(57)【要約】【課題】  低ノイズ化及び高い効率化を図ることができる電源装置を提供する。【解決手段】  転写時には、切り替え回路１２を制御して、転写電圧制御部１４及び転写電流制御部１６の何れかを駆動させて、トランス５０の一次側入力を定電圧又は定電流制御して、トランス５０の２次側の半波整流回路５１のプラス出力を所定の大きさになるようにする。転写用出力電流検出部２４により検出されたトランス５０の２次側の電流に基づいて、転写電流バイパス用スイッチ２５をオンして、逆バイアスディスチャージ抵抗２０を短絡する。非転写時には、トランス５０側は駆動させないで、逆バイアス電圧制御部２６及び逆バイアス出力電圧検出部２８によりトランス６０の１次側入力を制御して、トランス６０の２次側の半波整流回路６１にマイナス出力を発生させる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正の電圧を負荷側に出力する第１の電源回路と、負の電圧を負荷側に出力する第２の電源回路とを備え、前記第１の電源回路及び前記第２の電源回路から出力される電圧を選択的に負荷側に出力させる電源装置において、
前記第１の電源回路のプラス側及び前記第２の電源回路のプラス側を、前記第１の電源回路と並列に接続された第１の抵抗及び前記第２の電源回路と並列に接続された第２の抵抗を介して接続すると共に、前記第１の電源回路のマイナス側及び前記第２の電源回路のマイナス側を接続し、前記第２の電源回路の出力がオフのときに、前記第２の抵抗より低い抵抗値で前記負荷側からの電流を前記第１の電源回路のマイナス側へバイパスする第２の抵抗バイパス手段を前記第２の抵抗と並列に接続したことを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記バイパス手段は、前記第２の抵抗を短絡するスイッチ手段であることを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項３】
前記第１の電源回路の出力がオフのときに、前記第１の抵抗より低い抵抗値でバイパスする第１の抵抗バイパス手段を前記第１の抵抗と並列に接続したことを特徴する請求項１又は請求項２記載の電源装置。
【請求項４】
正の電圧を負荷側に出力する第１の電源回路と、負の電圧を負荷側に出力する第２の電源回路とを備え、前記第１の電源回路及び前記第２の電源回路から出力される電圧を選択的に負荷側に出力させる電源装置において、
前記第１の電源回路のプラス側及び前記第２の電源回路のマイナス側を、前記第１の電源回路の出力がオンのときにオンするスイッチ手段及び第１の抵抗を介して接続すると共に、前記第１の電源回路のマイナス側及び前記第２の電源回路のプラス側を第２の抵抗を介して接続し、かつ前記第１の電源回路のマイナス側及び前記第２の電源回路のマイナス側を第３の抵抗を介して接続したことを特徴とする電源装置。
【請求項５】
正の電圧を負荷側に出力する第１の電源回路と、負の電圧を負荷側に出力する第２の電源回路とを備え、前記第１の電源回路及び前記第２の電源回路から出力される電圧を選択的に負荷側に出力させる電源装置において、
前記第１の電源回路のプラス側及び前記第２の電源回路のマイナス側を、第１の抵抗及び第２の抵抗を介して接続すると共に、前記第１の電源回路のマイナス側及び前記第２の電源回路のプラス側を前記第１の電源回路の出力がオンのときにオンするスイッチ手段を介して接続し、かつ前記第１の電源回路のマイナス側及び前記第２の電源回路のマイナス側を第３の抵抗を介して接続したことを特徴とする電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源装置に係り、より詳しくは、電子写真方式の画像形成装置等に設けられ、２つの電源回路の出力を選択的に出力させる電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンター、複写機等の電子写真方式により画像を形成する画像形成装置は、感光体ドラムに静電潜像を形成し、トナーで現像してトナー像を形成し、接触転写装置（以下、転写装置という）で、トナー像を中間転写体に転写し、これを用紙に転写している。転写装置は、中間転写体を、例えばプラス（＋）に帯電されるトナーと逆電荷のマイナス（−）に帯電させている。即ち、転写装置は、中間転写体に電荷を供給するためのコンタクトロールに、マイナス高圧出力を供給している。この場合、マイナス高圧出力供給されたコンタクトロールによって中間転写体に、プラスに帯電された不要なトナーが付着する場合がある。中間転写体に不要なトナーが付着すると、用紙にこのトナーが付着して、用紙を汚すおそれがある。よって、中間転写体に付着した不要なトナーをクリーニングする必要がある。そこで、非転写時には、転写装置は、逆極性（プラス高圧出力）をコンタクトロールに印加している。
