JP3684721B2 - 希ガス放電灯 - 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ー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関する。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は、先に、図８〜図１０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蛍光体よりなる発光層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を例えば２０〜１１０Ｔｏｒｒの圧力で封入することが望ましい。
【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。尚、シ−ト構体３において、透光性シ−ト４としては、例えば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、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。
【０００４】
又、外部電極５，６及び端子５１，６１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５１，６１としては銅の他に、銀，ステンレス，Ｃｕ−Ｎｉ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。
【０００５】
さらに、端子５１，６１の表面には、外部電極５，６及び端子５１，６１を構成する金属部材とは異なった金属部材で、かつ外部電極５，６及び端子５１，６１を構成する金属部材の位置する腐食電位列の間に位置する金属部材で図示しないメッキ層が形成されている。例えば外部電極５，６にアルミニウム箔が、端子５１，６１に銅が用いられる場合には、メッキ層を構成する金属部材としてはニッケル，鉛−錫系半田が望ましい。このメッキ層の形成は電気メッキ，無電解メッキが好適するが、浸漬，溶射などによって被着・形成することもできる。このメッキ層の厚みは、例えば５〜３０μｍ、特に１０〜２０μｍ程度が望ましいが、その範囲外での使用も可能である。
【０００６】
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の一端間には第１の開口部７が、外部電極５，６の他端の間には第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アパ−チャ部２ａを介して第１の開口部７から放出される。
【０００７】
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含む水溶性の蛍光体塗布液をガラスバルブよりなる外囲器１の内面に塗布し、乾燥する。これによって、外囲器１の内面には塗布膜が形成される。次に、この外囲器１を４５０°Ｃ程度に加熱して塗布膜を本焼成することにより、発光層２が形成される。次に、図１１〜図１２に示すように、外囲器１の内部にスクレ−パ１２を挿入し、図示矢印方向に移動させることによって発光層２の一部が強制的に剥がされて除去される。これによってアパ−チャ部２ａが形成される。尚、スクレ−パ１２は、例えば硬質ゴムなどにて所定の開口角となるような幅に形成されている。次に、この外囲器１を密閉状に構成し、かつ内部空間に希ガスを所定量封入する。
【０００８】
次に、図９〜図１０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１３に示すように、シ−ト構体３を展開した状態で例えば組み立てステ−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８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。
【０００９】
この希ガス放電灯によれば、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ために、例えば原稿照射装置に適用した場合、原稿面の輝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。
【００１０】
又、外部電極５，６と端子５１，６１との重なり部分にはメッキ層５２，６２が介在されているために、腐食電位列の離れた位置にある金属部材にて構成された外部電極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抑制することができる。
【００１１】
特に、外部電極５，６の幅Ｗと端子５１，６１の幅ｄとの関係を ０．１Ｗ≦ｄ≦０．５Ｗ に設定すれば、外部電極５，６と端子５１，６１との接続部分における異種金属接触腐食の発生をメッキ層の存在と相俟ってより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、外部電極に対する接続強度が低下する。逆に、それの幅ｄが０．５Ｗを超えると、シ−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の加工をしなければならず、その加工が極めて面倒になる。従って、両者は上述の関係に設定することが望ましい。
【００１２】
一方、上述の方法によれば、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、その上、外部電極５，６は透光性シ−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い。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などの優れた効果が期待できる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述の希ガス放電灯は、例えば図１４に示すように、高周波高電圧が出力されるインバ−タ回路１３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１３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。
