JPS61126760A - 照明装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はマイクロ波を利用して光源を形成した照明装置
であって、画像記録装置等の事務機に適用される発光源
及びそれを有する装置に関する。

（従来技術） 従来、上記画像記録装置、例えば電子写真複写機などの
光源としては、蛍光灯やハロゲンランプ。

ＬＥＤ　（発光ダイオード）などが使用されていた。

しかし、これらの電極を有する光源では、ランプの寿命
が電極の消耗により決められており、電極が所定量まで
消耗した時点で突然ランプが切れたり光量が極端に低下
し、複写機等が使用できなくなるという問題点があった
。

そこで、この問題点を解決しうるものとして、最近、マ
イクロ波を利用した光源が、無電極であることによりラ
ンプ寿命が長い等の点で複写機等の光源として注目され
てきている。

このマイクロ波を利用して光源を形成した照明装置は、
瞬時に点灯し、調光が容易であることや効率が高いなど
の利点が多く、光源としての利用度が高い。

上記マイクロ波を利用した照明装置としては、第７図及
び第８図に示すようなものがある。これは、内壁面が光
反射板を兼ねたマイクロ波空胴共振器５１内に、電極を
有しない無電極放電灯５２を長芋方向に沿って支持固定
し、該マイクロ波空胴共振器５１の開口部にメツシュ板
５４を張設する。上記マイクロ波空胴共振器５１内に導
波管５５の先端を開口し、該導波管５５の基端にはマグ
ネトロン５６を接続する０図中、５７は冷却ファンを、
５Ｂはマグネトロン５６のアンテナをそれぞれ示してい
る。

この照明装置は次のように作動する。すなわち、マグネ
トロン５６によって発生したマイクロ波は、アンテナ５
８から導波管５５の中へ放射され、マイクロ波空胴共振
器５１とメツシュ板５４で囲まれた空間にマイクロ波の
定在波電磁界を形成する。

このマイクロ波定在波の電界により、無電極放電灯５２
内の希ガスが励起されてガス放電が起こり壁部が加熱さ
れる０次に、無電極放電灯５２内の金属が蒸発して放電
が起こり、金属の種類に応じた発光スペクトルの光が放
射される。この放射光は、直接メツシュ板５４を通して
外部へ導かれると共に、マイクロ波空胴共振器５１の内
壁面によって反射されて、メツシュ板５４を通して外部
へ導かれる。

（発明が解決しようとする問題点及び本発明の目的） しかし、斯かる従来例の場合には、マイクロ波空胴共振
器５１内でマイクロ波が定在波となっており、この定在
波の電界によって無電極放電灯５２内の希ガス及び金属
が励起されて発光が行なわれる。上記定在波の電界分布
は、第９図に示すようになっており、該定在波の腹部の
ところで最大且つ節部でゼロとなっているため、無電極
放電灯５２内に放電ムラが生じる。その結果、無電極放
電灯５２より照射される光の照度分布に、無電極放電灯
５２の長手方向に沿って、第９図に示す電界分布と同様
の明暗のムラを生じるという問題点があった。

本発明は、従来技術の斯かる問題点を解決するためにな
されたもので、その目的とするところは。

放電部の長芋方向にわたって均一化された照度分布を有
する照明装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） そこで、本発明は、上記の目的を達成するために、マイ
クロ波発生手段によって発生したマイクロ波を、長尺の
放電部に与え放電発光を行ない被露光部を照明する照明
装置であって、マイクロ波を受ける長尺の放電部はその
長芋方向に関して放電部の大きさが変化するように構成
されている。

（実施例） 以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明する。第１
図及び第２図において、ｌは照明装置を示しており、こ
の照明装置ｌは、概して、マイクロ波発生手段２と、該
マイクロ波発生手段２によって発生されたマイクロ波を
共振させて定在波を形成するマイクロ波空胴共振器３と
、該マイクロ波空胴共振器３より付与されるマイクロ波
の定在波によって放電発光する長尺の放電部４とからな
っている。

さらに詳述すれば、上記マイクロ波発生手段２は、マグ
ネトロン５からなっており、このマグネトロン５は先端
にアンテナ６を備えている。

また、マイクロ波空調共振器３は断面放物面形状に細長
く形成されており、該マイクロ波空胴共振器３は、断面
放物面形状に形成され、内壁面が光反射板を兼ねた金属
導体壁７と、該金属導体壁７の被露光部Ｅに向けられた
開口部に張設された平板状の金属製メツシュ板８とから
なっている。

