JP3032797B2 - 希ガス放電灯 - Google Patents
希ガス放電灯Info
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Description
し、特にガラスバルブの外周面に一対の帯状の外部電極
を有する希ガス放電灯において、外部電極の端部からの
端子の導出構造の改良に関する。
11〜図13に示すように構成されている。即ち、Aは
例えばガラスバルブよりなる直管状の外囲器であって、
その内面には希土類蛍光体,ハロリン酸塩蛍光体などの
蛍光体よりなる発光層Bが形成されている。尚、外囲器
Aの内部空間には例えば水銀などの金属蒸気を含まない
キセノンガスなどを主成分とする希ガスが所定量封入さ
れている。一方、外囲器Aの外周面には、例えばアルミ
ニウムなどの不透光性の金属部材よりなる帯状の一対の
外部電極C,Dが互いに対向するように貼着されてお
り、その外周面は熱収縮性樹脂よりなる保護チューブE
にて被覆・保護されている。又、外部電極C,Dの端部
には例えば銅などの端子F,Fがアルミニウム用の半田
(以下、アルミ半田という)G,Gにて半田付けされて
いる。
周波高電圧(例えば25KHzで2500Vo−p)を
印加することによりキセノンガスの放電が生じ、キセノ
ンガスの励起線によって発光層Bが励起されて発光する
ものであり、光は外部電極C,Dの端部Ca,Da間の
開口部Pから放出される。特に、この希ガス放電灯には
水銀が用いられていないために、点灯後における光量の
立ち上がりが急峻であり、点灯と同時に光量がほぼ10
0%近くにまで達するという特徴を有している。このた
めに、近時、ファクシミリ,イメージスキャナ,複写機
などのOA機器の原稿読取用の光源として脚光を浴びて
いる。
ガス放電灯は、次のように製造されるために、最終製品
の形態の一定化が難しい上、量産性の改善も難しいとい
う問題がある。
に、外囲器Aの外周面に一方の面に接着層を有する外部
電極C,Dを、互いに所定の間隔だけ離隔するように、
手作業によって貼付ける。次に、外部電極C,Dの端部
に銅端子F,Fをアルミ半田G,Gにて半田付けすると
共に、端子F,Fに図示しない外部導出用のハーネスを
半田付けする。次に、外囲器Aをシリコーンワニス液に
浸漬し引き上げることにより、外囲器A及び外部電極
C,Dの表面にシリコーンワニスを被着させる。そし
て、例えば1時間程度乾燥させる。然る後、外囲器Aに
熱収縮性樹脂よりなる保護チューブEを被せると共に、
この保護チューブEを150〜160℃程度に加熱して
熱収縮させ、外囲器Aの外周面に保護チューブEを密着
させることによって希ガス放電灯が製造される。
外部電極C,Dの端部に端子F,Fをアルミ半田G,G
にて半田付けする工程があるが、外部電極C,Dに対す
る端子F,Fの幅が大きく半田付け面積が広い上に、手
作業によって行なわれるために、作業者間のバラツキが
大きく、アルミ半田G,Gの盛り上がり形態が一定化し
ない傾向にある。例えばアルミ半田G,Gが大きく盛り
上がってしまうと、端子F,Fの面積が広いために、図
13に示すように、保護チューブEを装着した状態にお
いて、端子F,Fの外部電極C,Dへの半田付け部分の
外径が外囲器Aの中央部分の外径に比べて局部的に大き
くなる。
スキャナ,複写機などのOA機器は、ユーザーなどの要
請に基づいて小形化が進められており、これに組み込ま
れる原稿読取用の光源としての希ガス放電灯に対しても
同様に小形化が求められている。従って、組み込み部所
における希ガス放電灯とOA機器との間のクリアランス
は極めて小さいものである。
キが全長に亘って小さい場合には何ら問題はないもの
の、上述のように希ガス放電灯の外径が局部的に大きく
なると、OA機器の所定位置に組み込めなくなるという
問題が生ずる。
C,Dの外囲器Aへの密着性,貼着性及び端子F,Fの
外部電極C,Dへの接続強度などの観点から、外部電極
C,Dには肉厚の小さいアルミニウムが、端子F,Fに
は外部電極C,Dの幅の50%を超える幅の短冊状の銅
がそれぞれ使用されている。これらの金属部材は腐食電
位列が大きく離れているために、長期間の使用によって
双方の接触部分が異種金属接触腐食を起こす。特に、こ
