JPH06163005A - 希ガス放電灯 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、スリット部を有する被膜が形成され
たバルブの内部に希ガスを封入し、このバルブに外部電
極を設けた希ガス放電灯に関する。 【構成】本発明は、内部に希ガスが封入された管状のバ
ルブと、このバルブ内に放電を起こすことのできる少な
くとも一対の電極と、このバルブに形成され、バルブの
軸方向に沿うスリット部を有する被膜とを具備し、上記
少なくとも一方の電極は、上記被膜が形成されている部
分のバルブの外面に、このバルブの軸方向に沿って形成
され、第一給電部を有する外部電極であって、他方の電
極は、上記第一給電部の方向に設けられる第二給電部を
有していることを特徴とする。 【効果】これによると、放電距離が短いことや、放電が
外部電極近傍に形成されることから、電界強度が強くな
り、けい光体被膜を強く発光させることができ、光出力
及びバルブの軸方向の配光特性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スリット部を有する被
膜が形成されたバルブの内部に希ガスを封入し、このバ
ルブに外部電極を設けた希ガス放電灯に関する。

【０００２】

【従来の技術】希ガス放電灯では、バルブの内面にけい
光体被膜を形成するとともに、このバルブの内部にキセ
ノン、クリプトン、アルゴン、ネオン、ヘリウム等の少
なくとも１種からなる希ガスを封入してあり、バルブ内
部でグロー放電が発生すると、陽光柱が発する紫外線に
よりけい光体が励起されて可視光を発するものである。
この種の希ガス放電灯は、水銀を使用しないことから、
水銀の温度依存性、つまりバルブ温度により水銀上気圧
が左右されることがなく、バルブ温度がランプ効率に影
響を及ぼすというような不具合がない。

【０００３】ところで、この種の希ガス放電灯は、ファ
クシミリや複写機等のＯＡ関連機器用や表示用光源とし
て使用されることが多く、この場合、発光長さを長くし
て照射領域を大きくするとともに、照射方向を規制する
ことによって被照射面の照度を上げることが要求され
る。このためには、バルブを棒状の細長い管形とし、か
つ照射方向を規制するアパーチャ形にすることが有利と
なる。アパーチャ形の希ガス放電灯は、バルブの軸方向
に伸びるスリット部を残して遮光被膜を形成するか、ま
たはバルブの内面に同じく軸方向に伸びるスリット部を
残して反射被膜を塗布するなどの手段で構成することが
できる。この希ガス放電灯においては、バルブ内に発生
するグロー放電の陽光柱がバルブ中心軸上に発生する
と、けい光体被膜を励起する力が低くて光出力が低下す
る傾向にあり、この対策として陽光柱をバルブの管壁に
引寄せることが望ましい。

【０００４】そして、発明者等は、アパーチャ形の希ガ
ス放電灯であって、しかも光出力を向上させることがで
きる希ガス放電灯を試作してみた。その構造を第３図な
いし第５図にもとづき説明する。図において、細長い中
空棒状をなすバルブ１は、石英または硬質あるいは軟質
ガラスにより形成されている。このバルブ１の内面に
は、けい光体被膜２が形成されており、かつバルブ１内
にはキセノン、クリプトン、アルゴン、ネオン、ヘリウ
ム等の少なくとも１種からなる希ガスが封入されてい
る。

【０００５】バルブ１内には両端部に位置して互いに極
性が異なる一対の内部電極３ａ，３ｂが設けられてい
る。これら内部電極３ａ，３ｂは、例えばニッケルから
なり、バルブ１の端部を気密に貫通されたリード線４，
４に接続されている。そして、バルブ１の側壁外面には
軸方向に沿って、陽光柱をバルブ１の管壁に引寄せるた
めの帯状の外部電極５が設けられ、バルブ１のほぼ両端
間に亙って連続して配置されている。この外部電極５
は、導電性塗布膜よりなり、たとえば銅とカーボンをペ
ースト状にして塗布し、これを焼成することにより形成
されている。

