酸化保護された金属箔および方法
種々の材料をピンチシールすることにより形成されるハーメチックシールを通して電気的伝導路を提供するための金属箔を有する電気ランプのような装置のための電気リードアセンブリである。金属箔は、シリカ（二酸化珪素）の酸化抑止コーティングを含んでいる。本発明の他の局面においては、シリカを伴う金属箔のコーティングの方法が、開示されている。本発明のさらに他の局面においては、ランプのための電気リードアセンブリが、提供され、金属箔は、ランプのための外側電気リードを形成すべく拡げられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願）
本出願は、２００２年１１月７日に出願された米国仮特許出願６０／４２４，３３８号の出願日の利益を請求し、且つ前記出願をここにそっくりそのまま組み込んでいる。
【０００２】
本発明は、概して、電気ランプのような装置において、溶融シリカまたは硬質ガラスのようなガラス質の材料に形成されるハーメチックなプレスまたはピンチシールを通る電気路を提供するための電気リードアセンブリに関する。より詳細には、本発明は、金属箔の少なくとも一部分に酸化保護コーティングを伴う金属ホイルを有するそのようなアッセンブリに関する。
【背景技術】
【０００３】
ある装置において、ガラス質の材料に形成されたピンチまたはプレスシールを通して電気伝導路提供することがしばしば必要である。例えば、電気ランプ、例えばハロゲン白熱フィラメント電球および高輝度放電アーク管、のような装置において、光放出チェンバが、チェンバをハーメチックにシールする１つ以上のピンチシールを有して、ガラス質材料から形成される。そのようなランプにおいて、チェンバの内部から、チェンバの外部への１つ以上の電気伝導路が、典型的には、管の１つ以上の部分に電気的アッセンブリを配置し、且つ当該アッセンブリの一部分のまわりにおいてハーメチックシールを形成すべく「ピンチング」することによって形成される。電気リードアセンブリは、典型的には、金属箔に機械的に固定された電気伝導リードを有し、且つそれの両端から延びる金属箔を含んでいる。アッセンブリは、金属箔が、ハーメチックシールを形成すべく一緒にプレスされているガラス質材料の一部分を通して電気伝導パッチを形成するように配置される。
【０００４】
どんな適切な材料が使用されても良いけれども、典型的には、そのような電気リードアセンブリにおける金属箔は、高温におけるその安定性、比較的低い熱膨張係数、良好な延性、および充分な電気伝導度のために、モリブデンから形成される。しかしながら、モリブデンは、約３５０℃より高い温度にて酸素に曝露されるとき、速やかに酸化する。電気ランプにおける電気リードアセンブリにおける金属箔は、しばしば３５０℃よりも高い温度に曝露されるので、金属箔は、非常に酸化され易く、結果的に電気路またはハーメチックシールの気密の完全性の破壊を生じ、結果的にランプの故障を生ずることがある。典型的には、反応性の雰囲気に曝露されたモリブデン金属箔は約３５０℃よりも下では目に見えるほど酸化されることはないであろう。３５０℃よりも高い温度において、周囲の雰囲気中における酸素とモリブデン金属箔の間の反応の速度は、著しく増大して、結果として金属箔の腐食およびランプの使用寿命の実質的な低下を生ずる。特にそのような酸化を受け易いエリアは、外側リードを金属箔に接続するスポット溶接および外側リードに隣接する金属箔上のエリアを含んでいる。
【０００５】
図１ａは、高輝度放電ランプのための従来のアーク管の概略的な描画である。図１ａを参照すると、アーク管１００は、石英のような光透過性材料から形成される。アーク管１００は、端部１１５，１２０をピンチシールすることによって形成されるチェンバ１１０を規定している。電極アッセンブリ１２２，１２４は、各端部１１５，１２０を通してチェンバ１１０の内部からチェンバの外部への電気伝導路を提供すべく各端部１１５，１２０内においてシールされる。高輝度放電アーク管１００のための各電極アッセンブリ１２２，１２４は、典型的には、放電電極１２５，１３０、電極リード１４０，１３５、金属箔１４５，１５０、および外側リード１５５，１６０を含んでいる。電極リード１３５，１４０および外側リード１５５，１６０は、典型的には金属箔１４５，１５０にスポット溶接によって接続されている。
【０００６】
図１ｂは、電気リードアセンブリ１２２，１２４における典型的な金属箔１４５，１５０の断面の図解である。図１ｂに示されるように、典型的な金属箔１４５，１５０は、断面において、金属箔の厚みが、その横方向中央において最大となり、そして縦方向縁部の各々への外方に向かって減小するように形成されている。この形状は、高温ピンチプロセスおよびその後に冷却される間に金属箔のまわりに圧縮されるガラス質材料における残留歪みを低減することが見出されている。電気ランプのための典型的な電気リードアセンブリにおいて、金属箔は、約２０から５０μｍの中心線厚みおよび約３から７μｍの縁部厚みと共に約２から５．５ｍｍの幅を有することがある。例えば、約２．５ｍｍの幅を有する金属箔は、典型的には、約２４〜２５μｍの中心線厚みおよび約３μｍの縁部厚みを有するであろう。
【０００７】
アッセンブリ１２２，１２４は、金属箔１４５，１５０がハーメチックピンチシールを形成する端部１１５，１２０の圧縮部分の間でつぶされるように端部１１５，１２０に配置される。アッセンブリ１２２，１２４は、ハーメチックにシールされたピンチ領域を通る電流路を提供する比較的薄い金属箔１４５，１５０を用いて各端部１４５，１５０を通る電気伝導路を提供する。
【０００８】
電極リードアセンブリは、高い温度において酸素のような腐食性の作用物質に曝露されたときに、金属箔の腐食、例えば酸化、に起因してそのようなランプにおける故障点を提供する。アッセンブリ１２２，１２４は、ランプの動作中に酸素または他の腐食性作用物質への金属箔のこの部分の曝露に起因して外側リード１５５，１６０に隣接する金属箔１４５，１５０の外側部分において、特に酸化され易い。酸化は、ピンチシール上での応力の有意量を配置する内方へ進行することもある。応力は、リードがモリブデン金属箔に溶接される点にあらわれるニュートン環または通路からはっきりとわかるかもしれない。結局、電気路は破損されまたはピンチシールがわれてランプを故障させるかもしれない。
【０００９】
この故障の１つの理由は、石英のようなガラス質材料によるピンチシールまたは真空シールの形成の間に、石英の比較的高粘度に少なくとも部分的に起因して、石英が、比較的厚い外側および内側リードワイアに対して完全にシールしないことである。微視的な通路も、典型的にはタングステンまたはモリブデンである溶解しにくい金属外側リードワイアのそれと比較しての石英の熱膨張係数における実質的な差異に起因して、外側リード１５５，１６０に沿って、そしてランプの横軸に対して直角な葉状部分の外側縁部にも沿って形成されるかもしれない。高温における酸素に曝露されるかもしれない電気アッセンブリにおけるモリブデン金属箔の酸化を防止するために、過去において努力がなされてきた。
【００１０】
金属箔、そして特にモリブデン金属箔の酸化を抑止するために種々の技術が提案されている。例えば、燐化物、アルミナイド、酸化鉛類、窒化珪素、アルカリ金属珪酸塩およびクロムのような酸化保護材料でモリブデン金属箔をコーティングすることによって酸化を低減することが提案されている。しかしながら、これらの先行技術のコーティングは、コーティングが比較的厚く且つガラスに対して良く固着しないので、望ましくなかった。それゆえ、先行技術のコーティングは、ピンチまたは収縮シーリングプロセスが、完了した後に、金属箔の曝露部分に施されなければならなかった。また、当該コーティングが、高い動作温度に曝露されることもできないので、先行技術の有用性も、限定される。ガラス質材料におけるピンチシールを通り且つ高い動作温度に曝露され得る電気伝導路を提供するための電気リードアセンブリに使用するための酸化保護金属箔のための必要性が残っている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、本発明の目的とするところは、先行技術の欠点を未然に防止する電気リードアセンブリを提供することにある。
本発明の他の目的とするところは、高い温度において腐食性の作用物質に曝露されるときに、腐食から保護される金属箔を提供することにある。
本発明のその他の目的とするところは、増長された有用性寿命を有する高輝度放電ランプおよび／またはハロゲンランプを提供することにある。
本発明のまた他の目的とするところは、高い温度における反応性雰囲気中における金属箔の酸化を抑止すべく金属箔をコーティングするためのプロセスを提供することにある。
本発明のまたその他の目的とするところは、酸化保護された高輝度放電ランプおよびハロゲンランプにおける使用のための金属箔を提供することにある。
本発明のさらなる目的とするところは、腐食から金属箔を保護するための種々の構成を有する電気リードアセンブリの金属箔をコーティングすることによって装置の寿命を増長させることにある。
