(57)【要約】【課題】負荷へ直流電圧を印加する第１の電源回路と、第１の電源回路の出力電圧とは逆極性の直流電圧を前記負荷へ印加する第２の電源回路とを備える電源装置において、第２の電源回路に備える電流検出回路の電流検出に影響を与えることなく、第２の電源回路に回路を付加して新たな機能を追加する。【解決手段】負荷３０へ直流電圧を印加する第１の電源回路１１１と、第１の電源回路１１１の出力電圧とは逆極性の直流電圧を負荷３０へ印加する第２の電源回路１２１とを備え、第２の電源回路１２１の整流平滑回路の接地電位側に第１の電源回路１１１から負荷３０へ供給される電流を検出する電流検出回路３３を備える。このような構成において、第２の電源回路１２１のトランスＴ２の２次コイルＮｓと第２の電源回路１２１の整流平滑回路との間に付加回路が接続されている。【選択図】図１
2015163016.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷へ直流電圧を印加する第１の電源回路と、第１の電源回路の出力電圧とは逆極性の直流電圧を前記負荷へ印加する第２の電源回路とを備え、
第１の電源回路および第２の電源回路は、１次コイルおよび２次コイルを有するトランスと、前記１次コイルに接続され、前記１次コイルに駆動電流を流す駆動制御回路と、前記２次コイルの出力電圧を整流平滑して前記負荷へ出力する整流平滑回路と、をそれぞれ備え、
前記第２の電源回路の整流平滑回路の接地電位側に前記第１の電源回路から前記負荷へ供給される電流を検出する電流検出回路を備えた電源装置において、
前記第２の電源回路のトランスの２次コイルと第２の電源回路の整流平滑回路との間に、前記第２の電源回路のトランスの２次コイルの電圧が印加される付加回路が接続されていることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記付加回路は、前記第２の電源回路のトランスの２次コイルの出力電圧を整流平滑する整流平滑回路と、この整流平滑回路の出力に接続された負荷回路とで構成された、請求項１に記載の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、正負両極性の直流電圧を負荷へ印加するとともに負荷供給電流を検出する回路を備えた電源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、感光体ドラムを用いた電子写真方式の画像形成装置においては、一般に、トナー像が形成された感光体ドラムと転写ロールとの接触部に記録用紙がセットされて転写ロールに所定の転写電圧が印加され、記録用紙に対してトナーの保持する電荷とは逆極性の電荷が与えられることで、トナーが記録用紙表面に転写される。感光体ドラム表面に形成されたトナー像を記録用紙に転写するための転写ローラに対して印加する転写電圧としては、通常、数百Ｖ〜数ｋＶ程度の高い電圧が設定される。また、転写ローラのクリーニング時には、非転写動作時に、転写電圧とは逆極性のクリーニング電圧が転写ローラに印加される。
【０００３】
このように、正負の高電圧を切替えて出力する電源装置は例えば特許文献１に開示されている。図３は特許文献１に示されている電源装置の回路図である。この電源装置は、負荷２０に正電圧を出力する第１の電源回路１１０と、負荷２０に負電圧を出力する第２の電源回路１２０とを備える。第１の電源回路１１０は、１次側駆動制御回路１０１、トランス５６、ダイオード６２、コンデンサ６４、抵抗６６で構成されている。第２の電源回路１２０は、１次側駆動制御回路１０２、トランス８２、ダイオード８８，９２、コンデンサ９０、抵抗９４で構成されている。この第２の電源回路１２０において、ダイオード８８およびコンデンサ９０は整流平滑回路を構成している。この整流平滑回路の接地電位側に電流検出回路９８が接続されている。