TW201400763A - 長弧型放電燈 - Google Patents

Abstract

[課題]具備於內部對向配置一對的電極之發光管，與於該發光管的外表面，沿著軸方向設置的由陶瓷所成之帶狀反射膜的長弧型放電燈中，提供防止因燈管點燈所致之發光管與反射膜的熱膨脹量之差而反射膜產生裂痕，或產生膜剝離之狀況的構造。[解決手段]特徵為前述反射膜，係於與前述發光管的軸方向交叉之方向設置縫隙，於前述發光管的軸方向中，形成有獨立之複數小區塊。

Description

長弧型放電燈

本發明係關於長弧型放電燈，尤其是關於具有反射膜的長弧型放電燈者。

先前，於印刷業界及電子工業界等中，對於身為被處理對象物之保護膜、接著劑、塗料、油墨、光阻、樹脂、配向膜等，作為進行硬化、乾燥、熔融或軟化、重組處理等的光源，多用放射紫外線的長弧型放電燈。

通常，於此種長弧型放電燈，例如像日本特開2008-130302號公報(專利文獻1)所記載，為了增加來自放電燈的照度，於該發光管的外表面，設置有紫外線反射膜。

於圖6揭示該構造，長弧型放電燈10係在石英玻璃製之發光管11的外表面上部，形成帶狀的反射膜12。該反射膜12係由氧化矽、氧化鋁或者混合該等的陶瓷材料所成。

再者，於發光管11之兩端的密封部13，安裝有基座14。

然而，於此種具有反射膜的長弧型放電燈10 中，為了縮短光照射處理的處理時間，而設定較大之紫外線的照射量時，放電燈的管壁負荷會變大為例如15W/cm²以上，發光管11與設置於其外表面的反射膜12被加熱，有不少該反射膜12會變成例如800度以上的高溫之狀況。

對於構成發光管11的石英玻璃，反射膜12因藉由氧化矽或氧化鋁，又或該等混合物等的陶瓷所形成，在兩構件之間會產生熱膨脹率的差。因燈管點燈而被加熱，尤其於發光管11的軸方向中，發光管與反射膜之間的熱膨脹量之差變大，有反射膜12產生破損(裂痕)或膜剝離之問題。

對於此問題，如發光管及反射膜的加熱程度 較小的話，利用在放電燈的周圍設置冷卻裝製，可減少熱膨脹的變化量，緩和反射膜的破損。然而，照射條件變嚴苛，尤其在下述條件之狀況中，僅利用冷卻風所致之冷卻，無法充分迴避反射膜的破損。

(1)反射膜的膜厚為10μm以上的話，容易發生裂痕或膜剝離。

(2)使該放電燈進行全亮‧待機點燈(重複進行全亮點燈與待機點燈)時，因頻繁進行發光管與反射膜的加熱及冷卻，反射膜容易發生裂痕。

(3)在投入電力比先前還大之點燈條件(嚴苛的點燈條件)下，因加熱的程度變大，熱膨脹差的增加而容易發生反射膜的裂痕或膜剝離。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2008-130302號公報

本發明係有鑑於前述先前技術的問題點，在具備於該發光管的外表面，沿著軸方向設置的由陶瓷所成之帶狀反射膜的長弧型放電燈中，提供即使於高輸入的燈管中，反射膜也不會產生裂痕，發生膜剝離的構造者。

為了解決前述課題，關於本發明之長弧型放電燈的特徵為：在前述反射膜，於與前述發光管的軸方向交叉之方向設置縫隙，於前述發光管的軸方向中，形成有獨立之複數小區塊。

又，特徵為：在前述反射膜，於沿著前述發光管的軸方向之方向中，也設置縫隙，並形成有獨立之複數小區塊。

又，特徵為：前述反射膜的各小區塊之軸方向的長度，係於前述發光管的軸方向中，中央部比端部側長。

又，特徵為：前述發光管之外表面的每一單位面積中 前述小區塊所佔面積的總和，係於前述發光管的軸方向中，端部側比中央部大。

依據本發明的長弧型放電燈，因為於發光管外表面的反射膜形成縫隙，被分割成小區塊，故反射膜的每個小區塊之軸方向的長度變短，可發揮點燈時之發光管與反射膜的熱膨脹係數之不同所致之熱膨脹量差不會變大，形成於小區塊之反射膜不會產生裂痕，發生剝離的效果。

