JP2017204904A - Power supply device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、電源装置に関し、特に、同時に複数の電圧を出力することができる電源装置に関する。 The present disclosure relates to a power supply device, and more particularly, to a power supply device that can output a plurality of voltages simultaneously.
異なる大きさの電圧を出力することが可能な電源装置が普及している。当該電源装置は、たとえば、交流電圧が印加される一次巻線と、一次巻線の相互誘導により電圧を発生する二次巻線とで構成されている。 Power supply devices that can output voltages of different magnitudes are widespread. The power supply device includes, for example, a primary winding to which an AC voltage is applied and a secondary winding that generates a voltage by mutual induction of the primary winding.
異なる大きさの電圧を出力することが電源装置に関し、特開２００８−６１３３２号公報（特許文献１）は、一次巻線に印加する交流電圧の周波数を変えることにより、二次巻線から出力される電圧を変えるための電源装置を開示している。特開平０９−３２５６５５号公報（特許文献２）は、交流電圧および直流電圧を出力することが可能な高圧電源装置を開示している。特開平０４−３２５８７３号公報（特許文献３）は、複数の電圧出力回路を個別に制御できる電源装置を開示している。 Regarding the power supply device that outputs voltages of different magnitudes, JP 2008-61332 A (Patent Document 1) outputs the voltage from the secondary winding by changing the frequency of the AC voltage applied to the primary winding. A power supply device for changing the voltage to be applied is disclosed. Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-325655 (Patent Document 2) discloses a high-voltage power supply device capable of outputting an AC voltage and a DC voltage. Japanese Patent Laying-Open No. 04-325873 (Patent Document 3) discloses a power supply device capable of individually controlling a plurality of voltage output circuits.
異なる周波数の交流電圧を重畳した電圧（以下、「重畳電圧」ともいう。）を一次巻線に印加すると、一次巻線の相互誘導により重畳電圧に応じた交流電圧が二次巻線に発生する。このように発生した交流電圧を異なる周波数の交流電圧に分離することが望まれている。特許文献１〜３は、重畳電圧を一次巻線に印加することについては開示していない。
When a voltage obtained by superimposing alternating voltages of different frequencies (hereinafter also referred to as “superimposed voltage”) is applied to the primary winding, an alternating voltage corresponding to the superimposed voltage is generated in the secondary winding by mutual induction of the primary winding. . It is desired to separate the AC voltage generated in this way into AC voltages having different frequencies.
本開示は上述のような問題点を解決するためになされたものであって、ある局面における目的は、異なる周波数の交流電圧を重畳した電圧を一次巻線に印加することにより異なる電圧を発生させることができる電源装置を提供することである。他の局面における目的は、異なる周波数の交流電圧を重畳した電圧を一次巻線に印加することにより異なる電圧を発生させることができる画像形成装置を提供することである。 The present disclosure has been made to solve the above-described problems, and an object in one aspect is to generate different voltages by applying a voltage on which an alternating voltage of different frequencies is superimposed to the primary winding. It is to provide a power supply device that can be used. Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of generating different voltages by applying a voltage in which alternating voltages of different frequencies are superimposed on a primary winding.
ある局面に従うと、複数の異なる周波数の電圧を出力することが可能な電源装置は、第１周波数の交流電圧と第２周波数の交流電圧とを重畳した第１交流電圧を生成するための制御装置と、上記制御装置に電気的に接続されている一次巻線と、上記第１交流電圧が印加された上記一次巻線の相互誘導により第２交流電圧を発生するための二次巻線と、上記第２交流電圧の交流成分の内、上記第１周波数の交流成分を通過させ、当該交流成分を第１出力電圧として出力するための第１フィルタと、上記第２交流電圧の交流成分の内、上記第２周波数の交流成分を通過させ、当該交流成分を第２出力電圧として出力するための第２フィルタとを備える。 According to one aspect, a power supply device capable of outputting a plurality of voltages having different frequencies is a control device for generating a first AC voltage in which an AC voltage having a first frequency and an AC voltage having a second frequency are superimposed. A primary winding electrically connected to the control device, and a secondary winding for generating a second AC voltage by mutual induction of the primary winding to which the first AC voltage is applied, A first filter for passing an AC component of the first frequency among the AC components of the second AC voltage and outputting the AC component as a first output voltage, and an AC component of the second AC voltage And a second filter for passing the AC component of the second frequency and outputting the AC component as a second output voltage.
好ましくは、上記電源装置は、上記第２出力電圧を直流電圧に変換するための変換部をさらに備える。 Preferably, the power supply device further includes a conversion unit for converting the second output voltage into a DC voltage.
好ましくは、上記電源装置は、上記第１出力電圧と上記直流電圧とを重畳するための加算器をさらに備える。 Preferably, the power supply device further includes an adder for superimposing the first output voltage and the DC voltage.
好ましくは、上記制御装置は、上記直流電圧の大きさが所定電圧値になるように上記第１交流電圧を調整する。 Preferably, the control device adjusts the first AC voltage so that the magnitude of the DC voltage becomes a predetermined voltage value.
好ましくは、上記電源装置は、上記二次巻線に流れる電流を検知し、当該電流の大きさを表わす検知信号を出力するための電流検知部と、上記検知信号の交流成分の内、上記第１周波数または上記第２周波数の成分を通過させるための第３フィルタとをさらに備える。 Preferably, the power supply device detects a current flowing through the secondary winding and outputs a detection signal indicating the magnitude of the current, and the first of the AC components of the detection signal. And a third filter for passing a component of one frequency or the second frequency.
好ましくは、上記制御装置は、上記第３フィルタを通過した上記検知信号に基づいて電流値を算出し、当該電流値が所定電流値になるように上記第１交流電圧を調整する。 Preferably, the control device calculates a current value based on the detection signal that has passed through the third filter, and adjusts the first AC voltage so that the current value becomes a predetermined current value.
好ましくは、上記制御装置は、制御モードの設定を受け付けるように構成されている。上記制御モードは、電流制御モードと、電圧制御モードとを含む。上記制御装置は、上記電圧制御モードにおいて、上記直流電圧の大きさが所定電圧値になるように上記第１交流電圧を調整し、上記電流制御モードにおいて、上記電流値が上記所定電流値になるように上記第１交流電圧を調整する。 Preferably, the control device is configured to receive a control mode setting. The control mode includes a current control mode and a voltage control mode. The control device adjusts the first AC voltage so that the magnitude of the DC voltage becomes a predetermined voltage value in the voltage control mode, and the current value becomes the predetermined current value in the current control mode. The first AC voltage is adjusted as described above.
好ましくは、上記制御装置は、上記所定電圧値および上記所定電流値の少なくとも一方の設定を受け付けるように構成されている。 Preferably, the control device is configured to receive a setting of at least one of the predetermined voltage value and the predetermined current value.
好ましくは、上記制御装置は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＤＳＰ（Digital Signal Processor）である。 Preferably, the control device is a CPU (Central Processing Unit) or a DSP (Digital Signal Processor).
好ましくは、上記電源装置は、画像形成装置に搭載されている。上記制御装置は、上記画像形成装置の動作をさらに制御する。 Preferably, the power supply device is mounted on the image forming apparatus. The control device further controls the operation of the image forming apparatus.
他の局面に従うと、画像形成装置は、上記電源装置を備える。
さらに他の局面に従うと、複数の異なる周波数の電圧を出力することが可能な電源装置は、第１周波数の交流電圧と第２周波数の交流電圧とを重畳した重畳電圧を生成するための制御装置と、上記制御装置に電気的に接続されている一次巻線と、上記重畳電圧が印加された上記一次巻線の相互誘導により、上記第１周波数の第１出力電圧を発生するための第１二次巻線と、上記重畳電圧が印加された上記一次巻線の相互誘導により、上記第２周波数の第２出力電圧を発生するための第２二次巻線とを備える。
According to another aspect, an image forming apparatus includes the power supply device.
According to still another aspect, a power supply device capable of outputting a plurality of voltages having different frequencies is a control device for generating a superimposed voltage in which an alternating voltage of a first frequency and an alternating voltage of a second frequency are superimposed. And a first winding for generating a first output voltage of the first frequency by mutual induction between the primary winding electrically connected to the control device and the primary winding to which the superimposed voltage is applied. A secondary winding, and a second secondary winding for generating a second output voltage of the second frequency by mutual induction of the primary winding to which the superimposed voltage is applied.
好ましくは、上記第１二次巻線から上記第１周波数の上記第１出力電圧が発生するように、上記一次巻線と上記第１二次巻線との間には第１距離が空けられている。上記第２二次巻線から上記第２周波数の上記第２出力電圧が発生するように、上記一次巻線と上記第２二次巻線との間には第２距離が空けられている。 Preferably, a first distance is provided between the primary winding and the first secondary winding so that the first output voltage of the first frequency is generated from the first secondary winding. ing. A second distance is provided between the primary winding and the second secondary winding so that the second output voltage of the second frequency is generated from the second secondary winding.
好ましくは、上記電源装置は、上記一次巻線を巻きつけるための一次用ボビンと、上記第１二次巻線を巻き付けるための第１巻付部と上記第２二次巻線を巻き付けるための第２巻付部とを有する二次用ボビンとをさらに備える。上記一次用ボビンは、上記二次用ボビンに内包されている。上記一次巻線と上記第１巻付部との間の距離は、上記一次巻線と上記第２巻付部との間の距離と異なる。 Preferably, the power supply device has a primary bobbin for winding the primary winding, a first winding portion for winding the first secondary winding, and a winding for winding the second secondary winding. And a secondary bobbin having a second winding portion. The primary bobbin is included in the secondary bobbin. The distance between the primary winding and the first winding portion is different from the distance between the primary winding and the second winding portion.
好ましくは、上記電源装置は、上記第２出力電圧を直流電圧に変換するための変換部をさらに備える。 Preferably, the power supply device further includes a conversion unit for converting the second output voltage into a DC voltage.
好ましくは、上記電源装置は、上記第１出力電圧と上記直流電圧とを重畳するための加算器をさらに備える。 Preferably, the power supply device further includes an adder for superimposing the first output voltage and the DC voltage.
好ましくは、上記制御装置は、上記直流電圧の大きさが所定電圧値になるように上記重畳電圧を調整する。 Preferably, the control device adjusts the superimposed voltage so that the magnitude of the DC voltage becomes a predetermined voltage value.
好ましくは、上記電源装置は、上記第１二次巻線に流れる電流の大きさを検知するための電流検知部をさらに備える。 Preferably, the power supply device further includes a current detection unit for detecting a magnitude of a current flowing through the first secondary winding.
好ましくは、上記制御装置は、上記電流の大きさが所定電流値になるように上記重畳電圧を調整する。 Preferably, the control device adjusts the superimposed voltage so that the magnitude of the current becomes a predetermined current value.
好ましくは、上記制御装置は、制御モードの設定を受け付けるように構成されている。上記制御モードは、電流制御モードと、電圧制御モードとを含む。上記制御装置は、上記電圧制御モードにおいて、上記直流電圧の大きさが所定電圧値になるように上記重畳電圧を調整し、上記電流制御モードにおいて、上記電流の大きさが上記所定電流値になるように上記重畳電圧を調整する。 Preferably, the control device is configured to receive a control mode setting. The control mode includes a current control mode and a voltage control mode. The control device adjusts the superimposed voltage so that the magnitude of the DC voltage becomes a predetermined voltage value in the voltage control mode, and the magnitude of the current becomes the predetermined current value in the current control mode. The superimposed voltage is adjusted as follows.
好ましくは、上記制御装置は、上記所定電圧値および上記所定電流値の少なくとも一方の設定を受け付けるように構成されている。 Preferably, the control device is configured to receive a setting of at least one of the predetermined voltage value and the predetermined current value.
好ましくは、上記電源装置は、上記制御装置および上記電流検知部に直列に接続されているフィルタをさらに備える。上記フィルタは、上記電流検知部から出力される検知信号の交流成分の内、上記第１周波数の交流成分を通過させるように構成されている。 Preferably, the power supply device further includes a filter connected in series to the control device and the current detection unit. The filter is configured to pass the AC component of the first frequency among the AC components of the detection signal output from the current detection unit.
好ましくは、上記電源装置は、上記第１出力電圧の内、上記第１周波数の交流成分を通過させるためのフィルタをさらに備える。 Preferably, the power supply device further includes a filter for passing an AC component of the first frequency in the first output voltage.
好ましくは、上記制御装置は、ＣＰＵまたはＤＳＰである。
好ましくは、上記電源装置は、画像形成装置に搭載されている。上記制御装置は、上記画像形成装置の動作をさらに制御する。
Preferably, the control device is a CPU or a DSP.
Preferably, the power supply device is mounted on the image forming apparatus. The control device further controls the operation of the image forming apparatus.
好ましくは、画像形成装置は、上記電源装置を備える。 Preferably, the image forming apparatus includes the power supply device.
ある局面において、異なる周波数の交流電圧を重畳した電圧を一次巻線に印加することにより異なる電圧を発生させることができる。 In one aspect, different voltages can be generated by applying a voltage on which alternating voltages of different frequencies are superimposed to the primary winding.
本発明の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解される本発明に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。 The above and other objects, features, aspects and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of the present invention taken in conjunction with the accompanying drawings.
以下、図面を参照しつつ、本発明に従う各実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、これらについての詳細な説明は繰り返さない。なお、以下で説明される各実施の形態および各変形例は、適宜選択的に組み合わされてもよい。 Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, the same parts and components are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated. Each embodiment and each modified example described below may be selectively combined as appropriate.
