JPH0591738A - 高圧電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】正及び負の電圧を同時に使用する場合でも定電
流制御を可能にする。 【構成】トランスＴの２次巻線Ｎ2 の一端はダイオード
Ｄ1 を介して出力端子３に接続され、ダイオードＤ1 の
カソードはコンデンサＣ1及び抵抗Ｒ3 の直列回路と抵
抗Ｒ1 とから成る並列回路を介して基準電位点に接続さ
れる。また、トランスＴの２次巻線Ｎ2 の一端はダイオ
ードＤ2 を介して出力端子４にも接続され、ダイオード
Ｄ2 のアノードはコンデンサＣ2 及び抵抗Ｒ4 の直列回
路と抵抗Ｒ2 とから成る並列回路を介して基準電位点に
接続される。これにより、抵抗Ｒ3 ，Ｒ4 には夫々出力
端子３，４の出力電流に応じた電流が流れる。抵抗Ｒ3
，Ｒ4 の電圧降下を検出信号として制御用ＩＣ11に与
えてトランジスタＱ1 を制御することにより、定電流制
御が可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機用として好適の
高圧電源装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、複写機のカラー化が進んでいる。
２色のカラー複写機、例えば、黒と赤で複写可能なカラ
ー複写機においては、通常、黒トナーと赤トナーとを別
々のタイミングでドラム表面に付着させている。すなわ
ち、デベロッパーにおいては、先ず、黒トナーを帯電さ
せる。ドラム表面の所定位置がデベロッパーに近づく
と、ドラムの帯電状態に応じて黒トナーがドラムに移動
して付着する。更に、ドラム表面の黒トナーは搬送され
てきた用紙に転写されて定着される。次に、黒トナーを
除電し、赤トナーを帯電させる。ドラムが回転して表面
の所定位置が赤トナーのデベロッパーに近づくと、ドラ
ム表面に赤トナーが移動して付着し、更に搬送されてき
た用紙に転写される。こうして、用紙に黒と赤とで複写
が行われる。

【０００３】このように、黒トナーと赤トナーとの帯電
及び除電を行うために、正及び負の電源電圧を発生する
高圧電源装置を採用することがある。図２はカラー複写
機に採用されるこの種の従来の高圧電源装置を示す回路
図である。

【０００４】電源電圧Ｖｃｃは電源端子１を介してトラ
ンスＴの１次巻線Ｎ1の一端に供給されている。１次巻
線Ｎ1 の他端はトランジスタＱ1 のコレクタ・エミッタ
路を介して基準電位点に接続されており、トランジスタ
Ｑ1 のベースは制御用ＩＣ２に接続されている。制御用
ＩＣ２からの制御信号によってトランジスタＱ1 がオ
ン，オフし、トランスＴの１次巻線Ｎ1 に電流が流れて
トランスＴは励磁される。これにより、トランスＴの２
次巻線Ｎ2 に交流電圧が発生する。２次巻線Ｎ2に発生
する交流電圧は、例えば、トランジスタＱ1 のベースに
与える制御信号のオンデューティを変化させることによ
って制御可能である。

【０００５】トランスＴの２次巻線Ｎ2 の一端はダイオ
ードＤ1 を介して出力端子３に接続されると共に、ダイ
オードＤ2 を介して出力端子４に接続されている。ダイ
オードＤ1 並びにそのカソードと基準電位点との間に接
続されたコンデンサＣ1 及び抵抗Ｒ1 から構成された整
流回路８によって、出力端子３には正電圧が現れる。一
方、ダイオードＤ2 並びにそのアノードと基準電位点と
の間に接続されたコンデンサＣ2 及び抵抗Ｒ2 から構成
された整流回路９によって、出力端子４には負電圧が現
れる。これらの正電圧及び負電圧を黒トナー及び赤トナ
ーの帯電，除電に用いている。なお、出力端子３，４に
接続された負荷５，６への電圧の供給タイミングは図示
しないスイッチによって制御している。

