(57)【要約】【課題】ハロゲンランプへの電力供給のための接続と機械的な取付けを省スペースで実現する。【解決手段】石英ガラス製バルブ１１内のフィラメント１２の両端を、一対の封止部１４１，１４２を介してアウターリード１７１，１７２に接続し、アウターリード１７１，１７２の各外端部を、バルブ１１の一対の封止部１５１，１５２から外部へそれぞれ気密に延出させてハロゲンランプ１００を構成する。アウターリード１７１を金属端子板１８１の金属端子板３１に、アウターリード１７２を金属端子板１８２の金属端子板４１にそれぞれ電気的に接続する。金属端子板３１には取付孔３２を、金属端子板４１には取付孔４２を形成し、金属端子板３１，４１の一部を延出させ、この部分を屈曲部３３，４３で垂直に屈曲させて一端に電力ケーブルを接続した平型接続端子７１を挿入接続させ、取付孔３２，４２のネジ止めと同方向とし、接続の作業効率と省スペース化を実現する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐熱性ガラス製のバルブ内に内蔵されたフィラメントの両端を、一対の金属箔を介して一対のアウターリードに接続し、これらアウターリードの各外端部を、前記バルブの一対の封止部から外部へそれぞれ気密に延出させ、これら延出端を被取付部に取着させるための金属端子板にそれぞれ電気的に接続した管型白熱ヒータにおいて、
前記金属端子板の少なくともいずれか一方は、被取付部に取り付けるための金属端子板に形成された取付孔と、前記金属端子板に一体形成され、前記フィラメントに給電させる一方に電力供給用のケーブルが圧着された接続端子と接続するための接続部とからなり、該接続部を前記金属端子板に対し屈曲させたことを特徴とする管型白熱ヒータ。
【請求項２】
前記金属端子板を取り付ける方向と前記屈曲させた前記接続部に前記ケーブルを接続する方向を同方向としたことを特徴とする請求項１記載の管型白熱ヒータ。
【請求項３】
前記接続部を除去し、前記金属端子板上に電力供給用のケーブルが圧着された接続端子をスポット溶接したことを特徴する請求項１記載の管型白熱ヒータ。
【請求項４】
耐熱性ガラス製のバルブ内に内蔵されたフィラメントの両端を、一対の金属箔を介して一対のアウターリードに接続し、これらアウターリードの各外端部を、前記バルブの一対の封止部から外部へそれぞれ気密に延出させ、これら延出端を被取付部に取着させるための金属端子板にそれぞれ電気的に接続した第１および第２の管型白熱ヒータとを有し、
前記第１および第２の管型白熱ヒータの同方向の一方の前記アウターリードにそれぞれ接続される前記金属端子板は、被取付部に取り付けるための金属端子板に形成された取付孔と、前記金属端子板に一体形成され、前記フィラメントに給電させる一方に電力供給用のケーブルが圧着された接続端子と接続するための接続部とからなり、該接続部を前記金属端子板に対し屈曲させ、
前記第１および第２の管型白熱ヒータの同方向の他方の前記アウターリードは、前記金属端子板と前記接続部が共通に形成された前記金属端子板に接続してなることを特徴とする管型白熱ヒータ。
【請求項５】
共通の前記金属端子板は、該金属端子板に接続された前記第１および第２の管型白熱ヒータの並び方向に対し、該前記第１および第２の管型白熱ヒータの内側にくる大きさとしたことを特徴とする請求項４記載の管型白熱ヒータ。
【請求項６】
上下に配置され少なくとも一方は加熱される第１および第２のローラと、
前記第１または第２のローラ内に配置された請求項１〜５のいずれかに記載のハロゲンランプと、
予めトナーが転写された複写紙が、前記第１および第２のローラとの間を移動させて前記トナーを定着させる手段とを具備したことを特徴とする加熱装置。
【請求項７】
前記金属端子板は、前記ハロゲンランプを加熱ローラに収納する前に、予め前記管型白熱ヒータのアウターリードに接続してあることを特徴とする請求項６記載の加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複写機やプリンタ等のトナー定着に用いられる管型白熱ヒータおよびこの管型白熱ヒータを配置した加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のトナー定着用として用いられる管型白熱ヒータに電力を供給させるには、電源に接続された板状のファストンタブと取り付け孔が形成された金属端子板が用いられる。この金属端子板のファストンタブには、電力用のケーブル一端に接続された平形接続端子を接続させることで、取り付けに起因する通電時の発熱を抑えている。（例えば、特許文献１）
