チップレス形の電球ヒータ及びその製造方法
【課題】 発光効率が良好でありまぶしさを防止し、しかも光漏れがない電球ヒータ及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】 放射透過性バルブ１１と、この放射透過性バルブ１１の両端に各々有する封止部１８ａ，１８ｂと、前記放射透過性バルブの内部に保持されたフィラメント１２と、前記放射透過性バルブの前記封止部を除く外面に形成された積層膜とを備え、前記積層膜は、ＳｉＯ２を主成分とする低屈折率層と、Ｆｅ２Ｏ３を主成分とする高屈折率層を交互に積層してなる膜であることを特徴とするチップレス形の電球ヒータ。
【解決手段】 放射透過性バルブ１１と、この放射透過性バルブ１１の両端に各々有する封止部１８ａ，１８ｂと、前記放射透過性バルブの内部に保持されたフィラメント１２と、前記放射透過性バルブの前記封止部を除く外面に形成された積層膜とを備え、前記積層膜は、ＳｉＯ２を主成分とする低屈折率層と、Ｆｅ２Ｏ３を主成分とする高屈折率層を交互に積層してなる膜であることを特徴とするチップレス形の電球ヒータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射透過性バルブ外面に積層膜を備えたチップレス形の電球ヒータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フィラメントから放射される赤外線を内部に反射して発光効率を上げるために、周囲に低屈折率層と高屈折率層を交互に積層した多層干渉膜を有する構造の電球ヒータがある。この多層干渉膜の低屈折率層しては二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、高屈折率としては酸化チタン（ＴｉＯ２）を用いたものが知られている(特許文献１参照）。
【０００３】
また、上記高屈折率層としてＦｅ２Ｏ３を主成分とした多層干渉膜を有する電球ヒータを、本出願人は先に出願した（特願平２００３−１８５０９９号）。
【特許文献１】特開平３−２３０４７０号公報、第２図
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、電球ヒータには、排気及びハロゲンの注入のために管の中央付近から行うためにチップが残るチップ形と、管の端部から排気などを行うチップレス形がある。前者のチップ形では、管中央部にチップが残り、この部分を封止するとき外側の石英表面が焼かれてシリカが付着する。これが原因で上記の多層干渉膜を設けるチップ部分が剥がれて光漏れが生ずる可能性がある。
【０００５】
本発明は上記のような電球ヒータの問題点を解決するためになされたもので、発光効率が良好でありまぶしさを防止し、しかも光漏れがない電球ヒータ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１によれば、放射透過性バルブと、この放射透過性バルブの両端に各々有する封止部と、前記放射透過性バルブの内部に保持されたフィラメントと、前記放射透過性バルブの前記封止部を除く外面に形成された積層膜とを備え、前記積層膜は、ＳｉＯ２を主成分とする低屈折率層と、Ｆｅ２Ｏ３を主成分とする高屈折率層を交互に積層してなる膜であることを特徴とするチップレス形の電球ヒータを提供する。
【０００７】
本発明の請求項３によれば、管状のバルブ内にフィラメントを保持し、両端の第１、第２の封止部の一方から排気しハロゲンを封入後に封止した電球ヒータを、ＳｉＯ２を主成分とする低屈折率の溶液に、前記第１の封止部の、断面円状から平面状に変わる肩部から所定距離以上入らないように浸し、その後焼成し前記バルブの外面に低屈折率層を形成する第１の工程と、この工程により低屈折率層を前記バルブ外面に形成した後、前記電球ヒータを、Ｆｅ２Ｏ３を主成分とする高屈折率の溶液に第２の封止部の、肩部から所定距離以上入らないように浸し、その後焼成し前記バルブの外面に高屈折率層を形成する第２の工程と、を備え、前記第１の工程及び前記第２の工程を繰り返すことにより、前記バルブの外面に低屈折居率層と高屈折率層を交互に積層した積層膜を形成した、チップレス形の電球ヒータの製造方法を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、光漏れがなく、発光効率が良好でしかも防眩効果のあるチップレス形の電球ヒータ及びその製造方法が得られる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。図１に本発明一実施形態の電球ヒータの構成例を示す。このチップレス形の電球ヒータ１０は、両端部がつぶされた管状の放射透過性バルブ１１と、この放射透過性バルブ１１の中心に維持されるフィラメント１２と、このフィラメント１２に両端部で接続される金属箔１３ａ，１３ｂと、この金属箔に接続される外部リード１４ａ，１４ｂと、上記放射透過性バルブ１１の外表面に高屈折率層と低屈折率層が積層された積層膜１５と、上記バルブ１１内に封入されるハロゲン１６とから成る。
