(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内面に発光層を有する外囲器と、外囲器の外周面に、それのほぼ全長に亘って第１，第２の開口部が形成されるように互いに離隔して配置した金属部材よりなる帯状の一対の外部電極とを具備し、
前記第１の開口部及び／又は第２の開口部を形成する外部電極の側縁部に、三角状，矩形状，波形を含むほぼ半円状などの形状を有する同一形状が繰り返し形成されてなる異形部を、互いに対向するように形成すると共に、
互いに対向する異形部の、同一形状が繰り返し形成される方向への位置ずれ量を、異形部ピッチの２０％以下に設定したことを特徴とする希ガス放電灯。
【請求項２】
内面に発光層を有する外囲器と、外囲器の外周面に、それのほぼ全長に亘って第１，第２の開口部が形成されるように互いに離隔して配置した金属部材よりなる帯状の一対の外部電極とを具備し、
前記第２の開口部を形成する一対の外部電極の側縁部に、三角状，矩形状，波形を含むほぼ半円状などの形状を有する同一形状が繰り返し形成されてなる異形部を互いに対向するように形成すると共に、
互いに対向する異形部の、同一形状が繰り返し形成される方向への位置ずれ量を異形部ピッチの２０％以下に設定したことを特徴とする希ガス放電灯。
【請求項３】
前記発光層からの放射光を、主として第１の開口部から外部に放出するように構成すると共に、第１の開口部を形成する一対の外部電極のそれぞれの側縁部をストレ−ト状に形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】
内面に発光層を有する外囲器と、外囲器の外周面に、それのほぼ全長に亘って第１，第２の開口部が形成されるように互いに離隔して配置した金属部材よりなる帯状の一対の外部電極と、外部電極が被覆されるように装着した絶縁部材とを具備し、
前記第２の開口部を形成する一対の外部電極の側縁部に、三角状，矩形状，波形を含むほぼ半円状などの形状を有する同一形状が繰り返し形成されてなる異形部を互いに対向するように形成すると共に、
互いに対向する異形部の、同一形状が繰り返し形成される方向への位置ずれ量を異形部ピッチの２０％以下に設定したことを特徴とする希ガス放電灯。
【請求項５】
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４記載の希ガス放電灯。
【請求項６】
内面に発光層を有する直管状の外囲器と、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、第１，第２の開口部が形成されるように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、
前記第２の開口部を形成する一対の外部電極の側縁部に、三角状，矩形状，波形を含むほぼ半円状などの形状を有する同一形状が繰り返し形成されてなる異形部を互いに対向するように形成すると共に、
互いに対向する異形部の、同一形状が繰り返し形成される方向へ位置ずれ量を異形部ピッチの２０％以下に設定し、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接着したことを特徴とする希ガス放電灯。
【請求項７】
前記異形部を、周期性を有するようほぼ全長に亘って形成したことを特徴とする請求項１，請求項２，請求項４，請求項６のいずれかに記載の希ガス放電灯。
【請求項８】
前記異形部を、三角状，台形を含む矩形状，波形を含むほぼ半円状のいずれかにて構成したことを特徴とする請求項１，請求項２，請求項４，請求項６のいずれかに記載の希ガス放電灯。
【請求項９】
前記第１の開口部にほぼ対応する外囲器の内面部分に、発光層の形成されないアパ−チャ部を形成したことを特徴とする請求項１，請求項２，請求項４，請求項６のいずれかに記載の希ガス放電灯。
【請求項１０】
前記外囲器に希ガスを８３〜２００トルの圧力範囲で封入したことを特徴とする請求項１，請求項２，請求項４，請求項６のいずれかに記載の希ガス放電灯。
【請求項１１】
前記外囲器の肉厚を０．２〜０．７ｍｍの範囲に設定したことを特徴とする請求項１，請求項２，請求項４，請求項６のいずれかに記載の希ガス放電灯。
【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有する希ガス放電灯において、安定した動作状態の得られる外部電極の構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は、先に、図１７〜図１９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が、キセノンを主成分とする希ガスの封入が望ましい。
【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し、かつ厚さが２０〜１００μｍの範囲に設定された絶縁性の透光性シ−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、それと電気的な接続関係を有し、かつ導出端が透光性シ−ト４の端縁部分より突出するように導出された端子５１，６１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。
【０００４】
