长弧型紫外线灯及照射装置的制作方法

本实用新型的实施方式涉及一种长弧型紫外线灯及照射装置。

背景技术：

例如，在半导体的曝光工序、UV(ultraviolet/紫外线固化型)油墨及UV涂料的干燥工序、树脂的固化工序等中，使用用于通过紫外线进行光化学反应的紫外线照射装置。在紫外线照射装置中，作为发出紫外线的光源(紫外线灯)，已知有电极间距离相对较长的所谓的长弧型紫外线灯。

这种长弧型紫外线灯在发光管的两端部设有电极，这种长弧型紫外线灯有：例如，在发光管的内部封入有惰性气体和水银的水银灯，或除了水银之外还密封有其他金属及卤族元素的金属卤化物灯。

图6是表示相关技术中的长弧型紫外线灯的密封部附近的局部剖视图。如图6所示，相关技术中的长弧型紫外线灯105具有发光管106，在该发光管106的内部设置有电极107。电极107具有缠绕有线圈109的电极轴108，金属箔110连接于电极轴108。在发光管106的两端部形成有密封部111，该密封部111包覆并密封金属箔110。灯头部件113通过粘接剂115固定在密封部111，经由从灯头部件113的内侧向外侧引出的引线114向发光管106供电。引线114形成为芯线114a被包覆部114b包覆。并且，在密封部111设置有导线112，该导线112的一端部连接于金属箔110。在导线112的另一端部经由连接部116连接有引线114的芯线114a。灯头部件113具有圆筒部113a以及封堵圆筒部113a的一端的端面部113b。灯头部件113通过填充于圆筒部113a内的粘接剂115而固定在密封部111。在端面部113b，沿发光管106的轴向设置有供引线114的包覆部114b穿过的贯穿孔113c。

专利文献1：日本特开2012-169090号公报

在所述长弧型紫外线灯105中，期待在灯头部件113的外侧确保恰当的绝缘击穿强度，并且期待恰当地确保通过粘接剂115固定在密封部111的灯头部件113的粘接强度。

然而，根据安装长弧型紫外线灯105的照射装置的安装部等的结构，长弧型紫外线灯105的灯头部件113在发光管106的轴向上的长度有时会相对变短。此时，若引线114的芯线114a靠近灯头部件113的外侧，则可能会导致绝缘击穿强度下降。并且，若密封部111靠近灯头部件113的外侧，则可能会导致灯头部件113相对于密封部111的粘接强度下降。因此，根据灯头部件113相对于密封部111及引线114的定位精度，可能会容易导致引出有引线114的灯头部件113外侧的绝缘击穿强度不够充分或者灯头部件113相对于密封部111的粘接强度不够充分。

技术实现要素：

对此，本实用新型的目的在于提供一种能够提高灯头部件与连接线之间的相对位置的定位精度的长弧型紫外线灯及照射装置。

本实施方式所涉及的长弧型紫外线灯具备：发光管，其具有电极以及与所述电极接合的金属箔，并且在所述发光管上形成有包覆并密封所述金属箔的密封部；连接线，其具有芯线和包覆所述芯线的包覆部，并且所述连接线向所述发光管供给电力；灯头部件，其具有供所述连接线的所述包覆部穿过的贯穿孔，并且所述灯头部件设置在所述密封部；定位部件，其由绝缘材料形成为圆筒状，并且设置成与所述灯头部件的所述贯穿孔邻接，从而使所述灯头相对于所述连接线定位。

所述定位部件设置在所述灯头部件的内侧，并且保持所述连接线的所述芯线及所述包覆部。

所述长弧型紫外线灯还具备导线，所述导线的一端部连接于所述金属箔，所述导线的另一端部连接于所述连接线的所述芯线；所述定位部件的一端与所述导线和所述芯线的连接部相接触。

