JP2006220955A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】直流電圧に交流電圧が重畳されたＡＣ重畳バイアスが印加される被印加部材を備えたトナー像形成ユニットを複数備えた画像形成装置に関し、部品コストを抑え、基板の実装面積を小さくしつつ電圧の干渉や絶縁距離不足といった問題の発生を防止する。
【解決手段】所定の１又は複数のトナー像形成ユニットに配備された被印加部材１１２に印加するＡＣ重畳バイアスのうちの交流電圧を、交流電圧発生部１８２で発生した交流電圧を変圧することにより生成する第１生成部１８３ｋと、残りのトナー像形成ユニットに配備された被印加部材１１２に印加するＡＣ重畳バイアスのうちの交流電圧を、交流電圧発生部１８２と第１生成部１８３ｋを電気的に接続する接続ライン１８４に印加された印加交流電圧を変圧することにより生成する第２生成部１８３ｙｍｃと、第２生成部１８３ｙｍｃに交流電圧を生成させるか否かを切り替える切替部１８６とを有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、直流電圧に交流電圧が重畳されたＡＣ重畳バイアスが印加される被印加部材を備えたトナー像形成ユニットを複数備えた画像形成装置に関する。

従来より、電子写真技術による複写機やプリンタ等の画像形成装置が知られており、今日では、イエロー、マゼンタ、シアンのカラートナーと黒トナーによる、カラー複写機やカラープリンタ等が急速に普及してきている。

これらカラー複写機やカラープリンタ等では、各色ごとのトナー像を形成するために各色に対応したトナー像形成ユニットを備えている。各トナー像形成ユニットには、トナー像が形成される像担持体や、その像担持体の表面を帯電する帯電器や、像担持体にトナーを静電気に供給する現像器等が配備されており、画像形成を行うにあたって、まず、この像担持体担持体の表面を帯電器によって帯電させる。各トナー像形成ユニットには、対応する色の画像信号が入力され、帯電後の像担持体表面に入力された画像信号に基づく露光光を照射することによりその表面に静電潜像を得、現像器を用いてその静電潜像をトナーによって現像し像担持体表面にトナー像を形成する。こうして、各トナー像形成ユニットにおいてそれぞれの色に対応するトナー像を形成し、これらのトナー像を最終的に記録媒体上で最終的に一つに重なるように転写し、転写したこれらトナー像をその記録媒体上に定着することにより定着トナー像からなる画像を形成する。

各トナー像形成ユニットに配備された帯電器や現像器には所定のバイアスが印加され、その所定のバイアスとして直流電圧に交流電圧が重畳されたＡＣ重畳バイアスを用いる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

図１は、特許文献１に開示されたＡＣ重畳バイアスを発生させる回路のブロック図である。

図１に示すＡＣ重畳バイアス生成回路８は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、および黒（Ｋ）トナーそれぞれの現像器９に接続されており、各現像器９に印加する現像バイアスの制御を独立させるため、色ごとに別個独立してＡＣ重畳バイアスを生成する。すなわち、このＡＣ重畳バイアス生成回路８は、直流の高電圧を発生する直流高圧電源８１ｙ，８１ｍ，８１ｃ，８１ｋを色ごとに有する他、交流電圧を発生する交流電圧電源８２ｙ，８２ｍ，８２ｃ，８２ｋも色ごとに有するとともに交流電圧電源で発生した交流電圧を変圧する変圧部８３ｙ，８３ｍ，８３ｃ，８３ｋも色ごとに有する。このため、部品コストが高くなり、基板の実装面積も大きくなってしまう。また、図１に示すＡＣ重畳バイアス生成回路８では、交流成分が色間で非同期であり、このため色ごとの信号ラインの距離や、色ごとに設けられた変圧部の抵抗等の負荷の距離が近接していると、電圧の干渉や絶縁距離不足といった交流成分に関する問題が生じる。
特開平１０−１７１１８３号公報

本発明は上記事情に鑑み、部品コストを抑え、基板の実装面積を小さくしつつ電圧の干渉や絶縁距離不足といった交流成分に関する問題が生じることを防止する工夫がなされた画像形成装置を提供することを目的とするものである。

