ＡＣ高圧電源装置、帯電装置、現像装置及び画像形成装置
【課題】小型化及び消費電力の低減を可能とする。
【解決手段】比較回路１０７によって正弦波信号と三角波信号が比較され、その比較結果に基づいてスイッチング増幅回路１０９にてスイッチング動作及び信号増幅が行われる。そして、スイッチング増幅回路１０９の出力信号は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１１１によってその波形形状が正弦波形状に変換された後、ＡＣトランス１１３で昇圧される。また、制御回路１０５によってＡＣトランス１１３の出力信号のピークレベルが所望のピークレベルとなるように比較回路１０７に入力される正弦波信号がフィードバック制御される。この場合には、スイッチング増幅回路１０９でのスイッチング動作はフルスイッチング動作となり、スイッチング増幅回路１０９での発熱を抑制することができ、温度上昇及び電力損失を従来よりも小さくすることができる。そして、放熱板を不要あるいは従来よりも小さくすることが可能となる。
【解決手段】比較回路１０７によって正弦波信号と三角波信号が比較され、その比較結果に基づいてスイッチング増幅回路１０９にてスイッチング動作及び信号増幅が行われる。そして、スイッチング増幅回路１０９の出力信号は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１１１によってその波形形状が正弦波形状に変換された後、ＡＣトランス１１３で昇圧される。また、制御回路１０５によってＡＣトランス１１３の出力信号のピークレベルが所望のピークレベルとなるように比較回路１０７に入力される正弦波信号がフィードバック制御される。この場合には、スイッチング増幅回路１０９でのスイッチング動作はフルスイッチング動作となり、スイッチング増幅回路１０９での発熱を抑制することができ、温度上昇及び電力損失を従来よりも小さくすることができる。そして、放熱板を不要あるいは従来よりも小さくすることが可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＡＣ高圧電源装置、帯電装置、現像装置及び画像形成装置に係り、更に詳しくは、ＡＣの高電圧を発生するＡＣ高圧電源装置、該ＡＣ高圧電源装置を有する帯電装置及び現像装置、前記帯電装置及び現像装置の少なくとも一方を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファックス、複写機、及びこれらの複合機等の画像形成装置では、帯電装置を用いて感光体ドラムを帯電させ、その帯電された感光体ドラムの表面を画像情報に応じて変調されたレーザ光により走査し、感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する方法が一般的に行われている。
【０００３】
そして、現像装置を用いて、感光体ドラムの表面に形成された静電潜像にトナーを付着させて顕像化（現像）し、記録紙に転写している。
【０００４】
上記帯電及び現像では、一般的にＡＣの高電圧とＤＣ電圧とが重畳された電圧が用いられている。そこで、画像形成装置は、通常、ＡＣの高電圧を発生させるためのＡＣ高圧電源装置を有している（例えば、特許文献１〜特許文献４参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１１７３２５号公報
【特許文献２】特開２００１−３１２１２３号公報
【特許文献３】特開２００７−１７１９３６号公報
【特許文献４】特開２００７−１９９３７７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、従来のＡＣ高圧電源装置は、増幅回路での発熱による電力損失が大きいため、消費電力が大きいという不都合があった。また、温度上昇を抑制するために大きな放熱板が必要であり、小型化が困難であった。
【０００７】
本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第１の目的は、小型化及び消費電力の低減が可能なＡＣ高圧電源装置を提供することにある。
【０００８】
また、本発明の第２の目的は、小型化及び消費電力の低減が可能な帯電装置を提供することにある。
【０００９】
また、本発明の第３の目的は、小型化及び消費電力の低減が可能な現像装置を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の第４の目的は、小型化及び消費電力の低減が可能な画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、第１の観点からすると、正弦波形状の第１信号と三角波形状の第２信号を比較し、その比較結果を出力する比較回路と；前記比較回路の出力信号に基づいてスイッチング動作及び信号増幅を行うスイッチング増幅回路と；前記スイッチング増幅回路の出力信号の波形形状を正弦波形状に変換する変換回路と；前記変換回路の出力信号の電圧を昇圧するトランスと；前記トランスの入力信号または出力信号をモニタ用信号とし、該モニタ用信号に基づいて、前記トランスの出力信号のピークレベルが所望のピークレベルとなるように前記比較回路に入力される前記第１信号をフィードバック制御する制御回路と；を備えるＡＣ高圧電源装置である。
【００１２】
これによれば、比較回路によって正弦波形状の第１信号と三角波形状の第２信号が比較され、その比較結果に基づいてスイッチング増幅回路にてスイッチング動作及び信号増幅が行われる。そして、スイッチング増幅回路の出力信号は、その波形形状が変換回路によって正弦波形状に変換された後、トランスで昇圧される。また、制御回路によってトランスの出力信号のピークレベルが所望のピークレベルとなるように比較回路に入力される第１信号がフィードバック制御される。この場合には、スイッチング増幅回路において、電流が流れるときの電圧をほぼ０とすることが可能となり、スイッチング増幅回路での発熱を抑制することができる。その結果、温度上昇及び電力損失を従来よりも小さくすることができる。そして、放熱板を不要あるいは従来よりも大幅に小さくすることが可能となる。従って、小型化及び消費電力の低減が可能となる。
【００１３】
本発明は、第２の観点からすると、物体を帯電させる帯電装置であって、本発明のＡＣ高圧電源装置と；前記ＡＣ高圧電源装置のトランスで昇圧されたＡＣ電圧に重畳されるＤＣ電圧を発生させるＤＣバイアス回路と；前記ＡＣ電圧と前記ＤＣ電圧とが重畳された電圧が印加され、前記物体を帯電させる帯電部材と；を備える帯電装置である。
【００１４】
これによれば、本発明のＡＣ高圧電源装置を備えているため、結果として、小型化及び消費電力の低減が可能となる。
【００１５】
本発明は、第３の観点からすると、物体上の静電潜像を現像する現像装置であって、トナーと、本発明のＡＣ高圧電源装置と；前記ＡＣ高圧電源装置のトランスで昇圧されたＡＣ電圧に重畳されるＤＣ電圧を発生させるＤＣバイアス回路と；前記ＡＣ電圧と前記ＤＣ電圧とが重畳された電圧が印加され、前記トナーを前記静電潜像に付着させる現像部材と；を備える現像装置である。
【００１６】
これによれば、本発明のＡＣ高圧電源装置を備えているため、結果として、小型化及び消費電力の低減が可能となる。
【００１７】
本発明は、第４の観点からすると、少なくとも１つの像担持体と；前記少なくとも１つの像担持体の表面を帯電させる少なくとも１つの本発明の帯電装置と；前記帯電された少なくとも１つの像担持体に対して画像情報が含まれる光束を走査する少なくとも１つの光走査装置と；を備える第１の画像形成装置である。
【００１８】
本発明は、第５の観点からすると、少なくとも１つの像担持体と；前記少なくとも１つの像担持体に対して画像情報が含まれる光束を走査し、前記少なくとも１つの像担持体の表面に静電潜像を形成する少なくとも１つの光走査装置と；前記静電潜像を現像する少なくとも１つの本発明の現像装置と；を備える第２の画像形成装置である。
【００１９】
本発明は、第６の観点からすると、少なくとも１つの像担持体と；前記少なくとも１つの像担持体の表面を帯電させる少なくとも１つの本発明の帯電装置と；前記帯電された少なくとも１つの像担持体に対して画像情報が含まれる光束を走査し、前記少なくとも１つの像担持体の表面に静電潜像を形成する少なくとも１つの光走査装置と；前記静電潜像を現像する少なくとも１つの本発明の現像装置と；を備える第３の画像形成装置である。
【００２０】
上記第１〜第３の画像形成装置によれば、少なくとも１つの本発明の帯電装置及び少なくとも１つの本発明の現像装置の少なくとも一方を備えているため、結果として、小型化及び消費電力の低減が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
《第１の実施形態》
以下、本発明の第１の実施形態を図１〜図２４に基づいて説明する。図１には、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置としてのレーザプリンタ１０００の概略構成が示されている。
【００２２】
このレーザプリンタ１０００は、光走査装置１０１０、感光体ドラム１０３０、帯電装置１０３１、現像装置１０３２、転写装置１０３３、除電ユニット１０３４、クリーニングユニット１０３５、給紙コロ１０３７、給紙トレイ１０３８、レジストローラ対１０３９、定着ローラ１０４１、排紙ローラ１０４２、排紙トレイ１０４３、通信制御装置１０５０、及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置１０６０などを備えている。なお、これらは、プリンタ筐体１０４４の中の所定位置に収容されている。
【００２３】
通信制御装置１０５０は、ネットワークなどを介した上位機器（例えばパソコン）との双方向の通信を制御する。
【００２４】
感光体ドラム１０３０は、円柱状の部材であり、その表面には感光層が形成されている。すなわち、感光体ドラム１０３０の表面が被走査面である。そして、感光体ドラム１０３０は、図１における矢印方向に回転するようになっている。
【００２５】
帯電装置１０３１、現像装置１０３２、転写装置１０３３、除電ユニット１０３４及びクリーニングユニット１０３５は、それぞれ感光体ドラム１０３０の表面近傍に配置されている。そして、感光体ドラム１０３０の回転方向に沿って、帯電装置１０３１→現像装置１０３２→転写装置１０３３→除電ユニット１０３４→クリーニングユニット１０３５の順に配置されている。
【００２６】
帯電装置１０３１は、感光体ドラム１０３０の表面を均一に帯電させる。なお、この帯電装置１０３１の構成については後述する。
【００２７】
光走査装置１０１０は、帯電装置１０３１で帯電された感光体ドラム１０３０の表面を、上位装置からの画像情報に基づいて変調された光束で走査する。これにより、画像情報に対応した静電潜像が感光体ドラム１０３０の表面に形成される。ここで形成された静電潜像は、感光体ドラム１０３０の回転に伴って現像装置１０３２の方向に移動する。
【００２８】
現像装置１０３２は、感光体ドラム１０３０の表面に形成された静電潜像にトナーを付着させて静電潜像を現像する。ここでトナーが付着した像（以下では、便宜上「トナー像」ともいう）は、感光体ドラム１０３０の回転に伴って転写装置１０３３の方向に移動する。なお、この現像装置１０３２の構成については後述する。
【００２９】
給紙トレイ１０３８には記録紙１０４０が格納されている。この給紙トレイ１０３８の近傍には給紙コロ１０３７が配置されており、該給紙コロ１０３７は、記録紙１０４０を給紙トレイ１０３８から１枚づつ取り出し、レジストローラ対１０３９に搬送する。該レジストローラ対１０３９は、給紙コロ１０３７によって取り出された記録紙１０４０を一旦保持するとともに、該記録紙１０４０を感光体ドラム１０３０の回転に合わせて感光体ドラム１０３０と転写装置１０３３との間隙に向けて送り出す。
【００３０】
転写装置１０３３は、感光体ドラム１０３０の表面上のトナーを電気的に記録紙１０４０に引きつけるために、トナーとは逆極性の電圧が印加されている。そして、この電圧により、感光体ドラム１０３０の表面のトナー像が記録紙１０４０に転写される。ここで転写された記録紙１０４０は、定着ローラ１０４１に送られる。
【００３１】
この定着ローラ１０４１では、熱と圧力とが記録紙１０４０に加えられ、これによってトナーが記録紙１０４０上に定着される。ここで定着された記録紙１０４０は、排紙ローラ１０４２を介して排紙トレイ１０４３に送られ、排紙トレイ１０４３上に順次スタックされる。
【００３２】
除電ユニット１０３４は、感光体ドラム１０３０の表面を除電する。
【００３３】
クリーニングユニット１０３５は、感光体ドラム１０３０の表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラム１０３０の表面は、再度帯電装置１０３１に対向する位置に戻る。
【００３４】
「帯電装置」
次に、前記帯電装置１０３１の構成について説明する。
【００３５】
この帯電装置１０３１は、一例として図２に示されるように、電源装置１０３１ａ、及び帯電ローラ１０３１ｂを有している。ここでは、いわゆる近接帯電法によって感光体ドラム１０３０が帯電されるものとする。なお、接触帯電法によって感光体ドラム１０３０が帯電されても良い。
【００３６】
帯電ローラ１０３１ｂは、一例として図３に示されるように、棒状の芯金と、該芯金をくるむように設けられ、中抵抗に抵抗が設定されている円柱状の弾性層と、該弾性層の外周を被覆し、耐摩耗性を向上させ、かつ異物付着性を低減させる被覆層（保護層）とを有している。そして、感光体ドラム１０３０における不要な部分（像が形成されない部分）が帯電されないようにスペーサが設けられている。なお、スペーサは、帯電ローラ１０３１ｂではなく、感光体ドラム１０３０に設けても良い。また、帯電ローラ１０３１ｂと感光体ドラム１０３０との間に例えばベルトのようなシート状の部材をスペーサとして配置しても良い。
【００３７】
電源装置１０３１ａは、一例として図４に示されるように、正弦波信号生成回路１０１、三角波信号生成回路１０３、制御回路１０５、比較回路１０７、スイッチング増幅回路１０９、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１１１、ＡＣトランス１１３及びＤＣバイアス回路１１５を有している。
【００３８】
