JP2009117147A - 白熱ランプ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数並列配置された白熱ランプ装置において、白熱ランプ相互のランプ離間距離を小さくした白熱ランプ装置を提供するものであり、これにより、加熱ローラの一層の細管化が図れるものである。
【解決手段】 本発明の白熱ランプ装置は、内部にフィラメント１（１１，１２）が配置された管状のガラスバルブ２を有する白熱ランプＡ，Ｂが、複数並列に配置されてなり、互いに並列する一対の白熱ランプの一方には、ガラスバルブ２に排気管残部２１が形成され、白熱ランプの他方には、ガラスバルブ２に凹部２２が形成され、一方の白熱ランプの排気管残部２１が、他方の白熱ランプの凹部２２に挿入されように配置されていることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば電子写真方式を利用した複写機、レーザプリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置における、熱ローラ定着方式の加熱定着装置を構成する加熱ローラ内に配置されて当該加熱ローラの加熱源として用いられる白熱ランプ装置に関する。

従来から加熱ローラ内に熱源として白熱ランプを配置した構図は知られていた。
通常、加熱ローラ上を通る紙の大きさによって、例えば、Ａ４サイズ、Ｂ４サイズなどの通紙領域が異なる場合に対応するように、或いは、スイッチ投入後、短時間で加熱ローラの表面温度を所定の温度に到達させるために光出力を大きくするために、通常、複数の白熱ランプが並列に加熱ローラ内に配置されている。

近年、スイッチ投入後、短時間で加熱ローラの表面温度を所定の温度に到達させるためには、加熱ローラの熱容量を小さくする必要があり、具体的には、加熱ローラのローラ径を小さくしている。つまり、加熱ローラが細管化している。

図６は、加熱ローラ内に配置される従来の白熱ランプ装置の説明図である。
外径６ｍｍの白熱ランプを２本用いた構造であり、内部にフィラメント１が配置された管型のガラスバルブ２を有する白熱ランプＡとＢがあり、それぞれの排気管残部２１が対向する白熱ランプのバルブ２に接するようにして、両側のシール部３をベース４で連結固定した構造である。

このように、それぞれの排気管残部２１を、内側に向けることにより、白熱ランプ装置を加熱ローラ内に挿入する時などに、作業者がガラスバルブを握っても、バルブが撓むことがなく、破損を防止できるという効果を期待できる。
また、排気管残部２１が並置したガラスバルブから突出することがないので、加熱ローラの開口縁に当たる心配がなく、挿入作業の作業性が向上し、該排気管残部２１が加熱ローラの開口縁に当たって白熱ランプが破損することを防止できるというものである。

ところで、このような白熱ランプ装置によれば、それぞれの排気管残部２１がバルブ２の表面から突出し、これが並置された他方のバルブに当接する状態になっているので、排気管残部２１の突出長分だけ、それぞれのバルブ２が離間し、その離間分だけ近接させることができず、全体としてコンパクト化が図れないという問題がある。

ところで最近では、加熱ローラの急速な昇温のため、更には画像形成装置全体の小型化のために、加熱ローラは一層細管化することが求められている。
これに対応するために、白熱ランプ装置のそれぞれの白熱ランプの中心軸間の距離（ランプ離間距離）Ｌをさらに縮める必要があるが、上記従来技術によれば排気管残部がバルブ表面から突出し、これが並置された白熱ランプのバルブに当接する構造であるため、これ以上、ランプ離間距離を縮めることができなかった。
特許第３８９３９１３号

上記従来技術の問題点に鑑みて、本発明では、複数並列配置された白熱ランプ装置において、該白熱ランプ相互のランプ離間距離を小さくした白熱ランプ装置を提供するものである。
これにより、加熱ローラの一層の細管化が図れるものである。

この発明は、内部にフィラメントが配置された管状のガラスバルブを有する白熱ランプが、複数並列に配置されてなる白熱ランプ装置において、
互いに並列する一対の前記白熱ランプの一方には、ガラスバルブに排気管残部が形成され、前記白熱ランプの他方には、ガラスバルブに凹部が形成され、
前記一方の白熱ランプの排気管残部が、前記他方の白熱ランプの凹部に挿入されように配置されていることを特徴とする。
また、前記互いに並列する一対の白熱ランプは、ガラスバルブの表面同士が互いに接触するように配置されていることを特徴とする。
また、前記白熱ランプの各々には、ガラスバルブに排気管残部と凹部が形成されており、該排気管残部と凹部は、ガラスバルブの長手方向の中心線に対して、非対称の位置に形成されていることを特徴とする。
また、前記フィラメントは、発光部と非発光部を有し、前記凹部が、ガラスバルブの前記フィラメントの非発光部に対応する位置に形成されていることを特徴とする。
更には、前記フィラメントは、発光部と非発光部を有し、前記排気管残部が、ガラスバルブの前記フィラメントの非発光部に対応する位置に形成されていることを特徴とする。

