WO2013073289A1 - 管状ヒータおよび加熱装置 - Google Patents

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WO2013073289A1
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filament
tubular heater
anchor
tube
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剛雄 加藤
田窪　修二
以知郎 田中
正明 高塚
義貴 藤田
大徳 岡本
大橋　剛
Original Assignee
東芝ライテック株式会社
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/0033—Heating devices using lamps
    • H05B3/0038—Heating devices using lamps for industrial applications
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/20—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
    • G03G15/2003—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
    • G03G15/2014—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
    • G03G15/2053—Structural details of heat elements, e.g. structure of roller or belt, eddy current, induction heating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01K—ELECTRIC INCANDESCENT LAMPS
    • H01K1/00—Details
    • H01K1/18—Mountings or supports for the incandescent body
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    • H01K—ELECTRIC INCANDESCENT LAMPS
    • H01K1/00—Details
    • H01K1/18—Mountings or supports for the incandescent body
    • H01K1/24—Mounts for lamps with connections at opposite ends, e.g. for tubular lamp

Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to a tubular heater and a heating device used for manufacturing of a solar cell, molding of a plastic bottle, heating, toner fixing of a copying machine or a printer, and the like.
  • the tubular heater has a structure in which a filament is disposed inside a tubular glass tube.
  • the filament is arranged to be centrally located in the glass tube by means of an anchor formed by winding a metal wire.
  • a plurality of such anchors are provided along the tube axis direction of the glass tube, but the number of the large tubular heaters whose total length exceeds 1000 mm as used in the manufacture of solar cells etc.
  • the increase in the amount of metal wire used increases the effects of weight increase and cost.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a tubular heater and a heating device capable of reducing the amount of use of the metal wire constituting the anchor.
  • the tubular heater according to the embodiment includes a long glass tube, a filament disposed along the tube axis inside the glass tube, and a plurality of anchors attached to the filament.
  • the anchor includes a locking portion connected to the filament, an end portion connected to the locking portion, and an extension portion extending in the direction of the tube wall of the glass tube, and the extension portion A holding portion formed along the tube wall from the other end of the portion and holding the filament against the glass tube by contacting the tube wall, the holding portion comprising the glass
  • the central angle ⁇ by the center C of the tube satisfies 180 ° ⁇ ⁇ 360 °.
  • FIG. 1 is a view for explaining a tubular heater according to the first embodiment
  • FIG. 2 is a view for explaining a part of the tubular heater according to the first embodiment
  • FIG. 3 is a view according to the first embodiment It is a figure for demonstrating the cross section of a tubular heater.
  • the tubular heater 1 includes a glass tube 10 made of, for example, quartz glass as a main part.
  • the glass tube 10 is an elongated tube having a total length of, for example, 1900 mm, and is configured of a cylindrical portion 11 and a seal portion 12.
  • the cylindrical portion 11 is a cylindrical portion having an outer diameter of, for example, 12 mm which occupies most of the glass tube 10.
  • a tip 111 used for performing exhaust and gas introduction in the glass tube 10 is formed on a part thereof.
  • the seal portion 12 is, for example, a plate-like sealing portion having a width of 12.5 mm, and is formed by pinch sealing on both ends of the cylindrical portion 11.
  • the seal portion 12 may have a cylindrical shape formed by a shrink seal.
  • a space 13 is formed inside the glass tube 10.
  • a halogen substance such as bromine or iodine, or a gas such as argon, neon, or nitrogen is enclosed.
  • the metal foil 2 is sealed inside the seal portion 12.
  • the metal foil 2 is a thin plate made of, for example, molybdenum, and is disposed along the plate-like surface of the seal portion 12.
  • a filament 3 is provided inside the glass tube 10.
  • the filament 3 is a metal wire made of, for example, tungsten, and is composed of a main portion 31 and a leg portion 32.
  • the main portion 31 is a portion that generates heat at the time of lighting, and its length is, for example, 1800 mm, and is disposed in the space 13.
  • the leg portion 32 is a portion for supplying power to the main portion 31, is located at both ends of the main portion 31, and is connected to the metal foil 2.
