JP2000243553A

JP2000243553A - 発光チューブ

Info

Publication number: JP2000243553A
Application number: JP11041401A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ebato; 浩江波戸
Original assignee: EBAKKU KK
Current assignee: EBAKKU KK
Priority date: 1999-02-19
Filing date: 1999-02-19
Publication date: 2000-09-08

Abstract

(57)【要約】【課題】強度、取付け性、耐水性、光量等の性能が十
分であって、ELFを用いた長寸の発光チューブを提供す
る。【解決手段】発光チューブ１は、交流電力供給用の複
数の導線を絶縁材で被覆してなる絶縁電線10と、この絶
縁電線10の外周に配置された少なくとも一条のエレクト
ロルミネッセンスファイバ（ELF）20と、絶縁電線10お
よびELF20を被覆する実質的に透明な被覆材30とを備え
ている。この発光チューブ１は内部に電力供給用の電線
を内蔵しているので、複数本を連結して長寸化すること
ができる。その際、連結部において絶縁電線10の対応す
る導線同士およびELF20の電極と導線とを接続する。こ
れにより個々の発光チューブのELFに許容最大電流値以
下の安全電流を供給し、且つ十分な輝度を確保すること
ができる。

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、エレクトロルミ
ネッセンスファイバ（以下、ELFという）が内蔵された
発光チューブに関する。

【従来の技術】

【０００２】ELFは、EL素子をファイバ状に形成したも
ので、図２に示すように線状の芯電極21と、その芯電極
21の外周に配置された発光層22（希土類フッ化物等のEL
材料を含む層）と、発光層22の外周に配置された透明電
極層23と、透明電極層23の外周に螺旋状に配置された付
加電極24と、その外周を覆う被覆25、26とを備えてい
る。芯電極21と付加電極24はELファイバの一端において
交流電力供給源に接続されており、芯電極21と付加電極
24との間に一定の交流を印加することにより、発光層が
発光する。

【０００３】このようなELFは、各種イルミネーション
や警告灯などの用途への適用が期待されている。しかし
ELFはその直径が２〜３mm程度と細く、強度、光量等に
限界がある。また発光層22に用いられているEL材料は湿
気等に侵されやすいため屋外の用途への適用には限界が
あった。

【０００４】またELFの芯電極および付加電極も非常に
細いため抵抗が大きく、流し得る交流電流値には限界が
あった（例えば25〜50mA）。従って必要な輝度を得るこ
とができるELFの長さも、この許容最大電流値により制
約され、例えば直径2.1mmのELFの許容最大電流値は、周
波数にもよるが130Vで50mA、長さは30mが限界であっ
た。供給電流値を許容最大電流値内に抑えたままELF長
をこれ以上長くしようとすると電流値が不足し、必要な
輝度が得られないことになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのようなEL
Fの実用化における問題を解決し、強度、取付け性、耐
水性、光量等の性能が十分であって屋外への適用も可能
なELFを用いた発光チューブを提供することを目的とす
る。

【０００６】また本発明はELFを用いた発光チューブで
あって長寸、例えば数kmの発光チューブを提供すること
を目的とする。さらに本発明は装飾性と演出機能に優れ
た発光チューブを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
る本発明の第１の態様による発光チューブは、交流電力
供給用の導線を絶縁材で被覆してなる絶縁電線と、前記
絶縁電線の外周に配置された少なくとも一条のELFと、
前記絶縁電線および前記ELFを被覆する実質的に透明な
被覆材とを備えたことを特徴とする。

【０００８】ELFは螺旋状に配置されることが好まし
い。また被覆材は可撓性のある材料を用いることが好ま
しい。

【０００９】本発明の第１の態様による発光チューブに
よれば、ELFをさらに実質的に透明な被覆材で被覆する
ことにより、ELFの強度および耐水性を向上することが
できる。またELFを複数条用いるか、螺旋条に配置する
ことにより単位長当りの光量を増加することができる。
さらに被覆材として可撓性のある材料を用いることによ
り、取付け性を向上することができる。

