JP4527302B2

JP4527302B2 - 希ガス放電灯及びその製造方法

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Publication number: JP4527302B2
Application number: JP2001052604A
Authority: JP
Inventors: 昌広石塚
Original assignee: NEC Lighting Ltd
Current assignee: Hotalux Ltd
Priority date: 2001-02-27
Filing date: 2001-02-27
Publication date: 2010-08-18
Anticipated expiration: 2021-02-27
Also published as: JP2002260590A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、希ガス放電灯及びその製造方法に関し、特に、筒状のガラスバルブの外面に、ガラスバルブを介してバルブ内の封入ガスに誘電体バリア放電を生じさせるための主電極（外面電極）を設け、その外面電極及びガラスバルブの露出面を透光性の絶縁被覆で覆った構造の希ガス放電灯とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内面に蛍光体膜を形成した筒状のガラスバルブの内部に例えばキセノンのような希ガスを含むガスを封入し、その封入ガスに放電を起こさせて生じた紫外線で蛍光体膜を励起し、可視光に変換して外部に取り出す構造の蛍光ランプには、大略、熱陰極蛍光ランプや冷陰極蛍光ランプなどのような、放電のための主電極をガラスバルブ内部に有するもの（内部電極方式）と、例えば特許第２９６９１３０号などに開示された希ガス放電灯のような、ガラスバルブの外面に主電極を設けた構造の、外面電極方式のものとがある。本発明は、その外面電極方式の希ガス放電灯に関るものである。
【０００３】
図１０に、外面電極方式の希ガス放電灯の一例の斜視図及び断面図を示す。この図１０は、上記特許第２９６９１３０号公報の第１図及び第２図に基づいて描いたものであって、分図（ａ）が上記公報の第１図に示される正面図に対応し、分図（ｂ）が同、第２図の断面図に対応する。尚、図１０において、図中の各部の符号及び名称には、説明の便宜上、上記公報中で用いられているものとは異なる符号及び名称を用いることがある。
【０００４】
図１０を参照して、円筒状のガラスバルブ３は外囲器であり、その内面には、蛍光体膜１１が、バルブの軸方向のほぼ全長にわたって形成されている。ガラスバルブ３の内部の空間には、キセノンガスを主成分とする希ガス５が、３．９９×１０³ 〜１３．３×１０³ Ｐａ（３０〜１００Ｔｏｒｒ）程度の圧力で封入されている。一方、ガラスバルブ３の外周面には、例えばアルミニウムのような不透光性の金属よりなる一対の金属電極７Ａ、７Ｂが、管軸を挟んで互いに対向するように設けられている。それら２つの金属電極７Ａ、７Ｂはそれぞれ、管軸方向に長い帯状の電極で、管軸に平行な２本の隙間（開口部）１３Ａ、１３Ｂを隔てて、互いに電気的に絶縁されている。上述の２つの金属電極７Ａ、７Ｂが、希ガス５に誘電体バリア放電を起こさせる主電極としての外面電極である。２つの外面電極７Ａ、７Ｂには、両電極間の絶縁性や安全性の向上のため、シリコンレジンからなる透光性の絶縁被覆１５が施されている。
【０００５】
この希ガス放電灯においては、電極７Ａ、７Ｂ間に、例えば３０ｋＨｚ、１６００Ｖというような高周波、高電圧を印加すると、ガラスバルブ３の内部に誘電体バリア放電を生じる。その際、ガラスバルブ内に封入されているキセノンが励起されて波長１７２ｎｍの紫外線を発生し、その紫外線が蛍光体膜１１を励起して可視光に変換されて、電極７Ａ、７Ｂの間の開口部から外部に取り出される。
【０００６】
この外面電極方式の希ガス放電灯は、放電のための主電極をガラスバルブの外面に有するという構造上の特徴から、▲１▼放電によるイオン衝撃で電極が消耗することがないので、内部電極方式の放電灯に比べ点滅に強く、寿命が長い。また、管端黒化に伴う管軸方向の照度分布の変化が殆どない。▲２▼放電用の希ガスにキセノンガスを含み、点灯後の光量の立ち上りが急峻であり、点灯と同時に光量が１００％近くにまで達するなどの特徴を有していることから、例えばファクシミリやイメージスキャナ或いはＰＰＣなどのような、ＯＡ機器における原稿照射などに用途が広がってきている。
