JPH07105916A - 放電ランプ、放電ランプ装置、原稿照明装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】光量が増加し、指向性の強い放電ランプを提供
する。 【構成】放電ランプは、断面が偏平化され、一対の対向
する偏平幅広面１１Ｃを有する放電容器１１と、この放
電容器の前記一対の対向する偏平幅広面の外表面に各々
形成された電極１９と、この放電容器内に封入された放
電媒体と、を具備する。 【効果】放電容器の一対の対向する偏平幅広面の外表面
に外部電極を形成したので、外部電極の単位面積当りの
電流密度が小さくなり、従って電流値を大きくしてもそ
れに必要な印加電圧は相対的に小さい。また、放電容器
が幅広に大きくなっても、光の放射方向の大きさは大き
くしていないので、放射光の指向性を強くでき、無駄な
方向への光の量を小さくできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、原稿照明用などに使用
される放電ランプであって、バルブの外側に外部電極を
有する放電ランプの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】原稿照明用などに使用される放電ランプ
であって、バルブの外側に外部電極を有する放電ランプ
は、例えば特開平3-225745号などで知られている。この
ものは直管形ガラスバルブにＸｅを主体とする希ガスを
封入し、ガラスバルブの内側には蛍光体被膜を、外側に
は互いに対向する一対の帯状の外部電極を管軸方向に形
成したものである。

【０００３】このランプの外部電極に、高周波電力を印
加すると、Ｘｅガスが放電して紫外線を発生し、この紫
外線が蛍光体被膜を励起して可視光に変換され、この可
視光が外部に放射される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このランプの光出力を
高めるためには供給する電力を大きくおおきくすればよ
いが、そのためには電流密度を高くする必要がある。し
かしながら、電流密度を高くするためには、印加電圧を
高くしなければならず、絶縁耐圧の問題があってかなり
困難である。また、電流密度を高くしないようにするた
めには、ガラスバルブの直径を大きくすれば良いが、こ
の場合には、光量は増加できても、原稿照明のための光
の指向性が悪くなり、結果的に利用されない光が増加し
て効率が低下するという問題のあることが判った。

【０００５】そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされ
たもので、本発明の目的とするところは、高出力で、高
効率の放電ランプを提供することにある。また本発明
は、高出力で、高効率の放電ランプを具備した放電ラン
プ装置、原稿照明装置、画像形成装置を提起することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の放電ラン
プは、断面が偏平化され、一対の対向する偏平幅広面を
有する放電容器と、この放電容器の前記一対の対向する
偏平幅広面の外表面に各々形成された電極と、この放電
容器内に封入された放電媒体と、を具備することを特徴
とする。

【０００７】請求項２記載の放電ランプは、請求項１に
おいて、電極が前記一対の対向する偏平幅広面の外表面
のほぼ全体にわたって形成されたことを特徴とする。

【０００８】請求項３記載の放電ランプは、請求項１に
おいて、放電容器が、軸を有する管状に形成され、管軸
に垂直な断面が偏平化されていることを特徴とする。

【０００９】請求項４記載の放電ランプは、請求項１に
おいて、一対の対向する偏平幅広面の対向方向と交差す
る方向に、偏平幅広面への方向よりも放射光量の多い窓
が形成されていることを特徴とする。

【００１０】請求項５記載の放電ランプは、請求項４に
おいて、窓が放電容器の電極の形成されていない領域に
対向していることを特徴とする。

【００１１】請求項６記載の放電ランプは、請求項５に
おいて、窓を除く放電容器表面に光反射膜が形成されて
いることを特徴とする。

【００１２】請求項７記載の放電ランプは、請求項１に
おいて、放電容器の内側に蛍光体被膜が形成されている
ことを特徴とする。

【００１３】請求項８記載の原稿照明装置は、請求項１
ないし７の放電ランプを有することを特徴とする。

【００１４】請求項９記載の画像形成装置は請求項８の
原稿照明装置を有することを特徴とする。

【００１５】請求項１０の放電ランプ装置は、請求項１
ないし７の放電ランプと、この放電ランプの外部電極に
高周波電力を供給する高周波電源回路と、を具備するこ
とを特徴とする。

【００１６】

【作用】請求項１記載の放電ランプは、断面が偏平化さ
れた放電容器の一対の対向する偏平幅広面の外表面に外
部電極を形成したので、外部電極の単位面積当りの電流
密度が小さくなり、従って電流値を大きくしてもそれに
必要な印加電圧は相対的に小さい。また、放電容器が幅
広に大きくなっても、光の放射方向の大きさは大きくし
ていないので、放射光の指向性を強くでき、無駄な方向
への光の量を小さくできる。

