JP6961437B2 - 電源装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
実施例1の電源装置の回路について、図1を用いて説明する。交流電源AC11から出力される交流電圧は、ブリッジダイオードBD11で全波整流され、平滑用コンデンサC11で平滑される。平滑用コンデンサC11の高電圧側の電位をDCH、低電圧側の電位をDCLとする。また、DCHとDCLの差分を入力電圧Vinとする。変換手段である絶縁型DCDCコンバータ100は、平滑用コンデンサC11に充電された入力電圧Vinから、トランスT11を介して、絶縁された2次側に電源電圧Vout(出力電圧)を出力する。実施例1における絶縁型DCDCコンバータ100の方式はアクティブクランプを用いたフライバック電源であるが、一石を使ったフライバック方式でもよい。トランスT11は、1次側に1次巻線P1、補助巻線P2を、2次側に2次巻線S1を備えた絶縁型のトランスである。1次巻線P1から、2次巻線S1にはスイッチング動作によってエネルギーを供給している。
続いて、実施例1における電源装置の制御について、図1の回路図と図2の制御ブロック図を用いて説明する。なお、図2における各ブロックの名称は、図1で示す名称と一致している。まず、第1の検知手段であるブロックAは、電源電圧Voutを入力として、シャントレギュレータIC11のリファレンス端子REFに入力される電圧Vrefを出力とする。Vout_CHG信号がローレベルのとき、ブロックAでは、式(1)で示す通り、電源電圧Voutを抵抗R19と抵抗R20とで分圧しており、入出力以外の変数は存在しない。
ブロックDにおけるFB端子の電圧VfbとFET11の導通時間TIME1との関係をグラフ化したものを図3に示す。図3(a)が実施例1における関係を示すグラフであり(式(5))、図3(b)が従来における関係を示すグラフである(式(8))。これらのグラフは、横軸にFB端子の電圧Vfb、縦軸にFET11の導通時間TIME1を示す。
ブロックDにおけるFB端子の電圧VfbとFET11の導通時間TIME1との関係をグラフ化したものを図4に示す。図4は、実施例1と同様に、FB端子の電圧VfbとFET11の導通時間TIME1が1次関数の関係にあり、1次関数の傾き及び切片が、入力電圧Vinに反比例する。FB端子の電圧Vfbが上限値Vfb(u)(所定値)を超えると、FET11の導通時間TIME1は一定となる。これにより、FB端子の電圧Vfbに何らかの異常が発生した場合でも、FET11の導通時間TIME1を必要以上に大きくすることを防ぐことができる。導通時間TIME1が必要以上に大きいと、大きな電流が流れることでFET11等の素子が発熱し、素子の損傷や動作寿命の低下につながる可能性がある。このため、TIME1に上限を設けることで、FET11に大きな電流が流れることを防止できる。
画像形成装置の一例として、レーザビームプリンタを例にあげて説明する。図5に電子写真方式のプリンタの一例であるレーザビームプリンタの概略構成を示す。レーザビームプリンタ300は、静電潜像が形成される像担持体としての感光ドラム311、感光ドラム311を一様に帯電する帯電部317(帯電手段)、感光ドラム311に形成された静電潜像をトナーで現像する現像部312(現像手段)を備えている。そして、感光ドラム311に現像されたトナー像をカセット316から供給された記録材としてのシート(不図示)に転写部318(転写手段)によって転写して、シートに転写したトナー像を定着器314で定着してトレイ315に排出する。この感光ドラム311、帯電部317、現像部312、転写部318が画像形成部である。また、レーザビームプリンタ300は、実施例1、2で説明した電源装置を電源装置400として備えている。なお、実施例1、2の電源装置を適用可能な画像形成装置は、図5に例示したものに限定されず、例えば複数の画像形成部を備える画像形成装置であってもよい。更に、感光ドラム311上のトナー像を中間転写ベルトに転写する1次転写部と、中間転写ベルト上のトナー像をシートに転写する2次転写部を備える画像形成装置であってもよい。
101 1次側制御部
140 フィードバック部
180 交流電源電圧検知部
FET11 第1のスイッチング素子
Claims (7)
- 1次側と2次側を絶縁するトランスと、前記トランスの1次側に設けられ、交流電圧を整流平滑した入力電圧を変換して前記トランスの2次側から出力電圧を出力するためにスイッチング動作を行う少なくとも1つのスイッチング素子と、を有する変換手段と、
前記出力電圧を検知する第1の検知手段と、
前記第1の検知手段により検知された電圧に基づいてフィードバック電圧を生成するフィードバック手段と、
前記フィードバック手段により生成されたフィードバック電圧に基づいて前記スイッチング素子の前記スイッチング動作を制御する制御手段と、
前記交流電圧を検知する第2の検知手段と、
を備える電源装置において、
前記制御手段は、前記第2の検知手段により検知された前記交流電圧が大きいほど前記フィードバック電圧に対する前記スイッチング素子の導通時間が小さくなるように、かつ、前記フィードバック電圧の変動量に対する前記スイッチング素子の導通時間の変動量が小さくなるように制御され、
前記スイッチング素子の導通時間は、前記フィードバック電圧を変数とする1次関数で表され、前記1次関数の傾き及び切片は、前記交流電圧の逆数に比例することを特徴とする電源装置。 - 前記制御手段は、前記フィードバック電圧が所定値を超えると前記スイッチング素子の導通時間を一定の値に設定し、
前記一定の値は、前記交流電圧が大きいほど小さいことを特徴とする請求項1に記載の電源装置。 - 前記出力電圧の目標電圧を切り替える切替手段を備え、
前記制御手段は、前記目標電圧に応じて前記スイッチング素子の導通時間を制御することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電源装置。 - 前記フィードバック手段は、定電圧源を有することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の電源装置。
- 前記変換手段は、アクティブクランプを用いたフライバック方式のDCDCコンバータであることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の電源装置。
- 記録材に画像形成を行う画像形成手段と、
請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の電源装置と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。 - 記録材に画像形成を行う画像形成手段と、
請求項3に記載の電源装置と、
前記切替手段に前記出力電圧の目標電圧を切り替えるよう指示する信号を出力するコントローラと、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
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