JP2014023309A - 高圧交流電源装置、画像形成装置及びカラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スイッチトキャパシタに使用するクロックを高圧交流電源の交流周波数に同期させてビート周波数の発生を防止する。
【解決手段】出力振幅に係る設定電圧とモニタ用信号との差分を差分積分器２０に蓄積し、差分積分器２０により蓄積された積分値と周波数設定クロックが入力されることにより積分値に従って振幅が制御され、周波数設定クロックにより周波数が制御された正弦波を交流信号生成部で生成する。ＳＣクロック生成部２２は、周波数設定クロックから周波数設定クロックに同期したサンプリングクロックを生成しておき、差分積分器２０は、設定電圧とモニタ用信号との差分を容量に蓄積するようにスイッチトキャパシタで構成され、ＳＣクロック生成部２２により生成されたサンプリングクロックを差分積分器２０に設けられたスイッチトキャパシタに供給する。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置内に設けられた電源装置に関し、詳しくは、帯電プロセスの一方法であるＡＣ帯電のように、高圧交流電源が必要な場合の電源生成装置の小型化、高効率化に好適な高圧交流電源装置、画像形成装置及びカラー画像形成装置に関する。

画像形成装置内の帯電プロセスの一方法としてＡＣ帯電があるが、このＡＣ帯電で必要となる電圧は１〜３ｋＶｐ−ｐという高圧である。
通常このような高圧ＡＣ電源を生成する場合は、高圧トランスを使用する。例えば、高圧トランスの１次側にＡＣ信号を入力し、高圧トランスによって電圧がおよそ巻き数比倍されて出力される。高圧トランスの一次側に入力されるＡＣ信号はＡ級増幅器によって生成される。しかし、Ａ級増幅器は一般に入力対出力のリニアリティはよいが、電源効率という点で劣っている。

そこで、このＡ級増幅器をスイッチング増幅器に置き換えることにより電源効率の改善を図ったものがある。
このような従来の高圧交流電源装置としては、高圧交流電源制御用ＩＣを用いるものが知られている。
図６は、従来の高圧交流電源装置１０１のブロック図であり、高圧交流電源制御用ＩＣ１１１を備えている。
高圧交流電源制御用ＩＣ１１１のＰＷＭフィルタ１１９には、出力振幅設定用信号ＡＣ＿ＰＷＭが入力され設定電圧を生成する。
設定電圧と出力振幅帰還信号の差分が差分積分器１２０によって蓄積される。
ＡＣ信号生成部１２１に積分値と周波数設定クロックＡＣ＿ＣＬＫが入力されて、積分値に従って振幅を制御され、周波数設定クロックに従って周波数を制御された正弦波であるＡＣ信号が生成される。
ＡＣ信号生成部１２１で生成されたＡＣ信号と三角波生成部１１２により生成された三角波が比較回路１１３に入力されて、比較回路１１３によってＰＷＭ信号が生成される。
比較回路１１３によって生成されたＰＷＭ信号はデットタイム生成部１１４により該ＰＷＭ信号に対してデッドタイムを生成する。

スイッチング駆動部１１５ではデッドタイムが生成されたＰＷＭ信号の振幅を増幅し、ＩＣ１１１外部に出力する。
増幅されたＰＷＭ信号はＬＰＦ１１６によって正弦波に変換され高圧トランス１１７を駆動する。
高圧トランス１１７では正弦波の振幅が増幅され、周波数設定クロックＡＣ＿ＣＬＫに従った周波数を持つ高電圧交流出力が出力される。
一方、高圧トランス１１７の入力信号又は出力信号はモニタ用信号として整流回路１１８に入力され整流される。
モニタ用信号は整流回路１１８により出力振幅帰還信号になり高圧交流電源制御用ＩＣ１１１に入力される。
制御回路１２３は、出力振幅帰還信号に基づいて高圧トランス１１７の出力信号の振幅レベルが所望の振幅レベルとなるように比較回路１１３に入力される正弦波形状のＡＣ信号をフィードバック制御する。

