管型電球装置
【課題】管型電球の封止部にかかる外部からの熱膨張の差による応力を抑えて封止部のクラックの発生を防止する。
【解決手段】放射透過性のバルブ１２内に内蔵されたフィラメント１３の両端を、一対の封止部１５１，１５２を介して棒状の一対のアウターリード線１８１，１８２に接続する。アウターリード線１８１，１８２の各外端部を、バルブ１２の一対の封止部１５１，１５２から外部へそれぞれ気密に延出され、これら延出端を被取付部に取着するとともに電力が供給される導電性の一対の金属端子板１９１，１９２にそれぞれ電気的に接続する。アウターリード線１８１，１８２の中間部にはコイル状部２０１，２０２を形成する。コイル状部２０１，２０２はフィラメント１３の点滅による被取付部に熱膨張の差による応力の発生を防止可能となる。
【解決手段】放射透過性のバルブ１２内に内蔵されたフィラメント１３の両端を、一対の封止部１５１，１５２を介して棒状の一対のアウターリード線１８１，１８２に接続する。アウターリード線１８１，１８２の各外端部を、バルブ１２の一対の封止部１５１，１５２から外部へそれぞれ気密に延出され、これら延出端を被取付部に取着するとともに電力が供給される導電性の一対の金属端子板１９１，１９２にそれぞれ電気的に接続する。アウターリード線１８１，１８２の中間部にはコイル状部２０１，２０２を形成する。コイル状部２０１，２０２はフィラメント１３の点滅による被取付部に熱膨張の差による応力の発生を防止可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複写機やプリンター等のＯＡ機器の読み取り用やヒータ用の管型白熱電球を好適に取り付けられるようにした管型電球装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の管型電球の技術では、一対の金属端子板を対応の被取付部にねじを用いて固定するときに、回転トルクが一対の外部導入線を介してガラスバルブの一対の封止部端部に負荷がかかりクラックが発生することを防止している。（例えば、特許文献１）
【特許文献１】特開平５−１８２６４４号公報
【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、白熱電球の点滅による白熱電球とこれが取り付けられる取付部との熱膨張の差による応力が発生し、白熱電球の封止部の破損が発生する問題があり、熱膨張による応力を吸収手段を設置する必要があった。
【０００４】
この発明の目的は、管型電球の封止部にかかる外部からの応力を抑えて封止部のクラックの発生を防止した管型電球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、この発明の管型電球装置は、放射透過性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所定線径の一対のアウターリード線に接続し、これらアウターリード線の各外端部を、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ものにあって、前記アウターリード線の中間部に、該アウターリード線とは別体あるいは一体のコイル状部を形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
この発明によれば、管型ランプの外部導入線の中間部にバネ形状にしたことにより、管型白熱電球の熱膨張およびアウターリード線が接続された金属端子板が取り付けられる被取付部の熱膨張の差を吸収することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、この発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、この発明の管型電球装置の一実施形態について説明するための平面図、図２は図１要部を拡大して示すとともに、管型電球装置が取り付けられた状態を示した平面図である。
【０００８】
１１は、管型白熱電球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１２を有する。バルブ１２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１３を熱源として同心状に収容している。このフィラメント１３は、バルブ１２内で軸方向に複数配設されたアンカー１４により、バルブ１２に対する同心状態が保持される。また、バルブ１２内には、アルゴン等の不活性ガスとともに、所容量のハロゲンガスを封入し、その軸方向両端部を直径方向に圧潰する封止部により矩形扁平状の一対の封止部１５１，１５２を形成し、これら封止部１５１，１５２内にはバルブ１２と膨張係数が近似した導電性の例えばモリブデン（Ｍｏ）で形成された矩形箔状の金属箔１６１，１６２をそれぞれ埋設している。
【０００９】
