JPH0438364Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、複写機、フアクシミリなどの複写装
置に関するものである。さらに具体的には、フラ
ツシユランプと、このフラツシユランプを繰り返
して発光せしめるための電源回路とを具えてなる
複写装置に関するものである。

〔従来の技術〕

複写機、フアクシミリなどの複写装置において
は、最近、定着用熱源或いは露光用光源としてフ
ラツシユランプが用いられるようになつてきてい
る。例えば定着用熱源としてフラツシユランプを
用いる場合には、フラツシユランプは瞬時に点灯
が可能であつて待機時間を要せず即座に定着し得
る利点が得られる。

このような定着用熱源として用いられるフラツ
シユランプの発光は、電源トランス及び整流器を
介してエネルギー供給用主コンデンサをトナーの
定着に必要な設定電圧にまで充電し、充電完了後
電源トランスの一次側を例えば半導体などよりな
るスイツチング素子により遮断して充電を一旦停
止し、次いでこの主コンデンサの充電エネルギー
をフラツシユランプに供給して行われる。例えば
複写機において、B4サイズ或いはA3サイズなど
の転写紙上に転写された大面積のトナー像の全体
を定着するためには、フラツシユランプを短時間
のサイクルで４回程度以上繰り返して発光せしめ
ることが必要である。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このように発光を繰り返す度毎
に主コンデンサの充電と放電が短時間で繰り返さ
れるような状態では、充電完了時から発光して次
の充電が開始されるまでの時間が短く、このため
電源トランスには残留磁束が多くなり、従つて充
電開始時の磁束の方向が残留磁束と同方向になる
場合には電源トランスの磁束が飽和してしまい、
一次側に大きな突入電流が流れ、この結果電源ト
ランスの一次側に介挿されたスイツチング素子が
破壊されて主コンデンサの充電を行うことができ
なくなる問題点がある。

〔考案の目的〕

本考案は以上の如き事情に基いてなされたもの
であつて、その目的は、電源トランスに大きな突
入電流が流れることなく安全にエネルギー供給用
主コンデンサの充電を行うことができてフラツシ
ユランプを短時間で繰り返して安定に発光せしめ
ることができる複写装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案複写装置は、フラツシユランプと、この
フラツシユランプを繰り返して発光せしめるため
の電源回路とを具えてなる複写装置であつて、前
記電源回路は、電源トランスと、この電源トラン
スの二次側に接続された、前記フラツシユランプ
へ発光エネルギーを供給するためのエネルギー供
給用主コンデンサと、前記電源トランスの一次側
に接続された、当該電源トランスへの電流路を開
閉して前記主コンデンサへの通電を制御するスイ
ツチング素子と、このスイツチング素子の動作を
制御する制御回路とを具え、前記制御回路は、前
記スイツチング素子がオフ状態に切り換わる際
の、当該スイツチング素子の出力端における交流
電源の最終の半サイクルの波形の極性情報を保持
する最終極性保持回路と、複写開始信号が加えら
れている状態において、前記スイツチング素子の
入力端における交流電源の波形の極性が前記最終
極性保持回路において保持された極性情報の極性
と反対極性である間に前記スイツチング素子をオ
ン状態に切り換えるためのオン信号発生回路とを
有してなることを特徴とする。

斯かる構成によれば、スイツチング素子がオン
状態に切り換えられてエネルギー供給用主コンデ
ンサの充電が再び開始されるときには、電源トラ
ンスにおける鉄心中の残留磁束を打ち消す方向に
磁束が変化するようになるため、スイツチング素
子はオン状態に切り換えられたときに鉄心に発生
する磁束が飽和磁束にまで大きくなることが抑止
され、従つて電源トランスの一次側に大きな突入
電流が流れることがなく、スイツチング素子の損
傷を招来せずに安定してエネルギー供給用主コン
デンサの充電を行うことができる。