  • the anchor 4 is provided in the inside of the glass tube 10 as a support member.
  • the anchor 4 is a metal wire made of, for example, tungsten, and is configured by the locking portion 41, the extension portion 42, and the holding portion 43.
  • the locking portion 41 is a portion connected to the main portion 31 of the filament 3 and is wound several turns around the main portion 31.
  • the extension portion 42 is a portion constituted by one end of the locking portion 41 and extends in the direction of the tube wall of the cylindrical portion 11 of the glass tube 10.
  • the holding portion 43 is a portion constituted by the other end of the extending portion 42, and is provided along the pipe wall surface from the extending portion 42 in the vicinity of the pipe wall.
  • a plurality of such anchors 4 are provided in the axial direction so as to maintain the first pitch (about 16 mm) and the second pitch (about 29 mm), and the main portion 31 of the filament 3 is positioned approximately at the center of the space 13 In favor of
  • the lead wire 5 is a metal wire made of, for example, molybdenum or tungsten, and the other end side is drawn from the seal portion 12 along the tube axis.
  • the range (central angle ⁇ ) of the holding portion 43 with respect to the center C is It is an arc that satisfies 180 ° ⁇ ⁇ ⁇ 360 °.
  • the central angle ⁇ is a super arc of 270 °. That is, the free end side of the holding portion 43 does not reach the fixed end side, that is, the boundary portion 44 of the extension portion 42 and the holding portion 43.
  • a plurality of such anchors 4 are provided along the tube axis.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the temperature above and below the glass tube in the tubular heater of the second embodiment and the conventional example.
  • the anchor having a central angle ⁇ of 180 ° is aligned
  • the anchor having a central angle ⁇ of 360 ° is aligned as shown in FIG.
  • a plurality of tubular heaters are provided in the axial direction of the tube. The temperature is measured using a thermoviewer.
  • the temperature difference between the upper portion and the lower portion of the cylindrical portion 11 is larger in the second embodiment than in the conventional example. More specifically, in the second embodiment and the conventional example, the temperature is high at the glass tube wall near the boundary 44 which is the boundary between the extension portion 42 and the holding portion 43, and the temperature is low at the glass tube wall on the opposite side. However, their temperature difference is larger in the second embodiment. This is because the heat of the filament 3 is transmitted to the boundary portion 44 through the extension portion 42 and is transmitted from the boundary portion 44 to the holding portion 43. In the second embodiment, the heat is transmitted through a single metal wire.
  • the central angle ⁇ is 360 ° while heat is transmitted to the opposite side of the boundary portion 44, while heat is transmitted to the opposite side of the boundary portion 44 in contrast to the opposite side of the boundary portion 44. . That is, in the second embodiment, the heat of the filament 3 transmitted through the extension portion 42 is transmitted only to the other surface of the glass tube 10, while in the conventional example, the temperature is different from that of the conventional example because the heat is transmitted to the entire surface. It is believed that the result was The reason that the temperature difference is larger than in the case where the boundary portion 44 is directed downward is that the boundary portion 44 contacts the glass inner wall by gravity when it is directed downward and the lower side of the glass tube 10 is more easily heated. It is.
  • a portion is heated intensively by utilizing the characteristic that a temperature gradient is formed in the circumferential direction of the glass tube wall, such as the lamp of the second embodiment. Conversely, it is possible to lower the temperature or to increase the temperature uniformity.
  • the same result as shown in FIG. 5 is obtained when the central angle ⁇ is 180 ° ⁇ ⁇ ⁇ 360 °.
  • the anchor 3 is sufficiently held. It is possible to greatly reduce the total amount of metal wires constituting 4.
  • the temperature difference can be generated at the boundary 44 which is the other end of the extension part 42 and the glass tube wall on the opposite side, the temperature is The temperature can be lowered or the temperature uniformity can be increased.
  • FIG. 7 is a view for explaining a tubular heater of the second embodiment.