金属箔１６１，１６２は、その内端部に、インナーリード線１７１，１７２を介してフィラメント１３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線１８１，１８２とをそれぞれ接続している。アウターリード線１８１，１８２は、各封止部１５１，１５２から気密に外部へ延出している。アウターリード線１８１，１８２に、厚さ０．５±０．０５ｍｍ程度の導電性の金属端子板１９１，１９２を、たとえば溶接により固着している。
【００１０】
アウターリード線１８１，１８２は、直径が０．７５ｍｍ程度の耐熱性のある例えばモリブデンを使用し、その途中にバネ性を持たすための例えば５ターンで長さＬ１が４ｍｍ程度のコイル状部２０１，２０２をそれぞれ形成する。アウターリード線１８１，１８２とコイル状部２０１，２０２は、一体形成してもよいが、別々に形成した後から溶接等の接着手段で一体化してもよい。
【００１１】
金属端子板１９２は、図１の右側を拡大して示した図２のように矩形状であり、略中央に取付孔２１２とこの近傍にアウターリード線１８２が溶接される取付部２２、さらに一辺から突設して形成されたファストンタブと言われる接続部２３から構成される。金属端子板１９２は、取付孔２１２からネジ２４を耐熱性で樹脂製の支柱２５にネジ止めすることにより固着する。
【００１２】
接続部２３には、電力を供給させるタブリセプタクルと言われる導電性で扁平な筒状の平型接続子が傾斜部２３１から挿入されることにより内部に形成した弾性を持たせて形成された突起と係合孔２３２が嵌合される。
【００１３】
なお、金属端子板１９１も金属端子板１９２と同様の機能を有し、耐熱性で樹脂製の支柱に取り付けられる。アウターリード線１８１が溶接された状態の金属端子板１９１の図示しない支柱に取り付けるねじ孔２１１は、ハロゲンランプ１１の長手方向に長い孔とし、取り付け時の遊びを持たせることで取り付け作業の効率化を図っている。
【００１４】
ここで、コイル状部２０１，２０２の作用について説明する。コイル状部２０１，２０２は、ハロゲンランプ１１の点滅によりこれが取り付けられている支柱２５との熱膨張の差によりハロゲンランプ１１の封止部１５１，１５２に応力がかかる。しかしながら、この応力をコイル状部２０１，２０２で吸収させることで、かかる応力による封止部に発生するクラックを防止することが可能となる。
【００１５】
図３は、定格電圧が１００Ｖで１２００Ｗのハロゲンヒータを熱膨張による応力が吸収できない治具に固定し、定格電圧の１２０％の熱ストレス試験、１５秒オン、４５秒オフを１０万回繰り返したときの、この発明と従来のハロゲンランプのバルブ破損の状態を調べた結果について説明する説明図である。
【００１６】
すなわち、従来のハロゲンランプは、モリブデン製のアウターリード線の線径をφ０．６ｍｍ以下とした場合でも破損が生じた。この発明のハロゲンヒータは、モリブデン製のアウターリード線のφ０．６ｍｍ程度での破損は生じなかった。アウターリード線の線径がφ０．６ｍｍを越える大きな値では、アウターリード線の途中にコイル状部を形成した場合、コイル状部の剛性が増してハロゲンランプ側で熱膨張の差を吸収できないことを意味している。
【００１７】
この実施形態では、ハロゲンランプとこれを取り付ける被取付部とに熱膨張の差があった場合、コイル状部の線径をφ０．６ｍｍ程度であればハロゲンランプ側で熱膨張の差をコイル状部で吸収できることから、大型化の要因となっていた被取付部側に熱膨張を吸収する装置を設ける必要がなくなり小形化に寄与することが可能となる。
【００１８】
次に、図４〜図７を参照してこの発明の他の実施形態について説明する。図４は図２に相当する拡大して示した平面図、図５は図４の要部の拡大ａ−ａ’断面図、図６は図４の要部をさらに拡大して示した平面図、図７は図６の上面図である。
【００１９】
図４に示すようにこの実施形態は、コイル状部２０１，２０２を収納するための円筒形状の口金４１を設けた点が上記の実施形態と異なり、同一の構成部分には同一の符号を付してここでは異なる部分について説明する。なお、図４は図２に相当し、金属端子板１９１側については同様でありここでの説明は省略する。
【００２０】
図５に示すように、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）やＭｇＯ、ＳｉＯ２を主成分とするステアタイトセラミックス等の材料で形成された円筒形状の口金４１は底面４２を有し、この底面４２には中央にアウターリード線１８２を挿入させる透孔４３とこの透孔４３に連通し周面まで至る金属端子板１９２を嵌合させる切込み４４を形成する。口金４１の開口部４５は、図６や図７に示すように封止部１５２に嵌合させる。これにより口金４１を金属端子板１９２と封止部１５２との間に取り付ける。
【００２１】
口金４１は、金属端子板１９２が経年変化等により垂れ下がったり、捩れたりした場合のコイル状部２０２を保持することができる。また、金属端子板１９２を支柱２５に取付孔２１２からネジ２４でネジ止め固着するときにコイル状部２０２の捩れに対する保持にも対応可能となる。
【００２２】
