JPS5814221A - Alternating current constant voltage controller - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To perform stable control, by modulating in terms of pulse width a binary signal outputted from a digital control circuit, integrating an obtained pulse width signal and a reference signal, and phase-controlling an AC constant voltage power supply with this integrating signal. CONSTITUTION:A binary pulse ouputted from a digital controller is inputted to a pulse width modulation circuit U8 and the signal is modulated into a pulse width signal. The difference between the pulse width signal outputted from the circuit U8 and a reference signal outputted from a switch box 15 is integrated at an integration circuit 17. A pulse width modulating circuit 25 is controlled with the output of this integration circuit 17 to phase-control the constant voltage power supply.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は主として複写機の露光用ランプ電源として使
用する交流定電圧制御装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an AC constant voltage control device mainly used as an exposure lamp power source for a copying machine.

、一般に電子複写機等に蝶複写すべき原稿を露光するた
めの露光用ランプが設けられて−る。Generally, an electronic copying machine or the like is provided with an exposure lamp for exposing an original to be copied.

また上記露光用ランプの光量を制御する手段として従来
で＃ｉ機械的な絞りを設けた砂、電気的な絞りを設けて
ｉた。しかし前者の機械的絞りはスリット等により露光
幅を変えたシレンズの絞りを変えるため、作業性が悪く
かつ高価であると共に、再現像が絞りレベルにより変る
欠点があった。また後者の電気的絞りはボリュウムなど
によりランプの印加電圧を可変させる方法のため、例え
ば複写機が拡大、縮小複写が可能である場合、経時的に
変化するバックグランド濃度の増加を補正するための光
量の変化が行いにくいなどの欠点があった。Further, as means for controlling the amount of light from the exposure lamp, conventionally a mechanical diaphragm or an electric diaphragm is provided. However, the former mechanical diaphragm has the disadvantage that it is difficult to work with, is expensive, and the reproduced image changes depending on the diaphragm level, since the diaphragm of the lens is changed by using a slit or the like to change the exposure width. The latter electric aperture is a method of varying the voltage applied to the lamp by adjusting the volume, so for example, if a copying machine is capable of enlarging or reducing copying, it is used to correct the increase in background density that changes over time. There were drawbacks such as difficulty in changing the amount of light.

この発明はかかる従来の欠点を除去する目的でなされた
もので、デジタル制御装置より出力□される２進信号を
パルス輻変調し、得られたパルス幅信号と基準値との差
を積分して、この積分信号により定電圧電源を位相制御
するようにした交流定電圧制御装置を提供して、回路の
温度特性や電源電圧変動、雑音などに影響されることな
く露光用ランプ電源などの制御が安定して行なえるよう
ｋしたものである。This invention was made with the aim of eliminating such conventional drawbacks, and involves pulse-radius modulating a binary signal outputted from a digital control device, and integrating the difference between the obtained pulse width signal and a reference value. , provides an AC constant voltage control device that uses this integral signal to control the phase of a constant voltage power supply, allowing control of exposure lamp power supplies, etc., without being affected by circuit temperature characteristics, power supply voltage fluctuations, noise, etc. This is designed to ensure stable operation.

以下この発明を電子複写機の露光用ランプの電源に実施
した例について図面を参照して詳述すると、図にお切て
１は複写機本体で、上部に複写すべき原稿２を載置する
ためのプラテン３が設けられておシ、該プラテン３の下
側にはプラテン３上の原稿２を側光するための露光用ラ
ンプ４が矢印の方向へ移動自在に設けられている。上記
露光用ランプ４によシ露光された原稿２かもの反射光は
、光学系５によシ感光体６上へ導びかれ、感光体６の表
面に静電潜像が形成されると共に−この・静電潜像は感
光体６の周囲に設けら、れた現像器７により現像された
後、図示しない給紙装置より給紙された用紙に転写され
、さらに定着装置により用紙上に定着された後複写機本
体１外へ排出される。Hereinafter, an example in which the present invention is applied to a power source for an exposure lamp of an electronic copying machine will be described in detail with reference to the drawings. A platen 3 is provided below the platen 3, and an exposure lamp 4 for illuminating the original 2 on the platen 3 is provided movably in the direction of the arrow. The light reflected from the original 2 exposed by the exposure lamp 4 is guided onto the photoreceptor 6 by the optical system 5, and an electrostatic latent image is formed on the surface of the photoreceptor 6. This electrostatic latent image is developed by a developing device 7 provided around the photoreceptor 6, and then transferred onto paper fed from a paper feeding device (not shown), and then fixed onto the paper by a fixing device. After that, it is discharged to the outside of the copying machine main body 1.