【００１０】本発明の発光チューブは発光チューブ内に
電力供給用の電線を内蔵しているので、複数の発光チュ
ーブを連結して各発光チューブの電線を介して電力を供
給することができるので、各々のELFの許容最大電流値
内の電流で駆動可能な長寸の連結発光チューブを提供す
ることができる。

【００１１】本発明の第２の態様による連結発光チュー
ブは、上述した第１の態様による発光チューブを複数連
結した発光チューブであって、連結部において絶縁電線
の対応する導線同士およびエレクトロルミネッセンスフ
ァイバの電極と導線とが接続されているものである。

【００１２】この発光チューブは各発光チューブの連結
部において絶縁電線の導線同士およびエレクトロルミネ
ッセンスファイバの電極と導線とが接続されているの
で、単位となる発光チューブ毎に電力供給源を接続する
必要がなく、回路構成を簡単なものにできる。また絶縁
電線の導線数を増やし、複数の発光チューブからなる群
毎および／又は各エレクトロルミネッセンスファイバ毎
に異なる交流電源に接続することにより、各群を独立し
て駆動することができ、点滅等を自在に行うなど発光チ
ューブの装飾性および演出機能を高めることができる。

【００１３】

【発明の実施形態】以下、本発明の実施形態を図面を参
照して説明する。

【００１４】図１は、本発明による発光チューブの一実
施例を示す図で、この発光チューブ１は、所定の長さを
有するキャブタイヤコード10と、キャブタイヤコード10
の外周に配置されたELF20と、その外周を覆う被覆材30
とを備えており、さらに発光チューブ１の端部には交流
電源に接続するための端子部40が備えられている。

【００１５】キャブタイヤコード10は、ELF20に交流電
力を供給するための複数本の導線11、12と透明或いは着
色された絶縁性シース13とから成り、複数本の導線11、
12は端子部40の各端子に接続されている。各端子はイン
バータ50等の駆動回路を介して電源60に接続されてい
る。電源60は商用の交流電源でも直流電源であってもよ
い。尚、図１では導線および端子はそれぞれ２つしか示
していないが、キャブタイヤコード10の外周に配置され
るELF20の本数や電源供給の回路数に応じて導線および
端子は適宜増加することができる。

【００１６】ELF20は、図２に示すものと同じ構造を有
し、線状の芯電極21と、その芯電極21の外周に配置され
た発光層22と、発光層22の外周に配置された透明電極層
23と、透明電極層23の外周に螺旋状に配置された付加電
極24と、その外周を覆う被覆25、26とを備えている。付
加電極24は透明電極層23に電気を供給するために設けら
れる。尚、被覆はELFを単独で使用する場合には耐候性
を高めるために二層になっているが、本発明の発光チュ
ーブにおいては一層であってもよい。

【００１７】ELF20の一端部は、図３に示すように収縮
チューブ27とエポキシ接着剤28等によって封止され、発
光層22への湿気の進入が防止されている。ELF20の他の
端部の芯電極21と付加電極24はそれぞれ発光チューブ１
の端子部40の各端子に接続される。これによって芯電極
21と付加電極24との間、即ち芯電極21と透明電極24との
間に交流電源60から交流電力が供給され発光層22が発光
する。

【００１８】このような構成のELF20は、図１に示すよ
うにキャブタイヤコード10の外周に螺旋状に配置され
る。螺旋のピッチは特に限定されないが、ピッチを小さ
くすることにより発光チューブの実質的な光量を増加さ
せることができる。また図１では一条のELF20しか示し
ていないが、図４（a）に示すように複数のELFを交互に
配置してもよく、これにより光量を増加させることがで
きる。

【００１９】更にキャブタイヤコード10の外周には、図
４（b）に示すようにELF20と平行してELF20とほぼ同寸
の樹脂コード、ガラスファイバ或いはチューブ70等を配
置してもよい。チューブ70等として例えばELF20と同色
に着色されたものや透明なものを用いることによりチュ
ーブ等の色や反射により装飾効果を高めることができ
る。また同図に示すようにELF20とチューブ70とを密に
配置することにより、発光チューブの強度を向上するこ
とができる。さらにELF20よりも径の太いチューブ70を
配置した場合には、チューブにより外部からの力が直接
ELF20にかかるのを防止し、それによりELF20の損傷を防
ぐことができる。