【０００６】さらに、上記バルブ１の外面には遮光被膜
６が形成されている。この遮光被膜６は、上記帯状の外
部電極５と反対側に位置するバルブ１の外面にスリット
部７を残して、その他の前面に被着されており、外部電
極５の外面も覆っている。

【０００７】上記内部電極３ａ，３ｂは、高周波電力発
生装置としての高周波インバータ８に接続され、この高
周波インバータ８は直流電源９に接続されている。そし
て、外部電極５は一方の内部電極３ａと同極性となるよ
うにして高周波インバータ８に接続されている。

【０００８】このような構成の希ガス放電灯において
は、高周波インバータ８を通じて内部電極３ａ，３ｂ間
に高周波電力を印加すると、内部電極３ａ，３ｂ間でグ
ロー放電を発生する。このグロー放電は、バルブ１内の
希ガスを励起し、紫外線を発する。この紫外線は、バル
ブ１内面に形成したけい光体被膜２で可視光線に変換さ
れ、バルブ１の外部に放出される。この場合，バルブ１
の外面には遮光被膜６を塗布してあるから、外部に向か
おうとする光は遮光被膜６のないスリット部７から外部
に放出される。

【０００９】したがって、このような希ガス放電灯で
は、バルブ１が細長い棒状をなしているので発光長の長
い光源となり、かつ光はスリット部７のみから外部に放
出されるため照射方向が規制され、この照射方向の光量
が増大することになるから被照射面の照度を向上させる
ことができる。しかも、バルブ１の側壁外面に軸方向に
沿って帯状の外部電極５を設けたので、バルブ１内で発
生する陽光柱を第３図に符号Ａで示すように、外部電極
５側に引き寄せ、管壁に近づけるためけい光体被膜２が
強く励起され発光量が増す。このとき、外部電極５はス
リット部７と反対側の面に形成してあるので、陽光柱の
接近によりより強く発光するけい光体被膜２からの光が
その反対面側のスリット部７を通じて外部に放出され、
発光強度を増大させることができるものである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
希ガス放電灯では、点灯中の陽光柱は外部電極５側に引
き寄せられて管壁に近づけられるが、外部電極５の幅が
大きいと、陽光柱Ａは第５図に示すように蛇行すること
がある。すなわち、外部電極５により陽光柱Ａを引き寄
せる場合、外部電極５の幅が大きいと、この外部電極５
に引寄せられる陽光柱Ａは、第４図の実線や破線または
１点鎖線で示すように外部電極５のどこに引寄せられる
か定まらず、引寄せられる位置が不揃いとなるため陽光
柱Ａは第５図に示すように蛇行する。

【００１１】したがって、陽光柱Ａの蛇行幅が大きい
と、スリット部７の幅から大きくはみ出し、スリット部
７の反対側のけい光体被膜２においてスリット部７の幅
から大きくはみ出した位置のけい光体被膜２を強く発光
させることになり、強く発光する光がスリット部７から
放出されなくなるので、第５図に示す通り、軸方向の配
光特性にばらつきを発生する不具合がある。また、この
種の希ガス放電灯は、ファクシミリや複写機等のＯＡ関
連機器等に使用されることが多く、コンパクトなＯＡ関
連機器に組み込む場合には、バルブ全長に対して有効発
光長を最大限に得れないこと、放電灯の両端からの配線
をひとまとめにしても簡素化できないこと等の不具合が
ある。

【００１２】本発明は、上記事情に鑑みなされたもので
あり、スリット部から放出される光の強さが軸方向にば
らつきを生じないようにし、バルブ全長に対して有効発
光長を最大限に得られる希ガス放電灯を提供することを
目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、内部に希ガス
が封入された管状のバルブと、このバルブ内に放電を起
こすことのできる少なくとも一対の電極と、このバルブ
に形成されバルブの軸方向に沿うスリット部を有する被
膜とを具備し、上記少なくとも一方の電極は、上記被膜
が形成されている部分のバルブの外面に、このバルブの
軸方向に沿って形成され、第一給電部を有する外部電極
であって、他方の電極は、上記第一給電部の方向に導出
された第二給電部を有していることを特徴とする。

