JP2008148506A - 電源装置、電源装置を有する画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 圧電トランスにおける駆動周波数相互の干渉を抑え、小型化と高画質化を可能にする圧電トランスを用いた電源装置を提供する。
【解決手段】 電源装置は、画像を形成するための第１制御信号に基づいて第１圧電トランスを駆動するための第１駆動周波数を発生させて、第１圧電トランスの駆動により生成した電圧を第１画像形成部に供給する第１電源回路と、画像を形成するための第２制御信号に基づいて第２圧電トランスを駆動するための第２駆動周波数を発生させて、第２圧電トランスの駆動により生成した電圧を第２画像形成部に供給する第２電源回路と、第１圧電トランスと第２圧電トランスとの間で電界を発生させて、第１駆動周波数と第２駆動周波数との差分による干渉周波数の発生を抑制する干渉抑制素子とを備える。
【選択図】 図６Ａ

Description

本発明は、電子写真プロセスにより画像を形成する画像形成装置に好適な電源装置に関し、特に圧電トランスを用いる電源装置とその電源装置を有する画像形成装置に関するものである。

電子写真プロセスにより画像を形成する画像形成装置において、感光体に転写部材を当接させて転写を行う直接転写方式を採る場合、転写部材には導電体の回転軸を持つローラ状の導電性ゴムが用いられる。転写部材の駆動は感光体のプロセススピードに合わせて制御される。

そして、転写部材に印加する電圧として、直流バイアス電圧を用いている。この時、直流バイアス電圧の極性は、通常のコロナ放電式の転写電圧と同じ極性である。しかし、こういった転写ローラを用いて良好な転写を行うためには、通常３ｋＶ以上の電圧（所要電流は数μＡ）を転写ローラに印加する必要がある。上述の画像形成処理に必要とされる高電圧を生成するために、従来は巻線式の電磁トランスが使用されていた。しかし、電磁トランスは、銅線、ボビン、磁芯で構成されており、上記のような、３ｋＶ以上の電圧を印加して用いる場合は、出力電流値が数μＡという微小な電流のために各部に於いて漏れ電流を最小限にしなければならなかった。そのため、トランスの巻線を絶縁物によりモールドする必要が有り、しかも供給電力に比較して大きなトランスを必要としたため、高圧電源装置の小型化・軽量化の妨げとなっていた。

そこで、これらの欠点を補うために、薄型で軽量の高出力の圧電トランスを用いて高電圧を発生させることが検討されている。すなわち、セラミックを素材とした圧電トランスを用いることにより、電磁トランス以上の効率で高電圧を生成する事が可能となる。しかも、一次側および二次側間の結合に関係なく一次側と二次側の電極間の距離を離すことが可能になるので特別に絶縁のためにモールド加工をする必要がない。そのため高圧発生装置を小型・軽量にできるという優れた特性が得られる。

圧電トランスを用いている高圧電源装置の例を図１０の参照により説明する。圧電トランス１００１を例にすると、参照番号１００２はＧＮＤ端子であり、参照番号１００３は一次入力端子であり、参照番号１００４は二次出力端子である。ＧＮＤ端子１００２、一次入力端子１００３、二次出力端子１００４は回路基板１０００に実装され、電気的に接続されているものとする。圧電トランス１０２１、１０４１、１０６１も同様に、ＧＮＤ端子１０２２、１０４２、１０６２、一次入力端子１０２３、１０４３、１０６３、二次出力端子１０２４、１０４４、１０６４は回路基板１０００に実装され、電気的に接続されているものとする。

図１０に示す高圧電源装置には、４つの圧電トランス１００１、１０２１、１０４１、１０６１が用いられ、それぞれの圧電トランスに対応して４系統の高圧電圧を出力コネクタ１１１４、１１３４、１１５４、１１７４から出力する構成になっている。

第１の系統として、不図示のＤＣコントローラから入力コネクタ１０１０に高圧電源の制御信号が入力される。制御信号に基づいて、圧電トランス１００１を駆動するための回路構成である制御回路１０１１、駆動回路１０１２、整流回路１１１３、高圧出力検出回路１１１５が駆動され、出力コネクタ１１１４から高圧電圧が出力される構成になっている。

第２の系統として、不図示のＤＣコントローラから入力コネクタ１０３０に高圧電源の制御信号が入力される。制御信号に基づいて、圧電トランス１０２１を駆動するための回路構成である制御回路１０３１、駆動回路１０３２、整流回路１１３３、高圧出力検出回路１１３５が駆動され、出力コネクタ１１３４から高圧電圧が出力される構成になっている。

