KR20090042162A - 히터 램프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 히터 램프에 관한 것으로, 내열성 유리로 형성된 벌브(11) 내에 삽입한 텅스텐제의 필라멘트(12)와, 필라멘트(12)의 양단을 각각 용접한 한쌍의 금속박(151)과, 금속박(151)의 타단에 전력 공급용 외부 리드(161)를 용접하고, 금속박(151)의 부분의 벌브(11)를 감압 밀봉법으로 형성한 밀봉부(141)에 의해 할로겐 램프(100)가 구성되고, 벌브(11)와 동일한 재료의 슬리브(31)를 감압 밀봉하기 전에 벌브(11) 내에 배치하고, 이를 버너로 용접시켜 밀봉부(141)를 형성하지만, 슬리브(31)와 금속박(151)의 위치 결정을 위해, 슬리브(31)에 저부(41)가 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

히터 램프{HEATER LAMP}

본 발명은 예를 들어 복사기나 프린터 등의 토너 정착(定着) 등에 이용되는 히터 램프에 관한 것이고, 더욱 상세하게는 밀봉부를 감압에 의해 형성하여 히터 램프의 부착을 간단하게 하고 또한 부착 공간의 절약화를 실현한다.

일본 공개특허공보 평10-106511호(종래 기술 1)의 복사기나 프린터의 토너 정착 장치의 정착용으로서 사용되는 봉 형상의 할로겐 램프는, 핀치 시일을 통하여 관형(管型) 히터의 길이 방향으로 전력을 공급하기 위한 아우터리드가 도출되어 있다.

일본 공개특허공보 평9-320547호(종래 기술 2)의 복사기의 정착용으로 사용되는 할로겐 램프의 밀봉부에는 밀봉용 금속박의 산화나 박의 벗겨짐을 방지하고 가스의 밀봉 등에 사용되는 칩관을 필요로 하지 않는 감압법에 의한 밀봉도 생각되고 있다.

종래 기술 1은 할로겐 램프의 길이 방향으로 아우터리드를 도출시키고 있으므로, 할로겐 램프의 부착이나 전력 공급을 위한 단자 부재 등 관형 히터의 길이 방향으로 일정한 공간을 필요로 하는 점에서, 할로겐 부착부의 콤팩트화에는 한계가 있었다.

종래 기술 2는 열용량을 적게 하여 램프 효율을 높일 필요성으로부터 벌브의 두께는 기껏해야 1㎜정도이다. 이 정도의 벌브의 두께로는 감압 밀봉한 경우에 금속박에 의한 벌브의 수축으로의 억제가 없어, 밀봉 부분이 편평해지거나 밀봉 형상이 안정되지 않을 뿐만 아니라, 밀봉부의 중심선이 벌브의 중심선과의 오차가 커져 램프가 평행으로 부착되지 않는 문제가 발생하는 등 여러 문제가 있었다.

본 발명의 목적은 감압 밀봉부의 벌브의 두께가 확실하게 두껍게 형성되도록 한다.

또한, 감압 밀봉법에 의해 밀봉된 밀봉부의 외주에, 원통 형상의 휨이 있는 급전용 접속 단자를 외주에 일체 형성한 금속캡을 장착하고, 금속캡과 밀봉부간에 접착제를 반드시 필요로 하지는 않도록 한다.

히터 램프의 밀봉부를 감압에 의해 형성하여 간단히 부착할 수 있도록 하고 부착 공간을 절약할 수 있는 히터 램프를 제공한다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 가장 좋은 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 첨부의 각 도면 중, 동일 또는 상당하는 구성 부분에는 동일한 부호를 붙이고 있다.

도 1, 도 2는 본 발명의 할로겐 램프에 관한 제 1 실시예에 대해서 설명하기 위한, 도 1은 구성도, 도 2는 도 1의 주요부의 확대도이다.

도 1, 도 2에서 "100"은 관형 백열 전구의 일종인 할로겐 램프이다. 할로겐 램프(100)는 예를 들어 정착용 등의 히터로서 널리 사용되고, 방사 투과성을 갖는 석영 유리제 등의 벌브(11)를 갖는다. 벌브(11)의 내부에는 내화성(耐火性) 금속의 전기 저항선의 일례인 텅스텐제의 필라멘트(12)가 열원으로서 동심 형상으로 수용된다. 상기 필라멘트(12)는 벌브(11) 내에서 축 방향으로 복수 설치된 몰리브덴제의 앵커(13)에 의해 벌브(11)에 대한 동심 상태가 유지된다.

또한, 벌브(11) 내에는 미량의 할로겐 물질 예를 들어 브롬(Br)이나 염소(Cl)의 혼합물과 함께, 아르곤(Ar)이나 질소(N₂) 등의 불활성 가스가, 상온 25℃에서 약 0.9×10⁵Pa(파스칼)의 압력으로 봉입(封入)되어 있다. 벌브(11)의 축방향의 양단은 감압 밀봉에 의한 밀봉부(141, 142)가 형성된다. 밀봉부(141, 142) 내에는 벌브(11)와 팽창 계수가 근사한 도전성의 예를 들어 몰리브덴(Mo)으로 형성된 직사각형 박형상의 금속박(151, 152)이 각각 매설되어 있다.

금속박(151)의 일단에는 필라멘트(12)의 일단(121)이, 금속박(152)의 일단에 는 필라멘트(12)의 타단(122)이 각각 접속된다. 금속박(151)의 타단은 전력을 공급하기 위한 아우터리드(161)에, 금속박(152)의 타단은 전력을 공급하기 위한 아우터리드(162)에 각각 접속된다.

감압에 의한 밀봉 방법은 밀봉부 이외에서 일단 램프를 밀봉하고, 밀봉부를 포함하는 램프 내부를 감압한 상태에서, 몰리브덴박을 기밀 밀봉시키는 것이다. 이 밀봉 방법은 석영 유리의 두께가 핀치 시일에 의한 밀봉 방법과 같이 치우치지 않는 점에서 밀봉부의 강도를 향상시킬 수 있다.

