JP2001190071A - 交流高圧電源 - Google Patents
交流高圧電源Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 広い周波数範囲の任意の周波数の交流電圧を
波形歪みやビートがなく出力することができる、消費電
力の低い交流高圧電源を簡単な構成で廉価に実現するこ
とを課題とする。 【解決手段】 正極性電圧を出力する高圧トランスＴ２
を有する正極直流高圧電源ＰＰ＋と、負極性電圧を出力
する高圧トランスＴ１を有する負極直流高圧電源ＰＰ−
とを有し、負極直流高圧電源ＰＰ−の出力を極性切り替
え用のホトカプラＰＣ１〜ＰＣ３を介して出力端子ＨＶ
に接続し、正極直流高圧電源ＰＰ＋の出力を電流制限抵
抗Ｒ９を介して出力端子ＨＶに接続した交流高圧電源に
おいて、正極直流高圧電源ＰＰ＋と負極直流高圧電源Ｐ
Ｐ−の各高圧トランスＴ１、Ｔ２を駆動するスイッチン
グを同期させる。
波形歪みやビートがなく出力することができる、消費電
力の低い交流高圧電源を簡単な構成で廉価に実現するこ
とを課題とする。 【解決手段】 正極性電圧を出力する高圧トランスＴ２
を有する正極直流高圧電源ＰＰ＋と、負極性電圧を出力
する高圧トランスＴ１を有する負極直流高圧電源ＰＰ−
とを有し、負極直流高圧電源ＰＰ−の出力を極性切り替
え用のホトカプラＰＣ１〜ＰＣ３を介して出力端子ＨＶ
に接続し、正極直流高圧電源ＰＰ＋の出力を電流制限抵
抗Ｒ９を介して出力端子ＨＶに接続した交流高圧電源に
おいて、正極直流高圧電源ＰＰ＋と負極直流高圧電源Ｐ
Ｐ−の各高圧トランスＴ１、Ｔ２を駆動するスイッチン
グを同期させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、交流高圧電源に関
し、特に画像形成装置の作像部に用いる交流高圧電源に
関する。
し、特に画像形成装置の作像部に用いる交流高圧電源に
関する。
【０００２】
【従来の技術】複写機やプリンタなどの電子写真方式の
画像形成装置では、作像部の帯電手段や現像手段に交流
電圧を供給する交流高圧電源を搭載している。
画像形成装置では、作像部の帯電手段や現像手段に交流
電圧を供給する交流高圧電源を搭載している。
【０００３】このような目的の交流高圧電源の従来の例
の一つとして、特許公報第２８２６９１８号は、高圧ト
ランスのインダクタンス成分と負荷の容量成分とで共振
するようにした高圧交流発生回路を提唱している。この
方法では、１次側で生成した交流電圧を昇圧トランスで
高電圧に昇圧し、負荷となる作像部へ出力している。こ
の交流電圧には正負の波形が対称な正弦波や矩形波を用
い、一方、別の直流高圧電源でオフセット直流バイアス
を重畳している。
の一つとして、特許公報第２８２６９１８号は、高圧ト
ランスのインダクタンス成分と負荷の容量成分とで共振
するようにした高圧交流発生回路を提唱している。この
方法では、１次側で生成した交流電圧を昇圧トランスで
高電圧に昇圧し、負荷となる作像部へ出力している。こ
の交流電圧には正負の波形が対称な正弦波や矩形波を用
い、一方、別の直流高圧電源でオフセット直流バイアス
を重畳している。
【０００４】しかし、近年では画像品質の向上のため
に、正負波形が非対称のものや周波数を作像条件に応じ
て切り替えるような交流高圧電源が要求されるようにな
ってきている。このような場合、１次側で生成し交流電
圧を昇圧トランスで昇圧する方式では、昇圧トランスの
周波数帯域のため限られた範囲内でしか対応できないと
いう問題がある。
に、正負波形が非対称のものや周波数を作像条件に応じ
て切り替えるような交流高圧電源が要求されるようにな
ってきている。このような場合、１次側で生成し交流電
圧を昇圧トランスで昇圧する方式では、昇圧トランスの
周波数帯域のため限られた範囲内でしか対応できないと
いう問題がある。
【０００５】一方、正極性または負極性の直流電圧を出
力する二つの高圧電源の出力を合成することで、出力の
波形および周波数さらに直流バイアスを任意の値に可変
できる交流高圧電源を実現する方法が提唱されている。
この方式では、直流から交流までの広範囲な任意の周波
数の波形歪みの少ない交流電圧を出力することができる
が、回路構成が複雑であり、交流出力内に含まれるビー
ト（リップル）が大きいという問題がある。
力する二つの高圧電源の出力を合成することで、出力の
波形および周波数さらに直流バイアスを任意の値に可変
