JP5645700B2 - 放電回路、放電回路を有する電源及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
また、他の放電回路は、交流電圧が入力される入力ライン間に接続される第一容量素子の電圧を放電する放電回路において、前記入力ライン間に接続された整流部と、前記整流部に接続された放電部と、を備え、前記放電部は、前記第一容量素子の電圧を放電するための第一放電素子と、前記第一放電素子に直列に接続されており、前記交流電圧が入力された状態でオフしているスイッチ部と、前記入力ライン間に接続され、前記スイッチ部をオンするための第二容量素子と、前記第二容量素子に並列に接続され、前記第二容量素子の電圧を放電するための第二放電素子と、前記入力ライン間への前記交流電圧の入力が断たれた場合に、前記第二容量素子の電圧が上昇して前記スイッチ部がオンされることにより、前記第一放電素子によって前記第一容量素子の電圧が放電されることを特徴とする。
また、本発明の他の放電回路は、交流電圧が入力される入力ライン間に接続される第一容量素子の電圧を放電する放電回路において、前記入力ライン間に前記第一容量素子と並列に接続された第一抵抗素子と、前記第一抵抗素子に直列に接続されており、前記交流電圧が入力された状態でオフしているスイッチ部と、前記入力ライン間に接続された第二容量素子と、前記第二容量素子に並列に接続された第二抵抗素子と、を備え、前記入力ライン間への前記交流電圧の入力が断たれた場合、前記第二容量素子の電圧が上昇して前記スイッチ部がオンされることにより、前記第一抵抗素子によって前記第一容量素子の電圧が放電されることを特徴とする。
また、本発明の電源は、入力される交流電圧を整流及び平滑して電圧を出力する電源において、入力される前記交流電圧を整流する整流部と、前記整流部よりも前記交流電圧の入力側であり前記交流電圧の入力ライン間に接続された第一容量素子と、前記第一容量素子と前記整流部との間に設けられた放電回路と、を備え、前記放電回路は、前記入力ライン間に接続され、前記第一容量素子の電圧を放電するための第一放電素子と、前記第一放電素子に直列に接続されており、前記交流電圧が入力された状態でオフしているスイッチ部と、前記入力ライン間に接続され、前記スイッチ部をオンするための第二容量素子と、前記第二容量素子に並列に接続され、前記第二容量素子の電圧を放電するための第二放電素子と、前記入力ライン間への前記交流電圧の入力が断たれた場合に、前記第二容量素子の電圧が上昇して前記スイッチ部がオンされることにより、前記第一放電素子によって前記第一容量素子の電圧が放電されることを特徴とする。
また、本発明の他の電源は、入力される交流電圧を整流及び平滑して電圧を出力する電源において、入力される前記交流電圧を整流する整流部と、前記整流部よりも前記交流電圧の入力側であり前記交流電圧の入力ライン間に接続された第一容量素子と、前記第一容量素子の電圧を放電するための放電回路と、を備え、前記放電回路は、前記第一容量素子の電圧を放電するための第一放電素子と、前記第一放電素子に直列に接続されており、前記交流電圧が入力された状態でオフしているスイッチ部と、前記入力ライン間に接続され、前記スイッチ部をオンするための第二容量素子と、前記第二容量素子に並列に接続され、前記第二容量素子の電圧を放電するための第二放電素子と、前記入力ライン間への前記交流電圧の入力が断たれた場合に、前記第二容量素子の電圧が上昇して前記スイッチ部がオンされることにより、前記第一放電素子によって前記第一容量素子の電圧が放電されることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、画像を形成するための画像形成手段と、前記画像形成手段を制御する制御手段と、前記制御手段に電力を供給する電源と、を備え、前記電源は、入力される前記交流電圧を整流する整流部と、前記整流部よりも前記交流電圧の入力側であり前記交流電圧の入力ライン間に接続された第一容量素子と、前記第一容量素子の電圧を放電する放電回路と、を備え、前記放電回路は、前記整流部よりも前記交流電圧の入力側であり前記交流電圧の入力ライン間に接続された第一容量素子と、前記第一容量素子と前記整流部との間に設けられた放電回路と、を備え、前記放電回路は、前記入力ライン間に接続され、前記第一容量素子の電圧を放電するための第一放電素子と、前記第一放電素子に直列に接続されており、前記交流電圧が入力された状態でオフしているスイッチ部と、
前記入力ライン間に接続され、前記スイッチ部をオンするための第二容量素子と、前記第二容量素子に並列に接続され、前記第二容量素子の電圧を放電するための第二放電素子と、
前記入力ライン間への前記交流電圧の入力が断たれた場合に、前記第二容量素子の電圧が上昇して前記スイッチ部がオンされることにより、前記第一放電素子によって前記第一容量素子の電圧が放電することを特徴とする。
