JP2014165931A - 高圧電源装置、及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】トランスTの第1の二次巻線の出力を整流平滑して第1の極性の電圧を出力する第1の整流平滑回路(D1、C1)と、トランスTの第2の二次巻線の出力を整流平滑して第2の極性の電圧を出力する第2の整流平滑回路(D2、C2)と、第2の整流平滑回路の出力端11bに接続された固定抵抗手段R2と、固定抵抗手段の他端と第1の整流平滑回路の出力端11aとの間に接続された可変抵抗手段VRと、可変抵抗手段の抵抗値を変化させる制御信号を出力する制御手段31と、を備え、第1の整流平滑回路からの第1の極性の電圧を第1の出力端子から出力し、第2の整流平滑回路の出力を、固定抵抗手段と可変抵抗手段とを直列接続して分圧した電圧を第2の出力端子から出力する。
【選択図】図3
Description
電源装置(図示していない)からパルス幅変調された電力として制御回路71にPWM(Vc)が、制御回路72にPWM(T1)が、制御回路73にPWM(T2+)が、制御回路74にPWM(T2−)が入力される。これら入力される電力のパルス幅等は電力装置のCPU(図示していない)で制御される。
そして、高圧電源装置60の変圧手段61からVc(−)、Vb(−)が、変圧手段62からT1(+)が、変圧手段63、64からT2(+/−)の各電力が出力される。これらは画像形成装置のバイアス電圧として供給される。ここで、Vcは帯電電圧、Vbは現像電圧、T1は一次転写電圧、T2は二次転写電圧を示している。ここで、括弧内の「+」、「−」の符号は、電圧が正であるか負であるかを表しており、「+/−」は、正、負のいずれにも設定できることを表している。
このように、図8の例では、Vc(−)、Vb(−)は、変圧手段61により生成し、T1(+)は変圧手段62により生成し、T2(+/−)は変圧手段63、64により生成する。
また、T1の出力電圧値はPWM(T1)の「PWM DUTY」で設定される。制御回路72によりT1(+)のフィードバック値とPWM(T1)から変圧手段62の出力電圧値が決まり、T1の出力電圧値となる。
さらに、T2(+/−)からT2(+)を出力するときは、変圧手段63を駆動し、変圧手段64は駆動しない。さらに、T2(+/−)からT2(−)を出力するときは、変圧手段63を駆動せず、変圧手段64を駆動する。T2(+)の出力電圧値はPWM(T2+)のPWM DUTYで設定される。制御回路73によりT2(+)のフィードバック値とPWM(T2+)から変圧手段63の出力電圧値が決まり、T2(+)の出力電圧値となる。
このような高圧電圧回路では、Vc(−)及びVb(−)を1つのトランスすなわち変圧手段61だけで生成しているのでコスト的なメリットがある。
また、特許文献1に記載の高圧電源装置は、特定の1個の出力端子から正負線形に出力できないという問題は解消できない。
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、一つのトランスで複数のバイアスを生成でき1個の端子から正負の任意の出力をオーバーシュートやアンダーシュートを発生させずに、線形で出力できる高圧電源装置を提供することを目的とする。
画像形成装置40は、電子写真式のカラープリンタである。画像形成装置40は、一次転写ベルト45に沿って各色の画像形成部46BK、46M、46C、46Yを配置したタンデム型のカラープリンタである。すなわち、画像形成装置40では、一次転写ベルト45に沿って、この一次転写ベルト45の進行方向の上流側から順に、複数の画像形成部46BK、46M、46C、46Yを配置している。これら複数の画像形成部46BK、46M、46C、46Yは形成するトナー画像の色が異なるだけでその内部構成は共通である。
