JP4953106B2

JP4953106B2 - 放電ランプ

Info

Publication number: JP4953106B2
Application number: JP2010031947A
Authority: JP
Inventors: 和之森
Original assignee: Ushio Denki KK
Current assignee: Ushio Denki KK
Priority date: 2010-02-17
Filing date: 2010-02-17
Publication date: 2012-06-13
Anticipated expiration: 2030-02-17
Also published as: JP2011171025A; CN102163533B; CN102163533A; KR20110095151A; KR101213341B1; TWI407482B; TW201137928A

Description

この発明は放電ランプに関し、特に、発光管内に発光物質として金属が封入された放電ランプに係わる。

電子工業界や印刷業界においては、紫外線硬化型のインキや塗料や接着材を紫外線により硬化乾燥するために、発光物質として金属である水銀を封入した放電ランプが使用されていて、この放電ランプは、水銀の輝線の１つである３６５ｎｍ近傍の波長域の光を利用する紫外線放射の放電ランプである。

このような放電ランプは、液晶基板の貼り合わせ等の接着にも使用され始めており、そのような目的に使用されるのは、長尺の直管型の発光管を有し、その発光管の両端に一対の電極を有する、いわゆるロングアーク型の放電ランプである。

近年、液晶基板の貼り合わせにおいては接着速度の高速化が、また、インキや塗料の乾燥においては乾燥速度の高速化が要求されており、これに対応すべく、放電ランプに大電流を流し、光出力を増大させる傾向が顕著である。
このような大電流に対応するために、ランプの封止部には、２枚の金属箔を埋設したシール構造が採用されている。

このような光高出力化の要求は、直近においても更に一層増大してきており、そのためには、２枚金属箔構造においても、ランプ電流の増大によって金属箔が溶断しないように、幅広の金属箔を用いた構造となってきている。
特許文献１（特開２００６−１３４７１０号公報）にその構造が開示されている。

図７にその全体構造が示されていて、石英ガラス製の発光管１の両端部には封止部２が形成されており、発光管１内には一対の電極３、３が配置されている。
前記電極３の後端部３ａは、上下部が平坦面形状となるように切削加工されて、ほぼ角柱状となっている。
前記封止部２には、石英ガラス製の扁平状のスペーサガラス４が埋設され、該スペーサガラス４を挟むように、その上下面に一対の（２枚の）金属箔５ａ、５ｂが配置されている。
また、該封止部２には、石英ガラス製の保持用筒体６が配置されていて、該保持用筒体６に電極３が挿通されおり、これによって該電極３が支持されている。
なお、金属箔５ａ、５ｂの後端には外部リード７が接続されている。

図８に要部の詳細が示されていて、図８（Ａ）は分解斜視図、図８（Ｂ）は組み立て斜視図である。
電極３は保持用筒体６を貫通して、その後端部３ａが該保持用筒体６から突出している。この後端部３ａは、上下面が切削加工されて平坦面形状とされていて、扁平状のスペーサガラス４の先端、即ち電極側端部に対向して配置される。該スペーサガラス４の上下面には一対の金属箔５ａ、５ｂが載置され、その先端が前記電極３の後端部３ａに重ねられて、スポット溶接等により接続される。
そして、スペーサガラス４の後端には外部リード７が対向して配置されており、前記金属箔５ａ、５ｂの後端が、該外部リード７に上下から重ねられ、同様に、上下方向からスポット溶接等により接続されている。

ところで、上記従来技術においては、上記した光高出力化に対応して金属箔５ａ、５ｂが大幅化してきており、そのため通常は金属箔５ａ、５ｂの幅Ｌ２は電極３の後端部３ａの径（幅）Ｌ１よりも大きくなっている。そのため、図８（Ｂ）に示されるように、金属箔５ａ、５ｂの間の、前記電極後端部３ａの両側には空隙Ｋが形成されてしまう。
図９に示すように、封止作業時に封止部２を溶融するが、溶融したガラスの幾分かは前記空隙Ｋに入り込むが、該空隙Ｋ全体を埋め尽くすまでには流入せず、どうしてもガラスのない空隙部分Ｋが形成されてしまう。