第３の系統として、不図示のＤＣコントローラから入力コネクタ１０５０に高圧電源の制御信号が入力される。制御信号に基づいて、圧電トランス１０４１を駆動するための回路構成である制御回路１０５１、駆動回路１０５２、整流回路１１５３、高圧出力検出回路１１５５が駆動され、出力コネクタ１１５４から高圧電圧が出力される構成になっている。

そして、第４の系統として、不図示のＤＣコントローラから入力コネクタ１０７０に高圧電源の制御信号が入力される。制御信号に基づいて、圧電トランス１０６１を駆動するための回路構成である制御回路１０７１、駆動回路１０７２、整流回路１１７３、高圧出力検出回路１１７５が駆動され、出力コネクタ１１７４から高圧電圧が出力される構成になっている。

電子写真方式の画像形成装置の高圧電源装置では、図１０のように圧電トランス１００１、１０２１、１０４１、１０６１を用いた高圧電源回路を複数系統有する。各高圧電源回路は、例えば、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の画像形成部に対応するもので、帯電、現像、転写等のバイアスを出力して画像形成処理が実行される。上述の構成を開示する従来技術として、例えば、以下の特許文献１に示されるものがある。
特開平１１−２０６１１３号公報

上記の例では、高圧電源装置内に圧電トランス及び制御回路を複数個配置することにより、複数のバイアス電圧を出力して画像形成を行っている。特に、タンデム方式のカラー画像形成装置に搭載される高圧電源ユニットにおいては、帯電、現像、転写等のバイアス出力回路をシアン、マゼンダ、イエロー、ブラックの画像形成に対応して４回路（４系統）が必要となる。

このように複数の高圧バイアスを必要とする高圧電源装置（以下、「電源ユニット」ともいう）においては、電源ユニットの小型化のために圧電トランスをできる限り近づけて配置する必要がある。圧電トランスは電磁トランスのようなトランス同士の磁気結合が生じないため、素子の小型化だけでなく複数のトランスを近接配置することによる高圧電源ユニットの小型化が期待できる。

しかし、圧電トランスの出力端は高電圧で発振しており、電磁トランスの発振周波数が数百ヘルツから数十キロヘルツであるのに対し、圧電トランスの発振周波数は数十キロヘルツから二百キロヘルツ程度と高い。このため、圧電トランス同士を近接配置したときに静電的な干渉による影響を受けやすい。その結果、近接して配置された圧電トランスにおいて、静電容量結合などによって、相互干渉を起こし、高圧バイアス電圧の出力精度向上が困難になる。あるいは干渉周波数による高圧バイアス電圧の揺らぎ等の発生等を原因とする画像品質低下を招く恐れがある。

このため、特にタンデムカラー機に搭載される高圧電源ユニットにおいては、圧電トランスの間隔を十分に離して実装する必要があり、高圧電源ユニットの小型化と、画像形成の高画質化とを両立することは困難になっている。

本発明は圧電トランスにおける駆動周波数相互の干渉を抑え、小型化と高画質化を可能にする圧電トランスを用いた電源装置の提供を目的とする。

あるいは、上述の電源装置を有する画像形成装置の提供を目的する。

上記目的を達成するための本発明にかかる電源装置は、
画像を形成するための第１制御信号に基づいて第１圧電トランスを駆動するための第１駆動周波数を発生させて、前記第１圧電トランスの駆動により生成した電圧を第１画像形成部に供給する第１電源回路と、
前記画像を形成するための第２制御信号に基づいて第２圧電トランスを駆動するための第２駆動周波数を発生させて、前記第２圧電トランスの駆動により生成した電圧を第２画像形成部に供給する第２電源回路と、
前記第１圧電トランスと前記第２圧電トランスとの間で電界を発生させて、前記第１駆動周波数と前記第２駆動周波数との差分による干渉周波数の発生を抑制する干渉抑制素子 とを備えることを特徴とする。

あるいは、上記目的を達成するための本発明にかかる画像形成装置は、上記の電源装置と、
互いに異なる色のトナー画像を形成する画像形成手段とを備え、
前記画像形成手段は、前記電源装置により供給される電圧を用いることを特徴とする。

