JP2001160888A - 画像読み取り装置及び複写機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光源の加熱を適切に行うことができ、もって
短時間で光源の光量変化、光量分布を安定させることが
できる画像読み取り装置、及び該画像読み取り装置を備
えた複写機を提供する。 【解決手段】 蛍光灯１２０６の電源投入時に第１の温
度が第１の所定温度未満であるとき、即ち環境温度が比
較的低いときは、蛍光灯１２０６を待機予熱すると共
に、点灯前予熱するので、環境温度が比較的低いときで
も、赤外線の発生を防止し、更に、ランプヒータサーミ
スタ２１４の第３の温度が第２の所定温度未満の場合
は、ランプヒータ２１３をＯＮにすることにより、蛍光
灯１２０６の管全体を均一に加熱することができ、赤外
線の発生を防止する。また、蛍光灯１２０６の電源投入
時に第１の温度が第１の所定温度以上であるとき、即ち
環境温度が比較的高いときは、蛍光灯１２０６を点灯前
予熱することにより、短時間での簡単な予熱で蛍光灯１
２０６の光量変化、光量分布を安定させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像読み取り装
置、及び該画像読み取り装置を備えた複写機に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機は画像読み取り装置を有し、該画
像読み取り装置は光源として蛍光灯１２０６を有する。

【０００３】図１０は、従来の画像読み取り装置用の蛍
光灯の中央断面図、図１１は、図１０の蛍光灯の部分切
欠き側面図である。図１０及び図１１において、蛍光灯
１２０６はガラス管８０１を有し、ガラス管８０１の中
には、水銀ガス及び希ガス９０１がガラス管８０１両端
の口金９０２によって封入されている。さらに、ガラス
管８０１の両端には、電子放射物質を塗布したタングス
テンコイルの電極９０３が設けられており、電極９０３
はステム９０４によって支持されている。口金９０２に
は電流を供給するための導電部９０５が設けられてい
る。また、ガラス管８０１の内側には、ガラス管８０１
の内部で発生した光を反射する反射膜８０４が塗布さ
れ、反射膜８０４の内側には蛍光体８０３が塗布されて
いる。ガラス管８０１の側面のアパーチャ部８０５に
は、反射膜８０４及び蛍光体８０３は塗布されずに光学
的開口部を構成するので、アパーチャ部８０５では光は
透過する。

【０００４】蛍光灯１２０６を点灯すると、電極９０３
から放出された電子が水銀電子に衝突し、水銀電子は励
起されて紫外線を放射する。この紫外線がガラス管８０
１内壁の蛍光体８０３によって蛍光体８０３特有の波長
の可視光に変換される。ガラス管８０１の内部で発生し
た光は、反射膜８０４で反射され、アパーチャ部８０５
から出射される。この反射膜８０４とアパーチャ部８０
５の働きによって、図１０の矢印方向に強い光が出射さ
れる。

【０００５】図１２は、図１０の蛍光灯１２０６の斜視
図である。

【０００６】図１２において、蛍光灯１２０６はソケッ
ト１３０１によって支持されており、ソケット１３０１
上のピンから電流が供給される。蛍光灯１２０６は必要
方向にアパーチャ部８０５が設けられており、図１２で
は矢印方向に強い光が出射され、その逆方向には相対的
に弱い光が放出される。

【０００７】蛍光灯１２０６は、その光量を測定するた
めに蛍光灯光量センサ１２０１を有する。この光量セン
サ１２０１にはフォトダイオード等が使用され、蛍光灯
１２０６の光量に比例した電流を出力する。

【０００８】画像読み取り装置において、ガラス管８０
１のアパーチャ部８０５から出射された光は、集光ミラ
ーで反射して、プラテンガラス上の原稿の読み取りライ
ン付近に照射される。原稿の読み取りラインから反射さ
れた光はミラー及びレンズを介して画像読み取り用ＣＣ
Ｄに導かれる。

【０００９】蛍光灯１２０６の光量は、前記のとおりガ
ラス管８０１内の励起された水銀原子から放射される紫
外線の量に依存し、蛍光灯１２０６に投入された電力と
発光効率との積で表わされる。ここで、発光効率は、水
銀原子密度が低くなると電子の衝突により励起される原
子の数の減少のために小さくなり、逆に水銀原子密度が
高くなると光子の再吸収確率の増加のためにやはり小さ
くなり、発光効率が最大になる水銀蒸気圧が存在する。
また、水銀蒸気圧はガラス管８０１の両端内部の温度の
最も低い部分の温度（最冷部温度）に依存し、発光効率
が最大となる最冷部温度が存在する。

【００１０】図１３は、図１１の蛍光灯１２０６の最冷
部温度又は水銀蒸気圧と発光効率との関係を示すグラフ
である。

【００１１】発光効率が最大となる水銀蒸気圧はガラス
管８０１の内径によって異なり、例えばガラス管８０１
の内径が１５ｍｍの場合には発光効率が最大となる水銀
蒸気圧は約１Ｐａ、その時の最冷部温度は約４４℃程度
である。通常、照明用の蛍光灯１２０６は使用環境温
度、例えば２５℃において点灯した時に、自身の発熱と
放熱により熱安定状態に達した時の最冷部温度が前記最
適最冷部温度となるように設計されている。

【００１２】図１４は、図１１の蛍光灯１２０６の光量
制御回路のブロック図である。

【００１３】蛍光灯１２０６の光量制御回路は、蛍光灯
光量センサ１２０１で得られた光量測定値をアンプ１２
０２、コンパレータ１２０３、光量コントローラ１２０
４、インバータ１２０５を介して蛍光灯１２０６にフィ
ードバックすることにより、蛍光灯１２０６の光量が一
定となるように制御している。

