JPS60125836A - 原稿露光装置における螢光灯加熱制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 且」し沃野− この発明は、熱陰極形蛍光灯を光源とする複写機やファ
クシミリ等の原稿露光装置における蛍光灯加熱制御方法
に関する。

災米比権 複写機やファクシミリ等の原稿露光装置において、原稿
照明用の光源として蛍光灯を使用するものが多用されて
いる。

例えば、第１図に示すように、感光体として○ＰＣベル
ト感光体１を用い、クリーニング部２゜帯電部６．照明
光学部４．現像部５．給紙部６゜転写部７．搬送部８．
定着部９等からなる複写機において、照明光学部４には
、アパーチャ型蛍光灯１０と集光性光学繊維を用いた短
焦点結像素子（以下「ファイハレンス」と称する）１１
の組合せを有し、コンタク１−ガラス１２」−に載置さ
」した原稿（図示せず）に蛍光灯１０からの光束を照射
し、その反射光をファイバレンス１１によってＯＰＣベ
ルト感光体１上に結像させて露光するようになっている
。

このような複写機によるコピー濃度を安定に保つために
は、光源である蛍光幻１０の光出力を極めて安定に保つ
ことか必要である。

ところが、一般に蛍光灯は、管壁温度を管壁最冷点温度
（現在では約３０℃）よりも高い温度に保たないと、光
出力の安定を確保することが困難である。

特に、長い間消灯しておいた蛍光灯の管壁最冷点温度は
５周囲源度と略等しくなっているので、周囲温度が約３
０℃より低い場合には、始動（灯点）直後の光出力が少
なく光量不足となり、その後次第に光量か増加するがそ
の立上りが遅いため、安定するまでにかなりの時間がか
かり、その間のコピーは濃度変動を起こし易い。

したがって、原稿露光用の光源として蛍光灯を用いる場
合には、何らかの方法で、蛍光灯の管壁を加熱すること
により、管壁最冷点温度を常に約３０゛Ｃ以１−に保つ
よう制御しなければならない。

従来この種の提案として、特開昭５４−９１９８０号公
報あるいは特開昭４９−７４６５１号公報に見られるよ
うなものがある。前者は、管壁温度に応じて蛍光灯フイ
ラメン１−を予熱に利用するものであるが、フィラメン
トの許容電流に限度があり、しかもフィラメントから管
壁に熱が伝わるまでに非常に時間がかかるという問題が
あり、さらに蛍光灯点灯中に発生する熱を除去するため
に冷却風などを使用している場合には、所定の温度まで
到達しないことがある。

後者は、蛍光灯の外周表面にアパーチャ開口部を除いて
加熱装置を設けると共に、この光源から間隔を置いて冷
却装置を配置し、光源の外周表面の温度を一定に保つよ
うに上記加熱装置および冷却装置を制御するようにした
ものであるが、蛍光灯の管壁の一部にでも低温部がある
と、そこに管壁最冷点が形成されるので、加熱装置のヒ
ータがないアパーチャ開口部の温度を検知して制御しな
ければならない。

しかしながら、現実にはアパーチャ開口部は原稿照明用
の光が通過するスリット部であるから、温度センサなど
を取付けて遮光することはできな（）。

したがって、アパーチャ開口部と相対的な関係を有する
他の部位の温度を検知しなければならないが、加熱装置
のヒータ部と温度センサとの位置関係のバラツキによっ
て、所望の相対温度を検知することが困難であり、また
、熱容量の差によってはアパーチャ開口部と加熱装置の
ヒータ部との温度差が大きく、ヒータ部に温度検知用と
してサーミスタ等を挿入するにしても、その位置設定が
難かしいという問題があった。

例えは、第２図に示すように蛍光灯１０の外周面にアパ
ーチャ開口部１０ａを除いてヒータ１３を巻け（ｑけ、
このヒータ１３の一部に温度センサとして温度によって
抵抗変化するサーミスタ１４を埋設し１面状発熱体等よ
るヒータ１３によって蛍光灯１０の管壁であるガラス全
体を加熱できるようにした場合について考える。

ヒータ１３に通電して加熱したとき、第２図に示すＡ点
およびＢ点の温度は、それぞれ第３図に曲線ａおよびｂ
で示すように経過時間に応して上昇する。

この第３図から判るように、熱伝導の悪いガラス部であ
るアパーチャ開口部１０．上のＢ点は、ヒータ１３上の
Ａ点の温度上昇より遅れて立上る。

そのため、Ｂ点の温度が管壁最冷点温度以上とミスタ１
４の抵抗値に応してヒータ１３の加熱を制御すると、次
のような問題が生ずる。

すなわち、サーミスタ１４を配置する位置によってヒー
タ１３の発熱分布の誤差（第３図に破線で示す）が生じ
、アパーチャ開口部１０ａの温度との相関がとれなくな
ることがある。特に、これに加えて光源の冷却等のため
に周辺空気の対流が多いと、さらに相関が得られ難くな
る。