【００１０】
上記積層膜１５は、後述するように、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を主成分とする低屈折率層と、三酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）を主成分とする高屈折率層とが交互に積層されて構成される。フィラメント１２はタングステン製の複数のコイルにより構成されている。
【００１１】
電球ヒータ１０はチップレス形であり、一方の端部（封止部１８ａ）をつぶし、他方の端部から空気を抜いた後、ハロゲンを封入して閉じて封止部１８ｂを形成する。その後、管部１７の外表面に積層膜１５が形成される。電球ヒータ１０は両端の封止部１８ａ，１８ｂが平板形状をしており、それ以外の部分は管状をしている。管状部と封止部の間は断面が円形から平板になだらかに変わる。平板状になる部分を肩部１９ａ，１９ｂとする。
【００１２】
図２（ａ）（ｂ）を用いて上記積層膜１５の形成方法を以下に説明する。図２（ａ）に示すように、液槽２１ａに低屈折率の溶液、例えば二酸化ケイ素ＳｉＯ２を主成分とする溶液２２ａが入れられている。上記のように製造された、積層膜が形成されている電球ヒータを、一方からこの液槽２１ａに浸す。このとき一方の封止部１８ｂから溶液に浸し（ディッピング）、封止部１８ａの肩部１９ａから所定距離ｄ以上入らないようにする。
【００１３】
このように、一方の封止部１８ａを全部、液槽に浸さない理由は次の通りである。すべて液槽２１ａに浸すと、液垂れを起こし、作成する層のムラが生ずるためである。
【００１４】
上記のように液槽に浸した後、電球ヒータ１０を焼成する。
【００１５】
このようにして、低屈折率層を形成した後、次にこの電球ヒータ１０を図２（ｂ）に示すように液槽２１ｂに浸す。この場合には封止部１８ａを先に浸し、封止部１８ｂの肩部１９ｂから所定距離ｄ以上、入らないようにする。このように所定距離以上入らないようにする理由は上記の場合と同じである。この場合にも電球ヒータ１０を焼成する。
【００１６】
液槽２１ｂには、三酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）を主成分とする高屈折率の溶液２２ｂが入れられている。Ｆｅ２Ｏ３は一方で着色成分であり、可視光波長領域に吸収特性を有する。他方、この高屈折率の溶液は、上記主成分に加えて、Ｙ，Ａｌ，Ｏｒ，Ｎｄ，Ｌａ，Ｍｇ，Ｚｎのグループから選択された少なくとも１つの金属酸化物を添加している。
【００１７】
これらの添加物の主成分に対する添加割合は５〜３０質量％である。添加割合が５％未満であると添加の効果は少ない。一方、添加割合が３０％を超えると、波長５００ｎｍ以下の光吸収が低下し、透過光が緑色を帯び、外観性が低下する。なお更に上記添加物に加えて他の第２の添加物を加えることも可能である。
【００１８】
図２（ｂ）に示す工程で高屈折率層を形成した後、再び図２（ａ）に示すように、封止部１８ｂから液槽２１ａに入れる。このように低屈折率層と高屈折率層を交互に積層する。この積層膜は全体として、光学膜厚が３０〜１５０ｎｍの範囲内にあることが、発光効率やまぶしさを防ぐ防眩効果の点から望ましい。
【００１９】
このようにして本発明による、積層膜を有する電球ヒータを製造することができる。
【００２０】
なお、上記実施形態では、複数のコイルから成るフィラメントを有する電球ヒータについて述べたが、一様に捲回したコイルから成る電球ヒータにも本発明は適用できる。一般に本発明の電球ヒータでは、耐火性金属から成る白熱フィラメントであれば用いることが可能である。
【００２１】
