JPH04230949A - 改良型バルブ装着構成を有する無電極ランプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、改良型無電極ランプに
関するものであって、更に詳細には、無電極ランプバル
ブに対する改良した装着構成を有する無電極ランプに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】無電極ランプは、典型的に、マイクロ波
空胴を有しており、その少なくとも一部はマイクロ波エ
ネルギに対しては不透過性であるが空胴からの紫外線及
び可視光線照射を通過することを可能とする導電性メッ
シュから構成されている。プラズマ形成用物質で充填さ
れているランプバルブが空胴内に装着されており、且つ
マイクロ波エネルギが該空胴内に供給され、そこで、マ
イクロ波がバルブと結合されてバルブ内部のプラズマを
励起し、それによって紫外線乃至は可視光線照射（放射
）が発生され、その照射は該メッシュを介してランプの
外側へ取出される。

【０００３】上述した如きランプは、インク及びコーテ
ィングの紫外線硬化、画像形成、及び半導体ホトリソグ
ラフィなどのような種々の適用場面に対して広範に使用
されている。しかしながら、従来の無電極ランプにおい
てしばしば経験されている一つの問題は、バルブのある
部分が過熱されることによってバルブが直ぐに故障した
り破損したりすることである。この様な問題が発生する
従来のランプにおいては、バルブは二つのテーパ形状の
円筒状の突起によって空胴内に装着されており、該突起
は空胴の側壁内のそれぞれの円筒形状の穴内に挿入され
ており、その場合に、該突起は、典型的に、弾性の板ば
ね手段によって所定位置に保持されるものである。この
様なランプの動作中において、冷却用の空気が無電極ラ
ンプバルブの上部に吹付けられ、その結果塵埃がこの区
域に蓄積する場合がある。この様な塵埃が十分な重量と
なるまで蓄積すると、それがバルブを回転させる場合が
あり、従ってバルブの最も重い部分が下方向に移動し、
即ち冷却用の空気から外れた位置に移動する。塵埃が付
着したバルブの部分はその他の部分よりも熱の伝導性が
劣っており、且つこのバルブ部分は冷却用の空気供給源
から最も遠い位置であるので、それが過熱する場合があ
り、究極的にはバルブを破損したり故障させたりする。 この問題は、無電極ランプにとって特有のものである。 なぜならば、有電極ランプの場合には、典型的に、導体
がバルブを所定の位置に固定するからである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、無電極ラン
プにおけるバルブの故障を防止することを目的とする。 本発明の別の目的とするところは、無電極ランプバルブ
の改良型装着構成を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上述し
た課題は、マイクロ波空胴の側壁内の開口に挿入される
一対の装着用突起を有するバルブを具備しており、且つ
突起端部及び開口の断面形状が、互いに協力してバルブ
の回転を実質的に阻止するようなものであることを特徴
とする無電極ランプを提供することによって達成される
。１実施例においては、上述した断面形状は、直線及び
約１２０°以下の角度を有している。

【０００６】

【実施例】図１及び２を参照すると、従来技術における
従来のバルブ装着構成が示されている。無電極ランプ２
は、反射器４とメッシュ６とから構成されるマイクロ波
空胴を有している。更に、プラズマ形成用物質を収納す
るバルブ８が後述するように空胴内に装着されている。 マグネトロンによってマイクロ波エネルギが発生され、
且つマイクロ波エネルギを結合スロット１０を介して空
胴へ結合させる導波管によって空胴へ案内される。図示
した特定のランプにおいては、ランプの左側端部におい
て第二結合スロットが設けられており（不図示）、別の
マグネトロン及び導波管によってマイクロ波が供給され
る。マイクロ波エネルギはバルブ８内のプラズマを励起
し、プラズマは紫外光及び／又は可視光を発生し、その
光はメッシュ６を介して空胴から外部へ取出される。

