JPS62229689A

JPS62229689A - 安全装置を備えたランプ調光装置

Info

Publication number: JPS62229689A
Application number: JP62068566A
Authority: JP
Inventors: 真鍋　吉晴
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1987-03-23
Filing date: 1987-03-23
Publication date: 1987-10-08
Also published as: JPH0230158B2

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、ランプの点灯異常を検出してランプ負荷へ
の給電回路を遮断する安全装置を備えたランプ調光装置
に関する。

複写機等においては、異常検出器のない調光装置を装備
するのが主流であるが、一部の露光用ランプ調光装置等
には異常点灯等を検出するために次のような方法が採ら
れていた。

（１）ランプ負荷の異常を直接検出する方法（ａ）ラン
プ負荷の近傍に温度ヒユーズ、サーモスイッチ等の温度
検出器を取付けて、ランプ負荷が異常に長く点灯した場
合、その点灯により発生する熱を検出して異常を検知す
る方法。

（ｂ）ランプ負荷の給電線にカレントトランスを設け、
それにより発生する電流の発生時間の長短で異常を検知
する方法。

（ｃ）ランプ負荷の給電線にフォトカプラを構成する発
光ダイオード側を接続し、そのフォトトランジスタ側か
らの検出電流の発生時間の長短で異常を検知する方法。

（２）ランプ負荷の異常を間接的に検出する方法調光装
置の駆動時間をタイマ回路等で測定して異常を検知する
方法。

しかしながら、上記（１）−（ａ）の方法では温度ヒユ
ーズ等の取付は位置（温度検出位置）及びその応答性に
難点があって実用上好ましくなく、上記（１）−（ｂ）
の方法では調光装置用にランプ負荷に設ける帰還用トラ
ンスのほかにカレントトランスを設けなければならず、
ランプ負荷まわりの小型化に限度があり、上記（１）−
（ｃ）の方法ではフォトカプラの耐圧が低いため、比較
的容量の大きい抵抗、ダイオード等が必要なため高価で
ある。

また、特に（１）−（ｂ）、　（１）−（Ｃ）の方法で
はその後段に遅延動作回路等も必要であり、夫々小型化
、低コスト化を図る上でさらに問題があった。

上記（２）の方法では実際にランプ負荷の故障を見てい
ないので直接検出方法に比較して検出の信頼性において
劣る。

さらに、上記のいずれかの方法によってランプの異常点
灯を検出してランプ負荷への給電回路を遮断するように
しても、その遮断によってランプが消灯すると異常が検
出されなくなるため、遮断が解除されて再びランプが点
灯してしまうという問題もあった。

この発明は、上記の諸問題を解決するためになされたも
のであり、ランプ負荷の異常点灯を確実に検出でき、し
かもランプ負荷まわりの小型化及び低コスト化が容易で
あり、且つ安全性の高い調光装置を得ることを目的とす
る。

この発明は上記の目的を達成するため、ランプ負荷が常
に所定の発光出力で点灯するようにしたランプ調光装置
において、ランプ負荷の点灯時に出力を発生する出力発
生回路と、この出力発生回路の出力発生時間が所定時間
を越えた時に作動する異常検出回路と、この異常検出回
路の作動により動作するランプ負荷遮断回路と、該回路
によってランプ負荷への給電回路が遮断された後も電源
が開放されるまではランプ負荷遮断回路を動作状態に保
持する回路とからなる安全装置を設けたものである。

以下、この発明の一実施例を添付図面を参照して説明す
る。

第１図はこの発明を適用した複写機の露光用ランプ調光
装置のブロック構成図である。

図中、１はハロゲンランプのようなランプ負荷で、交流
入力回路２から例えばトライアックを用いた位相制御回
路のようなランプ負荷駆動回路３を介して交流電圧（電
流）が供給されて点灯する。

４はランプ負荷１の駆動電圧を検出して直流化し、比較
回路５へ供給する帰還回路、６は複写時に所定のタイミ
ングで直流電圧（電流）Ｄ−Ｃが入力される直流入力回
路であり、ランプ負荷１に供給する出力電圧を設定出来
るようにしである。

７はソフトスタート回路であり、ランプ調光装置の初期
動作の際、ランプ負荷１のラッシュカレントを防止して
ランプ負荷１のフィラメントを長寿命化し、かつランプ
負荷駆動回路３を小型化するために設けている。

