JP3635864B2 - Noble gas discharge lamp - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は希ガス放電灯に関し、特にガラスバルブの内面にアパ−チャ部を有する発光層を形成すると共に、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、安定した動作状態の得られる外部電極の構造の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
本出願人は、先に、図17〜図19に示す希ガス放電灯を提案した。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1種又は2種以上の蛍光体を含む発光層2が形成されている。特に、この発光層2には所定の開口角を有するアパ−チャ部2aがほぼ全長に亘って形成されている。そして、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の封入が望ましい。
【0003】
この外囲器1の外周面にはシ−ト構体3が密着するように巻回されている。このシ−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絶縁性の透光性シ−ト4と、この透光性シ−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、かつ導出端が透光性シ−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−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。
【0004】
特に、このシ−ト構体3において、透光性シ−ト4としてはポリエチレンテレフタレ−ト(PET)樹脂が好適するが、ポリエステル樹脂など他の樹脂も利用できる。又、外部電極5,6としては帯状のアルミニウム箔が好適するが、導電性に優れ、かつ不透光性の金属部材であれば、ニッケルなどのように他の金属部材も利用できる。端子51,61としてはほぼ短冊状の銅が好適するが、銀,ステンレス,Cu−Ni合金など他の金属部材も利用できる。尚、端子51,61は外部電極5,6と同一部材にて構成し、その端部から外方に向けて延在させることもできる。さらに、接着層9としてはシリコ−ン系接着剤が好適するが、アクリル系接着剤など他の接着剤も使用できる。
【0005】
上述のシ−ト構体3は外囲器1の外周面に、外部電極5,6が外囲器1と透光性シ−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−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−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の一方の側縁部間には第1の開口部7が、外部電極5,6の他方の側縁部間には第2の開口部8がそれぞれ形成されており、発光層2からの放射光は主としてアパ−チャ部2aを介して第1の開口部7から外部に放出される。
【0006】
この希ガス放電灯は、例えば次のように製造される。まず、例えば青色領域,緑色領域,赤色領域にそれぞれ発光スペクトルを有する蛍光体を含む蛍光体塗布液をガラスバルブよりなる外囲器1の内面に塗布・乾燥し、焼成することにより発光層2が形成される。次に、例えば図示しないスクレ−パを利用して発光層2の一部を強制的に所定の開口角を以て剥離・除去することにより、アパ−チャ部2aが形成される。次に、この外囲器1を密閉状に構成し、かつ内部空間にキセノンなどの希ガスを所定量封入する。
【0007】
次に、図18〜図19に示すように、透光性シ−ト4の所定部分に一対の外部電極5,6を互いに離隔して配置すると共に、外部電極5,6の端部から端子51,61を導出し、かつ透光性シ−ト4及び外部電極5,6に接着層9を形成してシ−ト構体3を構成する。次に、図20に示すように、シ−ト構体3を展開した状態で組み立てステ−ジ10に載置する。引き続き、外囲器1をシ−ト構体3の透光性シ−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に従動ロ−ラ11,11を、外囲器1が透光性シ−ト4に若干押しつけるように配置する。この状態で、ステ−ジ10を若干M方向に移動させた後、N方向に移動させる。これによって、シ−ト構体3は、図17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−ト4の一端4aに他端4bが重ね合わされ、接着層9によって接着されて希ガス放電灯が完成する。
【0008】
この希ガス放電灯は、端子51,61を介して外部電極5,6に高周波高電圧を印加することにより放電が生じ、希ガスの励起線によって発光層2が励起されて発光するものであり、発光層2から放射された光は外囲器内において高密度化されてアパ−チャ部2aから第1の開口部7を経て外部に放出される。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100%近くにまで達するという特徴を有している。このために、ファクシミリ,イメ−ジスキャナ,複写機などのOA機器における原稿読取用の光源として好適するものであり、例えば原稿照射装置に適用した場合には、原稿面照度を高めることができ、原稿の読み取り精度を向上させることができる。
【0009】
又、この希ガス放電灯の組み立てに上述の方法を採用すれば、透光性シ−ト4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−ト構体3の上で転動させるだけの単純動作によって、シ−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ために、作業能率を著しく改善できるのみならず、機械化が可能となり、量産性を高めることができるなどの優れた効果が期待できる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この希ガス放電灯は、例えば図21に示すように、高周波高電圧が出力されるインバ−タ回路12によって点灯動作される。希ガス放電灯の外部電極5,6にはインバ−タ回路12から端子51,61を介して、例えば周波数が30KHz,電圧が2500VO-P 程度の高周波高電圧が印加されることによって点灯するものである。例えば外囲器1の外径が8mm,全長が360mm程度の希ガス放電灯では、外部電極5,6に印加する電圧はほぼ2500VO-P を定格電圧としている。
【0011】
この希ガス放電灯は、熱陰極や冷陰極を用いた放電灯のように外囲器の長手方向に沿った1つの放電路によって点灯するものとは異なり、外部電極5,6の間(外囲器1の長手方向に対してほぼ直角方向)に無数の放電路が形成されることによって縞状の状態で点灯するものであり、正常な点灯状態では縞状の放電状態は目視することはできない。
【0012】
しかしながら、電源ラインの電圧変動などによってインバ−タ回路12の出力電圧が例えば10%程度も低下したりすると、縞状の放電状態が目視できるようになるのみならず、放電位置(放電点)が一定化せず、絶えず外囲器の長手方向に移動したりしてアパ−チャ部2aから放出される光にチラツキが生ずるようになる。
【0013】
特に、この希ガス放電灯がファクシミリ,イメ−ジスキャナなどにおける原稿照射装置に適用される場合には、アパ−チャ部2aの長手方向におけるそれぞれの位置の輝度が絶えず変動することによって、原稿の読み取り精度が著しく損なわれ、再生品位が低下するという問題が生ずることがある。
【0014】
それ故に、本発明の目的は、比較的に簡単な構成によってチラツキの抑制された安定した放電状態が得られ、かつ光出力も改善できる希ガス放電灯を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
