JPH0614122B2 - ランプ - Google Patents

ランプ

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JPH0614122B2
JPH0614122B2 JP59203673A JP20367384A JPH0614122B2 JP H0614122 B2 JPH0614122 B2 JP H0614122B2 JP 59203673 A JP59203673 A JP 59203673A JP 20367384 A JP20367384 A JP 20367384A JP H0614122 B2 JPH0614122 B2 JP H0614122B2
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JP
Japan
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light
film
bulb
bubbles
glass bulb
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JP59203673A
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JPS6180202A (ja
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晃 川勝
洋二 弓削
利夫 狩野
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Toshiba Lighting and Technology Corp
Original Assignee
Toshiba Lighting and Technology Corp
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Publication date
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Priority to CA000491784A priority patent/CA1240219A/en
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  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業の利用分野) 本発明は電球や高圧放電灯などのガラスバルブの外表面
上に散光性を有する金属酸化物膜が形成されたランプに
関する。
(従来の技術) たとえば、複写機用ハロゲン電球では被照射面の照度分
布を均一にするため、フイラメントの発光部と非発光部
とを管軸方向に交互に配置してあるが十分ではない。こ
のため、バルブ表面をホーニング加工して散光性を付与
することが一般的に行われている。したがって、この電
球からの光が拡散され照度が均一になる。
また、シリカ等の散光性微粉末を静電塗装等によってバ
ルブ外面に塗布されたものもある。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、このような散光性を有する膜は一般的に
機械的に弱く、摩耗し易く、中には長時間使用によっ
て、散光性が減退するものもあり、さらには、散光性微
粉末の種類によってはバルブとのなじみが悪く剥離しや
すいものもある。
特に、ガラスバルブが比較的高温となるランプでは、熱
的影響により上記不具合が顕著に現れることが多い。
本願発明は上記事情に鑑みなされたものであり、石英ガ
ラスバルブとのなじみが良く、耐熱性に富み、また剥離
などが生じにくく、散光性を有する金属酸化物膜が形成
されたランプを提供することを目的とする。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 上記目的を達成するために、本願発明は、発光構体を有
する石英ガラスバルブの外面に金属酸化物膜を具備し、
この金属酸化物膜は、有機金属化合物と低沸点有機溶剤
とを有する高沸点有機溶剤が上記ガラスバルブに塗布さ
れて焼成され、上記低沸点有機溶剤が蒸発して形成され
た凹孔ないし気泡のうち少なくとも一方を有し、散光性
を呈することを特徴とする。
(作用) 本願発明では、上面に開口した気泡を有して散光性を呈
する金属酸化物膜が、バルブ表面に形成されているの
で、耐熱性に富み、機械的に強固で長期使用しても散光
性が減退することがなく、光損失も極めて少ないランプ
が得られ、また高温となるガラスバルブとの熱膨張係数
の差に起因する機械的歪が緩和されて長期の反復冷熱衝
撃にも耐えて剥離のおそれのないランプが得られる。
(実施例) 本発明の一実施例を各図面を参照して説明する。
まず、第1図はランプである複写機用ハロゲン電球であ
る。石英ガラスバルブ(1)の外表面には、膜表面に開
口した気泡である凹孔(23)や膜内部に含有された気
泡(22)を有して散光性を呈する金属酸化物膜(2)
である散光膜が形成されている。
(3)はガラスバルブ(1)の両端を圧潰封止してなる
封止部、(4)はこの封止部(3)内に埋設されたモリ
ブデン導入箔、(5)はこれら導入箔(4)に接続して
ガラスバルブ(1)内に導入された内導線、(6)は短
絡線(7)を介して直列接続されて内導線(5)間に装
架された複数の発光構体であるフィラメント、(8)を
短絡線(7)を支持するアンカ、(9)は上記導入箔
(4)に図示しない外導線を介して接続し封止部(3)
の端面に装着された端子である。そして、このガラスバ
