JPS62193097A - 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】 上の１ 本発明は、一般には種々の用途に利用し得る照明装置に
関するものであり、特に事務機器等において原稿を照射
し原稿画像を読取る原稿読取り装置、つまり露光手段等
に好適に使用し得る照明装置に関するものである。以下
本明細書にては、木発明は主として事務機器の原稿読取
り装置に関連して説明するが、本発明に係る照明装置は
その用途を該装置に限定されるものではない。

′−一の　′　びｒＪ　　点 従来、原稿読取り装置等の照明装置として有効な長尺（
細長形状）の光源としては、細長形状の蛍光灯やハロゲ
ンランプ等が頻繁に使用されている。

蛍光灯は、光量が小さく、通常は低速用の事務機器用の
照明装置として使用されており、該蛍光灯を、最近要望
されている高速事務機器の照明装置として使用するべく
供給電力を増大し輝度（発光光量）を向上せしめると、
蛍光管内部に設置された内部フィラメントが溶解するた
め、供給電力の増大にも限界があり、現実には高速事務
機器用照明装置としては不適である。

一方、ハロゲンランプは発光光量が大であり、高速の事
務機器用として使用されているが、事務機器の原稿読取
りに必要とされる可視光域より赤外田地の波長の光を多
く発生し、発光効率が悪いのみならず、斯る波長により
もたらされる発熱が大きく、この発熱作用を軽減せしめ
るべく冷却装置、特に大型の冷却装置が必要とされ、事
務機器の小型化、低価格化が望まれている今日では好ま
しい照明装置とは言えない。

本出願人は、上記従来の蛍光灯及びハロゲンランプの欠
点を解決する、一般の照明用は勿論、特に事務機器の原
稿読取り装置として好適な細長形状の照明装置を提案し
た（特願昭６０−７８７８２号）。該照明装置１００は
、第２図に図示されるように、高周波電磁界により発光
する放電管１と、該放電管の外壁に配設された電極２と
、該電極に高周波を印加する高周波印加手段３とを具備
する。

更に説明すれば、第２図において、放電管１は、通常ソ
ーダガラス又はパリレックスガラスで作製された細長形
状のガラス管内に蛍光体を塗布して形成され、且つ放電
管内部には水銀の如き放電開始材及びＡｒの如き不活性
ガスが封入される。又、放電管ｌの両端に又は両端近傍
には導電体にて形成される、酸化の少ない例えば銅又は
ステンレス等とされる電極２が配設される。該電極は、
放電管外壁から僅かに離間して設けることもできるが通
常放電管の外壁に密着して設けられることが放電管に加
わる電力損失が小さいため好ましい。

−に記電極２には、高周波印加手段３にて高周波電圧が
印加される。高周波印加手段３は任意の構成とし得るが
、例えば第３図に例示されるように、高周波電圧を発振
させる高周波発振回路４と、該高周波発振回路４のため
の入力電源５と、高周波発振回路５からの高周波電圧を
所望の電圧へと増幅する増幅器６と、増幅器６からの高
周波電圧を放電管ｌのインピーダンスとマツチングさせ
るためのＬＣカプラー７とを有する。

このような構成とされる高周波印加手段３から電極２に
高周波電圧が印加されると、放電管内の水銀ガスは高周
波電磁界により励起状態となり、紫外線を発生する。該
紫外線は放電管内壁に塗布された蛍光体に作用し可視光
域の光を発生せしめる。

第４図には、他の態様の照明装置が示されるが、第２図
の照明装置とは、電極の構成が相違するものである。つ
まり本例の電極２ａは、第２図に関連して説明した放電
管ｌと同様の構成とされる細長形状の放電管ｌの長手方
向に沿って複数回コイル状に巻付けられた形態にて該放
電管１の外壁に設けられている点で異なり、高周波印加
手段３も第２図に関連して説明したと同じ構成とされる
。尚、第４図の照明装置には第２図の照明装置に比較し
電極により大きな電力を印加することができ、より大き
な光量を得ることができる点に特長があり、原稿読み取
り装置等の大きい光量が求められるものにとっては好ま
しいものである。

