JP6218111B2 - Film formation method for straight tube lamp - Google Patents
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Description
本発明は、直管状のガラス製バルブの外表面に金属酸化物膜を形成する直管型ランプの成膜方法に関するものである。 The present invention relates to a film forming method for a straight tube lamp in which a metal oxide film is formed on the outer surface of a straight tubular glass bulb.
従来、直管状のガラス製バルブを用いた直管型ランプとして、主に紫外線を発して殺菌等の分野で使用される紫外線ランプが知られている。この紫外線ランプでは、185nmの短波長紫外線によりオゾンが発生する不具合がある。そこで、殺菌効果を維持しながら、オゾン発生量を規定内に抑制し得る紫外線ランプが提案されている(例えば、引用文献4参照。)。この紫外線ランプでは、紫外線を透過し希ガスと水銀を封入した石英ガラス製バルブの両端内部に電極を備え、そのバルブ内外表面の少なくとも一方の表面に所定膜厚の酸化ジルコニウム膜を形成することによって、そのバルブを透過する光について、殺菌等に必要な254nmの紫外線強度を弱めずに、オゾンを発生させる185nmの紫外線を適度に吸収して、オゾン発生量を規定レベル内に抑制するとしている。 Conventionally, as a straight tube type lamp using a straight tubular glass bulb, an ultraviolet lamp mainly emitting ultraviolet rays and used in the field of sterilization or the like is known. This ultraviolet lamp has a problem that ozone is generated by ultraviolet rays having a short wavelength of 185 nm. Thus, an ultraviolet lamp has been proposed that can suppress the amount of ozone generated within a specified range while maintaining the bactericidal effect (see, for example, cited document 4). In this ultraviolet lamp, electrodes are provided inside both ends of a quartz glass bulb that transmits ultraviolet rays and encloses rare gas and mercury, and a zirconium oxide film having a predetermined thickness is formed on at least one of the inner and outer surfaces of the bulb. The light passing through the bulb absorbs 185 nm ultraviolet light that generates ozone without reducing the 254 nm ultraviolet light intensity necessary for sterilization and the like, and suppresses the ozone generation amount within a specified level.
この酸化ジルコニウム膜のような金属酸化物膜をバルブの表面に形成する場合、真空蒸着法、イオンプレーティング法、気相成形法(CVD)などの方法が考えられる。けれども、製造の容易性、量産性、設備の易さ、耐熱特性等の面で、浸漬引上げ法(ディップコーティング法)が最も有利である。この浸漬引上げ法は、バルブを金属化合物溶液に浸漬し、これを引上げることによりバルブの外表面に溶液を付着させて塗布する方法である。この浸漬引上げ法では、バルブを浸漬してその外表面に溶液を塗布した後に引上げて乾燥させ、その後焼成してバルブの外表面に金属酸化物膜を形成するとしており、電球にあっては、この浸漬引上げ法を用いた白熱電球の成膜方法が提案されている(例えば、引用文献1参照。)。 In the case of forming a metal oxide film such as this zirconium oxide film on the surface of the bulb, methods such as a vacuum deposition method, an ion plating method, and a vapor phase forming method (CVD) are conceivable. However, the immersion pulling method (dip coating method) is most advantageous in terms of ease of manufacture, mass productivity, ease of equipment, heat resistance, and the like. This immersion pulling method is a method in which a bulb is dipped in a metal compound solution and the solution is applied to the outer surface of the bulb by pulling it up. In this immersion pulling method, the bulb is immersed and the solution is applied to the outer surface of the bulb and then pulled and dried, and then fired to form a metal oxide film on the outer surface of the bulb. A method of forming an incandescent bulb using this immersion pulling method has been proposed (see, for example, cited document 1).