【０００７】ランプバルブ８はその一端部においてテー
パ状の円筒状装着用突起１４を有しており、他方の端部
においても同様の装着用突起が設けられている。これら
の装着用突起は、空胴の端部壁１６及び１８内の円形状
の穴内に挿入される。このことは、図２を参照してより
明確に理解することが可能であり、突起１４は穴１５内
に挿入されており、且つ板ばね２０などのような弾性手
段によって突起１４の端部に力が付与されている。

【０００８】上述した如く、図１及び２に示したタイプ
のランプにおいて発生する一つの問題は、過熱によって
バルブが時期尚早に破損することである。図１を参照す
ると、ランプの動作中、冷却用空気か冷却用穴２４を介
して空胴内に強制的に流される。このことは、塵埃など
のような異物が冷却用空気が衝突するバルブの部分、即
ちメッシュ６が下側に位置するランプの場合には、バル
ブの上部部分に蓄積させることとなる。このことは、図
３からより明確に理解することが可能であり、即ち、ラ
イン１１及び１３は冷却用ガスの典型的な流れ経路を示
しており、且つバルブ上での異物の蓄積は参照番号９で
示してある。異物が十分な重さとなると、上述した如き
従来技術の装着構成の場合、バルブが回転される場合が
あり、従ってバルブの最も重い部分即ち、塵埃が蓄積し
た部分が下側となるようにバルブが回転する。このバル
ブ部分は冷却用空気から最も遠い位置となり、従ってバ
ルブの残部よりも一層高温となる傾向となる。更に、塵
埃が存在するので、その部分は比熱が一層低くなり、且
つバルブの他の部分と比較して効果的に放熱することが
不可能な傾向となる。従って、このバルブ部分は過熱し
、その結果バルブが時期尚早に破損し交換することが必
要となる。

【０００９】本発明の一実施例を図４乃至７に示してあ
る。本発明によれば、ランプ突出端部は、非円形状幾何
学的断面形状を有するように構成されており、一方空胴
端部プレートの開口は同一の形状であるが多少大きな寸
法のものに形成されている。この構成によれば、端部開
口において突起端部が実質的に回転することが阻止され
る。従って、図４を参照すると、空胴端部３０には切頭
円の形状の開口３２が設けられており、その切頭面は、
その実効面積が半円によってカバーされるものよりも多
少大きいようなものであり、且つその形状は約１２０°
以内の角度を有するものである。ランプ突起端部３４は
同様の断面形状であり且つその開口内に挿入される。

【００１０】図５は、突起端部及び開口の詳細を示して
おり、且つそれらの相対的な寸法を示している。従って
、本発明に基づいて実際に製造した特定の実施例におい
ては、図５における端部の間隙３６は０．０１インチで
あり、一方上部及び側部における間隙３８及び４０は、
それぞれ、０．００７インチであって、上部から底部へ
の突起の断面寸法は０．０９９インチであった。図６を
参照すると、図５の構成の場合においては、バルブの移
動可能な範囲が約１３°であることを示している。 この移動量は、前述した如き問題を発生するのに十分な
大きさのものではなく、且つこれよりも多少大きな範囲
の移動範囲とすることも可能である。

【００１１】図７は、空胴内の内部におけるバルブ５０
を示しており、且つ突起５１の断面形状が図４及び５に
示したものに対応して端部部分３４において修正されて
いることが示されている。更に、支持部材５６に固定さ
れている板ばね５４が突起端部に力を付与するために使
用することが示されている。図８は、本発明の別の実施
例を示しており、この場合、突起端部の断面形状は曲線
によって画定されており且つ伸長した形状とされており
、従って図８に示した特定例においては楕円形状に類似
した形状となっている。突起端部６０は多少大きな寸法
の開口６２内に挿入されており、この様な構成において
も、バルブの実質的な回転を実効的に阻止することが可
能である。図９は本発明の更に別の実施例を示しており
、その場合、突起端部及びそれと関連する側壁空胴の開
口の断面形状は直線のみによって形成されており、図９
における特定の実施例においては三角形状をしている。 従って、三角形状の突起端部７０はそれよりも多少大き
な寸法の開口７２内に挿入され、この場合においても、
バルブの回転は実質的に阻止される。

