(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源と、この交流電源からの交流入力により駆動される照明用ランプと、上記交流入力のゼロクロス点を検知するゼロクロス検知回路と、上記ランプの通電をオン・オフするスイッチング手段と、上記ゼロクロス検知回路から出力されるゼロクロス信号に同期して所定のタイミングで上記スイッチング手段のオン・オフを制御する制御手段とを有する画像形成装置の照明制御装置において、
上記制御手段は、上記スイッチング手段をオンするタイミングを決める位相角タイマーと上記スイッチング手段をオン・オフする周期を監視する周期タイマを具備し、
上記スイッチング手段は、上記位相角タイマによりオンし、上記周期タイマが所定時間以上計数した後に出力される次のゼロクロス信号のタイミング、もしくは周期タイマの上限設定値を計数したタイミングの何れか早い方に対応してオフし、
上記制御手段は、上記スイッチング手段のオフと同時に、次のオンを決める位相角タイマと次のオン・オフを監視する周期タイマをスタートさせ、上記スイッチング手段のオフが周期タイマにより行われた場合、所定の時間内にゼロクロス信号が出力されたとき既にスタートしている位相角タイマをリセット・スタートさせることを特徴とする画像形成装置の照明制御装置。
【請求項２】
制御手段は、上記スイッチング手段のオフが周期タイマにより行われ、所定の時間内にゼロクロス信号が出力されることで位相角タイマのリセット・スタートが所定の回数連続して行われた場合、周期タイマのスタートを位相角タイマのリセット・スタート時に行うことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置の照明制御装置。
【請求項３】
制御手段は、上記スイッチング手段のオフが周期タイマにより行われ、所定の時間内にゼロクロス信号が出力されることで位相角タイマのリセット・スタートが所定の回数連続して行われた場合、位相角タイマのリセット・スタート時に周期タイマもリセット・スタートすることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置の照明制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置における照明制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機、ファクシミリ等の画像形成装置の照明制御装置においては、露光ランプからの光量を精密に制御するため、一般に位相制御を行っている。位相制御は、基本的には、交流波形の各サイクルの通電時間と非通電時間とのデューティを調整することにより、露光ランプに印可される電力を制御するものである。以下、従来の画像形成装置における照明制御装置の例について説明する。
【０００３】
図８は、画像形成装置としての複写機の画像形成プロセスを説明するための図である。図８において、周知のように、原稿はコンタクトガラス１上にセットされ、下方にある照明用光源としての露光ランプ２から出射された照明光が原稿を照明する。照明光は原稿面で反射され、この反射光が、第１ミラー３ａ、第２ミラー３ｂ、第３ミラー３ｃで反射され、レンズ４を通り、第４ミラー３ｄ、第５ミラー３ｅ、第６ミラー３ｆで反射されて、感光体ドラム５に達する。これにより、原稿面の像が感光体ドラム５上に結像する。その際、照明用光源２及び第１ミラー３ａを搭載した第１スキャナ６が原稿面に沿って走査するとともに、第２ミラー３ｂおよび第３ミラー３ｃを搭載した第２スキャナ７が第１スキャナ６の速度の１／２の速度で原稿面に沿って走査し、これに同期して感光体ドラム５が回転することにより、感光体ドラム５の表面に原稿の画像が静電潜像として形成されていく。そして、この感光体５の表面に形成された静電潜像はトナーで現像され、トナー像が用紙に転写され、これを加熱圧着して定着を行うことで、用紙に画像が形成される。
【０００４】
