JP2004134186A - 外部電極型蛍光ランプおよびその製造方法 - Google Patents
外部電極型蛍光ランプおよびその製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】ガラスバルブの細管化に伴って透光性樹脂シートを薄くした場合でも電極に対する絶縁性を保持可能とする。
【解決手段】ガラスバルブ１の内周面に管軸方向に沿った光投射用の開口部４を残して蛍光体層３を形成し、キセノンを主成分とする希ガス２を封入する。ガラスバルブ１の外周面にガラスバルブ１の全長とほぼ同程度の長さを有する電極５ａ，５ｂを対向して装着する。このガラスバルブ１の外周面に透光性樹脂シート６を開口部４を避けて２重に巻回して被着する。これにより、透光性樹脂シート６が電極５ａ，５ｂの部分では２重に巻かれ、開口部４の部分では１重に巻かれるようにする。
【選択図】 図２
【解決手段】ガラスバルブ１の内周面に管軸方向に沿った光投射用の開口部４を残して蛍光体層３を形成し、キセノンを主成分とする希ガス２を封入する。ガラスバルブ１の外周面にガラスバルブ１の全長とほぼ同程度の長さを有する電極５ａ，５ｂを対向して装着する。このガラスバルブ１の外周面に透光性樹脂シート６を開口部４を避けて２重に巻回して被着する。これにより、透光性樹脂シート６が電極５ａ，５ｂの部分では２重に巻かれ、開口部４の部分では１重に巻かれるようにする。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機やイメージスキャナ等の露光用光源やディスプレイ装置のバックライト用光源として使用される外部電極型蛍光ランプ、およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
外部電極型蛍光ランプに関する技術は、例えば特許第３０２２２８３号公報に開示されている。上記公報に記載の外部電極型蛍光ランプは、内周面に発光体層を形成した管状のガラスバルブにキセノンガスを主成分とした希ガスを気密に封入し、ガラスバルブの全長とほぼ同程度の長さの透光性樹脂シートに一対の電極を所定の間隔で隔離して配置し、ガラスバルブと透光性樹脂シートとの間に電極が配置されるようにガラスバルブの外周面に透光性樹脂シートを巻回して被着した構成である。透光性樹脂シートとしては例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が用いられ、電極としては例えばアルミニウムが用いられる。一般的に、ＰＥＴを用いた透光性樹脂シートの厚さは５０μｍ程度、アルミニウムを用いた電極の厚さは５０μｍ程度である。
【０００３】
特許第３０３２７９７号公報には、電極と給電用端子とを接続するに際して、異種金属接触腐食の発生を抑制するために、電極の給電用端子との接続部分の幅を、給電用端子の電極との接続部分の幅に対して２倍〜１０倍に設定する技術が開示されている。
【０００４】
また、特許第３１４９７８０号公報には、暗黒状態での始動性を良好にするために、放電開始電圧を低減して放電空間内の絶縁破壊が起こり易くなるように、電極間に位置するガラスバルブ端部の内面に導電性物質層を形成する技術が開示されている。特開２０００−２１５８５２号公報には、ガラスバルブ端部における内面あるいはさらに内側の蛍光体層内面に半導体特性を備えた物質層を形成する技術が記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近年のディスプレイ装置等の薄型化に伴って、ガラスバルブも細管化が進む傾向にある。ところが、ガラスバルブの外径を細くすると、透光性樹脂シートの屈曲反発強度が強くなるため、ガラスバルブに透光性樹脂シートを被着して放置している状態あるいは外部電極型蛍光ランプを使用している状態において透光性樹脂シートがガラスバルブから剥がれてしまうという問題があった。
【０００６】
また、透光性樹脂シートを剥がれにくくするためには、透光性樹脂シートを薄く形成することが考えられるが、一対の電極には高電圧が印加されるためＰＥＴの絶縁耐圧が１００ｋＶ／ｃｍ程度であることを考慮すると、透光性樹脂シートの厚さを４０μｍ程度に薄くしたところで透光性樹脂シートに絶縁破壊が生じるという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ガラスバルブの細管化に伴って透光性樹脂シートを薄くした場合でも電極に対する絶縁性を保持し得る外部電極型蛍光ランプを提供することにある。
【０００８】
本発明の別の目的は、透光性樹脂シートを薄くした場合でも電極に対する絶縁性を保持可能な外部電極型蛍光ランプを安価かつ容易に製造し得る製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の本発明に係る外部電極型蛍光ランプは、管状のガラスバルブと、前記ガラスバルブの内周面に管軸方向に沿った光投射用の開口部を残して形成された蛍光体層と、前記ガラスバルブの内部に封入されたキセノンを含む希ガスと、前記ガラスバルブの全長とほぼ同程度の長さを有し、前記ガラスバルブの外周面に配設された少なくとも一対の電極と、前記ガラスバルブの全長とほぼ同程度の長さを有し、前記電極が配設されたガラスバルブの外周面に前記開口部を避けて２重に巻回して被着された透光性樹脂シートと、を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明にあっては、少なくとも一対の電極が配設されたガラスバルブの外周面に光投射用の開口部を避けて透光性樹脂シートが２重に巻回して被着されるようにしたことで、電極の部分に透光性樹脂シートが２重に巻かれるようにしている。
【００１１】
請求項２記載の本発明に係る外部電極型蛍光ランプは、管状のガラスバルブと、前記ガラスバルブの内周面に管軸方向に沿った光投射用の開口部を残して形成された蛍光体層と、前記ガラスバルブの内部に封入されたキセノンを含む希ガスと、前記ガラスバルブの全長とほぼ同程度の長さを有し、前記ガラスバルブの外周面に配設された少なくとも一対の電極と、前記ガラスバルブの全長とほぼ同程度の長さを有し、前記電極が配設されたガラスバルブの外周面に前記一対の電極のうちの低圧側の電極および前記開口部を避けて２重に巻回して被着された透光性樹脂シートと、を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明にあっては、少なくとも一対の電極が配設されたガラスバルブの外周面に、低圧側の電極および光投射用の開口部を避けて透光性樹脂シートが２重に巻回して被着されるようにしたことで、高圧側の電極に透光性樹脂シートが２重に巻かれるようにしている。
【００１３】
請求項３記載の本発明に係る外部電極型蛍光ランプの製造方法は、管状のガラスバルブの内周面に管軸方向に沿った光投射用の開口部を残して蛍光体層を形成する工程と、前記ガラスバルブの内部にキセノンを含む希ガスを封入する工程と、前記ガラスバルブの外周面に当該ガラスバルブの全長とほぼ同程度の長さを有する少なくとも一対の電極を装着する工程と、前記電極が装着されたガラスバルブの外周面に前記ガラスバルブの全長とほぼ同程度の長さを有する透光性樹脂シートを前記開口部を避けて２重に巻回して被着する工程と、を有することを特徴とする。
【００１４】
本発明にあっては、ガラスバルブの外周面に少なくとも一対の電極を装着し、その外側に透光性樹脂シートを光投射用の開口部を避けて２重に巻回して被着するようにしたことで、巻回方式により電極の部分に透光性樹脂シートが２重に巻かれるようにしている。
【００１５】
請求項４記載の本発明に係る外部電極型蛍光ランプの製造方法は、管状のガラスバルブの内周面に管軸方向に沿った光投射用の開口部を残して蛍光体層を形成する工程と、前記ガラスバルブの内部にキセノンを含む希ガスを封入する工程と、前記ガラスバルブの全長とほぼ同程度の長さを有する少なくとも一対の電極を互いに隔離して透光性樹脂シートに配置する工程と、前記ガラスバルブと前記透光性樹脂シートとの間に前記電極が配置されるように、前記ガラスバルブの外周面に前記透光性樹脂シートを前記開口部を避けて２重に巻回して被着する工程と、を有することを特徴とする。
【００１６】
本発明にあっては、少なくとも一対の電極を互いに隔離して透光性樹脂シートに配置し、ガラスバルブと透光性樹脂シートとの間に電極が配置されるように、ガラスバルブの外周面に透光性樹脂シートを光投射用の開口部を避けて２重に巻回して被着するようにしたことで、巻回方式により電極の部分に透光性樹脂シートが２重に巻かれるようにしている。
【００１７】
請求項５記載の本発明に係る外部電極型蛍光ランプの製造方法は、管状のガラスバルブの内周面に管軸方向に沿った光投射用の開口部を残して蛍光体層を形成する工程と、前記ガラスバルブの内部にキセノンを含む希ガスを封入する工程と、前記ガラスバルブの外周面に前記ガラスバルブの全長とほぼ同程度の長さを有する少なくとも一対の電極を装着する工程と、前記電極が装着されたガラスバルブの外周面に前記ガラスバルブの全長とほぼ同程度の長さを有する透光性樹脂シートを前記一対の電極のうちの低圧側の電極および前記開口部を避けて２重に巻回して被着する工程と、を有することを特徴とする。
【００１８】
本発明にあっては、ガラスバルブの外周面に少なくとも一対の電極を装着し、その外側に透光性樹脂シートを低圧側の電極および光投射用の開口部を避けて２重に巻回して被着するようにしたことで、巻回方式により高圧側の電極に透光性樹脂シートが２重に巻かれるようにしている。
【００１９】
請求項６記載の本発明に係る外部電極型蛍光ランプの製造方法は、管状のガラスバルブの内周面に管軸方向に沿った光投射用の開口部を残して蛍光体層を形成する工程と、前記ガラスバルブの内部にキセノンを含む希ガスを封入する工程と、前記ガラスバルブの全長とほぼ同程度の長さを有する少なくとも一対の電極を互いに隔離して透光性樹脂シートに配置する工程と、前記ガラスバルブと前記透光性樹脂シートとの間に前記電極が配置されるように、前記ガラスバルブの外周面に前記透光性樹脂シートを前記一対の電極のうちの低圧側の電極および前記開口部を避けて２重に巻回して被着する工程と、を有することを特徴とする。
【００２０】
本発明にあっては、少なくとも一対の電極を互いに隔離して透光性樹脂シートに配置し、ガラスバルブと透光性樹脂シートとの間に電極が配置されるように、ガラスバルブの外周面に透光性樹脂シートを低圧側の電極および開口部を避けて２重に巻回して被着するようにしたことで、巻回方式により高圧側の電極に透光性樹脂シートが２重に巻かれるようにしている。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２２】
［第１の実施の形態］
