説明

二重管型希ガス放電ランプ

【課題】 簡便な方式で希ガス放電ランプに反射部材を配置することができると共に、反射部材に関し反射性特性に富んだものを用いることにより、光放射特性が良好な希ガス放電ランプを提供すること。
【解決手段】 本発明に係る希ガス放電ランプは、内面に発光層を有し内部に希ガスが封入された発光管と、この発光管の外表面に互いに離間して該発光管の管軸方向に沿って配設された一対の外部電極とを具えた希ガス放電ランプと、この希ガス放電ランプを略密閉状態に収納する、透光性絶縁筒体及び当該筒体の端部開口を閉塞する略円柱状のホルダと、を具備してなる二重管型希ガス放電ランプであって、前記透光性絶縁筒体の外周面上に光反射シートが配置され、該光反射シートの上に熱収縮チューブよりなる透光性チューブが装着されていることを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、コピーやスキャナーなどのOA読み取り用、或いは、一般照明、広告、看板のバックライト用照明などに使用される希ガス放電ランプに関し、特にこの希ガス放電ランプ本体が透光性を有する絶縁性筒体の内部に収容された形態の二重管型の希ガス放電ランプに関する。
【背景技術】
【0002】
いわゆる外部電極方式の放電ランプは、発光管の外表面上に一対の略帯状の外部電極を発光管の軸方向に形成し、発光管内周面上に蛍光体層を形成すると共に希ガスを封入して構成したものである。近時、この外部電極型の希ガス放電ランプは、水銀を使用しないため、立ち上がりが速く、寒冷地での使用にも適することから、一般照明用にも用途が拡大しており、例えば特許文献1には、一般照明用として好適な希ガス放電ランプが開示されている。
【0003】
図5を参照して、この文献に記載の希ガス放電ランプを説明する。
図5は従来技術に係る二重管型の希ガス放電ランプを説明する図であり、一部管軸に垂直な方向に切断した断面図である。
図5において、希ガス放電ランプ50は、ガラス管からなる発光管51を備え、外部電極52,52が添設されている。この外部電極52,52に、例えば30kHz、ピーク電圧で、およそ1600Vというような高周波、高電圧を印加すると、発光管51の内部に誘電体バリア放電が発生する。その際、発光管51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、その紫外線が発光層53の蛍光体を励起し、可視光に変換されて電極52,52の間の開口部から外部に取り出される。
【0004】
外部電極52は例えばアルミニウム製の帯状箔よりなる。その製造工程としては様々であるが一例を挙げれば、かかるアルミニウム箔に接着層を形成し、発光管52の外表面上に貼着することにより、形成される。
【0005】
この希ガス放電ランプ50は、発光管51の周囲には直接的には保護チューブが配設されず、このランプ50の全部を覆うように外側管としての透光性絶縁筒体60が配置される。透光性絶縁筒体60は光透過性のガラスまたはポリカーボネートのような絶縁性材料より構成され、両端が開口した管である。この透光性絶縁筒体60内にランプ50が挿入されると、両端開口に蓋部材(ホルダ)55,56が、接着剤Hによって装着され、内部が略密閉状態になる。この結果、ランプ50を外部からの湿気や水分を遮断することができる。
【0006】
ところで、このような希ガス放電ランプ50の外部電極52においては、上記のように金属や導電性ペーストを用いて形成することが多く、これは一般に不透光材料であるため、光が出射する領域が少なく不利と考えられる。そこで従来は、光を取り出す方向を電極間の開口の一方に限定して、光を集約させることによって、一方側からの光出力をより大きなものとなるよう構成することが行われている。
【0007】
例えば特許文献2には、図6で示すように発光管71の一側面に形成された、電極72と電極72の開口部70Aから放射される光をより大きなものとするために、外部電極72間における他方の開口部70Bに光反射性を有する反射部材73を配置する技術について開示されている。反射部材73を具えることにより、その反射面で光が反射して、その対向位置にある開口部70Aから出射する光の量が増大し、光の利用効率を高めることができる。
【特許文献1】特開2007−324034号公報
【特許文献2】特開平10−199488号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、特許文献2に記載の反射部材73は、発光管71に直接添設するものであるため材質として絶縁性のものに限定される。
すなわち、反射部材73は、対向する外部電極同士の絶縁性を確保するために絶縁性を具えることが必須であり、例えば酸化チタン(TiO),酸化マグネシウム(MgO)などのように反射性を有する粉体、絶縁性シ−トに酸化チタン,酸化マグネシウムなどの反射シートを被着したもの、発泡PETなどにて構成されており、第2の開口部70Bに対応する透光性シート部分に吹き付け、塗布などにより被着したり、或いは帯状のものを配置して接着される。