上記の画像形成プロセスで、原稿画像を光学的に走査する行程において用いられる露光ランプ２への通電は、図９に示すような回路で制御される。図９において、露光ランプ２は、回路を遮断できるリレー１２、トライアックのような双方向スイッチング素子１３およびヒューズ２１を直列に介して、交流電源１１に接続されている。また、露光ランプ２の両端にはトランス１５の１次側が接続され、露光ランプ２の両端にかかる電圧がトランス１５で降圧される。トランス１５の２次側は全波整流器１６で全波整流されて直流に変換される。この直流電圧は電圧検出回路１７に入力され、電圧検出回路１７による検出電圧信号が制御手段としてのマイクロコンピュータ（またはマイクロコントローラ、以下「マイコン」という）２０に入力される。交流ラインにはまた、トランス１８を介してゼロクロス検知回路１９も接続されており、ゼロクロス検知回路１９によって検知されるゼロクロス信号を制御の基本タイミングとして、上記検出電圧をもとに、マイコン２０がトリガ回路１４を通して双方向スイッチング素子１３をオン・オフ制御する。このような回路により、露光ランプ２からの光量を一定にする制御が行われる。
【０００５】
上記制御回路による制御波形を図１０に示す。図１０に示すように、まず交流入力波形（ＡＣ入力波形）に対し、上記ゼロクロス検知回路１９により各ゼロクロス点でゼロクロス信号を発生させており、マイコン２０はこのゼロクロス信号に同期して位相角タイマをスタートさせる。位相角タイマには、あらかじめ電圧検出回路１７で検出された電圧値をもとに、通電時間と非通電時間とのデューティに応じた時間がセットされており、上記位相角タイマがそのセットされた時間を計数するとタイマ割り込みが発生する。このタイマ割り込みによってトリガ回路１４がオンになり、双方向スイッチング素子１３をオンさせてランプ２に交流電源１１が通電されることになる。そして、交流入力電圧がゼロクロス点近傍まで下がってくると、次のゼロクロス信号が発生し、マイコン２０によりトリガ回路１４をオフしてランプ２への通電をオフし、位相角タイマがリセットされ再びスタートされることになる。このような制御サイクルで図１０に示すようなランプ検出電圧が得られ、ランプ光量がほぼ一定となる。
【０００６】
ところが、交流入力電圧は複写機等の場合、一般的に商用電源が用いられており、必ずしもその波形がきれいな正弦波とは限らない。そのため、その商用電源波形から得られるゼロクロス信号も、例えば５０［Ｈｚ］の場合、その周期は本来１０［ｍｓｅｃ］周期で一定であるはずのものが、不規則な周期であったり、電源の瞬断といった現象も充分ありうる。かかる現象が生じると、ゼロクロス信号と交流入力の位相が違ってしまうため、ランプへの通電のオン・オフが切り換わらずに１サイクル以上の通電状態が継続してしまったり、もしくは非通電状態が継続してしまったりする。その結果、複写機等の画像形成装置では、形成された画像中に白帯や黒帯が生じ、さらには全面が白紙画像や全面が真っ黒の画像となってしまうこともある。
【０００７】
このような現象に対処するために、各種の技術が提案されている。例えば、特開昭６３−９５８５０号公報、特開平８−６９３２７号公報記載の技術がある。特開昭６３−９５８５０号公報記載の技術は、ゼロクロス信号が欠落した場合に対処するもので、タイマを用いてゼロクロス信号の欠落を監視し、ゼロクロス信号の欠落を検出したら、タイマからゼロクロス信号に代わる割り込み信号を発生させ、この割り込み信号により、ランプ印加電圧波形のデューティーを決定するタイマをスタートさせるものである。また、特開平８−６９３２７号公報記載の技術は、制御対象が露光ランプではなく、複写機の定着ヒーターであるが、交流電源が瞬間的にオフするいわゆる電源瞬断時に対処する技術である点で本発明に関連がある。すなわち、ゼロクロス点の検知時点から所定のタイミングでヒーターへの通電を制御してヒーターの温度を制御するもので、ゼロクロス信号が欠落して交流電源の極性の反転が所定時間以上ないと判断した場合は、定着ヒーターへの通電を停止し、その後、交流電源が回復して極性反転が生じた場合には、定着ヒーターへの通電を開始するようにしたものである。
【０００８】