本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、例えば電球ヒータの焼成は３回以上行ってもよい。焼成する工程を増やせば防眩効果を更に向上させることができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明一実施形態の電球ヒータの構成例を示す図。
【図２】本発明一実施形態の電球ヒータの製造工程を説明するための図。
【符号の説明】
【００２３】
１０・・・電球ヒータ、
１１・・・放射透過性バルブ、
１２・・・フィラメント、
１３ａ，１３ｂ・・・金属箔、
１４ａ，１４ｂ・・・外部リード、
１５・・・積層膜、
１６・・・ハロゲン、
１７・・・管部、
１８ａ，１８ｂ・・・封止部、
１９ａ，１９ｂ・・・肩部、
２１ａ，２１ｂ・・・液槽、
２２ａ，２２ｂ・・・溶液。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射透過性バルブ外面に積層膜を備えたチップレス形の電球ヒータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フィラメントから放射される赤外線を内部に反射して発光効率を上げるために、周囲に低屈折率層と高屈折率層を交互に積層した多層干渉膜を有する構造の電球ヒータがある。この多層干渉膜の低屈折率層しては二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、高屈折率としては酸化チタン（ＴｉＯ２）を用いたものが知られている(特許文献１参照）。
【０００３】
また、上記高屈折率層としてＦｅ２Ｏ３を主成分とした多層干渉膜を有する電球ヒータを、本出願人は先に出願した（特願平２００３−１８５０９９号）。
【特許文献１】特開平３−２３０４７０号公報、第２図
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、電球ヒータには、排気及びハロゲンの注入のために管の中央付近から行うためにチップが残るチップ形と、管の端部から排気などを行うチップレス形がある。前者のチップ形では、管中央部にチップが残り、この部分を封止するとき外側の石英表面が焼かれてシリカが付着する。これが原因で上記の多層干渉膜を設けるチップ部分が剥がれて光漏れが生ずる可能性がある。
【０００５】
本発明は上記のような電球ヒータの問題点を解決するためになされたもので、発光効率が良好でありまぶしさを防止し、しかも光漏れがない電球ヒータ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１によれば、放射透過性バルブと、この放射透過性バルブの両端に各々有する封止部と、前記放射透過性バルブの内部に保持されたフィラメントと、前記放射透過性バルブの前記封止部を除く外面に形成された積層膜とを備え、前記積層膜は、ＳｉＯ２を主成分とする低屈折率層と、Ｆｅ２Ｏ３を主成分とする高屈折率層を交互に積層してなる膜であることを特徴とするチップレス形の電球ヒータを提供する。
【０００７】
本発明の請求項３によれば、管状のバルブ内にフィラメントを保持し、両端の第１、第２の封止部の一方から排気しハロゲンを封入後に封止した電球ヒータを、ＳｉＯ２を主成分とする低屈折率の溶液に、前記第１の封止部の、断面円状から平面状に変わる肩部から所定距離以上入らないように浸し、その後焼成し前記バルブの外面に低屈折率層を形成する第１の工程と、この工程により低屈折率層を前記バルブ外面に形成した後、前記電球ヒータを、Ｆｅ２Ｏ３を主成分とする高屈折率の溶液に第２の封止部の、肩部から所定距離以上入らないように浸し、その後焼成し前記バルブの外面に高屈折率層を形成する第２の工程と、を備え、前記第１の工程及び前記第２の工程を繰り返すことにより、前記バルブの外面に低屈折居率層と高屈折率層を交互に積層した積層膜を形成した、チップレス形の電球ヒータの製造方法を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、光漏れがなく、発光効率が良好でしかも防眩効果のあるチップレス形の電球ヒータ及びその製造方法が得られる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。図１に本発明一実施形態の電球ヒータの構成例を示す。このチップレス形の電球ヒータ１０は、両端部がつぶされた管状の放射透過性バルブ１１と、この放射透過性バルブ１１の中心に維持されるフィラメント１２と、このフィラメント１２に両端部で接続される金属箔１３ａ，１３ｂと、この金属箔に接続される外部リード１４ａ，１４ｂと、上記放射透過性バルブ１１の外表面に高屈折率層と低屈折率層が積層された積層膜１５と、上記バルブ１１内に封入されるハロゲン１６とから成る。