本発明によれば、圧電トランスにおける駆動周波数相互の干渉を抑え、小型化と高画質化を可能にする圧電トランスを用いた電源装置の提供が可能になる。

以下に、図面を参照して、本発明の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

（第１実施形態）
図１は、圧電トランスを用いた高圧電源装置２０２を備える本実施形態に係る画像形成装置（以下、「カラーレーザプリンタ」ともいう。）の構成図である。

カラーレーザプリンタ４０１は記録紙３２を収納するデッキ４０２を有し、デッキ４０２内の記録紙３２の有無を検知するデッキ紙有無センサ４０３が設けられている。また、カラーレーザプリンタ４０１は、デッキ４０２から記録紙３２を繰り出すピックアップローラ４０４、ピックアップローラ４０４によって繰り出された記録紙３２を搬送するデッキ給紙ローラ４０５が設けられている。更に、カラーレーザプリンタ４０１はデッキ給紙ローラ４０５と対をなし、記録紙３２の重送を防止するためのリタードローラ４０６が設けられている。

そして、デッキ給紙ローラ４０５の下流側には記録紙３２を同期搬送するレジストローラ対４０７、レジストローラ対４０７への記録紙３２の搬送状態を検知するレジ前センサ４０８が配設されている。また、レジストローラ対４０７の下流には静電吸着搬送転写ベルト（以下、「ＥＴＢ」と記す）４０９が配設されている。ＥＴＢ４０９上には４色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫ）分のプロセスカートリッジ４１０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫ）と、スキャナーユニット４２０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫ）とからなる画像形成部によって画像が形成される。そして、形成された画像が転写ローラ４３０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫ）によって順次重ね合わされてゆくことによりカラー画像が形成され、記録紙３２上に転写搬送される。

下流側には記録紙３２上に転写されたトナー像を熱定着するために内部に加熱用のヒータ４３２を備えた定着ローラ４３３と加圧ローラ４３４対が配設されている。更に、定着ローラからの記録紙３２を搬送するための定着排紙ローラ対４３５、定着部からの搬送状態を検知する定着排紙センサ４３６が配設されている。

各スキャナーユニット４２０は、レーザユニット４２１、各レーザユニット４２１からのレーザ光を各感光ドラム３０５上に走査するためのポリゴンミラー４２２とスキャナモータ４２３、結像レンズ群４２４より構成されている。ここで、レーザユニット４２１から照射されるレーザ光は、ビデオコントローラ４４０から送出される各画像信号に基づいて変調されものである。

各プロセスカートリッジ４１０には公知の電子写真プロセスに必要な感光ドラム３０５、帯電ローラ３０３と現像ローラ３０２、トナー格納容器４１１が具備されている。各プロセスカートリッジ４１０は、カラーレーザプリンタ４０１に対して着脱可能に構成されている。

更に、ビデオコントローラ４４０はパーソナルコンピュータ（ホストコンピュータ）等の外部装置４４１から送出される画像データを受け取ると画像データをビットマップデータに展開し、画像形成用の画像信号を生成する。

また、２０１はレーザプリンタの制御部であるＤＣコントローラである。ＲＡＭ２０７ａ、ＲＯＭ２０７ｂ、タイマ２０７ｃ、デジタル入出力ポート２０７ｄ、Ｄ/Ａポート２０７ｅを具備したＭＰＵ（マイクロコンピュータ）２０７、及び各種入出力制御回路（不図示）等で構成されている。

２０２は高圧電源部（高圧電源装置）である。高圧電源装置２０２は、各プロセスカートリッジ４１０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫ）に対応した帯電高圧電源（不図示）、現像高圧電源（不図示）と、各転写ローラ４３０に対応した高電圧を出力可能な圧電トランスを使用した転写高圧電源とで構成されている。

次に、本実施形態の高圧電源装置の構成を図２、図３及び図４を参照して説明する。高圧電源の構成は、帯電高圧電源、現像高圧電源、転写高圧電源のどの出力回路に対しても共通であるため、ここでは代表的に転写高圧電源について説明を行う。また、転写高圧電源は各転写ローラ430Y、430M、430C、430Bkに対応し、４回路設けられているが、回路構成は各回路とも同じであるため、図３では１回路のみを示している。

図３は、圧電トランスを用いた高圧電源装置の代表的な回路構成構成を示すブロック図である。参照番号３５１は高圧電源の圧電セラミックトランス（以下、「圧電トランス」という。）を示す。圧電トランス３５１の出力はダイオード３５９、３７０及び高圧コンデンサ３７１によって正電圧に整流平滑され、出力端子３６４から負荷である転写ローラ（不図示）に供給される。

