放电灯管的制造方法转让专利

申请号 : CN200510095941.9

文献号 : CN1755869B

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相似专利:

发明人 : 武田雄士高木将实栗田贵好池田善久越智志郎熊胜则田窪竜也

申请人 : 哈利盛东芝照明株式会社

摘要 :

本申请的发明提供能够降低放电玻璃管中的制造成本,而且能够谋求提高强度的放电灯管的制造方法。包括:对玻璃管中的一端不介入焊珠地进行热密封,从玻璃管中的密封端部的相反侧的开放端部将耐热细棒插入到从该玻璃管中的密封端部起长度为目的灯管长度之处,在插入细棒的状态下对玻璃管中的距离为灯管的目的长度的部分进行加热,使该部分玻璃管熔融,由于其表面张力的作用形成厚壁部,然后从玻璃管中的开放侧端部拔除耐热细棒,从玻璃管中的开放侧端部对内部空气进行真空抽气,在玻璃管内部注入放电介质,然后对比玻璃管中的厚壁部更靠开放端部的正外侧的部位进行加热,在留下该厚壁部的状态下将玻璃管中的其余部分切下,将玻璃管中的厚壁部热密封,制成放电灯管。

权利要求 :

1.一种放电灯管的制造方法,其特征在于,包括:对玻璃管中的一端利用所述玻璃管自身的材料进行热密封的工序;

对离开所述玻璃管中的所述热密封端仅目的灯长的部位的周围一边进行加热、一边利用带角度的辊在长度方向上进行压缩,从而在内部形成连通孔开通的厚壁部的工序;

从所述玻璃管中的开放侧端部对内部空气进行真空抽气的工序;

对所述玻璃管中的内部注入放电介质的工序;

对比所述玻璃管中的所述厚壁部靠近所述开放侧端部的正外侧的部位进行加热,以保留该厚壁部的方式切下玻璃管中的剩余部的工序;

对所述玻璃管中的厚壁部进行热密封的工序。

2.一种放电灯管的制造方法,其特征在于,包括:对玻璃管中的厚壁部的预定形成位置的周围进行加热,所述玻璃管比目的放电灯管的全长更长,同时利用带角度的辊在长度方向上进行压缩,从而在内部形成连通孔开通的厚壁部的工序;

对成为所述玻璃管中所述目的放电灯管的另一端的位置,利用所述玻璃管自身的材料进行热密封的工序;

从所述玻璃管中的开放侧端部对内部空气进行真空抽气的工序;

对所述玻璃管中的内部注入放电介质的工序;

对比所述玻璃管中的所述厚壁部靠近所述开放侧端部的正外侧的部位进行加热,以保留该厚壁部的方式切下玻璃管中的剩余部的工序;

对所述玻璃管中的厚壁部进行热密封的工序。

3.一种放电灯管的制造方法,其特征在于,包括:对玻璃管中的一端利用所述玻璃管自身的材料进行热密封的工序;

将耐热细棒从所述玻璃管中的封闭端部的相反侧的开放端部插入到离开该玻璃管中的所述封闭端部仅目的灯长的部分的工序;

以插入所述耐热细棒的状态对只离开所述玻璃管所述目的灯长的部位的周围进行加热,同时利用带角度的辊在长度方向上进行压缩以形成厚壁部的工序;

从所述玻璃管中的开放侧端部抽出所述耐热细棒的工序;

从所述玻璃管中的开放侧端部对内部空气进行真空抽气的工序;

对所述玻璃管中的内部注入放电介质的工序;

对相比所述玻璃管中的所述厚壁部靠近所述开放侧端部的正外侧的部位进行加热,以保留该厚壁部的方式切下玻璃管中的剩余部的工序;

对所述玻璃管中的厚壁部进行热密封的工序。

4.一种放电灯管的制造方法,其特征在于,包括:将耐热细棒从相比目的放电灯管的全长更长的玻璃管中的开放端部插入到成为该玻璃管中的目的放电灯管的一端的厚壁部的预定形成位置的工序;

以插入所述耐热细棒的状态对所述玻璃管中的所述厚壁部的预定形成位置的周围进行加热,同时利用带角度的辊在长度方向上进行压缩,以形成厚壁部的工序;

对成为所述玻璃管所述目的放电灯管的另一端的位置利用所述玻璃管自身的材料进行热密封的工序;

从所述玻璃管中的开放侧端部抽出所述耐热细棒的工序;

从所述玻璃管中的开放侧端部对内部空气进行真空抽气的工序;

对所述玻璃管中的内部注入放电介质的工序;

对比所述玻璃管中的所述厚壁部靠近所述开放侧端部的正外侧的部位进行加热,以保留该厚壁部的方式切下玻璃管中的剩余部的工序;

对所述玻璃管中的厚壁部进行热密封的工序。

5.根据权利要求3或4所述的放电灯管的制造方法,其特征在于,使用只将与所述玻璃管中的厚壁部预定形成部位对应的顶端部分做成φ0.6~0.8mm的小直径细棒,作为所述耐热细棒。

说明书 :

