JPS60227396A - 放電灯点灯装置 - 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〕 この発明は故紙灯点灯装置に関するものである。

〔背景技術〕

蛍光ランプを点灯させる場合、フィラメントは、ある最
適温度範囲を保っておかねばならず、この範囲を外れる
と、電極フィラメントにヌトレスがかかり、電極物質が
損耗飛散して管壁内面を黒化させる原因となる。

一般に、蛍光ヲンブを点灯始動させる場合、フィラメン
トには上記最適温度を確保するため、始動前にフィラメ
ント予熱電流を第２図または第３図のように流し、フィ
ラメントを適正な温度にヒートアップさせねばならない
。したがって電源投入後ただちに点灯させることはでき
ず、待ち時間（ｔｏ〜ｔ工）を要するという問題がある
。なお、第２図および第３図において、ｔｏは予熱開始
時刻、ｔ工はランプ点灯時刻である。

ところで、複写機やファクシミリ等で使用される場合の
多くは、上記待ち時間が短い程望ましいが、一方では待
ち時間終了後直ちに点灯されず、ランプ点灯までの時間
（待機時間）が数秒から数十分にまでおよぶことがあり
うる。また、第４図に示すようにランプ消灯後もフィラ
メントを常時予熱しておき（待機中）、ランプ点灯信号
が入ると瞬時点灯させねばならないことが多い。

このような使用に際しては、予熱電流の設定は、通常連
続して予熱しても黒化現象の発生しない電流値に抑える
ことが多く、待ち時間（１ｏ−１よ）は必然的に長くな
った。

第４図のようなシーケンスで点灯させる具体的なフィラ
メント予熱の方式としては交流予熱方式と直流予熱方式
とがある。

第５図は交流予熱方式の放電灯点灯回路であ゛す、ＬＡ
は蛍光ランプ、　ＩＶよけインバータ、ＦＴ工はフィラ
メントトランス、Ｃ工は発振トランスである。

第６図（２）はフィラメント温度の変化を示し、第６図
０はフィラメント電流工、およびフィラメント電圧Ｖの
変化を示し、ＩＦ、ＶＦは常時予熱しても黒化現象が発
生しないレベルに設定されるっＫはフィラメント適正温
度を示す。

第７図は直流予熱方式の放電灯点灯回路であり。

ＬＡは蛍光ランプ、ＩＶ、はインバータ、ＣＨはチョー
クコイル、ｃｏはコンデンサ、可、は発振トランス、Ｂ
ｙよけ予熱スイッチ、シ、は点灯スイ・ノチである。第
８図（２）はフィラメント温度の変化を示し、第８図（
８１はフィラメント電流Ｉ、およびフィラメント電圧■
、の変化を示し、そのレベルは上記交流予熱方式と同様
に設定される。

〔発明の目的〕

この発明はランプ寿命に悪影響を与えることなく、待ち
時間を短縮することができる放電灯点灯装置を提供する
ことを目的とする。

〔発明の開示〕

この発明の放電灯点灯装置は、初始動時の一定時間だけ
、またはフィラメント温度が所定値になるまでフィラメ
ントに大電流（急速予熱電流）を流してフィラメントを
急速予熱し、フィラメントが適正温度になった後は速や
かに予熱電流値を定常値にもどすようにしたことを特徴
とする。

このように構成すれば、フィラメントが適正篇度になる
までの待ち時間を短縮することができ。

しかもランプを瞬時点灯させるための待機時間中にフィ
ラメント温度が異常に高くなることはなく、ランプ寿命
に悪影響を及ぼさず、待機時間に制限をもたない。

第９図はこのことを示すもので、同図（５）のＱは従来
のフィラメント温度の変化曲線、Ｑ′はこの発明による
フィラメント温度の変化曲線を示し、同図０のＩＰ”Ｆ
は従来のフィラメント電流およびフィラメント電圧の変
化曲線を示し、　Ｉ、’　、　ＶＦ’はこの発明による
フィラメント電流およびフィラメント電圧の変化曲線を
示している。ｔｏは予熱開始時刻、ｔ工は従来において
フィラメントが適正温度となる時刻、ｔよ′はこの発明
においてフィラメントが適正温度となる時刻である。