本発明のまたさらなる目的とするところは、金属箔をのばすことによって形成される外側リードを有する電気リードアセンブリを提供することにある。
本発明のやはりさらなる目的とするところは、溶接のない金属箔への外側リードの機械的取り付けを有する電気リードアセンブリを提供することにある。
本発明のまたさらなる目的とするところは、製造コストおよびアッセンブリ部品の数を低減しつつ、高輝度放電ランプの寿命を著しく増長させることにある。
本発明は、これらのおよびその他の目的と共に説明されているが、本発明の原理は、それに限定されることなく、そしてここに述べられている原理の全ての応用を含むであろうことに注意されるであろう。
これらのそしてその他の目的は、同様の部分は同様に符号が付された以下の非網羅的な説明的実施の形態を同時に参照することによって、実現され得る。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
１つの実施の形態において、本発明は、腐食を抑止すべくコーティングされた金属箔およびそのようなコーティングを施すための方法を含んでいる。他の実施の形態においては、本発明は、高い温度において腐食性作用物質に曝露されたときに、腐食から実質的に保護される金属箔に向けられている。そのような金属箔は、アーク管の端部を越えて金属箔を延ばすことによって、金属箔がアッセンブリにおける外側リードを形成して良く、それゆえ比較的一層厚いワイア外側リードを排除するので、特に電気リードアセンブリにおいて特に有利である。比較的一層厚いワイア外側リードを排除することによって、金属箔は、高い温度における腐食性作用物質への曝露から保護される。
【００１３】
本発明の他の実施の形態においては、電気リードアセンブリにおける金属箔を腐食から保護するための方法が、金属箔をシリカ薄膜でコーティングすることによって、提供される。コーティングは、高い温度における酸素およびその他の腐食性作用物質に対して金属箔のためのバリアを提供し、従って金属箔の腐食を低減し且つ電気ランプにおける早期の故障の重要な原因を除去する。
【００１４】
本発明のさらに他の実施の形態において、コロイドシリカの溶液に金属箔の少なくとも一部分を浸漬し、シリカコロイドが金属箔に付着するように制御された速度で溶液から金属箔を引き出し、そしてシリカ粒子の融解がもたらされるのに充分な温度にシリカコロイドを曝露し、それによって金属箔上にシリカの薄い薄膜を形成することによって金属箔をコーティングするための方法が提供される。薄膜の厚さを決定するのに、溶液の粘度、溶液の表面張力、溶液の温度、および溶液の濡れ性を含むいくつかの要素が考慮されても良い。金属箔が溶液から引き出されるスピードも、制御される。例えば、金属箔は、約１ｍｍ／ｓｅｃから約１００ｍｍ／ｓｅｃの速度で溶液から引き出され得る。一つの実施の形態において、金属箔は、約２５ｍｍ／ｓｅｃの速度で溶液から引き出される。引き出しのスピードは、薄膜の所望の厚みを提供するために変化するかもしれない。
【００１５】
一旦、金属箔が、溶液から引き出されると、シリカ粒子が連続薄膜を形成すべく融合するように、金属箔に付着しているシリカコロイドを高い温度に曝露することによって、コーティングプロセスが、完了する。シリカ融合温度は、所望の粒子融合をもたらすために適するいかなる温度であっても良い。例示的な実施の形態においては、コーティングされる金属箔は、約１６００℃から１７００℃の間のシリカ融合温度に曝露される。他の例示的な実施の形態においては、約１秒半の時間の間、シリカ融合温度は、約１６５０℃に維持される。アルカリ金属珪酸塩または硼酸塩を添加することによって、シリカ融合温度が、低下され得ることも発見されている。例えば、シリカに対して重量で約１〜２パーセントの硼酸ナトリウムの添加は、シリカを融合させるのに必要とされる温度を約１５００℃に低下させることが見出されている。
【００１６】
金属箔にコーティングを施す他の方法が用いられても良い。例えば、コーティングは、静電塗装、浸漬、刷毛塗り、および霧吹きによって施されるようにしても良い。コーティングを施すための他の技術は、細かいシリカ粉末をアルゴンプラズマトーチのプルームに添加し、それによって液体シリカのスプレイを生成することを含んでいる。
【００１７】
本発明の望ましい実施の形態においては、溶液は、コロイドのシリカの合成物を含んでいても良い。コロイド懸濁液におけるシリカは、いかなる一般的形態をも有し得る。例えば、Ｎｉｓｓａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ（ニッサンケミカルインダストリー）は、本質的にメタノール中に２０％のＳｉＯ2を含むＭＡ−ＳＴ−ＵＰの物質タイプとしてコロイドシリカを供給している。コーティング合成物は、シリカ融合温度を低下させ、金属箔の表面に対するコーティングの付着力を向上させ、またはより速い融合速度を提供すべく設計される種々のポリマーまたは他の添加物をも含み得る。そのような添加物は、コーティング付着性を向上させるためのバインダ、表面張力を改善するための表面活性剤、および流動学的特性を改善するための他の合成物を含んでいる。全ての添加物は、望ましくは温度的に不安定であり、円滑に分解し、そして化学的に重要な残留物を残さない。
【００１８】
有機溶剤ベースのコロイドを使用するための適切なバインダの例は、硝酸セルロースである。水ベースのコロイドのシリカのために、適切なバインダは、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、およびポリビニルピロリドン（「ＰＶＰ」）を含んでいても良い。ＰＶＰのシリカコロイドとの相互作用は、強くｐＨ依存している。水性コロイドＳＴ−ＵＰは、中性ｐＨにおけるＰＶＰの添加によって凝固またはゲル化する。アンモニアを添加することによってｐＨが上げられるとしたら、混合物は、流体で、且つ吹き付け塗装に適するままとなる。上昇されたｐＨにおいて且つ空気に曝露すると、アンモニアが蒸発し且つコーティングは速やかにゲル化する。
コーティングプロセスの間、金属箔に低い正電圧を印加することが、金属箔の薄い縁部へのコーティングのカバレッジを向上させることも発見されている。約１ボルトから１０ボルトのオーダにおける電圧が、この目的のために有用であることが見出されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図２は、本発明の一つの実施の形態に従ったピンチされた管の概念的表現である。図２において、アッセンブリにおける外側リードは、金属箔の長さを延ばすことによって排除されている。金属箔１１３，１４５，１５０を延長することによって、外側リードは、アッセンブリから排除され得る。この実施の形態は、金属箔に対する外側リードを付着させること（スポット溶接、機械的取り付け、その他）の必要性を排除するという付加的な利点を有している。このことは、ピンチシールにおける毛管形成または他のそのような空間の発生を防止することによってランプの寿命を増大させるであろう。
【００２０】
図３は、他の従来の高輝度アーク管を概略的に表現している。図３を参照すると、アーク管３００は、チェンバ１１０およびピンチングによりシールされている端部１１５，１２０を含んでいる。リードアセンブリは、電極リード１２５，１３０、金属箔１４５，１５０、および外側リード１５５，１６０を含んでいる。図４は、本発明の他の実施の形態の概略的な表現である。図４を参照すると、各金属箔１４５，１５０は、アーク管４００の両端部１１５，１２０をそれぞれ越えて延び、それによってアッセンブリから外側リードを排除している。
【００２１】
図５（ａ）は、本発明の他の実施の形態の概略的な表現である。図５（ａ）を参照すると、アッセンブリにおける金属箔と外側リードの間のスポット溶接接続は、エレメント間のかしめ接触を提供することによって排除されても良い。金属箔５１０は、放電リード５１５と電気的に且つ機械的に接触しており、機械的な接触の安全性は、金属箔５１０とオーバラップするリード５１５の一部分のまわりをかしめることによって維持される。かしめは、所望されるならば、図５（ｂ）に示されたスポット溶接接続５６０が排除されても良いように、金属箔とリードとの間に確実な機械的結合を提供する。
【００２２】
図６は、アーク管についての機械的支持および金属箔に対する巻き付けられ／かしめられた電気的接続を示す本発明の他の実施の形態に従った高輝度放電ランプの概略的な表現である。高輝度放電ランプ６００は、ランプ６００の外側ランプ管球容器６０８によって支持されたアーク管６０５を含んでいる。アーク管６０５は、環状の両端部６１２，６１４の中間の球根状チェンバ６１０を含んでいる。アーク管６０５は、それらの両端部６１２，６１４においてアーク管を支持することによって管球容器内に機械的に固定される。アーク管の電気アッセンブリは、アーク管のための電気的接続を提供すべく端部６１２，６１４を越えて延びる金属箔６１５，６２５を含んでいる。ランプベースを金属箔に接続する電気的リードは、コイル接続６２７，６２８によって金属箔に機械的に且つ電気的に固定されている。金属箔６１５，６２５は、従来のリードアセンブリにおける外側リードのように機械的に剛体ではないけれども、端部６１２，６１４からアーク管６０５を支持することによって、金属箔の機械的変形は最小化される。