【００２０】被覆材30は、ELF20を外部環境から保護し
且つELF20の光を遮断しない実質的に透明な材料からな
る。このような材料としてエチレン酢酸ビニル共重合
体、ポリウレタン、塩化ビニルなど可撓性および弾性の
ある樹脂を用いることができる。このうちポリウレタン
は透明性と強度に優れるので好適である。またこれら樹
脂に紫外線吸収剤を含有せしめることが好ましい。これ
により発光層22を保護し発光チューブ１の耐候性を高め
ることができる。

【００２１】被覆材30には光透過性を阻害しない範囲で
染料、顔料等の色剤を添加することができる。一般にEL
Fが発光する光の周波数（色調）は印加される電圧およ
びその周波数に依存し、電圧および周波数が一定であれ
ば光の色調も一定であるが、被覆材30に着色することに
より所望の色の光を演出することができ、発光チューブ
の装飾性を高めることができる。

【００２２】このような構成の発光チューブ１の製造方
法は特に限定されないが、例えばキャブタイヤコード10
の外周に一条ないし複数条のELF20を螺旋条に巻きつけ
ながら、その外周に被覆材30を構成する樹脂を押出し成
型等によって被覆し、一端に露出するキャブタイヤコー
ド10の各導線11、12およびELF20の芯電極21および付加
電極24をそれぞれ図１（b）に示すように端子部40に接
続することによって製造することができる。または後述
する専用のコネクタに接続することもできる。

【００２３】この発光チューブ１は、例えば130V、50mA
で駆動できるELF20の最大長が30mであるとすると、その
長さのELFを螺旋状に巻いて約20mとしたものを単独で使
用することができる。その場合には、発光チューブ１の
端子部と反対側の端部は、キャブタイヤコード10の各導
線11、12をそれぞれ絶縁被覆処理する。

【００２４】また上述の発光チューブ１は複数連結して
長寸の発光チューブとして使用することもできる。その
ような実施例を図５に示す。

【００２５】図５（a）に示す連結発光チューブ100は、
図１に示す発光チューブ１を長手方向に連結したもので
ある。個々の発光チューブ１の連結部では、一つの発光
チューブ１の端子部14と他の発光チューブ１のキャブタ
イヤコード10の導線11、12とを電気的に接続する。この
ような接続は、例えば発光チューブ１の端子部14が形成
された端部とは反対側の端部に端子部14の各端子と電気
的に接続されるソケット部を形成し、これらを接続する
ことにより２つの発光チューブ１のキャブタイヤコード
10の導線11同士および導線12同士がそれぞれ接続される
ようにしてもよい。

【００２６】図６に本発明の発光チューブの連結に好適
な専用コネクタの一実施例を示す。この専用コネクタ80
は、互いに嵌合可能なメス側コネクタ81とオス側コネク
タ82とからなり、メス側コネクタ81の先端には一対のソ
ケット83が設けられ、オス側コネクタ82には一対の端子
ピン84が設けられている。オス側コネクタ82の一対の端
子ピン84は、図示しない発光チューブの導線11、12にそ
れぞれハンダ付け等によって電気的に接続されている。
メス側コネクタ81の一対のソケット83は、図中左側に示
された発光チューブ１の導線11、12に接続されるととも
に一方はELF20の芯電極21に、他方は付加電極24に接続
されている。これにより接続部において導線11、12はそ
れぞれ芯電極21、付加電極24と電気的に接続される。