ルブ(1)内にはアルゴン等の不活性ガスとともに所要
のハロゲンが封入してある。
上記散光膜(2)は第2図の電子顕微鏡写真を模擬した
模式図から明らかなように気泡(22)を内蔵し、かつ
表面に凹孔(23)を有する薄膜である。また、その細
部構造を第3図に模型的に示す。すなわち、ガラスバル
ブ(1)の表面に形成された酸化チタン等の連続膜体
(21)内に多数の気泡(22)を含有し、かつこれら
気泡(22)の一部は膜体(21)表面に開口して凹孔
(23)をなしている。そうして、これら気泡(22)
ないし凹孔(23)が透過光を散乱させ肉眼では白濁し
て見える。なお、この膜体(21)の膜厚は、0.3な
いし0.8μである。
このハロゲン電球はフィラメント(6)が間欠配置され
ているにもかかわらず、その光が散光膜(2)で散乱さ
れて放射されるので、被照射面に照度むらを生じること
がない。
また、バルブ(1)を構成する石英と散光膜(2)を構
成する酸化チタンとは熱膨張率に大差があるにもかかわ
らず、散光膜(2)が極めて薄く、しかも膜体(21)
内に気泡(22)や凹孔(23)を含有するので、熱膨
張差に起因する機械的歪みが緩和され、、長期反覆点滅
しても散光膜(2)が剥離することがない。また、散光
膜(2)が極めて薄いので光損失が3〜4%程度に過ぎ
ず極めて有利である。さらに、散光膜(2)の膜体(2
1)は連続体であるので、機械的に強固で摩耗のおそれ
がなく、長期使用中散光性が変化することもない。
このような散光膜(2)を形成するには、まず、テトラ
イソプロピルチタネートなどの有機チタン化合物の低沸
点有機溶剤溶液に高沸点有機溶剤として、たとえばフタ
ル酸ジ−2−エチルヘキシル(フタル酸ジオクチル、略
称DOP)を5〜10容量%添加し、要すればこれに酢
酸ブチルなどの低沸点有機溶剤を適量加えて粘度調整す
る。そうして、封止済みのハロゲン電球をこの液に浸漬
して30〜50cm/分の速度で引き上げ乾燥する。しか
して、上述のDOPは無色油状の液体で、5mmHgの圧
力で231℃で沸騰し、各種低沸点有機溶剤に任意割合
で相互溶解する。したがって、乾燥工程においては、低
沸点有機溶剤が蒸発するだけである。そうして、乾燥後
において、第4図に示すように、有機チタン化合物から
なるゲル状塗膜(24)にDOPの微小液滴(25)が
分散して白濁している。
つぎに、このゲル状塗膜(24)を形成したハロゲン電
球を約600℃で約5分間空気中で焼成する。そうする
と、ゲル状塗膜(24)中に分散したDOP液滴(2
5)の蒸発と有機チタン化合物の分解とが相前後して起
こり、このため、液滴(25)はほぼその位置において
蒸発しながら拡径して気泡(22)となり、さらに気泡
(22)内のDOP蒸気は大気と次第に置換される。ま
た、ゲル状塗膜(24)表面近傍にあった液滴(25)
は拡径する過程で破裂して外気に連通して凹孔(23)
となり、遂に第3図に示すように酸化チタンからなる連
続膜体(21)中に気泡(22)や凹孔(23)を含む
散光膜(2)が形成される。この形成過程から明らかな
ように、本発明においては気泡(22)と凹孔(23)
とは本質的に同じものである。
このように、DOPは有機チタン化合物の成膜を良好な
らしめるとともに、ゲル状塗膜(24)中に液滴(2
5)を形成して気泡(22)の胞芽となるので、ゲル状
塗膜(24)が極めて薄いにもかかわず有効に発泡す
る。また、DOPの沸点が高くて有機チタン化合物が分
解を開始しても気泡(22)内に充分な蒸気圧を保持す
るので、有機チタン化合物が分解固化する前に気泡(2
2)が圧潰されるころもなく、また凹孔(23)が平坦
化することもない。
なお、DOPの添加量が少な過ぎると気泡(22)や凹
孔(23)が小さ過ぎて散光性が低下する。反対にDO
P添加量が多過ぎると気泡(22)や凹孔(23)の大
きさのはらつきが大きくなり、散光性が局部的にばらつ
いたり、また肉眼でも認められるような大形の凹孔(2
3}が形成するおそれがある。
また本発明において、膜体(21)の構成物質は前述の
酸化チタンに限られることはなく、たとえばシリカ(S
iO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化アルミニウム(A
)、酸化ジルコン(ZrO)、酸化タンタル
(Ta)、酸化錫(SnO)、酸化インジウム
(In)などでもよく、その形成方法はこれらの
金属の有機化合物を用いて上述と同様な方法で散光性に
形成すればよい。
さらに、高沸点有機溶剤は前述のDOPに限らず、同様
な物理的性質を有し、焼成によって分解残渣を生じない
ものであればよい。
つぎに、有機チタン化合物に種々の高沸点有機溶剤を種
々の割合いで添加して前述と同様な方法で散光膜に形成
しその散光性を調査した。この結果を次の第1表に示
す。
ここでDBPはフタル酸ジブチルの略称 DOPはフタル酸ジオクチルの略称 DAPはフタル酸ジアリルの略称 この第1表から有機チタン化合物を用いて散光膜を形成
するときDBPまたはDOPを5〜20容量%添加すれ
ば良いことが解る。また、散光性が低くても良い場合は
DAPを10〜20容量%添加しても良い。
つぎに、有機けい素化合物に種々の高沸点有機溶剤を種
々の割合いで添加して前述と同様な方法で散光膜に形成
してその散光性を調査した。この結果を次の第2表に示
す。
この第2表から有機けい素化合物を用いて散光膜を形成
するときDBPまたはDOPを5〜20容量%添加すれ
ば良いことが理解できる。ただし、同じ条件で形成した
場合、酸化チタンの散光膜がシリカの散光膜より散光性
が優れている。これは屈折率の相違によるものと思われ
る。
