(57)【要約】【課題】被電力供給部材に所望の電力を供給することができる電源装置を提供する。【解決手段】配線５０を介して帯電ロール１５に電力を供給する際に、配線５０からのリークの発生により帯電ロール１５に供給される電力の低下を補正する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被電力供給部材に接続され、当該被電力供給部材に供給される交流成分を含んだ電力が通電される第１配線と、
前記被電力供給部材に前記第１配線を介して前記電力を供給する供給手段と、
前記供給手段より前記第１配線を介して前記被電力供給部材に前記電力を供給する際に、当該第１配線から電力がリークすることによる前記被電力供給部材に供給される電力の低下を補正する補正手段と、
を備えた電源装置。
【請求項２】
前記補正手段は、前記第１配線に沿って設けられ、当該第１配線に前記電力が通電された際に、前記第１配線から電力がリークすることによってリーク電流が発生する第２配線であり、
前記供給手段は、前記第１配線から電力がリークして前記第２配線に前記リーク電流が発生することによる前記被電力供給部材に供給される電力の低下分を補って前記被電力供給部材に前記第１配線を介して前記電力を供給する
請求項１記載の電源装置。
【請求項３】
前記供給手段は、一次巻線と二次巻線を含んで構成され、前記一次巻線に電力が通電されると前記一次巻線と前記二次巻線の巻線比に応じて変圧された電力が前記二次巻線に誘起されるトランスを有し、
前記第１配線は、前記トランスの前記二次巻線の一方の端子に接続されており、
前記第２配線は、前記トランスの前記二次巻線の他方の端子に接続されている
請求項２記載の電源装置。
【請求項４】
前記トランスの前記二次巻線の他方の端子に前記第２配線と並列に接続され、前記二次巻線に誘起される前記電力の電流値を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づき、前記トランスの前記一次巻線を通電する電力を制御することにより、前記二次巻線に誘起される電力の定電流制御を行う制御手段と、
をさらに備えた請求項３記載の電源装置。
【請求項５】
前記補正手段は、
前記第１配線に沿って設けられた第２配線と、
前記第１配線を通電する前記電力の交流成分と略同一の周波数、振幅、及び位相の交流成分を含んだ電力を前記第２配線に供給する第２供給手段と、
を含んで構成された請求項１記載の電源装置。
【請求項６】
前記第２供給手段は、前記第１配線を通電する前記電力の交流成分と略同一の周波数の交流電流が前記第２配線に通電された際に共振するコイル及びコンデンサを含んで構成された請求項５記載の電源装置。
【請求項７】
前記第１配線は、複数本がまとめられて１つの束として設けられ、各第１配線に略同一の周波数、振幅、及び位相の交流成分を含んだ電力が通電されるものであり、
前記第２配線は、１つの束として設けられた前記複数本の第１配線に対して１本のみ設けられるものである
請求項５又は請求項６記載の電源装置。
【請求項８】
前記第１配線は、複数本設けられ、各第１配線が、前記被電力供給部材として、電子写真方式により異なる色のトナー像が形成される複数の感光体にそれぞれ設けられ、各感光体を帯電させる複数の帯電手段にそれぞれ接続されたものであり、
前記第２配線は、前記各第１配線に沿って複数本設けられ、
前記第２供給手段は、前記複数の感光体のうち、トナー像が形成される感光体を帯電させる前記帯電手段に接続された前記第１配線に沿って設けられた前記第２配線に、当該第１配線を通電する電力の交流成分と略同一の周波数、振幅、及び位相の交流成分を含んだ電力を供給すると共に、他の感光体を帯電させる前記帯電手段に接続された前記第１配線に沿って設けられた前記第２配線に、当該第１配線を通電する電力の交流成分と略同一の周波数及び振幅で且つ略逆位相の交流成分を含んだ電力を供給する
請求項５又は請求項６記載の電源装置。
【請求項９】
前記第１配線を通電する電力の電流値を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づき、前記第１配線に供給される電力の定電流制御を行う制御手段と、
をさらに備えた請求項５乃至請求項８の何れか１項記載の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電源装置に係り、特に、被電力供給部材に交流成分を含んだ電力を供給する電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザープリンタやデジタル複写機等の電子写真方式を用いて画像を形成する画像形成装置が知られている。この種の画像形成装置では、一般に、感光体を周回駆動させつつ、帯電器により感光体の周面を一様に帯電させ、当該感光体の周面に光ビームを照射して静電潜像を形成し、当該静電潜像に現像器よりトナーを付着させて現像したトナー像を記録媒体に転写して画像を形成している。
【０００３】
