エキシマランプ
【課題】 発光管の端部にベースが接着剤によって固定された外部電極型のものであって、接着剤がベースの外部に溢れ出すことによる絶縁不具合の発生が回避されるエキシマランプを提供すること。
【解決手段】 このエキシマランプは、断面矩形状の扁平な筒状の発光管の少なくとも一方の端部に、外部電極が設けられた発光管の一対の扁平壁部の各々に対向する一対の扁平壁部対向壁部および一対の側壁部対向壁部による矩形筒状のベースがその内周面と発光管の外周面との間の間隙に注入された接着剤によって固定されてなり、ベースには、側壁部対向壁部の内面に接着剤溜まり用凹所が形成されていると共に、側壁部対向壁部と発光管の側壁部との間の間隙の幅寸法より大きい孔径の接着剤注入用貫通孔が一方の開口が一方の扁平壁部対向壁部の外面に開口し、他方の開口が当該扁平壁部対向壁部の内面における接着剤溜まり用凹所を臨む位置に開口するよう形成されている。
【解決手段】 このエキシマランプは、断面矩形状の扁平な筒状の発光管の少なくとも一方の端部に、外部電極が設けられた発光管の一対の扁平壁部の各々に対向する一対の扁平壁部対向壁部および一対の側壁部対向壁部による矩形筒状のベースがその内周面と発光管の外周面との間の間隙に注入された接着剤によって固定されてなり、ベースには、側壁部対向壁部の内面に接着剤溜まり用凹所が形成されていると共に、側壁部対向壁部と発光管の側壁部との間の間隙の幅寸法より大きい孔径の接着剤注入用貫通孔が一方の開口が一方の扁平壁部対向壁部の外面に開口し、他方の開口が当該扁平壁部対向壁部の内面における接着剤溜まり用凹所を臨む位置に開口するよう形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エキシマランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば金属、ガラスおよびその他の材料よりなる被処理体に、波長２００ｎｍ以下の真空紫外光を照射することにより、当該真空紫外光およびこれにより生成されるオゾンの作用によって被処理体を処理する技術、例えば被処理体の表面に付着した有機汚染物質を除去する洗浄処理技術や、被処理体の表面に酸化膜を形成する酸化膜形成処理技術が開発され、実用化されている。
このような真空紫外光を照射する光源としては、例えば、エキシマ放電によってエキシマ分子を形成し、当該エキシマ分子から放射される光を利用するエキシマランプが知られている。
【０００３】
図９は、従来におけるエキシマランプの一例における構成の概略を一部を拡大して示す平面図、図１０は、図９に示すエキシマランプの側面図、図１１は、図９におけるＡ−Ａ線断面図である。
このエキシマランプ５０は、例えば両端が気密に封止されて内部に放電空間が形成された、管軸に垂直な断面形状が矩形状の扁平な筒状の発光管５１を具えており、この発光管５１の互いに対向する一対の幅広の扁平壁部５２，５３の外面の各々に、一対の外部電極５８が設けられていると共に、発光管５１の放電空間内に、例えばキセノンガスや、アルゴンと塩素とを混合した発光ガスが封入されて構成されている。そして、発光管５１の少なくとも一方の端部には、発光管５１の当該端部の外周を覆うよう設けられた、発光管５１における外部電極５８が設けられる扁平壁部５２，５３の各々にそれぞれ対向する幅広の一対の扁平壁部対向壁部６１，６２および発光管５１における扁平壁部５２，５３の各々を連結する側壁部５４，５５の各々に対向する一対の側壁部対向壁部６３，６４により形成される矩形筒状のベース６０が設けられており、このベース６０は、例えば接着剤Ｃによって発光管５１に対して固定されている。このような構成のエキシマランプ５０は、例えば特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２５２６６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
而して、発光管５１の放電空間内に封入された発光ガスによって紫外光が生成されたとき、その紫外光が発光管５１の端部から接着剤Ｃに照射されることとなるため、接着剤Ｃとしては、通常、紫外光に対する耐性を有する無機接着剤が用いられるが、次に示すような問題がある。
【０００６】
具体的には、ベース６０を発光管５１に固定する方法としては、例えば図９および図１０に示すように、予め接着剤Ｃをベース６０の内部に充填しておき、ベース６０の内部に発光管５１の端部を挿入すること（図９における白抜き矢印は発光管５１の挿入方向を示す。）によりベース６０を発光管５１の当該端部に固定する方法があるが、このような方法であると、発光管５１の管軸に垂直な断面形状が矩形状であることから、発光管５１の外周面とベース６０の内周面との間の間隙における所望の位置に接着剤Ｃが充填されるよう調整することが困難であり、また、ベース６０の、発光管５１の端部が挿入される発光管挿入用開口６６の開口端面における内端縁と発光管５１の外周面との間の間隙から接着剤Ｃが溢れ出てしまうこと、あるいは、接着剤Ｃの焼成処理時にベース６０の外部に吹き出てしまうことがある、という問題がある。
【０００７】
また、例えば、図１２に示すように、発光管５１の端部をベース６０の内部に挿入配置した後、発光管５１の外周面とベース６０の内周面との間の間隙に、発光管挿入用開口６６からニードル３０によって接着剤Ｃを注入することによりベース６０を発光管５１の当該端部に固定する方法があるが、このような方法であると、無機接着剤は粘度が高いものであり、また、発光管５１の外周面とベース６０の内周面との間に形成される間隙の大きさが比較的小さく設定されるため、当該間隙における発光管５１の管軸方向外端側の空間に接着剤Ｃを注入することが困難であり、十分な量の接着剤Ｃが注入される前に、ベース６０の外部に溢れ出てしまう、という問題がある。なお、接着剤Ｃの粘度は水などの含有量により調整することができるが、水の含有量が多いと、接着剤Ｃを乾燥させて硬化させる焼成処理を行なったときに、接着剤が硬化されたセメント部の内部にポーラスが多数存在することとなり、接着強度が低下してしまい、ベース６０と発光管５１との固定という接着剤Ｃの本来の機能を損なってしまう。また、発光管５１の外周面とベース６０の内周面との間の間隙の大きさを大きくすると、ベース６０が大型化してしまうと共に接着剤Ｃが発光管挿入用開口６６から溢れ出やすくなる。
【０００８】
このように接着剤Ｃがベース６０の外部に溢れ出てしまうと、発光管５１の外面に設けられた外部電極５８に接着剤Ｃが付着してしまうことにより接着剤Ｃに含まれる微量のアルカリ金属のイオンの影響によって外部電極５８が劣化すること、あるいは、溢れ出た接着剤が硬化されたセメント部と外部電極５８との間に十分な離間距離を確保することができなくなることなどにより、絶縁不具合（放電しやすくなる）が発生するという問題が生じる。
【０００９】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、発光管の少なくとも一方の端部にベースが接着剤によって固定されてなる外部電極型のエキシマランプにおいて、所定量の接着剤を適正な位置に注入することができてベースと発光管とを確実に固定することがきると共に、接着剤がベースの外部に溢れ出すことによる絶縁不具合が生ずることを回避することのできるエキシマランプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のエキシマランプは、管軸に垂直な断面形状が矩形状の扁平な筒状の発光管と、当該発光管における一対の幅広の扁平壁部の各々の外面に設けられた一対の外部電極と、当該発光管の少なくとも一方の端部に設けられた、一対の扁平壁部対向壁部および前記発光管の扁平壁部の各々を連結する側壁部に対向する一対の側壁部対向壁部により形成される矩形筒状のベースとを具え、当該ベースが、前記発光管の端部が内部に挿入された状態において当該ベースの内周面と当該発光管の外周面との間の間隙に注入された接着剤によって、当該発光管に固定されてなるエキシマランプにおいて、
