CN106556980A - 图像形成设备和偏压电源装置 - Google Patents

Abstract

一种图像形成设备，包括图像载体、充电单元、曝光单元、显影单元以及转印单元。充电单元和显影单元中的至少一个使用了交流电和直流电相叠加的电场，该电场通过偏压电源产生。偏压电源包括：变压器，其包括第一绕组和第二绕组，当为第一绕组供应电流时从第二绕组输出交流输出信号；开关电路，其包括开关元件，通过根据接收到的调制输出信号对开关元件进行切换来为变压器的第一绕组供应电流；调制电路，其接收设置交流输出信号和调制信号的频率的频率设置信号，产生具有调制脉宽的调制输出信号。调制信号的频率和交流输出信号的频率被设为使得通过调制信号与交流输出信号的谐波之间的干扰在转印材料上产生的不同密度的条纹的间隔小于预定间隔。

Description

图像形成设备和偏压电源装置

技术领域

本发明涉及图像形成设备和偏压电源装置。

背景技术

日本未经审查的专利申请公开No.2014-68446描述了一种偏压电源装置，该偏压电源装置包括：变压器，其具有第一绕组和第二绕组，并且当电流供应至第一绕组时将交流电输出至连接至第二绕组的负载；开关单元，其具有开关元件，并且基于接收到的调制信号通过切换开关元件将电流供应至第一绕组；调制单元，其接收设置交流电的频率的频率设置信号和设置调制信号的频率的载波信号，并且产生具有基于频率设置信号和载波信号而调制的脉宽的调制信号；以及波形设置单元，其设置载波信号的波形。波形设置单元将载波信号的波形设为这样的波形，其中，与载波信号的波形是锯齿波的情况相比，谐波成分与基波成分的振幅的比率小。

日本未经审查的专利申请公开No.2013-255332描述了一种偏压电源装置，该偏压电源装置包括：温度检测单元，其测量温度；以及控制信号产生单元，其产生输出频率设置信号(其设置以重复频率输出的交流电的频率)和在通过温度检测单元测量的温度符合包括在至少两个预定温度范围中的较高温度范围的情况下以较低重复频率(低于在温度符合较低温度范围的情况下的重复频率)设置的共振频率信号，或者产生在温度符合较低温度范围的情况下以较高重复频率(高于在温度符合较高温度范围的情况下的重复频率)设置的共振频率信号，并且输出该共振频率信号。

日本专利No.5552978描述了一种高电压电源装置，其中产生锯齿波形信号的电路布置在谐波调制电路附近，并且共振频率信号的频率为输出信号频率信号的频率的整数倍。

如果将通过切换(接通和断开)开关元件获得高电压交流输出信号的高频调制系统(D类放大系统)的切换电源用作用于图像形成设备的偏压电源，则输出会由于用于切换开关元件的调制信号与输出交流输出信号之间的干扰而波动，因此会出现具有不同密度(密度不匀)的条纹，并且形成的图像的图像质量会变差。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种图像形成设备等，与其中通过信号之间的干扰产生的不同密度的条纹的间隔不小于预定间隔的情况相比，本发明限制了通过信号之间的干扰产生的不同密度的条纹的显现。

根据本发明的第一方面，提供了一种图像形成设备，该图像形成设备包括：图像载体；充电单元，其为图像载体充电；曝光单元，其将通过充电单元充电的图像载体曝光，并且在图像载体上形成静电潜像；显影单元，其将通过曝光单元曝光而形成在图像载体上的静电潜像显影；以及转印单元，其将显影的图像转印至转印材料上。充电单元和显影单元中的至少一个使用交流电和直流电相叠加的电场，该电场通过偏压电源产生。偏压电源包括：变压器，其包括第一绕组和第二绕组，并且当为第一绕组供应电流时从第二绕组输出交流输出信号；开关电路，其包括开关元件，并且通过根据接收到的调制输出信号对开关元件进行切换来为变压器的第一绕组供应电流；以及调制电路，其接收设置交流输出信号和调制信号的频率的频率设置信号，并且产生具有调制脉宽的调制输出信号。调制信号的频率和交流输出信号的频率被设为使得通过调制信号与交流输出信号的谐波之间的干扰在转印材料上产生的不同密度的条纹的间隔小于预定间隔。

根据本发明的第二方面，在根据第一方面的图像形成设备中，可通过调制信号与在比调制信号的频率低的频率侧挨着调制信号的交流输出信号的谐波之间的干扰针对第一干扰频率、并且通过调制信号与在比调制信号的频率高的频率侧挨着调制信号的交流输出信号的谐波之间的干扰针对第二干扰频率，来设置调制信号的频率和交流输出信号的频率。

根据本发明的第三方面，在根据第二方面的图像形成设备中，除第一干扰频率和第二干扰频率以外，还可以针对作为第一干扰频率与第二干扰频率之间的差的第三干扰频率来设置调制信号的频率和交流输出信号的频率。

根据本发明的第四方面，在根据第一方面至第三方面中的任一方面的图像形成设备中，所述图像形成设备还可包括：第一分频器，其划分接收到的参考信号的频率并且设置交流输出信号的频率；以及第二分频器，其划分参考信号的频率并且设置调制信号的频率。

根据本发明的第五方面，在根据第四方面的图像形成设备中，通过第一分频器接收的参考信号和通过第二分频器划分的参考信号可为共同的。

根据本发明的第六方面，在根据第一方面至第五方面中的任一方面的图像形成设备中，针对通过调制信号与交流输出信号的谐波之间的干扰而在转印材料上产生的不同密度的条纹之间的间隔，预定间隔可为3mm。

根据本发明的第七方面，提供了一种偏压电源装置，该偏压电源装置包括：变压器，其包括第一绕组和第二绕组，并且当为第一绕组供应电流时从第二绕组输出交流输出信号；开关电路，其包括开关元件，并且通过根据接收到的调制输出信号对开关元件进行切换来为变压器的第一绕组供应电流；以及调制电路，其接收设置交流输出信号和调制信号的频率的频率设置信号，并且产生具有调制脉宽的调制输出信号。调制信号的频率和交流输出信号的频率被设为使得调制信号与交流输出信号的谐波之间的干扰频率高于预定频率。

通过本发明的第一方面，与其中不使通过信号之间的干扰而产生的不同密度的条纹的间隔小于预定间隔的情况相比，可限制通过干扰产生的不同密度的条纹的显现。

通过本发明的第二方面，与未针对第一干扰频率或第二干扰频率进行设置的情况相比，可容易地设置调制信号的频率和交流输出信号的频率。

通过本发明的第三方面，与未针对第三干扰频率进行设置的情况相比，可进一步限制通过干扰产生的不同密度的条纹的显现。

通过本发明的第四方面，与未划分参考信号的频率的情况相比，可限制干扰频率的波动。

通过本发明的第五方面，与参考信号非共同的情况相比，可限制干扰频率的波动。

通过本发明的第六方面，与不同密度的条纹之间的间隔大于3mm的情况相比，可限制通过干扰产生的不同密度的条纹的显现。

通过本发明的第七方面，与信号之间的干扰频率不高于预定频率的情况相比，可限制通过被应用了偏压电源装置的图像形成设备中的干扰而产生的不同密度的条纹的显现。

附图说明

将基于以下附图详细描述本发明的示例性实施例，其中：

图1示出了应用了示例性实施例的图像形成设备的总体构造的示例；

图2是说明包括充电偏压电源单元和波形设置单元的偏压电源装置的块构造的示例的示图；

图3示出了充电偏压电源单元的电路构造的示例；

图4A和图4B提供了示出根据该示例性实施例的波形设置单元的示例的电路图，以及示出时钟信号和调制信号的波形的示图，图4A是波形设置单元的电路图，图4B示出了时钟信号和调制信号的波形；

图5是说明根据该示例性实施例的充电偏压电源单元的操作的时序图；

图6是说明交流(AC)输出信号、调制信号以及AC输出信号与调制信号之间的干扰频率的关系的示图；

图7A和图7B示出了其中将调制信号的频率设为例如AC输出信号的频率的33倍频率和AC输出信号的频率的34倍频率的情况，图7A示出了其中将调制信号的频率设为与AC输出信号的频率的33倍频率和AC输出信号的频率的34倍频率之间的中间频率靠近的频率的情况，图7B示出了其中将调制信号的频率设为与AC输出信号的频率的33倍频率和AC输出信号的频率的34倍频率之间的中间频率远离的频率的情况；以及

图8示出了关于条带是否显现(视觉可辨识)的评价结果。

具体实施方式

下面参照附图详细描述本发明的示例性实施例。

图像形成设备1

图1示出了应用了该示例性实施例的图像形成设备1的总体构造的示例。图1所示的图像形成设备1是通常称作串级系统的图像形成设备。图像形成设备1包括：图像形成处理单元10，其根据各个颜色的图像数据执行图像形成；图像输出控制器30，其控制图像形成处理单元10；以及图像处理单元40，其连接至例如个人计算机(PC)2或者图像读取设备3，并且对从PC 2或图像读取设备3接收的图像数据执行预定图像处理。

