DE69424916T2

DE69424916T2 - Apparat zum Betreiben einer Leuchtstofflampe in einer Bilderzeugungsanordnung

Info

Publication number: DE69424916T2
Application number: DE69424916T
Authority: DE
Inventors: Atsushi Asayama; Tadashi Ishikawa; Toshiyuki Sekiya
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-10-26
Filing date: 1994-10-25
Publication date: 2001-02-01
Anticipated expiration: 2014-10-26
Also published as: EP0650313B1; DE69424916D1; EP0650313A3; EP0650313A2; US5627434A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Apparat zum Betreiben einer Leuchtstofflampe, die als Lichtquelle in einem Kopierer oder einem Faximiligerät dient und ein Originaldokument belichtet.
Bisher verwendet eine Lichtquelle in einem Kopierer, wie einem elektrofotografischen Gerät, zum Belichten eines Originaldokuments hauptsächlich eine Halogenlampe oder eine Leuchtstofflampe. Eine Leuchtstofflampe wird üblicherweise in einer langsamen Maschine verwendet, die keine große Lichtmenge benötigt. Da die Leuchtstofflampe sehr wenig Strom verbraucht, ist die Verwendung einer Leuchtstofflampe in Hochgeschwindigkeitsmaschinen vorzuziehen.
Ein Beispiel einer Ansteuerschaltung und einer Steuerschaltung für eine in einem Kopierer einzusetzende Leuchtstofflampe ist in Fig. 16 gezeigt.
Bezugszeichen 1 bedeutet eine Leuchtstofflampe, 2 einen Indikator zum Begrenzen eines elektrischen Stromes beim Einschalten der Leuchtstofflampe 1, 3 einen Wechselrichtertransformator, 4 einen Wechselrichtertransformator-Treibertransistor, 5 einen Resonanzkondensator, 6 eine stabilisierte Gleichspannungsquelle im Gerät, 7 eine Diodenbrücke, 8 einen Steuertransistor, der die Leuchtstofflampe ein- und ausschaltet, 9 und 10 Parallelkondensatoren, 11 und 12 Heizfäden in der Leuchtstofflampe 1, und 13 bedeutet einen Oszillator. Bezugszeichen 20 bedeutet eine Wechselstromnetzquelle, 21 bedeutet einen Wechselstrom-Gleichstrom-Wandler, der im Gerät aus der Wechselstromnetzquelle 20 eine niedrige Gleichspannung VDD erzeugt, 22 eine Systemsteuerung zur Steuerung des Systems vom Gerät, und 23 bedeutet ein Modussignal zur Steuerung der Ausgangsspannung VDD aus dem Wechselstrom-Gleichstrom-Wandler 21.
Die Arbeitsweise der in Fig. 16 gezeigten Schaltung ist nachstehend anhand einer in Fig. 17 dargestellten Zeittafel erläutert. Wenn elektrischer Strom zum Gerät geliefert wird, geht das Gerät in den Bereitschaftsbetrieb. Zu dieser Zeit wird aus der Steuerung 22 ein Bereitschaftsmodussignal zum Wechselstrom-Gleichstrom-Wandler 21 geliefert. Daraus resultiert aus dem Wechselstrom-Gleichstrom-Wandler 21 eine Ausgangsspannung VDD, die niedriger ist als der beim Kopierbetrieb benötigte Spannungspegel, wobei der niedrigere Spannungspegel in diesem Ausführungsbeispiel 12 V beträgt.
Die Leuchtstofflampe 1 ist während des Bereitschaftsbetriebs ausgeschaltet. Jedoch muß ein niedrigpegliger Vorheizstrom zu den Glühfäden 11 und 12 geliefert werden, um die Leuchstofflampe sanft einzuschalten, wenn der Kopierbetrieb beginnt. In diesem Falle wird die Ausgangsspannung aus dem Wechselstrom- Gleichstrom-Wandler 21 an einen Eingangsanschluß vom Wechselrichtertransformator geliefert. Das andere Ende des Eingangs wird mit einer Frequenz von 30 kHz ein- und gemäß einem Ausgangssignal aus dem Oszillator 13 ausgeschaltet, das der Basis des Wechselrichtertransformator-Treibertransistors 4 eingegeben wird. Somit entsteht eine hochpegelige Spannung Vh aus dem Wicklungsverhältnis, das vom Wechselrichtertransformator 3 abgegeben wird. Da das Licht-Ein-Signal ausgeschaltet ist, ist die Diodenbrücke 7 vom Steuertransistor 8 zu dieser Zeit kurzgeschlossen, und das Ausgangssignal aus dem Wechselrichtertransformator 3 bildet eine Serienschaltung mit der Drosselspule 2, dem Heizfaden 11 parallel mit dem Parallelkondensator 9 und dem Heizfaden 12 parallel mit dem Parallelkondensator 10 im Falle, bei dem die Impedanz im Heizfaden ziemlich niedrig ist. Folglich wird der elektrische Strom der Sekundärwicklung ungefähr zu
Vh/jωL.
Ein durch Subtrahieren eines elektrischen Stromflusses durch die Parallelkondensatoren 9 und 10 vom vorherigen Wert gewonnener Wert ist der elektrische Vorheizstrom, der durch die Heizfäden 11 und 12 der Leuchtstofflampe 1 fließt. In diesem Ausführungsbeispiel fließt zu dieser Zeit ein elektrischer Heizfadenstrom von 350 mA; dieser Zustand wird Halbvorheizzustand genannt.
Beim Betätigen eine Kopiertaste wird ein Kopiermodussignal von der Steuerung 22 an den Wechselstrom-Gleichstrom-Wandler 21 geliefert. Im Ergebnis wird die Ausgangsspannung VD vom Wechselstrom-Gleichstrom-Wandler 21 auf einen Pegel angehoben, mit dem jede Einheit im Gerät betrieben werden kann, wobei der erhöhte Pegel in diesem Ausführungsbeispiel 24 V ist. Somit wird die Ausgangsspannung der Spule vom Wechselrichtertransformator 3 im wesentlichen verdoppelt, und folglich wird der elektrische Vorheizstrom im wesentlichen verdoppelt. In diesem Ausführungsbeispiel fließt zu dieser Zeit ein Heizfadenstrom von 700 mA, und der vorherige Zustand wird ein Vollvorheizzsutand genannt. Der Vollvorheizzustand, der unmittelbar davor fließt, bevor die Lampe eingeschaltet wird, ist effektiv, um die Leuchtstofflampe 1 schnell einzuschalten. Üblicherweise ist der vorherige Prozeß eine erforderliche Sequenz.
Der Kurzschlußzustand der Diodenbrücken 7 wird aufgehoben, wenn das Originaldokument mit Licht durch Einschalten des Licht- Ein-Signals belichtet wird. Dies veranlaßt die Ausgangsspannung vom Wechselrichtertransformator 3, an beiden Enden der Leuchtstofflampe angelegt zu werden. Im Ergebnis wird die Leuchtstofflampe 1 eingeschaltet. Wenn die Belichtungszeit abläuft, wird die Diodenbrücke 7 erneut kurzgeschlossen, wodurch die Leuchtstofflampe ausgeschaltet wird. Der Vollvorheizmodus hält an, bis das Gerät die Nachbelichtungsverarbeitung der Kopieroperation abgeschlossen hat, und das Gerät kehrt dann in den Bereitschaftsbetrieb zurück.
Eine Hochgeschwindigkeitsmaschine ist in der Lage, eine Leuchtstofflampe als alleinige Belichtungslichtquelle zu verwenden, wenn die Leuchtstofflampe in der Lage ist, eine große Menge von Licht zu emittieren und eine lange Lebensdauer hat. Zur Emission einer großen Lichtmenge der Leuchtstofflampe, für eine stabile Lichtjustagefähigkeit zur Verhinderung von Flackern, zur Lebensverlängerung der Heizfäden und zur Vermeidung von Schwärzung der Röhrenoberfläche in der Nähe der Glühfäden muß die Temperatur eines jeden Glühfadens zur Zeit der Lichtjustage genau gesteuert werden.
Beim herkömmlichen Verfahren kann jedoch in der Operationssequenz des Gerätes eine präzise Steuerung der Vorheizstromversorgung zur Verwendung im Lichtjustageprozeß nicht erfolgen. Das Anwenden des herkömmlichen Verfahrens verursacht auch den Austritt von Elektronenemissionssubstanzen in den Heizfäden, Trennen der Heiztäden und Reduzieren der Lichtmenge aufgrund exzessiven Schwärzens der Röhrenoberfläche, wodurch die Lebensdauer des Heizfadens verkürzt wird.