上記目的を解決する本発明の画像形成装置は、帯電および露光によって像担持体上に静電潜像を形成するとともにその静電潜像をトナーにより現像して該像担持体上にトナー像を形成する複数のトナー像形成ユニットが配備され、各トナー像形成ユニットで形成されたトナー像が記録媒体上で最終的に一つに重なるようにこれらトナー像をその記録媒体上に転写し、転写したこれらトナー像をその記録媒体上に定着することによりその記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置において、
上記複数のトナー像形成ユニットそれぞれが、直流電圧に交流電圧が重畳されたＡＣ重畳バイアスが印加される被印加部材を備えたものであり、
この画像形成装置がさらに、
交流電圧を発生する交流電圧発生部と、
上記複数のトナー像形成ユニットのうちの所定の１又は複数のトナー像形成ユニットに配備された被印加部材に印加する上記ＡＣ重畳バイアスのうちの交流電圧を、その交流電圧発生部で発生した交流電圧を変圧することにより生成する第１生成部と、
上記複数のトナー像形成ユニットのうちから上記所定の１又は複数のトナー像形成ユニットを除いた残りのトナー像形成ユニットのうちの所定の１又は複数のトナー像形成ユニットに配備された被印加部材に印加する上記ＡＣ重畳バイアスのうちの交流電圧を、上記交流電圧発生部と上記第１生成部を電気的に接続する接続ラインに印加された印加交流電圧を変圧することにより生成する第２生成部と、
上記第２生成部に交流電圧を生成させるか否かを切り替える切替部とを有することを特徴とする。

本発明の画像形成装置によれば、上記第１生成部と上記第２生成部が、共通の交流電圧発生部を用いて、上記ＡＣ重畳バイアスのうちの交流電圧を生成する。そのため、基板の実装面積を小さくしつつ、交流成分が色間で非同期であるということがなくなり、電圧の干渉や絶縁距離不足といった交流成分に関する問題の発生が防止される。また、上記切替部を備えたことで、本発明の画像形成装置には、総てのトナー像形成ユニットを使用するフルカラーモードや、上記第１生成部で変圧された交流電圧が直流電圧に重畳されたＡＣ重畳バイアスが印加される被印加部材を備えたトナー像形成ユニットのみを使用する特色モード（上記第１生成部で変圧された交流電圧が重畳されたＡＣ重畳バイアスが印加される被印加部材を備えたトナー像形成ユニットが、黒色のトナー像を形成するトナー像形成ユニット一つであればモノクロモード）といった、使用するトナー像形成ユニットの個数を変えたモードを設けることができ、無駄なトナー消費を抑え、帯電を受ける上記像担持体の寿命を延ばすことができる。

ここで、上記被印加部材が、
上記ＡＣ重畳バイアスが印加されてそのＡＣ重畳バイアスの作用により上記像担持体を帯電する帯電器であってもよいし、あるいは
上記ＡＣ重畳バイアスが印加され、上記像担持体に形成された静電潜像を、そのＡＣ重畳バイアスの作用によりトナーで現像する現像器であってもよい。

また、本発明の画像形成装置において、上記切替部が、上記接続ラインから分岐して上記第２生成部に電気的に接続する経路の途中に設けられた、オフすることによりその経路の電気的接続を遮断するスイッチ回路であってもよい。

例えば、上述のフルカラーモードが設定された場合には上記スイッチ回路をオンすることで、総てのトナー像形成ユニットの上記被印加部材に上記ＡＣ重畳バイアスが印加され、上述のモノクロモードが設定された場合には上記スイッチ回路をオフすることで、黒色のトナー像を形成するトナー像形成ユニットの上記被印加部材のみに上記ＡＣ重畳バイアスを印加される。

さらに、本発明の画像形成装置において、上記切替部が、上記接続ラインから分岐して上記第２生成部に電気的に接続する経路の途中に設けられた、上記印加交流電圧の信号を等倍に増幅する増幅器と、オンすることによりその増幅器の出力をグラウンドに接地するスイッチ回路とを有するものであってもよいし、
上記第２生成部が、直列接続されたキャパシタと抵抗とからなるＲＣ回路と、そのＲＣ回路の出力が入力されるオペアンプとを備え、そのオペアンプからの出力を昇圧するものであり、上記切替部が、オンすることにより上記ＲＣ回路の出力をグラウンドに接地するスイッチ回路を有するものであってもよいし、
上記第２生成部が、入力側にキャパシタが配備されそのキャパシタに直列に接続された抵抗が出力側に配備されたＲＣ回路と、そのＲＣ回路の出力が入力されるオペアンプとを備え、そのオペアンプからの出力を昇圧するものであり、
上記切替部が、オンすることにより上記ＲＣ回路のキャパシタの出力をグラウンドに接地するスイッチ回路を備え、そのスイッチ回路がオンすることで上記オペアンプの出力を直流的に固定するものであってもよいし、あるいは、
上記第２生成部が、負帰還用の抵抗を有しその抵抗が短絡されることにより増幅率がゼロになるオペアンプを備え、そのオペアンプからの出力を昇圧するものであり、
上記切替部が、オンすることにより上記抵抗を短絡するスイッチ回路を有するものであってもよい。

