JPH06187945A - 希ガス放電灯 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 絶対光量を増大させることのできる希ガス放
電灯の提供。 【構成】 直管状のガラスバルブ（2）の内面に蛍光体
被膜（4）を、外面に一対の電極（5）（6）を形成し、
ガラスバルブ（2）にキセノンガスを主体とする希ガス
を封入した希ガス放電灯（1）で、ガラスバルブ（2）の
横断面形状が矩形〔または略楕円形〕である。ガラスバ
ルブ（2）を矩形管〔または楕円管〕にすることで、ガ
ラスバルブ（2）の内面の蛍光体被膜（4）の発光面積が
増大し、電極（5）（6）の面積も増大して、ガラスバル
ブ（2）の軸方向一部に設けた光投射窓（2'）から外部
に投射される光の絶対光量が増大して、希ガス放電灯
（1）の用途が拡大する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内面に蛍光体被膜を形
成した外囲器の内部に希ガスを封入し、外囲器の外面に
一対の電極を形成した希ガス放電灯に関する。

【０００２】

【従来の技術】ファクシミリやＯＣＲなどのＯＡ機器の
原稿読取用光源として、直管状のガラスバルブに水銀を
封入した熱陰極型放電灯が一般的である。この放電灯
は、高輝度で発光するが、光束の立ち上がりが悪い、周
囲温度に明るさが影響を受け易い、点灯中に蛍光体が水
銀イオンの衝撃を受けて劣化し、短寿命である等の問題
がある。また、放電灯は、その周囲にヒータを配置して
周囲温度を一定に保ち、明るさを一定にするようにして
ＯＡ機器の原稿読取用光源として使用されているが、こ
のようなヒータ付放電灯の原稿読取用光源は、部品点数
が多くて大形化、コスト高となり、最近のＯＡ機器の益
々の小形化の要望に適応できなくなっている。

【０００３】そこで、近年、ＯＡ機器の原稿読取用光源
として、直管状のガラスバルブにキセノンガスを主成分
とする希ガスを封入した希ガス放電灯が注目されてい
る。この希ガス放電灯の具体例を図７（ａ）及び（ｂ）
に示し、説明する。

【０００４】図７の希ガス放電灯（10）は、本出願人が
提案したもので、特開平３−２２５７４５号公報に開示
されている。即ち、外囲器例えば細長い丸管状のガラス
バルブ（11）の軸方向の一部には光投射窓（11'）が設
けられ、ガラスバルブ（11）の内面の光投射窓（11'）
を除く部分に蛍光体被膜（4）が被着形成される。ガラ
スバルブ（11）内にキセノンガスを主成分とする希ガス
が所定の封入圧で封入され、ガラスバルブ（11）の両端
が封止される。ガラスバルブ（11）の外面の蛍光体被膜
（4）と対向する部分に、一対の電極（5）（6）が対向
させて形成される。一対の電極（5）（6）は、ガラスバ
ルブ（11）のほぼ全長に亘る長さのアルミニウム箔など
で、光反射膜を兼用する。電極（5）（6）を含むガラス
バルブ（11）上に、必要に応じて透明な絶縁被膜〔図示
せず〕が被覆される。

【０００５】希ガス放電灯（10）の一対の電極（5）
（6）に高周波点灯回路（12）から高周波電圧、例えば
２５００Ｖp-p、２５ＫＨｚの高周波電圧を印加する
と、ガラスバルブ（11）内の放電空間にキセノンガスの
放電〔励起線波長１４７ｎｍ〕が生じ、蛍光体被膜
（4）が励起され発光して、希ガス放電灯（10）が点灯
する。発光した蛍光体被膜（4）の光は直接に、また、
電極（5）（6）を反射してガラスバルブ（11）の光投射
窓（11'）から外部に投射される。

【０００６】図８は、希ガス放電灯（10）をＯＡ機器の
原稿読取用光源に使用した例が示される。希ガス放電灯
（10）は、ガラスバルブ（11）の光投射窓（11'）を原
稿（13）に向け、原稿（13）との離反距離Ｌを一定に保
って平行に配置される。希ガス放電灯（10）を点灯させ
ると、光投射窓（11'）からの光で原稿（13）が線状に
照射され、原稿読取りが行われる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記希ガス放電灯（1
0）は、光束の立ち上がりに優れる、明るさや放電電圧
が周囲温度にほとんど影響を受けない、長寿命である利
点を備えるため、ファックスなどＯＡ機器の原稿読取用
光源として有望視されているが、絶対光量の不足で用途
が狭く限られている。

