JPS61199464A - 複写機用高圧電源 - 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） 本発明は複写機の複数のコロナ放電器（負荷）に一定電
圧を供給する定電圧制御型の複写機用高圧電源に関し、
さらに１トランス多出力型の高圧トランスを用いた高圧
電源に係るものである。

（従来技術） 従来この種の高圧電源においては、複数出力のうちの１
つを主出力とし、残りの出力を従出力としていた。

そして従出力情報は、制御対象から切り離してあり、全
く利用しないか又したとしても、異常情報（過電流情報
）のみであった。そのため、従出力は制砥ループ外に置
かれ、部品のバラツキによって出力特性が悪くなるとい
う欠点があった。

また従来装置においては、各出力によって個々に制御、
駆動して負荷に電圧を供給していたので、回路部品のコ
ストが高くなるという欠点があった。

（目的） 本発明はこの様な背景に基づいてなされたものテアリ、
スコロトロンチャージャー等定電圧特性を必要とする負
荷の用途に合わせて装置を改良し、ループ外に置かれた
部品を少なくし、出力特性の改善を計ることを目的とす
る。

（構成） そのために本発明は、複数のコロナ放！電圧を検出して
、この検出電圧により高圧トランスの１次巻線を制御及
び駆動し、負荷（コロナ放電器）に一定電圧を供給する
ようにしたことを特徴とするものである。

以下、本発明の各実施例を図面に基づき説明する。

第１図は一実施例に係る電源回路図である。

この実施例は、負荷Ｌｌ（チャージャ１）で帯電、負荷
Ｌ２（チャージャ２）で転写又はクリーニング前チャー
ジ（１）　ＣＣ）　Ｑ行な５例である。

他の組合わせでも良いが、とにかく負荷側の要求が定電
圧出力電源（複数出力）を要求する場合である。

図において電源電圧Ｅは制御駆動回路の働きにより駆動
されるスイッチングトランジスタ（Ｑ＋）によってスイ
ッチングされ、トランス（Ｔ）の２次巻線（Ｗ２）によ
って昇圧し、整流平滑（Ｄｌ、Ｃ２）を経て、負荷（Ｌ
ｌ）に供給される。

一方、負荷（Ｌｔ）用電圧は、２次巻線（Ｗ２）の中間
タップよりとり出し、やはり整流平滑（Ｄ２．Ｃ３）を
経て供給される。

負荷（Ｌｔ）は、スコロトロンチャージャーで、グリッ
ド制御特性がよい。したがって本例では、負荷（Ｌｚ）
の出力を主と考え制御する。

どちらを主制御と考え、且つ、制御情報の重みづけを行
い、両負荷の要求を満足するかは一義的に決まらない。

これは、複写プロセスと環境の範囲（気圧湿度等）によ
って負荷の要求をどのように満足させるかによって決ま
る。本装置の効果は、負荷の要求とコストのバランスを
どこにおくかによって変る。

負荷の要求の許容度が太きいと、高圧電源は安仮になる
。

第１図では、主出力を転写（Ｌｔ）として、従出力を帯
電（Ｌｌ）とした。例えば、各出力の重みづけは、転写
用カフ０％、帯電出力３０％とした。これらの検出は、
転写は（Ｒ４，Ｒ，）、帯電は（Ｒ雪、Ｒ３）によって
いる。

各出力の異常を検出するために、各負荷の帰路電流を検
出（Ｒ１，Ｃｔ）　シて、あるレベル以上になった時、
出力を制限したり遮断したりしている。

第２図は、第１図の出力回路を簡略したもので、整流平
滑回路、２次巻線（Ｗｇ）の中間タップを省いている。

この図で、負荷の要求を満足させるために、負荷補正抵
抗（Ｒ６，Ｒ７）及び各出力の重みづゆによってやりく
りする。この様に負荷もチャージワイヤーの距離、形状
を変えて電源に要求するだゆでなく負荷側の工夫も必要
となる。

いずれにしても、第２図は第１図より、条件設定因子は
少ない。しかし、コストは安い。

図から明らかな様に、第１図の実施例よりも負荷端に近
い電圧を検出して、よりよい情報を得ているが、一方で
はコロナ放電電流による高周波ノイズを検出しやすいの
で、よりよい情報の検出とはいいきれない面もある。し
かしいずれにしても第１図も第２図も電圧の検出情報の
質は大差ない。

