JPS58134655A - 複写装置における露光ランプと定着ヒータの電力制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 御装置に関し、特に、同一交流電源から露光ランプと定
着ヒータに電力を供給する場合の露光ランプと定着ヒー
タ．の電力制御装置に関する。

一般に乾式複写機では消費電力の大きな負荷は露光用の
ハロゲンランプと定着用のヒータである。

従来の複写機で．は、ハロゲンランプは複写シーケンス
のタイミングに合わせ、ヒータは特定の温度を維持する
ように、それぞれ独立にオン，オフ制御している。とこ
ろで、電源事情の良好でない地域にあっては電源のライ
ンインピーダンスが高く、ヒータのような大きな負荷を
オン，オフすると必ず電源電圧が変動する。複写機では
感光体（ＯＰＣ。

セレン等のフォトコンダクタ−）上に、原稿に照射した
光の反射光を集束して像を転写するが、感光体の光の変
化に対する許容度はあまり大きくないため、電圧変動に
基づくハロゲンランプの光度変化は複写した像に明，暗
となって現われる。また、ヒータの発熱量は電圧の二乗
に比例するので、電源電圧の低下は定着部にかなりの温
度低下をもたらしコピーの定着むらが発生する。このよ
うな電圧変動に対拠するため、一般には位相制御を行な
ってこれを補償している。これは、トライアック等を負
荷と直列に接続し、トライアックの点弧角を電源電圧の
変動に伴なって変えることにより、負荷に供給する電力
を一定に保持する制御方式である。ところで、複写機で
は前に述べたよう外大　、、きな負荷が２つ（ハロゲン
ランプ，ヒータ，）あり、・これらの負荷に対してそれ
ぞれ位相制御を行なうと、２つの負荷が同一周期にオン
した場合、電源から負荷全体に供給される電流の波形は
一般に０〜πの位相区間の一部分にピークが表われる歪
波形となり、電流が流れるのは各半周期毎の後半で、し
かもその期間には集中的に大電流が流れる。つまり、ラ
ンプの光量やヒータの熱量と関係する電流の実効値に対
して、電流の最大値は極めて大きな値となる。したがっ
て、このような装置の設計に際しては、実際に消費され
る電力（実効値）に対してかなりの余裕をもたせないと
電流が最大となったときに線路（内部配線および電源線
路）での電圧降下が著しくなり、位相制御による補償が
不十分となって、ランプおよびヒータに対して十分な電
力を供給できなくなる。これは、瞬時的な負荷率が高い
ために生ずる問題である。

また、このような位相制御においては、電流波形がノ５
り，ルス状であるため、この電流に含まれる高次の纏’
，＄７ａ−波成分により電磁波の不要輻射を生ずる。

・　一ド こめ４ラな電子機器の不要輻射は、各種の規格（米国の
ＦＣＣ，　　ドイツのＵＤＥ）でも厳しく規制されてい
るため、装置に十分な電磁波対策を施こす必要があり、
生産性の低下およびコストアップにつながる。

そこで、電源の各周期におけるゼロクロス点からハロゲ
ンランプに電力を供給し、各周期のハロゲンランプに対
する電流を遮断する点からヒータに電力を供給すること
が提案されている（たとえば特願昭５６−０９６１７１
号）。こうすることにより、ハロゲンランプには各半周
期毎の前半に電力を供給し、ヒータには後半に電力を供
給するので、電源側からみると１つの負荷に対して全周
期にわたり電力を供給することと等価になるため、瞬時
的な負荷率は１００％となって、十分な電力の供給が可
能となる。またこの場合には、電流は高次の高調波成分
を含まないため電磁波の不要輻射は生じない。

本発明はこの種の、照明灯と発着ヒータに位相分割で通
電をおこなうヒータｙ：制御に関する。

一般に、電源投入から定着可温度となるまでの時間を短
かくするため、また高速複写処理において十分な定着温
度を維持するために定着ヒータのワット数は大きく、ハ
ロゲンランプのワット数よりも大となる。したがって位
相分割通電のときにハロゲンランプの通電レベルから定
着ヒータへの通電レベルへの切換時に電流レベルの変動
が太きい。

本発明は照明灯と定着ヒータの位相分割通電における電
流レベル変動を低減することを第１の目的とし、高ワツ
ト数の定着ヒ〜りで立−トりの早い、安定した定着をお
こなうことを第２の目的とする。

上記目的を達成するために本発明においては、定着ヒー
タを少なくとも２組とし、それぞれの定着ヒータな第１
および第２のスイッチング回路を介して交流電源に接続
し、複写機電源投入から所定時間までもしくは定着ヒー
タが所定温度になるまでの第１状態において、第１およ
び第２のスイッチング回路を交・流全位相角通電とし、
その後の、照明灯が点灯付勢、、されていない第２の状
態においては、第１のスイ１□；゛・；ツ；・・チング
回路を交流の所要位相“′１ 区間のみ導通として第２のスイッチング回路を前記所要
位相区間以外の位相区間のみ導通とし、照明灯が点灯さ
れている第３の状態においては、第１および第２のスイ
ッチング回路の一方を照明灯の通電位相区間以外の位相
区間のみ導通とし他方を全位相区間で非導通とする。こ
れによれば、電源投入直後は２組の定着ヒータのフルパ
ワー通電で急速に定着ヒータの温度が・上昇し、定着器
温度が堅く定着可温度となる。また、露光時には、１つ
の定着ヒータと照明灯を位相区間分割で通電するので、
通電切換えにおける通電レベル変動が小さく、電磁波の
輻射が小さい。

本発明の好ましい実施例においては、第１および第２の
定着ヒータを、それぞれ別個のヒータを含む定着ローラ
として対向当接させて、第１・の定着ローラを記録紙の
トナー面側に、第２の定着ワークを裏面側に配、置し、
第１の状態では第１および第２の定着ローラのヒータに
共にフルパワー通電し、第２の状態においては第１の定
着ローラを主体として第１の定着ローラのヒータに、定
着待機温度を維持する位相区間の通電をおこない、第２
の定着ローラのヒータには、前記位相区間を除く位相区
間の間通型をおこない、第３の状態においては設定さ飢
た明るさを与える位相区間の間開明灯を通電して第１の
定着ローラのヒータには該位相区間を除く位相区間の間
通型し、第２の定着ローラのヒータには通電しない。こ
れによれば、第２の定着ローラは記録紙の裏を熱し第１
の定着ローラがトナーを熱するので定着が良好であり、
照明灯を点灯している間第１の定着ローラが所要の定着
温度を維持し、照明灯が消えている間第２の定着ローラ
に蓄熱がおこなわれる。