ところで、この種の画像形成装置には、内蔵された電源装置から帯電器や現像器に直流電圧と交流電圧を重畳した電力を供給して、感光体を帯電させたり、静電潜像の現像を行っているものがあり、特許文献１には、現像器から感光体を介して帯電器に流入する電流による電流値制御回路の誤動作を防止する誤動作防止回路を備え、帯電器に供給する電力の定電流制御を行う電源装置が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２、特許文献３及び特許文献４には、帯電器や現像器にそれぞれ電源装置から供給される電力の交流成分の周波数の干渉によって、記録媒体に形成された画像にムラが発生することを防止するため、帯電器と現像器にそれぞれ供給される電力の交流成分の周波数を制御する技術が開示されている。
【０００５】
また、特許文献５には、帯電器に供給される電力の交流成分のピーク電圧が発生するタイミングを、現像器に供給される電力の交流成分の休止期間に同期させることにより、帯電器に供給される電力に対する現像器に供給される電力の交流成分による影響を抑えて感光体を均一に帯電させる技術が開示されている。
【特許文献１】特開平５−１９５９５号公報
【特許文献２】特開平１０−２７４９１２号公報
【特許文献３】特開平５−２８９４４５号公報
【特許文献４】特開平６−８３１５０号公報
【特許文献５】特開２００３−３１６１２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、図９に示すように、電源装置３０’から帯電器や現像器などの被電力供給部材１５’へ交流成分を含んだ電力を供給した場合、電源装置３０’と被電力供給部材１５’を接続する配線５０’と画像形成装置の筐体や他の配線との間の寄生容量によって配線５０’から電力がリークして筐体や他の配線にリーク電流が発生する。なお、図９では、配線５０’に仮想的にコンデンサ６６’を接続することにより寄生容量を表している。
【０００７】
このため、特許文献１〜特許文献５の技術が適用された電源装置３０’から配線５０’に所望の電力を供給したとしても、リーク電流の発生によって当該配線５０’を介して被電力供給部材１５’に供給される電力が低下してしまい、被電力供給部材１５’に所望の電力を供給できない、という問題点があった。
【０００８】
そこで、配線５０’から電力がリークして筐体や他の配線にリーク電流が発生することによる電力の低下量を予め考慮して電源装置３０’から配線５０’に電力を供給することも考えられるが、この電力の低下量は、配線５０’の長さや、配線５０’と画像形成装置の筐体や他の配線との距離などにより変わるため、電源装置３０’が実際の画像形成装置内に配置された際の正確な低下量を把握することは難しく、例えば、被電力供給部材１５’が帯電器の場合、帯電器に電力が過剰に供給されと感光体を痛めてしまい、電力が不足すると感光体に帯電ムラが生じてしまう。
【０００９】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、被電力供給部材に所望の電力を供給することができる電源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、被電力供給部材に接続され、当該被電力供給部材に供給される交流成分を含んだ電力が通電される第１配線と、前記被電力供給部材に前記第１配線を介して前記電力を供給する供給手段と、前記供給手段より前記第１配線を介して前記被電力供給部材に前記電力を供給する際に、当該第１配線から電力がリークすることによる前記被電力供給部材に供給される電力の低下を補正する補正手段と、を備えている。
【００１１】
請求項１記載の発明は、第１配線が被電力供給部材に接続されており、第１配線に当該被電力供給部材に供給される交流成分を含んだ電力が通電しており、供給手段により、被電力供給部材に第１配線を介して前記電力が供給される。
【００１２】
そして、本発明では、供給手段より第１配線を介して被電力供給部材に電力を供給する際に、補正手段により、第１配線から電力がリークすることによる被電力供給部材に供給される電力の低下が補正される。
【００１３】
このように請求項１記載の発明によれば、第１配線を介して被電力供給部材に電力を供給する際に、第１配線から電力がリークすることによる被電力供給部材に供給される電力の低下を補正しているので、被電力供給部材に所望の電力を供給することができる。
【００１４】
なお、請求項１記載の発明は、請求項２記載のように、前記補正手段が、前記第１配線に沿って設けられ、当該第１配線に前記電力が通電された際に、前記第１配線から電力がリークすることによってリーク電流が発生する第２配線であり、前記供給手段が、前記第１配線から電力がリークして前記第２配線に前記リーク電流が発生することによる前記被電力供給部材に供給される電力の低下分を補って前記被電力供給部材に前記第１配線を介して前記電力を供給することが好ましい。なお、上記第１配線及び上記第２配線は、それぞれ別の配線として設けてもよく、また、例えば、図３（Ａ）に示すようなリボンフィーダ（２線式フィーダ）の一方の導線を上記第１配線、他方の導線を上記第２配線として用いてもよく、さらに、図３（Ｂ）に示すような同軸ケーブルの内部導体を上記第１配線、外部導体を上記第２配線として用いてもよい。
【００１５】
また、請求項２記載の発明は、請求項３記載のように、前記供給手段が、一次巻線と二次巻線を含んで構成され、前記一次巻線に電力が通電されると前記一次巻線と前記二次巻線の巻線比に応じて変圧された電力が前記二次巻線に誘起されるトランスを有し、前記第１配線が、前記トランスの前記二次巻線の一方の端子に接続されており、前記第２配線が、前記トランスの前記二次巻線の他方の端子に接続されていることが好ましい。
