JPH01209953A - 電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は電源装置、特に変圧器の１次側に直流電圧を断
続的に印加して２次側に発生する交流電圧を所定の負荷
に供給する電源装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来より、複写機、レーザビームプリンタなどの電子写
真方式の画像形成装置では、帯電器などに高圧の交流を
印加する高圧電源装置が必要である。従来では、この高
圧交流を得る場合、低圧直流を電圧共振型のスイッチン
グレギュレータで昇圧することが多い、従来のこの種の
レギュレータでは、トランスとともに共振用のコンデン
サを用い１画像形成に適した正弦波に近い出力波形を得
るようにしている。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、上記のような従来構成では、充分な波形整形
が不可能であり、ある実効値の交流出力を得るためには
必要のないかなり大きいピーク電圧が発生する。このた
め、負荷の帯電器とドラムとの間にリークが生じ、画像
に白点が発生するという問題があった。

本発明の課題は以上の問題を解決することである。

［課題を解決するための手段］ 以上の課題を解決するために、本発明においては、変圧
器の１次側に直流電圧を断続的に印加して２次側に発生
する交流電圧を所定の負荷に供給する電源装置において
、前記変圧器にダミー巻線を設け、このダミー巻線の出
力電流を１次側の直流電圧の断続に同期して制御するこ
とにより前記負荷に供給する交流波形を所定形状に整形
する構成を採用した。

［作　用］ 以上の構成によれば、ダミー巻線の出力電流制御という
能動的な制御により負荷に供給する交流波形を所望に整
形できる。たとえば、前記ダミー巻線の出力電流を２次
側出力にピークが生じるタイミングで増大させる制御を
行なうことにより、ピーク成分を抑圧することができる
。

［実施例］ 以下、図面に示す実施例に基づき、本発明の詳細な説明
する。

第１図は本発明を採用した電源回路の構成を示している
。ここでは、電子写真方式の画像形成装置の帯電器に高
圧交流を給電する電源装置の構成を例示する。

図において符号１はパルス発生回路で、公知のスイッチ
ングレギュレータ用の制御ＩＣおよびスイッチングトラ
ンジスタなどによって構成される。符号２．３はパルス
発生回路ｌの出力端子で、パルス発生回路１に内蔵され
たトランジスタによってスイッチングトランス４の１次
巻線１１がブツシュ命プル駆動される。１次巻線１１の
中点には抵抗Ｒ１、コンデンサＣ１から成るフィルタ回
路を介して他の電源装置で発生された低圧の直流が印加
される。

スイッチングトランス４の一次側に入力される直流電圧
を断続することによって、スイッチングトランス４の２
次巻線５および２次巻線６には巻線比に応じて昇圧され
た交流が発生し、画像形成部の感光ドラムの周囲に配置
された帯°電器１７゜１８に供給される。帯電器１７．
１８には所定の直流バイアスが印加されるが、本実施例
ではこの直流系の構造については図示を省略しである。

２次巻線５．６の一端はパルス発生回路ｌ内部に設けら
れた電流検出回路などに接続される。パルス発生回路１
はこの電流検出回路によって帯電器１７．１８の負荷電
流を所望に、あるいは一定の値に制御する。このような
制御のための回路構造については公知であるので、説明
を省略する。

本実施例では、スイッチングトランス４にはさらにもう
１つの２次巻線（ダミー巻線）７が設けられている。２
次巻線７には符号１６で示される回路が接続されている
。この回路１６は２次巻線７に接続されたダミー負荷と
して動作し、帯電器１７．１８に供給される交流の波形
整形を行なう。

回路１６には２次巻線７の出力を全波整流するブリッジ
構成のダイオードＤｉ−０４が接続されている。これら
のダイオードによる整流出力端には、抵抗Ｒ２を介して
トランジスタＴＲＩのコレフタルエミッタが接続されて
いる。トランジスタＴＲＩのエミッタは接地される。

本実施例では、図の右下方に示された回路１２〜１５に
よってパルス発生回路１が出力端子２．３に出力するト
ランス駆動パルスに応じてトランジスタＴＲＩの導通度
を変化させ、これによって２次巻線７の出力電流を変化
させることによって帯電器１７．１８に印加される交流
の波形整形を行なう０回路１２と１４および１３と１５
はそれぞれ同じ構成なので、ここでは回路１２．１３に
ついて説明する。

