(57)【要約】【課題】  圧電トランスにおける駆動周波数相互の干渉の影響を抑え、小型化と高画質化を両立し、実験による対策を必要としない圧電トランスを用いた電源装置を提供すること。【解決手段】複数の電源回路を備え、各電源回路が、圧電トランスと、制御信号に応じて前記圧電トランスを駆動するために使用する動作周波数の信号を発生する電圧制御発振器と、を有する電源装置は、少なくとも一の電源回路における電圧制御発振器が発生する前記動作周波数を分周し、一の電源回路の圧電トランスを駆動するための駆動周波数の信号を出力する分周回路を備え、少なくとも一の電源回路及び他の電源回路から電圧が出力されるとき、一の電源回路における電圧制御発振器が発生する動作周波数は、駆動周波数に対して高くなるように制御される。  【選択図】  図１
2011062077.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電源回路を備え、当該各電源回路が、圧電トランスと、制御信号に応じて前記圧電トランスを駆動するために使用する動作周波数の信号を発生する電圧制御発振器と、を有する電源装置であって、
少なくとも一の電源回路における電圧制御発振器が発生する前記動作周波数を分周し、当該一の電源回路の圧電トランスを駆動するための駆動周波数の信号を出力する分周回路を備え、
前記少なくとも一の電源回路及び他の電源回路から電圧が出力されるとき、前記一の電源回路における電圧制御発振器が発生する前記動作周波数は、前記駆動周波数に対して高くなるように制御されることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記分周回路の分周比は外部回路で生成された信号に従い任意に設定可能であ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】
前記一の電源回路における圧電トランスの駆動周波数と、前記他の電源回路における圧電トランスの駆動周波数との干渉周波数成分の大きさを検出する検出回路を更に備え、
前記検出回路の検出結果に基づいて、前記分周回路の分周比の設定が制御される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】
前記電圧制御発振器及び前記分周回路はディスクリート部品により構成されること特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電源装置。
【請求項５】
前記電圧制御発振器及び前記分周回路は集積化された半導体ＩＣデバイスで構成されること特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電源装置。
【請求項６】
画像形成装置であって、
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電源装置と、
トナー画像を形成する画像形成手段とを備え、
前記画像形成手段は、前記電源装置により供給される電圧を用い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、電子写真プロセスにより画像を形成する画像形成装置に好適な電源装置に関し、特に圧電トランスを用いる電源装置とその電源装置を有する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真プロセスにより画像を形成する画像形成装置において、感光体に転写部材を当接させて転写を行なう直接転写方式を採る場合、転写部材には導電体の回転軸を持つローラ状の導電性ゴムが用いられる。このとき、転写部材の駆動は感光体のプロセススピードに合わせて制御される。
【０００３】
そして、転写部材に印加する電圧として、直流バイアス電圧を用いている。この時、直流バイアス電圧の極性は、通常のコロナ放電式の転写電圧と同じ極性である。しかし、こういった転写ローラを用いて良好な転写を行なうためには、通常３ｋＶ以上の電圧（所要電流は数μＡ）を転写ローラに印加する必要がある。上述の画像形成処理に必要とされる高電圧を生成するために、従来は巻線式の電磁トランスが使用されていた。しかし、電磁トランスは、銅線、ボビン、磁芯で構成されており、上記のような、３ｋＶ以上の電圧を印加して用いる場合は、出力電流値が数μＡという微小な電流のために各部に於いて漏れ電流を最小限にしなければならなかった。そのため、トランスの巻線を絶縁物によりモールドする必要が有り、しかも供給電力に比較して大きなトランスを必要としたため、高圧電源装置の小型化・軽量化の妨げとなっていた。
【０００４】
そこで、これらの欠点を補うために、薄型で軽量の高出力の圧電トランスを用いて高電圧を発生させることが検討されている。すなわち、セラミックを素材とした圧電トランスを用いることにより、電磁トランス以上の効率で高電圧を生成する事が可能となる。しかも、一次側および二次側間の結合に関係なく一次側と二次側の電極間の距離を離すことが可能になるので特別に絶縁のためにモールド加工をする必要がない。そのため高圧発生装置を小型・軽量にできるという優れた特性が得られる。
【０００５】
圧電トランスを用いた高圧発生装置として、例えば、特許文献１に示されるものがある。
【０００６】
圧電トランスを用いている高圧電源回路の例を図１３の参照により説明する。図１３において、１０１Ｙは高圧電源の圧電トランス（圧電セラミックトランス）である。圧電トランス１０１Ｙの出力はダイオード１０２Ｙ、１０３Ｙ及び高圧コンデンサ１０４Ｙによって正電圧に整流平滑され、負荷である転写ローラ（不図示）に供給される。出力電圧は抵抗１０５Ｙ、１０６Ｙ、１０７Ｙによって分圧され、保護用抵抗１０８Ｙを介してオペアンプ１０９Ｙの非反転入力端子（+端子）に入力される。他方オペアンプの反転入力端子（−端子）には抵抗１１４Ｙを介してＤＣコントローラ２０１からアナログ信号である高圧電源の制御信号(Ｖｃｏｎｔ)が接続端子１１８Ｙに入力される。オペアンプ１０９Ｙと抵抗１１４Ｙとコンデンサ１１３Ｙにて積分回路を構成することにより、抵抗とコンデンサの部品定数によって決まる積分時定数で平滑された制御信号（Ｖｃｏｎｔ）がオペアンプ１０９Ｙに入力される。オペアンプ１０９Ｙの出力端は電圧制御発振器（ＶＣＯ）１１０Ｙに接続され、その出力端がインダクタ１１２Ｙに接続されたトランジスタ１１１Ｙを駆動することで、圧電トランスの一次側に電源が供給される。
【０００７】
電子写真方式の画像形成装置の高圧電源ユニットでは、図1３に示す圧電トランスを用いる高圧電源回路を複数有する。例えば、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の画像形成部に対応し、帯電、現像、転写等のバイアスを出力し画像形成を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１-２０６１１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記の例では、高圧電源ユニット内に圧電トランス及び制御回路を複数個配置することにより、複数バイアス電圧を出力して画像形成を行っている。特に、タンデム方式のカラー画像形成装置に搭載される高圧電源ユニットにおいては、帯電、現像、転写等のバイアス出力回路をシアン、マゼンダ、イエロー、ブラックの画像形成に対応して４回路が必要となる。そして、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（ＢＫ）の各色に対応した各回路は、ほぼ同一バイアス出力電圧に制御される。このとき高圧電源ユニットに搭載されている圧電トランスは帯電、現像、転写等のバイアス出力回路（Ｃ、Ｍ、Ｙ、ＢＫ）毎にほぼ同一周波数（近接する周波数）で駆動される。
