(57)【要約】【課題】  複数の希ガス放電ランプが並列して配置され、当該複数のランプに対して同時に電圧が印加される希ガス放電ランプ装置において、給電部構造の電気的接合部の信頼性が高いと共に、製造が簡単で歩留りが良好な希ガス放電ランプ装置を提供すること。【解決手段】  ガラスバルブの外表面上に、バルブの長さ方向に伸びる第一の外部電極と第二の外部電極とが配置されてなる希ガス放電ランプを複数備え、該複数の希ガス放電ランプが並列に配置されてなる希ガス放電ランプ装置であり、外部電極を金属箔により構成すると共に、該金属箔を、ガラスバルブよりも長さ方向外方に突出させて構成し、一の希ガス放電ランプの第一の外部電極と、他の希ガス放電ランプ第一の外部電極とを、金属箔の延長部領域において共圧着部材で結合したことを特徴とする。更に、金属箔に幅狭部を形成し、該幅狭部において共圧着部材で結合したことを特徴とする。【選択図】      図２
2010056006.tif 000002
【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バルブを備え、該ガラスバルブの外表面上に、該ガラスバルブの長さ方向に伸びると共に、互いに離間して配置された、第一の外部電極と第二の外部電極とよりなる一対の外部電極を備えた希ガス放電ランプを複数備え、
前記希ガス放電ランプが２灯以上並列に並んで配置される希ガス放電ランプ装置であり、
前記外部電極を金属箔により構成すると共に、該金属箔を、前記ガラスバルブよりも長さ方向外方に突出させて構成し、
一の希ガス放電ランプの第一の外部電極と、他の希ガス放電ランプ第一の外部電極とを、前記金属箔の延長部領域において共圧着部材で結合した
ことを特徴とする希ガス放電ランプ装置。
【請求項２】
前記第一の外部電極は、前記金属箔の延長部領域において、該外部電極の長手方向の中心線に対して略対称に段部を形成することにより、その他の部分よりも幅が小さい幅狭部を備えて形成されており、
前記幅狭部において前記共圧着部材により結合した
ことを特徴とする請求項１に記載の希ガス放電ランプ装置。
【請求項３】
前記外部電極を構成する金属箔の一方の面に、そのほぼ全域に樹脂からなる補強体が接着剤層を介して一体的に設けられてなり、
一の希ガス放電ランプの第一の外部電極と、他の希ガス放電ランプ第一の外部電極とを、前記金属箔における補強体の非接着側の面を当接させて共圧着部材により結合した
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の希ガス放電ランプ装置。
【請求項４】
前記補強体は厚さ２５〜７５μｍの樹脂からなる
ことを特徴とする請求項３に記載の希ガス放電ランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の希ガス放電ランプを一つのユニットにした希ガス放電ランプ装置に関し、とくに複写機やイメージスキャナなどにおける露光用光源やバックライト用光源に好適な希ガス放電ランプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やイメージスキャナなどにおける露光用光源として、外部電極を備えた希ガス放電ランプが好適に使用されている。外部電極型の希ガス放電ランプは、管状のガラスバルブの内周面に管軸方向に沿った光投射用の開口部を残して蛍光体層を形成し、キセノンガスを主成分とした希ガスを一定の封入圧で封入して両端を封止し、ガラスバルブの外周面にはガラスバルブとほぼ同程度の長さを有する一対の電極を対向して配設し、その外側に各電極を被膜するための絶縁性の高い透光性樹脂を被着した構成である。近時では、特許文献１（特開２００４−１３４１６７号公報）等で知られるように、原稿のインクの盛り上がり等による印刷状態の変化を防ぐためにかかる希ガス放電ランプを２灯備えた露光ユニットが開発されている。
【０００３】
