JPS62246293A - 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】 ・　１ノ 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光量可変の照明装置に関するもので
ある。以下本明細書にては、本発明は主として事務機器
の原稿読１役り！Ａ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。

′・　　　　びｆｉＩ飄 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１通常は低速用の車務機器用の
照明装置として使用されており、該蛍光灯を１最近要望
されている高速４Ｇ務ａ奏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１４）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ｍ
事ａ機器用照明装置としては不適である。

−・方、ハロゲンランプは発光光値が大であり。

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’ｎｆ視光域より赤外領域の
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ａ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］Ｊ＋装置１０
０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ｌ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
Ａ備する。

更に説明すれば、第２図において、故ｆｔ管１は、通常
ソーダガラス又はパイ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、且つ故
？ｔｔ管内部には水銀の如き放電開始材及びＡｒの如き
不活性ガスが刻入される。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、故７ｔｔ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。

上記電極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は任意の構成とレイ！）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
１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ｉｔ電磁界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？
ｌｌｔ管ｌと同様の構成とされる細長形状の放電管１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１ｖｌ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１−）を得ることが可能である。更に、
斯る照Ｉｌｌ装とは、電極に大電力を印加することがで
き。

光Ｒ１の増大を図ることが可能である。又、断る照１１
９　ｍ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、斯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１に１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おり、
更に本発明者等は断る照Ｉｊ１装置の研究実験を続けた
結果、該照明装置は高周波印加手段の出力ファクタ−１
つまり高周波印加手段からの出力高周波電圧、高周波パ
ルスのデユーティ比及び周波数のいずれか、又はこれら
の任意の組合せたものを制御することにより放電管から
の発光量を極めて厳密に調整し得ること、従って該照明
型ごは特に高精度な露光量調整を必要とする画像形成装
との照明光源として有効であることを見出した。

本発明は斯る新規な知見に基ずきなされたものである。

ヱ」ＬΩ」［迫 本発明の目的は、高精１Ｎにおいて発光光陽を制御し得
る高輝度、長寿命の照り！装置を提供することである。

本発明の他のｌ」的は、４．シに１例えば電子写真複写
装置等のよ）な・１１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
１ｉｉＩｌ長形状の放′ｉｔｔ管を備え、高精度におい
て発光光ｌａを制御し得る高輝度、反ノｊ命の照明装置
を提供することである。

八　１　−°　　　　　　　　　　　　　　　　た　め
　　　　　二　−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′＃、磁界に
より発光する放Ｔｌｔ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３ｉ：備した照明装置にお
いて、前記放”を管の発光量を検知する光槍検知手段と
、前記高周波印加手段に作用し、前記光量検知手段に応
じて前記電極に印加される１Ｔｉｊ記高周波印加手段の
山カフアクタ−を制御する制御手段とを具備することを
特徴とする照ＩＮ＋装置である。前記高周波印加手段の
出力ファクターは、放電管の電極に印加される高周波印
加手段からの出力高周波電圧、高周波パルスのデユーテ
ィ比若しくは周波数、又はこれらの任意の組合せとし得
る。

実１例 次に、本発明に係る照明装置について更に詳しく説ＩＪ
Ｊする。

第１図を参照すると、本照明装！！ｔｌｏＯＡの全体構
成が略示される０本装置の放電管ｌは２第２図に関連し
て説明したと同様に１通常ソーダガラス又はパイレック
スガラスで作袈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
′１ｔｔｔｒＦｌ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。該電極は通常放’＋ｔ”
ｌ′Ｆの外壁に密着して設けられるが、放電管外壁から
僅かに離間して設けることもできる。

］；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２図に例示されると同様に、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。

本発明に従えば、該高周波印加手段３は、その出力ファ
クタ−Ｉｌｌち放電管の電極２に印加される高周波印加
手段３からの出力高周波電圧、高周波パルスのデユティ
−比又は周波数等を、更にはこれら出力高置波電圧、高
周波パルスのデユティ−比又は周波数の任意のものを組
合せたものをＬ記制御手段２００からの信号に応じて変
動せしめるための出力ファクター変動手段８を有する。

該出力ファクター変動手段８は本実施例では、増幅回路
６とＬＣカプラ７との間に配設される、電圧型インバー
タ回路、パルス幅変調インバータ回路及び可変周波数変
換器とされる。

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′ｒｌｌｔ磁界により励起状態となり、紫外線（２５
３，７ｎｍ）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。

本発明の照明装ｆｆ１１００Ａは、上記構成の電極２を
有した放電管ｌに限定されるものではなく、第４図の構
成の電極２ａを有した放電管をも使用し得る。

本照明装置は、電極２．２ａが放′１！管ｌ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、常に所望の大さぎの輝度（光１１
））を得ることが可能である。更に、斯る照明装置は、
Ｒ，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／＼
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
冷却装置等を特別用意する必要がないという利益がある
。更に又、斯る照明装置は故？ｔｔ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。

上記の如き本照明装置を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３００ｍ
ｍの場合で、放電管内部にＡｒをａＴｏｒｒ、更に放電
開始材としてＨｇを封入して作製された、例えば第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１ＭＨｚ　Ｎ１０’　ＭＨｚ、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％とされる高周波電圧が印加され、良好な
点灯が達成される。

上記構成の放電管を使用した照明装置１００Ａは、本発
明に従えば更に、放電管１の発光光量を検知する光量検
知手段３０、及び高周波印加手段３の出力ファクター変
動手段８に作用し、前記光量検知手段３０に応じて前記
電極２に印加される前記高周波印加手段３の出力ファク
タ−１つまり山刃高周波電圧、高周波パルスのデユティ
−比又は周波数、更にはこれら出力高周波電圧、高周波
パルスのデユティ−比又は周波数の任意のものを組合せ
たものを制御する制御手段２０を具備する。