【０００３】
このように異なる極性の電圧を印加する電源供給システムには、正負用コンバーターを直列に接続する回路方式と、正負コンバーターを並列にスイッチを介して接続する回路方式とがある。
【０００４】
上記正負用コンバーターを、直列に接続する回路方式は、電源装置の小型化及び、正負切換時の低ノイズ化に対し有効な技術である反面、２次側の出力電流、電圧により、バイパス抵抗のパワーロスが電流値、電圧値の二乗で増加するため、回路の使用範囲が限定されていた。
【０００５】
このバイパス抵抗のパワーロスを低減するため、例えば特許文献１に記載された技術では、マイナス出力を発生させる第１の電源回路及び第１の電源出力とは逆極性の出力を発生させる第２の電源回路の出力側をバイパス抵抗で直列に接続し、第１の電源回路及び第２の電源回路から選択的に出力させる電源装置において、第２の電源回路の出力がオフの時に、第２の電源回路に並列に接続されたバイパス抵抗をこのバイパス抵抗より低い抵抗値でバイパスするバイパス手段を第２の電源回路の出力側に設けている。
【特許文献１】特開２０００−２３２７２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、例えば、転写方式が変わり、第１の電源回路でプラス出力を発生させ、第２の電源回路では第１の電源出力とは逆極性の出力を発生させるような場合、上記従来技術をそのまま用いることはできない。
【０００７】
また、前記バイパス手段としては、機械的なスイッチ素子、例えば高圧リレーを用いる場合があるが、スイッチング時にノイズ等が発生し装置及び周辺装置への対策が必要となり回路も複雑になる。
【０００８】
また、バイパス抵抗をバイパスしない方法もあるが、この場合、第１の電源回路の出力がオンの時に第２の電源回路に並列に接続されたバイパス抵抗に流れる電流により、このバイパス抵抗の両端に電圧が発生する。この為、負荷への出力電圧は第１の電源回路の出力電圧と第２の電源回路に並列に接続されたバイパス抵抗に発生した電圧との差分の電圧となり、所望の出力電圧を達成するためには第１の電源回路の設定電圧を上げなければならず、電源効率が悪化すると共に電源出力の安定度も悪化する。
【０００９】
また、正負コンバーターを並列にスイッチを介して接続する回路方式は、電源装置の高い効率化、出力電圧の高圧化、そしてハイパワー化に対し有効な技術である反面、出力切換え時にノイズが発生し、装置及び周辺装置への対策が必要となり、これのためにコストがかかり、また、切換え装置とノイズ対策のため装置が大型化し、さらに切換えスピードが限定されるため、用途が限定されていた。
【００１０】
本発明は、上記事実に鑑みなされたものであり、プラスの出力電圧を発生させる第１の電源回路及び第１の電源回路の出力電圧とは逆極性の出力電圧を発生させる第２の電源回路の何れかを選択して出力させる電源装置において、低ノイズ化及び高い効率化を図ることができる電源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、正の電圧を負荷側に出力する第１の電源回路と、負の電圧を負荷側に出力する第２の電源回路とを備え、前記第１の電源回路及び前記第２の電源回路から出力される電圧を選択的に負荷側に出力させる電源装置において、前記第１の電源回路のプラス側及び前記第２の電源回路のプラス側を、前記第１の電源回路と並列に接続された第１の抵抗及び前記第２の電源回路と並列に接続された第２の抵抗を介して接続すると共に、前記第１の電源回路のマイナス側及び前記第２の電源回路のマイナス側を接続し、前記第２の電源回路の出力がオフのときに、前記第２の抵抗より低い抵抗値で前記負荷側からの電流を前記第１の電源回路のマイナス側へバイパスする第２の抵抗バイパス手段を前記第２の抵抗と並列に接続したことを特徴とする。