前記ベースには、前記側壁部対向壁部の内面に、接着剤が一旦溜められる接着剤溜まり用凹所が形成されていると共に、接着剤注入用貫通孔が一方の開口が一方の扁平壁部対向壁部の外面に開口すると共に他方の開口が当該一方の扁平壁部対向壁部の内面における前記接着剤溜まり用凹所を臨む位置に開口するよう形成されており、当該接着剤注入用貫通孔の孔径の大きさが前記ベースの側壁部対向壁部と前記発光管の側壁部との間の間隙の幅寸法より大きいことを特徴とする。
【００１１】
本発明のエキシマランプにおいては、前記ベースは、前記発光管の端部が挿入される発光管挿入用開口の開口縁の位置が、前記発光管の管軸方向における前記外部電極の外端縁位置より外方側に離隔されて位置されるよう、設けられた構成とされていることが好ましい。
【００１２】
また、本発明のエキシマランプにおいては、前記接着剤注入用貫通孔および前記接着剤溜まり用凹所は、前記発光管の管軸方向における外端縁側の位置に形成された構成とされていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のエキシマランプによれば、ベースの側壁部対向壁部の内面に接着剤が一旦溜められる接着剤溜まり用凹所が形成されていると共に、一方の開口が一方の扁平壁部対向壁部の外面に開口すると共に他方の開口が当該一方の扁平壁部対向壁部の内面における前記接着剤溜まり用凹所を臨む位置に開口する、ベースの側壁部対向壁部と発光管の側壁部との間の間隙の幅寸法より大きい孔径を有する接着剤注入用貫通孔が形成された構成とされていることにより、ベースを発光管に固定するに際して、接着剤を、接着剤注入用貫通孔の接着剤注入用開口および発光管挿入用開口より外部に流出させることなく、発光管の外周面とベースの内周面との間の間隙に容易にかつ効率よく充填することができるので、十分な接着強度を得ることができて発光管の不所望の移動が生ずることを防止することができると共に、接着剤がベースの外部に溢れ出すことによる絶縁不具合が生ずることを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のエキシマランプの一例における構成の概略を一部を拡大して示す平面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図３】ベースを発光管に固定する工程において、発光管の端部がベースの内部に挿入されて各々独立に適宜の固定部材によって保持固定された状態を示す、発光管の管軸に垂直な断面図である。
【図４】ベースを発光管に固定する工程において、ベースの側壁部対向壁部の内面と発光管の側壁部の外面との間の間隙に対して接着剤の注入している状態を示す、発光管の管軸に垂直な断面図である。
【図５】ベースを発光管に固定する工程において、ベースの側壁部対向壁部の内面と発光管の側壁部の外面との間の間隙に対する接着剤の注入を開始してから所定時間の時間が経過した状態を示す、発光管の管軸に垂直な断面図である。
【図６】ベースを発光管に固定する工程において、接着剤の仮乾燥処理が行われた後の状態を示す、発光管の管軸に垂直な断面図である。
【図７】ベースを発光管に固定する工程において、接着剤を乾燥させる焼成処理が行われている状態を示す、発光管の管軸に垂直な断面図である。
【図８】一方の扁平壁部対向壁部に単に接着剤注入用貫通孔を形成したベースを接着剤によって発光管に固定する場合における、ベースの側壁部対向壁部の内面と発光管の側壁部の外面との間の間隙に対して接着剤を注入している状態を示す、発光管の管軸に垂直な断面図である。
【図９】従来におけるエキシマランプの一例における構成の概略を一部を拡大して示す平面図である。
【図１０】図９に示すエキシマランプの側面図である。
【図１１】図９におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図１２】接着剤による発光管とベースとの固定方法の一例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明のエキシマランプの一例における構成の概略を一部を拡大して示す平面図、図２は、図１におけるＡ−Ａ線断面図である。以下においては、便宜上、発光管の互いに対向する一対の幅広の扁平壁部に垂直な方向（図２における上下方向）を「上下方向」、発光管の一対の幅広の扁平壁部を連結する互いに対向する一対の側壁部に垂直な方向（図２における左右方向）を「左右方向」と定義するが、使用形態等を限定するものではない。
このエキシマランプ１０は、両端が気密に封止されて内部に放電空間が形成された、管軸に垂直な断面形状が矩形状の筒状の発光管１１を具えている。この例における発光管１１は、互いに対向する一対の幅広の扁平壁部（以下、「上壁部」および「下壁部」という。）１２，１３、および、上壁部１２および下壁部１３を連結する互いに対向する一対の側壁部１４，１５により形成される扁平な矩形とされている。
発光管１１の上壁部１２および下壁部１３の各々の外面には、各々網状の一対の外部電極１８が発光管１１の管軸に沿って延びるよう設けられており、発光管１１の放電空間の内部には、発光ガスが封入されている。
【００１６】
発光管１１を構成する材料としては、真空紫外線を良好に透過するもの、具体的には、合成石英ガラスなどのシリカガラス、サファイアガラスなどを用いることができる。
外部電極１８を構成する材料としては、アルミニウム、ニッケル、金などの金属材料を用いることができる。外部電極１８は、例えば、金と低融点ガラスとを混合した導電性ペーストを発光管１１の外面に塗布して焼成することによって形成することができる。
発光管１１の放電空間内に封入される発光ガスとしては、真空紫外線を放射するエキシマを生成し得るもの、具体的には、キセノン、アルゴン、クリプトン等の希ガス、または、希ガスと、臭素、塩素、ヨウ素、フッ素等のハロゲンガスとを混合した混合ガスなどを用いることができる。エキシマ用ガスの具体的な例を放射される紫外線の波長と共に示すと、キセノンガスでは１７２ｎｍ、アルゴンとヨウ素との混合ガスでは１９１ｎｍ、アルゴンとフッ素との混合ガスでは１９３ｎｍである。また、発光ガスの封入圧は、例えば１０〜１００ｋＰａである。
【００１７】
上記のエキシマランプ１０においては、発光管１１の少なくとも一方の端部に、発光管１１の上壁部１２および下壁部１３にそれぞれ対向する幅広の一対の平板状の扁平壁部対向壁部（以下、「上壁部対向壁部」および「下壁部対向壁部」という。）２１，２２と、当該上壁部対向壁部２１および下壁部対向壁部２２の各々の内面に位置されて上壁部対向壁部２１および下壁部対向壁部２２の両者を連結する互いに対向する一対の平板状の側壁部対向壁部２３，２４により形成される矩形筒状の扁平なベース２０が、発光管１１の端部の外周を覆うよう、設けられている。
具体的には、ベース２０は、発光管１１の端部が挿入される発光管挿入用開口２６の開口縁の位置が発光管１１の長手方向における外部電極１８の外端縁位置から外方側に離隔されて位置されるよう発光管１１の端部が内部に挿入された状態において、ベース２０の内周面と発光管１１の外周面との間の間隙に注入された接着剤Ｃによって、発光管１１に固定されている。このような構成とされていることにより、接着剤Ｃがベース２０の外部に溢れ出すことによる絶縁不具合が生ずることを確実に回避することができる。ここに、発光管１１の上壁部１２の外面とベース２０の上壁部対向壁部２１の内面との間の間隙（以下、「上方間隙」という。）Ｓ１、発光管１１の下壁部１３の外面とベース２０の下壁部対向壁部２２の内面との間の間隙（以下、「下方間隙」という。）Ｓ２、および、発光管１１の側壁部１４，１５の外面とベース２０の側壁部対向壁部２３，２４の内面との間の間隙（以下、「側方間隙」という。）Ｓ３，Ｓ４は、いずれも、例えば同一の大きさの幅寸法であって、例えば１〜２ｍｍである。
