(57)【要約】【課題】絶縁を容易に行うことのできる高電圧発生装置を提供する。【解決手段】高電圧発生装置は、１次コイルと、直列に接続された複数の２次コイルと、複数の２次コイルの間にそれぞれ配置され、両側の２次コイルと直列に接続されたダイオードとを有する。複数の２次コイルは、同一の軸の周りに積層するように巻回されている。ダイオードは、２枚の絶縁シートに挟まれ、積層された複数の２次コイルの間に配置され、絶縁シートは、内側に位置する２次コイルの周方向に１周以上巻回されている。【選択図】図９
2018181704.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１次コイルと、直列に接続された複数の２次コイルと、前記複数の２次コイルの間にそれぞれ配置され、両側の前記２次コイルと直列に接続されたダイオードとを有し、
前記複数の２次コイルは、同一の軸の周りに積層するように巻回され、
前記ダイオードは、２枚の絶縁シートに挟まれ、積層された前記複数の２次コイルの間に配置され、前記絶縁シートは、内側に位置する前記２次コイルの周方向に１周以上巻回されていることを特徴とする高電圧発生装置。
【請求項２】
請求項１に記載の高電圧発生装置であって、前記ダイオードは、複数のダイオード素子から構成され、前記複数のダイオード素子は、前記絶縁シート上に配列して搭載されていることを特徴とする高電圧発生装置。
【請求項３】
請求項２に記載の高電圧発生装置であって、前記絶縁シートは、前記２次コイルの周方向に１周よりも多く巻回され、
前記ダイオード素子は、前記絶縁シート上の平行四辺形の領域内に搭載されていることを特徴とする高電圧発生装置。
【請求項４】
請求項２に記載の高電圧発生装置であって、前記ダイオード素子は、ベアチップであることを特徴とする高電圧発生装置。
【請求項５】
請求項１に記載の高電圧発生装置であって、前記絶縁シートは、フレキシブルであることを特徴とする高電圧発生装置。
【請求項６】
請求項１に記載の高電圧発生装置であって、前記２次コイルは、トロイダルコイルであることを特徴とする高電圧発生装置。
【請求項７】
１次コイルと、直列に接続された複数の２次コイルと、前記複数の２次コイルの間にそれぞれ配置され、両側の前記２次コイルと直列に接続されたダイオードとを有する高電圧発生装置の製造方法であって、
第１の２次コイルの巻き線を巻き回す工程と、
ダイオードを挟んだ２枚の絶縁シートを前記第１の２次コイルの外周に１周以上巻く工程と、
前記ダイオードを挟んだ前記絶縁シートの外周に第２の２次コイルの巻き線を巻き回す工程と
を含むことを特徴とする高電圧発生装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高電圧発生装置に関し、特に、変圧器のコイルとダイオードの絶縁の簡素化が可能な装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線撮像装置やＸ線ＣＴ装置等のＸ線管には、数１０ｋＶ〜１５０ｋＶ程度の高電圧を供給する高電圧発生装置が接続されている。また、テレビジョン受像機のブラウン管に３０ｋＶ程度の高電圧を供給するフライバックトランスも知られている。フライバックトランスは、例えば特許文献１に記載されているように、分割された高圧コイルの各段にダイオードをカスケード接続して高電圧を発生させる。
【０００３】
フライバックトランス等の従来の高電圧発生装置においては、ダイオードは、複数段の高圧コイル全体の外周面にまとめて配置され、それぞれ複数段の高圧コイルの巻き線まで配線を引き回して接続されている。ダイオードとコイルの間の絶縁を保つために、樹脂モールドが施されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１−１２６１６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のフライバックトランスは、電位差の高い配線を、外周面のダイオードまで複雑に引き回すため、放電等のリスクがある。さらに、特許文献１のフライバックトランスは、テレビジョン受像機のブラウン管に３０ｋＶ程度の高電圧を供給するものであり、Ｘ線撮像装置等のようにＸ線管に最大１５０ｋＶの電圧を供給する高電圧発生装置とは供給する電圧が大きく異なる。そのため、特許文献１の技術をＸ線管用の高電圧発生装置にそのまま適用することはできない。また、絶縁のために樹脂モールドを用いる場合、高電圧を十分に絶縁することができる厚さの樹脂層を形成しなければならず、発生する電圧が高いほど、必要な樹脂層が厚くなる。このため、モールド用樹脂の材料費がかかるとともに、樹脂を塗布して硬化させる工程に時間を要し、製造コストがかかる。さらに、Ｘ線管用の高電圧発生装置では、数１０ｋＶ〜１５０ｋＶ程度までの高電圧を発生させる必要があるため、各部品自体が高電位になるため、高電圧変圧器と、高電圧ダイオード、平滑コンデンサ、レセプタクルなどの他部品との間に、電圧差による放電を十分に防ぐことができる厚さの樹脂モールド等の絶縁構造を配置するスペースも必要であり、高電圧発生装置の小型化の妨げになる。