これらの４つの各形態では、例えば、上述のフルカラーモードが設定された場合には上記いずれのスイッチ回路もオフすることで、総てのトナー像形成ユニットの上記被印加部材に上記ＡＣ重畳バイアスが印加され、上述のモノクロモードが設定された場合には上記いずれのスイッチ回路もオンすることで、黒色のトナー像を形成するトナー像形成ユニットの上記被印加部材のみに上記ＡＣ重畳バイアスを印加される。

本発明によれば、部品コストを抑え、基板の実装面積を小さくしつつ電圧の干渉や絶縁距離不足といった交流成分に関する問題が生じることを防止する工夫がなされた画像形成装置を提供することができる。

以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図２は、本発明の一実施形態である画像形成装置の概略構成を示す図である。

図２に示す画像形成装置１００は、フルカラータンデム方式を採用した画像形成装置であって、フルカラーモードとモノクロモードを有する。これら２つのモードは、不図示の操作パネルをユーザが操作することによって設定される。フルカラーモードに設定されると、図２に示す画像形成装置では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、および黒（Ｋ）の４色のトナーそれぞれに対応した、４つのトナー像形成ユニットを用いて、中間転写ベルトの送りに同期させて各トナー像形成ユニットでそれぞれの色のトナー像を形成し、それらトナー像を中間媒体としての中間転写ベルト上に重ね合わせ（１次転写）、中間転写ベルト上に重ね合わせたトナー像を記録媒体である用紙に転写（２次転写）し、定着する。一方、モノクロモードに設定されると、図２に示す画像形成装置では、４つのトナー像形成ユニットのうち黒（Ｋ）のトナーに対応したトナー像形成ユニットのみを用いて、黒色のトナー像を形成し、その黒色のトナー像を、中間転写ベルト上への１次転写を経て用紙に２次転写し、定着する。

図２に示すように、この画像形成装置１００は、４つのトナー像形成ユニット１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋ、４つの１次転写ロール１２０、複数の支持ロール１３１に支持されて反時計回りの方向に循環移動する半導電性の中間転写ベルト１３０、２次転写を行う２次転写装置１４０、および未定着トナー像を用紙に定着させる定着器１５０を備えている。

４つのトナー像形成ユニット１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋは、中間転写ベルト１３０の循環方向に並んで配置されており、各トナー像形成ユニット１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋには、時計回りに回転する感光体ドラム１１１が配備さている。各感光体ドラム１１１の表面は、中間転写ベルト１３０の表面に接している。１次転写ロール１２０は、中間転写ベルト１３０を挟んで感光体ドラム１１１と対向する位置に配備されており、感光体ドラム１１１と１次転写ロールの間が１次転写領域になる。

また、各トナー像形成ユニット１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋは、帯電器１１２、現像器１１３、およびクリーニング装置１１４も備えている。現像器１１３は、感光体ドラム１１１の周囲の、１次転写領域の上流側に配備されている。帯電器１１２は、その現像器１１３よりもさらに上流側に配備されている。さらに、クリーニング装置１１４は、感光体ドラム１１１の周囲の、１次転写領域の下流側に配備されている。

帯電器１１２には、直流電圧に交流電圧が重畳された帯電バイアスが印加され、感光体ドラム１１１の表面は、この帯電器１１２によって一様に帯電される。帯電器１１２により一様に帯電された感光体ドラム１１１の表面には、不図示の露光器から画像情報に応じたレーザ光が照射され感光体ドラム１１１表面に静電潜像が形成される。現像器１１３にはトナーが収容されており、この現像器内でトナーは所定極性に帯電される。現像器１１３には、直流電圧に交流電圧が重畳された現像バイアスが印加され、現像器１１３は、感光体ドラム１１１の表面に形成された静電潜像を、現像バイアスの作用によりトナーで現像し、感光体ドラム１１１の表面にはトナー像が形成される。中間転写ベルト１３０の、１次転写領域を通過する部分には、１次転写ロール１２０によってトナーの極性とは逆極性の１次転写バイアスが印加されている。感光体ドラム１１の表面に形成されたトナー像は、この１次転写バイアスの作用によって、感光体ドラム表面から中間転写ベルト１３０表面に移行する。

フルカラーモードでは、各トナー像形成ユニット１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋにおいて、帯電バイアスや現像バイアスが印加され各色トナー像が形成され、各色トナー像は中間転写ベルト１３０上で１つに重なり合ったトナー像になる。一方、モノクロモードでは、４つのトナー像形成ユニットのうち黒色トナーのトナー像形成ユニットを除いた残り３つのトナー像形成ユニットにおいては帯電バイアスや現像バイアスが印加されずトナー像形成は行われず、黒色トナーのトナー像形成ユニットのみで黒色トナー像が形成され、その黒色トナー像は中間転写ベルト１３０に担持される。

