(57)【要約】【課題】バイアス電源における搬送信号の波形に起因して画像に発生する濃度の変動を抑制した画像形成装置などを提供する。【解決手段】バイアス電源装置１００は、帯電バイアス電源ユニット１３ａＫ、波形設定部６１ａを備え、帯電バイアス電源ユニット１３ａＫの交流出力部１２００は、アナログ電圧変換回路１２０１、増幅回路１２０２、第１ローパスフィルタ１２０３、変調回路１２０４、駆動回路１２０５、スイッチ回路１２０６、第２ローパスフィルタ１２０７、トランス１２０８、交流電流検出回路１２０９、交流電圧検出回路１２１０を備えている。変調回路１２０４は、原信号生成部６０ａが生成する原信号Ｓ１を受信して波形を設定する波形設定部６１ａを介して搬送信号Ｓ１１を受信し、スイッチ回路１２０６を駆動するためのパルス幅変調された変調信号Ｓ３４を生成する。【選択図】図３
2014068446.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像保持体と、
交流と直流とが重畳された帯電電界を生成して、前記像保持体を帯電する帯電手段と、
前記帯電手段により帯電された前記像保持体を露光し、当該像保持体に静電潜像を形成する露光手段と、
交流と直流とが重畳された現像電界を生成して、前記露光手段により露光され前記像保持体に形成された静電潜像を現像する現像手段と、
前記現像された画像を被転写体に転写する転写手段とを、備え、
前記帯電手段における前記帯電電界または前記現像手段における前記現像電界の少なくとも一方は、
一次巻線と二次巻線とを有し、当該一次巻線に電流が供給されることにより、当該二次巻線から交流電力を出力するトランスと、
スイッチ素子を有し、受信した変調信号に基づいて当該スイッチ素子をスイッチングさせて前記トランスの前記一次巻線に電流を供給するスイッチ回路と、
前記交流電力の周波数を設定する周波数設定信号と前記変調信号の周波数を設定する搬送信号とを受信して当該周波数設定信号と当該搬送信号とに基づいてパルス幅変調された当該変調信号を生成する変調回路と、
前記搬送信号の波形を設定する波形設定部と
を備えるバイアス電源によって生成されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
一次巻線と二次巻線とを有し、当該一次巻線に電流が供給されることにより、当該二次巻線に接続される負荷に交流電力を出力するトランスと、
スイッチ素子を有し、受信した変調信号に基づいて当該スイッチ素子をスイッチングさせて前記トランスの前記一次巻線に電流を供給するスイッチング手段と、
前記交流電力の周波数を設定する周波数設定信号と前記変調信号の周波数を設定する搬送信号とを受信し、当該周波数設定信号と当該搬送信号とに基づいてパルス幅変調された当該変調信号を生成する変調手段と、
前記搬送信号の波形を設定する波形設定手段と
を備えるバイアス電源装置。
【請求項３】
前記波形設定手段は、前記搬送信号の波形が鋸波である場合に比べ、当該搬送信号を基本波成分に対する高調波成分の振幅の比率が小さい波形に設定することを特徴とする請求項２に記載のバイアス電源装置。
【請求項４】
前記波形設定手段は、前記搬送信号を偶数次の高調波成分を含まない波形に設定することを特徴とする請求項２または３に記載のバイアス電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置およびバイアス電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
公報記載の従来技術として、電子写真方式の画像形成装置の感光体に当接して帯電させる帯電部材に、高圧直流電圧に高圧交流電圧を重畳させた出力を供給する帯電高圧生成回路と、前記感光体に形成された静電潜像を可視像とするための現像部材に、高圧直流電圧に高圧交流電圧を重畳させた出力を供給する現像高圧生成回路と、前記帯電高圧生成回路の高圧交流と現像高圧生成回路の高圧交流を同期させる同期回路とを備え、前記現像高圧生成回路の高圧交流の周波数を、印字密度に応じて、前記帯電高圧生成回路の高圧交流の周波数の整数倍に変更する構成の高圧電源装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１９４９０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、バイアス電源における搬送信号の波形に起因して画像に発生する濃度の変動を抑制した画像形成装置などを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、像保持体と、交流と直流とが重畳された帯電電界を生成して、前記像保持体を帯電する帯電手段と、前記帯電手段により帯電された前記像保持体を露光し、当該像保持体に静電潜像を形成する露光手段と、交流と直流とが重畳された現像電界を生成して、前記露光手段により露光され前記像保持体に形成された静電潜像を現像する現像手段と、前記現像された画像を被転写体に転写する転写手段とを、備え、前記帯電手段における前記帯電電界または前記現像手段における前記現像電界の少なくとも一方は、一次巻線と二次巻線とを有し、当該一次巻線に電流が供給されることにより、当該二次巻線から交流電力を出力するトランスと、スイッチ素子を有し、受信した変調信号に基づいて当該スイッチ素子をスイッチングさせて前記トランスの前記一次巻線に電流を供給するスイッチ回路と、前記交流電力の周波数を設定する周波数設定信号と前記変調信号の周波数を設定する搬送信号とを受信して当該周波数設定信号と当該搬送信号とに基づいてパルス幅変調された当該変調信号を生成する変調回路と、前記搬送信号の波形を設定する波形設定部とを備えるバイアス電源によって生成されることを特徴とする画像形成装置である。
請求項２に記載の発明は、一次巻線と二次巻線とを有し、当該一次巻線に電流が供給されることにより、当該二次巻線に接続される負荷に交流電力を出力するトランスと、スイッチ素子を有し、受信した変調信号に基づいて当該スイッチ素子をスイッチングさせて前記トランスの前記一次巻線に電流を供給するスイッチング手段と、前記交流電力の周波数を設定する周波数設定信号と前記変調信号の周波数を設定する搬送信号とを受信し、当該周波数設定信号と当該搬送信号とに基づいてパルス幅変調された当該変調信号を生成する変調手段と、前記搬送信号の波形を設定する波形設定手段とを備えるバイアス電源装置である。
請求項３に記載の発明は、前記波形設定手段は、前記搬送信号の波形が鋸波である場合に比べ、当該搬送信号を基本波成分に対する高調波成分の振幅の比率が小さい波形に設定することを特徴とする請求項２に記載のバイアス電源装置である。
請求項４に記載の発明は、前記波形設定手段は、前記搬送信号を偶数次の高調波成分を含まない波形に設定することを特徴とする請求項２または３に記載のバイアス電源装置である。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１の発明によれば、波形設定部を備えないバイアス電源を用いる場合に比較して、バイアス電源における搬送信号の波形に起因して画像に発生する濃度の変動が抑制できる。
請求項２の発明によれば、本構成を有しない場合に比較して、他の信号との干渉が抑制できる。
請求項３の発明によれば、本構成を有しない場合に比較して、高調波ノイズの発生が抑制される。
請求項４の発明によれば、本構成を有しない場合に比較して、高調波ノイズの発生がより抑制される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施の形態が適用される画像形成装置の全体構成の一例を示した図である。
【図２】画像形成装置において、帯電バイアスおよび現像バイアスの供給に関連する部分を取り出して示す図である。
【図３】帯電バイアス電源ユニットおよび波形設定部を備えたバイアス電源装置のブロック構成の一例を説明する図である。
【図４】帯電バイアス電源ユニットの回路構成の一例を示す図である。
【図５】第１の実施の形態における原信号生成部および波形設定部の一例を示す図である。
【図６】第１の実施の形態における搬送信号の波形が三角波である場合の帯電バイアス電源ユニットの動作を説明するタイムチャートである。
【図７】第１の実施の形態における搬送信号の波形が擬似正弦波である場合の帯電バイアス電源ユニットの動作を説明するタイムチャートである。
【図８】第１の実施の形態における搬送信号の波形が正弦波である場合の帯電バイアス電源ユニットの動作を説明するタイムチャートである。
【図９】第１の実施の形態と異なる搬送信号の波形が鋸波である場合の帯電バイアス電源ユニットの動作を説明するタイムチャートである。
【図１０】搬送信号の波形に対応して形成された画像における濃度変動を説明する図である。
【図１１】第２の実施の形態における波形設定部の構成の一例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
＜画像形成装置１＞
図１は、第１の実施の形態が適用される画像形成装置１の全体構成の一例を示した図である。図１に示す画像形成装置１は、一般にタンデム型と呼ばれる画像形成装置である。この画像形成装置１は、各色の画像データに対応して画像形成を行なう画像形成プロセス部１０、画像形成プロセス部１０を制御する画像出力制御部３０、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）２や画像読取装置３に接続され、これらから受信された画像データに対して予め定められた画像処理を施す画像処理部４０を備えている。
【０００９】
画像形成プロセス部１０は、予め定められた間隔を置いて並列的に配置される複数の画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋを備えている。画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋをそれぞれ区別しないときは、画像形成ユニット１１と表記する。
画像形成ユニット１１Ｋは、静電潜像を形成してトナー像を保持する感光体ドラム１２Ｋ、感光体ドラム１２Ｋの表面を予め定められた電圧（帯電電界（帯電バイアス））に帯電する帯電ロール１３Ｋ、帯電ロール１３Ｋによって帯電された感光体ドラム１２Ｋを露光するプリントヘッド１４Ｋ、プリントヘッド１４Ｋによって得られた静電潜像を現像する現像器１５Ｋを備えている。
さらに、帯電ロール１３Ｋには感光体ドラム１２Ｋを帯電するために帯電バイアスを供給する帯電バイアス電源ユニット１３ａＫが、現像器１５Ｋには現像器１５Ｋに予め定められた電圧（現像電界（現像バイアス））を供給するための現像バイアス電源ユニット１５ａＫが、それぞれ接続されている。
【００１０】
他の画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃも、同様に構成されている。すなわち、他の画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃでは、画像形成ユニット１１Ｋにおける感光体ドラム１２Ｋ、帯電ロール１３Ｋ、プリントヘッド１４Ｋ、現像器１５Ｋ、帯電バイアス電源ユニット１３ａＫ、現像バイアス電源ユニット１５ａＫのそれぞれのＫをＹ、Ｍ、Ｃに置き換えればよい。これらをそれぞれ区別しないときは、感光体ドラム１２、帯電ロール１３、プリントヘッド１４、現像器１５、帯電バイアス電源ユニット１３ａ、現像バイアス電源ユニット１５ａと表記する。