この浸漬引上げ法における金属酸化物膜の材料物質としては、金属アルコキシドや金属キレート化合物が用いられ、溶媒としては、エタノールや酢酸エチル等の揮発性の高い有機溶剤が使用される。そして、バルブ表面に形成される薄膜の膜厚は、溶液からのバルブの引上げ速度に依存して決定され、一般的に、引上げ速度が大きいほど膜厚が厚くなるとされている。また、液面に対するバルブの引上げ角と膜厚との関係も知られており、引上げ角が垂直でない場合は、引上げ速度の調整によって膜厚の均一性を確保する手法も知られている(例えば、引用文献3参照。)。 A metal alkoxide or a metal chelate compound is used as a material substance of the metal oxide film in this immersion pulling method, and a highly volatile organic solvent such as ethanol or ethyl acetate is used as a solvent. The film thickness of the thin film formed on the valve surface is determined depending on the pulling speed of the valve from the solution. Generally, the larger the pulling speed, the thicker the film thickness. In addition, the relationship between the pulling angle of the valve with respect to the liquid level and the film thickness is also known, and when the pulling angle is not vertical, a method of ensuring the uniformity of the film thickness by adjusting the pulling speed is also known (for example, , Cited reference 3).
ところで、このような浸漬引上げ法によりバルブの表面に金属酸化物膜を形成する場合は、そのバルブが主に紫外線ランプ等に多く用いられる直管状を成すものであれば、そのバルブを液面に対して垂直に引上げるのが常套手段である(例えば、引用文献2の第4図参照。)。そして、直管状を成すバルブを液面に対して垂直に引上げる場合、そのバルブの長さがせいぜい数10cm程度であれば、溶液に対するバルブの浸漬及び引上げ工程におけるバルブの移動距離も数10cm以内にとどまり、コーティング装置全体の寸法も大型化しないで済むとされている。 By the way, when a metal oxide film is formed on the surface of the bulb by such an immersion pulling method, if the bulb is a straight tube mainly used for an ultraviolet lamp or the like, the bulb is placed on the liquid surface. It is usual practice to pull it up vertically (see, for example, FIG. 4 of cited document 2). When a straight tubular valve is pulled vertically to the liquid surface, if the length of the valve is at most about several tens of centimeters, the distance that the valve moves in the solution immersion and pulling process is within several tens of centimeters. It is said that the size of the entire coating apparatus does not need to be increased.
しかし、紫外線ランプにあっては、全長が1mを超えるものもある。このため、浸漬引上げ法によって、全長1m以上にも及ぶ直管状を成すバルブから成る紫外線ランプのバルブ外表面に金属酸化物膜を形成する場合に、仮に液面から垂直方向へバルブを引上げるとすると、浸漬及び引上げ工程におけるバルブの移動距離も、垂直方向に1m以上に達し、コーティング装置の垂直方向の寸法も数m確保する必要が生じる。このため、この浸漬引上げ法に用いるコーティング装置が大型化するため現実的でない。また、その様に比較的長いバルブを鉛直にして、全長の全てにおいて引上げるまでには所定の時間がかかり、生産効率が悪化する不具合もある。 However, some UV lamps have a total length exceeding 1 m. Therefore, when a metal oxide film is formed on the outer surface of a bulb of an ultraviolet lamp consisting of a straight tube having a total length of 1 m or more by the dip pulling method, if the bulb is pulled up from the liquid surface in the vertical direction. Then, the moving distance of the valve in the dipping and pulling process also reaches 1 m or more in the vertical direction, and it is necessary to secure a few meters in the vertical direction of the coating apparatus. For this reason, since the coating apparatus used for this immersion pulling method enlarges, it is not realistic. In addition, it takes a predetermined time for such a relatively long valve to be set vertically and pulled up over the entire length, resulting in a problem that production efficiency deteriorates.
このような不具合を解消するためには、直管状を成すバルブを液面に対して、水平ないし水平から若干傾斜させた姿勢でバルブを支持し、その姿勢のまま溶液に対して浸漬及び引上げを行なえば、コーティング装置の垂直方向の寸法も小さくなり、その引上げに係る時間も短縮するものと考えられる。 In order to solve such problems, the straight tube-like valve is supported in a posture that is slightly inclined from the horizontal or horizontal with respect to the liquid surface, and the solution is immersed and pulled up in that posture. If it carries out, the dimension of the vertical direction of a coating apparatus will also become small, and it will be thought that the time concerning the raising is also shortened.