【００１２】
この発明に係る電源装置は、正の電圧を負荷側に出力する第１の電源回路と、負の電圧を負荷側に出力する第２の電源回路とを備え、前記第１の電源回路及び前記第２の電源回路から出力される電圧を選択的に負荷側に出力させる電源装置であり、例えば電子写真方式の画像形成装置に用いられる転写装置等に適用される。
【００１３】
そして、第１の電源回路のプラス側及び第２の電源回路のプラス側を、第１の電源回路と並列に接続された第１の抵抗及び第２の電源回路と並列に接続された第２の抵抗を介して接続すると共に、第１の電源回路のマイナス側及び第２の電源回路のマイナス側を接続し、第２の電源回路の出力がオフのとき、すなわち第１の電源回路の出力がオンのときに、第２の抵抗より低い抵抗値で負荷側からの電流を第１の電源回路のマイナス側へバイパスする第２の抵抗バイパス手段を第２の抵抗と並列に接続した構成としている。
【００１４】
このように、第２の電源回路の出力がオフの時に、第２の抵抗バイパス手段が、第２の抵抗より低い抵抗値でバイパスするため、内部損失を少なくすることができ、高い効率化を図ることができると共に、切換え時にノイズを発生しない。
【００１５】
なお、請求項２に記載したように、前記バイパス手段は、前記第２の抵抗を短絡するスイッチ手段とすることができる。スイッチ手段は、例えば半導体素子や半導体リレー等を用いることができる。
【００１６】
また、請求項３に記載したように、前記第１の電源回路の出力がオフのときに、前記第１の抵抗より低い抵抗値でバイパスする第１の抵抗バイパス手段を前記第１の抵抗と並列に接続した構成としてもよい。これにより、第１の電源回路の出力がオフのとき、すなわち第２の電源回路の出力がオンのときにも内部損失を少なくすることができる。
【００１７】
請求項４記載の発明は、正の電圧を負荷側に出力する第１の電源回路と、負の電圧を負荷側に出力する第２の電源回路とを備え、前記第１の電源回路及び前記第２の電源回路から出力される電圧を選択的に負荷側に出力させる電源装置において、前記第１の電源回路のプラス側及び前記第２の電源回路のマイナス側を、前記第１の電源回路の出力がオンのときにオンするスイッチ手段及び第１の抵抗を介して接続すると共に、前記第１の電源回路のマイナス側及び前記第２の電源回路のプラス側を第２の抵抗を介して接続し、かつ前記第１の電源回路のマイナス側及び前記第２の電源回路のマイナス側を第３の抵抗を介して接続したことを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、第１の電源回路がオンのときには、スイッチ手段がオンするので、第３の抵抗のみを介して負荷側にエネルギーが供給され、第２の電源回路がオンした場合は、スイッチ手段がオフするので第１の抵抗を介して負荷側にエネルギーが供給される。従って、請求項１記載の発明と同様に、低ノイズ化及び高効率化を図ることができる。
【００１９】
請求項５記載の発明は、正の電圧を負荷側に出力する第１の電源回路と、負の電圧を負荷側に出力する第２の電源回路とを備え、前記第１の電源回路及び前記第２の電源回路から出力される電圧を選択的に負荷側に出力させる電源装置において、前記第１の電源回路のプラス側及び前記第２の電源回路のマイナス側を、第１の抵抗及び第２の抵抗を介して接続すると共に、前記第１の電源回路のマイナス側及び前記第２の電源回路のプラス側を前記第１の電源回路の出力がオンのときにオンするスイッチ手段を介して接続し、かつ前記第１の電源回路のマイナス側及び前記第２の電源回路のマイナス側を第３の抵抗を介して接続したことを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、請求項４記載の発明と同様に、第１の電源回路がオンのときには、スイッチ手段がオンするので、第３の抵抗のみを介して負荷側にエネルギーが供給され、第２の電源回路がオンした場合は、スイッチ手段がオフするので第１の抵抗を介して負荷側にエネルギーが供給される。従って、請求項１記載の発明と同様に、低ノイズ化及び高効率化を図ることができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように、本発明によれば、低ノイズ化及び高い効率化を図ることができる、という効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
