JPH11144688A

JPH11144688A - 希ガス放電灯

Info

Publication number: JPH11144688A
Application number: JP30731197A
Authority: JP
Inventors: Norikazu Yamamoto; 紀和山本
Original assignee: NEC Home Electronics Ltd; Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Home Electronics Ltd; NEC Corp
Priority date: 1997-11-10
Filing date: 1997-11-10
Publication date: 1999-05-28

Abstract

(57)【要約】【課題】比較的に簡単な構成によって暗黒状態での始動
特性を容易に改善できる希ガス放電灯を提供すること。【解決手段】内面に発光層２Ａを有し、かつ内部空間に
希ガスを封入した外囲器１と、外囲器１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
よりなる帯状の外部電極５，６と、外囲器１の外周面
に、外部電極５，６が被覆されるように装着した透光性
の絶縁部材（透光性シ−ト）４とを具備し、前記発光層
２Ａは、少なくとも、可視領域に発光を呈する通常の蛍
光体と、放電に基づき希ガスから放射される紫外線によ
って励起され発光する紫外線蛍光体と、紫外線蛍光体の
発光領域に励起領域を有する蓄光性蛍光体とから構成し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【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
を配置した希ガス放電灯において、希ガス放電灯に照射
される外来光が乏しい環境下での始動特性の改良に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】本出願人は、先に、図１１〜図１３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。

【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する絶縁
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の端部から導出された端子５１，６
１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。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。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。

【０００４】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
から第１の開口部７を介して外部に放出される。

【０００５】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、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。

【０００６】次に、図１２〜図１３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５
１，６１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１４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４
ａ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
１１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。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】この希ガス放電灯は、
外部電極５，６にインバ−タ回路から端子５１，６１を
介して、例えば周波数が３０ＫＨｚ，電圧が２５００Ｖ
_O-P程度の高周波高電圧が印加されることによって点灯
するものであり、光はアパ−チャ部２ａから第１の開口
部７を介し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ほ
ぼ１００％近く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。

【０００８】又、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、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、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。

【０００９】しかしながら、近時、原稿照射装置はＯＡ
機器の小形化に関連して密閉構造に構成されることがあ
り、このような場合、希ガス放電灯には外来光が照射さ
れることは殆んどなく、ほぼ暗黒状態におかれる。従っ
て、外来光の存在下では、周波数が３０ＫＨｚ，電圧が
２５００Ｖ_O-P程度の高周波高電圧を端子５１，６１を
介して外部電極５，６に印加した場合には電圧印加後、
３００ｍＳ（ミリ秒）程度以下で点灯するものの、かか
る暗黒状態では点灯に１秒以上を要するのみならず、そ
の点灯時間のバラツキが大きくなる。このために、時に
は、ＯＡ機器の使用に支障が生ずることがある。

【００１０】この原因は、次のように考えられる。即
ち、一般に蛍光ランプは、始動に際し、初期電子が存在
しないと電離が円滑に行われないために、始動ができな
いか若しくは困難になる。通常、放電のきっかけとなる
初期電子としては、熱電子，光電子，高電界により放出
される電子及び自然界の宇宙線などがある。しかし、例
えば上述のＯＡ機器のように外界から完全に遮断された
部所に希ガス放電灯が配置される場合には、希ガス放電
灯に自然界の宇宙線が届きにくくなり、初期電子も期待
できにくくなる。従って、この種希ガス放電灯では始動
特性が不安定になり、点灯時間のバラツキも大きくなる
という問題がある。

【００１１】それ故に、本発明の目的は、比較的に簡単
な構成によって暗黒状態での始動特性を容易に改善でき
る希ガス放電灯を提供することにある。

【００１２】

【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、内面に発光層を有し、かつ内
部空間に希ガスを封入した外囲器と、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外部電極とを具備し、前記発光層
は、少なくとも、可視領域に発光を呈する通常の蛍光体
と、放電に基づき希ガスから放射される紫外線によって
励起され発光する紫外線蛍光体と、紫外線蛍光体の発光
領域に励起領域を有する蓄光性蛍光体とから構成したこ
とを特徴とする。

