JPS61285465A - 画像形成装置 - 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］ 本発明は画像形成装置に係り、さらに詳細には高圧直流
で駆動される帯電器と、直流シフトされた交流により駆
動される現像器に対して給電する電源装置を有する画像
形成装置に関するものである。

［開示の概要］ 本明細書および図面は、高圧直流で駆動される帯電器と
、直流シフトされた交流により駆動される現像器に対し
て給電する電源装置を有する画像形成装置において、コ
ンバータトランスの一１次側に接続したスイッチング手
段と、このスイッチング手段を制御する手段と、この制
御手段の制御入力に交流信号を印加する手段と、前記コ
ンバータトラ、ンスの２次側に設けられた前記帯電器に
供給する交流と直流を重畳した信号のうち交流分を分離
して前記現像器に出力する手段と、帯電器に対する給電
と現像器に対する給電を制御する手段を設けた構成によ
り、単一のコンバータトランスにより帯電器および現像
器に対して給電できる簡単安価かつ軽量小型な電源部を
有した画像形成装置を構成する技術を開示するものであ
る。

［従来の技術］ 複写機、レーザビームプリンタなどの画像形成装置では
、感光体を帯電させる帯電器用の電源として高圧電源を
、また現像器の現像条件を所望に制御するために交流に
直流を重畳させた現像バイアスを得るための電源を必要
とする。

［発明が解決しようとする問題点］ この種の装置では、一般に商用電源を２４Ｖ程度の低圧
に変換、安定化した後、改めて高圧電源を通して昇圧、
整流する構成が取られている。

しかも従来装置では、前記の帯電器用の高圧直流電源と
、現像バイアス用の交流に直流を重畳させた出力を得る
電源は別個の独立したユニットとして構成され、ともに
低圧の電源を昇圧することによって所望の電圧を得てい
た。特に現像器用の交流および直流の電源は独立したコ
ンバータを用いて別個に発生していたので、電源部の構
成が複雑化しやすく、小型軽量化が非常に困難であった
。

［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、高
圧直流で駆動される帯電器と、直流シフトされた交流に
より駆動される現像器に対して給電する電源装置を有す
る画像形成装置において、コンバータトランスの１次側
に接続したスイッチング手段と、このスイッチング手段
を制御する手段と、この制御手段の制御入力に交流信号
を印加する手段と、前記コンバータトランスの２次側に
設けられた前記帯電器に供給する交流と直流を重畳した
信号のうち交流分を分離して他の前記現像器に出力する
手段と、帯電器に対する給電と現像器に対する給電を制
御する手段を設けた構成を採用した。

［作　用］ 第１図に示すように、コンバータトランスＴｌの１次巻
線はトランジスタＴｒｉにより励振される。２次側に発
生した電力はダイオードＤ１、コンデンサＣ３により整
流、平滑されて負荷に給電される。負荷電流は抵抗Ｒ５
を介して電圧として検出されており、この検出信号に応
じて誤差増幅器３がＰＷＭ　（パルス幅変調器）が発生
するスイッチング信号のデユーティ比を変化させること
により出力電流が安定化される。

誤差増幅器３の基準電圧は抵抗Ｒ７を介して入力される
が、この電圧には抵抗Ｒ６を介して発振器２の出力する
比較的低周波の交流信号が加算される。したがって、出
力電圧レベルは発振器２の周波数で変動する。この交流
分をカップリングコンデンサＣ２を介して取り出すこと
により端子０２から他の負荷に対して給電する。第１図
の場合には取り出された交流分に直流バイアス発生回路
１の発生する直流バイアスが重畳されて出力される。

以上のようにして、単一のトランスによるコンバータか
ら、従来独立した電源により駆動されていた帯電器およ
び現像器を駆動すること男（でき、電源部の構成を簡単
、安価かつ軽量小型にすることができる。

さらに第３図に示すように、発振器２の出力を制御する
トランジスタＴｒｌｌを設けることにより、現像器に印
加する交流分の制御を行なうことができる。コピー動作
時には端子Ｉ３を介してトランジスタＴｒｌｌをオフと
して誤差増幅器３に交流を重畳させ、現像器に与える交
流分を出力させる。現像バイアスの直流分の制御は端子
１１を介して直流バイアス発生器１の出力を制御するこ
とにより行なわれる。帯電器に与える高圧直流のレベル
は端子■２の電圧を変化させることにより制御できる。

［実施例］ 以下、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図は画像形成装置の帯電器と現像器に対して単一の
トランスを用いて電源を供給する電源回路の実施例を示
した回路図である。