以下、この発明の具体的実施例を図面に基づいて説明す
る。

この発明の第１の実施例を第１図および第１０図に基づ
いて説明する。この放電灯点灯装置は、直流電源から点
灯スイッチＳＷ２を介してインノ（−タＩｖエヘ給電し
、発振トランス（ト）、から蛍光ランプＬＡへ高周波電
力を供給するようになっている。

一方、蛍光ランプＬＡの予熱は、交流電源から予熱スイ
ッチＳｗ□を介して予熱トランスＦＴ２に給電シ、この
予熱トランス■、０２次出力をフィラメントＦ工、Ｆ、
に加えることにより行っている。

以下、第１θ図を参照し、より詳しく説明する。

時刻ｔ。において、予熱スイッチ５Ｗｌｅオンにすると
、交流電源から予熱トランス汀、に給電されるが、この
ときは１次巻線Ｎ２が常閉りｖ−接点ｒｙ２によって短
絡（１次巻線Ｎ工にのみ電圧印加）されているため、予
熱トランスＦｖＩ＋２の１次２次巻数比が太きく、フィ
ラメントＦ工、Ｆ、に加えられるフィラメント電圧ｖＦ
は高く、シたがってフィラメント電流Ｉ２も多く流れる
。その結果、フィラメントＦ工、Ｆ２の温度は急速に上
昇する。なお、フィラメント電流ＩＦが下降しているの
で温度上昇による抵抗値増加のためで、最終的にはフィ
ラメント電圧■、に応じた値で安定し、フィラメン）ｆ
ｆ１度も安定することになる。

一方、予熱スイッチ３ｖ１がオンとなると、整流器ＤＢ
によって整流された電圧により、抵抗Ｒを通シてコンデ
ンサＣが充電され、予熱スイッ＋ＳＷ工のオン後一定時
間経過した時刻ｔ工′でコンデンサＣの充電電圧が所定
値を越えるとスイッチ素子８ＢＳがオンとなり、トラン
スＴＲを介してサイリスタＳＣＲを導通させる。その結
果、リレーＲｉが励磁され、常閉リレー接点ｒｙ、が開
成して予熱トランスＦＷＩ′２の１次２次巻線比が小さ
くなってフィラメント電圧■、が低下し、フィラメント
電流Ｉ２が定常値で安定することになる。また、このと
きにサイリスタ８ＣＲに並列接続した常開リレー接点ｒ
ｙ工が閉成して自己保持状態となり、蛍光ランプＬＡの
゛フィラメントＦ□、Ｆ２は定常予熱状態となり、この
後は任意の時刻で蛍光ランプを瞬時点灯させることがで
きる。

例えば、時刻ｔ、で点灯スイッチ５ｖｒ２をオンにする
と、インバーター■、への給電が開始され、蛍光ランプ
ＬＡが点灯してランプ電流ＩＬＡが流れることになる。

このように構成した結果、初始動時の待ち時間を短くで
きるとともに、待機中における蛍光ランプＬＡの黒化現
象を抑制することができる。

この発明の第２の実施例を第１１図および第１２図に基
づいて説明する。この放電灯点灯装置は、予熱スイッチ
Ｓｗ工をオンにすると、抵抗Ｒ３〜Ｒ６で分割した電圧
が演算増幅器ＯＰ工の正側入力端に加わり、演算増幅器
ＯＰ、はトランジスタＴ　ｒ　Ｆをほぼ導通状態にし、
蛍光ランプＬＡのフィラメント電圧、Ｆ２に直流電源か
らトランジスタＴｒ、　、抵抗Ｒ１および発振トランス
Ｃ８の巻線Ｎ１．Ｎ２を通して大きい予熱電流が流れ、
フィフメン）Ｆ、、Ｆ２が急速予熱される。また、予熱
スイッチＳｗよのオンによって、抵抗Ｒ，ｒを介しコン
デンサＣＴの充電が開始され、予熱スイッチＳｗ工のオ
□ン後一定時間経過すると、コンデンサＣＴの電圧が抵
抗Ｒ工２．Ｒ工、の中点電圧を越え、演算増幅器ＯＰ２
の出力がＨからＬに変化し、トランジスタ’ｌ’ｒ２．
　Ｔｒｌがオシトナって抵抗Ｒ６がショートされること
になり、演算増幅器ＯＰ工の正側入力が低下するため、
演算増幅器ＯＰよけトランジスタＴｒＦを所定のインピ
ーダンスを有する状態にし、フィラメントＦよ、Ｆ、に
流れる予熱電圧■を定常値まで下げて予熱電流■、を定
常値にし定常予熱状態に移行させる。その結果。

