JPS6182660A

JPS6182660A - ハロゲン電球

Info

Publication number: JPS6182660A
Application number: JP59203672A
Authority: JP
Inventors: 晃川勝; 狩野　利夫; 弓削　洋二
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1984-09-28
Filing date: 1984-09-28
Publication date: 1986-04-26
Also published as: JPH0439184B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本発明は高効率でしかも均一照明が可能なハロゲン電球
に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

たとえば複写機用ハロゲン電球は複数のタングステンフ
ィラメントを短絡線を介して直列接宇売し、管形石英外
囲器内に同心的に封装しである。この電球は放射光中に
大暇の赤外線を含有して原稿を焼損するおそれがある。

そこで、外囲器の内外いずれかの面に可視光透過赤外線
反射膜を設けて赤外線放射を阻止するとともに、反射さ
れた赤外線をフィラメントに帰還されてこれを加熱し高
効率を得るようにした電球が開発された。この電球は放
射光中の赤外線が少ないため原稿を焼ｔ１するおそれが
な（、シかも高効率である。また、彼照射面の照度分布
を均一にするため、フィラメント発光部を不連続にして
配置しであるが、これとて不充分であり、」二記高効率
ハロゲン電球の特性が充分に生かされていないっまた、１個の小形フィラメントをＴ形石英外囲器内に同
心的に封装した小形ハロゲン電球においても外囲器の内
外いずれかの面に同様な可視）℃透過赤外線反射膜を設
けることによって赤外線放射を、威らし、かつ高効率に
する技術が開発された。

このような′１πトドを反射鏡と組合せて用いると披照
射面にフィラメン１−の光学像が現出するため、照度分
布が不均一になる欠点がある。

これに対し１本件出願人は先に透明外囲器の外面に可視
光透過赤外線反射膜を形成し、かつこの赤外線反射膜上
に散光膜を設けて、赤外線反射膜を透過した可視光を散
光膜で拡散して被照射面における照度分布を均一にする
技術を開発し、特願昭５８−９５００１号として提案し
た。しかしながら、この技術をハロゲン電球に適用する
と、この電球の外囲器温度が非常に高いため、散光膜の
種類によっては長期の反覆点滅により、散光膜が剥離す
るおそれがあり、ハロゲン電球に適した散光膜の選定が
必要とされていた。

〔発明の目的〕

本発明は特願昭５８−９５００１号提案の散光膜に所要
の限定を加えることにより同提案の効果を害することな
く、長期反復点滅しても散光膜が剥離するおそれのない
ハロゲン電球を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕透明外囲器外面に設けた可視光透過赤外線反射膜上に多
孔質散光膜を形成したことにより、ハロゲン電球外囲器
の高温に起因する外囲器構成物質と散光膜構成物質との
熱膨張差による歪みを多孔質構造によって吸収して剥離
を防止したものである。

〔発明の実施例〕

本発明のｉｉＹ′綱を図示の実施例によって説明する。

図は本発明を適用してなる複写機用ハロゲン電球の一例
を示し、図中、（１）は石英ガラスなどの透明耐熱性ガ
ラスからなる直管形外囲器、（２）はこの外囲器（１）
の外面に形成された可視光透過赤外線反射膜、（３）は
この反射＠（２）上に形成された多孔質散光膜、（４）
、（４）は外囲器（１）の両端部を圧潰封止してなる封
止部、（５）、（５）はこれら封止部（４）。

（４）内に埋設されたモリブデン導入箔、（６）、（６
）はこれら導入箔（５）、（５）に接続して外囲器（１
）内に延在した内導線、（７）、（７）・・・はこれら
内導線（６）、（６）間に短絡線（８）、（８）・・・
を介して直列接続されて外囲器（１）のほぼ中心線に位
置する複数のフィラメント、（９）、（９）・・・は短
絡ＦＡ（８）、（８）を支持するアンカ、（１０）、（
１０）は導入箔（５）、（５）に図示しない外心、線を
介し接続して外囲器（１）の両端面に装着された口金で
ある。そして、外囲器（１）内にはアルゴンなどの不活
性ガスとともに所要のハロゲンを封入しである。

上記赤外線反射膜（２）は第２図に模型的に示すように
酸化チタン（Ｔｉ０２）などからなる高光屈折率ｆｆ１
（２ａ）　（左上リハッチング）とシリカ（ＳｉＯ□）
などからなる低光屈折率層（２ｂ）　（右上リハッチン
グ）とを交互重層してなる多重層膜で、光の干渉により
可視光を良く透過し、赤外線を良く反射する性質を有す
る。なお１図では誇張して示したが各層（２ａ）　、　
（２ｂ）の厚さは０．２〜０．３μが適当である。