特に、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としては帯状の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。端子５１，６１としてはほぼ短冊状の銅が好適するが、銀，ステンレス，Ｃｕ−Ｎｉ合金など他の金属部材も利用できる。尚、端子５１，６１は外部電極５，６と同一部材にて構成し、その端部から外方に向けて延在させることもできる。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。
【０００５】
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の一方の側縁部間には第１の開口部７が、外部電極５，６の他方の側縁部間には第２の開口部８がそれぞれ形成されており、発光層２からの放射光は主としてアパ−チャ部２ａを介して第１の開口部７から外部に放出される。
【０００６】
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、例えば図示しないスクレ−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。
【０００７】
次に、図１８〜図１９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を互いに離隔して配置すると共に、外部電極５，６の端部から端子５１，６１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２０に示すように、シ−ト構体３を展開した状態で組み立てステ−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４ａ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１７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。
【０００８】
この希ガス放電灯は、端子５１，６１を介して外部電極５，６に高周波高電圧を印加することにより放電が生じ、希ガスの励起線によって発光層２が励起されて発光するものであり、発光層２から放射された光は外囲器内において高密度化されてアパ−チャ部２ａから第１の開口部７を経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１００％近くに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。
【０００９】
又、この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。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この希ガス放電灯は、例えば図２１に示すように、高周波高電圧が出力されるインバ−タ回路１２によって点灯動作される。希ガス放電灯の外部電極５，６にはインバ−タ回路１２から端子５１，６１を介して、例えば周波数が３０ＫＨｚ，電圧が２５００ＶO-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る。例えば外囲器１の外径が８ｍｍ，全長が３６０ｍｍ程度の希ガス放電灯では、外部電極５，６に印加する電圧はほぼ２５００ＶO-P を定格電圧としている。
【００１１】
この希ガス放電灯は、熱陰極や冷陰極を用いた放電灯のように外囲器の長手方向に沿った１つの放電路によって点灯するものとは異なり、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ものであり、正常な点灯状態では縞状の放電状態は目視することはできない。
【００１２】
しかしながら、電源ラインの電圧変動などによってインバ−タ回路１２の出力電圧が例えば１０％程度も低下したりすると、縞状の放電状態が目視できるようになるのみならず、放電位置（放電点）が一定化せず、絶えず外囲器の長手方向に移動したりしてアパ−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。
【００１３】
特に、この希ガス放電灯がファクシミリ，イメ−ジスキャナなどにおける原稿照射装置に適用される場合には、アパ−チャ部２ａの長手方向におけるそれぞれの位置の輝度が絶えず変動することによって、原稿の読み取り精度が著しく損なわれ、再生品位が低下するという問題が生ずることがある。
【００１４】
それ故に、本発明の目的は、比較的に簡単な構成によってチラツキの抑制された安定した放電状態が得られ、かつ光出力も改善できる希ガス放電灯を提供することにある。
【００１５】
【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、内面に発光層を有する外囲器と、外囲器の外周面に、それのほぼ全長に亘って第１，第２の開口部が形成されるように互いに離隔して配置した金属部材よりなる帯状の一対の外部電極とを具備し、前記第１の開口部及び／又は第２の開口部を形成する外部電極の側縁部に、三角状，矩形状，波形を含むほぼ半円状などの形状を有する同一形状が繰り返し形成されてなる異形部を、互いに対向するように形成すると共に、互いに対向する異形部の、同一形状が繰り返し形成される方向への位置ずれ量を、異形部ピッチの２０％以下に設定したことを特徴とする。
