JPS6212377A

JPS6212377A - 現像バイアス回路

Info

Publication number: JPS6212377A
Application number: JP14782885A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Maruyama; 宏之丸山; Toshifumi Isobe; 磯部　利文; Kunihiro Yamauchi; 邦裕山内; Satoshi Watanabe; 智渡邊
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1985-07-04
Filing date: 1985-07-04
Publication date: 1987-01-21

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、電子複写機等に用いる現像バイアス回路に関
する。

（従来の技術）電子複写機は、帯電されたドラム表面に原稿情報に応じ
た露光を行った後、ドラム表面に形成された静電潜像に
トナーの可視像を形成せしめ、トナー可視像を記録紙に
転写せしめる装置である。

近年、この種の電子複写機は、産業界のあらゆる分野で
情報複写用として多用されている。そして、最近の電子
複写機は予め設定されたコピ一枚数の自動コピーに加え
て、画像の拡大・縮小のズーム機能を持ったもの、も市
販されている。

第４図は、従来のこの種の電子複写機の構成の一例を示
す図である。操作者がコピースタートボタン（図示せず
）を押すと、図に示す装置はコピー動作を開始する。矢
印方向に回転している感光ドラム１は、クリーニング部
２でドラム上の残余トナーがブレードによって削り取ら
れた後、帯電極３によリーコロナ放電されてその表面に
十極の電荷がその表面全面に帯電させられる。

帯電極３によって帯電させられた電荷は、帯電消去部４
によって不要部分の電荷が消去させられる。然る後、感
光ドラム１の帯電領域は光画像信号により露光され、ド
ラム表面には原稿画像の静電潜像が形成される。即ち、
図に示す矢印方向に暦動可能な露光部５から原稿６に光
が照射され、原稿情報を含んだ反射光は図に示す光学系
を介して、感光ドラム１に伝達され、ドラム表面を露光
する。これによりドラム表面に形成された静電潜像は、
続く現像部７でトナーが吸着され可視像に変換される。

ドラム表面のトナー画像は転写部８で記録紙（コピー用
紙）に転写され、感光ドラム１に密着している記録紙は
分離される。分離された記録紙は、搬送機構９を介して
定着ロー５１０に送られ、該定着ロー５１０で記録紙は
加熱、加圧され記録紙上のトナーが記録紙に融着され、
コピー動作が終了する。

ここで、露光部５及びミラーＭｌ、Ｍ２　、　Ｍｓとで
構成される部分（破線で囲まれた部分）は光学ユニット
２０をなしており、移動機構（図示せず）により図の矢
印方向に移動することができるようになっている。露光
装置５内の光源２１は紙面と垂直に細長い形状（例えば
螢光燈）を持っているので、光学ユニット２０は、２次
元的に原稿６を走査することができる。この光学ユニッ
ト２０は、駆動源（図示せず）から、駆動力を与えられ
ることによって移動する。そして、駆動源には外部から
該駆動源を駆動させるため駆動信号が入力されるように
なっている。

ところで、ドラム１上の静電潜像を現像剤を用いて可視
化する現像部７では、現像バイアス用に３００ｖ乃至５
００ｖ程度の直流を発生させる現像バイアス回路が用い
られており、原稿の濃度に応じてこのバイアス電圧を変
化させ、常に最適なｍ度のコピー画像を得るようになっ
ている。

第５図は、現像バイアス回路の構成例を示す図である。

直流可変電源３１は所定の値の直流電圧を出力する。こ
の直流電圧は、続くスイッチング回路３２で一交流電圧
に変換され、パルストランスＴ１の２次側に誘起された
交流電圧は、高圧整流回路３３により高圧の直流電圧に
変換される。変換された直流高圧は、現像部７にバイア
ス電圧として与えられることになる。

（発明が解決しようとする問題点）ところで、従来の現像バイアス回路は、パルストランス
Ｔｌを２５ＫＨｚ程度の一定周波数でスイッチングを行
っており、出力電圧を可変させる場合には、直流可変電
源３１の出力を可変するようになっている。このような
電源回路で、直流可変電源３１の出力を一定にしておい
て、出力電圧を可変させようとすると、スイッチング回
路３２のスイッチングパルスのパルス幅を変化させる所
ｆ！ＩＷＰＷＭ　（パルス幅変ｍ）方式を採ることにな
る。

