(57)【要約】【課題】  管壁温度が上昇してもランプホルダ部での固定方法に起因するランプ位置ずれや、接着剤中の低分子シロキ酸の揮発による接点障害の問題が生ぜず、光の利用率を改善した希ガス蛍光ランプを提供すること。【解決手段】  直管状のガラスバルブの外壁に一対の電極が管軸方向に沿って対向配置されており、バルブ内部にはキセノンガスを主成分とした希ガスが封入され、バルブ内壁に管軸方向の略全長に亘るアパーチャ部を除いて蛍光体層が形成され、バルブの端部にランプホルダが装着された希ガス蛍光ランプであって、ランプホルダは、アパーチャ開口位置を決めるアパーチャ位置決め部材とランプを固定するランプ固定部材とからなり、アパーチャ位置決め部材は断面Ｃ字形の樹脂製であり、熱収縮チューブによって希ガス蛍光ランプと固定され、アパーチャ位置決め部材はランプ固定部材と嵌合して固定されている希ガス蛍光ランプとする。【選択図】図３
2005197051.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直管状のガラスバルブの外壁に一対の電極が管軸方向に沿って対向配置されており、
該ガラスバルブの内部にはキセノンガスを主成分とした希ガスが所定量封入され、
該ガラスバルブの内壁に管軸方向の略全長に亘るアパーチャ部を除いて蛍光体層が形成され、該ガラスバルブの端部にランプホルダが装着された希ガス蛍光ランプであって、
該ランプホルダは、該希ガス蛍光ランプのアパーチャ開口位置を決めるアパーチャ位置決め部材と該希ガス蛍光ランプを固定するランプ固定部材とからなり、
該アパーチャ位置決め部材は断面Ｃ字形の樹脂製であり、熱収縮チューブによって該希ガス蛍光ランプと固定され、該アパーチャ位置決め部材は該ランプ固定部材と嵌合して固定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】
前記アパーチャ位置決め部材の外周に設けた突起部と前記ランプ固定部材の内面に設けた凹み部を嵌め合う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】
アパーチャ開口に合わせて前記ランプ固定部材に開口部を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２の何れかに記載の希ガス蛍光ランプ。
【請求項４】
前記アパーチャ位置決め部材の外周にコ字状の切り欠き部を設け、その切り欠き部に収縮チューブを被せ、収縮固定させたことを特徴とする請求項1乃至請求項３の何れかに記載の希ガス蛍光ランプ。
【請求項５】
前記ランプ固定部材のリード線取り出し口近傍にリード線ガイド部を設けて、該リード線ガイド部にリード線を収縮チューブ、結束バンドなどで固定できる構造としたことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか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】
本発明は、ファクシミリ、複写機、イメージリーダ等の情報機器に利用される原稿照明用等に利用される希ガス蛍光ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
ファクシミリ、複写機、イメージリーダ等の情報機器の読み取り用光源に使用される放電ランプとして、ガラスバルブの外壁に帯状の一対の外部電極を配設し、ガラスバルブ内部にキセノンガス等の希ガスを封入した希ガス蛍光ランプが知られている。
このような外部電極をガラスバルブの外面に配設した希ガス蛍光ランプでは、給電用のリード線はガラスバルブの一端側にて外部電極に接続された給電端子に接続され、ランプホルダを介して導出される。希ガス蛍光ランプはガラスバルブ端部にランプホルダを装着し、該ランプホルダで保持させる構造をとる。
【０００３】
図１は従来の希ガス蛍光ランプ１０の管軸方向の一部断面で示す側面図の一例であり、図２はこの希ガス蛍光ランプを図１中の管軸方向に垂直な線分Ａ−Ａ´で切断した断面図である。図１には、ランプホルダ８も併せて示してある。ガラスバルブ１は、その両端部が密閉されており、その外表面には一方の電極２と他方の電極２´とよりなる一対の電極が、ガラスバルブ１の管壁により構成された誘電体及び放電空間を介して対向配置されている。また、このガラスバルブ１にはキセノンガスを主成分とする希ガスが封入されており、その内表面上には蛍光体が塗布されて蛍光体層３が形成されている。なおこの蛍光体層３はその一部がガラスバルブ１の管軸方向に除去されており、これにより光取り出し用のアパーチャ部９が形成されている。記号４は一対の電極２、２´を含むガラスバルブ１の外周面を覆う絶縁性樹脂からなる熱収縮チューブである。