また、本発明の他の画像形成装置は、画像を形成するための画像形成手段と、前記画像形成手段を制御する制御手段と、前記制御手段に電力を供給する電源と、を備え前記電源は、入力される前記交流電圧を整流する整流部と、前記整流部よりも前記交流電圧の入力側であり前記交流電圧の入力ライン間に接続された第一容量素子と、前記第一容量素子の電圧を放電するための放電回路と、を備え、前記放電回路は、前記第一容量素子の電圧を放電するための第一放電素子と、前記第一放電素子に直列に接続されており、前記交流電圧が入力された状態でオフしているスイッチ部と、前記入力ライン間に接続され、前記スイッチ部をオンするための第二容量素子と、前記第二容量素子に並列に接続され、前記第二容量素子の電圧を放電するための第二放電素子と、前記入力ライン間への前記交流電圧の入力が断たれた場合に、前記第二容量素子の電圧が上昇して前記スイッチ部がオンされることにより、前記第一放電素子によって前記第一容量素子の電圧が放電されることを特徴とする。
図1に実施例1の電源装置における放電回路の構成を表す。図1における放電回路100は、ノイズ低減用の容量素子と、容量素子の電圧を放電する放電部と、フィルタ部から構成されている。図1においてノイズ低減用の容量素子であるXコンデンサ140(以下、Xコン140)と、放電部である放電抵抗120と、フィルタ部として、直列に接続されたコンデンサ141と抵抗素子121(なお、以下、抵抗素子は抵抗ともいう)から構成されるフィルタ回路102と、放電抵抗120を導通させる制御端子を持つスイッチ部としての双方向スイッチ素子170と、抵抗122を有している。なお、交流電圧の入力部である接点a及び接点b(交流電圧の入力ライン間)には、商用交流電源(図1のAC230V)のプラグ(ACプラグともいう)が接続される。
図5に実施例2の放電回路を表す。実施例2の回路は、実施例1の図1の放電回路と基本構成は同様であるが、図1における双方向スイッチ素子170を一方向に電流を流すスイッチ素子に置き換えた構成である。この回路構成では、ACプラグの引き抜きの瞬間における商用交流電源の交流電圧の位相によって、残留電荷を放電する極性が異なるため、第1の放電回路204と双対な関係の第2の放電回路205をACライン間に接続している。
図7に実施例3の放電回路の構成を示す。実施例3の構成は、ACライン間に整流素子160と161を接続し、整流素子160と161との間に放電のための回路構成を設けた点が実施例1と異なっている。実施例3の放電回路300は、Xコン140と、整流素子160、161、放電抵抗320、コンデンサ341及び抵抗321からなるフィルタ回路302、抵抗322及び323とスイッチ素子371からなるコンデンサ341の電荷を放電する回路304と、放電抵抗320を導通させるスイッチ素子370とを有する回路である。なお、接点a及び接点bにはACプラグが接続される。
図14に実施例4の放電回路を示す。実施例4の放電回路は、フィルタ回路402の出力電圧を比較部であるコンパレータ406で比較し、基準値(基準電圧)405の値以上であればフォトカプラ407を介して放電抵抗420をオンして放電する回路構成である。信号を伝達するための伝達部であるフォトカプラ407はフォトダイオード466とフォトトランジスタ470から構成される。抵抗424はフォトダイオード426の順方向電流を定めるための抵抗である。
図15に実施例5の放電回路を示す。実施例3と同様に、商用交流電源から交流電圧が供給されている時は、抵抗520を含む放電回路が動作しないようにし、高抵抗な回路で動作させることにより消費電力を低減する回路構成である。
図16に実施例6の放電回路を示す。本例は、実施例2(図5)の放電回路の変形例であり、図5におけるスイッチ素子(トランジスタ)をNチャネルMOSFET(電界効果トランジスタ)に変更して回路を構成したものである。
図16におけるMOSFET2710は、そのゲート電圧が2〜3V程度で動作を開始する。ツェナ(ーを略しました)ダイオード264は、MOSFET2710の最大ゲート電圧が上昇しすぎないようにMOSFET2710のゲートを保護するための耐圧用の素子である。なお、本例ではMOSFETのゲートの耐圧として約20Vの素子を適用したので、その耐圧にあわせて、ツェナダイオード264としては15〜20Vのものを適用している。なお、図6のもう一つのMOSFET2720についても、ツェナダイオード266が同様の目的で設けられており、その動作についてはMOSFET2710の動作と同様であるため説明は省略する。また、本例の回路の動作は、スイッチ素子周辺の回路構成が異なるのみで実施例2で説明した動作と同様であるため、動作説明は省略する。
