JPH0968886A

JPH0968886A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH0968886A
Application number: JP7248781A
Authority: JP
Inventors: Giichi Inoue; 義一井上; Kazuhiro Ando; 和弘安藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1995-08-31
Filing date: 1995-08-31
Publication date: 1997-03-11

Abstract

(57)【要約】【課題】ランプの点滅で引き起こす電源電圧変動を小
さくした画像形成装置の実現を課題にする。【解決手段】定着ランプ（４）、露光ランプ（５）に
電圧を印加する場合、通常のランプ駆動電圧よりも低い
降圧トランス（１０）の出力電圧でランプ（４、５）を
余熱し、その後、通常のランプ駆動電圧を加える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形勢装置に関
し、特に電源電圧の変動を抑止する機能を有する画像形
勢装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像形成装置で、普通紙にトナ−を定着
させるための熱源および露光用の光源としてハロゲン・
ランプが用いられるものがある。前者は定着ランプ、後
者は露光ランプと呼ばれる。これらのランプ、ことに定
着ランプはワット数が大きく電気的に誘導性であるの
で、点灯・消灯時に大きな突入電流が流れる。例えば８
００Ｗ／１００Ｖのハロゲン・ランプで突入電流のピー
ク値は１００Ａを越える。しかも画像形成装置の機能上
からランプの点灯・消灯は頻繁に行われざるを得ない。

【０００３】このような、ワット数の大きな光源が点灯
・消灯を繰り返すと大きな電流の変動が発生し、これに
よる電源電圧の変動が問題になることがある。例えば頻
繁に繰り返される電流変動によって電源交流電圧に変動
が生じ、周囲の照明がちらつき、照明の使用者に不快感
を引き起こす、いわゆるフリッカ現象などの問題が発生
する。このような電圧変動に対しＩＥＣでは電圧変動や
フリッカを規制する規格が制定されつつある。

【０００４】ところで、このような画像形成装置が引き
起こす電源の電圧変動を抑える方法として、従来、位相
制御方式やマルチランプ点灯方式あるいは抵抗挿入方式
などの方法がとられてきた。

【０００５】位相制御方式は、図５に示すように突入電
流の影響のある十数サイクルの間、ランプへの通電位相
αをα1 、α2 、α3 というように変え、最初は通電電
流値を少なくし、その後徐々に大きくしていくことで突
入電流を減らす方法である。しかし、この方法は、通電
電流を制限している間の電流波形がパルス状になるた
め、雑音端子電圧が上昇する、高調波ノイズが高まる等
の副作用が発生する。したがって、雑音の面で各国の規
格を満足しなくなるおそれがある。

【０００６】マルチランプ点灯方式は、例えば定着ラン
プを１個ではなく複数のランプで構成し、各ランプの点
灯・消灯に時間差を設けるなどの方法で点灯・消灯時の
電流変化すなわち電圧変動を小さくするという方法であ
る。しかし、この方法は複数のランプを使用するため、
必然的に装置が大型になり、また点灯・消灯に時間差を
設けるために制御回路が複雑になる。

【０００７】抵抗挿入方式はランプの点灯・消灯の際に
ランプ回路に抵抗を挿入して突入電流を減らす方法であ
る。この方法では定格電力の大きな抵抗が要求される
し、抵抗からの発熱が問題になり、また制御回路もその
分複雑になる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述のごとく、従来の
画像形成装置では、定着ランプなどのワット数の大きな
光源の点灯・消灯が繰り返されることが多く、これが電
源電圧を変化させフリッカ現象などの問題が発生するこ
とがあった。これを防ぐために位相制御方式、マルチラ
ンプ点灯方式あるいは抵抗挿入方式をとるとノイズが増
えたり、装置が大型化したり、発熱が問題になったり、
制御が複雑になったりする。