【０００６】
本発明の目的は、絶縁を容易に行うことのできる高電圧発生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明によれば、１次コイルと、直列に接続された複数の２次コイルと、前記複数の２次コイルの間にそれぞれ配置され、両側の前記２次コイルと直列に接続されたダイオードとを有し、複数の２次コイルは、同一の軸の周りに積層するように巻回され、ダイオードは、２枚の絶縁シートに挟まれ、積層された複数の２次コイルの間に配置され、絶縁シートは、内側に位置する２次コイルの周方向に１周以上巻回されている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の高電圧発生装置によれば、ダイオードによって２次コイルを複数段に分割し、分割された２次コイルの巻き線同士をダイオードが搭載された絶縁シートによって絶縁することができるため、絶縁を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態の高電圧発生装置の断面図。
【図２】第１の実施形態の高電圧発生装置の断面図。
【図３】第１の実施形態の高電圧発生装置の回路図。
【図４】第１の実施形態の正の高電圧発生部の半径方向の断面図。
【図５】（ａ）および（ｂ）第１の実施形態のダイオードシートの断面図。
【図６】（ａ）および（ｂ）第１の実施形態の高電圧発生装置の高電圧発生部において、１次コイルへの電流供給がＯＮおよびＯＦＦの場合の、２次コイルとダイオードの端子の電位を示す説明図、（ｃ）および（ｄ）２つの２次コイルの間にダイオードが配置されていない比較例の高電圧発生部において、１次コイルへの電流供給がＯＮおよびＯＦＦの場合の、２次コイルとダイオードの端子の電位を示す説明図。
【図７】第１の実施形態の高電圧発生装置の高電圧発生部において、１次コイルへの電流供給がＯＮの場合の、２次コイルとダイオードの端子の電位を示す説明図。
【図８】第１の実施形態の高電圧発生装置の高電圧発生部において、１次コイルへの電流供給がＯＦＦの場合の、２次コイルとダイオードの端子の電位を示す説明図。
【図９】（ａ）〜（ｉ）第１の実施形態の高電圧発生装置の高電圧発生部の製造方法を示す説明図。
【図１０】第１の実施形態の別の例のダイオードシートの断面図。
【図１１】（ａ）および（ｂ）第２の実施形態のダイオードシートの断面図。
【図１２】第２の実施形態の正の高電圧発生部の半径方向の断面図。
【図１３】第３の実施形態の高電圧発生装置の内部構造を示す断面図。
【図１４】(ａ)〜（ｂ）第３の実施形態の高電圧発生部の内部構造を示す図、（ｃ）は、図１３の高電圧発生部３のＣ矢視図。
【図１５】（ａ）、（ｂ）第３の実施形態のダイオードシート８０１の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施形態について図面を用いて以下説明する。
【００１１】
本実施形態では、同じ電位を有する部品同士を同じような形状で実装的に近づけることにより、部品同士の電位差を低減し、絶縁を容易にするとともに、製造も容易にする。
【００１２】
＜＜第１の実施形態＞＞
第１の実施形態の高電圧発生装置を図１等を用いて説明する。
【００１３】
図１、図２は、第１の実施形態の高電圧発生装置の断面図である。図３は第１の実施形態の高電圧発生装置の回路図である。図４は、正の高電圧発生部の半径方向の断面図である。
【００１４】
図１および図２に示すように、高電圧発生装置１は、フタ１１を備えるタンク容器１０内にそれぞれ配置された、正の高電圧発生部３、負の高電圧発生部４および鉄心５と、フタ１１に固定された正のレセプタクル６、負のレセプタクル７および加熱変圧器８と、フタ１１に固定された吊金具９と、タンク容器１０内を満たす絶縁媒体１２とを備えて構成されている。吊金具９は、正の高電圧発生部３と負の高電圧発生部４を支持している。絶縁媒体１２としては、例えば、絶縁油や不活性液体、不活性ガスを用いる。
【００１５】