本例のように、スイッチ素子をMOSFETで構成した場合、図5のようなトランジスタを使用した場合に比べて、抵抗221の抵抗値を高く設定することができる。つまり、本例によれば、更に、放電抵抗(放電回路)による消費電力を低減することができる。
上記の実施例で説明した電源の一例として、装置の駆動部としてのモータや制御部であるコントローラ(CPUやメモリなどを含む)に電力を供給する低圧電源がある。このような低圧電源を、例えば、記録材に画像を形成する画像形成装置の低圧電源として適用することができる。以下に、画像形成装置の低圧電源として適用する場合の例について説明する。
101 商用交流電源
102 フィルタ回路
103 ダイオードブリッジ
120 放電抵抗
121、122 抵抗
140 Xコンデンサ
170 双方向サイリスタ
Claims (17)
- 交流電圧が入力される入力ライン間に接続される第一容量素子の電圧を放電する放電回路において、
前記入力ライン間に接続され、前記第一容量素子の電圧を放電するための第一放電素子と、
前記第一放電素子に直列に接続されており、前記交流電圧が入力された状態でオフしているスイッチ部と、
前記入力ライン間に接続され、前記スイッチ部をオンするための第二容量素子と、
前記第二容量素子に並列に接続され、前記第二容量素子の電圧を放電するための第二放電素子と、
前記入力ライン間への前記交流電圧の入力が断たれた場合に、前記第二容量素子の電圧が上昇して前記スイッチ部がオンされることにより、前記第一放電素子によって前記第一容量素子の電圧が放電されることを特徴とする放電回路。 - 前記入力ライン間に前記交流電圧が入力された状態で、前記第二容量素子の電圧は閾値未満に維持されており、前記前記入力ライン間への前記交流電圧の入力が断たれた場合に、前記第二容量素子の電圧が前記閾値以上になり、前記スイッチ部がオンされることを特徴とする請求項1に記載の放電回路。
- 前記第一放電素子と前記第二放電素子は、夫々抵抗値の異なる抵抗素子であって、
前記第二放電素子の抵抗値は、前記第一素子の抵抗値よりも大きいことを特徴とする請求項1または2に記載の放電回路。 - 前記スイッチ部は、双方向に電流を流すことができる双方向サイリスタであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の放電回路。
- 前記スイッチ部は、トランジスタであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の放電回路。
- 前記スイッチ部と前記第二容量素子と前記第二放電素子からなる放電部を複数備え、第一の放電部のスイッチ素子と前記第二の放電部のスイッチ素子は電流が流れる方向が逆のトランジスタであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載に記載の放電回路。
- 交流電圧が入力される入力ライン間に接続される第一容量素子の電圧を放電する放電回路において、
前記入力ライン間に接続された整流部と、
前記整流部に接続された放電部と、を備え、
前記放電部は、
前記第一容量素子の電圧を放電するための第一放電素子と、
前記第一放電素子に直列に接続されており、前記交流電圧が入力された状態でオフしているスイッチ部と、
前記入力ライン間に接続され、前記スイッチ部をオンするための第二容量素子と、
前記第二容量素子に並列に接続され、前記第二容量素子の電圧を放電するための第二放電素子と、
前記入力ライン間への前記交流電圧の入力が断たれた場合に、前記第二容量素子の電圧が上昇して前記スイッチ部がオンされることにより、前記第一放電素子によって前記第一容量素子の電圧が放電されることを特徴とする放電回路。 - 前記入力ライン間に前記交流電圧が入力された状態で、前記第二容量素子の電圧は閾値未満に維持されており、前記前記入力ライン間への前記交流電圧の入力が断たれた場合に、前記第二容量素子の電圧が前記閾値以上になり、前記スイッチ部がオンされることを特徴とする請求項7に記載の放電回路。
- 前記整流部は、前記入力ライン間に直列に接続される2つのダイオードであって、放電部は、前記2つのダイオードの間に接続されることを特徴とする請求項7または8に記載の放電回路。
- 前記スイッチ部は、FETを含むことを特徴とする請求項7乃至9のいずれか1項に記載の放電回路。
- 前記スイッチ部、前記第二容量素子の電圧を基準値と比較する比較部と、前記比較部の出力を伝達する伝達回路であることを特徴とする請求項7乃至9のいずれか1項に記載の放電回路。
- 入力される交流電圧を整流及び平滑して電圧を出力する電源において、
入力される前記交流電圧を整流する整流部と、
前記整流部よりも前記交流電圧の入力側であり前記交流電圧の入力ライン間に接続された第一容量素子と、
前記第一容量素子と前記整流部との間に設けられた放電回路と、を備え、