所述定位部件的绝缘击穿强度为3kV/mm以上。

所述定位部件包括配置在所述灯头部件的内侧的第1定位部件以及配置在所述灯头部件的外侧的第2定位部件。

本实施方式所涉及的照射装置具备：上述长弧型紫外线灯；安装部，所述长弧型紫外线灯安装于所述安装部。

根据本实用新型，能够提高灯头部件与连接线之间的相对位置的定位精度。

附图说明

图1是表示实施方式所涉及的照射装置及长弧型紫外线灯的示意图。

图2是表示实施方式所涉及的长弧型紫外线灯的密封部附近的局部剖视图。

图3是用于说明第1变形例的长弧型紫外线灯的定位部件的局部剖视图。

图4是用于说明第2变形例的长弧型紫外线灯的定位部件的局部剖视图。

图5是用于说明第3变形例的长弧型紫外线灯的定位部件的局部剖视图。

图6是表示相关技术中的长弧型紫外线灯的密封部附近的局部剖视图。

图中：1-照射装置；5-长弧型紫外线灯；6-发光管；7-电极；10-金属箔；11-密封部；12-导线；13-灯头部件；13a-圆筒部；13b-端面部；13c-贯穿孔；14-引线(连接线)；14a-芯线；14b-包覆部；15-粘接剂；16-连接部；17-第1定位部件；18-第2定位部件。

具体实施方式

以下说明的实施方式所涉及的长弧型紫外线灯具备：发光管、作为连接线的引线、灯头部件、作为定位部件的第1定位部件(第2定位部件)。发光管具有电极以及与电极接合的金属箔。在发光管上形成有包覆并密封金属箔的密封部。引线向发光管供给电力。引线具有芯线及包覆芯线的包覆部。灯头部件设置在密封部。灯头部件具有供引线的包覆部穿过的贯穿孔。第1定位部件(第2定位部件)使灯头部件相对于引线定位。第1定位部件(第2定位部件)由绝缘材料形成为圆筒形，并且设置成与灯头部件的贯穿孔邻接。

另外，以下说明的实施方式所涉及的长弧型紫外线灯的第1定位部件设置在灯头部件的内侧，并且保持引线的芯线及包覆部。

另外，以下说明的实施方式所涉及的长弧型紫外线灯还具备导线。导线的一端部连接于金属箔，导线的另一端部连接于引线的芯线。第1定位部件的一端与导线和芯线的连接部相接触。

另外，以下说明的实施方式所涉及的长弧型紫外线灯的第1定位部件(第2定位部件)的绝缘击穿强度为3kV/mm以上。

另外，以下说明的实施方式所涉及的长弧型紫外线灯的定位部件包括配置在灯头部件的内侧的第1定位部件以及配置在灯头部件的外侧的第2定位部件。

另外，以下说明的实施方式所涉及的照射装置具备本实施方式的长弧型紫外线灯及安装部。在安装部上安装有长弧型紫外线灯。

(实施方式)

以下，参照附图对实施方式所涉及的照射装置及长弧型紫外线灯(以下简称为“紫外线灯”)进行说明。图1是表示实施方式所涉及的照射装置及紫外线灯的示意图。如图1所示，实施方式的照射装置1具有紫外线灯5以及安装部3，紫外线灯5可装卸地安装于该安装部3。

安装部3具有一对保持部件4，该一对保持部件4保持紫外线灯5所具有的后述的一对灯头部件13。保持部件4由具有导电性的金属材料制成，其与未示出的电源装置电连接。而且，保持部件4经由灯头部件13向紫外线灯5供给电力。另外，为了提高灯头部件13的散热性，优选由导热系数较高的材料制成保持部件4。

(紫外线灯的结构)

本实施方式所涉及的紫外线灯5为长弧型水银灯或长弧型金属卤化物灯，即所谓的高辉度放电灯(HID：High Intensity Discharge lamp/高强气体放电灯)。如图1所示，紫外线灯5具备发光管6、灯头部件13以及作为连接线的引线14。

发光管6由具有透光性的石英玻璃形成为圆筒状，并且在其内部具有放电空间6a。在放电空间6a的内部封入有氩气、蒸气压较高的水银，除此之外，还密封有铁、锡、碘等的金属卤化物。

如图1所示，在发光管6的放电空间6a的两端设置有一对电极7。图2是表示实施方式所涉及的紫外线灯5的密封部附近的局部剖视图。如图2所示，电极7具有电极轴8及线圈9。电极轴8的一端部侧朝向放电空间6a侧，另一端部通过焊接接合在金属箔10上。线圈9缠绕并设置在电极轴8的一端部。