従って、本発明は、上述の目的を達成するために、内面に発光層を有する外囲器と、外囲器の外周面に、それのほぼ全長に亘って第1,第2の開口部が形成されるように互いに離隔して配置した金属部材よりなる帯状の一対の外部電極とを具備し、前記第1の開口部及び/又は第2の開口部を形成する外部電極の側縁部に、三角状,矩形状,波形を含むほぼ半円状などの形状を有する同一形状が繰り返し形成されてなる異形部を、互いに対向するように形成すると共に、互いに対向する異形部の、同一形状が繰り返し形成される方向への位置ずれ量を、異形部ピッチの20%以下に設定したことを特徴とする。
【0016】
又、本発明の第2の発明は、内面に発光層を有する外囲器と、外囲器の外周面に、それのほぼ全長に亘って第1,第2の開口部が形成されるように互いに離隔して配置した金属部材よりなる帯状の一対の外部電極とを具備し、前記第2の開口部を形成する一対の外部電極の側縁部に、三角状,矩形状,波形を含むほぼ半円状などの形状を有する同一形状が繰り返し形成されてなる異形部を互いに対向するように形成すると共に、互いに対向する異形部の、同一形状が繰り返し形成される方向への位置ずれ量を異形部ピッチの20%以下に設定したことを特徴とし、第3の発明は、前記発光層からの放射光を、主として第1の開口部から外部に放出するように構成すると共に、第1の開口部を形成する一対の外部電極のそれぞれの側縁部をストレ−ト状に形成したことを特徴とする。
【0017】
又、本発明の第4の発明は、内面に発光層を有する外囲器と、外囲器の外周面に、それのほぼ全長に亘って第1,第2の開口部が形成されるように互いに離隔して配置した金属部材よりなる帯状の一対の外部電極と、外部電極が被覆されるように装着した絶縁部材とを具備し、
前記第2の開口部を形成する一対の外部電極の側縁部に、三角状,矩形状,波形を含むほぼ半円状などの形状を有する同一形状が繰り返し形成されてなる異形部を互いに対向するように形成すると共に、
互いに対向する異形部の、同一形状が繰り返し形成される方向への位置ずれ量を異形部ピッチの20%以下に設定したことを特徴とし、第5の発明は、前記絶縁部材を、透光性シ−ト又は熱収縮性樹脂よりなる保護チュ−ブにて構成したことを特徴とする。
【0018】
又、本発明の第6の発明は、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−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、第1,第2の開口部が形成されるように互いに離隔して配置し、かつ外部電極の位置する側の透光性シ−ト面に接着層を形成してなるシ−ト構体とを具備し、前記第2の開口部を形成する一対の外部電極の側縁部に、三角状,矩形状,波形を含むほぼ半円状などの形状を有する同一形状が繰り返し形成されてなる異形部を互いに対向するように形成すると共に、互いに対向する異形部の、同一形状が繰り返し形成される方向へ位置ずれ量を異形部ピッチの20%以下に設定し、かつ外囲器の外周面にシ−ト構体を、外囲器と透光性シ−トとの間に外部電極が位置するように巻回し接着したことを特徴とする。
【0019】
さらには、本発明の第7の発明は、前記異形部を、周期性を有するようにほぼ全長に亘って形成したことを特徴とし、第8の発明は、前記異形部を、三角状,台形を含む矩形状,波形を含むほぼ半円状のいずれかにて構成したことを特徴とし、第9の発明は、前記第1の開口部にほぼ対応する外囲器の内面部分に、発光層の形成されないアパ−チャ部を形成したことを特徴とし、第10の発明は、前記外囲器に希ガスを83〜200トルの圧力範囲で封入したことを特徴とし、さらに、第11の発明は、前記外囲器の肉厚を0.2〜0.7mmの範囲に設定したことを特徴とする。
【0020】
【発明の実施の形態】
次に、本発明にかかる希ガス放電灯の第1の実施例について図1〜図3を参照して説明する。尚、図17〜図21に示す先行技術と同一部分には同一参照符号を付し、その詳細な説明は省略する。同図において、この実施例の特徴部分は、第2の開口部8を形成する外部電極5,6の側縁部5b,6bにほぼ同一形状である三角状の異形部5A,6Aを互いに対向するように形成すると共に、互いに対向する異形部5A,6Aの位置ずれ量ΔPを異形部ピッチPの20%以下に設定したことと、第1の開口部7を形成する外部電極5,6の側縁部5a,6aをストレ−ト状に形成したことである。
【0021】
この異形部5A,6Aは外部電極5,6における側縁部5b,6bのほぼ全長に亘って周期性を有するように形成されており、異形部5Aの先端部(三角部分の頂点)5Aa,5Aa間の異形部ピッチPと異形部6Aの先端部(三角部分の頂点)6Aa,6Aa間の異形部ピッチPとはほぼ等しくなるように設定されている。そして、互いに対向する異形部5A,6Aの位置ずれ量ΔPは異形部ピッチPの20%以下に設定されている。しかしながら、位置ずれ量ΔPが異形部ピッチPの20%を超えると、電源ラインの電圧が定格電圧の10%以上低下した場合、始動特性が損なわれ、仮に点灯しても縞状の放電状態が目視されるようになって、アパ−チャ部2aから放出される光にチラツキが生ずるようになる。従って、通常、この種OA機器についてはライン電圧の変動が定格電圧の10%以内では正常に動作することが求められていることから、かかる位置ずれ量ΔPは上記範囲内に設定しなければならない。
【0022】
しかも、互いに対向する異形部5A,6Aの先端部5Aa,6Aaの対向間隔はほぼ全長に亘ってほぼ同一となるように設定されている。そして、この異形部5A(6A)は、例えば外囲器1の外径が8mmの場合には異形部5A(6A)を含めた幅が8mm,異形部5A(6A)のピッチが4mm,異形部5A(6A)の三角部分の頂点5Aa(6Aa)までの高さが1.8mm程度の寸法に設定することが望ましいが、希ガス放電灯,点灯装置の仕様によっては適宜に変更できる。尚、第1の開口部7の開口幅(間隔)は全長に亘ってほぼ同一となるように設定されている。
【0023】
上述の外囲器1の構成部材としては、誘電率が大きく、かつ気密性が確実に保持でき、透光性を有する材料であれば一応適用が可能であるが、例えばガラスの中でも比較的に誘電率の大きい鉛ガラスなどが好適するものである。これの肉厚は0.2〜0.7mmの範囲(好ましくは0.4〜0.7mmの範囲)に設定されており、この範囲では所望の生産性,光特性が得られる。しかしながら、肉厚が0.4mm未満、特に0.2mm未満になると、外囲器1の機械的な強度が極端に低下するために、量産設備による生産工程でのガラス破損に伴う不良率が増加するようになるし、逆に、肉厚が0.7mmを超えると、縞状の放電状態が目視され、アパ−チャ部2aから放出される光にチラツキが生ずることがある。従って、外囲器1の肉厚は上記範囲内に設定することが望ましい。
【0024】
又、この外囲器1の内部空間にはキセノン(Xe),クリプトン(Kr),ネオン(Ne),ヘリウム(He)などの希ガスが1種又は2種以上を混合して封入されており、その封入圧力は例えば83〜200トル(Torr)の範囲に設定されている。この範囲では始動特性,光出力(原稿面照度),チラツキに関する改善効果が得られる。しかしながら、封入圧力が83トル未満になると、光出力に対する改善効果が不十分になるし、逆に、封入圧力が200トルを超えると、始動特性が損なわれるのみならず、縞状の放電状態が目視され、アパ−チャ部2aから放出される光にチラツキが生ずるようになる。従って、特段の事由がなければ、希ガスの封入圧力は上記範囲内に設定することが望ましい。
【0025】
又、発光層2は、希ガス放電灯の用途によって、使用する蛍光体が1種のみにて構成したり、2種以上を混合して構成されたりする。例えば三波長域発光形の場合には、例えば青色領域に発光スペクトルを有するユ−ロピウム付活アルミン酸バリウム・マグネシウム蛍光体,緑色領域に発光スペクトルを有するセリウム・テルビウム付活リン酸ランタン蛍光体,赤色領域に発光スペクトルを有するユ−ロピウム付活硼酸イットリウム・ガドリウム蛍光体を混合してなる混合蛍光体にて形成され、その付着量は1cm2 当たり5〜30mgの範囲に設定されている。この範囲では十分の光量(光出力)が得られるものの、その付着量が5mg未満になると、光量不足によって原稿面照度が不十分になるし、逆に、付着量が30mgを超えると、均質な発光層の形成が困難になる。従って、発光層2の付着量は上記範囲内に設定することが望ましい。
