JP4289167B2

JP4289167B2 - ランプユニット

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Publication number: JP4289167B2
Application number: JP2004023610A
Authority: JP
Inventors: 雅俊下中
Original assignee: Ushio Denki KK
Current assignee: Ushio Denki KK
Priority date: 2004-01-30
Filing date: 2004-01-30
Publication date: 2009-07-01
Anticipated expiration: 2024-01-30
Also published as: JP2005216734A

Description

本発明は、複数本のランプを備えたランプユニットに関し、詳しくは、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、あるいは、半導体製造工程における純水による洗浄処理を行うに際して、熱交換器におけるパイプ状の空間内に配置されて、洗浄処理に用いられる純水を加熱するための熱交換器の加熱源などとして、用いられるランプユニットに関する。

現在、例えば電子写真方式を利用したある種の画像形成装置（例えば複写機など）においては、加熱ローラと、この加熱ローラに圧接されて設けられた加圧ローラとの間に、未定着トナー像が形成された記録材を通過させることにより、未定着トナーを加圧下で加熱して未定着トナー像を記録材に定着させる加熱ローラ定着方式が広く利用されている。
このような加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としては、例えば円筒状のローラ基体の内部に、棒状のヒータランプが加熱源として配設された構成のものが知られている。

近年、このような画像形成装置においては、省エネルギー化を図ることが求められており、このような要請に対して種々の試みがなされている。
例えば加熱ローラを所定の温度まで高い効率で加熱したり、記録材の大きさ等目的に応じた領域のみを加熱したりする（記録材の大きさに関わらず高い効率で加熱する）などして定着時間の短縮化を図り、これにより、省エネルギー化を図ることを目的として、定着装置における加熱ローラの加熱源として、複数本のヒータランプを用いることが行われている（例えば特許文献１、特願２００２−３００１５０号、特願２００３−１０３５６９号参照）。

図９は、従来における加熱ローラ定着方式の加熱定着装置の一例における構成の概略を示す説明用断面図、図１０は、図９に示す加熱定着装置における加熱源として用いられるヒータランプの配置状態を示す平面図である。
この加熱定着装置における加熱ローラ３０は、例えば鉄またはアルミニウムよりなる円筒状のローラ基体３１を具えており、このローラ基体３１の内部に、二本のヒータランプ４０Ａ，４０Ｂが互いに平行にローラ基体３１の軸方向に沿って伸びるよう配設されている。図９における３５は、加熱ローラ３０に圧接されて配置された加圧ローラである。

ヒータランプ４０Ａ，４０Ｂの各々は、全体が棒状のフィラメントランプよりなり、例えば両端にピンチシール部４５，４５を有する直管状のバルブ４１を具え、このバルブ４１内に、フィラメント４２がバルブ４１の管軸に沿って伸びるよう設けられていると共に所要の不活性ガスおよびハロゲンガスが封入されており、フィラメント４２の両端部が、各々のピンチシール部４５，４５に気密に封着されて埋設された導電性箔４６，４６を介して外部リード棒４７，４７に接続された構成とされている。
そして、一方のヒータランプ４０Ａが、例えば記録材Ｐ上の未定着トナーＴを定着させるに際して、加熱ローラ３０を所定の温度まで加熱するための、あるいは加熱ローラ３０を所定の温度に維持するための主加熱源として動作する定着動作用ヒータランプとされ、他方のヒータランプ４０Ｂが、加熱ローラ３０が所定の温度に到達するまでの時間を短縮するために、換言すれば、加熱ローラ３０の立ち上がり時間（ウォームアップ時間）を短縮するために、例えば加熱定着装置の駆動初期時に点灯される補助的な加熱源として動作する補助ヒータランプとされている。

