JPH0715552B2 - 露光装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、原稿面からの反射光像を感光体へ結像させる
ようにした複写機等の露光装置に係わり、特にその光源
が除電用光源をも兼ねる除電兼用型露光装置の改良に関
するものである。

［従来の技術］ 従来、複写機等の小型化並びに低コスト化を図る目的
で、露光用光源と除電用光源とを兼用した露光装置の改
良が盛んに行なわれており、例えば特開昭54−133348号
公報に記載のような装置が知られている。すなわち、こ
の装置は第11図に示すように透過性プラテン（ａ）の下
面側に、光源として棒状のハロゲンランプ（ｂ）を配置
し、その周囲に上記プラテン（ａ）側が開放された集光
用のリフレクタ（ｃ）を配設すると共に、このリフレク
タ（ｃ）の一部に、上記ハロゲンランプ（ｂ）からの光
を感光ドラム（ｄ）の前露光部位（ｅ）やブランク露光
部位（ｆ）等の除電部位へ指向させるための開口部
（ｇ）（ｇ）を設けたものである。

そしてこの装置によれば、上記ハロゲンランプ（ｂ）か
らの光をプラテン（ａ）面へ照射し、プラテン（ａ）上
に載置した原稿（図示せず）面からの反射光像を集束性
光ファイバ束（ｈ）を介し感光ドラム（ｄ）の像露光部
位（ｉ）へ結像すると共に、上記リフレクタ（ｃ）の開
口部（ｇ）、（ｇ）から漏れる光を上記前露光部位
（ｅ）やブランク露光部位（ｆ）へ指向させてその不要
電荷を除去できるため、一つのハロゲンランプ（ｂ）で
もって露光用光源と除電用光源とを兼用させることが可
能となって装置の小型化と低コスト化が図れるものであ
る。

ところでこの装置においては、光源として光出力の安定
している棒状のハロゲンランプ（ｂ）を使用している関
係上、このハロゲンランプ（ｂ）からあらゆる方向へ均
一な光が照射されるため、この光源から露光用光束以外
に除電用光束をも容易に取出せる長所を有しているが、
その反面、発光効率が低くて発熱量が多いため、上記ハ
ロゲンランプ（ｂ）と感光ドラム（ｄ）とを一定以上離
して配設する必要があり、複写機等の小型化を図る上で
障害になると共に、消費電力も多く要するといった欠点
があった。

そこでこれ等の欠点を有する上記ハロゲンランプ（ｂ）
に替え、実開昭53−104640号公報や特開昭60−95528号
公報等に記載されているように、消費電力と発光時にお
ける発熱量の少ない蛍光ランプを使用した除電兼用型露
光装置も開発されている。すなわちこの露光装置は、例
えば実開昭53−104640号公報に記載されているものによ
り説明すると、第12図に示すようにプラテン（ａ）下面
側に、管（ｊ）内壁に反射膜（図示せず）を介して塗布
形成された蛍光膜（ｋ）と、上記プラテン（ａ）側、並
びに感光ドラム（ｄ）の除電部側における管（ｊ）内壁
の反射膜と蛍光膜（ｋ）とをスリット状に剥離して開設
した矩形状の開口部（m₁）（m₂）とで構成される蛍光ラ
ンプ（ｐ）を配置し、この蛍光ランプ（ｐ）でもって露
光用光源と除電用光源を兼用させたものである。

ところで、一般に蛍光ランプ（ｐ）の光量は、蛍光ラン
プ（ｐ）内部に封入された水銀の蒸気圧と、管（ｊ）内
壁に形成された蛍光膜（ｋ）の発光特性に依存し、この
水銀蒸気圧と蛍光膜（ｋ）の発光特性は蛍光ランプ
（ｐ）の管（ｊ）壁温度に依存するといった関係があ
り、蛍光ランプ（ｐ）の相対光量と管（ｊ）壁温度とは
第14図に示すような関係になっている。

