JPS62153949A - 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】 り発明の技術分野］ この発明は、たとえば複写機に適用される露光ランプの
露光量を制御する露光ランプの調光装置に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 一般に、たとえば複写機における露光ランプには、電圧
帰還方式の調光装置が用いられている。

ところで、このような調光装置においては、露光ランプ
の露光量の制御をマイクロコンピュータによって行なう
ものが、本願出願人によって開発されている。しかしな
がら、マイクロコンピュータによって露光量を制御する
調光装置は、露光量の基準値を設定する基準電圧設定回
路、および露光ランプへの印加電圧がランプの定格値以
上に上昇しないようにするリミッタ回路の構成が複雑で
あるため、設計の変更が容易ではなく、また高価なもの
となっていた。

［発明の目的］ この発明は、上記のような点に鑑みなされたもので、そ
の目的とするところは、簡単な構成で露光ランプの露光
量の制御ができ、かつ設計の変更が容易であり、しかも
安価に実現できる露光ランプの調光装置を提供しようと
するものである。

［発明の概要コ この発明は、たとえば露光量に対応した基準値を設定す
る基準電圧設定回路内に、最大露光量を制限する制限手
段を設け、この制限手段によって設定される制限値と露
光ランプの露光電圧とをマイクロコンピュータで比較判
断し、上記露光電圧が制限値以上の場合、この制限値に
応じて露光ランプの露光量を制御するようにしたもので
ある。

［発明の実施例］ 以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。

第３図は、この発明が適用される画像形成装置の一例と
して２色カラー複写機を示すものである。

すなわち、１は複写機本体であり、この本体１の上面に
は左右方向（図示矢印ａ方向）に往復動自在な原稿台２
が設けられている。また、本体１の右側面部には給紙カ
セット３が、左側面部には排紙トレイ４がそれぞれ装着
されている。そして、上記給紙カセット３のカセットカ
バー５は、用紙Ｐ２を適宜手差し供給するための手差し
供給台６となっている。

また、本体１のほぼ中央部には感光体ドラム７が配設さ
れている。そして、この感光体ドラム７の周囲には、帯
電用帯電器８、光学系９、坦像装置１０１．１０２、転
写用帯電器１１、剥離用帯電器１２、清掃装置１３、お
よび除電ランプ１４などが順次配設されている。また、
本体１内の下部には、給紙カセット３から給紙ローラ１
５を介して自動取出しされた用紙Ｐ１、あるいは手差し
供給台６から手差し供給された用紙Ｐ２を感光体ドラム
７と転写用帯電器１１との間の像形成部１６を経て排紙
トレイ４に導く用紙搬送路１７が形成されている。そし
て、この用紙搬送路１７の像転写部１６の上流側にはレ
ジストローラ１８が、また下流側には定着装置としての
ヒートローラ１９および排紙ローラ２０が配設されてい
る。

ここに、上記光学系９は、背部をリフレクタ２１により
囲繞された露光ランプ２２、ミラー２３〜２６、および
レンズ２７を有した構成となっている。

しかして、感光体ドラム７は、図示しない駆動機構によ
り図示矢印す方向に原稿台２と同期して駆動される。ま
ず、帯電用帯電器８により一様に帯電され、露光ランプ
２２により一様に光が照射された原稿の像が光学系９に
より感光体ドラム７上に結像され、静電潜像が形成され
る。この形成された静電潜像は、現像装置１０１．１０
２の現像ローラ３１１．３１２を選択的に駆動して黒色
あるいはそれ以外の１色、たとえば赤などの現像剤によ
り現像されて現像剤像化され、転写用帯電器１１側に送
り込まれる。なお、４０１．４０２はそれぞれ現像剤攪
拌体、４２１．４２２はそれぞれ現像剤濃度検知器、５
２１．５２２はそれぞれ現像剤補給ローラ、５３１．５
３２はそれぞれ一対の攪拌ローラである。

