(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本のランプを並列点灯し前記ランプからの光エネルギーによって移動する負荷対象物に対し光学的な作用を及ぼすようにしたランプ点灯装置において；移動する負荷対象物が必要とする光量を決定するために前記負荷対象物の位置を検出する負荷検出手段と；前記負荷検出手段からの信号に応じて前記ランプの点灯本数を決定するランプ点灯本数決定手段と；各々の前記ランプの点灯時間を積算して各々の前記ランプの積算点灯時間を記憶する点灯時間積算タイマ回路と；各々の前記ランプの積算点灯時間が平均化するように最も積算点灯時間の短いランプから優先的に点灯し最も積算点灯時間の長いランプから優先的に消灯するように点灯するランプを決定する点灯ランプ決定手段と；前記点灯ランプ決定手段からの信号に基づき前記ランプの点灯と消灯との切換を行うオンオフ回路と；を備えたことを特徴とするランプ点灯装置。
【請求項２】
請求項１に記載のランプ点灯装置において；
予め定められた一定時間を計測し一定時間毎に信号を発生するタイマ回路を設け；
前記点灯ランプ決定手段は、前記タイマ回路で設定された一定時間毎に各々のランプの積算点灯時間を比較し、前記ランプ点灯本数決定手段で決定された点灯本数を満たし各々の前記ランプの積算点灯時間が平均化するように各々の前記ランプの点灯と消灯とを決定する；
ようにしたことを特徴とするランプ点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数本のランプを並列点灯し、ランプからの光エネルギーによって負荷対象物に対し光学的な作用を及ぼすランプ点灯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ランプからの光エネルギーによって負荷対象物に対し光学的な作用を及ぼすランプ点灯装置としては、紫外線照射装置がある。これは、ランプからの光に含まれる紫外線により、負荷対象物の殺菌や樹脂の硬化などを行うものである。すなわち、複数本のランプを並列接続して、点灯させるランプの本数を変化させて、負荷対象物に照射する光量を変化させ、負荷対象物の殺菌や樹脂の硬化などを行う。
【０００３】
図３は、そのようなランプ点灯装置の説明図であり、図３（ａ）はその構成図、図３（ｂ）は負荷対象物の必要とする光量に応じて点灯するランプを示したものである。図３では、２本のランプを並列運転する場合を示している。
【０００４】
図３（ａ）において、負荷検出手段１ａ、１ｂは、負荷対象物の状態（負荷対象物が必要とする光量）を検出するものであり、負荷対象物が図３（ａ）のａ点からｆ点のどの点に位置するかを検出し、負荷対象物が位置する箇所に応じて点灯装置２のオンオフ回路３ａ、３ｂに対しランプ４ａ、４ｂの点灯指令または消灯指令を出力する。
【０００５】
すなわち、負荷検出手段１ａからの点灯指令または消灯指令は、点灯装置２のオンオフ回路３ａに入力され、ランプ４ａの点灯または消灯を行う。同様に、負荷検出手段１ｂからの点灯指令または消灯指令は、点灯装置２のオンオフ回路３ｂに入力され、ランプ４ｂの点灯または消灯を行う。
【０００６】
いま、負荷対象物は、図３（ａ）のａ→ｂ→ｃ→ｄへ移動した後に、ｄ→ｅ→ｆ→ａへ移動する負荷対象物であり、さらに必要な光量とランプ４ａ、４ｂの点灯または消灯の関係は、図３（ｂ）の通りであるとする。
【０００７】
まず、負荷対象物がａ点の状態であるときは、負荷検出手段１ａ、１ｂから点灯指令が出力されランプ４ａ、４ｂ共に点灯している。次に、負荷対象物がｂ点に達すると、負荷検出手段１ａよりランプ４ａの消灯指令が入力されランプ４ａは消灯する。この場合、負荷検出手段１ｂは点灯指令のままであるので、ランプ４ａが消灯しランプ４ｂが点灯した状態となる。
【０００８】
次に、負荷対象物がｃ点に移動すると、負荷検出手段１ｂよりランプ４ｂの消灯命令が入力されランプ４ｂも消灯する。つまり、ランプ４ａおよびランプ４ｂ共に消灯する。
【０００９】
