JP3753970B2

JP3753970B2 - 放電バルブの製造方法

Info

Publication number: JP3753970B2
Application number: JP2001324475A
Authority: JP
Inventors: 邦正望月; 敏昭水戸部
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2001-10-23
Filing date: 2001-10-23
Publication date: 2006-03-08
Anticipated expiration: 2021-10-23
Also published as: JP2003132787A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、車両用前照灯等の光源として用いられる放電バルブの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
放電バルブは高輝度照射が可能なことから、近年では車両用前照灯の光源としても多く用いられるようになってきている。
【０００３】
車両用前照灯の光源として用いられる放電バルブは、発光管部を有するアークチューブと、このアークチューブを囲む筒状のシュラウドチューブとを備えた構成となっているが、すれ違いビーム用の放電バルブのように、シュラウドチューブの外周面に遮光膜が形成されたものも知られている。
【０００４】
この遮光膜は、シュラウドチューブの外周面に遮光塗料を塗布することにより形成されるが、その際、シュラウドチューブの外周面に油分やカーボン等の不純物が付着していると、遮光塗料がはじかれてしまい、遮光膜を確実に形成することができなくなってしまう。
【０００５】
このため従来より、シュラウドチューブをアルコールで拭いてから、遮光膜の形成を行うようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようにシュラウドチューブを単にアルコールで拭くだけでは、その外周面に付着した不純物を効果的に除去することは困難である。
【０００７】
特に、放電バルブにおいては、その点灯時にシュラウドチューブの温度が約７００℃の高温になり、遮光膜に大きな負担が掛かってしまうので、その密着性を十分に高めておく必要がある。したがって、例えばハロゲンバルブにおいてブラックトップを塗布形成する場合等に比して、不純物の除去が大きな課題となっている。
【０００８】
これに対し、シュラウドチューブの外周面に遮光膜を形成する前に、該シュラウドチューブに対してバーナ照射により加熱処理を施すようにすれば、その熱によりシュラウドチューブの外周面に付着した不純物を効果的に除去することが可能となる。
【０００９】
ところが、このようにした場合には、バーナ照射によりシュラウドチューブが高温（４００℃以上）になるので、これを遮光膜形成に適した室温近くの温度（シュラウドチューブの外周面で３０℃以下）まで冷却する必要がある。その際、エアによる強制冷却を採用した場合には、空気中の油分等がシュラウドチューブに付着してしまうので、自然冷却を採用せざるを得ず、このため長い冷却時間（１２分以上）が必要となってしまう、という問題がある。
【００１０】
本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、シュラウドチューブの外周面に遮光膜が形成されてなる放電バルブの製造方法において、遮光膜を確実に形成することができ、かつ、これを実現するために必要な前処理を短時間で行うことができる放電バルブの製造方法を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、遮光膜を形成する前にシュラウドチューブにプラズマ処理を施すことにより、上記目的達成を図るようにしたものである。
【００１２】
すなわち、本願発明に係る放電バルブの製造方法は、
発光管部を有するアークチューブと、このアークチューブを囲む筒状のシュラウドチューブとを備え、上記シュラウドチューブの外周面に所定の遮光膜が形成されてなる放電バルブを製造する方法であって、
上記シュラウドチューブの外周面に上記遮光膜を形成する前に、該シュラウドチューブにプラズマ処理を施す、ことを特徴とするものである。
【００１３】