できる交流高圧電源を実現する方法が提唱されている。
この方式では、直流から交流までの広範囲な任意の周波
数の波形歪みの少ない交流電圧を出力することができる
が、回路構成が複雑であり、交流出力内に含まれるビー
ト（リップル）が大きいという問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述のごとく、従来の
１次側で生成した交流電圧を昇圧トランスで高電圧に昇
圧する交流高圧電源においては、高圧トランスの特性に
よって周波数範囲や波形に制限が生まれるという問題が
ある。また、正極性と負極性の直流高圧電源の出力を合
成する方法は回路構成が複雑で、ビートが大きいという
問題がある。本発明は、比較的簡単な方法でこの問題を
解決して、広い周波数範囲の任意の周波数の交流電圧を
波形歪みやビートがなく出力することができる、消費電
力の低い交流高圧電源を簡単な構成で廉価に提供するこ
とを課題とする。
１次側で生成した交流電圧を昇圧トランスで高電圧に昇
圧する交流高圧電源においては、高圧トランスの特性に
よって周波数範囲や波形に制限が生まれるという問題が
ある。また、正極性と負極性の直流高圧電源の出力を合
成する方法は回路構成が複雑で、ビートが大きいという
問題がある。本発明は、比較的簡単な方法でこの問題を
解決して、広い周波数範囲の任意の周波数の交流電圧を
波形歪みやビートがなく出力することができる、消費電
力の低い交流高圧電源を簡単な構成で廉価に提供するこ
とを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、本発明は、正極性電圧を出力する高圧トランスを有
する正極直流高圧電源と、負極性電圧を出力する高圧ト
ランスを有する負極直流高圧電源とを有し、前記負極直
流高圧電源の出力を極性切り替え用のスイッチ素子を介
して出力端子に接続し、前記正極直流高圧電源の出力を
電流制限抵抗を介して前記出力端子に接続してなる交流
高圧電源において、前記正極直流高圧電源と前記負極直
流高圧電源の各高圧トランスを駆動するスイッチングを
同期させることを特徴とする。
め、本発明は、正極性電圧を出力する高圧トランスを有
する正極直流高圧電源と、負極性電圧を出力する高圧ト
ランスを有する負極直流高圧電源とを有し、前記負極直
流高圧電源の出力を極性切り替え用のスイッチ素子を介
して出力端子に接続し、前記正極直流高圧電源の出力を
電流制限抵抗を介して前記出力端子に接続してなる交流
高圧電源において、前記正極直流高圧電源と前記負極直
流高圧電源の各高圧トランスを駆動するスイッチングを
同期させることを特徴とする。
【０００８】さらにまた、正極性電圧を出力する高圧ト
ランスを有する正極直流高圧電源と、負極性電圧を出力
する高圧トランスを有する負極直流高圧電源とを有し、
前記負極直流高圧電源の出力を極性切り替え用のスイッ
チ素子を介して出力端子に接続し、前記正極直流高圧電
源の出力を電流制限抵抗を介して前記出力端子に接続し
てなる交流高圧電源において、前記正極直流高圧電源と
前記負極直流高圧電源の各高圧トランスを駆動するスイ
ッチングを個別に停止する正極高圧トランス駆動停止手
段と負極高圧トランス駆動停止手段とをそれぞれ具備す
ることを特徴とする。これにより、広い周波数範囲の任
意の周波数の交流電圧を波形歪みやビートがなく出力す
ることが可能な、消費電力の低い交流高圧電源を廉価に
実現することができる。
ランスを有する正極直流高圧電源と、負極性電圧を出力
する高圧トランスを有する負極直流高圧電源とを有し、
前記負極直流高圧電源の出力を極性切り替え用のスイッ
チ素子を介して出力端子に接続し、前記正極直流高圧電
源の出力を電流制限抵抗を介して前記出力端子に接続し
てなる交流高圧電源において、前記正極直流高圧電源と
前記負極直流高圧電源の各高圧トランスを駆動するスイ
ッチングを個別に停止する正極高圧トランス駆動停止手
段と負極高圧トランス駆動停止手段とをそれぞれ具備す
ることを特徴とする。これにより、広い周波数範囲の任
意の周波数の交流電圧を波形歪みやビートがなく出力す
ることが可能な、消費電力の低い交流高圧電源を廉価に
実現することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる交流高圧電
源を添付図面を参照にして詳細に説明することにする。
源を添付図面を参照にして詳細に説明することにする。
【００１０】図１に、本発明の交流高圧電源の一実施の