第３図は、出力容量が大きい負荷で且つ、薄形の高圧電
源の要求の場合の例である。この場合、小型のコアーを
有する（Ｔｚ　）　、　（Ｔｓ　）を使用して出力をと
り出す。

１つのコアーの高圧トランスより複数の出力をとり出す
方法がコスト的に有利である。しかし、コアーサイズが
大きくなり、薄形の高圧トランスの要求に会致しないた
め、あえて本実施例はトランスを２分割した。抵抗（Ｒ
ｓ）、（Ｒ＋ｏ）は（１’２）、（Ｔ３）のアンバラン
スをさげるための補正用抵抗である。

第４図は、交流直流出力を得るための実施例である。交
流出力を必要とするチャージャは前述の通り分離、転写
チャージャである。

第５図は、第４図の２次巻線を分けたもので、交流の出
力波形の歪を気にする時は、この様にあえて、２次巻線
を複数設ける。

第６図は、２つの交流出力である。

応用は、分離と除電コロナ放′醒用である。

第７図は、第６図の２次巻線を共用したものである。

負荷（Ｂ３）の例としてはクリーニング前チャージ（ｐ
ｃｃ　）が考えられる。

尚、この実施例では負荷（Ｂ３）の過負荷電流検出は行
なっている。

負荷（Ｉ、１　）　、（Ｂ２　）の出力の電圧情報の重
みづけは、（Ｒ９）、（Ｒｌｏ）、（Ｒｎ）と（ＩＣ１
）によっている。

過電流情報は、（ＩＣ２）、（ＩＣ３）、（Ｄｌｌ）、
（Ｂ６）、（■ｒ、ｆ１）。

（Ｖｒｅｆ２）　　によって検出しており、（Ｂ５　）
　、　（Ｂ６　）によって（ＩＣ２）、（ＩＣ３）はＯ
Ｒ接続になっている。少くとも１つの電流検出がＶｒｅ
ｆを越えると出力を制限したり、遮断したりする。

ここで、出力許容度に応じた重みづげ加算について言及
する。

第９図に加算回路を示す。

この回路の出力をｇｏとすると このｅｏが制御情報となる。この出力（ｅｏ）に補正を
行なわなくてはならない。入力電圧（ｅｌ　＋’２ｙ’
３）による補正をＸ■１〜３、入力電圧の許容差による
補正をＡ１−Ａ３とする。

尚、ここで言う補正とは負荷に対する出力電圧の補正を
指す。例えば出力＋５ＫＶ、＋７ＫＶなと異なった値を
補正する。

ここで、主出力ｇｌでその出力許容差がＢ１とし、副出
力’２　＋　’Ｂの出力許容差を８２．　Ｂ３とすると
主出力の加算用インピーダンスをＺｌとすると例を揚げ
ると、 帯　　電　　６．６ＫＶ１０％　　　Ｚ２転写　６．Ｏ
ＫＶ　　５％　Ｚｌ り１ノ　−”　　　　６．ＯＫＶ　　　２０　　％　　
　　　Ｚ　３前除電 転写を主出力とすると（Ｚｌ＝　１０　ＫΩ）尚、Ｚｙ
は、所望の出力−〇と入力電圧−１〜ｇ３（補正を含む
）によって決めればよい。

本実施例は、高電圧出力を対照とした。しかし、出力許
容度による重みづけは、低電圧出力（例えば十式±５％
、　＋　２４Ｖ±１０％）にも応用出来る。

第１０図により詳細な実施例回路を示す。

従来例と異なるのは、電流情報（Ｒ２４、Ｃ７で検出）
と、電圧情報（Ｒ２０、Ｒ２１で分圧して検出）を加重
加算しているところである。この制御方式は、パルス幅
変化方式（定周波でパルス幅が変化する。

ＰＷＭ方式）で、主制御部品は、スイッチングレギュレ
ーター用ＩＣを使用している。図ではこのＩＣはＩＣ１
に相当し、テキサスインスツルメント社製ＴＬ４９４を
使用している。

この動作原理を次に述べる。

ＩＣ１は、ＰＷＭ方式を採用しており、出力パルスは、
２つのコントロール信号のいずれかと発振器（ＤＳＣ）
。タイミングキャパシタ（Ｃ４）に現れるのこぎり波と
の比較で変調が行われる。

