(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体の表面に形成された静電潜像に現像剤を付着させて現像を行なう現像手段と、
前記現像手段に対して、正のパルスの電圧が負のパルスの電圧と異なっている現像バイアス電圧を供給する電圧発生回路とを有し、
前記電圧発生回路は、
一次側に入力された電圧を異なる大きさの電圧に変換して二次側に出力する電圧変換手段と、
前記一次側に接続されたブリッジ回路と、
前記ブリッジ回路に印加する第１の電圧を生成する第１のスイッチングレギュレータと、
前記ブリッジ回路に印加する第２の電圧を生成する第２のスイッチングレギュレータと、を有し、
前記第１のスイッチングレギュレータの駆動周波数と、前記第２のスイッチングレギュレータの駆動周波数との差分の絶対値が所定周波数以上となるように、前記第１のスイッチングレギュレータの駆動周波数と、前記第２のスイッチングレギュレータの駆動周波数とが設定されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記所定周波数は、該所定周波数で変化する画像の濃淡を人間が視認できない視認不能周波数以上であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１のスイッチングレギュレータの駆動周波数と、前記第２のスイッチングレギュレータの駆動周波数とが前記第１のスイッチングレギュレータと前記第２のスイッチングレギュレータを構成するそれぞれの所定の電気素子の回路定数によって固定されていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記所定の電気素子の回路定数はキャパシタの容量であることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記視認不能周波数であるｆｔｈは、
前記電圧発生回路によって現像電圧を供給される画像形成装置のプロセススピードＰＳ（ｍｍ／ｓ）を用いて、次式
ｆｔｈ＝  １０（周期／ｍｍ）×ＰＳ（ｍｍ／ｓ）
により決定されることを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記電圧変換手段は一次巻線と二次巻線とを有するトランスであり、前記一次巻線の一端にキャパシタが接続されており、
前記ブリッジ回路は、
前記第１のスイッチングレギュレータと前記トランスの前記一次巻線の他端との間に接続され、前記第１のスイッチングレギュレータと前記トランスの前記一次巻線の他端とを接続している状態と接続していない状態とに切り替える第１スイッチング手段と、
前記トランスの前記一次巻線の他端とグランドとの間に接続され、前記トランスの前記一次巻線の他端と前記グランドとを接続している状態と接続していない状態とに切り替える第２スイッチング手段と、
前記第２のスイッチングレギュレータと前記キャパシタとの間に接続され、前記第２のスイッチングレギュレータと前記キャパシタとを接続している状態と接続していない状態とに切り替える第３スイッチング手段と、
前記キャパシタと前記グランドとの間に接続され、前記キャパシタと前記グランドとを接続している状態と接続していない状態とに切り替える第４スイッチング手段と、を有していることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
像担持体に形成された静電潜像に現像剤を付着させて現像を行なう現像器を有する画像形成装置で使用される電圧発生装置であって、
前記現像器に対して、正のパルスの電圧が負のパルスの電圧と異なっている現像バイアス電圧を供給する電圧発生回路を有し、
