JPH01149675A - 原稿読取装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、例えば複写機、ファクシミリ、スキャナ装置
等に適用される原稿読取装置に係わり、特に光源として
蛍光ランプを使用した原稿読取装置の改良に関する。

（従来の技術） 従来、原稿読取装置たとえば原稿台に載置された原稿に
光源からの光を照射し、その反射光を光学系を介して読
取りセンサに導き、前記原稿の画像情報を読取るスキャ
ナ装置においては、安定した色分解特性を得るために、
ハロゲンランプなどに演色性の良い光源が使用されてい
た。このような光源の場合には、印加する電圧を一定に
保てば分光分布が一定となり、取扱いは比較的容易であ
った。

しかし、このような光源は効率が悪く、発熱量が多いの
で、小型の装置に使用できなかった。また、光源に印加
する電圧を変化させて、光量をコントロールする場合に
は、分光分布も変化してしまい、光量調節が困難となる
欠点もあった。

そこで、このような光源に代わるものとして蛍光ランプ
が使用されるようになってきた。

蛍光ランプを光源とした場合には、発光効率もよく、ま
た、複数種類の蛍光体を適当に組合せることにより、か
なり、自由な分光分布が得られる。

したがって、このような蛍光ランプを使用することによ
り、読取センサとの組合せにおいて色分解特性を良好に
することが比較的容易となる。

しかし、蛍光ランプは、管壁が冷えている場合には、定
格時（管壁温度４５°Ｃ前後）に比べ、可視光での発光
光量が少なく、近赤外光が多くなる特性を有している。

このため、一般に、色分解フィルタの透過率や読取りセ
ンサ（例えばＣＣＤイメージセンサなど）の感度は、近
赤外域まで伸びているため、上記のように分光分布が変
動する場合には定格時での色分解信号とは異なった色分
解信号となってしまい、安定した色分解特性が得ら程度
が最も良く、そのため、例えば蛍光ランプの点灯前の管
表面温度に部分的に差があった場合、点灯した際の光量
はその温度分布に従ってばらついてしまい、結果として
読取り原稿の明るさにばらつきがでてしまうといった不
都合があった。

この解決方法として、従来、例えば特願昭６０−１５６
５１２号に記載されているように、上記の蛍光ランプの
低圧時に赤外光をカットするために光源から受光部に至
る光路上に約６９０ｎｍ〜１１００ｎＩ１１　以下の赤
外光もしくはこれを含む赤外光をほぼカットするフィル
タを使用する方法が提案されているが、赤外光のみをカ
ットして可視光の赤成分をカットしないようなフィルタ
は大変高価でスキャナ装置などの量産向き製品に適用で
きない。また、安価な赤外カットフィルタは可視光の赤
成分をもカットしてしまい原稿の赤成分のＳ／Ｎ比に影
響を与え実用的でない。

そこで、従来においては、蛍光ランプの部分的な光量の
ばらつきを解決するために、第１１図に示すように蛍光
ランプａの周囲に保温ヒータｂを設け、蛍光ランプａの
表面温度を発光効率が高くなる４０〜４５℃程度に保つ
ように外部回路で制御するものが実用化されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、従来は、第１１図に示すように保温ヒータｂは
蛍光ランプａのフィラメント部Ｃを除く部分に巻かれて
おり、周囲温度５９℃、無風の条件で保温ヒータｂの端
付近を点灯直後に測定したところ第１２図で示すように
赤外光の発光が生じる。

また、フィラメント部Ｃまたはｐ金部ｄが外部から冷や
された場合、蛍光ランプａの端の光量低下が生じて光量
のバラツキが生じることがあった。

本発明は、上記事情に基づきなされたもので、その目的
とするところは、簡単な構成でありながら、点灯直後で
も赤外光を発することなく、また、蛍光ランプに部分的
な光量のばらつきが少なく、照射面全体に亙って常に安
定して光量を与えて精度の高い再現性のある画像信号を
読取ることができるようにした原稿読取装置を提供する
ことにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は、前記目的を達成すべく、蛍光ランプの光を原
稿に照射し、その原稿からの反射光もしくは透過光を読
取るようにしたもので、前記蛍光ランプの周囲に蛍光ラ
ンプの管壁温度を発光効率が高くなる温度に加熱する保
温ヒータを設けてなる原稿読取装置において、前記保温
ヒータを蛍光ランプの端まで巻いたものである。

（作用） すなわち、本発明は上記構成とすることにより、蛍光ラ
ンプの端から端までほぼ安定した温度分布に保温でき、
よって、点灯直後の低温時の赤外光の発光を防ぎ、かつ
照射面全体に亙って常に安定して光量を与えて精度の高
い再現性のある画像信号を読取ることが可能となる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例につき図面を参照して説明する
。

