(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状ガラスバルブの外面に管軸方向に沿って１対の外部電極が形成され、このガラスバルブの管軸方向に沿った開口部を有してガラスバルブの内面に蛍光体被膜を形成し、前記ガラスバルブ内にはキセノンガスを含む希ガスが封入された蛍光ランプにおいて、
前記ガラスバルブの内面のうち管軸方向の何れか一端若しくは両端の蛍光体被膜非形成部で、且つ前記外部電極間に挟まれた位置であって、前記開口部の開口端縁を管軸方向に延長した線の範囲に於いて、酸化亜鉛層を周方向に沿って帯状に形成し、
前記酸化亜鉛層には、前記ガラスバルブの軸方向に沿うスリットを設けてなることを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項２】
管状ガラスバルブの外面に管軸方向に沿って１対の外部電極が形成され、このガラスバルブの管軸方向に沿った開口部を有してガラスバルブの内面に蛍光体被膜を形成し、前記ガラスバルブ内にはキセノンガスを含む希ガスが封入された蛍光ランプにおいて、
前記外部電極間に挟まれた位置で、前記開口部の開口端縁間の範囲に於いて、前記蛍光体被膜の一端若しくは両端の内面に酸化亜鉛層を周方向に沿って帯状に形成し、
前記酸化亜鉛層には、前記ガラスバルブの軸方向に沿うスリットを設けてなることを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項３】
管状ガラスバルブの外面に管軸方向に沿って１対の外部電極が形成され、このガラスバルブの管軸方向に沿った開口部を有してガラスバルブの内面に蛍光体被膜を形成し、前記ガラスバルブ内にはキセノンガスを含む希ガスが封入された蛍光ランプにおいて、
前記外部電極間に挟まれた位置で、前記開口部の開口端縁間の範囲に於いて、前記蛍光体被膜の一端若しくは両端の内面及びガラスバルブの内面に亘って酸化亜鉛層を周方向に沿って帯状に形成し、
前記酸化亜鉛層には、前記ガラスバルブの軸方向に沿うスリットを設けてなることを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項４】
上記スリットにより分断される酸化亜鉛層を、該酸化亜鉛層の横幅よりも幅狭に形成された酸化亜鉛層で連設したことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の蛍光ランプ。
【請求項５】
上記スリットは、上記開口部と対向する電極非形成部の内側に設けていることを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載の蛍光ランプ。
【請求項６】
上記スリットは、１対の外部電極のうち、何れか一方の電極の内側に設けていることを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載の蛍光ランプ。
【請求項７】
上記スリットは、スリット幅の最短部がガラスバルブの周方向に沿う曲線距離で２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６に記載の蛍光ランプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、イメージスキャナ、複写機、ファクシミリ等のＯＡ機器に使用される原稿読取用光源や、液晶ディスプレイパネルのバックライト等の用途に使用される外部電極を有するアパーチャ形の蛍光ランプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、外部電極を有する蛍光ランプは、例えば特開平４−８７２４９号公報、特開平３−２２５７４５号公報、特開平６−１８８０８７号公報、特開平９−９２２２６号公報、特開平９−９２２２７号公報等に開示されているように、ガラスバルブの内部に電極を設けないで、両端を封止した細長い管状ガラスバルブの外面にバルブ軸に沿って一対の帯状の外部電極を形成し、ガラスバルブの内面にはバルブ軸に沿って光投射窓である開口部を残して蛍光体被膜を形成し、内部にはキセノンガスを主成分とする希ガスを２００Ｔｏｒｒ以下の封入圧で封入されてなるアパーチャ形の蛍光ランプが提案されている。このアパーチャ形の蛍光ランプは、前記外部電極間に高周波電力を供給してガラスバルブ内に高周波放電を発生させ、ガラスバルブ内に封入されているキセノンガス等の希ガスを電離、励起させて蛍光体を発光させる。発光した蛍光体被膜の可視光と、この可視光が反射膜を兼用する帯状の外部電極により反射した光とが、ガラスバルブの透明な光投射窓である開口部（アパーチャ）から外部に放射される。
