JP2000208106A

JP2000208106A - 希ガス放電灯

Info

Publication number: JP2000208106A
Application number: JP871699A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Tamura; 敏田村
Original assignee: NEC Home Electronics Ltd; Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Home Electronics Ltd; NEC Corp
Priority date: 1999-01-18
Filing date: 1999-01-18
Publication date: 2000-07-28

Abstract

(57)【要約】【課題】外囲器の自己発熱状態が長時間に亘って継続し
ても、外囲器の不所望な発熱状態への発展，過大な電流
による点灯装置の焼損などを抑制できるのみならず、使
用環境にも影響されにくい希ガス放電灯を提供するこ
と。【解決手段】内面に発光層を有する外囲器１Ａと、外囲
器の外周面に、それのほぼ全長に亘って離隔して配置し
た金属部材よりなる帯状の一対の外部電極５，６と、外
囲器の外周面に、外部電極が被覆されるように装着した
透光性で耐熱性・絶縁性を有する外装部材１０と、外装
部材の端部に装着した絶縁性のキャップ１１と、外囲器
及び外装部材の端面部分とキャップとによって形成され
た空間部１１ａに充填した封止部材１２とを具備し、前
記外囲器を、１５０°Ｃにおける体積抵抗率が１×１０
9 Ωｃｍ以上で、かつ酸化珪素，酸化硼素を主成分とす
る鉛を含まないガラス部材にて構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は希ガス放電灯に関
し、特にガラスバルブの内面にアパ−チャ部を有する発
光層を形成すると共に、外周面に一対の帯状の外部電極
を配置した希ガス放電灯の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】本出願人は、先に、図１９に示す希ガス
放電灯を提案した。同図において、１は例えばガラスバ
ルブにて密閉状に構成された直管状の外囲器であって、
その内面には希土類蛍光体，ハロリン酸塩蛍光体などの
１種又は２種以上の蛍光体を含む発光層２が形成されて
いる。特に、この発光層２には所定の開口角を有するア
パ−チャ部２ａがほぼ全長に亘って形成されている。そ
して、外囲器１の封着構造はガラスバルブの端部にディ
スク状の封着ガラス板を封着して構成されているが、例
えば単にガラスバルブを加熱しながら縮径加工し溶断す
るいわゆるトップシ−ルによって構成することもでき
る。尚、この外囲器１の密閉空間には水銀などの金属蒸
気を含まないキセノンガスを主成分とする希ガスが所定
量封入されている。

【０００３】この外囲器１の外周面にはそれのほぼ全長
に亘って金属部材よりなる帯状の一対の外部電極５，６
が、互いに離隔し、かつ離隔部分に第１，第２の開口部
７，８が形成されるように配置されている。さらに、こ
の外囲器１の外周面には透光性で絶縁性に優れた筒状の
ガラス部材又はセラミック部材よりなる外装部材１０
が、外部電極５，６が被覆されるように装着されてい
る。

【０００４】このように構成された希ガス放電灯Ｌは、
例えば図２０に示す点灯装置によって点灯される。この
点灯装置は、例えば周波数が３０ＫＨｚ，電圧が１８８
０Ｖ程度の高周波電圧を発生し、かつ出力波形がほぼ正
弦波である高周波電圧発生回路（例えばインバ−タ回
路）Ｈと、直流電源ＥＢからインバ−タ回路Ｈへの電力
供給をコントロ−ルするトランジスタなどのスイッチン
グ素子Ｑと、スイッチング素子Ｑを駆動制御するための
駆動回路Ｐと、平滑用のコンデンサＣとから構成されて
いる。インバ−タ回路Ｈは、例えば一次コイルＴＲａ，
ＴＲｂ、二次コイルＴＲｃ及び励磁コイルＴＲｄを有す
る発振トランスＴＲと、一次コイルＴＲａ，ＴＲｂの中
点とスイッチング素子Ｑとの間に接続されたチョ−クコ
イルＣＨと、一次コイルＴＲａ，ＴＲｂに接続された第
１，第２のスイッチング素子（例えば第１，第２のトラ
ンジスタ）Ｑａ，Ｑｂと、第１，第２のトランジスタＱ
ａ，Ｑｂのベ−スと励磁コイルＴＲｄとに接続された抵
抗Ｒａ，Ｒｂとから構成されている。そして、インバ−
タ回路Ｈの出力側（二次コイルＴＲｃ）には希ガス放電
灯Ｌの外部電極５，６が接続されている。

【０００５】この点灯装置において、駆動回路Ｐからス
イッチング素子Ｑのベ−スに駆動信号を付与すると、ス
イッチング素子Ｑは適宜の間隔でオン，オフする。スイ
ッチング素子ＱがＯＮの期間中、第１，第２のトランジ
スタＱａ，Ｑｂは抵抗Ｒａ，Ｒｂ及び発振トランスＴＲ
との協同作用によって適時にオン，オフし、これによっ
て発振トランスＴＲの二次コイルＴＲｃには上述の高周
波電圧が発生して希ガス放電灯Ｌの外部電極５，６に印
加される。これにより、この希ガス放電灯Ｌは、熱陰極
や冷陰極を用いた放電灯のように外囲器の長手方向に沿
った１つの放電路によって点灯するものとは異なり、外
部電極５，６の間（外囲器１の長手方向に対してほぼ直
角方向）に無数の放電路が形成されることによって縞状
の状態で点灯する。この状態において、希ガスの励起線
によって発光層２が励起されて発光し、光はアパ−チャ
部２ａから第１の開口部７を介して外部に放出される。

【０００６】特に、この希ガス放電灯Ｌには水銀が用い
られていないために、点灯後における光量の立ち上がり
が急峻であり、点灯と同時に光量がほぼ１００％近くま
で達するという特徴を有している。このために、ファク
シミリ，イメ−ジスキャナ，複写機などのＯＡ機器の原
稿読取用の光源として好適するものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この希ガス
放電灯Ｌは、上述のように外部電極５，６に高周波電圧
を印加することによってガラスバルブを介して外部電極
間に放電が生起されて点灯されるのであるが、この際
に、ガラスバルブにも電流が流れ、この電流によってガ
ラスバルブが自己発熱して温度上昇し、温度上昇に伴う
ガラスバルブの抵抗値の低下によって過大な電流が流れ
る傾向にある。

【０００８】例えば外囲器を構成するガラス部材にソ−
ダガラスを適用すると、ソ−ダガラスの１５０°Ｃにお
ける体積抵抗率は１×１０⁸Ωｃｍのように小さいため
に、希ガス放電灯の点灯初期に、ガラスバルブに流れる
電流によってガラスバルブが異常発熱し、発光効率が低
下するのみならず、過大な電流によって点灯装置が焼損
したりする。

【０００９】特に、外囲器を構成するガラス部材に鉛ガ
ラスを適用すると、点灯初期においては上述の問題を効
果的に解決できる。これは、鉛ガラスの１５０°Ｃにお
ける体積抵抗率が１×１０¹¹Ωｃｍであり、ソ−ダガラ
スに比較すると格段に大きくなっていることから、点灯
初期に鉛ガラスの自己発熱に基づく異常発熱への発展，
発光効率の低下，点灯装置の焼損などのトラブルを最小
限に止めることができるものである。

【００１０】尚、本発明者は、ガラスバルブの異常発
熱，発光効率の低下，点灯装置の焼損などの防止にはガ
ラス部材の１５０°Ｃにおける体積抵抗率が１×１０⁹
Ωｃｍ以上あればよいことを別の実験によって確認して
いる。

