JP2005197051A - Noble gas fluorescent lamp - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to a rare gas fluorescent lamp used for illuminating a document used for information equipment such as a facsimile, a copying machine, and an image reader.
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。
As a discharge lamp used as a light source for reading information devices such as facsimiles, copiers, and image readers, a pair of striped external electrodes are provided on the outer wall of the glass bulb, and a rare gas such as xenon gas is placed inside the glass bulb. Enclosed rare gas fluorescent lamps are known.
In a rare gas fluorescent lamp in which such an external electrode is arranged on the outer surface of the glass bulb, the lead wire for power feeding is connected to a power feeding terminal connected to the external electrode on one end side of the glass bulb, and through a lamp holder. Derived. A rare gas fluorescent lamp has a structure in which a lamp holder is attached to an end of a glass bulb and is held by the lamp holder.
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。
FIG. 1 is an example of a side view showing a partial cross section of a conventional rare gas
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。
Next, a method for holding the lamp will be described. The rare gas
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。
As the material of the
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。 As the document surface reading speed of a copying machine or the like increases, the amount of light of the rare gas fluorescent lamp needs to be increased, and the input power to the rare gas fluorescent lamp increases. As the input power to the rare gas fluorescent lamp is increased, the tube wall temperature of the lamp rises and may reach 160 ° C. at the end of the lamp in an actual machine such as a copying machine.
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。 As described above, in a rare gas fluorescent lamp having a structure that is fixed to the lamp holder with an adhesive, as the tube wall temperature rises, the hot-melt adhesive such as polyamide-based adhesive softens and the position of the lamp is shifted. Problems arise. The position of the aperture portion is displaced due to the displacement of the lamp bulb with respect to the lamp holder, and image unevenness occurs when the document is read.
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。 In addition, in the case of silicon adhesive and silicone rubber, the low molecular weight siloxy acid contained therein adheres to the contact by volatilization, and SiO 2 which is an insulator is formed by electric spark, resulting in poor conduction of the contact portion. For this reason, in a contact part, problems, such as a contact failure by volatilization of low molecular siloxy acid, can be considered.
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。 Even for lamp holders, polybutylene terephthalate resin (PBT resin) and polycarbonate resin (PC resin), which have been used in the past, exceed the rated temperature of the UL standard that indicates the heat resistance of each resin under the usage environment of the lamp. There was a risk of deformation of the shape. The UL standard is a standard of Underwriters Laboratories Inc., and its rated temperature is the initial physical property value of 50% when exposed to the plastic (resin) material at a constant temperature for 100,000 hours. A constant temperature is displayed and expressed in ° C.
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。
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。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a rare gas fluorescent lamp used for reading an original document of an information device. Even when the tube wall temperature of the lamp rises, the position of the lamp due to the fixing method in the lamp holder portion or the adhesive The problem of contact failure due to volatilization of low molecular weight siloxy acid contained in the lamp does not occur, and a cooling fan is not required for cooling the lamp, and the light utilization rate has been improved by removing the adhesive that previously blocked the light. An object of the present invention is to provide a rare gas fluorescent lamp for reading an original.
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。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to
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。
The invention described in
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。
The invention according to
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。
According to a fourth aspect of the present invention, a U-shaped notch is provided on the outer periphery of the aperture positioning member, and a shrinkable tube is placed over the notch and is contracted and fixed. The rare gas fluorescent lamp according to any one of
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。
The invention according to
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。 The aperture portion is a glass bulb region that emits light to the outside of the fluorescent lamp in a fluorescent lamp, and a portion where the phosphor is not coated on the bulb inner surface over the entire length of the bulb in the tube axis direction of the straight tubular glass bulb. Say.
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。 In the present invention, the lamp holder for fixing the glass bulb is composed of two members, one is a member for defining the aperture opening, and the other is a member for fixing the rare gas fluorescent lamp. This is a rare gas fluorescent lamp that is fixed by a fixing method that does not use an agent, specifically a shrinkable tube or a fixed fitting, and has a structure that does not affect the rise in tube wall temperature of the rare gas fluorescent lamp. Since the aperture portion can be opened over the entire area by not using the agent, the light emitting region is not wasted.