그런데, 외부 직경이 6~8㎜ 정도인 벌브(11)의 두께는 기껏해야 1㎜ 정도로 얇은 것이고, 이 정도의 벌브의 두께로는 감압 밀봉한 경우에 금속박에 의한 벌브의 수축에 대한 억제가 없다. 이 때문에, 밀봉 부분이 편평해지거나 밀봉 형상이 안정되지 않을 뿐만 아니라, 밀봉부의 중심선이 벌브의 중심선과의 오차가 커져 램프가 평행으로 부착되지 않는 문제가 발생한다.

그래서, 금속박(151, 152)이 위치하는 벌브(11)의 내측에는 도 3, 도 4에 도시한 각각 벌브(11)와 동일 재료의 슬리브(31)(32)를 배치하고, 벌브(11)와 슬리브(31)(32)를 용해시킴으로써, 도 2의 a-a’ 단면이 슬리브(31)를 배치하지 않는 경우에는 편평한 도 5의 (a)이지만, 슬리브(31)를 배치한 경우에는 도 5의 (b)의 양호한 두께가 두꺼운 감압 밀봉을 실현할 수 있다. 그러나, 슬리브(31)는 벌브(11) 내의 길이 방향으로 불안정하고, 용해시켰을 때 금속박(151, 152)으로부터 어긋날 가능성이 있다.

그래서, 도 3, 도 4에 도시한 바와 같이 석영 유리제의 원통 형상의 슬리 브(31)에는 저부(41)를 갖는 것을 사용하고 저부(41)에 관통 구멍(42)을 설치한다. 슬리브(31)의 외부 직경은 벌브(11)의 내부 직경보다도 약간 작은 정도로 하고, 관통 구멍(42)은 아우터리드(161)까지 관통 가능하게 하고 또한 금속박(151)의 폭방향의 길이 보다도 작은 직경으로 한다. 또한, 금속박(152)에 위치하는 슬리브(32)도 동일한 구성으로 한다.

슬리브(31)는 용해시키기 전의 단계에서는 저부(41)가 금속박(151)의 위치에서 위치 결정된다. 이점에서, 슬리브(31)는 슬리브(31)를 필요로 하는 벌브(11)의 위치에서 이들을 동시에 용해시켜 감압 밀봉시킬 수 있다. 이 때문에 밀봉부(141)의 유리의 두께를, 확실하게 두껍게 하는 것이 가능해진다.

이 실시예에서는 용해전의 슬리브를 벌브의 원하는 부분에 확실하게 배치할 수 있는 점에서, 금속박이 위치하는 감압 밀봉의 유리의 두께를 두껍게 할 수 있고, 밀봉 부분의 유리량이 적어 편평해지거나 밀봉부의 중심선이 벌브의 중심선과 어긋나거나 하는 것을 억제할 수 있다.

다음에, 도 6을 참조하여 도 1~도 5에서 설명한 본 발명의 할로겐 램프에 관한 제조 방법에 대해서 설명한다.

우선, 도 6의 (a)에서 필라멘트(12)의 양단(121, 122)의 금속박(151, 152), 그것에 아우터리드(161, 162)와 그 선단에 일체적으로 앵커(61, 62)를 각각 직렬로 접속한 상태의 것을 준비한다. 슬리브(31, 32)는 관통 구멍(42)을 관통하고 앵커(61, 62)가 통과하여 금속박(151, 152)에 삽입되어 있다. 필라멘트(12)의 일단(121), 금속박(151), 아우터리드(161)를 직렬로 접속하는 부분 및 필라멘트(12) 의 타단(122), 금속박(152), 아우터리드(162)를 직렬로 접속하는 부분에는, 각각을 예를 들어 스폿 용접에 의해 결합시킨다.

도 6의 (b)에서는 도 6의 (a)에서 직렬로 접속되어 일체화된 필라멘트(12) 등을, 예를 들어 미리 일단이 밀봉된 석영 유리제의 벌브(11)에 수납한다. 이 때 앵커(61, 62)에서 직렬 접속된 필라멘트(12) 등을 벌브(11) 내에 직선적으로 배치되어 유지하도록 한다.

또한, 할로겐 가스 0.7×10⁵Pa(파스칼)를 봉입하고 일단 가(假)배기를 실시한 후, 벌브(11)의 개방단측의 감압 밀봉을 실시하고 있다. 그리고 밀봉부(141)가 되는 부분에 버너(63)로 일정한 화력으로 소성하고 벌브(11)를 일정 회전수로 회전시켜 슬리브(31)를 더한 크기의 밀봉부(141)를 형성한다.

도 6의 (c)에서는 도 6의 (b)의 상태를 상하 반전시키고, 밀봉부(142)가 되는 부분에 버너(63)를 일정한 화력으로 소성하고, 벌브(11)를 회전시켜 슬리브(32)를 더한 굵기의 밀봉부(142)를 형성한다.

도 6의 (d)에서 밀봉부(141, 142)를 남긴 벌브(11)의 양 개구측을 예를 들어 다이아몬드톱 등의 수단으로 절단하고 또한 앵커(61, 62) 및 아우터리드(161, 162)를 적당한 길이로 남긴 상태에서 절단함으로써 도 6의 (e)의 할로겐 램프(100)가 완성된다.

이 할로겐 램프 제조 방법에 의해, 슬리브의 두께에 기초하여 확실하게 밀봉부의 외부 직경을 크게 하는 것이 가능해진다.

도 7, 도 8은 본 발명의 할로겐 램프에 관한 제 2 실시예에 대해서 설명하기 위한, 도 7은 구성도, 도 8은 도 7의 주요부의 확대도이다.

이 실시예는 금속박(151, 152)로부터 1㎜ 정도 떨어진 아우터리드(161, 162)에, 아우터리드(161, 162)와 직교하는 방향으로 몰리브덴제의 둥근 봉으로 형성되는 스토퍼(71, 72)를 각각 용접한 것이다. 여기에서의 용접은 가고정적인 접합이어도 상관없고, 내열성의 접착제이어도 상관없다. 요는 밀봉부(141, 142)를 형성할 때, 슬리브(31, 32)가 각각 금속박(151, 152)의 위치에 확실하게 위치 결정되어 있으면 좋다.

