特許 6727650 放電ランプの封止構造、およびそれを備える放電ランプ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6727650

(24)【登録日】2020年7月3日

(45)【発行日】2020年7月22日

(54)【発明の名称】放電ランプの封止構造、およびそれを備える放電ランプ

(51)【国際特許分類】

   H01J 61/36 20060101AFI20200713BHJP

【ＦＩ】

   H01J61/36 B

【請求項の数】4

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2016-170441(P2016-170441)

(22)【出願日】2016年9月1日

(65)【公開番号】特開2018-37320(P2018-37320A)

(43)【公開日】2018年3月8日

【審査請求日】2019年7月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】510138741

【氏名又は名称】フェニックス電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100147706

【弁理士】

【氏名又は名称】多田 裕司

(74)【代理人】

【識別番号】100136319

【弁理士】

【氏名又は名称】北原 宏修

(74)【代理人】

【識別番号】100148275

【弁理士】

【氏名又は名称】山内 聡

(74)【代理人】

【識別番号】100142745

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 世子

(72)【発明者】

【氏名】高橋 浩

(72)【発明者】

【氏名】郷田 哲也

(72)【発明者】

【氏名】山田 敬重

【審査官】 右▲高▼ 孝幸

(56)【参考文献】

【文献】 実開平6-60960（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開2007-115414（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開2007-242579（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｊ ６１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部空間を有する発光管部と封止部とを有する発光管と、
前記内部空間に配置された電極を支持する電極支持棒と、
前記電極支持棒に電気的に接続された電極側分電板と、
外部リード棒と、
前記外部リード棒に電気的に接続された外側分電板と、
前記封止部内に配置され、前記封止部の内面と融着するガラス部材と、
前記封止部内に配置され、前記電極側分電板と前記外側分電板とを電気的に接続する通電部材とを備えており、
前記通電部材は、少なくとも、第１通電材および第２通電材を有しており、
前記第１通電材は、前記第２通電材よりも前記封止部の中心側に配設されており、
前記第１通電材および前記第２通電材は、一端が前記電極側分電板に電気的に接続されているとともに他端が前記外側分電板に電気的に接続されており、かつ、前記電極側分電板と前記外側分電板との間で互いに直接的かつ電気的に接触しないように配設されており、
前記ガラス部材は、少なくとも、前記第１通電材よりも前記封止部の中心側に配設された第１ガラス材、および、前記第１通電材と前記第２通電材との間に配設された第２ガラス材を有している
放電ランプの封止構造。

【請求項2】

前記電極側分電板は、少なくとも、第１分電材および第２分電材を有しており、
前記第１通電材は、前記第１分電材に接続されており、
前記第２通電材は、前記第２分電材に接続されている請求項１に記載の封止構造。

【請求項3】

前記外側分電板は、少なくとも、外側第１分電材および外側第２分電材を有しており、
前記第１通電材は、前記外側第１分電材に接続されており、
前記第２通電材は、前記外側第２分電材に接続されている請求項１または２に記載の封止構造。

【請求項4】

請求項１ないし３のいずれか１項に記載の封止構造を備える放電ランプ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、比較的大きな点灯電流を流すことのできる放電ランプの封止構造、およびそれを備える放電ランプに関する。

【背景技術】

【0002】

一般的な放電ランプでは、ガラス製の発光管の端部に封止部を設けることによって当該発光管に内部空間が形成されている。一方、一対の電極は、それぞれ電極棒と、この電極棒の端部において電気的に接続された金属箔と、この金属箔に対して電気的に接続された外部リード棒とで構成されており、金属箔の部分を中心にして封止部に埋設することにより、発光管の内部空間と外部との間が気密されるようになっている。

【0003】

例えば、特許文献１に開示された放電ランプでは、封止部内で電極棒（電極支持棒）および外部リード棒にそれぞれ導電性円板部材が設けられており、これら導電性円板部材間に金属箔が設けられている。これにより、外部から放電ランプに供給された電流は、外部リード棒から金属箔を介して電極棒に供給され、電極を通して反対側の外部リード棒に流れるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２−２０９１６８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、半導体や液晶製造分野を中心として、生産効率を向上させるために、放電ランプの大電力化が進んでいる。放電ランプへの印加電圧は電極間距離等の要素によって決まることから、放電ランプの大電力化は主に放電ランプの点灯電流を大きくすることによって行われる。

【0006】

このため、上述した特許文献１に開示された放電ランプ等に比べてより大きな点灯電流を流すことのできる放電ランプの封止構造が求められている。

【0007】

本発明は、このような従来技術の問題に鑑みて開発されたものである。それゆえに本発明の主たる課題は、従来の放電ランプよりも大きな点灯電流を流すことのできる放電ランプの封止構造、およびそれを備える放電ランプを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

（１）
本発明の一局面によれば、
内部空間を有する発光管部と封止部とを有する発光管と、
前記内部空間に配置された電極を支持する電極支持棒と、
前記電極支持棒に電気的に接続された電極側分電板と、
外部リード棒と、
前記外部リード棒に電気的に接続された外側分電板と、
前記封止部内に配置され、前記封止部の内面と融着するガラス部材と、
前記封止部内に配置され、前記電極側分電板と前記外側分電板とを電気的に接続する通電部材とを備えており、
前記通電部材は、少なくとも、第１通電材および第２通電材を有しており、
前記第１通電材は、前記第２通電材よりも前記封止部の中心側に配設されており、
前記第１通電材および前記第２通電材は、一端が前記電極側分電板に電気的に接続されているとともに他端が前記外側分電板に電気的に接続されており、かつ、前記電極側分電板と前記外側分電板との間で互いに直接的かつ電気的に接触しないように配設されており、
前記ガラス部材は、少なくとも、前記第１通電材よりも前記封止部の中心側に配設された第１ガラス材、および、前記第１通電材と前記第２通電材との間に配設された第２ガラス材を有している
放電ランプの封止構造が提供される。

