JPH117817A - 原稿面読取用照射ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷陰極型蛍光ランプを使用して、原稿面読取
用光源としての蛍光ランプの細管化をはかりつつ、かつ
その蛍光ランプの光量立ち上がり特性を大幅に改善し、
加えて高光出力を得られる原稿面読取用照射ユニットを
提供すること。 【解決手段】 バルブ内に一対の電極を有する冷陰極型
細管蛍光ランプと該ランプの光取り出し方向に開口を設
けて該ランプを取り囲むように配置されたリフレクター
とを有する原稿面読取用照射ユニットにおいて、前記リ
フレクターにバルブ予熱用ヒータを配設した原稿面読取
用照射ユニットとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スキャナ、ファク
シミリ、複写機等の原稿読取装置の原稿面照明に利用さ
れる蛍光ランプを用いた原稿面読取用照射ユニットに関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、スキャナ、ファクシミリ、複写機
等の読取装置などに用いられている光源として、原稿面
照度を確保するため、バルブにアパーチャーの付いた熱
陰極型希ガス蛍光ランプが使用されている。最近では、
上記読取装置、とりわけスキャナの小型化が市場で要求
されており、その小型化にともない使用されるランプの
バルブの細管化が要求されている。

【０００３】しかし、従来からの熱陰極型希ガス蛍光ラ
ンプの場合は、バルブ内部に電極としてフィラメントが
所定の大きさを有して存在しているのでランプの細管化
は難しく、またバルブ両端域の非発光部の占める割合も
大きかった。そこで、ランプの細管化のためにフィラメ
ントを有しない冷陰極型蛍光ランプが用いられる。

【０００４】一方では、原稿面読み取り速度の高速化の
要求もあり、それ故にランプの高光出力化の要求もあ
る。その高光出力化の観点からは希ガス蛍光ランプは発
光効率が悪く、水銀封入の蛍光ランプに性能的に劣る。
よって、高光出力化のためには水銀を封入した冷陰極型
蛍光ランプを用いることになる。

【０００５】しかしながら、冷陰極型水銀封入蛍光ラン
プの特徴として水銀蒸気を利用することから、点灯時の
光量立ち上がり特性が悪いことが挙げられる。このこと
は読取用光源としては非常に問題となる。立ち上がり特
性を良くする手段として、特開平６−９６７４１号公報
には、液晶表示装置のバックライト用途で、冷陰極型蛍
光ランプのバルブに直接ヒータを取り付けた発明が提案
されている。ヒータの熱で予熱して点灯時の光量立ち上
がり特性を改善するというものである。しかし、細管の
冷陰極型蛍光ランプの場合は、バルブが細いために直接
バルブにヒータを取り付けることは技術的に困難であ
り、取り付けたとしてもヒータ領域が蛍光ランプからの
光放出の妨げになってしまい有効な光量を得ることがで
きない。また、ヒータの取り付け方として直接ヒータを
バルブに貼付する方法であると、ランプから放射される
紫外線によってヒータを貼付するのに用いている接着剤
の劣化等によるヒータの剥離等の不具合も生じる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は以上の
ような事情に基づいてなされたものであって、その目的
は、冷陰極型蛍光ランプを使用して、原稿面読取用光源
としての蛍光ランプの細管化をはかりつつ、かつその蛍
光ランプの光量立ち上がり特性を大幅に改善し、加えて
高光出力を得られる原稿面読取用照射ユニットを提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、バルブ内に一対の電極を有する冷陰極型細管蛍光ラ
ンプと該ランプの光取り出し方向に開口を設けて該ラン
プを取り囲むように配置されたリフレクターとを有する
原稿面読取用照射ユニットにおいて、前記リフレクター
にバルブ予熱用ヒータを配設した原稿面読取用照射ユニ
ットとする。特に、前記バルブ予熱用ヒータを前記リフ
レクターの背面にフィルム状ヒータとして貼付するとよ
い。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の照射ユニットでは、光源
の直管タイプの細管蛍光ランプの光取り出し方向に開口
を設けてランプを取り巻くようにして主リフレクターが
配置されており、その主リフレクターにヒーターが配設
されている。ヒータとしては、フィルム状ヒータを主リ
フレクターの背面に溝を設けて、この溝に線状ヒータを
這わせたもの、あるいは主リフレクターを多層構造にし
てその層間にヒータを挟み込んで固定することも可能で
ある。そして、該ヒータに通電することにより発熱させ
リフレクターを加熱し、昇温した主リフレクターからの
熱放射によって細管蛍光ランプが温められて予熱され
る。そのようにランプを予熱することによって、バルブ
内の水銀蒸気圧を高めに維持することができ、蛍光ラン
プの光量立ち上がりが良好となる。