도 9에 도시한 바와 같이 용해 전의 슬리브(31)(32)의 저부(42)와 스토퍼(71)(72)가 대향하도록, 금속박(151)(152)를 슬리브(31)(32) 내에 삽입하고, 슬리브(31)(32)와 벌브(11)를 용해시키고, 밀봉부(141)(142)를 형성한 것이다.

금속박(151, 152)은 얇고 절곡하기 쉬운 것인 점에서, 슬리브(31, 32)에 삽입할 때 슬리브(31, 32)의 삽입구에 금속박(151, 152)이 닿아 절곡될 가능성이 있다. 또한, 삽입후도 밀봉 전의 단계에서는 슬리브(31, 32)의 저부(41)에 금속박(151, 152)의 에지가 닿고, 필라멘트(12) 등의 무게로 역시 절곡될 가능성도 있다.

그래서, 도 9에 도시한 앵커(61)가 도면중 화살표 방향으로 힘이 가해지는 경우, 스토퍼(71)는 슬리브(31)의 저부(41)에 닿지만, 그 뒤에 있는 금속박(151)에는 닿지 않으므로, 금속박(151)이 절곡되는 것을 방지할 수 있다. 스토퍼(71)는 금속박(151)을 슬리브(31)에 삽입하는 경우에도 금속박(151)이 절곡되는 것을 방지 하는 것에 기여한다. 또한, 도 9에서는 스토퍼(71)와 슬리브(31)의 관계에 대해서 설명했지만, 스토퍼(72)와 슬리브(32)에 대해서도 동일하다.

이 실시예에서는 감압 밀봉 부분의 두께를 증가시키는 석영 유리제의 슬리브의 위치 결정이 용이해지고, 또한 금속박의 절곡을 방지할 수 있는 점에서 리크 발생을 방지할 수 있는 안정된 밀봉부의 형상을 유지할 수 있다.

도 10은 도 7~도 9에서 설명한 본 발명의 할로겐 램프의 제조 방법에 관한 실시예에 대해서 설명하기 위한 설명도이다. 도 6과 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙이고 여기에서의 설명은 생략한다.

이 실시예는 도 10의 (a)의 공정에서 도 6의 (a)에서 설명한 내용에 아우터리드(161, 162)의 금속박(151, 152)으로부터 1㎜ 정도 떨어진 위치에, 스토퍼(71, 72)를 아우터리드(161, 162)와 직교하는 방향으로 동일한 재료로 용접한 부분의 것이 된다.

스토퍼(71)는 도 10의 (b)의 상부를 확대하여 도시한 도 11과 같이, 슬리브(31)가 도면 중의 하방으로 하강하는 동작을 정지시키고, 이 상태 하에서 버너(63)를 이용하여 소성시키고 있다. 다른 도 10의 (b)~(e)에 대해서는 도 6의 (b)~(e)의 동일한 공정으로 제조된다.

이 방법에서는 밀봉부(141, 142)를 형성하는 과정에서, 슬리브(31, 32)가 금속박(151, 152)에 확실하게 위치 결정된 상태에서 제조할 수 있고 또한 스토퍼(71, 72)를 설치함으로써, 금속박(151, 152)의 절곡에 의한 문제도 없이 제조할 수 있다.

도 12는 도 10, 도 11에서 설명한 본 발명의 할로겐 램프 제조 방법에 관한 변형예에 대해서 설명하기 위한 설명도이다. 도 12의 (d), (e)은 도 10의 (d), (e)에 상당한다. 도 12의 (a)~(c)의 각 공정은 도시하지 않지만 도 10의 (a)~(c)와 동일한 공정으로 제작된다.

도 12의 (d)에서 밀봉부(141, 142)를 남긴 도면 중의 b-b’선과 c-c’선으로, 벌브(11)의 양 개구측을 예를 들어 다이어몬드톱 등의 수단으로 각각 절단한다. 이 때, 앵커(61, 62) 및 아우터리드(161, 162)를 적당한 길이로 남긴 상태에서 절단한다.

b-b’선은 스토퍼(71)와 금속박(151) 사이의 스토퍼(31) 근처에, c-c’선은 스토퍼(72)와 금속박(152) 사이의 스토퍼(32) 근처에 있고, 이 선으로부터 벌브(11)의 양 개구측을 절단함으로써, 스토퍼(71, 72)는 각각 외부로부터 접촉되는 위치에 나온다. 그래서, 스토퍼(71, 72)를 아우터리드(161, 162)로부터 분리함으로써, 도 12의 (e)의 할로겐 램프(100)가 완성된다.

이 경우, 스토퍼(71, 72)가 밀봉부(141, 142) 중에 매설된 상태에서, 스토퍼(71, 72)가 존재함에 따른 밀봉부(141, 142)에서의 변형의 발생을 방지할 수 있다.

도 13, 도 14는 각각 본 발명의 가열 장치에 관한 제 1 실시예에 대해서 설명하기 위한, 도 13은 개략적인 구성을 도시한 구성도이고, 도 14는 도 13의 d-d’ 단면도이다.

이 실시예는 상기한 본 발명의 제 1 실시예 또는 제 2 실시예의 할로겐 램프 를 복사기 등의 토너를 정착시키는 가열 장치(300)에 사용한 것으로, 도 13은 도 1의 좌측을 확대하여 도시한 할로겐 램프(100)를 가열 장치(300)에 부착한 상태를 나타내고 있다.

도 13에서 "301"은 일단이 도시하지 않는 섀시 등에 고정 부착된 브래킷이고, 이 브래킷(301)은 예를 들어 스텐레스 등의 금속판으로 형성되어 있다. 브래킷(301)의 타단에는 걸어 맞춤 구멍을 형성하고, 이 걸어 맞춤 구멍에 할로겐 램프(100)의 밀봉부(141)가 부착된다.

할로겐 램프(100)는 밀봉부(141)를 브래킷(301)에 부착하는 것만으로 가열 장치(300)의 원통 형상 가열 롤러(302) 내의 거의 중심에 배치된다. 이 가열 롤러(302)는 프레임(303)에 베어링(304)을 통하여 회전 자유롭게 지지된다.

