JP2526964B2 - 原稿読み取り光源装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、複写機等の光学機器に用いられる原稿読み
取り光源装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来より、無電極放電ランプは小型で高出力、長寿命
といった特長を有するため、各所で研究開発されてい
る。その用途例は様々であるが、例えば、電子複写機や
ファクシミリ等の光学機器の原稿読み取り光源としての
応用も考えられる。

原稿読み取り原稿として無電極放電ランプが利用され
る背景は次のようである。すなわち、原稿読み取り光源
は光量を必要とするため、現在はハロゲン電球や超高出
力直管型蛍光ランプ等が用いられている。しかしなが
ら、ハロゲン電球は、光量は充分得られるが、寿命が短
く、また耐震性も悪い。さらに、効率が悪いため、発熱
が非常に大で、機器内に強制空冷ファンや熱フィルター
を必要とし、且つ事故対策等でコストも高くなる。

一方、超高出力直管型蛍光ランプでは、ハロゲン電球
に比べ効率が良く、発熱量が少ないことや寿命が長いと
いった特長はあるが、逆に光量が充分得られないといっ
た問題がある。それというのも、蛍光ランプの光出力
は、ランプ内部にあるフィラメント電極の制約を受け、
許容電流以上の電流を流すと、フィラメントが断線する
ことは一般によく知られており、その為、電極を大き
く、即ちランプ径を太くしたり、複数本のランプを並べ
て配置する等により、所望の光量を得るようにしてい
る。しかし、このような手段をとると、光源部のスペー
スが大きくなり、また、光学的設計も容易ではないとい
った大きな問題がある。

このような従来の光源に対して、先に述べた無電極放
電ランプでは、ランプ内部に電極がないことから、電極
による制約がなく、高出力化および小型化が可能であ
る。また、ランプ内壁に蛍光材料を塗布し、ランプ内部
にアルゴン等の希ガスおよび水銀等の金属を封入した無
電極蛍光ランプを用いると、効率が良く、発熱量も少な
い。さらに、従来の直管型蛍光ランプのように、両管端
電極近傍における光の減退もなく、ランプ管軸方向の光
の均一性にも優れるといった様々な特長を有する。

第４図は上述の如き無電極蛍光ランプを用いた原稿読
み取り光源装置を示すもので、無電極蛍光ランプ１は、
互いに平行する２つの直管部を有し、その直管部の両端
付近でそれぞれ連通して周回する放電路を形成するバル
ブ２と、その周回放電路に沿って配設された誘導コイル
３とより成り、また、輝度を必要とすることから、いわ
ゆるアパーチャー型であり、バルブ２の内壁面には酸化
チタン等の反射膜４および蛍光体５が、内壁面の一部を
開口部６として残して被着されており、バルブ２の内部
にはアルゴン等の希ガスおよび水銀等の金属が封入され
ている。かかるランプ１は適当な手段により光源ユニッ
トケース７に固定され、ユニットケース７内に配設され
た高周波発振回路部８にコイル３の両端が接続されてお
り、回路部８はユニットケース７外に設けた電源９に接
続されている。

このように構成された光源装置は、発振回路部８より
の高周波電力がランプ１に供給されることによって、バ
ルブ２内の水銀ガスが高周波電磁界により励起され、紫
外線を放射し、その紫外線が蛍光体５により可視光に変
換され開口部６より外部に放射される。

第５図は上光源装置を複写機に用いた例を示す概略構
成図で、図中、10は複写機本体、11原稿台、12は反射
鏡、13は感光体ドラムやCCD（Charge coupled devic
e）などの受光部であり、前記光源ユニットケース７は
原稿台11と一定距離を保ちつつ、図において左右方向に
移動するように複写機本体10に配置されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来の原稿読み取り光源装
置には次のような問題がある。すなわち、光源ユニット
ケース７を左右に移動させることにより、原稿の複写速
度は光源ユニットケース７の移動速度に大きく影響され
る。従って、このユニットケース７が軽量であれば、そ
れだけ複写速度が上がることになり、機能向上につなが
るわけであるが、上記光源ユニットケース７には回路部
８が内臓されているため重く、移動速度も遅くなるとい
った大きな問題点になる。また、回路部８の一体化によ
り、光源ユニットケース７のサイズも大型になり、複写
機本体10の大型化につながるといった問題もある。さら
に、光源ユニットケース７にランプ１と回路部８とを一
体にすることで高出力化を考えた場合、ランプ１による
複写熱の他の、回路部８からの発熱が加わり、光源ユニ
ットケース７の温度は著しく上昇し、ランプ特性の確保
や回路素子の安定動作等に問題を生じる。