この種の放電ランプにおいては、発光管１に比べて封止部２の温度が低く、発光管１内に封入された発光物質である水銀蒸気は、温度の低い部分に移動していって、この空隙Ｋで液化して水銀として溜まってしまい、発光管１内では蒸発すべき所定の水銀量が不足し、光出力が大幅に低下してしまうという不具合を起こしている。
このような事情は、先述したように光高出力化にともなう金属箔の幅広化によってより深刻となっている。
なお、発光物質として水銀の例を述べたが、それ以外の金属物質を封入した、例えば、メタルハライドランプにおいても、発光管内の金属蒸気がこの空隙Ｋに侵入して、ここで固化して金属として蓄積されてしまい、発光管内の金属が不足してしまう、という全く同様の現象が発生する。

特開２００６−１３４７１０号公報

この発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて、発光管内に発光物質として金属を封入し、封止部内のスペーサガラスの上下に１対の金属箔を配置して、電極の後端部を該金属箔間に挿入して該金属箔と接続してなる放電ランプにおいて、発光管内の発光物質である金属が封止部内に侵入してしまうことを防止して、光出力の低下を招くことのないランプ構造を提供することにある。

上記課題を解決するために、この発明に係る放電ランプは、発光管内に配置された一対の電極を封止する封止部内に扁平なスペーサガラスが埋設され、該スペーサガラスを挟むように一対の金属箔が配置され、前記電極の端部が該一対の金属箔の間に挿入されてそれぞれの金属箔に接合されており、前記発光管内には発光物質として金属が封入されてなる放電ランプにおいて、前記金属箔の幅が前記電極の端部の幅より大きく、前記一対の金属箔の間であって、前記電極の端部の両側の空隙に、ガラス製の充填部材が配置されていることを特徴とする。

また、前記封止部内には、前記電極が挿通されて、当該電極を支持する保持用筒体が配置されており、前記充填部材は、前記保持用筒体の反電極側端部から突出した突出片であることを特徴とする。
また、前記充填部材は、前記スペーサガラスの電極側端部から突出する一対の突出片であることを特徴とする。
更に、前記スペーサガラスの反電極側端部に切欠部を有し、当該切欠部に、封止部から外部に伸び出す外部リードの端部が嵌め込まれていることを特徴とする。
更には、前記スペーサガラスの厚みが、前記電極の端部の厚みより小さいことを特徴とする。

この発明の放電ランプによれば、封止部内のスペーサガラスの上下面に配設された一対の金属箔の間であって、電極の端部の両側が充填部材によって埋め尽くされているので、封止時に該部分に空隙が形成されることがなく、従って、発光管内の発光物質である金属が侵入することもない。
そのため、発光物質が発光管内で減少することがなく、光出力の低下を未然に防ぐことができるものである。

また、前記充填部材として保持用筒体またはスペーサガラスに形成した突出片を利用することによって、電極マウントを組み立てると同時に自然に空隙が充填されるので、特に、別の作業を必要としない。また、別部材によることなく構成できて部品点数の増加がない。

更に、スペーサガラスの反電極側端部に切り欠き部を形成して、該切り欠き部に外部リードを嵌め込むことにより、封止作業時に、封止部を加熱しつつランプを回転しても、スペーサガラスに対して外部リードが固定された状態になっているので、金属箔と外部リードとの溶接点が外れるようなことがなく、外部リードの位置出しが容易となる。

更には、スペーサガラスの厚みが、電極の後端部の厚みより小さいので、金属箔とスペーサガラスの膨張量が異なることによって、封止作業時に金属箔がスペーサガラスより伸びるようなことがあっても、該伸び量の差を、電極端部とスペーサガラスの段差によって吸収することができ、金属箔にシワがよることがなく、金属箔の箔切れを防止できる。

本発明の放電ランプにおける要部の斜視説明図。図１の更に要部の説明図。本発明の別の実施例の要部の斜視説明図。図１のＡ−Ａ断面図。図３の実施例の別の実施例。他の実施例の説明図。従来例のランプ全体図。図７の要部の斜視説明図。図７のＢ−Ｂ断面図。

図１および図２は本発明の放電ランプにおける要部である、電極マウントを示し、前記従来例の図８に相当する。図１（Ａ）は分解斜視図、図１（Ｂ）は組み立て斜視図である。
図１（Ａ）および図２に示されるように、保持用筒体６の後端部、即ち、反電極側端部には一対の突出片６１、６１が形成されていて、該突出片６１、６１が充填部材を構成する。その突出量は、該保持用筒体６を貫通する電極３の後端部３ａの突出量と同じであって、両者の後端面は略同一平面に揃えられる。また、該突出片６１の厚さも、前記電極後端部３ａの厚さと略同一である。
この突出片６１、６１は、電極マウント組み立て時には、金属箔５ａ、５ｂの間に挿入されて、スペーサガラス４の先端に対向配置される。
その他の構成は、図８のものと同様である。
なお、本明細書においては、先端部又は前端部とは電極側端部を意味し、後端部とは反電極側端部を意味するものである。