上記「遮光膜」の形成範囲や形状の具体的構成は特に限定されるものではなく、また、この遮光膜の形成に用いられる遮光塗料についても、その組成、色、粘度等の具体的構成は特に限定されるものではない。
【００１４】
上記「プラズマ処理」とは、活性化したプラズマ粒子を対象物の表面に向けて照射する処理を意味するものである。
【００１５】
【発明の作用効果】
上記構成に示すように、本願発明に係る放電バルブの製造方法においては、シュラウドチューブの外周面に遮光膜を形成する前に、該シュラウドチューブにプラズマ処理を施すようになっているので、次のような作用効果を得ることができる。
【００１６】
すなわち、プラズマ処理の際に照射されるプラズマ粒子とシュラウドチューブの外周面に付着した不純物との結合作用により、不純物を効果的に除去することができるので、これによりシュラウドチューブの外周面に遮光膜を確実に形成することができる。
【００１７】
しかも、この不純物の除去に必要なプラズマ粒子の照射時間は短時間であり、このプラズマ粒子の照射によるシュラウドチューブの温度上昇は僅かであるので、プラズマ処理後に必要となる冷却時間を短いものとすることができる。
【００１８】
このように本願発明によれば、シュラウドチューブの外周面に遮光膜が形成されてなる放電バルブの製造方法において、遮光膜を確実に形成することができ、かつ、これを実現するために必要な前処理を短時間で行うことができる。
【００１９】
しかも本願発明のように、遮光膜を形成する前にプラズマ処理を施すことにより、次のような作用効果を得ることができる。
【００２０】
すなわち、プラズマ処理の際に照射されるプラズマ粒子により、シュラウドチューブの外周面における分子結合状態を変化させて、この外周面にＯＨ基等の親水基を生成することができるので、シュラウドチューブに対する遮光塗料の付着性を高めることができ、これにより遮光膜の形成を一層確実に行うことが可能となる。
【００２１】
上記構成において、プラズマ処理の際のプラズマ粒子の照射時間は、特に限定されるものではないが、シュラウドチューブの外周面に付着した不純物を確実に除去する観点からは、シュラウドチューブの外周面における遮光膜形成予定領域の各部位に対して１秒以上プラズマ粒子を照射することが好ましい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。
【００２３】
図１は、本願発明の一実施形態に係る製造方法の対象となる放電バルブ１０を示す側面図である。
【００２４】
この放電バルブ１０は、車両用前照灯に装着されるすれ違いビーム用の放電バルブであって、前後方向に延びるバルブ基準軸Ａｘを中心にして該バルブ基準軸Ａｘ方向に延びるアークチューブユニット１２と、このアークチューブユニット１２の後端部を固定支持する絶縁プラグ１４とを備えてなっている。
【００２５】
アークチューブユニット１２は、アークチューブ１６と、このアークチューブ１６を囲む円筒状のシュラウドチューブ１８とが、一体的に形成されてなっている。
【００２６】
アークチューブ１６は、石英ガラス製のアークチューブ本体内に前後１対の電極アッシー（図示せず）が埋設されてなり、その前後方向略中央位置には略楕円球状の発光管部１６ａが形成されている。シュラウドチューブ１８も石英ガラス製であって、その前後両端部においてアークチューブ１６に溶着されている。
【００２７】
本実施形態に係る放電バルブ１０は、そのシュラウドチューブ１８の外周面１８ａに遮光膜２０が形成されており、これによりすれ違いビーム用の放電バルブとして機能するようになっている。この遮光膜２０は、バルブ基準軸Ａｘ方向に細幅で延びる左右１対の細幅ストライプ２０Ａ１、２０Ａ２と、これら１対の細幅ストライプ２０Ａ１、２０Ａ２の後端部において、両細幅ストライプ２０Ａ１、２０Ａ２を連結するようにして前後所定幅で円周方向に延びる広幅ストライプ２０Ｂとからなっている。
【００２８】
両細幅ストライプ２０Ａ１、２０Ａ２は、その上端縁相互間の中心角が１９５°に設定されており、これにより水平および斜めカットオフラインを有するすれ違いビーム配光パターンを容易に形成し得るようになっている。また、広幅ストライプ２０Ｂは、発光管部１６ａ内の放電発光部から後方側へ出射する有害光（すれ違いビーム配光パターンにおいて上方散乱光発生の原因となる光）を遮蔽するようになっている。
【００２９】
遮光膜２０の形成は、シュラウドチューブ１８の外周面１８ａに遮光塗料Ｐを塗布することより行われている。この遮光塗料Ｐとしては、粘度０．００１〜２０Ｐａ・ｓに調製されたフィラー入りの水性塗料が用いられている。
