JP4775370B2 - ランプユニット - Google Patents

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Description

本発明はランプユニットに関し、特に、一対の蛍光ランプを並べて設けた原稿読取用ランプユニットに係わる。
スキャナーや複写機の原稿読取用光源には、一対の帯状電極をガラスバルブ外面に設けた外部電極型希ガス蛍光ランプ(以下、単に「蛍光ランプ」ともいう)が知られている。このような用途において、蛍光ランプを並べて設けたランプユニットが知られており、これについては特許文献1に記載されるものがあった。
図10は、特許文献1に記載される従来の原稿読取用ランプユニット1(以下、単に「ランプユニット」ともいう)の説明図である。図10(a)はランプユニット1の斜視図であり、図10(b)は図10(a)のランプユニット1に具備された蛍光ランプ21,22の管軸方向に対して直交する面の断面図(図10(a)のG−G断面図)である。
また、図11は、図10に示すランプユニット1の一対の蛍光ランプ21,22のみを図示したものであり、一対の蛍光ランプ21,22の管軸方向に対して直交する方向からみた上面図である。
図12は、図11に示す一対の蛍光ランプ21,22のうち、一方の蛍光ランプ21のみを図示したものである。図12(a)は図11に示す一方の蛍光ランプ21の斜視図であり、図12(b)は図12(a)の蛍光ランプ21の管軸方向に対して直交する面の断面図(図12(a)のH−H断面図)である。また、図12(c)は図12(b)に示す一方の蛍光ランプ21の第2の外部電極212の周辺の説明図であり、図12(b)の蛍光ランプ21における第2の外部電極212周辺の一部を拡大した拡大図(図12(b)の第2の外部電極212の点線の丸で囲った部分の拡大図)である。
図10に示すように、従来のランプユニット1は、一対の蛍光ランプ21,22を並べて設け、電気絶縁性を有する基台43の内部に設けたものである。蛍光ランプ21,22に設けられた外部電極211,212,221,222には、それぞれ給電リード81,82,83,84(以下、単に「リード」ともいう)が設けられる。各リード81,82,83,84は引き回しを簡便にするため、図11に示すように、ランプユニット1における一端側(図11におけるランプユニット1の紙面上方側)にまとまって配置される。各外部電極211,212,221,222から伸びるリード81,82,83,84は、図10に示す基台43に設けられた取出口432から導出され、基台43の外部に設けられた図示しないインバータ回路などのランプ点灯装置に接続される。
従来のランプユニット1に具備された一方の蛍光ランプ21は、図12に示すように、直管状の発光管261と、発光管261の外面に設けた外部電極211,212と、発光管261の内面に設けた蛍光体263と、発光管261の内部262に封入した発光ガスと、からなる。
発光管261の内部262には、例えばキセノン(Xe)ガスのような希ガスが発光ガスとして封入される。
管状の発光管261の内周面には、図12(b)に示すように、蛍光体263が設けられる。ランプ21点灯時に光を所望の方向に出射させるため、蛍光体263は一対の外部電極211,212間の径方向にある蛍光体263の一方側の一部が削除され、アパーチャ264が形成される。
発光管261の外面には、図12(a)に示すように、一対の外部電極211,212が発光管261の長手方向のほぼ全長に亘って設けられる。外部電極211,212は、箔状の金属材料により形成され、図12(c)に示すように、粘着剤27を介して発光管261の外面に設けられる。
外部電極211,212は、発光管261の外面から発光管261の管軸方向に突出するように設けられる。この外部電極211,212における発光管261の外面から発光管261の管軸方向に突出する部分213,214にリード81,82が図示しない半田などにより電気的に接続される。
上述の特許文献1に記載のランプユニット1の場合、リード81,82,83,84が4本必要であり、引き回しが複雑になりやすい問題があった。このため、特許文献2には、リードを2本にしたランプユニットが記載されている。
図13に、特許文献2に記載される従来のランプユニット1の説明図である。図13は、ランプユニット1に具備される一対の蛍光ランプ21,22の管軸方向に対して直交する方向からみた上面図である。
一対の蛍光ランプ21,22は並べて設けられ、一方の蛍光ランプ21に設けられた外部電極211の一端A11と他方の蛍光ランプ22に設けられた外部電極222の一端D11とを電気的に接続する第1の連接部91が設けられる。さらに、一方の蛍光ランプ21に設けられた外部電極212の一端B11と他方の蛍光ランプ22に設けられた外部電極221の一端C11とを電気的に接続する第2の連接部92が設けられる。
外部電極211と外部電極222とに給電するため、一方のリード231が第1の連接部91に設けられる。また、外部電極212と外部電極221とに給電するため、他方のリード232が第2の連接部92に設けられる。
このように、一方の蛍光ランプ21に設けられた一対の外部電極211,212と他方の蛍光ランプ22に設けられた一対の外部電極221,222とを一対の連接部91,92を介して例えば半田911,912などで電気的に接続することにより、リード231,232を2本に集約することができ、リード231,232の引き回しを簡便にすることができる。
また、リード231,232を発光管261の長手方向における一端側にまとめずに、発光管261の長手方向における両端側からリード231,232を引き回したとき(例えば、発光管261の長手方向における一端側にリード231を設け、発光管261の長手方向における他端側にリード232を設けて引き回したとき)、リード231,232は図示しないインバータに接続されるように長尺となってしまい、長尺となったリード231,232の電気抵抗によってランプユニット1に印加する電圧を高圧化しなければならない問題があった。これに対して、従来に係るランプユニット1は、発光管261の長手方向における一端側に一対のリード231,232をまとめることにより、図示しないインバータを発光管261の長手方向における一端側に近接させることができ、リード231,232を短尺にすることができ、ランプユニット1に印加する電圧を不所望に高圧化することを防止できる。
特開2005−316098公報 特開2005−056663公報
従来に係るランプユニット1は、リード231,232から各外部電極211,212,221,222に給電したとき、具備する蛍光ランプ21,22の長手方向において同時に点灯できない問題があった。例えば、図11に示す従来のランプユニット1においては、高周波・高電圧が給電され、リード81,82,83,84を接続したランプユニット1の一端側(図11における紙面上方側)の発光管261を介した外部電極211,212,221,222間で放電を開始する(このとき、発光管261の長手方向における他端側(図11における紙面下方側)の発光管261を介した外部電極211,212,221,222間での放電は起こっていない)。高周波が給電されているので各外部電極211,212,221,222は高圧・低圧を順次印加されながら、ランプユニット1の他端側に向かって順次放電を開始していき、最後にランプユニット1の他端側(図11における紙面下方側)の発光管261を介した外部電極211,212,221,222間が最も遅れて放電される傾向にある。すなわち、ランプユニット1の長手方向において、同時に点灯できない不具合があった。これは、図13に示したランプユニット1においても同様の不具合を有していた。
これは、推測であるが、一対の蛍光ランプ21,22に設けられた各外部電極211,212,221,222におけるインピーダンスがその長手方向において異なっていることが起因すると考えられる。
これについて、例えば図13を用いて説明する。ランプ点灯開始時、一対のリード231,232には高周波・高電圧が給電され、これに接続された各外部電極211,212,221,222も給電されることになる。このとき、外部電極211における、リード231が接続される位置から一端A11までのインピーダンス(ZA11)は、リード231が接続される位置から他端A12までのインピーダンス(ZA12)より小さい。同様に、外部電極222におけるリード231が接続される位置から一端D11までのインピーダンス(ZD11)はリード231が接続される位置から他端D12までのインピーダンス(ZD12)よりも小さい。
また、外部電極212におけるリード232が接続される位置から一端B11までのインピーダンス(ZB11)は、リード232が接続される位置から一端B12までのインピーダンス(ZB12)より小さい。同様に、外部電極221におけるリード232が接続される位置から一端C11までのインピーダンス(ZC11)はリード232が接続される位置から他端C12までのインピーダンス(ZC12)よりも小さい。
蛍光ランプの放電はインピーダンスの小さいところから開始される。例えば、蛍光ランプ21であれば外部電極211の一端A11の上記インピーダンス(ZA11)と外部電極212の一端B11の上記インピーダンス(ZB11)の合計は、外部電極211の他端A12上記インピーダンス(ZA12)と外部電極212の他端B12の上記インピーダンス(ZB12)の合計よりも小さいため、一端A11と一端B11の間から放電が開始される。その後、蛍光ランプの長手方向に沿って放電が順次発生し、最後に、他端A12と他端B12の間で放電が発生する。蛍光ランプ22についても同様である。