【００２３】
さらに他の実施の形態においては、本発明は、（ｉ）巻回されたタンタルワイアのような伝導体を提供することと；（ｉｉ）伝導体にきわめて近い近傍における温度が所定の温度となるようにそこを通る電流の通過によって伝導体を加熱することと；（ｉｉｉ）所定の時間にわたって所定の温度にリボンの露出をもたらす速度にて伝導体にきわめて近接して金属ストリップを通過させることとによって、金属箔、リボン、ワイア、またはチューブのような金属ストリップを所定の時間だけ所定の温度に曝露する方法に向けられている。金属ストリップは、コロイド状シリカの層によってコーティングされていても良い。コーティングされたストリップを所定の温度に曝露することによって、シリカ粒子が、ストリップ上に連続的なシリカコーティングを形成すべく融合され得る。融合プロセスを最適化するために異なる温度および期間が、使用され得るけれども、約１４００℃から約１７００℃の範囲の温度が、一般的に充分である。融合プロセスのための望ましい温度は、約１６００℃〜１７００℃の間であり、そして曝露の期間は約１秒半である。加えて、曝露は、腐食を防止するためにアルゴンのような不活性雰囲気のもとで行なわれ得る。
代わりに、金属ストリップが、誘導加熱、イメージ炉、不活性ガスプラズマ、またはレーザのような何らかの適切な熱源を用いて加熱されても良い。
【００２４】
金属ストリップにシリカコーティングを施す代替的な方法は、アルゴンプラズマトーチにおけるプルームに細かいシリカ粉末を添加すること、およびプルームを通してストリップを通過させることを含んでいる。この方法は、比較的均一な厚みを有してストリップ上にコーティングされ得る液体シリカの吹きつけを効果的に生成する。
種々のコーティング方法が、電極リードアセンブリをコーティングするために用いられても良い。
【００２５】
（実施例１）
モリブデン金属箔片は、種々のコーティング方法を用いて石英ガラスによりコーティングされる。一つの応用において、リボンは、Ｎｉｓｓａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．（ニッサンケミカル社）（製品番号ＭＡ−ＳＴ−ＵＰ）によって供給されるコロイド状シリカの溶液（メタノール中に２０％のＳｉＯ2；３００ｎｍおよび５〜２０ｎｍの長連鎖）中に浸漬され、そして毎秒数ミリメータの速度で空気中に引き出された。リボンは、そのとき１秒の期間にわたって１６００〜１６５０℃に加熱された。このことは、小さなシリカ粒子が、実質的に酸化を受けないガラスの連続薄膜に融合されるようにさせる。金属箔は冷却されるので、金属部分は、シリカコーティングよりも収縮され、それによって横方向の圧縮のもとでガラス質の薄膜を配置する。薄膜の横方向圧縮は、ひび割れおよびその他の表面損傷に対する薄膜の耐性を増大させる。
同様の実験が、加熱期間が４秒に延長されて行われ、延長された加熱は金属箔に脆性を生じさせ得ることがわかった。加熱期間は、コーティング組成物の関数であり得て、そして組成物に依存して、最適なコーティング層を提供すべく加熱期間が調整されなければならないこともある。
【００２６】
（実施例２）
シリカの薄膜が、酸化保護膜を形成すべくモリブデン金属箔に施された。金属箔は、金属箔を溶液中に浸漬し、且つそれを溶液から１インチ／ｓｅｃの速度で引き出されることによってディップコーティングされた。
溶液は：
ＳＴ−ＯＵＰ（Ｎｉｓｓａｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐ．製） ３．０ ｇｍ
蒸留水 ２．０ ｇｍ
濃縮されたアンモニア水 ３滴（約０．１５ｍＬ）
ＰＶＰ （１％ 水溶液） ３．０ ｇｍ
を含んでいた。
構成要素は、静かな渦巻きのもとで上に列挙された順序で付加された。金属箔は、それから溶液でコーティングされ、空気乾燥され、そしてアルゴン雰囲気中で約１秒にわたり約１６００℃に加熱された。
【００２７】
（実施例３）
次の手順が、シリカの薄膜でモリブデン金属箔をコーティングすべく行われた。モリブデン金属箔は、金属箔を溶液に浸漬し且つ溶液から金属箔を約１インチ／ｓｅｃの速度で引き出すことによってディップコーティングされた。
溶液は：
ＳＴ−ＯＵＰ（Ｎｉｓｓａｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．製） ３．０ ｇｍ
蒸留水 ２．０ ｇｍ
濃縮されたアンモニア水 ３滴（約０．１５ｍＬ）
ＰＶＰ （１％ 水溶液） ３．０ ｇｍ
を含んでいた。
【００２８】
構成要素は、静かな渦巻きのもとで、上述の順序で付加された。浸漬および溶液からの金属箔の引き出しの間、正電位が金属箔に印加された（例えば、溶液中に浸漬されたプラチナワイアに対して、３ボルト）。このプロセスは、結果として金属箔の薄い縁部におけるコーティングむらの数の低減を生じた。金属箔がコーティングされた後、それは、空気乾燥され、そしてアルゴン雰囲気中で約１秒にわたり約１６００℃に加熱された。金属箔は、シリカの均一層によって覆われたことが見出された。
【００２９】
本発明の望ましい実施の形態が、説明されてきたが、説明された実施の形態は、単なる実例であり、そして本発明の範囲は、この文書を精査することによって、当業者において当然のこととして生起する均等物、多くの変形および改良の全範囲が与えられたときに、添付された特許請求の範囲のみによって、規定されるべきであることが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１ａ】高輝度放電ランプのための従来のアーク管の概略的な表現である。
【図１ｂ】断面における先行技術の金属箔の図解である。
【図２】本発明の１つの実施の形態に従ったアーク管の概略的な表現である。
【図３】高輝度放電管のための形成されたボディのアークランプの概略的表現である。
【図４】本発明に従って形成されたボディの高輝度放電ランプの他の実施の形態の概略的表現である。
【図５ａ】本発明の１つの局面に従ったランプのためのリードアセンブリの概略的表現である。
【図５ｂ】放電リードに対するモリブデン金属箔のスポット溶接接触点の概略的表現である。
【図６】アーク管の機械的支持体および金属箔への巻き付けられ／縮められた電気接続を示す本発明の実施の形態に従った高輝度放電ランプの概略的表現である。
【技術分野】
【０００１】
（関連出願）
本出願は、２００２年１１月７日に出願された米国仮特許出願６０／４２４，３３８号の出願日の利益を請求し、且つ前記出願をここにそっくりそのまま組み込んでいる。
【０００２】
本発明は、概して、電気ランプのような装置において、溶融シリカまたは硬質ガラスのようなガラス質の材料に形成されるハーメチックなプレスまたはピンチシールを通る電気路を提供するための電気リードアセンブリに関する。より詳細には、本発明は、金属箔の少なくとも一部分に酸化保護コーティングを伴う金属ホイルを有するそのようなアッセンブリに関する。
【背景技術】
【０００３】
ある装置において、ガラス質の材料に形成されたピンチまたはプレスシールを通して電気伝導路提供することがしばしば必要である。例えば、電気ランプ、例えばハロゲン白熱フィラメント電球および高輝度放電アーク管、のような装置において、光放出チェンバが、チェンバをハーメチックにシールする１つ以上のピンチシールを有して、ガラス質材料から形成される。そのようなランプにおいて、チェンバの内部から、チェンバの外部への１つ以上の電気伝導路が、典型的には、管の１つ以上の部分に電気的アッセンブリを配置し、且つ当該アッセンブリの一部分のまわりにおいてハーメチックシールを形成すべく「ピンチング」することによって形成される。電気リードアセンブリは、典型的には、金属箔に機械的に固定された電気伝導リードを有し、且つそれの両端から延びる金属箔を含んでいる。アッセンブリは、金属箔が、ハーメチックシールを形成すべく一緒にプレスされているガラス質材料の一部分を通して電気伝導パッチを形成するように配置される。
【０００４】
どんな適切な材料が使用されても良いけれども、典型的には、そのような電気リードアセンブリにおける金属箔は、高温におけるその安定性、比較的低い熱膨張係数、良好な延性、および充分な電気伝導度のために、モリブデンから形成される。しかしながら、モリブデンは、約３５０℃より高い温度にて酸素に曝露されるとき、速やかに酸化する。電気ランプにおける電気リードアセンブリにおける金属箔は、しばしば３５０℃よりも高い温度に曝露されるので、金属箔は、非常に酸化され易く、結果的に電気路またはハーメチックシールの気密の完全性の破壊を生じ、結果的にランプの故障を生ずることがある。典型的には、反応性の雰囲気に曝露されたモリブデン金属箔は約３５０℃よりも下では目に見えるほど酸化されることはないであろう。３５０℃よりも高い温度において、周囲の雰囲気中における酸素とモリブデン金属箔の間の反応の速度は、著しく増大して、結果として金属箔の腐食およびランプの使用寿命の実質的な低下を生ずる。特にそのような酸化を受け易いエリアは、外側リードを金属箔に接続するスポット溶接および外側リードに隣接する金属箔上のエリアを含んでいる。