前記電圧発生回路は、
一次側に入力された電圧を異なる大きさの電圧に変換して二次側に出力する電圧変換手段と、
前記一次側に接続されたブリッジ回路と、
前記ブリッジ回路に印加する第１の電圧を生成する第１のスイッチングレギュレータと、
前記ブリッジ回路に印加する第２の電圧を生成する第２のスイッチングレギュレータと、を有し、
前記第１のスイッチングレギュレータの駆動周波数と、前記第２のスイッチングレギュレータの駆動周波数との差分の絶対値が所定周波数以上になるように、前記第１のスイッチングレギュレータの駆動周波数と前記第２のスイッチングレギュレータの駆動周波数が設定されていることを特徴とする電圧発生装置。
【請求項８】
前記所定周波数は、該所定周波数で変化する画像の濃淡を人間が視認できない視認不能周波数以上であることを特徴とする請求項７に記載の電圧発生装置。
【請求項９】
前記第１のスイッチングレギュレータの駆動周波数と、前記第２のスイッチングレギュレータの駆動周波数とが前記第１のスイッチングレギュレータと前記第２のスイッチングレギュレータを構成するそれぞれの所定の電気素子の回路定数によって固定されていることを特徴とする請求項８に記載の電圧発生装置。
【請求項１０】
前記所定の電気素子の回路定数はキャパシタの容量であることを特徴とする請求項９に記載の電圧発生装置。
【請求項１１】
前記視認不能周波数であるｆｔｈは、
前記電圧発生装置によって現像電圧を供給される画像形成装置のプロセススピードＰＳ（ｍｍ／ｓ）を用いて、次式
ｆｔｈ＝  １０（周期／ｍｍ）×ＰＳ（ｍｍ／ｓ）
により決定されることを特徴とする請求項８ないし１０のいずれか１項に記載の電圧発生装置。
【請求項１２】
前記電圧変換手段は一次巻線と二次巻線とを有するトランスであり、前記一次巻線の一端にキャパシタが接続されており、
前記ブリッジ回路は、
前記第１のスイッチングレギュレータと前記トランスの前記一次巻線の他端との間に接続され、前記第１のスイッチングレギュレータと前記トランスの前記一次巻線の他端とを接続している状態と接続していない状態とに切り替える第１スイッチング手段と、
前記トランスの前記一次巻線の他端とグランドとの間に接続され、前記トランスの前記一次巻線の他端と前記グランドとを接続している状態と接続していない状態とに切り替える第２スイッチング手段と、
前記第２のスイッチングレギュレータと前記キャパシタとの間に接続され、前記第２のスイッチングレギュレータと前記キャパシタとを接続している状態と接続していない状態とに切り替える第３スイッチング手段と、
前記キャパシタと前記グランドとの間に接続され、前記キャパシタと前記グランドとを接続している状態と接続していない状態とに切り替える第４スイッチング手段と、を有していることを特徴とする請求項７ないし１１のいずれか１項に記載の電圧発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に電源装置にかかり、とりわけ、画像形成装置に使用される電源装置に関する。
【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が具備する現像装置として２成分現像剤で静電潜像を現像する現像装置が存在する。２成分現像剤は、非磁性のトナーと磁性のキャリアを主成分としている。電源装置は、現像スリーブに対して直流電圧と交流電圧とを重畳した現像電圧を印加することで、トナーが潜像を現像しやすくしている。しかし、感光体と現像スリーブとの間の間隙（現像間隙）に高電圧を印加すると、記録紙上にリング状又はスポット状の模様（以下、リングマークと称する）が生じることがある。