すなわち、従来のランプユニット1は、リード231,232への給電が開始されても、その長手方向において同時に点灯できない不具合を有していた。なお、インピーダンスの合計の差が極端に大きい場合には、一端A11と一端B11の間から放電が開始されるが、他端A12と他端B12の間では放電が発生しないこともある。
このように、従来のランプユニット1に具備された蛍光ランプ21,22の長手方向において、その点灯されるタイミングが異なると、スキャナーや複写機の原稿読取用光源としての用途では、図示しない読取用素子である例えば電荷結合素子(Charge Coupled Device:CCD)の読取開始をランプユニット1が長手方向の全体で点灯するのを待って行なうことになる。この用途における要望として、ランプユニット1への給電開始から読取用素子(不図示)の読み取り完了時間までの、いわゆる読取時間の短縮化があった。
このため、ランプユニット1への給電開始と同時に読取用素子の読取を開始したとき、読取時間を短縮化することができるが、ランプユニット1の長手方向における不点灯部分に対応した例えば用紙などの被照射物への照度が不十分となり、例えばカラー印刷物における色再現性などの読取不備となる問題があった。
そこで、本発明の目的は、接続されるリードの引き回しが簡便であって、且つ、具備される蛍光ランプの長手方向において同時点灯するランプユニットを提供することにある。
第1の蛍光ランプと、第2の蛍光ランプが対になって並べて配置されるとともに、前記第1および第2の蛍光ランプの各々は、希ガスが封入された発光管の内面に蛍光体が設けられるとともに、この発光管の外面には対向する一対の第1電極と第2電極が該発光管の長手方向の全長に亘って設けられた構造を有するランプユニットにおいて、前記第1および第2の蛍光ランプの発光管の長手方向における同じ側の一端側では、該第1および第2の蛍光ランプの第1電極同士及び第2電極同士を互いに電気的に接続する連接部を設け、前記第1および第2の蛍光ランプの発光管の長手方向における他端側では、第1の蛍光ランプの第1電極に第1の給電リードが接続されるとともに、第2の蛍光ランプの第2電極に第2の給電リードが接続されていることを特徴とする。
本発明に係るランプユニットは、上記特徴により、発光管の長手方向において、一端側から他端側まで同時に放電を開始することができることから、同時点灯することができる。
さらに、発光管の長手方向において他端側にリードをとりまとめられることから、リードの引き回しを簡便に行なうことができる。また、リードに接続される例えばインバータ回路を近接することができ、リードを短尺にすることができる。
本発明に係るランプユニットの第1の実施例を図1〜4を用いて説明する。
図1〜3は第1の実施例に係るランプユニット1の説明図である。図1はランプユニット1の斜視図である。図2(a)は、図1のランプユニット1に具備された蛍光ランプ21,22の管軸方向に対して直交した面の断面図(図1のA−A断面図)であり、図2(b)は、図2(a)に示す一方の蛍光ランプ21の周辺の拡大図(図2(a)の点線の丸で囲った部分の拡大図)である。図3は、図1のランプユニット1に具備された基台43を取り外した状態の一対の蛍光ランプ21,22からなるランプユニット1の説明図である。図3(a)は一対の蛍光ランプ21,22の管軸方向に対して直交する方向からみた上面図であり、図3(b)は図3(a)のランプユニット1の第1の蛍光ランプ21の第2の外部電極212と第2の蛍光ランプ22の第2の外部電極222を接続するスプライスバンドなどの圧着結線具3の部分の断面図(図3(a)のB−B断面図)であり、図3(c)は図3(a)のランプユニット1の第2の蛍光ランプ22の第2の外部電極222と他方のリード232とを接続する圧着結線具3の部分の断面図(図3(a)のC−C断面図)である。
図4は、図1に示したランプユニット1に具備された一方の蛍光ランプ21の説明図である。図4(a)は一方の蛍光ランプ21の斜視図であり、図4(b)は図4(a)の蛍光ランプ21の管軸方向に対して直交する面の断面図(図4(a)のD−D断面図)であり、図4(c)は図4(b)の第1の蛍光ランプ21の第2の外部電極212の周辺の説明図であり、該外部電極212周辺の一部を拡大した拡大図(図4(b)の第2の外部電極212の点線の丸で囲った部分の拡大図)である。
図1〜4には、図10〜13に示したものと同じものに同一の符号が付されている。
ランプユニット1は、並んで設けられた一対の蛍光ランプ21,22と、この一対の蛍光ランプ21,22に設けられた外部電極211,212,221,222を電気的に接続する連接部241,242と、この電気的に接続された外部電極211,212,221,222に給電するリード231,232と、により構成される。
このランプユニット1は、例えば図1に示すような1面開口の略直方体状の基台43の内部に配置される。基台43の内部中央には一対の蛍光ランプ21,22をその長手方向に亘って隔てる隔壁433が設けられる。これにより、基台43には、隔壁433とランプ21,22の四方から囲う壁部434との間に、一対の蛍光ランプ21,22を並行配置する部分と、一対の蛍光ランプ21,22の外部電極211,212,221,222を電気的に接続する連接部241,242を配置する部分とが形成される。
基台43の隔壁433には、図示しない読取用素子である例えば電荷結合素子(Charge Coupled Device:CCD)の読み取りを可能とするため、基台43を貫通する開口部431が隔壁433に設けられる。
また、基台43には、ランプユニット1に設けられた一対のリード231,232が基台43の内部から外部に導出される取出口432が壁部434に設けられる。
一対の蛍光ランプ21,22が配置される基台43の形状は、図2に示すように蛍光ランプ21,22の管軸方向に対して直交する面において、蛍光ランプ21,22に係合する構造を有する。このため、蛍光ランプ21,22の略外周を覆う基台43を可撓性を有する部材で形成することにより、内部に配置された蛍光ランプ21,22がその基台の可撓性により基台43の内部に固定される。
基台43の材料としては、電気絶縁性を有すると共に可撓性を有する例えばポリフェニレンスルフィド(PPS)樹脂,アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)樹脂,ポリカーボネート(PC)樹脂,ポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂が挙げられる。
次に、蛍光ランプ21,22の周方向における向きについて述べる。
スキャナーなどの原稿読取用光源の用途においては、読取用素子である例えば電荷結合素子(不図示)が線状読取をするものであった場合、読取用素子の線状読取に合わせて、原稿読取用光源からの光を線状に集光することが好ましい。一対の蛍光ランプ21,22からの照射光を集光する手段として線状に集光するレンズを設けることもできるが、これよりも簡便な手段として、図2に示す第1の実施例に係るランプユニット1のような構成がある。
蛍光ランプ21,22に、図2(b)に示すような、発光管261の管軸P2から発光管261の内方に設けられたアパーチャ264での周方向の距離L1における中間P1を通って伸びる光出射方向線71を引くとする。図2(a)に示すように基台の内部に並行配置された一対の蛍光ランプ21,22は、一方の蛍光ランプ21から伸びる第1の光出射方向線71と、他方の蛍光ランプ22から伸びる第2の光出射方向線72とが交差するように設けることにより、一対の蛍光ランプ21,22からの照射光を集光することができる。
さらに、一対の蛍光ランプ21,22に設けた各アパーチャ264を、それぞれ並行な線状に設けることにより、一対の蛍光ランプ21,22からの照射光を一対の蛍光ランプ21,22に並行な線状に集光することができる。
第1の実施例に係るランプユニット1が具備する一対の第1および第2の蛍光ランプ21,22の電気的接続について、図3を用いて説明する。
第1の実施例に係るランプユニット1に具備された一方の蛍光ランプ21の発光管261の外面には、その長手方向に沿って第1の外部電極211と第2の外部電極212とがほぼその全長に亘って対向配置される。また、他方の蛍光ランプ22の発光管261の外面にも、その長手方向に沿って第1の外部電極221と第2の外部電極222とがほぼその全長に亘って対向配置される
なお、該外部電極の長手方向長さは、発光管の長さと厳密な意味で等しいわけではなく、有効発光長とランプ全長との兼ね合い等で決定される
第1の蛍光ランプ21の第1の外部電極211における発光管261の外面に接する部分215の長さと第2の蛍光ランプ22の第2の外部電極222における発光管261の外面に接する部分226の長さとは略同一であり、また、第1の蛍光ランプ21の第2の外部電極212における発光管261の外面に接する部分216の長さと第2の蛍光ランプ22の第2の外部電極221における発光管261の外面に接する部分225の長さとは略同一である。
一対の蛍光ランプ21,22のうち、第1の蛍光ランプ21の発光管261の長手方向の一端側において、第1の外部電極211における発光管261の外面に接する部分215での一端A11から伸びる部分213と、第2の蛍光ランプ22の第1の外部電極221における発光管261の外面に接する部分225での一端C11から伸びる部分223とを概略コ字状に屈曲さて、発光管261側に向かって折り返した部分を互いに接触させて、図3(b)に示すような圧着結線具3によりかしめることで電気的接続を実現することができる。
