JP3363540B2 - 高圧電源回路及び画像記録装置 - Google Patents
高圧電源回路及び画像記録装置Info
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- power supply
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- voltage
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば複写機、レーザ
プリンタ等の画像記録装置の静電写真プロセスに用いら
れる高圧電源回路及び画像記録装置に関するものであ
る。
プリンタ等の画像記録装置の静電写真プロセスに用いら
れる高圧電源回路及び画像記録装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の静電写真プロセスに用い
られる高圧電源は、コロナ放電を発生させるために、約
１０ＫＶの高電圧が必要であり、その生成には、フライ
バックトランス等が用いられ、そのフライバックトラン
スの絶縁ケース上の端子から、直接高圧出力が、高圧電
線を介して高圧負荷に印加されていた。
られる高圧電源は、コロナ放電を発生させるために、約
１０ＫＶの高電圧が必要であり、その生成には、フライ
バックトランス等が用いられ、そのフライバックトラン
スの絶縁ケース上の端子から、直接高圧出力が、高圧電
線を介して高圧負荷に印加されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】近年、静電写真プロセ
スを用いた画像記録装置は、レーザプリンタに代表され
るように、小型化，低コスト化が進み、比較的低電圧
（１〜５ＫＶ）の印加で済む接触帯電プロセスが主流に
なりつつある。
スを用いた画像記録装置は、レーザプリンタに代表され
るように、小型化，低コスト化が進み、比較的低電圧
（１〜５ＫＶ）の印加で済む接触帯電プロセスが主流に
なりつつある。
【０００４】しかしながら、これら接触帯電プロセスは
数μＡの低電流制御が必要条件と成り、絶縁体であるプ
リント基板の絶縁抵抗値が、微少電流制御においては無
視できなくなり、絶縁距離を大きくしたり、絶縁抵抗値
の高いプリント基板材料を用いなければならないという
問題点があった。
数μＡの低電流制御が必要条件と成り、絶縁体であるプ
リント基板の絶縁抵抗値が、微少電流制御においては無
視できなくなり、絶縁距離を大きくしたり、絶縁抵抗値
の高いプリント基板材料を用いなければならないという
問題点があった。
【０００５】本発明は、以上のような問題点にかんがみ
てなされたもので、比較的安価で絶縁抵抗値の低いプリ
ント基板材料を用いてこの種の高電圧出力を微少電流で
精度良く制御することができ、またこれら高電圧／微少
電流の出力端の絶縁抵抗を比較的小スペースで大きくす
ることのできる手段の提供を目的としている。
てなされたもので、比較的安価で絶縁抵抗値の低いプリ
ント基板材料を用いてこの種の高電圧出力を微少電流で
精度良く制御することができ、またこれら高電圧／微少
電流の出力端の絶縁抵抗を比較的小スペースで大きくす
ることのできる手段の提供を目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このため、本発明におい
ては、高圧負荷に流れる電流を検出してトランスの一次
側スイッチングを制御し、前記トランスの２次側出力を
整流することにより、前記高圧負荷に高電圧、微少電流
を供給する高圧電源回路において、前記トランスが備え
られる高圧電源部主基板と、前記トランスの２次側出力
を整流する昇圧整流回路部が備えられる副基板とを有
し、前記高圧電源部主基板と前記副基板とを２階建てと
して前記副基板から前記高圧電源部主基板を介すること
なく前記高圧負荷に高圧出力を供給するとともに、前記
トランスの２次巻線の一端に電流検出手段を設け、かつ
前記副基板に接地パターンを設けずに、前記高圧負荷を
流れた電流が接地ラインを介して前記電流検出手段に流
れ込むように構成することにより、前記目的を達成しよ
うとするものである。また、本発明においては、静電写
真プロセスを用いる画像記録装置において、静電写真プ
ロセスのための高圧負荷と、前記高圧負荷に流れる電流
を検出してトランスの一次側スイッチングを制御し、前
記トランスの２次側出力を整流することにより、前記高
圧負荷に高電圧、微少電流を供給する高圧電源回路とを
備え、前記高圧電源回路を、前記トランスが備えられる
高圧電源部主基板と、前記トランスの２次側出力を整流
する昇圧整流回路部が備えられる副基板とを有し、前記
高圧電源部主基板と前記副基板とを２階建てとして前記
副基板から前記高圧電源部主基板を介することなく前記
高圧負荷に高圧出力を供給するとともに、前記トランス
の２次巻線の一端に電流検出手段を設け、前記高圧負荷
を流れた電流が接地ラインを介して前記電流検出手段に
流れ込むように構成することにより、前記目的を達成し
