JPS5953675B2 - 閃光発光装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高速度のファクシミリなどに使用される閃光
定着装置のように、同時に多くの発光エネルギ供給を必
要とする閃光発光装置に関するものである。

一般にファクシミリなどの定着装置としては、立ち上り
特性の良さや安全性の点から閃光を利用した定着装置が
採用されつつある。

この閃光定着装置に用いられる発光装置は、コンデンサ
にあらかじめ電荷を充電しておき、トリガ信号で一定間
隔ごと、あるいは不規則に閃光発光させるものである。
最近、ファクシミリ等の記録速度の高速化にともない、
閃光定着装置の発光エネルギの増大が必要となつてきて
いる。

発光エネルギ増大の方法としては、閃光ランプ１本あた
りの発光エネルギを増加させることが困難であり、また
、時間的に分割すれば所定の定着特性が得られないので
、複数個の閃光ランプを設置し、これらを同時に発光さ
せ、各閃光ランプの発光エネルギを重畳させて使用する
方法が一般に用いられている。具体的な方法の１つとし
て、コンデンサの光電電荷量を増大させ、一方複数個の
閃光ランプを直列接続し、同時に発光指令を印加する方
法がある。この方式では、記録速度の高速化による発光
エネルギの増加を、コンfャ塔Tヘの充電電荷量の増加で
補なうものであり、電源装置が大形化し、充放電電流も
大きくなるという欠点を持つている。さらに、閃光ラン
プを直列接続したために、閃光ランプ１本当りの印加電
圧を同じにしようとすれば、コンデンサの充電電圧を直
列接続したランプ本数に応じて増加しなければならず、
コンデンサの耐圧を高くしなければならないという欠点
もある。この欠点を解決する方法として、必要な発光エ
ネルギ量を複数系統に分割し、おのおのに専用の電源部
と閃光ランプを持たせ、発光指令を印加する方法がある
。この方法は、（１）発光トリガ回路の特性と閃光ラン
プの特性が個々によつて違うため発光指令が同時に印加
されても、発光ピークが必ずしも一致しない。

（２）電源部ごとに充電特性が異なるため、充電未完了
による未発光が生じやすい。したがつて、発光エネルギ
の重ね合わせができないため、発光エネルギを分割した
意味がなくなるなどの欠点を持つている。

本発明は、後者の方式において、前記問題点を解決し、
複数個の閃光ランプを同時にかつ確実に発光させるとと
もに、発光エネルギの増減を容易にした閃光発光装置に
関するものである。

以下、本発明の内容を、閃光ランプが２個の場合につい
て実施例をもとに説明する。

本装置は、第］図に示すように、２個の閃光ランプ１，
２と、閃光ランプ１に対応した電源部３、充電制御部４
、発光トリガ回路５と、閃光ラ・ンプ２に対応した電源
部６、充電制御部７、発光トリガ回路８と、発光指令部
９と、電荷放電部１０から構成される。

このうち、閃光ランプ１、電源部３、充電制御部４、発
光トリガ回路５で系統１を形成し、閃光ランプ２、電源
部６、充電制御，部７、発光トリガ回路８で系統２を形
成する。これら２つの系統を発光指令部９と電荷放電部
１０とで制御する。第２図に充電制御部４の内部構成図
を示す。

充電制御部４は電源部３内部の充電用コンデンサの端子
電圧を、制御電圧レベルに変換する分圧器１１と、電圧
比較器１２，１４と、電圧比較器１２，１４にそれぞれ
基準電圧を供給する基準電圧発生部１３，１５と、双安
定マルチバイブレータ１６，１７および゛２つのＡＮＤ
回路１８，１９から構成される。また、充電制御部７は
充電制御部４と同一構成であり、電源部３の代りに電源
部６が接続される。第３図に発光指令部９の内部構成を
示す。

