CN113161220A - 白炽灯及白炽灯的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供抑制了形成于发光管内的反射膜的剥离的白炽灯及白炽灯的制造方法。白炽灯具备：筒状的发光管，对于光呈现透过性；灯丝，在所述发光管内沿着所述发光管的管轴方向延伸；反射膜，在所述发光管的所述管轴方向上延伸，形成为以与所述发光管的所述管轴方向正交的平面切断时的截面形状关于所述发光管的内壁面的周向具有第一端部和第二端部；及透光膜，在所述发光管的内壁面上朝向所述发光管的所述管轴方向而以与所述第一端部及第二端部接触的方式延伸。

Description

白炽灯及白炽灯的制造方法

技术领域

本发明涉及白炽灯及白炽灯的制造方法，尤其涉及通过对加热对象物照射光来进行加热的白炽灯及白炽灯的制造方法。

背景技术

以往，作为在制造过程中进行加热对象物(以下，称作“工件”)的热处理的装置之一，已知有使用了在发光管内具有灯丝的白炽灯的加热装置。该加热装置是通过照射光来加热的方式，因此能够将工件以非接触的方式加热。另外，作为白炽灯的热源而一般使用的钨由于热容小，所以放射的上升快，具有能够将工件急速地加热这一特征。

关于这样的白炽灯，已知有以使从灯丝放射的光高效地向工件照射的方式在发光管的壁面设置有反射膜的白炽灯、卤素电灯泡(例如，参照专利文献1及2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-078065号公报

专利文献2：日本特公昭50-27316号公报

发明内容

发明所要解决的课题

近年来，用于在半导体晶片、液晶玻璃的处理中使用的清洁且能够急速地升降温的加热装置受到期待。于是，本发明人研究了在发光管内配置有灯丝的白炽灯，结果发现了存在以下这样的课题。以下，一边参照附图一边说明。

图17是示意性地示出以往的白炽灯100的结构的侧视图。图18是在X方向上观察图17的白炽灯100中的具有支承件部的部位的截面时的示意性的附图。如图17及图18所示，以往的白炽灯100在发光管101的内壁面101b形成有反射膜102，在发光管101内沿着管轴101a配置有灯丝103。

灯丝103由在X(管轴)方向上配置有多个的支承件104以轴不会从发光管101的管轴101a大幅偏离的方式支承。需要说明的是，在以下说明中，将发光管101的管轴方向设为X方向，将白炽灯100和工件W对向的方向设为Z方向，将与X方向及Z方向正交的方向设为Y方向来说明。

在本说明书中，在表现方向时区分正负的朝向的情况下，如“+Z方向”“-Z方向”这样标注正负的符号而记载。另外，在不区分正负的朝向而表现方向的情况下，仅记载为“Z方向”。

如图18所示，反射膜102为了朝向工件W出射光而关于发光管101的内壁面101b的周向形成于一部分。即，反射膜102具有至少两个端部102a，关于X方向，以使该形状延伸的方式形成。另外，以往的白炽灯100为了对工件W照射均一的光，反射膜102构成为遍及周向整体而成为一样的厚度。在此，膜厚是指以相对于管轴正交的面切断时的截面中的从发光管的内壁面朝向管轴的方向(径向)上的宽度。

以往的白炽灯100在关于发光管101的周向的反射膜102的端部102a处，端面露出，容易产生与灯丝103、支承件104的钩挂，反射膜102容易从发光管101的内壁面101b剥离。由此，产生了因向发光管101内插入灯丝103的工序、使用时及运送时的振动等而反射膜102从端部102a连续不断地剥离这一现象。

在反射膜102如图18所示那样形成于发光管101的内壁面101b的情况下，剥离后的反射膜102的一部分不会向工件W落下。然而，若反射膜102从发光管101剥落，则存在以下问题：将朝向与工件W相反的一侧行进的光以朝向工件W侧的方式反射的功能会下降，向工件W照射的光的强度分布会与反射膜102剥离的部分相应地下降。

另外，剥离后的反射膜102由于残留于发光管101内，所以也会成为阻碍从灯丝103放射的光的行进的要因，作为结果，光输出的下降、对工件W照射的光的强度分布会变得不均一。

本发明鉴于上述课题，目的在于提供抑制了形成于发光管内的反射膜的剥离的白炽灯。

用于解决课题的手段

本发明的白炽灯的特征在于，具备：

筒状的发光管，对于光呈现透过性；

灯丝，在所述发光管内沿着所述发光管的管轴方向延伸；

反射膜，在所述发光管的所述管轴方向上延伸，形成为以与所述发光管的所述管轴方向正交的平面切断时的截面形状关于所述发光管的内壁面的周向具有第一端部和第二端部；及

透光膜，在所述发光管的内壁面上朝向所述发光管的所述管轴方向而以与所述第一端部及第二端部接触的方式延伸。

如上所述，形成于发光管的内壁面的反射膜容易在关于发光管的周向的第一端部和第二端部处产生剥离。于是，本发明的白炽灯设置有朝向发光管的管轴方向而以与反射膜的第一端部和第二端部接触的方式延伸的透光膜。