一方、自動あるいは手差し供給された用紙Ｐ１またはＰ
２は、レジストローラ１８により供給され、あらかじめ
感光体ドラム７上に形成された現像剤像が転写用帯電器
１１により転写される。この現像剤像が転写された用紙
Ｐｉ（Ｐ２）は、剥離用帯電器１２により感光体ドラム
７から剥離され、用紙搬送路１７を通過してヒートロー
ラ１９へ導かれ、ここで転写像が溶融定着された後、排
紙ローラ２０により排紙トレイ４へ排出される。

また、用紙ＰＩ（Ｐ２）上に現像剤像を転写した後、感
光体ドラム７上に残った残留トナーは清掃装置１３によ
り清掃され、さらに除電ランプ１４により感光体ドラム
７上の残像が消去され、次の複写動作に備えるようにな
っている。

なお、本体１内には、図示しない上部フレームと下部フ
レームとが一端部において支軸（図示しない）を介して
枢支されていて、両フレームの他端部が所望の角度、た
とえば約３０度に開放できるように構成されている。上
記上部フレームには、感光体ドラム７の周囲に帯電用帯
電器８、光学系９、露光ランプ２２、現像装置１０１．
１０２、清掃装置１３、除電ランプ１４などの各装置が
適宜の手段により取付けられており、さらに原稿台２、
給紙ローラ１５も上部フレームに取付けられて、上部ユ
ニット１Ａを構成している。また、下部フレームには、
給紙カセット３、転写用帯電器１１、剥離用帯電器１２
、ヒートローラ１９、排紙ローラ２０．排紙トレイ４な
どの各機構およびメインモータ２８などが適宜の手段に
より取付けられて、下部ユニット１Ｂを構成している。

そして、本体１のフロントカバーを回動させて取外した
後、図示しない筐体開閉装置を介してほぼ用紙ＰＩ（Ｒ
２）の用紙搬送路１７に沿って開閉できるように構成さ
れている。

また、２９は清掃装置１３のクリーニングブレード３０
を感光体ドラム７に接離するためのプレードソレノイド
である。

第４図は前記本体１に設けられた操作パネル５６を示す
もので、複写動作を実行させるための複写キー１５１、
割込複写を行なう割込モードを指定するための割込キー
１５２、割込モードであることを表示する割込表示器１
５３、複写枚数の設定などを行なうテンキー１５４、複
写枚数を表示する枚数表示部１５５、複写の色（たとえ
ば黒、赤）を選択する色選択キー１５６、選択された色
を表示する色表示器１５７．１５８、動作状態などを表
示する液晶表示部１６１、露光量設定キー３２ａ〜３２
ｃの設定により複写濃度を９段階に可変する濃度設定部
１６２などがそれぞれ設けられている。上記液晶表示部
１６１において、１６３は複写動作が可能であることを
表示する複写可表示用シンボル、１６４は複写動作が不
可能であることを表示する複写不可表示用シンボル、１
６５は現像装置１０１あるいは１０２のホッパ内に現像
剤が無くなったことを表示する現像剤無し表示用シンボ
ルである。

第５図は、この発明に係る露光ランプの調光装置の制御
回路を示すものである。すなわち、３３は交流電源で、
この電源３３には後述する双方向性サイリスタ３４を介
して前記露光ランプ２２が接続されている。

３９は波形整形回路で、この波形整形回路３９は上記露
光ランプ２２の両端間に発生する電圧が１次コイル４１
Ａに供給されることにより、２次コイル４１Ｂに同電圧
を発生するトランス４１、このトランス４１で発生され
た電圧を全波整流する全波整流器４３、この全波整流器
４３で全波整流された電圧を分割する抵抗Ｒ１、Ｒ２、
上記抵抗Ｒ２の両端電圧を積分し、ランプ両端間の電圧
の実効値に比例した直流電圧を得るための抵抗Ｒ３、Ｒ
４、ダイオードＤ１、Ｄ２、およびコンデンサＣ１、さ
らに得られた直流電圧を所定レベルにシフトして適正電
圧を出力する増幅器４４、この増幅器４４からの出力を
積分し、その電圧をアナログ信号として、露光ランプ２
２のトリガ・タイミング生成回路５５に供給する抵抗Ｒ
７およびコンデンサＣ３などから構成されている。なお
、抵抗Ｒ６は、前記増幅器４４を保護するためのもので
ある。