このため従来においては、特開昭58−168044号公報に記
載されているように蛍光ランプの管外壁にランプヒータ
を設け、このランプヒータにより管壁を加熱しこの管壁
を最も効率良く光量が得られる温度に調整する方法が採
られている。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで従来上気ランプヒータは、シリコンランバー等
で形成された光不透過性のヒータ本体と、このヒータ本
体内部に埋設されて通電により発熱するニクロム線等の
発熱体とで構成されているため、このランプヒータを上
記露光用光源と除電用光源を兼用する蛍光ランプに適用
した場合、第13図に示すようにこのランプヒータ（ｎ）
に蛍光用の開口部（m₁）と除電用の開口部（m₂）を設け
る必要があった。

このため、上記管（ｊ）外壁のランプヒータ（ｎ）の被
覆面積が少なくランプヒータ（ｎ）による加熱効果が悪
いため、所定の管（ｊ）壁温度に加熱するまでのウォー
ムアップ時間が長くかかってランプヒータ（ｎ）を設け
た割りには露光装置の操作性がそれ程改良されないとい
った問題点があり、かつ管（ｊ）壁に温度のばらつきが
生じて蛍光ランプ（ｐ）の光出力も安定しないといった
問題点があった。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、以上の問題点に着目して成されたもので、そ
の目的とするところは、光源として蛍光ランプを使用
し、装置の操作性が良好で、しかも光出力の安定してい
る除電兼用型の露光装置を提供することにある。

すなわち本発明は、露光用の開口部を除き管壁の外周面
を被覆してその壁面を加熱するランプヒータを備える蛍
光ランプを光透過性プラテンの下面側に配置し、上記開
口部から光を拡散照射させてプラテン面上に載置した原
稿面を照明しその反射光像を感光体の像露光部位に結像
させるようにした露光装置を前提とし、前記ランプヒー
タを光透過性の絶縁性シート基材とこの基材上にパター
ン状に設けられた発熱層とで構成し、かつこのランプヒ
ータから漏れる光を上記感光体の除電部位へ指向させる
ためのリフレクタを設けたことを特徴とするものであ
る。

この様な技術的手段において、上記ランプヒータを構成
する光透過性の絶縁性シート基材としては、ポリエスエ
ルシート、フッ素系樹脂シート等があり、一方、発熱層
を構成する材料としては、通電により発熱するアルミニ
ウム、ステンレス等の金属、ニッケル、クロム、鉄等の
合金、カーボン含有樹脂等がある。

また、上記絶縁性シート基材上にパターン状の発熱層を
形成する方法としては、このシート基材上に金属等の薄
層を均一に形成し、この薄層をエッチング処理して上記
発熱層を形成する方法、あるいは適宜パターン状の開口
部を有するマスクを上記シート基材上に載置し、上記マ
スクを介し金属蒸着等を施してシート基材上にパターン
状の発熱層を形成する方法等があり、その形成方法はパ
ターン形状に応じて適宜選択される。

また、上記発熱層のパターン形状については、上記蛍光
ランプの管壁面を均一に加熱でき、かつ上記ランプヒー
タの発熱層の形成されていない部位から漏れる漏れ光に
よる照度分布を均一にできる形状なら任意であり、発熱
層への通電方法を考慮して適宜決定される。

また、上記蛍光ランプにランプヒータを装着するには、
例えば蛍光ランプの所定位置に接着剤を介しランプヒー
タを貼着し、かつこの状態でもって蛍光ランプを光透過
性の筒状熱収縮フィルム内に挿入し、次いで加熱処理に
より上記フィルムを収縮させ、このフィルムの収縮力に
よりランプヒータと蛍光ランプとを一体化させて装着す
ることができる。

尚この場合、上記接着剤を使用することなく熱収縮フィ
ルムの収縮力だけで装着しても、あるいはまたこの熱収
縮フィルムを使用することなく接着剤の接着力だけで接
着しても良く、その装着方法についても任意である。

また、上記ランプヒータからの漏れ光をリフレクタによ
り偏向させてその不要電荷を除去する感光体の除電部位
については、一様帯電工程前に感光体の残留電位を除去
するための前露光部位、感光体の潜像形成領域を特定す
るためにその不要領域の電荷を除去するためのブランク
露光部位等、ランプヒータからの漏れ光を偏向させて照
射可能な部位なら任意である。

また更に、上記蛍光ランプの管内壁にはその全壁面に亘
って蛍光膜が均一に形成されているが、その一部に露光
用開口部、並びに除電用開口部を設けても良い。この場
合、上記管内壁と蛍光膜との間に反射膜を設けることに
より効率良く適切な光量を得ることができる。