【００１４】図１４において、光センサ１２０１から出
力された光量信号はアンプ１２０２で電圧値に変換され
増幅される。コンパレータ１２０３は、観測された光量
相当の電圧値と、所望光量相当の電圧値とを比較しその
結果を出力する。光量コントローラ１２０４はパルス幅
変調（ＰＷＭ）信号を出力する。

【００１５】光量コントローラ１２０４によって出力さ
れたＰＷＭ信号は、図１５に示すように同期（ＳＹＮ
Ｃ）信号に位相同期して制御される。

【００１６】図１５は、図１４の光量制御回路の動作を
説明するためのタイミングチャートであり、（ａ）は蛍
光灯１２０６の光量が適正な場合、（ｂ）は蛍光灯１２
０６の光量が小さい時に電流値を大きくした場合、
（ｃ）は蛍光灯１２０６の光量が大きい場合に電流値を
小さくした場合を示す。

【００１７】蛍光灯１２０６の光量が適正な場合は、図
１５（ａ）に示すようにデューティが適正な値になり、
蛍光灯１２０６の光量が所望光量よりも小さい場合、図
１５（ｂ）に示すようにデューティが大きくなり、蛍光
灯１２０６の光量が所望光量よりも大きい場合、図１５
（ｃ）に示すようにデューティが小さくなるように制御
される。

【００１８】インバータ１２０５は、入力されるＰＷＭ
信号が「Ｈ」レベルの時に、ＰＷＭ信号よりも充分に高
い周波数（一般的には１０倍〜１００倍程度）で蛍光灯
１２０６に交流電流、即ちランプ電流を供給して蛍光灯
１２０６を点灯し、「Ｌ」レベルの時はランプ電流を遮
断して蛍光灯１２０６を消灯するように制御される。こ
の点灯／消灯がＰＷＭ信号の周期に従って繰り返され
る。ＰＷＭ信号の周波数は蛍光灯１２０６の点灯／消灯
の光学的応答周波数よりも大きい。つまり電気的にはＰ
ＷＭ信号の周期に従って点灯／消灯が繰り返されるが、
見かけ上はそれを平均した電流値に相当する一定の光量
で点灯しているように見える。

【００１９】以上のようにして、蛍光灯１２０６は、点
灯／消灯のサイクルのデューティの制御によって、その
光量が一定となるように制御される。

【００２０】蛍光灯１２０６の光量は、ガラス管８０１
内電流のＯＮ／ＯＦＦに伴って図１５のように変動す
る。電流が流れない期間には、蛍光体８０３の残光性に
よってある程度の発光はあるものの、光量は小さくな
る。但し、蛍光灯１２０６の種類によっては、この光量
変動幅は小さくて、画像読み取り上問題ない場合もあ
る。

【００２１】一方、ＣＣＤのような画像読み取り素子
は、ＳＹＮＣ信号の１周期、つまり１走査期間の間中、
読み取った画像情報を電荷として蓄積する。つまり、Ｃ
ＣＤの出力は、１走査期間の光量を積分した大きさの出
力値となる。従って、蛍光灯１２０６の点滅とＣＣＤの
走査が同一周期で同期していれば、一定したＣＣＤ出力
が得られる。

【００２２】画像読み取り装置の光源として蛍光灯１２
０６を使用する場合、点灯後は光量は速く必要値に到達
すべきである。また、光量が必要値に到達した後は、光
量は安定している必要があり、さらに光量分布特性又は
発光スペクトルも安定している方がよい。さもないと、
連続して何枚もの画像読み取りを実行するために蛍光灯
１２０６を連続点灯する時に、最初の原稿と最後の原稿
とで濃度が違ったり、濃度ムラが発生したり、色ずれが
発生したりすることになる。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１６
及び図１７を用いて以下に詳細に説明するように、蛍光
灯１２０６では、点灯直後から熱的安定状態に達するま
での数十秒間は、温度不均一による水銀蒸気圧の不安定
さ、水銀原子の移動等により、光量、光量分布、発光ス
ペクトルは不安定となって変化する。

【００２４】図１６は、白色蛍光灯の点灯直後の発光ス
ペクトルを示すグラフであり、図１７は、白色蛍光灯の
点灯後所定時間経過後の発光スペクトルを示すグラフで
ある。

【００２５】図１６において、蛍光灯１２０６の赤外線
発生は、本来は水銀に衝突すべき放電電子が希ガスに衝
突することにより発生する。ある一定以上の水銀蒸気圧
の時には、電子の衝突エネルギーが小さいので、赤外線
は発生しない。水銀蒸気圧がそれよりも低いときには電
子の衝突エネルギーが大きくなって、赤外線が発生す
る。点灯直後は水銀蒸気圧が低いので、前記赤外線が発
生する。波長７５０〜１０００ｎｍの赤外線が発生する
と、白黒画像読み取り装置の場合には、原稿の朱肉色部
分の画像を正しく読み取ることができなくなるので、点
灯直後の画像読み取り精度に悪影響を及ぼす。因みに、
点灯後所定時間経過後は、図１７に示すように波長７５
０〜１０００ｎｍの赤外線は発生しなくなる。

