(57)【要約】【課題】  ３本以上のランプをコンパクトに保持しつつ、ショートを抑制することが可能なランプ装置および連結部材を提供する。【解決手段】  実施形態のランプ装置は、端部にピンチシール部１１２を有する３本以上の管状ランプ１と、溝部２４を３つ以上有し、それぞれの管状ランプ１の管軸が略平行になるように、溝部２４にそれぞれのピンチシール部１１２を収容可能なベース２と、を具備するものであり、溝部２４は、隣接配置される管状ランプ１の管軸に対して直交する断面における中心Ｃ同士を結んだ線を第１の線Ｌ１、ピンチシール部１１２の管軸に対して直交する断面における長手方向に平行な線を第２の線Ｌ２としたとき、第１の線Ｌ１と第２の線Ｌ２によって形成される角度αが、５°≦α≦３０°を満たすように形成されており、溝部２４にはピンチシール部１１２が収容されるとともに、セメント３が注入され、管状ランプ１とベース２とが接続されている。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
端部にピンチシール部を有する３本以上の管状ランプと、溝部を３つ以上有し、それぞれの前記管状ランプの管軸が略平行になるように、前記溝部にそれぞれの前記ピンチシール部を収容可能な連結部材と、を具備するランプ装置において、
前記溝部は、隣接配置される前記管状ランプの管軸に対して直交する断面における中心同士を結んだ線を第１の線、前記ピンチシール部の管軸に対して直交する断面における長手方向に平行な線を第２の線としたとき、前記第１の線と前記第２の線によって形成される角度αが、５°≦α≦３０°を満たすように形成されており、
前記溝部には前記ピンチシール部が収容されるとともに、接着部材が注入されて、前記管状ランプと前記連結部材とが接続されていることを特徴とするランプ装置。
【請求項２】
前記ピンチシール部の長手方向の幅Ｗ（ｍｍ）は、前記管状ランプの外径Ｒ（ｍｍ）と同等であることを特徴とする請求項１に記載のランプ装置。
【請求項３】
溝部を３つ以上有し、端部にピンチシール部を有する３本以上の管状ランプを、それぞれの管軸が略平行になるように、前記溝部にそれぞれの前記ピンチシール部を収容かつ接着部材を注入することで固定可能な連結部材において、
前記溝部は、隣接配置される前記管状ランプの管軸に対して直交する断面における中心同士を結んだ線を第１の線、前記ピンチシール部の管軸に対して直交する断面における長手方向に平行な線を第２の線としたとき、前記第１の線と前記第２の線とが交わることによって形成される角度αが、５°≦α≦３０°を満たすように形成されていることを特徴とする連結部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、複写機やプリンターのトナー定着等、主に熱源としての用途に使用されるランプ装置および連結部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンターのトナー定着等に用いられる管状ランプは、ガラス管の内部にフィラメントを配置した構造である。この種の用途において、省エネルギー化のために、複数本の管状ランプを用いるランプ装置が開発されている。例えば、特許文献１のランプ装置では、複数本のランプは、隣り合うランプの中心の各々を結んだ仮想直線の複数によって正多角形が構成され、かつ、各々のランプにおけるピンチシール部の扁平な面が互いに異なる仮想直線と平行となる状態で、配置され、かつ、各々のランプにおけるピンチシール部の扁平な面が隣り合うランプと結んだ仮想直線に沿って伸びる状態で配置されている。このランプ装置においては、装置をコンパクトに構成することが可能である。
【０００３】
