JP2007311260A - ハロゲンランプ、ランプ取付装置、加熱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ハロゲンランプを口金により更に強度を高めることができるとともに、口金と給電部を同一の部材として小型化を実現する。
【解決手段】ハロゲンランプ１１は、放射透過性を有する石英ガラス製バルブ１２の内部にフィラメント１３が熱源として同心状に収容され、アンカー１４でバルブ１２に対する同心的な状態が保持され、アルゴン等の不活性ガスとともに所容量のハロゲンガスを封入し、その軸方向に減圧による封止手段を用いて封止部１５１，１５２を形成する。封止部１５１，１５２内にはＭｏの金属箔１６１，１６２をそれぞれ埋設する。フィラメント１３は、金属箔１６１，１６２それぞれ介して導入線１７１，１７２で外部に取り出す。封止部１５１，１５２には導電性の口金１８１，１８２を被せるとともに、口金１８１，１８２は導入線１７１，１７２にそれぞれ電気的に接続する。口金１８１，１８２に給電する。
【選択図】図１

Description

この発明は、放射透過性バルブの内部に電気抵抗発熱体を備えたハロゲンランプ、ランプ取付装置、加熱装置に関する。

従来、放射透過性バルブ内部に電気抵抗発熱体を収納した管型白熱電球は、電気抵抗発熱体に金属箔を、金属箔には外部リード棒を接続し 一体化したパーツを 放射透過性バルブ内に組み込み、バルブ外面を加熱バーナーで加熱溶融し左右のモールド型で加圧封着していた。このとき給電部は一般的に複写機、暖房機など赤外線ヒータが搭載される加熱機器の保持部形態に合わせ、外部リード棒にリード線、金属端子などをカシメ、溶接等で電気的に接続し使用されていた。（例えば、特許文献１）
特開平５−１８２６４４号公報

上記した特許文献１の技術は、モールド型での加圧封着する封止方法の場合、封止部の強度が弱いためことから、封止部に直接 給電部を設け保持させることは封止部強度を確保する上で難しく、加熱装置として用いるには何らかの補強が必要となり機器を小型化することが困難であった。

この発明の目的は、減圧封止法により封着した上で、円筒状の金属口金などの給電部とベースを同一部材として設けることにより、小型化が実現可能なハロゲンランプ、このランプのランプ取付装置、このランプ取付装置を用いた加熱装置を提供することにある。

上記した課題を解決するために、この発明のハロゲンランプは、石英バルブ内に挿入したタングステンコイルと、該コイル両端に一端をそれぞれ溶接した一対のモリブデン箔と、該モリブデン箔の他端に電力供給用の導入線をそれぞれ溶接し、前記モリブデン箔の上部の前記バルブを減圧封止により封止した封止部と、を具備するハロゲンランプにおいて、前記導入線と電気的に接続した導電性の口金で、少なくとも一端の前記封止部を覆ったことを特徴とする。

この発明によれば、減圧封止法により強度に封止された封止部に導電性の口金を取り付けたことから、口金により更に強度を高めることができるとともに、口金と給電部を同一の部材としたことから小型化の実現に寄与することが可能となる。

以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１〜図３は、この発明のハロゲンランプに関する一実施形態について説明するための、図１は正面図、図２は側面図、図３は図１要部の拡大断面図である。

図１、図２において、１１は管型白熱電球の一種のハロゲンランプである。ハロゲンランプ１１は、例えば定着用等のヒータとして多用され、放射透過性を有する石英ガラス製等のバルブ１２を有する。バルブ１２には、その内部に耐火性金属の電気抵抗線の一例であるタングステンフィラメント１３が熱源として同心状に収容される。このフィラメント１３は、バルブ１２内で軸方向に複数配設されたアンカー１４により、バルブ１２に対する同心状態が保持される。また、バルブ１２内には、アルゴン等の不活性ガスとともに、所容量のハロゲンガスを封入し、その軸方向に減圧封止により封止して封止部１５１，１５２を形成する。封止部１５１，１５２内にはバルブ１２と膨張係数が近似した導電性の例えばモリブデン（Ｍｏ）で形成された矩形箔状の金属箔１６１，１６２をそれぞれ埋設している。

減圧による封止は、封止部以外で一旦ランプを封止し、封止部を含むランプ内部を減圧にした状態で、モリブデン箔を気密封止させる、いわゆるシュリンクシールと言われるものである。この封止方法は、石英ガラスの肉厚がピンチシールによる封止方法のように偏ることがないことから封止部強度が向上する。

金属箔１６１の一端にはフィラメント１３の一端１３１が、金属箔１６２の一端にはフィラメント１３の他端１３２がそれぞれ接続される。金属箔１６１の他端は電力を供給するための導入線１７１に、金属箔１６２の他端は電力を供給するための導入線１７２にそれぞれ接続する。