本说明书的对于光具有透过性只要至少在工件的加热中使用的光即近红外线的透过率为80％以上即可，对于可见光不一定具有高的透过率。需要说明的是，一般来说，近红外线的波段被设为波长800nm以上且2500nm以下的范围，可见光的波段被设为波长380nm以上且780nm以下的范围。

通过设为上述结构，灯丝、支承件与反射膜的第一端部及第二端部的钩挂、向发光管与反射膜的间隙的进入被抑制，反射膜的剥离被抑制。

另外，通过在发光管的内壁面上形成透光膜，发光管的热容增加，在透光膜与发光管的内壁面之间会形成稍微的空隙，因此从灯丝放射的热不容易向发光管传递。因此，形成有透光膜的发光管与未形成透光膜的发光管相比，温度的上升被抑制，发光管的负荷被减轻，作为结果，也会实现白炽灯的长寿命化。

而且，通过反射膜形成于发光管的内壁面，剥离后的反射膜不会向工件的表面落下。即，在要求半导体制造过程等的清洁度的用途中，能够安心地使用。另外，在反射膜形成于发光管的外壁面的情况下，从灯丝放射出的光中的由反射膜反射而朝向工件的光通过发光管一共三次，但在将反射膜形成于发光管的内壁面的情况下，从灯丝放射出的光通过发光管仅一次，因此光能的损失被抑制为最小限度。

在上述白炽灯中，可以是，

所述反射膜、所述透光膜关于所述发光管的所述管轴方向从所述发光管的一端部形成至另一端部。

通过设为上述结构，在发光管的管轴方向上，不会混合存在形成有反射膜的部分和未形成反射膜的部分，从灯丝放射并朝向工件的光的强度分布的均一性被提高。

在上述白炽灯中，可以是，

关于所述周向，所述反射膜和所述透光膜的厚度大致相同。

通过关于周向而反射膜和透光膜的厚度大致相同，灯丝、支承件和反射膜的第一端部及第二端部不容易钩挂，能够进一步抑制反射膜从发光管剥离。需要说明的是，这里的厚度大致相同是指以与发光管的管轴方向正交的面切断时的截面中的反射膜和透光膜的厚度的最大值与最小值之差相对于最小值为20％以内的范围。

可以是，在上述白炽灯的所述发光管的所述内壁面上，关于所述发光管的管轴方向，在所述反射膜的至少一个端部以与所述反射膜接触的方式形成有保护部。

通过设为上述结构，在白炽灯的制造时、向发光管内插入灯丝的工序中，由于形成于发光管内的反射膜的管轴方向上的端部由透光膜保护，所以灯丝、支承件和反射膜不容易钩挂，反射膜的剥离被抑制。

在上述白炽灯中，可以是，

所述发光管的以与所述管轴方向正交的截面切断时的截面呈圆形状或椭圆形状。

在将发光管以与管轴方向正交的截面切断时的截面是四边形、六边形等多边形状的情况下，在管轴方向上观察时从圆形状的灯丝放射出的光以由各边的角度决定的反射角被反射，难以朝向工件会聚光。

若将发光管以与管轴方向正交的截面切断时的截面是圆形状、椭圆形状，则通过调整发光管的直径、曲率，能够使从灯丝放射出的光朝向工件容易地会聚。

在上述白炽灯中，可以是，

所述反射膜在所述管轴方向上观察时，关于所述发光管的内壁面的周向，以管轴为中心而形成于90°以上且270°以下的范围。

在发光管的内壁面上的形成有反射膜的范围过窄的情况下，仅能将从发光管内的灯丝向与工件相反的一侧放射出的光稍微以朝向工件的方式反射。另外，在发光管的内壁面上的形成有反射膜的范围过宽的情况下，用于向发光管的外侧取出光的开口区域变窄，向工件照射的光的量会显著下降。

于是，通过反射膜在上述范围内形成，朝向与工件相反的一侧行进的光以充分朝向工件的方式被反射，并且用于向发光管的外侧取出光的开口区域被充分确保，能够构成为向工件照射的光的量不会显著下降。也就是说，由于从灯丝放射出的光无浪费地向工件照射，所以能够高效地将工件加热处理。

在上述白炽灯中，可以是，

所述反射膜由以二氧化硅为主要成分的粒状物凝聚而形成，所述粒状物中的二氧化硅颗粒的平均粒径为0.5μm以上且1.5μm以下。

通过设为上述结构，从灯丝放射并用于加热的近红外线高效地以朝向工件的方式被反射。另外，构成反射膜的粒状物的主要成分优选是尤其耐热性高且热对膨胀、收缩的影响小的二氧化硅。