Darüber hinaus offenbart das Dokument EP 0 422 594 A1 einen Wechsellampendimmer für Kathodenleuchtstofflampen, wobei die beiden Heizelemente einer Lampe gleichzeitig beheizt werden und folglich mit elektrischem Strom in einer speziellen zeitgesteuertern Weise versorgt werden. Die Lampe wird betrieben mit einem pulsierenden Bogengleichstrom, dessen Dauer relativ lang zur thermischen Glühfadenzeitkonstante ist, aber kurz in Beziehung auf die Quecksilber-Übergangszeitkonstante ist, wodurch ein Quecksilberübergang vermieden wird, wenn das Heizelement über eine längere Periode erhitzt wird, das zu einer Verschlechterung der Leuchtdichte und der Lichtfarbprobleme führt. Am Ende der Betriebsdauer für ein oder zwei Glühfäden wird der Strom zum anderen Glühfaden umgeschaltet, um nachfolgend erwärmt zu werden, und der pulsierende Bogengleichstrom wird gezwungen, in der anderen Richtung zu fließen, so daß das andere Ende der Lampe als Kathode verwendet wird. Durch häufiges Wiederholen dieses Prozesses werden folglich die beiden mit den Glühfäden verbundenen Enden mit einem entsprechenden Heizstrom versorgt, wodurch eine Verringerung des Stromverbrauchs und eine Verlängerung der Lampenlebensdauer erzielt werden kann. Während des Betriebs vom Dimmer wird der Stromfluß durch die Heizfäden festgestellt und bewertet. Des weiteren sind Stromversorgungen vorgesehen, um einen Vorheizstrom an die Glühfäden zu liefern, beziehungsweise um einen Betriebsstrom an die Leuchtstoffröhre zu liefern.
Das Dokument GB 2 212 995 A offenbart einen Leuchtstofflampendimmer, bei dem die Leuchtstofflampe für rückwärtiges Licht einer Flachtafelanzeige verwendet wird, um eine konstante Lichtfarbe über einen ausgedehnten Helligkeitsbereich zu liefern. Bis dahin kann die Helligkeit der Leuchtstofflampe durch Justieren des Pegels vom Gleichstrom gesteuert werden, der von einem Stromregler bereitgestellt wird, und durch Einstellen der relativen Einschaltdauer (EIN- Impulsbreite) des Stroms, der der Leuchtstofflampe zugeführt wird. Der Stromregler steuert den Pegel des Stroms, um der Leuchtstofflampe zugeführt zu werden, lediglich durch Anpassen des Betrags des gelieferten Gleichstroms, wohingegen das Einschaltverhältnis (EIN-Impulsbreite) von einer Impulsbreitensteuerung steuerbar angepaßt wird. Beide Steuerkonzepte werden synchron betrieben, um die exakte Zusammenarbeit der beiden Steuerkonzepte bezüglich der Leuchtstofflampe sicher zu stellen. Die Arbeitsweise der Steuerungen basiert auf Helligkeitsbefehls-Eingabesignalen, die eine Justage des Gleichstroms und der EIN-Impulsbreite des impulsbreitenmodulierten Stroms veranlassen, der der Leuchtstofflampe zugeführt wird.
Letztlich bezieht sich das Dokument EP 0 429 716 A1 auf eine elektronische Vorschalteinrichtung für Leuchtstofflampen, wobei die Leuchtstofflampe ausgestattet ist mit beheizbaren Elektroden, die adäquat vorgeheizt werden, bevor die aktuelle Zündung der Leuchtstofflampe erfolgt. Die Vorheizoperation wird durch Liefern eines Vorheizstromes an die Leuchtstofflampe nur für ein erstes vorbestimmtes Zeitintervall ausgeführt, wohingegen ein zweites vorbestimmtes Zeitintervall einen Startimpuls erzeugt, um die Lichtemissionsoperation der Leuchtstofflampe zu starten. Somit folgt der Zündung der Leuchtstofflampe die Deaktivierung der Vorheizsteuerung und hängt von der Steuerungsschaltung der jeweiligen Umschaltelemente ab, so daß das vor dem normalen Betrieb der Leuchtstofflampe initialisiert Vorheizen gestartet wird.
Folglich ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gerät zum Betrieb einer Leuchtstofflampe anzugeben, die als Lichtquelle in einem Kopierer oder einem Faximiligerät zu verwenden ist, um ein Originaldokument mit Licht zu beleuchten, wobei das Gerät in der Lage ist, die Leuchtstofflampe schnell ein- und auszuschalten und dabei die Lebensdauer derselben zu verlängern.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Gerät zum Betrieb einer Leuchtstofflampe zu schaffen, die eine Anordnung hat, bei der die Leuchtstofflampe gemäß einem Betriebszustand der Leuchtstofflampe vorgeheizt wird, um so die Leuchtstofflampe schnell einzuschalten und deren Lebensdauer zu verlängern.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Gerät zum Betrieb einer Leuchtstofflampe zu schaffen, das in der Lage ist, die Leuchtstofflampe in einem Kopierer oder in einem Faximiligerät zur Beleuchtung eines Originaldokuments mit Licht einzuschalten.
Nach der vorliegenden Erfindung werden diese Aufgaben gelöst durch ein Gerät zum Betrieb einer Leuchtstofflampe, wie es in den anliegenden Patentansprüchen angegeben ist.
Andere und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung deutlich.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das ein erstes Ausführungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 2 ist eine Zeittafel, die das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 3 ist ein Schaltbild, das eine Treiberschaltung nach dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 4 ist ein Blockschaltbild, das ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 5 ist eine Zeittafel, die das zweite Ausführungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 6 ist ein Blockdiagramm, das ein drittes Ausführungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 7 ist ein Blockschaltbild, das ein alternatives Beispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 8 ist eine Blockdiagramm, das das alternative Beispiel nach der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
Fig. 9 ist ein Diagramm, das eine Schaltung in einem Gerät zum Einschalten einer Leuchtstofflampe darstellt;
Fig. 10 ist ein Diagramm, das eine Schaltung in einem Gerät zum Einschalten einer Leuchtstofflampe darstellt;
Fig. 11 ist ein Schaltbild nach einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 12 ist ein Schaltbild, das die Primärseite eines Transformators T1 nach dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 13(a) ist ein Graph, der die Heizfaden- Spannungswellenform eines fünften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 13 (b) ist ein Graph, der die Heizfaden- Spannungswellenform des herkömmlichen Gerätes zeigt;
Fig. 14 ist ein Schaltbild, das einen Abschnitt des fünften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 15 ist ein Schaltbild, das einen Abschnitt eines sechsten Ausführungsbeispiels nach der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 16 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel des Aufbaus eines herkömmlichen Gerätes darstellt; und
Fig. 17 ist eine Zeittafel, die die Arbeitsweise des herkömmlichen Gerätes darstellt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Die vorliegende Erfindung wird nun detailliert anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben.