回路１２の入力端にはパルス発生回路ｌの端子３の出力
電圧を分圧する抵抗Ｒ４、Ｒ５が接続され、この分圧値
は抵抗Ｒ１２およびコンデンサＣ２から成る積分回路を
介してオペアンプＯＰ１の十入力端子に導かれる。オペ
アンプＯＰｌの一入力端子には抵抗Ｒ６，ボリュームＶ
ＲＩおよび抵抗Ｒ７で所定の低圧の電源電圧を分圧した
基準電圧が入力される。この基準電圧は所望の波形整形
特性を得るために、ボリュームＶＲＩを調節することに
よって変化させることができる。

オペアンプＯＰＩの出力端子は抵抗Ｒ８で低圧の電源電
圧にプルアップされ、回路１３のコンデンサＣ３および
抵抗Ｒ９から成る微分回路に入力される。

この回路の微分出力はオペアンプＯＰ２の十入力端子に
接続される。オペアンプＯＰ２の十入力端子と接地間に
はダイオードＤ５が接続されている。オペアンプＯＦ２
の一入力端子に入力される基準電圧は電源電圧をボリュ
ームＶＲ２で分圧することによって発生される。

回路１４．１５は上記の回路１２．１３と同様に構成さ
れる。回路１３．１５の出力はそれぞれ抵抗ＲＩＯ，Ｒ
２０で電源電圧にプルアップされるとともに、加算抵抗
Ｒ１１、Ｒ２１を介して結合され、回路１６のトランジ
スタＴＲＩのベースに入力される。トランジスタＴＲＩ
のベース−接地間には負荷抵抗Ｒ３が接続される。

次に、第２図を参照して以上の構成における動作につい
て説明する。

第２図の符号２０．２１はパルス発生回路１が出力端子
２．３に出力するブツシュ・プルのトランス駆動波形で
ある。このパルスは回路１２．１４の入力部の積分回路
に入力される６回路１２の場合、積分回路のコンデンサ
Ｃ２は入力パルスに応じて充放電を繰り返すが、その際
抵抗Ｒ１２、コンデンサＣ２の時定数に応じてオペアン
プＯＰＩの入力端子の電圧が一入力端子の基準電圧を通
過するタイミングが遅延される。この結果、回路１２．
１４はそれぞれ入力パルスの立上りを遅延させたパルス
を出力する。

次に、回路１３．１５では回路１２．１４の出力パルス
幅を変化させる。すなわち、回路１３の場合、入力部の
コンデンサＣ３、抵抗Ｒ９による微分回路の時定数によ
って、オペアンプＯＰ２の十入力端子の電圧が一入力端
子の基準電圧よりも大きくなる期間が制限され、この結
果オペアンプＯＰ２、ＯＦ４の出力には第２図に符号２
２゜２３でそれぞれ示される波形が発生される。これら
のパルスを抵抗Ｒ１１、Ｒ２１で加算し、トランジスタ
ＴＲＩのベースに印加する。従って、トランジスタＴＲ
Ｉのベースの駆動パルス波形は第２図の符号２４のよう
になる。

パルス発生回路ｌの出力端子２，３に図の右側に示した
ような回路を接続しない場合には、第２図に符号２５で
示すように大きなピークを有する出力波形がスイッチン
グトランス４の二次側に発生する。ところが、パルス２
４によってトランジスタＴＲＩを導通させると、ピーク
値の期間ｔではスイッチングトランス４の負荷が一時的
に増大するため、ピーク値の部分が削られ、この結果帯
電器１７．１８には第２図に符号２６で示すような小さ
いピークを有する交流を印加することができる。

以上のように、第１図の構成によれば、スイッチングト
ランス−次側の駆動パルスのタイミングに応じて、スイ
ッチングトランスの二次側回路の負荷をピークが発生す
るタイミングで一時的に増大させることによってピーク
値を小さくすることができる。このような波形整形によ
って、帯電器１７．１８の感光ドラムへのリークを減少
し、画像の白点を発生させるのを防止でき、優れた画質
で画像形成を行なえる。

第３図に異なる実施例を示す。

第１図では回路１３．１５に矩形波パルスを出力させる
ためのオペアンプＯＦ２．０Ｐ４を設けているが、第３
図ではこれらのオペアンプを省略している。すなわち、
コンデンサＣ３、Ｃ５および抵抗Ｒ９、Ｒ１９による微
分回路の出力を直接加算抵抗Ｒ１１，Ｒ１３を介してト
ランジスタＴＲ１のベースに入力している。このような
構造では、第４図のような動作が行なわれる。