図３にも示すように、１８１，１８２は、導電性の例えばステンレス製の口金である。この口金１８１，１８２は、底部１９１，１９２を有する円筒形状をしており、底部１９１，１９２にはそれぞれ導入線１７１，１７２が通過可能な貫通孔２０１，２０２が穿設されている。２１１，２１２は、貫通孔２０１，２０２に位置させ、一片に導入線１７１，１７２を通過させる係合孔２２１，２２２が穿設されたＬ字状の金具であり、この金具２１１，２１２には、口金１８１，１８２の外側の底部１９１，１９２に例えば溶接により固着されている。

ここで、図４、図５を参照し、封止部１５１，１５２に口金１８１，１８２の取り付け方について説明するが、ここでは一方の封止部１５１に口金１８１の取り付けについて説明する。他方の封止部１５２に口金１８２の取り付けも同様であり、他方については説明を省略する。

すなわち、予め係合孔２２１を貫通孔２０１に合わせた状態の金具２１１を口金１８１の外側の底部１９１に溶接して固定する。金具２１１が取り付けらた口金１８１の開放側から封止部１５１を挿入する。この過程の中で、導入線１７１を貫通孔２０１、係合孔２２１を通過させ、封止部１５１が口金１８１の底部１９１に到達するまで挿入する。挿入後の導入線１７１は金具２１１の他片に例えば溶接により固定する。

このように構成されたハロゲンランプ１１は、口金１８１，１８２に給電することにより発光させることができる。

この実施形態では、減圧封止法により強度に封止された封止部に導電性の口金を取り付けたことから、口金により更に強度を高めることができるとともに、口金と給電部を同一の部材としたことから小型化の実現に寄与することが可能となる。

図６、図７は、この発明のランプ取付装置の一実施形態について説明するための、図６は側面図、図７は図６の左側からみた側面図である。
この実施形態は、図６、図７に示すように、上記したハロゲンランプ１１の封止部１５１，１５２に取り付け、導入線１７１，１７２にそれぞれ電気的に接続された口金１８１，１８２を、弾性を有する例えばステンレス製のクランパー６１，６２を用いて電気・機械的に支持し、例えば合成樹脂製のシャーシ６３（図７参照）に形成される被取付部６４，６５に取り付けたものである。クランパー６１，６２は、口金１８１，１８に係合し、ハロゲンランプ１１を支持する。クランパー６１，６２は、一端が電源に接続されたリード線の他端が接続されている。

クランパー６１，６２について説明するが、クランパー６１，６２同じ構造であることから、ここでは、クランパー６１が取り付けられた側からハロゲンランプ１１の長手方向を拡大して見た図７を参照し説明する。

クランパー６１は、図７に示すように一体の両片が常に矢印ｆ１，ｆ２に付勢される状態にある弾性を有する係止部７１と被取付部６４の係合部６４１，６４２にそれぞれ取り付けられる取付部７２１，７２２、常に互いが反発するｆ３，ｆ４方向に付勢される支柱７３１，７３２から構成される。

ここで、ハロゲンランプ１１のクランパー６１，６２への取り付けについて説明する。まず、クランパー６１，６２を支柱の矢印ｆ３，ｆ４の付勢力に抗して被取付部６４，６５に取り付けることでシャーシ６３に取り付ける。

次に、クランパー６１，６２の係止部７１をハロゲンランプ１１の口金１８１，１８にそれぞれ当て、矢印ｆ１，ｆ２に付勢させた係止部７１の付勢力に抗して矢印ｆ１，ｆ２の逆方向に開き係止部７１に把持する。

これにより、予めシャーシ６３に取り付けられたクランパー６１，６２に対しハロゲンランプ１１を電気的、機械的に取り付けすることができる。なお、クランパー６１，６２を口金１８１，１８２に取り付けた後、クランパー６１，６２をシャーシ６３に取り付けても構わない。

図８は、ハロゲンランプ１１に電力が供給される状態の模式図である。電源１１からクランパー６１，６２を介して電力が供給されると、口金１８１，１８を通してハロゲンランプ１１に供給されて点灯させることができる。

なお、クランパー６１，６２の形状の工夫次第では、ハロゲンランプ１１の口金１８１，１８２を、予めシャーシ６３に固定されたクランパー６１，６２の開放側から圧入する動作で嵌合させることも考えられる。
この実施形態によれば、減圧封止部を直接導電性の口金を電力が供給される導電性のクランパーで支持することにより、口金により強度の高い減圧封止部の強度を更に強度を高めることができるとともに、口金と給電部を同一の部材としたことから配線処理などが簡単なものとなり、省スペースに寄与することが可能となる。

図９は、ハロゲンランプ１１が取り付けられた図６、図７で説明のランプ取付装置１００を用いて複写機等のトナーを定着させるこの発明の加熱装置の一実施形態について説明するための概略的な構成図である。
図中９０１，９０２は上下に対向配置された長尺の加熱ローラで、これら加熱ローラ９０１，９０２はアルミニウムや鉄製の管状体それぞれの表面に、シリコンゴムやテフロン（登録商標）などの被覆材９０３，９０４で被覆されている。

