JP2014099259A - ベース付きランプユニット - Google Patents

Abstract

【課題】複数本の棒状ランプの封止部が、共通のベースに設けられた複数の封止部挿入孔に嵌合されて前記棒状ランプが並列配置されるとともに、前記封止部から突出する外部リードの各々が、前記ベースを貫通して形成された溶接孔内部において、それぞれ給電線に接続されてなるベース付ランプユニットにおいて、複数本の給電線を互いに干渉することなく、ランプと直交する方向に導出できて、ランプユニットの全長を短小化できる構造を提供すること。
【解決手段】前記ベースには、前記棒状ランプの長手方向と直交する給電線導出孔が形成され、前記給電線が同一方向に導出されるとともに、前記複数の封止部挿入孔が、前記溶接孔の貫通方向において互いに変位して設けられていることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

この発明は複数本の棒状ランプを備えてなるベース付きランプユニットに関するものであり、特に、ベース内でランプの外部リードに給電線を溶接してなるベース付きランプユニットに係わるものである。

従来、複写機、レーザービームプリンタなどのトナー定着用加熱光源として用いられるフィラメントランプにおいては、その両端の封止部内の金属箔に、フィラメントの両端の内部リードと、発光管外に導出される外部リードとを接続してピンチシールするものが一般的に多用されていて、該ピンチシールによる封止部はベースによって保持されている。
そして、出力アップのためにランプを複数本備えたランプユニットが使用されており、特開２００４−３１１２２０号公報（特許文献１）に見られるように、前記複数本のランプが共通する１つのベースに取り付けられる構造が知られている。

図８にその全体構造が示され、図９にその部分拡大構造が示されている。
図８において、ベース付きランプユニットは２本のランプ１０ａ、１０ｂを備えている。以下、これらを総称してランプ１０とし、各構成要素についても同様に説明する。
棒状ランプ１０は、石英ガラスからなる長尺な発光管１１の両端に封止部１２が形成されており、その発光管１１の内部にはフィラメント１４が管軸と一致するように配置されている。
そして、前記発光管１１の両端の封止部１２内には、金属箔１３が埋設されていて、前記フィラメント１４の端部に接続された内部リード１５と、発光管１１の外部に導出された外部リード１６とが、それぞれ前記金属箔１３に溶接により接続されている。
上記封止部１２内に、上記金属箔１３、内部リード１５および外部リード１６が配置された状態で該封止部を加熱溶融し、外部から圧力を加えて潰す、いわゆるピンチシールによって封止構造が形成される。

図９に詳細が示されるように、これらの２本のランプ１０（１０ａ、１０ｂ）は、共通する１つのベース２０によって保持されている。ベース２０にはランプ１０の封止部１２を受容する封止部挿入孔２１が形成されていて、前記封止部１２がこの封止部挿入孔２１内に挿入されることによってランプ１０が位置決めされて保持されている。
また、このベース２０には、前記封止部挿入孔２１と直交するように（紙面に垂直方向に）溶接孔２２が貫通して形成されていて、この溶接孔２２内で封止部１２から突出する外部リード１６が、接続端子１８に溶接されている。
一方、ベース２０には封止部挿入２１と同軸となるように給電線導出孔２３が形成され、給電線１７がこの給電線導出孔２３から挿入されて、その先端が前記溶接孔２２内で前記接続端子１８に接続されている。
これにより、給電線１７−接続端子１８−外部リード１６−金属箔１３−内部リード１５−フィラメント１４という電気的接続がなされている。

ところで上記従来技術によれば、給電線１７はランプ１０と同軸状にその長手方向にベース２０から導出されるため、ランプユニットの全長が大きなものとなってしまい、近時におけるヒートローラの小型化の要請にそぐわないものとなっていた。
このような要請に応えるものとして、給電線をランプの長手方向に対して直交する方向に導出する技術が、特開２００６−３０２５２２号公報（特許文献２）などによって開示されている。

