JPH0820827B2 - 複写機の電源装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ）産業上の利用分野 この発明は原稿照射用の光源としてけい光灯を使用し
た複写機に関し、特にけい光灯への電源供給と制御部へ
の電源供給とを１つの発振回路の出力に基づいて行う複
写機の電源装置に関する。

（ｂ）従来の技術 小型化および低コスト化を志向した複写機では原稿照
射用光源としてけい光灯を使用し、またけい光灯の電源
部と制御部の電源部とを共通の電源部で構成するように
している。電源部を共通化するには電源部を発振回路を
内蔵したインバータで構成し、けい光灯を高周波点灯さ
せるとともに、インバータ出力を整流した直流出力を制
御部に供給する。このような電源装置を備える複写機に
おいては、常にけい光灯を予熱状態にしておくとけい光
灯の寿命が短くなる。そこでけい光灯を予熱する必要の
ない時間、すなわち定着装置のプレヒート時（予熱時）
においてけい光灯への電力供給をオフする方法が考えら
れる。けい光灯への電力供給をオフするには、 上記発振回路の一次側への入力をオフする。

上記電源装置のけい光灯への出力端子をオープン状
態にする。

けい光灯への出力端子を短絡状態にする。

の方法が考えられるが、の方法は制御部への電源供
給も停止するために採用できず、の方法はけい光灯へ
の出力回路が高電圧，大電流のために高価なスイッチン
グ部品を使用しなければならない問題がある。また、こ
の出力端子には安定器が直列に接続され、この安定器の
インダクタンスがスイッチング部品となるためにそのオ
ン／オフ時にスパークノイズが発生し、そのノイズを吸
収するための高価なノイズ吸収コンデンサなどの部品が
必要となる。そこでけい光灯への電力供給をオフするに
は上記の３つの中ではの方法が最も好ましい方法と考
えられる。第６図はこのの方法を説明するための図で
ある。図においてトランスT1の一次側には図示していな
い発振回路が接続され、二次側のけい光灯出力端子には
安定器L1が接続され、またけい光灯FLのフィラメントが
接続されている。フィラメント間に接続されているスイ
ッチS1がオンするとけい光灯の予熱が行われ、スイッチ
S1およびS3がオフしているときには二次側出力の高周波
高電圧がけい光灯FLの両端に印加され、けい光灯を点灯
させる。そしてけい光灯への電力供給をオフするにはス
イッチS3をオンして二次側出力を短絡状態にする。この
ように構成すると負荷が接続されている状態でスイッチ
S3のオン／オフが行われるためにスイッチS3を高耐圧の
高価な部品で構成しなくても良く、またそのオン／オフ
時にスパークノイズが発生することもない。

（ｃ）発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のの方法では、スイッチS3をオン
してけい光灯への電力供給をオフしても電源側から見た
出力電流の大きさが低下するわけではない。このため実
質的には電源装置の消費電力は低下しておらず電源装置
内部の損失と温度上昇も変わることはない。したがって
特に定着装置のプレヒート時においては複写機本体の冷
却ファンもオフしていることが多いために、部品の収納
スペースに余裕のない小型の複写機においては複写機本
体の温度上昇が複写動作中よりも高くなる問題があっ
た。

この発明の目的はけい光灯への出力端子に安定器が直
列に接続されていることに着目し、定着装置のプレヒー
ト時にこの安定器の作用によって出力電流が小さくなる
ようにし、それによって消費電力が小さくなる電源装置
を提供することにある。

（ｄ）課題を解決するための手段 この発明は、原稿照射用のけい光灯への電源供給と制
御部への電源供給とを１つの発振回路の出力に基づいて
行う電源装置において、 けい光灯出力回路に安定器を直列に接続するととも
に、定着装置のプレヒート時に前記発振回路の発振周波
数を高くする切換手段を設けることを特徴とする。

第１図はこの発明に係る電源装置の構成図を示してい
る。

制御部およびけい光灯には１つのインバータから電源
が供給され、インバータの一次側には１つの発振回路OS
Cが接続されている。定着装置には定着装置駆動回路か
ら電源が供給される。前記インバータに含まれる発振回
路OSCには発振回路の発振周波数を決定する回路要素で
あるインピーダンスZ1,Z2が並列に接続され、そのうち
の１つのインピーダンスZ1には発振周波数切換回路SWが
直列に接続されている。切換回路SWがオンするとインピ
ーダンスZ1とZ2とが並列に接続され、切換回路SWがオフ
すると発振回路OSCにはインピーダンスZ2のみが接続さ
れる状態となる。発振回路OSCの発振周波数は、インピ
ーダンスZ1,Z2が並列接続の状態にあるときの方がイン
ピーダンスZ2単独のときの周波数よりも低い。発振回路
OSCの発振周波数が高くなるとインバータ出力の周波数
も高くなる。一方制御部はパワーダウンモードになる
と、パワーダウンモード信号PDMを定着装置駆動回路と
切換回路SWに出力する。定着装置駆動回路はこの信号PD
Mを受けると定着装置をプレヒート状態にし、また切換
回路SWはインピーダンスZ1を開放状態にする。