第１図に本発明を実施する複写機の機構部の概略断面を
示す。

第１図において、有機半導体ベルト（以下ＯＰＣベルト
と称する）１は、ベルト状感光体であってマガジンにな
っている。コピーキーのＯＮによってハロゲンランプ１
１が点灯し、帯電９世スコロトロンチャージャ２に高電
圧が印加される。ハロゲンランプ１１は原稿台２１上に
おかれた原稿を照射し、ファイバーレンズ２４を通Ｌ”
ｉｃＯ’Ｐｃベルト上１に原稿像が結像される。

ハロゲンランプ１１．ファイバーレンズ２４．高圧電源
２５およびスコロトロンチャージャ２は１つのキャリッ
ジに搭載されており、矢印Ａの方向に原稿面上をスキャ
ンされる。その時ＯＰＣベルト感光体は静由した状態で
キャリッジがその上をスキャンして作像がおこなわれる
。ＯＰＣベルト上に作像が完了すると、キャリッジは（
第１図の右端）、チャージャへの電圧印加を停止し、ハ
ロゲンランプを消灯し、２倍のスピードでホームポジシ
ョンへリターンする（第１図で左端へ）。

作像されたＯＰＣベルト１は作像が完了するとＢの方向
に駆動され、端面でイレースランプ１３によってサイド
およびエンドクエンチングが行なわれる。これは原稿サ
イズ（紙サイズでも良い）を検知して作像領域以外を光
をあてて表面電位をおとし、感光体の疲労を一定レベル
とし、余分の所Ｃ作像以外の）にトナーを付□着させな
い事を目的にしている。感光体は次に現ｌ偉部３を通過
して電荷ののった所にトナーを付着させて潜像部を顕像
化する。

一方上段又は下段カセット内の転写紙は給紙コロ１７又
は１８によって給紙され°Ｃレジストローラ１６で正確
なタイミングをとってＯＰＣベルト１と接触する。この
時ＯＰＣベルトはトナーによって顕像化されており、ベ
ルト上の像は転写紙上に転写する。転写チャージャ６は
正確なタイミングで、帯電チャージャ２より少し高い電
圧（２は５．６ｋＶ、６は−６，０ｋＷ程度）を印加し
て像を紙の方に引きつける。同時に分離しやすい様に転
写紙の静電気を除去するため、分離チャージャ７によっ
てＡＣコロナ（約５ｋＶ）が印加される。

ベルト感光体のコーナーで分離（これを曲率分離という
）され、像転写された紙は定着器９に導かれ、ヒーター
ローラ９ａ、９ｂによって熱定着される。そして、裏面
コピーする場合は１５のガイド板によって両面バッファ
トレー８にストックされる。両面コピー、：・、しない
時、又は両面コピーで裏面コピーが終了し′１□□た紙
は、ガイド板１５によって排１： 紙ストッカー１４′にストックされる。又転写および分
離の終了したＯＰＣベルト１のセグメント（１枚の潜像
部）は除電ランプ２０によって光照射され、静電気の除
電を行って１０のクリーナー用ファーブラシによってＯ
ＰＣベルト上のトナーがかき落されて、清浄されて再び
作像を待っている。

さらにセットされた数のコピーサイクルが終了した後の
サイクルとしてＯＰＣベルト１を数回転させてＡＣコロ
ナ７やクエンチングランブ２０とイレースランプ１３を
全面点灯してベルトの残留電荷、像メモリを除去してベ
ルト表面をクリーニングする。

第１図に示すＯＰＣベルトのセグメントは２セグメント
あり全長で２つの像の作像が可能である。

トナー像が乗った転写紙には、定着ローラ９ａ。

９ｂによって適当な圧が加えられてトナーが融解して定
着されてコピーが完成する。熱ロール定着の場合上、下
のローラ９ａ、９ｂの圧によってニップ幅が定まりこの
ニップ幅と温度の微妙な関係が定着の効率を左右する。

電源がＯＮして、所定の温度（２００℃程度）に冷間時
より立上る時間が短い（クイックスタート）程、複写機
の操作性は向上する。又紙が連続通紙されても所定の温
度を維持する様適切な電力を供給しなければならない。

定着装置−＼の効率の良い電力供給方法に関しては、点
灯率（単位時間当りのヒータのＯＮ、ＯＦＦ’回数）を
計数して適切な電力制御をする。これについては［複写
装置の電力制御方式−１（特願昭５６−８１４６８号）
に開示されている。

この実施例では第１図に示す様に上、下ヒータローラ９
ａ、９ｂにヒータが入っている。上に１．１ｋＷ。

下ローラに３５０Ｗで計１．４５ｋＷになる。電源ＯＮ
の立上り時に上、下のヒータはフルサイクル点灯する。

双方で１．４５ｋＷの電力が供給され、瞬時立上げを行
う。定着の場合ヒータからの熱の寄与率は上ヒータの方
からが太きい。下のヒータは紙の裏面から熱を加えるこ
とになり紙に熱が加わり、あたためる格好になるからト
ナーの融解を助ける。従って上のヒータを大きく、下の
ヒータな小さくするのが定着全体の効率が良い。普通は
、上のローラにだけヒータが入っている場合が多く、こ
の方式だとヒータのコストは安いが、立上りとコピ一時
の熱の供給がすばやく行えない。上のローラにだけヒー
タが入っている場合、上のローラの熱の伝導によって下
のローラが一定温度以上にならないと立上らない。小さ
な容量でも良いから下のローラにヒータが入っていると
立上りが早くなる。

かつ連続コピー中に紙に熱をもち去られても、上だけの
ヒータの場合は下のローラに上から熱を補給しなければ
ならないが、下ローラにヒータが入っている時にはその
回復は早い。上、下ヒータの容量は３：１にしである。