なお、１次転写領域において中間転写ベルト１３０に転写されず、感光体ドラム１１１に残留したトナーは、クリーニング装置１１４によって感光体ドラム１１１上から除去される。

２次転写装置１４０は、中間転写ベルト１３０の表面（トナー像担持面）側に圧接配置された２次転写ロール１４１と、中間転写ベルト１３０の裏面側に配置されたバックアップロール１４２とを備えており、これら２つのロール１４１，１４２で中間転写ベルト１３０を挟みこんでいる。これら２つのロール１４１，１４２によって挟み込まれた領域が２次転写領域になる。

フルカラーモードでは、中間転写ベルト１３０上で１つに重なり合ったトナー像がこの２次転写領域に到達するタイミングに合わせて、用紙Ｐが２次転写領域に送り込まれ、モノクロモードでは、中間転写ベルト１３０に担持された黒色トナー像がこの２次転写領域に到達するタイミングに合わせて、用紙Ｐが２次転写領域に送り込まれる。

バックアップロール１４２には、トナーの極性と同極性の２次転写バアイスが印加されている。中間転写ベルト３０上のトナー像は、この２次転写バイアスの作用によって、中間転写ベルト３０から静電的に反発し、用紙Ｐ上に転写される。２次転写装置１４０を通過した用紙Ｐは搬送ベルト１６０により定着装置１５０まで搬送される。定着装置１５０は、加熱機構を内部に有する加熱ロール１５１と、その加熱ロール１５１に押し付けられた定着ベルト１５２を備えている。加熱ロール１５１と定着ベルト１５２の間には、２次転写領域を通過した用紙Ｐが送り込まれる。用紙Ｐ上のトナー像を構成するトナーは、加熱ロール１５１によって溶融され、定着ベルト１５２からの圧力を受けて用紙Ｐに定着し、定着トナー像からなる画像が形成される。

なお、２次転写装置１４０の下流側には、中間転写ベルト１３０上の残留トナーを除去するベルトクリーナ１７０が設けられている。

続いて、図２に示す帯電器１１２に印加する帯電バイアスや現像器１１３に印加する現像バイアスを生成するＡＣ重畳バイアス生成回路について説明する。図２に示す画像形成装置１００は、同じ構成のＡＣ重畳バイアス生成回路を２つ備えており、一方のＡＣ重畳バイアス生成回路で帯電バイアスを発生させ、もう一方のＡＣ重畳バイアス生成回路で現像バイアスを発生する。ここでは、互いに同じ構成である２つのＡＣ重畳バイアス生成回路を、帯電バイアスを発生するものと現像バイアスを発生するものとに区別せずに、単にＡＣ重畳バイアスを発生する回路として説明する。

図３は、本実施形態におけるＡＣ重畳バイアス生成回路を示すブロック図である。

図３に示すＡＣ重畳バイアス生成回路１８０は、図２に示す帯電器１１２あるいは現像器１１３に接続されており、それらに印加するＡＣ重畳バイアスの生成制御を、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、およびシアン（Ｃ）と、黒（Ｋ）との間で２つに分けて制御する。すなわち、このＡＣ重畳バイアス生成回路１８０は、直流の高電圧を発生する直流高圧電源１８１ｙ，１８１ｍ，１８１ｃ，１８１ｋを色ごとに有するものの、基になる交流電圧を発生する交流電圧電源１８２は一つしか備えておらず、その交流電圧電源１８２で発生した交流電圧を所望の電圧に変圧する交流電圧生成回路は、黒専用の第１生成回路１８３ｋと、イエロー、マゼンタ、およびシアンの３色に共通な第２生成回路１８３ｙｍｃとの２つしか備えていない。３色に共通な第２生成回路１８３ｙｍｃは、これら３色用のＡＣ重畳バイアスのうちの交流電圧を、交流電圧電源１８２と黒専用の第１生成回路１８３ｋを電気的に接続する接続ライン１８４に印加された印加交流電圧を変圧することにより生成する。また、その接続ライン１８４から分岐して第２生成回路１８３ｙｍｃにつながる接続ライン１８５の途中には、第２生成回路１８３ｙｍｃに交流電圧を生成させるか否かを切り替える切替回路１８６が設けられている。