【００１６】
また、請求項３記載の発明は、請求項４記載のように、前記トランスの前記二次巻線の他方の端子に前記第２配線と並列に接続され、前記二次巻線に誘起される前記電力の電流値を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づき、前記トランスの前記一次巻線を通電する電力を制御することにより、前記二次巻線に誘起される電力の定電流制御を行う制御手段と、をさらに備えてもよい。
【００１７】
また、請求項１記載の発明は、請求項５記載のように、前記補正手段は、前記第１配線に沿って設けられた第２配線と、前記第１配線を通電する前記電力の交流成分と略同一の周波数、振幅、及び位相の交流成分を含んだ電力を前記第２配線に供給する第２供給手段と、を含んで構成されているものとしてもよい。なお、上記第１配線及び上記第２配線は、それぞれ別の配線として設けてもよく、また、例えば、図３（Ａ）に示すようなリボンフィーダの一方の導線を上記第１配線、他方の導線を上記第２配線として用いてもよく、さらに、図３（Ｂ）に示すような同軸ケーブルの内部導体を上記第１配線、外部導体を上記第２配線として用いてもよい。また、ここでいう「略同一の周波数、振幅、及び位相」とは、第２供給手段の製造上の誤差や、第２供給手段及び第２配線に発生するノイズ等による各種誤差を含む範囲で、第２供給手段より供給される電力の交流成分の周波数、振幅、及び位相が第１配線を通電する電力の交流成分の周波数、振幅、及び位相と同一であることを意味する。
【００１８】
また、請求項５記載の発明は、請求項６記載のように、前記第２供給手段が、前記第１配線を通電する前記電力の交流成分と略同一の周波数の交流電流が前記第２配線に通電された際に共振するコイル及びコンデンサを含んで構成されることが好ましい。
【００１９】
また、請求項５又は請求項６記載の発明は、請求項７記載のように、前記第１配線が、複数本がまとめられて１つの束として設けられ、各第１配線に略同一の周波数、振幅、及び位相の交流成分を含んだ電力が通電されるものであり、前記第２配線が、１つの束として設けられた前記複数本の第１配線に対して１本のみ設けられるものとしてもよい。
【００２０】
また、請求項５又は請求項６記載の発明は、請求項８記載のように、前記第１配線が、複数本設けられ、各第１配線が、前記被電力供給部材として、電子写真方式により異なる色のトナー像が形成される複数の感光体にそれぞれ設けられ、各感光体を帯電させる複数の帯電手段にそれぞれ接続されたものであり、前記第２配線が、前記各第１配線に沿って複数本設けられ、前記第２供給手段が、前記複数の感光体のうち、トナー像が形成される感光体を帯電させる前記帯電手段に接続された前記第１配線に沿って設けられた前記第２配線に、当該第１配線を通電する電力の交流成分と略同一の周波数、振幅、及び位相の交流成分を含んだ電力を供給すると共に、他の感光体を帯電させる前記帯電手段に接続された前記第１配線に沿って設けられた前記第２配線に、当該第１配線を通電する電力の交流成分と略同一の周波数及び振幅で且つ略逆位相の交流成分を含んだ電力を供給するようにしてもよい。
【００２１】
また、請求項５乃至請求項８の何れか１項記載の発明は、請求項９記載のように、前記第１配線を通電する電力の電流値を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づき、前記第１配線に供給される電力の定電流制御を行う制御手段と、をさらに備えてもよい。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように、本発明によれば、第１配線を介して被電力供給部材に電力を供給する際に、第１配線からのリークの発生により被電力供給部材に供給される電力の低下を補正しているので、被電力供給部材に所望の電力を供給することができる、という優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、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。なお、以下では、本発明を画像形成装置に内蔵された電源装置に適用した場合について説明する。
【００２４】
［第１の実施の形態］
図１には、実施の形態に係る画像形成装置１０の概略構成が示されている。
【００２５】
同図に示されるように、画像形成装置１０には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応して４個のドラム状の感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋが略等間隔で並んで配置されており、それぞれ矢印Ａ方向に回転する。
【００２６】