【０００３】
又、上記公報中特開平９−９２２２７号公報開示の発明は、発光特性の向上のために外部電極を透光性を有する部材により形成し、この外部電極及び光投射窓である開口部（アパーチャ）の両者から可視光を外部に放射させるように構成している。
【０００４】
これらのようなアパーチャ形の蛍光ランプは、光束の立ち上がり特性に優れ、光投射窓である開口部（アパーチャ）が管（バルブ）軸方向に沿って形成されているためバルブ端部まで照度分布が均一化し、外部電極を大きくすることにより放電電流を大きくし、光出力を増加させることができる。
【０００５】
しかし、前記従来の外部電極を有する蛍光ランプは高い光出力を得ることができ、日中の明るい場所での使用には不都合はないが、夜間等の暗黒状態下での使用においては始動開始に時間を要するという不具合があった。
【０００６】
前記不具合を解消するために、放電空間内に導電性物質を設け、外部電極に外部より電力を供給すると放電空間が短絡されて外部電極間に部分的に高電界が発生し、放電が起こり紫外線を発生させるようにしたものが提案されている。その具体例として、例えば特開平８−３２９９０３号公報において、外部電極を有するアパーチャ形蛍光ランプの内部に導電性物質を点状に設け、始動特性の向上を図った蛍光ランプがある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記特開平８−３２９９０３号公報開示の発明は、暗黒状態下での始動特性が改善されるという長所がある反面、ガラスバルブ内に導電性物質を設けているので消費電力量が増加し、省エネルギー化に反し、不経済であるという問題点があった。
【０００８】
そこで、本発明は上記従来例の欠点を除去するために、ガラスバルブ内に両外部電極の内側に亘たり半導体特性を備えた物質を設けることにより、始動電圧を低下せしめ放電遅れを解消せしめることにより、放電特性の向上を図った蛍光ランプを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は管状ガラスバルブの外面に管軸方向に沿って１対の外部電極が形成され、このガラスバルブの管軸方向に沿った開口部を有してガラスバルブの内面に蛍光体被膜を形成し、前記ガラスバルブ内にはキセノンガスを含む希ガスが封入された蛍光ランプにおいて、前記ガラスバルブの内面のうち管軸方向の何れか一端若しくは両端の蛍光体被膜非形成部で、且つ前記外部電極間に挟まれた位置であって、前記開口部の開口端縁を管軸方向に延長した線の範囲に於いて、酸化亜鉛層を周方向に沿って帯状に形成し、前記酸化亜鉛層には、前記ガラスバルブの軸方向に沿うスリットを設けてなることを特徴とする。
【００１０】
本発明のうち請求項２記載の発明は、管状ガラスバルブの外面に管軸方向に沿って１対の外部電極が形成され、このガラスバルブの管軸方向に沿った開口部を有してガラスバルブの内面に蛍光体被膜を形成し、前記ガラスバルブ内にはキセノンガスを含む希ガスが封入された蛍光ランプにおいて、前記外部電極間に挟まれた位置で、前記開口部の開口端縁間の範囲に於いて、前記蛍光体被膜の一端若しくは両端の内面に酸化亜鉛層を周方向に沿って帯状に形成し、前記酸化亜鉛層には、前記ガラスバルブの軸方向に沿うスリットを設けてなることを特徴とする。
【００１１】
本発明のうち請求項３記載の発明は、管状ガラスバルブの外面に管軸方向に沿って１対の外部電極が形成され、このガラスバルブの管軸方向に沿った開口部を有してガラスバルブの内面に蛍光体被膜を形成し、前記ガラスバルブ内にはキセノンガスを含む希ガスが封入された蛍光ランプにおいて、前記外部電極閏に挟まれた位置で、前記開口部の開口端縁間の範囲に於いて、前記蛍光体被膜の一端若しくは両端の内面及びガラスバルブの内面に亘って酸化亜鉛層を周方向に沿って帯状に形成し、前記酸化亜鉛層には、前記ガラスバルブの軸方向に沿うスリットを設けてなることを特徴とする。