図３に示すＡＣ重畳バイアス生成回路１８０では、黒専用の直流高圧電源１８１ｋで発生した直流電圧に、黒専用の第１生成回路１８３ｋで生成された交流電圧が重畳され、イエロー、マゼンタ、およびシアン用の直流高圧電源１８１ｙ，１８１ｍ，１８１ｃそれぞれで発生した直流電圧に、これら３色共通の第２生成回路１８３ｙｍｃで生成された交流電圧が重畳される。

図４は、図３に示すＡＣ重畳バイアス生成回路の中から、交流電圧電源、切替回路、第１生成回路、および第２生成回路の部分を抜き出しその部分を回路図で示した図である。

図４に示す第１生成回路１８３ｋは、オペアンプ１８３１とトランス１８３２を有する。オペアンプ１８３１のマイナス端子は、直列に接続されたキャパシタ１８３３と抵抗１８３４を介して交流電圧電源１８２に接続されている。一方、オペアンプ１８３１のプラス端子は基準電源１８３５に接続されている。また、このオペアンプ１８３１には、負帰還用抵抗１８３６が設けられている。さらに、このオペアンプ１８３１の出力端子は、キャパシタ１８３７を介してトランス１８３２の１次側コイルに接続されている。オペアンプ１８３１の出力端子から出力された交流電圧は、このトランス１８３２によって昇圧され、トランス１８３２の２次側コイルからは、黒専用のＡＣ重畳バイアスのうちの交流電圧（ＡＣ−Ｋ）が出力される。

また、交流電圧電源１８２と黒専用の第１生成回路１８３ｋを電気的に接続する接続ライン１８４におけるノードＡと第２生成回路１８３ｙｍｃとの間に切替回路１８６としてのスイッチ回路１８６１が設けられている。このスイッチ回路１８６１は、ノードＡと第２生成回路１８３ｙｍｃとを結ぶ接続ライン１８５を、オンすることで電気的に導通させ、オフすることで電気的に遮断するものである。

図４に示す第２生成回路１８３ｙｍｃも、第１生成回路１８３ｋの回路構成と同じであり、ここでは重複した説明は省略し、同じ素子には第１生成回路１８３ｋの説明で用いた符号を付して説明する。この第２生成回路１８３ｙｍｃにおいては、オペアンプ１８３１のマイナス端子は、直列に接続されたキャパシタ１８３３と抵抗１８３４（ＲＣ回路）を介してスイッチ回路１８６１の一端に接続されており、このオペアンプ１８３１のマイナス端子には、スイッチ回路１８６１がオンすることで、ノードＡに印加された電圧を表す信号（原信号）が入力される。オペアンプ１８３１の出力端子から出力された交流電圧は、第２生成回路１８３ｙｍｃに設けられたトランス１８３２によって昇圧され、このトランス１８３２の２次側コイルからは、３色共通のＡＣ重畳バイアスのうちの交流電圧（ＡＣ−ＹＭＣ）が出力される。

したがって、フルカラーモードが設定された場合には、不図示の制御部がスイッチ回路１８６１をオンすることで、総てのトナー像形成ユニット１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋの帯電器１１２や現像器１１３にＡＣ重畳バイアスが印加され、モノクロモードが設定された場合には、制御部がスイッチ回路１８６１をオフに切り替えることで、黒色のトナー像を形成するトナー像形成ユニット１１０Ｋの帯電器１１２や現像器１１３にのみにＡＣ重畳バイアスが印加される。

よって、第１生成部１８３ｋと第２生成部１８３ｙｍｃが、共通の交流電圧電源１８２を用いてＡＣ重畳バイアスのうちの交流電圧を生成するため、基板の実装面積を小さくしつつ、交流成分が色間で非同期であるということがなくなり、電圧の干渉や絶縁距離不足といった交流成分に関する問題の発生が防止される。また、フルカラーモードとモノクロモードとの間のモード切り替えに応じてスイッチ回路１８６１がオン／オフすることで、無駄なトナー消費を抑え、帯電を受ける感光体ドラム１１１の寿命を延ばすことができる。

続いて、切替回路１８６の変形例を４つ説明する。以下の説明では、重複する説明は省略して図４に示す素子と同じ素子には今まで用いた符号と同じ符号を付して説明する。また、４つの変形例いずれにおいても、切替回路１８６はスイッチ回路を備えており、このスイッチ回路は、フルカラーモードに設定された場合には不図示の制御部によってオフされ、モノクロモードに設定された場合にはその制御部によってオンされる。