【０００６】また、負荷５，６と基準電位点との間に
は、出力を定電流制御するため及び出力電流の短絡を検
出するために、インピーダンス素子から成る検出素子７
が接続されている。検出素子７にはいずれの出力端子に
負荷が接続されるかに応じて正又は負の電流が流れ、こ
の電流による電圧降下分を検出信号として制御用ＩＣ２
に出力している。制御用ＩＣ２は検出素子７からの検出
信号によって出力電流を検出して、トランジスタＱ1 に
与える制御信号のオンデューティを変化させている。例
えば、検出信号によって負荷の短絡を検出した場合に
は、制御用ＩＣ２は制御信号の供給を停止する。また、
検出信号によって、出力電流の定電流制御も可能であ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、正電圧
と負電圧とを同時に使用することもある。正電圧及び負
電圧を択一的に使用する場合には特には問題にならない
が、正及び負の出力を同時に使用すると、検出素子には
正及び負の電流が流れて、出力電流を検出することがで
きない。また、電圧降下によって検出信号が発生した場
合でも、出力端子３，４のいずれに接続された負荷の電
流を検出しているかが不明である。このため、出力電流
の制御が困難であるという問題点があった。

【０００８】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、正電圧と負電圧との両出力を同時に使用す
る場合でも、負荷に流れる出力電流を検出可能にして定
電流制御を行うことができる高圧電源装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る高圧電源装
置は、トランスに誘起した電圧を整流する第１の整流素
子及びこの第１の整流素子によって得られる正極性の電
圧を平滑する第１のコンデンサを有する第１の整流手段
と、前記トランスに誘起した電圧を整流する第２の整流
素子及びこの第２の整流素子によって得られる負極性の
電圧を平滑する第２のコンデンサを有する第２の整流手
段と、前記第１のコンデンサに流れる電流を検出して第
１の検出信号を出力する第１の検出素子と、前記第２の
コンデンサに流れる電流を検出して第２の検出信号を出
力する第２の検出素子と、前記第１及び第２の検出信号
のいずれか一方に基づいて前記トランスに誘起する電圧
を制御する制御手段とを具備したものである。

【００１０】

【作用】本発明において、第１及び第２のコンデンサに
は、夫々、正極性の直流出力電流及び負極性の直流出力
電流に基づく充放電電流が流れる。第１及び第２の検出
素子はこれらの充放電電流を検出することによって、正
又は負極性の出力電流を検出する。正又は負極性の各出
力電流が共通の基準電位点に同時に流れる場合でも、第
１及び第２の検出信号は相互に干渉されることはない。
制御手段はこれらの第１及び第２の検出信号のいずれか
一方に基づいてトランスに誘起する電圧を制御する。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図１は本発明に係る高圧電源装置の一実施
例を示す回路図である。図１において図２と同一物には
同一符号を付してある。

【００１２】電源端子１はトランスＴの１次巻線Ｎ1 及
びトランジスタＱ1 のコレクタ・エミッタ路を介して基
準電位点に接続されている。トランジスタＱ1 はベース
に制御用ＩＣ11から制御信号が与えられてオンオフす
る。トランスＴの２次巻線Ｎ2の一端はダイオードＤ1
を介して出力端子３に接続されると共に、ダイオードＤ
2 を介して出力端子４にも接続されており、他端は基準
電位点に接続される。

【００１３】本実施例においては、ダイオードＤ1 のカ
ソードは抵抗Ｒ1 を介して基準電位点に接続されると共
に、コンデンサＣ1 及び抵抗Ｒ3 を介して基準電位点に
接続される。ダイオードＤ1 、コンデンサＣ1 及び抵抗
Ｒ1 によって整流回路８が構成される。抵抗Ｒ3は出力
端子３に接続される負荷に流れる出力電流の検出素子と
して機能する。また、ダイオードＤ2 のアノードは抵抗
Ｒ2 を介して基準電位点に接続されると共に、コンデン
サＣ2 及び抵抗Ｒ4 を介して基準電位点に接続される。
ダイオードＤ2 、コンデンサＣ2 及び抵抗Ｒ2によって
整流回路９が構成される。抵抗Ｒ4 は出力端子４に接続
される負荷に流れる出力電流の検出素子として機能す
る。

