(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラグ状閉塞部材により閉塞された外端部を有するガラス管により構成され、内部に希ガスが封入された放電容器と、この放電容器を構成するガラス管の管壁に管軸方向に伸びるよう設けられた、少なくとも誘電体を介して互いに対向する一対の電極と、前記ガラス管の前記外端部における外周壁面に、前記電極に電気的に接続された状態で設けられた導電膜からなる給電部と、この給電部に導電性材料により固着された金属製給電端子部材と、この給電端子部材に設けられた給電用ハーネスとの接続部とを有してなる希ガス放電ランプと、
この希ガス放電ランプの前記外端部が開口内に挿入されて装着された筒状のランプホルダーとを備えてなる希ガス放電ランプユニットであって、
前記給電端子部材の全体が、前記放電容器の両端間における領域内に位置され、
前記プラグ状閉塞部材の外周面に半径方向内方に段状の窪み部が全周にわたって形成され、この窪み部内に、前記給電端子部材と給電用ハーネスとの接続部および給電用ハーネスの少なくとも一部が収容されていることを特徴とするランプユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はファクシミリ、複写機、イメージリーダーなどの情報機器における原稿照明用光源、その他の光源として使用される希ガス放電ランプを備えたランプユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１０は、従来の希ガス放電ランプにおける電極に対する給電構造を、ガラス管１の内部を省略して示す説明用断面図、図１１は、図１０の希ガス放電ランプにランプホルダーが装着されるランプユニット２０Ａにおける電極に対する給電構造を、ガラス管１の内部を省略して示す説明用断面図である。
この希ガス放電ランプ２０は、ガラス管１の内周壁面に形成された概略帯状の導電膜よりなる内部電極と、外周壁面に形成された概略帯状の導電膜よりなる外部電極４とを有しており、導電膜よりなる給電部３が、内部電極とガラス管１の管壁を挟んで対応した外周壁面上に電気的に連続した状態で形成されている。この給電部３には、ガラス管１の管軸方向に伸びる帯状の金属製給電端子部材１５が導電性材料１４によって固着されており、給電用ハーネス１７が、給電端子部材１５の外端の接続部１６において接続されている。また、外部電極４の外端部分には、同様の帯状の金属製給電端子部材１５Ａが導電性材料１４Ａによって固着されており、給電用ハーネス１７Ａが、給電端子部材１５Ａの外端の接続部１６Ａにおいて接続されている。
【０００３】
そして、この図１１に示すように、この希ガス放電ランプ２０には、その外周面全体を覆うよう絶縁チューブ（図示せず）が設けられて絶縁処理された上、その外端部が筒状のランプホルダー３１の開口内に挿入されると共に、ガラス管１の周方向に伸びる給電用ハーネス１７、１７Ａが、ランプホルダー３１の周壁部に形成された給電用ハーネス導出口３４から引き出された状態で、ランプホルダー３１の底壁部に形成された接着剤注入口３３より接着剤３２が注入され、これにより、これら給電用ハーネス１７、１７Ａ、および給電端子部材１５，１５Ａの接続部が一体的に固定されて、ランプユニット２０Ａが構成される。
【０００４】
しかしながら、この希ガス放電ランプ２０においては、一対の給電端子部材１５、１５Ａの一端部Ｔが放電容器の外端Ｐより距離Ｄだけ外方に突出した状態となり、これにより形成される突出部４１、４１Ａの先端に接続部１６、１６Ａが形成されるため、ランプユニット２０Ａの作製において、給電用ハーネス１７、１７Ａをハーネス導出口３４から引き出す工程において、接続部１６、１６Ａに大きな力が作用することにより、突出部４１、４１Ａが湾曲したり、あるいは給電端子部材１５、１５Ａの固着が外れて脱落する、という問題がある。
【０００５】