도 14에 도시한 바와 같이, 가열 롤러(302)는 알루미늄이나 철 등의 재료로 형성된 관 형상체이고, 그 표면에 실리콘 고무나 테프론 등의 피복재(305)로 피복되어 있다. "306"은 회전축(307)으로 자유롭게 회전되는 알루미늄이나 철 등의 재료로 형성된 관 형상체의 가압 롤러이고, 그 표면에 내열성 탄성 재료인, 예를 들어 실리콘 고무(308)가 부착되어 있다.

가열 롤러(302)의 거의 중심축 상에 위치하는 데에는 할로겐 램프(100)가 브래킷(301)에 지지함으로써 배치된다. 도시하지 않은 전원부에 접속되어 급전(給電)이 실시되면, 할로겐 램프(100)의 필라멘트(12)의 발열이 실시되고, 가열 롤러(302)가 히트업한다.

또한, 도 14에 도시한 바와 같이, 도시하지 않은 전사 드럼 등으로부터 토 너(T1)가 소정 분포 상태로 전사된 복사지(P)를 화살표 방향으로 회전시킴으로써, 히트업된 가열 롤러(302)와 가압 롤러(306) 사이에 보내어짐으로써, 복사지(P) 및 앞의 공정에서 도포된 토너(T1)가 가열되고, 가열된 토너(T2)가 용해 후 복사지(P) 상에 정착되고, 소정의 문자나 도안 등으로서 그려진다.

이 실시예에서는 감압 밀봉에 의해 밀봉된 밀봉부를 브래킷에 부착하는 단순한 작업에 의해 할로겐 램프를 가열 롤러의 원하는 위치에 배치할 수 있다. 이 때, 감압 밀봉된 밀봉부이면서 벌브에 슬리브를 더한 양의 석영 유리를 사용함으로써 밀봉부의 두께를 두껍게 할 수 있다. 이 때문에, 할로겐 램프의 지지도 확실해질 뿐만 아니라, 기계적인 강도의 향상도 도모할 수 있다.

도 15~도 20은 본 발명의 할로겐 램프에 관한 제 3 실시예에 대해서 설명하기 위한, 도 15는 정면도, 도 16은 측면도, 도 17은 도 16의 좌측의 부분을 확대하여 도시한 정면도, 도 18은 도 15의 주요부의 사시도, 도 19는 도 18의 정면도, 도 20은 도 19의 측단면도이다.

우선 도 15~도 17에서 할로겐 램프(100)는 예를 들어 정착용 등의 히터로서 널리 사용되고, 방사 투과성을 갖는 석영 유리제 등의 벌브(11)를 갖는다. 벌브(11)에는 그 내부에 내화성 금속의 전기 저항선의 일례인 텅스텐 필라멘트(12)를 열원으로 하여 동심 형상으로 수용된다. 이 필라멘트(12)는 벌브(11) 내에서 축 방향으로 복수 설치된 앵커(13)에 의해 벌브(11)에 대한 동심 상태가 유지된다. 또한, 벌브(11) 내에는 아르곤 등의 불활성 가스와 함께, 소정 용량의 할로겐 가스를 봉입하고, 그 축 방향으로 감압 밀봉에 의해 밀봉하여 밀봉부(141, 142)를 형성 한다. 밀봉부(141, 142) 내에는 벌브(11)와 팽창 계수가 근사한 도전성의 예를 들어 몰리브덴(Mo)으로 형성된 직사각형 박 형상의 금속박(151, 152)이 각각 매설되어 있다.

감압에 의한 밀봉은 밀봉부 이외에서는 일단 램프를 밀봉하고, 밀봉부를 포함하는 램프 내부를 감압한 상태에서, 몰리브덴박을 기밀 밀봉시키는, 소위 감압 밀봉이라고 불리는 것이다. 이 밀봉 방법은 석영 유리의 두께가 핀치 시일(pinch seal)에 의한 밀봉 방법과 같이 치우치는 일이 없다는 점에서 밀봉부 강도가 향상되는 것이 알려져 있다.

금속박(151)의 일단에는 필라멘트(12)의 일단(121)이 금속박(152)의 일단에는 필라멘트(12)의 타단(122)이 각각 접속된다. 금속박(151)의 타단은 전력을 공급하기 위한 아우터리드(161)에, 금속박(152)의 타단은 전력을 공급하기 위한 아우터리드(162)에 각각 용접 등의 수단으로 전기적으로 접속된다.

"181, 182"는 도전성의 예를 들어 스텐레스제의 금속캡이다. 이 금속캡(181, 182)은 도 18~도 20에 도시한 바와 같이 원통 형상을 하고 있고, 금속캡(181, 182)의 각각 한쪽의 개방단(191, 192)의 일부를 연장시켜 내측에 L자 형상으로 구부림과 동시에, 또한 선단부를 금속캡(181, 182)과는 반대측에 L자 형상으로 구부린 접속 단자(201, 202)를 각각 일체 형성한다. 접속 단자(201, 202)에는 아우터리드(161, 162)를 각각 접속한다.

여기에서 도 21, 도 22를 참조하여 밀봉부(141, 142)에 금속캡(181, 182)의 부착에 대해서 설명하지만, 여기에서는 한쪽의 밀봉부(141)에 금속캡(181)의 부착 에 대해서 설명한다. 다른쪽 밀봉부(142)에 금속캡(182)의 부착도 동일하고, 다른쪽에 대해서는 설명을 생략한다.

우선, 밀봉부(141)를 금속캡(181)에 삽입한다. 이 때 접속 단자(201)는 아우터리드(161)와의 위치 관계가 도 19의 파선으로 도시한 상태가 되도록 형성되어 있다. 즉, 밀봉부(141)를 금속캡(181)에 삽입했을 때 아우터리드(161)의 외주와 접속 단자(201)는 접촉 상태가 되는 위치 관계에 있다. 이 상태에서 아우터리드(161)와 접속 단자(201)를 용접(51)을 실시하여 이들을 전기적으로 접속한다.

