JPH0443383B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の産業上の利用分野） 本発明は一般照明から原稿読み取り装置などの
事務機にまで適用可能な照明装置に関する。

（背景技術） 従来、原稿読み取り装置などの照明装置では蛍
光灯やハロゲンランプなどの光源が使用されてい
る。

しかしながら近年原稿情報をより確実に得るた
めに高輝度で長寿命な光源が要求されてきてい
る。

このような要求に基づき、光源内部に放電のた
めのフイラメントを有しない光源が考えられてい
る。

第１３図は、この光源の断面図である。４はラ
ンプであり、このランプ４の内面には、蛍光体３
が塗布されており、さらに内部には水銀および不
活性ガスが封入されている。ランプ４には、変成
器２を包含するように、突出した筒状部７が形成
されている。変成器２はコア６とコイル５よりな
り、コア６の周辺に巻装されたコイル５の両端
は、高周波ランプ電源１に接続されている。

上記高周波ランプ電源１より高周波電圧がコイ
ル５へ印加されることにより、コイル５周辺に、
高周波の電磁界が発生する。この電磁界の電気エ
ネルギーがランプ４中の水銀ガスを励起し、この
励起による水銀の紫外線がランプ４の表面に塗布
された蛍光体３により可視光に変更される。

このような構成ではランプ内部のガスに対して
外部からエネルギーを与えて放電させるため、ラ
ンプが所定光量に達するまでの立ち上がり時間が
長く原稿読み取り装置などの照明装置のようにオ
ン・オフの切り換え頻度が高く短い時間で所定光
量に達することが望まれるものには不向きであ
る。またランプ内の温度むらにより、放電状態が
安定しにくく、安定した発光分布となるまでには
更に時間がかかるという問題がある。

（目 的） 本考案は上述の問題を解消し、高輝度、長寿命
で、且つ、短時間で所定光量に達し、立ち上がり
特性に優れた照明装置を提供するものである。

（問題点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、高周波電磁
界により可視光を発生する放電管と、この放電管
の外壁に接して、もしくは近くに設けられた放電
用電極と、この放電用電極に高周波電圧を印加可
能な電圧印加手段と、を有する照明装置におい
て、上記電圧印加手段は、放電管が放電するにた
る出力を上記放電用電極に印加する第１の印加手
段と、上記放電管が放電しない出力を上記放電用
電極に印加する第２の印加手段と、を有し、スタ
ンバイ中、上記第２の印加手段により上記放電用
電極を加熱することで上記放電管を予備加熱する
ことを特徴とするものである。

（実施例） 以下、図面に基づき本考案の実施例を説明す
る。

図中、同一部材には同一番号を付してある。

第１２図は本考案の照明装置が適用した原稿読
み取り部を備えた画像形成装置の断面図である。

図中、２１は原稿載置カバー、２２は本発明の
照明装置を適用した原稿露光装置、２３は第１ミ
ラー、２４は第２ミラー、２５はレンミラーレン
ズ、２６は第３ミラーであつて、原稿をスリツト
露光することにより感光ドラム２７に光学像を投
影する。２８は絶縁層を表面に有する感光体に潜
像を形成するための１次および２次帯電器であつ
てここでは一体に構成されている。なお、２次帯
電と同時に上記光画像を露光する。更に全面露光
ランプ２９によりドラム２７表面に静電潜像が形
成される。３０はかくして形成された潜像を可視
化するための現像器である。

一方、給紙スタツカー３１内の記録材としての
カツトペーパーはピツクアツプローラー３２によ
つて給紙され給紙ガイド３３を経てドラム２７上
の可視像を転写帯電器３４によつて転写された
後、搬送部３５によつて搬送され、定着装置３６
において定着画像とされ排紙スタツカー３７に排
紙される。

転写工程でドラム２７上に残つた顕画剤はクリ
ーナー３８で除去された後、感光体に残つた電気
像を消去するため除電気３９、除電ランプ４０と
によつてドラム２７は除電されて元の状態に戻
る。なお、４１はブランク露光ランプであつて光
学系バツク時に現像が行われないようにするた
め、潜像明部を形成するものである。図中、Ｅ，
E₂，E₃は露光部を示している。