图像形成处理单元10包括以预定间隔并行排列的多个图像形成单元11Y、11M、11C和11K。除非要将图像形成单元11Y、11M、11C和11K彼此区分，否则将图像形成单元11Y、11M、11C和11K统称为图像形成单元11。

图像形成单元11K包括：光导鼓12K，其形成静电潜像并承载墨粉图像；充电辊13K，其以预定电压(充电偏压(充电电场))为光导鼓12K的表面充电；印刷头14K，其将通过充电辊13K充电的光导鼓12K曝光；以及显影装置15K，其将通过印刷头14K获得的静电潜像显影。

此外，供应充电偏压以为光导鼓12K充电的充电偏压电源单元13aK连接至充电辊13K，并且向显影装置15K供应预定电压(显影偏压(显影电场))的显影偏压电源单元15aK连接至显影装置15K。

其它图像形成单元11Y、11M和11C相似地构造。也就是说，在其它图像形成单元11Y、11M和11C中，图像形成单元11K中的光导鼓12K、充电辊13K、印刷头14K、显影装置15K、充电偏压电源单元13aK和显影偏压电源单元15aK中的每一个的字母字符K可由Y、M和C中的对应的一个替换。如果不将字母字符Y、M、C和K彼此区分，则仅将对应的组件称作光导鼓12、充电辊13、印刷头14、显影装置15、充电偏压电源单元13a和显影偏压电源单元15a。

然而，显影装置15K、15Y、15M和15C容纳不同的墨粉。因此，图像形成单元11Y、11M、11C和11K分别形成黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(K)的墨粉图像。

在这种情况下，充电辊13是充电单元的示例，光导鼓12是图像载体的示例，印刷头14是曝光单元的示例，并且显影装置15是显影单元的示例。

通过在金属轴的表面上形成例如表氯醇橡胶层以及为表氯醇橡胶层的表面进一步涂布约3μm厚度的含有由氧化锡制成的导电粉末的聚酰胺，来形成充电辊13。

通过在金属薄圆筒鼓的表面上形成例如有机光敏层来形成光导鼓12，并且将有机光敏层充电以具有负极性。通过反转显影系统执行通过显影装置15的显影。因此，在显影装置15中使用的墨粉是带负极性电荷的墨粉。

为了将充电偏压供应至充电辊13，从充电偏压电源单元13a输出的电压为例如其中将-600V的直流(DC)电压(DC输出电压Vdc，稍后描述)叠加在频率为2kHz并且峰-峰值(p-p值)为2kV的交流(AC)电压(AC输出电流，稍后描述)上的电压。

另外，为了将显影偏压供应至显影装置15，从显影偏压电源单元15a输出的电压为例如其中将-500V的DC电压叠加在频率为8kHz和p-p值为1kV的AC电压上的电压。

该示例性实施例中的充电偏压电源单元13a和显影偏压电源单元15a各自为通过切换(接通和断开)开关元件(稍后描述)获得AC或者DC高电压输出功率的高频调制系统(D类功率放大系统)的切换电源。

高频调制系统的切换电源对于能量节约是有效的。

另外，为了将形成在图像形成单元11Y、11M、11C和11K上的各个颜色的多个墨粉图像按照重叠方式转印在记录纸张(转印材料的示例)上，图像形成设备1包括：纸张运输带21，其运输记录纸张；驱动辊22，其为驱动纸张运输带21的辊；转印辊23，其为将各个光导鼓12的墨粉图像转印在记录纸张上的转印单元的示例；以及定影装置24，其将墨粉图像定影在记录纸张上。

在该图像形成设备1中，图像形成处理单元10基于从图像输出控制器30供应的各种控制信号执行图像形成操作。在图像输出控制器30的控制下，图像处理单元40对从PC 2或者图像读取设备3接收的图像数据执行图像处理，并且处理后的数据被供应至对应的图像形成单元11Y、11M、11C和11K。例如，在黑(K)色的图像形成单元11K中，通过充电辊13K以预定充电偏压为光导鼓12K充电，并且在光导鼓12K沿着由箭头A指示的方向旋转的同时通过根据从图像处理单元40供应的图像数据而发光的印刷头14K将光导鼓12K曝光。因此，在光导鼓12K上形成关于黑(K)色图像的静电潜像。形成在光导鼓12K上的静电潜像通过显影装置15K显影，因此在光导鼓12K上形成黑(K)色的墨粉图像。

在这种情况下，使用反转显影系统。通过充电偏压(例如，其上叠加有AC电压的-600V的DC电压)为光导鼓12K的表面充电。当通过印刷头14K写图像时，光导鼓12K的表面的电导率增大，并且被印刷头14K照射光的部分的电压从-600V变为例如-200V。相反，将显影偏压(例如，其上叠加有AC电压的-500V的DC电压)供应至含有墨粉的显影装置15K。然后，带负极性电荷的墨粉附着于光导鼓12K的表面上的电压为-200V的那部分。因此，形成对应的颜色的墨粉图像。

同样在图像形成单元11Y、11M和11C中，形成包括黄色(Y)、品红色(M)和青色(C)的对应的颜色的墨粉图像。

通过各个图像形成单元11形成的对应颜色的墨粉图像通过供应至转印辊23的转印电场(转印偏压)按次序以静电方式转印至通过纸张运输带21(其沿着箭头B指示的方向运动)的运动而供应的记录纸张上。因此，在记录纸张上形成包括对应颜色的叠加的多种墨粉的合成墨粉图像。

然后，将带有以静电方式转印的合成墨粉图像的记录纸张运输至定影装置24。运输至定影装置24的记录纸张上的合成墨粉图像通过利用来自定影装置24的热和压力受到定影处理，因此定影至记录纸张上。从图像形成设备1输出记录纸张。

偏压电源装置100

偏压电源装置100的块构造

在这种情况下，假设偏压电源装置100包括例如充电偏压电源单元13aK和波形设置单元60。然而，偏压电源装置100可不包括波形设置单元60。作为另外一种选择，作为充电偏压电源单元13aK的替代，偏压电源装置100可包括其它充电偏压电源单元13aY、13aM和13aC中的任一个。

另外，偏压电源装置100可包括分频器71和72。

在这种情况下，针对充电偏压电源单元13aY、13aM、13aC和13aK共同设置波形设置单元60以及分频器71和72；然而，可针对充电偏压电源单元13aY、13aM、13aC和13aK中的每一个设置它们。

对于另一示例，作为充电偏压电源单元13aK的替代，偏压电源装置100可使用显影偏压电源单元15aK。作为另外一种选择，作为显影偏压电源单元15aK的替代，偏压电源装置100可使用其它显影偏压电源单元15aY、15aM和15aC中的任一个。

即使将充电偏压电源单元13a替换为显影偏压电源单元15a，偏压电源装置100也相似地操作。

在以下描述中，例如，偏压电源装置100包括充电偏压电源单元13aK和波形设置单元60。在这种情况下，偏压电源装置100使用充电辊13K作为负载。

图2是说明包括充电偏压电源单元13aK和波形设置单元60的偏压电源装置100的块构造的示例的示图。

充电偏压电源单元13aK包括AC输出单元1200和DC输出单元1250。

图像输出控制器30将AC电流设置信号S3发送至AC输出单元1200的模拟电压转换电路1201(稍后描述)，并且将DC电压设置信号S4发送至DC输出单元1250。

另外，图像输出控制器30包括产生参考信号S0的参考信号产生电路(发送源)31。图像输出控制器30的参考信号产生电路31将参考信号S0发送至分频器71和72。

分频器71是第一分频器的示例，并且分频器72是第二分频器的示例。

分频器71将利用预定分频比划分参考信号S0的频率而获得的时钟信号S01发送至AC输出单元1200的第一低通滤波器1203(稍后描述)。

另外，分频器72将通过利用另一预定分频比划分参考信号S0的频率而获得的时钟信号S02发送至波形设置单元60。波形设置单元60基于时钟信号S02设置(产生)调制信号S11，并且将调制信号S11发送至AC输出单元1200的调制电路1204(稍后描述)。

参考信号S0和时钟信号S01和S02是各自具有50％的占空比的矩形波信号。另外，例如，调制信号S11是三角波信号。

图像输出控制器30控制图像形成设备1以参照通过参考信号产生电路31产生的参考信号S0操作。偏压电源装置100也参照通过图像输出控制器30的参考信号产生电路31产生的参考信号S0操作。也就是说，通过图像输出控制器30的参考信号产生电路31产生的参考信号S0是控制图像形成设备1的操作的源振荡。