【００１２】
本発明のうち請求項４記載の発明は、上記スリットにより分断される酸化亜鉛層を、該酸化亜鉛層の横幅よりも幅狭に形成された酸化亜鉛層で連設したことを特徴とする。
【００１３】
本発明のうち請求項５記載の発明は、上記スリットは、上記開口部と対向する電極非形成部の内側に設けていることを特徴とする。
【００１４】
本発明のうち請求項６記載の発明は、上記スリットは、１対の外部電極のうち、何れか一方の電極の内側に設けていることを特徴とする。
【００１５】
本発明のうち請求項７記載の発明は、上記スリットは、スリット幅の最短部がガラスバルブの周方向に沿う曲線距離で２ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照にして本発明の実施の形態について説明する。
【００１９】
図１は蛍光ランプの一部切欠正面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。符号１は、直管状の透明なガラスバルブで、両端は気密に閉塞されている。２はガラスバルブ１の内面に形成されている蛍光体被膜で、管軸に沿って蛍光体被膜のない光投射用の開口部（アパーチャ）３が設けられている。また、このガラスバルブ１の内部にはキセノン（Ｘｅ）ガスを主成分とする希ガスが１３．３ＫＰａの封入圧で封入されている。
【００２０】
ガラスバルブ１の外面には１対の帯状電極４、５が、ガラスバルブ１の管軸に沿って平行に形成されている。電極４、５は、導電性、光高反射特性を有する例えばアルミニウム（Ａｌ）等よりなり、詳しくはガラスバルブ１の略全長に亘る長さのアルミニウムテープを貼着等の手段によりガラスバルブ１の外面に取り付けて反射膜を兼用している。この帯状電極４、５は、アルミニウムテープの他にも銅テープに反射性のメッキ処理をしたものを貼着手段により取り付けたものや、銀ペースト等の導電性、光高反射特性を有する物質を帯状に塗布したものであってもよい。また、電極４、５は図２に明示するように、ガラスバルブ１の上面側と下面側に離間して設けられており、かつ電極４、５の対向する２対のエッジのうち１対のエッジが開口部（アパーチャ）３の開口縁に一致して沿うように形成されている。電極４、５には、点灯装置（図示せず）と電気的に接続するためのリード線（図示せず）が夫々接続されている。これら電極４、５を含むガラスバルブ１の全外周面には、シリコンレジン等からなる透明な電気絶縁層６を形成し、湿気の付着し易いガラスバルブ１の絶縁低下を防止し、両外部電極４、５間の短絡事故を防いでいる。
【００２１】
ガラスバルブ１の一端方内面のうち蛍光体被膜２を形成していない部分であって、ガラスバルブ１の端部（封止部）内側面から２０ｍｍ以内の範囲に、半導体特性を備えた物質層７を電極４、５を繋ぐようにガラスバルブ１の周方向に沿って帯状に設けている。この半導体特性を備えた物質層７は、酸化亜鉛、若しくは酸化亜鉛と結合剤との混合物質よりなり、これらの物質のいずれかを適宜使用する。ガラスバルブ１の電極４の内側位置と、電極５の内側位置では、半導体特性を備えた物質層７の占有面積は異なる。本実施の形態においては、電極４の内側位置に於ける占有面積は、電極５の内側位置に於ける占有面積よりも狭く形成されている。つまり半導体特性を備えた物質層７は電極５の内側に於いて帯状に形成されており、且つ開口部（アパーチャ）３の反対側に延設されて電極４の内側に於いて電極４に僅かばかり対応するように形成されている。半導体特性を備えた物質層７は、ガラスバルブ１の内面に直接溶着するか、塗着するか、接着剤等により接着する等の手段により、ガラスバルブ１の一端内面に取り付けている。
【００２２】
