(57)【要約】【課題】  高圧出力電圧を正確に生成する画像形成装置を得る。【解決手段】  高圧基板１は、アナログ制御信号の電圧レベルに対応する高電圧を生成する増幅回路１１を備え、その高電圧を高圧ユニットに印加する。制御基板２は、高圧基板１に対してアナログ制御信号を出力するＤ／Ａコンバーター２１を備える。２本のハーネス３ａ，３ｂは、制御基板２においてＤ／Ａコンバーター２１の２つの出力端子２１ａ，２１ｂにそれぞれ電気的に接続され、高圧基板１において増幅回路１１の入力およびグランドにそれぞれ電気的に接続されており、アナログ制御信号を制御基板２から高圧基板１へ伝送する。追加ハーネス３ｃは、高圧基板１において高圧基板１のグランドＧＮＤｈに電気的に接続され、制御基板２において制御基板２のグランドＧＮＤｃに電気的に接続されている。【選択図】  図１
2020024344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アナログ制御信号の電圧レベルに対応する高電圧を生成する増幅回路を備え、前記高電圧を電子写真方式の現像プロセスにおいて使用される所定の内部装置に印加する高圧基板と、
前記高圧基板に対して前記アナログ制御信号を出力する出力回路を備える制御基板と、
前記制御基板において前記出力回路の２つの出力端子にそれぞれ電気的に接続され、前記高圧基板において前記増幅回路の入力およびグランドにそれぞれ電気的に接続された、前記アナログ制御信号を前記制御基板から前記高圧基板へ伝送するための２本のハーネスと、
前記高圧基板において前記高圧基板のグランドに電気的に接続され、前記制御基板において前記制御基板のグランドに電気的に接続された追加ハーネスと、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御基板は、前記出力回路のグランド端子と前記制御基板のグランドとの間に抵抗素子をさらに備え、
前記追加ハーネスは、前記制御基板において、前記制御基板のグランド、または前記制御基板のグランドと前記抵抗素子との間の配線に接続されていること、
を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記追加ハーネスは、前記高圧基板において、前記高圧基板のグランドにリターン電流が流入する位置から、前記２本のハーネスのうちの前記増幅回路のグランドに電気的に接続されたハーネスより近い位置に接続されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御基板のグランドは、当該画像形成装置のフレームグランドに電気的に接続されており、
前記高圧基板のグランドは、当該画像形成装置のフレームグランドに電気的に接続されていないこと、
を特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御基板は、デジタル制御信号を出力するコントローラーをさらに備え、
前記出力回路は、前記デジタル制御信号を前記アナログ制御信号に変換するＤ／Ａコンバーターであること、
を特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項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、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリンター、複合機などといった電子写真方式の画像形成装置は、高電圧が要求される現像ローラーなどの部位を内蔵しているため、制御基板とは別に設けられた高圧基板で、そのような部位に、所定の高電圧を印加している（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−３２７３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図２は、電子写真方式の画像形成装置１００内の高圧基板１０１および制御基板１０２の一例を示すブロック図である。図２に示す画像形成装置１００では、制御基板１０２は、コントローラー１２２によって生成されたデジタル制御信号をＤ／Ａ（Digital to Analog）コンバーター１２１によってアナログ制御信号に変換し、ハーネス１０３ａ，１０３ｂを使用してそのアナログ制御信号を高圧基板１０１に供給し、高圧基板１０１は、そのアナログ制御信号の電圧レベルを増幅回路１１１によって所定増幅率で増幅して所定の高電圧を生成し、現像装置、帯電装置などの高電圧が要求される内部装置に印加している。
