JPS6039660A

JPS6039660A - 複写装置

Info

Publication number: JPS6039660A
Application number: JP58147297A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Takayanagi; 義章高柳
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1983-08-13
Filing date: 1983-08-13
Publication date: 1985-03-01
Also published as: JPH0555874B2

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】この発明は、露光ランプの点灯電圧をマイクロコンピュ
ータで制御するようにした複写装置に関するものである
。

従来、複写装置の原稿露光ランプに使用するハロゲンラ
ンプの電力制御はランプレギュレータ（ＣＶＲ）による
位相制御で行われてきた。ＣＶＲは回路構成が複雑であ
り、かつ、大形のものである。そして、電源電圧の変動
に対し、ハロゲンランプの点灯電圧が第１図のように変
動してしまう。すなわち、第１図で１曲線■は電源電圧
、曲線肛はハロゲンランプの点灯電圧を示してｌ／）る
。

この図かられかるように、電源電圧の大きな変動に対し
て、ハロゲンランプの点灯電圧力〜変イヒしてしまうの
で、ノ＼−フトーン原稿等をコピーする場合、仕」ニリ
に濃淡むらが出てしまうと１／１う欠点カベあった。

この発明は、上記従来のランブレキュレータ（ＣＶ　Ｒ
）の欠点を除去するためになされたものである。以下、
この発明を図面につｌ、Ｘて説明する。

第２図はこの発明の一実施例を示すランプの制御装置の
回路図である。

第２図において、１は電源、２は／＼ロゲンランプ、３
はトライアック、４はチロ−クコイルであり、トチイア
ツク３のゲートの位相制御のために整流回路５とトリガ
素子６とが設けられる。ｌ−ＩＪガ素子６は、発光ダイ
オード６ａとフォトサイ９スタ６ｂとからなる。７は電
源電圧用のモニタトランスで、その２次側に整流回路８
が接続され、さらにその出力は、ツェナーダイオード９
．比較器１０．トランジスタ１１に加えられる。そして
、上記９〜１１の各部でゼロクロス回路Ａが構成され、
電源１の交流電圧の各サイクルのゼロクロス点で、ゼロ
クロスパルス信号１２が発生する。

１３はサイリスタ、１４．１５はダイオード、１６．１
７は抵抗器、１８はコンデンサであり、また、１９は抵
抗器、２０はコンデンサで、両者でローパスフィルタ２
１が構成されている。２２はオペアンプ、２３はトラン
ジスタであり、以上の１３〜２３で、実効値検出回路Ｂ
が構成され。

点灯電圧モニタ信号２４を出力する。２５はスイッチン
グ用のトランジスタ、２６はオア回路である。

２７はマイクロコンピュータ（以下マイコンという）で
、例えば８ピツ）１チツプのものであり、内部タイマ２
８．ＡＤコン八へ夕２９等を備えている。３ｏは定着ヒ
ータ、３１は倍率設定器である。定着ヒータ３０はマイ
コン２７から発せられるオン信号３２でスフ−１−Ｌ、
そのヒータ温度は図示しない温度センサからの温度検知
信号３３によってマイコン２７に入力される。また、マ
イコン２７からは露光信号３４とトリガ信号３５が発せ
られる。なお、特に説明」−必要でないものには符号を
省略しである。

次に動作の概略について、ゼロクロス回路Ａ。

ハロゲンランプ２の点灯の動作、および実効値検出回路
Ｂの順に説明し、マイコン２７による制御についてはフ
ローチャートによって説明する。

はじめに、ゼロクロス回路Ａの動作について述べる。モ
ニタトランス７の２次側に接続された整流回路８の出力
は、比較器１０の反転入力端子に加えられる。比較器１
０の非反転入力端子には抵抗分割された一定の電圧が印
加されており、したがって、反転入力端子の入力電圧が
非反転入力端子と同しになったときをゼロクロス点とし
て出力を出し、これがトランジスタ１１で増幅され、ゼ
ロクロスパルス信号１２となってマイコン２７に加えら
れ、マイコン２７はこのゼロクロスパルス信号１２か入
るたびに割込みをかける。