【００２７】発光チューブ１とコネクタ80との接続部に
おいて、発光チューブ１には被覆材30とキャブタイヤコ
ード10との間に比較的高硬度のプラスチック等からなる
スペーサ85を挿入するとともに、被覆材30の外周をゴム
や柔軟性プラスチック等からなるラバーブッシュ86で覆
い、その外側にコネクタ80の外筒87が固定されている。
硬いスペーサ85を介在させることにより発光チューブ１
が潰れるのを防止するとともに発光チューブ１内部が環
境にさらされるのを防止する。ラバーブッシュ86は接続
部を気密に保ち接続部におけるELF20を環境から保護す
る。尚、図６ではキャブタイヤコードの導線が２本であ
る場合のコネクタ構造を示したが、導線数が増加する場
合に同様に専用コネクタを構成することができる。

【００２８】このような専用コネクタ80を用いることに
より容易に２つの発光チューブを電気的に接続すること
ができる。複数の発光チューブを連結した連結発光チュ
ーブ100の等価回路を図５（b）に示す。同図からもわか
るように、この連結発光チューブ100は一つの交流電源
（インバータ）を介して連結発光チューブ100全体を駆
動することができる。この際、各発光チューブに印加さ
れる電流値を一定範囲内に抑えつつELFの全長を必要な
だけ長くすることができる。但し、発光チューブ10の連
結数は、安全上の観点からインバータの出力等を考慮し
て適宜設定することが好ましい。

【００２９】図７（a）は、長寸発光チューブの他の実
施例を示したものである。この長寸発光チューブ200も
図５の発光チューブ100と同様に複数の発光チューブ1
A、1B、1C・・・を連結したものであるが、単位となる発光
チューブ1A、1B、1Cはキャブタイヤコード10内に３本以
上の導線11A、11B、11C、12を有している。これら導線
のうち１本の導線12は共通の接地用導線であり、他の導
線11A、11B、11Cはそれぞれ３つの異なる交流電源の交
流出力端子に接続される。

【００３０】発光チューブ200は、このような発光チュ
ーブ11A、11B、11Cの各導線が図７（b）の等価回路に示
すような接続となるように連結する。即ち、１番目、４
番目および７番目の発光チューブ1Aは導線11Aを介して
第１の交流電源60Aに接続され、２番目、５番目および
８番目の発光チューブ1Bは導線11Bを介して第２の交流
電源60Bに接続され、３番目、６番目および９番目の発
光チューブ1Cは導線11Cを介して第３の交流電源60Cに接
続される。

【００３１】このように複数の発光チューブをグループ
A、B、Cとして、グループ毎にそれぞれ異なる交流電源
に接続することにより、インバータにかかる負担を低減
することができ、またグループ毎に独立して駆動するこ
とができる。例えば図７のように３つの発光チューブの
グループにした場合には、図５の発光チューブに比べイ
ンバータとして出力を１／３に低減できる。またインバ
ータとして同じ出力のものを用いれば発光チューブの全
体としての長さを３倍にすることができる。

【００３２】図７に示す発光チューブ200は、図８（a）
に示すように絶縁電線の３本の導線をシーケンサ90を介
して１つの交流電源に接続してもよい。この場合には、
交流電源を増加することなく発光チューブ1A、1B、1Cを
順次駆動することができる。図８（b）はシーケンサに
よる駆動タイミングの一例を示すもので、まず発光チュ
ーブ1AのELFが接続された導線11Aを交流電源に接続し、
次に発光チューブ1BのELFが接続された導線11Bを交流電
源に接続し、その後発光チューブ1CのELFが接続された
導線11Cを交流電源に接続し、このようなサイクルを繰
り返す。これにより光が１番目の発光チューブ1Aから３
番目の発光チューブ1Cに向って流れるようなイルミネー
ション効果をもたらすことができる。

【００３３】グループ化する発光チューブの数や配列、
シーケンサによる駆動タイミングは種々に変更すること
でき、これによって発光チューブ200による多様な装飾
効果を実現できる。例えば連結する発光チューブ数が比
較的少ない場合は個々の発光チューブを全て異なる電源
で駆動することも可能である。また発光チューブが複数
のELFを備える場合には、発光チューブの端部において
各ELFの電源をそれぞれ異なる電源に接続された導線に
接続することにより、ELF毎に別個に駆動することも可
能である。

