JPS6147971A - 画像形成装置用電源装置 - 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】 ［技術分野］ 本発明は画像形成装置用電源装置、特にスイッチング回
路により高圧トランスの一次側を駆動し二次側に発生す
る高圧電力を帯電器等の負荷に供給する画像形成装置用
電源装置に関する。

［従来技術］ 従来のこの種の装置では、スイッチングトラジスタなど
により高圧トランスの一次側に対する給電を断続し、こ
れにより二次側に発生した電圧を１個ないし２個程度の
帯電器などの負荷に給電するよう構成されていた。

一方、帯電ドラムを用いる電子式複写機などの画像形成
装置においては所定の形成条件の画像を形成するために
帯電ドラムの表面電位制御が行なわれている。この制御
は表面電位測定回路および帯電器制御回路などの画像制
御回路により行なわれている。従来では表面電位測定回
路は画像制御回路と同一基板上に設けられ、その電源も
画像制御回路の電源トランスから供給されていた。

画像制御回路はマイクロコンピュータなどを用いて構成
されており、低圧電源により作動するが、表面電位測定
回路は互いに絶縁されたバイアス電源およびフローティ
ング電源などを特徴とする特にバイアス電源は中高圧で
あるので、勢いこれら一体に形成された制御および測定
回路の電源部の構成は複雑にならざるを得なかった。た
とえば中高圧のバイアス電源ラインあるいはそのトラン
スと他の回路とのプリント基板上での沿面距雌、パター
ンの位置関係など、実装上留意すべき事項が多く、設計
には細心の注意が必要であった。

［目　的］ 本発明は上記の問題点に鑑みて成されたもので、装置の
設計、製造を容易にし、制御回路への悪影響の心配をな
くすとともに省スペースの可能な画像形成装置用電源装
置を提供することを目的とする。

［実施例コ 以下１図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明
する。

第１図は本発明による電源装置の一実施例の回路図であ
る。

第１図において符号ｌで示すものは高圧トランスＴの一
次巻線２を駆動するスイッチングトランジスタＴｒの制
御回路である。この制御回路１の出力はトランジスタＴ
ｒのベースに接続されており、このトランジスタＴｒの
エミッタは接地されている。トランジスタＴｒのコネク
タには直列にトランスＴの一次巻線２が接続されており
、−次巻線の他端は抵抗Ｒ１を介して電源電圧Ｖｃｃに
接続されている。

また−次巻線２のトランジスタＴｒに接続された側の端
子及び接地間にはダイオードＤ１及びコンデンサＣ１が
４７＞Ｍされている。このダイオードＤ１はフライホイ
ールダイオード、またコンデンサＣ１は共振コンデンサ
と呼ばれ、前者はトランジスタＴｒの保護のためにまた
後者は一次巻線２と共振を起して効率の良い電圧変換を
行なうためのもである。

トランスＴは高圧発生用の二次巻線３を有している。二
次巻線３で発生された電圧は公知と同様のダイオードＤ
２．コンデンサＣ２及び抵抗Ｒ２で形成された整流及び
平滑回路により直流電圧に直される。発生された直流電
圧は抵抗Ｒ３を介して負荷４に供給される。負荷４は複
写機等におｌ／）ては転写等に用いられる帯電器が該当
する。なお抵抗Ｒ３は火花防止用の抵抗で負荷４への過
電流保護のために設けられている。

また抵抗Ｒ２及び接地間には抵抗Ｒ４及びコンデンサＣ
３が接続されている。この回路は負荷４を流れる電流を
抵抗器Ｒ４の両端に発生する電圧として検出するための
もので、この電圧は制御回路１にフィードバックされる
。この電圧に応じて制御回路１は負荷４に流れる電流が
一定あるいは所定のレベルになるように、たとえばトラ
ンジスタＴｒの駆動パルスのデユーティ比や周波数を変
化させる。

更にトランスＴは三次巻線５が一方を接地されて設けら
れており、この三次巻線５に発生された電圧は公知と同
様のダイオ−）Ｄ３、コンデンサＣ４，抵抗Ｒ５により
形成された整流及び平滑回路により直流電圧に変換され
端子６から出力される。この時ダイオードＤ３の向きか
られかるように、端子６から供給される電圧は負の電圧
となる。

第２図に複写機の帯電ドラムの表面電位測定装置を例示
する。第２図において符号１１で示されているものは電
位センナで測定電極１３、圧電振動子１４及びプリアン
プ１２から構成されている。

プリアンプ１２の出力は所定の周波数帯域を有するバン
ドパスフィルタ１６に入力されている。

バンドパスフィルタ１６の出力はフォトカプラ２０によ
り絶縁されたうえで同期クランプ回路２２に入力される
。

一方圧電振動子１４は測定電極１３をはさむようなコの
字状に形成されており、更にコの字のそれぞれの腕に圧
電素子１５ａ、１５ｂが設けられている。圧電素子１５
ａ、１５ｂ及び圧電振動子１４は駆動回路１７に接続さ
れている。

−刃駆動回路１７の信号は同期信号ｒＡ整回路１８によ
って位相調整され、フォトカプラ２１を介して絶縁され
た状態でクランプ回路２２に送られる。これらのバンド
パスフィルタ１６、駆動回路１７及び同期信号調整回路
１８は端子１９ａ。

１９ｂを有するコネクタ１９から入力されるフローティ
ング電源により駆動される。

クランプ回路２２の出力はＡ　Ｃ／Ｄ　Ｃ変換回路２３
、作動増幅器２４を介して可変出方ＤＣ／ＤＣインバー
タトランス２５に入力される。このインバータトランス
２５の二次巻線の一端には端子２７を介してバイアス電
源が入力される。またインバータトランス２５の二次巻
線の他端には端子１９ｂの電圧の抵抗Ｒ１１、抵抗Ｒ１
２及びＲ１３の合成抵抗による分圧が印加されている。