【０００５】
図１ａは、高輝度放電ランプのための従来のアーク管の概略的な描画である。図１ａを参照すると、アーク管１００は、石英のような光透過性材料から形成される。アーク管１００は、端部１１５，１２０をピンチシールすることによって形成されるチェンバ１１０を規定している。電極アッセンブリ１２２，１２４は、各端部１１５，１２０を通してチェンバ１１０の内部からチェンバの外部への電気伝導路を提供すべく各端部１１５，１２０内においてシールされる。高輝度放電アーク管１００のための各電極アッセンブリ１２２，１２４は、典型的には、放電電極１２５，１３０、電極リード１４０，１３５、金属箔１４５，１５０、および外側リード１５５，１６０を含んでいる。電極リード１３５，１４０および外側リード１５５，１６０は、典型的には金属箔１４５，１５０にスポット溶接によって接続されている。
【０００６】
図１ｂは、電気リードアセンブリ１２２，１２４における典型的な金属箔１４５，１５０の断面の図解である。図１ｂに示されるように、典型的な金属箔１４５，１５０は、断面において、金属箔の厚みが、その横方向中央において最大となり、そして縦方向縁部の各々への外方に向かって減小するように形成されている。この形状は、高温ピンチプロセスおよびその後に冷却される間に金属箔のまわりに圧縮されるガラス質材料における残留歪みを低減することが見出されている。電気ランプのための典型的な電気リードアセンブリにおいて、金属箔は、約２０から５０μｍの中心線厚みおよび約３から７μｍの縁部厚みと共に約２から５．５ｍｍの幅を有することがある。例えば、約２．５ｍｍの幅を有する金属箔は、典型的には、約２４〜２５μｍの中心線厚みおよび約３μｍの縁部厚みを有するであろう。
【０００７】
アッセンブリ１２２，１２４は、金属箔１４５，１５０がハーメチックピンチシールを形成する端部１１５，１２０の圧縮部分の間でつぶされるように端部１１５，１２０に配置される。アッセンブリ１２２，１２４は、ハーメチックにシールされたピンチ領域を通る電流路を提供する比較的薄い金属箔１４５，１５０を用いて各端部１４５，１５０を通る電気伝導路を提供する。
【０００８】
電極リードアセンブリは、高い温度において酸素のような腐食性の作用物質に曝露されたときに、金属箔の腐食、例えば酸化、に起因してそのようなランプにおける故障点を提供する。アッセンブリ１２２，１２４は、ランプの動作中に酸素または他の腐食性作用物質への金属箔のこの部分の曝露に起因して外側リード１５５，１６０に隣接する金属箔１４５，１５０の外側部分において、特に酸化され易い。酸化は、ピンチシール上での応力の有意量を配置する内方へ進行することもある。応力は、リードがモリブデン金属箔に溶接される点にあらわれるニュートン環または通路からはっきりとわかるかもしれない。結局、電気路は破損されまたはピンチシールがわれてランプを故障させるかもしれない。
【０００９】
この故障の１つの理由は、石英のようなガラス質材料によるピンチシールまたは真空シールの形成の間に、石英の比較的高粘度に少なくとも部分的に起因して、石英が、比較的厚い外側および内側リードワイアに対して完全にシールしないことである。微視的な通路も、典型的にはタングステンまたはモリブデンである溶解しにくい金属外側リードワイアのそれと比較しての石英の熱膨張係数における実質的な差異に起因して、外側リード１５５，１６０に沿って、そしてランプの横軸に対して直角な葉状部分の外側縁部にも沿って形成されるかもしれない。高温における酸素に曝露されるかもしれない電気アッセンブリにおけるモリブデン金属箔の酸化を防止するために、過去において努力がなされてきた。
【００１０】
金属箔、そして特にモリブデン金属箔の酸化を抑止するために種々の技術が提案されている。例えば、燐化物、アルミナイド、酸化鉛類、窒化珪素、アルカリ金属珪酸塩およびクロムのような酸化保護材料でモリブデン金属箔をコーティングすることによって酸化を低減することが提案されている。しかしながら、これらの先行技術のコーティングは、コーティングが比較的厚く且つガラスに対して良く固着しないので、望ましくなかった。それゆえ、先行技術のコーティングは、ピンチまたは収縮シーリングプロセスが、完了した後に、金属箔の曝露部分に施されなければならなかった。また、当該コーティングが、高い動作温度に曝露されることもできないので、先行技術の有用性も、限定される。ガラス質材料におけるピンチシールを通り且つ高い動作温度に曝露され得る電気伝導路を提供するための電気リードアセンブリに使用するための酸化保護金属箔のための必要性が残っている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、本発明の目的とするところは、先行技術の欠点を未然に防止する電気リードアセンブリを提供することにある。
本発明の他の目的とするところは、高い温度において腐食性の作用物質に曝露されるときに、腐食から保護される金属箔を提供することにある。
本発明のその他の目的とするところは、増長された有用性寿命を有する高輝度放電ランプおよび／またはハロゲンランプを提供することにある。
本発明のまた他の目的とするところは、高い温度における反応性雰囲気中における金属箔の酸化を抑止すべく金属箔をコーティングするためのプロセスを提供することにある。
本発明のまたその他の目的とするところは、酸化保護された高輝度放電ランプおよびハロゲンランプにおける使用のための金属箔を提供することにある。
本発明のさらなる目的とするところは、腐食から金属箔を保護するための種々の構成を有する電気リードアセンブリの金属箔をコーティングすることによって装置の寿命を増長させることにある。
本発明のまたさらなる目的とするところは、金属箔をのばすことによって形成される外側リードを有する電気リードアセンブリを提供することにある。
本発明のやはりさらなる目的とするところは、溶接のない金属箔への外側リードの機械的取り付けを有する電気リードアセンブリを提供することにある。
本発明のまたさらなる目的とするところは、製造コストおよびアッセンブリ部品の数を低減しつつ、高輝度放電ランプの寿命を著しく増長させることにある。
本発明は、これらのおよびその他の目的と共に説明されているが、本発明の原理は、それに限定されることなく、そしてここに述べられている原理の全ての応用を含むであろうことに注意されるであろう。
これらのそしてその他の目的は、同様の部分は同様に符号が付された以下の非網羅的な説明的実施の形態を同時に参照することによって、実現され得る。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
１つの実施の形態において、本発明は、腐食を抑止すべくコーティングされた金属箔およびそのようなコーティングを施すための方法を含んでいる。他の実施の形態においては、本発明は、高い温度において腐食性作用物質に曝露されたときに、腐食から実質的に保護される金属箔に向けられている。そのような金属箔は、アーク管の端部を越えて金属箔を延ばすことによって、金属箔がアッセンブリにおける外側リードを形成して良く、それゆえ比較的一層厚いワイア外側リードを排除するので、特に電気リードアセンブリにおいて特に有利である。比較的一層厚いワイア外側リードを排除することによって、金属箔は、高い温度における腐食性作用物質への曝露から保護される。
【００１３】
本発明の他の実施の形態においては、電気リードアセンブリにおける金属箔を腐食から保護するための方法が、金属箔をシリカ薄膜でコーティングすることによって、提供される。コーティングは、高い温度における酸素およびその他の腐食性作用物質に対して金属箔のためのバリアを提供し、従って金属箔の腐食を低減し且つ電気ランプにおける早期の故障の重要な原因を除去する。
【００１４】
本発明のさらに他の実施の形態において、コロイドシリカの溶液に金属箔の少なくとも一部分を浸漬し、シリカコロイドが金属箔に付着するように制御された速度で溶液から金属箔を引き出し、そしてシリカ粒子の融解がもたらされるのに充分な温度にシリカコロイドを曝露し、それによって金属箔上にシリカの薄い薄膜を形成することによって金属箔をコーティングするための方法が提供される。薄膜の厚さを決定するのに、溶液の粘度、溶液の表面張力、溶液の温度、および溶液の濡れ性を含むいくつかの要素が考慮されても良い。金属箔が溶液から引き出されるスピードも、制御される。例えば、金属箔は、約１ｍｍ／ｓｅｃから約１００ｍｍ／ｓｅｃの速度で溶液から引き出され得る。一つの実施の形態において、金属箔は、約２５ｍｍ／ｓｅｃの速度で溶液から引き出される。引き出しのスピードは、薄膜の所望の厚みを提供するために変化するかもしれない。