【００１８】
接着剤Ｃとしては、例えばシリカ、アルミナを主成分とし、粘度が例えば５００００ｍＰａ・ｓ程度の無機接着剤を用いることができる。
【００１９】
而して、本発明のエキシマランプにおいては、ベースの側壁部対向壁部の内面に、接着剤が一旦溜められる接着剤溜まり用凹所が形成されていると共に、接着剤注入用開口とされる一方の開口が一方の扁平壁部対向壁部の上面に開口すると共に他方の開口が当該一方の扁平壁部対向壁部の内面における前記接着剤溜まり用凹所を臨む位置に開口する接着剤注入用貫通孔が形成されている。
【００２０】
この例においては、ベース２０の側壁部対向壁部２３，２４の内面における上壁部対向壁部２１側の位置に、上方および内方に開口して上壁部対向壁部２１に垂直な方向に延びる接着剤溜まり用凹所２８が形成されていると共に、ベース２０の上壁部対向壁部２１における側壁部対向壁部２３，２４の最内端縁が位置される箇所において、接着剤Ｃを注入するための接着剤注入用開口２７Ａとされる一方の開口が上壁部対向壁部２１の外面に開口すると共に他方の開口が上壁部対向壁部２１の内面における側壁部対向壁部２３，２４の接着剤溜まり用凹所２８の直上の位置に開口する接着剤注入用貫通孔２７が上壁部対向壁部２１の外面に垂直な方向に延びるよう、接着剤溜まり用凹所２８に連続して形成されている。側壁部対向壁部２３，２４に形成される接着剤溜まり用凹所２８は、上壁部対向壁部２１に形成された接着剤注入用貫通孔２７により形成される空間を含む円柱状空間の一部を構成する形状の空間を形成している。
接着剤注入用貫通孔２７は、発光管１１の管軸方向における外端縁側の位置、より具体的には、接着剤注入用貫通孔２７の中心位置から発光管挿入用開口２６の開口縁の位置までの管軸方向における長さが、ベース２０の上壁部対向壁部２１の内面と下壁部対向壁部２２の内面との離間距離の大きさより大きくなる位置に形成されていることが好ましい。このような構成とされていることにより、接着剤注入用貫通孔２７と発光管挿入用開口２６との距離を大きくとることができるので、接着剤注入用貫通孔２７から注入された接着剤Ｃが発光管挿入用開口２６の開口端面における内端縁と発光管１１の外周面との間の隙間からベース２０の外部に流出することを確実に防止することができる。
【００２１】
接着剤注入用貫通孔２７は、側方間隙Ｓ３（Ｓ４）の幅寸法Ｇより大きい孔径Ｄを有する（図３参照。）。ここに、接着剤注入用貫通孔２７の孔径Ｄの、側方間隙Ｓ３（Ｓ４）の幅寸法Ｇに対する比Ｄ／Ｇは、例えば２〜５であることが好ましい。
また、ベース２０の側壁部対向壁部２３（２４）に形成される接着剤溜まり用凹所２８における側壁部対向壁部２３（２４）の肉厚方向の寸法ｔの、側方間隙Ｓ３（Ｓ４）の幅寸法Ｇに対する比ｔ／Ｇは、例えば０．５〜３であることが好ましい。
このような構成とされていることにより、所期の効果を確実に得ることができる。
【００２２】
以下、上記のエキシマランプ１０の製造工程における、発光管１１に対するベース２０の固定方法について説明する。
先ず、図３に示すように、上壁部１２および下壁部１３の各々の外面に外部電極１８が設けられると共に内部に発光ガスが封入された発光管１１の端部を上記構成のベース２０の内部に挿入し、発光管１１の外周面とベース２０の内周面との間に全周にわたって実質的に均一な幅寸法の間隙が形成されると共に発光管１１の外端面とベース２０の底壁部２５の内面との間に間隙が形成されるよう位置決めされた状態で、発光管１１およびベース２０をそれぞれ独立して適宜の固定部材（図示せず）で保持固定する。このとき、ベース２０は、上壁部対向壁部２１における接着剤注入用貫通孔２７の接着剤注入用開口２７Ａが上方に向かって開口するよう発光管１１の管軸が水平に延びる姿勢とされていることが好ましい。これにより、接着剤Ｃの注入作業が容易になる。
【００２３】
次いで、図４に示すように、ニードル３０をその先端部がベース２０の側壁部対向壁部２３における接着剤溜まり用凹所２８の底面近傍（発光管１１の上壁部１２の外面より下方位置）に位置されるようベース２０の上壁部対向壁部２１における接着剤注入用貫通孔２７の中央に挿入して接着剤Ｃを注入する。このとき、接着剤Ｃは、一時的に接着剤溜まり用凹所２８内の空間に溜まることとなるが、後述するように、接着剤溜まり用凹所２８内の接着剤Ｃは一定量が側方間隙Ｓ３内に円滑に進入するので、接着剤溜まり用凹所２８内の空間に溜まる接着剤Ｃの量は、実質的に一定の量である。
そして、接着剤溜まり用凹所２８内に溜まる接着剤Ｃの量が増加し始めた時点で、図５に示すように、ニードル３０を上方に引き抜きながら接着剤Ｃが上壁部対向壁部２１における接着剤注入用貫通孔２７の開口縁付近の位置まで充填されるよう、接着剤Ｃを注入し続ける。
【００２４】
接着剤Ｃをベース２０の上壁部対向壁部２１における接着剤注入用貫通孔２７の開口縁付近の位置まで充填されるよう注入した後、所定時間の時間の間放置することにより接着剤Ｃを仮乾燥させ、これにより、図６に示すように、接着剤注入用開口２７Ａを介して外部に露出される接着剤Ｃの表面位置が接着剤注入用貫通孔２７の開口縁の位置より下方に低下するその低下量ｈに応じて接着剤Ｃを再度注入し、接着剤Ｃの注入量の調整を行う。
その後、図７に示すように、ベース２０が装着された発光管１１の端部を例えば２００℃の炉４０内に入れて焼成処理を行うことにより接着剤Ｃ中の不要な水分を蒸発させて硬化させ、これにより、ベース２０が発光管１１に固定される。
以上のような接着剤Ｃの注入プロセスは、例えば２つの接着剤注入用貫通孔２７の各々より同時に行われる。
【００２５】
接着剤Ｃの注入プロセスのプロセス条件の一例を示すと、例えば、ベース２０の内部空間における上下方向の寸法（上壁部対向壁部２１の内面と下壁部対向壁部２２の内面との間の距離）が１８ｍｍ、左右方向の寸法（両側壁部対向壁部２３，２４の内面間の距離）が４６ｍｍ、ベース２０の深さ（発光管挿入用開口２６の開口端面と底壁部２５の内面との距離）が３０ｍｍ、発光管１１の上下方向の最大寸法が１５ｍｍ（上方間隙Ｓ１および下方間隙Ｓ２の幅寸法が１〜２ｍｍ）、発光管１１の左右方向の寸法が４３ｍｍ（側方間隙Ｓ３，Ｓ４の幅寸法が１〜２ｍｍ）、接着剤注入用貫通孔２７の孔径がφ５ｍｍ、長さが４ｍｍ、接着剤溜まり用凹所２８の側壁部対向壁部の肉厚方向の寸法（左右方向の寸法）が２ｍｍ、上下方向の寸法が８ｍｍ、接着剤Ｃとして粘度が５００００ｍＰａ・ｓ程度である無機接着剤が用いられる場合には、ニードル３０の先端開口径がφ１．４〜φ１．５ｍｍ、ニードル３０の先端外径がφ１．９〜φ２ｍｍ、接着剤Ｃの注入量（乾燥後重量）が一の接着剤注入用貫通孔２７につき約１ｇ（合計約２ｇ）、接着剤Ｃの注入圧力が、１ｇの接着剤Ｃが１５ｓｅｃの時間で注入される程度の大きさである。
【００２６】
而して、上記構成のエキシマランプ１０によれば、ベース２０の側壁部対向壁部２３，２４の内面における上壁部対向壁部２１側の位置に、上壁部対向壁部２１に垂直な方向に延びる接着剤溜まり用凹所２８が形成されていると共に、ベース２０の上壁部対向壁部２１における側壁部対向壁部２３，２４の最内端縁が位置される箇所において、接着剤注入用開口２７Ａとされる一方の開口が上壁部対向壁部２１の外面に開口すると共に他方の開口が接着剤溜まり用凹所２８の直上の位置に開口する、側方間隙Ｓ３，Ｓ４の幅寸法Ｇより大きい孔径Ｄを有する接着剤注入用貫通孔２７が上壁部対向壁部２１の外面に垂直な方向に延びるよう接着剤溜まり用凹所２８に連続して形成された構成とされていることにより、ベース２０を発光管１１に固定するに際して、接着剤Ｃをベース２０の発光管挿入用開口２６および接着剤注入用開口２７Ａより外部に流出させることなく、適正な量の接着剤Ｃを適正な位置に容易にかつ効率よく充填することができる。