しかしながら、浸漬引上げ法では、溶液からの引上げ後に、バルブの下端部に溶液の液溜りが生じることが避けられない。このため、直管状を成すバルブを液面に対して、水平ないし水平から若干傾斜させた姿勢で浸漬及び引上げを行なうと、バルブの有効発光範囲内の下面に液溜り部が生じ、液溜り部の液膜(焼成により全体が固相の膜となる前の、溶液の薄い膜を、ここでは「液膜」という)はバルブの他の部分の表面の液膜よりも相当に厚くなる。よって、その後焼成することにより形成された金属酸化物膜は、他の部分の金属酸化物膜に比較して厚くなって結着力が低下し正常な膜にならず、剥離しやすいという未だ解決すべき課題が残存していた。 However, in the dip pulling method, it is inevitable that the liquid pool of the solution is generated at the lower end of the valve after the pulling from the solution. For this reason, when a bulb having a straight tube shape is immersed and pulled up in a posture that is slightly inclined from the horizontal or horizontal with respect to the liquid surface, a liquid reservoir is formed on the lower surface within the effective light emission range of the bulb, and the liquid reservoir The liquid film (the thin film of the solution before the entire film is solid-phased by firing, referred to herein as “liquid film”) is considerably thicker than the liquid film on the surface of the other part of the valve. Therefore, the metal oxide film formed by subsequent firing is still thicker than other metal oxide films, the binding force is reduced, the film does not become normal, and it is still easy to peel off. Issues that should remain were left.
本発明の目的は、長尺の直管状を成すバルブの外表面に、浸漬引上げ法を採用して所定膜厚の金属酸化物膜を形成するけれども、そのバルブ外表面に形成された金属酸化物膜に剥離を生じさせない直管型ランプの成膜方法を提供することにある。 An object of the present invention is to form a metal oxide film having a predetermined film thickness on the outer surface of a valve having a long straight tube shape by adopting a dip pulling method, but the metal oxide formed on the outer surface of the valve It is an object of the present invention to provide a method for forming a straight tube lamp that does not cause separation of the film.
本発明は、両端内部に電極を備えた直管状のガラス製バルブを金属化合物溶液に浸漬して、バルブの外表面に溶液を塗布した後に引上げて乾燥させ、焼成してバルブの外表面に金属酸化物膜を形成する直管型ランプの成膜方法の改良である。 In the present invention, a straight glass bulb provided with electrodes at both ends is immersed in a metal compound solution, the solution is applied to the outer surface of the bulb, and then pulled up, dried, and baked to form a metal on the outer surface of the bulb. This is an improvement of a method for forming a straight tube lamp for forming an oxide film.
その特徴ある点は、バルブを水平に対して傾けた状態で溶液への浸漬及び引上げを行い、引上げ後乾燥完了前にバルブに付着した溶液膜厚を均一にする液膜均一化工程を行うところにある。 Its distinctive point performs immersion and raising of the solution in a state of tilting the valve against horizontal performs liquid film homogenizing step to obtain a uniform solution film thickness adhering to the valve before after pulling is completely dried By the way.
液膜均一化工程は、水平に対して傾けた状態で引上げられたバルブを管軸を中心に回転させる工程や、水平に対して傾けた状態で引上げられたバルブを鉛直姿勢にする工程が挙げられ、これらの双方を行うようにしても良い。そして、浸漬及び引上げにおけるバルブの水平に対する傾きは10度以下であることが好ましい。 Liquid film homogenizing step, the step of the lifted valve in a state inclined relative horizontal or step of rotating around the tube axis, the lifted valve in an inclined state against the horizontal in a vertical posture Both of these may be performed. And it is preferable that the inclination with respect to the horizontal of the valve | bulb in immersion and pulling is 10 degrees or less.