一方上紀露光用ランプ４ＫＦｉ、点灯装置ｇを介して後
記する交流定電圧制御装置９により制御された定電圧電
源が印加されていると共に、交流定電圧制御装置９には
上記現像器７の前後に設けられた電位検出器１１及びト
ナー濃度検出器１２で検出した信号をマイクａコンピュ
ータよりなるデジタル制御回路ＩＯで２値化信号に変換
した信号と、後述するスイッチボックス１５の各スイッ
チ群１５＊−１５ｎ・・・よシ選択された電圧信号が夫
々入力されている。上記デジタル制御回路１０に韓上記
各検出＠ＩＩ、＋２で検出したアナ田グ信号をＡ／Ｄ変
換器１３．１４でデジタル信号に変換したものが入力さ
れておシ、これら信号はデジタル制御回路ＩＯ内で４ビ
ツトの２値化信号に変換された後、第２図以下に示す交
流定電圧制御装置９のＤ／／１変換器１６１１＄１６す
るディマルチプレクサ払へ入力されるようになっている
。上記ディマルチプレクサらは入力された２信号号を下
記の表−１に示す真理表にもとすいて＄６進信号に変換
し、かつデジタル制御回路１０の同期信号に同期させて
各出力端子Ｓｅｗｎ、、より出力すると共に、ディマル
チプレクサらの各出力端子５ＯＮＳＩよ抄出力された昏
６信号号は、各出力端子ＳＯ〜５１１に接続されたオア
ゲー）　Ｕｓ〜Ｕ０、抵Ｋ　島〜ＢＹ＠及びダイオード
鮨、　Ｊ）’、　、　Ｃ＆〜ＣＲ，ｉｐらなる加算回路
（＃！３１１参照’）Ｉｃヨり下記表−２に％　とすい
たアナログ電圧値に変換され、演算増幅器Ｕ、の一側入
力端子へ入力される。On the other hand, a constant voltage power source controlled by an AC constant voltage control device 9 (described later) is applied to the exposure lamp 4KFi and the lighting device g, and the AC constant voltage control device 9 is connected to the front and back of the developing unit 7. The signal detected by the potential detector 11 and toner concentration detector 12 provided in -15n...The selected voltage signals are respectively input. The digital control circuit 10 is inputted with the analog signals detected by the respective detections @II and +2 above, which are converted into digital signals by the A/D converters 13 and 14, and these signals are transferred to the digital control circuit. After being converted into a 4-bit binary signal in the IO, it is input to the demultiplexer that connects the D//1 converter 1611 of the AC constant voltage control device 9 shown in FIG. There is. The above demultiplexers convert the input two signal signals into a $6 signal based on the truth table shown in Table 1 below, and synchronize them with the synchronization signal of the digital control circuit 10 to output each output terminal Sewn. , , and output from each output terminal 5ONSI of the demultiplexer etc. are connected to each output terminal SO~511) Us~U0, resistor~BY@, and diode Sushi, J)', , C&~CR, ip (see #!311') Ic is converted into an analog voltage value given as % in Table 2 below, and is input to one side of the operational amplifier U. input to the terminal.