【００１５】
一旦、金属箔が、溶液から引き出されると、シリカ粒子が連続薄膜を形成すべく融合するように、金属箔に付着しているシリカコロイドを高い温度に曝露することによって、コーティングプロセスが、完了する。シリカ融合温度は、所望の粒子融合をもたらすために適するいかなる温度であっても良い。例示的な実施の形態においては、コーティングされる金属箔は、約１６００℃から１７００℃の間のシリカ融合温度に曝露される。他の例示的な実施の形態においては、約１秒半の時間の間、シリカ融合温度は、約１６５０℃に維持される。アルカリ金属珪酸塩または硼酸塩を添加することによって、シリカ融合温度が、低下され得ることも発見されている。例えば、シリカに対して重量で約１〜２パーセントの硼酸ナトリウムの添加は、シリカを融合させるのに必要とされる温度を約１５００℃に低下させることが見出されている。
【００１６】
金属箔にコーティングを施す他の方法が用いられても良い。例えば、コーティングは、静電塗装、浸漬、刷毛塗り、および霧吹きによって施されるようにしても良い。コーティングを施すための他の技術は、細かいシリカ粉末をアルゴンプラズマトーチのプルームに添加し、それによって液体シリカのスプレイを生成することを含んでいる。
【００１７】
本発明の望ましい実施の形態においては、溶液は、コロイドのシリカの合成物を含んでいても良い。コロイド懸濁液におけるシリカは、いかなる一般的形態をも有し得る。例えば、Ｎｉｓｓａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ（ニッサンケミカルインダストリー）は、本質的にメタノール中に２０％のＳｉＯ2を含むＭＡ−ＳＴ−ＵＰの物質タイプとしてコロイドシリカを供給している。コーティング合成物は、シリカ融合温度を低下させ、金属箔の表面に対するコーティングの付着力を向上させ、またはより速い融合速度を提供すべく設計される種々のポリマーまたは他の添加物をも含み得る。そのような添加物は、コーティング付着性を向上させるためのバインダ、表面張力を改善するための表面活性剤、および流動学的特性を改善するための他の合成物を含んでいる。全ての添加物は、望ましくは温度的に不安定であり、円滑に分解し、そして化学的に重要な残留物を残さない。
【００１８】
有機溶剤ベースのコロイドを使用するための適切なバインダの例は、硝酸セルロースである。水ベースのコロイドのシリカのために、適切なバインダは、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、およびポリビニルピロリドン（「ＰＶＰ」）を含んでいても良い。ＰＶＰのシリカコロイドとの相互作用は、強くｐＨ依存している。水性コロイドＳＴ−ＵＰは、中性ｐＨにおけるＰＶＰの添加によって凝固またはゲル化する。アンモニアを添加することによってｐＨが上げられるとしたら、混合物は、流体で、且つ吹き付け塗装に適するままとなる。上昇されたｐＨにおいて且つ空気に曝露すると、アンモニアが蒸発し且つコーティングは速やかにゲル化する。
コーティングプロセスの間、金属箔に低い正電圧を印加することが、金属箔の薄い縁部へのコーティングのカバレッジを向上させることも発見されている。約１ボルトから１０ボルトのオーダにおける電圧が、この目的のために有用であることが見出されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図２は、本発明の一つの実施の形態に従ったピンチされた管の概念的表現である。図２において、アッセンブリにおける外側リードは、金属箔の長さを延ばすことによって排除されている。金属箔１１３，１４５，１５０を延長することによって、外側リードは、アッセンブリから排除され得る。この実施の形態は、金属箔に対する外側リードを付着させること（スポット溶接、機械的取り付け、その他）の必要性を排除するという付加的な利点を有している。このことは、ピンチシールにおける毛管形成または他のそのような空間の発生を防止することによってランプの寿命を増大させるであろう。
【００２０】
図３は、他の従来の高輝度アーク管を概略的に表現している。図３を参照すると、アーク管３００は、チェンバ１１０およびピンチングによりシールされている端部１１５，１２０を含んでいる。リードアセンブリは、電極リード１２５，１３０、金属箔１４５，１５０、および外側リード１５５，１６０を含んでいる。図４は、本発明の他の実施の形態の概略的な表現である。図４を参照すると、各金属箔１４５，１５０は、アーク管４００の両端部１１５，１２０をそれぞれ越えて延び、それによってアッセンブリから外側リードを排除している。
【００２１】
図５（ａ）は、本発明の他の実施の形態の概略的な表現である。図５（ａ）を参照すると、アッセンブリにおける金属箔と外側リードの間のスポット溶接接続は、エレメント間のかしめ接触を提供することによって排除されても良い。金属箔５１０は、放電リード５１５と電気的に且つ機械的に接触しており、機械的な接触の安全性は、金属箔５１０とオーバラップするリード５１５の一部分のまわりをかしめることによって維持される。かしめは、所望されるならば、図５（ｂ）に示されたスポット溶接接続５６０が排除されても良いように、金属箔とリードとの間に確実な機械的結合を提供する。
【００２２】
図６は、アーク管についての機械的支持および金属箔に対する巻き付けられ／かしめられた電気的接続を示す本発明の他の実施の形態に従った高輝度放電ランプの概略的な表現である。高輝度放電ランプ６００は、ランプ６００の外側ランプ管球容器６０８によって支持されたアーク管６０５を含んでいる。アーク管６０５は、環状の両端部６１２，６１４の中間の球根状チェンバ６１０を含んでいる。アーク管６０５は、それらの両端部６１２，６１４においてアーク管を支持することによって管球容器内に機械的に固定される。アーク管の電気アッセンブリは、アーク管のための電気的接続を提供すべく端部６１２，６１４を越えて延びる金属箔６１５，６２５を含んでいる。ランプベースを金属箔に接続する電気的リードは、コイル接続６２７，６２８によって金属箔に機械的に且つ電気的に固定されている。金属箔６１５，６２５は、従来のリードアセンブリにおける外側リードのように機械的に剛体ではないけれども、端部６１２，６１４からアーク管６０５を支持することによって、金属箔の機械的変形は最小化される。
【００２３】
さらに他の実施の形態においては、本発明は、（ｉ）巻回されたタンタルワイアのような伝導体を提供することと；（ｉｉ）伝導体にきわめて近い近傍における温度が所定の温度となるようにそこを通る電流の通過によって伝導体を加熱することと；（ｉｉｉ）所定の時間にわたって所定の温度にリボンの露出をもたらす速度にて伝導体にきわめて近接して金属ストリップを通過させることとによって、金属箔、リボン、ワイア、またはチューブのような金属ストリップを所定の時間だけ所定の温度に曝露する方法に向けられている。金属ストリップは、コロイド状シリカの層によってコーティングされていても良い。コーティングされたストリップを所定の温度に曝露することによって、シリカ粒子が、ストリップ上に連続的なシリカコーティングを形成すべく融合され得る。融合プロセスを最適化するために異なる温度および期間が、使用され得るけれども、約１４００℃から約１７００℃の範囲の温度が、一般的に充分である。融合プロセスのための望ましい温度は、約１６００℃〜１７００℃の間であり、そして曝露の期間は約１秒半である。加えて、曝露は、腐食を防止するためにアルゴンのような不活性雰囲気のもとで行なわれ得る。
代わりに、金属ストリップが、誘導加熱、イメージ炉、不活性ガスプラズマ、またはレーザのような何らかの適切な熱源を用いて加熱されても良い。
【００２４】
金属ストリップにシリカコーティングを施す代替的な方法は、アルゴンプラズマトーチにおけるプルームに細かいシリカ粉末を添加すること、およびプルームを通してストリップを通過させることを含んでいる。この方法は、比較的均一な厚みを有してストリップ上にコーティングされ得る液体シリカの吹きつけを効果的に生成する。
種々のコーティング方法が、電極リードアセンブリをコーティングするために用いられても良い。
【００２５】
（実施例１）
モリブデン金属箔片は、種々のコーティング方法を用いて石英ガラスによりコーティングされる。一つの応用において、リボンは、Ｎｉｓｓａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．（ニッサンケミカル社）（製品番号ＭＡ−ＳＴ−ＵＰ）によって供給されるコロイド状シリカの溶液（メタノール中に２０％のＳｉＯ2；３００ｎｍおよび５〜２０ｎｍの長連鎖）中に浸漬され、そして毎秒数ミリメータの速度で空気中に引き出された。リボンは、そのとき１秒の期間にわたって１６００〜１６５０℃に加熱された。このことは、小さなシリカ粒子が、実質的に酸化を受けないガラスの連続薄膜に融合されるようにさせる。金属箔は冷却されるので、金属部分は、シリカコーティングよりも収縮され、それによって横方向の圧縮のもとでガラス質の薄膜を配置する。薄膜の横方向圧縮は、ひび割れおよびその他の表面損傷に対する薄膜の耐性を増大させる。
