JPH0389376A - 現像バイアス用電源装置 - 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、電子写真方式のプリンター、複写機等の現像
バイアス用電源装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、この種の現像バイアス用電源は、低周波の交流出
力用昇圧トランスを使用し、該トランスにＤＣ−ＤＣコ
ンバータを結合して前記トランスの交流出力に直流電圧
を重畳するように構成したものが一般的である。

〔発明が解決しようとするＨ”Ａ） しかしながら、上記のような従来の現像バイアス用電源
装置にあっては、可聴帯域の雑音が発生すると共に、デ
ユーティ比を５０％より大幅に変えようとしてもトラン
スの偏磁の為、不可能であるという問題を有していた。

また、負荷が容量負荷で急速充電が難しい為、出力パル
スの立上りスピードを上げることができないと問題点が
あった。

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので
、低周波の交流用昇圧トランスが不要となり、小型で、
可聴帯域の雑音も発生せず、出力のデユーティ比を自由
に設定でき、また出力パルスの立上りスピードを上げる
ことが可能な現像バイアス用電源装置を得ることを目的
としている。

（課題を解決するための手段〕 本発明の現像バイアス用電源装置は次のように構成した
ものであ。

ａ、低周波信号を出力する第１の発振回路と、高周波信
号を出力する第２の発振回路と、前記低周波信号でゲー
トされた前記高周波信号によって一次側が駆動されるコ
ンバータトランスと、該コンバータトランスの二次側の
整流素子を介した整流出力を現像バイアス用として供給
し、且つ該整流出力を前記低周波信号のコンバータトラ
ンスの二次側の整流素子が遮断する位相でグランドに短
絡させるスイッチング回路とを備えた。

ｂ、前記ａの’７Ｅ源装置において、整流出力が所定の
レベルに達した時、コンバータトランスの一次側の通電
を阻止する振幅１Ｉ１１御回路を設けた。

Ｃ１前記ａまたはｂの電源装置において、振幅制御回路
は、整流出力を所定比で分圧する分圧回路と、該分圧回
路の出力と所定の基準値とを比較するコンパレータと、
該コンパレータの出力によりコンバータトランスの一次
側のスイッチング素子を遮断するスイッチ回路とで構成
した。

（作用） 本発明の現像バイアス用電源装置においては、高周波イ
ンバータトランスの一次側の駆動信号に低周波で変調を
かけ、該トランスの二次側の整流出力を上記低周波でグ
ランドに短絡させており、得られた低周波の高圧出力を
スイッチング回路により現像バイアス用として供給して
いる。このため、低周波の交流用昇圧トランスが不要と
なる。また、出力パルスの立上りを速くし、且つ振幅を
安定化する為に、負荷容量の充電電圧を高くして、出力
が所定レベル゛に達した時充電を停止するようにしてい
る。

〔実施例〕

第１図は本発明に係る現像バイアス用電源装置の基本構
成図である。第２図にその各部の電圧波形を示す。第１
図の発振回路１の低周波ｆｌの出力信号は、繰返し周波
数数１００Ｈｚから数１０ＫＨｚ迄の範囲内でデユーテ
ィ２０％の矩形波であり、第２の発振回路２の高周波ｆ
２の出力信号は、繰返し周波数数ｌＯにＨｚ以上でデユ
ーティ５０％の矩形波である。そして、ｆ、の周波数信
号でゲートされたｆ２の高周波信号によってコンバータ
トランスＴ１の一次側のスイッチングトランジスタＱ１
が変調回路３を介してし駆動される。ここで、＋Ｖｃｃ
の電源と接続されたコンバータトランスＴ１は、高周波
駆動の為、十分小型にすることが可能である。

また、スイッチ４は、発振回路１の出力の低レベルのタ
イミングで閉じられる。同時に、このタイミングでコン
バータトランスＴ１の一次側のスイッチングトランジス
タＱｌは、遮断状態に保たれる。すなわち、コンバータ
トランスＴ１の整流用ダイオードＤ１及び抵抗Ｒ１を介
した整流出力が、上記低周波信号の整流用ダイオードが
遮断する位相でグランドに短絡される。