发明领域

本发明涉及放电灯管及其制造方法以及电介质势垒放电灯。 

背景技术

作为管状玻璃灯容器的外表面上具有电极的所谓电介质势垒放电型低压放电灯,已知在例如日本专利实开昭61-126559号公报中有记载。图24以该公报记载的技术作为参考,示出本申请发明人试制的电介质放电型低压放电灯的构造。图24中,303是低压放电灯,310是管状玻璃灯容器,该管状玻璃灯容器310的内部封入水银与稀有气体的混合气体填充剂360。必要在管状玻璃灯容器310的内壁面上形成荧光体层370。管状玻璃灯容器310的两端部外表面上配置有由电流导体层331、336构成的外部电极321、326。该外部电极321、326的电流导体层331、336通过使端部浸入超声波软钎焊槽而形成。 
图24所示的低压放电灯303中,313和316是管状玻璃灯容器310的两端部的密封部。制造工序中,一端的无焊珠密封部316在对管状玻璃灯容器310进行抽真空之前被热密封,另一端的已有技术型封闭部313在对管状玻璃灯容器310进行抽真空且在导入填充剂360之后被热密封。该已有技术型封闭部313的密封工序中,玻璃灯容器310的内部气压低于大气压,因此密封时因高温而处于柔软状态的玻璃材料受到外部气压挤压形成被吸入玻璃灯容器310的放电空间内的形状。因此,密封部313的玻璃的壁厚非常薄,从而产生玻璃在该部分容易破损的问题。 
为了解决这个问题,本申请的发明人试制了图25中所示的电介质势垒放电型低压放电灯304。该电介质势垒放电型低压放电灯304是通过以下方法获得的、即在制造工序中,灯的一端的无焊珠密封部316在对玻璃灯容器310进行抽真空之前被热密封,对于灯的另一端的焊珠密封部314,是将叶片(blade)型焊珠344插入到管状玻璃灯容器310的焊珠密封部314的位置,以该状态对玻璃灯容器310的内部抽真空,在导入填充剂360之后,覆盖着焊珠344对管 状玻璃灯容器310的端部进行热密封。 
采用这种结构的电介质势垒放电型低压放电灯304,通过使叶片型焊珠344介入其中,可以制造出图25所示的结构、即形成向外部凸起状的结构,而该焊珠密封部314的玻璃不被吸入放电空间内。然而,后者的电介质势垒放电型低压放电灯304的情况下,则需要焊珠密封部314,从而产生制造中使用于用具件数增加而致使制造成本增大的问题,在放电灯管的制造过程中,原来只使用玻璃管,根据该玻璃管本身,最好是采用两端都密封的无焊珠密封结构。 
【专利文献1】日本实开昭61-126559号公报 
【专利文献2】日本特开2004-146351号公报 
本发明是鉴于这样的已有技术存在的问题而完成的、其目的在于提供玻璃管中的两端同时采用无焊珠密封结构,从而可以降低产品成本且增加密封部的玻璃的壁厚,使该部分不易破损的结构坚固的放电灯管,该放电灯管的制造方法、以及采用那样的放电灯管的电介质势垒放电型低压放电灯。 

发明内容

本申请第1发明的放电灯管,利用该玻璃管自身的材料、并且使比该玻璃管中的壁厚更厚的厚壁的热密封部形成向外凸出的形状,对玻璃管中的两端分别进行封闭。 
本申请第2发明的放电灯管,形成利用该玻璃管自身的材料形成的热密封部,对玻璃管中的一端进行密封,利用该玻璃管自身的材料、并且形成从该玻璃管中的端部向外凸出的凸状的厚壁部,对该玻璃管中的另一端进行密封。 
本申请第3发明的放电灯管的制造方法,对玻璃管中的一端不使焊珠材料介入地进行热密封,对离开所述玻璃管中的所述热密封端仅目的灯长的部位的周围一边进行加热、一边在长度方向上进行压缩,从而在内部形成连通孔开通的厚壁部,从所述玻璃管中的开放侧端部对内部空气进行真空抽气,对所述玻璃管中的内部注入放电介质,对比所述玻璃管中的所述厚壁部靠近所述开放端的正外侧的部位进行加热,以保留该厚壁部的方式切下玻璃管中的剩余部,对所述玻璃管中的厚壁部进行热密封。 
本申请第4发明的放电灯管的制造方法,对玻璃管中的一端不使焊珠材料介入地进行热密封,对离开所述玻璃管中的所述热密封端仅目的灯长的部位的周围一边进行加热、一边在长度方向上进行压缩,从而在内部形成连通孔开通 的厚壁部,从所述玻璃管中的开放侧端部对内部空气进行真空抽气,对所述玻璃管中的内部注入放电介质,对比所述玻璃管中的所述厚壁部靠近所述开放端的正外侧的部位进行加热,以保留该厚壁部的方式切下玻璃管中的剩余部,对所述玻璃管中的厚壁部进行热密封。 