また、一対の蛍光ランプ21,22のうち、第1の蛍光ランプ21の発光管261の長手方向の一端側において、第2の外部電極212における発光管261の外面に接する部分216での一端B11から伸びる部分214と、第2の蛍光ランプ22の第2の外部電極222における発光管261の外面に接する部分226での一端D11から伸びる部分224との間に、例えば金属線のような導電性部材242設け、圧着結線具3により、導電性部材242と外部電極212,221との間をかしめることにより電気的接続を実現することができる。
第1の蛍光ランプ21の第2の外部電極212と第2の蛍光ランプ22の第2の外部電極222とを電気的に接続する導電性部材242の外周面には、例えばシリコーン樹脂からなる絶縁体25により被覆される。これにより、第1の蛍光ランプ21の第1の外部電極211における発光管261の外面に接する一端A11から突出する部分213と第2の蛍光ランプ22の第1の外部電極221における発光管261の外面に接する一端C11から突出する部分223とからなる第1の連接部241と、導電性部材242からなる第2の連接部242との間の電気絶縁性を確保することができる。すなわち、発光管261の長手方向の一端側に設けられた第1の連接部241と第2の連接部242との間では、絶縁体25が介在されることにより、絶縁破壊を防止することができる。
第1の蛍光ランプ21の第1の外部電極211には、発光管261の長手方向の他端側において、該第1の外部電極211における発光管261の外面に接する部分215での他端A12からも突出する部分213が設けられ、この部分213に一方のリード231が例えば圧着結線具3によりかしめられることで電気的に接続される(図3(c))。
また、第2の蛍光ランプ22の第2の外部電極222には、発光管261の長手方向の他端側において、該第2の外部電極222における発光管261の外面に接する部分226での他端D12からも突出する部分224が設けられ、この部分224に他方のリード232が例えば圧着結線具3によりかしめられることで電気的に接続される。
なお、本実施例では、電気的接続を実現する手段として圧着結線具3でかしめることを述べたが、例えば半田による電気的接続であってもかまわない。
また、絶縁体25については、例えばチューブ状の絶縁体25の中心軸上にある貫通孔に金属線からなる第2の連接部242を挿通させたのち、第1の蛍光ランプ21の第2の外部電極212及び第2の蛍光ランプ22の第2の外部電極222に電気的に接続して設けることができる。
さらにまた、絶縁体25については、第1の連接部241側を被覆してもかまわなく、第1の連接部241及び第2の連接部242の両方を絶縁体25で被覆してもかまわない。
第1の実施例のランプユニット1に具備される一対の蛍光ランプ21,22について、図4を用いて説明する。図4の説明では、第1の実施例に係るランプユニット1に具備された一対の蛍光ランプ21,22のうち、第1の蛍光ランプ21のみを図示している。
第1の蛍光ランプ21は、直管状の発光管261と、発光管261の外面に設けられた一対の外部電極211,212と、発光管261の内面に設けられた蛍光体263と、により構成される。
発光管261は、直管状のガラス管からなり、その内面に蛍光体263が設けられる。蛍光体263は、発光管261の内周面に塗布され、発光管261の長手方向に亘って形成される。蛍光体263は、図4(b)に示すように、発光管261の周方向における一部を削除したアパーチャ264が形成され、このアパーチャ264は、図示していないが、発光管261の長手方向に亘って直線状に設けられる。
発光管261の内部には、発光ガスとして例えばキセノン(Xe)ガスを主成分とする希ガスが封入され、発光管261の管軸方向の両端が封止される。
発光管261の外面には、一対の外部電極211,212が発光管261の内部262のアパーチャ264の径方向における配置を避けると共に、互いに電気的に接続されないで設けられる。この外部電極211,212は例えばアルミニウム(Al)又は銅(Cu)のような金属材料を肉厚の薄い箔状にしたものを用いることができ、図4(c)に示すように、粘着剤27を介して発光管261の外面に設けられる。
この一対の外部電極211,212は、発光管261の長手方向の一端側において、発光管261の外面に接する部分215,216での一端A11,B11から、発光管261の管軸方向に向かって突出する部分213,214が設けられる。
また、第1の蛍光ランプ21の第1の外部電極211は、発光管261の長手方向の他端側において、発光管261の外面に接する部分215での他端A12から、発光管261の管軸方向に向かって突出する部分213が設けられ、この部分213と一方のリード231とが図3で説明した圧着結線具3(図4では図示していない)によりかしめられることで、第1の外部電極211と一方のリード231とが電気的に接続される。
外部電極211,212は箔状の金属材料で形成されることにより、発光管261の外面に対向する面に金属光沢処理を施すことができる。
なお、第1の実施例に係るランプユニット1に具備された外部電極211,212,221,222は、導電性を有する材質であれば特に制限されるものではなく、具体的には、金,銀,ニッケル,カーボン,金パラジウム,銀パラジウム又は白金を好適に用いることができる。
また、第1の実施例に係るランプユニット1に具備された外部電極211,212,221,222は、上述のように箔状金属を貼り付けるものに限定されるものでなく、前述の金属材料(金,銀,銅,アルミニウム,ニッケル,カーボン,金パラジウム,銀パラジウム及び白金)と低融点ガラスとを混合した導電性ペーストを発光管261の外面にスクリーン印刷して焼成することで形成したものであってもかまわない。外部電極211,212,221,222が導電性ペーストをスクリーン印刷して焼成することで形成されたとき、リード231,232の接続は、例えば半田を用いて電気的に接続することができる。
第1の実施例に係るランプユニット1に具備される蛍光ランプ21,22の数値例を挙げると、発光管261の内径が5mmであり、発光管261の外径が6mmであり、発光管261の管軸方向における全長が337mmである。また、発光管261の管軸方向において、第1の蛍光ランプ21の第1の外部電極211及び第2の蛍光ランプ22の第2の外部電極222における発光管261の外面に接する部分215,226の全長が337mmであり、第1の蛍光ランプ21の第2の外部電極212及び第2の蛍光ランプ22の第1の外部電極221における発光管261の外面に接する部分216,225の全長が334mmである。外部電極211,212,221,222の肉厚(発光管261の径方向における長さ)が50μmであり、粘着剤6の厚み(発光管261の径方向における長さ)が30μmである。
第1の実施例に係るランプユニット1の一対のリード231,232には、図示しないランプ点灯装置が接続され、ランプ点灯開始時に一対のリード231,232に高周波・高電圧が給電される。
一対のリード231,232への給電による第1の実施例に係るランプユニット1のランプ点灯について、図3を用いて説明する。
図示しないランプ点灯装置からリード231,232が給電されることにより、他端A12までのインピーダンス(ZA12)が0mΩとなる(ここで、インピーダンスはリードが接続された位置から当該位置までの数値を示す。ただし、リードが接続された位置から他端A12までのインピーダンスは便宜上無視する)。この他端A12から伸びた第1の蛍光ランプ21の第1の外部電極211における発光管261の外面に接する部分215での一端A11でインピーダンス(ZA11)が150mΩとなる。この第1の外部電極211の一端A11に第1の連接部241を介して接続された第2の蛍光ランプ22の第1の外部電極221における発光管261の外面に接する部分225での一端C11でインピーダンス(ZC11)が150mΩとなり、この一端C11から伸びた第2の蛍光ランプ22の第1の外部電極221における発光管261の外面に接する部分225での他端C12でインピーダンス(ZC12)が300mΩとなる(ここで、一端A11と一端C11の間のインピーダンスは便宜上無視する)
他方のリード232に近接する第2の蛍光ランプ22の第2の外部電極222における発光管261の外面に接する部分226での他端D12でインピーダンス(ZD12)が0mΩとなる(ここで、リードが接続された位置から他端D12までのインピーダンスは便宜上無視する)。この第2の外部電極222の他端D12から伸びた第2の外部電極222における発光管261の外面に接する部分226での一端D11でのインピーダンス(ZD11)は、第1の蛍光ランプ21の第1の外部電極211における発光管261の外面に接する部分215での一端A11でのインピーダンス(ZA11)と同一で、150mΩとなる。これは、発光管261の長手方向において、発光管261の外面に設けられた第1の蛍光ランプ21の第1の外部電極211の部分215の長さと第2の蛍光ランプ22の第2の外部電極222の部分226の長さが略同一だからである。
この第2の蛍光ランプ22の第2の外部電極222の一端D11に第2の連接部242を介して接続された第1の蛍光ランプ21の第2の外部電極212における発光管261の外面に接する部分216での一端B11でインピーダンス(ZB11)が150mΩとなる。この一端B11から伸びた第2の外部電極212における発光管261の外面に接する部分216での他端B12でのインピーダンス(ZB12)は、第2の蛍光ランプ22の第1の外部電極221における発光管261に外面に接する部分225での他端C12でのインピーダンス(ZC12)と同一で、300mΩとなる。これは、発光管261の長手方向において、発光管261の外面に設けられた第1の蛍光ランプ21の第2の外部電極212の部分216の長さと第2の蛍光ランプ22の第1の外部電極221の部分225の長さが略同一だからである(ここで、一端B11と一端D11の間のインピーダンスも便宜上無視する)
