JPS61181087A - 加熱装置用ハロゲン発熱体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イ、産業上の利用分野 本発明は複写機におけるトナ一定着用加熱装置のような
シート加熱装置に用いられるハロゲン発熱体に関する。

ハロゲン発熱体は一種のタングステン電球でタングステ
ン線条の蒸発を抑え長寿命化を計るため封入ガス中にハ
ロゲンを混入したものである。

口・従来技術 複写機等における複写用紙加熱装置は加熱ローラと押え
ローラとを対向させてその間を用紙を通すことによって
用紙を加熱するようになっており、加熱ローラは中心部
に軸方向に長い棒状に構成された発熱体を挿通した構造
になっている。この発熱体の発熱は加熱ローラの長さ方
向にわたって加熱ローラ表面が同じ温ｍｌになるように
構成され、用紙の加熱によって熱が吸収される結果加熱
ローラ表面ば略一定の温度に保たれるのであるが、使用
する用紙の幅が加熱ローラの長さより狭いとき仲、加熱
ローラの用紙と接しない部分は発熱が吸収されず、表面
は予定温度より高温になる。このようになることは単に
電力の無駄であるだけでなと、紙の幅方向で送り量が不
同となって、犬サイズ紙の通紙時にしわが発生し、また
加熱ローラ及びそれに接する押えローラや分離爪の寿命
をも短かくする。このため従来から、加熱する用紙の幅
に応じて発熱体の発熱範囲を切替えられるようにした発
熱体が提案されている。例えば実公昭５３５０４４４号
で提案されたものは第５図（Ａ）に示すように一本の発
熱線Ｆを区分して通電区域を切替えるようにしたもので
あり、特公昭５５−４９７４２号に提案されたものは第
５図（Ｂ）に示すように一本の管の中に発熱範囲をずら
せて複数本の発熱線Ｆｌ、Ｆ２．Ｆ３を張設し、通電す
る発熱線を選択するようにしたものである。

ハ９発明が解決しようとする問題点 上述従来例に示した構成を・・ロゲン発熱体に適用する
と次のような問題がある。即ちハロゲン発熱体ではタン
グステン線条に温度のむらがあると、線条の温度の高い
所ではタングステンが蒸発し。

温度の低い所では線条にタングステンか付着して来て、
温度の高い部分は細くなって益々温度が高くなり低い所
は逆に太くなって益々温度が低くなって発熱体の寿命か
著るしく短縮される。従って上述従来例のように一本の
管中に張設されたタングステン線条に発熱部分と非発熱
部分を設けることは、寿命の点から甚だ好ましくないの
である。

発熱体に・・ロゲン発熱体を用いるのは発熱体の長寿命
化と高出力化がねらいであるのに、発熱範囲を切替え得
るようにすると、却って寿命が短かくなる。本発明はこ
の問題を解決し、ノ・ロゲン発熱体の長寿命、高出力の
特徴を維持したま５発熱範囲を切替え得るようにしよう
とするものである。

二１問題点解決のための手段 本発明は発熱線を封入する管を相互にガス流通のないよ
うに仕切って複数の空間に分割し、各空間毎に発熱線を
張張して、通電する発熱線を選択し得るようにしたハロ
ゲン発熱体を提供する。

ホ・作用 タングステンの蒸気とハロゲンガスが存在する場合、１
４００℃以上では両者は分離してタングステン蒸気とハ
ロゲンガスの混合相になっているが、１４００’Ｃ〜２
５０℃の範囲では気相のハロゲン化タングステンが形成
される。そこで管壁温度を２５０℃以上に保ってお（と
、タングステン線条から少し離れた領域から管壁に向っ
てタングステン蒸気の濃度が次第に低下しハロゲン化タ
ングステンの濃度が次第に上昇する濃度勾配が形成され
、この濃度勾配によってタングステン原子はタングステ
ン蒸気として管の中心から管壁に向って拡散し、管壁か
ら管中心部に向って）・ロゲン化左 タングステンの形で拡散して管内一対流し、タングステ
ン線条の周囲のタングステン蒸気圧を高い値に保って線
条の蒸発を抑圧する。これがノ・ロゲン発熱体の長寿命
の原理であるが、タングステン線条に温度の高い部分と
低い部分があると、線条周囲のタングステン蒸気圧は両
者の中間温度の置部 相タングステンと釣合う圧力になるため、高温度ではタ
ングステンが蒸発し低温部では線条の上にタングステン
が析出して来る、つまり高温部から低温部へとタングス
テン原子が移動する現象が起る。また管壁に２５０’（
より低い低温部分があると、そこにハロゲン化タングス
テンが付着し、その分線条の蒸発が促進される。しかる
に本発明では、管をガスの流通がないように仕切って仕
切られた空間毎に発熱線を張設しているので、発熱して
いる線条と発熱していない線条があっても、両者間でガ
ス流通がなく、上述したようなタングステン原子の移動
は起らず、・・ロゲン発熱体の長寿命化の作用が仕切ら
れた各空間毎に独立に保持されて、発熱体全体としての
長寿命が得られるのである。