【００１０】
上記積層膜１５は、後述するように、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を主成分とする低屈折率層と、三酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）を主成分とする高屈折率層とが交互に積層されて構成される。フィラメント１２はタングステン製の複数のコイルにより構成されている。
【００１１】
電球ヒータ１０はチップレス形であり、一方の端部（封止部１８ａ）をつぶし、他方の端部から空気を抜いた後、ハロゲンを封入して閉じて封止部１８ｂを形成する。その後、管部１７の外表面に積層膜１５が形成される。電球ヒータ１０は両端の封止部１８ａ，１８ｂが平板形状をしており、それ以外の部分は管状をしている。管状部と封止部の間は断面が円形から平板になだらかに変わる。平板状になる部分を肩部１９ａ，１９ｂとする。
【００１２】
図２（ａ）（ｂ）を用いて上記積層膜１５の形成方法を以下に説明する。図２（ａ）に示すように、液槽２１ａに低屈折率の溶液、例えば二酸化ケイ素ＳｉＯ２を主成分とする溶液２２ａが入れられている。上記のように製造された、積層膜が形成されている電球ヒータを、一方からこの液槽２１ａに浸す。このとき一方の封止部１８ｂから溶液に浸し（ディッピング）、封止部１８ａの肩部１９ａから所定距離ｄ以上入らないようにする。
【００１３】
このように、一方の封止部１８ａを全部、液槽に浸さない理由は次の通りである。すべて液槽２１ａに浸すと、液垂れを起こし、作成する層のムラが生ずるためである。
【００１４】
上記のように液槽に浸した後、電球ヒータ１０を焼成する。
【００１５】
このようにして、低屈折率層を形成した後、次にこの電球ヒータ１０を図２（ｂ）に示すように液槽２１ｂに浸す。この場合には封止部１８ａを先に浸し、封止部１８ｂの肩部１９ｂから所定距離ｄ以上、入らないようにする。このように所定距離以上入らないようにする理由は上記の場合と同じである。この場合にも電球ヒータ１０を焼成する。
【００１６】
液槽２１ｂには、三酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）を主成分とする高屈折率の溶液２２ｂが入れられている。Ｆｅ２Ｏ３は一方で着色成分であり、可視光波長領域に吸収特性を有する。他方、この高屈折率の溶液は、上記主成分に加えて、Ｙ，Ａｌ，Ｏｒ，Ｎｄ，Ｌａ，Ｍｇ，Ｚｎのグループから選択された少なくとも１つの金属酸化物を添加している。
【００１７】
これらの添加物の主成分に対する添加割合は５〜３０質量％である。添加割合が５％未満であると添加の効果は少ない。一方、添加割合が３０％を超えると、波長５００ｎｍ以下の光吸収が低下し、透過光が緑色を帯び、外観性が低下する。なお更に上記添加物に加えて他の第２の添加物を加えることも可能である。
【００１８】
図２（ｂ）に示す工程で高屈折率層を形成した後、再び図２（ａ）に示すように、封止部１８ｂから液槽２１ａに入れる。このように低屈折率層と高屈折率層を交互に積層する。この積層膜は全体として、光学膜厚が３０〜１５０ｎｍの範囲内にあることが、発光効率やまぶしさを防ぐ防眩効果の点から望ましい。
【００１９】
このようにして本発明による、積層膜を有する電球ヒータを製造することができる。
【００２０】
なお、上記実施形態では、複数のコイルから成るフィラメントを有する電球ヒータについて述べたが、一様に捲回したコイルから成る電球ヒータにも本発明は適用できる。一般に本発明の電球ヒータでは、耐火性金属から成る白熱フィラメントであれば用いることが可能である。
【００２１】
本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、例えば電球ヒータの焼成は３回以上行ってもよい。焼成する工程を増やせば防眩効果を更に向上させることができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明一実施形態の電球ヒータの構成例を示す図。
【図２】本発明一実施形態の電球ヒータの製造工程を説明するための図。
【符号の説明】
【００２３】
１０・・・電球ヒータ、
１１・・・放射透過性バルブ、
１２・・・フィラメント、