【０００７】
ところで、外面電極方式の希ガス放電灯の構造上の特徴は、放電のための主電極をガラスバルブの外面に設けた点にあるのであるが、その構造上の特徴のゆえに、外面電極７Ａ、７Ｂやガラスバルブを覆う絶縁被覆１５は、非常に重要な構成要素である。すなわち、第一に外部との電気的な絶縁を確保し、また安全性を保証しなければならないからである。第二に、この種の希ガス放電灯では、外面電極の直下が放電して明るくなるので、電極間の距離が大きくなって外面電極のない部分が広くなると、輝度が低下する。このことから、絶縁被覆１５を設けることで両外面電極７Ａ、７Ｂ間の絶縁耐圧を高め、電極間距離を短くしても沿面放電が起らないようにして、電極面積を広げ輝度を高めることができるからである。
【０００８】
そこで、従来、絶縁被覆１５の形成方法が、いろいろ工夫されている。その一つ（従来例１）が、上記特許第２９６９１３０号公報に記載されているような、例えばシリコンレジンのような透光性の絶縁性ワニスを用いる方法であり、特開平９−１３４７０６号公報はその段落［０００６］に、絶縁性ワニスを外面電極７Ａ、７Ｂの表面及びガラスバルブ３と外面電極との境界に塗布することによって、絶縁被覆１５を形成する方法を開示している。
【０００９】
絶縁被覆形成の他の一つの方法（従来例２）は、熱収縮チューブを使う方法である。例えば特許第２７８３４４８号公報は、外面電極形成済みのガラスバルブをシリコンレジン槽に浸漬させ、乾燥することで上記の絶縁性ワニスを塗布した上に、更に、例えばポリエステルのような透光性の熱収縮チューブを被せ、オーブンにより加熱することで収縮させて、下地の絶縁性ワニス皮膜に密着させるという二重被覆の技術を開示している。
【００１０】
絶縁被覆形成の更に他の方法（従来例３）は、透光性で電気絶縁性のシートをガラスバルブ３に巻き付ける方法である。例えば、図１１に示す特開平９−１３４７０６号公報に開示された希ガス放電灯では、透光性で絶縁性のシートの片面に接着剤を塗布したものを予め準備しておいて、外面電極７Ａ、７Ｂをガラスバルブ３上に形成した後、上記の絶縁シート２７を、管軸を中心にしてガラスバルブ３の全体に平行に巻き付け、電極７Ａ、７Ｂがガラスバルブの両端面に露出しないようにしている。
【００１１】
また特許３０２２２８３号は、ガラスバルブ３の全長とほぼ同じ長さの透光性絶縁シートの一方の面に、管軸方向に延びる帯状の一対の電極を予め形成しておいて、上記の帯状電極を設けた絶縁シートを、（希ガスを封入しただけで、外面電極のない）ガラスバルブ３に、管軸を中心にして平行に巻きつけることで、ガラスバルブ上への外面電極の形成と、その上への絶縁被覆の形成とを同時に実現してしまう方法を開示している。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
近年、各種電子機器の小型化は著しく、この種の希ガス放電灯の用途の一つである上記ＯＡ機器の分野においても、原稿読取り部のコンパクト化ひいては装置の小型化のために、光源である希ガス放電灯の細管化に対する要求は強い。そこで、希ガス放電灯の細管化を可能にする様々な試みがなされている。外面電極の電極構造を変えることによって細管化することも、その一つである。
【００１３】
例えば、本発明の譲受人と同一譲受人による特願２００１−０３９１１１号は、外面電極をガラスバルブに螺旋状に巻装することで、ガラスバルブの管径を細くできるようにしている。また、特開平５−０８２１０１号公報の図７に示される希ガス放電灯のように、一つ一つの外面電極はガラスバルブの外周を取り巻くリング構造（但し、光取り出しのための隙間を１箇所だけ開ける）にし、そのようなリング構造の電極を二つ、管軸方向に並べた構造にすることによっても、ガラスバルブの管径を細くすることができるであろう。同じ外面電極方式の希ガス放電灯でも、図１０や図１１に示した、管軸方向に延びる帯状の２つの外面電極７Ａ、７Ｂを管軸を挟んで対向させた構造（以後、帯状電極と呼ぶことがある）の希ガス放電灯の場合は、２つの帯状電極７Ａ、７Ｂの間に、電極間の電気的絶縁と光取出しのための最低限の距離（開口部１３Ａ、１３Ｂ）を設けなければならないことから、ガラスバルブ３の管径を細くすればするほど、帯状電極７Ａ、７Ｂ対開口部１３Ａ、１３Ｂの面積比が小さくなって、発光効率（消費電力に対する明るさの比）が悪化してゆくのに対し、上記特願２００１−０３９１１１号に記載の螺旋構造の外面電極（同、螺旋状電極）の放電灯や、特開平５−０８２１０１号公報に開示されたリング構造の外面電極（同、リング状電極）の放電灯においては、２つの外面電極どうしの間の距離は、極論すれば、ガラスバルブ３の管径に関係なく決めることができるので、ガラスバルブを細管化しやすい。