【００１４】

【作用】この希ガス放電灯によると、バルブの両端に電
極がある場合と比較して放電距離が短いことや、放電が
外部電極近傍に形成されることから、電界強度が強くな
り、けい光体被膜を強く励起することができ、強く発光
させることができる。そして、発光した光はスリット部
から効率よく放出されるので、軸方向の配光特性が均等
化される。また、ファクシミリや複写機等のコンパクト
なＯＡ関連機器に組み込む場合には、放電灯の有効発光
長を長く形成できるので、原稿照射面積が稼げる。そし
て、これら給電部を放電灯の一端からひとまとめにして
導出しているので、放電灯の他端へ配線しなくてもよ
く、雑音の発生や傍受を抑制することができ、また機器
内部の配線が簡素化され、機器内部設計の自由度が広が
る。

【００１５】

【実施例】本発明の実施例を第１図ないし第２図に基づ
き説明する。図において、細長い中空棒状をなすバルブ
１は、石英または硬質あるいは軟質ガラスにより形成さ
れている。このバルブ１の内面には、スリット部７を残
して、被膜であるけい光体被膜２が形成されており、バ
ルブ１内にはキセノン、クリプトン、アルゴン、ネオ
ン、ヘリウム等の少なくとも１種からなる希ガスが封入
されている。

【００１６】バルブ１には、少なくとも一方の電極であ
る外部電極５と他方の電極３ａが設けられている。すな
わち、けい光体被膜２が形成されている部分のバルブ１
の側壁外面には、軸方向に沿って、帯状の外部電極５が
設けられ、バルブ１のほぼ両端間に亙って連続して配置
されている。この外部電極５は、導電性塗布膜よりな
り、たとえば銅とカーボンをペースト状にして塗布し、
これを焼成することにより形成され、第一給電部４を有
する。また、電極３ａは、例えばニッケルからなり、バ
ルブ１の端部を気密に貫通され、第一給電部の方向に導
出された第二給電部であるリード線４に接続されてい
る。なお、これら第一給電部４は特に加工など施されて
いなくてもよいし、上記第一給電部４も第二給電部４も
同じ方向にあればよい。

【００１７】上記外部電極５及び電極３ａは、高周波電
力発生装置としての高周波インバータ８に接続され、こ
の高周波インバータ８は直流電源９に接続されている。
そして、外部電極５は一方の電極３ａと異極性となるよ
うにして高周波インバータ８に接続されている。

【００１８】このような構成の希ガス放電灯では、高周
波インバータ８を通じて電極３ａ、外部電極５間に高周
波電力を印加すると、電極３ａ、外部電極５間でグロー
放電が発生し、陽光柱が外部電極方向に偏り、バルブ１
内部のけい光体被膜２を強く発光させることができる。
つまり、上記グロー放電は、バルブ１内の希ガスから紫
外線を発生させる。この紫外線はバルブ１内面に形成し
たけい光体被膜２で可視光線に変換され、バルブ１のス
リット部７から外部に放出される。このグロー放電は、
放電距離が短いので電界強度が強く、バルブ１内部のけ
い光体被膜２を強く発光させることができる。

【００１９】したがって、このような希ガス放電灯であ
れば、バルブ１が細長い棒状をなしているので発光長さ
の長い光源となり、かつ光はスリット部７のみから外部
に放出されるため照射方向が規制され、この照射方向の
光量が増大することになるから被照射面の照度を向上さ
せることができる。

【００２０】本実施例では、外部電極５の幅Ｗ１をけい
光体被膜２により形成したスリット部７の開口幅Ｗ２よ
り小さくしてある（Ｗ１≦Ｗ２）。具体例には、バルブ
１は内径ｄが４．８ｍｍ（外形は５．８ｍｍ）であり、
スリット部７の開口角度θは６０°に設定されており、
したがってスリット部７の開口幅Ｗ２は略３．０ｍｍに
形成されている。外部電極５の幅Ｗ１は１．８ｍｍとし
てある。