金属箔10由钼制成且形成为矩形形状，例如，金属箔10的沿发光管6的长度方向的长度形成为30mm左右，宽度形成为6mm左右，厚度形成为0.28mm左右。另外，在金属箔10的另一端部接合有导线12的一端部。

如图1及图2所示，在发光管6的两端部，形成有包覆并密封金属箔10的圆柱状的密封部11。如图2所示，密封部11密封电极轴8的另一端部、金属箔10以及导线12的一端部。导线12的另一端部从密封部11引出。另外，灯头部件13设置在密封部11的外周部。

如图2所示，灯头部件13形成为有底圆筒状，并且具有圆筒部13a及端面部13b。端面部13b形成为封堵圆筒部13a的一端。在端面部13b，沿发光管6的轴向(长度方向)设置有供引线14穿过的贯穿孔13c。贯穿孔13c不只限于沿发光管6的轴向(长度方向)设置，也可以设置为相对于发光管6的轴向倾斜。另外，根据灯头部件13外形形状，贯穿孔13c例如还可以设置在圆筒部13a等其他部位上。灯头部件13通过填充在圆筒部13a内的粘接剂15而接合在发光管6的密封部11。

引线14配置在发光管6的外部，其一端部与从密封部11引出的导线12的另一端部连接。引线14的一端部与导线12的另一端部例如经由连接部16相连接，该连接部16是通过焊接而形成的。并且，在紫外线灯5安装于照射装置1的安装部3的情况下，灯头部件13被设置于安装部3的一对保持部件4保持，引线14连接于电源部(未示出)。

引线14具有芯线14a和包覆部14b，引线14使用所谓的线束。包覆部14b由绝缘材料制成且其包覆芯线14a。包覆部14b穿过灯头部件13的贯穿孔13c而向灯头部件13的圆筒部13a内突出。在灯头部件13的圆筒部13a的内部，从包覆部14b中露出的芯线14a的一端部与导线12的另一端部连接。芯线14a和导线12通过连接部16相连接。

并且，实施方式的紫外线灯5具有第1定位部件17及第2定位部件18。第1定位部件17及第2定位部件18例如由树脂材料等绝缘材料形成为圆筒状，其使灯头部件13相对于引线14定位。第1定位部件17及第2定位部件18例如使用具有绝缘性的热收缩橡胶管，并且其每单位长度的绝缘击穿强度设为3kV/mm以上。作为热收缩橡胶管的一例，可以使用绝缘击穿强度为20kV/mm左右至25kV/mm左右，热收缩率为40％左右至50％左右的热收缩橡胶管。

第1定位部件17以与贯穿孔13c邻接的方式设置在灯头部件13的圆筒部13a的内侧。通过在将引线14穿过第1定位部件17的状态下使第1定位部件17收缩，从而使第1定位部件17以横跨在引线14的包覆部14b及芯线14a的状态与包覆部14b及芯线14a接合，由此，第1定位部件17保持包覆部14b和芯线14a。由于第1定位部件17具有热收缩性，因此，在将第1定位部件17安装成横跨在引线14的包覆部14b及芯线14a的状态之后，通过收缩能够很容易地将第1定位部件17固定在引线14上。因此，在灯头部件13的组装工序等中，第1定位部件17能够抑制灯头部件13相对于引线14在长度方向上产生错位。第2定位部件18以与贯穿孔13c邻接的方式设置在灯头部件13的外侧，其保持引线14的包覆部14b。

(基于第1定位部件及第2定位部件的定位作用及绝缘作用)

如图2所示，在灯头部件13的圆筒部13a的内部，第1定位部件17的与灯头部件13的贯穿孔13c邻接的端部与端面部13b接触，由此，引线14的包覆部14b相对于灯头部件13的贯穿孔13c得到定位。因此，通过第1定位部件17能够使贯穿孔13c与芯线14a之间的相对位置得到准确的定位，因此在灯头部件13的外侧能够稳定地获得恰当的绝缘击穿强度。并且，通过第1定位部件17能够抑制灯头部件13与引线14之间的相对位置出现偏差，从而能够抑制灯头部件13相对于密封部11的相对位置出现偏差，因此能够稳定地获得灯头部件13相对于密封部11的恰当的粘接强度。