【００１０】
このように、複数の圧電トランスを近接する周波数にて駆動し同一バイアス電圧出力を行なう場合に、隣接配置された圧電トランスにおいて、電源ライン経由或いは静電容量結合などによって、相互干渉を起こし、高圧バイアス電圧の出力精度向上が困難になる。或いは干渉周波数による高圧バイアス電圧の揺らぎ等の発生等を原因とする画像品質低下を招く恐れがある。
【００１１】
このような高圧バイアス電圧精度を原因とする画像に対する影響を避けるために、圧電トランスの配置間隔を十分に広げる対策が考えられる。また、電源ラインを通じて干渉を抑えるために電源ラインのパターン設計の際に、パターン長を伸ばしたり、デカップリングコンデンサの容量を増やすなどの対策が考えられる。
【００１２】
しかし、このような対策を理論的な計算によって求めることは困難であり、多くの実験によって上記対策による問題解決が可能かどうか、また可能ならば、その具体的内容を決定しなければならない。そのため、製品開発に要する期間が長くなってしまい、更に、上述の対策により問題解決が可能な場合であっても、高圧電源ユニットの小型化と高画質化とを両立することは困難である。
【００１３】
本発明は、上述の問題点を鑑みてなされたものであり、圧電トランスにおける駆動周波数相互の干渉の影響を抑え、小型化と高画質化を両立し、実験による対策を必要としない圧電トランスを用いた電源装置の提供を目的とする。
【００１４】
あるいは、上述の電源装置を有する画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明にかかる電源装置、画像形成装置は主として、以下の構成を備えることを特徴とする。
【００１６】
すなわち、本発明に係る電源装置は、
複数の電源回路を備え、当該各電源回路が、圧電トランスと、制御信号に応じて前記圧電トランスを駆動するために使用する動作周波数の信号を発生する電圧制御発振器と、を有する電源装置であって、
少なくとも一の電源回路における電圧制御発振器が発生する前記動作周波数を分周し、当該一の電源回路の圧電トランスを駆動するための駆動周波数の信号を出力する分周回路を備え、
前記少なくとも一の電源回路及び他の電源回路から電圧が出力されるとき、前記一の電源回路における電圧制御発振器が発生する前記動作周波数は、前記駆動周波数に対して高くなるように制御されることを特徴とする。
【００１７】
あるいは、本発明に係る画像形成装置は、上記の電源装置と、
トナー画像を形成する画像形成手段とを備え、
前記画像形成手段は、前記電源装置により供給される電圧を用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、圧電トランスにおける駆動周波数相互の干渉の影響を抑え、小型化と高画質化を両立し、実験による対策を必要としない圧電トランスを用いた電源装置の提供が可能になる。
【００１９】
あるいは、本発明によれば、上述の電源装置を有する画像形成装置の提供が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る圧電トランスを使用した転写高圧電源の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る圧電トランスを用いた高圧電源装置を備える本実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。
【図３】干渉の発生するメカニズムの概略を説明する圧電トランスを使用した転写高圧電源の構成を示す図である。
【図４】圧電トランスの特性として、出力電圧（Ｖ）と駆動周波数（Ｈｚ）の関係を示す図である。
【図５】駆動周波数Ｆｘ１（Ｈｚ）及び駆動周波数Ｆｘ２（Ｈｚ）と、出力電圧（Ｖ）の関係を示す図である。
【図６】第１実施形態に係る転写高圧電源の構成に、分周回路を設けた場合の効果を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る圧電トランスを使用した転写高圧電源の構成を示す図である。
【図８】第２実施形態に係る圧電トランスを使用した転写高圧電源において、分周比の設定を説明する図である。
【図９】（ａ）は、バイアス電圧（制御出力電圧（Ｅｄｃ））と駆動周波数の関係を示す図であり、（ｂ）は（ａ）の破線で囲んだ領域９０１を拡大した図である。
【図１０】第３実施形態に係る圧電トランスを使用した転写高圧電源の構成を示す図である。
【図１１】第３実施形態に係る圧電トランスを使用した転写高圧電源において、Ｙステーション高圧回路に設けられている検出回路の構成を示す図である。
【図１２】（ａ）検出回路の入力信号、（ｂ）高周波成分がカットされたローパスフィルタ出力、（ｃ）検出回路の出力信号を示す図である。
【図１３】圧電トランスを用いている高圧電源回路の従来例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
[第１実施形態]
以下、本発明の第１実施形態を図面の参照により説明する。図２は、圧電トランスを用いた高圧電源装置２０２を備える本実施形態に係る画像形成装置（以下、「カラーレーザプリンタ」という。）の構成図である。
【００２２】
カラーレーザプリンタ４０１は記録紙３２を収納するデッキ４０２を有し、デッキ４０２内の記録紙３２の有無を検知するデッキ紙有無センサ４０３が設けられている。また、カラーレーザプリンタ４０１は、デッキ４０２から記録紙３２を繰り出すピックアップローラ４０４、ピックアップローラ４０４によって繰り出された記録紙３２を搬送するデッキ給紙ローラ４０５が設けられている。更に、カラーレーザプリンタ４０１はデッキ給紙ローラ４０５と対をなし、記録紙３２の重送を防止するためのリタードローラ４０６が設けられている。
【００２３】
そして、デッキ給紙ローラ４０５の下流側には記録紙３２を同期搬送するレジストローラ対４０７、レジストローラ対４０７への記録紙３２の搬送状態を検知するレジ前センサ４０８が配設されている。また、レジストローラ対４０７の下流には静電吸着搬送転写ベルト（以下、「ＥＴＢ」と記す）４０９が配設されている。ＥＴＢ４０９上には４色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫ）分のプロセスカートリッジ４１０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫ）と、スキャナーユニット４２０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫ）とからなる画像形成部によって画像が形成される。そして、形成された画像が転写ローラ４３０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫ）によって順次重ね合わされてゆくことによりカラー画像が形成され、記録紙３２上に転写搬送される。
【００２４】
下流側には記録紙３２上に転写されたトナー像を熱定着するために内部に加熱用のヒータ４３２を備えた定着ローラ４３３と加圧ローラ４３４対が配設されている。更に、定着ローラからの記録紙３２を搬送するための定着排紙ローラ対４３５、定着部からの搬送状態を検知する定着排紙センサ４３６が配設されている。