Erstes Ausführungsbeispiel

Bezüglich eines in Fig. 1 gezeigten Blockdiagramms und in Fig. 2 gezeigter Zeittafeln wird nun ein erstes Ausführungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung beschrieben. Dieselben Elemente wie jene des vorherigen Aufbaus sind mit denselben Bezugszeichen versehen, und ihre Beschreibung wird hier fortgelassen.
Bezugszeichen 100 stellt eine erste Ansteuerschaltung zum Erzeugen eines elektrischen Stromes dar, der an einen Glühstarter der Leuchtstofflampe 1 zu liefern ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist die erste Ansteuerschaltung 100 nicht bei der Vorheizung der Glühfäden beteiligt.
Eine zweite Ansteuerschaltung 200 ist eine solche, die nur zum Vorheizen der Glühfäden verwendet wird, so daß eine genaue und hinreichende Vorheizleistung an jeden der Glühfäden aus der ersten Ansteuerschaltung 100 geliefert wird.
Bezugszeichen 31 stellt einen Hochfrequenztransformator dar, der elektrische Vorheizströme für die Glühfäden 11 und 12 liefert. Der Hochfrequenztransformator 31 nach diesem Ausführungsbeispiel enthält zwei Sekundärwicklungen 32 und 33, die mit den Glühfäden 11 beziehungsweise 12 von der Leuchtstofflampe 1 verbunden sind, und eine Primärwicklung 34 zum Anliefern elektrischer Leistung. Bezugszeichen 35 stellt ein Koppelkondensator zur Wechselstromkopplung von Ausgangssignalen der Transistoren 36 und 37 und zum Transformator 31 dar. Bezugszeichen 38 stellt einen Schalttransistor dar, der ein Signal aus einem Oszillator 39 empfängt, der als Schwingungsquelle zur Ansteuerung der Leuchtstofflampe 1 dient, um ein hoch- oder niedrigpegeliges Signal an die Ausgangsanschlüsse 36 und 37 zu liefern.
Die Arbeitsweise der zweiten Ansteuerschaltung 200 wird unterbrochen, wenn der Pegel eines über die Verbindung durch die Steuerung 22 gelieferten Vorheiz-Einschaltsignals 44 auf H ist, und folglich wird eine Umschalteinrichtung 40 kurzgeschlossen. Gleichermaßen wird die Arbeitsweise der zweiten Ansteuerschaltung 200 durch einen Inverter 42 und eine Schalteinrichtung 41 unterbrochen, wenn der Pegel des durch die Verbindung gelieferten Einschaltsignals 43 niedrig ist. Im Ergebnis wird das Vorheizen während einer Periode vollständig gesperrt, in der die Leuchtstofflampe 1 eingeschaltet wird. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Annahme getroffen, daß die Heizfadentemperatur während einer Periode hinreichend erhöht ist, in der die Leuchtstofflampe eingeschaltet wird und kein externes Vorheizen erforderlich ist. Wenn die Eigenschaften der Leuchtstofflampe 1 die Heizfäden 11 und 12 veranlassen, hinreichend vorgeheizt zu werden, kann der Schalter 41 aus dem Aufbau fortgelassen werden.
In der vorstehenden Einrichtung ist die Funktion der Ansteuerschaltung zum Liefern des elektrischen Stromes für die Leuchtstofflampe und die Funktion der Schaltung zum Vorheizen der Heizfäden vollständig voneinander getrennt. Dies ist eines der Charakteristika dieses Ausführungsbeispiels, wobei die Einrichtung folgende Wirkungen zeigt:
(1) Wenn die erste Ansteuerschaltung 100 beispielsweise das Ausgangssignal UT 3 liefert, welches eines der Ausgangssignale eines Mehrwicklungstransformators ist, wie er in Fig. 3 gezeigt ist, und wenn sich die Lasten anderer Ausgänge bemerkenswert ändern, wird das Ausgangssignal aus der Spule für die Leuchtstofflampe exzessiv beeinflußt, und die Stabilität wird unbefriedigend; aber eine stabile Führung und ein genauer Vorheizstrom kann aus der zweiten Ansteuerschaltung geliefert werden, die völlig unabhängig von Laständerungen ist.
(2) Wenn der erforderliche maximale Heizfaden-Vorheizstrom größer als der von der ersten Ansteuerschaltung 100 erzeugte maximale Röhrenstrom für die Leuchtstoffröhre ist, kann der elektrische Strom zum Vorheizen der Heizfäden teilweise oder gänzlich von der zweiten Ansteuerschaltung geliefert werden, die unabhängig von der ersten Ansteuerschaltung gesteuert wird.
Die Arbeitsweise und die Eigenschaften der Sequenz werden nun anhand einer in Fig. 2 gezeigten Zeittafel so beschrieben, daß der Prozeß in zwei nachstehende Zustände klassifiziert wird:
(1) Einen Zustand, bei dem das Gerät im Bereitschaftsbetrieb ist, bei dem die Leuchtstofflampe ausgeschaltet ist und die Heizfäden halbwegs vorgeheizt werden.
(2) Einem Zustand, bevor die Leuchtstofflampe eingeschaltet und die Heizfäden vollständig vorgeheizt werden.
(3) Ein Lichtjustierzustand, bei dem die Leuchtstofflampe mit Hochfrequenz ein- und ausgeschaltet wird.
(1) Da sich das Gerät in Bereitschaftsbetrieb befindet, ist der Pegel des Einschaltsignals erhöht und die Diodenbrücke 7 kurzgeschlossen. Folglich wird keine Spannung an die beiden Enden der Leuchtstofflampe aus der ersten Ansteuerschaltung 100 angelegt, und somit fließt kein elektrischer Strom durch die Röhre. Andererseits hat das Vorheiz-Einschaltsignal eine relative Einschaltdauer von 50%, ein 5-kHz-Signal, das die Schalteinrichtung 40 ein-/ausschaltet. Die Schalteinrichtung 40 löst 32-kHz-Originaltakte aus, die als Vorheizansteuersignale dienen, die vom Oszillator 39 alle 200 us für eine Dauer von etwa 100 us kommen. Somit wird eine effektive Spannung, die im wesentlichen die Hälfte der Spannung ist, die zu der Zeit des Vollvorheizbetriebs an die Heizfäden 11 und 12 angelegt wird. Im Ausführungsbeispiel ist der Transformator so ausgelegt, daß ein Effektivwert von 5 Vrms an jedem der Heizfäden 11 und 12 während des Vollvorheizbetriebs anliegt, und somit elektrischer Strom von 2,5 Vrms zur Halbvorheizung verfügbar ist, der aufgrund der Steuerung der effektiven Spannung durch Impulsbreitenmodulation (wird nachstehend als PWM bezeichnet) geliefert wird.
Der Halbvorheizbetrieb ist erforderlich, um den Fluß von hohen Abschaltströmen durch die Heizfäden 11 und 12 aufgrund der niedrigen Temperatur zu vermeiden und um die Temperatur der Heizfäden auf einen vorbestimmten Einschaltpegel in einer kürzeren Vollvorheizzeit anzuheben.
(2) Um die Leuchtstofflampe 1 schnell in einen stabilen "EIN"-Zustand zu bringen, die Lebensdauer eines jeden Heizfadens 11 und 12 zu verlängern und Schwärzens der Röhrenoberflächen zu vermeiden, müssen die Heizfäden 11 und 12 unmittelbar bevor die Leuchtstofflampe 1 eingeschaltet wird, auf einen vorbestimmten Temperaturwert gebracht werden. Der vorstehende Prozeß ist ein Vollvorheizprozeß, bei dem der Pegel des Vorheizeinschaltsignals 44 durch die Verbindung geliefert wird, für 1,5 Sekunden in diesem Ausführungsbeispiel verringert ist, wodurch ein 32-kHz- Originaltakt veranlaßt wird, vom Oszillator 39 zum Vollausgangsanschluß geliefert zu werden, so daß eine Effektivwertspannung von 5 Vrms an jedem der Heizfäden 11 und 12 anliegt.
(3) Der Pegel des Einschaltsignals wird verringert, und der Kurzschlußzustand der Diodenbrücke 7 wird aufgehoben, so daß das Ausgangssignal aus der ersten Ansteuerschaltung 100 an die beiden Anschlüsse der Leuchtstofflampe 1 geliefert wird. Wenn die Vollvorheizung in (2) auszuführen ist und befriedigend ausgeführt wurde, wird die Leuchtstofflampe 1 üblicherweise unmittelbar (das heißt, innerhalb einer Periode von 1 bis 2 Impulsen, gesendet von der ersten Ansteuerschaltung) eingeschaltet. Gemäß dem Ausgangssignal aus dem Lichtjustiersensor 30 wird der Pegel des Einschaltsignals 43 zwischen dem H-Pegel und dem L-Pegel mit einer Frequenz von 1 kHz umgeschaltet, so daß eine vorbestimmte Lichtmenge erzielt wird.
Der elektrische Vorheizstrom, der zu liefern ist, wenn die Leuchtstofflampe während des Lichtjustierprozesses ausgeschaltet ist (in einem Bereich, in dem der Pegel des Einschaltsignals hoch ist), beeinträchtigt die Lebensdauer der Leuchtstofflampe 1 bemerkenswert. Wenn kein Vorheizen ausgeführt wird, wird die Temperatur der Heizfäden 11 und 12 dann herabgesetzt, wenn eine relative Einschaltdauer (das Verhältnis des Einschaltens zum Ausschalten im Lichtjustierprozeß) niedrig. Die Leuchtstofflampe und die Heizfäden 11 und 12 müssen schwere Belastungen ertragen, immer wenn die Leuchtstofflampe während des Lichtjustierprozesses eingeschaltet wird. Wenn das Vorheizen exzessiv ausgeführt wird, werden die Heizfäden 11 und 12 exzessiv beheizt und sind dadurch gleichermaßen nachteilig beeinflußt.
Folglich werden die nachstehenden charakteristischen Steuerprozesse ausgeführt:
(A) Die Arbeitsweise der zweiten Ansteuerschaltung 200 wird angehalten, wenn die Leuchtstofflampe während des Lichtjustierprozesses eingeschaltet wird.
(B) Wenn die Leuchtstofflampe während des Lichtjustierprozesses ausgeschaltet wird, wird die Lieferung/Nichtlieferung des Ansteuersignals (ein 32-kHz-Signal in diesem Ausführungsbeispiel) an die zweite Ansteuerschaltung 200 PWMgesteuert, unter Verwendung des Vorheiz-Einschaltsignals 41 mit einer Frequenz, die die zweifache bis fünffache der Einschalt- Lichtsignalfrequenz ist (beträgt im Ausführungsbeispiel 1 kHz) zur Verwendung im Lichtjustierprozeß, um so die Heizfadentemperatur auf adäquatem Pegel zu halten.
Durch Änderung der relativen Einschaltdauer im PWM in (B) gemäß dem relativen Einschaltverhältnis kann ein idealerer Pegel der Heizfadentemperatur erzielt werden. Jedoch kann die relative PWM-Einschaltdauer ungeachtet des Einschaltverhältnisses tatsächlich feststehend sein, abhängig von den Eigenschaften und der gewünschten Lebensdauer der Leuchtstofflampe. In allen Fällen können ein oder mehrere 32-kHz-Vorheiz- Wechselstromsignale geliefert werden, immer wenn die Leuchtstofflampe 1 ausgeschaltet ist, wenn die relative Einschaltdauer etwa 75% beträgt. Folglich kann die Temperatur ohne Temperaturwelligkeit präzise gesteuert werden, die niedriger ist als die Lichtjustierfrequenz.