第３図中１は、原稿読取装置としてのスキャナ装置であ
り、このスキャナ装置１は、反射光によって読取られる
通常の原稿Ｄ１および透過光によって読取られるポジ、
ネガフィルム、ＯＨＰ用紙等の原稿りの画像情報を読取
り、ホストコンピュータ等の外部機器２に画像信号を出
力するようになっている。

このスキャナ装置１は、装置本体１ａと、この装置本体
１ａの上に重合されたプラテンカバーユニット１ｂとか
らなり、図示しない電源部や制御用回路基板および後述
する読取手段７等を内蔵している。上記回路基板には、
例えばＧＰＩＢインタフェイスポードとか、スキャナ処
理ボード、あるいはスキャナ画像処理ボードなどの回路
が含まれる。この回路基板は、インタフェイスコネクタ
と外部機器接続用のケーブル８を介して外部機器２に接
続される。外部機器２としては、各種のコンピュータを
始めとしてプリンタや電子ファイリング装置などである
。

また、装置本体１ａは、上下２段に分れた金属製の第１
の筺体４および第２の筺体５と、これら筺体４，５の外
側を包囲する着脱可能な合成樹脂製カバー６を有し、第
１の筺体４と第２の筺体５とは、その−側（図示例の場
合には前端側）が枢支部９を介して回動自在に連結され
ており、この枢支部９によって第２の筺体５が上下方向
に開閉可能に支持されている。第４図は筺体５を閉じた
状態、第５図は筺体５を開けた状態を示している。

また、第２の筺体５はストッパ１０によって適度な開き
角度のところで保持できるようになっている。

また、第２の筺体５には、原稿載置面として使われるプ
ラテンガラス１１が設けられているとともに、このプラ
テンガラス１１の下面に沿って平行移動可能に前記読取
手段７の一部を構成する下部走査ユニット７ａが配置さ
れている。この下部走査ユニット７ａは、第６図に示さ
れるように、往復移動自在なキャリッジ１２に、光源と
しての直管形蛍光ランプ１３．ＣＯＤイメージセンサ等
からなる読取センサ（光電変換器）１４．ランプ加熱用
の保温ヒータ１５等の電気部品、および、ロッドレンズ
アレイ等の光学系部材１６を搭載したものである。更に
、このキャリッジ１２には、蛍光ランプ１４の光量を一
定に保つための調光センサ（図示しない）や、読取セン
サ１４からの出力を増幅するための増幅回路が内蔵され
たアンプ基板（図示せず）などの電気部品が搭載されて
いる。

また、下部走査ユニット７ａは、減速機を備えたモータ
や駆動側スプロケット、従動側スプロケット、タイミン
グベルト等からなる駆動手段（図示しない）によって、
ガイド（図示しない）とガイドシャフト２０（第５図参
照）に沿って第６図中の矢印入方向に所定のストローク
で往復移動させられるようになっている。

また、装置本体１ａの上面側に重合される前記プラテン
カバーユニット１ｂは、ヒンジ２１゜２１によって、第
２の筺体５に対し上下方向に開閉自在に枢着されている
。これらヒンジ２１゜２１は、前述した枢支部９とは反
対側の位置、すなわち第２の筺体５の後面側に設けられ
ている。

プラテンカバーユニット１ｂの底面側、すなわち、前記
プラテンガラス１１と対向する側には、透光板２２が設
けられている。この透光板２２には、白色ないし乳白色
系の樹脂パネルのように光を透過・拡散させるものが使
用される。

さらに、プラテンカバーユニット１ｂ内の透光板２２の
裏面側には、前記下部走査ユニット７ａと対応した位置
に、前記読取手段７の上部走査ユニット７ｂが設けられ
ている。

この上部走査ユニット７ｂは、第１図および第２図に詳
図するようにキャリッジ２５に、光源としての直管形の
蛍光ランプ２６．ランプ加熱用の保温ヒータ２７．保温
ヒータ２７の温度を検知して所定の温度になるように通
電制御するヒータ制御手段２８（第１図参照）、蛍光ラ
ンプ２６の光量を一定に保つための調光センサ（図示し
ない）などの電気部品を搭載したものである。

また、前記キャリッジ２５は、減速機を備えたモータや
駆動側スプロケット、従動側スプロケット、タイミング
ベルト等からなる駆動手段（図示しない）によって、前
記下部走査ユニット７ａと同期し、かつガイド２９とガ
イドシャフト３０に沿って下部走査ユニット７ａと同一
速度で第６図中の矢印Ｂ方向に往復移動できるようにな
っている。キャリッジ２５の一端側にはガイドシャフト
３０が貫通するガイド孔３１を有したガイドブロック３
２が取付けられているとともに、他端側の下面には前記
ガイド２９上を摺動する樹脂製スライダ（図示しない）
が設けられている。