【００１６】
又、本発明の第２の発明は、内面に発光層を有する外囲器と、外囲器の外周面に、それのほぼ全長に亘って第１，第２の開口部が形成されるように互いに離隔して配置した金属部材よりなる帯状の一対の外部電極とを具備し、前記第２の開口部を形成する一対の外部電極の側縁部に、三角状，矩形状，波形を含むほぼ半円状などの形状を有する同一形状が繰り返し形成されてなる異形部を互いに対向するように形成すると共に、互いに対向する異形部の、同一形状が繰り返し形成される方向への位置ずれ量を異形部ピッチの２０％以下に設定したことを特徴とし、第３の発明は、前記発光層からの放射光を、主として第１の開口部から外部に放出するように構成すると共に、第１の開口部を形成する一対の外部電極のそれぞれの側縁部をストレ−ト状に形成したことを特徴とする。
【００１７】
又、本発明の第４の発明は、内面に発光層を有する外囲器と、外囲器の外周面に、それのほぼ全長に亘って第１，第２の開口部が形成されるように互いに離隔して配置した金属部材よりなる帯状の一対の外部電極と、外部電極が被覆されるように装着した絶縁部材とを具備し、
前記第２の開口部を形成する一対の外部電極の側縁部に、三角状，矩形状，波形を含むほぼ半円状などの形状を有する同一形状が繰り返し形成されてなる異形部を互いに対向するように形成すると共に、
互いに対向する異形部の、同一形状が繰り返し形成される方向への位置ずれ量を異形部ピッチの２０％以下に設定したことを特徴とし、第５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。
【００１８】
又、本発明の第６の発明は、内面に発光層を有する直管状の外囲器と、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、第１，第２の開口部が形成されるように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、前記第２の開口部を形成する一対の外部電極の側縁部に、三角状，矩形状，波形を含むほぼ半円状などの形状を有する同一形状が繰り返し形成されてなる異形部を互いに対向するように形成すると共に、互いに対向する異形部の、同一形状が繰り返し形成される方向へ位置ずれ量を異形部ピッチの２０％以下に設定し、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接着したことを特徴とする。
【００１９】
さらには、本発明の第７の発明は、前記異形部を、周期性を有するようにほぼ全長に亘って形成したことを特徴とし、第８の発明は、前記異形部を、三角状，台形を含む矩形状，波形を含むほぼ半円状のいずれかにて構成したことを特徴とし、第９の発明は、前記第１の開口部にほぼ対応する外囲器の内面部分に、発光層の形成されないアパ−チャ部を形成したことを特徴とし、第１０の発明は、前記外囲器に希ガスを８３〜２００トルの圧力範囲で封入したことを特徴とし、さらに、第１１の発明は、前記外囲器の肉厚を０．２〜０．７ｍｍの範囲に設定したことを特徴とする。
【００２０】
【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〜図３を参照して説明する。尚、図１７〜図２１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、第２の開口部８を形成する外部電極５，６の側縁部５ｂ，６ｂにほぼ同一形状である三角状の異形部５Ａ，６Ａを互いに対向するように形成すると共に、互いに対向する異形部５Ａ，６Ａの位置ずれ量ΔＰを異形部ピッチＰの２０％以下に設定したことと、第１の開口部７を形成する外部電極５，６の側縁部５ａ，６ａをストレ−ト状に形成したことである。
【００２１】
この異形部５Ａ，６Ａは外部電極５，６における側縁部５ｂ，６ｂのほぼ全長に亘って周期性を有するように形成されており、異形部５Ａの先端部（三角部分の頂点）５Ａａ，５Ａａ間の異形部ピッチＰと異形部６Ａの先端部（三角部分の頂点）６Ａａ，６Ａａ間の異形部ピッチＰとはほぼ等しくなるように設定されている。そして、互いに対向する異形部５Ａ，６Ａの位置ずれ量ΔＰは異形部ピッチＰの２０％以下に設定されている。しかしながら、位置ずれ量ΔＰが異形部ピッチＰの２０％を超えると、電源ラインの電圧が定格電圧の１０％以上低下した場合、始動特性が損なわれ、仮に点灯しても縞状の放電状態が目視されるようになって、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。従って、通常、この種ＯＡ機器についてはライン電圧の変動が定格電圧の１０％以内では正常に動作することが求められていることから、かかる位置ずれ量ΔＰは上記範囲内に設定しなければならない。
【００２２】
しかも、互いに対向する異形部５Ａ，６Ａの先端部５Ａａ，６Ａａの対向間隔はほぼ全長に亘ってほぼ同一となるように設定されている。そして、この異形部５Ａ（６Ａ）は、例えば外囲器１の外径が８ｍｍの場合には異形部５Ａ（６Ａ）を含めた幅が８ｍｍ，異形部５Ａ（６Ａ）のピッチが４ｍｍ，異形部５Ａ（６Ａ）の三角部分の頂点５Ａａ（６Ａａ）までの高さが１．８ｍｍ程度の寸法に設定することが望ましいが、希ガス放電灯，点灯装置の仕様によっては適宜に変更できる。尚、第１の開口部７の開口幅（間隔）は全長に亘ってほぼ同一となるように設定されている。
