(57)【要約】【課題】リード線に外力が加わってもリード線の導線が電極から外れ難くする。【解決手段】放電管２と、放電管２に設けられた一対の電極３１、３２と、放電管２に機械的に連結されたベース５と、導線４１１、４２１及び導線４１１、４２１を被覆する被覆部４１２、４２２を有し、導線４１１、４２１が電極３１、３２に電気的に接続されるリード線４１、４２とを備え、リード線４１、４２は、ベース５に機械的に連結されるように構成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電管と、
前記放電管に設けられた一対の電極と、
前記放電管に機械的に連結されたベースと、
導線及び前記導線を被覆する被覆部を有し、前記導線が前記電極に電気的に接続されるリード線とを備え、
前記リード線は、前記ベースに機械的に連結されるように構成されている放電ランプ。
【請求項２】
前記リード線は、弾性復帰力を備えたコネクタ部材を介して前記電極に電気的に接続されるように構成されている請求項１記載の放電ランプ。
【請求項３】
前記コネクタ部材は、前記ベースに機械的に連結されるように構成されている請求項２記載の放電ランプ。
【請求項４】
前記リード線と前記コネクタ部材とは、前記ベースに機械的に共締めされて連結されるように構成されている請求項２記載の放電ランプ。
【請求項５】
前記リード線の前記被覆部と前記放電管の外面との間に前記ベースが介在するように構成されている請求項１乃至４の何れか一項に記載の放電ランプ。
【請求項６】
前記ベースは、前記放電管に生じる光を遮断する遮光部材で構成されている請求項１乃至５の何れか一項に記載の放電ランプ。
【請求項７】
前記ベースは、前記放電管に設けられた貫通孔又は凹部に挿入されるシャフトにより、前記放電管に機械的に連結されるように構成されている請求項１乃至６の何れか一項に記載の放電ランプ。
【請求項８】
前記シャフトは、締結要素を有しており、前記締結要素を締結することにより、前記ベースが前記放電管に連結されるように構成されている請求項１又は２記載の放電ランプ。
【請求項９】
前記ベースが、前記放電管を挟むように設けられた第１ベース及び第２ベースを有しており、
前記第１ベース及び前記第２ベースが、前記シャフトの前記締結要素により、前記放電管の外面との間に隙間を持って取り付けられている請求項８記載の放電ランプ。
【請求項１０】
前記第１ベースに、前記一対の電極の一方に電気的に接続されるリード線が機械的に連結されるように構成されており、
前記第２ベースに、前記一対の電極の他方に電気的に接続されるリード線が機械的に連結されるように構成されている請求項９記載の放電ランプ。
【請求項１１】
前記リード線の前記導線の端部に前記コネクタ部材と機械的に共締めされる圧着端子が設けられている請求項２乃至１０の何れか一項に記載の放電ランプ。
【請求項１２】
前記コネクタ部材は、前記電極に半田付けされている請求項２乃至１１の何れか一項に記載の放電ランプ。
【請求項１３】
前記ベースは、前記リード線が挿入される挿入孔を有しており、
前記リード線が、前記挿入孔に挿入された状態で前記ベースに機械的に連結されるように構成されている請求項１乃至１２の何れか一項に記載の放電ランプ。
【請求項１４】
前記放電管及び前記一対の電極からなる放電ランプが、誘電体バリア放電ランプである請求項１乃至１３の何れか一項に記載の放電ランプ。
【請求項１５】
請求項１乃至１４の何れか一項に記載の放電ランプを用いた光照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば誘電体バリア放電ランプ等の放電ランプ及び当該放電ランプを用いた光照射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば誘電体バリア放電ランプは、放電用ガスが封入された放電管の外面に一対の外部電極を設け、当該一対の外部電極にリード線が接続されている。このリード線は、導線を樹脂製の被覆部で被覆したものが用いられている。
【０００３】
具体的にリード線は、図４に示すように、導線が電極に半田付けされて接続されるとともに、保護ブロックを利用して放電管の外面に押圧して固定されている。
【０００４】
