JP5023137B2 - ランプ点灯制御装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明はランプ点灯制御装置および画像形成装置に係り、複写機、ファクシミリ機、これらの機能を有する複合機（ＭＦＰ：Multi Function Peripheral）等の画像形成装置に搭載して好適するランプ点灯制御装置および当該画像形成装置の改良に関する。

従来、この種の画像形成装置は、ライン型のランプから原稿に光を照射し、原稿からの反射光をＣＣＤ（charge coupled device）センサで読み取った画像データ等に基づき回転感光体の表面に潜像を形成し、トナーによってその潜像にトナー像を形成し、搬送された用紙にそのトナー像を転写し、その用紙は加熱定着部を通して転写したトナー像を用紙に加熱定着させる構成が良く知られている。

そして、原稿の表面画像を正しく読み取るためには、ランプの発光光量をある一定値まで上昇させる必要がある一方、一般的に、ランプの光量は印加電圧が高ければ増加し、電圧が低ければ減少する。換言すれば、ランプへの印加電圧が高い方が一定の光量値までに達する期間が短くなる。

反面、ランプに印加する電圧が高いほど、ランプにおける発熱量が多くて温度上昇が大きくなる。

ところが、ライン型のランプＬは、図４に示すように、画像形成装置の本体ケース（図示省略）に直接又は間接的に支持させるために、ランプ本体Ｌａの両端に合成樹脂製の支持部Ｌｂを配置する構成が使用される。

しかも、安価な画像形成装置では、装置のコストダウンを図る観点から、ランプＬを保持する樹脂製の支持部Ｌｂに安価な樹脂材料を選択する傾向にある。

このような状況の下では、一定の光量値に達して光量が安定する動作安定光量に至る期間を早めるために、図５Ａに示すように、温度上昇に拘わらず一定の高い電圧Ｖ１をランプＬに印加すると、同図Ｂのように光量が増加し、同図ＣのようにランプＬの保持部Ｌｂが樹脂溶解温度を越える可能性があり、好ましくない。

そこで、図６に示すように、動作安定光量に到る期間を早めるため、当初、ランプＬには高い電圧Ｖ１を印加するものの、温度上昇による支持部Ｌｂの樹脂溶解を防止するため、ＣＣＤ（図示省略）によって検出された光量がその動作安定光量になれば、印加電圧を電圧Ｖ２に下げて温度を抑える工夫が提案されている。

なお、電圧Ｖ２は、図５Ｃに示すように、駆動電圧を印加し続けても支持部Ｌｂが樹脂溶解温度に達しないよう、予め実験によって求めた電圧である。

しかし、ＣＣＤによる検出光量が動作安定光量になった状態で印加電圧を低下させる構成であっても、所定期間の間にＣＣＤから検出信号が得られないと、高い電圧Ｖ１が印加され続けて発熱動作を抑えることが困難で、異常動作する心配がある。

このような状況は、（１）ランプＬへの駆動電圧が印加されているが、ランプＬの光量立ち上がりが遅くて所定期間内に安定できない場合、（２）ランプＬへの駆動電圧が正常に印加されており、ランプＬの光量立ち上がりも良好であるが、ＣＣＤに異常があって光量検出ができない場合がある。

これに対しては、例えば特開２００２−９４７４５号公報（特許文献１）のランプ点灯回路が提案されている。

この特許文献１は、暗黒状態に報知される時間に応じて始動時間が変化する特性を有するランプを点灯させるランプ点灯回路であって、そのランプの光量を検知する光量検知手段と、そのランプを点灯開始させてから所定時間経過後にその光量検知手段によって光量が所定値未満であることが検知された場合にそのランプを一旦消灯させてから再度点灯させる制御手段とを有し、暗黒始動によるランプの初動立ち上がりの遅れによる点灯回路の誤動作を防止し、点灯移行しやすいようにしたものである。

特開２００２−９４７４５号公報

しかしながら、上述した特許文献１では、図７に示すように、ランプの起動中にリトライ処理を行って検出期間を延ばすことにより、ランプおよびこの周辺構成部品のバラツキや動作環境条件の変化があっても、発熱動作を抑えることを可能にしているが、同図から分かるように、リトライ後も引き続き同じ駆動電圧を印加し続けることにより、ランプ支持部の温度が樹脂溶解温度を越える可能性があり、改善の余地がある。