【特許文献１】特開２００６−３１００７６公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記した特許文献１の技術は、金属端子板を支持部に取り付ける方向と電力を供給させるケーブルと金属端子板の接続方向が直角方向をなしていることから取り付けや接続に必要な作業スペースを広く確保する必要があり、小型化を阻害する要因となる、という問題があった。
【０００４】
この発明の目的は、ハロゲンランプの電気的な接続と機械的な取付けとを省スペースで実現した管型白熱ヒータおよびこのヒータを配した加熱装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記した課題を解決するために、この発明の管型白熱ヒータは、耐熱性ガラス製のバルブ内に内蔵されたフィラメントの両端を、一対の金属箔を介して一対のアウターリードに接続し、これらアウターリードの各外端部を、前記バルブの一対の封止部から外部へそれぞれ気密に延出させ、これら延出端を被取付部に取着させるための金属端子板にそれぞれ電気的に接続した管型白熱ヒータにおいて、前記金属端子板の少なくともいずれか一方は、被取付部に取り付けるための金属端子板に形成された取付孔と、前記金属端子板に一体形成され、前記フィラメントに給電させる一方に電力供給用のケーブルが圧着された接続端子と接続するための接続部とからなり、該接続部を前記金属端子板に対し屈曲させたことを特徴とする。
【０００６】
また、この発明の管型白熱ヒータは、耐熱性ガラス製のバルブ内に内蔵されたフィラメントの両端を、一対の金属箔を介して一対のアウターリードに接続し、これらアウターリードの各外端部を、前記バルブの一対の封止部から外部へそれぞれ気密に延出させ、これら延出端を被取付部に取着させるための金属端子板にそれぞれ電気的に接続した第１および第２の管型白熱ヒータとを有し、前記第１および第２の管型白熱ヒータの同方向の一方の前記アウターリードにそれぞれ接続される前記金属端子板は、被取付部に取り付けるための金属端子板に形成された取付孔と、前記金属端子板に一体形成され、前記フィラメントに給電させる一方に電力供給用のケーブルが圧着された接続端子と接続するための接続部とからなり、該接続部を前記金属端子板に対し屈曲させ、前記第１および第２の管型白熱ヒータの同方向の他方の前記アウターリードは、前記金属端子板と前記接続部が共通に形成された前記金属端子板に接続してなることを特徴とする。
【０００７】
この発明の加熱装置は、上下に配置され少なくとも一方は加熱される第１および第２のローラと、前記第１または第２のローラ内に配置された請求項１〜３のいずれかに記載のハロゲンランプと、予めトナーが転写された複写紙が、前記第１および第２のローラとの間を移動させて前記トナーを定着させる手段とを具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、ランプのアウターリードに接続させる金属端子板の給電用ファストンタブを屈曲加工させることで、金属端子板の平面的な寸法を短くして省スペース化を図るとともに、ファストンタブへの接続作業性の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１０】
図１、図２は、この発明の管型白熱ヒータの第１の実施形態について説明するためのもので、図１は概念的な斜視図、図２は図１の正面図である。
【００１１】
図１、図２において、１００は管型白熱ヒータの一種であるハロゲンランプであり、例えば定着用等のヒータとして多用され、放射透過性を有する石英ガラス製等のバルブ１１を有する。バルブ１１は、その内部に耐火性金属の電気抵抗線の一例であるタングステンフィラメント１２を熱源として同心状に収容している。このフィラメント１２は、バルブ１１内で軸方向に複数配設されたアンカー１３…により、バルブ１１に対する同心状態が保持される。
【００１２】