同様の実験が、加熱期間が４秒に延長されて行われ、延長された加熱は金属箔に脆性を生じさせ得ることがわかった。加熱期間は、コーティング組成物の関数であり得て、そして組成物に依存して、最適なコーティング層を提供すべく加熱期間が調整されなければならないこともある。
【００２６】
（実施例２）
シリカの薄膜が、酸化保護膜を形成すべくモリブデン金属箔に施された。金属箔は、金属箔を溶液中に浸漬し、且つそれを溶液から１インチ／ｓｅｃの速度で引き出されることによってディップコーティングされた。
溶液は：
ＳＴ−ＯＵＰ（Ｎｉｓｓａｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐ．製） ３．０ ｇｍ
蒸留水 ２．０ ｇｍ
濃縮されたアンモニア水 ３滴（約０．１５ｍＬ）
ＰＶＰ （１％ 水溶液） ３．０ ｇｍ
を含んでいた。
構成要素は、静かな渦巻きのもとで上に列挙された順序で付加された。金属箔は、それから溶液でコーティングされ、空気乾燥され、そしてアルゴン雰囲気中で約１秒にわたり約１６００℃に加熱された。
【００２７】
（実施例３）
次の手順が、シリカの薄膜でモリブデン金属箔をコーティングすべく行われた。モリブデン金属箔は、金属箔を溶液に浸漬し且つ溶液から金属箔を約１インチ／ｓｅｃの速度で引き出すことによってディップコーティングされた。
溶液は：
ＳＴ−ＯＵＰ（Ｎｉｓｓａｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．製） ３．０ ｇｍ
蒸留水 ２．０ ｇｍ
濃縮されたアンモニア水 ３滴（約０．１５ｍＬ）
ＰＶＰ （１％ 水溶液） ３．０ ｇｍ
を含んでいた。
【００２８】
構成要素は、静かな渦巻きのもとで、上述の順序で付加された。浸漬および溶液からの金属箔の引き出しの間、正電位が金属箔に印加された（例えば、溶液中に浸漬されたプラチナワイアに対して、３ボルト）。このプロセスは、結果として金属箔の薄い縁部におけるコーティングむらの数の低減を生じた。金属箔がコーティングされた後、それは、空気乾燥され、そしてアルゴン雰囲気中で約１秒にわたり約１６００℃に加熱された。金属箔は、シリカの均一層によって覆われたことが見出された。
【００２９】
本発明の望ましい実施の形態が、説明されてきたが、説明された実施の形態は、単なる実例であり、そして本発明の範囲は、この文書を精査することによって、当業者において当然のこととして生起する均等物、多くの変形および改良の全範囲が与えられたときに、添付された特許請求の範囲のみによって、規定されるべきであることが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１ａ】高輝度放電ランプのための従来のアーク管の概略的な表現である。
【図１ｂ】断面における先行技術の金属箔の図解である。
【図２】本発明の１つの実施の形態に従ったアーク管の概略的な表現である。
【図３】高輝度放電管のための形成されたボディのアークランプの概略的表現である。
【図４】本発明に従って形成されたボディの高輝度放電ランプの他の実施の形態の概略的表現である。
【図５ａ】本発明の１つの局面に従ったランプのためのリードアセンブリの概略的表現である。
【図５ｂ】放電リードに対するモリブデン金属箔のスポット溶接接触点の概略的表現である。
【図６】アーク管の機械的支持体および金属箔への巻き付けられ／縮められた電気接続を示す本発明の実施の形態に従った高輝度放電ランプの概略的表現である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属箔がピンチシールを通しての電気的接続を提供するガラスボディに形成された１つ以上のハーメチックにシールされたチェンバを形成するガラスボディを有する装置において、シリカを含む薄膜で金属箔の少なくとも一部分をコーティングすることによって、金属箔の少なくとも一部分を腐食から保護する方法。
【請求項２】
金属箔は、モリブデンである請求項１に記載の方法。
【請求項３】
装置は、電気ランプである請求項１に記載の方法。
【請求項４】
ランプは、高輝度放電ランプまたはハロゲンランプである請求項３に記載の方法。
【請求項５】
金属箔は、モリブデンである請求項４に記載の方法。
【請求項６】
電気リードアセンブリにおけるモリブデン金属箔が、ランプの動作の間において酸化から金属箔の少なくとも一部分を保護すべく、コーティングされているランプにおいて、コーティングがシリカを含んでいる改良。
【請求項７】
金属ストリップの少なくとも一部分の酸化を防止する方法であって、シリカを含む薄膜で、ストリップの該当する一部分をコーティングするステップを含む方法。
【請求項８】
ストリップは、電気リードアセンブリにおけるモリブデン金属箔である請求項７に記載の方法。
【請求項９】
金属箔を含む電気リードアセンブリを作る方法において、金属箔の少なくとも一部分は、シリカを含む薄膜でコーティングされている改良。
【請求項１０】
金属箔は、モリブデンである請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
電気リードは、金属箔の一端に取り付けられている請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
外側リードが、金属箔の他端に取り付けられている請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
腐食保護薄膜を備える金属箔をコーティングする方法であって、次の
（ａ）金属箔の少なくとも一部分にシリカコロイドを付着させるステップと；
（ｂ）金属箔に付着しているシリカコロイドを、それによって金属箔上にシリカ薄膜を形成するためにシリカ粒子の融合をもたらすべく融解温度に曝露するステップと；
の各ステップを有する方法。
【請求項１４】
金属箔の少なくとも一部分は、コロイド状のシリカを含む、溶液に浸漬され且つシリカコロイドがその少なくとも一部分に付着するように引き出される請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
金属箔は、溶液から約１ｍｍ／ｓｅｃから約１００ｍｍ／ｓｅｃの速度で引き出される請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
金属箔は、溶液から約２５ｍｍ／ｓｅｃの速度で引き出される請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
溶液は、ニッサンケミカル（Ｎｉｓｓａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ）のＭＡ−ＳＴ−ＵＰタイプを含む請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
溶液における金属箔の少なくとも一部分の浸漬および引き出しと同時に金属箔に電圧を印加するステップをさらに有する請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
コロイド状のシリカの溶液は、硝酸セルロース、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、およびポリビニルピロリドンからなるグループから選択されたバインダをさらに含む請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
コロイド状のシリカの溶液は、表面活性剤をさらに含む請求項１４に記載の方法。
【請求項２１】
金属箔は、モリブデンを含む請求項１４に記載の方法。
【請求項２２】
金属箔に付着しているシリカコロイドは、約１４００℃から約１７００℃の融解温度に曝露される請求項１３に記載の方法。
【請求項２３】
金属箔に付着しているシリカコロイドは、約１６００℃から約１７００℃の融解温度に曝露される請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
融解温度は約１６５０℃である。請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
金属箔に付着しているシリカコロイドは、約１秒半の間、融解温度に曝露される請求項１３に記載の方法。
【請求項２６】
金属箔は、モリブデンを含む請求項１３に記載の方法。
【請求項２７】
シリカコロイドは、静電塗装、ローリング、刷毛塗り、または霧吹きによって金属箔の少なくとも一部分に付着させられる請求項１３に記載の方法。
【請求項２８】
金属箔に付着しているシリカコロイドを融解温度に曝露するステップは、コロイドを、加熱されたワイアコイル、誘導コイル、イメージ炉、不活性ガスプラズマ、またはレーザに曝露することを含む請求項１３に記載の方法。
【請求項２９】