【０００３】
特許文献１によれば、現像電圧に含まれる交流電圧の振幅である正の振幅Ｖｐ＋と負の振幅Ｖｐ−とのうち、正の振幅の絶対値｜Ｖｐ＋｜を負の振幅の絶対値｜Ｖｐ−｜よりも相対的に小さくすることで、背景部に生じるリングマークを抑制しやすくしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２７９３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、現像電圧を生成する電源装置は、トランスを駆動するために２つのスイッチングレギュレータを備えていることがある。スイッチングレギュレータが備えているスイッチング素子は所定の駆動周波数でスイッチング動作を実行する。よって、スイッチングレギュレータが出力する電圧には、この駆動周波数に依存した周期のリップルが含まれることがある。トランスは、２つのスイッチングレギュレータから電圧が供給されることで、現像電圧を発生する。よって、２つのスイッチングレギュレータが出力する電圧にリップルが含まれていれば、現像電圧にもリップルの影響が現れる。２つのスイッチングレギュレータの駆動周波数は、設計上、同一の周波数であるが、実際には、回路部品のばらつきによって、両者の駆動周波数が一致しない。これらの駆動周波数の差がうなり成分となって現像電圧に現れると、いわゆるバンディング画像が記録紙に形成されてしまう。
【０００６】
そこで、本発明は、電源装置に備えられたスイッチングレギュレータの駆動周波数に起因するバンディング画像を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、たとえば、
像担持体の表面に形成された静電潜像に現像剤を付着させて現像を行なう現像手段と、
前記現像手段に対して、正のパルスの電圧が負のパルスの電圧と異なっている現像バイアス電圧を供給する電圧発生回路とを有し、
前記電圧発生回路は、
一次側に入力された電圧を異なる大きさの電圧に変換して二次側に出力する電圧変換手段と、
前記一次側に接続されたブリッジ回路と、
前記ブリッジ回路に印加する第１の電圧を生成する第１のスイッチングレギュレータと、
前記ブリッジ回路に印加する第２の電圧を生成する第２のスイッチングレギュレータと、を有し、
前記第１のスイッチングレギュレータの駆動周波数と、前記第２のスイッチングレギュレータの駆動周波数との差分の絶対値が所定周波数以上となるように、前記第１のスイッチングレギュレータの駆動周波数と、前記第２のスイッチングレギュレータの駆動周波数とが設定されていることを特徴とする画像形成装置を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、第１のスイッチングレギュレータの駆動周波数と第２のスイッチングレギュレータの駆動周波数との差分の絶対値が、バンディング画像の視認不能周波数以上に設定されている。よって、スイッチングレギュレータの駆動周波数に起因するバンディング画像を低減することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】画像形成装置の概略断面図。
【図２】電源装置の回路図。
【図３】現像電圧とそれを生成する駆動信号との関係を示す図。
【図４】現像電圧とトランスの一次側電流との関係を示す図。
【図５】スイッチングレギュレータの回路図。
【図６】制御ＩＣの動作を説明する図。
【図７】タイミングキャパシタと駆動周波数との関係を示す図。