  • the part same as each part of the tubular heater of 1st Embodiment is shown with the same code
  • the reflective film 6 is formed on a part of the outer surface of the cylindrical portion 11 of the glass tube 10 along the tube axis.
  • the reflective film 6 is a reflective film exhibiting white color formed by a method such as dipping or spraying an oxide such as silica or alumina.
  • the formation range of the circumference of the cylindrical portion 11 is, for example, 180 ° as shown in FIG. 8, but can be changed in the range of 90 ° to 300 ° according to the purpose.
  • the boundary portion 44 of the anchor 4 is positioned not on the reflection area RA but on the side of the irradiation area LA, which is the other area, than the glass tube 10 in which the reflection film 6 is formed.
  • the reflective film 6 has lower heat resistance than the glass tube 10 made of quartz glass, and is easily peeled off from the glass tube 10 when the temperature is high, so the temperature should be low.
  • the opening side of the glass tube 10 in which the reflective film 6 is not formed is the side that heats the irradiated object, the temperature is raised to generate the heating effect by conduction and convection in addition to the heating by infrared rays. Is good.
  • the glass tube wall in the vicinity of the boundary portion 44 has a high temperature, and the opposite side tends to have a low temperature. Therefore, with such a structure, the peeling of the reflective film 6 is suppressed while the heating efficiency is reduced. Can be enhanced.
  • the reflection film 6 is formed on the outer surface of the glass tube 10, and the area of the glass tube 10 on the circumference of the glass tube 10 on which the reflection film 6 is formed is irradiated with the reflection area RA, In the case of the area LA, by arranging the boundary portion 44 of the anchor 4 on the irradiation area LA side, it is possible to enhance the heating efficiency while suppressing the peeling of the reflective film 6.
  • FIG. 9 is a view for explaining the heating device of the third embodiment.
  • the fixing device is composed of a housing 7 and a tubular heater 1.
  • the housing 7 is a case made of, for example, stainless steel, and is configured of a wall portion 71 and a side wall portion 72 connected to an end side thereof. An opening 73 is provided on the side facing the wall 71.
  • the tubular heater 1 is a heater similar to that of the first embodiment, and a plurality of tubular heaters 1 are arranged in the internal space of the housing 7 so that the tube axes are substantially parallel.
  • the tubular heater 1 is disposed so that the boundary 44 of the anchor 4 is located in the reflection area RA, which is an area facing the wall 71, and not located in the irradiation area LA, which is an area facing the opening 73. It is done. Normally, in the irradiated body, the temperature immediately below the tubular heater 1 is high and the temperature tends to be low immediately below the adjacent tubular heaters 1. However, such arrangement can lower the temperature immediately below. Unevenness in the temperature of the object can be alleviated.
  • the temperature of the irradiated body can be made uniform.
  • the temperature is required to be high and the uniformity is not required, even if the tubular heater 1 is disposed so that the boundary 44 faces the opening 73 good.
  • the holding portion 43 of the anchor 4 may be provided in a coiled portion.
  • the number of anchors 4 attached to each coiled portion may be one or more.
  • the holding portion 43 is not limited to the arc, but may be a polygon such as a triangle or a square. That is, it may be made to contact with the inner wall surface of glass tube 10 in the part used as the corner. With such a shape, it is possible to further reduce the amount of metal wire used for the anchor 4 as compared with the circular shape.
  • all of the plurality of anchors 4 do not necessarily have to face in the same direction, and the degree of variation or about several tens of the whole may face in another direction.
  • half or more of the boundaries 44 of the plurality of anchors 4 may be disposed in the irradiation area LA in the second embodiment and in the reflection area RA in the third embodiment.
  • the direction of the boundary portion 44 may be random. In this arrangement, the anchor 4 can continuously generate an area where the filament 3 can not be supported, and the filament 3 can be prevented from bending.
  • the range (central angle ⁇ ) of the holding portion 43 based on the center C is an arc satisfying 180 ° ⁇ ⁇ ⁇ 360 °, but more preferably, the arc of 225 ° ⁇ ⁇ ⁇ 315 ° Good.
