(57)【要約】【課題】ガラス管の外周に外部電極を設け、その外周に透光性絶縁膜を被覆してなる希ガス蛍光ランプにおいて、ガラス管と透光性絶縁膜間に気泡が内包された場合でも照度低下を抑制した構造を提案することである。【解決手段】ガラス管と透光性絶縁膜の間に、これらガラス管や透光性絶縁膜の屈折率よりも屈折率の小さな低屈折率層を形成したことを特徴とし、該透光性絶縁膜が熱収縮チューブの場合、前記低屈折率層をガラス管および／または熱収縮チューブに形成し、粘着シートの場合、前記ガラス管に形成したことを特徴とする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に希ガスが封入されたガラス管の外周に外部電極を設け、その外周に透光性絶縁膜を被覆してなる希ガス蛍光ランプにおいて、前記ガラス管と前記透光性絶縁膜の間に、前記ガラス管や透光性絶縁膜の屈折率よりも屈折率が小さい低屈折率層が形成されていることを特徴とする希ガス蛍光ランプ。
【請求項２】
前記透光性絶縁膜が熱収縮チューブであって、前記低屈折率層は、前記ガラス管と熱収縮チューブの対向する表面のいずれか一方に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の希ガス蛍光ランプ。
【請求項３】
前記透光性絶縁膜が熱収縮チューブであって、前記低屈折率層は、前記ガラス管と熱収縮チューブの対向する表面の両方に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の希ガス蛍光ランプ。
【請求項４】
前記透光性絶縁膜が粘着シートであって、前記低屈折率層は、前記ガラス管の外表面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の希ガス蛍光ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は希ガス蛍光ランプに関し、特に、ガラス管外面に外部電極とその外周に透光性絶縁膜を有する希ガス蛍光ランプに係わる。
【背景技術】
【０００２】
ＯＡ機器などの原稿読取り用光源としては、ランプの軸方向の照度分布に急激な変化がなく連続的な分布であること、即ち照度均一性が求められている。
図５に示すような、光源（ランプ）２０とリフレクタ２１とにより、ガラス板２２上の原稿２３面を照射し、その反射光を反射ミラー２４を介して受光部２５であるＣＣＤで受光するタイプの縮小光学系の読取り装置は、高速、微細、鮮明度が要求される複写機等で使用されるものであるが、その光源としてはランプ軸方向の照度変動が少ないものが求められている。
【０００３】
また一方で、図６に示すような、小型、省電力に優れた等倍光学系のＣＩＳ（Ｃｏｎｔａｃｔ  Ｉｍａｇｅ  Ｓｅｎｓｏｒ）においては、ランプ２０によりガラス板２２上の原稿２３面に照射し、その反射光を原稿２３の直下に配置した原稿と同じ幅の受光部（ＣＭＯＳ、ＣＣＤなど）２５によって受光するものであり、ランプ２０及び受光部２５は、前記縮小系読取り装置に比べて原稿により近接して配置される構造である。
そのため、ランプ自体の軸方向の各部位からの放射光が直接的にそのまま原稿の対応する各部位に照射されることになるので、ランプの軸方向での照度の均一性に対する要求は、前記縮小光学系の読取り装置よりも一層厳しいものとなっている。
【０００４】
ところで、該ＯＡ用複合機などの原稿読取り用光源として希ガス蛍光ランプが多用されている。該希ガス蛍光ランプは、内部に希ガスが封入されたガラス管の外表面上に外部電極を有し、その外周に透光性の絶縁膜が被覆されたものが知られている。
そして、この透光性絶縁膜には、熱収縮チューブを用いたものと、粘着シートを用いたものとが知られている。
【０００５】
熱収縮チューブを用いたものとして特開平１１−１４４６８７号公報が、また粘着シートを用いたものとして特開平１１−４０１０８号公報がある。