【００２６】次いで、図１８を参照してカラー画像読み
取り用ＣＣＤのBlue、Green、Redの感度特性の発光スペ
クトルを説明する。

【００２７】図１８は、カラー画像読み取り用ＣＣＤの
分光感度特性を示すグラフである。

【００２８】図１８では、Blue、Green、Redのいずれも
波長７００ｎｍ以上で感度が高くなっている。これは、
カラー画像読み取り用ＣＣＤに使用されているカラーフ
ィルタが赤外線を透過していることを示す。従って、赤
外線が発生する光源を使用すると、カラー画像読み取り
用ＣＣＤの色再現精度は著しく低下する。この対策とし
て、赤外線をカットする光学フィルタをＣＣＤの前に装
着することが考えられるが、この方法では、ＣＣＤに入
る光量がやや低下するし、コストも上昇する。

【００２９】図１９は、点灯中の蛍光灯１２０６におけ
るガラス管面の温度分布を示すグラフである。蛍光灯
は、白熱電球よりは発光効率が良いとはいうものの、消
費電力のうちの８０%以上は熱エネルギーとなるため、
ガラス管中央部では電力又は電流が大きいほど温度が高
い。また最冷部であるガラス管端部では放電や発光がな
いのでガラス管中央部よりは温度が低くなり、更に電極
付近では電極の発熱によってガラス管中央部よりも温度
が高くなる。図１９によると、点灯中の蛍光灯のガラス
管面は電極付近が最も高い。これにより、蛍光灯の温度
分布特性に悪影響を及ぼし、ひいては画像読み取り時に
赤外線による色再現性に悪影響を及ぼすという問題点が
生じる。

【００３０】本発明の目的は、光源の加熱を適切に行う
ことができ、もって短時間で光源の光量変化、光量分布
を安定させることができる画像読み取り装置、及び該画
像読み取り装置を備えた複写機を提供することにある。

【００３１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の画像読み取り装置は、原稿に照射す
る光を発生する光源と、前記原稿から反射した光を読み
取って画像信号を出力する画像読み取り手段とを備える
画像読み取り装置において、前記光源近傍の第１の温度
を検出する第１の温度検出手段と、前記画像読み取り装
置の電源投入時において前記第１の温度に応じて、前記
光源を予熱する予熱制御手段とを備えることを特徴とす
る。

【００３２】請求項２記載の画像読み取り装置は、請求
項１記載の画像読み取り装置において、前記予熱制御手
段は、前記第１の温度が第１の所定温度以上のとき、前
記光源を点灯前予熱することを特徴とする。

【００３３】請求項３記載の画像読み取り装置は、請求
項１記載の画像読み取り装置において、前記予熱制御手
段は、前記第１の温度が第１の所定温度未満のとき、前
記光源を待機予熱すると共に点灯前予熱することを特徴
とする。

【００３４】請求項４記載の画像読み取り装置は、請求
項３記載の画像読み取り装置において、前記光源近傍以
外の第２の温度を検出する第２の温度検出手段と、前記
光源を加熱する加熱手段とを備え、前記予熱制御手段
は、前記第２の温度が第２の所定温度未満のとき、前記
加熱手段を作動させることを特徴とする。

【００３５】請求項５記載の画像読み取り装置は、請求
項２乃至４のいずれか１項に記載の画像読み取り装置に
おいて、前記第１の所定温度は室温より高い温度である
ことを特徴とする。

【００３６】請求項６記載の画像読み取り装置は、請求
項４又は５記載の画像読み取り装置において、前記第２
の所定温度は前記第１の所定温度より高いことを特徴と
する。

【００３７】請求項７記載の画像読み取り装置は、請求
項１乃至６のいずれか１項に記載の画像読み取り装置に
おいて、前記光源が蛍光灯からなることを特徴とする。

【００３８】上記目的を達成するために、請求項８記載
の複写機は、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画
像読み取り装置を備えることを特徴とする。

【００３９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００４０】図１は、本発明の実施の形態に係る複写機
の概略構成図である。本複写機は、画像読み取り装置と
してのリーダ部１と、プリンタ部２とを備える。リーダ
部１において、原稿給送装置１０１上に載置された原稿
１００４は、１枚づつ順次原稿台プラテンガラス面１０
０３上に搬送される。原稿１００４がプラテンガラス面
１００３の所定位置へ搬送されると、蛍光灯１２０６が
点灯し、スキャナユニット１０１２が原稿を照射しなが
ら移動する。原稿１００４の反射光は、ミラー１００
６，１００７，１００８及びレンズ１００９を介して画
像読み取り用ＣＣＤ１０１０に入射する。ＣＣＤ１０１
０に照射された原稿の反射光は、光電変換され、その電
気信号は図示しない画像処理部へ電送される。

【００４１】各種操作部で設定された画像処理を施す後
述の画像処理部は外部切り換え回路を有しており、リー
ダ部１からの信号をプリンタ部２又は図示しない外部装
置へ切り換えるセレクター機能を有している。

【００４２】プリンタ部２において、レーザドライバ３
２１は、リーダ部１から出力された画像データに応じた
レーザ光をレーザ発光部３０１に発光させる。このレー
ザ光は感光ドラム３０２に照射され、感光ドラム３０２
にはレーザ光に応じた潜像が形成される。この感光ドラ
ム３０２の潜像の部分には現像器３０３によって現像剤
が付着される。レーザ光の照射開始と同期したタイミン
グでカセット３０４及びカセット３０５のいずれかから
記録紙を給紙して転写部３０６へ搬送し、感光ドラム３
０２に付着された現像剤を記録紙に転写する。現像剤が
転写された記録紙は定着部３０７に搬送され、定着部３
０７の熱と圧力により現像剤は記録紙に定着される。定
着部３０７を通過した記録紙は排出ローラ３０８によっ
て排出される。更に両面記録が設定されている場合には
排出ローラ３０８の回転方向を逆転させ、フラッパ３０
９によって再給紙搬送路３１０へ導く。再給紙搬送路３
１０へ導かれた記録紙は上述したタイミングで転写部３
０６へ給紙される。