本申请第5发明的放电灯管的制造方法,对玻璃管中的一端不使焊珠材料介入地进行热密封,将耐热细棒从所述玻璃管中的封闭端部的相反侧的开放端部插入到离开该玻璃管中的所述封闭端部仅目的灯长的部分,以插入所述耐热细棒的状态对只离开所述玻璃管所述目的灯长的部位的周围进行加热,同时在长度方向上进行压缩以形成厚壁部,从所述玻璃管中的开放侧端部抽出所述耐热细棒,从所述玻璃管中的开放侧端部对内部空气进行真空抽气,对所述玻璃管中的内部注入放电介质,对相比所述玻璃管中的所述厚壁部更靠近所述开放端的正外侧的部位进行加热,以保留该厚壁部的方式切下玻璃管中的剩余部,对所述玻璃管中的厚壁部进行热密封。 
本申请第6发明的放电灯管的制造方法,将耐热细棒从相比目的放电灯管的全长足够长的玻璃管中的开放端部插入到成为该玻璃管中的目的放电灯管的一端的厚壁部的预定形成位置,以插入所述耐热细棒的状态对所述玻璃管中的所述厚壁部的预定形成位置的周围进行加热,同时在长度方向上进行压缩,以形成厚壁,对成为所述玻璃管所述目的放电灯管的另一端的位置不使焊珠材料介入地进行热密封,从所述玻璃管中的开放侧端部抽出所述耐热细棒,从所述玻璃管中的开放侧端部对内部空气进行真空抽气,对所述玻璃管中的内部注入放电介质,对比所述玻璃管中的所述厚壁部更靠近所述开放端的正外侧的部位进行加热,以保留该厚壁部的方式切下玻璃管中的剩余部,对所述玻璃管中的厚壁部进行热密封。 
本申请第7发明的放电灯管的制造方法是在第5或6发明的放电灯管的制造方法中,使用只将与所述玻璃管中的厚壁部预定形成部位对应的顶端部分做成φ0.6~0.8mm的小直径细棒,作为所述耐热细棒。 
本申请第8发明的电介质势垒放电灯,在外表面将放电介质封入形成电流导体层的玻璃管中的内部作为外部电极,其中,所述电流导体层由圆筒状金属以及软钎焊组成,所述软钎焊层其自身作为电流导体层发挥作用,而且将所述圆筒状金属固定在所述玻璃管上。 
本申请第9发明的电介质势垒放电灯,具备:灯管两端被密封、将放电介 质充入管内部的玻璃管,所述玻璃管中的两端部的外周面上形成的高熔点软钎焊层,以及粘附在所述高熔点软钎焊层的各外侧、用熔点低于所述高熔点软钎焊层的低熔点软钎焊层固定的圆筒状金属。 
本申请第10发明的电介质势垒放电灯是在第8或9发明的电介质势垒放电灯中,不用焊珠玻璃介入地密封所述玻璃管中的灯管两端。 
若采用本申请第1发明的放电灯管,则管的两端均为无焊珠密封结构,因此与使用焊珠材料进行密封的情况相比,可以削减制造过程中的用具件数从而可以降低产品的成本,而且由于是利用玻璃管本身进行的热密封,因此可以提供气体密封性高的放电灯管。 
若采用本申请第2发明的放电灯管,则在进行该制造时可以采用以下制造方法,即对玻璃管中的一端不使焊珠材料介入地进行热密封,对离开玻璃管中的热密封端只有规定的灯长的部分进行加热同时沿着管轴的方向进行压缩,从而在内部形成小的连通孔的厚壁部,而在另一端上,从一端被封闭的玻璃管中的另一端对内部空气进行真空抽气,将放电介质注入玻璃管中的内部,对相比玻璃管中的厚壁部在管轴方向的正外侧的部位进行加热,以保留该厚壁部的方式切断玻璃管中的剩余部,对玻璃管中的厚壁部进行热密封,利用该制造方法可以做成两端均为无焊珠密封结构的放电灯,与使用焊珠材料的情况相比,可以削减制造过程中的用具件数从而可以降低产品的成本,而且由于是利用玻璃管自身进行的热密封,因此可以制造气体密封性高的放电灯管。 
若采用本申请第3、4发明的放电灯管的制造方法,则可以制造两端均为无焊珠密封结构的放电灯,与使用焊珠状材的情况相比,可以削减制造过程中的用具件数从而可以降低产品的成本,而且由于是利用玻璃管自身进行的热密封,因此可以制造气体密封性高的放电灯管。 
若采用本申请第5~7发明的放电灯管的制造方法,可以在形成厚壁部时利用耐热细棒从内侧保持该部分的形状,同时可靠地确保细小的连通孔,从而可以高精度且高效率地制造两端均为无焊珠密封结构的放电灯。能够高效率进行制造。 
若采用本申请第8和9发明的电介质势垒放电灯,采用下述结构,即由圆筒状金属以及软钎焊层构成作为外部电极的电流导体层,软钎焊层其自身作为电流导体层发挥作用,而且将圆筒状金属固定在所述玻璃管上,以此可以隔着比较柔软的金属的软钎焊层,使圆筒状金属与玻璃管中的外周接合,可以利用 软钎焊层吸收层两者之间的线膨胀度不同所产生的偏移,防止玻璃管裂开。灯管能够有长期的使用稳定性。 
若采用本申请第10发明的电介质势垒放电灯,则可以使灯管自身降低成本且结构坚固,可以提供作为整体,其成本低、结构坚固且高性能的电介质势垒放电灯。 