【０００５】
図２に示す画像形成装置１００では、２本のハーネス１０３ａ，１０３ｂによってアナログ制御信号が制御基板１０２から高圧基板１０１へ伝送されている。制御基板１０２において、２本のハーネス１０３ａ，１０３ｂは、Ｄ／Ａコンバーター１２１の出力端子１２１ａ，１２１ｂにそれぞれ電気的に接続されており、ハーネス１０３ｂは、アナログ制御信号のグランド側の電流経路となっている。また、Ｄ／Ａコンバーター１２１の内部において、グランド側の出力端子１２１ｂは、グランド端子１２１ｃに電気的に接続されており、そのグランド端子１２１ｃは、制御基板１０２のグランドＧＮＤｃに電気的に接続されている。なお、制御基板１０２のグランドＧＮＤｃは、画像形成装置１００のフレームなどに電気的に接続される。
【０００６】
ハーネス１０３ａ，１０３ｂは、ハーネス抵抗ｒをそれぞれ有している。また、高圧基板１０１内の配線および制御基板１０２内の配線も微小な抵抗を有する。
【０００７】
このような回路構成において、高圧基板１０１から出力された電流Ｉは、上述の内部装置内を流れ、高圧基板１０１に戻り、その電流Ｉの大部分は、高圧基板１０１のグランドＧＮＤｈへ流れるが、その電流Ｉの一部Ｉｄは、ハーネス１０３ｂを流れ、制御基板１０２のグランドＧＮＤｃに流れる。したがって、高圧基板１０１のグランドレベル（具体的には増幅回路１０１のグランドレベル）が、電流Ｉｄによるハーネス１０３ｂでの電圧降下分（ｒ×Ｉｄ）だけ、制御基板１０２のグランドレベル（具体的にはＤ／Ａコンバーター１２１のグランドレベル）より高くなってしまう。
【０００８】
増幅回路１１１の出力電圧（高圧出力電圧）の変動幅は、増幅回路１１１の入力電圧の変動幅に電圧増幅率を乗じた値となるため、このような回路構成では、高圧基板１０１へのリターン電流Ｉに起因して、高圧基板１０１のグランドレベルと制御基板１０２のグランドレベルとのズレが大きくなり、高圧出力電圧の変動幅が大きくなってしまう。
【０００９】
通常、高圧基板１０１の増幅回路１１１の電圧増幅率は、数百倍から数千倍程度であり、例えば、電圧増幅率が１５０倍である場合、増幅回路１１１の入力電圧が３０ミリボルト変動すると、高圧出力電圧は４．５ボルト変動してしまい、高圧出力電圧を所望の電圧で正確に内部装置に印加することが困難である。
【００１０】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、高圧出力電圧を正確に生成する画像形成装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る画像形成装置は、アナログ制御信号の電圧レベルに対応する高電圧を生成する増幅回路を備え、前記高電圧を電子写真方式の現像プロセスにおいて使用される所定の内部装置に印加する高圧基板と、前記高圧基板に対して前記アナログ制御信号を出力する出力回路を備える制御基板と、前記制御基板において前記出力回路の２つの出力端子にそれぞれ電気的に接続され、前記高圧基板において前記増幅回路の入力およびグランドにそれぞれ電気的に接続された、前記アナログ制御信号を前記制御基板から前記高圧基板へ伝送するための２本のハーネスと、前記高圧基板において前記高圧基板のグランドに電気的に接続され、前記制御基板において前記制御基板のグランドに電気的に接続された追加ハーネスとを備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、高圧出力電圧を正確に生成する画像形成装置が得られる。
【００１３】
本発明の上記又は他の目的、特徴および優位性は、添付の図面とともに以下の詳細な説明から更に明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置１０における高圧基板１および制御基板２の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、電子写真方式の画像形成装置１００内の高圧基板１０１および制御基板１０２の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置１０における高圧基板１および制御基板２の構成を示すブロック図である。
