JP5402810B2 - ランプ装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば電子写真複写機、レーザプリンタ、ファクシミリ等におけるトナー像定着装置の加熱ローラ内に配置される熱源用のランプ装置に係わるものである。

電子写真複写機等において、記録紙上に形成されたトナー像を加熱定着させるための方式として、従来より、加熱ローラとこれに対接配置さ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紙を通過させることにより、前記未定着トナー像を記録紙に定着させるヒートローラ方式が広く知られている。

このようなヒートローラ方式の加熱ローラは、加熱ローラの内部に熱源用のランプ装置が配置されており、白熱ランプから放射される光によって加熱ローラを所定の温度に加熱して未定着トナー像を記録紙に加熱定着させる構造になっている。

電子写真複写機では、例えば幅広のＡ３サイズの記録紙や、幅狭のＢ５サイズの記録紙を加熱する場合があり、幅の異なる記録紙を一つの加熱ローラで加熱するものである。
このように、幅の異なる記録紙を一つの加熱ローラで加熱する場合、加熱ローラ内に配置される白熱ランプは、フィラメントタイプが異なる複数本の棒状のランプ、通常は、フィラメントタイプが異なる２本の棒状のランプを使用するものである。
さらには、電子写真複写機では、スイッチ投入後に、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、光出力が大きいもう１本別の棒状のランプを使用するものであり、合計３本の棒状のランプを用いることがある。

そして、３本のランプを加熱ローラ内に１本つづ取り付ける作業が煩雑であることなどの観点から、互いに並行に配置された３本のランプが共通するベースで連結されてなるランプ装置が使用されている。

図６は、従来のランプ装置の構造説明図である。
従来のランプ装置ｂは、内部にフィラメントが配置され発光管１１の両端に封止部１２を有する３本の棒状のランプ１が、それぞれのランプ１の両端部の封止部１２において共通のベース５によって連結された構造である。
また、このようなランプ装置ｂを加熱ローラの内部に挿入される際に、加熱ローラの開口縁で、排気管残部１３が引っかからないようにするために、ベース５の外径より内方におさまるように排気管残部１３の突出高さを低く調整したものである。

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。
このように、加熱ローラが細管化してくると、加熱ローラの開口縁で、ベース５が引っかからないようにするために、ベース５の小径化が重要になってくる。

図７は、図６における従来のランプ装置のベースの説明図である。
図７（ａ）は、封止部が挿入される方向から見たベースの平面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＡ−Ａ断面図であり、図７（ｃ）は、図７（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
図７（ｃ）では、ベース５内に挿入された封止部の一部も含めて描いたものである。
ベース５は、大径部５ａと小径部５ｂからなり、大径部５ａには、封止部１２が挿入される凹部５０が形成されており、この凹部５０に連通し、外部リード棒３が個別に挿入される独立した挿入孔５１，５２，５３が、ベースの長手方向に沿って大径部５ａと小径部５ｂの内部に形成されている。

ベース５に、大径部５ａと小径部５ｂを設ける理由は、ランプ装置ｂを加熱ローラ内に配設するために、小径部５ｂを固定部材によって保持するものであり、この大径部５ａと小径部５ｂとの境界に、白熱ランプの管軸と直交する方向に壁面５ｃを設ける必要がある。
この壁面５ｃが基準面となり固定部材が壁面５ｃに当接することにより、ランプ装置ｂを所定位置に固定するものである。

挿入孔５１，５２，５３には給電線４が配置されており、給電線４の一方の先端は外部リード棒３と接続され、給電線４の他方は、挿入孔５１，５２，５３から外部に伸び出している。

給電線４と各外部リード棒３との接続方法について説明すると、予め、挿入孔５２，５３には、給電線４が挿入され、挿入された給電線４の先端が凹部５０から突出した状態で、ベース５を封止部１２から離した状態にしておき、この状態で、給電線４の先端と外部リード棒３をベース５の外部で溶接するものである。
溶接後、ベース５を封止部１２に近づけて行き、ある一つのランプ１から伸びる外部リード棒３を挿入孔５２に挿入し、他の一つのランプ１から伸びる外部リード棒３を挿入孔５３に挿入し、残り一つのランプ１から伸びる外部リード棒３を挿入孔５１に挿入することにより、封止部１２にベース５を仮固定する。

