JP2598323Y2

JP2598323Y2 - 小型蛍光管

Info

Publication number: JP2598323Y2
Application number: JP1993063412U
Authority: JP
Inventors: 幸治田川; 圭市松本; 裕貴枝瀬戸口
Original assignee: Ushio Denki KK
Current assignee: Ushio Denki KK
Priority date: 1993-11-02
Filing date: 1993-11-02
Publication date: 1999-08-09
Anticipated expiration: 2008-11-02
Also published as: JPH0729737U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、紫外線を放射する小型
蛍光管に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、例えば、蛍光読み取り装置用の
光源あるいは青写真焼付け装置用の光源として、紫外線
を放射する蛍光管が用いられている。

【０００３】図２は、従来の蛍光管の構成を示す説明用
断面図である。この図において、１０はガラス製の直管
型の封体であって、その両端部にはそれぞれ封止部１１
が形成されている。２５はリード線であって、封体１０
の両端の各々に２本ずつ封止部１１を貫通して封体１０
の軸方向に伸びるよう設けられている。３５は、表面に
エミッターが塗布されたコイル状のフィラメントよりな
る熱陰極型の電極であって、封体１０の封止部１１の各
々における２本のリード線２５の間に接続された状態で
固定配置されている。４０は、紫外線を発光する蛍光体
層であって、封体１０の内周面に形成されている。そし
て、封体１０内には、水銀および希ガスが封入されてい
る。

【０００４】このような蛍光管においては、封体１０と
して、従来、管径が一般照明用の蛍光管と同程度のもの
が使用されている。然るに、これを使用する装置の小型
化、軽量化に伴い、蛍光管も管径が小さくて小型のもの
であることが要請されている。

【０００５】しかしながら、上記の構成の蛍光管では、
電極３５を構成するフィラメントを封体１０の径方向に
沿って配置されるため、封体１０の内径を小さくするこ
とが困難である。

【０００６】また、電極３５が熱陰極型であるため、放
電時において発生するイオンなどが電極３５に衝突する
ことにより、電極３５が損傷すると共に、電極物質が飛
散し易くて早期に封体１０に黒化現象が生じ、その結
果、使用寿命が短くなる、という欠点がある。

【０００７】また、蛍光体層４０を構成する材料として
は、一般にＢａＳｉ₂Ｏ₅：Ｐｂ、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｍ
ｇ）₃Ｓｉ₂Ｏ₇：Ｐｂなどが用いられているが、この
ような材料は紫外線によって劣化しやすいものであるこ
とにより、蛍光体層４０より放射される紫外線の光量が
経時的に減衰し、この点からも長い使用寿命を得ること
ができない、という問題がある。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】本考案は、以上のよう
な事情に基づいてなされたものであり、その目的は、紫
外線を放射する蛍光管であって、管径が小さく、しか
も、電極物質の飛散が少なく、紫外線の光量が経時的に
減衰することが少なくて使用寿命が長く、更に、始動電
圧が低くて、紫外線の出力が高い小型蛍光管を提供する
ことにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本考案の小型蛍光管は、
内径が７ｍｍ以下の管型の封体と、この封体の両端に設
けられた、当該封体内において互いに対向する一対の電
極とを有する小型蛍光管であって、前記封体の内面に
は、３００〜４５０ｎｍの波長の光を放射する蛍光体層
が形成され、前記電極は金属スリーブを有してなり、前
記封体内には、水銀と、アルゴンおよびクリプトンから
なる希ガスとが封入され、全希ガスにおけるクリプトン
の割合が１０〜５０モル％であり、当該希ガスの封入圧
が２０〜８０Ｔｏｒｒであることを特徴とする。

【００１０】

【作用】以上の構成によれば、電極が金属スリーブを有
してなるものであるので、当該電極を封体の軸方向に沿
って配置することができて封体を小径とすることが可能
となり、しかも電極物質の飛散が防止されて黒化現象を
抑制することができる。また、特定の物質よりなる蛍光
体層が形成されているので、当該蛍光体層より放射され
る紫外線の光量が経時的に減衰することが少ない。従っ
て、管径が小さくて、使用寿命の長い小型蛍光管を得る
ことができる。しかも、この小型蛍光管は、水銀と、ア
ルゴンおよびクリプトンからなる希ガスとが封体内に封
入され、全希ガスにおけるクリプトンの割合が規定され
ると共に、希ガスの封入圧が特定の範囲にあることによ
り、始動電圧が低くて、紫外線の出力が高いものとな
る。

