JPS63118149A - 露光ランプ制御装置 - 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】 （技術分野） 本発明は、露光ランプの点灯電圧が設定値と等しくなる
ように点灯電圧の位相角をマイクロコンピュータで制御
する露光ランプ制御装置に関する。

（従来技術） 複写機の露光ランプにはハロゲンランプが広く使用され
ている。これはハロゲンランプの発光量が大きく、かつ
管径が小さいためである。

ハロゲンランプの発光量は印加電圧の３．３８乗に比例
することから、目標電圧になるように印加電圧の位相角
を制御する方式が用いられている。

しかし、複写機を長時間使用するとハロゲンランプの経
時変化（劣化）や埃などの付着等が生じるため、同じ目
標電圧だと露光量が初期値よりも低下するという欠点が
ある。

上記欠点をなくすために、ハロゲンランプの発光量を検
出し、目標の発光量になるように印加電圧の位相角を制
御すればよいが、発光量は応答が遅いため、電源電圧が
変動した場合、光量の変動が落ち着くまでに時間がかか
り、制御が困難である。

（目的） 本発明は前記問題点に鑑みてなされたもので、ハロゲン
ランプの劣化等による光量低下の防止及び応答遅れの防
止を行った露光ランプ制御装置を提供することを目的と
するものである。

（構成） つまり、第１図に示す如く複写機の組付は後の調整段階
で、最適露光量となる設定電圧Ｖａを決め、その時の調
光センサで検出された光量の電圧レベルをＶａ’に調整
しておく、そして、電源投入時に露光ランプの点灯電圧
をＶａとし、その時の調光センサで検出される光量の電
圧レベルを検出する。この電圧レベルがＶｃ’とすると
、Ｖａ　’−Ｖｃ　’から設定電圧の補正値△■を求め
、露光時の設定電圧をＶｂ＝Ｖａ＋△■とする。

この時の調光センサで検出される光量の電圧レベルはｖ
ｂ’瓢Ｖａ’となる。

上述の如く、予め設定゛電圧を補正することにより、ハ
ロゲンランプの劣化等による光量低下が防止でき、かつ
電圧制御のため応答が速い。

尚、上記の場合は設定電圧の補正値△Ｖを求める方法で
あるが、電源投入時に調光センサで検出される光量の電
圧レベルがＶａ’となるように点灯電圧を調整し、この
時の電圧ｖｂを設定電圧としてもよい。

次に本発明の１実施例について具体的に説明する。

第２図に本発明を実施する一形式の複写機の光学系を示
す。

第２図を参照して説明する。複写機の最上部に原稿を載
置するコンタクトガラス２０が備わっており、その下に
光学系が備わっている。光学系は露光ランプ２１、反射
板２２、調光センサ２３、第１ミラー２４、第２ミラー
２５、第３ミラー２６、レンズ２７、第４ミラー２８及
び防塵ガラス２９等が備わっている。原稿読取走査を行
う場合、光路長が変化しないように、露光ランプ２１、
反射板２２、調光センサ゛２３及び第１ミラー２４を搭
載した第１キヤリツジと第２ミラー２５、第３ミラー２
６を搭載した第２キヤリツジとが、２：１の相対速度で
機械的に走査駆動される。レンズ２７はズームレンズで
あり、モータ駆動によって倍率を変えることができる。

従って、露光ランプ２１から出た光は第１ミラー２４、
第２ミラー２５、第３ミラー２６、レンズ２７．第４ミ
ラー２８及び防塵ガラス２９を介して、感光体ドラム３
０上に結像される。また、一方、露光ランプ２１から出
た光は調光センサ２３で検出される（露光ランプ？１と
調光センサ２３を結ぶ線上の反射板２２には光を通す窓
が設けられている）。

第３図に露光ランプ制御の回路構成を示す。

第３図を参照すると、制御回路はマイクロコンピュータ
１　（以下マイコンと称す）及びその入出力ボートに接
続された各種入出力回路で構成されている。ここで用い
ているマイコン１はシングルチップ・８ビツト・マイク
ロコンピュータで、ＲＯＭ、ＲＡＭ５Ａ／Ｄコンバータ
、タイマ、汎用シリアル・インターフェース、Ｉ１０ポ
ートなどが備わっている。

