ロングアーク型メタルハライドランプ
【課題】発光管内に一対の電極が対向配置されるとともに、前記発光管外側にトリガーワイヤーが設けられたロングアーク型メタルハライドランプにおいて、点灯時の温度差によってトリガーワイヤーの固定部が緩んだり外れたりすることを防止するとともに、当該固定部が発光管を擦ることにより損傷を与えることを防止した構造を提供することにある。
【解決手段】前記発光管の両端に設けられたベースに、前記トリガーワイヤーを固定させたことを特徴とする。更に具体的には、トリガーワイヤーは前記ベースに設けられた開口を通して縛られていることを特徴とする。
【解決手段】前記発光管の両端に設けられたベースに、前記トリガーワイヤーを固定させたことを特徴とする。更に具体的には、トリガーワイヤーは前記ベースに設けられた開口を通して縛られていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ロングアーク型メタルハライドランプに関するものであり、特に、発光管の外側にトリガーワイヤーが設けられたロングアーク型メタルハライドランプに係わるものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、水銀や水銀以外の金属と、ハロゲンとが封入されたロングアーク型放電ランプ、例えばメタルハライドランプは、紫外線を放射する放電ランプとして、例えば、樹脂、接着剤、インク、フォトレジストの硬化や、乾燥、溶融、あるいは軟化といった様々な処理の用途に幅広く用いられている。具体的には、接着剤等が塗布された被照射物（ワーク）に対して紫外線を照射し、化学反応を生じさせることにより処理がされる。
【０００３】
このようなロングアーク型メタルハライドランプは、石英ガラスからなる発光管とその両端の封止部とからなり、発光管内には一対の電極が対向配置されるとともに、該発光管の外側にはトリガーワイヤーが軸方向に沿って設けられている構造を持つものが一般的である。
特許第３０３４７６０号公報（特許文献１）にはそのような構造のロングアーク型メタルハライドランプが開示されている。
図５を用いてロングアーク型メタルハライドランプについて説明する。
ロングアーク型メタルハライドランプ１は、石英ガラス製の長尺な発光管２を有し、該発光管２内の両端において、一対の電極３、３が互いに管軸方向に対向するように配置され、該電極３は発光管２の両端の封止部４において金属箔５によって外部リード６に電気的に接続されている。
【０００４】
そして、前記発光管２の外周には、例えば直径０．５ｍｍの鉄ニッケル合金線からなるトリガーワイヤー７が巻き付けられている。
その巻き付け方は、例えば、トリガーワイヤー７を、一端の封止部４で少なくとも一重巻きつけ、発光管２の一端部側の肩部から出発して該発光管２の外周に螺旋を形成するように走らせて、他端側の肩部まで到達させる。他端の封止部の肩部で少なくとも一重巻きつけてから折り返し、前記一端側の端部にまで螺旋状に走らせながら帰還して、また肩部で巻きつける、という方法を用いることが普通であった。
なお、トリガーワイヤー７の巻き付けは、必ずしも上記のように二重にする必要はなく、一重であってもよく、一端の封止部４で巻きつけ、それを他方の封止部４まで発光管２の周りに巻き付けていって、当該他方の封止部４で少なくとも一重巻き付ける構造としてもよい。
このように、従来はトリガーワイヤーをランプの発光管に直接巻き付けて固定する構造であった。
【０００５】
ところで、近年では、これらのロングアーク型メタルハライドランプに対する環境負荷低減の要請が強く、ランプの使用電力低減が望まれている。
そのような背景から、使用電力低減のため、頻繁に投入電力を切り替えて使用する点灯方法が検討されている。
例えば、ワーク照射時には通常点灯時の電力で点灯し、待機時にはそれよりも電力を下げておき、照射が必要なときにまた電力を上げる、という点灯電力の切替えをする点灯方法（フル・スタンバイ点灯）である。
しかしながら、水銀量を低減したランプについて、上記のごとく頻繁に電力切替えを行った点灯をしたところ、以下のような問題が生じた。
フル・スタンバイ点灯をしたとき、発光管の封止部近辺は通常点灯（フル点灯）時に９００℃程度になり、待機点灯（スタンバイ点灯）時には７００℃程度にまで下がる。