【００１４】
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。
【００１５】
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１３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。
【００１６】
特に、この希ガス放電灯がファクシミリ，イメ−ジスキャナなどのＯＡ機器における原稿照射装置に適用されている場合には、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。
【００１７】
又、この形式の希ガス放電灯では、その原因は明らかではないが、縞状の放電状態が目視できない状態で点灯できる電圧（始動電圧）が不安定になることがある。例えば始動電圧が２８００ＶO-P 程度にまで高くなることがあり、定格電圧が２５００ＶO-P のインバ−タ回路１３ではもはや点灯させることができなくなる。従って、ＯＡ機器の稼働に重大な影響を及ぼすことになる。
【００１８】
それ故に、本発明の目的は、比較的に簡単な構成によって定格電圧よりも大幅に低い電圧でも確実に始動できる上、放電の安定性も改善できる希ガス放電灯を提供することにある。
【００１９】
【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、前記発光層は単一又は複数の蛍光体及びランタン，マグネシウム，カルシウム，バリウムよりなる群から選択された１種以上の硝酸塩又は酢酸塩が化学反応して生成される酸化物を含み、かつ全蛍光体に占める硝酸塩又は酢酸塩の状態での割合を０．１〜２．０重量％に設定して構成したことを特徴とする。
【００２０】
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、外囲器の外周面に、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、前記発光層は単一又は複数の蛍光体及びランタン，マグネシウム，カルシウム，バリウムよりなる群から選択された１種以上の硝酸塩又は酢酸塩が化学反応して生成される酸化物を含み、かつ全蛍光体に占める硝酸塩又は酢酸塩の状態での割合を０．１〜２．０重量％に設定して構成したことを特徴とし、第３の発明は、前記外部電極の開口部に対応する外囲器の発光層部分にアパ−チャ部を形成したことを特徴とし、第４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。
【００２２】
【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を参照して説明する。尚、図８〜図１４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、ガラスバルブよりなる外囲器１の内面にアパ−チャ部２ａを有する発光層２Ａが、単一又は複数の蛍光体及びランタン，マグネシウム，カルシウム，バリウムよりなる群から選択された１種以上の硝酸塩又は酢酸塩が化学反応して生成される酸化物を含み、かつ全蛍光体に占める硝酸塩又は酢酸塩の状態での割合を０．１〜２．０重量％に設定して構成したことと、発光層を形成するための蛍光体塗布液に、ランタン，マグネシウム，カルシウム，バリウムよりなる群から選択された１種以上の硝酸塩又は酢酸塩を水溶液の状態で存在させることである。
【００２３】
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含む水溶性の蛍光体塗布液に、全蛍光体に対し０．１〜２．０重量％に設定された、ランタン，マグネシウム，カルシウム，バリウムよりなる群から選択された１種以上の硝酸塩又は酢酸塩を水溶液の状態で存在させて蛍光体塗布液を調製する。次に、この蛍光体塗布液をガラスバルブよりなる外囲器１の内面に塗布し、乾燥する。これによって、外囲器１の内面には塗布膜が形成される。次に、この外囲器１を例えば４５０°Ｃ程度に加熱して本焼成することにより、発光層２Ａが形成される。次に、図１１〜図１２に示すように、外囲器１の内部にスクレ−パ１２を挿入し、外囲器内面に押し付けた状態で図示矢印方向に移動させることにより発光層２Ａの一部が強制的に剥がされて除去される。これによってアパ−チャ部２ａが形成される。以下、図８〜図１３に示す先行技術と同様の方法により希ガス放電灯が製造される。
【００２４】
この実施例によれば、単一又は複数の蛍光体を含む水溶性の蛍光体塗布液に、全蛍光体に対し０．１〜２．０重量％に設定された、ランタン，マグネシウム，カルシウム，バリウムよりなる群から選択された１種以上の硝酸塩又は酢酸塩が水溶液の状態で混入されているために、定格電圧より大幅に低い電圧にて縞状の放電状態を発生させることなく、確実に点灯させることができる。しかしながら、その割合が０．１重量％未満になると、始動特性の改善効果が得られなくなるし、逆に、２．０重量％を超えると、アパ−チャ部２ａを形成するための発光層２Ａの剥がし性が損なわれるようになる。従って、その範囲を逸脱することは望ましくない。
【００２５】
このような結果の得られる原因は明らかではないが、ランタン，マグネシウム，カルシウム，バリウムよりなる群から選択された１種以上の硝酸塩又は酢酸塩が水溶液の状態で塗布液に混入される関係で、粒子状の酸化物を分散させるものに比較して、硝酸塩又は酢酸塩が蛍光体粒子間に侵入し易くなり、発光層２Ａが緻密化され誘電率が大きくなるためではないかと推測される。
【００２６】