（第１実施形態）
以下、図面を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。本実施形態は、一例として、プリンター、複写機等の電子写真方式により画像を形成する画像形成装置における転写装置に本発明を適用した場合について説明する。
【００２３】
図１に示すように、電源装置１０は、１次側入力を昇圧して、プラス出力を発生させる第１のトランス５０及び半波整流回路（ダイオード）５１、１次側入力を昇圧してマイナス出力を発生させる第２のトランス６０及び半波整流回路（ダイオード）６１を備えている。
【００２４】
第１のトランス５０の１次側には、１次側入力を定電圧制御して、２次側出力を所定の電圧に制御する転写電圧制御部１４、及び、１次側入力を定電流制御して、２次側出力を所定の電圧に制御する転写電流制御部１６が接続されている。
【００２５】
転写電圧制御部１４及び転写電流制御部１６は、これらを切換える切換え回路１２に接続されている。なお、切換え回路１２には、転写電圧制御部１４及び転写電流制御部１６の何れかを駆動（イネーブル状態に）する定電圧／定電流セレクト信号が入力される。
【００２６】
第２のトランス６０の１次側には、１次側入力を制御して、２次側出力を一定の電圧（クリーニング可能な電圧）に制御する逆バイアス電圧制御部２６及び逆バイアス出力電圧検出部２８が接続されている。
【００２７】
切換え回路１２及び逆バイアス電圧制御部２６には、これらに転写のための転写信号及びクリーニングのためのクリーニング信号を入力する信号判定回路３０が接続されている。信号判定回路３０には、転写／クリーニングセレクト信号が入力される。
【００２８】
第１のトランス５０の２次側には、半波整流回路５１のアノードが接続されている。半波整流回路５１のカソードには平滑コンデンサ１３が接続され、この平滑コンデンサ１３と並列に逆バイアス電流用バイパス抵抗１８（以下、抵抗１８）が接続されている。
【００２９】
第２のトランス６０の２次側には、半波整流回路６１のカソードが接続されている。半波整流回路６１のアノードには平滑コンデンサ１５が接続され、この平滑コンデンサ１５と並列に、直列に接続された転写電流バイパス用ラッシュ電流抑制抵抗１９（以下、抵抗１９）及び逆バイアスディスチャージ抵抗２０（以下、抵抗２０）が接続されている。なお、本実施形態では、一例として抵抗１８、２０の抵抗値は１０ＭΩ、抵抗１９の抵抗値は１００ｋΩである。
【００３０】
抵抗２０には並列に、転写電流バイパス用スイッチ２５（以下、スイッチ２５）が接続されている。上記抵抗１８、１９、２０は直列に接続されている。第１のトランス５０及び第２のトランス６０の出力側（ＶOUT）には、転写用出力電圧検出部２２が接続されている。
【００３１】
上記抵抗１８，１９，２０には更に、転写用出力電流検出部２４が直列に接続されている。転写用出力電流検出部２４は、スイッチ２５及び転写電流制御部１６に接続され、転写用出力電圧検出部２２は転写電圧制御部１４およびモニター電圧補正回路３２に接続されている。
【００３２】
スイッチ２５は、例えば信号判定回路３０が出力する転写信号及びクリーニング信号に応じてオンオフし、信号判定回路３０が転写信号を出力した場合にオンし、クリーニング信号を出力した場合にオフする。
【００３３】
このような構成の電源装置１０から出力される出力電圧Ｖｏｕｔは、図２に示すように、転写装置３８の転写ロール４０に供給される。この転写ロール４０と対向してバックアップロール４２が設けられている。バックアップロール４２には、接地されたコンタクトロール４４が接触され、コンタクトロール４４からマイナスの電荷が供給される。用紙Ｐは、電源装置１０から転写用の電圧が出力されている状態において転写ロール４０とバックアップロール４２とによって挟持搬送される。これにより、中間転写ベルト４６上に形成されたプラスに帯電したトナー像が用紙Ｐに転写される。