なお、前述の実施例はハロゲン電球の外表面に形成した
が、これに限らず、ハロゲン電球のバルブ内面、ソーダ
石英ガラズなどの軟質ガラスやほうけい酸ガラスなどの
軟質ガラスを用いる普通電球や赤外線電球のバルブの内
外面、高圧放電灯の外管の内外面にも形成できる。
また、本発明のランプの散光膜は0.1μ前後の薄い散
光膜を同一ガラスバルス表面に複数層密着重層して拡散
効果を大きくすることができる。この場合は前述の方法
によってガラスバルブ表面に第1の薄い散光膜を形成
し、その表面に第2以下の薄い散光膜を順次形成して重
層すればよい。この場合、第5図に示すように下層(2
1A),(21B)の散光膜の凹孔は上層の散光膜(2
1B),(21C)によって上方は埋込まれるが、気泡
(22A),(22B)としてそのまま残留して、結果
的には厚い散光膜体中に極めて多数の気泡を含有すると
同じになり、優れた散光性を呈する。
さらに、本発明のランプの散光膜は他の光学被膜たとえ
ば可視光透過赤外線反射膜と重層して設けてもよく、そ
の設ける位置このような光学被膜の上層でも下層でもあ
るいは中間層でもよく、いずれの位置に設けても散光性
を害されることはない。
さらにまた、散光膜を複数層重層して形成する方法は、
1層毎に塗布、焼成を繰り返しても、複数層塗布したの
ち焼成してもさしつかえない。
[発明の効果] 本発明のランプは、上面に開口した気泡を有して散光性
を呈する金属酸化物膜が、バルブ表面に形成されている
ので、耐熱性に富み、機械的に強固で長期使用でも散光
性が減退することがなく、光損失も極めて少ないランプ
が得られ、また高温となるガラスバルブとの熱膨張係数
の差に起因する機械的歪が緩和されて長期の反復冷熱衝
撃にも耐えて剥離のおそれのないランプが得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例であるハロゲン電球の一例の
断面図、第2図は第1図の鎖線枠II部分外面の電子顕微
鏡写真を模擬した模式図、第3図は第2図の写真に基づ
く模型的断面図、第4図はこの散光膜の形成方法におけ
る焼成前の塗布の模型的断面図、第5図は散光膜を複数
層重層した状態を模型的に示す断面図である。 (1)……ガラスバルブ,(2)……散光膜, (21)……膜体,(22)……気泡, (23)……凹孔,(24)……塗膜, (25)……液滴, (22A),(22B)……気泡。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 狩野 利夫 神奈川県横須賀市船越町1の201の1 株 式会社東芝横須賀工場内 (56)参考文献 特開 昭49−30027(JP,A) 特開 昭57−198401(JP,A) 実開 昭56−167303(JP,U)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】石英ガラスバルブと、 発光構体を有する石英ガラスバルブの外面に金属酸化物
    膜を具備し、 この金属酸化物膜は、有機金属化合物と低沸点有機溶剤
    とを有する高沸点有機溶剤が上記ガラスバルブに塗布さ
    れて焼成され、上記低沸点有機溶剤が蒸発して形成され
    た凹孔ないし気泡のうち少なくとも一方を有し、散光性
    を呈することを特徴とするランプ。
JP59203673A 1984-09-28 1984-09-28 ランプ Expired - Lifetime JPH0614122B2 (ja)

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JP59203673A JPH0614122B2 (ja) 1984-09-28 1984-09-28 ランプ
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US06/778,001 US4721877A (en) 1984-09-28 1985-09-20 Light diffusive coating and a lamp having the coating
DE8585306777T DE3585008D1 (de) 1984-09-28 1985-09-24 Ein lichtstreuender ueberzug und seine herstellung und eine lampe mit diesem ueberzug.
EP85306777A EP0176345B1 (en) 1984-09-28 1985-09-24 A light diffusive coating and its formation and a lamp having the coating
CA000491784A CA1240219A (en) 1984-09-28 1985-09-27 Light diffusive coating, a method of forming the coating, and a lamp having the coating
US07/098,884 US4869927A (en) 1984-09-28 1987-09-21 Light diffusive coating, a method of forming the coating and a lamp having the coating

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JPS6180202A JPS6180202A (ja) 1986-04-23
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