JP2824285B2 - 照明装置の始動制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、立上り特性が遅い光源を使用したOA機器
等の照明装置の始動制御装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に、蛍光灯，冷陰極放電灯あるいは水銀灯，メタ
ルハライドランプ等を光源とする照明装置は、その高い
発光効率あるいは優れた演色性等により広く使用されて
いる。

しかるに、これらの光源はガス放電をベースとしてい
るため、点灯してから或る時間経過して熱的平衡状態に
達し、所定のガス圧にならないと十分な特性を発揮しな
いので、立上り特性が遅いという問題がある。

特に周囲温度が低い時には、ガス圧が極端に低下して
電流が流れにくくなり、発熱量が不十分なため不安定な
点滅を繰返して立上らない場合も起きる。

立上りの遅い点については、一般の室内や屋外の照明
では余り問題にならないが、複写機等の画像形成装置や
フアクシミリ，イメージスキヤナ等の画像読取装置のよ
うなOA機器の場合は大きな問題となる。

これらのOA機器は、オペレータがスタートボタンを押
してから実際に作業が開始されるまでの始動時間の短い
ことが要求されるから、常に電源をオンにしてスタンバ
イ状態におかれている機器が多い。

したがつて、OA機器に使用されているオンオフの頻度
が高い照明装置は、たとえ立上り特性が遅い光源を使用
するものでも、その立上り時間を出来るだけ短縮するこ
とが望まれている。

そのため、従来もスタンバイ時にオフ状態にある例え
ば蛍光灯をヒータにより加熱して置くことによつて点灯
後の立上り時間の短縮を計つたり、特開昭61−102659号
公報に示されているように、温度制御されたヒータの他
に光源の光量を検出する光量検出手段を設け、その出力
が所定値に達すると直ちに作業を開始することにより無
駄な待ち時間をなくして、更にスタート所要時間の短縮
を計るものがあつた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、スタンバイ状態にあつても、蛍光灯を
加熱するヒータ以外に、機器内の例えば制御回路系のよ
うな必要部分には通電され発熱している。

とくに、PPCを用いる電子写真方式の画像形成装置を
備えている機器では、その定着ローラのプリヒートのた
めの発熱が大きい。

したがつて、これらの各部の過熱を防止するため、冷
却フアンのような冷却手段が必要になり、蛍光灯のため
には好ましくないが、冷却フアンをオフにしていること
は出来ない。

そのため、光量検出手段を備えた機器であつても、第
10図に示すように、周囲温度Taによつて立上り時間が変
化している。

例えばTa＝25℃の時は実線で示したように直ちに作業
を開始できるが、Ta＝10℃,0℃の時はそれぞれ破線，一
点鎖線で示したように、スタンバイから作業開始までに
30秒あるいは１分間も待たされることになる。

この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、立
上り特性が遅い光源を使用したOA機器等の照明装置にお
いて、立上り時間を短縮して作業効率を上げ、待ち時間
によるユーザの不快感をなくすことを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は上記の目的を達成するため、立上り特性が
遅い光源を使用した照明装置において、冷却能力が可変
であつて、スタンバイ時には弱モードに設定されている
冷却手段と、光源の光量を検出する光量検出手段と、光
源の点灯後、光量検出手段が出力する光量信号のレベル
が所定値に達した時に、前記冷却手段を強モードに切換
える冷却モード切換手段とを設けたものである。

また、冷却モード切換手段が、光源の点灯後、光量検
出手段が出力する光量信号のレベルが所定値に達するま
での間、冷却手段をオフにするようにしてもよい。

さらに、スタンバイ時には加熱モードに設定されてい
る光源の加熱手段と、光源の点灯後、光量検出手段が出
力する光量信号のレベルが所定値以上にある間は、加熱
手段をオフにする加熱制御手段とを設けることが望まし
い。

〔作 用〕

このように構成した照明装置の始動制御装置によれ
ば、スタンバイ時には冷却手段が弱モードに設定されて
いるため、光源が過度に冷却されることがなく、光源が
点灯されて所定の光量に達した時に（作業開始と共に）
冷却手段が強モードに切換えられ、所定の冷却が行なわ
れるようになるから、立上り時間が短縮される。しか
も、スタンバイ時には冷却手段は弱モードではあるがオ
ン状態となるため、定着ローラ等の光源以外の発熱部分
の加熱を防止することもできる。