この実施形態では、コイル状部２０２の捩れ等が発生すると口金４１の内側にあたりそれ以上はハロゲンランプ１１の管軸から外れを抑えることがなくなり、その状態を維持することができる。
【００２３】
図８は、この発明の他の実施形態の変形例について説明するための図５に相当する断面図である。上記した口金４１と同一の機能の部分には同一の符号を付して説明する。なお、図８は図５に相当し、金属端子板１９１側の口金についての説明は同様でありここでの説明は省略する。
【００２４】
すなわち、上記した口金４１は、円筒形状としたがこの場合、封止部１５２を口金４１の開口部４５に嵌合させることから、コイル状部２０２の全周に渡ってコイル状部２０２の内周面までの距離が同様である。
【００２５】
この変形例では、封止部１５２の形状に合わせて口金８１でコイル状部２０２を保持したものである。コイル状部２０２の幅Ｌ２（図７）に対し、封止部１５２の対向面が狭い口金８１の内側ｂは若干広めに、対向面が広い口金８１の内側ｃは広めの形状に開口部４５が形成されている。このためアウターリード線が内側ｃの方向の動きに対しては、上記実施形態と同じであるが、狭い内側ｂの動きに対するコイル状部２０２の捩れ等をより効果的に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の一実施形態について説明するための平面図。
【図２】図１の要部の拡大平面図。
【図３】この発明の効果について説明するための説明図。
【図４】この発明の他の実施形態について説明するための平面図。
【図５】図４のａ−ａ’断面図。
【図６】図６は図４の要部をさらに拡大して示した平面図。
【図７】図７は図６の上面図。
【図８】この発明の他の実施形態の変形例について説明するための図５に相当する断面図。
【符号の説明】
【００２７】
１１ ハロゲンランプ
１２ バルブ
１３ フィラメント
１５１，１５２ 封止部
１６１，１６２ 金属箔
１８１，１８２ アウターリード線
１９１，１９２ 金属端子板
２０１，２０２ コイル状部
４１，８１ 口金
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複写機やプリンター等のＯＡ機器の読み取り用やヒータ用の管型白熱電球を好適に取り付けられるようにした管型電球装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の管型電球の技術では、一対の金属端子板を対応の被取付部にねじを用いて固定するときに、回転トルクが一対の外部導入線を介してガラスバルブの一対の封止部端部に負荷がかかりクラックが発生することを防止している。（例えば、特許文献１）
【特許文献１】特開平５−１８２６４４号公報
【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、白熱電球の点滅による白熱電球とこれが取り付けられる取付部との熱膨張の差による応力が発生し、白熱電球の封止部の破損が発生する問題があり、熱膨張による応力を吸収手段を設置する必要があった。
【０００４】
この発明の目的は、管型電球の封止部にかかる外部からの応力を抑えて封止部のクラックの発生を防止した管型電球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、この発明の管型電球装置は、放射透過性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所定線径の一対のアウターリード線に接続し、これらアウターリード線の各外端部を、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ものにあって、前記アウターリード線の中間部に、該アウターリード線とは別体あるいは一体のコイル状部を形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
この発明によれば、管型ランプの外部導入線の中間部にバネ形状にしたことにより、管型白熱電球の熱膨張およびアウターリード線が接続された金属端子板が取り付けられる被取付部の熱膨張の差を吸収することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、この発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、この発明の管型電球装置の一実施形態について説明するための平面図、図２は図１要部を拡大して示すとともに、管型電球装置が取り付けられた状態を示した平面図である。
【０００８】