  • the reason why the central angle ⁇ is 225 ° or more is that when the tubular heater 1 is horizontally disposed when the central angle ⁇ is 180 °, the bending of the filament 3 due to its own weight is obtained when the holding portion 43 does not exist downward.
  • the central angle ⁇ is set to 315 ° or less because, when the central angle ⁇ is less than 360 ° and close to 360 °, the central angle ⁇ may be 360 ° or more due to variations in manufacturing the anchor 4 This is to obtain an effect of making the temperature difference larger in the tube wall of the cylindrical portion 11 during lighting than in the conventional tubular heater, in consideration of variations in manufacturing the anchor 4.
  • the boundaries 44 of the plurality of anchors 4 may be aligned along the axial direction. In this case, when the tubular heater 1 is horizontally disposed, the boundary portion 44 of each anchor 4 is disposed downward. Preferably, the opening between the boundary portion 44 and the free end of the holding portion 43 is located upward. Thereby, the filament 3 which tends to bend by its own weight can be reliably held by the anchor 4.
  • each anchor 4 is preferably thick in order to securely hold the filament 3.
  • the wire diameter d of each anchor 4 is preferably 0.32 mm or more, more preferably 0.36 mm or more.
  • the arrangement density of each anchor 4 with respect to the filament 3 may be increased to securely hold the filament 3.
  • L / n is 17 mm / piece or less as the wiring density 14 mm / piece or less is more preferable.
  • the arrangement density of each anchor 4 to the filament 3 is increased, the retention of the filament 3 can be increased, and the filament 3 can be reliably held by the anchor 4.
  • 10 mm / piece or more is good.

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Abstract

　実施形態の管状ヒータ１は、長尺なガラス管１０と、ガラス管１０の内部に、管軸に沿うように配置されたフィラメント３と、フィラメント３に装着された複数のアンカー４と、を具備し、アンカー４は、フィラメントに接続される係止部４１と、一端は係止部４１と接続され、他端はガラス管１０の管壁方向に延びる延出部４２と、延出部４２の他端から管壁に沿うように形成された保持部４３と、を備えており、保持部４３は、ガラス管１０の中心Ｃによる中心角αが１８０°≦α＜３６０°を満たしている。これにより、アンカーを構成する金属線の使用量を低減可能となる。

