JP2001185088A - 閃光放電ランプ、およびその発光装置 - Google Patents

閃光放電ランプ、およびその発光装置

Info

Publication number
JP2001185088A
JP2001185088A JP36691799A JP36691799A JP2001185088A JP 2001185088 A JP2001185088 A JP 2001185088A JP 36691799 A JP36691799 A JP 36691799A JP 36691799 A JP36691799 A JP 36691799A JP 2001185088 A JP2001185088 A JP 2001185088A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flash
discharge lamp
light
flash discharge
current density
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP36691799A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2001185088A5 (ja
JP4399935B2 (ja
Inventor
Shigeru Saito
滋 斎藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ushio Denki KK
Ushio Inc
Original Assignee
Ushio Denki KK
Ushio Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ushio Denki KK, Ushio Inc filed Critical Ushio Denki KK
Priority to JP36691799A priority Critical patent/JP4399935B2/ja
Publication of JP2001185088A publication Critical patent/JP2001185088A/ja
Publication of JP2001185088A5 publication Critical patent/JP2001185088A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4399935B2 publication Critical patent/JP4399935B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Discharge-Lamp Control Circuits And Pulse- Feed Circuits (AREA)
  • Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】高電流密度、短パルス化で閃光放電ランプを発
生させた場合に、発光管の黄色化という問題に良好に対
処できる構造を提供することである。 【解決課題】石英ガラスからなる棒状の放電容器(1
1)にキセノンガス等の希ガスを封入し、電流密度1.
5〜3.0kA/cm2、パルス幅0.1〜0.5ms
で1回の閃光発光をする閃光放電ランプ(10)におい
て、前記放電容器(11)の外表面には直線状にトリガ
ワイヤ(16)を配設したことを特徴とする閃光放電ラ
ンプ(10)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術の分野】この発明はキセノンガスな
どの発光用希ガスを封入したフラッシュランプ(閃光放
電ランプ)に関し、特に、殺菌処理、紫外線硬化性樹脂
の硬化処理などに好適に用いられるフラッシュランプに
関する。
【従来の技術】
【0002】
【従来の技術】従来、光による殺菌処理は、一般に連続
点灯型の低圧水銀ランプより放射される波長253nm
の紫外線を照射する方法によって行われている。このよ
うな波長300nm以下の遠紫外領域の光は、それ自体
が殺菌力を有し、菌類などに照射すると、光化学的機構
によるDNAの破壊が起こり、これにより殺菌処理がな
される。
【0003】然るに、近年においては、キセノンを封入
した閃光放電ランプを用いる殺菌処理が実施されるよう
になってきた。すなわち、この閃光放電ランプによれ
ば、低圧水銀ランプと同様に遠紫外領域の光が、全体の
約10%の光量で放射されることから、当該閃光放電ラ
ンプによっても、低圧水銀ランプと同様の光化学的機構
による殺菌効果を得ることができる。
【0004】更に、この閃光放電ランプによれば、近紫
外領域から赤外領域にわたる広い波長領域の光も放射さ
れており、この領域の光にはそれ自体には殺菌力がない
が、閃光として放射される光のピークパワーが連続点灯
型低圧水銀ランプの102 〜103 倍もの大きさに達す
ることから、この光を吸収することによって菌類などが
光熱力学的機構によって加熱され、焼き殺されることに
よる殺菌効果が併せて得られる。
【0005】このように、閃光放電ランプは、遠紫外光
による殺菌として機能する光化学的機構および熱として
機能する光熱力学的機構という2つのメカニズムによる
殺菌効果を得ることができる点に特長を有するものであ
り、しかも、点灯用電源回路の条件を変更することによ
り、遠紫外領域および近紫外領域から赤外領域にわたる
波長領域において、特定の波長領域の光の放射強度を制
御することも可能であるため、閃光放電ランプを用いた
殺菌方法が注目されている。
【0006】しかしながら、光化学的機構による殺菌効