【図８】トランスの一次側電流、スイッチングレギュレータの出力電圧、ＦＥＴの動作および現像電圧を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１を用いて、本発明の電源装置を適用可能な電子写真プロセス方式の画像形成装置にいついて説明する。画像形成装置１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４つの像形成ステーションを有している。感光体１は、静電潜像およびトナー像を担持する像担持体である。帯電ローラ２は、感光体１の表面の電位が一様の電位になるように帯電させる帯電ユニットである。露光装置３は、一様に帯電した感光体１の表面に対して光Ｌを照射することで、静電潜像を形成する露光ユニットである。現像器４は、感光体１の表面に形成された静電潜像に対してトナーを付着させてトナー像を形成する現像ユニットである。現像器４は、トナーを感光体１に付着させるための現像スリーブ４１を備えている。現像スリーブ４１と感光体１との間には現像電圧が印加される。一次転写ローラ５３は、感光体１に形成されたトナー像を中間転写ベルト５１に転写するユニットである。中間転写ベルト５１に転写されたトナーは、二次転写ローラ対５６によって記録紙Ｐに対して転写される。
【００１１】
図２を用いて電源装置２００の構成について説明する。電源装置２００は、正の振幅となるときのパルスの波形と、負の振幅となるときのパルスの波形とが異なっており、パルスを出力しない休止期間を持った現像電圧を現像スリーブ４１に対して供給する。このような現像電圧の波形は偏デューティブランクパルス波形と呼ばれている。電源装置２００は、一次側に入力された電圧を異なる大きさの電圧に変換して二次側に出力する電圧変換手段として機能するトランスＴ１を備えている。トランスＴ１に代えて圧電素子などの電圧変換素子が採用されてもよい。さらに、電源装置２００は、４つのＦＥＴにより構成され、トランスＴ１の一次側に接続したブリッジ回路と、２つのスイッチングレギュレータＳＲ１，ＳＲ２とを備えている。スイッチングレギュレータＳＲ１，ＳＲ２は、原則的に、それぞれ同一の駆動周波数でスイッチング動作をするように設計されている。これらの駆動周波数は、実際には、微妙に異なっていることがあり、バンディング画像の原因となる。
【００１２】
スイッチングレギュレータＳＲ１，ＳＲ２には電源電圧Ｖｉｎが入力される。制御部２１０は、スイッチングレギュレータＳＲ１の出力電圧を設定するために電圧設定信号Ｓｉｇ１をスイッチングレギュレータＳＲ１に出力する。これにより、スイッチングレギュレータＳＲ１は、電圧設定信号Ｓｉｇ１に対応した電圧Ｖａ（例：９Ｖ）を出力する。このように、スイッチングレギュレータＳＲ１は、ブリッジ回路に印加する第１の電圧Ｖａを生成する第１のスイッチングレギュレータとして機能する。同様に、制御部２１０は、スイッチングレギュレータＳＲ２の出力電圧を設定するために電圧設定信号Ｓｉｇ２をスイッチングレギュレータＳＲ２に出力する。これにより、スイッチングレギュレータＳＲ２は、電圧設定信号Ｓｉｇ２に対応した電圧Ｖｂ（例：２１Ｖ）を出力する。このように、スイッチングレギュレータＳＲ２は、ブリッジ回路に印加する第２の電圧Ｖｂを生成する第２のスイッチングレギュレータとして機能する。
【００１３】
Ｑ１，Ｑ３はＰチャネルＭＯＳＦＥＴである。Ｑ２，Ｑ４はＮチャネルＭＯＳＦＥＴである。制御部２１０は、駆動信号Ｓｉｇ３〜Ｓｉｇ６を出力する。駆動信号Ｓｉｇ３は、ＦＥＴ Ｑ１を駆動するゲート信号である。駆動信号Ｓｉｇ４は、ＦＥＴ Ｑ２を駆動するゲート信号である。駆動信号Ｓｉｇ５は、ＦＥＴ Ｑ３を駆動するゲート信号である。駆動信号Ｓｉｇ６は、ＦＥＴ Ｑ４を駆動するゲート信号である。
【００１４】