【００１１】

【実施例】以下、図面を用いて、本考案の実施例につい
て説明する。図１は、本考案の小型蛍光管の一例を示す
説明用断面図である。この小型蛍光管においては、内径
が７ｍｍ以下であるガラス製の直管型の封体１０の両端
部に、それぞれ封止部１１が形成され、各封止部１１に
は、封体１０の軸方向に沿って伸びる一本のリード線２
０が、封止部１１を貫通して設けられており、リード線
２０の各々の内端部には、電極３０が互いに管軸に沿っ
て対向するよう設けられている。

【００１２】電極３０は、ステンレスよりなる金属スリ
ーブ３１と、例えば（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）Ｏよりなるエ
ミッターが表面に塗布された、タングステンよりなるコ
イル状のフィラメント３２とにより構成されており、金
属スリーブ３１は封体１０の軸方向に沿って配置され、
フィラメント３２は金属スリーブ３１の筒孔内に収納さ
れるよう配置されている。

【００１３】具体的には、フィラメント３２は、その基
端が例えば扁平に圧潰された金属スリーブ３１の基端部
によって挟持されて固定されると共に、その先端が金属
スリーブ３１の先端を越えずに内方に位置された状態
で、金属スリーブ３１の筒孔内に配置されている。そし
て、電極３０は、金属スリーブ３１の基端部がリード線
２０の先端部を挟持することにより、リード線２０に保
持されている。

【００１４】封体１０を構成する材料としては、硼珪酸
ガラスを用いることが好ましい。これにより、封体１０
の内径が７ｍｍ以下であっても、十分に高い強度を有す
るものとなる。

【００１５】また、リード線２０を構成する材料として
は、タングステンを用いることが好ましい。タングステ
ンの熱膨張係数は、硼珪酸ガラスの熱膨張係数に極めて
近似しており、このため、封体１０とリード線２０とを
気密性の高い状態で直接封着することができるので、特
殊な封止構造を採用する必要がなく、封体１０の内径が
７ｍｍ以下であっても、有利に封止部１１を形成するこ
とができる。

【００１６】封体１０の内周面には、３００〜４５０ｎ
ｍの波長の光を放射する蛍光体層４０が形成されてい
る。蛍光体層４０を構成する蛍光体としては、希土類元
素が含有されてなるものを用いることが好ましく、例え
ばＬａＰＯ₄：Ｃｅ、ＳｒＢ₄Ｏ₇：Ｅｕなどが挙げら
れる。また、蛍光体層４０の厚みは１０〜３０μｍであ
ることが好ましい。

【００１７】封体１０内には、水銀および希ガスが封入
されている。この希ガスは、アルゴンとクリプトンとを
主成分とするものであることが好ましく、特に、全希ガ
スにおけるクリプトンの割合は１０〜５０モル％とされ
る。また、希ガスの封入圧は２０〜８０Ｔｏｒｒとされ
る。このような条件を満足することにより、始動電圧が
低くて、紫外線の出力が高いものとなる。

【００１８】クリプトンの割合が１０モル％未満の場合
には、紫外線の出力が低いものとなる。クリプトンの割
合が５０モル％を超える場合には、紫外線の出力がその
ピークを超えて低いものとなる。

【００１９】また、この例においては、封体１０内のリ
ード線２０の外周には、チタン−水銀合金を含有する粉
末焼結体よりなる筒状の水銀放出構体５０が設けられて
おり、この水銀放出構体５０を加熱して水銀が放出され
ることにより、封体１０内に水銀が封入される。このよ
うな水銀放出構体５０を設けることにより、封体１０内
に所期の量の水銀を確実に封入することができる。しか
し、この水銀放出構体５０は本考案に必須のものではな
く、他の手段により封体１０内に水銀を封入することも
できる。

【００２０】上記の小型蛍光管においては、フィラメン
ト３２より発生する飛散物質が少なく、しかも金属スリ
ーブ３１によってカバーされているために封体１０の黒
化現象がきわめて有効に抑制され、その結果、長大な使
用寿命が得られる。