８は交−直変換回路であり、交流入力回路２に供給され
る交流電圧（を流）Ａ　−Ｃを整流平滑して直流電圧（
電流）に変換する。

９はトリガ回路であり、交−直変換回路８から直流電圧
を供給され、ソフトスタート回路７からの信号Ｓ工又は
比較回路５が直流入力回路６からの信号Ｓ２と帰還回路
４からの信号Ｓ３とを比較して出力する制御信号Ｓ４に
応じて交流入力に対する位相を変えてトリガパルスを発
生し、ランプ負荷駆動回路３に供給される交流の導通角
を制御し、ランプ負荷１に供給する出力電圧（電流）の
実効値を実質的に制御する。

なお、トリガ回路９では制御信号Ｓ４（電圧）を例えば
フォトカプラ等を用いて抵抗値変化に換え。

トリガパルスを発生させるタイミングを決める時定数回
路の時定数を変化させて、発生するトリガパルスの交流
入力に対する位相を制御している。

１０は帰還回路３の出力発生時に、その出力に実質的に
影響を及ぼさずに出力を発生する出力発生回路、１１は
異常検出回路であり、出力発生回路１０の出力の発生時
間が所定時間（露光サイクルに応じた時間）を越えた時
に作動し、ランプ負荷１の異常点灯を検出する。

１２はランプ負荷遮断回路であり、異常検出回路１１が
異常を検出して作動した時にランプ負荷１への給電を断
つ。１３は異常状態表示回路であリ、異常検出回路１１
がランプ負荷１の点灯異常を検出した時に、それを表示
してオペレータに知らせるために設けられている。

１４は直流レベル回路であり、交−直変換回路８で直流
に変換された電圧を、異常検出回路１１及び異常状態表
示回路１３を働かせるのに必要な一定の電圧レベルに変
換して供給するための回路である。

次に、このように構成された上記実施例の動作を説明す
る。

先ず、図示しない電源スィッチをオンさせ、交流入力回
路２に交流Ａ−Ｃを入力する。そして、オペレータがコ
ピ一枚数等の情報をセットしてコピースタートスイッチ
をオンさせると、所定のタイミングで直流電圧Ｄ−Ｃが
直流入力回路６に入力される。

一方、トリガ回路９には交−直変換回路８から直流電圧
が供給されているので、ソフトスタート回路７からの信
号Ｓ工によりトリガパルスを発生し始める。このトリガ
パスがランプ負荷駆動回路３を制御し、交流入力回路２
からの交流入力を位相制御してランプ負荷１に供給する
。

そして、ランプ負荷１が点灯して露光が開始される。す
ると、帰還回路４はランプ負荷１の駆動電圧を検出して
直流化し、比較回路５に信号Ｓ３を出力する。

比較回路５は、この信号Ｓ、を直流入力回路６で設定さ
れた電圧信号Ｓ２と比較して制御信号Ｓ４を出力し、ラ
ンプ負荷１が所定の発光出力で点灯するように、トリガ
回路９で発生するトリガパルスの位相を変化させる。

また、帰還回路４が信号を出力すると、出力発生回路１
０はそれに応じて出力を発生する。そして、異常検出回
路１１がこの出力の発生時間を計測し、例えばランプ負
荷１が何らかの理由で所定サイクルで消灯しない時に作
動して、ランプ負荷遮断回路１２によりランプ負荷１へ
の給電を断つと共に、異常状態表示回路１３を働かせて
ランプ負荷１の点灯異常をオペレータに知らせる。

次に、この発明の具体的実施例を第２図を参照して説明
する。第２図は第１図に示した実施例における安全装置
に係わる部分のみを具体的回路図として示しである。

図中、Ｑｌはランプ負荷駆動回路３の双方向性３端子サ
イリスタ（以下「トライアック」と云う）であり、その
ゲートＧにはトリガ回路９からのトリガパルスが印加さ
れる。このトライアックＱ□の電極Ｔ１．Ｔ２間には、
ランプ負荷１　（誘導負荷）により発生するサージ電圧
を吸収するためと。

ランプ負荷遮断回路１２がランプ負荷への給電を遮断し
た後もその動作状態を保持させるための回路を兼ねて、
抵抗Ｒ１とコンデンサＣ工の直列回路が並列に接続され
ている。