スイッチングレギュレータＳＲ１の出力した電圧ＶａはＦＥＴ Ｑ１のドレインに接続されている。ＦＥＴ Ｑ１のソースは、ＦＥＴ Ｑ２のドレインおよびトランスＴ１の一次巻線のＴａ端子に接続されている。スイッチングレギュレータＳＲ２の出力した電圧ＶｂはＦＥＴ Ｑ３のドレインに接続されている。ＦＥＴ Ｑ３のソースは、ＦＥＴ Ｑ４のドレインおよびキャパシタＣ１の一端に接続されている。キャパシタＣ１の他端はトランスＴ１の一次巻線のＴｂ端子に接続されている。トランスＴ１の二次巻き線の一端は直流電源Ｖｄｃに接続されており、他端は、抵抗Ｒｘを介して現像スリーブ４１に接続している。なお、現像器４の内部には現像剤Ｔが収納されている。
【００１５】
図３を用いて、トランスＴ１が出力する現像電圧と、駆動信号Ｓｉｇ３〜Ｓｉｇ６と、ＦＥＴ Ｑ１〜ＦＥＴ Ｑ４のオンオフ動作とについて説明する。図３において縦軸は電圧を示し、横軸は時間を示している。図３が示すように現像電圧の波形は、いわゆる偏デューティブランクパルス波形をしている。偏デューティブランクパルス波形は、一般に、振動部（パルス部）と休止部（ブランク部）とから構成されている。さらに、振動部における２つのパルスの幅（デューティ）と振幅は異なっている。また、リングマークの発生を抑制するために、正の振幅の絶対値｜Ｖｐ＋｜は負の振幅の絶対値｜Ｖｐ−｜よりも小さく設定されている。
【００１６】
ブランク部を形成するために、ＦＥＴ Ｑ１とＦＥＴ Ｑ３がオンとなり、ＦＥＴ Ｑ２とＦＥＴ Ｑ４がオフとなるように、制御部２１０は、図３に示すような駆動信号Ｓｉｇ３〜Ｓｉｇ６を生成して出力する。ブランク部では、キャパシタＣ１の左側端子から右側端子に向かって１２Ｖの電位差が生じ、キャパシタＣ１が充電される。一方で、振動部の期間ｔａにおいて、ＦＥＴ Ｑ２とＦＥＴ Ｑ３がオンされ、ＦＥＴ Ｑ１とＦＥＴ Ｑ４がオフされるように、制御部２１０は、図３に示すような駆動信号Ｓｉｇ３〜Ｓｉｇ６を生成して出力する。キャパシタＣ１は充電されており、その両端電圧は１２Ｖになっている。よって、トランスＴ１の一次巻線にはＴａ端子からＴｂ端子に向かって９Ｖが印加される。期間ｔｂにおいて、ＦＥＴ Ｑ１とＦＥＴ Ｑ４がオンされ、ＦＥＴ Ｑ２とＦＥＴ Ｑ３がオフされるように、制御部２１０は、図３に示すような駆動信号Ｓｉｇ３〜Ｓｉｇ６を生成して出力する。キャパシタＣ１の両端電圧は１２Ｖであるので、トランスＴ１の一次巻線にはＴａ端子からＴｂ端子に向かって−２１Ｖが印加される。トランスＴ１はこれらの一次側電圧を変圧して現像電圧を生成し、現像スリーブ４１に印加する。現像電圧の振幅は、たとえば、１５００Ｖｐｐにも及ぶ。
【００１７】
期間ｔａは、たとえば、７０ｕｓであり、期間ｔｂは、たとえば、３０ｕｓである。よって、現像電圧の波形のうち振幅がＶｐ＋のパルスと、振幅がＶｐ−のパルスとを出力する期間の長さは１００ｕｓである。それゆえ、現像電圧の振幅部の周波数は１０ｋＨｚになっている。なお、図３において、ブランク部の期間をｔｂｌａｎｋと表記している。
【００１８】
図４を用いてトランスＴ１が出力する現像電圧ＶｐとトランスＴ１の一次巻線に流れる電流Ｉｐとの関係について説明する。現像電圧Ｖｐの波形は、上述したように偏デューティブランクパルス波形である。とりわけ、ブランク部から振動部に移行したタイミング、期間ｔａのパルスと期間ｔｂのパルスとの移行タイミング、期間ｔｂのパルスからブランク部へ移行したタイミングで、電流Ｉｐには局所的なピークが発生する。この電流Ｉｐは、トランスＴ１を介して、現像スリーブ４１と１感光体１との間に存在する容量成分を充電する電流となる。
【００１９】
