(57)【要約】【課題】 反射膜と透光部との境界および境界近傍に生じる波状のむらの発生や薄膜が形成されることを防止した管球および管球の反射膜形成方法を得る。【解決手段】 ガラスバルブ１内に、上蓋３ｂと下端開口部３ｅとスリット３ｃ、そして第1の筒部３ａの下面と第２の筒部の上面のスリット３ｃに対面する面には、複数の溝４ａ、４ｂが同心円状に形成された規制筒３を配置する。規制筒３内に金属片７を、金属片７を加熱することにより、金属片７を蒸散させスリット３ｃを通してガラスバルブ１内面に金属蒸着を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスバルブ内に、上蓋、上蓋に勘合する第１の規制筒および第１の規制筒の下面にすき間を設けて上面が対向し上下に開口している第２の規制筒からなりすき間に対向する第１の規制筒の下面および第２の規制筒の上面の少なくとも一方に凹凸面を形成する規制筒を設け、第１および第２の規制筒内に金属片配置し、金属片を加熱することにより、金属片を蒸散させ規制筒のすき間および開口部を通してガラスバルブ内面に金属蒸着を行うことを特徴とする管球の反射膜形成方法。
【請求項２】
ガラスバルブ内に、上蓋、上蓋に勘合する第１の規制筒と、第１の規制筒の下面にすき間を設けて上面が対向し上下に開口している第２の規制筒と、第２の規制筒の下端面にすき間を設けて対向し上下に開口している第３の規制筒からなり、すき間に対向する第１の規制筒の下面および第２の規制筒の上面の少なくとも一方に凹凸面を形成する規制筒を設け、第１、第２および第３の規制筒内に金属片を配置し、金属片を加熱することにより、金属片を蒸散させ規制筒のすき間および開口部を通してガラスバルブ内面に金属蒸着を行うことを特徴とする管球の反射膜形成方法。
【請求項３】
ガラスバルブ内に、上蓋、上蓋に勘合する第１の規制筒および第１の規制筒の下面にすき間を設けて上面が対向し上下に開口すると共に外周に向かって貫通する複数の貫通孔を有している第２の規制筒からなり、すき間に対向する第１の規制筒の下面および第２の規制筒の上面の少なくとも一方に凹凸面を形成する規制筒を設け、第１および第２の規制筒内に金属片配置し、金属片を加熱することにより、金属片を蒸散させ規制筒のすき間、貫通孔および開口部を通してガラスバルブ内面に金属蒸着を行うことを特徴とする管球の反射膜形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電球、電球形蛍光ランプ等の管球のガラスバルブ内面に金属蒸着によって反射膜を有する管球の反射膜形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、管球のガラスバルブ内面にアルミニウム等の金属を蒸着し、反射膜を形成することが広く知られている。
【０００３】
そして、従来、反射膜を形成する手段としては、（イ）ガラスバルブ内面全体に真空蒸着により金属蒸着膜を形成した後、アルカリ溶液等により不要領域の金属蒸着膜を除去して透光部分を形成する方法や、（ロ）ガラスバルブ内に、蒸着金属保持用兼加熱用のヒーターと、このヒーターとガラスバルブとの間に遮蔽用基板とを配置して、真空蒸着によりガラスバルブ内面の反射膜形成予定領域にのみ金属蒸着させて反射膜を形成する方法（特許文献１）が知られている。
【０００４】
このような従来の形成方法では、反射膜と透光部とを規制するための遮蔽用基板が、特に反射膜と透光部との境界および境界近傍における所望の蒸着膜を形成するためには十分機能を果たしているとは言えず、ガラスバルブの透光部と反射膜との境界および境界近傍において、反射膜は波状のむらに形成され、また蒸着膜厚も反射膜の他の部分に比し薄く形成されてしまうという状況が発生しがちであった。そのため、反射膜と透光部との境界における波状のむらや膜薄に形成された箇所を、蒸着後、アルカリ溶液を用いて除去している。
【０００５】
このため、特許文献２では、反射膜と透光部との境界および境界近傍に生じる波状のむらの発生や薄膜が形成されることを防止するため、ガラスバルブ内に、上蓋と下端開口部とスリットとを有する規正筒を設け、規正筒に金属片を、スリットと下端開口部近傍とに配置し、金属片を加熱することにより、金属片を蒸散させスリット２ｃを通してガラスバルブ内面に金属蒸着を行う方法が開示されている。
【特許文献１】特公昭５５−９４５９号公報
