JPS6017896A - 閃光放電灯用電源装置 - 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】 不発明は閃光放電灯用電源装置に関するものである。

閃光放電灯は１例えば露元用元温或いは複写機、ファク
シミリなどのトナー像定着用熱源として用いられている
。閃光放電灯を点灯せしめるための電源装置としては、
従来リーケージトランヌを用いた電源装置、商用トラン
ス馨用いた電源装置などが知らｎているが、これらの電
源装置は何れも大型でし力・も大重量であるという欠点
な有している。特に閃光放電灯を複写機、ファクシミリ
などのトナー像定着用熱源として用いる場合には、近年
複写機、ファクシミリの小型軽輩化が強く望まれている
ことから上述の欠点が著１−＜大さなものとなる。

このようなことから、最近半導体スイッチング素子を有
して成るインパータン用いた閃光放電灯電源装置が開発
さｎ、この電源装置にょｎば小型でしかも軽量であると
いう利点が得らする。

第１図は斯かる閃光放電灯用電源装置の構成の（３） 一例を示す説明用回路図である。この例において、１は
直流電源Ｅに接続さｊ、たイン・マークであジ、このイ
ン／マーク１は、半導体スイッチング素子であるトラン
ジスタ１１及び１２と、３個のコンデンサ１３，１４．
１５と、２個のダイオード１６，１７とにより構成され
ている。トランジスタ１１のコレクタは直流電源Ｅの正
側に接続され、トランジスタ１１のエミッタはトランジ
スタ１２のコレクタに接続され、トランジスタ１２のエ
ミッタは直流電源Ｅの負側に接続されている。直流電源
１（の正側とトランジスタ１１のコレクタの接続点と、
直流［源Ｂの負側とトランジスタ１２のエミッタの接続
点との間には、コンデンサ１３とコンデンサ１４とが直
列に接続され、これらコンデンサ１３とコンデンサ１４
の接続点と、トランジスタ１１のエミッタとトランジス
タ１２のコレクタの接続点との間には、コンデンサ１５
と次段に接続される昇圧用トランス２の１次コイルとが
直列に接続さ扛ている。トランジスタ１１及び１２のペ
ースは後述するドライブ回路１０５に接続されており、
トランジスタ１１のコレクタとエミッタ間及びトランジ
スタ１２のコレクタとエミッタ間にはそれぞれダイオー
ド１６及び１７が接続されている。

２は列圧用トランスであって、この列圧用トランス２の
１次コイルは既述のようにインバータ１に接続さｊｌ、
２次コイルは次段の整流回路３の入力端に接続されてい
る。

３は倍電圧整流型の整流回路であって、この整流回路３
は、４個のダイオード３１　、３２．３３．３４と４個
のコンデンサ３５，３６，３７．３８とにより構成さｎ
ている。コンデンサ３５とダイオード３１とがトランス
２の２次コイルに直列に接続され、ダイオード３１の両
端にダイオード３３とコンデンサ３７とが直列に接続さ
れ、トランス２の２次コイルとコンデンサ３５の接続点
と、当該２次コイルとダイオード３１の接続点との間に
、コンデンサ３６とダイオード３２が直列に接続され、
ダイオード３２の両端にダイオード３４とコンデンサ３
８が直列に接続さｎでいる。

（５） ４け整流回路３の出力端子間に接続され友充放電用コン
デンサであり、この充放電用コンデンサ４の両端に閃光
放電灯７が接続され、充放電用コンデンサ４よジ閃光放
電灯７に閃光発生に必要な電荷が供給される。

１００　Ｆｉ牛厚導体スイッチング素子制御機構以下単
に「制御機構」という。）であり、この制御機構１００
は、充放電用コンデンサ４の両端電圧を入力信号と１−
て受ける誤差増幅器１０１と、この誤差増幅器１０１に
基準電圧を付与する基準電圧源１０２と、矩形波状のｔ
Ｒルス信号を発生する発振器１０３と、この発振器１０
３よりのＡルス信号を受けてこの・ξルス信号のノＲル
ス幅乞誤差増幅器１０１よりの信号に基いて調整し、出
力端から交互に信号を出力する・ξルス幅変換器１０４
と、この・ぞルス幅変換器１０４の出力端から交互に出
力される信号に基いてトランジスタ１１及び１２を交互
に駆動するドライブ回路１０５とにより構成されている
。

