JPH03283346A - けい光ランプ - Google Patents

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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、けい光体被膜および紫外線吸収被膜を形成し
て紫外線の放出を抑止したけい光ランプに関する。

（従来の技術） けい光ランプにおいては、紫外線出力を抑えて紫外線に
よる退色を防止するようにしたランプが知られている。

このような紫外線抑止形、つまり退色防１１−用けい光
ランプは、衣料品、美術品、絵画、印刷物などのような
退色に注意を要するところで使用するのに白゛効である
。

このような紫外線抑止形けい光ランプは、従来、直管形
バルブの内面に酸化チタン（Ｔ　ｉ　Ｏ２）からなる紫
外線吸収被膜を形成し、この紫外線吸収被膜の上、つま
り放電空間側表面にけい光体被膜を形成して構成しであ
る。

このような構成のランプでは、点灯中にバルブに封入さ
れた水銀の蒸気が水銀特有の紫外線および可視光の水銀
発光を放出し、この水銀発光はけい光体被膜を励起して
可視光を発光させ、したがってバルブの外に可視光が放
出される。

しかしながら、この場合上記けい光体被膜では水銀から
放出される３６５ｎｓ付近の紫外線輝線を効果的に吸収
することができず、このためけい光体被膜とバルブ内面
との間に上記紫外線吸収被膜を形成し、この紫外線吸収
被膜で上記３６　Ｓ　ｒｖ付近の紫外線を吸収し、これ
により紫外線がバルブの外に放出されるのが防ＩＩ−さ
れている。

ところで、このような紫外線吸収被膜およびけい光体被
膜は、以下のようにして形成していた。

すなわち、綺麗に洗った直管形バルブを搬送ヘッドによ
りバルブ軸が垂直となる姿勢で吊り下げ、このバルブを
紫外線吸収材塗布位置に送る。この紫外線吸収材塗布位
置では、酸化チタンの微粒子粉末を溶かした懸濁液を上
記垂直に吊り下げられたバルブの上端からこの内面に流
し、バルブの内面全体に塗布する。

この塗布液を乾燥させ、搬送ヘッドの移動に伴いこのバ
ルブを加熱炉に通過させる。この加熱炉で塗布液を焼き
上げて紫外線吸収被膜が形成される。

次に、上記バルブを垂直に吊り下げたまま搬送ヘッドの
移動によりこのバルブをけい光体塗布位置に送る。この
けい光体塗布位置では、３波長域発光けい光体の懸濁液
を上記垂直に吊り下げられたバルブの上端からこの内面
に流し、上記紫外線吸収被膜の内面全体に重ねて塗布す
る。

このけい光体液を乾燥させ、搬送ヘッドの移動に伴いこ
のバルブを加熱炉に通過させる。この加熱炉でけい光体
を焼き上げてけい光体被膜が形成される。

（発明か解決しようとする課題） しかじりから、上記のような紫外線吸収被膜およびけい
光体被膜は、これらの溶液を塗布する場合、バルブを垂
直な姿勢に保持して溶液をバルブの上端から内面に流し
て塗布する（フロー式）ものであるから、垂直姿勢の上
端側では塗布膜厚が薄くなり、また下端側では膜厚が厚
くなる。

しかも、紫外線吸収被膜を形成する場合の垂直姿勢とけ
い光体被膜を形成する場合の垂直姿勢は、両工程とも同
一端部が搬送ヘッドに支持されているので、紫外線吸収
被膜の膜厚が薄い領域にけい光体被膜の膜厚の薄い領域
が形成されるとともに、紫外線吸収被膜の膜厚が厚い領
域にけい光体被膜の膜厚の即い領域が形成されるもので
あった。

このような構造の場合は、第３図に示す特性図から明ら
かなように、紫外線吸収被膜およびけい光体被膜の膜厚
が薄い端部側では紫外線を十分に吸収できず、３６５ｎ
霧の紫外線が放出される不具合がある。

これはけい光体被膜の膜厚の薄い領域では紫外線が良好
に可視光に変換されず、あるいは吸収されずに透過して
しまう傾向にあり、加えてこのように透過した紫外線は
膜厚の薄い紫外線吸収被膜を透過しようとし、この膜厚
の薄い紫外線吸収被膜では紫外線吸収能力が低いので紫
外線を吸収し切れず、この領域から紫外線が放出される
ものである。