【0026】
さらに、外部電極5,6のそれぞれの側縁部間には第1,第2の開口部7,8が形成されており、それぞれの開口角θ1 ,θ2 はθ1 >θ2 の関係に設定されている。第1の開口部7の開口角θ1 は60〜90°の範囲が、第2の開口部8の開口角θ2 は55°程度がそれぞれ望ましい。しかしながら、第1の開口部7の開口角θ1 は用途によっては上記範囲外に設定することも可能であり、第2の開口部8は絶縁破壊しない程度に狭いことが望ましく、例えば最低2mm程度の離隔距離を確保することが推奨される。尚、上述のアパ−チャ部2aの開口角は第1の開口部7の開口角θ1 とほぼ同程度に設定されている。
【0027】
この実施例によれば、第2の開口部8を形成する外部電極5,6の側縁部5b,6bには三角状の異形部5A,6Aが周期性を有し、それぞれの先端部5Aa,6Aaが互いに対向するように形成されており、その上、互いに対向する異形部5A,6Aの位置ずれ量ΔPは異形部ピッチPの20%以下に設定されているために、外部電極5,6に高周波高電圧を印加した場合、異形部5A,6Aの先端部分5Aa,6Aaに電界が集中し、異形部5A,6A間で容易に放電する。従って、例えば10%以内の電源変動によって外部電極5,6への印加電圧が低くなっても、チラツキのない状態で確実に点灯させることができる。このために、この希ガス放電灯を上述のOA機器の原稿照射装置に適用した場合、原稿の読み取り精度,再生品位の向上が期待できる。
【0028】
しかも、外囲器1の肉厚は0.2〜0.7mmの範囲に設定されており、外部電極5,6に高周波高電圧を印加した場合、肉厚の厚い範囲では抵抗成分の増加に伴う外囲器自身への電圧分配の増加に関連してチラツキが発生し易くなるものの、上述のように外部電極5,6の側縁部5b,6bに異形部5A,6Aが互いに対向するように形成され、異形部5A,6Aの位置ずれ量ΔPが異形部ピッチPの20%以下に設定されていることと相俟って肉厚の厚い領域においてもチラツキの発生を効果的に抑制できるし、アパ−チャ部2aを介して第1の開口部7から放出される光出力も効果的に改善できる。
【0029】
その上、第2の開口部8を形成する外部電極5,6の側縁部5b,6bには三角状の異形部5A,6Aが形成されているものの、第1の開口部7を形成する外部電極5,6の側縁部5a,6aは光の放出に影響を与えないストレ−ト状に構成されているために、例えば原稿照射装置に適用した場合、原稿面の照度分布の均一化が容易になる。従って、簡単な構成で原稿の読み取り精度を高めることが可能になる。
【0030】
特に、希ガスの封入圧力を高くすると、光出力は増加する反面、始動特性は損なわれるようになるが、外部電極5,6の側縁部5b,6bに三角状の異形部5A,6Aを互いに対向するように形成し、かつ異形部5A,6Aの位置ずれ量ΔPを異形部ピッチPの20%以下に設定することによって、希ガスの封入圧力の上限を200トルにまで拡大しても、実用に供し得る始動特性が確保でき、移動縞(チラツキ)の発生も効果的に抑制でき、その上、光出力を有効に改善できる。従って、原稿照射装置に適用した場合には、安定した放電状態が得られる上に、原稿面照度を高めることができることから、読み取り品位の向上が期待できる。
【0031】
又、発光層2の付着量が1cm2 当たり5〜30mgの範囲に設定されれば、外囲器1の肉厚を0.2〜0.7mmの範囲に設定すること及び希ガスの封入圧力を83〜200トルに設定することと相俟ってアパ−チャ部2aを介して第1の開口部7から放出される光出力を効果的に増加できる。
【0032】
特に、発光層2の付着量は通常の照明用蛍光ランプに比較すると2〜10倍程度に設定されており、通常の照明用蛍光ランプでは特性的に好ましいものではないと考えられている量であるにも拘らず、希ガス放電灯では光出力が有効に増加している。この原因については明らかではないが、外部電極5,6の間(外囲器1の長手方向に対してほぼ直角方向)に無数の放電路が形成されることによって縞状の状態で点灯する希ガス放電灯に特有の現象と考えられる。
【0033】
さらには、外囲器1の肉厚及び外部電極の構造を、好ましくは発光層2の付着量,希ガスの封入圧力をも上述の範囲に設定した上で、第1の開口部7の開口角θ1 を60〜90°の範囲に設定すれば、第1の開口部7から放出される光出力を一層に増加させることができる。この際に、第2の開口部8の離隔長さ(異形部5A,6Aの先端部5Aa,6Aa間の間隔)を2mm程度に設定すれば、第2の開口部8からの光の漏洩が抑制され、第1の開口部7から放出される光出力の一層の改善効果が期待できる。
【0034】
図4は本発明の第2の実施例を示すものであって、基本的な構成は図1〜図3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の内面部分に形成されているアパ−チャ部2aの開口角θ3 を第1の開口部7の開口角θ1 より大きく設定したことである。このアパ−チャ部2aの開口角θ3 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。尚、第1の開口部7の開口角θ1 と第2の開口部8の開口角θ2 はθ1 >θ2 に設定することが望ましい。
【0035】
この実施例によれば、外囲器1の外周面にシ−ト構体3を巻回する際に、第1の開口部7とアパ−チャ部2aとのセンタ−が若干ずれても、第1の開口部7から放出される光の光軸のずれを緩和できる。このために、例えば原稿照射装置に適用しても、十分に高い読み取り精度を得ることができる。
【0036】
図5は本発明の第3の実施例を示すものであって、基本的な構成は図1〜図3に示す希ガス放電灯と同じである。異なる点は、透光性シ−ト4のそれぞれの端部4a,4bを外部電極5の上において重ね合わせ、この重ね合わせ部分を超音波溶着したことである。
【0037】
この実施例によれば、重ね合わせ部分4a,4bの超音波溶着が外部電極5の外側面において行われるために、外囲器内面の発光層2に作用する超音波振動が緩和される。従って、第1,第2の実施例に比較すると、発光層2の外囲器内面の開口部7とアパ−チャ部2aとのセンタ−が若干ずれても、第1の開口部7から放出される光の光軸のずれを緩和できる。このために、例えば原稿照射装置に適用しても、十分に高い読み取り精度を得ることができる。
【0038】
図5は本発明の第3の実施例を示すものであって、基本的な構成は図1〜図3に示す希ガス放電灯と同じである。異なる点は、透光性シ−ト4のそれぞれの端部4a,4bを外部電極5の上において重ね合わせ、この重ね合わせ部分を超音波溶着したことである。
【0039】
この実施例によれば、重ね合わせ部分4a,4bの超音波溶着が外部電極5の外側面において行われるために、外囲器内面の発光層2に作用する超音波振動が緩和される。従って、第1,第2の実施例に比較すると、発光層2の外囲器内面からの剥離を抑制でき、光出力の改善が可能となる。
【0040】
図6は本発明の第4の実施例を示すものであって、基本的な構成は図1〜図3に示す希ガス放電灯と同じである。異なる点は、外囲器1の外周面に、側縁部5b,6bに三角状の異形部5A,6Aを互いに対向するように形成した一対の外部電極5,6を接着層を利用して貼着した後に、外囲器1の外周面にPET樹脂などの透光性シ−ト4Aを、外部電極5,6が被覆されるように巻回して接着したことである。
【0041】
この実施例によれば、外囲器1の外周面に透光性シ−ト4Aを巻回するに先立って、外囲器1の外周面にシリコ−ンワニスなどの透光性の絶縁被膜を形成しておけば、外部電極間の絶縁耐力を改善できる。
【0042】