【００１３】又、本発明の第２の発明は、内面に発光層
を有し、かつ内部空間に希ガスを封入した外囲器と、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透光
性の絶縁部材とを具備し、前記発光層は、少なくとも、
可視領域に発光を呈する通常の蛍光体と、放電に基づき
希ガスから放射される紫外線によって励起され発光する
紫外線蛍光体と、紫外線蛍光体の発光領域に励起領域を
有する蓄光性蛍光体とから構成したことを特徴とし、第
３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。

【００１４】又、本発明の第４の発明は、内面に発光層
を有し、かつ内部空間に希ガスを封入した外囲器と、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、前記発光層は、少なくとも、可視領域に発光を呈す
る通常の蛍光体と、放電に基づき希ガスから放射される
紫外線によって励起され発光する紫外線蛍光体と、紫外
線蛍光体の発光領域に励起領域を有する蓄光性蛍光体と
から構成し、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
回したことを特徴とする。

【００１５】さらに、本発明の第５の発明は、前記発光
層に占める紫外線蛍光体及び蓄光性蛍光体の混入割合
を、通常の蛍光体に対しそれぞれ１．０〜１５．０重量
％及び０．３〜５．０重量％の範囲に設定したことを特
徴し、第６の発明は、前記蓄光性蛍光体を、長残光性を
呈する蛍光体にて構成したことを特徴とする。

【００１６】

【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１１〜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、ガラスバルブなどより
なる外囲器１の内面に、可視領域に発光を呈する１種又
は２種以上の通常の蛍光体と、放電に基づき希ガスから
放射される紫外線によって励起され発光する紫外線蛍光
体と、紫外線蛍光体の発光領域に励起領域を有し、かつ
長残光特性を呈する蓄光性蛍光体とを含む混合蛍光体に
て発光層２Ａを形成すると共に、発光層２Ａに占める紫
外線蛍光体及び蓄光性蛍光体の割合を、通常の蛍光体に
対しそれぞれ１．０〜１５．０重量％及び０．３〜５．
０重量％の範囲に設定したことである。

【００１７】上述の紫外線蛍光体としては、例えば３５
０ｎｍに発光ピ−クを有する鉛付活珪酸バリウム蛍光体
（ＢａＳｉ₂ Ｏ₅：Ｐｂ）、３６８ｎｍに発光ピ−クを
有するユ−ロピウム付活硼酸ストロンチウム蛍光体（Ｓ
ｒＢ₄Ｏ₇：Ｅｕ）、３４８ｎｍに発光ピ−クを有する
セリウム付活アルミン酸マグネシウム・バリウム蛍光体
（（ＭｇＢａ）Ａｌ₁₁Ｏ₁₉：Ｃｅ）、３５７ｎｍに発光
ピ−クを有するセリウム付活リン酸イットリウム蛍光体
（ＹＰＯ₄：Ｃｅ）などが適用できる。これらの蛍光体
の励起領域はいずれもほぼ３００ｎｍ以下にあり、２０
０ｎｍ，３４０ｎｍ付近に極大点が存在する。従って、
希ガスとしてキセノンガスが適用されている場合には、
点灯時にこれらの紫外線蛍光体の励起領域に近いほぼ１
７２ｎｍの紫外線が発生し、これらの紫外線蛍光体はこ
の紫外線によって励起され発光されることになる。

【００１８】上述の蓄光性蛍光体には、以下に説明する
蛍光体などが適用される。いずれの蓄光性蛍光体も、図
２〜図３に示すように、その励起領域に紫外線蛍光体の
発光領域が存在していることから、蓄光性蛍光体は紫外
線蛍光体の発光によって励起され発光される。例えばこ
の蓄光性蛍光体としては、一般式がＭＡｌ₂ Ｏ₄ で表さ
れる化合物で、Ｍはカルシウム，ストロンチウム，バリ
ウムからなる群から選択された１つ以上の金属元素から
なる化合物を母結晶にした蛍光体（以下、第１の蓄光性
蛍光体と呼称する）であり、付活剤としてはユ−ロピウ
ム（Ｅｕ）が用いられる他、共付活剤としてジスプロシ
ウム（Ｄｙ），ネオジム（Ｎｄ），サマリウム（Ｓｍ）
などが使用される。

