(57)【要約】【課題】出力する電圧の極性の異なる２つの電源回路を備えた電源装置における出力の切り換えを行った際の切換動作の遅れを抑制する。【解決手段】相対的に大きな電位差を発生する負電圧発生回路３０３のトランス３０５の一次側をスイッチングするスイッチング用ＦＥＴ３０４のゲートに制御信号を供給する制御回路３０２のデットタイムコントロール端子（ＤＴＣ端子）に、極性切換信号の切換に応答して、Ｈｉｇｈレベル電位を出力するスイッチ回路３２４を配置する。負電圧を出力する状態から正電圧を出力する状態へと切り替わる際に、極性切換信号の変化に基づいてデットタイムコントロール端子（ＤＴＣ端子）にＨｉｇｈ電圧が加わり、マイナスリモート信号に基づく制御のみを行った場合に発生する負電圧発生回路の動作停止の遅延が抑えられ、切換動作の遅れが抑制される。【選択図】図３
2010161836.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トランスを備え、第１の制御信号に基づいて電圧の値が制御される第１の電圧を出力する第１の電源回路と、
前記第１の電圧と極性が異なり、第２の制御信号に基づいて電圧の値が制御される第２の電圧を出力する第２の電源回路と、
前記トランスの一次側に加わる電圧をスイッチングするスイッチング素子と、
前記スイッチング素子のスイッチング動作を制御する制御回路と
を備え、
極性切換信号に基づき、前第１の電圧の出力から前記第２の電圧の出力への切換が行われ、
前記切換時において、前記極性切換信号に基づき前記制御回路の動作の停止が行われることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記制御回路は、予め定められた電位の信号が入力されることで、動作を停止させる入力端子を備え、
前記極性切換信号に基づいて前記予め定められた電位の信号を生成する信号生成回路を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
前記第１の電圧の電位差は、前記第２の電圧の電位差よりも大きいことを特徴とする請求項１または２に記載の電源装置。
【請求項４】
未定着画像が形成される転写ベルトと、
前記未定着画像を前記転写ベルトから記録材上に転写する転写手段と、
前記第１の電圧を前記未定着画像の前記記録材への転写時に加えるバイアス電圧として前記転写手段に供給し、前記第２の電圧を前記未定着画像の前記記録材への未転写時に加えるバイアス電圧として前記転写手段に供給する請求項１〜３のいずれか一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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、プリンター、複写機等の画像形成装置におけるトナー像を用紙に転写するために必要なマイナス高電圧を供給する電源装置において、極性の異なる第１の電源回路と第２の電源回路から選択的に出力を行うことができる構成が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００―２３２７２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、出力する電圧の極性の異なる２つの電源回路を備えた電源装置における出力の切り換えを行った際の切換動作の遅れを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、トランスを備え、第１の制御信号に基づいて電圧の値が制御される第１の電圧を出力する第１の電源回路と、前記第１の電圧と極性が異なり、第２の制御信号に基づいて電圧の値が制御される第２の電圧を出力する第２の電源回路と、前記トランスの一次側に加わる電圧をスイッチングするスイッチング素子と、前記スイッチング素子のスイッチング動作を制御する制御回路とを備え、極性切換信号に基づき、前第１の電圧の出力から前記第２の電圧の出力への切換が行われ、前記切換時において、前記極性切換信号に基づき前記制御回路の動作の停止が行われることを特徴とする電源装置である。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記制御回路は、予め定められた電位の信号が入力されることで、動作を停止させる入力端子を備え、前記極性切換信号に基づいて前記予め定められた電位の信号を生成する信号生成回路を更に備えることを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記第１の電圧の電位差は、前記第２の電圧の電位差よりも大きいことを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、未定着画像が形成される転写ベルトと、前記未定着画像を前記転写ベルトから記録材上に転写する転写手段と、前記第１の電圧を前記未定着画像の前記記録材への転写時に加えるバイアス電圧として前記転写手段に供給し、前記第２の電圧を前記未定着画像の前記記録材への未転写時に加えるバイアス電圧として前記転写手段に供給する請求項１〜３のいずれか一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である。