【００１７】
この実施の形態に係る画像形成装置１０は、電子写真方式の画像形成装置（プリンター、複合機など）であり、感光体ドラム、感光体ドラムを帯電させる帯電ローラー、感光体ドラムの表面上の静電潜像にトナーを付着させる現像ローラー、トナー画像の１次転写または２次転写のための転写ローラーなどを備えている。
【００１８】
これらの現像ローラー、帯電ローラー、転写ローラーなどを含む内部装置（以下、高圧ユニットという）には、それぞれ独立して高電圧の印加が要求される。したがって、この実施の形態に係る画像形成装置１０は、電子写真方式の現像プロセスにおいて使用されるそのような高圧ユニットに、所定の高電圧を印加する高圧基板１、および高圧基板１を制御する制御基板２を備えている。
【００１９】
さらに、この実施の形態に係る画像形成装置１０は、高圧基板１と制御基板２との間を電気的に接続するハーネス３ａ，３ｂおよび追加ハーネス３ｃを備える。
【００２０】
２本のハーネス３ａ，３ｂは、上述のアナログ制御信号を制御基板２から高圧基板１へ伝送するために設けられている導電線である。２本のハーネス３ａ，３ｂは、制御基板２においてＤ／Ａコンバーター２１の２つの出力端子２１ａ，２１ｂにそれぞれ電気的に接続され、高圧基板１において増幅回路１１の入力およびグランドにそれぞれ電気的に接続されている。また、追加ハーネス３ｃは、高圧基板１において高圧基板１のグランドＧＮＤｈに電気的に接続され、制御基板２において制御基板２のグランドＧＮＤｃに電気的に接続されている導電線である。
【００２１】
高圧基板１は、増幅回路１１を備える。増幅回路１１は、アナログ制御信号の電圧レベルに対応する高電圧を生成し、その高電圧を高圧基板１の出力電圧（高圧出力電圧）とする。具体的には、増幅回路１１は、アナログ制御信号を所定の電圧増幅率で増幅して上述の高電圧を生成する。高圧出力電圧は所定の電圧に制御されるが、出力電流Ｉ（リターン電流）は、負荷となる高圧ユニットの状態に応じて変化する。
【００２２】
また、制御基板２は、Ｄ／Ａコンバーター２１およびコントローラー２２を備える。
【００２３】
Ｄ／Ａコンバーター２１は、高圧基板１に対して上述のアナログ制御信号を出力する出力回路（ここでは、ＩＣ（Integrated Circuit）チップ）である。コントローラー２２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などを含むプロセッサーであって、高圧出力電圧を指定するデジタル制御信号をＤ／Ａコンバーター２１に出力する。
【００２４】
この実施の形態では、制御基板２は、Ｄ／Ａコンバーター２１のグランド端子２１ｃと制御基板２のグランドＧＮＤｃとの間に抵抗素子Ｒをさらに備える。そして、追加ハーネス３ｃは、制御基板２において、（ａ）制御基板２のグランドＧＮＤｃ、または（ｂ）制御基板２のグランドＧＮＤｃと抵抗素子Ｒとの間の配線に接続される。なお、グランド端子２１ｃと出力端子２１ｂとは、Ｄ／Ａコンバーター２１の内部で電気的に接続されている。また、出力端子２１ｂは、アナログ制御信号のグランド側の電流経路となっている。
【００２５】
また、この実施の形態では、追加ハーネス３ｃは、高圧基板１のグランドＧＮＤｈの配線上、高圧基板１のグランドＧＮＤｈにリターン電流Ｉが流入する位置Ｐ１から、２本のハーネス３ａ，３ｂのうちの増幅回路１１のグランドに電気的に接続されたハーネス３ｂの接続位置Ｐ２より近い位置Ｐ３に接続されている。図１では、追加ハーネス３ｃの接続位置Ｐ３は、リターン電流Ｉが流入する位置Ｐ１に設定されている。
【００２６】
なお、制御基板２のグランドＧＮＤｃは、基板上の配線パターンなどであり、当該画像形成装置のフレームグランドに直接的に電気的に接続されているが、高圧基板１のグランドＧＮＤｈは、基板上の配線パターンなどであり、当該画像形成装置のフレームグランドに直接的に電気的に接続されていない。なお、制御基板２のグランドＧＮＤｃの接合箇所は、（例えばネジ止めなどで）機械的に、当該画像形成装置の金属フレームなどといったフレームグランドに固定されている。
【００２７】
次に、上記画像形成装置１０の動作について説明する。
【００２８】
制御基板２では、コントローラー２２が、デジタル制御信号をＤ／Ａコンバーター２１に出力し、Ｄ／Ａコンバーター２１は、そのデジタル制御信号をアナログ制御信号に変換し、出力端子２１ａ，２１ｂから出力する。
【００２９】