【０００６】
図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）にこれらの構造が示されている。
図７（ａ）に示すように、内部に希ガスが封入されたガラス管１の外表面には、管軸方向に外部電極４が設けられている。図７（ｂ）、（ｃ）で分かるように、ガラス管１の内面には蛍光体２が塗布されていて、円周上の一部に光取出し用のアパーチャ部３が形成されている。
そして、前記ガラス管１の外周面には外部電極４、４を覆うように透光性絶縁膜５が被覆されている。
該透光性絶縁膜５が熱収縮チューブ５１からなるものが図７（ｂ）であり、粘着シート５２からなるものが図７（ｃ）である。
【０００７】
このように、希ガス蛍光ランプにおいてはガラス管外周面上に透光性絶縁膜を被覆する構造を有するものであるが、該絶縁膜が熱収縮チューブであるにしろ、粘着シートであるにしろ、ガラス管への被覆時にガラス管と絶縁膜との間に気泡を内包することがどうしても避けられず、ランプの軸方向および周方向に該気泡が点在することが回避できない。
特に、図８に示すように、光取出し部であるアパーチャ部３にこの気泡６が存在すると、ランプ内部から外部に光が透過するときに、ガラス管１外面と気泡６、そして該気泡６と絶縁膜５の間の界面において反射が起こり、その分だけ光の透過率が減少し、当該気泡がある部位での照度低下が避けられないという問題点があった。
【０００８】
その現象を図９および図１０を用いて説明する。図９（ａ）、（ｂ）に示す事例で用いられたガラス管１の屈折率は１．５２であり、透光性絶縁膜５としてＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）からなる熱収縮チューブ５１を用い、その屈折率は１．４３である。
また、図１０（ａ）、（ｂ）に示す事例で用いられた透光性絶縁膜５は粘着層５３付きの粘着シート５２であって、粘着層５３はシリコーン系、もしくはアクリル系の樹脂で、その屈折率は１．４〜１．５であり、シート５２はＰＥＴで、その屈折率は１．５８である。因みに、空気の屈折率は１．０である。
そして、図９（ａ）は、ガラス管１と絶縁膜５（熱収縮チューブ５１）との間に気泡が存在しない場合であり、図９（ｂ）は、その間に気泡６が存在する場合を説明したものである。同様に、図１０（ａ）は粘着シート５２の粘着層５３とガラス管１の間に気泡が存在しない場合で、図１０（ｂ）は気泡６が存在する場合を説明したものである。
【０００９】
図９（ａ）において、ランプ内部からガラス管１に至る光Ｘは、ガラス管内表面で屈折率の差によって一部Ａが反射され、更に、ガラス管１と絶縁膜５（熱収縮チューブ５１）の間で一部Ｂが反射される。次いで、絶縁膜５から外部（外気）に放射されるとき、やはり両者の屈折率の差によって一部Ｃが反射される。これらの反射Ａ、Ｂ、Ｃは、それぞれ界面を形成する素材の屈折率の差に応じた大きさとなる。そして、これら反射成分を除いた光がランプの外部に放射される。
【００１０】
これに対して、図９（ｂ）に示す気泡６が存在する場合を説明すると、ガラス管１内表面での反射Ａと、絶縁膜５（熱収縮チューブ５１）から外気に放射されるときの反射Ｃは、図９（ａ）の場合と同等である。
しかしながら、内部の気泡６の存在によって、ガラス管１と気泡６の間の屈折率の差に基づく反射Ｄ、および、該気泡６と絶縁膜５の間の屈折率の差に基づく反射Ｅが生じ、しかもこれらの屈折率の差は、図９（ａ）の場合のガラス管１と絶縁膜５間の屈折率の差よりも大きいので、前記反射Ｄ、Ｅは図９（ａ）の反射Ｂよりも大きく、かつ、反射の機会も気泡の前後で増えて２回となる。
このため、ランプから外部に放射される光量（光出力）は、図９（ａ）の気泡がない場合に比べて小さくなり、放射照度の低下を招く。
【００１１】