又，藉由也在沿著軸方向的方向形成縫隙，不會因發光管之圓周方向的熱膨脹而讓反射膜損傷。

1‧‧‧長弧型放電燈

2‧‧‧發光管

3‧‧‧反射膜

3a，3b，3c‧‧‧小區塊

4‧‧‧基座

5‧‧‧(寬度方向)縫隙

5a，5b‧‧‧(寬度方向)縫隙

6‧‧‧(軸方向)縫隙

10‧‧‧長弧型放電燈

11‧‧‧發光管

12‧‧‧反射膜

13‧‧‧密封部

14‧‧‧基座

L‧‧‧小區塊的軸方向長度

S‧‧‧縫隙的寬度

[圖1]本發明之長弧型放電燈的立體圖。

[圖2]圖1的部分放大圖。

[圖3]其他實施例的部分放大圖。

[圖4]揭示反射膜之實施形態的展開圖。

[圖5]其他實施例的部分放大圖。

[圖6]先前技術的立體圖。

圖1係本發明之長弧型放電燈的立體圖，於 長弧型放電燈1之發光管2的外表面，在該軸方向形成有由陶瓷所成之帶狀的反射膜3，於發光管2的端部，設置有基座4、4。

如圖1與圖2所詳細揭示般，於前述反射膜3，在與軸方向交叉的方向，形成複數寬度方向之縫隙5、5，前述反射膜3係於軸方向中分割形成為複數小區塊3a、3a。

又，如圖3所示，在前述反射膜3，除了前述之與軸方向交叉的寬度方向之縫隙5、5，形成沿著該軸方向之軸方向的縫隙6、6，於發光管的圓周方向也設為被分割的構造。

又，在此實施例中，前述縫隙5、5形成在正交於軸方向的方向，縫隙6、6係形成為與軸方向平行，但是，該形成方向並不限定於該等，與軸方向以任意角度交叉者亦可。

於圖4揭示圖1、2所示之實施形態的反射膜3之小區塊3a、3a的數個變形例。

圖4(A)所示者，係藉由於反射膜3形成與軸方向正交之複數縫隙5、5，形成分割於軸方向之複數相同形狀的小區塊3a、3a。

圖4(B)所示者，係相較於位於發光管之軸方向的端部側之小區塊3a、3a的軸方向長度L1，位於中央部之小區塊3b、3b的長度L2形成為較長(L1<L2)。

在發光管內，因為兩端的電極附近為最高溫，發光管也在接近電極的端部側，其溫度變高，在中央部則比其低 。因此，在中央部之反射膜3的小區塊3b，係比端部側的小區塊3a，受到熱膨脹的影響程度較小，藉此，在中央部之小區塊3b，係將軸方向的長度L2設為比端部側之小區塊3a的軸方向之長度L1長亦可。

藉此，因為可使在小區塊3a、3b中所形成之反射膜3整體的總面積大於圖4(A)者，可提升反射功能，獲得高輸出。

然而，依據照射處理的種類，也有除了燈管整體的高輸出化，被優先要求被照射物面上之燈管的軸方向之照度均勻性之狀況。

一般來說，於使用此種燈管的照射處理中，公知在被照射面之燈管的端部側之位置的照度相較於中央部，會比較低，對於為了確保被照射物面上的照度均勻性來說，被要求在端部側更提高燈管的照射強度。

圖4(C)(D)的範例係相較於中央部，相對地提升燈管的端部之照射強度的範例。

在圖4(C)所示者中，縮小在中央部之設置縫隙5的間距，將在中央部之小區塊3c、3c的軸方向長度L3縮小至比在端部側之小區塊3a、3a的軸方向長度L1小(L1>L3)，而縮小在中央部之小區塊3c的面積。

藉此，發光管之外表面的每一單位面積中前述小區塊所佔面積的總和，係於該發光管的軸方向中，端部側變得比中央部大。

如此一來，於發光管的軸方向中，在端部側的照射強 度變得比中央部大，導致在被照射面之發光管的軸方向之照射照度的均勻化。

圖4(D)所示者，係同樣地相較於中央部，相對地提升燈管的端部之照射強度的其他形態。

在此形態中，將各小區塊3a、3a的面積設為相同，並變化縫隙5的寬度S者。

亦即，使在中央部之縫隙5b的寬度S2大於在端部側之縫隙5a的寬度S1(S1<S2)者。藉此，與前述圖4(C)相同，發光管之外表面的每一單位面積中前述小區塊所佔之面積的總和，係於該發光管的軸方向中，端部側變得比中央部大，在端部側的照射強度相對地大於中央部。

當然，也可設為組合該等的圖4(C)所示構造與圖4(D)所示構造的構造。

於圖5揭示其他實施例，在此範例中，形成於反射膜3的縫隙對於發光管的軸方向傾斜。

亦即，形成於反射膜3之縫隙5、5係形成為在發光管2的軸方向具有角度，在此範例中，分別形成為具有45度的角度。藉此，略正方形狀的小區塊3s在對於軸方向以45度的角度旋轉之狀態下形成，該對角線與軸方向平行。