＜第１の実施の形態＞
図１を参照して、電源装置５０を搭載する画像形成装置１００について説明する。図１は、画像形成装置１００の内部構造の一例を示す図である。
<First Embodiment>
With reference to FIG. 1, an
図１には、カラープリンタとしての画像形成装置１００が示されている。以下では、カラープリンタとしての画像形成装置１００について説明するが、画像形成装置１００は、カラープリンタに限定されない。たとえば、画像形成装置１００は、モノクロプリンタであってもよいし、ファックスであってもよいし、モノクロプリンタ、カラープリンタおよびファックスの複合機（ＭＦＰ：Multi-Functional Peripheral）であってもよい。
FIG. 1 shows an
画像形成装置１００は、画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋと、中間転写ベルト３０と、一次転写ローラー３１と、二次転写ローラー３３と、カセット３７と、従動ローラー３８と、駆動ローラー３９と、タイミングローラー４０と、定着装置４３と、電源装置５０とを含む。
The
画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、中間転写ベルト３０に沿って順に並べられている。画像形成ユニット１Ｙは、トナーボトル１５Ｙからトナーの供給を受けてイエロー（Ｙ）のトナー像を形成する。画像形成ユニット１Ｍは、トナーボトル１５Ｍからトナーの供給を受けてマゼンタ（Ｍ）のトナー像を形成する。画像形成ユニット１Ｃは、トナーボトル１５Ｃからトナーの供給を受けてシアン（Ｃ）のトナー像を形成する。画像形成ユニット１Ｋは、トナーボトル１５Ｋからトナーの供給を受けてブラック（ＢＫ）のトナー像を形成する。
The
画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト３０に沿って中間転写ベルト３０の回転方向の順に配置されている。画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、それぞれ、感光体１０と、帯電装置１１と、露光装置１２と、現像装置１３と、クリーニング装置１７とを備える。
The
帯電装置１１は、感光体１０の表面を一様に帯電する。露光装置１２は、後述する制御装置５１からの制御信号に応じて感光体１０にレーザー光を照射し、入力された画像パターンに従って感光体１０の表面を露光する。これにより、入力画像に応じた静電潜像が感光体１０上に形成される。
The charging
現像装置１３は、現像ローラー１４を回転させながら、現像ローラー１４に現像バイアスを印加し、現像ローラー１４の表面にトナーを付着させる。これにより、トナーが現像ローラー１４から感光体１０に転写され、静電潜像に応じたトナー像が感光体１０の表面に現像される。
The developing
感光体１０と中間転写ベルト３０とは、一次転写ローラー３１を設けている部分で互いに接触している。一次転写ローラー３１は、回転可能に構成されている。トナー像と反対極性の転写電圧が一次転写ローラー３１に印加されることによって、トナー像が感光体１０から中間転写ベルト３０に転写される。イエロー（Ｙ）のトナー像、マゼンタ（Ｍ）のトナー像、シアン（Ｃ）のトナー像、およびブラック（ＢＫ）のトナー像が順に重ねられて感光体１０から中間転写ベルト３０に転写される。これにより、カラーのトナー像が中間転写ベルト３０上に形成される。
The
中間転写ベルト３０は、従動ローラー３８および駆動ローラー３９に張架されている。駆動ローラー３９は、たとえばモーター（図示しない）によって回転駆動される。中間転写ベルト３０および従動ローラー３８は、駆動ローラー３９に連動して回転する。これにより、中間転写ベルト３０上のトナー像が二次転写ローラー３３に搬送される。
The
クリーニング装置１７は、感光体１０に圧接されている。クリーニング装置１７は、トナー像の転写後に感光体１０の表面に残留するトナーを回収する。
The
カセット３７には、用紙Ｓがセットされる。用紙Ｓは、カセット３７から１枚ずつタイミングローラー４０によって搬送経路４１に沿って二次転写ローラー３３に送られる。二次転写ローラー３３は、トナー像と反対極性の転写電圧を搬送中の用紙Ｓに印加する。これにより、トナー像は、中間転写ベルト３０から二次転写ローラー３３に引き付けられ、中間転写ベルト３０上のトナー像が転写される。二次転写ローラー３３への用紙Ｓの搬送タイミングは、中間転写ベルト３０上のトナー像の位置に合わせてタイミングローラー４０によって調整される。タイミングローラー４０により、中間転写ベルト３０上のトナー像は、用紙Ｓの適切な位置に転写される。
A sheet S is set in the
定着装置４３は、自身を通過する用紙Ｓを加圧および加熱する。これにより、用紙Ｓ上に形成されているトナー像が用紙Ｓに定着する。その後、用紙Ｓは、トレー４８に排紙される。
The fixing
電源装置５０は、たとえば、画像形成装置１００内の各装置に異なる大きさの電圧を供給する。電源装置５０の詳細については後述する。
For example, the
［電源装置５０］
上述したように、電源装置５０は、画像形成装置１００内の各装置に異なる大きさの電圧を印加する。一例として、電源装置５０は、帯電装置１１、現像ローラー１４、一次転写ローラー３１、および二次転写ローラー３３の少なくとも１つに電圧を供給する。以下では、帯電装置１１に電圧を供給する電源装置５０、現像ローラー１４に電圧を供給する電源装置５０、一次転写ローラー３１に電圧を供給する電源装置５０、および二次転写ローラー３３に電圧を供給する電源装置５０について順に説明する。
[Power supply device 50]
As described above, the
（帯電装置１１用の電源装置５０）
図２を参照して、帯電装置１１に電圧を供給する電源装置５０について説明する。図２は、電源装置５０の回路構成の一例を示す図である。
(
With reference to FIG. 2, the
本例における電源装置５０は、１つの変圧器（トランス）から直流電圧および交流電圧を出力することができる。電源装置５０が１つの変圧器で構成されることで、電源装置５０の構造が簡素になり、電源装置５０の小型化および低コスト化が実現される。
The
図２に示されるように、電源装置５０は、制御装置５１と、変圧器５４と、検知部５６と、増幅器Ｄと、バンドパスフィルタＦ１，Ｆ２，Ｆ１０と、変換回路Ｔ１，Ｔ２と、コンデンサーＣ１と、加算器Ａ１とで構成されている。制御装置５１は、周波数制御部ＡＣ，ＤＣ１と、加算器Ａ０とで構成されている。
As shown in FIG. 2, the
周波数制御部ＡＣは、所定周波数の交流電圧ｆ１を生成する。交流電圧ｆ１は、電気信号（制御信号）である。交流電圧ｆ１の周波数は、たとえば、１ｋＨｚである。周波数制御部ＡＣは、ＯＮ信号を受けた場合に交流電圧ｆ１を生成し、ＯＦＦ信号を受けた場合に交流電圧ｆ１の生成を停止する。交流電圧ｆ１は、加算器Ａ０に出力される。 The frequency control unit AC generates an alternating voltage f 1 having a predetermined frequency. AC voltage f 1 is an electric signal (control signal). The frequency of the alternating voltage f 1 is, for example, 1 kHz. The frequency control unit AC generates the AC voltage f 1 when receiving the ON signal, and stops generating the AC voltage f 1 when receiving the OFF signal. AC voltage f 1 is output to the adder A0.
周波数制御部ＤＣは、交流電圧ｆ１とは異なる周波数の交流電圧ｆ２を生成する。交流電圧ｆ２は、電気信号（制御信号）である。交流電圧ｆ２の周波数は、たとえば、３０ｋＨｚである。周波数制御部ＤＣは、ＯＮ信号を受けた場合に交流電圧ｆ２を生成し、ＯＦＦ信号を受けた場合に交流電圧ｆ２の生成を停止する。交流電圧ｆ２は、加算器Ａ０に出力される。 The frequency control unit DC generates an AC voltage f 2 having a frequency different from that of the AC voltage f 1 . AC voltage f 2 is an electrical signal (control signal). Frequency of the AC voltage f 2 is, for example, 30 kHz. Frequency controller DC generates an alternating voltage f 2 when receiving the ON signal, to stop the generation of the AC voltage f 2 when receiving an OFF signal. AC voltage f 2 is outputted to the adder A0.
加算器Ａ０は、異なる周波数の交流電圧ｆ１，ｆ２を重畳し、重畳電圧ｆを生成する。重畳電圧ｆは、増幅器Ｄに増幅された上で変圧器５４に出力される。
The adder A0 superimposes AC voltages f 1 and f 2 having different frequencies to generate a superimposed voltage f. The superimposed voltage f is amplified by the amplifier D and output to the
変圧器５４は、一次巻線Ｗ１と、二次巻線Ｗ２とで構成されている。一次巻線Ｗ１および二次巻線Ｗ２は、たとえばコイルである。
The
一次巻線Ｗ１は、増幅器Ｄを介して制御装置５１に電気的に接続されている。重畳電圧ｆは、一次巻線Ｗ１に印加される。
The primary winding W1 is electrically connected to the
二次巻線Ｗ２は、電磁気的に一次巻線Ｗ１に結合されている。そのため、重畳電圧ｆが一次巻線Ｗ１に印加されると、二次巻線Ｗ２は、一次巻線Ｗ１の相互誘導により重畳電圧ｆ’（第２交流電圧）を発生する。重畳電圧ｆ’は、重畳電圧ｆと同じ交流成分を含む。 Secondary winding W2 is electromagnetically coupled to primary winding W1. Therefore, when the superimposed voltage f is applied to the primary winding W1, the secondary winding W2 generates a superimposed voltage f '(second AC voltage) by mutual induction of the primary winding W1. The superimposed voltage f ′ includes the same AC component as the superimposed voltage f.
重畳電圧ｆ’の大きさは、一次巻線Ｗ１の巻き数に対する二次巻線Ｗ２の巻き数に比例する。たとえば、一次巻線Ｗ１に対する二次巻線Ｗ２の巻き数比が１０００であるとする。交流電圧ｆ１の振幅は１Ｖであり、交流電圧ｆ１の周波数は１ｋＨｚであるとする。交流電圧ｆ２の振幅は２Ｖであり、交流電圧ｆ２の周波数は３０ｋＨｚであるとする。この交流電圧ｆ１，ｆ２の重畳電圧ｆが一次巻線Ｗ１に印加されると、二次巻線Ｗ２は、振幅が１０００Ｖ（＝１Ｖ×１０００）で周波数が１ｋＨｚの交流電圧と、振幅が２０００Ｖ（＝２Ｖ×１０００）で周波数が３０ｋＨｚの交流電圧とを重畳した重畳電圧ｆ’を発生する。このように、重畳電圧ｆ’の振幅は、重畳電圧ｆの振幅と異なるが、重畳電圧ｆ’の交流成分は、重畳電圧ｆの周波数成分と同じになる。 The magnitude of the superimposed voltage f ′ is proportional to the number of turns of the secondary winding W2 with respect to the number of turns of the primary winding W1. For example, assume that the turns ratio of the secondary winding W2 to the primary winding W1 is 1000. The amplitude of the AC voltage f 1 is 1 V, and the frequency of the AC voltage f 1 is 1 kHz. The amplitude of the alternating voltage f 2 is 2V, the frequency of the AC voltage f 2 is assumed to be 30 kHz. When the superimposed voltage f of the AC voltages f 1 and f 2 is applied to the primary winding W1, the secondary winding W2 has an AC voltage with an amplitude of 1000 V (= 1V × 1000) and a frequency of 1 kHz, and an amplitude of A superimposed voltage f ′ is generated by superimposing an alternating voltage of 2000 V (= 2 V × 1000) and a frequency of 30 kHz. As described above, the amplitude of the superimposed voltage f ′ is different from the amplitude of the superimposed voltage f, but the AC component of the superimposed voltage f ′ is the same as the frequency component of the superimposed voltage f.
バンドパスフィルタＦ１は、所定周波数帯域の交流電圧を通過させ、その他の周波数帯域の交流電圧をカットする。より具体的には、バンドパスフィルタＦ１は、重畳電圧ｆ’の交流成分の内、交流電圧ｆ１と同じ周波数の交流成分を通過させる。一例として、バンドパスフィルタＦ１は、１ｋＨｚの交流電圧を通過させる。バンドパスフィルタＦ１を通過した重畳電圧ｆ’は、出力電圧ｆ１’として、変換回路Ｔ１およびコンデンサーＣ１のそれぞれに出力される。 The band pass filter F1 passes an AC voltage in a predetermined frequency band and cuts AC voltages in other frequency bands. More specifically, the band-pass filter F1, of the AC component of the superimposed voltage f ', passing an alternating current component of the same frequency as the AC voltage f 1. As an example, the band pass filter F1 passes an AC voltage of 1 kHz. The superimposed voltage f ′ that has passed through the band-pass filter F1 is output as an output voltage f 1 ′ to each of the conversion circuit T1 and the capacitor C1.
バンドパスフィルタＦ２は、所定周波数帯域の交流電圧を通過させ、その他の周波数帯域の交流電圧をカットする。より具体的には、バンドパスフィルタＦ２は、重畳電圧ｆ’の交流成分の内、交流電圧ｆ２と同じ周波数の交流成分を通過させる。一例として、バンドパスフィルタＦ２は、３０ｋＨｚの交流電圧を通過させる。バンドパスフィルタＦ２を通過した重畳電圧ｆ’は、出力電圧ｆ２’として、変換回路Ｔ２および加算器Ａ１のそれぞれに出力される。 The bandpass filter F2 passes an AC voltage in a predetermined frequency band and cuts AC voltages in other frequency bands. More specifically, the band-pass filter F2, of the AC component of the superimposed voltage f ', passing an alternating current component of the same frequency as the AC voltage f 2. As an example, the band-pass filter F2 passes an alternating voltage of 30 kHz. The superimposed voltage f ′ that has passed through the band-pass filter F2 is output as an output voltage f 2 ′ to each of the conversion circuit T2 and the adder A1.
このように、電源装置５０は、１つの二次巻線Ｗ２から出力される重畳電圧ｆ’を異なる大きさの出力電圧ｆ１’，ｆ２’に分離することができる。異なる大きさの電圧を出力するために、複数の二次巻線Ｗ２が設けられる必要がないため、電源装置５０の小型化および低コスト化が実現される。
As described above, the
コンデンサーＣ１は、たとえば、カップリングコンデンサーである。コンデンサーＣ１は、重畳電圧ｆ’の直流成分を除去し、交流電圧ｆＡＣを出力する。交流電圧ｆＡＣは、加算器Ａ１に出力される。 The capacitor C1 is, for example, a coupling capacitor. The capacitor C1 removes the DC component of the superimposed voltage f ′ and outputs an AC voltage f AC . The AC voltage f AC is output to the adder A1.
変換回路Ｔ１は、出力電圧ｆ１’を直流電圧ｆＤＣ１に変換する。好ましくは、変換回路Ｔ１は、整流回路と平滑回路とで構成されている。変換回路Ｔ１は、出力電圧ｆ１’を整流回路で整流した上で、整流後の出力電圧ｆ１’を平滑回路で平滑することで、直流電圧ｆＤＣ１を出力する。これにより、変換回路Ｔ１は、交流電圧の出力電圧ｆ１’から直流電圧ｆＤＣ１を生成することができる。直流電圧ｆＤＣ１は、周波数制御部ＡＣにフィードバックされる。 The conversion circuit T1 converts the output voltage f 1 ′ into a direct voltage f DC1 . Preferably, the conversion circuit T1 includes a rectifier circuit and a smoothing circuit. The conversion circuit T1 rectifies the output voltage f 1 ′ with a rectifier circuit, and then smoothes the rectified output voltage f 1 ′ with a smoothing circuit, thereby outputting a DC voltage f DC1 . Thereby, the conversion circuit T1 can generate the direct-current voltage f DC1 from the output voltage f 1 ′ of the alternating voltage. The DC voltage f DC1 is fed back to the frequency control unit AC.