図１は、一実施の形態における外部電極型蛍光ランプの構成を示す側面図であり、図２は、図１に示す外部電極型蛍光ランプのＡ−Ａ部の断面図である。本外部電極型蛍光ランプは、管状のガラスバルブ１の内周面に蛍光体層３が管軸方向に沿って光投射用の開口部４を残して形成される。開口部４の両端部を形成する蛍光体層３の両端部を開口端Ｃ，Ｄとする。ガラスバルブ１の内部にはキセノンを主成分とする希ガス２が所定の封入圧で封入される。ガラスバルブ１の外周面には、ガラスバルブ１の全長とほぼ同程度の長さを有する一対の電極５ａ，５ｂが対向して配設され、その外側にはガラスバルブ１の全長とほぼ同程度の長さを有する透光性樹脂シート６が開口部４だけを避けて２重に巻回して被着される。電極５ａ，５ｂには、電源からの給電を受けるための給電用端子８ａ，８ｂがそれぞれ接続される。透光性樹脂シート６は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエステル等で形成される。電極５ａ，５ｂは、例えばアルミニウム等で形成される。
【００２３】
各部の寸法の一例としては、ガラスバルブ１の外径は４ｍｍ、長さは４００ｍｍとする。透光性樹脂シート６の厚さは約２５μｍとする。電極５ａ，５ｂの厚さは３０μｍ、幅は２ｍｍとする。
【００２４】
このような構成の外部電極型蛍光ランプの電極５ａ，５ｂに高電圧を印加すると、電極間で高電界が発生し放電が起こる。そして、キセノンガスが電子との衝突によって電離もしくは励起され、その状態から基底状態に戻る際に、８００〜１０００ｎｍの赤外線および紫外線（共鳴放射（１４７ｎｍ）と分子光（１５０〜１９０ｎｍ））が放射される。キセノンから放射された紫外線によって蛍光体が発光して可視光を発する。ガラスバルブ１の内部で発生した光は、開口部４から外部へ放射される。外部電極型蛍光ランプを露光用光源として使用する複写機やスキャナ等では、外部電極型蛍光ランプの開口部４から放射された光を電荷結合素子（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ：ＣＣＤ）により読み取る。
【００２５】
次に、本外部電極型蛍光ランプの製造工程の一例について説明する。まず、ガラスバルブ１の内周面に管軸方向に沿った光投射用の開口部４を残して蛍光体を塗布することにより蛍光体層３を形成する。開口部４の開口角度は例えば７０°とする。ガラスバルブ１の内部にキセノンを主成分とする希ガス２を封入し、ガラスバルブ１の両端を封止する。ガラスバルブ１の外周面にガラスバルブ１の全長とほぼ同程度の長さを有する電極５ａ，５ｂを対向させて装着する。図３の巻回工程における断面図に示すように、電極５ａ，５ｂが装着されたガラスバルブ１の外周面に透光性樹脂シート６を開口部４を避けて２重に巻回して被着する。具体的には、透光性樹脂シート６のシート端Ｅが開口部４の開口端Ｃを越えない範囲で電極５ｂを覆うようにガラスバルブ１と透光性樹脂シート６の位置決めをする。透光性樹脂シート６のガラスバルブ１への接触面には厚さ約２５μｍの粘着層７を一面に形成しておき、透光性樹脂シート６をガラスバルブ１に巻回して被着する。巻回は、ガラスバルブの外周面を１周した後、２周目において開口部４の開口端Ｄを超えない範囲で透光性樹脂シート６のシート端Ｆが電極５ａを覆ったところで終了する。このような巻回により、透光性樹脂シート６が、電極５ａ，５ｂの部分では２重に巻かれ、開口部４の部分では１重に巻かれることとなる。
【００２６】
続いて、本外部電極型蛍光ランプの製造工程の別の例について説明する。ガラスバルブ１の内周面に開口部４を残して蛍光体層３を形成し、希ガス２を封入する点は先に説明した製造工程と同様である。図４に示すように、透光性樹脂シート６に一対の電極５ａ，５ｂを所定の間隔を空けて互いに隔離して配置する。この間隔は、例えば透光性樹脂シート６をガラスバルブ１に巻回したときに電極５ａ，５ｂが対向して配置される距離とする。各部の寸法の一例としては、透光性樹脂シート６のシート端Ｅと電極５ｂとの距離は約１ｍｍ、電極５ａ，５ｂ間の距離は約３ｍｍ、電極５ａと透光性樹脂シート６のシート端Ｆとの距離は約１４ｍｍとする。図５の巻回工程における断面図に示すように、ガラスバルブ１と透光性樹脂シート６との間に電極５ａ，５ｂが配置されるように、ガラスバルブ１の外周面に透光性樹脂シート６を開口部４を避けて２重に巻回して被着する。具体的には、透光性樹脂シート６のシート端Ｅが開口部４の開口端Ｃを越えない範囲でガラスバルブ１と透光性樹脂シート６の位置決めをし、透光性樹脂シート６をガラスバルブ１に巻回して被着する。巻回は、ガラスバルブの外周面を１周した後、２周目において開口部４の開口端Ｄを超えない範囲で透光性樹脂シート６のシート端Ｆが電極５ａを覆ったところで終了する。この場合も、透光性樹脂シート６が電極５ａ，５ｂの部分では２重に巻かれ、開口部４の部分では１重に巻かれることとなる。
【００２７】
図６は、透光性樹脂シートの厚さを変えて電極部分に透光性樹脂シートを１重に巻いたときと２重に巻いたときの絶縁破壊状態をまとめた表である。ここでは、透光性樹脂シート６としてＰＥＴを用いた。同図に示すように、ＰＥＴの厚さを一般的に使われている５０μｍに対して２５〜４０μｍに薄くした場合でも、電極部分に透光性樹脂シート６を２重に巻回することによって絶縁破壊が生じなくなることが確認された。
【００２８】
したがって、本実施の形態における外部電極型蛍光ランプよれば、一対の電極５ａ，５ｂが配設されたガラスバルブ１の外周面に光投射用の開口部４を避けて透光性樹脂シート６を２重に巻回して被着するようにしたことで、電極５ａ，５ｂの部分に透光性樹脂シート６が２重に巻かれるようになるので、透光性樹脂シート６を薄くした場合でも電極５ａ，５ｂに対する絶縁性を保持することができる。
【００２９】
本実施の形態における外部電極型蛍光ランプの製造方法によれば、ガラスバルブ１の外周面に一対の電極５ａ，５ｂを装着し、その外側にガラスバルブ１の全長とほぼ同程度の長さを有する透光性樹脂シート６を光投射用の開口部４を避けて２重に巻回して被着するようにしたことで、巻回方式により電極５ａ，５ｂの部分に透光性樹脂シート６が２重に巻かれるようになるので、薄い透光性樹脂シートでも電極５ａ，５ｂに対する絶縁性を保持可能な外部電極型蛍光ランプを安価かつ容易に製造することができる。
【００３０】
本実施の形態における外部電極型蛍光ランプの別の製造方法によれば、一対の電極５ａ，５ｂを互いに隔離して透光性樹脂シート６に配置し、ガラスバルブ１と透光性樹脂シート６との間に電極５ａ，５ｂが配置されるように、ガラスバルブ１の外周面に透光性樹脂シート６を光投射用の開口部４を避けて２重に巻回して被着するようにしたことで、巻回方式により電極５ａ，５ｂの部分に透光性樹脂シート６が２重に巻かれるようになるので、薄い透光性樹脂シートでも電極５ａ，５ｂに対する絶縁性を保持可能な外部電極型蛍光ランプを安価かつ容易に製造することができる。
【００３１】
［第２の実施の形態］
図７は、本実施の形態における外部電極型蛍光ランプの構成を示す断面図である。第１の実施の形態では、一対の電極５ａ，５ｂの双方に対して透光性樹脂シート６を２重に巻回するようにしたが、本実施の形態の外部電極型蛍光ランプは、一対の電極のうち高い絶縁性が必要な高圧側の電極の部分に対してだけ透光性樹脂シート９を２重に巻回するようにした構成である。同図では、電極５ａを高圧側の電極として示してある。なお、その他、図１、図２と同一物には同一の符号を付すこととし、ここでは重複した説明は省略する。
【００３２】
次に、本外部電極型蛍光ランプの製造工程の一例について説明する。ガラスバルブ１の内周面に開口部４を残して蛍光体層３を形成し、希ガス２を封入する点は第１の実施の形態で説明した製造工程と同様である。ガラスバルブ１の外周面に電極５ａ，５ｂを対向して装着する。図８の巻回工程における断面図に示すように、電極５ａ，５ｂが装着されたガラスバルブ１の外周面に透光性樹脂シート９を低圧側の電極５ｂおよび開口部４を避けて２重に巻回して被着する。具体的には、透光性樹脂シート９のシート端Ｇがガラスバルブ１の開口部４に対向する部分に合うようにガラスバルブ１と透光性樹脂シート９の位置決めをし、透光性樹脂シート９のガラスバルブ１への接触面に粘着層７を一面に形成しておき、透光性樹脂シート９をガラスバルブ１に巻回して被着する。巻回は、ガラスバルブ１の外周面を１周した後、２周目において開口部４の開口端Ｄを超えない範囲で透光性樹脂シート９のシート端Ｈが電極５ａを覆ったところで終了する。このような巻回により、透光性樹脂シート９は、電極５ａの部分では２重に巻かれ、電極５ｂおよび開口部４の部分では１重に巻かれることとなる。
【００３３】
続いて、本外部電極型蛍光ランプの製造工程の別の例について説明する。ガラスバルブ１の内周面に開口部４を残して蛍光体層３を形成し、希ガス２を封入する点は第１の実施の形態で説明した製造工程と同様である。透光性樹脂シート９には、図９の巻回工程における断面図に示すように、一対の電極５ａ，５ｂを所定の間隔を空けて互いに隔離して配置しておく。そして、同図に示すように、ガラスバルブ１と透光性樹脂シート９との間に電極５ａ，５ｂが配置されるように、ガラスバルブ１の外周面に透光性樹脂シート９を電極５ｂおよび開口部４を避けて２重に巻回して被着する。具体的には、透光性樹脂シート９のシート端Ｇがガラスバルブ１の開口部４に対向する部分に合うようにガラスバルブ１と透光性樹脂シート９の位置決めをし、透光性樹脂シート９をガラスバルブ１に巻回して粘着材７により被着する。巻回は、ガラスバルブ１の外周面を１周した後、２周目において開口部４の開口端Ｄを超えない範囲で透光性樹脂シート９のシート端Ｈが電極５ａを覆ったところで終了する。この場合も、透光性樹脂シート９が電極５ａの部分では２重に巻かれ、電極５ｂおよび開口部４の部分では１重に巻かれることとなる。
【００３４】
したがって、本実施の形態における外部電極型蛍光ランプによれば、一対の電極５ａ，５ｂが配設されたガラスバルブ１の外周面に、低圧側の電極５ｂおよび開口部４を避けて透光性樹脂シート９を２重に巻回して被着するようにしたことで、高圧側の電極５ａに透光性樹脂シート９が２重に巻かれるようになるので、透光性樹脂シート９を薄くした場合でも電極５ａに対する絶縁性を保持することができる。
【００３５】
本実施の形態における外部電極型蛍光ランプの製造方法によれば、ガラスバルブ１の外周面に一対の電極５ａ，５ｂを対向して装着し、その外側にガラスバルブ１の全長とほぼ同程度の長さを有する透光性樹脂シート９を低圧側の電極５ｂおよび開口部４を避けて２重に巻回して被着するようにしたことで、巻回方式により高圧側の電極５ａの部分に透光性樹脂シート９が２重に巻かれるようになるので、薄い透光性樹脂シートでも電極５ａに対する絶縁性を保持可能な外部電極型蛍光ランプを安価かつ容易に製造することができる。
【００３６】
