JPH05144412A - Fluorescent lamp - Google Patents

Fluorescent lamp

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Publication number
JPH05144412A
JPH05144412A JP3331609A JP33160991A JPH05144412A JP H05144412 A JPH05144412 A JP H05144412A JP 3331609 A JP3331609 A JP 3331609A JP 33160991 A JP33160991 A JP 33160991A JP H05144412 A JPH05144412 A JP H05144412A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
xenon
bulb
fluorescent lamp
mercury
noble gas
Prior art date
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Pending
Application number
JP3331609A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Tagawa
幸治 田川
Shigeru Saito
滋 斉藤
Kenji Kazunaga
健二 数永
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
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Filing date
Publication date
Application filed by Ushio Denki KK, Ushio Inc filed Critical Ushio Denki KK
Priority to JP3331609A priority Critical patent/JPH05144412A/en
Publication of JPH05144412A publication Critical patent/JPH05144412A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To provide a fluorescent lamp which is small in temperature dependency, low in starting voltage to obtain a stable discharge, high in luminous efficiency, long in service life, and particularly suitable as a reading light source for a color-image scanner. CONSTITUTION:A phosphor 6 is coated on the inner surface of a bulb 1 10mm or less in inner diameter, and an electrode 2 covered by a bottomed cylindrical sleeve 21 and composed of a pair of filaments 22 is disposed near each end of the bulb in a manner that both the electrodes are opposed to each other. A noble gas is sealed into the bulb, which noble gas is composed of xenon and argon gases. In this fluorescent lamp, mixing proportion of xenon in the noble gas is made 3 to 50%, the total seal pressure of the noble gas is made 30 to 150Torr, and mercurry is simultaneously sealed to an extent that the component pressure of xenon at the time of lighting is made 100 times or more as high as the vapor pressure of mercurry.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、イメージスキャナの読
み取り用光源に使用される蛍光ランプに関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fluorescent lamp used as a reading light source of an image scanner.

【0002】[0002]

【従来の技術】封入された水銀を励起させ、発生する紫
外線でバルブの内面に塗布された蛍光体を発光させる水
銀蛍光ランプは、消費電力が少なくて発光効率が良いな
どの優れた特性を有するので、各種の用途に幅広く使用
され、イメージスキャナの読み取り用光源にも使用され
ている。しかし、この水銀蛍光ランプの光量は、温度依
存性が高く、低温時においては、水銀の蒸気圧が著しく
低いために光量が極端に低下してしまう不具合がある。
従って、温度依存性の小さいことが要求されるイメージ
スキャナの場合は水銀蛍光ランプは不向きである。
2. Description of the Related Art A mercury fluorescent lamp that excites enclosed mercury and emits a fluorescent substance coated on the inner surface of a bulb by ultraviolet rays generated has excellent characteristics such as low power consumption and high luminous efficiency. Therefore, it is widely used for various purposes, and is also used as a reading light source of an image scanner. However, the light quantity of this mercury fluorescent lamp has a high temperature dependency, and at a low temperature, the light quantity extremely decreases because the vapor pressure of mercury is extremely low.
Therefore, the mercury fluorescent lamp is not suitable for an image scanner that is required to have a small temperature dependency.

【0003】このため、水銀に代えて、キセノン、キセ
ノン−ネオン、キセノン−アルゴンなどの希ガスを封入
し、主としてキセノンの紫外線で蛍光体を発光させる希
ガス蛍光ランプがイメージスキャナの読み取り用光源に
使用されるようになった。この希ガス蛍光ランプは、温
度依存性が少なく、低温時においても比較的安定した光
量を得ることができる。
Therefore, a rare gas fluorescent lamp that fills a rare gas such as xenon, xenon-neon, or xenon-argon in place of mercury and emits a phosphor mainly by the ultraviolet rays of xenon serves as a reading light source of an image scanner. Came to be used. This rare gas fluorescent lamp has little temperature dependency and can obtain a relatively stable light amount even at low temperatures.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、希ガス
としてキセノンを単体で使用すると、始動電圧を高くし
ないと点灯しにくい欠点を有する。このため、消費電力
が多くなり、また機器の耐圧電圧を上げる必要があるの
で、装置が大型重量化し、コストが高くなる。また、ラ
ンプの近傍に金属部品があると、放電がその金属部品の
方向に引き寄せられ、放電が不安定になる問題点があ
る。
However, when xenon is used alone as a rare gas, it has a drawback that it is difficult to light up unless the starting voltage is increased. For this reason, the power consumption increases, and it is necessary to increase the withstand voltage of the device, which increases the size and weight of the device and increases the cost. In addition, if there is a metal part near the lamp, the electric discharge is attracted toward the metal part, which makes the electric discharge unstable.