Description

管状ヒータおよび加熱装置
　本発明の実施形態は、太陽電池の製造、ペットボトルの成形、暖房、複写機やプリンターのトナー定着などに使用される管状ヒータおよび加熱装置に関する。
　管状ヒータは、筒状のガラス管の内部にフィラメントを配置した構造である。そのフィラメントは金属線を巻回することによって形成されたアンカーによって、ガラス管の中央に位置するように配置される。このアンカーはガラス管の管軸方向に沿って複数設けられるが、太陽電池の製造等に用いられるような全長が１０００ｍｍを超えるような大型の管状ヒータでは、その数が非常に多くなり、アンカーに用いる金属線の使用量の増大により、重量化やコストの影響が大きくなってしまう。
特開平０５－０８２１０６号公報
　本発明が解決しようとする課題は、アンカーを構成する金属線の使用量を低減可能な管状ヒータおよび加熱装置を提供することにある。
　上記課題を達成するために、実施形態の管状ヒータは、長尺なガラス管と、前記ガラス管の内部に、管軸に沿うように配置されたフィラメントと、前記フィラメントに装着された複数のアンカーと、を具備し、前記アンカーは、フィラメントに接続される係止部と、一端は前記係止部と接続され、他端は前記ガラス管の管壁方向に延びる延出部と、前記延出部の他端から管壁に沿うように形成され、かつ前記管壁に接触することで前記フィラメントを前記ガラス管に対して保持する保持部と、を備えており、前記保持部は、前記ガラス管の中心Ｃによる中心角αが１８０°≦α＜３６０°を満たしている。
第１の実施形態の管状ヒータについて説明するための図である。 第１の実施形態の管状ヒータの一部分について説明するための図である。 第１の実施形態の管状ヒータの断面について説明するための図である。 保持部の中心角αを変化させたときのフィラメントの保持機能について説明するための図である。 実施例２と従来例の管状ヒータにおけるガラス管上下の温度について説明するための図である。 アンカーの他の例について説明するための図である。 第２の実施形態の管状ヒータについて説明するための図である。 第２の実施形態の管状ヒータの断面について説明するための図である。 第３の実施形態の管状ヒータを用いた加熱装置について説明するための図である。
　以下、発明を実施するための実施形態について説明する。
　（第１の実施形態）
　第１の実施形態の管状ヒータについて、図面を参照して説明する。図１は、第１の実施形態の管状ヒータについて説明するための図、図２は、第１の実施形態の管状ヒータの一部分について説明するための図、図３は、第１の実施形態の管状ヒータの断面について説明するための図である。
　管状ヒータ１は、主要部として例えば石英ガラスからなるガラス管１０を備えている。ガラス管１０は、全長が例えば１９００ｍｍである細長い管であり、筒状部１１とシール部１２とで構成されている。筒状部１１は、ガラス管１０の大部分を占める外径が例えば１２ｍｍの円筒状の部分である。その一部には、ガラス管１０内の排気・ガス導入を行うために用いられたチップ１１１が形成されている。シール部１２は、例えば幅が１２．５ｍｍの板状の封着部であり、筒状部１１の両端にピンチシールにより形成されている。なお、シール部１２は、シュリンクシールにより形成された円柱状であってもよい。
　ガラス管１０の内部には空間１３が形成されている。この空間１３には、例えば、微量の臭素、ヨウ素などのハロゲン物質や、アルゴン、ネオン、窒素などのガスが封入されている。
　シール部１２の内部には、金属箔２が封着されている。金属箔２は例えばモリブデンからなる薄板であり、シール部１２の板状面に沿うように配置されている。
　ガラス管１０の内部にはフィラメント３が設けられている。フィラメント３は、例えばタングステンからなる金属線であり、主部３１とレグ部３２とで構成されている。主部３１は、点灯時に発熱する部分であり、その長さは例えば１８００ｍｍであり、空間１３に配置されている。レグ部３２は、主部３１に電力を給電する部分であり、主部３１の両端に位置され、金属箔２と接続されている。