【００２５】
各スキャナーユニット４２０は、レーザユニット４２１、各レーザユニット４２１からのレーザ光を各感光ドラム３０５上に走査するためのポリゴンミラー４２２とスキャナモータ４２３、結像レンズ群４２４より構成されている。ここで、レーザユニット４２１から照射されるレーザ光は、ビデオコントローラ４４０から送出される各画像信号に基づいて変調されものである。
【００２６】
各プロセスカートリッジ４１０には公知の電子写真プロセスに必要な感光ドラム３０５、帯電ローラ３０３と現像ローラ３０２、トナー格納容器４１１が具備されている。各プロセスカートリッジ４１０は、カラーレーザプリンタ４０１に対して着脱可能に構成されている。
【００２７】
更に、ビデオコントローラ４４０はパーソナルコンピュータ（ホストコンピュータ）等の外部装置４４１から送出される画像データを受け取ると画像データをビットマップデータに展開し、画像形成用の画像信号を生成する。
【００２８】
また、２０１はレーザプリンタの制御部であるＤＣコントローラである。ＲＡＭ２０７ａ、ＲＯＭ２０７ｂ、タイマ２０７ｃ、デジタル入出力ポート２０７ｄ、Ｄ/Ａポート２０７ｅを具備したＭＰＵ（マイクロコンピュータ）２０７、及び各種入出力制御回路（不図示）等で構成されている。
【００２９】
２０２は高圧電源部（高圧電源装置）である。高圧電源装置２０２は、各プロセスカートリッジ４１０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫ）に対応した帯電高圧電源（不図示）、現像高圧電源（不図示）と、各転写ローラ４３０に対応した高電圧を出力可能な圧電トランスを使用した転写高圧電源とで構成されている。
【００３０】
次に、圧電トランスを使用した転写高圧電源の構成を図１の参照により説明する。尚、本実施形態に係る圧電トランスを使用した転写高圧電源（以下、単に「転写高圧電源」ともいう。）の構成は、正電圧、負電圧どちらの出力回路に対しても有効である。ここでは代表的に正電圧を必要とする転写高圧電源について説明を行なう。
【００３１】
また、転写高圧電源は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の各転写ローラ４３０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫ）に対応し、４回路設けられている。回路構成は各回路とも同じであるため、図１ではイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）の２回路（符号末尾にＹ、Ｍを付して区別している）代表として示している。しかしながら、本発明の趣旨は２回路に限定されるものではなく、４回路以上の転写高圧電源を設ける構成でも適用できることはいうまでもない。
【００３２】
本発明の実施形態に係る画像形成装置は、相互に異なる色の画像を形成する複数の色ステーションを有する。画像形成装置は、各色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫ）ステーションで使用される電圧を出力するために、それぞれが圧電トランスを有する複数の高圧電源回路を有する。以下の説明では、各回路を、「Ｙステーション高圧回路」、「Ｍステーション高圧回路」、「Ｃステーション高圧回路」、「ＢＫステーション高圧回路」ともいう。
【００３３】
図１において、１０１Ｍは高圧電源の圧電トランス（圧電セラミックストランス）である。圧電トランス１０１Ｍの出力はダイオード１０２Ｍ、１０３Ｍ及び高圧コンデンサ１０４Ｍによって正電圧に整流平滑され、出力端子１１６Ｍから負荷である転写ローラ（不図示）に供給される。出力電圧は抵抗１０５Ｍ、１０６Ｍ、１０７Ｍによって分圧され、保護用抵抗１０８Ｍを介してオペアンプ１０９Ｍの非反転入力端子（+端子）に入力される。他方オペアンプの反転入力端子（-端子）には直列抵抗１１４Ｍを介してＤＣコントローラ２０１からアナログ信号である高圧電源の制御信号(Ｖｃｏｎｔ)が接続端子１１８Ｍより入力される。
【００３４】
オペアンプ１０９Ｍの出力端は電圧制御発振器（ＶＣＯ）１１０Ｍに接続され、電圧制御発振器１１０Ｍの出力端は電界効果トランジスタ１１１Ｍのゲートに接続される。電界効果トランジスタ１１１Ｍのドレインはインダクタ１１２Ｍを介して電源(＋２４Ｖ:Ｖｃｃ)に接続され、コンデンサ１１５Ｍを介して接地されている。更に、圧電トランス１０１Ｍにおける一次側の電極の一方に接続される。この一次側の電極の他方は接地されている。また、電界効果トランジスタ１１１Ｍのソースも接地されている。
【００３５】
図４は圧電トランスの特性として、出力電圧（Ｖ）と駆動周波数（Ｈｚ）の関係を示す図である。圧電トランスの特性は一般的に図４に示すような共振周波数ｆ０において出力電圧が最大電圧（Ｅｍａｘ）となる。駆動周波数ｆｘにおいて、規定出力電圧（以下、「制御出力電圧」ともいう。）Ｅｄｃを出力する。共振周波数（以下、これを「最大周波数」ともいう。）ｆ０を中心として、出力電圧（Ｖ）の分布は裾広がりの分布形状となる。駆動周波数を変化させることにより、出力電圧の制御が可能になる。例えば、圧電トランスの出力電圧を増加させる場合は、駆動周波数を高い方から共振周波数ｆ０に向かい低い方へ変化させることで可能となる。これ以降、共振周波数ｆ０より高い側の周波数で制御を行なう場合について説明を行なうが、低い側の周波数で制御を行なう場合も考え方は同様である。
【００３６】
電圧制御発振器（ＶＣＯ）１１０Ｍは入力電圧が上がると出力周波数を上げ、入力電圧が下がると出力周波数を下げるように動作する。圧電トランス１０１Ｍの制御出力電圧（Ｅｄｃ）が上がると、抵抗１０５Ｍを介してオペアンプ１０９Mの非反転入力端子（＋端子）の入力電圧（Ｖｓｎｓ）も上がり、オペアンプ１０９Ｍの出力端子の電圧は上昇する。つまり、電圧制御発振器１１０Ｍの入力電圧が上昇するので、電圧制御発振器（ＶＣＯ）１１０Ｍの出力周波数も上昇することになり、圧電トランス１０１Ｍの駆動周波数も上昇する。従って、駆動周波数ｆｘより高い周波数で圧電トランス１０１Ｍは駆動する。駆動周波数ｆｘが上がると圧電トランス１０１Ｍの出力電圧は下がるため、出力電圧は下がる方向に制御される。すなわち、図１の構成は、負帰還制御回路を構成している。
【００３７】
また、圧電トランス１０１Ｍの制御出力電圧（Ｅｄｃ）が下がると、オペアンプ１０９Ｍの入力電圧（Ｖｓｎｓ）も下がり、オペアンプ１０９Ｍの出力端子電圧は下がる。つまり、電圧制御発振器１１０Ｍの入力電圧は下がるので、電圧制御発振器（ＶＣＯ）１１０Ｍの出力周波数も下がることになり、圧電トランス１０１Ｍの駆動周波数は下がる。駆動周波数ｆｘが下がると、圧電トランス１０１Ｍの出力電圧は上がるため、出力電圧は上がる方向に制御される。
【００３８】
このように、オペアンプ１０９Ｍの反転入力端子（-端子）に入力されるＤＣコントローラ２０１からの制御信号(Ｖｃｏｎｔ)の電圧で決定される電圧に等しくなるよう、出力電圧が定電圧制御される。
【００３９】
通常の印刷動作においては、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の４色に対応した印刷動作においては、Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫの４色に対応して、高圧回路、即ち、圧電トランスがほぼ同じタイミングで動作している。ここで、本実施形態の特徴を説明するために、イエロー（Ｙ）及びマゼンタ（Ｍ）の２つの回路の動作について説明する。