感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋの周囲には、それぞれの周面を一様に帯電させる帯電器１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋと、各々対応する色のトナーが充填された現像器１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋと、がそれぞれ配設されている。なお、これ以降、ＹＭＣＫを区別する場合は、符号の後にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを付して説明し、ＹＭＣＫを区別しない場合は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略する。
【００２７】
帯電器１４は、帯電ロール１５を備えており、当該帯電ロール１５が感光体ドラム１２に接触するように配置されている。この帯電ロール１５は、後述する帯電電源３０（図２参照）より帯電用バイアス電圧が印加されており、感光体ドラム１２の周面を一様に帯電させる。
【００２８】
帯電器１４により帯電した感光体ドラム１２の周面は、図示しない露光装置により露光され、周面上に静電潜像が形成される。
【００２９】
現像器１６は、現像ロール１７を備えており、感光体ドラム１２の回転方向に沿って露光装置による露光位置よりも下流側に、当該現像ロール１７が感光体ドラム１２と接触するように配置されている。現像ロール１７は、現像器１６に充填された各色のトナーをその表面に担持して回転し、当該トナーを感光体ドラム１２に向き合う現像位置に運ぶ。また、現像ロール１７は、図示しない現像電源により現像バイアス電圧が印加されており、この現像バイアス電圧の印加により現像ロール１７の表面に担持されたトナーを感光体ドラム１２に飛翔させる。これにより、感光体ドラム１２の周面に形成された静電潜像がトナーにより現像されて感光体ドラム１２の周面にトナー像が形成される。
【００３０】
一方、各感光体ドラム１２の上方には、無端の中間転写ベルト２０が配設されている。この中間転写ベルト２０は、周面が各感光体ドラム１２の周面に接触するように配置されており、感光体ドラム１２の速度に同期して矢印Ｂ方向に周回駆動する。
【００３１】
また、この中間転写ベルト２０を挟んで各感光体ドラム１２の反対側には一次転写器２２が配置されている。
【００３２】
感光体ドラム１２の周面上の現像されたトナー像は、感光体ドラム１２の回転により一次転写器２２と向かい合う転写位置に搬送され、一次転写器２２によって中間転写ベルト２０に転写される。
【００３３】
画像形成装置１０は、フルカラーの画像を印刷する場合、感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋの周面上にＹＭＣＫの４色のトナーを用いて各色のトナー像を形成し、各色のトナー像を中間転写ベルト２０のベルト面上で互いに重なり合うように（同じ領域に）転写する。これにより、中間転写ベルト２０上にフルカラーのトナー像が形成される。
【００３４】
また、画像形成装置１０は、白黒の画像を印刷する場合、感光体ドラム１２Ｋの周面上のみにＫ色のトナーを用いてトナー像を形成し、当該トナー像を中間転写ベルト２０に転写する。
【００３５】
中間転写ベルト２０の各色のトナー像の転写位置よりも周回方向下流には、一対のローラ２４Ａ、２４Ｂからなる二次転写器２４が配置されている。このローラ２４Ａ、２４Ｂの間には、搬送されてきた用紙Ｐが挟持されるようになっており、この挟持搬送によって中間転写ベルト２０から用紙Ｐへトナー像が転写される構成となっている。
【００３６】
トナー像が転写された用紙Ｐは、図示しない定着器に搬送されて加熱定着が施されて排出トレイへ排出される。
【００３７】
図２には、本実施の形態に係る帯電ロール１５に帯電バイアス電圧を供給する帯電電源３０の機能的な構成を示す機能ブロック図が示されている。なお、本実施の形態に係る帯電電源３０は、４つの帯電ロール１５それぞれに帯電バイアス電圧を供給するものとされているが、各帯電ロール１５に帯電バイアス電圧を供給する構成は同じ構成であるため、以下では、１つの帯電ロール１５に対して帯電バイアス電圧を供給する構成部分についてのみ説明する。また、図２では、帯電ロール１５を所定の静電容量を有するコンデンサ１５Ａとして示している。
【００３８】
同図に示すように、帯電電源３０は、正弦波発生回路３２と、増幅部３４と、昇圧トランス３６と、直流電圧発生部３８と、電流検出部４０と、アナログ−デジタル変換部（以下「ＡＤ変換部」という。）４２と、制御部４４と、デジタル−アナログ変換部（以下「ＤＡ変換部」という。）４６と、を備えている。
【００３９】
正弦波発生回路３２は、例えばウィーン・ブリッジ発振回路を含んで構成されており、所定の周波数（例えば、１５００Ｈｚ）で正弦波を発生させる。発生した正弦波は、増幅部３４へ出力される。
【００４０】
増幅部３４は、例えばオペアンプを含んで構成されており、ＤＡ変換部４６より入力するアナログ信号の電圧レベルに応じた増幅率で、正弦波発生回路３２より入力する正弦波の振幅を増幅する。
【００４１】
昇圧トランス３６は、一次巻線３７Ａ及び二次巻線３７Ｂを備えている。この一次巻線３７Ａの一端は、増幅部３４に接続され、一次巻線３７Ａの他端は、接地されている。また、二次巻線Ａの一端は、配線５０の一端に接続され、二次巻線３７Ｂの他端は、配線５２の一端に接続されている。昇圧トランス３６では、増幅部３４により増幅された交流電圧が一次巻線３７Ａに供給されると、二次巻線３７Ｂに一次巻線３７Ａと二次巻線３７Ｂの巻線比に応じて昇圧された交流電圧が誘起される。