【０００９】原稿面読取用照射ユニットには通常外径
６．５ｍｍ以下のランプが使用され、細管化のためには
特に外 径４ｍｍ以下のランプが主流となっている。こ
のような細管蛍光ランプではバルブの熱容量が小さく、
主リフレクターからの熱放射という間接加熱によっても
容易にバルブ温度を予熱して維持することができる。

【００１０】

【実施例】本発明の実施例について図面を参照して具体
的に説明する。図１は本発明の情報機器の原稿面読取用
照射ユニットの断面構成を示している。同図は、原稿面
読取用照射ユニット５のランプ管軸に垂直な断面の概略
図を示しており、１は細管蛍光ランプ、２は主リフレク
ター、３は補助リフレクター、４は主リフレクターの背
面に取り付けた予熱用ヒータとしてのフィルム状ヒータ
である。主リフレクター２は上記ランプ１を取り巻くよ
うに配置されており同図のａ部分は光を集光できるよう
に平面もしくは、円曲面状に形成され、また主リフレク
ターのｂ部分は折り曲げられている。同図は一例であ
り、主リフレクター２の面の形状はランプ１から放出さ
れる光が不図示の受像素子に入射しないように構成され
ている。また補助リフレクター３は平面もしくは円曲面
状に形成され、上記ランプ１から放出される光を原稿面
に向けて反射する。なお、６は主リフレクター支持台、
７は支持台固定部である。

【００１１】次に、本発明の照射ユニットに使用される
細管蛍光ランプについて説明する。図２は、冷陰極型細
管蛍光ランプの構成を示す断面図である。このランプに
おいては、直管型のガラスバルブ１０の両端の各々に封
止部１１が形成されている。バルブ材質は硼珪酸ガラス
であり、全長２５０ｍｍ、管径は外径２．０ｍｍ、内径
１．６ｍｍである。バルブ両端の各々には、ガラスバル
ブ１０を気密に貫通してガラスバルブ１０の軸方向に伸
びる給電用リード線１２が設けられている。この給電用
リード線１２はコバール線であり、その各々の内端部に
は、ガラスバルブ１０の軸方向において互いに対向する
よう一対の電極２０が設けられている。

【００１２】電極２０は、金属スリーブまたは金属棒状
体等よりなる冷陰極型のものである。材質としては例え
ばニッケル、ステンレスなどが使用される。このような
冷陰極型の電極を有する細管蛍光ランプによれば、フィ
ラメントが設けられていないため、ガラスバルブの黒化
現象が少なく、その結果、長いランプ寿命が得られる。
ガラスバルブ内には、水銀と希ガスが封入されている。

【００１３】封入される希ガスは、アルゴンとネオンと
を主成分とするものであることが好ましく、特に、全希
ガスにおけるネオンの割合が４０〜９７モル％であるこ
とがが好ましい。また、希ガスの封入圧は４０〜１００
Ｔｏｒｒであることが好ましい。このような条件を満足
することにより、始動電圧が低くて、輝度の高い細管蛍
光ランプが得られる。この例では、封入物としては封入
ガスとしてネオンおよびアルゴンの混合ガス（組成比：
ネオン／アルゴン＝９５モル％／５モル％）、封入圧８
０Ｔｏｒｒ、水銀封入量２ｍｇとした。蛍光体２１は三
波長蛍光体であり厚み５μｍである。