【００２７】
すなわち、例えば図８に示すように、単に、接着剤注入用貫通孔２７をベース２０の上壁部対向壁部２１に形成した構成のものであれば、ニードル３０より注入される接着剤Ｃは、側方間隙Ｓ３，Ｓ４内に進入するものの、接着剤Ｃ自体の粘性および側方間隙Ｓ３，Ｓ４の幅寸法Ｇの大きさの影響により、接着剤Ｃは側方間隙Ｓ３，Ｓ４におけるベース２０の下壁部対向壁部２２側の空間に到達することなく側方間隙Ｓ３，Ｓ４におけるベース２０の上壁部対向壁部２１側の空間に滞留し始め、その後、一部の接着剤Ｃは上方間隙Ｓ１内に進入するものの、接着剤注入用貫通孔２７内に充填される接着剤Ｃの量が徐々に増加して外部に溢れ出てしまうこととなる。これは、接着剤Ｃの注入圧力および注入量を増大させた場合であっても、接着剤Ｃを下方間隙Ｓ２内および側方間隙Ｓ３，Ｓ４におけるベース２０の下壁部対向壁部２２側の空間に充填されるよう注入することは困難であり、一層、接着剤注入用開口２７Ａおよび発光管挿入用開口２６より外部に溢れ出やすくなる。このように、接着剤Ｃがベース２０の外部に溢れ出して接着剤が外部電極１８に付着すること、もしくは、溢れ出した接着剤Ｃが硬化されたセメント部と外部電極１８との十分な離間距離を確保することができなくなることにより、絶縁不具合が発生する。
【００２８】
然るに、ベース２０の上壁部対向壁部２１に形成された接着剤注入用貫通孔２７に連続する接着剤溜まり用凹所２８がベース２０の側壁部対向壁部２３，２４に形成された構成とされていることにより、上記構成のエキシマランプ１０によれば、ベース２０を発光管１１に固定するに際して、ニードル３０より単位時間当たり一定の量で注入される接着剤Ｃは、側壁部対向壁部２３，２４における接着剤溜まり用凹所２８内の空間に一旦溜まることとなり、接着剤溜まり用凹所２８内の接着剤Ｃは、一定量が接着剤Ｃの自重の作用およびニードル３０より押し出される接着剤Ｃの注入圧力の作用により、側方間隙Ｓ３，Ｓ４内を下方に向かって進行し、発光管１１の外端面とベース２０の底壁２５の内面との間の間隙に進入しながら、下方間隙Ｓ２に到達する。そして、接着剤Ｃが下方間隙Ｓ２内および側方間隙Ｓ３，Ｓ４内に下方側から徐々に充填され、その後、接着剤溜まり用凹所２８内から側方間隙Ｓ３，Ｓ４内に進行する接着剤Ｃの量が減少して接着剤溜まり用凹所２８内に溜まる接着剤Ｃの量が増加すると、接着剤Ｃが上方間隙Ｓ１内に進行すると共に接着剤注入用貫通孔２７内の空間内に充填される。
このように、上記構成のエキシマランプ１０によれば、ベース２０を発光管１１に固定するに際して、接着剤Ｃを、接着剤注入用開口２７Ａおよび発光管挿入用開口２６より外部に流出させることなく、発光管１１の外周面とベース２０の内周面との間の間隙に容易にかつ効率よく充填することができるので、十分な接着強度を得ることができて発光管１１の不所望の移動が生ずることを防止することができると共に、接着剤Ｃがベース２０の外部に溢れ出すことによる絶縁不具合が生ずることを回避することができる。
【００２９】
また、ベース２０を発光管１１に固定するに際して、発光管１１を管軸が水平に延びる姿勢で設置することができるので、ベース２０が発光管１１に対して適正に位置決めされた状態を確実に得ることができ、この状態において、接着剤Ｃの注入作業を行うことにより、上記効果を一層確実に得ることができる。
【００３０】
さらにまた、ニードル３０を、発光管１１の外周面とベース２０の内周面との間の間隙内に挿入せずに、ベース２０の側壁部対向壁部２３，２４に形成された接着剤溜まり用凹所２８内に位置させればよいので、接着剤Ｃを下方間隙Ｓ２にまで進入させるために発光管１１の外周面とベース２０の内周面との間の間隙の大きさを大きくする設定する必要がなく、また、ニードル３０より接着剤溜まり用凹所２８内に注入された接着剤Ｃは、発光管挿入用開口２６が位置される方向ではなく、側方間隙Ｓ３，Ｓ４内を下方に向かって進行するので、ベース２０の奥行き寸法（発光管挿入方向の長さ寸法）を小さくすることができ、従って、ベース２０の小型化を図ることができてエキシマランプ１０自体の小型化を図ることができる。
また、ニードル３０として径の大きなものを利用できるので、この点においても、接着剤Ｃの注入を容易に行うことができる。
【００３１】
さらにまた、ニードル３０より接着剤溜まり用凹所２８内に注入される接着剤Ｃが発光管１１の側壁部１４，１５の外面に沿って周方向に発光管挿入用開口２６側に向かって進入することをベース２０の側壁部対向壁部２３，２４における接着剤溜まり用凹所２８を区画する周壁によって規制して接着剤Ｃを側方間隙Ｓ３，Ｓ４内を下方に向かって進入させることができるので、接着剤Ｃが発光管挿入用開口２６より外部に流出することを確実に防止することができる。
【００３２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、ベースは、発光管の一方の端部だけに設けられていても、両端部の各々に設けられていてもよい。
また、接着剤注入用貫通孔は、一方の開口が一方の扁平壁部対向壁部の外面に開口し、他方の開口が一方の扁平壁部対向壁部の内面における側壁部対向壁部の接着剤溜まり用凹所を臨む位置に開口するよう形成されていれば、一方の扁平壁部対向壁部に垂直な方向に対して傾斜して延びるよう形成されていてもよい。
さらにまた、ベースの側壁部対向壁部に形成される接着剤溜まり用凹所は、底壁面が内方に向かうに従って下方に傾斜するテーパ面とされていてもよい。
さらにまた、接着剤注入用貫通孔およびこれに連続する接着剤溜まり用凹所の数および形成位置は、上記の実施例のものに限定されない。
【符号の説明】
【００３３】
１０ エキシマランプ
１１ 発光管
１２ 上壁部
１３ 下壁部
１４，１５ 側壁部
１８ 外部電極
２０ ベース
２１ 上壁部対向壁部
２２ 下壁部対向壁部
２３，２４ 側壁部対向壁部
２５ 底壁部
２６ 発光管挿入用開口
２７ 接着剤注入用貫通孔
２７Ａ 接着剤注入用開口
２８ 接着剤溜まり用凹所
３０ ニードル
４０ 炉
５０ エキシマランプ
５１ 発光管
５２，５３ 扁平壁部
５４，５５ 側壁部
５８ 外部電極
６０ ベース
６１，６２ 扁平壁部対向壁部
６３，６４ 側壁部対向壁部
６６ 発光管挿入用開口
Ｓ１ 上方間隙
Ｓ２ 下方間隙
Ｓ３，Ｓ４ 側方間隙
Ｃ 接着剤
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エキシマランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば金属、ガラスおよびその他の材料よりなる被処理体に、波長２００ｎｍ以下の真空紫外光を照射することにより、当該真空紫外光およびこれにより生成されるオゾンの作用によって被処理体を処理する技術、例えば被処理体の表面に付着した有機汚染物質を除去する洗浄処理技術や、被処理体の表面に酸化膜を形成する酸化膜形成処理技術が開発され、実用化されている。
このような真空紫外光を照射する光源としては、例えば、エキシマ放電によってエキシマ分子を形成し、当該エキシマ分子から放射される光を利用するエキシマランプが知られている。
【０００３】
図９は、従来におけるエキシマランプの一例における構成の概略を一部を拡大して示す平面図、図１０は、図９に示すエキシマランプの側面図、図１１は、図９におけるＡ−Ａ線断面図である。
