(57)【要約】【課題】フッ素樹脂などの保護皮膜を透光性外管に形成する保護膜付ランプを安定に製造する方法を提供する。【解決手段】発光管と、その他ランプ構成部材を透光性外管内に保持するための外管マウントとを有し、前記透光性外管の外表面にはフッ素樹脂からなる保護膜が被覆されている保護膜付ランプの製造方法において、５０Ｐａ以上の蒸気分圧を有する水蒸気を内在させて前記透光性外管を気密封止する工程と、前記透光性外管の外表面にフッ素樹脂からなる保護膜を静電塗布にて被覆する工程と、前記透光性外管内の水蒸気分圧を１Ｐａ以下まで除去する工程とを含む【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光管と、
その他ランプ構成部材を透光性外管内に保持するための外管マウントとを有し、
前記透光性外管の外表面にはフッ素樹脂からなる保護膜が被覆されている保護膜付ランプの製造方法において、
５０Ｐａ以上の蒸気分圧を有する水蒸気を内在させて前記透光性外管を気密封止する工程と、
前記透光性外管の外表面にフッ素樹脂からなる保護膜を静電塗布にて被覆する工程と、
前記透光性外管内の水蒸気分圧を１Ｐａ以下まで除去する工程とを含む保護膜付ランプの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透光性外管の外表面にフッ素樹脂膜が形成された保護膜付ランプの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のランプは特許文献１などにより既知である。特許文献１を例にとって説明すると、透光性外管によって真空雰囲気で気密に包囲されたランプの中央部にセラミック製の発光管を有し、その周囲には発光管の保温と破裂時の外管保護のために円筒状の透光性スリーブが設けられている。前記透光性外管の外表面には外部からの衝撃に対して前記透光性外管を保護するためにフッ素樹脂膜が形成されている。このフッ素樹脂膜を形成するには、例えば図４に示すような工程に従って製造する。
【０００３】
フッ素樹脂膜形成の前作業として、第１にゲッターを内蔵したランプを封止・排気工程を経て、透光性外管内に発光管を含むランプ構成部品が気密に内包された状態まで加工する。第２にゲッターを高周波加熱により活性化させて、透光性外管内の残留ガスを吸収させる。このような用途に使用されるゲッターは主にバリウムゲッターであり、高周波加熱によって透光性外管の内表面に飛散付着させることにより酸素・窒素・水分などを良く吸着する。第３にランプエージングを行ない、ランプ点灯によって発光管内部の状態を安定させると共にランプ不良があれば除去する。第４に外表面を洗浄、乾燥後、透光性外管材料であるガラスの電気伝導度を上げるためにランプを加熱する。第５にフッ素樹脂の保護膜形成工程としてプライマ−層を塗布し、フッ素樹脂の微粒子を粉体静電塗装の方式で吹き付け、炉体に入れて加熱焼成する。その後あらためて始動検査を行ない、良品を包装、出荷する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実用新案登録第３１３５４２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前項の静電塗装工程において、透光性外管内に不活性ガスが充填されているタイプのランプであれば、透光性外管の内表面に帯電した電荷は透光性外管内に充填されている不活性ガスを介してランプを構成する金属部材に伝達され、ランプ外に流出するため、前項第４工程は短くて済む。しかし透光性外管内が真空雰囲気の場合、透光性外管の内表面に帯電した電荷はなかなか除去されず、フッ素樹脂粒子の付着を阻害する。そのため、前項第４工程の予備加熱が十分でないと、できあがったフッ素樹脂膜の膜厚が大きくばらつくなど、保護膜の品質が落ちる。実際には真空雰囲気の保護膜付ランプを製造する場合には不活性ガス充填タイプの保護膜付ランプと比較して前項第４工程の予備加熱時間が２〜３倍必要となっている。このために保護膜付ランプ製造工程の作業性が大きく低下している。