又、蛍光体塗布液に、全蛍光体に対し０．１〜２．０重量％に設定された、ランタン，マグネシウム，カルシウム，バリウムよりなる群から選択された１種以上の硝酸塩又は酢酸塩が水溶液の状態で混入されているために、焼成後に発光層の一部をスクレ−パによって容易に剥がし除去することができ、剥がし作業を能率的に遂行することができる。しかしながら、その割合が０．１重量％未満になると、上述のように始動特性の改善効果が得られなくなるし、逆に、２．０重量％を超えると、アパ−チャ部２ａの形成のための発光層２Ａの剥がし性が損なわれるのみならず、アパ−チャ部２ａの形成部分に発光層２Ａの剥がし残渣が残るようになり、輝度低下を招くようになる。従って、その範囲を逸脱することは望ましくない。
【００２７】
図２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が、θ1 ≦θ2 の関係に設定することも可能である。
【００２８】
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。
【００２９】
図３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の内面全体に発光層２Ａを形成し、第１の開口部７に対応する部分にアパ−チャ部２ａを形成しないことである。
【００３０】
この実施例によれば、アパ−チャ部２ａと外部電極５，６の第１の開口部７との位置合わせが不要になり、シ−ト構体３の外囲器１への巻回作業を能率的に行うことができる。
【００３１】
図４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の外周面に一対の外部電極５，６を接着層を利用して貼着することと、外部電極５，６の貼着された外囲器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１４を被せたことである。尚、この保護チュ−ブ１４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。
【００３２】
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１４に接着層を使用しないために、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１４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。
【００３３】
尚、本発明は、何ら上記実施例にのみ制約されることなく、例えば蛍光体塗布液は水溶性バインダ，水を含む水溶性の他、有機バインダ，有機溶剤を含む塗布液を適用することもできる。蛍光体はセリウム・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）なども適用できる。又、単一又は複数の蛍光体を使用する場合には、リン酸塩蛍光体，硼酸塩蛍光体を使用しない組み合わせを採用することも可能であり、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）などが使用できる。さらに、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。その上、透光性シ−トの端部は外部電極の上で重ね合わせることもできる。
【００３４】
【実施例】
次に、第１の実験例について説明する。まず、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それぞれ６５，１５，２０重量％の割合で混合してなる水溶性の蛍光体塗布液に、１０％水溶液の状態で混入して蛍光体塗布液を調製する。尚、全蛍光体に占めるランタンの酢酸塩の割合は図５に示すように０．０５〜２．５重量％の範囲で可変した。この蛍光体塗布液を外径が８ｍｍ，長さが３６０ｍｍの鉛ガラスよりなる外囲器の内面に塗布し、乾燥する。次に、この外囲器１を４５０〜５００°Ｃにコントロ−ルされた焼成炉に挿入して本焼成する。次に、図１１〜図１２に示すスクレ−パを用いて発光層の一部を強制的に剥がし除去することによってアパ−チャ部を形成する。以下、図８〜図１３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。
【００３５】
この希ガス放電灯を図１４に示す点灯回路に組み込み、インバ−タ回路１３の出力電圧（周波数は３０ＫＨｚ一定）を定格電圧の９０％電圧に設定して移動縞（チラツキ）の発生の有無及びアパ−チャ部を形成するための発光層の剥がし易さを観察・測定したところ、図５に示す結果が得られた。尚、同図において、移動縞の評価項目では○は移動縞が発生していないことを、×は移動縞が発生していることを示しており、剥がし易さの評価項目では○は剥がし易くアパ−チャ部に蛍光体の残渣が残っていないことを、△は若干剥がし難いが実用上は支障ないことを、×は剥がし難くアパ−チャ部に蛍光体の残渣が残っていることを示している。
【００３６】
同図から明らかなように、ランタンの酢酸塩の混入割合が０．０５重量％では移動縞が発生し、放電が安定しないが、その割合が０．１重量％以上では移動縞の発生もなく、しかも安定した放電状態が得られている。又、始動電圧は０．１重量％では２２００Ｖであったものが、２．０重量％では１８００Ｖにまで低下した。一方、ランタンの酢酸塩の混入割合が０．０５〜０．８重量％の範囲では発光層は剥がし易いが、１．０〜２．０重量％の範囲では若干剥がし性が低下するものの、実用上は問題なかった。しかしながら、２．５重量％以上になると、発光層の剥がし性が著しく低下し、アパ−チャ部に蛍光体の残渣が多く残るようになり、光透過性が損なわれる。この結果から、ランタンの酢酸塩の混入割合は０．１〜２．０重量％の範囲に設定することが望ましい。
【００３７】
次に、第２の実験例について説明する。第１の実験例におけるランタンの酢酸塩をバリウムの硝酸塩に変更した以外は第１の実験例の仕様と同じである。この希ガス放電灯を図１４に示す点灯回路に組み込み、インバ−タ回路１３の出力電圧（周波数は３０ＫＨｚ一定）を定格電圧の９０％電圧に設定して移動縞（チラツキ）の発生の有無及びアパ−チャ部を形成するための発光層の剥がし易さを観察・測定したところ、図６に示す結果が得られた。
【００３８】