【００２１】また、電極３０を構成するフィラメント３
２を、封体１０の径方向に沿って配置する必要がないの
で、内径が７ｍｍ以下という小径の管型の封体１０を用
いることができ、従って、管径の小さい小型蛍光管を得
ることができる。

【００２２】また、蛍光体層４０を構成する材料とし
て、希土類元素が含有されてなる蛍光体を用いることに
より、当該物質の特性上、紫外線による蛍光体層４０の
劣化が抑制され、その結果、蛍光体層４０より放射され
る紫外線の光量が減衰することが少ないため、長い使用
寿命が得られる。

【００２３】

【００２４】

【００２５】

【００２６】

【００２７】

【００２８】〔実験例〕以下、本考案の具体的な実験例について説明するが、本
考案はこれらの実験例に示す蛍光管に限定されるもので
はない。

【００２９】図１の構成に従い、下記の条件により本考
案の小型蛍光管Ａを作製した。＜封体（１０）＞材質；硼珪酸ガラス寸法；全長１６０ｍｍ，外径４．０ｍｍ，内径３．０ｍ
ｍ＜リード線（２０）＞材質；タングステン外径；０．５ｍｍ＜電極（３０）＞「金属スリーブ（３１）」材質；ステンレス寸法；全長５ｍｍ，外径１．４ｍｍ，内径１．２ｍｍ「フィラメント（３２）」材質；タングステン外径；３０μｍ＜蛍光体層（４０）＞材質；ＬａＰＯ₄：Ｃｅ厚み；１５μｍ＜封入物＞アルゴン，クリプトン（クリプトン１０モル％，封入圧
５０Ｔｏｒｒ）水銀封入量４ｍｇ

【００３０】この小型蛍光管Ａの初期特性は、４０ｋＨ
ｚの高周波点灯において、ランプ電流が１２ｍＡ、ラン
プ電圧が２００Ｖである。

【００３１】この小型蛍光管Ａについて、ランプ電流２
０ｍＡの条件で５０００時間の連続点灯による使用寿命
試験を行い、波長３６８ｎｍの光の強度を測定し、初期
値に対する維持率を求めた。結果を図３に示す。図３か
ら明らかなように、この小型蛍光管Ａは、５０００時間
後の強度の維持率が初期値に対して６０％以上であり、
使用寿命の長いものであった。

【００３２】

【００３３】

【００３４】

【００３５】

【考案の効果】以上説明したように、本考案によれば、
電極を封体の軸方向に沿って配置することができ、電極
物質の飛散が少なく、しかも、蛍光体層より放射される
紫外線の光量が経時的に減衰することが少ないため、管
径が小さくて、使用寿命が長く、更に、始動電圧が低く
て、紫外線の出力が高い小型蛍光管が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の小型蛍光管の一例を示す説明用断面図
である。

【図２】従来の小型蛍光管の一例を示す説明用断面図で
ある。

【図３】実施例に係る小型蛍光管における点灯時間と放
射される波長３６８ｎｍの紫外線の強度の維持率との関
係を示す図である。

【符号の説明】

１０封体１１封止部２０リード線２５リード線３０電極３１金属スリ
ーブ３２フィラメント３５電極４０蛍光体層５０水銀放出
構体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭63−136457（ＪＰ，Ａ) 特開平４−71156（ＪＰ，Ａ) 特開平４−220940（ＪＰ，Ａ) 特開平３−105846（ＪＰ，Ａ) 特開昭53−100681（ＪＰ，Ａ) 実開昭57−171250（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01J 61/16

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】内径が７ｍｍ以下の管型の封体と、この
封体の両端に設けられた、当該封体内において互いに対
向する一対の電極とを有する小型蛍光管であって、前記封体の内面には、３００〜４５０ｎｍの波長の光を
放射する蛍光体層が形成され、前記電極は金属スリーブを有してなり、前記封体内には、水銀と、アルゴンおよびクリプトンか
らなる希ガスとが封入され、全希ガスにおけるクリプトンの割合が１０〜５０モル％
であり、当該希ガスの封入圧が２０〜８０Ｔｏｒｒであ
ることを特徴とする小型蛍光管。