図５を用いてスイッチングレギュレータＳＲ１，ＳＲ２の動作について説明する。なお、スイッチングレギュレータＳＲ１，ＳＲ２の内部構成は同一とする。図５において、電源電圧ＶｉｎがＦＥＴ Ｑ５とインダクタＬを介して出力キャパシタＣと出力端子Ｖｏｕｔに接続されている。制御ＩＣ５０１が出力するゲート信号（ＳＯＮ信号）に応じてＦＥＴ Ｑ５がオンすると、インダクタＬを介して電源電圧Ｖｉｎが出力キャパシタＣに供給される。出力キャパシタＣの両端電圧、すなわち出力端子Ｖｏｕｔの電圧Ｖａ、Ｖｂが上昇する。ＦＥＴ Ｑ５がオフの間は、ダイオードＤとインダクタＬにフライホイール電流が流れる。
【００２０】
制御ＩＣ５０１は、電圧Ｖａ、Ｖｂを検出抵抗５０２で分圧して得られた検出電圧（ＳＮＳ信号）が、制御電圧（ＣＯＮＴ信号）に一致するように、ＳＯＮ信号を出力する。ＳＯＮ信号にしたがってＦＥＴ Ｑ５がオン／オフすることで、検出電圧（ＳＮＳ信号）が、制御電圧（ＣＯＮＴ信号）に一致するようになる。
【００２１】
タイミングキャパシタＣｔは制御ＩＣ５０１の内部にある発振回路の発振周波数を決定するキャパシタである。タイミングキャパシタＣｔの一端は制御ＩＣ５０１のＣＩＮ端子に接続されており、他端はアースに接続されている。制御ＩＣ５０１の発振回路はタイミングキャパシタＣｔの容量に応じた発振周波数で発振する。制御ＩＣ５０１は、この発振周波数にしたがってＳＮＳ信号の検出とＦＥＴ Ｑ５の駆動（ＳＯＮ信号）を制御する。本実施例のスイッチングレギュレータＳＲ１の駆動周波数ｆｓ１と、スイッチングレギュレータＳＲ２の駆動周波数ｆｓ２とは回路定数（例：タイミングキャパシタＣｔの容量）によって固定値に設定されている。つまり、スイッチングレギュレータＳＲ１，ＳＲ２は周波数固定式のスイッチングレギュレータである。なお、タイミングキャパシタＣｔとしては、たとえば、セラミックコンデンサを使用できる。
【００２２】
図６を用いて、制御ＩＣ５０１に関するＣＯＮＴ信号、ＳＮＳ信号、ＳＯＮ信号および制御ＩＣ５０１の内部発振回路の出力波形との関係について説明する。制御ＩＣ５０１は内部発振波形の振幅が上昇しているときに、ＳＮＳ信号の電圧がＣＯＮＴ信号の電圧を下回ると、ＦＥＴ Ｑ５をオンにするためのＳＯＮ信号を出力する。一方で、制御ＩＣ５０１は、内部発振波形の振幅が下降しているときに、ＦＥＴ Ｑ５をオフにするためのＳＯＮ信号を出力する。このようにスイッチングレギュレータＳＲ１，ＳＲ２は、タイミングキャパシタＣｔにより設定された駆動周波数を基準として動作するため、その出力電圧Ｖａ，Ｖｂには、駆動周波数と同じ周波数のリップルが発生する。
【００２３】
図７を用いてタイミングキャパシタＣｔの容量とスイッチングレギュレータＳＲ１，ＳＲ２の駆動周波数ｆｓとの関係を説明する。縦軸は駆動周波数ｆｓを示し、横軸はタイミングキャパシタＣｔの容量を示している。駆動周波数ｆｓとタイミングキャパシタＣｔの容量には以下の関係式が成り立つ。
【００２４】
ｆｓ［ｋＨｚ］＝１０００００／Ｃｔ（ｐＦ）
タイミングキャパシタＣｔとして使用するセラミックコンデンサの容量のばらつきは±５％である。制御ＩＣ５０１の発振回路の発振周波数のばらつきは±１０％である。よって、同一の製造工程で製造された２つの制御ＩＣ５０１をスイッチングレギュレータＳＲ１，ＳＲ２に採用したとしても、駆動周波数は一致しないことがある。
【００２５】
図８を用いて、現像電圧、一次側電流Ｉｐ、スイッチングレギュレータＳＲ１の出力電圧Ｖａ、ＦＥＴ Ｑ５のオンオフの波形について説明する。図８において現像電圧に関しては、振動部における一つ目のパルスである、振幅がＶｐ＋であるパルスについて示している。ここでは、スイッチングレギュレータＳＲ１について主に説明するが、スイッチングレギュレータＳＲ２についても同様である。
