JPS63283425A - 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］ 本発明は電源装置、特に電子写真方式の画像形成装置の
帯電器および現像器に給電を行なう電源装置に関する。

［従来の技術］ 現在のところ、感熱方式などの記録方式を用いた複写機
、プリンタは、電池により駆動でき、それにより携帯も
可能な装置が知られているが、電子写真方式の複写機、
あるいはプリンタの電池による駆動はほとんど例を見ず
、したがって携帯可能な装置も実現していない。

Ｎｉ−Ｃｄ″ｒｒｆ、池、鉛電池などの蓄電池により電
子写真方式の記録機構を制御することを考えると、この
種の電源では出力電圧の変動が大きく、電池から直接給
電できる負荷は少なく、いったん昇圧回路や、安定化回
路を通して各種の負荷に給電しなければならないと考え
られる。

電子写真方式では、各種の帯電器を用いるため、これら
の電源として高圧電源が必要であり、しかも画像形成条
件に応じて帯電電流は所定の値に安定化する必要がある
。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来方式では、主電源が何であるにせよ、高圧電源、帯
電器電源の両方に安定化回路を有していたので、２重の
安定化制御を行なうことにより電力の使用効率が著しく
低いという問題がある。このため、装置が複雑化し、大
型になるとともに、製造コストの面でも問題が生じてい
た。

したがって、従来と同一の給電方式で主？ｆｔ源を゛電
池にとき換えるのは困難である。また、主’′Ｆｌ源を
゛−ヒ池により構成しない場合でも、従来方式では上記
のように電力の使用効率が低く、また装置が複雑、大型
で、製造コストが高いという問題がある。

また、従来方式では、現像器の現像バイアスに低周波の
交流と、直流を重畳した出力が必要であるため、交流、
直流をそれぞれ別の昇圧トランスにより形成していた。

特に、交流昇圧用のトランスでは、現像プロセスにおい
て周波数が４００〜２ＫＨｚと低周波で、また必要な振
幅が１０００〜２０００Ｖｐ−ｐと高圧であるから、ト
ランスの大型化は必至であり、またその電源効率を向上
させるのが困難であった。

［問題点を解決するための手段］ 以上の問題点を解決するために、本発明においては電子
写真方式の画像形成装置の？Ｆ−電器および現像器に給
゛ｔヒを行なう電源装置において、主電源と、ｊＥ主電
源ら制御系に安定化した゛電力を供給する安定化電源と
、主電源の出力を昇圧し帯電器に供給するとともに、そ
の供給？Ｉｆ流を安定化する帰還ループを有する帯電器
電源と、前記安定化電源の出力を５７圧し交直重畳の高
圧を発生し、現像器に供給するシリーズレギュレータを
設けた構成を採用した。

［作　川］ 以上の構成によれば、帯電器、現像器に給電する各電源
系に複数の安定化回路が挿入されないので、電力の使用
効率を向上させることができる。

［実施例］ 以下、図面に示す実施例にノ、（づき、本発明の詳細な
説１ｊする。

第１図は電源に電池を使用する電子写真方式の複写機、
あるいはプリンタの電源部の構造を示している。

図において、符号７で示されるものは感光ドラムで、原
稿の反射光、あるいは画像データによって変調された感
光光９の照射を受ける。この感光に先立ち、感光ドラム
７は除電ランプ１４により除電され、１次帯電器８によ
り一様に帯電される。

感光後、感光ドラム７は矢印の方向に回転し、その周囲
に配置された以下の各部材により画像形成の各工程にお
ける処理を受ける。

まず現像器ｌＯは感光ドラム７の表面に形成された静電
潜像をトナー現像する。現像器ｌＯの現像ローラには所
定の現像バイアス電位が印加される。この現像バイアス
は現像バイアス発生回路２により形成される。

感光ドラム７表面の顕像化されたトナー像は転写帯電器
ｌｌにより紙などの記録媒体１２に転写される。転写を
受けた記録媒体’ｌ　２は不図示の定若器に搬送される
。

感光ドラム７表面に残ったトナーはクリーニングブレー
ド１３によりかき落される。

１成帯′ｉ！姦８、転写帯電器１１は図の右側に示され
た電源部により給電を受ける０図の右側の電源部はター
ミナルＴｌｌから電池ｌの出力′市川を人力する。電池
１の起電力は抵抗Ｒ１１、コンデンサＣ１ｌからなるロ
ーパスフィルタを介して昇圧用のトランス３の１次巻線
の一端に加えられる。