光１正検知手段としては１例えば放電管の光電に応じて
電気信号を発するフォトセル等が好適であり、放電管１
の光量を検知するべく任意の位置に配置される。又、制
御手段２０は、光量検知手段からのアナログ電気信号を
デジタル信号に変換するためのＡ／Ｄコンバータ２１と
、予め原稿画像に対する適正光量（１データを格納した
ＲＯＭ２２と、該Ａ／Ｄコンバータ２１からのデジタル
信号をＲＯＭ２２からの適正光！　（１データとを比較
し、差分値信号を発し、　Ｉｍｍ出出カフアクタ変動手
段８に入力する演算部２３とを有する。

第６図、第７図及び第８図には、」二記構成の照明装置
を使用し出力Ｉｏｉ問波電圧、高周波パルスのデユティ
−比又は周波数等を変動させた場合の光量の変化を示す
グラフである。Ｕグラフから放電管ｌの発光量は出力高
周波電圧、高周波パルスのデユティ−比又は周波数の変
動に対し実用範囲において概略線形的に変動することが
分る。

次に１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０本実施例において、電子写真感光ドラム４１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４２．現像手段４３、転写用帯電手段４
４．クリーニング手段４５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」二の説
明は省略する。

装置の上部には原稿ａＷ１台４６が設けられ、その下方
に露光手段４７が配置される。該露光手段は１本発明に
係る照明装置１１１００Ａ、及び該照明装置にて照明さ
れた原稿の光像を、４ｒｆＴＩｔ手段にて一様に帯７ｆ
ｔされた感光ドラム」二に照射するための従来周知の光
学系４９を有する。又、原稿像を読み取る手段としては
原稿ａ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４木装とに
おいては、帯電手段４２及び露光手段４７にて感光ドラ
ム４１上に形成されたＰｌ！像は現像手段４３にて顕像
化され、該顕画像は給紙装置５０にて給紙された転写紙
Ｐに転写帯電手段４４により転写される。該転写紙Ｐは
感光ドラム４１から分離され、定着装置５１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４５にて除去され１次の画像形成プロセスを行なう
。

次に、第９図（及び第１図）を参照して画像形成制御態
様について説明する。

先ず、複写動作に先立って、原稿の種類が設定され、電
源ＯＮと共に光量制御がスタートする（ステップｌ）、
光量制御スタートにより制御子ｔｘ　２０　ノ演算部２
３にはＲＯＭ　２２　カラＩＪ’Ａ稿に応じた適正光ｉ
１ｔが読込まれる（ステップ２）、続いて１照明装置１
００Ａを点灯し光！を検知手１３１（３０にて原時点で
の放電管１の光量が測定される。ｌ！Ｉ光量検知手段３
０からの信号は、制御手段２０に送信され、Ａ／Ｄコン
バータ２１にてデジタル信号とされ、演算部２３に入力
される（ステップ３）１次いで、演算部２３にて放ｔｌ
ｔｔｒ！からの発光、１１１と自正光敬（目標値）とが
比較され、この測定された光量とその目標値との差が許
容差内であるか、否か判定する（ステップ４）、この判
定が否定であれば、出力変動ファクタ８に信号が送られ
放電管の発光量が調整される（ステップ５）。

しかる後、ステップ３にもどって動作を繰り返す、放電
管からの発光ｆ＆と適正光！ｉｔ　（Ｄ　ｅＩ値）との
差が許容差内に収束すると、ステップ４での判定は肯定
となりループを抜は出して、複写動作が開始され、又該
光量制御は次の複写動作のためにリセットされる（ステ
ップ６）。

このような動作によって、放電管の発光！４が設定され
、つまり高周波印加手段３の出力ファクターが制ｕ４設
定され、光量制御動作は終了する。

上記説明にて放電管ｌ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、一般照明用として
は他の形状、例えば丸形等とすることができる。更には
、第１０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１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
２２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１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。

ｉ且二ム］ 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を等のような
１１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、高精度において
発光光間を制御することができ、且つ高輝度、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概略構成を示す説
明図である。 第２図は１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Ｉｊｌ　ｙｔ置の高周波印加手段
のブロック図である。 第４図は、未発ＩＩ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ご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、第７図及び第８図は、第１図の照明装置を使用
し出力高周波電圧、高周波パルスのデユティ−比又は周
波数を変動させた場合の光ｔ２の変化を示すグラフであ
る。 第９図は、第５図の複写装置における光量制御動作を示
すフロー図である。 第１（ｌｊは、本発明が適Ｊｒｌされる更に他の照明装
置の概略図である。 ｌ：放′７ｔｔｌ！？ ２．２ａ、２ｂ：電極 ３：高周波印加手段 ８：出力ファクター変動手段 ３０；光量検知手段

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、前記放電管の発光量を検知する光量検
   知手段と、前記高周波印加手段に作用し、前記光量検知
   手段に応じて前記電極に印加される前記高周波印加手段
   の出力ファクターを制御する制御手段とを具備すること
   を特徴とする照明装置。 ２）高周波印加手段の出力ファクターは、放電管の電極
   に印加される高周波印加手段からの出力高周波電圧、高
   周波パルスのデューティ比及び周波数のいずれか、又は
   これらの任意の組合せたものである特許請求の範囲第１
   項記載の装置。 ３）放電管は細長形状とされる特許請求の範囲第１項又
   は第２項記載の装置。