の第 6実施例に係る金属蒸気放電灯用の発光管の封止部構造及び製造方法を図 28及び図 30を用いて説明する。

図 28に示される発光管としてのバルブ 601は、金属蒸気放電灯の外筒内に組込まれる透光性の多結晶アルミナから成る。このバルブ 601の両端開口部 6 02には封着ガラス 603を介して閉塞体としてのアルミナ製キヤップ 604が嵌め込まれている。

キャップ 604は高純度アルミナ部 604a、組成傾斜部 604b及び低純度アルミナ部 604 cからなり、バルブ側域としての高純度アルミナ部 604aは純度 99. 99%の Al₂ 0₃ から成ると共にバルブ 601内に臨み、コア部側域としての低純度アルミナ部 604cは 93. 0%の Al₂ 0₃ から成ると共にバルブ 601外に臨み、中間域としての組成傾斜部 604bは高純度アルミナ部 604 aに接する部分が純度 99. 99%で低純度アルミナ部 604 cに向かつて徐々に純度が低下して低純度アルミナ部 604cに接する部分が純度 93. 0 %となっている。このように連続的な組成傾斜とすることで、剝離強度が大巾に向上する。特に、低純度アルミナ部 604 cは、高純度アルミナ部 604 aと比ベ、バルブ軸線方向に沿っての幅がより大きく形成されている。

また、キャップ 604には図 29 (d) に示すように軸線方向孔 605、 60 6を形成し、孔 605には内部電極棒 607を、孔 606には外部電極棒（リード） 608を圧入している。尚、孔 605、 606の径は焼結後に電極 607、 608より約 200 /im程大きくなるような寸法とする。このようにすることで、焼結の際にキヤップが電極に阻害されて割れることがない。

更に、上記低純度アルミナ部 604 cには軸線方向孔 605と連通する径方向孔 609がその側面から内部に向かって形成され、この径方向孔 609の内部及び低純度アルミナ部 604cの外周面にはタングステン（W) 等の導電性膜 61 0が形成されている。この導電性膜 610は内部電極 607と外部 608とのより良好な導通をとるためのものであり、 Nb、 Ta、 Mo或いは Ni等であってもよい。次に、キャップ 604の製作方法の一例を図 29に基づいて説明する。先ず、図 29 (a) に示すように、高純度（99. 99%) A 1₂ 0₃ と低純度（93. 0%) Al₂ 0₃ を各 100gとり、水 50gと解膠剤とともに 24時間ボールミルで処理して、高純度 A 1₂ 0₃ のスリップ S₆₁と低純度 A 1₂ 0₃ のスリツプ S₆₂を得る。

次いで、図 2 (b) に示すように上記 2種のスリップ S₆₁、 S₆₂を混合して 9 9. 99%と 93. 0%との間の純度のスリップ S₆₃を複数種調製し、この後、図 29 (c) に示すように多孔質体又は石膏体 614上にセットした型 615内に純度の高いスリップ S₆₁から順に注ぎ、片側着肉により焼成前のキャップ成形体 616を成形する。

そして、キャップ成形体 616を 1100°Cで 2時間仮焼してハンドリング可能な硬さにし、この後にキャップ成形体 616を生加工して図 29 (d) に示すように軸方向孔 605、 606及び径方向孔 609を穿設すると共にキャップ形状とし、更に径方向孔 609の内部及び低純度アルミナ部 604 cの外周面に導電性ペースト 610を塗布し、この後、内部電極 607及び外部電極 608を挿入した伏態で、 1570°Cで 3時間、 N₂ と H₂ (N₂ ： H₂ =80 : 20) 雰囲気下で焼成し、図 29 (e) に示すキャップ 604を得る。このキャップ 60 4を発光管 601の開口 602に差込みガラス 603または低融点合金で封着する。

図 30には、この第 6実施例に係る発光体の製造方法を一部変更した場合の方法を示す。この製作工程では図 30 (a) に示すように、 2つの多孔質体又は石育体 614a、 614bと型 615 a、 615bを用いて、図 30 (b) に示すような高純度アルミナ部及組成傾斜部となる成形体 616 aと低純度アルミナ部となる成形体 616 bを成形する。