正の高電圧発生部３は、変圧器であり、図３に示したように、外部のインバータ１００に接続され、正の高電圧０〜＋７０ｋＶｄｃを発生する。正の高電圧発生部３は、正のレセプタクル６を介して、負荷であるＸ線管装置１４００の陽極１４０１に接続され、発生した正の高電圧を供給する。同様に、負の高電圧発生部４は、変圧器であり、外部のインバータ１１０に接続され、負の高電圧０〜−７０ｋＶｄｃを発生する。負の高電圧発生部４は、負のレセプタクル７を介してＸ線管装置１４００の陰極フィラメント１４０２に接続され、発生した負の高電圧を供給する。加熱変圧器８は、変圧器であり、負のレセプタクル７を介して、Ｘ線管装置１４００のフィラメント１４０２に接続される。加熱変圧器８は、電圧および電流を発生して、フィラメント１４０２に供給し、フィラメント１４０２を加熱して熱電子１４０３を発生させる。
【００１６】
つぎに、高電圧発生部３，４の構成を説明する。高電圧発生部３は、図３に示すように、インバータ１００に接続される１次コイル１０１と、１次コイル１０１が発生した磁束を鉄心５を介して共有する２次コイル２０１，２０２，２０３と、２次コイル２０１，２０２，２０３間にそれぞれ形成される浮遊容量２０４，２０５、２０６と、２次コイル間に挿入され、２次コイル２０１，２０２，２０３が発生する交流の高電圧をそれぞれ整流するダイオード５０１、５０２、５０３と、ダイオード５０１、５０２、５０３が整流した直流高電圧を平滑化する平滑コンデンサ６０１と、各接続部１０２、１０３、４０１〜４０９と、グランド端子（ＧＮＤ）１０４とを備えて構成されている。
【００１７】
同様に、高電圧発生部４は、図３に示すように、インバータ１１０に接続される１次コイル１１１と、１次コイル１１１が発生した磁束を鉄心５を介して共有する２次コイル２１１，２１２，２１３と、２次コイル２１１，２１２，２１３間にそれぞれ形成される浮遊容量２１４，２１５、２１６と、２次コイル間に挿入され、２次コイル２１１，２１２，２１３が発生する交流の高電圧をそれぞれ整流するダイオード５１１、５１２、５１３と、ダイオード５１１、５１２、５１３が整流した直流高電圧を平滑化する平滑コンデンサ６１１と、各接続部１１２、１１３、４１１〜４１９と、グランド端子（ＧＮＤ）１０４とを備えて構成されている。
【００１８】
図３に示されているように、高電圧発生部３、４の２次側は、それぞれ多段に分割された２次コイル２０１〜２０３、２１１〜２１３、多段に分割されたダイオード５０１〜５０３、５１１〜５１３を直列に接続した半波整流回路になっている。このように、分割された２次コイル２０１〜２０３、２１１〜２１３の段間（層間）にダイオード５０１〜５０３、５１１〜５１３を接続しているため、ダイオード５０１〜５０３、５１１〜５１３にそれぞれ供給される電圧は、２次コイルが分割されていない場合よりも低い。これにより、ダイオード５０１〜５０３、５１１〜５１３として低耐圧品が使用できる。また、各段の２次コイル２０１〜２０３、２１１〜２１３に浮遊する浮遊容量２０４〜２０６、２１４〜２１６を平滑容量として利用することができる。なお、ここでは、図示の都合上、２次コイルを３段に分割しているが、４以上の多段に分割することも可能である。多段に分割した場合、多段の２次コイル間に配置されるダイオードに印加される電圧をさらに小さくすることができる。
【００１９】
正の平滑コンデンサ６０１は、ＧＮＤ１０４と正のレセプタクル接続点４０９との間に並列に接続され、正の直流高電圧を蓄える。負の平滑コンデンサ６１１は、ＧＮＤ１０４と負のレセプタクル接続点４１９との間に接続され、負の直流高電圧を蓄える。正と負の直流高電圧は、正のレセプタクル６と負のレセプタクル７からそれぞれ出力され、レセプタクル６，７にそれぞれ接続された正の高電圧ケーブル１２００と負の高電圧ケーブル１３００を介して、Ｘ線管装置１４００の陽極１４０１および陰極フィラメント１４０２にそれぞれ供給される。これにより、陰極フィラメント１４０２から放出された熱電子１４０３を正の直流高電圧と負の直流高電圧の電位差で加速して、陽極１４０１に衝突させ、Ｘ線１４０４を発生させる。
【００２０】
正の高電圧発生部３および負の高電圧発生部４の１次コイルおよび２次コイル等の巻回構造について図４等を用いて説明する。図４は、正の高電圧発生部３の半径方向の断面図である。なお、理解を容易にするため、図４においては、ダイオード５０１、５０２，５０３には、電気回路のダイオードの記号を、平滑コンデンサ６０１には、電気回路のコンデンサの記号を付している。正の高電圧発生部３および負の高電圧発生部４は、巻き線の巻回方向が対称（逆方向）であるが、それ以外は同様の構造であるため、正の高電圧発生部３について以下説明する。