また、ランプユニット２０Ａにおいては、このランプホルダー３１として、管軸方向長さが大きいものが必要であり、ランプユニット２０Ａの全長が長くなってしまう、という問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、給電用ハーネスと接続される金属製給電端子部材が大きい強度で固定され、しかもランプ全長を短くできて小型化することができ、給電部における電気的な接続の信頼性が高いランプユニットを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のランプユニットは、プラグ状閉塞部材により閉塞された外端部を有するガラス管により構成され、内部に希ガスが封入された放電容器と、この放電容器を構成するガラス管の管壁に管軸方向に伸びるよう設けられた、少なくとも誘電体を介して互いに対向する一対の電極と、前記ガラス管の前記外端部における外周壁面に、前記電極に電気的に接続された状態で設けられた導電膜からなる給電部と、この給電部に導電性材料により固着された金属製給電端子部材と、この給電端子部材に設けられた給電用ハーネスとの接続部とを有してなる希ガス放電ランプと、
この希ガス放電ランプの前記外端部が開口内に挿入されて装着された筒状のランプホルダーとを備えてなる希ガス放電ランプユニットであって、
前記給電端子部材の全体が、前記放電容器の両端間における領域内に位置され、
前記プラグ状閉塞部材の外周面に半径方向内方に段状の窪み部が全周にわたって形成され、この窪み部内に、前記給電端子部材と給電用ハーネスとの接続部および給電用ハーネスの少なくとも一部が収容されていることを特徴とする。
【０００８】
【作用】
以上のランプユニットによれば、金属製給電端子部材の全体が希ガス放電ランプの両端間における領域内に存在しているために、その全体を導電性材料により放電容器の給電部に固着することができて十分に大きな固着強度が得られ、従って、給電構造における電気的接続の信頼性が高いものとなり、しかも給電端子部材が外方に突出しないので、全体の長さを小さくすることができると共に、接続部の少なくとも一部がプラグ状閉塞部材の外周面に形成された窪み部に収容されることにより、接続部が放電容器の外周壁面より突出する突出距離が小さくなり、その結果、全体を径方向においても小型化することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
図１は、希ガス放電ランプの構成について、放電容器の軸に沿った断面を一部を省略して示す説明用断面図、図２は、図１の線Ｌ−Ｌに沿った断面の状態を示す説明用断面図である。
この希ガス放電ランプ２０においては、放電容器を形成する円筒状のガラス管１の内周壁面上に、管軸方向に伸びる概略帯状の導電膜よりなる内部電極２が形成されていると共に、この内部電極２を覆う蛍光体層５が、周方向における一部分を除いて形成されており、この蛍光体層５が形成されていない一部分により、光取り出し用のアパーチャ部８が形成されている。
【００１０】
ガラス管１の外周壁面上には、その外端域において管軸方向に伸び、概略帯状の導電膜よりなる給電部３が、前記内部電極２とガラス管１の管壁を挟んで対応する位置に形成されていると共に、この給電部３と周方向に離間した位置に、管軸方向に伸びる概略帯状の導電膜よりなる外部電極４が形成され、これにより、当該外部電極４と前記内部電極２とが誘電体であるガラス管壁を介して対向する状態とされている。
また、ガラス管１の外端面上には、導電膜よりなる中継の給電導電部７が形成されており、内部電極２と給電部３とは、この給電用導電部７によって電気的に接続された状態が達成されている。
【００１１】
給電部３には、ガラス管１の管軸方向に伸びる細長い金属製給電端子部材１５が、その全体において導電性材料１４により、放電容器より外方に突出しない状態で固着されている。この給電端子部材１５は、図３に示すように、細長い帯板の一端に曲げ起こし部よりなる接続部１６が形成されており、この接続部１６に給電用ハーネス１７の先端が挿入された上でカシメにより接続されている。
また、外部電極４の外端部分には、同様の給電端子部材１５Ａが、その全体において導電性材料１４Ａにより、放電容器より外方に突出しない状態で固着されており、この給電端子部材１５Ａの外端部の接続部１６Ａにおいて給電用ハーネス１７Ａが接続されている。
なお、６はチップ部を示す。
【００１２】