本発明は上記問題点に鑑みなされたもので、その目的
とするところは、原稿読み取り速度を上げると共に機器
本体の小型化が図れ、しかも、回路の安定動作やランプ
特性の確保も図れる原稿読み取り光源装置を提供するに
ある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、少なくとも互いに平行する２つの直管部を
有し、その直管部の両端付近でそれぞれ連通して周回す
る放電路を形成するバルブと、その周回放電路に沿って
配設された誘導コイルとより成る無電極放電ランプと、
該ランプに高周波電力を供給する回路部とを備えた原稿
読み取り光源装置であって、前記ランプと回路部とを高
周波伝送手段を介して接続すると共に、前記ランプを含
む光源部を往復移動可能にし、且つ前記回路部を固定し
たことを特徴とする。

以下、本発明を実施例に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すもので、前述の如き
無電極放電ランプ１は、回路部８および電源９とは高周
波伝送手段としてのケーブル15を介して分離しており、
ランプ１のみがランプ固定台16を介して複写時に移動す
るように構成されている。そして、回路部８および電源
９は、複写機本体（図示せず）の内部に固定されてお
り、回路部８は発振部8a、プリアンプ部8bおよびメイン
アンプ部8cより構成されている。そして、メインアンプ
部8cの出力線17がケーブル15を介してランプ１の誘導コ
イル３に接続されている。なお、図中18はコイル３と並
列（直列でもよい）に接続されたコンデンサで、該コン
デンサ18とコイル３とにより共振回路を形成する。

このように、ランプ１と回路部８とをケーブル15を介
して別置し、ランプ１のみがランプ固定台16を介して原
稿台11と平行に往復移動するように構成したことによ
り、ランプ１を含む光源部の大幅な小型・軽量化が実現
できる。このことは、ランプ１の往復移動速度のアップ
につながり、複写機の基本機能の一つである高速複写が
実現できるといった大きな特長となる。また、光源部と
回路部８とを分離することは、熱源を分離することを意
味し、ランプ温度の過上昇による光出力特性の悪化や寿
命劣化等の問題、あるいは回路素子温度の過上昇による
破壊や不安定動作等の問題も生じない。さらに、回路部
８を複写機本体に固定して配置しているため、回路部８
の熱設計も容易となり、高出力化も可能となってくる。

ケーブル15は本実施例のように、可とう性に優れ、光
源部の連続往復運動に対して電気的および機械的耐久性
を有するフレキシブルなフラットケーブルを用いること
が好ましい。この場合、ランプ１への高周波出力線17以
外にも、ランプ１の温度制御、例えば、低温時のランプ
１の立ち上がり特性を改善するランプ予熱やランプ１の
最冷点温度を適正値に保つ最冷点制御回路等の制御線
も、このフレキシブルフラットケーブルに敷設すること
は可能である。また、本実施例に示したフラットケーブ
ル以外でも、例えば、同軸シールド線やシールドを施し
たフラットケーブル等を用いれば、高周波伝送路での漏
洩ノイズの低減が可能となる。

コイル３にはランプ１を始動し、点灯させるために大
きな高周波電流が必要だが、これをコンデンサ18により
共振させることによって作り出している。本実施例は共
振コンデンサ18を光源部に配することにより、ケーブル
15には大きな共振電流を流さずに済み、ケーブル15によ
る損失や電気ノイズの発生を大きく低減できる。また、
コイル３のインピーダンスとケーブル15の固有インピー
ダンスとを整合させる手段も光源部に配することは、ケ
ーブル15による損失や電気ノイズを低減させるために、
より好ましい。