また、バルブ１１内には、微量のハロゲン物質たとえば臭素Ｂｒや塩素Ｃｌとの混合物とともに、アルゴンＡｒや窒素Ｎ２等の不活性ガスが、常温２５℃で約０．９×１０５Ｐａ（パスカル）の圧力で封入してある。バルブ１１の軸方向の両端は、減圧封止による封止部１４１，１４２が形成される。封止部１４１内にはバルブ１１と膨張係数が近似した導電性の例えばモリブデンで形成された矩形箔状の金属箔１５１をそれぞれ埋設している。封止部１４２内には矩形箔状の金属箔１５２を、それぞれ埋設している。
【００１３】
なお、封止部１４１，１４２は、バルブ１１の軸方向両端部を直径方向に圧潰するピンチシールにより矩形扁平状にしたものでも構わない。
【００１４】
金属箔１５１，１５２は、その内端部に、一対のインナーリード１６１，１６２を介してフィラメント１２の軸方向両端を接続する一方、各外端部には、給電のための一対のアウターリード１７１，１７２とをそれぞれ接続している。アウターリード１７１，１７２は、各封止部１４１，１４２から気密に外部へ延出している。アウターリード１７１，１７２に、厚さ０．５±０．０５ｍｍ程度の導電性の金属端子板１８１，１８２を、たとえば溶接により固着している。
【００１５】
図３は、金属端子板１８１について説明するための（ａ）は正面図、（ｂ）は図３（ａ）の左側面図、（ｃ）は図３（ａ）の下側面図である。
【００１６】
金属端子板１８１は、アウターリード１７１が溶接される矩形状の金属端子板３１を固定するための取付孔３２と一側面から突設させ屈曲部３３で略垂直に屈曲されたファストンタブ３４から構成される。ファストンタブ３４は、その中央部に保持孔３５と先端部を尖らせるための傾斜部３６を設けている。
【００１７】
図４は、金属端子板１８２について説明するための（ａ）は正面図、（ｂ）は図４（ａ）の左側面図、（ｃ）は図４（ａ）の下側面図である。
【００１８】
金属端子板１８２は、アウターリード１７２が溶接される矩形状の金属端子板４１を固定するための取付孔４２と一側面から突出させ屈曲部４３で略垂直に屈曲されたファストンタブ４４から構成される。ファストンタブ４４は、その中央部に保持孔４５と先端部尖らせるための傾斜部４６を設けている。取付孔４２の形状は、図中のａとｂの径の関係をａ＞ｂとして遊びを設けて、金属端子板１８２を取り付けるときに対する調整を可能としている。
【００１９】
次に、図５〜図７を参照し、ハロゲンランプ１１のアウターリード１７１が金属端子板１８１に溶接させた状態で、金属端子板１８１の被取付部への取り付けと電力供給について説明する。
【００２０】
図５は、図１の金属端子板１８１にハロゲンランプ１１のアウターリード１７１が接続された状態で金属端子板１８１を被取付部である支持体に取着された側面から見た状態を示す側面図、図６は図５を上から見た状態を示す上面図、図７は図６のＩ−Ｉ’線断面図である。
【００２１】
図５、図６において、５１は、耐熱性の絶縁性の支持体である。支持体５１には予めハロゲンランプ１１のアウターリード１７１が例えば溶接５０により接続された金属端子板１８１の取付孔３２にネジ５２がねじ込まれることにより支持される。
【００２２】
さらに、図３に示すファストンタブ３４の保持孔３５は、図７に示すタブリセプタクルと言われる、導電性を有し扁平な筒状の平型接続端子７１がファストンタブ３４の傾斜部３６から挿入させることにより、内部に弾性を持たせて形成された突起７２とが嵌合される。
【００２３】
平型接続端子７１の他端側には、電力が供給されるケーブル５３の導体７３を挿入し、挿入後において平型接続端子７１をプレスすることにより圧着接続を行う。平型接続端子７１の表面には絶縁性のカバー５４を取り付けケーブル５３と金属端子板１８１との絶縁を行っている。
【００２４】
以上の説明では、図１の左側のアウターリード１７１と金属端子板１８１の接続と支持体５１への取り付けについて説明したが、図１の右側のアウターリード１７２と金属端子板１８２との電気的な接続と支持体への取り付けについても同様である。
【００２５】
すなわち、図１の右側のアウターリード１７２を金属端子板１８２の金属端子板４１に溶接し、取付孔４２を介して支持体にネジをねじ込むことによって、金属端子板１８２を支持体に固着させる。この状態の金属端子板１８２に対し、固着させるネジと同方向からファストンタブ４４に平型接続端子を圧入することで、金属端子板１８２と電力供給用のケーブルとの電気的接続が実現する。
【００２６】