蛍光ランプ21,22の発光管261の内部262の放電は、インピーダンスの低いところから開始される。
このため、一方の第1の蛍光ランプ21における発光管261を介して対向される一対の外部電極211,212間のインピーダンスをみると、第1の外部電極211における発光管261の外面に接する部分215での他端A12の上記インピーダンス(ZA12)と、これに対向される第2の外部電極212における発光管261の外面に接する部分216での他端B12の上記インピーダンス(ZB12)とのインピーダンスの合計が300mΩとなる。これに対して、第1の外部電極211における発光管261の外面に接する部分215での一端A11の上記インピーダンス(ZA11)と、これに対向される第2の外部電極212における発光管261の外面に接する部分216での一端B11の上記インピーダンス(ZB11)とのインピーダンス合計も300mΩとなる。
第1の外部電極211における発光管261の外面に接する部分215での他端A12と一端A11との間のインピーダンスは、その他端A12のインピーダンスの0mΩから一端A11のインピーダンスの150mΩに向かうに従って上昇する。例えば、第1の外部電極211における発光管261の外面に接する部分216での他端A12と一端A11との中間位置のインピーダンスは、75mΩである。これは、第2の外部電極212においても同じく、第2の外部電極212における発光管261の外面に接する部分216での一端B11と他端B12との間のインピーダンスは、その一端B11のインピーダンスの150mΩから他端B12のインピーダンスの300mΩに向かうに従って上昇する。例えば、第2の外部電極212における発光管261の外面に接する部分216での一端B11と他端B12との中間位置のインピーダンスは、225mΩである。
よって、一方の第1の蛍光ランプ21における発光管261を介して対向される第1の外部電極211と第2の外部電極212との間のインピーダンスは、その長手方向のいずれの場所においても300mΩである。
これは、他方の第2の蛍光ランプ22においても同じで、発光管261を介して対向される第1の外部電極221と第2の外部電極222との間のインピーダンスは、その長手方向のいずれの場所においても300mΩである。
なお、ここで示したインピーダンスの数値は一例であるが、第1の実施例に係るランプユニット1の構成においては、これに具備される蛍光ランプ21,22の長手方向におけるインピーダンスを均一にできる。
蛍光ランプ21,22の発光管261の内部262の放電は、インピーダンスの低いところから開始されると述べたが、第1の実施例に係るランプユニット1の構成においては、これに具備される一対の蛍光ランプ21,22の長手方向において外部電極211,212,221,222間のインピーダンスを均一にすることができるため、リード231,232への給電時に、発光管261の長手方向全体で一斉に放電を開始することができることから、同時点灯することができる。
さらに、一対の蛍光ランプ21,22は、互いに外部電極211,212,221,222間のインピーダンスが均一であることから、同時に点灯を開始することができる。
その上、第1の実施例に係るランプユニット1に具備される一方のリード231及び他方のリード232は、発光管261の長手方向における他端側(一対の蛍光ランプ21,22に設けられた外部電極211,212,221,222における発光管261の外面に接する部分215,216,225,226の他端A12,B12,C12,D12側)に取りまとめられるので、リード231,232の引き回しを簡便に行なうことができる。
また、ランプユニット1には、これに給電する図示しない例えばインバータ回路のようなランプ点灯装置が接続されるので、リード231,232を発光管261の長手方向における他端側にとりまとめることにより、リード231,232と図示しないランプ点灯装置との距離を近接することができ、ランプユニット1を備える図示しない装置側の小型化を実現することができる。
なお、第1の実施例に係るランプユニット1は、外部電極211,212,221,222間のインピーダンスを均一にするために、発光管261の長手方向の他端側において、一方のリード231を第1の蛍光ランプ21の第2の外部電極212における発光管261の外面に接する部分216での他端B12に設け、これに対して他方のリード232を第2の蛍光ランプ22の第1の外部電極221における発光管261の外面に接する部分225での他端C12に設けてもかまわない。
第1の実施例に係るランプユニット1において、ランプ点灯時に電位の異なる第1の蛍光ランプ21の第2の外部電極212と第2の蛍光ランプ22の第1の外部電極221とが発光管261を介さずに対向しているため、第1の蛍光ランプ21の第2の外部電極212と第2の蛍光ランプ22の第1の外部電極221との間で絶縁破壊が起こる場合がある。このとき、図1に示すように、第1の蛍光ランプ21の第2の外部電極212と第2の蛍光ランプ22の第1の外部電極221との間に電気絶縁性を有する隔壁433を設けることにより、第1の蛍光ランプ21の第2の外部電極212と第2の蛍光ランプ22の第1の外部電極221との間での絶縁破壊を防止することができ、ランプユニット1のランプ点灯を好適に行なうことができる。
さらに、隔壁433を直線状に形成することにより、この隔壁433を基準として一対の蛍光ランプ21,22の並行配置を行なうこともできる。
また、基台43の内部で、一方のリード231と他方のリード232とが接触して導通してしまう場合、一方のリード231又は/及び他方のリード232に例えばシリコーン樹脂などの絶縁体で被覆することで、ランプユニット1への給電を好適に行なうことができる。
第1の実施例に係るランプユニット1は、希ガスが封入された発光管261と、該発光管261の内面に設けた蛍光体263と、該発光管261の外方に設けられると共に該発光管261の長手方向に亘って設けられた一対の外部電極211,212,221,222と、からなる蛍光ランプ21,22と、該蛍光ランプ21,22を一対並べて設けると共に該一方の蛍光ランプの21該外部電極211,212と該他方の蛍光ランプ22の該外部電極221,222とを電気的に接続したランプユニット1において、発光管261の長手方向の一端側(各外部電極211,212,221,222における一端A11,B11,C11,D11側)で該一方の第1の蛍光ランプ21に設けた第1の外部電極211の一端A11と該他方の第2の蛍光ランプ22に設けた第1の外部電極221の一端C11とを電気的に接続した第1の連接部241を設け、発光管261の長手方向の一端側(各外部電極211,212,221,222における一端A11,B11,C11,D11側)で、該第1の蛍光ランプ21に設けた第2の外部電極212の一端B11と該第2の蛍光ランプ22に設けた第2の外部電極222の一端D11とを電気的に接続した第2の連接部242を設け、発光管261の長手方向の他端側(各外部電極211,212,221,222における他端A12,B12,C12,D12側)で、該第1の蛍光ランプ21に設けた第1の外部電極211の他端A12又は第2の外部電極212の他端B12に一方のリード231を設け、発光管261の長手方向の他端側(各外部電極211,212,221,222における他端A12,B12,C12,D12側)で、該一方のリード231に電気的に接続されていない第2の蛍光ランプ22の第2の外部電極221の他端C12又は第2の外部電極222の他端D12に他方のリード232を設けたことを特徴とする。
第1の実施例に係るランプユニット1は、上記特徴により、発光管261の長手方向において、一端A11,B11,C11,D11側から他端A12,B12,C12,D12側まで同時に放電を開始することができることから、同時点灯することができる。さらに、ランプユニット1において他端A12,B12,C12,D12側にリード231,232をとりまとめられることから、リード231,232の引き回しを簡便に行なうことができる。また、リード231,232に接続される例えば図示しないインバータ回路を近接することができ、リード231,232を短尺にすることができる。
また上記構成に加えて、第1の実施例に係るランプユニット1は、該第1の連接部241又は/及び第2の連接部242の外周に絶縁体25を設けたことを特徴とする。これにより、第1の連接部241及び第2の連接部242間での絶縁破壊を防止することができ、蛍光ランプ21,22での放電を好適に行なうことができる。さらに、第1の連接部241と第2の連接部242との間に電気絶縁性を有する絶縁体25が介在されることにより、第1の実施例に係るランプユニット1は、第1の連接線241と第2の連接線242とを近接することができるので、発光管261の長手方向を小型化することができる。
さらに上記構成に加えて、第1の実施例に係るランプユニット1は、該発光管261の管軸方向に沿って該蛍光体263の一部を削除したアパーチャ264を設け、該発光管261の管軸に対して直交する面で、一方の蛍光ランプ21の管軸からアパーチャ264の周方向での中間を通って伸びる第1の光出射方向線71と、他方の蛍光ランプ22の管軸からアパーチャ264の周方向での中間を通って伸びる第2の光出射方向線72とを交差させたことを特徴とする。これにより、一対の蛍光ランプ21,22のアパーチャ264から出射される光を集光することができる。
本発明に係るランプユニットの第2の実施例を図5〜7を用いて説明する。