【００２１】
図４に示すように、正の高電圧発生部３は、上述した１次コイル１０１、２次コイル２０１，２０２，２０３、ダイオード５０１，５０２、５０３および平滑コンデンサ６０１と、いずれも円筒状の１次コイルボビン１０５と２次コイルボビン７０１とを備えている。１次コイルボビン１０５の中心の穴には、鉄心５が貫通している。１次コイルボビン１０５の外周面には、１次コイル１０１が所定の巻き数で巻かれている。２次コイルボビン７０１は、１次コイル１０１の外周に配置されている。２次コイルボビン７０１には、２次コイル２０１が所定の巻き数で巻き回され、その外周面を１周するように、ダイオード５０１が備えられたフレキシブルなダイオードシート８０１が巻き付けられている。１段目のダイオードシート８０１の外周面には、２次コイル２０２が所定の巻き数で巻き回され、その外周面を１周するようにダイオード５０２が備えられたフレキシブルなダイオードシート８０２が巻き付けられている。２段目のダイオードシート８０２の外周面には、２次コイル２０３が所定の巻き数で巻き回され、その外周面を１周するようにダイオード５０３が備えられたフレキシブルなダイオードシート８０３が巻き付けられている。３段目のダイオードシート８０３の外周面には、平滑コンデンサ６０１が接続されている。このように、本実施形態では、３段に分割された２次コイル２０１、２０２、２０３の各層間に、ダイオード５０１、５０２、５０３を挟むように配置している。
【００２２】
図５（ａ）、（ｂ）を用いて、ダイオード５０１を備えたダイオードシート８０１について説明する。図５（ａ）、（ｂ）は、ダイオードシートの断面図である。ダイオードシート８０１は、底面絶縁用の基材（絶縁シート）１００１と、ダイオード５０１を構成する複数のダイオード素子５０１ａ〜５０１ｇと、接着層１００５を備えた上面絶縁用基材（絶縁シート）１００６とを含む。基材１００１と基材１００６は、いずれもフレキシブルである。基材１００１の表面には導電性の複数のランド１００７、配線、端子４０２、４０３が配置されている。複数のランド１００７には、ダイオード素子５０１ａ〜５０１ｇがそれぞれダイボンディングされるとともに、ボンディングワイヤ１００８で接続されることにより、ダイオード素子５０１ａ〜５０１ｇを直列接続して高耐圧のダイオード５０１を構成している。また、端子４０２は、基材１００１を貫通しており、端子４０３は、基材１００１の上面の配線から、基材１００６を貫通している。基材１００１にダイボンディングしたダイオード素子５０１ａ〜５０１ｇの上には、接着層１００５を備えた基材１００６が搭載され、接着層１００５によりダイオード素子５０１ａ〜５０１ｇの上面と基材１００６が接着されている。これにより、ダイオード素子５０１ａ〜５０１ｇの上下面が基材１００１、１００６で挟み込まれ、端子４０２、４０３以外の上下面が基材１００１、１００６で絶縁されたダイオードシート８０１が得られる。ダイオード素子５０１ａ〜５０１ｇとしては、微小なベアチップのダイオードを用いてもよいし、フレキシブルなチップ基板のダイオードを用いてもよい。前者の場合も、ダイオード素子５０１ａ〜５０１ｇは、フレキシブルではないが、チップサイズが小さいため、基材１００１、１００６がフレキシブルであれば、２次コイル２０１の外周にダイオードシート８０１を巻き付けることが可能である。後者の場合は、ダイオード素子５０１ａ〜５０１ｇおよび基材１００１、１００６のいずれもフレキシブルであるので、２次コイル２０１の外周に巻き付けることができる。
【００２３】
なお、ダイオードシート８０２，８０３は、ダイオードシート８０１と同様の構成であるので説明を省略する。
【００２４】
図４に示すように、２次コイル２０１と２次コイル２０２の間に巻きつけられたダイオード５０１（ダイオードシート８０１）の端子（接続点）４０２は、２次コイル２０１の巻終わりと接続され、ダイオード５０１の端子４０３は、２段目の２次コイル２０２の巻始めと接続されている。同様に、２段目の２次コイル２０２の巻き終わりは、２段目のダイオード５０２（ダイオードシート８０２）の端子４０４と接続され、ダイオード５０２の端子４０５は、３段目の２次コイル２０３の巻始めと接続されている。２次コイル２０３の巻き終わりは、３段目のダイオード５０３（ダイオードシート８０３）の端子４０６と接続され、ダイオード５０３の端子４０８は、平滑コンデンサ６０１の一方の金属電極６０２と接続されている。さらに端子（接続点）４０８は、正のレセプタクル６の接続点４０９へ接続され、正の直流高電圧を出力する。一方、平滑コンデンサ６０１の誘電体フィルム６０３を挟んで金属電極６０２に対向配置された金属電極６０４は、接続点４０７を介してＧＮＤに接続される。