マイコン１のｌＮＴｌ端子には商用を源２の交流波形の
ゼロクロスタイミングで高レベル“Ｈ“になるゼロクロ
ス信号が入力される。

ランプ電圧は露光ランプ３と並列に接続されたトランス
４の２次巻線より、降圧された交流信号として出力され
、ダイオードブリッジ５で全波整流され、分圧回路６で
分圧された信号がマイコンｌのアナログ端子ＡＮ冨に入
力される。

また、露光ランプ３の光量は調光センサ７で検出された
信号がマイコン１のアナログ端子ＡＮ。

に入力される。調光センサ７のボリウム８で検出信号レ
ベルの調整を行う。

マイコン１のアナログ端子ＡＮ、に入力される信号は、
露光ランプ電圧の設定値を決めるためのもので、ボリウ
ム９を調整することにより、ランプ電圧の設定値を５０
〜８５Ｖ（７）範囲で設定できる。

マイコン１のボートβＡ０からＬ″が出力されるとトラ
イアック１０は導通状態となり、露光ランプ３に電圧が
印加される。尚、このドライブ信号は電源波形のゼロク
ロスポイントから所定時間径てから＃Ｌ“になり、次の
ゼロクロスポイントで＃Ｈ＃に戻る。

さて、先ず複写機組付は後の調整段階で、最適光景とな
るようにボリウム９を８Ｊ’ｌ　ｕする。次にその時の
調光センサ７で検出されたレベル（マイコンエのアナロ
グ端子ＡＮ＋　に入力されるレベル）がＶａ’になるよ
うにボリウム８を調整しておく。

調整が終了するとマイコンｌのボートＰＡ、に接続され
ているスイッチ１１をＯＮの状態にしておく、つまり、
ボートＰＡ、には＃Ｌ＃が入力される。

マイコン１のＴＸＤ及びＲＸ　Ｄ　！、？複写機のシー
ケンス制御を司るコントローラ（省略）との間でシリア
ルデータ伝送を行うためのものである。

次にソフトウェアの動作について説明する。第４ａ〜第
４ｄ図に示すフローチャートはそれぞれメインフロー（
第４ａ図）、ゼロクロスタイミングで発生する割込みフ
ロー（第４ｂ図）、ランプの位相角タイマ割込みフロー
（第４ｃ図）、Ａ／ＤＣ割込みフロー（第４ｄ図）であ
る。第４ａ〜第４ｄ図を参照して説明する。

第４ａ図に示す如（、電源をＯＮすると先ずイニシャラ
イズを行う（１）、つまり、各ボートの設定、全てのＲ
ＡＭのクリア及び通信以外の割込みを禁止する。

次に商用電源の周波数を検出する（２）、検出方法は、
タイマに０．５　ＳＥＣをセットし、ゼロクロスポイン
トを検出した時点でタイマをスタートする。

タイマのスタート時点から０．５　ＳＥＣの間にゼロク
ロスポイントを検出する毎にカウントする。そして、０
．５　ＳＥＣ経過した後、タイマをストップして、上記
カウンタをチェックする。カウンタが５５より大きかっ
たら６０Ｈｚ、５５以下であれば５０）１ｚとする。

周波数検出が終わると、ボートＦＡＩをチェックする（
３）、ボートＦＡＩが＃Ｈ“つまり、目標電圧及び調光
レベル調整モ゛−ドの場合はゼロクロス割込みを許可し
、（５）の処理へ進む、（５）〜（７）の処理中に第４
ｂ〜第４ｄ図に示す各割込みが発生する。

ランプ演算フラグはランプ電圧のサンプリングが終了し
た時点（サンプリングはゼロクロスポイントで位相角タ
イマをスタートし、位相角タイマの割込みが発生した時
点から次のゼロクロスポイントまでである）でセットさ
れる。従って、サンプリングが終了するまでは（５）で
待っている。