また、未だ公開されていないが、本出願人が先に特許出願した特願平８−２７５９５１号にかかる発明も交流入力波形が乱れた場合の交流電源制御の対処法の一例である。上記特願平８−２７５９５１号にかかる発明は、ゼロクロス点近傍でない位置でのノイズ発生によりゼロクロス回路が誤検知を起こした場合に対処するために、露光ランプ点灯時、スイッチング手段がオンの状態のときにのみ、ゼロクロス検知回路から出力されるゼロクロス信号に同期してスイッチング手段を制御するようにしたものである。また、本出願人の出願にかかる特願平９−２４５９９号にかかる発明もある。これは、交流入力電圧変動によりゼロクロス信号が実際の交流入力電圧のゼロクロスより遅れた場合に対処するために、位相角タイマと同時に周期タイマを動かし、ゼロクロス信号が遅れた場合は周期タイマによりスイッチング手段のオフ制御を行うものである。
前記各公報に記載された発明及び上記各出願にかかる発明は、いずれも交流入力波形が乱れた場合に交流電源を制御して対処する方法の例である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
特開昭６３−９５８５０号公報や特開平８−６９３２７号公報記載の技術は、ゼロクロス信号が欠落したときの対処法であり、特願平８−２７５９５１号にかかる技術は、ゼロクロス信号誤検知の場合の対処法である。また、特願平９−２４５９９号にかかる技術はゼロクロス信号誤検知と入力電圧変動によるゼロクロス信号の遅延に対処するものである。ここで、上記それぞれの技術が対処している現象について説明する。
【００１０】
まず、特開昭６３−９５８５０号公報記載の技術は、図１１に示すような例に対処するものである。すなわち、図１１の最上段に示す交流（ＡＣ）入力波形のようにゼロクロス点近傍にノイズが乗ると、ゼロクロス検知回路がゼロクロス信号を出力せず、トリガが掛かりっぱなしになって照明用ランプへの印加電圧の制御ができず、印加電圧がが高くなってしまう。そこで、ゼロクロス信号の欠落を検出したら、タイマからゼロクロス信号に代わる割り込み信号を発生させ、ランプ印加電圧波形のデューティーを決定するタイマをスタートさせるようにしている。
【００１１】
特願平８−２７５９５１号記公報載の技術は、図１２に示すような例に対処するものである。すなわち、図１２の最上段に示す交流入力波形のようにゼロクロス点近傍以外の時点でノイズが乗りもしくは瞬断が発生し、これをゼロクロス検知回路がゼロクロスとして誤検知を起こすことがある。ゼロクロスとして誤検知すると、各タイマにリセットがかかることでトリガはオフのままとなって制御ができない。そこで、露光ランプ点灯時、スイッチング手段がオンの状態のときにのみ、ゼロクロス検知回路から出力されるゼロクロス信号に同期してスイッチング手段を制御するようにしている。
【００１２】
特願平９−２４５９９号にかかる技術は、図１３に示すような例に対処するものである。すなわち、図１３の最上段に示す交流入力波形のように電圧変動が起こり、制御用のゼロクロス信号が真のゼロクロス点よりも遅延してしまい、スイッチング素子としてトライアックのような双方向性スイッチング素子を用いていると、トリガオフがかからなくなり、ランプは位相制御が行われず、フル点灯を起こしてしまう。そこで、位相角タイマと同時に周期タイマを動かし、ゼロクロス信号が遅れた場合は周期タイマによりスイッチング手段のオフ制御を行うようにしている。
なお、特開平８−２７５９５１号公報記載の技術は、露光ランプではなく定着ヒータの制御であるので、ここでは省略する。
【００１３】
上記３つの技術は、ゼロクロス信号の欠落・ゼロクロス信号の誤検知・ゼロクロス信号の遅延の３つの現象にそれぞれ有効に対処している。しかしながら、例えば、特開昭６３−９５８５０号公報記載の技術はゼロクロス信号の欠落には有効であるが、誤検知・遅延には効果がなく、特願平８−２７５９５１号の出願にかかる技術はゼロクロス信号の誤検知には有効であるが、ゼロクロス信号の欠落・遅延には効果がない。また、特願平９−２４５９９号の出願にかかる技術はゼロクロス信号の誤検知・遅延には有効であるが、ゼロクロス信号の欠落には効果がない。それぞれの技術で一長一短を持っている。しかるに、複写機等の画像形成装置においては、ゼロクロス信号の欠落、誤検知、遅延が何れも、形成される画像品質に関わることなので、どの現象に対しても有効に対処できなければならない。
【００１４】
また上記３つの現象（ゼロクロス信号の欠落・誤検知・遅延）は、ゼロクロス検知回路の耐ノイズ性を強化することで防止することもできるが、複写機等の画像形成装置の近年の低コスト化の要求に伴い、回路構成などのハードウェアの低コスト化も望まれており、この要請に応えるためにゼロクロス検知回路も低コスト化され、ノイズ等に弱い回路構成となってしまうことも多々あり得る。そこで、部品コストのかからないソフトウェア制御を採用するなどが望まれている。