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、出力する電圧の極性の異なる２つの電源回路を備えた電源装置における出力の切り換えを行った際の切換動作の遅れが抑制される。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、極性切換信号に基づく制御回路の停止を行い、第１の電圧を停止させ、第１の電圧の影響による第２の電圧の立ち上がりが遅れる現象を抑えることができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、相対的に電位差の大きい第１の電圧の出力によって、相対的に電位差の小さい第２の電圧の立ち上がりが遅れる現象が抑えられる。
【００１２】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜３のいずれか一項に記載された優位性を有する電源装置を備えた画像形成装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（画像形成装置の例）
図１は、発明を利用した画像形成装置の一例を示す概念図である。図１には、画像形成装置１００が示されている。画像形成装置１００は、記録材の一例である用紙１０２を収納する用紙収納装置１０１を備えている。用紙１０２は、図示省略した用紙送り出し装置の機能により、搬送経路１０３に送り出される。なお、記録材としては、ＯＨＰ用紙等の樹脂製のものを用いることもできる。
【００１４】
用紙収納装置１０１の用紙の搬送方向で見た下流側には、搬送ロール機構１２８が配置され、その下流側には、二次転写部１０６が配置されている。二次転写部１０６は、二次転写ロール１０８と対向ロール１０９を備えている。二次転写ロール１０８は、図１では図示省略されているモータにより駆動され回転する。二次転写ロール１０８は、金属製の円筒構造であり、金属製の回転軸を備えている。二次転写ロール１０８の回転軸には、図示省略したギア機構を介して、上述したモータにより回転力が与えられる。
【００１５】
また二次転写ロール１０８の回転軸は、図示省略した装置の筐体に回転可能な状態で支持されていると共に、ブラシ接触機構により、装置の筐体と導通し、グランド電位（基準電位）とされている。対向ロール１０９には、金属製で回転可能な導通用ロール１１１が接触している。導通用ロール１１１の軸（図示省略）は、ブラシ機構（図示省略）により、本発明の電源装置の一例であるバイアス電圧発生回路１１０に接続されている。この構成により、バイアス電圧発生回路１１０から出力される電圧が、二次転写ロール１０８と対向ロール１０９との間にバイアス電圧として加えられる。
【００１６】
この例では、転写ベルト１１２上のトナー像が負に帯電し、それがバイアス電圧により用紙上に二次転写される構成の例を説明する。本実施形態において、バイアス電圧発生回路１１０は、グランド電位に対して正負２種類の電圧を出力する。この２種類の電圧の詳細については後述する。
【００１７】
画像形成装置１００は、主制御ユニット１３０により全体の動作が制御される。主制御ユニット１３０は、ＣＰＵ、メモリ、各種インターフェースを備えたコンピュータとしての機能を有し、画像形成に関係する制御を統括する。図１では、主制御ユニット１３０からの制御信号により、バイアス電圧発生回路１１０の動作が制御される構成が記載されている。
【００１８】
バイアス電圧発生回路１１０から負電圧を出力する際には、主制御ユニット１３０から負電圧の出力電圧を制御する制御信号であるマイナス出力リモート信号がバイアス電圧発生回路１１０に出力される。また、バイアス電圧発生回路１１０から正電圧を出力する際には、主制御ユニット１３０から正電圧の出力電圧を制御する制御信号であるプラス出力リモート信号がバイアス電圧発生回路１１０に出力される。マイナス出力リモート信号とプラス出力リモート信号は、制御する電圧の範囲に応じたＤＵＴＹ比を有したＰＷＭ信号である。
【００１９】
また主制御ユニットは、バイアス電圧発生回路１１０に極性切換信号を出力する。この例では、負電圧を出力する期間は、Ｈｉｇｈ出力（この例では３．３Ｖ）が極性切換信号として主制御ユニット１３０からバイアス電圧発生回路１１０に出力され、正電圧を出力する期間は、Ｌｏｗ出力（この例では０Ｖ）が極性切換信号として主制御ユニット１３０からバイアス電圧発生回路１１０に出力される。