　また、ガラス管１０の内部にはサポート部材としてアンカー４が設けられている。アンカー４は、例えばタングステンからなる金属線であり、係止部４１と延出部４２と保持部４３とで構成されている。係止部４１は、フィラメント３の主部３１と接続される部分であり、主部３１の周回りに数ターン巻きつけられている。延出部４２は、係止部４１の一端により構成された部分であり、ガラス管１０の筒状部１１の管壁方向に延出されている。保持部４３は、延出部４２の他端により構成された部分であり、管壁近傍の延出部４２から管壁面に沿うように設けられている。このようなアンカー４は第一ピッチ（約１６ｍｍ）と第二ピッチ（約２９ｍｍ）を保つように、管軸方向に複数設けられ、フィラメント３の主部３１を空間１３の略中央に位置するように支持している。
　金属箔２のレグ部３２が接続されていない側には、２本のリード線５が接続されている。リード線５は、例えばモリブデンやタングステンなどからなる金属線であり、他端側は管軸に沿うように、シール部１２から導出されている。
　ここで、本実施形態では、アンカー４の保持部４３は、ガラス管１０の筒状部１１の中心をＣとしたとき、その中心Ｃを基準とする保持部４３の範囲（中心角α）が１８０°≦α＜３６０°を満たす円弧となっている。例えば、図３に示すように、中心角αが２７０°の優弧である。つまり、保持部４３の自由端側は、固定端側、すなわち延出部４２と保持部４３の境界部４４までは至っていない。このようなアンカー４が管軸に沿って複数設けられている。
　この実施例１の管状ヒータ１を製造および点灯したところ、フィラメント３の位置が軸線上からずれたり、点灯中にフィラメント３が撓んだりする等の不具合は特に発生しなかった。その一方で、保持部４３において金属線を１．５周程度は巻回していた従来の管状ヒータと比較して、アンカー一個あたりで数ｃｍの削減ができた。つまり、アンカーを数十個設けた場合にはアンカーに用いる金属線を１ｍ程度の削減も可能となるため、軽量化や部材コストの削減をすることができた。
　次に、アンカー４の保持部４３の中心角αを変化させたときのフィラメント３の保持機能について試験を行った。その結果を図４に示す。
　結果から、中心角αが９０°ではフィラメント３の保持機能が不十分であるが、中心角αが１８０°以上であれば保持機能は特段問題ないことがわかる。中心角αが９０°の場合に保持機能が不十分となったのは、保持部４３がガラス管内壁に接触しにくくなる場合があるためである。なお、中心角αが３６０°でもフィラメント３の保持が可能であるが、金属線の使用量の削減効果は薄い。したがって、保持部４３は、筒状部１１の中心Ｃによる中心角αが１８０°≦α＜３６０°を満たすのが望ましい。
　なお、このような管状ヒータ１では、点灯中の筒状部１１の管壁において従来型の管状ヒータよりも温度差を大きくすることができるという付随効果が得られる。その結果を図５に示す。
　図５は、実施例２と従来例の管状ヒータにおけるガラス管上下の温度について説明するための図である。なお、実施例２は、図６（ａ）のように中心角αが１８０°のアンカーを、従来例は図６（ｂ）のように中心角αが３６０°のアンカーを、その向きをそろえて管軸方向に複数設けた管状ヒータである。温度はサーモビューアーを用いて測定している。
　結果から、従来例よりも実施例２の方が筒状部１１の上部と下部の温度差が大きくなることがわかる。より詳しくは、実施例２でも従来例でも延出部４２と保持部４３の境界部分である境界部４４近傍のガラス管壁で温度が高く、その反対側のガラス管壁で温度が低い結果となってはいるものの、それらの温度差は実施例２の方が大きい。これは、フィラメント３の熱は、延出部４２を介して境界部４４に伝わり、その境界部４４から保持部４３に伝わっていくが、実施例２では一本の金属線を介して熱が境界部４４の反対側に伝わっていくのに対し、従来例では中心角αが３６０°であるため、二本の金属線を介して熱が境界部４４の反対側に伝わっていくためである。つまり、実施例２では延出部４２を介して伝わるフィラメント３の熱がガラス管１０の反面にしか伝わらないのに対し、従来例では全面に伝わるために、実施例は従来例よりも温度差が大きくなる結果となったと考えられる。なお、境界部４４が下向きの方が上向きの場合によりも温度差が大きくなるのは、下向きのときは重力によって境界部４４がガラス内壁に接触し、ガラス管１０の下側がより加熱されやすいためである。この実施例２のランプのような、ガラス管壁の円周方向において温度勾配が形成される特性を利用することで、その境界部４４の配置次第で、ある部分を集中的に加熱したり、反対に温度を下げたり、温度の均一性を高める加熱をしたりすることができる。なお、図５のような結果は、中心角αが１８０°≦α＜３６０°の場合には同様の結果が得られる。