図７は、外部電極型の希ガス放電ランプを複写機やイメージスキャナ等における照明装置の露光用光源として使用したときの一般的な構成の一例を示すバルブの軸に垂直な断面図である。２灯の同一構成の希ガス放電ランプ７１ａ，７１ｂは、それぞれガラスバルブの外周面に電極７５ａ，７６ａ，７５ｂ，７６ｂが，対向して配設される。同装置では、２灯の希ガス放電ランプ７１ａ，７１ｂはガラス７７の下部に平行に配置され、２方向から原稿７８の紙面へ光を照射する。その反射光は、希ガス放電ランプ７１ａ，７１ｂに挟まれた中央下部に配置された電荷結合素子ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）によって読み取られる。
このような装置においては、低電力化を図るため、２灯の希ガス放電ランプ７１ａ，７１ｂに対して１つの電源で並列給電するようになっている。
【０００４】
特許文献２（特開２００５−０５６６６３号公報）には、上記２灯式の希ガス放電ランプユニットの配線経路について開示されている。図８は、かかる文献に記載のユニットを上方からみたところを示す説明図である。
図８は、２灯の電極型蛍光ランプの給電用端子の端部同士を半田付けした状態を示す正面図である。このユニットの構成によれば、給電用端子８０ａとリード線７３ａとは、半田７２ａで接続され、一方と他方の希ガス放電ランプにおける給電用端子８０ｂ同士は、リード線７３ｂとともに半田７２ｂで接続されている。これら給電用端子は長さ１０〜５０ｍｍのものが使用されており、２灯の外部電極型蛍光ランプ７１ａ，７１ｂの距離は５〜５０ｍｍとされている。また、これらの希ガス放電ランプ７１ａ，７１ｂのそれぞれの給電用端子８０ｃ，８０ｃ同士の端部は半田７２ｃで接続されている。
【０００５】
ところでこのような光源部においては、小型化がすすみ、これに併せてガラスバルブの径が小さくなってきている。この結果、外部電極構成においても幅が小さくなり、例えば１ｍｍ以下のもの製作されるようになってきた。
このように、外部電極の幅が小さく（細く）なると、外部電極に対して端子を接続する際の作業性が悪くて接続不良を生じることがある。また、特許文献１，２に記載の技術においては、給電用端子同士を半田によって電気的に接合しているが、その作業性も悪いうえ、接続強度が得られないという問題がある。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１３４１６７号公報
【特許文献２】特開２００５−０５６６６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、複数の希ガス放電ランプが並列して配置され、当該複数のランプに対して同時に電圧が印加される希ガス放電ランプ装置において、給電部構造の電気的接合部の信頼性が高いと共に、製造が簡単で歩留りが良好な希ガス放電ランプ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため本発明の希ガス放電ランプ装置は、内部に希ガスが封入されたガラスバルブを備え、該ガラスバルブの外表面上に、該ガラスバルブの長さ方向に伸びると共に、互いに離間して配置された、第一の外部電極と第二の外部電極とよりなる一対の外部電極を備えた希ガス放電ランプを複数備え、
前記希ガス放電ランプが２灯以上並列に並んで配置される希ガス放電ランプ装置であり、
前記外部電極を金属箔により構成すると共に、該金属箔を、前記ガラスバルブよりも長さ方向外方に突出させて構成し、
一の希ガス放電ランプの第一の外部電極と、他の希ガス放電ランプ第一の外部電極とを、前記金属箔の延長部領域において共圧着部材で結合した
ことを特徴とする。
また、前記第一の外部電極は、前記金属箔の延長部領域において、該外部電極の長手方向の中心線に対して略対称に段部を形成することにより、その他の部分よりも幅が小さい幅狭部を備えて形成されており、
前記幅狭部において前記共圧着部材により結合したことを特徴とする。
また、前記外部電極を構成する金属箔の一方の面に、そのほぼ全域に樹脂からなる補強体が接着剤層を介して一体的に設けられてなり、
一の希ガス放電ランプの第一の外部電極と、他の希ガス放電ランプ第一の外部電極とを、前記金属箔における補強体の非接着側の面を当接させて共圧着部材により結合したことを特徴とする。
また、前記補強体は厚さ２５〜７５μｍの樹脂からなるのがよい。
【発明の効果】