【００１５】
本発明は上記のような従来技術の問題点に鑑みなされたもので、請求項１記載の発明は、複写機等の画像形成装置の照明制御装置において、
ａ．交流入力波形のゼロクロス点近傍にノイズが乗ってしまったためにゼロクロス信号が欠落してしまった場合、
ｂ．ゼロクロス点近傍でない位置にノイズもしくは瞬断が発生してしまい、ゼロクロス検知回路が誤検知してしまった場合、
ｃ．内部の他のＡＣ負荷などによるＡＣ入力電圧の変動がおこってゼロクロス回路により得られるゼロクロス信号が遅延してしまった場合、
これら３つの現象による制御の異常を防止し、機器の信頼性を高めると共に、比較的コストのかからない画像形成装置の照明制御装置を提供することを目的とする。
【００１６】
請求項２記載の発明は、上記の目的に加え、入力電圧の周波数変動が起こったときの制御の異常をも防止して、より機器の信頼性が高い画像形成装置の照明制御装置を提供することを目的とする。
上記のように、周波数変動に対する処置を行うとき、ノイズのためにゼロクロス信号の欠落が起こった場合に制御の異常が懸念されるが、請求項３記載の発明は、その異常を防止してより一層信頼性が高い画像形成装置の照明制御装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために請求項１記載の発明は、交流電源と、この交流電源からの交流入力により駆動される照明用ランプと、交流入力のゼロクロス点を検知するゼロクロス検知回路と、上記ランプの通電をオン・オフするスイッチング手段と、ゼロクロス検知回路から出力されるゼロクロス信号に同期して所定のタイミングで上記スイッチング手段のオン・オフを制御する制御手段とを有する画像形成装置の照明制御装置において、上記制御手段は、スイッチング手段をオンするタイミングを決める位相角タイマーとスイッチング手段をオン・オフする周期を監視する周期タイマを具備し、上記スイッチング手段は、位相角タイマによりオンし、周期タイマが所定時間以上計数した後に出力される次のゼロクロス信号のタイミング、もしくは周期タイマの上限設定値を計数したタイミングの何れか早い方に対応してオフし、上記制御手段は、スイッチング手段のオフと同時に、次のオンを決める位相角タイマと次のオン・オフを監視する周期タイマをスタートさせ、スイッチング手段のオフが周期タイマにより行われた場合、所定の時間内にゼロクロス信号が出力されたとき既にスタートしている位相角タイマをリセット・スタートさせることを特徴とする。
【００１８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、制御手段は、スイッチング手段のオフが周期タイマにより行われ、所定の時間内にゼロクロス信号が出力されることで位相角タイマのリセット・スタートが所定の回数連続して行われた場合、周期タイマのスタートを位相角タイマのリセット・スタート時に行うことを特徴とする。
【００１９】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、制御手段は、スイッチング手段のオフが周期タイマにより行われ、所定の時間内にゼロクロス信号が出力されることで位相角タイマのリセット・スタートが所定の回数連続して行われた場合、位相角タイマのリセット・スタート時に周期タイマもリセット・スタートすることを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明にかかる画像形成装置の照明制御装置の実施の形態について説明する。
本発明は、図８に示した画像形成プロセスを持つ複写機に適用可能であり、原稿画像を光学走査するための照明用光源としてのランプを、図９に示したような回路で制御することができる。従って、本発明の実施の形態は、図８に示す画像形成プロセスを持つ複写機と図９に示すハードウエア構成を有するものとして説明することにする。
【００２１】