本発明の白熱ランプ装置は、並置された一方のランプのバルブの排気残部が他方のランプのバルブの凹部に挿入されるようになるので、並置されたランプ相互の距離が少なくなり、全体としてコンパクトになり、これを挿入する加熱ローラの一層の小型化が図れる。
また、排気残部が凹部内に全て挿入されることにより、ランプ相互が接触するように並置されるので、ランプ間距離が更に小さく出来る。
更に、互いの排気残部と凹部を中心線に対して非対称に設けることにより、各ランプの設定の際に、軸方向を逆に取り付けてしまうといったことが未然に防止できる。
そして、凹部をフィラメントの非発光部に対応した位置に設けることにより、発光部からの熱が凹部に直接曝されることがないので、該凹部の熱歪みによるダメージを防止できる。
同様に、排気残部をフィラメントの非発光部に対応した位置に設けることにより、発光部からの熱が排気残部に直接曝されることがないので、該排気残部の熱歪みによるダメージを防止できる。

以下、本願発明の白熱ランプ装置を図面に基づいて説明する。
図１は、本願発明の白熱ランプ装置の実施例の全体説明図である。
図２は、図１において左側の排気残部と凹部が嵌め込まれた部分を示す拡大図である。
図に示す実施形態においては、外径６ｍｍの白熱ランプを２本用いた構造であり、ガラスバルブ２内に発光部１１と非発光部１２を有するフィラメント１が配置された白熱ランプＡとＢを有し、それぞれの白熱ランプは排気管残部２１と、ガラスバルブ２に内部に向けて凹んだ凹部２２が形成されている。
そして、白熱ランプＡ、Ｂの両側のシール部３は共通のベース４で連結固定されている。

また、白熱ランプＡ、Ｂのフィラメント１の発光部１１は、互いに重なり合わないように形成されている。
この白熱ランプ装置の例では、ガラスバルブ２の長手方向の中心線Ｐが加熱ローラ上を通過する紙の中心となる基準線でもあり、中心線Ｐを中心にして、幅狭の通紙領域ａはＡ４サイズの通紙領域であり、幅広の通紙領域ｂはＢ４サイズの通紙領域である。

しかして、一方の白熱ランプＡの排気残部２１と凹部２２は、他方の白熱ランプＢの凹部２２と排気残部２１にそれぞれ対応する位置関係で形成されていて、ランプＡ、Ｂが並置されるとき、排気残部２１が凹部２２内にそれぞれ挿入された状態となる。
こうすることにより、ランプ離間距離Ｌ１は、図６の従来例におけるランプ離間距離Ｌより小さなものとすることができる。

また、図１の例では、白熱ランプＡ、Ｂの排気管残部２１と凹部２２は、ガラスバルブの長手方向の中心線Ｐに対して、非対称の位置に形成されている。
こうすることによる利点は以下の通りである。
加熱ローラに用いられる白熱ランプのフィラメント１には、方向性がある。
例えば、図１に示す白熱ランプＡでは、一側端、例えば右側の発光部１１の発熱量が、他端、例えば左側の発光部１１より大きくなっている。
図１に示す白熱ランプ装置を加熱ローラ内に配置するが、加熱ローラの一側、例えば右側にはギアや回転軸が設けられていて、それらに熱が奪われることから、これを考慮して、白熱ランプＡでは、右側の発光部１１の発熱量を大きくすることにより、熱の損失を補償している。
このように、同じ白熱ランプＡにおける左右の発光部１１、１１は発熱量が異なるように設定されることが通常行なわれる。
つまり、白熱ランプＡには方向性があり、白熱ランプＢと排気管残部２１と凹部２２で嵌め合う場合に、ランプの向きが決まった方向に嵌め合う必要がある。
排気管残部２１と凹部２２が中心線Ｐに対して対称の位置に形成されていると、白熱ランプＡが白熱ランプＢに左右反対に嵌め込まれる可能性があり、これを防止するために、白熱ランプＡ、Ｂの排気管残部２１と凹部２２は、ガラスバルブの長手方向の中心線Ｐに対して、非対称の位置に形成されている。