トランス３の１次＠５線の他端〜接地間には共振用のコ
ンデンサＣ１３，保護用ダイオード０１２とともにトラ
ンジスタＴｒｌｌのコレクタ、エミッタが接続され、こ
のトランジスタＴｒｌｌによりトランス３に対する給電
が制御される。トランジスタＴｒｉ　１のベースにはＰ
ＷＭ回路４により発生されたパルスが印加され、したが
って、トランス３の１次巻線には電池ｌの起電力が断続
して印加される。

ＰＷＭ回路４の出力パルスのデユーティ比は後述のよう
なフィードバックルーズにより制御される。

トランス３の２次側には、ダイオードＤｌｌ。

コンデンサＣ１２からなるＩ！ｉ流、平滑回路が接続さ
れ、これにより２次側出力は直流に変換される。直流出
力は負荷抵抗Ｒ１２、放電用抵抗Ｒ１３を介してターミ
ナルＴ１２から帯電器８．１１に印加される。

トランス３の２次側に流れる電流は検出抵抗Ｒ１４の端
子電圧として検出され、オペアンプ５に入力され、ター
ミナルＴ１３から入力される所定の基準電圧と比較され
る。比較の結果形成された１２′選差電圧はＰＷＭ回路
１４に入力され、トランジスタＴｒｌｌの駆動信号制御
に用いられる。ターミナルＴ１３に印加する基準電圧を
制御することにより、帯電器の帯電′を流を一定値、あ
るいは所望のイ直に制御することができる。

ＰＷＭ回路４、オペアンプ５の電源には現像バイアス発
生回路２内の安定化出力を用いる。現像バイアス発生回
路２内の安定化電源は他の制御回路にも給電を行なう。

また、電池１の電源は感光ドラム駆動用のモータ、露光
用の光源などにも供給される。

第２図は第１図の現像バイアス発生回路２の構造を示し
ている。

ターミナルＴ１から入力される電池の起電力はスイッチ
ングレギュレータ２１により所定電圧、たとえば２４Ｖ
に安定化される。このときの７ヒ圧誤差は±１％程度と
する。この安定化出力は、前記のＰＷＭ回路４、オペア
ンプ５の電源などとして用いられるとともに、トランス
２２の１次側巻線のタップに供給される。この１次巻線
に対する給電はトランジスタＴｒｉにより制御される。

トランジスタＴｒｉのベースには発振器などから構成さ
れた駆動回路２３が接続される。

トランス２２の２次巻線は約ＩＫＶの電圧を出力するよ
う、１次側との巻線比が定められており、２次側に発生
した高圧の交流はダイオードＤｌ、コンデンサＣＩから
なる整流、平滑回路を介して直流に変換される。

この高圧直流出力は高耐圧のトランジスタＴｒ２、Ｔｒ
３によるシリーズレギュレータに抵抗Ｒ１，Ｒ６を介し
て入力される。トランジスタＴｒ２のエニー２夕は接地
され、ベースには発振回路２４が接続される０発振回路
２４の発振周波数は４００〜２ＫＨｚ程度、発振波形は
矩形波とする。ただし、発振波形は正弦波など他の波形
であってもよい。

この結果、トランジスタＴｒ２のコレクタには約ＩＫＶ
ｐ−ｐの矩形波出力が得られる。

一方、トランジスタＴｒ３は、現像バイアスの直流ｍ！
酸成分制御するためのもので、そのエミフタは抵抗Ｒ８
により接地されている。また、コレクタ電圧は抵抗Ｒ４
、Ｒ５により分圧され、オペアンプ２５に入力され、タ
ーミナルＴ４から入力される制御電圧と比較される。オ
ペアンプ２５の出力はトランジスタＴｒ３のベースに入
力されている。