【００４３】感光ドラム３０２は、感度が環境温度によ
り変化するので、感度の変化を防止するため感光ドラム
３０２の内側には、ドラムヒータ３１１と、感光ドラム
３０２周辺温度を検知するためのサーミスタ３１２とが
設けられている。 感光ドラム３０２周辺温度が所定値
よりも低い時にはドラムヒータ３１１に通電される。感
光ドラム３０２内のサーミスタ３１２は、その設定値を
後述する制御装置によって設定することができる。

【００４４】前記複写機は、リーダ部１とプリンタ部２
とが１つの機体に納められているが、リーダ部１とプリ
ンタ部２とがそれぞれ独立して設けられ、それらが互い
に通信線で結ばれていてもよい。

【００４５】以下、図２を参照して本発明の実施の形態
に係る画像読み取り装置としてのリーダ部１を詳細に説
明する。

【００４６】図２において、ガラス管８０１のアパーチ
ャ部８０５から出射された光は、集光ミラー１００１，
１００２で反射して、プラテンガラス１００３上の原稿
１００４の読み取りライン１００５付近に照射される。
原稿の読み取りライン１００５から反射した光は、ミラ
ー１００６，１００７，１００８及びレンズ１００９を
介してＣＣＤ１０１０に導かれる。ガラス管８０１の背
面から放出された光が直接原稿１００４に照射されない
ように、遮光板１０１１が設けられている。ガラス管８
０１、集光ミラー１００１，１００２、遮光板１０１１
は１つのスキャナユニット１０１２として原稿面を移動
する。スキャナユニット１０１２の移動に合わせてミラ
ー１００７，１００８は、読み取りライン１００５から
ＣＣＤ１０１０までの光路長が一定に保たれるように移
動する。

【００４７】図３は、図２の画像読み取り装置における
蛍光灯１２０６の斜視図である。

【００４８】蛍光灯１２０６はソケット１３０１によっ
て支持されており、アパーチャ部８０５の反対側におい
てガラス管８０１を覆うようにランプヒータ２１３を有
する。蛍光灯１２０６は、更に、その光量を測定するた
めに蛍光灯光量センサ１２０１と、ランプヒータ２１３
の温度を検出するランプヒータサーミスタ２１４とを有
する。光量センサ１２０１にはフォトダイオード等が使
用され、蛍光灯１２０６の光量に比例した電流を出力す
る。

【００４９】図４は、図３の蛍光灯１２０６の制御回路
のブロック図である。

【００５０】図４において、蛍光灯１２０６の光量を、
蛍光灯１２０６の近くに配置した調光センサ用基板２０
４上のフォトダイオード２０２によって検出する。その
光量信号はプリアンプ２０３で微小電流信号から電圧信
号に変換されてアンプ２０６に入力される。アンプ２０
６は、付随する可変抵抗器によって光量信号を適正な電
圧に調整し、コンパレータ２０７の一方の比較入力に送
る。

【００５１】ＣＰＵ２０８は、光量基準信号指定値を切
り替えてコンパレータ２０７の他方の比較入力に送る。
この切り替えは、例えば読取り画像の反射率が特に高い
時に光量を特別に落とす場合に切り替えるための手段で
あり、読取り光量が一定値でよければ、この切り替えは
必要ない。

【００５２】コンパレータ２０７は、光量基準信号をア
ンプ２０６からの光量信号と比較し、比較結果をフリッ
プフロップ２０９に出力する。

【００５３】調光ロジック回路２１７はゲートアレイ等
で構成され、その中のフリップフロップ２０９はＳＹＮ
Ｃ信号に同期してコンパレータ２０７からの光量比較信
号を出力する。ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ２１０は光量比
較信号の結果に従って、光量が光量基準信号に満たない
時には、カウンタ値を所定値増加させる。光量が光量基
準信号以上の時には、カウンタ値を所定値減少させる。

【００５４】ＤＯＷＮカウンタ２１１は、ＵＰ／ＤＯＷ
Ｎカウンタ２１０の値をＳＹＮＣ信号に同期してロード
し、所定クロックでＤＯＷＮカウントする。ロードして
からキャリーが出るまでの期間は出力ＰＷＭ信号はハイ
レベルとなり、それ以外の期間はローレベルとなる。

【００５５】ＣＰＵ２０８はＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ２
１０の値を随時読取ることができる。また、逆にＣＰＵ
２０８はＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ２１０に所望の値を随
時書込むことができる。さらに、ＣＰＵ２０８はＵＰ／
ＤＯＷＮカウンタ２１０のカウント動作を停止すること
ができる。よって、ＣＰＵ２０８は、例えばＰＷＭ信号
のデューティが１０％に相当する値をＵＰ／ＤＯＷＮカ
ウンタ２１０に書込んでＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ２１０
を停止させると、蛍光灯１２０６は１０％の一定デュー
ティ値、即ち一定電流値にて点灯する。

【００５６】調光ロジック回路２１７は、点灯前の蛍光
灯１２０６の電極予熱の制御信号をつくる回路を含む。
インバータ２１２は、蛍光灯１２０６の点灯前には予熱
制御信号に従って蛍光灯１２０６の電極を予熱し、その
後にＰＷＭ信号に従って点灯する。蛍光灯１２０６は、
ＰＷＭ信号がハイレベルの期間だけ点灯しローレベルの
期間は消灯する。