コンバータトランスＴ１の１次巻線１１には、チ百−ク
コイルＬ１とコンデンサＣ１を介して低圧の電源電圧Ｖ
ｃｃが供給され、さらに巻線の他端はトランジスタＴｒ
ｉにより断続されるようになっている。トランジスタＴ
ｒｉのコレクタ、エミッタ（接地）間にはダンパーダイ
オードＤ２および共振用のコンデンサＣ４が接続されて
いる。

トランジスタＴｒ’ｌのスイッチングはＰＷＭ５により
制御される。ＰＷＭ５は発振器４の発生する矩形波のデ
ユーティ比を誤差増幅器３の出力に応じて調節し、トラ
ンスの出力を制御する。コンバータトランスＴｌの２次
＠線ノ２の高圧出力はダイオードＤｉおよびコンデンサ
Ｃ３により整流、平滑され火花防止用の抵抗Ｒ３を介し
て端子０２から帯電器に供給される。抵抗Ｒ４には負荷
電流に応じた電流が流れ、この電流は負荷電流に対応し
た電圧として抵抗Ｒ５を介して検出される。

検出した負荷電流に対応した電圧は誤差増幅器３の一方
の入力端子に入力される。誤差増幅器３の他方の入力に
は抵抗Ｒ７を介して所定の負荷電流に応じた基準電圧が
入力される。また、同端子には矩形波を発生する発振器
２の出力がコンデンサＣ５および抵抗Ｒ６を介して入力
される。一方、巻線ノ２の整流、平滑出力はカップリン
グコンデンサＣ２を介して取り出され、これに入力端子
Ｉ２の制御により直流バイアス発生回路１が発生した直
流電圧が結合抵抗Ｒ１を介して重畳され、保護抵抗Ｒ２
を介して端子０２から現像ローラのバイアスとして出力
される。

次に以上の構成における動作につき第２図の波形図を参
照して説明する。第２図は上段から発振器２の出力、発
振器４の出力、コンバータトランスＴ１の２次巻線ノ２
の整流、平滑出力、および端子０２の現像バイアス出力
をそれぞれ示している。

コンバータトランスＴｌの１次巻＆１ノ１に電源電圧Ｖ
ｃｃを与え、発振器４を第２図の２段目に示すような２
０ないし１００ＫＨｚ程度の波形で発振させトランスの
励振を開始させると、２次巻線で２には巻線比に応じて
昇圧された交流が発生する。この電流はダイオードＤ１
およびコンデンサＣ３により整流、平滑され、抵抗Ｒ３
を介して負荷の帯電器に供給される。この負荷電流は抵
抗Ｒ５を介して検出され、誤差増幅器３に印加されるの
で、誤差増幅器３は他方の入力値に応じてＰＷＭ５を制
御し、出力電流を制御する。

入力端チェ２には所定の負荷電流に応じた電圧が入力さ
れるとともに、抵抗Ｒ６、Ｒ７により発振器２の出力が
加算されている０発振器２は、第２図上段のように同図
２段目の発振器４の出力よりも低い１〜２ＫＨｚの周波
数を出力しているので、これに応じてＰＷＭ５によりコ
ンバータトランスＴｌの通電比が制御され、その結果コ
ンバータトランスＴ１の２次側の整流出力は第２図３段
目に示すように直流レベル約５ＫＶ、重畳交流会の振幅
１．２ＫＶｐ−ｐの出力を得られる。この高圧出力は帯
電器に供給される。

一方、この出力はコンデンサＣ２を介して取り出され、
直流バイアス発生回路ｌの出力する直流バイアスを重畳
される。直流バイアス発生回路ｌの端子１１からの制御
入力は、端子０２からの出力が第２図最下段のように２
００Ｖを中心としての振幅となるように調整される。

以上のようにして、帯電器用の高圧直流と、交流に直流
を重畳させた現像バイアスの両方を単一ノコンバータト
ランスを用いた回路により出力できる。したがって、従
来装置において３個の独立したトランスを用いる交流、
直流の電源回路を共通化でき、電源部の構成を簡単安価
にし、装置全体を小型軽量化できる利点がある。

上記実施例では帯電器に対する負荷電流を安定化する構
成を例示したが、第３図は負荷電圧を安定化するととも
に、さらに現像器に与える寥流分をも制御できるように
した実施例を示している。