本发明的白炽灯的制造方法的特征在于，包括：

工序(A)，准备对于光呈现透过性的筒状的发光管；

工序(B)，在所述发光管的壁面涂布包括以二氧化硅为主要成分的粒状物的反射膜材料而形成覆膜；

工序(C)，使所述覆膜干燥；

工序(D)，在所述工序(C)的实施后，将所述发光管的壁面的所述覆膜加热而使该覆膜烧结；及

工序(E)，在所述工序(D)的实施后，将在所述发光管的壁面上烧结后的所述覆膜的一部分在二氧化硅的熔点以上的温度下加热。

这里的“主要成分”是指构成反射膜材料中包含的粒状物的成分中的含有率最高的成分。由包括以二氧化硅为主要成分的粒状物的反射膜材料形成的覆膜通过烧结而成为粒状物凝聚的状态。需要说明的是，该粒状物是以二氧化硅为主要成分的一次颗粒凝聚而成的二次颗粒。通过从灯丝放射出的光的波长与一次颗粒的粒径的关系，在工件的加热中使用的波段的光由反射膜反射。

二氧化硅的熔点严格来说是1710℃，但在本发明中，也考虑受到含有的材料、处理环境等的影响而存在些许变动，容许1600℃～1750℃左右的范围。烧结而成为了反射膜的覆膜若在该温度以上的温度下被加热，则构成覆膜的粒状物熔融而逐渐变化成玻璃状，变得对于光呈现透过性。变得呈现透过性的覆膜作为透光膜而成为用于取出从灯丝放射的光的光出射窗。

因此，根据上述制造方法，不用进行烧结后的反射膜的切削、遮蔽胶带的粘贴等就能够仅在分别想要形成的部分形成反射膜和透光膜，能够形成任意的形状的光出射窗。另外，在不需要的部分形成了反射膜的情况下，不用进行切削等就跟能够使其向对于光呈现透过性的透光膜变化而处理。

如上所述，由以二氧化硅为主要成分的反射膜材料形成的反射膜通过在二氧化硅的熔点以上的温度下被加热而成为对于光呈现透过性的透光膜。反射膜材料也可以包括氧化铝(Al₂O₃)、氧化硼(B₂O₃)、氧化镁(MgO)、二氧化锆(ZrO₂)等。在包括它们的情况下，在工序(E)中加热后的形成于发光管的壁面的透光膜可在其内部确认由显微镜确认的程度(在有的情况下是能够通过肉眼而目视确认的程度)的微小的颗粒。

在上述白炽灯的制造方法中，可以是，

所述工序(B)包括准备液状的所述反射膜材料的工序(B1)，

所述工序(B)是以下工序：将所述发光管以使管轴与水平方向非平行的方式配置，使所述发光管的管轴方向的铅垂下方侧的端部浸渍于所述反射膜材料，从铅垂上方侧的端部吸起所述反射膜材料而向所述发光管的内壁面涂布所述反射膜材料。

液状的反射膜材料例如是使二氧化硅等分散于作为溶剂的乙酸丁酯而得到的胶体溶液。

根据上述制造方法，能够向发光管的在管轴方向上观察时的周向整体无遗漏地涂布反射膜材料。另外，在外壁面不形成反射膜的情况下，仅使管轴方向上的端部浸渍于反射膜材料即可，因此不会不必要地涂布反射膜材料，能够仅向发光管的内壁面无遗漏地涂布反射膜材料。

另外，在上述白炽灯的制造方法中，可以是，

所述工序(B)是以下工序：将所述发光管以使所述管轴与铅垂方向大致平行的方式配置，通过吸起所述反射膜材料而向所述发光管的内壁面涂布所述反射膜材料。

这里的“大致平行”是指管轴相对于铅垂方向包含于-10°～+10°的范围。

根据上述制造方法，刚涂布于发光管的壁面的状态的覆膜由于因重力而反射膜材料向铅垂下方侧流动，所以越朝向配置于铅垂下方侧的发光管的端部侧则覆膜的膜厚越厚。因此，在通过上述方法制造出的白炽灯中，可确认到：反射膜和透光膜的径向上的厚度沿着管轴方向而从一端部侧朝向另一端部侧逐渐变厚。

而且，在上述白炽灯的制造方法中，可以是，

所述工序(B)是以下工序：在将所述反射膜材料吸起后，一边以所述发光管的所述管轴为中心使所述发光管旋转，一边将吸起后的所述反射膜材料从所述发光管排出，从而向所述发光管的内壁面涂布所述反射膜材料。

根据上述制造方法，即使将发光管的管轴相对于铅垂方向倾斜而吸起了反射膜材料，也能够关于发光管的周向以不会产生厚度的偏差的方式形成覆膜。将管轴倾斜的角度根据设备环境而设定，排出反射膜材料时的转速根据反射膜材料的粘度等而适当选择。

需要说明的是，即使在发光管的管轴与铅垂方向大致平行地配置的情况下，也可以一边使发光管旋转一边将吸起后的反射膜材料排出。在该情况下，例如，能够利用旋转产生的离心力来调整覆膜的厚度。