１１は、管型白熱電球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１２を有する。バルブ１２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１３を熱源として同心状に収容している。このフィラメント１３は、バルブ１２内で軸方向に複数配設されたアンカー１４により、バルブ１２に対する同心状態が保持される。また、バルブ１２内には、アルゴン等の不活性ガスとともに、所容量のハロゲンガスを封入し、その軸方向両端部を直径方向に圧潰する封止部により矩形扁平状の一対の封止部１５１，１５２を形成し、これら封止部１５１，１５２内にはバルブ１２と膨張係数が近似した導電性の例えばモリブデン（Ｍｏ）で形成された矩形箔状の金属箔１６１，１６２をそれぞれ埋設している。
【０００９】
金属箔１６１，１６２は、その内端部に、インナーリード線１７１，１７２を介してフィラメント１３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線１８１，１８２とをそれぞれ接続している。アウターリード線１８１，１８２は、各封止部１５１，１５２から気密に外部へ延出している。アウターリード線１８１，１８２に、厚さ０．５±０．０５ｍｍ程度の導電性の金属端子板１９１，１９２を、たとえば溶接により固着している。
【００１０】
アウターリード線１８１，１８２は、直径が０．７５ｍｍ程度の耐熱性のある例えばモリブデンを使用し、その途中にバネ性を持たすための例えば５ターンで長さＬ１が４ｍｍ程度のコイル状部２０１，２０２をそれぞれ形成する。アウターリード線１８１，１８２とコイル状部２０１，２０２は、一体形成してもよいが、別々に形成した後から溶接等の接着手段で一体化してもよい。
【００１１】
金属端子板１９２は、図１の右側を拡大して示した図２のように矩形状であり、略中央に取付孔２１２とこの近傍にアウターリード線１８２が溶接される取付部２２、さらに一辺から突設して形成されたファストンタブと言われる接続部２３から構成される。金属端子板１９２は、取付孔２１２からネジ２４を耐熱性で樹脂製の支柱２５にネジ止めすることにより固着する。
【００１２】
接続部２３には、電力を供給させるタブリセプタクルと言われる導電性で扁平な筒状の平型接続子が傾斜部２３１から挿入されることにより内部に形成した弾性を持たせて形成された突起と係合孔２３２が嵌合される。
【００１３】
なお、金属端子板１９１も金属端子板１９２と同様の機能を有し、耐熱性で樹脂製の支柱に取り付けられる。アウターリード線１８１が溶接された状態の金属端子板１９１の図示しない支柱に取り付けるねじ孔２１１は、ハロゲンランプ１１の長手方向に長い孔とし、取り付け時の遊びを持たせることで取り付け作業の効率化を図っている。
【００１４】
ここで、コイル状部２０１，２０２の作用について説明する。コイル状部２０１，２０２は、ハロゲンランプ１１の点滅によりこれが取り付けられている支柱２５との熱膨張の差によりハロゲンランプ１１の封止部１５１，１５２に応力がかかる。しかしながら、この応力をコイル状部２０１，２０２で吸収させることで、かかる応力による封止部に発生するクラックを防止することが可能となる。
【００１５】
図３は、定格電圧が１００Ｖで１２００Ｗのハロゲンヒータを熱膨張による応力が吸収できない治具に固定し、定格電圧の１２０％の熱ストレス試験、１５秒オン、４５秒オフを１０万回繰り返したときの、この発明と従来のハロゲンランプのバルブ破損の状態を調べた結果について説明する説明図である。
【００１６】
すなわち、従来のハロゲンランプは、モリブデン製のアウターリード線の線径をφ０．６ｍｍ以下とした場合でも破損が生じた。この発明のハロゲンヒータは、モリブデン製のアウターリード線のφ０．６ｍｍ程度での破損は生じなかった。アウターリード線の線径がφ０．６ｍｍを越える大きな値では、アウターリード線の途中にコイル状部を形成した場合、コイル状部の剛性が増してハロゲンランプ側で熱膨張の差を吸収できないことを意味している。
【００１７】
この実施形態では、ハロゲンランプとこれを取り付ける被取付部とに熱膨張の差があった場合、コイル状部の線径をφ０．６ｍｍ程度であればハロゲンランプ側で熱膨張の差をコイル状部で吸収できることから、大型化の要因となっていた被取付部側に熱膨張を吸収する装置を設ける必要がなくなり小形化に寄与することが可能となる。
【００１８】
次に、図４〜図７を参照してこの発明の他の実施形態について説明する。図４は図２に相当する拡大して示した平面図、図５は図４の要部の拡大ａ−ａ’断面図、図６は図４の要部をさらに拡大して示した平面図、図７は図６の上面図である。
【００１９】
図４に示すようにこの実施形態は、コイル状部２０１，２０２を収納するための円筒形状の口金４１を設けた点が上記の実施形態と異なり、同一の構成部分には同一の符号を付してここでは異なる部分について説明する。なお、図４は図２に相当し、金属端子板１９１側については同様でありここでの説明は省略する。
【００２０】
図５に示すように、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）やＭｇＯ、ＳｉＯ２を主成分とするステアタイトセラミックス等の材料で形成された円筒形状の口金４１は底面４２を有し、この底面４２には中央にアウターリード線１８２を挿入させる透孔４３とこの透孔４３に連通し周面まで至る金属端子板１９２を嵌合させる切込み４４を形成する。口金４１の開口部４５は、図６や図７に示すように封止部１５２に嵌合させる。これにより口金４１を金属端子板１９２と封止部１５２との間に取り付ける。