そして、プラグ状閉塞部材１８に形成された、ガラス管１の内径に適合する外径を有する突出プラグ部１３が、ガラス管１の開口内に嵌入するよう配置されて、低融点ガラスよりなるシール材１１により、ガラス管１の外端面に形成された給電用導電部７を介して当該ガラス管１に気密に封止され、これにより放電容器が形成され、この放電容器内に、例えばエキシマ生成ガスが充填されることによって、希ガス放電ランプ２０が構成される。
【００１３】
以上の希ガス放電ランプ２０は、図４に示すように、絶縁チューブ３５が設けられてその外周壁面において絶縁処理が施された後、後述する耐熱性樹脂製のランプホルダー３１が装着されることによりランプユニット２０Ａとされる。このランプユニット２０Ａにおいては、放電容器における給電部３および給電端子部材１５、１５Ａの略全体を含む外端部分が、ランプホルダー３１内に挿入された状態とされる。
ここに、ランプホルダー３１は、図５に示すように、その底壁面（図５において左側壁面）に貫通孔よりなる接着剤注入口３３を有すると共に、その周壁面に貫通孔よりなるハーネス導出口３４を有するものである。
【００１４】
給電端子部材１５、１５Ａから伸びる給電用ハーネス１７、１７Ａは湾曲されて、ハーネス導出口３４より導出されており、この状態で、接着剤注入口３３より注入された接着剤３２によって固定される。この接着剤３２は、ランプホルダー３１と放電容器とによって形成される間隙内に充填されるものであり、これにより、給電用ハーネス１７、１７Ａおよび接続部１６、１６Ａが固定されると共に、ランプホルダー３１と放電容器とが固着される。
【００１５】
放電容器を構成するガラス管１は透光性のガラスよりなり、その材質としては例えば鉛ガラス、ソーダ石灰ガラス、アルミノ珪酸ガラス、硼珪酸ガラス、バリウムガラスなどのような無鉛ガラス、石英ガラスなどを挙げることができるが、特に鉛ガラスを好ましく用いることができる。
【００１６】
内部電極２または外部電極４の材質は、導電性のものであれば特に制限されるものではなく、例えば、金、銀、ニッケル、カーボン、金パラジウム、銀パラジウム、白金などを好適に用いることができる。
内部電極２または外部電極４は、例えば低融点ガラス粉末と金属粉末とバインダーとが適宜の有機媒体に分散されてなる導電性ペースト（例えばいわゆる銀ペーストなど）を、スクリーン印刷法、蒸着法、浸漬法、例えばパイプ状の棒材を挿入し、その先端部からディスペンサーなどの加圧手段により、導電性ペーストを押し出して塗布する、ディスペンサー法などによる塗布方法を利用してガラス管１の目的個所または領域面上に塗布し、これを焼成することによって、形成することができる。また、蛍光体層５と積層されるよう、いわゆるグリーンシートを挿入配置する方法を利用して、内部電極２を形成することも可能である。
【００１７】
給電部３または給電用導電部７の材質は、導電性のものであれば特に制限されるものではなく、例えば、金、銀、ニッケル、カーボン、金パラジウム、銀パラジウム、白金などを好適に用いることができる。
給電部３または給電用導電部７は、例えば低融点ガラス粉末と金属粉末とバインダーとが適宜の有機媒体に分散されてなる上記と同様の導電性ペーストを、スクリーン印刷法、蒸着法、浸漬法、ディスペンサーなどによる塗布方法を利用してガラス管１の目的個所または領域面上に膜状に塗布し、これを焼成することによって形成することができる。
【００１８】
給電端子部材１５、１５Ａおよび導電性材料１４、１４Ａの材質としては、従来公知のものを用いることができる。給電部３における固着面積は２０ｍｍ２以上であることが好ましい。
【００１９】
蛍光体層５の材質としては、希土類蛍光体やハロリン酸系の蛍光体などの公知の蛍光性物質を用いることができ、例えば特に赤色の可視光を得るためにはＹ２Ｏ３：Ｅｕ、（ＹＧｄ）ＢＯ３：Ｅｕなどを、緑色の可視光を得るためにはＬａＰＯ４：Ｃｅ，Ｔｂ、Ｚｎ２ＳｉＯ４Ｍｎ、Ｙ２ＳｉＯ４：Ｔｂなどを、青色の可視光を得るためには（ＳｒＣａＢａＭｇ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ、３  ＢａＭｇＥｕ）Ｏ・８  Ａｌ２Ｏ３などを挙げることができる。