【００１２】バルブの回転の程度に影響を与える二つの
パラメータは、突起端部／側壁開口間隙、及び突起端部
とそれと関連する開口の幾何学的形状である。バルブを
挿入したり外したりするために妥当な寸法の間隙が必要
である。即ち、バルブを取付けたり又は取外したりする
場合に、バルブの一端部を空胴の端部壁に向けて移動さ
せることにより反対側の端部における板ばねを外側に押
圧させて、バルブの一端を取出すことを可能とする間隙
を与える。従って、バルブの突起端部を破壊することな
しに上述した動きを与えることを可能とするために適宜
の突起端部／開口間隙が設けられていなければならない
。妥当な突起端部／開口間隙を与えることにより、多様
な非円形状の幾何学的形状がバルブの回転を実質的に阻
止する上で有効であることが判明しており、それらの全
ての幾何学的形状は本発明の技術的範囲内のものである
。例えば、単なる例示として示すと、この様な幾何学的
形状の一つのジャンルのものは、直線と約１２０°以下
の角度とを有するものであり、一方この様な形状の別の
ジャンルのものとしては、例えば図８に示したような曲
線のみによるものである。バルブの不所望の回転を阻止
することの他に、本発明は、クリーニングの期間中に、
バルブが誤った配向状態で挿入されることを阻止する。

【００１３】突起端部及びそれと関連する開口の形状に
加えて、回転を阻止するために「キー」手段を使用する
ことが可能である。例えば、キーは、突起端部から半径
方向に突出する部材から構成することが可能であり、且
つそれと関連するスロットを側壁の開口内に設け、該キ
ーがそのスロット内に挿入されてバルブを所定の位置に
ロックする構成とすることが可能である。この様なキー
構成は、突起端部の形状とそれと関連する開口の形状の
代わりにバルブの回転を阻止するために使用することが
可能である。

【００１４】以上、本発明の具体的実施の態様について
詳細に説明したが、本発明は、これら具体例にのみ限定
されるべきものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱す
ることなしに種々の変形が可能であることは勿論である
。例えば、上述した実施例においては、本発明を、直線
状の無電極ランプに関連して説明したが、本発明は直線
状の無電極ランプにのみ限定されるべきものではなく、
バルブが突起部材によって空胴の側壁内に支持される限
り、任意の形状の無電極ランプにおいて使用することが
可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　従来の無電極ランプを示した概略斜視図。