【００１１】しかしながら、上述の希ガス放電灯Ｌは外
囲器１の外周面が外装部材１０によって覆われているた
めに、熱放散性に劣り、熱が蓄積される傾向にある。従
って、点灯初期においても、鉛ガラスの自己発熱に基づ
いて不所望に温度上昇し、点灯時間の経過と共にガラス
バルブの抵抗値は徐々に低下するようになる。そして、
点灯初期から例えば１００〜３００時間程度も経過する
と、抵抗値の大幅な低下によって過大な電流が流れるよ
うになり、発熱が異常に進行して発光効率が低下した
り、図２０に示す点灯装置が焼損したりするようにな
る。特に、点灯装置が高出力化されている場合には、こ
れらの傾向が一層顕著に現われる。

【００１２】又、鉛ガラスはソ−ダガラスに比較して軟
化点が７０〜８０°Ｃ程度低いために、焼成工程におい
て、外囲器内面に形成された蛍光体塗布膜に含まれるバ
インダを十分に焼散させるべく焼成温度を高くすると、
発光層２を構成する蛍光体が鉛ガラスに融着され易くな
って発光効率が例えば１０％程度も低下するようになる
のみならず、外囲器１が変形し易くなり、排気ヘッドへ
の装着性（密着性）が損なわれたり、装着時に破損し易
くなる。かといって、蛍光体の融着や外囲器の変形が生
じない程度にまで焼成温度を下げると、バインダの焼散
が不十分になり、希ガス放電灯の始動特性，発光特性が
損なわれるようになる。

【００１３】又、鉛ガラスは、その製造の際に、有害物
質などの排出により環境の汚染が懸念されていることか
ら、近時、その使用を自粛する傾向にある。従って、希
ガス放電灯においても、鉛ガラスに代わるガラス部材が
求められている。

【００１４】さらには、この希ガス放電灯Ｌは外囲器１
と外装部材１０との間に若干の隙間が形成されていて
も、動作時には同隙間部分が高温に加熱されるために、
使用環境における湿度が少々高くても外部電極間での沿
面放電を抑制できる。しかしながら、非動作状態で湿度
の高い環境に放置した後に、外部電極５，６に高電圧を
印加して動作させると、外部電極間に沿面放電が惹起さ
れることがあり、希ガス放電灯としての機能を奏し得な
くなるという問題がある。

【００１５】それ故に、本発明の目的は、外囲器の自己
発熱状態が長時間に亘って継続しても、外囲器の不所望
な発熱状態への発展，過大な電流による点灯装置の焼損
などを抑制できるのみならず、使用環境にも影響されに
くい希ガス放電灯を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】従って、本発明は、上述
の目的を達成するために、内面に１種又は２種以上の蛍
光体を含む発光層を有する直管状の外囲器と、外囲器の
外周面に、それのほぼ全長に亘って互いに離隔し、かつ
離隔部分に第１，第２の開口部が形成されるように位置
する金属部材よりなる帯状の一対の外部電極と、外囲器
の外周面に、外部電極が被覆されるように装着した透光
性で耐熱性・絶縁性を有する外装部材と、外装部材の端
部に装着した絶縁性のキャップと、外囲器及び外装部材
の端面とキャップとによって形成された空間部に充填し
た封止部材とを具備し、前記外囲器を、１５０°Ｃにお
ける体積抵抗率が１×１０⁹Ωｃｍ以上で、かつ酸化珪
素，酸化硼素を主成分とする鉛を含まないガラス部材に
て構成したことを特徴とする。

【００１７】又、本発明の第２の発明は、内面に１種又
は２種以上の蛍光体を含む発光層を有する直管状の外囲
器と、外囲器の全長とほぼ同程度の長さを有する透光性
シ−トの一方の面に金属部材よりなる帯状の一対の外部
電極を互いに離隔し、かつ離隔部分に第１，第２の開口
部が形成されるように配置すると共に、外部電極の位置
する側の透光性シ−ト面に接着層を形成してなるシ−ト
構体と、外囲器より大きい外径を有する筒状のガラス部
材又はセラミック部材よりなる透光性の外装部材と、外
装部材の端部に装着した絶縁性のキャップと、外囲器及
び外装部材の端面とキャップとによって形成された空間
部に充填した封止部材とを具備し、前記外囲器を、１５
０°Ｃにおける体積抵抗率が１×１０⁹Ωｃｍ以上で、
かつ酸化珪素，酸化硼素を主成分とする鉛を含まないガ
ラス部材にて構成すると共に、キャップ及び封止部材に
よる端部の封止処理に先立って、外囲器の外周面にシ−
ト構体を、外囲器と透光性シ−トとの間に外部電極が位
置するように巻回し、シ−ト構体上に外装部材を装着す
ることを特徴とする。

【００１８】又、本発明の第３の発明は、前記発光層の
付着量を１ｃｍ²当たり５〜３０ｍｇの範囲に設定した
ことを特徴とし、第４の発明は、前記第１の開口部にほ
ぼ対応する外囲器の内面部分に、発光層の形成されない
アパ−チャ部を形成したことを特徴とする。

【００１９】又、本発明の第５の発明は、前記キャップ
を、柔軟性を有する筒状の樹脂部材にて構成したことを
特徴とし、第６の発明は、前記封止部材を熱可塑性樹脂
又は熱硬化性樹脂にて構成したことを特徴とし、第７の
発明は、前記封止部材がホットメルトであることを特徴
とする。

【００２０】さらには、本発明の第８の発明は、前記外
部電極を備えた外囲器の外周面に熱収縮性樹脂よりなる
チュ−ブを装着した後、加熱処理することにより外囲器
の外周面にほぼ密着させることを特徴とする。

【００２１】

【発明の実施の形態】次に、本発明にかかる希ガス放電
灯の第１の実施例について図１〜図５を参照して説明す
る。尚、図１９に示す先行技術と同一部分には同一参照
符号を付し、その詳細な説明は省略する。同図におい
て、この実施例の特徴部分は、外囲器１Ａを、１５０°
Ｃにおける体積抵抗率が１×１０⁹Ωｃｍ以上で、かつ
酸化珪素，酸化硼素を主成分とする鉛を含まないガラス
部材にて構成したことと、この外囲器１Ａの内面に１種
又は２種以上の蛍光体を含む発光層２Ａを形成すると共
に、発光層２Ａの付着量を１ｃｍ²当たり５〜３０ｍｇ
の範囲に設定したことと、外囲器１Ａの外周面にシ−ト
構体３を、透光性シ−ト４と外囲器１Ａとの間に外部電
極５，６が位置するように巻回すると共に、シ−ト構体
上に外囲器１Ａより大きい外径を有する筒状のガラス部
材又はセラミック部材よりなる耐熱性・絶縁性を有する
外装部材１０を装着したことと、外部電極５，６におけ
る第１の開口部７の開口角θ₁を第２の開口部８の開口
角θ₂より大きく設定すると共に、開口角θ1 を例えば
６０〜１２０°の範囲に設定したこと、外装部材１０の
端部に絶縁性のキャップ１１を装着すると共に、外囲器
１Ａ及び外装部材１０の端面とキャップ１１とによって
形成された空間部１１ａに封止部材１２を充填したこと
である。尚、外部電極５，６における第１の開口部７に
ほぼ対応する外囲器１Ａの内面部分には発光層２Ａを形
成しないアパ−チャ部２ａが形成されている。