【００２３】
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一応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０．２〜０．７ｍｍの範囲（好ましくは０．４〜０．７ｍｍの範囲）に設定されており、この範囲では所望の生産性，光特性が得られる。しかしながら、肉厚が０．４ｍｍ未満、特に０．２ｍｍ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０．７ｍｍ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ことがある。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。
【００２４】
又、この外囲器１の内部空間にはキセノン（Ｘｅ），クリプトン（Ｋｒ），ネオン（Ｎｅ），ヘリウム（Ｈｅ）などの希ガスが１種又は２種以上を混合して封入されており、その封入圧力は例えば８３〜２００トル（Ｔｏｒｒ）の範囲に設定されている。この範囲では始動特性，光出力（原稿面照度），チラツキに関する改善効果が得られる。しかしながら、封入圧力が８３トル未満になると、光出力に対する改善効果が不十分になるし、逆に、封入圧力が２００トルを超えると、始動特性が損なわれるのみならず、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。従って、特段の事由がなければ、希ガスの封入圧力は上記範囲内に設定することが望ましい。
【００２５】
又、発光層２は、希ガス放電灯の用途によって、使用する蛍光体が１種のみにて構成したり、２種以上を混合して構成されたりする。例えば三波長域発光形の場合には、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にて形成され、その付着量は１ｃｍ2 当たり５〜３０ｍｇの範囲に設定されている。この範囲では十分の光量（光出力）が得られるものの、その付着量が５ｍｇ未満になると、光量不足によって原稿面照度が不十分になるし、逆に、付着量が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２の付着量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のそれぞれの側縁部間には第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６０〜９０°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１の開口部７の開口角θ1 は用途によっては上記範囲外に設定することも可能であり、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、第２の開口部８を形成する外部電極５，６の側縁部５ｂ，６ｂには三角状の異形部５Ａ，６Ａが周期性を有し、それぞれの先端部５Ａａ，６Ａａが互いに対向するように形成されており、その上、互いに対向する異形部５Ａ，６Ａの位置ずれ量ΔＰは異形部ピッチＰの２０％以下に設定されているために、外部電極５，６に高周波高電圧を印加した場合、異形部５Ａ，６Ａの先端部分５Ａａ，６Ａａに電界が集中し、異形部５Ａ，６Ａ間で容易に放電する。従って、例えば１０％以内の電源変動によって外部電極５，６への印加電圧が低くなっても、チラツキのない状態で確実に点灯させることができる。このために、この希ガス放電灯を上述のＯＡ機器の原稿照射装置に適用した場合、原稿の読み取り精度，再生品位の向上が期待できる。
【００２８】
しかも、外囲器１の肉厚は０．２〜０．７ｍｍの範囲に設定されており、外部電極５，６に高周波高電圧を印加した場合、肉厚の厚い範囲では抵抗成分の増加に伴う外囲器自身への電圧分配の増加に関連してチラツキが発生し易くなるものの、上述のように外部電極５，６の側縁部５ｂ，６ｂに異形部５Ａ，６Ａが互いに対向するように形成され、異形部５Ａ，６Ａの位置ずれ量ΔＰが異形部ピッチＰの２０％以下に設定されていることと相俟って肉厚の厚い領域においてもチラツキの発生を効果的に抑制できるし、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も効果的に改善できる。
【００２９】
その上、第２の開口部８を形成する外部電極５，６の側縁部５ｂ，６ｂには三角状の異形部５Ａ，６Ａが形成されているものの、第１の開口部７を形成する外部電極５，６の側縁部５ａ，６ａは光の放出に影響を与えないストレ−ト状に構成されているために、例えば原稿照射装置に適用した場合、原稿面の照度分布の均一化が容易になる。従って、簡単な構成で原稿の読み取り精度を高めることが可能になる。
【００３０】
特に、希ガスの封入圧力を高くすると、光出力は増加する反面、始動特性は損なわれるようになるが、外部電極５，６の側縁部５ｂ，６ｂに三角状の異形部５Ａ，６Ａを互いに対向するように形成し、かつ異形部５Ａ，６Ａの位置ずれ量ΔＰを異形部ピッチＰの２０％以下に設定することによって、希ガスの封入圧力の上限を２００トルにまで拡大しても、実用に供し得る始動特性が確保でき、移動縞（チラツキ）の発生も効果的に抑制でき、その上、光出力を有効に改善できる。従って、原稿照射装置に適用した場合には、安定した放電状態が得られる上に、原稿面照度を高めることができることから、読み取り品位の向上が期待できる。