前記・ぞルス幅変換器１０４は、発振器１０３よ（６） ジの・ぐルス信号を受けて同一周波数の鋸歯状波信号電
圧生する鋸歯状波発生器１０６と、誤差増幅器１０１よ
りの信号と鋸歯状波発生器１０６よジの鋸歯状波信号と
を受け、誤差増幅器１０１よりの信号電圧が鋸歯状波信
号電圧よりも大きいときには「低レベル」の信号を出力
し、逆に小さいときには［高レベルＪの信号ン出力する
コン・ぐレータ１０７と、このコン／８レータ１０７の
ｍ力信号と発振器１０３よりの・ξルス傷号との稿耶積
信号を…力１−、コン・ξレータ１０７のｍ力信号が［
低レベルＪのときには出力が零となり、逆に「高レベル
」のときには発振器１０３のパルス信号と同一の・ξル
ス幅の信号’ａ？ｌｔｌ力するアンドゲート１０８と、
このアンドゲート１０８よりの出力信号を受け、この信
号を２つの出力端Ｑ、Ｑから交互に出力するフリップ・
フロップ回路と、アンドゲート１０８、フリップ・フロ
ップ回路１０９の一方の出力端Ｑ、グロー防止信号発生
＠構９よりの３つの信号ン受けてそれらの論理積信号を
出力するアンドゲート　１１０と、アンドゲート１０８
．フリツ（７） プ・フロップ回路１０９の他方の出力端Ｑ、グロー防止
信号発生機構９よりの３つの信号な受けてそれらの論理
積信号を出力するアンドゲート１１１とにより構成され
、グロー防止信号発生機構９は後述のトリガー回路８を
駆動せしめるトリガー回路駆動信号の発生と連動して作
動され、作動されたときにはグロー防止信号が１低レベ
ル」となり。

非作動のときにはグロー防止信号が「高レベル」でアリ
、このグロー防止信号が「低レベル」のとぎにはアンド
ゲート　１１０及びアンドゲート１１１の出力は零とな
る。

８は閃光放電灯７に設けられたトリガー電極７１を駆動
せしめるためのトリガー回路であり、このトリガー回路
８は、トリガー電極７１と閃光放電灯７の電極との間に
２次コイルが接続されたノぐルストランスｓｉ　ト、こ
のＡシストランス８１の１次コイルの両端に直列に接続
さｎたコンデンサ８２及びサイリスタ８３と、このサイ
リスタ８３の両端に接続さｎたンエナーダイオード８４
と、サイリスタ８３のアノードと閃光放電灯７の陽極と
の間に接続された抵抗８５と、サイリスタ８３のゲート
とカソード間に接続された抵抗８６とによジ構成され、
サイリスタ８３のゲートに接続された信号入力端子ａに
閃光を発生すべぎとさにトリガー回路駆動信号が外部か
ら入力され、これによりトリガー電極７１に高電圧が印
加される。