【００４２】
配線５０は、他端側がコンデンサ１５Ａに接続されている。
【００４３】
配線５２は、配線５０と画像形成装置１０の筐体等のフレームグランドとの間に配線５０に近接して、配線５０に沿って設けられており、他端側がいずれの部材とも未接続状態とされている。また、配線５２には、抵抗３９を介して直流電圧発生部３８が接続されており、直流電圧発生部３８より所定の電位の直流電圧が供給される。なお、配線５０及び配線５２は、それぞれ別に配線して設けるものとしてもよく、また、例えば、図３（Ａ）に示すようなリボンフィーダの一方の導線を配線５０、他方の導線を配線５２として用いてもよく、さらに、図３（Ｂ）に示すような同軸ケーブルの内部導体を配線５０、外部導体を配線５２として用いてもよい。なお、同軸ケーブルは、同軸ケーブルの周囲に画像形成装置１０の筐体や他の配線等が複数存在しても内部導体から電力のリークすることによるリーク電流が外部導体にのみ発生してリーク電流を全て回収することができる。このため、配線５０の周囲に筐体や配線等が複数存在する場合は、同軸ケーブルを用いることが好ましい。
【００４４】
また、昇圧トランス３６の二次巻線３７Ｂの他端には、配線５２に対して並列に電流検出部４０に接続されいる。この電流検出部４０は、ダイオード６０Ａ、６０Ｂ、コンデンサ６２Ａ、６２Ｂ、抵抗６４を備えている。コンデンサ６２Ａの一端は、配線５２に接続されており、コンデンサ６２Ａの他端は、ダイオード６０Ａのカソード及びダイオード６０Ｂのアノードに接続されている。このダイオード６０Ａのカソードは接地されている。
【００４５】
これにより、帯電電源３０では、昇圧トランス３６の一次巻線３７Ａに交流電力が供給されて二次巻線３７Ｂに交流電圧が誘起されると、配線５０、昇圧トランス３６の二次巻線３７Ｂ、電流検出部４０のコンデンサ６２Ａ、ダイオード６０Ａ及びダイオード６０Ａの接地部分、コンデンサ１５Ａの接地部分、コンデンサ１５Ａを介して閉ループが形成され、当該閉ループに交流電流が通電する。また、配線５０では、二次巻線３７Ｂに発生した交流電圧と直流電圧発生部３８より印加された直流電圧が重畳される。この重畳された電圧は、配線５０を介して帯電バイアス電圧として帯電ロール１５に供給される。
【００４６】
一方、ダイオード６０Ｂのカソードは、コンデンサ６２Ｂの一端、抵抗６４の一端、及びＡＤ変換部４２の入力端子に接続されている。このコンデンサ６２Ｂの他端及び抵抗６４の他端は、それぞれ接地されている。
【００４７】
前記閉ループに交流電流が発生すると、電流検出部４０では、発生した交流電流の矢印Ｃ方向の半波がダイオード６０Ｂを介して流れ、矢印Ｄ方向の半波がダイオード６０Ａを介して流れる。ダイオード６０Ｂを通過した矢印Ｃ方向の半波は、抵抗６４、コンデンサ６２Ｂを含んで構成された積分回路によって平滑化される。これにより、ＡＤ変換部４２の入力端子には、電流検出部４０を流れている交流電流の電流値に応じた電圧が発生する。
【００４８】
ＡＤ変換部４２は、入力端子に入力する電圧の電圧値を示す所定のビット数のデジタルデータを制御部４４へ出力する。
【００４９】
制御部４４は、ＡＤ変換部４２より入力するデジタルデータにより示される電圧値を所定値と比較し、比較結果に基づいてＤＡ変換部４６へ出力するＰＷＭ（Pulse Width Modulation；パルス幅変調）信号のディーティ比を変更する制御を行う。
【００５０】
ＤＡ変換部４６は、入力したＰＷＭ信号のディーティ比に応じた電圧レベルのアナログ信号を増幅部３４へ出力する。また、特開２００４−１１７９５６の図１０に示すように電流検出部４０の出力をＡＤ変換せずにアナログ値のまま増幅部３４に入力する構成も可能である。
【００５１】
次に、本実施の形態の係る帯電電源３０の作用を説明する。
【００５２】
正弦波発生回路３２は、所定の周波数で正弦波を発生させて増幅部３４へ出力する。増幅部３４は、ＤＡ変換部４６より入力するアナログ信号の電圧レベルに応じた増幅率で、正弦波発生回路３２より入力した正弦波の振幅を増幅し、増幅した交流電圧を昇圧トランス３６へ供給する。
【００５３】
昇圧トランス３６は、一次巻線３７Ａに交流電圧が供給されると、二次巻線３７Ｂに昇圧された交流電圧が誘起される。
【００５４】
これにより、配線５０には、二次巻線３７Ｂに発生した交流電圧と直流電圧発生部３８より印加された直流電圧が重畳された帯電バイアス電圧が発生し、当該帯電バイアス電圧が配線５０を介して帯電ロール１５に供給される。
【００５５】
一方、電流検出部４０では、二次巻線３７Ｂに交流電圧が誘起されることにより交流電流が流れると、当該交流電流の矢印Ｃ方向の半波がダイオード６０Ｂを介して流れ、抵抗６４、コンデンサ６２Ｂを含んで構成された積分回路によって平滑されて、交流電流の電流値に応じた直流電圧が発生する。
【００５６】
ＡＤ変換部４２は、入力端子に入力する電圧の電圧値が検出し、当該電圧値を示すデジタルデータを制御部４４へ出力する。
【００５７】
制御部４４は、ＡＤ変換部４２より入力するデジタルデータにより示される電圧値を所定値と比較し、電圧値が低い場合は出力するＰＷＭ信号のディーティ比を増加させ、電圧値が高い場合はＰＷＭ信号のディーティ比を低下させる制御を行う。