ここで、制御回路１２３は、出力振幅設定用信号により出力振幅に係る設定電圧を設定電圧生成手段により生成する。設定電圧生成手段により生成された設定電圧と出力振幅帰還信号の差分を積分器１２０により蓄積する。
積分器１２０により蓄積された積分値と周波数設定クロックが入力されることにより積分値に従って振幅が制御され、周波数設定クロックにより周波数が制御された正弦波をＡＣ信号生成部１２１により生成する。
ＡＣ信号生成部１２１により生成された正弦波を正弦波形状のＡＣ信号として比較回路１１３の一方に入力する。

また、ＳＣクロック生成部１２２において、スイッチトキャパシタのサンプリングクロックを集積回路に内蔵したＰＬＬ回路によって生成することで、スイッチトキャパシタのサンプリング周波数が高圧交流電源装置の出力周波数設定に追従して変化する適応型フィルタとなる。
高圧交流電源制御用ＩＣ１１１には、外付け回路としてＬＰＦ１１６、高圧トランス１１７、整流回路１１８が必要である。また、差分積分器１２０のスイッチトキャパシタに使用するクロックがＡＣ周波数に同期していないので、スイッチトキャパシタに使用するクロックの周波数とＡＣ周波数によってビートが発生する可能性があり、長い周期での変動が発生する可能性がある。

図７は、図６に示す従来の高圧交流電源制御用ＩＣ１１１の外付け回路の構成例について説明するための図である。
外付け回路は、図７に示すように、整流回路１１８は抵抗Ｒ４、ダイオードＤ１、コンデンサＣ１から構成され、積分器１２０は抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ５、とＩＣ１１１内部のアンプ１２０ａから構成される。

従来の高圧交流電源装置にあっては、スイッチング駆動部１１５、制御回路１２３を１つの集積回路とすることで、部品点数が削減できる。また、製品の安定性向上、および部品点数削減によるコスト削減も期待できる。さらに、部品点数削減により、電源ボードの設計製作工程の短期化、コストの削減といった利点があることが既に知られている。
特許文献１には、部品点数の削減と製品の安定性の向上及びコスト削減を実現した高圧ＡＣ電源装置を提供することを目的として、１００Ｈｚ程度までの低周波数の信号をフィルタすることが可能なスイッチトキャパシタを用いたフィルタを搭載した高圧ＡＣ回路を集積回路化することが開示されている。

しかし、従来、制御回路に設けられた積分器に用いるスイッチトキャパシタに対して使用するクロックが高圧交流電源の交流周波数に対してずれている場合、両者の周波数のずれに起因してビート周波数が発生するといった問題があった。
特許文献１にあっては、スイッチトキャパシタフィルタを用いて部品点数を削減する点が開示されている。しかし、上述したビート周波数が発生するといった問題を解消できていない。
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的としては、スイッチトキャパシタに使用するサンプリングクロックを高圧交流電源の交流周波数に同期させてビート周波数の発生を防止することが可能な高圧交流電源装置、画像形成装置及びカラー画像形成装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、正弦波形状の信号と三角波形状の信号とを比較して該比較結果を出力する比較回路と、該比較回路から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、該スイッチング増幅回路から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、該変換回路の出力信号の電圧を昇圧するトランスと、該トランスの入力信号又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からの出力信号の振幅レベルが所望の振幅レベルとなるように、前記比較回路に入力される前記正弦波形状の信号をフィードバック制御する制御回路と、を備えた高圧交流電源装置において、前記制御回路は、出力振幅設定用信号により出力振幅に係る設定電圧を生成する設定電圧生成手段と、該設定電圧生成手段により生成された設定電圧と前記モニタ用信号との差分を容量に蓄積する差分積分器と、該差分積分器により蓄積された積分値と周波数設定クロックが入力されることにより前記積分値に従って振幅が制御され、前記周波数設定クロックにより周波数が制御された正弦波を生成する交流信号生成部と、前記周波数設定クロックから前記周波数設定クロックに同期したサンプリングクロックを生成するＳＣクロック生成部と、を備え、前記差分積分器は、設定電圧とモニタ用信号との差分を前記容量に蓄積するようにスイッチトキャパシタで構成され、前記ＳＣクロック生成部により生成されたサンプリングクロックを前記差分積分器に設けられた前記スイッチトキャパシタに供給することを特徴とする高圧交流電源装置である。