例えば、帯状外面電極の希ガス放電灯では、発光効率の観点から見たガラスバルブの最小管径は６ｍｍが限度であるが、外面電極が螺旋状やリング状の放電灯であれば、３ｍｍ以下、０．８ｍｍ程度まで細くすることができる。
【００１４】
このように、外面電極の構造を工夫することによって、ガラスバルブ３の管径を細くすることができる。しかるに、希ガス放電灯の重要な構成要素である絶縁被覆１５の観点から見たとき、上に述べた従来例１〜３の絶縁被覆形成方法はいずれも、細管化された希ガス放電灯に適用することが困難である。すなわち、透光性の絶縁ワニスを塗布する方法（従来例１）においては、被着から乾燥まで多大な手間がかかるうえ、乾燥段階で発生する微細な気泡が絶縁性を低下させ、充分な絶縁性能を得られないことがある。
【００１５】
一方、熱収縮チューブを用いる方法（従来例２）の場合、熱収縮チューブの収縮率は一般に３０％程度であることから、ガラスバルブ３の管径が細くなれば細くなるほど、収縮前のチューブとガラスバルブとの間のクリアランスが小さくなって、作業性が著しく低下してしまう。
【００１６】
また、透光性の絶縁シートを管軸に平行にして巻き付ける方法（従来例３）では、ガラスバルブの管径が太い場合はともかく、細管化されたガラスバルブに対しては、絶縁性シートの弾性反発により作業が非常に行い難くばかりでなく、バルブへの密着性が著しく低下し、絶縁性が損なわれてしまうことがある。
【００１７】
従って本発明は、筒状のガラスバルブの外面に、ガラスバルブを介してバルブ内の封入ガスに誘電体バリア放電を生じさせるための外面電極を設け、その外面電極及びガラスバルブの露出面を透光性の絶縁被覆を施した構造の希ガス放電灯であって、ガラスバルブの管径が細くても外面電極間の絶縁耐圧が良好な希ガス放電灯を提供することを目的とする。
【００１８】
本発明はまた、上記の良好な絶縁耐圧をもつ外面電極方式の希ガス放電灯を容易に製造できる方法を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明の希ガス放電灯は、希ガスを含むガスを封入した筒状のガラスバルブの外面に、誘電体バリア放電を生じさせるための少なくとも二以上の外面電極を設けた構造の希ガス放電灯において、前記外面電極及びガラスバルブの露出部が、管軸を巻きの中心とする螺旋状の、透光性で電気絶縁性の絶縁テープで覆われていることを特徴とする。
【００２０】
上記の希ガス放電灯は、筒状のガラスバルブの内壁に少なくとも蛍光体膜を形成し、内部の空間に希ガスを含む封入ガスを封入する過程と、前記ガラスバルブの外面に、前記ガラスバルブを介して前記封入ガスに誘電体バリア放電を生じさせるための少なくとも二以上の外面電極を形成する過程と、前記外面電極を含むガラスバルブに、透光性で電気絶縁性の絶縁テープを、管軸を巻きの中心にして螺旋状に巻装する過程とを含む希ガス放電灯の製造方法によって製造される。
【００２１】
又は、筒状のガラスバルブの内壁に少なくとも蛍光体膜を形成し、内部の空間に希ガスを含むガスを封入する過程と、透光性で電気絶縁性の絶縁テープの一方の面に、長手方向に平行して走る少なくとも二本以上の導電体層を予め形成する過程と、前記ガラスバルブに、前記導電体層を有する絶縁テープを、管軸を巻きの中心として螺旋状に巻装する過程とを含む希ガス放電灯の製造方法によって製造される。
【００２２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について、いくつかの実施例を用い図面を参照して説明する。
【００２３】
（実施例１）