以下、負荷対象物がｃ→ｅ→ｆ→ａと移動すると、ｅ点ではランプ４ａおよびランプ４ｂ共に消灯の状態であり、ｆ点ではランプ４ｂが点灯しランプ４ａは消灯の状態となる。そして、元のａ点ではランプ４ａおよびランプ４ｂ共に点灯となる。つまり、この負荷対象物では、ａ点から一巡してａ点に戻る間において、ｂ点でランプ４ａが先に消灯しｃ点でランプ４ｂが後で消灯する。そして、ｆ点でランプ４ｂが先に点灯する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ランプ４ｂがランプ４ａより後に消灯し、点灯するときはランプ４ｂが先に点灯するので、負荷対象物の一巡（サイクル）の移動に対し、ランプ４ｂはランプ４ａより３倍近くも点灯時間が長くなる。この負荷対象物の移動サイクルを何度も繰り返した場合には、ランプ４ｂの積算点灯時間はランプ４ａの積算点灯時間に比べかなり大きくなり、その結果ランプ４ｂはランプ４ａに比べて先に寿命に達してしまう。
【００１１】
ランプ４ａまたはランプ４ｂのいずれか一方が先に寿命に達することは、先に寿命に達したランプ４のメンテナンス回数が増え、また、ランプ点灯装置全体としての寿命も短いと言うことである。
【００１２】
また、図３では負荷対象物がａ→ｂ→ｃ→ｄ→ｅ→ｆ→ａへ一巡移動するもので説明したが、負荷対象物がａ→ｂ→ｃ→ｄへの一方方向のみに移動する場合においても、その移動速度の変化があると一方のランプ４の点灯積算時間に大きな偏りが生じる場合がある。例えば、ｂ点において負荷対象物が長時間停止するような場合には、ランプ４ｂの点灯積算時間が大幅に大きくなる。
【００１３】
本発明の目的は、移動する負荷対象物の位置に応じて光学的な作用を及ぼすに際して複数本のランプの点灯時間を平均化し全体としての寿命を長くすることができるランプ点灯装置を提供するものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係わるランプ点灯装置は、複数本のランプを並列点灯し前記ランプからの光エネルギーによって移動する負荷対象物に対し光学的な作用を及ぼすようにしたランプ点灯装置において；移動する負荷対象物が必要とする光量を決定するために前記負荷対象物の位置を検出する負荷検出手段と；前記負荷検出手段からの信号に応じて前記ランプの点灯本数を決定するランプ点灯本数決定手段と；各々の前記ランプの点灯時間を積算して各々の前記ランプの積算点灯時間を記憶する点灯時間積算タイマ回路と；各々の前記ランプの積算点灯時間が平均化するように最も積算点灯時間の短いランプから優先的に点灯し最も積算点灯時間の長いランプから優先的に消灯するように点灯するランプを決定する点灯ランプ決定手段と；前記点灯ランプ決定手段からの信号に基づき前記ランプの点灯と消灯との切換を行うオンオフ回路と；を備えたことを特徴とする。
【００１５】
負荷対象物は、半導体材料や樹脂、下水や汚水、複写機における複写紙等であり、光学的な作用は、ランプからの光に含まれる紫外線や赤外線等により、負荷対象物の硬化や殺菌、さらにインクの定着等を行う作用である。
【００１６】
負荷対象物の位置とは、光学的な作用を行うのに必要とする光量を決定するための位置を言う。そして、負荷検出手段は、移動する負荷対象物の位置を検出して、負荷対象物の位置に応じたランプの点灯本数を決定するために必要な信号を出力する。
【００１７】
ランプ点灯本数決定手段は、負荷検出手段から出力された信号を入力して負荷対象物の位置に応じて光学的な作用を及ぼすに必要な光エネルギーを供給できるランプの点灯本数を決定する。
【００１８】
ランプの積算点灯時間とは、未使用状態から現在までのランプの点灯時間を積算したものであり、複数本のランプの各々に対して個別に点灯時間積算タイマ回路に記憶される。
【００１９】
点灯ランプ決定手段は、ランプ点灯本数決定手段で決定された本数のランプを点灯するにあたり、ランプを点灯追加するときは、点灯時間積算タイマ回路に記憶された各々のランプの点灯積算時間を参照し、最も積算点灯時間の短いランプから優先的に点灯するべく、該当のオンオフ回路に点灯指令を出力する。
【００２０】
一方、ランプを消灯するときは、点灯時間積算タイマ回路に記憶された各々のランプの点灯積算時間を参照し、最も積算点灯時間の長いランプから優先的に消灯するべく、該当のオンオフ回路に消灯指令を出力する。
【００２１】
請求項１の発明においては、移動する負荷対象物の位置を検出して、負荷対象物の位置に応じてランプの点灯または消灯を行うが、その際に最も積算点灯時間の短いランプから優先的に点灯し、かつ最も積算点灯時間の長いランプから優先的に消灯する。その結果、各々のランプの積算点灯時間が平均化するようになり、ランプ点灯装置全体としての寿命が長くなる。