이와 같이 구성된 할로겐 램프(100)는 금속캡(181, 182)에 급전함으로써 발광시킬 수 있다. 금속캡(181, 182)은 양단이 개방된 원통 형상으로 비교적 얇은 금속제인 점에서 변형 가능하고, 금속캡(181, 182)과 밀봉부(141, 142) 사이에 큰 유격을 필요로 하지 않는다. 이 때문에 금속캡(181, 182)과 밀봉부(141, 142) 사이에 특별히 접착제를 사용하지도 않고, 용접(51)에 의한 접속만으로 금속캡(181, 182)의 확실한 부착이 가능해진다.

금속캡(181, 182)이 변형 가능하다는 것이, 밀봉부(141, 142) 사이에 유격을 그다지 필요로 하지 않고 밀봉부(141, 142)로의 끼워 맞춤을 가능하게 한다. 끼워 맞춤시에 접속 단자(201, 202)는 아우터리드(161, 162)와 대향 관계에 있고, 용이하게 용접(51) 등의 전기적인 접속을 실시할 수 있다.

또한, 접속 단자(201, 202)는 금속캡(181, 182)에 각각 일체 형성되어 있고, 별도 피스의 것을 준비할 필요가 없는 점이나 금속캡(181, 182)과의 부착 부분을 중심으로 구부릴 수도 있는 점에서 금속캡(181, 182)의 거의 중앙에 위치하는 아우 터리드(161, 162)와의 위치 수정도 가능하다.

도 23~도 25는 도 18~도 20에서 설명한 금속캡(181, 182)의 변형예에 대해서 설명하기 위한 것이다.

이 변형예는 접속 단자(201)(202)에 일체적으로 아우터리드(161)(162)와 직행하는 방향으로 칼라(23a, 23b)를 형성한다. 접속 단자(201)(202)에 아우터리드(161)(162)를 접촉시킨 상태에서, 칼라(23a, 23b)를 절곡하여 압착시킴으로써 금속캡(181)(182)과 아우터리드(161)(162)의 전기적, 기계적인 접속을 실현시키고 있다.

도 26은 본 발명의 할로겐 램프에 관한 제 4 실시예에 대해서 설명하기 위한 설명도이다. 도 26은 도 19에 상당하는 도면이고, 밀봉부에 금속캡이 삽입된 상태를 도시하고 있다.

이 실시예는 도면 중 수평 방향의 밀봉부(141)의 외부 직경(a)과 미장착 상태에서의 금속캡(181)의 내부 직경(b)의 관계를 a＞b로 하고, 도면 중 수직 방향의 밀봉부(141)의 외부 직경(c)과 금속캡(181)의 내부 직경(d)의 관계를 c＜d로 했다.

이와 같이, 밀봉부(141)의 외부 직경(a)과 금속캡(181)의 내부 직경(b)은 a＞b의 관계에 있다. 금속캡(181)의 밀봉부(141)로의 삽입은 도면 중 화살표 x, x’방향으로 응력을 가하여 금속캡(181)의 내부 직경(d)을 축소시킴으로써, 금속캡(181)의 내부 직경(b)을 밀봉부(141)의 외부 직경(a) 보다도 넓게 함으로써 가능해진다. 금속캡(181)을 밀봉부(141)에 삽입한 후, 화살표 x, x’방향으로 응압(應壓) 조작을 멈추면, a＞b의 관계에 있는 점에서 금속캡(181)의 탄성 작용에 의해 금속캡(181)은 밀봉부(141)에 확실하게 걸어 맞출 수 있다.

여기에서, 도 26에서는 램프의 밀봉부(141)의 2변이 금속캡(181)의 내측에 접속하는 구조로 했지만, 아우터리드(161)는 원통 형상의 금속캡(181)에 연결되는 접속 단자(201)에 고정되어 있으므로, 금속캡(181)에 접하는 밀봉부(141)의 절편이 한변이어도 밀봉부(141)에 대해서 금속캡(181)은 고정하는 것이 가능하다.

이상의 점에서, 금속캡(181)의 탄성력으로 밀봉부(141)를 지지시킴으로써, 금속캡(181)을 안정된 상태에서 확실하게 지지할 수 있다. 금속캡(181)은 탄성력으로 밀봉부(141)에 안정적으로 지지된 상태라는 것은, 대향 위치에 있는 접속 단자(201)와 아우터리드(161)도 안정되어 있는 것을 의미하고, 접속 단자(201)와 아우터리드(161)의 접속의 작업성 향상에도 기여한다.

이 실시예에서는 감압 밀봉법에 의해 강하게 밀봉된 밀봉부에 도전성의 금속캡을 부착한 점에서, 금속캡에 의해 더욱 강도를 높일 수 있고 또한 금속캡과 급전부를 동일한 부재로 한 점에서 소형화의 실현에 기여하는 것이 가능해진다.

도 27은 본 발명의 할로겐 램프에 관한 제 5 실시예에 대해서 설명하기 위한 설명도이고, 금속캡이 장착된 상태의 밀봉부의 단면을 도시하고 있다.

이 실시예는 금속캡(181)의 내부 직경을 밀봉부(141)의 외부 직경보다도 약간 큰 것으로 하고, 금속캡(181)의 내측에 돌기(101, 102)를 형성했다. 상기 돌기(101, 102)는 금속캡(181)의 내외측에 탄성을 갖고 있다. 돌기(101, 102) 사이의 거리(e)와 미장착 상태의 밀봉부(141)의 외부 직경(c)은 e＞c의 관계에 있다.

이와 같은 관계에 있는 금속캡(181)을 밀봉부(141)에 장착하면, 금속캡(181) 의 돌기(101, 102)가 밀봉부(141)에 닿는다. 이 상태로부터 돌기(101, 102)의 탄성에 저항하여 금속캡(181)을 장착하면, 돌기(101, 102)가 외측 방향으로 변형되어, 밀봉부(141)에 끼워 맞출 수 있다. 끼워 맞춤 후에는 돌기(101, 102)의 탄성 작용으로 금속캡(181)을 밀봉부(141)에 안정된 상태에서 확실하게 지지한다.