上記第２図〜第４図に示す照明装置は、電極２．２ａが
放電管の外部に設けられており、従来の蛍光灯及びハロ
ゲンランプ等のように放電管内部にフィラメントを有し
ておらず、電極が劣化する度合が極めて少なく、又劣化
した時点で電極を交換することもでき、常に所望の大き
さの輝度（光Ｍ）を得ることが可能である。更に、斯る
照明装置は、電極に大電力を印加することができ、光量
の増大を図ることが可能である。又、斯る照明装置は、
従来のハロゲンランプのような高熱を発生することがな
く、発光効率が極めて良好であり、事務機器等に使用し
た場合に小型の冷却装置を用意するだけでよく、場合に
よっては冷却装置を特別用意する必要がないという利益
がある。更に又、断る照明装置は放電管が長尺に形成し
得るために、特に原稿読取り装置として使用した場合に
原稿幅方向にわたり照明ムラが発生せず極めて有効であ
るという特長を有する。

上記照明装置は上述のように種々の利点を有しているが
、木発明者等の研究実験によると、初期点灯時に、安定
した点灯が得られないという欠点があることが分かった
。つまり、初期点灯が非常に不安定であり、全く点灯し
ないか或いは長尺放電管の半分のみの点灯しか得られな
い等の現象が発生する場合がある。又は点灯のために相
当長い時間、例えば６秒〜１０秒を必要とする場合があ
る。

本発明者等は、斯る問題点を解決するべく多くの研究実
験を行なった結果、初期点灯時に安定点灯状態の供給電
力より大きな電力を一時的に供給することにより、短時
間にて安定した点灯を得ることができ、その後供給電力
を低下しても放電管は消灯しないことを見出した。

本発明は斯る新規な知見に基ずきなされたものである。

発ｆｆｌ的 本発明の目的は、安定した確実な初期点灯を達成するこ
とのできる高輝度、長寿命の照明装置を提供することで
ある。

本発明の他の目的は、特に、例えば電子写真複写装置等
のような事務機器の原稿読取り装置に好適に使用し得る
、高周波電磁界により発光する、好ましくは細長形状の
放電管を備え、安定した確実な初期点灯を極めて短時間
にて達成することができ、従って立上がり時間の短かい
高輝度、長寿命の照明装置を提供することである。

。　古　　。　　るた 上記目的は本発明に係る照明装置にて達成される。要約
すれば本発明は、高周波電磁界により発光する放電管と
、該放電管の外部に配設された電極と、該電極を介して
前記放電管に高周波電磁界を付与する高周波印加手段と
を具備した照明装置において、前記高周波印加手段は、
初期点灯時には安定点灯状態時の供給電力より大きな電
力を前記電極に印加することを特徴とする照明装置であ
る。

次に、本発明に係る照明装置が電子写真複写装置の原稿
読取り装置、つまり露光手段として使用された場合を例
にとって、本照明装置を更に詳しく説明する。

第５図を参照すると、電子写真複写装置の一例が例示さ
れる。本実施例において、電子写真感光ドラム１１が矢
印Ｘ方向に回転自在に設けられ、該感光ドラムの周囲に
は電子写真画像形成手段、即ち、帯電手段１２、現像手
段１３、転写用帯電手段１４、クリーニング手段１５が
配置される。

斯る諸手段は当業者には周知であるのでこれ以上の説明
は省略する。

装置の上部には原稿載置台１６が設けられ、その下方に
露光手段１７が配置される。該露光手段は、第２図〜第
４図に関連して説明した照明装置１００と同様の構成と
され、高周波印加手段の構成において相違する本発明に
係る照明装置１００Ａ、及び該照明装置にて照明された
原稿の光像を、帯電手段にて一様に帯電された感光ドラ
ム上に照射するための従来周知の光学系１９を有する。

この原稿像を読み取る手段としては原稿載置台を動かす
、所謂、原稿台移動型、又は光学系を移動する原稿台固
定型のいずれの光学走査であってもよい。

上記構成の複写装置の作動を概略説明すると、本装置に
おいては、帯電手段１２及び露光手段１７にて感光ドラ
ムｌｌ上に形成された潜像は現像手段１３にて顕像化さ
れ、該顕画像は給紙装置２０にて給紙された転写紙Ｐに
転写帯電手段１４により転写される。該転写紙Ｐは感光
ドラム１１から分離され、定着装置２１にて定着される
。一方、感光ドラム状の残留現像材はクリーニング手段
１５にて除去され、次の画像形成プロセスを行なう。

本実施例における複写装置の作動及び本発明に係る照明
装置の作動態様を示すタイミングチャートが第６図に例
示される。

複写装置のメインスイッチがＯＮとされると、該装置は
複写作動可能状態とされる。次いで、コピースイッチが
押されると、先ず感光ドラムが前回転し、その間に照明
装置を除いて他の電子写真画像形成手段も又ＯＮとされ
、複写作動準備が完了し、ひきつづきコピー動作に入る
。