次いで、図 30 (c) に示すように成形体 616 bの表面に導電性ペーストを塗布し、この導電性ペーストによって成形体 616 aを接着して一体化し、この後、上記同様に内部電極 607及び外部電極 608を挿入した状態で焼成し、図 30 (d) に示すキャップ 604を得る。この場合、成形体 616 aと成形体 6 16 bとを接続する導電性ペース卜が内部電極 607と外部電極 608との導通を図るので、図 29 (d) に示したような怪方向孔 609は不要である = 以上に説明した如くこの第 6実施例によれば、金属蒸気放電灯の発光管の開口を閉塞するとともに内部電極と外部電極とを分離して取り付けたキヤッブを、発光管内に臨む高純度アルミナ部と発光管外に臨む低純度アルミナ部とこれら高純度アルミナ部と低純度アルミナ部をつなぐ組成傾斜部とで構成し、低純度アルミナ部表面に内部電極と外部電極とを導通する導電性膜を形成したので、導電性膜の剝離強度を従来の l〜4kgZcm² から 1 OkgZcm² 程度まで向上させることができる。

また、発光管内には高純度ァルミナ部を臨ませたので N a等の腐食成分によるランプ特性の劣化を抑えることができ、更に高純度アルミナ部と組成傾斜部には導電性膜を形成しないので、バックアークを防止できるとともに Nb、 Ta、 M o或いは N i等の金属も導電性膜（メタライズ）として使用することができる。

産業上の利用可能性

本発明の発光管の封止部構造によつて高信頼性且つ長寿命の放電等用発光管を提供することができる。特に、水銀ランプ、メタルハライドランプ或いはナトリゥムランプ等の金属蒸気放電灯用或いは高輝度放電灯用の発光管として応用することが可能である。

Claims

請求の範囲

1 . 電極を構成するコア部を有する閉塞体によってバルブの開口端部を封止した発光管の封止部構造であって、前記閉塞体の組成成分は、前記バルブの開口端部に隣接するバルブ側域においては該バルブの熱膨張係数と略々同—とする成分であり、前記コア部に隣接するコア部側域においては該コア部の熱膨張係数と略々同一とする成分であり、前記バルブ側域及びコア部側域の間における中間域における成分は前記バルブ側域の熱膨張係数から前記コア部側域の熱膨張係数へと徐々に変化するように組成割合が調整されていることを特徴とする発光管の封止部構造。

2 . 前記バルブ側域及び前記コア部側域は前記中間域によって分離されてそれぞれ独立したバルブ側域層及びコア部側域層を形成しており、該中間域は前記バルブ側域から前記コア部域に亙って前記熱膨張係数が徐々に変化している少なくとも 1層以上の層から構成されていることを特徴とする請求項 1に記載の発光管の封止部構造。

3 . 前記閉塞体の複数の層は、前記バルブ側域層から前記コア部域層に向かうにつれて、徐々に厚みを増大していることを特徴とする請求項 2に記載の発光管の封止部構造。

4 . 前記発光管内部には金属蒸気が封入されていることを特徴とする請求項 1に記載の発光管の封止部構造。

5 . 前記閉塞体において、少なくとも、前記バルブ側域から前記中間域を介しての前記コア部側域までには、機能傾斜材料で構成されていることを特徴とする請求項 1に記載の発光管の封止部構造。

6 . 前記発光管としてのバルブは透光性セラミックから成ることを特徴とする請求項 1に記載の発光管の封止部構造。

7 . 前記発光管としてのバルブは透光性アルミナであることを特徴とする請求項 6に記載の発光管の封止部構造。

8 . 前記バルブは、 9 9 . 9 9 mol %以上の高純度アルミナ微粉末を焼結した透光性アルミナであり、該透光性アルミナの結晶粒子の平均粒径が 1 i m以下で、最大粒径は 2 m以下の透光性アルミナであることを特徴とする請求項 7に記載の発光管の封止部構造。