【００４０】
説明の準備として、イエロー（Ｙ）及びマゼンタ（Ｍ）の２つの高圧回路において、干渉の発生するメカニズムの概略を図３の参照により説明する。
【００４１】
図３におけるＹステーション高圧回路の圧電トランス１０１Ｙは、図５に示す駆動周波数Ｆｘ１で駆動され、Ｍステーション高圧回路の圧電トランス１０１Ｍは、図５に示す駆動周波数Ｆｘ２で駆動されているものとする。
【００４２】
抵抗１０５Ｙ、１０６Ｙ、１０７Ｙ、１０８Ｙが接続するラインは、Ｙステーション高圧回路の圧電トランス１０１Ｙの電圧制御を行なうオペアンプ１０９Ｙの出力電圧を検出する出力電圧検出ラインを構成する。
【００４３】
オペアンプ１０９Ｙの出力電圧検出ラインと、Ｍステ-ション高圧回路の圧電トランス１０１Ｍの駆動信号ライン（１１２Ｍ、１１１Ｍ、１１５Ｍ）及び整流回路接続ライン（１０２Ｍ、１０３Ｍ、１０４Ｍ等）とは近接して配置される。このとき、Ｙステーション高圧回路とＭステーション高圧回路との間には、破線で示されるコンデンサ１５１、１５２が接続された回路モデルが形成される。
【００４４】
Ｙステーション高圧回路の圧電トランス１０１Ｙの電圧制御を行うオペアンプ１０９Ｙの出力電圧検出ラインに関しては高圧出力（約１ＫＶ）を、通常は回路電圧（約５Ｖ）に降下させている。このため、この接続ラインのインピーダンスは他の回路のインピーダンスと比較して高くなり、干渉の影響を受けやすくなる。
【００４５】
Ｙステーション高圧回路の電圧制御発振器１１０Ｙには、圧電トランス１０１Ｙの制御周波数Ｆｘ１に加えて、Ｍステーション高圧回路の圧電トランス１０１Ｍの制御周波数成分Ｆｘ２が、オペアンプ１０９Ｙを通じて入力される。
【００４６】
ＹステーシションのＶＣＯ回路１１０Ｙに入力される周波数Ｆｘ１は、Ｍステーション高圧回路の圧電トランス１０１Ｍを制御するための周波数Ｆｘ２の影響を受け、出力電圧に干渉周波数のリップル電圧が現れる。ここで干渉周波数は、互いの圧電トランスにおける駆動周波数の差分となり、図３、図５の場合には、（１）式で示すように、制御出力電圧（Ｅｄｃ）に対応する駆動周波数の差分の絶対値として与えられる。
【００４７】
干渉周波数Ｆｂ＝｜Ｆｘ１−Ｆｘ２｜・・・（１）
この干渉に起因して、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）間における転写効率に差が生じる。この影響は、画像形成装置のプロセス速度（ＰＳ  ｍｍ／Ｓ）との関係に従い、視覚的に確認できる周期として画像に表れ、画像品質を低下させてしまう可能性がある。
【００４８】
プロセス速度ＰＳ（ｍｍ／Ｓ）と、干渉周波数Ｆｂから画像に表れる可能性のある干渉画像周期Ｔｂ（ｍｍ）は、（２）式で与えられる。
【００４９】
Ｔｂ＝プロセス速度Ｐｓ／干渉周波数Ｆｂ・・・（２）
一般的に、この干渉画像周期Ｔｂ（ｍｍ）が０．３ｍｍ以上になると視覚認識できるといわれており、干渉画像周期が、印刷画像品質低下の原因となる。例えば、プロセス速度ＰＳが１００ｍｍ／Ｓで、干渉周波数Ｆｂが３００Ｈｚ以下になると、（２）式から印刷画像の濃度ムラとして人間の目で認識できるピッチは０．３ｍｍ以上となる。
【００５０】
例えば、各周波数をＦｘ１＝１６３ＫＨｚ、Ｆｘ２＝１６３．２ＫＨｚとすると、（１）式の関係より干渉周波数は（３）式で与えられる。
【００５１】
干渉周波数Ｆｂ＝｜１６３−１６３．２｜＝２００Ｈｚ・・・（３）
干渉周波数Ｆｂ＝２００Ｈｚ、プロセス速度ＰＳを１００ｍｍ／Ｓとすると、印刷画像に生じる濃度ムラのピッチは（４）式で与えられる。
【００５２】
Ｔｂ＝１００／２００＝０．５ｍｍ・・・（４）
次に、本発明の実施形態に係る電源装置の回路構成を図１の参照により説明する。本実施形態に係る電源装置は、複数の電源回路を備え、各電源回路が、圧電トランスと、制御信号に応じて圧電トランスを駆動するために使用する動作周波数の信号を発生する電圧制御発振器（ＶＣＯ）とを有する。電源装置は、少なくとも一の電源回路における電圧制御発振器（ＶＣＯ）が発生する動作周波数を分周し、一の電源回路の圧電トランスを駆動するための駆動周波数の信号を出力する分周回路を備える。少なくとも一の電源回路及び他の電源回路から電圧が出力されるとき、一の電源回路における電圧制御発振器が発生する動作周波数は、駆動周波数に対して高くなるように制御される。
【００５３】
図１の回路と、干渉モデルの説明に用いた図３の回路との相違点は、Ｙステーション高圧回路における電圧制御発振器（ＶＣＯ）１１０Ｙと圧電トランス駆動用ＦＥＴ１１１Ｙとの間に分周回路１４１Ｙを配した点にある。分周比の例として、分周回路１４１Ｙの分周比を２に設定している。このため電圧制御発振器（ＶＣＯ）回路１１０Ｙの動作周波数は圧電トランス１０１Ｙを駆動する周波数の２倍の周波数で動作することになる。電圧制御発振器（ＶＣＯ）回路１１０Ｙの動作周波数は、分周回路１４１の分周比がＫ（＝１、２、４、８・・）の場合、Ｋ倍の周波数で動作することが可能である。
【００５４】
ここで、分周比は、電圧制御発振器（ＶＣＯ）の動作周波数と、圧電トランス１０１の駆動周波数との関係で、（５）式により求めることができる。
【００５５】
分周比Ｋ=電圧制御発振器の動作周波数／圧電トランスの駆動周数・・・（５）
尚、図１に示す分周比は「２」に限定されるものでなく、回路構成、電圧制御発振器の動作周波数、圧電トランスの駆動周数に応じて設定可能であることはいうまでもない。
【００５６】
図３の回路と同様に図１の回路構成においても、抵抗１０５Ｙ、１０６Ｙ、１０７Ｙ、１０８Ｙが接続するラインは、Ｙステーション高圧回路の圧電トランス１０１Ｙの電圧制御を行なうオペアンプ１０９Ｙの出力電圧を検出する出力電圧検出ラインを構成する。また、オペアンプ１０９Ｙの出力電圧検出ラインとＭステ-ション高圧回路の圧電トランス１０１Ｍの駆動信号ライン（１１２Ｍ、１１１Ｍ、１１５Ｍ）や整流回路接続ライン（１０２Ｍ、１０３Ｍ、１０４Ｍ等）とが近接配置されている。そして、Ｙステーション高圧回路とＭステーション高圧回路との間にコンデンサ１５１、１５２が接続された回路モデルを構成する。
【００５７】
Ｙステーション高圧回路の電圧制御発振器１１０Ｙは圧電トランス１０１Ｙの駆動周波数の２倍の周波数（動作周波数）で動作する。動作周波数は、分周回路１４１Ｙにより２分周（１/２倍）され、ＦＥＴ１１１Ｙを介して圧電トランス１０１Ｙに入力される。入力された周波数に基づいて圧電トランス１０１Ｙは駆動する。圧電トランス１０１Ｙの出力はダイオード１０２Ｙ、１０３Ｙ及び高圧コンデンサ１０４Ｙによって正電圧に整流平滑され、高圧回路１８１Ｙから高電圧出力バイアスが出力端子１１６Ｙを介して出力される。
【００５８】
出力電圧は抵抗１０５Ｙ、１０６Ｙ、１０７Ｙによって分圧され、保護用抵抗１０８Ｙを介してオペアンプ１０９Ｙの非反転入力端子（+端子）に入力される。更に、+端子側の入力には、破線で示すコンデンサ１５１、１５２によって、Ｍステーション高圧回路の圧電トランス１１０Ｍの駆動周波数（Ｆｘ２）に基づく電圧成分が重畳して入力される。
【００５９】