変換回路Ｔ２（変換部）は、出力電圧ｆ２’を一定の直流電圧ｆＤＣ２に変換する。これにより、電源装置５０は、交流電圧ｆＡＣだけでなく、直流電圧ｆＤＣ２も出力することができる。好ましくは、変換回路Ｔ２は、整流回路と平滑回路とで構成されている。変換回路Ｔ２は、出力電圧ｆ２’を整流回路で整流した上で、整流後の出力電圧ｆ２’を平滑回路で平滑することで、直流電圧ｆＤＣ２を出力する。これにより、変換回路Ｔ２は、交流電圧の出力電圧ｆ２’から直流電圧ｆＤＣ２を生成することができる。直流電圧ｆＤＣ２は、加算器Ａ１に出力されるとともに、周波数制御部ＤＣにフィードバックされる。
The conversion circuit T2 (conversion unit) converts the output voltage f 2 ′ into a constant DC voltage f DC2 . Thereby, the
加算器Ａ１は、交流電圧ｆＡＣと直流電圧ｆＤＣ２とを重畳する。加算器Ａ１からの出力電圧は、たとえば、帯電装置１１（図１参照）に印加される。交流電圧ｆＡＣの周波数が調整されることで、帯電装置１１に印加される電圧の周波数が調整される。直流電圧ｆＤＣ２の振幅が調整されることで、帯電装置１１に印加される電圧の振幅が調整される。電源装置５０は、交流電圧ｆＡＣの周波数および直流電圧ｆＤＣ２の振幅をそれぞれ個別に調整することで、任意の振幅および任意の周波数の電圧を帯電装置１１に印加することができる。
The adder A1 superimposes the AC voltage fAC and the DC voltage fDC2 . The output voltage from the adder A1 is applied to the charging device 11 (see FIG. 1), for example. The frequency of the voltage applied to the charging
周波数制御部ＡＣは、変換回路Ｔ１からフィードバックされた直流電圧ｆＤＣ１が目標電圧値になるように交流電圧ｆ１を調整する。当該目標電圧値は、任意に設定される。直流電圧ｆＤＣ１が目標電圧値に調整されることで、出力される交流電圧ｆＡＣが安定する。一例として、周波数制御部ＡＣは、交流電圧ｆ１の周波数を変えることにより、直流電圧ｆＤＣ１を目標電圧値に調整する。あるいは、周波数制御部ＡＣは、交流電圧ｆ１の振幅を変えることにより、直流電圧ｆＤＣ１を目標電圧値に調整する。あるいは、周波数制御部ＡＣは、交流電圧ｆ１のデューティー比を変えることにより、直流電圧ｆＤＣ１を目標電圧値に調整する。当該デューティー比は、交流電圧ｆ１をＯＮにする時間と交流電圧ｆ１をＯＦＦにする時間とを調整することにより変えられる。 Frequency controller AC the DC voltage f DC1 fed back from the converting circuit T1 adjusts the AC voltage f 1 to be the target voltage value. The target voltage value is arbitrarily set. The output AC voltage fAC is stabilized by adjusting the DC voltage fDC1 to the target voltage value. As an example, the frequency control unit AC, by changing the frequency of the AC voltage f 1, to adjust the DC voltage f DC1 to the target voltage value. Alternatively, the frequency control unit AC by varying the amplitude of the alternating voltage f 1, to adjust the DC voltage f DC1 to the target voltage value. Alternatively, the frequency control unit AC, by changing the duty ratio of the AC voltage f 1, to adjust the DC voltage f DC1 to the target voltage value. The duty ratio is varied by adjusting the time and that the time to turn ON the AC voltage f 1 and the AC voltage f 1 to OFF.
周波数制御部ＤＣは、変換回路Ｔ２からフィードバックされた直流電圧ｆＤＣ２が目標電圧値になるように交流電圧ｆ２を調整する。当該目標電圧値は、任意に設定される。直流電圧ｆＤＣ２が目標電圧値に調整されることで、出力される直流電圧ｆＤＣ２が安定する。一例として、周波数制御部ＤＣは、交流電圧ｆ２の周波数を変えることにより、直流電圧ｆＤＣ２を目標電圧値に調整する。あるいは、周波数制御部ＤＣは、交流電圧ｆ２の振幅を変えることにより、直流電圧ｆＤＣ２を目標電圧値に調整する。あるいは、周波数制御部ＤＣは、交流電圧ｆ２のデューティー比を変えることにより、直流電圧ｆＤＣ２を目標電圧値に調整する。当該デューティー比は、交流電圧ｆ２をＯＮにする時間とＯＦＦにする時間とを調整することにより変えられる。 Frequency control unit DC is a DC voltage f DC2 fed back from the converting circuit T2 to adjust the AC voltage f 2 to be a target voltage value. The target voltage value is arbitrarily set. By adjusting the DC voltage f DC2 to the target voltage value, the output DC voltage f DC2 is stabilized. As an example, the frequency control unit DC, by changing the frequency of the AC voltage f 2, to adjust the DC voltage f DC2 to the target voltage value. Alternatively, the frequency control unit DC, by changing the amplitude of the alternating voltage f 2, to adjust the DC voltage f DC2 to the target voltage value. Alternatively, the frequency control unit DC, by changing the duty ratio of the AC voltage f 2, to adjust the DC voltage f DC2 to the target voltage value. The duty ratio is varied by adjusting the time and to the time and OFF for the AC voltage f 2 to ON.
検知部５６（電流検知部）は、二次巻線Ｗ２に流れる電流を検知し、当該電流の大きさに応じた検知信号をバンドパスフィルタＦ１０に出力する。当該検知信号は、重畳電圧ｆ’に連動するため、当該検知信号には交流電圧ｆ１，ｆ２の交流成分が含まれる。 The detection unit 56 (current detection unit) detects a current flowing through the secondary winding W2, and outputs a detection signal corresponding to the magnitude of the current to the bandpass filter F10. Since the detection signal is linked to the superimposed voltage f ′, the detection signal includes AC components of the AC voltages f 1 and f 2 .
ある局面において、バンドパスフィルタＦ１０（第３フィルタ）は、検知部５６による検知信号の交流成分の内、交流電圧ｆ１と同じ周波数の交流成分を通過させる。一例として、バンドパスフィルタＦ１０は、たとえば、１ｋＨｚの検知信号を通過させる。
In one aspect, a band-pass filter F10 (third filter), among the AC component of the detection signal by the
他の局面において、バンドパスフィルタＦ１０は、検知部５６による検知信号の交流成分の内、交流電圧ｆ２と同じ周波数の交流成分を通過させる。バンドパスフィルタＦ１０は、たとえば、３０ｋＨｚの検知信号を通過させる。
In another aspect, the band-pass filter F10, of the AC component of the detection signal by the
バンドパスフィルタＦ１０を通過した上記検知信号は、制御装置５１に出力される。制御装置５１は、当該検知信号から電流値を算出し、当該電流値が所定電流値になるように交流電圧ｆ１または交流電圧ｆ２を調整する。一例として、検知信号が大きいほど電流値は大きくなり、検知信号が小さいほど電流値は小さくなる。交流電圧ｆ１または交流電圧ｆ２が調整されることで、二次巻線Ｗ２に流れる電流が安定する。
The detection signal that has passed through the band-pass filter F10 is output to the
なお、図２の例では、電源装置５０が１つの変圧器５４で構成されている例が示されているが、電源装置５０は複数の変圧器５４で構成されてもよい。この場合、変圧器５４の各々が一次巻線Ｗ１と二次巻線Ｗ２とを含むため、電源装置５０は、複数の一次巻線Ｗ１と複数の二次巻線Ｗ２とで構成される。このように、一次巻線Ｗ１の数は１つに限定されず、二次巻線Ｗ２の数は１つに限定されない。
In the example of FIG. 2, an example in which the
（現像ローラー１４用の電源装置５０）
図３を参照して、現像ローラー１４（図１参照）に電圧を供給する電源装置５０について説明する。図３は、電源装置５０の回路構成の第１変形例を示す図である。
(
With reference to FIG. 3, the
本例における電源装置５０は、１つの変圧器５４から、１つの直流電圧と４つの異なる交流電圧とを出力することができる。電源装置５０は、各交流電圧に直流電圧を重畳し、各重畳電圧を対応する現像ローラー１４に印加する。電源装置５０は、１つの変圧器５４で複数の異なる交流電圧を出力することができるので、電源装置５０の構成が簡素化され、電源装置５０の小型化および低コスト化が実現される。
The
図３に示されるように、電源装置５０は、制御装置５１と、変圧器５４と、増幅器Ｄと、バンドパスフィルタＦ１〜Ｆ５と、変換回路Ｔ１〜Ｔ５と、コンデンサーＣ１〜Ｃ４と、加算器Ａ１〜Ａ４とで構成されている。制御装置５１は、周波数制御部ＡＣ，ＤＣ２〜ＤＣ５と、加算器Ａ０とで構成されている。
As shown in FIG. 3, the
周波数制御部ＡＣは、所定周波数の交流電圧ｆ１を生成する。交流電圧ｆ１は、たとえば矩形波である。交流電圧ｆ１の周波数は、たとえば、５ｋＨｚである。周波数制御部ＡＣは、ＯＮ信号を受けた場合に交流電圧ｆ１を生成し、ＯＦＦ信号を受けた場合に交流電圧ｆ１の生成を停止する。交流電圧ｆ１は、加算器Ａ０に出力される。 The frequency control unit AC generates an alternating voltage f 1 having a predetermined frequency. AC voltage f 1, for example a square wave. Frequency of the alternating voltage f 1 is, for example, 5 kHz. The frequency control unit AC generates the AC voltage f 1 when receiving the ON signal, and stops generating the AC voltage f 1 when receiving the OFF signal. AC voltage f 1 is output to the adder A0.
周波数制御部ＤＣ２は、所定周波数の交流電圧ｆ２を生成する。交流電圧ｆ２の周波数は、たとえば、１００ｋＨｚである。周波数制御部ＤＣ２は、ＯＮ信号を受けた場合に交流電圧ｆ２を生成し、ＯＦＦ信号を受けた場合に交流電圧ｆ２の生成を停止する。交流電圧ｆ２は、加算器Ａ０に出力される。 Frequency controller DC2 generates an alternating voltage f 2 of a predetermined frequency. Frequency of the AC voltage f 2 is, for example, 100kHz. Frequency controller DC2 generates an alternating voltage f 2 when receiving the ON signal, to stop the generation of the AC voltage f 2 when receiving an OFF signal. AC voltage f 2 is outputted to the adder A0.
周波数制御部ＤＣ３は、所定周波数の交流電圧ｆ３を生成する。交流電圧ｆ３の周波数は、たとえば、２００ｋＨｚである。周波数制御部ＤＣ３は、ＯＮ信号を受けた場合に交流電圧ｆ３を生成し、ＯＦＦ信号を受けた場合に交流電圧ｆ３の生成を停止する。交流電圧ｆ３は、加算器Ａ０に出力される。 Frequency controller DC3 generates an alternating voltage f 3 of a predetermined frequency. Frequency of the AC voltage f 3 is, for example, 200kHz. Frequency controller DC3 generates an alternating voltage f 3 when receiving the ON signal, to stop the generation of the AC voltage f 3 when receiving an OFF signal. AC voltage f 3 is output to the adder A0.
周波数制御部ＤＣ４は、所定周波数の交流電圧ｆ４を生成する。交流電圧ｆ４の周波数は、たとえば、３００ｋＨｚである。周波数制御部ＤＣ４は、ＯＮ信号を受けた場合に交流電圧ｆ４を生成し、ＯＦＦ信号を受けた場合に交流電圧ｆ４の生成を停止する。交流電圧ｆ４は、加算器Ａ０に出力される。 Frequency control unit DC4 generates an alternating voltage f 4 of a predetermined frequency. The frequency of the alternating voltage f 4 is, for example, 300kHz. Frequency control unit DC4 generates an alternating voltage f 4 when receiving the ON signal, to stop the generation of the alternating voltage f 4 when receiving an OFF signal. AC voltage f 4 is output to the adder A0.
周波数制御部ＤＣ５は、所定周波数の交流電圧ｆ５を生成する。交流電圧ｆ５の周波数は、たとえば、４００ｋＨｚである。周波数制御部ＤＣ５は、ＯＮ信号を受けた場合に交流電圧ｆ５を生成し、ＯＦＦ信号を受けた場合に交流電圧ｆ５の生成を停止する。交流電圧ｆ５は、加算器Ａ０に出力される。 Frequency control unit DC5 generates an alternating voltage f 5 having a predetermined frequency. Frequency of the AC voltage f 5 is, for example, 400kHz. Frequency control unit DC5 generates an alternating voltage f 5 when receiving the ON signal, to stop the generation of the alternating voltage f 5 when receiving an OFF signal. AC voltage f 5 is output to the adder A0.
好ましくは、矩形波である交流電圧ｆ１が交流電圧ｆ２〜ｆ５に影響を及ぼさないように、周波数制御部ＡＣは、交流電圧ｆ１の立ち上がり時間を遅らす。また、交流電圧ｆ１〜ｆ５は互いに影響を及ばさないように、交流電圧ｆ１〜ｆ５の各周波数帯域の間隔が空けられる。
Preferably, as the AC voltage f 1 is a rectangular wave does not affect the AC voltage f 2 ~f 5, the frequency control unit AC may delay the rise time of the AC voltage f 1. Further, the
加算器Ａ０は、交流電圧ｆ１〜ｆ５を重畳し、重畳電圧ｆを生成する。重畳電圧ｆは、増幅器Ｄに増幅された上で変圧器５４に出力される。
The adder A0 superimposes the alternating voltages f 1 to f 5 to generate a superimposed voltage f. The superimposed voltage f is amplified by the amplifier D and output to the
変圧器５４は、一次巻線Ｗ１と、二次巻線Ｗ２とで構成されている。変圧器５４は、重畳電圧ｆを重畳電圧ｆ’に増幅する。重畳電圧ｆ’は、バンドパスフィルタＦ１〜Ｆ５のそれぞれに出力される。
The
交流電圧ｆ１は矩形波であり、交流電圧ｆ１の波形を歪ませないように、バンドパスフィルタＦ１は、重畳電圧ｆ’の交流成分の内、交流電圧ｆ１が含有する高調波成分の交流成分も通過させる必要がある。一例として、バンドパスフィルタＦ１は、５ｋＨｚの矩形波の場合、５０ｋＨｚの交流電圧まで通過させるローパスフィルタで構成している。バンドパスフィルタＦ１を通過した重畳電圧ｆ’は、出力電圧ｆ１’として、変換回路Ｔ１およびコンデンサーＣ１〜Ｃ４に出力される。 AC voltage f 1 is a rectangular wave, so as not to distort the waveform of the AC voltage f 1, the band-pass filter F1, of the AC component of the superimposed voltage f ', of the harmonic components AC voltage f 1 contains It is also necessary to pass AC components. As an example, in the case of a rectangular wave of 5 kHz, the band-pass filter F1 is configured with a low-pass filter that allows an AC voltage of 50 kHz to pass. The superimposed voltage f ′ that has passed through the band-pass filter F1 is output to the conversion circuit T1 and the capacitors C1 to C4 as the output voltage f 1 ′.
バンドパスフィルタＦ２は、重畳電圧ｆ’の交流成分の内、交流電圧ｆ２と同じ周波数の交流成分を通過させる。一例として、バンドパスフィルタＦ２は、１００ｋＨｚの交流電圧を通過させる。バンドパスフィルタＦ２を通過した重畳電圧ｆ’は、出力電圧ｆ２’として変換回路Ｔ２に出力される。 Bandpass filter F2, of the AC component of the superimposed voltage f ', passing an alternating current component of the same frequency as the AC voltage f 2. As an example, the band-pass filter F2 passes an AC voltage of 100 kHz. The superimposed voltage f ′ that has passed through the band pass filter F2 is output to the conversion circuit T2 as the output voltage f 2 ′.