【0009】
このように粉体を発光管に吹き付け塗布することが行われる場合は、管のような曲面に均一かつ安定的に固定させることは難しい。このため、製造工程が煩雑になり、歩留りが悪いという問題がある。また、粉末層による反射の場合、拡散反射(乱反射)による反射を利用する。この場合、粒子表面で反射を繰り返して外部に出射するため、反射を繰り返すことによる反射損失が大きく、効率が良くないという問題がある。
【0010】
そこで本発明は、簡便な方式で希ガス放電ランプに反射部材を配置することができると共に、反射部材に関し反射性特性に富んだものを用いることにより、光放射特性が良好な希ガス放電ランプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
そこで、本発明に係る希ガス放電ランプは、内面に発光層を有し内部に希ガスが封入された発光管と、
この発光管の外表面に互いに離間して該発光管の管軸方向に沿って配設された一対の外部電極とを具えた希ガス放電ランプと、この希ガス放電ランプを略密閉状態に収納する、透光性絶縁筒体及び当該筒体の端部開口を閉塞する略円柱状のホルダと、を具備してなる二重管型希ガス放電ランプであって、
前記透光性絶縁筒体の外周面上に光反射シートが配置され、該光反射シートの上に熱収縮チューブよりなる透光性チューブが装着されていることを特徴とする。
また、前記光反射シートは、前記外部電極間の一方の開口部に配置され、透光性絶縁筒体の管軸方向に伸びていることを特徴とする。
また、前記透光性チューブは前記透光性絶縁筒体端部のほぼ全長にわって配置されており、該透光性チューブの端部が前記ホルダの内部に収容されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、金属反射面によって反射面を形成することができて高効率な反射を実現することができると共に、簡単な構成であって量産性に富んだ希ガス放電ランプを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
以下、本願の実施形態を図1〜図4を参照しながら説明する。
図1は本発明に係る二重管型希ガス放電ランプ全体を示す、一部断面で示す説明用図、図2はこの二重管型希ガス放電ランプをランプの管軸に対し垂直方向に切断した断面図である。図3,4は本発明に係る希ガス放電ランプの製造方法を説明する説明用図であり、図3は希ガス放電ランプ本体を取り出して示した(a)斜視図および(b)管軸に垂直な方向で切断した断面図である。図4は透光性絶縁筒体の(a)斜視図および(b)管軸に垂直な方向で切断した断面図である。
【0014】
図1〜3において、希ガス放電ランプ10の発光管11は透光性の誘電体であるガラス管よりなり、その内部に内表面の全周に亘って蛍光体が塗布されて発光層15が形成されると共に、主なVUV発光元素としてキセノンガスを含む希ガスが封入されてガラス管の発光管11において気密に封止されて構成されている。
そして、発光管11の外表面上に一対の導電性の外部電極12,12が互いに離間し、管の軸方向に配設されることにより、希ガス放電ランプ10が構成されている。発光管11の材質としてはソーダ石灰ガラス、アルミノ珪酸ガラス、硼珪酸ガラス、バリウムガラスなどを挙げることができる。外部電極12,12は材質としては導電性のものであれば特に制限されるものではなく、具体的には、金、銀、ニッケル、カーボン、金パラジウム、銀パラジウム、白金を、好適に用いることができ、発光管11の外表面にテープ状金属を貼付したり、前記金属と低融点ガラスを混合した導電性ペーストをスクリーン印刷して焼成したりすることにより実現する。
【0015】
発光管11の片方の端部11aにおいては外部電極12,12に電力を供給するための給電線13,13が例えば導電性接着剤14などの接続手段によって電気的に接続されている。
給電線13は具体的には、複数の金属素線(細線)が、シリコンなどの電気絶縁性を有する被覆材で被覆されて構成されたものからなる。給電線13における外部電極12の接続側端部には、被覆材から露出した素線の束が圧潰されることにより金属が塑性変形して形成された平板状の圧潰部13Aが形成されており、この圧潰部13Aの幅広の面に導電性接着剤14が塗布されて外部電極12に貼り付けられる。
【0016】
図1に示すように、希ガス放電ランプ10の周囲には、この発光管11の全長よりも長さが長いアウターバルブを構成するための透光性絶縁筒体20が具備されている。この透光性絶縁筒体20の外周面上には、管の長さ方向の全長にわたって外周面上に透光性チューブ22が取り付けられ、この透光性チューブ22と透光性絶縁筒体20の間に、図2で示す断面図のように略半円部分に光反射シート23が介装されている。
【0017】