【0009】

（２）
好適には、前記電極側分電板は、少なくとも、第１分電材および第２分電材を有しており、
前記第１通電材は、前記第１分電材に接続されており、
前記第２通電材は、前記第２分電材に接続されている。

【0010】

（３）
好適には、前記外側分電板は、少なくとも、外側第１分電材および外側第２分電材を有しており、
前記第１通電材は、前記外側第１分電材に接続されており、
前記第２通電材は、前記外側第２分電材に接続されている。

【0011】

（４）
本発明の他の局面によれば、
上述したような封止構造を備える放電ランプが提供される。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、電極側分電板と外側分電板とを電気的に接続する通電部材が、少なくとも、第２通電材と、これよりも封止部の中心側において、電極側分電板と外側分電板との間で第２通電材に対して直接的かつ電気的に接触しない第１通電材とを有している。つまり、本発明の放電ランプには電流の流路が複数用意されている。これにより、従来の放電ランプよりも大きな点灯電流を流すことのできる放電ランプの封止構造、およびそれを備える放電ランプを提供することができた。

【0013】

また、従来の放電ランプのように通電部材が１重の構造では、通電部材に流れる電流が大きくなると通電部材を構成する部材（例えば、金属箔）の幅が広くなるとともに当該部材の枚数が増加する。これに伴い、通電部材を構成する部材同士の隙間が狭くなることからガラス部材と発光管とが互いに密着する面積が減少する。この結果、発光管部の耐圧強度が低下する。しかしながら、本発明に係る封止構造によれば、電流の大きさに応じて通電部材を構成する通電材を増やすことにより、各通電材を構成する部材（例えば、金属箔）の幅や枚数を増加させる必要がなくなる。これにより、各通電材を構成する部材同士の隙間、すなわちガラス材同士、および、ガラス材と発光管との密着面積が減少しないので、発光管部の耐圧強度が低下するのを回避できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明が適用された放電ランプ１０の一例を示す図である。

【図2】本発明が適用された放電ランプ１０の封止構造の一例を示す拡大図である。

【図3】本発明が適用された放電ランプ１０の封止構造の一例を示す拡大断面図である。

【図4】電極側分電板１８の一例を示す分解斜視図である。

【図5】電極側分電板１８の一例を示す断面図である。

【図6】外側分電板２２の一例を示す分解斜視図である。

【図7】外側分電板２２の一例を示す断面図である。

【図8】ガラス部材２４の一例を示す分解斜視図である。

【図9】ガラス部材２４の一例を示す断面図である。

【図10】通電部材２６の一例を示す分解斜視図である。

【図11】環状ガラス部材２８の一例を示す斜視図である。

【図12】実施例に係る封止構造の製造手順を説明するための正面図である。

【図13】実施例に係る封止構造の製造手順を説明するための断面図である。

【図14】実施例に係る封止構造の製造手順を説明するための断面図である。

【図15】実施例に係る封止構造の製造手順を説明するための断面図である。

【図16】実施例に係る封止構造の製造手順を説明するための断面図である。

【図17】実施例に係る封止構造の製造手順を説明するための断面図である。

【図18】実施例に係る封止構造の製造手順を説明するための断面図である。

【図19】実施例に係る封止構造の製造手順を説明するための断面図である。

【図20】実施例に係る封止構造の製造手順を説明するための断面図である。

【図21】実施例に係る封止構造の製造手順を説明するための断面図である。

【図22】実施例に係る封止構造の製造手順を説明するための断面図である。

【図23】変形例に係る放電ランプ１０の封止構造を示す断面図である。

【図24】変形例に係る電極側分電板１８を示す分解斜視図である。

【図25】変形例に係る外側分電板２２を示す分解斜視図である。

【図26】変形例に係る封止構造の製造手順を説明するための断面図である。

【図27】変形例に係る封止構造の製造手順を説明するための断面図である。

【図28】変形例に係る封止構造の製造手順を説明するための断面図である。

【図29】他の変形例に係る通電部材２６を構成する第１通電材６２を示す斜視図である。

【図30】さらに別の変形例に係る通電部材２６を構成する第１通電材６２を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

（本発明に係る封止構造について）
以下、本発明に係る封止構造が適用された放電ランプ１０について説明する。放電ランプ１０は、図１〜図３に示すように、大略、発光管１２と、電極１４と、電極支持棒１６と、電極側分電板１８と、外部リード棒２０と、外側分電板２２と、ガラス部材２４と、通電部材２６と、環状ガラス部材２８とを備えている。なお、本実施例に係る放電ランプ１０の定格電力としては１ｋＷ以上４０ｋＷ以下が想定される。

【0016】

発光管１２は、石英ガラスで形成されており、内部空間３０を有する発光管部３２をその中央部に有しているとともに、当該発光管部３２から延出する一対の封止部３４を有している。なお、発光管部３２の外径は４０ｍｍ以上３００ｍｍ以下が想定され、封止部３４の外径は２５ｍｍ以上５０ｍｍ以下が想定される。また、発光管部３２の長手方向の長さは電極１４の大きさなどに応じて適切に調節される。さらに、封止部３４の長手方向の長さは通電部材２６の長さなどに応じて適切に調節される。また、多くの放電ランプ１０では、外部リード棒２０の先端に口金（図示せず）を接続し、この口金と封止部３４の端部とを接着剤で固定した状態で使用される。