なお、第３図では紫外線吸収被膜を、紫外線吸収剤付着
総量か０．３ｇの場合（特性Ｃの実線で示す）と、紫外
線吸収剤付着総量が０．１ｇの場合（特性りの破線で示
す）の両者を実験した結果を表示しである。第３図から
明らかなとおり、両者とも紫外線吸収被膜およびけい光
体被膜の膜厚が薄い端部側では”３６５ｎｍの紫外線の
放出が認められた。

このようなことから、紫外線吸収被膜の膜厚を全体に亘
り略均−にする試みがなされている。

すなわち、紫外線吸収被膜を形成する場合、まず直管形
バルブを搬送ヘッドにより垂直な姿勢で吊り下げ、この
バルブの内面に紫外線吸収材の懸濁液をバルブの上端か
ら流して塗布し、これを乾燥する。

次にバルブを搬送ヘッドから一度外して上下を反転して
１１１び搬送ヘッドに垂直な姿勢で吊り下げる。この状
態でバルブの内面に紫外線吸収キイの懸濁液をバルブの
上端から流して塗布し、これを乾燥する。

このようにしてバルブの内面に形成した紫外線吸収材の
被膜を、加熱炉で焼成することにより紫外線吸収被膜を
形成する。

このように形成した紫外線吸収被膜の表面に、前記した
従来と同様にしてけい光体被膜を形成する。

このようにした場合は、紫外線吸収被膜が上下反転によ
る２度塗りにより全面に亘り略均等な膜厚で形成されて
いるので、けい光体被膜に膜厚のばらつきがあっても紫
外線の吸収性能が良くなる。

すなわち、このような２度塗りの場合は、第３図におい
て特性Ｂで示すように、３６５　ｒｒｓの紫外線の数円
は殆ど認められない。これは紫外線吸収被膜の膜厚が十
分厚く、しかもバルブ全面に亘り略均等な膜厚で形成さ
れているので、紫外線を十分に吸収するためである。

しかしながら、上記のように紫外線吸収被膜をバルブの
全体に亘り均等に形成した場合は、この上に形成される
けい光体被膜が場所により膜厚差をもっているので、上
記のように紫外線遮断性能は良好となっても、逆に可視
光の放射性能が低下する不具合がある。

すなわち、紫外線吸収被膜を構成する酸化チタン（Ｔ１
０２）は、紫外線吸収機能に優れているが可視光も若干
吸収する性質があり、このため明るさが低下する傾向が
ある。

そして、けい光体被膜も膜厚により紫外線吸収性に差が
ある。

このため場所により膜厚差をもっているけい光体被膜は
、膜厚の大きい領域で紫外線の透過が少ないので、ここ
に紫外線吸収被膜を厚く形成する必要はなく、むしろ紫
外線吸収被膜を厚く形成すると明るさを低下させる不具
合が生じる。

また、一方、上記のように紫外線吸収被膜を、上下反転
による２度塗りにより形成する場合は、作業工程が増加
し、被膜を形成するに要する時間が長くなる。

本発明においては、明るさを低下させずに紫外線を良好
に抑制し、しかも製造が容易なけい光ランプを提供しよ
うとするものである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の１番目においては、電極を備えたバルブに、け
い光体被膜および紫外線吸収被膜を形成したけい光ラン
プにおいて、上記けい光体被膜の膜厚が厚い箇所に対す
る上記紫外線吸収被膜の膜厚を薄くするとともに、けい
光体被膜の膜厚が薄い箇所に対する上記紫外線吸収被膜
の膜厚を厚くしたことを特徴とする。

また、本発明の２番目は、上記紫外線吸収被膜は、酸化
亜鉛と酸化チタンを混合して構成されていることを特徴
とする。

そして本発明の３番目は、上記けい光体被膜をバルブの
内面に形成するとともに、紫外線吸収被膜をバルブの外
面に形成したことを特徴とする。

（作用） 本発明の１番目によると、けい光体被膜の膜厚が厚い箇
所に紫外線吸収被膜の膜厚を薄くし、かつけい光体被膜
の膜厚が薄い箇所には紫外線吸収被膜の膜厚を厚くした
ので、けい光体被膜の紫外線遮断性能が有効に活用され
、紫外線吸収被膜の膜厚を薄くすることができるので、
明るさを低下させることなく紫外線を有効に遮断するこ
とができる。