【００３０】
図２は、遮光塗料Ｐを塗布する工程を示す側面図である。
【００３１】
図示のように、この塗布工程においては、放電バルブ１０をそのバルブ基準軸Ａｘが水平になるように配置するとともに、そのシュラウドチューブ１８の外周面１８ａの上端部に塗料吐出ノズル１０２の先端面１０２ａを近接配置し、この状態で、塗料吐出ノズル１０２から遮光塗料Ｐを吐出させながら、放電バルブ１０をバルブ基準軸Ａｘ方向へ移動させるとともにバルブ基準軸Ａｘ回りに回動させることにより、遮光塗料Ｐをシュラウドチューブ１８の外周面１８ａの所定領域に塗布し、これにより遮光膜２０を形成するようになっている。塗料吐出ノズル１０２の先端開口径は１ｍｍに設定されており、これにより遮光塗料Ｐを塗布幅約０．２〜２．０ｍｍで塗布するようになっている。
【００３２】
本実施形態においては、塗布工程の前工程として、シュラウドチューブ１８の外周面１８ａに付着した不純物を除去するためのプラズマ処理工程が設けられている。
【００３３】
図３は、このプラズマ処理工程を示す側面図である。
【００３４】
図示のように、このプラズマ処理工程においては、放電バルブ１０をそのバルブ基準軸Ａｘが鉛直になるように配置するとともに、その側方にプラズマ照射装置１０４をシュラウドチューブ１８へ向けて配置し、この状態で、放電バルブ１０をバルブ基準軸Ａｘ回りに回転させながら、プラズマ照射装置１０４の内部で発生させたプラズマ粒子ｐを、該プラズマ照射装置１０４のプラズマ照射口１０４ａからシュラウドチューブ１８の外周面１８ａへ向けて照射するようになっている。
【００３５】
その際、プラズマ照射装置１０４は、そのプラズマ照射口１０４ａの先端面とシュラウドチューブ１８の外周面１８ａとを１〜４０ｍｍ程度離すようにして配置することが好ましい。１ｍｍ以上とするのは、プラズマ照射装置１０４がシュラウドチューブ１８と干渉してしまうのを防止するためであり、４０ｍｍ以下とするのは、プラズマ粒子ｐをシュラウドチューブ１８の外周面１８ａまで確実に到達させるためである。
【００３６】
なお、プラズマ照射装置１０４においてプラズマ発生に使用されるガスとしては、大気、窒素ガス等が採用可能である。
【００３７】
このプラズマ処理工程においては、シュラウドチューブ１８の外周面１８ａに付着した不純物を確実に除去するため、外周面１８ａにおける遮光膜２０を形成すべき遮光膜形成予定領域２０´（２点鎖線で示す領域）の各部位に対して１秒以上プラズマ粒子ｐを照射するようになっている。
【００３８】
これを実現するため、プラズマ粒子ｐの照射時間は放電バルブ１０の回転周期よりも長い時間（例えば回転周期が６秒で照射時間が１０秒）に設定されている。このような設定を行うのは、シュラウドチューブ１８の外周面１８ａのうち、プラズマ照射装置１０４のプラズマ照射口１０４ａと正対する部分では、プラズマ粒子ｐの照射効果が十分に得られるが、それ以外の部分では照射効果が弱くなるので、遮光膜形成予定領域２０´の各部位をプラズマ照射口１０４ａと正対する位置に１秒以上保持するためである。
【００３９】
以上詳述したように、本実施形態に係る放電バルブの製造方法においては、シュラウドチューブ１８の外周面１８ａに遮光膜２０を形成する前に、該シュラウドチューブ１８にプラズマ処理を施すようになっているので、次のような作用効果を得ることができる。
【００４０】
すなわち、プラズマ処理の際に照射されるプラズマ粒子ｐとシュラウドチューブ１８の外周面１８ａに付着した油分やカーボン等の不純物との結合作用により、シュラウドチューブ１８の外周面１８ａに付着した不純物を効果的に除去することができるので、これによりシュラウドチューブ１８の外周面１８ａに遮光膜２０を確実に形成することができる。
【００４１】
しかも、この不純物の除去に必要なプラズマ粒子ｐの照射時間は短時間であり、このプラズマ粒子ｐの照射によるシュラウドチューブ１８の温度上昇は僅かであるので、プラズマ処理後に必要となる冷却時間を短いものとすることができる。
【００４２】
具体的には、例えばプラズマ粒子ｐの照射時間を１０秒に設定した場合、シュラウドチューブ１８の外周面１８ａの温度は約５０℃まで上昇するにすぎない。これを自然放置により３０℃以下になるまで冷却させるのに要する時間は約２分３０秒である。したがって、バーナ照射による加熱処理を採用した場合に要する冷却時間が１２分以上であるのに比べると、冷却時間を大幅に短縮することができる。
