JPH04240630A

JPH04240630A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH04240630A
Application number: JP3024193A
Authority: JP
Inventors: Yukio Noguchi; 野口　行男
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1991-01-24
Filing date: 1991-01-24
Publication date: 1992-08-27
Anticipated expiration: 2014-11-15
Also published as: JP2978571B2

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複写機等の画像形成装置
におけるスキャナに用いられる照明装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】複写機においては、原稿を照明するため
に照明装置には光力の大きなランプが用いられている。この照明装置の発光ランプによる発熱エネルギ−は大き
く、特に、発光ランプにハロゲンランプを使用して露光
処理を行うカラ−複写機においては、光量を多く必要と
し、その発熱エネルギ−が一層多くなければ、感光体の
感度特性、色分解フィルタの分光透過率による適正な露
光量が得られない。そのため、感光体の線速を遅くして
、露光量を少なくさせることにより、発光ランプの発熱
エネルギ−を少なくさせることも考えられるが、一枚当
たりの複写速度が遅くなり、また、単位時間当たりの複
写枚数も少なくなるために、複写効率が低下してしまう
。

【０００３】また、走行ユニットに冷却ファンを搭載し
、発光ランプを冷却することも行われている（例えば、
実開昭６２−１０９１５７号公報に開示されている）。この場合、冷却ファンの冷却容量を大きくして冷却風を
強くすると、機械内外からのトナ−や粉塵等が浮遊しや
すくなり、それらが感光体やコンタクトガラス、レンズ
系、ミラ−系などに付着するとコピ−画像に悪影響を及
ぼすことになる。このため、発光ランプの発熱エネルギ
−（電力）を急激に下げることは望ましくない。従って、カラ−複写機においては、感光体の感度、色分
解フィルタの分光透過率により適正な露光量を得るため
には、発光ランプを広範囲なランプ電力に可変できるよ
うにし、十分な光量範囲を持つものとすることが必要と
なる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来技術にあっては、発光ランプが広範囲なランプ電
力を持つようにすると、発光ランプの発熱エネルギ−も
変化するため、冷却ファンの風量によっては、ハロゲン
ランプのバルブの管壁温度により、適正なハロゲンサイ
クルが働かなくなり、黒化やフィラメントの溶断が起こ
りやすくなる。その結果、ハロゲンランプの寿命を著し
く低下させ、頻繁な部品交換が必要になると共に、サ−
ビスコストもかかるという問題が生じる。

【０００５】本発明は、上記に鑑みてなされたものであ
って、ランプのハロゲンサイクルの維持を図り、コンタ
クトガラスの温度上昇の抑制を可能にすることを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、複数のランプによって構成されると共に原
稿の読取部を照明する発光ランプと、該発光ランプの光
を原稿方向へ反射させる反射板と、前記読取部からの反
射光を光学系へ反射させるミラー機構とを備え、これら
を搬送部材に搭載して前記原稿に対し相対移動させる画
像形成装置の照明装置において、前記発光ランプ及び前
記反射板の各々を冷却すべく前記搬送部材の移動範囲の
一端の近傍に配設される送風手段と、該送風手段の送風
量を前記発光ランプの駆動状況に応じて可変する制御手
段とを設けた画像形成装置の照明装置を提供するもので
ある。

【０００７】

【作用】本発明による画像形成装置の照明装置にあって
は、発光ランプの駆動状況に応じて相違する発熱エネル
ギーに応じて送風手段の送風量が切り替えられる。従っ
て、発光ランプは常に適正に保たれ、ランプの黒化によ
る原稿面の配光分布及び露光分布の光量むらに起因して
発生する異常画像、フィラメントの断線などを低減し、
寿命延長及び部品交換の低減を図ることができる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。図１は本発明による照明装置及びこれ
を採用したカラ−複写機を示す概略構成図である。図１
に示すように、カラ−複写機には、コンタクトガラス１
１６に載置された原稿を照明する照明装置１０１、照明
による原稿からの反射光を露光位置側へ反射させるミラ
ー部材１０２、投影レンズを保持したレンズキャリッジ
１０３、色分解手段として色分解フィルタ１０４、投影
レンズ及び色分解フィルタ１０４を介して露光が行われ
る感光体ドラム１０５、色分解の黒色に対応して現像を
行うための黒現像器１０６、黒以外のグリーン、ブルー
、レッドの各色を現像するためのカラー現象器１０７、
除帶電器１０８、転写済みの感光体表面の残留トナーを
除去するための感光体クリーニング装置１０９、転写用
のシート（記録用の普通紙など）が巻き付けられる転写
ドラム装置１１０、転写済みの記録紙にトナー像を定着
させるための定着装置１１１、転写ドラム装置１１０へ
指定の用紙を１枚単位で供給するための給紙装置１１２
、モータやソレノイドなどの各種駆動部材及び照明装置
１０１などを統括制御するための制御部１１３、各部材
及び回路に電源を供給するための電源部１１４、照明装
置１０１のランプやコンタクトガラスを冷却するための
照明冷却ファン１１５などが設けられている。