光反射シート23は、透光性絶縁筒体20側の一面に光沢を有する金属反射面23Aが形成されており、具体的には、例えばアルミニウム、銀、金などの金属を板状、箔状にしたもの、または、例えば樹脂シート上に金属層をコーティングしたり、樹脂シートと金属箔とを貼り合せしたりしてシート状に形成したもの、などから構成されている。
このような光反射シート23は、透光性絶縁筒体20の寸法に合わせてリボン状に成形され、金属反射面23Aが透光性絶縁筒体20の外表面に密着するように被着される。そして、その外周面上に取り付けられた透光性チューブ22がこれを中心方向に付勢する力によって、透光性絶縁筒体20の外周面上に固定されている。
一方の透光性チューブ22は、シュリンクチューブより構成されるものであり、具体的にはポリオレフィン、ポリ塩化ビニ−ル等の樹脂からなり、厚さ0.07〜0.1mm、収縮温度が100〜150℃のものが好適である。
【0018】
光反射シート23は外部電極12間の一方の開口11Bに添って配置されており、当該開口11Bから出てきた光を当該開口11Aに向けて反射する。反射光は、発光管11及び発光層13を透過すると、放電空間を通過して、対向する発光層15及び発光管11を透過し、外部電極間における他方の開口11Aを通過してランプ外部に放射され、更に、透光性絶縁筒体20および透光性チューブ22の層を透過して外部に放射される。この結果、希ガス放電ランプ10の他方の開口側から、直接外部に放出される光に、先ほどの反射光が重畳され、大きな光出力が得られるようになる。
【0019】
このような本願発明に係る希ガス放電ランプよれば、反射面を金属反射面によって構成しているため反射の法則にそった指向性の強い反射が生じ、しかも透光性絶縁筒体の外表面に沿った曲面を備えているため、ほぼ1回の反射で所定の向きに屈折させることができる。よって従来技術の乱反射による場合に比較して反射損失を十分に抑えることができ、効率のよい希ガス放電ランプを提供することができるようになる。
【0020】
この希ガス放電ランプにおいては、図1で示すように透光性絶縁筒体20の端部開口20a,20bに、当該開口をほぼ密閉状態に塞ぐホルダ21が装着されている。ホルダ21は、シリコーン、ウレタンなどの絶縁性の熱可塑性材料からなる樹脂材料をモールド成形することによって形成されたものであり、透光性絶縁筒体20の内部に希ガス放電ランプ10の発光管端部11bを支持した状態で固着されている(図1では片側11bのみ記載したが、他方の端部11aも同様に保持されている)。希ガス放電ランプ10の給電側端部からはホルダ21を介して給電線13が導出されている。
【0021】
このようなホルダ21は、図1に示すように透光性チューブ22の端部を含めて装着されているのが好ましく、このような形態によると、透光性チューブ22が透光性絶縁筒体20から容易に剥がれることがなく、確実に反射シート23を固定することができるため有利である。また万が一、ランプ10や筒体20自身が破損したときにも、透光性チューブ22がホルダ21で閉じられているため、中の破片が飛散することなく、ランプの取り扱いを安全かつ簡単に行えるようになる。
【0022】
ここで、図1〜4を参照し、本発明に係る二重管型の希ガス放電ランプの製作方法を実施例に基いて説明する。
<実施例>
図3は希ガス放電ランプ10の斜視図及びM−Mで切断した矢視断面図である。この希ガス放電ランプ10は、例えば、全長が1000mm、発光管の外径がφ15mm、内径がφ13mmであり、発光管11の外表面上に幅1mm、長さ970mmの銀ペーストよりなる外部電極12が配設されている。まず、希ガス放電ランプ10に、端部11a,11b近傍にOリングよりなるシール材16が装着される。シール材16は、Oリング以外でも、その全周にわたって所定の厚みを備え、かつ、絶縁性を備えているものであれば、他の部材でもよい。
【0023】
続いて図4(a)に示すように、透光性絶縁筒体20の外表面上に略帯状の光反射シート23を接着剤を塗布して仮付けする。光反射シート23はポリプロピレンなどの樹脂基材上に金及び銀の蒸着膜が形成されることにより金属反射面が構成されたものであり、長さ970mm、幅20mm、厚さ10μmのリボン状である。
この状態の筒体構体を、所定長さに切断した透光性のシュリンクチューブS内部に挿入する。シュリンクチューブSは、ポリオレフィン製であり、収縮温度は約120℃である。外部から不図示の加熱装置を用いて120〜150℃の温度に加熱すると、シュリンクチューブSが収縮して、図4(b)に示すように透光性絶縁筒体20に密着し、透光性チューブ22が透光性絶縁筒体20に装着されることになる。この結果、光反射シート23が透光性チューブ22に押圧されて透光性絶縁筒体20に密着し、金属反射面23Aが形成された透光性絶縁筒体20が完成する。
【0024】
続いて透光性絶縁筒体20の内部に、光反射シート23の位置と外部電極12間の一方の開口の位置が一致するように希ガス放電ランプ10を挿入し、センタリングすると共にランプ10を透光性絶縁筒体20の内部にシール材16によってホールドする。
