JPS629340A - 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Ｊ 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・ａする露光ランプの調光装置に関する。

［発明の技術的前ｌ１ｌ 一般に、たとえば複写機における露光ランプは、Ｎ漏電
圧の変動による影響を受け、光ｌ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層幅器で比較増幅し、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。

ところが、このような従来の調光装置では、ハードウェ
アによる電子回路によって制御を行っており、このため
その回路の構成が複雑で部品点数が多く、高価であると
いう問題があった。そこで、フィードバックトランスに
よる電圧帰還方式の調光装置により、マイクロコンピュ
ータを用いてソフトウェア的に制御を行うものが考えら
れている。

［背景技術の問題点］ ところが、このようなソフト制御の調光装置では、制御
性が悪く、電源電圧の変動（定格の一１５％〜＋１０％
〉に対して、露光ランプ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してしまう可能性があるとい
う問題があった。

たとえば、露光ランプの端子間電圧に応じたディジタル
データ（２データ）と露光ランプの露光量に応じた基準
データ（Ｘデータ）との差値を８（Ｈ）で除算した値で
、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ことにより、上記露光ラン
プの端子間電圧を露光量に応じた電圧値に近付けるよう
にしていた。このため、上記Ｈの値が「８」で、Ａ／Ｄ
変換器の精度が５Ｖ／２５６で、露光ランプの傾きが２
１．８である場合、無視される電圧変動幅が、３ボルト
となってしまう。

また、上記Ｈの値を「２」にして制御性を良くすると、
過渡応答が悪くなり、露光ランプのちらつきとなって表
われ、画像に影響を与えるという問題があった。

［発明の目的］ 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、ＩＩＩ　’ＫＪ性が良く、露光ランプ
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、しかも電源電圧の急激な変動時
における過渡応答の改善も図れ、また簡単な構成でかつ
安価に実現できる露光ランプの調光装置を提供すること
にある。

［発明の概要コ この発明は上記目的を達成するために、電源に接続され
る露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、このフィードバックトランスからの出力電圧を
ディジタルデータに変換手段で変換し、上記露光ランプ
の露光量を設定手段で設定し、この設定に応じた基準デ
ータが記憶されているテーブルから読出される基準デー
タと上記変換手段から得られるディジタルデータとの差
値を算出し、この差値が所定値以上の場合、差値に所定
値を加えた値に応じてトリガパルスを生成し、上記差値
が所定ＩＩＩ以下の場合、差値を「２」で除算した値に
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
。

［発明の実施例コ 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。すなわち、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
帯電させておくことにより、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、この静電潜像は現
像器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、筺
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５１１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Ｗ器としてのヒートローラ１８に導かれ、
この定着ロー５１８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ａ−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、信光量の設定を切換える露光１ｉ設定キー５２，５
３、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１図はこの発明に係る調光装置の制−回路を示すもの
である。すなわち、２１は交流ｌｔ源で、このＮ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２３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Ｄ１．
Ｄ２およびコンデンサＣ１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、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Ａ／Ｄ変
換器２９に供給するようになっている。

しかして、Ａ／Ｄ変換器２９は、たとえば複写機全体の
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、電源２１の交流波
形のゼロクロス点を検出することにより、電源周波数と
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
るフォトカプラ３４、およびこのフォトカプラ３４の出
力でオン、オフ動作するインバータ回路３５から構成さ
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３１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υ１＠を行なう。

すなわち、たとえば電１２１の周波数が５０セであれば
、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ＣＰＵ３１ａ
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（Ｚデータ）をＣＰ
Ｕ３１ａ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！ｆｉ定手投手段
ての露光量設定キー５２．５３からの信号に応じてＲＯ
Ｍ　（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（×データ）のレベルとの差値を算
出し、この差値が２ボルト（所定値）以上の場合、差値
に２ボルトを加えた値に対応するトリガパルス時間を決
め、上記差値がｎデータとしての２ボルト（所定値）以
下の場合、差値をｒ２Ｊ　（Ｈ）で除算した値に対応す
るトリガパルス時間を決める。

すなわち、第４図に示すように、上記差値が１０〜２．
０　Ｉ　Ｖ（７）場合、ｒ　Ｓ　チー　タ４−　Ｓ　チ
ー　９±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、１２．０〜５．ＯＩＶの場合、「Ｓデ
ータ←Ｓデータ±ＩＺデーターＸデータ＋ｎデータ１」
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ルーフ１６μ５ｅｃ）を回す時
間がトリガパルス時間となる。ただし、上記Ｈは「２」
であり、ｎデータは２ボルトとなっている。

次に、ＣＰＬＩ３１ａは露光量設定手段としての露光量
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発白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２５０μｓ）
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
ＰＬＩ３１ａ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、まず前記決定しだ補正
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（５０〜１００μｓ）を送る。トリが回路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量および露光ランプ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
８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（
２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（×データ）のレベルとの差値を算出し、この差値
が２ボルト（所定値）以上の場合、差値に２ボルトを加
えた値に応じて内部のタイマ機能を動作させることによ
りトリガパルスを生成し、また上記差値がｎデータとし
ての２ボルト（所定値）以下の場合、差値をｒ２Ｊ　　
（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
、％１１２１に電圧変動が生じても過渡応答が悪くなら
ずに、露光ランブ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。

ま゛た、露光ランプ４の端子間電圧に応じたディジタル
データ（Ｚデータ）と露光ランプ４の露光量に応じた基
準データ（Ｘデータ）との差値を、その差値が２ボルト
以上の場合、差値に２ボルトを加え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ガパルスを生成
し、また上記差値が２ボルト以下の場合、差値をｒ２Ｊ
　　（Ｈ）で除算した値で、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２２の導通角を制御
することにより、上記露光ランプ４の端子間電圧を露光
量に応じた電圧値に近付けるようにしている。このため
、電源電圧の急激な変動に対して、変動の谷を短くする
ことにより、過渡応答を良くして制御を行うことができ
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、制御性が良り、
霧光ランプ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、しかも電源電圧の急
激な変動時における過渡応答の改善も図れ、また簡単な
構成でかつ安価に実現でき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図は制御回
路の構成図、第２図は複写機の構成を概略的に示す側面
図、第３図は操作部の構成を示す平面図、第４図は差値
とこの差値からトリガパルス時間を決定するための式の
関係を説明するための図である。 ４・・・・・・露光ランプ、２１・・・・・・交流Ｎｖ
Ａ、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、２８・・・・・・
オペアンプ（レベルシフト器）、２９・・・・・・Ａ／
Ｄ変換器、３１・・・・・・マイコン、３１　ａ−−−
０−ＣＰＵ、３　ｌｂ−−−−−−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。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第４図

Claims (3)

【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、このトランスの出力電圧をディジタルデ
   ータに変換する変換手段と、基準データが記憶されてい
   る記憶手段と、この記憶手段から読出される基準データ
   と前記変換手段から得られるディジタルデータとの差値
   を算出し、この差値が所定値以上の場合、差値に所定値
   を加えた値に応じてトリガパルスを生成し、上記差値が
   所定値以下の場合、差値を特定値で除算した値に応じて
   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）前記基準データが露光レベルの設定に応じて変更
   されるもの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。
3. （３）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。