図１は、本発明にかかる画像形成装置の照明制御装置の一実施形態の制御フローを示す。この制御フローは図９に示す回路のマイコン２０内で実行される。図１において、「位相角割り込み」は位相角タイマが設定されたタイマ値を計数したとき発生し、「ゼロクロス割り込み」はゼロクロス信号が出力されたとき、「周期割り込み」は周期タイマが設定されたタイマ上限値を計数としたとき発生する。上記位相角タイマおよび周期タイマは、制御手段としてのマイコン２０が具備している。上記位相角タイマは、図９におけるスイッチング手段１３をオンするタイミングを決めるものであり、周期タイマは、上記スイッチング手段１３をオン・オフする周期を監視するものである。上記「ゼロクロス割り込み」は、図９におけるゼロクロス検知回路１９が交流入力のゼロクロス点を検知することによって出力される。以下、正常時と異常時の制御波形の図を参照しながら図１の制御フローについて説明する。
【００２２】
図２に示す制御波形は正常時の動作をあらわしている。まず、位相角タイマと周期タイマがスタートしている状態から説明する。位相角タイマが設定されたタイマ値を計数すると、位相角割り込みが入力される。図１のステップＳ１１において、ランプＯＮ指示があるかどうかをチェックし、ランプＯＮ指示があれば、ステップＳ１２においてトリガ出力をＯＮする。トリガ出力ＯＮで、図９に示すスイッチング手段１３が瞬時にＯＮし、照明用のランプ２に通電される。このとき、検出回路１７でランプ印加電圧をサンプリングし（ステップＳ１３）、次回の位相角タイマ値を計算する（ステップＳ１４）。
【００２３】
次に交流入力波形が正常であれば、ゼロクロス信号によるゼロクロス割り込みが入力され、ステップＳ２１、Ｓ２５により周期タイマの計数値をチェックする。ステップＳ２１で示したＡ［ｍｓ］、ステップＳ２５で示したＢ［ｍｓ］の値は、例えば、入力交流電源周波数が５０［Ｈｚ］のとき、画像形成装置としての機械仕様で許容周波数が４５〜５５［Ｈｚ］であったとすると、Ａ［ｍｓ］を１．０１［ｍｓ］（５５−５０［Ｈｚ］分）とし、Ｂ［ｍｓ］を９．０９［ｍｓ］（４５［Ｈｚ］分）と設定する。こうすることで、ゼロクロス割り込みが正常に入ってくる図２の制御フローでは、ステップＳ２１、Ｓ２５を経て、ステップＳ２６に進むことになり、トリガ出力をＯＦＦする。トリガ出力ＯＦＦにより、図９におけるスイッチング手段１３がオフ状態となる。次に周期タイマをリセットし（ステップＳ２７）、かつ、スタートをかける（ステップＳ２８）。また、同時に位相角タイマに前記ステップＳ１４で計算したタイマ値をセットし（ステップＳ２３）、かつ、スタートをかける（ステップＳ２４）ことで、次の位相角割り込みを待つことになる。この正常時の動作では、周期割り込みは使わない。
【００２４】
次に異常時の動作例として、図３に示した状態の場合について説明する。図３は、交流入力波形のゼロクロス点近傍にノイズが乗ってしまい、ゼロクロス信号が欠落してしまった場合を示す。正常時と同様に、位相角タイマと周期タイマが動いている状態から説明すると、まず位相角割り込みが入力される。図１に示す制御フローに沿って正常時と同様にステップＳ１１からＳ１４まで問題なく行われる。次に、正常時であれば、ゼロクロス割り込みが入力されるが、ノイズのためゼロクロスが欠落し、ゼロクロス割り込みが入力されず、ここでは周期タイマが上限値を計数し、周期割り込みが入力される。この周期割り込みにより、図１に示すステップＳ３１によりトリガ出力はオフされ、図９におけるスイッチング手段１３がオフ状態になる。次にステップＳ３２で位相角タイマ値を前記計算値に基づいてセットし、ステップＳ３３で位相角タイマをスタートさせるとともにステップＳ３４で周期タイマをスタートさせ、次の位相角割り込み待ちとなる。この動作フローから明らかなように、ゼロクロス割り込みが欠落しても周期割り込みによってトリガ出力がオフとなるため、ランプ２のトリガがＯＮのままになるようなことはなく、ランプ制御として異常動作となることが防止される。
【００２５】