上記散光膜（３）は種々のものが考えら′れるが。

その１例を第３図に模型的に示す。すなわち、この膜（
３）は金属酸化物からなる連続膜体（３１）に多数の気
泡（３２）　、　（３２）・・を内蔵し、かつ膜体（３
１）表面にはこの気泡の変形である多数の円形凹孔（３
３）。

（３３）・・・が形成されている。そうして、このよう
な気泡（３２）や凹孔（３３）によって透過光が散乱さ
れる。

そうして、このような金属酸化物の例としては酸化チタ
ン（Ｆｉ０２）　、シリカ（Ｓｉ０２）　、アルミナ（
ＡＱ２０：＋）、ジルコニア（ＺｒＯ２）、亜鉛華（Ｚ
ｎＯ）、酸化タンタル（Ｔａ２０５）、酸化！（Ｓｎ０
２）、酸化インジウム（Ｉｎ２０ａ）などが適当である
。

つぎに、この電球の１２造方法を直脱する。まず。

通常の方法で管形ハロゲン電球を装作する。一方、テ１
−ライソプ口ピルチタネートを主成分とする有機チタン
化合物を酢酸エステルを主成分とする有機溶剤に溶解し
、チタン含有量２〜１０重量％。

粘度約１．ｏｃｐｓに調整したチタン液を用意する。そ
して、このチタン液に上述のハロゲン電球を浸漬とて約
３０ｃｍ／分の速度で引上げ、乾燥し、焼成して酸化チ
タンからなる高光屈折率層（２ａ）を形成する。

他方、エチルシリケートを主成分とする有機シリコン化
合物を酢酸エステルを主成分とする有機溶剤に溶解し、
シリコン含有量２〜１０重量％、粘度約１．０ｃｐｓに
調整したシリコン液を用意する。

そして、上述の高光屈折率層（２ａ）を形成したハロゲ
ン電球をこのシリコン液に浸漬して約３５ｃｍ／分の速
度で引上げ、乾燥し、焼成してシリカからなる低光屈折
率層（２ｂ）を形成する。このようにして、高光屈折率
層（２ａ）と低光屈折率層（２ｂ）とを合計１０層程度
交互に形成し、赤外線反射膜（２）を構成する。

さらに、上述の例えば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たとえばフタル酸ジー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、これを低沸点有
機溶剤を加えて適宜の濃度に薄める。そうして、この液
に上述の赤外線反射膜（２）を形成したハロゲン電球を
ｆ１清し、３０〜５０ｃｍ／分の速度で引上げ、乾燥し
、空気中で６００　’Ｃで約５分間焼成して酸化チタン
からなる散光膜（３）に形成する。しかして、上述のＤ
ＯＰは無色油状の液体で、５ｗｗｎＨｇの圧力で２３１
℃で沸騰し、各種低沸点有機溶剤と任意割合いで相互溶
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、ＤＯＰは有機チタン化合物のゲ
ル状塗膜中に微小液滴となって分散する。そうして、焼
成工程に１むいて、微小液滴は蒸発して気泡となり、有
機チタン化合物が酸化物に変成するとともに気泡が生長
する。特に、表面近くの気泡は凹孔となり、この孔内か
らも蒸発するため急速に大径となる。しかして、ＤＯＰ
の蒸発温度と有機チタン化合物の分Ｍ温度とが接近して
いるため、気泡や凹孔が生長していく過程において有機
チタン化合物分解が開始され、これらの気泡や凹孔を含
んだまま酸化物膜体（３１）に形成される。しかして、
塗液の粘度調整によって塗膜を厚くすれば気泡（３２）
や凹孔（３３）が大きく成長するが、その反面、凹孔（
３３）は浅くなって光拡ｊＴ！性が劣るものとなる。

これに反し、塗膜を簿くすれば気泡（３２）や凹孔（３
３）は小さいままで残るので、このような薄い散光膜を
数層重ねて形成してもよい。

実験によれば５薄い散光膜体（３１）を数層重層して厚
さ約０．５〜１μの散光膜（３）に形成して電子顕微鏡
で測定したところ、１　ｍｍ２当り２〜６万個の気泡（
３２）や凹孔（３３）が認められ、薄いにもかかわらず
、散光性に優れ、しかも赤外線反射膜（２）には拠り４
Ｈ的にも光学的にも何んの異状も認められなかった。

