JP2006164676A - 外面電極蛍光ランプ - Google Patents

Abstract

【課題】 非円形断面を有するガラス管を備え、外面電極がガラス管外周面に密着性良く形成される外部電極蛍光ランプを提供すること。
【解決手段】 ガラス管１の外周面に形成された一対の外面電極４ａ、４ｂを、互いに分離された帯状のシート状接着材１０によりガラス管１の外面に貼着する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ＯＡ機器の読み取り用光源や液晶表示用背面照明等の光源に用いられる外面電極蛍光ランプ関する。

外面電極蛍光ランプは種々の構造のランプが知られているが、例えば、希ガスを用いた放電灯の場合、次のようなものが知られている。すなわち、内壁に蛍光被膜が被着された管状ガスバルブの内部にキセノンガスを主成分とする希ガスを所定量封入して密閉し、ガラス管の外周面にバルブの全長に亘って一対の外面電極を配設し、外面電極の間に高周波電圧を印加して点灯するものである（例えば特許文献１を参照）。

この外面電極蛍光ランプは、希ガス放電であるため、明るさや放電電圧が周囲温度にほとんど影響されず、寿命も長いなどの特長が利用され、複写装置の露光光源、ファクシミリの原稿読み取り光源、あるいは液晶表示装置のバックライト光源として広く用いられている。

このような外面電極蛍光ランプにおける外面電極の形成方法は図４乃至図６に示すように行われている。すなわち、図４はガラス管の外周面に貼着される外面電極シートの構成を示す図で、同図（ａ）は平面図を、（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面図である。すなわち同図の電極シート３０は、例えば、厚さ５０μｍ程度、幅３６ｍｍ程度、長さ３００ｍｍ程度の透光性ポリエチレンテレフタレート製の剥離シートである樹脂フイルム片３１の一面に、ほぼ全長に亘って、幅約８ｍｍ、厚さ２０〜１００μｍ程度のアルミ層から成る一対の外面電極３２ａ、３２ｂが、６ｍｍ程度の間隔をおき接着材（不図示）により貼着配置されている。さらに外面電極３２ａ、３２ｂの上層にアクリル形接着材からなるシート状接着材３３が貼着されている。また、外面電極層３２ａ、３２ｂには、それぞれリード端子３５ａ、３５ｂが、導電性接着材によって添設されている。

図５は上記の電極シート３０が貼着された従来の外面電極蛍光ランプの外観を示す側面図であり、図６はその横断面形である。これらの図に示されるように、ガラス管３６は、ほぼ平坦な対向面を有する扁平な長円形の断面を有している。ガラス管３６内壁には、管軸方向に沿って光投射用の開口部であるアパーチャ部３８を残し、蛍光体４１が塗布され、両端が封止されている。こ両端が封止されたガラス管３６内部の放電空間には、例えば、放電媒体としての希ガス、たとえばキセノンガスを主体とした希ガスや水銀−希ガス系が封入されている。

ガラス管３６への図４に示される電極シート３０の装着は、剥離シートである樹脂フイルム片３１を剥がし、外面電極３２ａ、３２ｂが貼着されたシート状接着材３３をガラス管３６の外周面に位置決めして貼着する。電極シート３０は、その外面電極３２ａ、３２ｂがガラス管３６の一方の平坦部に管軸に沿って放電灯の発光光を透過するアパーチャ部３８を形成するようにガラス管３６の外周面に貼着される。すなわち、電極シート３０は、一対の平行な外面電極３２ａ、３２ｂの間隙により形成されるアパーチャ部３８が、ガラス管３６の一方の平坦部のほぼ中央に配置されるように、ガラス管３６の外周面に貼着される。電極シート３０が貼着されたガラス管３６の外周面には、透光性熱収縮の熱収縮チューブ３９が加熱収縮により被覆される。この種の透光性熱収縮の樹脂フイルムとしては、ポリエチレンテレフタレート樹脂が一般的に使用されている。ガラス管３６は両端が封止されて内部に放電空間が形成されている。