【００５７】サーミスタ２１４の検出温度は、Ａ／Ｄコ
ンバータ２１５を介してＣＰＵ２０８に送出され、ＣＰ
Ｕ２０８は、ドライバ２１６を介してランプヒータ２１
３の温度制御値を指示する。この温度制御値は一定であ
ってもよい。

【００５８】原稿１００４で反射された光はＣＣＤ１０
１０で受光され、アナログ画像処理部２２１でゲイン補
正された後、Ａ／Ｄコンバータ２２２でデジタル信号化
され、デジタル画像処理部２２３でシェーディング補正
や色補正、濃度補正等が行われる。デジタル画像処理部
２２３で処理された電気信号はプリンタ部２に送出され
る。

【００５９】図５は、図４におけるインバータ２１２の
ブロック図である。

【００６０】図５において、電力は直流電源１９０１に
よって供給される。ドライブ回路１９０２は、蛍光灯１
２０６の点灯周波数を生成している発振器１９１０の信
号に従ってスイッチ回路を開閉する。トランス１９０３
によって、蛍光灯１２０６の点灯に必要な交流電圧が生
成される。チョークコイル１９０４は、蛍光灯１２０６
の管電流を制御する。交流スイッチ１９０５は、内蔵す
るトランジスタやダイオードブリッジの働きでＰＷＭ信
号に従って蛍光灯１２０６の管電流の出力をＯＮ／ＯＦ
Ｆする。このスイッチング周波数は、前述したように発
振器１９１０の周波数よりも十分大きい。発振器１９０
６、ドライブ回路１９０７、トランス１９０８は予熱電
流供給用のインバータである。ドライブ回路１９０７
は、そのブロック図が図６に示され、電圧フォロア２０
０１は入力された電圧に等しい電圧を出力する。

【００６１】以上の構成において、蛍光灯１２０６の２
つの電極部には、点灯直前には予熱制御信号に比例した
交流予熱電流が供給される。さらに、蛍光灯１２０６の
両端の電極間に電圧がかかって放電、即ち点灯が開始さ
れる。

【００６２】またこの回路によると、非点灯時において
も、予熱制御信号に対応した予熱電流を蛍光灯１２０６
の２つのそれぞれの電極に流すことができる。

【００６３】図７は、ランプヒータ２１３の温度制御回
路及び蛍光灯１２０６の電極の予熱制御回路のブロック
図である。

【００６４】図７において、サーミスタ２１４とランプ
ヒータ２１３は蛍光灯１２０６になるべく近い位置に装
着される。サーミスタ２１４は抵抗３０１との抵抗比に
よって蛍光灯１２０６の温度に相当する電圧を出力す
る。この回路によると、サーミスタ２１４は温度が高い
ほど抵抗値が小さくなるので、温度が高いほど電圧は低
くなる。バッファ３０２はサーミスタ２１４の電圧に等
しい電圧を出力する。Ａ／Ｄコンバータ２１５はその電
圧値をデジタル値に変換する。ＣＰＵ２０８は、そのデ
ジタル値に変換された電圧値を読み取って、温度値に換
算し、それが所望温度よりも小さければランプヒータ２
１３に通電し、それが所望温度よりも大きければランプ
ヒータ２１３をＯＦＦする。

【００６５】Ｄ／Ａコンバータ３０３は、蛍光灯１２０
６の電極を予熱制御する電圧を生成し、インバータ２１
２を介して蛍光灯１２０６の電極部に印加する。所望の
予熱電圧値は前述したようにＣＰＵ２０８で指定され
る。このような蛍光灯１２０６の消灯時の予熱（以下、
「待機予熱」と称する。）は、点灯直前に必要とされる
予熱電圧値とは異なる数値、通常は点灯直前の予熱電圧
値よりも小さい値となる。

【００６６】しかしながら、サーミスタ２１４は低温の
検出精度が悪く、ランプヒータ２１３の温度制御時の他
にも、蛍光灯点灯時の蛍光灯の温度監視を行っている。
また、蛍光灯１２０６の点灯時に異常発熱が発生した
ら、それをＣＰＵ２０８に知らせてる。ＣＰＵ２０８
は、その場合、安全上の理由で蛍光灯１２０６の点灯を
中止する。蛍光灯１２０６が連続点灯すると正常の読み
取り時においてもサーミスタ２１４温度は１００℃を超
える場合がある。そこでサーミスタ２１４は１００℃と
か１５０℃などの高温をある程度の精度で検出する。サ
ーミスタ２１４の抵抗値は温度が高いほど小さくなる。

【００６７】従って、図７の回路において、サーミスタ
２１４の高温における精度を確保するためには抵抗３０
１の抵抗値がある程度低い。逆に、低温を精度よく検出
するためには抵抗３０１の抵抗値が高い。よって１つの
温度検出手段で高温と低温を同時に精度よく検出するの
は無理である。低温検出精度が悪いと、低温環境である
のに低温でないと判断して、短い時間でウォームアップ
して赤外線が発生している状態で画像読み取りを行って
色再現性が悪くなったりする。逆に、高温検出精度が悪
いと、蛍光灯消灯中のランプヒータ２１３の制御温度が
ずれて蛍光灯１２０６の点灯開始時の水銀分布状態が不
安定になったり、蛍光灯連続点灯中に通常読み取り動作
可能な温度なのに蛍光灯が高温で危険な状態と判断して
読み取り動作を中断する可能性がある。