【００３４】以上のように構成される本発明の発光チュ
ーブは、可撓性があり且つ耐候性があるので所望の基材
に取付けたりそれ自体を所望の形状に折り曲げて屋内外
のイルミネーション等に用いることができる。またELF
を螺旋状或いは複数配置することにより十分な輝度を確
保することができる。さらに本発明の発光チューブは複
数の発光チューブを連結して所望の長さにすることがで
きるので、道路工事現場や室内、通路、駐車場などの広
い範囲に設置して誘導用表示や警告灯として機能させる
ことも可能である。

【００３５】尚、本発明の発光チューブは上記実施例に
限定されず特許請求の範囲に記載される範囲で種々の変
更が可能である。例えばELFは図２に示す構造のものに
限らず少なくとも２つの電極の間にEL材料を介在せしめ
ファイバ状に形成したもの（特開平6-236797号公報に記
載されるもの）や複数のELFを撚り合わせたものなども
採用することができる。

【００３６】またELFを螺旋状に配置する場合を説明し
たが、ELFは直線状に配置してもよく、その場合にも複
数のELFや他のチューブやグラスファイバー等と組合せ
ることができる。

【００３７】

【発明の効果】以上の実施例からも明らかなように、本
発明の発光チューブはELFへの電力供給用電線をチュー
ブ内に内蔵しているので、電線を接続することにより所
望の長さに連結することができ、個々の発光チューブの
ELFに許容最大電流値以下の安全電流を供給し、且つ十
分な輝度を確保することができる。

【００３８】また本発明の発光チューブは、連結する発
光チューブおよび／又は１本の発光チューブ内のELFを
グループ毎に異なるタイミングでオンオフする交流電源
に接続することにより、装飾性に優れた発光チューブを
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の態様による発光チューブの一実
施例を示す図で、(a)は側断面図、(b)は断面図

【図２】本発明の発光チューブに用いるELFの一実施例
を示す図

【図３】図２のELFの一端部を示す図

【図４】（a）および（b）はそれぞれ本発明の第１の態
様による発光チューブの他の実施例を示す図

【図５】本発明の第２の態様による連結発光チューブの
一実施例を示す図で、（a）はその構造を示す図、（b）
は等価回路を示す図

【図６】本発明の連結発光チューブに用いる専用コネク
タの一実施例を示す図

【図７】本発明の第２の態様による連結発光チューブの
他の実施例を示す図で、（a）はその構造を示す図、
（b）は等価回路を示す図

【図８】図７の発光チューブの駆動方法の一例を説明す
る図

【符号の説明】

１・・・・・・発光チューブ 10・・・・・・キャブタイヤコード（絶縁電線） 11,12・・・導線 20・・・・・・ELF 30・・・・・・被覆材 60・・・・・・交流電源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】交流電力供給用の複数の導線を絶縁材で
被覆してなる絶縁電線と、前記絶縁電線の外周に配置さ
れた少なくとも一条のエレクトロルミネッセンスファイ
バと、前記絶縁電線および前記エレクトロルミネッセン
スファイバを被覆する実質的に透明な被覆材とを備えた
ことを特徴とする発光チューブ。
【請求項２】前記エレクトロルミネッセンスファイバ
は、前記絶縁電線の外周に螺旋状に配置されていること
を特徴とする請求項１記載の発光チューブ。
【請求項３】前記被覆材は、可撓性を有する材料から
なることを特徴とする請求項１記載の発光チューブ。
【請求項４】請求項１ないし３のいずれか１項記載の
発光チューブを複数連結した発光チューブであって、前
記連結部において前記絶縁電線の導線同士および前記エ
レクトロルミネッセンスファイバの電極と前記導線とが
接続されていることを特徴とする連結発光チューブ。
【請求項５】前記連結発光チューブを構成する個々の
発光チューブは、複数の発光チューブからなる群毎およ
び／又は各エレクトロルミネッセンスファイバ毎に前記
導線を介して異なる交流電力供給源に接続されることを
特徴とする請求項４記載の発光チューブ。