【0017】

内部空間３０には、発光に必要な水銀、および、主にキセノンやアルゴンなどの不活性ガスが封入されている。また、水銀の封入量は１ｍｇ／ｃｍ³以上２４ｍｇ／ｃｍ³以下が想定される。さらに、この水銀封入量の範囲において想定される点灯時の内部空間３０の圧力として２ａｔｍ以上２０ａｔｍ以下が想定される。また、水銀の発光により、３６５ｎｍなどの輝線スペクトルが生じる。なお、両封止部３４における封止構造は互いに同じものであることから、以下の説明では、基本的に一方の（図１における左側の封止部３４の）封止構造について説明し、他方の封止構造についてはこれを援用する。

【0018】

一対の電極１４は、放電ランプ１０に印加された高電圧によってアーク放電が形成される部材であり、純タングステンやトリウムタングステンなどタングステンを主成分とする高融点金属で形成されている。直流用の放電ランプ１０の場合、図１に示すように右方の電極１４（陽極）の方が左方の電極１４（陰極）よりも大きくなるように形成されている。図示しないが、交流用の放電ランプの場合、両電極１４は互いに同じ大きさに形成される。なお、電極１４の大きさは放電ランプ１０の定格電力に応じて適切な大きさが選択される。また、一対の電極１４間の距離は、２ｍｍ以上４０ｍｍ以下が想定される。さらに、陽極側の電極１４内に密閉空間（図示せず）を設け、この密閉空間内に伝熱体を封入してもよい。伝熱体にはタングステンよりも融点が低い金属が選択される。

【0019】

電極支持棒１６は、タングステンやモリブデンといった高融点金属で形成された棒状の部材であり、一端に電極１４が取り付けられている。なお、本実施例では、電極１４と電極支持棒１６とが別部材として形成されているが、これに限定されるものではなく、例えばタングステンを用いて電極１４と電極支持棒１６とを一体的に形成してもよい。

【0020】

電極側分電板１８は、タングステンやモリブデンといった高融点金属で形成された略円板状の部材であり、電極支持棒１６と通電部材２６とを互いに電気的に接続する役割を有している。本実施例に係る電極側分電板１８は、図４および図５に示すように、第１分電材１０２と、第２分電材１０４と、第３分電材１０６とで構成されている。

【0021】

第１分電材１０２は、リング状の平板部材であり、その外径は、第２分電材１０４の内径よりもやや小さくなるように形成されている。また、第１分電材１０２の内側には電極支持棒１６の他端が差し込まれる電極支持棒取付孔３８が形成されている。なお、第１分電材１０２の外径は、天面１０２ａ（電極側分電板１８を構成したときに電極支持棒１６が挿入される面）側よりも底面１０２ｂ側の方が大きくなるように形成されている。つまり、第１分電材１０２の断面は、天面１０２ａから底面１０２ｂに向けて外径が徐々に大きくなるテーパー形状となっている。もちろん、天面１０２ａ側の外径の寸法と、底面１０２ｂ側の外径の寸法とが互いに一致するように形成してもよい。

【0022】

第２分電材１０４も、第１分電材１０２と同様、リング状の平板部材であり、その外径は第３分電材１０６の内径よりもやや小さくなるように形成されており、また、内径は上述のように第１分電材１０２の外径よりもやや大きくなるように形成されている。なお、第２分電材１０４の外径および内径も、それぞれ、天面１０４ａ（電極側分電板１８を構成したときに電極支持棒１６が挿入される面）側よりも底面１０４ｂ側の方が大きくなるように形成されている。つまり、第２分電材１０４の断面は、天面１０４ａから底面１０４ｂに向けて外径および内径が徐々に大きくなるテーパー形状となっている。また、第２分電材１０４の内径のテーパー角度は、第１分電材１０２の外径のテーパー角度とほぼ一致するようになっている。もちろん、天面１０４ａ側の外径および内径の寸法と、底面１０４ｂ側の外径および内径の寸法とが互いに一致するように形成してもよい。

【0023】

第３分電材１０６もリング状の平板部材であり、その内径は上述のように第２分電材１０４の外径よりもやや大きくなるように形成されている。なお、第３分電材１０６の外径および内径も、天面１０６ａ（電極側分電板１８を構成したときに電極支持棒１６が挿入される面）側よりも底面１０６ｂ側の方が大きくなるように形成されている。つまり、第３分電材１０６の断面は、天面１０６ａから底面１０６ｂに向けて外径および内径が徐々に大きくなるテーパー形状となっている。また、第３分電材１０６の内径および外径のテーパー角度は、第２分電材１０４の外径のテーパー角度とほぼ一致するようになっている。もちろん、天面１０６ａ側の外径および内径の寸法と、底面１０６ｂ側の外径および内径の寸法とが互いに一致するように形成してもよい。

【0024】

つまり、第１分電材１０２、第２分電材１０４、および、第３分電材１０６を組み合わせて１枚の円盤（すなわち、電極側分電板１８）を形成できるようになっている。なお、第１分電材１０２の外径と第２分電材１０４の外径との差の１／２は第２ガラス材４９（後述）の厚さと一致し、第２分電材１０４の外径と第３分電材１０６の外径との差の１／２は第３ガラス材５０（後述）の厚さと一致するようになっている。また、各分電材１０２，１０４，１０６の外径や厚さは放電ランプ１０の定格入力電流に応じて適切な寸法が設定される。