ただし、現像器１５Ｋ、１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃは、収納されたトナーが異なる。これにより、画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋは、それぞれがイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナー像を形成する。
ここで、帯電ロール１３は帯電手段の一例、感光体ドラム１２は像保持体の一例、プリントヘッド１４は露光手段の一例、現像器１５は現像手段の一例である。
【００１１】
ここで、帯電ロール１３は、例えば金属製シャフト表面にエピクロルヒドリンゴム層を形成し、さらにこのエピクロルヒドリンゴム層の表面に酸化錫の導電粉を含有させたポリアミドを厚さ３μｍほどコートしたものである。
【００１２】
さらに、感光体ドラム１２は、例えば金属製の薄肉の円筒形ドラムの表面に有機感光層を形成したもので、有機感光層が負極性に帯電するように構成されている。そして、現像器１５による現像は反転現像方式にて行われる。したがって、現像器１５で使用されるトナーは負極性帯電タイプのものである。
なお、帯電ロール１３に帯電バイアスを供給するために、帯電バイアス電源ユニット１３ａが出力する電圧は、例えば、周波数が２ｋＨｚでピーク・ツー・ピーク値（ｐ−ｐ値）が２ｋＶの交流（ＡＣ）電圧に−６００Ｖの直流（ＤＣ）電圧を重畳したものである。また、現像器１５に現像バイアスを供給するために、現像バイアス電源ユニット１５ａが出力する電圧は、例えば、周波数が８ｋＨｚでｐ−ｐ値が１ｋＶのＡＣ電圧に−５００ＶのＤＣ電圧が重畳されたものである。
【００１３】
本実施の形態における帯電バイアス電源ユニット１３ａおよび現像バイアス電源ユニット１５ａは、後述するようにスイッチ素子をスイッチング（オンオフ）させて交流または直流の高電圧の出力電力を得る高周波変調方式（Ｄ級アンプ方式）のスイッチング電源である。
高周波変調方式のスイッチング電源は省エネルギー化に有効なものとなっている。
【００１４】
また、画像形成装置１は、各画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋにて形成された各色のトナー像を被転写体の一例としての記録用紙に多重転写させるために、この記録用紙を搬送する用紙搬送ベルト２１と、用紙搬送ベルト２１を駆動させるロールである駆動ロール２２と、感光体ドラム１２のトナー像を記録用紙に転写させる転写手段の一例としての転写ロール２３と、記録用紙にトナー像を定着させる定着器２４とを備えている。
【００１５】
この画像形成装置１において、画像形成プロセス部１０は、画像出力制御部３０から供給される各種の制御信号に基づいて画像形成動作を行う。そして、画像出力制御部３０による制御の下で、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）２や画像読取装置３から受信した画像データは、画像処理部４０によって画像処理が施され、各画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋに供給される。そして、例えば黒（Ｋ）色の画像形成ユニット１１Ｋでは、感光体ドラム１２Ｋが矢印Ａ方向に回転しながら、帯電ロール１３Ｋにより予め定められた帯電バイアスに帯電され、画像処理部４０から供給された画像データに基づいて発光するプリントヘッド１４Ｋにより露光される。これにより、感光体ドラム１２Ｋ上には、黒（Ｋ）色画像に関する静電潜像が形成される。そして、感光体ドラム１２Ｋ上に形成された静電潜像は、現像器１５Ｋにより現像され、感光体ドラム１２Ｋ上には黒（Ｋ）色のトナー像が形成される。
【００１６】
ここでは反転現像方式を用いている。感光体ドラム１２Ｋの表面は、帯電バイアス（例えば、ＤＣ電圧の−６００Ｖ）に帯電されている。プリントヘッド１４Ｋにより画像が書き込まれると、感光体ドラム１２Ｋ表面の電気導電率が大きくなり、プリントヘッド１４Ｋにより光が照射された部分の電圧が、例えば−６００Ｖから−２００Ｖになる。一方、トナーを収納する現像器１５Ｋには、現像バイアス（例えば、ＤＣ電圧の−５００Ｖ）が供給されている。すると、負極性帯電タイプのトナーは、感光体ドラム１２Ｋの表面の電圧が−２００Ｖの部分に付着する。このようにして、各色のトナー像が形成される。
画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃにおいても、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色トナー像が形成される。
【００１７】
各画像形成ユニット１１で形成された各色トナー像は、矢印Ｂ方向に移動する用紙搬送ベルト２１の移動に伴って供給された記録用紙に、転写ロール２３に印加された転写電界（転写バイアス）により、順次静電転写され、記録用紙上に各色トナーが重畳された合成トナー像が形成される。
その後、合成トナー像が静電転写された記録用紙は、定着器２４まで搬送される。定着器２４に搬送された記録用紙上の合成トナー像は、定着器２４によって熱および圧力による定着処理を受けて記録用紙上に定着され、画像形成装置１から排出される。
【００１８】
図２は、画像形成装置１において、帯電バイアスおよび現像バイアスの供給に関連する部分を取り出して示す図である。
【００１９】
図２に示すように、画像形成装置１は、帯電バイアスおよび現像バイアスの供給に関連する部分において、図１で示した帯電バイアス電源ユニット１３ａＫ、１３ａＣ、１３ａＭ、１３ａＹ、現像バイアス電源ユニット１５ａＫ、１５ａＣ、１５ａＭ、１５ａＹに加え、原信号生成部６０ａ、６０ｂ、波形設定手段の一例としての波形設定部６１ａ、６１ｂ、基準信号生成部７０、分周器７１ａ、７１ｂを備えている。
ここで、原信号生成部６０ａ、６０ｂをそれぞれ区別しないときは原信号生成部６０と、波形設定部６１ａ、６１ｂをそれぞれ区別しないときは波形設定部６１と表記する。
【００２０】
原信号生成部６０ａは、予め定められた繰返し周波数（周波数）の原信号Ｓ１を生成する。波形設定部６１ａは、原信号生成部６０ａが出力した原信号Ｓ１を受信し、原信号Ｓ１に基づいて、予め定められた波形に設定した搬送信号Ｓ１１を出力する。帯電バイアス電源ユニット１３ａＫ、１３ａＣ、１３ａＭ、１３ａＹは、波形設定部６１ａが出力した搬送信号Ｓ１１を受信する。
また、基準信号生成部７０は、基準信号Ｓ０を出力する。分周器７１ａは、基準信号生成部７０が出力した基準信号Ｓ０を受信し、基準信号Ｓ０を分周したクロック信号Ｓ０１を出力する。帯電バイアス電源ユニット１３ａＫ、１３ａＣ、１３ａＭ、１３ａＹは、分周器７１ａが出力したクロック信号Ｓ０１を受信する。
【００２１】
同様に、原信号生成部６０ｂは、予め定められた繰返し周波数（周波数）の原信号Ｓ２を生成する。波形設定部６１ｂは、原信号生成部６０ｂが出力した原信号Ｓ２を受信し、原信号Ｓ２に基づいて、予め定められた波形に設定した搬送信号Ｓ２１を出力する。現像バイアス電源ユニット１５ａＫ、１５ａＣ、１５ａＭ、１５ａＹは、波形設定部６１ａが出力した搬送信号Ｓ２１を受信する。
また、分周器７１ｂは、基準信号生成部７０から受信した基準信号Ｓ０を分周したクロック信号Ｓ０２を出力する。現像バイアス電源ユニット１５ａＫ、１５ａＣ、１５ａＭ、１５ａＹは、分周器７１ｂが出力したクロック信号Ｓ０２を受信する。
【００２２】
後述するように、搬送信号Ｓ１１、Ｓ１２は、それぞれの繰返し周波数がスイッチ素子をスイッチング（オンオフ）の繰り返し周波数となる。
原信号Ｓ１および原信号Ｓ２は、周波数が異なるが、デューティ比が５０％の矩形波であるとする。搬送信号Ｓ１１は、原信号Ｓ１と周波数が同じで波形が異なる信号である。同様に、搬送信号Ｓ１２は、原信号Ｓ２と周波数が同じで波形が異なる信号である。
ここでは、なお、原信号Ｓ１および原信号Ｓ２は、周波数が同じであってもよい。なお、原信号Ｓ１、Ｓ２は、デューティ比が５０％の矩形波でなくともよく、他のデューティ比の矩形波または他の波形の信号であってもよい。ここでは、デューティ比が５０％でない波形であっても、この波形の繰り返し周波数を、正弦波、三角波、矩形波などと同様に周波数と表記する。
【００２３】
同様に、基準信号Ｓ０は、デューティ比が５０％の矩形波であるとする。クロック信号Ｓ０１は、分周器７１ａにより基準信号Ｓ０より周波数が小さくなるように分周された信号である。同様に、クロック信号Ｓ０２は、分周器７１ｂにより基準信号Ｓ０より周波数が小さくなるように分周された信号である。
後述するように、クロック信号Ｓ０１、Ｓ０２は、それぞれの周波数が、帯電バイアスにおいて重畳される交流成分の周波数および現像バイアスにおいて重畳される交流成分の周波数になる。
【００２４】
ここでは、クロック信号Ｓ０１とクロック信号Ｓ０２とは周波数が互いに異なるが、デューティ比が５０％の矩形波であるとする。なお、クロック信号Ｓ０１とクロック信号Ｓ０２とは、周波数が同じであってもよい。
なお、基準信号Ｓ０およびクロック信号Ｓ０１、Ｓ０２は、デューティ比を５０％としたが、５０％でなくともよい。クロック信号Ｓ０１により帯電バイアスにおいて重畳される交流成分の周波数が設定され、クロック信号Ｓ０２により現像バイアスにおいて重畳される交流成分の周波数が設定されればよい。
【００２５】
以上説明したように、画像形成装置１の帯電バイアス電源ユニット１３ａにおいて、搬送信号Ｓ１１の周波数でスイッチ素子がスイッチング（オンオフ）されるとともに、クロック信号Ｓ０１の周波数の交流成分が重畳された帯電バイアスが生成される。同様に、現像バイアス電源ユニット１５ａにおいて、搬送信号Ｓ１２の周波数でスイッチ素子がスイッチング（オンオフ）されるとともに、クロック信号Ｓ０２の周波数の交流成分が重畳された現像バイアスが生成される。
【００２６】
＜バイアス電源装置１００＞
｛バイアス電源装置１００のブロック構成｝
ここで、バイアス電源装置１００は、一例として帯電バイアス電源ユニット１３ａＫ、波形設定部６１ａを備えるとする。帯電バイアス電源ユニット１３ａＫの代わりに、他の帯電バイアス電源ユニット１３ａＣ、１３ａＭ、１３ａＹのいずれか１つを備えるとしてもよい。さらに、分周器７１ａを備えてもよい。
また、バイアス電源装置１００は、他の一例として、現像バイアス電源ユニット１５ａＫ、波形設定部６１ｂとを備えるとしてもよい。なお、現像バイアス電源ユニット１５ａＫの代わりに、他の現像バイアス電源ユニット１５ａＣ、１５ａＭ、１５ａＹのいずれか１つを備えるとしてもよい。さらに、分周器７１ｂを備えてもよい。
【００２７】
バイアス電源装置１００は、さらに他の一例として、帯電バイアス電源ユニット１３ａ（帯電バイアス電源ユニット１３ａＫ、１３ａＣ、１３ａＭ、１３ａＹの少なくとも一つ）、現像バイアス電源ユニット１５ａ（帯電バイアス電源ユニット１３ａＫ、１３ａＣ、１３ａＭ、１３ａＹの少なくとも一つ）、波形設定部６１ａ、６１ｂを備えるとしてもよい。
さらにまた、上記のバイアス電源装置１００が、原信号生成部６０ａおよび／または原信号生成部６０ｂ、基準信号生成部７０を備えるとしてもよい。
以下では、バイアス電源装置１００は、一例として、帯電バイアス電源ユニット１３ａＫ、波形設定部６１ａを備えているとして説明する。この場合、バイアス電源装置１００は、帯電ロール１３Ｋを負荷とする。
なお、図１では、原信号生成部６０ａ、６０ｂ、波形設定部６１ａ、６１ｂ、基準信号生成部７０、分周器７１ａ、７１ｂを図示していない。これらは画像出力制御部３０に設けられていてもよく、別に設けられていてもよい。以下では、別に設けられているとして説明する。