正弦波信号生成回路１０１は、所定周波数の正弦波形状の信号（以下では、便宜上「正弦波信号」ともいう）を生成する。ここでは、一例として図５に示されるように、正弦波信号生成回路１０１は、複数の抵抗（Ｒ２１〜Ｒ２６、ＶＲ２１）、複数のコンデンサ（Ｃ２１、Ｃ２２、Ｃ２３）、複数のツェナーダイオード（ＺＤ２１、ＺＤ２２）、及びオペアンプＩＣ２１を有している。そして、図６には、この正弦波信号生成回路１０１から出力される正弦波信号ｓ１０１の電圧波形が例示されている。
【００３９】
三角波信号生成回路１０３は、三角波形状の信号（以下では、便宜上「三角波信号」ともいう）を生成する。ここでは、一例として図７に示されるように、三角波信号生成回路１０３は、複数の抵抗（Ｒ３１〜Ｒ３９）、複数のコンデンサ（Ｃ３１、Ｃ３２）、トランジスタＱ３１、及びオペアンプＩＣ３１を有している。そして、図８には、この三角波信号生成回路１０３から出力される三角波信号ｓ１０３の電圧波形が例示されている。なお、三角波信号の波形（ピーク値、周期等）は、正弦波信号の波形（ピーク値、周波数等）に応じて設定されている。
【００４０】
比較回路１０７は、正弦波信号生成回路１０１から出力され制御回路１０５を介した正弦波信号と三角波信号生成回路１０３から出力された三角波信号を比較し、その比較結果を出力する。ここでは、比較回路１０７は、一例として図９に示されるように、複数の抵抗（Ｒ３〜Ｒ６）、複数のオペアンプ（ＩＣ１、ＩＣ２）を有している。また、ここでは、比較回路１０７からは、２つの信号（信号ｓ１０７ａ、信号ｓ１０７ｂ）が出力される。なお、信号ｓ１０７ａの電圧波形が図１０に、信号ｓ１０７ｂの電圧波形が図１１にそれぞれ例示されている。信号ｓ１０７ｂの電圧波形は、信号ｓ１０７ａの電圧波形を反転させたものと同じである。
【００４１】
スイッチング増幅回路１０９は、比較回路１０７の出力信号（ここでは、信号ｓ１０７ａと信号ｓ１０７ｂの２つの信号）に応じてスイッチング動作を行い、ＡＣトランス１１３の駆動が可能となる程度に電流を増幅する。ここでは、一例として図９に示されるように、スイッチング増幅回路１０９は、複数の抵抗（Ｒ７〜Ｒ１８）、複数のトランジスタ（Ｑ１〜Ｑ７）、複数のダイオード（Ｄ１、Ｄ２）を有している。そして、図１２には、このスイッチング増幅回路１０９から出力される信号ｓ１０９の電圧波形が例示されている。この電圧波形からわかるように、スイッチング増幅回路１０９の出力信号ｓ１０９は、ローレベルが０Ｖのパルス形状の信号、いわゆる「フルスイッチングされた信号（フルスイッチ信号）」である。すなわち、スイッチング増幅回路１０９は、スイッチングに関してはフルスイッチング動作を行う。
【００４２】
ローパスフィルタ１１１は、スイッチング増幅回路１０９の出力信号の波形形状を正弦波形状に変換する。ここでは、一例として図１３に示されるように、ローパスフィルタ１１１は、抵抗Ｒ１９、コイルＬ１、コンデンサＣ２を有している。そして、図１４には、このローパスフィルタ１１１から出力される信号ｓ１１１ａの電圧波形が例示されている。
【００４３】
ローパスフィルタ１１１の出力信号ｓ１１１ａは、コンデンサＣ１を介してＡＣトランス１１３に供給される。すなわち、コンデンサＣ１の出力信号ｓ１１１ｂが、ＡＣトランス１１３の駆動信号となる。図１５には、コンデンサＣ１から出力される信号ｓ１１１ｂの電圧波形が例示されている。
【００４４】
ＡＣトランス１１３は、信号ｓ１１１ｂを昇圧する。ここでは、図１６に示されるように、±１．５ｋＶに昇圧されている。なお、ＡＣトランス１１３の１次側を流れる電流情報が含まれる信号は、モニタ用信号として制御回路１０５にフィードバックされる（図１３参照）。
【００４５】
制御回路１０５は、レベル調整回路１０５ａ、及び帰還回路１０５ｂを有している（図４参照）。ここでは、帰還回路１０５ｂには、ＡＣトランス１１３からの上記モニタ用信号が入力される。そして、レベル調整回路１０５ａは、帰還回路１０５ｂの出力信号に応じて、ＡＣトランス１１３の出力信号の電圧波形におけるピークレベルが所望のレベルとなるように、正弦波信号生成回路１０１の出力信号ｓ１０１の電圧波形におけるピークレベルを調整する。
【００４６】
帰還回路１０５ｂは、一例として、モニタ用信号の電流値を検出し電圧情報に変換する電流検出抵抗（不図示）、及び電流検出抵抗の出力信号を半波整流し、ピーク値（実効値）を出力する半波整流回路（不図示）を有している（例えば、前記特許文献１（特開２００１−１１７３２５号公報）参照）。
【００４７】
また、レベル調整回路１０５ａは、一例として、前記所望のレベルに対応する基準電圧の信号を生成する基準電圧信号生成回路（不図示）、該基準電圧信号生成回路の出力信号と上記半波整流回路の出力信号との差を検出するオペアンプ（不図示）、及び該オペアンプの検出結果が０となるように正弦波信号生成回路１０１の出力信号ｓ１０１を調整して比較回路１０７に出力する調整回路（不図示）を有している。
【００４８】
ＤＣバイアス回路１１５は、ＡＣトランス１１３で昇圧された電圧（ＡＣ電圧）に重畳されるＤＣ電圧を発生する。ここでは、一例として図１３に示されるように、ＤＣバイアス回路１１５は、複数の抵抗（Ｒ５０〜Ｒ５３）、複数のコンデンサ（Ｃ５０〜Ｃ５２）、トランジスタＱ５０、ダイオードＤ５０、トランスＴ５０を有している。そして、図１７には、ＡＣ電圧とＤＣ電圧とが重畳され、帯電ローラ１０３１ｂ（正確には帯電ローラ１０３１ｂの芯金）に印加される電圧の波形が例示されている。ここでは、一例としてＤＣ電圧は、−６００（Ｖ）である。
【００４９】
以上の説明から明らかなように、本第１の実施形態に係る帯電装置１０３１では、正弦波信号生成回路１０１と三角波信号生成回路１０３と制御回路１０５と比較回路１０７とスイッチング増幅回路１０９とローパスフィルタ（ＬＰＦ）１１１とＡＣトランス１１３とによってＡＣ高圧電源装置が構成されている。
【００５０】
ところで、比較のために、従来の帯電装置に用いられているＡＣ高圧電源装置の一例が図１８に示されている。このＡＣ高圧電源装置は、正弦波信号生成回路２０１、制御回路２０５、増幅回路２０９、及びＡＣトランス２１３を有している。このＡＣ高圧電源装置では、一例として図１９に示されるように、増幅回路２０９の出力信号は、電流波形と電圧波形の重なり部分（面積）が大きく、電流が流れるときの電圧が大きいため、増幅回路２０９での発熱及び電力損失が大きい。
【００５１】
一方、上記のように構成される帯電装置１０３１では、一例として図２０に示されるように、スイッチング増幅回路１０９において、電流波形と電圧波形の重なり部分（面積）が極めて少なく、電流が流れるときの電圧がほぼ０となるため、スイッチング増幅回路１０９での発熱及び電力損失を極めて小さくすることができる。
【００５２】
なお、ＤＣ電圧及びＡＣ電圧は、プロセススピードによって異なる。例えば、３０〜６０（ｃｐｍ）のプロセススピードでは、ＤＣ電圧は−４５０〜−１５００（Ｖ）、ＡＣ電圧は８００〜４５００（Ｈｚ）で８００〜２０００（Ｖ）程度である。
【００５３】
「現像装置」
次に、前記現像装置１０３２の構成について説明する。
【００５４】
この現像装置１０３２は、電源装置１０３２ａ（図２１参照）、現像ローラ１０３２ｂ（図１参照）、及びトナーカートリッジ１０３２ｃ（図１参照）を有している。
【００５５】
トナーカートリッジ１０３２ｃには、トナーが格納されている。
【００５６】
電源装置１０３２ａは、図２１に示されるように、正弦波信号生成回路３０１、三角波信号生成回路３０３、制御回路３０５、比較回路３０７、スイッチング増幅回路３０９、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３１１、ＡＣトランス３１３、及びＤＣバイアス回路３１５を有している。
【００５７】
正弦波信号生成回路３０１は、上記正弦波信号生成回路１０１と同様な構成であり、正弦波信号を生成する。
【００５８】
三角波信号生成回路３０３は、上記三角波信号生成回路１０３と同様な構成であり、三角波信号を生成する。
【００５９】
比較回路３０７は、上記比較回路１０７と同様な構成であり、正弦波信号生成回路３０１から出力され制御回路３０５を介した正弦波信号と三角波信号生成回路３０３から出力された三角波信号を比較し、その比較結果を出力する。
【００６０】
スイッチング増幅回路３０９は、上記スイッチング増幅回路１０９と同様な構成であり、比較回路３０７の出力信号に応じてスイッチング動作を行い、ＡＣトランス３１３の駆動が可能となる程度に電流を増幅する。このスイッチング増幅回路３０９の出力信号は、フルスイッチ信号である。すなわち、スイッチング増幅回路３０９は、スイッチングに関してはフルスイッチング動作を行う。
【００６１】
ローパスフィルタ３１１は、上記ローパスフィルタ１１１と同様な構成であり、スイッチング増幅回路３０９の出力信号の波形形状を正弦波形状に変換する。ローパスフィルタ３１１の出力信号は、上記コンデンサＣ１と同様なコンデンサ（不図示）を介してＡＣトランス３１３に供給される。すなわち、該コンデンサ（不図示）の出力信号が、ＡＣトランス３１３の駆動信号となる。
【００６２】
ＡＣトランス３１３は、上述の駆動信号を昇圧する。ここでは、図２２に示されるように、±０．５ｋＶに昇圧されている。なお、ＡＣトランス３１３の１次側を流れる電流情報が含まれる信号は、モニタ用信号として制御回路３０５にフィードバックされる。
【００６３】
制御回路３０５は、レベル調整回路３０５ａ、及び帰還回路３０５ｂを有している。帰還回路３０５ｂには、ＡＣトランス３１３からのモニタ用信号が入力される。そして、レベル調整回路３０５ａは、帰還回路３０５ｂの出力信号に応じて、ＡＣトランス３１３の出力信号の電圧波形におけるピークレベルが所望のレベルとなるように、正弦波信号生成回路３０１の出力信号の電圧波形におけるピークレベルを調整する。
【００６４】
ＤＣバイアス回路３１５は、上記ＤＣバイアス回路１１５と同様な構成であり、ＡＣトランス３１３で昇圧された電圧（ＡＣ電圧）に重畳されるＤＣ電圧を発生する。そして、図２３には、ＡＣ電圧とＤＣ電圧とが重畳され、現像ローラ１０３２ｂに印加される電圧の波形が例示されている。ここでは、一例としてＤＣ電圧は−５００（Ｖ）である。
【００６５】
以上の説明から明らかなように、本第１の実施形態に係る現像装置１０３２では、正弦波信号生成回路３０１と三角波信号生成回路３０３と制御回路３０５と比較回路３０７とスイッチング増幅回路３０９とローパスフィルタ（ＬＰＦ）３１１とＡＣトランス３１３とによってＡＣ高圧電源装置が構成されている。
【００６６】
そして、上記のように構成される現像装置１０３２では、上記帯電装置１０３１と同様に、スイッチング増幅回路３０９において、電流が流れるときに電圧がほぼ０となるため、スイッチング増幅回路３０９での発熱及び電力損失を極めて小さくすることができる。
【００６７】
プリンタ制御装置１０６０は、印刷要求があると、一例として図２４に示されるように、帯電装置１０３１、現像装置１０３２、及び転写装置１０３３を制御する。なお、図２４における「出力切換」では、電源の極性を変更する。具体的には、例えばクリーニング状態から転写状態に移行する時には、電源を「＋」出力から一旦出力停止とし、その後「−」出力とする。
【００６８】
以上説明したように、本第１の実施形態に係る電源装置１０３１ａによると、比較回路１０７によって正弦波信号と三角波信号が比較され、その比較結果に基づいてスイッチング増幅回路１０９にてスイッチング動作が行われる。そして、スイッチング増幅回路１０９の出力信号は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１１１によって正弦波形状の信号に変換された後、ＡＣトランス１１３で昇圧される。また、制御回路１０５によってＡＣトランス１１３の出力信号のピークレベルが所望のピークレベルとなるように比較回路１０７に入力される正弦波信号がフィードバック制御される。この場合には、上述したように、スイッチング増幅回路１０９での発熱を抑制することができ、温度上昇及び電力損失を従来よりも小さくすることができる。そして、放熱板を不要あるいは従来よりも小さくすることが可能となる。従って、装置の小型化及び消費電力の低減が可能となる。
【００６９】
また、本第１の実施形態に係る電源装置１０３２ａによると、比較回路３０７によって正弦波信号と三角波信号が比較され、その比較結果に基づいてスイッチング増幅回路３０９にてスイッチング動作が行われる。そして、スイッチング増幅回路３０９の出力信号は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３１１によって正弦波形状の信号に変換された後、ＡＣトランス３１３で昇圧される。また、制御回路３０５によってＡＣトランス３１３の出力信号のピークレベルが所望のピークレベルとなるように比較回路３０７に入力される正弦波信号がフィードバック制御される。この場合には、上述したように、スイッチング増幅回路３０９での発熱を抑制することができ、温度上昇及び電力損失を従来よりも小さくすることができる。そして、放熱板を不要あるいは従来よりも小さくすることが可能となる。従って、装置の小型化及び消費電力の低減が可能となる。
【００７０】
また、本第１の実施形態に係る帯電装置１０３１によると、温度上昇及び電力損失を従来よりも小さくすることができるＡＣ高圧電源装置を備えているため、結果として小型化及び消費電力の低減が可能となる。
【００７１】
また、本第１の実施形態に係る現像装置１０３２によると、温度上昇及び電力損失を従来よりも小さくすることができるＡＣ高圧電源装置を備えているため、結果として小型化及び消費電力の低減が可能となる。
【００７２】
また、本第１の実施形態に係るレーザプリンタ１０００によると、小型化及び消費電力の低減ができる帯電装置１０３１及び現像装置１０３２を備えているため、結果として小型化及び消費電力の低減が可能となる。
【００７３】
なお、上記第１の実施形態では、スイッチング増幅回路１０９の出力信号ｓ１０９が、ローレベルが０Ｖのパルス形状の信号である場合について説明したが、これに限定されるものではない。ローレベルが０Ｖ近傍であれば、温度上昇及び電力損失を従来よりも小さくすることができる。同様に、スイッチング増幅回路３０９の出力信号についても、ローレベルが０Ｖ近傍であれば、温度上昇及び電力損失を従来よりも小さくすることができる。
【００７４】
