[发明专利]放电灯透光管的洗涤方法与装置及放电灯

说明书

本发明涉及放电灯透光管的洗涤方法及洗涤装置，还涉及利用由这样的洗涤方法所得到的洗涤后的放电灯透光管所制造的放电灯。

近年来，作为实现大画面图像放映而广泛使用液晶放映机或DMD放映机等图像投影装置。作为这样的图像投影装置的光源一般广泛地使用具有高辉度的高压放电灯(例如，超高压水银灯或金属卤化物灯)。这种高压放电灯是通过将钨电极和金属箔相互连接的电极组装体插入放电灯玻璃管中制作的(例如，参照特开平10-321135号公报)。

图11模拟地示出用于制造高压放电灯的放电灯透光管，即放电灯玻璃管100的剖面。玻璃管100具有大致球形的发光管部10和由发光管部10延伸的侧管部20。发光管部10为高压放电灯的发光管部分，侧管部20为高压放电灯的密封部的部分。玻璃管100是由尽量地除去碱成分的石英玻璃构成的。其理由是，若在玻璃管100(尤其在发光管10)中有碱成分(例如Na)，则碱成为石英玻璃结晶的晶种，在灯工作时于高温下由于进行石英玻璃结晶(向结晶方晶石相转移)，所以成了发生石英玻璃白浊化的原因。这种白浊化被称为失去透明的现象，是缩短放电灯寿命原因之一。为了控制失去透明发生并延长放电灯的寿命，将构成放电灯玻璃管的石英玻璃中所含有的碱成分浓度例如定为1ppm以下。

放电灯玻璃管100要注重进行处理，以使其不附着杂质，因此，现在可以认为：由制造业者所述给的玻璃管100中是几乎不含有附着的碱成分。而且，即使在本发明人的测定中，玻璃管100上所附着的碱成分已为检测不到的水平。为此，过去即使在对玻璃管100进行洗涤时，也如图12所示，在通常供给纯水160的容器170内浸渍玻璃管100，洗涤玻璃管100。

然而，根据本申请的发明人的观察可看出，即使使用碱成分浓度为1ppm以下的玻璃管100制造放电灯的情况下，也不可避免碱成分的影响。本申请发明人在惰性气氛(例如氩气)下对玻璃管100进行了处理，以便在放电灯制造中尽管不混入杂质，然而即使这样作也未能排除碱成分的影响。为此，本申请发明人通过实验，对被认为没有附着碱成分的玻璃管100进行洗涤，并分析了该洗涤液中所含有的碱成分杂质浓度，结果发现了：附着在玻璃管100内表面的碱成分浓度超过石英玻璃中的碱成分浓度。也即是说，发现了：由于玻璃管100内附着碱成分，所以与原有的材料(石英玻璃)的碱成分的水平相比，玻璃管100含有的碱成分水平变高了。

为了除去玻璃管100内附着的碱成分而成为原有材料的碱水平(例如碱成分浓度1ppm以下)，只是用流动的纯水浸渍，是不够充分的，还需要特别的洗涤。然而，玻璃管100不是一个简单的形状(例如，半导体圆片这样的圆盘形状)，而具有复杂的形状，所以难于洗涤玻璃管100的内表面，尤其发光管部10的内表面。下面参照图13进一步说明这个问题。

如图13所示，在玻璃管100浸渍到充满纯水的160的容器170中的情况下，通常在玻璃管100内产生气泡32。如图12所示，在将玻璃管100在容器170中横置时，在玻璃管100的发光管部10内部的上方存在着气泡32a。该气泡32a即使在玻璃管100旋转动作时，仍然继续存在。因此，由于气泡32a的作用妨碍了纯水160与发光管10内表面的接触，因此不能除去存在于发光管部10内表面的杂质。此外，还有在发光管部10以外的气泡32b，只要有气泡32b，在该处，纯水160就不能与玻璃管100的内表面相接触，不可能除去杂质。

此外，在存在有能堵塞玻璃管100内部的的大气泡32c的情况下，即使以纯水160向容器170内继续流通，也不能使玻璃管100内部流动纯水160，因此实质上无法进行玻璃管100的内部表面洗涤。其理由是，在停止玻璃管100内部的纯水160流动时，即使存在于玻璃管100内表面上的杂质为纯水160所溶出，但由于杂质不能向玻璃管100以外排出，所以在洗涤后玻璃管100干燥时，杂质就再次附着在玻璃管100的内表面上。因此，在玻璃管100内部不流动纯水160时，即使能在玻璃管100的外面进行洗涤，也不能够进行内表面洗涤。加之，即使在玻璃管100内气泡32一点也没有时，由于玻璃管100的内径没有那么大，所以玻璃管100内的纯水160的流动变差，亦就难于流动。