立上り時には２本のヒータを全サイクルで点灯し、立上
りを早くする。１．４５ｋＷで立上ると常温で約１分以
内で２００℃に達する。立上り後は所定の温度を維持す
るために位相制御を行って手分以下の実効出力で温度の
安定化を計って（・る。

第２ａ図および第２ｂ図にヒ」１夕９ａおよび９ｂを複
写待機温度に立上げた後の、しかも照明灯１１を消灯し
ているときの第２の状態での、ヒータ９ａおよび９ｂの
通電区間（斜線）を示す。上ヒータ９ａ（大きな容量）
は後通電に、下ヒータ９　ｂ（小さな容量）はトランジ
スタで前通電にして両者が揃うとフルサインウェーブに
なる。位相制御の場合、電圧波形の数分の１しか電流を
通電しないから、電圧、電流波形は非対称で力率ははな
はだしく低下するが、この様に２本のヒータを対称に温
度ノ変化に応じて本件の様に土ヒータをマスクにし、下
ヒータをスレーブにすると電力供給の応答性が良くなる
。

事務用複写機の場合、使用出来る電流は１００ｖ１５Ａ
が限度であるが、立上り時はヒータ９ａ。

９ｂにしか供給しないから目１杯使用出来る。コピー中
は駆動系、露光ランプ、ファン等に電力を供給しなけれ
ばならないからヒータには８００Ｗが限度である。コピ
ー中の電力配分は（一般的な事務用ｒｐｃ）以下のよう
になる。

：１゜ ヒ−タ９ａ　、　９Ｂ・・＋、、；ｉ−ｉ　　　　　ｓ
ｏｏｗ駆動系（モータ、ファン）　　　　１００Ｗクラ
ツチ、ソレノイド　　　　　　５０Ｗ露光ランプ　　　
　　　　　３００Ｗ 制御系　　　　　　　　　　　５０Ｗ 表示、他　　　　　　　　１００Ｗ 計１，４００Ｗ 従って損失を出来るだけ少なくして、有効電力を増さね
ばならない。屋内配線の容量が１５Ａを限度としている
以上、出来るだけ機械の容量は１５Ａ以内に設計するこ
とが要求される。現在国内の電源事情は規定の値である
１００Ｖある所は珍らしく、はとんどが５Ｌ％程度の電
圧降下した状態で使用している。従って必要な電力量が
得られず、仕様を満足しない機械も出てくる。

以上の理由から本件では定着と、露光ランプ点灯に適切
な電力配分をおこなっている。先きに述べた様に、ヒー
タの容量の大きい上ローラをマスターにして下ローラを
スレーブにする。立上り時（第１の状態）は両ローラと
も全サイクル点灯であるから１．４５ｋＷになる。立上
り後のスタンバイ時（第２の状態）は、第２ａ図および
第２ｂ図に示すように、上ヒータ９ａをξ以下のデユー
ティにして、下ローラ９ｂにはへデユーティが供給され
る。こうすると約６００Ｗの電力が定着部に供給され一
定の温度に維持される。コピースタートになったら、第
４ａ図および第４ｂ図に示すようにランフ（ハロゲンラ
ンプ）１１がマスクになり、定着部上ヒータ９ａがスレ
ーブになる。下ヒータはランプ１１の点灯中はインヒビ
ットされ点灯しない。コピー中、露光ランプ１１が消え
た時、再び土ヒータ９ａがマスタになり下ヒータ９ｂが
スレーブになる。温度の低下に応じて第３ａ図および第
３ｂ図に示すように、士ヒータ９ａの供給量を多くし、
下ヒータ９ｂを少なくする。温度の回復した後は、土ヒ
ータ９ａを少なくし、下ヒータ９ｂを多くする。第２の
状態において熱の回復が容易な場合は、上ヒータ９ａの
電流波形は点弧が大きくなり通電は少な（なる。逆に下
ヒータ９ｂは大きくなる。第２ａ図および第２ｂ図と同
じ状態になる。この通電角の変位は、点灯率を計数して
行なわれる（単位時間当り例えば１分間にヒータに通電
している時間の割合）。

第５図に以上に説明した露光ランプ１１．定着ヒータ９
ａおよび９ｂに結合された電力制御装置の構成を示す。

まず露光ランプ１１制御系を説明すると、露光ランプ１
１の電力制御は一定の光量を得るために電圧変動に対す
る補償を位相角を変位させて行なう。特別な回路を使用
しないで、マイクロコンピュータＭＰＵに交流入力のゼ
ロクロスパルスを入力して、そのゼロクロスパルスの立
下りエツジよりＭＰＵの内部カウンターを起動して、サ
ンプリングを行い交流入力の変動値を検知する。この検
知データより人力変動値をＭＰＵによって演算して操作
部キースイッチよりユーザによって入力された調光設定
値より対比されてポートＰ、より位相制御量として、フ
ィードバックされる。従ってきわめて高精度なディジタ
ル方式による交流ＡＶＲ（自動電圧制御装置）が構成さ
れている。これらのシステムを使用して露光用ハロゲン
ランプ１１０安定化と設定、・、、値に応じた精度の高
い調光が可能になっている。

第６ａ図は交流ＡＣ入力を１０回サンプリングして、入
力変動量を検知する様子を示した。サンプリング点はゼ
ロクロス点よりＭＰＵ内部カウンタの起動により、Ａ／
Ｄをスタートしてサンプリングを行なう。この場合５０
１１ｚの時、１０回のサンプリングを行なうからＡ／Ｄ
変換は高速変換可能なものが要求される。富士通製４０
５２は８ビツト変換時間５０μｓｅｃであり、処理時間
も含めて１００μｓｅｃあれば十分である。従って半サ
イクル中１０回のサンプリングには十分使用出来る。こ
の様に半サイクルでデータの入力変動値の検知を行ない
、演算を行なって次の半サイクルでフィードバックを行
なうことになる。リアルタイムでなく、・半サイクル遅
れで位相制御量としてフィードバックされる。

次にフィードバックの原理について説明すると、交流入
力よりゼロクロスパルスを生成してマイクロコンピュー
タインテル社　８０５１０Ｔ１端子に入力する。Ｔ１端
ヂは外部パルスなエツジ（立下りエツジ）で検知し：１
匹、プログラム動作および実行とは関係なしにイベント
カウンタとして動作する。