【００６８】図８は、本発明の実施の形態に係る画像読
み取り装置による蛍光灯の温度制御処理を示すフローチ
ャートであり、（ａ）は、メインフロー、（ｂ）はサブ
ルーチンである。この処理はＣＰＵ２０８によって実行
される。

【００６９】なお、図８のフローチャートでは、蛍光灯
１２０６の制御以外の詳細な制御については記述を省略
している。

【００７０】図８（ａ）において、まず、画像読み取り
装置の電源を投入すると（ステップＳ１）、Ｉ／Ｏポー
ト、レジスタ等の初期設定や機器のエラーチェック等を
行う（ステップＳ２）。次に、ランプヒータサーミスタ
２１４の電圧値を読み取ってそれを第１温度値に変換し
（ステップＳ３）、第１温度値が第１所定温度以上か否
かを判別する（ステップＳ４）。第１所定温度は、室温
よりも少し高い値、例えば、３５℃に設定される。

【００７１】ステップＳ４の判別の結果、第１温度値が
第１所定温度未満のときは、ステップＳ５に進み、感光
ドラム３０２周辺温度を検知するためのサーミスタ３１
２の第２温度値を検知し、この第２温度値から予め準備
された変換表に従って、所定時間ａと所定時間ｂとを決
定する（ステップＳ６）。例えば、前記変換表におい
て、第２温度値が２０℃未満のときは、所定時間ａと所
定時間ｂを同じ２分とし、第２温度値が２０℃以上のと
きは、所定時間ａは１分、所定時間ｂは１.５分とす
る。前記変換表を更に複雑にして、例えば、第２温度値
が低いほど所定時間ａ、所定時間ｂが長くなるようにし
てもよい。これにより、前記変換表のためのメモリ使用
量が少し大きくなるが、蛍光灯１２０６の立ち上げ時間
をより最適最短に制御できる。

【００７２】更に、蛍光灯１２０６の待機予熱をＯＮと
し（ステップＳ７）、所定時間ａ実行する（ステップＳ
８）。これにより、蛍光灯１２０６の管端部の温度を上
昇させると共に、蛍光灯１２０６の電極部付近に付着し
た水銀を蒸発させ、その一部を蛍光灯１２０６の管面に
付着させる。なお、前記待機予熱のための蛍光灯１２０
６の電圧値は、蛍光灯１２０６の点灯中電圧値より小さ
い。

【００７３】次いで、蛍光灯１２０６の点灯前予熱をＯ
Ｎとし（ステップＳ９）、それを所定時間ｃ、例えば２
秒間継続する（ステップＳ１０）。これにより、蛍光灯
１２０６は更に温度が上昇する。なお、前記点灯前予熱
のための蛍光灯１２０６の電圧値は、蛍光灯１２０６の
点灯中電圧値より大きい。

【００７４】ステップＳ１１では、最小管電流で蛍光灯
１２０６をＯＮする。これにより、蛍光灯１２０６が正
常に点灯できる最小のＰＷＭ信号デューティ値、例えば
デューティ値１０％で一定のデューティ値制御点灯を行
なう。

【００７５】ステップＳ１２では、後述する図８（ｂ）
の処理により、ランプヒータ２１３の制御タイマ割り込
みをＯＮとする。即ち、図８（ｂ）において、まず、ラ
ンプヒータサーミスタ２１４の温度を読み取って、その
値を第３の温度値に変換し（ステップＳ２２）、第３の
温度値が第２の所定温度以上か否かを判別する（ステッ
プＳ２３）。第２の所定温度は、第１の所定温度より高
い温度、例えば５０℃に設定される。

【００７６】ステップＳ２３の判別の結果、第３の温度
値が第２の所定温度以上のときは、ランプヒータ２１３
をＯＦＦする（ステップＳ２４）一方、第２の所定温度
未満のときは、ランプヒータ２１３をＯＮとして（ステ
ップＳ２６）、本処理を終了する。

【００７７】図８（ａ）に戻り、所定時間ｂが経過した
か否かを判別し（ステップＳ１３）、所定時間ｂが経過
したときは、画像読み取り装置が読み取り可能状態とな
る。その後、図８（ａ）の処理を終了する。

【００７８】また通常動作中の装置に何らかのトラブル
等があって、電源を一時的にＯＦＦした直後に再度ＯＮ
した電源再投入時には、蛍光灯１２０６のウォームアッ
プはほとんど必要がない。この場合には速やかに画像読
み取りが実行されることが望まれる。電源再投入時であ
るか否かは、電源投入直後のランプヒータサーミスタ２
１４（蛍光灯１２０６近傍）の温度を検出すればわか
る。

【００７９】従って、ステップＳ４の判別の結果、第１
の温度値が第１の所定温度以上のときは、蛍光灯１２０
６を待機予熱することなく蛍光灯１２０６の点灯前予熱
をＯＮとし（ステップＳ１４）、それを所定時間ｃ実行
する（ステップＳ１５）。なお、前記点灯前予熱のため
の蛍光灯１２０６の電圧値は、蛍光灯１２０６の点灯中
電圧値より大きい。

【００８０】次いで、通常の管電流で蛍光灯１２０６を
ＯＮとして通常の画像読み取り時と同様に光量一定制御
を行い（ステップＳ１６）、それを所定時間ｃより短い
所定時間ｄ実行して（ステップＳ１７）、本処理を終了
する。