【0005】次に、キセノン−ネオンの混合ガスを使用
すると、始動電圧をある程度低下させることができる
が、放電の不安定は解決されない。しかも、始動電圧を
低下させるためには、ネオンの混合比率を50%以上に
する必要があるが、ネオンの混合比率をこのように高く
すると、ネオンが局部的に赤色に発光し、カラーのイメ
ージスキャナの読み取り用光源には不向きである。
Next, when a mixed gas of xenon-neon is used, the starting voltage can be lowered to some extent, but the unstable discharge cannot be solved. Moreover, in order to reduce the starting voltage, it is necessary to set the neon mixture ratio to 50% or more. However, if the neon mixture ratio is set to such a high value, the neon locally emits red light and a color image is obtained. It is not suitable for the reading light source of a scanner.

【0006】また、小型の蛍光ランプにおいて、使用す
る電極は、冷陰極よりも熱陰極の方が発光効率(lm/
W)が良く、大きな輝度を得ることができるので、カラ
ーのイメージスキャナ用としては好適であるが、熱陰極
は、エミッター物質を付着させた細いコイルフィラメン
トで構成されるので、スパッタリングに弱く、スパッタ
された物質がバルブの内壁に付着し、バルブが早期に黒
化してランプ寿命が短い問題点がある。
In a small fluorescent lamp, the hot cathode is more efficient than the cold cathode in terms of luminous efficiency (lm / m).
Since W) is good and a large brightness can be obtained, it is suitable for a color image scanner, but since the hot cathode is composed of a thin coil filament to which an emitter substance is adhered, it is weak against sputtering and spattering is difficult. The deposited substance adheres to the inner wall of the bulb, and the bulb is blackened early, resulting in a short lamp life.

【0007】このため、フィラメント電極を有底筒状の
スリーブで覆った比較的発光効率の高いセミホットタイ
プの電極が使用されるようになった。このセミホットタ
イプの電極は、スパッタされた物質がスリーブの内面に
付着するので、バルブの黒化はある程度防止することが
できるが、最近はランプの長寿命化の要求が強く、これ
に十分に対応できないのが実情である。
For this reason, a semi-hot type electrode having a relatively high luminous efficiency in which a filament electrode is covered with a cylindrical sleeve having a bottom has come to be used. This semi-hot type electrode can prevent the blackening of the bulb to some extent because the sputtered material adheres to the inner surface of the sleeve, but recently there is a strong demand for a longer lamp life, and it is fully compatible with this. The reality is that it cannot be done.

【0008】そこで本発明は、かかる事情に鑑みて成さ
れたものであり、その目的とするところは、温度依存性
が小さく、しかも始動電圧が低くて放電が安定し、発光
効率が高くてランプ寿命も長く、特にカラーのイメージ
スキャナの読み取り用光源に適した蛍光ランプを提供す
ることにある。
Therefore, the present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to have a small temperature dependency, a low starting voltage, a stable discharge, a high luminous efficiency, and a lamp. It is an object of the present invention to provide a fluorescent lamp which has a long life and is particularly suitable for a reading light source of a color image scanner.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、内径が10mm以下のバルブの内面に蛍
光体が塗布され、有底筒状のスリーブで覆われた一対の
フィラメント電極がバルブの両端近傍に対向配置される
とともに、キセノンおよびアルゴンよりなる希ガスが封
入されてなる蛍光ランプにおいて、希ガス中のキセノン
の混合割合を3〜50%とし、希ガスの全封入圧力を3
0〜150トールとするとともに、水銀を同時に封入
し、キセノンの点灯時の分圧を水銀の蒸気圧の100倍
以上にする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a pair of filament electrodes coated with a phosphor on the inner surface of a bulb having an inner diameter of 10 mm or less and covered with a cylindrical sleeve with a bottom. In the fluorescent lamp in which the rare gas consisting of xenon and argon is filled, the xenon is mixed with the xenon in the vicinity of both ends of the bulb, and the mixing ratio of the xenon in the rare gas is set to 3 to 50%. Three
The pressure is set to 0 to 150 Torr, mercury is simultaneously enclosed, and the partial pressure of the xenon at the time of lighting is made 100 times or more the vapor pressure of mercury.