アルゴンプラズマトーチのプルームにシリカ粉末を導入するステップと、プルームを通して金属箔を通過させるステップとの各ステップを有する金属箔にシリカコーティングを施す方法。
【請求項３０】
電気リードアセンブリを作る方法であって、
（ａ）モリブデン金属箔を供給するステップと；
（ｂ）金属箔の少なくとも一部分にシリカコロイドを付着させるステップと；
（ｃ）それによってシリカ薄膜を形成させるためにシリカ粒子の融解をもたらすべくシリカコロイドを熱に曝露するステップと；
（ｄ）電気リードを金属箔の一端に取り付けるステップと；
の各ステップを含む方法。
【請求項３１】
第２の電気リードが金属箔の他端に取り付けられる請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
第２のリードは、リードの一部分のまわりの金属箔の一部分をかしめることにより、金属箔に取り付けられる請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
電気リードは、高輝度放電ランプのための電極を形成する請求項３０に記載の方法。
【請求項３４】
電気リードは、ハロゲンランプのためのフィラメントを形成する請求項３０に記載の方法。
【請求項３５】
金属ストリップを、所定時間の間、所定温度に曝露する方法であって、
（ａ）熱源を供給するステップと；
（ｂ）熱源にきわめて近い近傍における温度が所定の温度となるように熱源の温度を上昇させるステップと；
（ｃ）所定の時間の間、所定の温度にリボンへの曝露をもたらすべき速度で熱源にきわめて近接して金属ストリップを通過させるステップと；
の各ステップを含む方法。
【請求項３６】
シリカコロイドは、金属ストリップの少なくとも一部分に付着し、且つ所定温度へのストリップの曝露は、それによってシリカ薄膜を形成すべくシリカ粒子の融解をもたらす請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
所定の温度は、約１４００℃と約１７００℃の間であり、そして所定の時間は、約１秒半である請求項３５に記載の方法。
【請求項３８】
所定の温度は、約１６００℃と約１７００℃の間であり、そして所定の時間は、約１秒半である請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
曝露は、不活性雰囲気中で行われる請求項３５に記載の方法。
【請求項４０】
熱源は、伝導体、誘導コイル、イメージ炉、不活性ガスプラズマ、およびレーザからなるグループから選択される請求項３５に記載の方法。
【請求項４１】
熱源は、そこを通る電流の通過によって加熱される巻回されたタンタルワイアを含む請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
ランプであって：
前記ランプの光放出チェンバを形成するガラスボディと；
前記ガラスボディにおけるピンチシールと；
ピンチシールを通る電気的接続を提供する電気リードアセンブリであって、前記アッセンブリは、それの少なくとも一部分にシリカコーティングを有する金属箔を備える電気リードアセンブリと；
を含むランプ。
【請求項４３】
高い温度で空気に曝露されたときに、それによって当該部分を酸化から保護するためにそれの少なくとも一部分にシリカ薄膜を有する電気ランプにおけるピンチシールを通る電気的伝導路を提供するのに適するモリブデン金属箔。
【請求項４４】
少なくとも１つのピンチシールによってハーメチックにシールされたチェンバ、およびピンチシールを通る電気伝導路を提供するための電気リードアセンブリを有する装置において、アッセンブリは、ピンチシール内に配置される金属箔を備え、金属箔は、それによって装置のための外側電気リードを形成すべくピンチシールから外側に延びる改良を備える装置。
【請求項４５】
金属箔はモリブデンであり、且つ酸化保護薄膜でコーティングされている請求項４４に記載の装置。
【請求項４６】
薄膜はシリカである請求項４５に記載の装置。
【請求項４７】
チェンバは、電気ランプの光放出チェンバを形成する請求項４６に記載の装置。
【請求項４８】
モリブデン金属箔の少なくとも一部分をシリカ薄膜でコーティングする方法であって、次の：
コロイド状シリカと、硝酸セルロース、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、およびポリビニルピロリドンからなるグループから選択されたバインダとを含む溶液を供給するステップと；
金属箔の少なくとも一部分を溶液に浸漬するステップと；
金属箔の浸漬された部分を、金属箔の少なくとも一部分にシリカコロイドが付着するように、約１ｍｍ／秒から約１００ｍｍ／秒の間の速度で、溶液から引き出すステップと；
金属箔に付着しているシリカコロイドを、コロイドにおけるシリカ粒子の融解をもたらすべく、約１秒の間、約１４００℃から約１７００℃の間の温度に加熱するステップと；
の各ステップを含む方法。
【請求項４９】
溶液は、メタノール中にシリカを含む請求項４８に記載の方法。
【請求項５０】
溶液は、水およびアンモニアを含み且つバインダは、ポリビニルピロリドンである請求項４８に記載の方法。
【請求項５１】
浸漬および溶液からの金属箔の引き出しの間約１ボルトを約１０ボルトの間の電圧が金属箔に印加される請求項４８に記載の方法。
【請求項１】
金属箔がピンチシールを通しての電気的接続を提供するガラスボディに形成された１つ以上のハーメチックにシールされたチェンバを形成するガラスボディを有する装置において、シリカを含む薄膜で金属箔の少なくとも一部分をコーティングすることによって、金属箔の少なくとも一部分を腐食から保護する方法。
【請求項２】
金属箔は、モリブデンである請求項１に記載の方法。
【請求項３】
装置は、電気ランプである請求項１に記載の方法。
【請求項４】
ランプは、高輝度放電ランプまたはハロゲンランプである請求項３に記載の方法。
【請求項５】
金属箔は、モリブデンである請求項４に記載の方法。
【請求項６】
電気リードアセンブリにおけるモリブデン金属箔が、ランプの動作の間において酸化から金属箔の少なくとも一部分を保護すべく、コーティングされているランプにおいて、コーティングがシリカを含んでいる改良。
【請求項７】
金属ストリップの少なくとも一部分の酸化を防止する方法であって、シリカを含む薄膜で、ストリップの該当する一部分をコーティングするステップを含む方法。
【請求項８】
ストリップは、電気リードアセンブリにおけるモリブデン金属箔である請求項７に記載の方法。
【請求項９】
金属箔を含む電気リードアセンブリを作る方法において、金属箔の少なくとも一部分は、シリカを含む薄膜でコーティングされている改良。
【請求項１０】
金属箔は、モリブデンである請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
電気リードは、金属箔の一端に取り付けられている請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
外側リードが、金属箔の他端に取り付けられている請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
腐食保護薄膜を備える金属箔をコーティングする方法であって、次の
（ａ）金属箔の少なくとも一部分にシリカコロイドを付着させるステップと；
（ｂ）金属箔に付着しているシリカコロイドを、それによって金属箔上にシリカ薄膜を形成するためにシリカ粒子の融合をもたらすべく融解温度に曝露するステップと；
の各ステップを有する方法。
【請求項１４】
金属箔の少なくとも一部分は、コロイド状のシリカを含む、溶液に浸漬され且つシリカコロイドがその少なくとも一部分に付着するように引き出される請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
金属箔は、溶液から約１ｍｍ／ｓｅｃから約１００ｍｍ／ｓｅｃの速度で引き出される請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
金属箔は、溶液から約２５ｍｍ／ｓｅｃの速度で引き出される請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
溶液は、ニッサンケミカル（Ｎｉｓｓａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ）のＭＡ−ＳＴ−ＵＰタイプを含む請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
溶液における金属箔の少なくとも一部分の浸漬および引き出しと同時に金属箔に電圧を印加するステップをさらに有する請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