【特許文献２】特開２００２−１１７８１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２に開示されている方法であっても反射膜と透光部との境界および境界近傍に生じる波状のむらの発生や薄膜が形成されることを完全に抑制することができなかった。したがって、従来の形成方法では、不具合の生じた箇所を除去するために作業工数が多く必要であることや、アルカリ溶液供給装置や水洗・乾燥装置等の設備面における製造コストが大であること、さらには、アルカリ溶液等の廃液処理のための環境面でも対応が必要であること等、多くの課題があった。
【０００７】
本発明は、このような課題を解決して、反射膜と透光部との境界および境界近傍に生じる波状のむらの発生や薄膜が形成されることを防止でき、また、アルカリ溶液を用いることなく、製造コストを削減しかつ環境にも配慮し、安定した配光特性を有する管球および管球の反射膜形成方法を得ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明の管球の反射膜形成方法は、ガラスバルブ内に、上蓋、上蓋に勘合する第１の規制筒および第１の規制筒の下面にすき間を設けて上面が対向し上下に開口している第２の規制筒からなりすき間に対向する第１の規制筒の下面および第２の規制筒の上面の少なくとも一方に凹凸面を形成する規制筒を設け、第１および第２の規制筒内に金属片配置し、金属片を加熱することにより、金属片を蒸散させ規制筒のすき間および開口部を通してガラスバルブ内面に金属蒸着を行う。
【０００９】
本発明および以下の各発明において、特に指定しない限り、用語の定義および技術的な意味は次による。
【００１０】
管球は、内面に金属蒸着によって形成される反射膜を有しているものであり、白熱電球のバルブや、外管に反射膜を形成する水銀灯やメタルハライドランプなどの高圧放電灯や、電球型蛍光ランプなどを含む。
【００１１】
第１の規制筒および第２の規制筒が対面する少なくとも一方に形成される凸凹面は、大きく平らでないという意味を含むが、筒の内外周との同心円状の溝を形成することが好ましい。これらの凹凸面によって、加熱された金属が蒸散する方向を規制することができる。この凹凸は、0.1mmから凹凸面を形成する規制筒の厚みの１／２程度の深さに形成ることが好ましい。0.1mmより浅いと金属原子が凹凸面に衝突できずに金属の蒸散を規制できず、また規制筒の厚みの１／２より深く生成すると規制筒の強度を保つのが困難となるためである。好適には、各辺約１mmに形成した三角状の溝であれば、規制筒に加工がしやすく、金属の蒸散方向の規制にも効果を表す。これは、第１の規制筒および第２の規制筒が形成するすき間から加熱された金属が蒸散するときにすき間と略平行の方向以外に金属が蒸散した物は、これらの隙間に対面した凹凸によって蒸散が禁止され、すき間と略平行の方向に金属が蒸散するように、これらの隙間に対面した凹凸によって蒸散が制御されるようになる。
【００１２】
これにより、反射膜と透光部との境界および境界近傍に生じる波状のむらの発生や薄膜が形成されることを防止でき、また、アルカリ溶液を用いることなく、製造コストを削減しかつ環境にも配慮し、安定した配光特性を有する管球を得ることができる。
【００１３】
請求項２記載の発明の管球の反射膜形成方法は、ガラスバルブ内に、上蓋、上蓋に勘合する第１の規制筒と、第１の規制筒の下面にすき間を設けて上面が対向し上下に開口している第２の規制筒と、第２の規制筒の下端面にすき間を設けて対向し上下に開口している第３の規制筒からなり、すき間に対向する第１の規制筒の下面および第２の規制筒の上面の少なくとも一方に凹凸面を形成する規制筒を設け、第１、第２および第３の規制筒内に金属片を配置し、金属片を加熱することにより、金属片を蒸散させ規制筒のすき間および開口部を通してガラスバルブ内面に金属蒸着を行う。
【００１４】
第３の規制筒を設けることにより、ガラスバルブの広い範囲に金属片を蒸散させる場合に均一に反射膜を形成するのに有利である。このとき第２の規制筒と第３の規制筒の対面する面は平坦にすることで、第１の規制筒と第２の規制筒とのすき間から蒸散されるものよりも、幅広く反射膜を形成するのに有効である。
【００１５】
さらに、ガラスバルブの大きさに応じて、第３の規制筒の下側に第４、第５と複数の規制筒を設けることも許容する。