図7は本発明の第5の実施例を示すものであって、基本的な構成は図1〜図3に示す希ガス放電灯と同じである。異なる点は、外囲器1の外周面に、側縁部5b,6bに三角状の異形部5A,6Aを互いに対向するように形成した一対の外部電極5,6を接着層を利用して貼着した後に、外囲器1の外周面にPET樹脂などの熱収縮性樹脂よりなる保護チュ−ブ13を、外部電極5,6が被覆されるように装着し、熱収縮させたことである。尚、この保護チュ−ブ13は外囲器1に装着した後、例えば150〜200°C程度に加熱し、収縮させることにより外囲器1の外周面に密着される。
【0043】
この実施例によれば、上述の各実施例に比較すると、機械化,作業能率の点で劣るものの、保護チュ−ブ13に接着層を使用しないために、例えば端子の構成部材と接着剤成分との反応による腐食がなく、長期間に亘って安定した動作状態を維持できる上、保護チュ−ブ13に継目がないために、上述の実施例のように透光性シ−ト4の端部の重ね合わせ部分の剥がれを完全に防止できる。
【0044】
特に、外囲器1の外周面に保護チュ−ブ13を装着するに先立って、外囲器1の外周面にシリコ−ンワニスなどの透光性の絶縁被膜を形成しておけば、外部電極間の絶縁耐力を一層高めることができる。
【0045】
図8は本発明の第6の実施例を示すものであって、基本的な構成は図1〜図3に示す希ガス放電灯と同じである。異なる点は、シ−ト構体3の外周面にPET樹脂などの熱収縮性樹脂よりなる保護チュ−ブ13を装着した後に、熱収縮させたことである。尚、この保護チュ−ブ13はシ−ト構体3に装着した後、例えば150〜200°C程度に加熱し、収縮させることにより透光性シ−ト4の外周面に密着される。
【0046】
この実施例によれば、希ガス放電灯の適用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−ブ13にてシ−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。
【0047】
特に、この実施例の構造は、図4,図5,図6,図7に示す実施例にも適用することができる。
【0048】
図9は本発明の第7の実施例を示すものであって、特に、外囲器1を展開した状態を示しており、基本的な構成は図1〜図3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を形成する外部電極5,6の側縁部5a,6aにも周期性を有する三角状の異形部5A,6Aを互いに対向するように形成したことである。
【0049】
図10は本発明の第8の実施例を示すものであって、外部電極5(6)における異形部5A(6A)の先端形状の異なった状態を示すものである。同図(a)に示す先端部5Aa(6Aa)には丸味が形成されており、同図(b)に示す先端部5Aa(6Aa)には先端を切除した台形部が形成されている。尚、基本的な構成は図1〜図3に示す希ガス放電灯と同じである。
【0050】
この実施例によれば、例えば長尺状の導電性シ−トから外部電極5,6をプレス機などによって打ち抜く場合、異形部5A,6Aの先端部分5Aa,6Aaのように細かい部分を所望通りの形状に形成でき、安定した放電を確保することが可能となる。
【0051】
図11は本発明の第9の実施例を示すものであって、特に、外囲器1を展開した状態を示しており、基本的な構成は図2〜図3(図1)に示す希ガス放電灯と同じである。異なる点は、第2の開口部8を形成する外部電極5,6の側縁部5b,6bに周期性を有する同形状のほぼ半円状の異形部5B,6Bを互いは対向するように形成したことである。尚、外部電極5,6の側縁部5a,6aにも異形部5B,6Bを形成することもできるし、この異形部5B,6Bの形態において、半円状は例えば楕円状,その類似形状なども含むものである。
【0052】
図12は本発明の第10の実施例を示すものであって、特に、外囲器1を展開した状態を示しており、基本的な構成は図2〜図3(図1)に示す希ガス放電灯と同じである。異なる点は、第2の開口部8を形成する外部電極5,6の側縁部5b,6bに周期性を有する同形状のほぼ台形を含むほぼ矩形状の異形部5C,6Cを互いに対向するように形成したことである。尚、外部電極5,6の側縁部5a,6aにも異形部5C,6Cを形成することもできる。
【0053】
特に、図9〜図12に示すそれぞれ異なった異形部を有する外部電極構造は、図1〜図8に示すそれぞれの希ガス放電灯に適宜に組み合わせて適用することができる。
【0054】
尚、本発明は、何ら上記実施例にのみ制約されることなく、例えば発光層に含まれる蛍光体としては、セリウム・テルビウム付活リン酸ランタン蛍光体(LaPO4 :Ce,Tb),ユ−ロピウム付活硼酸イットリウム・ガドリウム蛍光体などの他に、錫付活リン酸ストロンチウム・マグネシウム蛍光体((SrMg)3 (PO4 )2 :Sn),ユ−ロピウム付活リンバナジン酸イットリウム蛍光体(Y(PV)O4 :Eu),ユ−ロピウム付活硼リン酸ストロンチウム蛍光体(2SrO・(P2 O7 ・B2 O3 ):Eu)などのリン酸塩蛍光体,硼酸塩蛍光体の他、例えばセリウム・テルビウム付活アルミン酸マグネシウム蛍光体(MgAl11O19:Ce,Tb),セリウム・テルビウム付活イットリウム・シリケ−ト蛍光体(Y2 SiO5 :Ce,Tb),ユ−ロピウム付活アルミン酸バリウム・マグネシウム蛍光体(BaMg2 Al16O27:Eu),ユ−ロピウム付活酸化イットリウム蛍光体(Y2 O3 :Eu)なども使用でき、これらの蛍光体は単独ないし複数を混合して使用することもできる。又、外囲器の内面全体に発光層を形成することもできる。又、透光性シ−トの端部の重ね合わせ部分は単に接着の他に、熱溶着したり,超音波溶着したり,接着と溶着を併用したりすることもできるし、透光性シ−ト,保護チュ−ブなどの絶縁部材は省略することもできる。異形部のピッチ,高さなどは希ガス放電灯のサイズに応じて適宜に変更できる。さらには、外囲器の内面全体に発光層を形成してアパ−チャ部を省略することもできる。
【0055】
【実施例】
次に、第1の実験例について説明する。まず、イエロ−グリ−ンの発光色を有するセリウム・テルビウム付活イットリウム・シリケ−ト蛍光体(Y2 SiO5 :Ce,Tb)を含む水溶性の蛍光体塗布液を外径が8mm,肉厚が0.5mm,長さが360mmの鉛ガラスよりなる外囲器の内面に塗布し発光層を形成する。次に、スクレ−パを用いて発光層の一部を強制的に剥がすことによって開口角75°のアパ−チャ部を形成する。尚、発光層の付着量は15mg/cm2 である。次に、外囲器を封止し、内部空間にキセノンガスを70〜230トルの封入圧力で封入する。然る後、この外囲器の外周面にシ−ト構体を図18〜図20に示す先行技術と同様の方法にて希ガス放電灯を製造した。尚、一対の外部電極には幅が8mmのアルミニウム箔を用い、第2の開口部を形成する外部電極のそれぞれの側縁部にピッチが4mmで頂点の高さが1.8mmの三角状の異形部を形成し、互いに対向する異形部の先端部における位置ずれ量ΔPを0%に設定した(図2〜図3参照)。
【0056】
これらの希ガス放電灯を図21に示す点灯回路に組み込み、インバ−タ回路12の出力電圧(定格は周波数が30KHzで、電圧が2500V0-P )を徐々に上昇させ、移動縞(チラツキ)が目視されない状態での放電開始電圧(始動電圧)を測定したところ、図13に示す結果が得られた。
【0057】
同図から明らかなように、キセノンガスの封入圧力が200トルまでの範囲では定格電圧の90%電圧でもチラツキのない状態で点灯し、点灯後も安定した放電状態が得られており、外部電極に異形部を形成しない以外は同仕様の希ガス放電灯(先行技術)に比較すると、始動電圧を300〜600V程度改善できた。又、先行技術では封入圧力が83トルを超えるとチラツキが認められ、100トルにもなると実用上支障を生ずるようになる。しかしながら、封入圧力が200トルを超え、210,230トルでは2500V0-P で点灯するものの、電源電圧が低下するような変動が生じた場合には確実な始動が保証できなくなる。
【0058】
次に、上述の希ガス放電灯を定格電圧の90%電圧で点灯させた状態において、外囲器から8mm離隔した原稿照射面の照度及び移動縞(チラツキ)の発生の有無について評価したところ、図14に示す結果が得られた。尚、同図のチラツキの評価項目において、○はチラツキが発生していないことを、△は若干のチラツキは認められるものの、実用上支障がないことを、×はチラツキの発生が顕著であり、実用上問題になることを示している。