このような蛍光体層５は、ガラス管１内に上記の蛍光物質が分散されて含有される懸濁液を吸い上げ、スプレーによる吹き付け、あるいは流し込む方法などによって塗布し、焼成することによって形成される。
【００２０】
プラグ状閉塞部材１８を形成する材質は、特に制限されるものではなく、例えば鉛ガラス、ソーダ石灰ガラス、アルミノ珪酸ガラス、硼珪酸ガラス、バリウムガラスなどのような無鉛ガラス、石英ガラスなどを挙げることができる。
ランプホルダー３１を形成する材質は、特に制限されるものではなく、例えばポリカーボネイト（ＰＣ）、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）などの耐熱性樹脂を用いることが好ましい。
また、放電容器内に封入されるエキシマ生成ガスとしては、キセノン、クリプトン、アルゴン、ヘリウムなどの希ガスを好ましく用いることができる。
【００２１】
このような構成を有する希ガス放電ランプ２０およびランプユニット２０Ａにおける寸法例を挙げると、図１に示す給電端子部材１５、１５Ａにおける長さａが５〜２０ｍｍ、図４に示すランプホルダー３１における長さｂが１０〜２０ｍｍである。また、図６に示す外部電極４の周方向における幅ｃが３〜８ｍｍ、周方向において外部電極４を越えて伸びる蛍光体層５の部分ｄが２ｍｍ、周方向において内部電極２を越えて伸びる蛍光体層５の部分ｅが１．５ｍｍ、内部電極２の周方向における幅ｆが２〜８ｍｍ、そしてアパーチャ部８における中心角度αが５５〜７５°である。
【００２２】
上記の希ガス放電ランプ２０においては、内部電極２と外部電極４とは、誘電体であるガラス管１の管壁を介して対向しており、高電圧が印加されることによってこれらの間に誘電体バリア放電が生じ、これにより、得られたエキシマ光が蛍光体層５を励起して、ここから放射される可視光がアパーチャ部８から放出さ
れる。
【００２３】
而して、上記のような構成の希ガス放電ランプ２０によれば、給電端子部材１５、１５Ａの全体が放電容器の両端間の領域に存在しているために、実質上、その全体を導電性材料１４、１４Ａにより給電部３および外部電極４へ固着することができ、その結果、固着強度が大きいものとなって接続部１６、１６Ａに作用する力によって脱離したり、屈曲したりすることがなく、従って、給電構造における電気的な接続の信頼性を高いものとすることができる。
しかも、ランプユニット２０Ａの構成においても、ランプホルダー３１の底壁面と放電容器の外端面との間に余分な空間を形成することが不要であるために、ランプユニット２０Ａの全長を短いものとすることができ、従って、当該ランプユニット２０Ａを用いた製品の小型化が達成できる。
【００２４】
図７は、本発明の実施例に係るランプユニットの構成について、放電容器の管軸に沿った断面を一部を省略して示す説明用断面図であって、図８は、図７に係るランプユニットにおいて閉塞部材側の端面を示す説明図である。
この実施例においては、放電容器を形成するプラグ状閉塞部材１８の外周面において半径方向内方に段状の窪み部３６が全周にわたって形成されており、この窪み部３６内に接続部１６、１６Ａの各々の一部が収容された状態で、給電端子部材１５、１５Ａが給電部３に固着されている。また、給電用ハーネス１７、１７Ａは、接続部１６、１６Ａから周方向に伸び出るよう接続され、更に、図８に示すように、周方向に伸びる状態で窪み部３６内に収納されている。そして、他の構成は、既述の図1 および図２に示す希ガス放電ランプ２０における例と同様である。
【００２５】
以上のランプユニットによれば、放電容器の径方向において接続部１６、１６Ａが突出することがなく、あるいは突出の程度を大幅に小さくすることができるため、長さ方向のみでなく、径方向においても小型化が達成される。
【００２６】
本発明は、上述の例に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、給電部に固着される一対の給電端子部材は、ガラス管の外周において反対側の位置に固着される状態に限定されず、ガラス管の外周壁面の周方向において、ランプユニットとされた時にハーネス導出口が存在する方向について偏った位置に固着される状態としてもよい。
接続部における給電用ハーネスは、例えば半田のみ、または前記曲げ起こし部と半田との組み合わせなどを用いることによっても固定することができる。