【００２８】
次に、バイアス電源装置１００のブロック構成を詳細に説明する。
図３は、帯電バイアス電源ユニット１３ａＫおよび波形設定部６１ａを備えたバイアス電源装置１００のブロック構成の一例を説明する図である。
バイアス電源装置１００の帯電バイアス電源ユニット１３ａＫは、交流電力を出力する交流出力部１２００および直流電力を出力する直流出力部１２５０を備えている。交流出力部１２００および直流出力部１２５０は、共にスイッチ素子をスイッチング（オンオフ）することにより高電圧の出力電力を発生するスイッチング電源である。なお、図３では、一例として、交流出力部１２００は他励方式、直流出力部１２５０は自励方式の場合を示している。
【００２９】
帯電バイアス電源ユニット１３ａＫの交流出力部１２００は、アナログ電圧変換回路１２０１、増幅回路１２０２、第１ローパスフィルタ１２０３、変調手段の一例としての変調回路１２０４、駆動回路１２０５、スイッチング手段の一例としてのスイッチ回路１２０６、第２ローパスフィルタ１２０７、トランス１２０８、交流電流検出回路１２０９、交流電圧検出回路１２１０を備えている。
なお、図３では、帯電バイアス電源ユニット１３ａＫの直流出力部１２５０については、ブロック構成の表記を省略している（後述する図４参照。）。
【００３０】
アナログ電圧変換回路１２０１は、画像出力制御部３０から交流電流設定信号Ｓ３を受信する。交流電流設定信号Ｓ３は、パルス幅変調（ＰＷＭ：Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）された信号であって、デューティ比によりトランス１２０８が出力する交流（正弦波）電流Ｉａｃの値を設定する。このデューティ比は、例えば、３％〜１００％である。そして、アナログ電圧変換回路１２０１は、受信した交流電流設定信号Ｓ３のデューティ比に対応した電圧の信号（以下、アナログ電圧信号Ｓ３１と表記する。）を生成し送信する。
【００３１】
増幅回路１２０２は、アナログ電圧変換回路１２０１が出力するアナログ電圧信号Ｓ３１と、交流電流検出回路１２０９が出力する検出信号Ｓ５１とを受信する。なお、交流電流検出回路１２０９については後述する。
そして、増幅回路１２０２は、アナログ電圧信号Ｓ３１の電圧と検出信号Ｓ５１の電圧との差を増幅し、誤差増幅信号Ｓ３２を生成し送信する。
【００３２】
第１ローパスフィルタ１２０３は、基準信号生成部７０が生成する基準信号Ｓ０を分周器７１ａが分周したクロック信号Ｓ０１と、増幅回路１２０２が出力する誤差増幅信号Ｓ３２とを受信する。
【００３３】
そして、第１ローパスフィルタ１２０３は、クロック信号Ｓ０１から交流成分を取り出すとともに、ローパスフィルタにより高周波成分を遮断して正弦波の周波数設定信号Ｓ３３を生成し、送信する。なお、この周波数設定信号Ｓ３３の振幅（ｐ−ｐ値）は、誤差増幅信号Ｓ３２によって設定される。
周波数設定信号Ｓ３３の周波数は、トランス１２０８が出力する交流出力電圧Ｖａｃ（交流出力電流Ｉａｃ）の周波数となる。以下では、交流出力電流Ｉａｃを説明しないときは、交流出力電流Ｉａｃを表記せずに交流出力電圧Ｖａｃと表記する。
なお、周波数設定信号Ｓ３３は、デューティ比が５０％のクロック信号Ｓ０１から正弦波成分を取り出した信号であるので、周波数設定信号Ｓ３３の周波数は、クロック信号Ｓ０１の周波数である。
【００３４】
変調回路１２０４は、第１ローパスフィルタ１２０３が送信する周波数設定信号Ｓ３３と、原信号Ｓ１を受信した波形設定部６１ａが設定（変換）した波形の搬送信号Ｓ１１とを受信する。そして、変調回路１２０４は、周波数設定信号Ｓ３３の電圧と搬送信号Ｓ１１の電圧とを比較し、搬送信号Ｓ１１の電圧が周波数設定信号Ｓ３３の電圧より大きい期間と小さい期間とで電圧が異なる変調信号Ｓ３４を生成し、送信する。後述するように、変調信号Ｓ３４は、搬送信号Ｓ１１の電圧と周波数設定信号Ｓ３３との電圧の差によってパルス幅が設定されるＰＷＭ信号となる。
【００３５】
駆動回路１２０５は、変調回路１２０４が送信する変調信号Ｓ３４を受信し、スイッチ回路１２０６を駆動する駆動信号Ｓ３５を送信する。駆動信号Ｓ３５も後述するようにＰＷＭ信号である。
スイッチ回路１２０６は、後述するように２つの電界効果トランジスタＦＥＴ１、ＦＥＴ２をスイッチ素子として備えている（後述する図４参照）。駆動信号Ｓ３５はＰＷＭ信号であって、スイッチ回路１２０６の電界効果トランジスタＦＥＴ１、ＦＥＴ２は、交互にオンオフを繰り返す（スイッチングする）。よって、スイッチ回路１２０６が送信するスイッチ出力信号Ｓ３６は、駆動信号Ｓ３５に追従したＰＷＭ信号となる。
【００３６】
第２ローパスフィルタ１２０７は、スイッチ回路１２０６が送信するスイッチ出力信号Ｓ３６の高周波成分を遮断して正弦波である正弦波信号Ｓ３７を生成して送信する。
【００３７】
トランス１２０８は、一次巻線と二次巻線とを有し、一次巻線は第２ローパスフィルタ１２０７が送信する正弦波信号Ｓ３７を受信し、二次巻線は巻線比（一次巻線と二次巻線との巻線比）で設定される交流出力電圧Ｖａｃ（交流出力電流Ｉａｃ）を出力する。
そして、交流出力電圧Ｖａｃ（交流出力電流Ｉａｃ）は、直流出力部１２５０が出力する直流出力電圧Ｖｄｃ（直流出力電流Ｉｄｃ）と重畳されて出力電圧Ｖｏ（出力電流Ｉｏ）となって、感光体ドラム１２Ｋを帯電する帯電ロール１３Ｋに印加される。
【００３８】
交流電流検出回路１２０９は、帯電ロール１３Ｋを介して、感光体ドラム１２Ｋに流れる交流出力電流Ｉａｃを検知（モニタ）し、交流出力電流Ｉａｃに比例するように変換した直流電圧の検出信号Ｓ５１を送信する。
交流電圧検出回路１２１０は、帯電ロール１３Ｋに印加される交流出力電圧Ｖａｃを検知（モニタ）し、交流出力電圧Ｖａｃに比例するように変換した直流電圧の検出信号Ｓ５２を送信する。
図３においては、増幅回路１２０２は、交流電流検出回路１２０９が送信する検出信号Ｓ５１を受信し、交流電流設定信号Ｓ３によって設定される値と交流出力電流Ｉａｃとの差が小さくなるようにフィードバック制御（電流制御）する。すなわち、交流出力電流Ｉａｃが交流電流設定信号Ｓ３によって設定される値より大きい場合には、交流出力電圧Ｖａｃを小さくするように制御し、交流出力電流Ｉａｃが交流電流設定信号Ｓ３によって設定される値より小さい場合には、交流出力電圧Ｖａｃを大きくするようにフィードバック制御する。
【００３９】
なお、図３では、交流電圧検出回路１２１０が送信する検出信号Ｓ５２はいずれにも受信されていない。検出信号Ｓ５２を、交流電流検出回路１２０９の送信する検出信号Ｓ５１とともに、増幅回路１２０２が受信し、交流出力電圧Ｖａｃが予め定められた値より大きい場合に交流出力電圧Ｖａｃを小さくするように制御してもよい。
すなわち、交流電圧検出回路１２１０の検出信号５２を過電圧制御に用いてもよい。以下では、交流電圧検出回路１２１０についての説明を省略する。
【００４０】
なお、帯電バイアス電源ユニット１３ａＫの代わりに、現像バイアス電源ユニット１５ａＫ（他の現像バイアス電源ユニット１５ａＹ、１５ａＭ、１５ａＣのいずれであってもよい。）である場合には、交流出力電流Ｉａｃの代わりに、交流出力電圧Ｖａｃをフィードバックによって制御することが好ましい。
すなわち、画像形成装置１において、帯電バイアスは、電流が予め定められた値に維持されることが好ましく、現像バイアスは、電圧が予め定められた値に維持されることが好ましい。
【００４１】
ここでは、バイアス電源装置１００は、帯電バイアス電源ユニット１３ａＫ、波形設定部６１ａを備えているとしている。帯電バイアス電源ユニット１３ａＫ、波形設定部６１ａは、それぞれが個別の回路基板上に構成されていてもよく、一の回路基板上に構成されてもよい。また、帯電バイアス電源ユニット１３ａＫが、一の回路基板上に構成されず、複数の回路基板に構成されてもよい。
【００４２】
｛帯電バイアス電源ユニット１３ａＫの回路構成｝
図４は、帯電バイアス電源ユニット１３ａＫの回路構成の一例を示す図である。
なお、図４における各ブロックの配置は図３と異なっているが、説明を容易にするためである。また、各ブロックの配置は、模式的であって、この配置に限定されない。
また、図４に示す帯電バイアス電源ユニット１３ａＫの回路構成は、一例であって他の回路構成であってもよく、他の回路をさらに含んでいてもよい。
図４では、直流出力部１２５０の各ブロックの一例およびこれらの各ブロックの回路構成の一例も示している。
【００４３】
（交流出力部１２００）
まず、交流出力部１２００を説明する。
アナログ電圧変換回路１２０１は、バッファＢ１、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、コンデンサＣ１を備えている。
アナログ電圧変換回路１２０１の入力端子は、抵抗Ｒ１の一方の端子であって、画像出力制御部３０が送信する交流電流設定信号Ｓ３を受信する。抵抗Ｒ１の他方の端子は、バッファＢ１の入力端子に接続されている。また、バッファＢ１の入力端子は、抵抗Ｒ２の一方の端子に接続されている。抵抗Ｒ２の他方の端子は接地（接地電圧ＧＮＤ）されている。
バッファＢ１の出力端子は、抵抗Ｒ３の一方の端子に接続されている。抵抗Ｒ３の他方の端子は、アナログ電圧変換回路１２０１の出力端子であって、アナログ電圧信号Ｓ３１を送信する。さらに、抵抗Ｒ３の他方の端子は、コンデンサＣ１の一方の端子に接続されている。そして、コンデンサＣ１の他方の端子は接地されている。
また、バッファＢ１は、基準電圧Ｖｒｅｆ１と接地電圧ＧＮＤとが供給されている。
【００４４】
アナログ電圧変換回路１２０１がＰＷＭ信号である交流電流設定信号Ｓ３を受信すると、コンデンサＣ１は基準電圧Ｖｒｅｆ１と接地電圧ＧＮＤの間の電圧に充電される。この電圧は、交流電流設定信号Ｓ３のデューティ比で決まる。これにより、ＰＷＭ信号である交流電流設定信号Ｓ３が直流電圧のアナログ電圧信号Ｓ３１に変換される。
【００４５】
増幅回路１２０２は、誤差増幅器Ａｍｐ１、抵抗Ｒ４、Ｒ５、コンデンサＣ２を備えている。
誤差増幅器Ａｍｐ１の非反転入力端子（以下では、＋入力端子と表記する。）は、アナログ電圧変換回路１２０１の出力端子である抵抗Ｒ３の他方の端子に接続され、アナログ電圧信号Ｓ３１を受信する。誤差増幅器Ａｍｐ１の反転入力端子（以下では、−入力端子と表記する。）は、抵抗Ｒ５の一方の端子に接続されている。そして、抵抗Ｒ５の他方の端子は、交流電流検出回路１２０９に接続され、検出信号Ｓ５１を受信する。
そして、誤差増幅器Ａｍｐ１の出力端子は抵抗Ｒ４の一方の端子に接続されている。抵抗Ｒ４の他方の端子は、増幅回路１２０２の出力端子であって、誤差増幅器Ａｍｐ１がアナログ電圧信号Ｓ３１の電圧と検出信号Ｓ５１との電圧の差を増幅した誤差増幅信号Ｓ３２を送信する。
そして、コンデンサＣ２は、誤差増幅器Ａｍｐ１の−入力端子と誤差増幅器Ａｍｐ１の出力端子との間を接続している。
【００４６】
第１ローパスフィルタ１２０３は、誤差増幅器Ａｍｐ２、ｎｐｎトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２、抵抗Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、ダイオードＤ１、コンデンサＣ３、Ｃ４、Ｃ５を備えている。