こうして組み立てられた電極マウントにおいては、図１（Ｂ）に示すように、金属箔５ａ、５ｂの間で、電極３の後端部３ａの両側には、前記保持用筒体６の突出片６１、６１が存在するので、当該個所に空隙が生じることがない。

上記実施例では、隙間を埋める充填部材として保持用筒体６に突出片６１、６１を形成したものを示したが、これに限られず、スペーサガラス側に形成してもよく、その例が図３に示されている。
図３（Ａ）に示されるように、スペーサガラス４の前端、即ち、電極側端に一対の突出片４１、４１が形成されていて、これが充填部材を構成する。電極マウントの組み立て時には、該突出片４１、４１間に電極３の後端部３ａが挿入される。

こうして組み立てられた電極マウントにおいては、前記図１に示す実施例の場合と同様に、金属箔５ａ、５ｂの間で、電極３の端部３ａの両側には、前記スペーサガラス４の突出片４１、４１が存在するので、当該個所に空隙が生じることがない。

上記のように、電極軸３の端部３ａの両側に充填部材として、保持用筒体６の突出片６１、６１や、スペーサガラス４の突出片４１、４１を配置した場合、図４に示されるように、当該部位には該突出片６１（４１）が存在していて空隙がなくなり、ここに発光管内の金属蒸気が侵入してくることがない。

図５は図３の実施例のスペーサガラス４の後端部に切り欠き４２を形成した例である。この切り欠き４２内に外部リード７が挿入されている。
これにより、封止作業時にランプが回転されても、金属箔と外部リードとの溶接点が外れるようなことがない。

また、図６に示すように、前記スペーサガラス４の厚さＴ１を、前記電極３の端部３ａの厚さＴ２よりも小さなものとしてもよい。
こうすることにより、スペーサガラス４に金属箔５が添設されて封止されるとき、両者の膨張率の差によって、金属箔５のほうが伸びても、その伸び量の差は、スペーサガラス４と電極端部５ａの段差部分によって吸収でき、金属箔５にシワがよることがない。

以上説明したように、本発明においては、封止部内のスペーサガラスに配置した１対の金属箔間の、電極端部の両側に、ガラス製の充填部材が配置されるので、当該部位に空隙が生じることがなく、ここに発光管内の発光物質である金属が侵入してしまうことがない。それにより、光出力の低下を招くことが未然に防止できるものである。

１発光管
２封止部
３電極
３ａ電極の後端部
４スペーサガラス
４１突出片
４２切り欠き
５ａ、５ｂ金属箔
６保持用筒体
６１突出片
７外部リード

Claims

発光管内に配置された一対の電極を封止する封止部内には、前記電極が挿通されて、当該電極を支持する保持用筒体が配置されるとともに、扁平なスペーサガラスが埋設され、該スペーサガラスを挟むように一対の金属箔が配置され、前記電極の端部が該一対の金属箔の間に挿入されてそれぞれの金属箔に接合されており、前記発光管内には発光物質として金属が封入されてなる放電ランプにおいて、
前記金属箔の幅が前記電極の端部の幅より大きく、
前記一対の金属箔の間であって、前記電極の端部の両側における、前記保持用筒体と前記スペーサガラスの間に形成される空隙に、ガラス製の充填部材が配置されていることを特徴とする放電ランプ。
前記充填部材は、前記保持用筒体の反電極側端部から突出した突出片であることを特徴とする請求項１に記載の放電ランプ。
前記充填部材は、前記スペーサガラスの電極側端部から突出する一対の突出片であることを特徴とする請求項１に記載の放電ランプ。
前記スペーサガラスの反電極側端部に切欠部を有し、
当該切欠部に、封止部から外部に伸び出す外部リードの端部が嵌め込まれていることを特徴とする請求項３に記載の放電ランプ。
前記スペーサガラスの厚みが、前記電極の端部の厚みより小さいことを特徴とする請求項１に記載の放電ランプ。