【００２０】
その他、主制御ユニット１３０は、各種センサ等からのセンシング信号が入力され、また画像形成装置１００の各動作部分に制御信号を出力するのであるが、ここではそれらに関する説明は省略する。
【００２１】
二次転写ロール１０８と対向ロール１０９との間には、未定着画像を保持する転写ベルト１１２が挟まれる。転写ベルト１１２は、対向ロール１０９、ガイドロール１１３、および駆動ロール１１４の間に掛け渡されている。ガイドロール１１３は、転写ベルト１１２の回転に従って回転する。駆動ロール１１４は、図１では図示省略したモータにより駆動され回転し、転写ベルト１１２を回転させる。
【００２２】
図１には、画像生成装置１１５、１１６、１１７および１１８が示されている。これら画像生成装置のそれぞれは、感光体ドラム、クリーニング装置、帯電装置、露光装置、現像装置および一次転写ロールを備えている。画像生成装置１１５、１１６、１１７および１１８は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンダ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）のトナー像を形成し、それを回転している転写ベルト１１２に転写（一次転写）する。これにより、ＹＭＣＫのトナー像が重ねられ、カラーのトナー像（未定着画像）が転写ベルト１１２上に形成される。
【００２３】
転写ベルト１１２における二次転写部１０６の手前側（上流側）には、画像検出センサ１０７が配置されている。画像検出センサ１０７は、後述する濃度制御用の試験トナー像を検出する。画像検出センサ１０７によって検出された濃度制御用の試験トナー像の検出結果に基づいて、画像生成装置１１５、１１６、１１７および１１８の動作条件の調整が行われ、形成されるトナー像の濃度が調整される。この調整機構は、通常の画像形成装置におけるものと同じであるので、詳しい説明は省略する。
【００２４】
転写ベルト１１２上の未定着トナー像は、二次転写部１０６において、用紙上に二次転写される。この際、二次転写部１０６において、二次転写ロール１０８、用紙、転写ベルト１１２、対向ロール１０９の順に重なった状態とされる。そして、二次転写ロール１０８と対向ロール１０９との間で、圧力とバイアス電圧が加えられることで、転写ベルト１１２から用紙上への未定着画像の二次転写が行われる。
【００２５】
二次転写部１０６の下流側には、搬送ベルト機構１１９が配置されている。搬送ベルト機構１１９は、図示省略したファンの吸引力を利用して、ベルト面に用紙を吸着させ、更に下流方向（図１の右方向）に搬送する。搬送ベルト機構１１９の下流側には、定着装置１２０が配置されている。定着装置１２０は、加熱ロール１２１と加圧ロール１２２を備えている。加熱ロール１２１と加圧ロール１２２との間に用紙が挟まれることで、熱と圧力が加えられ、用紙上の未定着画像の用紙への定着が行われる。
【００２６】
定着装置１２０の下流側には、搬送ロール機構１２３が配置されている。搬送ロール機構１２３は、定着装置１２０から排出された用紙を装置外または搬送ロール機構１２４に送り出す。搬送ロール機構１２４は、搬送ロール１２３から送られてきた用紙を反転装置１２５に送り出し、また反転装置１２５から送り出された用紙を搬送経路１２６に送り出す。搬送経路１２６には、図の左方向に向かって搬送された用紙を搬送ロール機構１２８に送る搬送ロール機構１２７が配置されている。ここで、搬送経路１２６は、用紙の両面への画像の形成を行う際に利用される搬送経路である。
【００２７】
（バイアス電圧発生回路の概略）
図１のバイアス電圧発生回路は、２種類の電圧を出力する。第１の電圧は、例えば−５ｋＶの負電圧である。第２の電圧は、例えば＋１ｋＶの正電圧である。ここで、電圧の正負は、装置のグランド電位に対する極性である。第１の電圧（−５ｋＶ）は、トナー像の用紙上への２次転写時に対向ロール１０９に加えられるバイアス電圧である。第２の電圧は、転写ベルト１１２上において、搬送方向に隣接する第１のトナー像と第２のトナー像との間に形成される濃度制御用の試験トナー像が、２次転写部１０６を通過する際に、対向ロール１０９に加えられるバイアス電圧である。
【００２８】
図２は、転写ベルト上に形成されたトナー像の状態を示す概念図である。図２には、転写ベルト１１２上に第１のトナー像２０１、濃度制御用の試験トナー像２０２ａおよび２０２ｂ、第２のトナー像２０３と順に形成された状態が示されている。
【００２９】