【００８１】ステップＳ１４で点灯前予熱を行うのは、
赤外線発生防止のためではなく、蛍光灯１２０６の配光
特性やスペクトル特性をより安定させるためである。

【００８２】図８の蛍光灯１２０６の温度制御処理によ
れば、蛍光灯１２０６の電源投入時に第１の温度が第１
の所定温度未満であるとき、即ち環境温度が比較的低い
ときは（ステップＳ４でＮＯ）、蛍光灯１２０６を待機
予熱する（ステップＳ７，Ｓ８）と共に、点灯前予熱す
る（ステップＳ９，Ｓ１０）ので、環境温度が比較的低
いときでも赤外線の発生を防止することができ、更に、
ランプヒータサーミスタ２１４の第３の温度が第２の所
定温度未満の場合（ステップＳ２３でＮＯ）は、ランプ
ヒータ２１３をＯＮにする（ステップＳ２６）ことによ
り、蛍光灯１２０６の管全体を均一に加熱することがで
き、もって光源の光量変化、光量分布を安定させること
ができる。

【００８３】また、蛍光灯１２０６の電源投入時に第１
の温度が第１の所定温度以上であるとき、即ち環境温度
が比較的高いときは（ステップＳ４でＹＥＳ）、蛍光灯
１２０６を点灯前予熱する（ステップＳ１４，Ｓ１５）
ことにより、環境温度が比較的高いときに短時間で蛍光
灯１２０６の光量変化、光量分布を安定させることがで
きる。

【００８４】図９は、蛍光灯１２０６の動作を示すタイ
ミングチャートであり、（ａ）はランプヒータサーミス
タ２１４の第１の温度が第１の所定温度未満の場合、
（ｂ）は、ランプヒータサーミスタ２１４の第１の温度
が第１の所定温度以上の場合を示す。

【００８５】図９（ａ）において、蛍光灯１２０６の電
源投入時に第１の温度が第１の所定温度未満であるとき
は（ステップＳ４でＮＯ）、蛍光灯１２０６は待機予熱
（Ａ）され（ステップＳ７，Ｓ８）、次いで、蛍光灯１
２０６の点灯時に所定時間ｃだけ点灯前予熱（Ｂ）され
る（ステップＳ９，Ｓ１０）。更に、ランプヒータサー
ミスタ２１４の第３温度が第２所定温度未満であれば
（ステップＳ２３でＮＯ）、ランプヒータ２１３がＯＮ
となる（ステップＳ２６）。これにより、点灯直後から
図１７に示すように波長７５０〜１０００ｎｍの赤外線
の発生を防止することができる。更に、要すれば、蛍光
灯１２０６の点灯中（Ｃ）において点灯中予熱を行う。

【００８６】具体的には、蛍光灯１２０６の電源投入時
には、まず、蛍光灯１２０６の電極のみ予熱して管端部
の温度を上昇させることにより、管端部に留まっていた
水銀を蒸発し易くし、且つ電極部付近に付着した水銀を
蒸発させ、その一部を管面に付着させる。次に、蛍光灯
１２０６を最小管電流で管端部の温度をできるだけ早く
上昇させる一方、管中央部はランプヒータ２１３により
加熱され、蛍光灯１２０６は、その長手方向に亘って均
一の温度になる。これにより、ｐ時点からｑ時点の間
で、蛍光灯１２０６の水銀蒸気圧を速やかに一定値以上
で安定させることができ、次の画像読み取り点灯時にお
いて、水銀は、点灯直後に管中央部から供給され、且つ
点灯後暫くすると管端部から供給され、もって一定値以
上水銀蒸気圧が安定して確保されるので、画像読み取り
時には赤外線は発生しない。

【００８７】図９（ｂ）において、蛍光灯１２０６の電
源投入時に第１の温度が第１の所定温度以上であるとき
は（ステップＳ４でＹＥＳ）、蛍光灯１２０６の電源再
投入時であると判断して、所定時間ｃだけ点灯前予熱
（Ｂ）される（ステップＳ１４，Ｓ１５）。更に、所定
時間点灯ｄだけ蛍光灯１２０６を通常点灯させる（ステ
ップＳ１６，Ｓ１７）。これにより、画像読み取り装置
は読み取り可能状態となる。

【００８８】なお、サーミスタ２１４の温度は、ランプ
ヒーター２１３の温度が該サーミスタ２１４に伝わるの
に時間がかかるので、ランプヒータ２１３のＯＮ／ＯＦ
Ｆ動作より遅れて変化する。

【００８９】上記実施の形態では、第２の温度検出手段
として感光ドラム３１２内のサーミスタ３１１を使用す
る例を示したが、第１の温度検出手段としてのランプヒ
ータサーミスタ２１４よりも環境温度の影響を受けやす
い場所に設置された温度センサ、又はランプヒータサー
ミスタ２１４よりも低温検出精度の高い温度センサを使
用しても良い。従って、温度センサを、例えばリーダ部
１内の制御基板に設けても良い。これにより、若干コス
トアップにはなるが、環境温度を正確に検知することが
でき、誤動作を少なくすることができる。

【００９０】上記実施の形態では、画像読み取り装置用
の光源として蛍光灯１２０６を使用しているが、他の環
境温度に影響を受けやすい光源にも本発明を適用するこ
とができる。

【００９１】上記実施の形態において、蛍光灯１２０６
が消灯している場合でも、ランプヒータ２１３を作動さ
せても良い。これにより、蛍光灯１２０６の点灯直後の
光量立ち上がり速度、光量の安定性、光量分布特性、ス
ペクトル安定性を向上させることができる。

【００９２】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、請求項１記
載の画像読み取り装置によれば、画像処理装置の電源投
入時において第１の温度に応じて光源を予熱するので、
光源の加熱を適切に行うことができ、もって短時間で光
源の光量変化、光量分布を安定させることができる。