本発明によれば、スイッチトキャパシタに使用するサンプリングクロックが高圧交流電源の交流周波数に同期しているので、高圧交流電源装置においてビート周波数の発生を防止することができる。

本発明の第１実施形態に係わる高圧交流電源装置の構成を示すブロック図である。 図１に示す高圧交流電源制御用ＩＣ１１内の積分器について説明するための図である。 図１に示す高圧交流電源制御用ＩＣ１１内の積分器と前置フィルタについて説明するための図である。 本発明の第２実施形態に係わる高圧交流電源装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係わる整流回路の構成例について説明するための図である。 従来の高圧交流電源装置について説明するためのブロック図である。 従来の高圧交流電源制御用ＩＣの外付け回路の構成例について説明するための図である。

本発明の実施形態について説明する。本実施形態では、高圧交流電源装置においてスイッチング増幅回路、制御回路を１つの集積回路とする際に、積分器に用いるスイッチトキャパシタのクロックを高圧交流電源の交流周波数に同期させることを特徴とする。
従来の高圧交流電源装置にあっては、図７に示す外付け回路、すなわち、整流回路は抵抗Ｒ４、ダイオードＤ１、コンデンサＣ１から構成され、積分器は抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ５、とＩＣ内部のアンプから構成されていた。
これに対して、本実施形態では、この積分器の容量素子と抵抗、整流回路の部品を全てＩＣ内部に取り込むための新たな構成を有することを特徴とする。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係わる高圧交流電源装置１のブロック図であり、高圧交流電源装置１は高圧交流電源制御用ＩＣと外付け回路を備えている。
高圧交流電源制御用ＩＣ１１のＰＷＭフィルタ１９には、出力振幅設定用信号ＡＣ＿ＰＷＭが入力され設定電圧を生成する。設定電圧と出力振幅帰還信号の差分が差分積分器２０の容量に蓄積される。ＡＣ信号生成部２１に積分値と周波数設定クロックＡＣ＿ＣＬＫが入力されて、積分値に従って振幅を制御され、周波数設定クロックＡＣ＿ＣＬＫに従って周波数を制御された正弦波形状のＡＣ信号が生成される。
ＡＣ信号生成部２１で生成されたＡＣ信号と三角波生成部１２により生成された三角波形状の信号が比較回路１３に入力されて、比較回路１３によってＰＷＭ信号が生成される。比較回路１３によって生成されたＰＷＭ信号はデットタイム生成部１４により該ＰＷＭ信号に対してデッドタイムを生成する。
スイッチング駆動部１５ではデッドタイムが生成されたＰＷＭ信号の振幅を増幅し、高圧交流電源制御用ＩＣ１１外部に出力する。スイッチング駆動部１５によって増幅されたＰＷＭ信号はＬＰＦ１６によって正弦波形状に変換され高圧トランス１７を駆動する。高圧トランス１７では正弦波形状の振幅が増幅され、周波数設定クロックＡＣ＿ＣＬＫに従った周波数を持つ高電圧交流出力が出力される。

一方、高圧トランス１７の入力信号又は出力信号はモニタ用信号として整流回路１８に入力され整流される。モニタ用信号は整流回路１８により出力振幅帰還信号になり高圧交流電源制御用ＩＣ１１に入力される。
制御回路２３は、出力振幅帰還信号に基づいて高圧トランス１７の出力信号の振幅レベルが所望の振幅レベルとなるように比較回路１３に入力される正弦波形状のＡＣ信号をフィードバック制御する。
ここで、制御回路２３は、出力振幅設定用信号により出力振幅に係る設定電圧を設定電圧生成手段により生成する。設定電圧生成手段により生成された設定電圧と出力振幅帰還信号の差分を差分積分器２０の容量に蓄積する。

ＡＣ信号生成部２１は、差分積分器２０により蓄積された積分値と周波数設定クロックＡＣ＿ＣＬＫが入力されることにより積分値に従って振幅が制御され、周波数設定クロックＡＣ＿ＣＬＫにより周波数が制御された正弦波形状のＡＣ信号を生成する。
ＡＣ信号生成部２１により生成された正弦波形状のＡＣ信号を比較回路１１３の一方に入力する。
上述した、差分積分器２０の容量素子を当該高圧交流電源制御用ＩＣ１１内部のスイッチトキャパシタで構成する。