上記トリガ・タイミング生成回路５５は、前記波形整形
回路３９からのアナログ信号および後述する基準電圧設
定回路６０からの基準電圧をデジタルデータに変換する
Ａ／Ｄ変換器４５、このＡ／Ｄ変換器４５からのデジタ
ルデータおよび前記操作パネル５６に設けられた露光量
設定キー３２ａ〜３２ｃの設定に応じてトリガ発生のタ
イミングを決定するマイクロコンピュータ（以下、マイ
コンと略称する）４６、このマイコン４６によって決定
されたトリガパルスに応じてランプ点灯回路３７を駆動
する駆動素子３６などによって構成されている。

上記ランプ点灯回路３７は、前記マイコン４６から供給
されるトリガパルスに応じてオン−オフ動作するフォト
カプラ３８、このフォトカプラ３８のオン−オフに対応
した導通角によって露光ランプ２２の点灯を制御する前
記双方向性サイリスタ３４などから構成されている。

また、前記電源３３には割込み周期生成回路４７が接続
される。この割込み周期生成回路４７は電源周波数と同
期したタイミングパルスを出力するもので、電源電圧を
整流する全波整流器４８、この全波整流器４８の出力で
オン−オフ動作するフォトカブラ４９、およびこのフォ
トカプラ４９の出力でオン−オフ動作するトランジスタ
３５、およびこのトランジスタ３５の出力を反転させて
出力する抵抗Ｒ９〜Ｒ１１、コンデンサＣ５、ダイオー
ドＤ３、Ｄ４などから構成される。そして、この割込み
周期生成回路４７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４６の割込端子に供給される。

これにより、マイコン４６は、上記割込信号が入力され
るごとに割込処理を実行し、調光制御を行なう。

第１図は、この発明に係る基準電圧設定回路６０を示す
ものである。この基準電圧設定回路６０は、前記マイコ
ン４６によってトリガ発生のタイミングを決定するため
の基準電圧を設定する回路である。すなわち、電源端子
６１に直列接続された可変抵抗６２とアナログスイッチ
６３の第１の固定接点６３１間には、可変抵抗６４と抵
抗６５が直列接続されている。また、前記可変抵抗６２
とアナログスイッチ６３の第２の固定接点６３３間には
、可変抵抗６６と抵抗６７が直列接続されている。そし
て、前記アナログスイッチ６３の第１、第２の可動接片
６３２．６３４と接地間には、抵抗６８．６９．７ｏが
直列接続されている。

上記抵抗６８とアナログスイッチ６３との接続点、抵抗
６８と抵抗６９との接続点、および抵抗６９と抵抗７０
との接続点は、それぞれＡ／Ｄ変換器４５の入力端子に
接続されている。

さらに、抵抗７２．７３は、第２図に示すように、たと
えば露光ランプ２２のほぼ定格値に制限値としてのリミ
ット値ＥＬを設定するものである。

これら抵抗７２．７３は電源端子７１と接地間に直列接
続され、これら抵抗７２．７３の接続点は前記Ａ／Ｄ変
換器４５の他の入力端子に接続されている。

ところで、上記可変抵抗６４．６６は、前記現像装置１
０１．１ｏ２内の現像剤特性に対応するように、露光ラ
ンプ２２あるいは感光体ドラム７のばらつきを粗調整す
るものであり、前記色選択キー１５６の設定に対応して
アナログスイッチ６３で切換えられる。また、可変抵抗
６２は上記露光ランプ２２あるいは感光体ドラム７のば
らつきを微調整するものである。したがって、Ａ／Ｄ変
換器４５には、上記可変抵抗６２．６４あるいは６６お
よび抵抗６８〜７０によって決定された電圧ＥＲ（前記
露光量設定キー３２ａの設定に対応）、ＥＭ（前記露光
量設定キー３２ｂの設定に対応）、ＥＤ（前記露光量設
定キー３２ｃの設定に対応）が、露光ランプ２２の最明
光、中間光、最暗光にそれぞれ対応した基準電圧として
供給される。