以上のような構成の電源装置てよれば、インバータ１に
おいて、トランジスタ１１及び１２が制御機構１００に
より交互にオン・オフさ扛ることにより、直流電源Ｅよ
ジの直流が一旦交流に変換され、次にこの交流が整流回
路３により再び直流に変換されてこの直流により充放電
用コンデンサ４に電荷が蓄携される。この充放電用コン
デンサ４の両端電圧が閃光発生に８俣な大きさにまで到
達すると、制御機構１００により、トランジスタ１１及
び１２の各ベースに供給されるパルス電流のｐＲルス幅
がほぼ零になるよう制御されて、こｔにより充放電用コ
ンデンサ４の両端電圧が誤差増幅器１０１の基準電圧源
１０２の基準電圧に対応する設定電圧に維持されるよう
になる。このよう（９） に充放電用コンデンサ４の両端電圧が設定電圧に達した
状態において、トリガーｌ回路駆動信号が信号入力端子
ａＶＣ入力されるとトリガー回路８によシトリガー電極
７１に高電圧が印加され、これにより閃光放電灯７の放
電電極間に絶縁破壊が生じて、この瞬間に充放電用コン
デンサ４に蓄積されていた電荷が閃ツＬ放電灯７に供給
さ才して閃光が発生する。そしてトリガー回路駆動信号
の発生と連動してグロー防止信号発生機構９が作動され
て、アンドゲート１１０及び１１１に「低レベル」のグ
ロー防止信号が一定時間入力さｔ、これによりトランジ
スタ１１及び１２の作動が休止されて、インバータ１よ
りの出力が零となって光放電用コンデンサ４への充電が
一定時間停止され、閃光消失後閃光放電灯７がグロー放
電状態となるのが防止される。そして一定時間経過後グ
ロー防止信号がｒ高レベル」になると、制御機構１００
　Ｋよりトランジスタ１１及び１２の各ベースに供給さ
れる・ぞルス電流のノξルス幅が大きくなるよう制御さ
れて、再び光放電用コンデンサ４に電荷が蓄積さく１０
） ｊ−るようにな９、以下−ヒ述と同様にして閃光の発生
が繰り返し行なわｊる。

し力・しなから土述の電源装置では、グロー防止信号が
トリガー回路８ケ駆動せしめるトリガー回路駆動信号と
連動して発生されるため、例えばトリガー回路駆動信号
が信号入力端子ａに入力されないにもかかわらずサイリ
スタ８３が誤動作して閃光ン発生した場合にはグロー防
止信号が発生されず、この結果閃光消失後に８いても閃
光放電灯７の放電電極間にはグロー放電が生じ、閃光放
電灯７が過熱されて損傷が発生し使用寿命が短くなると
共に、次の閃光発生のためにトリガー回路８にトリガー
回路駆動信号を入力しても閃光が発生しないという欠陥
が生ずる。従って複写機、ファクシミリなどの定着用熱
源として用いる場合には、複写機、ファクシミ＋）の使
用者にとって画像が確実に定着されているか否かケ画像
形成の度毎に知ることがでさず、閃光が発生しないこと
によって画像形成ミスが住じたとさにはそのこと？直ち
に知ることができず非常に不便でおる。

（１１） 本発明は以上のような事情に基いてなさｎたものであっ
て、グロー放電ケ確実に防止することができて、閃光放
電灯の使用寿命を長くすることができると共に閃Ｍ：、
を繰り返して確実に発生することがでさ、併せてトリガ
ー回路駆動信号により閃光が発生したか否かを確実に知
ることができる閃光放電灯用電源装Ｒを提供することを
目的とし、その特徴とするところは、牛導体スイッチン
グ累子ン有して成るインバータと、このインノマータの
出力端に接続さ九た整流回路と、この整流回路の出力端
に接続された充放電用コンデンサと、この充放電用コン
デンサの両端に接続される閃光放電灯に、トリガー回路
駆動信号ン受けたときにトリガー電圧を印加するトリガ
ー回路と、前記充放電用コンデンサの両端の電圧若しく
は放電電流を横用して、この横用信号に基いてグロー防
止信号欠発生するグロー防止信号発生機構と、このグロ
ー防止信号発生機構よりのグロー防止信号ン受けて前記
インバータに？ける半導体スイッチング素子の動作を休
止せしめる半導体スイッチング累子制御機構と、トリガ
ー回路駆動信号が発生し、且つグロー防止信号が発生し
たときに閃光発生確認信号欠発生する確認信号発生回路
とな貝えて成る点にある。

