JPH1021886A

JPH1021886A - 管型白熱電球

Info

Publication number: JPH1021886A
Application number: JP18536096A
Authority: JP
Inventors: Koichi Takekoshi; 巧一竹越; Kazuyuki Ikushima; 和之生嶋
Original assignee: Ushio Denki KK; Ushio Inc
Current assignee: Ushio Denki KK; Ushio Inc
Priority date: 1996-06-27
Filing date: 1996-06-27
Publication date: 1998-01-23

Abstract

(57)【要約】【課題】発光部材の保持部の製作が容易で、管軸方向
に沿って発光部材が正確に配置されるとともに、発光部
材の発光効率が優れ、かつ、長寿命の管型白熱電球を提
供する。【解決手段】バルブ１内に管軸方向に沿って複数の発
光部材４と非発光部材５を交互に配置した管型白熱電球
において、前記発光部材４は、フィラメント４ａと、そ
の両端に形成されたとび部４ｂと、このとび部４ｂに続
く接続部４ｃを備え、前記非発光部材５は、前記発光部
材４の接続部４ｃに挿入接続される短絡部材５ａと、こ
の短絡部材５ａに前記バルブ１の内面と接触する保持部
材５ｂが巻装されていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、複写機の照明装置
に組み込まれて使用される管型白熱電球に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来の照明装置に組み込まれる管型白熱
電球は、管軸方向における照度分布を均一にするため
に、バルブ内に発光部材と非発光部材とが管軸方向に交
互に配置された構成をとっている。

【０００３】このような管型白熱電球を図９を用いて説
明する。バルブ１の内部に発光部材４と非発光部材７が
管軸に沿って交互に配置されている。図１０は、図９の
発光部材４と非発光部材７のみ取り出した説明図であ
る。発光部材４は、タングステン製の素線をコイル状に
巻回したフィラメント４ａと、この両端部に形成された
とび部４ｂと、このとび部４ｂに続く接続部４ｃからな
る。ここで言うとび部とは、発光するフィラメントと非
発光部材の接続部を結ぶ１ターン程度の粗巻き部分のこ
とである。一方、非発光部材７は、その両端を管軸中心
に向けて折曲してなる挿入接続部７ａと、これらに近接
してバルブ１の内面に接触するようにリング状に延存
し、管軸方向に沿って互いに離間した複数の保持部７ｂ
とからなり、モリフデンまたはタングステン製の導電製
部材で一体的に形成されている。そして、非発光部材７
の挿入接続部７ａを発光部材４の接続部４ｃに挿入し
て、溶接等を行い完全に発光部材４と非発光部材７を接
続する。

【０００４】このように、発光部材４と非発光部材７を
交互に配置することによって、管型白熱電球の管軸方向
における照度分布を均一にするものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように非発光部材７の挿入接続部７ａと保持部７ｂとが
一体形成されていると下記のような問題が発生する。

【０００６】非発光部材７の材質は、点灯中高温になる
発光部材４と接続するためモリブデン線を用いることが
一般的であり、モリブデンは高硬度であるので、リング
状の保持部７ｂを形成するための屈曲加工が、容易では
ない。また、後述する理由によりモリブデン線の線径を
大きくしたいという要求があるが、線径を大きくした場
合、保持部７ｂを形成するための屈曲加工が非常に困難
である。

【０００７】非発光部材７のモリブデン線の線径を大き
くすることが望まれる理由は、非発光部材７の挿入接続
部７ａの外径を大きくすることにある。つまり、挿入接
続部７ａの外径が大きいということは、発光部材４のフ
ィラメント４ａのコイル内径を大きくできるからであ
る。フィラメント４ａは、点灯時、発熱して管軸方向に
伸びるが、フィラメントを構成する素線の材質や線径が
一定条件の場合、フィラメント４ａの内径が大きい程、
バネ係数を小さくでき、よって、その伸びを吸収するこ
とになり、熱的負荷がかからず、長寿命化につながる。
ここで言うバネ係数とは、フィラメントの単位距離を伸
縮するための力のことで単位はＮ／ｃｍである。