トナー像２０１と２０３は、最終的に用紙上に定着させられる画像であり、用紙上に２次転写される。トナー像２０１と２０３の用紙上への二次転写時には、バイアス電圧発生回路１１０から対向ロール１０９に負電圧（例えば−５ｋＶ）の電圧が加えられる。この例では、転写ベルト１１２上のトナー像は負電位に帯電しているので、相対的に正電位側である二次転写ロール１０８側にトナー像を移動させる電気的な力が働き、二次転写ロール１０８と転写ベルト１１２との間に挟まれる用紙上に転写ベルト１１２上のトナー像が転写（二次転写）される。
【００３０】
濃度制御用の試験トナー像２０２ａおよび２０２ｂは、画像検出センサ１０７により検出され、画像生成装置１１５、１１６、１１７および１１８が、転写ベルト１１２上に一次転写するトナー像の濃度を検出するために利用される。濃度制御用の試験トナー像２０２ａおよび２０２ｂは、二次転写の必要がないので、濃度制御用の試験トナー像２０２ａおよび２０２ｂが二次転写部１０６を通過する際には、電位勾配による転写が起こらないように、バイアス電圧発生回路１１０から対向ロール１０９に正電位（例えば＋１ｋＶ）の電圧が加えられる。この場合、対向ロール１０９が相対的に正電位となるので、対向ロール１０９側にトナー像が移動しようとする電気力が働き、転写ベルト１１２から用紙上への濃度制御用の試験トナー像２０２ａおよび２０２ｂの転写が避けられる。
【００３１】
図２に示すように、転写ベルト１１２上において、濃度制御用の試験トナー像の前後には、電源の極性の切換に要する時間の余裕を確保するための予め決められたある期間が設けられている。
【００３２】
（バイアス電圧発生回路の詳細）
図３は、図１に示すバイアス電圧発生回路１１０の詳細な一例を示す回路ブロック図である。図３には、バイアス電圧発生回路１１０が示されている。バイアス電圧発生回路１１０は、−５ｋＶの電圧を発生するための負電圧発生回路３０３と、＋１ｋＶの電圧を発生するための正電圧発生回路３１０を備えている。なお、発生する電圧の値は一例であり、画像の種類、トナーの種類、用紙の種類、機種等によって適切な値は異なる。ここでは、一例として、二次転写用に−５ｋＶ、用紙間の濃度制御用の試験トナー像の２次転写を防ぐバイアス電圧として＋１ｋＶを利用する場合を説明する。
【００３３】
負電圧発生回路３０３と正電圧発生回路３１０とは直列に接続され、一方が電圧を発生している期間は、他方は電圧を発生せず、他方が電圧を発生している期間は、一方は電圧を発生しないように動作制御が行われる。何れかの電圧発生回路が発生した電圧（−５ｋＶまたは＋１ｋＶ）は、負荷３２０に加えられる。負荷３２０は、図１の２次転写部１０６を抵抗と容量で構成される等価回路に置き換えたものである。なお、負荷の定数も代表的な一例である。
【００３４】
（負電圧発生回路に関係する構成）
まず、負電圧を生成する構成について説明する。負電圧（−５ｋＶ）は、負電圧発生回路３０３において生成される。負電圧を生成する場合は、図１にも記載された主制御ユニット１３０から制御信号として、マイナス出力リモート信号が出力される。マイナス出力リモート信号は、生成したい電圧（この場合は、−５ｋＶ）に対応したＤＵＴＹ比のＰＷＭ信号である。マイナス出力リモート信号は、Ｄ／Ａ変換回路３０１によって直流信号に変換され、制御回路３０２に入力される。
【００３５】
Ｄ／Ａ変換回路３０１は、マイナス出力リモート信号のＤＵＴＹ比に比例した電圧を出力する。制御回路３０２は、専用のＩＣであり、負電圧電源回路３０３が備えたトランス３０５の一次側に接続されたスイッチング用ＦＥＴ３０４をスイッチングさせる信号をスイッチング用ＦＥＴ３０４のゲート端子に出力する。すなわち、Ｄ／Ａ変換回路３０１からの出力電圧に基づいて、制御回路３０２は、主制御ユニット１３０から指示された負電圧を負電圧発生回路３０３が発生するように、スイッチング用ＦＥＴ３０４をスイッチングするための制御信号を出力する。
【００３６】
上述した制御回路３０２から出力された制御信号により、トランス３０５に加えられるＤＣ２４Ｖの電圧がスイッチング用ＦＥＴ３０４によってスイッチングされ、トランス３０５の２次側に昇圧された周期電圧が発生する。この周期電圧が整流回路３０６によって整流され、直流化されることで、負電圧（例えば−５ｋＶ）が発生する。こうして、負電圧発生回路３０３における負電圧の生成が行われる。
【００３７】
負電圧発生回路３０３の出力の電圧値は、−出力電圧検出回路３０７によって検出される。−出力電圧検出回路３０７の出力は、制御回路３０２にフィードバックされ、出力が定められた電圧値となるようにフィードバック制御が行われる。負電圧発生回路３０３の出力の電流値は、−出力電流検出回路３１６によって検出される。−出力電流検出回路３１６の出力は、制御回路３０２にフィードバックされ、出力が定められた電流値を越えないようにフィードバック制御が行われる。こうして、電源出力の電圧の安定化および電流の安定化（例えば、負荷変動に対して出力を安定化させる制御）が行われる。
【００３８】