本発明の直管型ランプの成膜方法では、バルブを水平に対して傾けた状態で溶液への浸漬及び引上げを行うので、比較的長い直管状を成すバルブであっても、そのバルブの浸漬及び引上げにおけるバルブの移動距離を大きくするようなことはない。このため、本発明の方法に使用するコーティング装置の垂直方向の寸法を小さくして、その装置の大型化を抑制することができる。そして、浸漬及び引上げにおけるバルブの水平に対する傾きが10度以下であれば、確実に装置の大型化を防止することができ、バルブの引上げに係る時間も短縮させることが可能になる。
The straight tube lamp film deposition method of the present invention, since the immersion and raising of the solution in a state of tilting the valve against horizontal, even valve that forms a relatively long straight tube, the valve There is no increase in the distance traveled by the valve during dipping and lifting. For this reason, the dimension of the vertical direction of the coating apparatus used for the method of this invention can be made small, and the enlargement of the apparatus can be suppressed. And if the inclination with respect to the horizontal of the valve | bulb in immersion and pulling up is 10 degrees or less, the enlargement of an apparatus can be prevented reliably and the time concerning pulling up of a valve | bulb can also be shortened.
また、本発明の直管型ランプの成膜方法では、引上げ後乾燥完了前にバルブに付着した溶液膜厚を均一にする液膜均一化工程を行うので、溶液からの引上げ後に、バルブの下端部に溶液の液溜りが生じることを避けることができる。そして、引上げ後のバルブ周囲の液膜の膜厚を均一にした後に焼成することになり、それにより形成された金属酸化物膜は均一な厚さを有する正常な膜になり、それがバルブから剥離する様な事態を防止できる。よって、本発明は、バルブ外表面に形成された金属酸化物膜に剥離を生じさせない浸漬引上げ法となる。 Further, in the film forming method of the straight tube lamp of the present invention, a liquid film homogenizing step is performed for making the film thickness of the solution adhering to the bulb uniform after pulling and before completion of drying. It is possible to avoid the accumulation of the solution in the part. Then, the film thickness of the liquid film around the valve after the pulling is made uniform and then fired, and the metal oxide film formed thereby becomes a normal film having a uniform thickness, which is removed from the valve. It is possible to prevent a situation such as peeling. Therefore, the present invention provides a dip pulling method that does not cause peeling of the metal oxide film formed on the outer surface of the bulb.
ここで、液膜均一化工程が引上げられたバルブを管軸を中心に回転させる工程であれば、バルブの下端部を周方向に常に変化させることにより溶液が自重により流下することを防止し、これにより周方向の一部(下面)に溶液の液溜りが発生することを防止できる。また、液膜均一化工程が引上げられたバルブを鉛直姿勢にする工程であれば、コーティング溶液の流下方向を軸方向にすることにより、周方向の一部に溶液の液溜りが発生することを防止できる。そして、これらの双方を行うようにすれば、確実に液溜まりの発生を防止することができる。 Here, if the liquid film homogenization step is a step of rotating the pulled up valve around the tube axis, the solution is prevented from flowing down by its own weight by constantly changing the lower end portion of the valve in the circumferential direction, Thereby, it is possible to prevent the liquid pool of the solution from being generated in a part of the circumferential direction (lower surface). In addition, if the liquid film homogenization step is a step in which the valve that has been pulled up is set to a vertical posture, the liquid pool of the solution is generated in a part of the circumferential direction by setting the flow direction of the coating solution to the axial direction. Can be prevented. And if both of these are performed, generation | occurrence | production of a liquid pool can be prevented reliably.