バンドパスフィルタＦ３は、重畳電圧ｆ’の交流成分の内、交流電圧ｆ３と同じ周波数の交流成分を通過させる。一例として、バンドパスフィルタＦ３は、２００ｋＨｚの交流電圧を通過させる。バンドパスフィルタＦ３を通過した重畳電圧ｆ’は、出力電圧ｆ３’として変換回路Ｔ３に出力される。 Bandpass filter F3, of the AC component of the superimposed voltage f ', passing an alternating current component of the same frequency as the alternating voltage f 3. As an example, the band pass filter F3 passes an AC voltage of 200 kHz. The superimposed voltage f ′ that has passed through the bandpass filter F3 is output to the conversion circuit T3 as the output voltage f 3 ′.
バンドパスフィルタＦ４は、重畳電圧ｆ’の交流成分の内、交流電圧ｆ４と同じ周波数の交流成分を通過させる。一例として、バンドパスフィルタＦ４は、３００ｋＨｚの交流電圧を通過させる。バンドパスフィルタＦ４を通過した重畳電圧ｆ’は、出力電圧ｆ４’として変換回路Ｔ４に出力される。 Bandpass filter F4, of the AC component of the superimposed voltage f ', passing an alternating current component of the same frequency as the alternating voltage f 4. As an example, the band pass filter F4 passes an AC voltage of 300 kHz. The superimposed voltage f ′ that has passed through the bandpass filter F4 is output to the conversion circuit T4 as the output voltage f 4 ′.
バンドパスフィルタＦ５は、重畳電圧ｆ’の交流成分の内、交流電圧ｆ５と同じ周波数の交流成分を通過させる。一例として、バンドパスフィルタＦ５は、４００ｋＨｚの交流電圧を通過させる。バンドパスフィルタＦ５を通過した重畳電圧ｆ’は、出力電圧ｆ５’として変換回路Ｔ５に出力される。 Bandpass filter F5, of the AC component of the superimposed voltage f ', passing an alternating current component of the same frequency as the alternating voltage f 5. As an example, the band pass filter F5 passes an AC voltage of 400 kHz. The superimposed voltage f ′ that has passed through the bandpass filter F5 is output to the conversion circuit T5 as the output voltage f 5 ′.
コンデンサーＣ１〜Ｃ４は、たとえば、カップリングコンデンサーである。コンデンサーＣ１は、出力電圧ｆ１’の直流成分を除去し、交流電圧ｆＡＣ１を加算器Ａ１に出力する。コンデンサーＣ２は、出力電圧ｆ１’の直流成分を除去し、交流電圧ｆＡＣ２を加算器Ａ２に出力する。コンデンサーＣ３は、出力電圧ｆ１’の直流成分を除去し、交流電圧ｆＡＣ３を加算器Ａ３に出力する。コンデンサーＣ４は、出力電圧ｆ１’の直流成分を除去し、交流電圧ｆＡＣ４を加算器Ａ４に出力する。 The capacitors C1 to C4 are, for example, coupling capacitors. The capacitor C1 removes the direct current component of the output voltage f 1 ′ and outputs the alternating voltage f AC1 to the adder A1. The capacitor C2 removes the direct current component of the output voltage f 1 ′ and outputs the alternating voltage f AC2 to the adder A2. The capacitor C3 removes the direct current component of the output voltage f 1 ′ and outputs the alternating voltage f AC3 to the adder A3. The capacitor C4 removes the DC component of the output voltage f 1 ′ and outputs the AC voltage f AC4 to the adder A4.
変換回路Ｔ１は、出力電圧ｆ１’を整流および平滑し、直流電圧ｆＤＣ１を出力する。直流電圧ｆＤＣ１は、周波数制御部ＡＣにフィードバックされる。周波数制御部ＡＣは、直流電圧ｆＤＣ１が目標電圧値になるように交流電圧ｆ１を調整する。これにより、出力電圧ｆ１’が安定する。 The conversion circuit T1 rectifies and smoothes the output voltage f 1 ′ and outputs a DC voltage f DC1 . The DC voltage f DC1 is fed back to the frequency control unit AC. Frequency controller AC the DC voltage f DC1 to adjust the AC voltage f 1 to be the target voltage value. As a result, the output voltage f 1 ′ is stabilized.
変換回路Ｔ２は、出力電圧ｆ２’を整流および平滑し、加算器Ａ１に直流電圧ｆＤＣ２を出力する。また、直流電圧ｆＤＣ２は、周波数制御部ＤＣ２にフィードバックされる。周波数制御部ＤＣ２は、直流電圧ｆＤＣ２が目標電圧値になるように交流電圧ｆ２を調整する。これにより、出力される直流電圧ｆＤＣ２が安定する。 The conversion circuit T2 rectifies and smoothes the output voltage f 2 ′, and outputs a DC voltage f DC2 to the adder A1. The direct-current voltage f DC2 is fed back to the frequency control unit DC2. Frequency control unit DC2 is a direct current voltage f DC2 to adjust the AC voltage f 2 to be a target voltage value. As a result, the output DC voltage f DC2 is stabilized.
変換回路Ｔ３は、出力電圧ｆ３’を整流および平滑し、加算器Ａ２に直流電圧ｆＤＣ３を出力する。また、直流電圧ｆＤＣ３は、周波数制御部ＤＣ３にフィードバックされる。周波数制御部ＤＣ３は、直流電圧ｆＤＣ３が目標電圧値になるように交流電圧ｆ３を調整する。これにより、出力される直流電圧ｆＤＣ３が安定する。 The conversion circuit T3 rectifies and smoothes the output voltage f 3 ′, and outputs a DC voltage f DC3 to the adder A2. Further, the DC voltage f DC3 is fed back to the frequency control unit DC3. Frequency controller DC3 the DC voltage f DC3 to adjust the AC voltage f 3 to be the target voltage value. As a result, the output DC voltage f DC3 is stabilized.
変換回路Ｔ４は、出力電圧ｆ４’を整流および平滑し、加算器Ａ３に直流電圧ｆＤＣ４を出力する。また、直流電圧ｆＤＣ４は、周波数制御部ＤＣ４にフィードバックされる。周波数制御部ＤＣ４は、直流電圧ｆＤＣ４が目標電圧値になるように交流電圧ｆ４を調整する。これにより、出力される直流電圧ｆＤＣ４が安定する。 The conversion circuit T4 rectifies and smoothes the output voltage f 4 ′ and outputs a direct-current voltage f DC4 to the adder A3. Further, the DC voltage f DC4 is fed back to the frequency control unit DC4. Frequency control unit DC4 the DC voltage f DC4 adjusts the AC voltage f 4 so that the target voltage value. As a result, the output DC voltage f DC4 is stabilized.
変換回路Ｔ５は、出力電圧ｆ５’を整流および平滑し、加算器Ａ４に直流電圧ｆＤＣ５を出力する。また、直流電圧ｆＤＣ５は、周波数制御部ＤＣ５にフィードバックされる。周波数制御部ＤＣ５は、直流電圧ｆＤＣ５が目標電圧値になるように交流電圧ｆ５を調整する。これにより、出力される直流電圧ｆＤＣ５が安定する。 The conversion circuit T5 rectifies and smoothes the output voltage f 5 ′ and outputs a direct-current voltage f DC5 to the adder A4. Further, the DC voltage f DC5 is fed back to the frequency control unit DC5. Frequency control unit DC5 the DC voltage f DC5 to adjust the AC voltage f 5 so that the target voltage value. As a result, the output DC voltage f DC5 is stabilized.
加算器Ａ１は、交流電圧ｆＡＣ１と直流電圧ｆＤＣ２とを重畳する。それらを重畳した出力電圧は、たとえば、イエローのトナー像を現像する現像ローラー１４（図１参照）に印加される。加算器Ａ２は、交流電圧ｆＡＣ２と直流電圧ｆＤＣ３とを重畳する。それらを重畳した出力電圧は、たとえば、マゼンタのトナー像を現像する現像ローラー１４に印加される。加算器Ａ３は、交流電圧ｆＡＣ３と直流電圧ｆＤＣ４とを重畳する。それらを重畳した出力電圧は、たとえば、シアンのトナー像を現像する現像ローラー１４に印加される。加算器Ａ４は、交流電圧ｆＡＣ４と直流電圧ｆＤＣ５とを重畳する。それらを重畳した出力電圧は、たとえば、ブラックのトナー像を現像する現像ローラー１４に印加される。
The adder A1 superimposes the AC voltage f AC1 and the DC voltage f DC2 . The superimposed output voltage is applied to, for example, a developing roller 14 (see FIG. 1) that develops a yellow toner image. The adder A2 superimposes the AC voltage f AC2 and the DC voltage f DC3 . The superimposed output voltage is applied to, for example, the developing
（一次転写ローラー３１用の電源装置５０）
図４を参照して、一次転写ローラー３１（図１参照）に電圧を供給する電源装置５０について説明する。図４は、電源装置５０の回路構成の第２変形例を示す図である。
(
With reference to FIG. 4, the
本例における電源装置５０は、１つの変圧器５４から４つの異なる交流電圧を出力することができる。各交流電圧は、対応する一次転写ローラー３１に出力される。電源装置５０が１つの変圧器５４で構成されることにより、電源装置５０の構成が簡素化され、電源装置５０の小型化および低コスト化が実現される。
The
図４に示されるように、電源装置５０は、制御装置５１と、変圧器５４と、検知部５６よ、増幅器Ｄと、バンドパスフィルタＦ２〜Ｆ５と、変換回路Ｔ２〜Ｔ５と、バンドパスフィルタＦ２〜Ｆ５，Ｆ１２〜Ｆ１５と、変換回路Ｔ２〜Ｔ５とで構成されている。制御装置５１は、周波数制御部ＤＣ２〜ＤＣ５と、加算器Ａ０とで構成されている。
As shown in FIG. 4, the
周波数制御部ＤＣ２は、所定周波数の交流電圧ｆ２を生成する。交流電圧ｆ２の周波数は、たとえば、１００ｋＨｚである。交流電圧ｆ２は、加算器Ａ０に出力される。 Frequency controller DC2 generates an alternating voltage f 2 of a predetermined frequency. Frequency of the AC voltage f 2 is, for example, 100kHz. AC voltage f 2 is outputted to the adder A0.
周波数制御部ＤＣ３は、所定周波数の交流電圧ｆ３を生成する。交流電圧ｆ３の周波数は、たとえば、２００ｋＨｚである。交流電圧ｆ３は、加算器Ａ０に出力される。 Frequency controller DC3 generates an alternating voltage f 3 of a predetermined frequency. Frequency of the AC voltage f 3 is, for example, 200kHz. AC voltage f 3 is output to the adder A0.
周波数制御部ＤＣ４は、所定周波数の交流電圧ｆ４を生成する。交流電圧ｆ４の周波数は、たとえば、３００ｋＨｚである。交流電圧ｆ４は、加算器Ａ０に出力される。 Frequency control unit DC4 generates an alternating voltage f 4 of a predetermined frequency. The frequency of the alternating voltage f 4 is, for example, 300kHz. AC voltage f 4 is output to the adder A0.
周波数制御部ＤＣ５は、所定周波数の交流電圧ｆ５を生成する。交流電圧ｆ５の周波数は、たとえば、４００ｋＨｚである。交流電圧ｆ５は、加算器Ａ０に出力される。 Frequency control unit DC5 generates an alternating voltage f 5 having a predetermined frequency. Frequency of the AC voltage f 5 is, for example, 400kHz. AC voltage f 5 is output to the adder A0.
加算器Ａ０は、交流電圧ｆ２〜ｆ５を重畳し、重畳電圧ｆを生成する。重畳電圧ｆは、増幅器Ｄに増幅された上で変圧器５４に出力される。
Adder A0 superimposes an
変圧器５４は、一次巻線Ｗ１と、二次巻線Ｗ２とで構成されている。変圧器５４は、重畳電圧ｆを重畳電圧ｆ’に増幅する。重畳電圧ｆ’は、バンドパスフィルタＦ２〜Ｆ５のそれぞれに出力される。
The
バンドパスフィルタＦ２は、重畳電圧ｆ’の交流成分の内、交流電圧ｆ２と同じ周波数の交流成分を通過させる。一例として、バンドパスフィルタＦ２は、１００ｋＨｚの交流電圧を通過させる。バンドパスフィルタＦ２を通過した重畳電圧ｆ’は、出力電圧ｆ２’として変換回路Ｔ２に出力される。 Bandpass filter F2, of the AC component of the superimposed voltage f ', passing an alternating current component of the same frequency as the AC voltage f 2. As an example, the band-pass filter F2 passes an AC voltage of 100 kHz. The superimposed voltage f ′ that has passed through the band pass filter F2 is output to the conversion circuit T2 as the output voltage f 2 ′.
バンドパスフィルタＦ３は、重畳電圧ｆ’の交流成分の内、交流電圧ｆ３と同じ周波数の交流成分を通過させる。一例として、バンドパスフィルタＦ３は、２００ｋＨｚの交流電圧を通過させる。バンドパスフィルタＦ３を通過した重畳電圧ｆ’は、出力電圧ｆ３’として変換回路Ｔ３に出力される。 Bandpass filter F3, of the AC component of the superimposed voltage f ', passing an alternating current component of the same frequency as the alternating voltage f 3. As an example, the band pass filter F3 passes an AC voltage of 200 kHz. The superimposed voltage f ′ that has passed through the bandpass filter F3 is output to the conversion circuit T3 as the output voltage f 3 ′.
バンドパスフィルタＦ４は、重畳電圧ｆ’の交流成分の内、交流電圧ｆ４と同じ周波数の交流成分を通過させる。一例として、バンドパスフィルタＦ４は、３００ｋＨｚの交流電圧を通過させる。バンドパスフィルタＦ４を通過した重畳電圧ｆ’は、出力電圧ｆ４’として変換回路Ｔ４に出力される。 Bandpass filter F4, of the AC component of the superimposed voltage f ', passing an alternating current component of the same frequency as the alternating voltage f 4. As an example, the band pass filter F4 passes an AC voltage of 300 kHz. The superimposed voltage f ′ that has passed through the bandpass filter F4 is output to the conversion circuit T4 as the output voltage f 4 ′.
バンドパスフィルタＦ５は、重畳電圧ｆ’の交流成分の内、交流電圧ｆ５と同じ周波数の交流成分を通過させる。一例として、バンドパスフィルタＦ５は、４００ｋＨｚの交流電圧を通過させる。バンドパスフィルタＦ５を通過した重畳電圧ｆ’は、出力電圧ｆ５’として変換回路Ｔ５に出力される。 Bandpass filter F5, of the AC component of the superimposed voltage f ', passing an alternating current component of the same frequency as the alternating voltage f 5. As an example, the band pass filter F5 passes an AC voltage of 400 kHz. The superimposed voltage f ′ that has passed through the bandpass filter F5 is output to the conversion circuit T5 as the output voltage f 5 ′.
