JPS61237364A

JPS61237364A - 照明装置

Info

Publication number: JPS61237364A
Application number: JP7878285A
Authority: JP
Inventors: Masao Ueki; 上木　将雄
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1985-04-12
Filing date: 1985-04-12
Publication date: 1986-10-22

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、高周波を利用した照明装置に関し、一般照明
の他事動機等に用いられる画像形成用光源としての照明
装置に関する。

特に本発明は、一様な光量を得られる長尺光源を利用す
る機器全般に適用できる照明装置に関する。

（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、螢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動車が高いなど
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５図及
び第６図に示すようなものが考えられる。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を長手方向に沿って支
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。

図中、５７は冷却ファンを、５８はマグネトロン５６の
アンテナをそれぞれ示している。日本では電波法により
２．４５　ＧＨｚのマグネトロンを使用する。

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。次に、無電極放電灯５２内の金属が蒸発して放電
が起こシ、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
。

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シ、との定在
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７図に示すようになっておシ、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７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。

（本発明の目的）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、放電部の分布
を均一化できる照明装置の提供にある。

本発明の他の目的は放電部を長尺としてもその長手方向
にわたって均一化された照度分布を得ることができ且つ
有効発光長が大きく取れる照明装置を提供することにあ
る。

Ｃ本発明の概要）本発明は、光源を形成する部分が点光源、線光源、又は
うす巻き状光源であっても、その照明分布を従来よりも
均一化したものにできるものであって、電界印加によっ
て励起されて放電するガスを内側に封入する密閉放電管
と、該放電管の外側であって互いに離間している電圧印
加用の電極対と、該電極対に高周波発生用の電圧を印加
する手段と、を有することを特徴とする照明装置である
。

第１図、第２図に示した本発明の別々の実施例を用いて
説明する。第１図の中で、１は長尺状の放電管であ〕、
内部に電離可能なガスと目的の発光スペクトルに応じた
金属が密閉封入されている。

２は電極用の導電部材であシ、放電管の端部表面の周面
全体を覆うように左、右両端に設けられている。これら
導電部材２は互いに電気的に絶縁されて隔離配置されて
いる。

３は上記導電部材２の間ＫＩＯ’乃至１０’Ｈｚの高周
波を発生するための電圧を印加す石高周波電源である。

第２図は上記長尺型の放電管１の長手方向にわたって線
状の導電部材２１を互いに離間して設け、これらを放電
管２１を挾むように対向させて配置した実施例である。

図中の左側がその断面図で右側がその側面図である。

以上、いずれの場合も、アルゴンガス（Ａｒ）などの始
動用の希ガスの他、水銀および鉄、ニッケル、コバルト
、パラジウムなどの任意の発光金属とハロゲンなどの放
電可能な材料を封入する。

放電管１は透光性の石英管や一般のガラスで構わない。

高周波電源は数〜数十ＭＨｚの周波数で実効電圧〜千Ｖ
である。尚、実験は１３．５６ＭＨｚの高周波を発生す
る構成の電源を使用した。

また、放電管１の周囲に配置される導電部材は、ニッケ
ル、　Ａ／　、　８ｕ８　、銅およびそれらの合金など
からなり、３ケ所以上でも構わないし、８ｎ０２　、　
Ｉ　Ｔ　Ｏなどの透明導電材で構成すれば放電管周囲を
ほとんど被覆しても機能的に満足される。

以上の構成において、上述した照明装置は次の様に作動
する。

導電部材２へ高周波電源３から高周波電圧が印加される
と、放電管１内に封入されている希ガスが励起されて、
ガス放電が起こり管壁部が加熱される。次に放電管１内
の水銀および他の金属が蒸発して放電が起こシ、金属の
種類に応じた発光スペクトルの光が放射される。

ｗｃ３図は本発明による長尺の照明装置の配光分布曲線
４，５、従来の照明装置として螢光灯の配光分布６の比
較を示すものである。放電管の全長りに対する有効な発
光中は、従来の螢光灯ｅ−ｔに比べて、本発明の放電管
の方が大きく、特に第２図の構成による放電管２１の分
布曲線４が第１図の放電管２の分布曲線５より大きい有
効発光中を持つ配光分布であるといえる。