しかしながら、リード線の導線が電極に直接半田付けされて接続されているので、リード線に外力が加わった場合に、リード線の導線と電極との接続部分が破断して外れてしまうという問題がある。そして、このリード線が外れるという問題は、以下のようにリード線の被覆部の劣化により助長されてしまう。つまり、リード線の被覆部が、放電管から照射される紫外線によって劣化するため、保護ブロックで押圧された押圧部分が劣化して、保護ブロックによる押圧力が低下して抜け易くなってしまう。また、リード線と放電管とが接触しているため、紫外線によって被覆部が劣化して破損してしまい抜け易くなってしまう。なお、放電管の内面においてリード線の近傍に遮光膜を設ける構成も考えられるが、放電管の壁の内部を反射して通過する紫外線もあり、放電管の内面に遮光膜を設けるだけでは不十分である。
また、筒状のキャップが端子とハーネスとの接続部分を囲繞するように装着されており、その内部にシリコーン樹脂などの熱硬化性樹脂を充填させたものがあるが、このようなものは、熱硬化性樹脂の経時劣化や紫外線による劣化により、端子とハーネスとの接合部分と熱硬化性樹脂との固定力が低下してしまうため、端子とハーネスの接続部分に外力が加わった場合には、端子とハーネスとの接続部分が破断して外れてしまうという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−３３８８３号公報
【特許文献２】特許第４１７４９１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明は、上記問題点を解決すべくなされたものであり、リード線に外力が加わってもリード線の導線が電極から外れ難くすることをその主たる所期課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち本発明に係る放電ランプは、放電管と、前記放電管に設けられた一対の電極と、前記放電管に機械的に連結されたベースと、導線及び前記導線を被覆する被覆部を有し、前記導線が前記電極に電気的に接続されるリード線とを備え、前記リード線は、前記ベースに機械的に連結されるように構成されていることを特徴とする。
【０００８】
このような放電ランプであれば、放電管に機械的に連結されたベースに、リード線が機械的に連結されているので、リード線に外力が加わった場合でも、リード線の導線と電極との接続部分に外力の影響が及びにくく、接続部分が破断することを防止できる。また、従来のようにリード線を放電管と保護ブロックとの間で挟んで固定する構造では無く、リード線はベースに機械的に連結されているので、ベースを放電管にきつく締め付けて固定する必要が無いため、放電管の破損を防ぐことができる。
ここで、機械的に連結されているとは、接着剤、樹脂、半田付けなどの流体的連結ではなく、ねじやリベットなど固体の部材（弾性体を含む）による連結の意である。
【０００９】
前記リード線は、弾性復帰力を備えたコネクタ部材を介して前記電極に電気的に接続されるように構成されていることが望ましい。
これならば、ベースに機械的に連結されたリード線を電極に直接接続する構成では無いので、リード線に外力が加わった場合でも、リード線の導線と電極との電気的な接続が切断されてしまう心配が無い。また、弾性復帰力を備えたコネクタ部材を用いているので、コネクタ部材と電極との接触を確実にすることができる。
【００１０】
前記コネクタ部材は、前記ベースに機械的に連結されるように構成されていることが望ましい。そして、前記リード線と前記コネクタ部材とは、前記ベースに機械的に共締めされて連結されるように構成されていることが望ましい。
これならば、リード線の導線とコネクタ部材との電気的接続を確実にすることができ、また、リード線の導線及びコネクタ部材をベースに機械的に連結する構成を簡略化することができる。
【００１１】
前記リード線の前記被覆部と前記放電管の外面との間に前記ベースが介在するように構成されていることが望ましい。特に、前記ベースは、前記放電管に生じる光を遮断する遮光部材で構成されていることが望ましい。
これならば、リード線の被覆部と放電管の外面との間にベースが介在しているので、放電管から出た光がリード線に当たって光劣化することを防止できる。また、放電管からの熱もリード線に伝わり難くなり、リード線が熱劣化することも防止できる。
【００１２】
前記ベースは、前記放電管に設けられた貫通孔又は凹部に挿入されるシャフトにより、前記放電管に機械的に連結されるように構成されていることが望ましい。
これならば、放電管に設けられた貫通孔又は凹部にシャフトを挿入するだけで抜き外し不可とされるので、放電管の構造を簡単にすることができる。
【００１３】