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の問題点を解決するため、本発明の製造方法は発光管と、その他ランプ構成部材を透光性外管内に保持するための外管マウントとを有し、前記透光性外管の外表面にはフッ素樹脂からなる保護膜が被覆されている保護膜付ランプの製造方法において、５０Ｐａ以上の蒸気分圧を有する水蒸気を内在させて前記透光性外管を気密封止する工程と、前記透光性外管の外表面にフッ素樹脂からなる保護膜を静電塗布にて被覆する工程と、前記透光性外管内の水蒸気分圧を１Ｐａ以下まで除去する工程とを含んでいることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の製造方法によれば、新たな工程を追加することなく、真空雰囲気の透光性外管を有する保護膜付ランプの製造に要する時間を短縮し、さらに製造歩留まりを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の製造方法を適用した保護膜付ランプの一例を示す概要図。
【図２】本発明に係る製造方法を示す工程図。
【図３】保護膜塗布前の透光性外管内水分と塗布歩留まりとの関係を示す図。
【図４】従来の保護膜付ランプを製造するための工程図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の製造方法を実施するためには図２に示す手順を含んだランプ製造工程とすればよい。すなわち第１に周知の技術で透光性外管を有するランプを封止排気工程まで行ない、排気工程において、ランプを気密封止した後の透光性外管内部の残留水蒸気圧を５０Ｐａ以上とする。
【００１０】
第２にその保護膜無しランプを、エージングを行なわずに乾燥し、さらに加熱後、透光性外管にプライマーを塗布してからフッ素樹脂の粉体静電塗装を行ない、焼成して透光性外管の外表面にフッ素樹脂皮膜を形成する。この工程では、従来から製造している不活性ガスを透光性外管内に封入した「ガス入りランプ」と同じ製造条件で製造することができ、「ガス入りランプ」用の量産対応フッ素樹脂膜形成装置がそのまま使用できる。
【００１１】
第３にフッ素樹脂膜が形成されたランプのゲッターを高周波加熱により活性化させて透光性外管内の水分を含む残留ガスを吸着させる。この工程で透光性外管内の圧力は１Ｐａ以下、実際には数ｍＰａ程度まで下がる。
【００１２】
第４にランプエージングを行ない、ランプ点灯によって発光管内部の状態を安定させると共にランプ不良があれば除去する。
【００１３】
最後に始動検査を行ない、良品を包装、出荷する。
【実施例１】
【００１４】
上記本発明によって製造される保護膜付ランプの一例を図１に示す。ランプのほぼ中央には発光管４があり、その周囲にＵＶカット膜１１を被覆された透光性スリーブ６が透光性スリーブ固定板５ａ５ｂにより位置固定されている。透光性スリーブ固定板５ａ５ｂはそれぞれ金属製のフレーム３に接合され、フレーム３はマウント支持板１３およびステム２の導入線と接続することによりフッ素樹脂皮膜１２が被覆された透光性外管７内に位置固定されている。フレーム３は位置固定用の部材であると同時に電気的接続用の部材を兼ねており、図示しない外部給電システムからの電力をステム２の導入線を介して発光管リード線９ａまで伝えている。
図３の中で、口金８と透光性外管７およびフッ素樹脂膜１２を除いた部品は、あらかじめ相互に接合され、外管マウント２０として組み立てられた後、透光性外管７の材料であるガラス球に挿入され、溶封されている。
【００１５】
発光管４の内部には、沃化ホルミウム、沃化ツリウム、沃化ディスプロシウム、沃化ナトリウム、沃化タリウム、沃化セシウム、水銀、Ａｒガスが封入されている。この発光管４自体の構成は、周知のセラミックメタルハライドランプと特に変わるものではなく、点灯時には発光管から可視光を中心として紫外線や赤外線を含む連続した波長を有する光が放出される。
【００１６】
このようなランプを図２の工程図にしたがって製造すると以下のようになる。
【００１７】
第１に発光管４およびゲッター１９を含むランプ構成部材をステム２に組み付けたものを封止機にセットし、透光性外管７の材料となるガラス球をかぶせてステムとガラス球の接近部分を加熱溶融し、透光性外管７の形状を作成する。この時点で透光性外管７の一端には排気管が形成されている。続いて透光性外管７内部の残留気体を排気管を通して真空ポンプで排気し、透光性外管内の圧力を１００Ｐａ以下にして排気管を溶融切断し、透光性外管７内部を気密封止する。