Ｔは帰還用トランスであり、その１次側のコイルＬ□を
後述するランプ負荷遮断回路１２とランプ負荷１の直列
回路に並列に接続し、２次側のコイルＬ２を整流器ＲＦ
Ｃに接続している。なお、１次側のコイルＬ□の交流イ
ンピーダンスωＬ工は、前述の抵抗Ｒ１及びコンデンサ
Ｃ１の交流インピーダンスＲ工＋１／ωＣ１よりも充分
大きくしである。

整流器ＲＦＣには、電流制限用の抵抗Ｒ２と平滑用のコ
ンデンサＣ２との直列回路が並列に接続され、コンデン
サＣ２には抵抗Ｒ３が並列に接続されている。この接続
点ａから信号Ｓ□として電圧を比較回路５へ出力する。

これらの帰還用トランスＴ、整流器ＲＥＣ，抵抗Ｒ２，
Ｒ，及びコンデンサＣ２により帰還回路４を構成してい
る。

出力発生回路１０において、Ｄ工は逆入力防止用ダイオ
ードであり、帰還回路４における整流器ＲＦＣの出力電
圧（ｂ点の電圧）によって、抵抗Ｒ４を介してコンデン
サＣ３を充電する向きに接続しである。なお、この充電
時定数Ｒ４・Ｃ１は非常に小さくしである。

Ｔｒ工はＮＰＮ型トランジスタであり、そのベースは抵
抗Ｒ６を介してコンデンサＣ３の充ｉｌｌ圧が現われる
０点に接続され、エミッタは共通線１５に、コレクタは
抵抗Ｒ１，、Ｒ，を介して後述する直流レベル回路１４
の定電圧出力点ｅにそれぞれ接続しである。

Ｔｒ２はＰＮＰ型トランジスタであり、そのベースは抵
抗Ｒ７とＲ６による分圧点ｄに、エミッタは定電圧出力
点ｅに、コレクタは抵抗Ｒ，Ｉを介して共通線１５にそ
れぞれ接続しである。

異常検出回路１１において、充電用のコンデンサＣ４と
抵抗Ｒ９の直列回路が出力発生回路１０の出力端子であ
るｆ点と共通線１５との間に接続されている。この充電
時定数０４・Ｒ３は複写機の露光サイクルに応じた時間
より若干長くし、露光サイクル中に後述するツェナーダ
イオードＺＤ１がツェナー電圧に達しないように設定し
である。

抵抗Ｒ９には、ダイオードＤ２がそのアノードが共通線
１５側になるようにして並列に接続され、ランプ負荷１
が正常に点灯し、露光サイクルが終了してトランジスタ
ＴＲ２がオフすると、コンデンサＣ４→抵抗Ｒ８→ダイ
オードＤ２のループで、コンデンサＣ４の充電電荷が短
時間に放電するようにしである。

ＺＤｌはツェナーダイオードであり、そのアノードをコ
ンデンサＣ４と抵抗Ｒ１の接続点ｇに、カソードを抵抗
Ｒ工。とコンデンサＣ５との並列回路を介してｆ点に接
続しである。このツェナーダイードＺＤ工のツェナー電
圧（ブレークダウン電圧）は抵抗Ｒ８の両端に発生する
電圧以下のものを選ぶ。コンデンサＣ９は雑音防止用の
コンデンサである。

Ｑ２はプログラマブル・ユニジャンクション・トランジ
スタ（以下ｒＰＵＴＪと略称する）であり、そのゲート
ＧはツェナーダイオードＺＤ工のカソード側のｈ点に、
アノードＡはｆ点に、カソードにはリレーコイルＲａｙ
を介して共通線１５に接続されている。また、リレーコ
イルＲｙには逆電圧吸収用のダイオードＤ、を並列に接
続している。

そして、ランプ負荷遮断回路１２を構成するリレーコイ
ルＲｙの常閉接点Ｒａ工を、前述のようにトライアック
Ｑ工とランプ負荷１の間に介挿し、このリレーコイルＲ
３／の常開接点Ｒａ２を、異常状態表示回路１３の発光
ダイオードＬＤ及びその保護抵抗Ｒ１□との直列回路と
ｆ点との間に介挿している。

また、交−直変換回路８の出力端子と共通線１５との間
には、直流レベル回路１４を構成する抵抗Ｒ□２とツェ
ナーダイオードＺＤ２が直列に接続してあり、ｅ点から
ツェナーダイオードＺＤ。