本実施の形態における外部電極型蛍光ランプの別の製造方法によれば、一対の電極５ａ，５ｂを互いに隔離して透光性樹脂シート９に配置し、ガラスバルブ１と透光性樹脂シート９との間に電極５ａ，５ｂが配置されるように、ガラスバルブ１の外周面に透光性樹脂シート９を低圧側の電極５ｂおよび開口部４を避けて２重に巻回して被着するようにしたことで、巻回方式により高圧側の電極５ａの部分に透光性樹脂シート９が２重に巻かれるようになるので、薄い透光性樹脂シートでも電極５ａに対する絶縁性を保持可能な外部電極型蛍光ランプを安価かつ容易に製造することができる。
【００３７】
［第３の実施の形態］
外部電極型蛍光ランプは、熱陰極蛍光ランプのようなフィラメントがないことから、ランプ端部まで発光するというメリットがある。しかしながら、縮小光学系レンズで光の読み取りを行うとランプ端部では光量が低下することが確認される。長さ１５０ｍｍ程度の外部電極型蛍光ランプにおいては、ランプ端部から管軸方向へ１０〜４０ｍｍ程度までは有効発光範囲外である。ところが、この有効発光範囲外の領域においては、給電用端子の幅に対して２倍〜１０倍の幅を有する電極が存在したため無駄な電力を消費していたという問題がある。
【００３８】
本実施の形態では、有効発光範囲内における発光特性を劣化させることなく消費電力を低減させ得る外部電極型蛍光ランプについて説明する。
【００３９】
図１０は、本実施の形態における外部電極型蛍光ランプの構成を示す側面図であり、図１１は、図１０に示す外部電極型蛍光ランプのＡ−Ａ部の断面図である。本外部電極型蛍光ランプは、管状のガラスバルブ１の内周面に蛍光体層３が管軸方向に沿って光投射用の開口部４を残して形成される。ガラスバルブ１の内部にはキセノンを主成分とする希ガス２が所定の封入圧で封入される。ガラスバルブ１の外周面には、ガラスバルブ１の全長とほぼ同程度の長さを有する一対の波型の電極１５ａ，１５ｂが配設され、その外側にはガラスバルブ１の全長とほぼ同程度の長さを有する透光性樹脂シート１６が巻回して被着される。電極１５ａ，１５ｂには、電源からの給電を受けるための給電用端子１８ａ，１８ｂがそれぞれ接続される。透光性樹脂シート１６は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエステル等で形成される。電極１５ａ，１５ｂは、例えばアルミニウム等で形成される。給電用端子１８ａ，１８ｂは、電極１５ａ，１５ｂと導電性粘着材あるいはアルミ半田により固定される。給電用端子１８ａ，１８ｂの先端には銅製のハーネス導線が鉛半田あるいは鉛フリー半田（Ｓｎ−Ｃｕ）により半田付けされる。
【００４０】
図１２の透光性樹脂シートの平面図に示すように、透光性樹脂シート１６には、一例として、管軸方向へ波型の形状をした一対の電極１５ａ，１５ｂが所定の間隔で互いに隔離して配置される。
【００４１】
図１３の電極と給電用端子の接続部分の拡大図に示すように、電極１５ａの給電用端子との接続部分の幅ｗ１を、給電用端子１８ａの電極との接続部分の幅ｗ２の２倍未満に設定する。すなわち、ｗ１＜２×ｗ２の関係が成り立つようにする。電極１５ｂ、給電用端子１８ｂについても同様とする。
【００４２】
各部の寸法は一例として、ガラスバルブ１の外径１０ｍｍ、長さ１５０ｍｍとする。電極１５ａ，１５ｂの波型は、ピッチ２．０〜５．０ｍｍ、幅３〜１２ｍｍ、太さ０．３〜１．５ｍｍとする。蛍光体層３には一例としてＬａＰＯ４：Ｃｅ，Ｔｂ（発光色Ｙｅｌｌｏｗ Ｇｒｅｅｎ）を用いる。このような構成に製作した外部電極型蛍光ランプをここでは実施例品と呼ぶ。
【００４３】
続いて、実施例品の効果を検証するために製作した比較例品の構成について説明する。図１４の比較例品の透光性樹脂シートの平面図に示すように、比較例品の電極２５ａ，２５ｂもガラスバルブ１の全長とほぼ同程度の長さの波型であるが、給電用端子２８ａ，２８ｂとの接続部分の幅が広くなっている。図１５の接続部分の拡大図に示すように、電極２５ａの給電用端子との接続部分の幅ｗ３を、給電用端子２８ａの電極との接続部分の幅ｗ４に対して２倍〜１０倍に設定する。電極２５ｂ、給電用端子２８ｂについても同様とする。なお、その他の構成物については実施例品と同様とする。
【００４４】
このような構成の実施例品と比較例品を点灯させたときの照度分布を図１６に、ランプ中央部の照度と消費電力についての初期特性を図１７にそれぞれ示す。これらの図に示されるように、実施例品では比較例品と比べて有効発光範囲における発光特性を劣化させることなく消費電力を４％程度低減できることが確認された。
【００４５】
したがって、本実施の形態によれば、電極１５ａ，１５ｂの給電用端子との接続部分の幅ｗ１を、給電用端子１８ａ，１８ｂの電極との接続部分の幅ｗ２の２倍未満に設定するようにしたことで、有効発光範囲における発光特性を劣化させることなく消費電力を低減でき、ランプ端部における発熱を抑えることができる。
【００４６】
なお、本実施の形態においては、透光性樹脂シート１６を電極１５ａ，１５ｂの周囲で１重に巻回するようにしたが、第１、第２の実施の形態で説明したように、電極１５ａ，１５ｂの周囲に２重に巻回するようにしてもよい。
【００４７】
また、本実施の形態においては、管軸方向へ波型形状とした電極１５ａ，１５ｂを用いることとしたが、電極の形状はこれに限られるものではない。例えば、図１８の透光樹脂シートの平面図に示すように、管軸方向へ長方形の形状とした電極３５ａ，３５ｂを用いるようにしてもよい。この場合、図１９の電極と給電用端子の接続部分の拡大図に示すように、電極３５ａの給電用端子との接続部分の幅ｗ５を、給電用端子３８ａの電極との接続部分の幅ｗ６の２倍未満に設定する。給電用端子３８ｂ、電極３５ｂについても同様とする。また、電極３５ａ，３５ｂの給電用端子との接続部分は、図１８に示すように電極中央部へ絞り込まれるようにしてもよいし、図２０に示すように電極側部へ絞り込まれるようにしてもよい。
【００４８】
また、図２１の透光樹脂シートの平面図に示すように、管軸方向にくし型の形状とした電極４５ａ，４５ｂを用いるようにしてもよい。この場合、図２２の電極と給電用端子の接続部分の拡大図に示すように、電極４５ａの給電用端子との接続部分の幅ｗ７を、給電用端子４８ａの電極との接続部分の幅ｗ８の２倍未満に設定する。給電用端子４８ｂ、電極４５ｂについても同様とする。くし型形状の寸法は、例えば、ピッチ２．０〜６．０ｍｍ、幅３〜１２ｍｍ、溝の深さ０．５〜１０ｍｍとする。この他、電極の形状はノコギリ形状や矩形型の形状としてもよい。
【００４９】
［第４の実施の形態］
暗黒状態での始動性を良好にするために、放電開始電圧を低減して放電空間内の絶縁破壊が起こり易くなるように、ガラスバルブ端部の内面に導体物質または半導体物質による導電性物質層を形成した場合、導電性物質層を形成した部分は、他の部分よりも抵抗値が低いため、ランプ点灯中には他の部分よりも大きな電流が流れる。このため、放電空間を流れる電流が相対的に減少し、導電性物質層の近傍では蛍光体があまり励起されなくなり、照度が低下する。結果として、ランプ全長に対する有効発光長が短くなってしまうという問題がある。
【００５０】
導電性物質層での発光に寄与しない電力ロスは、ガラスバルブの外周面に配設された電極と、ガラスバルブの内周面に形成された導電性物質層との重なり具合によって大きく異なる。両者の重なり面積が大きいほど電力ロスは大きくなる。
【００５１】
本実施の形態では、放電開始電圧の低減という導電性物質層の本来の機能を維持したうえで、導電性物質層が形成された部分での放電開始後の発光に寄与しない電力ロスを低減した外部電極型蛍光ランプについて説明する。
【００５２】
図２３は、本実施の形態における外部電極型蛍光ランプの構成を示す斜視図である。ガラスバルブ５１の外周面に、ガラスバルブ５１の全長とほぼ同程度の長さを有する一対の電極５５ａ，５５ｂが配設され、その外側にはガラスバルブ５１の全長とほぼ同程度の長さを有する透光性樹脂シート５６が巻回して被着される。電極５５ａ，５５ｂの端部には、電源からの給電を受けるための給電用端子５８ａ，５８ｂがそれぞれ接続される。給電用端子５８ａ，５８ｂに対向する側のガラスバルブ端部の内面には導体物質または半導体物質による導電性物質層５７が形成される。このように、電極５５ａ，５５ｂの給電用端子５８ａ，５８ｂに対向する側の端部は、ガラスバルブ１を介して導電性物質層５７と重なるようになっている。
【００５３】
透光性樹脂シート５６は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエステル等で形成される。電極５５ａ，５５ｂは、例えばアルミニウム等で形成される。導体物質あるいは半導体物質としては、アルミニウム、銀、黒鉛、酸化すず、酸化インジウム、バリウム、ニッケル、酸化亜鉛等の物質、もしくはこれらの物質と結合剤との混合物質が用いられる。
【００５４】
図２４は、電極５５ａの形状を示す平面図である。同図に示すように、電極５５ａの導電性物質層との重なり部分は切欠形状となっている。電極５５ｂの形状も同様である。
【００５５】
図２５は、図２３に示した外部電極型蛍光ランプのＡ−Ａ部の断面図である。ガラスバルブ５１の内周面には蛍光体層５３が光投射用の開口部５４およびスリット５９を残して形成される。蛍光体層５３の内周面に導電性物質層５７が形成される。ガラスバルブ５１の内部にはキセノンを主成分とする希ガス５２が所定の封入圧で封入される。
【００５６】
一例として、各部の寸法はガラスバルブ５１の外径８ｍｍ、肉厚０．４ｍｍ、長さ１５０ｍｍとする。電極５５ａ，５５ｂの導電性物質層との重なり部分の面積は２．５ｍｍ２とする。スリット５９の幅は０．５ｍｍとする。導電性物質層５７には酸化亜鉛を用いる。蛍光体層５３にはＬａＰＯ４：Ｃｅ，Ｔｂ（発光色Ｙｅｌｌｏｗ Ｇｒｅｅｎ）を用いる。希ガス５２は６．６ｋＰａのガス圧で封入する。このような構成に製作した外部電極型蛍光ランプをここでは実施例品と呼ぶ。
【００５７】
続いて、実施例品の効果を検証するために製作した比較例品の構成について説明する。図２６の比較例品の電極の平面図に示すように、比較例品の電極６５ａもガラスバルブ５１の全長とほぼ同程度の長さである。その端部には特に切欠は設けられておらず、導電性物質層との重なり部分は、実施例品に比べて大きな面積となっている。比較例品の電極６５ａの導電性物質層との重なり部分の面積は２０ｍｍ２とする。比較例品の他方の電極６５ｂも同様の構成とする。
【００５８】
図２７は、図２３の外部電極型蛍光ランプの電極５５ａ，５５ｂを比較例品の電極６５ａ，６５ｂに置き換えたときのＡ−Ａ部の断面図である。電極６５ａ，６５ｂの端部は切欠形状となっていないので、電極６５ａ，６５ｂの断面積は実施例品の電極５５ａ，５５ｂの断面積に比べて大きくなっている。
【００５９】