出力電圧は抵抗３７２、３７３によって分圧され、保護用抵抗３７４を介してオペアンプ３７６の非反転入力端子（＋端子）に入力される。他方オペアンプの反転入力端子（−端子）には直列抵抗３７５を介してＤＣコントローラ２０１からアナログ信号である高圧電源の制御信号（Ｖｃｏｎｔ）が接続端子３６０より入力される。

オペアンプ３７６の出力端は電圧制御発振器(ＶＣＯ)３６６に接続される。電圧制御発振器（ＶＣＯ）３６６は、制御信号（Ｖｃｏｎｔ）に応じて圧電トランスを駆動するための駆動周波数に対応する信号を発生することが可能である。電圧制御発振器（ＶＣＯ）３６６の出力端は電界効果トランジスタ３６７のゲートに接続される。電界効果トランジスタ３６７のドレインはインダクタ３６８を介して電源（＋２４Ｖ：Ｖｃｃ）に接続され、また、圧電トランス３５１の一次側電極の一方に接続される（参照番号３５２）。一次側電極の他方は接地される（参照番号３５３）。電界効果トランジスタ３６７のソースも接地される。

図４は、圧電トランス３５１の特性として、出力電圧（Ｖ）と駆動周波数（Ｈｚ）の関係を示す図である。圧電トランス３５１の特性は一般的に図４に示すような共振周波数ｆ0において出力電圧が最大電圧（Ｅｍａｘ）となる。駆動周波数ｆｘにおいて、規定出力電圧（以下、「制御出力電圧」ともいう。）Ｅｄｃを出力する。共振周波数（以下、これを「最大周波数」ともいう。）ｆ0を中心として、出力電圧（Ｖ）の分布は裾広がりの分布形状となる。駆動周波数を変化させることにより、出力電圧の制御が可能になる。例えば、圧電トランスの出力電圧を増加させる場合は、駆動周波数を高い方から共振周波数ｆ0に向かい低い方へ変化させることで可能となる。これ以降、共振周波数ｆ0より高い側の周波数で制御を行う場合について説明を行うが、低い側の周波数で制御を行う場合も考え方は同様である。

図３の電圧制御発振器（ＶＣＯ）３６６は、入力電圧が上がると出力周波数を上昇させ、入力電圧が下がると出力周波数を下げるように動作する。圧電トランス３５１の制御出力電圧（Ｅｄｃ）が上がると、抵抗３７２を介してオペアンプ３７６の非反転入力端子（＋端子）の入力電圧Vsnsも上がり、オペアンプ３７６の出力端子の電圧は上がる。

電圧制御発振器（ＶＣＯ）３６６の入力電圧が上昇するので、電圧制御発振器（ＶＣＯ）３６６の出力周波数も上昇することになり、圧電トランス３５１の駆動周波数も上昇する。従って、駆動周波数fxより高い周波数で圧電トランス３５１は駆動する。駆動周波数ｆｘが上昇すると圧電トランス３５１の出力電圧は下がるため、出力電圧は下がる方向に制御される。すなわち、図３の構成は、負帰還制御回路を構成している。カラーレーザプリンタにおいては、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋに対応する４系統の高圧回路として、図３に示すような回路構成が高圧電源装置２０２に４つ設けられる。

オペアンプ３７６の反転入力端子（−端子）に入力されるＤＣコントローラ２０１からの制御信号(Ｖｃｏｎｔ)の電圧で決定される電圧に等しくなるよう、電圧制御発振器（ＶＣＯ）３６６によって出力電圧が定電圧制御される。

次に、高圧電源装置２０２における複数系統の圧電トランスが同じタイミングで駆動する際に生じる駆動周波数相互の干渉を抑えるための構成を図５〜図７Ｂの参照により説明する。

圧電トランスは巻線トランスと比較してトランス自体が小型であるため、高圧電源装置２０２の小型化に有利である。本実施形態の高圧電源装置２０２では図６Ａのように、近接して配置された圧電トランス３５１と圧電トランス１２１の間に、ＤＣ電源（直流電位）またはＧＮＤに接地されたジャンパー線１２０を配置して、更なる小型化を実現する。

ジャンパー線１２０は近接して配置された複数の圧電トランス相互の駆動周波数の干渉を抑制する干渉抑制素子として機能する。

カラーレーザプリンタの画像形成動作においては、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）に対応する４系統の高圧回路が近接したタイミングで動作する。また、高圧電源装置の小型化のため、圧電トランスの駆動周波数が近い圧電トランスを近接配置した場合、圧電トランスを駆動する各回路が相互に干渉し合う。干渉周波数は、互いの圧電トランスにおける駆動周波数の差分となり、例えば、制御出力電圧（Ｅｄｃ）に対応する駆動周波数の差分の絶対値として与えられる。