また、ＳＣクロック生成部２２は、ＰＬＬ回路２２ａを有し、周波数設定クロックＡＣ＿ＣＬＫから周波数設定クロックＡＣ＿ＣＬＫよりも周波数がｎ（ｎは整数）倍高くかつ周波数設定クロックＡＣ＿ＣＬＫに同期したサンプリングクロックを生成する。生成されたサンプリングクロックはカウンタで１／ｎに分周され当該分周信号と周波数設定クロックＡＣ＿ＣＬＫとの位相比較を行い、位相差分が０に収束するようにＰＬＬ回路２２ａで制御する。
上記スイッチトキャパシタのサンプリングクロックを当該高圧交流電源制御用ＩＣ１１に内蔵したＰＬＬ回路２２ａによって生成することで、スイッチトキャパシタのサンプリング周波数が高圧交流電源装置の出力周波数設定に追従して変化する適応型フィルタとなる。
スイッチトキャパシタの容量素子は、いずれもＭＯＳ容量素子であることによって、容量素子の設計精度が向上し、より高精度なフィルタを構成することができる。

図１に示すＡＣ信号生成部２１とＳＣクロック生成部２２の構成について説明する。
ＡＣ信号生成部２１が、例えば２次のローパスフィルタの場合、伝達関数が、
Ｈ（Ｓ）＝ｃ／（ｓ＾２＋ｂｓ＋ａ）・・・（１）
となる、２次のローパスフィルタの反転積分器（図示しない）、非反転積分器（図示しない）をスイッチトキャパシタにより構成する。
周波数設定クロックＡＣ＿ＣＬＫと同じ周波数の正弦波をＡＣ信号生成部２１により生成する。ＡＣ信号生成部２１が２次のローパスフィルタの場合、スイッチトキャパシタのサンプリング周波数をｆｓとすると、スイッチトキャパシタを用いた２次のローパスフィルタの遮断周波数ｆｃは、
ｆｃ＝ｆｓ×（√（Ｃａ×Ｃ３）／（２π×Ｃ））・・・（２）
と表される。ａ、ｂ、ｃは容量値の比で設定できるという利点がある。

またａ、ｂ、ｃはそれぞれ、
ａ＝Ｃａ＊Ｃ３／Ｃ＾２＊ｆｓ＾２
ｂ＝Ｃｂ／Ｃ＊ｆｓ
ｃ＝Ｃｃ＊Ｃ３／Ｃ＾２＊ｆｓ＾２
と表される。

また、２次のローパスフィルタの伝達関数の絶対値が１となるように規格化した伝達関数の一般形は、
Ｈ（Ｓ）＝ωｐ＾２／（ｓ＾２＋ωｐ／Ｑ＊ｓ＋ωｐ＾２）・・・（３）
と表される。
（１）と（３）にａ、ｂ、ｃを代入してＱを求めると、
Ｑ＝√（Ｃ３＊Ｃａ）／Ｃｂ・・・（４）
と表される。

ここで１ｋＨｚの高圧ＡＣ電源を得る事例を示す。
１ｋＨｚの矩形波から正弦波を得るためにスイッチトキャパシタを用いた２次ローパスフィルタを用いる。Ｃａ＝０．２ｐＦ、Ｃｂ＝０．０８４ｐＦ、Ｃｃ＝０．１ｐＦ、Ｃ３＝０．１ｐＦ、Ｃ＝１０ｐＦ、ｆｓ＝５００ｋＨｚの時の遮断周波数を計算するとｆｃ＝１．１２５ｋＨｚとなり、Ｑ＝１．６となる。Ｑを１より大きくすることで２次のローパスフィルタの周波数特性は、遮断周波数ｆｃ付近でピークを持つ、このピークに高圧ＡＣ電源装置の出力周波数を合わせることで、高調波成分の小さい正弦波を得ることができる。
ｆｃとＱは式（２）、（４）から容量の比によって自由に設定できる。