【００５８】
すなわち、帯電電源３０は、電流検出部４０を流れる交流電流の電流値に応じてＡＤ変換部４２の入力端子に入力する電圧が変化するため、制御部４４によって当該電圧を所定値にするように増幅率を制御することにより、二次巻線３７Ｂに誘起される電力の定電流制御を行っている。
【００５９】
ところで、帯電電源３０は、配線５０と画像形成装置１０の筐体等のフレームグランドとの間に、配線５０に沿って配線５２を設けているため、配線５０にこのように交流成分を含んだ電力を供給された場合、配線５０と配線５２との間に生じる寄生容量によって、配線５２にリーク電流が発生し、配線５０を介してコンデンサ１５Ａへ供給される電力が低下する。なお、図２では、配線５０と配線５２とに仮想的なコンデンサ６６を接続して配線５０と配線５２との間の寄生容量を表している。
【００６０】
しかし、この配線５２に発生したリーク電流は、昇圧トランス３６の他方の端子を介して配線５０に供給される。
【００６１】
よって、本実施の形態に係る帯電電源３０によれば、制御部４４の制御により、電流検出部４０を流れる電力の交流成分の電流値が所望の値となるように定電流駆動を行った場合、リークの発生による配線５０を介してコンデンサ１５Ａへ供給される電力の低下分の電流が配線５２より供給されるため、コンデンサ１５Ａに所望の電力を供給することができる。
【００６２】
また、本実施の形態に係る帯電電源３０によれば、昇圧トランス３６の二次巻線３７Ｂの一方の端子に配線５０を接続すると共に、昇圧トランス３６の二次巻線３７Ｂの他方の端子に配線５２を接続するという簡易な構成で、配線５２に発生したリーク分の電流を配線５０に供給することができる。
【００６３】
また、本実施の形態に係る帯電電源３０によれば、二次巻線３７Ｂの他端に配線５２に対して並列に電流検出部４０に接続し、電流検出部４０の検出結果に基づき、現像ロール１７に供給する電力の定電流制御を行っているので、電流検出部４０で検出される電流値が配線５２に発生したリーク分の電流の影響をうけることなく、帯電ロール１５に供給する電力の定電流制御を行うことができる。
【００６４】
なお、本実施の形態に係る帯電電源３０では、昇圧トランス３６の二次巻線３７Ｂの一方の端子に配線５０を接続すると共に、他方の端子に配線５２を接続することにより、配線５２に発生したリーク電流を配線５０に供給するように構成した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、配線５２を流れる電流値を検出する電流検出部を設け、検出された電流値分だけ制御部４４が配線５０に誘起させる電流値を増加させるように制御してもよい。この場合も、本実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【００６５】
［第２の実施の形態］
次に、配線５０を通電する電力の交流成分と略同一の周波数、振幅、及び位相の交流成分を含んだ電力を配線５２に対して供給することにより、配線５０からのリークの発生を防止する場合の形態例について説明する。なお、第２の実施の形態に係る画像形成装置１０の構成は、図１と同一であるので、ここでの説明は省略する。
【００６６】
図４には、第２の実施の形態に係る帯電電源３０の機能的な構成を示す機能ブロック図が示されている。なお、同図における図２と同一の構成要素には図２と同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００６７】
図４に示されるように、昇圧トランス３６は、一次巻線３７Ａ、第１の二次巻線３７Ｂ、及び第２の二次巻線３７Ｃを備えている。この一次巻線３７Ａの一端は、増幅部３４に接続され、一次巻線３７Ａの他端は、接地されている。また、第１の二次巻線３７Ｂの一端は、配線５０の一端に接続され、第１の二次巻線３７Ｂの他端は、電流検出部４０に接続されている。さらに、第２の二次巻線３７Ｃの一端は、配線５２の一端に接続され、第２の二次巻線３７Ｃの他端は、接地されている。なお、図２と同様に直流電圧発生部３８と数百kΩ程度の抵抗３９を介して接続されていても良い。配線５２には、コンデンサ７０を帯電電源３０の内部もしくは帯電器１４の近くなど配線５２とＧＮＤ間を接続するように設置するのは消費電力の点から好ましい場合がある。この第２の二次巻線３７Ｃは、昇圧トランス３６の一次巻線３７Ａに増幅部３４より交流電圧が供給された場合に、第１の二次巻線３７Ｂに誘起される交流電圧と略同一の周波数、振幅、及び位相の交流電圧が誘起されるような巻数で巻かれている。
【００６８】
次に、第２の実施の形態の係る帯電電源３０の作用を説明する。
【００６９】
帯電電源３０では、昇圧トランス３６の一次巻線３７Ａに増幅部３４より交流電圧が供給されると、第１の二次巻線３７Ｂに昇圧された交流電圧が誘起されると共に、第２の二次巻線３７Ｃに、第１の二次巻線３７Ｂと略同一の周波数、振幅、及び位相の交流電圧が誘起される。なお、本実施の形態に係る帯電電源３０では、コンデンサ７０の静電容量Ｃと第２の二次巻線３７ＣのインダクタンスＬは、正弦波発生回路３２より発生する正弦波の周波数と略同一の周波数の交流電流が第２の二次巻線３７Ｃに流れた際に共振するように定められている。