近接して配置された圧電トランス３５１、１２１が相互に干渉する状態を例示的に図５に示す。図５は、回路基板１００に実装された圧電トランス３５１、１２１を側面から見た状態を示す図であり、参照番号３５４は圧電トランス３５１の二次出力端子を示し、参照番号１２４は、圧電トランス１２１の二次出力端子を示すものとする。また、図５における矢印は電気力線を表すものとする。圧電トランス３５１、圧電トランス１２１が共に動作した場合、圧電トランス１２１には、圧電トランス３５１の駆動周波数と圧電トランス１２１の駆動周波数の差分にあたる周波数も重畳することになる。電気力線は圧電トランス３５１から圧電トランス１２１及ぶ。

同じサイズの圧電トランスを用いた場合、共振周波数がほぼ同じとなり、駆動周波数も互いに近いものとなる。よって両駆動周波数の差分による周波数は比較的低周波数（数１０〜数１００Ｈｚ）のリップルとなる。このような低周波数は整流回路があっても整流されず、出力電圧のリップルとなる。このリップルは数キロボルトといった出力電圧に対し数ボルトと小さいため、制御によって抑えることが困難である。

しかし、この低周波数は目視可能な、例えば、グラデーションが縞状になる画像形成の原因となる、バンディング周波数になりやすいため、このリップルを画像上判別できないレベルまで抑える必要がある。そこで図６ＡのようにＤＣ電源（直流電位）またはＧＮＤに接地されたジャンパー線１２０を用いて駆動周波数の干渉を抑制する。

圧電トランス３５１とジャンパー線１２０との間で、駆動周波数の干渉状態を低減させる（干渉周波数の発生を抑制する）ための電界を発生させる。これにより圧電トランス３５１の駆動周波数が圧電トランス１２１の駆動周波数に直接干渉するのを抑制することができる。圧電トランス３５１から圧電トランス１２１に到達する電気力線を少なくし、リップルの発生を抑えることで駆動周波数の干渉は抑制される。駆動周波数の干渉を抑制することにより、圧電トランス３５１と圧電トランス１２１が近接した回路配置が可能になり、高圧電源装置の更なる小型化が可能となる。

図６Ｂは、圧電トランス１２１の出力電圧の比較を例示的に示す図である。ジャンパー線１２０が設けられた場合(図６Ａ)の圧電トランス１２１の出力電圧６０２は、ジャンパー線が無い場合（図５）の出力電圧６０１に比べて、干渉による周波数の重畳が抑制された分、低くなる。

圧電トランス３５１、１２１が近接した状態で同じタイミングで駆動する場合、相互に静電容量的結合するために、互いの圧電トランス駆動周波数が影響を与え、干渉を起こし、圧電トランスの出力電圧に干渉周波数のリップル電圧が現れる。ここで、圧電トランス間の静電容量を浮遊容量という。

図７Ａは、圧電トランス間の浮遊容量を参照番号７０３、７０３として、圧電トランスの静電ノイズ（電気力線）の影響を例示的に説明する図である。ここで、電気力線を、微小な静電容量を持つコンデンサ内に発生する電界として近似的に考える。

簡単のため、圧電トランス３５１のみ動作している場合を説明する。図中において、参照番号７０１は圧電トランス３５１の出力電圧波形を例示的に示す。圧電トランス１２１に発生する低周波リップルの原因は圧電トランス３５１の動作によるもので、この影響を抑えることがリップル発生を抑えることに繋がる。一般的に圧電トランスは、巻線トランスより発振周波数が高く、浮遊容量７０３、７０４によるインピーダンス1/ωCが小さくなる。その結果、圧電トランス１２１に重畳する電圧７０２は巻線トランスの場合に比べて大きくなる。

図７ＢはＧＮＤに接地したジャンパー線７２０を圧電トランス３５１と圧電トランス１２１の間に配置した状態を示す図である。圧電トランス３５１が、浮遊容量７０３を介在して、圧電トランス１２１へ及ぼす影響をＧＮＤに接続されたジャンパー線７２０を用いることによって抑制することができる。浮遊容量７０３の影響を抑制することにより、圧電トランス１２１に重畳する電圧７１０の振幅は、図７Ａに示す圧電トランス１２１に重畳する電圧７０２に比べて小さくなる。