形態の回路図を示す。この実施の形態は、画像形成装置
の作像部に交流電圧を供給する交流高圧電源において、
正極性または負極性の直流電圧を出力する２つの高圧電
源の出力を合成することにより、出力の波形および周波
数さらに直流バイアスを任意の値に可変できる交流高圧
電源を簡単な構成で安価に提供するものである。
形態の回路図を示す。この実施の形態は、画像形成装置
の作像部に交流電圧を供給する交流高圧電源において、
正極性または負極性の直流電圧を出力する２つの高圧電
源の出力を合成することにより、出力の波形および周波
数さらに直流バイアスを任意の値に可変できる交流高圧
電源を簡単な構成で安価に提供するものである。
【００１１】本実施の形態は、交流の高電圧を生成する
交流高圧発生手段ＰＰＨＶと、交流高電圧を制御する電
源制御部ＰＰＣＯＮＴとにより、交流高圧電源ＰＰＡＣ
が構成されている。
交流高圧発生手段ＰＰＨＶと、交流高電圧を制御する電
源制御部ＰＰＣＯＮＴとにより、交流高圧電源ＰＰＡＣ
が構成されている。
【００１２】交流高圧発生手段ＰＰＨＶの負極性を出力
する高圧電源ＰＰ−は、高圧トランスＴ１を中心に、１
次側にスイッチング素子Ｑ１が接続されており、２次側
にはダイオードＤ１とコンデンサＣ１からなる整流回路
とノイズ低減抵抗Ｒ２、さらに抵抗Ｒ３とＲ４による出
力電圧検出回路、立ち上がり時間を短縮するコンデンサ
Ｃ２などが接続されている。
する高圧電源ＰＰ−は、高圧トランスＴ１を中心に、１
次側にスイッチング素子Ｑ１が接続されており、２次側
にはダイオードＤ１とコンデンサＣ１からなる整流回路
とノイズ低減抵抗Ｒ２、さらに抵抗Ｒ３とＲ４による出
力電圧検出回路、立ち上がり時間を短縮するコンデンサ
Ｃ２などが接続されている。
【００１３】正極性を出力する高圧電源ＰＰ＋も同様
に、高圧トランスＴ２とスイッチング素子Ｑ２およびダ
イオードＤ２、コンデンサＣ３、Ｃ４、抵抗Ｒ６、Ｒ
７、Ｒ８で構成されている。この高圧電源ＰＰ＋の出力
は、電流制限抵抗Ｒ９と立ち上がり時間を短縮するため
のスイッチ素子であるホトカプラ（光結合素子）ＰＣ
４、ＰＣ５、ＰＣ６を介して、交流高圧発生手段ＰＰＨ
Ｖの出力端子ＨＶに接続してある。高圧電源ＰＰ−の出
力は、極性切り替え用のスイッチ素子であるホトカプラ
ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＣ３を介して、正極性の出力と同様
に交流高圧発生手段ＰＰＨＶの出力端子ＨＶに接続して
ある。これらにより、交流高圧電源ＰＰＡＣが構成され
ている。
に、高圧トランスＴ２とスイッチング素子Ｑ２およびダ
イオードＤ２、コンデンサＣ３、Ｃ４、抵抗Ｒ６、Ｒ
７、Ｒ８で構成されている。この高圧電源ＰＰ＋の出力
は、電流制限抵抗Ｒ９と立ち上がり時間を短縮するため
のスイッチ素子であるホトカプラ（光結合素子）ＰＣ
４、ＰＣ５、ＰＣ６を介して、交流高圧発生手段ＰＰＨ
Ｖの出力端子ＨＶに接続してある。高圧電源ＰＰ−の出
力は、極性切り替え用のスイッチ素子であるホトカプラ
ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＣ３を介して、正極性の出力と同様
に交流高圧発生手段ＰＰＨＶの出力端子ＨＶに接続して
ある。これらにより、交流高圧電源ＰＰＡＣが構成され
ている。
【００１４】電源制御部ＰＰＣＯＮＴは、各高圧電源の
フィードバック信号にてＰＷＭ制御を行ない、高圧トラ
ンスの駆動信号ＰＷＭ＋、ＰＷＭ−を生成し出力してい
る。オペアンプＯＰ−とＯＰ＋、基準電圧ＶＳ−とＶＳ
＋、高圧トランス駆動停止手段ＳＷ−とＳＷ＋、パルス
幅制御コンパレータＣＯＭ−とＣＯＭ＋、さらに、パル
ス幅制御の基準信号を生成する発振器ＯＳＣによって構
成される。
フィードバック信号にてＰＷＭ制御を行ない、高圧トラ
ンスの駆動信号ＰＷＭ＋、ＰＷＭ−を生成し出力してい
る。オペアンプＯＰ−とＯＰ＋、基準電圧ＶＳ−とＶＳ
＋、高圧トランス駆動停止手段ＳＷ−とＳＷ＋、パルス
幅制御コンパレータＣＯＭ−とＣＯＭ＋、さらに、パル
ス幅制御の基準信号を生成する発振器ＯＳＣによって構
成される。
【００１５】制御装置ＣＯＮＴは、各ホトカプラの駆動
信号を生成し出力している。各ホトカプラの発光側が抵
抗Ｒ１０またはＲ１１を介して、電源Ｖｃｃおよび制御
装置ＣＯＮＴに接続されている。また、図示していない
が、制御装置ＣＯＮＴは画像形成装置の作像部の制御も
