JPH02159941A

JPH02159941A - 複合電源装置

Info

Publication number: JPH02159941A
Application number: JP31349488A
Authority: JP
Inventors: Tsunehide Takahashi; 恒秀高橋; Hiroto Oishi; 広人大石; Masahide Nakatani; 正秀中谷; Takeshi Fukuchi; 健福地
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1988-12-12
Filing date: 1988-12-12
Publication date: 1990-06-20
Anticipated expiration: 2013-11-05
Also published as: JP2820258B2

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】［産業上の利用分野コ本発明は、高電圧出力と低電圧出力の両方を備える複合
電源装置に関し、例えば、静電記録複写機の像再生系と
制御系の両方に電源を供給する装置において利用しうる
。

［従来の技術］静電記録複写機などにおいては、像の再生を行なうため
に、帯電、現像、転写１分離等のプロセスを必要とし、
これら各々のプロセスのために、それぞれ高電圧を必要
とする。また、各種シーケンス制御やイレーザの付勢の
ために、比較的低電圧の電源も必要である。

従って、この種の装置に電力を供給するためには、一般
に高圧用と低圧用の独立した電源が必要とされ、装置の
構成が複雑になるのは避けられない。

この種の電源の構成を簡単にするための従来技術として
、特開昭５８−１５９６６８号公報が知られている。こ
の技術においては、１つのトランスに、二次巻線として
、高圧巻線と低圧巻線とを含む複数の巻線を設けて、ｍ
−のトランスで複合電源装置を実現している。

［発明が解決しようとする課題］特開昭５８−１５９６６８号公報によれば、トランスの
数を減らすことができるというメリットがある反面、次
のような難点が存在する。

＃！！縁が難しい、即ち、高圧巻線の取扱う高電圧に対
して、低圧二次巻線、一次巻線及びケースの全てを充分
に絶縁する必要がある。従って、低圧巻線のない高圧ト
ランスに比べて、使用する絶縁材料の量を大幅に増やす
必要があり、トランス自体が大型かつ高価になる。

電源装置の本体は比較的大型であり、それを高圧負荷に
近くに配置できないので、ｆｌｌｔ源の出力する高電圧
を比較的長いケーブルで負荷に接続する必要があり、そ
の配線の絶縁処理が難しく、しかも高価な高圧ケーブル
を必要とする。

高圧負荷にアーク放電などの急激な変化が生じた場合に
、その高圧ノイズが、トランスの二次側低圧巻線及び一
次側巻線に誘起し、それらの巻線に接続された回路の誤
動作や素子の破壊を引き起こし易い。

本発明は、上述のような不都合をなくすとともに、比較
的部品数の少ない安価な複合電源装置を提供することを
目的とする。

［１％題を解決するための手段］上記課題を解決するために、本発明においては。

その一次巻線が電圧の脈動する電源ラインに接続された
低圧トランス丁その一次巻線が前記低圧トランスの二次
巻線に接続された、昇圧用の高圧トランス；前記低圧ト
ランスの二次巻線に、所定の電気要素を介して接続され
た低圧負荷；及び前記高圧トランスの二次巻線に、所定
の電気要素を介して接続された高圧負荷；を設ける。

［作用］本発明によれば、高圧トランスと低圧トランスとが別体
であるので、例えば特開昭５８−１５９６６８号公報に
示されたような多数の巻線を備える高圧トランスを用い
る必要がなく、従って、比較的小型で安価な高圧トラン
スを用いることができる。

また、本発明によれば、高圧トランスとその二次巻線に
接続される電気要素を含む高圧ユニットは比較的小型に
構成できるので、それを高圧負荷−の近傍に配置するこ
とができる。この場合、低圧トランスの二次を線と高圧
トランスの一次巻線とを接続する電源ラインは低圧であ
るので、この線路は、長さが長い場合でも絶縁は極めて
簡単である。従って、特別な絶縁処理や、高価な高圧ケ
ーブルの使用が不要になる。

更に１本発明によれば、高圧負荷にアーク放電などが生
じた場合でも、その時に生じる高圧の電圧変化は高圧ト
ランスを介して他の回路に伝達されるので１問題は生じ
ない。即ち、高圧トランスの二次側に高圧ノイズが生じ
ても、高圧トランスの一次側のノイズ電圧は低いので、
そのノイズが低圧回路に悪影響を及ぼす恐れはない。

また、本発明によれば、低圧用と高圧用の２つのトラン
スが必要であるが、低圧電源回路と高圧電源回路とが一
体に構成されるので、制御回路の大部分を高圧系と低圧
系で共用でき、従って回路構成は、低圧電源と高圧電源
とを独立に構成する場合に比べて大幅に簡素化される。