【００１４】コンデンサＣ1 及び抵抗Ｒ3 の接続点は直
流変換回路12に接続されている。直流変換回路12はコン
デンサＣ1 及び抵抗Ｒ3 の接続点に現れる検出信号の実
効値の平均を求めることにより、出力端子３の出力電流
に基づく直流電圧を発生してアンプ13に出力する。アン
プ13は入力された直流電圧を増幅して出力する。アンプ
13の出力端は抵抗Ｒ5 を介してトランジスタＱ2 のベー
スに接続されると共に、コンデンサＣ3 を介して基準電
位点にも接続される。トランジスタＱ2 のコレクタは抵
抗Ｒ6 を介して制御用ＩＣ11の制御入力端11ａに接続さ
れており、エミッタはツェナーダイオードＤ3 を介して
基準電位点に接続される。

【００１５】同様に、コンデンサＣ2 及び抵抗Ｒ4 の接
続点は直流変換回路14に接続されている。直流変換回路
14はコンデンサＣ2及び抵抗Ｒ4 の接続点に現れる検出
信号の実効値の平均を求めることにより、出力端子４の
出力電流に基づく直流電圧を発生してアンプ15に出力す
る。アンプ15は入力された直流電圧を増幅する。アンプ
15の出力端は抵抗Ｒ7 を介してトランジスタＱ3 のベー
スに接続されると共に、コンデンサＣ4 を介して基準電
位点にも接続される。トランジスタＱ3 のコレクタは抵
抗Ｒ8 を介して制御用ＩＣ11の制御入力端11ｂに接続さ
れており、エミッタはツェナーダイオードＤ4 を介して
基準電位点に接続される。

【００１６】一方、電源端子１は抵抗Ｒ9 ，Ｒ10を介し
て制御系の電源回路16，17にも接続されている。電源回
路16は、抵抗Ｒ9 と基準電位点との間に接続されたツェ
ナーダイオードＤ5 ，Ｄ6 及びコンデンサＣ5 の並列回
路によって構成されている。コンデンサＣ5 の一端は抵
抗Ｒ11を介してトランジスタＱ2 のエミッタに接続され
ている。電源回路17は、抵抗Ｒ10と基準電位点との間に
接続されたツェナーダイオードＤ7 ，Ｄ8 及びコンデン
サＣ7の並列回路によって構成されている。コンデンサ
Ｃ7 の一端は抵抗Ｒ12を介してトランジスタＱ3 のエミ
ッタに接続されている。

【００１７】制御用ＩＣ11は、制御用入力端11ａ，11ｂ
に供給される信号に基づいて、トランジスタＱ1 のベー
スに供給する制御信号のオンデューティを変化させるよ
うになっている。この場合、制御用ＩＣ11は入力端子18
を介して入力される制御変更信号に基づいて、いずれか
一方の制御入力端に入力された信号に基づいて制御を行
うようになっている。

【００１８】次に、このように構成された実施例の動作
について説明する。

【００１９】制御用ＩＣ11に制御されてトランジスタＱ
1 はオンオフし、トランスＴの１次巻線Ｎ1 に電流が流
れる。これにより、２次巻線Ｎ2 に交流電圧が誘起す
る。ダイオードＤ1 、コンデンサＣ1 及び抵抗Ｒ1 から
なる整流回路８は２次巻線Ｎ2に誘起した電圧を整流平
滑して出力端子３に正電圧を供給する。一方、ダイオー
ドＤ2 、コンデンサＤ2 及び抵抗Ｒ2 からなる整流回路
９は２次巻線Ｎ2 に誘起した電圧を整流平滑して出力端
子４に負電圧を供給する。