相同地，在灯头部件13的外侧，第2定位部件18的与灯头部件13的贯穿孔13c邻接的端部与端面部13b接触，由此，引线14的包覆部14b相对于灯头部件13的贯穿孔13c得到定位。因此，通过第2定位部件18能够抑制灯头部件13与引线14之间的相对位置出现偏差，因而能够确保恰当的绝缘性，使得在灯头部件13的外侧能够稳定地获得恰当的绝缘击穿强度。并且，通过第2定位部件18能够抑制灯头部件13与引线14之间的相对位置出现偏差，从而能够抑制灯头部件13相对于密封部11的相对位置出现偏差，因此能够稳定地获得灯头部件13相对于密封部11的恰当的粘接强度。

因此，第1定位部件17及第2定位部件18均有助于获得确保恰当的绝缘击穿强度及灯头部件13的粘接强度的效果。

(灯头部件的组装工序)

首先，准备形成有密封部11的发光管6。将从密封部11引出的导线12和引线14的从包覆部14b中露出的芯线14焊接在一起，从而形成连接导线12和芯线14a的连接部16。将引线14穿过第1定位部件17，并将第1定位部件17安装在横跨连接部16附近的芯线14a及包覆部14b的位置上。接着，对第1定位部件17进行加热以使其热收缩，从而将第1定位部件17固定在引线14的长度方向上的规定位置。

接下来，将引线14穿过灯头部件13的贯穿孔13c，并将灯头部件13安装在其端面部13b的内侧与第1定位部件17相接触的位置。之后，将引线14穿过第2定位部件18，并将第2定位部件18安装在与灯头部件13的端面部13b的外侧相接触的位置。接下来，对第2定位部件18进行加热以使其热收缩，从而将第2定位部件18固定在引线14的长度方向上的规定位置。

由此，通过固定在引线14上的第1定位部件17及第2定位部件18，能够精确地定位灯头部件13相对于引线14及密封部11的相对位置。最后，向灯头部件13的圆筒部13a内填充粘接剂15，并使粘接剂15固化，从而使灯头部件13固定在发光管6的密封部11。如此，将灯头部件13组装在密封部11上。

如上所述，在实施方式的紫外线灯5中，使灯头部件13相对于引线14定位的第1定位部件17及第2定位部件18由绝缘材料形成为圆筒状，并且该第1定位部件17及第2定位部件18设置成与灯头部件13的贯穿孔13c邻接。由此，通过第1定位部件17及第2定位部件18能够使灯头部件13相对于引线14定位，因此在发光管6的轴向上，能够提高灯头部件13与引线14之间的相对位置的定位精度。其结果，根据紫外线灯5，能够抑制灯头部件13外侧的绝缘击穿强度以及灯头部件13的粘接强度下降，从而能够确保恰当的绝缘击穿强度和灯头部件13的粘接强度。

另外，实施方式的紫外线灯5所具有的第1定位部件17设置在灯头部件13的内侧，并且第1定位部件17保持引线14的芯线14a及包覆部14b。例如，通过使第1定位部件17热收缩，可以使第1定位部件17在灯头部件13内侧以横跨在芯线14a与包覆部14b的状态保持引线14，由此，第1定位部件17的固定状态变得稳定，能够提高第1定位部件17在引线14的长度方向上的定位精度。

并且，实施方式的紫外线灯5所具有的第1定位部件17以及第2定位部件18的绝缘击穿强度为3kV/mm以上。由此，能够恰当地确保灯头部件13外侧的绝缘击穿强度，因此，能够抑制灯头部件13发生短路等。

并且，实施方式的紫外线灯5具有配置在灯头部件13的内侧的第1定位部件17以及配置在灯头部件13的外侧的第2定位部件18。由此，灯头部件13被第1定位部件17和第2定位部件18夹持而得到定位，因此能够进一步提高灯头部件13在引线14的长度方向上的定位精度。