【００２５】
図６、図７、図８を用いて、２次コイル２０１の電位状態を説明する。図６（ａ），（ｂ）、図７、図８は、１次コイル１０１がＯＮまたはＯＦＦの場合の、２次コイル２０１等とダイオード５０１等の端子の電位を示す説明図である。図６（ｃ）、（ｄ）は、２次コイル２０１と２次コイル２０２の間にダイオード５０１が配置されていない比較例の構成の電位状態を示す説明図である。
【００２６】
図６（ａ）、図７に示すように、＋７０ｋＶｄｃを出力する高電圧発生部３の２次コイルが２次コイル２０１，２０２，２０３に３分割されている場合、外部のインバータがＯＮであり、１次コイル１０１に電流が供給されている間は、２次コイル２０１、２０２，２０３にそれぞれ２３．３ｋＶの起電力を生じ、１段目のダイオード５０１、５０２，５０３がＯＮするので、１段目の２次コイル２０１と２段目の２次コイル２０２の間には２３．３ｋＶの電位差を生じる。
【００２７】
これにより、図６（ａ）に示すように、１段目の２次コイル２０１のＧＮＤ１０４側の端部と、これと向かい合うダイオード５０１の端子４０３との間には、２３．３ｋＶの電界９０１が生じる。また、１段目の２次コイル２０１のＧＮＤ１０４とは逆側の端部と、これと向かい合うダイオード５０１の端子４０２は、導通しているため同電位であり、これらの間に電界は生じない。ダイオード５０１の端子４０３と、これと向かい合う２次コイル２０１の端部とは導通しているため同電位であり、これらの間に電界は生じない。ダイオード５０１と端子４０２とこれと向かい合う２次コイル２０２の端部との間には、２３．３ｋＶの電界９０２を生じる。
【００２８】
また、図６（ｂ）および図８に示すように、外部のインバータがＯＦＦになり、１次コイル１０１に電流が供給されない間は、２次コイル２０１、２０２，２０３に起電力を生じないため、ダイオード５０１、５０２，５０３もＯＦＦになり、ダイオード５０１、５０２、５０３の両端の接続端子間で、それぞれ２３．３ｋＶずつの電圧が分担される。よって、２３．３ｋＶの電界９０１、９０２が、１次コイル１０１がＯＮの場合と同じ方向に生じる。ただし、平滑コンデンサ６０１には、十分な電荷が残っていて、その電圧はすぐには低下しないものとする。
【００２９】
一方、比較例として、１段目のダイオード５０１が配置されておらず、１段目の２次コイル２０１と２段目の２次コイル２０２をＵ字巻きで接続する場合には、外部のインバータがＯＮであり、１次コイル１０１に電流が供給されている間は、図６（ｃ）のように、１段目の２次コイル２０１と２段目の２次コイル２０２との間に４６．６ｋＶの電位差を生じる。よって、１段目の２次コイル２０１と２段目の２次コイル２０２との間に４６．６ｋＶの電界９０３を生じる。
【００３０】
一方、外部のインバータがＯＦＦになり、１次コイル１０１に電流が供給されない間には、２次コイル２０１、２０２の起電力を生じないため、図６（ｄ）のように、１段目の２次コイル２０１と２段目の２次コイル２０２の間に電界は生じない。
【００３１】
図６（ａ），（ｂ）、図７に示したように、すなわち、本実施形態の電圧発生部３の１段目のダイオード５０１は、１段目の２次コイル２０１と２段目の２次コイル２０２の間の電界シールドとして働き、１段目の２次コイル２０１と２段目の２次コイル２０２の間の耐電圧（２３．３ｋＶ）を、ダイオード５０１がない比較例の構成（Ｕ時巻き）の場合（図６（ｃ）、（ｄ）参照、４６．６ｋＶ）の半分に低減することができる。また、インバータのＯＮ／ＯＦＦにかかわりなく、常に電界９０１、９０２が生じ、その向きも変わらないため、２次コイル２０１の端部等において部分放電が生じにくい。また、電界９０１，９０２の変化による絶縁部品等へのダメージも少なく、装置寿命の点でメリットがある。さらに、ダイオードシート８０１、８０２，８０３によって２次コイル２０１，２０２，２０３が絶縁できるため、モールド樹脂等は不要であり、高電圧発生装置を小型化できる。
【００３２】
なお、図６では、３段の例を示したが、段数に制限はなく、Ｎ段に適用可能である。
【００３３】