附图说明

图1是本发明实施方式1的放电灯管的制造方法的工序图。 
图2是本发明实施方式1的工序C完成时的玻璃管中的放大剖视图。 
图3是根据本发明实施方式1制作的放电灯管上形成外表面电极完成时的电介质势垒放电灯的放大剖视图。 
图4是根据本发明实施方式1制作的放电灯管上形成外表面电极完成时的电介质势垒放电灯的另一例的放大剖视图。 
图5是根据本发明实施方式1制作的放电灯管上形成外表面电极完成时的电介质势垒放电灯又一例。 
图6是本发明实施方式2的放电灯管的制造方法的工序图。 
图7是本发明实施方式3的放电灯管的制造方法的工序图。 
图8是使用于本发明实施方式3的放电灯管的制造装置的厚壁部形成工序的说明图。 
图9是使用于本发明实施方式3的放电灯管的制造装置缩颈部形成工序的说明图。 
图10是本发明实施方式5的放电灯管的制造方法的工序图。 
图11是使用于本发明实施方式5的放电灯管的制造装置的厚壁部形成工序的说明图。 
图12是使用于本发明实施方式5的耐热细棒的主视图。 
图13是使用于本发明实施方式5的放电灯管的制造装置缩颈部形成工序的说明图。 
图14是表示根据本发明实施方式5制作的实施例1的放电灯管与比较例1的放电灯管的焊锡耐热试验结果的表1。 
图15是表示根据本发明实施方式5制作的实施例2的放电灯管与比较例2的放电灯管的焊锡耐热试验结果的表2。 
图16是本发明实施方式7的电介质势垒放电灯的剖视图。 
图17是本发明实施方式8的电介质势垒放电灯的剖视图。 
图18是本发明实施方式9的电介质势垒放电灯的剖视图。 
图19在上述实施方式中使用的圆筒状金属的侧面图。 
图20是本发明实施方式10的电介质势垒放电灯的剖视图。 
图21是本发明实施方式11的电介质势垒放电灯的剖视图。 
图22是本发明实施方式12的电介质势垒放电灯的主视图。 
图23是本发明实施方式13的电介质势垒放电灯的剖视图。 
图24是已有技术例的电介质势垒放电灯的剖视图。 
图25是另一已有技术例的电介质势垒放电灯的剖视图。 
图26是又一已有技术例的电介质势垒放电灯的主视图。 
标号说明 
1、1A~1E  电介质势垒放电灯 
2玻璃管 
4焊锡层 
5外部电极 
6荧光体层 
7放电介质 
8制动器 
15高熔点焊锡层 
16圆筒状金属 
17低熔点焊锡层 
101玻璃管 
105热密封部 
109耐热细棒 
113厚壁部 
115连通孔 
131无焊珠密封部 
135外表面电极 
137、137A、137B低电压放电灯 
最佳实施方式 
以下根据附图对本发明的实施方式进行详细说明。图1示出本发明的第1 实施方式的放电灯管的制造方法。 
工序A:准备至少在作为目的放电灯管的一部分的内表面涂敷形成荧光体层的、相对于目的放电灯管的全长足够长的玻璃管101,通过用燃烧器103对其一端进行加热使玻璃熔化后进行压接的热密封工序,将玻璃管101的一端封闭,形成封闭端部105。 
工序B、C:用燃烧器111形成玻璃管101中的形成厚壁部的预定部位107进行加热,使该部位107的玻璃材熔化,在长度方向上给予压缩力,以此使熔化部分收缩,从而形成厚壁部113。在厚壁部113的内部预先保留小的连通孔115。图2示出该工序后的玻璃管101的放大截面图。6是荧光体膜。 
工序D:用燃烧器117烘烤从玻璃管101的厚壁部113靠近开放端部的最接近部分,在该部分形成缩颈部119。 
工序E:从玻璃管101的开放端部,将作为水银蒸汽源的水银(Hg)与作为吸气剂的锆石、铝等的合金的筒体121插入玻璃管101,使其支撑在缩颈部119上。 
工序F:从玻璃管101的开放端部抽真空排出内部的空气,之后,只注入规定量的作为放电介质的一种或多种稀有气体,然后对该开放端部进行热密封。 
工序G:通过用线圈123对合金筒体121的插入部分进行高频加热,使合金筒体121中的水银蒸发,使水银蒸汽通过连通孔115扩散到目的放电灯管的放电空间125内。 
工序H:利用燃烧器127对玻璃管101中的厚壁部113的最接近的缩颈部119的部分进行加热从而进行热密封,在该部分将玻璃管101的剩余部129从的放电灯管131上切断。合金筒体121吸附该加热加工中产生的杂质气体,起到使杂质气体不残存在放电灯管131的放电空间125内的作用。 
放电灯管131的放电空间125处于高真空状态,因此在该切断工序中,外部气体从连通孔115想要进入放电空间125时施加着高压,但通过预先将连通孔115做成非常小的孔径,可以如图所示形成向外侧凸出的凸状的封闭端部133,不通过厚壁部113的存在使玻璃壁在热熔融焊接时向放电空间125侧凹入。 
工序I:相对于获得的放电灯管131,在其两端的外周面形成外部电极135,从而完成电介质势垒放电灯137。 
如果采用本实施方式的放电灯管的制造方法,则可以将被制造的放电灯管 131的两个封闭端部105、133做成虽然是无焊珠结构但却都向外侧凸出的凸状,可以廉价地制造具有足够强度的放电灯管。 
图3示出该完成的放电灯137的放大截面图。6表示荧光体膜,7表示放电介质。如图3所示,利用厚壁部113的效果,可以将无焊珠密封部133制造成向放电灯管131的外侧鼓起的形状。另外,无焊珠密封部133的长度a比玻璃管壁厚度t厚,因此玻璃管中的强度也增加,从而放电灯管131不易产生裂纹。 
图4是本实施方式中,采用延长无焊珠密封部133的烧结时间以更可靠地进行密封的放电灯管131A制作的电介质势垒放电灯137A的截面图,图5是采用反而减少烧结时间制造的放电灯管131B制作的电介质势垒放电灯管137B的截面图。图4中,与无珠密封部133的内部放电空间相对的面形成凸型,图5中则形成凹型。 
再者,采用图1中所示的实施方式1的放电灯管的制造方法时,在最初的工序A中形成封闭端部105,在后续的工序B~工序D中形成厚壁部113、连通孔115、以及缩颈部119,但可以切换这些工序,如图6所示的实施方式2的放电灯管的制造方法那样,可以最初实施工序B~工序D,其后实施工序A。 