勿論、本実施例において、本発明の照明装置を
原稿照明装置以外に除電ランプ４０やブランク露
光ランプ４１としても使用することは可能であ
る。

次に本発明の実施例の照明装置について説明す
る。

第１図は本発明の一実施例を示す簡略図であ
る。

図において、１は高周波でランプ電源を示して
おり、１０は長尺形状の放電ランプであり、ガラ
スは通常のソーダガラスまたはパイレツクスガラ
スであつて、内面には所定の蛍光体が塗布されて
いる。さらに、放電ランプ中には、水銀と不活性
ガスが封入されている。

１１は高周波ランプ電源と接続され放電管内部
に高周波電磁界を印加するための放電用電極であ
り、ランプの長手方向端部側でランプ周面をおお
つている。材質は通常の導体のものなら、どんな
ものでもよいが、酸化による劣化が少ない、銅や
ステンレスなどが望ましい。

照明装置２２が点燈前、すなわちスタンバイ中
はSw.１およびSw.２が端子Ａに接しており、加
熱電源８が電極１１を加熱することにより放電管
内のガスは約30℃に加熱されている。

この状態に点燈信号が加えられるとSw、１お
よびSw、２は端子Ｂに接し電極には高周波が印
加される。放電管内の水銀ガスは高周波電界によ
り励起状態となり、発生した紫外線が蛍光体によ
り可視光に変えられる。

第２図は本実施例の概要を説明するブロツク図
である。入力電源から高周波発振回路に入力電力
が印加されて高周波が発生し、次に増幅回路によ
り、電圧が増巾されて伝送路を介して電極へ印加
される。

この実施例によれば、スタンバイ中に放電管内
のガスを加熱し励起し易い状態にしておくため立
ち上がり時間が短くてすむものである。

第３図に本発明の別の実施例を示す。

ここで放電管は第１図と同じであるが、電極は
放電管に接し、放電管の長手方向に複数回コイル
状に巻き形状をとつている。

以下、本発明の実施例の電極は第１図のものと
第３図のものを用いて説明するが、実施例におい
て電極形状にはとらわれろことなく、どちらの電
極形状でも構わない。

この第３図のコイル状電極は第１図の形状の電
極に比べ、より大きな電力を供給することが可能
であるため、更に高輝度が得られるので好ましい
ものである。

第４図第６図、および第８図は第３図実施例の
概要を説明するそれぞれ別の実施例のブロツク図
である。

まず第４図の実施例について説明する。入力電
源から高周波発振回路に入力電力が印加される。
高周波発振回路には増幅回路を介して放電管を放
電させるにたる十分高い電圧の高周波を出力する
端子ａと放電させるにたりない電圧の同じ周波数
を出力する端子ｂが設けられている。

スタンバイ中は端子ｂと増幅回路が導通状態で
電極には伝送路を介して放電させるにたりない電
圧が印加され、放電管は放電することなく、而し
て電極は加熱され、内部のガスも約30℃で励起し
易い状態である。

この状態に点燈信号が入力されるとスイツチン
グ手段により端子ａと増幅回路が導通状態とな
り、電極には放電管を放電させうるに十分高い電
圧が印加され放電管は放電状態となる。

第５図に電極に印加される出力を示す。図のよ
うにスタンバイ中は小さく点燈からは大きいもの
であり、このような電圧状態の変化で加熱状態と
点燈状態に切り換えることが可能である。

この実施例は、後述第６図、第８図実施例と同
様に放電管内のガスは励起し易い状態となつてい
るため放電までの立ち上がり時間が短く、更に
は、放電管の長手方向にわたつて均一に加熱して
いるため、長手方向の温度むらがなく、放電する
とほとんど同時に長手方向で均一な発光分布が得
られ、原稿読み取り装置において特に好ましいも
のである。

第６図のブロツク図で別の実施例を説明する。

スタンバイ中は放電を生じない端子ｄを通して
十分低い周波数の出力が電極に印加され放電管は
加熱状態（約30℃）となつており、この状態に点
燈信号が入力されると。スイツチング手段が端子
ｃを導通状態にせしめ電極には放電管を放電させ
るにたる十分高い周波数の出力が印加されること
により放電管が点燈状態となる。