０はＬレベル ＩＦ１Ｈレベル 上記演算増幅器（７ｖＫ入力された１６進数にもとすく
アナログ電圧韓、演算増幅器Ｕ！により電圧信号ＪｓＫ
変換され一パルス幅変調回路仏へ入力される。上記パル
ス幅変調回路仏に韓後述する零りｐス回路１９から信号
Ｂが入力されてｉて、この信号Ｂの立ち下シに応答して
端子ＴｔｔｔＫ接続された〇Ｒ回路Ｒ６，ＣＩのコンデ
ンサらに充電が開始され、端子ｈＫは充電電圧信号１−
が入力される。この信号Ｊ、は上記演算増幅器Ｕ！より
入力される信号Ｊ、と常に比較されてｉて、両信号Ｊ、
　、　Ｊ、の電圧が等しくなると、パルス幅変調回路ら
の出力信号１がＩＺＪとなる。すなわち演算増幅器Ｕ、
からの入力信号／、の電圧に比例したパルス幅の信号Ｘ
を出力するようＫなる。この信号ｘＦｉホトカプラＰＣ
ｍを経て信号りとなり、積分回路１７へ入力される。積
分回路１７は第４ＷＩＫ示すように！Ｉ動棲分回路とし
て動作する演算増幅Ｉｌ払−を有していて、上記スイッ
チボックス８５のスイッチ群１５５１５ｍ・・・によシ
選択された基準電圧信号が、コンデンサＣ１・、抵抗Ｒ
８，。0 is the L level IF1H level The above operational amplifier (7vK) The input hexadecimal number is an analog voltage signal, and the voltage signal JsK is generated by the operational amplifier U!
It is converted and input to a pulse width modulation circuit. A signal B is inputted to the above-mentioned pulse width modulation circuit from the zero ps circuit 19 described later, and in response to the falling edge of this signal B, the capacitors of the 〇R circuit R6 and CI are connected to the terminal TtttK. Furthermore, charging is started, and the terminal hK receives the charging voltage signal 1-
is input. This signal J is applied to the operational amplifier U! It is constantly compared with the signal J, which is input from i, so that both signals J,
, J, become equal, the output signal 1 from the pulse width modulation circuits becomes IZJ. That is, operational amplifier U,
An input signal from /, a signal with a pulse width proportional to the voltage of
K so that it outputs . This signal xFi photocoupler PC
It becomes a signal after passing through m, and is input to the integrating circuit 17. Integrating circuit 17 is as shown in the 4th WIK! The reference voltage signal selected by the switch group 15515m of the switch box 85 is applied to the capacitor C1 and the resistor R.
8,.

８軒、九雪及びダイオードＣＲ１などｋよって形成され
た電圧とと亀に入力され１上記パルス幅変調回路仏から
の信号Ｋが［ＨＪのときは正電圧方向に積分し、またｒ
ＬＪのときは負電圧方向に積分して、信号ｙを出力する
。仁の信号Ｍは平均電圧が前記信号Ｊ１の電圧とスイッ
チボックス１５のスイッチ群１５＋・・・ｋより設定さ
れた電圧との差に比例したものとなる。そして上記信号
Ｍは後述する積分回路２４からの信号Ｐとと４に差動回
路１８へ入力される（なお動作軸後述する。）。When the signal K from the pulse width modulation circuit is [HJ], the voltage formed by K, Kuyuki, diode CR1, etc.
When it is LJ, it is integrated in the negative voltage direction and outputs the signal y. The average voltage of the signal M is proportional to the difference between the voltage of the signal J1 and the voltage set by the switch group 15+...k of the switch box 15. The signal M is inputted to the differential circuit 18 along with signals P and 4 from an integrating circuit 24 (to be described later) (the operation axis will be described later).