本発明の他の目的及び特徴は、以下の１図面を参照した
実施例説明により明らかになろう。

［実施例］第１図に、本発明の一実施例を示す、この実施例におい
ては、静電記録式の複写機の一部に用いられる電源を示
している。第１図を参照すると。

１が像を再生するための感光体ドラムであり、図中に矢
印で示すように時計回りに回動する。感光体ドラム１の
周囲には、像再生プロセスのために帯電チャージャ２．
現像器３．転写・分離チャージャ４等々が配置されてお
り、これらには比較的高圧の電圧が印加される。

第１図に示す電源装置は、＠機器３のバイアス電極に印
加されるバイアス電圧と、他の低圧負荷１４に印加され
ろ低電圧を発生する。具体的に言うと、低圧負荷１４に
接続される電源の定格出力は２４Ｖ、３Ａであり、現像
器３のバイアス電極と接続される電源の定格出力は４０
０Ｖ、　１０μＡである。

このｆｆｉ源装置は、互いに独立したプリント基板に配
置された、低圧ユニット１０と高圧ユニット２０とで構
成されており、低圧ユニット１０と高圧ユニット２０と
の間は、ツイストペア線３０によって接続されている。

この線３０に印加される電圧は比較的低電圧であるので
、この線は一般的な低圧用の絶縁被覆を施した絶縁ｆｌ
！線で構成されている。

低圧ユニット１０の入力端子には、商用電源から供給さ
れるＡＣｌｏｏＶの電力が印加される。

この交流電力は、ブリッジダイオードＢＤによって全波
整流され、コンデンサｃｏによって平滑され、直流電圧
に変換される。この直流電圧は、スイッチング泪のトラ
ンジスタＱ１を介してトランスＴ１の一次巻線１５１に
印加される。

トランジスタＱ１の制御入力には、パルストランスＴ２
を介して、ドライブ回路１２から定周期の高周波パルス
が常時印加される。従って、トランジスタＱ１がオン／
オフを繰り返すので、トランスＴ１の一次巻線１５１に
は間欠的にパルス電圧が印加され、それによって二次巻
線１５２には一次側と二次側との巻数比に応じた所定の
交流低電圧が発生する。

トランスＴ１の二次巻線１５２と低圧負荷１４との間に
は、２つのダイオードＤ１及びＤ２でなる整流回路と、
チョークコイルＬ１及びコンデンサＣ１でなる平滑回路
が介挿されている。従って、トランスＴ１の二次巻ａ　
１５２に現われる交流電圧は、整流及び平滑されて直流
電圧に変換され。

低圧負荷１４に印加される。

また、トランスＴ１の二次巻線１５２の両端に。

ツイストペア線３０を介して、高圧ユニット２０の昇圧
トランスＴ３の一次巻線２１１が接続されている。従っ
て、昇圧トランスＴ３の二次巻線２１２には交流の高電
圧が発生する。この二次巻線２１２には、ダイオードＤ
３ｙコンデンサＣ２及び抵抗器Ｒ１が接続されている。

つまり、交流高電圧を整流及び平滑して得られる、直流
の高電圧（４００Ｖ）が高圧ユニット２０から出力され
、現像器３のバイアス電極に印加される。

一方、低圧ユニット１０の出力端子に接続された制御回
路１３は、該出力端子の電圧を検出し、それをドライブ
回路１２にフ、イードバックする。

ドライブ回路１２は、制御回路１３が検出した電圧に応
じて、それが予め定めた目標値と一致するように、パル
ストランスＴ２に出力するパルスのデユーティを調整す
る。即ち、このデユーティが変わると、トランスＴ１の
一次巻線１５１に印加される電力の平均値が変わるので
、それによって二次巻線１５２に呪われる電圧が変わり
、低圧負荷１４に印加される電圧が変わる。定常状態で
は、低圧負荷１４に印加される電圧は、目標値と一致す
る。

また、低圧ユニットの定電圧制御によって、高圧ユニッ
ト２０に印加される交流電圧の平均値が予め設定した値
に自動的に維持されるので、高圧ユニット２０から出力
される直流高電圧も予め定めた目標値に自動的に制御さ
れる。

ところで、低圧ユニット１０及びツイストペア線３０は
低電圧のみを扱うので、その絶縁は簡単である。しかし
、高圧ユニット２０及びその出力端子と現像器３のバイ
アス電極とを接続する高電圧ライン２２は、高電圧を扱
うので、絶縁に関して特別な注意が必要である。しかし
、高圧ユニットの昇圧トランスＴ３は高圧負荷（３）に
供給すべき電力のみを扱うので比較的小型であり、高圧
ユニット２０自体も充分に小さい。従って、高圧ユニッ
ト２０の絶縁処理は比較的簡単であり、また高圧ユニッ
ト２０は高圧負荷（３）の近傍に配置することができる
。このため、高電圧ライン２２の長さは非常に短くでき
るので、その絶縁は比較的簡単である。