へ・実施例 第１図は本発明の一実施例を示す。１は石英管で、２．
３はタングステン線条である。４と５は石英管の管端封
止部でリード線Ａ、Ｂ、Ｃが導出しである。６は石英管
１の内部に設けられた仕切壁で石英ガラスで作られ、周
囲が管ｌと融着しである。この仕切によって管１の内部
は空間ａｌｌ！：ｂとに分割され、空間ａにタングステ
ン線条２、空間すにタングステン線条３が夫々張設され
ている。

リード線Ｃは空間すを通ってタングステン線条２と３と
の接続部に接続されている。つまりリード線Ｃはタング
ステン線条２，３の直列接続の接続点から引出された中
間端子である。Ｓｌは電源スィッチであり、８２はタン
グステン線条３の通電をＯＮ、ＯＦＦするスイッチであ
る。電源７に対してタングステン線条２，３は並列であ
り、スイッチＳ１は両線条に対して共通であり、スイッ
チＳ２は線条３の分岐に挿入されている。管１内には空
間ａ、　　ｂ共同し圧力になるように不活性ガスと沃素
等のノ・ロゲン元素が封入しである。

第１図の結線でスイッチＳ２をＯＦＦにしておいてスイ
ッチＳ１を閉じるとタングステン線条２のみに通電され
、空間ａの範囲が発熱部として働く。スイッチＳ１と共
に８２も閉じると線条２゜３が共に通電され、管１の全
長が発熱体として働くことになる。出力は例えばａの部
分で８００Ｗ、ｂの部分で１００Ｗで管ｌ全体で９００
Ｗとなる。

第２図は（４）＋　（：ｓ）＋　Ｃｃ）・・・の順に上
記実施例の発熱体の製造の手順を示す。分岐を有するリ
ード線Ｃの分岐部を予め石英ガラス製の仕切壁６に貫通
融着させており、リード線Ｃの引出し部を管端封止部５
となるステム（同番５を付す）に貫通融着しておき、ス
テム５には更にリード線Ｂを貫通融着してタングステン
線条３を張設し、リード線Ｃの分岐の仕切壁６を貫通し
た端部にタングステン線条２をスポット溶接し、同線条
２の他端のリード線Ａを管端封止部４となるステム（同
番号４を付す）に貫通融着して第２図（Ａ）に示すもの
を用意する。これを第２図（Ｂ）に示すように石英管１
に挿入して、管ｌの両端部及び仕切壁６の部分を外周か
ら加熱してステム４，５及び仕切壁６と管１とを融着さ
せて第２図（Ｃ）に示す形態とし、空間ａ及びｂを排気
して夫々ガスを封入し、最後に第２図（Ｄ）に示すよう
に管１の両端に端子金具８，９を装着して発熱体を完成
する。仕切壁６は石英ガラスと融着し、かつ金属が封入
できる材料であればセラミックでも耐熱ガラスでも何で
もよい。

第３図、第４図は夫々本発明の別実施例を示し、仕切壁
を６，６′の二つにし、管ｌ内を三つの空し 間ａ、ｂ、ｃに区分Ｗ夫々の空間にタングステン線条Ｆ
ｌ、Ｆ２．Ｆ３を張設したもので、第３図の例では線条
Ｆ１のみ通電して加熱幅小の場合を実現し、Ｆｌ、Ｆ２
．Ｆ３全部に通電して加熱幅大の場合を実現しており、
第４図の例では、線条Ｆ１のみ通電、Ｆｌ、Ｆ２通電、
Ｆｌ、　　Ｆ２．　　Ｆ３全て通電の三通りの選択で加
熱幅を小中犬の三段階に切替えられるようにしたもので
ある。

ト・効果 本発明によればハロゲン発熱体としての長寿命、高出力
の特徴を保持して、しかも発熱幅の切替えも可能な加熱
用発熱体が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の縦断側面図、第２図は（Ａ
）、ω）ｌ　（Ｃ）ｌ　（Ｄｌの順に同実施例の発熱体
の製造過程の各段階の状態を示す側面図、第３図は本発
明の他の実施例の側面図、第４図は更に他の実施例の側
面図、第５図（Ａ）は従来例の側面図、第５図（Ｂ）は
他の従来例の側面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. タングステン線条を封入する管内をガス流通が行われな
   い仕切壁で複数の空間に仕切り、これらの各空間毎に夫
   々上記タングステン線条を張設し、それらのタングステ
   ン線条の何れに通電するかの選択を可能にして発熱範囲
   を変えられるようにした加熱装置用ハロゲン発熱体。