また本発明の２番目によると、上記紫外線吸収被膜は酸
化亜鉛と酸化チタンを混合して構成したので、酸化亜鉛
か明るさを向上させるのに有効な働きをする。

さらに本発明の３番１・１によれば、紫外線吸収被膜を
バルブの外面に形成したので、この紫外線吸収被膜の製
造が容品である。

（実施例） 以下本発明について、第１図および第２図に示す一実施
例にもとづき説明する。

第１図は、型式ＦＬ２０ＳＳ−ＥＸ−Ｎ／１８と表示さ
れる３波長域発光形けい光体ランプを示し、１は直管形
のガラスバルブである。このバルブ１は例えば管径が２
８ａｍ、管長５８０Ｉｌｆｆｉ程度の大きさをなし、内
部に放電空間２を形成しである。

バルブ１の両端部はステム３．３で封止されており、こ
れらステム３．３にはフィラメント電極４．４が取付け
られている。

バルブ１の端部には口金５．５が被着されており、これ
ら口金５．５にはそれぞれ上記電極４．４に接続された
口金ピン６・・・が突設されている。

バルブ１の内面には全面に亘りけい光体被膜７が形成さ
れている。このけい光体被膜７は３波長域発光けい光体
を主成分とするもので、例えば４５０ｒｖ付近に発光ピ
ーク波長を有する３（ＢａＭｇ）０．８Ａ　Ｉ　２０ｓ
　　：　Ｅ　ｕなどのような青色発光けい光体と、５４
０ｎ■付近に発光ピーク波長を有するＬａＰＯ４：Ｃｅ
、Ｔｂなどの緑色発光けい光体および、６１０ｒｖ付近
に発光ピーク波長を有するＹ２Ｑ３：Ｅｕなどのような
赤色発光けい光体の３種を混合して形成されている。

なお、このバルブ１内には所定量の水銀とアルゴンガス
などの不活性ガスが封入されている。

上記バルブ１の外面には全面に亘り紫外線吸収被膜８が
形成されている。

この紫外線吸収被膜８は、酸化チタン （Ｔ　ｉ　０２　）と酸化亜鉛（Ｚ　ｎ　Ｏ）の粉末を
混合して形成されている。

なお、酸化チタン（ＴｉＯｚ）は粒径０．０３〜０．０
５ａｍ、酸化亜鉛（Ｚ　ｎ　Ｏ）は粒径０．００１５〜
０．００５ｊｌｌｌ程度の微粒子により形成され、これ
らの粉末は無機懸濁液に混入されてバルブ１の外面に塗
布され、これを焼成して作ることができる。

ところで、バルブ１の内面に形成されたけい光体被膜７
は、従来と同様にバルブ軸を垂直方向の姿勢に保持して
、上端からけい光体溶液をフロー塗酊することにより形
成され、このためけい光体被膜７の膜厚は一端側が厚く
、他端側か薄く形成される。

すなわち図面において、けい光体被膜７は図示上側の膜
厚ｔ、１が図示下側の膜厚ｊｐ２より厚くなっている（
　ｊ　ｐｉ＞　ｔ　１１２）。

これに対し、バルブ１の外面に形成された紫外線吸収被
膜８は、バルブ１の封止終了後、つまり口金付けの工程
前に形成することができ、バルブ軸を上記けい光体被膜
７を作る時と上下反対にした垂直姿勢に保持して、上端
から紫外線吸収材溶液をフロー塗布することにより形成
することができる。

このようにして形成された紫外線吸収被膜８の膜厚は一
端側が薄く、他端側か厚く形成される。

すなわち図面において、紫外線吸収被膜８は図示上側の
膜厚ｔ、４．が図示下側の膜厚ｔｌ１２より薄くなって
いる（を旧＜ｔｕ２）。

このようなことから、バルブ１の内面に形成されたけい
光体被膜７の膜厚ｔ、１の大きい箇所にはバルブ１の外
面に形成された紫外線吸収被膜８の膜厚ｔｕ＋の薄い領
域が対向され、かつけい光体被膜７の膜厚ｊｐ２の小さ
い領域には紫外線吸収被膜８の膜厚ｔＵ２の厚い箇所が
対向されている。