行っている。
信号を生成し出力している。各ホトカプラの発光側が抵
抗Ｒ１０またはＲ１１を介して、電源Ｖｃｃおよび制御
装置ＣＯＮＴに接続されている。また、図示していない
が、制御装置ＣＯＮＴは画像形成装置の作像部の制御も
行っている。
【００１６】次に、この構成の動作について説明する。
図１の電源制御部ＰＰＣＯＮＴでは、オペアンプＯＰ−
とＯＰ＋でそれぞれ、高圧電源のフィードバック信号Ｆ
Ｂ−およびＦＢ＋を、基準電圧ＶＳ−およびＶＳ＋と比
較し、その結果をパルス幅制御コンパレータＣＯＭ−と
ＣＯＭ＋で発振器ＯＳＣが生成する２０ＫＨｚの基準信
号と比較し、高圧トランスを駆動する駆動信号ＰＷＭ
＋、ＰＷＭ−を生成している。
図１の電源制御部ＰＰＣＯＮＴでは、オペアンプＯＰ−
とＯＰ＋でそれぞれ、高圧電源のフィードバック信号Ｆ
Ｂ−およびＦＢ＋を、基準電圧ＶＳ−およびＶＳ＋と比
較し、その結果をパルス幅制御コンパレータＣＯＭ−と
ＣＯＭ＋で発振器ＯＳＣが生成する２０ＫＨｚの基準信
号と比較し、高圧トランスを駆動する駆動信号ＰＷＭ
＋、ＰＷＭ−を生成している。
【００１７】この駆動信号ＰＷＭ＋とＰＷＭ−を、交流
高圧発生手段Ｐ−ＰＨＶの高圧トランスを駆動するスイ
ッチング素子Ｑ１またはＱ２に供給することにより、高
圧トランスの２次側に高電圧が誘起され、これを整流平
滑して直流電圧を出力するようにしている。各高圧電源
の高圧出力は、抵抗Ｒ３とＲ４またはＲ７とＲ８の分圧
回路で分圧し、フィードバック信号として電源制御部Ｐ
ＰＣＯＮＴのオペアンプＯＰ−とＯＰ＋に入力されてい
る。これにより、高圧電源ＰＰ＋とＰＰ−の直流出力電
圧は各々定電圧に制御される。駆動信号ＰＷＭ＋とＰＷ
Ｍ−は、共通の基準信号でパルス幅制御を行なっている
ので、高圧トランスＴ１とＴ２とを駆動するスイッチン
グは同期して行なわれる。
高圧発生手段Ｐ−ＰＨＶの高圧トランスを駆動するスイ
ッチング素子Ｑ１またはＱ２に供給することにより、高
圧トランスの２次側に高電圧が誘起され、これを整流平
滑して直流電圧を出力するようにしている。各高圧電源
の高圧出力は、抵抗Ｒ３とＲ４またはＲ７とＲ８の分圧
回路で分圧し、フィードバック信号として電源制御部Ｐ
ＰＣＯＮＴのオペアンプＯＰ−とＯＰ＋に入力されてい
る。これにより、高圧電源ＰＰ＋とＰＰ−の直流出力電
圧は各々定電圧に制御される。駆動信号ＰＷＭ＋とＰＷ
Ｍ−は、共通の基準信号でパルス幅制御を行なっている
ので、高圧トランスＴ１とＴ２とを駆動するスイッチン
グは同期して行なわれる。
【００１８】図２に、本実施の形態の各部波形を示す。
図２にそってパルス幅制御を説明する。発振器ＯＳＣか
ら、周期ｔ（例えば５０μＳ＝２０ＫＨｚ）ののこぎり
波状の基準信号が出力されている。パルス幅制御コンパ
レータＣＯＭ−とＣＯＭ＋の一方の入力端子に、発振器
ＯＳＣからこののこぎり波状の基準信号が入力され、他
方には高圧トランス駆動停止手段ＳＷ−とＳＷ＋を介し
て、オペアンプＯＰ−とＯＰ＋から、フィードバック信
号（ＦＢ−）と（ＦＢ＋）が入力される。
図２にそってパルス幅制御を説明する。発振器ＯＳＣか
ら、周期ｔ（例えば５０μＳ＝２０ＫＨｚ）ののこぎり
波状の基準信号が出力されている。パルス幅制御コンパ
レータＣＯＭ−とＣＯＭ＋の一方の入力端子に、発振器
ＯＳＣからこののこぎり波状の基準信号が入力され、他
方には高圧トランス駆動停止手段ＳＷ−とＳＷ＋を介し
て、オペアンプＯＰ−とＯＰ＋から、フィードバック信
号（ＦＢ−）と（ＦＢ＋）が入力される。
【００１９】パルス幅制御コンパレータＣＯＭ−は、両
方の入力信号の比較を行ない、フィードバック信号（Ｆ
Ｂ−）のレベルに応じたパルス幅の駆動信号ＰＷＭ−を
出力する。また、パルス幅制御コンパレータＣＯＭ＋か
らも、同様にフィードバック信号（ＦＢ＋）のレベルに
応じたパルス幅の駆動信号ＰＷＭ＋が出力される。
方の入力信号の比較を行ない、フィードバック信号（Ｆ
Ｂ−）のレベルに応じたパルス幅の駆動信号ＰＷＭ−を
出力する。また、パルス幅制御コンパレータＣＯＭ＋か
らも、同様にフィードバック信号（ＦＢ＋）のレベルに
応じたパルス幅の駆動信号ＰＷＭ＋が出力される。
【００２０】これにより、高圧トランスＴ１とＴ２を駆
動するスイッチングは同期して行なわれるため、高圧電
源ＰＰ＋とＰＰ−の出力電圧Ｖ−とＶ＋のリップル成分
も同期して出力されることになるので、交流高圧発生手
段ＰＰＨＶの出力端子ＨＶからはビートのない均一なリ