【0059】
同図から明らかなように、キセノンガスの封入圧力が150トルまでの範囲ではチラツキのない安定した放電状態が得られているが、200トルでは若干のチラツキが認められるものの、実用的には問題ないものである。しかしながら、封入圧力が200トルを超え、210,230トルではチラツキの発生が顕著となり、原稿照射装置への適用は読み取り品位の観点から難しい。
【0060】
又、原稿面照度はキセノンガスの封入圧力が高くなるほど増加しているものの、チラツキのない安定した照度はキセノンガスの封入圧力が200トルまでの範囲で得られることがわかる。従って、希ガスの封入圧力は、上述の各種評価結果によれば、83〜200トルの範囲に設定することが望ましい。
【0061】
次に、第2の実験例について説明する。第1の実験例(図13)において、キセノンガスの封入圧力を120トルに固定し、外囲器の肉厚を0.18〜0.8mmの範囲で変化させた希ガス放電灯を製造した。
【0062】
これらの希ガス放電灯を図21に示す点灯回路に組み込み、インバ−タ回路12の出力電圧を定格電圧の90%電圧に設定し、移動縞(チラツキ)の発生の有無及び生産工程での破損の有無(強度)を観察したところ、図15に示す結果が得られた。尚、同図において、チラツキの評価項目では、○はチラツキが発生していないことを、△は若干のチラツキは認められるものの、実用上支障がないことを、×はチラツキの発生が顕著であり、実用上問題になることを示している。又、外囲器の強度の評価項目では、○は外囲器の破損がなく十分の強度であることを、△は生産工程で若干の破損事故が発生しているものの、一応実用に供し得ることを、×は強度不足により破損事故が多く実用に供し得ないことを示している。
【0063】
同図から明らかなように、外囲器の肉厚が0.18〜0.6mmの範囲では外部電極への印加電圧が低いにも拘らず、チラツキの発生は観測されなかったが、肉厚が0.7mmでは若干のチラツキが認められたものの、実用上は問題ないものである。しかしながら、肉厚が0.8mmではチラツキの発生が顕著となり、異形部によるチラツキ抑制効果の希釈が認められた。又、肉厚が0.4mm以上では生産工程での破損は認められなかったが、0.4mm未満の0.25mm,0.2mmでは生産工程での破損が認められるようになり、特に、0.18mmでは機械的強度の低下によってクラックなどの破損事故が急激に増加し、量産に不向きであることがわかる。従って、外囲器の肉厚は、それぞれの評価項目の評価結果に基づいて、0.2〜0.7mmの範囲(好ましくは0.4〜0.7mmの範囲)に設定することが望ましい。
【0064】
次に、第3の実験例について説明する。第1の実験例において、キセノンガスの封入圧力を120トルに固定し、互いに対向する異形部の先端部における位置ずれ量ΔP(図2〜図3参照)を異形部ピッチPの0〜25%の範囲で変化させた希ガス放電灯を製造した。
【0065】
これらの希ガス放電灯を図21に示す点灯回路に組み込み、インバ−タ回路12の出力電圧(定格は周波数が30KHzで、電圧が2500V0-P )を徐々に上昇させ、移動縞(チラツキ)が目視されない状態での放電開始電圧(始動電圧)を測定したところ、図16に示す結果が得られた。
【0066】
同図から明らかなように、位置ずれ量ΔPが0〜18%までの範囲では定格電圧の80%程度の2000V0-P でもチラツキのない状態で点灯しており、位置ずれ量ΔPが19〜20%の範囲でも定格電圧の90%程度の2250V0-P でチラツキのない状態で点灯し、点灯後も安定した放電状態が得られている。しかしながら、位置ずれ量ΔPが21%以上では始動電圧が2400V0-P 以上となり、ライン電圧の90%でのチラツキのない安定した始動特性が保証できなくなる。従って、対向する異形部の位置ずれ量ΔPは異形部ピッチPの20%以下に設定しなければならない。
【0067】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、第1の開口部及び/又は第2の開口部を形成する外部電極の側縁部には周期性を有する異形部が互いに対向するように形成されており、その上、互いに対向する異形部の位置ずれ量が異形部ピッチの20%以下に設定されているために、外部電極に高周波高電圧を印加した場合、異形部の先端部分に電界が集中し、異形部間で容易に放電するようになる。従って、例えば10%以内の電源変動によって外部電極への印加電圧が低くなっても、チラツキのない状態で確実に点灯させることができる。このために、この希ガス放電灯をOA機器の原稿照射装置に適用した場合、原稿の読み取り精度,再生品位の向上が期待できる。
【0068】
特に、外囲器の肉厚を0.2〜0.7mmの範囲に、希ガスの封入圧力を83〜200トルの範囲に設定すれば、上述の外部電極構造と相俟って移動縞(チラツキ)の発生を効果的に抑制できるのみならず、第1の開口部から放出される光出力をも改善できる。従って、原稿照射装置に適用した場合には安定した放電状態が得られる上に、原稿面照度を高めることができ、読み取り精度の向上が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す縦断面図。
【図2】図1に示す外囲器及び外部電極の展開図。
【図3】図1に示す外部電極の異形部の位置ずれ状態を説明する要部拡大図。
【図4】本発明の第2の実施例を示す縦断面図。
【図5】本発明の第3の実施例を示す縦断面図。
【図6】本発明の第4の実施例を示す縦断面図。
【図7】本発明の第5の実施例を示す縦断面図。
【図8】本発明の第6の実施例を示す縦断面図。
【図9】本発明の第7の実施例を示す外囲器及び外部電極の展開図。
【図10】本発明の第8の実施例を示す外部電極の要部拡大図であって、同図(a)は異形部の先端部分に丸味を形成した状態を示す図、同図(b)は異形部の先端部分を切除して台形部を形成した状態を示す図。
【図11】本発明の第9の実施例を示す外囲器及び外部電極の展開図。
【図12】本発明の第9の実施例を示す外囲器及び外部電極の展開図。
【図13】キセノンガスの封入圧力に対する始動特性の関係を示す図。
【図14】キセノンガスの封入圧力に対するチラツキの発生の有無及び原稿面照度の関係を示す図。
【図15】外囲器の肉厚に対するチラツキの発生の有無及び強度の関係を示す図。
【図16】対向する異形部の位置ずれ量に対する始動特性の関係を示す図。
【図17】先行技術にかかる希ガス放電灯の縦断面図。
【図18】先行技術にかかるシ−ト構体の展開図。
【図19】図18のX−X断面図。
【図20】先行技術にかかる希ガス放電灯の製造方法を説明するための縦断面図。
【図21】先行技術にかかる希ガス放電灯の点灯回路図。
【符号の説明】
1 外囲器
2 発光層
2a アパ−チャ部
3 シ−ト構体
4,4A 透光性シ−ト(絶縁部材)
4a,4b 端部
5,6 外部電極
5a,5b,6a,6b 側縁部
5A,5B,5C 異形部
5Aa,5Ba,5Ca,6Aa,6Ba,6Ca 先端部
7 第1の開口部
8 第2の開口部
9 接着層
12 インバ−タ回路
13 保護チュ−ブ(絶縁部材)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rare gas discharge lamp, and in particular, in a rare gas discharge lamp having a light emitting layer having an aperture on the inner surface of a glass bulb and a pair of strip-shaped external electrodes on the outer peripheral surface, The present invention relates to improvement of the structure of the obtained external electrode.