図5〜7は第2の実施例に係るランプユニット1の説明図である。図5はランプユニット1の斜視図である。図6(a)は、図5のランプユニット1に具備された蛍光ランプ21,22の管軸方向に対して直交した面の断面図(図5のE−E断面図)であり、図6(b)は、図6(a)に示す一方の蛍光ランプ21の周辺の拡大図(図6(a)の点線の丸で囲った部分の拡大図)である。図7は、図5のランプユニット1に具備された一対のキャップ41,42を取り外した状態の一対の蛍光ランプ21,22からあるランプユニット1の説明図である。図7は一対の蛍光ランプ21,22の管軸方向に対して直交する方向からみた上面図である。
図5〜7には、図1〜3に示したものと同じものに同一の符号が付されている。
図5〜7に示す第2の実施例に係るランプユニット1は、蛍光ランプ21の第1の外部電極211と第2の蛍光ランプ22の第1の外部電極221とを発光管261を介さずに対向させた点で、図1〜3に示した第1の実施例に係るランプユニット1と相違する。また、第2の実施例に係るランプユニット1は、リード231,232への給電時に同電位となる外部電極211,221を発光管261を介さずに対向させることにより、一対の蛍光ランプ21,22の間に伸びる隔壁を設ける必要がなく、ランプユニット1の長手方向における両端にキャップ41,42を設けることで一対の蛍光ランプの並行配置を固定できる点で、第1の実施例と相違する。
ランプユニット1は、並んで設けられた一対の蛍光ランプ21,22と、この一対の蛍光ランプ21,22に設けられた外部電極211,212,221,222を電気的に接続する連接部241,242と、この電気的に接続された外部電極211,212,221,222に給電するリード231,232と、により構成される。
このランプユニット1は、例えば図5に示すように、その両端(発光管261の長手方向における両端)にキャップ41,42が配置される。この一対のキャップ41,42は、一対の蛍光ランプ21,22の長手方向において、リード231,232側に設けられたのが第1のキャップ41であり、リード231,232側に対して反対側に設けられたのが第2のキャップ42である。各キャップ41,42は、蛍光ランプ21,22の管軸方向の端面に対向する板状の端壁部413,423と、この端壁部413,423に連接すると共に、一対の蛍光ランプ21,22の管軸方向に対して垂直方向に対向する一対の板状の側壁部412,422と、一対の蛍光ランプ21,22を隔てるコ字状の隔壁411,421と、これら端壁部413,423と側壁部412,422と隔壁411,421とに連接されると共に一対の蛍光ランプ21,22を載置するコ字状の底部414(第2のキャップ42の底部は図示していない)と、により構成される。さらに、リード231,232側に設けられた第1のキャップ41には、リード231,232を導出する取出口415が側壁部412に設けられる。
これらキャップ41,42の材料としては、耐熱性を有すると共に電気絶縁性を有する例えばポリカーボネート(PC)樹脂,ポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂,ポリフェニレンスルフィド(PPS)樹脂,ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂が挙げられる。
各キャップ41,42は、端壁部413,423,側壁部412,422,底部414(第2のキャップ42の底部は図示していない)及び隔壁411,421により囲まれたコ字状の凹部に、一対の蛍光ランプ21,22が設けられると共に、第1のキャップ41にはリード231,232が設けられ、第2のキャップ42には連接部241,242が設けられる。キャップ41,42と一対の蛍光ランプ21,22とは、キャップ41,42のコ字状凹部に図示しない無機接着剤が充填されることで一体固定される。
このとき、隔壁411,421における蛍光ランプ21,22に対向する面が線状構造を有する場合、この隔壁411,421に沿って一対の蛍光ランプ21,22を配置することで、一対の蛍光ランプ21,22の並行配置を簡便に行なうことができる。
第2の実施例に係るランプユニット1においては、一対の蛍光ランプ21,22の長手方向の両端にキャップ41,42を設け、各キャップ41,42の隔壁411,421を挟んで一対の蛍光ランプ21,22を並んで設けることで、一対の蛍光ランプ21,22の長手方向における中央部分に隙間が形成される。この一対の蛍光ランプ21,22及び一対のキャップ41,42に囲まれた隙間は、図示しない読取用素子である例えば電荷結合素子(Charge Coupled Device:CCD)の読み取り用の開口部として利用することができる。
次に、蛍光ランプ21,22の周方向における向きについて述べる。
スキャナーなどの原稿読取用光源の用途においては、読取用素子である例えば電荷結合素子(不図示)が線状読取をするものであった場合、読取用素子の線状読取に合わせて、原稿読取用光源からの光を線状に集光することが好ましい。一対の蛍光ランプ21,22からの照射光を集光する手段として線状に集光するレンズを設けることもできるが、これよりも簡便な手段として、図6に示す第2の実施例に係るランプユニット1のような構成がある。
蛍光ランプ21,22に、図6(b)に示すような、発光管261の管軸P2から発光管261の内方に設けられたアパーチャ264での周方向の距離L1における中間P1を通って伸びる光出射方向線71を引くとする。図6(a)に示すように並行配置された一対の蛍光ランプ21,22は、一方の蛍光ランプ21から伸びる第1の光出射方向線71と、他方の蛍光ランプ22から伸びる第2の光出射方向線72とが交差するように設けることにより、一対の蛍光ランプ21,22からの照射光を集光することができる。
さらに、一対の蛍光ランプ21,22に設けた各アパーチャ264を、それぞれ並行な線状に設けることにより、一対の蛍光ランプ21,22からの照射光を一対の蛍光ランプ21,22に並行な線状に集光することができる。
第2の実施例に係るランプユニット1に具備された一方の第1の蛍光ランプ21の発光管261の外面には、その長手方向に沿って第1の外部電極211と第2の外部電極212とが配置される。また、他方の第2の蛍光ランプ22の発光管261の外面には、その長手方向に沿って第1の外部電極221と第2の外部電極222とが配置される。
第1の蛍光ランプ21の第1の外部電極211における発光管261の外面に接する部分215の長さと第2の蛍光ランプ22の第2の外部電極222における発光管261の外面に接する部分226の長さとは略同一であり、また、第1の蛍光ランプ21の第2の外部電極212における発光管261の外面に接する部分216の長さと第2の蛍光ランプ22の第1の外部電極221における発光管261の外面に接する部分225の長さとは略同一である。
この一対の蛍光ランプ21,22が備えた外部電極211,212,221,222のうち、第1の蛍光ランプ21の第1の外部電極211と第2の蛍光ランプ22の第1の外部電極221とを、発光管261を介さずに対向配置することで、第2の実施例に係るランプユニット1は構成される。
一対の蛍光ランプ21,22のうち、発光管261の長手方向の一端側において、第1の蛍光ランプ21の第1の外部電極211における発光管261の外面に接する部分215での一端A11から伸びる部分213と、第2の蛍光ランプ22の第1の外部電極221における発光管261の外面に接する部分225での一端C11から伸びる部分223とを概略コ字状に屈曲さて、発光管261側に向かって折り返した部分を互いに接触させて、圧着結線具3によりかしめることで電気的接続を実現することができる。
また、一対の蛍光ランプ21,22のうち、発光管261の長手方向の一端側において、第1の蛍光ランプ21の第2の外部電極212における発光管261の外面に接する部分216での一端B11から伸びる部分214と、第2の蛍光ランプ22の第2の外部電極222における発光管261の外面に接する部分226での一端D11から伸びる部分224との間に、例えば金属線のような導電性部材242設け、圧着結線具3により、導電性部材242と外部電極212,221との間をかしめることにより電気的接続を実現することができる。
第1の蛍光ランプ21の第2の外部電極212と第2の蛍光ランプ22の第2の外部電極222とを電気的に接続する導電性部材242の外周面には、例えばシリコーン樹脂からなる絶縁体25により被覆される。これにより、第1の蛍光ランプ21の第1の外部電極211における発光管261の外面に接する一端A11から突出する部分213と第2の蛍光ランプ22の第1の外部電極221における発光管261の外面に接する一端C11から突出する部分223とからなる第1の連接部241と、導電性部材242からなる第2の連接部242との間の電気絶縁性を確保することができる。すなわち、発光管261の長手方向の一端側に設けられた第1の連接部241と第2の連接部242との間では、絶縁体25が介在されることにより、ランプ点灯時における絶縁破壊を防止することができる。
さらに、他方のリード232に電気的に接続された第1の蛍光ランプ21の第1の外部電極211と第2の蛍光ランプ22の第1の外部電極221とを発光管261を介さずに対向配置させたことにより、一対の蛍光ランプ21,22を並行配置しても、発光管261を介さずに対向された外部電極211,221間での絶縁破壊を防止することができる。
第1の蛍光ランプ21の第2の外部電極212には、発光管261の長手方向の他端側において、第2の外部電極212における発光管261の外面に接する部分216での他端B12からも突出する部分214が設けられ、この部分214に一方のリード231が例えば圧着結線具3によりかしめられることで電気的に接続される。