図７（ｂ）、図７（ｃ）に示すように、挿入孔５１には、外部リード棒３が突出する封止部１２の端面に対向し、リード棒貫通孔５４が形成された隔壁５５が形成されている。
この挿入孔５１内の挿入される外部リード棒３は、隔壁５５に形成されたリード棒貫通孔５４を通り、挿入孔５１内に伸び出し給電線４の先端と重なっている。

ベース５の大径部５ａには、挿入孔５１につながり外部リード棒３と給電線４が重なる位置に接続用貫通孔５６が形成されており、この接続用貫通孔５６の上下から溶接棒が挿入されて、外部リード棒３と給電線４を溶接するものである。
リード棒貫通孔５４の内径が、給電線４の外径より小さいので、隔壁５５が給電線４と封止部１２との間に挟まり、ベース５が封止部１２に取り付けられるものである。
なお、ランプ１の他方に取り付けられるベースも、同一構造であるため説明は省略する。

特開２００９−４３６５０号公報

上述したように、ベース５を小径化する場合は、大径部５ａの外径を小さくする必要がある。
図８に示すように、ベース５の大径部５ａを小径部５ｂと同じ高さになるように、Ｚ１の線まで削り込んで、大径部５ａの外径を小さくすることが考えられるが、上述したように、ベース５は、固定部材の基準面となる壁面５ｃが必要であり、必ず、大径部５ａに続く小径部５ｂが必要になる。
つまり、図９に示すように、大径部５ａをＺ１の線まで削り込んで、さらに、小径部５ｂを作り壁面５ｃを形成するために、小径部５ｂをＺ２の線まで削ることが必要になる。

この結果、小径部５ｂにおいて、挿入孔５１の内面と小径部５ｂの外面までのベース５の肉厚Ｔが従来より薄くなることにより、機械的強度が低下し、ベース５が破損するという問題があった。

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って、その目的は、機械的強度が十分に高く小径のベースが取り付けられたランプ装置を提供することにある。

請求項１記載のランプ装置は、各々発光管の両端に封止部を有する複数の棒状のランプが、互いに平行に伸びるように配置され、これらのランプの両端部において共通のベースによって連結され、該ベース内で前記封止部から突出する外部リード棒と給電線が接続されてなるランプ装置において、前記外部リード棒と前記給電線は、前記発光管の管軸方向に伸びる前記外部リード棒の軸線と、前記発光管の管軸方向に伸びる前記給電線の軸線が、平行になるように配置されており、前記給電線は、当該全ての給電線の軸線が、前記外部リード棒の軸線で囲まれた領域の内側に位置していることを特徴とする。

請求項２に記載のランプ装置は、前記ベースは、大径部と小径部からなり、当該大径部に形成された凹部に前記封止部が挿入され、前記大径部と前記小径部の内部には、前記外部リード棒が個別に挿入される独立した挿入孔が前記ベースの長手方向に沿って形成されており、前記ベースは、前記外部リード棒が突出する前記封止部の端面に対向し、リード棒貫通孔が形成された隔壁を有するとともに、前記大径部には、前記外部リード棒と前記給電線が重なる位置に前記挿入孔につながる接続用貫通孔が形成されており、前記リード棒貫通孔の内径が、前記給電線の外径より小さいことを特徴とする。

請求項３記載のランプ装置は、請求項２のランプ装置であって、特に、前記給電線の先端には圧着部材が取り付けられており、前記圧着部材と前記外部リード棒とが溶接されていることを特徴とする。

本発明のランプ装置によれば、ベース内で封止部から突出する外部リード棒と給電線が接続されてなり、外部リード棒と給電線は、発光管の管軸方向に伸びる外部リード棒の軸線と、発光管の管軸方向に伸びる給電線の軸線が、平行になるように配置されており、給電線は、当該全ての給電線の軸線が、外部リード棒の軸線で囲まれた領域の内側に位置しているので、機械的強度が十分に高く小径のベースが取り付けられたランプ装置となる。

さらには、ベースは、外部リード棒が突出する封止部の端面に対向し、リード棒貫通孔が形成された隔壁を有するとともに、外部リード棒と給電線が重なる位置に接続用貫通孔が形成されており、リード棒貫通孔の内径が、給電線の外径より小さいので、接着剤を使用することなく、ランプの封止部にベースを取り付けることができる。