【０００８】しかし、前述した理由で、非発光部材７を
構成するモリブデン線の線径を大きくすることが難し
く、よって、フィラメント４ａのコイル内径を大きくす
ることが困難である。その結果、長寿命化の要求に応え
ることができなかった。なお、発光部材４のフィラメン
ト４ａのコイル内径のみ接続部４ｃの内径より大きくで
きないかと考えられるが、フィラメント４ａと接続部４
ｃは同一マンドレルによって製造されるものであり、必
然的にそれぞれのコイル内径が同じになり、フィラメン
ト４ａのコイル内径のみを大きくすることは困難であ
る。また、フィラメント４ａのコイル内径を大きくする
ために、非発光部材７の挿入接続部７ａの外径に対し
て、接続部４ｃのコイル内径を大きくした場合、挿入接
続部７ａと接続部４ｃを溶接によって接続すると、接続
部４ｃが挿入接続部７ａに点接触することになるので、
接触抵抗が大きくなりフィラメント４ａの発光が良好に
行われなくなる。そのうえ、接続部４ｃの接触していな
い部分が発光して光量が安定しないという問題が発生す
る。

【０００９】また、非発光部材７は、挿入接続部７ａと
保持部７ｂが一体形成であるため、非発光部材７の通電
経路が長くなり、その結果、非発光部材７自体の抵抗値
が大きくなり、発光部材４の発光効率が悪くなる。

【００１０】さらに、非発光部材７の全長が長くなる
と、バルブ内面に接触する保持部７ｂの数を増やして、
発光部材４を正確に管軸に沿うようにさせるが、非発光
部材７は、挿入接続部７ａと保持部７ｂが一体形成であ
るため、保持部７ｂの数を増やすことは困難である。さ
らに、非発光部材７の両端に形成された２ヵ所の保持部
７ｂのみでバルブ内面に接触しているので、全長が長い
非発光部材７の場合、挿入接続部７ａが管軸とずれてし
まうことが多く、よって、発光部材４を正確に管軸に合
わせることができなくなる。

【００１１】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、非発光部材の保持部
の製作が容易で、管軸方向に沿って発光部材が正確に配
置されるとともに、発光部材の発光効率が優れ、かつ、
長寿命の管型白熱電球を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載の管型白熱電球は、バルブ内に管軸
方向に沿って複数の発光部材と非発光部材を交互に配置
した管型白熱電球において、前記発光部材は、フィラメ
ントと、その両端に形成されたとび部と、このとび部に
続く接続部を備え、前記非発光部材は、前記発光部の接
続部に挿入接続される棒状短絡部材と、この短絡部材に
巻装されて前記バルブの内面と接触する保持部材を備え
たことを特徴とする。

【００１３】請求項２に記載の管型白熱電球は、請求項
１に記載の管型白熱電球において、特に、前記非発光部
材の短絡部材は、前記保持部材が巻装されて固定される
ように取付け部を有していることを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。図１は、本発明の管型白熱電球の説明
図である。石英製管状バルブ１の両端に封止部１１が形
成されており、この封止部１１にはモリブデン製の金属
箔２が埋設されている。金属箔２の一端側にはバルブ１
内に向けて一対の内部リード３が溶接されている。そし
て、このバルブ１両端の内部リード３間に１列に離間し
て配置された複数の発光部材４と、この発光部材４の間
に介在して発光部材４を直列に交互に接続するとともに
この発光部材４を管軸と略一致するように支持する非発
光部材５が配置されている。そして、金属箔２の他端側
には封止部１１から外部に突出するように外部リード６
が形成されている。

【００１５】この管型白熱電球は、バルブ１内に不活性
ガスとともに所要のハロゲンが封入されている。そし
て、バブル１の外径が６ｍｍ、全長が３００ｍｍであ
り、定格８０Ｖ，２５０Ｗで点灯する。

【００１６】上記、発光部材４と非発光部材５を図２に
拡大して示す。発光部材４は、タングステン素線を１重
コイルに形成したもので、中央のフィラメント４ａと、
その両端に形成されたとび部４ｂと、このとび部４ｂに
続く接続部４ｃとからなる。一方、非発光部材５は、直
線状の短絡部材５ａと、この短絡部材５ａに離間して巻
装された２つの保持部材５ｂとからなる。この保持部材
５ｂがバルブ１の内面に接触することにより発光部材４
を管軸に沿うように配置する。そして、発光部材４と非
発光部材５の接続は、発光部材４の接続部４ｃのコイル
内に、非発光部材５の短絡部材５ａの端部を貫通して固
定する。