【００３１】
又、発光層２の付着量が１ｃｍ2 当たり５〜３０ｍｇの範囲に設定されれば、外囲器１の肉厚を０．２〜０．７ｍｍの範囲に設定すること及び希ガスの封入圧力を８３〜２００トルに設定す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増加できる。
【００３２】
特に、発光層２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。
【００３３】
さらには、外囲器１の肉厚及び外部電極の構造を、好ましくは発光層２の付着量，希ガスの封入圧力をも上述の範囲に設定した上で、第１の開口部７の開口角θ1 を６０〜９０°の範囲に設定すれば、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。この際に、第２の開口部８の離隔長さ（異形部５Ａ，６Ａの先端部５Ａａ，６Ａａ間の間隔）を２ｍｍ程度に設定すれば、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一層の改善効果が期待できる。
【００３４】
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〜図３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７０〜１１０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 に設定することが望ましい。
【００３５】
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。
【００３６】
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〜図３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。
【００３７】
この実施例によれば、重ね合わせ部分４ａ，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２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２の外囲器内面の開口部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。
【００３８】
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〜図３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。
【００３９】
この実施例によれば、重ね合わせ部分４ａ，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２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２の外囲器内面からの剥離を抑制でき、光出力の改善が可能となる。
【００４０】
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〜図３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、側縁部５ｂ，６ｂに三角状の異形部５Ａ，６Ａを互いに対向するように形成した一対の外部電極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ＰＥＴ樹脂などの透光性シ−ト４Ａを、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。
【００４１】
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。
【００４２】
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〜図３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、側縁部５ｂ，６ｂに三角状の異形部５Ａ，６Ａを互いに対向するように形成した一対の外部電極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ＰＥＴ樹脂などの熱収縮性樹脂よりなる保護チュ−ブ１３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１３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。
【００４３】
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１３に接着層を使用しないために、例えば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１３に継目がないために、上述の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。
【００４４】