次に、第２図は本発明の異なる実施例を示すもので、
本実施例によれば、光源部をシールドケース19で囲み、
そのケース19を移動台20を介して接地、あるいはケーブ
ル15に設けたアース線、回路部８のシールドケースを介
して接地するような構造にしたことにより、回路部８、
ランプ１およびケーブル15から漏洩する高周波ノイズを
大幅に低減できる効果もある。

第３図はさらに異なる実施例を示すもので、本実施例
によれば、前記共振コンデンサ18を直列に２分割すると
共に、それぞれのコンデンサ18a,18bを、ランプ１の周
囲に設けたシールドケース19の両端面に基板20を介して
固定したことにより、各コンデンサ18a,18bの両端に発
生する高周波電圧は、コンデンサを分割しない場合に比
べ半分になる。これにより、高電圧が局所的にかかり、
電界強度が高くなることによって発生するランプバルブ
内壁あるいは蛍光体表面の黒化といった問題は低減され
ると共に、コンデンサ18a,18bをチップ化してシールド
ケース19の両端面に配することで、基板20を通してコン
デンサ18a,18bの放熱効果が向上し、安定動作、回路寿
命の改善等が可能となる。また、この場合、分割したコ
ンデンサ18a,18bの一方に直列あるいは並列に可変コン
デンサを接続すれば、ランプ１あるいはコイル３やコン
デンサ18a,18bのバラツキによるインピーダンス変動の
微調整が可能となる。

なお、上記いずれの実施例も複写機を例にとり説明し
たが、本発明は複写機用光源装置に限定されるものでな
いのは勿論であり、また、上記実施例で開示した構成そ
のものに限定されるものでないのは勿論である。

［発明の効果］ 本発明は上記のように、少なくとも互いに平行する２
つの直管部を有し、その直管部の両端付近でそれぞれ連
通して周回する放電路を形成するバルブと、その周回放
電路に沿って配設された誘導コイルとより成る無電極放
電ランプと、該ランプに高周波電力を供給する回路部と
を備えた原稿読み取り光源装置であって、前記ランプと
回路部とを高周波伝送手段を介して接続したことを特徴
とするものであり、従って、上記ランプを含む光源部の
みを往復移動するように構成すれば、光源部の大幅な小
型・軽量化が実現でき、原稿の高速読み取りが可能とな
る。また、光源部と回路部とを分離することにより、ラ
ンプ温度の過上昇による光出力特性の悪化や寿命劣化等
の問題、あるいは回路素子温度の過上昇による破壊や不
安定動作等の問題も生じない。さらに、回路部を機器本
体に固定した配置できるため、回路部の熱設計も容易と
なり、高出力化も可能となる。

また、請求項２のように共振コンデンサを光源部に配
することにより、高周波伝送手段には大きな共振電流を
流さずに済み、高周波伝送手段による損失や電気ノイズ
の発生を大きく低減できる効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２図は本発
明の異なる実施例を示す概略構成図、第３図は本発明の
さらに異なる実施例を示す概略構成図、第４図は従来例
を示す斜視図、第５図は従来の複写機の光源部を示す概
略構成図である。 １……ランプ、２……バルブ、３……コイル、８……回
路部、15……高周波伝送手段、18……共振コンデンサ。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも互いに平行する２つの直管部を
   有し、その直管部の両端付近でそれぞれ連通して周回す
   る放電路を形成するバルブと、その周回放電路に沿って
   配設された誘導コイルとより成る無電極放電ランプと、
   該ランプに高周波電力を供給する回路部とを備えた原稿
   読み取り光源装置であって、前記ランプと回路部とを高
   周波伝送手段を介して接続すると共に、前記ランプを含
   む光源部を往復移動可能にし、且つ前記回路部を固定し
   たことを特徴とする原稿読み取り光源装置。
2. 【請求項２】上記コイルと直列若しくは並列に共振コン
   デンサを接続すると共に、該コンデンサをランプの近傍
   に配した請求項１記載の原稿読み取り光源装置。