【００１７】請求項２記載の放電ランプは、電極が前記
一対の対向する偏平幅広面の外表面のほぼ全体にわたっ
て形成されているので、外部電極の単位面積当りの電流
密度をほぼ最小にできる。

【００１８】請求項３記載の放電ランプは、放電容器
が、通常の円筒ガラスバルブを偏平化したにすぎず、比
較的簡単に本発明に適する放電容器が得られる。

【００１９】請求項４記載の放電ランプは、一対の対向
する偏平幅広面の対向方向と交差する方向に、偏平幅広
面への方向よりも放射光量の多い窓が形成されているの
で、光の指向性をより強くすることができる。

【００２０】請求項５記載の放電ランプは、窓が放電容
器の電極の形成されていない領域に対向しているので、
電極による光吸収を低減できる。

【００２１】請求項６記載の放電ランプは、窓を除く放
電容器表面に光反射膜が形成されているので、無駄な方
向への光の低減と指向性の強化ができる。

【００２２】請求項７記載の放電ランプは、放電容器の
内側に蛍光体被膜が形成されているので、通常の蛍光ラ
ンプとなる。

【００２３】請求項８記載の原稿照明装置は、ランプの
放射光の指向性が強いので、原稿を明るく照明できる。

【００２４】請求項９記載の画像形成装置はランプの放
射光の指向性が強いので、鮮明な画像が得られる。

【００２５】請求項１０の放電ランプ装置は、高周波電
源回路の出力電圧を比較的小さい容量にできる。

【００２６】

【実施例】以下、本発明の第一の実施例を図を参照して
説明する。

【００２７】図１、２、３は、本発明の第一の実施例を
表し、図１は放電ランプの斜視図、図２は回路構成を併
記した放電ランプの縦断面図、図３は横断面図である。
図２のＡ−Ａ方向を見たのが図３であり、図３のＢ−Ｂ
方向を見たのが図２である。この放電ランプは断面が偏
平化された管形のガラスバル１１を放電容器としたもの
で、両端が閉塞されている。このガラスバル１１は、通
常の円筒形ガラスバルブを圧縮して偏平化するか、ガラ
スバルブそのものを製造する際、最初から断面を偏平形
状にしてガラス引きするかどちらかにより製造される。
いずれの方法でも比較的容易に製造できる。このような
ガラスバル１１の内表面には両端部ならびに一対の幅狭
部のうちの一方の幅狭部１１ａを除いて反射膜１３が形
成されている。別の言い方をすれば、反射膜１３は、ガ
ラスバル１１の互いに対向する幅広部１１ｃの内表面お
よび他方の幅狭部１１ｂに形成されている。この反射膜
１３の形成されていない部分が光放射のための窓１５を
形成する。この窓１５は幅狭部１１ａに対応している。
反射膜１３の内側ならびに幅狭部１１ａの内表面には蛍
光体被膜１７が形成されている。この蛍光体は原稿照明
装置に組み込まれる場合には、緑色に発光する蛍光体が
好ましい。そしてガラスバル１１の内部には放電によっ
て紫外線を放射し、かつ、水銀のように温度によって紫
外線放射効率が大きく変化することのないキセノン（Ｘ
ｅ）ガスが封入されている。

【００２８】ガラスバル１１の幅広部１１ｃの外表面に
は、幅広部１１ｃ全体を覆うように外部電極１９が対向
するように形成されている。この外部電極１９は、導電
性ペーストを塗布焼成したものである。導電性ペースト
は、その成分が銀系であれば、表面は金属光沢を持つ
が、高価であるため、ここでは炭素成分を含有するもの
であり、表面は黒系の色を有するものである。このよう
な外部電極１９には高周波電源回路２１が接続されてい
る。外部電極１９上の高周波電源回路２１に接続された
リード線との一対の接点２３ａ、２３ｂは、それぞれ別
々の端部に偏っている。なお、図１、２中、１２は排気
チップの跡である。

【００２９】このような放電ランプ３１は、図４に示す
ように原稿照明装置に組み込まれる。図４において、３
３は感光ドラム、３５は集光レンズ、３７は原稿載置
台、３９は原稿である。放電ランプ３１は、窓１５が原
稿３９面に向いて指向性の強い光が矢印の方向に放射さ
れるように設置されている。このような原稿照明装置自
体も、複写機などの画像形成装置（図示しない）の中
に、高周波電源回路２１とともに組み込まれている。