【００１６】
請求項３の発明の管球の反射膜形成方法は、ガラスバルブ内に、上蓋、上蓋に勘合する第１の規制筒および第１の規制筒の下面にすき間を設けて上面が対向し上下に開口すると共に外周に向かって貫通する複数の貫通孔を有している第２の規制筒からなり、すき間に対向する第１の規制筒の下面および第２の規制筒の上面の少なくとも一方に凹凸面を形成する規制筒を設け、第１および第２の規制筒内に金属片配置し、金属片を加熱することにより、金属片を蒸散させ規制筒のすき間、貫通孔および開口部を通してガラスバルブ内面に金属蒸着を行う。
【００１７】
第２の規制筒に外周に向かって貫通する複数の貫通孔を形成する事により、金属片の蒸散は、第１の規制筒と第２の規制筒の間のすき間と第２の規制筒の下方開口および複数の貫通孔から放射される。貫通孔を設ける事によって幅広い反射膜を均一に形成する事ができる。この貫通孔の大きさ、個数、向きの調整は所望の反射膜の形状やガラスバルブの形状などによって選択することができる。
【００１８】
また、この第２の規制筒にすき間をもって第３、第４の規制筒を設ける事も許容する。さらに、第３、第４の規制筒に貫通孔を形成する事も許容する。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように、本発明に係る管球の反射膜形成方法は、ガラスバルブの透光部と反射膜との境界および境界付近において、反射膜に波状のむらの発生や薄膜が形成されることを防止し、管球の外観面および性能面を向上することができる。また、アルカリ液による蒸着膜の規制を必要としないので工程を削減できるとともに、コストを削減でき、さらには環境面での配慮を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の第１の実施形態である管球の反射膜形成方法について図面を用いて説明する。
【００２１】
図１に示すように、先端部に回転楕円体形状の膨出部を有する反射形電球用のガラスバルブ１内の所定位置に、耐熱性材料例えばステンレスからなる規制筒３を位置させている。反射形電球のガラスバルブ１は、膨出部の最大内径６２mm、ネック部の最小内径が２８mmに形成されている。規制筒３は、最大径が２７．５mm厚さ８mmの第１の筒部３ａと、この第１の筒部３ａのうちガラスバルブ１の先端部側開口部を閉塞する板状の上蓋３ｂと、第１の筒部３ａと隙間（以下、スリット３ｃという）を開けて設けられた第1の筒部３ａと同径で厚さ５mmの第２の筒部３ｄとからなる。
【００２２】
規制筒３の大きさは、ガラスバルブ１の形状や大きさによって設定する事ができるが、規制筒３の最大径はガラスバルブ１のネック部の内径によって記載され、規制筒３の最大径はガラスバルブ１のネック部の内径より若干小さく形成される。さらに、第２の筒部３ｄの下面の円周は、面取りやＲ形状を施すことによって、ガラスバルブ１内に規制筒３を挿入、排出する際にガラスバルブ１や蒸着させたばかりの反射膜に規制筒が接する虞を軽減させている。
【００２３】
第１の筒部３ａと第２の筒部３ｄとはそれぞれの中央の空間が通じるようスリット３ｃを介して設けられている。そして第1の筒部３ａの下面と第２の筒部の上面のスリット３ｃに対面する面には、略三角谷状の最大深さ０．８７mmの複数の溝４ａ、４ｂが同心円状に設けられている。規制筒３のうち、ガラスバルブ１の先端部側とは反対側に、第２の筒部３ｄの下端開口部３ｅが位置している。規制筒３のスリットは、互いに向かい合う筒部の面に、一方の筒部の面には２箇所に直径０．８mmの棒状の支持棒（図示せず）を立て、かつ他方の筒部の面にはこの支持棒が挿入されるための穴（図示せず）が設けられ、一方の筒部の面に設けられた支持棒が、他方の筒部の面に設けられた穴に挿入され、かつこの支持棒が挿入される深さを調整することにより形成されている。支持棒は、太すぎると金属の蒸着の障害になり均一な反射面を得ることが困難となり、細く形成すると規制筒を保持することが困難となるため本実施形態では０.８mmとした。
【００２４】
規制筒３内のほぼ中央部で、規制筒３の外からスリット３ｃの隙間を通してのぞき見える位置に金属片７が配置される。
【００２５】
スリット３ｃは、約１mm程度の細い隙間寸法を有し、加熱用ホルダー６は、保持している金属片７がスリット３ｃから狭い角度でガラスバルブ１の内面に飛散し易い位置となるよう規制筒３内に設けられている。