次に、異常時の動作例として、図４に示した状態の場合について説明する。図４は、交流入力波形のゼロクロス点近傍ではない位置にノイズが乗ることによってこれをゼロクロス回路がゼロクロス点として誤検知してしまい、予定外のタイミングでゼロクロス信号が入力された場合を示す。図１に示す制御フローによれば、上記予定外のゼロクロス信号で直ちにゼロクロス割り込みが入力される。そこで、ステップＳ２１、Ｓ２５において、ゼロクロス割り込み入力時点での周期タイマの計数値をチェックし、周期タイマの計数値が、前述したようにＡ［ｍｓ］（１．０１［ｍｓ］）以下ではなく、かつ、Ｂ［ｍｓ］（９．０９［ｍｓ］）以上ではない場合、換言すれば、Ａ［ｍｓ］からＢ［ｍｓ］の範囲に入っていなければ、トリガをオフするステップＳ２６には進まない。図４に示す例の場合、ゼロクロス割り込み入力時点はゼロクロス点近傍ではないため、ステップＳ２１、Ｓ２５でのチェックからリターンへ抜けることになる。そのほかの動作の流れは正常時と全く同じ流れとなり、ランプ制御として異常動作とはならない。
【００２６】
次に、異常時の動作例として、図５に示した状態の場合について説明する。図５は、外部ノイズや内部の交流負荷変動などによって交流入力波形が歪んでしまい、ゼロクロス検知回路１９で検知されるゼロクロス信号が交流入力の真のゼロクロス点よりも遅延してしまった場合を示す。図１に示す制御フローにより、位相角割り込みの処理（ステップＳ１１〜Ｓ１４）は正常な場合と同様に行われる。次に、本来なら所定のタイミングでゼロクロス割り込みが入力されるはずであるが、ゼロクロス割り込みが遅延することにより、図５に（１）のタイミングで示すように、ゼロクロス割り込みよりも周期タイマによる周期割り込みが先に入力される。これにより、ステップＳ３１〜Ｓ３４において、トリガ出力オフ、位相角タイマ値セット、位相角タイマのスタート、周期タイマの再スタートがなされる。
【００２７】
そして、数ｍｓ遅れてゼロクロス信号が出力されると、ゼロクロス割り込みが入力され、周期タイマのチェックがステップＳ２１にて行われる。このとき機械としての許容周波数内を目安として、Ａ［ｍｓ］（１．０１［ｍｓ］）以内であれば、ステップＳ２２に抜け、位相角タイマのリセット、位相角タイマ値のセット、位相角タイマのスタートを行う（ステップＳ２２〜Ｓ２４）。なお、スイッチング手段１３をオン・オフする周期の監視を続けるため、このとき周期タイマのリセット・スタートはかけない。ステップ２１において、もし許容周期外であれば、ステップＳ２５を経てリターンを返すだけで、位相角タイマのリセット・スタートは行わない。この後、どちらにせよ、位相角タイマ、周期タイマは動いており、次の位相角割り込みを持つことになり、ランプ制御として異常動作は起こらない。
【００２８】
以上のような制御により、正常時だけでなく、ゼロクロス信号の欠落、誤検知、遅延といった３つの異常時全てについても、照明用ランプへの通電のオン・オフを正しい周期で行うことができ、ランプのフル点灯やフル消灯といった現象を確実に防止することができる信頼性の高い照明制御が可能となる。また、ソフトウェア制御により、比較的コストのかからない画像形成装置の照明制御装置を得ることができる。
【００２９】
以上説明した制御において、ゼロクロス信号の遅延時、周期タイマを使うことで、トリガのオフと位相角タイマのスタートを確実に行わせることができ、トリガがオンのままの状態を防止することができる。しかしながら、周期タイマは交流電源の周波数、例えば５０［Ｈｚ］にちょうど対応した周期で動いているにもかかわらず、実際の画像形成装置の入力電源である商用交流電源は周波数の変動、従って周期の変動があるため、周期タイマの動作周期は交流電源の周波数にちょうど対応した周期になるとは限らない。ゼロクロス信号遅延の場合、本来ゼロクロス信号によって行う処理を、周期タイマにより代替して処理するようになっているので、周波数の変動を伴った場合、基準時間に誤差が出てくる可能性がある。電圧変動によってゼロクロスの遅延が起こった周期のみ、周期タイマによる代替処理を行い、それ以外ではゼロクロス信号を基準として処理を行うようにすればよいが、基準時間に誤差があると、ゼロクロス遅延が起こっていなくても、その後も周期タイマによる代替処理が続いてしまうことがあり得る。この場合、ランプ制御は、図９に示したように、フィードバック制御によって位相制御しているので、それほど画像品質として問題とならないことが予想されるが、より画像品質の高い画像を得るためには、図６に示すようなフローで周期の基準時間を見直すことが望ましい。
【００３０】