抵抗Ｒ６の一方の端子は、第１ローパスフィルタ１２０３の入力端子であって、基準信号生成部７０が生成する基準信号Ｓ０を分周器７１ａが分周したクロック信号Ｓ０１を受信する（図３参照）。抵抗Ｒ６の他方の端子は、ｎｐｎトランジスタＴｒ１のベース端子に接続されている。ｎｐｎトランジスタＴｒ１のエミッタ端子は接地され、コレクタ端子はｎｐｎトランジスタＴｒ２のベース端子に接続されている。ｎｐｎトランジスタＴｒ２のエミッタ端子は接地され、コレクタ端子はダイオードＤ１のカソード端子に接続されている。そして、ｎｐｎトランジスタＴｒ１のコレクタ端子には、基準電圧Ｖｒｅｆ２が供給されている。
また、抵抗Ｒ７の一方の端子はｎｐｎトランジスタＴｒ１のベース端子に接続され、他方の端子は接地されている。
ダイオードＤ１のアノード端子は、増幅回路１２０２の出力端子である抵抗Ｒ４の他方の端子に接続されている。ダイオードＤ１のアノード端子は、コンデンサＣ３の一方の端子に接続されている。
【００４７】
コンデンサＣ３の他方の端子は、抵抗Ｒ８の一方の端子と抵抗Ｒ９の一方の端子に接続されている。抵抗Ｒ８の他方の端子は、誤差増幅器Ａｍｐ２の−入力端子に接続されるとともに、コンデンサＣ４の一方の端子に接続されている。コンデンサＣ４の他方の端子は、誤差増幅器Ａｍｐ２の出力端子に接続されている。また、抵抗Ｒ９の他方の端子も誤差増幅器Ａｍｐ２の出力端子に接続されている。誤差増幅器Ａｍｐ２の出力端子はコンデンサＣ５および抵抗Ｒ１０を介して設置されるとともに、第１ローパスフィルタ１２０３の出力端子となって、周波数設定信号Ｓ３３を送信する。
誤差増幅器Ａｍｐ２の＋入力端子には、基準電圧Ｖｒｅｆ３が供給されている。
【００４８】
ここで、抵抗Ｒ６、Ｒ７は、ｎｐｎトランジスタＴｒ１に過剰な電流が流れることを抑制する。
ｎｐｎトランジスタＴｒ１は入力バッファとして働き、ｎｐｎトランジスタＴｒ２は、ダイオードＤ１とともに、誤差増幅信号Ｓ３２をクロック信号Ｓ０１で変調する。
コンデンサＣ３は、カップリングコンデンサであって、クロック信号Ｓ０１で変調された誤差増幅信号Ｓ３２から交流成分を取り出す。
誤差増幅器Ａｍｐ２、抵抗Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、コンデンサＣ４、Ｃ５はローパスフィルタを構成し、高周波成分を遮断して、正弦波である周波数設定信号Ｓ３３を生成して、送信する。
なお、周波数設定信号Ｓ３３の振幅（ｐ−ｐ値）は、後述するように、誤差増幅信号Ｓ３２によって設定される。
【００４９】
ここで、図３では表記していない電圧生成回路１２１１を説明する。電圧生成回路１２１１は、変調回路１２０４、駆動回路１２０５、スイッチ回路１２０６、第２ローパスフィルタ１２０７に電源電圧Ｖｓ（例えば２４Ｖ）を供給する。この電源電圧Ｖｓは論理レベルに用いられる電圧（後述する図６、７、８、９のローレベル（以下では「Ｌ」と表記する。）およびハイレベル（以下では「Ｈ」と表記する。）における「Ｈ」に用いられる電圧であって、例えば５Ｖ）と異なる。よって、電圧生成回路１２１１は電源電圧Ｖｓを生成するために設けられている。
【００５０】
次に、変調回路１２０４を説明する。
変調回路１２０４は、比較器Ｃｍｐを備えている。比較器Ｃｍｐの＋入力端子は、搬送信号Ｓ１１を受信する。そして、比較器Ｃｍｐの−入力端子は、第１ローパスフィルタ１２０３の出力端子に接続され、周波数設定信号Ｓ３３を受信する。そして、比較器Ｃｍｐの出力端子は、駆動回路１２０５に接続されている。
比較器Ｃｍｐは、周波数設定信号Ｓ３３の電圧と搬送信号Ｓ１１の電圧とを比較し、搬送信号Ｓ１１の電圧が周波数設定信号Ｓ３３の電圧より大きい期間において、電源電圧Ｖｓとなり、搬送信号Ｓ１１が周波数設定信号Ｓ３３より小さい期間において接地電圧ＧＮＤとなる変調信号Ｓ３４を生成し、送信する。変調信号Ｓ３４は、搬送信号Ｓ１１の電圧と周波数設定信号Ｓ３３の電圧との差によって、パルス幅が設定されるＰＷＭ信号である。
【００５１】
駆動回路１２０５は、ｐｎｐトランジスタＴｒ３、ｎｐｎトランジスタＴｒ４、抵抗Ｒ１１を備えている。
抵抗Ｒ１１の一方の端子は、駆動回路１２０５の入力端子であって、変調回路１２０４の比較器Ｃｍｐの出力端子に接続され、変調信号Ｓ３４を受信する。そして、抵抗Ｒ１１の他方の端子はｐｎｐトランジスタＴｒ３のベース端子およびｎｐｎトランジスタＴｒ４のベース端子に共通に接続されている。ｐｎｐトランジスタＴｒ３のコレクタ端子は接地され、ｎｐｎトランジスタＴｒ４のコレクタ端子は電源電圧Ｖｓに設定されている。そして、ｐｎｐトランジスタＴｒ３のエミッタ端子とｎｐｎトランジスタＴｒ４のエミッタ端子とは接続されて、駆動回路１２０５の出力端子となって、駆動信号Ｓ３５を送信する。抵抗Ｒ１１は、ｐｎｐトランジスタＴｒ３およびｎｐｎトランジスタＴｒ４に過剰な電流が流れることを抑制する。
【００５２】
変調信号Ｓ３４が接地電圧ＧＮＤであると、ｐｎｐトランジスタＴｒ３がオン且つｎｐｎトランジスタＴｒ４がオフとなって、駆動信号Ｓ３５が接地電圧ＧＮＤになる。変調信号Ｓ３４が電源電圧Ｖｓであると、ｐｎｐトランジスタＴｒ３がオフ且つｎｐｎトランジスタＴｒ４がオンとなって、駆動信号Ｓ３５が電源電圧Ｖｓになる。
すなわち、駆動信号Ｓ３５は、変調信号Ｓ３４と電圧の大小関係が同じＰＷＭ信号となる。駆動回路１２０５は、スイッチ回路１２０６に駆動のための電流を供給するバッファとして機能する。
【００５３】
スイッチ回路１２０６は、ｎチャネルの電界効果トランジスタＦＥＴ１、ｐチャネルの電界効果トランジスタＦＥＴ２、抵抗Ｒ１２、Ｒ１３を備えている。
抵抗Ｒ１２の一方の端子と抵抗Ｒ１３の一方の端子とが共通に接続されて、スイッチ回路１２０６の入力端子となって、駆動回路１２０５の出力端子（ｐｎｐトランジスタＴｒ３のエミッタ端子およびｎｐｎトランジスタＴｒ４のエミッタ端子）に接続され、駆動信号Ｓ３５を受信する。そして、抵抗Ｒ１２の他方の端子は電界効果トランジスタＦＥＴ１のゲート端子に接続され、抵抗Ｒ１３の他方の端子は電界効果トランジスタＦＥＴ２のゲート端子に接続されている。電界効果トランジスタＦＥＴ１のソース端子は接地され、電界効果トランジスタＦＥＴ２のソース端子は電源電圧Ｖｓに設定されている。さらに、電界効果トランジスタＦＥＴ１のドレイン端子と電界効果トランジスタＦＥＴ２のドレイン端子とが接続されて、スイッチ回路１２０６の出力端子となって、スイッチ出力信号Ｓ３６を送信する。
【００５４】
駆動信号Ｓ３５が接地電圧ＧＮＤであると、電界効果トランジスタＦＥＴ１がオフ且つ電界効果トランジスタＦＥＴ２がオンとなって、スイッチ回路１２０６のスイッチ出力信号Ｓ３６は電源電圧Ｖｓになる。一方、駆動信号Ｓ３５が電源電圧Ｖｓであると、電界効果トランジスタＦＥＴ１がオン且つ電界効果トランジスタＦＥＴ２がオフとなって、スイッチ出力信号Ｓ３６は接地電圧ＧＮＤになる。すなわち、スイッチ回路１２０６のスイッチ出力信号Ｓ３６は、駆動信号Ｓ３５と電圧の大小関係が逆のＰＷＭ信号になる。
【００５５】
第２ローパスフィルタ１２０７は、インダクタンスＬ、抵抗Ｒ１４、Ｒ１５、コンデンサＣ６、Ｃ７、Ｃ８を備えている。
インダクタンスＬの一方の端子は、スイッチ回路１２０６の出力端子に接続され、スイッチ出力信号Ｓ３６を受信する。インダクタンスＬの他方の端子は、トランス１２０８の一次巻線の一方の端子に接続されている。そして、電源電圧Ｖｓと接地電圧ＧＮＤとの間に、抵抗Ｒ１４および抵抗Ｒ１５が直列に接続されている。その中点（抵抗Ｒ１４と抵抗Ｒ１５との接続点）は、トランス１２０８の一次巻線の他方の端子に接続されている。
そして、コンデンサＣ８は、トランス１２０８の一次巻線の一方の端子と他方の端子との間に接続されている。
インダクタンスＬとコンデンサＣ８とで構成されるＬＣ回路でローパスフィルタが構成されている。
また、コンデンサＣ７は、一方の端子が抵抗Ｒ１４と抵抗Ｒ１５との接続点に接続され、他方の端子が接地されている。コンデンサＣ７は、トランス１２０８の一次巻線の他方の端子の電圧の変動を抑制する。
そして、コンデンサＣ６は、電源電圧Ｖｓと接地電圧ＧＮＤとの間に設けられ、電源電圧Ｖｓの変動を抑制する。
第２ローパスフィルタ１２０７は、ＰＷＭ信号であるスイッチ出力信号Ｓ３６から正弦波を取り出して正弦波信号Ｓ３７を生成し、送信する。
【００５６】
トランス１２０８は、一次巻線と二次巻線とを備え、一次巻線が第２ローパスフィルタ１２０７に接続されている。
そして、二次巻線の一方の端子と他方の端子との間にコンデンサＣ９が接続されている。さらに、二次巻線の一方の端子は、抵抗Ｒ２６を介して、帯電ロール１３Ｋに接続されている。二次巻線の他方の端子は、直流出力部１２５０に接続されている。これにより、帯電ロール１３Ｋには、交流出力部１２００が出力する交流出力電圧Ｖａｃ（交流出力電流Ｉａｃ）と、直流出力部１２５０が出力する直流出力電圧Ｖｄｃ（直流出力電流Ｉｄｃ）とが重畳された出力電圧Ｖｏ（出力電流Ｉｏ）が印加される。
【００５７】
交流電流検出回路１２０９は、ダイオードＤ２、Ｄ３、抵抗Ｒ１５、コンデンサＣ１０、Ｃ１１を備えている。
コンデンサＣ１０の一方の端子は、交流電流検出回路１２０９の入力端子であって、トランス１２０８の二次巻線の他方の端子に接続されている。そして、コンデンサＣ１０の他方の端子は、ダイオードＤ２のカソード端子とダイオードＤ３のアノード端子とに接続されている。ダイオードＤ２のアノード端子は接地されている。ダイオードＤ３のカソード端子は、抵抗Ｒ１５の一方の端子とコンデンサＣ１１の一方の端子とに共通に接続されている。そして、抵抗Ｒ１５の他方の端子およびコンデンサＣ１１の他方の端子は接地されている。
そして、ダイオードＤ３のカソード端子は、交流電流検出回路１２０９の出力端子であって、抵抗Ｒ５を介して増幅回路１２０２の誤差増幅器Ａｍｐ１の−入力端子に接続され、検出信号Ｓ５１を送信する。
【００５８】
帯電ロール１３Ｋを介して感光体ドラム１２Ｋを帯電するために流れる交流出力電流Ｉａｃは、コンデンサＣ１０を介してダイオードＤ３に入力して、整流される。そして、抵抗Ｒ１５で電圧に変換され、検出信号Ｓ５１となる。
【００５９】
（直流出力部１２５０）
図３では省略した直流出力部１２５０は、図４に示すように、アナログ電圧変換回路１２５１、増幅回路１２５２、制御回路１２５３、スイッチ回路１２５４、トランス１２５５、整流回路１２５６、直流電圧検出回路１２５７を備えている。
以下、それぞれの回路を説明する。
【００６０】
アナログ電圧変換回路１２５１は、画像出力制御部３０が送信する直流電圧設定信号Ｓ４を受信する。交流電流設定信号Ｓ３と同様に、この直流電圧設定信号Ｓ４は、ＰＷＭ信号であって、デューティ比により整流回路１２５６が出力する直流出力電圧Ｖｄｃの値を設定する。
アナログ電圧変換回路１２５１は、交流出力部１２００のアナログ電圧変換回路１２０１と同様な回路構成であって、バッファＢ２、抵抗Ｒ１６、Ｒ１７、Ｒ１８、コンデンサＣ１２を備えている。
抵抗Ｒ１６の一方の端子は、アナログ電圧変換回路１２５１の入力端子であって、直流電圧設定信号Ｓ４を受信する。そして、抵抗Ｒ１６の他方の端子は、バッファＢ２の入力端子に接続されている。また、バッファＢ２の入力端子は、抵抗Ｒ１７の一方の端子に接続されている。抵抗Ｒ１７の他方の端子は接地されている。
バッファＢ２の出力端子は、抵抗Ｒ１８の一方の端子に接続されている。抵抗Ｒ１８の他方の端子は、アナログ電圧変換回路１２５１の出力端子であって、アナログ電圧信号Ｓ４１を送信する。また、抵抗Ｒ１８の他方の端子は、コンデンサＣ１２の一方の端子に接続されている。そして、コンデンサＣ１２の他方の端子は接地されている。
また、バッファＢ２には、基準電圧Ｖｒｅｆ５と接地電圧ＧＮＤとが供給されている。
【００６１】
