JP2971802B2 - 希ガス放電灯装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は希ガス放電灯装置
に関し、特にファクシミリ，イメ−ジスキャナ，コピ−
機などのＯＡ機器における原稿照射装置に適用される希
ガス放電灯装置の絶縁処理構造の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、原稿照射装置は、例えば図７に
示すように、放電灯Ａからの放射光を原稿面Ｐに照射
し、原稿面Ｐからの反射光をＣＣＤ素子（電荷結合素
子）よりなるリニアセンサ−Ｓにて受光するように構成
されている。

【０００３】この装置に適用される放電灯Ａとしては、
内壁に蛍光体よりなる発光層を有するガラスバルブの両
端に電極を配置すると共に、ガラスバルブの内部空間に
所定量の水銀とアルゴンガスを封入して構成されてお
り、動作時には水銀の共鳴線（主として２５３．７ｎ
ｍ）によって発光層が励起される関係で、原稿面Ｐにお
ける照度を高くすることができる。

【０００４】しかしながら、この放電灯Ａは、定常状態
では上述のように優れた光出力特性が得られるものの、
点灯してから定常状態に至るまでに長い時間を要する。
これは、ガラスバルブ内の水銀蒸気が安定状態にまで移
行するのに比較的に長い時間を要するためであり、この
間は光出力も安定しないものである。

【０００５】ところで、原稿照射装置では、装置の稼働
と同時に原稿の読み取りが行なわれることから、装置の
稼働態勢に応じて直ちに点灯し、かつその光量も極めて
短時間に所定の光量以上例えば１００％程度にまで達す
ることが要求されているのであるが、上述の水銀−アル
ゴンガスを用いた放電灯Ａでは点灯初期の照度が不十分
のために、読み取り精度が著しく損なわれる。

【０００６】その上、ガラスバルブ内の水銀蒸気圧は周
囲温度の変化に伴って変動すると共に光出力も変動す
る。このために、原稿照射装置の設置してある部分の温
度に変動が生ずると、放電灯Ａの光出力の変動に伴っ
て、原稿面Ｐの照度も大きく変動してしまい、原稿の読
み取り精度が損なわれる。

【０００７】ところで、このような問題を解決するため
に、種々の提案がなされている。例えば上述放電灯の水
銀−アルゴンガスに代えてキセノンガスを主成分とする
希ガスを用いた希ガス放電灯の適用が試みられている。

【０００８】この希ガス放電灯によれば、水銀が用いら
れていないために、点灯後における光出力の立ち上がり
が急峻であり、ほぼ点灯と同時に設定値近くにまで達す
る上、光出力や始動電圧が周囲温度に影響されにくいこ
とから、ＯＡ機器の原稿照射用の光源として好適すると
いう特徴を有するものである。

【０００９】しかしながら、この希ガス放電灯は、その
ガラスバルブ内に希ガスが数十〜数百トルの高圧で封入
されているために、動作時の陽光柱が細径化され、ガラ
スバルブ内における放電位置が不安定になる傾向があ
る。このために、明るさにムラが生じ、ガラスバルブの
軸方向の照度分布が均一化されにくいという問題を有し
ている。

【００１０】又、例えば特開昭６２−２８１２５６号公
報に示すような希ガス放電灯も提案されている。この放
電灯は、内壁に発光層を有するガラスバルブ内の端部に
一対の電極を配置すると共に、それぞれの電極間に対応
するガラスバルブの外壁に帯状の補助電極を配置し、か
つガラスバルブ内に希ガスを９０〜１１０トルの高圧で
封入して構成されている。

【００１１】この放電灯によれば、補助電極に所定の電
位を付与した状態（例えばア−ス接続した状態）で、一
対の電極に高周波高電圧が印加される関係で、放電状態
において、陽光柱部分は補助電極側に一様に偏寄される
ために、陽光柱のガラスバルブ内における位置が安定
し、ガラスバルブの軸方向の照度分布も比較的に均一化
できるものである。

【００１２】しかしながら、この放電灯では、一対の電
極間に生成される放電は電極から若干離隔した部分から
補助電極側に偏寄され始め、陽光柱部分ではほぼ補助電
極側に偏寄された状態になる関係で、陽光柱部分におけ
るガラスバルブの軸方向の照度分布はほぼ均一化される
ものの、一対の電極部分ではその周辺の発光層の励起が
不十分となるために、光出力も陽光柱部分に比べて小さ
くなる。従って、ガラスバルブの軸方向の全体における
照度分布は均一化できなくなる関係で、この放電灯を原
稿照射装置に適用する場合には陽光柱に対応した有効発
光部分しか利用できず、ＯＡ機器を小形化する上で障害
になるという問題を有している。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】従って、本出願人は、
先に、このような問題を解決するために、図４〜図５に
示す希ガス放電灯１を提案した。