給電線の先端には圧着部材が取り付けられており、圧着部材と外部リード棒とが溶接されているので、給電線と外部リード棒を確実に接続することができる。

本発明のランプ装置の構造説明図である。 図１における本願発明のランプ装置のベースの説明図である。 本願発明のランプ装置の外部リード棒と給電線の接続状態を示す説明図である。 本願発明のランプ装置のベース内における外部リード棒と給電線の位置関係を示す説明図である。 従来のランプ装置のベースと本願発明のランプ装置のベースとを比較する断面説明図である。 従来のランプ装置の構造説明図である。 図６における従来のランプ装置のベースの説明図である。 従来のベースの説明図である。 従来のベースの説明図である。

図１は、本願発明のランプ装置の構成を示す説明図である。
本願発明のランプ装置ａは、内部にフィラメントが配置され発光管１１の両端に封止部１２を有する３本の棒状のランプ１が、それぞれのランプ１の両端部の封止部１２において共通のベース２によって連結された構造である。
また、ランプ装置ａは、加熱ローラの内部に挿入される際に、加熱ローラの開口縁で、排気管残部１３が引っかからないようにするために、ベース２の外径より内方におさまるように排気管残部１３の突出高さを低く調整したものである。

図２は、図１における本願発明のランプ装置のベースの説明図である。
図２（ａ）は、封止部が挿入される方向から見たベースの平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ断面図であり、図２（ｃ）は、図２（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
図２（ｃ）では、ベース２内に挿入された封止部の一部も含めて描いたものである。
ベース２は、大径部２ａと小径部２ｂからなり、大径部２ａには、封止部１２が挿入される凹部２０が形成されており、この凹部２０に連通し、外部リード棒３が個別に挿入される独立した挿入孔２１，２２，２３が、ベースの長手方向に沿って大径部２ａと小径部２ｂの内部に形成されている。
また、大径部２ａと小径部２ｂとの境界には、白熱ランプの管軸と直交する方向に壁面２ｃが形成されている。

挿入孔２１，２２，２３には給電線４が配置されており、給電線４の一方の先端は外部リード棒４と接続され、給電線４の他方は、挿入孔２１，２２，２３から外部に伸び出している。

図３は、本願発明のランプ装置の外部リード棒と給電線の接続状態を示す図である。
給電線４は、複数本の銅素線が束ねられ、その表面を絶縁チューブで被覆したものであり、先端は絶縁チューブから露出しており、この束ねられた銅素線の先端に、圧着部材であるスプライスバンド４１がカシメられて取り付けられている。
外部リード棒３は、直径０．８ｍｍのモリブデン製の棒状体であり、ランプ１の封止部１２から外部に突出している。
そして、外部リード棒３と給電線４のスプライスバンド４１が重なった状態で、溶接されて接続されている。

Ｌ１は発光管の管軸方向に伸びる外部リード棒３の軸線であり、Ｌ２は発光管の管軸方向に伸びる給電線４の軸線であり、外部リード棒３と給電線４は、外部リード棒３の軸線Ｌ１と給電線４の軸線Ｌ２が、交差せず平行になうように配置されている。

次に、給電線４と各外部リード棒３との接続方法について説明すると、予め、挿入孔２２，２３には、給電線４が挿入され、挿入された給電線４の先端が凹部２０から突出した状態で、ベース２を封止部１２から離した状態にしておき、この状態で、給電線４の先端のスプライスバンド４１と外部リード棒３をベース２の外部で溶接するものである。
溶接後、ベース２を封止部１２に近づけて行き、ある一つのランプ１から伸びる外部リード棒３を挿入孔２２に挿入し、他の一つのランプ１から伸びる外部リード棒３を挿入孔２３に挿入し、残り一つのランプ１から伸びる外部リード棒３を挿入孔２１に挿入することにより、封止部１２にベース２を仮固定する。

図２（ｂ）、図２（ｃ）に示すように、挿入孔２１には、外部リード棒３が突出する封止部１２の端面に対向し、リード棒貫通孔２４が形成された隔壁２５が形成されている。
この隔壁２５は、挿入孔２１と凹部２０を区画するために形成されたものであり、挿入孔２１内に挿入される外部リード棒３は、隔壁２５に形成されたリード棒貫通孔２４を通り、挿入孔２１内に伸び出し給電線４の先端のスプライスバンド４１と重なっている。

リード棒貫通孔２４の中心は、挿入孔２１の長手方向に伸びる軸線Ｌ３から、ベース２の半径方向の外側にずれている。
この結果、貫通孔２１内では、給電線４が外部リード棒３に対して、ベース２の半径方向の中心寄りに位置することになる。

