(57)【要約】【課題】発光管内にフィラメントを備え、前記発光管の外表面にチップ管残部を有するフィラメントランプにおいて、前記チップ管残部の発光管の外表面からの突出量を抑制して、ランプが挿入されるヒートローラの小型化を図り、かつ、発光管からの光の配光分布（熱分布）を軸方向にも円周方向にも局所的に悪化させることを抑制した構造を提供することである。【解決手段】前記チップ管残部が、前記発光管の円周方向の外表面に沿って偏平な曲面形状であることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光管内にフィラメントを備え、前記発光管の外表面にチップ管残部を有するフィラメントランプにおいて、
前記チップ管残部は、前記発光管の円周方向の外表面に沿って偏平な曲面形状であることを特徴とするフィラメントランプ。
【請求項２】
前記チップ管残部は、その厚みが前記発光管の外径に対して２０％以下とされていることを特徴とする請求項１に記載のフィラメントランプ。
【請求項３】
発光管の外表面に取付けられたチップ管の根本を加熱溶融して溶着する工程と、
前記チップ管を引き上げて脱離する工程と、
脱離されて発光管に残るチップ管残部に、下面に凹面形状の成形面を有する成形治具を押し当てる工程とからなる請求項１に記載のフィラメントランプにおけるチップ管残部の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、発光管にチップ管残部を有するフィラメントランプおよびそのチップ管残部の成形方法に係わるものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、プリンタや複写機の画像形成装置には、記録媒体上にトナーを加熱定着させる定着装置が搭載されている。この定着装置は、一方向に回動するヒートローラと、該ヒートローラの回転面に当接する加圧ローラを備えており、前記ヒートローラの内部には、これを内側から加熱するフィラメントランプが配置されている。そして、このヒートローラと加圧ローラの当接面にトナー像を担持した記録媒体を通すことにより、トナー像を記録媒体に加熱加圧下で定着させるものである。
【０００３】
このようにヒートローラは、内部に装着されたランプからの光エネルギーによって加熱され、ヒートローラを介してインクの定着が行われる。このときヒートローラの加熱効率が低いと、使用開始時までのヒートローラの昇温時間が遅くなり、定常加熱状態へ移行するまでに要する装置の立ち上がり時間が長くなってしまう。そのためヒートローラはより小型化して加熱効率を高めることが必要とされている。
例えば、特開２００６−１８４７１９号公報（特許文献１）には、ヒートローラの内部にランプを装着させた構成が記載されており、その際にチップ管残部（チップ部）の位置を調節することが記載されている。
【０００４】
しかしながら、この特許文献１に記載の構成は、２本のフィラメントランプを装着する際に好ましいチップ部の位置を規定したに過ぎず、図６に示すように、チップ管残部１３（以下、単にチップ部ともいう）そのものは発光管１１外表面から大きく突出（Ｌ）する構造である。そのため、チップ部１３によって小型化が阻害される問題点について根本的な解決策となるものではない。
またチップ部１３は発光管１１の長手方向の一部に形成されるものであり、特許文献１に記載されるようにチップ部１３が発光管１１の外方に大きく突出する形状であると、フィラメント１２からの光がチップ部１３で屈折され、フィラメントランプの長手方向や円周方向の熱分布を悪化させる。すなわち、チップ部１３の周辺で温度が下がりやすく、発光管１１の長手方向および円周方向において、熱分布に局所的な放射熱の変動（以下、リップルという）が形成されるという不具合がある。
【０００５】
このようなチップ部の問題点を解消するための工夫はこれまで様々な検討がなされてきた。
例えば特開平０２−０５６８４６号公報（特許文献２）には、突出したチップ部が器具に接触して破損することがないよう、チップ部の封着端の周囲を凹ませる対策が提案されている。
しかしながら、発光管に凹みを形成することにより、発光管の内方に突出する凸部が形成されることとなる。この凸部は、発光管内のフィラメント（発熱体）に近接してしまい、フィラメントからの熱負荷が過剰に加わってしまうという問題がある。特にフィラメントランプの外径が小さく設計される場合において、この問題は顕在化する。
【０００６】
また特開２０１３−２４６９７０号公報（特許文献３）では、排気管（チップ管）を用いないフィラメントランプを成形することが記載されている。しかし当該文献でも記載されているようにチップ部を有しないランプは、その工程上の問題から、チップ部を有するフィラメントランプと比較して寿命特性が悪いという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１８４７１９号公報
【特許文献２】特開平０２−０５６８４６号公報
【特許文献３】特開２０１３−２４６９７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、発光管内にフィラメントを備え、前記発光管の外表面にチップ管残部を有するフィラメントランプにおいて、チップ管残部によるヒートローラの小型化の阻害を排除するとともに、発光管の軸方向および円周方向での照度不均一性を極力回避して、寿命特性の良好なランプ構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、この発明のフィラメントランプでは、前記チップ管残部は、前記発光管の円周方向の外表面に沿って偏平な曲面形状であることを特徴とする。
また、前記チップ管残部は、その厚みが前記発光管の外径に対して２０％以下とされていることを特徴とする。