また、高圧負荷（３）でアーク放電が生じたような場合
、高圧ユニットのトランスＴ３の二次巻線２１２には高
電圧のノイズが発生するが、それによって一次巻線２１
１に誘起するノイズの電圧は非常に小さい、従って、そ
のノイズによって、低圧ユニットｌＯ内で誤動作や素子
の破壊が生じる恐れはない。

この実施例においては、高圧ユニット２０の出力電圧の
安定化制御は、低圧ユニット１０内の安定化制御回路（
１１，１２，１３ｔ　Ｔｚｔ　Ｑｔ等）の機能により行
なわれるので、高圧ユニット２０の構成は非常に簡素化
されており、独立の高圧電源に比べると１部品数は極め
て少ない。

次に本発明の詳細な説明する。

第２図に、第１図の実施例の高圧ユニット２０の変形例
を示す、これにおいては、第１図の抵抗器Ｒ１に替えて
、定電圧ダイオードＺＤが接続されている。従って、高
圧ユニット２０の出力電圧は、第１図の実施例より更に
安定化される。

次に第３図の実施例を説明する。この実施例においては
、高圧ユニット４０の入力端子は、一方は前記実施例と
同様に低圧ユニット１０のトランスの二次巻線１５２の
一端に接続されているが、高圧ユニット４０の他方の入
力端子は、低圧ユニットｌＯのトランスＴ１の二次巻線
１５２に接続されたダイオードＤ１ｔＤ２のカソード端
子に接続されている。つまり、高圧ユニット４０の入力
端子は、トランスＴ１の二次巻線１５２に、整流回路を
介して接続されている。

また、高圧ユニット４０においては、トランスＴ３の一
次巻線４１１と直列にトランジスタＱ２が接続されてい
る。このトランジスタＱ２の制御端子には、定電圧制御
回路４２の出力端子が接続されており、該回路４２の入
力端子は高圧ユニット４０の出力端子に接続された分圧
回路（Ｒ２゜Ｒ３）に接続されている。

つまり、定電圧制御回路４２は、高圧ユニット４０の出
力電圧に応じてトランジスタＱ２の導電度を調整する。

トランジスタＱ２の導電度の変化に応じて、トランスＴ
３の一次巻線４１１に印加される電力が変化し、二次巻
線４１２に呪われる電圧が変化し、高圧ユニット４０の
出力電圧が変わる。つまり、定電圧制御回路４２は、高
圧ユニット４０の出力電圧が予め定めた目標値と一致す
るように制御する。従って、高圧ユニット４０の出力端
子には、電圧の非常に安定化された高電圧が得られる。

この実施例では、高圧ユニット４０の出力の定格値は、
５〜７ＫＶ、３００〜５００μＡになっている。従って
この電源装置は、第１図に示す帯電チャージャ２が必要
とする高電圧を供給するこ−とができる。

第３図に示す実施例においては、低圧ユニット１０のト
ランスＴ１の二次巻線１５２に接続したダイオードＤ　
１　＋　Ｄ　２の出力に高圧ユニット４０の入力端子を
接続しであるが、これはトランジスタＱ２に逆極性の電
圧が印加されるのを防止するためである。従って１例え
ばトランジスタＱ２と直列にダイオードを接続すれば、
高圧ユニット４０の入力端子を低圧ユニット１０のトラ
ンスＴ１の二次巻線１５２に直接接続してもよい、しか
し、第３図に示す構成にした方が、部品数は少なくて済
む。

第４図に、第３図の高圧ユニット４０の変形例を示す、
この実施例においては、高圧ユニットから定電流を出力
できるように構成しである。即ち。

出力端子に直列に接続された抵抗器Ｒ５によって検出さ
れる出力電流が、定電流制御回路４３にフィードバック
され、定電流制御回路４３は、その電流が予め定めた値
と一致するように、トランジスタＱ２の導電度を制御す
る。従って、この高圧ユニットからは、一定の電流値の
安定化された高圧出力が得られる。

［効果］以上のとおり、本発明によれば、高圧トランスと低圧ト
ランスとが別体であるので、例えば特開昭５８−１５９
６６８号公報に示されたような多数の巻線を備える高圧
トランスを用いる必要がなく、従って、比較的小型で安
価な高圧トランスを用いることができる。