圧電トランス３５1とジャンパー線７２０との間に新たに浮遊容量７０５が発生するが、ジャンパー線７２０は直流的に安定電位である。そのため、ジャンパー線７２０と圧電トランス１２１との間に新たに発生する浮遊容量７０６が圧電トランス１２１に及ぼす影響は無視できるほど小さい。このため、圧電トランス３５１は浮遊容量７０４を通じてのみ圧電トランス１２１に影響を及ぼすと考えることができる。

ジャンパー線７２０を実装することにより、ジャンパー線７２０が無い場合よりも圧電トランス３５１から圧電トランス１２１へのインピーダンスは大きくなる。圧電トランス１２１に重畳する電圧７１０の振幅は、図７Ａに示す圧電トランス１２１に重畳する電圧７０２の振幅に比べて小さくなる。すなわち、干渉の影響により圧電トランス１２１に重畳する電圧の影響をジャンパー線７２０により抑制することができる。

尚、ジャンパー線７２０がＧＮＤに接地していなくても直流電位として安定であれば、圧電トランス１２１に重畳する電圧を抑制する効果がある。

図２はイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）に対応した４系統の高圧電源回路において干渉抑制素子として、ジャンパー線１２０、ジャンパー線１４０を使用している構成例を示す図である。ジャンパー線１２０、ジャンパー線１４０は、図２に示した位置への実装に限定されるものではなく、圧電トランス１２１、圧電トランス１４１の間に更に実装するようにしてもよい。

また、ジャンパー線１２０、１４０は、整流回路１３３、１７３と回路基板１００（回路基板上の接地パターン、または安定した直流電位を有する回路パターン）との接続に限定されるものではなく、電源回路を構成する他の回路素子であってもよい。例えば、ジャンパー線１２０、１４０は、整流回路１１３、１５３と回路基板１００（回路基板上の接地パターン、または安定した直流電位を有する回路パターン）とを接続することより構成してもよい。

例えば、ジャンパー線１２０、１４０は、制御回路１１１、１３１、１５１、１７１と回路基板１００（回路基板上の接地パターン、または安定した直流電位を有する回路パターン）とを接続することより構成してもよい。例えば、ジャンパー線１２０、１４０は、駆動回路１１２、１３２、１５２、１７２と回路基板１００（回路基板上の接地パターン、または安定した直流電位を有する回路パターン）とを接続することより構成してもよい。

あるいは、ジャンパー線１２０、１４０は、高圧出力検出回路１１５、１３５、１５５、１７５と回路基板１００（回路基板上の接地パターン、または安定した直流電位を有する回路パターン）とを接続することより構成してもよい。

第１の系統（第１電源回路）として、ＤＣコントローラ２０１から入力コネクタ１１０に高圧電源の制御信号（Ｖｃｏｎｔ１）が入力される。制御信号（Ｖｃｏｎｔ１）に基づいて、圧電トランス３５１を駆動するための回路構成である制御回路１１１、駆動回路１１２、整流回路１１３、高圧出力検出回路１１５が駆動され、出力コネクタ１１４から高圧電圧が出力される構成になっている。

第２の系統（第２電源回路）として、ＤＣコントローラ２０１から入力コネクタ１３０に高圧電源の制御信号（Ｖｃｏｎｔ２）が入力される。制御信号（Ｖｃｏｎｔ２）に基づいて、圧電トランス１２１を駆動するための回路構成である制御回路１３１、駆動回路１３２、整流回路１３３、高圧出力検出回路１３５が駆動され、出力コネクタ１３４から高圧電圧が出力される構成になっている。

第３の系統（第３電源回路）として、ＤＣコントローラ２０１から入力コネクタ１５０に高圧電源の制御信号（Ｖｃｏｎｔ３）が入力される。制御信号（Ｖｃｏｎｔ３）に基づいて、圧電トランス１４１を駆動するための回路構成である制御回路１５１、駆動回路１５２、整流回路１５３、高圧出力検出回路１５５が駆動され、出力コネクタ１５４から高圧電圧が出力される構成になっている。

そして、第４の系統（第４電源回路）として、ＤＣコントローラ２０１から入力コネクタ１０７０に高圧電源の制御信号（Ｖｃｏｎｔ４）が入力される。制御信号（Ｖｃｏｎｔ４）に基づいて、圧電トランス１６１を駆動するための回路構成である制御回路１７１、駆動回路１７２、整流回路１７３、高圧出力検出回路１７５が駆動され、出力コネクタ１７４から高圧電圧が出力される構成になっている。