そして、スイッチングトランジスタＱ１が、例えば５０
　ＫＨｚの周波数で駆動している状態で、整流用ダイオ
ードＤ１のカソードには第２図に示すｖＩの電圧が得ら
れ、この電圧がクランプ用コンデンサＣＩで平滑される
為、スイッチ回路４の出力は、第２図に示すようになる
。ここで得られた出力は、クランプ用コンデンサＣ１を
通じて出力端子Ｐ、に送出されるが、クランプ用ダイオ
ードＤ２が正方向のピーク時に導通して、−Ｖとなるク
ランプ用電源５にクランプされる為、出力端子Ｐｌには
出力振幅がｖＩ、正方向のピーク値が−ｖＥの出力が得
られ、この出力が現像バイアス用として供給される。

ここで、第１図に示した回路では、次のような問題があ
る。すなわち、出力端子ＰＩを介して接続される現像ロ
ーラは、対向するドラム面との間の容量を大部分とする
容量負荷である為、第３図（ａ）、（ｂ）に示すように
出力パルスの立上りが鈍ってしまう。そこで、本発明で
は、このような問題を克服する為に、負荷容量の充電電
圧すなわち、整流出力ｖ０を高くして充電時定数を上げ
、出力の立上りを速くしており、出力が所定レベルに達
した時ＣコンバータトランスＴ１の一次側へ通電を遮断
するようにしている。第４図にこのように制御した本発
明の第１実施例の回路図を示す、また、第５図にその各
部の電圧波形を示す。コンバータトランスＴ１の整流出
力ＶＯは、抵抗Ｒ４１，抵抗Ｒ４２分の圧回路Ａで所定
比に分圧され、電圧レベルの検出値としてコンパレータ
６で入力端子Ｐ２に入力された所定の基準電圧と比較さ
れる。そして、整流出力Ｖ。が所定値ｖ１に達すると、
コンパレータ６はＬ（低）レベルからＨ（高）レベルに
反転し、その反転出力によってダイオードＤ４１が導通
してトランジスタＱ３が導通する。これにより、トラン
ジスタＱ１のベースが零電位になり、該トランジスタＱ
ｌが遮断する。すなわち、上述の分圧回路Ａ、コンパレ
ータ６及びトランジスタＱ３により出力の振幅制御回路
Ｂが構成されている。

その際、第５図に示すように出力Ｖ。の立上りは著しく
改善されたものとなっている。

第５図に示すＶ、は、整流出力ｖ０の飽和値である。ま
た、コンデンサＣ４１は、負荷容量すなわち、現像ロー
ラの容量である。

ここで、整流出力ＶＯのオーバーシュート及びリップル
を少くする為に、コンパレータ６は十分高速でなければ
ならない。

第６図は本発明の２実施例を示す回路図である。この実
施例は、分圧回路Ａの抵抗Ｒ４１゜Ｒ４２にコンデンサ
Ｃ４１，、Ｃ４２の位相補償回路を接続し、分圧回路Ａ
に於ける遅延時間を少なくしてオーバーシュート、リッ
プルを少なくするようにしたものである。

ｔＪ７図は本発明の第３実施例を示す回路図である。こ
の実施例は、整流出力ｖｏをコンパレータ６とは別に設
けたコンパレータ７で上記所定値ｖ１より高めに設定し
たレベルと比較し、該設定レベルに達した時にトランジ
スタをＲ２を導通して、該トランジスタＱ２の過電圧破
壊、もしくは現像ローラへの過電圧印加によるドラム間
リーク防止等を防止するようにした保護回路を設けた例
である。