また、第2の蛍光ランプ22の第1の外部電極221には、発光管261の長手方向の他端側において、第1の外部電極221における発光管261の外面に接する部分225での他端C12からも突出する部分223が設けられ、この部分223に他方のリード232が例えば圧着結線具3によりかしめられることで電気的に接続される。
なお、本実施例では、電気的接続を実現する手段として圧着結線具3でかしめることを述べたが、例えば半田による電気的接続であってもかまわない。
また、絶縁体25については、例えばチューブ状の絶縁体25の中心軸上にある貫通孔に金属線からなる第2の連接部242を挿通させたのち、第1の蛍光ランプ21の第2の外部電極212及び第2の蛍光ランプ22の第1の外部電極221に電気的に接続して設けることができる。
さらにまた、絶縁体25については、第1の連接部241側を被覆してもかまわなく、第1の連接部241及び第2の連接部242の両方を絶縁体25で被覆してもかまわない。
第2の実施例のランプユニット1に具備される一対の蛍光ランプ21,22については、前述の第1の実施例に係るランプユニット1に具備される一対の蛍光ランプ21,22と同一のものを利用できる。このため、説明の重複を避けるため、ここでは第2の実施例のランプユニット1に具備される一対の蛍光ランプ21,22の説明を省略する。
第2の実施例に係るランプユニット1の一対のリード231,232には、図示しないランプ点灯装置が接続され、ランプ点灯開始時に一対のリード231,232に高周波・高電圧が給電される。
一対のリード231,232への給電による第2の実施例に係るランプユニット1のランプ点灯について、図7を用いて説明する。
図示しないランプ点灯装置からリード231,232が給電されることにより、他端B12までのインピーダンス(ZB12)が0mΩとなる(ここで、インピーダンスはリードが接続された位置から当該位置までの数値を示す。ただし、一方、リードが接続された位置から他端B12までのインピーダンスは便宜上無視する)。この他端B12から伸びた第1の蛍光ランプ21の第2の外部電極212における発光管261の外面に接する部分216での一端B11でインピーダンス(ZB11)が150mΩとなる。この第1の蛍光ランプ21の第2の外部電極212の一端B11に第2の連接部242を介して接続された第2の蛍光ランプ22の第2の外部電極222における発光管261の外面に接する部分226での一端D11でインピーダンス(ZD11)が150mΩとなり、この一端D11から伸びた第2の外部電極222における発光管261の外面に接する部分226での他端D12でインピーダンス(ZD12)が300mΩとなる(ここで、一端B11と一端D11の間のインピーダンスは便宜上無視する)
他方のリード232に近接する第2の蛍光ランプ22の第1の外部電極221における発光管261の外面に接する部分225での他端C12でインピーダンス(ZC12)が0mΩとなる(ここで、リードが接続された位置から他端C12までのインピーダンスは便宜上無視する)。この第1の外部電極221の他端C12から伸びた第1の外部電極221における発光管261の外面に接する部分225での一端C11でのインピーダンス(ZC11)は、第1の蛍光ランプ21の第2の外部電極212における発光管261の外面に接する部分216での一端B11でのインピーダンス(ZB11)と同一で、150mΩとなる。これは、発光管261の長手方向において、発光管261の外面に設けられた第1の蛍光ランプ21の第2の外部電極212の部分216の長さと第2の蛍光ランプ22の第1の外部電極221の部分225の長さが略同一だからである。
この第2の蛍光ランプ22の第1の外部電極221の一端C11に第1の連接部241を介して接続された第1の蛍光ランプ21の第1の外部電極211における発光管261の外面に接する部分215での一端A11でインピーダンス(ZA11)が150mΩとなる。この一端A11から伸びた第1の外部電極211における発光管261の外面に接する部分215での他端A12でのインピーダンス(ZA12)は、第2の蛍光ランプ22の第2の外部電極222における発光管261に外面に接する部分226での他端D12でのインピーダンス(ZD12)と同一で、300mΩとなる(ここで、一端C11と一端A11の間のインピーダンスは便宜上無視する)。これは、発光管261の長手方向において、発光管261の外面に設けられた第1の蛍光ランプ21の第1の外部電極211の部分215の長さと第2の蛍光ランプ22の第2の外部電極222の部分226の長さが略同一だからである。
蛍光ランプ21,22の発光管261の内部262の放電は、インピーダンスの低いところから開始される。
このため、一方の第1の蛍光ランプ21における発光管261を介して対向される一対の外部電極211,212間のインピーダンスをみると、第1の外部電極211における発光管261の外面に接する部分215での他端A12の上記インピーダンス(ZA12)と、これに対向される第2の外部電極212における発光管261の外面に接する部分216での他端B12の上記インピーダンス(ZB12)とのインピーダンスの合計が300mΩとなる。これに対して、第1の外部電極211における発光管261の外面に接する部分215での一端A11の上記インピーダンス(ZA11)と、これに対向される第2の外部電極212における発光管261の外面に接する部分216での一端B11の上記インピーダンス(ZB11)とのインピーダンス合計も300mΩとなる。
第1の外部電極211における発光管261の外面に接する部分215での他端A12と一端A11との間のインピーダンスは、その他端A12のインピーダンスの0mΩから一端A11のインピーダンスの150mΩに向かうに従って上昇する。例えば、第1の外部電極211における発光管261の外面に接する部分216での他端A12と一端A11との中間位置のインピーダンスは、75mΩである。これは、第2の外部電極212においても同じく、第2の外部電極212における発光管261の外面に接する部分216での一端B11と他端B12との間のインピーダンスは、その一端B11のインピーダンスの150mΩから他端B12のインピーダンスの300mΩに向かうに従って上昇する。例えば、第2の外部電極212における発光管261の外面に接する部分216での一端B11と他端B12との中間位置のインピーダンスは、225mΩである。
よって、一方の第1の蛍光ランプ21における発光管261を介して対向される第1の外部電極211と第2の外部電極212との間のインピーダンスは、その長手方向のいずれの場所においても300mΩである。
これは、他方の第2の蛍光ランプ22においても同じで、発光管261を介して対向される第1の外部電極221と第2の外部電極222との間のインピーダンスは、その長手方向のいずれの場所においても300mΩである。
なお、ここで示したインピーダンスの数値は一例であるが、第1の実施例に係るランプユニット1の構成においては、これに具備される蛍光ランプ21,22の長手方向におけるインピーダンスを均一にできる。
蛍光ランプ21,22の発光管261の内部262の放電は、インピーダンスの低いところから開始されると述べたが、第2の実施例に係るランプユニット1の構成においては、これに具備される一対の蛍光ランプ21,22の長手方向において外部電極211,212,221,222間のインピーダンスを均一にすることができるため、リード231,232への給電時に、発光管261の長手方向全体で一斉に放電を開始することができることから、同時点灯することができる。
さらに、一対の蛍光ランプ21,22は、互いに外部電極211,212,221,222間のインピーダンスが均一であることから、同時に点灯を開始することができる。
その上、第2の実施例に係るランプユニット1に具備される蛍光ランプ21,22は、ランプ点灯時、同電位となる第1の蛍光ランプ21の第1の外部電極211と第2の蛍光ランプ22の第1の外部電極221とを対向させて並行配置されることにより、発光管261を介さずに対向配置された外部電極211,221間の絶縁破壊を防止できる。また、これに伴い、一対の蛍光ランプ21,22を近接できるので、ランプユニット1の小型化を実現することができる。
また、第2の実施例に係るランプユニット1に具備される一方のリード231及び他方のリード232は、発光管261の長手方向における他端側(一対の蛍光ランプ21,22に設けられた外部電極211,212,221,222における発光管261の外面に接する部分215,216,225,226の他端A12,B12,C12,D12側)に取りまとめられるので、リード231,232の引き回しを簡便に行なうことができる。
さらにまた、ランプユニット1には、これに給電する図示しない例えばインバータ回路のようなランプ点灯装置が接続されるので、リード231,232を発光管261の長手方向における他端側にとりまとめることにより、リード231,232と図示しないランプ点灯装置との距離を近接することができ、ランプユニット1を備える図示しない装置側の小型化を実現することができる。
第2の実施例に係るランプユニット1においては、第1の実施例に示した基台(図1における符号43)を用いることもできるが、発光管261を介さずに対向する外部電極211,221間の絶縁破壊を防止できることから、ランプユニット1の長手方向における両端に一対のキャップ41,42を設けた図5に示した構成も利用することができる。ランプユニット1に具備される一対の蛍光ランプ21,22は、キャップ41,42に設けられた隔壁411,421により並行配置することができる。さらに、このキャップ41,42は、ランプユニット1の長手方向における両端に配置するだけなので作業上簡便にすることができ、且つ、キャップ41,42を構成する材料が基台(図1における符号43)を構成する材料より少量で済むので材料費を削減することができる。