アナログ電圧変換回路１２５１が、ＰＷＭ信号である直流電圧設定信号Ｓ４を受信すると、コンデンサＣ１２が基準電圧Ｖｒｅｆ５と接地電圧ＧＮＤとの間の電圧に充電される。この電圧は、直流電圧設定信号Ｓ４のデューティ比で決まる。これにより、ＰＷＭ信号である直流電圧設定信号Ｓ４が直流電圧のアナログ電圧信号Ｓ４１に変換される。
【００６２】
増幅回路１２５２は、誤差増幅器Ａｍｐ３、抵抗Ｒ１９、Ｒ２０、Ｒ２１、Ｒ２２、コンデンサＣ１３を備えている。
抵抗Ｒ１９の一方の端子は、増幅回路１２５２の入力端子であって、アナログ電圧変換回路１２５１の送信するアナログ電圧信号Ｓ４１を受信する。そして、抵抗Ｒ１９の他方の端子は、誤差増幅器Ａｍｐ３の−入力端子に接続されている。一方、誤差増幅器Ａｍｐ３の＋入力端子は、抵抗Ｒ２１を介して直流電圧検出回路１２５７に接続され、検出信号Ｓ４２を受信する。
抵抗Ｒ２０およびコンデンサＣ１３は直列接続され、抵抗Ｒ２０のコンデンサＣ１３と接続されていない端子が誤差増幅器Ａｍｐ３の−入力端子に接続されている。そして、コンデンサＣ１３の抵抗Ｒ２０と接続されていない端子が誤差増幅器Ａｍｐ３の出力端子に接続されている。
誤差増幅器Ａｍｐ３の出力端子は、抵抗Ｒ２２の一方の端子に接続されている。抵抗Ｒ２２の他方の端子は、増幅回路１２５２の出力端子であって、誤差増幅器Ａｍｐ３がアナログ電圧信号Ｓ４１と検出信号Ｓ４２と差を増幅した誤差増幅信号Ｓ４３を送信する。
【００６３】
制御回路１２５３は、誤差増幅信号Ｓ４３に基づいて、スイッチ回路１２５４のスイッチ素子であるｎｐｎトランジスタＴｒ５をオンにする駆動信号Ｓ４４を送信する。
【００６４】
スイッチ回路１２５４は、スイッチ素子としてｎｐｎトランジスタＴｒ５を備えている。ｎｐｎトランジスタＴｒ５のベース端子は、制御回路１２５３に接続され駆動信号Ｓ４４を受信する。また、ｎｐｎトランジスタＴｒ５のベース端子およびコレクタ端子は、トランス１２５５に接続されている。そして、ｎｐｎトランジスタＴｒ５のエミッタ端子は接地されている。
ｎｐｎトランジスタＴｒ５の動作は、トランス１２５５の動作とともに後述する。
【００６５】
トランス１２５５は、一次巻線、一次側補助巻線、二次巻線を備えている。一次巻線の一方の端子は電源電圧Ｖｓに設定され、他方の端子はｎｐｎトランジスタＴｒ５のコレクタ端子に接続されている。一方、一次側補助巻線の一方の端子は、スイッチ回路１２５４のｎｐｎトランジスタＴｒ５のベース端子と制御回路１２５３とに共通に接続されている。一次側補助巻線の他方の端子は接地されている。
トランス１２５５の二次巻線の両端子は、整流回路１２５６に接続されている。
【００６６】
整流回路１２５６は、ダイオードＤ４、抵抗Ｒ２３、コンデンサＣ１４を備えている。ダイオードＤ４は、カソード端子がトランス１２５５の二次巻線の一方の端子に接続され、アノード端子が抵抗Ｒ２３の一方の端子とコンデンサＣ１４の一方の端子とに接続されている。抵抗Ｒ２３の他方の端子は、整流回路１２５６の出力端子であって、交流出力部１２００のトランス１２０８の他方の端子に接続されている。また、コンデンサＣ１４の他方の端子は、トランス１２５５の二次巻線の他方の端子に接続されている。
整流回路１２５６は、二次巻線に誘起される電圧を、負（−）の直流出力電圧Ｖｄｃ（直流出力電流Ｉｄｃ）に変換する。
【００６７】
直流電圧検出回路１２５７は、抵抗Ｒ２４、Ｒ２５、コンデンサＣ１５を備えている。
抵抗Ｒ２５とコンデンサＣ１５とは並列接続されている。この並列接続された一方の端子は、抵抗Ｒ２４を介して、整流回路１２５６の出力端子である抵抗Ｒ２３の他方の端子に接続されている。また、抵抗Ｒ２５およびコンデンサＣ１５の並列接続された他方の端子は、整流回路１２５６のコンデンサＣ１４の他方の端子に接続されるとともに、基準電圧Ｖｒｅｆ６に設定されている。
なお、基準電圧Ｖｒｅｆ６は、増幅回路１２５２における誤差増幅器Ａｍｐ３の＋入力端子の電圧が負にならないようにする。
直流出力電圧Ｖｄｃは抵抗Ｒ２４と抵抗Ｒ２５とで分圧される。よって、直流電圧検出回路１２５７は、抵抗Ｒ２５に現れた電圧を検出（モニタ）し、直流出力電圧Ｖｄｃに比例した検出信号Ｓ４２を送信する。増幅回路１２５２の誤差増幅器Ａｍｐ３の＋入力端子は、抵抗Ｒ２１を介して検出信号Ｓ４２を受信する。
【００６８】
直流出力部１２５０の動作を説明する。
スイッチ回路１２５４が制御回路１２５３からｎｐｎトランジスタＴｒ５をオンにする正（＋）の駆動信号Ｓ４４を受信することにより、ｎｐｎトランジスタＴｒ５がオンになる。すると、トランス１２５５の一次巻線を介して、ｎｐｎトランジスタＴｒ５のコレクタ端子−エミッタ端子間に電流が流れる。
【００６９】
トランス１２５５の一次巻線に電流が流れることで、一次側補助巻線にｎｐｎトランジスタＴｒ５のベース端子の電圧を上昇させる電圧が発生する。これにより、ｎｐｎトランジスタＴｒ５のコレクタ電流が時間とともに増加する。
なお、二次巻線にも電圧が発生するが、ダイオードＤ４の向きが電圧の向きと逆向きであるため、二次巻線には電流が流れない。
【００７０】
ｎｐｎトランジスタＴｒ５は増幅率が有限であるため、コレクタ電流はある値以上に達するとそれ以上には大きくなれず、一次巻線のコアの磁束の変化が止まる。すると、一次巻線には、流れていた方向と同じ方向に電流を流そうとする力が働き、これまでと逆向きの電圧が発生する。これによって、二次巻線にダイオードＤ４の向きと同じ向きの電圧が発生し、二次巻線に電流が流れる。
【００７１】
一方、一次巻線に発生した逆向きの電圧により、一次側補助巻線にも逆向きの電圧が発生し、ｎｐｎトランジスタＴｒ５のベース端子−エミッタ端子間を逆バイアスにする。これにより、ｎｐｎトランジスタＴｒ５がオフする。
ダイオードＤ４に流れる電流が０になると、一次巻線、一次側補助巻線、二次巻線に発生していた電圧が０Ｖになる。これにより、ｎｐｎトランジスタＴｒ５のベース端子−エミッタ端子間が制御回路１２５３からの駆動信号Ｓ４４により、再び正（＋）側に上昇する。これにより、ｎｐｎトランジスタＴｒ５が再びオンになる。
このように、ｎｐｎトランジスタＴｒ５をスイッチング（オンオフ）させることで、オフの期間に二次巻線に流れる電流により直流出力電圧Ｖｄｃが発生する。
【００７２】
（原信号生成部６０ａおよび波形設定部６１ａ）
次に、原信号Ｓ１を生成する原信号生成部６０ａおよび搬送信号Ｓ１１の波形を設定する波形設定部６１ａについて説明する。
図５は、第１の実施の形態における原信号生成部６０ａおよび波形設定部６１ａの一例を示す図である。
ここでは、原信号生成部６０ａは、予め定められた周波数の矩形波を発生するとする。
【００７３】
波形設定部６１ａは、原信号生成部６０ａが発生した矩形波を基にして（変換して）複数の波形が取り出せるようになっている。図５の波形設定部６１ａでは、三角波、擬似正弦波、正弦波が取り出せる。ここで、擬似正弦波とは、正弦波に似るが、基本波に加えて高調波成分を含んでいる波形をいう。
【００７４】
波形設定部６１ａは、抵抗Ｒ１０１、Ｒ１０２、Ｒ１０３、Ｒ１０４、コンデンサＣ１０１、Ｃ１０２、Ｃ１０３、Ｃ１０４、ダイオードＤ１０１、Ｄ１０２、切替回路２０１を備えている。
コンデンサＣ１０１と抵抗Ｒ１０１とは直列接続されている。コンデンサＣ１０１の抵抗Ｒ１０１と接続されていない端子が、波形設定部６１ａの入力端子となって、原信号生成部６０からの原信号Ｓ１を受信する。
抵抗Ｒ１０１のコンデンサＣ１０１と接続されていない端子は、コンデンサＣ１０２の一方の端子に接続されている（接続点Ｐ１）。コンデンサＣ１０２の他方の端子は接地されている。
接続点Ｐ１は、切替回路２０１（後述する端子Ｔ１）に接続されている。
【００７５】
接続点Ｐ１は、抵抗Ｒ１０２の一方の端子に接続されている。抵抗Ｒ１０２の他方の端子は、抵抗Ｒ１０３の一方の端子に接続されている（接続点Ｐ２）。抵抗Ｒ１０３の他方の端子は、ダイオードＤ１０１のアノード端子およびダイオードＤ１０２のカソード端子に共通に接続されている。ダイオードＤ１０１のカソード端子およびダイオードＤ１０２のアノード端子は接地されている。
そして、接続点Ｐ２は、切替回路２０１（後述する端子Ｔ２）に接続されている。
【００７６】
接続点Ｐ２は、抵抗Ｒ１０４の一方の端子に接続されている。抵抗Ｒ１０４の他方の端子はコンデンサＣ１０３の一方の端子に接続されている（接続点Ｐ３）。そして、コンデンサＣ１０３の他方の端子は接地されている。
コンデンサＣ１０４の他方の端子は、切替回路２０１（後述する端子Ｔ３）に接続されている。
【００７７】
切替回路２０１は、端子Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４を備えている。端子Ｔ１は接続点Ｐ１に、端子Ｔ２は接続点Ｐ２に、端子Ｔ３はコンデンサＣ１０４を介して接続点Ｐ３にそれぞれ接続されている。そして、画像出力制御部３０からの設定信号Ｓ５を受信して、端子Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３のいずれか一つと端子Ｔ４とが接続されるよう設定する。端子Ｔ４は、波形設定部６１ａの出力端子であって、搬送信号Ｓ１１を送信する。
【００７８】
切替回路２０１は、バイポーラトランジスタ、ＭＯＳトランジスタなどで構成されたスイッチでもよく、モータなどにより接点が切り替えられえるスイッチでもよい。さらに、端子間（端子Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３のいずれか一つと端子Ｔ４との間）に導体を挿入して短絡（接続）するスイッチであってもよい。
【００７９】
ここでは、原信号生成部６０ａがデューティ比５０％の矩形波の原信号Ｓ１を送信するとして、波形設定部６１ａの動作を説明する。
波形設定部６１ａは、原信号生成部６０ａが送信した矩形波の原信号Ｓ１を受信すると、コンデンサＣ１０１が直流成分をカットして交流成分を通過させる。そして、抵抗Ｒ１０１とコンデンサＣ１０２とで構成するローパスフィルタによって決まる周波数以下の周波数成分を有する波形が接続点Ｐ１に現れる。ここでは、コンデンサＣ１０１、Ｃ１０２、抵抗Ｒ１０１のそれぞれの値を調整することにより、接続点Ｐ１（切替回路２０１の端子Ｔ１）にて、三角波が得られるようにしている。すなわち、切替回路２０１により端子Ｔ１と端子Ｔ４とが接続されると、搬送信号Ｓ１１の波形は三角波となる。なお、三角波の繰返し周波数（周波数）は、原信号Ｓ１の周波数である。
【００８０】
次に、接続点Ｐ１で得られた三角波は、抵抗Ｒ１０２を介して接続点Ｐ２に達する。そして、接続点Ｐ２に接続された抵抗Ｒ１０３とダイオードＤ１０１、Ｄ１０２とにより、さらに高周波成分が失われる。ここでは、抵抗Ｒ１０３、ダイオードＤ１０１、Ｄ１０２により、接続点Ｐ２（端子Ｔ２）にて、正弦波に近い波形（擬似正弦波）が得られるようにしている。すなわち、切替回路２０１により端子Ｔ２と端子Ｔ４とが接続されると、搬送信号Ｓ１１の波形は擬似正弦波となる。なお、擬似正弦波の繰返し周波数（周波数）は、原信号Ｓ１の周波数である。
【００８１】
さらに、接続点Ｐ２で得られた擬似正弦波は、接続点Ｐ２に接続された抵抗Ｒ１０４を介して接続点Ｐ３に達する。そして、抵抗Ｒ１０４と接続点Ｐ３に接続されたコンデンサＣ１０３とが構成するローパスフィルタによって、さらに高周波成分が失われる。そして、高周波成分が失われた擬似正弦波は、コンデンサＣ１０４を介して端子Ｔ３に達する。
ここでは、抵抗Ｒ１０４、コンデンサＣ１０３、コンデンサＣ１０４により、端子Ｔ３にて正弦波が得られるようにしている。すなわち、切替回路２０１により端子Ｔ３と端子Ｔ４とが接続されると、搬送信号Ｓ１１の波形は正弦波となる。なお、正弦波の周波数は、原信号Ｓ１の周波数である。