このエキシマランプ５０は、例えば両端が気密に封止されて内部に放電空間が形成された、管軸に垂直な断面形状が矩形状の扁平な筒状の発光管５１を具えており、この発光管５１の互いに対向する一対の幅広の扁平壁部５２，５３の外面の各々に、一対の外部電極５８が設けられていると共に、発光管５１の放電空間内に、例えばキセノンガスや、アルゴンと塩素とを混合した発光ガスが封入されて構成されている。そして、発光管５１の少なくとも一方の端部には、発光管５１の当該端部の外周を覆うよう設けられた、発光管５１における外部電極５８が設けられる扁平壁部５２，５３の各々にそれぞれ対向する幅広の一対の扁平壁部対向壁部６１，６２および発光管５１における扁平壁部５２，５３の各々を連結する側壁部５４，５５の各々に対向する一対の側壁部対向壁部６３，６４により形成される矩形筒状のベース６０が設けられており、このベース６０は、例えば接着剤Ｃによって発光管５１に対して固定されている。このような構成のエキシマランプ５０は、例えば特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２５２６６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
而して、発光管５１の放電空間内に封入された発光ガスによって紫外光が生成されたとき、その紫外光が発光管５１の端部から接着剤Ｃに照射されることとなるため、接着剤Ｃとしては、通常、紫外光に対する耐性を有する無機接着剤が用いられるが、次に示すような問題がある。
【０００６】
具体的には、ベース６０を発光管５１に固定する方法としては、例えば図９および図１０に示すように、予め接着剤Ｃをベース６０の内部に充填しておき、ベース６０の内部に発光管５１の端部を挿入すること（図９における白抜き矢印は発光管５１の挿入方向を示す。）によりベース６０を発光管５１の当該端部に固定する方法があるが、このような方法であると、発光管５１の管軸に垂直な断面形状が矩形状であることから、発光管５１の外周面とベース６０の内周面との間の間隙における所望の位置に接着剤Ｃが充填されるよう調整することが困難であり、また、ベース６０の、発光管５１の端部が挿入される発光管挿入用開口６６の開口端面における内端縁と発光管５１の外周面との間の間隙から接着剤Ｃが溢れ出てしまうこと、あるいは、接着剤Ｃの焼成処理時にベース６０の外部に吹き出てしまうことがある、という問題がある。
【０００７】
また、例えば、図１２に示すように、発光管５１の端部をベース６０の内部に挿入配置した後、発光管５１の外周面とベース６０の内周面との間の間隙に、発光管挿入用開口６６からニードル３０によって接着剤Ｃを注入することによりベース６０を発光管５１の当該端部に固定する方法があるが、このような方法であると、無機接着剤は粘度が高いものであり、また、発光管５１の外周面とベース６０の内周面との間に形成される間隙の大きさが比較的小さく設定されるため、当該間隙における発光管５１の管軸方向外端側の空間に接着剤Ｃを注入することが困難であり、十分な量の接着剤Ｃが注入される前に、ベース６０の外部に溢れ出てしまう、という問題がある。なお、接着剤Ｃの粘度は水などの含有量により調整することができるが、水の含有量が多いと、接着剤Ｃを乾燥させて硬化させる焼成処理を行なったときに、接着剤が硬化されたセメント部の内部にポーラスが多数存在することとなり、接着強度が低下してしまい、ベース６０と発光管５１との固定という接着剤Ｃの本来の機能を損なってしまう。また、発光管５１の外周面とベース６０の内周面との間の間隙の大きさを大きくすると、ベース６０が大型化してしまうと共に接着剤Ｃが発光管挿入用開口６６から溢れ出やすくなる。
【０００８】
このように接着剤Ｃがベース６０の外部に溢れ出てしまうと、発光管５１の外面に設けられた外部電極５８に接着剤Ｃが付着してしまうことにより接着剤Ｃに含まれる微量のアルカリ金属のイオンの影響によって外部電極５８が劣化すること、あるいは、溢れ出た接着剤が硬化されたセメント部と外部電極５８との間に十分な離間距離を確保することができなくなることなどにより、絶縁不具合（放電しやすくなる）が発生するという問題が生じる。
【０００９】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、発光管の少なくとも一方の端部にベースが接着剤によって固定されてなる外部電極型のエキシマランプにおいて、所定量の接着剤を適正な位置に注入することができてベースと発光管とを確実に固定することがきると共に、接着剤がベースの外部に溢れ出すことによる絶縁不具合が生ずることを回避することのできるエキシマランプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のエキシマランプは、管軸に垂直な断面形状が矩形状の扁平な筒状の発光管と、当該発光管における一対の幅広の扁平壁部の各々の外面に設けられた一対の外部電極と、当該発光管の少なくとも一方の端部に設けられた、一対の扁平壁部対向壁部および前記発光管の扁平壁部の各々を連結する側壁部に対向する一対の側壁部対向壁部により形成される矩形筒状のベースとを具え、当該ベースが、前記発光管の端部が内部に挿入された状態において当該ベースの内周面と当該発光管の外周面との間の間隙に注入された接着剤によって、当該発光管に固定されてなるエキシマランプにおいて、
前記ベースには、前記側壁部対向壁部の内面に、接着剤が一旦溜められる接着剤溜まり用凹所が形成されていると共に、接着剤注入用貫通孔が一方の開口が一方の扁平壁部対向壁部の外面に開口すると共に他方の開口が当該一方の扁平壁部対向壁部の内面における前記接着剤溜まり用凹所を臨む位置に開口するよう形成されており、当該接着剤注入用貫通孔の孔径の大きさが前記ベースの側壁部対向壁部と前記発光管の側壁部との間の間隙の幅寸法より大きいことを特徴とする。
【００１１】
本発明のエキシマランプにおいては、前記ベースは、前記発光管の端部が挿入される発光管挿入用開口の開口縁の位置が、前記発光管の管軸方向における前記外部電極の外端縁位置より外方側に離隔されて位置されるよう、設けられた構成とされていることが好ましい。
【００１２】
また、本発明のエキシマランプにおいては、前記接着剤注入用貫通孔および前記接着剤溜まり用凹所は、前記発光管の管軸方向における外端縁側の位置に形成された構成とされていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のエキシマランプによれば、ベースの側壁部対向壁部の内面に接着剤が一旦溜められる接着剤溜まり用凹所が形成されていると共に、一方の開口が一方の扁平壁部対向壁部の外面に開口すると共に他方の開口が当該一方の扁平壁部対向壁部の内面における前記接着剤溜まり用凹所を臨む位置に開口する、ベースの側壁部対向壁部と発光管の側壁部との間の間隙の幅寸法より大きい孔径を有する接着剤注入用貫通孔が形成された構成とされていることにより、ベースを発光管に固定するに際して、接着剤を、接着剤注入用貫通孔の接着剤注入用開口および発光管挿入用開口より外部に流出させることなく、発光管の外周面とベースの内周面との間の間隙に容易にかつ効率よく充填することができるので、十分な接着強度を得ることができて発光管の不所望の移動が生ずることを防止することができると共に、接着剤がベースの外部に溢れ出すことによる絶縁不具合が生ずることを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のエキシマランプの一例における構成の概略を一部を拡大して示す平面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図３】ベースを発光管に固定する工程において、発光管の端部がベースの内部に挿入されて各々独立に適宜の固定部材によって保持固定された状態を示す、発光管の管軸に垂直な断面図である。
【図４】ベースを発光管に固定する工程において、ベースの側壁部対向壁部の内面と発光管の側壁部の外面との間の間隙に対して接着剤の注入している状態を示す、発光管の管軸に垂直な断面図である。