特に、外囲器１の外周面に保護チュ−ブ１３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。
【００４５】
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〜図３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ＰＥＴ樹脂などの熱収縮性樹脂よりなる保護チュ−ブ１３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１３はシ−ト構体３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透光性シ−ト４の外周面に密着される。
【００４６】
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、例えば耐熱性などに優れ、かつ透光性を有する保護チュ−ブ１３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。
【００４７】
特に、この実施例の構造は、図４，図５，図６，図７に示す実施例にも適用することができる。
【００４８】
図９は本発明の第７の実施例を示すものであって、特に、外囲器１を展開した状態を示しており、基本的な構成は図１〜図３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を形成する外部電極５，６の側縁部５ａ，６ａにも周期性を有する三角状の異形部５Ａ，６Ａを互いに対向するように形成したことである。
【００４９】
図１０は本発明の第８の実施例を示すものであって、外部電極５（６）における異形部５Ａ（６Ａ）の先端形状の異なった状態を示すものである。同図（ａ）に示す先端部５Ａａ（６Ａａ）には丸味が形成されており、同図（ｂ）に示す先端部５Ａａ（６Ａａ）には先端を切除した台形部が形成されている。尚、基本的な構成は図１〜図３に示す希ガス放電灯と同じである。
【００５０】
この実施例によれば、例えば長尺状の導電性シ−トから外部電極５，６をプレス機などによって打ち抜く場合、異形部５Ａ，６Ａの先端部分５Ａａ，６Ａａのように細かい部分を所望通りの形状に形成でき、安定した放電を確保することが可能となる。
【００５１】
図１１は本発明の第９の実施例を示すものであって、特に、外囲器１を展開した状態を示しており、基本的な構成は図２〜図３（図１）に示す希ガス放電灯と同じである。異なる点は、第２の開口部８を形成する外部電極５，６の側縁部５ｂ，６ｂに周期性を有する同形状のほぼ半円状の異形部５Ｂ，６Ｂを互いは対向するように形成したことである。尚、外部電極５，６の側縁部５ａ，６ａにも異形部５Ｂ，６Ｂを形成することもできるし、この異形部５Ｂ，６Ｂの形態において、半円状は例えば楕円状，その類似形状なども含むものである。
【００５２】
図１２は本発明の第１０の実施例を示すものであって、特に、外囲器１を展開した状態を示しており、基本的な構成は図２〜図３（図１）に示す希ガス放電灯と同じである。異なる点は、第２の開口部８を形成する外部電極５，６の側縁部５ｂ，６ｂに周期性を有する同形状のほぼ台形を含むほぼ矩形状の異形部５Ｃ，６Ｃを互いに対向するように形成したことである。尚、外部電極５，６の側縁部５ａ，６ａにも異形部５Ｃ，６Ｃを形成することもできる。
【００５３】
特に、図９〜図１２に示すそれぞれ異なった異形部を有する外部電極構造は、図１〜図８に示すそれぞれの希ガス放電灯に適宜に組み合わせて適用することができる。
【００５４】
尚、本発明は、何ら上記実施例にのみ制約されることなく、例えば発光層に含まれる蛍光体としては、セリウム・テルビウム付活リン酸ランタン蛍光体（ＬａＰＯ4 ：Ｃｅ，Ｔｂ），ユ−ロピウム付活硼酸イットリウム・ガドリウム蛍光体などの他に、錫付活リン酸ストロンチウム・マグネシウム蛍光体（（ＳｒＭｇ）3 （ＰＯ4 ）2 ：Ｓｎ），ユ−ロピウム付活リンバナジン酸イットリウム蛍光体（Ｙ（ＰＶ）Ｏ4 ：Ｅｕ），ユ−ロピウム付活硼リン酸ストロンチウム蛍光体（２ＳｒＯ・（Ｐ2 Ｏ7 ・Ｂ2 Ｏ3 ）：Ｅｕ）などのリン酸塩蛍光体，硼酸塩蛍光体の他、例えばセリウム・テルビウム付活アルミン酸マグネシウム蛍光体（ＭｇＡｌ11Ｏ19：Ｃｅ，Ｔｂ），セリウム・テルビウム付活イットリウム・シリケ−ト蛍光体（Ｙ2 ＳｉＯ5 ：Ｃｅ，Ｔｂ），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（ＢａＭｇ2 Ａｌ16Ｏ27：Ｅｕ），ユ−ロピウム付活酸化イットリウム蛍光体（Ｙ2 Ｏ3 ：Ｅｕ）なども使用でき、これらの蛍光体は単独ないし複数を混合して使用することもできる。又、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単に接着の他に、熱溶着したり，超音波溶着したり，接着と溶着を併用したりすることもできるし、透光性シ−ト，保護チュ−ブなどの絶縁部材は省略することもできる。異形部のピッチ，高さなどは希ガス放電灯のサイズに応じて適宜に変更できる。さらには、外囲器の内面全体に発光層を形成してアパ−チャ部を省略することもできる。
【００５５】
【実施例】