このようなＰＷＭ方式を採ると、そのデユーティ（％）
と出力電圧との関係は第６図に示すようなものとなる。

ここで、横軸はデユーティ（％）、縦軸は出力電圧（Ｖ
）を示す。このように、従来の方式の場合、デユーティ
に対する出力電圧特性が指数関数特性になるので、制御
性が極めて悪かった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであって、
その目的は、デユーティに対する出力電圧との関係が直
線に近くなるようにして、制御性を向上させた電子複写
機の現像バイアス回路を実現することにある。

（問題点を解決す、るための手段）前記した問題点を解決する本発明は、スイッチングトラ
ンジスタのコレクタ負荷に、その他端に直流電圧が印加
された低周波トランス１次巻線を接続し、２次側巻線に
誘起される交流電圧を整流平滑した直流電圧を現像バイ
アス電圧として用いると共に、前記スイッチングトラン
ジスタのベース駆動信号としてＰＷＭ信号を用いるよう
に構成したことを特徴とするものである。

（実施例）以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図は、本発明の一実施例を示す電気回路図である。

図−において、ＶＡは直流電圧印加端子ＴＭ１１に印加
される直流電圧で、該直ＦＩｔｍ圧■＾は抵抗Ｒ１ｔと
コンデンサＣｔｔ、Ｃｔ２　（このうちＣ１２は電解コ
ンデンサ）よりなるフィルタ回路で平滑化された後、抵
抗Ｒ１２を介して低周波トランスＴｍの１次側巻線に接
続されている。

該低周波トランスＴ　＋ｏとしては、コアとしてオーデ
ィオ用フェライトコアや周波数特性のよいケイ素鋼板が
用いられている。

Ｑは、低周波トランスＴｍの１次側巻線をコレクタ負荷
としてもつスイッチングトランジスタで、そのコレクタ
とエミッタ間には、スイッチング時におけるスパイクノ
イズを軽減するためのＲＣフィルタＲ＋　３．Ｃｔ　ｓ
と、スパイクノイズから該。

スイッチングトランジスタＴ１ｏを保護するための保護
ダイオードＤ１ｔがそれぞれ接続されている。

スイッチングトランジスタＱのベースには、ＰＷＭ信号
が抵抗ＲＩ４とＲｔｓとで分圧されたものが印加されて
いる。Ｃ１４は、抵抗Ｒ１４の両端に接続されたスピー
ドアップコンデンサである。

Ｄ＋　２１　Ｄ＋　ｓは低周波数トランスＴ１ｏの２次
側巻線に誘起された交流電圧を全波整流する整流用ダイ
オード、Ｃｚ　ｓ　、　Ｃｔ　ｓはダイオードＤ１２１
０１３による整流出力を平滑化するコンデンサである。

ＲｌＧ乃至Ｒｔｓは抵抗で、出力端子ＴＭ１３と接地間
に接続された直列回路をなしている。整流平滑された直
流電圧は、現像バイアス用電圧ＶＯとして出力端子ＴＭ
１３から出力される。このように構成された回路の動作
を説明すれば、以下のとおりである。

安定化ＩＩ（図示せず）から供給された直流電圧は、抵
抗Ｒ１１，コンデンサＣ１１＋　Ｃｔ　２よりなるフィ
ルタ回路でリップル、ノイズ等が除去された後、低周波
トランスＴ＋ｏの１次側巻線に印加される。この状態で
、スイッチングトランジスタＱのベースに周波数ＩＫＨ
ｚ程度のＰＷＭ信号（パルス波形）を印加すると該スイ
ッチングトランジスタＱはスイッチング動作を行う。こ
の時の低周波トランスＴｍの１次側巻線には励１ｍｉ流
の断続が生じ、２次側にエネルギーが伝送される。

即ち、低周波トランスＴ　１０の２次側巻線には、スイ
ッチングトランジスタＱのスイッチングに応じた交流電
圧が誘起される。この時の２次側交流電圧の値は、１次
側入力交流に１次側巻線と２次側巻線の比をかけたもの
に等しくなる。即ち、所定量だけ昇圧される。この誘起
された交流電圧を整流用ダイオードＤ１２　、Ｄｔ　ｓ
よりなる整流回路で全波整流した後、コンデンサＣ１ｓ
　＋　Ｃｔ　ｅで平滑すると直流電圧が得られる。得ら
れた直流電圧を現像バイアス電圧として用いることにな
る。