【０００４】
次にランプの保持方法について説明をする。希ガス蛍光ランプ１０には高周波電圧を供給するためのリード線６が外部電極のランプ端部部分に接続された給電端末５に接続され、希ガス蛍光ランプ１０のガラスバルブ１の外径に適合する内径を有するキャップ状のランプホルダ８に蛍光ランプ端部を挿入した状態で接着剤７により希ガス蛍光ランプ１０が固定されている。
【０００５】
ランプホルダ８の材質としてはポリカーボネートやポリブチルテレフタレートなどの樹脂が使われる。接着剤７には主にポリアミド系接着剤やシリコン系接着剤、あるいは両者の接着剤が併用されたり、シリコーンゴムが接着剤の代用として用いられている。このことは例えば特開２００２−２７９８８９号公報に記載されている。
【０００６】
複写機等の原稿面読み取り速度の高速化に伴い、希ガス蛍光ランプの高光量化が必要となり、希ガス蛍光ランプへの入力電力が増加している。この希ガス蛍光ランプへの入力電力増加に伴いランプの管壁温度が上昇し、複写機等の実機内でランプ端部においても１６０℃にも到達することがある。
【０００７】
上記のようにランプホルダに接着剤で固定された構造を持つ希ガス蛍光ランプでは管壁温度の上昇に伴い、ポリアミド系接着剤などのようなホットメルト系接着剤の軟化によってランプの位置ずれの問題が生じる。ランプホルダに対するランプバルブの位置ずれによりアパーチャ部の位置がずれ、原稿読取りの際に画像ムラを生じる。
【０００８】
また、シリコン系接着剤、シリコーンゴムではその含有物である低分子シロキ酸が揮発によって接点に付着し、電気スパークによって絶縁体であるＳｉＯ２を形成し、接点部の導通不良となる。このため、接点部においては低分子シロキ酸の揮発による接点障害等の問題が考えられる。
【０００９】
ランプホルダについても従来使用されていたポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ樹脂）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ樹脂）においても、ランプの使用環境下で、各樹脂の耐熱性を示すＵＬ規格の定格温度を超えてしまい、形状の変形が生じる恐れがあった。ＵＬ規格とはUnderwriters Laboratories Inc.の規格であり、その定格温度とはプラスチック（樹脂）材料において１０万時間一定の温度で大気中で暴露された場合に、初期の物性値が５０％に低下する一定の温度を表示するものであり、℃で表す。
【００１０】
ランプホルダ部に係わるこれら問題を解決するために従来は希ガス蛍光ランプをファンで冷却する手法が取られていた。このため、ランプ冷却のためのファンの設置、紙粉とトナー自身が飛散することに起因する粉塵に対する粉塵対策フィルターのランプ周りへの装備による、蛍光ランプ周辺機材の大型化やコストアップ、均一なランプ冷却のための構造設計による開発工数の増加、コストアップ等の問題が生じていた。
【特許文献１】特開２００２−２７９８８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこで本発明の目的は、情報機器の原稿読み取り用途で使用する希ガス蛍光ランプにおいて、ランプの管壁温度が上昇してもランプホルダ部での固定方法に起因するランプの位置ずれや、接着剤に含まれる低分子シロキ酸の揮発による接点障害の問題が生ぜず、ランプ冷却のための冷却ファンを必要としなく、今まで光を遮蔽していた接着剤を取り除くことで光の利用率を改善した原稿読み取り用の希ガス蛍光ランプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、直管状のガラスバルブの外壁に一対の電極が管軸方向に沿って対向配置されており、該ガラスバルブの内部にはキセノンガスを主成分とした希ガスが所定量封入され、ガラスバルブの内壁に管軸方向の略全長に亘るアパーチャ部を除いて蛍光体層が形成されされ、該ガラスバルブの端部にランプホルダが装着された希ガス蛍光ランプであって、該ランプホルダは、該希ガス蛍光ランプのアパーチャ開口位置を決めるアパーチャ位置決め部材と該希ガス蛍光ランプを固定するランプ固定部材とからなり、該アパーチャ位置決め部材は断面Ｃ字形の樹脂製であり、熱収縮チューブによって該希ガス蛍光ランプと固定され、該アパーチャ位置決め部材は該ランプ固定部材と嵌合して固定されていることを特徴とする希ガス蛍光ランプとするものである。