干渉抑制素子として、ジャンパー線１２０、ジャンパー線１４０を使用することにより、近接して配置された圧電トランス３５１及び圧電トランス１２１、圧電トランス１４１及び圧電トランス１６１の駆動周波数が干渉することを抑制することが可能になる。これにより、図１０の従来の高圧電源装置と比較して圧電トランス３５１と圧電トランス１２１、圧電トランス１４１と圧電トランス１６１とを近接して配置することができ、高圧電源装置２０２の小型化を図ることが可能になる。

本実施形態によれば、近接して配置された複数の圧電トランス間に、干渉抑制素子として、ジャンパー線を設けることで、駆動周波数相互の干渉を抑え、小型化と高画質化を可能にする圧電トランスを用いた電源装置の提供が可能になる。

本実施形態では画像形成装置の説明を、タンデム方式のカラー画像形成装置を例に説明しているが、高圧バイアスを用いた画像形成装置であれば本発明に係る電源装置を適用することは可能である。

また、本実施形態に係る画像形成装置４０１は、高圧電源装置２０２と、互いに異なる色のトナー画像を形成する画像形成部を備え、画像形成部は、高圧電源装置２０２により供給される電圧を用いて、トナー画像を形成することが可能である。、互いに異なる色のトナー画像としては、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）画含まれる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を図８の参照により説明する。本実施形態では、干渉抑制素子として、ジャンパー線ではなく、回路基板２００上に設けられたパターン６０を用いている点で第１実施形態と相違する。パターン６０は回路基板２００に設けられたＧＮＤパターン（接地パターン）または直流電位の極性を有するパターンである。圧電トランス３５１とパターン６０との間で、駆動周波数の干渉状態を低減させる（干渉周波数の発生を抑制する）ための電界を形成することで、圧電トランス３５１の駆動周波数が圧電トランス１２１の駆動周波数に直接干渉するのを抑制することができる。すなわち、パターン６０により圧電トランス３５１から圧電トランス１２１に到達する電気力線を少なくし、リップルの発生を抑えることで駆動周波数の干渉を抑制することができる。

接地パターンまたは直流電位の極性を有するパターンを圧電トランス３５１と圧電トランス１２の間に配置することで、圧電トランス３５１とパターン６０との間で、駆動周波数の干渉状態を低減させる（干渉周波数の発生を抑制する）ための電界を形成する。これにより、圧電トランス３５１の駆動周波数が圧電トランス１２１の駆動周波数に直接干渉するのを抑制することができる。

近接して配置された複数の圧電トランス間に干渉抑制素子として接地パターン又は直流電位の極性を有するパターンを設けることで、駆動周波数の干渉を抑え、小型化と高画質化を可能にする圧電トランスを用いた電源装置の提供が可能になる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態を図９Ａ、図９Ｂの参照により説明する。図９Ａは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）に対応する２系統(出力端子３６４Ｙ、３６４Ｍ)の高圧回路の回路構成を示すブロック図であり、図９Ｂは回路基板３００上における回路素子（電気部品）の概略的な配置を示す図である。図９Ｂは簡単化のため、図９Ａに図示した圧電トランス３５１、１２１と高圧コンデンサ９２１Ｙ、高圧板状抵抗９２２Ｙ、ＧＮＤパターン（接地パターン）９００Ｙ（回路基板３００の裏面側に設けられているものとする）のみを図示している。図９Ａにおいて、参照番号の添え字「Ｙ」はイエローの高圧回路に対応する要素を示し、添え字「Ｍ」はマゼンタの高圧回路の対応する要素を示している。第１、第２実施形態と同一の構成要素に関しては、同一の参照番号を付して説明を省略する。尚、本実施形態に係るイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）に対応する２系統は例示的なものであり、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）を含めた４系統の回路構成においても適用することは可能である。

本実施形態では、干渉抑制素子として、ジャンパー線や回路基板２００上に設けられたパターン６０ではなく、回路基板３００上に実装される回路素子（電気部品）を用いている点で、第１、第２実施形態の構成と相違する。本実施形態のおいて干渉抑制素子として用いる回路素子（電気部品）は、低インピーダンスのものを低インピーダンスノードに接続することが好適である。高インピーダンスの回路素子（電気部品）では、電気力線を空間的に遮蔽できず、高インピーダンスノードへの接続では回路素子（電気部品）が電気的に浮いた状態となるためである。上記の条件を満たす回路素子（電気部品）として、抵抗値の低い抵抗や、静電容量の大きいコンデンサが好適である。以下の説明では、静電容量の大きいコンデンサとして、高圧コンデンサ（ＪＩＳ Ｃ４９０２）を例として説明するが、本発明の趣旨はこの例に限定されるものではなく、他の回路素子（電気部品）であっても、干渉抑制素子として用いることは可能である。

