CN103515187A - 长弧型放电灯 - Google Patents

Abstract

提供一种长弧型放电灯，具有：发光管，在内部相对配置有一对电极；和由陶瓷构成的带状的反射膜，沿轴向设置在该发光管的外表面上，其中，防止因灯点灯时的发光管和反射膜的热膨胀量的差而在反射膜上产生裂纹或发生膜剥离。上述反射膜在与上述发光管的轴向交叉的方向上设置有狭缝，且在上述发光管的轴向上形成有多个独立的小区域。

Description

长弧型放电灯

技术领域

本发明涉及一种长弧型放电灯，特别是具有反射膜的长弧型放电灯。

背景技术

以往，在印刷行业和电子工业等中，多使用放射紫外线的长弧型放电灯作为光源，对作为被处理对象物的保护膜、粘合剂、涂料、墨水、光阻材料、树脂、定向膜等进行硬化、干燥、熔融或软化、改质处理等。

通常，例如日本特开2008-130302号公报（专利文献1）所记载的那样，为了增大来自放电灯的光照度，这种长弧型放电灯在其发光管的外表面上设置有紫外线反射膜。

其结构如图6所示，长弧型放电灯10在石英玻璃制的发光管11的外表面的上部形成有带状的反射膜12。该反射膜12由二氧化硅、氧化铝或者将两者混合的陶瓷材料构成。

另外，在发光管11的两端的密封部13安装有基座14。

但是，在具有这样的反射膜的长弧型放电灯10中，为了使光照射处理的处理时间短缩化而设定较大的紫外线的照射量时，放电灯的管壁负荷变大到例如15W/cm²以上，发光管11和在其外表面上设置的反射膜12被加热，在多数情况下该反射膜12达到例如800度以上的高温。

相对于构成发光管11的石英玻璃，反射膜12由二氧化硅、氧化铝或者两者的混合物等的陶瓷形成，因此在两个构件间产生热膨胀率的差。通过灯点灯进行加热，特别是在发光管11的轴向上，存在发光管和反射膜之间的热膨胀量的差变大而在反射膜12上产生裂缝（裂纹）和膜剥离的问题。

对于这个问题，如果发光管及反射膜的加热的程度小，则通过在放电灯的周围设置冷却装置，能够使热膨胀的变化量变小，缓和反射膜的破损。但是，照射条件变得严苛，特别是在下述条件那样的情况下，仅通过冷却风所实现的冷却不能充分避免反射膜的破损。

（1）如果反射膜的膜厚在10μm以上，则容易产生裂纹和膜剥离。

（2）在该放电灯进行全点灯、待机点灯（反复进行全点灯和待机点灯）的情况下，由于发光管和反射膜的加热及冷却频繁进行，因此在反射膜上容易产生裂纹。

（3）在比现有投入电力更大的点灯条件（苛刻的点灯条件）下，由于加热的程度变大、热膨胀差增大，因此容易引起反射膜的裂纹和膜剥离。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2008-130302号公报

发明内容

本发明鉴于上述现有技术的问题点，提供一种长弧型放电灯，具有在发光管的外表面上沿轴向设置的由陶瓷构成的带状的反射膜，其中，即使在高输入的灯中，也不会在反射膜上产生裂纹或发生膜剥离。

为了解决上述课题，在本发明所述的长弧型放电灯中，上述反射膜在与上述发光管的轴向交叉的方向上设置有狭缝，且在上述发光管的轴向上形成有多个独立的小区域。

并且，上述反射膜在沿着上述发光管的轴向的方向上也设置有狭缝，并形成多个独立的小区域。

并且，在上述发光管的轴向上，上述反射膜的各小区域的轴向长度在中央部比在端部侧更长。

并且，在上述发光管的轴向上，在上述发光管的外表面的单位面积中上述小区域所占据的面积的总和在端部侧比在中央部大。

根据本发明的长弧型放电灯，在发光管外表面的反射膜上形成狭缝而分割成小区域，因此具有如下效果：反射膜的每个小区域的轴向的长度变小，因点灯时发光管和反射膜的热膨胀率的差而造成的热膨胀量差不会变大，不会在形成为小区域的反射膜上产生裂纹或发生剥离。