この構成の蛍光ランプは、外部電極４、５を介し、高周波点灯回路装置（図示せず）に接続して点灯される。高周波電力を外部電極４、５に印加すると、ガラスバルブ１内で高周波電界による放電が発生し、この放電によりキセノンガスが電離及び励起されて紫外線を放射し、この紫外線が蛍光体被膜２により可視光に変換される。この可視光は直接に開口部（アパーチャ）３のガラスバルブ１の透明部分を通過して外部に放射され、かつ可視光がガラスバルブ１内に於いて光反射特性を有する電極４、５の内面により反射した光も開口部（アパーチャ）３を通過して外部に放射される。このアパーチャ形の蛍光ランプからの光放射は、ガラスバルブ１に蛍光体被膜２の形成されていない光投射用の開口部（アパーチャ）３が形成されているため、光の大部分は透明な開口部（アパーチャ）３より放射される。尚、開口部（アパーチャ）３以外の部分、例えば開口部（アパーチャ）３の対向位置で、かつ電極４、５が形成されていない部分からも微量ではあるが光の放射がある。
【００２３】
図３及び図４は本発明に係わる他の蛍光ランプの実施の形態を示す図である。図中、図１及び図２と同一作用をなす部分は同一符号を付してその説明は省略する。図３及び図４に示される蛍光ランプは、ガラスバルブ１の一端方内面のうち蛍光体被膜２を形成していない部分であって、ガラスバルブ１の端部（封止部）内側面から２０ｍｍ以内の範囲に半導体特性を備えた物質層７を、ガラスバルブ１の周方向に沿って開口部（アパーチャ）３の開口端縁間に亘たり、且つスリット８を設けて帯状に形成している。このスリット８は、開口部（アパーチャ）３と対向する電極４、５の非形成部に於いて、周方向に沿う最短部の曲線距離が０．５ｍｍとなるように形成されている。半導体特性を備えた物質層７は、前述の図１及び図２に示される実施の形態と同様に酸化亜鉛、若しくは酸化亜鉛と結合剤との混合物質であって、いずれかを適宜使用する。他の構成は前述の図１及び図２に示される実施の形態と同様である。
【００２４】
図５及び図６は本発明に係わる他の蛍光ランプの実施の形態を示す図である。図５及び図６に示される蛍光ランプで上記図３及び図４の蛍光ランプと異なる点は、帯状に形成された半導体特性を備えた物質層７のスリット８が、ガラスバルブ１の電極４の内側に位置するように設けられている点である。スリット８は、周方向に沿う最短部の曲線距離が０．５ｍｍとなるように形成されている。スリット８により分けられた半導体特性を備えた物質層７のうち電極４、５を繋ぐように設けられた半導体特性を備えた物質層７は電極４の内部側位置に於ける占有面積よりも電極５の内部側位置に於ける占有面積のほうが広い。尚、スリット８は、ガラスバルブ１の電極５の内側に設けてもよい。
【００２５】
図７及び図８は本発明に係わる他の蛍光ランプの実施の形態を示す図である。ガラスバルブ１の内面に形成されている蛍光体被膜２の一端内周面には、半導体特性を備えた物質層７がガラスバルブ１の一端内側壁面より２０ｍｍ以内の範囲に電極５と電極４の一部分の内側位置に亘たりガラスバルブ１の周方向に沿って帯状に設けられている。そのため、電極４の内側位置に於ける半導体特性を備えた物質層７の占有面積は、電極５の内側位置に於ける占有面積よりも狭い。半導体特性を備えた物質層７は、酸化亜鉛若しくは酸化亜鉛と結合剤との混合物質よりなり、これらの物質の何れかを適宜使用する。
【００２６】
図９は本発明に係わる他の蛍光ランプの実施の形態を示す図である。ガラスバルブ１の内面に形成されている蛍光体被膜２の一端内周面とこの一端と隣り合うガラスバルブ１の内周面とに亘たり、半導体特性を備えた物質層７が、ガラスバルブ１の一端内側壁面（封止部内側壁面）より２０ｍｍ以内の範囲に電極５と電極４の一部分の内側位置にガラスバルブ１の周方向に沿って帯状に設けられている。他の構成は、前述の図７及び図８に示される実施の形態と同様である。
【００２７】
図１０及び図１１は本発明に係わる他の蛍光ランプの実施の形態を示す図である。ガラスバルブ１の一端（封止部）内側壁面より２０ｍｍ以内の範囲であって、蛍光体被膜２の内周面には周方向に沿ってスリット８を設けた帯状の半導体特性を備えた物質層７を開口部（アパーチャ）３の開口端縁間に亘たり形成している。スリット８は開口部（アパーチャ）３の反対側に対向する電極非形成部内側位置に於いて、ガラスバルブ１の曲面形状に沿って最短部の曲線距離が０．５ｍｍとなるように形成されている。他の構成は前述の図７及び図８に示される実施の形態と同様である。
【００２８】