発光指令部９は３つのＡＮＤ回路２０，２１，２２と、
遅延回路２３とから構成される。第４図に電荷放電部１
０の内部構成を示す。

電荷放電部１０は電圧比較器２４，２７と、電圧比較器
２４，２７へ、それぞれ基準電圧を供給する基準電圧発
生部２５，２８と、充電指令時間の長さを検出する充電
指令時間検出回路２６，２９と、ＮＯＲ回路３０，３１
．０Ｒ回路３４と、双安定マルチバイブレータ３２，３
３、およびリセツトスイツチ３５，３６とから構成され
る。双安定マルチバイブレータ３２，３３は系統１およ
び系統２が正常動作時りセツトしておく。このうち、電
圧比較器２４、基準電圧発生部２５、充電指令時間検出
回路２６、ＮＯＲ回路３１．双安定マルチバイブレータ
３２、リセツトスイツチ３５は系統１を担当し、電圧比
較器２７、基準電圧発生部２８、充電指令時間検出回路
２９、ＮＯＲ回路３１、双安定マルチバイブレータ３３
、リセツトスイツチ３６は系統２を担当する。次に本発
明の動作を第１図〜第４図をもとにして、充電制御動作
、発光指令動作、電荷放電動作および発光トリガ動作に
わけて説明する。

まず、充電制御動作について系統１を用いて説明する。

第２図で分圧器１１は電源部３の充電用コンデンサ３Ｃ
の端子電圧ｂ（数百Ｖ以上）を制御系に対応した低電圧
系に変換するものである。電圧比較器１２は充電用コン
デンサ３Ｃの充電電圧を比較検出するもので、基準電圧
発生部１３からの設定充電電圧に比例した電圧の供給を
受け、分圧器１１の出力信号レベルが設定充電電圧以下
の場合出力をセツトし、設定充電電圧を越えると出力を
りセツトする機能をもつ。一方、電圧比較器１４は充電
用コンデンサ３Ｃへの繰返し充電タイミングを決定する
もので基準電圧発生部１５から繰返し充電開始電圧に比
例した電圧の供給を受け、分圧器１１の出力信号レベル
が繰返し充電開始電圧以下にあると、出力がセツトされ
、繰返し充電開始電圧を越えると出力をりセツトする機
能をもつ、繰返し充電開始電圧は一般に設定充電電圧よ
りも十分低い値に設定する。第１図において、外部より
充電スタート指令ａが印加（セツト）されると、まず充
電指令部４に入力される。

初期状態（電源投入時など）においては、電源部３内充
電用コンデンサ３Ｃには充電電荷はなく、分圧器１１の
出力は繰返し充電電圧以下となり電圧比較器１２，１４
がともにセツトされらる。その結果、双安定マルチバイ
ブレータ１７がセツトされ、ＡＮＤ回路１８の出力がセ
ツトされる。

したがつて、正常動作時（動作異常が検出されないとき
）ＡＮＤ回路１９の出力がセツトされ充電指令信号Ｃが
電源部３に印加され、スイツチ３ｂを閉じて直流電源３
ａから充電用コンデンサ３Ｃへの充電動作が開始される
。電源部３内のスイツチ３ｅは動作異常発生時、充電用
コンデンサ３Ｃの電荷を放電抵抗３ｄを介して放電させ
るためのもので、通常は開放状態となつている。充電用
コンデンサ３Ｃの端子電圧ｂが上昇し分圧器１１の出力
ｍが設定充電電圧に達すると、電圧比較器１２から信号
が出力され、双安定マルチバイブレータ１６をセツトす
る。その結果、充電制御部４から充電完了信号ｆが出力
される。同時に電圧比較器１２の出力はＡＮＤ回路１８
，１９を通つて充電指令信号Ｃを立ち下げ、電源部３の
充電動作を停止する。電圧比較器１２はヒステリシス動
作特性を持ち、充電用コンデンサ３Ｃの端子電圧ｂが低
下すると、電圧比較器１２の出力レベルが反転して、Ａ
ＮＤ回路１８，１９を通つて、充電指令信号Ｃが電源部
３に印加され、再び光電動作を行なう。このような動作
を繰返しながら、充電制御部４は充電用コンデンサ３Ｃ
の端子電圧を一定に保つ。すなわち、充電電荷量を一定
に保つ動きをする。一方、外部から発光指令１にしたが
つて発光指令部９から充電停止指令信号ｋが充電制御部
４に印加されると、双安定マルチバイブレータ１７がり
セツトされ、ＡＮＤ回路１８，１９を介して充電指令信
号Ｃを立ち下げ、電源部３の充電動作を停止する。