式（２）の右辺において、ｆｓ以外は固定値なのでスイッチトキャパシタフィルタの遮断周波数ｆｃは、サンプリング周波数ｆｓと比例関係となる。スイッチトキャパシタフィルタのサンプリング周波数はＰＬＬ回路２２ａにより生成される。フィルタを用いて矩形波から正弦波を生成する場合には、入力される周波数の変化に合わせてフィルタの遮断周波数を変える必要がある。例えば周波数設定クロックＡＣ＿ＣＬＫの周波数が１０倍になった時には、スイッチトキャパシタフィルタの遮断周波数を１０倍にする必要がある。
例えば、スイッチトキャパシタフィルタの遮断周波数を１０倍にするには、式（２）からサンプリング周波数を１０倍すれば良い。

ここで、ＰＬＬ回路２２ａの設定を固定して、周波数設定クロックＡＣ＿ＣＬＫの固定倍（例えば１０００倍）の周波数をサンプリング周波数とすることで、周波数設定クロックＡＣ＿ＣＬＫの周波数とスイッチトキャパシタフィルタのサンプリング周波数ｆｓとの関係も比例関係になり、周波数設定クロックＡＣ＿ＣＬＫの周波数とスイッチトキャパシタの遮断周波数の関係も比例関係となるため、周波数設定クロックＡＣ＿ＣＬＫの周波数によって自動的にフィルタの遮断周波数が決まる。

図２は、図１に示す高圧交流電源制御用ＩＣ１１内の差分積分器２０ついて説明するための図である。
差分積分器２０では、スイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４が抵抗成分も与えるように疑似抵抗を構成しており、オペアンプ２０ａの−入力端子と出力端子との間に接続されたコンデンサＣ２が差分積分器２０の容量に対応している。
スイッチＳ１、Ｓ４をＯＮ状態としスイッチＳ２、Ｓ３をＯＦＦ状態するタイミングＴ１と、スイッチＳ２、Ｓ３をＯＮ状態としスイッチＳ１、Ｓ４をＯＦＦ状態とするタイミングＴ２とを交互に繰り返すことでスイッチトキャパシタ積分器を構成する。
スイッチｓ１とｓ４、ｓ２とｓ３は交互にオンとオフが切り替わる。スイッチｓ１とｓ４がオンしている間は容量Ｃ１に出力振幅帰還信号からの電荷が充電され、コンデンサＣ１の電荷がコンデンサＣ２に移動する。一方、スイッチｓ２とｓ３がオンしている間はＣ１の電荷が放電され設定電圧の電位になる。スイッチｓ１、ｓ４のオンとｓ２、ｓ３のオンを交互に繰り返し、設定電圧と出力振幅期間信号との差分をコンデンサＣ２に電荷として蓄積される。スイッチの切替はサンプリング周波数ｆｓに従う。
差分積分器２０は、設定電圧と出力振幅期間信号との差分を容量Ｃ２に蓄積するようにスイッチトキャパシタで構成され、このスイッチトキャパシタｓ１とｓ４、ｓ２とｓ３は、ＳＣクロック生成部２２で生成されたＡＣ信号生成部２１で使用するクロックと同期したクロックを使用することで、ビート周波数の発生を防ぎ、制御を安定化することができる。

図３は、図１に示すＩＣ１１内部の前置フィルタ２０ｂと差分積分器２０について説明するための図である。
前置フィルタ２０ｂは、整流回路１８からＩＣ１１内部に入力される出力振幅帰還信号を入力しており、スイッチＳ５、Ｓ６が抵抗成分も与えるように疑似抵抗を構成しており、スイッチＳ５をＯＮ状態としスイッチＳ６をＯＦＦ状態するタイミングＴ１と、スイッチＳ５をＯＮ状態としスイッチＳ６をＯＦＦ状態とするタイミングＴ２とを交互に繰り返す。
前置フィルタ２０ｂでは、入力される出力振幅帰還信号に対して、スイッチＳ５の抵抗成分とコンデンサＣ３からなるフィルタから、スイッチＳ６の抵抗成分とコンデンサＣ４からなるフィルタへ電荷が移動する過程でローパスフィルタを構成する。

スイッチＳ５、Ｓ６に使用するサンプリングクロックは、ＳＣクロック生成部２２でＰＬＬ回路２２ａによって生成されており、周波数設定クロックＡＣ＿ＣＬＫよりも周波数がｎ（ｎは整数）倍高くかつ周波数設定クロックＡＣ＿ＣＬＫに同期したサンプリングクロックであり、高圧交流電源のＡＣ周波数に同期したクロックである。
前置フィルタ２０ｂは、差分積分器２０の前段にスイッチトキャパシタで構成されたローパスフィルタとして配置され、ＳＣクロック生成部２２により生成されたサンプリングクロックを前置フィルタ２０ｂのスイッチトキャパシタに供給することで、折り返し周波数の発生を防ぎ、折り返し雑音を防ぐことができる。