果を高くするためには、放射される光が遠紫外領域に大
きな放射強度を有することが必要であり、そのため、殺
菌に用いる閃光放電ランプにおいては、例えばプリンタ
ーにおけるトナーの定着などに用いられる通常の光加熱
用の閃光放電ランプに比べて、閃光パルス幅を小さくす
ると共に、電流密度大きくしなければならないされる。
すなわち、閃光パルス幅が小さいと放射光が短い時間で
放射されるため放射光全体のピークは高くなり結果とし
て遠紫外光のピークも高くなる。また、電流密度を大き
くしても遠紫外光のピークを大きくすることができる。
【0007】一方、閃光放電ランプにおいては、波長3
00〜400nmの近紫外領域の光も放射されることに
より、紫外線硬化性樹脂の硬化処理に有効に用いること
ができる。具体的には、例えばデジタルビデオディスク
(DVD)の製作におけるディスク要素の貼り合わせ工
程において、接着用樹脂の硬化処理に好適に用いられて
いる。このような紫外線硬化性樹脂の硬化処理のために
近紫外領域に大きな放射強度の光を得ようとする場合に
も、電流密度を大きくする必要がある。
【0008】ところが、このように高電流密度、短パル
ス状態で閃光発光させるフラッシュランプにおいては、
105回程度の閃光発光により発光管周辺が黄色化する
という問題が新たに発生した。この問題は、従来のプリ
ンターなどのトナーの定着用閃光放電ランプや、店舗劇
場などにイルミネーションに使用されるフラッシュラン
プでは全く発生しなかった問題である。このような発光
管の黄色化は、当然ながらランプからの放射光の減衰を
もたらし、殺菌処理や紫外線硬化製樹脂の硬化処理に影
響を及ぼしてしまう。この黄色化の現象は、高電流密
度、短パルス化の大きさによって異なるが、電流密度
1.5KA〜3KA/cm2、パルス幅0.1〜0.5
ms(半値幅)において、105回程度の閃光発光から
始まり、106回の閃光発光では照度維持率が初期値の
20%に減少するまで顕著に発生していた。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】この発明が解決しよう
とする課題は、高電流密度、短パルス化で閃光放電ラン
プを発生させた場合に、発光管の黄色化という問題に良
好に対処できる構造を提供することである。
【0010】上記課題を解決するために、この発明の閃
光放電ランプは、石英ガラスからなる棒状の放電容器に
発光用希ガスを封入し、電流密度1.5〜3.0kA/
cm2、パルス幅0.1〜0.5msで1回の閃光発光
し、放電容器の外表面には直線状にトリガワイヤを配設
したことを特徴とする。さらに、前記フラッシュランプ
は反射ミラーで覆われており、放電容器の外表面であっ
て、当該フラッシュランプからの放射光が照射される被
照射物と反対側に前記トリガワイヤが位置することを特
徴とする。さらに、電源を有する発光装置として上記の
ような特徴と有する。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。図1は、本発明の閃光放電ランプの
一実施例を示す説明図である。この図の例において、1
0は閃光放電ランプ、11は円筒状であって両端が封止
され、内部に放電空間を区画する直管型の放電容器であ
る。この放電容器11の両端から管軸方向内方に突出し
て伸びる電極棒12、13の各々の先端に形成された陽
極14および陰極15が、当該放電容器11内において
互いに対向する状態とされている。16は、放電容器1
1の外面に沿って管軸方向に直線状に伸びるよう配設し
たトリガー電極であり、17は、放電容器11の両端部
分の外周面に装着された、トリガー電極16を支持する
バンドである。放電容器11を構成する材料としては、
例えば石英ガラスなどを用いることができる。また、放
電容器11は、全長、外径および内径が特に限定される
ものではない。
【0012】この放電容器11の内部には、希ガスであ
るキセノン、クリプトンおよびアルゴンのうちの1種あ
るいは2種以上が封入されている。そして、波長300
〜400nmの近紫外領域の光を良好に放射することが
できる。
【0013】ここで、前記した発光管の黄色化の問題
は、理由は明らかではないが、本発明者は、フラッシュ
ランプの過激な閃光発光に伴い、発光管内部が高プラズ
マ状態になり、これにより発光管の構成材料である石英
ガラス(SiO2)がSiOに変化することが原因では
ないかと推測している。そして、電極にはエミッター材
料として添加されるバリウムがさらにこの還元作用を促
進しているものと考えている。このような状態は、従来
のトナー定着用等に使用されるフラッシュランプの電流
密度800A/cm2、パルス幅(半値幅)は0.6m
s程度のレベルでは生じないが、殺菌処理や樹脂硬化に
使用する電流密度1.5KA/cm2以上、パルス幅
0.5ms(半値幅)以下レベルの高電流密度、短パル
ス状態で初めて生じる現象であるといえる。
【0014】そして、本発明者は、さらに鋭意検討を続
けた結果、上記発光管の黄色化現象は発光管の周囲に配
設したトリガワイヤー近傍から発生していることを見出
した。本発明は、このような新たな使用条件において初
めて発生する新たな技術的課題を解決すべくなしたもの
であって、トリガワイヤーを発光管周囲に直線状に配設
するというものである。このようにすることによって、
直線状ではない、例えばヘリカル状に配設した(巻き付
けた)場合などに比べて、発光管管壁に配設されたトリ
ガワイヤ全体の長さを短くすることができ、たとえ黄色
化が生じても、その領域を最小限にとどめることができ
る。さらには、後述するが、直線状にトリガワイヤーを
配設することで、黄色化する領域も同様に略直線状にす
ることができ、当該黄色化した領域を放射光と被対象物