Zweites Ausführungsbeispiel

Anhand eines in Fig. 4 gezeigten Blockdiagramms und einer in Fig. 5 gezeigten Zeittafel wird nun ein zweites Ausführungsbeispiel beschrieben.
Dieselben Elemente wie jene in Fig. 1 sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
Dieses Ausführungsbeispiel ist gekennzeichnet durch eine Vorheiz-Spannungsamplituden-Justierschaltung 50. Die Schaltung 50 empfängt ein Vorheizpegel-Umschaltsignal 45, das aus der Steuerung 22 geliefert wird, um die Ansteueramplitude für die Primärseite des Vorheiz-Stromliefertransformators 31 durch die folgende Prozedur gemäß dem Pegel des Vorheizpegel- Umschaltsignals 45 umzuschalten, um so die Amplitude der Wechselspannung zu schalten, die an die Heizfäden 11 und 12 zu liefern ist.
Wenn die Vollvorheizung ausgeführt wird, bevor die Leuchtstofflampe eingeschaltet ist, ist der Pegel des Vorheizpegel-Umschaltsignals 45 hoch. Eine Nennspannungssteuerung 58 stellt die Spannung eines Kondensators 54 fest, der mit der Stromversorgungsleitung des Ausgangsabschnitts einer Vorheiztransformator-Ansteuerschaltung unter Verwendung eines Sensorwiderstands 55 verbunden ist. Der Transistor 57 wird bei der vorherigen Zeit leitend geschaltet, und ein Teilspannungsverhältnis-Umschaltwiderstand 56 für den Sensorwiderstand 55 ist mit Massepegel verbunden, so daß das Teilspannungsverhältnis verringert ist. Gemäß der festgestellten Spannung schaltet die Nennspannungssteuerung 58 den Transistor 51 sperrend, wenn die festgestellte Spannung höher als ein Bezugswert (nicht dargestellt) ist, der in der Nennspannungssteuerung 58 gespeichert ist, während selbiger den Transistor 51 leitend schaltet, wenn die festgestellte Spannung geringer als der Bezugswert ist. Somit wird eine Drosselspule 53 und eine Freilaufdiode 52 Kraft des Kondensators 54 auf einen zuvor festgelegten Spannungspegel gebracht. Die vorstehende Spannung dient als Stromversorgung für die Vorheiztransformator- Ansteuerschaltung, so daß die Ausgangsamplitude des Vollvorheizprozesses bestimmt ist.
Wenn der Lichtjustierprozeß ausgeführt wird, ist der Pegel des Vorheizpegel-Umschaltsignals 45 niedrig und somit der Transistor 57 gesperrt. Im Ergebnis ist der Widerstand 56 abgetrennt, und das Teilspannungsverhältnis, das der Sensorwiderstand 55 besitzt, ist wiederhergestellt (die Spannung ist erhöht). Somit ist die Spannung des Kondensators 54 um einen bestimmten Grad verringert, verglichen mit der Spannung, die im Vollheizprozeß anzulegen ist. Die verringerte Spannung dient als Stromversorgungsquelle für die Vorheiztransformator - Ansteuerschaltung, so daß die Ausgangsamplitude des Lichtjustierprozesses festgelegt ist.
Der vorstehende Prozeß ist in Fig. 5 in Form einer Zeittafel dargestellt.
Wenn die Halb-Vorheizung ausgeführt wird, ist das Vorheizpegel-Umschaltsignal 45 verringert. Im vorherigen Zustand wird das Vorheiz-Einschaltsignal 44 einer PWM unter Verwendung einer Frequenz von etwa 100 Hz unterzogen, um eine gewünschte effektive Spannung zu erzeugen.
Da diese Tafel in einem Zustand startet, bei dem der Pegel des Vorheiz-Einschaltsignals 44, der das letzte Signal unmittelbar bevor die Leuchtstofflampe 1 eingeschaltet ist, H ist, wird das Vorheizen gestoppt. Dann wird der Pegel des Vorheizpegel-Umschaltsignals 45 erhöht, und das Vorheiz- Einschaltsignal 44 wird verringert, so daß der volle Vorheizzustand realisiert ist. Gleichzeitig mit dem Start des Lichtjustierprozesses wird der Pegel des Vorheizpegel- Umschaltsignals 45 wieder auf den L-Pegel gebracht, so daß eine Vorheizwechselspannung (32 kHz) der Amplitude, die geringer ist als die Spannung, die im Vollheizprozeß anliegt, voll angelegt wird, wenn die Leuchtstofflampe 1 während des Lichtjustierprozesses ausgeschaltet wird.
Wie im ersten Ausführungsbeispiel wird irgendeine Temperaturwelligkeit der Frequenz, die geringer ist als die des Lichtjustierprozesses, im zweiten Ausführungsbeispiel nicht erzeugt. Jedoch wird der elektrische Vorheizstrom mit einer Zeitrate von 100% geliefert, wenn die Leuchtstofflampe 1 während des Lichtjustierprozesses ausgeschaltet wird, eine beliebige Temperaturwelligkeit, die verursacht wird vom Liefern/Nichtliefern (Vorheiz-PWNf) des elektrischen Wechselstromes nicht stattfindet, wenn die Leuchtstofflampe 1 ausgeschaltet ist, wie im ersten Ausführungsbeispiel dargelegt. Da der elektrische Vorheizstrom ohne Ausnahme geliefert wird bis zu einem Moment unmittelbar bevor die Leuchtstofflampe 1 eingeschaltet wird, erfolgt das Ausführen der Einschaltoperation, wenn die Heizfadentempratur auf den höchsten Pegel angestiegen ist. Dieses Ausführungsbeispiel ist folglich effektiv in einem Falle, bei dem die Heizfadentempratur während des Lichtjustierprozesses genauer gesteuert werden muß.

Drittes Ausführungsbeispiel

Das zweite Ausführungsbeispiel ermöglicht den Heizfäden, exakt vorgeheizt zu werden, während die Temperaturwelligkeit vermieden wird, verglichen mit dem ersten Ausführungsbeispiel. Das zweite Ausführungsbeispiel umfaßt die variable Spannnungszerhackerschaltung, um die Versorgungsspannung für die Schaltung zum Antrieb des Vorheiztransformators zu schalten. Dieses dritte Ausführungsbeispiel ist eingerichtet für ein Verfahren, das ohne eine Zerhackerschaltung auskommt.
Nun wird dieses Ausführungsbeispiel anhand Fig. 6 beschrieben. Dieselben Bauteile wie jene in Fig. 4 sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Wenn die Vollheizung ausgeführt wird, bevor die Leuchtstofflampe 1 eingeschaltet ist, wird der Pegel des Vorheiz-Pegel-Umschaltsignals 45 herabgesetzt. Folglich wird der Transistor 48 gesperrt, wodurch eine Zenerdiode 47 in einen Leerlaufzustand versetzt wird. Somit werden die Ausschaltspannung (= 0 V) für den Transistor 38 und die Einschaltspannung (20 V in die sem Ausführungsbeispiel) mit 32 kHz umgeschaltet und an den Eingangsabschnitt (Basen 36 und 37) einer Gegentaktschaltung angelegt, die die letzte Stufe der Treiberschaltung für den Vorheiztransformator 31 ist. Die vorstehende Spannung wird über einen Wechselspannungs- Koppelkondensator 35 an den Vorheiztransformator 31 angelegt.
Beim Ausführen des Lichtjustierprozesses wird dann der Pegel des Vorheizpegel-Umschaltsignals 45 erhöht, und somit wird der Transistor 48 leitend geschaltet. Die Zenerdiode 47 mit einer Leitendspannung (12 V in diesem Ausführungsbeispiel), die niedriger ist als diejenige einer Zenerdiode 46, wird leitend. Ein Signal, das zwischen 0 V und 12 V ein Umschalten mit 32 kHz erfährt, wird an den Eingangsabschnitt der Gegentaktschaltung geliefert, wenn die Leuchtstofflampe 1 während des Lichtjustierprozesses ausgeschaltet wird.
Wie schon beschrieben, wird das an die Treiberschaltung zum Vorheiztransformator 31 zu lieferte Signal in diesem Ausführungsbeispiel umgeschaltet. Somit wird die Amplitude der Ausgangsspannung aus dem Vorheiztransformator 31 geändert, wodurch eine Wirkung der Vereinfachung der Schaltung zum Umschalten der elektrischen Vorheizversorgung bereitgestellt ist. Jedoch ein NPN-Transistor, der die Gegentaktschaltung bildet, der ein Treiber für den Vorheiztransformator 31 ist, verliert elektrische Leistung, und folglich müssen Mittel zur Vermeidung eines Temperaturanstiegs eingesetzt werden.