この２つのコントロール信号は、本例では転写のコロト
ロン電流と、帯電のスコロトロン電圧を重みづげ加算し
た制御信号となっている。

もう１つは、転写出力電圧の検知信号がコントロール信
号となっている。この信号は、出力制限信号としている
。

比較により、のこぎり波がコントロール信号より大きい
期間のみＩＣ１内の出力トランジスタ（Ｔｒ４、Ｔｒｎ
　）は導通状態となる。

このコントロール信号は、ＩＣ１内の２つのオペアンプ
の出力端である。

尚、ＩＣ，における各記号の意味は以下の通りである。

Ｉ）Ｔニア’ットタイムコントロール 最大パルス幅を決定する。必要以 上に出力が上昇しないように制限す 、　る。

ＣＴ）二　　組合せで発振周波数を決める。

Ｔ ■□１：ＩＣ内蔵の基準電圧発生出力。

ＯＣ：　　　、　０ｕｔｐｕ、ｔ　ＣｏｒＬｔｒｏｌの
略で、出力トランジスタ（Ｔ’ｒ４．Ｔｒｌｌ）の出力
形態を変える。

Ｖｃｃ　　：　　　直流電源入力の正極ＧＮＤ　　：　
　直流電源入力の負極 この他に内蔵・オペアンプ２個の入力端・４人力と１出
力がある。

本実施例においては、電圧検出は抵抗（Ｒ２ｏ）　。

（Ｒ２１）で行ない、さらに抵抗Ｒ２２１Ｒ２３にて同
時に行い、重みづげ加算回路（Ｒ１０２，Ｒ１０３，Ｒ
１０４，ＩＣ３）を通して制御情報をつくっている。

一方、過電流検出は、（Ｒ１０１＋Ｃ１Ｏ＋＋Ｒ２４＋
Ｃ７）で行ない工Ｃ４で反転増幅して、出力制限回路に
信号を送る。

帯電出力はトランス（Ｔ）をトランジスタ（１゛γ２）
で駆動し、２次側に得た高圧出力を（ＤＢ）　、　（Ｄ
５）で整流平滑して得られている。また転写出力は（Ｄ
４）、　　（Ｃ６）によって整流して得られる。

出力の指令は、（ＳＷｌ）が入り、（Ｔγ１）が導通し
、抵抗（Ｒ８）の電圧が下降することによってなされる
。従って（Ｒ６）、（Ｒ２）、（Ｒ３）によって決定さ
れる電圧によって出力特性は決まる。

尚、スコロトロンのグリッドにつなげたダイオード（Ｄ
５）は、両方向バリスタで、約８００Ｖの出力′電圧を
有するものであるっ （効果） 本発明は以上述べた通りのものであり、本発明に係る高
圧電源によれば主出力、従出力ともに、制御対象とする
ものであるから、部品のバラツキに係わらず出力特性を
一定にすることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図、第４図、第５図、第６図、第
７図、第８図、第１０図はそれぞれ異なる実施例に係る
高圧電源の回路図、第９図は、重みづけ加算回路の一例
を示す図である。 〜 第９図 ハ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）複写機のコロナ放電器を複数有し、これに供給す
   るコロナ放電用電圧を一定に制御する、いわゆる定電圧
   装置において、複数のコロナ放電電圧を検出してこの検
   出電圧により高圧トランスの１次巻線を制御及び駆動し
   、コロナ放電器に一定電圧を供給するようにしたことを
   特徴とする複写機用高圧電源。
2. （２）コロナ放電器の帰路電流を過電流検出器で検出し
   、この出力でコロナ放電器出力を制限したり、遮断した
   りするようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第（
   １）項記載の複写機用高圧電源。
3. （３）高圧トランスの２次巻線を単一巻線として、整流
   平滑後、負荷補償抵抗を介して負荷であるコロナ放電器
   につなぎ、負荷端の電圧を各々検出して、この検出電圧
   により制御するようにしたことを特徴とする特許請求の
   範囲第（１）項記載の複写機用高圧電源。
4. （４）高圧トランスの２次巻線を単一巻線として、さら
   に中間タップを設け、各々の巻線出力を整流平滑し、各
   々の出力電圧を検出して、この検出電圧により制御する
   ようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項
   記載の複写機用高圧電源。
5. （５）複数の負荷電圧を検出し、各々の負荷電圧を分圧
   し、負荷の電圧と負荷の電圧許容差に応じて重みづけ加
   算を行なうようにしたことを特徴とする特許請求の範囲
   第（１）項記載の複写機用高圧電源。