また、最近においては、加熱ローラ用の加熱源として、３本以上のヒータランプを使用することも提案され始めている。ヒータランプを例えば３本使用する場合には、図１１に示されているように、例えば互いに発熱パターン（発熱領域）が異なる２種類のヒータランプ４０Ａ，４０Ｂを定着用ヒータランプとして動作させ、残りの一本のヒータランプ４０Ｃを補助ヒータランプとして動作させる構成とすることができる。このような構成の加熱ローラを具えた加熱定着装置によれば、例えばＡ４サイズの記録紙が用いられる場合には、第１の定着動作用ヒータランプ４０Ａのみを使用し、Ａ３サイズの記録紙が用いられる場合には、第１の定着動作用ヒータランプ４０Ａおよび第２の定着動作用ヒータランプ４０Ｂの両方を使用することにより、記録紙の種類（サイズ）に関わらず所期の定着処理を高い効率で確実に行うことができると共に定着動作用ヒータランプによる熱の利用率が高くなって省エネルギー化を図ることができる。
特開平１０−１０６５１１号公報

而して、実際に、複数本のヒータランプを加熱源として用いる場合には、特許文献１の特開平１０−１０６５１１号公報や特願２００３−１０３５６９号明細書に示されているように、複数本のヒータランプを１本ずつ取り付ける作業が煩雑であるなどの理由から、各ヒータランプをその端部で一対の共通の連結部材（ベース）によって保持、固定することによりランプユニットを構成し、このランプユニットを加熱ローラを構成するローラ基体の内部空間に挿入して配設することが行われている。

上述したように、使用するヒータランプの本数が多くなるに従って、サイズの異なる記録材を効率よく加熱したり、定着時間を短縮化したりすることができる。
しかしながら、多数本のヒータランプを用いる場合には、単に、ヒータランプを並設して配置しただけではランプユニット全体が大型化し、ランプユニットが配設されるローラ基体それ自体の内径を大きくしてランプユニットの十分な配設用空間を確保する必要があるため、加熱ローラが大径化し、これにより、加熱ローラを具えた加熱定着装置を内蔵する画像形成装置全体が大型のものとなってしまう、という問題が生じる。

一方、加熱ローラの加熱源として用いられるランプユニットにおいては、定着領域の温度（定着温度）が例えば１８０〜２００℃となるよう加熱ローラの温度が調整されて定着処理が行われるので、ランプユニットを構成する各々のヒータランプは、バルブが失透を生じるような温度例えば９００℃程度にまで達することがなく、上記加熱ローラの設定温度範囲と同等の温度範囲で使用されることとなる。従って、隣り合うヒータランプ同士を接触させた状態、あるいは極めて接近させた状態で配置することができ、これにより、ランプユニットを小型化することができるものと考えられる。

しかしながら、使用される実際の棒状のヒータランプには、バルブにおける直管状部分の外周面よりランプの径方向に突出する部分が存在する。具体的には、ヒータランプの両端部には、上述したように、ランプの気密性を保持しつつ、内部のフィラメントに電力を供給するためのピンチシール部が形成されており、このピンチシール部は、例えば直管状のバルブ形成材料の端部を加熱し、バルブ形成材料の内部にフィラメントの一端が接続された導電性箔を挟んだ状態で、バルブ形成材料を両側から機械的に圧接することにより形成され、ピンチシール部の扁平な面方向における幅寸法がバルブの直管状部分の外径寸法より大きい状態、具体的には、例えばバルブの直管状部分の直径が６ｍｍであるランプの場合には、ピンチシール部の扁平な面方向の幅は約７ｍｍ程度となり、ランプの径方向の両側に、バルブの直管状部分の外周面より約０．５ｍｍ程度ずつ突出した状態となる。
また、ランプを作製するに際して、バルブ形成材料には、ピンチシール部が形成されたバルブ形成材料の内部空間から不要なガスを排気し、ハロゲンガス等のガスを封入するためのガス排気導入管が取り付けられるが、このガス排気導入管を取り除いた跡が、バルブの直管状部分の外周面より３ｍｍ程度盛り上がった状態で残ってしまう。
従って、単に、ヒータランプ同士をバルブの直管状部分を接触または極めて接近させた状態で配置してランプユニットを構成しようとした場合には、隣り合うヒータランプにおける上記のピンチシール部やガス排気導入管の残留部が互いに干渉することがあり、ランプユニットの小型化を図ることができない、という問題が生ずる。

本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、複数本の棒状のランプを具えたランプユニットにおいて、複数本のランプがデッドスペースが可及的に小さくるよう合理的に配置された小型のランプユニットを提供することにある。