このような構造の放電灯においては、蛍光体４１の層で変換された可視光は、アパーチャ部３８を透過して外部に放射される。
特開平３−２２５７４５号公報 第２ページ

上述のように、外面電極の形成は、ガラス管の外周面に電極シートを巻回被着し、さらにその上部に熱収縮チューブをガラス管に被嵌して加熱収縮させている。その際、ガラス管の断面が真円状の場合は、電極シートをガラス管の外周面に巻回被着し、その外側に熱収縮チューブを被せると、ガラス管と非常に高い密着性が得られる。

しかしながら、図６に示したように、断面が長円状の場合は、熱収縮チューブ３９が加熱収縮する際に、外面電極３２ａ、３２ｂがガラス管３６から浮きあがり、いわゆる浮き部４０が発生する。このように外面電極に浮き部４０が発生すると、電極としての本来の機能が十分に発揮できないという不具合が生じていた。

本発明は断面が非円形のガラス管を用いた外面電極蛍光ランプにおける上記の問題点を解決し、外面電極がガラス管の外周面に密着形成された外部電極蛍光ランプを提供することを目的としている。

本発明の外面電極型蛍光ランプにおいては、内壁面に蛍光体被膜が形成され、かつ、少なくとも希ガスを封入した非円形断面を有するガラス管と、このガラス管の外周面に管軸方向に平行に延長形成された一対の帯状の外面電極と、これらの外面電極に接続された電力供給用端子リードと、前記外面電極を含むガラス管の外周面を一体的に被覆する透光性の熱収縮チューブとを有する外面電極蛍光ランプであって、前記外面電極は、前記ガラス管の軸方向に沿って帯状に延長され、相互に分離して配置されたシート状接着材により前記ガラス管の外面に貼着されていることを特徴とするものである。

また、本発明の外面電極型蛍光ランプにおいては、前記ガラス管はその断面がほぼ平行な対向平坦部を有する扁平な長円形状に形成されていることを特徴とするものである。

さらに、本発明の外面電極型蛍光ランプにおいては、前記一対の外面電極は、前記ガラス管の対向平坦部の一方の平坦面に管軸に平行な透光部からなるアパーチャを形成するように配置されていることを特徴とするものである。

さらに、本発明の外面電極型蛍光ランプにおいては、前記ガラス管の内部の管端近傍には、始動電圧低減用の導電層または半導体層を設置したスリットが設けられていることを特徴とするものである。

本発明によれば、外面電極型蛍光ランプの外面電極は、ガラス管の軸方向に沿って帯状に延長され、相互に分離して配置されたシート状接着材によりガラス管の外面に貼着されるため、ガラス管の外周面に形成された外面電極がガラス管に接着材層を介して確実に密着するので、熱収縮チューブの過熱収縮の際、シート状接着材がガラス管の周方向に圧縮されることによるガラス管外周面から浮き上がるという現象を防止することができ、それにより密着性の良い外面電極を形成できる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。

図１は、本発明に係る外面電極蛍光ランプの要部構成を示す一部横断面図、図２は、図１のＡ−Ａ線に沿った拡大縦断面図である。図１および図２において、外面電極蛍光ランプの発光管として機能する両端側を封止した気密封止のガラス管１は、管軸方向に沿って光投射用のアパーチャ部２を残して内壁に蛍光体被膜３が形成されている。ガラス管１の内部の放電空間内には、放電媒体としての希ガス、例えば、キセノンガスが１３ｋＰａ程度、あるいは希ガス−水銀系などの放電媒体が封入されている。なお、ガラス管１は、例えば、長さ２００ｍｍ、管径のφｌ５．５ｍｍ、管厚０．８ｌｍｍの断面が円形のガラス管１を、図２に示したように、断面が非円形、例えば、ほぼ平行な対向平坦部を有する扁平なの長円形状に変形させている。

また、ガラス管１の外周面には、管軸方向ほぼ全長に亘って一対の帯状の外面電極４ａ、４ｂが、図３（ａ）に平面図を、図３（ｂ）に側面図を示したような電極シート４を用いて形成されている。