上記した構成の金属端子板による支持体への取り付けは、上方からネジを介して支持され、ケーブルの接続も上方からファストンタブへ平型接続端子を圧入させることで接続される。これにより、金属端子板の取り付けと電力供給用のケーブルの接続とが同方向から作業できるようにしたことにより、狭いスペースであっても作業性の向上を図ることができる。
【００２７】
言い換えれば、ハロゲンランプを電気的、機械的に取り付けるための省スペース化と作業性の向上を図ることができる。
【００２８】
図８、図９は、この発明の管型白熱ヒータの第２の実施形態について説明するためのもので、図８は図１に相当する概念的な斜視図、図９は図６に相当する上面図である。なお、上記した実施形態と同一の構成部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００２９】
この実施形態は、金属端子板１８１のファストンタブ３４を除去し、金属端子板１８１そのものに、ケーブル５３の導体に接続端子８１を圧着させ、接続端子８１の接続部を例えばスポット溶接して電気的に接続したものである。
【００３０】
この場合でも、金属端子板による支持体への取り付けは、上方からネジを介して支持され、ケーブルの接続も上方から接続端子をスポット溶接することで接続される。これにより、金属端子板の取り付けと電力供給用のケーブルの接続とが同方向から作業できるようにしたことにより、狭いスペースであっても作業性の向上を図ることができる。
【００３１】
なお、この実施形態では、金属端子板１８２にはファストンタブ４４を残したが、必要に応じてファストンタブ４４を除去し、接続端子によるスポット溶接に接続でも構わない。
【００３２】
図１０は、この発明の管型白熱ヒータの第３の実施形態について説明するための概念的な斜視図である。なお、上記した実施形態と同一の構成部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００３３】
この実施形態は、同様な構成の２本のハロゲンランプ１００，２００を用いた例を示すものである。
【００３４】
すなわち、ハロゲンランプ１００，２００のそれぞれのアウターリード１７１には、同構成の金属端子板１８１，１８１が接続される。ハロゲンランプ１００，２００の封止部１７１には、金属端子板１８１，１８２が接続する前の段階で共通の例えばセラミック製の口金１０１が遊嵌された状態で取り付けられている。
【００３５】
また、ハロゲンランプ１００，２００のそれぞれのアウターリード１７２には、共通の金属端子板８２に長孔の取付孔４２とファストンタブ４４が形成された金属端子板１８３が接続される。
【００３６】
この場合も、金属端子板１８１，１８３のファストンタブ３４，４４は、取付孔３２，４２にネジをねじ込む方向と同じであることから、狭いスペースであっても作業性の向上を図ることができる。
【００３７】
上記したハロゲンランプの各実施形態では、金属端子板１８１，１８２のいずれにも屈曲部３３，３４を形成させたが、いずれか一方に設ければよい。この場合、電気的、機械的に取り付けるための省スペース化に寄与する。
【００３８】
この実施形態では、金属端子板１８１，１８３のファストンタブ３４，４４は、必要に応じて除去し、図８、図９で説明した接続端子によるスポット溶接でケーブルを接続しても構わない。
【００３９】
図１１、図１２は、図１〜図４で説明したハロゲンランプを用いたこの発明の加熱装置の一実施形態について説明するための、図１１は概略的な構成図、図１２は図１１のII−II’断面図である。
【００４０】
図１１、図１２において、３００は加熱装置である。３０１はアルミニウムや鉄等の金属からなる円筒状の加熱ローラであり、加熱ローラ３０１の外周面には耐熱性の樹脂による被覆材３０２が被覆されている。加熱ローラ３０１の内部には、発熱源であるハロゲンランプ１００が金属端子板１８１，１８２を介して支持体５１，５２を用いてそれぞれ支持される。
【００４１】
ハロゲンランプ１００を加熱ローラ３０１に収容させる場合は、作業性の効率を考え金属端子板１８１，１８２を予めアウターリード１７１，１７２に溶接した状態で金属端子板１８１，１８２の何れか一方から挿入される。金属端子板１８１，１８２のファストンタブ４３，４４は金属端子板３１，４１に対してそれぞれ垂直方向に屈曲されている。このため、金属端子板１８１，１８２が取り付けられた状態であっても、加熱ローラ３０１の内径を大きくすることなく収容させることが可能となる。
【００４２】