このように、通常点灯時と待機点灯時においては発光管のトリガーワイヤー固定部近傍では激しい温度差があり、しかも頻繁に温度変化すると、発光管の封止部近辺に巻き付けたトリガーワイヤーが、発光管からの伝熱を受けて膨張・収縮を繰り返し、トリガーワイヤーが緩んで外れてしまうという事態が生じた。
更には、トリガーワイヤーの巻き付け部で、ガラス管を擦り損傷を与えるといった不具合もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３０３４７６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて、発光管内に一対の電極が対向配置されるとともに、前記発光管外側にトリガーワイヤーが設けられたロングアーク型メタルハライドランプにおいて、特に、フル・スタンバイ点灯のように激しい温度変化をともなう過酷な条件で点灯されても、トリガーワイヤーが緩むことなく、その機能を確実かつ充分に発揮できるようにした構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、この発明に係るロングアーク型メタルハライドランプでは、前記発光管の両端に設けられたベースに、前記トリガーワイヤーを固定させたことを特徴とする。
また、前記トリガーワイヤーは、前記ベースに設けられた開口を通して縛られていることを特徴とする。
また、前記ベースにワイヤー固定筒体を取り付け、該固定筒体に前記トリガーワイヤーを固定したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、トリガーワイヤーをベースに固定したので、その固定が強固になり、しかも、該ベースは発光部から遠いので熱が伝わり難く、封止部もしくは発光管肩部よりも低温が保たれるので、トリガーワイヤーの固定部への熱伝達が少なく、その膨張・伸縮が抑制されるので、熱膨張による緩みが発生することがない。
また、肩部に巻き付けて固定するものではないので、この巻き付け部でトリガーワイヤーがガラス管を擦り、損傷するようなこともない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係るロングアーク型メタルハライドランプの全体図。
【図２】図１の部分拡大断面図。
【図３】他の実施例の部分拡大断面図。
【図４】本発明の効果を説明する各部の温度を示す表。
【図５】従来技術の全体図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１はこの発明のロングアーク型メタルハライドランプを示し、図２はその要部の拡大図である。
図において、ロングアーク型ランプ１は、石英ガラスよりなる発光管２の両端に封止部３を備えており、該封止部３にはベース１０が接着剤などによって取り付けられている。
図２に詳細が示されるように、該ベース１０には開口１１が形成されていて、トリガーワイヤー１２の端部１２ａがこの開口１１に通されて縛り付けられて固定される。
次いで、トリガーワイヤー１２は発光管２の端部近傍で少なくとも一重巻き付けられた後、発光管２の周囲に螺旋状に巻き付けられて他方の端部まで至る。そこで、トリガーワイヤー１２は少なくとも一重巻き付けられ、その後、他方のベース１０の開口（図示せず）に通されて縛り付けて固定される。
なお、前記ベース１０は、導電性であると地絡がおきるので、非導電性、つまり絶縁性であって、例えばステアタイトなどのセラミックスからなる。
【００１２】
また、上記実施例ではトリガーワイヤー１２がベース１０に直接固定されたものを示したが、図３に示した実施例では、ベース１０にワイヤー固定筒体１３を取り付け、該固定筒体１３に開口１４を形成してある。
トリガーワイヤー１２の端部１２ａは、このワイヤー固定筒体１３の開口１４に通されて、これに縛り付けて固定されている。
【００１３】
図１、２に示す実施例の具体的な数値例をあげると以下のとおりである。
ランプは、発光管２の外径がφ２６ｍｍ、発光長が１１００ｍｍ、定格電力が１８ｋＷ、ランプ入力電力が１６０Ｗ／ｃｍ、封入物は水銀が１．０μｍｏｌ／ｃｃ、鉄が０．２μｍｏｌ／ｃｃ、これにヨウ素を０．４μｍｏｌ／ｃｃ封入。
発光管２両端部のベース１０にはφ１０ｍｍの開口１１が設けられており、該開口１１を使って線径０．５ｍｍのニクロム線をトリガーワイヤー１２として巻き付け固定した。
【００１４】