［作用］ 上述したような技術的手段によれば、上記ランプヒータ
を光透過性の絶縁性シート基材と、このシート基材上に
パターン状に設けられた発熱層とで構成しているため、
ランプヒータを欠切することなく除電用光束を取出すこ
とが可能となり、かつこれによって上記開口部を除く管
壁の全周面をランプヒータで被覆できるため、蛍光ラン
プの管壁を均一に加熱できると共に、ランプヒータから
の漏れ光を感光体の除電部位へ指向させるためのリフレ
クタを設けているため、感光体の不要電荷を除去するた
めの除電装置を省略することが可能となる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例について添附図面を参照して詳細
に説明する。

すなわち第１図〜第５図に示す実施例は、本発明を原稿
移動型のスリット露光装置に適用したものであり、この
露光装置は従来の装置と同様に、原稿（１）が載置され
る移動可能なプラテン（２）と、このプラテン（２）の
下方側に固定配置されて上記プラテン（２）上の原稿
（１）面をスリット状に照明する蛍光ランプ（３）と、
スリット状に照明された原稿（１）の部分像を所定の感
光ドラム（４）面へ順次投影する光集束性光ファイバ束
（セルフフォックレンズ：商標名）（５）とでその主要
部が構成されているものである。

そして上記蛍光ランプ（３）は、第５図に示すように管
（６）内壁の全面に塗布形成された蛍光膜（７）と、上
記プラテン（２）面の集光部（Ｍ）に対向する管（６）
外壁の一部を露光用開口部（８）として残しこの開口部
（８）を除く管（６）外壁（蛍光ランプ全外周の略3/4
に相当する）を被覆するランプヒータ（９）とで構成さ
れており、この蛍光ランプ（３）の略中央部には上記管
（６）外壁温度を検出する温度センサ（10）が配設され
ている。

また、上記ランプヒータ（９）は、第３図〜第５図に示
すように厚さ50μｍの光透過性のポリエステルシート
（11）と、エッチング処理によりこのポリエステルシー
ト（11）上にその幅方向に沿って0.4mmの等間隔の隙間
を設けて蛇行パターン状に形成された厚さ0.03mm、幅0.
35mmのステンレス製帯状発熱層（12）と、この発熱層
（12）に接続配置された通電用配線部（13）（13）と、
上記発熱層（12）を被覆する厚さ50μｍの光透過性のポ
リエステルシート（14）とをサンドイッチ状に積層させ
て構成されており、かつ接着剤（図示せず）を介し上記
蛍光ランプ（３）の管（６）外壁面に取付けられている
と共に、蛍光ランプ（３）の外周面を被覆する熱収縮性
の光透過性筒状フィルム（15）により固定配置されてい
る。尚、このランプヒータ（９）においては、上記発熱
層（12）が形成されて蛍光ランプ（３）の光を遮る光不
透過性の面積と、発熱層（12）が形成されずに蛍光ラン
プ（３）の光を透過させる光透過性の面積との面積比は
略1:1となっている。

また、上記発熱層（12）への通電は図示外の制御部によ
り制御され、管（６）壁温度が基準温度以上になると上
記温度センサ（10）からの信号に基づき上記通電を絶つ
と共に、一方基準温度以下になると通電するように調整
されており、上記管（６）壁温度を一定状態に維持して
効率良く光量が得られるようになっている。

また、第１図に示すように上記蛍光ランプ（３）の周囲
には、この開口部（８）から照射される光をプラテン
（２）の集光部（Ｍ）へ指向させる第一リフレクタ（1
6）と、上記ランプヒータ（９）から漏れる漏れ光を感
光ドラム（４）の前露光部位（17）へ指向させるための
第二リフレクタ（18）が配設されており、かつこれ等リ
フレクタ（16）（18）の近傍には、上記漏れ光が感光ド
ラム（４）の他の部位へ照射されないよう遮光板（19）
（19）が夫々配設されている。