の希ガス放電灯は、使用状態において、それの外部電極
C,Dに端子F,Fを介して高周波高電圧が印加される
ために、異種金属接触腐食が加速され、ついには、端子
F,Fと外部電極C,Dとの電気的な接続関係が断たれ
てしまい、希ガス放電灯の点灯維持ができなくなるとい
う問題がある。
ば手作業による外部電極C,Dの貼着工程,シリコーン
ワニスの被着−乾燥工程,保護チューブEの装着−熱収
縮工程などのように数多くの製造工程を経なければなら
ないこともあって、量産性を高めることもできにくいと
いう問題もある。
な構成によって最終製品の形態のバラツキを小さくで
き、生産性を改善できる上、異種金属接触腐食を効果的
に抑制可能な希ガス放電灯を提供することにある。
の目的を達成するために、内面に発光層を有する直管状
の外囲器と、外囲器の全長とほぼ同程度の長さを有する
透光性シートの一方の面に金属部材よりなる帯状の一対
の外部電極を互いに離隔して配置し、かつ外部電極の端
部から外部電極と電気的な接続関係を有する端子を導出
したシート構体とを具備し、前記外囲器の外周面にシー
ト構体を、外囲器と透光性シートとの間に外部電極が位
置するように巻回・密着させ、かつ外部電極の幅Wと端
子の幅dとを 0.1W≦d≦0.5W の関係に設定
したことを特徴とし、本発明の第2の発明は、前記外部
電極及び端子を、腐食電位列が離れた位置にある金属部
材にて構成したことを特徴とし、第3の発明は、前記外
部電極をアルミニウム、端子を銅にて構成したことを特
徴とする。
いて図1〜図5を参照して説明する。同図において、1
は例えばガラスバルブにて密閉状に構成された直管状の
外囲器であって、その内面には希土類蛍光体,ハロリン
酸塩蛍光体などの蛍光体よりなる発光層2が形成されて
いる。特に、外囲器1の封着構造はガラスバルブの端部
にディスク状の封着ガラス板1a,1bを封着して構成
されているが、例えば単にガラスバルブを加熱しながら
縮径加工し溶断して構成することもできる。尚、この外
囲器1の密閉空間には水銀などの金属蒸気を含まない例
えばキセノン(Xe),クリプトン(Kr),ネオン
(Ne),ヘリウム(He)などの希ガスが単一又は混
合して所定量封入されているが、キセノンを主成分とす
る希ガスを例えば20〜110Torrの圧力で封入す
ることが望ましい。
密着するように巻回されている。このシート構体3は、
例えば外囲器1の全長とほぼ同程度の長さを有し、かつ
厚さが20〜100μmの範囲に設定された透光性シー
ト4と、この透光性シート4の一方の面に互いに所定の
間隔だけ離隔配置して接着された不透光性の金属部材よ
りなる帯状の一対の外部電極5,6と、この外部電極
5,6の端部から、それと電気的な接続関係を有し、か
つ透光性シート4の端縁部分より突出するように導出さ
れた端子51,61と、透光性シート4の一方の面に付
与された粘着ないし接着機能を有する接着層9とから構
成されている。この接着層9としてはシリコーン系接着
剤が好適するが、アクリル系接着剤なども使用できる。
特に、この接着層9は外部電極5,6の露出面にも形成
されているが、予め透光性シート4の一方の面にのみ形
成して外部電極5,6の露出面には形成しないように構
成することもできる。尚、透光性シート4としては、例
えばポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂が好適
するが、ポリエステル樹脂なども利用できる。
は、腐食電位列が離れた位置にある金属部材にて構成さ
れており、例えば外部電極5,6としては帯状のアルミ
ニウム箔が、端子51,61としては短冊状の銅が好適
する。しかしながら、外部電極5,6としては導電性に
優れ、かつ不透光性の金属部材であればアルミニウムの
他に、ニッケルなどの金属部材も利用できるし、端子5
1,61としては銅の他に、銀,ステンレス,Cu−N
i合金などの金属部材も利用できる。特に、外部電極
5,6の幅Wと端子51,61の幅dとは、0.1W≦
d≦0.5W なる関係が成立するように設定されてい
る。特に、端子51,61の肉厚は0.1〜0.5mm
の範囲が望ましい。尚、外部電極5,6と端子51,6
1との電気的な接続は、例えば溶接,導電性接着剤,か
しめ,冷間圧接,半田付けなどの接続方法により行なわ