ップルの交流波形が出力される。
動するスイッチングは同期して行なわれるため、高圧電
源ＰＰ＋とＰＰ−の出力電圧Ｖ−とＶ＋のリップル成分
も同期して出力されることになるので、交流高圧発生手
段ＰＰＨＶの出力端子ＨＶからはビートのない均一なリ
ップルの交流波形が出力される。
【００２１】制御装置ＣＯＮＴでは、画像形成装置の条
件に応じてオペアンプＯＰ−とＯＰ＋に入力する基準電
圧ＶＳ−またはＶＳ＋を切り替え、作像に最適な出力電
圧を出力するようにしている。さらに、各高圧電源ＰＰ
＋とＰＰ−の直流出力電圧を、ホトカプラＰＣ１〜ＰＣ
３を切り替えて選択的に出力することにより、出力端子
ＨＶから交流電圧を出力している。
件に応じてオペアンプＯＰ−とＯＰ＋に入力する基準電
圧ＶＳ−またはＶＳ＋を切り替え、作像に最適な出力電
圧を出力するようにしている。さらに、各高圧電源ＰＰ
＋とＰＰ−の直流出力電圧を、ホトカプラＰＣ１〜ＰＣ
３を切り替えて選択的に出力することにより、出力端子
ＨＶから交流電圧を出力している。
【００２２】これを図３にそって説明する。各高圧電源
が起動して、直流出力Ｖ＋とＶ−が出力する。時間ｔ１
で極性切り替え信号＋／−をＨレベルに切り替え、これ
によりホトカプラＰＣ１〜ＰＣ３がオフすると、正極性
Ｖ＋の電圧が電流制限抵抗Ｒ９を介して出力端子ＨＶか
ら出力される。電流制限抵抗Ｒ９は負荷である現像装置
（図示していない）の負荷抵抗に比べて十分小さな抵抗
値に設定してある（例えば３ＭΩ）ので、出力端子ＨＶ
には直流出力Ｖ＋とほぼ等しい電圧が出力する。
が起動して、直流出力Ｖ＋とＶ−が出力する。時間ｔ１
で極性切り替え信号＋／−をＨレベルに切り替え、これ
によりホトカプラＰＣ１〜ＰＣ３がオフすると、正極性
Ｖ＋の電圧が電流制限抵抗Ｒ９を介して出力端子ＨＶか
ら出力される。電流制限抵抗Ｒ９は負荷である現像装置
（図示していない）の負荷抵抗に比べて十分小さな抵抗
値に設定してある（例えば３ＭΩ）ので、出力端子ＨＶ
には直流出力Ｖ＋とほぼ等しい電圧が出力する。
【００２３】時間ｔ１から△ｔ時間後に、立ち上がり短
縮信号＋ＵＰをＬレベルに切り替え、ホトカプラＰＣ４
〜ＰＣ６をオンして抵抗Ｒ９を短絡することで、抵抗Ｒ
９と負荷側の静電容量（図示していない）で構成される
積分回路による出力電圧の立ち上がりの遅れをキャンセ
ルしている。さらに、時間ｔ２の負極性への極性切り替
えの△ｔ時間前に、短縮信号＋ＵＰをＨレベルに切り替
え、ホトカプラＰＣ４〜ＰＣ６をオフすることで、時間
ｔ２での極性切り替え時に、直流出力Ｖ＋から直流出力
Ｖ−への過電流が流れないようにしている。
縮信号＋ＵＰをＬレベルに切り替え、ホトカプラＰＣ４
〜ＰＣ６をオンして抵抗Ｒ９を短絡することで、抵抗Ｒ
９と負荷側の静電容量（図示していない）で構成される
積分回路による出力電圧の立ち上がりの遅れをキャンセ
ルしている。さらに、時間ｔ２の負極性への極性切り替
えの△ｔ時間前に、短縮信号＋ＵＰをＨレベルに切り替
え、ホトカプラＰＣ４〜ＰＣ６をオフすることで、時間
ｔ２での極性切り替え時に、直流出力Ｖ＋から直流出力
Ｖ−への過電流が流れないようにしている。
【００２４】次に、時間ｔ２で極性切り替え信号＋／−
をＬレベルに切り替えて、ホトカプラＰＣ１〜ＰＣ３を
オンにすると、抵抗Ｒ９を介して出力している正極性の
直流出力Ｖ＋は、直流出力Ｖ−に引き込まれ、出力端子
ＨＶには直流電圧Ｖ−が出力される。次に、時間ｔ３で
極性切り替え信号＋／−をＨレベルに切り替え、前述の
時間ｔ１からの動作を繰り返している。これにより、出
力端子ＨＶからは、振幅Ｖａ＋Ｖｂで正負対称な波形の
交流電圧が出力される。
をＬレベルに切り替えて、ホトカプラＰＣ１〜ＰＣ３を
オンにすると、抵抗Ｒ９を介して出力している正極性の
直流出力Ｖ＋は、直流出力Ｖ−に引き込まれ、出力端子
ＨＶには直流電圧Ｖ−が出力される。次に、時間ｔ３で
極性切り替え信号＋／−をＨレベルに切り替え、前述の
時間ｔ１からの動作を繰り返している。これにより、出
力端子ＨＶからは、振幅Ｖａ＋Ｖｂで正負対称な波形の
交流電圧が出力される。
【００２５】出力端子ＨＶから出力する交流電圧には、
極性切り替え信号＋／−および短縮信号＋ＵＰの出力タ
イミングを変えることにより、任意の周波数の交流電圧
を出力することができる。さらに、高圧電源ＰＰ＋とＰ
Ｐ−の直流出力電圧を異なる値に設定することにより、
任意の直流バイアスを加えることできる。例えば、図３