ようとするものである。
ては、高圧負荷に流れる電流を検出してトランスの一次
側スイッチングを制御し、前記トランスの２次側出力を
整流することにより、前記高圧負荷に高電圧、微少電流
を供給する高圧電源回路において、前記トランスが備え
られる高圧電源部主基板と、前記トランスの２次側出力
を整流する昇圧整流回路部が備えられる副基板とを有
し、前記高圧電源部主基板と前記副基板とを２階建てと
して前記副基板から前記高圧電源部主基板を介すること
なく前記高圧負荷に高圧出力を供給するとともに、前記
トランスの２次巻線の一端に電流検出手段を設け、かつ
前記副基板に接地パターンを設けずに、前記高圧負荷を
流れた電流が接地ラインを介して前記電流検出手段に流
れ込むように構成することにより、前記目的を達成しよ
うとするものである。また、本発明においては、静電写
真プロセスを用いる画像記録装置において、静電写真プ
ロセスのための高圧負荷と、前記高圧負荷に流れる電流
を検出してトランスの一次側スイッチングを制御し、前
記トランスの２次側出力を整流することにより、前記高
圧負荷に高電圧、微少電流を供給する高圧電源回路とを
備え、前記高圧電源回路を、前記トランスが備えられる
高圧電源部主基板と、前記トランスの２次側出力を整流
する昇圧整流回路部が備えられる副基板とを有し、前記
高圧電源部主基板と前記副基板とを２階建てとして前記
副基板から前記高圧電源部主基板を介することなく前記
高圧負荷に高圧出力を供給するとともに、前記トランス
の２次巻線の一端に電流検出手段を設け、前記高圧負荷
を流れた電流が接地ラインを介して前記電流検出手段に
流れ込むように構成することにより、前記目的を達成し
ようとするものである。
【０００７】
【作用】以上のような本発明構成により、例えば低コス
トのインバータトランスを用いて昇圧回路により、５Ｋ
Ｖ程度の高圧を出力する場合、比較的低コストの例えば
紙フェノール等のプリント基板を用いて昇圧回路部を２
階建て副基板上に構成することにより、数μＡの微少電
流をも制御可能な、高精度，低コストの高圧電源回路を
実現し得る。
トのインバータトランスを用いて昇圧回路により、５Ｋ
Ｖ程度の高圧を出力する場合、比較的低コストの例えば
紙フェノール等のプリント基板を用いて昇圧回路部を２
階建て副基板上に構成することにより、数μＡの微少電
流をも制御可能な、高精度，低コストの高圧電源回路を
実現し得る。
【０００８】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
図１に、本発明に係るこの種の高圧電源回路の第１実施
例の一出力部分図を、また図２に、この実施例の２階建
て副基板の実装図を示す。図１において、１は出力制御
部、２，３は、各電圧制御部、４は静電写真プロセスの
等価高圧負荷である。Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４は、各ト
ランスＴ１，Ｔ２の制御および駆動用の各トランジス
タ、また、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５及び、Ｄ１，
Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５は、それぞれ昇圧用の各コンデ
ンサと各ダイオードである。Ｒ１，Ｒ２は放電用の各負
荷抵抗、Ｒ３は出力抵抗を示す。
図１に、本発明に係るこの種の高圧電源回路の第１実施
例の一出力部分図を、また図２に、この実施例の２階建
て副基板の実装図を示す。図１において、１は出力制御
部、２，３は、各電圧制御部、４は静電写真プロセスの
等価高圧負荷である。Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４は、各ト
ランスＴ１，Ｔ２の制御および駆動用の各トランジス
タ、また、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５及び、Ｄ１，
Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５は、それぞれ昇圧用の各コンデ
ンサと各ダイオードである。Ｒ１，Ｒ２は放電用の各負
荷抵抗、Ｒ３は出力抵抗を示す。
【０００９】Ｒ７は、高圧負荷４を介し、ＧＮＤに流れ
る電流を検出するための検出抵抗である。Ｊ１，Ｊ２，
Ｊ３，Ｊ４は、図２に示す２階建て副基板５上に構成さ
れている昇圧回路部と、高圧電源部主基板６とを電気的
に接続するための導電性材料の各支持部材を示す。その
他の本発明実施例の説明に直接関与しない構成素子は説
明を省略する。
る電流を検出するための検出抵抗である。Ｊ１，Ｊ２，
Ｊ３，Ｊ４は、図２に示す２階建て副基板５上に構成さ
れている昇圧回路部と、高圧電源部主基板６とを電気的
に接続するための導電性材料の各支持部材を示す。その
他の本発明実施例の説明に直接関与しない構成素子は説
明を省略する。
【００１０】トランスＴ１及びトランスＴ２が昇圧さ