【０００９】本発明はこの点を解決して、雑音を増やし
たり、装置を大型化したりすることなく、ランプの点滅
で引き起こす電圧変動をできるだけ小さくし、ＩＥＣ規
格に準拠できるようにすることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、普通紙にトナ−を定着させるための定着
装置の熱源として働く定着ランプと、前記定着装置の温
度を検出する定着装置温度検出手段と、前記定着装置温
度検出手段の検出出力に従って前記定着ランプに印加さ
れる電圧を制御して前記定着装置の温度制御を行う温度
制御手段と、画像を露光する露光装置の光源となる露光
ランプとを有する画像形成装置において、交流電源電圧
を降圧させるトランス手段と、前記定着ランプに印加す
る電圧を前記交流電源電圧と前記トランス手段の出力電
圧とに切替える第１の切替え手段とを具備することを特
徴とする。

【００１１】前記露光ランプに印加する電圧を前記交流
電源電圧と前記トランス手段の出力電圧とに切替える第
２の切替え手段を具備することを特徴とする。

【００１２】前記第１の切替え手段は、前記定着装置の
待機時には前記トランス手段の出力電圧を前記定着ラン
プに印加することを特徴とする。

【００１３】前記第１の切替え手段は、前記定着装置の
動作時には前記温度制御手段の制御にしたがって前記定
着装置温度検出手段の検出出力に応じて前記トランス手
段の出力電圧と前記交流電源電圧とに切替えて前記定着
ランプに印加することを特徴とする。

【００１４】前記第２の切替え手段は、前記露光装置の
動作に先立って一定時間、前記トランス手段の出力電圧
を前記露光ランプに印加することを特徴とする。

【００１５】前記第２の切替え手段で前記トランス手段
の出力電圧を前記露光ランプに印加中は、前記第１の切
替え手段は前記トランス手段の出力電圧を前記定着ラン
プに印加しないことを特徴とする。

【００１６】前記トランス手段は、絶縁型のトランスで
あることを特徴とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる画像形成装
置用のランプ制御装置を添付図面を参照にして詳細に説
明する。図１は本発明の一実施形態の画像形成装置のラ
ンプ制御装置のブロック図である。

【００１８】図１において、１はメインスイッチ、２は
直流電源、３はＣＰＵ制御ユニット、４は定着ランプ、
５は露光ランプ、６は定着ランプスイッチング素子、７
は露光ランプスイッチング素子、８は定着ランプ用切替
えリレー、９は露光ランプ用切替えリレー、１０は通常
のランプ駆動電圧ここでは商用交流電源からの交流電圧
Ｖ0 をＶ1 に降圧する降圧トランス、１１は電源リレ
ー、１２は図示しない定着手段の温度を検出する温度検
出器、１３は露光ランプ５の露光量に対応する露光ラン
プ５の端子電圧を検出する電圧検出器である。

【００１９】このうち、ＣＰＵ制御ユニット２はランプ
制御装置全体を制御するＣＰＵ３１、ＣＰＵ３１の動作
プログラムを記憶しているＲＯＭ３２、温度検出器１２
および電圧検出器１３からのアナログ信号をディジタル
信号に変換して入力するＡ／Ｄ入力ポート３３および定
着ランプスイッチング素子６、露光ランプスイッチング
素子７、リレー８、９および１１の制御信号を出力する
Ｉ／Ｏポート３４のブロックから構成され、各ブロック
はバスラインで相互に接続されている。

【００２０】メインスイッチ１を投入すると、商用交流
電源電圧Ｖ0 がメインスイッチ１を介して直流電源２に
印加される。交流電圧が印加されると直流電源２は直流
電源電圧ＶccをＣＰＵ制御ユニット２および各リレー
（８、９、１１）に提供する。直流電源Ｖccが投入され
るとＣＰＵ制御ユニット２のＣＰＵ３１が起動され、Ｒ
ＯＭ３２内の動作プログラムにしたがって動作する。

【００２１】図２に、定着ランプ４の動作フローチャー
トを、図３に、露光ランプ５の動作フローチャートを示
す。また、図４に、定着ランプスイッチング素子６、露
光ランプスイッチング素子７、リレー１（８）、リレー
２（９）の動作線図と、定着ランプ４および露光ランプ
５に印加される電圧を示した。