同図から明らかなように、バリウムの硝酸塩の混入割合が０．０５重量％では移動縞が発生し、放電が安定しないが、その割合が０．１重量％以上では移動縞の発生もなく、しかも安定した放電状態が得られている。又、始動電圧は０．１重量％では２２２０Ｖであったものが、２．０重量％では１８２０Ｖにまで低下した。一方、バリウムの硝酸塩の混入割合が０．０５〜０．８重量％の範囲では発光層は剥がし易いが、１．０〜２．０重量％の範囲では若干剥がし性が低下するものの、実用上は問題なかった。しかしながら、２．５重量％以上になると、発光層の剥がし性が著しく低下し、アパ−チャ部に蛍光体の残渣が多く残るようになり、光透過性が損なわれる。この結果から、バリウムの硝酸塩の混入割合は０．１〜２．０重量％の範囲に設定することが望ましい。
【００３９】
次に、第３の実験例について説明する。第１の実験例におけるランタンの酢酸塩をマグネシウムの硝酸塩に変更した以外は第１の実験例の仕様と同じである。この希ガス放電灯を図１４に示す点灯回路に組み込み、インバ−タ回路１３の出力電圧（周波数は３０ＫＨｚ一定）を定格電圧の９０％電圧に設定して移動縞（チラツキ）の発生の有無及びアパ−チャ部を形成するための発光層の剥がし易さを観察・測定したところ、図７に示す結果が得られた。
【００４０】
同図から明らかなように、マグネシウムの硝酸塩の混入割合が０．０５重量％では移動縞が発生し、放電が安定しないが、その割合が０．１重量％以上では移動縞の発生もなく、しかも安定した放電状態が得られている。又、始動電圧は０．１重量％では２２１０Ｖであったものが、２．０重量％では１８００Ｖにまで低下した。一方、マグネシウムの硝酸塩の混入割合が０．０５〜０．８重量％の範囲では発光層は剥がし易いが、１．０〜２．０重量％の範囲では若干剥がし性が低下するものの、実用上は問題なかった。しかしながら、２．５重量％以上になると、発光層の剥がし性が著しく低下し、アパ−チャ部に蛍光体の残渣が多く残るようになり、光透過性が損なわれる。この結果から、マグネシウムの硝酸塩の混入割合は０．１〜２．０重量％の範囲に設定することが望ましい。
【００４１】
尚、ランタン，カルシウムの硝酸塩、バリウム，マグネシウム，カルシウムの酢酸塩についても同様の効果が得られることを確認した。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、発光層は単一又は複数の蛍光体及びランタン，マグネシウム，カルシウム，バリウムよりなる群から選択された１種以上の硝酸塩又は酢酸塩が化学反応して生成される酸化物を含み、かつ全蛍光体に占める硝酸塩又は酢酸塩の状態での割合を０．１〜２．０重量％に設定して構成されているために、定格電圧より低い電圧でも安定した始動が可能となり、移動縞の発生を効果的に抑制できる。
【００４３】
特に、単一又は複数の蛍光体を含む蛍光体塗布液に、全蛍光体に対し０．１〜２．０重量％に設定された、ランタン，マグネシウム，カルシウム，バリウムよりなる群から選択された１種以上の硝酸塩又は酢酸塩が水溶液の状態で混入されるために、良好な始動特性が得られるのみならず、本焼成後においては発光層の一部をスクレ−パによって容易に剥がし除去することができる。従って、アパ−チャ部の形成部分に発光層の剥がし残渣が残るようなことはなく、輝度低下を招くこともなくなる。
【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】本発明の第２の実施例を示す縦断面図。
【図３】本発明の第３の実施例を示す縦断面図。
【図４】本発明の第４の実施例を示す縦断面図。
【図５】全蛍光体に占めるランタンの酢酸塩の混入割合に対する移動縞の発生の有無及び発光層の剥がし易さの関係を示す図。
【図６】全蛍光体に占めるバリウムの硝酸塩の混入割合に対する移動縞の発生の有無及び発光層の剥がし易さの関係を示す図。
【図７】全蛍光体に占めるマグネシウムの硝酸塩の混入割合に対する移動縞の発生の有無及び発光層の剥がし易さの関係を示す図。
【図８】先行技術にかかる希ガス放電灯の縦断面図。
【図９】先行技術にかかるシ−ト構体の展開図。
【図１０】図９のＸ−Ｘ断面図。
【図１１】先行技術にかかる発光層の剥がし方法を説明するための側断面図。
【図１２】図１１のＹ−Ｙ断面図。
【図１３】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１４】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
２Ａ 発光層
２ａ アパ−チャ部
３ シ−ト構体
４ 透光性シ−ト（絶縁部材）
５，６ 外部電極
５１，６１ 端子
７ 第１の開口部
８ 第２の開口部
９ 接着層
１２ スクレ−パ
１３ インバ−タ回路
１４ 保護チュ−ブ（絶縁部材）
【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ー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関する。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は、先に、図８〜図１０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蛍光体よりなる発光層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を例えば２０〜１１０Ｔｏｒｒの圧力で封入することが望ましい。
【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。尚、シ−ト構体３において、透光性シ−ト４としては、例えば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、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。
【０００４】
又、外部電極５，６及び端子５１，６１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５１，６１としては銅の他に、銀，ステンレス，Ｃｕ−Ｎｉ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。
