(57)【要約】 【課題】  強い紫外線による、放電管端部の損傷を防止する。【解決手段】  誘電体バリア放電ランプ１は、放電管３によって形成された放電空間５内に、誘電体バリア放電用のガスが充填されたものである。  放電管３は、放電管本体１３の両端部に、ガラスブロック１５を溶融接合したものとされ、ガラスブロック１５の前後方向の厚みは、放電管本体１３の側壁１３Ｄの厚みの少なくとも２倍以上とされている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電管内に誘電体バリア放電用のガスが充填された誘電体バリア放電ランプであって、前記放電管は、長筒状の放電管本体の端部を、前記放電管本体の側壁よりも厚肉のガラスブロックにより封口したことを特徴とする誘電体バリヤ放電ランプ。
【請求項２】
前記ガラスブロックには、放電管を保持する放電管ホルダに当接することで前記放電管ホルダに対する前記放電管の位置決めをするための位置決め部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の誘電体バリア放電ランプ。
【請求項３】
前記ガラスブロックは、溶融石英からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の誘電体バリア放電ランプ。
【請求項４】
前記放電管には、前記ガラスブロックを貫通して、前記放電管内部と外部とを連通するガス導入孔が設けられているとともに、
前記ガラスブロックは、前記ガス導入孔の外端周りが凹形状とされていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の誘電体バリア放電ランプ。
【請求項５】
前記ガラスブロックの外表面には、前記放電管の外表面上に備えられた電極とリード線との接合部が形成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の誘電体バリア放電ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘電体バリア放電ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
誘電体バリア放電ランプは、誘電体バリア放電によってエキシマ分子を形成し、このエキシマ分子から紫外線を放射するものである（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１−１４４５６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この誘電体バリア放電ランプには、例えば、長筒状の放電管本体の端部を、端板で封口したものがあるが、このランプでは、放電管の端板は、軸方向に照射される強い紫外線に常に晒されているから、損傷を受けやすい。
【０００４】
すなわち、図５に示す誘電体バリア放電ランプ１００の断面図を用いて説明すると、放電管１０３内のエキシマ分子１０５から、放射された紫外線（図中、矢印で示す）のうち径方向のもの（図中、上下方向のもの）は、側壁１０３Ａから外部に放射されるが、軸方向の紫外線（図中、左右方向のもの）は、側壁１０３Ａから外部に放射されずに端板１０３Ｂに当たることとなる。この端板１０３Ｂに当たる紫外線には、端板近傍のエキシマ分子１０５Ａから放射されたもののみならず、端板１０３Ｂから離れたエキシマ分子１０５Ｂ〜１０５Ｄから放射されたものも含まれる。このように、端板１０３Ｂは、この端板１０３Ｂから離れた位置のエキシマ分子１０５Ｂ〜１０５Ｄからの紫外線にも、晒されるため損傷しやすいのである（なお、図５中、符号１０７は電極、１０９はセラミック製の口金、１１１はリード線、１１３は放電管１０３を口金１０９に固定するための接着剤、１１５は半田等の接合部、１１７は放電管１０３に風を当てることで冷却するための冷却孔である）。
【０００５】
しかしながら、従来のものは、放電管１０３の端板１０３Ｂは、側壁１０３Ａと同様の薄肉のものが使用されていたため、損傷しやすく、破損によりガス漏れ等のおそれがあった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、強い紫外線による、放電管端部の損傷を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、放電管内に誘電体バリア放電用のガスが充填された誘電体バリア放電ランプであって、前記放電管は、長筒状の放電管本体の端部を、前記放電管本体の側壁よりも厚肉のガラスブロックにより封口したことを特徴とする誘電体バリヤ放電ランプである。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１のものにおいて、前記ガラスブロックには、放電管を保持する放電管ホルダに当接することで前記放電管ホルダに対する前記放電管の位置決めをするための位置決め部が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載のものにおいて、前記ガラスブロックは、溶融石英からなることを特徴とする。