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。 According to the present invention, even if the lamp tube wall temperature rises under a use condition where the input power of the lamp is large, the displacement due to the softening of the adhesive in the lamp holder and the volatilization of the volatile components contained in the adhesive It is possible to provide a rare gas fluorescent lamp that does not cause any trouble such as poor electrical contact. As a result, it is possible to provide a rare gas fluorescent lamp that does not require a cooling device such as a fan for cooling the lamp when the rare gas fluorescent lamp is incorporated in an OA device such as a copying machine or a scanner.
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。 According to the present invention, since there is no waste in the light emitting areas at both ends of the glass bulb, the illuminance is increased by 5% at a position 150 mm from the lamp center as compared with the product with the adhesive.
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。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 3, 4, and 5. The same reference numerals are assigned to the same components as those of the conventional lamp shown in FIG. FIG. 3 is a perspective view of the lamp holding portion on one end side of the rare gas fluorescent lamp in the present invention. 4 is a cross-sectional view taken along the line BB ′ in the tube axis direction of FIG. FIG. 5 is a perspective view of a
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。
The
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。
3 and 5, the
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。 In the lamp structure of the present invention, since the lamp bulb temperature is directly applied to the lamp holder, the material is stable in insulation and mechanical strength even at high temperatures, and has a UL standard rated temperature of 170 ° C. or higher. PPS resin), polytetrafluoroethylene (fluororesin) and the like are suitable. Furthermore, since this resin has higher strength and higher rigidity than the conventionally used polybutylene terephthalate resin (PBT resin) and polycarbonate (PC resin), it can maintain higher retention characteristics because it does not deform due to shrinkage of the shrinkable tube. .
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。
Since the conventional rare gas fluorescent lamp of FIG. 1 uses an adhesive, it is necessary to make the adhesive wrap around the glass bulb in the lamp holder, and the aperture opening of that portion is blocked. However, since the rare gas fluorescent lamp of the present invention does not use an adhesive, it is possible to provide a translucent portion over the entire glass bulb by providing the
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。
6A and 6B show an example in which a
In FIG. 6B, by providing the
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。 As described above, according to the present invention, even if the lamp tube wall temperature rises under a use condition where the input power of the lamp is large, it is included in the occurrence of deviation due to softening of the adhesive in the lamp holder portion or in the adhesive. There are no problems such as poor conduction of electrical contacts due to volatilization of volatile components.
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。 Further, in the rare gas fluorescent lamp of the present invention, the bowl-shaped insulating reflective molded body 11 disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-168393 shown in a perspective view in FIG. 7 is attached with the opening of the bowl aligned with the aperture opening. Thus, it is possible to provide a high-illuminance and high input current type rare gas fluorescent lamp.
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。 Furthermore, the illuminance at the end of the lamp can be improved by making the adhesive part translucent. As a result, it is possible to provide a rare gas fluorescent lamp that does not require a cooling device such as a fan for cooling the lamp by extending the effective light emission length when the rare gas fluorescent lamp is incorporated into an OA device such as a copying machine or a scanner. .
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
1 Glass bulb
2, 2 '
Claims (5)
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。 A pair of electrodes are arranged opposite to each other along the tube axis direction on the outer wall of the straight tubular glass bulb,
A predetermined amount of rare gas mainly containing xenon gas is sealed inside the glass bulb,
A rare gas fluorescent lamp in which a phosphor layer is formed on the inner wall of the glass bulb except for an aperture portion extending substantially along the tube axis direction, and a lamp holder is attached to an end of the glass bulb,
The lamp holder includes an aperture positioning member that determines an aperture opening position of the rare gas fluorescent lamp and a lamp fixing member that fixes the rare gas fluorescent lamp,
The aperture positioning member is made of a resin having a C-shaped cross section, and is fixed to the rare gas fluorescent lamp by a heat-shrinkable tube, and the aperture positioning member is fitted and fixed to the lamp fixing member. Noble gas fluorescent lamp.
The lead wire guide portion is provided in the vicinity of the lead wire outlet of the lamp fixing member, and the lead wire is fixed to the lead wire guide portion with a shrinkable tube, a binding band or the like. Item 5. A rare gas fluorescent lamp according to Item 4.
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