変換回路Ｔ２は、出力電圧ｆ２’を整流および平滑し、直流電圧ｆＤＣ２を出力する。直流電圧ｆＤＣ２は、イエロー用の一次転写ローラー３１に出力される。また、直流電圧ｆＤＣ２は、周波数制御部ＤＣ２にフィードバックされる。周波数制御部ＤＣ２は、直流電圧ｆＤＣ２が目標電圧値になるように交流電圧ｆ２を調整する。これにより、直流電圧ｆＤＣ２が安定する。
The conversion circuit T2 rectifies and smoothes the output voltage f 2 ′ and outputs a direct-current voltage f DC2 . The DC voltage f DC2 is output to the
変換回路Ｔ３は、出力電圧ｆ３’を整流および平滑し、直流電圧ｆＤＣ３を出力する。直流電圧ｆＤＣ３は、マゼンタ用の一次転写ローラー３１に出力される。また、直流電圧ｆＤＣ３は、周波数制御部ＤＣ３にフィードバックされる。周波数制御部ＤＣ３は、直流電圧ｆＤＣ３が目標電圧値になるように交流電圧ｆ３を調整する。これにより、直流電圧ｆＤＣ３が安定する。
The conversion circuit T3 rectifies and smoothes the output voltage f 3 ′ and outputs a direct-current voltage f DC3 . The DC voltage f DC3 is output to the magenta
変換回路Ｔ４は、出力電圧ｆ４’を整流および平滑し、直流電圧ｆＤＣ４を出力する。直流電圧ｆＤＣ４は、シアン用の一次転写ローラー３１に出力される。また、直流電圧ｆＤＣ４は、周波数制御部ＤＣ４にフィードバックされる。周波数制御部ＤＣ４は、直流電圧ｆＤＣ４が目標電圧値になるように交流電圧ｆ４を調整する。これにより、直流電圧ｆＤＣ４が安定する。
The conversion circuit T4 rectifies and smoothes the output voltage f 4 ′ and outputs a DC voltage f DC4 . The DC voltage f DC4 is output to the
変換回路Ｔ５は、出力電圧ｆ５’を整流および平滑し、直流電圧ｆＤＣ５を出力する。直流電圧ｆＤＣ５は、ブラック用の一次転写ローラー３１に出力される。直流電圧ｆＤＣ５は、周波数制御部ＤＣ５にフィードバックされる。周波数制御部ＤＣ５は、直流電圧ｆＤＣ５が目標電圧値になるように交流電圧ｆ５を調整する。これにより、直流電圧ｆＤＣ５が安定する。
The conversion circuit T5 rectifies and smoothes the output voltage f 5 ′ and outputs a DC voltage f DC5 . The DC voltage f DC5 is output to the
検知部５６は、二次巻線Ｗ２に流れる電流を順次検知し、当該電流の大きさを表わす検知信号を出力する。当該検知信号は、バンドパスフィルタＦ１２〜Ｆ１５のそれぞれに出力される。当該検知信号は重畳電圧ｆ’の電圧の大きさに連動するため、当該検知信号には交流電圧ｆ１〜ｆ５と同一の周波数成分が含まれる。
The
バンドパスフィルタＦ１２は、検知部５６から出力される検知信号の交流成分の内、交流電圧ｆ１と同じ周波数の交流成分を通過させる。一例として、バンドパスフィルタＦ１２は、１００ｋＨｚの検知信号を通過させる。バンドパスフィルタＦ１２を通過した検知信号は、周波数制御部ＤＣ２に出力される。周波数制御部ＤＣ２は、バンドパスフィルタＦ１２を通過した検知信号から電流値を算出し、当該電流値が所定の目標電流値になるように交流電圧ｆ２を調整する。一例として、当該電流値は、一定時間内に検知された検知信号の大きさの平均として算出される。これにより、変圧器５４の二次側の回路に流れる電流が安定する。
Bandpass filter F12, of the AC component of the detection signal output from the
このように、周波数制御部ＤＣ２は、検知部５６による検知結果に基づいて変圧器５４の二次側の回路に流れる電流を安定させることもできるし、フィードバックされた直流電圧ｆＤＣ２に基づいて交流電圧ｆ２を調整することにより直流電圧ｆＤＣ２を安定させることもできる。
As described above, the frequency control unit DC2 can stabilize the current flowing in the secondary circuit of the
好ましくは、周波数制御部ＤＣ２は、電源装置５０の制御モードの設定を受け付けるように構成されている。当該制御モードは、電流変動を抑制するための電流制御モードと、電圧変動を抑制するための電圧制御モードとを含む。電圧制御モードに設定される場合には、制御信号ＣＶが周波数制御部ＤＣ２に出力される。電流制御モードに設定される場合には、制御信号ＣＣが周波数制御部ＤＣ２に出力される。周波数制御部ＤＣ２は、電圧制御モードにおいては、直流電圧ｆＤＣ１の大きさが目標電圧値（所定電圧値）になるように交流電圧ｆ２を調整する。周波数制御部ＤＣ２は、電流制御モードにおいて、バンドパスフィルタＦ１２（第３フィルタ）を通過した検知信号に基づいて算出された電流値が目標電流値（所定電流値）になるように交流電圧ｆ２を調整する。
Preferably, the frequency control unit DC2 is configured to accept the setting of the control mode of the
好ましくは、周波数制御部ＤＣ２は、目標電圧値（所定電圧値）および目標電流値（所定電流値）の少なくとも一方の設定を受け付けるように構成されている。これにより、電源装置５０は、電流制御モードにおいて任意の電流値で出力電流を安定させることができ、電圧制御モードにおいて任意の電圧値で出力電圧を安定させることができる。
Preferably, the frequency control unit DC2 is configured to accept a setting of at least one of a target voltage value (predetermined voltage value) and a target current value (predetermined current value). As a result, the
バンドパスフィルタＦ１３は、検知部５６から出力される検知信号の交流成分の内、交流電圧ｆ３と同じ周波数の交流成分を通過させる。一例として、バンドパスフィルタＦ１３は、３００ｋＨｚの検知信号を通過させる。バンドパスフィルタＦ１３を通過した検知信号は、周波数制御部ＤＣ３に出力される。周波数制御部ＤＣ３は、周波数制御部ＤＣ１と同様に、バンドパスフィルタＦ１３を通過した検知信号から電流値を算出し、当該電流値が所定の目標電流値になるように交流電圧ｆ３を調整する。
Bandpass filter F13, of the AC component of the detection signal output from the
バンドパスフィルタＦ１４は、検知部５６から出力される検知信号の交流成分の内、交流電圧ｆ４と同じ周波数の交流成分を通過させる。一例として、バンドパスフィルタＦ１４は、４００ｋＨｚの検知信号を通過させる。バンドパスフィルタＦ１４を通過した検知信号は、周波数制御部ＤＣ４に出力される。周波数制御部ＤＣ４は、周波数制御部ＤＣ１と同様に、バンドパスフィルタＦ１４を通過した検知信号から電流値を算出し、当該電流値が所定の目標電流値になるように交流電圧ｆ４を調整する。
Bandpass filter F14, of the AC component of the detection signal output from the
バンドパスフィルタＦ１５は、検知部５６から出力される検知信号の交流成分の内、交流電圧ｆ５と同じ周波数の交流成分を通過させる。一例として、バンドパスフィルタＦ１５は、５００ｋＨｚの検知信号を通過させる。バンドパスフィルタＦ１５を通過した検知信号は、周波数制御部ＤＣ５に出力される。周波数制御部ＤＣ５は、周波数制御部ＤＣ１と同様に、バンドパスフィルタＦ１５を通過した検知信号から電流値を算出し、当該電流値が所定の目標電流値になるように交流電圧ｆ５を調整する。周波数制御部ＤＣ５は、周波数制御部ＤＣ１と同様に、制御モードの設定を受け付ける。
Bandpass filter F15, of the AC component of the detection signal output from the
なお、検知部５６による出力電流の検知方法は、図４の例に限定されない。図５を参照して、出力電流の他の検知方法について説明する。図５は、電流検知回路６０の一例を示す図である。電流検知回路６０は、変換回路Ｔ２〜Ｔ５（図４参照）のそれぞれに接続されている。以下では、変換回路Ｔ２に接続されている電流検知回路６０を例に挙げて説明を行なう。
In addition, the detection method of the output current by the
図５に示されるように、電流検知回路６０は、コンデンサーＣ５１，Ｃ５２と、ダイオードＤ５１，Ｄ５２と、検知部５６とを含む。電流検知回路６０Ａには、負荷Ｒ５１が接続されている。負荷Ｒ５１は、たとえば、イエロー用の一次転写ローラー３１（図１参照）である。
As shown in FIG. 5, the
コンデンサーＣ５１は、変換回路Ｔ２（図４参照）とノードＮ５１とに電気的に接続されている。コンデンサーＣ５２は、ノードＮ５２とノードＮ５４とに電気的に接続されている。 The capacitor C51 is electrically connected to the conversion circuit T2 (see FIG. 4) and the node N51. Capacitor C52 is electrically connected to node N52 and node N54.
ダイオードＤ５１は、ノードＮ５１とノードＮ５２とに電気的に接続されている。ダイオードＤ５２は、ノードＮ５１とノードＮ５４とに電気的に接続されている。 The diode D51 is electrically connected to the node N51 and the node N52. The diode D52 is electrically connected to the node N51 and the node N54.
負荷Ｒ５１は、ノードＮ５２とノードＮ５３とに電気的に接続されている。ノードＮ５３は、グランドに接続されている。検知部５６は、ノードＮ５３とノードＮ５４とに電気的に接続されている。
The load R51 is electrically connected to the node N52 and the node N53. The node N53 is connected to the ground. The
検知部５６は、負荷Ｒ５１に流れる電流の大きさを検知する。検知部５６の検知結果は、周波数制御部ＤＣ２（図４参照）にフィードバックされる。周波数制御部ＤＣ２は、電流制御モードにおいて、検知部５６から出力される検知信号に基づいて算出された電流値が目標電流値になるように交流電圧ｆ２（図４参照）を調整する。これにより、イエロー用の一次転写ローラー３１に流れる電流が安定する。
The
（二次転写ローラー３３用の電源装置５０）
図６を参照して、二次転写ローラー３３（図１参照）に電圧を供給する電源装置５０について説明する。図６は、電源装置５０の回路構成の第３変形例を示す図である。
(
With reference to FIG. 6, the
本例における電源装置５０は、１つの変圧器５４から、プラス極性の直流電圧と、マイナス極性の直流電圧とのいずれかを出力することができる。電源装置５０は、トナー像を用紙に転写するときには、プラス極性の直流電圧を二次転写ローラー３３に印加する。電源装置５０は、二次転写ローラー３３のクリーニング時には、マイナス極性の直流電圧を二次転写ローラー３３に印加する。電源装置５０は、１つの変圧器５４で極性が異なる複数の直流電圧を出力することができるので、電源装置５０の構成が簡素化され、電源装置５０の小型化および低コスト化が実現される。
The
図６に示されるように、電源装置５０は、制御装置５１と、変圧器５４と、検知部５６と、増幅器Ｄと、バンドパスフィルタＦ１，Ｆ２，Ｆ１０と、変換回路Ｔ１，Ｔ２とで構成されている。制御装置５１は、周波数制御部ＤＣ２，ＤＣ３と、加算器Ａ０とで構成されている。
As shown in FIG. 6, the
周波数制御部ＤＣ２は、所定周波数の交流電圧ｆ２を生成する。交流電圧ｆ２の周波数は、たとえば、１００ｋＨｚである。周波数制御部ＤＣ２は、ＯＮ信号を受けた場合に交流電圧ｆ２を生成し、ＯＦＦ信号を受けた場合に交流電圧ｆ２の生成を停止する。 Frequency controller DC2 generates an alternating voltage f 2 of a predetermined frequency. Frequency of the AC voltage f 2 is, for example, 100kHz. Frequency controller DC2 generates an alternating voltage f 2 when receiving the ON signal, to stop the generation of the AC voltage f 2 when receiving an OFF signal.
周波数制御部ＤＣ３は、所定周波数の交流電圧ｆ３を生成する。交流電圧ｆ３の周波数は、たとえば、２００ｋＨｚである。周波数制御部ＤＣ３は、ＯＮ信号を受けた場合に交流電圧ｆ３を生成し、ＯＦＦ信号を受けた場合に交流電圧ｆ３の生成を停止する。 Frequency controller DC3 generates an alternating voltage f 3 of a predetermined frequency. Frequency of the AC voltage f 3 is, for example, 200kHz. Frequency controller DC3 generates an alternating voltage f 3 when receiving the ON signal, to stop the generation of the AC voltage f 3 when receiving an OFF signal.
一例として、プラス極性の出力電圧の生成時に、ＯＮ信号が周波数制御部ＤＣ２に入力され、ＯＦＦ信号が周波数制御部ＤＣ３に入力される。マイナス極性の出力電圧の生成時に、ＯＦＦ信号が周波数制御部ＤＣ２に入力され、ＯＮ信号が周波数制御部ＤＣ３に入力される。 As an example, when generating an output voltage having a positive polarity, an ON signal is input to the frequency control unit DC2, and an OFF signal is input to the frequency control unit DC3. When generating the negative polarity output voltage, the OFF signal is input to the frequency control unit DC2, and the ON signal is input to the frequency control unit DC3.
加算器Ａ０は、交流電圧ｆ２，ｆ３を重畳し、重畳電圧ｆを生成する。重畳電圧ｆは、増幅器Ｄに増幅された上で変圧器５４に出力される。
The adder A0 superimposes the alternating voltages f 2 and f 3 to generate a superimposed voltage f. The superimposed voltage f is amplified by the amplifier D and output to the
変圧器５４は、一次巻線Ｗ１と、二次巻線Ｗ２とで構成されている。変圧器５４は、重畳電圧ｆを重畳電圧ｆ’に増幅する。重畳電圧ｆ’は、バンドパスフィルタＦ２，Ｆ３のそれぞれに出力される。
The
バンドパスフィルタＦ２は、重畳電圧ｆ’の交流成分の内、交流電圧ｆ２と同じ周波数の交流成分を通過させる。一例として、バンドパスフィルタＦ２は、１００ｋＨｚの交流電圧を通過させる。バンドパスフィルタＦ２を通過した重畳電圧ｆ’は、出力電圧ｆ２’として変換回路Ｔ２に出力される。 Bandpass filter F2, of the AC component of the superimposed voltage f ', passing an alternating current component of the same frequency as the AC voltage f 2. As an example, the band-pass filter F2 passes an AC voltage of 100 kHz. The superimposed voltage f ′ that has passed through the band pass filter F2 is output to the conversion circuit T2 as the output voltage f 2 ′.
バンドパスフィルタＦ３は、重畳電圧ｆ’の交流成分の内、交流電圧ｆ３と同じ周波数の交流成分を通過させる。一例として、バンドパスフィルタＦ３は、２００ｋＨｚの交流電圧を通過させる。バンドパスフィルタＦ３を通過した重畳電圧ｆ’は、出力電圧ｆ３’として変換回路Ｔ３に出力される。 Bandpass filter F3, of the AC component of the superimposed voltage f ', passing an alternating current component of the same frequency as the alternating voltage f 3. As an example, the band pass filter F3 passes an AC voltage of 200 kHz. The superimposed voltage f ′ that has passed through the bandpass filter F3 is output to the conversion circuit T3 as the output voltage f 3 ′.