ここではゼロクロスパルスが人力してシ下りで検知する
と、内部割り込みが発生する様にセットしておき、次に
Ｔ１よりの入力をイベントカウンタより内部カウンタモ
ードに切換える。そして位相制御のトリガ時間の計数を
行なう。あらかじめ、所定の値に達したら同様に内部割
り込みが発生するようにセットしておく。ゼロクロスパ
ルスを検知してから内部力ウソタモードに切換えると、
クリスタルを分周したパルスでカウントを行なう。

１２ＭＨｚの水晶を使用すると、ｌμＦ、ｅＣＯ分周パ
ルスでカウントを開始する。交流入力は５０　Ｈｚの時
半波長１０ｍ５ｅＣ＋　６０　Ｈｚの時８．３　ｍ５ｅ
ｃであるから、この半波長よりプログラムによってトリ
ガする時間を決めれば位相制御によって実効出力を変え
る事が出来る。内部カウンタの値がトリガポイントにセ
ットされた値（第６ｂ図のｔ１〜ｔ３）に達すると、内
部割り込みによってＭＰＵが認知するとポートを介して
トランジスタを導通付勢する。トランジスタを使用すれ
ば、前通電となりｔ、〜ｔ３が通電角となる。トライア
ックは後通電でトリガした所の後より正弦波の位相が反
転（ゼロクロス）する所まで通電出来る。この通電角の
カウントはＭＰ、Ｕ３０５１の内部カウンタによって行
なわれる。トランジスタによる通電量ｉ］＋　ｂまゼロ
クロスポイントの所よりＯＮして通電量りカウンタのカ
ウントＵＰした所でＯＦＦする。トライアックの場合は
カウントＵＰの所より通電を開始する。

以上交流のＡＶＲをマイクロコンピュータによってディ
ジタルで処理する態様に付き述べた。これに関してはす
でに特願昭５５−１７５６７２号（定電圧電源装置）、
特願昭５５−０１２９８５号（複写機にお・ける露光ラ
ンプ電圧安定化方法）および特願昭５６−０３６５９１
号（負荷電力安定化装置）に開示されている。

次に定着ヒータ９ａ、９ｂの制御系を説明すると、ＭＰ
ＴＪはポートＰ２よりバッファｕ２を介してＡＣをトラ
イアックによってＯＮ、ＯＦＦするＳＳＲを付勢する。

先きにも述べた様に土ヒータ９ａは容量も太き（、トラ
イアック（−よってスイッチングされるから位相角制御
は後通電となる。又ポートＰ３よりバッファｕ３を介し
てパワートランジスタＴｒ２ヲ付勢して下ローラ９ｂの
ヒータのコントロールを行なう。トランジスタでスイッ
チングを行なうから前通電となる。ヒータ９ａ、９ｂは
双方でロスのない制御が可能になる。即ち電圧波形１杯
に電流を通電出来る。先きにも説明した様にこの制御は
ＭＰＵの内部カウンタの計数によって位相角を制御する
。コピースタート前の待機時のヒータのコントロールは
、ゼロクロスパルスカ到来スルトＰ３よりトランジスタ
Ｔｒ２を付勢して９ｂをＯＮする。ＯＮ時間は先きに述
べた様に温度の依存如何によって点灯率が所定の値にな
る様に演算され、土、下ヒータの電力供給量が決定され
る。この演算結果より通電角θ。が決定され、９ｂに前
通電角θ。だけ通電する。θ。になると残りのπ−θ。

がバッファｕ２を介してＳＳＲを付勢して９ａがＯＮす
る。

温度の低下が著しくなり、点灯・率の割合が大きくなる
とθ。（９ｂのＯＮ角度）は・しｊ、さくなりπ−θ。

が大きくなる。　　　　　　　　：、□１；。

：１ 第７ａ図〜第７Ｃ図にＭ　’　Ｐ　””Ｕの電力制御動
作を示す。これらのフローチャートのうち、メインフロ
ーを示す第７ａ図の制御各ステップの内容は次の通りで
ある。

５ＴＥＰ〜１　　パワーがＯＮされて、ＭＰＵ内部のレ
ジスタ、メモリ等が初期化される。

５ＴＥＰ〜２　　ゼロクロスパルスの間隔をＭＰＵの内
部カウンタを起動して計測する。１　（ｌ　ｍ５ｅｃ又
は８．３ｍ５ｅｃ間のパルス数によって、５０　Ｈｚと
６０Ｆｌｚを判別する。

５ＴＥＰ−３機械の初期化を行なう。ジャム紙の存在、
トナー、紙、サプライ類のセット状況等のチェック。

５ＴＥＰ−４機械系が途中で停止した状態であればスタ
ート位置にもどす（ホームポジショニング尤５ＴＥＰ−
５機械の状態が全て正常であればヒータの電源をＯＮし
てヒータな立上げる。立−Ｆり時間を短くするため上、
下ヒータ９ａ、９ｂを全サイクルで付勢する。、・計１
．４５ｋＷの出力になる。

５ＴＥＰ−６機構１・□１．．ｐ各部、電気回路等の診
断ルーチンであり、故障清よび異常の診断を行なう。

Ｓ　ＴＥＰ〜７　　定着部の温度が所定のレベルに立上
ったか否かの判断を行なうｄ ＳＴＥＩ”−８ここでは、第５図に示すスイッチＳＷｕ
、　ＳＷｄによる調光レベルの設定である。

５ＴＥＰ−９ユーザによってコピー所用枚数がセットさ
れる。

！　　　、、５ＴＥＰ−８，９においてセットされた値
で、ある一定の時間（約１分以上）以上たってもコピー
スタートされない時、標準モードにリセットされる（調
光レベル中間値の５；コピ一枚数ｌ）。ウオームアツプ
した時標準モードが表示される。再びこの状態にもどる
。

５ＴＥＰ−９８このルーチンは温度が立上り、コピーイ
ネーブルの待機ルーチンである。５ＴＥＰ−４と内容は
同一である。

５ＴＥＰ−９ｂ　　ヒータ９ａには温度の維持（２００
℃±０．５℃）出来る程度の電力が供給される。点灯率
を計数して余裕のある時には下ヒータ９ｂの通電量が多
（なる。点灯率は６０％程度になる様、電力量が供給さ
れる。土ヒータ９ａの位相角に優先権がある。