【００３０】以上の放電ランプ３１は、高周波電源回路
２１の電力により、高周波点灯する。高周波点灯の為、
ガラスバルブ１１自体は、回路的には容量性インピーダ
ンスとして機能する。この放電によりキセノンガスが紫
外線を発生し、この紫外線が蛍光体被膜１７を励起し、
可視光が出される。この可視光は反射膜１３の形成され
ていない窓１５からガラスバルブ１１の外に放射され
る。多くの可視光は反射膜１３や蛍光体被膜１７で反射
を繰り返しながら窓１５からガラスバルブ１１の外に放
射される。

【００３１】ここで、上記放電ランプ３１は、断面が偏
平化された放電容器の一対の対向する偏平幅広部１１ｃ
の外表面に外部電極１９を形成したので、外部電極１９
の単位面積当りの電流密度が小さくなり、従って電流値
を大きくしてもそれに必要な印加電圧は相対的に小さく
てすむ。また、外部電極１９の大きさと流せる電流値の
上限には相関性があるが、本発明のように外部電極１９
の面積が大きくなったため、流す電流値を大きくするこ
とができる。

【００３２】特に上記実施例では、外部電極１９が前記
一対の対向する偏平幅広面の外表面のほぼ全体にわたっ
て形成されているので、外部電極の単位面積当りの電流
密度をほぼ最小にでき、その結果印加電圧は小さく、流
せる電流値を最大化できる。

【００３３】さらに外部電極１９が広く形成されて電流
密度が小さいので、放電の集中による蛍光体被膜１７の
劣化が抑えられ、光束維持率が改善される。さらに、ガ
ラスバルブ１１が幅広に大きくなっても、光の放射方向
の大きさは大きくしていないので、放射光の指向性を強
くでき、無駄な方向への光の量を小さくできる。

【００３４】さらに上記実施例の放電ランプ３１は、窓
がガラスバルブ１１の外部電極１９の形成されていない
領域に対向しているので、外部電極１９による光吸収を
低減でき、反射膜１３とともに、無駄な方向への光の低
減と指向性の強化ができる。

【００３５】これらの結果、原稿照明装置としても、ラ
ンプの放射光の指向性が強い分、原稿を明るく照明で
き、画像形成装置としても、鮮明な画像が得られる。放
電ランプ装置としても、高周波電源回路の出力電圧も放
電ランプ３１への印加電圧を小さくできる分、比較的小
さい容量にできる。

【００３６】また、上記実施例で一対の接点２３ａ、２
３ｂが、それぞれ別々の端部に偏っているのは導電性ペ
ーストによって形成された外部電極１９特有の性質であ
る。すなわち、導電性ペーストによって形成された外部
電極１９は、僅かながら内部抵抗を持つ。このため、一
対の接点２３ａ、２３ｂを同一の端部に設けると、この
一対の接点２３ａ、２３ｂ近傍の放電電流密度が大きく
なり、他端側を流れる放電電流は内部抵抗のある外部電
極１９内を通るため、その内部抵抗に抑えられて放電電
流密度が小さくなる。この結果、一対の接点２３ａ、２
３ｂを設けた同一の端部が明るくなるとともに他端側が
暗くなり、原稿照明用として致命的な問題となるが、一
対の接点２３ａ、２３ｂを、それぞれ別々の端部に偏ら
せることで左右対称の輝度分布を得ることができる。

【００３７】上記実施例ではガラスバルブ１１の断面形
状が長円形であるが、これに限らず例えば得ん反射膜を
に限らない。例えばガラスバルブ１１の断面形状をあら
わす図５に示すように、対向する幅広部１１ｃが非平行
のものや、図６に示すように、幅広部１１ｃが曲面を形
成する瓢箪形の断面形状を有するガラスバルブ１１であ
ってもよい。

【００３８】さらに、反射膜１３は必須ではなく、図５
に示すように、ガラスバルブ１１の内面に蛍光体被膜１
７だけを形成しても良い。この場合、特に蛍光体被膜１
７を一方の幅狭部１１ａを除いて形成することで、幅狭
部１１ａに窓１５を形成してもよい。

【００３９】さらに上記実施例では放電媒体として、Ｘ
ｅを主体とする希ガスを封入しているが、通常の一般照
明用蛍光ランプと同様、水銀とペニングガスとしてのア
ルゴンを封入してもよい。また、蛍光体被膜は必須では
なく、放電によって生ずる紫外線をそのまま放射させて
もよいし、封入するガスの種類をかえて、可視光を放射
するガスを封入しても良い。

【００４０】また上記実施例では外部電極１９が炭素成
分を含有するために黒系の色を有するが、銀ペーストを
用いることで、表面を金属光沢にし、その結果、外部電
極１９自体に可視光反射の機能を持たせ、ガラスバルブ
１１の内面に形成する反射膜１３を省略することができ
る。また、外部電極１９として導電性ペーストをもちい
て形成するかわりに、例えば金属蒸着膜で形成したり、
金属箔を接着したりしてもよい。このような外部電極
は、内部抵抗値が導電性ペーストを使用した場合に比べ
て無視できるほど小さいので、外部電極１９の給電端子
をどこに設けても、左右の輝度分布に差異は生じない。