上記ランプについて、通常点灯（１６０Ｗ／ｃｍ）と、待機点灯（８０Ｗ／ｃｍ）の２種類の点灯を行い、発光管各部の表面温度を測定した。
ここで、「肩部温度」とは、図５に示す従来例のトリガーワイヤー７の固定部が発光管に直接巻き付けられている箇所の温度であり、「ベース部温度」は、本発明においてトリガーワイヤー１２が固定されている部分、すなわち、ベース１０の開口１１近傍の温度である。
その結果が図４に示されており、肩部では通常点灯時と待機点灯時の温度差が１９５℃であるのに対して、ベース部ではその温度差は３３℃とはるかに小さい。
このように、トリガーワイヤーの固定部分での通常点灯時と待機点灯時の温度差が極めて小さいことによって、その熱膨張収縮が小さく、当該固定部が緩んで外れるようなことが起きない。
【００１５】
以上説明したように、本発明においては、トリガーワイヤーを封止部に取り付けたベースに固定するようにしたので、当該固定部での通常点灯時と待機点灯時の温度差を非常に小さなものとすることができて、固定部の緩みや外れを生じることがない。
また、ベースに強固に固定できるので、トリガーワイヤーを緩みなくぴんと張った状態で設けることができるので、発光管を擦ることがなくその損傷を生じることもない。
【符号の説明】
【００１６】
１ ロングアーク型メタルハライドランプ
２ 発光管
３ 電極
４ 封止部
５ 金属箔
６ 外部リード
１０ ベース
１１ 開口
１２ トリガーワイヤー
１２ａ トリガーワイヤー固定端
１３ ワイヤー固定筒体
１４ 開口
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ロングアーク型メタルハライドランプに関するものであり、特に、発光管の外側にトリガーワイヤーが設けられたロングアーク型メタルハライドランプに係わるものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、水銀や水銀以外の金属と、ハロゲンとが封入されたロングアーク型放電ランプ、例えばメタルハライドランプは、紫外線を放射する放電ランプとして、例えば、樹脂、接着剤、インク、フォトレジストの硬化や、乾燥、溶融、あるいは軟化といった様々な処理の用途に幅広く用いられている。具体的には、接着剤等が塗布された被照射物（ワーク）に対して紫外線を照射し、化学反応を生じさせることにより処理がされる。
【０００３】
このようなロングアーク型メタルハライドランプは、石英ガラスからなる発光管とその両端の封止部とからなり、発光管内には一対の電極が対向配置されるとともに、該発光管の外側にはトリガーワイヤーが軸方向に沿って設けられている構造を持つものが一般的である。
特許第３０３４７６０号公報（特許文献１）にはそのような構造のロングアーク型メタルハライドランプが開示されている。
図５を用いてロングアーク型メタルハライドランプについて説明する。
ロングアーク型メタルハライドランプ１は、石英ガラス製の長尺な発光管２を有し、該発光管２内の両端において、一対の電極３、３が互いに管軸方向に対向するように配置され、該電極３は発光管２の両端の封止部４において金属箔５によって外部リード６に電気的に接続されている。
【０００４】
そして、前記発光管２の外周には、例えば直径０．５ｍｍの鉄ニッケル合金線からなるトリガーワイヤー７が巻き付けられている。
その巻き付け方は、例えば、トリガーワイヤー７を、一端の封止部４で少なくとも一重巻きつけ、発光管２の一端部側の肩部から出発して該発光管２の外周に螺旋を形成するように走らせて、他端側の肩部まで到達させる。他端の封止部の肩部で少なくとも一重巻きつけてから折り返し、前記一端側の端部にまで螺旋状に走らせながら帰還して、また肩部で巻きつける、という方法を用いることが普通であった。
なお、トリガーワイヤー７の巻き付けは、必ずしも上記のように二重にする必要はなく、一重であってもよく、一端の封止部４で巻きつけ、それを他方の封止部４まで発光管２の周りに巻き付けていって、当該他方の封止部４で少なくとも一重巻き付ける構造としてもよい。
このように、従来はトリガーワイヤーをランプの発光管に直接巻き付けて固定する構造であった。
【０００５】
ところで、近年では、これらのロングアーク型メタルハライドランプに対する環境負荷低減の要請が強く、ランプの使用電力低減が望まれている。
そのような背景から、使用電力低減のため、頻繁に投入電力を切り替えて使用する点灯方法が検討されている。