５ＴＥＰ−９ｃ　　ＳＴ’ＥＰ−６と同じ。異常の有無
１機械の状態をチェックする。

５ＴＥＰ−９ｄ　　　５ＴＥＰ−８，９においてセット
された値で、ある一定時間（約１分以上）たってもコピ
ースタートされないと電源を遮断する。

５ＴＥＰ−１０コピースタートスイッチをテスト（開、
閉読取）する。

５ＴＥＰ−１１複写機のシ・−ケンスコントロールルー
チンであり、帯電、露光、現像、転写、定着。

その他機構部、給紙、搬送、除電、クリーニング等ノ一
連のシーケンスコントロール。

５ＴＥＰ−１２コピー中のヒータコントロールになる。

ランプ点灯中はランプがマスターになり土ヒータ９ａが
スンーブになる。下ヒータ９ｂはインヒビットされる。

ランプが消灯すると５ＴＥＰ−９ｂと同じ動作をする。

５ＴＥＰ−１３露光ランプのソフトスタート。レギュレ
ータの機能をもつルーチンである。

５ＴＥＰ−１４各機構部の動作のチェック。ジャム紙の
チェック。す・イゾライの有無、その他各機能のモニタ
が行なわれる。電源電圧の変動、外気温度等環境条件も
モニタされる。

５ＴＥＰ−１５５ＴＥＰ−１４においてモニタした異常
値の判定を行なう。

５ＴＥＰ−１６コピー終了のフラッグが立っているかど
うかテストし、立っていれば待機ルーチンヘジャンプす
る。

第７ａ図に示す「調光レベルセット」の詳細を第７ｂ図
に示す。第７ｂ図に示す「調光レベルセット」サブルー
チンの各ステップの内容は次の通りである。

５ＴＦ２Ｐ−２１このルーチンに入ると調光レベルがデ
ィジタル的に設定される。このフローを以下実行する。

５ＴＥＰ−２２第５図のシステム構成において、操作部
のアップスイッチＳＷｕのテストを行なう。

ＳＷｄがＯＮされていれば、０になる。０でなければ５
ＴＥＰ−２６ヘジヤンプする・。

５ＴＥＰ−２３，２４ｓｗｕが押さ玉゛ている間、ＭＰ
Ｕ内部でプログラムで生成するパルスによって、ハロゲ
ンランプの調光が明るくなる方向にシフトして行く。例
えば、中間値の５であったものが０．５ｓｅｃおきに５
→６→７→８→９で停止する。好みの明るさで指を離せ
ばその値で設定される。

５ＴＥＰ−２５明るい方にシフトされて行（数値が表示
される。

５ＴＥＰ　２６　　　ＳＷｕがＯＦＦされたか否がテス
トされる。

５ＴＥＰ−２７今度はダウンスイッチＳＷｄのテストを
行なう。押されていなければ５ＴＥＰ−３″１ヘジヤン
プしてＳＷｄがＯＦＦ’されているかどうかテストする
。

５ＴＥＰ−２８５ＴＥＰ−２３と同様にクロックをカウ
ントする。

５ＴＥＰ−２９カウントされた値に応じて暗い方ヘデク
レメントする。例えば中間値５の値を示していれば５→
４〒、３→２→１で停止する。１が最も暗い。この値は
調光を設定するレジスタに貯えら１゜ れる。第７ａ図めフローの５ＴＥＰ−１３のハロケンラ
ンプコントロールルーチンにおいては、このレジスタの
内容を基準値としてランプ電力制御を行なう。

５ＴＥＰ−３０デクレメントされ、Ｑ、５　Ｓｅｃ間隔
でシフトして行く様子が表示される。

５ＴＥＰ−３１８ＷｄがＯＦＦされたか否かテストされ
、ＯＦＦされればメインルーチン（第７ａ図）へ復帰す
る。ＯＮされていれば５ＴＥＰ−２７へもどり、このル
ーチンをくり返し実行する。

第７ａ図に示ス［ハロゲンランプコントロー杉の詳細を
第７Ｃ図に示す。第７Ｃ図に示す「）・ロケンランフコ
ントロール」の各ステップの内容ハ次の通りである。

５ＴＥＰ−４１点灯信号のチェックを行なう。これは第
７ａ図の５ＴＥＰ−１１のシーケンスコントロールにお
いて複写機のタイミングの制御を行ない、点灯信号はこ
このルーチンにて出される。

５ＴＥＰ−４２信号をテストし、点灯信号がなければメ
インルーチンにリターンする。

５ＴＥＰ−４３メインルーチン（第７ａ図）の５ＴＥＰ
−８において設定した調光レベルの値をレジスタより読
み込み、ノ１０ゲンランプ１１位相制御の基準値にする
。

５ＴＥＰ−４４電圧変動のレベルをチェックする。

これは５ＴＥＰ−１４のモニタにおいても同様に電源の
変動がサンプリングされているから、このデータをレジ
スタに呼び込む。電源変動の補償は定着ヒータコントロ
ールの位相制御時の点弧角をシフトして電圧補償を行な
う。同様にハロゲンランプについても演算を行なう。

５ＴＥＰ−４５８ＴＥＰ−４４において電源変動をモニ
タしたデータと調光レベルの基準値によって演算を行な
い、初期の位相制御量を決定する。

５ＴＥＰ−４６ラッシュ電流防出のため、ｌ　Ｑ　Ｑ　
ｍ５ｅｃのソフトスタートを行なう。これもプログラム
によって位相制御を行なう。ここで行なうソフトスター
トも５ＴＥＰ−４６のサブルーチン（注：このルーチン
は５ＴＥＰ−１３のサブルーチンであり、５ＴＥＰ−４
６はサブルーチンのサブルーチンで、ルベルネスチング
されたことになる）で、ゼロクロスパルスの到来を待っ
て、これを基準点に内部カウンタを起動して、位相角θ
のトリガ量を決める。

