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公開番号2025066289
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-23
出願番号2023175762
出願日2023-10-11
発明の名称電源装置、画像形成装置
出願人キヤノン株式会社
代理人個人
主分類H02M 7/48 20070101AFI20250416BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】交流電圧波形の正の電圧波形と負の電圧波形を独立に調整可能で、且つ出力端の電圧の平均値のずれを抑制する電源装置を提供する。
【解決手段】電源装置は、直流電圧を生成するDC出力部400と、交流電圧を生成し、直流電圧と交流電圧とを重畳した出力電圧を生成するAC出力部300と、DC出力部400に所定の電圧値の直流電圧を生成させ、AC出力部300に所定の電圧値の交流電圧を生成させる制御部200と、を備える。AC出力部300は、出力電圧のダンピング抵抗となる抵抗R301、R302と、抵抗R301に並列に接続されるACダイオードD301と、を有する。制御部200は、出力電圧の平均値に基づいて、直流電圧の電圧値を調整する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
直流電圧を生成する直流電圧生成手段と、
交流電圧を生成し、前記直流電圧と前記交流電圧とを重畳した出力電圧を生成する交流電圧生成手段と、
前記直流電圧生成手段に所定の電圧値の前記直流電圧を生成させ、前記交流電圧生成手段に所定の電圧値の交流電圧を生成させる制御手段と、を備え、
前記交流電圧生成手段は、前記出力電圧のダンピング抵抗となる複数の抵抗と、前記複数の抵抗の一部の抵抗に並列に接続されるダイオードと、を有し、前記交流電圧の正の電圧出力時には前記複数の抵抗に電流が流れ、前記交流電圧の負の電圧出力時には前記一部の抵抗には電流が流れないように構成され、
前記直流電圧生成手段は、前記出力電圧の平均値を検出する電圧検出手段を有し、
前記制御手段は、前記電圧検出手段により検出された前記平均値に基づいて、前記直流電圧の電圧値を調整する制御信号を前記直流電圧生成手段へ送信することを特徴とする、
電源装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記制御手段は、前記平均値が前記直流電圧の目的値となるような前記制御信号を前記直流電圧生成手段へ送信することを特徴とする、
請求項１記載の電源装置。
【請求項３】
前記交流電圧生成手段は、一次巻線に印加される電圧に応じた交流電圧を二次巻線に発生するトランスを有し、前記二次巻線の一端に前記直流電圧が印加され、前記二次巻線の他端に前記ダンピング抵抗が接続されることを特徴とする、
請求項１記載の電源装置。
【請求項４】
前記ダンピング抵抗は、第１抵抗と第２抵抗とを含み、
前記ダイオードは、カソードが前記二次巻線の前記他端に接続され、アノードが前記第１抵抗と前記第２抵抗との接点に接続されることで、前記第１抵抗に並列に接続されており、
前記交流電圧の正の電圧出力時には前記第１抵抗と前記第２抵抗の抵抗値の和を前記ダンピング抵抗の抵抗値とし、前記交流電圧の負の電圧出力時には前記第２抵抗の抵抗値を前記ダンピング抵抗の抵抗値とすることを特徴とする、
請求項３記載の電源装置。
【請求項５】
前記直流電圧生成手段は、一次巻線に印加される電圧に応じた交流電圧を二次巻線に発生するトランスと、前記二次巻線に発生した前記交流電圧を整流平滑して前記直流電圧を生成する整流平滑手段と、を有することを特徴とする、
請求項１記載の電源装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記制御信号のオン幅を調整することで前記トランスの前記一次巻線に印加される前記電圧を変え、前記直流電圧を調整することを特徴とする、
請求項５記載の電源装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の電源装置と、
前記電源装置から出力される前記出力電圧により動作して画像を形成する構成部品と、を備えることを特徴とする、
画像形成装置。
【請求項８】
感光体と、
前記感光体を一様に帯電させる帯電手段と、
一様に帯電した前記感光体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、
前記出力電圧が印加されることで前記静電潜像を現像する現像手段と、を備えることを特徴とする、
請求項７記載の画像形成装置。
【請求項９】
感光体と、
前記出力電圧が印加されることで前記感光体を一様に帯電させる帯電手段と、
一様に帯電した前記感光体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、
前記静電潜像を現像する現像手段と、を備えることを特徴とする、