しかしながら、特許文献１のような構成にすると、複数本の管状ランプが短絡（ショート）する場合が生じている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許４２８９１６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、３本以上のランプをコンパクトに保持しつつ、ショートを抑制することが可能なランプ装置および連結部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を達成するために、実施形態のランプ装置は、端部にピンチシール部を有する３本以上の管状ランプと、溝部を３つ以上有し、それぞれの前記管状ランプの管軸が略平行になるように、前記溝部にそれぞれの前記ピンチシール部を収容可能な連結部材と、を具備するランプ装置において、前記溝部は、隣接配置される前記管状ランプの管軸に対して直交する断面における中心同士を結んだ線を第１の線、前記ピンチシール部の管軸に対して直交する断面における長手方向に平行な線を第２の線としたとき、前記第１の線と前記第２の線によって形成される角度αが、５°≦α≦３０°を満たすように形成されており、前記溝部には前記ピンチシール部が収容されるとともに、接着部材が注入されて、前記管状ランプと前記連結部材とが接続されている。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態のランプ装置について説明するための図である。
【図２】第１の実施形態のランプ装置に搭載された管状ランプについて説明するための図である。
【図３】図２に示した管状ランプのＡ−Ａ’断面を矢印方向から見た状態について説明するための図である。
【図４】第１の実施形態のランプ装置の断面について説明するための図である。
【図５】従来のランプ装置について説明するための図である。
【図６】第１の実施形態のランプ装置の断面について説明するための図である。
【図７】第１の実施形態においてαを５°および３０°としたランプ装置について説明するための図である。
【図８】第１の実施形態においてαを１０°および２０°としたランプ装置について説明するための図である。
【図９】第２の実施形態のランプ装置について説明するための図である。
【図１０】ランプ装置の他の実施形態について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、発明を実施するための実施形態について説明する。
【０００９】
（第１の実施形態）
第１の実施形態のランプ装置について、図面を参照して説明する。図１は、第１の実施形態のランプ装置について説明するための図である。
【００１０】
ランプ装置は、管状ランプ１、ベース２、セメント３およびハーネス４で構成されている。
【００１１】
管状ランプ１は、図２に示すような例えば長さが３００ｍｍ程度のランプであり、主要部としてガラス管１１を備えている。ガラス管１１は、石英ガラスなどの耐熱性に優れたガラス材料からなる細長い管であり、管状部１１１とピンチシール部１１２とで構成されている。管状部１１１は、ガラス管１１の大部分を占める円筒状の部分であり、内部に空間を備えている。この空間には、微量の窒素や臭素、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。これらガス等の封入は、管状部１１１の管軸方向の略中央付近に形成されたチップ痕１１３によって行われる。ピンチシール部１１２は、管状部１１１の両端にピンチシールにより形成された矩形状の封着部である。
【００１２】
ピンチシール部１１２の内部には、金属箔１２が封着されている。金属箔１２は例えばモリブデンからなる薄板であり、ピンチシール部１１２の板状面に沿うように配置されている。このピンチシール部１１２の長手方向の幅Ｗ（ｍｍ）は、図２のＡ−Ａ’断面を矢印方向から見た図である図３に示すように、管状部１１１の外径Ｒ（ｍｍ）と同等か、外径Ｒ（ｍｍ）よりも小さい。例えば、ピンチシール部１１２の幅Ｗ、管状部１１１の外径Ｒは、５ｍｍである。したがって、ピンチシール部１１２は、管状部１１１の外径Ｒの大きさにほぼ収まるようになるため、管状ランプ１をコンパクトになる。なお、同等とは、ピンチシール部１１２の幅Ｗと管状部１１１の外径Ｒの関係Ｗ／Ｒが０．９〜１．１、好適には０．９５〜１．０５の大きさであることを示している。
【００１３】
ガラス管１１の内部にはフィラメント１３が設けられている。フィラメント１３は、例えばタングステンからなる金属線である。フィラメント１３は、１５０％前後のコイルピッチの発光部と、発光部を繋ぐ連結部を交互に繰り替えす構成である。なお、両端にはレグ部を備えており、レグ部は金属箔１２に接続されている。
【００１４】