【0025】

図１〜図３に戻り、外部リード棒２０は、電源（図示せず）に接続されたリード線（図示せず）が取り付けられて、電源からの高電圧を放電ランプ１０に印加するのに用いられるモリブデン製の棒状の部材である。外部リード棒２０の一端は発光管１２の封止部３４から外部に突出するように配置されている。また、外部リード棒２０の他端は封止部３４内において外側分電板２２に接続されている。

【0026】

外側分電板２２も、上述した電極側分電板１８と同様、タングステンやモリブデンといった高融点金属で形成された略円板状の部材であり、外部リード棒２０と通電部材２６とを互いに電気的に接続する役割を有している。本実施例に係る外側分電板２２は、図６および図７に示すように、外側第１分電材１１０と、外側第２分電材１１２と、外側第３分電材１１４とで構成されている。

【0027】

外側第１分電材１１０は、リング状の平板部材であり、その外径は、外側第２分電材１１２の内径よりもやや小さくなるように形成されている。また、外側第１分電材１１０の内側には外部リード棒２０の他端が差し込まれる外部リード棒取付孔４４が形成されている。なお、外側第１分電材１１０の外径は、天面１１０ａ（外側分電板２２を構成したときに外部リード棒２０が挿入される面）側よりも底面１１０ｂ側の方が大きくなるように形成されている。つまり、外側第１分電材１１０の断面は、天面１１０ａから底面１１０ｂに向けて外径が徐々に大きくなるテーパー形状となっている。もちろん、天面１１０ａ側の外径の寸法と、底面１１０ｂ側の外径の寸法とが互いに一致するように形成してもよい。

【0028】

外側第２分電材１１２も、外側第１分電材１１０と同様、リング状の平板部材であり、その外径は外側第３分電材１１４の内径よりもやや小さくなるように形成されており、また、内径は上述のように外側第１分電材１１０の外径よりもやや大きくなるように形成されている。なお、外側第２分電材１１２の外径および内径も、それぞれ、天面１１２ａ（外側分電板２２を構成したときに外部リード棒２０が挿入される面）側よりも底面１１２ｂ側の方が大きくなるように形成されている。つまり、外側第２分電材１１２の断面は、天面１１２ａから底面１１２ｂに向けて外径および内径が徐々に大きくなるテーパー形状となっている。また、外側第２分電材１１２の内径のテーパー角度は、外側第１分電材１１０の外径のテーパー角度とほぼ一致するようになっている。もちろん、天面１１２ａ側の外径および内径の寸法と、底面１１２ｂ側の外径および内径の寸法とが互いに一致するように形成してもよい。

【0029】

外側第３分電材１１４もリング状の平板部材であり、その内径は上述のように外側第２分電材１１２の外径よりもやや大きくなるように形成されている。なお、外側第３分電材１１４の外径および内径も、天面１１４ａ（外側分電板２２を構成したときに外部リード棒２０が挿入される面）側よりも底面１１４ｂ側の方が大きくなるように形成されている。つまり、外側第３分電材１１４の断面は、天面１１４ａから底面１１４ｂに向けて外径および内径が徐々に大きくなるテーパー形状となっている。また、外側第３分電材１１４の内径および外径のテーパー角度は、外側第２分電材１１２の外径のテーパー角度とほぼ一致するようになっている。もちろん、天面１１４ａ側の外径および内径の寸法と、底面１１４ｂ側の外径および内径の寸法とが互いに一致するように形成してもよい。

【0030】

つまり、外側第１分電材１１０、外側第２分電材１１２、および、外側第３分電材１１４を組み合わせて１枚の円盤（すなわち、外側分電板２２）を形成することができる。なお、外側第１分電材１１０の外径と外側第２分電材１１２の外径との差は第２ガラス材４９の厚さと一致し、外側第２分電材１１２の外径と外側第３分電材１１４の外径との差は第３ガラス材５０の厚さと一致するようになっている。また、各分電材１１０，１１２，１１４の外径や厚みは放電ランプ１０の定格入力電流に応じて適切な寸法が設定される。

【0031】

ガラス部材２４は、封止部３４内に配置され、当該封止部３４の内面と融着して発光管部３２の内部空間３０を気密する石英ガラス製の部材であり、本実施例では、図８および図９に示すように、第１ガラス材４８と、第２ガラス材４９と、第３ガラス材５０とで構成されている。

【0032】

第１ガラス材４８は略円柱状の部材であり、その外径は第２ガラス材４９の第１貫通孔５２の径よりもやや小さく形成されている。また、第１ガラス材４８の外径は、電極側分電板１８を構成する第１分電材１０２の外径、および、外側分電板２２を構成する外側第１分電材１１０の外径とほぼ同一に形成されている。

【0033】

第２ガラス材４９は、第１ガラス材４８よりも大径の略円筒状の部材であり、この第２ガラス材４９に形成された第１貫通孔５２の径は、第１ガラス材４８の外径よりもやや大きく形成されている。これにより、第２ガラス材４９は、第１ガラス材４８をその第１貫通孔５２内に収めることができる。また、第２ガラス材４９の外径は、電極側分電板１８を構成する第２分電材１０４の外径、および、外側分電板２２を構成する外側第２分電材１１２の外径とほぼ同一に形成されている。