【００３４】
次に本実施の形態の作用を説明する。
【００３５】
まず、転写時について説明する。転写時には、転写信号を出力するように、信号判定回路３０に、転写／クリーニングセレクト信号が入力される。転写信号は、切換え回路１２に入力される。転写信号を入力した切換え回路１２は、定電圧／定電流セレクト信号に基づいて、駆動信号を、転写電圧制御部１４又は転写電流制御部１６に入力して、転写電圧制御部１４及び転写電流制御部１６のいずれか一方を駆動させる。１次側入力を定電圧制御する場合には、転写電圧制御部１４が駆動する。これにより、１次側入力が定電圧制御され、第１のトランス５０及び半波整流回路５１を介して、プラス出力が２次側に発生する。なお、逆バイアス電圧制御部２６は、駆動しているがスイッチ２５がオンしているため、短絡状態になっており、第２のトランス６０の２次側には出力が発生しているが、負荷側には供給されない。
【００３６】
転写時には、第１のトランス５０の２次側にプラス出力が発生すると共に、スイッチ２５がオンして、抵抗２０が短絡する。よって、抵抗２０には、転写時には、電流が流れない。第１のトランス５０の２次側にプラス出力が発生すると、２次側の電圧が転写用出力電圧検出部２２により検出され、検出信号が、転写電圧制御部１４に入力されると共に、プラス出力に伴う電流が転写用出力電流検出部２４より検出され、この検出信号が転写電流制御部１６に入力され、定電圧／定電流セレクト信号により定まる転写電圧制御部１４及び転写電流制御部１６の何れかは、各々有する基準値と比較して、第１のトランス５０をスイッチング制御する。
【００３７】
次に、非転写時（クリーニング時）について説明する。非転写時には、クリーニング信号が出力されるように、信号判定回路３０に、転写／クリーニングセレクト信号が入力される。クリーニング信号は逆バイアス電圧制御部２６に入力される。なお、この場合、切換え回路１２は、転写電圧制御部１４及び転写電流制御部１６には、駆動信号を出力しない。よって、これらは駆動しない。一方、クリーニング信号が入力された逆バイアス電圧制御部２６は、１次側入力を定電圧制御する。これにより、第２のトランス６０及び半波整流回路６１は、２次側にマイナス出力を発生させる。このとき、２次側電圧の大きさを逆バイアス出力電圧検出部２８が検出し、この検出値に基づいて、逆バイアス電圧制御部２６は、２次側出力が所定電圧（クリーニング可能な電圧）となるように１次側入力を制御する。また、非転写時には、スイッチ２５はオフする。
【００３８】
ここで、図３を参照して第１のトランス５０及び第２のトランス６０の２次側を詳細に説明する。図３（Ａ）に示すように、第１のトランス５０及び第２のトランス６０の２次側は、第１のトランス５０等により構成される第１の電源回路５０Ａ及び第２のトランス６０等により構成される第２の電源回路６０Ａが直列に接続され、これらに、直列に接続された抵抗１８、１９、２０が接続された構成となっていると考えることができる。前述したように、抵抗２０には、並列にスイッチ２５が接続されている。そして、抵抗１８、１９、２０には並列に負荷（転写装置）３８が接続されている。
【００３９】
転写時、すなわち第１の電源回路５０Ａがオンし、第２の電源回路６０Ａがオフの場合には、スイッチ２５はオンする。このため、図３（Ｂ）に示すように、第２の電源回路６０Ａはダイオードとして作用し、第１の電源回路５０Ａからの出力電流のルートは、抵抗１８を流れるルートと、負荷３８、スイッチ２５、抵抗１９を流れるルートとが形成される。
【００４０】
また、非転写時、すなわち第１の電源回路５０Ａがオフし、第２の電源回路６０Ａがオンの場合には、スイッチ２５はオフする。このため、図３（Ｃ）に示すように、第１の電源回路５０Ａはダイオードとして作用し、第２の電源回路６０Ａからの出力電流のルートは、抵抗２０、抵抗１９を流れるルートと、負荷３８、抵抗１８を流れるルートとが形成される。
【００４１】
このように、転写時にはスイッチ２５をオンして、抵抗２０（１０ＭΩ）を短絡して、抵抗２０に発生する内部ロスを回避して、上記抵抗１８、１９における損失を抑えることができる。
【００４２】
