JP2003257376A

JP2003257376A - エキシマランプとその梱包品、およびエキシマランプ用放電容器とその梱包品

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Publication number: JP2003257376A
Application number: JP2002145012A
Authority: JP
Inventors: Noritaka Takezoe; 法隆竹添; Kenichi Hirose; 賢一廣瀬
Original assignee: Ushio Denki KK; Ushio Inc
Current assignee: Ushio Denki KK; Ushio Inc
Priority date: 2001-12-27
Filing date: 2002-05-20
Publication date: 2003-09-12
Anticipated expiration: 2022-05-20
Also published as: JP3915596B2

Abstract

(57)【要約】【課題】二重管構造のエキシマランプにおいて、内側管
と側壁との接合部分にヒビ、クラックを発生させない構
造を提供することである。【解決手段】長尺の外側管（２）と内側管（３）が概略
同軸的に配置された二重管構造をなし、この外側管
（２）の外表面には一方の電極（５）が設けられ内側管
（３）の内表面に他方の電極（６）が設けられ、これら
外側管（２）と内側管（３）の間に形成された放電空間
（７）の中に誘電体バリア放電によってエキシマ分子を
形成する放電用ガスが封入された構造において、前記内
側管（３）は、前記外側管（２）に対して傾斜している
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はエキシマランプと
その梱包品、およびエキシマランプ用放電容器とその梱
包品に関し、特に、長尺の外側管と内側管が概略同軸的
に配置された二重管構造のエキシマランプとその梱包
品、およびエキシマランプ用放電容器とその梱包品に関
する。

【０００２】

【従来の技術】この発明に関連した技術としては、例え
ば、特開平２−７３５３号があり、そこには、放電容器
にエキシマ分子を形成する放電用ガスを充填し、誘電体
バリア放電（別名オゾナイザ放電あるいは無声放電。電
気学会発行改定新版「放電ハンドブック」平成１年６月
再版７刷発行第２６３ページ参照）によってエキシマ分
子を形成せしめ、このエキシマ分子から放射される光を
取り出す放射器、すなわちエキシマランプについて記載
されているこのエキシマランプ（以下、単に「放電ラン
プ」ともいう）は、従来の低圧水銀放電ランプや高圧ア
ーク放電ランプにはない種々の特長、例えば、単一の波
長の真空紫外光を強く放射するなどを有している。この
エキシマランプは、例えば、５０Hzから数MHｚまで適用
できる。

【０００３】図６にエキシマランプの概略構造を示す。
エキシマランプ１は、全体形状が円筒状であり、材質は
誘電体バリア放電によって誘電体として機能するととも
に、真空紫外光を透過する合成石英ガラスから構成され
る。放電ランプ１は内側管３と外側管２が同軸に配置し
て二重円筒管を構成するとともに、両端を閉じたことか
ら内側管３と外側管２の間に放電空間４が形成される。
放電空間４には誘電体バリア放電によってエキシマ分子
を形成するとともに、このエキシマ分子から真空紫外光
を放射する放電用ガス、例えばキセノンガスが封入され
る。

【０００４】外側管２の外面には網状電極５が設けら
れ、内側管３の内部に他方の電極である内側電極６が設
けられる。網状電極５はシームレスに構成され、全体と
して伸縮性を有することから外側管２への密着性を良く
することができる。内側電極６はパイプ状、あるいは断
面において一部に切り欠きを有する概略Ｃ字状のもので
あり内側管３に密着するように設けられる。放電空間４
には必要に応じてゲッタが配置される。網状電極５、内
側電極６の間には、図示略の交流電源が接続され、これ
により放電空間４にエキシマ分子が形成されて真空紫外
光を発光する。放電用ガスとしてキセノンガスを使った
場合は波長１７２ｎｍの光を放射する。

【０００５】図７（ｂ）は外側管２、内側管３の分解図
を示す。エキシマランプの製造工程においては、外側管
２になるべき円筒状ガラス管２’の中に、図７（ａ）に
示すように事前に両端部をラッパ状に加工した内側管３
になるべき同じ長さのガラス管３’を挿入して、円筒状
ガラス管２’との合わせて部を溶着させる。従って、内
側管３は端部の加工部のみにおいて支えられることとな
る。