の時間ｔ１０からは、振幅Ｖｃ＋Ｖｄの負極性に急峻な
ピークを有するパルス波形を出力している。
極性切り替え信号＋／−および短縮信号＋ＵＰの出力タ
イミングを変えることにより、任意の周波数の交流電圧
を出力することができる。さらに、高圧電源ＰＰ＋とＰ
Ｐ−の直流出力電圧を異なる値に設定することにより、
任意の直流バイアスを加えることできる。例えば、図３
の時間ｔ１０からは、振幅Ｖｃ＋Ｖｄの負極性に急峻な
ピークを有するパルス波形を出力している。
【００２６】また、図示していないが、極性切り替え信
号＋／−を固定することにより、直流高電圧も出力する
ことができる。この場合、非出力極性のスイッチング
を、高圧トランス駆動停止手段ＳＷ−またはＳＷ＋で発
振器ＯＳＣからパルス幅制御コンパレータＣＯＭ−およ
びＣＯＭ＋に入力する基準信号を遮断することによっ
て、停止している。これにより、直流高電圧の出力時の
消費電力が少なくなるようにすることができる。
号＋／−を固定することにより、直流高電圧も出力する
ことができる。この場合、非出力極性のスイッチング
を、高圧トランス駆動停止手段ＳＷ−またはＳＷ＋で発
振器ＯＳＣからパルス幅制御コンパレータＣＯＭ−およ
びＣＯＭ＋に入力する基準信号を遮断することによっ
て、停止している。これにより、直流高電圧の出力時の
消費電力が少なくなるようにすることができる。
【００２７】次に、画像形成装置での作像時における交
流高圧電源ＰＰＡＣの出力制御を、図４のフローチャー
トに沿って説明する。画像形成装置の作像条件に応じて
必要な交流電圧のパラメータをステップ１で設定する。
この設定したパラメータには、高圧電源ＰＰ＋とＰＰ−
の電圧値、それぞれの出力時間が予め決められている。
次に、制御装置ＣＯＮＴはステップ２で、このパラメー
タに従い、極性切り替え信号＋／−と立ち上がり短縮信
号＋ＵＰなどの交流制御条件を交流高圧電源ＰＰＡＣに
出力する。さらに、ステップ３で作像タイミングを判断
し、作像タイミングに応じて、ステップ４で交流高圧電
源ＰＰＡＣの出力指令をレジスタにセットし、ステップ
５で出力指令を解除する。
流高圧電源ＰＰＡＣの出力制御を、図４のフローチャー
トに沿って説明する。画像形成装置の作像条件に応じて
必要な交流電圧のパラメータをステップ１で設定する。
この設定したパラメータには、高圧電源ＰＰ＋とＰＰ−
の電圧値、それぞれの出力時間が予め決められている。
次に、制御装置ＣＯＮＴはステップ２で、このパラメー
タに従い、極性切り替え信号＋／−と立ち上がり短縮信
号＋ＵＰなどの交流制御条件を交流高圧電源ＰＰＡＣに
出力する。さらに、ステップ３で作像タイミングを判断
し、作像タイミングに応じて、ステップ４で交流高圧電
源ＰＰＡＣの出力指令をレジスタにセットし、ステップ
５で出力指令を解除する。
【００２８】図５は本発明の他の実施の形態の回路図で
ある。この実施の形態では、高圧電源ＰＰ＋とＰＰ−の
高圧トランスのスイッチングのタイミングが時間的に重
ならないようにすることにより、消費電流のピークを低
くしたものである。図１と異なるところは、電源制御部
ＰＰＣＯＮＴのパルス幅制御コンパレータＣＯＭ−に入
力する発振器ＯＳＣからの基準信号を反転している点で
ある。このため、高圧電源ＰＰ−に入力する駆動信号Ｐ
ＷＭ−は、図６に示すように周期ｔの始点を基準に出力
し、一方、駆動信号ＰＷＭ＋は周期ｔの終点を基準に出
力する。これにより、高圧トランスのスイッチングが基
準信号の周期ｔ内で分散して行われるようになるので、
交流高圧電源ＰＰＡＣの消費電流も均一化され、ピーク
電流が低くなる。
ある。この実施の形態では、高圧電源ＰＰ＋とＰＰ−の
高圧トランスのスイッチングのタイミングが時間的に重
ならないようにすることにより、消費電流のピークを低
くしたものである。図１と異なるところは、電源制御部
ＰＰＣＯＮＴのパルス幅制御コンパレータＣＯＭ−に入
力する発振器ＯＳＣからの基準信号を反転している点で
ある。このため、高圧電源ＰＰ−に入力する駆動信号Ｐ
ＷＭ−は、図６に示すように周期ｔの始点を基準に出力
し、一方、駆動信号ＰＷＭ＋は周期ｔの終点を基準に出
力する。これにより、高圧トランスのスイッチングが基
準信号の周期ｔ内で分散して行われるようになるので、
交流高圧電源ＰＰＡＣの消費電流も均一化され、ピーク
電流が低くなる。
【００２９】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、請求項１の