他方オペアンプの反転入力端子（-端子）には直列抵抗１１４Ｙを介してＤＣコントローラ２０１からアナログ信号である高圧電源の制御信号(Ｖｃｏｎｔ)が接続端子１１８Ｙより入力される。１/Ｋ（分周比Ｋ（＝１、２、４、８、・・・））に分周する場合、ＤＣコントローラ２０１は、分周比Ｋに対応した高圧電源の制御信号を反転入力端子（-端子）に入力することが可能である。
【００６０】
分周する前の信号のスプリアス（回路間の干渉によって生じる成分）が−Ａ（ｄＢ）である場合、１／Ｋに分周すると、−Ａ−２０・ｌｏｇＫ（ｄＢ）となり、分周した分だけスプリアスの影響を低減することが可能になることが知られている。
【００６１】
図６は、本実施形態に係る転写高圧電源の構成に、分周回路１４１Ｙを設けた場合の効果を示す図である。図中の参照番号６０１は分周しない場合の、周波数Ｆｘ1とＦＸ２との干渉周波数Ｆｂ（Ｈｚ）に対する出力電圧に含まれるリップル電圧（Ｖｒｐｌ）を示す。６０１は２分周、６０３は４分周、６０４は８分周時のリップル電圧を示す。図６により分周回路１４１Ｙを設けることにより、リップル電圧（Ｖｒｐｌ）は低減され、分周比を高くするに従い、リップル電圧のピークはフラットな状態に近づく。すなわち、分周回路１４１Ｙを設けることにより、スプリアスの影響を低減することが可能になる。分周比２の分周回路１４１Ｙを設けることで、電圧制御発振器（ＶＣＯ回路）１１０Ｙの出力電圧のスプリアスが約１／２に低減され、出力端子１１６Ｙから出力されるリップル電圧値が約半分に低減される。
【００６２】
本実施形態に係る電源装置の回路構成において、分周回路１４１には分周比として、「２」を例示したが、図６の分周の効果でも説明したように、分周比として、１、２、４、８、・・・を設定することが可能であることはいうまでもない。また、本実施形態では、Ｙステーション高圧回路に分周回路１４１Ｙを設けた例を示したが、Ｍステーション高圧回路、Ｃステーション高圧回路、ＢＫステーション高圧回路において分周回路を設けてもよい。この場合、それぞれ異なる分周比を各分周回路に設定することが可能である。
【００６３】
本実施形態に係る電源装置によれば、高圧回路間において、圧電トランス１０１Ｙ及び１０１Ｍを近接する周波数で駆動する場合であっても、出力リップル電圧値を低減し、干渉の影響を低減した良好な画像形成が可能になる。
【００６４】
あるいは、本実施形態に係る電源装置によれば、圧電トランスにおける駆動周波数相互の干渉の影響を抑え、小型化と高画質化を両立し、実験による対策を必要としない圧電トランスを用いた電源装置の提供が可能になる。
【００６５】
（第２実施形態）
第１実施形態においては、高圧回路に分周回路（例えば、１４１Ｙ）を設ける構成が出力リップル電圧値を低減するのに効果的であることを説明した。本実施形態では、分周回路の分周比をエンジンコントローラ（ＤＣコントローラ）２０１から設定可能とした構成を説明する。
【００６６】
図７は第２実施形態に係る圧電トランスを使用した転写高圧電源の構成を示す図であり、第１実施形態に係る図１と同一の構成に関しては同一の参照番号を付している。
【００６７】
オペアンプ１０９Ｙの出力電圧検出ラインと、Ｍステ-ション高圧回路の圧電トランス１０１Ｍの駆動信号ライン（１１２Ｍ、１１１Ｍ、１１５Ｍ）及び整流回路接続ライン（１０２Ｍ、１０３Ｍ、１０４Ｍ等）とは近接して配置される。このとき、Ｙステーション高圧回路とＭステーション高圧回路との間には、破線で示されるコンデンサ１５１、１５２が接続された回路モデルが形成される。また、オペアンプ１０９Ｍの出力電圧検出ラインと、Ｙステ-ション高圧回路の圧電トランス１０１Ｙの駆動信号ライン（１１２Ｙ、１１１Ｙ、１１５Ｙ）及び整流回路接続ライン（１０２Ｙ、１０３Ｙ、１０４Ｙ等）とは近接して配置されている。このとき、Ｍステーション高圧回路とＹステーション高圧回路との間には、破線で示されるコンデンサ１５３、１５４が接続された回路モデルが形成される。
【００６８】
Ｙステーション高圧回路の電圧制御発振器（ＶＣＯ回路）１１０Ｙに接続された分周回路１４１Ｙはプログラマブルカウンタ等、外部からの分周比の設定が可能な回路で構成されている。また、同様にＭステーション高圧回路の電圧制御発振器（ＶＣＯ回路）１１０Ｍに接続された分周回路１４１Ｍもプログラマブルカウンタ等、外部からの分周比の設定が可能な回路で構成されているものとする。分周回路１４１Ｙには接続用の端子（端子１４２Ｙａ、１４２Ｙｂ、１４２Ｙｃ）が設けられており、各端子はＤＣコントローラ２０１内に実装されたＭＰＵ２０７の出力ポートに接続されている。また、同様に、分周回路１４１Ｍにも接続用の端子（端子１４２Ｍａ、１４２Ｍｂ、１４２Ｍｃ）が設けられており、各端子はＤＣコントローラ２０１内に実装された制御素子（例えば、ＭＰＵ２０７）の出力ポートに接続されている。本実施形態において、分周比の設定に関する制御の主体は、ＭＰＵ２０７を例として説明しているが、本発明の趣旨は、これに限定されるものでない。例えば、ＡＳＩＣや他の半導体デバイスを利用する構成でも同様の構成を実現することは可能である。
【００６９】
図８は、ＤＣコントローラ２０１のＭＰＵ２０７による分周比の設定を説明する図である。例えば、分周比２を分周回路１４１Ｙ、１４１Ｍに設定する場合、ＭＰＵ２０７の制御の下、端子（１４２Ｙｃ、１４２Ｍ）がオン（ＯＮ：１）、端子（１４２Ｙａ、１４２Ｍａ）及び端子（１４２Ｙｂ、１４２Ｍｂ）がオフ（ＯＦＦ：０）に制御される。ＤＣコントローラ２０１のＭＰＵ２０７は、各端子のオン、オフ状態を切り替えることにより、各分周回路（１４１Ｙ、１４１Ｍ）に分周比（１、２、４、８、１６、３２、・・・等）を設定することが可能になる。
【００７０】
分周比を固定せず、予め決められた値（例えば、１、２、４、８、１６、３２、・・・等）から選択設定を可能にすることで、転写高圧電源の回路基板を設計する際、使用する電子部品や、特に、電子部品の配置等の自由度を増大させることが可能になる。
【００７１】
例えば、干渉周波数Ｆｂを大きくするように各分周回路の分周比を設定することで、干渉画像周期Ｔｂを小さくすることができるので（（２）式）、周波数の干渉の影響による印刷画像の品質低下を防止することが可能になる。
【００７２】
図９（ａ）は、バイアス電圧（制御出力電圧（Ｅｄｃ））と駆動周波数の関係を示す図である。図９（ｂ）は図９（ａ）の破線で囲んだ領域９０１を拡大した図である。図９（ｂ）に示すようにＹステーション高圧回路の制御出力電圧はＥｄｃ＿ＹＬに設定され、Ｍステーション高圧回路の制御出力電圧はＥｄｃ＿ＭＬに設定されているものとする。２つのステーション高圧回路の制御出力電圧（Ｅｄｃ）の差分をΔＥｄｃとする（図９（ｂ）を参照）。
【００７３】
Ｙステーション高圧回路が制御出力電圧Ｅｄｃ＿ＹＬを出力する時の圧電トランス１０１Ｙの駆動周波数をＦｘ＿ＹＬ、Ｍステーション高圧回路が制御出力電圧Ｅｄｃ＿ＭＬを出力する時の圧電トランス１０１Ｍの駆動周波数をＦｘ＿ＭＬとする。このとき、Ｙステーション高圧回路及びＭステーション高圧回路における駆動周波数の差分はΔＦＬとなる。
【００７４】
環境変動等により、Ｙステーション高圧回路の制御出力電圧がＥｄｃ＿ＹＨ、Ｍステーション高圧回路の制御出力電圧がＥｄｃ＿ＭＨに上昇する場合、制御出力電圧の差分はΔＥｄｃである。このとき、各ステーション高圧回路の圧電トランスの駆動周波数は、図９（ｂ）に示すようにＦｘＹ＿Ｈ、ＦｘＭ＿Ｈとなり、その差分はΔＦＨとなる。駆動周波数の差分を比較した場合、ΔＦＨ＜ΔＦＬとなる。すなわち、環境変動等の影響により制御出力電圧が共に上昇する場合、駆動周波数の差分（ΔＦＨ）は低下することになる。ΔＦＨが３００Ｈｚを下回る場合、プロセス速度ＰＳを１００ｍｍ／ｓとすると、印刷画像の濃度ムラとして人間の目で認識できるピッチは０．３ｍｍ以上となり（（２）式を参照）、印刷画像の濃度ムラが発生する。