本発明はそのような課題を解決するためになされたもので、ランプの起動後において、簡単な構成によって当該ランプの支持部および周辺構成の変形や溶融を抑えることが容易なランプ点灯制御装置および画像形成装置の提供を目的とする。

そのような課題を解決するために本発明の請求項１に係るランプ点灯制御装置は、原稿の表面画像に読取用の光を発光照射するランプと、このランプに第１の駆動電圧およびこの第１の駆動電圧より低い第２の駆動電圧を切換え印加して発光駆動させる駆動部と、これら第１および第２の駆動電圧の印加によってランプから照射された光の反射光に基づき画像データに変換する画像変換部と、この画像変換部への反射光の光量を検出する検出部と、そのランプの起動時に第１の駆動電圧を印加するとともに、当該印加から所定の基準期間が経過した時点の上記検出部での検出光量が基準光量に達しないとき、その第２の駆動電圧を印加するよう前記駆動部を切換え制御する駆動制御部とを具備している。

本発明の請求項２に係るランプ点灯制御装置は、上記駆動制御部が、その第１の駆動電圧を印加し続けてもランプ周辺部の樹脂部分における変形が生じない期間をその基準期間として第２の駆動電圧を印加制御する構成である。

本発明の請求項３に係るランプ点灯制御装置は、上記駆動制御部が、正常動作時の動作安定光量の２〜３割低い光量をその基準光量として第２の駆動電圧を印加制御する構成である。

本発明の請求項４に係るランプ点灯制御装置は、上記駆動制御部が、駆動電圧を印加し続けてもランプ周辺部の樹脂部分が変形しない温度となる第２の駆動電圧を印加制御する構成である。

本発明の請求項５に係る画像形成装置は、それら請求項１〜４いずれか１記載のランプ点灯制御装置を具備し、読み取った画像データを画像形成する画像形成部を有する構成である。

このような本発明の請求項１に係るランプ点灯制御措置では、駆動部がランプに第１の駆動電圧を印加して発光させると、画像変換部がランプから照射された光の反射光に基づき画像データに変換出力し、検出部がその光量を検出し、ランプの起動時から所定の基準期間が経過した時点の光量が基準光量に達しないとき、駆動制御部がその第２の駆動電圧を印加するよう駆動部を切換え制御するから、ランプの起動後において、当該ランプの支持部および周辺構成の変形や溶融を抑えることが容易となる。

本発明の請求項２に係るランプ点灯制御装置では、上記駆動制御部が、その第１の駆動電圧を印加し続けてもランプ周辺部の樹脂部分の変形到達しない期間をその基準期間として第２の駆動電圧を印加制御するから、ランプ周辺部の樹脂部分の変形を確実に抑えることが可能である。

本発明の請求項３に係るランプ点灯制御装置では、上記駆動制御部が、正常動作時の動作安定光量の２〜３割低い光量をその基準光量として第２の駆動電圧を印加制御するから、ランプ周辺部の樹脂部分の変形を一層確実に抑えることが可能である。

本発明の請求項４に係るランプ点灯制御装置では、上記駆動制御部が、駆動電圧を印加し続けてもランプ周辺部の樹脂部分が変形しない温度となる第２の駆動電圧を印加制御するから、ランプ周辺部の樹脂部分の変形を確実に抑えることが可能である。

本発明に係るランプ点灯制御装置を搭載した画像形成装置の実施の形態を示すブロック図である。 本発明に係るランプ点灯制御装置の要部を示す要部構成図である。 本発明に係るランプ点灯制御装置の動作を説明する特性図である。 本発明の参考となるランプの一例を説明する斜視図である。 従来のランプ点灯動作を説明する図である。 従来のランプ点灯動作を説明する図である。 従来のランプ点灯動作を説明する図である。

以下、本発明に係るランプ点灯制御装置および画像形成装置の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、本発明のランプ点灯制御は本発明の画像形成装置を説明する過程で説明する。