一方露光用ランプ４には双方向性サイリスタＱ、を介し
て交流電源ＡＣが印加されていると共に、仁の交流電源
ＡＣ１の一部は余波整流回路２８により信号Ａに整流さ
れ、この信号Ａｆｌ零クロり回１６＋９及び分圧回路２
０．２１へ夫々入力されている。零り胃ス回路１９へ入
力される信号ｌは抵抗Ｒ，及びダイオードＣＲ，，によ
シ、上部がカットされた暉−理台形の信号となって、抵
抗Ｒ１，、Ｒ，、により“形成された基準電圧Ｖ１とと
もに両信号が比較されて１演算増幅器払−の出力側に交
流電源ＡＣに同期する零りｐス信号Ｂが出力される。仁
の零り−ス信号Ｂは前述したパルス帽変調回路仏に７オ
トカプラＰｃ１を介シテ大刀され１これをトリガすると
同時に１ダイオードＣＬを介してランプ回路２２．２３
へ夫々入力され、これら回路２２．２３をリセットし、
またダイオードＣＢ、・を介して演算増輻器仏・へ入力
される。これにより演算増幅器ｊ／ｎＫ　パルス幅変調
回路Ｕｓより信号Ｋが入力しない場合に、スイッチボッ
クス１５の各スイッチ群ｌ　５ｉ・・・ｋより任意な基
準電圧が人為的に設定できるようになる〇 一方分圧回路２１により分圧された信号Ｎは積分回路２
４へ入力され、積分回路２４の演算増幅器Ｕ１４により
積分されて信号Ｐとなり、前記差動回ｍＪＪｔへ出力さ
れる。差動回路１ｇでは積分回路２４かもの入力信号Ｉ
と、上記信号Ｐとにより差動動作し、差信号をランプ回
路２２からの鋸―状信号Ｃ１とともにパルス幅変調回路
２５へ入力する。これによりパルス幅変調回路２５には
デジタル制御回路１ｏより入力する出力設定信号Ｌｔた
はスイッチボックスＩ５の各スイッチ群１５ｓ・・・ｋ
より選択された信号を積分した信号Ｍと、出力電圧をモ
ニタして−る積分回路２４の出力との差が入力されたこ
とによシ、出力電圧の設定と出力電圧誤差の補正を行う
と共に１その出力信号を検波回路２６へ出力する。On the other hand, an alternating current power supply AC is applied to the exposure lamp 4 via a bidirectional thyristor Q, and a part of the alternating current power supply AC1 is rectified into a signal A by an aftereffect rectifier circuit 28, and this signal Afl is zero. Clothing circuit 16+9 and voltage divider circuit 2
0.21 respectively. The signal l input to the leakage circuit 19 becomes a trapezoidal signal with a cut-off top due to the resistor R and the diode CR, and is formed by the resistors R1, R,. Both signals are compared together with the reference voltage V1, and a zero ps signal B synchronized with the alternating current power supply AC is output to the output side of one operational amplifier. 7 Oto coupler Pc1 is connected to the cap modulation circuit, and at the same time as this is triggered, the lamp circuit 22.23 is connected via 1 diode CL.
and reset these circuits 22 and 23,
It is also input to the operational amplifier B through the diodes CB and . As a result, when the signal K is not input from the operational amplifier j/nK pulse width modulation circuit Us, it becomes possible to artificially set an arbitrary reference voltage from each switch group l5i...k of the switch box 15. The signal N divided by the voltage dividing circuit 21 is sent to the integrating circuit 2.
4, is integrated by the operational amplifier U14 of the integrating circuit 24, becomes a signal P, and is output to the differential circuit mJJt. In a differential circuit 1g, there are 24 input signals I to an integrating circuit.
and the signal P, and the difference signal is input to the pulse width modulation circuit 25 together with the sawtooth signal C1 from the ramp circuit 22. As a result, the pulse width modulation circuit 25 receives an output setting signal Lt input from the digital control circuit 1o or each switch group 15s...k of the switch box I5.
Since the difference between the signal M obtained by integrating the selected signal and the output of the integrating circuit 24 that monitors the output voltage is input, the output voltage is set and the output voltage error is corrected. 1. Output the output signal to the detection circuit 26.

上記検波回路、２６は交流電源ＡＣの電圧変動に対して
過渡応答性を早めると同時に出力変化を低く抑えるため
の回路で、電源電圧を分圧回路２０で分圧した全波整流
信号りとランプ回路２よりランプ波形が入力されており
、その出力の可変はランプ起点の制御でなされろと共に
１上記制御はパルス幅変調回路２５によシ行っている◎ 一方上記検波回路２６の出力信号Ｅは波形整形回路２７
により立ち上り信号が微分されて信号Ｆとなり、トラン
ジスタＱ、及びトランスＰＴ。The above-mentioned detection circuit 26 is a circuit for quickening the transient response to voltage fluctuations of the AC power source and at the same time suppressing the output change. A ramp waveform is input from the circuit 2, and its output is varied by controlling the lamp starting point.The above control is performed by the pulse width modulation circuit 25.On the other hand, the output signal E of the detection circuit 26 is Waveform shaping circuit 27
The rising signal is differentiated to become signal F, which is transmitted to transistor Q and transformer PT.