（ｅ）作用 上記の第１図に示す電源装置において、定着装置のウ
ォームアップ状態およびコピーサイクル中においては制
御部から信号PDMが出力されない。したがって、定着装
置は定着温度にコントロールされ、また切換回路SWはオ
ン状態となっている。この状態では発振回路OSCの発振
周波数がインピーダンスZ2が単独に接続されているとき
よりも相対的に低い。一方レディ状態から一定時間経過
したときなど複写機がパワーダウン状態になると制御部
からパワーダウンモード信号PDMが定着装置駆動回路お
よび切換回路SWに出力される。定着装置駆動回路がこの
信号PDMを受けると定着装置をプレヒート状態にコント
ロールし、切換回路SWはオフ状態となって発振回路OSC
の発振周波数を上昇させる。このとき、インバータのけ
い光灯出力端子に直列に接続されている安定器のインピ
ーダンスが上がるためにけい光灯に出力される出力電流
が低下し、それによってインバータ全体の消費電力が低
下する。一般に制御部の消費電力はけい光灯の消費電力
に比べて極めて小さいためにけい光灯への出力電流への
低下はインバータ自体の消費電力の低下に大きく影響す
る。したがってパワーダウンモードになると、すなわち
定着装置のプレヒート状態になると自動的にインバータ
の消費電力が低下しその発熱を抑えることができるよう
になる。

（ｆ）実施例 第２図はこの発明の実施例の具体的な回路図を示して
いる。

この実施例ではインバータとして自励式インバータを
使用している。トランスT1の一次側に接続される発振回
路はスイッチングトランジスタQ1,Q2を含み、それらの
トランジスタQ1,Q2が交互にオン／オフする。発振回路
に含まれる抵抗R1,R2は第１図のインピーダンスZ1,Z2に
対応し、この対抗の両端の電圧の大きさによって発振周
波数が変化する。この発振回路の動作の概要は次の通り
である。

先ず電源が立ち上がると抵抗R7を介してトランジスタ
Q2がバイアスされトランジスタQ2が急激にオン状態にな
っていく。そのオン状態への移行にともなって抵抗R1,R
2の両端の降下電圧も大きくなり、その電圧がトランジ
スタQ4をオンするスレッショルド電圧の大きさを越える
とトランジスタQ2のベース電流がトランジスタQ4へバイ
パスされトランジスタQ2がオフ状態へ移行する。一方、
今度はトランジスタQ1がオン状態へ移行し、上記と同様
の作用を繰り返すことによって結局トランジスタQ1,Q2
がオン／オフを繰り返す。トランジスタQ1,Q2に流れる
電流の増加率が一定の場合には抵抗R1,R2の両端の抵抗
値が大きいほどトランジスタQ2,Q1がオフするまでの時
間が短くなり発振周波数が高くなる。本実施例では抵抗
R1にスイッチS2を含む切換回路SWが接続され、制御部か
らのパワーダウンモード信号PDMが出力されたときにこ
の切換回路SWによってスイッチS2がオフするように構成
されている。スイッチS2がオンして抵抗R1と抵抗R2の合
成抵抗になっているときに比較して、スイッチS2がオフ
して抵抗R2が単独で接続されているときの方が発振周波
数が高くなる。

一方トランスT1の二次側にはけい光灯出力回路と制御
部出力回路とが設けられ、制御部出力回路はダイオード
D6,D7とコンデンサC2からなる整流回路を含んでいる。
制御部にはこの整流回路で整流された直流電源が供給さ
れる。けい光灯出力回路は安定器L1を含み、この安定器
L1を介して出力電流がけい光灯へ供給される。スイッチ
S1は後述するようにウォームアップ時とレディ状態およ
びパワーダウン時に制御部によってオン状態に設定され
る。図示するようにこの実施例では第６図に示すような
スイッチS3を設けていない。なお、インバータへは交流
電源をダイオードブリッジDB1で整流した出力が電源と
して入力する。