【０００５】
さらに、端子５１，６１の表面には、外部電極５，６及び端子５１，６１を構成する金属部材とは異なった金属部材で、かつ外部電極５，６及び端子５１，６１を構成する金属部材の位置する腐食電位列の間に位置する金属部材で図示しないメッキ層が形成されている。例えば外部電極５，６にアルミニウム箔が、端子５１，６１に銅が用いられる場合には、メッキ層を構成する金属部材としてはニッケル，鉛−錫系半田が望ましい。このメッキ層の形成は電気メッキ，無電解メッキが好適するが、浸漬，溶射などによって被着・形成することもできる。このメッキ層の厚みは、例えば５〜３０μｍ、特に１０〜２０μｍ程度が望ましいが、その範囲外での使用も可能である。
【０００６】
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の一端間には第１の開口部７が、外部電極５，６の他端の間には第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アパ−チャ部２ａを介して第１の開口部７から放出される。
【０００７】
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含む水溶性の蛍光体塗布液をガラスバルブよりなる外囲器１の内面に塗布し、乾燥する。これによって、外囲器１の内面には塗布膜が形成される。次に、この外囲器１を４５０°Ｃ程度に加熱して塗布膜を本焼成することにより、発光層２が形成される。次に、図１１〜図１２に示すように、外囲器１の内部にスクレ−パ１２を挿入し、図示矢印方向に移動させることによって発光層２の一部が強制的に剥がされて除去される。これによってアパ−チャ部２ａが形成される。尚、スクレ−パ１２は、例えば硬質ゴムなどにて所定の開口角となるような幅に形成されている。次に、この外囲器１を密閉状に構成し、かつ内部空間に希ガスを所定量封入する。
【０００８】
次に、図９〜図１０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１３に示すように、シ−ト構体３を展開した状態で例えば組み立てステ−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８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。
【０００９】
この希ガス放電灯によれば、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ために、例えば原稿照射装置に適用した場合、原稿面の輝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。
【００１０】
又、外部電極５，６と端子５１，６１との重なり部分にはメッキ層５２，６２が介在されているために、腐食電位列の離れた位置にある金属部材にて構成された外部電極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抑制することができる。
【００１１】
特に、外部電極５，６の幅Ｗと端子５１，６１の幅ｄとの関係を ０．１Ｗ≦ｄ≦０．５Ｗ に設定すれば、外部電極５，６と端子５１，６１との接続部分における異種金属接触腐食の発生をメッキ層の存在と相俟ってより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、外部電極に対する接続強度が低下する。逆に、それの幅ｄが０．５Ｗを超えると、シ−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の加工をしなければならず、その加工が極めて面倒になる。従って、両者は上述の関係に設定することが望ましい。
【００１２】
一方、上述の方法によれば、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、その上、外部電極５，６は透光性シ−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い。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などの優れた効果が期待できる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述の希ガス放電灯は、例えば図１４に示すように、高周波高電圧が出力されるインバ−タ回路１３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１３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。
【００１４】
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。
【００１５】
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１３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。
【００１６】
特に、この希ガス放電灯がファクシミリ，イメ−ジスキャナなどのＯＡ機器における原稿照射装置に適用されている場合には、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。
【００１７】
又、この形式の希ガス放電灯では、その原因は明らかではないが、縞状の放電状態が目視できない状態で点灯できる電圧（始動電圧）が不安定になることがある。例えば始動電圧が２８００ＶO-P 程度にまで高くなることがあり、定格電圧が２５００ＶO-P のインバ−タ回路１３ではもはや点灯させることができなくなる。従って、ＯＡ機器の稼働に重大な影響を及ぼすことになる。
【００１８】