その後発光トリガ信号が閃光ランプ１に印加され閃光を
発し、充電用コンデンサ端子電圧ｂが低下し、基準電圧
発生部１５からの基準電圧、すなわち、充電開始電圧以
下になると、電圧比較器１４が動作し双安定マルチバイ
ブレータ１７をセツトし、１６をりセツトする。双安定
マルチバイブレータ１７の出力はセツトされＡＮＤ回路
１８，１９を介して充電指令信号Ｃとして電源部３に印
加され、再ひ充電動作を開始する。なお繰返し動作は充
電スタート指令ａがりセツトされるまで継続される。ま
た、閃光ランプ２、電源部６、充電制御部７からなる系
統２も独山こ同一動作を行なう。

このように系統１、系統２はそれぞれ並列独自に充電制
御を行なう。次に、発光指令動作について系統１を用い
て説明する。

なお系統２は同一動作となる。まず、第３図に示すよう
に、系統１の充電制御部４からの充電完了信号ｆと系統
２の充電制御部７からの充電完了信号ｇが発光指令部９
に入力される。充電完了信号ｆおよびｇはＡＮＤ回路２
０を通つてＡＮＤ回路２１に加えられる。一方、外部か
らの発光指令信号１はＡＮＤ回路２１の他の１端に加え
られ、ＡＮＤ回路２１の出力には系統１、系統２の両方
の充電動作が完了したときのみ発光指令信号があられれ
、ＡＮＤ回路２２に送られる。ＡＮＤ回路２２の他の１
端には異常動作信号ｈが加えられており、異常動作信号
ｈがりセツトされている時、すなわち、正常動作時、Ａ
ＮＤ回路２２の出力から発光指令信号１に対応し信号が
得られ、充電停止指令ｋとして充電制御部４内の双安定
マルチバイブレータ１７をりセツトし、発光動イ乍にそ
なえる。またＡＮＤ回路２２の出力は遅延回路２３で一
定時間遅延されたのち、発光トリガ回路５を通り、閃光
ランプ１、トリガ信号として印加される。ここで、遅延
回路２３は本装置の充電動作と発光動作とを分離させ充
電中の発光を防止する役目をもつ。このように、発光ト
リガ信号は系統１および系統２の両方の充電動作が完了
しないかぎり印加されない。次に電荷放電動作について
系統１を用いて説明する。

なお系統２も同一動作となる。電荷放電動作は、充電用
コンデンサの過電圧充電および充電動作中充電用コンデ
ンサの端子電圧が上昇せず過大な充電時間を要した時、
電荷放電部１０で系統ごとに動作異常を検出し、その結
果をもとにして充電動作の停止と充電電荷の放電および
発光トリガ信号の印加阻止機能をもつ電荷放電部１０に
は系統１の分圧器出力信号トリガ信号ｍと充電指令信号
Ｃと、系統２の分圧器出力信号ｎと充電指令信号ｅが入
力される。分圧器出力信号ｍおよびｎは、それぞれ電圧
比較器２４，２７に入力され、基準電圧発生部２５，２
８からの基準電圧と比較される。これらの基準電圧は充
電用コンデンサの絶対最大定格に対応した電圧にあらか
じめセツトしておく。分圧器出力ｍ（系統１）およびｎ
が（系統２）基準電圧を越えると、電圧比較器２４，２
７から検出信号が出力される。一方、充電指令信号Ｃが
セツトされると、この信号は充電指令信号検出回路２６
内の抵抗２６ａとコンデンサ２６Ｃからなる積分回路で
積分されたのち、基準電圧２６ｄと比較される。