第３図は上記電源装置が備えられた複写機の動作シー
ケンスを示す図である。この図では複写機本体のモード
とけい光灯の状態とスイッチS1,S2の状態との対応を示
している。電源がオンされると複写機本体はウォームア
ップモードになり定着装置に電源が供給される。このと
きにはスイッチS1がオン状態となりけい光灯が予熱Ａモ
ードとなる。予熱Ａモードは十分な電流によってけい光
灯が予熱されている状態を示す。けい光灯が予熱モード
にあるためにスイッチS1はオン状態に設定され、またス
イッチS2もオン状態に設定される。すなわちスイッチS2
がオン状態に設定されることにより発振回路の発振周波
数は低い周波数に設定される。発振周波数が低く設定さ
れることにより、安定器L1のインピーダンス分による電
流抑制が大きく作用しないためにけい光灯に対して十分
な予熱電流が供給される。コピースタートに入ると複写
機本体はコピーサイクルモードに移るが、このときスイ
ッチS1がオフされる。するとけい光灯の両端の電極間に
高電圧が印加されるためにけい光灯が高周波点灯する。
コピーが終了すると複写機本体はレディ状態となる。こ
のとき再びスイッチS1がオン制御されてけい光灯に対す
る予熱Ａのモードが実行される。すなわち十分な電流に
よってけい光灯の予熱が行われる。本実施例の複写機で
はコピー終了後一定時間が経過すると自動的にレディ状
態からパワーダウンモードに切り換わる。パワーダウン
モードでは定着装置に対する温度コントールがプレヒー
ト状態の温度コントロールに切り換えられる。これによ
って複写機全体の消費電力は大きく低下し、また、ファ
ンモータに対する電源供給も停止される。このパワーダ
ウンモードではけい光灯が予熱Ｂモードとなる。この予
熱ＢモードはスイッチS1がオン、スイッチS2がオフ状態
のときを意味する。前述のようにパワーダウンモードに
なると制御部から信号PDMが出力され、これによって切
換回路SWのスイッチS2がオフ状態となる。スイッチS2が
オフすることによって発振回路の発振周波数が高くな
り、けい光灯出力回路への出力電流の周波数も高くな
る。出力電流の周波数が高くなることにより安定器L1の
インピーダンス分により出力電流が相対的に小さくな
る。したがって電源回路自体の消費電力も低下する。な
おこのときスイッチS1がオンされているためにけい光灯
に対して予熱電流が流れるが電流値が小さいためにけい
光灯の寿命への影響は少ない。

上記の動作において第４図（Ａ）はスイッチS2がオン
のときのスイッチングトランジスタQ1,Q2に流れる電流
波形を示し、同図（Ｂ）はスイッチS2がオフのときのト
ランジスタQ1,Q2に流れる電流波形を示している。図示
するようにスイッチS2がオフのときにはスイッチング周
波数（発振周波数）が高くなり、電流値が小さくなるこ
とがわかる。第５図は本実施例と従来技術との比較を示
す表である。同図（Ａ）は各モード時の変量を示し、同
図（Ｂ）は従来技術と実施例との変量の比較を示す。図
に示すようにパワーダウンモードでけい光灯出力電流I
_L3が小さくなるためにそのときの電源損失は電流の二乗
に比例して小さくなることがわかる。このため発振周波
数を適当に選択することによりパワーダウンモードでの
電源損失を非常に小さくすることが可能になる。

（ｇ）発明の効果 以上のようにこの発明によれば、１つの電源装置でけ
い光灯および制御部への電源供給を行うことが出来るこ
とから小型化を実現出来るとともに、けい光灯出力回路
をオープン状態にスイッチするような高価なスイッチ回
路を設ける必要がなく、簡単な切換回路を設けるだけで
電源装置の消費電力を定着装置のプレヒート時に抑制す
ることができる。しかもプレヒート時にけい光灯に予熱
電流を流しておいてもその電流値が小さいことからけい
光灯の寿命を短くすることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の構成図を示している。第２図はこの
発明の実施例の回路図を示し、第３図は複写機の動作シ
ーケンス図、第４図（Ａ），（Ｂ）は上記電源装置の動
作を説明する図、第５図（Ａ），（Ｂ）は従来技術と上
記実施例との比較図である。第６図は従来の電源装置の
一部回路図を示している。 SW……切換回路、Z1,Z2……インピーダンス（発振回路
の回路要素）、OSC……発振回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−202494（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−6237（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−76565（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原稿照射用のけい光灯への電源供給と制御
   部への電源供給とを１つの発振回路の出力に基づいて行
   う複写機の電源装置において、 けい光灯出力回路に安定器を直列に接続するとともに、
   定着装置のプレヒート時に前記発振回路の発振周波数を
   高くする切換手段を設けたことを特徴とする複写機の電
   源装置。