[0002]
[Prior art]
The present applicant has previously proposed the rare gas discharge lamp shown in FIGS. In the figure,
[0003]
The
[0004]
In particular, in the
[0005]
The above-described
[0006]
This rare gas discharge lamp is manufactured as follows, for example. First, for example, a phosphor coating solution containing a phosphor having an emission spectrum in each of a blue region, a green region, and a red region is applied to the inner surface of the
[0007]
Next, as shown in FIGS. 18 to 19, a pair of
[0008]
In this rare gas discharge lamp, discharge is generated by applying a high frequency high voltage to the
[0009]
Further, if the above-described method is adopted for the assembly of the rare gas discharge lamp, the
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the rare gas discharge lamp is turned on by an
[0011]
Unlike a discharge lamp using a hot cathode or a cold cathode, this rare gas discharge lamp is lit by a single discharge path along the longitudinal direction of the envelope, and between the
[0012]
However, if the output voltage of the
[0013]
In particular, when this rare gas discharge lamp is applied to a document irradiating apparatus such as a facsimile or an image scanner, the luminance of each position in the longitudinal direction of the
[0014]
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a rare gas discharge lamp that can obtain a stable discharge state with reduced flicker and can improve light output with a relatively simple structure.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, in order to achieve the above-mentioned object, the present invention has an envelope having a light emitting layer on the inner surface, and first and second openings on the outer peripheral surface of the envelope over almost the entire length thereof. A pair of strip-shaped external electrodes made of metal members that are spaced apart from each other so as to be formed, on the side edges of the external electrodes forming the first opening and / or the second opening The same shape having a triangular shape, a rectangular shape, or a substantially semicircular shape including a waveform is repeatedly formed. The deformed parts are formed so as to face each other, and the deformed parts facing each other , In the direction that the same shape is repeatedly formed The positional deviation amount is set to 20% or less of the deformed portion pitch.
[0016]
According to the second aspect of the present invention, an envelope having a light emitting layer on the inner surface, and first and second openings are formed on the outer peripheral surface of the envelope over almost the entire length thereof. A pair of strip-shaped external electrodes made of metal members spaced apart from each other on the side edges of the pair of external electrodes forming the second opening The same shape having a triangular shape, a rectangular shape, or a substantially semicircular shape including a waveform is repeatedly formed. The deformed parts are formed so as to face each other, and the deformed parts facing each other , In the direction that the same shape is repeatedly formed The misregistration amount is set to 20% or less of the deformed portion pitch, and the third invention is configured to emit the radiated light from the light emitting layer to the outside mainly from the first opening. The side edges of each of the pair of external electrodes forming the first opening are formed in a straight shape.
[0017]
According to a fourth aspect of the present invention, an envelope having a light emitting layer on the inner surface, and first and second openings are formed on the outer peripheral surface of the envelope over almost the entire length thereof. A pair of strip-shaped external electrodes made of metal members that are spaced apart from each other, and an insulating member mounted so as to cover the external electrodes,
At the side edges of the pair of external electrodes that form the second opening The same shape having a triangular shape, a rectangular shape, or a substantially semicircular shape including a waveform is repeatedly formed. While forming the deformed parts to face each other,
Of the deformed parts facing each other , In the direction that the same shape is repeatedly formed The misalignment amount is set to 20% or less of the deformed portion pitch, and the fifth invention comprises the protective member made of a translucent sheet or a heat-shrinkable resin. It is characterized by that.
[0018]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a straight tubular envelope having a light emitting layer on the inner surface and a translucent sheet having a length substantially the same as the entire length of the envelope. A pair of strip-shaped external electrodes made of a metal member are arranged apart from each other so that the first and second openings are formed, and are adhered to the translucent sheet surface on the side where the external electrodes are located. A sheet structure formed with a layer, on the side edges of a pair of external electrodes forming the second opening The same shape having a triangular shape, a rectangular shape, or a substantially semicircular shape including a waveform is repeatedly formed. The deformed parts are formed so as to face each other, and the deformed parts facing each other In the direction where the same shape is repeatedly formed The amount of positional deviation is set to 20% or less of the deformed portion pitch, and the sheet structure is arranged on the outer peripheral surface of the envelope so that the external electrode is positioned between the envelope and the translucent sheet. It is characterized by being wound and adhered.
[0019]
Further, the seventh invention of the present invention is characterized in that the deformed portion is formed over substantially the entire length so as to have periodicity, and the eighth invention is characterized in that the deformed portion is triangular, trapezoidal. In the ninth aspect, the light emitting layer is formed on the inner surface portion of the envelope substantially corresponding to the first opening. The tenth invention is characterized in that a rare gas is sealed in the envelope in a pressure range of 83 to 200 torr, and the eleventh invention is further provided. Is characterized in that the thickness of the envelope is set in the range of 0.2 to 0.7 mm.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, a first embodiment of a rare gas discharge lamp according to the present invention will be described with reference to FIGS. The same reference numerals are given to the same parts as those of the prior art shown in FIGS. 17 to 21, and the detailed description thereof will be omitted. In this figure, the characteristic part of this embodiment is that the triangular
[0021]
The
[0022]
In addition, the facing interval between the tip portions 5Aa and 6Aa of the
[0023]
As a constituent member of the
[0024]
In addition, a rare gas such as xenon (Xe), krypton (Kr), neon (Ne), helium (He) is mixed in the inner space of the
[0025]
Moreover, the
[0026]
Further, first and
[0027]
According to this embodiment, the
[0028]
Moreover, the thickness of the
[0029]
In addition, the side edges 5b and 6b of the
[0030]
In particular, when the noble gas sealing pressure is increased, the light output increases, but the starting characteristics are impaired. However, the triangular shaped
[0031]
Moreover, the adhesion amount of the
[0032]
In particular, the amount of the light-emitting
[0033]
Further, the thickness of the
[0034]
FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention, and the basic configuration is the same as that of the rare gas discharge lamp shown in FIGS. The difference is that the opening angle θ of the
[0035]
According to this embodiment, when the
[0036]
FIG. 5 shows a third embodiment of the present invention, and the basic configuration is the same as that of the rare gas discharge lamp shown in FIGS. The difference is that the
[0037]
According to this embodiment, since the ultrasonic welding of the overlapping
[0038]
FIG. 5 shows a third embodiment of the present invention, and the basic configuration is the same as that of the rare gas discharge lamp shown in FIGS. The difference is that the
[0039]
According to this embodiment, since the ultrasonic welding of the overlapping
[0040]
FIG. 6 shows a fourth embodiment of the present invention, and the basic configuration is the same as that of the rare gas discharge lamp shown in FIGS. The difference is that a pair of
[0041]
According to this embodiment, prior to winding the
[0042]
FIG. 7 shows a fifth embodiment of the present invention, and the basic configuration is the same as that of the rare gas discharge lamp shown in FIGS. The difference is that a pair of
[0043]
According to this embodiment, compared with the above-mentioned embodiments, although it is inferior in mechanization and work efficiency, in order not to use an adhesive layer for the
[0044]
In particular, prior to mounting the
[0045]
FIG. 8 shows a sixth embodiment of the present invention, and the basic configuration is the same as that of the rare gas discharge lamp shown in FIGS. The difference is that after the
[0046]
According to this embodiment, when the environmental conditions at the application site of the rare gas discharge lamp are severe, the safety standard is high, etc., for example, the
[0047]
In particular, the structure of this embodiment can be applied to the embodiments shown in FIGS. 4, 5, 6 and 7.
[0048]
FIG. 9 shows a seventh embodiment of the present invention. In particular, FIG. 9 shows a state in which the
[0049]
FIG. 10 shows an eighth embodiment of the present invention and shows a state in which the tip shape of the
[0050]
According to this embodiment, for example, when the
[0051]
FIG. 11 shows a ninth embodiment of the present invention. In particular, FIG. 11 shows a state in which the
[0052]
FIG. 12 shows a tenth embodiment of the present invention. In particular, FIG. 12 shows a state in which the
[0053]
In particular, the external electrode structures having different shapes shown in FIGS. 9 to 12 can be applied in appropriate combinations to the respective rare gas discharge lamps shown in FIGS.
