JP2000133490A - 蛍光灯点灯回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 蛍光灯の点灯、光量制御を行う蛍光灯点灯回
路において、点灯開始時の点灯移行時間を短くでき、点
灯移行後は光量を安定して制御できるようにする。 【解決手段】 蛍光灯の光量を検出するセンサの出力電
圧と、所定光量に対応した基準電圧を比較して、光量立
ち上がり期間マスク信号が生成される。点灯開始時に、
蛍光灯の光量が所定光量に達するまでの期間は、マスク
信号がハイレベルとなってＡＮＤゲート４８が開き、蛍
光灯調光信号をＤフリップフロップ回路３９を介し１次
巻線の駆動信号ＭＰＷＭ＿ＣＬＫに同期させ、反転させ
た信号が点灯信号ＦＬ＿ＯＮとして蛍光灯駆動用スイッ
チング素子２６に印加される。蛍光灯の光量が所定光量
に達したら、マスク信号がローレベルとなり、ＮＯＲゲ
ート４７が開き、蛍光灯調光信号を反転させた信号がＦ
Ｌ＿ＯＮとして素子２６に印加される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、蛍光灯の点灯及び
光量制御を行う蛍光灯点灯回路に関し、特に、例えば複
写機、プリンタ、スキャナ等の画像形成装置の画像読み
取り部の原稿照明用光源として使用される蛍光灯の点灯
及び光量制御に好適な蛍光灯点灯回路に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機、プリンタ、スキャナ等の
画像形成装置における原稿照明用光源としては、ハロゲ
ンランプや蛍光灯などが主として用いられている。この
うち蛍光灯は低速機において使用されることが多いが、
消費電力がハロゲンランプに比べて小さいため、より高
速な機種においても蛍光灯光源への移行が望まれてい
る。

【０００３】一方、画像形成装置に搭載される電源の小
型化及び低価格化の要求が益々高まっている中で、蛍光
灯電源、低圧電源、高圧電源の一体化が一部で進められ
ており、その一例として、１つの入力巻線（１次巻線）
に対して、蛍光灯用、低圧用、高圧用といった複数の出
力巻線（２次巻線）を持つ複合型トランスを用いる複合
型電源回路を挙げることができる。

【０００４】複写機に搭載される複合型電源回路の構成
を図１に示す。同図において、１は商用ＡＣ電源ライ
ン、２は整流ブリッジ、３は平滑用コンデンサ、４は入
力巻線駆動用スイッチング素子である。５は共振コンデ
ンサで、複合型トランス３７の入力インダクタンス成分
とにより電圧共振を発生させる役割を持つ。６はクラン
プダイオードである。７はカレントトランスで、スイッ
チング素子４、共振コンデンサ５、クランプダイオード
６を流れる電流を検出（モニター）するためのものであ
る。

【０００５】８はドライブトランスで、２次側にある制
御部（電源制御用ＣＰＵ）９からのスイッチング素子駆
動信号を１次側に伝達する。制御部９において、５０は
入力巻線駆動用スイッチング素子４の駆動信号出力部、
５１は一次側駆動電流検出入力部、５２は平滑コンデン
サ１１の平滑電圧検出入力部である。

【０００６】３７は複合型トランスで、１つの１次巻線
３６に対して、２次巻線として、低圧用フライバック巻
線３１、低圧用フォワード巻線３２、蛍光灯駆動用巻線
３３、高圧用巻線３４，３５を有している。

【０００７】１０は整流ダイオードで、低圧用フライバ
ック巻線３１の出力を整流する。１１は平滑コンデンサ
で、低圧用フライバック巻線３１の出力を平滑する。本
例では、低圧用フライバック巻線３１の出力は２４Ｖに
制御するものとし、以下、２４ＶＲと称する。１２は２
４ＶＲ巻線（低圧用フライバック巻線３１）出力を平滑
する平滑コンデンサ１１の電圧を検出する電圧検出抵抗
である。

【０００８】１３は整流ダイオードで、低圧用フォワー
ド巻線３２の出力を整流する。１４はスイッチング素子
で、低圧用フォワード巻線３２の平滑出力を所定の値と
なるようにオン・オフ動作する。本例では、低圧用フォ
ワード巻線３２の平滑出力は２４Ｖに制御するものと
し、以下、２４ＶＵと称する。１５はフライホイールダ
イオード、１６は整流用インダクタンス、１７は平滑コ
ンデンサ、１８は２４ＶＵ巻線（低圧用フォワード巻線
３２）出力のスイッチング素子１４の出力を検出するた
めの検出抵抗である。

【０００９】１９は２４ＶＵ巻線出力の電圧制御部で、
２４ＶＵ巻線出力が所定の値となるようにスイッチング
素子１４の導通率を制御する。電圧制御部１９におい
て、６０はスイッチング素子１４の駆動信号出力部、６
１は２４ＶＵ巻線出力の平滑出力検出部、６２は入力巻
線駆動用スイッチング素子４の駆動信号入力部である。

【００１０】２０はインダクタンスで、蛍光灯駆動用巻
線３３の出力電流を所定の値に安定化する。２１は蛍光
灯、２２，２３は蛍光灯２１内の予熱用フィラメント、
２４は予熱回路で、予熱用フィラメント２２，２３の予
熱電流を所定の値にする。２５はダイオードブリッジ
で、蛍光灯２１の両端電圧を直流制御素子（例えば、ト
ランジスタ）にて制御可能にする。２６は蛍光灯用スイ
ッチング素子で、蛍光灯２１の両端電圧を交流ショー
ト、またはオープンさせる。

【００１１】２７は高圧用巻線３４の出力を負電圧に整
流するダイオード、２８は平滑コンデンサである。

【００１２】２９は高圧用巻線３５の出力を正電圧に整
流するダイオード、３０は平滑コンデンサである。

【００１３】次に上記構成の電源回路の動作を説明す
る。

【００１４】商用ＡＣ電源ライン１からの交流電流は、
整流ブリッジ２により直流に整流され且つ平滑用コンデ
ンサ３により平滑され、その直流電圧が複合トランス３
７の１次巻線３６に印加される。そして、入力巻線駆動
用スイッチング素子４のオン、オフ動作により１次巻線
に電流が断続的に印加される。スイッチング素子４がオ
ンの間、この素子４に流れる電流は、複合トランス３７
の入力インピーダンスに反比例した傾きで直線的に増加
する。但し、蛍光灯駆動用巻線３３が蛍光灯用スイッチ
ング素子２６により交流ショートされている場合、また
は蛍光灯２１が完全に点灯している場合は、蛍光灯駆動
用巻線３３に接続される負荷は概略インダクタンス２０
となり（一般に蛍光灯の点灯時、インピーダンスはイン
ダクタンス２０に比べ十分に低い値となる）、それが巻
線の巻数比の二乗に反比例した値として、複合トランス
３７の一次インダクタンスに並列追加されることとな
る。さらに、２４ＶＵ巻線出力のスイッチング素子１４
がオンとなっている期間は、その巻線電流が巻数比に反
比例して一次側である入力巻線駆動用スイッチング素子
４に重畳される。

【００１５】次に、入力巻線駆動用スイッチング素子４
がオフすると、その際の電流エネルギーを基に一次側イ
ンダクタンスと共振コンデンサ５によるＬＣ共振が発生
する。共振コンデンサ５の電圧は、概略正弦波となり、
増加してピークをむかえた後、減少する。このとき、ク
ランプダイオード６によって負側はダイオード順方向電
圧に制限される。制御部９は、カレントトランス７によ
り、この様子をモニターし、負側に電流が振り込むのを
検知した瞬間、スイッチング素子４に対して再びオン信
号を発生する。

【００１６】複合トランス３７の低圧用フライバック巻
線３１の出力は、この共振ピーク値側の位相で整流平滑
され、この電圧が制御部９によりモニターされる。２次
側にある制御部９は、前記電圧が２４Ｖよりも低い場合
はスイッチング素子４のオン幅を増やし、２４Ｖよりも
高い場合はスイッチング素子４のオン幅を減らす。以
下、このスイッチング素子４をオン、オフさせる駆動パ
ルスをＭＰＷＭ＿ＣＬＫと表記する。

【００１７】以上により、入力巻線駆動用スイッチング
素子４に対しては、常に０ボルトでのスイッチング動作
が実現され、また低圧用フライバック巻線３１の整流平
滑電圧が２４Ｖに制御される。一方、他の出力巻線に
は、複合トランス３７の巻数比に応じた出力電圧が出力
される。

【００１８】次に、図１の電源回路に付設され、複写機
に搭載される蛍光灯の点灯及び光量制御を行う点灯回路
の構成及び動作シーケンスを図２〜５を参照して説明す
る。なお、以下では蛍光灯の光量を一定に制御する光量
制御を調光という。

【００１９】図２は図１の電源回路のうちの蛍光灯点灯
回路の構成の詳細を示すブロック図である。同図中、前
述した図１中と同一部分には、同一符号が付してある。

【００２０】図２において、３８は本体制御用コントロ
ーラ、３９はＤフリップフロップ回路、４０は抵抗及び
トランジスタで構成されたスイッチ回路、４１は調光の
ために蛍光灯２１の光量を検出する調光センサである。

【００２１】本体制御用コントローラ３８は、予熱回路
２４を制御すると共に、調光センサ４１の出力に基づい
て、Ｄフリップフロップ回路３９およびスイッチ回路４
０を通して蛍光灯用スイッチング素子２６を制御するよ
うに構成されている。

【００２２】次に、図３は、蛍光灯の調光を行う調光回
路の構成を示すブロック図である。同図中、調光センサ
４１は、蛍光灯の光を受光するフォトダイオード等の受
光素子とオペアンプ等から構成される。４２は調光セン
サ４１の検出信号の出力電圧を増幅するためのオペアン
プ等から構成された信号増幅部、４３は増幅された調光
センサ４１の出力電圧を基準光量を表す所定電圧と比較
するためのオペアンプ等から構成された信号比較部（比
較回路）、４４は蛍光灯調光コントローラである。蛍光
灯調光コントローラ４４はアップ・ダウンカウンタ（Ｕ
／Ｄ）４４ａを有し、信号比較部４３の比較結果を示す
パルス信号に基づいて、アップ・ダウンカウンタ４４ａ
を制御し、蛍光灯の調光信号（ＦＬ＿ＰＷＭ＊）を生成
する。これら４２〜４４の構成は本体制御用コントロー
ラ３８に含まれる。

【００２３】次に、動作を説明する。上記構成におい
て、まず複写機の電源スイッチが投入されると、本体制
御用コントローラ３８は電源制御用ＣＰＵ９へスタンバ
イモードに移行するように信号を送る。これにより、電
源制御用ＣＰＵ９は２４ＶＲのフィードバックループに
おける基準電圧を、コピー動作時の電圧よりも低い電圧
出力（例えば１８Ｖ）に設定し、その電圧が保たれるよ
うにＭＰＷＭ＿ＣＬＫのパルス幅をコントロールする。
それと同時に各部の初期動作を経た後に、装置は待機
（スタンバイ）状態となる。

【００２４】そしてコピーキーが押されると、本体制御
用コントローラ３８から電源制御用ＣＰＵ９へ送られる
コピーモード信号により、電源制御用ＣＰＵ９は２４Ｖ
Ｒのフィードバックループにおける基準電圧をコピー動
作時の電圧出力（本例では２４Ｖ）が出力されるように
設定し、その出力が保たれるようにＭＰＷＭ＿ＣＬＫの
パルス幅を制御する。

【００２５】このとき蛍光灯２１は、スキャン動作が開
始されるまでのしばらくの間は消灯状態にあるが、コピ
ー動作を開始する際にはスムーズな点灯開始のために充
分に予熱を行う必要がある。予熱回路２４は、本体制御
用コントローラ３８からの予熱電圧制御信号によって予
熱電圧を制御し、スムーズな点灯開始及びランプの長寿
命化を実現している。

【００２６】本体制御用コントローラ３８は、前述の予
熱動作により蛍光灯２１のフィラメント２２，２３が充
分暖まったところで、蛍光灯点灯開始信号と調光信号を
兼ねたパルス信号であるＦＬ＿ＰＷＭ＊を出力する。こ
のＦＬ＿ＰＷＭ＊は、Ｄフリップフロップ回路３９でＭ
ＰＷＭ＿ＣＬＫと同期させられると共に論理を反転され
てランプ点灯信号（ＦＬ＿ＯＮ）になる。ＦＬ＿ＯＮ信
号によりスイッチ回路４０を介して蛍光灯用スイッチン
グ素子２６をＯＮ／ＯＦＦすることで蛍光灯２１に対す
る蛍光灯駆動用巻線３３の出力の印加を断続させ、蛍光
灯２１の点灯／調光／消灯を制御する。

【００２７】図４は蛍光灯の点灯開始時の各信号のタイ
ミングを示したものである。前述した通り、図４の上か
ら１段目に示すＭＰＷＭ＿ＣＬＫにより、入力巻線駆動
用スイッチング素子４がオフすると、その際の電流エネ
ルギーを基に一次側インダクタンスと共振コンデンサ５
によるＬＣ共振が発生する。共振コンデンサ５の電圧
は、概略正弦波となり、増加してピークをむかえた後、
減少する（２段目、３段目の左端の波形参照）。しか
し、蛍光灯点灯開始後の不点灯期間（蛍光灯２１の両端
に起動電圧を印加するが、点灯に移行しない期間）は、
蛍光灯駆動用巻線３３の電流が瞬間的に０となるため、
それまで１次側共振回路において複合トランス３７のイ
ンダクタンスと並列に見えていた蛍光灯安定用インダク
タンスが瞬時になくなり、そのため共振周波数が大きく
変化する（２段目、３段目の左から２番目の波形参
照）。その後、点灯に移行すると点灯開始前と同じ周波
数でＬＣ共振が行われる。

【００２８】ここで、４段目に示す蛍光灯の点灯開始・
調光信号であるＦＬ＿ＰＷＭ＊は、電源側のＭＰＷＭ＿
ＣＬＫとは無関係に送られてくる、つまりＭＰＷＭ＿Ｃ
ＬＫと同期を取らずに送られてくるため、ＦＬ＿ＰＷＭ
＊をそのまま蛍光灯用スイッチング素子２６に印加する
と、蛍光灯２１の両端に起動電圧として最大電圧を加え
た状態で点灯開始することができない。そこで、ＦＬ＿
ＰＷＭ＊をＤフリップフロップ回路３９によりＭＰＷＭ
＿ＣＬＫと同期させて、５段目に示すＦＬ＿ＯＮ信号と
し、これをスイッチング素子２６に印加することによ
り、常に点灯開始時には起動電圧として最大電圧を加え
る事ができるように構成している。

【００２９】次に、図５は蛍光灯の調光中の各信号のタ
イミングを示したものである。

【００３０】蛍光灯の光量は調光センサ４１によりモニ
タされ、その出力が信号増幅部４２で増幅され、信号比
較部４３により基準光量を示す基準電圧と比較され（図
５の４段目参照）、その比較結果によりＯＮ／ＯＦＦパ
ルスが発生される（５段目参照）。そのＯＮ／ＯＦＦパ
ルスにより、蛍光灯調光コントロール部４４内のＵ／Ｄ
カウンタ４４ａのカウント値が、ＯＮ／ＯＦＦパルスが
ハイレベルの時には減算され、ローレベルの時には加算
されるように制御され、そのカウント値にしたがって１
ライン毎の画像読み取り信号に同期したＦＬ＿ＰＷＭの
パルス幅が変更され、デューティー比が変更される。こ
のデューティー比の変化により蛍光灯２１の光量が一定
になるようにフィードバックループが構成される。

【００３１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
構成では、１ライン毎の画像読み取り信号に同期した調
光信号ＦＬ＿ＰＷＭ＊のパルス幅をいかに精度良く制御
しても、これを電源側のＭＰＷＭ＿ＣＬＫでサンプリン
グして点灯信号ＦＬ＿ＯＮを生成するため、図５の２段
目と３段目に示すように、ＦＬ＿ＰＷＭ＊に対するＦＬ
＿ＯＮのパルス位置の位相ずれないしパルス幅の相違、
いわゆるジッタがどうしても発生してしまう。

【００３２】例えばＭＰＷＭ＿ＣＬＫの周波数が１００
ｋＨｚである時には、最大その２周期分の２０μｓのジ
ッタが発生することになる。ＦＬ＿ＰＷＭ＊の周期、す
なわち１ライン毎の画像読み取り信号の周期が長い場合
には、このジッタも誤差として目立たない。例えば１ラ
イン毎の画像読み取り信号の周期が２ｍｓならば、ジッ
タは全体周期の１％の量になるためジッタによる蛍光灯
の光量の変動が小さく、その照明により原稿から読み取
る画像に大きな影響を与えることも少ない。

【００３３】しかし、画像形成のプロセススピードが上
がり、１ライン毎の画像読み取り信号の周期がどんどん
短くなってくると、１周期内におけるＦＬ＿ＯＮのパル
スの立ち上がりと立ち下がりのタイミングのずれ量が相
対的に大きくなるため、ＦＬ＿ＯＮのパルスのデューテ
ィー比が大きく変動してしまうことになる。例えば１ラ
イン毎の画像読み取り信号の周期が２００μｓだとする
と、ジッタが１０％も発生することになる。このため、
蛍光灯の光量が変動してしまい、その照明で読み取る原
稿の画像にむらが発生してしまうことになる。

【００３４】そこで本発明の課題は、上述した画像形成
装置に搭載される蛍光灯点灯回路にかぎらず、蛍光灯の
点灯及び光量制御を行う蛍光灯点灯回路において、点灯
開始時には蛍光灯に対して起動電圧として最大電圧を加
えて点灯移行時間を短くできるとともに、点灯移行後は
光量制御を安定して良好に行うことができる構成を提供
することにある。

【００３５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明によれば、１つの１次巻線に対して複数の２
次巻線を有する複合型トランスと、前記１次巻線に接続
された第１のスイッチング素子と、前記複数の２次巻線
の内の１つの２次巻線に接続された蛍光灯と、該蛍光灯
に対する前記１つの２次巻線の出力の印加を制御するた
めの第２のスイッチング素子と、前記蛍光灯の光量を検
出する光量検出手段とを有し、前記１次巻線に直流電圧
を印加し、周期的な第１のパルス信号により前記第１の
スイッチング素子をオン、オフ動作させることにより、
前記２次巻線に出力を発生させ、前記第１のパルス信号
より長い周期で生成される第２のパルス信号により前記
第２のスイッチング素子をオン、オフ動作させることに
より、前記１つの２次巻線の出力を前記蛍光灯に対して
断続的に印加して蛍光灯を点灯させ、前記光量検出手段
の検出結果に基づいて前記第２のパルス信号のパルス幅
を変化させて蛍光灯の光量を制御する蛍光灯点灯回路に
おいて、前記第２のパルス信号を前記第１のパルス信号
に同期させる信号処理手段と、前記蛍光灯の点灯開始時
に、前記光量検出手段により検出される蛍光灯の光量が
所定光量に達するまでの期間は、前記第２のパルス信号
を前記信号処理手段を介して前記第２のスイッチング素
子に印加させ、前記期間の経過後は、前記第２のパルス
信号を前記信号処理手段を介さずに直接的に前記第２の
スイッチング素子に印加させる制御手段とを設けた構成
を採用した。

【００３６】このような構成によれば、蛍光灯の点灯開
始時に、蛍光灯の光量が所定光量に達するまでの期間
は、第２のパルス信号が信号処理手段を介して第１のパ
ルス信号に同期する信号として第２のスイッチング素子
に印加される。これにより、蛍光灯に対して起動電圧と
して最大電圧がかかり、点灯移行時間を短くすることが
できる。

【００３７】また、蛍光灯の光量が所定光量に達した後
は、第２のパルス信号が信号処理手段を介さずに直接的
に第２のスイッチング素子に印加される。このとき、第
２のパルス信号を第１のパルス信号に同期させる処理が
なされず、その処理によるジッタの発生を排除できるの
で、第２のパルス信号のパルス幅による蛍光灯の光量制
御を精度良く行うことができる。

【００３８】前記信号処理手段は例えばＤフリップフロ
ップ回路とする。

【００３９】また、前記制御手段は、例えば、前記光量
検出手段の検出信号の電圧を前記所定光量に対応する基
準電圧と比較する比較回路と、該比較回路の出力信号に
応じて、前記第２のパルス信号を前記信号処理手段を介
して前記第２のスイッチング素子に印加させるか、また
は、前記信号処理手段を介さずに直接的に前記第２のス
イッチング素子に印加させる論理回路とからなる構成、
或いは、前記光量検出手段の検出信号の電圧をＡ／Ｄ変
換するＡ／Ｄ変換回路と、該Ａ／Ｄ変換回路によりＡ／
Ｄ変換された前記検出信号の電圧値が前記所定光量に対
応する所定の設定値を越えているか否かを判定し、該判
定結果を示す信号を出力するＣＰＵと、該ＣＰＵから出
力される前記判定結果を示す信号に応じて、前記第２の
パルス信号を前記信号処理手段を介して前記第２のスイ
ッチング素子に印加させるか、または、前記信号処理手
段を介さずに直接的に前記第２のスイッチング素子に印
加させる論理回路とからなる構成とする。

【００４０】また、後者の構成において、前記ＣＰＵ
は、前記Ａ／Ｄ変換回路によりＡ／Ｄ変換された前記検
出信号の電圧値が所定時間内に前記所定の設定値を越え
ない場合は、前記蛍光灯が不点灯状態であると判断し、
該不点灯状態に対処するための情報出力を行うものとす
る。こうすれば、蛍光灯の不点灯状態を確実に検知し、
その不点灯状態に対して適切に対処することができる。

【００４１】

【発明の実施の形態】以下、図６〜１０を参照して本発
明の実施の形態を説明する。ここでは、画像形成装置の
画像読み取り部の原稿照明用光源として使用される蛍光
灯の点灯及び光量制御を行う蛍光灯点灯回路を例示す
る。その基本的な構成は、先述した従来例の図１の構
成、及び図２中で本体制御用コントローラ３８内の調光
回路及びＤフリップフロップ回路３９以外の部分の構成
と共通とし、その説明は省略し、従来例と構成が異なる
部分について説明する。図６〜１０中で図１〜５中と共
通ないし対応する部分には共通の符号が付してある。

【００４２】［第１の実施形態］蛍光灯点灯回路の第１
の実施形態を図６〜８により説明する。

【００４３】まず図６は、本実施形態の蛍光灯点灯回路
の内の調光回路の構成を示している。この調光回路は、
図２の本体制御用コントローラ３８内に設けられ、従来
例の図３中と共通の信号増幅部４２及び信号比較部４３
に加えて、光量立ち上がり検知部４５が設けられる。光
量立ち上がり検知部４５は、比較回路を構成するオペア
ンプとトランジスタ等からなる。

【００４４】この調光回路の動作を説明する。先述のよ
うに、調光センサ４１の出力信号を信号増幅部４２で増
幅し、信号比較部４３で基準光量を表す基準電圧と比較
してＯＮ／ＯＦＦ信号を生成し、その信号により蛍光灯
調光コントローラ４４でアップダウンカウンタ４４ａを
介して調光信号ＦＬ＿ＰＷＭ＊が生成される。

【００４５】一方、光量立ち上がり検知部４５の比較回
路により、信号増幅部４２で増幅された調光センサ４１
の出力信号の電圧をある光量値を表す基準電圧と比較
し、トランジスタを介してパルス信号を生成する。この
パルス信号は、具体的には、図８の各信号のタイミング
チャートの６段目に示すように、蛍光灯の光量に対応す
る調光センサ出力（図８の５段目）が所定のレベルに達
するまではハイレベルになっており、調光センサ出力が
ある所定のレベルに達したところでローレベルになる。
この信号により蛍光灯の光量が所定光量に達するまでの
立ち上がり推移期間と、所定光量に達した後の光量の安
定期間を区別する。以下、この信号を光量立ち上がり期
間マスク信号と称する。

【００４６】次に、図７は、光量立ち上がり期間マスク
信号のレベルに応じて、点灯開始・調光信号ＦＬ＿ＰＷ
ＭをＭＰＷＭ＿ＣＬＫに同期させ、反転させて点灯信号
ＦＬ＿ＯＮを生成するか、またはＦＬ＿ＰＷＭを反転さ
せるだけでそのままＦＬ＿ＯＮとするかを切り換える点
灯・調光信号切り換え回路の構成を示している。

【００４７】この回路は、ＯＲゲート４６，ＮＯＲゲー
ト４７，ＡＮＤゲート４８からなる論理回路とＤフリッ
プフロップ回路３９とからなり、図２の従来例のＤフリ
ップフロップ回路３９に代えて蛍光灯点灯回路に設けら
れ、ＯＲゲート４６の出力信号が点灯信号ＦＬ＿ＯＮと
して図２のスイッチ回路４０を介して蛍光灯スイッチン
グ素子２６に印加される。

【００４８】動作を説明すると、まず、蛍光灯調光コン
トローラ４４からの点灯開始・調光信号ＦＬ＿ＰＷＭ＊
と電源制御用ＣＰＵ９からのＭＰＷＭ＿ＣＬＫがＤフリ
ップフロップ回路３９のＤ入力とクロック入力に印加さ
れることにより、ＦＬ＿ＰＷＭ＊をＭＰＷＭ＿ＣＬＫに
同期させ且つ反転させた信号がＤフリップフロップ回路
３９のＱ＊出力からＡＮＤゲート４８の一方の入力に印
加される。ここで、光量立ち上がり期間マスク信号がＡ
ＮＤゲート４８の他方の入力に印加されており、同信号
がハイレベルの時、すなわち上記蛍光灯の光量が所定光
量に達するまでの立ち上がり推移期間ではＡＮＤゲート
４８が開き、ＦＬ＿ＰＷＭ＊をＭＰＷＭ＿ＣＬＫに同期
させ且つ反転させた信号がＡＮＤゲート４８からＯＲゲ
ート４６を介してＦＬ＿ＯＮとして蛍光灯用スイッチン
グ素子２６へ印加される。

【００４９】すなわち、蛍光灯の点灯開始時に蛍光灯の
光量が所定光量に達するまでの立ち上がり推移期間では
ＦＬ＿ＰＷＭ＊をＤフリップフロップ回路３９を介して
ＭＰＷＭ＿ＣＬＫに同期させ且つ反転させた信号がＦＬ
＿ＯＮとして蛍光灯用スイッチング素子２６へ印加さ
れ、これにより蛍光灯２１が点灯される。ここで図８の
符号Ａの部分に示すように、ＦＬ＿ＯＮがＭＰＷＭ＿Ｃ
ＬＫに同期しているので、蛍光灯の両端に起動電圧とし
て最大電圧を加えることができ、蛍光灯の点灯移行時間
を短くすることができる。

【００５０】一方、ＮＯＲゲート４７の一方の入力には
ＦＬ＿ＰＷＭ＊が印加され、他方の入力には光量立ち上
がり期間マスク信号が印加される。光量立ち上がり期間
マスク信号がローレベルの時、すなわち上記所定光量に
達した後の光量の安定期間ではＮＯＲゲート４７が開
き、ＦＬ＿ＰＷＭ＊の反転した信号がＮＯＲゲート４７
からＯＲゲート４６を介してそのままＦＬ＿ＯＮとして
蛍光灯用スイッチング素子２６へ印加される。

【００５１】すなわち、蛍光灯の光量が上記所定光量に
達した後の光量の安定期間ではＦＬ＿ＰＷＭ＊がＤフリ
ップフロップ回路３９を介さずに、反転されてそのまま
直接的にＦＬ＿ＯＮとして蛍光灯用スイッチング素子２
６へ印加され、そのパルス幅により蛍光灯２１の光量が
制御される。ここで図８の符号Ｂの部分に示すように、
ＦＬ＿ＯＮはＭＰＷＭ＿ＣＬＫに同期しておらず、ＦＬ
＿ＰＷＭ＊を反転しただけの信号であり、ＦＬ＿ＰＷＭ
＊に対するジッタを排除できるので、画像形成装置の画
像読み取り部において原稿の照明を行う蛍光灯の光量の
制御を精度良く行なって光量を安定して制御することが
でき、画像の読み取り、形成をむらなく良好に行うこと
ができる。

【００５２】［第２の実施形態］次に、本発明の第２の
実施形態を図９，１０により説明する。なお、本実施形
態では、先述した第１の実施形態の図７の点灯・調光信
号切り換え回路が同様に設けられるものとする。

【００５３】まず、図９は、第２の実施形態の点灯回路
に設けられる調光回路の構成を示している。この構成で
は、蛍光灯調光信号ＦＬ＿ＰＷＭ＊を生成する蛍光灯調
光コントローラ４４が光量立ち上がり期間マスク信号も
生成する。

【００５４】蛍光灯調光コントローラ４４は、Ａ／Ｄ変
換回路からなる入力ポートであるＡ／Ｄポート４４ｂを
有するＣＰＵ４４ｃを有する。そして、信号増幅部４２
の出力信号、つまり調光センサ４１の検出信号を増幅し
た信号がＡ／Ｄポート４４ｂに入力されてＡ／Ｄ変換さ
れ、その値に基づいてＣＰＵ４４ｃが光量立ち上がり期
間マスク信号を生成する。その動作の詳細を図１０を参
照して以下に説明する。図１０は、ＣＰＵ４４ｃの処理
手順を示すフローチャートである。

【００５５】まず、蛍光灯の点灯を開始するために、蛍
光灯調光コントローラ４４から点灯開始・調光信号ＦＬ
＿ＰＷＭ＊が出力され、図７の点灯・調光信号切り換え
回路を介して点灯信号ＦＬ＿ＯＮとして蛍光灯用スイッ
チング素子２６へ送られる。

【００５６】ここでＣＰＵ４４ｃは図１０の処理を開始
し、まず蛍光灯の点灯を開始したか、つまりＦＬ＿ＰＷ
Ｍ＊の出力を開始したか判定し（ステップＳ１）、開始
していなければ処理を終了するが、開始したらＣＰＵ４
４ｃ内の不図示のタイマーをスタートする（ステップＳ
２）。