接着详细描述偏压电源装置100的块构造。

AC输出单元1200和DC输出单元1250每个均是通过切换(接通和断开)开关元件产生高电压输出功率的切换电源。在图2中，假设AC输出单元1200使用外部驱动系统并且DC输出单元1250使用自驱动系统。

充电偏压电源单元13aK的AC输出单元1200包括模拟电压转换电路1201、放大器电路1202、第一低通滤波器1203、调制电路1204、驱动电路1205、开关电路1206、第二低通滤波器1207、变压器1208、AC电流检测电路1209和AC电压检测电路1210。

在图2中，对充电偏压电源单元13aK(见图3，稍后描述)的DC输出单元1250省略了块构造的示图。

在以下描述中，下面根据信号的发送与接收之间的关系以及操作的概述来描述AC输出单元1200的构造。

模拟电压转换电路1201从图像输出控制器30接收AC电流设置信号S3。AC电流设置信号S3是利用脉宽调制(PWM)处理的信号，并且通过占空比设置从变压器1208输出的AC(正弦波)电流Iac的值。例如，占空比在3％至100％的范围内。

模拟电压转换电路1201产生具有与接收到的AC电流设置信号S3的占空比相对应的电压的信号(下文中，称作模拟电压信号S31)，并且将模拟电压信号S31发送至放大器电路1202。

放大器电路1202从模拟电压转换电路1201接收模拟电压信号S31，并且从AC电流检测电路1209接收检测信号S51。稍后详细描述AC电流检测电路1209。

放大器电路1202将模拟电压信号S31的电压与检测信号S51的电压之间的差放大，产生误差放大信号S32，并且发送误差放大信号S32。

第一低通滤波器1203接收从放大器电路1202输出的时钟信号S01和误差放大信号S32。第一低通滤波器1203从时钟信号S01中取出AC成分，产生其中高频成分被低通滤波器阻挡的频率设置信号S33，并且发送产生的频率设置信号S33。频率设置信号S33具有接近正弦波的波形。通过误差放大信号S32设置频率设置信号S33的振幅(p-p值)。

频率设置信号S33的频率设为从变压器1208输出的AC输出信号S38的频率。AC输出信号S38包括AC输出电压Vac和AC输出电流Iac。

频率设置信号S33是从作为占空比为50％的矩形波信号的时钟信号S01中取出正弦波成分而获得的信号，因此，频率设置信号S33的频率是时钟信号S01的重复频率。

调制电路1204从第一低通滤波器1203接收频率设置信号S33，并且从波形设置单元60接收调制信号S11。

调制电路1204将频率设置信号S33的电压与调制信号S11的电压进行比较，产生调制输出信号S34，该调制输出信号S34在调制信号S11的电压高于频率设置信号S33的电压的时间段中具有第一电压，并在调制信号S11的电压低于频率设置信号S33的电压的时间段中具有与第一电压不同的第二电压，并且调制电路1204将调制输出信号S34发送至驱动电路1205。如稍后的描述，调制输出信号S34变成具有根据调制信号S11的电压与频率设置信号S33的电压之间的差而设置的脉宽的PWM信号。

驱动电路1205从调制电路1204接收调制输出信号S34，将调制输出信号S34转换为驱动开关电路1206的驱动信号S35，并将驱动信号S35发送至开关电路1206。驱动信号S35也是PWM信号(稍后描述)。

开关电路1206包括作为开关元件的两个场效应晶体管FET1和FET2(见图3，稍后描述)。驱动信号S35是PWM信号，并且开关电路1206的场效应晶体管FET1和FET2以交替方式重复接通和断开(执行切换)。因此，当开关电路1206将切换输出信号S36发送至第二低通滤波器1207时，切换输出信号S36是跟随驱动信号S35的PWM信号。

第二低通滤波器1207阻挡从开关电路1206接收的切换输出信号S36的高频成分，因此产生正弦波信号S37，并且将正弦波信号S37发送至变压器1208。如稍后的描述，正弦波信号S37不是完整的正弦波，而是带波动(波浪或锯齿)的波形。

变压器1208具有第一绕组和第二绕组。第一绕组从第二低通滤波器1207接收正弦波信号S37。变压器1208的第二绕组输出通过绕组比(第一绕组与第二绕组之间的绕组比)设置的AC输出电压Vac(AC输出电流Iac)的AC输出信号S38。

AC输出信号S38(AC输出电压Vac(AC输出电流Iac))叠加在从DC输出单元1250输出的DC输出电压Vdc(DC输出电流Idc)上，并变成输出电压Vo(输出电流Io)。将输出电压Vo(输出电流Io)施加至为光导鼓12K充电的充电辊13K。

AC电流检测电路1209检测(监控)通过充电辊13K流至光导鼓12K的AC输出电流Iac，并且将转换为与AC输出电流Iac成比例的DC电压的检测信号S51发送至放大器电路1202。

AC电压检测电路1210检测(监控)施加至充电辊13K的AC输出电压Vac，并发送被转换为与AC输出电压Vac成比例的DC电压检测信号S52。

在图2中，放大器电路1202从AC电流检测电路1209接收检测信号S51，并且执行反馈控制(电流控制)以减小通过AC电流设置信号S3设置的值与AC输出电流Iac之间的差。也就是说，如果AC输出电流Iac高于通过AC电流设置信号S3设置的值，则控制减小AC输出电压Vac。如果AC输出电流Iac低于由AC电流设置信号S3设置的值，则控制增大AC输出电压Vac。

在图2中，没有单元接收从AC电压检测电路1210发送的检测信号S52。放大器电路1202可接收检测信号S52而非从AC电流检测电路1209发送的检测信号S51。在这种情况下，如果AC输出电压Vac高于预定值，则控制减小AC输出电压Vac。如果AC输出电压Vac低于预定值，则控制增大AC输出电压Vac。

也就是说，可针对过电压控制使用AC电压检测电路1210的检测信号S52。

如果偏压电源装置100包括显影偏压电源单元15aK(或者其它显影偏压电源单元15aY、15aM和15aC中的任一个)而非充电偏压电源单元13aK，则不是通过AC输出电流Iac而是通过反馈来理想地控制AC输出电压Vac。

也就是说，在图像形成设备1中，对于充电偏压，将电流理想地保持在预定值，并且对于显影偏压，将电压理想地保持在预定值。

在以下描述中，省略了关于AC电压检测电路1210的描述。

在这种情况下，假设偏压电源装置100包括充电偏压电源单元13aK和波形设置单元60。充电偏压电源单元13aK和波形设置单元60可各自形成在单独的电路板上，或者可一起形成在单个(一片)电路板上。另外，分频器71和72可形成在形成有充电偏压电源单元13aK和波形设置单元60的电路板上。

作为另外一种选择，充电偏压电源单元13aK可不形成在单个(一片)电路板上，而是可形成在多个电路板上。

充电偏压电源单元13aK的电路构造

图3示出了充电偏压电源单元13aK的电路构造的示例。

为了更容易地理解说明，图3中的各个块按照与图2不同的方式排列。另外，各个块的排列方式仅是示意性的，并且不限于该布置方式。

另外，图3所示的充电偏压电源单元13aK的电路构造仅是示例，并且可具有另一电路构造，并且可包括其它组件(误差放大器、比较器、缓冲器、电阻器、电容器等)和其它电路。

图3还示出了DC输出单元1250的各个块以及各个块的电路构造的示例。

AC输出单元1200

首先描述AC输出单元1200。

模拟电压转换电路1201包括缓冲器B1，电阻器R1、R2和R3以及电容器C1。

模拟电压转换电路1201的输入端子是电阻器R1的一个端子，并且从图像输出控制器30接收AC电流设置信号S3。电阻器R1的另一端子连接至缓冲器B1的输入端子。另外，缓冲器B1的输入端子连接至电阻器R2的一个端子。电阻器R2的另一端子接地(地电压GND)。

缓冲器B1的输出端子连接至电阻器R3的一个端子。电阻器R3的另一端子是模拟电压转换电路1201的输出端子，并且发送模拟电压信号S31。此外，电阻器R3的另一端子连接至电容器C1的一个端子。电容器C1的另一端子接地(地电压GND)。

另外，向缓冲器B1供应参考电压Vref和地电压GND。

当模拟电压转换电路1201接收作为PWM信号的AC电流设置信号S3时，以参考电压Vref与地电压GND之间的电压为电容器C1充电。通过AC电流设置信号S3的占空比确定该电压。因此，作为PWM信号的AC电流设置信号S3转换为具有DC电压的模拟电压信号S31。

放大器电路1202包括误差放大器Amp1、电阻器R4和R5以及电容器C2。

误差放大器Amp1的非反相输入端子(下文中，称作正输入端子)连接至作为模拟电压转换电路1201的输出端子的电阻器R3的另一端子，并且接收模拟电压信号S31。误差放大器Amp1的反相输入端子(下文中，称作负输入端子)连接至电阻器R5的一个端子。电阻器R5的另一端子连接至AC电流检测电路1209，并且接收检测信号S51。