そして積分回路の出力が上昇し、一定時間後基準電圧２
６ｄに達した時、すなわち充電指令時間が規定値以上に
なつた時、電圧比較器２６ｅがセツトされる。このよう
な現象は、電源部３に異常が起つた時に生ずる。ここで
、ダイオード２６ｂは、充電指令時間検出が繰返し行な
われるように充電指令信号Ｃがりセツトされた時、コン
デンサ２６Ｃの，電荷が急速に放電させる機能をもつ。
また充電指令信号ｅ（系統２）についても電圧比較器２
７、充電指令時間検出回路２９で同様の動作を行なつ。
電圧比較器２４および充電指令時間検出回路２６の出力
はＮＯＲ回路３０で結合され、双安定マルチバイブレー
タ３２をセツトする。

すなわち、系統１に動作異常が発生した時、双安定マル
チバイブレータ３２がセツトされる。同様に系統２に動
作異常が発生した時、双安定マルチパイプレータ３３が
セツトされる。双安定マルチパイプレータ３２，３３の
出力は０Ｒ回路３４を通り動作異常信号Ｒとして発光指
令部９に印加され、ＡＮＤ回路２２を介して発光トリガ
信号１の印加を阻止する。同時に電源部３に印加され、
スイツチ３ｅ，を動作させ、充電用コンデンサ３Ｃに並
列接続されている抵抗３ｄを介して充電電荷を放電する
。（系統２については同様の動作が電源部６内で行なわ
れる。）このように系統１、系統２のうち、少なくとも
１つの系統に動作異常が発生すれば本装置の充電発光動
作はすべて停止する。なお双安定マルチバイブレータ３
２，３３のりセツトは、動作異常の原因を取除いたのち
、リセツトスイツチ３５，３６で行なう。次に、閃光ラ
ンプ１および２の発光ピークを一致させるための発光ト
リガ動作について説明する。

第５図は本発明の一実施例として半導体スイツチにサイ
リスタを用いた構成を示したものである。第５図におい
て、発光トリガ回路５はサイリスタＴｈｌとコンデンサ
Ｃ１と昇圧トランスＴ１と遅延回路３６ａとから構成さ
れ、発光トリガ回路８はサイリスタＴｈ２とコンデンサ
Ｃ２と昇圧トランスＴ２と遅延回路３６ｂとから構成さ
れ、直流電源３５は発光トリガ回路５および８に電源を
供給する。また、発光トリガ回路５は系統１を担当し、
発光トリガ回路８は系統２を担当し、おのおの閃光ラン
プ１および２を卜１〕ガする。この発光トリガ回路５お
よび８の動作を第５図および゛第６図のタイミングチヤ
ートを用いて説明する。

直流電源３５はコンデンサＣ１およびＣ２を絶えず一定
の電圧に充電する。

この状態で発光指令部９から発光トリガ信号１が印加さ
れると、遅延回路３６ａ，３６ｂでおのおの時間ｔ１お
よびＴ２遅延され、サイリスタＴｈｌ，Ｔｈ２には信号
ｒおよびＳが印加される。サイリスタＴｈｌは信号ｒに
よりターンオンされ、コンデンサＣ１の電荷が昇圧トラ
ンスＴ１の１次側を通じて放電される。その結果、昇圧
トランスＴ１の２次側にトリガパルスｐが発生される。
コンデンサＣ１の電荷の放電が終了し、サイリスタＴｈ
ｌの電流が保持電流以下になるとサイリスタＴｈｌはタ
ーンオフし、次のトリガパルスが印加されるまでコンデ
ンサＣ，の充電が行なわれる。同様にサイリスタＴｈ２
は信号Ｓでターンオンされ、昇圧トランスＴ２の２次側
にトリガパルス８を発生する。トリガパルスｐおよびｑ
は閃光ランプ１および２に印加され、発光トリガ信号１
から、それぞれＴ２，ｔ４遅れて閃光発光する。ここで
遅延回路３６ａおよび３６ｂでの遅延時間ｔ１およびＴ
２を調節すれば、Ｔ２＝Ｔ４とすることができ発光ピー
クを一致させることができる。また、複数個の閃光ラン
プのうち、発光ピークの発光トリガ信号からの遅延時間
がもつとも小さい系統があらかじめわかつている場合、
あるいは特定の系統をもつとも小さく設定することがで
きる場合は、その系統の発光トリガ回路の遅延回路を省
略しても発光ピークを一致させることができる。すなわ
ち、実施例で（Ｔ２−ｔ１）または（Ｔ４一Ｔ３）のう
ち、そ大小があらかじめ明らかであれば、その小さい方
に対応した遅延時間〔（Ｔ２−ｔ１）に対してはｔ１を
、 （Ｔ４−Ｔ３）に対してはＴ３〕を零にする（ｔ１
を零にする時は遅延回路３６ａを、Ｔ３を零にする時は
遅延回路３６ｂを省略する）ことができる。以上は、２
つの系統を有する場合について説明したが、３つの系統
を有する場合には系統３の閃光ランプ、電源部、充電制
御部、発光トリガ回路を追加し、系統３からの充電完了
信号を発光指令部９のＡＮＤ回路２０に入力し、発光ト
リガ信号を系統３に印加すればよい。