【００２２】
請求項２の発明に係わるランプ点灯装置は、請求項１に記載のランプ点灯装置において；予め定められた一定時間を計測し一定時間毎に信号を発生するタイマ回路を設け；点灯ランプ決定手段は、タイマ回路で設定された一定時間毎に各々のランプの積算点灯時間を比較し、ランプ点灯本数決定手段で決定された点灯本数を満たし各々のランプの積算点灯時間が平均化するように各々のランプの点灯と消灯とを決定する；ようにしたことを特徴とする。
【００２３】
タイマ回路は、予め定められた一定時間を計測し、その一定時間を計測するとパルス信号を点灯ランプ決定手段に出力し、再度一定時間の計測を開始する。これにより、一定時間の計測の度にパルス信号を点灯ランプ決定手段に出力することになる。
【００２４】
一定時間は、各々のランプの連続点灯の制限時間を定めるものであり、各々の積算点灯時間の許容差範囲の時間が定められる。
【００２５】
点灯ランプ決定手段は、タイマ回路で設定された一定時間毎に点灯時間積算タイマ回路に記憶された各々のランプの積算点灯時間を比較する。そして、最も積算点灯時間の短いランプを判定し、消灯中のランプがその条件を満たすときは、その消灯中のランプの点灯指令を該当のオンオフ回路に出力すると共に、最も積算点灯時間の長いランプを判定し、点灯中のランプがその条件を満たすときは、その点灯中のランプの消灯指令を該当のオンオフ回路に出力する。これにより、ランプ点灯本数決定手段で決定された本数のランプを点灯状態に維持する。
【００２６】
請求項２の発明においては、一定時間毎に各々のランプの積算点灯時間を比較してその積算点灯時間が平均化するように各々のランプの点灯と消灯とを決定する。その結果、各々のランプの積算点灯時間の差は、最大でもタイマ回路に設定された一定時間となり、積算点灯時間の平均化がさらに図れる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係わる放電灯点灯装置の説明図であり、図１（ａ）はその構成図、図１（ｂ）は負荷対象物の必要とする光量に応じて点灯するランプ数を示したものである。図１では、２本のランプ４ａ、４ｂを並列運転する場合を示している。
【００２８】
図１（ａ）において、負荷検出手段１ａ、１ｂは、負荷対象物が必要とする光量を決定するために、負荷対象物の位置を検出するものであり、負荷対象物が図１（ａ）のａ点からｆ点のどの点に位置するかを検出し、負荷対象物が位置する箇所に応じてランプ４の点灯指令または消灯指令を出力する。負荷検出手段１ａ、１ｂからの点灯指令または消灯指令は点灯装置２のランプ点灯本数決定手段５に入力され、ランプ点灯本数決定手段５では、負荷検出手段１ａ、１ｂからの点灯指令または消灯指令に応じてランプ４の点灯本数を決定する。
【００２９】
すなわち、負荷対象物の必要とする光量とランプ４ａ、４ｂの点灯または消灯の関係が図１（ｂ）の通りであるとし、負荷対象物は、図１（ａ）のａ→ｂ→ｃ→ｄへ移動した後にｄ→ｅ→ｆ→ａへ移動する負荷対象物であるとする。
【００３０】
いま、負荷対象物がａ点にある場合には、図１（ａ）に示すように、負荷検出手段１ａ、１ｂの双方からランプ４の点灯指令が出力されるので、ランプ点灯本数決定手段５では点灯すべきランプ４の本数は２本であると判定する。同様に、ｂ点およびｆ点にあるときは、点灯すべきランプ４の本数は１本であると判定し、ｃ点、ｄ点、ｅ点にあるときは、点灯すべきランプの本数は０本であると判定する。
【００３１】
このランプ点灯本数決定手段５で決定された点灯すべきランプの本数は、点灯ランプ決定手段６に入力される。点灯ランプ決定手段６では、各々のランプ４ａ、４ｂの積算点灯時間が平均化するように該当のオンオフ回路３に点灯指令を出力してランプ４の点灯を行う。
【００３２】
点灯時間積算タイマ回路７は、各々のランプ４ａ、４ｂの点灯時間を積算して各々のランプ４ａ、４ｂの積算点灯時間を記憶するものであり、ランプ４の未使用状態から現在までの通算の積算点灯時間が記憶される。
【００３３】