【０００６】ところが、この二重管構造のエキシマラン
プ１は、内側管３の加工部付近にヒビ、クラックが発生
することがある。これは、発光長が長いエキシマランプ
ほど良く起こることで、特に，液晶基板の洗浄装置の光
源として使うエキシマランプは、液晶基板に大型化に伴
って長尺化しており、発光長８００ｍｍ以上という長い
ランプが求められており、このような要請に伴って上記
問題の発生も顕著化している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明が解
決しようとする課題は、内側管と外側管を概略同軸に配
置した二重管構造のエキシマランプにおいて、内側管と
側壁との接合部分にヒビ、クラックを発生させない構造
を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明のエキシマランプは、長尺の外側管と内側
管が概略同軸的に配置された二重管構造をなし、この外
側管の外表面には一方の電極が設けられ内側管の内表面
に他方の電極が設けられ、これら外側管と内側管の間に
形成された放電空間の中にエキシマ分子を形成する放電
用ガスが封入された構造において、前記内側管は、前記
外側管に対して傾斜していることを特徴とする。

【０００９】次に、この発明のエキシマランプ梱包品
は、上記エキシマランプをクッション材とともに内蔵す
るケーシングとより構成され、前記エキシマランプは、
その長手方向において、前記ケーシングに対して傾斜し
ていることを特徴とする。さらに、エキシマランプ用放
電容器において前記内側管は、前記外側管に対して傾斜
していること、および、エキシマランプ用放電容器の梱
包品においてエキシマランプ用放電容器が傾斜している
ことを特徴とする。これは、エキシマランプとしては、
放電容器に対し、前記のように電極を配設することで完
成するものであるが、現実には、放電容器の状態、すな
わち、電極を配設することなく搬送などを行い、最終的
に光源装置として組み立てる際に電極を配設する場合が
多々存在する。本発明は、このような場合を想定して、
必ずしも電極を配設したランプとしての完成品ではな
く、電極を配設する前の放電容器としての状態であって
も、内側管や放電容器を傾斜させることを特徴とするも
のである。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係るエキシマラン
プの概略構成を示す。図６に示したエキシマランプと同
一番号は同一部分を示しており、この構造は内側管３が
外側管１に対して傾斜している点が相違している。数値
例をあげると、放電ランプ１は全長１１６０ｍｍ、外径
４０ｍｍ、内側管３の外径は１６ｍｍ、内側管３と外側
管２の肉厚はそれぞれ１mmと２ｍｍであり、定格消費電
力６００Ｗで点灯させる。また、内側管３の中心軸線は
外側管２の中心軸線に対して、例えば１°傾斜してい
る。なお、この傾斜角度は後述するが、１°でも傾斜し
ていればよく、３°、５°、７°、１０°、２０°、３
０°、４５°などさまざまな角度での傾斜が採用でき
る。また、傾斜は、内側管３と設置面との距離が内側管
の両端で変化するように傾斜する必要がある。なお、図
１に示す放電ランプは全体構造を概略的に示すものであ
って、寸法や寸法比率は考慮されていない。

【００１１】図２は本発明の放電ランプの作用を説明す
るための便宜上の図面であって、従来の構造を有する放
電ランプと大地の関係を示している。放電ランプ１を大
地Ｅに対して置くと、内側管３は図示のように撓み、振
動する。これは前記のように内側管３は側壁との溶着部
分のみで支えられているため、放電ランプの長手方向の
中間部分において、大地との接触時に発生する衝撃によ
って撓み、振動するのである。ここで、外側管１につい
ては、外側管の周囲、すわなち、放電ランプの周囲にク
ッション材を配置させるなどの工夫を施すことで保護す
ることが可能である。しかし、内側管については、同様
にクッション材を設けるようなことはできない。

【００１２】つまり、本発明が対象とする二重管構造の
エキシマランプにあっては、極めて簡易な構造でランプ
を構成できるという利点がある一方で、内側管３を保護
できないという課題を有していたのである。そして、内
側管と側壁との接合部にヒビ、クラックを発生させる要
因としては、放電ランプの製作、検査、保管、出荷、運
搬などの数多くの工程の中での、作業者の不用意な取り
扱いによってランプに与えられる大きな衝撃や、当該放
電ランプを大地Ｅに対して置くという作業によって内側
管３に与えられる小さな衝撃の積み重ねによるものであ
ると考えられる。なお、大地というのは、文字通りの地
面と言う意味ではなく、机、床、棚、輸送時のトラック
の荷台やその他の全ての被配置物を意味する。