【０００９】
（１）  電極を構成する金属箔を、ガラスバルブの長さよりも長く構成し、ガラスバルブよりも突出した電極同士を直接共圧着部材で結合するので、電気的接合の信頼性が高いとともに、製造が簡単で、生産性の良好な希ガス放電ランプ装置とすることができる。
（２）  しかも、電極自身の所定位置に幅狭部が形成されているため、圧着時、金型の基準面に幅広部の段部を当接させて、共圧着部材で結束することで、外部電極同士を常に一定位置で接合することができ、接続位置がばらつくことがなくなる。従って、電極を接続した後、装置筐体内に２灯のランプを組み込む際、接続位置がばらつくことで組み込みができなくなるといった問題がなくなり、確実に装置を組み立てることができる。
（３）  更には、この電極においては、接着剤層を介して補強体が設けられているので、幅が１ｍｍ以下となるような細い電極であっても千切れにくく、取り回しが容易になり、歩留まりが良好で生産性に富む希ガス放電ランプ装置とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１〜図６を参照して、本発明の実施形態について説明する。図１は本発明に係る希ガス放電ランプ装置全体を示す斜視図である。図２は同じく本発明に係る希ガス放電ランプ装置全体を示す図であり（ａ）装置全体の平面図、（ｂ）は（ａ）において丸で囲んだ部分を拡大して示すＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ｂ）に図示した矢印Ｂの方向から見た平面図である。図３は、希ガス放電ランプ装置の製造工程を説明する図であり、（ａ）は外部電極の一例でフィルム状電極を説明する斜視図、（ｂ）はその電極部分の断面を拡大して示す図である。また、図４は、本発明に係る希ガス放電ランプの製造工程を説明する説明図、図５は本発明に係る希ガス放電ランプの断面図である。図６もまた、本発明に係る希ガス放電ランプの製造工程を説明する図である。
【００１１】
図１，２に示す希ガス放電ランプ１００ａ，１００ｂは、基本的には、両端が封止されて内部にキセノンガスを含む希ガスが封入された円筒状のガラスバルブ１０を備え、図５の（ａ）断面図で示すように、このガラスバルブ１０の外表面上においてほぼ対称位置に貼付された外部電極１１，１２を備えて構成されている。そして、更に外部電極１１，１２の絶縁のため、シートまたはチューブのなどからなる透光性樹脂部材１５が、ガラスバルブ１０のほぼ全長に亘って配置されている。このガラスバルブ１０の内部には、蛍光体を塗布して構成した発光層１３と、該蛍光体が塗布されていない（すなわち、発光層１３が形成されていない）アパーチャ１４とを備えている。
【００１２】
本実施形態に係る希ガス放電ランプ装置は、原稿照明の用途に係る希ガス放電ランプ装置である。図１、図２において、装置の筐体２０は軽量で絶縁性を有する樹脂よりなり、その内部に２灯の希ガス放電ランプ１００ａ，１００ｂが不図示のクランプなどからなる固定部材によって固定され、搭載されている。
【００１３】
第一の希ガス放電ランプ１００ａと第二の希ガス放電ランプ１００ｂは、光取り出し部であるアパーチャ１４の位置に基いて、筐体２０内において所定距離隔てて、各アパーチャ１４の向きが所定の方向を向くように固定されている。希ガス放電ランプ１００ａ，１００ｂにおいては、外部電極１１，１２に高電圧が印加されるため、２灯の希ガス放電ランプ１１０ａ，１１０ｂは近接する電極同士が同電位となるように、筐体２０の中心側に第一の外部電極１１が、側面側に第二の外部電極１２が配置されている。これらの電極１１，１２は、それぞれ、筐体２０の長さ方向における一方の端部において電気的に結合され、他方の端部においては給電用のリード線１６，１７が接続されて導出されている。
【００１４】
以下、この希ガス放電ランプ装置についての製造方法に基づいて、好ましい実施形態を説明する。
図５の断面図、特に（ｂ）に示すように、外部電極１１，１２は、基本的に金属箔１１１を基材として備えて構成されている。金属箔１１１の材質としてはアルミニウムが好適し、その厚みは例えば２０〜８０μｍである。