すると、前記マイコン４６はＡ／Ｄ変換器４５を動作さ
せ、最明光、中間光、最暗光にそれぞれ対応した基準電
圧をそれぞれデジタルデータに変換して読込む。そして
、マイコン４６は、上記データを最明光、中間光、最暗
光にそれぞれ対応した固定データとしてＲＡＭ　（ラン
ダム・アクセス・メモリ）４６ｂに記憶し、またそれら
のデータを前記露光量設定キー３２８〜３２Ｇに対応し
た９段階のステップデータ〈基準値）として記憶する。

すなわち、９段目はＥＤ、８段目は（ＥＭ＋３Ｅｏ）／
４．７段目は（ＥＭ＋ＥＤ）／２．６段目は（３ＥＭ＋
ＥＤ）／４．５段目はＥＭ、４段目は（ＥＲ＋３　ＥＭ
　）　／４．３段目は（ＥＲ＋Ｅ　Ｍ　）　／　２．２
段目は（３ＥＲ＋ＥＭ）／４．１段目はＥＲが記憶され
る。

第２図は、基準値としてのステップデータの一例を示す
ものであり、前記可変抵抗６２．６４あるいは６６を変
えると、このステップデータが図示矢印で示す如く変化
される。

また、電源３３の投入時、マイコン４６の制御によりＡ
／Ｄ変換器４５が動作され、前記抵抗７２．７３で決定
されるリミット電圧ＥＬがデジタルデータに変換され、
マイコン４６のＲＡＭ４６ｂにリミット値ＥＬが制限値
として記憶されるようになっている。

次に、動作について説明する。

まず、マイコン４６のＣＰＵ　（セントラル・プロセッ
シング・ユニット）４６ａは、電源３３の投入時に、前
述した如く、抵抗７２．７３によって決定されるリミッ
ト値ＥＬをＡ／Ｄ変換器４５を介して読込み、マイコン
４６内部のＲＡＭ　（ランダム・アクセス・メモリ）４
６ｂに制限値として記憶する。ついで、ＣＰＵ４６ａは
可変抵抗６２．６４あるいは６６および抵抗６８〜７０
によって決定される電圧ＥＲ，ＥＭ、ＥＤをＡ／Ｄ変換
器４５を介して読込むとともに、前記９段階のステップ
データを基準値として記憶する。

上記状態において、複写動作が実行されると、たとえば
電源３３の周波数が５０市であれば、割込み周期生成回
路３２からは１０ｍ５ｅｃに１回の割合いで割込信号が
出力され、そのたびにマイコン４６内のＣＰＵ４６ａ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４５から出力される露光ランプ２
２の露光電圧（両端電圧）に対応する電圧（デジタル）
データをＣＰＵ４６ａに入力する。次に、ＣＰＵ４６ａ
は露光量設定手段としての露光量設定キー３２ａ〜３２
Ｃからの信号に応じてＲＡＭ４６ｂに記憶したステップ
データのレベルに対応するトリガパルス時間を決める。

ここで、たとえばＡ／Ｄ変換器４５から供給される露光
ランプ２２の露光電圧に対応する電圧データが、前記Ｒ
ＡＭ４６ｂに記憶したリミット値ＥＬに近似してきた場
合、ＣＰＵ４６ａは上記電圧データとリミット値Ｅｔ。