【００２６】
このように形成された本発明に係る管球は、図２に示す電球Ｌのようにガラスバルブ１内に蒸着によって反射膜９が形成される。反射膜９はガラスバルブ１の略下半分のガラスバルブ内面に形成される。形成された反射膜９のうち、ガラスバルブ１の透光部８と反射膜９との境界が明確にできるので、好ましい配光特性を得ることができ、さらに外観を向上できかつ商品価値を向上することができる。
【００２７】
さらに、電球Ｌは、ガラスバルブ１を保持する口金１０金１０と接続されるステム１１、フィラメント１３をステム１１に支持するアンカ１３をガラスバルブ１で覆って構成されている。
【００２８】
反射膜９の形成について説明する。
【００２９】
先ず、金属片７を加熱用ホルダー６に配置後、図１に示すようにガラスバルブ１内に規制筒３を配置し、そして、この規制筒３内に加熱用ホルダー６を配置する。その後、加熱用ホルダー６を電源回路２によって通電加熱すると金属片７がスリット３ｃを経て蒸散する。金属片７が加熱されると放射状に蒸散するが、第１および第２の規制筒および規制筒に設けられた溝４ａ、４ｂによって拡散しようとするものは遮断され、スリット３ｃを通り抜けられたもののみがガラスバルブ１内面に反射膜９の透光部８との境界を形成する。
【００３０】
そして、下端開口部３ｅからも金属片７が蒸散すると比較的広範囲に広がって反射膜９を形成する。この際、反射膜がスリット３ｃを通り抜けたものと下端開口部３ｅを通過したもののそれぞれから形成される反射膜が重なり合うように形成し、反射膜９が形成される。
【００３１】
すなわち、本実施形態によれば、表面に凹凸のあるスリットを用いた規制筒３を用いて、ガラスバルブ１の蒸着予定領域を蒸着しているので透光部８と反射膜９との境界における波状のむらの発生や薄膜が形成されてしまうことを防止することができる。
【００３２】
次に本発明の第２の実施形態について図面を用いて説明する。
【００３３】
本実施形態において図３に示すように、規制筒３は、第１の筒部３ａ、この第１の筒部３ａのうちガラスバルブ１の先端部側開口部を閉塞する板状の上蓋３ｂと、第１の筒部３ａと隙間（以下、スリット３ｃという）を開けて設けられた第２の筒部３ｄ、第２の筒部３ｄと隙間（以下、スリット３ｆという）を開けて設けられた第３の筒部１３ｇが順次、間隙を設けて積み上げられて構成され、第３の筒部３ｇの、ガラスバルブ１の先端部側とは反対側に下端開口部３ｅが設けられている。
【００３４】
そして第1の筒部３ａの下面と第２の筒部の上面のスリット３ｃに対面する面には、複数の溝４ａ、４ｂが同心円状に設けられており、第２の筒部３ｄの下面と第３の筒部３ｇの上面のスリット３ｆに対面する面は、溝は形成されずに略平坦に形成されている。
【００３５】
蒸着の方法は、第１の実施形態と同様であるが、このとき金属片６を複数用意して蒸散させることも許容する。  金属片１６は蒸散により、スリット３ｃ、３ｆおよび下端開口部３ｅを通じてガラスバルブ１内面の反射膜９を形成する。このとき、スリット３ｃを通過して蒸散されたものは、スリットに対面する面の溝部４ａ、４ｂによって、蒸散の方向が規制されるため反射膜９と透光部８の境界を明確に形成することができ、スリット３ｆを通過して蒸散されたものはスリットによって多少の蒸散の方向は規制されるが、スリット３ｃを通過したものほど明確の境界を作らないので反射膜９と透光部８の境界線から下の反射膜を形成し反射膜９の膜厚を均等にさせ、さらに下端開口部３ｅを通過して蒸散されたものが幅広く反射膜９を形成することができ、透光部８と反射膜９との境界における波状のむらの発生や薄膜が形成されてしまうことを防止し、均一な膜厚の反射膜９を形成することができる。
【００３６】
次に本発明の第３の実施形態について図面を用いて説明する。図４は、第２の実施形態を示す管球の反射膜形成方法を説明する図であり、図５は、本実施形態で使用する第２の筒部３ｄ１の断面図である。
【００３７】
本実施形態は図４に示すように、規制筒３は、第１の筒部３ａ、この第１の筒部３ａのうちガラスバルブ１の先端部側開口部を閉塞する板状の上蓋３ｂと、第１の筒部３ａと隙間（以下、スリット３ｃという）を開けて設けられた第２の筒部３ｄ１が積み上げられて構成され、第２の筒部３ｄ１のガラスバルブ１の先端部側とは反対側に下端開口部３ｅが設けられている。第２の筒部３ｄ１の上面と対向する第一の筒部３ａの下面には、複数の三角谷状の溝４ａが同心円状に設けられており、対向する第２の筒部３ｄ１の上面には、溝は設けられず略平板上となっている。