このような金属箔１１１は、引っ張りにより、切欠き、切断などの不具合が発生することがある。そのため、製造段階での取り回しを容易にするために、金属箔１１１の全域に補強用の樹脂基材（１１３）を接着させて、電極構体として一体化することにより、引っ張りに対する強度を向上させた外部電極１１，１２を用いるのが好ましい。
【００１５】
具体的には、図５（ｂ）で示すように、金属箔１１１の基材に対して接着層１１２を介して樹脂よりなる補強体１１３を接着して、外部電極構体１１０として一体的に形成される。補強体１１３の材質としては、例えばポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ），テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（４．６フッ化）（ＦＥＰ），テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ），ポリビニリデンフルオライド（２フッ化）（ＰＶｄＦ）又はポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）が挙げられる。これらの樹脂を、厚さ２５〜７５μｍの範囲として金属箔１１１に接着することにより、箔としての可撓性はそのままに、引っ張りに対して強度を増して、切欠きや切断等の発生を抑制することが可能になる。補強体１１３の厚さがこの範囲よりも下回った場合には、薄過ぎて撓みやしわなどの問題を生じやすくなると共に、引っ張り強度が低下し、金属箔１１１に対して補強的機能を望むことができなくなる。逆に、厚過ぎた場合には、金属箔が曲げにくくなり、ガラス管に沿って湾曲できずに管との密着性が悪くなる。
なお、補強体１１３を金属箔１１１に接着するための接着剤（１１２）としては、ポリエステル系，アクリル系，ウレタン系，エポキシ系，シリコーン系又はニトリルゴム系が挙げられる。このような接着剤を用いて補強体１１３を金属箔１１１と一体化させることで、ほぼ金属箔１１１単体として取り扱うことができるとともに、引っ張りに対する強度を格段に高くすることができる。
このような電極構体１１０は粘着剤層１１５を介してガラスバルブ１０の外表面に貼着される。
【００１６】
このような電極構体１１０は、例えば、図３に示すように、第一と第二の樹脂基材１１６，１１７を備えたフィルム状電極構体３０Ａとして製作する。
このフィルム状電極構体３０Ａは、例えば、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ），ポリフロピレン（ＰＰ）などからなる透光性を備えた第一と第二の樹脂基材１１６，１１７を備えており、第一の樹脂基材１１６上に粘着剤１１５、金属箔１１１、接着層１１２、補強体層１１３、接着層１１４をこの順に積層形成して製作される。第一の外部電極を構成する電極構体１１０と第二の外部電極を構成する電極構体１２０とは、所定の距離離間され、互いに平行となるように、第一と第二の樹脂基材１１６，１１７の間に挟み込まれて配置される。第一の樹脂基材１１６は、粘着剤（１１５）に対して容易に剥れる性質を備えており、第一の樹脂基材１１６を剥離して、図４に示すように粘着剤層１１５の面をガラスバルブ１０に巻きつけることで、第一、第二の外部電極１１，１２を所定距離離間した状態で、簡単にガラスバルブ１０に装着することができる。
【００１７】
本発明に係る外部電極１１，１２においては、図２（ないしは図４、図６）からわかるように、第一の外部電極１１の端部の一方においては所定の位置に、その外方側において他の部分よりも幅員が減少して幅狭部１１Ｂが形成されており、段部１１Ａが形成されている。この段部１１Ａは、外部電極１１の長手方向の中心線（Ｌ）に対して略対称に形成されたものであり、２灯の希ガス放電ランプ１００ａ，１００ｂの第一の外部電極１１を接続する際に使用する。これについては後段で詳しく述べる。
【００１８】
ここで、上記希ガス放電ランプについて、具体的な数値例を挙げると、外部電極１１，１２の管軸方向における全長はそれぞれ、第一の外部電極１１は前記幅狭部１１Ｂの端部まで含めた全長が３５０ｍｍ、第二の外部電極の全長が３４０ｍｍである。