また、光源が点灯された時に一時的に冷却手段をオフ
にし、光源の光量が所定の光量に達した時に冷却手段が
強モードに切換えられるようにすれば、その他の発熱部
分が加熱することなく、立上り時間をより短縮すること
ができる。

さらに、スタンバイ時には光源を加熱する加熱手段を
設け、それを光源が点灯されて所定の光量に達した時に
（作業開始と共に）オフに切換えるようにすれば、立上
り時間を一層短縮することができ、しかも複雑な温度制
御のための回路が不要になる。

〔実 施 例〕

以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。

第２図は、この発明による蛍光灯を光源とした複写機
の一実施例を示す概略構成図であり、第３図はその照明
系と結像系とよりなる光学系の部分を示す部分拡大図で
ある。

第３図に示した光学系は、立上り特性が遅い光源であ
る蛍光灯１と、加熱手段であるヒータ２と、照明効率を
高めるための反射板３と、光量検出手段である光量セン
サ４とからなる照明系、および移動原稿台10のコンタク
トガラス11上に載置された原稿12の像を感光体ベルト20
上に結像するRLA（ロツドレンズアレイ）５からなる結
像系から構成されている。

第２図に示した複写機は、原稿スキヤン部とトナー像
形成部と用紙搬送定着部と冷却部とから構成されてい
る。

原稿スキヤン部は、コンタクトガラス11と原稿カバー
13とからなる移動原稿台10により構成され、コンタクト
ガラス11に原稿面を下向けに載置され原稿カバー13でカ
バーされた原稿12を、その先端（第２図上で右端）がRL
A5の真下にある位置から、矢印Ａ方向に移動させてスキ
ヤンニングが行われる。

トナー像形成部は、図示しない駆動源により移動原稿
部10と等速で矢印Ｂ方向に送られる感光体ベルト20と、
帯電チヤージヤ21,現像ユニツト22,転写チヤージヤ23,
クリーニングユニツト24および除電ランプ25とから構成
され、感光体ベルト20は先ず帯電チヤージヤ21により一
様に帯電された後、RLA5によつて原稿の静電潜像が形成
され、その静電潜像は現像ユニツト22により現像されて
可視のトナー像になる。

そのトナー像は転写チヤージヤ23により搬送されて来
た用紙30に転写され、感光体ベルト20上に残留している
トナーはクリーニングユニツト24により除去され、最後
に感光体ベルト20は除電ランプ25で照射されてその上に
僅かに残つた電荷が除去される。

用紙搬送定着部は、用紙トレイ31,手差し用紙台32,給
紙ローラ対33,レジストローラ対34,搬送ベルト35,排紙
ローラ36,排紙トレイ37からなる搬送部と、定着ヒータ2
6により加熱されている定着ローラ27と圧接ローラ28と
からなる定着部とから構成されている。

用紙30は、重ねて載置された用紙トレイ31から１枚ず
つ繰出されるか、あるいは手差し用紙台32によりガイド
される手差しによつて、給紙ローラ対33まで送られ、次
に給紙ローラ対33によりレジストローラ対34のニツプ部
に当接するまで給送される。

レジストローラ対34に当接した用紙30は、原稿のスキ
ヤンニングとのタイミングをとられた後レジストローラ
対34によつて感光体ベルト20と等速で搬送され、感光体
ベルト20と重なつた所で転写チヤージヤ23によりトナー
像が転写され、搬送ベルト35により定着部に送られる。

トナー像が転写された用紙30は、圧接ローラ28により
加熱されている定着ローラ27に圧接されてトナー像が定
着され、排紙ローラ36により排紙トレイ37に排出され
る。

冷却部は、冷却手段でありモータと一体と構成された
吸込型の冷却フアン６と、オゾンフイルタ７とからな
る。

蛍光灯１や定着ローラ27その他の発熱部を冷却した空
気は、オゾンフイルタ７を通つて各チヤージヤの放電で
発生したオゾンが除去されたのち、冷却フアン６により
排気孔８から排出される。