発明は、正極性電圧を出力する高圧トランスを有する正
極直流高圧電源と、負極性電圧を出力する高圧トランス
を有する負極直流高圧電源とを有し、負極直流高圧電源
の出力を極性切り替え用のスイッチ素子を介して出力端
子に接続し、正極直流高圧電源の出力を電流制限抵抗を
介して出力端子に接続してなる交流高圧電源において、
正極直流高圧電源と負極直流高圧電源の各高圧トランス
を駆動するスイッチングを同期させることを特徴とす
る。これにより、直流から交流までの広範囲の任意の周
波数の出力を、ビートのない均一なリップルの波形で出
力することのできる交流高圧電源を実現することができ
る。
発明は、正極性電圧を出力する高圧トランスを有する正
極直流高圧電源と、負極性電圧を出力する高圧トランス
を有する負極直流高圧電源とを有し、負極直流高圧電源
の出力を極性切り替え用のスイッチ素子を介して出力端
子に接続し、正極直流高圧電源の出力を電流制限抵抗を
介して出力端子に接続してなる交流高圧電源において、
正極直流高圧電源と負極直流高圧電源の各高圧トランス
を駆動するスイッチングを同期させることを特徴とす
る。これにより、直流から交流までの広範囲の任意の周
波数の出力を、ビートのない均一なリップルの波形で出
力することのできる交流高圧電源を実現することができ
る。
【００３０】また、請求項２の発明は、正極性電圧を出
力する高圧トランスを有する正極直流高圧電源と、負極
性電圧を出力する高圧トランスを有する負極直流高圧電
源とを有し、負極直流高圧電源の出力を極性切り替え用
のスイッチ素子を介して出力端子に接続し、正極直流高
圧電源の出力を電流制限抵抗を介して出力端子に接続し
てなる交流高圧電源において、正極直流高圧電源と負極
直流高圧電源の各高圧トランスを駆動するスイッチング
を個別に停止する正極高圧トランス駆動停止手段と負極
高圧トランス駆動停止手段とをそれぞれ具備することを
特徴とする。これにより、直流出力時に非出力の直流高
圧電源の駆動を停止することができ、消費電力の低い交
流高圧電源を実現することができる。
力する高圧トランスを有する正極直流高圧電源と、負極
性電圧を出力する高圧トランスを有する負極直流高圧電
源とを有し、負極直流高圧電源の出力を極性切り替え用
のスイッチ素子を介して出力端子に接続し、正極直流高
圧電源の出力を電流制限抵抗を介して出力端子に接続し
てなる交流高圧電源において、正極直流高圧電源と負極
直流高圧電源の各高圧トランスを駆動するスイッチング
を個別に停止する正極高圧トランス駆動停止手段と負極
高圧トランス駆動停止手段とをそれぞれ具備することを
特徴とする。これにより、直流出力時に非出力の直流高
圧電源の駆動を停止することができ、消費電力の低い交
流高圧電源を実現することができる。
【００３１】また、請求項３の発明は、正極直流高圧電
源と負極直流高圧電源の各高圧トランスを駆動するスイ
ッチングを同じ周期で行ない、一方の直流高圧電源は周
期の始点から駆動が始まり、他方の直流高圧電源は周期
の終点で終了するようにしたことを特徴とする。これに
より、高圧トランスのスイッチングが分散して行われる
ようになって、消費電流も均一化され、入力電流のピー
ク電流が低くい交流高圧電源を実現することができる。
源と負極直流高圧電源の各高圧トランスを駆動するスイ
ッチングを同じ周期で行ない、一方の直流高圧電源は周
期の始点から駆動が始まり、他方の直流高圧電源は周期
の終点で終了するようにしたことを特徴とする。これに
より、高圧トランスのスイッチングが分散して行われる
ようになって、消費電流も均一化され、入力電流のピー
ク電流が低くい交流高圧電源を実現することができる。
【図１】本発明の交流高圧電源の一実施の形態の回路
図。
図。
【図２】図１の実施の形態の各部波形図。
【図３】図１の実施の形態の各部波形図。
【図４】画像形成装置の作像時における交流高圧電源の
出力制御のフローチャート。
出力制御のフローチャート。
【図５】本発明の交流高圧電源の他の実施の形態の回路
図。
図。
【図６】図５の実施の形態の各部波形図。
【符号の説明】 Ｃ１〜Ｃ４ コンデンサ ＣＯＭ−、ＣＯＭ＋ コンパレータ ＣＯＮＴ 制御部 Ｄ１、Ｄ２ ダイオード ＨＶ 出力端子 ＯＰ−、ＯＰ＋ オペアンプ ＯＳＣ 発振器 ＰＣ１〜ＰＣ６ ホトカプラ ＰＰＡＣ 交流高圧電源 ＰＰＣＯＮＴ 電源制御部 ＰＰＨＶ 交流高圧発生手段 ＰＰ＋、ＰＰ− 高圧電源 Ｑ１、Ｑ２ スイッチング素子 Ｒ１〜Ｒ１１ 抵抗 Ｔ１、Ｔ２ 高圧トランス