しかしながら、この特許文献２のものは、１本のランプに対応したものであって、これをそのまま、前記特許文献１の２本のランプを備えたランプユニットに適用しようとしても、直交方向に導出される２本の給電線が互いに干渉し合ってしまうことになり、溶接することもできず、更には、ベースから導出することもできないという問題がある。
また、複数本、例えば２本のランプが近接配置されたベース付ランプユニットにおいては、ランプが熱源として用いられるので、必要な熱量に応じて点灯するランプの数や給電電流を個別に調整している。
そのため、各ランプの封止部から導出される外部リードはベース内部でランプの数だけ存在し、従って給電線もその数だけ配線されており、前述の配線の干渉がより問題化し、また独立給電のために、各々の外部リード間や、各々の給電線間は絶縁状態を維持していなければならないという煩雑さもある。
その意味においても、特許文献２に記載されるような技術を単純に適用させることができず、給電線を導出する方向によっては、かえってベース部分を大型化させてしまうという問題もある。

特開２００４−３１１２２０号公報 特開２００６−３０２５２２号公報

複数本の棒状ランプの封止部が、共通のベースに設けられた複数の封止部挿入孔に嵌合されて前記棒状ランプが並列配置されるとともに、前記封止部から突出する外部リードの各々が、前記ベースを貫通して形成された溶接孔内部において、それぞれ給電線に接続されてなるベース付ランプユニットにおいて、各ランプへの独立給電状態を維持しつつ、給電線をランプの長手方向と直交する方向に導出するときに、各給電線間で干渉することがなく、給電線と外部リードとの溶接にも支障を来たすことのない構造を提供することである。

上記課題を解決するために、この発明のベース付きランプユニットでは、前記ベースには、前記棒状ランプの長手方向と直交する給電線導出孔が形成され、前記給電線が同一方向に導出されるとともに、前記複数の封止部挿入孔が、前記溶接孔の貫通方向において互いに変位して設けられていることを特徴とする。

また、前記溶接孔の貫通方向において上方に位置する前記棒状ランプにおいては、前記外部リードの上方側において前記給電線が接続され、下方に位置する前記棒状ランプにおいては、前記外部リードの下方側において前記給電線が接続されていることを特徴とする。
また、前記給電線導出孔が、共通する１つの導出孔であることを特徴とする。
また、前記給電線導出孔が、前記棒状ランプの外部リードのそれぞれに対応した複数の導出孔であることを特徴とする。

この発明によれば、共通のベースに設けた封止部挿入孔が溶接孔の貫通方向において互いに変位しているので、各ランプへの給電線が互いに干渉することなく、ランプの長手方向と直交する方向に導出され、しかも、各給電線と外部リードとの溶接工程においても他の給電線が邪魔にならず、順次に支障なく作業することができる。
これにより、複数本のランプを備えたベース付きランプユニットにおいて、給電線をランプの長手方向に直交する方向に導出して、ランプユニットの長手方向の長さを短くし小型化するという現実的課題が解決されるものである。

本発明のベース付きランプユニットの全体斜視図。 図１のベースを取り除いた部分拡大斜視図。 図２の角度を変えた斜視図。 本発明のベースのみを表す斜視図。 （Ａ）は図４のＡ―Ａ矢視断面図、（Ｂ）はＢ―Ｂ矢視断面図、 （Ｃ）はＣ−Ｃ矢視断面図。 給電線と外部リードの溶接工程説明図。 他の実施例によるベース構造での溶接工程説明図。 従来技術の全体断面図。 図８の部分拡大断面図。