図５は、図４に示す切替回路に代えて第１変形例の切替回路を用いた例を示す回路図である。

図５に示す切替回路１８６は、オペアンプ１８６２と、スイッチ回路１８６３と、抵抗１８６４とを有する。この切替回路１８６に配備されたオペアンプ１８６２のプラス端子はノードＡに接続されており、マイナス端子はこのオペアンプ１８６２の出力端子に接続されている。切替回路１８６のオペアンプ１８６２は、ノードＡに印加された交流電圧を等倍に増幅する増幅器である。なお、このオペアンプ１８６２に代えてバッファを用いてもよい。この等倍の増幅率を有するオペアンプ１８６２の出力端子は、第２生成回路１８３ｙｍｃの入力側に配備されたキャパシタ１８３３に、抵抗１８６４を介して接続されている。また、その抵抗１８６４とそのキャパシタ１８３３との間におけるノードＢとグラウンドを結ぶ接続経路１８７にスイッチ回路１８６３が配備されている。このスイッチ回路１８６３は、オンすることにより等倍の増幅率を有するオペアンプ１８６２の出力をグラウンドに接地する。

この第１変形例では、フルカラーモードに設定された場合には、不図示の制御部がスイッチ回路１８６３をオフすることで、ノードＡに印加された交流電圧を表す信号がそのままオペアンプ１８６２から出力され、第２生成回路１８３ｙｍｃに入力される。したがって、第２生成回路１８３ｙｍｃでは、ノードＡに印加された交流電圧を変圧することになり、３色用のＡＣ重畳バイアスのうちの交流電圧として所望の電圧値の交流電圧（ＡＣ−ＹＭＣ）を生成する。また、第１生成回路１８３ｋでは、ノードＡに印加された交流電圧を変圧することになり、黒色専用のＡＣ重畳バイアスのうちの交流電圧として所望の電圧値の交流電圧（ＡＣ−Ｋ）を生成する。一方、モノクロモードに設定されたことにより制御部がスイッチ回路１８６３をオンすると、切替回路１８６からの信号は‘Ｌ’レベルになり、この‘Ｌ’レベルの信号が第２生成回路１８３ｙｍｃのオペアンプ１８３１に入力される。その結果、第２生成回路１８３ｙｍｃから交流電圧（ＡＣ−ＹＭＣ）が出力されない。また、ノードＡの電圧レベルはほとんど変化せず、第１生成回路１８３ｋでは、ノードＡに印加された交流電圧を変圧することになり、黒色専用のＡＣ重畳バイアスのうちの交流電圧として所望の電圧値の交流電圧（ＡＣ−Ｋ）を生成する。

この第１変形例の切替回路を用いたＡＣ重畳バイアス生成回路では、交流電圧電源１８２の出力能力によらない設計が可能となる。

図６は、図４に示す切替回路に代えて第２変形例の切替回路を用いた例を示す回路図である。

図６に示す切替回路１８６はスイッチ回路１８６３からなるものである。このスイッチ回路１８６３は、第２生成回路１８３ｙｍｃを構成する、互いに直列接続されたキャパシタ１８３３と抵抗１８３４とからなるＲＣ回路１８３_RCと、オペアンプ１８３１とを電気的に接続する経路１８８から分岐したものであり、オンすることによりそのＲＣ回路１８３_RCの出力をグラウンドに接地する。

この第２変形例では、フルカラーモードに設定されると、スイッチ回路１８６３がオフし、第１生成回路１８３ｋおよび第２生成回路１８３ｙｍｃのいずれもがノードＡに印加された交流電圧を変圧することになり、それぞれ所望の電圧値の交流電圧（ＡＣ−Ｋ，ＡＣ−ＹＭＣ）を生成する。一方、モノクロモードに設定されると、スイッチ回路１８６３がオンし、ノードＡからスイッチ回路１８６３に電流が流れ込み、第２生成回路１８３ｙｍｃのオペアンプ１８３１のマイナス端子への入力は０になる。その結果、オペアンプ１８３１は動作せず、第２生成回路１８３ｙｍｃから交流電圧（ＡＣ−ＹＭＣ）が出力されない。また、第２生成回路１８３ｙｍｃのキャパシタ１８３３によって、ノードＡにおける電圧レベルの変化が抑えられ、第１生成回路１８３ｋでは、交流電圧電源１８２で発生した交流電圧を所望の電圧（ＡＣ−Ｋ）に変圧する。

この第２変形例の切替回路を用いたＡＣ重畳バイアス生成回路では、スイッチ回路１８６３に、ＩＣチップによって実現されるいわゆるアナログスイッチを用いなくてもすみ、このスイッチ回路１８６３はトランジスタで実現することができ、コスト的に有利である。しかも、切替回路１８６にオペアンプを用いていないことからもコスト的に有利である。