図１は、本発明に係る画像形成装置Ａの実施の形態を示すブロック図である。

画像形成装置Ａは、主制御部１を中心にして原稿読取部３、記憶部５、操作パネル部７、印刷部９および送受信部１１を有し、例えば複合機（ＭＦＰ）を構成している。なお、画像形成装置Ａは、これ以外にも構成を有するが、本発明の要旨ではないので説明および図示を省略する。

原稿読取部３は、後述するように自動給紙された原稿１３からこの両面画像を光学的に読み取るとともに画像データを生成するスキャナであり、主制御部１の制御の下、頁毎の画像データが記憶部５に記憶されるようになっている。原稿読取部３は、本発明に係るランプ点灯制御装置の主要部をなすものであり、詳細は後述する。

記憶部５は、主制御部１の制御の下、原稿読取部３からの読取り画像データや送受信部１１からの後述する受信画像データを記憶する他、主制御部１の動作プログラムを記憶した読み書き可能な例えばハードディスクである。

操作パネル部７は、図２の本体ケース１５の上部に配置され（図２では図示省略）、主制御部１の制御の下、印刷（コピー）処理、プリンタ処理、スキャナ処理、ファクシミリ送受信処理等の種々の動作状態の表示が可能な表示部としての公知の液晶表示パネルと、装置の動作指示を受付けるタッチスイッチ等の入力部としての機能を有している。

印刷部９は、図２の本体ケース１５に配置され、詳細な図示はしないが、用紙がセットされる複数の給紙部と、上述した画像データを印刷画像イメージデータに展開してトナーで現像し、用紙にトナー像を転写する転写部（画像形成部）と、転写された用紙の転写画像を定着する定着部等と、を有するカラー又はモノクロ印刷エンジンである。

図１の送受信部１１は、所定のプロトコルに従い、ネットワークＮＴを介してコンピュータ等の情報処理装置Ｂとの間で種々の画像データ等の情報を送受信するインターフェース部である。

次に、上述した原稿読取部３を、図２を参照して説明する。

図２において、本体ケース１５の上側には透明なコンタクトガラス１７、１９が配置されており、コンタクトガラス１７は、細長い長方形を有し、読み取る原稿１３の主走査方向（原稿の搬送方向に直交する方向）に沿って本体ケース１５の側部に寄せて配置されている。

コンタクトガラス１９は、原稿１３の寸法より大形の方形形状を有し、コンタクトガラス１７の近傍からコンタクトガラス１７とは反対方向に延びるように配置されている。

本体ケース１５内部において、コンタクトガラス１７の近傍直下には、コンタクトガラス１７上に位置する原稿１３に向けてライン光を発光照射する例えばキセノンランプやハロゲンランプ等のライン状ランプＬ（図４参照）からなる光源２１と、コンタクトガラス１７側からの反射光を受けて反射するミラー２３と、これらを収納する収納部２５からなる読取ユニット２７が形成されている。

読取ユニット２７は、本体ケース１５内部に配置された移動部２９に連結されており、コンタクトガラス１７の近傍直下を始端とし、コンタクトガラス１９に沿ってこれと並行に図中右端に向けて所定のタイミングで間欠移動するとともに、終端に至ったとき始端に向けて戻るよう、移動部２９によって往復動制御されている。

本体ケース１５内において、ミラー２３からの反射光の光軸上には、ミラー３１、３３、集光レンズ３５および画像変換部３７が配置され、光学系が形成されている。

画像変換部３７は、例えばＣＣＤセンサからなり、ミラー３１、３３で屈曲導光され、集光レンズ３５で集光された読取ユニット２７からの反射光に基づき、この光量に応じたレベルのデジタル信号に変換した画像データを出力する機能を有している。

すなわち、画像変換部３７は、光源２１であるランプＬで発光され原稿の表面画像その他からの反射光に基づき画像データに変換する機能を有し、これを演算部３９および検出部４１に出力するものである。