また電荷放電部１０に系統３用の動作異常検出機能を増
設すればよいこのように本発明では発光エネルギの増加
を必要な系統の増設をするとともに、わずかな改造で実
現することができる。

本発明は次のような効果を有する。

（１）各電源部の充電完了動作を検知してから発光トリ
ガ信号が各閃光ランプに印加されるので、充電未完了（
充電エネルギが規定値に満たない場合）による未発光を
防止することができる。

（２）発光トリガ回路に遅延回路を設けることにより発
光トリガ信号と、トリガパルスとの時間的ずれをもたせ
ず、複数個の閃光ランプの発光ピークを一致させること
ができる。その結果、発光トリガ回路や閃光ランプの特
性に関係なく必要な発光エネルギを不足することなく供
給することが可能である。（３）少なくとも１つの系統
が動作異常を起した時、すべての電源部の充電電荷を放
電して動作を停止するので安全である。

（４）閃光ランプごとに電源部を設けたことにより、電
源部１つあたりの容量を小さくすることができ、小形化
することが可能である。

（５）発光エネルギの増減は電源部の増減で実現するこ
とができ、容易である。

（６）閃光ランプごとに電源部を設け、発光エネルギの
増加を、電源部の増加で行なうことにより、発光エネル
ギの増加にともなう充電電圧の増加を行なわなくてもよ
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体構成図、第２図は充電制御部の構
成図、第３図は発光指令部の構成図、第４図は電荷放電
部の構成図、第５図は発光トリガ回路の回路図、第６図
は発光トリガ回路のタイミングチヤートを示す。 １，２・・・・・・閃光ランプ、３，６・・・・・・電
源部、４，７・・・・・・充電制御部、５，８・・・・
・・発光トリガ回路、９・・・・・・発光指令部、１０
・・・・・・電荷放電部、１１・・・・・・分圧器、１
２，１４，２４，２７・・・・・・電圧比較器、１３，
１５，２５，２８・・・・・・基準電圧発生部、２３・
・・・・・遅延回路、１９，２２・・・・・・ＡＮＤ回
路、２６，２９・・・・・・充電時間検出回路、３０，
３１，３４・・・・・・０Ｒ回路、３５・・・・・・直
流電源、３６ａ，３６ｂ・・・・・・遅延回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数個の閃光ランプと、各ランプに対応して設けた
   電源部、充電制御部、発光トリガ回路と、各充電制御部
   への充電指令を与える充電指令部と、各充電制御部から
   の充電完了信号を受け、すべての電源部の充電完了を検
   知して発光指令を出す発光指令部と、少なくとも１つの
   系統が動作異常を起した時、すべての閃光ランプの充電
   制御動作を停止し、充電電荷を放電する電荷放電部とか
   ら構成し、複数個の閃光ランプを一括して制御する閃光
   発光装置。 ２ 特許請求の範囲１において、おのおのの発光トリガ
   回路が、コンデンサと、昇圧トランスと、半導体スイッ
   チと、発光指令信号を遅延させて一定時間後の半導体ス
   イッチに信号を与える遅延回路とを備え、発光トリガ回
   路の遅延時間を変えることにより、複数個の閃光ランプ
   の発光ピークを一致させるようにした閃光発光装置。