このような構成の実施例品と比較例品を放電開始電圧を３９１Ｖｒｍｓとして点灯させたときの照度分布を図２８に示す。８０％以上の相対照度を有する部分のランプ長を有効発光長と定義する。同図では実施例品の有効発光長を示す。導電性物質層との重なり部分の面積を２．５ｍｍ２とした実施例品は、重なり部分の面積を２０ｍｍ２とした比較例品に比べて、導電性物質層を形成した部分に流れる電流が少くなり、放電空間を流れる電流が相対的に増大するので、有効発光長が約７．２ｍｍ長くなることが確認された。
【００６０】
同様にして、実施例品における電極の導電性物質層との重なり部分の面積Ｓを変えたときの、放電開始電圧および実施例品の比較例品に対する有効発光長差をまとめた表を図２９に示す。重なり部分の面積Ｓが０ｍｍ２の場合、すなわち導電性物質層が無い場合では、放電開始電圧が５５０Ｖｒｍｓであるのに対し、重なり部分の面積Ｓを２．５ｍｍ２としたときの放電開始電圧は３９１Ｖｒｍｓであり、放電開始電圧は大幅に低減され導電性物質層の本来の機能は十分に果たせることが確認された。また、重なり部分の面積Ｓを１０ｍｍ２とした場合、放電開始電圧は３５４Ｖｒｍｓであり大幅に低減され、有効発光長は比較例品に対して３．９ｍｍ長くなり電力ロスが大幅に低減されることが確認された。
【００６１】
以上の結果から、導電性物質層の放電開始電圧を低減する本来の機能を損なわずに、放電開始後に必要以上の電力が導電性物質層で消費されないようにするためには、電極の導電性物質層との重なり部分の面積を２．５ｍｍ２以上１０．０ｍｍ２以下とすることが好適であることが確認された。
【００６２】
したがって、本実施の形態によれば、電極５５ａ，５５ｂの導電性物質層との重なり部分を切欠形状としたことで、導電性物質層を形成した部分に流れる電流が少くなり、放電空間を流れる電流が相対的に増大するので、放電開始電圧の低減という導電性物質層の本来の機能を維持したうえで、導電性物質層が形成された部分での放電開始後の発光に寄与しない電力ロスを低減することができる。特に、電極５５ａ，５５ｂの導電性物質層との重なり部分の面積を２．５ｍｍ２以上１０．０ｍｍ２以下とすることが好適である。
【００６３】
なお、本実施の形態においては、ガラスバルブ５１の給電用端子５８ａ，５８ｂに対向する側の端部内面に導体物質層５７が形成された場合を想定して、電極５５ａ，５５ｂの導体物質層５７との重なり部分を切欠形状としたが、これに限られるものではない。例えば、ガラスバルブの給電用端子が設けられた側の端部内面に導電性物質層が形成された場合には、図３０の電極の平面図に示すように、電極７５ａの給電用端子７８ａが設けられた側の端部を切欠形状とする。同図は、一例として、電極７５ａの給電用端子７８ａが接続された部分を導体物質層との重なり部分に兼用した構成を示している。他方の電極７５ｂ、給電用端子７８ｂについても同様の構成である。この場合の電極７５ａ，７５ｂの導体物質層との重なり部分の面積についても２．５ｍｍ２以上１０ｍｍ２以下とすることが望ましい。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の外部電極型蛍光ランプによれば、少なくとも一対の電極が配設されたガラスバルブの外周面に光投射用の開口部を避けて透光性樹脂シートが２重に巻回して被着されるようにしたことで、電極の部分に透光性樹脂シートが２重に巻かれるので、透光性樹脂シートを薄くした場合でも電極に対する絶縁性を保持することができる。
【００６５】
請求項２記載の外部電極型蛍光ランプによれば、少なくとも一対の電極が配設されたガラスバルブの外周面に低圧側の電極および開口部を避けて透光性樹脂シートが２重に巻回して被着されるようにしたことで、高圧側の電極に透光性樹脂シートが２重に巻かれるので、透光性樹脂シートを薄くした場合でも電極に対する絶縁性を保持することができる。
【００６６】
請求項３記載の外部電極型蛍光ランプの製造方法によれば、ガラスバルブの外周面に透光性樹脂シートを開口部を避けて２重に巻回して被着する巻回方式を採用したことで、薄い透光性樹脂シートでも電極に対する絶縁性を保持可能な外部電極型蛍光ランプを安価かつ容易に製造することができる。
【００６７】
請求項４記載の外部電極型蛍光ランプの製造方法によれば、少なくとも一対の電極を互いに隔離して透光性樹脂シートに配置し、ガラスバルブの外周面にこの透光性樹脂シートを開口部を避けて２重に巻回して被着する巻回方式を採用したことで、薄い透光性樹脂シートでも電極に対する絶縁性を保持可能な外部電極型蛍光ランプを安価かつ容易に製造することができる。
【００６８】
請求項５記載の外部電極型蛍光ランプの製造方法によれば、ガラスバルブの外周面に透光性樹脂シートを低圧用の電極および開口部を避けて２重に巻回して被着する巻回方式を採用したことで、薄い透光性樹脂シートでも電極に対する絶縁性を保持可能な外部電極型蛍光ランプを安価かつ容易に製造することができる。
【００６９】
請求項６記載の外部電極型蛍光ランプの製造方法によれば、少なくとも一対の電極を互いに隔離して透光性樹脂シートに配置し、ガラスバルブの外周面にこの透光性樹脂シートを低圧用の電極および開口部を避けて２重に巻回して被着する巻回方式を採用したことで、薄い透光性樹脂シートでも電極に対する絶縁性を保持可能な外部電極型蛍光ランプを安価かつ容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態における外部電極型蛍光ランプの構成を示す側面図である。
【図２】図１に示す外部電極型蛍光ランプのＡ−Ａ部の断面図である。
【図３】図１、図２に示す外部電極型蛍光ランプを製造する際の巻回工程における断面図である。
【図４】図１に示す外部電極型蛍光ランプの透光性樹脂シートに一対の電極が互いに隔離して配置された状態を示す平面図である。
【図５】図１、図２に示す外部電極型蛍光ランプを製造する際の別の巻回工程における断面図である。
【図６】透光性樹脂シートの厚さを変えて電極部分に透光性樹脂シートを１重に巻いたときと２重に巻いたときの絶縁破壊状態をまとめた表である。
【図７】第２の実施の形態における外部電極型蛍光ランプの構成を示す断面図である。
【図８】図７に示す外部電極型蛍光ランプを製造する際の巻回工程における断面図である。
【図９】図７に示す外部電極型蛍光ランプを製造する際の別の巻回工程における断面図である。
【図１０】第３の実施の形態における外部電極型蛍光ランプの構成を示す側面図である。
【図１１】図１０に示す外部電極型蛍光ランプのＡ−Ａ部の断面図である。
【図１２】図１０に示す外部電極型蛍光ランプに用いられる波型形状の電極が配置された透光性樹脂シートの平面図である。
【図１３】図１２に示す透光性樹脂シートの電極と給電用端子との接続部分の拡大図である。
【図１４】第３の実施の形態における比較例品の透光性樹脂シートの平面図である。
【図１５】図１４に示す透光性樹脂シートの電極と給電用端子との接続部分の拡大図である。
【図１６】第３の実施の形態における実施例品および比較例品の照度分布を示す図である。
【図１７】第３の実施の形態における実施例品および比較例品のランプ中央部の照度および消費電力の初期特性を示す表である。
【図１８】長方形形状の電極が配置された透光性樹脂シートの平面図である。
【図１９】図１８に示す透光性樹脂シートの電極と給電用端子との接続部分の拡大図である。
【図２０】長方形形状の別の電極が配置された透光性樹脂シートの平面図である。
【図２１】くし型形状の電極が配置された透光性樹脂シートの平面図である。
【図２２】図２１に示す透光性樹脂シートの電極と給電用端子との接続部分の拡大図である。
【図２３】第４の実施の形態における外部電極型蛍光ランプの構成を示す斜視図である。
【図２４】図２３に示す外部電極型蛍光ランプの電極の形状を示す平面図である。
【図２５】図２３に示す外部電極型蛍光ランプのＡ−Ａ部の断面図である。
【図２６】第４の実施の形態における比較例品の電極の形状を示す平面図である。
【図２７】第４の実施の形態における比較例品の構成を示す断面図である。
【図２８】第４の実施の形態における実施例品および比較例品の照度分布を示す図である。
【図２９】電極の導電性物質層との重なり部分の面積を変えたときの放電開始電圧および比較例品との有効発光長差をまとめた表である。
【図３０】図２３に示す外部電極型蛍光ランプの電極の別の形状を示す平面図である。
【符号の説明】
１…ガラスバルブ
２…希ガス
３…蛍光体層
４…開口部
５ａ，５ｂ…電極
６…透光性樹脂シート
７…粘着層
８ａ，８ｂ…給電用端子
９…透光性樹脂シート
１５ａ，１５ｂ…電極
１６…透光性樹脂シート
１８ａ，１８ｂ…給電用端子
２５ａ，２５ｂ…電極
２６…透光性樹脂シート
２８ａ，２８ｂ…給電用端子
３５ａ，３５ｂ…電極
３８ａ，３８ｂ…給電用端子
４５ａ，４５ｂ…電極
４８ａ，４８ｂ…給電用端子
５１…ガラスバルブ
５２…希ガス
５３…蛍光体層
５４…開口部
５５ａ，５５ｂ…電極
５６…透光性樹脂シート
５７…導電性物質層
５８ａ，５８ｂ…給電用端子
５９…スリット
６５ａ，６５ｂ…電極
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機やイメージスキャナ等の露光用光源やディスプレイ装置のバックライト用光源として使用される外部電極型蛍光ランプ、およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
外部電極型蛍光ランプに関する技術は、例えば特許第３０２２２８３号公報に開示されている。上記公報に記載の外部電極型蛍光ランプは、内周面に発光体層を形成した管状のガラスバルブにキセノンガスを主成分とした希ガスを気密に封入し、ガラスバルブの全長とほぼ同程度の長さの透光性樹脂シートに一対の電極を所定の間隔で隔離して配置し、ガラスバルブと透光性樹脂シートとの間に電極が配置されるようにガラスバルブの外周面に透光性樹脂シートを巻回して被着した構成である。透光性樹脂シートとしては例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が用いられ、電極としては例えばアルミニウムが用いられる。一般的に、ＰＥＴを用いた透光性樹脂シートの厚さは５０μｍ程度、アルミニウムを用いた電極の厚さは５０μｍ程度である。
【０００３】
特許第３０３２７９７号公報には、電極と給電用端子とを接続するに際して、異種金属接触腐食の発生を抑制するために、電極の給電用端子との接続部分の幅を、給電用端子の電極との接続部分の幅に対して２倍〜１０倍に設定する技術が開示されている。
【０００４】