制御回路３０２は、デットタイムコントロール端子（ＤＴＣ端子）を備えている。デットタイムコントロール端子は、ｋＶといような高圧を扱う電源のＯＮ時におけるソフトスタート（徐々に出力の電位差が大きくなる特性）を実現するために利用される。簡単に説明すると、制御回路３０２の内部には、三角波を発生させる回路が内蔵されており、デットタイムコントロール端子（ＤＴＣ端子）に加えられるコントロール電圧とこの三角波が内部のコンパレータにより比較される。ここで、コントロール電圧をコンデンサの放電特性等を利用して、最初は、三角波の波高値より電位が高く、徐々に低下する電圧変化を示すようにすると、三角波の波高値より低下した段階でコンパレータからの出力が徐々に立ち上がり、ある時間をかけてその出力が上昇してゆく特性が得られる。このコンパレータからの出力の時間経過に従う出力の上昇特性を利用して、電源電圧が急激に立ち上がらず、徐々に上昇してゆく特性が得られる。通常、デットタイムコントロール端子（ＤＴＣ端子）は、最初の電源ＯＮ時のみ使われ、その後は、閾値電圧以下の電圧が加わる状態とされている。
【００３９】
この例では、デットタイムコントロール端子（ＤＴＣ端子）を、制御回路３０２を強制的にＯＦＦにするコントロール端子として利用する。すなわち、上記の原理から分かるように、デットタイムコントロール端子（ＤＴＣ端子）に、内部で生成される三角波の波高値との関係で決まる予め決められた電圧以上の電圧（これをＨｉｇｈレベル電圧と称する）を加えた場合、制御回路３０２は、制御信号を出力しない（つまりＯＦＦ状態）。他方で、デットタイムコントロール端子（ＤＴＣ端子）に、内部で生成される三角波の波高値との関係で決まる閾値電圧以下の電圧（これをＬｏｗレベル電圧と称する）を加えた場合、制御回路３０２は、制御信号を出力する（つまりＯＮ状態）。
【００４０】
通常は、上記のＨｉｇｈレベル電圧からＬｏｗレベル電圧への変化を利用して、電源のソフトスタート特性を得るのであるが、ここでは、デットタイムコントロール端子（ＤＴＣ端子）にＨｉｇｈレベル電圧を加えると、制御回路３０２の制御機能がＯＦＦ、デットタイムコントロール端子（ＤＴＣ端子）にＬｏｗレベル電圧を加えると、制御回路３０２の制御機能がＯＮ、となる特性を利用する。この例では、制御回路３０２のデットタイムコントロール端子（ＤＴＣ端子）における上記Ｈｉｇｈレベル電圧が３．３Ｖ、Ｌｏｗレベル電圧が１．５Ｖに設定されているものを用いる。
【００４１】
図３に示すように、本実施形態では、デットタイムコントロール端子（ＤＴＣ端子）に２系統の信号が入力される構成とされている。
【００４２】
第１の系統は、マイナス出力リモート信号に基づくコントロール信号の系統である。この信号の系統は、出力ＯＮ／ＯＦＦ判定回路３２１を備えている。出力ＯＮ／ＯＦＦ判定回路３２１は、装置の主電源ＯＮ時に主制御ユニット１３０から制御信号を受け（この信号経路は図示省略）、トランジスタスイッチ３２２に制御信号を出力する。トランジスタスイッチ３２２が動作することで、時定数回路３２３の作用により、上述したデットタイムコントロール端子（ＤＴＣ端子）に加わる電圧がＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルへと、予め決められた時間をかけて変化し、デットタイムコントロールが行われる。この部分の作用および構成は、通常の電源におけるものと同じである。なお、装置の主電源ＯＮ時以外は、時定数回路３２３からの出力は、Ｌｏｗレベルまたはそれ以下の値（０Ｖ）となる。
【００４３】
デットタイムコントロール端子（ＤＴＣ端子）に入力する信号の第２の系統は、極性切換信号に基づくコントロール信号の系統である。極性切換信号は、トランジスタとオペアンプを用いたスイッチ回路３２４に入力される。
【００４４】
スイッチ回路３２４は、極性切換信号に基づいてデットタイムコントロール端子（ＤＴＣ端子）に加える信号を生成する信号生成回路の一例である。スイッチ回路３２４の入力にＬｏｗレベルの信号が入ると、初段のトランジスタがＯＦＦとなり、２段目のトランジスタのベースに正電圧が加わり、２段目のトランジスタがＯＮとなる。この結果、分圧抵抗の一つがバイパスされ、バッファ（インピーダンス変換回路）であるオペアンプの入力に抵抗分圧回路により決められた電圧が加わり、終段のオペアンプから制御回路３０２のデットタイムコントロール端子（ＤＴＣ端子）に３．５Ｖの電圧（Ｈｉｇｈレベル電圧）が出力される。なお、スイッチ回路３２４の出力に接続されたダイオードは、デットタイムコントロール端子（ＤＴＣ端子）側からの電流の逆流を防ぐために配置されている。
【００４５】
スイッチ回路３２４の入力にＨｉｇｈレベルの信号が入ると、初段のトランジスタがＯＮとなり、２段目のトランジスタのベース電圧が下がり、２段目のトランジスタがＯＦＦとなる。この結果、終段のオペアンプの入力に上記の入力Ｌｏｗの場合よりも低い電圧が加わり、終段のオペアンプから制御回路３０２のデットタイムコントロール端子（ＤＴＣ端子）に０．８Ｖ（Ｌｏｗレベル電圧）の電圧が出力される。