５ＴＥＰ−４７ソフトスタートの終了をテストする。

５ＴＥＰ−４８ゼロクロスパルスの到来をテストスる。

５ＴＥＰ−４９ゼロクロスパルスを基準にカウンタなス
タートする。

５ＴＥＰ−５０実効値変換レベルのサンプリングを行な
う。５ＴＥＰ−４６においてソフトスタートが始まって
おり、５ＴＥＰ−４５において初期位相制御角度が演算
されている５ＴＥＥＰ−４６のｌ　Ｑ　Ｑ　ｍ５ｅＣま
でソフトスタートを行なう。が、これは５ＴＥＰ−４５
で演算された第１見目の初期位相制御量まで行なう。

例えばモニタされた電源変動量を考慮した値が点弧角３
０°であればソフトスタートを、ｌ　Ｑ　Ｑ　ｍ５ｅＣ
の間、点弧角Ｏ°近くから徐々に位相角を上げて行き通
電量を多（して行（。　　　・ ５ＴＥＰ−５１Ａ／Ｄコンバータの変換が開始される。

８ビツト、富士通４０５２のＡ／Ｄコンバー）をアクセ
スし、ＭＰＵより送りこむりｄツクノくルスに応じて出
力データがシリアルに出される。ＭＰＵのプログラムに
よってデータがレジスタにストアされる。

５ＴＥＰ−５２変換終了のストップビットがＩ）ａｔａ
ＯＵＴに立ったか否かテストする。

５ＴＥＰ−５３ここで調光レベルの設定値、即ちこれが
基準値になるが、これと実測値の比較を行ない、差を演
算する。

５ＴＥＰ−５４フィードバック量に応じて補償量を考慮
した位相制？＆ｌ］量（角度）を決める。

５ＴＥＰ−５５先きに５ＴＥＰ−４８でスタートしたカ
ウンタのデータを読み込み、５ＴＥＰ−５４で計算した
値との対比を行なう。

５ＴＥＰ−５６５ＴＥＰ−５５でフェッチした値とＳ　
ＴＥＰ−５４との値によってトリガのタイミングを待つ
。

５ＴＦＪＰ−５７）　ＩＪガの時機を待っている。

５ＴＥＰ−５８）リガを行ないメインルーチンへ復帰す
る。　　　　・ 第６ａ図に示し、：た様に、ＭＰＵ　８０５１の内部カ
ウンタを起動してε′１μｓｅｃでカウントする）サン
プリングを半波長で１０回行ない電圧変動量を検出する
。その値に応じた実効値に変換して位相角制御によって
補償を行なうのがこの原理である。

第８図に本発明のもう１つの実施例を示す。この実施例
においては、ＭＰＵ２ケを用いて複写機のシーケンス制
御と自動制御を行なう。第８図のシステムにおいて本件
の目的である上ヒ−１１９８゜下ヒータ９ｂ及び露光ラ
ンプ１１はＲＯＭ　＆　Ｉ１０素子８７５５よりアクセ
スしている。第５図ではＭＰＵ本体の内蔵されているボ
ートよりアクセスしているが、内容は同じでプログラム
が若干具なるだけである。

マイクロコンピュータＭＰＵＩおよびＭＰＵ２は、イン
テル社の８ビツトワンチップＭＰＵであり、ＲＯＭ４に
バイト、ＲＡＭ　　１２８バイト、１６ビツトカウンタ
２チヤンネル、外部割り込み２チヤンネル、それに８ラ
インのポート３つを含む強力なＭＰＵである。クリスタ
ルに１２ＭＨｚをつけた時その実行時間は１インストラ
クシヨン１μｓｅｃである。

イベントカウンタＴ。＋　ＴＩには、タイミング用のク
ロックパルスとシーケンス開始用の同期パルスを入力す
る。このカウンタは１６ビツトで６４，０００のパルス
カウントが可能で、プログラムの実行とは関係なく、ハ
ード上でカウントを行なう。従って従来複写機のタイミ
ングパルスのカウントに割り込み端子にそれを入力させ
て、ソフトウェアでカウンタな形成することが行なわれ
て来たが、これだと、パルスが人力する毎に割り込みが
発生し、プログラムの実行に支障をきたす事が多かった
。

パルスが高速になる程（例えば周期５０μＳｅｃのパル
スを入力すると５０μｓｅｃ毎に割り込みが発生する）
、この傾向は強く、プログラムの実行時間が遅延して誤
動作を起す原因になっていた。イベントカウンタのタイ
ミングパルスの読み取りによってこの様な問題は無くな
った。

ＭＰＵ２の外部割り込みＩＮＴＯにはＡＣのゼロクロス
パルスが入力される。８７５１の割り込みはレジスタに
フラッグを立てることによって立下りパルスによるエツ
ジ検知が可能で、本件ではゼロクロスパルスのエツジを
検出して内部カウンタを起動してＡＣの電力制御を行な
う。ヒータ、露光ランプの自動制御を特別な回路を使用
しないで、ＭＰＵのみで行うことが出来る。もう１つの
外部割り込みｌＮＴｌには、ポート１（Ｐｌ）の入力ラ
イン８つをＯＲをとって入力しである。これは複写機の
外部装置として、ソータ、コレータ、ＡＤＦ、料金カウ
ンタ等を付属させることが多くなり、これらとのインタ
ーフェースをディジチェーン方式によって接続して使用
するケースが多くなった。多くの外部装置が付属する時
、回線の使用をホス）ＭＰＵ（本件ではＭＰＵＩ　）に
許可を求めて、使用権を得るためにＰ、に外部装置より
アクノーリッジ信号を出して認めさせるものである。Ｍ
ＰＵ　１はｌＮＴｌに割り込みが入いるとＰｌをポーリ
ングしてどこから来たのか判別を行なう。この例では外
部装置を付属させる時にはＭＰＵ２のボートよりＭＰＵ
　１のＰｌに入力する。ＭＰＵＩが認知した時、ＴＸＤ
よりアドレスコードを送り、ＭＰＵ２との間で回線の使
用を実行して、相互のデータ転送を行なう。ソータ、コ
レータ、ＡＤＦ、料金カウンタ、その他ＯＣＲを接続し
外場台もこの方法によって行なう。従ってＭＰＵ２から
はキー人力した情報を、ＭＰＵＩからはシーケンスの状
態、パルスモータの指令、それに表示データを転送する
。