【００７５】
駆動周波数の差分（ΔＦＨ）が３００Ｈｚを下回ることよる印刷画像の濃度ムラの発生を防止するために、ＭＰＵ２０７は、図８の設定例に従って、各分周回路（１４１Ｙ、１４１Ｍ）の分周比を設定することが可能である。分周比の設定（例えば、分周比１を２に変更すること）により出力リップル電圧値は低減され、駆動周波数の干渉の影響を低減した良好な画像形成を実現することができる。
【００７６】
ここで、Ｙ及びＭステーション高圧回路における分周回路の分周比を双方１に設定した状態（１４２Ｙａ＝１４２Ｙｂ＝１４２Ｙｃ＝０、１４２Ｍａ＝１４２Ｍｂ＝１４２Ｍｃ＝０）で、駆動周波数の差分ΔＦＬ＝５００Ｈｚの場合を考える。このとき、環境変動により駆動周波数の差分ΔＦＨ＝２５０Ｈｚになった場合、ＭＰＵ２０７は、Ｙステーション高圧回路における分周回路１４１Ｙの分周比を「２」（１４２Ｙａ＝１４２Ｙｂ＝０、１４２Ｙｃ＝１）に設定する。分周比の設定を「１」から「２」に切り替えることで出力リップル電圧値を低減することができる（図６を参照）。すなわち、駆動周波数の差分が小さくなる場合には、分周比の設定を大きくして干渉エネルギーを低減させて、出力リップル電圧値の影響を低減することが可能になる。
【００７７】
分周比の設定の制御は、駆動周波数の差分（ΔＥｄｃ）に対して、各分周回路に設定するべき分周比を予めテーブルに記憶しておくことで実現が可能である。また、分周比の設定を変える場合、電圧制御発振器（ＶＣＯ回路）１１０Ｙ、１１０Ｍの動作周波数は分周比の設定に応じて可変することとする。この際、ＤＣコントローラ２０１は、分周比に対応した高圧電源の制御信号を反転入力端子（-端子）に入力することが可能である。
【００７８】
本実施形態によれば、分周比を固定せず、設定の変更を可能にすることで、転写高圧電源の回路基板を設計する際、使用する電子部品や、特に、電子部品の配置等の自由度を増大させることが可能になる。
【００７９】
あるいは、本実施形態によれば、電子部品の配置や回路の動作状態に応じて分周比を設定することで、出力リップル電圧値を低減し、干渉の影響を低減した良好な画像形成が可能になる。
【００８０】
あるいは、本実施形態に係る電源装置によれば、圧電トランスにおける駆動周波数相互の干渉の影響を抑え、小型化と高画質化を両立し、実験による対策を必要としない圧電トランスを用いた電源装置の提供が可能になる。
【００８１】
（第３実施形態）
第２実施形態においては、分周回路の分周比をエンジンコントローラ（ＤＣコントローラ）２０１から設定可能とした構成を説明した。本実施形態では、一の電源回路における圧電トランスの駆動周波数と、他の電源回路における圧電トランスの駆動周波数との干渉周波数成分の大きさを検出する検出回路（１４３Ｙ、１４３Ｍ）を備える。この検出回路（１４３Ｙ、１４３Ｍ）の検出結果に基づいて、分周回路の分周比の設定を制御する構成を説明する。
【００８２】
図１０は第３実施形態に係る圧電トランスを使用した転写高圧電源の構成を示す図であり、第２実施形態に係る転写高圧電源の構成を示す図７と同一の構成に関しては同一の参照番号を付している。
【００８３】
Ｙステーション高圧回路の電圧制御発振器（ＶＣＯ回路）１１０Ｙに接続された分周回路１４１Ｙはプログラマブルカウンタ等、外部からの分周比の設定が可能な回路で構成されている。また、同様にＭステーション高圧回路の電圧制御発振器（ＶＣＯ回路）１１０Ｍに接続された分周回路１４１Ｍもプログラマブルカウンタ等、外部からの分周比の設定が可能な回路で構成されているものとする。
【００８４】
分周回路１４１Ｙには接続用の端子（端子１４２Ｙａ、１４２Ｙｂ、１４２Ｙｃ）が設けられており、各端子はＤＣコントローラ２０１内に実装されたＭＰＵ２０７の出力ポートに接続されている。また、同様に、分周回路１４１Ｍにも接続用の端子（端子１４２Ｍａ、１４２Ｍｂ、１４２Ｍｃ）が設けられており、各端子はＤＣコントローラ２０１内に実装された制御素子（例えば、ＭＰＵ２０７）の出力ポートに接続されている。
【００８５】
また、電圧制御発振器（ＶＣＯ回路）１１０Ｙ、１１０Ｍへの入力信号は、検出回路１４３Ｙ、１４３Ｍにも入力される。検出回路１４３Ｙ、１４３Ｍで処理された結果は接続端子１４４Ｙ、１４４Ｍを介してＤＣコントローラ２０１のＭＰＵ２０７に入力される。
【００８６】
図１１は、Ｙステーション高圧回路に設けられている検出回路１４３Ｙの構成を示すブロック図である。Ｍステーション高圧回路内にも同様の構成のものが設けられているものとする。図１１の構成において、電圧制御発振器（ＶＣＯ回路）１１０Ｙへの入力信号は端子１４３ｉｎを介して検出回路１４３Ｙに入力される。検出回路１４３Ｙには、カットオフ周波数Ｆｃ＝３５０Ｈｚのローパスフィルタ１１０１Ｙ（以下、「ＬＰＦ」という）が設けられている。ＬＰＦ１１０１Ｙの出力側にはアンプ素子（ａｍｐ）１１０２Ｙが設けられており、ａｍｐ１１０２Ｙは、ＬＰＦ１１０１Ｙにて高周波成分がカットされた信号（ＬＰＦｏｕｔ）、即ち、干渉周波数成分のみが載った信号を増幅する。コンデンサ１１０３ＹにてＤＣ成分を除去し、ＡＣ成分のみを整流回路（１１０４Ｙ〜１１０７Ｙ）にてＤＣ化する。ＤＣ化された信号は端子１４３ｏｕｔを介して出力され、ＭＰＵ２０７に入力される。
【００８７】
例えば、分周回路１４１Ｙ、１４１Ｍの分周比を１、Ｙステーション高圧回路における圧電トランス１０１Ｙの駆動周波数をＦｘ１＝１６３ＫＨｚ、Ｍステーション高圧回路の圧電トランス１０１Ｍの駆動周波数をＦｘ２＝１６３．２５ＫＨｚとする。この場合、駆動周波数Ｆｘ１とＦｘ２の差分周波数（干渉周波数）２５０Ｈｚの信号が検出回路１４３Ｙの入力信号として入力される。入力信号（１４３ｉｎ（図１２（ａ））はＬＰＦ１１０１Ｙにより、３５０Ｈｚ以上の高周波成分がカットされ（ＬＰＦｏｕｔ（図１２（ｂ）））、図１２（ｃ）に示す１４３ｏｕｔなるＤＣ化された信号がＭＰＵ２０７に入力される。
【００８８】
ＭＰＵ２０７はＤＣ化された信号（１４３ｏｕｔ）の電圧値と、分周比の設定を変更する基準となる閾値電圧（Ｖｔｈ）とを比較する。そして、ＭＰＵ２０７は閾値電圧（Ｖｔｈ）よりもＤＣ化された信号（１４３ｏｕｔ）の電圧値が大きい場合、視認可能な印刷画像の濃度ムラが発生すると判定し、分周比の設定を変更する。
【００８９】
例えば、分周回路の分周比がＹ及びＭステーション高圧回路において双方１に設定されている場合、ＭＰＵ２０７は、Ｙステーション高圧回路における分周回路１４１Ｙの分周比を「２」（１４２Ｙａ＝１４２Ｙｂ＝０、１４２Ｙｃ＝１）に設定する。分周比の設定は、第１実施形態で説明したように、各端子（１４２Ｙａ、１４２Ｙｂ、１４２Ｙｃ）に印加するオン、オフ信号の切り替えにより設定が可能である。分周比の設定を「１」から「２」に変更することで出力リップル電圧値を低減することができる（図６を参照）。すなわち、検出回路１４３Ｙの処理により得られた電圧値が閾値電圧（Ｖｔｈ）より大きくなる場合には、分周比の設定値を大きくして干渉エネルギーを低減させて、出力リップル電圧値の影響を低減することが可能になる。
【００９０】