在上述白炽灯的制造方法中，可以是，

所述工序(B)包括准备液状的所述反射膜材料的工序(B1)，

所述工序(B)是以下工序：使所述发光管浸渍于所述反射膜材料而向所述发光管的壁面涂布所述反射膜材料。

根据上述制造方法，能够向发光管的外壁面和内壁面无遗漏地涂布反射膜材料。另外，在上述制造方法中，通过将涂布于发光管的外壁面的反射膜材料跨越两端部而擦去，能够仅向发光管的内壁面无遗漏地涂布反射膜材料。

而且，在上述制造方法中，也能够通过在发光管的管轴方向的端部设置栓、盖等并使发光管浸渍而仅向发光管的外壁面无遗漏地涂布反射膜材料。在该方法中，由于不是以不与形成反射膜的部分的覆膜接触的方式擦去不需要的覆膜，所以不会影响白炽灯的美观。

在上述白炽灯的制造方法中，可以是，

所述工序(E)是将所述覆膜从所述发光管的管轴方向的一端部到另一端部进行加热的工序。

在上述白炽灯的制造方法中，可以是，

所述工序(E)是将所述覆膜利用燃烧器进行加热的工序。

燃烧器通过调整向喷射加热用的火焰的喷射口供给的气体的量、空气的量等，能够调整加热对象区域、温度。根据上述制造方法，能够将涂布于发光管的壁面并被烧结后的覆膜在任意的区域以任意的形状形成光出射窗。

发明效果

根据本发明，能够实现抑制了形成于发光管内的反射膜的剥离的白炽灯。

另外，根据本发明的制造方法，能够不依赖于发光管的形状、大小而形成反射膜且制造成品率被提高的白炽灯。

附图说明

图1A是示意性地示出白炽灯的一实施方式的结构的侧视图。

图1B是未图示图1A的白炽灯的透光膜的情况下的侧视图。

图2是在X方向上观察图1A的白炽灯时的剖视图。

图3是图1A的白炽灯的反射膜的放大图。

图4是图1A的白炽灯的透光膜的放大图。

图5是在X方向上观察白炽灯的一实施方式时的剖视图。

图6是在X方向上观察白炽灯的一实施方式时的剖视图。

图7是示意性地示出白炽灯的一实施方式的结构的侧视图。

图8是示出准备了发光管的状态的附图。

图9是示出发光管连接于泵的状态的附图。

图10是示出反射膜材料在发光管内由泵吸起的状态的附图。

图11A是示出在发光管的内壁面形成有反射膜材料的覆膜的状态的附图。

图11B是示出将反射膜材料从发光管排出的状态的附图。

图12是示出将发光管的壁面利用燃烧器加热的状态的附图。

图13是示出使发光管整体浸渍于反射膜材料的状态的附图。

图14是示出从反射膜材料提起后的发光管的状态的附图。

图15是示意性地示出白炽灯的其他实施方式的结构的侧视图。

图16是示出白炽灯的制造方法的其他实施例的附图。

图17是示意性地示出以往的白炽灯的结构的侧视图。

图18是在X方向上观察图17的白炽灯中的具有支承件部的部位的截面时的示意性的附图。

具体实施方式

以下，关于本发明的白炽灯的各实施方式，适当参照附图来说明。需要说明的是，以下的各附图均示意性地图示，实际的尺寸比和附图上的尺寸比未必一致。

[白炽灯的构造]

图1A是示意性地示出白炽灯1的第一实施方式的结构的附图，图1B是未图示图1A的白炽灯1的透光膜12的情况下的侧视图。图2是在X方向上观察图1A的白炽灯1时的剖视图。如图1A、图1B及图2所示，白炽灯1具备被封入氩(Ar)等惰性气体或卤素气体的发光管10、形成于发光管10的内壁面10b上的反射膜11、形成于发光管10的内壁面10b上的透光膜12、灯丝13及将灯丝13在发光管10内支承的支承件14。在以下说明中，将发光管10的管轴方向设为X方向，将白炽灯1和工件W对向的方向设为Z方向，将与X方向及Z方向正交的方向设为Y方向来说明。

另外，如上所述，在本说明书中，在表现方向时区分正负的朝向的情况下，如“+Z方向”“-Z方向”这样标注正负的符号而记载。另外，在不区分正负的朝向而表现方向的情况下，仅记载为“Z方向”。

发光管10由对于光具有透过性的材料构成，呈朝向X方向延伸的筒状。如图2所示，本实施方式中的发光管10的朝向X方向观察时的截面形状呈圆形状，但也可以呈椭圆形状、多边形状。需要说明的是，为了对工件W高效地照射从灯丝13放射出的光，该形状优选是圆形状或椭圆形状。

在此，如上所述，本说明书中的对于光具有透过性只要至少近红外线的光的透过率为80％以上即可，也可以对于可见光不具有高的透过率。

反射膜11在发光管10的内壁面10b上在X方向上延伸，如图2所示，形成为以YZ平面切断时的截面形状关于发光管10的内壁面10b的周向具有第一端部11a和第二端部11b。本实施方式中的反射膜11从发光管10的一端部形成至另一端部，但也可以关于X方向仅形成于一部分。