ここで、スイッチングトランジスタＱのベースに印加す
るＰＷＭ信号のデユーティを変化させると、直流電圧■
ムは一定のままで出力電圧を可変させることができる。

デユーティが小さい場合には出力電圧は小さく、デユー
ティが大きくなると出力電圧も大きくなる。第２図は、
ＰＷＭ信号波形例を示す図である。図において、（イ）
は標準状態におけるＰＷＭ信号、（ロ）は濃い画像を得
る時のＰＷＭ信号、（ハ）は淡い画像を得る時のＰＷＭ
信号、（ニ）はアイドリンク時におけるＰＷＭ信号であ
る。図に示すように、濃い画像を得る時には（ロ）に示
すようにデユーティを下げて現像バイアス電圧を下げて
トナー吸ＩＩを多くし、淡い画像を得る時にはく口）に
示すようにデユーティを上げて現像バイアス電圧を上げ
てトナー吸−１ｍを少なくする。但し、この場合は、現
像バイアスを高くすると、現像剤（トナー）を現像装置
から、ドラムへ移動させる力、成分が小さくなるように
されている。

第３図は、本発明による出力電圧時、性の実測値を示す
図である。図において、縦軸は出力電圧（Ｖ）を、横軸
はデユーティ（％）を示している。

図より明らかなように、最も多用される２００Ｖ以上の
領域において良好な直線性を示している。

従って、制御性が向上する。このように、ＰＷＭ信号の
デユーティに対する出力電圧の変化が直線的であるのは
、トランスＴ＋ｏとして低周波トランスを用いているこ
と、及びスイッチング周波数として２ＫＨ２程度のもの
を用いていることにその原因がある。即ち、この範囲で
はトランスコア内の磁束の変、化がリニアな特性を有し
ていることによるものと思われる。

（発明の効果）以上詳細に説明したように、本発明によればスイツチン
グトランジスタのコレクタ負荷に低周波トランス１次巻
線を接続すると共に、スイッチングトランジスタを２Ｋ
Ｈ２程度のＰＷＭ信号でスイッチングさせる構成をとる
ことによりデユーティに対する出力電圧との関係が略直
線になるようにすることができるので、制御性を向上さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す電気回路図、第２図は
ＰＷＭ信号例を示す図、第３図は本発明の出力特性を示
す図、第４図は電子複写機の構成例を示す図、第５図は
現像バイアス回路の従来例を示す図、第６図は従来回路
の出力特性を示す図である。１・・・感光ドラム　　　　２・・・クリーニング部３
・・・帯電極　　　　　　４・・・帯電消去部５・・・
露光部　　　　　　６・・・原稿７・・・現像部　　　
　　　８・・・転写部９・・・搬送機構　　　　　１０
・・・定着ローラ２０・・・光学系　　　　　２１・・
・光源３１・・・直流可変電源３２・・・スイッチング回路３３・・・整流回路　　　　Ｔ１・・・パルストランス
Ｔ１ｏ・・・低周波トランス　Ｒａｔ〜ＲＩ８・・・抵
抗Ｃｒｔ〜Ｃｔｓ・・・コンデンサＤｌｌ−Ｄｌｌ・・・ダイオードＱ・・・スイッチングトランジスタＴＭｌｔ〜ＴＭｔ　ｓ・・・端子特許出願人　　小西六写真工業株式会社代　　理　　人
　　　弁理士　　井　　島　　藤　　治外１名第２図（イ）（ロ）（ハ）第３図デユーティ　（’／、）第５図第６四阿０　１０２０３０４０５０６０７０８０９０１（Ｉ）デ
ユーティ　（’／、）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）スイッチングトランジスタのコレクタ負荷に、そ
の他端に直流電圧が印加された低周波トランス１次巻線
を接続し、２次側巻線に誘起される交流電圧を整流平滑
した直流電圧を現像バイアス電圧として用いると共に、
前記スイッチングトランジスタのベース駆動信号として
ＰＷＭ信号を用いるように構成したことを特徴とする現
像バイアス回路。
（２）前記スイッチングトランジスタのスイッチング周
波数としてＫＨｚ又はその近辺の周波数を用いるように
したことを特徴とする現像バイアス回路。