すなわち、点灯ランプ決定手段６では、ランプ点灯本数決定手段５で決定された本数を満たし、点灯するランプ４の積算点灯時間が平均化するように、点灯時間積算タイマ７に記憶された各々のランプの積算点灯時間を参照し、最も積算点灯時間の短いランプ４から優先的に点灯し、最も積算点灯時間の長いランプ４から優先的に消灯する。
【００３４】
まず、負荷対象物がａ点の位置であるときは、負荷検出手段１ａ、１ｂからランプ４ａ、４ｂの点灯指令が出力され、点灯装置２のランプ点灯本数決定手段５に入力される。ランプ点灯本数決定手段５ではランプ４ａ、４ｂの点灯指令であるから、点灯すべきランプ４の本数は２本であると判定する。
【００３５】
点灯ランプ決定手段６では、ランプ点灯本数決定手段５からの点灯すべきランプ４の本数が２本であることからオンオフ回路３ａ、３ｂにそれぞれ点灯指令を出力すると共に点灯時間積算タイマ７ａ、７ｂを起動し、その点灯時間を積算する。これにより、ランプ４ａ、４ｂが共に点灯し、それぞれ積算点灯時間が点灯時間積算タイマ７ａ、７ｂで更新される。
【００３６】
次に、負荷対象物がａ点からｂ点に達すると、負荷検出手段１ａからはランプ４ａの消灯指令が出力され、負荷検出手段１ｂからはランプ４ｂの点灯指令が出力され、これらの消灯指令および点灯指令は点灯装置２のランプ点灯本数決定手段５に入力される。ランプ点灯本数決定手段５では、ランプ４ａの消灯指令およびランプ４ｂの点灯指令であるから、点灯すべきランプ４の本数は１本であると判定する。
【００３７】
点灯ランプ決定手段６では、ランプ点灯本数決定手段５からの点灯すべきランプ４の本数が１本であることから、ランプ４ａまたはランプ４ｂのうちの積算点灯時間の短い方を選択する。すなわち、各々の点灯時間積算タイマ７ａ、７ｂからそれぞれ積算点灯時間を読み出し、積算点灯時間の短い方のランプ４に対応するオンオフ回路３に点灯指令を出力し、積算点灯時間の長い方のランプ４に対応するオンオフ回路３に消灯指令を出力する。そして、点灯指令を出力した方の点灯時間積算タイマ７を起動し、その点灯時間を積算する。
【００３８】
次に、負荷対象物がｂ点からｃ点に移動すると、負荷検出手段１ａ、１ｂからは共にランプ４の消灯命令が出力され、点灯装置２のランプ点灯本数決定手段５に入力される。ランプ点灯本数決定手段５ではランプ４ａ、４ｂの消灯指令であるから、点灯すべきランプ４の本数は０本であると判定する。
【００３９】
点灯ランプ決定手段６では、ランプ点灯本数決定手段５からの点灯すべきランプ４の本数が０本であることからオンオフ回路３ａ、３ｂにそれぞれ消灯指令を出力すると共に点灯時間積算タイマ７ａ、７ｂをの更新を停止する。これにより、その点灯時間の積算を中止すると共に、ランプ４ａ、４ｂが共に消灯する。
【００４０】
以下、負荷対象物がｃ→ｅ→ｆ→ａと移動すると、ｅ点ではランプ４ａおよびランプ４ｂ共に消灯の状態であり、ｆ点ではランプ４ａ、４ｂのうちの積算点灯時間の短い方のランプ４が点灯している状態となる。そして、元のａ点ではランプ４ａおよびランプ４ｂ共に点灯となる。
【００４１】
つまり、この負荷対象物では、ａ点から一巡してａ点に戻る間において、１本のランプ４を点灯するモードにおいては、積算点灯時間の短い方のランプ４を選択して点灯するようにしている。従って、ランプ４の寿命が平均化されランプ点灯装置全体の寿命が長くなる。
【００４２】
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。図２は本発明の第２の実施の形態に係わる放電灯点灯装置の説明図であり、図２（ａ）はその構成図、図２（ｂ）は負荷対象物の必要とする光量に応じて点灯するランプ数を示したものである。図２では、２本のランプ４ａ、４ｂを並列運転する場合を示している。
【００４３】
この第２の実施の形態は、図１に示した第１の実施の形態に対し、予め定められた一定時間を計測し一定時間毎に信号を発生するタイマ回路８を追加して設け、点灯ランプ決定手段６は、タイマ回路８で設定された一定時間毎に各々のランプ４の積算点灯時間を比較し、ランプ点灯本数決定手段５で決定された点灯本数を満たし各々のランプ４の積算点灯時間が平均化するように各々のランプ４の点灯と消灯とを決定するようにしたものである。
【００４４】