を介して双方向性サイリスタＱ、のゲートへ入力されこ
れをオンする。上記双方向性サイリスタＱ市前述したよ
うに露光用ランプ４と交流電源ＡＣの間に直列に接続さ
れていて、双方向性サイリスタＱｓのオンオフに伴い発
生する電力波形信号Ｈｆ１ｉよ動制御されるようｋなる
。また各部における信号の波形は第５図に示す通りであ
る。is input to the gate of the bidirectional thyristor Q, which turns it on. As mentioned above, the bidirectional thyristor Q is connected in series between the exposure lamp 4 and the AC power source AC, and its operation is controlled by the power waveform signal Hf1i generated as the bidirectional thyristor Qs turns on and off. It becomes k. Further, the waveforms of the signals at each part are as shown in FIG.

なお上記実施例では交流電源の周波数に同期させて制御
してｉ４が、勿論他の周波数を使用してもよい・また基
準電圧の設定をスイッチボックスＩ５に設けたスイッチ
群１５．・・・により機械的に行うようＫＬ＆が、Ｃｄ
ｔ−７オトカプツ等のスイッチング素子などの可変抵抗
素子やフォトトランジスタなどの光−電圧変換素子を用
いて無段１１１に制御してｉると共に、固定出力の場合
はスイッチボックス１５やパルス幅変調回路を用いずと
も制御は可能である。In the above embodiment, i4 is controlled in synchronization with the frequency of the AC power source, but of course other frequencies may be used.Furthermore, the reference voltage is set by the switch group 15 provided in the switch box I5. KL& is mechanically performed by ..., Cd
Stepless control is performed using a variable resistance element such as a switching element such as T-7, and a light-voltage conversion element such as a phototransistor, and in the case of a fixed output, a switch box 15 or a pulse width modulation circuit is used. Control is possible without using .

この発明はデジタル制御回路などから出力される２信号
号をパルス幅変調し、得られたパルス幅信号と基準信号
とを積分して、この櫂分信号により交流定電圧電源を位
相制御するようにしたことから、制御装置からの制御信
号が回路の温度特性や電源電圧変動、雑音などに影響さ
れることなく制御対象物へ確実に伝達されるため、制御
対象物の安定した制御が可能になる。This invention pulse width modulates two signal signals output from a digital control circuit, integrates the obtained pulse width signal and a reference signal, and controls the phase of an AC constant voltage power supply using this paddle signal. As a result, the control signal from the control device is reliably transmitted to the controlled object without being affected by the temperature characteristics of the circuit, power supply voltage fluctuations, noise, etc., making stable control of the controlled object possible. .

また制御対象物を複写機の露光用ランプとした場合、機
械的、電気的な絞りを使用することなく所望の光景が容
易かつ安定的に得られるようになる。Furthermore, when the object to be controlled is an exposure lamp of a copying machine, a desired scene can be easily and stably obtained without using a mechanical or electrical aperture.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

図面はこの発明の一実施例を示し、第１図は複写機の概
略図、第２図はこの装置の全体的なブロック図、第３図
及び第４図は各回路の詳細図、第５図は各信号の波形図
である。 ＩＯはデジタル制御装置、１７は積分回路、Ｕ、はパル
ス幅変調回路。 出願人　富士ゼロックス株式会社 代理人　弁理士　米　原　正　章 弁理士　浜　本　　　忠The drawings show one embodiment of the present invention; FIG. 1 is a schematic diagram of a copying machine, FIG. 2 is an overall block diagram of this apparatus, FIGS. 3 and 4 are detailed diagrams of each circuit, and FIG. The figure is a waveform diagram of each signal. IO is a digital control device, 17 is an integration circuit, and U is a pulse width modulation circuit. Applicant Fuji Xerox Co., Ltd. Agent Patent Attorney Masaaki Yonehara Patent Attorney Tadashi Hamamoto

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] デジタル制御装置１０などから出力される２進信号をパ
ルス幅信号に変調するパルス幅変調回路Ｕ、と、該パル
ス幅変調回路らより出力されるパルス幅信号と、基準信
号の差分を積分する積分回路；７とを具備し、上記積分
回路Ｉ７よシ出力される積分信号により定電圧電、源を
位相制御することを特徴とする交流定電圧制御装置。A pulse width modulation circuit U that modulates a binary signal output from a digital control device 10 or the like into a pulse width signal, and an integral that integrates the difference between the pulse width signal output from the pulse width modulation circuit and a reference signal. An AC constant voltage control device, comprising: a circuit;