需要说明的是，在本实施方式中，形成有反射膜11的区域在比管轴10a靠+Z方向侧的面上以管轴10a为中心而以180°的角度范围形成，但也可以根据使用方式而调整为任意的角度，在X方向上观察时也可以不相对于Z轴对称地形成。需要说明的是，如上所述，该角度范围优选为90°以上且270°以下。

如在发光管10的说明中上述那样，本实施方式的白炽灯1进行基于近红外线的工件W的加热。因此，反射膜11构成为反射近红外线。图3是图1A的白炽灯1的反射膜11的放大图。如图3所示，本实施方式的反射膜11由以二氧化硅为主要成分的粒状物11d凝聚而形成。粒状物11d是以二氧化硅为主要成分的一次颗粒凝聚而成的二次颗粒。为了使近红外线高效地反射，根据与近红外线的波段的关系，一次颗粒的平均粒径优选为0.5μm以上且1.5μm以下。

在使用近红外线以外的光来进行工件W的加热的情况下，也可以配合光而变更一次颗粒的主要成分、粒径。需要说明的是，图3为了便于说明而以与实际相比非常大的粒径图示。

形成反射膜11的粒状物11d的主要成分是二氧化硅(SiO₂)。作为粒状物11d的成分，例如也可以包括氧化铝(Al₂O₃)、氧化硼(B₂O₃)、氧化镁(MgO)、二氧化锆(ZrO₂)等。

透光膜12在发光管10的内壁面10b上朝向X方向而以与第一端部11a及第二端部11b接触的方式延伸。在本实施方式中，透光膜12关于发光管10的内壁面10b的内壁面10b的周向从反射膜11的第一端部11a到第二端部11b一体形成。

图4是图2的透光膜12的放大图。透光膜12由与主要成分是二氧化硅(SiO₂)的反射膜11的材料相同的材料形成，不是粒状物11d的凝聚，而是以玻璃这样的状态形成，对于光呈现透过性。在形成透光膜12的反射膜材料中也包括二氧化硅以外的材料，因此，如图4所示，透光膜12可在内部确认由显微镜确认的程度(在有的情况下是能够通过肉眼而目视确认的程度)的微小的颗粒12b。

另外，在本实施方式中，如图2所示，反射膜11和透光膜12关于周向遍及整体而厚度形成为大致相同，但各自的厚度也可以在周向上不是大致相同。需要说明的是，如上所述，厚度大致相同是指在以与发光管10的管轴方向正交的面切断时的截面中的反射膜11、透光膜12的厚度的最大值与最小值之差相对于最小值为20％以内的范围。

图5是在X方向上观察与图1A～图4的结构不同的白炽灯1的一实施方式时的剖视图。反射膜11与透光膜12的分界面可以不形成为在X方向上观察时沿着发光管10的径向，也可以如图5所示，在发光管10的内壁面10b上形成为反射膜11和透光膜12的一部分重叠。

灯丝13在发光管10内以在X方向上沿着发光管10的管轴10a延伸的方式配置。灯丝13若从其两端的由金属箔和外部引线构成的供电部15接受电力的供给则放射光。从灯丝13向-Z方向侧(工件W侧)放射出的光直接朝向工件W行进，朝向+Z方向侧(与工件W相反的一侧)行进的光由反射膜11反射而朝向-Z方向侧行进。

灯丝13的材料例如能够采用钨、康泰尔(Kanthal)、镍铬合金、碳等。

支承件14如图2所示，朝向X方向观察时的形状呈螺旋形状，以使轴与管轴10a对齐的方式在中央部保持灯丝13，通过使外周部与反射膜11、透光膜12接触而以使灯丝13的轴不会从管轴10a大幅偏离的方式固定。

图6是在X方向上观察与图1A～图5的白炽灯1的结构不同的白炽灯1的一实施方式时的剖视图。如图6所示，支承件14也可以是平板型的支承件14。

另外，白炽灯1也可以不具备支承件14。图7是示意性地示出与图1A～图6的结构不同的白炽灯1的一实施方式的结构的侧视图。例如，如图7所示，在灯丝13以局部地增大卷绕的直径的方式构成且构成为一并具有作为支承件14的功能的情况下，无需另外配置支承件14。需要说明的是，在图7所示的结构中也形成有透光膜12，但为了了解灯丝13的构造而与图1B同样地未图示透光膜12。

接着，关于在发光管10的内壁面10b上形成反射膜11和透光膜12的方法，适当参照附图来说明。需要说明的是，以下的说明只不过是制造白炽灯1的方法的一例，本发明的白炽灯1不限定于通过以下的方法制造出的白炽灯。

[制造方法的第一实施例]