請求項７記載の画像形成装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流電圧を発生する電源装置及びこのような電源装置を備える画像形成装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
電子写真方式や静電記録方式の画像形成装置は現像器を備える。現像器は、直流電圧と交流電圧とが重畳された電圧が印加されることで、トナーによる静電潜像の現像を効率よく行うことができる。とりわけ、交流電圧の波形を矩形波とすることで、静電潜像に対するトナーの充電効率（潜像電荷にトナー電荷が結合する割合）が向上する。交流電圧の矩形波形状は、交流電圧を生成する電源装置に備えられるＡＣトランスに接続されたダンピング抵抗により変化する。ダンピング抵抗は、画像形成装置毎に適切な抵抗値に設定される。
【０００３】
画質向上を目的として、交流電圧の正の電圧振幅（Ｖｐ＋）と負の電圧振幅（Ｖｐ－）とを異なる値にする場合がある。この場合の交流電圧の波形は、「偏デューティ波形」と呼ばれる。偏デューティ比（Ｖｐ＋：Ｖｐ－）は、４：６～２：８が一般的に用いられる。
偏デューティ波形では、交流電圧の周波数が高く偏デューティ比が２：８の場合、正の電圧は振幅レベルが低いためオーバーシュートしやすくなる。オーバーシュートを抑えるために、ダンピング抵抗は大きな抵抗値が設定される。
【０００４】
しかし、抵抗値の大きなダンピング抵抗を用いる場合、振幅が大きく出力時間の短い負の電圧が、時間内に立ち上がりきらない可能性がある。逆に、負の電圧が時間内に立ち上がるようにダンピング抵抗の抵抗値を小さくすると、正の電圧にオーバーシュートが発生する。つまり、交流電圧の波形の正の電圧波形の適正化と負の電圧波形の適正化との両立は困難である。
【０００５】
特許文献１では、交流電圧を生成するＡＣトランスの出力部に直列接続される２個のダンピング抵抗（第１、第２ダンピング抵抗）の一方（第１ダンピング抵抗）に、ダイオードを並列接続する構成が提案されている。この構成では、正の電圧出力時には、第１、第２ダンピング抵抗の抵抗値の和がダンピング抵抗の抵抗値となり、負の電圧出力時には、第２ダンピング抵抗の抵抗値のみがダンピング抵抗の抵抗値となる。そのために、交流電圧の正の電圧と負の電圧のそれぞれの立ち上がり波形が、独立に調整可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０２２－７７４３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の構成では、ＡＣトランスの二次側の両端電圧Ｖｘは、平均値が０［Ｖ］になる。電源装置から出力される電圧Ｖｙは、ＡＣトランスからダンピング抵抗を介して出力される。電圧Ｖｙは、ダンピング抵抗及び負荷容量により両端電圧Ｖｘから高周波成分が除去された波形である。電圧Ｖｙは、正の電圧出力時のダンピング抵抗の抵抗値と、負の電圧出力時のダンピング抵抗の抵抗値とが異なるために、正の電圧波形面積と負の電圧波形面積とが異なる。正の電圧波形面積と負の電圧波形面積との差分が、電圧Ｖｙの平均値の、両端電圧Ｖｘの平均値からのずれ量となる。つまり、出力部の電圧Ｖｙは、交流波形を含むことで、平均値が０［Ｖ］からずれてしまう。
【０００８】
本発明は、上述の問題に鑑み、交流電圧波形の正の電圧波形と負の電圧波形を独立に調整可能で、且つ出力端の電圧の平均値のずれを抑制する電源装置を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の電源装置は、直流電圧を生成する直流電圧生成手段と、交流電圧を生成し、前記直流電圧と前記交流電圧とを重畳した出力電圧を生成する交流電圧生成手段と、前記直流電圧生成手段に所定の電圧値の前記直流電圧を生成させ、前記交流電圧生成手段に所定の電圧値の交流電圧を生成させる制御手段と、を備え、前記交流電圧生成手段は、前記出力電圧のダンピング抵抗となる複数の抵抗と、前記複数の抵抗の一部の抵抗に並列に接続されるダイオードと、を有し、前記交流電圧の正の電圧出力時には前記複数の抵抗に電流が流れ、前記交流電圧の負の電圧出力時には前記一部の抵抗には電流が流れないように構成され、前記直流電圧生成手段は、前記出力電圧の平均値を検出する電圧検出手段を有し、前記制御手段は、前記電圧検出手段により検出された前記平均値に基づいて、前記直流電圧の電圧値を調整する制御信号を前記直流電圧生成手段へ送信することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、交流電圧波形の正の電圧波形と負の電圧波形を独立に調整可能で、且つ出力端の電圧の平均値のずれを抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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