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、前記アパーチャ位置決め部材の外周に設けた突起部と前記ランプ固定部材の内面に設けた凹み部を嵌め合うことを特徴とする請求項1に記載の希ガス蛍光ランプとするものである。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、アパーチャ開口に合わせて前記ランプ固定部材に開口部を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２の何れかに記載の希ガス蛍光ランプとするものである。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、前記アパーチャ位置決め部材の外周にコ字状の切り欠き部を設け、その切り欠き部に収縮チューブを被せ、収縮固定させたことを特徴とする請求項1乃至請求項３の何れかに記載の希ガス蛍光ランプとするものである。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、前記ランプ固定部材のリード線取り出し口近傍にリード線ガイド部を設けて、該リード線ガイド部にリード線を収縮チューブ、結束バンドなどで固定できる構造としたことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の希ガス蛍光ランプとするものである。
【００１７】
なお、アパーチャ部というのは蛍光ランプにおいてランプ外部に光を放出するガラスバルブ領域であり、直管状ガラスバルブの管軸方向に略バルブの全長に亘ってバルブ内面に蛍光体が塗布されていない部位をいう。
【発明の効果】
【００１８】
本発明においては、ガラスバルブを固定するランプホルダは２つの部材からなり、１つはアパーチャ開口部を規定する部材、もう１つは希ガス蛍光ランプを固定する部材であり、それらの部材は接着剤を使用しない固定方法により、具体的には収縮チューブや嵌め込み固定により固定されており、希ガス蛍光ランプの管壁温度上昇の影響が出ない構造を特徴とする希ガス蛍光ランプとしており、接着剤を使用しないことによりアパーチャ部が全域にわたって開放できる構造がとれることで、発光領域に無駄がなくなった。
【００１９】
本発明によれば、ランプの入力電力が大きい使用条件においてランプの管壁温度が上昇しても、ランプホルダ部での接着剤の軟化によるズレの発生や接着剤に含まれる揮発成分の揮発による電気接点部の導通不良などの不具合発生がない希ガス蛍光ランプを提供することができる。その結果、複写機やスキャナ等のＯＡ機器に希ガス蛍光ランプを組み込む場合においてランプの冷却をするファン等の冷却装置を必要としない希ガス蛍光ランプを提供できる。
【００２０】
本発明によれば、ガラスバルブ両端部の発光領域に無駄がなくなったために接着剤有り品と比較してランプ中心から１５０ｍｍの位置にて５％照度アップした。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を、図３、図４、図５を参照して説明する。付した記号は図１で示した従来のランプと同じ構成部材については同じ番号を付した。図３は本発明における希ガス蛍光ランプの一端側におけるランプ保持部の斜視図である。図４は図３の管軸方向のＢ−Ｂ´断面図である。図５はランプ固定部材８０とアパーチャを規定する断面Ｃ字形のアパーチャ規定部材８１の斜視図である。希ガス蛍光ランプ１０のガラスバルブ１の両端部が密閉されており、その外壁には一方の電極２と他方の電極２´とよりなる一対の電極が、ガラスバルブ１の管壁により構成された誘電体壁及び放電空間を介して対向配置されている。不図示のガラスバルブ他端はリード線側と同一構造で保持されたり、例えば特開平１１―２７３６２８号公報に記載のようにホルダのみで保持されたりする。
【００２２】
また、このガラスバルブ１にはキセノンガスとネオンガスの混合ガスが全封入圧で１５ｋＰａ〜９３ｋＰａ封入されており、その内表面上には蛍光体が塗布されて蛍光体層が形成されている。なおこの蛍光体層はその一部がガラスバルブ１の管軸方向に除去されており、これにより光取り出し用のアパーチャ部９が形成されている。ランプの管軸に垂直な方向の断面構造は従来のランプ構造として断面図を示した図２と同様である。
【００２３】