【００１９】具体的には、第１の蓄光性蛍光体として
は、例えば４９０ｎｍに発光ピ−クを有するユ−ロピウ
ム，ジスプロシウム付活アルミン酸ストロンチウム蛍光
体（Ｓｒ₄Ａｌ₁₄Ｏ₂₅：Ｅｕ／Ｄｙ）、５００ｎｍに発
光ピ−クを有するユ−ロピウム，サマリウム付活アルミ
ン酸バリウム蛍光体（ＢａＡｌ₂Ｏ₄：Ｅｕ／Ｓｍ）、
５２０ｎｍに発光ピ−クを有するユ−ロピウム付活アル
ミン酸ストロンチウム蛍光体（ＳｒＡｌ₂Ｏ₄：Ｅ
ｕ）、ユ−ロピウム，ジスプロシウム付活アルミン酸ス
トロンチウム蛍光体（ＳｒＡｌ₂Ｏ₄：Ｅｕ／Ｄｙ）、
ユ−ロピウム，ネオジム，イットリウム付活アルミン酸
カルシウム蛍光体（ＣａＡｌ₂Ｏ₄：Ｅｕ／Ｎｄ／
Ｙ）、ユ−ロピウム，ネオジム付活アルミン酸バリウム
蛍光体（ＢａＡｌ₂Ｏ₄：Ｅｕ／Ｎｄ）などのように長
残光特性を有する蛍光体が適用可能である。尚、これら
蓄光性蛍光体は平均粒径が例えば２〜１２μｍに設定さ
れているが、１２μｍ以上の大きな粒径を選択すること
により残光性を高めることも可能である。

【００２０】又、別の蓄光性蛍光体としては、下記化学
組成式で示す長残光性を呈する蛍光体（以下、第２の蓄
光性蛍光体と呼称する）が適用できる。

【００２１】（Ｍ_1-P-qＥｕ_PＱ_q）Ｏ・ｎ（Ａｌ_1-mＢ_m）₂Ｏ₃ ０．０００１≦ｐ≦０．５０．０００１≦ｑ≦０．５０．５ ≦ｎ≦３．００．０００１≦ｍ≦０．５０．０００１≦ｐ＋ｑ≦０．７５但し、組成式中のＭはＭｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｚｎか
らなる２価金属の群より選ばれた少なくとも１種であ
り、Ｑは共付活剤でＭｎ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｇ
ｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕからな
る群より選ばれた少なくとも１種。