误差放大器Amp1的输出端子连接至电阻器R4的一个端子。电阻器R4的另一端子是放大器电路1202的输出端子。

电容器C2提供误差放大器Amp1的负输入端子与误差放大器Amp1的输出端子之间的连接。

误差放大器Amp1放大模拟电压信号S31的电压与检测信号S51的电压之间的差，并且产生误差放大信号S32。将误差放大信号S32从作为放大器电路1202的输出端子的电阻器R4的另一端子发送至第一低通滤波器1203。

第一低通滤波器1203包括误差放大器Amp2、npn晶体管Tr1和Tr2、电阻器R6、R7、R8、R9和R10、二极管D1以及电容器C3、C4和C5。

电阻器R6的一个端子是第一低通滤波器1203的输入端子，并且从分频器71(见图2)接收时钟信号S01。电阻器R6的另一端子连接至npn晶体管Tr1的基极端子。npn晶体管Tr1的发射极端子接地(地电压GND)，并且npn晶体管Tr1的集电极端子连接至npn晶体管Tr2的基极端子。npn晶体管Tr2的发射极端子接地(地电压GND)，并且npn晶体管Tr2的集电极端子连接至二极管D1的阴极端子。向npn晶体管Tr1的集电极端子(npn晶体管Tr2的基极端子)供应参考电压Vref。

另外，电阻器R7的一个端子连接至npn晶体管Tr1的基极端子，并且电阻器R7的另一端子接地(地电压GND)。

二极管D1的阳极端子连接至作为放大器电路1202的输出端子的电阻器R4的另一端子。另外，二极管D1的阳极端子连接至电容器C3的一个端子。

电容器C3的另一端子连接至电阻器R8的一个端子和电阻器R9的一个端子。电阻器R8的另一端子连接至误差放大器Amp2的负输入端子，并且连接至电容器C4的一个端子。电容器C4的另一端子连接至误差放大器Amp2的输出端子。电阻器R9的另一端子也连接至误差放大器Amp2的输出端子。误差放大器Amp2的输出端子通过电容器C5和电阻器R10接地(地电压GND)。误差放大器Amp2的输出端子是第一低通滤波器1203的输出端子。

向误差放大器Amp2的正输入端子供应参考电压Vref。

在这种情况下，电阻器R6和R7防止电流过度流至npn晶体管Tr1。

npn晶体管Tr1用作输入缓冲器。npn晶体管Tr2与二极管D1一起利用时钟信号S01调制误差放大信号S32。

电容器C3是耦合电容器，并且从利用时钟信号S01调制的误差放大信号S32中取出AC成分。

误差放大器Amp2、电阻器R8、R9和R10以及电容器C4和C5形成低通滤波器，阻挡高频成分，并且产生作为正弦波的频率设置信号S33。

将频率设置信号S33从作为第一低通滤波器1203的输出端子的误差放大器Amp2的输出端子发送至调制电路1204。

通过误差放大信号S32来设置频率设置信号S33的振幅(p-p值)。

现在描述图2中未示出的电压产生电路1211。电压产生电路1211基于电源电压Vs产生参考电压Vref。然后，电压产生电路1211将电源电压Vs供应至调制电路1204、驱动电路1205、开关电路1206和第二低通滤波器1207。电源电压Vs为例如24V。

接着描述调制电路1204。

调制电路1204包括比较器Cmp。比较器Cmp的正输入端子接收调制信号S11。比较器Cmp的负输入端子连接至第一低通滤波器1203的输出端子(误差放大器Amp2的输出端子)，并且接收频率设置信号S33。比较器Cmp的输出端子连接至驱动电路1205。

比较器Cmp将频率设置信号S33的电压与调制信号S11的电压进行比较，产生调制输出信号S34，并且发送调制输出信号S34，调制输出信号S34在调制信号S11的电压高于频率设置信号S33的电压的时间段中成为电源电压Vs并且在调制信号S11的电压低于频率设置信号S33的电压的时间段中成为地电压GND。调制输出信号S34成为具有根据调制信号S11的电压与频率设置信号S33的电压之间的差而设置的脉宽的PWM信号。

驱动电路1205包括pnp晶体管Tr3、npn晶体管Tr4和电阻器R11。

电阻器R11的一个端子是驱动电路1205的输入端子，连接至调制电路1204的比较器Cmp的输出端子，并且接收调制输出信号S34。电阻器R11的另一端子共同连接至pnp晶体管Tr3的基极端子和npn晶体管Tr4的基极端子。pnp晶体管Tr3的集电极端子接地(地电压GND)，并且npn晶体管Tr4的集电极端子设为电源电压Vs。pnp晶体管Tr3的发射极端子和npn晶体管Tr4的发射极端子彼此连接，并且用作驱动电路1205的输出端子。驱动电路1205的输出端子将驱动信号S35发送至开关电路1206。

电阻器R11防止电流过度流至pnp晶体管Tr3和npn晶体管Tr4。

如果调制输出信号S34是地电压GND，则pnp晶体管Tr3导通，npn晶体管Tr4截止，并且驱动信号S35成为地电压GND。如果调制输出信号S34是电源电压Vs，则pnp晶体管Tr3截止，npn晶体管Tr4导通，并且驱动信号S35成为驱动信号Vs。

也就是说，驱动信号S35成为与调制输出信号S34具有相同的电压大小关系的PWM信号。驱动电路1205用作供应用于驱动开关电路1206的电流的缓冲器。

开关电路1206包括n沟道场效应晶体管FET1、p沟道场效应晶体管FET2和电阻器R12和R13。

电阻器R12的一个端子和电阻器R13的一个端子共同连接，因此用作开关电路1206的输入端子，并且从驱动电路1205接收驱动信号S35。电阻器R12的另一端子连接至场效应晶体管FET1的栅极端子，并且电阻器R13的另一端子连接至场效应晶体管FET2的栅极端子。场效应晶体管FET1的源极端子接地(地电压GND)，并且场效应晶体管FET2的源极端子设为电源电压Vs。此外，场效应晶体管FET1的漏极端子和场效应晶体管FET2的漏极端子彼此连接，因此用作开关电路1206的输出端子，并且发送切换输出信号S36。

如果驱动信号S35是地电压GND，则场效应晶体管FET1截止并且场效应晶体管FET2导通，并且开关电路1206的切换输出信号S36成为电源电压Vs。相反，如果驱动信号S35是电源电压Vs，则场效应晶体管FET1导通并且场效应晶体管FET2截止，并且切换输出信号S36成为地电压GND。也就是说，开关电路1206的切换输出信号S36成为具有与驱动信号S35相反的电压大小关系的PWM信号。

第二低通滤波器1207包括电感器L、电阻器R14和R15以及电容器C6、C7和C8。

电感器L的一个端子连接至开关电路1206的输出端子，并且接收切换输出信号S36。电感器L的另一端子连接至变压器1208的第一绕组的一个端子。电阻器R14和R15串联在电源电压Vs与地电压GND之间。中点(电阻器R14与R15之间的节点)连接至变压器1208的第一绕组的另一端子。

电容器C8连接在变压器1208的第一绕组的一个端子与另一端子之间。

包括电感器L和电容器C8的LC电路形成低通滤波器。

另外，电容器C7的一个端子连接至电阻器R14与R15之间的节点，并且电容器C7的另一端子接地。电容器C7限制变压器1208的第一绕组的另一端子处的电压波动。

电容器C6设置在电源电压Vs与地电压GND之间，并且限制电源电压Vs的波动。

第二低通滤波器1207从作为PWM信号的切换输出信号S36中取出正弦波，产生正弦波信号S37，并且将正弦波信号S37发送至变压器1208。

变压器1208包括第一绕组和第二绕组。第一绕组连接至第二低通滤波器1207。

电容器C9连接在第二绕组的一个端子与另一端子之间。此外，第二绕组的一个端子通过电阻器R26连接至充电辊13K。第二绕组的另一端子连接至DC输出单元1250。因此，将输出电压Vo(输出电流Io)(其中从AC输出单元1200输出的AC输出电压Vac(AC输出电流Iac)叠加在从DC输出单元1250输出的DC输出电压Vdc(DC输出电流Idc)上)施加至充电辊13K。

AC电流检测电路1209包括二极管D2和D3、电阻器R15和电容器C10和C11。

电容器C10的一个端子连接至AC电流检测电路1209的输入端子，该输入端子也是变压器1208的第二绕组的另一端子。电容器C10的另一端子连接至二极管D2的阴极端子和二极管D3的阳极端子。二极管D2的阳极端子接地。二极管D3的阴极端子共同连接至电阻器R15的一个端子和电容器C11的一个端子。电阻器R15的另一端子和电容器C11的另一端子接地。