图8是示出准备了发光管10的状态的附图。首先，准备对于光呈现透过性的筒状的发光管10(步骤S1)。该步骤S1对应于工序(A)。

图9是示出发光管10连接于泵60的状态的附图。如图9所示，配置于在步骤S1中准备的发光管10的铅垂上方侧的端部10p与吸引用的泵60连接(步骤S2)。

图10是示出反射膜材料71由泵60吸起的状态的附图。首先，准备放入于图10所示的容器70的液状的反射膜材料71(步骤S3)。该步骤S3对应于工序(B1)。

液状的反射膜材料71是使以二氧化硅为主要成分的一次颗粒分散于作为溶剂的乙酸丁酯而得到的胶体溶液。该一次颗粒包含80％的二氧化硅、10％的氧化铝、10％的其他物质，分散于作为溶剂的乙酸丁酯。

如图10所示，连接于泵60的发光管10的配置于铅垂下方侧的端部10q浸渍于容器70内的反射膜材料71，利用泵60将反射膜材料71朝向端部10p吸起。发光管10的内侧由吸起的反射膜材料71填充(步骤S4)。

如图10所示，第一实施例的步骤S4通过以使发光管10的管轴10a相对于铅垂方向平行的方式配置而实施，但管轴10a也可以相对于铅垂方向倾斜。

图11A是示出在发光管10的内壁面10b形成了反射膜材料71的覆膜11p的状态的附图。如图11A所示，若泵60的动作停止，则在步骤S4中在发光管10的内侧被吸起的反射膜材料71向容器70流落，在发光管10的内壁面10b涂布反射膜材料71而形成覆膜11p(步骤S5)。步骤S3～步骤S5对应于工序(B)。

需要说明的是，在步骤S5之后，关于从反射膜材料71提起后的发光管10的端部10q侧周边，反射膜材料71也向外壁面10c附着。因而，附着于发光管10的端部10q侧的外壁面10c的反射膜材料71也可以在刚从反射膜材料71提起后利用布等擦去。

在第一实施例中，将附着于端部10q侧的外壁面10c的反射膜材料71擦去的作业由于不会误与形成于内壁面10b侧的覆膜11p接触，所以不会影响白炽灯1的成品率。

图11B是示出使反射膜材料71从发光管10排出的状态的附图。步骤S5也可以一边以管轴10a为中心使发光管10如虚线所示的箭头那样旋转一边将吸起的反射膜材料71排出。尤其是，在如图11B所示那样发光管10的管轴10a相对于铅垂方向及水平方向倾斜的情况下，从确保覆膜11p的厚度的均一性的观点来看，优选一边以管轴10a为中心使发光管10如虚线所示的箭头那样旋转，一边将吸起的反射膜材料71从发光管10排出。使发光管10旋转的方向是任意的，在图11B中虚线的箭头所示的方向只是一例。

另外，排出反射膜材料71时的发光管10的转速根据发光管10的管轴10a的倾斜、反射膜材料71的粘度等而适当选择，但例如在是如上所述的反射膜材料71且发光管10的管轴10a相对于铅垂方向倾斜了45°的情况下，转速被设定为4πrad/s左右。

需要说明的是，在如图11A所示那样发光管10的管轴10a与铅垂方向平行地配置的情况下，也可以一边使发光管10旋转一边将吸起的反射膜材料71排出。

通过步骤S5而向内壁面10b涂布了反射膜材料71的发光管10在25℃下在20分钟左右的期间在氮气氛中被干燥(步骤S6)。该步骤S6对应于工序(C)。这里的“氮气氛中”是指氮气的含有率为99％以上的处理空间。干燥也可以在大气气氛中进行，但从防止大气中包含的杂质气体向灯内导入的观点来看，优选在氮气氛中进行。

在步骤S6的实施后，发光管10在1000℃下被烧成约1小时，覆膜11p被烧结而在内壁面10b上形成反射膜11(步骤S7)。该步骤S7对应于工序(D)。

图12是示出将发光管10的壁面利用燃烧器90加热的状态的附图。如图12所示，在燃烧器90向箭头的方向移动的同时，将被烧结而成为了反射膜11的覆膜11p的一部分经由发光管10的外壁面10c而在二氧化硅的熔点以上的约2000℃下加热(步骤S8)。该步骤S8对应于工序(E)。

在第一实施例的步骤S8中，将覆膜11p(反射膜11)从X方向的一端部到另一端部加热，但利用燃烧器90加热而形成光出射窗12a的区域也可以在X方向上是一部分，光出射窗12a的形状也是任意的。另外，覆膜11p可以如图12所示那样经由发光管10的壁面而被加热，在外壁面10c形成有反射膜11的情况等下，也可以直接加热。

另外，第一实施例的步骤S8使用燃烧器90来加热，但只要能够将形成光出射窗12a的区域在需要的温度下加热处理即可，也可以利用燃烧器90以外的加热手段来进行处理。例如，也可以会聚来自卤素灯的放射光，局部地加热覆膜11p的一部分。另外，也可以利用激光局部地加热覆膜11p的一部分。