また、前記チップ管残部の成形方法において、発光管の外表面に取付けられたチップ管の根本を加熱溶融して溶着する工程と、前記チップ管を引き上げて脱離する工程と、脱離されて発光管に残るチップ管残部に、下面に凹面形状の成形面を有する成形治具を押し当てる工程とからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、発光管内の外表面に形成されるチップ管残部を発光管の曲面形状に沿った扁平な曲面形状としたので、チップ管残部を発光管の外表面からあまり突出させない形状とすることができ、ヒートローラ内に配置するとき、当該ヒートローラと干渉することもなく、その小型化が図れる。
そして、このチップ管残部は発光管の内部に突出することもないので、発光管の内径に局所的に狭い領域が形成されることがない。
また、チップ管残部が扁平形状であるので、フィラメントからの光の屈折が抑制されて、発光管からの光の照度分布において、軸方向および円周方向において良好な照度分布が得られ、リップルの形成を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明のフィラメントランプの部分斜視図。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図。
【図３】チップ部の成形方法の説明図。
【図４】チップ部の成形に用いられる成形治具。
【図５】本発明の効果を示す表。
【図６】従来技術の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、本発明のフィラメントランプ１の部分的な斜視図であって、断面円形状の発光管２の内部には、コイル状のフィラメント３が配置されている。
そして、発光管２の外表面には、チップ管残部（チップ部）４が形成されている。図２に示されるように、このチップ部４は、その外観形状が全体に扁平形状であり、発光管２の円周方向の外表面に沿う形でこれと当接されるように曲面形状とされている。
このような形状により、チップ部４の高さを低く抑えつつ、機械的な強度を確保することができる。また、発光管２の内径が局所的に狭まる領域も形成されることがない。さらにチップ部４は発光管２の外面に沿う扁平形状であるため、フィラメント３からの光の屈折を抑え、フィラメントランプ１の配光分布（熱分布）を軸方向にも円周方向にも局所的に悪化させることが抑制される。
【００１３】
図３にこのようなチップ管残部（チップ部）の成形方法が示されている。
図３では図示されないが、内部にフィラメント３が配置された発光管２はその両端で封止されている。この発光管２に排気管（チップ管）５が取り付けられ、このチップ管５を介して発光管２内の不純ガスの排気や充填ガスの封入を行う。
その後、図３（Ａ）（Ｂ）に示すように、チップ管５の根本部分を酸水素バーナー６などにより加熱溶融して封着し、発光管２内を封止する。図３（Ｃ）に示すように、封止後にチップ管６を引き上げて脱離（チップオフ）することで、発光管２側にチップ管残部（チップ部）４が形成される。そして、いまだ溶融状態にあるチップ部４に成形治具７を押し当てることで、チップ部４を所望の形状に成形する。
【００１４】
図４に成形治具７の形状が示されていて、当該成形治具７は、下面に円弧状凹面形状の成形面８を有していて、図３（Ｄ）に示すように、この成形面８が発光管２の外周面の円周方向と一致するようにしてチップ部４に押し当てられる。
こうして、図１および図３（Ｄ）に示されるように、チップ部４は、全体として扁平形状であって、発光管２の円周方向の外周面に沿い、これに当接するような形の曲面形状となる。
この扁平形状のチップ部４の高さ（厚さ）は、発光管２の外径の２０％以内にされることが望ましい。これにより内径の小さなヒートローラ内へのフィラメントランプの装着時にチップ部４が邪魔になることがなく、装着作業がし易くなるとともに、チップ部４が破損することもない。
【００１５】
発光管とチップ部の具体的な一実施形態は、図２を参照して以下の通りである。
・発光管外径：Ｄ＝φ６．０ｍｍ
・チップ部厚さ：Ｔ＝１．５ｍｍ以内（好適には１ｍｍ以内）
【００１６】
本発明の効果を実証する実験を行った。
図６に示すような従来のチップ形状のもの比較例として、本発明のチップ形状のものとのリップル率の比較を行った。
チップ中央位置を０ｍｍとし、±１０ｍｍの軸方向範囲で熱分布を比較した。その結果が図５のグラフに表されている。
比較例のリップル率  ２６．５％
本発明のリップル率  １３．９％
リップル低減率（本発明／比較例）＝５２．６％
なお、リップル率は、±１０ｍｍの範囲で、（最大−最小）／平均×１００％で算出した。
上記のように、リップル率を約半分程度に低減することができた。
【００１７】
以上説明したように、本発明におけるフィラメントランプでは、発光管外表面に形成されるチップ管残部が、発光管の円周方向の外表面に沿って偏平な曲面形状であることで、発光管外周面からの突出量が少なくて済み、ヒートローラ内に挿入するとき、チップ部が邪魔になることがなく、ヒートローラの小型化に資する。
また、発光管の円周方向に沿う扁平形状であるので、発光管からの光の屈折を抑え、フィラメントランプの配光分布（熱分布）を円周方向にも軸方向にも局所的に悪化させることが抑制される。
【符号の説明】
【００１８】
１：フィラメントランプ
２：発光管
３：フィラメント
４：チップ管残部（チップ部）
５：排気管（チップ管）
６：酸水素バーナー
７：成形治具
８：成形面
Ｄ：発光管外径
Ｔ：チップ部の厚さ
【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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