【０００９】図２は照明装置の主要部を示す平面図、図
３は図２に示した照明装置の側面断面図、図４は図２に
示した照明装置の側面図である。原稿に対向する部位に
は、発光ランプ２０１、主反射板２０２、対向反射板２
０３、第１ミラー３０１がコンタクトガラス１１６に対
向して設けられている。図２に示すように、横一列に並
べられた複数の発光ランプ２０１は、発光ランプ２０１
の下部に位置する楕円曲線の主反射板２０２と、これに
続く上方の上側反射板３０２との間に設けた開口部３０
３を通って、その軸線が光学スキャン方向に平行に挿入
され、主反射板２０２、上側反射板３０２の各焦点面に
発光部分が位置されるように取り付けられている。発光
ランプ２０１よりの光において、主反射板２０２よりの
反射光は直接コンタクトガラス１１６上のスリット状照
射部３０４に到るが、上側反射板３０２よりの反射光は
、主反射板２０２の先端に形成された対向反射板３０５
により反射して、同じくスリット状照射部３０４に到着
するように上側反射板３０２も楕円曲線にされてある。

【００１０】尚、コンタクトガラス１１６上の原稿から
の反射光は、主反射板２０２及び対向反射板２０３の間
の段状部に設けられたスリット２１６を通り、板バネ３
０６により固定された第１ミラーを介してレンズ系に導
かれ、更に色分解フィルタなどを介して感光体ドラム１
０５上に投影される。また、２０３は遮光板であり、２
０４は照度補正板であり、主反射板２０２、対向反射板
３０５及び上側反射板３０２と共にスキャナ本体２０５
（搬送部材）に止ネジ２０６により固定されている。更
に、２０７はスキャナガイドロッド、２０８は側反射板
、２０９はランプ給電ケーブル、２１０はガイドレール
、２１１は発光ランプ２０１を固定するためのプリント
基板、２１２は照明部支持体である。

【００１１】図５は照明ランプ用プリント基板の平面図
である。本実施例においては、発光ランプ２０１は照明
ランプ用プリント基板２１１に図２に示すように横一列
に配列されており、図５に示すようなプリント基板２１
１のプリント回路５０１上のピン接続穴５０２にランプ
ピン端子２１３を挿入接続し、半田付けなどにより固定
した状態になるよう、主反射板２０２を止めネジ２０６
にて固定した照明部支持体２１２にスペーサ２１４を介
して段付ネジ２１５により発光ランプ軸線が光学スキャ
ン方向と平行になるように固定されている。

【００１２】発光ランプ２０１は、図２に示すように、
光軸ＸーＸに合致させて固定した発光ランプＬ１０４を
中心として左右対称位置に各々間隔Ａ、Ｂ、Ｃの位置に
発光ランプＬ１０１、Ｌ１０２、Ｌ１０３、Ｌ１０５、
Ｌ１０６、Ｌ１０７より構成される１群の発光ランプと
、光軸ＸーＸに対して左右対称位置に各々間隔ａ、ｂ、
ｃの各位置に配置したＬ２０１、Ｌ２０２、Ｌ２０３、
Ｌ２０４、Ｌ２０５、Ｌ２０６より構成される１群の発
光ランプとの２群の発光ランプから構成されている。

【００１３】図６は２群の発光ランプを駆動するための
制御装置の詳細を示す回路図である。予め設定されたプ
ログラムに従って各種の処理を実行するＣＰＵ（中央処
理装置）６０１には、発光ランプＬ１０１〜Ｌ１０７及
びＬ２０１〜Ｌ２０６を点灯させるためのハロゲンラン
プ制御装置６０２及び照明冷却ファン１１５を駆動する
ためのファン駆動回路６０３が接続されている。このよ
うに、発光ランプＬは、あらゆる条件下で必要とする照
明分布が得られるよう配置されてある。尚、この制御構
成の詳細については、例えば、特願昭６１ー４２９９８
号中に記載がある。