【００４１】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、断面が偏
平化された放電容器の一対の対向する偏平幅広面の外表
面に外部電極を形成したので、外部電極の単位面積当り
の電流密度が小さくなり、従って電流値を大きくしても
それに必要な印加電圧は相対的に小さい。また、放電容
器が幅広に大きくなっても、光の放射方向の大きさは大
きくしていないので、放射光の指向性を強くでき、無駄
な方向への光の量を小さくできる。

【００４２】請求項２記載の発明によれば、電極が前記
一対の対向する偏平幅広面の外表面のほぼ全体にわたっ
て形成されているので、外部電極の単位面積当りの電流
密度をほぼ最小にできる。

【００４３】請求項３記載の発明によれば、放電容器
が、通常の円筒ガラスバルブを偏平化したにすぎず、比
較的簡単に本発明に適する放電容器が得られる。

【００４４】請求項４記載の発明によれば、一対の対向
する偏平幅広面の対向方向と交差する方向に、偏平幅広
面への方向よりも放射光量の多い窓が形成されているの
で、光の指向性をより強くすることができる。

【００４５】請求項５記載の発明によれば、窓が放電容
器の電極の形成されていない領域に対向しているので、
電極による光吸収を低減できる。

【００４６】請求項６記載の発明によれば、窓を除く放
電容器表面に光反射膜が形成されているので、無駄な方
向への光の低減と指向性の強化ができる。

【００４７】請求項７記載の発明によれば、放電容器の
内側に蛍光体被膜が形成されているので、通常の蛍光ラ
ンプとなる。

【００４８】請求項８記載の発明によれば、原稿照明装
置はランプの放射光の指向性が強いので、原稿を明るく
照明できる。

【００４９】請求項９記載の発明によれば、画像形成装
置はランプの放射光の指向性が強いので、鮮明な画像が
得られる。

【００５０】請求項１０の発明によれば、放電ランプ装
置は高周波電源回路の出力電圧を比較的小さい容量にで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例の放電ランプの斜視図であ
る。

【図２】本発明の第一実施例の放電ランプの縦断面図で
ある。

【図３】本発明の第一実施例の放電ランプの横断面図で
ある。

【図４】本発明の放電ランプを使用した原稿照明装置の
模式構成図である。

【図５】本発明の第二の実施例の放電ランプの横断面図
である。

【図６】本発明の他の実施例の放電ランプに適用される
ガラスバルブの横断面図である。

【符号の説明】

１１…ガラスバルブ １１ａ、１１ｂ…幅狭部 １１ｃ…幅広部 １３…反射膜 １５…窓 １７…蛍光体被膜 １９…外部電極 ２１…高周波
電源回路

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】断面が偏平化され、一対の対向する偏平幅
   広面を有する放電容器と；この放電容器の前記一対の対
   向する偏平幅広面の外表面に各々形成された電極と；こ
   の放電容器内に封入された放電媒体と；を具備すること
   を特徴とする放電ランプ。
2. 【請求項２】電極は前記一対の対向する偏平幅広面の外
   表面のほぼ全体にわたって形成されたことを特徴とする
   請求項１記載の放電ランプ。
3. 【請求項３】放電容器は、軸を有する管状に形成され、
   管軸に垂直な断面が偏平化されていることを特徴とする
   請求項１記載の放電ランプ。
4. 【請求項４】一対の対向する偏平幅広面の対向方向と交
   差する方向に、偏平幅広面への方向よりも放射光量の多
   い窓が形成されていることを特徴とする請求項１記載の
   放電ランプ。
5. 【請求項５】窓は放電容器の電極の形成されていない領
   域に対向していることを特徴とする請求項４記載の放電
   ランプ。
6. 【請求項６】窓を除く放電容器表面に光反射膜が形成さ
   れていることを特徴とする請求項４または５記載の放電
   ランプ。
7. 【請求項７】放電容器の内側に蛍光体被膜が形成されて
   いることを特徴とする請求項１記載の放電ランプ。
8. 【請求項８】請求項１ないし７のいずれか一記載の放電
   ランプを有することを特徴とする原稿照明装置。
9. 【請求項９】請求項８記載の原稿照明装置を有すること
   を特徴とする画像形成装置。
10. 【請求項１０】請求項１ないし７のいずれか一記載の放
    電ランプと、この放電ランプの外部電極に高周波電力を
    供給する高周波電源回路と、を具備することを特徴とす
    る放電ランプ装置。