〔実施例〕

以下図面を参照しながら本考案の実施例を詳細
に説明する。

第１図はフラツシユランプを定着用熱源として
用いて構成した複写装置の要部即ちトナー定着器
の一例の概略を示す説明図であり、１は例えばキ
セノンフラツシユランプなどよりなるフラツシユ
ランプであり、このフラツシユランプ１は、内面
に反射鏡面が形成されたランプカバー２１内に収
納され、その下部開口面には透明のカバーガラス
２２が設けられている。１１はトリガー電極であ
り、フラツシユランプ１の外壁面に沿つて伸びる
よう配設されている。２３は転写トナー像の支持
体である転写紙を搬送するための搬送ベルトであ
り、転写紙はこの搬送ベルト２３により矢印Ａ方
向に搬送される。

その表面にトナー像が転写された転写紙が搬送
ベルト２３により矢印Ａ方向に搬送されてくる
と、定着部入口に設けた搬送検知器２４によつて
複写開始信号ST及び後述する電源回路のトリガ
ー信号TGのタイミングが設定される。そして転
写紙が定着領域に進入すると、転写紙の後端が定
着領域を通過し終わるまでの間において、その有
効定着幅の距離を転写紙が進行する度毎にフラツ
シユランプ１を繰り返して発光させて全領域の定
着を行う。そして転写紙が定着領域を退出すると
排紙検知器２５によつて前記複写開始信号ST及
びトリガー信号TGのタイミングの設定が解除さ
れる。

第２図はフラツシユランプ１を発光させるため
の電源回路の一例を示す説明図である。

３１は二次電圧が約２〜3KV程度となる昇圧
用の電源トランス、３２は整流器、３３はエネル
ギー供給用主コンデンサ、３４はフラツシユラン
プ１をトリガーするためのトリガー回路である。

４はスイツチング素子であり、このスイツチン
グ素子４は例えばソリツドステートリレー
（SSR）よりなるゼロボルトスイツチング素子で
あり、電源トランス３１の一次側とパワースイツ
チSWとの間に介挿され、電源トランス３１への
電流路を開閉するためのものである。この例にお
いては、スイツチング素子４は、その入力端子
4A，4B間が後述する制御回路５により導通して
いる期間中は端子４Ｃ，４Ｄ間が閉じられ、入力
端子4A，4B間が制御回路５により遮断されてい
る期間中は端子４Ｃ，４Ｄ間が開かれる。

５はスイツチング素子４のオン・オフを制御す
る制御回路であり、この制御回路５は、極性検出
回路６と、最終極性保持回路７と、オン信号発生
回路８とよりなる。

極性検出回路６は、スイツチング素子４の前段
において交流電源ACの半サイクル毎に交互にオ
ン状態となるようそれぞれ当該交流電源AC間に
接続されたトランジスタ６１及び６２と、トラン
ジスタ６１のコレクタに接続され、当該トランジ
スタ６１がオン状態であるときに導通する第１の
フオトカプラー６３と、トランジスタ６２のコレ
クタに接続され、当該トランジスタ６２がオン状
態であるときに導通する第２のフオトカプラー６
４と、抵抗６５，６６，６７，６８、６９とより
なる。この極性検出回路６においては、スイツチ
ング素子４の入力端子４Ｃが正極性である期間中
は、トランジスタ６１がオン状態であつて第１の
フオトカプラー６３が導通し、この期間中は第１
のフオトカプラー６３の出力（信号ｆ）がハイレ
ベルとなり、スイツチング素子４の入力端子４Ｃ
が負極性である期間中は、トランジスタ６２がオ
ン状態であつて第２のフオトカプラー６４が導通
し、この期間中は第２のフオトカプラー６４の出
力（信号ｊ）がハイレベルとなる。