なお、第2の実施例に係るランプユニット1は、外部電極211,212,221,222間のインピーダンスを均一にするために、発光管261の長手方向の他端側において、一方のリード231を第1の蛍光ランプ21の第1の外部電極211における発光管261の外面に接する部分215での他端A12に設け、これに対して他方のリード232を第2の蛍光ランプ22の第2の外部電極222における発光管261の外面に接する部分226での他端D12に設けてもかまわない。
また、発光管261を介さない外部電極211,221間の絶縁破壊を防止するためには、ランプ点灯時に同電位となる第1の蛍光ランプ21の第2の外部電極212と第2の蛍光ランプ22の第2の外部電極222とを発光管261を介さずに対向配置してもかまわない。すなわち、一方のリード231又は他方のリード232に電気的に接続された外部電極211,212,221,222を発光管261を介さずに対向配置すれば良い。
さらにまた、第1のキャップ41の内部で、一方のリード231と他方のリード232とが接触して導通してしまう場合、一方のリード231又は/及び他方のリード232に例えばシリコーン樹脂などの絶縁体で被覆することで、ランプユニット1への給電を好適に行なうことができる。
第2の実施例に係るランプユニット1は、希ガスが封入された発光管261と、該発光管261の内面に設けた蛍光体263と、該発光管261の外方に設けられると共に該発光管261の長手方向に亘って設けられた一対の外部電極211,212,221,222と、からなる第1および第2の蛍光ランプ21,22と、該蛍光ランプ21,22を一対並べて設けると共に該一方の第1の蛍光ランプの21の外部電極211,212と該他方の第2の蛍光ランプ22の外部電極221,222とを電気的に接続したランプユニット1において、発光管261の長手方向の一端側(各外部電極211,212,221,222における一端A11,B11,C11,D11側)で該第1の蛍光ランプ21に設けた第1の外部電極211の一端A11と該第2の蛍光ランプ22に設けた第1の外部電極221の一端C11とを電気的に接続した第1の連接部241を設け、発光管261の長手方向の一端側(各外部電極211,212,221,222における一端A11,B11,C11,D11側)で、該第1の蛍光ランプ21に設けた第2の外部電極212の一端B11と該第2の蛍光ランプ22に設けた第2の外部電極222の一端D11とを電気的に接続した第2の連接部242を設け、発光管261の長手方向の他端側(各外部電極211,212,221,222における他端A12,B12,C12,D12側)で、該第1の蛍光ランプ21に設けた第1の外部電極211の他端A12又は第2の外部電極212の他端B12に一方のリード231を設け、発光管261の長手方向の他端側(各外部電極211,212,221,222における他端A12,B12,C12,D12側)で、該一方のリード231に電気的に接続されていない第2の蛍光ランプ22の第1の外部電極221の他端C12又は第2の外部電極222の他端D12に他方のリード232を設けたことを特徴とする。
第2の実施例に係るランプユニット1は、上記特徴により、発光管261の長手方向において、一端A11,B11,C11,D11側から他端A12,B12,C12,D12側まで同時に放電を開始することができることから、同時点灯することができる。さらに、ランプユニット1において他端A12,B12,C12,D12側にリード231,232をとりまとめられることから、リード231,232の引き回しを簡便に行なうことができる。また、リード231,232に接続される例えば図示しないインバータ回路を近接することができ、リード231,232を短尺にすることができる。
また上記構成に加えて、第2の実施例に係るランプユニット1は、該第1の連接部241又は/及び第2の連接部242の外周に絶縁体25を設けたことを特徴とする。これにより、第1の連接部241及び第2の連接部242間での絶縁破壊を防止することができ、蛍光ランプ21,22での放電を好適に行なうことができる。さらに、第1の連接部241と第2の連接部242との間に電気絶縁性を有する絶縁体25が介在されることにより、第2の実施例に係るランプユニット1は、第1の連接線241と第2の連接線242とを近接することができるので、発光管261の長手方向を小型化することができる。
さらに上記構成に加えて、第2の実施例に係るランプユニット1は、該第1の蛍光ランプ21の発光管216と該第2の蛍光ランプ22の発光管216との間に該一方のリード231又は該他方のリード232に電気的に接続された一対の外部電極211,212,221,222を対向配置させたことを特徴とする。
これにより、一対の蛍光ランプ21,22における発光管261を介さずに対向される外部電極211,221(又は212,222)間の電位を同一にすることができるので、この外部電極211,221(又は212,222)間の放電を防止することができる。さらに、この一対の外部電極211,221(又は212,222)を近接することができることから、発光管261の長手方向に対して垂直方向を小型化することができる。
その上上記構成に加えて、第2の実施例に係るランプユニット1は、該一対の蛍光ランプ21,22の一端(リード231,232に対して反対側)と他端(リード231,232側)とに電気絶縁性を有するキャップ41,42を設け、該一対のキャップ41,42が有する隔壁411,421を該一対の蛍光ランプ21,22の間に設け、該一対の蛍光ランプ21,22の他端に設けた第1のキャップ41に一方のリード231及び他方のリード232を導出する取出口415を設けたことを特徴とする。これにより、キャップ41,42が有する隔壁411,421に沿って一対の蛍光ランプ21,22を並んで設けることできる。
また上記構成に加えて、第2の実施例に係るランプユニット1は、該発光管261の管軸方向に沿って該蛍光体263の一部を削除したアパーチャ264を設け、該発光管261の管軸に対して直交する面で、第1の蛍光ランプ21の管軸からアパーチャ264の周方向での中間を通って伸びる第1の光出射方向線71と、第2の蛍光ランプ22の管軸からアパーチャ264の周方向での中間を通って伸びる第2の光出射方向線72とを交差させたことを特徴とする。これにより、一対の蛍光ランプ21,22のアパーチャ264から出射される光を集光することができる。
第1の実施例に係るランプユニット1と第2の実施例に係るランプユニット1に具備される蛍光ランプ21,22の構成について、図4を用いて説明した。第1の実施例に係るランプユニット1及び第2の実施例に係るランプユニット1のいずれの構成においても、外部電極211,212,221,222を電気的に接続する第1の連接部241及び第2の連接部242が設けられると共に一方のリード231及び他方のリード232が設けられることにより、例えばリードを引き回すとき、リードや連接部が接続された外部電極211,212,221,222の部分に負荷がかかりやすく、外部電極が211,212,221,222切断される問題があった。
この問題を解決した蛍光ランプ21,22について、図8及び図9を用いて説明する。
図8及び図9は本発明に係るランプユニット1に具備される蛍光ランプ21,22の別の実施例の説明図である。図8は、本発明に係るランプユニット1に具備される一方の蛍光ランプ21,22の斜視図である。図9(a)は、図8の一方の第1の蛍光ランプ21の管軸方向に対して直交する面の断面図(図8のF−F断面図)であり、図9(b)は図9(a)の第1の外部電極211の周辺の説明図であり、第1の外部電極211周辺の一部を拡大した拡大図(図9(b)の第1の外部電極211の点線の丸で囲った部分の拡大図)である。
図8及び図9には、図4に示したものと同じものに同一の符号が付されている。
図8及び図9に示す蛍光ランプ21は、外部電極211,212の長手方向に亘って補強体51が設けられた点で、図4に示す蛍光ランプ21と相違する。
図8及び図9に示す蛍光ランプ21の別の実施例は、直管状の発光管261と、発光管261の外面に設けられた一対の外部電極211,212と、この外部電極211,212に設けられた補強体51と、発光管261の内面に設けられた蛍光体263と、により構成される。
発光管261は、直管状のガラス管からなり、その内面に蛍光体263が設けられる。蛍光体263は、発光管261の内周面に塗布され、発光管261の長手方向に亘って形成される。蛍光体263は、図9(a)に示すように、発光管261の周方向における一部を削除したアパーチャ264が形成され、このアパーチャ264は、図示していないが、発光管261の長手方向に亘って直線状に設けられる。
発光管261の内部には、発光ガスとして例えばキセノン(Xe)ガスを主成分とする希ガスが封入され、発光管261の管軸方向の両端が封止される。
発光管261の外面には、一対の外部電極211,212が発光管261の内部262のアパーチャ264の径方向における配置を避けると共に、互いに電気的に接続されないで設けられる。この外部電極211,212は例えばアルミニウム(Al)又は銅(Cu)のような金属材料を肉厚の薄い箔状にしたものを用いることができ、図9(b)に示すように、粘着剤27を介して発光管261の外面に設けられる。
この一対の外部電極211,212は、発光管261の長手方向の一端側において、発光管261の外面に接する部分215,216での一端A11,B11から、発光管261の管軸方向に向かって突出する部分213,214が設けられる。