ダイオードシート８０１等は、具体的には例えば、ダイオード素子５０１ａ〜５０１ｇとして、ベアチップ１．６ｍｍ×１．６ｍｍ×０．２ｍｍ厚のＳｉＣ（シリコンカーバイド）のＳＢＤ（ショットキーバリアダイオード、耐圧１２００Ｖ、５Ａ）を用い、これを２０個直列接続し、端子間耐圧２４ｋＶのダイオード５０１を構成することができる。基材１００１として厚さ１２５μｍ（絶縁破壊電圧３０ｋＶ）のポリアミドイミドシートを用い、この上にダイオード素子５０１ａ〜５０１ｇを配置して、上面から同じ厚さのポリアミドイミドシート（基材１００６）でラミネートすれば、縦４０ｍｍ×横６０ｍｍのダイオードシート８０１を構成できる。この構成により、ダイオード５０１の端子間耐圧２３．３ｋＶ、層間耐圧２３．３ｋＶを確保することができる。このダイオードシート８０１をダイオード５０１として用いることにより、樹脂モールドを施す必要がなく、部分放電が生じにくく、装置寿命の点で優れた高電圧発生部３を簡単な構成で実現できる。高電圧発生部４についても同様な効果が得られる。
【００３４】
高電圧発生部３の製造方法を図９を用いて説明する。まず、１次コイルボビン１０５に１次コイル１０１を所定の巻き数で巻回する。次に、１次コイル１０１の外周に２次コイルボビン７０１を配置し、２次コイルボビン７０１に２次コイル２０１を巻回した後、その外周にダイオードシート８０１を巻回し、巻き終わりをダイオードシート８０１（ダイオード５０１）のａｎｏｄｅ側の端子４０２に接続する（図９（ａ），（ｂ），（ｃ））。１段目の２次コイル２０１の巻きはじめの接続点（下）４０１はＧＮＤ１０４に接続する。
【００３５】
ダイオード５０１のｃａｔｈｏｄｅ側の端子４０３に、２段目の２次コイル２０２の巻きはじめを接続し、２次コイル２０２をダイオードシート８０１の外周に巻回し（図９（ｄ））、その外周にダイオードシート８０２を巻回する（図９（ｅ））。２次コイル２０２の巻き終わりは、ダイオードシート８０２（ダイオード５０２）のａｎｏｄｅ側の端子４０４に接続する。
【００３６】
ダイオード５０２のｃａｔｈｏｄｅ側の端子４０５に、３段目の２次コイル２０３の巻きはじめを接続し、２次コイル２０３をダイオードシート８０２の外周に巻回し(図９（ｆ））、その外周にダイオードシート８０３を巻回する（図９（ｇ））。２次コイル２０３の巻き終わりは、ダイオードシート８０３のａｎｏｄｅ側の端子４０６に接続する。
【００３７】
なお、ダイオード５０１〜５０３の端子４０２〜４０６と２次コイル２０１〜２０５との接続方法としては、半田や銀ペーストなど凹凸の発生が少ない方法を用いることが望ましい。
【００３８】
３段目のダイオード５０３のｃａｔｈｏｄｅ側端子４０８は、平滑コンデンサの一方の金属電極６０２に接続する。平滑コンデンサ６０１は、金属電極６０２と金属電極６０４の間に誘電体フィルム６０３を挟んだ構成である。これら３層は、湾曲可能な材質および厚さであり、３層同時に湾曲させて、ダイオードシート８０３の外周に巻回する。また、金属電極６０２の接続点４０８から配線を引き出して、正のレセプタクル６への接続点４０９と接続し、＋７０ｋＶｄｃの出力端とする。金属電極６０４から引き出した配線に接続された接続点４０７をＧＮＤ１０４に接続する。
【００３９】
このように、本実施形態の高電圧発生部３は、巻回作業のみで製造できるため、製造工程を簡素化でき、製造コストを低減することができる。また、本実施形態の高電圧発生部３は、ダイオードシート８０１を用いたことにより、２次コイル２０１，２０２，２０３の巻回方向が同じ方向になる。このため、巻回方向を逆向きにするための特殊な巻線機が不要となるというメリットもある。
【００４０】
上述してきた本実施形態の高電圧発生装置は、ダイオード５０１，５０２，５０３によって２次コイルを複数段２０１，２０２，２０３に分割するため、２次コイル２０１，２０２，２０３間の電位差が、分割しない場合よりも小さい。しかも、分割された２次コイルの巻き線同士をダイオードが搭載された基材（絶縁シート）によって絶縁することができるため、別途の絶縁材を配置する必要がなく、絶縁を容易に行うことができる。
【００４１】
なお、上述の実施形態のダイオードシート８０１は、図５（ａ），（ｂ）のようにダイオード素子５０１ａ〜５０１ｇを２次コイルの軸方向に平行に配列して基材１００１に搭載した構造を示したが、この構成に限定されるものではない。端子４０２，４０３が基材１００１の軸方向の両端に配置されていれば、ダイオード素子５０１ａ〜５０１ｇ等はどのような配置であってもよい。例えば、図１０に示すように、基材１００１の対角方向にダイオード素子５０１ａ〜５０１ｇ等を配置することも可能である。
【００４２】
ダイオードシート８０１等として、整流性を有する機能性フィルムを用いることも可能である。
【００４３】
＜＜第２の実施形態＞＞
第２の実施形態の高電圧発生装置を図１１、図１２を用いて説明する。