次に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
図3に、本発明の方法により得られた金属酸化物膜を有する直管型の紫外線ランプ10を示す。この紫外線ランプ10は、石英ガラスから成る直管状のバルブ11と、そのバルブ11の両端に対向して配置された一対の電極12,22を備える。バルブ11は、紫外線透過率の高い石英ガラスによって内径が20mmの円筒状に成形され、その有効発光長は250mmのものを例示する。そして、その両端に配置される一対の電極12,22から成る。
FIG. 3 shows a straight tube
一対の電極12,22は、反対方向に伸びるタングステン芯棒13,23の一端に溶接され、タングステン芯棒13,23の他端は金属箔14,24の一端に更に溶着される。金属箔14,24の他端は、例えばタングステン製の引出し線16,26の一端とをかしめ等の接続手段を用いて電気的に接続される。電極12,22を除くタングステン芯棒13,23から引出し線16,26の一端まではバルブ11の端部に加熱して封止される。金属箔14,24は、バルブ11を形成する石英ガラスの熱膨張率に近い材料であれば何でもよいが、この条件に適ったものとしてモリブデンを使用する。バルブ11には水銀とアルゴンガスが封入される。
The pair of
図示しないが、バルブ11の外表面には、膜厚10μm程度で形成された254nmの光を透過し、185nmの光を吸収する酸化ジルコニウム膜が形成される。酸化ジルコニウム膜13の膜厚は、薄すぎると185nm紫外線を透過してしまい、厚すぎると254nm紫外線の吸収・膜剥がれの原因となるため、0.1μm以上2.0μm以下に形成されるものとする。この酸化ジルコニウム膜は、少なくともバルブ11の一対の電極12,22間における有効発光長の全面に形成される。これにより、185nmの波長の光は透過を抑え、254nmの波長の光は透過させるものとする。
Although not shown, a zirconium oxide film that transmits light of 254 nm and absorbs light of 185 nm is formed on the outer surface of the
酸化ジルコニウム膜の形成は、いわゆる浸漬引上げ法である本発明の成膜方法により行われる。即ち、図1に示すように、両端内部に電極12,22を備えた直管状のガラス製バルブ11を金属化合物溶液21に浸漬して、バルブ11の外表面にその溶液21を塗布した後に引上げて乾燥させ、その後焼成してバルブ11の外表面に金属酸化物膜である酸化ジルコニウム膜を形成する。
The zirconium oxide film is formed by the film forming method of the present invention which is a so-called dip pulling method. That is, as shown in FIG. 1, a straight
具体的に本発明の成膜方法を説明すると、図1(a)に示すように、先ず金属化合物溶液21を準備する。この実施の形態では、酸化ジルコニウム膜を形成する場合であるので、例えば、有機ジルコニウム化合物を数wt%含有する溶液21を浸漬槽22に貯留して準備する。ここで、溶媒としてはエタノールや酢酸エチルが挙げられる。溶液21を貯留する槽22にあっては、両端内部に電極12,22を備えた直管状のガラス製バルブ11を水平状態にして、浸漬可能な大きさのものが用いられる。
Specifically, the film forming method of the present invention will be described. First, as shown in FIG. 1A, a
次に、両端内部に電極12,22を備えた直管状のガラス製バルブ11を水平又は水平に対して傾けた状態で溶液21へ浸漬させる。この浸漬にあって、バルブ11は治具23により支持することが好ましい。図1では、電極12,22より外側のバルブ11における両端部を支持する治具23を示す。この治具23は下端においてバルブ11の端部を支持する一対のフック23a,23bと、そのフック23a,23bの上端を連結する連結片23cにより構成されたものを示す。
Next, the straight
そして、このような治具23により水平又は水平に対して傾けた状態で支持されたバルブ11は、その状態で治具23とともに下降して、溶液21に浸漬される。図1では、バルブ11を水平に対して2度傾けた状態で支持する治具23を用いているけれども、その傾きは2度に限られない。けれども、その傾きは水平に対して10度以下に設定することが好ましい。
And the valve |
図1(b)に示すように、バルブ11を溶液21に浸漬することにより、そのバルブ11の外表面には溶液21が塗布される。そして、このように溶液21が塗布された後にそのバルブ11を引上げて乾燥させる。バルブ11の引上げにあっても、バルブ11を水平又は水平に対して傾けた状態で行う。