上述の説明では、Ｙステーション高圧回路の分周比の設定を変更する例を示している。Ｍステーション高圧回路において、検出回路１４３Ｍの処理によりＤＣ化された信号の電圧値が閾値電圧（Ｖｔｈ）より大きくなる場合には、分周比の設定値を大きくして干渉エネルギーを低減させて、出力リップル電圧値の影響を低減することも可能である。
【００９１】
また、分周比の設定を変える場合、電圧制御発振器（ＶＣＯ回路）１１０Ｙ、１１０Ｍの動作周波数は分周比の設定に応じて可変することとする。この際、ＤＣコントローラ２０１は、分周比に対応した高圧電源の制御信号を反転入力端子（-端子）に入力することが可能である。検出回路１４３Ｙ、１４３Ｍにより干渉周波数成分の大きさの検出を実行する高圧回路（ステーション）と、分周比の設定を行なう高圧回路（ステーション）の組み合わせは、ＤＣコントローラの制御の下、選択が可能である。例えば、Ｙステーション高圧回路及びＭステーション高圧回路の双方における干渉周波数成分の大きさの検出結果に基づいて、いずれか一方、または双方の高圧回路の分周比の設定を変更することが可能である。
【００９２】
また、プロセス速度ＰＳが１００ｍｍ／Ｓで、干渉周波数Ｆｂが３００Ｈｚ以下になると、（２）式から印刷画像の濃度ムラとして人間の目で認識できるピッチは０．３ｍｍ以上となる。このことから、本実施形態ではＬＰＦ１１０１Ｙのカットオフ周波数を３５０Ｈｚと設定しているが、例えば、画像形成装置のプロセス速度ＰＳに応じて、カットオフ周波数を変更することも可能である。このカットオフ周波数の制御もＤＣコントローラ２０１を介して行うことが可能である。
【００９３】
第１乃至第３実施形態においては、画像形成装置の説明を、タンデム方式のカラー画像形成装置に用いる転写高圧電源を例に説明している。更に、本発明の適用対象として、画像形成装置は、カラー画像形成装置に限定されるものではなく、モノクロ画像を形成するモノクロ画像形成装置であってもよい。画像形成装置を構成する高圧電源装置２０２に、図１、図７、図１０の何れかの回路構成を適用することで、出力リップル電圧値を低減し、干渉の影響を低減した良好な画像形成の実現が可能になる。
【００９４】
尚、第１乃至第３実施形態で説明した転写高圧電源の回路構成においてはディスクリート部品で構成されていても、半導体ＩＣで構成されていたとしてもよい。例えば、第１乃至第３実施形態で説明した転写高圧電源の回路構成おいて、電圧制御発振器（ＶＣＯ）及び分周回路はディスクリート部品により構成することが可能である。あるいは、本実施形態にかかる電源装置おいて、電圧制御発振器（ＶＣＯ）及び分周回路は集積化された半導体ＩＣデバイスで構成することも可能である。
【００９５】
本実施形態によれば、分周比を固定せず、設定の変更を可能にすることで、転写高圧電源の回路基板を設計する際、使用する電子部品や、特に、電子部品の配置等の自由度を増大させることが可能になる。
【００９６】
また、本実施形態によれば、電子部品の配置や回路の動作状態に応じて分周比を設定することで、出力リップル電圧値を低減し、干渉の影響を低減した良好な画像形成が可能になる。
【図１】
2011062077.tif 000003
【図２】
2011062077.tif 000004
【図３】
2011062077.tif 000005
【図４】
2011062077.tif 000006
【図５】
2011062077.tif 000007
【図６】
2011062077.tif 000008
【図７】
2011062077.tif 000009
【図８】
2011062077.tif 000010
【図９】
2011062077.tif 000011
【図１０】
2011062077.tif 000012
【図１１】
2011062077.tif 000013
【図１２】
2011062077.tif 000014
【図１３】
2011062077.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成23年1月6日(2011.1.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電トランスと、前記圧電トランスを駆動する駆動手段と、前記駆動手段を駆動するために周波数信号を出力する発振手段とを有する第１の電圧出力手段と第２の電圧出力手段と、を備え、
前記第１の電圧出力手段と前記第２の電圧出力手段の夫々の駆動手段は、相互に近接した駆動周波数で駆動し、
前記第１の電圧出力手段と前記第２の電圧出力手段の夫々の前記発振手段は、夫々の前記駆動手段の駆動周波数よりも高い周波数の前記周波数信号を出力し、
前記第１の電圧出力手段は、前記第１の電圧出力手段の前記発振手段から出力される前記周波数信号を分周する第１の分周手段を備え、
前記第２の電圧出力手段は、前記第２の電圧出力手段の前記発振手段から出力される前記周波数信号を分周する第２の分周手段を備えたことを特徴とする電源。
【請求項２】
圧電トランスと、前記圧電トランスを駆動する駆動手段と、前記駆動手段を駆動するために周波数信号を出力する発振手段とを有する第１の電圧出力手段と第２の電圧出力手段と、を備え、
前記第１の電圧出力手段と前記第２の電圧出力手段の夫々の駆動手段は、相互に近接した駆動周波数で駆動し、
前記第１の電圧出力手段の前記発振手段は、前記駆動手段の駆動周波数よりも高い周波数の前記周波数信号を出力し、
前記第１の電圧出力手段は、前記第１の電圧出力手段の前記発振手段から出力される前記周波数信号を分周する分周手段を備えたことを特徴とする電源。
【請求項３】
前記第１の電圧出力手段と前記第２の電圧出力手段の夫々は、前記圧電トランスから出力される電圧を検出して、前記検出した電圧に応じて前記発振手段から出力される前記周波数信号の周波数を制御するフィードバック手段を有することを特徴とする請求項１または２に記載の電源。
【請求項４】
前記フィードバック手段は、前記圧電トランスから出力される電圧を検出して、前記検出した電圧を低電圧化して、前記第１の電圧出力手段と前記第２の電圧出力手段の夫々の前記発振手段にフィードバックすることを特徴とする請求項３に記載の電源。
【請求項５】
前記フィードバック手段は、前記圧電トランスから出力される電圧を一定にするための設定信号と前記検出した電圧との比較結果を、前記第１の電圧出力手段と前記第２の電圧出力手段の夫々の前記発振手段にフィードバックすることを特徴とする請求項４に記載の電源。
【請求項６】
圧電トランスと、前記圧電トランスを駆動する駆動手段とを有する第１の電圧出力手段と第２の電圧出力手段とを備え、前記第１の電圧出力手段と前記第２の電圧出力手段の夫々の駆動手段は、相互に近接した駆動周波数で駆動して、前記第１の電圧出力手段と前記第２の電圧出力手段から夫々電圧を出力する電源を制御するＩＣであって、
前記第１の電圧出力手段の前記駆動手段に、前記駆動手段の駆動周波数より高い周波数の周波数信号を出力する第１の発振手段と、
前記第２の電圧出力手段の前記駆動手段に、前記駆動手段の駆動周波数より高い周波数の周波数信号を出力する第２の発振手段と、
前記第１の発振手段から出力される前記周波数信号を分周する第１の分周手段と、
前記第２の発振手段から出力される前記周波数信号を分周する第２の分周手段と、
を備えたことを特徴とするＩＣ。
【請求項７】
圧電トランスと、前記圧電トランスを駆動する駆動手段とを有する第１の電圧出力手段と第２の電圧出力手段とを備え、前記第１の電圧出力手段と前記第２の電圧出力手段の夫々の駆動手段は、相互に近接した駆動周波数で駆動して、前記第１の電圧出力手段と前記第２の電圧出力手段から夫々電圧を出力する電源を制御するＩＣであって、