のツェナー電圧に相当する定電圧を出力する。

次に、この回路の動作を説明すると、図示しない電源ス
ィッチ及びコピースタートスイッチをオンにし、複写機
が露光サイクルに入ると、トリガ回路９からのトリガパ
ルスによりトライアックＱ工が所定の位相角でターンオ
ンする。

それによって、交流入力回路２から供給される交流入力
はトライアックＱ□で位相制御され、常閉接点Ｒａ工を
介してランプ負荷１に流れ、ランプ負荷１を点灯させる
。

ランプ負荷１が点灯すると、その両端に電圧が発生する
ため、帰還用トランスＴの１次側コイルＬ工にも電圧、
が印加され、その２次側のコイルＬ２に電圧が発生する
。この交流電圧を整流器ＲＥＣで整流し、さらに抵抗Ｒ
，，Ｒ，で分圧すると共にコンデンサＣ２で平滑して比
較回路５に出力し、前述した手順で一定の発光出力でラ
ンプ負荷１が点灯するように信号処理される。

なお、ランプ負荷１の抵抗をＲ６とすると、そのＲｏは
非常に小さく、Ｒｏ＜ωＬ１が成立するので、その合成
インピーダンスは略Ｒ６である。

一方、Ｒ，＜Ｒ工＋１／ωＣ１が成立するので、トライ
アックＱ□のターンオフ時に、抵抗Ｒ１とコンデンサＣ
工の直列回路をバイパスする電流によってランプ負荷１
が点灯するようなことはなく、帰還用トランスＴの２次
側にも帰還電圧は発生しない。

さて、ランプ負荷１が点灯中、出力発生回路１０のコン
デンサＣ１には、ダイオードＤ１及び抵抗Ｒ４を介して
整流器ＲＥＣで整流された直流電圧が充電され続けるの
で、Ｃ点の電位が上り、トランジスタＴｒ□はオン状態
を維持する。

トランジスタＴｒ１がオンすると、ツェナーダイオード
ＺＤ２で定電圧化した交−直変換回路８から供給される
直流電流が抵抗Ｒ７，Ｒ，を介してトランジスタＴＲ□
のエミッタに流れるので、ｄ点の電位が下りトランジス
タＴｒ２もオンする。

この２つのトランジスタＴｒ□、Ｔｒ２は、帰還出力が
ある限りオンし続ける。そして、トランジスタＴｒ２が
オンすると、異常検出回路１１のコンデンサＣ４が充電
時定数Ｒ３・Ｃ４で充電され始める。

トランジスタＴｒ、がオンした瞬間は、ツェナーダイオ
ードＺＤ□のアノード側の電位はカソード側の電位と等
しいが、コンデンサＣ４が充電され始めるとアノード側
の電位が下がり始める。

しかしながら、前述したように充電時定数Ｒ５・Ｃ４を
複写機の露光サイクルに応じた時間より若干長くし、露
光サイクル中にツェナーダイオードＺＤ工がツェナー電
圧に達しないようにしであるので、ランプ負荷１が正常
に所定時間だけ点灯して消灯すれば、ツェナーダイオー
ドＺＤ□がブレークダウンする前にトランジスタＴｒ工
、Ｔｒ。

がオフする。したがって、コンデンサＣ４に充電された
電荷は抵抗Ｒ６→ダイオードＤ２のループで短時間に放
電される。

ところが、何らかの理由でランプ負荷１が露光サイクル
を終了しても点灯していると、コンデンサＣ４がツェナ
ーダイオードＺＤ１のツェナー電圧まで充電され、ツェ
ナーダイオードＺＤ工がブレークダウンする。

それによって、抵抗Ｒ工。にはブレークダウン電流が流
れて電圧降下が生ずる。したがってｈ点の電位が下り、
　Ｐ　Ｕ　Ｔ　Ｑ　２のゲートＧの電位がアノードＡの
電位より低くなるので、ＰＵＴＱ、がターンオンし、リ
レーコイルＲｙに電流が流れる。

リレーコイルＲｙに電流が流れると、直ちにその常閉接
点Ｒａ１　（ランプ負荷遮断回路１２）が開いてランプ
負荷１へあ給電を断ち、ランプ負荷１を消灯すると共に
、その常開接点Ｒａ２が閉じて異常状態表示回路１３の
発光ダイオードＬＤに給電して発光させ、ランプ負荷１
の異常をオペレータに知らせる。