【００１７】さらに図３を用いて詳細に説明すると、接
続部４ｃのコイル内径をｄ１とし、短絡部材５ａの外径
をＤとすると、Ｄ≧ｄ１の関係を満足するように設計さ
れている。このようにするこにより、接続部４ｃが短絡
部材５ａに完全に密着するので、接続部４ｃが発光する
ことがなく、フィラメント４ａの光量が安定する。この
接続方法は、短絡部材５ａの外径Ｄが接続部４ｃのコイ
ル内径のｄ１より大きいので、単に、互いに押しただけ
では挿入できないが、短絡部材５ａを接続部４ｃが巻き
戻される方向に回転しながら挿入すると、接続部４ｃの
内径が回転力によって大きくなり、短絡部材５ａを挿入
することができる。なお、この実施例において、Ｄは
６．５ｍｍ、ｄ１は６．２ｍｍである。

【００１８】次に、非発光部材５について詳細に説明す
ると、図２に示すように、非発光部材５は、短絡部材５
ａと保持部材５ｂとが別部材により構成されている。短
絡部材５ａは、高硬度で導電性を有するためモリブデン
製であり、その任意の位置にモリブデン製の素線を巻装
して保持部材５ｂを形成する。このように、短絡部材５
ａと保持部材５ｂが別体であり、しかも、保持部材５ｂ
が短絡部材５ａと同様にモリブデン製であったとして
も、その素線径を小さくすることができるので、保持部
材５ｂを容易に作ることができる。なお、短絡部材５ａ
は、非発光部材５自体の抵抗値をできるだけ小さくし
て、発光部４の発光効率を良くするため通電経路が最短
である直線棒状が好ましく、また、短絡部材５ａが通電
経路であるため、保持部材５ｂは不導電性の部材でも良
い。

【００１９】そして、非発光部材５の短絡部材５ａと保
持部材５ｂが別部材であるので、短絡部材５ａの外径を
大きくすることができる。つまり、従来技術のところで
説明したように、発光部材４のフィラメント４ａのコイ
ル内径を大きくできる。従って、フィラメント４ａのコ
イル内径が大きければ、それだけバネ係数を小さくする
ことができ、点灯時、フィラメント４ａが発熱して管軸
方向の伸びを、フィラメント４ａ自体で吸収することが
できるので、発光部材４に負荷がかかることがなく、長
寿命の管型白熱電球になる。

【００２０】さらに、前述したように、非発光部材５の
短絡部材５ａの任意の位置に任意の数の保持部材５ｂを
巻装することができるので、非発光部材５が長くなった
としても、短絡部材５ａに多数の保持部材５ｂを巻装す
ることができ、発光部材４を正確に管軸に沿うように配
置することができる。

【００２１】次に、非発光部材５の保持部材５ｂについ
て説明する。図４（イ）に示されている非発光部材５の
短絡部材５ａは、その一部を押圧加工して取付け部であ
る短絡部材５ａの外径より小さい小径部５ａｘを作製す
る。そして、図４（ロ）に示すように、短絡部材５ａが
その中心になるように素線をリング状に巻いて保持部材
５ｂを製作し、その後、この素線を短絡部材５ａに順次
巻回し、最終的に、小径部５ａｘに密着するように巻き
付ける。従って、非発光部材５の保持部材５ｂの移動を
防止することができる。

【００２２】図５（イ）に示されている非発光部５の短
絡部材５ａは、その一部を全周を切削加工して取付け部
である短絡部材５ａの外径より小さい小径部５ａｘを作
製する。そして、図５（ロ）に示すように、短絡部材５
ａがその中心になるように素線をリング状に巻いて保持
部材５ｂを製作し、その後、この素線を短絡部材５ａに
順次巻回し、最終的に、小径部５ａｘに密着するように
巻き付ける。従って、非発光部材５の保持部材５ｂの移
動を防止することができる。

【００２３】図６（イ）に示されている非発光部５の短
絡部材５ａは、その一部を切削加工して取付け部である
短絡部材５ａの外径より小さい小径部５ａｘを作製す
る。そして、図６（ロ）に示すように、短絡部材５ａが
その中心になるように素線をリング状に巻いて保持部材
５ｂを製作し、その後、この素線を短絡部材５ａに順次
巻回し、最終的に、小径部５ａｘに密着するように巻き
付ける。従って、非発光部材５の保持部材５ｂの移動を
防止することができる。