次に、第１の実験例について説明する。まず、イエロ−グリ−ンの発光色を有するセリウム・テルビウム付活イットリウム・シリケ−ト蛍光体（Ｙ2 ＳｉＯ5 ：Ｃｅ，Ｔｂ）を含む水溶性の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°のアパ−チャ部を形成する。尚、発光層の付着量は１５ｍｇ／ｃｍ2 である。次に、外囲器を封止し、内部空間にキセノンガスを７０〜２３０トルの封入圧力で封入する。然る後、この外囲器の外周面にシ−ト構体を図１８〜図２０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、一対の外部電極には幅が８ｍｍのアルミニウム箔を用い、第２の開口部を形成する外部電極のそれぞれの側縁部にピッチが４ｍｍで頂点の高さが１．８ｍｍの三角状の異形部を形成し、互いに対向する異形部の先端部における位置ずれ量ΔＰを０％に設定した（図２〜図３参照）。
【００５６】
これらの希ガス放電灯を図２１に示す点灯回路に組み込み、インバ−タ回路１２の出力電圧（定格は周波数が３０ＫＨｚで、電圧が２５００Ｖ0-P ）を徐々に上昇させ、移動縞（チラツキ）が目視されない状態での放電開始電圧（始動電圧）を測定したところ、図１３に示す結果が得られた。
【００５７】
同図から明らかなように、キセノンガスの封入圧力が２００トルまでの範囲では定格電圧の９０％電圧でもチラツキのない状態で点灯し、点灯後も安定した放電状態が得られており、外部電極に異形部を形成しない以外は同仕様の希ガス放電灯（先行技術）に比較すると、始動電圧を３００〜６００Ｖ程度改善できた。又、先行技術では封入圧力が８３トルを超えるとチラツキが認められ、１００トルにもなると実用上支障を生ずるようになる。しかしながら、封入圧力が２００トルを超え、２１０，２３０トルでは２５００Ｖ0-P で点灯するものの、電源電圧が低下するような変動が生じた場合には確実な始動が保証できなくなる。
【００５８】
次に、上述の希ガス放電灯を定格電圧の９０％電圧で点灯させた状態において、外囲器から８ｍｍ離隔した原稿照射面の照度及び移動縞（チラツキ）の発生の有無について評価したところ、図１４に示す結果が得られた。尚、同図のチラツキの評価項目において、○はチラツキが発生していないことを、△は若干のチラツキは認められるものの、実用上支障がないことを、×はチラツキの発生が顕著であり、実用上問題になることを示している。
【００５９】
同図から明らかなように、キセノンガスの封入圧力が１５０トルまでの範囲ではチラツキのない安定した放電状態が得られているが、２００トルでは若干のチラツキが認められるものの、実用的には問題ないものである。しかしながら、封入圧力が２００トルを超え、２１０，２３０トルではチラツキの発生が顕著となり、原稿照射装置への適用は読み取り品位の観点から難しい。
【００６０】
又、原稿面照度はキセノンガスの封入圧力が高くなるほど増加しているものの、チラツキのない安定した照度はキセノンガスの封入圧力が２００トルまでの範囲で得られることがわかる。従って、希ガスの封入圧力は、上述の各種評価結果によれば、８３〜２００トルの範囲に設定することが望ましい。
【００６１】
次に、第２の実験例について説明する。第１の実験例（図１３）において、キセノンガスの封入圧力を１２０トルに固定し、外囲器の肉厚を０．１８〜０．８ｍｍの範囲で変化させた希ガス放電灯を製造した。
【００６２】
これらの希ガス放電灯を図２１に示す点灯回路に組み込み、インバ−タ回路１２の出力電圧を定格電圧の９０％電圧に設定し、移動縞（チラツキ）の発生の有無及び生産工程での破損の有無（強度）を観察したところ、図１５に示す結果が得られた。尚、同図において、チラツキの評価項目では、○はチラツキが発生していないことを、△は若干のチラツキは認められるものの、実用上支障がないことを、×はチラツキの発生が顕著であり、実用上問題になることを示している。又、外囲器の強度の評価項目では、○は外囲器の破損がなく十分の強度であることを、△は生産工程で若干の破損事故が発生しているものの、一応実用に供し得ることを、×は強度不足により破損事故が多く実用に供し得ないことを示している。
【００６３】
同図から明らかなように、外囲器の肉厚が０．１８〜０．６ｍｍの範囲では外部電極への印加電圧が低いにも拘らず、チラツキの発生は観測されなかったが、肉厚が０．７ｍｍでは若干のチラツキが認められたものの、実用上は問題ないものである。しかしながら、肉厚が０．８ｍｍではチラツキの発生が顕著となり、異形部によるチラツキ抑制効果の希釈が認められた。又、肉厚が０．４ｍｍ以上では生産工程での破損は認められなかったが、０．４ｍｍ未満の０．２５ｍｍ，０．２ｍｍでは生産工程での破損が認められるようになり、特に、０．１８ｍｍでは機械的強度の低下によってクラックなどの破損事故が急激に増加し、量産に不向きであることがわかる。従って、外囲器の肉厚は、それぞれの評価項目の評価結果に基づいて、０．２〜０．７ｍｍの範囲（好ましくは０．４〜０．７ｍｍの範囲）に設定することが望ましい。
【００６４】
次に、第３の実験例について説明する。第１の実験例において、キセノンガスの封入圧力を１２０トルに固定し、互いに対向する異形部の先端部における位置ずれ量ΔＰ（図２〜図３参照）を異形部ピッチＰの０〜２５％の範囲で変化させた希ガス放電灯を製造した。
【００６５】
これらの希ガス放電灯を図２１に示す点灯回路に組み込み、インバ−タ回路１２の出力電圧（定格は周波数が３０ＫＨｚで、電圧が２５００Ｖ0-P ）を徐々に上昇させ、移動縞（チラツキ）が目視されない状態での放電開始電圧（始動電圧）を測定したところ、図１６に示す結果が得られた。