図１はこの発明に係るベース付きランプユニットの全体斜視図であって、２本のランプ１０ａ、１０ｂ（以下、総称してランプ１０ということもある）が、共通するベース１、１に保持されている。これらのランプ１０ａ、１０ｂにはベース１内で、それぞれ給電線１７ａ、１７ｂが接続されている。
図２および図３は、図１おけるベース１を取り除いた斜視図であって、図３は図２と角度を変えて見た斜視図である。
図２および図３において、各ランプ１０ａ、１０ｂは、高さ方向で変位されて保持されていて、上方に位置するランプ１０ａの外部リード１６ａの上方側には給電線１７ａが、先端の接続端子１９ａを介して接続されている。
同様に、下方のランプ１０ｂの外部リード１６ｂには、その下方側に給電線１７ｂが、先端の接続端子１９ｂを介して接続されている。
このような配置とすることにより、各給電線１７ａ、１７ｂは上下方向にずれることにより、互いに干渉することがない。また、上方の給電線１７ａがランプ１０ａの外部リード１６ａの上方側に接続され、下方の給電線１７ｂがランプ１０ｂの外部リード１６ｂの下方側に接続されることにより、各ランプ１２ａ、１２ｂの変位量を小さくすることができて、後述するベース１の大型化を抑制することができる。

上記のようなランプ１０ａ、１０ｂおよび給電線１７ａ、１７ｂの配置構造を提供するベース構造が図４および図５に示されている。
図４はベースのみの斜視図であり、図５（Ａ）は図４のＡ−Ａ矢視断面図、（Ｂ）はＢ−Ｂ矢視断面図、（Ｃ）はＣ−Ｃ矢視断面図である。
図４および５において、ベース１は例えば、セラミック製であり、その形状は基本的に直方体形状であって、その一面１ａには、該面１ａに開口する２つの封止部挿入孔２ａ、２ｂが形成されている。この封止部挿入孔２ａ、２ｂは、高さ方向において互いに変位している。
この面に直交する面１ｂには、給電線導出孔３が形成されている。つまり、該給電線導出孔３は前記封止部挿入孔２ａ、２ｂに直交する方向に形成されている。そして、この封止部導入口２ａ、２ｂは前記給電線導出孔３に連通している。

また、これらの面１ａ、１ｂに直交する面１ｃには２つの溶接孔４ａ、４ｂがベース１を貫通するように形成されている。つまり、該溶接孔４ａ、４ｂは前記封止部挿入孔２ａ、２ｂに直交するとともに、給電線導出孔３にも直交して形成されている。そして、該溶接孔４ａ、４ｂは前記給電線導出孔３に連通するとともに、その孔軸がそれぞれ前記封止部挿入孔２ａ、２ｂのほぼ軸心線上に位置するように、ベース１を貫通している。なお、ここで、ほぼ軸心線上というのは、当該溶接孔４ａ、４ｂ内で外部リード１６と給電線１７を溶接する時に作業ができるような位置関係というほどの意味である。
この構成により、前記封止部挿入孔２ａ、２ｂはこの溶接孔４ａ、４ｂの軸心方向において上下に変位していることになる。

上記ベース１にランプの封止部１２を挿入した状態が図６に示されている。なお、図６は、図４のＣ−Ｃ矢視断面である図５（Ｃ）に相当する位置関係である。
各封止部挿入孔２ａ、２ｂに挿入された封止部１２ａ、１２ｂは、その高さが異なるように位置される。そして、各封止部１２ａ、１２ｂには給電線１７ａ、１７ｂが溶接により接続されている。
その溶接工程を説明する。
まず、給電線導出孔３の手前側の高い位置にある封止部１２ａの外部リード１６ａに対して給電線１７ａを給電線導出孔３に挿入して、その先端の給電端子１９ａを外部リード１６ａの上方側に当接し、溶接孔４ａ内に上下から挿入した溶接治具によってこれらを溶接接続する。
次いで、給電線導出孔３の奥側の低い位置にある封止部１２ｂの外部リード１６ｂ対して給電線１７ｂを給電線導出孔３に挿入して、その先端の給電端子１９ｂを外部リード１６ｂの下方側に当接し、溶接孔４ｂ内に上下から挿入した溶接治具によってこれらを溶接接続する。