二极管D3的阴极端子连接至AC电流检测电路1209的输出端子，该输出端子还通过放大器电路1202的电阻器成为误差放大器Amp1的负输入端子，并且将检测信号S51发送至放大器电路1202。

将流动通过充电辊13K为光导鼓12K充电的AC输出电流Iac通过电容器C10输入至二极管D3，并整流。AC输出电流Iac通过电阻器R15转换为电压，并成为检测信号S51。

DC输出单元1250

如图3所示，图2中未示出的DC输出单元1250包括模拟电压转换电路1251、放大器电路1252、控制电路1253、开关电路1254、变压器1255、整流器电路1256和DC电压检测电路1257。

下面描述各个电路。

模拟电压转换电路1251接收从图像输出控制器30发送的DC电压设置信号S4。与AC电流设置信号S3相似，DC电压设置信号S4是PWM信号，并且通过占空比设置从整流器电路1256输出的DC输出电压Vdc的值。

模拟电压转换电路1251的电路构造与AC输出单元1200的模拟电压转换电路1201相似，并且包括缓冲器B2、电阻器R16、R17和R18以及电容器C12。

电阻器R16的一个端子是模拟电压转换电路1251的输入端子，并且接收DC电压设置信号S4。电阻器R16的另一端子连接至缓冲器B2的输入端子。另外，缓冲器B2的输入端子连接至电阻器R17的一个端子。电阻器R17的另一端子接地(地电压GND)。

缓冲器B2的输出端子连接至电阻器R18的一个端子。电阻器R18的另一端子是模拟电压转换电路1251的输出端子，并且将模拟电压信号S41发送至放大器电路1252。另外，电阻器R18的另一端子连接至电容器C12的一个端子。电容器C12的另一端子接地(地电压GND)。

另外，向缓冲器B2供应参考电压Vref和地电压GND。

当模拟电压转换电路1251接收作为PWM信号的DC电压设置信号S4时，电容器C12的电压放电，以成为作为缓冲器B2的电源电压(高电压)的参考电压Vref与参考电压(低电压)之间的电压。通过DC电压设置信号S4的占空比确定该电压。因此，作为PWM信号的DC电压设置信号S4转换为作为DC电压的模拟电压信号S41。

放大器电路1252包括误差放大器Amp3、电阻器R19、R20、R21和R22以及电容器C13。

电阻器R19的一个端子是放大器电路1252的输入端子，并且从模拟电压转换电路1251接收模拟电压信号S41。电阻器R19的另一端子连接至误差放大器Amp3的负输入端子。误差放大器Amp3的正输入端子通过电阻器R21连接至DC电压检测电路1257，并且接收检测信号S42。

电阻器R20和电容器C13串联，电阻器R20的未连接至电容器C13的端子连接至误差放大器Amp3的负输入端子。电容器C13的未连接至电阻器R20的端子连接至误差放大器Amp3的输出端子。

误差放大器Amp3的输出端子连接至电阻器R22的一个端子。电阻器R22的另一端子是放大器电路1252的输出端子，并且将通过误差放大器Amp3对模拟电压信号S41与检测信号S42之间的差进行放大而获得的误差放大信号S43发送至控制电路1253。

基于误差放大信号S43，控制电路1253将使得作为开关电路1254中的开关元件的npn晶体管Tr5导通的驱动信号S44发送至开关电路1254。

开关电路1254包括作为开关元件的npn晶体管Tr5。npn晶体管Tr5的基极端子连接至控制电路1253，并且接收驱动信号S44。另外，npn晶体管Tr5的基极端子和集电极端子连接至变压器1255。npn晶体管Tr5的发射极端子接地(地电压GND)。

稍后通过变压器1255的操作描述npn晶体管Tr5的操作。

变压器1255包括第一绕组和第二绕组。第一绕组的一个端子设为电源电压Vs，而第一绕组的另一端子连接至npn晶体管Tr5的集电极端子。相反，第一辅助绕组的一个端子共同连接至开关电路1254的npn晶体管Tr5的基极端子和控制电路1253。第一辅助绕组的另一端子接地(地电压GND)。

变压器1255的第二绕组的两个端子均连接至整流器电路1256。

整流器电路1256包括：二极管D4、电阻器R23和电容器C14。二极管D4的阴极端子连接至变压器1255的第二绕组的一个端子，并且二极管D4的阳极端子连接至电阻器R23的一个端子和电容器C14的一个端子。电阻器R23的另一端子连接至作为AC输出单元1200的变压器1208的另一端子的整流器电路1256的输出端子。另外，电容器C14的另一端子连接至变压器1255的第二绕组的另一端子。

整流器电路1256将通过第二绕组感生的电压转换为负(-)DC输出电压Vdc(DC输出电流Idc)。

DC电压检测电路1257包括电阻器R24和R25以及电容器C15。

电阻器R25和电容器C15并联。并联部分的一个端子通过电阻器R24连接至电阻器R23的作为整流器电路1256的输出端子的另一端子。另外，电阻器R25和电容器C15的并联部分的另一端子连接至整流器电路1256的电容器C14的另一端子，并且设为参考电压Vref。

设置参考电压Vref以使得在放大器电路1252中的误差放大器Amp3的正输入端子的电压不变成负的。

DC输出电压Vdc被电阻器R24和电阻器R25划分。因此，DC电压检测电路1257检测(监控)在电阻器R25显现的电压，并且将与DC输出电压Vdc成比例的检测信号S42发送至放大器电路1252。

描述DC输出单元1250的开关电路1254和变压器1255的操作。

当开关电路1254从控制电路1253接收将npn晶体管Tr5导通的正(+)驱动信号S44时，npn晶体管Tr5导通。然后，电流通过变压器1255的第一绕组在npn晶体管Tr5的集电极端子与发射极端子之间流动。

由于电流流至变压器1255的第一绕组，因此在第一辅助绕组处产生使npn晶体管Tr5的基极端子处的电压增大的电压。因此，npn晶体管Tr5的集电极电流随时间增大。

虽然在第二绕组产生电压，但是由于二极管D4的方向与电压的方向相反，因此电流不流至第二绕组。

npn晶体管Tr5的放大比受限。因此，当集电极电流到达特定值或更高时，集电极电流不再增大。第一绕组的芯的磁通量的变化停止。然后，产生了使得电流沿着与电流曾经流动的方向相同的方向流动以及使得电压沿着反方向形成的力。因此，在第二绕组中产生与二极管D4的方向相同的方向的电压，并且电流在第二绕组中流动。

相反，通过在第一绕组中沿着反方向产生的电压，还在第一辅助绕组中产生沿着反方向的电压，并且在npn晶体管Tr5的基极端子与发射极端子之间提供反向偏压(inverse bias)。因此，npn晶体管Tr5截止。

当流至二极管D4的电流变成0时，在第一绕组、第一辅助绕组和第二绕组处产生的电压变成0V。npn晶体管Tr5的基极端子与发射极端子之间的条件通过来自控制电路1253的驱动信号S44再次增大到正(+)侧。因此，npn晶体管Tr5再次导通。

这样，通过切换(导通和截止)npn晶体管Tr5，通过在截止的时间段中在第二绕组中流动的电流产生DC输出电压Vdc。

波形设置单元60

下面描述波形设置单元60。

图4A和图4B提供了示出根据该示例性实施例的波形设置单元60的示例的电路图，以及示出时钟信号S02和调制信号S11的波形的示图。简短地说，图4A是波形设置单元60的电路图，并且图4B示出了时钟信号S02和调制信号S11的波形。

如图4A所示，图像输出控制器30的参考信号产生电路31产生参考信号S0，并且将参考信号S0发送至分频器72。分频器72通过预定分频比划分参考信号S0，并且产生时钟信号S02。如图4B所示，时钟信号S02是矩形波信号。

如图4A所示，波形设置单元60包括误差放大器Amp4、电阻器R61、R62和R63以及电容器C61和C62。

电阻器R61的作为波形设置单元60的输入端子的一个端子连接至分频器72，并且从分频器72接收时钟信号S02。时钟信号S02是占空比为50％的矩形信号。

电阻器R61的另一端子连接至误差放大器Amp4的负输入端子。电容器C61设置在误差放大器Amp4的输出端子与负输入端子之间。

误差放大器Amp4的正输入端子连接至(串联在误差放大器Amp4的电源电压Vcc(例如，5V)与地(地电压GND)之间的)电阻器R62与R63之间的节点。

另外，电容器C62设置在误差放大器Amp4的电源电压Vcc与地(地电压GND)之间。

电阻器R62和R63划分电源电压Vcc与地(地电压GND)之间的电压，并且设置误差放大器Amp4的正输入端子的电压。

设置电容器C62以限制电源电压Vcc与地(地电压GND)之间的电压波动。

在负输入端子的电压高于正输入端子的电压的情况下，误差放大器Amp4为电容器C61放电，并且在负输入端子的电压低于正输入端子的电压的情况下，误差放大器Amp4为电容器C61充电。因此，如图4B所示，获得作为三角波信号的调制信号S11。调制信号S11的频率是时钟信号S02的重复频率。