れる。
に、外部電極5,6が外囲器1と透光性シート4との間
に位置するように装着されており、後述の第2の開口部
(8)において、透光性シート4の一方の端部4aに他
方の端部4bを重ね合わせた上で接着されている。特
に、シート構体3の外囲器1への装着状態において、外
部電極5,6の一端5a,6aの間には第1の開口部7
が、外部電極5,6の他端5b,6bの間には第2の開
口部8がそれぞれ形成されており、発光層2からの光は
主として第1の開口部7から放出される。尚、第1,第
2の開口部7,8の開口角θ1 ,θ2 はθ1 >θ2 の関
係に設定することが望ましいが、同一に設定することも
できる。
造される。まず、図6に示すように、シート構体3を展
開した状態で所定の部位例えば組み立てステージに載置
する。次に、外囲器1をシート構体3の透光性シート4
の一端4aに、外囲器1の長手方向が外部電極5,6の
長手方向に沿うように(平行となるように)位置させ
る。この状態で、外囲器1を透光性シート4に若干押し
つけるようにして図示矢印方向(透光性シート4の他端
4bの方向)に転動させる。これによって、シート構体
3は、図1に示すように、外囲器1の外周面に巻回され
る上、透光性シート4の一端4aに他端4bが重ね合わ
され、接着層9によって接着される。尚、接着層9に熱
硬化性接着剤を使用する場合には、熱処理することが望
ましい。
6の幅Wと端子51,61の幅dとは、0.1W≦d≦
0.5W なる関係が成立するように設定されているた
めに、外部電極5,6と端子51,61とを直接的に接
続しても、異種金属接触腐食の発生を効果的に抑制でき
る。従って、長期間に亘って安定した動作状態を維持で
きる。しかしながら、端子51,61の幅dが0.1W
未満になると、外部電極5,6と端子51,61との接
触面積が小さくなって導通の確保が難しくなる上、接続
強度も低下して切断され易くなる。逆に、それの幅dが
0.5Wを超えると、シート構体3を外囲器1に巻回す
る際に、端子51,61を外囲器1の外周面に倣い易く
するために、予め、外囲器1の外周面に倣う曲面に加工
しなければならず、その加工が極めて面倒になるし、半
田も盛り上がり易くなるし、又、曲面を形成することに
よって、外部電極5,6との密着性が損なわれるという
問題が生ずる。従って、両者は上述の関係に設定しなけ
ればならない。
幅は上述の関係に設定されているために、仮に半田付け
しても半田の局部的な盛り上がりが抑制される。このた
めに、シート構体3を外囲器1の外周面に巻回・密着さ
せた状態において、放電灯の外径は全長に亘ってほぼ均
斉化され、外囲器端部で局部的に外径が大きくなるとい
うことは全くなくなる。従って、OA機器において、希
ガス放電灯の組み込み空間部がかなり制約された状態で
あっても、確実に組み込むことができる。
ート構体3の上で単に転動させるだけで、外部電極5,
6を外囲器1の外周面に貼着できるし、外部電極5,6
は透光性シート4に予め所定の間隔で配列されているた
めに、貼り付けの際に外部電極5,6の間隔を所定の間
隔となるように調整する必要が全くなく、仮に手作業で
あっても作業能率を著しく向上できる。具体的には、従
来方法では製造に60分間を要していたものが、本発明
方法によれば1分程度に短縮できる。
の一方の面には、接着層9が形成されているために、外
囲器1をシート構体3の上で転動させるだけの単純動作
によって、シート構体3を外囲器1の外周面に巻回し密
着させることができる。従って、作業能率を飛躍的に改
善できるのみならず、機械化が可能となり、一層の量産
効果が期待できる。
への巻回・密着状態において、透光性シート4の端部4
a,4bは互いに重ね合わせて接着されているために、
外部電極5,6の被覆信頼性を高めることができる。特
に、透光性シート4の厚さを20〜100μmの範囲に
設定すれば、端部4a,4bの安定した重合・接着性が
得られる。しかしながら、その厚さが20μm未満にな
ると、十分の絶縁性を確保できなくなるし、逆に100
μmを超えると、シートの腰が強くなって端部4a,4
bの重ね合わせ部分が剥がれ易くなり、巻回作業も面倒
になる。従って、シート厚さは上記範囲に設定すること
が望ましい。