本発明のランプユニットは、各々両端にピンチシール部を有するバルブを具えた３本以上の棒状のランプが、互いに平行に伸びるよう配置され、これらのランプの両端部において共通の連結部材によって連結されてなるランプユニットにおいて、
複数本のランプは、隣り合うランプの中心の各々を結んだ仮想直線の複数によって正多角形が構成され、かつ、各々のランプにおけるピンチシール部の扁平な面が互いに異なる仮想直線と平行となる状態で、配置され、かつ、各々のランプにおけるピンチシール部の扁平な面が隣り合うランプと結んだ仮想直線に沿って伸びる状態で、配置されており、バルブにおけるピンチシール部以外の直管状部分が互いに接触する状態、または隣り合うランプにおける直管状部分の外周面の離間距離の大きさが１ｍｍ以下となるよう接近した状態とされていることを特徴とする。

上記構成のランプユニットによれば、複数本のランプが、ランプに直交する平面において、隣り合うランプの中心の各々を結んだ仮想直線の複数によって正多角形が構成されると共に、各々のランプにおけるピンチシール部の扁平な面が互いに異なる仮想直線と平行となる状態で、かつ、各々のランプにおけるピンチシール部の扁平な面が隣り合うランプと結んだ仮想直線に沿って伸びる状態で、配置されていることにより、隣り合うランプのピンチシール部が互いに干渉することなしに、隣り合うランプにおける直管状部分を接触または極めて接近した状態とすることができる結果、複数本のランプをデッドスペースが可及的に小さくなる状態で合理的に配置することができるので、ランプユニットを小型のものとして構成することができる。
また、各々のランプにおけるピンチシール部の扁平な面が互いに対向しない状態とされていることにより、互いの輻射熱によって他のランプのピンチシール部を加熱することを防止することができるので、ピンチシール部からの放熱によってピンチシール部が過熱状態となることを防止することができ、各々のランプそれ自体の所期の性能が得られる。

以下、本発明について、例えば加熱ローラ定着方式の加熱定着装置における加熱源として用いられる、３本の棒状のランプを具えてなるランプユニットを例に挙げて説明する。

図１は、本発明のランプユニットの一例における構成の概略を示す説明用斜視図、図２は、図１に示すランプユニットをヒータランプの長手方向から見たときのヒータランプの配置状態を示す説明用側面図である。
このランプユニットは、３本の棒状のヒータランプ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃが互いに平行に伸びるよう配置され、各々のヒータランプ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの両端部において絶縁体よりなる共通の連結部材２０，２０によって連結されて保持されて、構成されている。

各々のヒータランプ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、例えばフィラメントランプよりなり、両端にピンチシール部１５，１５が形成された全体が略直管状のバルブ１１を具え、このバルブ１１内に、フィラメント１２Ａ（１２Ｂ，１２Ｃ）がバルブ１１の管軸方向に沿って伸びるよう配設されていると共に所要の不活性ガスおよびハロゲンガスが適宜の封入量で封入されており、フィラメント１２Ａ（１２Ｂ，１２Ｃ）の両端部が、ピンチシール部１５，１５の各々に気密に封着されて埋設された導電性箔１６，１６を介して、ピンチシール部１５，１５の端面より突出して伸びる外部リード棒１７，１７に接続された構成とされている。

この例における各々のヒータランプ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、互いに発熱パターン（発熱領域）が異なるものとされている。具体的には、例えば、第１のヒータランプ１０Ａがフィラメント１２Ａがバルブ１１の直管状部分（以下、「発光管部」という。）１１Ａの全域にわたって発熱領域を有する構成のものとされており、第２のヒータランプ１０Ｂがフィラメント１２Ｂがバルブ１１の発光管部の両端側部分に発熱領域を有する構成のものとされており、第３のヒータランプ１０Ｃがフィラメント１２Ｃがバルブ１１の発光管部１１Ａの中央部分、第２のヒータランプ１０Ｂと組み合わせることによりバルブ１１の発光管部１１Ａの全域にわたって発熱領域を有する構成のものとされており、第１のヒータランプ１０Ａ，第２のヒータランプ１０Ｂおよび第３のヒータランプ１０Ｃは、それぞれ、補助ヒータランプ、例えばＡ４サイズの記録材用の第１の定着用ヒータランプ、およびＡ３サイズの記録材用の第２の定着用ヒータランプとして機能するものとされている。