図１に、本発明の実施例１に係る希ガス放電灯の側面図及び、Ａ１−Ａ１切断線における断面図を示す。図１と図１０及び図１１とを比較して、この実施例１に係る希ガス放電灯１は、内面に蛍光体膜１１が形成された円筒状のガラスバルブ３と、このガラスバルブ内に封入された希ガス５と、ガラスバルブの外面に帯状に形成された２本の主電極（外面電極）７Ａ、７Ｂとを備えている点は、従来の希ガス放電灯と同じであるが、絶縁被覆の構造が異なっている。すなわち、本実施例において、絶縁被覆は、ガラスバルブ３及び電極７Ａ、７Ｂに対して管軸方向に螺旋状に巻きつけられた、透光性で電気絶縁性の絶縁テープ１７からなっている。この絶縁テープ１７Ａには、例えばポリエチレンテレフタレートのように透光性が良好で、且つ絶縁性、耐熱性に優れた材料を用いる。
【００２４】
本実施例に係る希ガス放電灯の製造過程を示す図２を参照して、図１に示す希ガス放電灯は、以下のようにして製造される。先ず、図２（ａ）に示すように、従来公知の方法で、ガラスバルブ３の内壁に蛍光体膜１１を形成し、キセノンガスを主成分とする希ガス５を所定の圧力になるように封入し、更に、ガラスバルブの外面に２本の帯状電極７Ａ、７Ｂを形成した後、外部との電気的接続のための給電端子１９Ａ、１９Ｂを電極７Ａ、７Ｂそれぞれの端部に固着して、発光管２１Ａを作製する。尚、説明の便宜上、以後、外面電極７Ａ、７Ｂの有無及び、給電端子１９Ａ、１９Ｂの有り、無しに関らず、絶縁被覆を施す前の状態のものを発光管と称することにする。
【００２５】
一方、別に、図２（ｂ）に示すような、細長い平行四辺形状の帯状絶縁テープ１７Ａを準備しておく。この絶縁テープ１７Ａはポリエチレンテレフタレートからなり、透光性で且つ電気絶縁性である。予め片面に、透光性の粘着剤又は接着剤（以後、粘・接着剤と記す）を塗布しておく。テープの厚さは、薄すぎると外部に対する絶縁性能が低下し、厚すぎると弾性反発が増して発光管への密着性や作業性が低下するので、２０〜２００μｍ程度の厚さにするのがよい。この絶縁テープ１７Ａは、両端の短い辺をテープの巻きのピッチに合せて、予め長手方向に対して斜めにカットしてあるので、発光管２１Ａに対して巻き付けやすい。
【００２６】
そして、ガラスバルブ３の一端と絶縁テープ１７Ａの一端とが平行になるように配置した後、図２（ｃ）に示すように、絶縁テープ１７Ａをガラスバルブ３の管軸方向に螺旋状に巻き付けてゆく。巻付けは、発光管２１Ａを固定しておいてテープ１７Ａを巻き付ける方法でも良いし、逆に、テープ１７Ａを固定しておいて、そのテープ１７Ａの上を発光管を転がしてゆく方法でもどちらでも構わないが、隣りどうしのループとループの間に隙間が開かないように、ループの端どうしを少し重ね（図１（ａ）中に、符号Ｄで示す）ながら巻くのが好ましい。
【００２７】
絶縁テープ１７Ａの重なり幅Ｄ（図１（ａ）参照。符号Ｄで示す）は、絶縁の目的をより確かなものとするためにはなるべく広い方がよいが、大きすぎると放電管から取り出される光の透過率が低下してしまう。またテープ幅（同、符号Ｗで示す）は狭いほうが作業性が良いが、狭すぎると巻回の回数が増えて製造工数が増加するのみならず、テープ幅Ｗに占める重なり幅Ｄの割合が大きくなって、取り出される光りの透過率が低下し、放電灯としての機能が損なわれる。一方、テープ幅Ｗが広すぎる場合は、螺旋を形成するのが困難になって作業性が低下する。本発明者の知見によれば、幅Ｗ＝３〜１５ｍｍのテープを、重なり幅Ｄ＝１〜４ｍｍで巻装すると、作業性、絶縁性、明るさとも良好な結果が得られた。
【００２８】
本実施例においては、電極７Ａ、７Ｂの被覆に電気絶縁性のテープを用いるので、従来例１（シリコンレジンのような絶縁性ワニスを塗布する方法）に比べ、気泡などによる絶縁性能の不安定性はない。また、細長い絶縁テープ１７Ａをガラスバルブ３に螺旋状に巻き付けてゆくので、ガラスバルブの管径が細くなった場合でも、従来例２（熱収縮チューブを使う方法）で生じたような、ガラスバルブと収縮前のチューブとのクリアランスの減少による作業性の低下は、ない。極論すれば、本実施例においては、作業性はガラスバルブ３の管径に無関係で、ガラスバルブの管径はどんなにでも細くできる。また、絶縁テープ１７Ａのテープ幅も、管径に無関係に適宜決めることができる。
【００２９】
一方、同じくシート状の絶縁物を巻き付ける方法であっても、前述の特開平９−１３４７０６号公報や特許第３０２２２８３号公報に記載された、絶縁シートを管軸に平行にして巻きつける方法（従来例３）では、ガラスバルブ３の管径が細くなれば、それに比例してバルブの周囲長が短くなるので、必然的に、絶縁シートの周囲長方向の長さも短くなってゆく。結局、ガラスバルブ３の管径が細くなると、バルブの周囲長と同じ幅でバルブの長さと同じ長さの細長い絶縁シートを、管軸に平行に巻き付けることになるので、それだけでも均一に巻きつけるのが困難になって作業性が悪化する。その上、絶縁シートの弾性反発も加わって、ガラスバルブと絶縁シートの密着性が悪化し、絶縁性が低下してしまう。このような現象は、ガラスバルブの管径が細くなり、長さが長くなればなるほど顕著になる。これに対し、本実施例においては、ガラスバルブの管径がどんなに細くなっても、また長さがどんなに長くなっても、従来例３におけるような原因による作業性の低下も、絶縁性の悪化もない。