【０００８】すなわち、希ガス放電灯（10）の放電時の
励起線〔１４７ｎｍ〕による蛍光体の発光効率は、放電
灯の水銀励起線〔２５３.７ｎｍ〕による蛍光体の発光
効率より悪く、その分、希ガス放電灯の絶対光量が同一
寸法形状の放電灯の絶対光量より少なくなる。また、フ
ァックスなどＯＡ機器の原稿読取用光源として希ガス放
電灯（10）を使用する場合、ＯＡ機器内部での光源設置
スペースの制約から、ガラスバルブ（11）に外径の大き
なものが使用できず、ガラスバルブ（11）には外径６ｍ
ｍ前後の細長いものが適用されている。

【０００９】このような細長い希ガス放電灯（10）の絶
対光量は、デジタル信号で原稿の情報を読取るデジタル
式ファックスやデジタル式コピー機などの特殊なＯＡ機
器の原稿読取用光源に必要な光量程度である。そのた
め、希ガス放電灯（10）の用途は、上記特殊なＯＡ機器
の原稿読取用光源に限られ、一般の非デジタル式のファ
ックスやコピー機などのＯＡ機器の原稿読取用光源には
光量不足で適用できないでいるのが現状である。

【００１０】なお、上記のような細長い希ガス放電灯
（10）の絶対光量を増大させる工夫として、ガラスバル
ブ（11）の外径を大きくして蛍光体被膜（4）の発光面
積を増大させる、ランプ電流を増大させることが考えら
れる。

【００１１】しかし、ガラスバルブ（11）の外径を増大
させることは、ＯＡ機器内部での原稿読取用光源の設置
スペースの制約から実現が難しい。更に、ガラスバルブ
（11）の外径を増大させると、その分、一対の電極
（5）（6）の間隔が増大し、点灯させるための始動電圧
が増大して、その絶縁対策が難しくなる。また、ランプ
電流を増大させた場合、ガラスバルブ（11）の外径を変
えずに絶対光量が増大するが、希ガス放電灯（10）が点
灯時に発熱が大きくなり、その発熱防止対策が難しい問
題や、蛍光体被膜（4）が早く劣化して寿命が短くなる
問題が生じる。

【００１２】それ故に、本発明の目的は、ランプ電流、
始動電圧を増大させること無く絶対光量を増大させた希
ガス放電灯を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、外囲器の内面
に蛍光体被膜が、外面に対向する一対の電極が形成さ
れ、内部に希ガスが封入された希ガス放電灯であって、
ガラスバルブの横断面形状を矩形または略楕円形にする
ことで、上記目的を達成する。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例を図１乃至図４
を参照し、第２と第３の実施例を図５と図６を参照して
説明する。なお、図７、図８と同一、または、相当部分
には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

【００１５】図１（ａ）及び（ｂ）に示される第１の実
施例の希ガス放電灯（1）は、横断面形状が矩形の細長
い外囲器例えば直管形ガラスバルブ（2）を備える。ガ
ラスバルブ（2）は、例えば図２に示すような横断面コ
字状のバルブ本体（2a）と、バルブ本体（2a）の前端開
口を塞ぐ透明なガラス板（2b）と、バルブ本体（2a）と
ガラス板（2b）の長手方向両端の開口を封止する矩形の
封着ガラス（2c）（2c）で構成される。バルブ本体（2
a）の内面に蛍光体被膜（4）が被着形成される。ガラス
バルブ（2）の内部にキセノンガスを主成分とする希ガ
スが所定の封入圧で封入される。バルブ本体（2a）の対
向する両壁部外面に一対の電極（5）（6）が形成され
る。

【００１６】上記バルブ本体（2a）の内面に蛍光体被膜
（4）を形成しておいて、バルブ本体（2a）にガラス板
（2b）をフリットガラスなどで固着し、その後、バルブ
本体（2a）とガラス板（2b）の両端開口を封着ガラス
（2c）（2c）で順に封止し、この封止時に排気処理と、
希ガス封入が行われる。バルブ本体（2a）に蛍光体被膜
（4）を形成してガラス板（2b）を固着するようにする
と、光投射窓（2'）であるガラス板（2b）の内面に蛍光
体が付着する心配が無く、また、ガラスバルブ（2）内
面の蛍光体被膜形成が容易になる。