【００８２】
よって、波形設定部６１ａは、原信号生成部６０ａから受信した矩形波である原信号Ｓ１を基に、三角波、擬似正弦波、正弦波の波形に設定（変換）する。そして、切替回路２０１で端子間（端子Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３のいずれか一つと端子Ｔ４との間）の接続を切り替えることにより、端子Ｔ４から三角波、擬似正弦波、正弦波のいずれか一つを搬送信号Ｓ１１として送信する。
ここでは、波形設定部６１ａにおいて、搬送信号Ｓ１１の最も低い電圧が接地電圧ＧＮＤ、最も高い電圧が３Ｖの信号となるように、電圧が調整されているとする。
【００８３】
なお、図５では、搬送信号Ｓ１１の波形を三角波、擬似正弦波、正弦波のいずれか一つとした。しかし、搬送信号Ｓ１１は、図３に示した変調回路１２０４の比較器Ｃｍｐの−入力端子に入力される周波数設定信号Ｓ３３との電圧の大小によって、ＰＷＭ信号である変調信号Ｓ３４が生成できればよく、他の波形であってもよい。
また、原信号生成部６０ａが送信する原信号Ｓ１は、デューティ比が５０％の矩形波でなくともよく、波形設定部６１ａにおいて、複数の波形が設定できればよい。
【００８４】
よって、図５で示す波形設定部６１ａの回路構成は一例であって、他の回路構成であってもよく、他の回路をさらに備えていてもよい。
ここでは、波形設定部６１ａの切替回路２０１における端子Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３のいずれか一つと端子Ｔ４との接続（切替）は、画像出力制御部３０からの設定信号Ｓ５により行うとしたが、他の制御回路からの信号によって切り替えてもよい。さらに、ユーザやメンテナンス担当者が切り替えるようにしてもよい。
【００８５】
｛帯電バイアス電源ユニット１３ａＫの動作｝
次に、帯電バイアス電源ユニット１３ａＫの動作を説明する。
図６は、第１の実施の形態における搬送信号Ｓ１１の波形が三角波である場合の帯電バイアス電源ユニット１３ａＫの動作を説明するタイムチャートである。図６では、交流電流設定信号Ｓ３、アナログ電圧信号Ｓ３１、クロック信号Ｓ０１、周波数設定信号Ｓ３３、搬送信号Ｓ１１、変調信号Ｓ３４、スイッチ出力信号Ｓ３６、出力電圧Ｖｏを示している。搬送信号Ｓ１１の波形は、波形設定部６１ａにおいて設定された三角波である。
なお、図６では、時刻ａ、時刻ｂ、時刻ｃ、…で示すように、アルファベット順に時刻が経過するとする。
【００８６】
交流電流設定信号Ｓ３は、画像出力制御部３０から帯電バイアス電源ユニット１３ａＫに送信される。交流電流設定信号Ｓ３は、「Ｌ」および「Ｈ」の２値を有し、１周期の期間における「Ｌ」の期間と「Ｈ」の期間とが予め定められた比率（デューティ比）で設定されたＰＷＭ信号である。例えば、「Ｌ」は接地電圧ＧＮＤ（０Ｖ）で、「Ｈ」は５Ｖである。デューティ比により交流出力電流Ｉａｃの電流値が設定される。
図６では、交流電流設定信号Ｓ３は、時刻ａから時刻ｄまでの期間を１周期とする。そして、交流電流設定信号Ｓ３は、時刻ａから時刻ｅまでの期間では、デューティ比が７５％、時刻ｅから時刻ｆまでの期間では、デューティ比が５０％であるとして示している。
【００８７】
アナログ電圧信号Ｓ３１は、交流電流設定信号Ｓ３を受信したアナログ電圧変換回路１２０１によって生成される。図４に示したように、アナログ電圧変換回路１２０１は、交流電流設定信号Ｓ３によりコンデンサＣ１が充電されることでアナログ電圧信号Ｓ３１を生成する。
すなわち、アナログ電圧信号Ｓ３１は、交流電流設定信号Ｓ３のデューティ比が７５％である時刻ａから時刻ｅまでの期間では、基準電圧Ｖｒｅｆ１の７５％の電圧に、デューティ比が５０％である時刻ｅから時刻ｆまでの期間では、基準電圧Ｖｒｅｆ１の５０％の電圧に設定される。すなわち、アナログ電圧信号Ｓ３１は、その電圧が交流電流設定信号Ｓ３のデューティ比で設定される。
【００８８】
クロック信号Ｓ０１は、基準信号生成部７０の生成する基準信号Ｓ０を分周器７１ａが分周して得られた信号である。クロック信号Ｓ０１は、「Ｌ」と「Ｈ」との２値を有し、デューティ比が５０％の信号であって、繰返し周期が交流出力電圧Ｖａｃ（交流出力電流Ｉａｃ）の周波数である。ここでは、クロック信号Ｓ０１の周波数は、後述する搬送信号Ｓ１１の周波数の１／８であるとする。
図４に示したように、クロック信号Ｓ０１は、第１ローパスフィルタ１２０３のｎｐｎトランジスタＴｒ１のベース端子に入力される。ｎｐｎトランジスタＴｒ１は、クロック信号Ｓ０１が「Ｈ」である期間ではオンになって、コレクタ端子が接地電圧ＧＮＤになり、クロック信号Ｓ０１が「Ｌ」である期間ではオフになって、コレクタ端子が基準電圧Ｖｒｅｆ２になる。ここでは、基準電圧Ｖｒｅｆ２は正の電圧であって、例えば５Ｖとする。
ｎｐｎトランジスタＴｒ１のコレクタ端子は、ｎｐｎトランジスタＴｒ２のベース端子に接続されている。よって、ｎｐｎトランジスタＴｒ１のコレクタ端子が基準電圧Ｖｒｅｆ２である期間（クロック信号Ｓ０１が「Ｌ」の期間）では、ｎｐｎトランジスタＴｒ２はオンであって、そのコレクタ端子は接地電圧ＧＮＤになる。一方、ｎｐｎトランジスタＴｒ１のコレクタ端子が接地電圧ＧＮＤである期間（クロック信号Ｓ０１が「Ｈ」の期間）では、ｎｐｎトランジスタＴｒ２がオフであって、ｎｐｎトランジスタＴｒ２のコレクタ端子はフローティング状態になる。
【００８９】
ここで、増幅回路１２０２の出力である誤差増幅信号Ｓ３２は、アナログ電圧信号Ｓ３１の電圧と交流電流検出回路１２０９が出力する検出信号Ｓ５１の電圧との差を、誤差増幅器Ａｍｐ１が増幅した信号である。すなわち、誤差増幅信号Ｓ３２はアナログ電圧信号Ｓ３１に対応した（比例した）信号となる。
誤差増幅信号Ｓ３２が第１ローパスフィルタ１２０３に入力されると、ダイオードＤ１により変調される。ｎｐｎトランジスタＴｒ２のコレクタ端子が接地電圧ＧＮＤの期間（クロック信号Ｓ０１が「Ｌ」の期間）では、ダイオードＤ１が順方向バイアスになって、誤差増幅信号Ｓ３２は接地電圧ＧＮＤに引き込まれる。一方、ｎｐｎトランジスタＴｒ２のコレクタ端子がフローティング状態にある期間（クロック信号Ｓ０１が「Ｈ」の期間）ではダイオードＤ１が順方向バイアスにならず、誤差増幅信号Ｓ３２が維持される。すなわち、誤差増幅信号Ｓ３２は、第１ローパスフィルタ１２０３に入力されると、クロック信号Ｓ０１によって変調される。
【００９０】
そして、クロック信号Ｓ０１により変調された誤差増幅信号Ｓ３２は、第１ローパスフィルタ１２０３における誤差増幅器Ａｍｐ２などにより構成されるローパスフィルタを通過することで、正弦波である周波数設定信号Ｓ３３となる。
【００９１】
図６に示すように、周波数設定信号Ｓ３３の振幅（ｐ−ｐ値）は、アナログ電圧信号Ｓ３１（つまり、図６に示す交流電流設定信号Ｓ３）によって設定される。すなわち、時刻ａから時刻ｅまでの交流電流設定信号Ｓ３のデューティ比が７５％の期間の振幅Ｈ１は、時刻ｅから時刻ｆまでの交流電流設定信号Ｓ３のデューティ比が５０％の期間の振幅Ｈ２に比べ、大きく（７５／５０＝１．２５倍）なっている。
ここでは交流電流検出回路１２０９が出力する検出信号Ｓ５１の影響は受けないとしている。
【００９２】
図６では、搬送信号Ｓ１１の波形は三角波である。すなわち、搬送信号Ｓ１１は、時刻ａから時刻ｃまでの期間を１周期とする三角波であって、時刻ａから時刻ｂまでの期間が三角波の立ち上がりに、時刻ｂから時刻ｃまでの期間が三角波の立ち下りに対応する。ここでは、搬送信号Ｓ１１の波形である三角波は、立ち上がり時間と立下り時間とが同じである。
【００９３】
なお、図６において、交流電流設定信号Ｓ３の周波数は、搬送信号Ｓ１１の周波数の１／２として表記している。しかし、交流電流設定信号Ｓ３は、さらに低い周波数の信号であってもよい。また、交流電流設定信号Ｓ３の周波数と搬送信号Ｓ１１の周波数は、整数比の関係でなくともよい。
【００９４】
前述したように変調回路１２０４の比較器Ｃｍｐは、周波数設定信号Ｓ３３の電圧と三角波である搬送信号Ｓ１１の電圧とを比較し、搬送信号Ｓ１１の電圧が周波数設定信号Ｓ３３の電圧より大きい期間では電源電圧Ｖｓとなり、搬送信号Ｓ１１の電圧が周波数設定信号Ｓ３３より小さい期間において接地電圧ＧＮＤとなる変調信号Ｓ３４を生成して送信する。
図６では、三角波の搬送信号Ｓ１１に、周波数設定信号Ｓ３３を破線で重ねて示している。変調信号Ｓ３４は、三角波の搬送信号Ｓ１１と周波数設定信号Ｓ３３との大小関係によって、パルス幅が設定されるＰＷＭ信号となる。
【００９５】
図４に示したように、スイッチ回路１２０６の電界効果トランジスタＦＥＴ１、ＦＥＴ２は、変調信号Ｓ３４と電圧の大小関係が同じ駆動信号Ｓ３５によって交互にオンオフされる（図６ではＳ３４（Ｓ３５）と表記する。）。前述したように、変調信号Ｓ３４（駆動信号Ｓ３５）が接地電圧ＧＮＤのとき、電界効果トランジスタＦＥＴ１がオフ且つ電界効果トランジスタＦＥＴ２がオンとなって、スイッチ回路１２０６からのスイッチ出力信号Ｓ３６は電源電圧Ｖｓとなる。一方、変調信号Ｓ３４（駆動信号Ｓ３５）が電源電圧Ｖｓのとき、電界効果トランジスタＦＥＴ１がオン且つ電界効果トランジスタＦＥＴ２がオフとなって、スイッチ回路１２０６からのスイッチ出力信号Ｓ３６は接地電圧ＧＮＤとなる。すなわち、変調信号Ｓ３４（駆動信号Ｓ３５）とスイッチ出力信号Ｓ３６とは、電圧の大小関係が逆になる。
【００９６】
第２ローパスフィルタ１２０７は、スイッチ回路１２０６の出力であるスイッチ出力信号Ｓ３６から正弦波信号Ｓ３７を取り出す。そして、正弦波信号Ｓ３７が、トランス１２０８を介して、交流出力電圧Ｖａｃとなる。図６では、交流出力電圧Ｖａｃは、正弦波信号Ｓ３７に比例するので、Ｖａｃ（∝Ｓ３７）と表記している。
【００９７】
一方、直流出力部１２５０も同様に動作する。図４に示したように、アナログ電圧変換回路１２５１は、直流電圧設定信号Ｓ４のデューティ比によって電圧が設定されるアナログ電圧信号Ｓ４１を生成し、増幅回路１２５２に送信する。増幅回路１２５２は、アナログ電圧信号Ｓ４１の電圧と直流電圧検出回路１２５７からの検出信号Ｓ４２の電圧との差を増幅し、誤差増幅信号Ｓ４３を制御回路１２５３に送信する。制御回路１２５３は、スイッチ回路１２５４のｎｐｎトランジスタＴｒ５をオンする電圧を生成する。そして、前述したように、スイッチ回路１２５４のｎｐｎトランジスタＴｒ５がオンオフ（スイッチング）を繰り返すことにより、トランス１２５５の二次巻線に電圧が誘起される。
整流回路１２５６は、誘起された電圧を整流して直流出力電圧Ｖｄｃを出力する。
【００９８】
そして、交流出力電圧Ｖａｃと直流出力電圧Ｖｄｃとが重畳された出力電圧Ｖｏが、帯電バイアス電源ユニット１３ａＫから出力されて、帯電ロール１３Ｋに印加される。これにより、帯電ロール１３Ｋから感光体ドラム１２Ｋに、直流出力電流Ｉｄｃと共に、交流出力電流Ｉａｃが流れる。
前述したように、直流出力電圧Ｖｄｃが−６００Ｖ、交流出力電圧Ｖａｃが周波数２ｋＨｚ、ｐ−ｐ値２ｋＶであるとすると、出力電圧Ｖｏは、図６に示すように、接地電圧ＧＮＤ（０Ｖ）を挟んで正負に振動する電圧となる。
【００９９】
なお、図４に示したように、交流電流検出回路１２０９は、この交流出力電流Ｉａｃを検出（モニタ）し、電圧に変換した検出信号Ｓ５１を送信する。増幅回路１２０２の誤差増幅器Ａｍｐ１の−入力端子は、検出信号Ｓ５１を抵抗Ｒ５を介して受信する。すると、誤差増幅器Ａｍｐ１は、＋入力端子が受信するアナログ電圧信号Ｓ３１の電圧と−入力端子が受信する検出信号Ｓ５１の電圧との差を増幅することで、周波数設定信号Ｓ３３の振幅を制御する。