次に、スイッチ２５の具体例について説明する。
【００４３】
図４には、スイッチ２５として、ＰチャンネルタイプのＦＥＴ２５Ａを用いた構成について示した。なお、同図では、簡略化のため、抵抗１９，２０をまとめて抵抗２１としている。
【００４４】
このようにスイッチ２５としてＦＥＴ２５Ａを用いた場合、ＦＥＴ２５Ａのゲートを抵抗７０、７１を介してマイナス出力の定電圧電源７２と接続すると共に、抵抗７３を介して接地する。また、抵抗７０の一端にｐｎｐ型のトランジスタ７４のコレクタを接続し、トランジスタ７４のエミッタを接地する。これにより、転写信号により第１の電源回路５０Ａがオンすると共にトランジスタ７４がオンし、ＦＥＴ２５Ａがオンする。また、クリーニング信号により第２の電源回路６０Ａがオンすると、トランジスタ７４はオフし、ＦＥＴ２５Ａもオフする。
【００４５】
また、図５に示すように、スイッチ２５として半導体リレー２５Ｂを用いても良い。この場合、半導体リレー２５Ｂを構成するフォトダイオード７５のアノードに抵抗７６を介して定電圧電源７７を接続すると共に、フォトダイオード７５のカソードをｎｐｎ型のトランジスタ７８のコレクタを接続し、エミッタを接地する。これにより、転写信号により第１の電源回路５０Ａがオンすると共にトランジスタ７８がオンし、フォトダイオード７５に電流が流れてＭＯＳ−ＦＥＴ７９がオンする。すなわち半導体リレー２５Ｂがオンする。また、クリーニング信号により第２の電源回路６０Ａがオンすると、トランジスタ７８はオフし、半導体リレー２５Ｂもオフする。
【００４６】
なお、定電圧電源７７は、電源装置１０への入力電圧（２４Ｖ）を用いるものであり、別個の電源が必要とされるわけではない。
【００４７】
また、図６に示すように、第１の電源回路５０Ａの出力電流をバイパスする半導体リレー２５Ｂだけでなく、第２の電源回路６０Ａの出力電流をバイパスする半導体リレー２５Ｃをさらに設けた構成としてもよい。これにより、クリーニング信号により第２の電源回路６０Ａがオンすると共にトランジスタ８０がオンし、半導体リレー２５Ｃがオンする。また、転写信号により第１の電源回路５０Ａがオンすると、トランジスタ８０はオフし、半導体リレー２５Ｃもオフする。このように、第１の電源回路５０Ａ及び第２の電源回路６０Ａの各々にバイパス手段を設けることにより、より損失を抑えることができる。
【００４８】
図７には、上記の各構成について、基本電気性能、入力電力、ノイズ、回路構成共通化、コストについて比較した結果を示した。なお、表中、構成１が図４に示した構成であり、構成２が図５に示した構成であり、構成３が図６に示した構成である。また、構成４として、図８に示す従来例のように、スイッチ２５として高圧リレー２５Ｄを用いた構成を、構成５として、図９に示す従来例のように、スイッチ２５を設けない構成についても示した。なお、回路共通化は、図１０に示すような前記特許文献１に記載された電源装置のように、第１の電源回路５０Ａの出力がマイナス、第２の電源回路６０Ａの出力がプラスの場合の回路構成との共通化のしやすさを表している。図１０に示す構成では、スイッチ２５としてＮチャンネルタイプのＦＥＴ２５Ｅを用いて、ＦＥＴ２５Ｅのゲートを抵抗８２、８４を介してプラス出力の定電圧電源８６と接続すると共に、抵抗８８を介して接地している。また、抵抗８２の一端にｎｐｎ型のトランジスタ９０のコレクタを接続し、トランジスタ９０のエミッタを接地している。また、転写ロール４０が接地され、コンタクトロール４４に電源装置の出力電圧Ｖｏｕｔが供給される。
【００４９】
図７に示すように、従来例と比較して本実施形態に係る構成が全体的に優れ、特に構成２が優れていることがわかる。
【００５０】
以上説明したように、本実施の形態ではスイッチ２５をＯＮして、バイパス抵抗より低い抵抗値でバイパスするので、内部損失を少なくすることができると共に、切換え時にノイズが発生することを防止することができる。即ち、次の種々の効果を得ることができる。
【００５１】