第１図は、この実施例の制御系の構成例を示すブロツ
ク図である。

それぞれ図示しないCPU,ROM,RAM,I/O等よりなる本体
制御部40には、蛍光灯制御部41,フアン制御部50,ヒータ
制御部60,定着温度制御部43,原稿台駆動部44,操作パネ
ル45およびその他の制御部や駆動部等の出力系46,その
他のセンサ類等の入力系47がそれぞれ接続されている。

蛍光灯制御部41には安定器42と光量センサ４とが接続
され、本体制御部40からの信号に応じ安定器42を介して
蛍光灯１のオン・オフを制御すると共に、光量センサ４
が出力する蛍光灯１の光量を検出した光量信号のレベル
が所定値に達したか否かを判定し、その信号を本体制御
部40に出力する。

フアン制御部50は、接続された冷却フアン６のオン・
オフおよびその冷却能力の制御を行なうもので、第４図
はその具体例を示す回路図、第５図はその冷却制御の一
例を示す特性図である。

第４図に示したように、本体制御部40からフアン制御
部50に入力するPWM（パルス幅変調）信号は、２段の抵
抗R₁とコンデンサＣとからなるＬ型４端子積分回路51に
よりアナログ信号に変換され、アンプ52により増幅され
て冷却フアン６の回転数すなわち冷却能力を変化させ
る。

第５図に示したように、PWM信号のデユーテイ比が０
％ならば冷却フアンはオフであり、スタンバイ時に設定
されている例えばデユーテイ比30％の弱モード（Ａ点）
から100％の強モード（Ｂ点）の範囲内はPWM信号に応じ
て連続的に冷却能力を変えることが出来る。

このフアン制御部50は必ずしも連続可変でなくてもよ
く、例えば図示しないが、リレーを用いてモータの隈取
コイルの巻線を切換えるような強・弱切換え（場合によ
りオフも加え）るものでもよい。

ヒータ制御部60は接続された蛍光灯１を加熱するヒー
タ２のオン・オフ制御を行なうもので、第６図はその具
体例を示す回路図である。

同図に示したように、ヒータ制御部60はリレー（RA）
61と、そのリレー61と直列に接続されそのオン・オフを
行なうトランジスタ62と、そのトランジスタ62のベース
に接続された抵抗R₂とから構成され、リレー61のNC（常
時閉）接点61aとヒータ２との直列回路は直接AC電源に
接続されている。

したがつて、ACプラグ63がAC100Vの電源コンセントに
接続されている間は、メインスイツチ64に関係なく、立
上り時間を短縮するために常にヒータ２はオンになつて
いる。

一般に、ヒータ２は蛍光灯１をプリヒートするためだ
けのものであるから小容量であり、冷却フアン６がオフ
であつても過熱の心配はない。

メインスイツチ64がオンになると、DC電源65からは、
本体制御部40等が接続されているDC5Vの制御用電源と、
リレー61とトランジスタ62との直列回路等が接続されて
いるDC24Vの駆動用電源とが供給される。

本体制御部40からヒータ制御部60に入力するヒータ制
御信号は、常時“L"であるからトランジスタ62,リレー6
1はオフであり、NC接点61aはオンでヒータは加熱モード
である。

ヒータ制御信号が“H"になりと、トランジスタ62,リ
レー61がオンになるから、NC接点61aはオフになりヒー
タはオフモードになる。

第１図に戻つて、定着温度制御部43は、その他の入力
系47を構成する図示しない定着温度センサの信号に基い
て本体制御部40から出力される制御信号に応じて、定着
ローラ27を加熱する定着ヒータ26（第２図）を制御し、
定着ローラ27を一定温度に保つ。

原稿台駆動部44は、本体制御部40からのタイミング信
号に応じて移動原稿台10（第２図）を駆動することによ
り、原稿12のスキヤンニングを行なう。

操作パネル45は、図示しないプリントキー等を介して
オペレータの指令を本体制御部40に出力すると共に、本
体制御部40から入力するエラーメツセージ等を表示す
る。

