JP2015023735A - 電圧発生装置および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
昇圧トランスと、
前記昇圧トランスを駆動するスイッチ回路と、
前記スイッチ回路を駆動するスイッチング制御信号を生成する信号生成部と、
前記昇圧トランスの1次側へ供給電圧を生成する電圧供給回路と、
前記電圧供給回路からの供給電圧の設定値を決定する設定値決定部と、
前記昇圧トランスの2次側における出力電圧を検知する電圧検知回路と、
前記スイッチ回路および前記電圧供給回路を制御する制御部と
を有し、
前記制御部は、前記出力電圧が前記出力電圧の目標値になる前の閾値に達するまでの期間では、前記スイッチング制御信号の周波数またはデューティ比を調整することで前記出力電圧を調整するスイッチング制御を採用し、前記出力電圧が前記閾値に達した後の期間では、前記出力電圧が前記閾値に達したときの前記スイッチング制御信号の状態を維持しつつ、前記供給電圧を調整することで前記出力電圧を調整する供給電圧制御を採用することを特徴とする電圧発生装置。
本実施例の電圧発生装置は、目標値よりも小さい閾値に出力電圧が達するまでの期間はスイッチング制御によって出力電圧を立ち上げ、その後は出力電圧が閾値に達したときのスイッチング制御信号の状態を維持しつつ供給電圧制御によって出力電圧を目標値に近づける。つまり、スイッチング制御によって出力電圧を高速に立ち上げ、目標値付近では供給電圧制御によって出力電圧を目標値に安定的に制御することでオーバーシュートやアンダーシュートが抑制される。
図4、図5および図6を用いて実施例1の詳細な動作について説明する。PWMP_CNTは、一種のパルス信号である。供給電圧制御部12は、設定値V1setに応じたデューティ比でPWMP_CNTを生成し、電圧供給回路3に供給して駆動する。図4が示すように、電圧供給回路3のコンデンサC2が充電され、コンデンサC2の両端電圧が供給電圧V1として昇圧トランス1の1次側に印加される。コンデンサC2は、昇圧トランス1の一次側に並列に接続されている。
実施例1では、コントローラ300(制御方式切替部)がスイッチング制御と供給電圧制御とを切り替えることで、出力電圧Vhpの高速立ち上げと、出力電圧Vhpの安定化とを達成している。スイッチング制御の利点についてはすでに説明したので、ここでは、供給電圧制御の利点について説明する。
実施例1では、オンとオフとを繰り返すパルス信号であるスイッチング制御信号のオフ時間τoffを固定しつつ周波数(周期T)を制御することで、スイッチング制御を実現していた。一方で、周波数以外のパラメータを制御することでスイッチング制御を実現することも可能である。そこで、実施例2では、スイッチング制御信号のデューティ比Dを制御することで、スイッチング制御を実現する。なお、その他の点は実施例1と同一であるため、説明を省略する。
実施例3は、実施例1、2の構成に負荷8のインピーダンスの変動をさらに考慮する発明である。そのため、実施例1、2と共通する部分については同一の参照符号を付与することで説明の簡潔化を図る。
上述した実施例では、スイッチング制御部13は、スイッチング制御信号のオフ時間を固定しつつ周波数を制御したり、スイッチング制御信号のデューティ比を制御したりすることで、昇圧トランス1を駆動していた。しかし、本発明で適用できるスイッチング制御信号は、上記の例に限らず、デューティ比が可変の信号(デューティ制御信号)であってもよし、オフ時間が固定されない周波数が可変の信号(周波数制御信号)であってもよい。周波数制御信号に関して、スイッチング制御部13は、周波数を高周波から低周波へまたは低周波から高周波へスイープすることで、出力電圧Vhpを上昇させる。また、供給電圧制御部12は、設定値V1setに応じてパルス幅変調された供給電圧信号を電圧供給回路3に供給することで、供給電圧V1を可変制御してもよい。
Claims (14)
- 昇圧トランスと、
前記昇圧トランスを駆動するスイッチ回路と、
前記スイッチ回路を駆動するスイッチング制御信号を生成する信号生成部と、
前記昇圧トランスの1次側へ供給電圧を生成する電圧供給回路と、
前記電圧供給回路からの供給電圧の設定値を決定する設定値決定部と、
前記昇圧トランスの2次側における出力電圧を検知する電圧検知回路と、
前記スイッチ回路および前記電圧供給回路を制御する制御部と
を有し、
前記制御部は、前記出力電圧が目標値になる前の閾値に達するまでの期間では、前記スイッチング制御信号の周波数またはデューティ比を調整することで前記出力電圧を調整するスイッチング制御を採用し、前記出力電圧が前記閾値に達した後の期間では、前記出力電圧が前記閾値に達したときの前記スイッチング制御信号の状態を維持しつつ、前記供給電圧を調整することで前記出力電圧を調整する供給電圧制御を採用することを特徴とする電圧発生装置。 - 環境条件を検知する環境センサと、
前記環境センサにより検知された環境条件に基づき前記目標値を決定する目標値決定部と
をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の電圧発生装置。 - 前記目標値に応じて前記供給電圧の設定値を決定する設定値決定部をさらに備え、
前記設定値決定部は、前記出力電圧が前記閾値に達するまでの期間では、前記設定値を一定に維持し、前記出力電圧が前記閾値に達した後の期間では、前記設定値を可変制御することを特徴とする請求項1または2に記載の電圧発生装置。 - 前記目標値に応じて前記閾値を決定する閾値決定部をさらに有することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の電圧発生装置。