最終極性保持回路７は、スイツチング素子４の
後段において、当該スイツチング素子４がオン状
態のときには交流電源ACの半サイクル毎に交互
にオン状態となるようそれぞれ電源トランス３１
の一次側に接続されたトランジスタ７１及び７２
と、トランジスタ７１のコレクタに接続され、当
該トランジスタ７１がオン状態であるときに導通
する第３のフオトカプラー７３と、トランジスタ
７２のコレクタに接続され、当該トランジスタ７
２がオン状態であるときに導通する第４のフオト
カプラー７４と、第３のフオトカプラー７３の出
力（信号ｈ）及び第４のフオトカプラー７４の出
力（信号ｄ）をそれぞれセツト入力及びリセツト
入力として受けるフリツプフロツプ７５と、抵抗
７６，７７，７８，７９，８０とよりなる。この
最終極性保持回路７においては、スイツチング素
子４がオン状態のときにおいて、その出力端子４
Ｄが正極性である期間中はトランジスタ７１がオ
ン状態であつて第３のフオトカプラー７３が導通
して当該第３のフオトカプラー７３の出力（信号
ｈ）がハイレベルとなり、スイツチング素子４の
出力端子４Ｄが負極性である期間中はトランジス
タ７２がオン状態であつて第４のフオトカプラー
７４が導通して当該第４のフオトカプラー７４の
出力（信号ｄ）がハイレベルとなる。一方スイツ
チング素子４がオン状態からオフ状態に切り換わ
ると、フリツプフロツプ７５においては、その出
力Ｑ（信号ｅ）及び（信号ｉ）は、スイツチン
グ素子４がオン状態からオフ状態に切り換わると
きに当該スイツチング素子４を介して電源トラン
ス３１の一次側に供給される交流電源ACの最終
の半サイクルの波形の極性に対応した信号が保持
された状態となり、これにより最終の半サイクル
の波形の極性が情報として保持される。

オン信号発生回路８は、第１のフオトカプラー
６３の出力（信号ｆ）及びフリツプフロツプ７５
の出力Ｑ（信号ｅ）を入力信号として受ける第１
のナンドゲート８１と、第２のフオトカプラー６
４の出力（信号ｊ）及びフリツプフロツプ７５の
出力（信号ｉ）を入力信号として受ける第２の
ナンドゲート８２と、これら第１のナンドゲート
８１の出力（信号ｇ）及び第２のナンドゲート８
２の出力（信号ｋ）を入力信号として受けるアン
ドゲート８３と、このアンドゲート８３の出力
（信号ｌ）及び詳細は後述する充電オン信号（信
号ｍ）を入力信号として受けるノアゲート８４
と、このノアゲート８４の出力（信号ｎ）を受け
てこの出力がハイレベルのときにオン状態となる
トランジスタ８５と、ベース抵抗８６とよりな
る。このオン信号発生回路８においては、フリツ
プフロツプ７５の出力Ｑ（信号ｅ）及び第１のフ
オトカプラー６３の出力（信号ｆ）が共にロウレ
ベルであるか、またはフリツプフロツプ７５の出
力（信号ｉ）及び第２のフオトカプラー６４に
出力（信号ｊ）が共にロウレベルであるときに、
アンドゲート８３の出力（信号ｌ）がロウレベル
となるのでこのロウレベルのときにノアゲート８
４の入力（信号ｍ）即ち充電オン信号がロウレベ
ルであれば、ノアゲート８４の出力（信号ｎ）が
ハイレベルとなり、これによりトランジスタ８５
のベース・エミツタ間が順方向にバイアスされた
状態となる。ところでスイツチング素子４はゼロ
ボルトスイツチであるため、トランジスタ８５の
ベース・エミツタ間が順方向にバイアスされたと
きであつてしかも入力端子４Ｃの電圧が零もしく
はその近傍値となつたときにスイツチング素子４
において入力端子４Ｃと４Ｄ間が閉じられること
となる。

９は充電電圧検出回路であり、この充電電圧検
出回路９は、分圧抵抗９１及び９２と、コンパレ
ータ９３と、充電電圧設定用基準電圧源９４とを
有してなり、この例においては、コンパレータ９
３の出力が主コンデンサ３３の充電のオン信号及
びオフ信号として用いられる。即ちコンパレータ
９３においては、検出電圧Vsが基準電圧Vr未満
のときにはその出力がロウレベルであり、このロ
ウレベルの信号が充電オン信号としてノアゲート
８４の一方の入力端子に入力される。９５は切り
換えスイツチであり、この切り換えスイツチ９５
においては、転写紙の搬送に連動して発生される
前記複写開始信号STを受けているときにはコン
パレータ９３の出力信号がそのままノアゲート８
４の一方の入力端子に入力され、複写開始信号
STが解除されたときにはハイレベルのオフ信号
９６に切り換えられて、このハイレベルのオフ信
号９６がノアゲート８４の一方の入力端子に入力
される。