上記金属導体１１７の上端中央には導波管９の先端が開
口されており、該導波管９の基端に前記マグネトロン５
が接続されている０図中、１０は冷却ファンを示してい
る・ 前記放電部４は棒状の長尺な無電極放電灯１１からなり
、この無電極放電灯１１は、マイクロ波によって励起さ
れる希ガス及び金属が内部に封入された電極のないガラ
ス管によって形成されており、適宜手段によってマイク
ロ波空胴共振器３の中央に長芋方向に沿って支持固定さ
れている。

上記無電極放電灯１１には、直径の大きな大径部１２と
、直径の小さな小径部１３とが、軸方向に沿って交互に
一定間隔をおいて形成されており、これら大径部１２と
小径部１３との間は連続的に無電極放電灯ｔｉの直径が
変化している。上記大径部１２と小径部１３は、無電極
放電灯ｔｉが点灯状態にある放電安定時に、マイクロ波
空胴共振器３内に形成されるマイクロ波定在波の腹部及
び節部に対応して配設され、大径部１２は節部に小径部
１３は腹部にそれぞれ位置が対応している。

ト記無電極放電灯１１内には、希ガスと、放電によって
励起、発光する金属と、これらの金属の蒸気圧を高める
ためのハロゲン及び水銀が封入されている。ところで、
この無電極放電灯１１が放電して点灯状態にあるとき、
該放電空間の存在がマイクロ波空胴共振器３のマイクロ
波共振特性、すなわちインピーダンス整合を変化させ、
マイクロ波吸収の良否を決定する。上記マイクロ波の共
振特性に影響を与える因子としては、無電極放電灯ｌｌ
の形状、位置、及びその放電状態特に封入水銀の量があ
る。従って、無電極放電灯１１に上記の如く大径部１２
と小径部１３を交互に形瑯する壜台、その形状、位置及
び封入水銀の量に主に帰因する放電状態を、マイクロ波
空胴共振器３とインピーダンス整合するように設定する
必要がある。

以上の構成において、本発明の照明装置は１次のように
作動する。すなわち、マグネトロン５によって発生した
マイクロ波は、アンテナ６から導波管９を介してマイク
ロ波空胴共振器３内へ放射され、該マイクロ波空胴共振
器３内にマイクロ波の定在波電磁界を形成する。

このマイクロ波定在波の電界により、無電極放電灯１１
内の希ガスが励起されてガス放電が起こり壁部が加熱さ
れる０次に、無電極放電灯１１内の水銀及び他の金属が
蒸発して放電が起こり、金属の種類に応じた発光スペク
トルの光が放射される。この放射光は、内壁面が反射板
を兼ねたマイクロ波空胴共振器３の金属導体壁７にて反
射され。

メツシュ板８を通して外部へ導かれる。

ところで、上記無電極放電灯１１に付与されるマイクロ
波定在波の電界分布Ｅは、第３図に示すように、強度が
最大の腹部と強度がゼロの節部とが交互に周期的に位置
している。そのため、この無電極放電灯１１の単位面積
から放射される光の強度Ｐも、第４図に示すように、マ
イクロ波定在波の腹部と節部に対応した強弱を有してい
る。しかし、上記無電極放電灯１１は、マイクロ波定在
波の腹部、Ｗｊ部に、小径部１３及び大径部１２がそれ
ぞれ対応して配設されており、光の放射強度の強い部分
は小径に、光の放射強度の弱い部分は大径に！成されて
いる。そのため、この無電極放電灯１１から放射される
光は平均化され、第５図に示すように、被露光部Ｅにて
均一化された照度分布工を得ることができる。

さらに、＄６図をもって、本発明の応用例を示す、第６
図は、本発明の画像形成装置の照明部に適用した全体概
略図で、本発明に係わる要部は前述したものを援用して
いる（不図示）。