図６に示す制御フローは、図１に示す制御フローにおいて、ゼロクロス割り込みと周期割り込みを変更したものである。本制御フローでは、ゼロクロス信号の遅延のための処理が何回か続いた場合、１回だけ周期タイマによる代替処理を行わず、強制的にゼロクロス信号による処理を行わせるもので、意図的に周期の基準時間の見直しを行うものである。図６において、まず正常時の動作フローとしては、図１の位相角割り込みのステップＳ１１〜Ｓ１４の処理後、ゼロクロス割り込みが入力され、図６におけるステップＳ２１、Ｓ２５〜Ｓ２８、Ｓ４３、Ｓ２３、Ｓ２４の順に動作する。これは図１に示す制御における正常時と同じ動作となる。また、その他の異常時の制御も同様である。
【００３１】
図６に示す制御が図１の制御と違うのは、ゼロクロスの遅延が起こったときの処理が続けて起こっているかどうか監視している点で、ゼロクロス信号の遅延が起こると、周期割り込み処理により、位相角タイマのスタート（Ｓ３２，Ｓ３３）と周期タイマの再スタート（Ｓ３４）が行われた状態でゼロクロス割り込みが入力される。そのとき、周期タイマ値は小さいので、ステップＳ２１からステップＳ４１へと進む。そこで、遅延回数をチェックしており、同時に遅延回数のカウントをインクリメントしている（Ｓ４２）。インクリメント後、次には周期割り込みが入力されるので、処理中に遅延回数をチェックするステップＳ４４が挿入されている。本来図５にみるようにタイミング（１）で周期タイマの再スタートをかけているが、ゼロクロスの遅延が連続して起こると、上記ステップＳ４４は周期タイマの再スタートをかけることなくリターンを返す。また、図５にタイミング（２）で示すように次のゼロクロス割り込みが入力されると、ステップＳ４１による遅延回数チェックで、強制的にステップＳ２８で周期タイマをスタートさせることになる。これにより、周期の基準時間が強制的にゼロクロス基準に見直されることになる。なお、その後遅延回数カウンタが０にリセットされ、もしこの後も遅延が起こった場合同様な処理を行う。
【００３２】
以上のような制御により、正常時だけでなく、ゼロクロス信号の欠落、誤検知、遅延といった３つの異常時全てについても通電のオン・オフを正しい周期で行うことができ、露光ランプのフル点灯やフル消灯といった現象を確実に防止できる。また、ゼロクロス信号の遅延時に伴って周波数変動が起こった場合でも、信頼性の高い照明制御が可能となる。
【００３３】
しかしながら、以上説明した制御において、基準時間を強制的にゼロクロス信号基準に見直す際、図５におけるタイミング（１）からタイミング（２）までの間、周期タイマが動いていないことになる。そのため次の周期において、偶発的にゼロクロス信号の欠落、遅延が起こったときに、トリガオフができず、ランプフル点灯といった現象が１周期のみ起こらないとも限らない。そこで、本発明ではさらに図５に示すように、タイミング（１）において通常どおり周期タイマを動かしておき、タイミング（２）において基準時間の見直しを行う場合は、そこで、周期タイマのリセットしスタートさせる。その制御フローを図７に示す。図７に示す制御フローは、図１におけるゼロクロス割り込みの処理を変更したもので、図６に示す制御において、ステップＳ４４からリターンに至る周期割り込み中の遅延回数チェックによる周期タイマスタートの中止を省いたものである。
【００３４】
本実施の形態では、偶発的ではあるが前記実施の形態よりもソフト処理のステップ数を少なくすることができる。このような制御により、正常時、およびゼロクロス信号の欠落・誤検知・遅延といった３つの異常全てについても通電のオン・オフを正しい周期で行うことができ、露光ランプのフル点灯やフル消灯といった現象を確実に防止できる。また、ゼロクロス信号の遅延に伴って周波数変動が起こった場合の見直し時にさらに異常が起こったときにも対応することができ、信頼性の高い照明制御が可能となる。
【００３５】
図８に示す画像形成装置は、原稿の画像を直接感光体ドラムに結像させて画像を形成するアナログ方式の画像形成装置の例であるが、本発明は、原稿面を走査しながら原稿の画像情報をＣＣＤなどの撮像素子で読み取ってデジタル信号に変換し、このデジタル画像情報信号によって画像を形成するようにしたデジタル方式の画像形成装置にも適用可能である。