【００１３】本発明は、このような問題を鋭意検討する
ことで見出されたものであって、その構成は図１に示す
ように内側管３を外側管２に対して傾斜させることであ
る。図３は本発明の説明用図面であって、内側管３を外
側管２に対して傾斜させることの作用を説明するもので
ある。１１は内側管３の中心軸線を示し、放電ランプ１
を大地Ｅに対して置くときに衝撃力Ｇが生じる。ここ
で、内側管３が外側管２に対して傾斜していなければ、
衝撃Ｇはほぼそのまま内側管３に影響を及ぼし、前記の
ごとく内側管を振動させることになる。ところが、図示
のように内側管３が外側管２に対して傾斜していると、
内側管３の振動に影響する衝撃力の成分はＧｃｏｓθに
なることがわかる。つまり、内側管３が傾斜するだけ本
来の衝撃力Ｇが緩和されることになる。

【００１４】ここで、角度θは内側管３の長手方向の中
心軸と、外側管２の長手方向の中心軸によって形成され
る角度であり、その適正値の下限は、ランプが受ける衝
撃の大きさ、放電ランプの長さ、内側管の外径、石英ガ
ラスの肉厚、放電ガスの内圧、配置面の材質、クッショ
ンの材質などで異なり、それらの条件との関係で選択す
ることができる。しかしながら、本発明においては効果
のレベルこそ違うものであるが、例えば、傾斜角度が１
°であったとしても、傾斜角度を設けない場合に比べて
効果は十分にあることが確認されている。これは、前記
のように放電ランプに当該衝撃を与える機会（回数）が
大きいからである。また、本発明は放電ランプが長尺状
になるほど重要であり、例えば、１０００ｍｍ以上の場
合に特に有用となる。

【００１５】さらに、本発明は放電ランプの内側管と外
側管の傾斜関係だけでなく、放電ランプとそれを収納す
る箱をいう梱包品の関係にも着目した。たとえば、輸送
時に使う梱包箱や作業時に使う保管箱である．図４はエ
キシマランプ１をケーシング４１に収納する梱包品の概
略を示す。通常、ダンボール箱などのケーシング４１に
は放電ランプ１を保護するためにクッション材４１を配
置させる。このようなクッション材４１により、放電ラ
ンプ１の外側管を保護することができる。そして、内側
管については、エキシマランプ１をケーシング４１に対
して傾斜させることで保護することができる。その原理
は前記内側管と外側管の傾斜関係の場合と同様である。
ここで、傾斜の方向は、放電ランプ１の内側管と大地と
の距離が、内側管の両端部で相違するように傾斜させる
必要がある。

【００１６】さらに、前記内側管と外側管における傾斜
関係によれば、放電ランプの端部において、図１に示す
ように放電空間長に大きな差を生じることになる。この
放電空間長の差は放電ランプの長さが長くなればなるほ
ど顕著になってしまう。この点において、放電ランプと
ケーシングにおいて傾斜関係を形成することは、放電ラ
ンプとしては、常に等しい放電空間長を形成できる安定
な放電を維持することもでき、この点で特に有利な効果
を有することになる。そして、放電ランプとケーシング
によって傾斜関係を形成する場合は、傾斜角度も大きい
角度を選択することが可能となる。

【００１７】図５はエキシマランプを内蔵する梱包品の
実施形態を示し、（ａ）（ｂ）は横断面図であって、放
電ランプと大地との距離が放電ランプの一方の端部と他
方の端部で相違する状態を示す。（ａ）は図４で示した
形態、すなわち、エキシマランプ１をケーシング４２に
対して傾斜させた形態を示す。また、（ｂ）は、エキシ
マランプを直接内蔵する梱包品Ｐを、さらに、他のケー
シング５０に対してクッション５１を介在して梱包した
状態を示す。（ａ）では、例えば、クッション材４１の
高さを変化させて傾斜関係を形成することができる。ま
た、（ｂ）においても、同様に、クッション材５１の高
さを変化させて傾斜関係を形成することができる。
（ｂ）では、エキシマランプを直接内蔵するケーシング
においてランプを傾斜させることが困難な場合に特に有
用である。また、トラックでの輸送時に枕木５２等で梱
包品自体を傾けて輸送することもできる．（図５（ｃ）
参照）