Alternatives Beispiel

Dieses alternative Beispiel oder Ausführungsbeispiel ist gekennzeichnet durch den elektrischen Röhrenstrom, der aus der ersten Treiberschaltung 100 in die zweite Treiberschaltung 200 in solcher Weise fließt, daß zwei Sekundärwicklungen 32 und 33 für den Vorheiztransformator 31 maximale Flüsse in derselben Richtung auf den Kernen durch Zusammenschalten der folgenden Elemente erzeugen:
(1) Zwei Sekundärwicklungen 32 und 33 für den Vorheiztransformator dienen als die zweite Ansteuerschaltung;
(2) Die erste Ansteuerschaltung 100 zum Erzeugen des elektrischen Röhrenstromes; und
(3) die beiden Heizfäden 11 und 12 der Leuchtstofflampe 1.
Insbesondere offenbaren die Fig. 7 und 8 zwei alternative Wege der Verbindung der Sekundärwicklungen (Sekundärwicklungen 32 und 33) des Gerätes gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel.
Die vorstehende Verbindung wird nun anhand Fig. 7 beschrieben.
In Fig. 7 wird dem aus einem Transformator 3 der ersten Ansteuerschaltung 100 gelieferten elektrischen Röhrenstrom gestattet, die Drosselspule 2 zu durchlaufen. Dann wird ein Abschnitt des elektrischen Röhren Stromes direkt in die Leuchtstofflampe 1 eingeleitet, wie durch eine durchgehende Linie gezeigt, und zum Transformator 3 zurückgeführt, wie durch eine durchgehende Linie gezeigt. Der andere Abschnitt fließt in die Ausgangsdrossel 32 des Vorheiztransformators 31, der als die zweite Ansteuerschaltung 200 dient, wie durch einen Pfeil einer gestrichelten Linie gezeigt, bevor er einen elektrischen Röhrenstrom bildet. Am anderen Ende der Leuchtstofflampe 1 fließt der elektrische Röhrenstrom in die andere Ausgangsdrossel 33 des Vorheiztransformators 31 und kehrt dann zum Transformator 3 zurück.
Das Verhältnis der Stromteilung in den elektrischen Stromdurchgang, gezeigt durch die durchgehende Linie, und denjenigen, der durch die gestrichelte Linie gezeigt ist, bestimmt sich gemäß der Impedanz eines jeden elektrischen Stromdurchganges. Da dieses alternative Beispiel die Anordnung hat, daß die Ausgangsdrosseln 32 und 33 des Vorheiztransformators 31 in einer solchen Weise verbunden sind, daß die aufgrund der einfließenden elektrischen Ströme erzeugten magnetischen Flüsse in dieselbe Richtung läuft, wobei die Impedanz aufgrund der Induktivität der Ausgangsdrosseln 32 und 33 des Vorheiztransformators 31 auftritt. Somit fließt der Hauptabschnitt des elektrischen Stromes direkt in die Leuchtstofflampe 1 als der elektrische Röhrenstrom. Folglich sind die Entladungspunkte der Heizfäden 11 und 12 im wesentlichen an einem Punkt zusammengeführt.
Wenn das Verbindungsverfahren in der in Fig. 8 gezeigten Weise erfolgt, im Gegensatz zu demjenigen, das in Fig. 7 gezeigt ist, laufen die in den Ausgangsdrosseln 32 und 33 des Vorheiztransformators 31 erzeugten elektrischen Flüsse in die entgegengesetzten Richtungen und heben sich gegenseitig auf. Im Ergebnis verschwindet die Induktivität im wesentlichen, und die Impedanz ist weitestgehend verringert. Der Abschnitt der direkt als elektrischer Röhrenstrom dient, und der Abschnitt, der als der elektrische Röhrenstrom nach Durchlaufen des Vorheiztransformators 31 dient, hat denselben Pegel, wodurch die Möglichkeit der jeweiligen Bildung zweier Entladungspunkte der Heizfäden 11 und 12 aufkommt. Folglich kann die Lebensdauer der Heizfäden ungünstig beeinflußt werden.
Dieses alternative Beispiel hat die Anordnung, daß der elektrische Strom, der von der ersten Ansteuerschaltung 100 fließt und der die Ausgangsdrosseln 32 und 33 des Vorheiztransformators 31 umgeht, der elektrische Röhrenstrom ist und so erzeugt wird, daß die jeweils in den Ausgangsdrosseln 32 und 33 erzeugten magnetischen Flüsse in dieselbe Richtung fließen. Dies geschieht durch Einrichten der Verbindung unter den Ausgangsdrosseln 32 und 33 des Vorheiztransformators 31 und der Heizfäden 11 und 12 der Leuchtstofflampe 1, wie in Fig. 7 gezeigt. Somit kann der elektrische Überbrückungsstrom minimiert werden, und die Entladungspunkte der Heizfäden 11 und 12 können in einen Punkt zusammengeführt werden. Folglich kann die Lebensdauer der Heizfäden 11 und 12 verlängert werden.
Wie schon beschrieben, enthält dieses alternative Beispiel die zweite Ansteuerschaltung mit einem Hochfrequenztransformator mit zwei oder mehr Ausgängen zum Liefern der elektrischen Wechselstrom-Vorheizströme zur Aktivierung der Heizfäden und zum individuellen Steuern aus der Hauptansteuerschaltung zum Liefern des elektrischen Stroms an die Lichtemissionsröhre. Der elektrische Leistungspegel zum Vorheizen der Heizfäden, gesteuert von der zweiten Ansteuerschaltung, wird somit zwischen der Periode umgeschaltet, in der der elektrische Röhrenstrom eingeschaltet wird, und der Periode, in der derselbe ausgeschaltet wird, wenn die Lichtjustage ausgeführt wird durch Ein-/Ausschalten des elektrischen Röhrenstromes mit der hohen Frequenz, und zwischen der Periode, in der die Leuchtstofflampe 1 ausgeschaltet ist, und der Lichtjustierperiode, wenn das Gerät im Bereitschaftsbetrieb ist. Folglich kann die Lebensdauer der Heizfäden der Leuchtstofflampe verlängert werden, das Schwärzen der Röhre kann vermieden werden, und die Lebensdauer der Lichtmenge und der Lichtmenge entlang der Röhre kann einheitlich sein.
Der elektrische Leistungspegel zum von der zweiten Ansteuerschaltung gesteuerten Vorheizen der Heizfäden wird des weiteren zwischen der Periode umgeschaltet, in der der elektrische Röhrenstrom eingeschaltet wird, und der Periode, in der derselbe ausgeschaltet wird, wenn die Lichtjustage durch Ein-/Ausschalten des elektrischen Röhrenstromes mit hoher Frequenz erfolgt, oder derselbe gemäß dem Verhältnis der Periode umgeschaltet wird, in der der elektrische Röhrenstrom eingeschaltet wird, und der Periode, in der derselbe beim Lichtjustageprozeß ausgeschaltet wird. Somit kann die Heizfadentemperatur beim Lichtjustierprozeß präzise auf einen adäquaten Pegel gesteuert werden.
Die Struktur zur Pegeländerung beim Vorheizen der Heizfäden der Leuchtstofflampe nach dem zweiten Ausführungsbeispiel und dem alternativen Beispiel, gezeigt in den Fig. 4 und 7, kann einfach in der in Fig. 9 gezeigten Weise veranschaulicht werden.
In Fig. 9 schaltet eine Schaltung zum Einschalten der Leuchtstofflampe FL1 einen Transistor Q4 leitend und sperrend abhängig von einem Eingangssignal aus einem Oszillator OSC1, der auf der Primärseite angeordnet ist, um den Invertertransformator T2 zu betreiben. Eine von der Sekundärseite emittierte hochfrequente Spannung kann durch eine die Leuchtstofflampe einschaltende, den elektrischen Strom begrenzende Induktivität L1 fließen und ist mit den Heizfäden 11 und 12 an den beiden Enden der Leuchtstofflampe FL1 verbunden. Eine Diodenbrücke DB1 ist mit jedem Ende der Leuchtstofflampe FL1 verbunden, und die Leuchtstofflampe FL1 wird vom Transistor Q3 ein-/ausgeschaltet. Angemerkt sei, daß ein Transformator T1 zum Liefern des elektrischen Vorheizstromes für die Heizfäden 11 und 12 der Leuchtstofflampe FL1 vorgesehen ist.
Die Leuchtstofflampen-Einschalteinheit, die für ein Bilderzeugungsgerät vorgesehen ist, muß in der Lage sein, das Vorheizen der Heizfäden 11 und 12 präzise zu steuern, um die Leuchtstofflampe unmittelbar einzuschalten und die Lebensdauer derselben in der zuvor beschriebenen Weise zu verlängern. Folglich ist es vorzuziehen, daß die Struktur die des Schaltbildes von Fig. 9 ist.
Die Sekundärwicklung des Vorheiztransformators T1 ist mit den Heizfäden 11 und 12 der Leuchtstofflampe FL1 verbunden. Somit werden Sinuswellen oder Rechteckwellen in die Primärwicklung geliefert, und der Vorheiztransformator T1 trennt sie, um die Heizfäden 11 und 12 mit den Sinuswellen oder den Rechteckwellen vorzuheizen. Die Amplitude der an die Primärseite gelieferten Welle wird des weiteren gesteuert. Somit kann die Heizfadentemperatur auf einen adäquaten Pegel gesteuert werden.
Die in Fig. 9 gezeigte Struktur beinhaltet das Erzeugen von Temperaturwelligkeit, weil die Wechselstromquelle zum Ausführen des Vorheizens verwendet wird, wodurch im Ergebnis die Lebensdauer verkürzt wird. Darüber hinaus muß eine Schaltung zur Steuerung der Wellenhöhe vorgesehen sein, wodurch gelegentlich ein Problem dadurch aufkommt, daß die Kosten nicht reduziert werden können. Darüber hinaus wird eine Wechselspannung verwendet, um das Vorheizen auszuführen, und folglich kann eine genaue Steuerung nicht erfolgen. Des weiteren ist es möglich, daß die Heizfäden nicht schnell genug aufgeheizt werden können und die erforderliche Zeit zum Abschluß der Vorheizoperation, die auszuführen ist, bevor die Leuchtstofflampe eingeschaltet wird, nicht ohne weiteres verkürzt werden kann.
Es kann daran gedacht werden" eine Gleichstromquelle zum Vorheizen zu verwenden.
Fig. 10 ist ein Schaltbild, das ein Beispiel einer Vorheizschaltung darstellt, die eine Gleichstromquelle verwendet.
Bezüglich Fig. 10 sind Gleiclhrichterdioden D1 bis D4 vorgesehen, und Glättungskondensatoren C1 und C2 sind zwischen dem Vorheiztransformator T1 und den Heizfäden 11 und 12 vorgesehen.
Die Arbeitsweise des Vorheizens der Glühfädens mit der Gleichstromquelle ist in der Lage, die Temperaturwelligkeit der Glühfäden vollständig zu beseitigen, die Lebensdauer der Leuchtstofflampe zu verlängern, die präzise Steuerung der Vorheizspannung und zu steuern und die Zeit zu verkürzen, die zum Abschluß des Vorheizens erforderlich ist, bevor die Leuchtstofflampe eingeschaltet wird. Somit können die Kosten gesenkt werden, verglichen mit dem in Fig. 9 gezeigten Beispiel.
Jedoch kann ein Problem der Lebensdauerverkürzung der Leuchtstofflampe auftreten, wenn die Vorheizspannung für eine Vielzahl von Spannungspegel gesteuert werden muß, wie später zu beschreiben ist, weil die Differenz zwischen der Zeitkonstante und der Last, und diejenige des Sensorsystems die Übergangsansprecheigenschaften verschlechtert, wobei eine Periode aufkommt, in der eine präzise Vorheizspannungssteuerung nicht ausgeführt werden kann.
Um mit dem vorstehenden Problem zu Rande zu kommen und eine präzise Steuerung der Vorheizspannung zu erzielen, die an die Glühfäden der Leuchtstofflampe anzulegen ist, während ein exzellentes Ansprechvermögen und Vermeidung von Temperaturwelligkeit der Glühfäden realisiert wird, wird nun eine Einrichtung zum Einschalten einer Leuchtstofflampe beschrieben.