【００１４】この希ガス放電灯１は、例えば次のように
構成されている。同図において、２は細長いガラスバル
ブであって、その内壁には蛍光体よりなる発光層３が形
成されている。尚、この発光層３には、例えばガラスバ
ルブのほぼ全長に亘って発光層の形成されない光投射窓
３ａが形成されている。このガラスバルブ２の端部には
ディスク状の封着ガラス４ａ，４ｂが気密に封着されて
いる。そして、このガラスバルブ２の内部空間には例え
ばキセノンガスを主成分とする希ガスが封入されてい
る。この封着ガラス４ａ，４ｂの端面には、例えば外部
電極５ａ，５ｂの端部の一部を折り曲げて延在させて端
子６ａ，６ｂが形成されており、この端子６ａ，６ｂに
はリ−ド線７ａ，７ｂが接続されている。さらに、ガラ
スバルブ２の外壁には、それのほぼ全長に亘って、一対
の帯状の外部電極５ａ，５ｂが互いに離隔して対向する
ように配置されている。特に、外部電極５ａ，５ｂは、
アルミ箔のように導電性に優れ、かつ不透光性の金属部
材にて構成されており、光投射窓３ａが実質的に閉塞さ
れないように外壁に配置されている。

【００１５】このように構成された希ガス放電灯１は、
例えば図６に示す点灯装置にて点灯させられる。同図に
おいて、ＩＮＶは交流電源Ｅから変換された直流を高周
波高電圧に変換するインバ−タ回路であって、その出力
側は希ガス放電灯１の外部電極５ａ，５ｂに接続されて
いる。この状態において、外部電極間には高周波高電圧
（例えば２０〜１００ＫＨｚ，１０００〜２０００Ｖ）
が印加され、希ガスに放電が生成される。これによっ
て、発光層３が励起されて光を放射し、光投射窓３ａか
ら外部に投射される。

【００１６】この希ガス放電灯１によれば、ガラスバル
ブ２の外壁にはほぼ全長に亘って一対の外部電極５ａ，
５ｂが離隔して配置されているだけで、ガラスバルブ２
の内部には電極が配置されていないために、ガラスバル
ブ２の内部では軸方向のいずれの部分でも一様に放電が
生成され、一様に発光する。従って、光投射窓３ａから
投射される光はガラスバルブ２のほぼ全長に亘って均斉
化され、原稿照射装置に適用した場合には、原稿の読み
取り品位を高めることができる。

【００１７】しかも、光投射窓３ａはガラスバルブ２の
全長とほぼ同程度の長さに設定できることから、ガラス
バルブの全長に対する光投射窓３ａの長さ（有効発光長
さ）の比は、従来のようにガラスバルブ内に一対の電極
を配置するものに比較して格段に拡大できる。従って、
例えばＡ４サイズの原稿読み取りに用いれば、原稿幅と
ほぼ同じ長さの希ガス放電灯で済むので、ＯＡ機器の一
層の小形化が可能となるなどの効果が期待できるもので
ある。

【００１８】しかしながら、この希ガス放電灯１はＯＡ
機器に組み込まれる場合、それの端部を支持して固定さ
れるものであるが、それの外部電極５ａ，５ｂには高周
波高電圧が印加される関係で、固定に当たっては放電灯
端部における高圧充電部たる外部電極５ａ，５ｂ及び端
子６ａ，６ｂとＯＡ機器との間に十分な電気的絶縁性を
確保する必要があり、適切な絶縁処理が要請されてい
る。

【００１９】それ故に、本発明の目的は、比較的に簡単
な構成によってガラスバルブ端部の高圧充電部を確実に
絶縁処理できる上、適用機器への組み込みを容易にでき
る希ガス放電灯装置を提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】従って、本発明は、上述
の目的を達成するために、内壁に発光層を有するガラス
バルブの外壁にそれのほぼ全長に亘って一対の帯状の外
部電極を配置し、ガラスバルブの端部に端子を、外部電
極と電気的な接続関係を有するように設けると共に、ガ
ラスバルブ外壁のほぼ全長に亘って絶縁性の保護層を、
外部電極が覆われるように形成し、かつガラスバルブの
内部空間に水銀などの金属蒸気を含まない希ガスのみを
封入してなる希ガス放電灯と、この希ガス放電灯の端部
に、端部部分の保護層及び端子が被覆されるように装着
した絶縁性のキャップとを具備し、前記キャップ内に接
着剤を、キャップと希ガス放電灯とが機械的に結合され
るように注入したものであり、本発明の第２の発明は、
前記端子にリ−ド線を接続し、キャップから導出したこ
とを特徴とする。