シャフトの具体的な実施の態様としては、前記シャフトは、締結要素を有しており、前記締結要素を締結することにより、前記ベースが前記放電管に連結されるように構成されていることが考えられる。
【００１４】
前記ベースが、前記放電管を挟むように設けられた第１ベース及び第２ベースを有しており、前記第１ベース及び前記第２ベースが、前記シャフトの前記締結要素により、前記放電管の外面との間に隙間を持って取り付けられていることが望ましい。
これならば、第１ベース及び第２ベースが締結要素により放電管の外面に対して隙間を持って取り付けられる。つまり、ガタつきを持って取り付けられるので、放電管がベースに締め付けられないため、放電管の破損を防ぐことができる。
【００１５】
前記第１ベースに、前記一対の電極の一方に電気的に接続されるリード線が機械的に連結されるように構成されており、前記第２ベースに、前記一対の電極の他方に電気的に接続されるリード線が機械的に連結されるように構成されていることが望ましい。
これならば、放電管の一部分からリード線を引き出すことができ、配線の引き回しを容易にすることができる。また、各ベースそれぞれにリード線を固定しているので、電気的な絶縁も確保することができる。
【００１６】
前記リード線の前記導線の端部に前記コネクタ部材と機械的に共締めされる圧着端子が設けられていることが望ましい。
これならば、リード線の導線とコネクタ部材との電気的接続を一層確実にすることができ、リード線の導線をベースに確実に固定することができる。
【００１７】
前記コネクタ部材は、前記電極に半田付けされていることが望ましい。
このようにコネクタ部材が電極に半田付けされたものであっても、コネクタ部材とリード線の導線とはベースに固定されているので、リード線に外力に加わったとしても、コネクタ部材と電極とが破断する心配が無い。
【００１８】
前記ベースは、前記リード線が挿入される挿入孔を有しており、前記リード線が、前記挿入孔に挿入された状態で前記ベースに機械的に連結されるように構成されていることが望ましい。
これならば、リード線がベースの内部に挿入されて固定されているので、リード線の接続部分全体がベースに覆われることになり、光劣化を一層防ぐことができる。
【００１９】
前記放電管及び前記一対の電極からなる放電ランプが、紫外線を照射する誘電体バリア放電ランプ等の紫外線ランプであることが望ましい。
【発明の効果】
【００２０】
このように構成した本発明によれば、リード線に外力が加わってもリード線の導線が電極から外れ難くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施形態における放電ランプの平面図。
【図２】同実施形態の放電ランプの側面図。
【図３】同実施形態における放電ランプのリード線の接続部分の部分拡大断面図。
【図４】従来の誘電体バリア放電ランプの構成を模式的に示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に本発明に係る放電ランプの一実施形態について図面を参照して説明する。
【００２３】
本実施形態に係る放電ランプ１００は、紫外線照射装置に用いられる誘電体バリア放電ランプであり、図１及び図２に示すように、直管状の放電管２と、当該放電管２に設けられた一対の電極３１、３２と、当該一対の電極３１、３２に電気的に接続される導線４１１、４２１及び当該導線４１１、４２１を被覆する被覆部４１２、４２２を有するリード線４１、４２とを備えている。
【００２４】
放電管２は、合成石英ガラスからなる断面概略矩形状の筒体における軸方向両端の開口を例えば溶融石英ガラスブロックで塞ぐことにより内部に放電空間を形成した密閉容器であり、この放電空間に放電用ガスとしてキセノンガスが封入されている。また、この放電管２は、上下の外表面がほぼ平坦な上平坦面２ａと下平坦面２ｂを有し、上平坦面２ａには第１電極３１が形成されるとともに、下平坦面２ｂには第２電極３２が形成されている。第１電極３１は、ベタ電極であり、第２電極３２は、メッシュ電極である。そして、図示しない高周波高電圧電源からの高周波高電圧を一対の電極３１、３２間に印加すると、誘電体からなる放電管２の内部の放電空間で誘電体バリア放電が発生するので、この放電空間で放電用ガスであるキセノン原子が励起され、このキセノン原子が基底状態に戻る際に中心波長が１７２ｎｍの真空紫外線を放射する（エキシマ発光）。そして、この真空紫外線は、放電管２の下平坦面２ｂの第２電極３２の網目の隙間を通って下方に放出される。つまり、下平坦面２ｂが紫外線放出面となる。したがって、この放電管２の下方に放出された真空紫外線を僅かな隙間を介して被照射物に照射すれば、この被照射物の光洗浄を行うことができる。