Viertes Ausführungsbeispiel

Fig. 11 ist ein Schaltbild, das ein viertes Ausführungsbeispiel eines Gerätes zum Einschalten einer Leuchtstofflampe eines Bilderzeugungsgerätes nach einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. In Fig. 11 tragen dieselben oder entsprechenden Bauteile wie jene der Fig. 9 oder 10 dieselben Bezugszeichen.
Anhand Fig. 11 wird nun der Aufbau und die Arbeitsweise des vierten Ausführungsbeispiels beschrieben.
Der Invertertransformator T2 für eine Leuchtstofflampe wird mit einem Oszillator A1 betrieben, um so auf der Sekundärseite eine gewünschte hochfrequente Wechselstromhochspannung zu erzeugen, die durch die Eigenschaften der Leuchtstofflampe FL1 bestimmt ist. Der Ausgang vom Transformator T2 ist mit den Heizfäden 11 und 12 verbunden, die mit den beiden Enden der Leuchtstofflampe FL1 durch die den elektrischen Strom begrenzende Induktivität L1 zum Einschalten der Leuchtstofflampe verbunden ist. Im allgemeinen kann die Leuchtstofflampe vom Ausschaltzustand zum Einschaltzustand mit einer Spannung gebracht werden, die in direkter Beziehung zur Länge der Leuchtstofflampe steht und die umgekehrt proportional zum Durchmesser derselben ist. Da die Impedanz verringert ist, wenn die Leuchtstofflampe in den Einschaltzustand versetzt wird, ist eine elektrische Strombegrenzungseinrichtung erforderlich, um den Einschaltzustand aufrecht zu erhalten und um den elektrischen Strom auf einen Wert zu begrenzen, mit dem die erforderliche maximale Lichtmenge erzielbar ist. In diesem vierten Ausführungsbeispiel ist die Drosselspule L1 die elektrische Strombegrenzungseinrichtung.
Des weiteren sind Nebenschlußschalter, die jeweils aus der Diodenbrücke DB1 und dem Transistor Q2 bestehen, mit den beiden Enden der Leuchtstofflampe FL1 verbunden. Wenn der Transistor Q2 leitet, wird das Ausgangssignal aus dem Transformator T2 nicht an die Leuchtstofflampe L1 geliefert. Folglich wird die Leuchtstofflampe FL1 in einen Ausschaltzustand versetzt. Wenn der Transistor Q2 sperrt, wird das Ausgangssignal vom Transformator T2 zur Leuchtstofflampe FL1 geliefert, so daß die Leuchtstofflampe FL1 eingeschaltet wird.
Der Transistor Q2 wird durch eine Leuchtstofflampen- Steuerschaltung FC2 in der Weise PWMgesteuert, daß das Ausgangssignal beispielsweise von einem Lichtmengensensor (nicht dargestellt) auf einen vorbestimmten Wert gebracht wird. Das heißt, die Einrichtung ermöglicht ein variables das Ein- /Ausschaltverhältnis des Transistors Q2, damit die Leuchtstofflampe FL1 adäquat ein-/ausgeschaltet werden kann. Somit kann die Lichtmenge der Leuchtstofflampe FL1 auf einem vorbestimmten Wert beibehalten werden.
Der Transformator T1 ist ein Sperrwandlertransformator T zum Vorheizen eines Heizfadens. Um die Leuchtstofflampe schnell vom Ausschaltzustand in den Einschaltzustand zu versetzen und um die lange Lebensdauer beizubehalten, wie zuvor beschrieben, müssen die Heizfäden 11 und 12 auf einen vorbestimmten Grad beheizt werden, um Elektronenemissionssubstanzen auf den Heizfäden 11 und 12 zu veranlassen, leicht emittiert zu werden und das Ausscheiden und das Verbrauchen der Elektronenemissionssubstanzen zu minimieren. Folglich werden die an die beiden Enden der Heizfäden 11 und 12 zu liefernden Ströme vom Transformator T1 gesteuert.
Ein Ende einer Primärwicklung P1 des Transformators T1 ist mit der Stromversorgungsspannung Vcc verbunden, während das andere Ende derselben mit dem Kollektor des Transistors Q1 verbunden ist, der als Umschalteinrichtung dient. Der Emitter des Transistor Q1 ist mit Masse verbunden. Spannungen der Sekundärwicklungen 51 und 52 des Transformators T1 werden von den Dioden D1, D2 gleichgerichtet und von den Kondensatoren C1 und C2 geglättet, wodurch eine Gleichspannung entsteht. Die Dioden D3 und D4 verhindern Rückflußströme, bevor die Gleichspannung an die jeweiligen Anschlüsse der Heizfäden 11 und 12 der Leuchtstofflampe FL1 angelegt ist.
Des weiteren trägt der Transformator T1 eine Sensorwicklung P2. Das Ausgangssignal aus der Sensorwicklung P2 wird von einer Diode D5 gleichgerichtet und von einen Kondensator C3 geglättet, um so eine Gleichspannung zu bilden: das Ausgangssignal Vsns, das das Ergebnis der Feststellung darstellt. Angemerkt sei, daß der Widerstand R1 ist vorgesehen ist, um die Schleifenansprecheigenschaften der Steuerung zu justieren. Das Sensorergebnis-Ausgangssignal Vsns ist in der Lage, genau die Spannung wiederzugeben, die in den Sekundärwicklungen 51 und 52 erzeugt werden. Durch PWM-Steuerung des Transistors Q1 in der Weise, daß der vorherige Spannungapegel auf einen vorbestimmten Wert durch die Vorheizspannungs-Steuerschaltung PH3 stabilisiert wird, kann die durch Gleichrichten und Glätten der Spannung gewonnene Heizfaden-Vorheizgleichspannung, die in den Sekundärwicklungen 51 und 52 durch die vorherigen Elemente D1, C1, D3, D2, C2 und D4 fließt, exakt auf einen vorbestimmten Wert gesteuert werden können.
Die Beziehung zwischen Vorheizen der Heizfäden und der Einschaltsteuerung wird nun in mehr Einzelheiten beschrieben. Um die Heizfadentemperatur auf einen Pegel zu erhöhen, bei dem die Leuchtstofflampe stabil eingeschaltet werden kann, wird die Vorheizspannung (genannt "Vollvorheizung") angelegt, bevor das Einschalten der Leuchtstoffröhre erfolgt. In einem vollständig ausgeschalteten Zustand wird die Zeit, die zum Erhöhen der Temperatur der Heizfäden auf den vorherigen Pegel erforderlich ist, durch Anlegen der Hälfte der Vorheizspannung (genannt "Halbvorheizung") vergekürzt.
Des weiteren wird der Zyklus der relativen Einschaltdauer des Transistors Q2 in der Weise gesteuert, daß die Leuchtstofflampen-Steuersschaltung FC2 eine vorbestimmte Lichtmenge veranlaßt, während der Periode emittiert zu werden, in der die Leuchtstofflampe eingeschaltet ist. Somit wird die Leuchtstofflampe wiederholt ein-/ausgeschaltet. Die Heizfadentemperatur wird folglich stabilisiert (genannt "Einschaltheizung") durch Anlegen einer Vorheizspannung durch eine vorbestimmte Menge während der Periode, in der die Leuchtstofflampe ausgeschaltet ist. Der optimale Wert der Vorheizspannung während der Periode, in der die Ausschaltung der Leuchtstofflampe gesteuert wird, wird gemäß dem Zyklus der relativen Einschaltdauer im strikten Sinne geändert. Die Vorheizspannung wird jedoch üblicherweise nur erforderlich sein, um in einem Längenbereich der optimalen Werte enthalten zu sein. Das heißt, die Vorheizspannungs-Steuersschaltung PH3 muß wenigstens eine ternärwertige Steuerung ausführen (wenigstens eine binärwertige Steuerung, wenn die Abkürzung der Zeit nicht gefordert ist) und unmittelbar die zu steuernde Spannung ändern. Jedoch ist die Heizfadenlast etwa mehrere Ohm. Selbst wenn der angestrebte Wert, der zu steuern ist, mit der Zeitkonstanten des Sensorergebnisses geändert ausgegeben wird, wenn der Vollvorheizbetrieb in den Einschalt-Vorheizbetrieb versetzt wird, endet das Vorheizen in unerwünschter Weise, während das Sensorergebnis-Ausgangssignal auf den gewünschten Wert verringert ist. Folglich enthält dieses Ausführungsbeispiel eine Ansprechverbesserungsschaltung RC4, so daß der Kondensator C2 schnell entladen wird, wenn der gewünschte Wert so reduziert ist, daß eine unmittelbare Änderung des gewünschten Wertes erfolgt.
Die Vorheizspannungs-Steuersschaltung PH3 und die Ansprechverbesserungsschaltung RC4 sind beispielsweise in der in Fig. 12 gezeigten Weise eingerichtet. Dieselben Elemente wie jene in den vorigen Ausführungsbeispielen tragen dieselben Bezugszeichen.
Das Sensorergebnis-Ausgangssignal Vsnn wird einem Fehlerverstärker IC1 eingegeben und mit einem gewünschten Steuerwert Vcont verglichen und verstärkt. Das Ausgangssignal vom Fehlerverstärker IC1 wird mit einer Rampenwellenform (RW) in einem Fehlerverstärker IC2 verglichen. Das Ausgangssignal vom Fehlerverstärker IC2, das das Ergebnis des Vergleichs bildet, die PWM-Wellenform, steuert den Transistor Q1. Des weiteren steuert das Ausgangssignal des Transistors Q4 den Transistor Q1 abhängig von einem Signal, das von der Leuchtstofflampen- Steuersschaltung FC2 während einer Periode geliefert wird, in der die Leuchtstofflampe ausgeschaltet ist.
Als Ergebnis der obigen Operation wird die Vorheizspannung auf einen Pegel gesteuert, der dem gewünschten Steuerwert Vcont entspricht. Obwohl ein Widerstand R1 zum Zwecke des Justierens der Steuerstabilität parallel zum Kondensator C3 eingefügt ist, wie schon beschrieben, ist dessen Wirkung auf die Aufrechterhaltung der Stabilität beschränkt, nachdem die Steuerung auf den gewünschten Wert erreicht ist. Eine Entladungswirkung kann folglich nicht in einem Übergangszustand erreicht werden. Wenn der gewünschte Steuerwert reduziert ist, wie im Falle, bei dem Vcont vom Vollvorheizzustand zum Einschalt-Vorheizzustand wechselt, werden die Ladungen der Kondensatoren C1 und C2 in einer kurzen Zeit abgeführt, weil die Heizfadenlast in der in Fig. 12 gezeigten Schaltung gering ist, da die Ansprechverbesserungsschaltung RC4 (ist später zu beschreiben) nicht vorgesehen ist. Da andererseits die im Kondensator C3 gespeicherte Ladung nur durch den Widerstand R1 entladen wird, kann der Pegel des Ausgangssignals vom Fehlerverstärker IC1 auf einem hohen Pegel beibehalten werden, bis das Sensorsignal Vsnn auf den gewünschten Steuerwert Vcont verringert ist. Im Ergebnis wird das PWM-Signal gestoppt. Somit wird die Zeit, in der das Vorheizen nicht ausgeführt wird, für eine relativ lange Zeit fortgesetzt.
Folglich wird eine Ansprechverbesserungsschaltung RC4 verwendet. Sie ist gebildet aus einem PNP-Transistor Q3 mit einem Emitter, der das Sensorausgangssignal Vsns empfängt und der verbunden ist mit dem nichtinvertierenden Eingang des Fehlerverstärkers IC1, einer Basis, verbunden mit dem invertierenden Eingang des Fehlerverstärkers IC1 und ein Kollektor, der durch den Widerstand R2 mit Masse verbunden ist, und eine Schutzdiode D6, die in entgegengesetzer Richtung zur Emitter-Basis-Strecke zwischen den Emitter und die Basis des Transistors Q3 geschaltet ist.
In einem stationären Zustand, bei dem der Steuerwert auf einen gewünschten Wert gesteuert wird, ist der nichtinvertierende/invertierende Eingang des Fehlerverstärkers IC1 in einem imaginären Kurzschlußzustand. Folglich wird die hinzugefügte Ansprechverbesserungsschaltung RC4 nicht in Betrieb genommen, und somit die Originalarbeitsweise der Vorheizspannungs-Steuersschaltung PH3 nicht gesperrt. Wenn Vcont in der Weise geändert wird, daß der Vollvorheizzustand in den Einschaltvorheizzustand umgeschaltet wird, werden die in den Kondensatoren C1 und C2 gespeicherten Ladungen in sehr kurzer Zeit entladen, weil die Impedanz des Heizfadens gering ist. Andererseits wird die Ladung des Kondensators C3 durch den Widerstand R1 entladen und verringert sich langsam. Folglich wird sie nicht plötzlich wesentlich geändert, und somit wird der Fehlerverstärker IC1 in einen Sättigungszustand versetzt. Somit wird das PWM-Signal gestoppt. Wenn jedoch die Potentialdifferenz zwischen Vcont und Vsns das Potential Vbe des Transistors Q3 übersteigt, wird der Transistor Q3 leitend und ist über den Widerstand R2 mit Masse verbunden,, der einen Wert hat, der hinreichend kleiner ist als der Widerstand R1 und der nicht den Maximalwert des Transistors Q3 übersteigt. Die Ladung des Kondensators C3 wird folglich schnell entladen, und somit erreicht das Sensorsignal Vsns schnell den gewünschten Steuerwert Vcont.
Wenn die Potentialdifferenz zwischen dem angestrebten Steuerwert Vcont und dem Sensorsignal Vsns kleiner als Vbe des Transistors Q3 ist, wird der Transistor Q3 gesperrt. Dann wird die Ladung des Kondensators C3 erneut durch den Widerstand R1 entladen, bis das Potential von Vsns und dasjenige von Vcont im wesentlichen gleich sind. Somit wird der Fehlerverstärker IC1 vom Sättigungszustand in einen gesteuerten Zustand versetzt, in dem der Fehlerverstärker IC1 das PWM-Signal sendet.
Obwohl die Periode, während der das PWM-Signal gestoppt ist, in diesem Ausführungsbeispiel präsent ist, kann die Stopzeit hinreichend auf einen Wert abgekürzt werden, bei dem die Lebensdauer des Heizfadens nicht beeinträchtigt ist. Durch Einstellen der Konstante auf einen optimalen Wert wird des weiteren die Wellenform, beeinflußt von der Periode, wie in Fig. 13 (a) gezeigt, bei der das PWM-Signal gestoppt ist, nicht gebildet, wenn der Heizfaden überwacht wird, weil die Wellenform der an den Heizfaden anzulegenden Spannung eine einmalige Zeitkonstante hat. Die an den Heizfaden anzulegende Spannung kann jedoch stufenlos verändert werden, wie in Fig. 13 (b) gezeigt.
Wie schon beschrieben, können jeweils vorbestimmte Potentiale gemäß dem Vollvorheizen, Halbvorgeheizen und der Einschalt-Vorheizmodus sanft umgeschaltet und stabil an die Heizfäden einer Leuchtstofflampe angelegt werden. Die Effizienz unter Verwendung der Leuchtstofflampe kann somit verbessert werden, und die Lebensdauer der Leuchtstofflampe kann verlängert werden.