이 경우에도 금속캡(181)은 밀봉부(141)에 대하여 탄성적인 돌기(101)의 응력으로 안정적으로 지지된다. 이 때문에, 접속 단자(201)과 아우터리드(161)의 접속의 작업성 향상에도 기여한다.

또한, 본 발명의 할로겐 램프에 관한 제 4 및 제 5 실시예에 대해서 설명한 도 26, 도 27에서는 한쪽의 밀봉부측의 금속캡에 대해서 설명했지만, 다른쪽 밀봉부측도 금속캡에 대해서도 동일한 구성을 취할 수 있다.

또한, 상기한 본 발명의 할로겐 램프에 관한 각 실시예에서는 금속캡은 할로겐 램프의 두 아우터리드가 동일한 구성인 것으로서 설명했지만, 적어도 한쪽이 상기의 각 실시예이면 좋다.

도 28, 도 29는 본 발명의 램프 부착 장치의 일 실시예에 대해서 설명하기 위한, 도 28은 정면도, 도 29는 도 28의 우측에서 본 측면도이다.

도 28, 도 29에 도시한 바와 같이 본 실시예는 상기한 할로겐 램프(100)의 밀봉부(141, 142)에 금속캡(181, 182)을 장착하고, 아우터리드(161, 162)와 금속캡(181, 182)의 접속 단자(201, 202)를 각각 용접하여 전기적으로 접속된 상태에서, 탄성을 갖는 도전성의 예를 들어 스텐레스제의 클램퍼(28a, 28b)를 사용하여 금속캡(181, 182)과 걸어 맞춘 것이다.

클램퍼(28a, 28b)는 나사(28c)(도 29 참조)를 통하여 예를 들어 합성 수지제의 섀시(28d)에 일체 형성된 스터드(28e, 28f)에 나사 고정된다. 이 때 접속 단자가 부착된 도전성 와셔(28g)도 나사(28c)로 스터드(28e, 28f)에 함께 조여진다. 와셔(28g)의 접속 단자부에는 전력 공급용 리드선(28h)을 전기적으로 접속한다.

여기에서, 도 29를 참조하여 클램퍼(28a, 28b)와 스터드(28e, 28f)로의 부착에 대해 더 설명하지만, 클램퍼(28a, 28b)와 동일한 구조인 점에서, 여기에서는 클램퍼(28b)와 할로겐 램프(100)의 밀봉부(142)의 걸어 맞춤에 대해서 설명한다.

클램퍼(28b)는 일체의 양편(兩片)이 항상 화살표(f1, f2)로 힘이 가해지는 상태에 있는 탄성을 갖는 걸림 고정부(12a, 12b), 부착 구멍(12c)으로 구성된다.

여기에서, 할로겐 램프(100)의 클램퍼(28b)로의 부착에 대해서 설명한다. 우선, 클램퍼(28b)의 걸림 고정부(12a, 12b)의 화살표(f1, f2)의 부세력에 저항하여 스터드(28f)에 부착한다.

다음에, 클램퍼(28b)의 걸림 고정부(12a, 12b)를 할로겐 램프(100)의 금속캡(181, 182)에 각각 접촉시키고, 화살표(f1, f2)로 힘을 가한 걸림 고정부(12a, 12b)의 부세력에 저항하여 화살표(f1, f2)의 역방향으로 개방하여 걸림 고정부(12a, 12b)에 파지(把持)시킨다.

이에 의해, 미리 섀시(28d)에 일체 성형된 클램퍼(28b)에 대해서 할로겐 램프(100)를 전기적, 기계적으로 부착할 수 있다.

도 30, 도 31은 본 발명의 램프 부착 장치의 다른 실시예에 대해서 설명하기 위한, 도 30은 사시도, 도 31은 도 30의 주요부의 사시도이다. 또한, 도 30은 일 부를 분해한 사시도이고 편측(片側)만을 도시하고 있다.

이 실시예는 금속캡(181)의 일부를 연장시켜 부착부(30a)를 일체 형성한 것이다. 부착부(30a)에는 부착 구멍(30b)을 형성하고, 부착부(30a)는 나사(30c)를 사용하여 부착 구멍(30b)으로부터 와셔(28g)와 함께 스터드(28e)에 나사 고정한다.

이 실시예에서는 할로겐 램프(100)의 전기적, 기계적인 접속을, 감압 밀봉되어 밀봉부(141)에 장착된 금속캡(181)과 일체 형성된 부착부(30a)를, 전력 공급용 리드선이 접속된 와셔(28g)와 함께 스터드(28e)에 나사 고정하는 것만의 간단한 작업으로 가능해진다.

도 32, 도 33은 상기에서 설명한 할로겐 램프를 사용한 본 발명의 가열 장치의 다른 실시예에 대해서 설명하기 위한, 도 32는 개력적인 구성도, 도 33은 도 32의 x-x’단면도이다.

도 32, 도 33에서 "300"은 가열 장치이다. "302"는 알루미늄이나 철 등의 금속으로 이루어진 원통 형상의 가열 롤러이고, 가열 롤러(302)의 외주면에는 내열성의 수지에 의한 피복재(305)가 피복되어 있다. 가열 롤러(302)의 내부에는 발열원인 할로겐 램프(100)가 도 15에서 설명한 금속캡(181, 182)을 통하여 스터드(28e, 28f)에 각각 지지되어 있다.

"306"은 가열 롤러(302)와 압접(壓接)하여 하방으로 대향 배치된 알루미늄이나 철 등의 금속으로 이루어진 원통 형상의 가압 롤러이다. 가압 롤러(306)의 외주면에는 예를 들어 실리콘 고무에 의한 탄성체층(308)이 피복되어 있다. 이 탄성체층(308)의 표면에는 통과하는 종이가 정착 후에 가압 롤러(306)로부터 분리되기 쉬워지도록, 표면을 평활하게 하는 수지 코팅을 형성해도 좋다.