第７図は、この実施例の動作の一列を示すフロー図で
ある。

ACプラグ63を電源コンセントに接続するとこのフロー
がスタートし、ヒータ２がオンになつて蛍光灯１がプリ
ヒートされている。

メインスイツチ64がオンになると、定着ヒータ26がオ
ンになつてスタンバイ温度制御（弱）になると共に冷却
フアン６が弱モードで冷却し始め、レデイすなわち定着
ローラ27が所定のスタンバイ温度になると、スタンバイ
状態Ａになる。

スタンバイ状態Ａにあつて操作パネル45の図示しない
プリントキーが押されると、そのプリントスタート信号
により蛍光灯１を点灯すると共に、定着ヒータ26が作業
温度制御（強）に移行し、光量センサ４の光量信号のレ
ベルが所定値Ｌに達するまで待機する。

その待機時間中、冷却フアン６は弱モードのままであ
つても、オフモードに切換えられてもよく、オフモード
にすれば立上り時間すなわち待機時間がさらに短縮され
る。

光量信号のレベルが所定値Ｌに達すると、直ちに冷却
フアン６を強モードに切換えると同時にヒータ２をオフ
にして、コピー動作を実行する。

コピー動作が終了すれば、冷却フアン６を弱モード
に、定着ヒータ26をスタンバイ温度制御にそれぞれ切換
え、ヒータ２をオンにしてスタンバイ状態Ａに戻る。

第８図及び第９図は、第７図に示したフローによる動
作例を示すタイミング図であり、蛍光灯１の光量立上り
待機中に冷却フアン６がそれぞれ弱モードのままである
場合と、オフモードになる場合とを示している。

第８図（Ａ）に示した蛍光灯１を加熱するヒータ２
は、ACプラグ63が電源コンセントに接続されるとオンに
なる。

第８図（Ｂ）に示したメインスイツチ64がオンになる
と、同図（Ｃ）に示した冷却フアン６が弱モードに、定
着ヒータ26がオンになつて同図（Ｄ）に示した定着ロー
ラ27の温度がスタンバイ（STB）温度にそれぞれ制御さ
れてスタンバイ状態になる。

第８図（Ｅ）に示したプリントスタート信号が入力す
ると、同図（Ｄ）に示した定着ローラの温度が作業温度
に移行すると共に、同図（Ｆ）に示した蛍光灯１がオン
になつて、同図（Ｇ）に示した光量信号のレベルが上昇
してゆく。

その光量信号のレベルが所定値Ｌに達すると、第８図
（Ａ）に示したヒータ２がオフに、同図（Ｃ）に示した
冷却フアン６が強モードにそれぞれ切換えられると同時
に、同図（Ｈ）に示した原稿台駆動部44がオンになつて
スキヤニングと露光とが、また同図（Ｉ）に示したコピ
ー動作が開始される。

スキヤンニングと露光とが終了しのち、第８図（Ｉ）
に示したコピー動作が終了すると、同図（Ａ）に示した
ヒータ２がオンに、同図（Ｃ）に示した冷却フアン６が
弱モードに、同図（Ｄ）に示した定着ローラ27の温度が
スタンバイ制御に、同図（Ｆ）に示した蛍光灯１がオフ
にそれぞれ切換えられ、従つて同図（Ｇ）に示した光量
信号を０になつて、スタンバイ状態に戻る。

第９図（Ａ）乃至（Ｉ）は、それぞれ第８図（Ａ）乃
至（Ｉ）に対応し、第９図（Ｃ）に示した冷却フアン６
が光量立上り待機中オフモードになる点が第８図（Ｃ）
に示したタイムチヤートと異なる点で、その他は第８図
と同様であるから説明を省略する。

しかしながら、冷却フアン６を一時的にオフしたこと
により、光量信号のレベルの立上りが第９図（Ｇ）に示
したように、第８図（Ｇ）に比べて速くなり、それ以降
はその分だけ全体の所要時間が短縮していることが分
る。