9 . 前記バルブ側域の成分は高純度アルミナであり、コア部側域の成分は低 5 純度アルミナであり、前記中間域の成分はアルミナの純度に関して組成傾斜されていることを特徴とする請求項 8に記載の発光管の封止部構造。

10. 前記バルブ側域の組成成分は前記透光性セラミック成分を容積比で少なくとも 8 0 %以上含有しており、前記コア部側域の組成成分は前記コア部の組成成分を容積比で少なくとも 5 0 %以上含有していることを特徴とする請求項 6に

10 記載の発光管の封止構造。

11. 前記中間域における組成成分としては、前記バルブ側域に近づくに従つて該バルブ側域の前記透光性セラミックに関する前記容積比に組成傾斜して近づくような透光性セラミック成分の容積比を有し、前記コア部側域に近づくに従つて該コア部側域の前記コア部組成成分に関する前記容積比に組成傾斜して近づく

15 ようなコア部組成成分の容積比を有することを特徵とする請求項 1 0に記載の発光管の封止部構造。

12. 前記透光性セラミック成分は高純度アルミナを含み、前記コア部の組成成分はタングステンを含むことを特徴とする請求項 1 1に記載の発光管の封止部

20 13. 前記閉塞体は、該閉塞体を貫通して前記電極を前記発光管の内部に位置せしめるべく支持する支持シャフトを前記コア部として備えると共に、前記バルブ側域としての最外周層と、前記中間域としての中間域層と、前記コア部側域としての最内周層とを含んで、前記支持シャフトを中心として同心円状に積層された少なくとも 3層以上の積層体を備えることを特徴とする請求項 1 2に記載の発

25 光体の封止部構造。

14. 前記閉塞体は、前記電極を前記発光体の内部に位置せしめるべく支持する支持シャフトを有すると共に該支持シャフトに対して接続状態にある先端部を有する中心層を前記コア部として備え、前記バルブ側域としての最外周層と、前記中間域としての中間域層と、前記コア部側域としての最内周層とを含んで、前記中心層を中心として同心円状に積層された少なくとも 3層以上の積層体を備えることを特徴とする請求項 1 2に記載の発光体の封止部構造。

15. 前記バルブ開口端部とそれに隣接する前記最外周層とは固相接合されていることを特徴とする請求項 1 3又は 1 4の内の何れか一項に記載の発光体の封止部構造。

16. 前記閉塞体は、該閉塞体を貫通して前記電極を前記発光管の内部に位置せしめるベく支持する電極棒を前記コア部として備えると共に、前記バルブ側域層は、前記バルブの開口端部に接合されており、次いで、前記少なくとも 1層以上の中間域層及び前記コア部側域層が、前記バルブの軸線方向に沿って、順次積層されていることを特徴とする請求項 2に記載の発光管の封止部構造。

17. 前記閉塞体の複数の層は、前記バルブ側域層から前記コア部域層に向かうにつれて、徐々に厚みを増大していることを特徴とする請求項 1 6に記載の発光管の封止部構造。

18. 前記バルブ側域層及び前記少なくとも 1層以上の中間域層と前記電極棒との間には、間隙が設けられていることを特徴とする請求項 1 6に記載の発光管の封止部構造。

19. 前記閉塞体は、該閉塞体を貫通して前記電極を前記発光管の内部に位置せしめるべく支持する電極棒を前記コア部として備えると共に、前記バルブ側域層を最外周層とし、前記コア部側域層を最内周層として、前記電極棒を中心として同心円状に積層されたことを特徴とする請求項 2に記載の発光体の封止部構造。

20. 前記最内周層はガラスソルダ一を介して前記電極棒に積層されていることを特徴とする請求項 1 9に記載の発光体の封止部構造。

21. 前記コア部側域層及び前記少なくとも 1層以上の中間域層は前記バルブ側域層と比べ、前記電極棒に対して面積的により大きく隣接しており、前記バルブ側域層、前記少なくとも 1層以上の中間域層及び前記コア部側域層は、ガラスソルダ一を介して前記電極棒に隣接していることを特徴とする請求項 1 7に記載の発光管の封止部構造。