【０１００】
一方、直流電圧検出回路１２５７は、直流出力電圧Ｖｄｃを検出（モニタ）し、直流出力電圧Ｖｄｃに比例した検出信号Ｓ４２を送信する。増幅回路１２５２の誤差増幅器Ａｍｐ３の＋入力端子は、抵抗Ｒ２１を介して検出信号Ｓ４２を受信する。すると、誤差増幅器Ａｍｐ３は、＋入力端子が受信する検出信号Ｓ４２の電圧と−入力端子が受信するアナログ電圧信号Ｓ４１の電圧との差を増幅することで、直流出力電圧Ｖｄｃの値を制御する。
このようにして、帯電バイアス電源ユニット１３ａＫは動作する。
【０１０１】
図７は、第１の実施の形態における搬送信号Ｓ１１の波形が擬似正弦波である場合の帯電バイアス電源ユニット１３ａＫの動作を説明するタイムチャートである。図７でも、図６と同様に、交流電流設定信号Ｓ３、アナログ電圧信号Ｓ３１、クロック信号Ｓ０１、周波数設定信号Ｓ３３、搬送信号Ｓ１１、変調信号Ｓ３４、スイッチ出力信号Ｓ３６、出力電圧Ｖｏを示している。搬送信号Ｓ１１は、波形設定部６１ａにおいて設定された擬似正弦波である。
なお、図７でも、時刻ａ、時刻ｂ、時刻ｃ、…で示すように、アルファベット順に時刻が経過するとし、以下では、図６と同じ部分の説明を省略し、図６と異なる部分を説明する。
【０１０２】
交流電流設定信号Ｓ３、アナログ電圧信号Ｓ３１、クロック信号Ｓ０１、周波数設定信号Ｓ３３は、図６と同じである。
図７では、搬送信号Ｓ１１の波形は擬似正弦波である。すなわち、搬送信号Ｓ１１は、時刻ａから時刻ｃまでの期間を１周期とする擬似正弦波である。
【０１０３】
前述したように、変調回路１２０４の比較器Ｃｍｐは、周波数設定信号Ｓ３３の電圧と擬似正弦波である搬送信号Ｓ１１の電圧とを比較し、ＰＷＭ信号である変調信号Ｓ３４（駆動信号Ｓ３５）を生成する。
【０１０４】
図７から分かるように、搬送信号Ｓ１１の波形が擬似正弦波であっても、変調回路１２０４の比較器Ｃｍｐは、ＰＷＭ信号である変調信号Ｓ３４を生成する。
そして、変調信号Ｓ３４に基づいて、図６で示した搬送信号Ｓ１１の波形が三角波であるときと同様に、スイッチ回路１２０６、２次ローパスフィルタ１２０７、トランス１２０８を介して、交流出力電圧Ｖａｃが生成される。
【０１０５】
なお、搬送信号Ｓ１１の波形が擬似正弦波の場合の交流出力電圧Ｖａｃの値（振幅）は、搬送信号Ｓ１１の波形が三角波である場合と異なるが、周波数設定信号Ｓ３３、すなわち交流電流設定信号Ｓ３のデューティ比を変えることにより調整できる。
【０１０６】
図８は、第１の実施の形態における搬送信号Ｓ１１の波形が正弦波である場合の帯電バイアス電源ユニット１３ａＫの動作を説明するタイムチャートである。図８でも、図６と同様に、交流電流設定信号Ｓ３、アナログ電圧信号Ｓ３１、クロック信号Ｓ０１、周波数設定信号Ｓ３３、搬送信号Ｓ１１、変調信号Ｓ３４、スイッチ出力信号Ｓ３６、出力電圧Ｖｏを示している。搬送信号Ｓ１１の波形は、波形設定部６１ａにおいて設定された正弦波である。
なお、図８でも、時刻ａ、時刻ｂ、時刻ｃ、…で示すように、アルファベット順に時刻が経過するとし、以下では、図６と同じ部分の説明を省略し、図６と異なる部分を説明する。
【０１０７】
交流電流設定信号Ｓ３、アナログ電圧信号Ｓ３１、クロック信号Ｓ０１、周波数設定信号Ｓ３３は、図６と同じである。
図８では、搬送信号Ｓ１１の波形は正弦波である。すなわち、搬送信号Ｓ１１は、時刻ａから時刻ｃまでの期間を１周期とする正弦波である。
【０１０８】
前述したように、変調回路１２０４の比較器Ｃｍｐは、周波数設定信号Ｓ３３の電圧と正弦波である搬送信号Ｓ１１の電圧を比較し、ＰＷＭ信号である変調信号Ｓ３４（駆動信号Ｓ３５）を生成する。
【０１０９】
図８から分かるように、搬送信号Ｓ１１の波形が正弦波であっても、変調回路１２０４の比較器Ｃｍｐは、ＰＷＭ信号である変調信号Ｓ３４を生成する。
そして、変調信号Ｓ３４に基づいて、図６で示した搬送信号Ｓ１１の波形が三角波であるときと同様に、スイッチ回路１２０６、２次ローパスフィルタ１２０７、トランス１２０８を介して、交流出力電圧Ｖａｃが生成される。
【０１１０】
なお、搬送信号Ｓ１１の波形が正弦波の場合の交流出力電圧Ｖａｃの値（振幅）は、搬送信号Ｓ１１の波形が三角波、擬似正弦波である場合とは異なるが、周波数設定信号Ｓ３３、すなわち交流電流設定信号Ｓ３のデューティ比を変えることにより調整できる。
以上、本実施の形態では、搬送信号Ｓ１１の波形として、三角波、擬似正弦波、正弦波を使用する場合を説明した。
【０１１１】
図９は、第１の実施の形態と異なる搬送信号Ｓ１１の波形が鋸波である場合の帯電バイアス電源ユニット１３ａＫの動作を説明するタイムチャートである。
図９でも、図６、図７、図８と同様に、交流電流設定信号Ｓ３、アナログ電圧信号Ｓ３１、クロック信号Ｓ０１、周波数設定信号Ｓ３３、搬送信号Ｓ１１、変調信号Ｓ３４、スイッチ出力信号Ｓ３６、出力電圧Ｖｏを示している。搬送信号Ｓ１１の波形は、鋸波である。
なお、図９でも、時刻ａ、時刻ｂ、時刻ｃ、…で示すように、アルファベット順に時刻が経過するとし、以下では、図６と同じ部分の説明を省略し、図６と異なる部分を説明する。
【０１１２】
交流電流設定信号Ｓ３、アナログ電圧信号Ｓ３１、クロック信号Ｓ０１、周波数設定信号Ｓ３３は、図６と同じである。
図９では、搬送信号Ｓ１１の波形は鋸波である。すなわち、搬送信号Ｓ１１は、時刻ａから時刻ｃの期間において０Ｖから電圧が上昇し、時刻ｃにおいて急激に０Ｖに戻る。そして、時刻ａから時刻ｃまでの期間を１周期として繰り返す。
【０１１３】
変調回路１２０４の比較器Ｃｍｐは、周波数設定信号Ｓ３３の電圧と鋸波である搬送信号Ｓ１１の電圧とを比較し、ＰＷＭ信号である変調信号Ｓ３４（駆動信号Ｓ３５）を生成する。
【０１１４】
図９から分かるように、搬送信号Ｓ１１の波形が鋸波の場合であっても、変調回路１２０４の比較器Ｃｍｐは、ＰＷＭ信号である変調信号Ｓ３４を生成する。
そして、変調信号Ｓ３４に基づいて、図６で示した搬送信号Ｓ１１の波形が三角波であるときと同様に、スイッチ回路１２０６、２次ローパスフィルタ１２０７、トランス１２０８を介して、交流出力電圧Ｖａｃが生成される。
【０１１５】
表１は、搬送信号Ｓ１１に用いた三角波、正弦波、鋸波をフーリエ変換し、基本波成分の振幅を１とした場合の高調波成分（５次高調波まで）の振幅の比率を示す。
表１から分かるように、正弦波は基本波成分のみを含む。三角波は基本波成分に加え、３次高調波成分、５次高調波成分など奇数次高調波を含み、偶数次高調波を含まない。
これに対して、鋸波は、基本波成分に加え、２次高調波、３次高調波、４次高調波、５次高調波とすべての高調波を含む。そして、これらの高調波の振幅の比率は、三角波の場合に比べて大きい。
すなわち、鋸波に比べて、三角波は高調波成分があっても高調波成分の振幅は小さく、正弦波は高調波成分を含まない。
【０１１６】
【表１】
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【０１１７】
図１０は、搬送信号Ｓ１１の波形に対応して形成された画像における濃度変動を説明する図である。図１０（ａ）は、第１の実施の形態における搬送信号Ｓ１１の波形が正弦波の場合、図１０（ｂ）は、第１の実施の形態における搬送信号Ｓ１１の波形が三角波の場合である。これに対して、図１０（ｃ）は、第１の実施の形態と異なり搬送信号Ｓ１１の波形が鋸波の場合である。
【０１１８】
濃度変動は、次のようにして求めた。すなわち、画像出力制御部３０により、予め定められた濃度に設定する画像信号をプリントヘッド１４に送出し、記録用紙上に画像形成を行う。そして、記録用紙上に形成された画像を、スキャナなどの光学的手段にて読み込み、濃度の変化（濃度変動）を算出した。図１０では、濃度変動を空間周波数で示している。
【０１１９】
図１０（ａ）に示す第１の実施の形態における搬送信号Ｓ１１の波形が正弦波の場合には、空間周波数が３７０Ｈｚ、４４３Ｈｚ、１１８５Ｈｚ、１４２２Ｈｚ、１５７８Ｈｚにおいてピーク状の濃度変動が見られる。
そして、図１０（ｂ）に示す第１の実施の形態における搬送信号Ｓ１１の波形が三角波の場合には、空間周波数が２１１Ｈｚ、４４３Ｈｚ、１５７９Ｈｚにおいてピーク状の濃度変動が見られる。
これらに対して、図１０（ｃ）に第１の実施の形態と異なる搬送信号Ｓ１１の波形が鋸波の場合には、空間周波数が６８Ｈｚ、２２６Ｈｚ、４４３Ｈｚ、６７６Ｈｚ、９００Ｈｚ、１５７７Ｈｚなどにおいてピーク状の濃度変動が見られる。
【０１２０】
なお、高い空間周波数は人の目で捉えられない。このため、人の目で捉えられて問題になる空間周波数は数１００Ｈｚ以下である。よって、空間周波数が１０００Ｈｚ以下の濃度変動が抑制されることが好ましい。
【０１２１】
空間周波数が１０００Ｈｚ以下において、これらのピーク状の濃度変動を比べると、搬送信号Ｓ１１の波形が鋸波の場合（図１０（ｃ））に比べて、搬送信号Ｓ１１の波形が正弦波の場合（図１０（ａ））および搬送信号Ｓ１１の波形が三角波の場合（図１０（ｂ））においてピーク状に現れる濃度変動の数（ピークの数）が少ない。これは、搬送信号Ｓ１１の波形が正弦波または三角波の場合には、鋸波の場合に比べて高調波成分が少なく、他の信号との干渉が生じにくいためと思われる。
しかし、搬送信号Ｓ１１の波形が正弦波の場合（図１０（ａ））と三角波の場合（図１０（ｂ））とでは、ピーク状に現れる濃度変動の数（ピークの数）において大きな差がない。しかし、搬送信号Ｓ１１の波形が三角波の場合の方が、正弦波の場合に比べ、ピークにおける濃度変動がやや小さい。しかし、搬送信号Ｓ１１の波形が正弦波の場合の方が、三角波の場合に比べ、ピークを除く周波数における濃度変動が小さい。
【０１２２】
以上説明したように、搬送信号Ｓ１１に高調波成分の少ない波形を用いることで、濃度変動が小さく抑制される。
しかし、図１０に示すように、三角波の場合でも、正弦波と同様に、濃度変動を抑制できる。三角波は時間に対する電圧の変化が直線となるため、変調信号Ｓ３４（駆動信号Ｓ３５）の設定が容易になる。
よって、搬送信号Ｓ１１の波形は、画像形成装置１の処理速度や形成する画像によって選択できることが好ましい。
また、画像形成装置１の処理速度を上げるために、クロック信号Ｓ０１、Ｓ０２を上げた場合など、画質の劣化すなわち濃度変動が抑制できる搬送信号Ｓ１１の波形を選べることが好ましい。すなわち、交流電流設定信号Ｓ３の周波数に対応させて、搬送信号Ｓ１１の波形を選択するようにしてもよい。
【０１２３】
なお、帯電バイアス電源ユニット１３ａでは、交流出力電流Ｉａｃを検出してフィードバックにより、交流電流設定信号Ｓ３により予め定められた値になるように制御する。また、現像バイアス電源ユニット１５ａでは、交流出力電圧Ｖａｃを検出してフィードバックにより交流電圧設定信号により予め定められた値になるように制御している。
よって、搬送信号Ｓ１１の波形に対応して交流電流設定信号Ｓ３を設定しなくとも、交流出力電圧Ｖａｃ（交流出力電流Ｉａｃ）をフィードバックすることにより予め定められた値に設定できる。よって、変調信号Ｓ３４の設定における搬送信号Ｓ１１の波形が及ぼす影響は抑制される。
【０１２４】
なお、搬送信号Ｓ１１との干渉によって形成した画像における濃度変動を抑制する方法として、搬送信号Ｓ１１の周波数を、時間とともに掃引する（スペクトル拡散）ことが考えられる。この方式では、搬送信号Ｓ１１の周波数を固定しないため、特定の周波数による濃度変動を小さく抑えることができる。しかし、他の信号との干渉が避けにくく、さらに、周波数を掃引する手段（回路など）が必要となってしまう。