尚、第１図中（20）は一様帯電器、（21）は現像器、
（22）はクリーニング器を示し、また（23）は転写コロ
トロン、（24）は定着器を夫々示している。

そしてこのように構成される露光装置においては、上記
蛍光ランプ（３）の開口部（８）から拡散照射される光
によりプラテン（２）上に載置した原稿（１）面を照明
し、その反射光像を光集束性光ファイバ束（５）を介し
感光ドラム（４）の像露光部位（25）へ結像させること
できると共に、上記ランプヒータ（９）からの漏れ光を
第二リフレクタ（18）を介し感光ドラム（４）の前露光
部位（25）へ照射することができ、一つの露光装置によ
り露光機能と除電機能とを兼用させることが可能となる
長所を有している。

しかもこの露光装置においては上記ランプヒータ（９）
が、一対の光透過性のポリエステルシート（11）（14）
と、この間に形成された蛇行パターン状の薄層の発熱層
（12）とで構成されているため、従来のシリコンラバー
等で形成されるランプヒータと較べて薄型で可撓性があ
り、かつ光透過性を有していると共に、その熱容量も低
くなっている。

従って、蛍光ランプ（３）の管（６）壁に隙間を生じさ
せることなく上記ランプヒータ（９）を密着配置できる
と共に、ランプヒータ（９）全体の熱容量が低く、かつ
ランプヒータ（９）を通して除電用光束を取出せること
から上記開口部（８）を除く管（６）壁の全周面をラン
プヒータ（９）で被覆することができるため、ランプヒ
ータ（９）の加熱効果が向上して第６図に示すように、
約30秒程度の通電時間により所定の管（６）壁温度に昇
温させることができ、そのウォームアップ時間を著しく
短縮させる長所を有している。

また、上記ランプヒータ（９）が薄型のため露光装置全
体が小型になり、かつランプヒータ（９）が可撓性を有
していることから、上記蛍光ランプ（３）の管（６）径
の大小に拘らずランプヒータ（９）を装着することがで
きるため、蛍光ランプ（３）の管（６）径を小さくして
更に露光装置の小型化を図れる長所を有している。

また、上記ランプヒータ（９）の発熱層（12）は、0.4m
mの等間隔の隙間を介して設けられた幅0.35mmの帯状ス
テンレスにて構成されており、ランプヒータ（９）にお
ける光透過部と光不透過部との間隔が、感光ドラム
（４）と蛍光ランプ（）との配置間距離に較べて非常に
小さくなっているため、感光ドラム（４）の除電部位に
は漏れ光による明暗縞が発生すること無く照度分布の略
均一な除電用光束を得ることが出来、感光ドラム（４）
の前露光処理を確実に行える長所を有している。尚、蛍
光ランプ（３）から感光ドラム（４）までの除電用光束
の光路が長く、その照度レベルは原稿露光用光束のそれ
より小さくなっているが、除電用光束についてはレンズ
を介していないため減衰が少なく照度レベルとしては充
分となっている。因みに、この蛍光ランプ（３）から原
稿方向並びに除電方向の等距離において測定した照度レ
ベルは第７図に示すようになっており、除電用光束の照
度レベルは露光用光束の照度レベルの約1/2で、かつ蛍
光ランプ（３）の長さ方向に亘って略均一な照度分布と
なっている。

また更にこの露光装置においては、光源として蛍光ラン
プ（３）を使用し、ハロゲンランプに較べてその消費電
力が小さいため、大幅な電力低減を図ることが可能とな
る長所を有している。

ここでこの実施例において上記蛍光ランプ（３）は、そ
の管（６）内壁全面に亘って蛍光膜（７）を塗布形成し
て構成されているが、第８図に示すように管（６）内壁
に反射膜（図示せず）と蛍光膜（７）を順次塗布形成
し、かつ管（６）内壁の原稿露光用の開口部（８）側の
反射膜並びに蛍光膜（７）と、この対向部側の反射膜並
びに蛍光膜（７）とをスリット状に剥離して開口を形成
し、ランプヒータ（９）からの原稿露光用及び除電用光
量の増大が図れる構成を採っても良い。尚この場合、上
記反射膜並びに蛍光膜（７）とをスリット状に剥離させ
て開口を設ける方法に替え、上記反射膜並びに蛍光膜
（７）とを形成する際に、予め管（６）内壁の上記開口
に相当する部位にマスキングフィルムを載置し、このマ
スキングフィルムにより上記反射膜等の被膜の形成を阻
止して開口を設けるマスキング法によっても良く、その
形成方法は適宜選択可能である。