第３図に示す波形すはゼロクロスパルス信号１２を示し
ており、波形Ｃの点線で示す電源１の波形のゼロクロス
点に対応している。

次に、′第２図のハロゲンランプ２の点灯動作について
説明する。マイコン２７から、第３図の波形ａ、波形ｄ
で示される露光信号３４とトリガ信号３５が発せられる
と、これがオア回路２６を通ってトランジスタ２５のベ
ースに加わり、このトランジスタ２５をオンにする。し
たかって、トリガ素子６中の発光ダイオード６ａが発光
し、その光が２オドサイリスタ６ｂに入射し、これによ
りフォトサイリスタ６ｂが導通する。したがって、整流
回路５の出力がトライアック３のゲートに印加され、こ
のトライアック３がオンとなり、チョークコイル４を介
して電源１の電圧が／＼ロゲンランプ２に加わり、これ
を発光させる。第３図の波形Ｃの斜線を施した部分がハ
ロゲンランプ２に印加される電圧波形であり、その立上
りは第３図の波形ｄに示すトリガ信号３５の印加時点と
一致している。したがって、トリカ信号３５の印加のタ
イミングを変えることでハロゲンランプ２の点灯電圧を
変化することができる。

次に、実効値検出回路Ｂについて説明する。

トランジスタ２５がオンし、発光ダイオード６ａが発光
するのと同時に、トランジスタ２３か導通し、サイリス
タ１３のゲートに゛電圧を印加し、これを導通させる。

したがって、整流回路８の出力はダイオード１４．１５
を通ってコンデンサ１８を充電する。ところが、ダイオ
ード１５側の方がダイオード１４側より電位が低いので
、先に充電が終了し、以後はダイオード１４側からのみ
充電□が行われる。そして、コンデンサ１８の端子電圧
はローパスフィルタ２１を介してオペアンプ２２のボル
テージホロワによりマイコン２７に点灯電圧モニタ信号
２４として入力される。ここで、コンデンサ１８への充
電を抵抗器１６．１７を通じて並列に充電しているのは
、モニタ）・ランス７の２次側のハロゲンランプ２の点
灯電圧波形を一つのＣＲ回路で積分してしまうと平均値
検出となリ、これを実効値検出として使用すると、ハロ
ゲンランプ２の点灯電圧の位相角に対して無視できない
誤差を生じてしまい、ハロゲンランプ２の点灯電圧とし
て使用できない。そのために、抵抗器１６．１７に適当
な値を選択してコンデンサ１８を充電することにより、
ハロゲンランプ２の点灯電圧の実効値を近似的に検出す
るものである。

このようにして、ゼロクロスパルス信号１２がマイコン
２７に入力されるたびに割込みが行われ、第３図の波形
ｅに示すようなサンプリング点Ｓの電圧の実効値がとり
込まれ点灯電圧モニタ信号２４としてマイコン２７に入
力される。この点灯電圧モニタ信号２４によるモニタ電
圧が目標値と一致するようにトリガ信号３５の印加のタ
イミングがマイコン２７により制御される。

次に、第４図、第５図（ａ）〜（ｅ）の各フローチャー
トによってマイコン２７による位相制御について説明す
る。なお、（１）、（２）、・・・・・・は各ステップ
を表わし、Ｆはフラグを表わす。

第４図はゼロクロスパルス信号１２による外部割込みフ
ローチャートである。

まず、位相制御の基準のための内部タイマ２８をスター
トさせ（１）、次いで点灯電圧モニタ信号２４をＡＤコ
ンバータ２９でＡ／Ｄ変換して（２）、メモリに格納し
く３）、定着ヒータ３ｏのＯＮ　、ＯＦＦをチェックし
く４）、ＯＮのフラグが立っていれば定着ヒータ３０を
ＯＮする（５）。