【0034】

第３ガラス材５０は略円筒状の部材であり、この第３ガラス材５０に形成された第２貫通孔５３の径は、第２ガラス材４９の外径よりもやや大きく形成されている。これにより、第３ガラス材５０は、第２ガラス材４９をその第２貫通孔５３内に収めることができる。また、第３ガラス材５０の外径は、電極側分電板１８を構成する第３分電材１０６の外径、および、外側分電板２２を構成する外側第３分電材１１４の外径とほぼ同一に形成されている。

【0035】

なお、第１ガラス材４８、第２ガラス材４９、および、第３ガラス材５０の長手方向の長さは、互いに同じ長さに形成されている。

【0036】

通電部材２６は、電極側分電板１８と外側分電板２２とを電気的に互いに接続する役割を有するモリブデン製の部材であり、図１０に示すように、本実施例では、第１通電材６２と第２通電材６３と第３通電材６４とで構成されている。これら各通電材６２，６３，６４は、電極側分電板１８と外側分電板２２との間で直接的かつ電気的に互いに接触しないように互いに離間するように配設されている。さらに言えば、各通電材６２，６３，６４は、電極側分電板１８および外側分電板２２を介してのみ電気的に接続されていることが好ましい。

【0037】

第１通電材６２は、略短冊状に形成されたモリブデン製の金属箔６６を複数枚（本実施例では４枚）用いて構成されている。第１通電材６２を構成する金属箔６６は、ガラス部材２４を構成する第１ガラス材４８の外側面において第１ガラス材４８の長手方向に沿って配置される。また、第１通電材６２を構成する金属箔６６の長さは、第１ガラス材４８の長手方向の長さよりも少し長く、第１ガラス材４８の上端および下端から金属箔６６が少しはみ出るように設定されている。

【0038】

第２通電材６３も、第１通電材６２と同様、略短冊状に形成されたモリブデン製の金属箔６６を複数枚（本実施例では４枚）用いて構成されている。第２通電材６３を構成する金属箔６６は、ガラス部材２４を構成する第２ガラス材４９の外側面において第２ガラス材４９の長手方向に沿って配置される。また、第２通電材６３を構成する金属箔６６の長さは、第２ガラス材４９の長手方向の長さよりも少し長く、第２ガラス材４９の上端および下端から金属箔６６が少しはみ出るように設定されている。

【0039】

第３通電材６４も同様に、略短冊状に形成されたモリブデン製の金属箔６６を複数枚（本実施例では４枚）用いて構成されている。第３通電材６４を構成する金属箔６６は、ガラス部材２４を構成する第３ガラス材５０の外側面において第３ガラス材５０の長手方向に沿って配置される。また、第３通電材６４を構成する金属箔６６の長さは、第３ガラス材５０の長手方向の長さよりも少し長く、第３ガラス材５０の上端および下端から各金属箔６６が少しはみ出るように設定されている。

【0040】

なお、通電部材２６を構成する各金属箔６６は、それぞれ、１枚分の幅が１．５ｍｍ以上２０ｍｍ以下であり、長さが４０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下であり、厚さが１０μｍ以上４０μｍ以下であることが想定されている。

【0041】

環状ガラス部材２８は、必要に応じて設けられる部材であり、封止部３４において、電極側分電板１８よりも発光管部３２の内部空間３０に近い側、および、外側分電板２２よりも外側の少なくともいずれか一方に配置される。この環状ガラス部材２８は、図１１に示すように、石英ガラス製の略円柱状の本体部７０と、当該本体部７０の略中心部に形成された貫通孔７２とを有している。貫通孔７２は、電極支持棒１６あるいは外部リード棒２０が挿通される孔である。つまり、環状ガラス部材２８が電極側分電板１８よりも発光管部３２の内部空間３０に近い側に配置される場合、貫通孔７２には電極支持棒１６が挿通されることになり、環状ガラス部材２８が外側分電板２２よりも外側に配置される場合、貫通孔７２には外部リード棒２０が挿通されることになる。なお、本実施例では、電極側分電板１８よりも発光管部３２の内部空間３０に近い側、および、外側分電板２２よりも外側の両方に環状ガラス部材２８が設けられている。

【0042】

（本実施例に係る封止構造の製造手順）
次に、本実施例に係る封止構造の製造手順について説明する。予め、電極支持棒１６の一端に電極１４を接続しておくとともに、電極側分電板１８を構成する第１分電材１０２の電極支持棒取付孔３８に電極支持棒１６の他端を挿入した後、電極支持棒１６と第１分電材１０２とを溶接等の手段で互いに接続しておく。また、外側分電板２２を構成する外側第１分電材１１０の外部リード棒取付孔４４に外部リード棒２０の他端を挿入した後、外部リード棒２０と外側第１分電材１１０とを溶接等の手段で互いに接続しておく。なお、電極側分電板１８を構成する第１分電材１０２と電極支持棒１６とを先に溶接接続しておき、最終マウント１５４（後述）を組み立てた後、環状ガラス部材２８の本体部７０に電極支持棒１６を通し、然る後、電極支持棒１６の一端に電極１４を接続してもよい。

【0043】

然る後、図１２に示すように、第１ガラス材４８の天面４８ａに第１分電材１０２の底面１０２ｂを当接させるとともに、第１ガラス材４８の底面４８ｂに外側第１分電材１１０の底面１１０ｂを当接させる。このとき、第１ガラス材４８の側面と、第１分電材１０２の外周面と、外側第１分電材１１０の外周面とは、それぞれ面一になっている。なお、図示しないが、第１ガラス材４８の天面４８ａと第１分電材１０２の底面１０２ｂとの間、および、第１ガラス材４８の底面４８ｂと外側第１分電材１１０の底面１１０ｂとの間の少なくともいずれか一方に緩衝材としての金属薄円板（図示せず）を挟むようにしてもよい。この金属薄円板は電極側分電板１８や外側分電板２２を構成する１要素である。金属薄円板はその径が第１ガラス材４８の天面４８ａや底面４８ｂの径とほぼ同じかやや小さく形成されている。また、この金属薄円板と第１通電材６２とは、互いに電気的に接続されていてもよいし、接続されていなくてもよい。