　第１の実施形態においては、筒状部１１の中心Ｃによる中心角αが１８０°≦α＜３６０°を満たすように保持部４３を形成したことで、フィラメント３を十分に保持しながら、アンカー４を構成する金属線の総使用量を大きく低減することができる。また、延出部４２の他端である境界部４４とその反対側のガラス管壁において温度差を生じさせることができるため、その特性を利用して集中的に加熱したり、反対に温度を下げたり、温度の均一性を高めた加熱をしたりすることができる。
　（第２の実施形態）
　図７は、第２の実施形態の管状ヒータについて説明するための図である。この第２の実施形態の各部について、第１の実施形態の管状ヒータの各部と同一部分は同一符号で示し、その説明を省略する。
　この実施形態では、ガラス管１０の筒状部１１の外表面の一部に、管軸に沿って反射膜６を形成している。この反射膜６は、シリカ、アルミナなどの酸化物をディップや吹き付け等の方法により形成した白色を呈する反射膜である。その筒状部１１の円周における形成範囲は、図８に示すように例えば１８０°であるが、目的にあわせて９０°～３００°の範囲で変化させることが可能である。また、アンカー４の境界部４４を、反射膜６が形成されたガラス管１０を反射領域ＲＡではなく、それ以外の領域である照射領域ＬＡ側に位置させている。
　反射膜６は、石英ガラスであるガラス管１０と比較して耐熱性が低く、高温になるとガラス管１０から剥がれやすくなるため、温度は低い方がよい。一方、反射膜６が形成されていないガラス管１０の開口側は、被照射物を加熱する側なので、赤外線による加熱に加え、伝導・対流による加熱効果が生じさせるために、温度を高くした方がよい。上述したように、境界部４４付近のガラス管壁は高温になり、反対側は低温になる傾向があるため、このような構造にすることで、反射膜６の剥離を抑制しつつ、加熱効率を高めることができる。
　第２の実施形態においては、ガラス管１０の外表面に反射膜６を形成し、ガラス管１０の円周における反射膜６が形成されたガラス管１０の領域を反射領域ＲＡ、それ以外を照射領域ＬＡとしたとき、アンカー４の境界部４４を照射領域ＬＡ側に配置したことで、反射膜６の剥離を抑制しつつ、加熱効率を高めることができる。
　（第３の実施形態）
　図９は、第３の実施形態の加熱装置について説明するための図である。
　定着装置は、筐体７と管状ヒータ１により構成されている。
　筐体７は、例えばステンレスからなるケースであり、壁部７１とその端辺に接続される側壁部７２とで構成されている。壁部７１と対向する側には、開口部７３が設けられている。
　管状ヒータ１は、第１の実施形態と同様のヒータであり、筐体７の内部空間に管軸が略平行になるように複数配置されている。
　その際、管状ヒータ１は、アンカー４の境界部４４が壁部７１に対向する領域である反射領域ＲＡに位置し、開口部７３に対向する領域である照射領域ＬＡには位置しないように配置されている。通常、被照射体においては、管状ヒータ１の直下が温度高く、隣接する管状ヒータ１間の直下で温度低くなりやすいが、このような配置にすることで直下の温度を下げることができるため、被照射体の温度の不均一を緩和することができる。
　第３の実施形態においては、アンカー４の境界部４４が壁部７１側を向くように管状ヒータ１を配置したことで、被照射体の温度を均一化することができる。なお、被照射体への加熱に関し、温度が高いことが要求され、均一であることは要求されない場合には、境界部４４が開口部７３の方向に向くように管状ヒータ１を配置しても良い。
　本発明は上記実施態様に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
　フィラメント３の主部３１は、全てコイル状の部分としているが、途中に単なる線状である非発光部を設けるようにしてもよい。この場合、アンカー４の保持部４３は、コイル状の部分に設けるのがよい。その際、各コイル状の部分に取り付けるアンカー４の数は、１つでも複数であっても良い。
　保持部４３は円弧に限らず、三角形状や四角形状などの多角形であってもよい。つまり、その角となる部分でガラス管１０の内壁面と接触させるようにしてもよい。そのような形状であると、円形状と比較して、さらにアンカー４に使用する金属線の使用量を低減することが可能となる。