このランプユニットにおいては、図２に示されているように、３本のヒータランプ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃが下記の条件（イ）および条件（ロ）を満足する状態で配置されている。これにより、３本のヒータランプ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを、隣り合うヒータランプにおけるピンチシール部１５，１５が互いに干渉することなしに、発光管部１１Ａ，１１Ａを互いに接触させた状態または極めて接近させた状態で、配置することができる。
条件（イ）；ヒータランプに直交する平面において、隣り合うヒータランプの中心の各々を結ぶ３本の仮想直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３によって正三角形が構成される状態。
条件（ロ）；各々のヒータランプにおけるピンチシール部の扁平な面が互いに異なる仮想直線と平行にかつ隣り合うランプと結んだ仮想直線に沿って伸びる状態。

具体的には、第１のヒータランプ１０Ａの中心Ｏ１と第２のヒータランプ１０Ｂの中心Ｏ２とを結ぶ仮想直線Ｌ１、第２のヒータランプ１０Ｂの中心Ｏ２と第３のヒータランプ１０Ｃの中心Ｏ３とを結ぶ仮想直線Ｌ２および第３のヒータランプ１０Ｃの中心Ｏ３と第１のヒータランプ１０Ａの中心Ｏ１とを結ぶ仮想直線Ｌ３によって正三角形が構成された状態であって、第１のヒータランプ１０Ａのピンチシール部１５の扁平な面が仮想直線Ｌ１と平行にかつ隣り合う第２のヒータランプ１０Ｂと結んだ仮想直線Ｌ１に沿って伸び、第２のヒータランプ１０Ｂのピンチシール部１５の扁平な面が仮想直線Ｌ２と平行にかつ隣り合う第３のヒータランプ１０Ｃと結んだ仮想直線Ｌ２に沿って伸び、第３のヒータランプ１０Ｃのピンチシール部１５の扁平な面が仮想直線Ｌ３と平行にかつ隣り合う第１のヒータランプ１０Ａと結んだ仮想直線Ｌ３に沿って伸びる状態とされている。

上記条件（イ）について説明すると、図３に示されているように、例えば隣り合うヒータランプの中心の各々を結ぶ３本の仮想直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３によって直角二等辺三角形が構成されるよう、３本のヒータランプ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃが配置されている場合には、ランプユニット全体の占有体積（ランプユニット全体におけるランプの径方向の最大寸法）の大きさを示す指標としての、すべてのヒータランプ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの発光管部１１Ａ，１１Ａ，１１Ａの外周面と接する外接円Ｃ１は、同図３において一点鎖線で示す本発明のランプユニットに係る外接円Ｃ０より大きくなり、第１のヒータランプ１０Ａと第３のヒータランプ１０Ｃとの間にデッドスペースが形成され、ランプユニットの十分な小型化を図ることができない。

条件（ロ）について説明すると、例えば図４および図５に示されているように、本発明のランプユニットに係る外接円Ｃ０と同等の大きさの外接円Ｃ２に、すべてのヒータランプ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの発光管部１１Ａ，１１Ａ，１１Ａの外周面が接するよう、３本のヒータランプ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃが配置されている場合、すなわち、隣り合うヒータランプの中心の各々を結ぶ３本の仮想直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３によって正三角形が構成されるよう３本のヒータランプ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃが配置されている場合であっても、各々のヒータランプ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃにおけるピンチシール部１５，１５，１５の扁平な面の方向が各々の仮想直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の伸びる方向と無関係に配置されている場合には、実際上、３本のヒータランプ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを、隣り合うヒータランプの発光管部１１Ａ，１１Ａを互いに接触させた状態または極めて接近させた状態で配置することができず、隣り合うヒータランプ同士の離間距離の大きさを大きくすることが必要とされ、結局、ランプユニットの十分な小型化を図ることができない。