【００４６】
極性切換信号は、負電圧発生回路３０３が生成する負電圧を負荷３２０に供給する場合にＨｉｇｈレベルとなり、正電圧発生回路３１０が生成する正電圧を負荷３２０に供給する場合にＬｏｗレベルとなる。つまり、極性切換信号は、負電圧発生回路３０３をＯＮにし、正電圧発生回路をＯＦＦにする場合にＨｉｇｈレベルとなり、負電圧発生回路３０３をＯＦＦにし、正電圧発生回路をＯＮにする場合にＬｏｗレベルとなる。
【００４７】
したがって、主制御ユニット１３０が、負電圧発生回路３０３が生成する負電圧を負荷３２０に供給するように制御を行う場合は、極性切換信号がＨｉｇｈとなり、スイッチ回路３２４から制御回路３０２のデットタイムコントロール端子（ＤＴＣ端子）に０．８Ｖの電圧が出力される。デットタイムコントロール端子（ＤＴＣ端子）に０．８Ｖの電圧が加わると、制御回路３０２は、ＯＮとなり、マイナス出力リモート信号に基づくスイッチング用ＦＥＴ３０４のスイッチング制御が行われ、負電圧発生回路３０３からの負電圧の出力が行われる。
【００４８】
他方で、主制御ユニット１３０が、正電圧発生回路３１０が生成する正電圧を負荷３２０に供給するように制御を行う場合は、極性切換信号がＬｏｗとなり、スイッチ回路３２４から制御回路３０２のデットタイムコントロール端子（ＤＴＣ端子）に３．５Ｖの電圧が出力される。デットタイムコントロール端子（ＤＴＣ端子）に３．５Ｖの電圧が加わると、制御回路３０２は、ＯＦＦとなり、スイッチング用ＦＥＴ３０４のスイッチング制御が行われなくなる。この結果、トランス３０５の二次側には、周期電圧が発生せず、整流回路３０６による整流機能も働かず、負電圧発生回路３０３の負電圧出力は停止する。
【００４９】
（正電圧発生回路に関係する構成）
正電圧発生回路３１０は、トランス３３１を備えている。トランス３３１の一次側には、スイッチング用ＦＥＴ３３２が接続されている。スイッチング用ＦＥＴ３３２のゲートに加わる電位が制御回路３３３からの制御信号によりスイッチングされることで、トランス３３１の一次側のＤＣ２４Ｖがスイッチングされ、トランス３３１の二次側に昇圧された周期電圧が発生する。この周期電圧が、整流回路３３４において整流されることで、直流化され、正電圧（例えば＋１ｋＶ）が生成される。
【００５０】
制御回路３３３は、プラス出力リモート信号に基づいて動作する。すなわち、主制御ユニット１３０から出力されたプラス出力リモート信号は、Ｄ／Ａ変換回路３３５において、出力電圧の値に応じた直流信号に変換され、制御回路３３３に入力される。制御回路３３３は、このＤ／Ａ変換回路３３５からの直流信号に基づいて、スイッチング用トランジスタ３３２のスイッチングの制御を行う。また、制御回路３３３には、極性切換信号が入力され、正電圧発生回路３１０のＯＮ／ＯＦＦのために用いられる。すなわちＨｉｇｈで正電圧ＯＦＦ。Ｌｏｗで正電圧ＯＮとなる。
【００５１】
（極性切換時の動作）
以下、バイアス電圧発生回路１１０が負電圧を出力している状態から正電圧を出力する状態へと移行するための極性の切換が行われる場合の動作の詳細の一例を説明する。まず、バイアス電圧発生回路１１０が負電圧を出力している状態では、主制御ユニット１３０からマイナス出力リモート信号が出力され、プラス出力リモート信号が出力されず、且つ、極性切換信号としてＨｉｇｈレベル電圧が出力される。
【００５２】
この状態において、バイアス電圧発生回路１１０が正電圧を出力する状態へと移行する場合、主制御ユニット１３０からのマイナス出力リモート信号の出力が停止し、プラス出力リモート信号の出力が開始される。また、このタイミングに合わせて極性切換信号がＨｉｇｈレベル電圧からＬｏｗレベル電圧に切り替わる。
【００５３】
この際、Ｄ／Ａ変換回路３０１の時定数に起因する信号の遅延や回路内における残留電荷の影響により、マイナス出力リモート信号が停止しても、その後しばらくの間（数ｍｓｅｃ程度）制御回路３０２の制御入力端子に、マイナス出力リモート信号に基づく電位が加わる。この結果、マイナスリモート信号の停止を利用するだけでは、負電圧発生回路の停止に遅延が発生する。
【００５４】
この例では、マイナス出力リモート信号が停止するタイミングで極性切換信号がＨｉｇｈレベル電圧からＬｏｗレベル電圧に切り替わる。このため、スイッチ回路３２４の出力が、０．８Ｖから３．５Ｖに変化する。この変化は、スイッチ回路３２４の時定数の分遅延するが、図示するようにスイッチ回路３２４は、配線容量やトランジスタの応答特性に起因する時定数しか持たないので、その遅延は、μｓｅｃ以下であり、上記マイナス出力リモート信号に係る遅延に比較すれば、無視できる。このため、上記マイナス出力リモート信号に係る遅延が発生しても、制御回路３０２のデットタイムコントロール端子（ＤＴＣ端子）に加わる電圧が３．５Ｖとされることで、スイッチングトランジスタ３０４のスイッチングが停止される。スイッチングトランジスタ３０４のスイッチングが停止されると、トランス３０５の二次側に周期電圧は現れなくなるので、負電圧発生回路３０３の出力（例えば−５ｋＶ）が止まる。
【００５５】
この仕組みにより、マイナス出力リモート信号に係る遅延が生じても、その影響を受けずに負電圧発生回路３０３の出力を止めることができる。
【００５６】
（実施形態の優位性）
本実施形態によれば、負電圧発生回路３０３のＯＦＦを、負電圧を発生させるために必要なトランス３０５の一次側をスイッチングするスイッチング用ＦＥＴ３０４のスイッチングを制御する制御回路３０２の動作を停止させることで行う。しかも、この動作の停止を制御回路のデットタイムコントール端子（ＤＴＣ端子）に加える電圧を、極性切換信号に基づいて変化させることで行う。極性切換信号に基づくデットタイムコントール端子（ＤＴＣ端子）へのＨｉｇｈレベル電圧（停止を行うための電圧）を加える回路は、時定数を小さく（反応速度を速く）できるので、マイナスリモート信号に基づく制御回路３０２の動作の遅延を防ぐことができる。これにより、負電圧の出力から正電圧の出力への切換時における正電圧の発生が遅延する現象を抑えることができる。
【００５７】
なお正電圧から負電圧への切換の場合、特に大きな問題は生じない。以下、この理由を説明する。この場合も正電圧の出力が遅延して残る現象が生じるが、正電圧発生回路３１０が発生する電位差は、負電圧発生回路３０３が発生する電位差よりも小さい。このため、正電圧発生回路３１０のＯＦＦ動作の遅延が、負電圧発生回路の立ち上がりに大きな影響を与えることはない。
【００５８】
（実測例）
図４は、電圧の極性切換に伴いバイアス電圧発生回路１１０の出力電圧の時間変化を測定した結果を示すグラフである。図４（Ａ）は、図３に示す構成において、スイッチ回路３２４を備えない場合のデータであり、図４（Ｂ）は、図３に示す構成とした場合のデータである。図４の横軸は、時間（１目盛２ｍｓｅｃ）であり、縦軸は出力電圧の任意値である。図４には、負電圧（−５ｋＶ）を出力している状態において、正電圧（１ｋＶ）を出力する切換を行ったタイミングが「切換時」として示されている。
【００５９】
図４（Ａ）と（Ｂ）を見れば明らかなように、スイッチ回路３２４を配置し、デットタイムコントロール端子（ＤＴＣ端子）を利用した制御回路３０２の強制ＯＦＦ動作を行うことで、正電圧出力の立ち上がりを改善できる。
【００６０】
（画像形成動作の例）
以下、図１に例示する画像形成装置１００における画像形成動作の一例を説明する。画像を形成する処理が開始されると、まず用紙収納装置１０１に収納された用紙が図示省略した用紙送り出し装置の機能により、搬送経路１０３に送り出される。この用紙は、図の右方向に搬送され、二次転写部１０６に送り込まれる。
【００６１】
このタイミングに合わせて、画像生成装置１１５〜１１８の働きにより、転写ベルト１１２上にＹＭＣＫの各トナー像が積層され、カラーのトナー像（未定着画像）が形成される（一次転写）。この転写ベルト１１２上のカラーのトナー像は、二次転写部１０６において、図の左方向から右方向に向かって搬送される用紙の上に二次転写される。この際、マイナス出力リモート信号が主制御ユニット１３０から出力され、図３のバイアス電圧発生回路１１０が負電圧（例えば−５ｋＶ）を発生する。この負電圧が対向ロール１０９に転写バイアスとして加えられる。
【００６２】
図２に示すように連続して搬送される用紙間に濃度制御用のトナー像２０２ａおよび２０２ｂを形成する場合、先行する用紙が通過したタイミングに合わせて、主制御ユニット１３０からバイアス電圧発生回路１１０に出力さえるリモート信号が、マイナス出力リモート信号からプラス出力リモート信号へと切り替わる。また、この切り替わりのタイミングで、極性切換信号が、ＨｉｇｈからＬｏｗへと切り替わる。極性切換信号が、ＨｉｇｈからＬｏｗになると、スイッチ回路３２４の出力が０．８Ｖ（Ｌｏｗレベル電圧）から３．５Ｖ（Ｈｉｇｈレベル電圧）へと変化する。スイッチ回路３２４の出力が０．８Ｖ（Ｌｏｗレベル電圧）から３．５Ｖ（Ｈｉｇｈレベル電圧）へと変化することで、デットタイムコントロール端子（ＤＴＣ）端子を用いた制御回路３０２の強制ＯＦＦ（出力停止状態への移行）が行われ、スイッチング用ＦＥＴ３０４のスイッチングが停止され、負電圧発生回路の出力（例えば−５ｋＶ）が停止する。
【００６３】
そして、負電圧発生回路の出力の停止に合わせて出力を開始する正電圧発生回路からの非転写バイアス（１ｋＶの正バイアス）の発生動作へと切り替わる。そして、次の用紙が搬送されてくるタイミングに合わせて、主制御ユニット１３０からバイアス電圧発生回路１１０に出力されるリモート信号および極性切換信号の上記とは逆の切り替わりが行われ、次の用紙への二次転写が行われる。