例えば、ワーク照射時には通常点灯時の電力で点灯し、待機時にはそれよりも電力を下げておき、照射が必要なときにまた電力を上げる、という点灯電力の切替えをする点灯方法（フル・スタンバイ点灯）である。
しかしながら、水銀量を低減したランプについて、上記のごとく頻繁に電力切替えを行った点灯をしたところ、以下のような問題が生じた。
フル・スタンバイ点灯をしたとき、発光管の封止部近辺は通常点灯（フル点灯）時に９００℃程度になり、待機点灯（スタンバイ点灯）時には７００℃程度にまで下がる。
このように、通常点灯時と待機点灯時においては発光管のトリガーワイヤー固定部近傍では激しい温度差があり、しかも頻繁に温度変化すると、発光管の封止部近辺に巻き付けたトリガーワイヤーが、発光管からの伝熱を受けて膨張・収縮を繰り返し、トリガーワイヤーが緩んで外れてしまうという事態が生じた。
更には、トリガーワイヤーの巻き付け部で、ガラス管を擦り損傷を与えるといった不具合もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３０３４７６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて、発光管内に一対の電極が対向配置されるとともに、前記発光管外側にトリガーワイヤーが設けられたロングアーク型メタルハライドランプにおいて、特に、フル・スタンバイ点灯のように激しい温度変化をともなう過酷な条件で点灯されても、トリガーワイヤーが緩むことなく、その機能を確実かつ充分に発揮できるようにした構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、この発明に係るロングアーク型メタルハライドランプでは、前記発光管の両端に設けられたベースに、前記トリガーワイヤーを固定させたことを特徴とする。
また、前記トリガーワイヤーは、前記ベースに設けられた開口を通して縛られていることを特徴とする。
また、前記ベースにワイヤー固定筒体を取り付け、該固定筒体に前記トリガーワイヤーを固定したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、トリガーワイヤーをベースに固定したので、その固定が強固になり、しかも、該ベースは発光部から遠いので熱が伝わり難く、封止部もしくは発光管肩部よりも低温が保たれるので、トリガーワイヤーの固定部への熱伝達が少なく、その膨張・伸縮が抑制されるので、熱膨張による緩みが発生することがない。
また、肩部に巻き付けて固定するものではないので、この巻き付け部でトリガーワイヤーがガラス管を擦り、損傷するようなこともない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係るロングアーク型メタルハライドランプの全体図。
【図２】図１の部分拡大断面図。
【図３】他の実施例の部分拡大断面図。
【図４】本発明の効果を説明する各部の温度を示す表。
【図５】従来技術の全体図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１はこの発明のロングアーク型メタルハライドランプを示し、図２はその要部の拡大図である。
図において、ロングアーク型ランプ１は、石英ガラスよりなる発光管２の両端に封止部３を備えており、該封止部３にはベース１０が接着剤などによって取り付けられている。
図２に詳細が示されるように、該ベース１０には開口１１が形成されていて、トリガーワイヤー１２の端部１２ａがこの開口１１に通されて縛り付けられて固定される。
次いで、トリガーワイヤー１２は発光管２の端部近傍で少なくとも一重巻き付けられた後、発光管２の周囲に螺旋状に巻き付けられて他方の端部まで至る。そこで、トリガーワイヤー１２は少なくとも一重巻き付けられ、その後、他方のベース１０の開口（図示せず）に通されて縛り付けて固定される。
なお、前記ベース１０は、導電性であると地絡がおきるので、非導電性、つまり絶縁性であって、例えばステアタイトなどのセラミックスからなる。
【００１２】
また、上記実施例ではトリガーワイヤー１２がベース１０に直接固定されたものを示したが、図３に示した実施例では、ベース１０にワイヤー固定筒体１３を取り付け、該固定筒体１３に開口１４を形成してある。
トリガーワイヤー１２の端部１２ａは、このワイヤー固定筒体１３の開口１４に通されて、これに縛り付けて固定されている。