画像形成部46BKは感光体としての感光体ドラム48BK、この感光体ドラム48BKの周囲に配置された帯電器49BK、LEDヘッド50BK、現像器51BK、感光体クリーナ(図示せず)、除電器52BK等から構成されている。LEDヘッド50BKは、画像形成部46BKが形成する画像色に対応する光を照射するように構成されている。
画像形成の際に感光体ドラム48BKの外周面は暗中にて帯電器49BKにより一様に帯電された後、LEDヘッド50BKからブラックの画像に対応した光により露光され、静電潜像が形成される。現像器51BKはこの静電潜像をブラックトナーにより可視像化し、このことにより感光体ドラム58BK上にブラックのトナー画像が形成される。このトナー画像は、感光体ドラム58BKと一次転写ベルト45が接する位置で、一次転写ローラ53BKに印加されるバイアスにより、一次転写ベルト45に転写される。トナー画像の転写が終了した感光体ドラム48BKは、外周面に残留した不要なトナーを感光体クリーナにより払拭された後、除電器52BKにより除電され、次の画像形成のために待機する。
一次転写ベルト45は、さらに次の画像形成部46C、46Yに移動し、同様の動作により、感光体ドラム48C上に形成されたシアンのトナー画像と、感光体ドラム48Y上に形成されたイエローのトナー画像とが、一次転写ベルト45上に重畳されて転写される。こうして、一次転写ベルト45上にフルカラーの画像が形成される。
給紙トレイ41から給紙ローラ42と分離ロー43とで分離給紙される用紙44は、一次転写ベルト45と用紙44が接する部分で、二次転写ローラ56に印加されたバイアスで一次転写ベルト45上のフルカラーのトナー画像が転写される。これにより、用紙44上にフルカラートナー画像が形成される。このフルカラーの重ね画像が形成された用紙44は、定着器54で画像を定着された後、画像形成装置の外部に排紙される。
また、第1変圧手段11は、2つの出力端11a、11bを備え、異なる極性の直流電圧を出力する。即ち、第1変圧手段11の一方の出力端11aは負電圧(第1の極性の電圧)であり、他方の出力端11bは正電圧(第2の極性の電圧)である。また、第1変圧手段11の他方の出力端11bには固定抵抗手段である抵抗R2を配置し、この抵抗R2の出力側(固定抵抗手段の他端)と、一方の出力端11aとの間には可変抵抗手段である可変抵抗VRを配置する。この可変抵抗VRは、抵抗制御回路31からの制御信号によって抵抗値を変更できる。
第1変圧手段11において、VcはPWM(Vc)の「PWM DUTY」で設定される。第1制御回路21によりVc(−)からのフィードバック値と、PWM(Vc)から入力される電力により、第1変圧手段11の一方の出力端11aの電圧値が決まり、Vcの出力電圧値となる。出力端子10BからのVb(+/−)は、第1変圧手段11の一方の出力端11aと他方の出力端11bの出力を重畳することにより生成される。
抵抗制御回路31によるVb(+/−)からのフィードバック値とPWM(Vb)から抵抗制御回路31への入力によりVRの抵抗値を設定し、出力端子10BからのVb(+/−)の出力値をマイナスからプラスまで線形に変化させることができる。
また、出力端子10CからのT1の出力電圧値は、PWM(T1)の「PWM DUTY」で設定され、第2制御回路22へのT1(+)のフィードバック値とPWM(T1)からの入力値で第2変圧手段12の出力電圧値が定まる。
また、出力端子10DからのT2(+)の出力電圧値はPWM(T2+)の「PWM DUTY」で設定し、第3制御回路23へのT2(+)のフィードバック値とPWM(T2+)から第3変圧手段13の出力電圧値が決まる。そして、出力端子10DからのT2(−)の出力電圧値はPWM(T2−)の「PWM DUTY」で設定し、第4制御回路24へのT2(−)のフィードバック値とPWM(T2−)から第4変圧手段14の出力電圧値が決まる。