【００２５】
そして、一対の電極３１、３２に給電するためのリード線４１、４２は、図１〜図３に示すように、ベース５に機械的に連結されている。本実施形態のベース５は、放電管２により生じる光を遮断する例えばステアタイト等の遮光部材から構成されている。
【００２６】
具体的にベース５は、放電管２の一端部に機械的に連結されて抜き外し不可とされるものであり、放電管２を挟むように設けられた第１ベース５１及び第２ベース５２を有している。ここで、第１ベース５１は、リード線４１が機械的に連結されて固定されるものであり、当該リード線４１を第１電極３１に接続するためのものである。また、第２ベース５２は、リード線４２が機械的に連結されて固定されるものであり、当該リード線４２を第２電極３２に接続するためのものである。このような構成により、放電管２の一端部からリード線４１、４２を引き出すことができ、配線の引き回しを容易にすることができる。また、各ベース５１、５２それぞれにリード線４１、４２を固定しているので、電気的な絶縁も確保することができる。
【００２７】
そして、第１ベース５１及び第２ベース５２は、放電管２を挟んだ状態で、放電管２に設けられた貫通孔２ｈに挿入されるシャフト６により、放電管２に機械的に連結されて抜き外し不可に取り付けられる。なお、放電管２に貫通孔２ｈでは無く、シャフト６が係合する凹部を設けても良い。
【００２８】
シャフト６は、図３に示すように、放電管２の貫通孔２ｈに挿入されるシャフト本体６１と、当該シャフト本体６１に装着されることにより、前記第１ベース５１及び第２ベース５２を放電管２に連結する締結要素６２とを有している。具体的には、シャフト本体６１の両端部に軸方向に沿って雌ねじ部が形成されており、締結要素であるねじ６２をシャフト本体６１の雌ねじ部に螺合させることによって第１ベース５１及び第２ベース５２を連結する。本実施形態では、第１ベース５１及び第２ベース５２は、放電管２の幅方向の両端部２箇所においてシャフト６により連結されるように構成されている。
【００２９】
このとき、第１ベース５１及び第２ベース５２の放電管２側を向く側面と、放電管２の外面（具体的には上平坦面２ａ及び下平坦面２ｂ）との間には、隙間Ｇが形成されている。詳細には、シャフト本体６１が放電管２の上平坦面２ａ及び下平坦面２ｂよりも外側に延び出ており、当該シャフト本体６１の両端面に第１ベース５１及び第２ベース５２の側面が当接して締め付けられることにより、放電管２の外面には、締め付けられないように構成されている。これにより、第１ベース５１及び第２ベース５２は、放電管２に対してガタつきを持って取り付けられることになる。
【００３０】
また、第１ベース５１及び第２ベース５２において、リード線４１、４２の導線４１１、４２１が、ベース５１、５２に固定された接点金具等のコネクタ部材７を介して、第１外部電極３１及び第２外部電極３２に電気的に接続されるように構成されている。このように第１ベース５１及び第２ベース５２に固定されたリード線４１、４２を電極３１、３２に直接接続する構成では無いので、リード線４１、４２に外力が加わった場合でも、リード線４１、４２の導線４１１、４２１と電極３１、３２との電気的な接続が切断されてしまう心配が無い。
【００３１】
具体的には、リード線４１、４２の導線４１１、４２１とコネクタ部材７とが、第１ベース５１及び第２ベース５２に機械的に共締めされることにより固定されている。ここで、リード線４１、４２の導線４１１、４２１の先端部には、圧着端子８が接続されており、当該圧着端子８がコネクタ部材７とともにねじ９によって機械的に共締めされている。また、このように導線４１１、４２１に接続されたコネクタ部材７は、弾性復帰力を備えた例えば板ばねにより構成されており、電極３１、３２に弾性復帰力を作用させた状態で、電極３１、３２に半田付けにより接続される。このようにリード線４１、４２の導線４１１、４２１に設けた圧着端子８とコネクタ部材７を機械的に共締めしているので、リード線４１、４２の導線４１１、４２１とコネクタ部材７との電気的接続を確実にすることができ、また、リード線４１、４２の導線４１１、４２１及びコネクタ部材７をベース５に機械的に連結させる構成を簡略化することができる。
【００３２】