【0044】

次に、図１３に示すように、第１通電材６２を構成する複数の金属箔６６を第１ガラス材４８の側面における長手方向に沿って配設する。上述のように、金属箔６６は、第１ガラス材４８の長手方向の長さよりも少し長く設定されているので、第１通電材６２を構成する金属箔６６の一端は第１分電材１０２の外周面に達するとともに、他端は外側第１分電材１１０の外周面に達している。然る後、各金属箔６６の一端と第１分電材１０２とを溶接等の手段で電気的に接続させるとともに、各金属箔６６の他端と外側第１分電材１１０とを溶接等の手段で電気的に接続させる（第１分電材１０２と第２分電材１０４とで金属箔６６を挟むことだけで電気的に接続してもよい。以下同じ。）。以上により、電極支持棒１６と、外部リード棒２０と、第１分電材１０２と、外側第１分電材１１０と、第１ガラス材４８と、第１通電材６２とで、１次マウント１５０が構成される。

【0045】

図１４に示すように、この１次マウント１５０をガラス管Ｘに挿入した後、当該ガラス管Ｘを外部から加熱する等の手段によってガラス管Ｘを収縮（シュリンク）させ、第１通電材６２が存在しない部分において第１ガラス材４８の側面に密着させ、ガラス管Ｘと第１ガラス材４８とで第１通電材６２を挟み込む。然る後、第１ガラス材４８と第１分電材１０２との境、および、第１ガラス材４８と外側第１分電材１１０との境でガラス管Ｘをカットする。図１５に示すように、カット後に残存する、第１ガラス材４８の側面に密着したガラス管Ｘの一部分が第２ガラス材４９となる。

【0046】

そして、図１６に示すように、第１分電材１０２の外周に第２分電材１０４を配置するとともに、外側第１分電材１１０の外周に外側第２分電材１１２を配設する。このとき、第１分電材１０２の外周面および第２分電材１０４の内周面、また、外側第１分電材１１０の外周面および外側第２分電材１１２の内周面で、それぞれ、第１通電材６２を構成する金属箔６６を挟むようになる。なお、図示しないが、第２ガラス材４９の天面４９ａと第２分電材１０４の底面１０４ｂとの間、および、第２ガラス材４９の底面４９ｂと外側第２分電材１１２の底面１１２ｂとの間の少なくともいずれか一方に緩衝材としてのリング状の金属薄円板（図示せず）を挟むようにしてもよい。この金属薄円板は電極側分電板１８や外側分電板２２を構成する１要素である。金属薄円板はその外径が第２ガラス材４９の天面４９ａや底面４９ｂの外径とほぼ同じかやや小さく形成されている。また、金属薄円板の内径は、第１ガラス材４８の天面４８ａや底面４８ｂの外径よりもやや大きく形成されている。さらに、この金属薄円板と第２通電材６３とは、互いに電気的に接続されていてもよいし、接続されていなくてもよい。

【0047】

続いて、図１７に示すように、第２通電材６３を構成する複数の金属箔６６を第２ガラス材４９の側面において長手方向に沿って配設する。上述のように、この金属箔６６は、第２ガラス材４９の長手方向の長さよりも少し長く設定されているので、第２通電材６３を構成する金属箔６６の一端は第２分電材１０４の外周面に達するとともに、他端は外側第２分電材１１２の外周面に達している。然る後、各金属箔６６の一端と第２分電材１０４とを溶接等の手段で電気的に接続させるとともに、各金属箔６６の他端と外側第２分電材１１２とを溶接等の手段で電気的に接続させる。以上により、電極支持棒１６と、外部リード棒２０と、第１分電材１０２と、外側第１分電材１１０と、第１ガラス材４８と、第１通電材６２と、第２分電材１０４と、外側第２分電材１１２と、第２ガラス材４９と、第２通電材６３とで、２次マウント１５２が構成される。

【0048】

図１８に示すように、この２次マウント１５２をガラス管Ｙに挿入した後、当該ガラス管Ｙを外部から加熱する等の手段によってガラス管Ｙを収縮（シュリンク）させ、第２通電材６３が存在しない部分において第２ガラス材４９の側面に密着させる。然る後、第２ガラス材４９と第２分電材１０４との境、および、第２ガラス材４９と外側第２分電材１１２との境でガラス管Ｙをカットする。図１９に示すように、カット後に残存する、第２ガラス材４９の側面に密着したガラス管Ｙの一部分が第３ガラス材５０となる。

【0049】

次に、図２０に示すように、第２分電材１０４の外周に第３分電材１０６を配置するとともに、外側第２分電材１１２の外周に外側第３分電材１１４を配設する。このとき、第２分電材１０４の外周面および第３分電材１０６の内周面、また、外側第２分電材１１２の外周面および外側第３分電材１１４の内周面で、それぞれ、第２通電材６３を構成する金属箔６６を挟むようになる。なお、図示しないが、第３ガラス材５０の天面５０ａと第３分電材１０６の底面１０６ｂとの間、および、第３ガラス材５０の底面５０ｂと外側第３分電材１１４の底面１１４ｂとの間の少なくともいずれか一方に緩衝材としてのリング状の金属薄円板（図示せず）を挟むようにしてもよい。この金属薄円板は電極側分電板１８や外側分電板２２を構成する１要素である。金属薄円板はその外径が第３ガラス材５０の天面５０ａや底面５０ｂの外径とほぼ同じかやや小さく形成されている。また、金属薄円板の内径は、第２ガラス材４９の天面４９ａや底面４９ｂの外径よりもやや大きく形成されている。さらに、この金属薄円板と第３通電材６４とは、互いに電気的に接続されていてもよいし、接続されていなくてもよい。