また、上記第１の実施形態において、帯電装置１０３１は、前記正弦波信号を外部から供給できるときに、前記正弦波信号生成回路１０１を省いても良い。また、帯電装置１０３１は、前記三角波信号を外部から供給できるときに、前記三角波信号生成回路１０３を省いても良い。
【００７５】
同様に、現像装置１０３２は、前記正弦波信号を外部から供給できるときに、前記正弦波信号生成回路３０１を省いても良い。また、現像装置１０３２は、前記三角波信号を外部から供給できるときに、前記三角波信号生成回路３０３を省いても良い。
【００７６】
また、上記第１の実施形態において、帯電装置１０３１の正弦波信号生成回路１０１と制御回路１０５を一体化させても良い。例えば、前記正弦波信号生成回路１０１と前記制御回路１０５に代えて、一例として図２５に示されるように、ＡＣトランス１１３からのモニタ用信号に基づいて、ＡＣトランス１１３の出力信号の電圧波形におけるピークレベルが所望のレベルとなるように調整された正弦波信号を生成する正弦波信号生成回路１０１´を用いても良い。
【００７７】
同様に、現像装置１０３２の正弦波信号生成回路３０１と制御回路３０５を一体化させても良い。例えば、前記正弦波信号生成回路３０１と前記制御回路３０５に代えて、一例として図２６に示されるように、ＡＣトランス３１３からのモニタ用信号に基づいて、ＡＣトランス３１３の出力信号の電圧波形におけるピークレベルが所望のレベルとなるように調整された正弦波信号を生成する正弦波信号生成回路３０１´を用いても良い。
【００７８】
また、上記第１の実施形態では、帯電部材が帯電ローラの場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、帯電ブラシ、帯電フイルム、及び帯電ブレードのいずれかであっても良い。
【００７９】
また、上記第１の実施形態では、現像部材が現像ローラの場合について説明したが、これに限定されるものではない。
【００８０】
また、上記第１の実施形態では、レーザプリンタ１０００が、帯電装置１０３１と現像装置１０３２を備えている場合について説明したが、帯電装置及び現像装置の一方が従来の装置であっても良い。この場合であっても、従来よりも小型化及び消費電力の低減が可能となる。
【００８１】
また、上記第１の実施形態では、三角波信号が、いわゆる「のこぎり波」の場合について説明したが、これに限定されるものではない。
【００８２】
また、上記第１の実施形態では、ＡＣトランスの１次側を流れる電流情報が含まれる信号をモニタ用信号とする場合について説明したが、これに限らず、例えば、ＡＣトランスの２次側を流れる電流情報が含まれる信号をモニタ用信号としても良い。
【００８３】
《第２の実施形態》
次に、本発明の第２の実施形態を図２７〜図２９に基づいて説明する。図２７には、本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置としてのカラープリンタ２０００の概略構成が示されている。
【００８４】
このカラープリンタ２０００は、中間転写ベルトを用いた４連タンデム方式のカラープリンタであり、４色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）を重ね合わせてフルカラーの画像を形成する。
【００８５】
カラープリンタ２０００は、光走査装置２０１０、４つの感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）、帯電装置２０３１（不図示）、現像装置２０３２（不図示）、感光体ドラムに対応した４つのクリーニングユニット（２０３５ａ、２０３５ｂ、２０３５ｃ、２０３５ｄ）、感光体ドラムに対応した４つの除電ランプ（２０３４１、２０３４２、２０３４３、２０３４４）、中間転写ベルト２０４０、レジストローラ対２０５６、転写ベルト２０６１、搬送ベルト２０６２、定着ユニット２０７０、通信制御装置２０５０、及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置２０６０などを備えている。なお、各感光体ドラムは、図２７における矢印方向に回転するようになっている。
【００８６】
「帯電装置」
帯電装置２０３１は、電源装置２０３１ａ（図２８参照）、及び感光体ドラムに対応した４つの帯電ローラ（２０３１１、２０３１２、２０３１３、２０３１４）（図２７参照）を有している。
【００８７】
電源装置２０３１ａは、図２８に示されるように、正弦波信号生成回路２１０１、三角波信号生成回路２１０３、４つの制御回路（２１０５１、２１０５２、２１０５３、２１０５４）、４つの比較回路（２１０７１、２１０７２、２１０７３、２１０７４）、４つのスイッチング増幅回路（２１０９１、２１０９２、２１０９３、２１０９４）、４つのローパスフィルタ（ＬＰＦ）（２１１１１、２１１１２、２１１１３、２１１１４）、４つのＡＣトランス（２１１３１、２１１３２、２１１３３、２１１３４）、及び４つのＤＣバイアス回路（２１１５１、２１１５２、２１１５３、２１１５４）を有している。
【００８８】
ここでは、制御回路２１０５１、比較回路２１０７１、スイッチング増幅回路２１０９１、ローパスフィルタ２１１１１、ＡＣトランス２１１３１、ＤＣバイアス回路２１１５１、及び帯電ローラ２０３１１は、感光体ドラム２０３０ａに対応している。
【００８９】
また、制御回路２１０５２、比較回路２１０７２、スイッチング増幅回路２１０９２、ローパスフィルタ２１１１２、ＡＣトランス２１１３２、ＤＣバイアス回路２１１５２、及び帯電ローラ２０３１２は、感光体ドラム２０３０ｂに対応している。
【００９０】
また、制御回路２１０５３、比較回路２１０７３、スイッチング増幅回路２１０９３、ローパスフィルタ２１１１３、ＡＣトランス２１１３３、ＤＣバイアス回路２１１５３、及び帯電ローラ２０３１３は、感光体ドラム２０３０ｃに対応している。
【００９１】
そして、制御回路２１０５４、比較回路２１０７４、スイッチング増幅回路２１０９４、ローパスフィルタ２１１１４、ＡＣトランス２１１３４、ＤＣバイアス回路２１１５４、及び帯電ローラ２０３１４は、感光体ドラム２０３０ｄに対応している。
【００９２】
正弦波信号生成回路２１０１は、上記第１の実施形態における正弦波信号生成回路１０１と同様な構成であり、正弦波信号を生成する。ここで生成された正弦波信号は各制御回路（２１０５１〜２１０５４）に供給される。
【００９３】
三角波信号生成回路２１０３は、上記第１の実施形態における三角波信号生成回路１０３と同様な構成であり、三角波信号を生成する。ここで生成された三角波信号は各比較回路（２１０７１〜２１０７４）に供給される。
【００９４】
各比較回路（２１０７１〜２１０７４）は、上記第１の実施形態における比較回路１０７と同様な構成であり、正弦波信号生成回路２１０１から出力され対応する制御回路を介した正弦波信号と三角波信号生成回路２１０３から出力された三角波信号を比較し、その比較結果を出力する。
【００９５】
各スイッチング増幅回路（２１０９１〜２１０９４）は、上記第１の実施形態におけるスイッチング増幅回路１０９と同様な構成であり、対応する比較回路の出力信号に応じてスイッチング動作を行い、対応するＡＣトランスの駆動が可能となる程度に電流を増幅する。各スイッチング増幅回路（２１０９１〜２１０９４）の出力信号は、フルスイッチ信号である。すなわち、各スイッチング増幅回路（２１０９１〜２１０９４）は、スイッチングに関してはフルスイッチング動作を行う。
【００９６】
各ローパスフィルタ（２１１１１〜２１１１４）は、上記第１の実施形態におけるローパスフィルタ１１１と同様な構成であり、対応するスイッチング増幅回路の出力信号の波形形状を正弦波形状に変換する。各ローパスフィルタ（２１１１１〜２１１１４）の出力信号は、上記第１の実施形態におけるコンデンサＣ１と同様なコンデンサ（不図示）を介して対応するＡＣトランスに供給される。
【００９７】
各ＡＣトランス（２１１３１〜２１１３４）は、入力信号を昇圧する。なお、各ＡＣトランス（２１１３１〜２１１３４）の１次側を流れる電流情報が含まれる信号は、モニタ用信号として対応する制御回路にフィードバックされる。
【００９８】
各制御回路（２１０５１〜２１０５４）は、上記第１の実施形態における制御回路１０５と同様な構成であり、対応するＡＣトランスからのモニタ用信号に応じて、対応するＡＣトランスの出力信号の電圧波形におけるピークレベルが所望のレベルとなるように、正弦波信号生成回路２１０１の出力信号の電圧波形におけるピークレベルを調整する。
【００９９】
各ＤＣバイアス回路（２１１５１〜２１１５４）は、上記第１の実施形態におけるＤＣバイアス回路１１５と同様な構成であり、対応するＡＣトランスで昇圧されたＡＣ電圧に重畳されるＤＣ電圧を発生する。ＡＣ電圧とＤＣ電圧とが重畳された電圧は、対応する帯電ローラに印加される。
【０１００】
以上の説明から明らかなように、本第２の実施形態に係る帯電装置２０３１では、正弦波信号生成回路２１０１と三角波信号生成回路２１０３と４つの制御回路（２１０５１〜２１０５４）と４つの比較回路（２１０７１〜２１０７４）と４つのスイッチング増幅回路（２１０９１〜２１０９４）と４つのローパスフィルタ（ＬＰＦ）（２１１１１〜２１１１４）と４つのＡＣトランス（２１１３１〜２１１３４）とによってＡＣ高圧電源装置が構成されている。
【０１０１】
そして、帯電装置２０３１は、帯電ローラ２０３１１によって感光体ドラム２０３０ａを帯電させ、帯電ローラ２０３１２によって感光体ドラム２０３０ｂを帯電させる。また、帯電装置２０３１は、帯電ローラ２０３１３によって感光体ドラム２０３０ｃを帯電させ、帯電ローラ２０３１４によって感光体ドラム２０３０ｄを帯電させる。
【０１０２】
光走査装置２０１０は、イエローの画像情報に基づいて、帯電されている感光体ドラム２０３０ａを光走査し、マゼンタの画像情報に基づいて、帯電されている感光体ドラム２０３０ｂを光走査する。また、光走査装置２０１０は、シアンの画像情報に基づいて、帯電されている感光体ドラム２０３０ｃを光走査し、ブラックの画像情報に基づいて、帯電されている感光体ドラム２０３０ｄを光走査する。
【０１０３】
「現像装置」
現像装置２０３２は、電源装置２０３２ａ（図２７では不図示、図２９参照）、感光体ドラムに対応した４つの現像ローラ（２０３２１、２０３２２、２０３２３、２０３２４）、及び現像ローラに対応した４つのトナーカートリッジ（２０３４１、２０３４２、２０３４３、２０３４４、図示省略）を有している。
【０１０４】
トナーカートリッジ２０３４１には、イエローのトナーが格納されている。トナーカートリッジ２０３４２には、マゼンタのトナーが格納されている。トナーカートリッジ２０３４３には、シアンのトナーが格納されている。トナーカートリッジ２０３４４には、ブラックのトナーが格納されている。
【０１０５】
電源装置２０３２ａは、一例として図２９に示されるように、正弦波信号生成回路２２０１、三角波信号生成回路２２０３、４つの制御回路（２２０５１、２２０５２、２２０５３、２２０５４）、４つの比較回路（２２０７１、２２０７２、２２０７３、２２０７４）、４つのスイッチング増幅回路（２２０９１、２２０９２、２２０９３、２２０９４）、４つのローパスフィルタ（ＬＰＦ）（２２１１１、２２１１２、２２１１３、２２１１４）、４つのＡＣトランス（２２１３１、２２１３２、２２１３３、２２１３４）、及び４つのＤＣバイアス回路（２２１５１、２２１５２、２２１５３、２２１５４）を有している。
【０１０６】
ここでは、制御回路２２０５１、比較回路２２０７１、スイッチング増幅回路２２０９１、ローパスフィルタ２２１１１、ＡＣトランス２２１３１、ＤＣバイアス回路２２１５１、現像ローラ２０３２１、及びトナーカートリッジ２０３４１は、感光体ドラム２０３０ａに対応している。
【０１０７】
また、制御回路２２０５２、比較回路２２０７２、スイッチング増幅回路２２０９２、ローパスフィルタ２２１１２、ＡＣトランス２２１３２、ＤＣバイアス回路２２１５２、現像ローラ２０３２２、及びトナーカートリッジ２０３４２は、感光体ドラム２０３０ｂに対応している。
【０１０８】
また、制御回路２２０５３、比較回路２２０７３、スイッチング増幅回路２２０９３、ローパスフィルタ２２１１３、ＡＣトランス２２１３３、ＤＣバイアス回路２２１５３、現像ローラ２０３２３、及びトナーカートリッジ２０３４３は、感光体ドラム２０３０ｃに対応している。
【０１０９】
そして、制御回路２２０５４、比較回路２２０７４、スイッチング増幅回路２２０９４、ローパスフィルタ２２１１４、ＡＣトランス２２１３４、ＤＣバイアス回路２２１５４、現像ローラ２０３２４、及びトナーカートリッジ２０３４４は、感光体ドラム２０３０ｄに対応している。
【０１１０】
正弦波信号生成回路２２０１は、上記第１の実施形態における正弦波信号生成回路３０１と同様な構成であり、正弦波信号を生成する。ここで生成された正弦波信号は各制御回路（２２０５１〜２２０５４）に供給される。
【０１１１】
三角波信号生成回路２２０３は、上記第１の実施形態における三角波信号生成回路３０３と同様な構成であり、三角波信号を生成する。ここで生成された三角波信号は各比較回路（２２０７１〜２２０７４）に供給される。
【０１１２】
各比較回路（２２０７１〜２２０７４）は、上記第１の実施形態における比較回路３０７と同様な構成であり、正弦波信号生成回路２２０１から出力され対応する制御回路を介した正弦波信号と三角波信号生成回路２２０３から出力された三角波信号を比較し、その比較結果を出力する。
【０１１３】
各スイッチング増幅回路（２２０９１〜２２０９４）は、上記第１の実施形態におけるスイッチング増幅回路３０９と同様な構成であり、対応する比較回路の出力信号に応じてスイッチング動作を行い、対応するＡＣトランスの駆動が可能となる程度に電流を増幅する。各スイッチング増幅回路（２２０９１〜２２０９４）の出力信号は、フルスイッチ信号である。すなわち、各スイッチング増幅回路（２２０９１〜２２０９４）は、スイッチングに関してはフルスイッチング動作を行う。
【０１１４】
各ローパスフィルタ（２２１１１〜２２１１４）は、上記第１の実施形態におけるローパスフィルタ３１１と同様な構成であり、対応するスイッチング増幅回路の出力信号の波形形状を正弦波形状に変換する。各ローパスフィルタ（２２１１１〜２２１１４）の出力信号は、上記第１の実施形態におけるコンデンサＣ１と同様なコンデンサ（不図示）を介して対応するＡＣトランスに供給される。
【０１１５】