照明装置１００Ａは、複写装置がコピー動作に入ると共
に、点灯される。本発明に従えば、第１図に図示される
ように、照明装置１００Ａにおいて、初期点灯時には、
安定して且つ確実に放電管を点灯せしめるべく、照明装
置の高周波印加手段は、安定点灯状態時の供給電力Ｗよ
り大きな電力Ｗｏを前記電極に印加するべく作動する（
該高周波印加手段の構成作用については後で第７図及び
第８図を参照して説明する）。そして放電管１が長手方
向にわたり均一に発光した後供給電力はＷに減少させ、
光学走査が始まる。一般に、初期点灯時の供給電力Ｗｏ
は安定点灯状態時の供給電力Ｗの１．５〜３倍とされる
のが好適であるが、放電管の直径、長さ等の寸法形状及
び安定点灯状態時の供給電力の大きさに依存して種々に
変更し得る。

更に説明すると、本照明装置において、放電管及び電極
の構成は第２図及び第４図に関連して説明した放電管ｌ
及び電極２．２ａと同じ構成とされる。より具体的に一
例を挙げて説明すれば、放電管の直径が５〜３０ｍｍ、
長さが３００ｍｍの場合で、放電管内部にＡｒを数Ｔｏ
ｒｒ、更に放電開始材としてＨｇを封入して作製された
第２図の構成の放電管には、通常安定点灯状態時には高
周波印加手段から周波数がＩ　Ｍ　Ｈｚ　−１０２Ｍ　
Ｈ２、電圧がＶｐｐにて２００Ｖ以上、高周波パルスの
デユーティ比が５〜９０％とされる高周波型圧が印加さ
れ、良好な点灯が達成される。

このような照明装置を使用した場合、安定点灯時には放
電管の電極には高周波印加手段から８０Ｗの電力を供給
することにより安定した点灯状態を達成し得るが、初期
点灯時に該８０Ｗを供給したのでは放電管の半分しか点
灯せず、完全に点灯することはできない。該照明装置で
は完全に点灯せしめるためには供給電力２００Ｗを必要
とした。又、初期点灯時の大きな供給電力は、放電管が
点灯後直ちに安定点灯状態の供給電力にまで低減される
が、大きな初期供給電力は数ミリ秒〜２．３秒間印加さ
れる。該初期供給電力Ｗｏの供給時間ｔｏ（第１図）も
又、放電管の直径及び長さ等の寸法形状並びに安定点灯
状態時の供給電力Ｗの大きさ、初期供給電力Ｗｏの大き
さに依存して種々に変えることができる。しかしながら
、いずれにしても本発明に従えば照明装置、つまり放電
管は約２．３秒あれば安定した且つ完全な点灯を達成す
ることができ、点灯の立ち上がり時間を大幅に短縮でき
た。

更に又、放電管への供給電力Ｊよ、高周波印加手段から
電極への出力高周波電圧又は高周波パルスのデユーティ
比を、更には出力高周波電圧及び高周波パルスのデユー
ティ比の両方を変えることにより行なわれる。斯る放電
管への供給電力の変動手段は第７図及び第８図を参照し
て後で説明する。

上述のように、放電管への供給電力を一時的に増大して
点灯した後、放電管への供給電力は安定点灯時の電力へ
と低減される。この時、供給電力を低減しても一旦点灯
した放電管が消灯することはなく、安定した点灯状態を
維持する。このような現象が発生する理由については未
だ明確には解明されていないが、斯る現象は再現性よく
発生し、照明装置への入力電力の節減及び点灯時間の短
縮をもたらす。

上述のようにして、照明装置が点灯した後、照明装置へ
の入力電力を低下させ、その後通常のコピー動作が行な
われる。コピー動作が終了すると、高周波印加手段もＯ
ＦＦとされる。次に、ひきつづきコピー動作が行なわれ
る場合には、照明装置は前回と同様に点灯電力を増大し
て放電管を点灯しても良いが、連続コピー等のように放
電管の消灯時間が短い場合には電力を増大せず、通常の
安定点灯状態の低下した電力の供給にて点灯することが
できる。

上記説明では、照明装置の初期点灯電力Ｗｏはコピー動
作開始時に印加し放電管が点灯されるが（第１図、線図
１）、感光ドラムの前回転と同時に初期点灯電力Ｗｏを
印加し、放電管を点灯することも可能である（第１図、
線図２）。