変換回路Ｔ２は、出力電圧ｆ２’を整流および平滑し、二次転写ローラー３３にプラス極性の直流電圧ｆＤＣ２を出力する。また、直流電圧ｆＤＣ２は、周波数制御部ＤＣ２にフィードバックされる。周波数制御部ＤＣ２は、直流電圧ｆＤＣ２が目標電圧値になるように交流電圧ｆ２を調整する。これにより、直流電圧ｆＤＣ２が安定する。
The conversion circuit T2 rectifies and smoothes the output voltage f 2 ′, and outputs a positive polarity DC voltage f DC2 to the
変換回路Ｔ３は、出力電圧ｆ３’を整流および平滑し、二次転写ローラー３３にマイナス極性の直流電圧ｆＤＣ３を出力する。また、直流電圧ｆＤＣ３は、周波数制御部ＤＣ３にフィードバックされる。周波数制御部ＤＣ３は、直流電圧ｆＤＣ３が目標電圧値になるように交流電圧ｆ３を調整する。これにより、直流電圧ｆＤＣ３が安定する。
The conversion circuit T3 rectifies and smoothes the output voltage f 3 ′ and outputs a negative polarity DC voltage f DC3 to the
検知部５６は、二次巻線Ｗ２に流れる電流を検知し、当該電流の大きさに応じた検知信号をバンドパスフィルタＦ１０に出力する。当該検知信号は、重畳電圧ｆ’に連動するため、交流電圧ｆ２と同一の周波数成分と、交流電圧ｆ３と同一の周波数成分とを含む。
The
ある局面において、バンドパスフィルタＦ１０は、検知部５６による検知信号の交流成分の内、交流電圧ｆ２と同じ周波数の交流成分を通過させる。一例として、バンドパスフィルタＦ１０は、たとえば、１００ｋＨｚの検知信号を通過させる。
In one aspect, the band-pass filter F10, of the AC component of the detection signal by the
他の局面において、バンドパスフィルタＦ１０は、検知部５６による検知信号の交流成分の内、交流電圧ｆ３と同じ周波数の交流成分を通過させる。バンドパスフィルタＦ１０は、たとえば、２００ｋＨｚの検知信号を通過させる。
In another aspect, the band-pass filter F10, of the AC component of the detection signal by the
なお、検知部５６による出力電流の検知方法は、図６の例に限定されない。図７を参照して、検知部５６による出力電流の他の検知方法について説明する。図７は、出力電流の電流検知回路６０Ａの一例を示す図である。電流検知回路６０Ａは、バンドパスフィルタＦ２，Ｆ３（図６参照）に接続されている。
In addition, the detection method of the output current by the
電流検知回路６０Ａは、変換回路Ｔ２，Ｔ３と、検知部５６とで構成されている。電流検知回路６０Ａには、負荷Ｒ７１が接続されている。負荷Ｒ７１は、たとえば、二次転写ローラー３３（図１参照）である。
The current detection circuit 60A includes conversion circuits T2 and T3 and a
変換回路Ｔ２は、コンデンサーＣ７１，Ｃ７２と、ダイオードＤ７１，Ｄ７２と、抵抗Ｒ７２とで構成されている。コンデンサーＣ７１は、バンドパスフィルタＦ２（図６参照）とノードＮ７１とに接続されている。コンデンサーＣ７２は、ノードＮ７２とノードＮ７３とに接続されている。ダイオードＤ７１は、ノードＮ７１とノードＮ７２とに接続されている。ダイオードＤ７２は、ノードＮ７１とノードＮ７５とに接続されている。抵抗Ｒ７２は、高圧抵抗であり、ノードＮ７３とノードＮ７４とに接続されている。 The conversion circuit T2 includes capacitors C71 and C72, diodes D71 and D72, and a resistor R72. Capacitor C71 is connected to bandpass filter F2 (see FIG. 6) and node N71. Capacitor C72 is connected to node N72 and node N73. The diode D71 is connected to the node N71 and the node N72. The diode D72 is connected to the node N71 and the node N75. The resistor R72 is a high voltage resistor and is connected to the node N73 and the node N74.
変換回路Ｔ３は、ダイオードＤ７３と、コンデンサーＣ７３と、抵抗Ｒ７３とで構成されている。ダイオードＤ７３は、バンドパスフィルタＦ３（図６参照）とノードＮ７６とに接続されている。抵抗Ｒ７３は、高圧抵抗であり、ノードＮ７６とノードＮ７７とに接続されている。コンデンサーＣ７３は、ノードＮ７６とノードＮ７７とに接続されている。 The conversion circuit T3 includes a diode D73, a capacitor C73, and a resistor R73. The diode D73 is connected to the bandpass filter F3 (see FIG. 6) and the node N76. The resistor R73 is a high voltage resistor and is connected to the node N76 and the node N77. Capacitor C73 is connected to node N76 and node N77.
検知部５６は、負荷Ｒ７１に流れる電流の大きさを検知する。ある局面において、検知部５６の検知結果は、周波数制御部ＤＣ２（図６参照）にフィードバックされる。周波数制御部ＤＣ２は、電流制御モードにおいて、検知部５６から出力される検知信号に基づいて算出された電流値が目標電流値になるように交流電圧ｆ２（図６参照）を調整する。他の局面において、検知部５６の検知結果は、周波数制御部ＤＣ３（図６参照）にフィードバックされる。周波数制御部ＤＣ３は、電流制御モードにおいて、検知部５６から出力される検知信号に基づいて算出された電流値が目標電流値になるように交流電圧ｆ３（図６参照）を調整する。
The
［入力信号］
図８を参照して、制御装置５１から出力される入力信号について説明する。図８は、入力信号の一例を示す図である。
[input signal]
With reference to FIG. 8, the input signal output from the
時刻ｔ１において、制御装置５１の周波数制御部ＡＣ（図２参照）は、ＯＮ信号の入力を受け付けたとする。これにより、周波数制御部ＡＣは、１ｋＨｚの交流電圧を出力し、１ｋＨｚの交流電圧が入力信号として一次巻線Ｗ１に印加される。
It is assumed that the frequency control unit AC (see FIG. 2) of the
時刻ｔ２において、制御装置５１の周波数制御部ＤＣ（図２参照）は、ＯＮ信号の入力を受け付けたとする。これにより、周波数制御部ＤＣは、３０ｋＨｚの交流電圧を出力する。その結果、１ｋＨｚの交流電圧と３０ｋＨｚの交流電圧とが重畳され、入力信号として重畳電圧が一次巻線Ｗ１に出力される。
It is assumed that the frequency control unit DC (see FIG. 2) of the
時刻ｔ３において、制御装置５１の周波数制御部ＤＣは、目標電圧値の変更を受け付けたとする。一例として、新たな目標電圧値は、現在の設定値よりも小さいとする。これにより、周波数制御部ＤＣは、出力する交流電圧の振幅を下げる。その結果、重畳電圧の交流成分の内、３０ｋＨｚの交流成分の振幅が下げられる。
It is assumed that the frequency control unit DC of the
時刻ｔ４において、制御装置５１の周波数制御部ＤＣは、ＯＦＦ信号の入力を受け付けたとする。これにより、周波数制御部ＤＣは、３０ｋＨｚの交流電圧の出力を停止する。
It is assumed that the frequency control unit DC of the
時刻ｔ５において、制御装置５１の周波数制御部ＡＣは、目標電圧値の変更を受け付けたとする。一例として、新たな目標電圧値は、現在の設定値よりも小さいとする。これにより、周波数制御部ＡＣは、出力する交流電圧の振幅を下げる。
At time t5, it is assumed that the frequency control unit AC of the
時刻ｔ６において、制御装置５１の周波数制御部ＡＣは、ＯＦＦ信号の入力を受け付けたとする。これにより、周波数制御部ＡＣは、１ｋＨｚの交流電圧の出力を停止する。
It is assumed that the frequency control unit AC of the
［バンドパスフィルタ］
図９を参照して、上述のバンドパスフィルタＦ１〜Ｆ５，Ｆ１０〜Ｆ１５について説明する。以下では、バンドパスフィルタＦ１〜Ｆ５，Ｆ１０〜Ｆ１５の少なくとも１つをバンドパスフィルタＦともいう。図９は、バンドパスフィルタＦの回路構成の一例を示す図である。
[Band pass filter]
With reference to FIG. 9, the above-described bandpass filters F1 to F5 and F10 to F15 will be described. Hereinafter, at least one of the bandpass filters F1 to F5 and F10 to F15 is also referred to as a bandpass filter F. FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a circuit configuration of the bandpass filter F. As illustrated in FIG.
図９Ａには、ローパスフィルタとしてのバンドパスフィルタＦが示されている。図９Ａに示されるように、ローパスフィルタとしてのバンドパスフィルタＦは、コイルＬ９１と、コンデンサーＣ９１とで構成されている。コイルＬ９１は、ノードＮ９１とノードＮ９２とに接続されている。コンデンサーＣ９１は、ノードＮ９２とグランドとに接続されている。その結果、伝達特性９１に示されるように、低周波成分のゲインが高周波成分のゲインよりも高くなる。 FIG. 9A shows a band pass filter F as a low pass filter. As shown in FIG. 9A, the band-pass filter F as the low-pass filter includes a coil L91 and a capacitor C91. Coil L91 is connected to nodes N91 and N92. The capacitor C91 is connected to the node N92 and the ground. As a result, as indicated by the transfer characteristic 91, the gain of the low frequency component is higher than the gain of the high frequency component.
図９Ｂには、ハイパスフィルタとしてのバンドパスフィルタＦが示されている。図９Ｂに示されるように、ハイパスフィルタとしてのバンドパスフィルタＦは、コンデンサーＣ９２と、コイルＬ９２とで構成されている。コンデンサーＣ９２は、ノードＮ９３とノードＮ９４とに接続されている。コイルＬ９２は、ノードＮ９２とグランドとに接続されている。その結果、伝達特性９２に示されるように、高周波成分のゲインが低周波成分のゲインよりも高くなる。 FIG. 9B shows a band pass filter F as a high pass filter. As shown in FIG. 9B, the band-pass filter F as a high-pass filter includes a capacitor C92 and a coil L92. Capacitor C92 is connected to nodes N93 and N94. The coil L92 is connected to the node N92 and the ground. As a result, as indicated by the transfer characteristic 92, the gain of the high frequency component is higher than the gain of the low frequency component.
図９Ｃには、所定周波数の交流電圧を通過させるバンドパスフィルタＦが示されている。当該バンドパスフィルタＦは、図９Ａに示されるローパスフィルタと図９Ｂに示されるハイパスフィルタとの組み合わせである。当該バンドパスフィルタＦは、コンデンサーＣ９１，Ｃ９２と、コイルＬ９１，Ｌ９２とで構成されている。コイルＬ９１は、ノードＮ９５とノードＮ９６とに接続されている。コンデンサーＣ９１は、ノードＮ９６とグランドとに接続されている。コンデンサーＣ９２は、ノードＮ９６とノードＮ９７とに接続されている。コイルＬ９２は、ノードＮ９７とグランドとに接続されている。その結果、伝達特性９３に示されるように、周波数ＦＢを含む帯域の交流電圧のゲインが、他の帯域（たとえば、周波数ＦＡ，ＦＣ）の交流電圧におけるゲインよりも高くなる。 FIG. 9C shows a band-pass filter F that passes an AC voltage having a predetermined frequency. The band pass filter F is a combination of the low pass filter shown in FIG. 9A and the high pass filter shown in FIG. 9B. The band pass filter F includes capacitors C91 and C92 and coils L91 and L92. Coil L91 is connected to nodes N95 and N96. The capacitor C91 is connected to the node N96 and the ground. Capacitor C92 is connected to nodes N96 and N97. The coil L92 is connected to the node N97 and the ground. As a result, as indicated by the transfer characteristic 93, the gain of the AC voltage in the band including the frequency FB is higher than the gain in the AC voltage in other bands (for example, frequencies FA and FC).