【００２２】まず、図２のフローチャートにそって定着
ランプ４に関する制御動作を説明する。メインスイッチ
１が入力されると、動作プログラムがスタートし（ステ
ップ１００）、リレー３（１１）の入力待ちになる（ス
テップ１０１）。リレー３（１１）が入力されると、Ｃ
ＰＵ３１より定着動作開始の指令があったかどうかを調
べる（ステップ１０２）。動作プログラムのスタート草
々は定着動作開始指令が未だないので、余熱の動作に入
り、図示しない定着装置の温度を温度検出器１２の出力
で調べ、定着装置の温度が余熱段階で保つべき温度とし
て予め指定されている余熱温度まで高くなっているかど
うかを判断する（ステップ１０７）。

【００２３】もし、余熱温度以下であれば、露光ランプ
５側で余熱動作が行われているかどうかを判断し（ステ
ップ１０８）、露光ランプ５側で余熱動作が行われてい
なければ、まずリレー１（８）の接点をトランス側にし
た後、定着ランプスイッチング素子６をＯＮして定着ラ
ンプ４を降圧トランス１０の出力電圧Ｖ1 でＯＮする
（ステップ１０９）。

【００２４】もし、ステップ１０７の段階で、定着装置
の温度が余熱温度以上である場合はこれ以上定着ランプ
で暖める必要がないので、定着ランプ４をＯＦＦにする
（ステップ１１０）。またはステップ１０８の段階で、
露光ランプ５を余熱中であれば、定着ランプ４をＯＦＦ
にする（ステップ１１０）。

【００２５】ステップ１０２で定着動作開始の指令があ
った場合、定着動作に入り、定着装置の温度を温度検出
器１２の出力で調べ、定着装置の温度が定着動作を行う
にたる温度として予め指定されている前述の余熱温度よ
りも高い定着温度まで達しているかどうかを判断する
（ステップ１０３）。もし、定着温度以下であれば、ま
ずリレー１（８）の接点を電源側にした後、定着ランプ
スイッチング素子６をＯＮして定着ランプ４に通常のラ
ンプ駆動電圧（商用交流電源電圧）Ｖ0 を印加して定着
装置の温度を高めるようにする（ステップ１０４）。

【００２６】ステップ１０３で定着装置の温度が定着温
度以上であれば、露光ランプ５側で余熱動作が行われて
いるかどうかを判断し（ステップ１０５）、露光ランプ
５側で余熱動作が行われていなければ、リレー１（８）
の接点を降圧トランス１０の出力側にした後、定着ラン
プスイッチング素子６をＯＮして定着ランプ４を降圧ト
ランス１０の出力電圧Ｖ1 でＯＮする（ステップ１０
９）。露光ランプ５側で余熱動作が行われているとき
は、定着ランプスイッチング素子６を用いて定着ランプ
４にかかる電圧をＯＦＦにする（ステップ１０６）。ス
テップ１０４、ステップ１０６、ステップ１０９および
ステップ１１０が終わるとフローチャートの流れは開始
時点に戻り、次の状態変化に対応する。

【００２７】次に、図３のフローチャートにそって露光
ランプ５に関する制御動作を説明する。メインスイッチ
１が入力されると、動作プログラムがスタートし（ステ
ップ２００）、リレー３（１１）の入力待ちになる（ス
テップ２０１）。リレー３（１１）が入力されると、Ｃ
ＰＵ３１より露光動作開始の指令待ちになる（ステップ
２０２）。