【００３０】
この実施例１に係る希ガス放電灯は、上記一対の外面電極７Ａ、７Ｂの間に高周波電源回路を接続して、両電極７Ａ、７Ｂ間に、例えば周波数：１０ｋ〜１００ｋＨｚ、電圧：１０００〜２０００Ｖ_0-P の高周波電圧を印加することにより点灯する。高周波電圧には、一般的な正弦波の他に半波を用いることができる。更には、矩形波、方形波あるいはパルス波を用いてもよい。電圧の周波数についていえば、放電灯の光量は、印加する電圧の周波数の増加に伴って上昇する。その場合、印加電圧の最適周波数は、目標とする放電灯の特性によって異なりはするものの、周波数が１０ｋＨｚより低い領域では放電が不安定となりちらつきが生じ、一方、周波数が１００ｋＨｚを越えると光量は周波数の増加に対してさほど増加せず、発光効率が低下する傾向を示す。従って、印加電圧の周波数は１０ｋ〜１００ｋＨｚ程度の範囲が望ましい。
【００３１】
この実施例１において、ガラスバルブ３は全長にわたって管径も断面形状も一様な円筒状のバルブであり、内部が空間となっている。材質は、鉛ガラスや硼珪酸ガラスなどである。しかしながら、ガラスバルブの形状は、上述の例に限られるものではなく。管軸方向に太さが変化するような筒状であってもよいし、断面形状が変化するようなものでもよい。断面も必ずしも円形ではなく、例えば楕円形のような形状であってもよい。太さについてもいろいろなものが考えられ、要求される条件に応じてどのような太さも採用することができる。
【００３２】
ガラスバルブ３の材質には、鉛ガラスや硼珪酸ガラスを用いたが、必ずしもこれらに限定されない。印加される高周波電圧によってガラスバルブ自体が発熱せず、しかもガラス温度が変化しても体積抵抗率が変化せずに安定しているものが好ましいが、１５０゜Ｃにおける体積抵抗率が１×１０⁹ Ω・ｃｍ以上の材質であれば、ガラスバルブ３の管壁温度が上昇しても安定な放電が得られる。
【００３３】
ガラスバルブ３内にはキセノンガスを主成分とする希ガス５を封入するが、この封入ガスには、例えば水銀などのような金属の蒸気を含ませない。蛍光体膜１１が水銀などの金属イオンの衝撃を受けることがないので、膜の劣化が減じ、寿命も著しく長くなる。希ガス５の全圧は、放電を生じる範囲内で所定の圧力にすればよいが、キセノンガスの分圧が高すぎると放電開始電圧が上昇し、一方、分圧が低すぎる場合は発光効率が低下するので、キセノンガスの分圧を、１．３３×１０³ 〜３９．９×１０³ Ｐａ（１０〜３００Ｔｏｒｒ）の範囲にするのが望ましい。尚、封入ガスはこの実施例に限られるものではない。放電によって紫外線を発生する性質のガスであれば、どのような種類のガスでもよい。しかし、キセノンガスの放電で発生する、主に波長１４７ｎｍ、１７２ｎｍの紫外線が多くの蛍光体の励起に向いているので、封入ガス５には少なくともキセノンガスを含ませることが望ましい。
【００３４】
蛍光体膜１１には、希ガスによって発生した紫外線を受けて多波長の光を出射する、例えば希土類蛍光体やハロリン酸蛍光体などの物質が用いられる。
【００３５】
外面電極７Ａ、７Ｂには、銅や銀またはアルミニウムなどの不透光性の金属材料を用いた。この金属製の外面電極は、金属箔を用いて形成することができる。その他にも、スパッタ法を用いたり、導電性ペーストを印刷し焼結する方法などで形成できる。また、不透光性の金属の他に、ＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）やネサ（Ｎｅｓａ）などのような、透光性の導電材料を外面電極に用いてもよい。透光性の導電材料を用いるときは、透明電極７Ａ、７Ｂのシート抵抗を１０ｋΩ／□以下にすることが望ましい。透光性導電材料の抵抗率は金属の抗率に比べ高く、また製造条件などによってばらつくことがあるが、透明電極のシート抵抗がこの程度の値以下であれば、電極７Ａ、７Ｂ全体の抵抗値が高かったり、或いは局所的に抵抗値が高いときには、銀ペーストや金属箔などの導電膜を透明電極に接して形成し、電気的に並列になるようにすることにより、外面電極全体の抵抗値を、安定な放電に支障のない程度に低く抑えることができる。