22. 前記閉塞体は前記コア部を略々中央に配置しており、前記バルブ側域層、前記少なくとも 1層以上の中間域層及び前記コァ部域層は、前記コァ部の軸線方向に沿って積層されて、前記バルブ側域層は前記バルブの内部に臨んで該バルブと隣接していることを特徴とする請求項 2に記載の発光管の封止部構造。

23. 前記コア部側域層は、前記少なくとも 1層以上の中間域層及び前記バルブ側域層と比べ、前記コア部に対して面積的により大きく隣接していることを特

5 徴とする請求項 2 2に記載の発光管の封止部構造。

24. 前記コア部は、前記コア部域層から前記バルブ側域層に亙って延在して前記バルブ内部に突出して先端に電極を有した内部電極棒と、前記コア部域層から外部に突出した外部電極棒とを備えることを特徴とする請求項 2 3に記載の発光管の封止部構造。

10 25. 前記コア部域層の外周面には、前記内部電極棒と前記外部電極棒とのより良好な電気的接続を図るベく、導電性層が形成されていることを特徴とする請求項 2 4に記載の発光管の封止部構造。

26. 前記コア部域層には、該コア部域層の側周面から前記内部電極棒に至る貫通孔が設けられており、前記導電性層は該貫通孔内に形成されて、前記内部電

15 極棒及び前記外部電極棒の電気的接続がなされていることを特徴とする請求項 2 5に記載の発光管の封止部構造。

27. 前記閉塞体は、封着ガラスを介して前記バルブの開口端部に接合されていることを特徴とする請求項 2 5に記載の発光管の封止部構造。

28. 電極を構成するコア部を有する閉塞体によって透光性バルブの開口端部 20 を封止して成る発光管の製造方法において、

(a) 透光性バルブ成分の微粉末とコア部成分の微粉末とを基に、組成割合として、コア部成分より透光性バルブ成分が大きいバルブ成分懸濁液と、透光性バルブ成分よりコァ部成分が大き、コァ部成分懸濁液と、透光性バルブ成分及びコァ部成分の組成割合に関して前記両懸濁液の間にある少なくと 1種以上の中間懸濁

25 液とを調製する懸濁液調製工程と、

(b) 前記バルブ成分懸濁液を用いて前記透光性バルブに隣接させる未焼結のバルブ側域層を形成し、前記コア部成分懸濁液を用いて前記電極を有するコア部に隣接させる未焼結のコア部側域層を形成し、前記バルブ側域層及びコア部側域層の間に前記少なくとも 1種以上の中間懸濁液を用いて未焼結の少なくとも 1層以上の中間域層を形成して未焼結積層体を形成する工程と、

(c) 前記未焼結積層体を焼結する工程とを含むことを特徴とする発光管の製造方法。

29. 前記工程 (b) は、

(d) 多孔質体からなる複数の型部材が接合して構成され、内部にキヤビティを形成する成形型を用いて、該成形型のキヤビティに前記バルブ成分懸淘液を注入し、該懸濁液の溶媒を前記成形型内に浸透させた後、余剰の該懸濁液を排泥して前記キヤビティの内周面上に前記バルブ側域層を形成する工程と、

(e) その後に、前記少なくとも 1種以上の中間懸濁液及び前記コア部成分懸濁液を、順次、前記バルブ成分懸濁液の場合と同様にして、前記バルブ側域層の内周面上において注入 ·溶媒の浸透 ·排泥の処理を繰り返することによって、成形積層体を形成する工程と、

(f) 前記成形型を構成する各型部材を分離して前記成形積層体を離型する工程とを含んで前記未焼結積層体を形成することを特徴とする請求項 2 8に記載の発光管の製造方法。

30. 前記工程 (e) は、

前記コア部成分の微粉末から成る純コア部用懸濁液を、前記コア部側域層の内周面上に対して注入し、該純コア部用懸濁液の溶媒を前記成形型内に浸透させた後、余剰の該純コア部用懸濁液を排泥して、前記コア部層を前記成形積層体内に形成する工程を含むことを特徴とする請求項 2 9に記載の発光管の製造方法。