３０３は、加熱ローラ３０１と圧接して下方に対向配置されたアルミニウムや鉄等の金属からなる円筒状の加圧ローラである。加圧ローラ３０３の外周面には、例えばシリコンゴムによる弾性体層３０４が被覆されている。この弾性体層３０４の表面には、通過する紙が定着後に加圧ローラ３０３から離れやすくなるように、表面を平滑にする樹脂コーティングを形成してもよい。
【００４３】
加圧ローラ３０３は、軸３０５を支持手段３０６を用いて回転自在に支持されている。また、加熱ローラ３０１の両端には回転ギア３０７が取り付けられ、これら回転ギア３０７とモータの回転軸に取り付けた回転ギアを噛み合わせて、モータを回転させることで、加熱ローラ３０１と加圧ローラ３０３を図１２の矢印Ａ，Ｂ方向にそれぞれ回転させることができる。
【００４４】
加熱ローラ３０１のハロゲンランプ１００がファストンタブ３４，４４を介して通電されると、加熱ローラ３０１が発熱してヒートアップ（昇温）する。そこで、図１２の矢印Ａ，Ｂ方向に加熱ローラ３０１と加圧ローラ３０３を回転させ、図示しない転写ドラムなどからトナーＴが所定分布状態に転写された複写紙Ｐが、ヒートアップされた加熱ローラ３０１と加圧ローラ３０３間に送り込ませることで、複写紙Ｐおよび前の工程で塗布されたトナーＴ１が上下から加熱され、加熱されたトナーＴ２が溶融後複写紙Ｐ上に定着し、所定の文字や図柄などとして描かれる。
【００４５】
この実施形態では、金属端子板のファストンタブを屈曲させたことにより、予めハロゲンランプのアウターリードと結合された状態であっても加熱ローラの内径を大きくすることなく収容させることが可能となる。このため、加熱ローラの径を小さくでき、少ない電力でも所望の加熱を実現でき、省エネに加え、ファーストコピーの時間短縮に寄与することができる。
【００４６】
上記した加熱装置では、加圧ローラ３０３も加熱ローラ３０１と同様の加熱ローラの構成にしても構わない。ランプ取付装置１００に取り付けるハロゲンランプ１００の数は、図１０で説明した２灯であってもよい。この場合、金属端子板１８３の金属端子板８２を平行に配置されるハロゲンランプ１００，２００の並んだ方向に対し、ハロゲンランプ１００，２００から金属端子板８２が突出しない大きさにし、金属端子板１８３から加熱ローラ３０１に収容させることで、２本のハロゲンランプ使用しながら加熱ローラの径を小さなものとすることができる。
【００４７】
なお、加熱装置の用途としては、複写機等の画像形成装置の定着用に用いたが、これに限らず、家庭用の電気製品、業務用や実験用の精密機器や化学反応用の機器等に装着して加熱や保温の熱源としても使用し同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】この発明の管型白熱ヒータの第１の実施形態について説明するための概念的な斜視図。
【図２】図１の正面図。
【図３】図１の要部について説明するための（ａ）は正面図、（ｂ）は図３（ａ）の左側面図、（ｃ）は図３（ａ）の下側面図。
【図４】図１の要部について説明するための（ａ）は正面図、（ｂ）は図４（ａ）の左側面図、（ｃ）は図３（ａ）の下側面図。
【図５】この発明の要部を側面から見た状態を示す側面図。
【図６】図５を上から見た状態を示す上面図。
【図７】図６のＩ−Ｉ’断面図。
【図８】この発明の管型白熱ヒータの第２の実施形態について説明するための概念的な斜視図。
【図９】この実施形態の要部を上から見た状態を示す上面図。
【図１０】この発明の管型白熱ヒータの第３の実施形態について説明するための概念的な斜視図。
【図１１】この発明の加熱装置に関する一実施形態について説明するための概略的な構成図。
【図１２】図１１のII−II’断面図。
【符号の説明】
【００４９】
１００  ハロゲンランプ
１１  バルブ
１４１，１４２  封止部
１７１，１７２  アウターリード
１８１，１８２，１８３  金属端子板
３１，４１，８２  金属端子板
３２，４２  取付孔
３３，４３  屈曲部
３４，４４  ファストンタブ
３６，４６  傾斜部
５１，５２  支持体
５３  ケーブル
７１  平型接続端子
３００  加熱装置
３０１  加熱ローラ
３０３  加圧ローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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