在该示例性实施例中，基于通过图像输出控制器30的参考信号产生电路31产生的参考信号S0产生调制信号S11。也就是说，调制信号S11与参考信号S0相关。

通过利用矩形波产生电路可产生与参考信号S0无关的图4A中的时钟信号S02。然而，在这种情况下从时钟信号S02产生的调制信号S11与参考信号S0无关。

充电偏压电源单元13aK的操作

接着利用时序图描述充电偏压电源单元13aK的操作。

图5是说明根据该示例性实施例的充电偏压电源单元13aK的操作的时序图。图5从上侧开始按次序示出了AC电流设置信号S3、模拟电压信号S31、时钟信号S01、频率设置信号S33、调制信号S11、调制输出信号S34、切换输出信号S36和输出电压Vo。

在图5中，假设时间按照字母顺序流逝，诸如时间a、时间b、时间c等。

将AC电流设置信号S3从图像输出控制器30发送至充电偏压电源单元13aK。AC电流设置信号S3是具有“L”和“H”这两个值的PWM信号，并且通过预定比率(占空比)设置单个时段中的“L”的时间段和“H”的时间段。例如，“L”是地电压GND(0V)，而“H”为5V。通过占空比设置AC输出电流Iac的电流值。

在图5中，假设从时间a至时间d的时间段是AC电流设置信号S3的单个时段。在从时间a至时间e的时间段中，AC电流设置信号S3的占空比为75％，并且在从时间e至时间f的时间段中其占空比为50％。

通过已接收到AC电流设置信号S3的模拟电压转换电路1201产生模拟电压信号S31。如图3所示，当电容器C1通过AC电流设置信号S3充电时，模拟电压转换电路1201产生模拟电压信号。

也就是说，设置模拟电压信号S31，以使得在AC电流设置信号S3的占空比为75％的从时间a至时间e的时间段中，电压为参考电压Vref的75％，并且在占空比为50％的从时间e至时间f的时间段中，电压为参考电压Vref的50％。也就是说，通过AC电流设置信号S3的占空比设置模拟电压信号S31的电压。

时钟信号S01是通过分频器71对图像输出控制器30的参考信号产生电路31所产生的参考信号S0进行划分而获得的信号。时钟信号S01包括“L”和“H”这两个值，占空比为50％，并且具有作为AC输出信号S38(AC输出电压Vac、AC输出电流Iac)的频率的重复频率。

为了方便描述，图5示出了时钟信号S01的频率为调制信号S11(稍后描述)的频率的1/8。

为了描述频率设置信号S33，接着参照图3描述第一低通滤波器1203和误差放大信号S32的操作。

如图3所示，将时钟信号S01输入至第一低通滤波器1203的npn晶体管Tr1的基极端子。在时钟信号S01为“H”的时间段中，npn晶体管Tr1导通，并且集电极端子变成地电压GND，并且在时钟信号S01为“L”的时间段中，npn晶体管Tr1截止，并且集电极端子变成参考电压Vref。在这种情况下，假设参考电压Vref是正电压，并为例如5V。

npn晶体管Tr1的集电极端子连接至npn晶体管Tr2的基极端子。因此，在npn晶体管Tr1的集电极端子是参考电压Vref的时间段中(在时钟信号S01为“L”的时间段中)，npn晶体管Tr2导通，并且集电极端子是地电压GND。相反，在npn晶体管Tr1的集电极端子是地电压GND的时间段中(在时钟信号S01为“H”的时间段中)，npn晶体管Tr2截止，并且npn地电压Tr2的集电极端子处于浮态。

在这种情况下，作为放大器电路1202的输出的误差放大信号S32是通过误差放大器Amp1对模拟电压信号S31的电压与从AC电流检测电路1209输出的检测信号S51的电压之间的差进行放大而获得的信号。也就是说，误差放大信号S32是对应于模拟电压信号S31(与模拟电压信号S31成比例)的信号。

当将误差放大信号S32输入至第一低通滤波器1203时，通过二极管D1调制误差放大信号S32。在npn晶体管Tr2的集电极端子是地电压GND的时间段中(在时钟信号S01为“L”的时间段中)，二极管D1变成正向偏压，并且误差放大信号S32被拉至地电压GND。相反，在npn晶体管Tr2的集电极端子处于浮态的时间段中(在时钟信号S01为“H”的时间段中)，二极管D1不变成正向偏压，并且误差放大信号S32得到保持。也就是说，在第一低通滤波器1203中通过时钟信号S01调制误差放大信号S32。

通过时钟信号S01调制的误差放大信号S32通过经过包括第一低通滤波器1203中的误差放大器Amp2的低通滤波器变成作为正弦波的频率设置信号S33。

如图5所示，通过模拟电压信号S31(也就是说，图5中的AC电流设置信号S3)设置频率设置信号S33的振幅(p-p值)。也就是说，在AC电流设置信号S3的占空比为75％的从时间a至时间e的时间段中的振幅H1大于在AC电流设置信号S3的占空比为50％的从时间e至时间f的时间段中的振幅H2(75/50＝1.25倍)。

在这种情况下，假设从AC电流检测电路1209输出的检测信号S51未提供影响。

调制信号S11是单个时段(从时间a至时间c的时间段)的三角波。从时间a至时间b的时间段对应于三角波的上升，而从时间b至时间c的时间段对应于三角波的下降。

为了方便描述，图5示出了AC电流设置信号S3的频率是调制信号S11的频率的1/2。

如上所述，调制电路1204的比较器Cmp将频率设置信号S33的电压与作为三角波的调制信号S11的电压进行比较，产生调制输出信号S34并且发送调制输出信号S34，调制输出信号S34在调制信号S11的电压高于频率设置信号S33的电压的时间段中变为电源电压Vs并且在调制信号S11的电压低于频率设置信号S33的电压的时间段中变为地电压GND。

图5按照在调制信号S11上叠加的方式通过虚线示出了频率设置信号S33。调制输出信号S34变为具有根据调制信号S11的电压与频率设置信号S33的电压之间的大小关系而设置的脉宽的PWM信号。

如图3所示，通过具有与调制输出信号S34相同的电压之间的大小关系的驱动信号S35(在图5中，表示为S34、S35)来交替地导通和截止开关电路1206的场效应晶体管FET1和FET2。如上所述，当调制输出信号S34(驱动信号S35)是地电压GND时，场效应晶体管FET1截止而场效应晶体管FET2导通，并且来自开关电路1206的切换输出信号S36变为电源电压Vs。相反，当调制输出信号S34(驱动信号S35)是电源电压Vs时，场效应晶体管FET1导通而场效应晶体管FET2截止，并且来自开关电路1206的切换输出信号S36变为地电压GND。也就是说，如图5所示，调制输出信号S34(驱动信号S35)的电压之间的大小关系与切换输出信号S36的电压之间的大小关系相反。

第二低通滤波器1207从作为开关电路1206的输出的切换输出信号S36中取出正弦波信号S37。正弦波信号S37通过变压器1208变为AC输出信号S38(AC输出电压Vac)。

另外，DC输出单元1250相似地操作。如图3所示，模拟电压转换电路1251产生模拟电压信号S41(其电压通过DC电压设置信号S4的占空比设置)，并且将模拟电压信号S41发送至放大器电路1252。放大器电路1252对模拟电压信号S41的电压与来自DC电压检测电路1257的检测信号S42的电压之间的差进行放大，并且将误差放大信号S43发送至控制电路1253。控制电路1253产生将开关电路1254的npn晶体管Tr5导通的电压。如上所述，由于开关电路1254的npn晶体管Tr5重复地导通和截止(切换)，因此在变压器1255的第二绕组中感生电压。

整流器电路1256对感生的电压整流，并且输出DC输出电压Vdc。

然后，从充电偏压电源单元13aK中输出AC输出电压Vac和DC输出电压Vdc被叠加的输出电压Vo，并将其施加至充电辊13K。因此，DC输出电流Idc和AC输出电流Iac从充电辊13K流至光导鼓12K。

如上所述，如果DC输出电压Vdc为-600V，则AC输出电压Vac的频率为2kHz，并且p-p值为2kV，输出电压Vo围绕地电压GND(0V)在正和负之间振荡，如图5所示。

如图3所示，AC电流检测电路1209检测(监控)AC输出电流Iac，并且发送已被转换为电压的检测信号S51。放大器电路1202的误差放大器Amp1的负输入端子通过电阻器R5接收检测信号S51。然后，误差放大器Amp1通过放大通过正输入端子接收的模拟电压信号S31的电压与通过负输入端子接收的检测信号S51的电压之间的差来控制频率设置信号S33的振幅。