電流検出回路９８は第１の電源回路１１０から負荷２０に流れる電流を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−４５７３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図３に示したような従来の電源装置においては、第１の電源回路１１０から負荷２０に供給される電流を第２の電源回路１２０の低電位側に設けられた電流検出回路９８で検出する構成であるため、第２の電源回路１２０の整流平滑回路部に別の回路を設けることはできない。例えば、第２の電源回路１２０から出力される負電圧を供給する、負荷２０とは別の、負荷回路等を設けると、この別の負荷回路が、負荷２０に流れる電流の経路となる。そのため、負荷２０の電流を正しく検出することができず、第１の電源回路１１０は所定の定電流制御が行えない。したがって、第２の電源回路１２０に何らかの新たな機能を追加することはできない。
【０００６】
本発明の目的は、負荷へ直流電圧を印加する第１の電源回路と、第１の電源回路の出力電圧とは逆極性の直流電圧を負荷へ印加する第２の電源回路とを備える電源装置において、第２の電源回路に備える電流検出回路の電流検出に影響を与えることなく、第２の電源回路に回路を付加して新たな機能を追加した電源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】
本発明の電源装置は、負荷へ直流電圧を印加する第１の電源回路と、第１の電源回路の出力電圧とは逆極性の直流電圧を負荷へ印加する第２の電源回路とを備え、
第１の電源回路および第２の電源回路は、１次コイルおよび２次コイルを有するトランスと、１次コイルに接続され、１次コイルに駆動電流を流す駆動制御回路と、２次コイルの出力電圧を整流平滑して負荷へ出力する整流平滑回路と、をそれぞれ備え、
第２の電源回路の整流平滑回路の接地電位側に第１の電源回路から負荷へ供給される電流を検出する電流検出回路を備え、
第２の電源回路のトランスの２次コイルと第２の電源回路の整流平滑回路との間に、第２の電源回路のトランスの２次コイルの電圧が印加される付加回路が接続されていることを特徴とする。
【０００８】
上記構成により、付加回路は電流検出回路を流れる電流経路とは分離され、付加回路は電流検出回路の電流検出に影響を与えない。したがって、付加回路を設けることにより新たな機能を追加することができる。
【０００９】
前記付加回路は、第２の電源回路のトランスの２次コイルの出力電圧を整流平滑する整流平滑回路と、この整流平滑回路の出力に接続された負荷回路とで構成されていることが好ましい。この構成により、第２の電源回路が出力する直流電圧と同極性の直流電圧または逆極性の直流電圧を別個に出力することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、付加回路は電流検出回路の電流検出に影響を与えないので、付加回路を設けることにより、第２の電源回路の出力で動作する新たな機能を設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は第１の実施形態に係る電源装置の回路図である。
【図２】図２は第２の実施形態に係る電源装置の回路図である。
【図３】図３は特許文献１に示されている電源装置の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
《第１の実施形態》
図１は第１の実施形態に係る電源装置の回路図である。この電源装置２０１は第１の電源回路１１１と第２の電源回路１２１を備えている。第１の電源回路１１１は、Ｖｉｎ（＋），Ｖｉｎ（−）端子に入力される電圧を入力電源とし、負荷３０に正電圧を印加し、第２の電源回路１２１は、Ｖｉｎ（＋），Ｖｉｎ（−）端子に入力される電圧を入力電源とし、負荷３０に負電圧を印加する。負荷３０は例えば感光体ドラムを用いた電子写真方式の画像形成装置における転写ローラである。
【００１３】
第１の電源回路１１１は、１次コイルＮｐおよび２次コイルＮｓを有するトランスＴ１、スイッチング素子Ｑ１、スイッチング制御回路３１、ダイオードＤ１、コンデンサＣ１、抵抗Ｒ１を備えている。スイッチング制御回路３１はスイッチング素子Ｑ１をスイッチングすることにより、トランスＴ１の１次コイルＮｐに駆動電流を流す。スイッチング素子Ｑ１およびスイッチング制御回路３１は本発明に係る「駆動制御回路」の例である。上記ダイオードＤ１およびコンデンサＣ１は本発明に係る「整流平滑回路」の例である。