また、第一、第二の外部電極１１，１２における（幅狭部を除いた部分の）幅は３ｍｍであり、第一の外部電極に形成された幅狭部の幅は１．５ｍｍでその長さは３ｍｍである。
また、図３ないしは図５を参照して電極部構成の具体的数値を述べると、金属箔１１１の肉厚（ガラスバルブ１０の径方向における長さ）が５０μｍであり、粘着剤層１１５の厚み（ガラスバルブ１０の径方向における長さ）が３０μｍである。補強体１１３の肉厚（ガラスバルブ１０のの径方向における長さ）が５０μｍであり、接着剤１１２の厚み（ガラスバルブ１０の径方向における長さ）が１０μｍである。
【００１９】
ガラスバルブは内径が５ｍｍ、外径が６ｍｍであり、管軸方向における全長は３４０ｍｍである。
図４において、第一、第二の外部電極１１，１２はガラスバルブの端部からそれぞれ４ｍｍ、１２ｍｍの長さ管軸方向に突出してガラスバルブ１０に添着されている。
【００２０】
ガラスバルブ１０に第一、第二の外部電極１１，１２を添着後、所定の透光性樹脂部材（１５）が外部電極上に装着される。このような希ガス放電ランプを製作した後、図６で示すように、第一と第二の希ガス放電ランプ１００ａ，１００ｂの第一の電極１１同士を共圧着用の冶具Ｍを用いて、幅狭部１１Ｂにおいて接合する。なお、図６（ａ）は、これを上部からみた正面図、（ｂ）は（ａ）の線分Ｄ−Ｄで切断した断面図である。
冶具Ｍにおいては、外部電極載置部の幅Ｅが、幅狭部１１Ｂに合致するように形成されており、作業者は電極の段部１１Ａを冶具の基準面Ｍ０に当接させることで、電極の長さ方向において結束箇所の位置決めを確実かつ精度良く行うことができる。
この結果、第一の外部電極１１の長さ方向において、常に一定の位置で共圧着部材によって結束されるようになり、希ガス放電ランプ装置の筐体２０に、希ガス放電ランプ１００ａ，１００ｂを組み込む際、両者の離間距離を常に一定にすることができて、確実に筐体２０に組み込むことができるようになる。この結合個所が電極の長さ方向に変位した場合には、ガラスバルブから突出した外部電極の余剰部分が短すぎたり長すぎたりして、筐体への組み込みが困難になるが、本発明に係る希ガス放電ランプによればこのような問題がない。
【００２１】
第二の外部電極においては、図１，２において図示するように、電極１１，１２とは別体に形成されたリード線１８が中継されて電気的に結合されている。この第二の外部電極１２は第一の電極１１に対して対極となるため、リード線１８部分においても沿面放電を防止する必要があり、この実施形態においては、予め絶縁部材に収容された給電線用の芯線を用いて第二の外部電極１２同士の中継部分に使用している。無論、絶縁処理が確実に行われればこのような例に限定されるものではない。
中継用リード線１８は例えば、第二の外部電極１２をガラスバルブよりも長さ方向に突出させることによって延長部１２Ａを形成しておき、この延長部１２Ａとリード線１８の端子部分１８Ａ，１８Ｂとを重ねて共圧着部材１３１で結合する。
【００２２】
また、第一の希ガス放電ランプ１００ａの第一の外部電極１１および、第二の希ガス放電ランプ１００ｂの第二の外部電極１２には、上述したように給電用のリード線１６，１７が予め接続されており、例えば筐体２０の側面部分に形成された開口部２０Ａを介して導出される。
このように２本の希ガス放電ランプ１００ａ，１００ｂについて、互いに同電位となる外部電極１１，１２同士が機械的かつ電気的に結合された状態で筐体２０内部に組み込まれる。
【００２３】
このようにして製作された希ガス放電ランプ装置おいては、第一の外部電極１１がガラスバルブ１０の長さ方向に伸びて該ガラスバルブ１０の端部よりも突出し、互いに他方の希ガス放電ランプ１００ｂ，１００ａに向かって屈曲されて、共圧着部材１３１による結合部１３０が筐体の略中央部に配置される。
図２（ｂ）は、結合部１３０の（Ａ−Ａ）断面を示している。外部電極１１においては、金属箔１１１の露出面（すなわち、補強体の非接着面）が重ね合わされて、共圧着部材１３１によって結束されている。このように、金属箔１１１の露出面同士を重ねて接合しているので、他のリード線を接続する手間を省略できると共に、接続不良が生じにくくて、信頼性高い結合状態を得ることができる。