接着,示出本发明的实施方式3的放电灯管的制造方法。本实施方式的特征在于,将带角度的辊用于为了形成厚壁部而进行的压缩,利用其旋转施加将玻璃管中的开放端部一侧(排气管侧)压向灯管一侧的力。还具有可以对每个产品给予均匀的压缩力从而可以使产品特性均匀化的优点。 
以下用附图7~图9对实施方式3进行说明。图8、图9示出本实施方式的制造方法中使用的制造装置,在玻璃管101的制作放电灯管131的一侧(图中的右侧)设置橡胶辊201,对玻璃管101进行固定。另一方面,排气管一侧(图中左侧)具有在后述的工序B、C中对厚壁形成预定部施加压缩力的带角度的橡胶辊202、203。该带角度的橡胶辊202、203其倾斜角度相反,利用相同的旋转,带角度的橡胶辊202朝图中右方给予压缩力,相反,带角度的橡胶辊203起到朝图中左方给予拉伸力的作用。 
工序A:在上述制造装置上,准备至少在成为目的放电灯管的部分的内表面涂敷形成荧光体层的、相当于目的放电灯管的全长足够长的玻璃管101,通过用燃烧器103对其一端进行加热使玻璃熔化,利用压接的热密封工序,对玻璃管101的一端进行封闭,形成封闭端部105。 
工序B、C:如图8所示,用燃烧器111对玻璃管101中的形成厚壁部的预定部位107进行加热,使该部位107的玻璃材料熔化,利用带角度的橡胶辊202的旋转,在长度方向上给予压缩力,以此使熔化部分收缩,从而形成厚壁部113。在厚壁部113的内部预先保留细小的连通孔115。该工序后的玻璃管101的状况如上述图2的放大图所示。但是,厚壁部113可以形成更加厚的壁厚。 
工序D:如图9所示,用燃烧器117烘烤从玻璃管101的厚壁部113到靠近开放端部(图中靠左)的最接近部分,通过使带角度的橡胶辊203旋转,对该部分给予拉伸力,形成缩颈部119。 
工序E:将作为水银蒸汽源的水银(Hg)与作为吸气剂的锆石、铝等的合金的筒体121从玻璃管101的开放端部插入玻璃管101,使其支撑在缩颈部119上。 
工序F:从玻璃管101的开放端部抽真空排出内部的空气,之后,只注入规定量的成为放电介质的一种或多种稀有气体,对该开放端部进行热密封。 
工序G:通过用线圈123对合金筒体121的插入部分进行高频加热,使合金筒体121中的水银蒸发,使水银蒸汽通过连通孔115扩散到目的放电灯管的放电空间125内。 
工序H:利用燃烧器127对玻璃管101中的厚壁部113的最接近的缩颈部119的部分进行加热从而进行热密封,在该部分将玻璃管101的剩余部129从的放电灯管131切断下来。合金筒体121吸附该加热加工中产生的杂质气体,起到使杂质气体不残存在放电灯管131的放电空间125内的作用。 
放电灯管131的放电空间125处于高真空状态,因此在该切断工序中,外部气体从连通孔115想要进入放电空间125时会施加高压,但通过预先将连通孔115做成非常小的孔径,可以如图所示形成向外侧凸出的凸状的封闭端部133,而不因厚壁部113的存在使玻璃壁在热熔融焊接时向放电空间125一侧凹入。 
工序I:对获得的放电灯管131,在其两端的外周面上形成外部电极135,从而完成电介质势垒放电灯137。 
采用本实施方式的放电灯管的制造方法,可以将被制造的放电灯管131的两个封闭端部105、133做成尽管是无焊珠结构但却都向外侧凸出的凸状,可以廉价地制造具有足够强度的放电灯管。除此之外,利用制造装置,在形成厚壁部113、或形成缩颈部119时,用带角度的橡胶辊202、203分别给予压缩力 和拉伸力,以此可以对每个产品给予均匀的力,从而谋求产品性能的均匀化。 
再者,即使在本实施方式中,在最初的工序A形成封闭端部105,在后续的工序B~工序D中形成厚壁部113、连通孔115、以及缩颈部119,但可以采用以下实施方法,即切换这些工序,先实施工序B~工序D,其后实施工序A(实施方式4的放电灯管的制造方法)。 
下面对本发明的实施方式5的放电灯管的制造方法进行说明。本实施方式的特征在于,为了可靠地形成厚壁部及细小的连通孔并加以确保,预先将耐热细棒插入玻璃管内,并且将带角度的辊用于形成厚壁部,利用其旋转施加将玻璃管中的开放端部侧(排气管侧)压在灯管侧的力,而且具有可以对每个产品给予均匀的压缩力且能够可靠地实施抽气工序、放电介质的注入工序从而使产品均匀化进一步提高的优点。 
以下用图10~图13,对实施方式5进行说明。图11、图13示出本实施方式的制造方法中使用的制造装置,在玻璃管101的制作放电灯管131的一侧(图中的右侧)设置橡胶辊201,对玻璃管101进行固定。另一方面,排气管一侧(图中左侧)具有在下述工序B、C中对形成厚壁预定部施加压缩力的带角度的橡胶辊202、203。带该角度的橡胶辊202、203其倾斜角度相反,利用相同的旋转,带角度的橡胶辊202朝图中右方向给予压缩力,相反,带角度的橡胶辊203起到朝图中左方向给予拉伸力的作用。另外,将图12所示的钨制细棒作为耐热细棒109从该排气开放端侧插入玻璃管101内。如图12所示,该耐热细棒109其大直径部109a为φ1.6mm,小直径部109b为φ0.6~0.8mm。然后,插入小直部109b以使其位于玻璃管101的厚壁部的形成预定部107。 
工序A:在上述制造装置上,准备在至少成为目的放电灯管的部分的内表面涂敷形成荧光体层的、对于目的放电灯管的全长足够长玻璃管101。然后将图12所示的耐热细棒109从排气管开放端插到规定位置为止,接着,通过用燃烧器103对该灯管侧的端部进行加热使玻璃熔化、对其压接的热密封工序,将玻璃管101的一端封闭,形成封闭端部105。 