【００４４】
第２の実施形態の高電圧発生装置は、基本的には第１の実施形態と同様であるが、第２の実施形態では、ダイオードシート８０１の基材１００１上の平行四辺形の領域内にダイオード素子５０１ａ〜５０１ｔ等が配列されている。これにより、ダイオードシートを２次コイル２０１等の外周に巻回した場合に、層間の沿面耐圧の確保を容易にしている。以下、具体的に説明する。
【００４５】
図１１（ａ）、（ｂ）は第２の実施形態のダイオードシートの断面図である。図１２は第２の実施形態の正の高電圧発生部の軸対称の断面図である。
【００４６】
低耐圧のダイオード素子５０１ａ〜５０１ｔを多数直列接続して、ダイオード５０１として必要な耐圧を確保する場合、直列接続するダイオード素子５０１ａ〜５０１ｔの数が多くなるので、ダイオードシート８０１の長さを周方向に長くする必要がある。ダイオードシート８０１の長さが、２次コイル２０１の外周面の円周よりも長い場合、ダイオードシート８０１を２次コイル２０１の外周に巻回すると、複数回巻き付ける構造となる。複数回巻き付けられたダイオードシート８０１のダイオード素子同士は、基材１００１および１００６を挟んで積層された構造となるため、基材１００１の全面にダイオード素子が搭載されていると、基材１００１の端部に搭載されているダイオード素子と、その上に巻きつけられた基材１００１の端部のダイオード素子との沿面距離（シートを端部を通って回り込む沿面距離）が短くなり、沿面耐圧が低下する可能性がある。第２の実施形態では、ダイオード素子５０１ａ〜５０１ｔが、基材１００１の平行四辺形の領域内に配列されているため、図１２のようにダイオードシート８０１を複数回巻き付けた場合に、積層された基材１００１間の端部のダイオード素子（例えば５０１ａと５０１ｉ）の位置は、軸方向にずれる。これにより、端部のダイオード素子（例えば５０１ａと５０１ｉ）の沿面距離は、全面にダイオードが配置されている場合よりも長くなり、ダイオード間の沿面耐圧を容易に確保することができる。
【００４７】
第２の実施形態の高電圧発生装置の他の構成は、第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００４８】
なお、上述の説明では、ダイオード素子を配置する領域を平行四辺形としたが、ダイオードシート８０１を複数回巻き付けた場合に、積層された基材１００１間の端部のダイオード素子（例えば５０１ａと５０１ｉ）の位置が軸方向にずれる形状であれば、どのような形状であってもより。例えば、三角形や台形や多角形にすることが可能である。
【００４９】
＜＜第３の実施形態＞＞
第３の実施形態の高電圧発生装置を図１３、図１４、図１５を用いて説明する。
【００５０】
図１３は、第３の実施形態の高電圧発生装置の内部構造を示す断面図であり、図１４(ａ)〜（ｂ）は、第３の実施形態の高電圧発生部の内部構造を示す図であり、図１４（ｃ）は、図１３の高電圧発生部３のＣ矢視図を示す。図１５は、第３の実施形態のダイオードシート８０１の断面図である。
【００５１】
第３の実施形態の高電圧発生装置は、高電圧発生部３，４をトロイダルトランスとしたものである。
【００５２】
図１３に示すように正の高電圧発生部３には、正のトロイダル鉄心１３、負の高電圧発生部４には負のトロイダル鉄心１４が用いられ、鉄心１３と鉄心１４とはそれぞれが独立している。図１３に示すように、トロイダル鉄心１３，１４の外側には、トロイダル形状の１次コイルボビンが配置され、１次コイル１０１が巻回されている。１次コイル１０１の外側には、図１１（ａ）に示すように、トロイダル形状の２次コイルボビン７０２が配置され、１段目の２次コイル２０１が巻回されている。１段目の２次コイル２０１の巻きはじめの接続点４０１は、ＧＮＤ１０４に接続されている。２次コイルの外側には、図１５に示したような幅の狭い帯状のダイオードシート８０１が巻回される。ダイオードシート８０１は、図１４（ｂ）のように、トロイダル形状に巻かれた２次コイル２０１の周方向に沿って１周する巻き方でもよいし、２次コイル２０１と同様の巻き方で、トロイダル形状の２次コイルの外周側から内周側（またはその逆）にスパイラル状に何度も巻き回すことにより、２次コイル２０１の周りに巻かれていてもよい。
【００５３】
１段目の２次コイル２０１の巻き終わりは、ダイオードシート８０１のａｎｏｄｅ側に端子４０２に接続されている。ダイオードシート８０１のｃａｔｈｏｄｅ側の端子４０３は、その上に巻かれる２段目の２次コイル２０２の巻きはじめと接続されている。
【００５４】