第５図（ａ）〜（Ｃ）は内部タイマ２８による内部タイ
マ割込みルーチンである。以下、第５図　・−（ａ）か
ら順に説明する。

まず、内部タイマ２８をストップさせ（１１）、ハロゲ
ンランプ２のＯＮを判断しく１２）、ＹＥＳならＩ・リ
ガ信号３５を立ち上がらせ（１３）、マイコン２７によ
り２００ｐＬｓ経過したら（１４）、立ち」二がらせ（
１５）、幅２００ＩＬｓのトリガパルスを出力する。こ
の時、トリガ信号３５と露光信号３４が同時に入力され
ていれば、ハロゲンランプ２は既に説明したように点灯
する。

次のステップでは、再スター１−　Ｆをチェックするが
（１６）、再スター）Ｆはマルチコピー実行の際、コピ
ー２枚目以降の原稿露光に必要なフラグであり、このフ
ラグが立っていれば、再スタートＦはリセットしく１７
）、ソフトスタートＦが立っていなければ（１８）、前
回の原稿露光の最終位相角と定着ヒータ３０のＯＮ　、
ＯＦＦ状態を参照しく１８）、現在の定着ヒータ３０の
ＯＮ、ＯＦＦ状態の比較により両者が一致している場合
は（２０）、前回の原稿露光の最終位相角によりハロゲ
ンランプ２の点灯を開始するためトリガ信号３５を発生
しく２１）、一方、両者の状態が異なり、定着ヒータ３
０が前回の露光状態の最終時にＯＮ状態に対し現在ＯＦ
Ｆ状態に移行している場合には、内部タイマ２８により
位相角を１００ｇ５太きく　Ｌ（２２）、また、定着ヒ
ータ３０の状態をチェックしく２３）、同様にＯＦＦ状
態からＯＮ状態に移行している場合には、内部タイマ２
８により位相角を２００１ＬＳ小さくしている（２４）
。ステップ（１８）〜（２４）によって、定着ヒータ３
０のＯＮ、ＯＦＦ状態移行による電源１の電圧低下をあ
らかじめ定着ヒータ３０のＯＮ　、ＯＦＦ状態により位
相角を補正する。

ただし、ステップ（１８）においてソフトスタート中は
第５図（ｂ）の制御■に移行する。また、内部割込ルー
チンの最初でハロゲンランプ２のオン指令Ｆが立ってい
ないときは、現在コピー中であるか否かを判別して（２
５）、コピー中である場合は、位相角演算Ｆをリセット
しく２６）、再スタートＦをセットして（２７）、露光
信号３４をＯＦＦにする（２８）。一方、コピー中でな
い場合は再スタートＦをリセッｉ・し次回のコピーの準
備をしてソフトスタートＦをセットし、内部タイマ２８
を４ｍｓにセットして（２８）、露光信号３４をＯＦＦ
にする（２８）。なお、ス、テップ（２８）で内部タイ
マ２８を４ｍｓにセットしたのは、内部割込ルーチンに
割込みをかけるために必要な設定値であることによる。

次に、ステップ（１８）で移行する■ルーチンについて
第５図（ｂ）で説明する。

まず、ハロゲンランプ２の点灯電圧の目標値である設定
レベルＨｎ　（８ビツト）、！＝ＡＤ＝＋ンｚ＜−タ２
９のＡＤ変換値ＡＤｎ　（８ビツト）との減算値Ｎをめ
（３１）、減算値Ｎの正負の判断により（３２）、減算
値０以下のときはランプ電圧一致Ｆおよびランプ電圧オ
ーバＦをそれぞれリセット、セットする（３３）。

続いて、ソフトスタートＦをチェックして（３４）、ソ
フトスタートＦが立っているとき、内部タイマ２８を７
ｍｓにセットしく３５）、ヒータオフ切替Ｆ、ヒータオ
ン切替Ｆ９位相角演算Ｆをそれぞれリセットしく３８）
、定着ヒータ３０のＯＮ。

ＯＦＦ状態をチェックして（３７）、ＯＮ状態ならばヒ
ータ記憶Ｆをセットしく３８）、ＯＦＦ状態ならばヒー
タ記憶Ｆをリセットする（３８）。

ステ・ンプ（３８）で示したヒータオフ切替Ｆと、ヒー
タオン切替Ｆはハロゲンランプ２点灯中に定着ヒータ３
０のＯＮ、ＯＦＦの切換えによってセットされるフラグ
である。