【００２１】
口金４１は、金属端子板１９２が経年変化等により垂れ下がったり、捩れたりした場合のコイル状部２０２を保持することができる。また、金属端子板１９２を支柱２５に取付孔２１２からネジ２４でネジ止め固着するときにコイル状部２０２の捩れに対する保持にも対応可能となる。
【００２２】
この実施形態では、コイル状部２０２の捩れ等が発生すると口金４１の内側にあたりそれ以上はハロゲンランプ１１の管軸から外れを抑えることがなくなり、その状態を維持することができる。
【００２３】
図８は、この発明の他の実施形態の変形例について説明するための図５に相当する断面図である。上記した口金４１と同一の機能の部分には同一の符号を付して説明する。なお、図８は図５に相当し、金属端子板１９１側の口金についての説明は同様でありここでの説明は省略する。
【００２４】
すなわち、上記した口金４１は、円筒形状としたがこの場合、封止部１５２を口金４１の開口部４５に嵌合させることから、コイル状部２０２の全周に渡ってコイル状部２０２の内周面までの距離が同様である。
【００２５】
この変形例では、封止部１５２の形状に合わせて口金８１でコイル状部２０２を保持したものである。コイル状部２０２の幅Ｌ２（図７）に対し、封止部１５２の対向面が狭い口金８１の内側ｂは若干広めに、対向面が広い口金８１の内側ｃは広めの形状に開口部４５が形成されている。このためアウターリード線が内側ｃの方向の動きに対しては、上記実施形態と同じであるが、狭い内側ｂの動きに対するコイル状部２０２の捩れ等をより効果的に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の一実施形態について説明するための平面図。
【図２】図１の要部の拡大平面図。
【図３】この発明の効果について説明するための説明図。
【図４】この発明の他の実施形態について説明するための平面図。
【図５】図４のａ−ａ’断面図。
【図６】図６は図４の要部をさらに拡大して示した平面図。
【図７】図７は図６の上面図。
【図８】この発明の他の実施形態の変形例について説明するための図５に相当する断面図。
【符号の説明】
【００２７】
１１ ハロゲンランプ
１２ バルブ
１３ フィラメント
１５１，１５２ 封止部
１６１，１６２ 金属箔
１８１，１８２ アウターリード線
１９１，１９２ 金属端子板
２０１，２０２ コイル状部
４１，８１ 口金
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射透過性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所定線径の一対のアウターリード線に接続し、これらアウターリード線の各外端部を、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電球装置において、
前記アウターリード線の中間部に、該アウターリード線とは別体あるいは一体のコイル状部を形成したことを特徴とする管型電球装置。
【請求項２】
前記コイル状部は、前記封止部と前記金属端子板で支持された耐熱性の口金内に配置したことを特徴とする請求項１記載の管型電球装置。
【請求項１】
放射透過性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所定線径の一対のアウターリード線に接続し、これらアウターリード線の各外端部を、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電球装置において、
前記アウターリード線の中間部に、該アウターリード線とは別体あるいは一体のコイル状部を形成したことを特徴とする管型電球装置。
【請求項２】
前記コイル状部は、前記封止部と前記金属端子板で支持された耐熱性の口金内に配置したことを特徴とする請求項１記載の管型電球装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００７−３５５２４（Ｐ２００７−３５５２４Ａ）
【公開日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２１９８２８（Ｐ２００５−２１９８２８）
【出願日】平成１７年７月２９日（２００５．７．２９）
【出願人】（０００１１１６７２）ハリソン東芝ライティング株式会社 (995)
【公開日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月２９日（２００５．７．２９）
【出願人】（０００１１１６７２）ハリソン東芝ライティング株式会社 (995)
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