【００２０】ここで、出力端子３，４に選択的に所定の
負荷を接続するものとする。出力端子３を介して流れる
出力直流電流と平滑用のコンデンサＣ1 の充電電流の実
効値とは相関関係を有する。すなわち、コンデンサＣ1
に流れる電流を検出することによって、出力端子３の出
力電流を検出することができる。コンデンサＣ1 に流れ
る電流は抵抗Ｒ3 によって検出され、抵抗Ｒ3 による電
圧降下分を検出信号として直流変換回路12に与える。

【００２１】直流変換回路12は検出信号に基づいた直流
電圧を発生し、この直流電圧はアンプ13によって増幅さ
れてトランジスタＱ2 のベースに与えられる。トランジ
スタＱ2 のコレクタ・エミッタ路にはアンプ13からの直
流電圧に基づく電流が制御用ＩＣ11の制御入力端11ａか
ら流れる。ここで、制御変更信号によって、制御用ＩＣ
11が制御入力端11ａに基づく制御を行っている場合に
は、制御用ＩＣ11は抵抗Ｒ3 による検出信号に基づい
て、トランジスタＱ1 のオンデューティを変化させる。
例えば、制御用ＩＣ11は、出力電流が大きくなって検出
信号のレベルが大きくなった場合には、オンデューティ
を小さくして出力電圧を低下させる。また、検出信号の
レベルが所定値を越えた場合には、負荷が短絡している
ものと判断して、トランジスタＱ1 のオンオフを停止さ
せる。

【００２２】一方、出力端子４を介して流れる出力電流
は、抵抗Ｒ4 によって検出される。抵抗Ｒ4 からの検出
信号は直流変換回路14、アンプ15及び抵抗Ｒ7 を介して
トランジスタＱ3 のベースに与えられる。これにより、
制御変更信号によって制御入力端11ｂが選択されている
場合には、制御ＩＣ11は出力端子14に流れる出力電流に
基づいてトランジスタＱ1 のオンオフを制御する。

【００２３】ここで、出力端子３，４のいずれにも負荷
が接続されているものとする。この場合でも、各抵抗Ｒ
3 ，Ｒ4 には各出力電流に基づく電流が流れ、制御用Ｉ
Ｃ11の各制御入力端11ａ，11ｂに供給される信号は各出
力電流に基づくものとなる。従って、出力端子３，４に
現れる正電圧及び負電圧を同時に使用する場合でも、制
御変更信号に基づくいずれか一方の出力電流を定電流制
御することが可能である。

【００２４】このように、本実施例においては、トラン
スＴに誘起した電圧を平滑するコンデンサＣ1 ，Ｃ2 に
流れる電流を検出して定電流制御に用いており、正電圧
及び負電圧を同時に使用する場合でも、定電流制御が可
能である。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、正
電圧と負電圧との両出力を同時に使用する場合でも、第
１及び第２の検出素子によって、正又は負極性の出力電
流を検出にして定電流制御を行うことができるという効
果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る高圧電源装置の一実施例を示す回
路図。

【図２】従来の高圧電源装置を示す回路図。

【符号の説明】

３，４…出力端子 11…制御用ＩＣ Ｄ1 ，Ｄ2 …ダイオード Ｃ1 ，Ｃ2 …コンデンサ Ｒ1 〜Ｒ4 …抵抗 Ｑ1 ，Ｑ2 ，Ｑ3 …トランジスタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トランスに誘起した電圧を整流する第１
   の整流素子及びこの第１の整流素子によって得られる正
   極性の電圧を平滑する第１のコンデンサを有する第１の
   整流手段と、 前記トランスに誘起した電圧を整流する第２の整流素子
   及びこの第２の整流素子によって得られる負極性の電圧
   を平滑する第２のコンデンサを有する第２の整流手段
   と、 前記第１のコンデンサに流れる電流を検出して第１の検
   出信号を出力する第１の検出素子と、 前記第２のコンデンサに流れる電流を検出して第２の検
   出信号を出力する第２の検出素子と、 前記第１及び第２の検出信号のいずれか一方に基づいて
   前記トランスに誘起する電圧を制御する制御手段とを具
   備したことを特徴とする高圧電源装置。