具体的には、図４に示すランプ配置例においては、隣り合うヒータランプにおけるピンチシール部同士のクリアランスが小さくなる個所が形成され（同図４において破線の円で示す。）、一般に、ピンチシールによるシール部は、高い精度で形成することが困難であり、例えば±１ｍｍ程度の大きさや位置に誤差を生ずることがあるので、実際上、隣り合うヒータランプのピンチシール部１５，１５が互いに干渉してすべてのヒータランプを配置することができない場合が生じたり、あるいは、隣り合うヒータランプが干渉しない場合であっても、隣り合うヒータランプにおけるピンチシール部同士のクリアランスが小さいと、ランプユニットに衝撃、振動などが加わることによってピンチシール部同士が接触し、ピンチシール部１５の残留歪に起因してバルブ１１が破損したりする。
また、図５に示すランプ配置例においては、隣り合うヒータランプのピンチシール部１５，１５が互いに干渉してしまう個所があり、すべてのヒータランプ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを、発光管部１１Ａを互いに接触させた状態または極めて接近させた状態で配置することができなくなる。

また、各々のヒータランプ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃには、製造上の理由から、発光管部１１Ａ，１１Ａ，１１Ａの外周面より突出するようガス排気導入管の残留部（以下、「チップ残留部」という。）１８，１８，１８が形成されており（図２参照）、ランプユニットを小型のものとして構成するに際しては、チップ残留部１８の、発光管部１１Ａの周方向における配置位置を考慮する必要がある。

チップ残留部１８の配置位置について具体的に説明すると、図２に示されているように、各々のヒータランプ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃにおけるチップ残留部１８，１８，１８は、外接円Ｃ０に対する各々のヒータランプ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの接点位置以外の位置に配置されていることが好ましく、実際には、チップ残留部１８の中心軸ＣＡの、ヒータランプのピンチシール部１５の扁平な面に対する角度θが例えば０〜６０°の角度範囲内に位置されるよう配置されている。これにより、チップ残留部１８が隣り合うヒータランプに対して干渉することなしに、チップ残留部１８の外接円Ｃ０に対する突出量を可及的に小さくすることができるので、ランプユニットの十分な小型化を図ることができる。

上述したように、本発明のランプユニットは、複数本のヒータランプがその両端部において共通の連結部材２０，２０によって連結されて保持されて構成されている。
図１に示されているように、各々の連結部材２０，２０には、ヒータランプ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの各々が上記条件を満足するよう配置された状態において、各々のヒータランプ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃにおけるピンチシール部１５，１５，１５が挿入または嵌合されて各々のヒータランプ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを保持する複数のピンチシール部装着用溝２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃが形成されていると共に、このピンチシール部装着用溝２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃの各々には、その内面よりヒータランプの装着方向に貫通して伸びるよう外部リード棒挿通用貫通孔２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃが形成されている。
従って、すべてのヒータランプ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃをコンパクトに束ねた状態で保持することができる。

以上において、ランプユニットを構成するヒータランプ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの寸法例を示すと、例えば、発光管部１１Ａの外径が６〜１５ｍｍ、ピンチシール部１５の両端部の、ピンチシール部１５の扁平な面方向に対する発光管部１１Ａの外周面からの突出量が、それぞれ、０．２〜１ｍｍ、チップ残留部１８の発光管部１１Ａの径方向に対する突出量が１〜５ｍｍである。

而して、上記構成のランプユニットによれば、３本のヒータランプ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃが、ヒータランプに直交する平面において、隣り合うヒータランプの中心の各々を結んだ３本の仮想直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３によって正三角形が構成されると共に、各々のヒータランプ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃにおけるピンチシール部１５，１５，１５の扁平な面が互いに異なる仮想直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３と平行に伸びる状態で、かつ、各々のヒータランプ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃにおけるピンチシール部の扁平な面が隣り合うヒータランプと結んだ仮想直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に沿って伸びる状態で、配置されていることにより、隣り合うヒータランプのピンチシール部１５，１５が互いに干渉することなしに、隣り合うヒータランプにおける発光管部１１Ａ，１１Ａを接触させた状態または隣り合うヒータランプにおける発光管部１１Ａ，１１Ａの外周面の離間距離の大きさが１ｍｍ以下となるよう接近した状態とすることができる結果、３本のヒータランプ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃをデッドスペースが可及的に小さくなる状態で合理的に配置することができるので、ランプユニットを小型のものとして構成することができる。