この電極シート４は、例えば、厚さ５０μｍ程度、幅３６ｍｍ程度、長さ３００ｍｍ程度の透光性ポリエチレンテレフタレートの樹脂フイルム片７の一面に、ほぼ全長に亘って、幅約８ｍｍ、厚さ５０μｍで、長さが１８０ｍｍ程度のアルミ層から成る一対の外面電極４ａ、４ｂの層が、５ｍｍ程度の間隔をおいて、接着材（不図示）により貼着配置されている。さらに外面電極４ａ、４ｂの上層にアクリル系接着材からなるシート状接着材１０が貼着されている。また、外面電極層４ａ、４ｂには、それぞれリード端子６ａ、６ｂが、導電性接着材（不図示）によって貼設されている。

また、シート状接着材１０には、外面電極４ａ、４ｂの外形とほぼ等しい位置に、切断用のミシン目１１が形成されている。

このガラス管１の外周面への外面電極４ａ、４ｂの形成は、まず、電極シート４から樹脂フイルム片７を剥がすとともに、外面電極４ａ、４ｂが貼着されたシート状接着材１０をミシン目１１ごとに切断する。これにより、互いに分離されたシート状接着材１０ａ、１０ｂにそれぞれ一体に積層された外面電極４ａ、４ｂが得られる。これらの外面電極４ａ、４ｂは、図２に示したように、ガラス管１の外周面を構成する対向平坦部の一方の面上に、管軸に平行に所定の間隔を以ってシート状接着材１０ａ、１０ｂにより貼着する。したがって、対向する一対の各外面電極４ａ、４ｂは、互いに分離されたシート状接着材１０を介してガラス管１の外周面に貼着されているため、シート状接着材１０は外面電極４ａ、４ｂの間に形成されるアパーチャ部２には存在しない。

また、外面電極４ａ、４ｂには、それぞれ、リード端子６ａ、６ｂが、導電性接着材（不図示）によって貼設されている。そして外面電極４ａ、４ｂの外周面は、熱収縮性で透光性の熱収縮チューブ８により覆われてガラス管１に固定されている。

この熱収縮チューブ８の被覆は、ガラス管１に嵌装し、１５０℃程度の温度で加熱収縮させて外面電極４ａ、４ｂをガラス管１の外周面に密着固定する。

本発明の構造の場合、上述のように、外面電極４ａ、４ｂをガラス管１の外周面に密着固定するシート状接着材１０は互いに分離しており、外面電極４ａ、４ｂ間のアパーチャ部２には存在しない。したがって、ガラス管１に嵌装した熱収縮チューブ８を加熱収縮させる際、シート状接着材１０ａ、１０ｂがその幅方向に容易に移動するため、ガラス管１の外周面から浮き上がる現象を防止することができる。したがって、密着性の良好な外面電極４ａ、４ｂがガラス管１の外周面に形成される。その結果、一対の外面電極４ａ、４ｂは、本来の電極としての機能を十分に発揮することができる。

次に、上述の外面電極蛍光ランプは、ガラス管１の内壁面あるいは蛍光体被膜３面の端部側に両外面電極４ａ、４ｂ層の一端側に対向させて、両外面電極４ａ、４ｂ層を誘電的に接続した形態の、始動電圧低減用の導電層または半導体層９を設置したスリットが設けられている。

これらの導電層ないし半導体層９は、たとえば酸化インジウム、酸化錫、酸化亜鉛、酸化チタン、チタン酸バリウム、もしくはそれらの２種以上の混合物などで形成される。

導電層ないし半導体層９が形成された構成により、点灯時、外面電極４ａ、４ｂに高周波電圧を印加することで、導電層ないし半導体層９と外面電極４ａ、４ｂとの間に所要の電位差を生じさせ、この電位差によって放電を起こす。つまり、電位差の生じている距離が、導電層ないし半導体層９の端縁とガラス管１の内壁面との間の距離となるため、非常に微小な距離となって、電界が強くなり放電を起こし易くなる。したがって、導電層ないし半導体層９の厚さ、幅などの形状などは、外面電極４ａ、４ｂ層に印加される高周波電圧や、半導体層９を形成する材質などを考慮して適宜設定することになる。