れ、各支持部材Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３，Ｊ４を介して昇圧整
流回路部である副基板５に電圧が印加され、出力抵抗Ｒ
３を介して、高圧負荷４に高電圧が印加される。高圧負
荷を流れた電流はＧＮＤラインを介して、検出抵抗Ｒ７
に流れ込む。検出抵抗Ｒ７に発生した電圧を基に各電圧
制御部２，３がトランスＴ１，Ｔ２の１次側に加える電
圧を制御し、高圧負荷に流れる電流を制御する。
れ、各支持部材Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３，Ｊ４を介して昇圧整
流回路部である副基板５に電圧が印加され、出力抵抗Ｒ
３を介して、高圧負荷４に高電圧が印加される。高圧負
荷を流れた電流はＧＮＤラインを介して、検出抵抗Ｒ７
に流れ込む。検出抵抗Ｒ７に発生した電圧を基に各電圧
制御部２，３がトランスＴ１，Ｔ２の１次側に加える電
圧を制御し、高圧負荷に流れる電流を制御する。
【００１１】図２は、昇圧整流回路部である副基板５の
実装略図を示すもので、（ａ）図は副基板の斜視図、
（ｂ）図はそれを反転した状態での装着図である。副基
板５上に搭載されている各部品には個々に符号は付して
いないが、いずれも図１におけるコンデンサＣ１，Ｃ
２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５；ダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３，
Ｄ４，Ｄ５；抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３等に相等する各素子
である。この副基板５は（ｂ）図に示すように、各支持
部材Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３，Ｊ４を介して、高圧電源部主基
板６に部品面を下にした、（ａ）図の反転状態で実装さ
れている。
実装略図を示すもので、（ａ）図は副基板の斜視図、
（ｂ）図はそれを反転した状態での装着図である。副基
板５上に搭載されている各部品には個々に符号は付して
いないが、いずれも図１におけるコンデンサＣ１，Ｃ
２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５；ダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３，
Ｄ４，Ｄ５；抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３等に相等する各素子
である。この副基板５は（ｂ）図に示すように、各支持
部材Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３，Ｊ４を介して、高圧電源部主基
板６に部品面を下にした、（ａ）図の反転状態で実装さ
れている。
【００１２】通常、紙フェノール等の比較的安価なプリ
ント基板は、高温高湿度下で、１０10Ω程度の絶縁抵抗
値を有している。この絶縁抵抗値は、公知のように、各
部品が基板に接する面積が大きい程、また部品電極部の
距離が短い程小さくなる。高圧負荷に流れる電流の検出
部がＧＮＤパターンであるため、高電圧を発生する昇圧
整流回路部が高圧電源主基板６上に存在した場合、高圧
電源主基板６上には、縦横無尽に多数のＧＮＤパターン
が這い廻っているため、誤検知の原因となる可能性があ
る。従って、高電圧発生部は、極力ＧＮＤパターンが存
在する主基板上６の接触面積を少なくするのが望まし
い。特に高圧負荷４の抵抗値が大きいほど、電流制御精
度は低下する。
ント基板は、高温高湿度下で、１０10Ω程度の絶縁抵抗
値を有している。この絶縁抵抗値は、公知のように、各
部品が基板に接する面積が大きい程、また部品電極部の
距離が短い程小さくなる。高圧負荷に流れる電流の検出
部がＧＮＤパターンであるため、高電圧を発生する昇圧
整流回路部が高圧電源主基板６上に存在した場合、高圧
電源主基板６上には、縦横無尽に多数のＧＮＤパターン
が這い廻っているため、誤検知の原因となる可能性があ
る。従って、高電圧発生部は、極力ＧＮＤパターンが存
在する主基板上６の接触面積を少なくするのが望まし
い。特に高圧負荷４の抵抗値が大きいほど、電流制御精
度は低下する。
【００１３】（第２実施例）図３は、本発明の第２の実
施例を示す実装図であり、回路構成は図１におけると同
様である。
施例を示す実装図であり、回路構成は図１におけると同
様である。
【００１４】昇圧整流回路部が構成されている２階建て
の副基板５は、主基板６に、前記図２（ｂ）と同様に、
はんだ付け面を上にして実装されている。Ｐ１は、パタ
ーンにはんだ塗布した電極端子である。Ｐ１は、図１に
おける出力抵抗Ｒ３を介した高圧出力端に相等し、コイ
ルばね形状を有する端子７を介して直接高圧負荷４に電
圧を印加する。高圧出力部がはんだ塗布したパターンで
あり、主基板６上に存在しないため、安価で漏洩電流の