【００１４】次にリフレクターと予熱用ヒータについて
説明する。主リフレクター２および補助リフレクター３
は厚み０．５ｍｍの光輝アルミニウム合金からなる。予
熱用ヒータであるフィルム状ヒータ４は図３に示したよ
うなパターンで絶縁フィルムのシート内に形成されてい
る。フィルム状ヒータのヒータ線配置パターンはほかに
も種々考えられ、図３以外にも絶縁フィルムのシート内
にヒータ線配置パターンが形成されているものは、本発
明に適用される。発熱抵抗体としてはステンレス箔が主
に使用され、該発熱抵抗体はポリエステルあるいはポリ
イミドからなる絶縁フィルムにラミネートされる。

【００１５】フィルム状ヒータ４はガラスバルブ１０の
長さ方向に沿った形でランプ全長にわたる主リフレクタ
ー２の背面部位に貼付器具（不図示）を使用して貼付さ
れる。フィルム状ヒータ４の背面には耐熱性両面テープ
が貼り付けてあるか、あるいはシリコン性接着剤のよう
な耐熱性接着剤で貼付される。ヒータ温度の制御として
は、ｏｎ−ｏｆｆ制御あるいはＰＩＤ制御が利用され
る。

【００１６】[光量立ち上がり特性実験]本発明の原稿面
読取用照明ユニットに使用する蛍光ランプを用いて光量
立ち上がり特性を調べる実験を行った。実験条件は以下
のとおりである。 （実験条件） 温度測定：バルブの管軸方向中央表面に熱電対を取り付
けて測定した。 電力投入時の初期のバルブ設定温度：４５℃、５０℃、
５５℃、６０℃の各温度 図４に、予熱ヒ−タを使用して、電力投入時の初期のバ
ルブ設定温度を各温度に設定した光量立ち上がり特性曲
線を示した。

【００１７】測定結果から、初期のバルブ温度が高いほ
ど光量立ち上がり特性が向上していることがわかる。一
般に、読取装置において読み取り開始までに許容される
待ち時間は３秒である。また読取装置ではランプの飽和
出力の９０％の光量に達すれば、読み取りに支障はおき
ないと言われている。これらのことから、冷陰極型蛍光
ランプを使用した読取り用照射ユニットが十分な機能を
発揮するためには、ヒータ予熱によってバルブ温度を５
０℃以上に保持することで達成できることがわかる。こ
こで、光量立ち上がり時間とは、電力投入開始からラン
プの飽和光量出力の９０％に達する迄の時間をいう。

【００１８】

【発明の効果】本発明の予熱方式により、細管冷陰極型
蛍光ランプのバルブの予熱が可能となり、ランプの光量
立ち上がり特性を大幅に改善でき、加えて高光出力を得
られるので、高性能の原稿面読取用照射ユニットを提供
することが可能となる。また、フィルム状ヒータを使用
すれば簡便に高性能な原稿面読取用照射ユニットを提供
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原稿面読取用照射ユニットの断面概略
図を示す。

【図２】本発明の原稿面読取用照射ユニットに使用され
る冷陰極型細管蛍光ランプの断面図を示す。

【図３】本発明の原稿面読取用照射ユニットに使用され
るフィルム状ヒータの一例の図を示す。

【図４】蛍光ランプの光量立ち上がり特性を測定した結
果の図を示す。

【符号の説明】

１ 細管蛍光ランプ ２ 主リフレクター ３ 補助リフレクター ４ フィルム状ヒータ ５ 原稿面読取用照射ユニット ６ 主リフレクター支持台 ７ 支持台固定部 １０ ガラスバルブ １１ 封止部 １２ 給電用リード線 ２０ 電極 ２１ 蛍光体層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バルブ内に一対の電極を有する冷陰極型
   細管蛍光ランプと該ランプの光取り出し方向に開口を設
   けて該ランプを取り囲むように配置されたリフレクター
   とを有する原稿面読取用照射ユニットにおいて、 前記リフレクターにバルブ予熱用ヒータを配設したこと
   を特徴とする原稿面読取用照射ユニット。
2. 【請求項２】 前記バルブ予熱用ヒータを前記リフレク
   ターの背面にフィルム状ヒータとして貼付したことを特
   徴とする請求項1に記載の原稿面読取用照射ユニット。