JPS6014582B2 - 高電圧発生回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電子複写機の帯電、除電用の高電圧、集塵機
用の高電圧等を発生させるのに適したインバーターを使
用した高電圧発生回路に関するＺもので、特に出力側に
高圧放電パルスが継続的に発生する異常事態をすみやか
に検知して、機器の損傷を防止する様に構成した高電圧
発生回路に関するものである。

先ず、インバーターを含む従来の高電圧発生回２略につ
いて簡単に説明する。

第１図はカンチェン回路として知られている従来の高電
圧発生回路の例で、１はインバーターの発振トランジス
タ、２は変成器、３は整流機、４は抵抗とコンデンサと
の並列回路からなる平滑回２路である。

この回路は、最初、正電源孫泉路９に接続された抵抗５
よりベース電流が供聯合され、発振を開始する。発振出
力は変成器２の低圧側の一次巻線Ｌ，と、高圧側の２次
巻線−とによって昇圧され、整流器３と平滑回路４とに
より整流平滑されて出力端子６より負荷に直流高電圧が
供総合される。また発振を開始すると、トランジスタ１
のベースには抵抗５の他に３次巻線らより抵抗７、抵抗
とコンデンサとの並列回路６を含む帰還回路を経てベー
ス電流が供孫舎される。この回路は、出力端子６の短絡
や過負荷状態においては、発振停止や異常発振を招来し
て、トラ０ンジスタ１の破壊や２次側回路の異常電流に
よる回路素子の損傷をひき起こす欠点があった。

そこで、この欠点を是正し、２次側回路が短絡した場合
には発振回路の動作を停止して、２次側回路の素子や発
振トランジスタの損傷を防止する夕と共に、更に、２次
側回路の瞬間的な短絡に対しては、発振を停止すること
なく正常な動作を維持出来る様にした高電圧発生回路を
、本出願人は、先に持磯昭第５２−１２１２４９号（特
関昭弘−５４２３３号公報）において提案した。０ 次
に、この高電圧発生回路についてその構成と動作内容に
つき概要を説明する。

第２図に示すのは、当該高電圧発生回路の回路図であり
、第１図に示す高電圧発生回路に更に、制御用トランジ
スタ２０、ダイオード２１、充電ょ用の時定数回路を構
成する抵抗２２とコンデンサー２３、スイッチングトラ
ンジスタ２４、４次巻線Ｌ４「整流用ダイオード２６、
平滑用コンデンサー２７、及び分圧用抵抗２８が付加さ
れている。

この構成で、例えば二次側回路が短絡すると、制御用ト
ランジスタ２０はオンからオフ状態に移行し、抵抗２２
とコンデンサー２３とで決まる時定数による時間の経過
後、スイッチングトランジスタ２４からオン状態になる
。そうすると発振用トランジスターのベース電位が負電
線孫泉路１０の電位になるから発振が停止し、トランジ
スタの破壊を防止することができることになる。しかも
この高電圧発生回路は、二次側回路での瞬間的な短絡に
は抵抗２２とコンデンサー２３から成る時定数回路のた
め不惑であり、不必要に発振を停止させることがない特
徴を有している。しかしながら、この高電圧発生回路は
、二次側回路の異常大電流や短絡状態に対しては有効で
あるが、高電圧発生回路の二次側で生じやすい高圧放電
パルスの異常に対する帯電器等の保護という見地からは
問題があった。

即ち、高圧放電パルスは、無害な外来サージや帯電ワイ
ヤ−の振動、或いは帯電ワイヤ一の断線等を原因として
発生するが、これらのパルスは短絡の様な定常状態を保
たないために、第２図に示す高電圧発生回路では、パル
スによりコンデンサー２３に充電された電荷が、次の瞬
間にはトランジスタ２川こより急速に放電してしまい、
結局、接続点２５の電位はほとんど上昇することなく、
如何なる異常パルスが発生しても発振は停止されないと
いう問題である。