【００２２】さらに、別の蓄光性蛍光体としては、下記
化学組成式で示す長残光性を呈する蛍光（以下、第３の
蓄光性蛍光体と呼称する）が適用できる。

【００２３】（Ｃａ_1-P-q-rＥｕ_PＮｄ_qＭｎ_r）Ｏ・
ｎ（Ａｌ_1-mＢ_m）₂Ｏ₃ ・ｋＰ₂Ｏ₆ ここで、０．０００１ ≦ｐ≦０．５０．００００５≦ｑ≦０．５０．００００５≦ｒ≦０．７０．０００１ ≦ｐ＋ｑ＋ｒ≦０．７５０．５ ≦ｎ≦３．００．０００１ ≦ｍ≦０．５０ ≦ｋ≦０．２１ ≦ｒ／ｐ≦２０これらの紫外線蛍光体及び蓄光性蛍光体を含む発光層２
Ａを希ガス放電灯に適用することによって、点灯時には
希ガスからの紫外線によって紫外線蛍光体が励起されて
発光し、この発光によって蓄光性蛍光体が励起され発光
することになる。従って、希ガス放電灯が消灯されて
も、蓄光性蛍光体の残光による光電子（初期電子）が存
在することにより、希ガス放電灯の設置環境下の照度が
仮に０．０１Ｌｘ以下のほぼ暗黒状態であっても、発光
層２Ａにおける通常の蛍光体に占める紫外線蛍光体及び
蓄光性蛍光体の割合がそれぞれ１．０〜１５．０重量％
（好ましくは２．０〜５．０重量％）及び０．３〜５．
０重量％（好ましくは１．０〜３．０重量％）の範囲に
設定されている場合には、外部電極５，６に高周波高電
圧を印加後、ほぼ３００ｍＳ以下の短時間で点灯させる
ことができる上、点灯に要する点灯時間のバラツキも小
さくできる。しかしながら、紫外線蛍光体の混入割合が
１．０重量％未満になると、紫外線蛍光体による蓄光性
蛍光体の励起が不十分になって短時間での点灯が難しく
なるのみならず、点灯時間のバラツキも大きくなる。逆
に、その混入割合が１５．０重量％を超えると、光出力
の低下が大きくなり、好ましくない。又、蓄光性蛍光体
の混入割合が０．３重量％未満になると、蓄光性蛍光体
からの残光が少なくなって短時間での点灯が難しくなる
のみならず、点灯時間のバラツキも大きくなる。逆に、
その混入割合が５．０重量％を超えると、光出力が低下
し、仮に原稿照射装置に適用した場合には原稿面照度が
低下して読み取り性が損なわれるようになる。従って、
発光層２Ａにおける紫外線蛍光体及び蓄光性蛍光体の混
入割合は上記範囲内に設定することが望ましい。

【００２４】又、発光層２Ａにおける主成分たる通常の
蛍光体は、希ガス放電灯の用途によっては、１種のみを
使用したり、或いは２種以上を混合して使用したりされ
る。例えば三波長域発光形の希ガス放電灯の場合には、
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が使用される。そして、
この発光層２Ａには上述の紫外線蛍光体及び蓄光性蛍光
体が混入・分散されており、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
所望の光出力が得られるものの、その付着量が５ｍｇ未
満になると、光出力の低下に伴って原稿面照度が不足す
るようになるし、逆に、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２Ａの付着量
は上記範囲内に設定することが望ましい。

【００２５】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。これの肉厚は例えば０．２〜０．７ｍｍの
範囲、好ましくは０．４〜０．６ｍｍの範囲に設定され
ており、この範囲では一応の生産性，光特性が得られ
る。しかしながら、肉厚が０．４ｍｍ未満、特に０．２
ｍｍ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
０．６ｍｍ、特に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
ラツキが生ずるようになるのみならず、希ガス放電灯に
パワ−が十分に入りにくくなって光出力が低下するよう
になる。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。

【００２６】さらに、外部電極５，６のそれぞれの離隔
部分には第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６０〜１２
０°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、発光層２Ａには放電
に基づき希ガスから放射される紫外線によって励起され
発光する紫外線蛍光体及び紫外線蛍光体の発光領域に励
起領域を有し、かつ長残光特性を呈する蓄光性蛍光体
が、通常の蛍光体に対しそれぞれ１．０〜１５．０重量
％及び０．３〜５．０重量％の割合にて混入・分散され
ているために、蓄光性蛍光体が紫外線蛍光体の発光によ
って効率よく励起され発光することになる。従って、仮
に外来光が遮断された環境下に適用されても、希ガス放
電灯の消灯後には、発光層２Ａに分散されている蓄光性
蛍光体が呈する残光によって外囲器内に光電子が僅かに
存在する。このために、消灯後、かなり長い時間（例え
ば１５時間程度）を経過してから、外部電極５，６に高
周波高電圧を印加してもほぼ３００ｍＳ以下で確実に点
灯させることができるし、点灯時間のバラツキも小さく
できる。特に、原稿照射装置に適用した場合には、望ま
しい原稿面の読み取り性が得られる。

【００２８】又、発光層２Ａの付着量が１ｃｍ²当たり
５〜３０ｍｇに設定されており、しかも、第１，第２の
開口部７，８の開口角θ₁，θ₂がθ₁＞θ₂の関係に
設定され、かつ開口角θ₁が６０〜１２０度の範囲に設
定されてい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改善で
きる。従って、例えばＯＡ機器の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ることか
ら、十分の読み取り品位を確保できる。