凹部２２は、ガラスバルブ２の内部に向けて凹ますものであり、凹部の先端がフィラメントの発光部１１に近づくと、凹部の温度が上昇して、凹部が熱歪によって破損する可能性がある。
このため、凹部２２は、フィラメント１の非発光部１２に対応する位置でガラスバルブに形成され、発光部１１から遠ざけて、温度上昇を防止し、該凹部の熱歪によるダメージを防止する。

図３は、本願発明の他の実施例の白熱ランプ装置の排気残部と凹部が嵌め込まれた部分を示す拡大図である。
図３では、凹部２２の大きさ及び深さが、排気残部２１よりも大きくかつ深く形成されている例である。
こうすることにより、排気管残部２１全体が凹部２２に嵌め込まれることになり、互いに並列する一対の白熱ランプＡ、Ｂはガラスバルブの表面同士が接触する状態で並置されることになる。従って、両ランプＡ、Ｂのランプ離間距離Ｌ２を一層小さなものとできる。

図４は、本願発明の他の実施例の説明図である。
図４では、排気管残部２１及び凹部２２ともに、フィラメント１の非発光部１２に対応する位置にガラスバルブに形成されている。
これは、排気管残部２１はガラス管をチップオフする際に、歪みが溜まりやすい部分であり、凹部２２と同様に熱的に弱い部分であり、フィラメント１の発光部１１から遠ざけることにより、排気管残部２１の熱歪によるダメージを防止するものである。

以上の説明では、白熱ランプが２本並置されている例を示したが、これに限られるものではなく、３本以上であってもよい。
図５には、白熱ランプが３本並置されている例が示されている。
ここでは、ランプＡの排気管残部２１は一対の隣接するランプＢの凹部２２に嵌まり込み、このランプＢの排気管残部２１は隣接する他のランプＣの凹部２２に嵌まり込み、更に、ランプＣの排気管残部２１は先のランプＡの凹部２２に嵌まり込むものである。
なお、図５においては、各ランプＡ、Ｂ、Ｃの排気管残部２１と凹部２２は軸方向の同一断面位置に設けられているように見られるが、これらは互いに軸方向で異なる位置に設けられるほうがよい。

また、上記図５に示す３本の実施例に限られず、例えば４本以上であってもよいことは勿論である。

上記のように、互いに並列する一対の白熱ランプに排気管残部と凹部を形成して、これらを互いに嵌まり込むように配置したことにより、白熱ランプ相互のランプ離間距離を小さくすることができ、複数本からなる白熱ランプを挿入する加熱ローラの一層の細管化が図れるものである。

この発明の一実施例を示す。 図１の拡大部分断面図。 他の実施例の拡大部分断面図。 他の実施例を示す。 更に他の実施例の断面図。 従来例を示す。

符号の説明

Ａ、Ｂ、Ｃ・・白熱ランプ
１・・・フィラメント
１１・・発光部
１２・・非発光部
２・・・ガラスバルブ
２１・・排気管残部
２２・・凹部
Ｌ、Ｌ１、Ｌ２・・ランプ離間距離

Claims (5)

1. 内部にフィラメントが配置された管状のガラスバルブを有する白熱ランプが、複数並列に配置されてなる白熱ランプ装置において、
   互いに並列する一対の前記白熱ランプの一方には、ガラスバルブに排気管残部が形成され、
   前記白熱ランプの他方には、ガラスバルブに凹部が形成され、
   前記一方の白熱ランプの排気管残部が、前記他方の白熱ランプの凹部に挿入されように配置されていることを特徴とする白熱ランプ装置。
2. 前記互いに並列する一対の白熱ランプは、ガラスバルブの表面同士が互いに接触するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の白熱ランプ装置。
3. 前記白熱ランプの各々には、ガラスバルブに排気管残部と凹部が形成されており、
   該排気管残部と凹部は、ガラスバルブの長手方向の中心線に対して、非対称の位置に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の白熱ランプ装置。
4. 前記フィラメントは、発光部と非発光部を有し、
   前記凹部は、ガラスバルブの前記フィラメントの非発光部に対応する位置に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の白熱ランプ装置。
5. 前記フィラメントは、発光部と非発光部を有し、
   前記排気管残部は、ガラスバルブの前記フィラメントの非発光部に対応する位置に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の白熱ランプ装置。

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