要するに、外来サージ等の単発的なパルスの発生は無視
しても良いが、帯電ワイヤ一の断線等を起因とした放電
パルスは有害で発振を停止させなければならないのに拘
らず、第２図に示す高電圧発生回路はそれがパルスであ
る限り、常に不感であるという本質的な欠点を有してい
たのである。

本発明はかかる点に鑑みて、２次側回路に高圧放電パル
スが継続的に異常に発生したときに、インバーターの発
振動作を停止して、２次側回路に接続される帯電装置等
の回路要素が損傷を受けるのを防止して、それと共に２
次側回路の単発的な高圧放電パルスの発生に対しては、
発振が停止することなく正常な動作を継続することので
きる高電圧発生回路を提供することを目的とする。以下
、本発明の実施例を図面を参照して詳細に述べる。第３
図は本発明の実施例である高電圧発生回路の回路図であ
る。

同図に於いて、第２図に示す回路と同等部分には同じ参
照番号を付し、それに関する説明を省略する。従って制
御用トランジスタ２０とスイッチングトランジスタ２４
の動作内容は第２図に示すものと同様である。即ち、２
次側回路で高圧放電パルスが発生すると、４次巻線Ｌで
その高圧放電パルスを検知しトランジスタ２０をオフし
、又トランジスタ２４のベース電流の流れは発振トラン
ジスタ１の発振動作を停止せしめる。尚、発振トランジ
スタ１を含む発振回路３１はトランジスタ２４が瞬間的
にオンしても、その信号により発振動作は停止される様
に構成されているものとする。構成に於いて基本的に異
なるのは、コンデンサー２３と並列に抵抗２９を接続し
、これによって放電を行う時定数回路を機成した点であ
る。

尚、ダイオード２１はコンデンサー２３に充電した電荷
が、トランジスタ２０のコレクター、ェミツターを経て
放蟹するのを防止するためにトランジスタ２０のコレク
ターとコンデンサー２３の一方の端子間に挿入される。
このダイオード２１の順方向は、抵抗２２に流れる電流
の方向にあるので、第２図に示す場合と同様に、抵抗２
２とコンデンサー２３とで充電を行う第１の時定数回路
が構成される。さて、このコンデンサー２３に充電され
た電荷は当該コンデンサー２３と並列に接続される抵抗
２９を経て放電が行なわれることになる。

従って、抵抗２２を経てコンデンサー２３に充電された
電荷は同時に抵抗２９によって放電され、この場合に、
抵抗２２とコンデンサー２３とで構成される第１の時定
数回路と、抵抗２９とコンデンサー２３とで構成される
第２の時定数回路の各々の時定数を適当に選ぶことで、
トランジスタ２０へのパルス状の入力信号に対し、同図
のＡ点の波形を三角波とすることが出釆る。尚、この時
のＡ点の電位は、スイッチングトランジスタ２４をオン
状態にする程度のレベルに無く、又、ベース電流も抵抗
２９に流れる電流に比して無視出来る程度に々・さし、
。

以上の動作内容から、変成器２の二次側回路で高圧放電
パルスが生じると、そのパルスによる電圧の変動（減少
）を４次巻線Ｌが検知し、通常はオンにある制御トラン
ジスタ２０をオフにして、コンデンサー２３への充電を
行うと共に、一定量が充電されると抵抗２９によって放
電が開始されることとなり、放電終了時に、又元の状態
に戻ることがわかる。

従って、高圧放電パルスの発生の間隔が、コンデンサー
２３と抵抗２９で定まる時定数に比して大であるなら、
スイッチングトランジスタ２４はオン状態に移行せず、
そのため発振動作は継続したままとなる。ところが、高
圧放電パルスの発生間隔が、上記の時定数よりも小さけ
ればコンデンサー２３の充電量は除々に増加して行き、
その充電量による電圧が、ッヱナーダィオード３０の降
伏電圧と、スイッチングトランジスタ２４のオン状態に
なるベース・ェミッター間電圧の和に到達すれば、コン
デンサー２３の充電電荷は一挙にトランジスタ２４のベ
ース電流を形成する。