工序B、C:如图11所示,用燃烧器111对玻璃管101的形成厚壁部的预定部位107进行加热,使该部位107的玻璃材料熔化,利用带角度的橡胶辊202的旋转,在长度方向上给予压缩力,以此使熔化部分收缩,从而形成厚壁部113。这时,被插入内部的耐热细棒109的细孔部109b位于厚壁部113的内侧,对厚壁部113进行整形,还起到保留细小连通孔115的作用。该工序后的玻璃管 101的形成状况如上述图2的放大图所示。只是厚壁部113其形状更加规整,连通孔的115的形状也规整。 
工序D:如图13所示,用燃烧器117烘烤从玻璃管101的厚壁部113靠近开放端部(图中靠左)的最接近部分,通过使带角度的橡胶辊203旋转,对该部分给予拉伸力,形成缩颈部119。形成该缩颈部119之后,耐热细棒109从排气管开放端部拔出。 
工序E:将作为水银蒸汽源的水银(Hg)与作为吸气剂的锆石、铝等的合金的筒体121从玻璃管101的开放端部插入玻璃管101,使其支撑在缩颈部119上。 
工序F:从玻璃管101的开放端部抽真空排出内部的空气,之后,只注入规定量的作为放电介质的一种或多种稀有气体,对该开放端部进行热密封。 
工序G:通过用线圈123对合金筒体121的插入部分进行高频加热,使合金筒体121中的水银蒸发,使水银蒸汽通过连通孔115扩散到目的放电灯管的放电空间125内。 
工序H:利用燃烧器127对玻璃管101中的厚壁部113的最近的缩颈部119的部分进行加热从而进行热密封,在该部分将玻璃管101的剩余部129从目的放电灯管131切下。合金筒体121吸附该加热加工中产生的杂质气体,起到使杂质气体不残存在放电灯管131的放电空间125内的作用。 
放电灯管131的放电空间125处于高真空状态,因此在该切下工序中,外部气体从连通孔115想要进入放电空间125时施加高压,但通过预先将连通孔115做成非常小的孔径,可以如图所示形成向外侧凸出的凸状的封闭端部133,而因厚壁部113的存在使玻璃壁在热熔融焊接时向放电空间125侧凹入。 
工序I:对获得的放电灯管131,在其两端的外周面形成外部电极135,从而完成电介质势垒放电灯137。 
采用本实施方式的放电灯管的制造方法,可以将所制造的放电灯管131的两个封闭端部105、133做成尽管是无焊珠结构但却都向外侧凸出的凸状,可以廉价地制造具有足够强度的放电灯管。除此之外,通过利用制造装置而且将耐热细棒109插入玻璃管101内从而对厚壁部113进行整形,这样,在形成厚壁部113时、以及形成缩颈部119时,用带角度的橡胶辊202、203分别施加压缩力和拉伸力,以此可以对每个产品给予均匀的力以及进行对每个产品的整形,从而能够进一步谋求产品性能的均匀化。 
再者,即使在本实施方式中,在最初的工序A形成封闭端部105,在后续的工序B~工序D中形成厚壁部113、连通孔115、以及缩颈部119,但可以采用以下实施方法,即切换这些工序,先实施工序B~工序D,之后实施工序A(实施方式6的放电灯管的制造方法)。 
〔实施例1〕 
使外径φ4.0mm、内径φ3.0mm、全长710mm的作为素材的玻璃管内表面形成荧光体膜的玻璃管在旋转盘形辊上旋转,将一端加以热密封。使将该端热密封的玻璃管旋转,同时用煤气、空气、氧气混合气体的燃烧器对该厚壁部形成预定的部位加热2~3秒。然后利用集束轮(gathering roll)将排气管侧向灯管侧挤压从而使该部位收缩,在加热部分形成厚壁部。这时,为了确保连通孔,将φ1.6mm的细钨棒的顶端部分通过加工减小为φ0.6~0.8mm且加工成圆柱状的细棒插入到厚壁部预定形成部位。之后,将玻璃管加以固定,又用冷气吹形成厚壁部的灯管一侧以防止玻璃材料的软化,同时又用煤气燃烧器对排气管一侧进行加热,用制管辊对玻璃管进行拉伸,以容易形成排气后的接头(チツピング)的方式形成缩颈部。之后,插入水银,进行抽真空,经过对水银进行高频加热工序,在注入水银之后对厚壁部进行热密封,制造出600mm长的放电灯管。对于这种放电灯管,分别对两端部外周从端部起20mm以内进行焊锡浸泡形成外部电极,从而获得电介质放电灯。以此作为实施例1。 
作为比较例1,用同样的玻璃管制造已有的焊珠密封结构的放电灯,然后与实施例1一样形成同样的外部电极,得到放电灯。 
对该实施例1的放电灯和比较例1的放电灯的各5根实施焊锡耐热试验的结果在图14所示的表1中显示。这样,可以确认本发明的实施例的放电灯其相对于热应力的耐受性得到提高。 
在外径φ8.0mm、内径φ7.2mm的全长710mm的作为素材的玻璃管内表面形成荧光体膜,对其一端进行热密封之后,在相反一端对外径φ2.0mm、内径φ1.2mm的排气玻璃管进行熟熔融焊接。在进行该熟熔融焊接时,将φ1.0mm的细钨棒插入排气玻璃管中以确保连通孔,在对玻璃材料进行熔化连接时,对金属模进行按压以进行紧压密封。其后,插入水银,进行抽真空,经过对水银进行高频加热工序,在注入水银之后进行热密封,制造出600mm长的放电灯管。对于该放电灯管,分别对两端部外周从端部到20mm的部分进行焊锡浸泡形成外部电极,从而获得电介质放电灯。以此作为实施例2。 
作为比较例2,用同样的玻璃管制造已有的焊珠密封结构的放电灯,然后与实施例2一样形成同样的外部电极,得到放电灯。 
对该实施例2的放电灯和比较例2的放电灯的各5根实施焊锡耐热试验的结果在如图15所示的表2中显示。与本发明的实施例2的放电灯即使在300℃也显示出耐热性相对比,已有的比较例2的实施例2的放电灯到300℃为止没有显示出耐热性。因此,可以确认本发明的实施例2的放电灯其相对于热应力的耐受性得到提高。 