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載のものにおいて、前記放電管には、前記ガラスブロックを貫通して、前記放電管内部と外部とを連通するガス導入孔が設けられているとともに、前記ガラスブロックは、前記ガス導入孔の外端周りが凹形状とされていることを特徴とする。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載のものにおいて、前記ガラスブロックの外表面には、前記放電管の外表面上に備えられた電極とリード線との接合部が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
＜請求項１の発明＞
本請求項の構成によれば、放電管は、筒状の放電管本体の端部を、放電管本体の側壁よりも厚肉のガラスブロックにより封口しているから、端部がガスリークする程、損傷を受けにくくなる。
【００１２】
＜請求項２の発明＞
従来のものでは、放電管は、図５に示すように、側壁部で口金に保持され、口金は図示しない筐体に固定されている。つまり、口金は、放電管を保持する放電管ホルダとしての機能も有する。
しかし、この放電管の側壁部は薄肉となっており、表面を平坦に加工することが困難である。よって、側壁部の表面にはうねりが生じ、このうねりの影響により、放電管の位置決め精度が低いという問題点があった（図５はうねった放電管を模式的に示している）。
このような問題は、例えば、円筒状のガラス管を角筒状に二次加工したものでは、二次加工によってうねりが大きくるため、顕著であった。
【００１３】
本請求項の構成によれば、側壁部よりも厚肉のガラスブロックに、位置決め部を設け、この位置決め部が放電管ホルダに当接することで、放電管ホルダに対する放電管の位置決めが行われる。このガラスブロックは側壁部よりも厚肉なため、表面を例えば、機械加工によって平坦化することが容易である。よって、本手段の構成では、位置決め精度が高い。
【００１４】
＜請求項３の発明＞
溶融石英は、短波長の紫外線をカットするから、ガラスブロックを通して紫外線が端部から漏れるおそれはない。よって、放電管端部に位置するリード線等の劣化を防止できる。
【００１５】
＜請求項４の発明＞
放電管内には、放電用のガスが充填されるが、このガスは、放電管内部と外部を連通するガス導入孔から放電管内に入れられる。そして、ガスを入れた後で、ガス導入孔を溶融したガラスで封止する。
ところで、封止の際に使用したガラスは、凸状に残ってしまう場合があり、例えば作業者が凸状のガラス部を引っかけて、ランプを落下してしまう等の問題点があった。
【００１６】
本手段の構成によれば、ガス導入孔の外端周りが凹形状とされているため、封止の際に凸状にガラスが残ったとしても、作業者がこの凸状のガラス部を引っかけるおそれが減少する。
【００１７】
＜請求項５の発明＞
従来の放電管は、薄肉の側壁部で、電極とリード線との半田等による接合が行われていた。このため、放電による発熱で接合部が過熱される構造となっていた。そこで、接合部を冷却するために、冷却のための冷却孔（図５の符号１１７参照）を設ける必要があり、接続部周りの構造が複雑になっていた。
本手段の構成によれば、厚肉のガラスブロックの外表面に、電極とリード線との接合部が形成されているから、放電による接合部の過熱がされにくくなる。
よって、冷却孔を設ける必要がなくなるから、接続部周りの構造（例えば、口金）を簡略化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の一実施形態を図１ないし図４を参照しつつ説明する。
なお、以下の説明では、上下方向については図１を基準とし、前後方向については、図１の右側を前方とする。
本実施形態の誘電体バリア放電ランプ１は、放電管３によって形成された放電空間５内に、誘電体バリア放電用のガスが充填されたものである。放電管３の外表面には一対の電極７Ａ，７Ｂが設けられ、これら電極７Ａ，７Ｂにリード線９が接続されている。さらにリード線９を保持するセラミック製の口金１１が放電管３の端部付近に取り付けられている。リード線９は、電極７Ａ，７Ｂ間に交流電圧を印加する電源装置（図示せず）に接続されている。
【００１９】
ガスとしては、特に限定されず、例えばキセノン（Ｘｅ）、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、等の希ガス、フッ素（Ｆ2）、塩素（Ｃｌ2）等のハロゲンガス等が使用される。誘電体バリア放電ランプ１は、ガスの種類によって、異なる波長（１７２ｎｍ、２２２ｎｍ、３０８ｎｍ等の波長）のエキシマ光を発光させることができる。例えば、電子部品の洗浄、すなわち、電子部品に付着した有機化合物の分解には、１７２ｎｍを中心波長とするエキシマ光が用いられ、この場合には、キセノン（Ｘｅ）を含有するガスが使用される。なお、ガスの封入圧力は特に限定されないが、通常、１０〜８０ＫＰａ程度の圧力で封入される。