他の貫通孔２２、２３のおいても、給電線４が外部リード棒３に対して、ベース２の半径方向の中心寄りに位置している。

図２（ｂ）、図２（ｃ）に示すように、ベース２の小径部２ｂ内に位置する貫通孔２１，２２，２３内には、給電線４のみが配置されており、外部リード棒３は配置されていない。

ベース２の大径部２ａには、挿入孔２１につながり外部リード棒３とスプライスバンド４１が重なる位置に接続用貫通孔２６が形成されており、この接続用貫通孔２６の上下から溶接棒が挿入されて、外部リード棒３とスプライスバンド４１を溶接するものである。
リード棒貫通孔２４の内径が、給電線４の最大外径に相当するスプライスバンド４１の外径より小さいので、隔壁２５がスプライスバンド４１と封止部１２との間に挟まり、ベース２が接着剤なしで封止部１２に取り付けられるものである。
なお、ランプ１の他方に取り付けられるベースも、同一構造であるため説明は省略する。

図４は、ベース内における外部リード棒と給電線の位置関係を示すものであり、それぞれの軸線と直交断面における軸線のみを示す説明図である。
図４に示すように、全ての給電線４は、その全ての給電線４の軸線Ｌ２が、外部リード棒３の軸線Ｌ１で囲まれた領域、すなわち、外部リード棒３の軸線Ｌ１を結んだ仮想線内の領域に位置するように配置されている。
この結果、ベース２の貫通孔２１，２２，２３は、ベース２の中心側に寄った位置に形成することができる。

図５は、図７に示す従来のランプ装置のベースと図２に示す本願発明のランプ装置のベースとを比較する断面説明図である。
図５では、左側が従来のランプ装置のベースであり、右側が本願発明のランプ装置のベースである。
本願発明のランプ装置のベース２では、大径部２ａを従来のランプ装置のベースの小径部５ｂと同じ外径になるように削り、小径化したものである。
さらに、本願発明のランプ装置のベース２は、外径が大径部２ａより小さい小径部２ｂが形成されている。
従来のランプ装置のベース５では、本願発明のランプ装置のベース２の小径部２ｂと同じ外径まで削り込むと小径部５ｂの肉厚が薄くなりベースが破損する恐れがある。
しかしながら、本願発明のランプ装置のベース２では、ベース２の貫通孔２１が、ベース２の中心側に寄った位置に形成されているために、小径部２ｂを形成しても、小径部２ｂの肉厚を機械的強度を保った肉厚とすることができ、ベースが破損しないものである。

また、従来のランプ装置のベース５の大径部５ａの外径が１７ｍｍであるの対して、本願発明のランプ装置のベース２の大径部２ａの外径を１３ｍｍにすることができ、ベースを小型化することができる。

１ 白熱ランプ
２ ベース
２１ 挿入孔
２２ 挿入孔
２３ 挿入孔
２４ リード棒貫通孔
２５ 隔壁
２６ 接続用貫通孔
３ 外部リード棒
４ 給電線
４１ スプライスバンド

Claims (3)

1. 各々発光管の両端に封止部を有する複数の棒状のランプが、互いに平行に伸びるように配置され、これらのランプの両端部において共通のベースによって連結され、該ベース内で前記封止部から突出する外部リード棒と給電線が接続されてなるランプ装置において、
   前記外部リード棒と前記給電線は、前記発光管の管軸方向に伸びる前記外部リード棒の軸線と、前記発光管の管軸方向に伸びる前記給電線の軸線が、平行になるように配置されており、
   前記給電線は、当該全ての給電線の軸線が、前記外部リード棒の軸線で囲まれた領域の内側に位置していることを特徴とするランプ装置。
2. 前記ベースは、大径部と小径部からなり、当該大径部に形成された凹部に前記封止部が挿入され、
   前記大径部と前記小径部の内部には、前記外部リード棒が個別に挿入される独立した挿入孔が前記ベースの長手方向に沿って形成されており、
   前記ベースは、前記外部リード棒が突出する前記封止部の端面に対向し、リード棒貫通孔が形成された隔壁を有するとともに、前記大径部には、前記外部リード棒と前記給電線が重なる位置に前記挿入孔につながる接続用貫通孔が形成されており、
   前記リード棒貫通孔の内径が、前記給電線の外径より小さいことを特徴とする請求項１に記載のランプ装置。
3. 前記給電線の先端には圧着部材が取り付けられており、
   前記圧着部材と前記外部リード棒とが溶接されていることを特徴とする請求項２に記載のランプ装置。

Images