任意の時刻で蛍光ランプＬＡを瞬時点灯させることがで
きる。

点灯スイッチＳｗ２をオンにすると、トランジスタＴｒ
　４がオンとな−てインバーターＶ２への給電が開始さ
れ、インバータ出力によ。て発振トランスＯｒ２を介し
蛍光ランプＬＡが点灯し、ランプ電流ＩＬＡが流れる。

また、これと同時に、トランジスタ’ｌ’ｒ　３がオン
となって抵抗Ｒ４〜Ｒ６をショートさせ、演算増ｍ１ｏ
ｐ□の正側入力を零にし、トランジスタＴ　ｒ　ｙを遮
断状即にして予熱電流を遮断する。

その後、点灯スイッチＳＷ２をオフにすれば、再び定常
予熱状態にもどる。

なお、Ｒよ、　Ｒ２，Ｒ７〜Ｒ工０．Ｒ工。〜Ｒエヮは
それぞれ抵抗、Ｄ工、Ｄ２はダイオード、ｃｏはコンデ
ンサ、ＣＨはチョークコイルである。

第１２図はこのことを表わす図であり、ｔｏは予熱スイ
ッチＳｗ工をオンにする時刻、ｔ工′は予熱電圧ｖ、ｄ
（定常値に降下する時刻、　１８．１．　、１６は点灯
スイッチＳｗ２をオンにした時刻、１３．１５は点灯ス
イッチ８ｖｒ２をオフにした時刻である。また’ＴＦＳ
は急速予熱によるフィラメント発熱領域を、ＴＦは定常
予熱によるフィラメント発熱領域を、ＴＬはランプ電流
によるフィラメント発熱領域をそれぞれ示している。

この実施例の効果は第１の実施例と同様である。

この発明の第３の実施例を第１３図に基づいて説明する
。この放電灯点灯装置は、予熱スイッチ８ｗ工をオンに
すると、抵抗Ｒ３〜Ｒ６で分割した電圧が演算増幅器Ｏ
Ｐよの正側入力端に加わり、演算増幅ＩＮ　ＯＦ□はト
ラ〉ジスタＴｒＦをはぼ導通状態にし、蛍光ランプＬＡ
のフィラメントＦ工、Ｆ２に直流電源からトランジスタ
ＴｒＦ、抵抗ＲＦおよび発振トランスσ、の巻線Ｎ工、
Ｎ、を通して大きい予熱電流が流れ、フィラメン）　Ｆ
ｌ、　Ｆ２が急速予熱される。

また、演算増幅器ＯＰ、は、抵抗ＲＦの電圧降下を抵抗
Ｒ１２，Ｒ工、の中点電圧と比較することにより、フィ
ラメント温度、Ｆ２の温度上昇を抵抗ＲＦの電圧降下の
減少として検知するようになっており（フィラメント温
度が上昇すると抵抗値が減少するため）、フィラメント
温度が所定値より高くなったとき、すなわち、抵抗ＲＦ
の電圧降下が所定値より低くなったときに、出力がＨか
らＬに変化し、トランジスタＴｒ２１　Ｔｒ工がオンと
なって抵抗Ｒ６がショートされることになり、演算増幅
器ｏＰ工の正側入力が低下するため、演算増幅器ＯＰよ
けトランジスタＴｒＦを所定のインピーダンスを有する
状態にし、フィフメン）Ｆ工、Ｆ２に流れる予熱電圧■
、を定常値まで下げて予熱電流工、を定常値にし、定常
予熱状態に移行させる。その結果、任意の時刻で蛍光ラ
ンプＬＡを瞬時点灯させることができる。