管状部１１１の内部にはサポート部材１４が設けられている。サポート部材１４は、例えばタングステンからなる金属線であり、管状部１１１の内壁面に固定され、フィラメント１３の発光部を保持している。サポート部材１４は、所定の間隔を保ち、管軸方向に沿って複数設けられている。
【００１５】
金属箔１２のフィラメント部１３が接続されていない側には、リード線１５が接続されている。リード線１５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、ピンチシール部１１２から導出されている。
【００１６】
本実施形態では、このような管状ランプ１が３本使用されている。それらの管状ランプ１は、管軸が略平行になるように、かつ管状部１１１が図５（ｂ）に示すように近接するように、配置される。３本のランプは、構造はほぼ同じものであるが、フィラメント部１３の構造が異なっている。第１のランプは管軸方向に約２４ｃｍに亘って加熱領域を備え、第２のランプは長手方向の中央において約１２ｃｍに亘って加熱領域を備え、第３のランプは長手方向の両端においてそれぞれ約８ｃｍに亘って加熱領域を備えている。つまり、第１のランプはＡ４サイズ（２１０ｍｍ）、第２のランプははがきサイズ（１００ｍｍ）、第３のランプは第２のランプとの組み合わせでＡ４サイズを加熱可能である。当然ながら、ランプの組み合わせはこれに限らず、例えばＡ３サイズ、Ａ４サイズおよびはがきサイズに対応させることもできる。
【００１７】
ベース２は、図４に示すような例えばセラミックなどの絶縁性に優れた連結部材であり、管状ランプ１の両端部に配置される。ベース２は、リード線収容部２１とシール部収容部２２とで構成されている。リード線収容部２１は円柱状であり、ランプの管軸方向に沿って３つの円形状の穴部２３を備えている。シール部収容部２２は図４（ｂ）に示すような角に丸みをもつ三角柱状であり、ランプの管軸方向に沿って３つの溝部２４を備えている。この溝部２４はピンチシール部１１２を収容可能なよう矩形の形状になっているとともに、穴部２３と連通している。また、溝部２４には、半円状の注入部２４１が形成されている。なお、図１からわかるようにベース２は同一構造ではなく、一方のベース２のリード線収容部２１のみに、複写機等の保持構造に合致する突起部２１１が設けられている。
【００１８】
セメント３は、ピンチシール部１１２とベース２を接着する接着部材であり、例えば、耐熱性に優れたアルミナ系の接着剤からなる。このセメント３は、溝部２４にピンチシール部１１２を収容した状態で、注入部２４１から流し込まれることでピンチシール部１１２とベース２との接着を可能にしている。セメント３は、ピンチシール部１１２とベース２を接着できればよいので、溝２４からはみ出すように注入しても良いし、溝２４の一部を満たす程度しか注入しなくても良い。
【００１９】
ハーネス４は、金属線周りに絶縁部材が被覆された被覆線であり、一端はリード線１５と接続され、他端は複写機等の端子と接続される。なお、リード線１５との接続部分は、ベース２の穴部２３内に配置される。
【００２０】
ベース２の詳細な構造およびランプ装置の各部を図４（ｂ）および図５を参照してさらに詳しく説明する。
【００２１】
溝部２４は、隣接配置される管状ランプ１の管軸に対して直交する断面における中心Ｃ同士を結んだ線を第１の線Ｌ１、ピンチシール部１１２の管軸に対して直交する断面における長手方向に平行な線を第２の線Ｌ２としたとき、第１の線Ｌ１と第２の線Ｌ２によって形成される角度αが、例えば１５°に設定されている。このように、第２の線Ｌ２が第１の線Ｌ１に対して所定の角度を持つように構成することで、ランプをコンパクトに保持することを可能にしながら、隣接する溝部２４同士が空間的に繋がることが防止される。つまり、溝部２４にセメント３を注入しても、それぞれの溝部２４に注入されたセメント３同士が繋がることはなく、各溝部２４において独立させることができる。
【００２２】
ここで、第１の線Ｌ１と第２の線Ｌ２とがなす角度αを０°にしたときの状態を図６に示す。この図のように、角度αが０°であると、溝部２４が繋がり、各溝部２４に注入されたセメント３がその部分により繋がることがある。これは、ピンチシール部１１２の幅Ｗ（ｍｍ）と管状部１１１の外径Ｒ（ｍｍ）を同等としたために、溝部２４の短辺の長さが長くなる場合に生じやすい。各溝部２４に注入されたセメント３が繋がってしまうと、セメント３は多少の導電性を有しているため、管状ランプ１に投入する電圧を上げるとそのセメント３を介して各ランプがショートしてしまうことがある。