【００７０】
配線５０には、第１の二次巻線３７Ｂに誘起された交流電圧により交流電流が流れ、当該交流電流がコンデンサ１５Ａに供給される。また、配線５２には、第２の二次巻線３７Ｃに誘起された交流電圧により交流電流が流れる。
【００７１】
このとき、配線５０及び配線５２を流れる交流電圧の周波数、振幅、及び位相は略同一であり、配線５０及び配線５２の間に電位差が発生しないため、配線５０及び配線５２の間でリークが発生しない。
【００７２】
よって、本実施の形態に係る帯電電源３０によれば、制御部４４の制御により、配線５０を通電する電力の交流成分の電流値が所望の値となるように定電流駆動を行うことにより、配線５０を通電する電力にリークを発生させることなく、コンデンサ１５Ａに所望の電力を供給することができる。
【００７３】
また、本実施の形態に係る帯電電源３０によれば、一次巻線３７Ａに発生する電力の交流成分と略同一の周波数で共振するようにコンデンサ７０の静電容量Ｃと第２の二次巻線３７ＣのインダクタンスＬを定めているので、昇圧トランス３６の第２の二次巻線３７Ｃでの電力消費を低く抑えることができる。
【００７４】
なお、本実施の形態に係る帯電電源３０では、１本の配線５０に対して１本の配線５２を設ける場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、図５に示すように、配線５０がまとめられて１つの束として設けられて各配線５０に略同一の周波数、振幅、及び位相の交流成分を含んだ電力が流れる場合、まとめられて１つの束として設けられた複数本の配線５０に対して配線５２を１本のみ設けられるものとしてもよい。これにより、各配線５０毎に配線を設ける必要がないため、配線の構成を簡易化することができる。
【００７５】
また、本実施の形態に係る帯電電源３０では、昇圧トランス３６に第１の二次巻線３７Ｂに加えて第２の二次巻線３７Ｃを設け、配線５２を第２の二次巻線３７Ｃに接続することにより、配線５２に配線５０を通電する交流電圧と略同一の周波数、振幅、及び位相の交流成分を含んだ電力を供給するものとした場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、図６に示すように、昇圧トランス３６とは別にトランス７２を設けて配線５２を接続し、トランス７２から配線５２に配線５０を通電する交流電圧と略同一の周波数、振幅、及び位相の交流成分を含んだ電力を供給するものとしてもよい。この場合も、本実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【００７６】
また、図７に示すように、配線５２を、例えば、配線５０と現像電源８０より現像ロール１７に現像バイアス電圧を供給する配線８２との間に設けることにより、配線５２によって配線８２から配線５０にリークが発生することを防止することができる。
【００７７】
［第３の実施の形態］
次に、配線５０に供給する電力の交流成分に対する配線５２に供給する電力の交流成分の位相を制御することにより、帯電ロール１５に供給する帯電バイアス電圧を制御する場合の形態例について説明する。なお、第３の実施の形態に係る画像形成装置１０の構成は、図１と同一であるので、ここでの説明は省略する。
【００７８】
図８には、第３の実施の形態に係る帯電電源３０の機能的な構成を示す機能ブロック図が示されている。なお、同図における図２と同一の構成要素には図２と同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００７９】
同図に示されるように、帯電電源３０は、４つの昇圧トランス３６と、配線５２に電圧を供給する２つのトランス７２Ａ、７２Ｂと、を備えている。
【００８０】
各昇圧トランス３６は、各帯電ロール１５に接続された配線５０にそれぞれ接続されており、それぞれ帯電バイアス電圧を供給する。
【００８１】
また、トランス７２Ａには、帯電ロール１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃに接続された配線５０に沿ってそれぞれ設けられた３本の配線５２が接続されおり、トランス７２Ｂには、帯電ロール１５Ｋに接続された配線５０に沿って設けられた１本の配線５２が接続されている。
【００８２】
次に、第３の実施の形態の係る帯電電源３０の作用を説明する。
【００８３】
帯電電源３０は、画像形成装置１０がフルカラーの画像を印刷する場合、各感光体ドラム１２を帯電させるため、４つの昇圧トランス３６に所定の周波数の交流電圧を同じ位相で発生させ、当該交流電圧を含んだ帯電バイアス電圧を各配線５０に供給すると共に、トランス７２Ａ及びトランス７２Ｂに、昇圧トランス３６に発生した交流電圧と略同一の周波数、振幅、及び位相の交流電圧を発生させ、当該交流電圧を含んだ電圧を各配線５２に供給する。
【００８４】
これにより、各配線５０及び各配線５２を通電する交流電圧の周波数、振幅、及び位相は略同一であり、配線５０及び配線５２の間に電位差が発生しないため、配線５０及び配線５２の間でリークが発生しない。
【００８５】