【００２４】なお、短絡部材５ｂに形成される取付け部
である小径部５ａｘは、図４（イ）に示すように押圧加
工したものが、最も作製し易い。要は、小径部５ａｘに
短絡部材５ｂの一部を密着するように巻き付ければ良
い。

【００２５】図７（イ）に示されている非発光部５の短
絡部材５ａは、その一部に取付け部である凸部５ａｙを
有している。そして、図７（ロ）に示すように、短絡部
材５ａがその中心になるように素線をリング状に巻いて
保持部材５ｂを製作し、その後、この凸部５ａｙを跨ぐ
ようにして凸部５ａｙに密着するように巻き付ける。従
って、非発光部材５の保持部材５ｂの移動を防止するこ
とができる。

【００２６】図８（イ）に示されている非発光部５の短
絡部材５ａは、その一部に取付け部であるサンドブラス
ト領域を有している。そして、図８（ロ）に示すよう
に、短絡部材５ａがその中心になるように素線をリング
状に巻いて保持部材５ｂを製作し、その後、この素線を
短絡部材５ａに順次巻回し、最終的に、サンドブラスト
領域５ａｚに密着するように巻き付ける。従って、保持
部材５ｂと短絡部材５ａの接触抵抗が大きくなり、保持
部材５ｂの移動を防止することができる。なお、サンド
ブラスト領域５ａｚに短絡部材５ｂの一部を密着するよ
うに巻き付ければ良い。

【００２７】

【発明の効果】本発明の管型白熱電球によれば、非発光
部材の短絡部材と保持部材が別部材であるので、保持部
材の作製が容易であり、また、非発光部材が長くなった
場合でも、保持部材の数を容易に増やすことができるの
で、発光部材を管軸に沿って正確に配置することができ
る。さらには、非発光部材の短絡部材と保持部材が別部
材であるので、短絡部材の外径を大きくすることがで
き、よって発光部材のフィラメントのコイル内径を大き
くすることができ、フィラメントのバネ係数を小さくで
きる。従って、点灯時、フィラメントが発熱して管軸方
向に伸びるが、その伸びをフィラメント自身で吸収する
ことができ、長寿命化の管型白熱電球になる。そして、
非発光部材の通電経路が短絡部材のみになる結果、通電
経路が短くなり、非発光部材の抵抗値を小さくでき、よ
って発光部材の発光効率が良くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の管型白熱電球の説明図である。

【図２】本発明の管型白熱電球の発光部材と非発光部材
の拡大説明図である。

【図３】本発明の管型白熱電球の発光部材と非発光部材
の接続状態説明図である。

【図４】本発明の管型白熱電球の非発光部材の説明図で
ある。

【図５】本発明の管型白熱電球の非発光部材の他の例を
示す説明図である。

【図６】本発明の管型白熱電球の非発光部材の他の例を
示す説明図である。

【図７】本発明の管型白熱電球の非発光部材の他の例を
示す説明図である。

【図８】本発明の管型白熱電球の非発光部材の他の例を
示す説明図である。

【図９】従来の管型白熱電球の説明図である。

【図１０】従来の管型白熱電球の発光部材と非発光部材
の拡大説明図である。

【符号の説明】

１バルブ１１封止部２金属箔３内部リード４発光部材４ａフィラメント４ｂとび部４ｃ接続部５非発光部材５ａ短絡部材５ａｘ小径部５ａｙ凸部５ａｚサンドブラスト領域５ｂ保持部材６外部リード７非発光部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】バルブ内に管軸方向に沿って複数の発光
部材と非発光部材を交互に配置した管型白熱電球におい
て、前記発光部材は、フィラメントと、その両端に形成され
たとび部と、このとび部に続く接続部を備え、前記非発光部材は、前記発光部材の接続部に挿入接続さ
れる棒状短絡部材と、この短絡部材に巻装されて前記バ
ルブの内面と接触する保持部材を備えたことを特徴とす
る管型白熱電球。
【請求項２】前記非発光部の短絡部材は、前記保持部
材が巻装されて固定される取付け部を有していることを
特徴とする請求項１に記載の管型白熱電球。