ここで、タイマ回路８は、点灯ランプ決定手段６がランプ４の点灯指令を出力してから予め定められた一定時間をカウントし、パルス信号を点灯ランプ決定手段６に出力する。そして、パルス信号の出力後に、再度一定時間の計測を開始する。これにより、一定時間の計測の度にパルス信号を点灯ランプ決定手段６に出力することになる。また、タイマ回路８に設定される一定時間は、各々のランプ４の連続点灯の制限時間を定めるものであり、各々の積算点灯時間の許容差範囲の時間が定められる。
【００４５】
いま、負荷対象物がａ点からｂ点に移動したとすると、負荷検出手段１ａからはランプ４ａの消灯指令が出力され、負荷検出手段１ｂからはランプ４ｂの点灯指令が出力され、これらの消灯指令および点灯指令は点灯装置２のランプ点灯本数決定手段５に入力される。ランプ点灯本数決定手段５では、ランプ４ａの消灯指令およびランプ４ｂの点灯指令であるから、点灯すべきランプ４の本数は１本であると判定する。
【００４６】
点灯ランプ決定手段６では、ランプ点灯本数決定手段５からの点灯すべきランプ４の本数が１本であることから、ランプ４ａまたはランプ４ｂのうちの積算点灯時間の短い方を選択する。すなわち、各々の点灯時間積算タイマ７ａ、７ｂからそれぞれ積算点灯時間を読み出し、積算点灯時間の短い方のランプ４に対応するオンオフ回路３に点灯指令を出力し、積算点灯時間の長い方のランプ４に対応するオンオフ回路３に消灯指令を出力する。そして、点灯指令を出力した方の点灯時間積算タイマ７を起動し、その点灯時間を積算する。
【００４７】
この状態で、タイマ回路８が一定時間を計測しパルス信号を出力すると、そのパルス信号を入力した点灯ランプ決定手段６では、点灯時間積算タイマ回路７に記憶された各々のランプの積算点灯時間を比較する。つまり、１本のランプ４に点灯指令を出力してからタイマ回路８で設定された一定時間毎に、点灯時間積算タイマ回路７に記憶された各々のランプ４の積算点灯時間を比較する。
【００４８】
そして、最も積算点灯時間の短いランプ４を判定し、消灯中のランプ４がその条件を満たすときは、その消灯中のランプ４の点灯指令を該当のオンオフ回路３に出力すると共に、最も積算点灯時間の長いランプ４を判定し、点灯中のランプ４がその条件を満たすときは、その点灯中のランプの消灯指令を該当のオンオフ回路３に出力する。これにより、ランプ点灯本数決定手段５で決定された本数のランプ４を点灯状態に維持する。
【００４９】
従って、１本のランプ４に点灯指令を出力してそのランプ４が長時間に亘って連続点灯することを防止することができる。このことから、各々のランプの積算点灯時間の差は、最大でもタイマ回路８に設定された一定時間となり、積算点灯時間の平均化がさらに図れる。
【００５０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の請求項１の発明によれば、移動する負荷対象物の位置を検出して、負荷対象物の位置に応じてランプの点灯または消灯を行う際に、最も積算点灯時間の短いランプから優先的に点灯し、かつ最も積算点灯時間の長いランプから優先的に消灯するので、各々のランプの積算点灯時間が平均化するようになり、ランプ点灯装置全体としての寿命が長くなる。
【００５１】
また、請求項２の発明によれば、一定時間毎に各々のランプの積算点灯時間を比較してその積算点灯時間が平均化するように各々のランプの点灯と消灯とを決定するので、各々のランプの積算点灯時間の差は、最大でもタイマ回路に設定された一定時間となり、特定のランプが長時間に亘って連続点灯することを防止することができ、各々のランプの積算点灯時間の平均化がさらに図れる。これにより、ランプ点灯装置全体としての寿命が長くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係わるランプ点灯装置の説明図。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係わるランプ点灯装置の説明図。
【図３】従来のランプ点灯装置の説明図。
【符号の説明】
１  負荷検出手段
２  点灯装置
３  オンオフ回路
４  ランプ
５  ランプ点灯本数決定手段
６  点灯ランプ決定手段
７  点灯時間積算タイマ回路
８  タイマ回路
【図１】
0004169135.tif 000002
【図２】
0004169135.tif 000003
【図３】
0004169135.tif 000004