この実施例によると周波数により放電を制御す
るため予備加熱に用いる出力電圧を高くとること
が可能で加熱能力は高くなる。

第７図に電極に印加される出力を示す。図のよ
うに予備加熱中は点燈中よりも十分低い周波数に
設定することで加熱状態と放電状態とを切り換え
ることが可能である。

第８図のブロツク図で更に別の実施例を説明す
る。

予備加熱中は入力電源から低い電圧が電圧制御
発振器に入力される。ここで電圧制御発振器は入
力電圧の変化に伴い出力周波数が変化するもので
あり、周波数と電圧の両方を制御できる。

点燈の信号が入力されると入力電源からは高い
電圧が電圧制御発振器に入力され電極には放電管
を放電させるにたる十分高い電圧で十分高い周波
数の出力が印加され、放電管は放電状態となる。

第９図に電極に印加される出力を示す。

このように、予備加熱中は電圧、周波数を両方
とも低くすることにより、予備加熱中に放電しな
いことをなお一層確実にすることが可能である。

また、第３図構成によれば、特別な電源を設け
ることがなく、低いコスト、小型化が図れ好まし
い。

次に、第１０図を用いて予備加熱の温度につい
て説明する。横軸には放電管の温度、縦軸には立
ち上がり時間を示している。また、この結果は第
３図実施例に基づき測定したものである。

図からわかるように、立ち上がり時間は30℃付
近が一番短く、ここから離れるにつれ長くなる。
このことから、予備加熱は20℃〜40℃が立ち上が
り特性に優れ好ましいことがわかる。

第１１図に本発明の効果を示す。

実線は予備加熱しない場合の立ち上がり特性
で、予備加熱（30℃）した場合の立ち上がり特性
を一点鎖線に示す。

予備加熱した場合、立ち上がり特性は約３分に
１となり非常に短縮されることがわかる。

また予備加熱をすると放電がすぐに安定するこ
とがわかつた。これは予備加熱により放電管の細
かい温度むらが減少したためと考えられる。

次に放電のために使用する高周波について説明
する。

本発明者らは輝度と、電力効率のアツプを考え
て実験を進めたところ10⁶〜10⁸Hzが好ましいこと
が判明した。更に前記第６図、第８図実施例にお
いて、予備加熱に使用する周波数は加熱効率のア
ツプを考えると10⁶Hz以下が好ましいことが判明
した。

本考案は、実施例の電極形状にとらわれること
なく、放電管に高周波電磁界が印加される形状で
あれば構うものではない。

また、電極は放電管から離れていても構わない
が近い方が好ましく特には接していた方が好まし
いものである。

（効 果） 本考案の照明装置によれば、高輝度、長寿命で
且つ、立ち上がり時間が短く、更には光量が安定
し易いという優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の簡略図、第２図は
第１図実施例の概要を説明するブロツク図、第３
図は本発明の別の実施例の簡略図、第４図、第６
図、第８図は第３図に適用される夫々別の実施
例、第５図は第４図実施例の説明図、第７図は第
６図実施例の説明図、第９図は第８図実施例の説
明図、第１０図、第１１図は本発明の説明図、第
１２図は本発明が適用可能な画像形成装置の断面
図、第１３図は本発明と比較説明する説明図であ
る。 図中、１は高周波ランプ電源、１０は放電管、
１１は電極である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 高周波電磁界により可視光を発生する放電管
   と、この放電管の外壁に接して、もしくは近くに
   設けられた放電用電極と、この放電用電極に高周
   波電圧を印加可能な電圧印加手段と、を有する照
   明装置において、 上記電圧印加手段は、放電管が放電するにたる
   出力を上記放電用電極に印加する第１の印加手段
   と、上記放電管が放電しない出力を上記放電用電
   極に印加する第２の印加手段と、を有し、スタン
   バイ中、上記第２の印加手段により上記放電用電
   極を加熱することで上記放電管を予備加熱するこ
   とを特徴とする照明装置。