各ＡＣトランス（２２１３１〜２２１３４）は、入力信号を昇圧する。なお、各ＡＣトランス（２２１３１〜２２１３４）の１次側を流れる電流情報が含まれる信号は、モニタ用信号として対応する制御回路にフィードバックされる。
【０１１６】
各制御回路（２２０５１〜２２０５４）は、上記第１の実施形態における制御回路３０５と同様な構成であり、対応するＡＣトランスからのモニタ用信号に応じて、対応するＡＣトランスの出力信号の電圧波形におけるピークレベルが所望のレベルとなるように、正弦波信号生成回路２２０１の出力信号の電圧波形におけるピークレベルを調整する。
【０１１７】
各ＤＣバイアス回路（２２１５１〜２１１５４）は、上記第１の実施形態におけるＤＣバイアス回路３１５と同様な構成であり、対応するＡＣトランスで昇圧されたＡＣ電圧に重畳されるＤＣ電圧を発生する。ＡＣ電圧とＤＣ電圧とが重畳された電圧は、対応する現像ローラに印加される。
【０１１８】
以上の説明から明らかなように、本第２の実施形態に係る現像装置２０３２では、正弦波信号生成回路２２０１と三角波信号生成回路２２０３と４つの制御回路（２２０５１〜２２０５４）と４つの比較回路（２２０７１〜２２０７４）と４つのスイッチング増幅回路（２２０９１〜２２０９４）と４つのローパスフィルタ（ＬＰＦ）（２２１１１〜２２１１４）と４つのＡＣトランス（２２１３１〜２２１３４）とによってＡＣ高圧電源装置が構成されている。
【０１１９】
現像装置２０３２は、感光体ドラム２０３０ａに形成された静電潜像をイエローのトナーで現像し、感光体ドラム２０３０ｂに形成された静電潜像をマゼンタのトナーで現像する。また、現像装置２０３２は、感光体ドラム２０３０ｃに形成された静電潜像をシアンのトナーで現像し、感光体ドラム２０３０ｄに形成された静電潜像をブラックのトナーで現像する。
【０１２０】
各感光体ドラムのトナー像は、中間転写ベルト２０４０に重なるように転写され、レジストローラ対２０５６を介して転写ベルト２０６１上に供給された印刷用紙２０６５に転写される。この印刷用紙２０６５は、搬送ベルト２０６２によって定着ユニット２０７０に送られ、印刷用紙２０６５に転写されたトナー像が定着される。
【０１２１】
各クリーニングユニット（２０３５ａ〜２０３５ｄ）は、対応する感光体ドラムの表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。
【０１２２】
各除電ランプ（２０３４１〜２０３４４）は、対応する感光体ドラムの表面を除電する。
【０１２３】
なお、図２７における符号２０４１は従動ローラ、符号２０４２はバイアスローラ、符号２０４３は駆動ローラ、符号２０４４はファーブラシ、符号２０４５はテンションローラ、符号２０４６は転写対向ローラ、符号２０６３は紙転写バイアスローラである。
【０１２４】
以上説明したように、本第２の実施形態に係る電源装置２０３１ａによると、上記第１の実施形態に係る電源装置１０３１ａを、感光体ドラムの数に応じた複数個有していることと等価である。従って、上記第１の実施形態に係る電源装置１０３１ａと同様な効果を得ることができる。また、この場合には、同種類の部品を１チップ化することができるため、更に低コスト化を図ることができる。
【０１２５】
また、本第２の実施形態に係る電源装置２０３２ａによると、上記第１の実施形態に係る電源装置１０３２ａを、感光体ドラムの数に応じた複数個有していることと等価である。従って、上記第１の実施形態に係る電源装置１０３２ａと同様な効果を得ることができる。また、この場合には、同種類の部品を１チップ化することができるため、更に低コスト化を図ることができる。
【０１２６】
また、本第２の実施形態に係る帯電装置２０３１は、実質的に、上記第１の実施形態に係る帯電装置１０３１を、感光体ドラムの数に応じた複数個有していることと等価である。従って、上記第１の実施形態に係る帯電装置１０３１と同様な効果を得ることができる。
【０１２７】
また、本第２の実施形態に係る現像装置２０３２は、実質的に、上記第１の実施形態に係る現像装置１０３２を、感光体ドラムの数に応じた複数個有していることと等価である。従って、上記第１の実施形態に係る現像装置１０３２と同様な効果を得ることができる。
【０１２８】
また、本第２の実施形態に係るカラープリンタ２０００は、帯電装置２０３１及び現像装置２０３２を備えているため、結果として上記第１の実施形態におけるレーザプリンタ１０００と同様な効果を得ることができる。
【０１２９】
なお、上記第２の実施形態において、光走査装置を１色毎に設けても良いし、２色毎に設けても良い。
【０１３０】
また、上記第２の実施形態において、帯電装置２０３１は、前記正弦波信号を外部から供給できるときに、前記正弦波信号生成回路２１０１を省いても良い。また、帯電装置２０３１は、前記三角波信号を外部から供給できるときに、前記三角波信号生成回路２１０３を省いても良い。
【０１３１】
同様に、現像装置２０３２は、前記正弦波信号を外部から供給できるときに、前記正弦波信号生成回路２２０１を省いても良い。また、現像装置２０３２は、前記三角波信号を外部から供給できるときに、前記三角波信号生成回路２２０３を省いても良い。
【０１３２】
また、上記第２の実施形態では、カラープリンタ２０００が、帯電装置２０３１と現像装置２０３２を備えている場合について説明したが、帯電装置及び現像装置の一方が従来の装置であっても良い。この場合であっても、従来よりも小型化及び消費電力の低減が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０１３３】
以上説明したように、本発明のＡＣ高圧電源装置によれば、小型化、消費電力の低減に適している。また、本発明の帯電装置及び現像装置によれば、小型化、消費電力の低減に適している。また、本発明の画像形成装置によれば、小型化、消費電力の低減に適している。
【図面の簡単な説明】
【０１３４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るレーザプリンタの概略構成を説明するための図である。
【図２】図１における帯電装置の構成を説明するための図である。
【図３】図２における帯電ローラの構成を説明するための図である。
【図４】図２における電源装置を説明するためのブロック図である。
【図５】図４における正弦波信号生成回路を説明するための回路図である。
【図６】図５の正弦波信号生成回路の出力信号を説明するための電圧波形図である。
【図７】図４における三角波信号生成回路を説明するための回路図である。
【図８】図７の三角波信号生成回路の出力信号を説明するための電圧波形図である。
【図９】図２における比較回路及びスイッチング増幅回路を説明するための回路図である。
【図１０】図９におけるＩＣ１の出力信号を説明するための電圧波形図である。
【図１１】図９におけるＩＣ２の出力信号を説明するための電圧波形図である。
【図１２】図９におけるスイッチング増幅回路の出力信号を説明するための電圧波形図である。
【図１３】図４におけるＬＰＦ、ＡＣトランス及びＤＣバイアス回路を説明するための回路図である。
【図１４】図１３におけるＬＰＦの出力信号を説明するための電圧波形図である。
【図１５】図１３におけるコンデンサＣ１を介した信号を説明するための電圧波形図である。
【図１６】図１３におけるＡＣトランスの昇圧を説明するための電圧波形図である。
【図１７】ＡＣ電圧とＤＣ電圧の重畳を説明するための電圧波形図である。
【図１８】従来のＡＣ高圧電源装置を説明するための図である。
【図１９】図１８における電力の損失を説明するための図である。
【図２０】本実施形態における帯電装置の効果を説明するための図である。
【図２１】図１における現像装置の電源装置を説明するためのブロック図である。
【図２２】図２１におけるＡＣトランスの昇圧を説明するための電圧波形図である。
【図２３】図２１におけるＡＣ電圧とＤＣ電圧の重畳を説明するための電圧波形図である。
【図２４】印刷要求があったときのプリンタ制御装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図２５】図４の電源装置の変形例を説明するためのブロック図である。
【図２６】図２１の電源装置の変形例を説明するためのブロック図である。
【図２７】本発明の第２の実施形態に係るカラープリンタの概略構成を説明するための図である。
【図２８】カラープリンタにおける帯電装置の電源装置を説明するためのブロック図である。
【図２９】カラープリンタにおける現像装置の電源装置を説明するためのブロック図である。
【符号の説明】
【０１３５】
１０１…正弦波信号生成回路（第１信号生成回路）、１０３…三角波信号生成回路（第２信号生成回路）、１０５…制御回路、１０５ａ…レベル調整回路、１０５ｂ…帰還回路、１０７…比較回路、１０９…スイッチング増幅回路、１１１…ローパスフィルタ（ＬＰＦ）、１１３…ＡＣトランス（トランス）、１１５…ＤＣバイアス回路、３０１…正弦波信号生成回路（第１信号生成回路）、３０３…三角波信号生成回路（第２信号生成回路）、３０５…制御回路、３０５ａ…レベル調整回路、３０５ｂ…帰還回路、３０７…比較回路、３０９…スイッチング増幅回路、３１１…ローパスフィルタ（ＬＰＦ）、３１３…ＡＣトランス（トランス）、３１５…ＤＣバイアス回路、１０００…レーザプリンタ（画像形成装置）、１０１０…光走査装置、１０３０…感光体ドラム（像担持体）、１０３１…帯電装置、１０３１ａ…電源装置、１０３１ｂ…帯電ローラ（帯電部材）、１０３２…現像装置、１０３２ａ…電源装置、１０３２ｂ…現像ローラ（現像部材）、１０３２ｃ…トナーカートリッジ、２０００…カラープリンタ（画像形成装置）、２０１０…光走査装置、２０３０ａ，２０３０ｂ，２０３０ｃ，２０３０ｄ…感光体ドラム（像担持体）、２０３１…帯電装置、２０３１ａ…電源装置、２０３１１，２０３１２，２０３１３，２０３１４…帯電ローラ（帯電部材）、２０３２…現像装置、２０３２ａ…電源装置、２０３２１，２０３２２，２０３２３，２０３２４…現像ローラ（現像部材）、２０３４１，２０３４２，２０３４３，２０３４４…トナーカートリッジ、２１０１…正弦波信号生成回路（第１信号生成回路）、２１０３…三角波信号生成回路（第２信号生成回路）、２１０５１，２１０５２，２１０５３，２１０５４…制御回路、２１０７１，２１０７２，２１０７３，２１０７４…比較回路、２１０９１，２１０９２，２１０９３，２１０９４…スイッチング増幅回路、２１１１１，２１１１２，２１１１３，２１１１４…ローパスフィルタ（ＬＰＦ）、２１１３１，２１１３２，２１１３３，２１１３４…ＡＣトランス（トランス）、２１１５１，２１１５２，２１１５３，２１１５４…ＤＣバイアス回路、２２０１…正弦波信号生成回路（第１信号生成回路）、２２０３…三角波信号生成回路（第２信号生成回路）、２２０５１，２２０５２，２２０５３，２２０５４…制御回路、２２０７１，２２０７２，２２０７３，２２０７４…比較回路、２２０９１，２２０９２，２２０９３，２２０９４…スイッチング増幅回路、２２１１１，２２１１２，２２１１３，２２１１４…ローパスフィルタ（ＬＰＦ）、２２１３１，２２１３２，２２１３３，２２１３４…ＡＣトランス（トランス）、２２１５１，２２１５２，２２１５３，２２１５４…ＤＣバイアス回路。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＡＣ高圧電源装置、帯電装置、現像装置及び画像形成装置に係り、更に詳しくは、ＡＣの高電圧を発生するＡＣ高圧電源装置、該ＡＣ高圧電源装置を有する帯電装置及び現像装置、前記帯電装置及び現像装置の少なくとも一方を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファックス、複写機、及びこれらの複合機等の画像形成装置では、帯電装置を用いて感光体ドラムを帯電させ、その帯電された感光体ドラムの表面を画像情報に応じて変調されたレーザ光により走査し、感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する方法が一般的に行われている。
【０００３】
そして、現像装置を用いて、感光体ドラムの表面に形成された静電潜像にトナーを付着させて顕像化（現像）し、記録紙に転写している。
【０００４】
上記帯電及び現像では、一般的にＡＣの高電圧とＤＣ電圧とが重畳された電圧が用いられている。そこで、画像形成装置は、通常、ＡＣの高電圧を発生させるためのＡＣ高圧電源装置を有している（例えば、特許文献１〜特許文献４参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１１７３２５号公報
【特許文献２】特開２００１−３１２１２３号公報
【特許文献３】特開２００７−１７１９３６号公報
【特許文献４】特開２００７−１９９３７７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、従来のＡＣ高圧電源装置は、増幅回路での発熱による電力損失が大きいため、消費電力が大きいという不都合があった。また、温度上昇を抑制するために大きな放熱板が必要であり、小型化が困難であった。
【０００７】
本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第１の目的は、小型化及び消費電力の低減が可能なＡＣ高圧電源装置を提供することにある。
【０００８】
また、本発明の第２の目的は、小型化及び消費電力の低減が可能な帯電装置を提供することにある。
【０００９】
また、本発明の第３の目的は、小型化及び消費電力の低減が可能な現像装置を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の第４の目的は、小型化及び消費電力の低減が可能な画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、第１の観点からすると、正弦波形状の第１信号と三角波形状の第２信号を比較し、その比較結果を出力する比較回路と；前記比較回路の出力信号に基づいてスイッチング動作及び信号増幅を行うスイッチング増幅回路と；前記スイッチング増幅回路の出力信号の波形形状を正弦波形状に変換する変換回路と；前記変換回路の出力信号の電圧を昇圧するトランスと；前記トランスの入力信号または出力信号をモニタ用信号とし、該モニタ用信号に基づいて、前記トランスの出力信号のピークレベルが所望のピークレベルとなるように前記比較回路に入力される前記第１信号をフィードバック制御する制御回路と；を備えるＡＣ高圧電源装置である。
