JPS58921Y2 - 管形ハロゲン電球 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は複写機用光源として好適する特に近接距離にお
ける配光が長手方向に対して均一化するように構成した
フィラメント構体より成る管形電球に関する。

上記複写用光源として用いられる管形電球は種々の点で
その発光長が３００ ｍｍ以上にも達するものがある。

このような長い発光長を有する電球においては、その配
光特性が電球全長に亙っである曲線をもって均一である
ことが特に要求されることはよく知られている。

例えば複写機内に上記電球を装着、点灯したとき、レン
ズによる周辺減衰効果を考慮して、原稿面上の照度分布
はあらかじめ第１図に示すように両端部が明るく中央部
が暗くなるように電球１の配光曲線Ａが設計されていな
くてはならない。

このような曲線Ａで示すような配光特性を得るためには
、電球の管軸方向にいくつかに分割巻回された発光部コ
イル２とこれらを縦接続するための非発光部３を設け、
この発光部コイルの長さの異るものを複数個配置間隔を
適宜組合わせることにより実現させて来ていた。

そして前記電球のフィラメント構成も種々の改良を加え
ている。

即ちその一つの例として特公昭４７−２７９９５号にも
その技術が公開されている。

しかしながら本技術によっても電球を原稿面に近ずけて
来ると次のような現象を生ずる。

これを第２図にて説明する。

いくつかの発光部コイル２から放射される光の照度分布
Ｂは、照射距離が短かく原稿に接近して来ると単純な山
形とならず肩Ｃを持つようになる。

これはコイルのピッチ間を通して照射される発光部コイ
ルの裏側ターンの光が無視出来なくなるからである。

従ってこの肩Ｃも重畳される結果総合配光Ａは理想とさ
れる基本分布Ｅに波状のリップル分を含む形となって検
出される。

これは感光体感度の高い複写機では、複写の際コピーの
濃淡の筋としてそのまま現れてしまい極めて具合が悪か
った。

従って前記電球は照射距離をある一定間隔以上に離す必
要があり、複写機の小型、軽量化に大きな障害となって
いる。

この目的を遠戚するために第１の考案として、第３図に
示すようにフィラメント構体の発光部コイル２を分散さ
せて多数設けてみた。

即ち全長３００ ｍｍのフィラメント構体において発光
部コイルを５ケ、７ケ、９ケと分割順次増加させて行き
、δ／ｈなる値を測定したところ、発光部コイルの数を
多くして手間をかけた割にはその効果とじての顕著性が
得られないばかりか、目的とする電気特性の確保からも
分割できる発光部コイルの数にも制限を受けてしまうた
め極めて熱損失の大きな不経済な電球になってしまうと
いう結果に終わった。

本考案はこのような単純な考え方では、前記リップル（
δ／ｈ）を小さくした凹凸の少くないなめらかな基本配
光特性Ｅを得ることは出来ないと考え、次の実験に移っ
た。

即ち発光部コイルの分割数は従来と同じとし、フィラメ
ント構体の熱損失の増大防止と加工手間の増加防止を計
ったうえで、発光部コイルの形状について詳細な検討を
行なった。

これは第４図に示すように所定の長さの発光部コイル５
５の中央部にピッチの組なとばし部５３を設はピッチの
密なコイル部５２．５２’とでフィラメント構体５０を
構成したことである。

以下その実施例を第４図及び第５図を参照して説明する
。

５１は石英管形のバルブで内部に所定量のハロゲン物質
が不活性ガスと共に封入されている。

このバルブ５１の中心軸にその軸をほぼ一致させたフィ
ラメント構体５０が張架され両端にはその封止部にモリ
ブチ゛ン箔５３を介して外部導入線５４に夫々接続され
ている。

このように配設された前記フィラメント構体５０は、５
ケの発光部コイル５５・・・・・・と、これらを直列に
接続する円形状のアンカー５６を伴なった短絡部５７に
よって構成されている。

この各発光部コイル５５は両端に接続部５８を持って前
記短絡部５７に夫々固定され、かつ中央部にピッチＰ２
、長さｂのとばし部５３を備えた分割されたコイル５２
．５２’−ピッチＰ工、Ｐ工′長さａ。

ａ′−から構成しである。

これらの値を種々変えたフィラメントを組み込んだ電球
を制作しδ／ｈを測定した。

なお製造上のバラツキとみなされる範囲でａ二ａ’、Ｐ
１＝Ｐ工′として製作の簡便化を計っている。

次に上記構成による各部分を種々検討した結果を次表に
示す。

この結果より知れることはδ／ｈが３％以下ならなめら
かな配光特性で問題がなく、これは４Ｐ１≦Ｐ２． ａ
＋ ａ ７２＋ｂ ＝６〜１２ ｍｍの範囲でその改
良効果が最大であることが判る。