［画像形成装置１００のハードウェア構成］
図１０を参照して、画像形成装置１００のハードウェア構成の一例について説明する。図１０は、画像形成装置１００の主要なハードウェア構成を示すブロック図である。
[Hardware Configuration of Image Forming Apparatus 100]
An example of the hardware configuration of the
図１０に示されるように、画像形成装置１００は、電源装置５０と、制御装置５１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３と、ネットワークインターフェイス１０４と、操作パネル１０７と、記憶装置１２０とを含む。
As shown in FIG. 10, the
制御装置５１は、たとえば、少なくとも１つの集積回路によって構成される。集積回路は、たとえば、少なくとも１つのＣＰＵ、少なくとも１つのＤＳＰ、少なくとも１つのＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、少なくとも１つのＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、またはそれらの組み合わせなどによって構成される。
The
好ましくは、制御装置５１は、電源装置５０と画像形成装置１００との両方を制御する。すなわち、制御装置５１は、電源装置５０と画像形成装置１００とで共用される。なお、制御装置５１は、電源装置５０と別個に構成されてもよいし、電源装置５０と一体的に構成されてもよい。制御装置５１が電源装置５０と別個に構成されると、電源装置５０の構成がシンプルになる。また、図４の検知部５６より出力される信号を各周波数に分離するバンドパスフィルタＦ１２〜Ｆ１５と、重畳電圧ｆ’を各周波数成分に分離するバンドパスフィルタＦ２〜Ｆ５とが、電圧モニタ用として別個に、上記集積回路内にソフトウェアもしくはハードウェアとして構成されることにより、電源装置５０および制御装置５１を接続する配線と、電源装置５０とがさらにシンプルに構成され得る。
Preferably, the
制御装置５１は、電源装置５０や画像形成装置１００の制御プログラム１２２を実行することで画像形成装置１００の動作を制御する。制御装置５１は、制御プログラム１２２の実行命令を受け付けたことに基づいて、記憶装置１２０からＲＯＭ１０２に制御プログラム１２２を読み出す。ＲＡＭ１０３は、ワーキングメモリとして機能し、制御プログラム１２２の実行に必要な各種データを一時的に格納する。
The
ネットワークインターフェイス１０４には、アンテナ（図示しない）などが接続される。画像形成装置１００は、アンテナを介して、外部の通信機器との間でデータをやり取りする。外部の通信機器は、たとえば、スマートフォンなどの携帯通信端末、サーバーなどを含む。画像形成装置１００は、アンテナを介して制御プログラム１２２をサーバーからダウンロードできるように構成されてもよい。
An antenna (not shown) or the like is connected to the
操作パネル１０７は、ディスプレイとタッチパネルとで構成されている。ディスプレイおよびタッチパネルは互いに重ねられており、操作パネル１０７は、たとえば、画像形成装置１００に対する印刷操作やスキャン操作などを受け付ける。
The
記憶装置１２０は、たとえば、ハードディスクや外付けの記憶装置などの記憶媒体である。記憶装置１２０は、画像形成装置１００の制御プログラム１２２などを格納する。制御プログラム１２２の格納場所は記憶装置１２０に限定されず、制御プログラム１２２は、電源装置５０の記憶領域、制御装置５１の記憶領域（たとえば、キャッシュなど）、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、外部機器（たとえば、サーバー）などに格納されていてもよい。
The
制御プログラム１２２は、単体のプログラムとしてではなく、任意のプログラムの一部に組み込まれて提供されてもよい。この場合、本実施の形態に従う制御処理は、任意のプログラムと協働して実現される。このような一部のモジュールを含まないプログラムであっても、本実施の形態に従う制御プログラム１２２の趣旨を逸脱するものではない。さらに、制御プログラム１２２によって提供される機能の一部または全部は、専用のハードウェアによって実現されてもよい。さらに、少なくとも１つのサーバーが制御プログラム１２２の処理の一部を実行する所謂クラウドサービスのような形態で画像形成装置１００が構成されてもよい。
The control program 122 may be provided by being incorporated in a part of an arbitrary program, not as a single program. In this case, the control process according to the present embodiment is realized in cooperation with an arbitrary program. Even such a program that does not include some modules does not depart from the spirit of the control program 122 according to the present embodiment. Furthermore, some or all of the functions provided by the control program 122 may be realized by dedicated hardware. Furthermore, the
［小括］
以上のようにして、本実施の形態に従う電源装置５０は、第１周波数の交流電圧と第２周波数の交流電圧とを重畳した重畳電圧を一次巻線Ｗ１に印加する。その結果、二次巻線Ｗ２は、一次巻線Ｗ１による相互誘導により重畳電圧を発生する。当該重畳電圧は、バンドパスフィルタＦ１，Ｆ２に出力される。バンドパスフィルタＦ１は、二次巻線Ｗ２で発生した重畳電圧の交流成分の内、第１周波数の交流成分を通過させる。バンドパスフィルタＦ２は、二次巻線Ｗ２から発生した重畳電圧の交流成分の内、第２周波数の交流成分を通過させる。これにより、電源装置５０は、異なる周波数の電圧を出力することができる。このように、電源装置５０は、１つの一次巻線Ｗ１で複数の異なる周波数の電圧を出力でき、電源装置５０の小型化および低コスト化が実現される。
[Brief Summary]
As described above,
好ましくは、電源装置５０は、バンドパスフィルタＦ１，Ｆ２のいずれか一方を通過した交流電圧を直流電圧に変換するための変化回路を備える。その結果、電源装置５０は、直流電圧と交流電圧とを同時に出力することもできるし、用途に合わせて直流電圧または交流電圧を出力することもできる。
Preferably,
＜第２の実施の形態＞
［概要］
第１の実施の形態に従う電源装置５０は、二次巻線Ｗ２で発生した交流電圧を複数のバンドパスフィルタを用いて所定帯域ごとの交流電圧に分離していた。これに対して、第２の実施の形態に従う電源装置５０Ａは、バンドパスフィルタを用いずに所定帯域ごとの交流電圧を出力する。
<Second Embodiment>
[Overview]
In the
図１１および図１２を参照して、第２の実施の形態に従う変圧器５４Ａについて説明する。図１１は、第２の実施の形態に従う変圧器５４Ａを示す図である。図１２は、変圧器５４Ａの伝達特性を示す図である。
With reference to FIGS. 11 and 12, a
図１１に示されるように、変圧器５４Ａは、１つの一次巻線Ｗと、２つの二次巻線Ｗ２Ａ，Ｗ２Ｂとで構成される。一次巻線Ｗには、重畳電圧が印加される。このとき、二次巻線Ｗ２Ａには浮遊容量ＣＡ（ストレイキャパシタンス）が生じ、二次巻線Ｗ２Ａには浮遊容量ＣＢが生じる。
As shown in FIG. 11, the
二次巻線Ｗ２Ａの共振周波数ｆ１は以下の式（１）で表わされる。式（１）における「Ｌ１」は、二次巻線Ｗ２Ａの漏洩インダクタンスを表わす。式（１）における「Ｃ１」は、浮遊容量ＣＡの静電容量を表わす。 The resonance frequency f1 of the secondary winding W2A is expressed by the following formula (1). “L1” in Equation (1) represents the leakage inductance of the secondary winding W2A. “C1” in Equation (1) represents the capacitance of the stray capacitance CA.
ｆ１＝１／２π√（Ｌ１・Ｃ１）・・・（１）
二次巻線Ｗ２Ｂの共振周波数ｆ２は以下の式（２）で表わされる。式（２）における「Ｌ２」は、二次巻線Ｗ２Ｂの漏洩インダクタンスを表わす。式（２）における「Ｃ２」は、浮遊容量ＣＢの静電容量を表わす。
f1 = 1 / 2π√ (L1 · C1) (1)
The resonance frequency f2 of the secondary winding W2B is expressed by the following equation (2). “L2” in Expression (2) represents the leakage inductance of the secondary winding W2B. “C2” in Equation (2) represents the capacitance of the stray capacitance CB.
ｆ２＝１／２π√（Ｌ２・Ｃ２）・・・（２）
図１２には、二次巻線Ｗ２Ａの伝達特性９６と、二次巻線Ｗ２Ｂの伝達特性９７とが示されている。伝達特性は、一次巻線Ｗに印加される交流電圧の周波数と、二次巻線に発生する電圧の大きさとの関係を示す。当該電圧の大きさは、たとえば、一次巻線に印加する電圧に対して二次巻線に発生する電圧の比（すなわち、ゲイン）で表わされる。
f2 = 1 / 2π√ (L2 · C2) (2)
FIG. 12 shows a
伝達特性９６に示されるように、二次巻線Ｗ２Ａにおいては、共振周波数ｆ１における電圧のゲインが他の周波数よりも高くなる。すなわち、共振周波数ｆ１，ｆ２を含む重畳電圧が一次巻線Ｗに印加されると、共振周波数ｆ１の交流電圧が二次巻線Ｗ２Ａに発生する。 As indicated by the transfer characteristic 96, in the secondary winding W2A, the voltage gain at the resonance frequency f1 is higher than that of other frequencies. That is, when a superimposed voltage including the resonance frequencies f1 and f2 is applied to the primary winding W, an AC voltage having the resonance frequency f1 is generated in the secondary winding W2A.
伝達特性９７に示されるように、二次巻線Ｗ２Ｂにおいては、共振周波数ｆ２における電圧のゲインが他の周波数よりも高くなる。すなわち、共振周波数ｆ１，ｆ２を含む重畳電圧が一次巻線Ｗに印加されると、共振周波数ｆ２の交流電圧が二次巻線Ｗ２Ｂに発生する。 As indicated by the transfer characteristic 97, in the secondary winding W2B, the voltage gain at the resonance frequency f2 is higher than the other frequencies. That is, when a superimposed voltage including the resonance frequencies f1 and f2 is applied to the primary winding W, an AC voltage having the resonance frequency f2 is generated in the secondary winding W2B.
以上のようにして、第２の実施の形態に従う電源装置５０Ａは、二次巻線の異なる伝達特性を利用して、重畳電圧を複数の異なる周波数の電圧に分離する。
As described above,
なお、図１１には、変圧器５４Ａが２つの二次巻線で構成されている例について説明を行なったが、変圧器５４Ａは、３つ以上の二次巻線で構成されてもよい。
Although FIG. 11 illustrates an example in which the
［変圧器５４Ａの内部構造］
以下、第２の実施の形態に従う変圧器５４Ａの内部構造について説明する。
[Internal structure of
Hereinafter, the internal structure of
上記式（１）に示されるように、二次巻線Ｗ２Ａの伝達特性は、インダクタンスＬ１または静電容量「Ｃ１」に応じて調整され得る。このとき、静電容量「Ｃ１」は、一次巻線Ｗに対する二次巻線Ｗ２Ａの巻き数の比に依存する。当該巻き数比の調整よりもインダクタンス「Ｌ１」の調整の方が容易であるため、好ましくは、二次巻線Ｗ２Ａの伝達特性は、インダクタンス「Ｌ１」で調整される。同様に、二次巻線Ｗ２Ｂの伝達特性は、インダクタンス「Ｌ２」で調整される。 As shown in the above equation (1), the transfer characteristic of the secondary winding W2A can be adjusted according to the inductance L1 or the capacitance “C1”. At this time, the capacitance “C1” depends on the ratio of the number of turns of the secondary winding W2A to the primary winding W. Since the adjustment of the inductance “L1” is easier than the adjustment of the turn ratio, the transfer characteristic of the secondary winding W2A is preferably adjusted by the inductance “L1”. Similarly, the transfer characteristic of the secondary winding W2B is adjusted by the inductance “L2”.
インダクタンス「Ｌ１」は、漏洩インダクタンスであり、一次巻線Ｗ１と二次巻線Ｗ２Ａとで共有されない磁束が増えると、インダクタンス「Ｌ１」は大きくなる。当該磁束は、たとえば、一次巻線Ｗ１と二次巻線Ｗ２Ａとの間の距離に応じて変わる。この点に着目して、二次巻線Ｗ２Ａが所望の伝達特性になるように、一次巻線Ｗ１と二次巻線Ｗ２Ａとの間における距離が調整される。すなわち、二次巻線Ｗ２Ａから所定の周波数の出力電圧が発生するように、一次巻線Ｗ１と二次巻線Ｗ２Ａとの間に所定距離（第１距離）が空けられる。好ましくは、当該距離は、一次巻線Ｗ１の外周と二次巻線Ｗ２Ａの外周との間の距離である。 The inductance “L1” is a leakage inductance. When the magnetic flux that is not shared by the primary winding W1 and the secondary winding W2A increases, the inductance “L1” increases. The magnetic flux varies depending on, for example, the distance between the primary winding W1 and the secondary winding W2A. Focusing on this point, the distance between the primary winding W1 and the secondary winding W2A is adjusted so that the secondary winding W2A has a desired transfer characteristic. That is, a predetermined distance (first distance) is provided between the primary winding W1 and the secondary winding W2A so that an output voltage having a predetermined frequency is generated from the secondary winding W2A. Preferably, the distance is a distance between the outer periphery of primary winding W1 and the outer periphery of secondary winding W2A.
同様に、二次巻線Ｗ２Ｂが所望の伝達特性になるように、一次巻線Ｗ１と二次巻線Ｗ２Ｂとの間における距離が調整される。すなわち、二次巻線Ｗ２Ｂから所定の周波数の出力電圧が発生するように、一次巻線Ｗ１と二次巻線Ｗ２Ｂとの間には所定距離（第２距離）が空けられる。 Similarly, the distance between the primary winding W1 and the secondary winding W2B is adjusted so that the secondary winding W2B has a desired transfer characteristic. That is, a predetermined distance (second distance) is provided between the primary winding W1 and the secondary winding W2B so that an output voltage having a predetermined frequency is generated from the secondary winding W2B.
図１３および図１４を参照して、第２の実施の形態に従う電源装置５０Ａに備えられる変圧器５４Ａの構造の具体例について説明する。図１３は、変圧器５４Ａの外観を示す図である。図１４は、変圧器５４Ａを分解した図である。
A specific example of the structure of
図１３および図１４に示されるように、変圧器５４Ａは、コア６１Ａ，６１Ｂと、ボビンＢ１，Ｂ２とで構成されている。
As shown in FIGS. 13 and 14, the
コア６１Ａ，６１Ｂは、たとえば、Ｅ字形状であり、中脚と、中脚を間に挟んだ２つの外脚とで構成されている。コア６１Ａの中脚には、筒状のボビンＢ１が取り付けられる。コア６１Ｂの中脚には、筒状のボビンＢ２が取り付けられる。
The
ボビンＢ２の径は、ボビンＢ１の径よりも大きく、ボビンＢ１は、ボビンＢ２に内包される。ボビンＢ１，Ｂ２は、一体的に構成されてもよいし、別個に構成されてもよい。ボビンＢ１，Ｂ２は、たとえば、樹脂で構成されている。 The diameter of the bobbin B2 is larger than the diameter of the bobbin B1, and the bobbin B1 is included in the bobbin B2. Bobbins B1 and B2 may be configured integrally or may be configured separately. Bobbins B1 and B2 are made of resin, for example.
ボビンＢ１（一次用ボビン）には、一次巻線Ｗが巻かれている。一次巻線Ｗの一端は、電極Ｅ１Ａに繋げられている。一次巻線Ｗの他端は、電極Ｅ１Ｂに繋げられている。電極Ｅ１Ａ，Ｅ１Ｂ間に重畳電圧が印加される。 A primary winding W is wound around the bobbin B1 (primary bobbin). One end of the primary winding W is connected to the electrode E1A. The other end of the primary winding W is connected to the electrode E1B. A superimposed voltage is applied between the electrodes E1A and E1B.
ボビンＢ２（二次用ボビン）は、二次巻線の巻付部を２つ以上有する。図１３および図１４の例では、ボビンＢ２は、４つの巻付部Ｂ２Ａ〜Ｂ２Ｄを有している。巻付部Ｂ２Ａ〜Ｂ２Ｄの各々は、たとえば、セパレータで分けられている。 The bobbin B2 (secondary bobbin) has two or more winding portions of the secondary winding. In the example of FIGS. 13 and 14, the bobbin B2 has four winding portions B2A to B2D. Each of winding part B2A-B2D is divided by the separator, for example.
巻付部Ｂ２Ａには、二次巻線Ｗ２Ａが巻き付けられている。二次巻線Ｗ２Ａの一端は、電極Ｅ２Ａ１に繋げられている。二次巻線Ｗ２Ａの他端は、電極Ｅ２Ａ２に繋げられている。電極Ｅ２Ａ１，Ｅ２Ａ２間に、二次巻線Ｗ２Ａの伝達特性に応じた交流電圧が発生する。 A secondary winding W2A is wound around the winding part B2A. One end of the secondary winding W2A is connected to the electrode E2A1. The other end of the secondary winding W2A is connected to the electrode E2A2. An AC voltage corresponding to the transfer characteristic of the secondary winding W2A is generated between the electrodes E2A1 and E2A2.
巻付部Ｂ２Ｂには、二次巻線Ｗ２Ｂが巻き付けられている。二次巻線Ｗ２Ｂの一端は、電極Ｅ２Ｂ１に繋げられている。二次巻線Ｗ２Ｂの他端は、電極Ｅ２Ｂ２に繋げられている。電極Ｅ２Ｂ１，Ｅ２Ｂ２間に、二次巻線Ｗ２Ｂの伝達特性に応じた交流電圧が発生する。 A secondary winding W2B is wound around the winding part B2B. One end of the secondary winding W2B is connected to the electrode E2B1. The other end of the secondary winding W2B is connected to the electrode E2B2. An AC voltage corresponding to the transfer characteristic of the secondary winding W2B is generated between the electrodes E2B1 and E2B2.