前記第１の電圧出力手段の前記駆動手段に、前記駆動手段の駆動周波数より高い周波数の周波数信号を出力する発振手段と、
前記発振手段から出力される前記周波数信号を分周する分周手段と、
を備えたことを特徴とするＩＣ。
【請求項８】
前記電源の前記第１の電圧出力手段と前記第２の電圧出力手段の夫々は、前記圧電トランスから出力される電圧を検出して、前記検出した電圧に応じて前記発振手段から出力される前記周波数信号の周波数を制御するフィードバック手段を有することを特徴とする請求項６または７に記載のＩＣ。
【請求項９】
前記フィードバック手段は、前記圧電トランスから出力される電圧を検出して、前記検出した電圧を低電圧化して、前記第１の電圧出力手段と前記第２の電圧出力手段の夫々の前記発振手段にフィードバックすることを特徴とする請求項８に記載のＩＣ。
【請求項１０】
前記フィードバック手段は、前記圧電トランスから出力される電圧を一定にするための設定信号と前記検出した電圧との比較結果を、前記第１の電圧出力手段と前記第２の電圧出力手段の夫々の前記発振手段にフィードバックすることを特徴とする請求項９に記載のＩＣ。
【請求項１１】
第１の画像形成手段と第２の画像形成手段と、
圧電トランスと、前記圧電トランスを駆動する駆動手段と、前記駆動手段を駆動するために周波数信号を出力する発振手段とを有し、前記第１の画像形成手段と前記第２の画像形成手段の夫々に電圧を出力する第１の電圧出力手段と第２の電圧出力手段を備えた電源と、を備え、
前記第１の電圧出力手段と前記第２の電圧出力手段の夫々の駆動手段は、相互に近接した駆動周波数で駆動し、
前記第１の電圧出力手段と前記第２の電圧出力手段の夫々の前記発振手段は、夫々の前記駆動手段の駆動周波数よりも高い周波数の前記周波数信号を出力し、
前記第１の電圧出力手段は、前記第１の電圧出力手段の前記発振手段から出力される前記周波数信号を分周する第１の分周手段を備え、
前記第２の電圧出力手段は、前記第２の電圧出力手段の前記発振手段から出力される前記周波数信号を分周する第２の分周手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
第１の画像形成手段と第２の画像形成手段と、
圧電トランスと、前記圧電トランスを駆動する駆動手段と、前記駆動手段を駆動するために周波数信号を出力する発振手段とを有し、前記第１の画像形成手段と前記第２の画像形成手段の夫々に電圧を出力する第１の電圧出力手段と第２の電圧出力手段を備えた電源と、を備え、
前記第１の電圧出力手段と前記第２の電圧出力手段の夫々の駆動手段は、相互に近接した駆動周波数で駆動し、
前記第１の電圧出力手段の前記発振手段は、前記駆動手段の駆動周波数よりも高い周波数の前記周波数信号を出力し、
前記第１の電圧出力手段は、前記発振手段から出力される前記周波数信号を分周する分周手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
前記電源の前記第１と前記第２の電圧出力手段の夫々は、前記圧電トランスから出力される電圧を検出して、前記検出した電圧に応じて前記発振手段から出力される前記周波数信号の周波数を制御するフィードバック手段を有することを特徴とする請求項１１または１２に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記フィードバック手段は、前記圧電トランスから出力される電圧を検出して、前記検出した電圧を低電圧化して、前記第１の電圧出力手段と前記第２の電圧出力手段の夫々の前記発振手段にフィードバックすることを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記フィードバック手段は、前記圧電トランスから出力される電圧を一定にするための設定信号と前記検出した電圧との比較結果を、前記第１の電圧出力手段と前記第２の電圧出力手段の夫々の前記発振手段にフィードバックすることを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記第１の画像形成手段と前記第２の画像形成手段は、像坦持体を帯電する帯電手段、又は、前記像坦持体に形成された潜像を現像する現像手段、又は、前記像坦持体に形成された画像を転写する転写手段を含むことを特徴とする請求項１１乃至１５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、電子写真プロセスにより画像を形成する画像形成装置に好適な電源に関し、特に圧電トランスを用いる電源とその電源を有する画像形成装置等に関するものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明は、上述の問題点を鑑みてなされたものであり、圧電トランスにおける駆動周波数相互の干渉の影響を抑え、小型化と高画質化を両立し、実験による対策を必要としない圧電トランスを用いた電源の提供を目的とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
あるいは、上述の電源を有する画像形成装置の提供を目的とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明にかかる電源、画像形成装置は主として、以下の構成を備えることを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
すなわち、本発明に係る電源は、
圧電トランスと、前記圧電トランスを駆動する駆動手段と、前記駆動手段を駆動するために周波数信号を出力する発振手段とを有する第１の電圧出力手段と第２の電圧出力手段と、を備え、
前記第１の電圧出力手段と前記第２の電圧出力手段の夫々の駆動手段は、相互に近接した駆動周波数で駆動し、
前記第１の電圧出力手段と前記第２の電圧出力手段の夫々の前記発振手段は、夫々の前記駆動手段の駆動周波数よりも高い周波数の前記周波数信号を出力し、
前記第１の電圧出力手段は、前記第１の電圧出力手段の前記発振手段から出力される前記周波数信号を分周する第１の分周手段を備え、
前記第２の電圧出力手段は、前記第２の電圧出力手段の前記発振手段から出力される前記周波数信号を分周する第２の分周手段を備えたことを特徴とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
あるいは、本発明に係る画像形成装置は、
第１の画像形成手段と第２の画像形成手段と、
圧電トランスと、前記圧電トランスを駆動する駆動手段と、前記駆動手段を駆動するために周波数信号を出力する発振手段とを有し、前記第１の画像形成手段と前記第２の画像形成手段の夫々に電圧を出力する第１の電圧出力手段と第２の電圧出力手段を備えた電源と、を備え、
前記第１の電圧出力手段と前記第２の電圧出力手段の夫々の駆動手段は、相互に近接した駆動周波数で駆動し、
前記第１の電圧出力手段と前記第２の電圧出力手段の夫々の前記発振手段は、夫々の前記駆動手段の駆動周波数よりも高い周波数の前記周波数信号を出力し、
前記第１の電圧出力手段は、前記第１の電圧出力手段の前記発振手段から出力される前記周波数信号を分周する第１の分周手段を備え、
前記第２の電圧出力手段は、前記第２の電圧出力手段の前記発振手段から出力される前記周波数信号を分周する第２の分周手段を備えたことを特徴とする。