【００１３】
図１、２に示す実施例の具体的な数値例をあげると以下のとおりである。
ランプは、発光管２の外径がφ２６ｍｍ、発光長が１１００ｍｍ、定格電力が１８ｋＷ、ランプ入力電力が１６０Ｗ／ｃｍ、封入物は水銀が１．０μｍｏｌ／ｃｃ、鉄が０．２μｍｏｌ／ｃｃ、これにヨウ素を０．４μｍｏｌ／ｃｃ封入。
発光管２両端部のベース１０にはφ１０ｍｍの開口１１が設けられており、該開口１１を使って線径０．５ｍｍのニクロム線をトリガーワイヤー１２として巻き付け固定した。
【００１４】
上記ランプについて、通常点灯（１６０Ｗ／ｃｍ）と、待機点灯（８０Ｗ／ｃｍ）の２種類の点灯を行い、発光管各部の表面温度を測定した。
ここで、「肩部温度」とは、図５に示す従来例のトリガーワイヤー７の固定部が発光管に直接巻き付けられている箇所の温度であり、「ベース部温度」は、本発明においてトリガーワイヤー１２が固定されている部分、すなわち、ベース１０の開口１１近傍の温度である。
その結果が図４に示されており、肩部では通常点灯時と待機点灯時の温度差が１９５℃であるのに対して、ベース部ではその温度差は３３℃とはるかに小さい。
このように、トリガーワイヤーの固定部分での通常点灯時と待機点灯時の温度差が極めて小さいことによって、その熱膨張収縮が小さく、当該固定部が緩んで外れるようなことが起きない。
【００１５】
以上説明したように、本発明においては、トリガーワイヤーを封止部に取り付けたベースに固定するようにしたので、当該固定部での通常点灯時と待機点灯時の温度差を非常に小さなものとすることができて、固定部の緩みや外れを生じることがない。
また、ベースに強固に固定できるので、トリガーワイヤーを緩みなくぴんと張った状態で設けることができるので、発光管を擦ることがなくその損傷を生じることもない。
【符号の説明】
【００１６】
１ ロングアーク型メタルハライドランプ
２ 発光管
３ 電極
４ 封止部
５ 金属箔
６ 外部リード
１０ ベース
１１ 開口
１２ トリガーワイヤー
１２ａ トリガーワイヤー固定端
１３ ワイヤー固定筒体
１４ 開口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光管内に一対の電極が対向配置されるとともに、前記発光管外側にトリガーワイヤーが設けられたロングアーク型メタルハライドランプにおいて、
前記発光管の両端に設けられたベースに、前記トリガーワイヤーを固定させたことを特徴とするロングアーク型メタルハライドランプ。
【請求項２】
前記トリガーワイヤーは、前記ベースに設けられた開口を通して縛られていることを特徴とする請求項１に記載のロングアーク型メタルハライドランプ。
【請求項３】
前記ベースにワイヤー固定筒体を取り付け、該固定筒体に前記トリガーワイヤーを固定したことを特徴とする請求項１に記載のロングアーク型メタルハライドランプ。
【請求項１】
発光管内に一対の電極が対向配置されるとともに、前記発光管外側にトリガーワイヤーが設けられたロングアーク型メタルハライドランプにおいて、
前記発光管の両端に設けられたベースに、前記トリガーワイヤーを固定させたことを特徴とするロングアーク型メタルハライドランプ。
【請求項２】
前記トリガーワイヤーは、前記ベースに設けられた開口を通して縛られていることを特徴とする請求項１に記載のロングアーク型メタルハライドランプ。
【請求項３】
前記ベースにワイヤー固定筒体を取り付け、該固定筒体に前記トリガーワイヤーを固定したことを特徴とする請求項１に記載のロングアーク型メタルハライドランプ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１９９１９９（Ｐ２０１２−１９９１９９Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６４００１（Ｐ２０１１−６４００１）
【出願日】平成２３年３月２３日（２０１１．３．２３）
【出願人】（０００１０２２１２）ウシオ電機株式会社 (1,414)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２３日（２０１１．３．２３）
【出願人】（０００１０２２１２）ウシオ電機株式会社 (1,414)
【Ｆターム（参考）】
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