コロイド状のシリカの溶液は、硝酸セルロース、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、およびポリビニルピロリドンからなるグループから選択されたバインダをさらに含む請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
コロイド状のシリカの溶液は、表面活性剤をさらに含む請求項１４に記載の方法。
【請求項２１】
金属箔は、モリブデンを含む請求項１４に記載の方法。
【請求項２２】
金属箔に付着しているシリカコロイドは、約１４００℃から約１７００℃の融解温度に曝露される請求項１３に記載の方法。
【請求項２３】
金属箔に付着しているシリカコロイドは、約１６００℃から約１７００℃の融解温度に曝露される請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
融解温度は約１６５０℃である。請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
金属箔に付着しているシリカコロイドは、約１秒半の間、融解温度に曝露される請求項１３に記載の方法。
【請求項２６】
金属箔は、モリブデンを含む請求項１３に記載の方法。
【請求項２７】
シリカコロイドは、静電塗装、ローリング、刷毛塗り、または霧吹きによって金属箔の少なくとも一部分に付着させられる請求項１３に記載の方法。
【請求項２８】
金属箔に付着しているシリカコロイドを融解温度に曝露するステップは、コロイドを、加熱されたワイアコイル、誘導コイル、イメージ炉、不活性ガスプラズマ、またはレーザに曝露することを含む請求項１３に記載の方法。
【請求項２９】
アルゴンプラズマトーチのプルームにシリカ粉末を導入するステップと、プルームを通して金属箔を通過させるステップとの各ステップを有する金属箔にシリカコーティングを施す方法。
【請求項３０】
電気リードアセンブリを作る方法であって、
（ａ）モリブデン金属箔を供給するステップと；
（ｂ）金属箔の少なくとも一部分にシリカコロイドを付着させるステップと；
（ｃ）それによってシリカ薄膜を形成させるためにシリカ粒子の融解をもたらすべくシリカコロイドを熱に曝露するステップと；
（ｄ）電気リードを金属箔の一端に取り付けるステップと；
の各ステップを含む方法。
【請求項３１】
第２の電気リードが金属箔の他端に取り付けられる請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
第２のリードは、リードの一部分のまわりの金属箔の一部分をかしめることにより、金属箔に取り付けられる請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
電気リードは、高輝度放電ランプのための電極を形成する請求項３０に記載の方法。
【請求項３４】
電気リードは、ハロゲンランプのためのフィラメントを形成する請求項３０に記載の方法。
【請求項３５】
金属ストリップを、所定時間の間、所定温度に曝露する方法であって、
（ａ）熱源を供給するステップと；
（ｂ）熱源にきわめて近い近傍における温度が所定の温度となるように熱源の温度を上昇させるステップと；
（ｃ）所定の時間の間、所定の温度にリボンへの曝露をもたらすべき速度で熱源にきわめて近接して金属ストリップを通過させるステップと；
の各ステップを含む方法。
【請求項３６】
シリカコロイドは、金属ストリップの少なくとも一部分に付着し、且つ所定温度へのストリップの曝露は、それによってシリカ薄膜を形成すべくシリカ粒子の融解をもたらす請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
所定の温度は、約１４００℃と約１７００℃の間であり、そして所定の時間は、約１秒半である請求項３５に記載の方法。
【請求項３８】
所定の温度は、約１６００℃と約１７００℃の間であり、そして所定の時間は、約１秒半である請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
曝露は、不活性雰囲気中で行われる請求項３５に記載の方法。
【請求項４０】
熱源は、伝導体、誘導コイル、イメージ炉、不活性ガスプラズマ、およびレーザからなるグループから選択される請求項３５に記載の方法。
【請求項４１】
熱源は、そこを通る電流の通過によって加熱される巻回されたタンタルワイアを含む請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
ランプであって：
前記ランプの光放出チェンバを形成するガラスボディと；
前記ガラスボディにおけるピンチシールと；
ピンチシールを通る電気的接続を提供する電気リードアセンブリであって、前記アッセンブリは、それの少なくとも一部分にシリカコーティングを有する金属箔を備える電気リードアセンブリと；
を含むランプ。
【請求項４３】
高い温度で空気に曝露されたときに、それによって当該部分を酸化から保護するためにそれの少なくとも一部分にシリカ薄膜を有する電気ランプにおけるピンチシールを通る電気的伝導路を提供するのに適するモリブデン金属箔。
【請求項４４】
少なくとも１つのピンチシールによってハーメチックにシールされたチェンバ、およびピンチシールを通る電気伝導路を提供するための電気リードアセンブリを有する装置において、アッセンブリは、ピンチシール内に配置される金属箔を備え、金属箔は、それによって装置のための外側電気リードを形成すべくピンチシールから外側に延びる改良を備える装置。
【請求項４５】
金属箔はモリブデンであり、且つ酸化保護薄膜でコーティングされている請求項４４に記載の装置。
【請求項４６】
薄膜はシリカである請求項４５に記載の装置。
【請求項４７】
チェンバは、電気ランプの光放出チェンバを形成する請求項４６に記載の装置。
【請求項４８】
モリブデン金属箔の少なくとも一部分をシリカ薄膜でコーティングする方法であって、次の：
コロイド状シリカと、硝酸セルロース、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、およびポリビニルピロリドンからなるグループから選択されたバインダとを含む溶液を供給するステップと；
金属箔の少なくとも一部分を溶液に浸漬するステップと；
金属箔の浸漬された部分を、金属箔の少なくとも一部分にシリカコロイドが付着するように、約１ｍｍ／秒から約１００ｍｍ／秒の間の速度で、溶液から引き出すステップと；
金属箔に付着しているシリカコロイドを、コロイドにおけるシリカ粒子の融解をもたらすべく、約１秒の間、約１４００℃から約１７００℃の間の温度に加熱するステップと；
の各ステップを含む方法。
【請求項４９】
溶液は、メタノール中にシリカを含む請求項４８に記載の方法。
【請求項５０】
溶液は、水およびアンモニアを含み且つバインダは、ポリビニルピロリドンである請求項４８に記載の方法。
【請求項５１】
浸漬および溶液からの金属箔の引き出しの間約１ボルトを約１０ボルトの間の電圧が金属箔に印加される請求項４８に記載の方法。
【図１ａ】
【図１ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５ａ】
【図５ｂ】
【図６】
【図１ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５ａ】
【図５ｂ】
【図６】
【公表番号】特表２００６−５０７６２９（Ｐ２００６−５０７６２９Ａ）
【公表日】平成１８年３月２日（２００６．３．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−５５１９０６（Ｐ２００４−５５１９０６）
【出願日】平成１５年１１月７日（２００３．１１．７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００３／０３５６１５
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０４５０２６
【国際公開日】平成１６年５月２７日（２００４．５．２７）
【出願人】（５０２３４５０６１）アドバンスド ライティング テクノロジイズ，インコーポレイティド (11)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１８年３月２日（２００６．３．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１５年１１月７日（２００３．１１．７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００３／０３５６１５
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０４５０２６
【国際公開日】平成１６年５月２７日（２００４．５．２７）
【出願人】（５０２３４５０６１）アドバンスド ライティング テクノロジイズ，インコーポレイティド (11)
【Ｆターム（参考）】
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