【0010】[0010]

【作用】キセノンおよびアルゴンよりなる希ガスにおけ
るキセノンの混合割合を3〜50%とし、かつ希ガスの
全封入圧力を30〜150トールとするので、放電が安
定し、キセノンの紫外線が十分に得られて始動電圧も低
下する。そして、水銀を同時に封入するので、発光効率
の良いセミホットタイプの電極のスパッタが有効に防止
され、ランプ寿命が長くなる。また、キセノンの点灯時
の分圧は、封入した水銀の蒸気圧の100倍以上である
ので、水銀を封入するにもかかわらず、主としてキセノ
ンからの紫外線で発光する蛍光ランプになり、温度依存
性を少なくすることができる。
[Function] Since the mixing ratio of xenon in the rare gas composed of xenon and argon is set to 3 to 50% and the total filling pressure of the rare gas is set to 30 to 150 Torr, the discharge is stabilized and the ultraviolet light of xenon is sufficiently obtained. As a result, the starting voltage also drops. Further, since mercury is enclosed at the same time, the sputtering of the semi-hot type electrode having a good luminous efficiency is effectively prevented, and the lamp life is extended. Moreover, since the partial pressure of xenon at the time of lighting is 100 times or more of the vapor pressure of the enclosed mercury, it becomes a fluorescent lamp that mainly emits by the ultraviolet rays from xenon despite the enclosed mercury, and has temperature dependence. Can be reduced.

【0011】[0011]

【実施例】図1は、定格入力が2.1 W、有効発光長が
130mmであり、イメージスキャナの読み取り用光源に
使用される蛍光ランプを示す。軟質ガラスからなるバル
ブ1は、外径が5.8 mm、全長が150mmであり、その
内部両端に一対の電極2が対向配置されている。電極2
は、素線径が22μm のタングステン線をダブルコイル
に巻き、エミッター物質としてトリプルカーボネイトを
塗布したフィラメント 22 がステンレスからなる有底筒
状のスリーブ 21 で覆われたものであり、発光効率の優
れたセミホットタイプの電極である。そして、電極2に
水銀を含浸させたゲッター3が取り付けられている。
EXAMPLE FIG. 1 shows a fluorescent lamp having a rated input of 2.1 W and an effective light emission length of 130 mm, which is used as a reading light source of an image scanner. The bulb 1 made of soft glass has an outer diameter of 5.8 mm and a total length of 150 mm, and a pair of electrodes 2 are arranged opposite to each other at both ends of the inside. Electrode 2
Is a tungsten wire having a diameter of 22 μm wound on a double coil, and a filament 22 coated with triple carbonate as an emitter material is covered with a sleeve 21 having a bottom and made of stainless steel, and has excellent luminous efficiency. It is a semi-hot type electrode. A getter 3 impregnated with mercury is attached to the electrode 2.