それ故に、本発明の目的は、比較的に簡単な構成によって定格電圧よりも大幅に低い電圧でも確実に始動できる上、放電の安定性も改善できる希ガス放電灯を提供することにある。
【００１９】
【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、前記発光層は単一又は複数の蛍光体及びランタン，マグネシウム，カルシウム，バリウムよりなる群から選択された１種以上の硝酸塩又は酢酸塩が化学反応して生成される酸化物を含み、かつ全蛍光体に占める硝酸塩又は酢酸塩の状態での割合を０．１〜２．０重量％に設定して構成したことを特徴とする。
【００２０】
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、外囲器の外周面に、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、前記発光層は単一又は複数の蛍光体及びランタン，マグネシウム，カルシウム，バリウムよりなる群から選択された１種以上の硝酸塩又は酢酸塩が化学反応して生成される酸化物を含み、かつ全蛍光体に占める硝酸塩又は酢酸塩の状態での割合を０．１〜２．０重量％に設定して構成したことを特徴とし、第３の発明は、前記外部電極の開口部に対応する外囲器の発光層部分にアパ−チャ部を形成したことを特徴とし、第４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。
【００２２】
【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を参照して説明する。尚、図８〜図１４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、ガラスバルブよりなる外囲器１の内面にアパ−チャ部２ａを有する発光層２Ａが、単一又は複数の蛍光体及びランタン，マグネシウム，カルシウム，バリウムよりなる群から選択された１種以上の硝酸塩又は酢酸塩が化学反応して生成される酸化物を含み、かつ全蛍光体に占める硝酸塩又は酢酸塩の状態での割合を０．１〜２．０重量％に設定して構成したことと、発光層を形成するための蛍光体塗布液に、ランタン，マグネシウム，カルシウム，バリウムよりなる群から選択された１種以上の硝酸塩又は酢酸塩を水溶液の状態で存在させることである。
【００２３】
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含む水溶性の蛍光体塗布液に、全蛍光体に対し０．１〜２．０重量％に設定された、ランタン，マグネシウム，カルシウム，バリウムよりなる群から選択された１種以上の硝酸塩又は酢酸塩を水溶液の状態で存在させて蛍光体塗布液を調製する。次に、この蛍光体塗布液をガラスバルブよりなる外囲器１の内面に塗布し、乾燥する。これによって、外囲器１の内面には塗布膜が形成される。次に、この外囲器１を例えば４５０°Ｃ程度に加熱して本焼成することにより、発光層２Ａが形成される。次に、図１１〜図１２に示すように、外囲器１の内部にスクレ−パ１２を挿入し、外囲器内面に押し付けた状態で図示矢印方向に移動させることにより発光層２Ａの一部が強制的に剥がされて除去される。これによってアパ−チャ部２ａが形成される。以下、図８〜図１３に示す先行技術と同様の方法により希ガス放電灯が製造される。
【００２４】
この実施例によれば、単一又は複数の蛍光体を含む水溶性の蛍光体塗布液に、全蛍光体に対し０．１〜２．０重量％に設定された、ランタン，マグネシウム，カルシウム，バリウムよりなる群から選択された１種以上の硝酸塩又は酢酸塩が水溶液の状態で混入されているために、定格電圧より大幅に低い電圧にて縞状の放電状態を発生させることなく、確実に点灯させることができる。しかしながら、その割合が０．１重量％未満になると、始動特性の改善効果が得られなくなるし、逆に、２．０重量％を超えると、アパ−チャ部２ａを形成するための発光層２Ａの剥がし性が損なわれるようになる。従って、その範囲を逸脱することは望ましくない。
【００２５】
このような結果の得られる原因は明らかではないが、ランタン，マグネシウム，カルシウム，バリウムよりなる群から選択された１種以上の硝酸塩又は酢酸塩が水溶液の状態で塗布液に混入される関係で、粒子状の酸化物を分散させるものに比較して、硝酸塩又は酢酸塩が蛍光体粒子間に侵入し易くなり、発光層２Ａが緻密化され誘電率が大きくなるためではないかと推測される。
【００２６】
又、蛍光体塗布液に、全蛍光体に対し０．１〜２．０重量％に設定された、ランタン，マグネシウム，カルシウム，バリウムよりなる群から選択された１種以上の硝酸塩又は酢酸塩が水溶液の状態で混入されているために、焼成後に発光層の一部をスクレ−パによって容易に剥がし除去することができ、剥がし作業を能率的に遂行することができる。しかしながら、その割合が０．１重量％未満になると、上述のように始動特性の改善効果が得られなくなるし、逆に、２．０重量％を超えると、アパ−チャ部２ａの形成のための発光層２Ａの剥がし性が損なわれるのみならず、アパ−チャ部２ａの形成部分に発光層２Ａの剥がし残渣が残るようになり、輝度低下を招くようになる。従って、その範囲を逸脱することは望ましくない。
【００２７】
図２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が、θ1 ≦θ2 の関係に設定することも可能である。
【００２８】
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。
【００２９】
図３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の内面全体に発光層２Ａを形成し、第１の開口部７に対応する部分にアパ−チャ部２ａを形成しないことである。
【００３０】
この実施例によれば、アパ−チャ部２ａと外部電極５，６の第１の開口部７との位置合わせが不要になり、シ−ト構体３の外囲器１への巻回作業を能率的に行うことができる。
【００３１】