１３ａ，１３ｂ・・・金属箔、
１４ａ，１４ｂ・・・外部リード、
１５・・・積層膜、
１６・・・ハロゲン、
１７・・・管部、
１８ａ，１８ｂ・・・封止部、
１９ａ，１９ｂ・・・肩部、
２１ａ，２１ｂ・・・液槽、
２２ａ，２２ｂ・・・溶液。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射透過性バルブと、
この放射透過性バルブの両端に各々有する封止部と、
前記放射透過性バルブの内部に保持されたフィラメントと、
前記放射透過性バルブの前記封止部を除く外面に形成された積層膜とを備え、
前記積層膜は、ＳｉＯ２を主成分とする低屈折率層と、Ｆｅ２Ｏ３を主成分とする高屈折率層を交互に積層してなる膜であることを特徴とするチップレス形の電球ヒータ。
【請求項２】
前記高屈折率層は、Ｆｅ２Ｏ３を主成分とし、Ｙ，ＡＬ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｌａ，Ｍｇ及びＺｎのうちの少なくとも１種類の酸化物を添加して成る層であることを特徴とする請求項１記載のチップレス形の電球ヒータ。
【請求項３】
管状のバルブ内にフィラメントを保持し、両端の第１、第２の封止部の一方から排気しハロゲンを封入後に封止した電球ヒータを、ＳｉＯ２を主成分とする低屈折率の溶液に、前記第１の封止部の、断面円状から平面状に変わる肩部から所定距離以上入らないように浸し、その後焼成し前記バルブの外面に低屈折率層を形成する第１の工程と、
この工程により低屈折率層を前記バルブ外面に形成した後、前記電球ヒータを、Ｆｅ２Ｏ３を主成分とする高屈折率の溶液に第２の封止部の、肩部から所定距離以上入らないように浸し、その後焼成し前記バルブの外面に高屈折率層を形成する第２の工程と、を備え
前記第１の工程及び前記第２の工程を繰り返すことにより、前記バルブの外面に低屈折居率層と高屈折率層を交互に積層した積層膜を形成した、チップレス形の電球ヒータの製造方法。
【請求項１】
放射透過性バルブと、
この放射透過性バルブの両端に各々有する封止部と、
前記放射透過性バルブの内部に保持されたフィラメントと、
前記放射透過性バルブの前記封止部を除く外面に形成された積層膜とを備え、
前記積層膜は、ＳｉＯ２を主成分とする低屈折率層と、Ｆｅ２Ｏ３を主成分とする高屈折率層を交互に積層してなる膜であることを特徴とするチップレス形の電球ヒータ。
【請求項２】
前記高屈折率層は、Ｆｅ２Ｏ３を主成分とし、Ｙ，ＡＬ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｌａ，Ｍｇ及びＺｎのうちの少なくとも１種類の酸化物を添加して成る層であることを特徴とする請求項１記載のチップレス形の電球ヒータ。
【請求項３】
管状のバルブ内にフィラメントを保持し、両端の第１、第２の封止部の一方から排気しハロゲンを封入後に封止した電球ヒータを、ＳｉＯ２を主成分とする低屈折率の溶液に、前記第１の封止部の、断面円状から平面状に変わる肩部から所定距離以上入らないように浸し、その後焼成し前記バルブの外面に低屈折率層を形成する第１の工程と、
この工程により低屈折率層を前記バルブ外面に形成した後、前記電球ヒータを、Ｆｅ２Ｏ３を主成分とする高屈折率の溶液に第２の封止部の、肩部から所定距離以上入らないように浸し、その後焼成し前記バルブの外面に高屈折率層を形成する第２の工程と、を備え
前記第１の工程及び前記第２の工程を繰り返すことにより、前記バルブの外面に低屈折居率層と高屈折率層を交互に積層した積層膜を形成した、チップレス形の電球ヒータの製造方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００６−３２０４７（Ｐ２００６−３２０４７Ａ）
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２０７０５７（Ｐ２００４−２０７０５７）
【出願日】平成１６年７月１４日（２００４．７．１４）
【出願人】（０００１１１６７２）ハリソン東芝ライティング株式会社 (995)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月１４日（２００４．７．１４）
【出願人】（０００１１１６７２）ハリソン東芝ライティング株式会社 (995)
【Ｆターム（参考）】
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