【００４３】
このように本実施形態によれば、シュラウドチューブ１８の外周面１８ａに遮光膜２０が形成されてなる放電バルブ１０の製造方法において、遮光膜２０を確実に形成することができ、かつ、これを実現するために必要な前処理を短時間で行うことができる。
【００４４】
しかも本実施形態のように、遮光膜２０を形成する前にプラズマ処理を施すことにより、次のような作用効果を得ることができる。
【００４５】
すなわち、本実施形態においては、遮光塗料Ｐとして水性塗料が用いられているが、プラズマ処理の際に照射されるプラズマ粒子ｐにより、シュラウドチューブ１８の外周面１８ａにおける分子結合状態を変化させて、この外周面１８ａにＯＨ基等の親水基を生成することができるので、シュラウドチューブ１８に対する遮光塗料Ｐの付着性を高めることができ、これにより遮光膜２０の形成を一層確実に行うことが可能となる。
【００４６】
また本実施形態においては、シュラウドチューブ１８の外周面１８ａにおける遮光膜形成予定領域２０´の各部位に対して１秒以上プラズマ粒子ｐを照射するようになっているので、シュラウドチューブ１８の外周面１８ａに付着した不純物を確実に除去することができる。
【００４７】
なお、シュラウドチューブ１８は石英ガラス製であるので、プラズマ粒子ｐが長時間照射されても、樹脂製品等の場合のように表面にヒケが生じて塗布面が荒れてしまうおそれがない。したがって、プラズマ粒子ｐの照射時間の上限については、これを厳密に管理する必要はない。
【００４８】
さらに本実施形態のように、プラズマ処理を採用した場合には、プラズマ粒子ｐの照射によるシュラウドチューブ１８の温度上昇は僅かであるので、バーナ照射による加熱処理を採用した場合に必要な遮熱板（バーナから放射される火炎を絶縁プラグ１４に当ててしまうことなく遮光膜形成予定領域２０´に確実に当てるようにするために、アークチューブユニット１２の下端部と略同じ高さとなるように配置される遮熱板）も不要となり、これにより製造工程の簡素化を図ることができる。
【００４９】
ところで本実施形態においては、プラズマ処理工程において１台のプラズマ照射装置１０４を用いているが、複数台のプラズマ照射装置１０４を用いるようにしてもよいことはもちろんである。このように複数台のプラズマ照射装置１０４を用いることにより、プラズマ照射時間を短縮することが可能である。例えば、放電バルブ１０の回転周期が６秒である場合において、遮光膜形成予定領域２０´の各部位に対して１秒以上プラズマ粒子ｐを照射するために必要なプラズマ照射時間は、１台のプラズマ照射装置１０４を用いた場合には６秒以上であるが、例えば２台のプラズマ照射装置１０４を対向配置させて用いた場合には３秒以上で足りることとなる。
【００５０】
なお本実施形態においては、放電バルブ１０を鉛直に配置した状態でプラズマ処理を行う場合について説明したが、放電バルブ１０を水平に配置した状態でプラズマ処理を行うことも可能であり、このようにした場合においても本実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の一実施形態に係る製造方法の対象となる放電バルブを示す側面図
【図２】上記放電バルブのシュラウドチューブの外周面に遮光塗料を塗布する工程を示す側面図
【図３】上記塗布工程の前工程として行われるプラズマ処理工程を示す側面図
【符号の説明】
１０放電バルブ
１２アークチューブユニット
１４絶縁プラグ
１６アークチューブ
１６ａ発光管部
１８シュラウドチューブ
１８ａ外周面
２０遮光膜
２０Ａ１、２０Ａ２細幅ストライプ
２０Ｂ広幅ストライプ
２０´ 遮光膜形成予定領域
１０２塗料吐出ノズル
１０２ａ先端面
１０４プラズマ照射装置
１０４ａプラズマ照射口
Ａｘバルブ基準軸
Ｐ遮光塗料
ｐプラズマ粒子

Claims

発光管部を有するアークチューブと、このアークチューブを囲む筒状のシュラウドチューブとを備え、上記シュラウドチューブの外周面に所定の遮光膜が形成されてなる放電バルブを製造する方法であって、
上記シュラウドチューブの外周面に上記遮光膜を形成する前に、該シュラウドチューブにプラズマ処理を施す、ことを特徴とする放電バルブの製造方法。
上記プラズマ処理の際、上記シュラウドチューブの外周面における遮光膜形成予定領域の各部位に対して１秒以上プラズマ粒子を照射する、ことを特徴とする請求項１記載の放電バルブの製造方法。