【００２２】この外囲器１Ａの構成部材としては、上述
のように１５０°Ｃにおける体積抵抗率が１×１０⁹Ω
ｃｍ以上であり、酸化珪素，酸化硼素を主成分とする鉛
を含まない硼珪酸ガラス系（以下、便宜的にＢＦＫガラ
スと呼称する）が好適する。このＢＦＫガラスは、例え
ば酸化珪素（ＳｉＯ₂），アルミナ（Ａｌ₂ ０₃ ），酸
化硼素（Ｂ₂ Ｏ₃），酸化ナトリウム（Ｎａ₂０），酸
化カリウム（Ｋ₂０），酸化リチウム（Ｌｉ₂０），酸
化チタン（ＴｉＯ₂）などから構成されており、組成比
は例えば酸化珪素６７．６％，アルミナ４％，酸化硼素
１８％，酸化ナトリウム１％，酸化カリウム８％，酸化
リチウム１％，酸化チタン０．４％程度に設定されてい
るが、所望するガラス特性によっては上述の条件を満た
す範囲において組成比を適宜に変更することができる。
尚、このＢＦＫガラスの軟化点はほぼ７０５°Ｃであ
り、１５０°Ｃにおける体積抵抗率はほぼ７．９×１０
¹²Ωｃｍである。

【００２３】又、この外囲器１Ａの肉厚は、例えば０．
２〜０．７ｍｍの範囲に設定されており、この範囲では
一応の生産性，光特性などが得られる。しかしながら、
肉厚が０．４ｍｍ未満、特に０．２ｍｍ未満になると、
外囲器１Ａの機械的な強度が極端に低下するために、量
産設備による生産工程でのガラス破損に伴う不良率が増
加するようになるし、逆に、肉厚が０．７ｍｍを超える
と、縞状の放電状態が目視され、アパ−チャ部２ａから
放出される光にチラツキが生ずるようになるのみなら
ず、希ガス放電灯にパワ−が十分に入らなくなって光出
力が低下するようになる。従って、外囲器１Ａの肉厚は
上記範囲内に設定することが望ましい。

【００２４】又、発光層２Ａは、希ガス放電灯の用途に
よって、使用する蛍光体が１種のみにて構成されたり、
２種以上を混合して構成されたりする。例えば三波長域
発光形の場合には、例えば青色領域に発光スペクトルを
有するユ−ロピウム付活アルミン酸バリウム・マグネシ
ウム蛍光体，緑色領域に発光スペクトルを有するセリウ
ム・テルビウム付活リン酸ランタン蛍光体，赤色領域に
発光スペクトルを有するユ−ロピウム付活硼酸イットリ
ウム・ガドリウム蛍光体を混合してなる混合蛍光体にて
形成され、その付着量は１ｃｍ²当たり５〜３０ｍｇの
範囲に設定されている。この範囲では所望の光出力が得
られるものの、その付着量が５ｍｇ未満になると、光出
力が低下してしまい原稿面照度が不足するようになる
し、逆に、３０ｍｇを超えると、均質な発光層の形成が
困難になる。従って、発光層２Ａの付着量は上記範囲内
に設定することが望ましい。

【００２５】又、上述のシ−ト構体３は、例えば図４〜
図５に示すように、外囲器１Ａの全長とほぼ同程度の長
さを有する絶縁性の透光性シ−ト４と、この透光性シ−
ト４の一方の面に互いに所定の間隔だけ離隔・配置して
接着された金属部材よりなる帯状の一対の外部電極５，
６と、この外部電極５，６の端部から、それと電気的な
接続関係を有し、かつ導出端が透光性シ−ト４の端縁部
分より突出するように導出された端子５１，６１と、透
光性シ−ト４の一方の面に付与された接着層９とから構
成されている。このシ−ト構体３において、透光性シ−
ト４は、例えば肉厚が２０〜１００μｍの範囲に設定さ
れた絶縁性，透光性に優れた部材にて構成されており、
例えばポリエチレンテレフタレ−ト（ＰＥＴ）樹脂が好
適するが、ポリエステル樹脂など他の樹脂も利用でき
る。又、外部電極５，６は、例えば肉厚が１０〜１００
μｍの範囲に設定された金属部材にて構成されており、
例えばアルミニウム箔が好適するが、他の金属部材など
も適用可能である。尚、透光性シ−ト４及び外部電極
５，６の厚さは用途などによっては上述の範囲から逸脱
して設定することも可能である。

【００２６】このシ−ト構体３は外囲器１Ａの外周面
に、外部電極５，６が外囲器１Ａと透光性シ−ト４との
間に位置するように巻回され、接着層９によって接着さ
れてあり、その上には耐熱性・絶縁性に優れた透光性を
有する筒状のガラス部材又はセラミック部材よりなる外
装部材１０が装着されている。この外装部材１０として
は、例えばバリウムガラスなどが好適するが、他のガラ
ス部材も利用可能である。このバリウムガラスは、例え
ば珪酸、アルミナ、硼酸、カリウム，バリウム，カルシ
ウムの酸化物などから構成されており、それの軟化点は
ほぼ６６５°Ｃであり、１５０°Ｃにおける体積抵抗率
はほぼ１×１０¹¹Ωｃｍである。

【００２７】上述の外装部材１０の端部には絶縁性を有
する筒状のキャップ１１が装着されている。このキャッ
プ１１は、例えばポリカ−ボネイト樹脂のように柔軟性
を有する樹脂成形品が好適するが、ゴム材なども適用可
能である。尚、キャップ１１には必ずしも柔軟性は必要
ないが、柔軟性の付与によって外装部材１０の端部への
装着を容易に行なうことができる。しかも、キャップ１
１の装着に基づいて、外囲器１Ａ及び外装部材１０の端
面とキャップ１１とによって形成された空間部１１ａに
は熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂よりなる封止部材１２
が充填されている。これによって、外囲器１Ａ，シ−ト
構体３，外装部材１０の端部は水密的に封止される関係
で、仮に外囲器１Ａと外装部材１０との間に隙間が形成
されていても使用環境における湿気の侵入を確実に防止
できる。この封止部材１２としては、例えばポリアミド
樹脂などのホットメルトなどが好適する。

【００２８】さらに、外部電極５，６のそれぞれの離隔
部分には第１，第２の開口部７，８が形成されており、
それぞれの開口角θ₁，θ₂はθ₁＞θ₂の関係に設定
されている。第１の開口部７の開口角θ₁は６０〜１２
０°の範囲が、第２の開口部８の開口角θ₂は５５°程
度がそれぞれ望ましい。しかしながら、第２の開口部８
は絶縁破壊しない程度に狭いことが望ましく、例えば最
低２ｍｍ程度の離隔距離を確保することが推奨される。
尚、上述のアパ−チャ部２ａの開口角は第１の開口部７
の開口角θ₁とほぼ同程度に設定されている。

【００２９】この希ガス放電灯ＤＬは、例えば次のよう
に製造される。まず、例えば青色領域，緑色領域，赤色
領域にそれぞれ発光スペクトルを有する蛍光体を含む水
溶性の蛍光体塗布液をガラスバルブよりなる外囲器１Ａ
の内面に塗布・乾燥し、焼成することにより発光層２Ａ
が形成される。次に、図示しないスクレ−パを利用して
発光層２Ａの一部を強制的に所定の開口角を以て剥離・
除去することにより、アパ−チャ部２ａが形成される。
次に、この外囲器１Ａを密閉状に構成し、かつ内部空間
にキセノンなどの希ガスを所定量封入する。

