(57)【要約】【課題】  電子写真プロセスを用いた画像形成装置の、極性の異なる２つのバイアス電源を重畳して出力する構成の高圧電源装置において、一方の極性のバイアス電源のみが使用する電圧検出回路を、他方の極性のバイアス電源が動作時には電気的に切り離すことで、バイアス電源の出力電圧を効率良く出力端に伝える高圧電源装置の実現。【解決手段】  電圧検出手段に整流手段を設け、一方のバイアス電源が動作時には、電圧検出手段によって出力電圧を検出し、他方のバイアス電源が動作時には、整流手段によって電圧検出回路を電気的に切り離す様に構成したことを特徴とする高圧電源装置。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真プロセスを用いた画像形成装置で用いる高圧電源装置であって、極性の異なる２つのバイアス電源と、電圧を検出する電圧検出手段とを備え、前記電圧検出手段は、前記２つのバイアス電源の出力電圧を重畳した出力端の電圧を検出する構成の高圧電源装置において、前記電圧検出手段に整流手段を設けることで、一方の前記バイアス電源が動作時には前記電圧検出手段によって出力電圧を検出し、他方の前記バイアス電源が動作時には、前記整流手段によって前記電圧検出回路を電気的に切り離す様に構成したことを特徴とする高圧電源装置。
【請求項２】
前記電圧検出手段が直列に接続された２つの抵抗器によって構成される高圧電源装置において、前記整流手段を、前記出力端と前記電圧検出手段との間に設けたことを特徴とする請求項１に記載の高圧電源装置。
【請求項３】
前記電圧検出手段が直列に接続された２つの抵抗器によって構成される高圧電源装置において、前記整流手段を、前記２つの抵抗器の間に設けたことを特徴とする請求項１に記載の高圧電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真プロセスを用いた画像形成装置の高圧電源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の高圧電源装置の例として、画像形成装置の構成と、そこで使用される高圧電源装置の構成、さらに高圧電源装置の回路構成を順に説明する。
【０００３】
図４は従来例を示す画像形成装置である４ドラム系カラーレーザプリンタの構成図である。ここで先ず、ピックアップローラ１１１によって繰り出される記録媒体１１０は、レジストセンサ１１２によって先端位置が検出され、搬送ローラ対１１３、１１４および搬送ベルト１０５によって搬送される。また前期レジストセンサ１１２の検出タイミングに従い、スキャナユニット１００ａ〜１００ｄは順次感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄにレーザ光を照射する。この時、感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄは帯電ローラ１０４ａ〜１０４ｄによって帯電されており、前記レーザ光の照射によって静電潜像を形成し、さらに現像器１０２ａ〜１０２ｄおよび現像スリーブ１０３ａ〜１０３ｄによってトナー像を形成する。そして転写ローラ１０６ａ〜１０６ｄによって、搬送ベルト１０５上に搬送された記録媒体１１０にトナー像が転写される。その後、記録媒体１１０は定着器１０７に搬送され、画像が形成された後、出力される。ここで、各符号の英文字ａは黒、ｂはシアン、ｃはマゼンタ、ｄはイエローの構成／ユニットを示す。
【０００４】
次に、図５を用いて図４の画像形成装置における高圧電源装置の構成を説明する。高圧電源装置は、帯電バイアスＨＶＰｒｉ３０ａ〜３０ｄ、現像バイアスＨＶＤｅｖ３１ａ〜３１ｄ、転写バイアスＨＶＴｒ３２ａ〜３２ｄ、転写逆バイアスＨＶＴｒｎ３３ａ〜３３ｄの４種類が備えられている。帯電バイアスＨＶＰｒｉ３０ａ〜３０ｄは、帯電ローラ１０４ａ〜１０４ｄに印加することで感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄの表面にバックグラウンド電位を形成し、レーザ光の照射により静電潜像が形成可能な状態にする。現像バイアスＨＶＤｅｖ３１ａ〜３１ｄは、現像スリーブ１０３ｂに印加することで、静電潜像にトナーを載せ、トナー像を形成する。転写バイアスＨＶＴｒ３２ａ〜３２ｄは、転写ローラ１０６ａ〜１０６ｄに印加することで、トナー像を記録媒体１００に転写する。また、転写逆バイアスＨＶＴｒｎ３３ａ〜３３ｄは、転写ローラ１０６ａ〜１０６ｄに印加することで、搬送ベルト１０５上の廃トナーを感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄに戻し、搬送ベルト１０５のクリーニング動作を行う。この時、感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄに戻された廃トナーは、クリーニングブレード１１５ａ〜１１５ｄによって掻き落とされ、廃トナー容器１１６ａ〜１１６ｄに収納される。したがって本構成では、転写ローラ１０６ａ〜１０６ｄに対し、極性の異なる転写バイアスＨＶＴｒ３２ａ〜３２ｄと、転写逆バイアスＨＶＴｒｎ３３ａ〜３３ｄを、それぞれ印加する必要がある。