つまり、けい光体被膜７の膜厚と紫外線吸収被膜８の膜
厚の和は、バルブ全体に互り略オしくなるように形成さ
れている。

このような実施例の構成によると、ランプが点灯中には
放電により水銀蒸気が水銀特有の紫外線およびｎＪ視先
の水銀発光を放出し、この水銀発光はけい光体被膜７を
励起して可視光を発光させてバルブ１を透過する。

この場合、放電空間２て水銀蒸気から放射された３　６
５　ｎｍ付近の紫外線はけい光体被膜７を透過しようと
する。

この場合の紫外線の透過具合は、けい光体被膜７の膜厚
が大きい箇所ｊｐ＋では紫外線透過量は少なく、けい光
体被膜７の膜厚の小さい領域Ｌｐ２では紫外線透過量が
多くなる傾向を示す。

このようにして、けい光体被膜７およびバルブ１を透過
した３６５ｒｖ付近の紫外線は、バルブ１の外面に形成
された紫外線吸収被膜８により吸収される。

この場合、紫外線吸収被膜８の紫外線吸収能力は、紫外
線吸収被膜８の膜厚が薄い箇所ｔｕ＋では紫外線吸収力
が小さく、逆に紫外線吸収被膜８の膜厚が厚い箇所ｔ１
，２ては紫外線吸収力が大きい。

しかし、上記けい光体被膜７を透過する時、けい光体被
膜７の膜厚の小さい領域ｔ、２を通過した紫外線の透過
量は多いが、この紫外線は外側の紫外線吸収被膜８の膜
厚の厚い箇所ｔＵ２に達し、この膜厚の１￥い紫外線吸
収被膜８は紫外線吸収能力が大きいので紫外線を良く吸
収し、外に出るのを阻止する。

また、けい光体被膜７の膜厚の厚い領域Ｌｐｌを通過し
た紫外線は透過量が少なく、この紫外線は外側の紫外線
吸収被膜８の膜厚の薄い箇所ｔｕ＋に達しこの膜厚の薄
い紫外線吸収被膜８の紫外線吸収能力が低くても、もと
もと紫外線が少ないので紫外線を外に透過させることは
ない。

したがって、バルブの全体に回り紫外線を良好にカット
することになる。

本実施例の場合の紫外線出力は第２図で特性Ａとして示
すようになり、第３図に示す従来の紫外線吸収溶液を２
度塗りした場合（特性Ｂ）と同程度の紫外線防止能力を
有し、第３図の特性ＣおよびＤで示す場合に比べて紫外
線吸収性能のばらつきが解消される。

そして、けい光体被膜７の膜ｊソの大きい領域ｔｒ’ｌ
に対しては紫外線吸収被膜８の膜厚を薄く１１＋＋とじ
たので、紫外線吸収被膜８で可視光を吸収する割合が少
なくなり、明るさを向上させることができる。

しかも、上記実施例の場合は、従来の紫外線吸収溶液を
２度塗りするなどの面倒な作業は不要であり、上記２度
塗りの場合に比べて作業能率が向上し、製造時間が短縮
される。

特に本実施例の場合は、紫外線吸収被膜８をバルブ１の
外面に形成したので、この紫外線吸収被膜８はランプ製
造工程のどの工程に加えても製造することができる。例
えばバルブ封止工程の後などでも製造がｉ＋Ｊ能である
から、従来の製造ラインを大幅に変更する必要がなく、
コスト高を防止することもｎＪ能である。

ところで、本実施例の紫外線吸収被膜８は、酸化チタン
（Ｔ　ｉ　Ｏ２）と酸化亜鉛（ＺｎＯ）の粉末を混合し
て形成したので、さらに明るさが向上する利点がある。

すなわち、従来の紫外線吸収被膜は、酸化チタン（Ｔ　
ｉ　Ｏ２）粉末で形成されていたが、酸化チタンは紫外
線吸収性能に優れているが、可視光も若干吸収する作用
があり、したがって明るさが若干劣る問題があった。