【００３０】次に、図４〜図５に示すように、接着層９
を有する透光性シ−ト４の所定部分に接着層９を有する
一対の外部電極５，６を離隔して配置・接着すると共
に、外部電極５，６の端部から端子５１，６１を導出し
てシ−ト構体３を構成する。次に、図６に示すように、
シ−ト構体３を展開した状態で例えば組み立てステ−ジ
１３に載置する。引き続き、外囲器１Ａをシ−ト構体３
の透光性シ−ト４の一端４ａに、外囲器１Ａの長手方向
が外部電極５，６の長手方向に沿うように位置させる。
この状態で、外囲器１Ａに従動ロ−ラ１４，１４を、外
囲器１Ａが透光性シ−ト４に若干押しつけるように配置
する。この状態で、ステ−ジ１３を若干Ｍ方向に移動さ
せた後、Ｎ方向に移動させる。これによって、シ−ト構
体３は外囲器１Ａの外周面に巻回される上、透光性シ−
ト４の一端４ａに他端４ｂが重ね合わされ、接着層９に
よって接着される。次に、図２，図３に示すように、外
囲器１Ａ（シ−ト構体３）の外周面に外装部材１０を装
着すると共に、外装部材１０の端部にキャップ１１を装
着する。そして、外囲器１Ａ及び外装部材１０の端面と
キャップ１１とによって形成された空間部１１ａに封止
部材１２を充填することによって希ガス放電灯ＤＬが完
成する。

【００３１】この希ガス放電灯ＤＬは、例えば図７に示
す点灯装置にて点灯される。この点灯装置において、駆
動回路Ｐからスイッチング素子Ｑのベ−スに駆動信号を
付与すると、スイッチング素子Ｑは適宜の間隔でオン，
オフする。スイッチング素子ＱがＯＮの期間中、第１，
第２のトランジスタＱａ，Ｑｂは抵抗Ｒａ，Ｒｂ及び発
振トランスＴＲとの協同作用によって適時にオン，オフ
し、これによって発振トランスＴＲの二次コイルＴＲｃ
には高周波電圧が発生して希ガス放電灯ＤＬの外部電極
５，６に印加される。これにより、この希ガス放電灯Ｄ
Ｌは、外部電極５，６の間に無数の放電路が形成される
ことによって縞状の状態で点灯する。この状態におい
て、希ガスの励起線によって発光層２Ａが励起されて発
光し、光はアパ−チャ部２ａから第１の開口部７を介し
て外部に放出される。尚、正常な点灯状態では縞状の放
電状態は目視できず、チラツキも生じない。

【００３２】この実施例によれば、外囲器１Ａは酸化珪
素，酸化硼素を主成分とする鉛を含まないＢＦＫガラス
にて構成されており、その上、１５０°Ｃにおける体積
抵抗率が１×１０⁹Ωｃｍ以上に設定されているため
に、外装部材１０によってシ−ト構体３及び外囲器１Ａ
が被覆されているにも拘らず、点灯初期は勿論のこと、
点灯状態が長時間に亘って継続されても、外囲器自身の
自己発熱による異常発熱への発展を抑えることができ、
異常発熱に起因する体積抵抗率の低下も抑制できる。従
って、電流の不所望な増加を抑えることができ、図７に
示す点灯装置の焼損を確実に防止することができる。

【００３３】特に、ＢＦＫガラスは先行技術の鉛ガラス
に比較して１５０°Ｃにおける体積抵抗率が７．９×１
０¹²Ωｃｍと格段に大きいために、点灯初期における点
灯装置の入力電流が１２％程度も少なくなるにも拘ら
ず、先行技術と同程度の明るさが得られる。これは自己
発熱による温度上昇が少ないために、発光層２Ａの発光
効率の低下が抑制されたことに起因すると考えられる。
従って、この希ガス放電灯ＤＬを図７に示す点灯装置に
組み合わせることによって、点灯装置の小形化，低コス
ト化を図ることが可能になる。

【００３４】又、外囲器１Ａを構成するＢＦＫガラスに
は鉛が含まれていないために、それの製造の際に、有害
物質などの排出に起因する環境の汚染を防止できる。

【００３５】又、外囲器１Ａの軟化点は鉛ガラスの軟化
点より例えば８０°Ｃ程度高いために、焼成工程におい
て、外囲器内面に形成された蛍光体塗布膜に含まれるバ
インダを十分に焼散させるべく焼成温度を高く設定して
も、発光層２Ａを構成する蛍光体が外囲器１Ａを構成す
るガラス部材に融着されることがなく、発光効率を改善
できるのみならず、焼成工程で外囲器１Ａが殆んど変形
しないために、排気ヘッドへの装着性（密着性）が向上
し、それへの装着時の破損をも低減できる。

【００３６】又、外装部材１０の端部にはキャップ１１
が装着され、その内部１１ａに封止部材１２が充填され
ているために、外囲器１Ａ及び外装部材１０の端面は封
止部材１２によって使用環境から水密的に封止される。
従って、外囲器１Ａ及び外装部材１０の端部において、
両者間に少々の隙間が形成されていても、外部電極間へ
の湿気の侵入を皆無にできる。このために、高湿度雰囲
気に非動作状態で放置された後に動作させても外部電極
間の沿面放電を確実に防止できる。

【００３７】特に、キャップ１１として柔軟性を有する
筒状の樹脂成形品を採用する場合には、その柔軟性を利
用してキャップ１１の外装部材１０への装着を容易に行
なうことができる上に、キャップ１１の外装部材１０へ
の装着状態において、外囲器１Ａ及び外装部材１０の端
面とキャップ１１とによって空間部１１ａが形成される
ために、その空間部１１ａを上向きの状態に配置して封
止部材１２を充填すれば、封止部材１２の空間部１１ａ
からの流出を防止でき、端部の封止処理を円滑に遂行す
ることができる。

【００３８】又、発光層２Ａの付着量が１ｃｍ²当たり
５〜３０ｍｇに設定されており、しかも、第１，第２の
開口部７，８の開口角θ₁，θ₂がθ₁＞θ₂の関係に
設定され、かつ開口角θ₁が６０〜１２０°の範囲に設
定されていることと相俟ってアパ−チャ部２ａを介して
第１の開口部７から放出される光出力を効果的に改善で
きる。

【００３９】特に、発光層２Ａの付着量は通常の照明用
蛍光ランプに比較すると２〜１０倍程度に設定されてお
り、通常の照明用蛍光ランプでは特性的に好ましいもの
ではないと考えられている量であるにも拘らず、希ガス
放電灯では光出力が有効に増加している。この原因につ
いては明らかではないが、外部電極５，６の間（外囲器
１Ａの長手方向に対してほぼ直角方向）に無数の放電路
が形成されることによって縞状の状態で点灯する希ガス
放電灯に特有の現象と考えられる。

【００４０】さらに、発光層２Ａの付着量を５〜３０ｍ
ｇ／ｃｍ²の範囲に、第１の開口部７の開口角θ₁を６
０〜１２０°の範囲に設定すると共に、外部電極５，６
の外囲器側に光反射性を付与すれば、第１の開口部７か
ら放出される光出力を一層に増加させることができる。
この際、第２の開口部８の離隔長さを２ｍｍ程度に狭い
開口角（ほぼ２９°に相当）に設定すれば、第２の開口
部８からの光の漏洩が抑制され、第１の開口部７から放
出される光出力の改善効果が期待できる。