との関係で影響の小さいように配置すればよいことにな
る。
【0015】図2は本発明の閃光放電ランプを使った発
光装置を示す。放電ランプ10は図1に示したものであ
って、放電容器11の外表面にトリガワイヤ16が直線
状に配設されている。この場合の直線状とは放電容器1
1の伸びる方向に沿っているという意味である。放電ラ
ンプ10の周囲には全体を覆うように反射ミラー20が
配設される。この反射ミラー20は、例えばアルミ蒸着
のものなどが用いられる。被処理物(被照射物)Wは処
理台30の上に載置されており、放電ランプ10には電
源40が接続される。図において点線は電気的接続を概
念的に示すものである。
【0016】このような構成の発光装置において、放電
ランプ10からの放射光は、直接、あるいは反射ミラー
20によって、被処理物Wを照射する。ここで放電ラン
プ10のトリガワイヤー16は、前述のごとく放電容器
11の伸びる方向に沿って直線状に伸びるものである
が、当該トリガワイヤ16は、図に示すように被処理物
Wの方向とは反対側に配設される。これは、放電ランプ
10からの反射ミラー20のA方向に放射される光は、
たとえ、トリガーワイヤ16がないとしても、反射ミラ
ー20に反射された後、放電ランプ10に直射する。こ
の場合は放電容器11を透過して被処理物Wに向うわけ
であるが、石英ガラスの透過に伴う減衰等を考慮すれ
ば、光の利用効率が最も悪い部分といえる。すなわち、
放電ランプ10からの放射光のうち、反射ミラー20で
反射する光は図に示すA方向への放射光は最も被処理物
Wとの関係で光利用効率が悪いということである。した
がって、この発明の発光装置では、黄色化が生じやすい
トリガワイヤーが配設された領域をこの光利用効率の最
も悪い部分に配置することで、黄色化の影響を低減する
ものである。そして、本発明における被処理物と反対側
とは、このような意味において、反射ミラー20からの
反射光が再び放電容器11を透過して被処理物Wを照射
する領域を意味する。
【0017】図3は本発明の効果を示す実験結果であ
る。放電容器11に直線状にトリガワイヤー16を配設
して、図4(a)に示すようにトリガワイヤー16側に
おける放射照度と、(b)に示すようにトリガワイヤ
ー16と反対側における放射照度をセンサ41によっ
て測定した。さらに、放電容器11にトリガワイヤ16
をヘリカル状に巻き付けた場合の放射照度を、上記直
線状に配置した場合とセンサとの距離を等間隔にして測
定した。図3にその結果を示す。横軸は放電ランプの閃
光発光回数を表し、縦軸は1回目のUV強度を100と
した場合のUV強度維持率を示す。なお、ここでいうU
V強度とは、200〜300nm域の放射強度をいう。
測定仕様は、全て管径10.5Φmm、発光長400m
m、発光エネルギ400J、発光周期5Hz、電流密度
1.8kA/cm2、パルス幅200μSである。
【0018】図3より、被照射物W側にトリガワイヤを
配設した場合は、2×105回の閃光発光でUV強度維
持率が50%に減衰し、106回の閃光発光では30%
まで急激に減衰している。一方、ヘリカルに巻いた場合
は、2×105回の閃光発光で80%まで減衰し、106
回の閃光発光では65%まで減衰している。それに比べ
て、本発明の被照射物Wと反対側にトリガワイヤを配設
したものは、2×105回の閃光発光でUV強度維持率
が90%を維持でき、106回の閃光発光でも90%近
いUV強度を維持していることが示されている。この結
果、トリガワイヤを直線状に巻くこと、および被照射物
との関係で配設する位置を決定することで、高電流密
度、短パルス使用において、UV強度維持率を劇的に改
善することができる。
【0019】図5は本発明における閃光放電ランプの点
灯回路の一例を示す。図2における電源40の概略的な
ものである。充電器51から点灯電流制御用インピーダ
ンス52を介して充放電用コンデンサCに充電を行う。
放電ランプ10と直列にサイリスタSR、インダクタン
ス要素L、および充放電用コンデンサCが接続され、サ
イリスタSRにオンオフ信号をパルス発振器53から送
ることで充放電コンデンサCからの放電電流を放電ラン
プ10に供給する。一方、パルス発振器53からのオン
信号と同時にトリガ回路54からもトリガ信号がトリガ
ワイヤ16に送られる。このような動作により1回の閃
光発光が行われ、この動作を高繰り返しすることにな
る。
【0020】なお、本発明はキセノンなどの希ガスを封
入した閃光放電ランプについて説明したが、これに水銀
やアンチモン等の発光金属を封入してもかまわない。
【0021】以上説明したように、本発明の閃光放電ラ
ンプは、石英ガラスからなる棒状の放電容器にキセノン
ガス等の希ガスを封入しており、放電容器の外表面には
直線状にトリガワイヤを配設したことで、電流密度1.
5〜3.0kA/cm2、パルス幅(半値幅)0.1〜
0.5msという高電流密度、短パルス化という条件下
で放電ランプの閃光発光をさせても発光管の黄色化とい
う問題に良好に対処できる。さらに、閃光放電ランプか
らの放射光が照射される被照射物と反対側、すなわち反
射ミラーの側にトリガワイヤを位置するようにしたので
より発光管の黄色化という問題に対処できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の閃光放電ランプを示す。
【図2】本発明の閃光放電ランプを使った発光装置を示
す。
【図3】本発明の効果を示す実験結果である。
【図4】本発明の実験を説明する図である。
【図5】本発明の閃光放電ランプの点灯回路の一例を示
す。
【符号の説明】
10 放電ランプ 11 放電容器 12 電極 13 電極 16 トリガワイヤ 20 反射鏡 30 処理台 40 電源