点灯スイッチＳｗａをオンにすると、トランジスタＴｒ
４がオンとなってインバータＩＶ、への給電が開始され
、インバータ出力によって発振トランス０Ｔ２を介し蛍
光ランプＬＡが点灯し、ランプ電流ＩＬＡが流れる。ま
た、これと同時に、トランジスタＴｒ、がオンとなって
抵抗Ｒ４〜Ｒ６をショートさせ、演算増幅器ＯＰ工の正
側入力を零にし、トランジスタＴｒ、を遮断状態にし、
予熱電流を遮断する。

Ｒ□、　Ｒ８，Ｒ７〜Ｒ工０．Ｒ工、〜Ｒ工。は抵抗、
Ｃよはコンデンサ、Ｄよはダイオードである。

この実施例も前記実施例と同様の効果を有する。

なお、ランプ点灯と予熱の関係は、点灯中子無継続９点
灯中子熱断のいずれでもよく、かつ電源の型（直流、交
流（高周波、パルス波を含む））にとられれないため、
幅広い用途に応用できる。

〔発明の効果〕

この発明の放電灯点灯装置によれば、初始動時の待ち時
間を短くでき、しかも待機中の黒化現象を抑制すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実゛施例の回路図、第２図、
第３図および第４図は従来の予熱方式の説明のためのタ
イミング図、第５図は交流予熱方式の放電灯点灯装置の
回路、第６図（３）はそのフィラメント温度の特性図、
第６図Ｓ）は同じくそのフィラメント電流ＩＦおよびフ
ィラメント電圧■、の特性図、第７図は直流予熱方式の
放電灯点灯装置の回路図、第８図（２）はそのフィラメ
ント温度の特性図。 第８図（８１は同じくそのフィラメント電流■Ｆおよび
フィラメント電圧ｖＦの特性図、第９図（至）、［有］
はこの発明におけるフィラメント温度、フィラメント電
流およびフィラメント電圧の特性図、第１０図は第１図
の実施例におけるランプ電流、フィラメント電流、フィ
ラメント電圧およびフィラメント温度の特性図、第１１
図はこの発明の第２の実施例の回路図、第１２図はその
ランプ電流、フィラメント電流、フィラメント電圧およ
びフィラメント温度の特性図、第１３図はこの発明の第
３の実施例の回路図である。 ＬＡ・・・ランプ、Ｆ工、　Ｆ２−・・フィラメント、
ｓｗｏ・・・予熱スイッチ、ＳＷ２・・・点灯スイッチ
、ＰＩ’、　−・・予熱）ランス、Ｒ・・・抵抗、ｃ・
・・コンデンサ、　８ＢＳ・・・スイッチ素子、ＳＣＲ
・・・サイリスタ、Ｒｙ・・・リレー、Ｔ　ｒ　ｙ・・
）　ランシスタ、　Ｑｐ□、ｏｐ２・・・演算増幅器、
ＲＴ・・・抵抗、Ｃ０・・コンデンサ ｔＯｌｌｔＯｌｌ 第２図　第３図 第４図 第５図 ｔＯｌｌｔＯｌｌ （Ａ）　（Ｂ） 第６図 第７図 ｔＯｌｌｔＯｌｌ （Ａ）（Ｂ） 第１１図 第１２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）放電ランプと、予熱スイッチの投入に応答して前
   記放電ランプのフィラメントに急速予熱電流を供給する
   電流切替型の予熱回路と、予熱開始後一定の条件が満た
   されたときに前記予熱回路が前記放電ランデのフィラメ
   ントに供給するフィラメント予熱電流を定常値に切替え
   る予熱電流切替制御手段とを備えた放電灯点灯装置。 り）前記予熱電流切替制御手段がタイマ回路であり、前
   記一定の条件とは前記予熱スイッチの投入後一定時間経
   過することである特許請求の範囲第（１）項記載の放電
   灯点灯装置。 （３）　前記予熱電流切替制御手段が前記放電ランプの
   フィラメントの温度をその抵抗値変化として検出する抵
   抗値変化検出回路であって、前記一定の条件とは前記フ
   ィラメントの抵抗値が所定値以上になることである特許
   請求の範囲第（１）項記載の放電灯点灯装置。