【0050】

続いて、図２１に示すように、第３通電材６４を構成する複数の金属箔６６を第３ガラス材５０の側面において長手方向に沿って配設する。上述のように、この金属箔６６は、第３ガラス材５０の長手方向の長さよりも少し長く設定されているので、第３通電材６４を構成する金属箔６６の一端は第３分電材１０６の外周面に達するとともに、他端は外側第３分電材１１４の外周面に達している。然る後、各金属箔６６の一端と第３分電材１０６とを溶接等の手段で電気的に接続させるとともに、各金属箔６６の他端と外側第３分電材１１４とを溶接等の手段で電気的に接続させる。以上により、電極支持棒１６と、外部リード棒２０と、第１分電材１０２と、外側第１分電材１１０と、第１ガラス材４８と、第１通電材６２と、第２分電材１０４と、外側第２分電材１１２と、第２ガラス材４９と、第２通電材６３と、第３分電材１０６と、外側第３分電材１１４と、第３ガラス材５０と、第３通電材６４とで、最終マウント１５４が構成される。

【0051】

図２２に示すように、最終マウント１５４における電極支持棒１６および外部リード棒２０にそれぞれ環状ガラス部材２８を取り付け、発光管１２の端部（封止部３４となる部分）に挿入した後、この発光管１２の端部を外部から加熱する等の手段によって収縮（シュリンク）させることによって第３ガラス材５０および両環状ガラス部材２８と、発光管１２の端部とを互いに密着させる。以上により、封止部３４が形成され、封止構造が完成する（図３を参照）。

【0052】

（本実施例に係る封止構造の特徴）
本実施例に係る封止構造によれば、電極側分電板１８と外側分電板２２とを電気的に接続する通電部材２６が３つの通電材６２，６３，６４で構成されており、放電ランプ１０に流れる電流の流路が３つ存在することから、従来の放電ランプよりも大きな点灯電流を流すことができる。

【0053】

また、従来の放電ランプのように通電部材が１重の構造では、通電部材に流れる電流が大きくなると通電部材を構成する箔の幅が広くなるとともに箔の枚数が増加する。これに伴い、箔同士の隙間が狭くなることからガラス部材と発光管とが互いに密着する面積が減少する。この結果、発光管部の耐圧強度が低下する。しかしながら、本実施例に係る封止構造によれば、電流の大きさに応じて通電部材２６を構成する通電材６２，６３，６４を増やすことにより、各通電材６２，６３，６４を構成する金属箔６６の幅や枚数を増加させる必要がなくなる。これにより、各金属箔６６同士の隙間、すなわち各ガラス材４８，４９，５０同士、および、第３ガラス材５０と発光管１２との密着面積が減少しないので、発光管部３２の耐圧強度が低下するのを回避できる。

【0054】

（変形例１）
上述した実施例における電極側分電板１８および外側分電板２２に代えて、図２３〜図２５に示すような形状の電極側分電板１８および外側分電板２２を使用してもよい。この変形例１に係る電極側分電板１８および外側分電板２２は、それぞれ、第１〜第３分電材１０２，１０４，１０６、および、外側第１〜第３分電材１１０，１１２，１１４で構成されている。

【0055】

変形例１に係る第１〜第３分電材１０２，１０４，１０６は、それぞれ略リング状に形成されており、かつ、中心部に電極支持棒１６が挿通できる程度の電極支持棒挿通孔１２０が形成されている。また、第１分電材１０２の外径よりも第２分電材１０４の外径の方が大きく形成されており、さらに、第２分電材１０４の外径よりも第３分電材１０６の外径の方が大きく形成されている。なお、第１分電材１０２の外径と第２分電材１０４の外径との差の１／２は第２ガラス材４９の厚さと一致し、第２分電材１０４の外径と第３分電材１０６の外径との差の１／２は第３ガラス材５０の厚さと一致するようになっている。

【0056】

変形例１に係る外側第１〜第３分電材１１０，１１２，１１４も同様に、それぞれ略リング状に形成されており、かつ、中心部に外部リード棒２０が挿通できる程度の外部リード棒挿通孔１２２が形成されている。また、外側第１分電材１１０の外径よりも外側第２分電材１１２の外径の方が大きく形成されており、さらに、外側第２分電材１１２の外径よりも外側第３分電材１１４の外径の方が大きく形成されている。なお、外側第１分電材１１０の外径と外側第２分電材１１２の外径との差の１／２は第２ガラス材４９の厚さと一致し、外側第２分電材１１２の外径と外側第３分電材１１４の外径との差の１／２は第３ガラス材５０の厚さと一致するようになっている。

【0057】

次に、変形例１に係る電極側分電板１８および外側分電板２２を用いて封止構造を製造する手順について説明する。なお、変形例１に係る封止構造の製造手順において上述した封止構造の製造手順と共通する内容については上記手順を援用し、製造手順のうち相違する内容についてのみ説明する。