演算部３９は、画像変換部３７のデジタル画像データに対して種々のフィルタ処理演算や拡大縮小等の加工処理演算し、主制御部１を介して記憶部５に出力するものである。

検出部４１は、画像変換部３７で受光された反射光の光量を検出する機能を有し、主制御部１の後述する駆動制御部４３に接続されている。駆動制御部４３の詳細は後述する。

図中の駆動部４５は、ランプＬに駆動電圧を印加して発光させる機能を有し、例えば図３Ａに示すように、ランプＬを発光させて速やかに動作安定光量が得られるような電圧の高い第１の駆動電圧Ｖ１と、これより電圧の低い、例えば第１の駆動電圧の２／３程度の第２の駆動電圧Ｖ３を切換え印加する機能を有している。

なお、第２の駆動電圧Ｖ３としては、駆動電圧を印加し続けても、図４に示したランプＬの周辺部、例えば支持部Ｌｂの樹脂部分が変形しない温度となる程度の電圧である。

本体ケース１５には、コンタクトガラス１７、１９を覆うようにして自動原稿搬送部４７が載置され、図示しないヒンジ機構によって当該端部が本体ケース１５に固定され、扇状に開閉可能になっている。

自動原稿搬送部４７は、その本体部４９がコンタクトガラス１７の上側に位置し、この本体部４９から延びる原稿トレイ５１および排紙トレイ５３がコンタクトガラス１９の上側に位置するようになっている。

自動原稿搬送部４７の本体部４９内には、原稿トレイ５１から原稿１３を給紙し、読取ユニット２７近傍を介してループ状に搬送し、排紙トレイ５３に排紙させる移動部としての複数の搬送用ローラ５５が配置されている。

上述した図１の主制御部１は、ＣＰＵ、このＣＰＵの動作プログラムを格納したＲＯＭおよび作業用ＲＡＭ（何れも図示せず。）を有して形成されており、上述した原稿読取部３、記憶部５、操作パネル部７、印刷部９および送受信部１１等を制御するとともに、画像形成装置Ａの図示しない機能部、更に、駆動制御部５７としての機能を有している。

駆動制御部５７は、画像形成装置Ａの主電源が投入されて原稿読取部３が起動されたとき、図３Ａに示すように、第１の駆動電圧Ｖ１がランプＬに印加されるよう駆動部４５を制御し、検出部４１による検出結果に基づき、ランプＬの起動時から所定の基準期間経過時に反射光の光量が基準光量に達しないとき、第１の駆動電圧Ｖ１より低い第２の駆動電圧Ｖ３を印加するよう駆動部４５を切換え制御する機能を有している。

なお、駆動制御部５７は、検出部４１による検出結果に基づき、その光量が動作安定光量に達しているときも、第２の駆動電圧Ｖ３を印加するように駆動部４５を切換え制御する機能を有している。

その基準期間は、その第１の駆動電圧Ｖ１を印加し続けてもランプＬの周辺部例えば樹脂製の支持部Ｌｂが変形に達しない期間であり、その基準光量は、正常な画像読取動作時の動作安定光量の２〜３割低い光量である。

次に、本発明に係るランプ点灯制御装置の動作を簡単に説明する。

画像形成装置Ａの主電源が投入されて原稿読取部３が起動されると、図３Ａに示すように、駆動制御部４３が駆動部４５を制御して第１の駆動電圧Ｖ１をランプＬに印加する。

他方、何らかの原因によって基準期間が経過しても光量が基準値に達しないと、検出部４１の検出結果に基づき、駆動制御部４３が駆動部４５を切換え制御して第２の駆動電圧Ｖ３をランプＬへリトライ印加する。

これによってランプＬの支持部Ｌｂの異常な温度上昇を抑えることが可能である。

このように本発明のランプ点灯制御装置は、原稿の表面画像に読取用の光を発光照射するランプ（光源２１）Ｌと、このランプＬに第１の駆動電圧Ｖ１およびこの第１の駆動電圧Ｖ１より低い第２の駆動電圧Ｖ３を切換え印加して発光駆動させる駆動部４５と、その第１および第２の駆動電圧Ｖ１、Ｖ３によってランプＬから照射された光の反射光に基づき画像データに変換する画像変換部３７と、この画像変換部３７への反射光の光量を検出する検出部４１と、ランプＬに第１の駆動電圧を印加するとともに、当該印加起動時から所定の基準期間が経過した時点の検出部４１での検出光量が基準光量に達しないとき、その第２の駆動電圧Ｖ３を印加するよう駆動部４５を切換え制御する駆動制御部３７とを具備している。