【００３６】
（実施例２）
次に、図１に示す希ガス放電灯を製造する別の方法（実施例２）について説明する。実施例２の希ガス放電灯の製造過程を示す図３を参照して、この実施例２は、外部との電気的接続のための給電端子１９Ａ、１９Ｂの取付け方が、実施例１と異なっている。すなわち、本実施例においては、先ず、従来公知の方法で、図３（ａ）に示すような、給電端子のない発光管２１Ｂを作製する。一方、これとは別に、図３（ｂ）に示すような、１つの短辺に２つの給電端子１９Ａ、１９Ｂを予め設けた、細長い平行四辺形状の絶縁テープ１７Ｂを準備する。給電端子１９Ａ、１９Ｂと発光管側の電極７Ａ、７Ｂとの間の確実な導通と固着とを得る上で、端子１９Ａ、１９Ｂの電極７Ａ、７Ｂと接する部分に、例えば導電性接着剤のような物質を塗布しておくのが望ましい。
【００３７】
そして、発光管２１Ｂ側の外面電極７Ａ、７Ｂと絶縁テープ１７Ｂ側の給電端子１９Ａ、１９Ｂとを位置合せした後、絶縁テープ１７Ｂをガラスバルブ３及び電極７Ａ、７Ｂ上に螺旋状に巻き付けてゆく。これにより、電極の絶縁被覆形成と同時に、外面電極７Ａ、７Ｂへの給電端子１９Ａ、１９Ｂの取付けが完成するので、生産性を向上させることができる。
【００３８】
（実施例３）
図４に、実施例３に係る希ガス放電灯の側面図を示す。図４を参照して、この図に示す希ガス放電灯は、外面電極７Ｃ、７Ｄがガラスバルブ３の管軸方向に螺旋状に巻装された構造である点が、実施例１、２と異なっている。この実施例３に係る希ガス放電灯を製造するには、先ず、従来公知の方法で、図５（ａ）に示すような、螺旋状の外面電極７Ｃ、７Ｄに給電端子１９Ａ、１９Ｂを設けた構造の発光管２１Ａを作製する。一方、これとは別に、図５（ｂ）に示すような、細長い平行四辺形状の絶縁テープ１７Ａを準備しておき、発光管２１Ａに螺旋状に巻き付けて、外面電極７Ｃ、７Ｄに絶縁被覆を施す。
【００３９】
先に述べたように、外面電極をこのような螺旋構造にすると、ガラスバルブ３の管径を実施例１、２における以上に細くすることができ、帯状外面電極を用いた放電灯では６ｍｍ程度が限度であった最小管径を、３ｍｍ程度以下にまで細くできる。本実施例によれば、絶縁テープを細長い平行四辺形状にし、ガラスバルブ３に螺旋状に巻きつけることで、上述のようなより細いガラスバルブに対しても絶縁性の良好な絶縁被覆を、容易に形成できる。
【００４０】
尚、本実施例においては、図５（ａ）に示すような、予め給電端子１９Ａ、１９Ｂを設けた発光管２１Ｂに（給電端子を持たない）絶縁テープ１７Ａを巻装したが、前述した実施例２（図３（ｃ）参照）のように、発光管２１Ｂには外面電極７Ａ、７Ｂだけを形成しておき、一方、絶縁テープ１７Ｂには予め給電端子１９Ａ、１９Ｂを設けておいて、その給電端子付きの絶縁テープ１７Ｂを螺旋状に巻装するようにしてもよい。
【００４１】
（実施例４）
本実施例は、図４に示す螺旋状外面電極の希ガス放電灯を製造する、他の方法を示す例である。本実施例の製造過程を示す図６を参照して、先ず、発光管２３を製作する。この発光管２３は、ガラスバルブ３の内面に蛍光体膜を形成し、キセノンガスを主成分とする希ガスを封入した状態のもので、ガラスバルブ３には外面電極は形成されていない。
【００４２】
一方、発光管２３とは別に、図６（ｂ）に示すような、細長い平行四辺形状の透光性絶縁テープ１７Ｃを準備する。この絶縁テープ１７Ｃには、一方の面に図示しない粘・接着剤の層が設けられており、その粘・接着剤層が形成された側の面に、２本の電極２５Ａ、２５Ｂが予め形成されている。これら２本の電極２５Ａ、２５Ｂは、細長い平行四辺形状の絶縁テープ１７Ｃの長手方向に、テープの縁に平行に走っている。
【００４３】
本実施例では、上述の電極２５Ａ、２５Ｂを備えた絶縁テープ１７Ｃを、発光管２３に螺旋状に巻き付ける。これにより、ガラスバルブ３の外壁への外面電極７Ａ、７Ｂの形成と、絶縁被覆の形成とを同時に行うことができるので、生産性を向上させることができる。
【００４４】
（実施例５）