31. 前記工程 (b) は、前記コア部の外周面に前記コア部側域層を着肉した後に、該コア部側域層の外周面上に対して、前記少なくともに 1層以上の中間域層及び前記バルブ側域層を順次着肉する工程を含み、前記工程 (c) は、前記コア部に着肉 ·積層された前記未焼結積層体を焼結して前記閉塞体を形成する工程を含むことを特徴とする請求項 2 8に記載の発光管の製造方法。

32. 前記閉塞体を、前記電極が前記透光性バルブ内に位置するように、該透光性バルブの前記開口端部に配置し、該閉塞体及び該透光性バルブの接合部を加熱して固相接合する工程を更に含むことを特徴とする請求項 3 1に記載の発光管の製造方法。

33. 前記工程 (b) は、コア部成分懸濁液、前記少なくとも 1種以上の中間懸濁液及び前記バルブ成分懸濁液を用いて、それぞれのグリーンシ一トを作成し、該グリーンシートを、順次、前記コア部の外周面に対して巻き付ける工程を含んで前記未焼結積層体を形成することを特徴とする請求項 2 8に記載の発光管の製

5 造方法。

34. 前記バルブ成分懸濁液は、前記透光性バルブ成分を、前記コア部成分に対して、容積比で 8 0 %以上含有しており、前記コア部成分懸濁液は、前記コア部成分を、前記透光性バルブ成分に対して、容積比で 5 0 %以上含有していることを特徴とする請求項 2 8に記載の発光管の製造方法。

10 35. 前記バルブ成分は高純度のアルミナであり、前記コア部成分は高純度のタングステンであることを特徴とする請求項 2 8に記載の発光管の製造方法。

36. 前記工程 (b) は、

(g) 多孔質体から成る板上に筒状型を立設して成る成形型を用いて、該成形型内に、前記コア部懸濁液、前記中間懸濁液及び前記バルブ成分懸濁液を順次注入

15 し、前記コア部側域層、前記中間域層及び前記バルブ側域層を形成する工程を含んで前記未焼結積層体を形成することを特徴とする請求項 2 8に記載の発光体の製造方法。

37. 前記工程 (g) は、

前記閉塞体に前記コア部を貫通させるための貫通孔用として、前記成形型の内 20 の中央にテーパ状成形棒を立設する工程を更に含むことを特徴とする請求項 3 6 に記載の発光管の製造方法。

38. 前記工程 (c) は、

前記透光性バルブ成分の微粉末から成形した未焼結のバルブを形成し、該未焼結バルブの開口端部に前記未焼結積層体を接合する工程を更に含むことを特徴と 25 する請求項 3 6に記載の発光管の製造方法。

39. 前記工程（a)は、

前記透光性バルブ成分の微粉末から純バルブ用懸濁液を調製する工程を含み、前記工程 (b) は、

(h) 多孔質体の複数の型から成る筒状成形型を用いて、該成形型内に前記純バルブ用懸濁液を注入して該成形型の内周面に着肉した後に、該成形型の端部のみを前記バルブ成分懸濁液、前記中間懸濁液及び前記コア部懸濁液に順次浸漬して、前記透光性バルブのための層、前記バルブ側域層、前記中間域層及び前記コア部側域層を形成する工程を含み、

前記工程 (c) は、

前記透光性バルブのための層を備える前記未焼結積層体を焼結する工程を含むことを特徴とする請求項 2 8に記載の発光体の製造方法。

40. 前記工程 (h) は、

前記多孔質体から成る成形型の内部に前記純セラミック成分懸濁液を注入する前に、該成形型の内周面以外の端部をマスキングする工程を更に含むことを特徴とする請求項 3 9に記載の発光体の製造方法。

41. 前記工程（a)は、

前記透光性セラミック成分の微粉末から純セラミック成分懸濁液を調製するェ程と、該純セラミック成分懸濁液から前記透光性バルブとなる未焼結のバルブ筒体を成形する工程とを含み、