【００２１】

【発明の実施の形態】次に、本発明の１実施例について
図１〜図３を参照して説明する。尚、図４〜図７に示す
先行技術と同一部分には同一参照符号を付し、その詳細
な説明は省略する。同図において、本実施例の主たる特
徴部分は、ガラスバルブ外壁のほぼ全長に亘って絶縁性
の保護層８，９を、外部電極５ａ，５ｂが覆われるよう
に形成し、かつガラスバルブ２の内部空間に水銀などの
金属蒸気を含まない希ガスのみを封入してなる希ガス放
電灯１の端部に絶縁性のキャップ１０，１０を、端部部
分の保護層８，９及び端子６ａ，６ｂが被覆されるよう
に装着すると共に、キャップ内に接着剤１１，１１を、
キャップ１０，１０と希ガス放電灯１とが機械的に結合
されるように注入したことである。

【００２２】このキャップ１０，１０の内部には希ガス
放電灯１の端部を収容可能な空間部１０ａ，１０ａが形
成されており、その背面には孔１０ｂ，１０ｂが形成さ
れている。特に、ガラスバルブ２の端部が挿入されたキ
ャップ１０，１０の空間部１０ａ，１０ａには、孔１０
ｂ，１０ｂからエポキシ，シリコン樹脂などの接着剤１
１，１１が注入・硬化されており、これにより、端部に
おける外部電極５ａ，５ｂ間及び端子６ａ，６ｂがキャ
ップ，接着剤にて被覆され、充電部の絶縁処理が適切に
行なわれる。その上、キャップ１０，１０の空間部１０
ａ，１０ａに挿入されているガラスバルブ２の端部には
保護層８，９が形成されており、しかも、キャップ１
０，１０がプラスチックにて構成されている関係で、キ
ャップ１０，１０の空間部１０ａ，１０ａに注入された
接着剤１１，１１の両者への結合性が向上し、機械的な
結合を改善できる。

【００２３】又、本実施例の他の特徴部分は、ガラスバ
ルブ２の外周面に第１の保護層８及び第２の保護層９を
積層した状態で形成したことである。この第１の保護層
８は、例えばシリコンレジンなどの絶縁ワニスよりな
り、外部電極５ａ，５ｂの表面及び外部電極間のガラス
バルブ２の外壁に被着して形成されている。尚、第１の
保護層８は液状のままとすることもできる。第２の保護
層９は、例えばポリエステル樹脂などのように透明で熱
収縮性チュ−ブよりなり、第１の保護層８に積層して形
成されている。

【００２４】特に、この第１，第２の保護層８，９は、
例えば次のように形成される。まず、ガラスバルブ２に
外部電極５ａ，５ｂを配置し、封着ガラス４ａ，４ｂの
端子にリ−ド線７ａ，７ｂを接続した後に、これをシリ
コンレジン槽に浸漬し、引き上げ・乾燥することによっ
て第１の保護層８が形成される。次に、ガラスバルブ２
に熱収縮性チュ−ブを被せた後、オ−ブンなどに挿入し
て加熱する。すると、熱収縮性チュ−ブが熱収縮してガ
ラスバルブ，外部電極などに密着し、第１の保護層８の
上に第２の保護層９が形成される。尚、第１，第２の保
護層８，９はいずれか一方を省略することもできる。

【００２５】この実施例によれば、希ガス放電灯１の端
部には絶縁性のキャップ１０，１０が、端子６ａ，６ｂ
を被覆するように装着されているために、希ガス放電灯
１をＯＡ機器に組み込む場合には、絶縁性のキャップ１
０，１０を利用することによって、十分の絶縁性を保持
した状態で容易に組み込むことができる。又、キャップ
１０，１０の空間部１０ａ，１０ａに挿入されているガ
ラスバルブ２の端部には保護層８，９が形成されている
上に、キャップ１０，１０がプラスチックにて構成され
ている関係で、キャップ１０，１０の空間部１０ａ，１
０ａに注入された接着剤１１，１１の両者への結合性が
向上し、機械的な結合を改善できる。特に、ガラスバル
ブ２の端部にはキャップ１０，１０が装着され、両者間
に接着剤１１，１１が注入されている関係で、ガラスバ
ルブ２の端面における保護層９の端部から保護層９とガ
ラスバルブ２との間に湿気が侵入しにくくなり、端部に
おける外部電極５ａ，５ｂ間の絶縁性を十分に保持でき
る。