【００１２】
これによれば、比較回路によって正弦波形状の第１信号と三角波形状の第２信号が比較され、その比較結果に基づいてスイッチング増幅回路にてスイッチング動作及び信号増幅が行われる。そして、スイッチング増幅回路の出力信号は、その波形形状が変換回路によって正弦波形状に変換された後、トランスで昇圧される。また、制御回路によってトランスの出力信号のピークレベルが所望のピークレベルとなるように比較回路に入力される第１信号がフィードバック制御される。この場合には、スイッチング増幅回路において、電流が流れるときの電圧をほぼ０とすることが可能となり、スイッチング増幅回路での発熱を抑制することができる。その結果、温度上昇及び電力損失を従来よりも小さくすることができる。そして、放熱板を不要あるいは従来よりも大幅に小さくすることが可能となる。従って、小型化及び消費電力の低減が可能となる。
【００１３】
本発明は、第２の観点からすると、物体を帯電させる帯電装置であって、本発明のＡＣ高圧電源装置と；前記ＡＣ高圧電源装置のトランスで昇圧されたＡＣ電圧に重畳されるＤＣ電圧を発生させるＤＣバイアス回路と；前記ＡＣ電圧と前記ＤＣ電圧とが重畳された電圧が印加され、前記物体を帯電させる帯電部材と；を備える帯電装置である。
【００１４】
これによれば、本発明のＡＣ高圧電源装置を備えているため、結果として、小型化及び消費電力の低減が可能となる。
【００１５】
本発明は、第３の観点からすると、物体上の静電潜像を現像する現像装置であって、トナーと、本発明のＡＣ高圧電源装置と；前記ＡＣ高圧電源装置のトランスで昇圧されたＡＣ電圧に重畳されるＤＣ電圧を発生させるＤＣバイアス回路と；前記ＡＣ電圧と前記ＤＣ電圧とが重畳された電圧が印加され、前記トナーを前記静電潜像に付着させる現像部材と；を備える現像装置である。
【００１６】
これによれば、本発明のＡＣ高圧電源装置を備えているため、結果として、小型化及び消費電力の低減が可能となる。
【００１７】
本発明は、第４の観点からすると、少なくとも１つの像担持体と；前記少なくとも１つの像担持体の表面を帯電させる少なくとも１つの本発明の帯電装置と；前記帯電された少なくとも１つの像担持体に対して画像情報が含まれる光束を走査する少なくとも１つの光走査装置と；を備える第１の画像形成装置である。
【００１８】
本発明は、第５の観点からすると、少なくとも１つの像担持体と；前記少なくとも１つの像担持体に対して画像情報が含まれる光束を走査し、前記少なくとも１つの像担持体の表面に静電潜像を形成する少なくとも１つの光走査装置と；前記静電潜像を現像する少なくとも１つの本発明の現像装置と；を備える第２の画像形成装置である。
【００１９】
本発明は、第６の観点からすると、少なくとも１つの像担持体と；前記少なくとも１つの像担持体の表面を帯電させる少なくとも１つの本発明の帯電装置と；前記帯電された少なくとも１つの像担持体に対して画像情報が含まれる光束を走査し、前記少なくとも１つの像担持体の表面に静電潜像を形成する少なくとも１つの光走査装置と；前記静電潜像を現像する少なくとも１つの本発明の現像装置と；を備える第３の画像形成装置である。
【００２０】
上記第１〜第３の画像形成装置によれば、少なくとも１つの本発明の帯電装置及び少なくとも１つの本発明の現像装置の少なくとも一方を備えているため、結果として、小型化及び消費電力の低減が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
《第１の実施形態》
以下、本発明の第１の実施形態を図１〜図２４に基づいて説明する。図１には、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置としてのレーザプリンタ１０００の概略構成が示されている。
【００２２】
このレーザプリンタ１０００は、光走査装置１０１０、感光体ドラム１０３０、帯電装置１０３１、現像装置１０３２、転写装置１０３３、除電ユニット１０３４、クリーニングユニット１０３５、給紙コロ１０３７、給紙トレイ１０３８、レジストローラ対１０３９、定着ローラ１０４１、排紙ローラ１０４２、排紙トレイ１０４３、通信制御装置１０５０、及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置１０６０などを備えている。なお、これらは、プリンタ筐体１０４４の中の所定位置に収容されている。
【００２３】
通信制御装置１０５０は、ネットワークなどを介した上位機器（例えばパソコン）との双方向の通信を制御する。
【００２４】
感光体ドラム１０３０は、円柱状の部材であり、その表面には感光層が形成されている。すなわち、感光体ドラム１０３０の表面が被走査面である。そして、感光体ドラム１０３０は、図１における矢印方向に回転するようになっている。
【００２５】
帯電装置１０３１、現像装置１０３２、転写装置１０３３、除電ユニット１０３４及びクリーニングユニット１０３５は、それぞれ感光体ドラム１０３０の表面近傍に配置されている。そして、感光体ドラム１０３０の回転方向に沿って、帯電装置１０３１→現像装置１０３２→転写装置１０３３→除電ユニット１０３４→クリーニングユニット１０３５の順に配置されている。
【００２６】
帯電装置１０３１は、感光体ドラム１０３０の表面を均一に帯電させる。なお、この帯電装置１０３１の構成については後述する。
【００２７】
光走査装置１０１０は、帯電装置１０３１で帯電された感光体ドラム１０３０の表面を、上位装置からの画像情報に基づいて変調された光束で走査する。これにより、画像情報に対応した静電潜像が感光体ドラム１０３０の表面に形成される。ここで形成された静電潜像は、感光体ドラム１０３０の回転に伴って現像装置１０３２の方向に移動する。
【００２８】
現像装置１０３２は、感光体ドラム１０３０の表面に形成された静電潜像にトナーを付着させて静電潜像を現像する。ここでトナーが付着した像（以下では、便宜上「トナー像」ともいう）は、感光体ドラム１０３０の回転に伴って転写装置１０３３の方向に移動する。なお、この現像装置１０３２の構成については後述する。
【００２９】
給紙トレイ１０３８には記録紙１０４０が格納されている。この給紙トレイ１０３８の近傍には給紙コロ１０３７が配置されており、該給紙コロ１０３７は、記録紙１０４０を給紙トレイ１０３８から１枚づつ取り出し、レジストローラ対１０３９に搬送する。該レジストローラ対１０３９は、給紙コロ１０３７によって取り出された記録紙１０４０を一旦保持するとともに、該記録紙１０４０を感光体ドラム１０３０の回転に合わせて感光体ドラム１０３０と転写装置１０３３との間隙に向けて送り出す。
【００３０】
転写装置１０３３は、感光体ドラム１０３０の表面上のトナーを電気的に記録紙１０４０に引きつけるために、トナーとは逆極性の電圧が印加されている。そして、この電圧により、感光体ドラム１０３０の表面のトナー像が記録紙１０４０に転写される。ここで転写された記録紙１０４０は、定着ローラ１０４１に送られる。
【００３１】
この定着ローラ１０４１では、熱と圧力とが記録紙１０４０に加えられ、これによってトナーが記録紙１０４０上に定着される。ここで定着された記録紙１０４０は、排紙ローラ１０４２を介して排紙トレイ１０４３に送られ、排紙トレイ１０４３上に順次スタックされる。
【００３２】
除電ユニット１０３４は、感光体ドラム１０３０の表面を除電する。
【００３３】
クリーニングユニット１０３５は、感光体ドラム１０３０の表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラム１０３０の表面は、再度帯電装置１０３１に対向する位置に戻る。
【００３４】
「帯電装置」
次に、前記帯電装置１０３１の構成について説明する。
【００３５】
この帯電装置１０３１は、一例として図２に示されるように、電源装置１０３１ａ、及び帯電ローラ１０３１ｂを有している。ここでは、いわゆる近接帯電法によって感光体ドラム１０３０が帯電されるものとする。なお、接触帯電法によって感光体ドラム１０３０が帯電されても良い。
【００３６】
帯電ローラ１０３１ｂは、一例として図３に示されるように、棒状の芯金と、該芯金をくるむように設けられ、中抵抗に抵抗が設定されている円柱状の弾性層と、該弾性層の外周を被覆し、耐摩耗性を向上させ、かつ異物付着性を低減させる被覆層（保護層）とを有している。そして、感光体ドラム１０３０における不要な部分（像が形成されない部分）が帯電されないようにスペーサが設けられている。なお、スペーサは、帯電ローラ１０３１ｂではなく、感光体ドラム１０３０に設けても良い。また、帯電ローラ１０３１ｂと感光体ドラム１０３０との間に例えばベルトのようなシート状の部材をスペーサとして配置しても良い。
【００３７】
電源装置１０３１ａは、一例として図４に示されるように、正弦波信号生成回路１０１、三角波信号生成回路１０３、制御回路１０５、比較回路１０７、スイッチング増幅回路１０９、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１１１、ＡＣトランス１１３及びＤＣバイアス回路１１５を有している。
【００３８】
正弦波信号生成回路１０１は、所定周波数の正弦波形状の信号（以下では、便宜上「正弦波信号」ともいう）を生成する。ここでは、一例として図５に示されるように、正弦波信号生成回路１０１は、複数の抵抗（Ｒ２１〜Ｒ２６、ＶＲ２１）、複数のコンデンサ（Ｃ２１、Ｃ２２、Ｃ２３）、複数のツェナーダイオード（ＺＤ２１、ＺＤ２２）、及びオペアンプＩＣ２１を有している。そして、図６には、この正弦波信号生成回路１０１から出力される正弦波信号ｓ１０１の電圧波形が例示されている。
【００３９】
三角波信号生成回路１０３は、三角波形状の信号（以下では、便宜上「三角波信号」ともいう）を生成する。ここでは、一例として図７に示されるように、三角波信号生成回路１０３は、複数の抵抗（Ｒ３１〜Ｒ３９）、複数のコンデンサ（Ｃ３１、Ｃ３２）、トランジスタＱ３１、及びオペアンプＩＣ３１を有している。そして、図８には、この三角波信号生成回路１０３から出力される三角波信号ｓ１０３の電圧波形が例示されている。なお、三角波信号の波形（ピーク値、周期等）は、正弦波信号の波形（ピーク値、周波数等）に応じて設定されている。
【００４０】
比較回路１０７は、正弦波信号生成回路１０１から出力され制御回路１０５を介した正弦波信号と三角波信号生成回路１０３から出力された三角波信号を比較し、その比較結果を出力する。ここでは、比較回路１０７は、一例として図９に示されるように、複数の抵抗（Ｒ３〜Ｒ６）、複数のオペアンプ（ＩＣ１、ＩＣ２）を有している。また、ここでは、比較回路１０７からは、２つの信号（信号ｓ１０７ａ、信号ｓ１０７ｂ）が出力される。なお、信号ｓ１０７ａの電圧波形が図１０に、信号ｓ１０７ｂの電圧波形が図１１にそれぞれ例示されている。信号ｓ１０７ｂの電圧波形は、信号ｓ１０７ａの電圧波形を反転させたものと同じである。
【００４１】
スイッチング増幅回路１０９は、比較回路１０７の出力信号（ここでは、信号ｓ１０７ａと信号ｓ１０７ｂの２つの信号）に応じてスイッチング動作を行い、ＡＣトランス１１３の駆動が可能となる程度に電流を増幅する。ここでは、一例として図９に示されるように、スイッチング増幅回路１０９は、複数の抵抗（Ｒ７〜Ｒ１８）、複数のトランジスタ（Ｑ１〜Ｑ７）、複数のダイオード（Ｄ１、Ｄ２）を有している。そして、図１２には、このスイッチング増幅回路１０９から出力される信号ｓ１０９の電圧波形が例示されている。この電圧波形からわかるように、スイッチング増幅回路１０９の出力信号ｓ１０９は、ローレベルが０Ｖのパルス形状の信号、いわゆる「フルスイッチングされた信号（フルスイッチ信号）」である。すなわち、スイッチング増幅回路１０９は、スイッチングに関してはフルスイッチング動作を行う。
【００４２】
ローパスフィルタ１１１は、スイッチング増幅回路１０９の出力信号の波形形状を正弦波形状に変換する。ここでは、一例として図１３に示されるように、ローパスフィルタ１１１は、抵抗Ｒ１９、コイルＬ１、コンデンサＣ２を有している。そして、図１４には、このローパスフィルタ１１１から出力される信号ｓ１１１ａの電圧波形が例示されている。
【００４３】
ローパスフィルタ１１１の出力信号ｓ１１１ａは、コンデンサＣ１を介してＡＣトランス１１３に供給される。すなわち、コンデンサＣ１の出力信号ｓ１１１ｂが、ＡＣトランス１１３の駆動信号となる。図１５には、コンデンサＣ１から出力される信号ｓ１１１ｂの電圧波形が例示されている。
【００４４】
ＡＣトランス１１３は、信号ｓ１１１ｂを昇圧する。ここでは、図１６に示されるように、±１．５ｋＶに昇圧されている。なお、ＡＣトランス１１３の１次側を流れる電流情報が含まれる信号は、モニタ用信号として制御回路１０５にフィードバックされる（図１３参照）。
【００４５】
制御回路１０５は、レベル調整回路１０５ａ、及び帰還回路１０５ｂを有している（図４参照）。ここでは、帰還回路１０５ｂには、ＡＣトランス１１３からの上記モニタ用信号が入力される。そして、レベル調整回路１０５ａは、帰還回路１０５ｂの出力信号に応じて、ＡＣトランス１１３の出力信号の電圧波形におけるピークレベルが所望のレベルとなるように、正弦波信号生成回路１０１の出力信号ｓ１０１の電圧波形におけるピークレベルを調整する。
【００４６】
帰還回路１０５ｂは、一例として、モニタ用信号の電流値を検出し電圧情報に変換する電流検出抵抗（不図示）、及び電流検出抵抗の出力信号を半波整流し、ピーク値（実効値）を出力する半波整流回路（不図示）を有している（例えば、前記特許文献１（特開２００１−１１７３２５号公報）参照）。
【００４７】
また、レベル調整回路１０５ａは、一例として、前記所望のレベルに対応する基準電圧の信号を生成する基準電圧信号生成回路（不図示）、該基準電圧信号生成回路の出力信号と上記半波整流回路の出力信号との差を検出するオペアンプ（不図示）、及び該オペアンプの検出結果が０となるように正弦波信号生成回路１０１の出力信号ｓ１０１を調整して比較回路１０７に出力する調整回路（不図示）を有している。
【００４８】