【００２９】特に、発光層２Ａ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。

【００３０】又、発光層の付着量を５〜３０ｍｇ／ｃｍ
²の範囲に、第１の開口部７の開口角θ₁を６０〜１２
０度の範囲に設定すると共に、外部電極５，６の外囲器
側に光反射性を付与すれば、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、
第２の開口部８の離隔長さを２ｍｍ程度の狭い開口角に
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改善効果が
期待できる。

【００３１】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７０〜１３０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の関係に設定されている。又、この構成は、後述す
る図５〜図８に示す実施例にも適用可能である。

【００３２】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。

【００３３】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。尚、透光
性シ−ト４の端部４ａ，４ｂは外部電極６の上において
重ね合わせることもできる。

【００３４】この実施例によれば、重ね合わせ部分４
ａ，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２Ａ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２Ａの外囲器内面からの剥離を大幅に
抑制でき、外観状態の改善が可能となる。

【００３５】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した後に、一方の面に
接着層を有するＰＥＴ樹脂などの透光性シ−ト４Ａ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
巻回して接着したことである。

【００３６】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。

【００３７】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した後に、外囲器１の
外周面に熱収縮性樹脂（例えば熱収縮性を付与したＰＥ
Ｔ樹脂など）よりなる保護チュ−ブ１２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１２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。

【００３８】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１２に接着層を使用しないために、どのような材
料の端子を使用しても、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１２に継目がないた
めに、上述の各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。

【００３９】特に、外囲器１の外周面に保護チュ−ブ１
２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。

【００４０】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の外周面に熱収縮性
樹脂よりなる保護チュ−ブ１２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１２は外囲器
１（シ−ト構体３）に装着した後、例えば１５０〜２０
０°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。尚、この実施例の構造は、
図４，図５，図６，図７に示すそれぞれの実施例にも適
用することができる。

【００４１】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，絶縁性などに優れ、かつ透光
性を有する保護チュ−ブ１２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。

【００４２】尚、本発明は、何ら上記実施例にのみ制約
されることなく、例えば発光層には複数の紫外線蛍光体
或いは蓄光性蛍光体を混入・分散させることもできる。
この発光層におけるアパ−チャ部を省略し、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超音波溶着，接着の他
に、熱溶着したり，接着と溶着を併用したりすることも
できる。又、放出光のチラツキを改善するために、第
１，第２の開口部を形成する外部電極の適宜の側縁部に
三角状，楕円を含む半円状，台形を含む矩形状などの異
形部を周期性を有するように形成することもできる。さ
らには、外部電極の形態において、「帯状」とは全体と
しての形態が帯状であることを意味し、上述のように側
縁部に異形部を有するものは勿論のこと、側縁部でない
部分に孔などが存在したり，網目状になっているものも
含まれるものとする。

【００４３】

【実施例】次に、第１の実験例について説明する。ま
ず、５４４ｎｍに発光ピ−クを有するセリウム・テルビ
ウム付活リン酸ランタン蛍光体（ＬａＰＯ₄：Ｃｅ／Ｔ
ｂ・・・通常の蛍光体）と、図２に示す励起・発光特性
を有する鉛付活珪酸バリウム蛍光体（紫外線蛍光体）
と、図３に示す励起・発光特性を有するユ−ロピウム，
サマリウム付活アルミン酸バリウム蛍光体（ＢａＡｌ₂
Ｏ₄：Ｅｕ／Ｓｍ・・・第１の蓄光性蛍光体）とを含む
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、焼成して発光層を形成する。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度のアパ−チャ部を形成する。尚、発光層における
通常の蛍光体占める第１の蓄光性蛍光体の混入割合を３
重量％一定にすると共に、紫外線蛍光体の混入割合を、
図９に示すように、０．５〜２０．０重量％の範囲で変
化させた。以下、図１１〜図１４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、第１の開口部
の開口角θ₁は７５度に、第２の開口部の開口角θ₂は
５５度にそれぞれ設定した。