また、上記ランプヒータ（９）における帯状発熱層（1
2）の配設形状については、この実施例の蛇行パターン
形状に替え第９図に示すように、上記ポリエステルシー
ト（11）の幅方向に沿って蛇行する対称形状のパターン
にしても良く、あるいは第10図に示すようにポリエステ
ルシート（11）の長さ方向に沿って蛇行するパターン形
状にしても良い。尚これ等の場合、上記実施例と異なり
そのランプヒータ（９）の通電用配線部（13）（13）を
ランプヒータ（９）の片側に纒めることが可能となるた
め、電気配線が容易にできる長所を有している。

［発明の効果］ このように本発明の露光装置は、ランプヒータを切り欠
くことなく除電用光束が取出せるため、上記開口部を除
く管壁の全周面をランプヒータにより被覆することがで
きる。

従って、蛍光ランプの管壁を効率良く、かつ均一に加熱
できるため、上記ウォームアップ時間が短縮されてその
操作性が向上すると共に、管壁温度のばらつきがなくな
って蛍光ランプの光出力が安定し、均一な照度分布を有
する露光用光束と除電用光束とを取出せる効果を有して
いる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明の実施例を示しており、第１図
はこの実施例に係る露光装置を組込んだ複写機の概略構
成図、第２図はこの露光装置における蛍光ランプの正面
図、第３図はそのランプヒータの取付け前の平面図、第
４図はその断面図、第５図は蛍光ランプの縦断面図を夫
々示し、また第６図〜第７図はこの露光装置の特性を示
すグラフ図で、第６図はランプヒータへの通電時間、並
びに蛍光ランプの点灯時間に対する蛍光ランプの管壁温
度及び相対光量との関係を示すグラフ図、第７図はこの
蛍光ランプの長さ方向に亘る露光用光束と除電用光束の
照度分布を示すグラフ図を示し、また第８図〜第10図は
この実施例の変更例を示しており、第８図は変更例に係
る蛍光ランプの縦断面図、第９図〜第10図は変更例に係
るランプヒータの平面図を示し、また第11図〜第12図は
従来の除電兼用型露光装置を示しており、第11図はハロ
ゲンランプを使用した露光装置の断面図、第12図は蛍光
ランプを使用した露光装置の断面図であり、また第13図
は第12図に示した露光装置の一部を改良した装置の部分
拡大図、及び第14図は蛍光ランプの点灯時間に対する相
対光量及び管壁温度の関係を示すグラフ図である。 ［符号説明］ （１）……原稿 （２）……プラテン （３）……蛍光ランプ （４）……感光ドラム （５）……集束性光ファイバ束 （６）……管 （７）……蛍光膜 （８）……開口部 （９）……ランプヒータ （11）、（14）……ポリエステルシート （12）……発熱層 （15）……筒状フィルム （16）……第一リフレクタ （17）……前露光部位 （18）……第二リフレクタ （28）……像露光部位

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】露光用の開口部を除き管壁の外周面を被覆
   してその壁面を加熱するランプヒータを備える蛍光ラン
   プを光透過性プラテンの下面側に配置し、上記開口部か
   ら光を拡散照射させてプラテン面上に載置した原稿面を
   照明しその反射光像を感光体の像露光部位に結像させる
   ようにした露光装置において、上記ランプヒータを光透
   過性の絶縁性シート基材とこの基材上にパターン状に設
   けられた発熱層とで構成し、かつこのランプヒータから
   漏れる光を上記感光体の除電部位へ指向させるためのリ
   フレクタを設けたことを特徴とする露光装置。
2. 【請求項２】上記ランプヒータが、光透過性の絶縁性シ
   ートと、このシート上にエッチング処理によりパターン
   状に形成された金属製の発熱層と、この発熱層を被覆す
   る光透過性の絶縁性シートとで構成されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の露光装置。
3. 【請求項３】上記ランプヒータが、光透過性の筒状熱収
   縮フィルムにより被覆されてこのフィルムの熱収縮力に
   より蛍光ランプに装着されていることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の露光装置。