【００３８】
そして３．２mm厚さを持つ第２の筒部３ｄには、直径２．５mmの貫通孔３ｇが円周から中心の開口部３ｅに向かって略水平に２２個形成される。この第２の筒部３ｄと第１の筒部３ａは、２本の支持棒３ｈによって支持されている。この支持棒３ｈが貫通する第２の筒部３ｄには貫通孔３ｇ１を形成することができないので、この支持棒３ｈに隣接する貫通孔３ｇ２は、支持棒３ｈ方向へ長穴を形成して均一に反射膜が形成されるように工夫している。
【００３９】
蒸着の方法は、第１または２の実施形態と同様とすることができる。金属片１６は蒸散により、スリット３ｃ、下端開口部３ｅおよび第２の筒部３ｄ１の貫通孔３ｇを通じてガラスバルブ１内面の反射膜９を形成する。このとき、スリット３ｃを通過して蒸散されたものは、スリットに対面する面の溝部４ａ、４ｂによって、蒸散の方向が規制されるため反射膜９と透光部８の境界を明確に形成することができ、貫通孔３ｇを通過して蒸散されたものは貫通孔３ｇによって多少の蒸散の方向は規制されるが、スリット３ｃを通過したものほど明確の境界を作らないので反射膜９と透光部８の境界線から下の反射膜を形成し反射膜９の膜厚を均等にさせ、さらに下端開口部３ｅを通過して蒸散されたものが幅広く反射膜９を形成することができ、透光部８と反射膜９との境界における波状のむらの発生や薄膜が形成されてしまうことを防止し、均一な膜厚の反射膜９を形成することができる。
【００４０】
次に本発明の第４の実施形態について図面を用いて説明する。本実施形態は図５に示すように、規制筒３は、第１の筒部３ａ、この第１の筒部３ａのうちガラスバルブ１の先端部側開口部を閉塞する板状の上蓋３ｂと、第１の筒部３ａと隙間（以下、スリット３ｃという）を開けて設けられた第２の筒部３ｄ２が積み上げられて構成され、第２の筒部３ｄ２のガラスバルブ１の先端部側とは反対側に下端開口部３ｅが設けられている。
【００４１】
そして第２の筒部３ｄ１には、貫通孔３ｇ１が円周から中心の開口部３ｅに向かって複数、略円周方向に向かって下向きとなるように形成される。さらに、円周面は下を向くように面取りされている。
【００４２】
蒸着の方法は、第１または２の実施形態と同様とすることができる。金属片１６は蒸散により、スリット３ｃ、下端開口部３ｅおよび第２の筒部３ｄ２の貫通孔３ｇ１を通じてガラスバルブ１内面の反射膜９を形成する。このとき、スリット３ｃを通過して蒸散されたものは、スリットに対面する面の溝部４ａ、４ｂによって、蒸散の方向が規制されるため反射膜９と透光部８の境界を明確に形成することができ、貫通孔３ｇ１を通過して蒸散されたものは貫通孔３ｇ１によって略した向きに照射しやすくなり、反射膜９と透光部８の境界線から下の反射膜を形成し反射膜９の膜厚を均等にさせ、さらに下端開口部３ｅを通過して蒸散されたものが幅広く反射膜９を形成することができ、透光部８と反射膜９との境界における波状のむらの発生や薄膜が形成されてしまうことを防止し、均一な膜厚の反射膜９を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１の実施形態である管球の反射膜形成方法を説明するための図。
【図２】同じく電球の一部切欠正面図。
【図３】本発明の第２の実施形態を示す管球の反射膜形成方法を説明するための図。
【図４】本発明の第３の実施形態を示す管球の反射膜形成方法を説明するための図。
【図５】本実施形態で使用する第２の筒部３ｄ１の断面図。
【図６】本発明の第４の実施形態を示す管球の反射膜形成方法を説明するための図。
【符号の説明】
【００４４】
１ ガラスバルブ      ３ 規制筒      ３ｂ 上蓋      ３ｃ，３ｆ スリット      ３ｅ
下端開口部      ６ 加熱用ホルダー      ７ 金属片      Ｌ 電球    ８ 透光部      ９ 反射膜
【図１】
2005259668.tif 000003
【図２】
2005259668.tif 000004
【図３】
2005259668.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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