가열 롤러(302)는 지지 수단(309)을 사용하여, 가압 롤러(306)는 지지 수단(309)를 사용하여 각각 회전 가능하게 지지되어 있다. 또한, 가열 롤러(302)와 가압 롤러(306)의 동일 방향의 일단에는 각각 도시하지 않은 회전 기어가 부착되고, 이들 회전 기어와 모터의 회전축에 부착된 회전 기어를 맞물리게 하여 모터를 회전시킴으로써, 가열 롤러(302)와 가압 롤러(306)를 도 33의 화살표 A, 화살표 B 방향으로 각각 회전시킬 수 있다.

가열 롤러(302)의 할로겐 램프(100)가 통전되면, 가열 롤러(302)가 발열하여 히트업(온도 상승)한다. 그래서, 도 33의 화살표 A, 화살표 B 방향으로 가열 롤러(302)와 가압 롤러(306)를 회전시키고, 도시하지 않은 전사 드럼 등으로부터 토너(T)가 소정 분포 상태로 전사된 복사지(P)가 히트업된 가열 롤러(302)와 가압 롤러(306) 사이에 보내어짐으로써, 복사지(P) 및 앞의 공정에서 도포된 토너(T)가 상하에서 가열되고, 가열된 토너(T2)가 용융 후 복사지(P) 상에 정착하고, 소정의 문자나 도안 등으로서 그려진다.

이 실시예에서는 할로겐 램프(100)의 아우터리드(161, 162)를 금속캡(181, 182)에 각각 일체 형성된 접속 단자(201, 202)에 용접하고, 금속캡(181, 182)에 끼워 맞춘 클램퍼(28a, 28b)를 스터드(28e, 28f)에 단순한 나사 고정만의 작업으로 실기(實機)로의 조립이 가능해진다. 또한, 스터드(28e, 28f)에 금속캡(181, 182)의 나사 고정시 금속캡(181, 182) 회전 방지의 기능을 갖게 하고, 금속캡(181, 182)이나 아우터리드(161, 162)로의 부하의 경감을 가능하게 한다.

상기한 가열 장치에서는 가압 롤러(306)도 가열 롤러(302)와 동일한 가열 롤러의 구성으로 해도 상관없다. 램프 부착 장치에 부착하는 할로겐 램프(100)의 수는 1개에 한정되지 않고 2개 이상의 복수개이어도 좋다.

또한, 가열 장치의 용도로서는 복사기 등의 화상 형성 장치의 정착용으로 사용했지만, 이에 한정되지 않고 가정용 전기 제품, 업무용이나 실험용 정밀 기기나 화학 반응용 기기 등에 장착하여 가열이나 보온의 열원으로서도 사용하여 동일한 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 할로겐 램프에 관한 제 1 실시예에 대해서 설명하기 위한 구성도,

도 2는 도 1의 주요부의 확대도,

도 3은 밀봉부가 형성되는 전(前)단계의 슬리브의 상태에 대해서 설명하기 위한 설명도,

도 4는 도 3의 슬리브의 사시도,

도 5는 슬리브를 사용하지 않는 경우와 사용한 경우의 밀봉부의 비교에 대해서 설명하기 위한 설명도,

도 6은 본 발명의 할로겐 램프의 일 실시예의 제조 방법에 관한 일 실시예에 대해서 설명하기 위한 설명도,

도 7은 본 발명의 할로겐 램프에 관한 다른 실시예에 대해서 설명하기 위한 구성도,

도 8은 도 7의 주요부의 확대도,

도 9는 도 6의 밀봉부를 형성하기 전단계의 상태의 일부를 도시한 구성도,

도 10은 본 발명의 할로겐 램프의 다른 실시예의 제조 방법에 관한 실시예에 대해서 설명하기 위한 설명도,

도 11은 도 10의 (b)의 일부의 확대도,

도 12는 본 발명의 할로겐 램프 제조 방법에 관한 다른 실시예의 변형예에 대해서 설명하기 위한 설명도,

도 13은 본 발명의 가열 장치에 관한 일 실시예에 대해서 설명하기 위한 개략적인 구성도,

도 14는 도 13의 d-d’단면도,

도 15는 본 발명의 할로겐 램프에 관한 제 3 실시예에 대해서 설명하기 위한 정면도,

도 16은 도 15의 정면도,

도 17은 도 16의 좌측의 부분을 확대하여 도시한 정면도,

도 18은 도 15의 주요부의 사시도,

도 19는 도 18의 정면도,

도 20은 도 19의 단면도,

도 21은 한쪽의 밀봉부에 금속캡을 장착하기 전의 상태에 대해서 설명하기 위한 사시도,

도 22은 도 21의 밀봉부에 금속캡을 장착한 후의 상태에 대해서 설명하기 위한 사시도,

도 23은 도 18~도 20에서 설명한 금속캡의 변형예에 대해서 설명하기 위한 사시도,

도 24는 도 23의 정면도,

도 25는 도 23의 측단면,

도 26은 본 발명의 할로겐 램프에 관한 제 4 실시예에 대해서 설명하기 위한 설명도,

도 27은 본 발명의 할로겐 램프에 관한 제 5 실시예에 대해서 설명하기 위한 설명도,

도 28은 본 발명의 램프 부착 장치의 일 실시예에 대해서 설명하기 위한 정면도,

도 29는 도 28의 우측에서 본 측면도,

도 30은 본 발명의 램프 부착 장치의 다른 실시예에 대해서 설명하기 위한 사시도,

도 31은 도 30의 주요부의 사시도,

도 32는 본 발명의 할로겐 히터를 사용한 본 발명의 가열 장치의 다른 실시예에 대해서 설명하기 위한 개략적인 구성도, 및

도 33은 도 32의 x-x’ 단면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

11: 벌브 12: 필라멘트

13, 61, 62: 앵커 31,32: 슬리브

42: 관통 구멍 63: 버너

71, 72: 스토퍼 100: 할로겐 램프

121, 122: 필라멘트의 양단 141, 142: 밀봉부

151, 152: 금속박 161, 162: 아우터리드

181, 182: 금속캡 201, 202: 접속 단자

300: 가열 장치 301: 브래킷

302: 가열 롤러 305: 피복재

306: 가압 롤러 308: 실리콘 고무

Claims (15)