- 前記出力電圧を印加される負荷のインピーダンスを検出する負荷検出部と、
前記インピーダンスに応じて前記閾値を決定する閾値決定部と
をさらに有することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の電圧発生装置。 - 前記制御部は、前記閾値である第1閾値と前記目標値よりも大きな第2閾値を前記出力電圧が超える期間では、前記供給電圧制御から前記スイッチング制御に切り替えることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の電圧発生装置。
- 前記信号生成部は、パルス信号であるスイッチング制御信号のオフ時間を固定しつつ周波数を可変制御することで、前記出力電圧を制御することを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載の電圧発生装置。
- 前記信号生成部は、パルス信号である前記スイッチング制御信号のデューティ比を可変制御することで、前記出力電圧を制御することを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載の電圧発生装置。
- 前記信号生成部は、前記スイッチング制御信号の周波数を高周波から低周波または低周波から高周波にスイープすることで、前記出力電圧を制御することを特徴とする請求項8に記載の電圧発生装置。
- 前記制御部は、前記設定値に応じてパルス幅変調された供給電圧信号を前記電圧供給回路に供給することで、前記供給電圧を可変制御することを特徴とする請求項1乃至9の何れか1項に記載の電圧発生装置。
- 前記出力電圧の出力開始を指示する指示を監視する指示監視部をさらに有し、
前記指示監視部が前記指示を検知する前までに、前記目標値、前記設定値および前記閾値が決定され、前記供給電圧が前記設定値へと制御され、
前記指示監視部が前記指示を検知すると、前記制御部は、前記スイッチング制御信号の周波数またはデューティ比を調整し、前記出力電圧の立ち上げを開始することを特徴とする請求項1乃至10の何れか1項に記載の電圧発生装置。 - 前記電圧供給回路は、前記昇圧トランスの一次側に並列に接続されたコンデンサを有し、
前記指示監視部が前記指示を検知する前までに、前記コンデンサの両端電圧が前記設定値となるように前記コンデンサが充電されることを特徴とする請求項11に記載の電圧発生装置。 - 昇圧トランスと、
前記昇圧トランスを駆動するスイッチ回路と、
前記昇圧トランスの1次側へ供給電圧を生成する電圧供給回路と、
前記昇圧トランスの2次側における出力電圧を検知する電圧検知回路と、
前記スイッチ回路および前記電圧供給回路を制御するコントローラと
を有し、
前記コントローラは、
前記昇圧トランスの出力電圧が前記出力電圧の目標値になる前の閾値に達するまでの期間では、前記スイッチ回路に供給されるスイッチング制御信号の周波数またはデューティ比を調整することで前記出力電圧を調整するスイッチング制御を採用し、前記出力電圧が前記閾値に達した後の期間では、前記出力電圧が前記閾値に達したときの前記スイッチング制御信号の状態を維持しつつ、前記供給電圧を調整することで前記出力電圧を調整する供給電圧制御を採用することを特徴とする電圧発生装置。 - トナー像を形成するための画像形成手段と、
前記画像形成手段に電圧を印加する印加手段と
を有し、
前記印加手段として、請求項1ないし13のいずれか1項に記載の電圧発生装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
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---|---|---|---|
JP2013152097A JP6151997B2 (ja) | 2013-07-22 | 2013-07-22 | 電圧発生装置および画像形成装置 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2013152097A Active JP6151997B2 (ja) | 2013-07-22 | 2013-07-22 | 電圧発生装置および画像形成装置 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10581331B2 (en) | 2016-04-28 | 2020-03-03 | Furuno Electric Co., Ltd. | Power source apparatus, electronic equipment and ship application execution system |
JP7455617B2 (ja) | 2020-03-03 | 2024-03-26 | キヤノン株式会社 | 電源装置及び画像形成装置 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006129547A (ja) * | 2004-10-26 | 2006-05-18 | Sharp Corp | スイッチング電源装置 |
-
2013
- 2013-07-22 JP JP2013152097A patent/JP6151997B2/ja active Active
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