　境界部４４は、複数のアンカー４のうち、すべてが必ずしも同じ方向を向いている必要はなく、ばらつき程度や全体のうちの数割程度は別の方向を向いていてもよい。例えば、第２の実施形態においては照射領域ＬＡ、第３の実施形態においては反射領域ＲＡに、複数のアンカー４のうち、半分以上の境界部４４が配置されていればよい。ただし、全てのアンカー４でほぼ同じ方向を向くように管理されるのが、反射膜６への伝熱を抑制したり、被照射体への温度不均一を抑制するうえで最適である。また、境界部４４の方向をランダムにしてもよい。この配置であると、アンカー４によってフィラメント３を支持できない領域が連続して発生し、フィラメント３が撓むことを防止することができる。
　また、中心Ｃを基準とする保持部４３の範囲（中心角α）は、１８０°≦α＜３６０°を満たした円弧としたが、より好適には、２２５°≦α≦３１５°の円弧がよい。中心角αを２２５°以上としたのは、中心角αが１８０°の場合に、管状ヒータ１を水平配置した際に、保持部４３が下方に存在しない状態となると、フィラメント３の自重による撓みを十分に抑制できないことがあり得るためである。また、中心角αを３１５°以下としたのは、中心角αが３６０°未満でかつ３６０°に近い場合に、アンカー４の製造時におけるばらつきによって、中心角αが３６０°以上となる場合があるため、アンカー４の製造時におけるバラツキを考慮して、点灯中の筒状部１１の管壁において従来型の管状ヒータよりも温度差を大きくするという効果を得るためである。
　また、複数のアンカー４の境界部４４を軸方向に沿って揃えてもよい。この場合は、管状ヒータ１を水平配置する際に、各アンカー４の境界部４４が下方になるように配置する。好ましくは、境界部４４と保持部４３の自由端との間の開口部が上方になるように配置する。これにより、自重により撓もうとするフィラメント３をアンカー４によって確実に保持することができる。
　また、各アンカー４の線径ｄ（図３参照）は、フィラメント３を確実に保持するために、太くすることがよい。例えば、各アンカー４の線径ｄは、０．３２ｍｍ以上、より好適には０．３６ｍｍ以上がよい。各アンカー４の線径ｄが太くなることで、フィラメント３に対する保持力を増加することができ、フィラメント３をアンカー４によって確実に保持することができる。なお、アンカー４に使用する金属線の使用量を低減することとの両立を図るため、各アンカー４の線形は０．４２ｍｍ以下がよい。
　また、各アンカー４のフィラメント３に対する配置密度は、フィラメント３を確実に保持するために、高くすることがよい。例えば、フィラメント３の主部３１の長さをＬとし（図１参照）、長さＬに対して設けられるアンカー４の数をｎとした場合に、配線密度としてＬ／ｎを１７ｍｍ／個以下、より好適には１４ｍｍ／個以下がよい。各アンカー４のフィラメント３に対する配置密度が高くなることで、フィラメント３に対する保持力を増加することができ、フィラメント３をアンカー４によって確実に保持することができる。なお、アンカー４に使用する金属線の使用量を低減することとの両立を図るため、１０ｍｍ／個以上がよい。
　この発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
１　管状ヒータ
１０　ガラス管
２　金属箔
３　フィラメント
４　アンカー
４２　延出部
４３　保持部
４４　境界部
５　リード線

Claims (4)

  1. 　長尺なガラス管と、前記ガラス管の内部に、管軸に沿うように配置されたフィラメントと、前記フィラメントに装着された複数のアンカーと、を具備し、
    　前記アンカーは、前記フィラメントに接続される係止部と、一端は前記係止部と接続され、他端は前記ガラス管の管壁方向に延びる延出部と、前記延出部の他端から管壁に沿うように形成され、かつ前記管壁に接触することで前記フィラメントを前記ガラス管に対して保持する保持部と、を備えており、
    　前記保持部は、前記ガラス管の中心Ｃによる中心角αが１８０°≦α＜３６０°を満す管状ヒータ。
  2. 　前記複数のアンカーは、前記アンカーの前記延出部の他端が軸方向に沿って揃っており、前記管状ヒータが水平配置された際に、前記アンカーの前記延出部の他端が下方になるように形成されている請求項１に記載の管状ヒータ。
  3. 　前記ガラス管の外表面には反射膜が形成されており、前記ガラス管の円周における前記反射膜が形成された前記ガラス管の領域を反射領域、それ以外を照射領域としたとき、前記アンカーの前記延出部の他端は前記照射領域側に配置されている請求項１または２に記載の管状ヒータ。
  4. 　対向する反射部および開口部を備える筐体と、
    　前記アンカーの前記延出部の他端が前記反射部側を向くように配置されている請求項１に記載の管状ヒータと、を具備する加熱装置。
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