ＤＣバイアス回路１１５は、ＡＣトランス１１３で昇圧された電圧（ＡＣ電圧）に重畳されるＤＣ電圧を発生する。ここでは、一例として図１３に示されるように、ＤＣバイアス回路１１５は、複数の抵抗（Ｒ５０〜Ｒ５３）、複数のコンデンサ（Ｃ５０〜Ｃ５２）、トランジスタＱ５０、ダイオードＤ５０、トランスＴ５０を有している。そして、図１７には、ＡＣ電圧とＤＣ電圧とが重畳され、帯電ローラ１０３１ｂ（正確には帯電ローラ１０３１ｂの芯金）に印加される電圧の波形が例示されている。ここでは、一例としてＤＣ電圧は、−６００（Ｖ）である。
【００４９】
以上の説明から明らかなように、本第１の実施形態に係る帯電装置１０３１では、正弦波信号生成回路１０１と三角波信号生成回路１０３と制御回路１０５と比較回路１０７とスイッチング増幅回路１０９とローパスフィルタ（ＬＰＦ）１１１とＡＣトランス１１３とによってＡＣ高圧電源装置が構成されている。
【００５０】
ところで、比較のために、従来の帯電装置に用いられているＡＣ高圧電源装置の一例が図１８に示されている。このＡＣ高圧電源装置は、正弦波信号生成回路２０１、制御回路２０５、増幅回路２０９、及びＡＣトランス２１３を有している。このＡＣ高圧電源装置では、一例として図１９に示されるように、増幅回路２０９の出力信号は、電流波形と電圧波形の重なり部分（面積）が大きく、電流が流れるときの電圧が大きいため、増幅回路２０９での発熱及び電力損失が大きい。
【００５１】
一方、上記のように構成される帯電装置１０３１では、一例として図２０に示されるように、スイッチング増幅回路１０９において、電流波形と電圧波形の重なり部分（面積）が極めて少なく、電流が流れるときの電圧がほぼ０となるため、スイッチング増幅回路１０９での発熱及び電力損失を極めて小さくすることができる。
【００５２】
なお、ＤＣ電圧及びＡＣ電圧は、プロセススピードによって異なる。例えば、３０〜６０（ｃｐｍ）のプロセススピードでは、ＤＣ電圧は−４５０〜−１５００（Ｖ）、ＡＣ電圧は８００〜４５００（Ｈｚ）で８００〜２０００（Ｖ）程度である。
【００５３】
「現像装置」
次に、前記現像装置１０３２の構成について説明する。
【００５４】
この現像装置１０３２は、電源装置１０３２ａ（図２１参照）、現像ローラ１０３２ｂ（図１参照）、及びトナーカートリッジ１０３２ｃ（図１参照）を有している。
【００５５】
トナーカートリッジ１０３２ｃには、トナーが格納されている。
【００５６】
電源装置１０３２ａは、図２１に示されるように、正弦波信号生成回路３０１、三角波信号生成回路３０３、制御回路３０５、比較回路３０７、スイッチング増幅回路３０９、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３１１、ＡＣトランス３１３、及びＤＣバイアス回路３１５を有している。
【００５７】
正弦波信号生成回路３０１は、上記正弦波信号生成回路１０１と同様な構成であり、正弦波信号を生成する。
【００５８】
三角波信号生成回路３０３は、上記三角波信号生成回路１０３と同様な構成であり、三角波信号を生成する。
【００５９】
比較回路３０７は、上記比較回路１０７と同様な構成であり、正弦波信号生成回路３０１から出力され制御回路３０５を介した正弦波信号と三角波信号生成回路３０３から出力された三角波信号を比較し、その比較結果を出力する。
【００６０】
スイッチング増幅回路３０９は、上記スイッチング増幅回路１０９と同様な構成であり、比較回路３０７の出力信号に応じてスイッチング動作を行い、ＡＣトランス３１３の駆動が可能となる程度に電流を増幅する。このスイッチング増幅回路３０９の出力信号は、フルスイッチ信号である。すなわち、スイッチング増幅回路３０９は、スイッチングに関してはフルスイッチング動作を行う。
【００６１】
ローパスフィルタ３１１は、上記ローパスフィルタ１１１と同様な構成であり、スイッチング増幅回路３０９の出力信号の波形形状を正弦波形状に変換する。ローパスフィルタ３１１の出力信号は、上記コンデンサＣ１と同様なコンデンサ（不図示）を介してＡＣトランス３１３に供給される。すなわち、該コンデンサ（不図示）の出力信号が、ＡＣトランス３１３の駆動信号となる。
【００６２】
ＡＣトランス３１３は、上述の駆動信号を昇圧する。ここでは、図２２に示されるように、±０．５ｋＶに昇圧されている。なお、ＡＣトランス３１３の１次側を流れる電流情報が含まれる信号は、モニタ用信号として制御回路３０５にフィードバックされる。
【００６３】
制御回路３０５は、レベル調整回路３０５ａ、及び帰還回路３０５ｂを有している。帰還回路３０５ｂには、ＡＣトランス３１３からのモニタ用信号が入力される。そして、レベル調整回路３０５ａは、帰還回路３０５ｂの出力信号に応じて、ＡＣトランス３１３の出力信号の電圧波形におけるピークレベルが所望のレベルとなるように、正弦波信号生成回路３０１の出力信号の電圧波形におけるピークレベルを調整する。
【００６４】
ＤＣバイアス回路３１５は、上記ＤＣバイアス回路１１５と同様な構成であり、ＡＣトランス３１３で昇圧された電圧（ＡＣ電圧）に重畳されるＤＣ電圧を発生する。そして、図２３には、ＡＣ電圧とＤＣ電圧とが重畳され、現像ローラ１０３２ｂに印加される電圧の波形が例示されている。ここでは、一例としてＤＣ電圧は−５００（Ｖ）である。
【００６５】
以上の説明から明らかなように、本第１の実施形態に係る現像装置１０３２では、正弦波信号生成回路３０１と三角波信号生成回路３０３と制御回路３０５と比較回路３０７とスイッチング増幅回路３０９とローパスフィルタ（ＬＰＦ）３１１とＡＣトランス３１３とによってＡＣ高圧電源装置が構成されている。
【００６６】
そして、上記のように構成される現像装置１０３２では、上記帯電装置１０３１と同様に、スイッチング増幅回路３０９において、電流が流れるときに電圧がほぼ０となるため、スイッチング増幅回路３０９での発熱及び電力損失を極めて小さくすることができる。
【００６７】
プリンタ制御装置１０６０は、印刷要求があると、一例として図２４に示されるように、帯電装置１０３１、現像装置１０３２、及び転写装置１０３３を制御する。なお、図２４における「出力切換」では、電源の極性を変更する。具体的には、例えばクリーニング状態から転写状態に移行する時には、電源を「＋」出力から一旦出力停止とし、その後「−」出力とする。
【００６８】
以上説明したように、本第１の実施形態に係る電源装置１０３１ａによると、比較回路１０７によって正弦波信号と三角波信号が比較され、その比較結果に基づいてスイッチング増幅回路１０９にてスイッチング動作が行われる。そして、スイッチング増幅回路１０９の出力信号は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１１１によって正弦波形状の信号に変換された後、ＡＣトランス１１３で昇圧される。また、制御回路１０５によってＡＣトランス１１３の出力信号のピークレベルが所望のピークレベルとなるように比較回路１０７に入力される正弦波信号がフィードバック制御される。この場合には、上述したように、スイッチング増幅回路１０９での発熱を抑制することができ、温度上昇及び電力損失を従来よりも小さくすることができる。そして、放熱板を不要あるいは従来よりも小さくすることが可能となる。従って、装置の小型化及び消費電力の低減が可能となる。
【００６９】
また、本第１の実施形態に係る電源装置１０３２ａによると、比較回路３０７によって正弦波信号と三角波信号が比較され、その比較結果に基づいてスイッチング増幅回路３０９にてスイッチング動作が行われる。そして、スイッチング増幅回路３０９の出力信号は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３１１によって正弦波形状の信号に変換された後、ＡＣトランス３１３で昇圧される。また、制御回路３０５によってＡＣトランス３１３の出力信号のピークレベルが所望のピークレベルとなるように比較回路３０７に入力される正弦波信号がフィードバック制御される。この場合には、上述したように、スイッチング増幅回路３０９での発熱を抑制することができ、温度上昇及び電力損失を従来よりも小さくすることができる。そして、放熱板を不要あるいは従来よりも小さくすることが可能となる。従って、装置の小型化及び消費電力の低減が可能となる。
【００７０】
また、本第１の実施形態に係る帯電装置１０３１によると、温度上昇及び電力損失を従来よりも小さくすることができるＡＣ高圧電源装置を備えているため、結果として小型化及び消費電力の低減が可能となる。
【００７１】
また、本第１の実施形態に係る現像装置１０３２によると、温度上昇及び電力損失を従来よりも小さくすることができるＡＣ高圧電源装置を備えているため、結果として小型化及び消費電力の低減が可能となる。
【００７２】
また、本第１の実施形態に係るレーザプリンタ１０００によると、小型化及び消費電力の低減ができる帯電装置１０３１及び現像装置１０３２を備えているため、結果として小型化及び消費電力の低減が可能となる。
【００７３】
なお、上記第１の実施形態では、スイッチング増幅回路１０９の出力信号ｓ１０９が、ローレベルが０Ｖのパルス形状の信号である場合について説明したが、これに限定されるものではない。ローレベルが０Ｖ近傍であれば、温度上昇及び電力損失を従来よりも小さくすることができる。同様に、スイッチング増幅回路３０９の出力信号についても、ローレベルが０Ｖ近傍であれば、温度上昇及び電力損失を従来よりも小さくすることができる。
【００７４】
また、上記第１の実施形態において、帯電装置１０３１は、前記正弦波信号を外部から供給できるときに、前記正弦波信号生成回路１０１を省いても良い。また、帯電装置１０３１は、前記三角波信号を外部から供給できるときに、前記三角波信号生成回路１０３を省いても良い。
【００７５】
同様に、現像装置１０３２は、前記正弦波信号を外部から供給できるときに、前記正弦波信号生成回路３０１を省いても良い。また、現像装置１０３２は、前記三角波信号を外部から供給できるときに、前記三角波信号生成回路３０３を省いても良い。
【００７６】
また、上記第１の実施形態において、帯電装置１０３１の正弦波信号生成回路１０１と制御回路１０５を一体化させても良い。例えば、前記正弦波信号生成回路１０１と前記制御回路１０５に代えて、一例として図２５に示されるように、ＡＣトランス１１３からのモニタ用信号に基づいて、ＡＣトランス１１３の出力信号の電圧波形におけるピークレベルが所望のレベルとなるように調整された正弦波信号を生成する正弦波信号生成回路１０１´を用いても良い。
【００７７】
同様に、現像装置１０３２の正弦波信号生成回路３０１と制御回路３０５を一体化させても良い。例えば、前記正弦波信号生成回路３０１と前記制御回路３０５に代えて、一例として図２６に示されるように、ＡＣトランス３１３からのモニタ用信号に基づいて、ＡＣトランス３１３の出力信号の電圧波形におけるピークレベルが所望のレベルとなるように調整された正弦波信号を生成する正弦波信号生成回路３０１´を用いても良い。
【００７８】
また、上記第１の実施形態では、帯電部材が帯電ローラの場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、帯電ブラシ、帯電フイルム、及び帯電ブレードのいずれかであっても良い。
【００７９】
また、上記第１の実施形態では、現像部材が現像ローラの場合について説明したが、これに限定されるものではない。
【００８０】
また、上記第１の実施形態では、レーザプリンタ１０００が、帯電装置１０３１と現像装置１０３２を備えている場合について説明したが、帯電装置及び現像装置の一方が従来の装置であっても良い。この場合であっても、従来よりも小型化及び消費電力の低減が可能となる。
【００８１】
また、上記第１の実施形態では、三角波信号が、いわゆる「のこぎり波」の場合について説明したが、これに限定されるものではない。
【００８２】
また、上記第１の実施形態では、ＡＣトランスの１次側を流れる電流情報が含まれる信号をモニタ用信号とする場合について説明したが、これに限らず、例えば、ＡＣトランスの２次側を流れる電流情報が含まれる信号をモニタ用信号としても良い。
【００８３】
《第２の実施形態》
次に、本発明の第２の実施形態を図２７〜図２９に基づいて説明する。図２７には、本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置としてのカラープリンタ２０００の概略構成が示されている。
【００８４】
このカラープリンタ２０００は、中間転写ベルトを用いた４連タンデム方式のカラープリンタであり、４色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）を重ね合わせてフルカラーの画像を形成する。
【００８５】
カラープリンタ２０００は、光走査装置２０１０、４つの感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）、帯電装置２０３１（不図示）、現像装置２０３２（不図示）、感光体ドラムに対応した４つのクリーニングユニット（２０３５ａ、２０３５ｂ、２０３５ｃ、２０３５ｄ）、感光体ドラムに対応した４つの除電ランプ（２０３４１、２０３４２、２０３４３、２０３４４）、中間転写ベルト２０４０、レジストローラ対２０５６、転写ベルト２０６１、搬送ベルト２０６２、定着ユニット２０７０、通信制御装置２０５０、及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置２０６０などを備えている。なお、各感光体ドラムは、図２７における矢印方向に回転するようになっている。
【００８６】
「帯電装置」
帯電装置２０３１は、電源装置２０３１ａ（図２８参照）、及び感光体ドラムに対応した４つの帯電ローラ（２０３１１、２０３１２、２０３１３、２０３１４）（図２７参照）を有している。
【００８７】
電源装置２０３１ａは、図２８に示されるように、正弦波信号生成回路２１０１、三角波信号生成回路２１０３、４つの制御回路（２１０５１、２１０５２、２１０５３、２１０５４）、４つの比較回路（２１０７１、２１０７２、２１０７３、２１０７４）、４つのスイッチング増幅回路（２１０９１、２１０９２、２１０９３、２１０９４）、４つのローパスフィルタ（ＬＰＦ）（２１１１１、２１１１２、２１１１３、２１１１４）、４つのＡＣトランス（２１１３１、２１１３２、２１１３３、２１１３４）、及び４つのＤＣバイアス回路（２１１５１、２１１５２、２１１５３、２１１５４）を有している。
【００８８】
ここでは、制御回路２１０５１、比較回路２１０７１、スイッチング増幅回路２１０９１、ローパスフィルタ２１１１１、ＡＣトランス２１１３１、ＤＣバイアス回路２１１５１、及び帯電ローラ２０３１１は、感光体ドラム２０３０ａに対応している。