【図５】ベースを発光管に固定する工程において、ベースの側壁部対向壁部の内面と発光管の側壁部の外面との間の間隙に対する接着剤の注入を開始してから所定時間の時間が経過した状態を示す、発光管の管軸に垂直な断面図である。
【図６】ベースを発光管に固定する工程において、接着剤の仮乾燥処理が行われた後の状態を示す、発光管の管軸に垂直な断面図である。
【図７】ベースを発光管に固定する工程において、接着剤を乾燥させる焼成処理が行われている状態を示す、発光管の管軸に垂直な断面図である。
【図８】一方の扁平壁部対向壁部に単に接着剤注入用貫通孔を形成したベースを接着剤によって発光管に固定する場合における、ベースの側壁部対向壁部の内面と発光管の側壁部の外面との間の間隙に対して接着剤を注入している状態を示す、発光管の管軸に垂直な断面図である。
【図９】従来におけるエキシマランプの一例における構成の概略を一部を拡大して示す平面図である。
【図１０】図９に示すエキシマランプの側面図である。
【図１１】図９におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図１２】接着剤による発光管とベースとの固定方法の一例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明のエキシマランプの一例における構成の概略を一部を拡大して示す平面図、図２は、図１におけるＡ−Ａ線断面図である。以下においては、便宜上、発光管の互いに対向する一対の幅広の扁平壁部に垂直な方向（図２における上下方向）を「上下方向」、発光管の一対の幅広の扁平壁部を連結する互いに対向する一対の側壁部に垂直な方向（図２における左右方向）を「左右方向」と定義するが、使用形態等を限定するものではない。
このエキシマランプ１０は、両端が気密に封止されて内部に放電空間が形成された、管軸に垂直な断面形状が矩形状の筒状の発光管１１を具えている。この例における発光管１１は、互いに対向する一対の幅広の扁平壁部（以下、「上壁部」および「下壁部」という。）１２，１３、および、上壁部１２および下壁部１３を連結する互いに対向する一対の側壁部１４，１５により形成される扁平な矩形とされている。
発光管１１の上壁部１２および下壁部１３の各々の外面には、各々網状の一対の外部電極１８が発光管１１の管軸に沿って延びるよう設けられており、発光管１１の放電空間の内部には、発光ガスが封入されている。
【００１６】
発光管１１を構成する材料としては、真空紫外線を良好に透過するもの、具体的には、合成石英ガラスなどのシリカガラス、サファイアガラスなどを用いることができる。
外部電極１８を構成する材料としては、アルミニウム、ニッケル、金などの金属材料を用いることができる。外部電極１８は、例えば、金と低融点ガラスとを混合した導電性ペーストを発光管１１の外面に塗布して焼成することによって形成することができる。
発光管１１の放電空間内に封入される発光ガスとしては、真空紫外線を放射するエキシマを生成し得るもの、具体的には、キセノン、アルゴン、クリプトン等の希ガス、または、希ガスと、臭素、塩素、ヨウ素、フッ素等のハロゲンガスとを混合した混合ガスなどを用いることができる。エキシマ用ガスの具体的な例を放射される紫外線の波長と共に示すと、キセノンガスでは１７２ｎｍ、アルゴンとヨウ素との混合ガスでは１９１ｎｍ、アルゴンとフッ素との混合ガスでは１９３ｎｍである。また、発光ガスの封入圧は、例えば１０〜１００ｋＰａである。
【００１７】
上記のエキシマランプ１０においては、発光管１１の少なくとも一方の端部に、発光管１１の上壁部１２および下壁部１３にそれぞれ対向する幅広の一対の平板状の扁平壁部対向壁部（以下、「上壁部対向壁部」および「下壁部対向壁部」という。）２１，２２と、当該上壁部対向壁部２１および下壁部対向壁部２２の各々の内面に位置されて上壁部対向壁部２１および下壁部対向壁部２２の両者を連結する互いに対向する一対の平板状の側壁部対向壁部２３，２４により形成される矩形筒状の扁平なベース２０が、発光管１１の端部の外周を覆うよう、設けられている。
具体的には、ベース２０は、発光管１１の端部が挿入される発光管挿入用開口２６の開口縁の位置が発光管１１の長手方向における外部電極１８の外端縁位置から外方側に離隔されて位置されるよう発光管１１の端部が内部に挿入された状態において、ベース２０の内周面と発光管１１の外周面との間の間隙に注入された接着剤Ｃによって、発光管１１に固定されている。このような構成とされていることにより、接着剤Ｃがベース２０の外部に溢れ出すことによる絶縁不具合が生ずることを確実に回避することができる。ここに、発光管１１の上壁部１２の外面とベース２０の上壁部対向壁部２１の内面との間の間隙（以下、「上方間隙」という。）Ｓ１、発光管１１の下壁部１３の外面とベース２０の下壁部対向壁部２２の内面との間の間隙（以下、「下方間隙」という。）Ｓ２、および、発光管１１の側壁部１４，１５の外面とベース２０の側壁部対向壁部２３，２４の内面との間の間隙（以下、「側方間隙」という。）Ｓ３，Ｓ４は、いずれも、例えば同一の大きさの幅寸法であって、例えば１〜２ｍｍである。
【００１８】
接着剤Ｃとしては、例えばシリカ、アルミナを主成分とし、粘度が例えば５００００ｍＰａ・ｓ程度の無機接着剤を用いることができる。
【００１９】
而して、本発明のエキシマランプにおいては、ベースの側壁部対向壁部の内面に、接着剤が一旦溜められる接着剤溜まり用凹所が形成されていると共に、接着剤注入用開口とされる一方の開口が一方の扁平壁部対向壁部の上面に開口すると共に他方の開口が当該一方の扁平壁部対向壁部の内面における前記接着剤溜まり用凹所を臨む位置に開口する接着剤注入用貫通孔が形成されている。
【００２０】
この例においては、ベース２０の側壁部対向壁部２３，２４の内面における上壁部対向壁部２１側の位置に、上方および内方に開口して上壁部対向壁部２１に垂直な方向に延びる接着剤溜まり用凹所２８が形成されていると共に、ベース２０の上壁部対向壁部２１における側壁部対向壁部２３，２４の最内端縁が位置される箇所において、接着剤Ｃを注入するための接着剤注入用開口２７Ａとされる一方の開口が上壁部対向壁部２１の外面に開口すると共に他方の開口が上壁部対向壁部２１の内面における側壁部対向壁部２３，２４の接着剤溜まり用凹所２８の直上の位置に開口する接着剤注入用貫通孔２７が上壁部対向壁部２１の外面に垂直な方向に延びるよう、接着剤溜まり用凹所２８に連続して形成されている。側壁部対向壁部２３，２４に形成される接着剤溜まり用凹所２８は、上壁部対向壁部２１に形成された接着剤注入用貫通孔２７により形成される空間を含む円柱状空間の一部を構成する形状の空間を形成している。
接着剤注入用貫通孔２７は、発光管１１の管軸方向における外端縁側の位置、より具体的には、接着剤注入用貫通孔２７の中心位置から発光管挿入用開口２６の開口縁の位置までの管軸方向における長さが、ベース２０の上壁部対向壁部２１の内面と下壁部対向壁部２２の内面との離間距離の大きさより大きくなる位置に形成されていることが好ましい。このような構成とされていることにより、接着剤注入用貫通孔２７と発光管挿入用開口２６との距離を大きくとることができるので、接着剤注入用貫通孔２７から注入された接着剤Ｃが発光管挿入用開口２６の開口端面における内端縁と発光管１１の外周面との間の隙間からベース２０の外部に流出することを確実に防止することができる。
【００２１】
接着剤注入用貫通孔２７は、側方間隙Ｓ３（Ｓ４）の幅寸法Ｇより大きい孔径Ｄを有する（図３参照。）。ここに、接着剤注入用貫通孔２７の孔径Ｄの、側方間隙Ｓ３（Ｓ４）の幅寸法Ｇに対する比Ｄ／Ｇは、例えば２〜５であることが好ましい。