そこで、第４ｂ〜第４ｄ図の各割込みについて説明する
。

先ず、ゼロクロスポイントを検出すると第４ｂ図のゼロ
クロス割込みが発生する。ゼロクロスポイントはマイコ
ンｌの端子ｌＮＴｌの立ち上がりエツジで検出される。

この割込みでは先ずＡ／ＤＣ割込みを禁止するα０）。

そして、ランプのトリガー信号をＯＦＦにするａυ。次
に、シーケンスコントローラからのランプ点灯指令の有
無をチェックする亜。ランプ点灯指令が無い場合はラン
プＯＮフラグをリセットしα濁、ランプＯＦＦ時の位相
角タイマデータ（４，５ｍ５Ｅｃ　）をセットするＯａ
、また、ランプ点灯指令が有る場合はランプＯＮフラグ
をセットし０９、ランプ位相角タイマデータ（後述する
位相角タイマ更新ルーチン第４ａ図の（６）で求める）
をセットするＯＱ。

以上の処理が終了すると位相角タイマをスタート０η、
Ａ／ＤＣ（サンプリング）が終了したかチェックするα
ね。Ａ／ＤＣ終了の判別は、サンプリング毎にカウント
するサンプリングカウンクがＯでない場合終了とする。

Ａ／ＤＣが終了の場合、ランプ演算フラグをセットする
α場。

次に、位相角タイマにセットした所定の時間が経過する
と第４Ｃ図のタイマ割込みが発生する。

説明が前後するが、タイマ割込みは周波数を検出した時
点〔第４ａ図の（２）のルーチン〕で許可しておく。

さて、先ず位相角タイマをストップする＋２１１０．そ
して、ランプＯＮフラグをチェックしく２１）　、ラン
プＯＮフラグが１の場合ランプトリガー信号をＯＮＬ、
ランプを点灯する（２２）。

次にランプ演算フラグをチェックする（２３）。ランプ
演算フラグがＯの場合へ／ＤＣをスタートし、Ａ／ＤＣ
割込みを許可する（２４）。

以上、タイマ割込みの処理が終了すると、第４ｄ図に示
すＡ／ＤＣ割込みが一定間隔で発生する（数百μＳＥＣ
＞。

このルーチンでは先ず、マイコン１のアナログ端子ＡＮ
ＯのＡ／ＤＣデータをストアする（３０）。

これはランプ電圧目標値設定用である。次にＡＮ、のＡ
／ＤＣデータをストアする（３１）、これは調光センサ
で検出した光量の電圧レベルである。

次にＡＮ２のＡ／ＤＣデータをストアする（３２）。

これはランプ電圧の瞬時値である０以上が終了するとサ
ンプリングカウンタをインクリメントする。

このＡ／ＤＣ割込みは次のゼロクロスポイントを検出す
るまで一定間隔で繰り返し、ゼロクロスポイントを検出
すると、上述したゼロクロス割込みが発生し、同様の処
理を繰り返す。

さて、メインフローに戻るが、ランプ演算フラグがセッ
トされると位相角タイマを更新する（６）。

ここでは先ず、ランプ電圧の目＋ｉ値（ＴＡＲＧＥＴ）
を求める。即ち、ボートＦＡＩがＨ＃の場合は０式で求
めた値となる。

（ＴＡＲＧＥＴ）−１／４　Ｘ（ＡＤＳＢＴ）　　＋７
５・・・・−・・・・■ここで（ＡＤＳＥＴ）はＡ／Ｄ
Ｃ割込みルーチンで読み込んだＡ　Ｎ　ｏのＡ／Ｄデー
タである。また、ボートＰＡｌが＃Ｌ′の場合（４）で
求めた補正値（後述）を０式で求めた（ＴＡＲＧＥＴ）
に加算する。