図７に、実施例５に係る希ガス放電灯の側面図及び、Ａ２−Ａ２切断線における断面図を示す。図７を参照して、本実施例に係る希ガス放電灯は、外面電極７Ｅ、７Ｆの構造及び給電端子１９Ａ、１９の取り出し方が、これまでの実施例１〜４と異なっている。本実施例において、２つの外面電極７Ｅ、７Ｆは、それぞれがガラスバルブ３を取り巻くリング状（但し、光取り出しのための開口１３を開けてある）で、管軸方向に、絶縁のための間隔ｄを開けて並んでいる。このようにすると、実施例３に係る螺旋状外面電極の希ガス放電灯（図４参照）におけると同様に、電極７Ｅ、７Ｆ間の距離ｄをガラスバルブ３の管径に関りなく決めることができるので、バルブ３を細管化できる。更に、給電端子１９Ａ、１９Ｂをガラスバルブ３の両端から１つずつ取り出すようにしているので、２つの給電端子を同時に１方向に取り出すのに比べ、より細管化に適している。
【００４５】
本実施例の製造過程を示す図８を参照して、図７に示す希ガス放電灯を製造するには、先ず、リング状の外面電極７Ｅ、７Ｆのそれぞれに給電端子１９Ａ、１９Ｂを設けた発光管２１Ａ（図８（ａ））を作製する。また、これとは別に、図８（ｂ）に示すような、細長い平行四辺形の絶縁テープ１７Ａを準備する。そして、その絶縁テープ１７Ａをガラスバルブ３に螺旋状に巻き付けることで、外面電極７Ａ、７Ｂ及びガラスバルブ３の露出部を絶縁被覆する。
【００４６】
（実施例６）
図７に示す構造の希ガス放電灯は、以下に述べる別の方法（実施例６）によっても製造できる。すなわち、実施例６の製造方法を示す図９を参照して、まず、図９（ａ）に示すような、（給電端子をもたない）外面電極７Ｅ、７Ｆだけを備える発光管２１Ｂを作製する。また、別に、図９（ｂ）に示すような、細長い平行四辺形状の透光性絶縁テープの両方の短辺に、給電端子１９Ａ、１９Ｂをそれぞれ備える絶縁テープ１７Ｂを準備する。そして、その給電端子付きの絶縁テープ１７Ｂを、外面電極形成済みの発光管２１Ｂに螺旋状に巻き付ける。これにより、絶縁被覆形成と同時に、給電端子１９Ａ、１９Ｂを外面電極７Ｅ、７Ｆへ取り付けることができる。
【００４７】
尚、これまでの実施例において、絶縁テープにはポリエチレンテレフタレートからなるテープを用いる例を述べたが、テープの材料はこれに限られない。良好な透光性と高い絶縁性、耐熱性を備えた材料であれば、どのようなものでも用いることができる。又、形状についても、例えば図２（ｂ）に示すような、両端の短い辺を予め長手方向に対して斜めに切断した、平行四辺形状の絶縁テープを用いたが、絶縁テープの形状は必ずしもこれに限られない。（両端を斜めに切断していない）長方形状の帯状テープを用い、発光管の巻き始めや巻き終りでガラスバルブ３の両端からはみ出した絶縁テープの部分を、後で切り落とすなどの処理をするようにしてもよい。
【００４８】
また、これまでの実施例において、絶縁テープにはその一面に粘・接着剤層が形成されている例について述べたが、絶縁テープは重ねながら螺旋状に巻装するので、テープの柔軟性が十分であるときなどは、粘・接着剤は特には必要ない。しかしながら、テープ巻装作業の容易性や、巻装後の長期にわたる信頼性等を考慮すると、粘・接着剤を設けるほうが好ましい。
【００４９】
尚また、いずれの実施例においても、蛍光体膜１１はガラスバルブの内面の全面にわたって形成されているとしたが、図１０に示す従来の希ガス放電灯におけるように、蛍光体膜１１の光取出し側の開口部１３Ａに当る部分を管軸に平行に剥離して、いわゆるアパーチャを形成してもよい。また、ガラスバルブと蛍光体層との間に光の反射層を設けてもよい。これまでの説明から明らかなように、本発明は、ガラスバルブの内部構造に関りなく同じ作用効果を示す。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、筒状のガラスバルブの外面に、ガラスバルブを介してバルブ内の封入ガスに誘電体バリア放電を生じさせるための外面電極を設け、その外面電極及びガラスバルブの露出面を透光性の絶縁被覆を施した構造の希ガス放電灯において、ガラスバルブの管径が細くても外面電極間の絶縁耐圧が良好な希ガス放電灯を、容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１に係る希ガス放電灯の側面図及び、断面図である。
【図２】実施例１に係る希ガス放電灯を製造する方法を示す図である。
【図３】実施例２に係る希ガス放電灯の製造方法を示す図である。
【図４】実施例３に係る希ガス放電灯の側面図である。
【図５】実施例３に係る希ガス放電灯を製造する方法を示す図である。
【図６】実施例４に係る希ガス放電灯の製造方法を示す図である。