以上のような構成の複写装置によれば、次のよ
うにしてトナーの定着が行われる。まずその表面
に未定着のトナー像が担持された転写紙が定着部
に搬入されると、転写紙の先端により搬送検知器
２４がオンし、これにより複写開始信号ST及び
トリガー信号TGの発生のタイミングが設定され
る。

第３図に示すように、複写開始信号STを受け
て切り換えスイツチ９５によりコンパレータ９３
の出力信号がそのままノアゲート８４の一方の入
力端子に入力されるようになると、コンパレータ
９３のロウレベルの出力信号（信号ｍ）とアンド
ゲート８３のロウレベルの出力信号（信号ｌ）と
が交流電源ACの半サイクルの度毎にノアゲート
８４に同時に入力されてトランジスタ８５がオン
状態となり、これによりスイツチング素子４が連
続してオン状態を維持し、主コンデンサ３３の充
電が行われる。即ち充電期間中においては、ノア
ゲート８４の出力（信号ｎ）からは、交流電源
ACの半サイクルの開始の度毎にパルス状のハイ
レベルの信号が発生され、一方スイツチング素子
４はゼロボルトスイツチであるので交流電源AC
において電圧が零またはその近傍値となる度毎に
上記パルス状のハイレベルの信号によつて半サイ
クルの度毎にオン状態とされ、従つて充電期間中
は交流電源ACが遮断されることなく連続して電
源トランス３１に供給される。

主コンデンサ３３の充電電圧がトナーの定着に
必要とされる設定電圧に達すると、コンパレータ
９３の出力（信号ｍ）はハイレベルとなり、この
ハイレベルの期間中ノアゲート８４の出力（信号
ｎ）はロウレベルの状態を継続し、これによりト
ランジスタ８５がオフ状態となつてスイツチング
素子４の端子４Ｃと４Ｄ間が開かれ、主コンデン
サ３３の充電が停止される。

スイツチング素子４がオン状態からオフ状態に
切り換わると、最終極性保持回路７のトランジス
タ７１及び７２がオフし、このときフリツプフロ
ツプ７５の出力Ｑ（信号ｅ）及び出力（信号ｉ）
は、スイツチング素子４がオン状態からオフ状態
に切り換わる直前の交流電源ACの半サイクルの
極性に応じた出力状態に保持される。

このようにして主コンデンサ３３の充電が完了
した後、転写紙の先端側が定着領域に進入してか
ら退出するまでの間に第１回目のトリガー信号
TGが発生され、これによりトリガー回路３４か
らトリガー電極１１に高電圧パルスが供給され、
このとき主コンデンサ３３の充電エネルギーがフ
ラツシユランプ１に供給されて閃光が発生する。
このときの光エネルギーにより転写紙の先端側に
おける有効定着幅に対応した面積の第１の領域に
おけるトナー像の定着が行われる。

一方トリガー信号TGの発生と同時かもしくは
その前に複写開始信号STが解除されて切り換え
スイツチ９５により、コンパレータ９３の出力
（信号ｍ）に代わつてハイレベルのオフ信号９６
がノアゲート８４の一方の入力端子に供給される
ようになり、これにより主コンデンサ３３の放電
期間中にフラツシユランプ１に電流が供給されて
持続放電が発生することが防止される。