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】石英ガラスからなる棒状の放電容器に発光
    用希ガスを封入し、電流密度1.5〜3.0kA/cm
    2、パルス幅0.1〜0.5msで1回の閃光発光をす
    る閃光放電ランプにおいて、前記放電容器の外表面には
    直線状にトリガワイヤを配設したことを特徴とする閃光
    放電ランプ。
  2. 【請求項2】前記閃光放電ランプは反射ミラーで覆われ
    ており、当該閃光放電ランプからの放射光が、前記放電
    容器の外表面であって、照射される被照射物と反対側に
    前記トリガワイヤが位置することを特徴とする請求項1
    の閃光放電ランプ。
  3. 【請求項3】石英ガラスからなる棒状の放電容器に発光
    用希ガスが封入された閃光放電ランプと、この閃光放電
    ランプに対して電力を供給して、電流密度1.5〜3.
    0kA/cm2、パルス幅0.1〜0.5msで1回の
    閃光発光をさせる電源からなる発光装置において、前記
    閃光放電ランプが請求項1または請求項2のものである
    ことを特徴とする発光装置。
JP36691799A 1999-12-24 1999-12-24 閃光放電ランプ、およびその発光装置 Expired - Fee Related JP4399935B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP36691799A JP4399935B2 (ja) 1999-12-24 1999-12-24 閃光放電ランプ、およびその発光装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP36691799A JP4399935B2 (ja) 1999-12-24 1999-12-24 閃光放電ランプ、およびその発光装置