さらに各ベース５１、５２は、リード線４１、４２が挿入される挿入孔５１ｈ、５２ｈを有しており、当該挿入孔５１ｈ、５２ｈにリード線４１、４２が挿入された状態で各ベース５１、５２に固定される。つまり、放電管２の外面（上平坦面２ａ及び下平坦面２ｂ）とリード線４１、４２との間には、ベース５１、５２の一部が介在するように構成されている。これにより、放電管２から放出される紫外線がリード線４１、４２に当たることを防止している。
【００３３】
このように構成した本実施形態に係る放電ランプ１００によれば、放電管２に機械的に連結されて抜き外し不可とされたベース５に、リード線４１、４２が機械的に連結されているので、リード線４１、４２に外力が加わった場合でも、リード線４１、４２の導線４１１、４２１と電極３１、３２との接続部分に外力の影響が及びにくく、接続部分が破断することを防止できる。また、従来のようにリード線４１、４２を放電管２と保護ブロックとの間で挟んで固定する構造では無く、リード線４１、４２はベース５に機械的に連結されているので、ベース５を放電管２にきつく締め付けて固定する必要が無いため、放電管２の破損を防ぐことができる。
【００３４】
また、リード線４１、４２の被覆部４１２、４２２と放電管２の外面（上平坦面２ａ及び下平坦面２ｂ）との間にベース５（第１ベース５１及び第２ベース５２）が介在しているので、放電管２から出た光がリード線４１、４２に当たって光劣化することを防止できる。また、放電管２からの熱もリード線の被覆部４１２、４２２に伝わり難くなり、リード線４１、４２が熱劣化することも防止できる。
【００３５】
さらに、ベース５が、放電管２に設けられた貫通孔２ｈに挿入されるシャフト６により、放電管２に機械的に連結されて抜き外し不可とされているので、放電管２に設けられた貫通孔２ｈにシャフト６を挿入するだけで抜き外し不可とすることができ、放電管２の構造及びベース５の取り付け構造を簡単にすることができる。
【００３６】
その上、第１ベース５１及び第２ベース５２が、シャフト６の締結要素６２により、放電管２の外面との間に隙間Ｇを持って取り付けられるので、第１ベース５１及び第２ベース５２を放電管２にガタつきを持って取り付けられ、放電管２がベース５に締め付けられないため、放電管２の破損を防ぐことができる。
【００３７】
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
例えば、前記実施形態では、各ベース５１、５２がリード線４１、４２が挿入される挿入孔５１ｈ、５２ｈを有しているが、挿入孔では無く、リード線４１、４２が配置される溝を有する構成であっても良い。
【００３８】
また、前記実施形態では、放電管２の管軸方向の一端部において２つのリード線４１、４２が固定される構成であったが、放電管２の管軸方向の一端部に一方のリード線４１を固定し、他端部に他方のリード線４２を固定する構成としても良い。この場合、放電管２の管軸方向の両端部それぞれにベース５が設けられる構成となる。
【００３９】
さらに、前記実施形態では、シャフト６が締結要素６２を有するものであったが、リベットにより第１ベース５１及び第２ベース５２を放電管２に連結するように構成しても良い。また、機械的に連結された取り外し不可とされる構成であれば良く、その他、ベース５又は放電管２の一方に凸部を設け、他方の凹部を設けることにより、これらの凸部と凹部とが係合することにより、取り外し不可となる構成としても良い。
【００４０】
その上、前記実施形態では、紫外線を照射する誘電体バリア放電ランプに適用した場合を説明したが、その他の放電ランプにも適用可能である。
【００４１】
その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。
【符号の説明】
【００４２】
１００・・・誘電体バリア放電ランプ（放電ランプ）
２・・・放電管
２ａ、２ｂ・・・放電管の外面
２ｈ・・・貫通孔
３１、３２・・・一対の電極
４１１、４２１・・・導線
４１２、４２２・・・被覆部
５・・・ベース（遮光部材）
５１・・・第１ベース
５１ｈ・・・挿入孔
５２・・・第２ベース
５２ｈ・・・リード線
６・・・シャフト
６１・・・シャフト本体
６２・・・締結要素
７・・・コネクタ部材（接点金具）
８・・・圧着端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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