図中の装置は電子写真装置で、照明部としては原稿露光
、感光層の除電の全面露光、不要部除電用の非画像部露
光（ブランク露光を称す）がある。

次に装置概要を説明する。

２１は原稿載置カバー、２２は本発明の照明部！！（第
２図）、２３は第１ミラー、２４は第２ミラー、２５は
インミラーレンズ、２６は第３ミラーであって、原稿を
スリット露光することにより感光ドラム２７に光学像を
投影する。２８は絶縁層を表面に有する感光体に潜像を
形成する為の１次及び２次帯電器であってここでは一体
に構成されている。なお、２次帯電と同時に上記光画像
を露光する。更に全面露光ランプ２９によりドラム２７
表面に静電潜像が形成される。３０はかくして形成され
た潜像を可視化する為の現像器である。

一方、給紙スタッカー３１内の記録材としてのカットペ
ーパーはピックアップローラー３２によって給紙され給
紙ガイド３３を経てドラム２７上の可視像を転写帯電器
３４によって転写された後、搬送部３５によって搬送さ
れ、定着装置３６に於いて定着画像とされ排紙スタッカ
ー３７に排紙される。

転写工程でドラム２７上に残った顕画剤はクリーナー３
８で除去された後、感光体に残った電気像を消去するた
め除電器３９、除電ランプ４０とによってドラム２７は
除電されて元の状態に戻る。

なお、４１はブランク露光ランプであって光学系パック
時に現像が行われないようにする為潜像明部を形成する
ものである０図中、Ｅ　、　Ｅ、、　Ｅ、は露光部を示
している。

勿論１本実施例において、本発明の照明装置を原稿照明
装置ｉｌ以外に除電ランプ４０やブランク露光ランプ４
１としても使用することは可能である。

この種のランプは装置内部で、狭い空間内に設けられる
と共に昇温によって原稿台や感光ドラムを加熱すること
により像乱れを誘発する欠点や、不均一な発光による部
分光量不足が生じて帯電ムラや残像を形成してしまうこ
とがある。この問題は、本発明の上述した構成例によっ
て解決される。

上記実施例はマイクロ波の定在波の腹部に対応する無電
極放電灯の径を相対的に小さくし、定在波の節部に対応
した無電極放電灯の径を相対的に大さくしたものであっ
て１本発明にとって好ましい実施例である。しかし、腹
部に対応して又は節部に対応して、無電極放電灯の径が
一対一対応するように変化しなくても、無電極放電灯の
径が変化することによって露光分布を均一化しているも
のも本願は含むものである０例えば、定在波の節部、腹
部に対して、無電極放電灯の最大径部、無電極放電灯の
最小径部が波長の整数分の１（１／４〜１／１Ｇ）程度
ずれているようなものでも従来より均一化された露光と
なる。

（発明の効果） 本発明は以上の構成及び作用よりなるもので、マイクロ
波発生手段によって発生したマイクロ波を、長尺の放電
部に与え放電発光を行ない被露光部を照明する照明装置
であって、マイクロ波を受ける長尺の放電部はその長手
方向に関して放電部の大きさが変化しているので、被露
光部において均一化された照明分布を得ることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る照明装置の一実施例を示す縦断面
図、第２図は第１図の■−■線断面図、第３図は本発明
の照明装置の放電灯長手方向の電界分布を示すグラフ、
第４図は同放電灯長手方向の単位面積あたりの光の放射
分布を示すグラフ。 １４５図は同放電灯長手方向に沿った被露光部の照度分
布を示すグラフ、第６図は本発明を適用した電子写真装
置の縦断面図、第７図は従来の照明装置を示す縦断面図
、第８図は第７図の■−■線断面図、第９図は従来の照
明装置の放電灯長手方向の電界分布を示すグラブである
。 符号の説明

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）マイクロ波発生手段によつて発生したマイクロ波
   を、長尺の放電部に与え放電発光を行ない被露光部を照
   明する照明装置であつて、マイクロ波を受ける長尺の放
   電部はその長 手方向に関して放電部の大きさが変化していることを特
   徴とする照明装置。
2. （２）上記放電部は長尺の無電極放電灯であつて、マイ
   クロ波定在波の腹部に対応する部分にその周辺より相対
   的に径の小さい小径部を、マイクロ波定在波の節部に対
   応する部分にその周辺より相対的に径の大きい大径部を
   有している特許請求の範囲第１項記載の照明装置。