【００９３】請求項２記載の画像読み取り装置によれ
ば、予熱制御手段は、第１の温度が第１の所定温度以上
のとき光源を点灯前予熱するので、環境温度が比較的高
いときに短時間で光源の光量変化、光量分布を安定させ
ることができる。

【００９４】請求項３記載の画像読み取り装置によれ
ば、予熱制御手段は、第１の温度が第１の所定温度未満
のとき光源を待機予熱すると共に点灯前予熱するので、
環境温度が比較的低いときでも、赤外線の発生を防止す
ることができる。

【００９５】請求項４記載の画像読み取り装置によれ
ば、予熱制御手段は、第２の温度が第２の所定温度未満
のとき光源を加熱する加熱手段を作動させるので、環境
温度が低いときでも赤外線の発生を防止することがで
き、更に、光源の全体を均一に加熱することができ、も
って光源の光量変化、光量分布を安定させることができ
る。

【００９６】請求項８記載の複写機によれば、赤外線の
発生を防止すると共に、短時間で光量変化、光量分布を
安定させることができる複写機を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る複写機の概略構成図
である。

【図２】本発明の実施の形態に係る画像読み取り装置の
概略構成図である。

【図３】図２の画像読み取り装置における蛍光灯１２０
６の斜視図である。

【図４】図３の蛍光灯１２０６の制御回路のブロック図
である。

【図５】図４におけるインバータ２１２のブロック図で
ある。

【図６】図５におけるドライブ回路１９０７のブロック
図である。

【図７】ランプヒータ２１３の温度制御回路及び蛍光灯
１２０６の電極の予熱制御回路のブロック図である。

【図８】本発明の実施の形態の画像読み取り装置による
温度制御処理を示すフローチャートであり、（ａ）は、
メインフロー、（ｂ）は、サブルーチンである。

【図９】（ａ）はランプヒータサーミスタの温度が第１
の所定温度未満の場合、（ｂ）はランプヒータサーミス
タの温度が第１の所定温度以上の場合、を示すタイミン
グチャートである。

【図１０】従来の画像読み取り装置用の蛍光灯の中央断
面図である。

【図１１】図１０の蛍光灯１２０６の部分切欠き側面図
である。

【図１２】図１１の蛍光灯１２０６の斜視図である。

【図１３】図１１の蛍光灯１２０６の最冷部温度又は水
銀蒸気圧と発光効率との関係を示すグラフである。

【図１４】図１１の蛍光灯１２０６の光量制御回路のブ
ロック図である。

【図１５】図１４の光量制御回路の動作を説明するため
のタイミングチャートであり、（ａ）は蛍光灯１２０６
の光量が適正な場合、（ｂ）は蛍光灯１２０６の光量が
小さい時に電流値を大きくした場合、（ｃ）は蛍光灯１
２０６の光量が大きい場合に電流値を小さくした場合を
示す。

【図１６】白色蛍光灯の点灯直後の発光スペクトルを示
すグラフである。

【図１７】白色蛍光灯の点灯所定時間後の発光スペクト
ルを示すグラフである。

【図１８】カラー画像読み取り用ＣＣＤの分光感度分布
特性を示すグラフである。

【図１９】点灯中の蛍光灯におけるガラス管面の温度分
布を示すグラフである。

【符号の説明】

２０４ 調光センサ用基板 ２０８ ＣＰＵ ２１３ ランプヒータ ２１４ サーミスタ ８０１ ガラス管 ８０５ アパーチャ部 １００１，１００２ 集光ミラー １００３ プラテンガラス １００４ 原稿 １００５ 読み取りライン １００６，１００７，１００８ ミラー １００９ レンズ １０１０ ＣＣＤ １０１１ 遮光板 １０１２ スキャナユニット １２０１ 光量センサ １２０６ 蛍光灯 １３０１ ソケット

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿に照射する光を発生する光源と、前
   記原稿から反射した光を読み取って画像信号を出力する
   画像読み取り手段とを備える画像読み取り装置におい
   て、 前記光源近傍の第１の温度を検出する第１の温度検出手
   段と、前記画像読み取り装置の電源投入時において前記
   第１の温度に応じて、前記光源を予熱する予熱制御手段
   とを備えることを特徴とする画像読み取り装置。
2. 【請求項２】 前記予熱制御手段は、前記第１の温度が
   第１の所定温度以上のとき前記光源を点灯前予熱するこ
   とを特徴とする請求項１記載の画像読み取り装置。
3. 【請求項３】 前記予熱制御手段は、前記第１の温度が
   第１の所定温度未満のとき前記光源を待機予熱すると共
   に点灯前予熱することを特徴とする請求項１記載の画像
   読み取り装置。
4. 【請求項４】 前記画像読み取り装置は、更に、前記光
   源近傍以外の第２の温度を検出する第２の温度検出手段
   と、前記光源を加熱する加熱手段とを備え、前記予熱制
   御手段は、前記第２の温度が第２の所定温度未満のとき
   前記加熱手段を作動させることを特徴とする請求項３記
   載の画像読み取り装置。
5. 【請求項５】 前記第１の所定温度は室温より高い温度
   である請求項２乃至４のいずれか１項に記載の画像読み
   取り装置。
6. 【請求項６】 前記第２の所定温度は前記第１の所定温
   度より高いことを特徴とする請求項４又は５記載の画像
   読み取り装置。
7. 【請求項７】 前記光源が蛍光灯からなる請求項１乃至
   ６のいずれか１項に記載の画像読み取り装置。
8. 【請求項８】 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の
   画像読み取り装置を備えた複写機。