また、特許第３１４９７８０号公報には、暗黒状態での始動性を良好にするために、放電開始電圧を低減して放電空間内の絶縁破壊が起こり易くなるように、電極間に位置するガラスバルブ端部の内面に導電性物質層を形成する技術が開示されている。特開２０００−２１５８５２号公報には、ガラスバルブ端部における内面あるいはさらに内側の蛍光体層内面に半導体特性を備えた物質層を形成する技術が記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近年のディスプレイ装置等の薄型化に伴って、ガラスバルブも細管化が進む傾向にある。ところが、ガラスバルブの外径を細くすると、透光性樹脂シートの屈曲反発強度が強くなるため、ガラスバルブに透光性樹脂シートを被着して放置している状態あるいは外部電極型蛍光ランプを使用している状態において透光性樹脂シートがガラスバルブから剥がれてしまうという問題があった。
【０００６】
また、透光性樹脂シートを剥がれにくくするためには、透光性樹脂シートを薄く形成することが考えられるが、一対の電極には高電圧が印加されるためＰＥＴの絶縁耐圧が１００ｋＶ／ｃｍ程度であることを考慮すると、透光性樹脂シートの厚さを４０μｍ程度に薄くしたところで透光性樹脂シートに絶縁破壊が生じるという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ガラスバルブの細管化に伴って透光性樹脂シートを薄くした場合でも電極に対する絶縁性を保持し得る外部電極型蛍光ランプを提供することにある。
【０００８】
本発明の別の目的は、透光性樹脂シートを薄くした場合でも電極に対する絶縁性を保持可能な外部電極型蛍光ランプを安価かつ容易に製造し得る製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の本発明に係る外部電極型蛍光ランプは、管状のガラスバルブと、前記ガラスバルブの内周面に管軸方向に沿った光投射用の開口部を残して形成された蛍光体層と、前記ガラスバルブの内部に封入されたキセノンを含む希ガスと、前記ガラスバルブの全長とほぼ同程度の長さを有し、前記ガラスバルブの外周面に配設された少なくとも一対の電極と、前記ガラスバルブの全長とほぼ同程度の長さを有し、前記電極が配設されたガラスバルブの外周面に前記開口部を避けて２重に巻回して被着された透光性樹脂シートと、を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明にあっては、少なくとも一対の電極が配設されたガラスバルブの外周面に光投射用の開口部を避けて透光性樹脂シートが２重に巻回して被着されるようにしたことで、電極の部分に透光性樹脂シートが２重に巻かれるようにしている。
【００１１】
請求項２記載の本発明に係る外部電極型蛍光ランプは、管状のガラスバルブと、前記ガラスバルブの内周面に管軸方向に沿った光投射用の開口部を残して形成された蛍光体層と、前記ガラスバルブの内部に封入されたキセノンを含む希ガスと、前記ガラスバルブの全長とほぼ同程度の長さを有し、前記ガラスバルブの外周面に配設された少なくとも一対の電極と、前記ガラスバルブの全長とほぼ同程度の長さを有し、前記電極が配設されたガラスバルブの外周面に前記一対の電極のうちの低圧側の電極および前記開口部を避けて２重に巻回して被着された透光性樹脂シートと、を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明にあっては、少なくとも一対の電極が配設されたガラスバルブの外周面に、低圧側の電極および光投射用の開口部を避けて透光性樹脂シートが２重に巻回して被着されるようにしたことで、高圧側の電極に透光性樹脂シートが２重に巻かれるようにしている。
【００１３】
請求項３記載の本発明に係る外部電極型蛍光ランプの製造方法は、管状のガラスバルブの内周面に管軸方向に沿った光投射用の開口部を残して蛍光体層を形成する工程と、前記ガラスバルブの内部にキセノンを含む希ガスを封入する工程と、前記ガラスバルブの外周面に当該ガラスバルブの全長とほぼ同程度の長さを有する少なくとも一対の電極を装着する工程と、前記電極が装着されたガラスバルブの外周面に前記ガラスバルブの全長とほぼ同程度の長さを有する透光性樹脂シートを前記開口部を避けて２重に巻回して被着する工程と、を有することを特徴とする。
【００１４】
本発明にあっては、ガラスバルブの外周面に少なくとも一対の電極を装着し、その外側に透光性樹脂シートを光投射用の開口部を避けて２重に巻回して被着するようにしたことで、巻回方式により電極の部分に透光性樹脂シートが２重に巻かれるようにしている。
【００１５】
請求項４記載の本発明に係る外部電極型蛍光ランプの製造方法は、管状のガラスバルブの内周面に管軸方向に沿った光投射用の開口部を残して蛍光体層を形成する工程と、前記ガラスバルブの内部にキセノンを含む希ガスを封入する工程と、前記ガラスバルブの全長とほぼ同程度の長さを有する少なくとも一対の電極を互いに隔離して透光性樹脂シートに配置する工程と、前記ガラスバルブと前記透光性樹脂シートとの間に前記電極が配置されるように、前記ガラスバルブの外周面に前記透光性樹脂シートを前記開口部を避けて２重に巻回して被着する工程と、を有することを特徴とする。
【００１６】
本発明にあっては、少なくとも一対の電極を互いに隔離して透光性樹脂シートに配置し、ガラスバルブと透光性樹脂シートとの間に電極が配置されるように、ガラスバルブの外周面に透光性樹脂シートを光投射用の開口部を避けて２重に巻回して被着するようにしたことで、巻回方式により電極の部分に透光性樹脂シートが２重に巻かれるようにしている。
【００１７】
請求項５記載の本発明に係る外部電極型蛍光ランプの製造方法は、管状のガラスバルブの内周面に管軸方向に沿った光投射用の開口部を残して蛍光体層を形成する工程と、前記ガラスバルブの内部にキセノンを含む希ガスを封入する工程と、前記ガラスバルブの外周面に前記ガラスバルブの全長とほぼ同程度の長さを有する少なくとも一対の電極を装着する工程と、前記電極が装着されたガラスバルブの外周面に前記ガラスバルブの全長とほぼ同程度の長さを有する透光性樹脂シートを前記一対の電極のうちの低圧側の電極および前記開口部を避けて２重に巻回して被着する工程と、を有することを特徴とする。
【００１８】
本発明にあっては、ガラスバルブの外周面に少なくとも一対の電極を装着し、その外側に透光性樹脂シートを低圧側の電極および光投射用の開口部を避けて２重に巻回して被着するようにしたことで、巻回方式により高圧側の電極に透光性樹脂シートが２重に巻かれるようにしている。
【００１９】
請求項６記載の本発明に係る外部電極型蛍光ランプの製造方法は、管状のガラスバルブの内周面に管軸方向に沿った光投射用の開口部を残して蛍光体層を形成する工程と、前記ガラスバルブの内部にキセノンを含む希ガスを封入する工程と、前記ガラスバルブの全長とほぼ同程度の長さを有する少なくとも一対の電極を互いに隔離して透光性樹脂シートに配置する工程と、前記ガラスバルブと前記透光性樹脂シートとの間に前記電極が配置されるように、前記ガラスバルブの外周面に前記透光性樹脂シートを前記一対の電極のうちの低圧側の電極および前記開口部を避けて２重に巻回して被着する工程と、を有することを特徴とする。
【００２０】
本発明にあっては、少なくとも一対の電極を互いに隔離して透光性樹脂シートに配置し、ガラスバルブと透光性樹脂シートとの間に電極が配置されるように、ガラスバルブの外周面に透光性樹脂シートを低圧側の電極および開口部を避けて２重に巻回して被着するようにしたことで、巻回方式により高圧側の電極に透光性樹脂シートが２重に巻かれるようにしている。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２２】
［第１の実施の形態］
図１は、一実施の形態における外部電極型蛍光ランプの構成を示す側面図であり、図２は、図１に示す外部電極型蛍光ランプのＡ−Ａ部の断面図である。本外部電極型蛍光ランプは、管状のガラスバルブ１の内周面に蛍光体層３が管軸方向に沿って光投射用の開口部４を残して形成される。開口部４の両端部を形成する蛍光体層３の両端部を開口端Ｃ，Ｄとする。ガラスバルブ１の内部にはキセノンを主成分とする希ガス２が所定の封入圧で封入される。ガラスバルブ１の外周面には、ガラスバルブ１の全長とほぼ同程度の長さを有する一対の電極５ａ，５ｂが対向して配設され、その外側にはガラスバルブ１の全長とほぼ同程度の長さを有する透光性樹脂シート６が開口部４だけを避けて２重に巻回して被着される。電極５ａ，５ｂには、電源からの給電を受けるための給電用端子８ａ，８ｂがそれぞれ接続される。透光性樹脂シート６は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエステル等で形成される。電極５ａ，５ｂは、例えばアルミニウム等で形成される。
【００２３】
各部の寸法の一例としては、ガラスバルブ１の外径は４ｍｍ、長さは４００ｍｍとする。透光性樹脂シート６の厚さは約２５μｍとする。電極５ａ，５ｂの厚さは３０μｍ、幅は２ｍｍとする。
【００２４】
このような構成の外部電極型蛍光ランプの電極５ａ，５ｂに高電圧を印加すると、電極間で高電界が発生し放電が起こる。そして、キセノンガスが電子との衝突によって電離もしくは励起され、その状態から基底状態に戻る際に、８００〜１０００ｎｍの赤外線および紫外線（共鳴放射（１４７ｎｍ）と分子光（１５０〜１９０ｎｍ））が放射される。キセノンから放射された紫外線によって蛍光体が発光して可視光を発する。ガラスバルブ１の内部で発生した光は、開口部４から外部へ放射される。外部電極型蛍光ランプを露光用光源として使用する複写機やスキャナ等では、外部電極型蛍光ランプの開口部４から放射された光を電荷結合素子（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ：ＣＣＤ）により読み取る。
【００２５】
次に、本外部電極型蛍光ランプの製造工程の一例について説明する。まず、ガラスバルブ１の内周面に管軸方向に沿った光投射用の開口部４を残して蛍光体を塗布することにより蛍光体層３を形成する。開口部４の開口角度は例えば７０°とする。ガラスバルブ１の内部にキセノンを主成分とする希ガス２を封入し、ガラスバルブ１の両端を封止する。ガラスバルブ１の外周面にガラスバルブ１の全長とほぼ同程度の長さを有する電極５ａ，５ｂを対向させて装着する。図３の巻回工程における断面図に示すように、電極５ａ，５ｂが装着されたガラスバルブ１の外周面に透光性樹脂シート６を開口部４を避けて２重に巻回して被着する。具体的には、透光性樹脂シート６のシート端Ｅが開口部４の開口端Ｃを越えない範囲で電極５ｂを覆うようにガラスバルブ１と透光性樹脂シート６の位置決めをする。透光性樹脂シート６のガラスバルブ１への接触面には厚さ約２５μｍの粘着層７を一面に形成しておき、透光性樹脂シート６をガラスバルブ１に巻回して被着する。巻回は、ガラスバルブの外周面を１周した後、２周目において開口部４の開口端Ｄを超えない範囲で透光性樹脂シート６のシート端Ｆが電極５ａを覆ったところで終了する。このような巻回により、透光性樹脂シート６が、電極５ａ，５ｂの部分では２重に巻かれ、開口部４の部分では１重に巻かれることとなる。
【００２６】