Claims (3)
- 【請求項１】 正極性電圧を出力する高圧トランスを有
する正極直流高圧電源と、 負極性電圧を出力する高圧トランスを有する負極直流高
圧電源とを有し、 前記負極直流高圧電源の出力を極性切り替え用のスイッ
チ素子を介して出力端子に接続し、 前記正極直流高圧電源の出力を電流制限抵抗を介して前
記出力端子に接続してなる交流高圧電源において、 前記正極直流高圧電源と前記負極直流高圧電源の各高圧
トランスを駆動するスイッチングを同期させることを特
徴とする交流高圧電源。 - 【請求項２】 正極性電圧を出力する高圧トランスを有
する正極直流高圧電源と、 負極性電圧を出力する高圧トランスを有する負極直流高
圧電源とを有し、 前記負極直流高圧電源の出力を極性切り替え用のスイッ
チ素子を介して出力端子に接続し、 前記正極直流高圧電源の出力を電流制限抵抗を介して前
記出力端子に接続してなる交流高圧電源において、 前記正極直流高圧電源と前記負極直流高圧電源の各高圧
トランスを駆動するスイッチングを個別に停止する正極
高圧トランス駆動停止手段と負極高圧トランス駆動停止
手段とをそれぞれ具備することを特徴とする交流高圧電
源。 - 【請求項３】 前記正極直流高圧電源と前記負極直流高
圧電源の各高圧トランスを駆動するスイッチングを同じ
周期で行ない、一方の直流高圧電源は周期の始点から駆
動が始まり、他方の直流高圧電源は周期の終点で終了す
るようにしたことを特徴とする請求項１に記載の交流高
圧電源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37396699A JP2001190071A (ja) | 1999-12-28 | 1999-12-28 | 交流高圧電源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37396699A JP2001190071A (ja) | 1999-12-28 | 1999-12-28 | 交流高圧電源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001190071A true JP2001190071A (ja) | 2001-07-10 |
Family
ID=18503056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP37396699A Pending JP2001190071A (ja) | 1999-12-28 | 1999-12-28 | 交流高圧電源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001190071A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7187565B2 (en) | 2004-05-20 | 2007-03-06 | Samsung Electronics Co., Ltd. | High voltage power supply |
| CN100440677C (zh) * | 2004-10-29 | 2008-12-03 | 佳能株式会社 | 成像装置及其高压电源 |
| JP2010074967A (ja) * | 2008-09-19 | 2010-04-02 | Fuji Xerox Co Ltd | 電源装置および画像形成装置 |
-
1999
- 1999-12-28 JP JP37396699A patent/JP2001190071A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7187565B2 (en) | 2004-05-20 | 2007-03-06 | Samsung Electronics Co., Ltd. | High voltage power supply |
| CN100440677C (zh) * | 2004-10-29 | 2008-12-03 | 佳能株式会社 | 成像装置及其高压电源 |
| JP2010074967A (ja) * | 2008-09-19 | 2010-04-02 | Fuji Xerox Co Ltd | 電源装置および画像形成装置 |
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