As shown in FIG. 1B, the
このように、本発明の直管型ランプの成膜方法では、バルブ11を水平又は水平に対して傾けた状態で溶液21への浸漬及び引上げを行うので、比較的長い直管状を成すバルブ11であっても、そのバルブ11の浸漬及び引上げにおけるバルブ11の移動距離は小さいものとなる。このため、本発明の方法に使用するコーティング装置の垂直方向の寸法を小さくして、その装置の大型化を抑制することができる。ここで、浸漬及び引上げにおけるバルブ11が傾いていたとしても、水平に対する傾きが10度以下であれば、確実に装置の大型化を防止することができ、バルブ11の引上げに係る時間も短縮させることが可能になる。
Thus, in the straight tube type lamp film forming method of the present invention, since the
そして、本発明の方法における特徴ある点は、このようにバルブ11を水平又は水平に対して傾けた状態で溶液21への浸漬及び引上げを行うとともに、その引上げ後の乾燥完了前にバルブ11に付着した溶液膜厚を均一にする液膜均一化工程を行うところにある。
And the characteristic point in the method of the present invention is that the
この具体的な液膜均一化工程としては、図1(c)に示すように、水平又は水平に対して傾けた状態で引上げられたバルブ11を管軸を中心に回転させることが挙げられる。この液膜均一化工程は、バルブ11の外表面に付着した溶液21の乾燥が完了する以前に行う必要があり、バルブ11を回転させる液膜均一化工程は、バルブ11の引上げ後、直ちにその回転を開始してその乾燥が完了するまで行うことが好ましい。
As a specific liquid film homogenization step, as shown in FIG. 1C, the
バルブ11を管軸を中心に回転させる場合、電極12,22間の有効発光長の範囲内は避けて、電極12,22より外側のバルブ11における両端部を介して行うことが好ましい。そして、溶液21から引上げられたバルブ11を、その乾燥前に管軸を中心に回転させれば、水平又は水平から傾いたバルブ11の下端部は周方向に常に変化することに成り、溶液が自重により流下することは防止され、これによりバルブ11の周方向の一部(下面)に溶液21の液溜りが発生することを防止できる。このため、乾燥が完了するまでその回転を継続することにより、バルブ11の周囲に均一な厚さの液膜を形成することができる。
When the
また、バルブ11の全長が比較的短くて、浸漬槽22の上方空間に余裕があるようであれば、液膜均一化工程として、図2に示すように、水平又は水平に対して傾けた状態で引上げられたバルブ11を鉛直姿勢にしても良い。引上げられたバルブ11を鉛直姿勢にすれば、バルブ11の外表面に付着した溶液21が流下する方向が軸方向になるので、自重により溶液21がバルブ11の周方向の一部に集まって液溜りが発生する様な事態を防止できる。そして、引上げ後に直ちに鉛直姿勢にして乾燥を待つ様になるので、乾燥が完了するまで回転を継続させるような場合に比較して、その操作は非常に容易になる。
Further, if the overall length of the
また、外表面に付着した溶液21のより均一な厚さを必要とする場合には、液膜均一化工程が、水平又は水平に対して傾けた状態で引上げられたバルブ11を管軸を中心に回転させかつ鉛直姿勢にする工程であっても良い。この場合、引上げ後のバルブ11を直ちに鉛直姿勢にし、その後乾燥が完了するまでそのバルブ11を回転させることが好ましい。けれども、バルブ11を回転させつつ鉛直姿勢にするようにしても良い。このように、回転と鉛直姿勢の双方を行うようにすれば、バルブ11の周囲における液溜まりの発生を確実に防止することができるものと考えられる。
In addition, when a more uniform thickness of the
バルブ11の外表面に付着した溶液21が乾燥した後は、焼成してバルブ11の外表面に金属酸化物膜を形成する。この焼成にあっては、従来の浸漬引上げ法と同一であるので、詳細な説明は省略する。そして、本発明の成膜方法では、その焼成前に液膜均一化工程を行うので、引上げ後のバルブ11周囲の液膜の膜厚を均一にした後に焼成することになり、それにより形成された金属酸化物膜は均一な厚さを有する結着力の高い正常な膜になり、膜厚の厚い箇所が発端となる金属酸化物膜の剥離を生じさせないものとなる。
After the
図3に戻って、このように酸化ジルコニウム膜をバルブ11の周囲に形成した後には、引出し線16,26の他端に被覆リード線17,27が接続され、その接続部は、セラミック製の口金18,28により覆われる。このため、このセラミック製の口金18,28の内部で電気的に接続された被覆リード線17,27を介して、陽極電極12及び陰極電極22を点灯回路に接続可能に構成される。こうして直管状の紫外線ランプ10は作製される。