なお、ツェナーダイオードＺＤ工にかかるツェナー電圧
は、ブレークダウンした後抵抗Ｒ９゜Ｒ１゜の電圧降下
により、ＰｔＪＴＱ２のゲート電位を一定に保つ。

また、ランプ負荷遮断回路１２の常閉接点Ｒａ。

が開いてランプ負荷１が消灯しても、今度は前述したＲ
１＋１／ωｃ１＜ωＬ１が成立するので、抵抗Ｒ４とコ
ンデンサＣ工の直列回路を介して帰還用トランスＴの１
次コイルＬ工に電流が流れ、２次側には電圧が発生し続
ける。

したがって、トランジスタＴｒ１．Ｔｒ２はオン状態を
維持され、Ｐ　Ｕ　Ｔ　Ｑ　Ｚへの給電が断たれること
はなく、リレーコイルＲａｙには電流が流れ続け、常閉
接点Ｒａ工の開及び常開接点Ｒａ、の閉状態は維持され
る。

そして、この安全装置は、図示しない電源スィッチをオ
フにして電源を開放すれば、全ての給電が断たれてＰＵ
ＴＱ、がオフすると共にコンデンサＣ４の充電電荷も放
電され、自動的にリセットされる。

なお、この実施例によればランプ負荷の断線も検出する
ことができる。

ランプ負荷１が、例えば露光サイクル中に断線すると、
常閉接点Ｒａ、が開いた時と同様にＲ１＋１／ωＣ工（
ωＬ１が成立するので、トライアックＱ工がターンオフ
しても交流インピーダンス発生手段である抵抗Ｒ１とコ
ンデンサＣ１の直列回路を介して帰還用トランスＴの１
次コイルＬ１に電流が流れ、その交流インピーダンスの
分圧比によって２次側には電圧が発生し続ける。

したがって、前述の場合と同様に、異常検出回路１１の
ＰＵＴＱ２がターンオンしてリレーコイルＲｙに通電し
、それによって異常状態表示回路１３の常開接点Ｒａ２
が閉じ、発光ダイオードＬＤが発光して異常（この場合
、ランプ負荷の断線）を知らせることが出来る。

なお、ランプ負荷１が露光サイクル以前に断線してい“
Ｃも、同様にそれを検出出来ることは云うまでもない。

以上、この発明を複写機の露光用ランプ調光装置に適用
した実施例について説明したが、これに限るものではな
く、ランプを点灯させる他の各種機器の調光装置にも同
様に適用できることは勿論である。。

以上述べたように、この発明によれば、安全装置によっ
てランプ負荷の点灯異常等を監視し１点灯異常等が発生
した時にはすぐにそれを検出してランプ負荷への給電回
路を遮断し、その後電源が開放されるまでその遮断状態
を保持するので、ランプ負荷の点灯異常に対する処置を
迅速にとることが可能になると共に、異常点灯の継続や
遮断点灯の繰返しによる過熱などの危険性が全くなくな
り、機器の安全性を大幅に高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す複写機の露光用ラン
プ調光装置のブロック図、第２図は第１図の実施例における安全装置に係わる部分
の具体的回路図である。１・・・ランプ負荷　　　　　　２・・・交流入力回路
３・・・ランプ負荷駆動回路　　４・・・帰還回路１０
・・・出力発生回路　　　　１１・・・異常検出回路１
２・・・ランプ負荷遮断回路１３・・・異常状態表示回路　　Ｑｌ・・・トライアッ
クＲ工、Ｃ１・・・抵抗とコンデンサの直列回路Ｔ・・
・帰還用トランス

Claims

【特許請求の範囲】

１　ランプ負荷が常に所定の発光出力で点灯するように
したランプ調光装置において、前記ランプ負荷の点灯時
に出力を発生する出力発生回路と、該出力発生回路の出
力発生時間が所定時間を越えた時に作動する異常検出回
路と、該異常検出回路の作動により動作するランプ負荷
遮断回路と、該回路によつて前記ランプ負荷への給電回
路が遮断された後も電源が開放されるまでは該ランプ負
荷遮断回路を動作状態に保持する回路とからなる安全装
置を設けたことを特徴とする安全装置を備えたランプ調
光装置。