并且，通过在沿轴向的方向上也形成有狭缝，不会因向发光管的圆周方向的热膨胀而损伤反射膜。

附图说明

图1是本发明长弧型放电灯的立体图。

图2是图1的局部放大图。

图3是其他实施例的局部放大图。

图4是表示反射膜的实施方式的展开图。

图5是其他实施例的局部放大图。

图6是现有技术的立体图。

具体实施方式

图1是本发明长弧型放电灯的立体图，在长弧型放电灯1的发光管2的外表面上，在其轴向上形成有由陶瓷构成的带状的反射膜3，在发光管2的端部设置有基座4、4。

如图1和图2详细所示的那样，上述反射膜3在与轴向交叉的方向上形成有多个宽度方向的狭缝5、5，上述反射膜3在轴向上分割形成为多个小区域3a、3a。

并且，如图3所示，上述反射膜3也可以是如下结构：除了与上述轴向交叉的宽度方向的狭缝5、5之外，还沿该轴向形成轴向的狭缝6、6，将上述反射膜3在发光管的圆周方向上也进行分割。

并且，在该实施例中，上述狭缝5、5在与轴向正交的方向上形成，狭缝6、6与轴向平行地形成，但是该形成方向并不限于此，也可以是与轴向以任意角度交叉的方向。

图1、2所示的实施方式的反射膜3的小区域3a、3a的几个变形例如图4所示。

图4（A）所示的例子如下：通过在反射膜3形成与轴向正交的多个狭缝5、5，从而形成有沿轴向分割的同一形状的多个小区域3a、3a。

图4（B）所示的例子形成为，与位于发光管的轴向端部侧的小区域3a、3a的轴向长度L1相比，位于中央部的小区域3b、3b的长度L2更长（L1＜L2）。

在发光管内，两端的电极附近为最高温，因此发光管在靠近电极的端部侧其温度变高，在中央部相对较低。因此，在中央部的反射膜3的小区域3b比端部侧的小区域3a受到热膨胀的影响的程度小，由此，也可以使在中央部的小区域3b的轴向长度L2比端部侧的小区域3a的轴向长度L1长。

由此，能够使由小区域3a、3b形成的反射膜3整体的总面积比图4（A）所示的更大，从而提高反射功能，得到高输出。

但是，根据照射处理的种类，有时除了灯整体的高输出化之外，也优先要求在被照射物面上灯的轴向上的光照度均匀性。

一般而言，在使用这种灯的照射处理中，公知在被照射物上的灯的端部侧位置上的光照度与中央部相比较低，为了确保被照射物面上的光照度均匀性，要求灯的照射强度在端部侧更高。

图4（C）、（D）的例子是将灯的端部的照射强度比中央部相对提高的例子。

在图4（C）所示的例子中，使中央部的设置狭缝5的间距缩小，并且使中央部的小区域3c、3c的轴向长度L3小于端部侧的小区域3a、3a的轴向长度L1（L1＞L3），从而缩小中央部的小区域3c的面积。

由此，在该发光管的轴向上，在发光管的外表面的单位面积中上述小区域所占据的面积的总和在端部侧比在中央部大。

由此，在发光管的轴向上，端部侧的照射强度变得比中央部大，从而带来在被照射物上发光管的轴向的照射强度均匀化的效果。

图4（D）所示的例子是同样地将灯的端部的照射强度比中央部相对提高的其他方式。

在该方式中，使各小区域3a、3a的面积相同，并且使狭缝5的宽度S变化。

即，使中央部的狭缝5b的宽度S2大于端部侧的狭缝5a的宽度S1（S1＜S2）。由此，与上述图4（C）同样地，在该发光管的轴向上，在发光管的外表面的单位面积中上述小区域所占据的面积的总和在端部侧比在中央部大，端部侧的照射强度比中央部相对更大。

当然，也可以是将这些图4（C）所示的结构和图（D）所示的结构组合的结构。

图5示出了其他实施例，在该例子中，形成于反射膜3的狭缝相对于发光管的轴向倾斜。

即，形成于反射膜3的狭缝5、6以与发光管2的轴向呈角度的方式形成，在该例子中，分别以呈45度角的方式形成。由此，大致正方形的小区域3d以相对于轴向旋转45度角的状态形成，其对角线与轴向平行。