トランジスタＴｒ３の導通度はオペアンプ２５での比較
結果により制御されるので、ターミナルＴ４に入力する
制御電圧に応じて現像バイアスの直流重畳成分を所望に
制御できる。ここでは、抵抗Ｒ６、Ｒ８、およびトラン
ジスタＴｒ３の選択により＋３０〜＋５００Ｖの範囲で
トランジスタＴｒ３のコレクタ電圧を制御できるように
しである。

トランジスタＴｒ２のコレクタに発生される高圧の交流
は結合コンデンサＣ２を介してトランジスタＴｒ３のコ
レクタに発生される高圧の直流に重畳され、ターミナル
Ｔ５を介して現像器１０に供給される。

以−Ｆの回路により、電池ｌの低圧出力を昇圧して帯電
器、現像器に供給することができる０以上の構成によれ
ば、帯電器用の高圧、現像バイアスはともに１段の安定
化回路のみを介して出力されるので、電力の使用効率が
高いという利点がある。したがって、主電源に電池を用
いても充分な電池寿命を得ることができるとともに、電
池の容量を小さくできる。

とくに現像バイアスは、第２図に示すようにシリーズレ
ギュレータを用いて発生され、従来のように４００〜２
ＫＨｚの低周波昇圧トランスを用いないから、高効率で
、回路を小型軽９にし、また製造コストを低減できる。

また、第２図のトランジスタＴｒ２による交流発生回路
はスイッチングモードで駆動されるので、この段におけ
る損失を小さくできる。

第２図の現像バイアス発生回路では、トランジスタＴｒ
３のコレクタ電圧を直接オペアンプ２５に入力して比較
している。この場合、結合抵抗Ｒ７の電圧降下が考慮さ
れていないから、現像バイアスの直流成分の精度が要求
される場合には、ターミナルＴ５の端子電圧を分圧して
オペアンプ２５に入力するようにしてもよい。

また、第１図の構成では、トランスの一端に検出抵抗Ｒ
１４を接続し、１次帯電器と転写帯電器の両方の印加電
流を検出し、これに基づいて定電流制御を行なっている
が、いずれかの帯電器の印加？ｔｔ流に基づき出力制御
を行なってもよい、１つの９１シ電器の印加電流を検出
するには、帯電器のシールドと、接地電位の間に検出抵
抗を挿入し、この抵抗の端子電圧を検出値として用いる
ことができる。

以上では、主電源として電池を用いる構成を例示したが
、主電源が他の電源により構成される場合でも、上記と
同様に電源部の小型化、軽量化、コストダウンなどの効
果を得ることができる。

［発明の効果コ 以上から明らかなように、本発明によれば、′１１ｆ子
写真方式の画像形成装置の帯電器および現像器に給電を
行なう電源装置において、主電源と、主電源から制御系
に安定化した電力を供給する安定化電源と、主電源の出
力を昇圧し帯電器に供給するとともに、その供給電流を
安定化する帰還ループを有する帯電器電源と、前記安定
化電源の出力をＦ４圧し交直重畳の高圧を発生し、現像
器に供給するシリーズレギュレータを設けた構成を採用
しているので、帯電器、現像器に給電する各電源系に複
数の安定化回路が挿入されないので、電力の使用効率を
向上させることができ、電源部の構成を簡略化し、小型
軽量化するとともに、製造コストを低減できるという優
れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を採用した電源装置の構造を示した回路
図、第２図は第１図の現像バイアス発生回路の構造を示
した回路図である。 ｌ・・・電池　　　　２・・・現像バイアス発生回路３
・・・トランス　　４・・・ＰＷＭ回路５．２５・・・
オペアンプ ７・・・感光ドラム　８・・・１成帯電器ｌＯ・・・現
像器　　１１・・・転写帯電器＠漁邪の口語口 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電子写真方式の画像形成装置の帯電器および現像器に給
   電を行なう電源装置において、主電源と、主電源から安
   定化した電力を制御系に供給する安定化電源と、主電源
   の出力を昇圧し帯電器に供給するとともに、その供給電
   流を安定化する帰還ループを有する帯電器電源と、前記
   安定化電源の出力を昇圧し交直重畳の高圧を発生し、現
   像器に供給するシリーズレギュレータを設けたことを特
   徴とする電源装置。