【００１４】
第１の電源回路１１１のスイッチング制御回路３１がスイッチング素子Ｑ１をスイッチングすることにより、負荷３０に例えば数ｋＶの正の高電圧が印加される。
【００１５】
第２の電源回路１２１は、１次コイルＮｐおよび２次コイルＮｓを有するトランスＴ２、スイッチング素子Ｑ２、スイッチング制御回路３２、ダイオードＤ２、コンデンサＣ２、抵抗Ｒ２、電流検出回路３３、電圧検出回路３４を備えている。スイッチング制御回路３２はスイッチング素子Ｑ２をスイッチングすることにより、トランスＴ２の１次コイルＮｐに駆動電流を流す。スイッチング素子Ｑ２およびスイッチング制御回路３２は本発明に係る「駆動制御回路」の例である。上記ダイオードＤ２およびコンデンサＣ２は本発明に係る「整流平滑回路」の例である。トランスＴ２は補助コイルＮａを備えていて、電圧検出回路３４は補助コイルＮａの起電圧を整流平滑して、負荷３０へ印加する負電圧の比例値をスイッチング制御回路３２へ出力する。第２の電源回路１２１のスイッチング制御回路３２がスイッチング素子Ｑ２をスイッチングすることにより、負荷３０に例えば数百Ｖの負の高電圧が印加される。
【００１６】
第１の電源回路１１１のスイッチング制御回路３１はリモート端子ＲＭ１の信号が有効であるとき、電流検出回路３３の出力電圧に応じてスイッチング素子Ｑ１をＰＷＭ制御する。したがって、この状態で、負荷３０に正電圧が印加されるとともに、定電流制御が行われる。リモート端子ＲＭ１の信号が無効であるとき、スイッチング素子Ｑ１をオフ状態に保つ。したがって、この状態で第１の電源回路１１１の出力電圧は０となる。
【００１７】
第２の電源回路１２１のスイッチング制御回路３２はリモート端子ＲＭ２の信号が有効であるとき、電圧検出回路３４の出力電圧に応じてスイッチング素子Ｑ２をＰＷＭ制御する。したがって、この状態で、負荷３０に負の一定電圧が印加される。リモート端子ＲＭ２の信号が無効であるとき、スイッチング素子Ｑ２をオフ状態に保つ。したがって、この状態で第２の電源回路１２１の出力電圧は０となる。
【００１８】
第１の電源回路１１１が動作し、第２の電源回路１２１が停止しているとき、第１の電源回路１１１の出力→負荷３０→接地ライン→電流検出回路３３→抵抗Ｒ２→第１の電源回路の整流平滑回路、の経路で負荷電流が流れる。電流検出回路３３はこの電流を検出して、その比例電圧をスイッチング制御回路３１へ出力する。電流検出回路３３は、例えば電流の通電により降下電圧が生じる抵抗器である。
【００１９】
第２の電源回路１２１には、トランスＴ２の２次コイルＮｓと第２の電源回路１２１の整流平滑回路（ダイオードＤ２およびコンデンサＣ２）との間に、付加回路９１が設けられている。この付加回路９１は、ダイオードＤ３およびコンデンサＣ３による整流平滑回路と、この整流平滑回路の出力電圧が印加される負荷２１を備えている。また、ダイオードＤ４およびコンデンサＣ４による整流平滑回路と、この整流平滑回路の出力電圧が印加される負荷２２を備えている。ダイオードＤ３およびコンデンサＣ３による整流平滑回路により直流負電圧が得られ、これが負荷２１に印加される。また、ダイオードＤ４およびコンデンサＣ４による整流平滑回路により直流正電圧が得られ、これが負荷２２に印加される。
【００２０】
付加回路９１はダイオードＤ２を介して電流検出回路３３とは分離されている。そのため、第１の電源回路１１１から負荷３０へ正電圧が印加されて流れる電流は負荷２１，２２には流れない。すなわち、負荷３０に流れる電流の検出において、付加回路９１を設けたことによる実質的な影響は無い。したがって、電流検出回路にかかる整流平滑素子と電源回路の出力との間に、該付加回路を設けることにより、第２の電源回路の出力で動作する新たな機能を設けることができる。
【００２１】