第３図では回路１２．１４は第１図と同様に構成され、
その結果コンデンサＣ３、Ｃ５および抵抗Ｒ９、Ｒ１９
から成る微分回路の出力端子にはそれぞれ第４図に符号
２２ａ、２３ａで示される鋸歯状波形が発生する。

従って、トランジスタＴＲＩに入力される駆動波形は第
４図の符号２４ａのようになる。このような鋸歯状波形
によりトランジスタＴＲＩを駆動する場合でも、符号２
５に示すようなトランス出力波形のピーク部分を符号２
６ａのように減衰させることができる。第３図の構成で
はオペアンプの数が減少され、回路構成が簡単になるが
、微分回路の調整を行なえず、その時定数を固定しなけ
ればならないために、負荷の特性が固定されているなど
の場合に限って有効となる。

第５図に、さらに異なる構成を示す、第１図、第３図で
は、アナログ回路によってトランジスタＴＲＩのベース
駆動波形を整形したが、第５図に示すようにパルス発生
回路ｌの出力端子２．３の出力パルスに応じてトランジ
スタＴＲＩのベース波形を決定する制御回路１９を設け
てもよい。

制御部１９は入力ボートおよびマイクロプロセッサ、メ
モリなどから構成され、端子２．３のパルス波形をソフ
トウェア的に解析してトランジスタＴＲＩのベース波形
を決定する。第６図に第５図の回路の動作を示す、第６
図において、符号２０．２１で示されるパルス発生回路
ｌの出力波形に応じて、制御部１９によって符号２３ｂ
のようなパルスを生成し、このパルスによってトランジ
スタＴＲＩを駆動し、符号２６のような交流波形をスイ
ッチングトランス４によって発生させる。

第７図は第６図の波形を拡大して示したものである。第
２図、第４図などに示した補正を行なわない場合のトラ
ンス出力波形２５では、１周期当り４つのピーク部分が
あることがわかる。従って、制御部１９においてソフト
ウェア的な処理によってこれらのピークタイミングを検
出し、第７図の符号２３ｂのようなパルスを発生させ、
トランジスタＴＲＩに与えることによってスイッチング
トランス４の出力波形のピークをほぼ抑圧することがで
き、より正弦波に近いパルスを帯電器１７．１８に入力
することができる。

以上では１周期当たり４つのピークタイミングを検出し
てこれを抑制する例を示したが、さらに細かいピークタ
イミングの検出を行なって、検出されたピーク波形を減
少させるようにトランジスタＴＲＩを駆動してもよいの
はもちろんである。

［発明の効果］ 以上から明らかなように、本発明によれば、変圧器の１
次側に直流電圧を断続的に印加して２次側に発生する交
流電圧を所定の負荷に供給する電源装置において、前記
変圧器にダミー巻線を設け、このダミー巻線の出力電流
を１次側の直流電圧の断続に同期して制御することによ
り前記負荷に供給する交流波形を所定形状に整形する構
成を採用しているので、ダミー巻線の出力電流を変化さ
せるという能動的制御により負荷へ出力される交流波形
を所望に整形できるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を採用した画像形成装置のための電源部
の回路図、第２図は第１図の回路の動作を示した波形図
、第３図は第１図の回路の変形例を示した回路図、第４
図は第３図の回路の動作を示した波形図、第５図はさら
に異なる変形例を示した回路図、第６図は第５図の回路
の動作を示した波形図、第７図は第６図の一部を拡大し
て示した波形図である。 ｌ・・・パルス発生回路　２．３・・・出力端子４・・
・スイッチングトランス ５〜７・・・２次巻線　　１１・・・１次巻線１７・・
・帯電器　　　　１９・・・制御部０１〜Ｃ５・・・コ
ンデンサ Ｒ１−Ｒ２１・・・抵抗 Ｄ１〜Ｄ６・・・ダイオード ＯＦＩ〜ＯＰ４・・・オペアンプ ＴＲＩ・・・トランジスタ 第２図 第４図 メツ６図り広ブユし丁づ々行形Ｉｊコ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）変圧器の１次側に直流電圧を断続的に印加して２次
   側に発生する交流電圧を所定の負荷に供給する電源装置
   において、前記変圧器にダミー巻線を設け、このダミー
   巻線の出力電流を１次側の直流電圧の断続に同期して制
   御することにより前記負荷に供給する交流波形を所定形
   状に整形することを特徴とする電源装置。