巻付部Ｂ２Ｃには、二次巻線Ｗ２Ｃが巻き付けられている。二次巻線Ｗ２Ｃの一端は、電極Ｅ２Ｃ１に繋げられている。二次巻線Ｗ２Ｃの他端は、電極Ｅ２Ｃ２に繋げられている。電極Ｅ２Ｃ１，Ｅ２Ｃ２間に、二次巻線Ｗ２Ｃの伝達特性に応じた交流電圧が発生する。 A secondary winding W2C is wound around the winding part B2C. One end of the secondary winding W2C is connected to the electrode E2C1. The other end of the secondary winding W2C is connected to the electrode E2C2. An AC voltage corresponding to the transfer characteristic of the secondary winding W2C is generated between the electrodes E2C1 and E2C2.
巻付部Ｂ２Ｄには、二次巻線Ｗ２Ｄが巻き付けられている。二次巻線Ｗ２Ｄの一端は、電極Ｅ２Ｄ１に繋げられている。二次巻線Ｗ２Ｄの他端は、電極Ｅ２Ｄ２に繋げられている。電極Ｅ２Ｄ１，Ｅ２Ｄ２間に、二次巻線Ｗ２Ｄの伝達特性に応じた交流電圧が発生する。 A secondary winding W2D is wound around the winding part B2D. One end of the secondary winding W2D is connected to the electrode E2D1. The other end of the secondary winding W2D is connected to the electrode E2D2. An AC voltage corresponding to the transfer characteristic of the secondary winding W2D is generated between the electrodes E2D1 and E2D2.
ボビンＢ１と巻付部Ｂ２Ａとの間には、距離Ｄ１（第１距離）が空けられている。ボビンＢ１と巻付部Ｂ２Ｂとの間には、距離Ｄ２（第２距離）が空けられている。ボビンＢ１と巻付部Ｂ２Ｃとの間には、距離Ｄ３が空けられている。ボビンＢ１と巻付部Ｂ２Ｄとの間には、距離Ｄ４が空けられている。距離Ｄ１〜Ｄ４は、互いに異なる。その結果、二次巻線Ｗ２Ａ〜Ｗ２Ｄ間の伝達特性に差異が生じ、異なる周波数の交流電圧が二次巻線Ｗ２Ａ〜Ｗ２Ｄのそれぞれから出力される。 A distance D1 (first distance) is provided between the bobbin B1 and the winding part B2A. A distance D2 (second distance) is provided between the bobbin B1 and the winding part B2B. A distance D3 is provided between the bobbin B1 and the winding part B2C. A distance D4 is provided between the bobbin B1 and the winding part B2D. The distances D1 to D4 are different from each other. As a result, a difference occurs in transfer characteristics between the secondary windings W2A to W2D, and alternating voltages having different frequencies are output from the secondary windings W2A to W2D.
一次巻線Ｗ１および二次巻線Ｗ２Ａ〜Ｗ２Ｄが並べられて配置されると、一次巻線Ｗ１から遠い二次巻線のインダクタンスが大きくなりすぎ、所望の伝達特性が得られないことがある。一次巻線Ｗ１が二次巻線Ｗ２Ａ〜Ｗ２Ｄに内包されることで、距離Ｄ１〜Ｄ４が正確に調整され得るので、二次巻線Ｗ２Ａ〜Ｗ２Ｄの出力電圧の周波数や大きさが意図する通りに調整される。 If the primary winding W1 and the secondary windings W2A to W2D are arranged side by side, the inductance of the secondary winding far from the primary winding W1 may become too large, and desired transfer characteristics may not be obtained. Since the primary winding W1 is included in the secondary windings W2A to W2D, the distances D1 to D4 can be accurately adjusted, so that the frequency and magnitude of the output voltages of the secondary windings W2A to W2D are as intended. Adjusted to
［電源装置５０Ａの回路構成］
図１５を参照して、第２の実施の形態に従う電源装置５０Ａの回路構成について説明する。図１５は、電源装置５０Ａの回路構成の一例を示す図である。
[Circuit Configuration of
With reference to FIG. 15, the circuit configuration of
図４に示される電源装置５０にはバンドパスフィルタＦ２〜Ｆ５が設けられていたが、図１５に示される電源装置５０ＡにはバンドパスフィルタＦ２〜Ｆ５が設けられていない。また、電源装置５０Ａは、複数の二次巻線Ｗ２Ａ〜Ｗ２Ｄを備える点で図４に示される電源装置５０と異なる。その他の点は図４に示される電源装置５０と同じであるので、以下ではそれらの説明については繰り返さない。
The
二次巻線Ｗ２Ａ〜Ｗ２Ｄは、それぞれ異なる伝達特性を有し、異なる周波数で共振する。二次巻線Ｗ２Ａは、交流電圧ｆ２と同一の周波数で共振するように構成されている。その結果、交流電圧ｆ２〜ｆ５の重畳電圧ｆが一次巻線Ｗ１に印加されると、二次巻線Ｗ２Ａは、交流電圧ｆ２と同一の交流成分を含む出力電圧ｆ２’を出力する。同様に、重畳電圧ｆが一次巻線Ｗ１に印加されると、二次巻線Ｗ２Ｂは、交流電圧ｆ３と同一の交流成分を含む出力電圧ｆ３’を出力する。重畳電圧ｆが一次巻線Ｗ１に印加されると、二次巻線Ｗ２Ｃは、交流電圧ｆ４と同一の交流成分を含む出力電圧ｆ４’を出力する。重畳電圧ｆが一次巻線Ｗ１に印加されると、二次巻線Ｗ２Ｄは、交流電圧ｆ５と同一の交流成分を含む出力電圧ｆ５’を出力する。このように、二次巻線Ｗ２Ａ〜Ｗ２Ｄは、同時に異なる周波数の交流電圧を発生する。 Secondary windings W2A to W2D have different transfer characteristics and resonate at different frequencies. Secondary winding W2A is configured to resonate at the AC voltage f 2 the same frequency. As a result, the superimposed voltage f of the AC voltage f 2 ~f 5 is applied to the primary winding W1, the secondary winding W2A is an output voltage f 2 'containing the same AC component and the AC voltage f 2 To do. Similarly, when the superimposed voltage f is applied to the primary winding W1, the secondary winding W2B outputs an output voltage f 3 'containing the same of the AC component and the alternating voltage f 3. When superimposed voltage f is applied to the primary winding W1, the secondary winding W2C outputs an output voltage f 4 'containing the same of the AC component and the alternating voltage f 4. If the superposed voltage f is applied to the primary winding W1, the secondary winding W2D outputs an output voltage f 5 'containing the same of the AC component and the alternating voltage f 5. As described above, the secondary windings W2A to W2D simultaneously generate AC voltages having different frequencies.
なお、二次巻線Ｗ２Ａ〜Ｗ２Ｄのそれぞれと、変換回路Ｔ２〜Ｔ５のそれぞれとの間にはバンドパスフィルタが設けられてもよい。これにより、より精度良く、所望の周波数帯域の交流成分が得られる。 A band pass filter may be provided between each of the secondary windings W2A to W2D and each of the conversion circuits T2 to T5. As a result, an AC component in a desired frequency band can be obtained with higher accuracy.
また、検知部５６Ａ〜５６Ｄのそれぞれにバンドパスフィルタが接続されてもよい。この場合、検知部５６Ａ〜５６Ｄのそれぞれから出力される検知信号は、バンドパスフィルタを通過した上で、周波数制御部ＤＣ２〜ＤＣ５のそれぞれにフィードバックされる。
Further, a band pass filter may be connected to each of the
［小括］
以上のようにして、本実施の形態に従う電源装置５０Ａは、異なる伝達特性を有する複数の二次巻線を用いて、異なる周波数の交流電圧を出力する。異なる周波数の交流電圧を出力するために、バンドパスフィルタが必要ないため、電源装置５０Ａの回路構成が簡素化される。
[Brief Summary]
As described above,
今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
１０ 感光体、１１ 帯電装置、１２ 露光装置、１３ 現像装置、１４ 現像ローラー、１５Ｃ，１５Ｋ，１５Ｍ，１５Ｙ トナーボトル、１７ クリーニング装置、３０ 中間転写ベルト、３１ 一次転写ローラー、３３ 二次転写ローラー、３７ カセット、３８ 従動ローラー、３９ 駆動ローラー、４０ タイミングローラー、４１ 搬送経路、４３ 定着装置、４８ トレー、５０，５０Ａ 電源装置、５１ 制御装置、５４，５４Ａ 変圧器、５６ 検知部、６０，６０Ａ 電流検知回路、６１Ａ，６１Ｂ コア、９１〜９３，９６，９７ 伝達特性、１００ 画像形成装置、１０２ ＲＯＭ、１０３ ＲＡＭ、１０４ ネットワークインターフェイス、１０７ 操作パネル、１２０ 記憶装置、１２２ 制御プログラム。
DESCRIPTION OF
Claims (26)
第１周波数の交流電圧と第２周波数の交流電圧とを重畳した第１交流電圧を生成するための制御装置と、
前記制御装置に電気的に接続されている一次巻線と、
前記第１交流電圧が印加された前記一次巻線の相互誘導により第２交流電圧を発生するための二次巻線と、
前記第２交流電圧の交流成分の内、前記第１周波数の交流成分を通過させ、当該交流成分を第１出力電圧として出力するための第１フィルタと、
前記第２交流電圧の交流成分の内、前記第２周波数の交流成分を通過させ、当該交流成分を第２出力電圧として出力するための第２フィルタとを備える、電源装置。 A power supply device capable of outputting a plurality of voltages having different frequencies,
A control device for generating a first AC voltage in which an AC voltage of a first frequency and an AC voltage of a second frequency are superimposed;
A primary winding electrically connected to the control device;
A secondary winding for generating a second AC voltage by mutual induction of the primary winding to which the first AC voltage is applied;
A first filter for passing an alternating current component of the first frequency among the alternating current components of the second alternating voltage and outputting the alternating current component as a first output voltage;
A power supply apparatus comprising: a second filter for passing an AC component of the second frequency among the AC components of the second AC voltage and outputting the AC component as a second output voltage.
前記二次巻線に流れる電流を検知し、当該電流の大きさを表わす検知信号を出力するための電流検知部と、
前記検知信号の交流成分の内、前記第１周波数または前記第２周波数の成分を通過させるための第３フィルタとをさらに備える、請求項２または３に記載の電源装置。 The power supply device
A current detection unit for detecting a current flowing in the secondary winding and outputting a detection signal representing the magnitude of the current;
4. The power supply device according to claim 2, further comprising a third filter configured to pass a component of the first frequency or the second frequency in an AC component of the detection signal.
前記制御モードは、電流制御モードと、電圧制御モードとを含み、
前記制御装置は、
前記電圧制御モードにおいて、前記直流電圧の大きさが所定電圧値になるように前記第１交流電圧を調整し、
前記電流制御モードにおいて、前記電流値が前記所定電流値になるように前記第１交流電圧を調整する、請求項６に記載の電源装置。 The control device is configured to accept a control mode setting;
The control mode includes a current control mode and a voltage control mode,
The controller is
In the voltage control mode, the first AC voltage is adjusted so that the DC voltage has a predetermined voltage value,
The power supply device according to claim 6, wherein in the current control mode, the first AC voltage is adjusted so that the current value becomes the predetermined current value.
前記制御装置は、前記画像形成装置の動作をさらに制御する、請求項１〜９のいずれか１項に記載の電源装置。 The power supply device is mounted on an image forming apparatus,
The power supply device according to claim 1, wherein the control device further controls an operation of the image forming apparatus.
第１周波数の交流電圧と第２周波数の交流電圧とを重畳した重畳電圧を生成するための制御装置と、
前記制御装置に電気的に接続されている一次巻線と、
前記重畳電圧が印加された前記一次巻線の相互誘導により、前記第１周波数の第１出力電圧を発生するための第１二次巻線と、
前記重畳電圧が印加された前記一次巻線の相互誘導により、前記第２周波数の第２出力電圧を発生するための第２二次巻線とを備える、電源装置。 A power supply device capable of outputting a plurality of voltages having different frequencies,
A control device for generating a superimposed voltage obtained by superimposing an alternating voltage of a first frequency and an alternating voltage of a second frequency;
A primary winding electrically connected to the control device;
A first secondary winding for generating a first output voltage of the first frequency by mutual induction of the primary winding to which the superimposed voltage is applied;
And a second secondary winding for generating a second output voltage of the second frequency by mutual induction of the primary winding to which the superimposed voltage is applied.
前記第２二次巻線から前記第２周波数の前記第２出力電圧が発生するように、前記一次巻線と前記第２二次巻線との間には第２距離が空けられている、請求項１２に記載の電源装置。 A first distance is provided between the primary winding and the first secondary winding such that the first output voltage of the first frequency is generated from the first secondary winding;
A second distance is provided between the primary winding and the second secondary winding such that the second output voltage of the second frequency is generated from the second secondary winding. The power supply device according to claim 12.
前記一次巻線を巻きつけるための一次用ボビンと、
前記第１二次巻線を巻き付けるための第１巻付部と前記第２二次巻線を巻き付けるための第２巻付部とを有する二次用ボビンとをさらに備え、
前記一次用ボビンは、前記二次用ボビンに内包されており、
前記一次巻線と前記第１巻付部との間の距離は、前記一次巻線と前記第２巻付部との間の距離と異なる、請求項１３に記載の電源装置。 The power supply device
A primary bobbin for winding the primary winding;
A secondary bobbin having a first winding part for winding the first secondary winding and a second winding part for winding the second secondary winding;
The primary bobbin is included in the secondary bobbin,
The power supply device according to claim 13, wherein a distance between the primary winding and the first winding portion is different from a distance between the primary winding and the second winding portion.
前記制御モードは、電流制御モードと、電圧制御モードとを含み、
前記制御装置は、
前記電圧制御モードにおいて、前記直流電圧の大きさが所定電圧値になるように前記重畳電圧を調整し、
前記電流制御モードにおいて、前記電流の大きさが前記所定電流値になるように前記重畳電圧を調整する、請求項１９に記載の電源装置。 The control device is configured to accept a control mode setting;
The control mode includes a current control mode and a voltage control mode,
The controller is
In the voltage control mode, the superimposed voltage is adjusted so that the magnitude of the DC voltage becomes a predetermined voltage value,
The power supply device according to claim 19, wherein, in the current control mode, the superimposed voltage is adjusted so that the magnitude of the current becomes the predetermined current value.
前記フィルタは、前記電流検知部から出力される検知信号の交流成分の内、前記第１周波数の交流成分を通過させるように構成されている、請求項１８〜２１のいずれか１項に記載の電源装置。 The power supply device further includes a filter connected in series to the control device and the current detection unit,
The said filter is comprised so that the alternating current component of a said 1st frequency may be allowed to pass among the alternating current components of the detection signal output from the said current detection part. Power supply.
前記制御装置は、前記画像形成装置の動作をさらに制御する、請求項１２〜２４のいずれか１項に記載の電源装置。 The power supply device is mounted on an image forming apparatus,
The power supply device according to any one of claims 12 to 24, wherein the control device further controls an operation of the image forming apparatus.
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