【００２８】露光動作開始の指令があると露光ランプ５
を降圧トランス１０の出力電圧Ｖ1で所定時間ＯＮして
余熱する（ステップ２０３）。その後、露光ランプスイ
ッチング素子７を一旦ＯＦＦにしてからリレー９を切替
え（ステップ２０４）、露光ランプスイッチング素子７
を再びＯＮして、露光ランプ５に露光動作中、通常のラ
ンプ駆動電圧Ｖ0 を印加する（ステップ２０５）。その
後、露光ランプ５をＯＦＦし（ステップ２０６）、露光
動作開始の指令待ちに入る。露光動作中露光ランプ５の
印加電圧は電圧検出器１３出力によって制御されるが、
本発明と直接関係ないのでここではふれない。

【００２９】次に、図４の動作線図にしたがって、定着
ランプ４および露光ランプ５の制御動作を説明する。図
４では（ａ）は定着ランプ４に印加される電圧、（ｂ）
は定着ランプスイッチング素子６の動作、（ｃ）はリレ
ー１（８）の接点の位置、（ｄ）は露光ランプ５に印加
される電圧、（ｅ）は露光ランプスイッチング素子７の
動作、（ｆ）はリレー２（９）の接点の位置を横軸の時
間の推移にそって示している。

【００３０】図４では先ず（Ａ）の時間帶は定着ランプ
４の余熱時間帯で、リレー１（８）の接点の位置を降圧
トランス１０の出力電圧Ｖ1 側に切替えた後、定着ラン
プスイッチング素子６をＯＮにし、定着ランプ４に電圧
Ｖ1 を印加する。この部分は図２のステップ１０９に相
当する。

【００３１】次に時間帶（Ｂ）は露光ランプ５の余熱時
間帯で、露光動作指令を受けてリレー２（９）の接点を
降圧トランス１０の出力電圧Ｖ1 側に切替えた後、露光
ランプスイッチング素子７をＯＮにし、露光ランプ５に
所定時間、電圧Ｖ1 を印加して余熱する。定着ランプ４
側ではこの間は電圧Ｖ1 の印加を停止する。この動作は
図２のステップ１１０、図３のステップ２０３に相当す
る。

【００３２】露光ランプ５の余熱が終わると露光時間帯
である時間帶（Ｃ）に入り、露光ランプスイッチング素
子７を一旦ＯＦＦにして、リレー２（９）の接点を通常
のランプ駆動電圧Ｖ0 側に切替え後、露光ランプスイッ
チング素子７をＯＮにして露光ランプ５に電圧Ｖ0 を露
光動作中印加する。これは図３のステップ２０４と２０
５に当たる。

【００３３】次に時間帯（Ｄ）は定着時間帯で、定着ラ
ンプスイッチング素子６を一旦ＯＦＦにした後、リレー
１（８）の接点の位置を通常のランプ駆動電圧Ｖ0 側に
切替え、再び定着ランプスイッチング素子６をＯＮにし
て、定着ランプ４に電圧Ｖ0を印加する。この部分は図
２のステップ１０４に相当する。

【００３４】定着時間帯定着装置の温度が定着温度に達
した場合の時間帯（Ｅ）では、定着ランプスイッチング
素子６を一旦ＯＦＦにした後、リレー１（８）の接点の
位置を降圧トランス１０の出力電圧Ｖ1 側に切替え、再
び定着ランプスイッチング素子６をＯＮにして、定着ラ
ンプ４に電圧Ｖ1 を印加する。この部分は図２のステッ
プ１０９に相当する。ただし、この場合でも時間帯
（Ｆ）のように露光ランプ５の余熱が始まると定着ラン
プ４側ではこの間は電圧Ｖ1 の印加を停止する。この部
分は図２のステップ１０６に相当する。

【００３５】以上述べてきたように、定着ランプ４およ
び露光ランプ５の動作は、以下にあげるような原則から
なっている。

【００３７】露光ランプ５には露光動作に入る前に降圧
トランス１０の出力電圧Ｖ1 を印加して一定時間余熱
し、その後、通常のランプ駆動電圧Ｖ0 を印加するよう
に切替える。