一方、帯電電源３０は、画像形成装置１０が白黒の画像を印刷する場合、上記同様に、４つの昇圧トランス３６に所定の周波数の交流電圧を同じ位相で発生させ、当該交流電圧を含んだ帯電バイアス電圧を各配線５０に供給すると共に、トランス７２Ｂに、昇圧トランス３６に発生した交流電圧と略同一の周波数、振幅、及び位相の交流電圧を発生させ、当該交流電圧を含んだ帯電バイアス電圧を１本の配線５２に供給させ、トランス７２Ａに、昇圧トランス３６に発生した交流電圧と略同一の周波数及び振幅で且つ略逆位相の交流電圧を発生させ、当該交流電圧を含んだ帯電バイアス電圧を３本の配線５２に供給する。
【００８６】
これにより、帯電ロール１５Ｋに接続された配線５０と当該配線５０に沿って設けられた１本の配線５２を通電する交流電圧の周波数、振幅、及び位相は略同一であるためリークが発生しない。一方、帯電ロール１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃに接続された各配線５０と当該各配線５０に沿って設けられた３本の配線５２を印加される交流電圧は逆位相となるためリークが発生し、帯電ロール１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃへ供給される電力が低下する。
【００８７】
このように本実施の形態に係る帯電電源３０によれば、帯電ロール１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃへ供給される電力が低下させることにより、感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃに供給される電力を抑えることができ、トナー像を形成しない感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃに過剰な電力が供給されて痛めてしまうことを防止できる。
【００８８】
なお、本実施の形態に係る帯電電源３０では、トランス７２Ａに３本の配線５２を接続して、３本の配線５２に同一の周波数、振幅、及び位相の交流電圧を供給する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、配線５２毎にトランスを設けてそれぞれ配線５２と接続して、配線５２毎に誘起させる交流電圧の周波数、振幅、及び位相を個別に制御するものとしてもよい。
【００８９】
また、本実施の形態に係る帯電電源３０では、画像形成装置１０が白黒の画像を印刷する場合に、帯電ロール１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃに接続された各配線５０に沿って設けられた３本の配線５２に配線５０と逆位相の交流電圧を供給する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、フルカラーの画像を印刷する場合に、トナー像が形成されない色の感光体ドラム１２を帯電させる帯電ロール１５に接続された配線５０に沿って設けられた配線５２に、当配線５０を通電する電力の交流成分と略同一の周波数及び振幅で且つ略逆位相の交流成分を含んだ電力を供給するようにしてもよい。
【００９０】
その他、第１乃至第３の実施の形態で説明した画像形成装置１０の構成（図１参照。）及び帯電電源３０の構成（図２、図４〜図８参照。）は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す構成図である。
【図２】第１の実施の形態に係る帯電電源の機能的な構成を示す機能ブロック図である。
【図３】配線に用いるケーブルの一例を示す図である。
【図４】第２の実施の形態に係る帯電電源の機能的な構成を示す機能ブロック図である。
【図５】第２の実施の形態に係る帯電電源と帯電ロールを接続する配線の別な形態を示す図である。
【図６】第２の実施の形態に係る帯電電源の別な形態を示す図である。
【図７】第２の実施の形態に係る帯電電源の別な形態を示す図である。
【図８】第３の実施の形態に係る帯電電源の機能的な構成を示す機能ブロック図である。
【図９】被帯電部材に電力を供給する従来の帯電電源の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００９２】
１５  帯電ロール（被電力供給部材、帯電手段）
３０  帯電電源（電源装置）
３６  昇圧トランス（供給手段、トランス）
３７Ａ  一次巻線、第１の一次巻線
３７Ｂ  二次巻線、第１の二次巻線
３７Ｃ  二次巻線、第２の二次巻線（第２供給手段、コイル）
４０  電流検出部（検出手段）
４４  制御部（制御手段）
５０  配線（第１配線、補正手段）
５２  配線（第２配線、補正手段）
７０  コンデンサ
【図１】
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【図２】
2008020546.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2008020546.tif 000007
【図６】
2008020546.tif 000008
【図７】
2008020546.tif 000009
【図８】
2008020546.tif 000010
【図９】
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