【００２１】なお、陽光柱Ａはできるだけ細くすること
が望ましく、陽光柱Ａを細くするには、封入希ガスの封
入圧を高くする手段が採用される。例えば、封入ガス圧
を４０Ｔorr 以上にすれば陽光柱Ａの太さを１ｍｍ以下
にすることができ、実際に使用する封入ガス圧は７０Ｔ
orr 〜１２０Ｔorr 程度であるから陽光柱Ａの太さを充
分に細くすることができる。

【００２２】この結果、陽光柱Ａがスリット部７の幅か
ら大きくはみ出すことはなくなり、バルブの軸方向の配
光特性をほぼ均等化することができる。また、バルブ内
に封着する電極の数が少なくなり、封着構造の封着手間
も省ける。また、上記外部電極５はバルブ１の外面に軸
方向に沿って設けたため、内部電極３ａとこれに対向す
るバルブの先端までの発光長さが得られ、上記バルブの
先端近傍のけい光体被膜をも発光させることができるの
で、バルブの長さに対する有効発光長さを長くすること
ができる。さらにまた、ファクシミリや複写機等のコン
パクトなＯＡ関連機器に組み込む場合には、有効発光長
を長く形成できるので原稿照射面積が稼げて、かつ給電
部を放電灯の一端からひとまとめにして導出しているの
で、機器内部の配線が簡素化され、機器内部設計の自由
度が拡大する。

【００２３】なお、両者とも外部電極５，５である場合
には、この様に電極の幅等を配慮をしなくても、効果を
得ることができる。つまり、バルブ１全長よりも短い距
離を有しているので、バルブ１全長に渡って電界強度を
強くすることができ、放電開始の時間が速く、光出力の
立ち上がりを速くすることができる。さらに、バルブ１
の両端に電極がある場合と比較して放電距離が短いので
電界強度が強く、バルブ１内部のけい光体被膜２を強く
発光させることができるものである。

【００２４】

【発明の効果】本発明によると、バルブの両端に電極が
ある場合と比較して放電距離が短いことや、放電が外部
電極近傍に形成されることから、電界強度が強くなり、
けい光体被膜を強く励起することができ、強く発光させ
ることができる。そして、発光した光はスリット部から
効率よく放出されるので、軸方向の配光特性が均等化さ
れる。また、ファクシミリや複写機等のコンパクトなＯ
Ａ関連機器に組み込む場合には、放電灯の有効発光長を
長く形成できるので、原稿照射面積が稼げる。そして、
これら給電部を放電灯の一端からひとまとめにして導出
しているので、放電灯の他端へ配線しなくてもよく、雑
音の発生や傍受を抑制することができ、また機器内部の
配線が簡素化され、機器内部設計の自由度が拡大する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の希ガス放電灯のＡＡ縦断面
図。

【図２】本発明の実施例の希ガス放電灯のＢＢ断面図。

【図３】従来の希ガス放電灯のＣＣ縦断面図。

【図４】従来の希ガス放電灯のＤＤ断面図。

【図５】従来の希ガス放電灯の作動状態と配光特性を示
す説明図。

【符号の説明】

１…バルブ ２…けい光体被膜 ３ａ…他方の電極 ５…外部電極 ７…スリット部 ８…高周波インバータ ９…電源

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内部に希ガスが封入された管状のバルブ
   と；このバルブ内に放電を起こすことのできる少なくと
   も一対の電極と；このバルブに形成され、バルブの軸方
   向に沿うスリット部を有する被膜と；を具備し、 上記少なくとも一方の電極は、上記被膜が形成されてい
   る部分のバルブの外面に、このバルブの軸方向に沿って
   形成され、第一給電部を有する外部電極であって、他方
   の電極は、上記第一給電部の方向に設けられる第二給電
   部を有していること；を特徴とする希ガス放電灯。