少い出力部を構成し得る。
の副基板５は、主基板６に、前記図２（ｂ）と同様に、
はんだ付け面を上にして実装されている。Ｐ１は、パタ
ーンにはんだ塗布した電極端子である。Ｐ１は、図１に
おける出力抵抗Ｒ３を介した高圧出力端に相等し、コイ
ルばね形状を有する端子７を介して直接高圧負荷４に電
圧を印加する。高圧出力部がはんだ塗布したパターンで
あり、主基板６上に存在しないため、安価で漏洩電流の
少い出力部を構成し得る。
【００１５】（第３実施例）図４は、前記第２実施例を
さらに実用的にした第３の実施例の実装図であり、
（ａ）図は分解斜視図、（ｂ）図は装着図を示す。５は
２階建ての副基板、６は主基板、８は絶縁ケース、９
は、この絶縁ケース８から突出している保持支柱であ
る。（ｂ）図は、高圧電源部を上記絶縁ケース８に装着
した図で、主基板６には（ａ）図に示すように、切抜き
穴１０が穿設されており、絶縁ケース８に装着した状態
で保持支柱９が切抜き穴１０から出て、副基板５に接触
する。副基板５は、各支持部材Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３，Ｊ４
で電気的導通も兼ねて２階建て式に保持されているが、
（ｂ）図に示すように、不図示の端子７（図３参照）か
らの機械的応力ｆによって押されているため、その力を
受けるために保持支柱９が作用する。さらに、保持支柱
９は、主基板６との接触を極力小さくすることが可能で
あり、また絶縁体でもあることから、電気的な特性，特
に漏洩電流には何ら影響を及ぼすことがない。
さらに実用的にした第３の実施例の実装図であり、
（ａ）図は分解斜視図、（ｂ）図は装着図を示す。５は
２階建ての副基板、６は主基板、８は絶縁ケース、９
は、この絶縁ケース８から突出している保持支柱であ
る。（ｂ）図は、高圧電源部を上記絶縁ケース８に装着
した図で、主基板６には（ａ）図に示すように、切抜き
穴１０が穿設されており、絶縁ケース８に装着した状態
で保持支柱９が切抜き穴１０から出て、副基板５に接触
する。副基板５は、各支持部材Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３，Ｊ４
で電気的導通も兼ねて２階建て式に保持されているが、
（ｂ）図に示すように、不図示の端子７（図３参照）か
らの機械的応力ｆによって押されているため、その力を
受けるために保持支柱９が作用する。さらに、保持支柱
９は、主基板６との接触を極力小さくすることが可能で
あり、また絶縁体でもあることから、電気的な特性，特
に漏洩電流には何ら影響を及ぼすことがない。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
トランスが備えられる高圧電源部主基板と、該トランス
の２次側出力を整流する昇圧整流回路部が備えられる副
基板とを２階建てとして前記副基板から前記高圧電源部
主基板を介することなく高圧負荷に高圧出力を供給する
とともに、前記トランスの２次巻線の一端に電流検出手
段を設け、前記高圧負荷を流れた電流が接地ラインを介
して前記電流検出手段に流れ込むようにしたため、比較
的安価で、絶縁抵抗の低いプリント基板を用いて、高電
圧出力を微少電流で精度良く制御することが可能となっ
た。また、高電圧，微少電流の出力端の絶縁抵抗を大き
くすることが比較的小さなスペースで容易に構成でき、
装置の小型化にも寄与し得る。
トランスが備えられる高圧電源部主基板と、該トランス
の２次側出力を整流する昇圧整流回路部が備えられる副
基板とを２階建てとして前記副基板から前記高圧電源部
主基板を介することなく高圧負荷に高圧出力を供給する
とともに、前記トランスの２次巻線の一端に電流検出手
段を設け、前記高圧負荷を流れた電流が接地ラインを介
して前記電流検出手段に流れ込むようにしたため、比較
的安価で、絶縁抵抗の低いプリント基板を用いて、高電
圧出力を微少電流で精度良く制御することが可能となっ
た。また、高電圧，微少電流の出力端の絶縁抵抗を大き
くすることが比較的小さなスペースで容易に構成でき、
装置の小型化にも寄与し得る。
【図１】 高圧電源回路の第１実施例の一出力部分図
【図２】 第１実施例の２階建て副基板の実装図
【図３】 第２実施例の実装図
【図４】 第３実施例の実装図
１ 出力制御部
２，３ 電圧制御部
４ 高圧負荷
５ ２階建て副基板
６ 高圧電源主基板
８ 絶縁ケース
９ 保持支柱
Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３，Ｊ４ 支持部材
Ｐ１ 電極端子
ｆ 機械的応力
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02M 3/00 - 3/44
Claims (6)
- 【請求項１】 高圧負荷に流れる電流を検出してトラン
スの一次側スイッチングを制御し、前記トランスの２次
側出力を整流することにより、前記高圧負荷に高電圧、