また、ベース２０の側壁部対向壁部２３（２４）に形成される接着剤溜まり用凹所２８における側壁部対向壁部２３（２４）の肉厚方向の寸法ｔの、側方間隙Ｓ３（Ｓ４）の幅寸法Ｇに対する比ｔ／Ｇは、例えば０．５〜３であることが好ましい。
このような構成とされていることにより、所期の効果を確実に得ることができる。
【００２２】
以下、上記のエキシマランプ１０の製造工程における、発光管１１に対するベース２０の固定方法について説明する。
先ず、図３に示すように、上壁部１２および下壁部１３の各々の外面に外部電極１８が設けられると共に内部に発光ガスが封入された発光管１１の端部を上記構成のベース２０の内部に挿入し、発光管１１の外周面とベース２０の内周面との間に全周にわたって実質的に均一な幅寸法の間隙が形成されると共に発光管１１の外端面とベース２０の底壁部２５の内面との間に間隙が形成されるよう位置決めされた状態で、発光管１１およびベース２０をそれぞれ独立して適宜の固定部材（図示せず）で保持固定する。このとき、ベース２０は、上壁部対向壁部２１における接着剤注入用貫通孔２７の接着剤注入用開口２７Ａが上方に向かって開口するよう発光管１１の管軸が水平に延びる姿勢とされていることが好ましい。これにより、接着剤Ｃの注入作業が容易になる。
【００２３】
次いで、図４に示すように、ニードル３０をその先端部がベース２０の側壁部対向壁部２３における接着剤溜まり用凹所２８の底面近傍（発光管１１の上壁部１２の外面より下方位置）に位置されるようベース２０の上壁部対向壁部２１における接着剤注入用貫通孔２７の中央に挿入して接着剤Ｃを注入する。このとき、接着剤Ｃは、一時的に接着剤溜まり用凹所２８内の空間に溜まることとなるが、後述するように、接着剤溜まり用凹所２８内の接着剤Ｃは一定量が側方間隙Ｓ３内に円滑に進入するので、接着剤溜まり用凹所２８内の空間に溜まる接着剤Ｃの量は、実質的に一定の量である。
そして、接着剤溜まり用凹所２８内に溜まる接着剤Ｃの量が増加し始めた時点で、図５に示すように、ニードル３０を上方に引き抜きながら接着剤Ｃが上壁部対向壁部２１における接着剤注入用貫通孔２７の開口縁付近の位置まで充填されるよう、接着剤Ｃを注入し続ける。
【００２４】
接着剤Ｃをベース２０の上壁部対向壁部２１における接着剤注入用貫通孔２７の開口縁付近の位置まで充填されるよう注入した後、所定時間の時間の間放置することにより接着剤Ｃを仮乾燥させ、これにより、図６に示すように、接着剤注入用開口２７Ａを介して外部に露出される接着剤Ｃの表面位置が接着剤注入用貫通孔２７の開口縁の位置より下方に低下するその低下量ｈに応じて接着剤Ｃを再度注入し、接着剤Ｃの注入量の調整を行う。
その後、図７に示すように、ベース２０が装着された発光管１１の端部を例えば２００℃の炉４０内に入れて焼成処理を行うことにより接着剤Ｃ中の不要な水分を蒸発させて硬化させ、これにより、ベース２０が発光管１１に固定される。
以上のような接着剤Ｃの注入プロセスは、例えば２つの接着剤注入用貫通孔２７の各々より同時に行われる。
【００２５】
接着剤Ｃの注入プロセスのプロセス条件の一例を示すと、例えば、ベース２０の内部空間における上下方向の寸法（上壁部対向壁部２１の内面と下壁部対向壁部２２の内面との間の距離）が１８ｍｍ、左右方向の寸法（両側壁部対向壁部２３，２４の内面間の距離）が４６ｍｍ、ベース２０の深さ（発光管挿入用開口２６の開口端面と底壁部２５の内面との距離）が３０ｍｍ、発光管１１の上下方向の最大寸法が１５ｍｍ（上方間隙Ｓ１および下方間隙Ｓ２の幅寸法が１〜２ｍｍ）、発光管１１の左右方向の寸法が４３ｍｍ（側方間隙Ｓ３，Ｓ４の幅寸法が１〜２ｍｍ）、接着剤注入用貫通孔２７の孔径がφ５ｍｍ、長さが４ｍｍ、接着剤溜まり用凹所２８の側壁部対向壁部の肉厚方向の寸法（左右方向の寸法）が２ｍｍ、上下方向の寸法が８ｍｍ、接着剤Ｃとして粘度が５００００ｍＰａ・ｓ程度である無機接着剤が用いられる場合には、ニードル３０の先端開口径がφ１．４〜φ１．５ｍｍ、ニードル３０の先端外径がφ１．９〜φ２ｍｍ、接着剤Ｃの注入量（乾燥後重量）が一の接着剤注入用貫通孔２７につき約１ｇ（合計約２ｇ）、接着剤Ｃの注入圧力が、１ｇの接着剤Ｃが１５ｓｅｃの時間で注入される程度の大きさである。
【００２６】
而して、上記構成のエキシマランプ１０によれば、ベース２０の側壁部対向壁部２３，２４の内面における上壁部対向壁部２１側の位置に、上壁部対向壁部２１に垂直な方向に延びる接着剤溜まり用凹所２８が形成されていると共に、ベース２０の上壁部対向壁部２１における側壁部対向壁部２３，２４の最内端縁が位置される箇所において、接着剤注入用開口２７Ａとされる一方の開口が上壁部対向壁部２１の外面に開口すると共に他方の開口が接着剤溜まり用凹所２８の直上の位置に開口する、側方間隙Ｓ３，Ｓ４の幅寸法Ｇより大きい孔径Ｄを有する接着剤注入用貫通孔２７が上壁部対向壁部２１の外面に垂直な方向に延びるよう接着剤溜まり用凹所２８に連続して形成された構成とされていることにより、ベース２０を発光管１１に固定するに際して、接着剤Ｃをベース２０の発光管挿入用開口２６および接着剤注入用開口２７Ａより外部に流出させることなく、適正な量の接着剤Ｃを適正な位置に容易にかつ効率よく充填することができる。
【００２７】
すなわち、例えば図８に示すように、単に、接着剤注入用貫通孔２７をベース２０の上壁部対向壁部２１に形成した構成のものであれば、ニードル３０より注入される接着剤Ｃは、側方間隙Ｓ３，Ｓ４内に進入するものの、接着剤Ｃ自体の粘性および側方間隙Ｓ３，Ｓ４の幅寸法Ｇの大きさの影響により、接着剤Ｃは側方間隙Ｓ３，Ｓ４におけるベース２０の下壁部対向壁部２２側の空間に到達することなく側方間隙Ｓ３，Ｓ４におけるベース２０の上壁部対向壁部２１側の空間に滞留し始め、その後、一部の接着剤Ｃは上方間隙Ｓ１内に進入するものの、接着剤注入用貫通孔２７内に充填される接着剤Ｃの量が徐々に増加して外部に溢れ出てしまうこととなる。これは、接着剤Ｃの注入圧力および注入量を増大させた場合であっても、接着剤Ｃを下方間隙Ｓ２内および側方間隙Ｓ３，Ｓ４におけるベース２０の下壁部対向壁部２２側の空間に充填されるよう注入することは困難であり、一層、接着剤注入用開口２７Ａおよび発光管挿入用開口２６より外部に溢れ出やすくなる。このように、接着剤Ｃがベース２０の外部に溢れ出して接着剤が外部電極１８に付着すること、もしくは、溢れ出した接着剤Ｃが硬化されたセメント部と外部電極１８との十分な離間距離を確保することができなくなることにより、絶縁不具合が発生する。
【００２８】
然るに、ベース２０の上壁部対向壁部２１に形成された接着剤注入用貫通孔２７に連続する接着剤溜まり用凹所２８がベース２０の側壁部対向壁部２３，２４に形成された構成とされていることにより、上記構成のエキシマランプ１０によれば、ベース２０を発光管１１に固定するに際して、ニードル３０より単位時間当たり一定の量で注入される接着剤Ｃは、側壁部対向壁部２３，２４における接着剤溜まり用凹所２８内の空間に一旦溜まることとなり、接着剤溜まり用凹所２８内の接着剤Ｃは、一定量が接着剤Ｃの自重の作用およびニードル３０より押し出される接着剤Ｃの注入圧力の作用により、側方間隙Ｓ３，Ｓ４内を下方に向かって進行し、発光管１１の外端面とベース２０の底壁２５の内面との間の間隙に進入しながら、下方間隙Ｓ２に到達する。そして、接着剤Ｃが下方間隙Ｓ２内および側方間隙Ｓ３，Ｓ４内に下方側から徐々に充填され、その後、接着剤溜まり用凹所２８内から側方間隙Ｓ３，Ｓ４内に進行する接着剤Ｃの量が減少して接着剤溜まり用凹所２８内に溜まる接着剤Ｃの量が増加すると、接着剤Ｃが上方間隙Ｓ１内に進行すると共に接着剤注入用貫通孔２７内の空間内に充填される。