【００２６】又、ガラスバルブ２の外周面は第１，第２
の保護層８，９にて絶縁保護されているために、希ガス
放電灯１に近接した部分にＯＡ機器の構成部品が存在し
ていても、それらの部品との間に十分の電気的絶縁性を
確保することができる。従って、ＯＡ機器の一層の小形
化が可能になる。

【００２７】その上、希ガス放電灯１の外部電極５ａ，
５ｂはアルミ箔のように肉厚の小さい金属部材にて構成
されており、その機械的強度も低いものであるが、その
外周面が熱収縮性チュ−ブよりなる第２の保護層９にて
被覆されているために、機械的強度を効果的に改善で
き、一寸した外力，衝撃による損傷を防止できる。

【００２８】尚、本発明は何ら上記実施例にのみ制約さ
れることなく、例えば端子はガラスバルブの一方の端部
にのみ設けることもできる。

【００２９】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、希ガス
放電灯の端部には絶縁性のキャップが、端部の保護層及
び端子を被覆するように装着されているために、希ガス
放電灯をＯＡ機器に組み込む場合には、絶縁性のキャッ
プを利用することによって、十分の絶縁性を保持した状
態で容易に固定することができる。又、キャップの空間
部に挿入されているガラスバルブの端部には保護層が形
成されている上に、キャップがプラスチックにて構成さ
れている関係で、キャップの空間部に注入された接着剤
の両者への結合性が向上し、機械的な結合を改善でき
る。特に、ガラスバルブの端部にはキャップが装着さ
れ、両者間に接着剤が注入されている関係で、ガラスバ
ルブの端面における保護層の端部から保護層とガラスバ
ルブとの間に湿気が侵入しにくくなり、端部における外
部電極間の絶縁性を十分に保持できる。

【００３０】さらには、ガラスバルブの外周面はそれの
ほぼ全長に亘って保護層にて絶縁保護されているため
に、希ガス放電灯に近接した部分にＯＡ機器の構成部品
が存在していても、それらの部品との間に十分の電気絶
縁性を確保することができる。従って、ＯＡ機器の一層
の小形化が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる希ガス放電灯の１実施例を示す
一部破断側面図。

【図２】図１のＸ−Ｘ断面図。

【図３】本発明の１実施例を示す要部断面図。

【図４】本発明の前提となる希ガス放電灯を示す一部破
断側面図。

【図５】図１のＹ−Ｙ断面図。

【図６】希ガス放電灯の点灯回路図。

【図７】従来の原稿照射装置の概略図。

【符号の説明】

１ 希ガス放電灯 ２ ガラスバルブ ３ 発光層 ３ａ 光投射窓 ５ａ，５ｂ 外部電極 ６ａ，６ｂ 端子 ７ａ，７ｂ リ−ド線 ８，９ 保護層 １０ キャップ １０ａ 空間部 １０ｂ 孔 １１ 接着剤

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 審査官 江成 克己 (56)参考文献 特開 昭61−185857（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−60046（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−54160（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−12465（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01J 65/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内壁に発光層を有するガラスバルブの外
   壁にそれのほぼ全長に亘って一対の帯状の外部電極を配
   置し、ガラスバルブの端部に端子を、外部電極と電気的
   な接続関係を有するように設けると共に、ガラスバルブ
   外壁のほぼ全長に亘って絶縁性の保護層を、外部電極が
   覆われるように形成し、かつガラスバルブの内部空間に
   水銀などの金属蒸気を含まない希ガスのみを封入してな
   る希ガス放電灯と、この希ガス放電灯の端部に、端部部
   分の保護層及び端子が被覆されるように装着した絶縁性
   のキャップとを具備し、前記キャップ内に接着剤を、キ
   ャップと希ガス放電灯とが機械的に結合されるように注
   入したことを特徴とする希ガス放電灯装置。
2. 【請求項２】 前記端子にリ−ド線を接続し、キャップ
   から導出したことを特徴とする請求項１記載の希ガス放
   電灯装置。