[0054]
The present invention is not limited to the above-described embodiments. For example, phosphors contained in the light emitting layer include cerium / terbium activated lanthanum phosphate phosphors (LaPO). Four : Ce, Tb), europium-activated yttrium borate and gadolinium phosphor, etc., and tin-activated strontium magnesium phosphate phosphor ((SrMg)) Three (PO Four ) 2 : Sn), europium-activated yttrium phosphovanadate phosphor (Y (PV) O) Four : Eu), europium-activated strontium borophosphate phosphor (2SrO. (P 2 O 7 ・ B 2 O Three ): Eu) and other phosphate phosphors and borate phosphors, for example, cerium terbium activated magnesium aluminate phosphor (MgAl) 11 O 19 : Ce, Tb), cerium terbium activated yttrium silicate phosphor (Y 2 SiO Five : Ce, Tb), europium activated barium magnesium aluminate phosphor (BaMg) 2 Al 16 O 27 : Eu), europium activated yttrium oxide phosphor (Y 2 O Three : Eu) or the like can be used, and these phosphors can be used alone or in combination. In addition, a light emitting layer can be formed on the entire inner surface of the envelope. In addition, the overlapping portion of the end portions of the light-transmitting sheet can be heat-welded, ultrasonically welded, or a combination of bonding and welding in addition to simply bonding. -Insulating members such as totes and protective tubes may be omitted. The pitch, height, and the like of the deformed portion can be appropriately changed according to the size of the rare gas discharge lamp. Furthermore, the light emitting layer may be formed on the entire inner surface of the envelope, and the aperture portion may be omitted.
[0055]
【Example】
Next, a first experimental example will be described. First, a cerium terbium activated yttrium silicate phosphor having a yellow green emission color (Y 2 SiO Five : A water-soluble phosphor coating solution containing Ce, Tb) is applied to the inner surface of an envelope made of lead glass having an outer diameter of 8 mm, a thickness of 0.5 mm, and a length of 360 mm to form a light emitting layer. Next, an aperture portion with an opening angle of 75 ° is formed by forcibly peeling off a part of the light emitting layer using a scraper. In addition, the adhesion amount of the light emitting layer is 15 mg / cm. 2 It is. Next, the envelope is sealed, and xenon gas is sealed in the internal space at a sealing pressure of 70 to 230 Torr. Thereafter, a rare gas discharge lamp was manufactured by the same method as the prior art shown in FIGS. 18 to 20 with the sheet structure on the outer peripheral surface of the envelope. The pair of external electrodes is made of aluminum foil having a width of 8 mm, and each side edge of the external electrode forming the second opening has a triangular shape with a pitch of 4 mm and a vertex height of 1.8 mm. A deformed portion was formed, and the positional deviation amount ΔP at the tip portion of the deformed portions facing each other was set to 0% (see FIGS. 2 to 3).
[0056]
These rare gas discharge lamps are incorporated in the lighting circuit shown in FIG. 21, and the output voltage of the inverter circuit 12 (the rating is a frequency of 30 KHz and the voltage is 2500 V). 0-P ) Was gradually increased, and the discharge start voltage (starting voltage) was measured in a state where no moving stripes (flickering) were visually observed. The result shown in FIG. 13 was obtained.
[0057]
As can be seen from the figure, when the xenon gas filling pressure is up to 200 torr, the lamp is lit without flickering even at 90% of the rated voltage, and a stable discharge state is obtained even after lighting. Compared with the rare gas discharge lamp (prior art) of the same specification except that no deformed portion is formed, the starting voltage can be improved by about 300 to 600V. Further, in the prior art, flickering is recognized when the sealing pressure exceeds 83 torr, and when it reaches 100 torr, practical problems will occur. However, the enclosed pressure exceeds 200 Torr, 2500V at 210,230 Torr 0-P However, if a fluctuation occurs that causes the power supply voltage to drop, reliable starting cannot be guaranteed.
[0058]
Next, when the above rare gas discharge lamp was turned on at a voltage of 90% of the rated voltage, the illuminance of the document irradiation surface separated by 8 mm from the envelope and the presence or absence of movement fringes (flicker) were evaluated. The result shown in FIG. 14 was obtained. In addition, in the evaluation item of flickering in the figure, ◯ indicates that no flickering occurred, △ indicates that although some flickering is observed, there is no practical problem, × indicates that flickering is remarkable, It shows that it becomes a problem in practical use.
[0059]
As is clear from the figure, a stable discharge state with no flicker is obtained when the sealed pressure of the xenon gas is up to 150 torr, but a slight flicker is observed at 200 torr, but there is a problem in practical use. There is nothing. However, when the sealing pressure exceeds 200 torr, and 210 and 230 torr, flickering becomes prominent, and application to the document irradiation apparatus is difficult from the viewpoint of reading quality.
[0060]
Further, although the illuminance on the original surface increases as the sealing pressure of xenon gas increases, it can be seen that a stable illuminance without flickering can be obtained when the sealing pressure of xenon gas is up to 200 torr. Therefore, it is desirable that the rare gas sealing pressure is set in the range of 83 to 200 Torr according to the above-described various evaluation results.
[0061]
Next, a second experimental example will be described. In the first experimental example (FIG. 13), a rare gas discharge lamp was manufactured in which the sealed pressure of xenon gas was fixed at 120 torr and the thickness of the envelope was changed in the range of 0.18 to 0.8 mm. .
[0062]
These rare gas discharge lamps are incorporated into the lighting circuit shown in FIG. 21, the output voltage of the
[0063]
As is clear from the figure, no flickering was observed in the range where the envelope thickness was 0.18 to 0.6 mm although the applied voltage to the external electrode was low. Although a slight flicker was observed at 0.7 mm, there was no problem in practical use. However, when the wall thickness was 0.8 mm, flickering was prominent and dilution of the flicker-suppressing effect due to the deformed portion was observed. In addition, when the wall thickness is 0.4 mm or more, no damage was observed in the production process. However, when the thickness is less than 0.4 mm, 0.25 mm and 0.2 mm, damage in the production process is recognized. It can be seen that at .18 mm, breakage accidents such as cracks rapidly increase due to a decrease in mechanical strength, which is not suitable for mass production. Therefore, it is desirable to set the thickness of the envelope within the range of 0.2 to 0.7 mm (preferably within the range of 0.4 to 0.7 mm) based on the evaluation results of the respective evaluation items.
[0064]
Next, a third experimental example will be described. In the first experimental example, the sealed pressure of xenon gas is fixed at 120 torr, and the positional deviation amount ΔP (see FIGS. 2 to 3) at the tip portions of the deformed portions facing each other is set to 0 to 25% of the deformed portion pitch P. Noble gas discharge lamps were manufactured with varying the range.
[0065]
These rare gas discharge lamps are incorporated in the lighting circuit shown in FIG. 21, and the output voltage of the inverter circuit 12 (the rating is a frequency of 30 KHz and the voltage is 2500 V). 0-P ) Was gradually raised, and the discharge start voltage (starting voltage) was measured in a state where no moving stripes (flickering) were visually observed. The result shown in FIG. 16 was obtained.
[0066]
As is apparent from the figure, when the positional deviation amount ΔP is in the range of 0 to 18%, 2000V, which is about 80% of the rated voltage. 0-P However, it is lit without flickering, and 2250V, which is about 90% of the rated voltage, even if the positional deviation amount ΔP is in the range of 19-20%. 0-P It is lit without flickering, and a stable discharge state is obtained even after lighting. However, when the displacement ΔP is 21% or more, the starting voltage is 2400V. 0-P Thus, stable starting characteristics without flicker at 90% of the line voltage cannot be guaranteed. Therefore, the positional deviation amount ΔP of the opposing deformed portion must be set to 20% or less of the deformed portion pitch P.