高圧コンデンサ９２１Ｙは整流回路３６３Ｙの一部を構成し（図９Ａ）、一方の端子は接地パターン９００Ｙに接続される。接地パターン９００Ｙと接続することにより、高圧コンデンサ９２１Ｙはノイズを遮蔽する効果を発揮し、圧電トランス３５１と圧電トランス１２１との駆動周波数との干渉を抑制する。

接地パターン９００Ｙと接続する高圧コンデンサ９２１Ｙを圧電トランス３５１と圧電トランス１２１との間に配置することで、圧電トランス３５１から発生する電気力線の影響を抑制することができる。尚、高圧コンデンサ９２１Ｙは、容量を比較的大きいものを使用することが好適である。

本実施形態によれば、近接して配置される複数の圧電トランス間に、接地パターンと接続する回路素子を設けることで、駆動周波数相互の干渉を抑え、小型化と高画質化を可能にする圧電トランスを用いた電源装置の提供が可能になる。

圧電トランスを用いた高圧電源装置を備える本実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。 イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）に対応した高圧電源回路において干渉抑制素子として、ジャンパー線を使用する第１実施形態の構成を示す図である。 圧電トランスを用いた高圧電源装置の代表的な回路構成構成を示すブロック図である。 圧電トランスの特性として、出力電圧（Ｖ）と駆動周波数（Ｈｚ）の関係を示す図である。 回路基板１００に実装された圧電トランス３５１、１２１を側面から見た状態を示す図である。 近接して配置された圧電トランス３５１と圧電トランス１２１の間にジャンパー線１２０を配置して、圧電トランス３５１と圧電トランス１２１との干渉を抑制した状態を示す図である。 圧電トランス１２１の出力電圧の比較を例示的に示す図である。 圧電トランス間の静電ノイズ（電気力線）の影響を例示的に説明する図である。 接地したジャンパー線を圧電トランス３５１と圧電トランス１２１の間に配置した状態を示す図である。 接地パターンまたは直流電位の極性を有するパターンを圧電トランス３５１と圧電トランス１２の間に配置した例を示す図である。 ２系統(出力端子９１４、９３４)の高圧回路の回路構成を示すブロック図である。 回路基板３００上における回路素子の概略的な配置を示す図である。 従来例の高圧電源装置の概略的な構成を示す図である。

符号の説明

２０１ ＤＣコントローラ
３５１ 圧電トランス
３５９ ダイオード
３６６ 電圧制御発振器
３６７ 電界効果トランジスタ
２０２ 高圧電源装置
４０１ カラーレーザプリンタ

Claims (6)

1. 画像を形成するための第１制御信号に基づいて第１圧電トランスを駆動するための第１駆動周波数を発生させて、前記第１圧電トランスの駆動により生成した電圧を第１画像形成部に供給する第１電源回路と、
   前記画像を形成するための第２制御信号に基づいて第２圧電トランスを駆動するための第２駆動周波数を発生させて、前記第２圧電トランスの駆動により生成した電圧を第２画像形成部に供給する第２電源回路と、
   前記第１圧電トランスと前記第２圧電トランスとの間で電界を発生させて、前記第１駆動周波数と前記第２駆動周波数との差分による干渉周波数の発生を抑制する干渉抑制素子と
   を備えることを特徴とする電源装置。
2. 前記干渉抑制素子は、前記第１電源回路または前記第２電源回路を構成する回路素子と、前記第１電源回路及び前記第２電源回路が形成された回路基板と、を接続するジャンパー線として構成されることを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
3. 前記干渉抑制素子は、前記第１電源回路及び前記第２電源回路が形成された回路基板上の接地パターンとして構成されることを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
4. 前記干渉抑制素子は、前記第１電源回路及び前記第２電源回路が形成された回路基板上の直流電位の極性を有する回路パターンとして構成されることを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
5. 前記干渉抑制素子は、前記第１電源回路及び前記第２電源回路が形成された回路基板上の接地パターンと接続する、前記第１電源回路または前記第２電源回路を構成する回路素子により構成されることを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
6. 画像形成装置であって、
   請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電源装置と、
   互いに異なる色のトナー画像を形成する画像形成手段とを備え、
   前記画像形成手段は、前記電源装置により供給される電圧を用いることを特徴とする画像形成装置。

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