８７５１は単体で４にバイトのＲＯＭおよび１２８のＲ
ＡＭをもっているが、これだけでは足りないので、外部
にＩＯ／ＲＯＭ　　８７５５と、バッテリでバックアッ
プされた０ＭＯ８−ＲＡＭ　２にバイト（８４１６：富
士通）がおかれている。これによってＲＯＭは６にバイ
トに、ＲＡＭは２Ｋｊ１２８バイトになる（ただ■７外
部ＲＡＭ　　４にバイトはキーカード内にある）。音声
合成器（ｓｐｃ）はこれ自体で３２にビットのスピーチ
メモリを所有しており、２６ＳｅＣのスピーチが可能で
ある。ガイダンスにこれだけでは不足なので、外部に１
２８にビットのＲＯＭをたして合計でｌ　Ｑ　□ｓｅｃ
のスピーチが可能である。

本システムでは原稿濃度と原稿のサイズ（パターン）の
検知を４１ｉ動的に行なっており、４ビツト８チヤンネ
ルのＡｓＤコンバータ（リコー製ＲＰ２ＰＯ１）−■、
。

をもっている。これにフォトセンサー４箇の入力がパラ
レルに入いり、ＭＰＵの指令によってＡＤ変換されて、
濃度とサイズが検知される。あとの４チヤンネルは感光
体の汚れを検知する。又自動制用に８ビツトのＡＤコン
バータを乗せており、これは４チヤンネルで、富士連装
４０５２である。

これは定着ヒータコントロール用の温度検知素子。

圧板の開閉センサ、ＡＣｌｏｏＶの実効値を検知してＡ
Ｃ電力の電源のレギュレーション等を行なうディジタル
方式によるＡＶＲを形成する。さらに赤外線検知器をお
いて複写機のオペレータがいる事を検知して音声を発す
る様に人体の検知信号が入力される。カレンダ一時計Ｉ
Ｃは日立製ＨＤ１４６８１８であり、２４ピンのＩＣで
ある。基準周波数は３２．７６８Ｋ　Ｈｚ、　１．０５
　ＭＨｚ、　４．１９　ＭＨｚの中より任意に選べる。

時２分１秒２月１日、曜日等のデータを内蔵している。

データ形式はＭＰＵのパスラインによって入出力される
。従ってこのデータを機械の表示パネルにも出せるので
時計表示を行なうことが出来るし、又、感光体上の適当
な位置（コピー原稿の余白にあたる所）にＬＣＤ（液晶
）を対向させておいて、日付を入れることも出来る。Ｌ
、ＣＤは時計を表示出来る。直接感光体に計時値を写す
時には、ＬＣＤの表示は逆に写す様に制御する。丁度文
字を鏡に写した様な文字を表わす。又コンタクトガラス
のコーナーに日付ＬＣＤをおく場合は通常の反転しない
文字を表わせば良い。

第８図においてＭＰＵ２には音声認識装置を接続してい
る。これは、キーカードの役割をはたすもので、すでに
登録しである声と、入力した声をスペクトラム分析し、
一致していればコピー可となるシステムである。従来キ
ースイッチ又はキーカードを用いて行っていたものが音
声入力によって、個人の音声の特徴を登録しておいて、
特別なキーなどを用いないで、特定なユーザのみ使用す
る事が出来る。又テンキーによらないで音声にて枚数の
セット、スタートおよびストップも可能で、音声合成装
置といっしょに用いて機械との対話を音声にて可能なら
しめた。第９ａ図に、第８図に示す音声認識ユニットの
構成を示す。この音声認識ユニットは、インターステイ
ト社の音声認識チップＶＲＣＯＯ８を用いたものである
。インターステイト社の２８ビン、ｌチップＶＲＣＯＯ
８システムはアナログ音声データ処理に独得の方法を用
いており、また、広範囲の使用に適合するようになって
いる。話者それぞれの８語すなわち８句を認識し、機械
命令を発する。認識語の設定が出来る。

ＶＲＣＯＯ８は発声語の有声および無声のパラメータの
状態シーケンスを検出し、このシーケンスを予め登録し
た語のシルケンスと比較して発声語を言忍識する。認識
すると認識した語の陥を示すビットパターンを出力する
。認識すべき語の発声時の状態シーケンスと認識パラメ
ータはＲＯＭにメモリ（登録）される。更に第８図に示
すバッファメモＩＪＲＡＭ８４１６に更に状態シーケン
スおよび認識パラメータをメモリ（登録）する。

パルスモータドライバにＭＰＵ２のＴ１よりクロックを
発生して先きに述べた様に光学系のスキャンコントロー
ルを行なう。Ｔｏからは！光灯高周波点灯用のクロック
パルスを発生し、調光コントロールを行なう。ＭＰＵ　
２とＭＰＵＩは同じプリント基板上にお（必要はなく、
ＭＰＵ２は表示、入力キースイ９ ツテのコントロール、音声認識を行うジョブ等を実行す
ることがら、操作部プリント板の片隅に配置しておいて
も良い。

第８図に示すメモリカードは機械の診断データ摘出用メ
モリであり、機械の使用状態、故障原因。

サプライの使用状態が逐一メモられている。一定間隔で
サービスマンが収集に来て、機械の信頼性確保のための
データを収集する。１種のロギングを行なう。第９ｂ図
にメモリカードの構成を示し、第９ｃ図に電池バックア
ップ回路を、また第９ｄ図に電池電圧検出回路を示す。

電池電圧検出回路は電池バックアップ回路の出力Ｖｂｓ
が所定値以下に下がった時、メモリの内容を機械内のバ
ッファメモリに退避させる。新品のメモリカードと交換
　゛した時、退避したデータを再び転送する。メモリカ
ードはＣ−ＭＯ８Ｒ，ＡＭと電池よりなり、４にパイン
。