【００２０】
放電管３は、詳細には、図１〜３に示すように放電管本体１３の両端部に、ガラスブロック１５を溶融接合したものである。
放電管本体１３は、合成石英製の扁平な長角筒である。この放電管本体１３は、丸筒を熱で軟化させて、角筒に形成したものである。
放電管本体１３の下外面には、格子状（網目状）のアルミニウムからなる第１電極７Ａが蒸着形成され、上外面には、同じくアルミニウムからなるベタ状の第２電極７Ｂが形成されている。両電極７Ａ，７Ｂは、放電管本体１３の両端付近まで形成されている。第１電極７Ａの前端部には、ベタ部７Ｃが形成されており、ベタ部７Ｃからガラスブロック１５の下外面に延びる矩形状の延設部７Ｄが設けられている。延設部７Ｄには、ニッケル層が被覆され、下層をアルミニウム、上層をニッケルとした二層構造とされている。なお、第２電極７Ｂにも、第１電極７Ａの場合と同様の延設部７Ｄが形成されている。
【００２１】
次に、ガラスブロック１５について説明するが、放電管本体１３の前後両端に溶融接合されたガラスブロック１５は、同一のものであるため、前方側のものについてのみ説明する（なお、図１中、符号１７は、放電管本体１３とガラスブロック１５との接合部を示している）。
ガラスブロック１５は、溶融石英を切削加工したもので、全体として前後方向に長い中実の直方体形状とされている。
ガラスブロック１５の前後方向の厚みは、放電管本体１３の側壁１３Ｄの厚みの少なくとも２倍以上であり、好ましくは１０倍以上である。本実施形態においては、約２０倍とされている。
厚みをこの範囲にすると、軸方向に照射される強い紫外線によって、放電管３の端部が破損してガスリークするおそれが著しく低くなるからである。
【００２２】
ガラスブロック１５の上面は、前端部で、前方に下るテーパー面１５Ａとされ、ガラスブロック１５の下面は、前端部で前方に上がるテーパー面１５Ｂとされている。両テーパー面１５Ａ，１５Ｂは、位置決め面（位置決め部）とされている。両テーパー面１５Ａ，１５Ｂと放電管ホルダ２３のテーパー面２３Ａ（位置決め受け部）とが当接することで、放電管３の放電管ホルダ２３に対する位置決めがなされるようになっている。
なお、図１に示す放電管ホルダ２３と同形の図示しない放電管ホルダにより、後方のガラスブロック１５が保持される。つまり、一対の放電管ホルダ２３により、放電管３を前後から挟持することで、放電管３を保持する構成とされている。
【００２３】
ガラスブロック１５の両側面には、上下方向に延びる差し込み溝２５が形成されている。差し込み溝２５は、後述する口金１１の張り出し部２７Ｅを差し込み可能に形成されている。
【００２４】
ガラスブロック１５には、これを前後に貫通して、放電管３内部（放電空間５）と外部とを連通するガス導入孔３１が設けられている。ガラスブロック１５の前端部では、ガス導入孔３１の周り（ガス導入孔３１の外端周り）が窪んだ凹部１５Ｄとされている。ガス導入孔３１から、ガスを導入した後に、ガス導入孔３１の入り口は、溶融した封止ガラス１５Ｅで封止される。
【００２５】
口金１１は、上方を解放した箱状の下口金部（半割体）２７と、この下口金部２７と同形で下方を解放した箱状の上口金部（半割体）２９に、二分割可能とされている。
両口金部２７，２９は、上下面にリード線９，９を配した放電管３を上下から挟み込んだ状態で一体のものとして合体し、下口金部２７と放電管３との間でリード線９を挟持するとともに、上口金部２９と放電管３との間でリード線９を挟持することで、リード線９の位置ズレを防止するためのリード線保持部材として機能する。
【００２６】
なお、下口金部２７と上口金部２９は、同一構造のものであるため、下口金部２７のみを説明し、上口金部２９の説明は省略する。
下口金部２７の前面壁２７Ａ及び後面壁２７Ｂは、ガラスブロック１５の下半分の断面とほぼ同形の切り欠き部２７Ｃが設けられている。下口金部２７と上口金部２９とを合わせた状態で、口金１１の前面及び後面に、ガラスブロック１５の断面形状とほぼ同形の開口が形成される。
【００２７】
下口金部２７の左右の側壁２７Ｄの前後方向の中央付近には、内側方向に突出する張り出し部２７Ｅ，２７Ｅが設けられている。張り出し部２７Ｅ，２７Ｅは、ガラスブロック１５の差し込み溝２５に係合可能な形状とされている。張り出し部２７Ｅ，２７Ｅと差し込み溝２５とが係合することで、口金１１の前後方向の遊動が規制されている。張り出し部２７Ｅ，２７Ｅには、上下方向に貫通するねじ孔２７Ｆ，２７Ｆが形成さている。上下口金部２７，２９を合わせた状態で、ねじにより上下口金部２７,２９を一体固定する。下口金部２７の下面は、ねじ孔２７Ｆ，２７Ｆ周りが窪んでおり、ねじの先端が下面から突出しないようにされている。
【００２８】