また、加熱ローラ９０１，９０２のうちのほぼ中心軸上には、ハロゲンランプ１１で構成されるランプ取付装置１００が図示しない支持部材を介して配設されており、図示しない電源部に接続して通電されると、ハロゲンランプ１１のフィラメントがそれぞれ発熱して加熱ローラ９０１，９０２がヒートアップ（昇温）する。

図示しない転写ドラムなどからトナーＴが所定分布状態に転写された複写紙Ｐを矢印方向に回転するヒートアップされた加熱ローラ９０１，９０２間に送り込ませることで、複写紙Ｐおよび前の工程で塗布されたトナーＴ１が上下から加熱され、加熱されたトナーＴ２が溶融後複写紙Ｐ上に定着し、所定の文字や図柄などとして描かれる。

ハロゲンランプを定着用として用いたときは、ヒートローラの温度分布を均一に保つために、配熱分布がヒートローラに対して正しい位置に配置される必要がある。この実施形態の場合、ハロゲンヒータの封止部がクランパーにより所望の配熱分布が得られる位置決めを実現することができる。

ランプ取付装置１００に取り付けるハロゲンランプ１１の数は、１灯（本）に限らず、２灯以上の複数灯であってもよい。また、加熱ローラ９０１，９０２はいずれも加熱ローラである必要はなく、一方は加圧ローラであってもよい。

この発明は、上記した実施形態に限定されるものではない。例えば、クランパーには１本のハロゲンランプの封止部を取り付けるだけでなく、形状を変えることにより２本以上も取り付けることが可能である。

また、各実施形態では、両側の封止部に導電性の口金を設けたことにしたが、何れか一方の封止部に導入線に電気的に接続される導電性の口金を設けたものであっても構わない。導電性の口金としない他方は、セラミック製の口金としここから導入線に一端が接続されたリード線を取り出してもよい。口金をセラミックとした場合のクランパーは、金属製のものであっても合成樹脂製のものであっても構わない。

この発明のハロゲンランプに関する一実施形態について説明するための正面図。 図１の側面図。 図１の要部の拡大断面図。 図１の主要部の取り付け前の状態について説明するための分解斜視図。 図４で示す図１の主要部が取り付けされた後の状態について説明するための斜視図。 この発明のランプ取付装置に関する一実施形態について説明するための側面図。 図６の左側からみた側面図。 図１のハロゲンランプに電力が供給される状態の模式図。 この発明の加熱装置に関する一実施形態について説明するための構成図。

符号の説明

１１ ハロゲンランプ
１２ バルブ
１３ フィラメント
１４ アンカー
１５１，１５２ 封止部
１６１，１６２ 金属箔
１７１，１７２ 導入線
１８１，１８２ 口金
１９１，１９２ 底部
２０１，２０２ 貫通孔
２１１，２１２ 金具
２２１，２２２ 係合孔
６１，６２ クランパー
６３ シャーシ
６４，６５ 被取付部
１００ ランプ取付装置
９０１，９０２ 加熱ローラ
９０３，９０４ 被覆材

Claims (4)

1. 石英バルブ内に挿入したタングステンコイルと、該コイル両端に一端をそれぞれ溶接した一対のモリブデン箔と、該モリブデン箔の他端に電力供給用の導入線をそれぞれ溶接し、前記モリブデン箔の上部の前記バルブを減圧封止により封止した封止部と、を具備するハロゲンランプにおいて、
   前記導入線と電気的に接続した導電性の口金で、少なくとも一端の前記封止部を覆ったことを特徴とするハロゲンランプ。
2. 前記口金に導電性材料で形成されたクランパーを取着し、該クランパーを被取付部に取り付けたことを特徴とする前記請求項１のランプ取付装置。
3. 石英バルブ内に挿入したタングステンコイルと、該コイル両端に一端をそれぞれ溶接した一対のモリブデン箔と、該モリブデン箔の他端に電力供給用の導入線をそれぞれ溶接し、前記モリブデン箔の上部の前記バルブを減圧封止により封止した封止部と、前記導入線と電気的に接続するとともに、前記封止部をそれぞれ覆った導電性の口金と、を具備するハロゲンランプにおいて、
   減圧封止により封止された前記封止部を介して前記バルブを弾性のクランパーで附勢し、該クランパーを被取付部に取り付けたことを特徴とするランプ取付装置。
4. 上下に配置され少なくとも一方は加熱される第１および第２のローラと、
   前記第１または第２のローラ内に配置された請求項３記載のランプ取付装置と、
   予めトナーが転写された複写紙が前記第１および第２のローラとの間を移動させて前記トナーを定着させる手段とを具備したことを特徴とする加熱装置。

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