また、各々のヒータランプ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃにおけるピンチシール部１５，１５，１５の扁平な面が互いに対向せず、しかも、ピンチシール部１５，１５，１５の各々により閉空間が形成されない状態とされていることにより、互いの輻射熱により他のヒータランプのピンチシール部１５を加熱することを防止することができるので、ピンチシール部１５からの放熱によってピンチシール部１５が過熱状態となることが防止され、これにより、ピンチシール部１５における導電性箔１６が酸化することが防止され、ヒータランプ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃそれ自体の所期の性能が得られる。

以上のように、本発明のランプユニットは極めて小型のものとして構成されているので、ランプユニットを、当該ランプユニットを配置するために必要とされる空間の大きさを２本のヒータランプを配置する場合に必要とされる空間の大きさに比して大幅に大きくすることなしに、配設することができ、当該ランプユニットを加熱源として備えた装置（例えば画像形成装置）全体が大型化することを防止することができる。なお、ランプユニットが例えば加熱定着装置における加熱源として用いられる場合には、各々のヒータランプはバルブの失透等の不具合が生じる温度よりも十分に低い温度で使用されるので、ヒータランプ同士を接触させた状態で配置した場合であっても、実際上問題はない。

以上、本発明のランプユニットの一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形を加えることができる。
例えばランプユニットを構成するヒータランプの本数は特に限定されるものではなく、目的に応じて適宜に設定することができる。以下に、３本以上のヒータランプを具えたランプユニットについて説明する。

図６は、本発明に係る４本の棒状のヒータランプを具えたランプユニットの構成例における、ヒータランプの長手方向から見たときのヒータランプの配置状態を示す説明用側面図である。
このランプユニットは、４本の棒状のヒータランプ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄが互いに平行に伸びるよう配置され、各々のヒータランプ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの両端部において絶縁体よりなる共通の連結部材によって連結されて保持されて構成されている。
４本のヒータランプ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄは、第１のヒータランプ１０Ａの中心Ｏ１と第２のヒータランプ１０Ｂの中心Ｏ２とを結ぶ仮想直線Ｌ１、第２のヒータランプ１０Ｂの中心Ｏ２と第３のヒータランプ１０Ｃの中心Ｏ３とを結ぶ仮想直線Ｌ２、第３のヒータランプ１０Ｃの中心Ｏ３と第４のヒータランプ１０Ｄの中心Ｏ４とを結ぶ仮想直線Ｌ３および第４のヒータランプ１０Ｄの中心Ｏ４と第１のヒータランプ１０Ａの中心Ｏ１とを結ぶ仮想直線Ｌ４によって正方形が構成される状態であって、第１のヒータランプ１０Ａのピンチシール部１５の扁平な面が仮想直線Ｌ４と平行にかつ隣り合う第４のヒータランプ１０Ｄと結んだ仮想直線Ｌ４に沿って伸び、第２のヒータンプ１０Ｂのピンチシール部１５の扁平な面が仮想直線Ｌ１と平行にかつ隣り合う第１のヒータランプ１０Ａと結んだ仮想直線Ｌ１に沿って伸び、第３のヒータランプ１０Ｃのピンチシール部１５の扁平な面が仮想直線Ｌ２と平行にかつ隣り合う第２のヒータランプ１０Ｂと結んだ仮想直線Ｌ２に沿って伸び、第４のヒータランプ１０Ｄのピンチシール部１５の扁平な面が仮想直線Ｌ３と平行にかつ隣り合う第３のヒータランプ１０Ｃと結んだ仮想直線Ｌ３に沿って伸びる状態で、配置されている。

そして、各々のヒータランプ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄにおけるチップ残留部１８，１８，１８，１８は、すべてのヒータランプ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの発光管部に接する外接円Ｃ０に対する各々のヒータランプ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの接点位置以外の位置に配置されていることが好ましく、実際には、チップ残留部１８の中心軸ＣＡの、ヒータランプのピンチシール部１５の扁平な面に対する角度θが例えば６０〜１２０°の角度範囲内に位置されるよう配置されている。これにより、チップ残留部１８が隣り合うヒータランプに対して干渉することなしに、チップ残留部１８の外接円Ｃ０に対する突出量を可及的に小さくすることができるので、ランプユニットの十分な小型化を図ることができる。