また、ステップ（３４）でソフトスタートＦが立ってい
ない時は、ソフトスタート中Ｆをチェックしく４０）、
ソフトスタート中Ｆが立っている場合にはランプ電圧オ
ーバＦをチェックして（４１）、シフｉ・スタート中Ｆ
をリセットしく４２）、ソフトスター）・を終了する。

さて、この実施例ではマイコン２７が８ビツトであるた
め、２８＝２５６ビ、ントを設定レベルＨｎに使用でき
るので、その設定値をＬＳＢで示すことにする。例えば
４０ＬＳＢとＩ、）えば４０／２５６の分割点を示す。

一方、ランプ電圧オーバＦが立っていない場合は（４１
）、前記減算値Ｎの値が４０ＬＳＢ以下のときは（４３
）、内部タイマ２８を５ｐｓずつ小さくセ・ントしく４
５）、減算値Ｎ≧４０ＬＳＨのときは内部タイマ２８を
４０ｐｓずつ小さくセットする（４４）。すなわち、ハ
ロゲンランプ２への設定レベルＨｎに対しＡＤ変換値Ａ
Ｄｒ＋との差である減算値Ｎが４０ＬＳＢを境にソフト
スタートＦのスピードを切り換えている。ここで、この
発明においては下位からの分割点で２００ＬＳＢを入力
設定レベルＨｎとしているので、（２００−４０）／２００　（ＬＳＢ）ツマリハロゲン
ランプ２の設定電圧レベルで８０％を境にソフトスター
トを切り換えているものである。

また、ステップ（３２）で設定レベルＨｎとＡＤ変換値
ＡＤｎとの比較で両者が一致したときは、ランプ電圧一
致Ｆをセットし、ランプ電圧オーバＦをリセットし、ス
テップ（３４）へとぶ。一方、ステップ（３２）の比較
で設定レベルＨｎが正のときは、ランプ電圧一致Ｆとラ
ンプ電圧オーバＦをリセットしく４８）、ステップ（３
４）へとぶ。

次に、ステップ（４０）で移行する■ルーチンについて
第５図（Ｃ）で説明する。

まず、ヒータオン切替Ｆとヒータオフ切替Ｆをチェック
する（５１）　、’（５２）。ヒータオン切替Ｆが立っ
ているときは内部タイマ２８を２００ｇ、ｓ減算しく５
３）、ヒータオフ切替Ｆが立っているときは内部タイマ
２８をｔｏｏｇｓ加算する（５４）。このステップ（５
３）　、　（５４）により定着ヒータ３０のＯＮ。

ＯＦＦ状態による電圧のドロップを考慮する。一方、ヒ
ータオフ切替Ｆ、ヒータオン切替Ｆの両フラグとも立っ
ていないとき（±、位相角演算フラグをチェックしく５
５）、このフラグが立っていないときは、位相角演算フ
ラグをセットして（５Ｂ）　、前回の半波の位相と同位
相で次回の半波も制御し、位相角演算フラグが立ってい
るときは、次回の半波の位相角をステップ（３１）でめ
た減算値Ｎにより算出して、電源周波数１サイクルに１
回ハロゲンランプの点灯電圧が入力設定電圧に一致する
ように位相角を変更する。

まず、ランプ電圧一致Ｆをチェ・シフしく５７）、この
フラグが立っているときは位相角を変更せず次回の１サ
イクルも前回の１サイクルと同様の位相角により制御し
、ランプ電圧一致Ｆが立っていないときはランプ電圧オ
ーバＦをチェックしく５８）、このフラグが立っている
ときはランプ電圧が設定レベルＨｎに比べて大きいので
［３Ｆ（ｉＮの値により、内部タイマ２８のセット値を
前回の１サイクル間制御した値に対し大きくセットする
（５８）〜（６７）。一方、電圧オーバＦが立っていな
いときはランプ電圧が設定レベルＨｎに比べて小さいの
で、内部タイマ２８のセット値を前回のｌサイクル間制
御した値に対して小さくセットする（６８）〜（７Ｇ）
。このステップ（５８）〜（６７）、　（６Ｂ）〜（７
θ）により、減算値Ｎの値に応じて補正定数を変化させ
、ハロゲンランプの点灯電圧の設定レベルＨｎへの収束
を迅速に行うことができる。