図７は、図４に示す切替回路に代えて第３変形例の切替回路を用いた例を示す回路図である。

図７にも図６と同様に、第２生成回路１８３ｙｍｃを構成する、互いに直列接続されたキャパシタ１８３３と抵抗１８３４とからなるＲＣ回路１８３_RCが示されている。このＲＣ回路１８３_RCでは、キャパシタ１８３３が入力側に配備されており、そのキャパシタ１８３３に直列に接続された抵抗１８３４が出力側に配備されている。図７に示す切替回路１８６は、このＲＣ回路１８３_RCの、キャパシタ１８３３と抵抗１８３４を電気的に結ぶ経路１８９から分岐したものである。この切替回路１８６は、スイッチ回路１８６３と抵抗１８６６からなるものである。スイッチ回路１８６３は、キャパシタ１８３３と抵抗１８３４の間におけるノードＣに抵抗１８６６を介して接続されており、ＲＣ回路１８３_RCを構成するキャパシタ１８３３の出力を、オンすることによりグラウンドに接地する。また、抵抗１８６６は、スイッチ回路１８６３がオンされたことによる交流電圧電源１８２に対する影響を小さく抑えるためのものである。

この第３変形例でも、フルカラーモードに設定されると、スイッチ回路１８６３がオフし、第１生成回路１８３ｋおよび第２生成回路１８３ｙｍｃのいずれもが、ノードＡに印加された交流電圧を変圧することになり、それぞれ所望の電圧値の交流電圧（ＡＣ−Ｋ，ＡＣ−ＹＭＣ）を生成する。一方、モノクロモードに設定されると、スイッチ回路１８６３がオンし、第２生成回路１８３ｙｍｃに設けられたオペアンプ１８３１のマイナス端子への入力電圧は直流的に固定された状態になる。この状態では、オペアンプ１８３１は動作しているものの、そのオペアンプ１８３１の出力電圧は最大値付近で直流的に固定され、第２生成回路１８３ｙｍｃから交流電圧（ＡＣ−ＹＭＣ）が出力されない。また、切替回路１８６に配備された抵抗１８６６によって、ノードＡにおける電圧レベルの変化は抑えられ、第１生成回路１８３ｋでは、交流電圧電源１８２で発生した交流電圧を所望の電圧（ＡＣ−Ｋ）に変圧する。

この第３変形例の切替回路を用いたＡＣ重畳バイアス生成回路でも、第２変形例と同じく、スイッチ回路１８６３をトランジスタで実現することができ、切替回路１８６にオペアンプを用いていないことからコスト的に有利である。

図８は、図４に示す切替回路に代えて第４変形例の切替回路を用いた例を示す回路図である。

図８に示す切替回路１８６はスイッチ回路１８６３からなるものである。このスイッチ回路１８６３は、第２生成回路１８３ｙｍｃに配備されたオペアンプ１８３１の負帰還用抵抗１８３６を、オンすることにより短絡するものである。また、この図８に示す第２生成回路１８３ｙｍｃのオペアンプ１８３１は、負帰還用抵抗１８３６が短絡されることにより増幅率がゼロになるものである。

この第４変形例でも、フルカラーモードに設定されると、スイッチ回路１８６３がオフし、第１生成回路１８３ｋおよび第２生成回路１８３ｙｍｃのいずれもが、ノードＡに印加された交流電圧を変圧することになり、それぞれ所望の電圧値の交流電圧（ＡＣ−Ｋ，ＡＣ−ＹＭＣ）を生成する。一方、モノクロモードに設定されると、スイッチ回路１８６３がオンし、負帰還用抵抗１８３６が短絡され、図８に示す第２生成回路１８３ｙｍｃに配備されたオペアンプ１８３１は増幅率がゼロになり、このオペアンプ１８３１からはＤＣ成分は出力されるもののＡＣ成分は出力されなくなり、第２生成回路１８３ｙｍｃから交流電圧（ＡＣ−ＹＭＣ）が出力されない。また、第１生成回路１８３ｋでは、ノードＡに印加された交流電圧を変圧することになり、所望の電圧値の交流電圧（ＡＣ−Ｋ）を生成する。

特許文献１に開示されたＡＣ重畳バイアスを発生させる回路のブロック図である。 本発明の一実施形態である画像形成装置の概略構成を示す図である。 本実施形態におけるＡＣ重畳バイアス生成回路を示すブロック図である。 図３に示すＡＣ重畳バイアス生成回路の中から、交流電圧電源、切替回路、第１生成回路、および第２生成回路の部分を抜き出しその部分を回路図で示した図である。 図４に示す切替回路に代えて第１変形例の切替回路を用いた例を示す回路図である。 図４に示す切替回路に代えて第２変形例の切替回路を用いた例を示す回路図である。 図４に示す切替回路に代えて第３変形例の切替回路を用いた例を示す回路図である。 図４に示す切替回路に代えて第４変形例の切替回路を用いた例を示す回路図である。