[0067]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the odd-shaped portions having periodicity are formed so as to face each other at the side edges of the external electrodes forming the first opening and / or the second opening. In addition, since the amount of misalignment between the deformed portions facing each other is set to 20% or less of the deformed portion pitch, when a high frequency high voltage is applied to the external electrode, the electric field concentrates on the tip portion of the deformed portion. It becomes easy to discharge between the deformed parts. Therefore, for example, even if the voltage applied to the external electrode is lowered due to a power supply fluctuation within 10%, the light can be reliably turned on without flickering. For this reason, when this rare gas discharge lamp is applied to a document irradiating apparatus for OA equipment, it can be expected to improve document reading accuracy and reproduction quality.
[0068]
In particular, if the thickness of the envelope is set in the range of 0.2 to 0.7 mm and the enclosure pressure of the rare gas is set in the range of 83 to 200 Torr, the moving stripe ( It is possible not only to effectively suppress the occurrence of flicker) but also to improve the light output emitted from the first opening. Therefore, when applied to a document irradiating apparatus, a stable discharge state can be obtained, the illuminance on the document surface can be increased, and an improvement in reading accuracy can be expected.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a development view of an envelope and external electrodes shown in FIG.
FIG. 3 is an enlarged view of a main part for explaining a misalignment state of a deformed portion of the external electrode shown in FIG.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a development view of an envelope and external electrodes showing a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 10 is an enlarged view of a main part of an external electrode showing an eighth embodiment of the present invention, in which FIG. 10 (a) is a diagram showing a state in which a rounded portion is formed at the tip of the deformed part; ) Is a diagram showing a state in which a trapezoidal portion is formed by cutting off the tip portion of the deformed portion.
FIG. 11 is a development view of an envelope and external electrodes showing a ninth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a development view of an envelope and external electrodes showing a ninth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a diagram showing a relationship of starting characteristics with respect to a sealing pressure of xenon gas.
FIG. 14 is a diagram showing the relationship between occurrence of flicker and document surface illuminance with respect to the sealing pressure of xenon gas.
FIG. 15 is a diagram showing the relationship between presence / absence of flicker and strength with respect to the thickness of the envelope.
FIG. 16 is a diagram showing a relationship of starting characteristics with respect to a positional deviation amount of opposing deformed portions.
FIG. 17 is a longitudinal sectional view of a rare gas discharge lamp according to the prior art.
FIG. 18 is a development view of a sheet structure according to the prior art.
19 is a sectional view taken along line XX in FIG.
FIG. 20 is a longitudinal sectional view for explaining a method for manufacturing a rare gas discharge lamp according to the prior art.
FIG. 21 is a lighting circuit diagram of a rare gas discharge lamp according to the prior art.
[Explanation of symbols]
1 Envelope
2 Light emitting layer
2a Aperture part
3 Sheet structure
4,4A Translucent sheet (insulating member)
4a, 4b end
5,6 External electrode
5a, 5b, 6a, 6b Side edge
5A, 5B, 5C deformed part
5Aa, 5Ba, 5Ca, 6Aa, 6Ba, 6Ca Tip
7 First opening
8 Second opening
9 Adhesive layer
12 Inverter circuit
13 Protection tube (insulating member)
Claims (11)
前記第1の開口部及び/又は第2の開口部を形成する外部電極の側縁部に、三角状,矩形状,波形を含むほぼ半円状などの形状を有する同一形状が繰り返し形成されてなる異形部を、互いに対向するように形成すると共に、
互いに対向する異形部の、同一形状が繰り返し形成される方向への位置ずれ量を、異形部ピッチの20%以下に設定したことを特徴とする希ガス放電灯。An envelope having a light emitting layer on the inner surface, and a metal member spaced apart from each other so that first and second openings are formed on the outer circumferential surface of the envelope over almost the entire length thereof. A pair of external electrodes in a strip shape,
The same shape having a triangular shape, a rectangular shape, a substantially semicircular shape including a waveform, or the like is repeatedly formed on the side edge of the external electrode forming the first opening and / or the second opening. the profiled section made, as well as formed to face each other,
A rare gas discharge lamp characterized in that the amount of positional deviation in the direction in which the same shape is repeatedly formed between the deformed portions facing each other is set to 20% or less of the deformed portion pitch.
前記第2の開口部を形成する一対の外部電極の側縁部に、三角状,矩形状,波形を含むほぼ半円状などの形状を有する同一形状が繰り返し形成されてなる異形部を互いに対向するように形成すると共に、
互いに対向する異形部の、同一形状が繰り返し形成される方向への位置ずれ量を異形部ピッチの20%以下に設定したことを特徴とする希ガス放電灯。An envelope having a light emitting layer on the inner surface, and a metal member spaced apart from each other so that first and second openings are formed on the outer circumferential surface of the envelope over almost the entire length thereof. A pair of external electrodes in a strip shape,
The side portions of the pair of external electrodes forming the second opening are opposed to each other with deformed portions formed by repeatedly forming the same shape having a triangular shape, a rectangular shape, or a substantially semicircular shape including a waveform. As well as forming
A rare gas discharge lamp characterized in that the amount of positional deviation in the direction in which the same shape is repeatedly formed between the deformed portions facing each other is set to 20% or less of the deformed portion pitch.
前記第2の開口部を形成する一対の外部電極の側縁部に、三角状,矩形状,波形を含むほぼ半円状などの形状を有する同一形状が繰り返し形成されてなる異形部を互いに対向するように形成すると共に、
互いに対向する異形部の、同一形状が繰り返し形成される方向への位置ずれ量を異形部ピッチの20%以下に設定したことを特徴とする希ガス放電灯。An envelope having a light emitting layer on the inner surface, and a metal member spaced apart from each other so that first and second openings are formed on the outer circumferential surface of the envelope over almost the entire length thereof. A pair of strip-shaped external electrodes, and an insulating member mounted so that the external electrodes are covered;
The side portions of the pair of external electrodes forming the second opening are opposed to each other with deformed portions formed by repeatedly forming the same shape having a triangular shape, a rectangular shape, or a substantially semicircular shape including a waveform. As well as forming
A rare gas discharge lamp characterized in that the amount of positional deviation in the direction in which the same shape is repeatedly formed between the deformed portions facing each other is set to 20% or less of the deformed portion pitch.
前記第2の開口部を形成する一対の外部電極の側縁部に、三角状,矩形状,波形を含むほぼ半円状などの形状を有する同一形状が繰り返し形成されてなる異形部を互いに対向するように形成すると共に、
互いに対向する異形部の、同一形状が繰り返し形成される方向へ位置ずれ量を異形部ピッチの20%以下に設定し、かつ外囲器の外周面にシ−ト構体を、外囲器と透光性シ−トとの間に外部電極が位置するように巻回し接着したことを特徴とする希ガス放電灯。A straight tubular envelope having a light emitting layer on the inner surface, and a pair of strip-like external electrodes made of a metal member on one surface of a translucent sheet having a length substantially the same as the entire length of the envelope. A sheet structure which is arranged so as to be spaced apart from each other so as to form first and second openings, and which has an adhesive layer formed on a translucent sheet surface on the side where the external electrode is located; Comprising
The side portions of the pair of external electrodes forming the second opening are opposed to each other with deformed portions formed by repeatedly forming the same shape having a triangular shape, a rectangular shape, or a substantially semicircular shape including a waveform. As well as forming
The amount of positional deviation of the deformed portions facing each other in the direction in which the same shape is repeatedly formed is set to 20% or less of the pitch of the deformed portions, and the sheet structure is placed on the outer peripheral surface of the envelope. A rare gas discharge lamp characterized by being wound and bonded so that an external electrode is positioned between the light-sensitive sheet.
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