前記保温ヒータ２７は、蛍光ランプ２６の周囲を２７０
０の範囲に亙って、かつ、第９図に示すように長さ方向
は両端に位置するフィラメント部２６ａおよび口金部２
６ｂに至るほぼ全体を密着状態で覆っており、外部の温
度安定回路により保温ヒータ２７は５０℃に保たれるよ
うに制御されている。

また、キャリッジ２５には、蛍光ランプ２６に沿った状
態に放熱部材（ヒートシンク）３５゜３６が設けられて
いるとともに、これら放熱部材３５．３６と保温ヒータ
２７との間にはこれらに密着する状態に伝熱部材３７が
介在された状態となっている。

伝熱部材３７は、例えばシリコンゴムのような弾性を有
する導熱材からなり、保温ヒータ２７を介して伝わる蛍
光ランプ２６の熱を外部に逃がす働きをする。

放熱部材３５．３６は、例えばアルミニウムのような熱
抵抗の低い金属材料で形成され、複数の放熱フィン３５
ａ・・・、３６ａ・・・を有した形状となっている。

また、第２図に示すように、前記蛍光ランプ２６、保温
ヒータ２７．および伝熱部材３７は、密閉構造のランプ
ブラケット３８により完全に覆われていて外気から遮断
された状態となっている。

そして、蛍光ランプ２６は冷却風等の影響などを受けず
に放熱部材３５．３６を介してのみ放熱が行われるよう
にして蛍光ランプ２６の表面の部分的な温度低下に伴う
光量の不安定を防止するようになっている。

このランプブラケット３８は、キャリッジ２５に一体成
形され内部にランプ収容部３９を形成するブラケット本
体部４２と、このブラケット本体部４２の上端開口部を
閉塞する蓋体４０と、ブラケット本体部４２の蛍光ラン
プ２６の保温ヒータ２７で覆われない下端側と対向する
光照射口を閉塞する防塵ガラス４１とで構成され、６方
向を囲まれた箱状形状を呈している。

なお、放熱部材３５．３６と保温ヒータ２７とは伝熱部
材３７自身が有する弾性で偏りの無い密着状態が維持で
きるようになっており、蛍光ランプ２６の管壁温度に部
分的な差が生じないようにして光量のアンバランスの発
生を防止するようになっている。

一方、前述の下部走査ユニット７ａ側の蛍光ランプ１３
に対しても同様に、加熱、放熱、密閉構造が施されてい
る。なお、重複するので詳細な説明は省略する。

なお、第２図に示す４５は、前記下部走査ユニット７ａ
に組込まれた読取りセンサ１４ば接続するアナルグ信号
処理回路である。

次に、第６図を中心に基本的な作用につき説明する。

プラテンガラス１１上に載置された原稿りの読取り動作
に際し、反射形の原稿りの場合には、原稿りの上からプ
ラテンカバーユニット１ｂを閉じた状態で下部走査ユニ
ット７ａの蛍光ランプ１３が点灯し、下部走査ユニッ）
７ａが図中の矢印Ａ方向に往復移動する。蛍光ランプ１
３から出た光は原稿面で反射し、その画像は光学系部材
１６を介して読取センサ１４に入力される。従って反射
形の原稿りを読取る場合には、プラテンカバーユニット
ｌｂ内に組込まれた上部走査ユニット１ｂの蛍光ランプ
２６は点灯させず、プラテンカバーユニット１ｂの透光
板２２は原稿押えとして使用される。

一方、透過形の原稿りを読取らせる場合には、プラテン
カバーユニットｌｂ側に組込まれた上部走査ユニット７
ｂの蛍光ランプ２６のみを点灯させた状態とする。そし
て、反射光用の原稿りを読取る場合と同様に下部走査ユ
ニット７ａが矢印Ａ方向に移動するとともに、この下部
走査ユニット１ａと同期して上部走査ユニット１ｂが矢
印Ｂ方向に移動することにより、蛍光ランプ２６から出
て原稿りを透過した光が光学系部材１６を介して読取セ
ンサ１４に入力される。従ってこの場合、プラテンカバ
ーユニット１ｂは透過光を照射するための機能と原稿押
えとしての機能を兼用する。

読取センサ１４に入力された光信号は電気信号に変換さ
れた後、アナログ信号処理回路４５（第２図参照）へ伝
えられ信号処理埒（行われるとともに、ケーブル８を通
じて外部機器２に出力される。

なお、上述した反射形および透過形原稿の選択は操作部
（図示しない）に設けられたキーの操作によって行なわ
れる。

また、蛍光ランプ１３（２６）が所定温度に達しない場
合には、保温ヒータ１５（２７）で所定温度まで加熱で
き、また、所定温度以上になった場合には保温ヒータ１
５（２７）、伝熱部材３７゜および放熱部材３５．３６
を介して積極的な放熱が行われ、これにより常に蛍光ラ
ンプ１３（２６）を発光効率のよい温度範囲内に安定さ
せた状態として、照射面全体に亙って常に安定して光量
を与えることができ精度の高い再現性のある画像信号を
読取ることが可能となる。