而して、上記構成のランプユニットによれば、４本のヒータランプ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄが、ヒータランプに直交する平面において、隣り合うヒータランプの中心の各々を結んだ４本の仮想直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４によって正方形が構成されると共に、各々のヒータランプ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄにおけるピンチシール部１５，１５，１５，１５の扁平な面が互いに異なる仮想直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４と平行となる状態で、かつ、各々のヒータランプ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄにおけるピンチシール部の扁平な面が隣り合うヒータランプと結んだ仮想直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４に沿って伸びる状態で、配置されていることにより、隣り合うヒータランプのピンチシール部１５，１５が互いに干渉することなしに、隣り合うヒータランプの発光管部１１Ａ，１１Ａを接触させた状態または隣り合うヒータランプの発光管部１１Ａ，１１Ａの外周面の離間距離の大きさが１ｍｍ以下となるよう接近した状態とすることができ、これにより、４本のヒータランプ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄをデッドスペースが可及的に小さくなる状態で合理的に配置することができるので、ランプユニットを小型のものとして構成することができる。

また、図７に示されているように、５本のヒータランプを具えたランプユニットを構成する場合についても同様に、各々のヒータランプ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅを、隣り合うヒータランプの中心の各々を結ぶ５本の仮想直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５によって正五角形が構成される状態であって、各々のヒータランプ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅにおけるピンチシール部１５，１５，１５，１５，１５の扁平な面が互いに異なる仮想直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５と平行に伸びる状態で、かつ、各々のヒータランプ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅにおけるピンチシール部の扁平な面が隣り合うヒータランプと結んだ仮想直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５に沿って伸びる状態で、配置することにより、隣り合うヒータランプにおけるピンチシール部１５，１５が互いに干渉することなしに、５本のヒータランプ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅを合理的に配置することができ、ランプユニットを小型のものとして構成することができる。
また、このランプユニットにおいては、各々のヒータランプ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅにおけるチップ残留部１８，１８，１８，１８，１８は、すべてのヒータランプ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅの発光管部１１Ａ，１１Ａ，１１Ａ，１１Ａ，１１Ａに接する外接円Ｃ０に対する各々のヒータランプ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅの接点位置以外の位置に配置されており、具体的には、チップ残留部１８の中心軸ＣＡの、ピンチシール部１５の扁平な面に対する角度θが例えば６０〜１２０°の角度範囲内に位置されるよう配置されている。これにより、チップ残留部１８が隣り合うヒータランプに対して干渉することなしに、チップ残留部１８の外接円Ｃ０に対する突出量を可及的に小さくすることができるので、ランプユニットの十分な小型化を図ることができる。

さらに、図８に示されているように、６本のヒータランプを具えたランプユニットを構成する場合についても同様に、６本のヒータランプ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆを、隣り合うヒータランプの中心の各々を結ぶ６本の仮想直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６によって正六角形が構成される状態であって、各々のヒータランプ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆにおけるピンチシール部１５，１５，１５，１５，１５，１５の扁平な面が互いに異なる仮想直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６と平行となる状態で、かつ、各々のヒータランプ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆにおけるピンチシール部の扁平な面が隣り合うヒータランプと結んだ仮想直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６に沿って伸びる状態で、配置することにより、隣り合うヒータランプにおけるピンチシール部１５，１５が互いに干渉することなしに、６本のヒータランプ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆを合理的に配置することができ、ランプユニットを小型のものとして構成することができる。
また、このランプユニットにおいては、各々のヒータランプ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆにおけるチップ残留部１８，１８，１８，１８，１８，１８は、すべてのヒータランプ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆの発光管部１１Ａに接する外接円Ｃ０に対する各々のヒータランプ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆの接点位置以外の位置に配置されており、具体的には、チップ残留部１８の中心軸ＣＡの、ヒータランプのピンチシール部１５の扁平な面に対する角度θが例えば７０〜１２０°の角度範囲内に位置されるよう配置されている。これにより、チップ残留部１８が隣り合うヒータランプに対して干渉することなしに、チップ残留部１８の外接円Ｃ０に対する突出量を可及的に小さくすることができるので、ランプユニットの十分な小型化を図ることができる。