以下図面により本発明の一実施例について説明する。

第２図（ハ）本発明の一実施例７示す説明用回路図であ
り、第１図に示したものと同一のものには同一の符号ケ
何１７て示１−１その説明は同一であるので省略する。

９０はグロー防１１−．信号発生機構であり、このグロ
ー防＋）−信号発生機構９０は、第３図に詳細に示すよ
うに、充放電用コンデンサ４と閃光放電灯７の一方の電
極との間に１次コイルを接続して設けたカレントトラン
ス９０１と、このカレントトランス９０１の２次コイル
の両端に接続された波形整形用抵抗９０２と、この抵抗
９０２の両端に接続された波形整形用コンデンサ９０３
と、このコンデンサ９０３の両端に直列に接続された分
圧抵抗９０４及び９０５と、一方の分圧抵抗９０４の両
端にそれぞれ接続さ′ｎたダイオ−Ｆ（１３） ９０６及びコンデンサ９０７と、分圧抵抗９０４と９０
５との接続点にペースが接続さ′ｎ−たトランジスタ９
０８と、このトランジスタ９０８のエミッタと分圧抵抗
９０４と抵抗９０２との接続点との間に発光ダイオード
が接続されたフォトカプラ−９０９と、このフォトカプ
ラー９０９のフォトトランジスタのコレクタ及びエミッ
タにそれぞれベース及びコレクタが接続されたトランジ
スタ９１０と、このトランジスタ９１０のエミッタｅペ
ース間に接続された抵抗９１１と、トランジスタ９１０
のコレクタ・エミッタ間にそれぞれ接続されたコンデン
サ９１２及び抵抗９１３と、トランジスタ９１０のコレ
クタとアースとの間に接続さｔた抵抗９１４と、トラン
ジスタ９１０のコレクタに入力端子が接続されたコン／
ｌ？レータ９１５とにより構成されている。９１６は直
流電源であり、この直流電源９１６により抵抗９１３及
び９１４の両端Ｋｍ圧が加えられる。コン・ぞレータ９
１５の基準電圧端子には制御機構１００に８ける鋸歯状
波発生器１０６が接続され、コンＡレータ９１５の（１
４） 出力端子は制御機構１００のアンＰゲート１１０及び１
１１に接続されている。このコン・ξレータ９１５に３
いては、入力端子に入力される信号か基準電圧より太さ
いときには「低レベル」の信号が出力され、逆に小さい
ときには「高レベル」の信号が出力さｎる。前記抵抗９
１４の大きさは、抵抗９１３がトランジスタ９１０　Ｋ
より短絡さｎたときにはこの抵抗９１．４の両端電圧が
鋸歯状波発生器１０６よりのピーク電圧より大さくなり
、抵抗９１３が短絡されていンよいときにはこの抵抗９
１４の両端電圧が鋸歯状波発生器１０６よりのピーク電
圧より小さくなるように設定する。

９１は確認信号発生回路であり、この確認信号発生回路
９１は、同じく第３図に詳細に示すように、グロー防止
信号発生機構９０にＫげるトランジスタ９０８のコレク
タに発光ダイオードが接続されたフォトカプラー９２と
、発光ダイオ−Ｐのアノードに接続された抵抗９３とに
より構成され、フォトカシ：７−９２のフォトトランジ
スタのコレクタ及びエミッタに−ｔｔ″Ｌぞｊ、接続さ
ノ′した出力端子（１５） ｃ、ｄ間に確認信号が発生され、図示はしないがこの出
力端子ｃ、ｄ間には例えば・ぐイロットランプ或いは発
光ダイオードなどのり視化機構が接続される。抵抗９３
の他端の信号入力端子ｂＫはトリガー回路８におけるサ
イリスタ８３のゲートに接続された信号入力端子ａに入
力さ朴るトリガー回路駆動信号と同期した信号が入力さ
れる。

以上の実施例によれば、充放電用コンデンサ４が放電を
開始すると、カレントトランス９０１の１次コイル如放
電電流が流れると共にこれ如より２次コ、イルに誘導市
、流が流れて分圧抵抗９０４の両端に放電電流に対応し
た太ささの電圧が生ずる。