【００２６】
一次側電流ＩｐがトランスＴ１の一次巻線に流れることで、スイッチングレギュレータＳＲ１の出力電圧Ｖａが低下する。制御ＩＣ５０１は、出力電圧Ｖａが低下したことを検出すると、ＦＥＴ Ｑ５をオンすることで、出力電圧Ｖａを基準値Ｖｒｅｆに戻そうとする。上述したように、出力電圧Ｖａは、駆動周波数ｆｓ１に対応した周期の高周波リップル成分を持つ。出力電圧Ｖａのリップルは、現像電圧Ｖｐにも現れる。現像電圧Ｖｐにおけるリップルの振幅は、たとえば、１５Ｖｐｐとか２０Ｖｐｐといったものである。同様に、スイッチングレギュレータＳＲ２の出力電圧Ｖｂも、スイッチングレギュレータＳＲ２の駆動周波数に起因したリップルを持つ。ここでスイッチングレギュレータＳＲ１，ＳＲ２の駆動周波数をそれぞれｆｓ１、ｆｓ２とする。
【００２７】
このように、２つのスイッチングレギュレータＳＲ１，ＳＲ２の出力電圧Ｖａ，Ｖｂには、それぞれの駆動周波数ｆｓ１、ｆｓ２と同じ周波数のリップルが存在する。よって、出力電圧Ｖａのリップルの周波数と出力電圧Ｖｂのリップルの周波数と差分の周波数｜ｆｓ１−ｆｓ２｜のうなりが、現像電圧Ｖｐに含まれることになる。このうなりが、バンディング画像をもたらす。そこで、画像形成装置１００が形成する画像において、バンディング画像が人間の視覚で認識できない程度にする必要がある。
【００２８】
ＶＴＦ（視覚伝達関数）特性によれば、空間周波数で１０周期／ｍｍ以上の縞々（濃淡）画像は人間の視覚特性によって均一なハーフトーンとして認識される。よって、うなりの周波数｜ｆｓ１−ｆｓ２｜がこの視認不能周波数以上になれば、うなりに起因したバンディング画像が知覚されにくくなり、画像品位の低下を抑制できる。視認不能周波数をｆｔｈとすれば、次式が成り立つ。
【００２９】
ｆｔｈ≦｜ｆｓ１−ｆｓ２｜
ここで、プロセススピードＰＳ（記録紙へのトナー画像転写時の記録紙搬送速度）を１００ｍｍ／ｓと仮定すると、次式が得られる。なお、ここで使用する各種の数値は、いずれも、本発明を分かりやすく説明するための例示的な数値にすぎない。
【００３０】
ｆｔｈ＝１０［周期／ｍｍ］  ×  １００［ｍｍ／ｓ］
＝  １０００／ｓ
すなわち、うなりの周波数｜ｆｓ１−ｆｓ２｜が１０００Ｈｚ以上となればよい。よって、プロセススピードＰＳが１００ｍｍ／ｓのケースでは、スイッチングレギュレータＳＲ１の駆動周波数ｆｓ１の下限とスイッチングレギュレータＳＲ２の駆動周波数ｆｓ２の上限の差を１ｋＨｚ以上に設定する。上述したように、駆動周波数ｆｓはタイミングキャパシタＣｔによって設定される。つまり、駆動周波数ｆｓと、タイミングキャパシタＣｔの容量との間には次式が成り立つ。
【００３１】
ｆｓ［ｋＨｚ］＝１０００００／Ｃｔ［ｐＦ］
そこで、まず駆動周波数ｆｓ１を決定するタイミングキャパシタＣｔの容量として１０００ｐＦを選定する。次に、この場合の、駆動周波数ｆｓ１の下限を求める。タイミングキャパシタＣｔであるセラミックコンデンサの容量ばらつきを、±５％とし、制御ＩＣ５０１の発振周波数のばらつきを±１０％と仮定する。この場合の駆動周波数ｆｓ１の下限は次式から算出できる。
【００３２】
ｆｓ１［ｋＨｚ］＝｛１０００００／（１０００［ｐＦ］×１．０５）｝×０．９
＝８５．７ｋＨｚ
よって、駆動周波数ｆｓ２の上限は、次式から算出できる。
【００３３】
８５．７ｋＨｚ−１ｋＨｚ＝８４．７ｋＨｚ
よって、駆動周波数ｆｓ２を８４．７ｋＨｚ以下に設定すれば、バンディング画像は人間に知覚されないことになる。なお、このときのスイッチングレギュレータＳＲ２のタイミングキャパシタＣｔの容量は、次式から求められる。
【００３４】
（１０００００／０．９５）×（１．１／８４．７［ｋＨｚ］）＝１３７０ｐＦ