出力端子10Aからは、トランスTのマイナス出力が整流平滑された負電圧がVc(−)として出力される。また、出力端子10AからのVc(−)は、第1制御回路21に入力されるPWM(Vc)により設定される。PWM(Vc)を、RC回路(R5、C3)で平滑化した電圧値とVc(−)のフィードバック電圧とをオペレーショナルアンプIC1に入力し同じ電圧になるように制御する。オペレーショナルアンプIC1の出力はパワートランジスタTr1のベースへ供給され、パワートランジスタTr1を流れる電流を制御することで、トランスTの一次巻線への出力電圧を制御する。
オペレーショナルアンプIC2の出力は可変抵抗VRに入力され、可変抵抗VRの抵抗値を制御する。なお、可変抵抗VRについては後述する。可変抵抗VRと抵抗R2は直列接続されており、Vb(+/−)の値は可変抵抗VRの抵抗値と抵抗R2の抵抗値との比で決まるため、可変抵抗VRの抵抗値を制御することでVb(+/−)出力値を負電圧から正電圧まで線形性をもって変化させることができる。
なお、図3に示す回路は、出力端子10Aから出力される電圧が正電圧(Vc(+))となり、出力端子10Aから出力される電圧が重畳された電圧(Vb(+/−))となるように変形して実施することができる。
この場合、2つの二次巻線の向き及びダイオードD1、D2による整流方向を変更して、第1の整流平滑回路(D1、C1)から出力される第1の極性の電圧が正電圧となり、第2の整流平滑回路(D2、C2)から出力される第2の極性の電圧が負電圧となるように構成する。そして、出力端11bに固定抵抗手段としての抵抗R2を接続し、抵抗R2の出力端(他端)と出力端11aとの間に可変抵抗手段VRを接続する。そして、第1の整流平滑回路からの正電圧(Vc(+))を第1の出力端子10Aから出力し、第2の整流平滑回路の出力を、抵抗R2と可変抵抗VRとを直列接続して分圧した電圧(Vb(+/−))を第2の出力端子10Bから出力する。
可変抵抗器として回転式のボリューム抵抗VR1を使用し、このボリューム抵抗をモータ(図示していない)で駆動して抵抗値を変更する。図中の「a」、「b」、「c」は、図3中の「a」、「b」、「c」に相当する。モータはPWM(Vb)信号の設定値に応じて駆動する。
Claims (6)
- 第1の二次巻線及び第2の二次巻線を備えたトランスと、前記第1の二次巻線の出力を整流平滑して第1の極性の電圧を出力する第1の整流平滑回路と、前記第2の二次巻線の出力を整流平滑して前記第1の極性とは異なる第2の極性の電圧を出力する第2の整流平滑回路と、直流電圧を夫々出力する第1の出力端子及び第2の出力端子と、を備えた高圧電源装置であって、
前記第2の整流平滑回路の出力端に接続された固定抵抗手段と、
前記固定抵抗手段の他端と第1の整流平滑回路の出力端との間に接続された可変抵抗手段と、
前記可変抵抗手段の抵抗値を変化させる制御信号を出力する制御手段と、を備え、
前記第1の整流平滑回路からの第1の極性の電圧を前記第1の出力端子から出力し、
前記第2の整流平滑回路の出力を、前記固定抵抗手段と前記可変抵抗手段とを直列接続して分圧した電圧を前記第2の出力端子から出力することを特徴とする高圧電源装置。 - 前記トランスの一次巻線にはパルス幅変調した入力電力を供給することを特徴とする請求項1に記載の高圧電源装置。
- 前記入力電力の制御を行う第2の制御手段を備えることを特徴とする請求項2に記載の高圧電源装置。
- 前記可変抵抗手段は、1段のトランジスタを備えて構成されることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の高圧電源装置。
- 前記可変抵抗手段は、多段のトランジスタを備えて構成されることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の高圧電源装置。
- 請求項1乃至5の何れか一項に記載の高圧電源装置と、この高圧電源装置から供給される高電圧電力をバイアス電力とする処理部を備えることを特徴とする画像形成装置。
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