【００３８】定着ランプ４には待機中は降圧トランス１
０の出力電圧Ｖ1 を印加し、この電圧Ｖ1 を温度検出器
１２の出力に応じて断続して、定着装置を定着動作温度
より低い余熱温度に保持する。ただし、降圧トランス１
０の出力電圧Ｖ1 が露光ランプ５に印加されている場合
は、定着ランプ４をＯＦＦにして電圧は印加しない。

【００３９】降圧トランス１０の出力電圧Ｖ1 を定着ラ
ンプ４と露光ランプ５の間で切替えて印加する際には必
ずＯＮ時間の間に時間差（ＯＮディレー時間：図４の
ｔ）を持たせる。

【００４０】また、定着動作の最初は定着ランプ４に通
常のランプ駆動電圧Ｖ0 を印加するようにし、定着装置
が定着動作温度に達した場合には降圧トランス１０の出
力電圧Ｖ1 に切替え、これによって定着装置を定着動作
温度に保持するようにする。ただし、降圧トランス１０
の出力電圧Ｖ1 が露光ランプ５に印加されている場合
は、定着ランプ４をＯＦＦ状態と通常のランプ駆動電圧
Ｖ0 を印加した状態とで切替えて定着動作温度に保持す
るようにする。

【００４１】また、定着ランプ４および露光ランプ５に
印加する電圧切替えの際は、定着ランプスイッチング素
子６または露光ランプスイッチング素子７を一旦ＯＦＦ
にしてからリレー１（８）、リレー２（９）を切替え、
その後定着ランプスイッチング素子６または露光ランプ
スイッチング素子７をＯＮにする。リレー３（１１）を
ＯＮ、ＯＦＦする場合は定着ランプスイッチング素子６
および露光ランプスイッチング素子７を一旦ＯＦＦにし
てから行う。

【００４２】従って、降圧トランス１０の出力電圧Ｖ1
は露光ランプ５に優先に印加され、定着ランプ４と露光
ランプ５に同時に印加されることはない。また、リレー
１（８）、リレー２（９）またはリレー３（１１）が直
接電圧をＯＮ、ＯＦＦしたり切替えたりすることはな
い。

【００４３】このようにすると、定着ランプ４、露光ラ
ンプ５とも電圧印加の立上がりでは、通常のランプ駆動
電圧Ｖ0 よりも低い電圧の降圧トランス１０の出力電圧
Ｖ1でＯＮされる。降圧トランス１０の出力電圧Ｖ1 に
よって定着ランプ４に流れる電流Ｉ1 は通常のランプ駆
動電圧Ｖ0 によって定着ランプ４に流れる電流Ｉ0 より
も小さいので、その分だけ電源電圧の変動分も少なくな
る。露光ランプ５についても同じである。

【００４４】そうして、一定時間の余熱が行われた後で
はランプのインピーダンスの抵抗成分が増加するため、
通常のランプ駆動電圧Ｖ0 を加えても突入電流の値は低
くなり、電源電圧の変動分も少なくなる。

【００４５】また本実施形態ではリレーによる電圧切替
え、電源の断続に際して必ずスイッチング素子をＯＦＦ
にしてから行うようにしているので、リレー接点の溶着
による不具合を回避することができる。

【００４６】さらに、本実施形態では降圧トランス１０
の出力電圧Ｖ1 が定着ランプ４と露光ランプ５に同時に
加わることがないようにし、切替えの際にはＯＮディレ
ー時間を持たせている。これにより、降圧トランス１０
の出力電流容量を小さなものにし、降圧トランス１０を
小形にすることができる。降圧トランス１０の出力電流
容量に余裕がある場合はこのような制御を行わなくても
良いことは勿論である。

【００４７】なお、定着ランプ４および露光ランプ５を
降圧トランス１０の出力電圧Ｖ1 で立上げる際に、位相
制御方式を併用することも可能である。この場合は電圧
が低くなっている分だけ雑音端子電圧や高調波ノイズが
少なくなり、通常のランプ駆動電圧Ｖ0 に対して位相制
御方式を行う場合よりも不具合が少なくなる。