なお、第２の電源回路の出力に接続される付加回路、つまり負荷としては、本実施形態では負電圧と正電圧で動作する２つの例を示したが、これに限られるものではない。すなわち、負電圧で動作する負荷のみが接続されていてもよいし、正電圧で動作する負荷のみが接続されていてもよい。また、２つ以上の付加回路が接続されていてもよい。
【００２２】
《第２の実施形態》
図２は第２の実施形態に係る電源装置の回路図である。この電源装置２０２は第１の電源回路１１２と第２の電源回路１２２を備えている。第１の電源回路１１２は負荷３０に正電圧を印加し、第２の電源回路１２２は負荷３０に負電圧を印加する。
【００２３】
第１の電源回路１１２の構成は、図１に示した第１の電源回路１１１と同じである。第２の電源回路１２２は、１次コイルＮｐおよび２次コイルＮｓを有するトランスＴ２、スイッチング素子Ｑ２、スイッチング制御回路３２、ダイオードＤ２、コンデンサＣ２、抵抗Ｒ２１，Ｒ２２、電流検出回路３３を備えている。スイッチング制御回路３２はスイッチング素子Ｑ２をスイッチングすることにより、トランスＴ２の１次コイルＮｐに駆動電流を流す。スイッチング素子Ｑ２およびスイッチング制御回路３２は本発明に係る「駆動制御回路」の例である。上記ダイオードＤ２およびコンデンサＣ２は本発明に係る「整流平滑回路」の例である。抵抗Ｒ２１，Ｒ２２は、負荷３０へ印加する負電圧の比例値をスイッチング制御回路３２へ出力する。スイッチング制御回路３２の動作は図１に示したものと同じである。
【００２４】
第２の電源回路１２２には、トランスＴ２の２次コイルＮｓと第２の電源回路１２２の整流平滑回路（ダイオードＤ２およびコンデンサＣ２）との間に、付加回路９２が設けられている。この付加回路９２は、トランスＴ２の２次コイルＮｓの起電圧を入力して所定の回路動作を行う。
【００２５】
付加回路９２はダイオードＤ２を介して電流検出回路３３とは分離されている。そのため、第１の電源回路１１１から負荷３０へ正電圧が印加されて流れる電流は付加回路９２に流れない。すなわち、負荷３０に流れる電流の検出について、付加回路９２を設けたことによる影響は無い。
【００２６】
なお、以上に示した２つの実施形態において整流平滑回路を、単一のダイオードおよび単一のコンデンサによる単純な回路で構成した例を示したが、この部分は全波整流回路やＮ倍電圧整流回路等であってもよく、同様に適用できる。
【００２７】
また、以上に示した２つの実施形態では、トランスの２次コイルの一方端を接地した例を示したが、センタータップを有するトランスを用いてもよい。
【００２８】
また、以上に示した２つの実施形態では、正電圧を出力する電源回路（第１の電源回路）の出力電流を、負電圧を出力する電源回路（第２の電源回路）に設けた電流検出回路で検出する例を示したが、これは逆の関係であってもよい。すなわち、負電圧を出力する電源回路の出力電流を、正電圧を出力する電源回路に設けた電流検出回路で検出する構成であっても同様に適用できる。
【００２９】
また、以上に示した２つの実施形態では、２つの電源回路のうち一方が定電流制御、他方が定電圧制御を行う例を示したが、両方が定電流制御を行う場合にも同様に適用できる。
【符号の説明】
【００３０】
Ｃ１〜Ｃ４…コンデンサ
Ｄ１〜Ｄ４…ダイオード
Ｎｐ…１次コイル
Ｎｓ…２次コイル
Ｎａ…補助コイル
Ｑ１，Ｑ２…スイッチング素子
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ２１，Ｒ２２…抵抗
ＲＭ１，ＲＭ２…リモート端子
Ｔ１，Ｔ２…トランス
２０，２１，２２，３０…負荷
３１，３２…スイッチング制御回路
３３…電流検出回路
３４…電圧検出回路
９１，９２…付加回路
１０１，１０２…１次側駆動制御回路
１１０，１１１，１１２…第１の電源回路
１２０，１２１，１２２…第２の電源回路
２０１，２０２…電源装置
【図１】
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【図２】
2015163016.tif 000004
【図３】
2015163016.tif 000005