相反，DC电压检测电路1257检测(监控)DC输出电压Vdc，并且发送与DC输出电压Vdc成比例的检测信号S42。放大器电路1252的误差放大器Amp3的正输入端子通过电阻器R21接收检测信号S42。然后，误差放大器Amp3通过放大通过正输入端子接收的检测信号S42的电压与通过负输入端子接收的模拟电压信号S41的电压之间的差来控制DC输出电压Vdc的值。

充电偏压电源单元13aK按照这种方式操作。

充电偏压电源单元13aK通过基于调制信号S11切换(接通和断开)开关电路1206的场效应晶体管FET1和FET2来产生切换输出信号S36。切换输出信号S36是PWM信号。第二低通滤波器1207使得切换输出信号S36成为正弦波信号S37。正弦波信号S37的电压通过变压器1208增大，并且正弦波信号S37变为AC输出信号S38(AC输出电压Vac、AC输出电流Iac)。

然而，在正弦波信号S37上叠加由开关电路1206的切换(接通和断开)导致的波形失序。也就是说，正弦波信号S37不是平滑的正弦波，而是具有随着调制信号S11的频率波动的波浪(锯齿)叠加在正弦波上的波形。因此，在AC输出信号S38中，在正弦波上叠加了随着调制信号S11波动的波浪。

在这种情况下，如果AC输出信号S38的频率是调制信号S11的频率的整数倍，则在AC输出信号S38中出现并且对应于调制信号S11的波浪被叠加在AC输出信号S38的各个时段中的相同相位的位置处。也就是说，AC输出信号S38每个时段重复相同波形。

在充电偏压中，AC输出电压Vac叠加在DC输出电压Vdc上。此时，AC输出信号S38的频率设为例如2kHz，以限制与不匀的充电偏压相对应的不同密度(密度不匀)的条纹(下文中，称作条带)的出现。也就是说，即使AC输出信号S38(AC输出电压Vac)叠加在DC输出电压Vdc上，因为频率高，所以也不出现由AC输出信号S38导致的条带(稍后描述)。

如果调制信号S11的频率是AC输出信号S38的整数倍，则不产生比AC输出信号S38的频率低的频率的干扰。因此，输出电压Vo的DC电平(DC输出电压Vdc)的波动限制在比AC输出信号S38的时段更长的时段中。因此，不出现条带。

如果AC输出信号S38的频率不是调制信号S11的频率的整数倍，则与调制信号S11的频率对应的波浪在AC输出信号S38的各个时段中按照不同相位叠加。因此，在AC输出信号S38中，AC输出信号S38的谐波干扰调制信号S11，并且产生频率比AC输出信号S38的频率更低的振荡。振荡的频率对应于AC输出信号S38的谐波的频率与调制信号S11的频率之间的差。在这种情况下，所述差的频率的信号称作由干扰导致的信号。所述差的频率称作干扰的频率(干扰频率)。

比AC输出信号S38的频率更低频率的振荡在比AC输出信号S38的时段更长的时段中产生输出电压Vo的DC电平(DC输出电压Vdc)的波动。

例如，假设干扰导致的信号叠加在为光导鼓12充电的充电辊13的充电偏压上。然后，根据干扰频率，在光导鼓12的表面上产生充电偏压(DC电平)的不匀(波动)。由此，在形成有图像的记录纸张上产生与充电偏压的不匀对应的条带。

如果条纹之间的间隔由于条带显现(视觉可辨识)而具有不同密度，这会使图像的质量(图像质量)变差。

也就是说，在AC输出信号S38中，除作为AC输出信号S38的基波的正弦波以外，由作为AC输出信号S38的基波的正弦波的谐波与调制信号S11之间的干扰产生的信号作为成分而叠加。

在这些信号中，频率比AC输出信号S38的频率更低的信号可导致条带显现。

在该示例性实施例中，通过分频器71对通过图像输出控制器30的参考信号产生电路31产生的参考信号S0进行划分来产生AC输出信号S38。另外，通过分频器72对通过图像输出控制器30的参考信号产生电路31产生的参考信号S0进行划分来产生调制信号S11。也就是说，通过分频器71和72划分的参考信号S0是共同的。

因此，由于AC输出信号S38的频率与调制信号S11的频率相关，因此，难以将这些频率之一设为另一个的整数倍。

另外，如果图像形成设备1使用多个AC输出信号S38的频率，则即使AC输出信号S38之一的频率可设为调制信号S11的频率的整数倍，也不可将其它AC输出信号S38的频率设为调制信号S11的频率的整数倍。

图6是说明AC输出信号S38、调制信号S11以及AC输出信号S38与调制信号S11之间的干扰频率的关系的示图。

在这种情况下，假设参考信号S0的频率为50MHz，则当与50MHz的参考信号S0的分频比为17857时AC输出信号S38的频率为2800.0224Hz。调制信号S11的频率设在70kHz至101kHz的范围内。

然后，AC输出信号S38的谐波变为调制信号S11的频率范围的28倍至36倍。也就是说，AC输出信号S38的谐波的频率如图6所示。

调制信号S11中与AC输出信号S38的各谐波的频率对应最接近的各频率对应于针对50MHz的参考信号S0的496至638的分频比。

在该范围内，不选择其频率与AC输出信号S38的谐波的频率匹配(是其整数倍)的调制信号S11。

作为AC输出信号S38的谐波的频率与调制信号S11的频率之间的差的干扰频率(Hz)在4Hz至39Hz的范围内，如图6所示。

当p(mm)是条带间距(间隔)，v(mm/s)是光导鼓12的外周的速度(圆周速度、处理速度)，并且f(Hz)是干扰频率时，条带间距p表达为p＝v/f。也就是说，条带间距p与干扰频率f成反比。

例如，如果处理速度v为300mm/v，并且如果干扰频率f为30Hz，则条带间距p变为10mm。

虽然稍后描述，但是如果条带间距p变为10mm，则条带会显现(视觉可辨识)。

如上所述，当将调制信号S11设为与AC输出信号S38的谐波(整数倍频率)接近的的频率时，条带会显现。

在以下描述中，条带间距可被称作条带间距p，光导鼓12的外周的速度(圆周速度，处理速度)可被称作光导鼓12的圆周速度(处理速度)v，并且干扰频率可被称作干扰频率f。

在该示例性实施例中，调制信号S11设为与AC输出信号S38的谐波(整数倍频率)远离的频率。

图7A和图7B示出了将调制信号S11的频率设为例如AC输出信号S38的频率的33倍频率以及AC输出信号S38的频率的34倍频率的情况。图7A示出了将调制信号S11的频率设为与AC输出信号S38的频率的33倍频率和AC输出信号S38的频率的34倍频率之间的中间频率接近的频率的情况。图7B示出了将调制信号S11的频率设为与AC输出信号S38的频率的33倍频率和AC输出信号S38的频率的34倍频率之间的中间频率远离的频率的情况。假设调制信号S11设在AC输出信号S38的频率的33倍频率与AC输出信号S38的频率的34倍频率之间。

在这种情况下，将AC输出信号S38的频率的33倍的谐波称作在低频侧挨着调制信号S11的AC输出信号S38的谐波，并且将AC输出信号S38的频率的34倍的谐波称作在高频侧挨着调制信号S11的AC输出信号S38的谐波。在这两个谐波之间没有AC输出信号S38的谐波。

AC输出信号S38的频率的33倍频率(约92401Hz)与AC输出信号S38的频率的34倍频率(约95201Hz)之间的中间频率为约93801Hz。(下文中，将数取整为整数，并且将“约”加至所述整数。)靠近中间频率的调制信号S11的频率为约93809Hz，分频比为533，如图7A所示。

由于调制信号S11设为约93809Hz，因此AC输出信号S38的频率的33倍的谐波与调制信号S11之间的干扰频率(第一干扰频率的示例)为约1408Hz。另外，AC输出信号S38的频率的34倍谐波与调制信号S11之间的干扰频率(第二干扰频率的示例)为约1392Hz。

如果干扰频率f为1000Hz或更高，并且如果光导鼓12的圆周速度(处理速度)v为300mm/s，则条带间距p为0.3mm或更小。虽然稍后描述，但是如果条带间距p变为0.3mm或更小，则不显现条带(视觉不可辨识)。也就是说，即使存在条带，条带也不会使图像质量变差。

如图7A所示，作为两个干扰频率之间的差的频率(在图7A中，表达为干扰之间的干扰)低至约16Hz。也就是说，甚至可在这两个干扰频率的信号之间产生干扰，并且条带会显现(视觉可辨识)。

如果由于两个干扰频率的信号之间的干扰而显现(视觉可辨识)条带，如图7B所示，则调制信号S11的频率会从与AC输出信号S38的谐波(33倍和34倍)之间的中间频率接近的频率移位，并且两个干扰频率的信号之间的干扰频率会增大。