よって、Ｅ６系列から１５００ｐＦのセラミックコンデンサをスイッチングレギュレータＳＲ２のタイミングキャパシタＣｔとして選定すればよい。
【００３５】
このように２つのスイッチングレギュレータＳＲ１，ＳＲ２のタイミングキャパシタＣｔの容量を選定することで、スイッチングレギュレータＳＲ１，ＳＲ２の駆動周波数ｆｓ１，ｆｓ２の差であるうなりの周波数が視認不能周波数ｆｔｈ以上になる。これにより、バンディング画像が人間に知覚されないようになる。
【００３６】
スイッチングレギュレータＳＲ１，ＳＲ２の駆動周波数ｆｓ１、ｆｓ２が高すぎると、ＦＥＴ Ｑ５のスイッチング損失が大きくなってしまい、ＦＥＴ Ｑ５の昇温が問題となる。一方、駆動周波数ｆｓ１、ｆｓ２が低すぎると、ブランクパルス波形のパルスの周波数との間でうなりが発生してしまう。
【００３７】
図２において、ＦＥＴ Ｑ１〜Ｑ４のオンオフ制御を行う駆動信号Ｓｉｇ３〜Ｓｉｇ６を水晶発振子の発振周波数を基本クロックにしたＡＳＩＣ等で生成することを想定してみる。水晶発振子の発振周波数のばらつきは０．１％以下であるため、これはスイッチングレギュレータＳＲ１，ＳＲ２の駆動周波数ｆｓ１、ｆｓ２のばらつきに比較して、精度が高い。先に説明したように、スイッチングレギュレータＳＲ１，ＳＲ２の駆動周波数ｆｓ１，ｆｓ２にはばらつきがある。そこで、２つのスイッチングレギュレータＳＲ１，ＳＲ２の駆動周波数ｆｓ１，ｆｓ２のうち相対的に低い駆動周波数とパルスの周波数との差を視認不能周波数ｆｔｈ以上に設定すればよい。駆動周波数ｆｓ１，ｆｓ２のうち相対的に低い駆動周波数を１１ｋＨｚ以上になるように、タイミングキャパシタＣｔの容量を設定する。
【００３８】
（１０００００／０．９５）×（１．１／１１［ｋＨｚ］）＝１０５３０［ｐＦ］
よって、タイミングキャパシタＣｔの容量は１００００ｐＦ以下の容量から選定することになる。
【００３９】
以上説明したように、現像電圧の波形のプラス側の振幅（Ｖｐ＋）を生成するスイッチングレギュレータの駆動周波数と、マイナス側に振幅（Ｖｐ−）を生成するスイッチングレギュレータの駆動周波数を工夫することで、バンディング画像を低減できる。バンディング画像の原因は、駆動周波数ｆｓ１，ｆｓ２との差の周波数に相当する周期でうなりが発生することである。よって、駆動周波数ｆｓ１，ｆｓ２との差分が視認不能周波数ｆｔｈ以上となるように駆動周波数ｆｓ１，ｆｓ２を設定すればよい。本発明では、駆動周波数ｆｓ１，ｆｓ２が工場出荷時に固定される周波数固定式のスイッチングレギュレータを一例として説明した。実施例では、駆動周波数ｆｓ１，ｆｓ２を固定するための回路部品としてキャパシタを用いたが、抵抗体やインダクタなど他の回路部品が採用されてもよい。
【００４０】
本実施例では、現像電圧の波形として、パルス部（振動部）とブランク部（休止部）とからなる偏デューティブランクパルス波形を一例として説明した。しかし、本発明は、ブランク部を持たない連続パルス波形においても適用できる。また、本実施例では、それぞれ色の異なる複数のトナーを使用して多色画像を形成する画像形成装置１００を一例として説明した。しかし、本発明は、発明の性質上、多色が単色かには依存しないため、単色の画像を形成する画像形成装置にも適用できる。また、画像形成装置としては、プリンタ、複写機、複合機、ファクシミリなど、上述した電源装置２００を使用するものであれば本発明を適用できる。
【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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