■−善 この発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、上述の
ような原稿露光装置において、蛍光灯を加熱制御するに
際し、ヒータの影響で蛍光灯の管壁温度の検知誤差が生
じないようにし、蛍光灯のアパーチャ開口部の温度を安
定して光出力安定領域に維持できるようにすること裂目
的とする。

菫ＪじｔＵ尺施準Ｖ この発明の構成について、以下実施例に基づいて説明す
る。

第４図は、この発明の一実施例を示す回路図でンサとし
て、例えば、第２図に示したようにヒータ１３に埋設し
、たサーミスタ１４を用いている。

そして、このサーミスタ１４の一端を直流電圧ＶＣＣの
給電端子に接続し、その他端を抵抗Ｒ１を介して接地し
ており、このサーミスタ１４と抵抗Ｒ３によって電圧ｖ
ＣＣを分圧して、抵抗Ｒ。

の両端に表われる電圧ｖ１を抵抗Ｒ２を介してレベルコ
ンバータ２０に供給する。コンデンサＣ１と抵抗Ｒ２は
、電圧■１に混入する雑音成分を除くために接続しであ
る。

レベルコンバータ２０は、Ａ／Ｄ変換器２１とデコーダ
２２とからなり、デコーダ２２の各出力端子０〜勺は、
それぞれタイマ装置２３の各入力端子０〜９に夫々接続
している。

タイマ装置２３の出力は、抵抗Ｒ３を介してＮＰＮ型ト
ランジスタの１のベースに入力される。

この１ヘランシスタＱ１のベースは抵抗Ｒ４を介して接
地してあり、エミッタは直接接地し、コレクタはリレー
ＲＡを介して直流電圧ＶＡＡの給電端子に接続し、リレ
ーＲＡに並列にサージ電圧吸収用のタイオードＤを接続
しである。

そして、リレーＲＡの常開接点ｒａを、交流電源２４か
ら温度ヒュースＦを介してヒータ１３への通電路中に介
挿している。このヒータ１３も、第２図に示したように
、蛍光灯１０の外周にアパーチャ開口部１０ａを除いて
巻き付けた面状発熱体であり、通電により発熱して管壁
全体を加熱する。

次に、この実施例による蛍光灯加熱制御方法について説
明する。

電圧■１は、直流電圧ＶＣＣを分圧するサーミスタ１４
と抵抗Ｒ１の分圧比によって定まるため、管壁温度によ
ってサーミスタ１４の抵抗値か変化するとこの分圧比が
変わり、電圧■１の値が変化して温度検知信号となる。

この電圧■１のレベルを、レベルコンバータ２０内のＡ
／Ｄ変換器２１でアナログレベルからデジタルコードに
変換し、そのデジタルコードをデコーダ２２で解読して
、各入力に対して時間設定されたタイマ装置２６へ出力
する。

タイマ装置２３はレベルコンバータ２０によって選択さ
れた入力に従って設定された時間分だけ出力を　Ｌ″か
らＨ”に変換してトランジスタＱ１をオンにし、リレー
ＲＡを動作させる。

リレーＲΔの動作中その常開接点ｒａが閉成さ４し、ヒ
ータ１３へ交流電源２４からその時間だけ通電される。

ここで、ヒータ１３として２０Ｗのものを使用して、直
径＋　５　、５　ｏｗｎの蛍光灯１０に第２図に示した
ように巻き付けた場合の蛍光灯１０の周囲温度と、デコ
ーダ２２の出力が出る端子と、タイマ装置２３の出力か
Ｈ″になるオン時間との関係を例えば次表のように予め
設定しておくと、蛍光灯１０のアパーチャ開口部１０ａ
は同表に示すような温度上昇値を示す。

ヒータ１３に通電しない加熱前の蛍光灯１０のアパーチ
ャ開口部の温度は略その時の周囲温度に等しいので、例
えば周囲温度が１０℃であると、サーミスタ１４の抵抗
値は大きく温度検知電圧Ｖｌか低い。この電圧ｖ１をレ
ベルコンバータ’）　ｎ　（１１Ａ　／　ｎｓｊ＆興り
１−ｒ−Ａ　／　ｎ　亦Ｍｋ　＋　１斗１−ダ２２に入
力すると、その出力端子９に”　Ｈ″の信号が出力され
、タイマ装置２３が６０秒間だけ動作して出力をＨ″に
する。