【００８９】
また、制御回路２１０５２、比較回路２１０７２、スイッチング増幅回路２１０９２、ローパスフィルタ２１１１２、ＡＣトランス２１１３２、ＤＣバイアス回路２１１５２、及び帯電ローラ２０３１２は、感光体ドラム２０３０ｂに対応している。
【００９０】
また、制御回路２１０５３、比較回路２１０７３、スイッチング増幅回路２１０９３、ローパスフィルタ２１１１３、ＡＣトランス２１１３３、ＤＣバイアス回路２１１５３、及び帯電ローラ２０３１３は、感光体ドラム２０３０ｃに対応している。
【００９１】
そして、制御回路２１０５４、比較回路２１０７４、スイッチング増幅回路２１０９４、ローパスフィルタ２１１１４、ＡＣトランス２１１３４、ＤＣバイアス回路２１１５４、及び帯電ローラ２０３１４は、感光体ドラム２０３０ｄに対応している。
【００９２】
正弦波信号生成回路２１０１は、上記第１の実施形態における正弦波信号生成回路１０１と同様な構成であり、正弦波信号を生成する。ここで生成された正弦波信号は各制御回路（２１０５１〜２１０５４）に供給される。
【００９３】
三角波信号生成回路２１０３は、上記第１の実施形態における三角波信号生成回路１０３と同様な構成であり、三角波信号を生成する。ここで生成された三角波信号は各比較回路（２１０７１〜２１０７４）に供給される。
【００９４】
各比較回路（２１０７１〜２１０７４）は、上記第１の実施形態における比較回路１０７と同様な構成であり、正弦波信号生成回路２１０１から出力され対応する制御回路を介した正弦波信号と三角波信号生成回路２１０３から出力された三角波信号を比較し、その比較結果を出力する。
【００９５】
各スイッチング増幅回路（２１０９１〜２１０９４）は、上記第１の実施形態におけるスイッチング増幅回路１０９と同様な構成であり、対応する比較回路の出力信号に応じてスイッチング動作を行い、対応するＡＣトランスの駆動が可能となる程度に電流を増幅する。各スイッチング増幅回路（２１０９１〜２１０９４）の出力信号は、フルスイッチ信号である。すなわち、各スイッチング増幅回路（２１０９１〜２１０９４）は、スイッチングに関してはフルスイッチング動作を行う。
【００９６】
各ローパスフィルタ（２１１１１〜２１１１４）は、上記第１の実施形態におけるローパスフィルタ１１１と同様な構成であり、対応するスイッチング増幅回路の出力信号の波形形状を正弦波形状に変換する。各ローパスフィルタ（２１１１１〜２１１１４）の出力信号は、上記第１の実施形態におけるコンデンサＣ１と同様なコンデンサ（不図示）を介して対応するＡＣトランスに供給される。
【００９７】
各ＡＣトランス（２１１３１〜２１１３４）は、入力信号を昇圧する。なお、各ＡＣトランス（２１１３１〜２１１３４）の１次側を流れる電流情報が含まれる信号は、モニタ用信号として対応する制御回路にフィードバックされる。
【００９８】
各制御回路（２１０５１〜２１０５４）は、上記第１の実施形態における制御回路１０５と同様な構成であり、対応するＡＣトランスからのモニタ用信号に応じて、対応するＡＣトランスの出力信号の電圧波形におけるピークレベルが所望のレベルとなるように、正弦波信号生成回路２１０１の出力信号の電圧波形におけるピークレベルを調整する。
【００９９】
各ＤＣバイアス回路（２１１５１〜２１１５４）は、上記第１の実施形態におけるＤＣバイアス回路１１５と同様な構成であり、対応するＡＣトランスで昇圧されたＡＣ電圧に重畳されるＤＣ電圧を発生する。ＡＣ電圧とＤＣ電圧とが重畳された電圧は、対応する帯電ローラに印加される。
【０１００】
以上の説明から明らかなように、本第２の実施形態に係る帯電装置２０３１では、正弦波信号生成回路２１０１と三角波信号生成回路２１０３と４つの制御回路（２１０５１〜２１０５４）と４つの比較回路（２１０７１〜２１０７４）と４つのスイッチング増幅回路（２１０９１〜２１０９４）と４つのローパスフィルタ（ＬＰＦ）（２１１１１〜２１１１４）と４つのＡＣトランス（２１１３１〜２１１３４）とによってＡＣ高圧電源装置が構成されている。
【０１０１】
そして、帯電装置２０３１は、帯電ローラ２０３１１によって感光体ドラム２０３０ａを帯電させ、帯電ローラ２０３１２によって感光体ドラム２０３０ｂを帯電させる。また、帯電装置２０３１は、帯電ローラ２０３１３によって感光体ドラム２０３０ｃを帯電させ、帯電ローラ２０３１４によって感光体ドラム２０３０ｄを帯電させる。
【０１０２】
光走査装置２０１０は、イエローの画像情報に基づいて、帯電されている感光体ドラム２０３０ａを光走査し、マゼンタの画像情報に基づいて、帯電されている感光体ドラム２０３０ｂを光走査する。また、光走査装置２０１０は、シアンの画像情報に基づいて、帯電されている感光体ドラム２０３０ｃを光走査し、ブラックの画像情報に基づいて、帯電されている感光体ドラム２０３０ｄを光走査する。
【０１０３】
「現像装置」
現像装置２０３２は、電源装置２０３２ａ（図２７では不図示、図２９参照）、感光体ドラムに対応した４つの現像ローラ（２０３２１、２０３２２、２０３２３、２０３２４）、及び現像ローラに対応した４つのトナーカートリッジ（２０３４１、２０３４２、２０３４３、２０３４４、図示省略）を有している。
【０１０４】
トナーカートリッジ２０３４１には、イエローのトナーが格納されている。トナーカートリッジ２０３４２には、マゼンタのトナーが格納されている。トナーカートリッジ２０３４３には、シアンのトナーが格納されている。トナーカートリッジ２０３４４には、ブラックのトナーが格納されている。
【０１０５】
電源装置２０３２ａは、一例として図２９に示されるように、正弦波信号生成回路２２０１、三角波信号生成回路２２０３、４つの制御回路（２２０５１、２２０５２、２２０５３、２２０５４）、４つの比較回路（２２０７１、２２０７２、２２０７３、２２０７４）、４つのスイッチング増幅回路（２２０９１、２２０９２、２２０９３、２２０９４）、４つのローパスフィルタ（ＬＰＦ）（２２１１１、２２１１２、２２１１３、２２１１４）、４つのＡＣトランス（２２１３１、２２１３２、２２１３３、２２１３４）、及び４つのＤＣバイアス回路（２２１５１、２２１５２、２２１５３、２２１５４）を有している。
【０１０６】
ここでは、制御回路２２０５１、比較回路２２０７１、スイッチング増幅回路２２０９１、ローパスフィルタ２２１１１、ＡＣトランス２２１３１、ＤＣバイアス回路２２１５１、現像ローラ２０３２１、及びトナーカートリッジ２０３４１は、感光体ドラム２０３０ａに対応している。
【０１０７】
また、制御回路２２０５２、比較回路２２０７２、スイッチング増幅回路２２０９２、ローパスフィルタ２２１１２、ＡＣトランス２２１３２、ＤＣバイアス回路２２１５２、現像ローラ２０３２２、及びトナーカートリッジ２０３４２は、感光体ドラム２０３０ｂに対応している。
【０１０８】
また、制御回路２２０５３、比較回路２２０７３、スイッチング増幅回路２２０９３、ローパスフィルタ２２１１３、ＡＣトランス２２１３３、ＤＣバイアス回路２２１５３、現像ローラ２０３２３、及びトナーカートリッジ２０３４３は、感光体ドラム２０３０ｃに対応している。
【０１０９】
そして、制御回路２２０５４、比較回路２２０７４、スイッチング増幅回路２２０９４、ローパスフィルタ２２１１４、ＡＣトランス２２１３４、ＤＣバイアス回路２２１５４、現像ローラ２０３２４、及びトナーカートリッジ２０３４４は、感光体ドラム２０３０ｄに対応している。
【０１１０】
正弦波信号生成回路２２０１は、上記第１の実施形態における正弦波信号生成回路３０１と同様な構成であり、正弦波信号を生成する。ここで生成された正弦波信号は各制御回路（２２０５１〜２２０５４）に供給される。
【０１１１】
三角波信号生成回路２２０３は、上記第１の実施形態における三角波信号生成回路３０３と同様な構成であり、三角波信号を生成する。ここで生成された三角波信号は各比較回路（２２０７１〜２２０７４）に供給される。
【０１１２】
各比較回路（２２０７１〜２２０７４）は、上記第１の実施形態における比較回路３０７と同様な構成であり、正弦波信号生成回路２２０１から出力され対応する制御回路を介した正弦波信号と三角波信号生成回路２２０３から出力された三角波信号を比較し、その比較結果を出力する。
【０１１３】
各スイッチング増幅回路（２２０９１〜２２０９４）は、上記第１の実施形態におけるスイッチング増幅回路３０９と同様な構成であり、対応する比較回路の出力信号に応じてスイッチング動作を行い、対応するＡＣトランスの駆動が可能となる程度に電流を増幅する。各スイッチング増幅回路（２２０９１〜２２０９４）の出力信号は、フルスイッチ信号である。すなわち、各スイッチング増幅回路（２２０９１〜２２０９４）は、スイッチングに関してはフルスイッチング動作を行う。
【０１１４】
各ローパスフィルタ（２２１１１〜２２１１４）は、上記第１の実施形態におけるローパスフィルタ３１１と同様な構成であり、対応するスイッチング増幅回路の出力信号の波形形状を正弦波形状に変換する。各ローパスフィルタ（２２１１１〜２２１１４）の出力信号は、上記第１の実施形態におけるコンデンサＣ１と同様なコンデンサ（不図示）を介して対応するＡＣトランスに供給される。
【０１１５】
各ＡＣトランス（２２１３１〜２２１３４）は、入力信号を昇圧する。なお、各ＡＣトランス（２２１３１〜２２１３４）の１次側を流れる電流情報が含まれる信号は、モニタ用信号として対応する制御回路にフィードバックされる。
【０１１６】
各制御回路（２２０５１〜２２０５４）は、上記第１の実施形態における制御回路３０５と同様な構成であり、対応するＡＣトランスからのモニタ用信号に応じて、対応するＡＣトランスの出力信号の電圧波形におけるピークレベルが所望のレベルとなるように、正弦波信号生成回路２２０１の出力信号の電圧波形におけるピークレベルを調整する。
【０１１７】
各ＤＣバイアス回路（２２１５１〜２１１５４）は、上記第１の実施形態におけるＤＣバイアス回路３１５と同様な構成であり、対応するＡＣトランスで昇圧されたＡＣ電圧に重畳されるＤＣ電圧を発生する。ＡＣ電圧とＤＣ電圧とが重畳された電圧は、対応する現像ローラに印加される。
【０１１８】
以上の説明から明らかなように、本第２の実施形態に係る現像装置２０３２では、正弦波信号生成回路２２０１と三角波信号生成回路２２０３と４つの制御回路（２２０５１〜２２０５４）と４つの比較回路（２２０７１〜２２０７４）と４つのスイッチング増幅回路（２２０９１〜２２０９４）と４つのローパスフィルタ（ＬＰＦ）（２２１１１〜２２１１４）と４つのＡＣトランス（２２１３１〜２２１３４）とによってＡＣ高圧電源装置が構成されている。
【０１１９】
現像装置２０３２は、感光体ドラム２０３０ａに形成された静電潜像をイエローのトナーで現像し、感光体ドラム２０３０ｂに形成された静電潜像をマゼンタのトナーで現像する。また、現像装置２０３２は、感光体ドラム２０３０ｃに形成された静電潜像をシアンのトナーで現像し、感光体ドラム２０３０ｄに形成された静電潜像をブラックのトナーで現像する。
【０１２０】
各感光体ドラムのトナー像は、中間転写ベルト２０４０に重なるように転写され、レジストローラ対２０５６を介して転写ベルト２０６１上に供給された印刷用紙２０６５に転写される。この印刷用紙２０６５は、搬送ベルト２０６２によって定着ユニット２０７０に送られ、印刷用紙２０６５に転写されたトナー像が定着される。
【０１２１】
各クリーニングユニット（２０３５ａ〜２０３５ｄ）は、対応する感光体ドラムの表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。
【０１２２】
各除電ランプ（２０３４１〜２０３４４）は、対応する感光体ドラムの表面を除電する。
【０１２３】
なお、図２７における符号２０４１は従動ローラ、符号２０４２はバイアスローラ、符号２０４３は駆動ローラ、符号２０４４はファーブラシ、符号２０４５はテンションローラ、符号２０４６は転写対向ローラ、符号２０６３は紙転写バイアスローラである。
【０１２４】
以上説明したように、本第２の実施形態に係る電源装置２０３１ａによると、上記第１の実施形態に係る電源装置１０３１ａを、感光体ドラムの数に応じた複数個有していることと等価である。従って、上記第１の実施形態に係る電源装置１０３１ａと同様な効果を得ることができる。また、この場合には、同種類の部品を１チップ化することができるため、更に低コスト化を図ることができる。
【０１２５】
また、本第２の実施形態に係る電源装置２０３２ａによると、上記第１の実施形態に係る電源装置１０３２ａを、感光体ドラムの数に応じた複数個有していることと等価である。従って、上記第１の実施形態に係る電源装置１０３２ａと同様な効果を得ることができる。また、この場合には、同種類の部品を１チップ化することができるため、更に低コスト化を図ることができる。
【０１２６】
また、本第２の実施形態に係る帯電装置２０３１は、実質的に、上記第１の実施形態に係る帯電装置１０３１を、感光体ドラムの数に応じた複数個有していることと等価である。従って、上記第１の実施形態に係る帯電装置１０３１と同様な効果を得ることができる。
【０１２７】
また、本第２の実施形態に係る現像装置２０３２は、実質的に、上記第１の実施形態に係る現像装置１０３２を、感光体ドラムの数に応じた複数個有していることと等価である。従って、上記第１の実施形態に係る現像装置１０３２と同様な効果を得ることができる。
【０１２８】
また、本第２の実施形態に係るカラープリンタ２０００は、帯電装置２０３１及び現像装置２０３２を備えているため、結果として上記第１の実施形態におけるレーザプリンタ１０００と同様な効果を得ることができる。
【０１２９】
なお、上記第２の実施形態において、光走査装置を１色毎に設けても良いし、２色毎に設けても良い。
【０１３０】
また、上記第２の実施形態において、帯電装置２０３１は、前記正弦波信号を外部から供給できるときに、前記正弦波信号生成回路２１０１を省いても良い。また、帯電装置２０３１は、前記三角波信号を外部から供給できるときに、前記三角波信号生成回路２１０３を省いても良い。
【０１３１】
同様に、現像装置２０３２は、前記正弦波信号を外部から供給できるときに、前記正弦波信号生成回路２２０１を省いても良い。また、現像装置２０３２は、前記三角波信号を外部から供給できるときに、前記三角波信号生成回路２２０３を省いても良い。
【０１３２】