下面对本发明的实施方式7的电介质势垒放电灯进行说明。图26示出专利文献1中记载的电介质势垒放电灯1100,这是已有的灯容器的外部具有电极的电介质势垒放电灯。该已有的电介质势垒放电灯1100结构如下,即将水银等金属蒸汽充入玻璃管1101的内部,在玻璃管1101的两个端部外周安装圆筒状的金属导体1102、1103作为外部电极。这样的电介质势垒放电灯,通过在外部电极1102、1103之间外加被高频电源电路1104变换成高频的高频电压,将外部电极1102、1103的内侧的玻璃部分作为静电电容成分(以下称为「C成分」),通过该C成分对玻璃管1101内供给高频电力,在灯容器1101内产生放电从而发出光。这样的电介质势垒放电灯1100,灯自身有C成分,因此具有可以以1个高频电源电路中使多个灯并排点亮的优点。然而,采用这种已有的电介质势垒放电灯时,将产生下述问题,即镍等圆筒状的金属导体1102、1103与玻璃管1101之间的线膨胀系数不同,因此难以直接在玻璃管1101的表面安装金属导体,在例如对玻璃进行焊接从而使玻璃管与金属导体紧密粘合的情况下,一旦实施冷热循环试验,会发生玻璃管裂开从而灯不能够点亮的问题。 
解决了这样的技术性问题的就是本发明实施方式7的电介质势垒放电灯,可以提供外部电极与玻璃管之间的粘合性良好,可以维持长期稳定的性能的电介质势垒放电灯。 
图16示出本发明的实施方式7的电介质势垒放电灯1的结构。本实施方式的电介质势垒放电灯1,分别在两端被封闭的玻璃管2的两端外周覆盖圆筒状金属3,并覆盖着该圆筒状金属3的外表面和附近的玻璃管2的外表面形成焊锡层4。由该圆筒状金属3和焊锡层4形成电流导体层,将该电流导体层作为外部电极5。在玻璃管2的内周面形成荧光体层6,另外,对玻璃管2的内部空间充入稀有气体或者稀有气体和水银的放电介质7。 
圆筒状金属3使用具有弹性的金属圆筒体、金属带或者金属弹性线圈。特 别是使用金属带或金属弹性线圈的情况下,玻璃管2的表面与圆筒状金属3之间的粘合度良好,因此与玻璃管表面的接触电阻小,因此作为灯的电气特性良好。可以选择磷青铜、铜、镍或不锈钢作为圆筒状金属3的原材料。另外,可以使用对磷青铜或铜进行镀锡的材料。尤其是最好对与4焊锡层的结合性能良好的磷青铜、铜或者其镀锡材料。 
上述结构的实施方式7的电介质势垒放电灯1中,分别对玻璃管2的两端外周覆盖圆筒状金属3,以覆盖该圆筒状金属3的外表面和附近的玻璃管2的外表面的方式覆盖焊锡层4,构成作为外部电极5的电流导体层,因此可以通过比较柔软的金属焊锡层4使圆筒状金属3与玻璃管2的外周紧密结合,并且可以利用焊锡层4消除两者之间的线膨胀度不同所产生的偏移,防止玻璃管2裂开,从而获得长期稳定的灯的性能。 
接着,用图17和图18对本发明的实施方式8的电介质势垒放电灯1A进行说明。实施方式8的特征在于,对图16所示的实施方式7,如图18所示使用在端部设置制动器8圆筒状金属3。在本实施方式的情况下,如图17所示,将该圆筒状金属3覆盖在玻璃管1的端面上时,通过使制动器8与玻璃管1的端面抵接进行定位,用焊锡层4接合。再者,图17中,对于实施方式的其他构成要素通过,对与图16所示的实施方式7共同的部件标注相同的标号。 
在实施方式8的电介质势垒放电灯1A中,将该圆筒状金属3覆盖在玻璃管1的端部时,可以利用制动器8使圆筒状金属3在玻璃管1的端部的适当位置定位,从而谋求量产稳定性的提高。 
接着,用图19对本发明的实施方式9的电介质势垒放电灯1B进行说明。实施方式9的特征在于,为了形成作为外部电极5的电流导体层,预先分别对玻璃管1的两个端部利用超声波焊锡浸泡从而在玻璃管1的端部外周面上形成焊锡层4,将圆筒状金属3粘附在其之上,进而利用焊锡将圆筒状金属3固定在玻璃管1的端部。再者,在图19中,对本实施方式的其他构成要素,在与图16所示的实施方式7共同的部件上标注相同的标号。 
在制造过程中,圆筒状金属3与玻璃管1的外周面之间有若干间隙,但是一旦产生那样的间隙,则圆筒状金属3与玻璃管1的表面之间的接触电阻变大且电阻值不稳定,灯的电气特性容易产生产品的质量波动。然而,如本实施方式所述,若利用超声波将焊锡浸泡在玻璃管1端部形成薄的焊锡层4,将圆筒金属3粘附在该焊锡层上,进而在此基础之上进行焊接,则圆筒状金属3与玻 璃管1的表面之间充填着焊锡层4,圆筒状金属3与玻璃管1之间的电接触良好,从而可以改善灯的电气特性波动。再者,即使在本实施方式中,也可以如实施方式8那样使用带有制动器8的圆筒状金属3。 
接着,用图20对本发明的实施方式10的电介质势垒放电灯1C进行说明。实施方式10的特征在于,相对于图16所示的实施方式7,采用多个贯通孔中开通的金属根据作为圆筒状金属3A,利用焊锡层4分别对玻璃管1的两端部进行焊接。再者,在图20中,对于本实施方式的其他构成要素,在与图16所示的实施方式7共同的零部件标注相同的标号。 
采用本实施方式,将多个贯通孔开通的圆筒状金属3A粘附在玻璃管1的端部,因此在用焊锡层对其进行焊接时,可以利用多个贯通孔使熔化的焊锡深深地流入圆筒状金属3A的内表面与玻璃管1的表面之间的间隙进行接合,借助于焊锡层4,圆筒状金属3A与玻璃管1之间得到良好的电接触,从而可以改善灯的电气特性的偏差。再者,即使在本实施方式中,也可以如实施方式8那样采用带有制动器8的圆筒状金属。 
接着,用图11对本发明的实施方式11的电介质势垒放电灯1D进行说明。在两端被无焊珠密封的玻璃管2(硼硅酸盐玻璃)的两端形成高熔点焊锡层15(例如Sn-Zn系无铅焊锡[点约200℃]),在其之上覆盖具有弹性的圆筒形状金属16(例如科瓦铁镍钴合金制的金属带),从而构成外部电极5。对该圆筒形状金属16进行调整,使其线膨胀系数与玻璃管2相同。进而将该外部电极5整体浸入低熔点焊锡槽(例如锡-铟系无铅焊锡〔熔点约150℃〕),使圆筒形状金属16紧密粘合在低熔点焊锡层17上进行固定。为了固定圆筒形状金属16,采用熔点低于高熔点焊锡层15的低熔点焊锡,因此可以不使高熔点焊锡层15熔化地将其紧密粘合在玻璃管2的表面,也可以利用低熔点焊锡层17将圆筒形状金属16紧密粘合在高熔点焊锡15上进行固定,从而可以做成点灯性能良好的放电灯。另外,由于采用无焊珠密封,因此密封部耐应力作用,可以防止加热过程中在玻璃因施加的应力而裂开,从而可以长期使用。 