これら一連の溶接作業時において手前側の高い方の封止部１２ａへの給電線１７ａの溶接時には、他方の給電線１７ｂが存在しないので作業の妨げになることがなく、また、奥側の低い方の封止部１２ｂへの給電線１７ｂの溶接時にも、溶接位置には前記給電線１７ａが存在しないので、作業の妨げになることがない。
このような配置構造により、ベース１から導出される給電線１７ａ、１７ｂは高さ方向においてずれているので、互いに干渉することがなく、スムーズに外部に導出される。
なお、給電線導出方向において開口側に位置する手前側の封止部１２ａが高さ方向で上方に位置するものとしたが、これに限られず、手前側の封止部１２ａが下方で、給電線導出孔３の奥側の封止部１２ｂが上方に位置するものであってもよい。この場合の溶接作業手順も、手前側の低い方の封止部１２ａと給電線１７ａの溶接を先に行ない、奥側の高い方の封止部１２ｂと給電線１７ｂの溶接を後に行なうことによって溶接時に給電線が邪魔になることがない。
つまり、高低に係わらず、先ず、給電線導出孔３の手前側に位置する方の封止部１２ａに対して給電線１７ａを溶接し、ついで、奥側に位置する方の封止部１２ｂに対して給電線１７ｂを溶接するようにすればよい。

なお、給電線導出孔３は単一の共通する導出孔としたが、図７に示すように、それぞれの封止部１２ａ、１２ｂに対応する２つの導出孔３ａ、３ｂとしてもよい。この場合も、給電線１７ａ、１７ｂの導出方向は同じ方向とする。
また、溶接孔４についても、共通する１つの溶接孔としてもよい。
更には、ランプの本数は２本に限られず、３本以上であってもよく、その場合にも、各ランプの封止部挿入孔の位置が高さ方向でずれていて、給電線導出方向において、手前側の封止部から奥側の封止部に順次溶接作業を行っていけばよい。

上記のように、本発明によれば、複数本の棒状ランプが共通する１つのベースに保持され、前記ベースには、前記棒状ランプの長手方向と直交する給電線導出孔が形成され、前記給電線が同一方向に導出されるとともに、前記複数の封止部挿入孔が、前記溶接孔の貫通方向において互いに変位して設けられている構造としたことにより、複数本の給電線を互いに干渉することなくランプと直交する同一方向に導出できるので、ランプユニットの全長を長くすることなく、組み込まれる装置の小型化の要請に適合したランプユニットを提供することができる。

１ ベース
２ 封止部挿入孔（２ａ、２ｂ）
３ 給電線導出孔（３ａ，３ｂ）
４ 溶接孔（４ａ、４ｂ）
１０ 棒状ランプ（１０ａ、１０ｂ）
１２ 封止部（１２ａ、１２ｂ）
１６ 外部リード（１６ａ、１６ｂ）
１７ 給電線（１７ａ、１７ｂ）
１９ 接続端子（１９ａ、１９ｂ）

Claims (4)

1. 複数本の棒状ランプの封止部が、共通のベースに設けられた複数の封止部挿入孔に嵌合されて前記棒状ランプが並列配置されるとともに、
   前記封止部から突出する外部リードの各々が、前記ベースを貫通して形成された溶接孔内部において、それぞれ給電線に接続されてなるベース付ランプユニットにおいて、
   前記ベースには、前記棒状ランプの長手方向と直交する給電線導出孔が形成され、前記給電線が同一方向に導出されるとともに、
   前記複数の封止部挿入孔が、前記溶接孔の貫通方向において互いに変位して設けられていることを特徴とするベース付きランプユニット。
2. 前記溶接孔の貫通方向において上方に位置する前記棒状ランプにおいては、前記外部リードの上方側において前記給電線が接続され、下方に位置する前記棒状ランプにおいては、前記外部リードの下方側において前記給電線が接続されていることを特徴とする請求項１に記載のベース付きランプユニット。
3. 前記給電線導出孔が、共通する１つの導出孔であることを特徴とする請求項１または２に記載のベース付きランプユニット。
4. 前記給電線導出孔が、前記棒状ランプの外部リードのそれぞれに対応した複数の導出孔であることを特徴とする請求項１又は２に記載のベース付きランプユニット。
   
   
   

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