【００３６】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、複写機等の画像形成装置の照明制御装置において、制御手段が、照明用ランプへの通電のスイッチング手段をオンするタイミングを決める位相角タイマーと上記スイッチング手段をオン・オフする周期を監視する周期タイマを具備し、上記スイッチング手段は、位相角タイマによりオンし、周期タイマが所定時間以上計数した後に出力される次のゼロクロス信号のタイミング、もしくは周期タイマの上限設定値を計数したタイミングの何れか早い方に対応してオフし、上記制御手段は、上記スイッチング手段のオフと同時に、次のオンを決める位相角タイマと次のオン・オフを監視する周期タイマをスタートさせ、上記スイッチング手段のオフが周期タイマにより行われた場合、所定の時間内にゼロクロス信号が出力されたとき既にスタートしている位相角タイマをリセット・スタートさせるようにしたため、交流入力波形のゼロクロス点近傍にノイズが乗ってしまったためにゼロクロス信号が欠落してしまった場合や、ゼロクロス点近傍でない位置にノイズもしくは瞬断が発生してしまい、ゼロクロス回路が誤検知してしまった場合、また、内部の他のＡＣ負荷などによるＡＣ入力電圧の変動が起こり、ゼロクロス回路により得られるゼロクロス信号が遅延してしまった場合、これら３つの異常現象による照明用ランプのフル点灯やフル消灯といった制御の異常を、コストのかかる耐ノイズ性の高いハードウェアを採用することなく、ソフトウェア処理により防止することができ、機器の信頼性を高めると共に、比較的コストのかからない画像形成装置の照明制御装置を実現することができる。
【００３７】
請求項２記載の発明によれば、ゼロクロス信号の遅延時に周波数変動を伴ったときにも、制御を適正に行えるようにゼロクロス信号の周期を強制的に見直しているため、請求項１記載の発明の効果に加え、周波数変動にも効果のある、より機器の信頼性が高い画像形成装置の照明制御装置を実現することができる。
【００３８】
請求項３記載の発明によれば、制御手段が、スイッチング手段のオフが周期タイマにより行われ、所定の時間内にゼロクロス信号が出力されることで位相角タイマのリセット・スタートが所定の回数連続して行われた場合、位相角タイマのリセット・スタート時に周期タイマもリセット・スタートするようにしたため、請求項１記載の発明の効果に加え、周波数変動に対する処置を行うときにゼロクロス信号の欠落・遅延が起こった場合の制御の異常をも防止することができ、より一層機器の信頼性が高い画像形成装置の照明制御装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる画像形成装置の照明制御装置の実施の形態の動作を示すフローチャートである。
【図２】同上実施の形態の正常時の動作を示すタイミングチャートである。
【図３】同上実施の形態の異常時の動作を示すタイミングチャートである。
【図４】同上実施の形態の別の異常時の動作を示すタイミングチャートである。
【図５】同上実施の形態のさらに別の異常時の動作を示すタイミングチャートである。
【図６】本発明にかかる画像形成装置の照明制御装置の別の実施の形態の動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明にかかる画像形成装置の照明制御装置のさらに別の実施の形態の動作を示すフローチャートである。
【図８】画像形成装置の一般的な例を示す光学配置図である。
【図９】画像形成装置に用いられる電気的制御系統の一般的な例を示すブロック図である。
【図１０】従来の画像形成装置のランプ制御動作を示すタイミングチャートである。
【図１１】従来の画像形成装置のランプ制御の異常動作を示すタイミングチャートである。
【図１２】従来の画像形成装置のランプ制御の別の異常動作を示すタイミングチャートである。
【図１３】従来の画像形成装置のランプ制御のさらに別の異常動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
２    照明用ランプ
１１  交流電源
１３  スイッチング手段
１４  トリガ回路
１９  ゼロクロス検知回路
２０  制御手段としてのマイコン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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