図４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の外周面に一対の外部電極５，６を接着層を利用して貼着することと、外部電極５，６の貼着された外囲器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１４を被せたことである。尚、この保護チュ−ブ１４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。
【００３２】
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１４に接着層を使用しないために、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１４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。
【００３３】
尚、本発明は、何ら上記実施例にのみ制約されることなく、例えば蛍光体塗布液は水溶性バインダ，水を含む水溶性の他、有機バインダ，有機溶剤を含む塗布液を適用することもできる。蛍光体はセリウム・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）なども適用できる。又、単一又は複数の蛍光体を使用する場合には、リン酸塩蛍光体，硼酸塩蛍光体を使用しない組み合わせを採用することも可能であり、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）などが使用できる。さらに、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。その上、透光性シ−トの端部は外部電極の上で重ね合わせることもできる。
【００３４】
【実施例】
次に、第１の実験例について説明する。まず、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それぞれ６５，１５，２０重量％の割合で混合してなる水溶性の蛍光体塗布液に、１０％水溶液の状態で混入して蛍光体塗布液を調製する。尚、全蛍光体に占めるランタンの酢酸塩の割合は図５に示すように０．０５〜２．５重量％の範囲で可変した。この蛍光体塗布液を外径が８ｍｍ，長さが３６０ｍｍの鉛ガラスよりなる外囲器の内面に塗布し、乾燥する。次に、この外囲器１を４５０〜５００°Ｃにコントロ−ルされた焼成炉に挿入して本焼成する。次に、図１１〜図１２に示すスクレ−パを用いて発光層の一部を強制的に剥がし除去することによってアパ−チャ部を形成する。以下、図８〜図１３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。
【００３５】
この希ガス放電灯を図１４に示す点灯回路に組み込み、インバ−タ回路１３の出力電圧（周波数は３０ＫＨｚ一定）を定格電圧の９０％電圧に設定して移動縞（チラツキ）の発生の有無及びアパ−チャ部を形成するための発光層の剥がし易さを観察・測定したところ、図５に示す結果が得られた。尚、同図において、移動縞の評価項目では○は移動縞が発生していないことを、×は移動縞が発生していることを示しており、剥がし易さの評価項目では○は剥がし易くアパ−チャ部に蛍光体の残渣が残っていないことを、△は若干剥がし難いが実用上は支障ないことを、×は剥がし難くアパ−チャ部に蛍光体の残渣が残っていることを示している。
【００３６】
同図から明らかなように、ランタンの酢酸塩の混入割合が０．０５重量％では移動縞が発生し、放電が安定しないが、その割合が０．１重量％以上では移動縞の発生もなく、しかも安定した放電状態が得られている。又、始動電圧は０．１重量％では２２００Ｖであったものが、２．０重量％では１８００Ｖにまで低下した。一方、ランタンの酢酸塩の混入割合が０．０５〜０．８重量％の範囲では発光層は剥がし易いが、１．０〜２．０重量％の範囲では若干剥がし性が低下するものの、実用上は問題なかった。しかしながら、２．５重量％以上になると、発光層の剥がし性が著しく低下し、アパ−チャ部に蛍光体の残渣が多く残るようになり、光透過性が損なわれる。この結果から、ランタンの酢酸塩の混入割合は０．１〜２．０重量％の範囲に設定することが望ましい。
【００３７】
次に、第２の実験例について説明する。第１の実験例におけるランタンの酢酸塩をバリウムの硝酸塩に変更した以外は第１の実験例の仕様と同じである。この希ガス放電灯を図１４に示す点灯回路に組み込み、インバ−タ回路１３の出力電圧（周波数は３０ＫＨｚ一定）を定格電圧の９０％電圧に設定して移動縞（チラツキ）の発生の有無及びアパ−チャ部を形成するための発光層の剥がし易さを観察・測定したところ、図６に示す結果が得られた。
【００３８】
同図から明らかなように、バリウムの硝酸塩の混入割合が０．０５重量％では移動縞が発生し、放電が安定しないが、その割合が０．１重量％以上では移動縞の発生もなく、しかも安定した放電状態が得られている。又、始動電圧は０．１重量％では２２２０Ｖであったものが、２．０重量％では１８２０Ｖにまで低下した。一方、バリウムの硝酸塩の混入割合が０．０５〜０．８重量％の範囲では発光層は剥がし易いが、１．０〜２．０重量％の範囲では若干剥がし性が低下するものの、実用上は問題なかった。しかしながら、２．５重量％以上になると、発光層の剥がし性が著しく低下し、アパ−チャ部に蛍光体の残渣が多く残るようになり、光透過性が損なわれる。この結果から、バリウムの硝酸塩の混入割合は０．１〜２．０重量％の範囲に設定することが望ましい。
【００３９】
次に、第３の実験例について説明する。第１の実験例におけるランタンの酢酸塩をマグネシウムの硝酸塩に変更した以外は第１の実験例の仕様と同じである。この希ガス放電灯を図１４に示す点灯回路に組み込み、インバ−タ回路１３の出力電圧（周波数は３０ＫＨｚ一定）を定格電圧の９０％電圧に設定して移動縞（チラツキ）の発生の有無及びアパ−チャ部を形成するための発光層の剥がし易さを観察・測定したところ、図７に示す結果が得られた。
【００４０】