【００１４】本発明におけるハロゲン発光ランプのＷ（
ワット）数の一例を示せば、次のようになる。即ち、Ｌ
１０１、Ｌ１０４、Ｌ１０７は４０Ｗ、Ｌ１０２、Ｌ１
０３、Ｌ１０５、Ｌ１０６、Ｌ２０２〜Ｌ２０５は５０
Ｗ、Ｌ２０１、Ｌ２０６は６０Ｗである。そして、各群
のＷ数は、Ｌ１ハロゲンランプ群では３２０Ｗであり、
Ｌ２ハロゲンランプ群では３２０Ｗであり、合計で６４
０Ｗとなる。各群のランプ間隔は、図２に示すように、
光軸ＸーＸを基準として左右に、Ｌ１群はＡ＝５２ｍｍ
、Ｂ＝１０６ｍｍ、Ｃ＝１５３ｍｍの間隔であり、Ｌ２
群はａ＝２９ｍｍ、ｂ＝９３ｍｍ、　　ｃ＝１４０ｍｍ
の間隔で配置されている。上記のように配置することに
より、図７の特性ｂに示すような原稿面の配光分布が得
られ、こうすることにより図８の特性ｂに示すように、
感光体ドラム面上でも照度ムラが少ないフラットな露光
分布が得られる。

【００１５】図７の特性ｂに示すグラフの数値を表で示
すと図９のようになる。本発明におけるランプの配列は
、図１０に示すように、光軸ＸーＸ上にＬ１群に属する
発光ランプＬ１０４を配し、この両側に二個づつ配置し
ている。このようにしたことにより、原稿面の配光分布
は、ハロゲンランプ群Ｌ１を点灯した場合、Ｌ２を点灯
した場合、Ｌ１とＬ２の両方を点灯した場合のいずれの
場合でも適正なものが得られる。

【００１６】ここで、ハロゲンランプ群Ｌ１を８５Ｖ、
３２０Ｗで点灯すると、消費電流は３．７６Ａになる。同様にハロゲンランプ群Ｌ２をＶ、３２０Ｗで点灯する
と、消費電流は同じく３．７６Ａになり、合計の消費電
流は７．５２Ａになる。従来の１灯のみによるランプ構
成では、８５Ｖ、６４０Ｗのハロゲンランプが必要（例
えば、１灯ランプで３２０Ｗのランプ電力が必要）であ
るとすると、ランプへの印加電圧を変える必要がある。この場合の印加電圧Ｖ１　は次のようになる。即ち、Ｖ
１　＝（Ｗ／Ｗ０　）１／ｋ　×Ｖ０　となり、この式
に数値を代入すると、Ｖ１　＝（３２０／６４０）１／
１．５４×８５≒５６．５Ｖ、Ｒ０　＝Ｖ０　２　／Ｗ
０　＝８５２　／６４０≒５１．２９Ω、ここで、Ｗは
必要なランプ電力、Ｗ０　は定格ランプ電力、Ｖ０　は
定格ランプ電圧、ｋは定数（１．５４）、である。従来
の１灯ランプ８５Ｖ、６４０Ｗを３２０Ｗの必要ランプ
電力にするために、印加電圧を５６．５Ｖとして点灯す
ると、消費電流は、ランプ抵抗をＲ０とすると、Ｖ１　
／Ｒ０　＝５６．５／１１．２９＝５Ａになる。また、
印加電圧を大巾に下げることにより、ハロゲンランプの
色温度変動が大きくなる。このように、２群に分けたラ
ンプを切り換えることにより、１灯ランプの場合よりも
消費電流が少なくて済むため、省電力化になる。

【００１７】ところで、照明装置の発光ランプ２０１に
例えば、ハロゲン電球を使用した場合、バルブの官壁温
度によって適正なハロゲンサイクルが働かなくなり、黒
化し易くなったりフェラメントの溶断が起こり易くなり
、寿命を早めてしまうため、適正なハロゲンサイクルを
保つために適度な冷却が必要とされている。ハロゲン電
球を一定なハロゲンサイクルに保つためには、バルブの
官壁温度を２５０℃〜５５０℃の温度範囲内にすること
が推奨されている。このために、照明冷却ファン１１５
（本実施例では、直流ファンモータ使用している）が用
いられるが、図３の矢印で示すように、その冷却風の流
れは照明ランプ用プリント基板２１１、反射板２０２、
３０５、３０２の各々を冷却し、更に発光ランプ２０１
を冷却できるように配設されている。また、照明冷却フ
ァン１１５は、コンタクトガラス１１６にも風を吹きつ
けることにより、照明装置の異常温度上昇によるコンタ
クトガラス１１６の変色及び破損を未然に防止すること
ができる。