【0012】ジュメット線からなるリード線4が電極2
に接続され、バルブ1の端部からそれぞれ伸び出してい
る。そして、始動時のトリガーの役目をするアルミテー
プからなる近接導体5がバルブ1外面の軸線方向に貼り
付けられ、近接導体5の一端が一方のリード線4に接続
されている。バルブ1の内面に蛍光体6が塗布されてい
るが、図2に示すように、幅2mmにわたって軸線方向に
塗布されない部分があり、この部分が光を放射するため
のアパーチャー7である。
The lead wire 4 made of dumet wire is the electrode 2
And extend from the ends of the bulb 1, respectively. Then, a proximity conductor 5 made of aluminum tape, which serves as a trigger at the time of starting, is attached in the axial direction of the outer surface of the valve 1, and one end of the proximity conductor 5 is connected to one lead wire 4. The phosphor 6 is coated on the inner surface of the bulb 1, but as shown in FIG. 2, there is a portion that is not coated in the axial direction over a width of 2 mm, and this portion is the aperture 7 for emitting light.

【0013】バルブ1内には、希ガスとしてキセノンと
アルゴンが封入され、水銀も同時に封入されているが、
キセノンの点灯時の分圧が水銀の蒸気圧の100倍以上
になるように封入されている。ここで、キセノンの混合
割合が3〜50%、例えばキセノンが20%、アルゴン
が80%であり、希ガスの全封入圧力が30〜150ト
ール、例えば120トールである。キセノンの混合割合
が3%未満では、キセノンの紫外線量が少なくて発光効
率が低下し、逆に50%を超えると、放電が不安定にな
るとともに始動電圧を十分に低下させることができな
い。また、希ガスの全封入圧力が30トール未満の場合
も、キセノンからの紫外線量が少なくて発光効率が低下
し、逆に150トールを超えると始動電圧が高くなる。
また、電極のスパッタリングを防止するために封入する
水銀量は、前記のバルブ1の大きさの場合は2〜4mg程
度で十分である。
In the bulb 1, xenon and argon are enclosed as rare gases, and mercury is also enclosed at the same time.
It is enclosed so that the partial pressure of the xenon at the time of lighting is 100 times or more the vapor pressure of mercury. Here, the mixing ratio of xenon is 3 to 50%, for example, xenon is 20%, argon is 80%, and the total filling pressure of the rare gas is 30 to 150 Torr, for example, 120 Torr. When the mixing ratio of xenon is less than 3%, the amount of ultraviolet rays of xenon is small and the luminous efficiency is lowered. On the contrary, when it exceeds 50%, the discharge becomes unstable and the starting voltage cannot be lowered sufficiently. Even when the total pressure of the rare gas is less than 30 Torr, the amount of ultraviolet rays from xenon is small and the luminous efficiency is lowered. On the contrary, when it exceeds 150 Torr, the starting voltage is increased.
Further, the amount of mercury to be sealed in order to prevent the sputtering of the electrode is about 2 to 4 mg when the size of the bulb 1 is large.

【0014】この場合、ランプ点灯時の最冷点温度は8
0℃以下であるので、水銀の蒸気圧は0.1torr以下と
なり、キセノンの点灯時の分圧が水銀の蒸気圧の100
倍以上になる。従って、水銀は電子の衝突確率が低くな
り、励起される水銀量も極くわずかであるので、本蛍光
ランプは、主としてキセノンからの紫外線により発光す
るが、水銀の蒸気圧は通常の水銀蛍光ランプと同じであ
る。
In this case, the coldest spot temperature when the lamp is lit is 8
Since it is below 0 ° C, the vapor pressure of mercury is below 0.1 torr, and the partial pressure when xenon is lit is 100 vapor pressure of mercury.
More than double. Therefore, since the probability of collision of electrons with mercury is low and the amount of mercury that is excited is extremely small, the present fluorescent lamp emits light mainly due to the ultraviolet rays from xenon, but the vapor pressure of mercury is the same as that of an ordinary mercury fluorescent lamp. Is the same as.