そのアナログ制御信号はハーネス３ａ，３ｂを介して高圧基板１の増幅回路１１に供給される。具体的には、そのアナログ制御信号の電圧が増幅回路１１の入力端子とグランドとの間に印加される。その際、増幅回路１１の入力インピーダンスが十分高いため、アナログ制御信号の電流は十分小さく、ハーネス抵抗ｒ１，ｒ２に起因する電圧降下は無視できる程度に小さい。
【００３０】
高圧基板１では、増幅回路１１は、アナログ制御信号の電圧を所定電圧増幅率で増幅し、所定の高電圧を生成し、高圧出力電圧として高圧ユニットに印加する。これにより、高圧ユニットの状態に応じた高圧出力電流Ｉが導通し、リターン電流Ｉが高圧ユニットから高圧基板１に戻ってくる。
【００３１】
なお、図示せぬ電源回路によって制御基板２の所定電圧（ここでは３．３ボルト）の電源電圧が印加される。また、図示せぬ電源回路によって高圧基板１の所定電圧（ここでは２４ボルト）の電源電圧が印加される。
【００３２】
リターン電流Ｉの大部分は、高圧基板１のグランドＧＮＤｈを介して電源回路へ流れていく。ここで、リターン電流Ｉの流入位置Ｐ１から制御基板２のグランドＧＮＤｃへの電流経路としては、（ａ）追加ハーネス３ｃと、（ｂ）ハーネス３ｂ、Ｄ／Ａコンバーター２１および抵抗素子Ｒとの２つがあるが、追加ハーネス３ｃのハーネス抵抗ｒ３は、ハーネス３ｂのハーネス抵抗ｒ２および抵抗素子Ｒの抵抗の和より十分小さくなっているため、リターン電流Ｉの残りの電流Ｉｄは、追加ハーネス３ｃを介して制御基板２のグランドＧＮＤｃに流入し、ハーネス３ｂ、Ｄ／Ａコンバーター２１および抵抗素子Ｒの経路にはほとんど流れない。
【００３３】
例えば、ハーネス抵抗ｒ１，ｒ２，ｒ３は、３０ミリオーム程度である場合、抵抗素子Ｒの抵抗は、１オーム程度とされ、ハーネス抵抗ｒ１，ｒ２，ｒ３は、抵抗素子Ｒの抵抗の２０分の１以下となっている。
【００３４】
このように、ハーネス３ｂでの電圧降下は、リターン電流Ｉの影響をほとんど受けないので、制御基板２のＤ／Ａコンバーター２１の出力電圧が実質的にそのまま高圧基板１の増幅回路１１の入力端子に印加される。そのため、リターン電流Ｉの電流値が変動しても、高圧基板１の増幅回路１１の入力端子に印加される電圧は変動しにくい。
【００３５】
したがって、高圧ユニットの状態（負荷状態）に拘わらず、その高圧ユニットに対して指定されている所定の高電圧が、その高圧ユニットに安定的に印加される。
【００３６】
以上のように、上記実施の形態によれば、高圧基板１は、アナログ制御信号の電圧レベルに対応する高電圧を生成する増幅回路１１を備え、その高電圧を電子写真方式の現像プロセスにおいて使用される所定の内部装置に印加する。制御基板２は、高圧基板１に対してアナログ制御信号を出力する出力回路としてＤ／Ａコンバーター２１を備える。２本のハーネス３ａ，３ｂは、制御基板２においてＤ／Ａコンバーター２１の２つの出力端子２１ａ，２１ｂにそれぞれ電気的に接続され、高圧基板１において増幅回路１１の入力およびグランドにそれぞれ電気的に接続されており、アナログ制御信号を制御基板２から高圧基板１へ伝送するために設けられている。追加ハーネス３ｃは、高圧基板１において高圧基板１のグランドＧＮＤｈに電気的に接続され、制御基板２において制御基板２のグランドＧＮＤｃに電気的に接続されている。
【００３７】
これにより、高圧出力電圧が正確に生成され高圧ユニットに安定的に印加される。
【００３８】
なお、上述の実施の形態に対する様々な変更および修正については、当業者には明らかである。そのような変更および修正は、その主題の趣旨および範囲から離れることなく、かつ、意図された利点を弱めることなく行われてもよい。つまり、そのような変更および修正が請求の範囲に含まれることを意図している。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、例えば、電子写真方式の画像形成装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１  高圧基板
２  制御基板
３ａ，３ｂ  ハーネス
３ｃ  追加ハーネス
１０  画像形成装置
１１  増幅回路
２１  Ｄ／Ａコンバーター（出力回路の一例）
２１ａ，２１ｂ  出力端子
２１ｃ  グランド端子
２２  コントローラー
【図１】
2020024344.tif 000003
【図２】
2020024344.tif 000004