符号の説明

１００ 画像形成装置
１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋ トナー像形成ユニット
１１１ 感光体ドラム
１１２ 帯電器
１１３ 現像器
１２０ １次転写ロール
１３０ 中間転写ベルト
１４０ ２次転写装置
１５０ 定着器
１８０ ＡＣ重畳バイアス生成回路
１８１ｙ，１８１ｍ，１８１ｃ，１８１ｋ 直流高圧電源
１８２ 交流電圧電源
１８３ｋ 第１生成回路
１８３ｙｍｃ 第２生成回路
１８３１ オペアンプ
１８３２ トランス
１８３３ キャパシタ
１８３４ 抵抗
１８３_RC ＲＣ回路
１８３６ 負帰還用抵抗
１８４，１８５ 接続ライン
１８６ 切替回路
１８６１ スイッチ回路
１８６２ オペアンプ
１８６３ スイッチ回路
１８６４ 抵抗
１８６６ 抵抗

Claims (8)

1. 帯電および露光によって像担持体上に静電潜像を形成するとともに該静電潜像をトナーにより現像して該像担持体上にトナー像を形成する複数のトナー像形成ユニットが配備され、各トナー像形成ユニットで形成されたトナー像が記録媒体上で最終的に一つに重なるようにこれらトナー像を該記録媒体上に転写し、転写したこれらトナー像を該記録媒体上に定着することにより該記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置において、
   前記複数のトナー像形成ユニットそれぞれが、直流電圧に交流電圧が重畳されたＡＣ重畳バイアスが印加される被印加部材を備えたものであり、
   この画像形成装置がさらに、
   交流電圧を発生する交流電圧発生部と、
   前記複数のトナー像形成ユニットのうちの所定の１又は複数のトナー像形成ユニットに配備された被印加部材に印加する前記ＡＣ重畳バイアスのうちの交流電圧を、該交流電圧発生部で発生した交流電圧を変圧することにより生成する第１生成部と、
   前記複数のトナー像形成ユニットのうちから前記所定の１又は複数のトナー像形成ユニットを除いた残りのトナー像形成ユニットのうちの所定の１又は複数のトナー像形成ユニットに配備された被印加部材に印加する前記ＡＣ重畳バイアスのうちの交流電圧を、前記交流電圧発生部と前記第１生成部を電気的に接続する接続ラインに印加された印加交流電圧を変圧することにより生成する第２生成部と、
   前記第２生成部に交流電圧を生成させるか否かを切り替える切替部とを有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記被印加部材が、前記ＡＣ重畳バイアスが印加されて該ＡＣ重畳バイアスの作用により前記像担持体を帯電する帯電器であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記被印加部材が、前記ＡＣ重畳バイアスが印加され、前記像担持体に形成された静電潜像を、該ＡＣ重畳バイアスの作用によりトナーで現像する現像器であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記切替部が、前記接続ラインから分岐して前記第２生成部に電気的に接続する経路の途中に設けられた、オフすることにより該経路の電気的接続を遮断するスイッチ回路であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. 前記切替部が、前記接続ラインから分岐して前記第２生成部に電気的に接続する経路の途中に設けられた、前記印加交流電圧の信号を等倍に増幅する増幅器と、オンすることにより該増幅器の出力をグラウンドに接地するスイッチ回路とを有するものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
6. 前記第２生成部が、直列接続されたキャパシタと抵抗とからなるＲＣ回路と、該ＲＣ回路の出力が入力されるオペアンプとを備え、該オペアンプからの出力を昇圧するものであり、
   前記切替部が、オンすることにより前記ＲＣ回路の出力をグラウンドに接地するスイッチ回路を有するものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
7. 前記第２生成部が、入力側にキャパシタが配備され該キャパシタに直列に接続された抵抗が出力側に配備されたＲＣ回路と、該ＲＣ回路の出力が入力されるオペアンプとを備え、該オペアンプからの出力を昇圧するものであり、
   前記切替部が、オンすることにより前記ＲＣ回路のキャパシタの出力をグラウンドに接地するスイッチ回路を備え、該スイッチ回路がオンすることで前記オペアンプの出力を直流的に固定するものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
8. 前記第２生成部が、負帰還用の抵抗を有し該抵抗が短絡されることにより増幅率がゼロになるオペアンプを備え、該オペアンプからの出力を昇圧するものであり、
   前記切替部が、オンすることにより前記抵抗を短絡するスイッチ回路を有するものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。

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