【0025】
この状態のランプ10及び透光性絶縁構体20を、不図示のホルダ成形用の型に嵌めて樹脂材料をモールドする。このとき、モールド用の樹脂材料を、図1で示すように希ガス放電ランプ10の外周に配置されたシール材16に当接するよう、隙間なく充填することにより、固化した後、ランプ10の端部11bが、ホルダ21によって透光性絶縁筒体20内に中空に支持されるようになる。また、ホルダ21は透光性チユーブ22の端部を含めて形成されているため、透光性チューブ22がはがれにくくて光反射シート23を安定的に装着することができる。
このようにして、透光性絶縁筒体20の両端部がほぼ密閉状態に閉塞され、希ガス放電ランプ10が透光性絶縁筒体20内部に支持されてなる二重管型の希ガス放電ランプを作製する。
【0026】
以上のようにして光反射シートをシュリンクチューブの収縮力によって取り付けると、光反射シートは筒体の中心方向に押圧されて外周面上に密着固定されるようになるので、簡単かつ確実に光反射シートを装着することができる。
しかも、この光反射シートは透光性絶縁筒体の外表面上に配置されているため外部電極と確実に絶縁を確保することができるので、従来は使用できなかった金属反射面を用いることができて、従来の拡散反射(乱反射)に比較して反射損失の少ない反射であるため、より大きな光出力を得ることができるようになる。
更には、透光性絶縁筒体の外周面上にシュリンクチューブを配置しているので、万一ランプや筒体自身が破損したときにも破片の飛散防止機能を果たすことができると共に、透光性チューブの端部をホルダの内部に収容しているので、チューブが剥がれ難く、安定的に光反射シートを固定することができる。
【0027】
以上説明した本発明によれば、透光性絶縁筒体の周囲に金属反射面を有する光反射シートを配置し、該光反射シートをシュリンクチューブで中心方向に押圧するようにしたので、金属性の反射部材であっても、電極間に発生する放電が邪魔されることが無く、安定的な放電を行うことができ、高い反射効率を実現できるようになる。
【0028】
このように本発明によれば、簡単な構成でありながら、給電線と外部電極との良好な接続状態を得ることができ、量産性に富んだ希ガス放電ランプを製造することができる。
以上、本発明の実施の形態について様々なものを説明したが、本発明は上記構成に限定されることなく種々の変更を加えることができることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】本発明の実施形態にかかる二重管型希ガス放電ランプの図であり、一部を断面で示す説明用側面図である。
【図2】本発明の実施形態にかかる二重管型希ガス放電ランプを、ランプの管軸に対し垂直方向に切断した断面図である。
【図3】本発明の実施例を説明する希ガス放電ランプの(a)斜視図、および(b)断面図である。
【図4】本発明の実施例を説明する透光性絶縁筒体の(a)斜視図、および(b)断面図である。
【図5】従来技術に係る二重管型の希ガス放電ランプを説明する図であり、一部管軸に垂直な方向に切断した断面図である。
【図6】他の従来技術に係る希ガス放電ランプの説明図である。
【符号の説明】
【0030】
10 希ガス放電ランプ
11 発光管
11a 端部
11b 端部
11A 開口部
11B 開口部
12 外部電極
13 給電線
13A 圧潰部
14 導電性接着剤
15 発光層
16 シール材
20 透光性絶縁筒体
21 ホルダ
22 透光性チューブ
23 光反射シート
23A 金属反射面
S シュリンクチューブ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
内面に発光層を有し内部に希ガスが封入された発光管と、
この発光管の外表面に互いに離間して該発光管の管軸方向に沿って配設された一対の外部電極とを具えた希ガス放電ランプと、
この希ガス放電ランプを略密閉状態に収納する、透光性絶縁筒体及び当該筒体の端部開口を閉塞する略円柱状のホルダと、
を具備してなる二重管型希ガス放電ランプであって、
前記透光性絶縁筒体の外周面上に光反射シートが配置され、該光反射シートの上に熱収縮チューブよりなる透光性チューブが装着されている
ことを特徴とする二重管型希ガス放電ランプ。
【請求項2】
前記光反射シートは、前記外部電極間の一方の開口部に配置され、透光性絶縁筒体の管軸方向に伸びている
ことを特徴とする請求項1記載の二重管型希ガス放電ランプ。
【請求項3】
前記透光性チューブは前記透光性絶縁筒体端部のほぼ全長にわって配置されており、該透光性チューブの端部が前記ホルダの内部に収容されている
ことを特徴とする請求項1または2に記載の二重管型希ガス放電ランプ。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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