その間、トランジスタＱ］がオンになってリレーＲＡを
動作させるので、ヒータ１３は６０秒たけ通電され、そ
の間に第２図に示したＢ点温度が２０度−ヒ昇する。

第１表 このようにして、周囲温度が１０°Ｃから２９℃までの
各条件に対するヒータの通電時間を第１表のように予め
設定しておくことにより、蛍光灯の後部管壁付近に配置
したサーミスタがヒータによって加熱されることにより
、そのサーミスタか置かれる位置誤差によって生ずる抵
抗値のバラツキを無視することかできる。

第５図は、上記のようなヒータの通電時間制御によるサ
ーミスタの抵抗値および蛍光灯の表面温度の変化状況を
示した曲線図である。

例えば、始動時の周囲温度か２０°Ｃとすると、ヒータ
１６に通電を開始する直前のサーミスタ１４の抵抗は、
第５図（ｂ）に示すように２０°Ｃに相当した抵抗値で
あり、それによってヒータ１３への通電時間すなわち加
熱時間か決定される。第１表では周囲温度２０°Ｃの時
は３０秒間だけタイマ装置がオンになり、第５図（Ｃ）
に示すようにヒータ１３に３０秒通電する。

この加熱によって、第２図における蛍光灯１０のヒータ
部のＡ点の温度が第５図（ａ）に示すように上昇し、ガ
ラス部であるＢ点は熱伝達が遅いため遅れて温度上昇す
る。

そして、ヒータ１３への通電が終った後もヒータ部の温
度はある程度上昇し、その後下降しはしめる。ヒータ部
は良熱伝導体なので立」ニリも早いが立下りも早い。

これに対し、カラス部のＢ点は立上りが遅いが、Ａ点が
立下り始めてもなおしばらく温度上昇し、Ａ点の下降途
中の温度に近づいて下降し始める。

その後、Ａ点の温度とＢ点の温度がさらに少しずつ近づ
いてきて、サーミスタ部が２９°Ｃになると、再びヒー
タ１３に通電を開始する。この時は、第１表によれはタ
イマ装置２６のオン時間すなわちヒータ通電時間は６秒
である。

第５図（ａ）から判るように、Ａ点とＢ点は温度が下が
ってくるとその温度差が小さくなるので、このようにヒ
ータへの非通電中にＡ点の温度が所定の温度まで低下し
たことを検知するようにすれは、常にＢ点の温度との相
関かとれる。

そして、ヒータへの通電開始直前の検知温度に応してヒ
ータ１６への通電時間を決定するため、Ｂ点の温度を正
確に安定領域に入れて安定させることかできる。

したかつて、常に蛍光灯の光量を安定に保ってむらのな
い原稿露光を行なうことができ、濃度むらのない良質の
コピーが得られる。

なお、前掲の表は一例を示したものであり、ヒータの容
量や蛍光灯の直径、その条件により、それに相応した数
値となることは勿論である。

また、」二記実施例は、複写機の原稿露光装置にこの発
明を適用した場合について説明したが、ファクシミリや
複写式のプリンタ等の原稿露光装置にも同様に適用する
ことができる。

侠−米 以」−述べてきたように、この発明によれば、蛍ソロ灯
を加熱するヒータへの通電時間を、ヒータとカラスとの
温度差の小さい通電開始直前の周囲温度に応して制御す
るので、温度センサの配設位置の規制をきびしくする必
要がなく、しかも制御のうことかでき、常にむらのない
原稿露光かできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、蛍光灯を原稿照明用の光源とする従来の複写
機の構成例を示す略縦断面図、 第２図は、蛍光灯の管壁を加熱するヒータとその温度を
検知するサーミスタの配置例を示す横断面図、 第３図は、第２図に示した蛍光灯のＡ点およびＢ点の温
度」二昇を示す曲線図、 第４図は、この発明の一実施例を示す回路図、第５図は
、第４図の実施例によるヒータの通電時間と蛍光灯表面
温度およびサーミスタの抵抗値の変化の関係を示す曲線
図である。 １０・蛍光灯　１０ａ　アパーチャ開口部１３・・ヒー
タ　１４・サーミスタ（温度センサ）２０・レベルコン
バータ　２３・タイマ装置出願人　株式会社　リコー 代理人　弁理士　大澤　敬

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　蛍光灯を原稿照明用の光源とし、該蛍光灯の管壁を
   加熱するヒータと該管壁の温度を検知するｉ＆＋を度セ
   ンサどを備えた複写機等の原稿露光装置に才９いて、前
   記ヒータに通電を開始する直前の前記？晶度センサによ
   る検知温度に応して該ヒータへの最初の通電時間を設定
   し、その後前記ヒータへの非道７ｆ５中に前記温度セン
   サか所定の温度を検知する毎に該検知温度に応した時間
   たけ前記ヒータに通′市することを特徴とする蛍光灯加
   熱制御方法。