また、第2の外部電極212は、発光管261の長手方向の他端側において、発光管261の外面に接する部分216での他端B12から、発光管261の管軸方向に向かって突出する部分214が設けられ、この部分214と一方のリード231とが図3で説明した圧着結線具3(図8では図示していない)によりかしめられることで、第2の外部電極212と一方のリード231とを電気的に接続される。
外部電極211,212は箔状の金属材料で形成されることにより、発光管261の外面に対向する面に金属光沢処理を施すことができる。
なお、外部電極211,212は、導電性を有する材質であれば特に制限されるものではなく、具体的には、金,銀,ニッケル,カーボン,金パラジウム,銀パラジウム又は白金を好適に用いることができる。
この外部電極211,212には、その長手方向に亘って箔状の補強体51が設けられる。発光管261の管軸方向に対して直交する面において、図9(b)に示すように、外部電極211の発光管261側に対して反対側の面に設けられ、外部電極211は補強体51により被覆される。補強体51は、外部電極211との間に塗布された接着剤52を介して外部電極211に固定される。
なお、図9(b)では、第1の外部電極211に設けられた補強体51を図示しているが、本実施例に係る蛍光ランプには、第2の外部電極212においても補強体51がその長手方向に亘って設けられる。
補強体51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。補強体51のこれらの材質は可撓性を有する樹脂である。このため、図9(b)に示すように、補強体51は外部電極211と共に発光管2の外面形状に沿って屈曲させることができる。すなわち、樹脂が可撓性を有することにより、樹脂が屈曲前の形状に戻ろうとして外部電極211,212に負荷をかけて、外部電極211,212を切断することを防止できる。
補強体51は、外部電極211,212に対向する面に樹脂からなる接着剤52が塗布されることにより、接着剤52を介して外部電極211,212に接続される。接着剤52の材質としては、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。
外部電極211,212を含む発光管261の外面には例えば熱収縮チューブのような電気絶縁性を有する絶縁体6が設けられる。
図8及び図9に示す蛍光ランプ21の数値例を挙げると、発光管261の内径が5mmであり、発光管261の外径が6mmであり、発光管261の管軸方向における全長が337mmである。また、発光管261の管軸方向において、第1の外部電極211及び第2の外部電極222における発光管261の外面に接する部分215,226の全長が334mmであり、第2の外部電極212及び第2の外部電極221における発光管261の外面に接する部分216,225の全長が337mmである。外部電極211,212,221,222の肉厚(発光管261の径方向における長さ)が50μmであり、粘着剤6の厚み(発光管261の径方向における長さ)が30μmである。また、補強体51の肉厚(発光管261の径方向における長さ)が50μmであり、接着剤52の厚み(発光管2の径方向における長さ)が10μmである。
図4に示した蛍光ランプ21に代えて、上述の図8及び図9に示した蛍光ランプ21を一対具備することで、第1の実施例に係るランプユニット1及び第2の実施例に係るランプユニット1は、外部電極211,212,221,222に負荷がかかっても補強体51により補強でき、外部電極211,212,221,222の切断を防止することができる。
図9では、外部電極211における発光管261側に対して反対側の面に補強体51を設けたが、外部電極211,212,221,222を補強するためには、外部電極211と発光管261の間に介在されるように補強体51を設けてもかまわない。このとき、外部電極211と補強体51とは接着剤52を介して固定され、補強体51と発光管261とは粘着剤27を介して固定される。
なお、第1の実施例に係るランプユニット1及び第2の実施例に係るランプユニット1を構成する蛍光ランプ21,22は、発光管261の外面に高電圧が印加される外部電極211,212,221,222が露出している。このため、図8及び図9に示すように、外部電極211,212を含む発光管261の外面に電気絶縁性を有する絶縁体6を設けることにより、第1の実施例に係るランプユニット1及び第2の実施例に係るランプユニット1に係る絶縁保護を実現することができる。
さらに、図9(b)に示すように、外部電極211,212,221,222の外面を補強体51で被覆するように設け、補強体51が電気絶縁性を有することにより、外部電極211,212,221,222の外面における電気絶縁性を向上させることができる。
以上のように、第1の実施例に係るランプユニット1及び第2の実施例に係るランプユニット2は図8及び図9に示した蛍光ランプ21,22を具備することにより、図1〜3及び図5〜7を用いて述べた構成に加え、該外部電極211,212,221,222が箔状であって、該外部電極211,212,221,222の長手方向に亘って補強体51を設けたことを特徴とする。これにより、リード231,232を引き回しても、箔状の外部電極211,212,221,222が補強され、切断されることを防止することができる。
本発明に係るランプユニットの第1の実施例の説明図である。 本発明に係るランプユニットの第1の実施例の説明図である。 本発明に係るランプユニットの第1の実施例の説明図である。 本発明に係るランプユニットの第1の実施例に具備される 蛍光ランプの説明図である。 本発明に係るランプユニットの第2の実施例の説明図である。 本発明に係るランプユニットの第2の実施例の説明図である。 本発明に係るランプユニットの第2の実施例の説明図である。 本発明に係るランプユニットに具備される蛍光ランプの別の 実施例の説明図である。 本発明に係るランプユニットに具備される蛍光ランプの別の 実施例の説明図である。 従来に係るランプユニットの説明図である。 従来に係るランプユニットの説明図である。 従来に係るランプユニットに具備される蛍光ランプの説明図 である。 従来に係るランプユニットの説明図である。
1 ランプユニット
21 第1の蛍光ランプ
211 第1の外部電極
212 第2の外部電極
213 第1の外部電極における発光管の外面から発光管の管軸方向に
突出する部分
214 第2の外部電極における発光管の外面から発光管の管軸方向に
突出する部分
215 第1の外部電極における発光管の外面に接する部分
216 第2の外部電極における発光管の外面に接する部分
22 第2の蛍光ランプ
221 第2の外部電極
222 第2の外部電極
223 第2の外部電極における発光管の外面から発光管の管軸方向に
突出する部分
224 第2の外部電極における発光管の外面から発光管の管軸方向に
突出する部分
225 第2の外部電極における発光管の外面に接する部分
226 第2の外部電極における発光管の外面に接する部分
231 一方のリード
232 他方のリード
241 第1の連接部
242 第2の連接部
25 絶縁体
261 発光管
262 発光管の内部
263 蛍光体
264 アパーチャ
27 粘着剤
圧着結線具
41 第1のキャップ
411 隔壁
412 側壁部
413 端壁部
414 底部
415 取出口
42 第2のキャップ
421 隔壁
422 側壁部
423 端壁部
43 基台
431 開口部
432 取出口
433 隔壁
434 壁部
51 補強体
52 接着剤
6 絶縁体
71 第1の光出射方向線
72 第2の光出射方向線

A11 第1の蛍光ランプ21の第1の外部電極における発光管の外面に
接する部分での一端
A12 第1の蛍光ランプ21の第1の外部電極における発光管の外面に
接する部分での他端
B11 第1の蛍光ランプ21の第2の外部電極における発光管の外面に
接する部分での一端
B12 第1の蛍光ランプ21の第2の外部電極における発光管の外面に
接する部分での他端
C11 第2の蛍光ランプ22の第1の外部電極における発光管の外面に
接する部分での一端
C12 第2の蛍光ランプ22の第1の外部電極における発光管の外面に
接する部分での他端
D11 第2の蛍光ランプ22の第2の外部電極における発光管の外面に
接する部分での一端
D12 第2の蛍光ランプ22の第2の外部電極における発光管の外面に
接する部分での他端

L1 アパーチャの周方向の幅
P1 アパーチャの周方向の中間
P2 発光管の管軸

Claims (1)

  1. 第1の蛍光ランプと、第2の蛍光ランプが対になって並べて配置されるとともに、
    前記第1および第2の蛍光ランプの各々は、希ガスが封入された発光管の内面に蛍光体が設けられるとともに、この発光管の外面には対向する一対の第1電極と第2電極が該発光管の長手方向の全長に亘って設けられた構造を有するランプユニットにおいて、
    前記第1および第2の蛍光ランプの前記発光管の長手方向における同じ側の一端側では、該第1および第2の蛍光ランプの前記第1電極同士及び前記第2電極同士を互いに電気的に接続する連接部を設け、
    前記第1および第2の蛍光ランプの前記発光管の長手方向における他端側では、
    前記第1の蛍光ランプの前記第1電極に第1の給電リードが接続されると
    ともに、
    前記第2の蛍光ランプの前記第2電極に第2の給電リードが接続されてい

    ことを特徴とするランプユニット。
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