次に、ハロゲンランプ２の位相制御に関連する定着ヒー
タ３０の温度制御について図面で説明する。

第６図は定着ヒータ３０の温度制御のフローチャートで
ある。なお、（８１）　、　（８２）　、・・・・・・
は各ステップを、Ｆはフラグを表わす。

第７図の（ａ）〜（ｄ）は、ハロゲンランプ２、点灯電
圧モニタ信号２４１位相角演算Ｆ、定着ヒータ３０の各
制御波形図である。以下、第７図を参照しながら第６図
のフローチャートについて説明する。

電源オン後、ローラ表面温度Ｌｔが１８０（℃）に達す
るとＷＡＩＴ＠ＵＰＬ（８１）、ＷＡＩＴ・ＵＰ後は、
ハロゲンランプ２０オン時を除いてローラ表面温度Ｌｔ
を１８０（’Ｏ）に保つために、Ｌｔ＜１８０（’Ｏ）
のとき定着ヒータ３０をオンしく９２）、（９５）、（
８２）、ヒータオン後１秒後にローラ表面温度Ｌｔが１
８０（’Ｏ）に達している場合は定着ヒータ３０をオフ
する（８７）、（８８）　。

（８９）　、　（Ｓｏ）。一方、１秒後にローラ表面温
度Ｌｔが１８０Ｃ℃）にＷＡＩＴ−ＵＰしていない場合
には、Ｌｔ＝１８０（’Ｏ）になるまで定着ヒータ３ｏ
のオン状態を１秒間継続する（９１）。

また、定着ヒータ３０がオフ状態で１秒後再びローラ表
面温度Ｌｔを定着ヒータ３０の温度検知信号３３で検出
し、Ｌｔく１８０（°Ｃ）の場合には再び定着ヒータ３
０をオンする（８３）、（８４）　。

（８５）　、　（８Ｂ）。一方、Ｌｔ＞１８０（’Ｃ）
の時にはＬｔ＜１８０（”Ｏ）になるまで定着ヒータ３
０をオフ状態にしておく。このステップ（８２）〜（９
１）と、（８３）〜（８６）のステップにより定着ヒー
タ３０のＯＮ　、ＯＦＦ制御を温度条件に応じて、いず
れかの状態を少なくとも１秒間は継続する。

ハロゲンランプ２のオン時は定着ヒータ３０のＯＮ　、
ＯＦＦの切換えがハロゲンランプの点灯電圧に大きく影
響するため、ソフトスタート中（８６）は定着ヒータ３
０の切換えを禁止し、位相角演算Ｆが立っているとき（
８７）のみ定着ヒータ３０の切換えを必要に応じて許可
している。ステップ（８７）で位相角演算Ｆが立ってい
る場合のみ定着ヒータ３０の切換えを許可しているのは
、第７図に示されるように、点灯電圧モニタ信号２４の
サンプリング点Ｓが、上述のように１サイクル毎である
ために、第８図に示すタイミングで定着ヒータ３０をオ
ンすれば、次のサンプリング点Ｓ　（Ｘ点のところ）で
点灯電圧モニタ信号２４のサンプリングをすると定着ヒ
ータ３０のオンによる影響を含んだ点灯電圧モニタ信号
２４をモニタできて、次回のサイクルの位相角α３を決
定できる。例えば、Ｘ点で定着ヒータ３０をオンすると
、次回の１サイクルの位相角α３に定着ヒータ３０がオ
ンに切り換わった影響が含まれずハロゲンランプ２の点
゛　打電圧の収束が１サイクル分遅れてしまう。ここで
、ｌサイクル毎に点灯電圧モニタ信号２４をサンプリン
グしたのは、商用電源の上側の半波と下側の半波の歪み
方に差がある場合に、どちらか一方の半波で点灯電圧モ
ニタ信号２４を検知した方が精度よく制御できるからで
ある。