また、図１０（ａ）、（ｂ）に示す粘着シート５２を用いた場合にも、気泡が存在しない場合との比較において、気泡６が存在する場合には、反射光が多くなり外部に放射される光量が減少することは同様である。
即ち、図１０（ａ）に示すように、気泡が存在しない場合においては、ランプ内からの放射光が外気（外部）に至るまでに、ランプ内→ガラス管１、ガラス管１→粘着層５３、粘着層５３→シート５２、シート５２→外気（外部）の界面において、それぞれ反射Ａ、Ｆ、Ｇ、Ｃが発生する。
【００１２】
一方、図１０（ｂ）に示すように、ガラス管１とシート５２の粘着層５３との間に気泡が存在する場合には、上記気泡が存在しない場合の各反射のうちの反射Ｆに変えて、ガラス管１→気泡６、気泡６→粘着層５３での界面において、反射Ｄ、Ｈが発生する。
これら反射Ｄ、Ｈはそれぞれの界面を形成する気泡の屈折率が１と小さいため、上記反射Ｆよりも大きくなる。
そのため、気泡６を通過しての外気（外部）への光出力が大きく減ずることになる。
【００１３】
このように、ガラス管と絶縁膜の間に気泡が存在すると、ガラス管内から外気に至るまでの光の透過率は気泡が存在しない場合に較べて著しく低下する。そして、この気泡はランプの製造過程、即ち、透光性絶縁膜の被覆工程において不可避的に発生するものであり、かつ、その発生部位もコントロールできず、気泡がアパーチャ部に存在するとランプからの放射光の軸方向での照度に不均一が生じてしまうという不具合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開平１１−１４４６８７号公報
【特許文献２】特開平１１−４０１０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
この発明が解決しようとする課題は、内部に希ガスを封入し、内表面に蛍光体を塗布してアパーチャ部を形成したガラス管の外表面に外部電極を有し、その外周に透光性絶縁膜を設けてなる希ガス蛍光ランプにおいて、前記アパーチャ部において前記ガラス管と透光性絶縁膜との間に気泡が内包された場合であっても、当該気泡部分での照度低下を極力抑制して、軸方向の照度を均一にできるランプ構造を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するために、この発明に係る希ガス蛍光ランプは、内部に希ガスが封入されたガラス管の外周に外部電極を設け、その外周に透光性絶縁膜を被覆してなる希ガス蛍光ランプにおいて、前記ガラス管と前記透光性絶縁膜の間に、前記ガラス管や透光性絶縁膜の屈折率よりも屈折率が小さい低屈折率層が形成されていることを特徴とする。
【００１７】
前記透光性絶縁膜が熱収縮チューブであって、前記低屈折率層は、前記ガラス管と熱収縮チューブの対向する表面のいずれか一方に形成されていることを特徴とする。
【００１８】
前記透光性絶縁膜が熱収縮チューブであって、前記低屈折率層は、前記ガラス管と熱収縮チューブの対向する表面の両方に形成されていることを特徴とする。
【００１９】
前記透光性絶縁膜が粘着シートであって、前記低屈折率層は、前記ガラス管の外表面に形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
ガラス管と、その外周に被覆された透光性絶縁膜の間に、これらより屈折率が小さい低屈折率層を形成したことにより、たとえガラス管と透光性絶縁膜の間に気泡が内包されていても、当該気泡部分での照度低下を極力防ぎ、気泡の存在しない部分での照度との差を小さくして、ランプの軸方向での照度の均一性を一定範囲内に保つことができるという効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の希ガス蛍光ランプの部分断面図。
【図２】本発明の熱収縮チューブを用いた希ガス蛍光ランプの効果の概念説          明図で、図９（ｂ）に対応する説明図。
【図３】本発明の粘着テープを用いた希ガス蛍光ランプの効果の概念説明図          で、図１０（ｂ）に対応する説明図。