1. 내열성 유리제의 벌브 내의 길이 방향으로 배치된 텅스텐제의 필라멘트,

   상기 필라멘트의 양단에 각각 접속한 한쌍의 금속박,

   상기 금속박 각각의 타단에 접속한 전력 공급용 아우터리드, 및

   상기 금속박의 부분 및 상기 벌브와 동일 재료의 슬리브를 배치한 상태에서 상기 벌브를 감압 밀봉 방법에 의해 밀봉한 밀봉부를 구비하고,

   상기 슬리브에는 상기 슬리브가 상기 밀봉부의 형성시에 상기 금속박에 대향 배치시키는 위치 결정부가 형성되는 것을 특징으로 하는 할로겐 램프.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 슬리브의 위치 결정은 상기 금속박에 가까운 위치의 상기 아우터리드에 직교하는 방향으로 접속된 스토퍼로 실시하는 것을 특징으로 하는 할로겐 램프.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 스토퍼는 상기 금속박과 동일 재료로 형성한 것을 특징으로 하는 할로겐 램프.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 스토퍼로부터 상기 아우터리드의 개방단측의 상기 벌브를 분리하고, 상 기 밀봉부를 형성한 후에는 상기 아우터리드와의 접속으로부터 분리하는 것을 특징으로 하는 할로겐 램프.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 스토퍼로부터 상기 아우터리드의 개방단측의 상기 벌브를 분리하고, 상기 밀봉부를 형성한 후에는 상기 아우터리드와의 접속으로부터 분리하는 것을 특징으로 하는 할로겐 램프.
6. 금속박의 양단에 필라멘트, 아우터리드를 각각 직렬 상태로 접속하는 공정,

   상기 금속박에 위치시킨 상태로 위치 결정하는 위치 결정부를 갖는 내열성 유리제의 슬리브를 수납하는 공정,

   상기 공정에서 직렬 접속된 상기 필라멘트 등을 상기 슬리브와 함께 내열성 유리제의 원통 형상 벌브 내에 지지하는 공정,

   상기 벌브 내를 감압시킨 상태에서, 상기 금속박 및 상기 슬리브를 버너로 소성시켜 밀봉을 실시하는 공정, 및

   상기 공정에서 형성된 밀봉 부분으로부터 외측의 벌브 및 상기 벌브의 외측에 위치하는 아우터리드를 적당한 길이로 절단하는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 히터 램프의 제조 방법.
7. 금속박의 양단에 필라멘트, 직교 방향으로 스토퍼가 접속된 아우터리드를 각 각 직렬 상태로 접속하는 공정,

   상기 스토퍼와의 사이에서 상기 금속박에 위치시킨 상태로 위치 결정하는 위치 결정부를 갖는 내열성 유리제의 슬리브를 수납하는 공정,

   상기 공정에서 직렬 접속된 상기 필라멘트 등을 상기 슬리브와 함께 내열성 유리제의 원통 형상 벌브 내에 지지하는 공정,

   상기 벌브 내를 감압시킨 상태에서, 상기 금속박 및 상기 슬리브를 버너로 소성시켜 밀봉을 실시하는 공정, 및

   상기 공정에서 형성된 밀봉 부분으로부터 외측의 벌브 및 상기 벌브의 외측에 위치하는 아우터리드를 적당한 길이로 절단하는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 히터 램프의 제조 방법.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 밀봉 부분으로부터 외측의 벌브 및 상기 벌브의 외측에 위치하는 아우터리드를 적당한 길이로 절단하는 공정에서는, 상기 스토퍼도 상기 밀봉부로부터 노출시키고, 상기 아우터리드로부터 분리하는 것을 특징으로 하는 히터 램프 제조 방법.
9. 상하로 배치되어 적어도 한쪽은 가열되는 제 1 및 제 2 롤러,

   상기 제 1 또는 제 2 롤러 내에 배치된 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 기재된 할로겐 램프, 및

   미리 토너가 전사된 복사지를, 상기 제 1 및 제 2 롤러와의 사이로 이동시켜 상기 토너를 정착시키는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 가열 장치.
10. 석영 벌브내에 삽입된 텅스텐 코일,

    상기 코일 양단에 일단을 각각 용접한 한쌍의 몰리브덴박,

    상기 몰리브덴박의 타단에 전력 공급용 아우터리드를 각각 용접하고, 상기 몰리브덴박의 상부의 상기 벌브를 감압 밀봉에 의해 밀봉한 밀봉부, 및

    상기 밀봉부에 장착하는 도전성의 원통 형상의 금속캡을 구비하고,

    상기 아우터리드는 상기 금속캡의 외주의 일부에 일체 형성된 접속 단자를 전기적으로 접속하여 이루어진 것을 특징으로 하는 할로겐 램프.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 접속 단자의 일부를 상기 아우터리드에 압착하고, 상기 접속 단자와 상기 아우터리드를 전기적, 기계적으로 접속시키는 것을 특징으로 하는 할로겐 램프.
12. 제 10 항에 있어서,

    상기 금속캡부는 타원의 원통 형상으로 하고, 상기 금속캡의 대향 거리가 짧은 부분에서 상기 밀봉부를 압접(壓接)한 상태로 장착한 것을 특징으로 하는 할로겐 램프.
13. 제 10 항에 있어서,

    상기 금속캡의 내주의 일부에 돌기를 일체 형성하고, 상기 밀봉부에 장착되었을 때 상기 돌기에서 상기 밀봉부에 지지한 것을 특징으로 하는 할로겐 램프.
14. 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 할로겐 램프 및

    상기 금속캡을 탄성의 클램퍼로 힘을 가하고, 상기 클램퍼를 지지하는 스터드로 이루어진 것을 특징으로 하는 램프 부착 장치.
15. 상하로 배치되고 적어도 한쪽은 가열되는 제 1 및 제 2 롤러,

    상기 제 1 또는 제 2 롤러 내에 배치된 청구항 14에 기재된 램프 부착 장치, 및

    미리 토너가 전사된 복사지를 상기 제 1 및 제 2 롤러와의 사이로 이동시켜 상기 토너를 장착시키는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 가열 장치.

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