特に、マイクロ波放電光源の場合、概略１０９〜１０１
１Ｈ２の周波数の電磁波を放電発光エネルギー源にして
いるため、この伝搬波長の長さから、図９に示す様に放
電管の長手方向の配光分布のムラとなって表われ、特に
日本では２．４５ｘ１ｏ’Ｈｚ　が利用される為、事務
機などの露光装置には不適当である。しかし、本発明の
装置では上記周波数よシ低い１０６〜ｌＱ’Ｈｚの高周
波電界を印加する為波長が大きく、＠３図に示す様に実
用上明暗のムラの問題は発生しない。

第２図の放電管を用いる場合は、電極間の放電管部分が
被照明体側に指向されるように使用されることはいうま
でもなり０さらに、第４図をもって、本発明の応用例を、示す。第
４図は、本発明の画償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は本発明の照明装置（第２
図）、２３は第１ミラー、２４け第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シ感光ドラム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儂を露光する
。更に全面露光ランプ２９によ）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上の可視儂を転写帯電器
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に於いて定着画偉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。表お、４１はブランク露光
ランプであって光学系バック時に現偉が行われ々いよう
にする為潜像明部を形成するものである。図中、Ｅ、Ｅ
２．Ｆｉ３は露光部を示している。

勿論、本実施例において、本発明の照明装置を原稿照明
装置以外に除電ランプ４０やブランク露光ランプ４１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ｅ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。

以上説明した様に、目的の発光スペクトルを持つ任意の
材料を放電管に封入し、電磁界分布に不均一を生じない
数〜数十ＭＨｚの高周波電界を処に印加することによっ
て、目的に応じた発光スペクトルの均一な光量分布を持
った線状光源を得ることができる。

また、これによって従来のマイクロ波放電光源の様な共
振の複雑な設計や配光分布の不均一の問題がなくなり、
また螢光灯などよシ有効々配光分布を持つ線状光源を得
ることができた。

さらには放電管の内側には電極を設けず、放電管の外側
に電極を設けることによって、黒化等による寿命短縮も
なく、また電極に荷電粒子（イオン等＠）が衝突しない
ため、このことによる熱損失も避けることができ、動車
の高い高輝度冷光源が実現できた。

（発明の効果）本発明は寿命が長く、立上り特性が良好なマイクロ波照
明装置に対して、確実な発光をなさしめ、しかも発光分
布を均一化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の照明装置の実施例説明図、第２図は本
発明照明装置の別の実施例説明図、第３図は、本発明照
明装置の配光分布と従来の螢光灯の配光分布を比較説明
するための放電管の長手方向に関しての光量の関係図、
第４図は、本発明の照明装置を事務機に応用した概略図
、第５図は従来のマイクロ波放電光源の説明図、第６図
は予想される光源の説明図、第７図は第６図のマイクロ
波放電光源の配光分布説明図である。１け放電管、２，２１は導電部材、ａＦｉ高周波電源。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）電界印加によつて励起されて放電するガスを内側
に封入する密閉放電管と、該放電管の外側であつて互い
に離間している電圧印加用の電極対と、該電極対に高周
波発生用の電圧を印加する手段と、を有することを特徴
とする照明装置。
（２）上記放電管は、長尺の真空管で、上記電極対は夫
々真空管の長手方向にわたつて設けられている長尺の電
極であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
照明装置。
（３）上記放電管は長尺の真空管で、上記電極対は夫々
真空管の長手方向の端部で管表面全体を覆う電極である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の照明装置
。
（４）上記高周波発生用の電圧印加手段は、上記電極対
に１０＾６乃至１０＾８Ｈｚの高周波を印加するもので
ある特許請求の範囲第１項乃至第３項いずれかに記載の
照明装置。
（５）上記放電管は記録機器内に設けられる像形成用に
用いられる光源である特許請求の範囲第１項乃至第４項
いずれかに記載の照明装置。