而且，该加热手段也可以是在不加热处理的部分配置隔热的构件等并将发光管10向成为二氧化硅的熔点以上的温度的炉投入而进行处理的方法。燃烧器90例如能够采用氧氢燃烧器等，但只要是能够加热为二氧化硅的熔点温度以上的燃烧器，也可以使用市售的气体燃烧器等。

通过步骤S8，构成覆膜11p的主要成分是二氧化硅的粒状物11d(参照图3)熔融，变化成玻璃状。由此，形成对于光呈现透过性的透光膜12，形成用于将在发光管10的内侧放射出的光向外侧取出的光出射窗12a。

关于在内壁面10b形成了反射膜11和透光膜12的发光管10，向内侧插入灯丝13，封入惰性气体，管轴方向的两端部由压紧密封(pinch seal)进行密封处理。经过以上的工序，制造如图1A所示的白炽灯1。

根据上述的方法，不用进行反射膜11的切削、遮蔽胶带的粘贴等，就能够在发光管10的内壁面10b的规定的区域形成反射膜11和透光膜12。另外，万一形成于不需要的部分的反射膜11利用燃烧器90加热即可，不用进行切削等就能够以成为对于光呈现透过性的透光膜12的方式进行处理。

需要说明的是，如上所述，在反射膜材料71中包括不会通过二氧化硅的熔点温度的加热而以呈现透过性的方式变化的氧化铝(Al₂O₃)等二氧化硅以外的物质。因此，如图4所示，透光膜12可在内部确认由显微镜确认的程度(在有的情况下是能够通过肉眼而目视确认的程度)的微小的颗粒12b。

另外，虽然在附图中未表示，但如上所述，在步骤S2～步骤S5中，随着朝向配置于铅垂下方侧的发光管10的端部10q侧，覆膜11p的膜厚变厚。因此，在通过上述方法制造出的白炽灯1中，可确认到：反射膜11和光出射窗12a的径向上的厚度沿着X方向从一端部侧朝向另一端部侧逐渐变厚。

在此，覆膜11p的膜厚也根据发光管10的大小、润湿性、反射膜材料71的粘度而不同。作为结构的一例，在全长为500mm的发光管10中，图11A所示的端部10p周边的覆膜11p的膜厚为约70μm，端部10q周边的膜厚为约100μm。

[制造方法的第二实施例]

关于本发明的白炽灯1的制造方法的第二实施例，以与第一实施例不同之处为中心进行说明。

图13是示出使发光管10整体浸渍于反射膜材料71的状态的附图。如图13所示，在第二实施例中，由步骤S1准备的发光管10不连接于泵60，直接整体浸渍于装入有液状的反射膜材料71的容器70(步骤S9)。

第二实施例中的反射膜材料71设为与在第一实施例的步骤S3中准备的反射膜材料71相同，但只要主要成分是二氧化硅，溶剂也可以是乙酸丁酯以外的溶剂，另外，也可以不包括氧化铝等。

图14是示出从反射膜材料71提起后的发光管10的状态的附图。如图14所示，在步骤S9之后，若发光管10被从反射膜材料71中提起，则在发光管10的内壁面10b和外壁面10c分别涂布反射膜材料71而形成覆膜11p(步骤S10)。在第二实施例中，步骤S9和步骤S10对应于工序(B)。

根据该方法，能够对于发光管10的内壁面10b和外壁面10c一次无遗漏地形成覆膜11p。在使用第二实施例的方法仅在发光管10的内壁面10b形成覆膜11p的情况下，通过在步骤S9中将发光管10从反射膜材料71提起后，将附着于外壁面10c的反射膜材料71利用布等全部擦去而实现。

另外，在仅在发光管10的外壁面10c形成覆膜11p的情况下，通过在步骤S9中使发光管10向反射膜材料71浸渍前，在发光管10的端部10q安装栓、盖等，防止反射膜材料71向发光管10的内侧侵入而实现。

在第二实施例中，如图14所示，发光管10整体浸渍于反射膜材料71而形成了覆膜11p，但也可以不是发光管10整体浸渍于反射膜材料71。例如，也可以将发光管10的端部10p装配于装置，将发光管10浸渍至反射膜材料71不向装置附着的位置为止。

[其他实施方式]

以下，对其他实施方式进行说明。

<1>图15是示意性地示出白炽灯1的其他实施方式的结构的侧视图。如图15所示，在发光管10的内壁面10b上，关于X方向，在反射膜11的至少一个端部以与反射膜11接触的方式形成有保护部90。

保护部90例如能够采用二氧化硅(SiO₂)。另外，保护部90除了二氧化硅以外，也可以包括氧化铝(Al₂O₃)、氧化硼(B₂O₃)、氧化镁(MgO)、二氧化锆(ZrO₂)等。另外，保护部90也可以由与发光管10或透光膜12相同的材料构成，而且也可以与发光管10或透光膜12作为一体而构成。

通过设为上述结构，在向发光管10插入灯丝13时，能够防止灯丝13向反射膜11的关于X方向的端部钩挂而反射膜11从发光管10剥离。

<2>上述的白炽灯1所具备的结构只不过是一例，本发明不限定于图示的各结构。

<3>图16是示出白炽灯1的制造方法的其他实施例的附图。如图16所示，反射膜材料71也可以通过从发光管10的端部10p流入并朝向端部10q通流而向发光管10的内壁面10b涂布。