また、本発明によれば、高圧トランスとその二次巻線に
接続されろ電気要素を含む高圧ユニットは比較的小型に
構成できるので、それを高圧負荷の近傍に配置すること
ができる。この場合、低圧トランスの二次巻線と高圧ト
ランスの一次巻線とを接続する電源ラインは低圧である
ので、この線路は、長さが長い場合でも絶縁は極めて簡
単である。従って、特別な絶縁処理や、高価な高圧ケー
ブルの使用が不要になる。

更に、本発明によれば、高圧負荷にアーク放電などが生
じた場合でも、その時に生じる高圧の電圧変化は高圧ト
ランスを介して他の回路に伝達されるので１問題は生じ
ない、即ち、高圧トランスの二次側に高圧ノイズが生じ
ても、高圧トランスの一次側のノイズ電圧は低いので、
そのノイズが低圧回路に悪影響を及ぼす恐れはない。

また、本発明によれば、低圧用と高圧用の２つのトラン
スが必要であるが、低圧電源回路と高圧電源回路とが一
体に構成されるので、制御回路の大部分を高圧系と低圧
系で共用でき、従って回路構成は、低圧電源と高圧電源
とを独立↓；構成する場合に比べて大幅に簡素化される
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を一実施例を示す電源装置の電気回路
図である。第２図は、第１図の高圧ユニットの変形例を示す電気回
路図である。第３図は、１つの変形実施例を示す電気回路図である。第４図は、第３図の高圧ユニットの変形例を示す電気回
路図である。１：感光体ドラム　　　　　２：帯電チャージャ３：現
像器（高圧負荷）　　　１０：低圧ユニット１４：低圧
負荷２０．４０：高圧ユニット２２：高電圧ライン　　　　３０：ツイストペア線Ｔ１
ニドランス（低圧トランス）１５、：ＴＩの一次巻線　　１．５２：Ｔｌの二次巻線
Ｔ２：パルストランスＴ３ニドランス（高圧トランス）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）その一次巻線が電圧の脈動する電源ラインに接続
された低圧トランス；その一次巻線が前記低圧トランスの二次巻線に接続され
た、昇圧用の高圧トランス；前記低圧トランスの二次巻線に、所定の電気要素を介し
て接続された低圧負荷；及び前記高圧トランスの二次巻線に、所定の電気要素を介し
て接続された高圧負荷；を備える複合電源装置。
（２）前記低圧トランスの一次巻線は、直流電源ライン
にスイッチング手段を介して接続され、該スイッチング
手段にそれを周期的にオン／オフ制御するスイッチング
制御手段が接続された、前記特許請求の範囲第（１）項
記載の複合電源装置。
（３）前記スイッチング制御手段は、前記低圧トランス
の二次巻線に接続された整流平滑回路からの出力信号の
大小に応じて、前記スイッチング手段のオン／オフデュ
ーティを調整する、前記特許請求の範囲第（２）項記載
の複合電源装置。
（４）前記高圧トランスの二次巻線に、整流回路及び平
滑回路を介して、前記高圧負荷が接続された、前記特許
請求の範囲第（１）項記載の複合電源装置。
（５）前記平滑回路の出力に、定電圧手段が接続された
、前記特許請求の範囲第（４）項記載の複合電源装置。
（６）前記低圧トランスと前記高圧トランスとが、互い
に分離された部材に配備された、前記特許請求の範囲第
（１）項記載の複合電源装置。
（７）その一次巻線が電圧の脈動する電源ラインに接続
された低圧トランス；その一次巻線が、整流手段を介して前記低圧トランスの
二次巻線に接続された、昇圧用の高圧トランス；前記低圧トランスの二次巻線に、所定の電気要素を介し
て接続された低圧負荷；及び前記高圧トランスの二次巻線に、所定の電気要素を介し
て接続された高圧負荷；を備える複合電源装置。
（８）前記高圧トランスの一次巻線に直列にスイッチン
グ手段が接続され、該高圧トランスの二次巻線に整流手
段及び平滑手段が接続され、前記スイッチング手段の制
御端子に、前記平滑手段の出力から得られる信号に応じ
て変化する周期的な信号を出力する定圧制御回路が接続
された、前記特許請求の範囲第（７）項記載の複合電源
装置。
（９）前記低圧トランスの一次巻線は、直流電源ライン
にスイッチング手段を介して接続され、該スイッチング
手段にそれを周期的にオン／オフ制御するスイッチング
制御手段が接続された、前記特許請求の範囲第（７）項
記載の複合電源装置。
（１０）前記スイッチング制御手段は、前記低圧トラン
スの二次巻線に接続された整流平滑回路からの出力信号
の大小に応じて、前記スイッチング手段のオン／オフデ
ューティを調整する、前記特許請求の範囲第（９）項記
載の複合電源装置。