この電圧によりトランジスタ９０８のペース・エミッタ
間が導通して電流が流ｎ、この電流によりフォトカプラ
ー９０９が作動し、トランジスタ９１０のエミッタ・ペ
ース間に電流が流れてトランジスタ９１０がオン状態と
なる。トランジスタ９１０がオン状゛熊となると、抵抗
９１３が短絡されて抵抗９１４の両端電圧が鋸歯状波発
生器１０６よりのピーク電圧よりも大さくなり、コン・
ぞシー１Ｎ開口ＵＧＯ−１７８９Ｇ　（５） り９１５よジ「低レベルＪの信号が出力３ｎてこの信号
が制御機構１００のアンドゲート１１０及び１１１に入
力され、アンドゲート１１０及び１１１の出力は零とな
る。このときインノ々−夕１のトランジスタ１１及び１
２はオフ状態となってインバータ１の出力が零となり、
充放電用コンデンサ４及び閃光放電灯７への電荷の供給
が停止されてこれにより閃光消失後のグロ・−放電が防
止される。

そして充放電用コンデンサ４の放電が完了すると、カレ
ントトランス９０１の２次コイルの電流カ零となり、ト
ランジスタ９０８のペース拳エミッタ間には電流が流れ
ず、フォトカプラー９０９は動作しない。従ってトラン
ジスタ９１０はオフ状態となり、直流電源９１６よりの
電圧が抵抗９１３と抵抗９１４とに分圧されて、抵抗９
１４の両端電圧が鋸歯状波発生器１０６のピーク電圧よ
ジ小さくなる。このときコンパレータ９１５よ！ｌ「高
レベル」の信号が出力さｊｌ、この信号によりアンドゲ
ート　１１０及び１１１から交互に出力（１７） 信号が発生され、トランジスタ１１及び１２が交互圧オ
ン状態となる。このようにしてインバータｌから再び交
流が出力され、充放電用コンデンサ４に再び電荷が蓄積
され５次の閃光発生に必要な電圧に筐で充電される。

一方確認信号発生回路９１の信号入力端子すにトリガー
回路駆動信号と同期した信号か入力されると、グロー防
止信号発生機１１９０のトランジスタ９０８のペース働
エミッタ間にはカレントトランス９０１よジの電流が流
れるため、このトランジｘ、ｚ、９０８のコレクタ・エ
ミッタ間が導通し、これによジフオトカツラ−９２が作
動し、出力端子ｃ、ｄから閃光発生確認信号が発生する
。

このようにグロー防止信号発生機構９０は、充放電用コ
ンデンサ４の放を電流の大きさに基いてグロー防止信号
を発生するものであるため、充放電用コンデンサ４の放
電時に確実に対応してグロー防止信号を発生せしめるこ
とができ、従ってトリガー回路駆動信号によらずに誤動
作によりサイリスタ８３がオンして閃光が発生した場合
にも確実（１８） にグロー防止信号が発生さｎて、これにより閃光消失後
のグロー放電の発生を確実に防止することがでさ、この
結果閃光放電灯７の損傷を防止することがでさて使用寿
命を長くすることがでさると共に、閃光を繰り返して確
実に発生することができる。セしてトリガー回路駆動信
号が発生し、かつグロー防止信号が発生したときにのみ
、フォトカプラー９２が作動して閃光発生確認信号が発
生するため、トリガー回路駆動信号により閃光が発生し
たか否かな確実に知ることができる。即ち、トリガー回
路駆動信号が信号入力端子ａに入力されないのにもかか
わらず誤動作によジ閃光が発生した場合には、グロー防
止信号が発生してグロー放電は防止されるが、信号入力
端子すには信号が入力さ看ないためフォトカプラー９２
はオフ状態であり、このとき確認信号が発生せず、一方
トリガー回路駆動１ｇ号が信号入力端子ａに入力すｆ′
Ｌだのにもかかわらず閃光が発生しない場合にはトラン
ジスタ９０８がオフ状態であるため確認信号が発生せず
、結局、トリが一回路駆動信号により閃（１９） 光が発生した場合にのみ確認信号がイ＃られ、それ以外
の場合には確認信号は発生しない。そ（−で確認信号発
生機構９Ｊの動作ングロー防止信郵発生機構９０のトラ
ンジスタ９０８を利用して行なわせているため、確認信
号発生機構９１を独立に構成する場合に比して部品の点
数が少なくなり、装置の簡累化及びコストの低減化を図
ることができる。