【図４】本発明の効果の説明図。
【図５】従来の縮小系原稿読み取り装置の説明図。
【図６】従来の等倍系原稿読み取り装置の説明図。
【図７】従来の希ガス蛍光ランプの説明図。
【図８】従来の希ガス蛍光ランプの気泡を内包する状態の断面図。
【図９】従来の熱収縮チューブを用いた希ガス蛍光ランプにおける気泡の存          在による照度低下の説明図。
【図１０】従来の粘着シートを用いた希ガス蛍光ランプにおける気泡の存在            による照度低下の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１は本発明に係る希ガス蛍光ランプの要部断面図である。図１（ａ）は透光性絶縁膜５として熱収縮チューブ５１を用いた例であり、図１（ｂ）は透光性絶縁膜５として粘着層５３付きの粘着シート５２を用いた例である。
【００２３】
図１（ａ）に示すように、ガラス管１と熱収縮チューブ５１からなる透光性絶縁膜５との間には、該ガラス管１や透光性絶縁膜５の屈折率よりも屈折率が小さい低屈折率層７が形成されている。
該低屈折率層７を構成する材料としては、ＣａＦ２、ＣｅＦ３、ＭｇＦ２、ＳｒＦ２、ＢａＦ２などからなるフッ素系のコーティング液を用い、これをガラス管１の表面および／または熱収縮チューブ５１の内面に塗布し、乾燥させることにより薄膜状の低屈折率層７を形成する。こうして形成された低屈折率層７の屈折率は１．３５である。
【００２４】
図１（ａ）における例では、ガラス管１と透光性絶縁膜５を構成する熱収縮チューブ５１の両者にそれぞれ低屈折率層７ａ、７ｂが形成されている。そして、同図は、ガラス管１側の低屈折率層７ａと熱収縮チューブ５１側の低屈折率層７ｂとの間に不所望の気泡６が内包されている状態を示している。
【００２５】
一方、図１（ｂ）においては、ガラス管１と、粘着シート５２からなる透光性絶縁膜５との間に、前記低屈折率層７が形成されている。
そして、同図においては、ガラス管１側に低屈折率層７が形成されており、該ガラス管１の低屈折率層７と粘着シート５２の間に不所望の気泡６が内包されている状態を示している。
【００２６】
このように、ガラス管１と透光性絶縁膜５の間に低屈折率層７を形成し、それらの間に気泡６が内包された場合の効果を、図２および図３を用いて説明すると以下の通りである。
図２は、図１（ａ）に示した、低屈折率層７ａ、７ｂをガラス管１と熱収縮チューブ５１の両者に形成し、その間に気泡が内包された例を示しており、その効果の説明は、従来例を説明した図９（ｂ）に対応し、これとの対比で説明する。
また、図３は、図１（ｂ）に示した、低屈折率層７をガラス管１に形成し、該低屈折率層７と粘着シート５２の間に気泡６が内包された例を示しており、同様に従来例を説明した図１０（ｂ）に対応し、これとの対比で説明する。
【００２７】
図２において、ランプ内から外部（空気）に至るまでの間の各界面での反射において、ランプ内→ガラス管１および熱収縮チューブ５１→空気間の反射Ａ、Ｃは、図９（ｂ）の場合と同様である。
ただ、ガラス管１→低屈折率層７ａ、低屈折率層７ａ→気泡６間の反射Ｆ、Ｊが、図９（ｂ）の反射Ｄと相違する。これらの反射Ｆ、Ｊの和は、図９（ｂ）の反射Ｄよりも小さい。これは、ガラス管１→低屈折率層７ａ→気泡６間の屈折率の差が、ガラス管１→気泡６間の屈折率の差よりも小さいためである。
また、同様に、気泡６→低屈折率層７ｂ→熱収縮チューブ５１間の反射Ｋ、Ｌが、図９（ｂ）の反射Ｅと相違する。これらの反射Ｋ、Ｌの和も、図９（ｂ）の反射Ｅより小さい。この理由も上記と同様に、気泡６→低屈折率層７ｂ→熱収縮チューブ５１間の屈折率の差が、気泡６→熱収縮チューブ５１間の屈折率の差よりも小さいためである。
【００２８】
また、図３においても、同様に、ランプ内から外部（空気）に至るまでの間の各界面での反射においては、ガラス管１→低屈折率層７→気泡６間の反射Ｆ、Ｊが図１０（ｂ）の場合における、ガラス管１→気泡６間の反射Ｄと相違する。