次にランプ電圧のサンプリングデータ（ＳＡＮＰＩ）、
　　（ＳＡＮＰ２）、−−一・・・・、　　（ＳＡＮＰ
ｎ）から次式により実行値（ＲＭＳ）を求める。

（ＳＵＭＳＱＲ）−（ＳＡＭＰＩ）”　＋　（ＳＡＭＰ
　２　）　”　＋−＝＝−＋　（Ｓ　ＡＭ　Ｐ　ｎ）　
”　−−・・・・■（ＡＶＥ）　　−３ＵＭＳＱＲ）／
１１・−−−−−−＝■（ＲＭ　Ｓ　）　−（Ａ　Ｖ　
Ｅ　）　・−−−−−−−−−−−・−−−−−−−・
−−−−−−０次に目標値（ＴＡＲＧＥＴ）と実行値（
ＲＭＳ）の差（Ｅ　Ｒ）を求め、この（ＥＲ）を現在の
位相角タイマデータ（Ｐ　ＨＡ、）から引いた値を次の
位相角タイマデータ（ＰＨＡ）とする（というのは本実
施例で使用のマイコン■のタイマが０からカウントアツ
プし、タイマデータと等しくなった時に割込みが発生す
るためである）。

但し、ランプ点灯開始時は（Ｅ　Ｒ）が０または負にな
るまで現在の（ＰＨＡ）に０式で求めた（ＤＩＦＦ）を
引いた値を新たに（ＰＨＡ）とする、すなわち、ランプ
点灯開始時はソフトスタートを行う、また、ランプ消灯
時はランプ点灯開始時の位相角タイマデータを（ＰＨＡ
）にストアしておく。

説明が前後するが、タイマの入力クロックは３８．４　
μＳＥＣ（１０ＭＨｚの発振器使用）である。

以上、ランプ電圧の位相角タイマ更新処理が終了すると
、ランプ演算フラグをリセットして（７）。

（５）に戻り、（５）以降に述べた動作を繰り返す。

また、ステップ（３）に於いてボートＰＡ、が“Ｌ′（
ｔＡ光レベル調整済み）の場合はランプ目標電圧の補正
値を求める（４）。ここでは先ず、ゼロクロス割込みを
許可する。そうすると、ゼロクロス割込み→タイマ割込
み→Ａ／ＤＣ割込み→ゼロクロス割込みの一連の割込み
が発生し、ランプ演算フラグがセットされる。ランプ演
算フラグがセットされると（６）同じ処理を行い、ラン
プ演算フラグをリセットする。但し、（６）の処理と異
なるのはボートＰＡ＋が＃Ｌ＃の場合、目標値（’Ｉ’
　Ａ　ＲＧ　Ｅ　Ｔ　＞は０式で求めた値で補正値の加
算は行わない、そして、ランプを強制的に点灯する。つ
まり、ランプ点灯指令を強制的に有りとする。尚、点灯
期間はランプ電圧が目標値と等しくなった時点からｌ５
ＦＩＣまでとする。

ランプを消灯するまで上記処理を繰り返す。尚、Ａ／Ｄ
Ｃ割込みではランプを消灯する直前のＡＮ。

のデータ（光量レベル）をストアしておく。

さて、上記処理が終了すると、ランプを消灯し、先にス
トアされている光量レベルから予めメモリにテーブルと
して書き込まれている目標電圧の補正データを取り出し
く光量レベルに対応した補正データ）、補正バッファに
ストアしておく。

以上が終了すると（５）へ進み、前述した処理〔（５）
→（６）→（７）　−（５）　）を繰り返す。

（効果） 本発明は以上述べた通りであり、本発明に係る露光ラン
プ制御装置によれば、ハロゲンランプの劣化等による光
量低下を防止することにより、画像濃度の低下が防止で
き、常に適正画像が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る露光！調整のための設定電圧補正
特性図、第２図は複写機の光学系を示す機構図、第３図
は本発明の一実施例に係る露光ランプ制御回路図、第４
ａ図、第４ｂ図、第４ｃ図。 第４ｄ図は本発明のメイン及びサブ制御フローチャート
である。 １・・・マイクロコンピュータ、２１・・・露光ランプ
、２３・・・調光センサ。 第１図 第２図 第３図 第４ｃ図 第４ｂ図 第４ｃ図 第４ｄ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 露光ランプの点灯電圧が設定値と等しくなるように点灯
   電圧の位相角をマイクロコンピュータで制御する露光ラ
   ンプ制御装置において、露光ランプの光量を検出する調
   光センサを設け、予め上記調光センサで検出されたデー
   タをもとに点灯電圧の設定値を補正することを特徴とす
   る露光ランプ制御装置。