続いて、本外部電極型蛍光ランプの製造工程の別の例について説明する。ガラスバルブ１の内周面に開口部４を残して蛍光体層３を形成し、希ガス２を封入する点は先に説明した製造工程と同様である。図４に示すように、透光性樹脂シート６に一対の電極５ａ，５ｂを所定の間隔を空けて互いに隔離して配置する。この間隔は、例えば透光性樹脂シート６をガラスバルブ１に巻回したときに電極５ａ，５ｂが対向して配置される距離とする。各部の寸法の一例としては、透光性樹脂シート６のシート端Ｅと電極５ｂとの距離は約１ｍｍ、電極５ａ，５ｂ間の距離は約３ｍｍ、電極５ａと透光性樹脂シート６のシート端Ｆとの距離は約１４ｍｍとする。図５の巻回工程における断面図に示すように、ガラスバルブ１と透光性樹脂シート６との間に電極５ａ，５ｂが配置されるように、ガラスバルブ１の外周面に透光性樹脂シート６を開口部４を避けて２重に巻回して被着する。具体的には、透光性樹脂シート６のシート端Ｅが開口部４の開口端Ｃを越えない範囲でガラスバルブ１と透光性樹脂シート６の位置決めをし、透光性樹脂シート６をガラスバルブ１に巻回して被着する。巻回は、ガラスバルブの外周面を１周した後、２周目において開口部４の開口端Ｄを超えない範囲で透光性樹脂シート６のシート端Ｆが電極５ａを覆ったところで終了する。この場合も、透光性樹脂シート６が電極５ａ，５ｂの部分では２重に巻かれ、開口部４の部分では１重に巻かれることとなる。
【００２７】
図６は、透光性樹脂シートの厚さを変えて電極部分に透光性樹脂シートを１重に巻いたときと２重に巻いたときの絶縁破壊状態をまとめた表である。ここでは、透光性樹脂シート６としてＰＥＴを用いた。同図に示すように、ＰＥＴの厚さを一般的に使われている５０μｍに対して２５〜４０μｍに薄くした場合でも、電極部分に透光性樹脂シート６を２重に巻回することによって絶縁破壊が生じなくなることが確認された。
【００２８】
したがって、本実施の形態における外部電極型蛍光ランプよれば、一対の電極５ａ，５ｂが配設されたガラスバルブ１の外周面に光投射用の開口部４を避けて透光性樹脂シート６を２重に巻回して被着するようにしたことで、電極５ａ，５ｂの部分に透光性樹脂シート６が２重に巻かれるようになるので、透光性樹脂シート６を薄くした場合でも電極５ａ，５ｂに対する絶縁性を保持することができる。
【００２９】
本実施の形態における外部電極型蛍光ランプの製造方法によれば、ガラスバルブ１の外周面に一対の電極５ａ，５ｂを装着し、その外側にガラスバルブ１の全長とほぼ同程度の長さを有する透光性樹脂シート６を光投射用の開口部４を避けて２重に巻回して被着するようにしたことで、巻回方式により電極５ａ，５ｂの部分に透光性樹脂シート６が２重に巻かれるようになるので、薄い透光性樹脂シートでも電極５ａ，５ｂに対する絶縁性を保持可能な外部電極型蛍光ランプを安価かつ容易に製造することができる。
【００３０】
本実施の形態における外部電極型蛍光ランプの別の製造方法によれば、一対の電極５ａ，５ｂを互いに隔離して透光性樹脂シート６に配置し、ガラスバルブ１と透光性樹脂シート６との間に電極５ａ，５ｂが配置されるように、ガラスバルブ１の外周面に透光性樹脂シート６を光投射用の開口部４を避けて２重に巻回して被着するようにしたことで、巻回方式により電極５ａ，５ｂの部分に透光性樹脂シート６が２重に巻かれるようになるので、薄い透光性樹脂シートでも電極５ａ，５ｂに対する絶縁性を保持可能な外部電極型蛍光ランプを安価かつ容易に製造することができる。
【００３１】
［第２の実施の形態］
図７は、本実施の形態における外部電極型蛍光ランプの構成を示す断面図である。第１の実施の形態では、一対の電極５ａ，５ｂの双方に対して透光性樹脂シート６を２重に巻回するようにしたが、本実施の形態の外部電極型蛍光ランプは、一対の電極のうち高い絶縁性が必要な高圧側の電極の部分に対してだけ透光性樹脂シート９を２重に巻回するようにした構成である。同図では、電極５ａを高圧側の電極として示してある。なお、その他、図１、図２と同一物には同一の符号を付すこととし、ここでは重複した説明は省略する。
【００３２】
次に、本外部電極型蛍光ランプの製造工程の一例について説明する。ガラスバルブ１の内周面に開口部４を残して蛍光体層３を形成し、希ガス２を封入する点は第１の実施の形態で説明した製造工程と同様である。ガラスバルブ１の外周面に電極５ａ，５ｂを対向して装着する。図８の巻回工程における断面図に示すように、電極５ａ，５ｂが装着されたガラスバルブ１の外周面に透光性樹脂シート９を低圧側の電極５ｂおよび開口部４を避けて２重に巻回して被着する。具体的には、透光性樹脂シート９のシート端Ｇがガラスバルブ１の開口部４に対向する部分に合うようにガラスバルブ１と透光性樹脂シート９の位置決めをし、透光性樹脂シート９のガラスバルブ１への接触面に粘着層７を一面に形成しておき、透光性樹脂シート９をガラスバルブ１に巻回して被着する。巻回は、ガラスバルブ１の外周面を１周した後、２周目において開口部４の開口端Ｄを超えない範囲で透光性樹脂シート９のシート端Ｈが電極５ａを覆ったところで終了する。このような巻回により、透光性樹脂シート９は、電極５ａの部分では２重に巻かれ、電極５ｂおよび開口部４の部分では１重に巻かれることとなる。
【００３３】
続いて、本外部電極型蛍光ランプの製造工程の別の例について説明する。ガラスバルブ１の内周面に開口部４を残して蛍光体層３を形成し、希ガス２を封入する点は第１の実施の形態で説明した製造工程と同様である。透光性樹脂シート９には、図９の巻回工程における断面図に示すように、一対の電極５ａ，５ｂを所定の間隔を空けて互いに隔離して配置しておく。そして、同図に示すように、ガラスバルブ１と透光性樹脂シート９との間に電極５ａ，５ｂが配置されるように、ガラスバルブ１の外周面に透光性樹脂シート９を電極５ｂおよび開口部４を避けて２重に巻回して被着する。具体的には、透光性樹脂シート９のシート端Ｇがガラスバルブ１の開口部４に対向する部分に合うようにガラスバルブ１と透光性樹脂シート９の位置決めをし、透光性樹脂シート９をガラスバルブ１に巻回して粘着材７により被着する。巻回は、ガラスバルブ１の外周面を１周した後、２周目において開口部４の開口端Ｄを超えない範囲で透光性樹脂シート９のシート端Ｈが電極５ａを覆ったところで終了する。この場合も、透光性樹脂シート９が電極５ａの部分では２重に巻かれ、電極５ｂおよび開口部４の部分では１重に巻かれることとなる。
【００３４】
したがって、本実施の形態における外部電極型蛍光ランプによれば、一対の電極５ａ，５ｂが配設されたガラスバルブ１の外周面に、低圧側の電極５ｂおよび開口部４を避けて透光性樹脂シート９を２重に巻回して被着するようにしたことで、高圧側の電極５ａに透光性樹脂シート９が２重に巻かれるようになるので、透光性樹脂シート９を薄くした場合でも電極５ａに対する絶縁性を保持することができる。
【００３５】
本実施の形態における外部電極型蛍光ランプの製造方法によれば、ガラスバルブ１の外周面に一対の電極５ａ，５ｂを対向して装着し、その外側にガラスバルブ１の全長とほぼ同程度の長さを有する透光性樹脂シート９を低圧側の電極５ｂおよび開口部４を避けて２重に巻回して被着するようにしたことで、巻回方式により高圧側の電極５ａの部分に透光性樹脂シート９が２重に巻かれるようになるので、薄い透光性樹脂シートでも電極５ａに対する絶縁性を保持可能な外部電極型蛍光ランプを安価かつ容易に製造することができる。
【００３６】
本実施の形態における外部電極型蛍光ランプの別の製造方法によれば、一対の電極５ａ，５ｂを互いに隔離して透光性樹脂シート９に配置し、ガラスバルブ１と透光性樹脂シート９との間に電極５ａ，５ｂが配置されるように、ガラスバルブ１の外周面に透光性樹脂シート９を低圧側の電極５ｂおよび開口部４を避けて２重に巻回して被着するようにしたことで、巻回方式により高圧側の電極５ａの部分に透光性樹脂シート９が２重に巻かれるようになるので、薄い透光性樹脂シートでも電極５ａに対する絶縁性を保持可能な外部電極型蛍光ランプを安価かつ容易に製造することができる。
【００３７】
［第３の実施の形態］
外部電極型蛍光ランプは、熱陰極蛍光ランプのようなフィラメントがないことから、ランプ端部まで発光するというメリットがある。しかしながら、縮小光学系レンズで光の読み取りを行うとランプ端部では光量が低下することが確認される。長さ１５０ｍｍ程度の外部電極型蛍光ランプにおいては、ランプ端部から管軸方向へ１０〜４０ｍｍ程度までは有効発光範囲外である。ところが、この有効発光範囲外の領域においては、給電用端子の幅に対して２倍〜１０倍の幅を有する電極が存在したため無駄な電力を消費していたという問題がある。
【００３８】
本実施の形態では、有効発光範囲内における発光特性を劣化させることなく消費電力を低減させ得る外部電極型蛍光ランプについて説明する。
【００３９】
図１０は、本実施の形態における外部電極型蛍光ランプの構成を示す側面図であり、図１１は、図１０に示す外部電極型蛍光ランプのＡ−Ａ部の断面図である。本外部電極型蛍光ランプは、管状のガラスバルブ１の内周面に蛍光体層３が管軸方向に沿って光投射用の開口部４を残して形成される。ガラスバルブ１の内部にはキセノンを主成分とする希ガス２が所定の封入圧で封入される。ガラスバルブ１の外周面には、ガラスバルブ１の全長とほぼ同程度の長さを有する一対の波型の電極１５ａ，１５ｂが配設され、その外側にはガラスバルブ１の全長とほぼ同程度の長さを有する透光性樹脂シート１６が巻回して被着される。電極１５ａ，１５ｂには、電源からの給電を受けるための給電用端子１８ａ，１８ｂがそれぞれ接続される。透光性樹脂シート１６は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエステル等で形成される。電極１５ａ，１５ｂは、例えばアルミニウム等で形成される。給電用端子１８ａ，１８ｂは、電極１５ａ，１５ｂと導電性粘着材あるいはアルミ半田により固定される。給電用端子１８ａ，１８ｂの先端には銅製のハーネス導線が鉛半田あるいは鉛フリー半田（Ｓｎ−Ｃｕ）により半田付けされる。
【００４０】
図１２の透光性樹脂シートの平面図に示すように、透光性樹脂シート１６には、一例として、管軸方向へ波型の形状をした一対の電極１５ａ，１５ｂが所定の間隔で互いに隔離して配置される。
【００４１】
図１３の電極と給電用端子の接続部分の拡大図に示すように、電極１５ａの給電用端子との接続部分の幅ｗ１を、給電用端子１８ａの電極との接続部分の幅ｗ２の２倍未満に設定する。すなわち、ｗ１＜２×ｗ２の関係が成り立つようにする。電極１５ｂ、給電用端子１８ｂについても同様とする。
【００４２】
各部の寸法は一例として、ガラスバルブ１の外径１０ｍｍ、長さ１５０ｍｍとする。電極１５ａ，１５ｂの波型は、ピッチ２．０〜５．０ｍｍ、幅３〜１２ｍｍ、太さ０．３〜１．５ｍｍとする。蛍光体層３には一例としてＬａＰＯ４：Ｃｅ，Ｔｂ（発光色Ｙｅｌｌｏｗ Ｇｒｅｅｎ）を用いる。このような構成に製作した外部電極型蛍光ランプをここでは実施例品と呼ぶ。