閃光の発生後、転写紙の搬送に連動して発生さ
れる次の充電を開始するための複写開始信号ST
により切り換えスイツチ９５においてハイレベル
のオフ信号９６に代わつてコンパレータ９３の出
力がそのままノアゲート８４の一方の入力端子に
供給されるようになると、このとき主コンデンサ
３３は放電後であつてその検出電圧Vsは基準電
圧Vrよりも小さいのでコンパレータ９３の出力
はロウレベルとなり、このロウレベルの信号がノ
アゲート８４の一方の入力端子に供給される。一
方ノアゲート８４の一方の入力端子にロウレベル
の信号が供給された後、スイツチング素子４の端
子４Ｃにおける交流電源ACの波形の極性が、第
１回目の充電が停止されたときにフリツプフロツ
プ７５の出力として保持されていた極性情報の極
性と反対の極性となつたときに、極性検出回路６
における第１のフオトカプラー６３の出力（信号
ｆ）とフリツプフロツプ７５の一方の出力Ｑ（信
号ｅ）とが同一レベルとなると共に、第２のフオ
トカプラー６４の出力（信号ｊ）とフリツプフロ
ツプ７５の他方の出力（信号ｉ）とが同一レベ
ルとなり、従つてこのときナンドゲート８１及び
８２の出力は一方がハイレベルで他方がロウレベ
ルであり、このためアンドゲート８３の出力（信
号ｌ）はロウレベルとなり、このロウレベルの信
号と前記コンパレータ９３よりのロウレベルの信
号とによりノアゲート８４の出力（信号ｎ）はハ
イレベルとなり、これによりトランジスタ８５が
オン状態となる。スイツチング素子４において
は、スイツチング素子４の端子４Ｃにおける交流
電源ACの波形の極性が、第１回目の充電が停止
されたときにフリツプフロツプ７５の出力として
保持されていた極性情報の極性と反対の極性とな
つたとき、即ちスイツチが開始される直前の半サ
イクルから次の半サイクルに至る間で当該交流電
源ACに電圧が零もしくはその近傍値となつたと
きにスイツチング素子４の端子４Ｃと４Ｄ間が閉
じられ、これにより第２回目の充電が開始され
る。

そして同様にして主コンデンサ３３の充電が完
了した後、転写紙の定着済の前記第１の領域の後
端が定着領域を退出するまでに第２回目のトリガ
ー信号TGが発生され、上述と同様にして転写紙
の第１の領域に続く第２の領域におけるトナー像
の定着が行われる。

このような動作が転写紙の搬送方向の長さに応
じた回数繰り返されて、転写紙上のトナー像の全
体の定着が完了する。最終回の閃光発生が終了し
た後、転写紙の後端が定着領域から退出したこと
が排紙検知器２５により検知されると複写開始信
号ST及びトリガー信号TGのタイミングの設定
が解除され、次に搬送されてくる転写紙によつて
搬送検知器２４がオンすると新たに複写開始信号
ST及びトリガー信号TGのタイミングが設定さ
れ、上述と同様にしてトナー像の定着が行われ
る。

以上の実施例によれば、電源回路が、前記スイ
ツチング素子４がオフ状態に切り換わる際の、当
該スイツチング素子４の出力端における交流電源
ACの最後の半サイクルの波形の極性情報を保持
する最終極性保持回路７と、複写開始信号STが
加えられている状態において、前記スイツチング
素子４の入力端における交流電源ACの波形の極
性が前記最終極性保持回路７において保持された
極性情報の極性と反対極性である間に前記スイツ
チング素子４をオン状態に切り換えるためのオン
信号発生回路８とを有してなるため、スイツチン
グ素子４がオン状態に切り換えられて主コンデン
サ３３の充電が再び開始されるときには、前回オ
フ状態になつたときの最終の半サイクルの極性と
は反対極性である半サイクルの波形からオン状態
を開始することになり、従つて充電開始時におけ
る当該半サイクルの波形による磁化の方向が前回
オフ状態になつたときの最終の半サイクルの波形
による磁化の方向と逆方向となり、この結果電源
トランス３１における鉄心中の残留磁束を打ち消
す方向に磁束が変化するようになり、このためス
イツチング素子４がオフ状態からオン状態に切り
換えられたときに鉄心に発生する磁束は飽和磁束
よりも充分に小さくなり、従つて電源トランス３
１の一次側に大きな突入電流が流れることがなく
てスイツチング素子４の損傷を招来せずにエネル
ギー供給用主コンデンサ３３の充電を繰り返して
安全に行うことができ、結局フラツシユランプ１
を短時間で繰り返して安定に発光せしめることが
できる。

第４図は他の実施例の要部を示す回路図であ
り、この例においては、ソリツドステートリレー
よりなるスイツチング素子４１と抵抗よりなるイ
ンピーダンス素子４２の直列回路をスイツチング
素子４３に対して並列に付加してなり、制御回路
５として、主コンデンサ３３の充電開始時におい
ては、スイツチング素子４３を閉じる前にスイツ
チング素子４１を先に閉じてインピーダンス素子
４２を介して充電を開始し、次いで僅かな時間遅
れてスイツチング素子４３を閉じて以後インピー
ダンス素子４２を介さずに充電を継続する機構
（図示せず）をさらに有する構成とする。斯かる
構成によれば、特に大容量のフラツシユランプを
繰り返して発光せしめる場合に好適である。即
ち、主コンデンサ３３の充電はまずインピーダン
ス素子４２を介して行われることとなるため、電
源トランス３１の一次側に流れる突入電流のピー
クがさらに小さく抑制され、しかも充電の開始か
ら僅かな時間遅れてスイツチング素子４３が閉じ
られて以後インピーダンス素子４２を介さずに充
電を継続するのでインピーダンス素子４２による
電力の消費を小さくすることができて経済的であ
る。