【００４１】図８は本発明の第２の実施例を示すもので
あって、基本的な構成は図１〜図５に示す希ガス放電灯
と同じである。異なる点は、第１の開口部７に対応する
外囲器１Ａの内面部分に形成されているアパ−チャ部２
ａの開口角θ₃を第１の開口部７の開口角θ₁より大き
く設定したことである。このアパ−チャ部２ａの開口角
θ₃は、例えば７０〜１３０度の範囲に設定されている
が、用途，目的などに応じて適宜に変更できる。尚、第
１の開口部７の開口角θ₁と第２の開口部８の開口角θ
₂はθ₁＞θ₂の関係に設定されている。

【００４２】この実施例によれば、第１の実施例と同様
に外装部材１０が装着されていても、外囲器１Ａの異常
発熱，抵抗値の低下，電流の増加などを防止でき、点灯
装置の焼損を抑制できるという効果が得られる。その
上、外囲器１Ａの外周面にシ−ト構体３を巻回する際
に、第１の開口部７とアパ−チャ部２ａとのセンタ−が
若干ずれても、第１の開口部７から放出される光の光軸
のずれを緩和できる。このために、例えば原稿照射装置
に適用しても、十分に高い読み取り精度を得ることがで
きる。

【００４３】図９は本発明の第３の実施例を示すもので
あって、基本的な構成は図１〜図５に示す希ガス放電灯
と同じである。異なる点は、透光性シ−ト４のそれぞれ
の端部４ａ，４ｂを外部電極５の上において重ね合わ
せ、この重ね合わせ部分を超音波溶着したことである。

【００４４】この実施例によれば、第１の実施例と同様
の効果が得られる上に、重ね合わせ部分４ａ，４ｂの超
音波溶着が外部電極５の外側面において行われるため
に、外囲器内面の発光層２Ａに作用する超音波振動が緩
和される。従って、第１，第２の実施例に比較すると、
発光層２Ａの外囲器内面からの剥離を大幅に抑制でき、
光出力の改善が可能となる。

【００４５】図１０は本発明の第４の実施例を示すもの
であって、基本的な構成は図１〜図５に示す希ガス放電
灯と同じである。異なる点は、外囲器１Ａの外周面に一
対の外部電極５，６を接着層を利用して貼着した後に、
外囲器１Ａの外周面にＰＥＴ樹脂などの透光性シ−ト４
Ａを、外部電極５，６が被覆されるように巻回して接着
したことである。

【００４６】この実施例によれば、第１の実施例と同様
の効果が得られる上に、外囲器１Ａの外周面に透光性シ
−ト４Ａを巻回するに先立って、外囲器１Ａの外周面に
シリコ−ンワニスなどの透光性の絶縁被膜を形成してお
けば、外部電極間の絶縁耐力を改善できる。

【００４７】図１１は本発明の第５の実施例を示すもの
であって、基本的な構成は図１〜図５に示す希ガス放電
灯と同じである。異なる点は、外囲器１Ａの外周面に一
対の外部電極５，６を接着層を利用して貼着した後に、
外囲器１Ａの外周面にＰＥＴ樹脂などの熱収縮性樹脂よ
りなるチュ−ブ１５を、外部電極５，６が被覆されるよ
うに装着し、熱収縮させたことである。尚、このチュ−
ブ１５は、熱処理する前は外囲器１Ａより大きな外径を
有しており、外囲器１Ａに装着した後、例えば１５０〜
２００°Ｃ程度に加熱し、収縮させることにより外囲器
１Ａの外周面に密着される。

【００４８】この実施例によれば、上述の各実施例に比
較すると、機械化，作業能率の点で劣るものの、チュ−
ブ１５に接着層を使用しないために、端子の構成部材と
接着剤成分との反応による腐食がなく、長期間に亘って
安定した動作状態を維持できる上、チュ−ブ１５に継目
がないために、製造過程における透光性シ−ト４の端部
の重ね合わせ部分の剥がれを完全に防止できる。

【００４９】特に、外囲器１Ａの外周面にチュ−ブ１５
を装着するに先立って、外囲器１Ａの外周面にシリコ−
ンワニスなどの透光性の絶縁被膜を形成しておけば、外
部電極間の絶縁耐力を一層高めることができる。

【００５０】図１２は本発明の第６の実施例を示すもの
であって、基本的な構成は図１〜図５に示す希ガス放電
灯と同じである。異なる点は、図２に示すシ−ト構体３
を省略し、外囲器１Ａの外周面に外装部材１０を、外部
電極５，６が被覆されるように装着すると共に、外囲器
１Ａと外装部材１０との間にシリコ−ン樹脂などの絶縁
部材１６を介在させたことである。尚、絶縁部材１６は
外装部材１０の装着前に外囲器１Ａの外周面に被着する
他、外装部材１０の装着後に両者間の空間部に注入する
こともできる。

【００５１】この実施例によれば、第１の実施例と同様
の効果が得られる上に、構造が上述の各実施例に比較し
てシンプル化されているために、生産性を高めることが
でき、コストも低減できる。

【００５２】図１３は本発明にかかる点灯装置の他の実
施例を示すものであって、主としてパルス状の高周波電
圧を発生する高周波電圧発生回路ＨＡにて構成されてい
る。この高周波電圧発生回路ＨＡは、例えば一次コイル
ＴＲａ，二次コイルＴＲｃを有する出力トランスＴＲＡ
と、出力トランスＴＲＡの一次コイルＴＲａに直列接続
された電界効果形トランジスタなどのスイッチング素子
ＱＡを含む定電力化回路ＰＳＴとから構成されている。
この高周波電圧発生回路ＨＡの入力側にはコンデンサＣ
Ａ，直流電源ＥＢが、出力側には希ガス放電灯ＤＬがそ
れぞれ接続されており、希ガス放電灯ＤＬの外部電極６
は接地されている。上述の定電力化回路ＰＳＴは、例え
ば出力トランスＴＲＡの一次コイルＴＲａに直列接続し
たスイッチング素子ＱＡと、スイッチング素子ＱＡに直
列接続した抵抗Ｒ₁よりなる電流検出回路３０と、電流
検出回路３０に接続されたコンデンサＣ₁及び抵抗
Ｒ₂，Ｒ₃よりなる進相回路４０と、オペアンプＯＰ及
びヒステリシス用の抵抗Ｒ₄，Ｒ₅よりなり、オペアン
プＯＰの非反転入力端子（＋）に抵抗Ｒ₄を介して基準
電圧Ｖ_refが、反転入力端子（−）に進相回路４０の出
力端が接続された比較回路５０と、単安定マルチバイブ
レ−タＭ及びスイッチング素子ＱＡのオフ時間設定用の
コンデンサＣ₂，抵抗Ｒ₆よりなり、比較回路５０にお
いて電流検出回路３０にて検出した電流に対応する出力
電圧が基準電圧Ｖ_refより高くなった時に出力される信
号に基づいてスイッチング素子ＱＡをオフ動作させた
後、コンデンサＣ₂，抵抗Ｒ₆によって設定された一定
時間後にスイッチング素子ＱＡをオン動作させる駆動信
号（ゲ−ト信号）を出力する駆動回路ＰＡとから構成さ
れている。尚、駆動回路ＰＡからスイッチング素子ＱＡ
のゲ−トにはほぼ方形波の駆動信号が付与される。