図３、図５において、ランプホルダ８はランプを固定するランプ固定部材８０とアパーチャ部９を規定する断面Ｃ字形のアパーチャ位置決め部材８１から成る。ガラスバルブ１はアパーチャ位置決め部材８１に挿入された状態で、コ字状の切り欠き８１ａに熱収縮チューブ８２で被覆され、ガラスバルブ１がＣ形のアパーチャ位置決め部材８１と固定される。このとき、アパーチャ位置決め部材８１の内径はランプ外径ばらつきが生じてもランプがランプホルダに挿入出来るようなクリアランスをもたせた設計をする。ランプ外径のばらつきは一例を挙げれば外径９．８ｍｍのガラスバルブで０．１５ｍｍ程度ある。アパーチャ位置決め部材８１の外周には一対の突起８１ｂ、８１ｂ´があり、ランプ固定部材８０の外周にある一対の切り欠き８０ｂ、８０ｂ´にはめ込み、固定される。
【００２４】
本発明のランプ構造では、ランプのバルブ温度が直接ランプホルダに加わるため、高温でも絶縁性、機械強度が安定している材質であり、ＵＬ規格の定格温度が１７０℃以上であるポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ樹脂）、ポリテトラフルオロエチレン（フッ素樹脂）等が適する。さらに、この樹脂は従来使用されていたポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ樹脂）、ポリカーボネート（ＰＣ樹脂）より高強度、高剛性であるため、収縮チューブの収縮により変形がないことからより高い保持特性が保てる。
【００２５】
図１の従来の希ガス蛍光ランプでは接着剤を使用するため、ランプホルダ内のガラスバルブの周りに接着剤を回り込ませる必要があり、その部分のアパーチャ開口部は塞がれていた。しかし、本発明の希ガス蛍光ランプは接着剤を使用しないため、ランプ固定部材にアパーチャ切り欠き部８６を設けることでガラスバルブ全域にわたって透光部を設けることができる。
【００２６】
図６（ａ）、（ｂ）には、ランプ固定部材のリード線取り出し口８４の近傍にリード線ガイド８７を設けた例を示している。図６（ａ）はガラスバルブを組み込んだ状態を示し、
図６（ｂ）はリード線ガイド８７を設けて熱収縮チューブ１２で保持することによりリード線の電極給電部との接合部（不図示）へ直接負荷がかかるのを無くすことができる。
【００２７】
以上のように、本発明によれば、ランプの入力電力が大きい使用条件においてランプの管壁温度が上昇しても、ランプホルダ部での接着剤の軟化によるずれの発生や接着剤に含まれる揮発成分の揮発による電気接点部の導通不良などの不具合の発生がない。
【００２８】
さらに、本発明の希ガス蛍光ランプは、図７に斜視図で示した特開平２００３−１６８３９３号に開示された樋状の絶縁性反射成形体１１をアパーチャ開口に樋の開口を合わせて取り付けることにより、高照度で高入力電流型の希ガス蛍光ランプが提供できる。
【００２９】
さらに接着剤の部分を透光性にすることで、ランプ端部の照度改善ができる。その結果、複写機やスキャナ等のＯＡ機器に希ガス蛍光ランプを組み込む場合において、有効発光長を延長させて、ランプの冷却をするファン等の冷却装置を必要としない希ガス蛍光ランプを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】従来の希ガス蛍光ランプの管軸方向の一部断面で示す側面図を示す。
【図２】図１中の線分Ａ−Ａ´で切断した断面図を示す。
【図３】本発明における希ガス蛍光ランプの一端側のランプ保持部の斜視図を示す。
【図４】図３中の線分Ｂ−Ｂ´で切断した管軸方向の断面図を示す。
【図５】ランプ固定部材とアパーチャ規定部材の斜視図を示す。
【図６】ランプ固定部材にリード線ガイドを設けた例を示す。
【図７】絶縁性成形反射体の斜視図を示す。
【符号の説明】
【００３１】
１  ガラスバルブ    
２，２’  電極
３  蛍光体層
４  熱収縮チューブ
５  給電端末
６  リード線
７  接着剤
８  ランプホルダ
９  アパーチャ
１０  希ガス蛍光ランプ
１１  絶縁性反射成形体
１２  熱収縮チューブ
８０  ランプ固定部材
８０ｂ、８０ｂ´  切り欠き部
８１  アパーチャ位置決め部材
８１ａ  コ字状切り欠き部
８１ｂ、８１ｂ´  突起部
８３  熱収縮チューブ
８４リード線取り出し口
８６  アパーチャ切り欠き部
８７  リード線ガイド
【図１】
2005197051.tif 000003
【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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