【００４４】この希ガス放電灯を点灯回路に組み込み、
外部電極間に周波数が３０ＫＨｚ，電圧が２５００Ｖ
_0-Pのパルス状の高周波高電圧を印加し、２時間連続点
灯させてから消灯し、この希ガス放電灯を照度が０．０
１Ｌｘ以下の暗黒状態に１２時間放置した後に、暗黒状
態で外部電極間に上記高周波高電圧を印加して３００ｍ
Ｓ以下で点灯するか否かについて及び原稿照射装置に適
用した際の読み取り性の良否について評価したところ、
図９に示す結果が得られた。尚、同図において、暗黒始
動の良否の評価項目では、○は全数（２０本）の希ガス
放電灯が３００ｍＳ以下で確実に点灯したことを、△は
半数が３００ｍＳ以下で点灯し半数が点灯しなかったこ
とを、×は２０％が３００ｍＳ以下で点灯し残りの８０
％が点灯しなかったことを示している。又、読み取り性
の良否の評価項目では、○は良好であることを、△は原
稿面照度の低下により読み取り性が低下するも一応使用
可能なることを、×は良くないことを示している。

【００４５】同図から明らかなように、暗黒始動につい
ては、紫外線蛍光体の混入量が増加することによって改
善されており、その混入量が０．５重量％では十分の改
善効果が得られず、１．０重量％以上で改善効果が得ら
れている。特に、２．０重量％以上において、３００ｍ
Ｓ以下で確実に点灯している。又、読み取り性の良否に
ついては、紫外線蛍光体の混入量が５．０重量％までは
良好であり、１０．０〜１５．０重量％では低下してい
る。これは、紫外線蛍光体の混入量が０．５重量％以下
では第１の蓄光性蛍光体の励起が不十分になり、十分に
発光しないために暗黒始動の改善効果が低いものであ
り、その混入量が２０．０重量％以上では通常の蛍光体
に比較して発光効率の低い蓄光性蛍光体の混入比率が高
くなることにより、光出力が低下すると共に原稿面照度
も低下して読み取り性が悪くなるものである。従って、
通常の蛍光体に対する紫外線蛍光体の割合はそれぞれの
評価項目の評価結果に基づいて１．０〜１５．０重量
％、好ましくは２．０〜５．０重量％の範囲に設定する
ことが望ましい。

【００４６】次に、第２の実験例について説明する。第
１の実験例において、紫外線蛍光体の混入量を３．０重
量％一定にすると共に、通常の蛍光体に対する第１の蓄
光性蛍光体の混入割合を、図１０に示すように、０．２
〜１０．０重量％の範囲で変化させ、第１の実験例と同
一条件で暗黒始動及び読み取り性の良否について評価し
たところ、図１０に示す結果が得られた。

【００４７】同図から明らかなように、暗黒始動につい
ては、蓄光性蛍光体の混入量が増加することによって改
善されており、その混入量が０．２重量％では十分の改
善効果が得られず、０．３重量％以上で改善効果が得ら
れている。特に、０．５重量％以上において、３００ｍ
Ｓ以下で確実に点灯している。又、読み取り性の良否に
ついては、蓄光性蛍光体の混入量が５．０重量％までは
良好であり、７．０〜１０．０重量％では低下してい
る。これは、蓄光性蛍光体の混入量が０．２重量％以下
では紫外線蛍光体による励起が十分であっても蓄光性蛍
光体が十分に発光しないために暗黒始動の改善効果が低
いものであり、その混入量が１０．０重量％以上では通
常の蛍光体に比較して発光効率の低い蓄光性蛍光体の混
入比率が高くなることにより、光出力が低下すると共に
原稿面照度も低下して読み取り性が悪くなるものであ
る。従って、通常の蛍光体に対する蓄光性蛍光体の割合
はそれぞれの評価項目の評価結果に基づいて０．３〜
５．０重量％、好ましくは１．０〜３．０重量％の範囲
に設定することが望ましい。