以上本発明の一実施例について説明したが、本発明に８
いては種々変更が可能であり１例えば既述のグロー防止
信号発生機構９０及び確認信号発生機構９１は単に一例
にすぎず、請求の範囲内に８いて他の構成としてもよい
。そしてインバータ１、整流回路３、トリガー回路８．
制御機構１００に８いても他の公知の構成としてもよい
。

以上のように本発明は、牛導俸スイッチング累子ビ有し
て成るインノ２−夕と、このインノ９−夕の出力端に接
続された整流回路と、この整流回路の出力端に接続され
た充放電用コンデンサと、この充放電用コンデンサの両
端に接続される閃光放電灯に、トリガー回路駆動信号を
受けたとぎにトリガー電圧を印加するトリが一回路と、
前記充放電用コンデンサの両端の電圧若しく　ＩｔＪ放
電電流を検出して、この検出信号に基いてグロー防止信
号を発生するグロー防止信号発生機構と、このグロー防
止信づ発生機構よりのグロー防止信′＋ｉｊＹ受けて前
記インノ々−夕に３ける半導体スイッテンク゛素子の動
作を休止せしめる半４悸スイッチング素子制御機構と、
トリガー回路駆動信号が発生し、且つグロー防止信号が
発生したときに閃光発生確認信号ケ発生する確認信号発
生回路と７具えて成ることを特徴とする閃光放電灯用電
源装置であるから、グロー放電を確実に防止することか
でさて、閃光放電灯の使用寿命を長くすることかでさる
と共に閃光を繰り返して確実に発生することができ、併
せてトリガー回路駆動信号により閃光が発生（−たか否
かン確実に知ることかでさる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の閃光放電灯用電動装置の一例を示す説明
用回路図、第２図は本発明の一実施例〉（２１） 示す説明用回路図、第３図は第２図の要部ン示す説明用
回路図である。 １・・・インバータ　Ｅ・・・直流電源１１．１２・・
・トランジスタ　２・・・昇圧用トランス３・・・整流
回路　４・・・充放電用コンデンサ７・・・閃光放電灯
　７１・・・トリガー電極８・・・トリガー回路 ９・・・グロー防止信号発生機構 １００・・・半導体スイッチング累子制御機構１０１・
・・誤差増幅器　１０３・・・発振器１０４・・・パル
ス幅変換器　１０５・・・ドライブ回路１０゛６・・・
鋸歯状波発生器　１０７・・・コンノＲレータ１０８・
・・アンドゲート １０９・・・フリップ・フロツゾ回路 １１０．１１１・・・アンドゲート ９０・・・グロー防止信号発生機構 ９０１・・・カレントトランス ９０４．９０５・・・分圧抵抗 ９０８・・・トランジスタ　９０９・・・フォトカプラ
ー９１０・・・トランジスタ　９１３，９１４・・・抵
抗（２２） ９１５・・コンノミレータ　９　］、　６・・・直流電
源９１・・・確認信号発生機構 ９２・・・フォトカプラー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ）半導体スイッチング素子ヲ有して成るインバータと
   、このインバータの出力端に接続された整流回路と、こ
   の整流回路の出力端に接続さｎｆｃ充放電用コンデンサ
   と、この充放電用コンデンサの両端に接続される閃光放
   電灯に、トリガー回路駆動信号を受けたときにトリガー
   電圧を印加するトリガー回路と、前記充放電用コンデン
   サの両端の電圧若しくは放電電流を検出して、この検…
   信号に基いてグロー防止信号を発生するグロー防止信号
   発生機構と、このグロー防止信号発生機構よりのグロー
   防止信号ン受けて前記インバータに２げろ牛導体スイッ
   チング累子の動作ン体止せしめる半導体スイッチング累
   子制御機構と、トリガー回路駆動信号が発生し、且つグ
   ロー防止信号が発生したとぎに閃光発生確認信号を発生
   する確認信号発生回路とχ具えて成ることを特徴とする
   閃光放電灯用電源装置。 （２）