JPS6214142A - 露光ランプの調光装置 - 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】 ［発明の技術分野〕 この発明はたとえば複写機において露光ランプの光量を
制御する露光ランプの調光装置に関する。

［発明の技術的背Ｍ］ 一般に、たとえば複写機における露光ランプは、電源電
圧の変動による影響を受け、光量が変化するため、電源
電圧が変動してもその影響を受けないようにする必要が
ある。そこで、通常は電圧帰還方式の調光装置が用いら
れている。従来の電圧帰還方式の調光装置は、露光ラン
プの両端電圧をフィードバックトランスによって検出し
、それを整流器と積分回路とで構成される波形整形回路
により露光ランプ両端電圧の実効値に近似した直流電圧
にする。この直流電圧とあらかじめ設定される基準電圧
とを差動増幅器で比較増幅し、その出力に応じてトリガ
パルス発生回路が電源周波数と同期したトリガパルスを
発生させる。このトリガパルスによって露光ランプと電
源との間に挿設された双方向性サイリスタの導通角を制
御し、露光ランプの両端に印加される電圧を一定に維持
するようにしている。

［背景波（もの問題点］ ところが、このような調光装置では、積分回路において
放電時の時定数が充電時よりも長すぎて、時間遅れが著
しく、過渡応答が悪いという問題があった。

［発明の目的１ この発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、過渡応答の改善が図れる露光ランプの
調光装置を提供することにある。

［発明の概要］ この発明は上記目的を達成するために、ｉ！源に接続さ
れるｎ光ランプの両端の電圧をフィードバックトランス
で検出し、このフィ−ドバックトランスからの出力電圧
を整流器で整流し、この整流器の出力電肚を高周波カッ
ト用のコンデンサを有する積分回路で平滑し、この平滑
出力を変換手段でディジタルデータに変換し、このディ
ジタルデータに応じてトリガパルスを生成し、そのトリ
ガパルスによってサイリスタの導通角を制御するように
したものである。

［発明の実施例１ 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。

第２図はこの発明に係る調光装置が適用される複写機を
示すものである。すなわら、１は筐体であり、その略中
央部には図示矢印ａ方向に回転する感光体ドラム２が設
けられている。また、筐体１の上部には、原稿を支持す
る原稿台３が図示矢印す方向に往復動自在に設けられて
いる。しかして、上記原稿台３を感光体ドラム２の回転
と同期させて移動させることにより、露光ランプ４から
照射された光は原稿台３上の原稿で反射され、その反射
光は集束性光伝送体５によって感光体ドラム２上に結像
し、原稿の反転像として感光体ドラム２上に写る。この
とき、帯電用帯電器６によって感光体ドラム２の表面を
帯電させておく口とにより、感光体ドラム２上には原稿
の反転像が静電潜像として形成され、この静Ｎ潜像は現
＠器７によってトナーが付着されることにより顕像化さ
れるように構成されている。

一方、筐体１の下方部位には、用紙を感光体ドラム２の
下方（像転写部１４）へ供給する給紙装置８が設けられ
ている。この給紙装置８は、筐体１の左側部に着脱自在
であって複数枚の用紙を収納した給紙カセット９と、筐
体１の右側部に突設され用紙を手差しで供給するための
手差し給紙台１０と、上記給紙カセット９から用紙を１
枚づつ送出す給紙ローラ１１と、この給紙ローラ１１で
送出された用紙を搬送する搬送ローラ１２とを有し、さ
らに上記搬送ローラ１２によって送られる用紙あるいは
手差しで供給される用紙を一時停止せしめるとともに、
その用紙の先端の傾きなどを修正して、用紙の先端と感
光体ドラム２上のトナー像の先端とが一致するようなタ
イミングで像転写部１４へ送るレジストローラ１３を有
した構成となっている。