【００６４】
二次転写部１０６において、二次転写が行われた用紙は、ベルト搬送機構１１９により、定着装置１２０に送られ、加熱と加圧が行われることで、用紙上に形成された（二次転写された）トナー像の用紙への定着が行われる。画像の定着が終了した用紙は、搬送ロール機構１２３から装置外に排出される。また、用紙両面に画像を形成する場合は、搬送ロール機構１２３から反転装置１２５に向けて用紙が搬送される。
【００６５】
（変形例１）
スイッチ回路３２４を動作させる信号として、主制御ユニット１３０から出力される極性切換信号ではなく、プラス出力リモート信号を用いることもできる。この場合、プラス出力リモート信号をＤ／Ａ変換回路３３５の前で分岐し、時定数の小さい平滑回路に入れ、この平滑回路の出力をスイッチ回路３２４の入力に入れる構成とする。この際、平滑回路の出力でスイッチ回路の初段のトランジスタがＯＦＦになるように回路定数を選択する。
【００６６】
平滑回路は、プラス出力リモート信号のＰＷＭ信号からスイッチ回路３２４の初段のトランジスタをＯＦＦにできる程度の電圧を生成すればよいので、時定数を小さくでき、Ｄ／Ａ変換回路３０１の経路における信号の遅延に比較して応答を速くできる。この構成では、プラス出力リモート信号が主制御ユニット１３０から出力されると、スイッチ回路３２４の入力にＬｏｗレベルの電位が現れ、上記の極性切換信号を用いた場合と同様な動作が得られる。
【００６７】
また、スイッチ回路３２４を動作させる信号として、主制御ユニット１３０から出力される極性切換信号ではなく、マイナス出力リモート信号を用いることもできる。この場合、マイナス出力リモート信号をＤ／Ａ変換回路３０１の前で分岐し、時定数の小さい平滑回路に入れ、この平滑回路の出力を、スイッチ回路３２４の入力に入れる構成とする。
【００６８】
この構成でも時定数を小さくでき、Ｄ／Ａ変換回路３０１の経路における信号の遅延に比較して応答を速くできる。この構成では、マイナス出力リモート信号の主制御ユニット１３０からの出力が途切れると、スイッチ回路３２４の入力にＬｏｗレベルの電位が現れ、上記の極性切換信号を用いた場合と同様な動作が得られる。
【００６９】
このプラス出力リモート信号を用いる方法およびマイナス出力リモート信号を用いる方法は、プラス出力リモート信号またはマイナス出力リモート信号から、極性切換信号を得る技術として捉えることができる。またこの場合、極性切換信号と制御回路３３３の結線も無くす事ができる。
【００７０】
（その他）
スイッチング用ＦＥＴ３０４および／または３３２は、ＦＥＴ以外にバイポーラトランジスタ等の他のスイッチングデバイスでもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明は、画像の形成を行う技術に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】発明を利用した画像形成装置の一例を示す概念図である。
【図２】転写ベルト上に形成されるトナー象の一例を示す概念図である。
【図３】バイアス電圧発生回路の一例を示す回路ブロック図である。
【図４】正バイアスの立ち上がりの電圧変化を測定した結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００７３】
１００…画像形成装置、１０１…用紙収納装置、１０２…用紙、１０３…用紙搬送経路、１０６…二次転写部、１０７…濃度センサ、１０８…二次転写ロール、１０９…対向ロール、１１０…バイアス電圧発生回路、１１１…導通用ロール、１１２…転写ベルト、１１３…ガイドロール、１１４…駆動ロール、１１５〜１１８…画像生成装置、１１９…ベルト搬送機構、１２０…定着装置、１２１…加熱ロール、１２２…加圧ロール、１２３…搬送ロール機構、１２４…搬送ロール機構、１２５…反転装置、１２６…搬送経路、１２７…搬送ロール機構、１２８…搬送ロール機構、１３０…主制御ユニット、３０１…Ｄ／Ａ変換回路、３０２…制御回路、３０３…負電圧発生回路、３０４…スイッチング用ＦＥＴ、３０５…トランス、３０６…整流回路、３０７…−出力電圧検出回路、３１０…正電圧発生回路、３２１…出力ＯＮ／ＯＦＦ判定回路、３２２…トランジスタスイッチ、３２３…時定数回路、３２４…スイッチ回路、３３１…トランス、３３２…スイッチング用ＦＥＴ、３３３…制御回路、３３４…整流回路、３３５…Ｄ／Ａ変換回路。
【図１】
2010161836.tif 000003
【図２】
2010161836.tif 000004
【図３】
2010161836.tif 000005
【図４】
2010161836.tif 000006