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2001185088A true JP2001185088A (ja) 2001-07-06
JP2001185088A5 JP2001185088A5 (ja) 2007-03-22
JP4399935B2 JP4399935B2 (ja) 2010-01-20

Family

ID=18488015

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP36691799A Expired - Fee Related JP4399935B2 (ja) 1999-12-24 1999-12-24 閃光放電ランプ、およびその発光装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4399935B2 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002015213A3 (de) * 2000-08-11 2002-06-27 Perkinelmer Optoelectronics Blitzlampen und blitzlampenaufbau
WO2007108444A1 (ja) * 2006-03-17 2007-09-27 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. エネルギ線硬化樹脂射出成形装置および成形品の製造方法
US7473443B2 (en) 2002-08-23 2009-01-06 Jsr Corporation Composition for forming silicon film and method for forming silicon film
US8054000B2 (en) 2004-06-03 2011-11-08 Ushio Denki Kabushiki Kaisha Flash lamp irradiation apparatus
CN103748512A (zh) * 2011-07-14 2014-04-23 保富图公司 具有外触发布线的闪光管

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002015213A3 (de) * 2000-08-11 2002-06-27 Perkinelmer Optoelectronics Blitzlampen und blitzlampenaufbau
US7473443B2 (en) 2002-08-23 2009-01-06 Jsr Corporation Composition for forming silicon film and method for forming silicon film
US8054000B2 (en) 2004-06-03 2011-11-08 Ushio Denki Kabushiki Kaisha Flash lamp irradiation apparatus
WO2007108444A1 (ja) * 2006-03-17 2007-09-27 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. エネルギ線硬化樹脂射出成形装置および成形品の製造方法
CN103748512A (zh) * 2011-07-14 2014-04-23 保富图公司 具有外触发布线的闪光管
EP2732333A1 (en) * 2011-07-14 2014-05-21 Profoto AB A flash tube with an external triggering wire
EP2732333A4 (en) * 2011-07-14 2015-02-18 Profoto Ab FLASH TUBE WITH EXTERNAL RELEASE WIRE

Also Published As

Publication number Publication date
JP4399935B2 (ja) 2010-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4811135B2 (ja) 紫外光放射装置
CN106252194A (zh) 准分子灯
JP2001185088A (ja) 閃光放電ランプ、およびその発光装置
JP2006269229A (ja) 無電極放電ランプと同ランプを備えた照明器具
US6858987B2 (en) Flash lamp unit and flash radiation device
JP3496033B2 (ja) 無電極放電ランプおよび無電極放電ランプ発光装置
JP3506055B2 (ja) 誘電体バリア放電ランプ、およびその光照射装置
JP4597674B2 (ja) 電気白熱ランプ
JP2007080705A (ja) マイクロ波放電ランプおよび当該マイクロ波放電ランプを備えたマイクロ波放電光源装置
JP5136949B2 (ja) 光照射装置
KR100687946B1 (ko) 섬광 방전램프 및 광에너지 조사장치
JP6800433B2 (ja) 容器殺菌用のキセノンフラッシュランプ
JP6706435B2 (ja) 容器殺菌用のキセノンフラッシュランプ
JP3178144B2 (ja) 誘電体バリヤ放電ランプを使用した灰化装置
JPWO2009019978A1 (ja) 放電ランプ
JP2001068056A (ja) 希ガス閃光放電ランプ
JP2001155687A (ja) 誘電体バリヤ放電ランプ装置,誘電体バリヤ放電ランプ点灯装置および紫外線照射装置
JP2016139463A (ja) エキシマランプ
JP2000053111A (ja) 容器殺菌方法及び装置
JP2020047558A (ja) 放電ランプおよび紫外線照射装置
JP2001155890A (ja) 希ガス閃光放電ランプの点灯方法
JP2009289530A (ja) 無電極ランプ、無電極ランプ装置
JP2001068057A (ja) 殺菌用閃光放電ランプおよび殺菌方法
JP2002319371A (ja) 誘電体バリヤ放電ランプ、誘電体バリヤ放電ランプ点灯装置および紫外線照射装置
JP2006107740A (ja) 閃光放電ランプおよび光エネルギー照射装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060925

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070202

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080710

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080805

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080930

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20091006

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20091019

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121106

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121106

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131106

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees