JPH0211892B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は複写機等の露光制御装置に用いる。複
写機においては、露光用光源として、ハロゲンラ
ンプ、螢光灯、水銀灯、キセノン管等が使用され
ている。電子複写機においては螢光灯、ハロゲン
ランプが最も一般的に用いられる。光源の照度は
電圧に比例して変化するので、照度を一定に保つ
ためには電圧を安定化させて使用する必要があ
る。電圧を安定化させるためにはトライアツク等
の双方向性制御素子による位相制御方式を用いた
帰還型によるもの鉄共振を使用した電圧安定化ト
ランス（C.V.T）によるもの等が一般に使用され
ている。

又、複写機ではコピーする原稿の状態、種類に
よりSe、CdS等で構成される感光体に照射する光
量を適切な値に調節する必要がある。露光量を調
整する方法としては、 ａ、機械的に絞り羽根を変える。

ｂ、電気的に光源自身の明るさを変える。

の方法がある。

ａにおいては、光源自身の光量は全く変える必
要がないので従来よりよく使用されてきた。欠点
としては機械式である為大きさスペースを必要と
し、かつメカニカルな構造も非常に複雑となり、
その調節等が困難であつた。更にランプが最大光
量を常時出力していることになり、露光量が少な
いときでも、最大電力を必要とする。そのため電
力ロスが多く光源の寿命が短い欠点があつた。ｂ
は光源印加する電力を変化させ光源自身の明るさ
を変えるために前記印加電圧を変える必要があ
る。この電圧を変化させる方法としては通電位相
調節、可変電圧形オートトランスを開いた調節等
の種々の方法があるが最近の目ざましい半導体技
術の進歩により高性能、高安定化した半導体制御
素子（トライアツク）を用いることにより、小
型、簡単でしかも長寿命のものを得ることが可能
となつた。

しかし所定光量に調節したと思つても還境素子
の違いで実際の光量がバラついたり、又所定光量
を微調加減したい場合が生じたとき、オペレータ
に対し非常に面倒な手間とテクニツクを要するも
のであつた。

本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、交
流電圧の印加により点灯する原稿露出用の露光ラ
ンプと、上記露光ランプの光量を予め定められた
光量調節領域内で任意に調節する調節手段と、上
記調節手段による光量調節に応じたレベルの制御
信号を出力する出力手段と、上記露光ランプへ印
加すべき交流電圧を点弧角制御する双方向性の制
御素子と、上記制御素子を導通するための点弧信
号を所定電位の充電により形成するためのコンデ
ンサとを備え上記露光ランプへ点弧角制御された
交流電圧を供給する供給手段と、上記露光ランプ
の端子電圧を検出する検出手段と、上記出力手段
からの上記制御信号のレベルと上記検出手段によ
り検出された上記露光ランプの端子電圧との比較
に応じて上記コンデンサへの通電量を増減制御す
る制御手段と、上記調節手段により光量調節可能
な上記光量調節領域を設定する設定手段と、上記
出力手段から出力される上記制御信号のレベルを
上記設定手段による上記光量調節領域の設定に従
つて増減することにより上記調節手段による光量
調節に応じて上記出力手段から出力される上記制
御信号のレベルの変化領域をシフトせしめるシフ
ト手段とを有する露光制御装置を提供するもので
ある。

それによつて、光量調節を容易にするとともに
調節範囲を微調により損うことがないものであ
る。

以下図面により実施例を説明する。

尚、以下の実施例説明において、ランプＬが本
発明の露光ランプに、可変抵抗器VR２が本発明
の調節手段に、オペアンプＱ３が本発明の出力手
段に、サイリスタPUTが本発明の制御素子に、
コンデンサ１６が本発明のコンデンサに、位相制
御回路Ａが本発明の供給手段に、トランス２１、
ダイオードブリツジ２２、コンデンサ２５及び抵
抗２３，２４が本発明の検出手段に、トランジス
タ３０，３１からなる差動増幅器Ｂ、トランジス
タ１３及び抵抗１５が本発明の制御手段に、可変
抵抗器VR３が本発明の設定手段に、トランジス
タＱ６が本発明のシフト手段に対応する。

第１図は本発明の適用できる複写機の略断面図
であり、第２図は第１図の操作部平面図である。

オリジナル１は光学系プラテン２に置き、露光
ダイアルVR２（第２図）を調節してランプの露
光量を所要値にした後コピーボタンCPBを押す
とスイツチ（第３図）がオンとなりランプＬは点
灯する。前記Ｌによるオリジナル１の反射光は赤
外線カツト（可視光以外をカツト）するフイルタ
３を通してレンズ４・ミラー５を通つて感光体６
に露光される。露光はプラテン２の往復動のスリ
ツト走査による。感光体６の表面はコロナ帯電器
７により既に一様に帯電されているので、前記露
光により静電潜像が作られる。これを現像器８で
顕像化し、その画像を紙９に転写し定着器１１で
定着した後に機外に排出し所要のコピーを得る。
可変抵抗器VR２は露光ダイヤルとして複写機の
操作パネル部に配置される。そしてその中心値
（即ち露光ダイヤルのセンタ値）で適切な値とな
るように可変抵抗器VR３を調節する。この可変
抵抗器VR２によりランプＬのバラツキを主とし
てＣ，Ｑ２，Ｑ１のバラツキも含めて補正したり
感光体の感度に合わして補正したりすることがで
きるもので、このVR３を持たない場合は露光ダ
イヤルの値がバラツキを生ずる。

尚ランプＬはハロゲンランプであり、ランプに
印加する電圧の変動等によりランプ光量が変化し
ても一定光量となるよう制御される。フイルタ３
は露光調節したとき変化するランプの色温度を補
正するために設けている。

第３，４図は本発明に係わるランプ照度制御装
置の回路例であり、枠内ＡはＮゲートサイリスタ
（PUT）を用いて双方向性制御素子１２の点弧角
を制御しランプＬに加わる交流電圧の実効値を所
定値に保つ位相制御回路である。ここで点弧角は
ランプＬの端子電圧を一定値と比較して誤差を検
出する差動増幅器Ｂの出力と抵抗１４を介して
PUTのアノード端子に加わるライン電圧とによ
り決定される。

この差動増巾器Ｂを説明すると、トランジスタ
３０，３１はエミツタを共通に接続するととも
に、この接点から抵抗３２を通してアースされ
る。またトランジスタ３０のコレクタは抵抗２９
を通して電源に、トランジスタ３１のコレクタは
直接電源Ｂに接続される。さらにトランジスタ３
１のベースはＴ１，Ｔ２，Ｔ３に接続された第３
図の調節回路により作られる一定電位点Ｔ３に接
続される。Ｔ３の印加電圧の変化によりランプＬ
への印加電圧が変えられる。一方、トランジスタ
３０のベースには負荷３の端子電圧を検出するた
めに、ランプＬに接続された誤差検出トランス２
１の出力をダイオードブリツジ２２により整流
し、抵抗２３，２４により分圧した後コンデンサ
２５により脈流分をある程度除去した誤差信号が
抵抗２６を通して加えられる。さらにトランジス
タ３０のベースとコレクタ間にはコンデンサ２７
と抵抗２８を直列に接続した帰還路を設ける。

双方向性制御素子１２の点弧位相角はPUTよ
り得られるパルスにより決定されるが、このパル
スと交流電源ACの電源周波数との位相関係はコ
ンデンサ１６を充電する電流によりつまりトラン
ジスタ１３でβ倍だけ増巾された電流と抵抗１４
を流れる電流との和により変化する。

いまランプＬの両端の電圧が何らかの原因で基
準電圧より低くなつた場合をみると、ダイオード
ブリツジ２２の出力端の電圧が低下しトランジス
タ３０ではベース電流が減少し、このトランジス
タ３０はベース電位を一定におさえられたトラン
ジスタ３１と共に差動増幅器を構成しているため
コレクタ電流が減少し、従つてそのコレクタ電位
は上昇し直流電源電圧に近づく。このために抵抗
１５を流れる電流とトランジスタ１３のエミツタ
電流が増大し、コンデンサ１６がPUTをオンに
するのに必要な電位まで充電される交流半周期毎
の時間が短かくなる。すなわち、点弧パルスの位
相が進むこととなり、双方向性制御素子１２は元
の場合よりも半周期毎早く導通し、よつて負荷３
の端子電圧は上昇して基準電圧に近づく。ランプ
電圧が高くなつた場合は、その逆の動作をする。