【００１８】
なお残留水分５０Ｐａは、排気工程中にわざわざ水蒸気を封入しなくても、外管排気工程の排気時間と外管加熱温度を調節することで達成できる。空気中の飽和蒸気圧は、１０℃で６００Ｐａ、２０℃で１２００Ｐａ、３０℃で４２００Ｐａ、４０℃７４００Ｐａである。したがって、空気中の水蒸気分圧は、冬場に１０℃で湿度１０％の雰囲気であっても６０Ｐａの水分が存在し、夏には５０００Ｐａ以上にもなる。実際には封止機や排気機の周りはガスバーナーなどから発生した水蒸気を含む高温多湿の雰囲気となっており、季節によって排気工程の設定を微調整するまでも無く、年間を通して５０〜１５０Ｐａの残留水分を得ることは容易である。
【００１９】
第２に前工程で気密封止された透光性外管７の外表面にフッ素樹脂皮膜を形成する。この際、乾燥し、加熱、プライマーを塗布、粉体静電塗装、および焼成の各工程は、従来から製造している不活性ガスを透光性外管内に封入した「ガス入りランプ」と同じ製造条件で製造することができ、「ガス入りランプ」用の量産対応フッ素樹脂膜形成装置がそのまま使用できる。
【００２０】
この第２工程において、透光性外管７外部の残留水分が５０Ｐａに満たないと、透光性外管の内表面に帯電した電荷はなかなか除去されず、フッ素樹脂粒子の付着を阻害する。そのため、できあがったフッ素樹脂膜の膜厚が大きくばらつくなどの不良が生じる。
【００２１】
図３に保護膜塗布前の透光性外管内水分と塗布歩留まりとの関係を示す。従来の製造方法、すなわちゲッターを内蔵したランプを封止・排気した後にゲッターを活性化させて透光性外管内の残留ガスを吸収させたランプは残留水分がほぼゼロだが、それでも９０％程度の歩留となっている。また排気条件を変えて試作したランプにフッ素樹脂膜を形成し、その後に残留水蒸気分圧を測定したところ、残留水分が５０Ｐａ以上であれば「ガス入りランプ」と同じ製造条件のフッ素樹脂膜製造工程でも歩留まりが１００％となることが分かった。
【００２２】
第３にフッ素樹脂膜が形成されたランプのゲッター１９を高周波加熱により活性化させて透光性外管内の水分を含む残留ガスを吸着させる。この工程で透光性外管７内部の圧力は１Ｐａ以下、実際には数ｍＰａ程度まで下がる。なおランプに封入するゲッター１９の吸着能力は、ランプの寿命中に透光性外管７の内部から発生するガスを吸着するために、余裕を持たせた設計とするのが一般的である。しかし排気工程での残留水分が３００Ｐａを超えると初期吸着ガス量が大きくなりすぎてランプ寿命までの全期間を考慮したゲッターの吸着容量に余裕が無くなる。そのためさらに大きいゲッターを採用すると透光性外管の大きさをさらに大きくする必要がある。このような状況は好ましくないので、排気工程後の残留水分は５０Ｐａ以上、３００Ｐａ以下、実用上は２００Ｐａ以下が好ましい。
【００２３】
第４に通常のランプ製造工程と同様の条件でランプエージングを行ない、ランプ点灯によって発光管４内部の状態を安定させると共にランプ不良があれば除去する。最後に始動検査を行ない、良品を包装、出荷する。
【００２４】
以上説明したとおり、本発明の製造工程に従えば、新たな工程を追加することなく、真空雰囲気の透光性外管を有する保護膜付ランプの製造に要する時間を短縮し、さらに製造歩留まりを向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明は、粉体静電塗装により透光性外管表面に保護膜を形成するランプにおいて、従来技術を利用したランプよりも低コストかつ量産性に優れたランプの製造方法を提供するものである。  
【符号の説明】
【００２６】
２      ステム  
３      フレーム
４      発光管
７      透光性外管
１２      フッ素樹脂膜
１３      マウント支持板
１９      ゲッター
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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