以下，参照附图对实施方式的变形例的紫外线灯进行说明。另外，在变形例中，对于与实施方式相同的构成部件标注与实施方式相同的符号，并省略说明。

(第1变形例)

图3是用于说明第1变形例的紫外线灯的定位部件的局部剖视图。第1变形例与实施方式的不同点在于第1定位部件。如图3所示，第1变形例的紫外线灯21所具有的第1定位部件27具有能够与(导线12和芯线14a的)连接部16相接触的规定长度。第1定位部件27固定成其一端与连接部16相接触，另一端与灯头部件13的端面部13b相接触。如此，通过将第1定位部件27的长度设定为该第1定位部件27的两端能够分别与连接部16及端面部13b相接触的规定长度，能够使第1定位部件27夹持在连接部16和端面部13b之间，由此，能够容易使灯头部件13相对于密封部11定位。因此，根据第1定位部件27，在发光管6的轴向上，相对于引线14容易定位灯头部件13，因此能够进一步提高灯头部件13和引线14之间相对位置的定位精度。因此，第1变形例的紫外线灯21能够进一步抑制灯头部件13外侧的绝缘击穿强度以及灯头部件13的粘接强度下降。

(第2变形例)

图4是用于说明第2变形例的紫外线灯的定位部件的局部剖视图。第2变形例与实施方式的不同点在于第1定位部件。如图4所示，第2变形例的紫外线灯22所具有的第1定位部件29在灯头部件13的圆筒部13a内仅保持引线14的包覆部14b。根据需要，可以使粘着剂15进入第1定位部件29的内部，也可以与上述的使第1定位部件17收缩的固定状态相同地使第1定位部件29跨越并固定在引线14的芯线14a和包覆部14b上。因此，第1定位部件29及第2定位部件18并不限定于具有热收缩性的部件，可以采用仅保持引线14的包覆部14b的结构。

(第3变形例)

图5是用于说明第3变形例的紫外线灯的定位部件的局部剖视图。第3变形例和实施方式的不同点在于灯头部件。如图5所示，第3变形例的紫外线灯23所具有的灯头部件33具有圆筒部33a及端面部33b，并且在端面部33b设置有供引线14穿过的贯穿孔33c。在端面部33b的内侧及外侧且在贯穿孔33c的周围，分别形成有沿贯穿孔33c的贯穿方向(发光管6的轴向)凹陷的凹部34。

第1定位部件17的端部嵌入并保持在灯头部件33的端面部33b内侧的凹部34。相同地，第2定位部件18的端部嵌入并保持在灯头部件33的端面部33b外侧的凹部34。由于第1定位部件17的端部及第2定位部件18的端部均嵌入于凹部34内，因此，在灯头部件33的组装工序中，能够抑制第1定位部件17及第2定位部件18移动。因此，能够进一步提高第1定位部件17及第2定位部件18对灯头部件33的定位精度，能够进一步提高灯头部件33与引线14之间的相对位置的定位精度。因此，第3变形例的紫外线灯23能够进一步抑制灯头部件33外侧的绝缘击穿强度以及灯头部件33的粘接强度下降。

另外，实施方式及各个变形例均为具有第1定位部件17(27、29)以及第2定位部件18的结构，但是，也可以是只具有第1定位部件17(27、29)和第2定位部件18中的任意一个的结构。即使紫外线灯5(21、22、23)为仅具有第1定位部件17(27、29)和第2定位部件18中的任意一个的结构，也能够提高灯头部件13(33)和引线14之间的相对位置的定位精度，并且能够恰当地确保灯头部件13(33)外侧的绝缘击穿强度以及灯头部件13(33)的粘接强度。

以上，对本实用新型的实施方式进行了说明，但这些实施方式只是举例说明，并没有限定实用新型范围的意图。这些实施方式能够以其它各种方式实施，在不脱离本实用新型宗旨的范围内，可进行各种省略、置换、变更等。这些实施方式或其变形均属于本实用新型的范围或宗旨内，并且也包含在技术方案中记载的实用新型及其等同的范围内。