囲器1に装着する際に、透光性シート4と外囲器1の外
周面との間に位置するように配慮されているために、フ
ァクシミリなどのOA機器に適用されて使用時に高電圧
が印加されても、外部電極間は勿論のこと、対地間絶縁
をも十分に確保することができる。
ものであって、基本的な構成は図1に示す希ガス放電灯
と同じである。異なる点は、第1の開口部7に対応する
外囲器1の内面部分に発光層2を形成しないアパーチャ
部(光放出部)2aを形成したこと、外部電極5,6と
端子51,61とを、両者の間に導電性接着剤52を層
状に介在させて電気的機械的に接続したことである。こ
の導電性接着剤52としては、例えばアクリル系接着剤
にニッケル粉末を分散・混入したものが好適するが、他
の導電性接着剤を適用することもできる。又、アパーチ
ャ部2aの開口角は例えば70〜110度の範囲に設定
されているが、用途,目的などに応じて適宜に変更でき
る。
子51,61とは、その間に導電性接着剤を層状に介在
させることによって接続されているために、端子部分の
最終外径は端子のない部分の外径とほぼ同程度に抑える
ことができる。このために、OA機器が小形化され、組
み込み空間が狭くなっても、確実に組み込むことができ
る。
との間には導電性接着剤52が介在されているために、
異種金属接触腐食の進行を効果的に抑制できる。特に、
ニッケル粉末を含む導電性接着剤を適用すれば、一層の
抑制効果が期待できる。
において高密度化されてアパーチャ部2aから第1の開
口部7を経て外部に放出されるために、原稿照射装置に
適用した場合、原稿面の照度を高めることができ、原稿
の読み取り精度を高めることができる。
反射性を付与すれば、アパーチャ部2aの照度をさらに
高めることができ、原稿の読み取り精度も一層改善でき
る。これの材料としては、例えばアルミニウム箔のよう
に光反射性を有する金属部材が好適する。
あって、基本的な構成は図7に示す希ガス放電灯と同じ
である。異なる点は、シート構体3の外囲器1への巻回
・密着状態において、透光性シート4のそれぞれの端部
4a,4bの主たる重ね合わせ部分を外部電極5の外面
側に設定したことである。尚、この重ね合わせ部分は外
部電極4の外面側とすることもできる。
であって、基本的な構成は図1に示す希ガス放電灯と同
じである。異なる点は、シート構体3の外周面に熱収縮
性樹脂よりなる保護チューブ10を被せたことである。
尚、この保護チューブ10は外囲器1に装着した後、例
えば100℃程度に加熱し、収縮させることによりシー
ト構体3に密着される。
部所における環境条件が厳しい,安全基準が高いなどの
場合には、例えば耐熱性などに優れ、かつ透光性を有す
る保護チューブ10にてシート構体3を被覆することに
よって、より高品位の製品を提供できる。
示す第2,第3の実施例にも適用することができる。
用して本発明の第5の実施例について説明する。この実
施例は、外囲器1の外周面に一対の外部電極5,6を貼
着した後、透光性シート4を外囲器1の外周面に、外部
電極5,6が被覆されるように巻回・密着させると共
に、透光性シート4のそれぞれの端部4a,4bを重ね
合わせて接着するものである。
較すると、機械化,作業能率の点で劣るものの、従来例
よりは改善できる。特に、透光性シート4の巻回に先立
って、予め、外囲器1の外周面にシリコンワニスなどの
絶縁被膜を形成しておけば、絶縁性の一層の改善が可能
となる。
されることなく、例えば外囲器の外周面へのシート構体
の貼着は、外囲器をシート構体の上で転動させる他、シ
ート構体を回転させて貼着することもできるし、それぞ
れの動作を併用させることもできる。又、外囲器をシー
ト構体上で転動させる場合、シート構体の端部以外の部
分例えば中央部分に位置させ、前後に転動させて貼着さ
せることもできる。又、シート構体のそれぞれの端部は
第1の開口部にて重ね合わせることもできる。さらに、
シート構体のそれぞれの端部は重ね合わせる他、突き合
わせたり,若干隙間が形成されるように処理することも
できる。
が8mm,長さが300mmの鉛ガラスよりなる外囲器
に図4に示すシート構体を巻回・密着させる。このシー
ト構体における外部電極には肉厚が70μm,幅Wが8
mmの帯状のアルミニウムを用い、端子には肉厚が0.