即ち、マイナス出力とプラス出力との切換え時にノイズが発生しないため、装置および周辺装置への対応策にコストが不要となる。バイパス抵抗値切替装置の増加分を見込んでも、装置全体として、極めて低コスト化が可能である。バイパス抵抗可変装置の追加装置の形状は、出力電流、電圧により、バイパス抵抗のパワーロスが電流値，電圧値の２乗で増加するため、そのＰｏｗｅｒアップに対応した電源装置の形状に対し，小型である。上記切替時の切替スピードが極めて高速に出来る。また、出力電圧、電流値の増加に対し、制約が極めて少ない（ハイ・パワーにも対応可能である）。また、各（正負）電源装置の電圧を増加幅が極めて少なくすむので、耐圧等の処理が不要になり、低コスト・小型化が可能である。
【００５２】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
【００５３】
第１実施形態では、抵抗２０をバイパスするスイッチ２５を設けた構成について説明したが、本実施形態では、スイッチ２５を電源供給ラインに設けた形態について説明する。なお、第１実施形態と同一部分には同一符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００５４】
図１１（Ａ）、（Ｂ）には、本実施形態に係る電源装置の第１のトランス５０及び第２のトランス６０の二次側の回路構成を示した。
【００５５】
図１１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、スイッチ２５は、半波整流回路５１のカソードと負荷３８との間に設けられている。抵抗１８（１０ＭΩ）の一端はスイッチ２５と負荷３８との間に接続され、他端は抵抗２０（１０ＭΩ）の一端及び半波整流回路６１のアノードに接続されている。抵抗２０の他端は第１のトランス５０の他端及び抵抗１９（１００ｋΩ）の一端に接続され、抵抗１９の他端は第２のトランス６０の他端に接続されている。
【００５６】
なお、図１１（Ａ）は、第１のトランス５０がオン、第２のトランス６０がオフした状態について示し、図１１（Ｂ）は第１のトランス５０がオフ、第２のトランス６０がオンした状態について示している。また、図中点線は電流の流れるルートを示している。
【００５７】
図１２（Ａ）、（Ｂ）には、図１１（Ａ）、（Ｂ）に示した回路と等価な簡略化した回路をそれぞれ示した。
【００５８】
図１２（Ａ）に示すように、転写時、すなわち第１の電源回路５０Ａがオンし、第２の電源回路６０Ａがオフの場合には、スイッチ２５はオンする。このため、同図（Ａ）に示すように、第２の電源回路６０Ａはダイオードとして作用する。そして、第１の電源回路５０Ａからの出力電流のルートとして、負荷３８、抵抗１９を流れるルート、スイッチ２５、抵抗１８、２０を流れるルート、抵抗１８、第２の電源回路６０Ａ（ダイオード）、抵抗１９を流れるルートが形成される。この場合、図３（Ｂ）の回路構成と同様の作用効果を奏する。
【００５９】
なお、負荷３８の両端の電圧Ｖｚは、負荷３８のインピーダンスをＺ、抵抗１９の抵抗値をＲ１９、第１の電源回路５０Ａの出力電圧をＶ１として次式で表される。
【００６０】
Ｖｚ＝｛Ｚ／（Ｒ１９＋Ｚ）｝×Ｖ１    …（１）
一方、図１２（Ｂ）に示すように、非転写時、すなわち第１の電源回路５０Ａがオフし、第２の電源回路６０Ａがオンの場合には、スイッチ２５はオフする。このため、同図（Ｂ）に示すように、第１の電源回路５０Ａはダイオードとして作用する。そして、第２の電源回路６０Ａからの出力電流のルートとして、負荷３８、抵抗１８を流れるルート、抵抗１９、２０を流れるルート、抵抗１８、第２の電源回路６０Ａ（ダイオード）、抵抗１９を流れるルートが形成される。この場合、図３（Ｃ）の回路構成と同様の作用効果を奏する。
【００６１】
なお、負荷３８の両端の電圧Ｖｚは、抵抗１８の抵抗値をＲ１８、第２の電源回路６０Ａの出力電圧をＶ２として次式で表される。
【００６２】
Ｖｚ＝｛Ｚ／（Ｒ１８＋Ｚ）｝×Ｖ２    …（２）
このように、第１の電源回路５０Ａをオンした場合には、抵抗１９のみを介して負荷３８にエネルギーを供給し、第２の電源回路６０Ａをオンした場合には、抵抗１８のみを介して負荷３８にエネルギーを供給する。これにより、低ノイズ化及び高効率化を図ることができる。
【００６３】