また、導電層ないし半導体層９は、少なくとも放電空間に対応する領域面の一部が保護膜（保護層）によって被覆される。すなわち、光束の立ち上がり特性ないし始動性の向上に寄与する導電層ないし半導体層９は、放電空間に露出していると、紫外線の照射やイオン衝撃などによる劣化で、上記特性の低下を招来し易いが、保護層による被覆でこうした不都合が回避され、長寿命化が図られる。

なお、導電層ないし半導体層９の保護層は、たとえば酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、蛍光体など耐紫外線照射性、耐イオン衝撃性のすぐれたもので形成される。そして、この保護層の形成は、放電空間に曝される導電層ないし半導体層９の面であり、一般的に、一部が蛍光体被膜３に重なる状態に行われる。したがって、導電層ないし半導体層９がガラス管１の内壁面に直接形成され、かつ近傍のガラス管１の内壁が露出している場合などは、蛍光体被膜３との間のガラス管１の内壁の露出面を被覆するように形成される。

また、導電層ないし半導体層９を二分するように、ガラス管１の軸方向にスリット（不図示）を形設することもできる。ここで、一方の外面電極４ａ、４ｂに対向する領域にスリットを設けた場合、導電層ないし半導体層９は、外面電極４ａ、４ｂと導電層ないし半導体層９によって囲まれた部分の面積が異なるため、静電容量が変わり、外面電極４ａ、４ｂと導電層ないし半導体層９との間に生じる電位差が大きくなって放電がし易くなる。

一方、外面電極４ａ、４ｂの間隔が比較的狭く設定されている領域にスリットを設けた場合は、導電層ないし半導体層９が絶縁されるため、スリット部分で高い電界が生じて放電し易くなる。

また、上述の実施の形態では、蛍光体はガラス管１の内壁の管軸方向に沿って光投射用のアパーチャ２を残し塗布されているが、それに限らず、ガラス管１の内壁の全域面に塗布されていても良い。

また、上述の実施の形態では、ガラス管１の断面は非円形状の長円状であったが、長円状に限らず、断面は楕円状または扇平状その他、非円形状であれば様々な形状が用いられる。

本発明に係る外面電極蛍光ランプの要部構成を示す横断面図。 図１のＡ−Ａ線に沿った拡大縦断面図。 図１に示す外面電極蛍光ランプに貼着される電極シートの構成を示す図で、同図（ａ）は、電極シートの平面的に、（ｂ）はその断面図。 従来の外面電極蛍光ランプに貼着される電極シートの構成を示す図で、同図（ａ）は平面図、（ｂ）はその断面図。 図４に示す電極シートのガラス管への装着状態を示す従来の外面電極蛍光ランプの側面図。 図５に示す従来の外面電極蛍光ランプの横断面図。

符号の説明

１…ガラス管、２…アパーチャ部、３…蛍光体被膜、４…電極シート、４ａ、４ｂ…外面電極、６ａ、６ｂ…リード端子、７…樹脂フイルム片、８…熱収縮チューブ、９…半導体層、１０、１０ａ、１０ｂ…シート状接着材、１１…ミシン目

Claims (3)

1. 内壁面に蛍光体被膜が形成され、かつ、少なくとも希ガスを封入した非円形断面を有するガラス管と、このガラス管の外周面に管軸方向に平行に延長形成された一対の帯状の外面電極と、これらの外面電極に接続された電力供給用端子リードと、前記外面電極を含むガラス管の外周面を一体的に被覆する透光性の熱収縮チューブとを有する外面電極蛍光ランプであって、
   前記外面電極は、前記ガラス管の軸方向に沿って帯状に延長され、相互に分離して配置されたシート状接着材により前記ガラス管の外面に貼着されていることを特徴とする外面電極型蛍光ランプ
2. 前記ガラス管はその断面がほぼ平行な対向平坦部を有する扁平な長円形状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の外面電極蛍光ランプ。
3. 前記一対の外面電極は、前記ガラス管の対向平坦部の一方の平坦面に管軸に平行な透光部からなるアパーチャを形成するように配置されていることを特徴とする請求項２記載の外面電極蛍光ランプ。

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