如图7B所示，例如，如果调制信号S11的频率设为约93458Hz，分频比为535，则在AC输出信号S38的频率的33倍的谐波与调制信号S11之间干扰的干扰频率(第一干扰频率的示例)为约1057Hz。另外，AC输出信号S38的频率的34倍的谐波与调制信号S11之间的干扰频率(第二干扰频率的示例)为约1743Hz。此外，这两个干扰频率之间的干扰频率(第三干扰频率的示例)高达约686Hz。

如果干扰频率f为686Hz，并且如果光导鼓12的圆周速度(处理速度)v为300mm/s，则条带间距p变成0.48mm。虽然稍后描述，但是0.48mm的间距p不会显现(视觉不可辨识)。也就是说，即使存在条带，条带也不使图像质量变差。

在图6、图7A和图7B中，设置了AC输出信号S38的频率，并且随后设置了调制信号S11的频率；然而，可设置调制信号S11的频率，并且随后可设置AC输出信号S38的频率。另外，可在将调制信号S11的频率与AC输出信号S38的频率互换的同时设置调制信号S11的频率和AC输出信号S38的频率。

图8示出了关于条带是否显现(视觉可辨识)的评价结果。从上侧起示出干扰频率f(Hz)、条带间距p(mm)和评价结果。

光导鼓12的圆周速度(处理速度)v设为308mm/s，并且AC信号(AC输出电压Vac(AC输出电流Iac))设为2438Hz。

然后，如果条带不显现(视觉不可辨识)，并且判断图像质量未变差，则作出“无条带(⊙)”的评价。如果条带显现(视觉可辨识)但非常轻微，并且判断图像质量未变差，则作出“轻微条带(○)”的评价。如果条带显现(视觉可辨识)，并且判断图像质量变差，则作出“明显条带(×)”的评价。

如图所示8，如果条带间距p为0.75mm或更小，则作出“无条带(⊙)”的评价。如果条带间距p大于0.75mm并且等于或小于3mm，则作出“轻微条带(○)”的评价。如果条带间距p为3.5mm，则作出“明显条带(×)”的评价。

如上所述，如果条带间距p设为3mm或更小，则作出图像质量未变差的评价。

如上所述，通过干扰频率f和光导鼓12的圆周速度(处理速度)v设置条带间距p。干扰频率f越高，条带间距p越小。因此，AC输出信号S38和调制信号S11的频率可设为使AC输出信号S38的谐波与调制信号S11之间产生的干扰频率f增大。

在这种情况下，对于频率，使用AC输出信号S38的挨着调制信号S11的谐波，并且使用AC输出信号S38的谐波与调制信号S11之间的干扰以及在由所述干扰产生的信号之间所产生的干扰。如果存在使得条带显现的另一干扰，则AC输出信号S38和调制信号S11的频率可设为使得所述另一干扰的干扰频率变为不使得条带显现的频率(不使得条带视觉可辨识)。

充电偏压中的AC输出信号S38为例如如上所述的2kVp-p。即使将几伏的波动(波浪)叠加在作为AC输出信号S38的基波的正弦波上，条带也会显现(视觉可辨识)。

由此，根据产生条带的前提条件，在该示例性实施例中，条带间距减小，而不导致条带显现(视觉可辨识)。也就是说，将AC输出信号S38和调制信号S11的频率设为使AC输出信号S38的谐波与调制信号S11之间的干扰频率增大。

因此，限制了由于条带导致的图像质量变差。

此外，在该示例性实施例中，通过对图像输出控制器30的参考信号产生电路31产生的参考信号S0进行划分来产生设置AC输出信号S38的频率的时钟信号S01和设置调制信号S11的频率的时钟信号S02。

因此，AC输出信号S38的相位与调制信号S11的相位之间的关系固定。也就是说，干扰频率的波动受到限制。

如果调制信号S11的频率与AC输出信号S38的谐波的频率对齐，也就是说，如果不产生干扰，以及如果调制信号S11的频率由于扰动等而波动，则波动频率变为干扰频率。例如，如果调制信号S11的频率波动5Hz，则干扰频率f变为5Hz。于是，如上所述，条带显现(视觉可辨识)，导致图像质量变差。

然而，在该示例性实施例中，如果干扰频率f为500Hz，则即使调制信号S11的频率由于扰动等波动5Hz，干扰频率f也仅变为505Hz。因此，其中条带不显现(视觉难以辨识)的状态得到保持。

也就是说，在该示例性实施例中，由于干扰频率设在条带较少地显现(视觉难以辨识)的高频率，因此，即使频率由于扰动等波动，条带的显现(视觉辨识)也受到限制。

在该示例性实施例中，将供应充电偏压的偏压电源装置100描述为示例。如上所述，可使用供应显影偏压的偏压电源装置100。

在该示例性实施例中，使用负极性充电系统的墨粉；然而，可使用正极性充电系统的墨粉。在这种情况下，从充电偏压电源单元13a输出的DC输出电压Vdc和从显影偏压电源单元15a输出的DC输出电压Vdc的极性可反转(正(+)电压)。

在该示例性实施例中，通过图像输出控制器30发送的AC电流设置信号S3(见图5)和DC电压设置信号S4是各自具有“H”和“L”这两个电压的信号。这是为了在将这些信号从图像输出控制器30发送至充电偏压电源单元13a时减小噪声的影响。因此，通过图像输出控制器30发送的AC电流设置信号S3和DC电压设置信号S4可为模拟电压信号，并且可省略充电偏压电源单元13a的模拟电压转换电路1201和1251。

此外，在该示例性实施例中，图像形成设备1是包括分别对应于黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(K)的多个光导鼓12的串级系统。图像形成设备1可为包括具有以可旋转的方式附接的分别对应于黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(K)的显影单元的旋转显影装置的多重(旋转)系统。

已经针对示出和描述的目的提供了本发明的示例性实施例的以上描述。其不旨在是排他的或者将本发明限于公开的具体形式。明显的是，许多修改和改变对于本领域技术人员将是显而易见的。选择和描述实施例以最好地解释本发明的原理及其实际应用，从而使得本领域其它技术人员理解本发明的适于预期的特定用途的各个实施例和各个修改形式。本发明的范围旨在由权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种图像形成设备，包括：

图像载体；

充电单元，其为图像载体充电；

曝光单元，其将通过充电单元充电的图像载体曝光，并且在图像载体上形成静电潜像；

显影单元，其将通过曝光单元曝光而形成在图像载体上的静电潜像显影；以及

转印单元，其将显影的图像转印至转印材料上，

其中，充电单元和显影单元中的至少一个使用了交流电和直流电相叠加的电场，该电场通过偏压电源产生，偏压电源包括：

变压器，其包括第一绕组和第二绕组，并且当为第一绕组供应电流时从第二绕组输出交流输出信号，

开关电路，其包括开关元件，并且通过根据接收到的调制输出信号对开关元件进行切换来为变压器的第一绕组供应电流，以及

调制电路，其接收设置交流输出信号和调制信号的频率的频率设置信号，并且产生具有调制脉宽的调制输出信号，并且

其中，调制信号的频率和交流输出信号的频率被设为使得通过调制信号与交流输出信号的谐波之间的干扰而在转印材料上产生的不同密度的条纹的间隔小于预定间隔。

2.根据权利要求1所述的图像形成设备，其中，通过调制信号与在比调制信号的频率低的频率侧挨着调制信号的交流输出信号的谐波之间的干扰针对第一干扰频率、并且通过调制信号与在比调制信号的频率高的频率侧挨着调制信号的交流输出信号的谐波之间的干扰针对第二干扰频率，来设置调制信号的频率和交流输出信号的频率。

3.根据权利要求2所述的图像形成设备，其中，除第一干扰频率和第二干扰频率以外，还针对作为第一干扰频率与第二干扰频率之间的差的第三干扰频率来设置调制信号的频率和交流输出信号的频率。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的图像形成设备，还包括：

第一分频器，其划分接收到的参考信号的频率并设置交流输出信号的频率；以及

第二分频器，其划分参考信号的频率并且设置调制信号的频率。

5.根据权利要求4所述的图像形成设备，其中，通过第一分频器接收的参考信号和通过第二分频器划分的参考信号是共同的。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的图像形成设备，其中，针对通过调制信号与交流输出信号的谐波之间的干扰而在转印材料上产生的不同密度的条纹之间的间隔，预定间隔为3mm。

7.一种偏压电源装置，包括：

变压器，其包括第一绕组和第二绕组，并且当为第一绕组供应电流时从第二绕组输出交流输出信号；

开关电路，其包括开关元件，并且通过根据接收到的调制输出信号对开关元件进行切换来为变压器的第一绕组供应电流；以及

调制电路，其接收设置交流输出信号和调制信号的频率的频率设置信号，并且产生具有调制脉宽的调制输出信号，

其中，调制信号的频率和交流输出信号的频率被设为使得调制信号与交流输出信号的谐波之间的干扰频率高于预定频率。