〔考案の効果〕

以上のように本考案は、フラツシユランプと、
このフラツシユランプを繰り返して発光せしめる
ための電源回路とを具えてなる複写装置であつ
て、前記電源回路は、電源トランスと、この電源
トランスの二次側に接続された、前記フラツシユ
ランプへ発光エネルギーを供給するためのエネル
ギー供給用主コンデンサと、前記電源トランスの
一次側に接続された、当該電源トランスへの電流
路を開閉して前記主コンデンサへの通電を制御す
るスイツチング素子と、このスイツチング素子の
動作を制御する制御回路とを具え、前記制御回路
は、前記スイツチング素子がオフ状態に切り換わ
る際の、当該スイツチング素子の出力端における
交流電源の最終の半サイクルの波形の極性情報を
保持する最終極性保持回路と、複写開始信号が加
えられている状態において、前記スイツチング素
子の入力端における交流電源の波形の極性が前記
最終極性保持回路において保持された極性情報の
極性と反対極性である間に前記スイツチング素子
をオン状態に切り換えるためのオン信号発生回路
とを有してあることを特徴とする複写装置である
から、電源トランスに大きな突入電流が流れるこ
となく安全にエネルギー供給用主コンデンサの充
電を繰り返して行うことができてフラツシユラン
プを短時間で繰り返して安定に発光せしめること
ができる複写装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はフラツシユランプを定着用熱源として
用いて構成した複写装置の要部即ちトナー定着器
の一例の概略を示す説明図、第２図はフラツシユ
ランプを発光させるための電源回路の一例を示す
説明用回路図、第３図は第２図に示した電源回路
の各部の動作を示すタイムチヤート、第４図は他
の実施例の要部を示す説明用回路図である。 １……フラツシユランプ、２４……搬送検知
器、２５……排紙検知器、３１……電源トラン
ス、３２……整流器、３３……主コンデンサ、３
４……トリガー回路、４……スイツチング素子、
５……制御回路、６……極性検出回路、７……最
終極性保持回路、８……オン信号発生回路、６
１，６２，７１，７２……トランジスタ、６３，
６４，７３，７４……フオトカプラー、７５……
フリツプフロツプ、８１，８２……ナンドゲー
ト、８３……アンドゲート、８４……ノアゲー
ト、８５……トランジスタ、９……充電電圧検出
回路、９１，９２……分圧抵抗、９３……コンパ
レータ、９４……基準電圧源、９５……切り換え
スイツチ、４１，４３……スイツチング素子、４
２……インピーダンス素子。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 フラツシユランプと、このフラツシユランプを
   繰り返して発光せしめるための電源回路とを具え
   てなる複写装置であつて、 前記電源回路は、電源トランスと、この電源ト
   ランスの二次側に接続された、前記フラツシユラ
   ンプへ発光エネルギーを供給するためのエネルギ
   ー供給用主コンデンサと、前記電源トランスの一
   次側に接続された、当該電源トランスへの電流路
   を開閉して前記主コンデンサへの通電を制御する
   スイツチング素子と、このスイツチング素子の動
   作を制御する制御回路とを具え、 前記制御回路は、前記スイツチング素子がオフ
   状態に切り換わる際の、当該スイツチング素子の
   出力端における交流電源の最終の半サイクルの波
   形の極性情報を保持する最終極性保持回路と、複
   写開始信号が加えられている状態において、前記
   スイツチング素子の入力端における交流電源の波
   形の極性が前記最終極性保持回路において保持さ
   れた極性情報の極性と反対極性である間に前記ス
   イツチング素子をオン状態に切り換えるためのオ
   ン信号発生回路とを有してなることを特徴とする
   複写装置。