【００５３】そして、高周波電圧発生回路ＨＡの出力側
には希ガス放電灯ＤＬが、その外部電極５，６にパルス
状の高周波電圧が印加されるように接続されており、外
部電極５，６のうち一方の外部電極６が接地されてい
る。特に、駆動回路ＰＡからの駆動信号に基づくスイッ
チング素子ＱＡのオフ期間は、出力トランスＴＲＡの二
次コイルＴＲｃ側の実効インダクタンスと希ガス放電灯
ＤＬが点灯した状態の実効静電容量とにより発生するラ
ンプ電流の自由振動の最初の１周期以内（ｔ₁＋ｔ₂期
間内）、好ましくは自由振動の最初のピ−ク点からラン
プ電流の方向が反転する跳ね返り期間（ｔ2 ）の間に設
定されている。

【００５４】このように構成された点灯装置は次のよう
に動作する。まず、高周波電圧発生回路ＨＡの入力側に
直流電源ＥＢを接続すると、コンデンサＣＡは充電され
る。この状態で、駆動回路ＰＡからスイッチング素子Ｑ
Ａのゲ−トには図１４（ａ）及び図１５（ｂ）に示すよ
うに方形波の駆動信号（スイッチング素子ＱＡのゲ−ト
に浮遊容量を有するために立ち上がりが鈍った波形にな
る）が印加される結果、スイッチング素子ＱＡはオン動
作する。このオン動作によって、コンデンサＣＡ，直流
電源ＥＢから出力トランスＴＲＡの一次コイルＴＲａ，
スイッチング素子ＱＡ，電流検出回路３０には、図１４
（ｂ）に示すように、ほぼ直線的に増加する一次電流
（ドレイン電流Ｉｐ）が流れ、出力トランスＴＲＡには
電磁エネルギ−が蓄積されると同時に、電流検出回路３
０に抵抗Ｒ₁とドレイン電流Ｉｐとによる電圧降下（出
力電圧）が生じる。この出力電圧は進相回路４０を介し
て比較回路５０におけるオペアンプＯＰの反転入力端子
（−）に印加される。このオペアンプＯＰの非反転入力
端子（＋）にはドレイン電流Ｉｐが予め設定された値に
対応する電圧（Ｉｐ・Ｒ₁）が基準電圧Ｖ_refとして印
加されており、電流検出回路３０の出力電圧はこの基準
電圧Ｖ_refと比較される。電流検出回路３０の出力電圧
が時間の経過と共に高くなり、基準電圧Ｖ_ref より高く
なると、オペアンプＯＰの出力側にはハイレベルからロ
−レベルに変化する信号が出力される。この出力信号は
駆動回路ＰＡの単安定マルチバイブレ−タＭに入力され
る。これによって、単安定マルチバイブレ−タＭの出力
側はハイレベルからロ−レベルに反転するために、スイ
ッチング素子ＱＡのゲ−トにはゲ−ト信号が付与されな
くなり、スイッチング素子ＱＡはオフ状態になる。

【００５５】次に、スイッチング素子ＱＡがオフ状態に
なると、出力トランスＴＲＡの一次コイルＴＲａに蓄積
された電磁エネルギ−の作用に基づき、二次コイルＴＲ
ｃには一次コイルＴＲａと二次コイルＴＲｃとの卷線比
によるパルス状の高周波電圧が発生し、希ガス放電灯Ｄ
Ｌの外部電極５，６に印加されることによって、外部電
極間には放電が生起され、希ガス放電灯ＤＬは点灯状態
になり、図１４（ｃ）及び図１５（ａ）に示すように繰
り返し周期におけるそれぞれの１周期（Ｔ）の前半部分
の期間ｔ₁でランプ電流Ｉｂが流れると共に、希ガス放
電灯ＤＬがコンデンサを形成する関係で同放電灯に電荷
が蓄積される。ランプ電流Ｉｂが０になると、希ガス放
電灯ＤＬに蓄積された電荷がランプ電流Ｉｂとして跳ね
返り期間ｔ₂に、期間ｔ₁の方向とは逆方向に流れるよ
うになる。

【００５６】一方、スイッチング素子ＱＡがオフ状態に
反転した後、駆動回路ＰＡはコンデンサＣ₂と抵抗Ｒ₆
によって設定される一定時間後に、スイッチング素子Ｑ
Ａに再びゲ−ト信号が付与される。この時間が上述の跳
ね返り期間ｔ₂の前半に設定されていることから、この
タイミングでスイッチング素子ＱＡはオン動作し、図１
５（ａ）において斜線で示すランプ電流Ｉｂｊが、期間
ｔ₂に流れるランプ電流に重畳されて流れる。尚、スイ
ッチング素子ＱＡへの駆動信号の付与タイミングが跳ね
返り期間ｔ₂より遅れると、ランプ電流Ｉｂは図１５
（ａ）において点線で示すような減衰振動となり、斜線
で示すランプ電流Ｉｂｊは流れなくなる。このようにラ
ンプ電流Ｉｂｊの重畳によって、希ガス放電灯ＤＬは図
１４（ｄ）及び図１５（ｃ）に示すように発光（φ）
し、ランプ電流Ｉｂｊの増加に対応して明るさφも図１
５（ｃ）において斜線（φｊ）で示すように増加され
る。尚、スイッチング素子ＱＡへの駆動信号の付与タイ
ミングは跳ね返り期間ｔ₂の早い時期ほど、点灯装置へ
の入力をことさらに増やさなくても斜線で示すランプ電
流Ｉｂｊを効果的に増加させることができる。

【００５７】この点灯装置において、定電力化回路ＰＳ
Ｔによる高周波電圧発生回路ＨＡの入力側の電力の定電
力化は、基本的にはスイッチング素子ＱＡのオン動作時
に流れるドレイン電流Ｉｐが予め設定された値に達する
毎に、スイッチング素子ＱＡをオフ動作することによっ
て行われる。ここで、出力トランスＴＲＡの一次コイル
ＴＲａのインダクタンスをＬｐ、ドレイン電流をＩｐ、
スイッチング周波数をｆとすると、入力側の電力Ｐは
Ｐ＝０．５Ｌｐ・Ｉｐ₂・ｆなる式で表される。この
電力Ｐは出力トランスＴＲＡの一次コイルＴＲａのイン
ダクタンスＬｐがほぼ一定であることから、ドレイン電
流Ｉｐ，スイッチング周波数ｆに依存することになる。
従って、この定電力化回路ＰＳＴでは、例えば直流電源
ＥＢの電圧ＶINが変動し、ドレイン電流が変化しても入
力側の電力Ｐはほぼ一定となるように制御される。

【００５８】この実施例によれば、高周波電圧発生回路
ＨＡには出力トランスＴＲＡの一次コイルＴＲａに直列
接続されたスイッチング素子ＱＡを含む定電力化回路Ｐ
ＳＴが組み込まれているために、高周波電圧発生回路Ｈ
Ａの入力側の電力を直流電源の電圧変動に影響されるこ
となくほぼ一定に制御できる。従って、希ガス放電灯Ｄ
Ｌの光量を安定化できる。