また、第８図は本発明の第４実施例を示す回路図である
。この発明は、コンパレータＴ１の交流高圧に直流高圧
を重畳するようにしたものである。

すなわち、コンバータトランスＴ１の二次巻線出力を高
圧ダイオードＤ８１で整流して、重畳用直流を得る。そ
して、抵抗Ｒ８４，高耐圧トランジスタＱ８１及び誤差
増幅器８１で並列型電圧レギュレータを構成する。コン
デンサＣ８１は平滑用コンデンサである。このコンデン
サＣ８１と、トランジスタＱ８１のコレクタとの接続点
の電位は、抵抗Ｒ８１とＲ８２で所定比に分圧され、入
力端子Ｐ４に印加された基準電圧と誤差増幅器８１で比
較され、その結果トランジスタＱ８１のコレクタ電流が
制御され、トランジスタＱ８１のコレクタ電圧が一定に
保たれる。そして、この回路の出力電圧は抵抗Ｒ８３で
交流出力と結合されて現像ローラに印加される。

以上、本発明の各実施例について説明したが、本発明で
は上記のような回路構成とすることにより、次のような
利点がある。

■、低周波トランスを削除できる為に、大幅な小型化、
コストダウンが図られ信頼性も向上する。

■、前前項上同じ理由で、可聴帯域のノイズを完全に無
くすことができる。

ｍ、従来不可能であった５０％以外の交流出力のデユー
ティ比を自由に設定することが可能となリ、且つ可変す
ることも容易になった。

■、交流振幅の安定化が非常に容易に得られる。

■、振幅安定化した出力の一部を倍電圧整流して、クラ
ンプ用電源を得る場合、クランプ電源そのものも安定化
される。従って振幅と直流レベルの双方共安定な出力が
容易に得られる。

■、交流出力の立上りが著しく改善され、現像の効率が
増加し、濃度アップ、濃度安定化につながる。

■、高耐圧トランジスタの保護、現像ローラへの過電圧
印加等を高精度の電圧リミッタで保護することが可能で
ある。

■、振幅を高精度で安定化することができる。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば、低周波の交流用昇圧ト
ランスが不要となり、小型で、可聴帯域の雑音も発生せ
ず、出力のデユーティ比を自由に設定でき、また、出力
パルスの立上りスピードを上げることができるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電源装置の基本構成図、第２図は
第１図の各部の電圧波形図、第３図は第１図の回路の出
力波形図、第４図は本発明の第１実施例を示す回路図、
第５図は、第４図の各部の電圧波形図、第６図は本発明
の第２実施例を示す回路図、第７図は本発明の第３実施
例を示す回路図、第８図は本発明の第４実施例を示す回
路図である。 １−−−−第１の発振回路 ２−・−第２の発振回路 ３−一変調回路 ４−−スイッチ回路 ６・−一コンバレータ Ｔ１・−一コンバータトランス Ｑ　１−ｍ−スイツチングトランジスタＤｌ−−−−整
流用ダイオード Ａ・−・−分圧回路 Ｂ−−一振暢制御回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）低周波信号を出力する第１の発振回路と、高周波
   信号を出力する第２の発振回路と、前記低周波信号でゲ
   ートされた前記高周波信号によって一次側が駆動される
   コンバータトランスと、該コンバータトランスの二次側
   の整流素子を介した整流出力を現像バイアス用として供
   給し、且つ該整流出力を前記低周波信号のコンバータト
   ランスの二次側の整流素子が遮断する位相でグランドに
   短絡させるスイッチング回路とを備えたことを特徴とす
   る現像バイアス用電源装置。
2. （２）前記整流出力が所定のレベルに達した時、コンバ
   ータトランスの一次側の通電を阻止する振幅制御回路を
   設けたことを特徴とする請求項１記載の現像バイアス用
   電源装置。
3. （３）前記振幅制御回路は、整流出力を所定比で分圧す
   る分圧回路と、該分圧回路の出力と所定の基準値とを比
   較するコンパレータと、該コンパレータの出力によりコ
   ンバータトランスの一次側のスイッチング素子を遮断す
   るスイッチ回路とからなることを特徴とする請求項１ま
   たは２記載の現像バイアス用電源装置。