これに対して、本実施の形態では、搬送信号Ｓ１１の周波数を固定しているので、他の信号との干渉が避けやすく、周波数を掃引する手段を要しない。
【０１２５】
また、帯電バイアス電源ユニット１３ａＹ、１３ａＭ、１３ａＣ、１３ａＫおよび現像バイアス電源ユニット１５ａＹ、１５ａＭ、１５ａＣ、１５ａＫを備えた場合（図２参照）には、基準信号Ｓ０、帯電バイアス電源ユニット１３ａＹ、１３ａＭ、１３ａＣ、１３ａＫに送信される原信号Ｓ１（搬送信号Ｓ１１）、クロック信号Ｓ０１および現像バイアス電源ユニット１５ａＹ、１５ａＭ、１５ａＣ、１５ａＫに送信される原信号Ｓ２（搬送信号Ｓ１２）、クロック信号Ｓ０２は、それぞれの節となるタイミングが重なった（同期が取れた）一連の信号であることが好ましい。これにより、干渉によるノイズの発生を抑制できる。
【０１２６】
さらに、基準信号生成部７０、分周器７１ａ、７１ｂ、原信号生成部６０ａ、６０ｂ、波形設定部６１ａ、６１ｂ、帯電バイアス電源ユニット１３ａＹ、１３ａＭ、１３ａＣ、１３ａＫ、現像バイアス電源ユニット１５ａＹ、１５ａＭ、１５ａＣ、１５ａＫをそれぞれ個別の回路基板に構成してもよく、これらの全てまたは一部を一つの回路基板に構成してもよい。
また、基準信号生成部７０、分周器７１ａ、７１ｂ、原信号生成部６０ａ、６０ｂ、波形設定部６１ａ、６１ｂの全てまたは一部を画像出力制御部３０に含めて構成してもよい。
【０１２７】
［第２の実施の形態］
第１の実施の形態では、図５に示したように、波形設定部６１ａは、原信号生成部６０ａからの原信号Ｓ１に基づいて、抵抗、コンデンサ、ダイオードなどを用いて波形を変換して搬送信号Ｓ１１を生成した。
第２の実施の形態では、波形設定部６１ａは、ＤＡコンバータ（ＤＡＣ）などを備え、デジタル処理により搬送信号Ｓ１１を生成する。
以下では、第１の実施の形態と同じ部分の説明を省略して、異なる部分を説明する。
【０１２８】
（波形設定部６１ａ）
図１１は、第２の実施の形態における波形設定部６１ａの構成の一例を説明する図である。図１１（ａ）は、波形設定部６１ａがＤＡコンバータＤＡＣとメモリＭＥＭとを備えている場合を示している。なお、メモリＭＥＭは、画像出力制御部３０などに設けられていてもよい。図１１（ｂ）は、波形設定部６１ａがＤＡコンバータＤＡＣとアップカウンタＵＰＣとダウンカウンタＤＷＮＣとを備えている場合を示している。なお、アップカウンタＵＰＣとダウンカウンタＤＷＮＣは、画像出力制御部３０などに設けられていてもよい。
図１１（ａ）、（ｂ）のそれぞれでは、左側にブロック構成を示し、右側に波形が三角波の搬送信号Ｓ１１を示している。
そして、波形設定部６１ａは、画像出力制御部３０からパルス状のタイミング信号ＦＲＱが供給されているとする。
【０１２９】
まず、図１１（ａ）に示す波形設定部６１ａがＤＡコンバータＤＡＣとメモリＭＥＭとを備えている場合を説明する。メモリＭＥＭには、波形が三角波の搬送信号Ｓ１１を生成するための波形データｄ０〜ｄ６が予め書き込まれている。
そして、パルス状のタイミング信号ＦＲＱが入力されるごとに、予め定められた番地から順に、波形データｄ０〜ｄ６が読み出され、ＤＡコンバータＤＡＣに出力する。ＤＡコンバータＤＡＣは、波形データｄ０〜ｄ６が入力されると、順に直流電圧に変換する。
このとき、波形データｄ０〜ｄ３が時間に対して徐々に電圧が大きくなるデータであり、波形データｄ４〜ｄ６が時間に対して徐々に電圧が小さくなるデータであると、図１１（ａ）の右側に示すように、出力の波形は三角波となる。
そして、波形データｄ０〜ｄ６の読み出しを繰り返すことにより、波形が三角波の搬送信号Ｓ１１が出力される。
メモリＭＥＭにおける波形データｄ０〜ｄ６を設定すれば、搬送信号Ｓ１１は、正弦波、擬似正弦波など予め定められた波形となる。
【０１３０】
次に、図１１（ｂ）に示す波形設定部６１ａがＤＡコンバータＤＡＣとアップカウンタＵＰＣとダウンカウンタＤＷＮＣとを備えている場合を説明する。
アップカウンタＵＰＣは、画像出力制御部３０からのタイミング信号ＦＲＱをカウントアップする。すなわち、アップカウンタＵＰＣの出力は、タイミング信号ＦＲＱが入力されるごとに、「０」から「１」、「２」、「３」、…と変化する。このとき、この変化のタイミングに合わせて、アップカウンタＵＰＣの出力をＤＡコンバータＤＡＣに入力すると、ＤＡコンバータＤＡＣの出力が、時間に対して徐々に電圧が高くなっていく。
【０１３１】
そして、予め定められた期間の後、ＤＡコンバータＤＡＣの入力を、アップカウンタＵＰＣからダウンカウンタＤＷＮＣに切り替える。ダウンカウンタＤＷＮＣは、タイミング信号ＦＲＱを予め定められた値からカウントダウンする。すなわち、ダウンカウンタＤＷＮＣの出力は、タイミング信号ＦＲＱが入力されるごとに、「Ｎ」から「Ｎ−１」、「Ｎ−２」、「Ｎ−３」、…と変化する（ＮはアップカウンタＵＰＣでカウントされる最大の値）。このとき、この変化のタイミングに合わせて、ダウンカウンタＤＷＮＣの出力をＤＡコンバータＤＡＣに入力すると、ＤＡコンバータＤＡＣの出力が、時間に対して徐々に電圧が低くなっていく。
【０１３２】
アップカウンタＵＰＣの「０」、「１」、「２」、「３」を波形データｄ０、ｄ１、ｄ２、ｄ３に、Ｎを３として、ダウンカウンタＤＷＮＣの「Ｎ−１（２）」、「Ｎ−２（１）」、「Ｎ−３（０）」を波形データｄ４、ｄ５、ｄ６とすると、ＤＡコンバータＤＡＣの出力は、図１１（ｂ）の右側に示すように、三角波となる。
そして、ＤＡコンバータＤＡＣとの接続を切り替えつつ、アップカウンタＵＰＣのカウントアップと、ダウンカウンタＤＷＮＣのカウントダウンとを繰り返すことにより、三角波の搬送信号Ｓ１１が出力される。
アップカウンタＵＰＣおよびダウンカウンタＤＷＮＣとＤＡコンバータＤＡＣとの間に、カウントした値に対応して重みを付加するなどにより、三角波以外の波形の搬送信号Ｓ１１を得ることができる。
【０１３３】
以上説明したように、第２の実施の形態では、搬送信号Ｓ１１の波形を、デジタル処理で生成する。この場合、電圧の分解能は、ＤＡコンバータＤＡＣの分解能（ビット数）で決まる。また、タイミングの刻みは、タイミング信号ＦＲＱの間隔、ＤＡコンバータＤＡＣ、メモリＭＥＭからの波形データ読み出し速度（図１１（ａ）の場合）、アップカウンタＵＰＣおよびダウンカウンタＤＷＮＣの動作速度（図１１（ｂ）の場合）などによって決まる。
よって、予め定められた電圧の分解能、タイミングの刻みに対応するように、上記の部品などを選定すればよい。
【０１３４】
得られた搬送信号Ｓ１１を用いることにより、第１の実施の形態で説明したと同様に、バイアス電源装置１００および画像形成装置１が動作する。よって、これらについての説明を省略する。
【０１３５】
第１の実施の形態および第２の実施の形態においては、帯電バイアス電源ユニット１３ａＫと波形設定部６１ａとを備えたバイアス電源装置１００を例として説明した。前述したように、バイアス電源装置１００としては、他の構成とすることができる。
【０１３６】
本実施の形態では、負極性帯電タイプのトナーを用いるとしたが、正極性帯電タイプのトナーを用いてもよい。このときには、帯電バイアス電源ユニット１３ａの出力する直流出力電圧Ｖｄｃおよび現像バイアス電源ユニット１５ａの出力する直流出力電圧Ｖｄｃの極性を逆（正（＋）電圧）に設定すればよい。
【０１３７】
そして、本実施の形態では、画像出力制御部３０が送信する交流電流設定信号Ｓ３（図６、図７、図８、図９参照）、直流電圧設定信号Ｓ４は、「Ｈ」と「Ｌ」との２つの電圧を有する信号とした。これは、これらの信号の画像出力制御部３０から帯電バイアス電源ユニット１３ａへの送信において、ノイズの影響を受けにくくするためである。よって、画像出力制御部３０が送信する交流電流設定信号Ｓ３、直流電圧設定信号Ｓ４をアナログ電圧の信号とし、帯電バイアス電源ユニット１３ａＫのアナログ電圧変換回路１２０１、１２５１を省略してもよい。
【０１３８】
さらに、本実施の形態では、画像形成装置１は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）などのそれぞれの色に対応した複数の感光体ドラム１２を備えたタンデム型であるとして説明した。画像形成装置１は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）などのそれぞれの色に対応した現像器を回転可能に取り付けた回転式現像装置を備えたマルチプル（ロータリー）型としてもよい。この場合、バイアス電源装置１００は、１個の帯電バイアス電源ユニット１３ａと１個の現像バイアス電源ユニット１５ａとを備えればよい。
【符号の説明】
【０１３９】
１…画像形成装置、１０…画像形成プロセス部、１１、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ…画像形成ユニット、１２、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ…感光体ドラム、１３、１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ…帯電ロール、１３ａ、１３ａＹ、１３ａＭ、１３ａＣ、１３ａＫ…帯電バイアス電源ユニット、１４、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋ…プリントヘッド、１５、１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ…現像器、３０…画像出力制御部、４０…画像処理部、６０、６０ａ、６０ｂ…原信号生成部、６１、６１ａ、６１ｂ…波形設定部、７０…基準信号生成部、７１ａ、７１ｂ…分周器、１００…バイアス電源装置、２０１…切替回路、１２００…交流出力部、１２０１、１２５１…アナログ電圧変換回路、１２０２、１２５２…増幅回路、１２０３…第１ローパスフィルタ、１２０４…変調回路、１２０５…駆動回路、１２０６、１２５４…スイッチ回路、１２０７…第２ローパスフィルタ、１２０８、１２５５…トランス、１２０９…交流電流検出回路、１２１０…交流電圧検出回路、１２１１…電圧生成回路、１２５０…直流出力部、１２５３…制御回路、１２５６…整流回路、１２５７…直流電圧検出回路、Ａｍｐ１、Ａｍｐ２、Ａｍｐ３…誤差増幅器、Ｃｍｐ…比較器、ＤＡＣ…ＤＡコンバータ、ＤＷＮＣ…ダウンカウンタ、ＦＥＴ１、ＦＥＴ２…電界効果トランジスタ、ＧＮＤ…接地電圧、Ｉｏ…出力電流、Ｉａｃ…交流出力電流、Ｉｄｃ…直流出力電流、ＭＥＭ…メモリ、Ｓ０…基準信号、Ｓ０１、Ｓ０２…クロック信号、Ｓ１、Ｓ２…原信号、Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ２１…搬送信号、Ｓ３…交流電流設定信号、Ｓ３４…変調信号、Ｔｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ４、Ｔｒ５…ｎｐｎトランジスタ、Ｔｒ３…ｐｎｐトランジスタ、ＵＰＣ…アップカウンタ、Ｖｏ…出力電圧、Ｖａｃ…交流出力電圧、Ｖｄｃ…直流出力電圧、Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２、Ｖｒｅｆ３、Ｖｒｅｆ４、Ｖｒｅｆ５、Ｖｒｅｆ６…基準電圧、Ｖｓ…電源電圧
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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