しかも、第一の外部電極１１においては、当該電極１１の長手方向の端部に、幅狭部１１Ｂが設けられ、当該幅狭部１１Ｂにおいて結束されるので、結合部１３０が形成される個所が一定化し、筐体２０への組み付けを確実に行えるようになる。
【００２４】
以上のようにして、２灯の希ガス放電ランプについて、同電位の電圧が印加される外部電極同士においては、他方の希ガス放電ランプと結線しておくことで、電気的接合状態を高く維持することができ、歩留が良好な希ガス放電ランプ装置を提供することができる。
【００２５】
以上のように、箔状の金属によって外部電極を構成することによって、ガラスバルブの外径が、例えば６ｍｍという小さいものであっても、管の外表面にそって箔が湾曲可能であるため、管壁と外部電極との間隙が生じることなく外部電極を密着して添着することができ、しかも、金属箔同士を重ね合わせて結合することが可能になる。
更には、金属箔の端部領域の所定の位置に幅狭部が形成されているため、共圧着部材による結合部が、電極の長さ方向に一定の位置に形成されるので、２本の希ガス放電ランプの距離は常に一定で、筐体に組み込む際に確実に装着することができるようになる。
また、外部電極を構成する金属箔について、補強体が密着して装着されているため、取り回しする際に金属箔が千切れて切断するようなことがなく、製造時の歩留りを格段に向上させることができる。
【００２６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記構成に限定されず、適宜、変更可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る希ガス放電ランプ装置全体を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る希ガス放電ランプ装置全体を示す図であり（ａ）装置全体の平面図、（ｂ）（ａ）において丸で囲んだ部分を拡大して示すＡ−Ａ断面図、（ｃ）（ｂ）においてＢ方向から見た拡大平面図である。
【図３】希ガス放電ランプ装置の製造工程を説明する図であり、（ａ）は外部電極の斜視図、（ｂ）はその電極部分を拡大して示す断面図である。
【図４】本発明に係る希ガス放電ランプの製造工程を説明する説明図である。
【図５】発明に係る希ガス放電ランプの断面図である。
【図６】本発明に係る希ガス放電ランプの製造工程を説明する説明図である。
【図７】本発明の技術分野に係る希ガス放電ランプ装置の断面構成図である
【図８】従来技術に係る希ガス放電ランプ装置の説明用正面図である
【符号の説明】
【００２８】
１００ａ    第一の希ガス放電ランプ
１００ｂ    第二の希ガス放電ランプ
１０        ガラスバルブ
１１        第一の外部電極
１１Ａ      段部
１１Ｂ      幅狭部
１２        第二の外部電極
１２Ａ      延長部
１３        発光層
１４        アパーチャ
１５        透光性樹脂部材
１６，１７  給電用リード線
１８        中継用リード線
１８Ａ，１８Ｂ  接合部
１１０      第一の電極構体
１１１      金属箔
１１２      接着層
１１３      補強体
１１５      粘着剤層
１１６      第一の樹脂基材
１１７      第二の樹脂基材
１２０      第二の電極構体
１３０      結合部
１３１      共圧着部材
２０        筐体
２０Ａ      開口部
３０Ａ      フィルム状電極構体
Ｍ          冶具
【図１】
2010056006.tif 000003
【図２】
2010056006.tif 000004
【図３】
2010056006.tif 000005
【図４】
2010056006.tif 000006
【図５】
2010056006.tif 000007
【図６】
2010056006.tif 000008
【図７】
2010056006.tif 000009
【図８】
2010056006.tif 000010