第３図の場合にはコンバータトランスＴｌの整流、平滑
出力を抵抗Ｒ４，Ｒ５により分圧して誤　　　　′差増
幅器３の入力に戻している。他の構成は発振器２の下記
の出力制御回路を除いて第１図の場合とまったく同様で
ある。このような構成によれば、出力端子０２から負荷
の帯電器に印加される電圧に応じた値を抵抗Ｒ５の端子
電圧として取り出し、この値に基づいてＰＷＭ５が発振
を制御するので、帯電器に対する定電圧給電を行なうこ
とができる。

さらに第３図ではコンデンサＣ５と発振器２の間に負荷
抵抗Ｒ３１を挿入し、この接続点と接地間に端チェ３の
信号により制御されるトランジスタＴｒｌｌを設けであ
る。

この構成により現像器に印加する交流分の制御を行なう
ことができる。コピー動作時には端チェ３を介してトラ
ンジスタＴｒｌｌをオフとして誤差増幅器３に交流を重
畳させ、現像器に与える交流分を出力させる。現像バイ
アスの直流分の制御は端子Ｉｆを介して直流バイアス発
生器ｌの出力を制御することにより行なわれる。帯電器
に与える高圧直流のレベルは端子Ｉ２の電圧を変化させ
ることにより制御できる。

出力の制御は、たとえば第４図に示すようにして行なう
。

第４図の上段は直流バイアス発生回路ｌの出力を、また
、下段は端子０１から出力される現像バイアスの波形を
示している。装置は複写動作を行なうものとすると、画
像形成行程はスタンバイ、感光ドラムの前回転、コピー
動作、光学系の初期位置復帰の４つに大まかに分類でき
る。スタンバイ状態では第４図上段のように端チェ１の
出力によ’Ｊ現像バイアスはＯＶにされる。前回転、光
学系の復帰の際には感光ドラムへのトナー付着防止のた
め＋５００Ｖが、また、コピー動作時には原稿の白地部
分へのカブリを防止するために＋１００Ｖが現像バイア
スの直流分として出力される。

一方、端子Ｉ３の信号はコピ一時以外ではハイレベルに
されており、トランジスタＴｒｌｌはオンとされ、この
結果発振器２の出力は遮断されている。コピー動作が開
始されると、トランジスタＴ　ｒ、１１は端子Ｉ３を介
してオフにされ、発振器２の出力が誤差増幅器３の入力
に加算され、前記の動作により第４図下段のｔｏｏｖの
バイアスがかかった交流の現像バイアスが発生され、端
子０２から現像器に出力される。

以上のようにして帯電器、現像器に対する電源出力を独
立に制御することが可能になる。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように１本発明によれば高圧直
流で駆動される帯電器と、直流シフトされた交流により
駆動される現像器に対して給電する電源装置を有する画
像形成装置において、コンバータトランスの１次側に接
続したスイッチング手段と、このスイッチング手段を制
御する手段と、この制御手段の制御入力に交流信号を印
加する手段と、前記コンバータトランスの２次側に設け
られた前記帯電器に供給する交流と直流を重畳した信号
のうち交流分を分離して前記現像器に出力する手段と、
帯電器に対する給電と現像器に対する給電を制御する手
段を設けた構成を採用しているため、従来独立していた
交流、直流の各種の電源を１つのコンバータトランスを
用いて共通化することができ、電源部を簡単安価、小型
軽量にし、コストダウン、小型化が可能で、しかも帯電
器と現像器を独立して制御できる優れた画像形成装置を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による画像形成装置の電源装置の構成を
示した回路図、第２図は第１図の回路の各部の電圧を示
した波形図、第３図は電源装置の異なる実施例を示した
回路図、第４図は第３図の回路における動作を示した波
形図である。 １・・・直流バイアス発生回路 ２．４・・・発振器　　　５・・・ＰＷＭＴｌ、Ｔ２・
・・コンバータトランス Ｔｒｉ、Ｔｒｌｌ・・・トランジスタ Ｏｖ 容重／ｌ　ｉ＜　（ｉ　ｉｉ　＝ｆｊ−＜歩鉛第２図 勧４＄（番イ煮鶴− 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高圧直流で駆動される帯電器と、直流シフトされた交流
   により駆動される現像器に対して給電する電源装置を有
   する画像形成装置において、コンバータトランスの１次
   側に接続したスイッチング手段と、このスイッチング手
   段を制御する手段と、この制御手段の制御入力に交流信
   号を印加する手段と、前記コンバータトランスの２次側
   に設けられた前記帯電器に供給する交流と直流を重畳し
   た信号のうち交流分を分離して前記現像器に出力する手
   段と、帯電器に対する給電と現像器に対する給電を制御
   する手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。