【図７】実施例５に係る希ガス放電灯の側面図を示す図である。
【図８】実施例５に係る希ガス放電灯を製造する方法を示す図である。
【図９】実施例６に係る希ガス放電灯の製造方法を示す図である。
【図１０】従来の技術による外面電極方式希ガス放電灯の一例の側面図及び、管軸に垂直な面で切断したときの断面図である。
【図１１】従来の外面電極方式希ガス放電灯の一例の製造方法を示す図である。
【符号の説明】
１希ガス放電灯
３ガラスバルブ
５希ガス
７Ａ，７Ｂ電極
１１蛍光体膜
１３開口
１３Ａ，１３Ｂ開口部
１５絶縁被覆
１７，１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ絶縁テープ
１９Ａ，１９Ｂ給電端子
２１Ａ，２１Ｂ発光管
２３発光管
２５Ａ，２５Ｂ電極
２７絶縁シート

Claims

希ガスを含むガスを封入した筒状のガラスバルブの外面に、誘電体バリア放電を生じさせるための少なくとも二以上の外面電極を設けた構造の希ガス放電灯において、前記外面電極及びガラスバルブの露出部が、管軸を巻きの中心とする螺旋状の、透光性で電気絶縁性の絶縁テープで覆われていることを特徴とする希ガス放電灯。
前記絶縁テープが、前記外面電極及びガラスバルブに接着されていることを特徴とする、請求項１に記載の希ガス放電灯。
筒状のガラスバルブと、前記ガラスバルブの内壁に形成された蛍光体膜と、前記ガラスバルブの内部の空間に封入された、希ガスを含む封入ガスと、前記ガラスバルブを介して前記封入ガスに誘電体バリア放電を生じさせるための、前記ガラスバルブの外面に設けられた少なくとも二以上の外面電極と、少なくとも前記外面電極と外面電極間のガラスバルブ露出部とを覆う透光性で電気絶縁性の絶縁テープであって、ガラスバルブに、管軸を巻きの中心にして螺旋状に巻装された絶縁テープと、前記外面電極及びガラスバルブと前記絶縁テープとの間に介在して、前記絶縁テープと前記外面電極及びガラスバルブとを接着する接着剤層とを含む希ガス放電灯。
前記外面電極は、前記ガラスバルブに、管軸を巻きの中心として螺旋状に巻装された構造であることを特徴とする、請求項１乃至３の何れか１項に記載の希ガス放電灯。
前記絶縁テープが、希ガス放電灯に外部から電力を供給するための、前記外面電極に電気的に連結する給電端子を備えていることを特徴とする、請求項１乃至４の何れか１項に記載の希ガス放電灯。
筒状のガラスバルブの内壁に少なくとも蛍光体膜を形成し、内部の空間に希ガスを含む封入ガスを封入する過程と、前記ガラスバルブの外面に、前記ガラスバルブを介して前記封入ガスに誘電体バリア放電を生じさせるための少なくとも二以上の外面電極を形成する過程と、前記外面電極を含むガラスバルブに、透光性で電気絶縁性の絶縁テープを、管軸を巻きの中心にして螺旋状に巻装する過程とを含む希ガス放電灯の製造方法。
筒状のガラスバルブの内壁に少なくとも蛍光体膜を形成し、内部の空間に希ガスを含むガスを封入する過程と、透光性で電気絶縁性の絶縁テープの一方の面に、長手方向に平行して走る少なくとも二本以上の導電体層を予め形成する過程と、前記ガラスバルブに、前記導電体層を有する絶縁テープを、管軸を巻きの中心として螺旋状に巻装する過程とを含む希ガス放電灯の製造方法。
前記絶縁テープに、外部から電力の供給を受けるための給電端子を巻き始め又は巻き終わりの少なくとも一方に予め設けた構造の絶縁テープを用いることを特徴とする、請求項６又は請求項７に記載の希ガス放電灯の製造方法。
前記絶縁テープに、一方の面に予め接着剤層が形成された構造の絶縁テープを用い、前記接着剤層が形成された面を前記外面電極及びガラスバルブ側にして巻装することを特徴とする、請求項６乃至８の何れか１項に記載の希ガス放電灯の製造方法。
前記絶縁テープの幅が３ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の希ガス放電灯又は、前記絶縁テープに幅が３ｍｍ以上の絶縁テープを用いることを特徴とする、請求項６乃至９の何れか１項に記載の希ガス放電灯の製造方法。
前記絶縁テープが１ｍｍ以上、４ｍｍ以下の重なりをもって巻装されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の希ガス放電灯又は、前記絶縁テープを１ｍｍ以上、４ｍｍ以下の重なりをもって巻装することを特徴とする請求項６乃至１０の何れか１項に記載の希ガス放電灯の製造方法。