【００４３】
続いて、実施例品の効果を検証するために製作した比較例品の構成について説明する。図１４の比較例品の透光性樹脂シートの平面図に示すように、比較例品の電極２５ａ，２５ｂもガラスバルブ１の全長とほぼ同程度の長さの波型であるが、給電用端子２８ａ，２８ｂとの接続部分の幅が広くなっている。図１５の接続部分の拡大図に示すように、電極２５ａの給電用端子との接続部分の幅ｗ３を、給電用端子２８ａの電極との接続部分の幅ｗ４に対して２倍〜１０倍に設定する。電極２５ｂ、給電用端子２８ｂについても同様とする。なお、その他の構成物については実施例品と同様とする。
【００４４】
このような構成の実施例品と比較例品を点灯させたときの照度分布を図１６に、ランプ中央部の照度と消費電力についての初期特性を図１７にそれぞれ示す。これらの図に示されるように、実施例品では比較例品と比べて有効発光範囲における発光特性を劣化させることなく消費電力を４％程度低減できることが確認された。
【００４５】
したがって、本実施の形態によれば、電極１５ａ，１５ｂの給電用端子との接続部分の幅ｗ１を、給電用端子１８ａ，１８ｂの電極との接続部分の幅ｗ２の２倍未満に設定するようにしたことで、有効発光範囲における発光特性を劣化させることなく消費電力を低減でき、ランプ端部における発熱を抑えることができる。
【００４６】
なお、本実施の形態においては、透光性樹脂シート１６を電極１５ａ，１５ｂの周囲で１重に巻回するようにしたが、第１、第２の実施の形態で説明したように、電極１５ａ，１５ｂの周囲に２重に巻回するようにしてもよい。
【００４７】
また、本実施の形態においては、管軸方向へ波型形状とした電極１５ａ，１５ｂを用いることとしたが、電極の形状はこれに限られるものではない。例えば、図１８の透光樹脂シートの平面図に示すように、管軸方向へ長方形の形状とした電極３５ａ，３５ｂを用いるようにしてもよい。この場合、図１９の電極と給電用端子の接続部分の拡大図に示すように、電極３５ａの給電用端子との接続部分の幅ｗ５を、給電用端子３８ａの電極との接続部分の幅ｗ６の２倍未満に設定する。給電用端子３８ｂ、電極３５ｂについても同様とする。また、電極３５ａ，３５ｂの給電用端子との接続部分は、図１８に示すように電極中央部へ絞り込まれるようにしてもよいし、図２０に示すように電極側部へ絞り込まれるようにしてもよい。
【００４８】
また、図２１の透光樹脂シートの平面図に示すように、管軸方向にくし型の形状とした電極４５ａ，４５ｂを用いるようにしてもよい。この場合、図２２の電極と給電用端子の接続部分の拡大図に示すように、電極４５ａの給電用端子との接続部分の幅ｗ７を、給電用端子４８ａの電極との接続部分の幅ｗ８の２倍未満に設定する。給電用端子４８ｂ、電極４５ｂについても同様とする。くし型形状の寸法は、例えば、ピッチ２．０〜６．０ｍｍ、幅３〜１２ｍｍ、溝の深さ０．５〜１０ｍｍとする。この他、電極の形状はノコギリ形状や矩形型の形状としてもよい。
【００４９】
［第４の実施の形態］
暗黒状態での始動性を良好にするために、放電開始電圧を低減して放電空間内の絶縁破壊が起こり易くなるように、ガラスバルブ端部の内面に導体物質または半導体物質による導電性物質層を形成した場合、導電性物質層を形成した部分は、他の部分よりも抵抗値が低いため、ランプ点灯中には他の部分よりも大きな電流が流れる。このため、放電空間を流れる電流が相対的に減少し、導電性物質層の近傍では蛍光体があまり励起されなくなり、照度が低下する。結果として、ランプ全長に対する有効発光長が短くなってしまうという問題がある。
【００５０】
導電性物質層での発光に寄与しない電力ロスは、ガラスバルブの外周面に配設された電極と、ガラスバルブの内周面に形成された導電性物質層との重なり具合によって大きく異なる。両者の重なり面積が大きいほど電力ロスは大きくなる。
【００５１】
本実施の形態では、放電開始電圧の低減という導電性物質層の本来の機能を維持したうえで、導電性物質層が形成された部分での放電開始後の発光に寄与しない電力ロスを低減した外部電極型蛍光ランプについて説明する。
【００５２】
図２３は、本実施の形態における外部電極型蛍光ランプの構成を示す斜視図である。ガラスバルブ５１の外周面に、ガラスバルブ５１の全長とほぼ同程度の長さを有する一対の電極５５ａ，５５ｂが配設され、その外側にはガラスバルブ５１の全長とほぼ同程度の長さを有する透光性樹脂シート５６が巻回して被着される。電極５５ａ，５５ｂの端部には、電源からの給電を受けるための給電用端子５８ａ，５８ｂがそれぞれ接続される。給電用端子５８ａ，５８ｂに対向する側のガラスバルブ端部の内面には導体物質または半導体物質による導電性物質層５７が形成される。このように、電極５５ａ，５５ｂの給電用端子５８ａ，５８ｂに対向する側の端部は、ガラスバルブ１を介して導電性物質層５７と重なるようになっている。
【００５３】
透光性樹脂シート５６は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエステル等で形成される。電極５５ａ，５５ｂは、例えばアルミニウム等で形成される。導体物質あるいは半導体物質としては、アルミニウム、銀、黒鉛、酸化すず、酸化インジウム、バリウム、ニッケル、酸化亜鉛等の物質、もしくはこれらの物質と結合剤との混合物質が用いられる。
【００５４】
図２４は、電極５５ａの形状を示す平面図である。同図に示すように、電極５５ａの導電性物質層との重なり部分は切欠形状となっている。電極５５ｂの形状も同様である。
【００５５】
図２５は、図２３に示した外部電極型蛍光ランプのＡ−Ａ部の断面図である。ガラスバルブ５１の内周面には蛍光体層５３が光投射用の開口部５４およびスリット５９を残して形成される。蛍光体層５３の内周面に導電性物質層５７が形成される。ガラスバルブ５１の内部にはキセノンを主成分とする希ガス５２が所定の封入圧で封入される。
【００５６】
一例として、各部の寸法はガラスバルブ５１の外径８ｍｍ、肉厚０．４ｍｍ、長さ１５０ｍｍとする。電極５５ａ，５５ｂの導電性物質層との重なり部分の面積は２．５ｍｍ２とする。スリット５９の幅は０．５ｍｍとする。導電性物質層５７には酸化亜鉛を用いる。蛍光体層５３にはＬａＰＯ４：Ｃｅ，Ｔｂ（発光色Ｙｅｌｌｏｗ Ｇｒｅｅｎ）を用いる。希ガス５２は６．６ｋＰａのガス圧で封入する。このような構成に製作した外部電極型蛍光ランプをここでは実施例品と呼ぶ。
【００５７】
続いて、実施例品の効果を検証するために製作した比較例品の構成について説明する。図２６の比較例品の電極の平面図に示すように、比較例品の電極６５ａもガラスバルブ５１の全長とほぼ同程度の長さである。その端部には特に切欠は設けられておらず、導電性物質層との重なり部分は、実施例品に比べて大きな面積となっている。比較例品の電極６５ａの導電性物質層との重なり部分の面積は２０ｍｍ２とする。比較例品の他方の電極６５ｂも同様の構成とする。
【００５８】
図２７は、図２３の外部電極型蛍光ランプの電極５５ａ，５５ｂを比較例品の電極６５ａ，６５ｂに置き換えたときのＡ−Ａ部の断面図である。電極６５ａ，６５ｂの端部は切欠形状となっていないので、電極６５ａ，６５ｂの断面積は実施例品の電極５５ａ，５５ｂの断面積に比べて大きくなっている。
【００５９】
このような構成の実施例品と比較例品を放電開始電圧を３９１Ｖｒｍｓとして点灯させたときの照度分布を図２８に示す。８０％以上の相対照度を有する部分のランプ長を有効発光長と定義する。同図では実施例品の有効発光長を示す。導電性物質層との重なり部分の面積を２．５ｍｍ２とした実施例品は、重なり部分の面積を２０ｍｍ２とした比較例品に比べて、導電性物質層を形成した部分に流れる電流が少くなり、放電空間を流れる電流が相対的に増大するので、有効発光長が約７．２ｍｍ長くなることが確認された。
【００６０】
同様にして、実施例品における電極の導電性物質層との重なり部分の面積Ｓを変えたときの、放電開始電圧および実施例品の比較例品に対する有効発光長差をまとめた表を図２９に示す。重なり部分の面積Ｓが０ｍｍ２の場合、すなわち導電性物質層が無い場合では、放電開始電圧が５５０Ｖｒｍｓであるのに対し、重なり部分の面積Ｓを２．５ｍｍ２としたときの放電開始電圧は３９１Ｖｒｍｓであり、放電開始電圧は大幅に低減され導電性物質層の本来の機能は十分に果たせることが確認された。また、重なり部分の面積Ｓを１０ｍｍ２とした場合、放電開始電圧は３５４Ｖｒｍｓであり大幅に低減され、有効発光長は比較例品に対して３．９ｍｍ長くなり電力ロスが大幅に低減されることが確認された。
【００６１】
以上の結果から、導電性物質層の放電開始電圧を低減する本来の機能を損なわずに、放電開始後に必要以上の電力が導電性物質層で消費されないようにするためには、電極の導電性物質層との重なり部分の面積を２．５ｍｍ２以上１０．０ｍｍ２以下とすることが好適であることが確認された。
【００６２】
したがって、本実施の形態によれば、電極５５ａ，５５ｂの導電性物質層との重なり部分を切欠形状としたことで、導電性物質層を形成した部分に流れる電流が少くなり、放電空間を流れる電流が相対的に増大するので、放電開始電圧の低減という導電性物質層の本来の機能を維持したうえで、導電性物質層が形成された部分での放電開始後の発光に寄与しない電力ロスを低減することができる。特に、電極５５ａ，５５ｂの導電性物質層との重なり部分の面積を２．５ｍｍ２以上１０．０ｍｍ２以下とすることが好適である。
【００６３】
なお、本実施の形態においては、ガラスバルブ５１の給電用端子５８ａ，５８ｂに対向する側の端部内面に導体物質層５７が形成された場合を想定して、電極５５ａ，５５ｂの導体物質層５７との重なり部分を切欠形状としたが、これに限られるものではない。例えば、ガラスバルブの給電用端子が設けられた側の端部内面に導電性物質層が形成された場合には、図３０の電極の平面図に示すように、電極７５ａの給電用端子７８ａが設けられた側の端部を切欠形状とする。同図は、一例として、電極７５ａの給電用端子７８ａが接続された部分を導体物質層との重なり部分に兼用した構成を示している。他方の電極７５ｂ、給電用端子７８ｂについても同様の構成である。この場合の電極７５ａ，７５ｂの導体物質層との重なり部分の面積についても２．５ｍｍ２以上１０ｍｍ２以下とすることが望ましい。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の外部電極型蛍光ランプによれば、少なくとも一対の電極が配設されたガラスバルブの外周面に光投射用の開口部を避けて透光性樹脂シートが２重に巻回して被着されるようにしたことで、電極の部分に透光性樹脂シートが２重に巻かれるので、透光性樹脂シートを薄くした場合でも電極に対する絶縁性を保持することができる。
【００６５】