【００６６】
同図から明らかなように、位置ずれ量ΔＰが０〜１８％までの範囲では定格電圧の８０％程度の２０００Ｖ0-P でもチラツキのない状態で点灯しており、位置ずれ量ΔＰが１９〜２０％の範囲でも定格電圧の９０％程度の２２５０Ｖ0-P でチラツキのない状態で点灯し、点灯後も安定した放電状態が得られている。しかしながら、位置ずれ量ΔＰが２１％以上では始動電圧が２４００Ｖ0-P 以上となり、ライン電圧の９０％でのチラツキのない安定した始動特性が保証できなくなる。従って、対向する異形部の位置ずれ量ΔＰは異形部ピッチＰの２０％以下に設定しなければならない。
【００６７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、第１の開口部及び／又は第２の開口部を形成する外部電極の側縁部には周期性を有する異形部が互いに対向するように形成されており、その上、互いに対向する異形部の位置ずれ量が異形部ピッチの２０％以下に設定されているために、外部電極に高周波高電圧を印加した場合、異形部の先端部分に電界が集中し、異形部間で容易に放電するようになる。従って、例えば１０％以内の電源変動によって外部電極への印加電圧が低くなっても、チラツキのない状態で確実に点灯させることができる。このために、この希ガス放電灯をＯＡ機器の原稿照射装置に適用した場合、原稿の読み取り精度，再生品位の向上が期待できる。
【００６８】
特に、外囲器の肉厚を０．２〜０．７ｍｍの範囲に、希ガスの封入圧力を８３〜２００トルの範囲に設定すれば、上述の外部電極構造と相俟って移動縞（チラツキ）の発生を効果的に抑制できるのみならず、第１の開口部から放出される光出力をも改善できる。従って、原稿照射装置に適用した場合には安定した放電状態が得られる上に、原稿面照度を高めることができ、読み取り精度の向上が期待できる。
【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に示す外囲器及び外部電極の展開図。
【図３】図１に示す外部電極の異形部の位置ずれ状態を説明する要部拡大図。
【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】本発明の第７の実施例を示す外囲器及び外部電極の展開図。
【図１０】本発明の第８の実施例を示す外部電極の要部拡大図であって、同図（ａ）は異形部の先端部分に丸味を形成した状態を示す図、同図（ｂ）は異形部の先端部分を切除して台形部を形成した状態を示す図。
【図１１】本発明の第９の実施例を示す外囲器及び外部電極の展開図。
【図１２】本発明の第９の実施例を示す外囲器及び外部電極の展開図。
【図１３】キセノンガスの封入圧力に対する始動特性の関係を示す図。
【図１４】キセノンガスの封入圧力に対するチラツキの発生の有無及び原稿面照度の関係を示す図。
【図１５】外囲器の肉厚に対するチラツキの発生の有無及び強度の関係を示す図。
【図１６】対向する異形部の位置ずれ量に対する始動特性の関係を示す図。
【図１７】先行技術にかかる希ガス放電灯の縦断面図。
【図１８】先行技術にかかるシ−ト構体の展開図。
【図１９】図１８のＸ−Ｘ断面図。
【図２０】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。
【図２１】先行技術にかかる希ガス放電灯の点灯回路図。
【符号の説明】
１  外囲器
２  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
５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂ  側縁部
５Ａ，５Ｂ，５Ｃ  異形部
５Ａａ，５Ｂａ，５Ｃａ，６Ａａ，６Ｂａ，６Ｃａ  先端部
７  第１の開口部
８  第２の開口部
９  接着層
１２  インバ−タ回路
１３  保護チュ−ブ（絶縁部材）
【図１】
0003635864.tif 000002
【図２】
0003635864.tif 000003
【図３】
0003635864.tif 000004
【図４】
0003635864.tif 000005
【図５】
0003635864.tif 000006
【図６】
0003635864.tif 000007
【図７】
0003635864.tif 000008
【図８】
0003635864.tif 000009
【図９】
0003635864.tif 000010
【図１０】
0003635864.tif 000011
【図１１】
0003635864.tif 000012
【図１２】
0003635864.tif 000013
【図１３】
0003635864.tif 000014
【図１４】
0003635864.tif 000015
【図１５】
0003635864.tif 000016
【図１６】
0003635864.tif 000017
【図１７】
0003635864.tif 000018
【図１８】
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【図１９】
0003635864.tif 000020
【図２０】
0003635864.tif 000021
【図２１】
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