これに対し、本実施例においては、酸化チタン（Ｔｉ０
２）と酸化亜鉛（Ｚ　ｎ　Ｏ）を混合して紫外線吸収被
膜を形成した。酸化亜鉛はｎＩ視先を透過する性質に優
れており、従来の酸化チタンの一部と入れ替わることに
より、従来よりも可視光の透過率が向上し、よって明る
さが増す利点がある。

但し、酸化亜鉛は酸化チタンに比べて紫外線吸収性能の
点で若干劣るので、酸化チタンと酸化亜鉛を混合して紫
外線吸収被膜を形成した場合、紫外線吸収被膜の膜厚を
大きくすると紫外線吸収性能が低下する。

このため、上述したように、けい光体被膜７に本来倫え
ている紫外線吸収性能を利用し、けい光体被膜７の膜厚
の大きい部分で出来る限り紫外線を吸収させ、これに対
して明るさを向上させるために混合した酸化亜鉛を含む
紫外線吸収被膜８を極力薄くすることで可視光の透過性
を向上させることができる。

なお、酸化亜鉛の粒径は０．００１５〜０．００５ｐｍ
程度であり、酸化チタン（Ｔｉ０２）の粒径０．０３〜
０．０５μｍに比べて極めて小さいので、このような酸
化亜鉛を混入すれば紫外線吸収被膜８の膜強度が向上す
る。このことから、紫外線吸収被膜８をバルブ１の外面
に形成してもこの被膜８か剥がれ難くなり、実用上支障
のない強度を保つことかできる。

なお、本発明は上記実施例に制約されるものではない。

すなわち、上記実施例では紫外線吸収被膜を酸化チタン
（Ｔ　ｉ　０２　）と酸化亜鉛（Ｚ　ｎ　Ｏ）を混合し
て形成したが、本発明はこれに限らず、紫外線吸収被膜
は従来と同様に酸化チタン（Ｔｉ０２）のみて形成して
もよい。

また、上記実施例では紫外線吸収被膜８をバルブ１の外
面に形成した場合を説明したが、本発明は紫外線吸収被
膜をバルブの内面に形成してもよい。この場合、紫外線
吸収被膜は水銀から放出される紫外線がけい光体被膜を
透過して可視光に変換されない場合のその紫外線を遮断
するものであるから、バルブとけい光体被膜の間に形成
される。

そして、この場合、従来の２度塗りの場合に比べて塗布
回数が少なくてすみ、作業能率が向上する。

さらに、本発明は直管形けい光ランプに制約されず、屈
曲形けい光ランプであってもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明の１番目によれば、けい光体
被膜の膜厚が厚い箇所に紫外線吸収被膜の膜厚を薄くし
、かつけい光体被膜の膜厚が薄い箇所には紫外線吸収被
膜の膜厚を厚くしたので、紫外線吸収被膜の膜厚を厚く
することなく、したがって明るさを向上させて紫外線を
有効に遮断することができる。

また本発明の２番目によると、紫外線吸収被膜は酸化亜
鉛と酸化チタンを混合して構成したので、酸化亜鉛によ
り明るさが向上する。

さらに本発明の３番目によれば、紫外線吸収被膜をバル
ブの外面に形成したので、この紫外線吸収被膜の製造が
容易であり、安価に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例を示し、第１図
はけい光ランプの断面図、第２図は紫外線出力の特性図
、第３図は従来のけい光ランプの場合の紫外線出力の特
性図である。 １・・・バルブ、２・・・放電空間、４・・・電極、７
・・・けい光体被膜、８・・・紫外線吸収被膜。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）電極を備えたバルブに、けい光体被膜および紫外
   線吸収被膜を形成したけい光ランプにおいて、 上記けい光体被膜の膜厚が厚い箇所に対する上記紫外線
   吸収被膜の膜厚を薄くするとともに、けい光体被膜の膜
   厚が薄い箇所に対する上記紫外線吸収被膜の膜厚を厚く
   したことを特徴とするけい光ランプ。
2. （２）上記紫外線吸収被膜は、酸化亜鉛と酸化チタンを
   混合して構成されていることを特徴とする第１の請求項
   に記載のけい光ランプ。
3. （３）上記けい光体被膜はバルブの内面に形成するとと
   もに、紫外線吸収被膜はバルブの外面に形成したことを
   特徴とする第１または第２の請求項に記載のけい光ラン
   プ。