つぎに、光源に加熱手段であるヒータ２がスタンバイ
時は加熱モードに設定され、光源を点灯して光量検出手
段である光量センサ４が出力する光量信号のレベルが所
定値以上にある間すなわち光源の光量が所定光量以上で
ある間は、オフモードに切換えることによる効果につい
て説明する。

この実施例における蛍光灯１や、冷陰極放電灯，水銀
灯，メタルハライドランプ等ガス放電をベースとする光
源は、点灯状態にある間は自己発熱によつて所定の温度
に維持され、所定のガス圧が保持されている。

したがつて、点灯中に外部から過度の熱が加えられる
と温度と共にガス圧が上昇し、ランプに定格を超える電
流が流れて更に温度が上昇するという悪循環を繰返し、
ついにはランプ破損という重大事故を生じる恐れがあ
る。

そのため、ヒータ容量を少なく抑えるか、ヒータ容量
が大きい時にはランプ温度を検出してヒータをフイード
バツク制御する必要がある。

前者はスタンバイ時のランプ温度が下つて立上り時間
が延びたり、周囲温度が低い時に立上らなくなる等の問
題があり、後者は回路が複雑になつてコストアツプを招
く。

しかしながら、ランプ点灯時にヒータをオフするよう
にすればランプ温度暴走の恐れがないから、ヒータ容量
をランプ自体の容量（ワツト数）程度まで大きくするこ
とも可能であり、ヒータのフイードバツク制御の必要が
ないから簡単な回路のままでよい。

しかも、ヒータはランプ点灯後直ちにオフしないで、
立上り終わるまでオンのままであるから、立上り時間を
大幅に短縮することが出来る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、立上り特性
が遅い光源を使用した、作業の迅速性が求められるOA機
器等の照明装置において、スタンバイ時には冷却手段を
弱モードにするため、光源を過度に冷却する恐れがなく
なり、立上り時間を短縮して作業効率を上げ、待ち時間
によるユーザの不快感をなくすことができる。さらに、
スタンバイ時には冷却手段を弱モードではあるがオン状
態にするため、定着ローラ等の光源以外の発熱部分の加
熱を防止することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明も実施した複写機の制御系の構成例を
示すブロツク図、 第２図は同じくその機構例を示す概略構成図、 第３図は同じくその光学系の部分を示す拡大構成図、 第４図は同じくそのフアン制御部の一例を示す回路図、 第５図は同じくその冷却制御の一例を示す特性図、 第６図は同じくそのヒータ制御部の一例を示す回路図、 第７図は同じくその作用の一例を示すフロー図、 第８図及び第９図は同じくその作用の一例を説明するた
めのタイムチャート、 第10図は従来例の光源の光量立上り特性の一例を示す特
性図である。 １……蛍光灯（光源）、２……ヒータ（加熱手段） ４……光量センサ（光量検出手段） ５……RLA（ロツドレンズアレイ） ６……冷却フアン（冷却手段） 10……移動原稿台、12……原稿 20……感光体ベルト、26……定着ヒータ 30……用紙、40……本体制御部 50……フアン制御部、60……ヒータ制御部

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】立上り特性が遅い光源を使用した照明装置
   において、 冷却能力が可変であつて、スタンバイ時には弱モードに
   設定されている冷却手段と、前記光源の光量を検出する
   光量検出手段と、前記光源の点灯後、前記光量検出手段
   が出力する光量信号のレベルが所定値に達した時に、前
   記冷却手段を強モードに切換える冷却モード切換手段と
   を設けたことを特徴とする照明装置の始動制御装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の照明装置の始動制御装置に
   おいて、 前記冷却モード切換手段が、前記光源の点灯後、前記光
   量検出手段が出力する光量信号のレベルが所定値に達す
   るまでの間、前記冷却手段をオフにする手段を備えてい
   ることを特徴とする照明装置の始動制御装置。
3. 【請求項３】請求項１又は２記載の照明装置の始動制御
   装置において、 スタンバイ時には加熱モードに設定されている前記光源
   の加熱手段と、前記光源の点灯後、前記光量検出手段が
   出力する光量信号のレベルが所定値以上にある間は、前
   記加熱手段をオフにする加熱制御手段とを設けたことを
   特徴とする照明装置の始動制御装置。