【００４８】本実施形態で使用される降圧トランス１０
として絶縁型のトランスを用いると、降圧トランス１０
のインダクタンスが雑音フィルタの働きをして画像形成
装置側の雑音が電源側に流れることを防止することがで
きる。これは位相制御方式を併用する場合に特に有効で
ある。

【００４９】以上の実施形態で定着ランプ、露光ランプ
の切替え用にリレーを用いているがこれは半導体素子や
その他のスイッチであっても差し支えない。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、定着ラ
ンプ、露光ランプとも電圧を印加する場合には、通常の
ランプ駆動電圧よりも低い降圧トランスの出力電圧で余
熱した後、通常のランプ駆動電圧を与えるようにした。
余熱することによりランプのインピーダンスの抵抗成分
が増加するので、余熱後に通常のランプ駆動電圧を加え
ても突入電流の値は低くなり、電源電圧の変動分も少な
くなる。

【００５１】また本発明では、リレーによる電圧切替
え、電源の断続の際は必ずスイッチング素子をＯＦＦに
してから行うようにしているので、リレー接点の溶着な
どの不具合を回避することができる。

【００５２】さらに、本発明ではトランスの出力電圧が
定着ランプと露光ランプに同時に加わることがないよう
にし、切替えの際にはＯＮディレー時間を持たせている
ので、トランスの出力電流容量を小さなものにすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態のランプ制御装置のブロッ
ク図。

【図２】図１に示す実施形態での定着ランプの動作フロ
ーチャート。

【図３】図１に示す実施形態での露光ランプの動作フロ
ーチャート。

【図４】図１に示す実施形態での各部の動作線図。

【図５】位相制御方式の説明図。

【符号の説明】

１メインスイッチ２直流電源３ＣＰＵ制御ユニット４定着ランプ５露光ランプ６定着ランプスイッチング素子７露光ランプスイッチング素子８定着ランプ用切替えリレー９露光ランプ用切替えリレー１０降圧トランス１１電源リレー１２温度検出器１３電圧検出器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】普通紙にトナ−を定着させるための定着
装置の熱源として働く定着ランプと、前記定着装置の温
度を検出する定着装置温度検出手段と、前記定着装置温
度検出手段の検出出力に従って前記定着ランプに印加さ
れる電圧を制御して前記定着装置の温度制御を行う温度
制御手段と、画像を露光する露光装置の光源となる露光
ランプとを有する画像形成装置において、交流電源電圧を降圧させるトランス手段と、前記定着ランプに印加する電圧を前記交流電源電圧と前
記トランス手段の出力電圧とに切替える第１の切替え手
段とを具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記露光ランプに印加する電圧を前記交
流電源電圧と前記トランス手段の出力電圧とに切替える
第２の切替え手段を具備することを特徴とする請求項１
記載の画像形成装置。
【請求項３】前記第１の切替え手段は、前記定着装置
の待機時には前記トランス手段の出力電圧を前記定着ラ
ンプに印加することを特徴とする請求項１または請求項
２記載の画像形成装置。
【請求項４】前記第１の切替え手段は、前記定着装置
の動作時には前記温度制御手段の制御にしたがって前記
定着装置温度検出手段の検出出力に応じて前記トランス
手段の出力電圧と前記交流電源電圧とに切替えて前記定
着ランプに印加することを特徴とする請求項１または請
求項２または請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】前記第２の切替え手段は、前記露光装置
の動作に先立って一定時間、前記トランス手段の出力電
圧を前記露光ランプに印加することを特徴とする請求項
２記載の画像形成装置。
【請求項６】前記第２の切替え手段で前記トランス手
段の出力電圧を前記露光ランプに印加中は、前記第１の
切替え手段は前記トランス手段の出力電圧を前記定着ラ
ンプに印加しないことを特徴とする請求項２または５記
載の画像形成装置。
【請求項７】前記トランス手段は、絶縁型のトランス
であることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいず
れか１つに記載の画像形成装置。