との比較を行なう。この比較の結果、電圧データがリミ
ット値ＥＬより小さい場合、ＣＰＵ４６ａはステップデ
ータに応じてトリがパルス時間を決める。

次に、ＣＰＵ４６ａは、上記ステップデータに応じたト
リガパルス時間をマイコン４６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２５０１１ｓ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
２５０ｕｓ）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４６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
ＰＵ４６ａ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、まず前記決定した補正
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を介してランプ点灯回路３７にト
リガパルス（５０〜１００μｓ）を送る。このランプ点
灯回路３７では、マイコン４６からトリガパルスが送ら
れてくると、フォトカブラ３８が動作してサイリスタ３
４をオンせしめ、この点から交流電圧の次のゼロクロス
点までの電力が露光ランプ２２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２２は位相角制御によって連続点灯する
こととなる。これにより、露光量設定キー３２ａ〜３２
ｃに対応した設定露光量に応じた調光制御が行われる。

また、上記マイコン４６における比較の結果、電圧デー
タがリミット値Ｅｔ、より大きい場合、ＣＰＵ４６ａは
リミット値ＥＬのレベルに対応するトリガパルス時間を
決める。次に、ＣＰＵ４６ａは、リミット値ＥＬに対応
するトリガパルス時間をマイコン４６内のタイマ機能で
ある内部タイマ（カウンタ）にセットする。このリミッ
ト値ＥＬのセットにより、トリガパルス時間をカウント
し、このカウントに応じて駆動素子３６を介してランプ
点灯回路３７にトリガパルスを送る。すると、このトリ
ガパルスより、フォトカブラ３８が動作してサイリスタ
３４をオンせしめ、露光ランプ２２を位相角制御によっ
て連続点灯せしめる。これにより、抵抗７２．７３によ
って決定されたリミット値ＥＬに対応した設定露光量に
応じた調光制御が行われる。

上記実施例によれば、露光ランプ２２の露光電圧とリミ
ット値ＥＬのレベルとの比較を行ない、露光電圧がリミ
ット値Ｅｔ、を越える場合はこのリミット値Ｅ’Ｌによ
りトリガパルスを生成し、露光電圧がリミット値ＥＬ以
下の場合は抵抗６２〜６７．６８〜７０により設定され
るステップデー夕に応じてトリガパルスを生成して、露
光ランプ２２の露光量を制御するようにしている。

しかも、前記リミット値ＥＬは抵抗７２．７３を直列接
続した簡単な構成の回路により設定されるため、経済的
に有利であり、設計変更も容易なものである。

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。

［発明の効果コ 以上、詳述したようにこの発明によれば、簡単な構成で
露光ランプの露光量の制御ができ、かつ設計の変更が容
易であり、しかも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】

キーと露光電圧との関係を示す図、第３図は複写機の構
成を概略的に示す側面図、第４図は操作パネルの構成を
示す平面図、第５図は全体の制御回路の構成を示す図で
ある。 ２２・・・露光ランプ、３２ａ〜３２Ｃ・・・露光量設
定キー、３３・・・交流側Ｌ３４・・・双方向性サイリ
スタ、３７・・・ランプ点灯回路、３９・・・波形整形
回路、４１・・・トランス、４５・・・Ａ／Ｄ変換器、
４６・？イコン、４６ａ・ＣＰＵ、４６ｂ−ＲＡＭ、４
７・・・割込み周期生成回路、５５・・・トリガ・タイ
ミング生成回路、６０・・・基準電圧設定回路、６２．
６４．６６・・・可変抵抗、７２．７３・・・抵抗。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）露光ランプの露光量を設定された基準値に基づい
   て制御する露光ランプの調光装置において、前記基準値
   を設定する設定手段と、前記露光ランプの最大露光量に
   対応する制限値を設定する制限手段と、前記露光ランプ
   の露光電圧が前記制限値以上の場合、この制限値に応じ
   て露光ランプを制御し、制限値以下の場合、前記基準値
   に応じて露光ランプを制御す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）上記制限手段は、電源と接地間に直列接続された
   抵抗からな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）上記制御手段は、マイクロコンピュータからなる
   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。