Fünftes Ausführungsbeispiel

Fig. 14 ist ein Schaltbild, das einen wesentlichen Abschnitt des Steuersabschnitts einer Heizfadenvorheiz-Stromversorgung eines Leuchtstoffröhren-Einschaltgerätes nach einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zum Einschalten und Steuern einer Leuchtstofflmape darstellt, das in einem Bilderzeugungsgerät vorgesehen ist. Dieselben und entsprechenden Elemente gegenüber jenen des vierten Ausführungsbeispiels sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
Da die restlichen Elemente in gleicher Weise wie jene des vierten Ausführungsbeispiels angeordnet sind, werden sie aus der Darstellung fortgelassen. Der charakteristische Aufbau und die Arbeitsweise des fünften Ausführungsbeispiels ist nachstehend anhand Fig. 14 beschrieben.
Wie im vierten Ausführungsbeispiel wird das Ausgangssignal aus der Sensorwicklung P2 von der Diode D5 gleichgerichtet und vom Kondensator C3 geglättet. Der Gleichspannungspegel wird von den Widerständen R3 und R4 geteilt und an den Fehlerverstärker IC1 als Sensorsignal Vsns angelegt.
Wenn eine adäquate Spannung eingestellt werden kann, die direkt am Fehlerverstärker anliegt, kann eine gleiche Struktur wie im vierten Ausführungsbeispiel anstelle der Spannungsteilstruktur verwendet werden. Die Anordnung kann jedoch in vielen Fällen aufgrund der Beziehung zwischen dem angestrebten Steuerspannungswert Vcont, dem Ausgangssignal und dem Wicklungsverhältnis der Sensorwicklung nicht leicht aufgebaut werden. Die Anordnung nach diesem Ausführungsbeispiel ermöglicht eine Schaltung aufzubauen, die relativ leicht unter Verwendung der Widerstände R3 und R4 realisierbar ist. Das Ausgangssignal vom Ergebnis des Glättungsprozesses wird durch den Entladungswiderstand R2 an den Kollektor des Transistors Q5 gekoppelt, der ein Entladeschalter ist. Der Emitter des Transistors Q5 ist mit Masse verbunden, während die Basis desselben durch einen Widerstand RE mit Masse verbunden ist. Das Sensorergebnis-Ausgangssignal Vsns ist mit dem Emitter des PNP- Transistors Q3 verbunden, während der Kollektor des Transistors Q3 mit der Basis des Entladeschalters Q5 verbunden ist. Die Basis ist mit dem Steuereingang (dem invertierenden Eingang) des Fehlerverstärkers IC1 verbunden. Des weiteren ist eine Schutzdiode D6 zwischen die Basis und dem Emitter des Transistors Q3 antiparallel geschaltet.
Wie im vierten Ausführungsbeispiel ist der nichtinvertierende/invertierende Eingang des Fehlerverstärkers IC1 in einem imaginären Kurzschlußzustand und in einem stationären Zustand, in dem der Steuerwert auf den gewünschten Wert gebracht wird. Die hinzugefügte Ansprechverbesserungsschaltung RC4 ist nicht in Betrieb, und folglich wird die Originaloperation der Vorheiz- Spannungssteuerschaltung RH3 nicht unterbrochen.
Wenn der gewünschte Steuerwert Vcont so geändert wird, daß der Vollvorheizzustand in den Einschalt-Heizzustand umgeschaltet wird, können die in den ausgangsseitigen Kondensatoren C1 und C2 gespeicherten Ladungen in signifikant kurzer Zeit entladen werden, weil die Impedanz des Heizfadens niedrig ist.
Da die Ladung des Kondensators C3 auf der Steuerseite durch den zusammengesetzten Widerstand aus den Widerständen R3 und R4 entladen und folglich langsam verringert wird, ändert sich die Ladung im wesentlichen nicht plötzlich. Folglich wird der Fehlerverstärker IC1 in einen Sättigungszustand gebracht, der das PWM-Signal zum Anhalten veranlaßt. Wenn die Potentialdifferenz zwischen dem gewünschten Steuerwert Vcont und dem Sensorsignal Vsns das Potential Vbe des Transistors Q3 übersteigt, wird der Transistor Q2 leitend, und ein elektrische Basisstrom wird zum Transistor Q5 durch den Widerstand R5 geliefert, so daß der Transistor Q5 leitet. Letztlich ist das Ausgangssignal, das das Ergebnis der Glättung darstellt, durch den Widerstand R2 mit Masse verbunden, mit einem Wert, der hinreichend kleiner als der aus den Widerständen R3 und R4 zusammengesetzte Widerstand ist und den Maximalwert für den Transistor Q3 nicht übersteigt. Folglich wird die Ladung des Kondensators C3 schnell entladen, und das Sensorsignal Vsns erreicht schnell den gewünschten Steuerwert Vcont.
Wenn die Potentialdifferenz zwischen Vcont und Vsns geringer als Vbe des Transistors Q3 ist, sperrt der Transistor Q3. Im Ergebnis wird auch der Transistor Q5 gesperrt. Dann wird die Ladung des Kondensators C3 erneut durch den aus den Widerständen R3 und R4 zusammengesetzten Widerstand entladen. Wenn das Potential des Sensorsignals Vsns und dasjenige des gewünschten Steuerwertes Vcont im wesentlichen gleich sind, wird der Fehlerverstärker IC1 vom Sättigungszustand in einen gesteuerten Zustand entlassen, in dem der Fehlerverstärker IC1 das PWM- Signal erzeugt.
Im Gegensatz zum vierten Ausführungsbeispiel, bei dem der Transistor Q3 als ein Vergleicher mit einer unempfindlichen Zone von Vbe und als Entladungsschalter dient, hat das fünfte Ausführungsbeispiel die Anordnung, bei der die Funktionen getrennt sind, so daß der Transistor Q3 ein Vergleicher mit der unempfindlichen Zone von Vbe ist, und der Transistor Q5 dient als Entladungsschalter.
Wie schon beschrieben, können vorbestimmte Potentiale gemäß dem Vollvorheizen, Halbvorheizen und Einschaltvorheizen sanft geschaltet werden und stabil an die Heizfäden einer Leuchtstofflampe angelegt werden, verglichen mit dem vierten Ausführungsbeispiel. Folglich kann die Effizienz der Verwendung der Leuchtstofflampe verbessert und die Lebensdauer kann verlängert werden.