【００４８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、発光層に
は放電に基づき希ガスから放射される紫外線によって励
起され発光する紫外線蛍光体及び紫外線蛍光体の発光領
域に励起領域を有し、かつ長残光特性を呈する蓄光性蛍
光体が、通常の蛍光体に対しそれぞれ１．０〜１５．０
重量％及び０．３〜５．０重量％の割合にて混入されて
いるために、蓄光性蛍光体が紫外線蛍光体の発光によっ
て効率よく励起され発光することになる。従って、仮に
外来光が遮断された環境下に適用されても、希ガス放電
灯の消灯後には、発光層に混入されている蓄光性蛍光体
が呈する残光によって外囲器内に光電子が僅かに存在す
る。このために、消灯後、長い時間を経過してから、外
部電極間に高周波高電圧を印加してもほぼ３００ｍＳ以
下で確実に点灯させることができるし、点灯時間のバラ
ツキも小さくできる。

【００４９】又、発光層における通常の蛍光体の付着量
を１ｃｍ²当たり５〜３０ｍｇに設定すれば、通常の蛍
光体より可視領域への発光の寄与度が低い紫外線蛍光体
及び蓄光性蛍光体を所定量混入しても、十分の光出力が
得られる。従って、例えばＯＡ機器の原稿照射装置に適
用した場合には、十分の読み取り性が得られる原稿面照
度を得ることができる。

【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の発光層に混入された紫外線蛍光体の励起
スペクトル及び発光スペクトル特性図。

【図３】図１の発光層に混入された蓄光性蛍光体の励起
スペクトル及び発光スペクトル特性図。

【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】発光層における通常の蛍光体に占める紫外線蛍
光体の割合に対する暗黒始動及び読み取り性の良否の関
係を示す図。

【図１０】発光層における通常の蛍光体に占める蓄光性
蛍光体の割合に対する暗黒始動及び読み取り性の良否の
関係を示す図。

【図１１】先行技術にかかる希ガス放電灯の縦断面図。

【図１２】先行技術にかかるシ−ト構体の展開図。

【図１３】図２のＸ−Ｘ断面図。

【図１４】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。

【符号の説明】

１外囲器２Ａ発光層２ａアパ−チャ部３シ−ト構体４，４Ａ透光性シ−ト（絶縁部材）４ａ，４ｂ端部５，６外部電極７第１の開口部８第２の開口部９接着層１２保護チュ−ブ（絶縁部材）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内面に発光層を有し、かつ内部空間に希
ガスを封入した外囲器と、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
る帯状の外部電極とを具備し、前記発光層は、少なくと
も、可視領域に発光を呈する通常の蛍光体と、放電に基
づき希ガスから放射される紫外線によって励起され発光
する紫外線蛍光体と、紫外線蛍光体の発光領域に励起領
域を有する蓄光性蛍光体とから構成したことを特徴とす
る希ガス放電灯。
【請求項２】内面に発光層を有し、かつ内部空間に希
ガスを封入した外囲器と、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透光性の絶縁部材とを具備し、
前記発光層は、少なくとも、可視領域に発光を呈する通
常の蛍光体と、放電に基づき希ガスから放射される紫外
線によって励起され発光する紫外線蛍光体と、紫外線蛍
光体の発光領域に励起領域を有する蓄光性蛍光体とから
構成したことを特徴とする希ガス放電灯。
【請求項３】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。
【請求項４】内面に発光層を有し、かつ内部空間に希
ガスを封入した外囲器と、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、前記発光層は、少なく
とも、可視領域に発光を呈する通常の蛍光体と、放電に
基づき希ガスから放射される紫外線によって励起され発
光する紫外線蛍光体と、紫外線蛍光体の発光領域に励起
領域を有する蓄光性蛍光体とから構成し、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たことを特徴とする希
ガス放電灯。
【請求項５】前記発光層に占める紫外線蛍光体及び蓄
光性蛍光体の混入割合を、通常の蛍光体に対しそれぞれ
１．０〜１５．０重量％及び０．３〜５．０重量％の範
囲に設定したことを特徴とする請求項１，２，４のいず
れかに記載の希ガス放電灯。
【請求項６】前記蓄光性蛍光体を、長残光性を呈する
蛍光体にて構成したことを特徴とする請求項１，２，４
のいずれかに記載の希ガス放電灯。