用以構成反射膜3的微粒子材料，係氧化矽、氧化鋁或混合該等的陶瓷材料，粒徑為0.1~20μm的範圍，中心粒徑為0.1~2μm者為佳，更理想為0.3~0.5μm。又，具有中心粒徑之粒子的比例為50%以上為佳。 再者，所謂「粒徑」係在以兩條平行線挾持粒子的投影像時，平行線的間隔成為最大之粒子的寬度。

前述反射膜3的形成方法有好幾種，說明該兩範例。

(1)熱熔射形成

藉由於氫氧噴燒器中供給反射膜材料的微粒子之熱熔射槍，與噴燒器的火焰一起對發光管的外表面吹附反射膜材料的微粒子，藉由層積成數十層，形成具備所希望之膜厚的紫外線反射膜。

此時，因為於反射膜設置縫隙狀的圖案，在預先使設置有所希望之圖案的厚度0.5mm之不銹鋼製的遮罩密接於發光管之狀態下，進行前述熱熔射，可於反射膜設置所希望的圖案。

再者，反射膜的厚度係100μm以上，理想為150μm以上。

(2)浸鍍‧燒結形成

於具有組合水與PEO樹脂(聚環氧乙烷，polyethylene oxide)之黏性的溶劑，混合反射膜材料的微粒子來調製分散液。在發光管外表面，於反射膜形成所希望之縫隙狀圖案，故於縫隙部貼附遮罩膠帶。

將分散液倒滿至比發光管長度還長的容器，並將發光 管浸漬於該容器內，藉此，使反射膜附著於發光管外表面之所定區域後，剝離遮罩膠帶，取得所希望的圖案。之後，藉由乾燥、燒成來使水與PEO樹脂蒸發，可於反射膜設置縫隙圖案。

舉出前述實施樣態之一數值例的話，則如下所述。

<燈管規格>

額定5kW的高壓水銀燈：尺寸：發光管外徑26mm，內徑24mm，發光長度350mm

封入物：水銀、碘化汞、氬氣

反射膜的形狀於圖4(A)所示之樣態中，

<反射膜>

小區塊：軸方向43mm，圓周方向17mm

縫隙：寬1mm

區塊數：8

反射膜的形狀於圖5所示之樣態中，

<反射膜>

整體的寬度：17mm

小區塊：1邊為6mm的正方形狀

縫隙：寬1mm

如以上所說明，在本發明的長弧型放電燈中，於發光管之外表面形成為帶狀的反射膜，係於與前述發光管的軸方向交叉之方向設置縫隙，並於前述發光管的軸方向中，形成獨立之複數小區塊，故可減少伴隨燈管點燈之發光管與反射膜的軸方向之熱膨脹量的差所致之影響，可防止反射膜產生裂痕，發生剝離之狀況。

又，藉由於沿著發光管之軸方向的方向中，也設置縫隙，也可減少在發光管之圓周方向的熱膨脹之影響。

又，藉由將反射膜之各小區塊的軸方向之長度，設為於前述發光管的軸方向中，中央部比端部側還長，可一邊抑制根據熱膨脹量差之影響，一邊增強在中央部的放射強度，將設置縫隙所致之放射強度的降低抑制在最低限度，作為燈管整體，可獲得高輸出。

又，藉由將發光管的每一單位面積中前述小區塊所佔之面積的總和，設為於前述發光管的軸方向中，端部側比中央部還大，可使在發光管之端部側的照射強度大於中央部，可確保在照射物面上之軸方向的照度均勻性。

1‧‧‧長弧型放電燈

2‧‧‧發光管

3‧‧‧反射膜

3a‧‧‧小區塊

4‧‧‧基座

5‧‧‧縫隙

Claims (4)

1. 一種長弧型放電燈，係具備於內部對向配置一對的電極之發光管，與於該發光管的外表面，沿著軸方向設置的由陶瓷所成之帶狀反射膜的長弧型放電燈，其特徵為：前述反射膜，係於與前述發光管的軸方向交叉之方向設置縫隙，於前述發光管的軸方向中，形成有獨立之複數小區塊。
2. 如申請專利範圍第1項所記載之長弧型放電燈，其中，前述反射膜，係於沿著前述發光管的軸方向之方向中，也設置縫隙，並形成有獨立之複數小區塊。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之長弧型放電燈，其中，前述反射膜的各小區塊之軸方向的長度，係於前述發光管的軸方向中，中央部比端部側長。
4. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之長弧型放電燈，其中，前述發光管之外表面的每一單位面積中前述小區塊所佔面積的總和，係於前述發光管的軸方向中，端部側比中央部大。