下口金部２７の前面壁２７Ａの左右方向中央には、上側に開口する断面Ｕ字状のリード線を引き出すための引き出し孔２７Ｇが形成されている。引き出し孔２７Ｇの寸法は、リード線９の径よりもやや小さくされている。リード線９は、引き出し孔２７Ｇの部分で、多少弾性変形させられる。これにより、リード線９の前後左右方向の遊動が規制されている。
【００２９】
リード線９は、金属製の電線９Ａ周りをシリコン樹脂製の鞘部９Ｂで被覆したものである。鞘部９Ｂ周りにさらに、テフロン（登録商標）チューブで被覆して耐オゾン性を向上させてもよい。
リード線９の端部では、裸状態の電線９Ａが突出しており、ここに金属製の接続端子３５が半田付けされている（なお、符号１０は、半田からなる接続部を示している）。
【００３０】
接続端子３５は、ガラスブロック１５の外表面上で、電極７の延設部７Ｄと図示しない半田等により電気的に接続され、リード線９は、放電管３の軸線に沿って右方向に導出されている。
【００３１】
接続端子３５は、略Ｌ字状に屈曲し、略矩形状の２片を有する金属片である。図４に示すように、接続端子３５は、その一片３５Ａが差し込み溝２５の底面に面接触し、かつ他片３５Ｂが延設部７Ｄの上に面接触するように配置される。接続端子３５の一片３５Ａが、ガラスブロック１５の差し込み溝２５の底面と、口金１１の張り出し部２７Ｅとの間で挟持されることで、接続端子３５の左右方向の移動が規制されている。
【００３２】
以上のように、本実施形態の誘電体バリア放電ランプ１が構成されている。この誘電体バリア放電ランプ１によれば、放電管３は、筒状の放電管本体１３の端部が、放電管本体１３の側壁１３Ｄよりも厚肉のガラスブロック１５により封口されているから、強い紫外線が照射されたとしても、端部がガスリークする程の損傷を受けることはない。
【００３３】
また、本実施形態の誘電体バリア放電ランプ１によれば、側壁１３Ｄ部よりも厚肉のガラスブロック１５に、切削加工によりテーパー面１５Ａ，１５Ｂ（位置決め部）を設け、このテーパー面１５Ａ，１５Ｂが放電管ホルダ２３に当接することで、放電管ホルダ２３に対する放電管３の位置決めが行われる。よって、放電管３の放電管ホルダ２３に対する位置決め精度が高い。
【００３４】
また、ガラスブロック１５は、溶融石英からなり、短波長の紫外線をカットするから、ガラスブロック１５を通して紫外線が端部から漏れるおそれはない。よって、放電管３の端部に位置するリード線９の被覆９Ａの劣化を防止できる。
【００３５】
また、本実施形態の誘電体バリア放電ランプ１によれば、ガス導入孔３１の外端周りが凹形状とされているため、封止の際に凸状に封止ガラス１５Ｅが残ったとしても、作業者がこの凸状の封止ガラス１５Ｅを引っかけるおそれが減少する。
【００３６】
また、厚肉のガラスブロック１５の外表面に、半田からなる接続部１０が形成されているから、放電管３が発熱しても熱が接合部１０に伝わりにくくなる。よって、冷却孔を設ける必要がなくなるから、接続部１０周りの構造（口金１１）を簡略化することができる。
【００３７】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）上記実施形態では、放電管本体１３を角筒としたが、形状は特に限定されず、例えば、丸筒としてもよい。また、一重管に限らずに、外管部と内管部が同軸で配置された二重管としてもよい。
（２）上記実施形態では、ガラスブロック１５は、溶融石英製としたが、合成石英製としてもよい。
（３）上記実施形態では、ガラスブロック１５は、放電管本体１３の両端部に形成したものとしたが、片端部に形成したものでもよい。
（４）上記実施形態では、位置決め部は、テーパー面１５Ａ，１５Ｂとしたが、その形状は特に限定されず、位置決めのための凹部、凸部であってもよい。なお、位置決め部の形状に適合するように、放電管ホルダ２３の位置決め受け部の形状が定められる。放電管ホルダ２３に当接する位置決め部を設けない構成であってもよい。
（５）上記実施形態では、ガス導入孔３１の外端周りを凹形状としたものを示したが、ガス導入孔３１の外端周りを平坦なものとしてもよい。また、ガス導入孔３１を放電管本体１３に形成してもよい。
（６）上記実施形態では、接合部１０は、ガラスブロック１５の外表面上に位置することとしたが、接合部１０を放電管本体１３の側壁上に設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】誘電体バリア放電ランプの断面図
【図２】放電管の斜視図
【図３】放電管の斜視図
【図４】誘電体バリア放電ランプの一部拡大斜視図
【図５】従来例の誘電体バリア放電ランプの断面図
【符号の説明】
【００３９】
１…誘電体バリア放電ランプ
３…放電管
５…放電空間
７…電極
１３…放電管本体
１３Ｄ…側壁
１５…ガラスブロック
【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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