前記工程 (g) は、

前記コア部側域層、前記中間域層及び前記バルブ側域層から成る未焼結積層体を形成した後に、前記未焼結のバルブ筒体を該未焼結積層体の前記バルブ側域層上に乗せて一体化する工程を含み、

前記工程 (c) は、

前記未焼結のバルブ筒体を備える前記未焼結積層体を焼結する工程を含むことを特徴とする請求項 3 6に記載の発光管の製造方法。

42. 前記工程 (b) は、

(i) 多孔質体から成る板上に筒状型を立設して成る成形型を用いて、該成形型内に、前記バルブ成分懸濁液、前記中間懸濁液及び前記コア部懸濁液を順次注入し、前記バルブ側域層、前記中間域層及び前記コア部側域層から成る成形体を形成する工程を含むことを特徵とする請求項 2 8に記載の発光体の製造方法。

43. 前記コア部は、先端に電極を有する内部電極棒と外部電極棒とを備え、前記工程（i) は、導電性ペーストを調製する工程と、

前記成形体を仮焼した後、該成形体の外面加工を施し、該成形体の積層方向に沿って、前記バルブ側域層から前記コア部側域層に延在する第 1の孔と、前記コァ部側域層からその内部に向かつて前記積層方向に延在する第 2の孔と、前記積 5 層方向とは異なる方向に沿って前記コア部側域層からその内部に向かって前記第

1の孔に連通する第 3の孔とを穿設し、前記第 1の孔に前記内部電極棒を挿通し、前記第 2の孔に前記外部電極棒を挿通した後に、前記コア部側域層の外周面を前記導電性ペーストで被覆すると共に、前記第 3の孔を該導電性ペース卜で充塡する工程とを含むことを特徴とする請求項 4 2に記載の発光管の製造方法。

10 44. 前記工程 (b) は、

多孔質体から成る板上に筒状型を立設して成る成形型を用いて、該成形型内に、前記バルブ成分懸濁液及び前記中間懸濁液を順次注入し、前記バルブ側域層及び前記中間域層から成る第 1の成形体を形成する工程と、

前記コア部懸濁液から単一の前記コア部側域層である第 2の成形体を形成する

15 工程と、該第 2の成形体の外周面を導電性ペーストで被覆して前記第 1の成形体に接合する工程とを含むことを特徴とする請求項 2 8に記載の発光体の製造方法。

45. 電極を構成するコア部を有する閉塞体によってバルブの開口端部を封止した封止部構造であつて、前記閉塞体は傾斜機能材料で構成されたことを特徴とする発光体の封止部構造。

20 46. 前記閉塞体の組成成分は、前記バルブの開口端部に隣接するバルブ側域においては該バルブの熱膨張係数と略々同一とする成分であり、前記コア部に隣接するコァ部側域においては該コア部の熱膨張係数と略々同一とする成分であり、前記バルブ側域及びコア部側域の間における中間域における成分は前記バルブ側域の熱膨張係数から前記コア部側域の熱膨張係数へと徐々に変化するように組成

25 割合が調整されていることを特徴とする請求項 4 5に記載の発光管の封止部構造。

47. 前記バルブ側域及び前記コア部側域は前記中間域によって分離されてそれぞれ独立したバルブ側域層及びコア部側域層を形成しており、該中間域は前記バルブ側域から前記コア部域に亙つて前記熱膨張係数が徐々に変化している少なくとも 1層以上の層から構成されていることを特徵とする請求項 4 6に記載の発光管の封止部構造。

48. 前記閉塞体の複数の層は、前記バルブ側域層から前記コア部域層に向かうにつれて、徐々に厚みを増大していることを特徴とする請求項 4 7に記載の発光管の封止部構造。

49. 前記閉塞体は、前記コア部を中心として同心円伏に積層されていることを特徴とする請求項 4 6、 4 7の何れか一項に記載の発光管の封止部構造。

50. 前記閉塞体において、前記バルブ側から前記中間域を介しての前記コア部側まで組成割合がリニアに変化していることを特徴とする請求項 4 6に記載の発光管の封止部構造。