Returning to FIG. 3, after the zirconium oxide film is formed around the
なお、上述した実施の形態では、直管型ランプが、バルブ11の周囲に酸化ジルコニウム膜を形成した紫外線ランプである場合を説明した。けれども、バルブ11の周囲に形成される金属酸化物膜は、酸化ジルコニウム膜に限らず、ランプの用途や要求される分光透過率特性によって、その酸化物膜材料やその厚さは適宜変更されるものとする。
In the above-described embodiment, the case where the straight tube lamp is an ultraviolet lamp in which a zirconium oxide film is formed around the
また、形成されるバルブ11の周囲に酸化物膜を複数回形成しても良く、さらに、複数種類の金属酸化物膜から成る2層以上の多層膜に構成しても良い。この場合、酸化物膜を生成する毎に、液膜均一化工程を行うことにより、常に剥離のない酸化物膜を形成することが可能となる。
Further, the oxide film may be formed a plurality of times around the
次に、本発明の実施例を比較例とともに説明する。 Next, examples of the present invention will be described together with comparative examples.
<実施例1>
図3に示すように、内径が20mmの円筒形に成形された直管状を成し、両端内部に電極12,22を備えたガラス製バルブ11を準備した。このバルブ11の電極12,22間の有効発光長は250mmとした。一対の電極12,22は、反対方向に伸びるタングステン芯棒13,23を介して金属箔14,24の一端に溶着し、金属箔14,24の他端は、タングステン製の引出し線16,26の一端とをかしめ等の接続手段を用いて電気的に接続した。そして、タングステン芯棒13,23から引出し線16,26の一端まではバルブ11の端部に加熱して封止した。
<Example 1>
As shown in FIG. 3, the glass bulb |
一方、図1(a)に示すように、有機ジルコニウム化合物を数wt%含有する溶液21を浸漬槽22に貯留して準備した。溶媒としてはエタノールを用い、バルブ11の表面に塗布した場合に30秒程度で乾燥が完了する様に調整した。溶液21を貯留する槽22にあっては、両端内部に電極12,22を備えた直管状のガラス製バルブ11を水平状態にして、浸漬可能な様に、その全長が500mmのものを用いた。
On the other hand, as shown in FIG. 1A, a
次に、両端内部に電極12,22を備えた直管状のガラス製バルブ11の両端部を治具23のフック23a,23bに支持させて、そのバルブ11を水平に対して2度傾けた状態でその治具23に支持させた。そして、バルブ11を、その状態で治具23とともに下降させ、溶液21に浸漬させた。図1(b)に示すように、この浸漬によりバルブ11の外表面に溶液21を塗布し、5秒後に毎秒2mmの早さで溶液21が塗布されたバルブ11を水平に対して2度傾けた状態を維持しつつ引上げた。
Next, both ends of a straight
図1(c)に示すように、引上げたバルブ11は、その引上げと同時に管軸を中心に回転させ、その溶液21の乾燥が完了する30秒間その回転を継続させた。回転速度はその30秒の間に20回転する程度の回転速度とした。バルブ11の回転は、電極12,22より外側のバルブ11における両端部を試験員が把持して回転させることにより行った。
As shown in FIG. 1 (c), the pulled-up
溶液21の乾燥が完了した後、このバルブ11を200℃において20分仮焼成し、更に1000℃において1時間本焼成して、そのバルブ11の外表面に金属酸化物膜である酸化ジルコニウム膜を形成した。このようなバルブ11を10本製造し、この10本のバルブ11を実施例1とした。
After the drying of the
<実施例2>
バルブ11の引上げ後直ちに、図2に示すように、そのバルブ11を鉛直姿勢とした。このことを除いて、実施例1と同一の材料及び同一の手順により、外表面に金属酸化物膜が形成されたバルブ11を10本得た。この10本のバルブ11を実施例2とした。
<Example 2>
Immediately after the
図2では、治具23によりバルブ11の姿勢を変更しているが、これに限らず、引上げ後直ちに手で治具23からバルブ11を外し、手で持ってバルブ11の姿勢を垂直にしてもよい。
In FIG. 2, the posture of the
<比較例1>
バルブ11の引上げ後、外表面に塗布された溶液21の乾燥が完了するまで、そのバルブ11を回転や移動をさせずに水平に対して2度傾けた状態で維持させた。このことを除いて、実施例1と同一の材料及び同一の手順により、外表面に金属酸化物膜が形成されたバルブ11を10本得た。この10本のバルブ11を比較例1とした。