微少電流を供給する高圧電源回路において、前記トランスが備えられる高圧電源部主基板と、 前記トランスの２次側出力を整流する昇圧整流回路部が
備えられる副基板とを有し、 前記高圧電源部主基板と前記副基板とを２階建てとして
前記副基板から前記高圧電源部主基板を介することなく
前記高圧負荷に高圧出力を供給するとともに、前記トラ
ンスの２次巻線の一端に電流検出手段を設け、かつ前記
副基板に接地パターンを設けずに、前記高圧負荷を流れ
た電流が接地ラインを介して前記電流検出手段に流れ込
むように 構成したことを特徴とする高圧電源回路。 - 【請求項２】 前記高圧出力は、前記副基板からコイル
ばね形状を有する端子を介して前記高圧負荷に供給され
ることを特徴とする請求項１に記載の高圧電源回路。 - 【請求項３】 さらに前記高圧電源主基板を保持するた
めの絶縁ケースを有し、前記２階建て副基板上に加わる
機械的応力を軽減させるために、前記絶縁ケースと前記
副基板との間に、前記高圧電源部主基板の切り抜き部を
連通して前記副基板を支持する支持部材を設けたことを
特徴とする請求項１又は請求項２に記載の高圧電源回
路。 - 【請求項４】 静電写真プロセスを用いる画像記録装置
において、 静電写真プロセスのための高圧負荷と、 前記高圧負荷に流れる電流を検出してトランスの一次側
スイッチングを制御し、前記トランスの２次側出力を整
流することにより、前記高圧負荷に高電圧、微少電流を
供給する高圧電源回路とを備え、 前記高圧電源回路を、 前記トランスが備えられる高圧電源部主基板と、 前記トランスの２次側出力を整流する昇圧整流回路部が
備えられる副基板とを有し、 前記高圧電源部主基板と前記副基板とを２階建てとして
前記副基板から前記高圧電源部主基板を介することなく
前記高圧負荷に高圧出力を供給するとともに、前記トラ
ンスの２次巻線の一端に電流検出手段を設け、前記高圧
負荷を流れた電流が接地ラインを介して前記電流検出手
段に流れ込むように構成したことを特徴とする画像記録
装置。 - 【請求項５】 前記高圧出力は、前記副基板からコイル
ばね形状を有する端子を介して前記高圧負荷に供給され
ることを特徴とする請求項４に記載の画像記録装置。 - 【請求項６】 さらに前記高圧電源主基板を保持するた
めの絶縁ケースを有し、前記２階建て副基板上に加わる
機械的応力を軽減させるために、前記絶縁ケースと前記
副基板との間に、前記高圧電源部主基板の切り抜き部を
連通して前記副基板を支持する支持部材を設けたことを
特徴とする請求項4又は請求項５に記載の画像記録装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24141593A JP3363540B2 (ja) | 1993-09-28 | 1993-09-28 | 高圧電源回路及び画像記録装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24141593A JP3363540B2 (ja) | 1993-09-28 | 1993-09-28 | 高圧電源回路及び画像記録装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0799777A JPH0799777A (ja) | 1995-04-11 |
| JP3363540B2 true JP3363540B2 (ja) | 2003-01-08 |
Family
ID=17073957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24141593A Expired - Fee Related JP3363540B2 (ja) | 1993-09-28 | 1993-09-28 | 高圧電源回路及び画像記録装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3363540B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101238372B1 (ko) * | 2008-07-24 | 2013-02-28 | 삼성전자주식회사 | 고압전원장치 |
| JP6409976B2 (ja) | 2015-08-03 | 2018-10-24 | 株式会社村田製作所 | 絶縁型ｄｃ−ｄｃコンバータ |
| JP6926132B2 (ja) * | 2019-01-23 | 2021-08-25 | 矢崎総業株式会社 | 保護回路ユニット及び車両用電源装置 |
| JP7168542B2 (ja) * | 2019-10-18 | 2022-11-09 | 株式会社日立ハイテク | 電源モジュールおよび質量分析装置 |
-
1993
- 1993-09-28 JP JP24141593A patent/JP3363540B2/ja not_active Expired - Fee Related
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