この原因をよく調べてみると次のようなことが考えられ
る。

第６図において発光部コイルとしてａ＝２〜８ｍｍを考
えたとき照射距離が６０ｍｍ程度離れているとこのａの
大小にかかわりなく、その照度分布はイの様な肩をもっ
た山形が２個出来たことになり、ａの差は相対的な強度
の差のみに現われる。

従ってピッチの粗なとばし部５３のみの照度分布口はイ
よりはるかに低い所にある。

一方この３者の分布がそれぞれ重畳されたものハが１つ
の発光部コイル５５の分布となっている。

ａ＋ａ’＋ｂは分布イとイの配置間隔を示している。

＋ｂ＝ｏ即ちａのみのフィラメントの場合、肩のある分
布の組合せで゛あり大きなδ／ｈが出てしまう。

ａ＋ｂ十ａ′を順次増して行くと互いにこの肩と肩に続
く落ち込み部を打ち消し合い補い合ってなめらかな山形
の分布に近すいて行く。

但しとばし部のピッチがさほど荒くないとｂも無視し得
す新たな極大点を生してしまうためＰ２はＰｌに比べな
るべく大きい方がよく最低は４倍以上あればよい。

一方なめらかな山形の分布へを組合わせて行くと余分な
所に分布の凹凸を生じない為δ／ｈは非常に小さくする
ことが出来る。

逆にａ＋ａ’／２＋ｂが１２ｍｍを越えるような場合配
光分布イーイの中間部に凹みが出来てしまい別な形であ
るがδ／ｈが大きくなってしまう。

本考案は、上記のように構成されたものであって以下に
説明を有するものである。

（１）同一ワットの場合には発光部コイル５５の中間に
とばし部５３を設けであるので実質的にフィラメントが
小さくなったことになるのでその重量が軽くなって点灯
中の垂下現象を極力押えることが可能となり、フィラメ
ントの経時変形が極めて少なくなる。

（２）フィラメントが分割されて軸方向に広がるので容
器全体における加熱温度が均一化されてハロゲンサイク
ルが全体に平均して行なわれるようになるので長期にわ
たって経時変化なく寿命に至るまで列特性を維持するこ
とが可能となった。

（３）フィラメントの発光部が長くなるがらその分だけ
短絡部が短かくなるのでフィラメントに対する重圧、或
いはアンカーに対する荷重が少なくなす、シたがって振
動等に対する耐衝撃性が向上するし、材料が少なくて済
むから材料費が軽減する。

（４）フィラメントは全体の温度勾配が従来のものに対
しゆるやかになるから局部的過熱がほとんどなく、シた
がってタングステンの異常な蒸発が避けられるから長寿
命化が得られる。

なお発光部コイルの長さａは約２ｍｍ乃至約８ｍｍの範
囲内で種々の大きさに設計することが出来る。

ぞして発光部の中心から中心まの距離ａ＋ａ’／２＋ｂ
は６ｍｍ−１３ｍｍが上記配光特性を得るのに必要であ
る。

そしてこのような構成にすることによって所期の目的を
達成することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の管形ハロゲン電球の構造に対応してその
配光特性を示す平面図、第２図は本考案を説明するため
の発光部とその発光特性及び発光部の合成特性との関係
を示す説明図、第３図は合成配光特性の分布図、第４図
及び第５図は本考案管形ハロゲン電球の要部及び一部を
示す側面図、第６図はその配光特性を説明する説明図で
ある。 ５０・・・・・・フィラメント構体、５１・・・・・・
管形バルブ、５２．５２’・・・・・・コイル部、５３
・・・・・・とばし部、５５・・・・・・発光部コイル
、５７・・・・・・短絡部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 管形バルブと、このバルブ内に管軸方向に沿って配置し
   た発光部と短絡部とが交互に形成されたフィラメント構
   体と、上記バルブ内に封有されたハロゲン物質及び不活
   性ガスとを有するハロゲン電球において、上記フィラメ
   ント構体の発光部はピッチＰ１ｍｍで長さａｍｍのコイ
   ル部と、ピッチＰ２ｍｍで長さｌ）ｍｍのとばし部と、
   ピッチｐ１ｍｍで長さａ’ｍｍのコイル部とが連設され
   、かつピッチと長さの関係が４ Ｐ ｉ≦Ｐ２でａ＋ａ
   ’／２＋ｂ＝６〜１２ｍｍであることを特徴とする管形
   ハロゲン電球。