前記放電回路は、前記入力ライン間に接続され、前記第一容量素子の電圧を放電するための第一放電素子と、
前記第一放電素子に直列に接続されており、前記交流電圧が入力された状態でオフしているスイッチ部と、
前記入力ライン間に接続され、前記スイッチ部をオンするための第二容量素子と、
前記第二容量素子に並列に接続され、前記第二容量素子の電圧を放電するための第二放電素子と、
前記入力ライン間への前記交流電圧の入力が断たれた場合に、前記第二容量素子の電圧が上昇して前記スイッチ部がオンされることにより、前記第一放電素子によって前記第一容量素子の電圧が放電されることを特徴とする電源。 - 画像を形成するための画像形成手段と、
前記画像形成手段を制御する制御手段と、
前記制御手段に電力を供給する電源と、を備え、
前記電源は、入力される前記交流電圧を整流する整流部と、前記整流部よりも前記交流電圧の入力側であり前記交流電圧の入力ライン間に接続された第一容量素子と、前記第一容量素子の電圧を放電する放電回路と、を備え、
前記放電回路は、
前記整流部よりも前記交流電圧の入力側であり前記交流電圧の入力ライン間に接続された第一容量素子と、
前記第一容量素子と前記整流部との間に設けられた放電回路と、を備え、
前記放電回路は、前記入力ライン間に接続され、前記第一容量素子の電圧を放電するための第一放電素子と、
前記第一放電素子に直列に接続されており、前記交流電圧が入力された状態でオフしているスイッチ部と、
前記入力ライン間に接続され、前記スイッチ部をオンするための第二容量素子と、
前記第二容量素子に並列に接続され、前記第二容量素子の電圧を放電するための第二放電素子と、
前記入力ライン間への前記交流電圧の入力が断たれた場合に、前記第二容量素子の電圧が上昇して前記スイッチ部がオンされることにより、前記第一放電素子によって前記第一容量素子の電圧が放電することを特徴とする画像形成装置。 - 入力される交流電圧を整流及び平滑して電圧を出力する電源において、
入力される前記交流電圧を整流する整流部と、前記整流部よりも前記交流電圧の入力側であり前記交流電圧の入力ライン間に接続された第一容量素子と、
前記第一容量素子の電圧を放電するための放電回路と、を備え、
前記放電回路は、
前記第一容量素子の電圧を放電するための第一放電素子と、
前記第一放電素子に直列に接続されており、前記交流電圧が入力された状態でオフしているスイッチ部と、
前記入力ライン間に接続され、前記スイッチ部をオンするための第二容量素子と、
前記第二容量素子に並列に接続され、前記第二容量素子の電圧を放電するための第二放電素子と、
前記入力ライン間への前記交流電圧の入力が断たれた場合に、前記第二容量素子の電圧が上昇して前記スイッチ部がオンされることにより、前記第一放電素子によって前記第一容量素子の電圧が放電されることを特徴とする電源。 - 画像を形成するための画像形成手段と、
前記画像形成手段を制御する制御手段と、
前記制御手段に電力を供給する電源と、を備え
前記電源は、入力される前記交流電圧を整流する整流部と、前記整流部よりも前記交流電圧の入力側であり前記交流電圧の入力ライン間に接続された第一容量素子と、前記第一容量素子の電圧を放電するための放電回路と、を備え、
前記放電回路は、
前記第一容量素子の電圧を放電するための第一放電素子と、
前記第一放電素子に直列に接続されており、前記交流電圧が入力された状態でオフしているスイッチ部と、
前記入力ライン間に接続され、前記スイッチ部をオンするための第二容量素子と、
前記第二容量素子に並列に接続され、前記第二容量素子の電圧を放電するための第二放電素子と、
前記入力ライン間への前記交流電圧の入力が断たれた場合に、前記第二容量素子の電圧が上昇して前記スイッチ部がオンされることにより、前記第一放電素子によって前記第一容量素子の電圧が放電されることを特徴とする画像形成装置。 - 交流電圧が入力される入力ライン間に接続される第一容量素子の電圧を放電する放電回路において、
前記入力ライン間に前記第一容量素子と並列に接続された第一抵抗素子と、
前記第一抵抗素子に直列に接続されており、前記交流電圧が入力された状態でオフしているスイッチ部と、
前記入力ライン間に接続された第二容量素子と、
前記第二容量素子に並列に接続された第二抵抗素子と、を備え、
前記入力ライン間への前記交流電圧の入力が断たれた場合、前記第二容量素子の電圧が上昇して前記スイッチ部がオンされることにより、前記第一抵抗素子によって前記第一容量素子の電圧が放電されることを特徴とする放電回路。 - 前記入力ライン間に前記交流電圧が入力された状態では、前記スイッチ部はオフしていることを特徴とする請求項16に記載の放電回路。
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