この反射の相違自体は、図２と図９（ｂ）の相違と全く同様であって、反射Ｆ、Ｊの和は図１０（ｂ）の反射Ｄよりも小さい。
【００２９】
上記効果を表す実験例を図４および表１で説明する。
図４において、（ａ）は比較例で、ガラス管１と熱収縮チューブ５１が密着していて、その間に気泡が内包されない例、（ｂ）は従来例でガラス管１と熱収縮チューブ５１の間に気泡６が内包された例、（ｃ）は比較例で、ガラス管１と熱収縮チューブ５１の間に低屈折率層７が形成されていて、気泡を内包しない例、（ｄ）は本発明で、ガラス管１に形成された低屈折率層７ａと熱収縮チューブ５１との間に気泡６が内包されている例、（ｅ）は同様に本発明であって、ガラス管１と熱収縮チューブ５１の両者に低屈折率層７ａ、７ｂが形成されていて、その間に気泡６が内包されている例、を示す。
【００３０】
これらの例でそれぞれ、ランプ内から外部（大気）に放射される光強度を測定した結果が表１に示されている。
【表１】
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【００３１】
表１において、比較例（ａ）の光強度を１００％としたき、気泡６が内包される従来例（ｂ）では、９２％となり、その差は８％と大きい。つまり、気泡６が存在する部位での照度低下が８％と大きなものとなる。
これに対して、ガラス管１と熱収縮チューブ５１の間に低屈折率層７を形成すると、その光強度は比較例（ｃ）に示すように、９９％と若干低下する。しかしながら、気泡６が内包される場合の光強度は、本発明（ｄ）の例では９４％であり、（ｅ）の例では９５％であって、気泡がない場合の例（ｃ）との差は４％〜５％と小さなものとなる。
このように、本発明によれば、気泡が存在する部分と存在しない部分での照度の差が、低屈折率層を有しない場合との比較で小さくなり、そのため、ランプ全体、特に軸方向での照度のバラツキが、従来例との比較で半分程度に抑えられる。
【００３２】
なお、上記実験例は透光性絶縁膜５を熱収縮チューブ５１で構成する例を示したが、粘着シート５２で構成する場合であっても同様であることは容易に類推することができる。
【００３３】
なお、上記実施例の説明においては、低屈折率層をガラス管の全外周に形成するかの如く説明したが、これに限られず、光取出し部分であるアパーチャ部に相当する部分にのみ形成するものであってもよいことは勿論である。
低屈折率層を形成する材料のコストや、形成工程での工数などを勘案して、低屈折率層を全外周に形成するか、アパーチャ部のみに形成するかを選択すればよい。
【００３４】
以上説明したように、本発明に係る希ガス蛍光ランプは、放電容器を構成するガラス管と、その外周に被覆された透光性絶縁膜との間に、これらガラス管や透光性絶縁膜よりも屈折率の小さな低屈折率層を形成したことにより、透光性絶縁膜とガラス管の間に気泡が内包されても、該気泡部分での照度低下が抑制され、気泡が存在しない部分との照度の差が極力小さくなり、ランプ全体、特に軸方向での照度均一性に影響を及ぼすことが実質的になくなるという効果を奏するものである。
【符号の説明】
【００３５】
１        ガラス管
３        アパーチャ部
５        透光性絶縁膜
５１        熱収縮チューブ
５２        粘着シート
６        気泡
７        低屈折率層
【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】
2010287521.tif 000010
【図８】
2010287521.tif 000011
【図９】
2010287521.tif 000012
【図１０】
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