2mm,幅dが1.5mmの短冊状の銅を用い、両者は
ニッケル粉末を含む導電性接着剤で接続されている。こ
の希ガス放電灯を周囲温度が60°C,相対湿度が90
%の雰囲気に配置し、外部電極に25KHz,2000
Vo−pの高周波高電圧を端子を介して印加する加速試
験を行なったところ、1500時間を経過するも、外部
電極と端子との接続部分に腐食は全く認められなかっ
た。しかしながら、端子の幅dを4.5mmに設定し、
外部電極と端子とをアルミ半田で接続した以外は本発明
品と同一構成の従来品では、700時間を経過した段階
で腐食が進行し始めていることが認められた。
い銅の端子の幅dが腐食電位の低いアルミニウムの外部
電極の幅Wに対してほぼ0.19と十分に狭くなってい
るために、腐食の進行が抑制されたものと推測される。
しかしながら、従来品では、0.56であり、この状態
で腐食の進行が認められたことから、端子の幅dと外部
電極の幅Wとの関係は d=0.1W〜0.5W に設
定しなければならないものである。
径が6mm,長さが280mmの鉛ガラスよりなる外囲
器に図4に示すシート構体を巻回・密着させる。このシ
ート構体における外部電極には肉厚が70μm,幅Wが
5mmの帯状のアルミニウムを用い、端子には肉厚が
0.2mm,幅dが1.5mmの短冊状の銅を用い、両
者はアルミ半田にて接続されている。この希ガス放電灯
を周囲温度が60°C,相対湿度が90%の雰囲気に配
置し、外部電極に25KHz,1500Vo−pの高周
波高電圧を端子を介して印加する加速試験を行なったと
ころ、1500時間を経過するも、外部電極と端子との
接続部分に腐食は全く認められなかった。しかしなが
ら、端子の幅dを3.0mmに設定した以外は本発明品
と同一構成の従来品では、750時間を経過した段階で
腐食が進行し始めていることが認められた。
い銅の端子の幅dが腐食電位の低いアルミニウムの外部
電極の幅Wに対してほぼ0.3と十分に狭くなっている
ために、腐食の進行が抑制されたものと推測される。し
かしながら、従来品では、0.6であり、この状態で腐
食の進行が認められたことから、端子の幅dと外部電極
の幅Wとの関係は d=0.1W〜0.5W に設定し
なければならないことが理解できる。
外径のバラツキが少なく、OA機器への組み込みに何の
支障も生じなかった。これは、外部電極と端子の幅が上
述の関係に設定されているために、半田の盛り上がりも
抑制されたものと推測される。
極の幅Wと端子の幅dとは、0.1W≦d≦0.5W
なる関係に設定されているために、外部電極と端子とを
直接的に接続しても、異種金属接触腐食の発生を効果的
に抑制できる。従って、長期間に亘って安定した動作状
態を維持できる。
係に設定されているために、仮に半田を利用したとして
も、局部的な盛り上がりを抑制できる。このために、シ
ート構体を外囲器の外周面に巻回・密着させた状態にお
いて、放電灯の外径は全長に亘ってほぼ均斉化され、外
囲器端部で局部的に外径が大きくなるということは全く
なくなる。従って、OA機器において、希ガス放電灯の
組み込み空間部がかなり制約された状態であっても、確
実に組み込むことができる。
動させるだけで、外部電極を外囲器の外周面に貼着でき
るし、外部電極は透光性シートに予め所定の間隔で配列
されているために、貼り付けの際に外部電極の間隔を所
定の間隔となるように調整する必要が全くなく、仮に手
作業であっても作業能率を著しく向上できる。
トの一方の面には、接着層が形成されているために、外
囲器をシート構体の上で転動させるだけの単純動作によ
って、シート構体を外囲器の外周面に巻回し密着させる
ことができる。従って、作業能率を飛躍的に改善できる
のみならず、機械化が可能となり、一層の量産効果が期
待できる。
Claims (3)
- 【請求項1】 内面に発光層を有する直管状の外囲器
と、外囲器の全長とほぼ同程度の長さを有する透光性シ
ートの一方の面に金属部材よりなる帯状の一対の外部電
極を互いに離隔して配置し、かつ外部電極の端部から外
部電極と電気的な接続関係を有する端子を導出したシー
ト構体とを具備し、前記外囲器の外周面にシート構体
を、外囲器と透光性シートとの間に外部電極が位置する
ように巻回・密着させ、かつ外部電極の幅Wと端子の幅
dとを 0.1W≦d≦0.5Wの関係に設定したこと
を特徴とする希ガス放電灯。 - 【請求項2】 前記外部電極及び端子を、腐食電位列が
離れた位置にある金属部材にて構成したことを特徴とす
る請求項1記載の希ガス放電灯。 - 【請求項3】 前記外部電極をアルミニウム、端子を銅
にて構成したことを特徴とする請求項2記載の希ガス放
電灯。
Priority Applications (1)
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JP8030778A JP3032797B2 (ja) | 1996-02-19 | 1996-02-19 | 希ガス放電灯 |
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JPH09223484A JPH09223484A (ja) | 1997-08-26 |
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