レジストローラ１３によって搬送される用紙は像転写部
１４へ送られる。像転写部１４に送られた用紙は、転写
用帯電器１５の部分で感光体ドラム２の表面と密着する
ことにより、このとき上記帯電器１５による用紙の帯電
によって感光体ドラム２上のトナー像が転写される。そ
して、転写後の感光体ドラム２は、クリーナ１６によっ
て表面の残留トナーが除去されて初期状態に戻るように
構成されている。一方、転写後の用紙は、搬送ローラ１
７によって定着器としてのヒートローラ１８に導かれ、
この定着ローラ１８を通過することににより転写像が加
熱定着される。そして、定着後の用紙は、排紙ローラ１
９によって筐体１外のトレイ２０に排出されるように構
成されている。

また、上記筐体１の上面前端縁部には、第３図に示すよ
うに、エラー内容、複写枚数、および露光量の設定状態
が表示される表示部５０、複写枚数設定用のテンキー５
１、露光量の設定を切換える露光量設定キー５２，５３
、および複写スイッチ５４を配置した操作部５５が設け
られている。

第一１図はこの発明に係る調光装置の１１１１１回路を
示すものである。すなわち、２１は交流Ｍｌで、この１
！源２１には双方向性サイリスタ２２を介して前記露光
ランプ４が接続される。そして、露光ランプ４の両端間
には、フィードバックトランス２３の１次コイル２３Ａ
が接続され、このトランス２３によって露光ランプ４の
両端電圧を検出するようになっている。このトランス２
３によって検出された電圧（２次コイル２３Ｂの出力電
圧）は全波整流器２４で全波整流されて直流電圧化され
、さらに抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５、ダイオー
ドＤＩ、Ｄ２、コンデンサＣ１および高周波カット用の
コンデンサＣ２からなる積分回路２５で平滑される。こ
の平滑された直流電圧は、増幅器（オペアンプ）２７で
増幅され、ＣＲ積分回路２６を介して電圧レベルシフト
器として作用するオペアンプ２８に供給される。オペア
ンプ２８は、入力される電圧を所定レベルにシフトして
適正電圧を作成し、その電圧をアナログ信号として８ビ
ツトのＡ１０変換器２９に供給するようになっている。

すなわち、整流器２４で整流された電圧は抵抗Ｒ１，Ｒ
２，Ｒ３で分圧され、この分圧された電圧が抵抗Ｒ４，
Ｒ５、ダイオードＤ１．Ｄ２およびコンデンサＣ１，Ｃ
２で実効値が正確に積分される。コンデンサＣ２はｔｌ
ｉＮ時に高周波成分を抵抗Ｒ３に逃がすもので、ダイオ
ードＤ１は充電時だけ電流を流し、放電時には高抵抗と
なり、電流を流さないようになっている。ダイオードＯ
２は充電時に抵抗Ｒ５、コンデンサＣ１に電流を流すた
めのものであり、バッファとしての増幅器２７は後段の
ＣＲ積分回路２６への影響をａ断するためのものであり
、ＣＲ積分回路２６はコンデンサＣ１の０点における電
位のリップルを小さくするための回路である。また、抵
抗Ｒ４の抵抗値が抵抗Ｒ５の抵抗値よりも高いものに設
定されている。

これにより、充電時にはダイオードＤ１、抵抗Ｒ５、コ
ンデンサＣ１を順に介して電流が流れ、ｔｌｌｌｌ延時
コンデンサＣ１，抵抗Ｒ５、抵抗Ｒ４を順に介して電流
が流れるとともに、コンデンサＣ１、抵抗Ｒ５、コンデ
ンサＣ２、抵抗Ｒ３を頓に介して高周波電流が流れるよ
うになっている。

この結果、充電時と放電時との時定数を違えることによ
って、第４図に示す波形（整流器２４からの検出電圧波
形）を正確に積分できるようになっている。また、コン
デンサＣ２により放電方向の（ｂ点における）時定数を
、第５図に実線で示すように、コンデンサＣ２を挿入し
ない破線の場合よりも短くしているため、過渡応答が良
くなるようになっている。