トのＲＡＭ容量かあ、る。

第１０図に、ＭＰＵ２と共にＭＰＵＩがおこなう複写制
御タイミングを示す。これは設定枚数が２枚のときのも
のである。

０ 以上述べた様に本発明は、ヒータローラ上２下２本の電
力供給と露光ランプとを組合せて、力率の良い、効果的
な電力制御を蝉供するものである。

【図面の簡単な説明】

１１１゜ 第１図は本発明の一実施例の複写機構！要を示・１“”
す断面図、第２ａ図、第２ｂ図、第３ａ図および第３ｂ
図はヒータ立上り後の、照明灯を点灯していないときの
ヒータへの通電を示す波形図であり、□第２ａ図および
第３ａ図の斜線区間が十ドータ９ａの通電位相区間を、
第２ｂ図□および第３ｂ図の斜□線区間が下ヒータ９ｂ
の通電位相区間を示す。 相区間を、第４ｂ図は下ヒータ９ａの通電位相区間（な
し）を、第４Ｃ図は照明灯１１の通電位相区間を、示す
波形図である。 第５図は本発明の一実施例の構成を示すブロッサンプリ
ングタイミングを示す波形図、第６ｂ図は照明灯１１０
通電タイミングを示す波形図である。 第７ａ図は第５図に示すマイクロコンピュータＭＰ、Ｕ
の制御動作概要（メインフロー）を示すフローチャート
、第７１）１１はメインフローの中の□゛　「調光しで
ルセット」を□詳細に示すフローチャー、ト、第７Ｃ図
は「ハロゲンランプコントロール」を詳・細に示す７０
−ｊヤードである。 第、８図は本発明のもう１つの界施例の構成を示すブロ
ック図、第９ａ図は第８図に示す音声認識ユニット゛の
・構成を示すブロック図、第９ｂ図および第９Ｃ図は第
８図に示すメモリカードの構成を示すブロック図、第９
ｄ図は電池電圧検出回路の構成を示すブロック図である
。第１０図は第８図に示すＭＰＵ１．２．０複写制御タ
イミングを示すタイムチャートである。　　　゛ １：ＯＰｃゝＡ＝’）　　　　　　　２ニスコロトロン
チャージャ３：現像器　　　　　　４，５：給紙カセッ
ト６：転写チャージャ　　７：分離チャージャ８：パラ
レアトレー １ｏ：り□リーチ　　　　　１１凌■ゲンランプ１２：
ファンモータ　　　１３：イレースランプ１４：排紙ス
トッカ　　　１５：切換ガイド板１６：レジストローラ
　　１７〜１９：給紙コロ２０：除電ランプ　　　　２
１：原稿台２２：駆動モータ　　　　２３：電装ユニッ
ト２４：電位センサ　　　　２５：受光素子２６：紙サ
イズ検知器 特許出願人　株式会社　リ　コ　− 代理人弁理士杉信　興 カフｍ１図 弔７ｂワ 弔７ＣＩｌ］

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　露光用照明灯および少なくとも２組の定着ヒ
   ータな備える複写装置の、少なくとも前記２組の定着ヒ
   ータの通電電力を制御する電力制御装置において、 第１組の定着ヒータの通電を制御する第１のスイッチン
   グ回路： 第２組の定着ヒータの通電を制御する第２のスイッチン
   グ回路；および 複写機電源投入から所定時間までもしくは定着ヒータが
   所定温度になるまでの第１状態において、第１および第
   ２のスイッチング回路を交流全位相角通電とし、その後
   の、照明灯が点灯付勢されていない第２の状態において
   は、第１のスイッチング回路を交流の所要位相区間のみ
   導通として第２のスイッチング回路を前記所要位相区間
   以外の位相区間のみ導通とし、照明灯が点灯されている
   第３の状態においては、第１および第２のスイッチング
   回路の一方を照明灯の通１ｂ’位相区間以外の位相区間
   のみ導通とし他方を全位相区間で非導通とする電気制御
   装置； を備えることを特徴とする複写装置の電力制御装置。　
   　゛
2. （２）第１および第２のスイッチング回路の一方を格子
   制御整流素子を主体とする位相制御スイッチング回路と
   し、他方をスイッチングトランジスタを主体とするスイ
   ッチング回路とした前記特許請求の範囲第（１）項記載
   の、複写装置の電力制御装置。
3. （３）第１組の定着ヒータは排紙ラインに関してトナー
   が乗った記録紙のトナー像面に対向する側゛に配置され
   、第２組の定着ヒータは前記トナー像面の裏面に対向す
   る側に配置された前記特許請求の範囲第（１）項記載の
   、複写装置の電力制御装置。
4. （４）　　電気制御装置は、照明灯点灯指示に応じて照
   明灯の通電を制御する第３のスイッチング回路を所要位
   相区間のみ導通として第１のスイツテング回路をこの所
   要位相区間以外の位相区間のみ導通とし、かつ第２のス
   イッチング回路を全位相区間で非導□通とする前ｉ己特
   許請求の範囲第（１）項記載　　・の、複写装置の電力
   制御装置。
5. （５）　　第１組の定着ヒータは排紙ラインに関して　
   、゛トナーが乗った記録紙のトナー像面に対向する側に
   配置され、第２組の定着ヒータは前記トナー像面の裏面
   に′対向する側に配置された前記特許請求の範囲第（４
   ）項記載の、複写装置の電力制御装置。
6. （６）第”０″７７′グ、回路９１格子ｉｔ＋御整流声
   子を表体とする位相制御スイッチごグ回路であり、第２
   および第３のスイッチング回路はスイッチングトランジ
   スタを主体とするスイッチング回路である前記特許請求
   の範囲第（４）項記載の、複写装置の電力制御装置。 （′７１　　電気制御装置は、複写装置に電源が投入さ
   れると第１および第２のスイッチング回路を交流全位相
   角導通とし、第１組の′楚着ヒータの温度が所定値にな
   ると定着待期温度に第１組の定着ヒータの温度を維持す
   る位相区間の間第１のスイッチング回路を導通としかつ
   それ以外の位相区間の間第２のスイッチング回路を導通
   とし、照明灯点灯タイミングでは第３のスイッチング回
   路を調光設定値に対応付けられた位相区間の間第３のス
   テッチング回路を導通′としてそれ以外の位相区間の間
   第１のスイッチング回路な導通としかつ第３のスイッチ
   ング回路は全位相区間で非導通とする、前記特許請求の
   範囲第（４）項、第（５）項父は第（６）項記載の、複
   写装置の電気制御装置。