第７図は蛍光ランプ（Ｄ色１８Ｗ）の管壁温度と照度の
関係の一例を表わす。

照度の最大値の所が発光効率が最も良い温度であり、こ
の場合的り０℃である。図からもわかる通り、管壁温度
が低くなると大きく変化することがわかる。

通常、原稿の読取りに用いられる蛍光ランプは光量を一
定に保つように管に流れる電流を制御することが多い。

つまり、蛍光ランプの光量をセンサで観測し、この光量
が常に一定になるようにＡＧＣ（オート・ゲイン・コン
トロール）回路を働かせている。

本実施例においても、図示しない光量検知センサと蛍光
ランプ管電流制御回路により蛍光ランプ１３（２６）の
中央の照度が常に一定になるように制御されている。ゆ
えに、前述したようにして蛍光ランプ１３（２６）の管
壁の温度が所定の範囲になるように制御することにより
全域に亙って安定し、かつ同温度に保たれていれば原稿
面には常に一定の光量が与えられ安定した読取りが行わ
れることになる。

また、第８図は保温ヒータ無しの蛍光ランプを周囲温度
５℃の条件で点灯させた後の分光光度特性を示し、横軸
が波長（単位ｎｍ）で、縦軸は光の強度（ただし絶対値
ではない）を示す。点灯直後は可視領域の波長すなわち
４００ｎｍ〜７００ｎｍが弱＜７００ｎａ＋以上の赤外
光が大変強い状態にある。そして、時間がたつにつれて
可視領域の波長４００ｎｒＡ〜７００ｎｍが順次強くな
って行く様子がわかる。

第８図は極端な例であるが、蛍光ランプ１３（２６）が
外気に直接触れた場合、少なからず赤外光の影響を受け
る。しかし、本発明は第９図に示すように保温ヒータ１
５（２７）を蛍光ランプ１３（２６）の端部まで巻き付
けた構成となっているため、点灯直後においては第１０
図に示すように、従来例（第１２図）の分光光度特性を
比較しても明らかなように可視光成分のみで赤外光はほ
とんど観ＤＪされないことがわかる。なお、測定条件は
従来と同じで、周囲温度５℃、無風であり測定個所は保
温ヒータの端である。

なお、本発明をスキャナ装置に適用した一実施例に付い
て説明したが、これに限らず、蛍光ランプの光を原稿に
照射し、その原稿からの反射光もしくは透過光を読取る
ようにしたものであればどのようなものであってもよい
。

その他、本発明は要旨を変えない範囲で種々変形実施可
能なことは勿論である。

［発明の効果］ 上述したように本発明によれば、簡単な構成でありなが
ら、点灯直後でも赤外光を発することなく、また、蛍光
ランプに部分的な光量のばらつきが少なく、照射面全体
に亙って常に安定して光量を与えて精度の高い再現性の
ある画像信号を読−取ることができるようにした原稿読
取装置を提供できるといった効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の要部である走査ユニットの
斜視図、第２図は同じく概略的断面図、第３図は同実施
例の原稿読取装置と外部機器を背面側から見た概略的斜
視図、第４図は同実施例のカバーを外した状態の原稿読
取装置の斜視図、第５図は同実施例の筐体を開けた状態
の斜視図、第６図は同実施例の原稿読取装置の一部を概
念的に示す縦断面図、第７図は蛍光ランプの管壁温度と
照度の関係を表わす図、第８図は保温ヒータ無しの蛍光
ランプの点灯後の分光光度特性の変化を表わす図、第９
図は本発明の保温ヒータの巻き付は状態を示す図、第１
０図は本発明の保温ヒータの巻き付けによる分光光度特
性の変化を表わす図、第１１図は従来の保温ヒータの巻
き付は状態を示す図、第１２図は従来の保温ヒータの巻
き付けによる分光光度特性の変化を表わす図である。 １・・・原稿読取装置、１３．２６・・・蛍光ランプ、
１５．２７・・・保温ヒータ、３５．３６・・・放熱部
材（ヒートシンク）、３７・・・伝熱部材、３８・・・
ランプブラケット、Ｄ・・・原稿。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第２図 第３図 第４図 （Ｃ） 第 ；えＬ（ｎｍ） （ｄ） ８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 蛍光ランプの光を原稿に照射し、その原稿からの反射光
   もしくは透過光を読取るようにしたもので、前記蛍光ラ
   ンプの周囲に蛍光ランプの管壁温度を発光効率が高くな
   る温度に加熱する保温ヒータを設けてなる原稿読取装置
   において、前記保温ヒータを蛍光ランプの端まで巻いた
   ことを特徴とする原稿読取装置。