第８図は２枚コピーの場合のシーケンスを説明するため
の要部の波形図で、（ａ）はコピー中Ｆ、（ｂ）は露光
信号３４、（ｃ）はトリガ信号３５、（ｄ）はハロゲン
ランプ２の点灯波形であり、ソフトスタート点灯ＳＴは
１枚目のコピーのはじめだけに行われることを示してい
る。

次に、この発明に基づいて、位相制御を実行した測定例
について第９図、第１Ｏ図で説明する。

第９図は電源電圧対ハロゲンランプの光量変化の変動対
応図であり、曲線■は電源電圧を示し、曲線πは光量変
化を表わす。

第１０図は電源電圧対ハロゲンランプの点灯電圧の応答
特性図であり、（ａ）はハロゲンランプ２の点灯電圧、
（ｂ）は電源１の電圧を示す。

第９図かられかるように、電源１の電圧ＡＣ１００Ｖに
対して±１０％の電圧変動に対しハロゲンランプ２の光
量変動を４％に抑制できた。

また、第１０図かられかるように電源１の電圧ＡＣ１０
０Ｖに対する±１０％の電圧変動に対するハロゲンラン
プ２の電圧の応答時間は７００ｍ５で迅速に収束してい
る。

以上詳細に説明したように、この発明は露光ランプ点灯
電圧の変動に影響する定着ヒータのＯＮ　、ＯＦＦ状態
を考慮して、ＯＮ　、ＯＦＦ切換時に所定量あらかじめ
位相制御角を補正するようにしたので、露光ランプの定
着ヒータのＯＮ。

ＯＦＦによる光量変動を抑えることができる。

また、マイコンと簡単な電気回路で露光ランプの点灯電
圧の位相制御が実現でき、従来のランプ□レギュレータ
（ＣＶＲ）に比べてコスト面で大幅に改善され、さらに
、小形化がはかれる等の利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は入力電圧対ハロゲンランプの点灯電圧の変動特
性図、第２図はこの発明の一実施例を示すランプ制御装
置の回路図、第３図は第２図の実施例の動作説明のため
の要部の波形図Ｓ第４図は外部割込みフローチャー１・
、第５図（ａ）〜（Ｃ）は内部タイマ割込みルーチンを
示す図、第６図は温度制御のフローチャーＩ・、第７図
は制御波形図、第８図は２枚コピーの場合の要部の波形
図、第９図は入力電圧対ハロゲンランプの点灯電圧の変
動対応図、第１０図は入力電圧対ハロゲンランプの点灯
電圧の応答特性図である。図中、１は電源、２はハロゲンランプ、３はトライアッ
ク、４はチョークコイル、５．８は整流回路、６はトリ
ガ素子、７はモニタトランス、９はツェナーダイオード
、１０は比較器、１１゜２３．２５はトランジスタ、１
２はゼロクロスパルス信号、１３はサイリスタ、１４．
１５はダイオード、１６，１７．１９は抵抗器、１８．
２０はコンデンサ、２１はローパスフィルタ、２２はオ
ペアンプ、２４は点灯電圧モニタ信号、２６はオア回路
、２７はマイコン、２８は内部タイマ、２９はＡＤコン
バーク、３０は定着ヒータ、３１は倍率設定器、３２は
オン信号、３３は温度検知信号、３４は露光信号、３５
はトリガ信号、Ａはゼロクロス回路、Ｂは実行値検出回
路である。

Claims

【特許請求の範囲】

定着ヒータの温度と露光ランプの点灯電圧をマイクロコ
ンピュータにより制御する複写装置において、前記露光
ランプの電源電圧の位相制御角を定着ヒータのＯＮ　、
ＯＦＦ切換時に所定量あらかじめ補正する手段を具備し
たことを特徴とする複写装置。