【０００５】
極性の異なる正負両バイアスを出力可能な従来の回路構成に、負バイアス電源と正バイアス電源を直列に接続して出力電圧を重畳する構成がある（例えば、特許文献１参照）。以下、図６を用いて、この従来の回路構成を説明する。正バイアス電源４２は、制御回路２１０によって出力される交流信号を、変圧器２００によって数十倍に増幅した後、ダイオード２０２とコンデンサ２０４によって構成される整流回路によって正極性の直流信号に平滑化される。同様に負バイアス電源４３は、制御回路２１１によって出力される交流信号を、変圧器２０１によって数十倍に増幅した後、ダイオード２０３とコンデンサ２０５によって構成される整流回路によって負極性の直流信号に平滑化される。さらに、正バイアス電源４２と負バイアス電源４３を直列に接続することで、出力電圧を重畳して出力端９２に出力する。このとき、正バイアス電源４２と負バイアス電源４３は、同時に動作することが無いよう、制御回路２１０、２１１によって制御されている。また、抵抗５２、５３は、それぞれ正バイアス回路４２、負バイアス回路４３のブリーダー抵抗である。さらに、電圧検出回路６２は、出力端９２の電圧を抵抗６０、６１によって分圧し、正バイアス電源４２の制御回路２１０が検出可能な電圧に変換する。制御回路２１０は、この検出結果をもとに正バイアス電源４２の出力電圧を調整する。また、本回路例では、負バイアス電源４３はクリーニング用であり高い電圧精度が必要でないため、出力電圧の検出は行っていない。
【特許文献１】特開２０００−３１０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら上記従来例では、負バイアス電源４３が動作時に出力端に現れる電圧は、負バイアス電源４３の出力電圧をブリーダー抵抗５２と電圧検出抵抗６０、６１とで分圧されてしまう。このため、負バイアス電源４３は、出力端９２に必要な負電圧よりも大きな負電圧を出力する必要がある。このため、負バイアス電源４３の最大出力電圧を大きく設計する必要があり、装置の大型化やコストアップなどの問題を抱えていた。
【０００７】
そこで、本出願に係る第１の発明の目的は、一方の極性のバイアス回路のみが使用する電圧検出回路を、他方の極性のバイアス回路が動作時には電気的に切り離す構成を実現することにある。
【０００８】
また、本出願に係る第２の発明の目的は、第１の発明において、出力端と電圧検出回路の間に整流回路を挿入することで、第１の発明の目的を実現することにある。
【０００９】
また、本出願に係る第３の発明の目的は、第１の発明において、電圧検出回路を構成する２つの抵抗間に整流回路を挿入することで、第１の発明の目的を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本出願に係る第１の発明は、極性の異なる２つのバイアス電源と、電圧を検出する電圧検出手段とを備え、前記電圧検出手段は、前記２つのバイアス電源の出力電圧を重畳した出力端の電圧を検出する構成の高圧電源装置において、前記電圧検出手段に整流手段を設けることで、一方の前記バイアス電源が動作時には前記電圧検出手段によって出力電圧を検出し、他方の前記バイアス電源が動作時には、前記整流手段によって前記電圧検出回路を電気的に切り離す様に構成したことを特徴とする。
【００１１】
また、上記目的を達成するため、本出願に係る第２の発明は、前記電圧検出手段が直列に接続された２つの抵抗器によって構成される高圧電源装置において、前記整流手段を、前記出力端と前記電圧検出手段との間に設けたことを特徴とする。
【００１２】
また、上記目的を達成するため、本出願に係る第３の発明は、前記電圧検出手段が直列に接続された２つの抵抗器によって構成される高圧電源装置において、前記整流手段を、前記２つの抵抗器の間に設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本出願に係る第１の発明によれば、バイアス電源の最大出力電圧を低く設定することが出来るので、装置の小型化と共に、コストダウンを図ることが出来る。
【００１４】
また、本出願に係る第２の発明によれば、第１の発明において、出力端と電圧検出手段との間に整流手段を設ける簡単な回路によって、構成を実現することが出来る。
【００１５】