しかして、Ａ／Ｄ変換器２つは、たとえば複写県全体の
制御を司るマイクロコンピュータ（以下単にマイコンと
略称する）３１から変換命令が供給されると変換動作を
開始し、オペアンプ２８から供給されるアナログ信号を
ディジタルデータに変換して多段階の電圧データとして
マイコン３１に供給するようになっている。

また、電源２１にはゼロクロス検出回路３２が接続され
る。このゼロクロス検出回路３２は、電ｌＲ２１の交流
波形のゼロクロス点を検出することにより、１！源周波
数と同期したタイミングパルスを出力するもので、全波
整流器３３、この全波整流器３３の出力でオン、オフ動
作するフォトカブラ３４、およびこのフォトカブラ３４
の出力でオン、オフ動作するインバータ回路３５がら構
成される。そして、このゼロクロス検出回路３２から出
力されるタイミングパルスは割込信号としてマイコン３
１の割込端子に供給される。これにより、マイコン３１
は、上記割込信号が入力されるごとに割込処理を実行し
、調光１ｔｌｌｌｌｌを行なう。

すなわら、たとえばｌｉ源２１の周波数が５０Ｈ２であ
れば、ゼロクロス検出回路３２からは１０ｍ５ｅｃに１
回の割合いで割込信号が出力され、そのたびにＣＰＵ３
１ａが割込処理ルーチンを実行する。この割込処理ルー
チンでは、まずＡ／Ｄ変換器２９から出力される露光ラ
ンプ４の両端電圧に対応する電圧データ（２データ）を
ＣＰＵ３１ａがＲＡＭ　（ランダム・アクセス・メモリ
）に格納する。次に、ＣＰＵ３１ａはＲＡＭに格納した
電圧データ（Ｚデータ）のレベルと、露光−微設定手段
としての露光ｍ設定キー５２゜５３からの信号に応じて
ＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）３１ａのテーブルか
ら対応する固定データ（Ｘデータ）のレベルとの差値を
算出し、この差値をｒ２ｊ　　（Ｈ）で除算した値に対
応するトリがパルス時間を決める。

すなわち、［Ｓデータ←Ｓデータ±ＩＺデーターＸデー
タ１／Ｈ」という式でＳデータが決定され、上記データ
の１０進値回だけソフトループ（１ルー１１６μ５ｅｃ
）を回す時間がトリがパルスＦｆＩ間となる。

次に、ＣＰＵ３１ａは露光！１設定手段としての露光Ｉ
ｔ設定キー５２．５３からの信号に応じてＲＯＭ（リー
ド・オンリ・メモリ）３１ａのテーブルから対応する固
定データを読出し、そのデータを対応する時間データに
変換してマイコン３１内のタイマ機能である内部タイマ
（カウンタ）にセットし、その内部タイマをスタート（
たとえば２５０μｓごとにカウント）させる。このとき
、内部タイマがパルス１発目のカウントを開始するまで
に所定時間（この実施例ではたとえば最大２５０　ｕｓ
　）のばらつきが生じるため、それを補正するための補
正時間を決定する。なお、この内部タイマの動作中もマ
イコン３１はメインプログラム処理を並列に実行してい
る。

しかして、上記内部タイマのカウントが終了すると、Ｃ
ＰＵ３１ａはメインプログラムルーチンを中断してタイ
マ割込みルーチン処理を実行する。

このタイマ割込みルーチンでは、まず前記決定した補正
時間をカウントし、そのカウントが終了すると前記決定
したトリガパルス時間をカウントし、そのカウントが終
了すると駆動素子３６を介してトリガ回路３７にトリガ
パルス（５０〜１００ｕｓ）を送る。トリガ回路３７で
は、マイコン３１からトリガパルスが送られてくると、
パルストランス３８が動作してサイリスタ２２をオンせ
しめ、この点から次のゼロクロス点までの電力が露光ラ
ンプ４に供給される。以上の処理を割込信号が入力され
るごとに繰返し行なうことにより、露光ランプ４は位相
角制御によって連続点灯することになり、露光量設定キ
ー５２．５３に対応した設定露光由および露光ランプ４
の両端電圧に応じた調光制御が行われる。