同図から明らかなように、マグネシウムの硝酸塩の混入割合が０．０５重量％では移動縞が発生し、放電が安定しないが、その割合が０．１重量％以上では移動縞の発生もなく、しかも安定した放電状態が得られている。又、始動電圧は０．１重量％では２２１０Ｖであったものが、２．０重量％では１８００Ｖにまで低下した。一方、マグネシウムの硝酸塩の混入割合が０．０５〜０．８重量％の範囲では発光層は剥がし易いが、１．０〜２．０重量％の範囲では若干剥がし性が低下するものの、実用上は問題なかった。しかしながら、２．５重量％以上になると、発光層の剥がし性が著しく低下し、アパ−チャ部に蛍光体の残渣が多く残るようになり、光透過性が損なわれる。この結果から、マグネシウムの硝酸塩の混入割合は０．１〜２．０重量％の範囲に設定することが望ましい。
【００４１】
尚、ランタン，カルシウムの硝酸塩、バリウム，マグネシウム，カルシウムの酢酸塩についても同様の効果が得られることを確認した。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、発光層は単一又は複数の蛍光体及びランタン，マグネシウム，カルシウム，バリウムよりなる群から選択された１種以上の硝酸塩又は酢酸塩が化学反応して生成される酸化物を含み、かつ全蛍光体に占める硝酸塩又は酢酸塩の状態での割合を０．１〜２．０重量％に設定して構成されているために、定格電圧より低い電圧でも安定した始動が可能となり、移動縞の発生を効果的に抑制できる。
【００４３】
特に、単一又は複数の蛍光体を含む蛍光体塗布液に、全蛍光体に対し０．１〜２．０重量％に設定された、ランタン，マグネシウム，カルシウム，バリウムよりなる群から選択された１種以上の硝酸塩又は酢酸塩が水溶液の状態で混入されるために、良好な始動特性が得られるのみならず、本焼成後においては発光層の一部をスクレ−パによって容易に剥がし除去することができる。従って、アパ−チャ部の形成部分に発光層の剥がし残渣が残るようなことはなく、輝度低下を招くこともなくなる。
【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】本発明の第２の実施例を示す縦断面図。
【図３】本発明の第３の実施例を示す縦断面図。
【図４】本発明の第４の実施例を示す縦断面図。
【図５】全蛍光体に占めるランタンの酢酸塩の混入割合に対する移動縞の発生の有無及び発光層の剥がし易さの関係を示す図。
【図６】全蛍光体に占めるバリウムの硝酸塩の混入割合に対する移動縞の発生の有無及び発光層の剥がし易さの関係を示す図。
【図７】全蛍光体に占めるマグネシウムの硝酸塩の混入割合に対する移動縞の発生の有無及び発光層の剥がし易さの関係を示す図。
【図８】先行技術にかかる希ガス放電灯の縦断面図。
【図９】先行技術にかかるシ−ト構体の展開図。
【図１０】図９のＸ−Ｘ断面図。
【図１１】先行技術にかかる発光層の剥がし方法を説明するための側断面図。
【図１２】図１１のＹ−Ｙ断面図。
【図１３】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１４】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
２Ａ 発光層
２ａ アパ−チャ部
３ シ−ト構体
４ 透光性シ−ト（絶縁部材）
５，６ 外部電極
５１，６１ 端子
７ 第１の開口部
８ 第２の開口部
９ 接着層
１２ スクレ−パ
１３ インバ−タ回路
１４ 保護チュ−ブ（絶縁部材）
Claims (4)
- 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、前記発光層は単一又は複数の蛍光体及びランタン，マグネシウム，カルシウム，バリウムよりなる群から選択された１種以上の硝酸塩又は酢酸塩が化学反応して生成される酸化物を含み、かつ全蛍光体に占める硝酸塩又は酢酸塩の状態での割合を０．１〜２．０重量％に設定して構成したことを特徴とする希ガス放電灯。
- 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、外囲器の外周面に、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、前記発光層は単一又は複数の蛍光体及びランタン，マグネシウム，カルシウム，バリウムよりなる群から選択された１種以上の硝酸塩又は酢酸塩が化学反応して生成される酸化物を含み、かつ全蛍光体に占める硝酸塩又は酢酸塩の状態での割合を０．１〜２．０重量％に設定して構成したことを特徴とする希ガス放電灯。
- 前記外部電極の開口部に対応する外囲器の発光層部分にアパ−チャ部を形成したことを特徴とする請求項１又は２記載の希ガス放電灯。
- 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請求項２記載の希ガス放電灯。
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| JP32185396A JP3684721B2 (ja) | 1996-12-02 | 1996-12-02 | 希ガス放電灯 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP32185396A JP3684721B2 (ja) | 1996-12-02 | 1996-12-02 | 希ガス放電灯 |
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Family Applications (1)
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-
1996
- 1996-12-02 JP JP32185396A patent/JP3684721B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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| JPH10162782A (ja) | 1998-06-19 |
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