【００１８】さらに、本発明は、電極を配設していない
状態の半製品にも適用できる、すなわち、図１に示す構
造において、外側管２の外面に配設された外側電極５
と、内側管３の内面に配設された内側電極６を有さな
い、ランプの半製品、すなわち、放電容器だけの状態で
あって内側管を外側管に対して傾斜させることになる。
この場合は、このような半製品の放電容器を運送などし
て、最終的な設置場所にて電極を配設、組み込む場合な
どが考えられる。また、この半製品は図５に示す放電容
器と梱包品との関係においても適用できる。すなわち、
電極を配設していない半製品の放電容器をケーシングに
対して傾斜させて梱包する場合である。

【００１９】以上、説明したように、この発明に係るエ
キシマランプは、内側管が外側管に対して傾斜させてい
るので、当該放電ランプを置いたときに内側管に影響を
及ぼす衝撃力を低減させることができる。また、この発
明に係るエキシマランプ梱包品は、エキシマランプをケ
ーシングに対して傾斜させているので、当該梱包品を置
いたときに内側管に影響を及ぼす衝撃力を低減させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のエキシマランプを示す。

【図２】本発明の作用を説明するため図を示す。

【図３】本発明の作用を説明するため図を示す。

【図４】本発明のエキシマランプを内蔵した梱包品を示
す。

【図５】本発明のエキシマランプを内蔵した梱包品を示
す。

【図６】エキシマランプの概略図を示す。

【図７】エキシマランプの分解図を示す。

【符号の説明】

１エキシマランプ２外側管３内側管４側壁５外側電極６内側電極７放電空間４０ケーシング４１クッション５０ケーシング５１クッション５２枕木Ｅ大地Ｐ梱包品

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】長尺の外側管と内側管が概略同軸的に配置
されて二重管構造をなし、この外側管の外表面には一方
の電極が設けられ内側管の内表面に他方の電極が設けら
れ、これら外側管と内側管の間に形成された放電空間の
中にエキシマ分子を形成する放電用ガスが封入されたエ
キシマランプにおいて、前記内側管は、前記外側管に対して傾斜していることを
特徴とするエキシマランプ。
【請求項２】長尺の外側管と内側管が概略同軸的に配置
された二重管構造をなし、この外側管の外表面には一方
の電極が設けられ内側管の内表面に他方の電極が設けら
れ、これら外側管と内側管の間に形成された放電空間の
中にエキシマ分子を形成する放電用ガスが封入されたエ
キシマランプと、このエキシマランプをクッション材と
ともに内蔵したケーシングとよりなる梱包品において、前記エキシマランプは、その長手方向において、前記ケ
ーシングに対して傾斜していることを特徴とするエキシ
マランプ梱包品。
【請求項３】前記エキシマランプは、長手方向の大きさ
が８００ｍｍ以上であることを特徴とする請求項２に記
載のエキシマランプ梱包品。
【請求項４】長尺の外側管と内側管が概略同軸的に配置
されて二重管構造をなし、これら外側管と内側管の間に
形成された放電空間の中にエキシマ分子を形成する放電
用ガスが封入されたエキシマランプ用放電容器におい
て、前記内側管は、前記外側管に対して傾斜していることを
特徴とするエキシマランプ用放電容器。
【請求項５】長尺の外側管と内側管が概略同軸的に配置
された二重管構造をなし、これら外側管と内側管の間に
形成された放電空間の中にエキシマ分子を形成する放電
用ガスが封入されたエキシマランプ用放電容器と、この
エキシマランプ用放電容器をクッション材とともに内蔵
したケーシングとよりなる梱包品において、前記エキシマランプ用放電容器は、その長手方向におい
て、前記ケーシングに対して傾斜していることを特徴と
するエキシマランプ用放電容器の梱包品。
【請求項６】前記エキシマランプ用放電容器は、長手方
向の大きさが８００ｍｍ以上であることを特徴とする請
求項５に記載のエキシマランプ梱包品。