また、上記第２の実施形態では、カラープリンタ２０００が、帯電装置２０３１と現像装置２０３２を備えている場合について説明したが、帯電装置及び現像装置の一方が従来の装置であっても良い。この場合であっても、従来よりも小型化及び消費電力の低減が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０１３３】
以上説明したように、本発明のＡＣ高圧電源装置によれば、小型化、消費電力の低減に適している。また、本発明の帯電装置及び現像装置によれば、小型化、消費電力の低減に適している。また、本発明の画像形成装置によれば、小型化、消費電力の低減に適している。
【図面の簡単な説明】
【０１３４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るレーザプリンタの概略構成を説明するための図である。
【図２】図１における帯電装置の構成を説明するための図である。
【図３】図２における帯電ローラの構成を説明するための図である。
【図４】図２における電源装置を説明するためのブロック図である。
【図５】図４における正弦波信号生成回路を説明するための回路図である。
【図６】図５の正弦波信号生成回路の出力信号を説明するための電圧波形図である。
【図７】図４における三角波信号生成回路を説明するための回路図である。
【図８】図７の三角波信号生成回路の出力信号を説明するための電圧波形図である。
【図９】図２における比較回路及びスイッチング増幅回路を説明するための回路図である。
【図１０】図９におけるＩＣ１の出力信号を説明するための電圧波形図である。
【図１１】図９におけるＩＣ２の出力信号を説明するための電圧波形図である。
【図１２】図９におけるスイッチング増幅回路の出力信号を説明するための電圧波形図である。
【図１３】図４におけるＬＰＦ、ＡＣトランス及びＤＣバイアス回路を説明するための回路図である。
【図１４】図１３におけるＬＰＦの出力信号を説明するための電圧波形図である。
【図１５】図１３におけるコンデンサＣ１を介した信号を説明するための電圧波形図である。
【図１６】図１３におけるＡＣトランスの昇圧を説明するための電圧波形図である。
【図１７】ＡＣ電圧とＤＣ電圧の重畳を説明するための電圧波形図である。
【図１８】従来のＡＣ高圧電源装置を説明するための図である。
【図１９】図１８における電力の損失を説明するための図である。
【図２０】本実施形態における帯電装置の効果を説明するための図である。
【図２１】図１における現像装置の電源装置を説明するためのブロック図である。
【図２２】図２１におけるＡＣトランスの昇圧を説明するための電圧波形図である。
【図２３】図２１におけるＡＣ電圧とＤＣ電圧の重畳を説明するための電圧波形図である。
【図２４】印刷要求があったときのプリンタ制御装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図２５】図４の電源装置の変形例を説明するためのブロック図である。
【図２６】図２１の電源装置の変形例を説明するためのブロック図である。
【図２７】本発明の第２の実施形態に係るカラープリンタの概略構成を説明するための図である。
【図２８】カラープリンタにおける帯電装置の電源装置を説明するためのブロック図である。
【図２９】カラープリンタにおける現像装置の電源装置を説明するためのブロック図である。
【符号の説明】
【０１３５】
１０１…正弦波信号生成回路（第１信号生成回路）、１０３…三角波信号生成回路（第２信号生成回路）、１０５…制御回路、１０５ａ…レベル調整回路、１０５ｂ…帰還回路、１０７…比較回路、１０９…スイッチング増幅回路、１１１…ローパスフィルタ（ＬＰＦ）、１１３…ＡＣトランス（トランス）、１１５…ＤＣバイアス回路、３０１…正弦波信号生成回路（第１信号生成回路）、３０３…三角波信号生成回路（第２信号生成回路）、３０５…制御回路、３０５ａ…レベル調整回路、３０５ｂ…帰還回路、３０７…比較回路、３０９…スイッチング増幅回路、３１１…ローパスフィルタ（ＬＰＦ）、３１３…ＡＣトランス（トランス）、３１５…ＤＣバイアス回路、１０００…レーザプリンタ（画像形成装置）、１０１０…光走査装置、１０３０…感光体ドラム（像担持体）、１０３１…帯電装置、１０３１ａ…電源装置、１０３１ｂ…帯電ローラ（帯電部材）、１０３２…現像装置、１０３２ａ…電源装置、１０３２ｂ…現像ローラ（現像部材）、１０３２ｃ…トナーカートリッジ、２０００…カラープリンタ（画像形成装置）、２０１０…光走査装置、２０３０ａ，２０３０ｂ，２０３０ｃ，２０３０ｄ…感光体ドラム（像担持体）、２０３１…帯電装置、２０３１ａ…電源装置、２０３１１，２０３１２，２０３１３，２０３１４…帯電ローラ（帯電部材）、２０３２…現像装置、２０３２ａ…電源装置、２０３２１，２０３２２，２０３２３，２０３２４…現像ローラ（現像部材）、２０３４１，２０３４２，２０３４３，２０３４４…トナーカートリッジ、２１０１…正弦波信号生成回路（第１信号生成回路）、２１０３…三角波信号生成回路（第２信号生成回路）、２１０５１，２１０５２，２１０５３，２１０５４…制御回路、２１０７１，２１０７２，２１０７３，２１０７４…比較回路、２１０９１，２１０９２，２１０９３，２１０９４…スイッチング増幅回路、２１１１１，２１１１２，２１１１３，２１１１４…ローパスフィルタ（ＬＰＦ）、２１１３１，２１１３２，２１１３３，２１１３４…ＡＣトランス（トランス）、２１１５１，２１１５２，２１１５３，２１１５４…ＤＣバイアス回路、２２０１…正弦波信号生成回路（第１信号生成回路）、２２０３…三角波信号生成回路（第２信号生成回路）、２２０５１，２２０５２，２２０５３，２２０５４…制御回路、２２０７１，２２０７２，２２０７３，２２０７４…比較回路、２２０９１，２２０９２，２２０９３，２２０９４…スイッチング増幅回路、２２１１１，２２１１２，２２１１３，２２１１４…ローパスフィルタ（ＬＰＦ）、２２１３１，２２１３２，２２１３３，２２１３４…ＡＣトランス（トランス）、２２１５１，２２１５２，２２１５３，２２１５４…ＤＣバイアス回路。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正弦波形状の第１信号と三角波形状の第２信号を比較し、その比較結果を出力する比較回路と；
前記比較回路の出力信号に基づいてスイッチング動作及び信号増幅を行うスイッチング増幅回路と；
前記スイッチング増幅回路の出力信号の波形形状を正弦波形状に変換する変換回路と；
前記変換回路の出力信号の電圧を昇圧するトランスと；
前記トランスの入力信号または出力信号をモニタ用信号とし、該モニタ用信号に基づいて、前記トランスの出力信号のピークレベルが所望のピークレベルとなるように前記比較回路に入力される前記第１信号をフィードバック制御する制御回路と；を備えるＡＣ高圧電源装置。
【請求項２】
前記変換回路は、ローパスフィルタであることを特徴とする請求項１に記載のＡＣ高圧電源装置。
【請求項３】
前記制御回路は、前記モニタ用信号が入力される帰還回路と、該帰還回路の出力信号に応じて前記第１信号のピークレベルを調整するレベル調整回路とを有することを特徴とする請求項１又は２に記載のＡＣ高圧電源装置。
【請求項４】
前記第１信号を生成する第１信号生成回路と；
前記第２信号を生成する第２信号生成回路と；を更に備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のＡＣ高圧電源装置。
【請求項５】
前記比較回路と前記スイッチング増幅回路と前記ローパスフィルタと前記トランスと前記制御回路とを組として複数組有し、
前記第１信号生成回路で生成された前記第１信号及び前記第２信号生成回路で生成された前記第２信号は、それぞれ前記複数組の各比較回路に供給されることを特徴とする請求項４に記載のＡＣ高圧電源装置。
【請求項６】
物体を帯電させる帯電装置であって、
請求項１〜５のいずれか一項に記載のＡＣ高圧電源装置と；
前記ＡＣ高圧電源装置のトランスで昇圧されたＡＣ電圧に重畳されるＤＣ電圧を発生させるＤＣバイアス回路と；
前記ＡＣ電圧と前記ＤＣ電圧とが重畳された電圧が印加され、前記物体を帯電させる帯電部材と；を備える帯電装置。
【請求項７】
物体上の静電潜像を現像する現像装置であって、
トナーと、
請求項１〜５のいずれか一項に記載のＡＣ高圧電源装置と；
前記ＡＣ高圧電源装置のトランスで昇圧されたＡＣ電圧に重畳されるＤＣ電圧を発生させるＤＣバイアス回路と；
前記ＡＣ電圧と前記ＤＣ電圧とが重畳された電圧が印加され、前記トナーを前記静電潜像に付着させる現像部材と；を備える現像装置。
【請求項８】
少なくとも１つの像担持体と；
前記少なくとも１つの像担持体の表面を帯電させる少なくとも１つの請求項６に記載の帯電装置と；
前記帯電された少なくとも１つの像担持体に対して画像情報が含まれる光束を走査する少なくとも１つの光走査装置と；を備える画像形成装置。
【請求項９】
少なくとも１つの像担持体と；
前記少なくとも１つの像担持体に対して画像情報が含まれる光束を走査し、前記少なくとも１つの像担持体の表面に静電潜像を形成する少なくとも１つの光走査装置と；
前記静電潜像を現像する少なくとも１つの請求項７に記載の現像装置と；を備える画像形成装置。
【請求項１０】
少なくとも１つの像担持体と；
前記少なくとも１つの像担持体の表面を帯電させる少なくとも１つの請求項６に記載の帯電装置と；
前記帯電された少なくとも１つの像担持体に対して画像情報が含まれる光束を走査し、前記少なくとも１つの像担持体の表面に静電潜像を形成する少なくとも１つの光走査装置と；
前記静電潜像を現像する少なくとも１つの請求項７に記載の現像装置と；を備える画像形成装置。
【請求項１１】
前記画像情報は、多色の画像情報であることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１】
正弦波形状の第１信号と三角波形状の第２信号を比較し、その比較結果を出力する比較回路と；
前記比較回路の出力信号に基づいてスイッチング動作及び信号増幅を行うスイッチング増幅回路と；
前記スイッチング増幅回路の出力信号の波形形状を正弦波形状に変換する変換回路と；
前記変換回路の出力信号の電圧を昇圧するトランスと；
前記トランスの入力信号または出力信号をモニタ用信号とし、該モニタ用信号に基づいて、前記トランスの出力信号のピークレベルが所望のピークレベルとなるように前記比較回路に入力される前記第１信号をフィードバック制御する制御回路と；を備えるＡＣ高圧電源装置。
【請求項２】
前記変換回路は、ローパスフィルタであることを特徴とする請求項１に記載のＡＣ高圧電源装置。
【請求項３】
前記制御回路は、前記モニタ用信号が入力される帰還回路と、該帰還回路の出力信号に応じて前記第１信号のピークレベルを調整するレベル調整回路とを有することを特徴とする請求項１又は２に記載のＡＣ高圧電源装置。
【請求項４】
前記第１信号を生成する第１信号生成回路と；
前記第２信号を生成する第２信号生成回路と；を更に備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のＡＣ高圧電源装置。
【請求項５】
前記比較回路と前記スイッチング増幅回路と前記ローパスフィルタと前記トランスと前記制御回路とを組として複数組有し、
前記第１信号生成回路で生成された前記第１信号及び前記第２信号生成回路で生成された前記第２信号は、それぞれ前記複数組の各比較回路に供給されることを特徴とする請求項４に記載のＡＣ高圧電源装置。
【請求項６】
物体を帯電させる帯電装置であって、
請求項１〜５のいずれか一項に記載のＡＣ高圧電源装置と；
前記ＡＣ高圧電源装置のトランスで昇圧されたＡＣ電圧に重畳されるＤＣ電圧を発生させるＤＣバイアス回路と；
前記ＡＣ電圧と前記ＤＣ電圧とが重畳された電圧が印加され、前記物体を帯電させる帯電部材と；を備える帯電装置。
【請求項７】
物体上の静電潜像を現像する現像装置であって、
トナーと、
請求項１〜５のいずれか一項に記載のＡＣ高圧電源装置と；
前記ＡＣ高圧電源装置のトランスで昇圧されたＡＣ電圧に重畳されるＤＣ電圧を発生させるＤＣバイアス回路と；
前記ＡＣ電圧と前記ＤＣ電圧とが重畳された電圧が印加され、前記トナーを前記静電潜像に付着させる現像部材と；を備える現像装置。
【請求項８】
少なくとも１つの像担持体と；
前記少なくとも１つの像担持体の表面を帯電させる少なくとも１つの請求項６に記載の帯電装置と；
前記帯電された少なくとも１つの像担持体に対して画像情報が含まれる光束を走査する少なくとも１つの光走査装置と；を備える画像形成装置。
【請求項９】
少なくとも１つの像担持体と；
前記少なくとも１つの像担持体に対して画像情報が含まれる光束を走査し、前記少なくとも１つの像担持体の表面に静電潜像を形成する少なくとも１つの光走査装置と；
前記静電潜像を現像する少なくとも１つの請求項７に記載の現像装置と；を備える画像形成装置。
【請求項１０】
少なくとも１つの像担持体と；
前記少なくとも１つの像担持体の表面を帯電させる少なくとも１つの請求項６に記載の帯電装置と；
前記帯電された少なくとも１つの像担持体に対して画像情報が含まれる光束を走査し、前記少なくとも１つの像担持体の表面に静電潜像を形成する少なくとも１つの光走査装置と；
前記静電潜像を現像する少なくとも１つの請求項７に記載の現像装置と；を備える画像形成装置。
【請求項１１】
前記画像情報は、多色の画像情報であることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【公開番号】特開２００９−１２２５６４（Ｐ２００９−１２２５６４Ａ）
【公開日】平成２１年６月４日（２００９．６．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２９８８３９（Ｐ２００７−２９８８３９）
【出願日】平成１９年１１月１９日（２００７．１１．１９）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月４日（２００９．６．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月１９日（２００７．１１．１９）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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