<4>本发明的白炽灯1的制造方法也可以不包括步骤S3。例如，在反射膜材料71是未在溶剂中分散的粉末状的材料且以向发光管10的壁面吹送的方式涂布的情况下，也可以不进行步骤S3。

标号说明

1：白炽灯

10：发光管

10a：管轴

10b：内壁面

10c：外壁面

10p、10q：端部

11：反射膜

11a：第一端部

11b：第二端部

11d：粒状物

11p：覆膜

12：透光膜

12a：光出射窗

12b：颗粒

13：灯丝

14：支承件

15：供电部

60：泵

70：容器

71：反射膜材料

90：保护部

100：白炽灯

101：发光管

101a：管轴

101b：内壁面

102：反射膜

102a：端部

103：灯丝

104：支承件

W：工件。

Claims (14)

1.一种白炽灯，其特征在于，具备：

筒状的发光管，对于光呈现透过性；

灯丝，在所述发光管内沿着所述发光管的管轴方向延伸；

反射膜，在所述发光管的所述管轴方向上延伸，形成为以与所述发光管的所述管轴方向正交的平面切断时的截面形状关于所述发光管的内壁面的周向具有第一端部和第二端部；及

透光膜，在所述发光管的内壁面上朝向所述发光管的所述管轴方向而以与所述第一端部及第二端部接触的方式延伸。

2.根据权利要求1所述的白炽灯，其特征在于，

所述反射膜及所述透光膜关于所述发光管的所述管轴方向从所述发光管的一端部形成至另一端部。

3.根据权利要求1或2所述的白炽灯，其特征在于，

关于所述周向，所述反射膜及所述透光膜的厚度大致相同。

4.根据权利要求1所述的白炽灯，其特征在于，

在所述发光管的所述内壁面上，关于所述发光管的管轴方向，在所述反射膜的至少一个端部以与所述反射膜接触的方式形成有保护部。

5.根据权利要求1所述的白炽灯，其特征在于，

所述发光管的以与所述管轴方向正交的面切断时的截面呈圆形状或椭圆形状。

6.根据权利要求1所述的白炽灯，其特征在于，

所述反射膜在所述管轴方向上观察时，关于所述发光管的内壁面的周向，以管轴为中心而形成于90°以上且270°以下的范围。

7.根据权利要求1所述的白炽灯，其特征在于，

所述反射膜由以二氧化硅为主要成分的粒状物凝聚而形成，所述粒状物中的二氧化硅颗粒的平均粒径为0.5μm以上且1.5μm以下。

8.一种白炽灯的制造方法，其特征在于，包括：

工序(A)，准备对于光呈现透过性的筒状的发光管；

工序(B)，向所述发光管的壁面涂布包括以二氧化硅为主要成分的粒状物的反射膜材料而形成覆膜；

工序(C)，使所述覆膜干燥；

工序(D)，在所述工序(C)的实施后，将所述发光管的壁面的所述覆膜加热而使该覆膜烧结；及

工序(E)，在所述工序(D)的实施后，将在所述发光管的壁面上烧结后的所述覆膜的一部分在二氧化硅的熔点以上的温度下加热。

9.根据权利要求8所述的白炽灯的制造方法，其特征在于，

所述工序(B)包括准备液状的所述反射膜材料的工序(B1)，

将所述发光管以使管轴与水平方向非平行的方式配置，使所述发光管的管轴方向的铅垂下方侧的端部浸渍于所述反射膜材料，从铅垂上方侧的端部吸起所述反射膜材料而向所述发光管的内壁面涂布所述反射膜材料。

10.根据权利要求9所述的白炽灯的制造方法，其特征在于，

在所述工序(B)中，将所述发光管以使所述管轴与铅垂方向大致平行的方式配置，通过吸起所述反射膜材料而向所述发光管的内壁面涂布所述反射膜材料。

11.根据权利要求9所述的白炽灯的制造方法，其特征在于，

在所述工序(B)中，在吸起所述反射膜材料后，一边以所述发光管的所述管轴为中心使所述发光管旋转一边将吸起后的所述反射膜材料从所述发光管排出，从而向所述发光管的内壁面涂布所述反射膜材料。

12.根据权利要求8所述的白炽灯的制造方法，其特征在于，

所述工序(B)包括准备液状的所述反射膜材料的工序(B1)，

使所述发光管浸渍于所述反射膜材料而向所述发光管的壁面涂布所述反射膜材料。

13.根据权利要求8所述的白炽灯的制造方法，其特征在于，

在所述工序(E)中，对所述覆膜从所述发光管的管轴方向的一端部到另一端部进行加热。

14.根据权利要求8所述的白炽灯的制造方法，其特征在于，

在所述工序(E)中，对所述覆膜利用燃烧器进行加热。

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