そして抵抗Ｒ１２及び抵抗Ｒ１３の分圧点が出方端子２
６と接続されている。

次に以上の構成における動作につき詳細に説明する。電
位センサ１１は不図示の帯電ドラムの被測定面に測定電
極１３が正対するように配置される。そしてその間を圧
電振動子１４のチＭツバ−が被測定面からの電気力線を
遮ぎるように振動させられる。

圧電振動子１４に接着等の方法により固定された圧電素
子１５ａ、１５ｂはその厚味方向に電圧が印加されると
長手方向に歪みを生じ、逆に歪みを与えられると電圧を
発生するような素子である。

駆動回路１７の゛出力パルスが圧電素子１５ａに印加さ
れると圧電素子１５ａは歪み、この歪みが圧電素子１５
ａが接着されている側の振動子１４に伝わり更に圧電素
子１５ｂ側の振動子にも伝わる。この結果圧電素子１５
ｂに電圧が発生しこの電圧が駆動回路１７に戻されセン
サ駆動信号が持続される。

被測定面の電位に相当する電荷は電気力線によって電位
センサ１１内の測定電極１３に誘起され振動子１４によ
り遮断されるのでプリアンプ１２に交流信号として入力
される。ここで所定の増幅率を受（すた後この交流信号
はバンドパスフィルタ１６に入力される。

なお、センサにはバイアスがかけられているため測定電
極１３は被測定面とバイアス電圧の差を検出し、その差
がＯになるように測定出力をセンサ１１に帰還する。従
ってバイアス値が被測定面の電位と等しくなるまでこの
動作を繰り返す。

電位センサ１１のプリアンプ１２から送られた交流信号
はバンドパスフィルタ１６に入力されこのうち駆動回路
１７の周波数成分のみを取り出される。このときバンド
パスフィルタ１６にはゲイン調整回路も含んでおり、セ
ンサ１１の感度が補正される。バンドパスフィルタ１６
の出力信号はフォトカブラ２０によりバイアス基準から
アース基準へ基準電圧の変換が行なわれ、クランプ回路
２２に入力される。

一方、駆動回路１７の駆動パルスは同期信号調整回路１
８によりその位相を調整されフォトカブ−７２１を介し
てクランプ回路２２に入力される。

クランプ回路２２では入力される交流信号と同期信号に
より被測定面がバイアス値に対して正か負かを判断しそ
の結果に対応したバイアス値を決定するように働く、ク
ランプ回路２２の出力はＡ　Ｃ／Ｄ　Ｃ変換回路２３で
直流に変換され、作動増幅器２４で所定の基準電圧との
誤差が増幅され、インバータトランス２５に送られる。

インバータトランス２５の二次巻線出力は上記のような
制御により、たとえば２００〜１６００Ｖで変化するが
マイナス側がバイアス入力端子２７から入力されるマイ
ナス電圧（たとえば−６００Ｖ程度）によってバイアス
され、アース基準で一４００〜１００ＯＶの電圧を発生
するように働く、この出力は抵抗Ｒ１１を介してセンサ
１１．／＜ンドパスフィルタ１６、センサ駆動回路１７
、同期ＸＩ！Ｉ整回路１８及び端子１９ｂに接続されて
おり、これらの回路のバイアス電圧とされている。

なお、インバータトランス２５の出力、すなわち帯電ド
ラムの被測定面の電位は抵抗Ｒ１２、Ｒ１３で分圧され
出力端子２６から不図示の画像制御系に出力される。

以上説明したように、上記のような測定回路では帯電ド
ラムの被測定面の電位を端子１９ｂのバイアス電位ガ対
応するように制御が行なわれるので、フローティング電
源入力端子１９には他の回路から絶縁されたフローティ
ング電源が必要になる。

したがって第１図の三次巻線５で発生された電圧を上記
のバイアス電源として用いるようにすれば、測定および
制御回路の電源部からはフローティング電源のみを供給
すれば良く、従来制御および測定回路基板内で絶縁され
、独立していたバイアス電源部を省略でき、ノイズ混入
などの心配をなくし、基板を小型化することができる。

しかもトランスＴにはわずかな三次巻線と整流および平
滑回路を設けるだけで良いので従来よりスペース効率が
著しく向上される。

［効　果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、スイ
ッチング回路により昇圧トランスの一次側を駆動し、二
次側に発生する高圧電力を負荷に供給する画像形成装置
用電源装置において、前記二次巻線と絶縁状態でさらに
三次巻線を設け、この三次巻線に発生した電力を表面電
位測定回路のバイアス電源として用いる構成を採用して
いるので、簡単に装置の設計、製造が行なえ、ノイズ混
入のどの心配なく装置全体を小型化できるスペース効率
の良い優れた画像形成装置用電源装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電源回路の構成を説明する回路図
、第２図は第１図の回路から電源を供給される表面電位
測定回路の回路図である。 １・・・制御回路　　　　２・・・−次巻線３・・・二
次巻線　　　　４・・・負荷５・・・三次巻線　　　１
１・・・電位センサ１２・・・プリアンプ　　１３・・
・測定電極１４・・・圧電振動子　　１６・・・バンド
パスフィルタ２２・・・クランプ回路　２５・・・イン
バータトランスＴ・・・高圧トランス

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. スイッチング回路により昇圧トランスの一次側を駆動し
   二次側に発生する高圧電力を帯電器等の負荷に供給する
   画像形成装置用電源装置において、前記二次巻線と絶縁
   状態で三次巻線を設け、この三次巻線に発生した電力を
   表面電位測定回路のフローティング電源として用いるこ
   とを特徴とする画像形成装置用電源装置。