なお、図１３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、スイッチ２５を、第１のトランス５０の他端と、第２のトランス６０の他端との間に接続するようにしてもよい。この場合、抵抗１９を半波整流回路５１と負荷３８との間に接続する。すなわち、同図（Ａ）、（Ｂ）に示した回路は、図１２（Ａ）、（Ｂ）に示した回路において、スイッチ２５と抵抗１９とを入れ替えた構成である。
【００６４】
図１４（Ａ）、（Ｂ）には、図１３（Ａ）、（Ｂ）に示した回路と等価な簡略化した回路をそれぞれ示した。
【００６５】
図１４（Ａ）に示すように、転写時、すなわち第１の電源回路５０Ａがオンし、第２の電源回路６０Ａがオフの場合には、スイッチ２５はオンする。このため、同図（Ａ）に示すように、第２の電源回路６０Ａはダイオードとして作用する。そして、第１の電源回路５０Ａからの出力電流のルートとして、抵抗１９、負荷３８、スイッチ２５を流れるルート、抵抗１９、抵抗１８、抵抗２０を流れるルート、抵抗１９、抵抗１８、第２の電源回路６０Ａ（ダイオード）を流れるルートが形成される。この場合、図３（Ｂ）の回路構成と同様の作用効果を奏する。なお、負荷３８の両端の電圧Ｖｚは、上記（１）式で表される。
【００６６】
一方、図１４（Ｂ）に示すように、非転写時、すなわち第１の電源回路５０Ａがオフし、第２の電源回路６０Ａがオンの場合には、スイッチ２５はオフする。このため、同図（Ｂ）に示すように、第１の電源回路５０Ａはダイオードとして作用する。そして、第２の電源回路６０Ａからの出力電流のルートとしては、負荷３８、抵抗１８を流れるルートのみとなる。この場合、図３（Ｃ）の回路構成と同様の作用効果を奏する。なお、負荷３８の両端の電圧Ｖｚは、上記（２）式で表される。
【００６７】
このように、第１の電源回路５０Ａをオンした場合には、抵抗１９のみを介して負荷３８にエネルギーを供給し、第２の電源回路６０Ａをオンした場合には、抵抗１８のみを介して負荷３８にエネルギーを供給する。これにより、低ノイズ化及び高効率化を図ることができる。
【００６８】
なお、図１１，１３の構成におけるスイッチ２５の具体例としては、第１実施形態で説明した回路と同様に、半導体素子（ＦＥＴ等）、半導体リレー、高圧リレー等を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】電源装置のブロック図である。
【図２】転写装置の概略構成図である。
【図３】（Ａ）は電源装置の等価回路図、（Ｂ）は第１の電源回路がオンした場合の等価回路図、（Ｃ）は第２の電源回路がオンした場合の等価回路図である。
【図４】電源装置のスイッチの具体例に係る等価回路図である。
【図５】電源装置のスイッチの変形例を示す等価回路図である。
【図６】電源装置のスイッチの変形例を示す等価回路図である。
【図７】各構成の性能を比較する表である。
【図８】従来例に係る電源装置の等価回路図である。
【図９】従来例に係る電源装置の等価回路図である。
【図１０】従来例に係る電源装置の等価回路図である。
【図１１】（Ａ）は第１のトランスがオンした場合の二次側の回路構成図、（Ｂ）は第２のトランスがオンした場合の二次側の回路構成図である。
【図１２】（Ａ）は図１１（Ａ）の等価回路図、（Ｂ）は図１１（Ｂ）の等価回路図である。
【図１３】（Ａ）は第１のトランスがオンした場合の二次側の回路構成図、（Ｂ）は第２のトランスがオンした場合の二次側の回路構成図である。
【図１４】（Ａ）は図１３（Ａ）の等価回路図、（Ｂ）は図１３（Ｂ）の等価回路図である。
【符号の説明】
【００７０】
５０    第１のトランス
５０Ａ    第１の電源回路
５１    半波整流回路
６０    第２のトランス
６０Ａ    第２の電源回路
６１    半波整流回路
１８    抵抗（第１の抵抗）
１９    抵抗（第３の抵抗）
２０    抵抗（第２の抵抗）
２１    抵抗（第２の抵抗）
２５    スイッチ（第２の抵抗バイパス手段、スイッチ手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2006235218.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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