次に、本発明に係る照明装置の放電管への供給電力変動
手段について説明する。

」二連したように、放電管への電力を変動せしめるため
には、高周波印加手段３から電極２．２ａへの出力高周
波電圧及び／又は高周波パルスのデユーティ比を変える
ことにより行なわれる。出力高周波電圧を変えることに
より放電管への電力を変動せしめるためには、第７図に
図示されるように、高周波印加手段３の高周波発振回路
４と増幅回路６との間に当業者には周知のＰＷＭ制御を
施したブリッジ形の電圧形インバータ回路８を設け、該
インバータ回路８をマイクロプロセッサ等の制御手段９
にて高周波発振回路４と共に制御することにより達成さ
れる。制御手段９は、上記実施例においては複写装置の
画像形成プロセスを制御する制御装置を利用し得る。

又、高周波パルスのデユーティ比を変えることにより放
電管への電力を変動せしめるためには。

第８図に図示されるように、高周波印加手段３の高周波
発振回路４と増幅回路６との間に当業者には周知のパル
ス幅変調インバータ回路８を設け、該インバータ回路８
をマイクロプロセッサ等の制御手段９にて高周波発振回
路４と共に制御することにより達成される。同様にして
出力高周波電圧及び高周波パルスのデユーティ比を変え
ることにより放電管への電力を変動せしめることができ
る。

上記説明にて放電管１は特に事務機器の原稿読取り装置
に好適なように細長形状とされたが、−般照明用として
は他の形状、例えば丸形等とすることができる。更には
、第９図に図示されるように、丸形のガラス管内に蛍光
体を塗布して形成され、且つ内部には水銀の如き放電開
始材及びＡｒの如き不活性ガスが封入されて形成される
放電管ｌの一部に凹所１ａを設け、該凹所に電極２ｂ、
つまりコア２１及び該コアの回りに巻装されたコイル２
２から成る変成器を配設し、高周波印加手段３にて該電
極２ｂに電力を印加し、放電管ｌに高周波電磁界を付与
することにより発光せしめる構成の照明装置にも本発明
は適用し得ることを理解されたい。

先１立皇ｊ 上述の如くに構成される本発明に係る照明装置は、一般
照明は勿論、特に、例えば電子写真複写装置等のような
事務機器の原稿読取り装置に好適に使用し得る、好まし
くは細長形状とされる放電管を備え、安定した確実な初
期点灯を達成することができ且つ立上がり時間が短かく
、更には高輝度、長寿命であるという特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従った照明装置の電力供給態様を示
すグラフである。 第２図は、本発明が適用される一つの照明装置の概略図
である。 第３図は、第２図の照明装置の高周波印加手段のブロッ
ク図である。 第４図は、本発明が適用される他の照明装置の概略図で
ある。 第５図は、本発明に係る照明装置を使用した電子写真複
写装置の一実施例を示す概略断面図である。 第６図は、第５図の複写装置のタイミングチャートであ
る。 第７図及び第８図は、本発明に係る高周波印加手段の実
施例を示すブロック図である。 第９図は、本発明が適用される更に他の照明装置の概略
図である。 １：放電管 ２．２ａ、２ｂ：電極 ３：高周波印加手段 ８：供給電力変動手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）高周波電磁界により発光する放電管と、該放電管の
   外部に配設された電極と、該電極を介して前記放電管に
   高周波電磁界を付与する高周波印加手段とを具備した照
   明装置において、前記高周波印加手段は、初期点灯時に
   は安定点灯状態時の供給電力より大きな電力を前記電極
   に印加することを特徴とする照明装置。 ２）放電管は細長形状とされる特許請求の範囲第１項記
   載の装置。 ３）初期点灯時の供給電力は安定点灯状態時の供給電力
   の１．５〜３倍である特許請求の範囲第１項又は第２項
   記載の装置。 ４）初期点灯時の供給電力は、放電管が点灯した後、安
   定点灯状態の供給電力にまで低減される特許請求の範囲
   第１項〜第３項のいずれかの項に記載の装置。 ５）放電管への供給電力の変動は、高周波印加手段から
   電極への出力高周波電圧又は高周波パルスのデューティ
   比を変えることにより行なわれる特許請求の範囲第１項
   〜第４項のいずれかの項に記載の装置。 ６）放電管への供給電力の変動は、高周波印加手段から
   電極への出力高周波電圧及び高周波パルスのデューティ
   比を変えることにより行なわれる特許請求の範囲第１項
   〜第４項のいずれかの項に記載の装置。