また、本出願に係る第３の発明によれば、第１の発明において、電圧検出手段を構成する２抵抗間に整流手段を設ける簡単な回路によって、構成を実現することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は、本発明の第１実施形態に係る高圧電源装置を示す構成図である。従来構成である図６と共通の要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。図６との違いは、出力端９２と出力検出回路６２との間に、整流手段たるダイオード７０を配置したことにある。本構成において、負バイアス電源４３の動作時にはダイオード７０に逆電圧が掛かるので、出力検出回路６２は出力端９２と電気的に切り離される。また、正バイアス電源４２の動作時には、ダイオード７０には順電圧が掛かるので、電圧検出回路６２によって出力端９２の電圧を検出することが出来る。この時、出力端９２の電圧からダイオード７０の順方向電圧を引いた電圧が検出されるので、制御回路２１０によって補正した上で正バイアス電源４２を制御する。したがって本実施形態によれば、負バイアス電源４３の出力電圧を、効率良く出力端９２に伝えることが出来るので、従来構成と比べ負バイアス電源４３の最大出力電圧を低く設定することが出来る。
【実施例２】
【００１８】
図２は、本発明の第２実施形態に係る高圧電源装置を示す構成図である。実施例１である図１と共通の要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。図１との違いは、トランス２００の２次側の高圧回路である、ダイオード２０８、２０９、コンデンサ２０４、ブリーダー抵抗５２および電圧検出抵抗６０などをトランス２００と共に樹脂封止した、トランスユニット４０を使用していることと、平滑手段たるコンデンサ７０を、電圧検出抵抗６０、６１の間に設けたことである。ここで、出力電圧の検出結果はコンデンサ７０と抵抗６１との間から取り出す。トランスユニット４０を用いた構成は、特に高い電圧を出力する高圧電源装置で用いることが多い。本構成では、実施例１と同様に、負バイアス電源４３が動作時にはダイオード７０に逆電圧が掛かるので、抵抗６１と制御回路２１０を、出力端より電気的に切り離すことが出来る。これにより抵抗６０、６１によって構成される電圧検出回路が、負バイアス電源４３の出力電圧を分圧してしまうのを防止することが出来る。したがって本実施形態によれば、トランスの２次側高圧回路を樹脂封止した構成の高圧電源装置を用いても、実施例１と同様の効果を持つ回路を構成することが出来る。
【実施例３】
【００１９】
図３は、本発明の第３実施形態に係る高圧電源装置を示す構成図である。実施例１である図１と共通の要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。図１との違いは、２つの出力端９２ａ、９２ｂに対して、正バイアス電源４２ａ、４２ｂはそれぞれ設け、負バイアス電源４３は共通化を図ったことと、正バイアス電源４２ａ、４２ｂをダイオード２２０ａ〜２２３ａ、コンデンサ２３０ａ〜２３３ａおよびダイオード２２０ｂ〜２２３ｂ、コンデンサ２３０ｂ〜２３３ｂによる４倍整流回路によって構成したことにある。正バイアス電源４２ａ、４２ｂは、４倍整流回路によって構成されているので、正バイアス電源４２ａ、４２ｂの接地側出力端であるダイオード２３０ａ、２３０ｂのアノード端を、共に負バイアス電源４３の出力端に接続することで、負バイアス電源４３の出力電圧が出力端９２ａ、９２ｂに伝わるよう構成している。本構成によれば、正バイアス電源４２ａ、４２ｂそれぞれの電圧検出回路６２ａ、６２ｂに、実施例１と同様に整流手段たるダイオード７０ａ、７０ｂを設けることで、正バイアス電源４２ａ、４２ｂが動作時には、電圧検出回路６２ａ、６２ｂは出力端９２ａ、９２ｂの電圧をそれぞれ検出し、負バイアス電源４３が動作時には、電圧検出回路６２ａ、６２ｂは共に出力端９２ａ〜９２ｄから電気的に切り離される。したがって本実施形態によれば、複数の整流段による回路構成や、１つの負バイアス電源に複数の正バイアス電源が接続された構成などにおいても、実施例１と同様の効果を持つ回路を構成することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る高圧電源装置の第１実施形態を示す構成図である。
【図２】本発明に係る高圧電源装置の第２実施形態を示す構成図である。
【図３】本発明に係る高圧電源装置の第３実施形態を示す構成図である。
【図４】従来例を示す画像形成装置の構成図である。
【図５】図４の画像形成装置における高圧電源装置の構成図である。
【図６】図５の高圧電源装置における回路構成図である。
【符号の説明】
【００２１】
４０  フライバックトランス
４２  正バイアス電源
４３  負バイアス電源
５１〜５３  ブリーダー抵抗
６２  電圧検出回路
７０  整流手段
２１０、２１１  制御手段
【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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