【００５７】次に、Ａ／Ｄポート４４ａから調光センサ
４１の検出信号の電圧をＡ／Ｄ変換した電圧値を読み込
む（ステップＳ３）。

【００５８】次に、上記Ａ／Ｄ変換した電圧値が所定光
量に対応する所定の設定値を越えているか否か判定し
（ステップＳ４）、設定値を越えていたら、光量立ち上
がり期間マスク信号としてローレベルの信号を出力し
（ステップＳ５）、処理を終了する。

【００５９】一方、ステップＳ４の判定で設定値を越え
ていなかったら、光量立ち上がり期間マスク信号として
ハイレベルの信号を生成し、出力する（ステップＳ
６）。

【００６０】次に、上記タイマーが所定時間を計時した
か（タイムアウトか）否か判定し（ステップＳ７）、計
時した場合、つまりＦＬ＿ＰＷＭ＊の出力開始から所定
時間以内に上記Ａ／Ｄ変換値が所定の設定値を越えてお
らず、蛍光灯の光量が前記設定値に対応した所定光量に
達していない場合には、蛍光灯が不点灯状態であると判
断し、画像形成装置の操作部の表示部に蛍光灯の交換を
促すメッセージを表示し（ステップＳ８）、処理を終了
する。

【００６１】また、ステップＳ７の判定の結果としてま
だ所定時間を計時していない場合は、ステップＳ３に戻
り、ステップＳ３以下の処理を繰り返す。

【００６２】以上のようにして、蛍光灯の点灯開始時
に、蛍光灯の光量が所定光量に達するまではハイレベ
ル、所定光量に達したらローレベルの光量立ち上がりマ
スク信号を生成し、図７の点灯・調光信号切り換え回路
に出力することにより、第１の実施形態と同様に、蛍光
灯の点灯移行時間を短くできるとともに、光量制御を精
度良く行え、光量を安定して制御することができる。そ
の上、本実施形態では、点灯開始時に蛍光灯の光量が所
定時間以内に所定光量に達しない場合は、蛍光灯の不点
灯と判断し、蛍光灯の交換を促すメッセージを表示する
ので、蛍光灯の劣化等による不点灯状態を確実に検知
し、その不点灯状態に適切に対処することができる。

【００６３】なお、上述した動作では、図１０のステッ
プＳ８で、蛍光灯の不点灯状態に対処するための情報出
力として、蛍光灯の交換を促すメッセージを表示するも
のとしたが、単に蛍光灯の不点灯状態を報知するメッセ
ージを表示するようにしてもよく、また、これらの情報
を音声により出力するようにしてもよい。

【００６４】以上では、画像形成装置の画像読み取り部
において原稿を照明する蛍光灯の点灯、光量制御を行う
蛍光灯点灯回路の実施形態を説明したが、原稿照明用以
外に用いられる蛍光灯の蛍光灯点灯回路にも本発明の構
成が適用可能なことは勿論である。

【００６５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
による蛍光灯点灯回路においては、複合型トランスの１
次巻線に直流電圧を印加し、周期的な第１のパルス信号
により１次巻線に接続された第１のスイッチング素子を
オン、オフ動作させることにより、複合型トランスの複
数の２次巻線に出力を発生させ、第１のパルス信号より
長い周期で生成される第２のパルス信号により蛍光灯駆
動用の第２のスイッチング素子をオン、オフ動作させる
ことにより、２次巻線の１つの出力を蛍光灯に対して断
続的に印加して蛍光灯を点灯させ、蛍光灯の光量の検出
結果に基づいて第２のパルス信号のパルス幅を変化させ
て蛍光灯の光量を制御する構成であって、蛍光灯の点灯
開始時に、蛍光灯の光量が所定光量に達するまでの期間
は、第２のパルス信号を第１のパルス信号に同期させる
ことにより、蛍光灯に対して起動電圧として最大電圧が
かかり、点灯移行時間を短くすることができる。また、
蛍光灯の光量が所定光量に達した後は、第２のパルス信
号を第１のパルス信号に同期させる処理を行わず、第２
のパルス信号を直接的に第２のスイッチング素子に印加
することにより、第２のパルス信号のパルス幅による蛍
光灯の光量制御を精度良く行え、蛍光灯の光量を安定し
て制御することができる。

【００６６】また、蛍光灯の点灯開始時に蛍光灯の光量
が所定時間以内に所定光量に達しない場合は、蛍光灯の
不点灯と判断し、不点灯状態に対処するための情報出力
を行うので、蛍光灯の劣化等による不点灯状態を確実に
検知し、その不点灯状態に適切に対処することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】蛍光灯点灯回路が付設される複合型電源回路の
構成を示す回路図である。