このように、上記構成のエキシマランプ１０によれば、ベース２０を発光管１１に固定するに際して、接着剤Ｃを、接着剤注入用開口２７Ａおよび発光管挿入用開口２６より外部に流出させることなく、発光管１１の外周面とベース２０の内周面との間の間隙に容易にかつ効率よく充填することができるので、十分な接着強度を得ることができて発光管１１の不所望の移動が生ずることを防止することができると共に、接着剤Ｃがベース２０の外部に溢れ出すことによる絶縁不具合が生ずることを回避することができる。
【００２９】
また、ベース２０を発光管１１に固定するに際して、発光管１１を管軸が水平に延びる姿勢で設置することができるので、ベース２０が発光管１１に対して適正に位置決めされた状態を確実に得ることができ、この状態において、接着剤Ｃの注入作業を行うことにより、上記効果を一層確実に得ることができる。
【００３０】
さらにまた、ニードル３０を、発光管１１の外周面とベース２０の内周面との間の間隙内に挿入せずに、ベース２０の側壁部対向壁部２３，２４に形成された接着剤溜まり用凹所２８内に位置させればよいので、接着剤Ｃを下方間隙Ｓ２にまで進入させるために発光管１１の外周面とベース２０の内周面との間の間隙の大きさを大きくする設定する必要がなく、また、ニードル３０より接着剤溜まり用凹所２８内に注入された接着剤Ｃは、発光管挿入用開口２６が位置される方向ではなく、側方間隙Ｓ３，Ｓ４内を下方に向かって進行するので、ベース２０の奥行き寸法（発光管挿入方向の長さ寸法）を小さくすることができ、従って、ベース２０の小型化を図ることができてエキシマランプ１０自体の小型化を図ることができる。
また、ニードル３０として径の大きなものを利用できるので、この点においても、接着剤Ｃの注入を容易に行うことができる。
【００３１】
さらにまた、ニードル３０より接着剤溜まり用凹所２８内に注入される接着剤Ｃが発光管１１の側壁部１４，１５の外面に沿って周方向に発光管挿入用開口２６側に向かって進入することをベース２０の側壁部対向壁部２３，２４における接着剤溜まり用凹所２８を区画する周壁によって規制して接着剤Ｃを側方間隙Ｓ３，Ｓ４内を下方に向かって進入させることができるので、接着剤Ｃが発光管挿入用開口２６より外部に流出することを確実に防止することができる。
【００３２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、ベースは、発光管の一方の端部だけに設けられていても、両端部の各々に設けられていてもよい。
また、接着剤注入用貫通孔は、一方の開口が一方の扁平壁部対向壁部の外面に開口し、他方の開口が一方の扁平壁部対向壁部の内面における側壁部対向壁部の接着剤溜まり用凹所を臨む位置に開口するよう形成されていれば、一方の扁平壁部対向壁部に垂直な方向に対して傾斜して延びるよう形成されていてもよい。
さらにまた、ベースの側壁部対向壁部に形成される接着剤溜まり用凹所は、底壁面が内方に向かうに従って下方に傾斜するテーパ面とされていてもよい。
さらにまた、接着剤注入用貫通孔およびこれに連続する接着剤溜まり用凹所の数および形成位置は、上記の実施例のものに限定されない。
【符号の説明】
【００３３】
１０ エキシマランプ
１１ 発光管
１２ 上壁部
１３ 下壁部
１４，１５ 側壁部
１８ 外部電極
２０ ベース
２１ 上壁部対向壁部
２２ 下壁部対向壁部
２３，２４ 側壁部対向壁部
２５ 底壁部
２６ 発光管挿入用開口
２７ 接着剤注入用貫通孔
２７Ａ 接着剤注入用開口
２８ 接着剤溜まり用凹所
３０ ニードル
４０ 炉
５０ エキシマランプ
５１ 発光管
５２，５３ 扁平壁部
５４，５５ 側壁部
５８ 外部電極
６０ ベース
６１，６２ 扁平壁部対向壁部
６３，６４ 側壁部対向壁部
６６ 発光管挿入用開口
Ｓ１ 上方間隙
Ｓ２ 下方間隙
Ｓ３，Ｓ４ 側方間隙
Ｃ 接着剤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管軸に垂直な断面形状が矩形状の扁平な筒状の発光管と、当該発光管における一対の幅広の扁平壁部の各々の外面に設けられた一対の外部電極と、当該発光管の少なくとも一方の端部に設けられた、一対の扁平壁部対向壁部および前記発光管の扁平壁部の各々を連結する側壁部に対向する一対の側壁部対向壁部により形成される矩形筒状のベースとを具え、当該ベースが、前記発光管の端部が内部に挿入された状態において当該ベースの内周面と当該発光管の外周面との間の間隙に注入された接着剤によって、当該発光管に固定されてなるエキシマランプにおいて、
前記ベースには、前記側壁部対向壁部の内面に、接着剤が一旦溜められる接着剤溜まり用凹所が形成されていると共に、接着剤注入用貫通孔が一方の開口が一方の扁平壁部対向壁部の外面に開口すると共に他方の開口が当該一方の扁平壁部対向壁部の内面における前記接着剤溜まり用凹所を臨む位置に開口するよう形成されており、当該接着剤注入用貫通孔の孔径の大きさが前記ベースの側壁部対向壁部と前記発光管の側壁部との間の間隙の幅寸法より大きいことを特徴とするエキシマランプ。
【請求項２】
前記ベースは、前記発光管の端部が挿入される発光管挿入用開口の開口縁の位置が、前記発光管の管軸方向における前記外部電極の外端縁位置より外方側に離隔されて位置されるよう、設けられていることを特徴とする請求項１に記載のエキシマランプ。
【請求項３】
前記接着剤注入用貫通孔および前記接着剤溜まり用凹所は、前記発光管の管軸方向における外端縁側の位置に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のエキシマランプ。
【請求項１】
管軸に垂直な断面形状が矩形状の扁平な筒状の発光管と、当該発光管における一対の幅広の扁平壁部の各々の外面に設けられた一対の外部電極と、当該発光管の少なくとも一方の端部に設けられた、一対の扁平壁部対向壁部および前記発光管の扁平壁部の各々を連結する側壁部に対向する一対の側壁部対向壁部により形成される矩形筒状のベースとを具え、当該ベースが、前記発光管の端部が内部に挿入された状態において当該ベースの内周面と当該発光管の外周面との間の間隙に注入された接着剤によって、当該発光管に固定されてなるエキシマランプにおいて、
前記ベースには、前記側壁部対向壁部の内面に、接着剤が一旦溜められる接着剤溜まり用凹所が形成されていると共に、接着剤注入用貫通孔が一方の開口が一方の扁平壁部対向壁部の外面に開口すると共に他方の開口が当該一方の扁平壁部対向壁部の内面における前記接着剤溜まり用凹所を臨む位置に開口するよう形成されており、当該接着剤注入用貫通孔の孔径の大きさが前記ベースの側壁部対向壁部と前記発光管の側壁部との間の間隙の幅寸法より大きいことを特徴とするエキシマランプ。
【請求項２】
前記ベースは、前記発光管の端部が挿入される発光管挿入用開口の開口縁の位置が、前記発光管の管軸方向における前記外部電極の外端縁位置より外方側に離隔されて位置されるよう、設けられていることを特徴とする請求項１に記載のエキシマランプ。
【請求項３】
前記接着剤注入用貫通孔および前記接着剤溜まり用凹所は、前記発光管の管軸方向における外端縁側の位置に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のエキシマランプ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−１０５５５５（Ｐ２０１３−１０５５５５Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４７１９１（Ｐ２０１１−２４７１９１）
【出願日】平成２３年１１月１１日（２０１１．１１．１１）
【出願人】（０００１０２２１２）ウシオ電機株式会社 (1,414)
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１１日（２０１１．１１．１１）
【出願人】（０００１０２２１２）ウシオ電機株式会社 (1,414)
[ Back to top ]