<Comparative Example 1>
After the
<比較試験及び結果>
実施例1及び実施例2における各10本のバルブ11並びに比較例1における10本のバルブ11の各有効発光長の範囲における周囲を10〜20倍の拡大鏡を用いて目視により観察した。この観察は、バルブ11の外表面に形成された酸化物膜の剥離の有無及びその範囲の確認を目的として行った。
<Comparative test and results>
The periphery of each of the ten
その結果、比較例1のバルブ11では、10本の全てにおいてバルブ11の外表面に形成された酸化物膜に剥離の事実が確認され、その範囲はバルブ11の長手方向において有効発光長の全長において確認された。
As a result, in the
一方、実施例1及び実施例2のバルブ11にあっては、いずれにあっても、その外表面に形成された酸化物膜に剥離の事実は確認されなかった。
On the other hand, in the
<評価>
比較例1において酸化物膜の剥離の事実が確認されたのは、バルブ11を液面に対して、水平ないし水平から若干傾斜させた姿勢で浸漬及び引上げを行なったので、バルブの下面に液溜り部が生じ、その後焼成することにより形成された金属酸化物膜が、他の部分の金属酸化物膜に比較して厚くなって結着力が乏しくなり、正常な膜にならなかったためと考えられる。
<Evaluation>
In Comparative Example 1, the fact that the oxide film was peeled was confirmed because the
一方、実施例1において酸化物膜の剥離の事実が確認されなかったのは、引上げられたバルブ11を管軸を中心に回転させたので、バルブ11の下端部が周方向に常に変化して、周方向の一部に溶液21の液溜りが発生しなかったことによるものと考えられる。
On the other hand, the fact that the oxide film was not peeled in Example 1 was confirmed because the pulled-up
また、実施例2において酸化物膜の剥離の事実が確認されなかったのは、引上げられたバルブ11を直ちに鉛直姿勢にしたので、金属化合物溶液21の流下方向が軸方向になって、周方向の一部に溶液21の液溜りが発生しなかったことによるものと考えられる。
Moreover, the fact that the oxide film was not peeled in Example 2 was not confirmed because the pulled-up
10 紫外線ランプ(直管型ランプ)
11 バルブ
12,22 電極
21 金属化合物溶液
10 UV lamp (straight tube lamp)
11
Claims (5)
前記バルブ(11)を水平に対して傾けた状態で前記溶液(21)への浸漬及び引上げを行い、
引上げ後乾燥完了前に前記バルブ(11)に付着した溶液膜厚を均一にする液膜均一化工程を行う
ことを特徴とする直管型ランプの成膜方法。 A straight glass bulb (11) provided with electrodes (12, 22) inside both ends was immersed in a metal compound solution (21), and the solution (21) was applied to the outer surface of the bulb (11). In a method for forming a straight tube lamp, which is later pulled up and dried, and fired to form a metal oxide film on the outer surface of the bulb (11).
Perform immersion and raising of the the solution (21) wherein the valve (11) in a state tilted relative to horizontal,
A film forming method for a straight tube lamp, characterized in that a liquid film homogenizing step is performed for making the film thickness of the solution adhering to the bulb (11) uniform before completion of drying after pulling up.
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