以上のように、３本以上のヒータランプを具えたランプユニットを構成する場合においては、複数本のヒータランプを、ヒータランプに直交する平面において、隣り合うヒータランプの中心の各々を結ぶ複数の仮想直線によって正多角形が構成される状態であって、各々のヒータランプにおけるピンチシール部の扁平な面が互いに異なる仮想直線と平行となる状態で、かつ、各々のヒータランプにおけるピンチシール部の扁平な面が隣り合うヒータランプと結んだ仮想直線に沿って伸びる状態で、配置することにより、隣リ合うヒータランプにおけるピンチシール部が互いに干渉することなしに、すべてのヒータランプを合理的に配置することができ、これにより、ランプユニットを小型のものとして構成することができるが、ヒータランプの本数が増えるに従って、ランプユニットの中央部に形成されるデッドスペースが大きくなるので、実際上、ヒータランプの本数は、例えば３〜６本であることが好ましい。

また、本発明においては、各々のヒータランプは、ピンチシールによる気密封止構造がバルブの両端に形成されたものであれば、その他の構成は特に制限されるものではなく、例えば図１に示すランプユニットおいて、３本のヒータランプはいずれも同じ構成のもの（発熱パターンが互いに同一であるもの）であってもよい。

本発明のランプユニットの一例における構成の概略を示す説明用斜視図である。図１に示すランプユニットをヒータランプの長手方向から見たときのヒータランプの配置状態を示す説明用側面図である。３本のヒータランプを具えたランプユニットを構成するに際しての、比較用のランプの配置状態の一例を示す説明用側面図である。３本のヒータランプを具えたランプユニットを構成するに際しての、比較用のランプの配置状態の他の例を示す説明用側面図である。３本のヒータランプを具えたランプユニットを構成するに際しての、比較用のランプの配置状態の更に他の例を示す説明用側面図である。本発明に係る４本のヒータランプを具えたランプユニットの構成例における、ヒータランプの長手方向から見たときのヒータランプの配置状態を示す説明用側面図である。本発明に係る５本のヒータランプを具えたランプユニットの構成例における、ヒータランプの長手方向から見たときのヒータランプの配置状態を示す説明用側面図である。本発明に係る６本のヒータランプを具えたランプユニットの構成例における、ヒータランプの長手方向から見たときのヒータランプの配置状態を示す説明用側面図である。従来における熱ローラ方式の加熱定着装置の一例における構成の概略を示す説明用断面図である。図９に示す加熱定着装置における加熱源として用いられるランプの配置状態を示す平面図である。従来における熱ローラ方式の加熱定着装置における加熱源として３本のヒータランプが用いられる場合の、ランプの配置状態の一例を示す平面図である。

符号の説明

１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆヒータランプ
１１バルブ
１１Ａ発光管部
１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃフィラメント
１５ピンチシール部
１６導電性箔
１７外部リード棒
１８チップ残留部
２０連結部材
２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃピンチシール部装着用溝
２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ外部リード棒挿通用貫通孔
Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３，Ｏ４，Ｏ５，Ｏ６ヒータランプの中心
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６仮想直線
Ｃ０，Ｃ１，Ｃ２外接円
ＣＡチップ残留部の中心軸
３０加熱ローラ
３１ローラ基体
３５加圧ローラ
４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃヒータランプ
４１バルブ
４２フィラメント
４５ピンチシール部
４６導電性箔
４７外部リード棒

Claims

各々両端にピンチシール部を有するバルブを具えた３本以上の棒状のランプが、互いに平行に伸びるよう配置され、これらのランプの両端部において共通の連結部材によって連結されてなるランプユニットにおいて、
複数本のランプは、隣り合うランプの中心の各々を結んだ仮想直線の複数によって正多角形が構成され、かつ、各々のランプにおけるピンチシール部の扁平な面が互いに異なる仮想直線と平行となる状態で、配置され、かつ、各々のランプにおけるピンチシール部の扁平な面が隣り合うランプと結んだ仮想直線に沿って伸びる状態で、配置されており、バルブにおけるピンチシール部以外の直管状部分が互いに接触する状態、または隣り合うランプにおける直管状部分の外周面の離間距離の大きさが１ｍｍ以下となるよう接近した状態とされていることを特徴とするランプユニット。