図１２及び図１３は本発明に係わる他の蛍光ランプの実施の形態を示す図である。図１２及び図１３に示される蛍光ランプにおいては、スリット８が電極４の内側位置に形成されている。そのため、電極４の内側位置における半導体特性を備えた物質層７の占有面積は、電極５の内側位置における半導体特性を備えた物質層７の占有面積よりも狭い。スリット８は電極５の内側位置に設け、スリット８により分けられた半導体特性を備えた物質層７のうち電極４、５を繋ぐように設けられた半導体特性を備えた物質層７は電極４の内部側位置に於ける占有面積よりも電極５の内側位置に於ける占有面積の方を狭くしてもよい。他の構成は前述の図１０及び図１１に示される実施の形態と同様である。
【００２９】
図１４は本発明に係わる他の蛍光ランプの実施の形態を示す図である。図１４に示される蛍光ランプにおいては、スリット８により分けられた半導体特性を備えた物質層７、７をこの半導体特性を備えた物質層７、７の横幅よりも幅狭に形成された半導体特性を備えた物質層９で連続的に形成されている。
【００３０】
前述の図７及び図８、図１０乃至図１４に示される蛍光ランプは、半導体特性を備えた物質層７の全部が蛍光体被膜２の内面に重ねて形成されている場合を例に説明したが、本発明はこれに限定せず、半導体特性を備えた物質層７がガラスバルブ１の一端内側壁面より２０ｍｍ以内の範囲であれば、図９に示すように蛍光体被膜２及びガラスバルブ１の双方の内面に亘たって形成されているものも包含する。又、半導体特性を備えた物質層７は、ガラスバルブ１の一端内面に形成する場合に限定せず、ガラスバルブ１の両端内面に形成するものも含まれる。
【００３１】
又、電極４、５は帯状のものに限定せず、図１５乃至図１７に示すような側縁部異形タイプ、波形タイプ及び透光性タイプ等如何なる形状のものであってもよい。
【００３３】
上記実施の形態に係る蛍光ランプの点灯までに要する時間を測定した。本発明の全ての蛍光ランプの点灯までに要する時間は、昼光下で０．００５秒以下であり、暗黒中でも０．００５秒以下であった。これに対し、帯状電極、ガラスバルブ及び蛍光体被膜よりなる従来の外部電極形蛍光ランプの点灯までに要する時間は、昼光下で０．０１秒以下、暗黒中で１０秒以下であった。この測定結果より本発明の蛍光ランプは、始動開始に要する時間が短縮するということが判明した。
【００３４】
【発明の効果】
本発明は、酸化亜鉛よりなる半導体特性を備えた物質層をガラスバルブの一方の端部若しくは両端の内面に設けることにより、始動電圧が低下し、暗黒中においても遅滞なく放電が開始し、始動特性の向上を図ることが出来るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における蛍光ランプの一部切欠正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明の実施の形態における蛍光ランプの一部切欠正面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】本発明の実施の形態における蛍光ランプの一部切欠正面図である。
【図６】図５のＣ−Ｃ線断面図である。
【図７】本発明の実施の形態における蛍光ランプの一部切欠正面図である。
【図８】図７のＤ−Ｄ線断面図である。
【図９】本発明の実施の形態における蛍光ランプの一部切欠正面図である。
【図１０】本発明の実施の形態における蛍光ランプの一部切欠正面図である。
【図１１】図１０のＥ−Ｅ線断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態における蛍光ランプの一部切欠正面図である。
【図１３】図１２のＦ−Ｆ線断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態における蛍光ランプの一部切欠正面図である。
【図１５】蛍光ランプに適用する電極の形状を示す説明図である。
【図１６】蛍光ランプに適用する電極の形状を示す説明図である。
【図１７】蛍光ランプに適用する電極の形状を示す説明図である。
【符号の説明】
１  ガラスバルブ
２  蛍光体被膜
３  開口部（アパーチャ）
４、５  電極
７、９  半導体特性を備えた物質層
８  スリット
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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