請求項２記載の外部電極型蛍光ランプによれば、少なくとも一対の電極が配設されたガラスバルブの外周面に低圧側の電極および開口部を避けて透光性樹脂シートが２重に巻回して被着されるようにしたことで、高圧側の電極に透光性樹脂シートが２重に巻かれるので、透光性樹脂シートを薄くした場合でも電極に対する絶縁性を保持することができる。
【００６６】
請求項３記載の外部電極型蛍光ランプの製造方法によれば、ガラスバルブの外周面に透光性樹脂シートを開口部を避けて２重に巻回して被着する巻回方式を採用したことで、薄い透光性樹脂シートでも電極に対する絶縁性を保持可能な外部電極型蛍光ランプを安価かつ容易に製造することができる。
【００６７】
請求項４記載の外部電極型蛍光ランプの製造方法によれば、少なくとも一対の電極を互いに隔離して透光性樹脂シートに配置し、ガラスバルブの外周面にこの透光性樹脂シートを開口部を避けて２重に巻回して被着する巻回方式を採用したことで、薄い透光性樹脂シートでも電極に対する絶縁性を保持可能な外部電極型蛍光ランプを安価かつ容易に製造することができる。
【００６８】
請求項５記載の外部電極型蛍光ランプの製造方法によれば、ガラスバルブの外周面に透光性樹脂シートを低圧用の電極および開口部を避けて２重に巻回して被着する巻回方式を採用したことで、薄い透光性樹脂シートでも電極に対する絶縁性を保持可能な外部電極型蛍光ランプを安価かつ容易に製造することができる。
【００６９】
請求項６記載の外部電極型蛍光ランプの製造方法によれば、少なくとも一対の電極を互いに隔離して透光性樹脂シートに配置し、ガラスバルブの外周面にこの透光性樹脂シートを低圧用の電極および開口部を避けて２重に巻回して被着する巻回方式を採用したことで、薄い透光性樹脂シートでも電極に対する絶縁性を保持可能な外部電極型蛍光ランプを安価かつ容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態における外部電極型蛍光ランプの構成を示す側面図である。
【図２】図１に示す外部電極型蛍光ランプのＡ−Ａ部の断面図である。
【図３】図１、図２に示す外部電極型蛍光ランプを製造する際の巻回工程における断面図である。
【図４】図１に示す外部電極型蛍光ランプの透光性樹脂シートに一対の電極が互いに隔離して配置された状態を示す平面図である。
【図５】図１、図２に示す外部電極型蛍光ランプを製造する際の別の巻回工程における断面図である。
【図６】透光性樹脂シートの厚さを変えて電極部分に透光性樹脂シートを１重に巻いたときと２重に巻いたときの絶縁破壊状態をまとめた表である。
【図７】第２の実施の形態における外部電極型蛍光ランプの構成を示す断面図である。
【図８】図７に示す外部電極型蛍光ランプを製造する際の巻回工程における断面図である。
【図９】図７に示す外部電極型蛍光ランプを製造する際の別の巻回工程における断面図である。
【図１０】第３の実施の形態における外部電極型蛍光ランプの構成を示す側面図である。
【図１１】図１０に示す外部電極型蛍光ランプのＡ−Ａ部の断面図である。
【図１２】図１０に示す外部電極型蛍光ランプに用いられる波型形状の電極が配置された透光性樹脂シートの平面図である。
【図１３】図１２に示す透光性樹脂シートの電極と給電用端子との接続部分の拡大図である。
【図１４】第３の実施の形態における比較例品の透光性樹脂シートの平面図である。
【図１５】図１４に示す透光性樹脂シートの電極と給電用端子との接続部分の拡大図である。
【図１６】第３の実施の形態における実施例品および比較例品の照度分布を示す図である。
【図１７】第３の実施の形態における実施例品および比較例品のランプ中央部の照度および消費電力の初期特性を示す表である。
【図１８】長方形形状の電極が配置された透光性樹脂シートの平面図である。
【図１９】図１８に示す透光性樹脂シートの電極と給電用端子との接続部分の拡大図である。
【図２０】長方形形状の別の電極が配置された透光性樹脂シートの平面図である。
【図２１】くし型形状の電極が配置された透光性樹脂シートの平面図である。
【図２２】図２１に示す透光性樹脂シートの電極と給電用端子との接続部分の拡大図である。
【図２３】第４の実施の形態における外部電極型蛍光ランプの構成を示す斜視図である。
【図２４】図２３に示す外部電極型蛍光ランプの電極の形状を示す平面図である。
【図２５】図２３に示す外部電極型蛍光ランプのＡ−Ａ部の断面図である。
【図２６】第４の実施の形態における比較例品の電極の形状を示す平面図である。
【図２７】第４の実施の形態における比較例品の構成を示す断面図である。
【図２８】第４の実施の形態における実施例品および比較例品の照度分布を示す図である。
【図２９】電極の導電性物質層との重なり部分の面積を変えたときの放電開始電圧および比較例品との有効発光長差をまとめた表である。
【図３０】図２３に示す外部電極型蛍光ランプの電極の別の形状を示す平面図である。
【符号の説明】
１…ガラスバルブ
２…希ガス
３…蛍光体層
４…開口部
５ａ，５ｂ…電極
６…透光性樹脂シート
７…粘着層
８ａ，８ｂ…給電用端子
９…透光性樹脂シート
１５ａ，１５ｂ…電極
１６…透光性樹脂シート
１８ａ，１８ｂ…給電用端子
２５ａ，２５ｂ…電極
２６…透光性樹脂シート
２８ａ，２８ｂ…給電用端子
３５ａ，３５ｂ…電極
３８ａ，３８ｂ…給電用端子
４５ａ，４５ｂ…電極
４８ａ，４８ｂ…給電用端子
５１…ガラスバルブ
５２…希ガス
５３…蛍光体層
５４…開口部
５５ａ，５５ｂ…電極
５６…透光性樹脂シート
５７…導電性物質層
５８ａ，５８ｂ…給電用端子
５９…スリット
６５ａ，６５ｂ…電極
Claims (6)
- 管状のガラスバルブと、
前記ガラスバルブの内周面に管軸方向に沿った光投射用の開口部を残して形成された蛍光体層と、
前記ガラスバルブの内部に封入されたキセノンを含む希ガスと、
前記ガラスバルブの全長とほぼ同程度の長さを有し、前記ガラスバルブの外周面に配設された少なくとも一対の電極と、
前記ガラスバルブの全長とほぼ同程度の長さを有し、前記電極が配設されたガラスバルブの外周面に前記開口部を避けて２重に巻回して被着された透光性樹脂シートと、
を有することを特徴とする外部電極型蛍光ランプ。 - 管状のガラスバルブと、
前記ガラスバルブの内周面に管軸方向に沿った光投射用の開口部を残して形成された蛍光体層と、
前記ガラスバルブの内部に封入されたキセノンを含む希ガスと、
前記ガラスバルブの全長とほぼ同程度の長さを有し、前記ガラスバルブの外周面に配設された少なくとも一対の電極と、
前記ガラスバルブの全長とほぼ同程度の長さを有し、前記電極が配設されたガラスバルブの外周面に前記一対の電極のうちの低圧側の電極および前記開口部を避けて２重に巻回して被着された透光性樹脂シートと、
を有することを特徴とする外部電極型蛍光ランプ。 - 管状のガラスバルブの内周面に管軸方向に沿った光投射用の開口部を残して蛍光体層を形成する工程と、
前記ガラスバルブの内部にキセノンを含む希ガスを封入する工程と、
前記ガラスバルブの外周面に当該ガラスバルブの全長とほぼ同程度の長さを有する少なくとも一対の電極を装着する工程と、
前記電極が装着されたガラスバルブの外周面に前記ガラスバルブの全長とほぼ同程度の長さを有する透光性樹脂シートを前記開口部を避けて２重に巻回して被着する工程と、
を有することを特徴とする外部電極型蛍光ランプの製造方法。 - 管状のガラスバルブの内周面に管軸方向に沿った光投射用の開口部を残して蛍光体層を形成する工程と、
前記ガラスバルブの内部にキセノンを含む希ガスを封入する工程と、
前記ガラスバルブの全長とほぼ同程度の長さを有する少なくとも一対の電極を互いに隔離して透光性樹脂シートに配置する工程と、
前記ガラスバルブと前記透光性樹脂シートとの間に前記電極が配置されるように、前記ガラスバルブの外周面に前記透光性樹脂シートを前記開口部を避けて２重に巻回して被着する工程と、
を有することを特徴とする外部電極型蛍光ランプの製造方法。 - 管状のガラスバルブの内周面に管軸方向に沿った光投射用の開口部を残して蛍光体層を形成する工程と、
前記ガラスバルブの内部にキセノンを含む希ガスを封入する工程と、
前記ガラスバルブの外周面に前記ガラスバルブの全長とほぼ同程度の長さを有する少なくとも一対の電極を装着する工程と、
前記電極が装着されたガラスバルブの外周面に前記ガラスバルブの全長とほぼ同程度の長さを有する透光性樹脂シートを前記一対の電極のうちの低圧側の電極および前記開口部を避けて２重に巻回して被着する工程と、
を有することを特徴とする外部電極型蛍光ランプの製造方法。 - 管状のガラスバルブの内周面に管軸方向に沿った光投射用の開口部を残して蛍光体層を形成する工程と、
前記ガラスバルブの内部にキセノンを含む希ガスを封入する工程と、
前記ガラスバルブの全長とほぼ同程度の長さを有する少なくとも一対の電極を互いに隔離して透光性樹脂シートに配置する工程と、
前記ガラスバルブと前記透光性樹脂シートとの間に前記電極が配置されるように、前記ガラスバルブの外周面に前記透光性樹脂シートを前記一対の電極のうちの低圧側の電極および前記開口部を避けて２重に巻回して被着する工程と、
を有することを特徴とする外部電極型蛍光ランプの製造方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002296450A JP2004134186A (ja) | 2002-10-09 | 2002-10-09 | 外部電極型蛍光ランプおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2004134186A true JP2004134186A (ja) | 2004-04-30 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004134186A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006114961A1 (ja) * | 2005-04-18 | 2006-11-02 | Harison Toshiba Lighting Corporation | 外面電極型蛍光ランプ |
| JP2010262875A (ja) * | 2009-05-11 | 2010-11-18 | Ushio Inc | 希ガス放電ランプ |
-
2002
- 2002-10-09 JP JP2002296450A patent/JP2004134186A/ja active Pending
Cited By (3)
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| KR101343284B1 (ko) | 2009-05-11 | 2013-12-18 | 우시오덴키 가부시키가이샤 | 희가스 방전 램프 |
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