【００１８】尚、照明装置内の温度が異常に上昇した場
合に対処するために、図６に示すように温度ヒューズ６
０４が設けられている。この温度ヒューズ６０４は、ラ
ンプ群Ｌ１とＬ２の中間接続点とハロゲンランプ制御装
置６０２の制御端子間に接続され、照明ランプ用プリン
ト基板２１１上に設けられた図５のピン接続穴５０３に
ヒューズ取付台のピン部を挿入接続し、取付台の平面部
がプリント基板２１１に対して垂直な状態になるように
半田付けなどにより固定されている。そして、温度ヒュ
ーズ６０４の感知面には円筒状の絶縁チューブ（耐熱性
が必要とされるため、テフロン、シリコンなどの材料）
を被せて、プリント基板２１１に密着するようにして取
付けられている。

【００１９】温度過昇防止手段は、例えば、点灯装置の
異常（制御用素子として双方向サイリスタを使用した場
合の短絡事故）により過電圧が発光ランプ２０１に連続
的に印加されたり、照明冷却ファン１１５の異常（停止
）による照明装置の異常温度上昇によるコンタクトガラ
ス１１６の変色及び破損、発光ランプ２０１のプリント
基板からの脱落（はずれ）、プリント基板の燃焼などを
未然に防ぐために設けられている。そして、設定温度に
温度が上昇すると、ハロゲンランプ制御装置６０２は発
光ランプＬ１、Ｌ２群に対する電圧の印加を遮断する。温度過昇防止手段は、温度ヒューズの他、例えばサーモ
スイッチを利用してもよい。

【００２０】照明冷却ファン１１５は、前述したように
反射板２０２、３０２、３０５、発光ランプ２０１及び
照明ランプ用プリント基板２１１を冷却しているが、更
に冷却効果をあげるために、図３に示すように、スキャ
ナ本体２０５の照明装置支持部３０７の一辺を下方に曲
げた屈折部３０８により、照明冷却ファン１１５からの
冷却風を、積極的に照明部支持体２１２の下面へ送り込
んでいる。また、図３に示すように照明部支持体２１２
の座面に発光ランプ２０１の位置に併せて開けられた開
口部３０９を通してきた冷却風は、発光ランプ２０１、
反射板２０２、３０２、３０５をも冷却することになる
。

【００２１】図１１はファン駆動回路６０３の詳細を示
す回路図である。このファン駆動回路６０３は、ファン
トリガ信号１及びファントリガ信号２の各々に対応して
設けられたダーリントントランジスタ１１０１及びダー
リントントランジスタ１１０２からなる２つのスイッチ
回路を主体に構成され、各トランジスタのエミッタには
、異なる電源電圧（＋２４Ｖ及び＋１５Ｖ）が印加され
ており、負荷となる照明冷却ファン１１５に印加される
電圧が選択できるようにされている。尚、各トランジス
タのコレクタに接続されているダイオード１１０３、１
１０４は、一方の出力電圧が他方の回路に逆電圧となっ
て印加されるのを防止するために設けられている。

【００２２】図１２は照明冷却ファンの切換処理を示す
フローチャートである。発光ランプの制御においては、
各露光毎に発光ランプ群Ｌ１、Ｌ２及びランプ出力電圧
を切換えて適正な露光量を得るようにしている。しかし
、発光ランプＬ１或いはＬ２のみを点灯させた場合と、
発光ランプ群Ｌ１、Ｌ２の双方を同時に点灯した場合だ
と、発光ランプの色温度に差ができ、発光ランプ群Ｌ１
或いはＬ２のいずれか一灯を点灯した場合はランプ官壁
温度は低くなり、逆に、発光ランプ群Ｌ１、Ｌ２の双方
を同時に点灯した場合は、ランプ官壁温度は高くなる。そのため、例えば複写モード（白黒コピーモード、シン
グルカラーモード、フルカラーモード）に応じて、照明
冷却ファン１１５の風量を変化させることによりランプ
官壁温度を一定に保ち、適正なハロゲンサイクルを働せ
ねばならない。本実施例では、例えば、各色露光（ＢＫ
　：黒、Ｂ：ブルー、Ｇ：グリーン、Ｒ：レッド）毎に
発光ランプＬ１、Ｌ２の点灯を切換えることによって、
照明冷却ファン１１５の風量を変化させている。