【００５９】又、希ガス放電灯ＤＬの点灯状態におい
て、スイッチング素子ＱＡのオフ期間は出力トランスＴ
ＲＡの二次コイルＴＲｃ側の実効インダクタンスと希ガ
ス放電灯ＤＬが点灯した状態の実効静電容量とにより発
生するランプ電流の自由振動の最初の１周期以内に設定
されており、しかも、その長さは駆動回路ＰＡのコンデ
ンサＣ2 ，抵抗Ｒ6 によって一定に設定されているため
に、スイッチング素子ＱＡのオフ期間（オフ状態になっ
てから再びオン状態になるまでの時期）を常に一定にで
きる。従って、ランプ電流の増加による明るさ（光量）
の増加する時期が一定となり、変動の少ない安定した明
るさが得られる。

【００６０】特に、スイッチング素子ＱＡのオフ期間
を、ランプ電流の方向が反転する跳ね返り期間ｔ₂に設
定すれば、高周波電圧発生回路ＨＡの入力電流をことさ
らに増加させなくても、跳ね返り期間ｔ₂に流れるラン
プ電流をＩｂｊ分だけ増加させることができ、これに伴
って、明るさ（光量）φもφｊ分だけ増加させることが
できる。従って、希ガス放電灯ＤＬの光量を増加できる
のみならず、点灯装置の効率も高めることができ、例え
ばＯＡ機器における原稿の送り速度の高速化にも対応が
可能となる。

【００６１】さらには、電流検出回路３０と比較回路５
０におけるオペアンプＯＰの反転入力端子との間にはコ
ンデンサＣ₁及び抵抗Ｒ₂，Ｒ₃を含む進相回路４０が
接続されているために、駆動回路ＰＡなどの回路内で信
号遅延が生じても、スイッチング素子ＱＡを適切なタイ
ミングにてオフ動作させることができ、望ましい定電力
化機能を奏することが可能になる。

【００６２】尚、本発明は、何ら上記実施例にのみ制約
されることなく、例えば外囲器の構成部材としては体積
抵抗率が１×１０⁹Ωｃｍ以上であり、体積抵抗率の経
時変化が少なく、その上に鉛が含まれていなければ、Ｂ
ＦＫガラス以外のガラス部材も適用可能である。又、発
光層におけるアパ−チャ部を省略し、シ−ト構体の外囲
器への巻回作業性を改善することも可能である。又、キ
ャップはその内部形態が外装部材に装着可能であればよ
く、外部形態は筒状以外に構成することもできる。又、
封止部材はホットメルトが推奨されるが、シリコン樹
脂，エポキシ樹脂などのように熱硬化性樹脂なども利用
できる。さらに、外部電極の形態において、帯状とは全
体としての形態が帯状であることを意味し、側縁部に三
角状などの異形部が存在したり、或いは側縁部でない部
分に異形部，孔などが存在したりするものも含まれるも
のとする。

【００６３】

【実施例】次に、第１の実験例について説明する。ま
ず、青色領域に発光スペクトルを有するユ−ロピウム付
活アルミン酸バリウム・マグネシウム蛍光体，緑色領域
に発光スペクトルを有するセリウム・テルビウム付活リ
ン酸ランタン蛍光体，赤色領域に発光スペクトルを有す
るユ−ロピウム付活硼酸イットリウム・ガドリウム蛍光
体をそれぞれ６５，１５，２０重量％の割合で混合して
なる水溶性の蛍光体塗布液を外径が８ｍｍ，肉厚が０．
５ｍｍ，長さが３６０ｍｍのＢＦＫガラスよりなる外囲
器の内面に塗布し発光層を形成する。次に、スクレ−パ
を用いて発光層の一部を強制的に剥がすことによって開
口角７５°のアパ−チャ部を形成する。尚、発光層の１
ｃｍ2 当たりの付着量は１５ｍｇである。次に、図４〜
図６に示す方法にてシ−ト構体を外囲器の外周面に巻回
すると共に、シ−ト構体上に外径が１０ｍｍ，肉厚が
０．５ｍｍ，長さが３６０ｍｍのバリウムガラスを装着
する。次に、バリウムガラスの端部に外径が１１．５ｍ
ｍ，肉厚が０．５ｍｍ，長さが２０ｍｍのポリカ−ボネ
イト樹脂よりなる筒状のキャップを装着し、キャップ内
にポリアミド樹脂よりなるホットメルトを充填して希ガ
ス放電灯を製造した。尚、第１の開口部の開口角θ₁は
７５°に、第２の開口部の開口角θ₂は５５°にそれぞ
れ設定した。

【００６４】この希ガス放電灯を図７に示す点灯回路に
組み込み、インバ−タ回路の出力電圧（周波数は３０Ｋ
Ｈｚ）を１８８０Ｖに設定し、点灯初期及び３００時間
点灯後の入力電流及び照度の変化を測定したところ、図
１６〜図１７に示す結果が得られた。尚、先行技術とし
てはキャップ及び封止部材による封止処理を除いて本発
明と同一構成とし、外囲器を構成するガラス部材のみを
鉛ガラスとした。

【００６５】同図から明らかなように、本発明品の入力
電流は点灯初期では５２５ｍＡであり、３００時間経過
後では６００ｍＡに増加しているものの、これは先行技
術品の初期値に相当している。特に、本発明品は８０〜
１００時間以降における入力電流が飽和しており、増加
していないものの、先行技術品では時間経過と共に増加
している。本発明品は、３００時間経過した段階では点
灯回路に全く異常は生じていない。しかしながら、先行
技術品では３００時間経過した段階で７８０ｍＡに増加
しており、点灯回路が過負荷状態にあり、好ましくない
状態になっている。一方、照度は同様の値を示してお
り、本発明品では少ない入力電流でも先行技術品と同様
の照度となっている。

【００６６】又、これらの希ガス放電灯を相対湿度が９
０％，温度が３０°Ｃの環境に２０時間放置した後に、
上述の点灯条件で点灯させたところ、本発明品では正常
に点灯し、外部電極間での沿面放電は全く発生しなかっ
た。しかしながら、先行技術品では高電圧の印加後ない
し点灯後に外部電極間に沿面放電を惹起したりするもの
が認められた。

【００６７】次に、第２の実験例について説明する。第
１の実験例において、発光層の付着量を３〜３５ｍｇの
範囲で変化させた希ガス放電灯を製造し、第１の実験例
と同一条件で点灯させ、原稿照射面の照度の適否及び発
光層の形成性（塗布の容易性）を評価したところ、図１
８に示す結果が得られた。尚、同図において、原稿面照
度の評価項目では、○は原稿面照度として適切であるこ
とを、△はやや不十分であることを、×は不適切である
ことを示している。又、塗布の容易性の評価項目では、
○は容易であることを、△は若干困難であるも実用上は
支障ないことを、×は困難であることを示している。

【００６８】同図から明らかなように、発光層の付着量
が１０〜３０ｍｇの範囲では原稿面照度として適切であ
るが、５ｍｇと３５ｍｇでは実用性はあるものの、やや
不十分であり、３ｍｇでは不適切であることがわかる。
一方、発光層の付着量が２５ｍｇ以下では良好な発光層
が形成できるが、付着量が３０ｍｇでは実用上は支障な
いものの、塗布が若干困難になり、付着量が３５ｍｇで
は塗布が難しくなり、均質な発光層が形成できなくな
る。従って、発光層の付着量は、両評価項目の評価結果
に基づいて、５〜３０ｍｇの範囲に設定することが望ま
しい。