つぎに、二のハロゲン電球の作用を説明する。

端子（１０）　、　（ｔｏ）間に通電してフィラメント
（７）　、　（７）・・ヲ発光させる。すると、フィラ
メン１〜（７）　、　（７）・・から放射された光のう
ち、赤外線は赤外線反射膜（２）によって反射され、そ
のかなりの量かフィラメント（７）　、　（７）　　に
帰還してこれを加熱し、効パで向上に役立つ。また、赤
外線反射し′！（２）を透過した可視光は肢）１コ股（
３）によって拡散され、故乱光となって放射される。し
たがって、この電球は波照ｎ−を而の照度分布が均一で
あり、また１反射鏡と組合わせて用いてもフィラメント
（７）の光学像が現れることがない。

さらに１本ハロゲン電球においては散光１役（３）に多
数の２泡（３２）やその変形である凹孔（３３）が存在
するので、ハロゲン電球外囲Ｃ（１）が高温に熱せられ
、外囲器（１）素はと散光膜（３）の酸ｆヒチタンとの
πさ膨張差が大きくなっても、その歪みが気泡（３２）
や凹孔（３３）によって吸収されるので、長期反ｒ点減
しても散光膜（３）が剥雛することかない、さらに、本
実施例電球においては散）ｌコ膜（３）の厚さが０．５
〜１μで（→１めて薄いことも歪み緩和に設＼″ｆち、
１りν；１し、ない原因になる。

つぎに、」−記実施１り１１に屈する定格１５０Ｖ　２
５０Ｗの複写機用ハロゲン電球について散光膜・露（３
）を形成する萌と形成した後とのホ＋Ｉ＋方向の照度分
布を比やコしまた。このｊ＋、７　ｌＴ−を第・１図に
示す。図は横軸に電ト１（の中央勺０どしで軸方向の距
＊ＩＣ’ｊ”　Ｒ１１の単位でとり、縦「１・１１１に
照度を中す、一部を１００とする（・■対質でと一〕た
ちので、＋Ｉｌ＋　’ｉ帛へ（実線で示す７）は散光し
’ｊ（３）を＋ｒ６成したもの１曲腺Ｂ（破除で示す。

）は１及光１１；’１（Ｆ）を形成する前のそれぞれの
照度分布を示す。

この図か１７．散光１１；’ｊ　（３）の形成により照
度分布が均°にｌＣったことが１１１１庁ｊ′できろ。

また、敗ｉ’６１Ｅ：ｉ　（：’！　）形ｎ（１前後）
電ｆｐ（７）明るさく全光重）ｆ！：比較したところ、
１汝光膜（３）形成による九束何、下は２〜３゛３う程
度に過ぎず、ソこ損失の少ないことも木ｕＱ尤＋Ｖ；ｔ
　（：’、　）の特徴である４な、、１ｙ、　、＋、’
ａ明は「形ガラス外！Ｉ’ｌ　ａ７＼）Ｇ形ガラス外囲
器を用いたハロゲン電球にも適用でき、Ｔ形外囲器の弓
合はフィラメントをほぼ同心的に配設すればよく、゛Ｇ
形外囲器の場合は球状部の中心近所に配設すればよい。

さらに、本発明は閉塞または非閉塞形の管形透明外囲器
の外面に上述のとおり可視光透過赤外Ｘ′ｉ！反’１７
１１：、Ｔと多孔質散光膜とを重層して設け、かつ外ｖ
ＪＪ器の中心部に赤外線反射膜も散光膜もない・ご通の
管形ハロゲン電球を設けたものでもよい。

〔発明の効果〕

本発明のハロゲン電球は透明外囲８：（の外面に可視光
透過赤外線反射膜を設け、かつこの反射膜上に多孔質散
光膜を設けたので、赤外線放射が少なく、高効率で、被
照射面の照度分布が均一で、反射鏡と組合わせて用いて
もフィラメントの光学像を現示するおそれがなく、しか
も、外囲器が高温にタヘせられるにもかかわらず、長期
反覆点滅しても散光膜が利はするおそれがない利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のハロゲン電球の一実施例の断第　　１面図、第２図は第１１１４’ｉ’ｉ線伜１部分の模型的
拡大断面図、第３図は同じく散光膜の模型的拡大断面図
、第４図は本実施例電球の散光膜の効果を示すグラフで
ある。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）透明外囲器と、この外囲器の外面に形成された可
視光透過赤外線反射膜と、この赤外線反射膜上に形成さ
れた多孔質散光膜と、上記外囲器の中心部に配設された
フィラメントとを具備したことを特徴とするハロゲン電
球。
（２）散光膜は気泡を内蔵して散光性を呈することを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のハロゲン電球。