以下、同様に２段目の２次コイル２０２、２段目のダイオードシート８０２、３段目の２次コイル２０３、３段目のダイオードシート８０３を巻回する。再外周に、平滑コンデンサ６０１が巻回されている。
【００５５】
ダイオードシート８０１は、図１５（ａ），（ｂ）に示す様に、層構造は第１の実施形態のダイオードシート８０１と同様であるが、基材１００１を幅の狭い帯状にし、長手方向に沿って１列に複数のダイオード素子５０１ａ等が配列されている。
【００５６】
本実施形態のトロイダルトランス形状の高電圧発生部３，４においても、２次コイル間にダイオードシートが配置されているため、第１の実施形態と同様に、２次コイル間の電界を分割することができるため、絶縁を容易に行うことのできる等の効果が得られる。
【符号の説明】
【００５７】
１：高電圧発生装置、３：正の高電圧発生部、４：負の高電圧発生部、５：鉄心、６：正のレセプタクル、７：負のレセプタクル、８：加熱変圧器、９：吊金具、１０：タンク容器、１１：フタ、１２：絶縁媒体、１３：正のトロイダル鉄心、１４：負のトロイダル鉄心、１００：正のインバータ、１０１：正の１次コイル、１０２：正のインバータへの接続箇所１、１０３：正のインバータへの接続箇所２、１０４：ＧＮＤ、１０５：正の１次コイルボビン、１１０：負のインバータ、１１１：負の１次コイル、１１２：負のインバータへの接続箇所１、１１３：負のインバータへの接続箇所２、２０１：正の１段目の２次コイル、２０２：正の２段目の２次コイル、２０３：正の３段目の２次コイル、２０４：正の１段目の浮遊容量、２０５：正の２段目の浮遊容量、２０６：正の３段目の浮遊容量、２１１：負の１段目の２次コイル、２１２：負の２段目の２次コイル、２１３：負の３段目の２次コイル、２１４：負の１段目の浮遊容量、２１５：負の２段目の浮遊容量、２１６：負の３段目の浮遊容量、４０１：正の１段目の２次コイル接続点（端子）、４０２：  正の１段目の２次コイル接続点（端子）、４０３：  正の２段目の２次コイル接続点（端子）、４０４：  正の２段目の２次コイル接続点（端子）、４０５：正の３段目の２次コイル接続点（下）、４０６：正の３段目の２次コイル接続点（端子）、４０７：正の平滑コンデンサ接続点（下）、４０８：正の平滑コンデンサ接続点（上）、４０９：正のレセプタクル接続点、４１１：負の１段目の２次コイル接続点（上）、４１２：  負の１段目の２次コイル接続点（下）、４１３：  負の２段目の２次コイル接続点（上）、４１４：  負の２段目の２次コイル接続点（下）、４１５：負の３段目の２次コイル接続点（上）、４１６：負の３段目の２次コイル接続点（下）、４１７：負の平滑コンデンサ接続点（上）、４１８：負の平滑コンデンサ接続点（下）、４１９：負のレセプタクル接続点、５０１：正の１段目のダイオード素子５０１ａ〜ｔ：１段目のダイオード、５０２：正の２段目のダイオード、５０３：正の３段目のダイオード、５１１：負の１段目のダイオード、５１２：負の２段目のダイオード、５１３：負の３段目のダイオード、６０１：正の平滑コンデンサ、６０２：電極金属（上）、６０３：誘電体フィルム、６０４：電極金属（下）、６１１：負の平滑コンデンサ、７０１：２次コイルボビン、７０２：２次コイルボビン（トロイダル）、８０１：１段目のダイオードシート、８０２：２段目のダイオードシート、８０３：３段目のダイオードシート、９０１：１段目の２次コイル〜１段目のダイオード間電界、９０２：１段目のダイオード〜２段目の２次コイル間電界、９０３：１段目の２次コイル〜２段目の２次コイル間電界、１００１：ダイオードシートの基材（底面の絶縁）、１００５：接着層、１００６：ダイオードシートの基材（上面の絶縁）、１００７：ランド、１００８：ワイヤボンディング、１１００：ダイオード層間の勾配、１２００：正の高電圧ケーブル、１３００：負の高電圧ケーブル、１４００：Ｘ線管装置、１４０１：Ｘ線管装置の陽極、１４０２：Ｘ線管装置の陰極（フィラメント）、１４０３：熱電子、１４０４：Ｘ線
【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】
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【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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【図１５】
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