【図２】従来の蛍光灯点灯回路の構成を示すブロック回
路図である。

【図３】従来の蛍光灯点灯回路に設けられる調光回路の
構成を示すブロック回路図である。

【図４】従来の蛍光灯点灯回路における点灯開始時の各
部の信号のタイミング図である。

【図５】従来の蛍光灯点灯回路における調光時の各部の
信号のタイミング図である。

【図６】本発明の第１の実施形態による蛍光灯点灯回路
の調光回路の構成を示す回路図である。

【図７】同実施形態の蛍光灯点灯回路に設けられる点灯
・調光信号切り換え回路の構成を示すブロック回路図で
ある。

【図８】同実施形態の蛍光灯点灯回路の動作を説明する
各部の信号のタイミング図である。

【図９】第２の実施形態による蛍光灯点灯回路の調光回
路の構成を示すブロック回路図である。

【図１０】図９中のＣＰＵによる蛍光灯点灯開始時の処
理手順を示すフローチャート図である。

【符号の説明】

１ 商用ＡＣ電源ライン ２ 整流ブリッジ ３ 平滑用コンデンサ ４ 入力巻線駆動用スイッチング素子 ９ 制御部（電源制御用ＣＰＵ） ２１ 蛍光灯 ２６ 蛍光灯用スイッチング素子 ３３ 蛍光灯駆動用巻線 ３６ １次巻線 ３７ 複合型トランス ３８ 本体制御用コントローラ ３９ Ｄフリップフロップ回路 ４１ 調光センサ ４３ 信号比較部 ４４ 蛍光灯調光コントローラ ４４ａ アップダウンカウンタ ４４ｂ Ａ／Ｄポート ４４ｃ ＣＰＵ ４５ 光量立ち上がり検知部 ４６ ＯＲゲート ４７ ＮＯＲゲート ４８ ＡＮＤゲート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3K072 AA02 BA03 BB01 BC01 DB04 DD04 EB05 EB06 EB10 GA01 GB04 GC04 HA10 HB03 3K098 CC02 CC24 CC25 CC41 DD22 DD37 DD43 EE14 EE17 EE31 FF05 FF20 5H730 AS11 BB21 BB57 BB72 CC01 DD02 DD22 EE02 EE07 EE08 EE23 EE73 EE79 FD01 FD41 FF09

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １つの１次巻線に対して複数の２次巻線
   を有する複合型トランスと、 前記１次巻線に接続された第１のスイッチング素子と、 前記複数の２次巻線の内の１つの２次巻線に接続された
   蛍光灯と、 該蛍光灯に対する前記１つの２次巻線の出力の印加を制
   御するための第２のスイッチング素子と、 前記蛍光灯の光量を検出する光量検出手段とを有し、 前記１次巻線に直流電圧を印加し、周期的な第１のパル
   ス信号により前記第１のスイッチング素子をオン、オフ
   動作させることにより、前記２次巻線に出力を発生さ
   せ、 前記第１のパルス信号より長い周期で生成される第２の
   パルス信号により前記第２のスイッチング素子をオン、
   オフ動作させることにより、前記１つの２次巻線の出力
   を前記蛍光灯に対して断続的に印加して蛍光灯を点灯さ
   せ、 前記光量検出手段の検出結果に基づいて前記第２のパル
   ス信号のパルス幅を変化させて蛍光灯の光量を制御する
   蛍光灯点灯回路において、 前記第２のパルス信号を前記第１のパルス信号に同期さ
   せる信号処理手段と、 前記蛍光灯の点灯開始時に、前記光量検出手段により検
   出される蛍光灯の光量が所定光量に達するまでの期間
   は、前記第２のパルス信号を前記信号処理手段を介して
   前記第２のスイッチング素子に印加させ、前記期間の経
   過後は、前記第２のパルス信号を前記信号処理手段を介
   さずに直接的に前記第２のスイッチング素子に印加させ
   る制御手段とを設けたことを特徴とする蛍光灯点灯回
   路。
2. 【請求項２】 前記信号処理手段はＤフリップフロップ
   回路であることを特徴とする請求項１に記載の蛍光灯点
   灯回路。
3. 【請求項３】 前記制御手段は、 前記光量検出手段の検出信号の電圧を前記所定光量に対
   応する基準電圧と比較する比較回路と、 該比較回路の出力信号に応じて、前記第２のパルス信号
   を前記信号処理手段を介して前記第２のスイッチング素
   子に印加させるか、または、前記信号処理手段を介さず
   に直接的に前記第２のスイッチング素子に印加させる論
   理回路とから構成されることを特徴とする請求項１また
   は２に記載の蛍光灯点灯回路。
4. 【請求項４】 前記制御手段は、 前記光量検出手段の検出信号の電圧をＡ／Ｄ変換するＡ
   ／Ｄ変換回路と、 該Ａ／Ｄ変換回路によりＡ／Ｄ変換された前記検出信号
   の電圧値が前記所定光量に対応する所定の設定値を越え
   ているか否かを判定し、該判定結果を示す信号を出力す
   るＣＰＵと、 該ＣＰＵから出力される前記判定結果を示す信号に応じ
   て、前記第２のパルス信号を前記信号処理手段を介して
   前記第２のスイッチング素子に印加させるか、または、
   前記信号処理手段を介さずに直接的に前記第２のスイッ
   チング素子に印加させる論理回路とから構成されること
   を特徴とする請求項１または２に記載の蛍光灯点灯回
   路。
5. 【請求項５】 前記ＣＰＵは、前記Ａ／Ｄ変換回路によ
   りＡ／Ｄ変換された前記検出信号の電圧値が所定時間内
   に前記所定の設定値を越えない場合は、前記蛍光灯が不
   点灯状態であると判断し、該不点灯状態に対処するため
   の情報出力を行うことを特徴とする請求項４に記載の蛍
   光灯点灯回路。