このため、トランジスタ２４はオフからオンになり、発
振回路３１の発振を停止させてしまうことになる。この
状態を第４図に示す。同図イは高圧放電パルスの発生状
態を示し、同図口はそのパルス発生に伴う第３図Ａ点の
電位を示している。同図より、前半の単発的な高圧放電
パルスに対しては回路が不惑であるが、後半の継続的に
発生する高圧放電パルスに対しては充電量が除々に増加
し、その充電による電圧がａに達したとき急速に充噂々
荷の放電が行なわれることがわかる。そしてその瞬間に
スイッチングトランジスタ２４がオンとなって発振を停
止すべく信号を、コレクターより取り出すことができる
ことになる。尚、この電圧ａの大きさは、スイッチング
トランジスタ２４の選択やッェナーダィオード３０の選
択で容易に可変できるが、必らずしもこれらの素子に限
定されることはない。

ツェナーダィオードを用いなくても良く、更には、スイ
ッチングトランジスタ２４の代わりに、サイリスタを用
いても良い。後者の場合は、サィリスタそのものがター
ンオンするので、第３図に示すトランジスタ２４を用い
る様な場合と異なり、アノード電流を定常状態に出来、
従って発振回路３１の動作停止を容易に行なわしめるこ
とができる。又、第３図Ａ点の充電速度及び放電速度は
抵抗２２，２９等の選択により容易である。

従ってこれらを適当に調整することによって、高圧放電
パルスの異常状態とそうでない状態を適宜選別させるこ
とが出来る。尚、通常のコ。ナ放電器を用いる電子写真
複写機に適用する場合は、充電開始より発振停止に至る
までの時間すが概ね５ｈＳ〜１００肌ｓとなる様、抵抗
２２及び２９の値を設定するのが望ましい。以上述べた
実施例は、高圧放電パルスの検知手段として変成器２に
設けられている４次巻線Ｌ４を用いているが、これに換
えて二次巻線Ｌ２に直列に抵抗を接続し、その抵抗の両
端子に発生する電圧を検出する様にしても良いことはい
うまでもない。

その他電流検知コイルを用いてこの出力を利用する様に
しても良い。これらの検知手段はその構成が容易である
ことから、特に説明をしない。尚、スイッチングトラン
ジスター２４の出力を発振停止に利用するのみでなく、
この高電圧発生回路が適用される機器全体の停止信号と
して利用してもよい。

以上のように本発明による高電圧発生回路は、２次側回
路に高圧放電パルスが異常に発生したときにのみインバ
ーターの発振動作を停止し、単発的な高圧放電パルスの
発生に対しては発振が停止することなく正常な動作を継
続するという効果がある。

又、２次側回路が短絡した場合であってもインバーター
の発振動作を停止して、回路素子の保護を図れるという
効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は従釆の高電圧発生回路、第３図は本発
明の実施例である高電圧発生回路のそれぞれ回略図を示
し、又、第４図は第３図に示す高電圧発生回路の動作を
説明するための参考図である。 １…発振トランジスタ、２…変成器、Ｌ４，２６，２７
，２８…高圧放電パルス検知手段、２２，２３・・・第
１の時定数回路、２３，２９・・・第２の時定数回路、
２４，３０・・・制御回路。 第１図第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 発振トランジスタおよび一次側を低圧、二次側を高圧
   とする変成器を含むＤＣ−ＡＣインバーターと、前記変
   成器の二次側に発生する高圧放電パルスを検知する高圧
   放電パルス検知手段と、該検知手段の出力に応じて充電
   を行う第１の時定数回路と、該第１の時定数回路による
   充電電荷を放電する第２の時定数回路と、前記第１およ
   び第２の時定数回路による総充電量が所定量に達したと
   き前記インバーターの発振を停止する制御回路とを有し
   てなる高電圧発生回路。