【００２３】図１２のフローチャートに示すように、操
作部のコピーボタン（図示せず）を押下することにより
、コピーモードをスタートさせる（ＳＴＥＰ１）。ＢＫ
　、Ｇ、Ｒ露光のように、発光ランプ群Ｌ１或いはＬ２
のいずれか一灯しか点灯しない場合（ＳＴＥＰ２、７）
は、ファントリガ１信号をＯＦＦにし、ファントリガ２
信号をＯＮにすることにより、照明冷却ファン１１５へ
は＋１５Ｖが印加され、照明冷却ファン１１５が回転す
る（ＳＴＥＰ８）。Ｂ露光の場合は、発光ランプ群Ｌ１
、Ｌ２の双方が点灯するため（ＳＴＥＰ３）、ファント
リガ２信号をＯＦＦにすると共にファントリガ信号１を
ＯＮすることにより、照明冷却ファン１１５へは＋２４
Ｖが印加され、照明冷却ファン１１５が回転する（ＳＴ
ＥＰ４）。そして、コピー動作が停止すると（ＳＴＥＰ
５）、ファントリガ１信号及びファントリガ２信号が共
にＯＦＦになり、照明冷却ファン１１５は回転を停止す
る（ＳＴＥＰ６）。

【００２４】尚、本実施例では照明冷却ファンの風量を
切換えるものとしたが、コピーサイズ、点灯電圧、また
照明装置、コンタクトガラスの適切な個所に温度検知素
子を設けて、その演算結果により照明冷却ファンの風量
を段階的に変化させれば、より安定した発光ランプのハ
ロゲンサイクルを得ることができる。

【００２５】

【発明の効果】以上より明らかなように、本発明によれ
ば、複数のランプによって構成されると共に原稿の読取
部を照明する発光ランプと、該発光ランプの光を原稿方
向へ反射させる反射板と、前記読取部からの反射光を光
学系へ反射させるミラー機構とを備え、これらを搬送部
材に搭載して前記原稿に対し相対移動させる画像形成装
置の照明装置において、前記発光ランプ及び前記反射板
の各々を冷却すべく前記搬送部材の移動範囲の一端の近
傍に配設される送風手段と、該送風手段の送風量を前記
発光ランプの駆動状況に応じて可変する制御手段とを設
けたので、発光ランプは常に適正に保たれ、ランプの黒
化による原稿面の配光分布及び露光分布の光量むらに起
因して発生する異常画像、フィラメントの断線などを低
減し、寿命延長及び部品交換の低減を図ることができる
。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による照明装置及びこの照明装置が適用
される複写機の照明装置の一実施例を示す概略構成図で
ある。

【図２】照明装置の主要部を示す平面図である。

【図３】図２に示した照明装置の側面断面図である。

【図４】図２に示した照明装置の側面図である。

【図５】照明ランプ用プリント基板の平面図である。

【図６】２群の発光ランプを駆動するための制御装置の
詳細を示す回路図である。

【図７】本発明による原稿面の配光分布を示す特性図で
ある。

【図８】図８に示した特性に対応する露光分布特性図で
ある。

【図９】図７に示したの特性を数値で示した特性表図で
ある。

【図１０】本発明におけるランプの配列説明図である。

【図１１】ファン駆動回路の詳細を示す回路図である。

【図１２】照明冷却ファンの切換処理を示すフローチャ
ートである。

【符号の説明】

１０１　　照明装置　　　　　　　　　　　　　　　　
　　１０２　　ミラー部材１０３　　レンズキャリッジ　　　　　　　　　　１０
５　　感光体ドラム１１５　　照明冷却ファン　　　　　　　　　　　　２
０１　　発光ランプ２０２　　主反射板　　　　　　　　　　　　　　　　
　　２０５　　スキャナ本体３０１　　第１ミラー　　　　　　　　　　　　　　　
　６０１　　ＣＰＵ６０２　　ハロゲンランプ制御装置
　　　　６０３　　ファン駆動回路６０４　　温度ヒューズ１１０１、１１０２　　　　ダーリントントランジスタ
Ｌ１０１〜Ｌ１０７　　発光ランプＬ２０１〜Ｌ２０６　　発光ランプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　複数のランプによって構成されると共
に原稿の読取部を照明する発光ランプと、該発光ランプ
の光を原稿方向へ反射させる反射板と、前記読取部から
の反射光を光学系へ反射させるミラー機構とを備え、こ
れらを搬送部材に搭載して前記原稿に対し相対移動させ
る画像形成装置の照明装置において、前記発光ランプ及
び前記反射板の各々を冷却すべく前記搬送部材の移動範
囲の一端の近傍に配設される送風手段と、前記送風手段
の送風量を前記発光ランプの駆動状況に応じて可変する
制御手段とを具備することを特徴とする画像形成装置の
照明装置。