第４図は本発明による露光制御回路における調
節部を示す。図中Ｔ１〜Ｔ３は各第３図のＴ１〜
Ｔ３に接続される。Ｑ１〜Ｑ３はオベアンプで入
力電圧と出力電圧は一致し、入力インピーダンス
が高く出力インピーダンスが低いところの通称ボ
ルテージフオロアと称するものであり、Ｑ４は比
較回路である。VR２は露光量を設定するための
可変抵抗でオペアンプＱ１，Ｑ２の出力側に接続
される。VR３はVR２で設定した露光量の微調
を行うための可変抵抗、VR１はVR２による調
節範囲を決定するための可変抵抗であり、VR３
はトランジスタＱ６のベースに接続される。Ｃ
１，Ｒ８〜Ｒ１０，VR４は遅延回路を構成する
コンデンサ、抵抗、可変抵抗であり、Ｑ７はコン
デンサＣ１の電荷を放電させるためのトランジス
タである。

動作説明すると、スイツチSWのオンによる電
源投入時は、Ｔ１，Ｔ２への電圧印加により、可
変抵抗VR１，VR２，VR３により決まる電位が
オペアンプＱ３の入力に印加しＴ３からその電位
が瞬時出力される。しかし、電源投入時比較器Ｑ
４の一入力端子には抵抗Ｒ９，Ｒ１０で決まる電
位が印加され、＋入力端子にはコンデンサＣ１の
電位が印加されることからＴ３の電位は以下の如
くなる。つまりコンデンサＣ１は電源投入后、
VR４，Ｒ８，Ｃ１の時定数で充電され、Ｃ１の
電位は徐々に上昇する。比較器Ｑ４はその＋入力
の電位が−入力のそれより低い間、０を出力して
いる。従つてその遅延期間トランジスタＱ５はオ
ンするので、Ｔ１に印加される電位がアンプＱ３
の入力に印加してその出力端子Ｔ３からVR１，
VR２，VR３で決まる電位より高い電位Ｔ１を
出力することになる。遅延時間后比較器Ｑ４はそ
の＋入力電位が充電により−入力電位よりも高く
なると、１を出力する。そのためトランジスタＱ
５はオフし、オペアンプＱ３の出力Ｔ３からは、
先のVR１，VR２，VR３で決まる電位を出力す
ることになる。

従つてランプ点灯時Ｒ８，VR４，Ｃ１で決ま
る時定数時間の間Ｔ３からランプを定格点灯させ
るべき高電位が出力されその后VR２で設定した
電位が出力されるのでランプの立上りが良くな
り、かつ一定時間后ランプが所定光量の点灯動作
に移行する。又VR４の調節によりＴ３からの出
力を切換える時期を調節することができる。VR
２により調節した定格以下の電圧で点灯しようと
すると調節光量への立上りが定格点灯時の定格光
量への立上りが長いが、VR２による調節時も初
期に定格電圧を印加するので逆に調節光量への立
上りは定格時のそれより短くなる。従つてVR４
の調節により立上り補正時間を極力少なくでき
る。

ここではＴ３の電位がＴ１の電位と等しいとき
ランプに定格電圧（100V）が印加され、Ｔ２の
電位と等しいときその30％が印加されるようにし
ている。

次に光量調節について説明する。調節したVR
２のもとで電源投入后所定状態の点灯していると
き可変抵抗器VR１を調節すると、オペアンプＱ
２の＋入力への電圧を変えて、オペアンプＱ１，
Ｑ２の出力同志の電位差を変えることができる。
それによつて可変抵抗VR２で設定できる電位範
囲が変えられ露光調節範囲が限定される。調節し
たVR１，VR２のもとでVR３を変えるとトラン
ジスタＱ６を流れる電流を変え、それによつて抵
抗Ｒ２の電位降下を変化させる。この抵抗Ｒ２の
抵抗値を可変抵抗VR２に比べて十分大きくして
おくと可変抵抗VR２による電位降下が無視でき
るものとなる。従つて抵抗Ｒ２による電位降下の
変化のみがＴ３の出力に影響を及ぼすことにな
り、よつてVR１で設定した調節範囲を変えるこ
となくこの範囲をVR３の調節によりレベルシフ
トすることができる。