【図２】　　図１の装置のバルブ装着構成を示した拡大
概略図。

【図３】　　バルブ上に異物が蓄積する状態を示した説
明図。

【図４】　　本発明の一実施例に基づいて構成された無
電極ランプを示した概略図。

【図５】　　本発明の一実施例を示した概略図。

【図６】　　本発明の別の実施例を示した概略図。

【図７】　　本発明の更に別の実施例を示した概略図。

【図８】　　本発明の更に別の実施例を示した概略図。

【図９】　　本発明の更に別の実施例を示した概略図。

【符号の説明】

２　　無電極ランプ ４　　反射器 ６　　メッシュ ８　　バルブ １４　　装着用突起 １５　　穴 ２０　　板ばね ３２　　開口 ３４　　突起端部

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　空間的に対向する側壁部分を有するマ
   イクロ波空胴が設けられており、前記空胴の少なくとも
   一部は該空胴からの光照射を透過させるメッシュを有し
   ており、一対の装着用突起を具備する無電極ランプバル
   ブが設けられており、マイクロ波エネルギ発生手段が設
   けられており、発生されたマイクロ波エネルギを前記マ
   イクロ波空胴へ結合させる結合手段が設けられており、
   前記バルブが実質的に回転することがないように前記空
   胴内に装着される態様で前記装着用突起を前記側壁部分
   へ固定するために互いに協力する手段を少なくとも前記
   ランプバルブ突起の端部において及び前記対向する側壁
   部分において設けてあることを特徴とする無電極ランプ
   。
2. 【請求項２】　　請求項１において、前記側壁部分にお
   ける前記手段が、所定の幾何学的形状の開口を有してお
   り、且つ前記各ランプ突起の端部における前記手段が、
   前記所定の形状と同様であるが前記開口の一つよりも多
   少小さな幾何学的形状を有する表面を有することを特徴
   とする無電極ランプ
3. 【請求項３】　　請求項２において、前記所定の幾何学
   的形状が直線を有することを特徴とする無電極ランプ。
4. 【請求項４】　　請求項２において、前記所定の幾何学
   的形状が、約１２０°以下の角度を有することを特徴と
   する無電極ランプ。
5. 【請求項５】　　請求項４において、前記所定の幾何学
   的形状が曲線によって画定されており且つ伸長されてい
   ることを特徴とする無電極ランプ
6. 【請求項６】　　請求項１において、前記ランプバルブ
   突起の端部及び前記側壁部分における前記手段がキー手
   段を有することを特徴とする無電極ランプ。
7. 【請求項７】　　請求項１乃至４のうちの何れか１項に
   おいて、前記側壁部分における前記手段が、前記ランプ
   バルブ突起の端部を押圧する弾性手段を有することを特
   徴とする無電極ランプ。
8. 【請求項８】　　請求項１乃至４のうちの何れか１項に
   おいて、前記マイクロ波空胴が、長手軸方向に延在して
   おり、前記ランプバルブが直線状のバルブであって、且
   つ前記対向した側壁部分が前記空胴の端部に位置してい
   ることを特徴とする無電極ランプ。
9. 【請求項９】　　空間的に対向した端部壁を有する長手
   軸方向に延在するマイクロ波空胴が設けられており、前
   記空胴の少なくとも一部は該空胴からの光照射を透過さ
   せるためのメッシュを有しており、マイクロ波エネルギ
   を発生する手段が設けられており、発生したマイクロ波
   エネルギを前記空胴へ結合させる結合手段が設けられて
   おり、端部から延在する一対の装着用突起を具備する直
   線状の無電極ランプバルブが設けられており、前記装着
   用突起の少なくとも端部は約１２０°以下の角度を有す
   る所定の幾何学的断面形状を有しており、前記対向した
   端部壁の各々は、前記所定の幾何学的形状と同様の形状
   であるが前記突起端部の断面寸法よりも多少大きな開口
   を有しており、各突起の端部は前記開口内に挿入され、
   前記端部壁の各々において前記突起端部に力を付与する
   手段が設けられていることを特徴とする無電極ランプ。
10. 【請求項１０】　　請求項９において、前記所定の幾何
    学的形状が直線及び円弧によって画定されるものである
    ことを特徴とする無電極ランプ。
11. 【請求項１１】　　請求項９において、前記所定の幾何
    学的形状が直線によって画定されることを特徴とする無
    電極ランプ。
12. 【請求項１２】　　長手軸方向に延在するマイクロ波空
    胴が設けられており、前記空胴の少なくとも一部は該空
    胴からの光照射を透過するためのメッシュを有しており
    、端部から延在する一対の装着用突起を具備する直線状
    の無電極ランプバルブが設けられており、前記装着用突
    起の少なくとも端部は所定の切頭円の形状を有する断面
    を有しており、前記対向する端部壁の各々は前記所定の
    切頭円形状の開口を有しており、前記突起端部は前記開
    口内に挿入され、前記端部壁において前記突起端部に力
    を付与する手段が設けられていることを特徴とする無電
    極ランプ。
13. 【請求項１３】　　請求項１２において、前記所定の切
    頭円が約１２０°以下の角度を有することを特徴とする
    無電極ランプ。
14. 【請求項１４】　　請求項１３において、前記力を付与
    する手段が弾性手段を有することを特徴とする無電極ラ
    ンプ。