【0015】かかる蛍光ランプは、30〜70KHzの
高周波電力で点灯した場合、始動電圧は1.0KV程度
で始動することができた。因に、希ガスにキセノン単体
を使用した場合の始動電圧は1.1KV程度である。そ
して、アーク放電はきわめて安定しており、チラツキは
ほとんど発生しない。また、3万回の点滅点灯後におい
てもバルブの黒化はほとんど認められず、従来に比べて
ランプ寿命が長くなることを確認できた。更には、希ガ
スとしてキセノンとアルゴンを使用するので、ネオンの
場合のように赤色が発光するようなことがなく、かつセ
ミホットタイプの電極を使用するので発光効率が高く、
カラーのイメージスキャナの読み取り用光源に適してい
る。
When the fluorescent lamp is turned on with a high frequency power of 30 to 70 KHz, the starting voltage can be started at about 1.0 KV. Incidentally, the starting voltage when using xenon alone as the rare gas is about 1.1 KV. The arc discharge is extremely stable, and flicker hardly occurs. Further, even after the flashing and lighting for 30,000 times, almost no blackening of the bulb was observed, and it could be confirmed that the lamp life was longer than in the conventional case. Furthermore, since xenon and argon are used as the rare gas, red light does not emit as in the case of neon, and since the semi-hot type electrode is used, the luminous efficiency is high,
Suitable for reading light source of color image scanner.

【0016】[0016]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の蛍光ラン
プは、キセノンおよびアルゴンよりなる希ガスにおける
キセノンの混合割合を3〜50%とし、かつ希ガスの全
封入圧力を30〜150トールとするので、始動電圧が
低くて放電が安定する。また、セミホットタイプの電極
を使用し、更には、キセノンの点灯時の分圧が水銀の蒸
気圧の100倍以上になるように水銀を同時に封入する
ので、温度依存性が少なく、しかもランプ寿命も長くな
り、カラーのイメージスキャナの読み取り用光源に適し
た蛍光ランプとすることができる。
As described above, in the fluorescent lamp of the present invention, the mixing ratio of xenon in the rare gas composed of xenon and argon is 3 to 50%, and the total filling pressure of the rare gas is 30 to 150 Torr. Therefore, the starting voltage is low and the discharge is stable. In addition, a semi-hot type electrode is used, and since mercury is enclosed at the same time so that the partial pressure when xenon is lit is 100 times the vapor pressure of mercury or more, there is little temperature dependence and the lamp life is long. The fluorescent lamp can be made longer and suitable for a reading light source of a color image scanner.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】蛍光ランプの説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a fluorescent lamp.

【図2】図1のA−A線における断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 バルブ 2 電極 21 スリーブ 22 フィラメント 3 ゲッター 4 リード線 5 近接導体 6 蛍光体 7 アパーチャー 1 Bulb 2 Electrode 21 Sleeve 22 Filament 3 Getter 4 Lead wire 5 Proximity conductor 6 Phosphor 7 Aperture

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内径が10mm以下のバルブの内面に蛍光
体が塗布され、有底筒状のスリーブで覆われた一対のフ
ィラメント電極がバルブの両端近傍に対向配置されると
ともに、キセノンおよびアルゴンよりなる希ガスが封入
されてなる蛍光ランプにおいて、 前記希ガス中のキセノンの混合割合を3〜50%とし、
希ガスの全封入圧力を30〜150トールとするととも
に、水銀を同時に封入し、キセノンの点灯時の分圧が水
銀の蒸気圧の100倍以上であることを特徴とする蛍光
ランプ。
1. A fluorescent substance is applied to the inner surface of a bulb having an inner diameter of 10 mm or less, and a pair of filament electrodes covered with a cylindrical sleeve with a bottom are arranged near both ends of the bulb so as to face each other. In the fluorescent lamp in which the rare gas is filled, the mixing ratio of xenon in the rare gas is 3 to 50%,
A fluorescent lamp characterized in that the total filling pressure of rare gas is 30 to 150 Torr, mercury is simultaneously filled, and the partial pressure of xenon at the time of lighting is 100 times or more the vapor pressure of mercury.
JP3331609A 1991-11-21 1991-11-21 Fluorescent lamp Pending JPH05144412A (en)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6900593B2 (en) 2003-09-09 2005-05-31 Fuji Xerox, Co., Ltd. Light source and image reading device using the same
KR20050088900A (en) * 2004-03-03 2005-09-07 임성규 High luminance fluorescent lamp
JP2008016231A (en) * 2006-07-03 2008-01-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd Fluorescent lamp
KR100880955B1 (en) * 2007-06-15 2009-02-03 오현우 The metal halide lamp included xenon gas

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