接着,用图22、23对本发明的实施方式12的电介质势垒放电灯1E进行说明。实施方式12的特征在于,为形成作为外部电极5的电流导体层,粘附在内周面上涂敷导电性粘接剂x 1的具有弹性的带状圆筒状金属3。再者,图22、图23中,对本实施方式的其他构成要素,在与图16所示的实施方式7共同的部件上标注相同的标号。 
在制造过程中,圆筒状金属3与玻璃管1的外周面之间有若干间隙,一旦有这样的间隙,则圆筒状金属3与玻璃管1的表面之间的接触电阻变大且电阻值不稳定,作为灯的电气特性容易随产品波动。然而,如本实施方式所述,圆筒状金属3采用具有弹性的金属且利用导电性粘接剂x 1粘附在玻璃管1的端部的外周,导电性粘接剂x 1介于圆筒状金属3与玻璃管1的表面之间,圆筒状金属3与玻璃管1之间的电接触良好,从而可以改善灯的电气特性波动。在这里,导电性粘接剂x 1中采用从铁、镍、银、碳中选出的1种或者多种导电粒子作为该导电粒子。再者,在本实施方式中,也可以如实施方式5那样采用带有制动器部8的圆筒状金属3。 
再者,如实施方式7~12那样对通过实施方式1~6制造的放电灯管形成外部电极5,从而可以提供抗热应力强且质量稳定的电介质势垒放电灯。 
〔实施例3〕 
对如下所述构成的实施例3的电介质势垒放电灯和比较例3的电介质势垒放电灯进行制作并对其实施冷热循环试验。 
〔实施例3〕 
<玻璃管> 
材料:硼硅酸玻璃;尺寸:外径4mm、内径3mm、全长700mm 
<圆筒状金属> 
材料:铜(镀锡)制、长度:19mm 
<焊锡层> 
锡-锌系无铅焊锡 
<荧光体层> 
材料:3波长荧光体、厚度:20微米 
<放电介质> 
氖和氩(10%)的混合气体(60torr) 
采用以上构成要素,将圆筒状金属粘附在玻璃管中的两端的外周上,形成焊锡层,以此制作实施例3的电介质势垒放电灯。 
〔比较例3〕 
与实施例3相同,在与实施例相同的灯管上形成荧光体层,另外将放电介质充入该灯管。然后,将铜制的圆筒状金属粘附在玻璃管1的两个端部,直接对玻璃管中的端部进行熔敷,以此制作出比较例3的电介质势垒放电灯。 
对以上实施例3和比较例实施,在-20℃/80℃的各个环境下各放1小时作为1个循环的冷热循环试验时,已有技术例中,玻璃管经过10个循环时损坏,而在实施例1中,经过1000个循环后,既没有发生玻璃管中的损坏和焊锡脱落现象等,也没有发生圆筒状金属脱落的现象。 
〔实施例4〕 
对以下构成的实施例4的电介质势垒放电灯和比较例4的电介质势垒放电灯的制作的效果进行比较。 
〔实施例4〕 
<玻璃管容器> 
材料:硼硅酸玻璃 
尺寸:外径4mm、内径3mm、全长700mm 
<圆筒状金属> 
材质:科瓦铁镍钴合金 
长度:19mm 
<高熔点焊锡> 
锡-锌系无铅焊锡 
<低熔点焊锡> 
锡-铟系无铅焊锡 
<荧光体层> 
材料:3波长荧光体 
厚度:20微米 
<放电气体> 
充入气体:氖+氩(10%)〔计60torr〕以及水银 
<密封方法> 
实施方式1的无焊珠密封 
以上作为实施例4 
〔比较例4〕 
<玻璃管容器> 
材料:硼硅酸玻璃 
尺寸:外径4mm、内径3mm、全长700mm 
<圆筒状金属> 
材料:镍 
长度:19mm 
<焊锡> 
锡-锌系无铅焊锡 
<荧光体层> 
材料:三波长荧光体 
厚度:20微米 
<填充材料> 
封入气体:氖气+氩气(10%)[约60torr]和水银 
<密封方法> 
已有技术例的焊珠密封 
将以上作为比较例4。 
用以上的实施例4和比较例4制作100分别支灯管,在实施例4中,没有出现裂纹或高熔点焊锡熔化流动的情况,而比较例4中密封部出现裂纹,灯管漏气,或在圆筒状金属与玻璃之间的间隙有焊锡层流动,圆筒状金属与玻璃管表面之间密封劣化,电流波动大。 
实施例5 
对制作如下所述构成的实施例5的电介质势垒放电灯与比较例5的电介质 
势垒放电灯的情况的效果进行比较。 
〔实施例5〕 
<玻璃管容器> 
材料:硼硅酸玻璃 
尺寸:外径4.0mm,全长700mm 
<外部电极> 
电流导体层:金属层 
外部电极长度:25mm 
<荧光体层> 
材料:3波长荧光体 
厚度:20微米 
<充填材料> 
封入气体:氖和氩的混合气体 
(组成比:氖/氩=90摩尔%/10摩尔%) 
封入压力:50torr 
水银:封入量3mg 
用如上所述结构以示于第1实施形态的方法制作放电灯100支。 
比较例5 
电流导体层:金属层 
外部电极长度:25mm 
<荧光体层> 
材料:3波长荧光体 
厚度:120微米 
<充填材料> 
封入气体:氖和氩的混合气体 
(组成比:氖/氩=90摩尔%/10摩尔%) 
封入压力:50torr 
水银:封入量3mg 
用如上所述结构以不形成厚壁部熔融焊接的方法制作100支放电灯。 
分别试作100支本发明的实施例5与比较例5的放电灯,在实施例5中,没有发生焊珠密封部密封不良造成的废品,而在比较例5中,60支灯管在该部分存在密封不良成了废品。 
实施例6 
制作如下所述结构的实施例6的电介质势垒放电灯和比较例6的电介质势垒放电灯,测定被覆强度。 
〔实施例6〕 
<玻璃管> 
材料:硼硅酸玻璃,尺寸:外径4mm,内径:3mm,全长700mm 
<圆筒状金属> 
材料:铜(镀锡)制,长度:19mm,带状 
<导电性粘接剂> 
硅系粘接剂+银填料 
<荧光体层> 
材料:3波长荧光体,厚度:20微米 
<放电介质> 
氖和氩(10%)的混合气体(60torr)以及水银 
采用如上所述结构要素在玻璃管两端外周覆盖圆筒状金属,形成焊锡层,制作实施例6的电介质势垒放电灯。 
〔比较例6〕 
与实施例6相同的玻璃管上形成与实施例6相同的荧光体层,又封入放电介质。在非带状的铜制的圆筒状金属内部与实施形态6涂布一样的导电性粘接剂,然后将其覆盖在玻璃管1的两端部,制作比较例6的电介质势垒放电灯。 
将如上所述的实施例6与比较例6的放电灯各制造20支,在作为外部电极的圆筒状金属上施加外力检查被覆强度,实施例6的放电灯没有发生圆筒状金属偏移况,比较例6的放电灯20支中有10支圆筒状金属观察到偏移。