【００６９】又、焼成温度（作業温度）を７００°Ｃに
設定し、焼成工程における蛍光体のガラス部材への融着
による発光効率及び外囲器の形態への影響について観察
したところ、発光効率の低下は殆んど認められなかった
し、外囲器の変形もなく、排気ヘッドへの装着に伴う破
損不良の発生率も０．５％以下に抑えることができた。
尚、同一仕様で外囲器のガラス部材を鉛ガラスとした先
行技術では蛍光体の鉛ガラスへの融着によって発光効率
の低下が認められ、変形に伴う不良発生率も３〜５％で
あった。

【００７０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、外装部材
の端部にはキャップが装着され、その内部空間には封止
部材が充填されているために、外囲器及び外装部材の端
面部分が封止部材によって使用環境から水密的に封止さ
れる。従って、外囲器及び外装部材の端部において、外
装部材の外囲器への装着性を向上させる目的で両者間に
少々の隙間が形成されていても、外部電極間への湿気の
侵入を皆無にできる。このために、高湿度雰囲気に非動
作状態で放置された後に動作させても外部電極間での沿
面放電を確実に防止できる。

【００７１】又、キャップに適度の柔軟性を付与すれ
ば、キャップを外装部材に容易に装着することができ、
自動生産設備による生産が可能になる。

【００７２】さらには、外囲器は酸化珪素，酸化硼素を
主成分とする鉛を含まないガラス部材にて構成されてお
り、その上、１５０°Ｃにおける体積抵抗率が１×１０
⁹Ωｃｍ以上に設定されているために、仮に外装部材に
よって外囲器が被覆されていたり，高入力化されていた
りしても、点灯初期は勿論のこと、点灯状態が長時間に
亘って継続されても、外囲器自身の自己発熱による異常
発熱への発展を抑えることが可能となり、異常発熱に起
因する体積抵抗率の低下も抑制できる。従って、電流の
不所望な増加を抑えることができ、点灯装置の焼損を確
実に防止することができる。

【００７３】特に、酸化珪素，酸化硼素を主成分とする
鉛を含まない硼珪酸ガラス系のガラス部材は先行技術の
鉛ガラスに比較して１５０°Ｃにおける体積抵抗率が大
きいために、点灯初期における点灯装置の入力電流が少
なくなるにも拘らず、先行技術と同程度の明るさが得ら
れる。従って、希ガス放電灯低コスト化を図ることが可
能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す正面図。

【図２】図１のＸ−Ｘ断面図。

【図３】図１の要部断面図。

【図４】図２に示すシ−ト構体の展開図。

【図５】図４のＹ−Ｙ断面図。

【図６】図２に示す希ガス放電灯の製造方法を説明する
ための縦断面図。

【図７】図１〜図３に示す希ガス放電灯の点灯装置の電
気回路図。

【図８】本発明の第２の実施例を示す縦断面図。

【図９】本発明の第３の実施例を示す縦断面図。

【図１０】本発明の第４の実施例を示す縦断面図。

【図１１】本発明の第５の実施例を示す縦断面図。

【図１２】本発明の第６の実施例を示す縦断面図。

【図１３】希ガス放電灯の点灯装置の他の実施例を示す
電気回路図。

【図１４】図１３の動作説明図であって、同図（ａ）は
ゲ−ト信号の波形図、同図（ｂ）はスイッチング素子に
流れるドレイン電流の波形図、同図（ｃ）はランプ電流
の波形図、同図（ｄ）は発光波形図。

【図１５】ランプ電流とスイッチング素子の駆動タイミ
ングとの関係を示す拡大図であって、同図（ａ）はラン
プ電流の波形図、同図（ｂ）はゲ−ト信号の波形図、同
図（ｃ）は発光波形図。

【図１６】外囲器を構成するガラス部材の材質に対する
入力電流及び照度の経時変化の状態を示す図。

【図１７】入力電流の経時変化の状態を示す図。

【図１８】発光層の付着量と原稿面照度及び蛍光体塗布
液の塗布の容易性との関係を示す図。

【図１９】先行技術にかかる希ガス放電灯の縦断面図。

【図２０】図１９に示す希ガス放電灯の点灯装置の電気
回路図。

【符号の説明】

１Ａ外囲器２Ａ発光層２ａアパ−チャ部３シ−ト構体４，４Ａ透光性シ−ト（絶縁部材）４ａ，４ｂ端部５，６外部電極７第１の開口部８第２の開口部９接着層１０外装部材１１キャップ１１ａ空間部１２封止部材１５熱収縮性樹脂チュ−ブ１６絶縁部材ＤＬ希ガス放電灯

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内面に１種又は２種以上の蛍光体を含む
発光層を有する直管状の外囲器と、外囲器の外周面に、
それのほぼ全長に亘って互いに離隔し、かつ離隔部分に
第１，第２の開口部が形成されるように位置する金属部
材よりなる帯状の一対の外部電極と、外囲器の外周面
に、外部電極が被覆されるように装着した透光性で耐熱
性・絶縁性を有する外装部材と、外装部材の端部に装着
した絶縁性のキャップと、外囲器及び外装部材の端面と
キャップとによって形成された空間部に充填した封止部
材とを具備し、前記外囲器を、１５０°Ｃにおける体積
抵抗率が１×１０⁹Ωｃｍ以上で、かつ酸化珪素，酸化
硼素を主成分とする鉛を含まないガラス部材にて構成し
たことを特徴とする希ガス放電灯。
【請求項２】内面に１種又は２種以上の蛍光体を含む
発光層を有する直管状の外囲器と、外囲器の全長とほぼ
同程度の長さを有する透光性シ−トの一方の面に金属部
材よりなる帯状の一対の外部電極を互いに離隔し、かつ
離隔部分に第１，第２の開口部が形成されるように配置
すると共に、外部電極の位置する側の透光性シ−ト面に
接着層を形成してなるシ−ト構体と、外囲器より大きい
外径を有する筒状のガラス部材又はセラミック部材より
なる透光性の外装部材と、外装部材の端部に装着した絶
縁性のキャップと、外囲器及び外装部材の端面とキャッ
プとによって形成された空間部に充填した封止部材とを
具備し、前記外囲器を、１５０°Ｃにおける体積抵抗率
が１×１０⁹Ωｃｍ以上で、かつ酸化珪素，酸化硼素を
主成分とする鉛を含まないガラス部材にて構成すると共
に、キャップ及び封止部材による端部の封止処理に先立
って、外囲器の外周面にシ−ト構体を、外囲器と透光性
シ−トとの間に外部電極が位置するように巻回し、シ−
ト構体上に外装部材を装着することを特徴とする希ガス
放電灯。
【請求項３】前記発光層の付着量を１ｃｍ²当たり５
〜３０ｍｇの範囲に設定したことを特徴とする請求項１
又は２に記載の希ガス放電灯。
【請求項４】前記第１の開口部にほぼ対応する外囲器
の内面部分に、発光層の形成されないアパ−チャ部を形
成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の希ガス
放電灯。
【請求項５】前記キャップを、柔軟性を有する筒状の
樹脂部材にて構成したことを特徴とする請求項１又は２
に記載の希ガス放電灯。
【請求項６】前記封止部材を熱可塑性樹脂又は熱硬化
性樹脂にて構成したことを特徴とする請求項１又は２に
記載の希ガス放電灯。
【請求項７】前記封止部材がホットメルトであること
を特徴とする請求項１又は２又は６に記載の希ガス放電
灯。
【請求項８】前記外部電極を備えた外囲器の外周面に
熱収縮性樹脂よりなるチュ−ブを装着した後、加熱処理
することにより外囲器の外周面にほぼ密着させることを
特徴とする請求項１に記載の希ガス放電灯。