用于构成反射膜3的微颗粒材料为二氧化硅、氧化铝或将该两者混合的陶瓷材料，颗粒直径在0.1～20μm的范围内，优选中心粒径为0.1～2μm，更优选为0.3～0.5μm。并且优选具有中心粒径的颗粒的比例在50%以上。另外所谓“颗粒直径”，是指将颗粒的投影图像以两根平行线夹持时，平行线的间隔为最大的颗粒的宽度。

上述反射膜3有几个形成方法，说明其中两例。

（1）热喷涂形成

通过在氢氧燃烧器中供给有反射膜材料的微颗粒这样的热喷涂枪，使反射膜材料的微颗粒与燃烧器的火焰一起喷吹到发光管的外表面，并通过层叠数十层而形成具有所希望的膜厚的紫外线反射膜。

此时，在反射膜中设置狭缝状的图案，因此在将预先设置了所希望的图案的0.5mm厚度的不锈钢制的掩模与发光管密接的状态下，进行上述热喷涂，能够在反射膜上设置所希望的图案。

此外，反射膜的厚度为100μm以上，优选150μm以上。

（2）浸渍、烧结形成

在将水和PEO树脂（聚氧化乙烯）组合的具有粘性的溶剂中，混入反射膜材料的微颗粒而调制分散液。在发光管外表面上，将遮蔽胶带贴附于狭缝部，以在反射膜上形成所希望的狭缝状的图案。

将分散液装满比发光管长的长容器，并将发光管浸入该容器内，从而在使反射膜附着于发光管外表面上的预定领域之后，剥离遮蔽胶带，得到希望的图案。此后，通过干燥、烧制使水和PEO树脂蒸发，从而能够在反射膜上设置狭缝图案。

若举出上述实施方式的一个数值例子，则如下所示。

<灯规格>

额定5kW的高压水银灯

尺寸：发光管外径26mm、内径24mm、发光管长度350mm

封入物：水银、碘化汞、氩气

反射膜的形状在图4（A）所示的方式中，

<反射膜>

小区域：轴向43mm、圆周方向17mm

狭缝：宽度1mm

区域数：8

反射膜的形状在图5所示的方式中，

<反射膜>

整体的宽度：17mm

小区域：边长6mm的正方形

狭缝：宽度1mm

如上所述，在本发明的长弧型放电灯中，在发光管的外表面上以带状形成反射膜，在与上述发光管的轴向交叉的方向上形成有狭缝，在上述发光管的轴向上，形成有多个独立的小区域，因此随着灯点灯，发光管和反射膜的轴向的热膨胀量的差所造成的影响变小，能够防止反射膜产生裂纹、剥离。

并且，通过在沿着发光管的轴向的方向上也设置狭缝，能够使发光管在圆周方向上的热膨胀的影响变小。

并且，在上述发光管的轴向上，使反射膜的各小区域的轴向长度在中央部比在端部侧更长，从而将基于热膨胀量差的影响抑制得较小，并且增大在中央部的放射强度，将因设置狭缝引起的放射强度的降低抑制为最小限度，从而得到灯整体的高输出。

并且，在上述发光管的轴向上，在发光管的外表面的单位面积中上述小区域所占据的面积的总和在端部侧比在中央部大，从而能够使发光管在端部侧的照射强度比中央部大，确保在被照射物面上的轴向的光照度均匀性。

Claims (4)

1.一种长弧型放电灯，具有：

发光管，在内部相对配置有一对电极；和

由陶瓷构成的带状的反射膜，沿轴向设置在该发光管的外表面上，上述长弧型放电灯的特征在于，

上述反射膜在与上述发光管的轴向交叉的方向上设置有狭缝，且在上述发光管的轴向上形成有多个独立的小区域。

2.根据权利要求1所述的长弧型放电灯，其特征在于，上述反射膜在沿着上述发光管的轴向的方向上也设置有狭缝，并形成多个独立的小区域。

3.根据权利要求1或2所述的长弧型放电灯，其特征在于，在上述发光管的轴向上，上述反射膜的各小区域的轴向长度在中央部比在端部侧更长。

4.根据权利要求1或2所述的长弧型放电灯，其特征在于，在上述发光管的轴向上，在上述发光管的外表面的单位面积中上述小区域所占据的面积的总和在端部侧比在中央部大。

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