Sechstes Ausführungsbeispiel

Fig. 15 ist ein Schaltbild, das einen wesentlichen Abschnitt eines Stromversorgungsabschnitts zur Vorheizung von Heizfäden eines Leuchtstofflampen-Einschaltgerätes nach einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zum Einschalten und Steuern einer Leuchtstofflampe zeigt, die in einem Bilderzeugungsgerät vorgesehen ist. Dieselben und entsprechende Elemente wie jene im vierten oder fünften Ausführungsbeispiel sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
Jene Elemente, die wie die im vierten Ausführungsbeispiel vorgesehen sind, sind in der Beschreibung fortgelassen. Die charakteristische Anordnung und Arbeitsweise des sechsten Ausführungsbeispiels wird nun anhand Fig. 15 beschrieben.
Im Gegensatz zum vierten Ausführungsbeispiel, in dem der Transformator T1 zum Vorheizen der Heizfäden mit der Primärwicklung P1 den Sekundärwicklungen 51 und 52 und der Sensorwicklung P2 als Sperrwandlerregler eingerichtet ist, so enthält das sechste Ausführungsbeispiel den Transformator, der in vorwärtsregelter Betriebsart eingerichtet ist. Da der Betrieb der Schaltung ebenso eingerichtet ist wie übliche Vorwärtsregler, und die Steueroperation und Wirkung dieselbe wie jene des vierten Ausführungsbeispiels sind, wird deren Beschreibung hier fortgelassen.
Da das Ausführungsbeispiel den Tranformator nach Sperrwandlerart enthält, ist der Hauptparameter zum Auslegen des Transformators das Verhältnis der Wicklungszahlen in einem Falle, bei dem eine Anwendung für relativ geringe Ströme eingerichtet ist. Im Gegensatz zum vorwärtsgeregelten Transformator, der unter Berücksichtigung der Primärinduktivität ausgelegt werden muß, kann das Auslegen des Sperrwandlertransformators leicht ausgeführt werden. Darüber hinaus beeinflußt die Streuung der Eigenschaften des Transformators das Ausgangssignal nicht, wodurch eine Wirkung bereitsteht, daß die Steuerstabilität verbessert ist.

Aufbau eines Bilderzeugungsgerätes

Ein Bilderzeugungsgerät mit dem vorstehenden Gerät zum Einschalten einer Leuchtstofflampe nach den obigen Ausführungsbeispielen ist ein Kopierer oder ein Faximiligerät mit der Einrichtung, daß die Arbeitsweise der Leuchtstofflampe zum Bestrahlen eines Gegenstands, der ein Bild erzeugt, wird durch das Gerät zum Einschalten der Leuchtstofflampe mit Licht gesteuert, so daß das Bild eines Gegenstands, von dem ein Bild erzeugt wird, fotoelektrisch gelesen wird, um ein Bild auf einem Aufzeichnungsträger zu erzeugen. Im Ergebnis der Operation und der Wirkung der Vorheizung der Heizfäden des Gerätes zum Einschalten der Leuchtstofflampe kann die Leuchtstofflampe schnell und leicht in den Bereitschaftsbetrieb versetzt werden, um auf die Belichtung eines Originaldokuments zu warten, eine Betriebsart, bei der die Bildbeleuchtung startet und ein Zustand zur Belichtung des Bildes. Folglich ist das Gerät zum Erzeugen eines Bildes mit den obigen Ausführungsbeispielen in der Lage, in stabiler und effektiver Weise die Leuchtstofflampe für eine lange Zeit zur effizienten Bilderzeugung zu verwenden.
Wie schon beschrieben, ist die Wellenform der Vorheizspannung in eine Gleichspannung umgesetzt worden, um die Vorheizspannung präzise zu steuern. Im Ergebnis kann Temperaturwelligkeit der Heizfäden vollständig vermieden werden, und die Spitzenspannung, die an die Heizfäden angelegt wird, kann verringert werden. Glühentladungen, die an den beiden Enden der Heizfäden auftreten, können folglich vermieden werden, und die erforderliche Zeit zur Vervollständigung des Vorheizens kann verkürzt werden. Wenn die Steuerspannung geändert wird, kann darüber hinaus die Übergangsansprecheigenschaft verbessert werden. Somit kann die Lebensdauer der Leuchtstofflampe verlängert werden. Im Gegensatz zum herkömmlichen Verfahren, das die Vorheizspannungs-Steuerschaltung in einer Zerhackerquelle oder dergleichen hat, wodurch eine komplizierte Schaltung und eine exzessiv große Anzahl von Bauteilen erforderlich ist, ermöglicht die vorliegende Erfindung, die Anzahl von Bauteilen zu verringern. Somit können auch die Kosten verringert und die Zuverlässigkeit erhöht werden.
Ein Gerät zum Betrieb einer Leuchtstofflampe mit einer ersten und zweiten Stromquellenschaltung, wobei die zweite Stromquellenschaltung einen Hochfrequenztransformator enthält, mit zwei oder mehr Ausgängen zum Liefern von elektrischen Vorheizströmen an Heizfäden ist die zweite Stromversorgungsschaltung eingerichtet, individuell von der ersten Stromversorgungsschaltung steuerbar zu sein, um einen elektrischen Röhrenstrom zum Einschalten einer Leuchtstofflampe zu liefern, so daß der elektrische Stromversorgungspegel zum Vorheizen der Heizfäden umgeschaltet wird zwischen einem Zustand, bei dem eine Lichtjustage durch Ein-/Ausschalten eines elektrischen Röhrenstromes mit hoher Frequenz und einem Zustand ausgeführt wird, bei dem die Leuchtstofflampe in einem Bereitschaftsbetrieb ausgeschaltet wird.

Claims

1. Apparat zum Betreiben einer Leuchtstofflampe, mit:

einer ersten Ansteuerschaltung (100) zum Liefern eines elektrischen Röhrenstromes an eine Leuchtstofflampe (1), um die Leuchtstofflampe einzuschalten,

einer zweiten Ansteuerschaltung (200) zum Liefern elektrischer Vorheizströme an Heizfäden (11, 12) der Leuchtstofflampe (1), und mit:

einer Steuerschaltung (22) zum Steuern der elektrischen Vorheizströme, die an die Heizfäden (11, 12) von der zweiten Ansteuerschaltung (200) anzulegen sind,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Steuerschaltung (22) den elektrischen Leistungspegel der elektrischen Vorheizströme in einem ersten Vorheizbetrieb und in einem zweiten Vorheizbetrieb während einer Periode steuert, in der die Leuchtstofflampe (1) ausgeschaltet ist, und des weiteren den elektrischen Leistungspegel der elektrischen Vorheizströme in einem dritten Vorheizbetrieb während einer Periode steuert, in der die Leuchtstofflampe (1) eingeschaltet ist,

wobei die Steuerschaltung (22) vom ersten Vorheizbetrieb zum zweiten Vorheizbetrieb unmittelbar vor Einschalten der Leuchtstofflampe (1) wechselt, wobei der elektrische Leistungspegel des elektrischen Vorheizstromes in der ersten Betriebsart geringer als derjenige in der zweiten Betriebsart ist, so daß zuerst ein niedriger elektrischer Vorheizstrompegel an die Heizfäden geliefert wird, und wobei

das Liefern des elektrische Vorheizstroms im dritten Vorheizbetrieb intermittierend an die Heizfäden (11, 12) der Leuchtstofflampe (1) erfolgt, wobei der elektrische Leitstungspegel der elektrischen Vorheizströme im dritten Betrieb niedriger als im zweiten Betrieb ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dessen zweite Ansteuerschaltung (200) Wechselstrom an die Heizfäden (11, 12) abgibt.

3. Apparat nach Anspruch 1, dessen Steuerschaltung (22) den elektrischen Leistungspegel der elektrischen Vorheizströme durch Ändern das Verhältnis von Liefern/Nichtliefern der elektrischen Vorheizströme an die Heizfäden (11, 12) steuert.

4. Apparat nach Anspruch 1, dessen zweite Ansteuerschaltung (200) eine Überwachungsschaltung (c3) zum Überwachen eines Ausgangssignals aus der zweiten Ansteuerschaltung (200) besitzt und den elektrischen Leistungspegel der elektrischen Vorheizströme abhängig vom Überwachungsergebnis steuert.

5. Apparat nach Anspruch 4, dessen zweite Ansteuerschaltung (200) eine Kompensationsschaltung (RC4) besitzt, um die elektrischen Vorheizströme in einer Übergangsperiode von einem Zustand, bei dem die Leuchtstofflampe (1) ausgeschaltet ist, in einen Zustand, bei dem die Leuchtstofflampe (1) eingeschaltet ist, oder aus einem Zustand, bei dem die Leuchtstofflampe (1) eingeschaltet ist, in einen Zustand, bei dem die Leuchtstofflampe (1) ausgeschaltet ist, zu kompensieren.