図９は、給電部３または外部電極４における金属製給電端子部材１５、１５Ａの位置をハーネス導出口が位置する一方向（図面において手前方向）に偏らせ、更に、給電用ハーネス１７、１７Ａを円周方向に伸びるよう接続したものであるが、本発明の実施例ではない。
【００２７】
また、導電性材料１４、１４Ａは、半永久的な接着機能を有するもの、または仮止めを目的とする一時的な接着機能を有するもののいずれであっても良い。なお、後者の場合には、シュリンクチューブを給電端子部材が位置されたガラス管外周に装着して、当該シュリンクチューブにより最終的な固着が施される場合がある。
一対の電極は、その両方が共にガラス管の外周壁面上に形成された構成であっても、内周壁面上に形成された構成であってもよい。
更に、本発明ランプユニットにおける希ガス放電ランプにおいて、蛍光体層は必須のものではなく、蛍光体層が形成されていない場合には、放電空間内に希ガスとハロゲンガスなどを充填することによって、紫外線放射ランプとして用いることができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上のランプユニットによれば、金属製給電端子部材の全体が希ガス放電ランプの両端間における領域内に存在しているために、その実質的全体を導電性材料により放電容器の給電部に固着することができ、接続部に作用する力に対する強度が十分なものとなり、従って、電極に対する給電構造における電気的接続の信頼性が高いものである。
更に、接続部の少なくとも一部が、希ガス放電ランプの外周壁面に形成された窪み部に収容されることにより、接続部の突出距離が小さくなり、その結果、当該給電構造の小型化が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】希ガス放電ランプの構成について、放電容器の軸に沿った断面を一部を省略して示す説明用断面図である。
【図２】図１の線Ｌ−Ｌに沿った断面の状態を示す説明用断面図である。
【図３】金属製の給電端子部材を示す説明用斜視図である。
【図４】図１に係る希ガス放電ランプの外端部に、ランプホルダーを装着してなるランプユニットの構成について、放電容器の軸に沿った断面を示す説明用断面図である。
【図５】図４に係るランプユニットを構成するランプホルダーについて、当該ランプユニットの管軸に沿った断面を示す説明用断面図である。
【図６】図１の希ガス放電ランプについて、管軸方向に垂直な断面の状態を示す説明用断面図である。
【図７】本発明の実施例に係るランプユニットの構成について、放電容器の管軸に沿った断面を一部を省略して示す説明用断面図である。
【図８】図７に係るランプユニットにおいて、閉塞部材側の端面を示す説明図である。
【図９】希ガス放電ランプの他の形態を示す説明用斜視図である。
【図１０】従来の希ガス放電ランプにおける電極に対する給電構造を、ガラス管の内部を省略して示す説明用断面図である。
【図１１】図１０の、希ガス放電ランプにランプホルダーが装着されて構成されるランプユニットにおける電極に対する給電構造を、ガラス管の内部を省略して示す説明用断面図である。
【符号の説明】
１  ガラス管
２  内部電極
３  給電部
４  外部電極
５  蛍光体層
６  チップ部
７  給電用導電部
８  アパーチャ部
１１  シール材
１３  突出プラグ部
１４、１４Ａ  導電性材料
１５、１５Ａ  給電端子部材
１６、１６Ａ  接続部
１７、１７Ａ  給電用ハーネス
１８  プラグ状閉塞部材
２０  希ガス放電ランプ
２０Ａ  ランプユニッット
３１  ランプホルダー
３２  接着剤
３３  接着剤注入口
３４  ハーネス導出口
３５  絶縁チューブ
３６  窪み部
４１、４１Ａ  突出部
【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】
0003584857.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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