このように、露光ランプ４の両端電圧をフィードバック
トランス２３によって検出し、この検出電圧を整流器２
４および高周波成分をカットするコンデンサＣ２を有す
る積分回路２５で直流電圧に変換する。そして、この直
流電圧を増幅器２７で増幅した後、オペアンプ２已によ
ってレベルシフトし、それをＡ／Ｄ変換器２９に送り、
ディジタルデータ（２データ）に変換してマイコン３１
に送る。マイコン３１では、入力されるデータ（Ｚデー
タ）のレベルおよび露光量の設定に応じた基準データ（
Ｘデータ）のレベルとの差値を算出し、この差値をｒ２
Ｊ　　（Ｈ）で除算した値に応じて内部のタイマ機能を
動作させることによりトリがパルスを生成し、そのトリ
ガパルスによってサイリスタ２２の導通角を制御するこ
とにより、露光ランプ４の両端に印加される電圧を制御
する。

この場合、ゼロクロス検出回路３２で外部割込みタイミ
ングを決定し、この割込みタイミングごとにマイコン３
１はトリガパルス発生のタイミングを決定し、サイリス
タ２２の導通タイミングとするものである。これにより
、電源２１に電圧変動が生じても過渡応答が悪くならず
に、露光ランプ４の両端電圧は一定に保持され、したが
って露光ランプ４の光量も一定に保持される。また、露
光ランプ４の端子間電圧が画像への影響が無視できなく
なるほど変動することを防止できる。

なお、前記実施例では、複写機における露光ランプの調
光装置に適用した場合について説明したが、この発明は
これに限定されるものでなく、たとえばレーザプリンタ
あるいはファクシミリなどにおける露光ランプの調光装
置にも適用できる。

〔発明の効果］ 以上詳述したようにこの発明によれば、過渡応答の改善
が図れる露光ランプの調光装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の一実施例を示すもので、第１図はＩＩ）
−１１１回路の構成図、第２図は複写機の構成を直路的
に示す側面図、第３図は操作部の構成を示す平面図、第
４図は整流器の検出電圧波形を示す図、第５図は積分回
路における充電時と放電時の要部の波形を説明するため
の図である。 ４・・・・・露光ランプ、２１・・・・・・交ＦＲ′Ｉ
Ｋ源、２２・・・・・・双方向性サイリスタ、２３・・
・・・・フィードバックトランス、２４・・・・・・全
波整流器、２５・・・・・・積分回路、Ｒ１−Ｒ５・・
・・・・抵抗、Ｃ１，Ｃ２・・・・・・コンデンサ、Ｄ
ｌ、Ｃ２・・・・・・ダイオード、２８・・・・・・オ
ペアンプ（レベルシフト器）、２９・・・・・・Ａ／Ｄ
変換器、３１・・・・・・マイコン、３１ａ・・・・・
・ＣＰＵ、３１ｂ・・・・・・ＲＯＭ、３２・・・・・
・ゼロクロス検出回路、３７・・・・・・トリガ回路、
５２．５３・・・・・・露光量設定キー。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）電源に接続される露光ランプと、この露光ランプ
   と電源との間に挿接される位相角制御用のサイリスタと
   、前記露光ランプの両端の電圧を検出するフィードバッ
   クトランスと、このフィードバックトランスの出力電圧
   を整流する整流器と、高周波カット用のコンデンサを有
   し、前記整流器の出力電圧を平滑する積分回路と、この
   積分回路の出力電圧をディジタルデータに変換する変換
   手段と、この変換手段から得られるディジタルデータに
   応じてトリガパルスを生成し、そのトリガパルスによっ
   て前記サイリスタの導通角を制御するマイクロコンピュ
   ータを主体に構成される制御手段とを具備したことを特
   徴とする露光ランプの調光装置。
2. （２）前記露光ランプが複写機の露光ランプであること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の露光ランプの
   調光装置。