そのため、ランプＬの起動後において、画像変換部３７で反射光を受光できなくても、当該ランプＬへの駆動電圧を下げて発熱を抑えることが可能となり、ランプＬの支持部Ｌｂおよび周辺構成の変形や溶融を抑えることが容易となるし、構成も簡単である。

特に、その第１の駆動電圧Ｖ１を印加し続けてもランプ周辺部の樹脂部分の変形到達しない期間をその基準期間として第２の駆動電圧Ｖ３を印加制御するから、ランプ周辺部の樹脂部分の変形を確実に抑えることが可能であるし、正常動作時の動作安定光量の２〜３割低い光量をその基準光量として第２の駆動電圧Ｖ３を印加制御するから、この点からもランプ周辺部の樹脂部分の変形を一層確実に抑えることが可能である。

さらに、駆動制御部３７が、駆動電圧を印加し続けてもランプ周辺部の樹脂部分が変形しない温度となる第２の駆動電圧Ｖ３を印加制御するから、印加する駆動電圧の観点からもランプ周辺部の樹脂部分の変形を一層確実に抑えることが可能である。

ところで、上述した本発明のランプ点灯制御装置では、駆動制御部３７が、第２の駆動電圧Ｖ３を１回切り換える構成であるが、本発明のランプ点灯制御装置はこれに限定されない。

そして、本発明のランプ点灯制御装置を具備して画像形成装置を構成すれば、上述したランプ点灯制御装置と同様の効果を有する。

１ 主制御部
３ 原稿読取部
５ 記憶部
７ 操作パネル部（表示部、入力部）
９ 印刷部
１１ 送受信部
１３ 原稿
１５ 本体ケース
１７、１９ コンタクトガラス
２１ 光源（ランプＬ）
２３、３１、３３ ミラー
２５ 収納部
２７ 読取ユニット
２９ 移動部
３５ 集光レンズ
３７ 画像変換部
３９ 演算部
４１ 検出部
４３ 駆動制御部（主制御部）
４５ 駆動部
４７ 自動原稿搬送部
４９ 本体部
５１ 原稿トレイ
５３ 排紙トレイ
５５ ローラ
５７ 駆動制御部
Ａ 画像形成装置
Ｂ 情報処理装置
Ｌ ランプ
Ｌａ ランプ本体
Ｌｂ 支持部
ＮＴ ネットワーク

Claims (5)

1. 原稿の表面画像に読取用の光を発光照射するランプと、
   このランプに第１の駆動電圧およびこの第１の駆動電圧より低い第２の駆動電圧を切換え印加して発光駆動させる駆動部と、
   前記第１および第２の駆動電圧の印加によって前記ランプから照射された光の反射光に基づき画像データに変換する画像変換部と、
   この画像変換部への前記反射光の光量を検出する検出部と、
   前記ランプの起動時に前記第１の駆動電圧を印加するとともに、当該印加から所定の基準期間が経過した時点の前記検出部での検出光量が基準光量に達しないとき、前記第２の駆動電圧を印加するよう前記駆動部を切換え制御する駆動制御部と、
   を具備することを特徴とするランプ点灯制御装置。
2. 前記駆動制御部は、前記第１の駆動電圧を印加し続けても前記ランプ周辺部の樹脂部分における変形が生じない期間を前記基準期間として前記第２の駆動電圧を印加制御する請求項１記載のランプ点灯制御装置。
3. 前記駆動制御部は、正常動作時の動作安定光量の２〜３割低い光量を前記基準光量として前記第２の駆動電圧を印加制御する請求項１又は２記載のランプ点灯制御装置。
4. 前記駆動制御部は、駆動電圧を印加し続けても前記ランプ周辺部の樹脂部分が変形しない温度となる前記第２の駆動電圧を印加制御する請求項１〜３いずれか１記載のランプ点灯制御装置。
5. 前記請求項１〜４いずれか１記載のランプ点灯制御装置を具備し、読み取った前記画像データを画像形成する画像形成部を有することを特徴とする画像形成装置。

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