【0058】

図２６に示すように、１次マウント１５０をガラス管Ｘに挿入し、加熱により収縮させた当該ガラス管Ｘを第１分電材１０２の外周面における天面１０２ａ側の縁付近、および、外側第１分電材１１０の外周面における天面１１０ａ側の縁付近でカットする。カット後に残存する、第１ガラス材４８の側面、第１分電材１０２の外周面、および、外側第１分電材１１０の外周面のそれぞれに密着したガラス管Ｘの一部が第２ガラス材４９となる。

【0059】

然る後、図２７に示すように、第２分電材１０４に形成された電極支持棒挿通孔１２０に電極支持棒１６を挿通していき、第１分電材１０２の天面１０２ａに第２分電材１０４の底面１０４ｂを当接させた後、第１分電材１０２と第２分電材１０４とを溶接等で電気的に接続させる。この状態で、第２ガラス材４９の側面と第２分電材１０４の外周面とが面一になっている。

【0060】

外側第２分電材１１２に形成された外部リード棒挿通孔１２２に外部リード棒２０を挿通していき、外側第１分電材１１０の天面１１０ａに外側第２分電材１１２の底面１１２ｂを当接させた後、外側第１分電材１１０と外側第２分電材１１２とを溶接等で電気的に接続させる。この状態で、第２ガラス材４９の側面と外側第２分電材１１２の外周面とが面一になっている。

【0061】

さらに、第２通電材６３を配設して２次マウント１５２を構成した後、図２８に示すように、この２次マウント１５２をガラス管Ｙに挿入し、加熱により収縮させた当該ガラス管Ｙを第２分電材１０４の外周面における天面１０４ａ側の縁付近、および、外側第２分電材１１２の外周面における天面１１２ａ側の縁付近でカットする。カット後に残存する、第２ガラス材４９の側面、第２分電材１０４の外周面、および、外側第２分電材１１２の外周面のそれぞれに密着したガラス管Ｙの一部が第３ガラス材５０となる。

【0062】

その後、第３分電材１０６、外側第３分電材１１４、および、第３通電材６４を配設して最終マウント１５４を構成し、この最終マウント１５４および環状ガラス部材２８を発光管１２の端部に挿入して当該端部を収縮（シュリンク）させて封止部３４を形成することにより、封止構造が完成する（図２３を参照）。

【0063】

（変形例２）
上述した実施例において、電極側分電板１８および外側分電板２２はそれぞれ３つの部材で構成されていたが、電極側分電板１８および外側分電板２２をそれぞれ２つの部材、あるいは、４つ以上の部材で構成してもよい。

【0064】

（変形例３）
上述した実施例において、通電部材２６は３つの部材で構成されていたが、通電部材２６を２つの通電材、あるいは、４つ以上の通電材で構成してもよい。なお、電極側分電板１８および外側分電板２２をそれぞれ構成する部材の数と、通電部材２６を構成する部材の数と、ガラス部材２４を構成する部材の数とを互いに一致させるのが好ましい。

【0065】

（変形例４）
上述した実施例では、電極支持棒１６と電極側分電板１８を構成する第１分電材１０２とが別体として構成されているが、これらを一体的に形成してもよい。同様に、外部リード棒２０と外側分電板２２を構成する外側第１分電材１１０とを、別体ではなく一体的に形成してもよい。

【0066】

（変形例５）
上述した実施例では、通電部材２６を構成する各通電材６２，６３，６４は、それぞれ略短冊状に形成された複数の金属箔６６で構成されているが、これに代えて、図２９や図３０に示すように、金属箔で構成した円筒の表面に幾つかの切欠部１３０を設けた形状を採用してもよい（なお、図２９や図３０には、例として第１通電材６２を示しているが、第２通電材６３や第３通電材６４もこれと同様の形状となる）。これら切欠部１３０を介して円筒の内側にあるガラス材と外側にあるガラス材とが互いに融着して気密性を高めることになる。したがって、放電ランプ１０に求められる、発光管部３２における内部空間３０の耐圧性能に応じて、切欠部１３０の面積と金属箔部分の面積との比率を最適化するのが好ましい。さらに言えば、通電部材２６を構成する各通電材６２，６３，６４すべてに同じ形状を採用する必要はなく、例えば、第１通電材６２には金属箔円筒の表面に幾つかの切欠部１３０を設けた形状を採用し、第３通電材６４には略短冊状に形成された複数の金属箔を採用してもよい。

【0067】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0068】

１０…放電ランプ、１２…発光管、１４…電極、１６…電極支持棒、１８…電極側分電板、２０…外部リード棒、２２…外側分電板、２４…ガラス部材、２６…通電部材、２８…環状ガラス部材、３０…内部空間、３２…発光管部、３４…封止部、３８…電極支持棒取付孔、４４…外部リード棒取付孔、４８…第１ガラス材、４９…第２ガラス材、５０…第３ガラス材、５２…第１貫通孔、５３…第２貫通孔、６２…第１通電材、６３…第２通電材、６４…第３通電材、６６…金属箔、７０…（環状ガラス部材２８の）本体部、７２…貫通孔、１０２…（電極側分電板１８の）第１分電材、１０４…（電極側分電板１８の）第２分電材、１０６…（電極側分電板１８の）第３分電材、１１０…（外側分電板２２の）外側第１分電材、１１２…（外側分電板２２の）外側第２分電材、１１４…（外側分電板２２の）外側第３分電材、１２０…電極支持棒挿通孔、１２２…外部リード棒挿通孔、１３０…切欠部、１５０…１次マウント、１５２…２次マウント、１５４…最終マウント、Ｘ…ガラス管、Ｙ…ガラス管

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】