【００２３】
第１の線Ｌ１と第２の線Ｌ２とがなす角度αを変化させたときのベースを図７、図８に示す。図７（ａ）は角度αが５°、図７（ｂ）は角度αが３０°の場合であり、これらの角度でも隣接する溝部２４同士が空間的に繋がることを防止でき、実際にこの装置の各管状ランプ１に電圧を印加してもショートすることはなかった。図８（ａ）は角度αが１０°、図８（ｂ）は角度αが２０°の場合であり、これらの角度でも隣接する溝部２４同士が空間的に繋がることを防止できるとともに、隣接する溝部２４との最短距離Ｄを０．６ｍｍ以上確保することができる。最短距離Ｄを０．６ｍｍ以上確保することで、ショートの発生を確実に防止可能な優れた耐圧性を確保することができる。実際にこの装置の各管状ランプ１に高電圧を印加してもショートすることはなかった。以上から、第１の線Ｌ１と第２の線Ｌ２によって形成される角度αは、５°≦α≦３０°、好適には１０°≦α≦２０°を満たすのが望ましい。
【００２４】
第１の実施形態においては、隣接配置される管状ランプ１の管軸に対して直交する断面における中心Ｃ同士を結んだ線を第１の線Ｌ１、ピンチシール部１１２の管軸に対して直交する断面における長手方向に平行な線を第２の線Ｌ２としたとき、第１の線Ｌ１と第２の線Ｌ２によって形成される角度αが、５°≦α≦３０°を満たすようにベース２に溝部２４を形成し、その溝部２４にピンチシール部１１２を収容するとともに、セメント３を注入部２４１から注入し、管状ランプ１とベース２とを接続したことで、複数の管状ランプ１をコンパクトに保持しつつ、ショートを抑制することができる。また、ピンチシール部１１２の長手方向の幅Ｗ（ｍｍ）を管状ランプ１の外径Ｒ（ｍｍ）と同等としたことで、ランプ装置をさらにコンパクトにすることができる。
【００２５】
また、第１の線Ｌ１と第２の線Ｌ２によって形成される角度αが、１０°≦α≦２０°を満たすようにしたことで、隣接する溝部２４同士の最短距離Ｄを０．６ｍｍ以上維持することができるため、優れた耐圧性を確保することができる。
【００２６】
（第２の実施形態）
図９は、第２の実施形態のランプ装置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の実施形態のランプ装置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。
【００２７】
第２の実施形態が、第１の実施形態と異なる点は、管状ランプ１の一つの直径Ｒ１を、他の管状ランプ１の直径Ｒよりも小さいものを使用した点にある。具体的には、Ｒ＝５．０ｍｍに対して、Ｒ１＝４．０ｍｍのランプを使用している。なお、第１の線Ｌ１と第２の線Ｌ２によって形成される角度α、β、γは、α＝１５°、β＝２０°、γ＝１０°となっている。
【００２８】
上述の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、ショートを抑制することができる。また、ベース２を小さく構成することができるため、ランプ装置をさらにコンパクトにすることができる。
【００２９】
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。例えば、ベース４は図１０に示すように、溝部２４を４つ形成したものであってもよく、つまり管状ランプ１を４本使用したものであってもよい。また、５本以上使用するものであってもかまわない。
【００３０】
複数の管状ランプ１は、ガス圧、ガス種が異なるランプを組み合わせるようにしてもよい。また、あるランプはチップレスの構造としてもよい。
【００３１】
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。
【符号の説明】
【００３２】
１  管状ランプ
１１  ガラス管
１１１  管状部
１１２  ピンチシール部
２  ベース
３  セメント
４  ハーネス
【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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