尚図中Ｄ１はトランジスタＱ６の温度補償用
に、Ｄ２，Ｄ３はトランジスタＱ５の逆耐圧用に
設けたダイオードである。VR１，３は操作部の
はん雑さを損わない様マシン内の回路基板上に設
けることも可能である。又トランジスタＱ７をオ
ンするリセツト信号Ｒはランプを消灯のとき入力
する。又第３図中のスイツチSWはプラテンによ
る露光走査開始前コピーボタンCPB（第２図）に
よりオンするものである。又ランプが所定照度に
立上つた時間后プラテン移動による露光走査が開
始し、露光のための移動終了時ランプは消灯す
る。１回のコピーボタンのオンで同じオリジナル
からプラテンの往復動からくり返しコピーをとる
場合は、２枚目以后、往動開始する前のプラテン
の往復時（往動露光とする）にスイツチSWをオ
ンすることにより達成できる。即ち第５図の如く
プラテン移動路に設けたリードスイツチ５０を往
復時プラテンに設けたマグネツト５１の通過でオ
ンすることによりスイツチSWをオンするもので
あり、更にこのオン状態をプラテンの往動終了点
に設けたリードスイツチ５３をマグネツト５１の
到達でオンすることによりスイツチSWをオフす
るものである。この点滅方式はドラム位置に制限
を受けないのでつぎ目なし感光体をもつたドラム
の特徴を生かすことができる。本発明は複写時に
限らずプロジエクタ等露光処理する種々のものに
適用できる。

以上のように本実施例構成は光量の調節できる
範囲を変化させずに調節範囲の中央レベルを上下
シフト可能にしたので、光量の調節が極めて容易
となり、とくにランプの光量を電力調節により変
化させるものにおいて又その光量を一定保持させ
る自動制御装置において極めて有効なものとな
る。更に光量調節してランプの定格電圧以下でラ
ンプを点灯させる際の点灯立上り時間の遅さを補
正するので露光に係わる複写処理等の作業開始を
一定に保つことができ、ランプ調節による処理速
度の低下を防ぐことができる。

以上説明した様に、本発明によると、露光ラン
プへ印加すべき交流電圧を点弧角制御する双方向
性の制御素子を導通するための点弧信号を所定電
位の充電により形成するためのコンデンサへの通
電量を、調節手段による光量調節に応じた制御信
号のレベルと検出された露光ランプの端子電圧と
の比較に応じて増減制御する制御手段を有するの
で、露光ランプの光量を予め定められた光量調節
領域内で任意に調節する調節手段による光量調節
に応じたレベルの制御信号を出力することによつ
て、露光ランプを任意の光量で安定して点灯せし
めることが可能となり、更に、調節手段により光
量調節可能な光量調節領域を設定する設定手段
と、制御信号のレベルを設定手段による光量調節
領域の設定に従つて増減することにより調節手段
による光量調節に応じて出力される上記制御信号
のレベルの変化領域をシフトせしめるシフト手段
とを有するので、例えば、経年変化や使用環境の
違いにより調節手段による光量調節領域と露光ラ
ンプの実際の光量調節領域とにズレが生じた場合
でも、点弧信号を形成するためのコンデンサの充
電時定数を調節する如くの手間を要することな
く、制御信号のレベルを増減することによつて光
量調節領域と露光ランプの実際の光量変化領域と
のズレを容易に補正することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の適用できる複写機の略断面
図、第２図は第１図の複写機の操作部平面図、第
３，４図は本発明の露光制御装置による制御回路
図、第５図は第１図の複写機の部分断面図であ
り、第２，３，４図中、Ｌはランプ、SWは点灯
スイツチ、１２はトライアツク、Ｂは差動増巾回
路、VR２は露光調節用抵抗、VR３は露光シフ
ト用抵抗である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 交流電圧の印加により点灯する原稿露光用の
   露光ランプと、 上記露光ランプの光量を予め定められた光量調
   節領域内で任意に調節する調節手段と、 上記調節手段による光量調節に応じたレベルの
   制御信号を出力する出力手段と、 上記露光ランプへ印加すべき交流電圧を点弧角
   制御する双方向性の制御素子と、上記制御素子を
   導通するための点弧信号を所定電位の充電により
   形成するためのコンデンサとを備え上記露光ラン
   プへ点弧角制御された交流電圧を供給する供給手
   段と、 上記露光ランプの端子電圧を検出する検出手段
   と、 上記出力手段からの上記制御信号のレベルと上
   記検出手段により検出された上記露光ランプの端
   子電圧との比較に応じて上記コンデンサへの通電
   量を増減制御する制御手段と、 上記調節手段により光量調節可能な上記光量調
   節領域を設定する設定手段と、 上記出力手段から出力される上記制御信号のレ
   ベルを上記設定手段による上記光量調節領域の設
   定に従つて増減することにより上記調節手段によ
   る光量調節に応じて上記出力手段から出力される
   上記制御信号のレベルの変化領域をシフトせしめ
   るシフト手段とを有することを特徴とする露光制
   御装置。