【００１７】希ガス放電灯（1）の一対の電極（5）
（6）に高周波点灯回路（12）から高周波電圧を印加す
ると、ガラスバルブ（2）内で希ガス放電が行われて蛍
光体被膜（4）が発光し、希ガス放電灯（1）が点灯す
る。発光した蛍光体被膜（4）の光は直接に、また、反
射膜である電極（5）（6）を反射してガラスバルブ（1
1）のガラス板（2b）から外部に投射される。図３は、
希ガス放電灯（1）をＯＡ機器の原稿読取用光源として
使用した場合が示され、この場合、希ガス放電灯（1）
はガラス板（2b）を原稿（13）に向けて、原稿（13）と
の離反距離Ｌを一定に保って平行に配置される。

【００１８】この希ガス放電灯（1）はガラス板の封着
によって構成されるので、光投射窓（2'）の長さＡを小
さくできるし、逆に電極の寸法Ｂを大きくできる。この
結果、電極（5）（6）の対向面積を図７の希ガス放電灯
（10）に比し拡大できることもあって、絶対光量が増大
する。この点、Ｂ寸法をＡ寸法の約２倍に設定すると、
図１の希ガス放電灯（1）の絶対光量は、図７の希ガス
放電灯（10）の絶対光量の約３割以上のアップとなり、
一般のファックスやコピー機の原稿読取用光源として適
用可能となる。

【００１９】図１の希ガス放電灯（1）の用途はＯＡ機
器の原稿読取用光源に限らず、例えば図４に示されるよ
うに、複数の希ガス放電灯（1）…を横一列に並べて、
大型ディスプレイの発光素子として使用することも可能
である。この場合、各希ガス放電灯（1）…の間に絶縁
スペーサ（7）を介在させることが望ましい。

【００２０】次に、図５に示される第２の実施例の希ガ
ス放電灯（1）は横断面形状が略楕円形のガラスバルブ
（3）を使用していることを特徴とする。このガラスバ
ルブ（3）は両端部を除く部分を略楕円形に形成されて
おり、両端の封止部分は円形になっている。電極は扁平
になったガラスバルブの外面に形成されている。この希
ガス放電灯によれば、従来タイプの希ガス放電灯より絶
対光量を増加できる。

【００２１】図６に示される第３の実施例の希ガス放電
灯（1）は、楕円管のガラスバルブ（3）の外面に形成さ
れる一対の電極（5）（6）の一方にスリット（8）を形
成し、ガラスバルブ（3）のスリット（8）に露呈する部
分を光投射窓（3'）にしている。このようにすると、電
極（5）のスリット（8）からビーム状の光を外部に投射
させることができる。

【００２２】尚、本発明において、外囲器はガラスの
他、セラミック、樹脂などによって構成することもでき
る。また、電極はテープ状のものを貼着する他、蒸着、
メッキによって形成することもできる。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、外囲器の横断面形状が
矩形または略楕円形に形成されているために、小形化、
光量の増加が可能となり、一般のファックスなどのＯＡ
機器の原稿読取用光源などにも適用可能な、汎用性の高
い希ガス放電灯が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の第１の実施例を示す希ガス放
電灯の部分断面を含む部分正面図、（ｂ）は図１（ａ）
のＸ−Ｘ線に沿う断面図

【図２】図１の希ガス放電灯の製造途中の分解断面図

【図３】図１の希ガス放電灯の使用例を示す部分断面を
含む側面図

【図４】図１の希ガス放電灯の他の使用例を示す側面図

【図５】本発明の第２の実施例を示す希ガス放電灯の断
面図

【図６】本発明の第３の実施例を示す希ガス放電灯の断
面図

【図７】（ａ）は従来の希ガス放電灯の部分正面図、
（ｂ）は図１（ａ）のＹ−Ｙ線に沿う拡大断面図

【図８】図７の希ガス放電灯の使用例を示す部分断面を
含む側面図

【符号の説明】 1 希ガス放電灯 2 外囲器〔横断面矩形のガラスバルブ〕 3 外囲器〔横断面楕円形のガラスバルブ〕 4 蛍光体被膜 5 電極 6 電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 園田 良太 大阪府大阪市中央区城見１丁目４番24号 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社 内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外囲器の内面に蛍光体被膜が、外面に対
   向する一対の電極が形成され、内部に希ガスが封入され
   た希ガス放電灯であって、 前記外囲器の横断面形状が矩形または略楕円形であるこ
   とを特徴とする希ガス放電灯。