＜第２実施形態＞
図４は、本発明の第２実施形態に係わる高圧交流電源装置３１のブロック図であり、高圧交流電源装置３１は高圧交流電源制御用ＩＣ３２内に整流回路３３を備えていることを特徴とする。
図５は、図４に示す整流回路３３の構成例を示す図である。
図４に示す高圧トランス１７の入力信号又は出力信号は、モニタ用信号としてＩＣ３２内部に設けられた整流回路３３に入力される。
整流回路３３は、入力されるモニタ用信号が一方の入力端子に入力され、コンデンサＣ６の電圧が他方の入力端子に入力される比較器３３ａを有し、スイッチＳ７に入力されるモニタ用信号の電圧がコンデンサＣ６の電圧より低い場合のみＯＮすることで、整流ダイオードの動作を高圧交流電源制御用ＩＣ１１内部で実現することができる。

整流回路３３では、スイッチＳ８、Ｓ９が抵抗成分も与えるように疑似抵抗を構成しており、コンデンサＣ５に並列接続されたスイッチＳ８、コンデンサＣ５とコンデンサＣ６の間に直列接続されたスイッチＳ９が交互にＯＮ・ＯＦＦすることによりスイッチトキャパシタで電源からの電流を調整する。
差分積分器２０の前段にスイッチトキャパシタで構成され、モニタ用信号を整流する整流回路３３を備え、ＳＣクロック生成部２２により生成されたサンプリングクロックを整流回路３３に設けられたスイッチトキャパシタに供給する。

これにより、従来の外付け回路（図７）に設けられた抵抗Ｒ１０１、コンデンサＣ１０１による構成を、本実施形態ではＩＣ３２内部で実現することができる。このため、従来の高圧交流電源制御用ＩＣに外付けされていた外付け部品を減らすことができる。
スイッチトキャパシタＳ８、Ｓ９のサンプリングクロックは、ＳＣクロック生成部２２で生成されるＡＣ周波数に同期したクロックである。
ＳＣクロック生成部２２においてＰＬＬ回路２２ａを用いて高圧ＡＣ電源装置のＡＣ周波数を持つクロックであるＡＣ＿ＣＬＫの周波数に同期したクロックを発生し、差分積分器２０、ＡＣ信号生成部２１、整流回路３３に供給して使用させることで、ビート周波数の発生を防ぎ、長い周期でも波形を安定化することができる。

本発明の画像形成装置の構成例としては、感光体ドラムの周囲に、感光体ドラムを高圧に帯電するＡＣ帯電装置、ＤＣ帯電装置、画像データを露光する光走査装置、光走査装置により記録された静電潜像に帯電したトナーを付着して顕像化する現像装置、感光体ドラムに付着したトナーを紙に転写する転写装置、感光体ドラムに残ったトナーを掻き取り備蓄するクリーニング装置が配置されていればよい。
第１および第２実施形態の高圧交流電源装置をＡＣ帯電装置の電源として用いることで、ＡＣ帯電装置の省電力化を実現することができる。

また、本発明のカラー画像形成装置としては、カラー画像を構成するための各単一色の感光体ドラムを複数備え、各感光体ドラムの周囲に、感光体ドラムを高圧に帯電するＡＣ帯電装置、ＤＣ帯電装置、画像データを露光する光走査装置、光走査装置により記録された静電潜像に帯電したトナーを付着して顕像化する現像装置、感光体ドラムに付着したトナーを紙に転写する転写装置、感光体ドラムに残ったトナーを掻き取り備蓄するクリーニング装置が配置されていればよい。
第１および第２実施形態の高圧交流電源装置をＡＣ帯電装置の電源として用いることで、ＡＣ帯電装置の省電力化を実現することができる。

１…高圧交流電源装置、１１…高圧交流電源制御用ＩＣ、１２…三角波生成部、１３…比較回路、１４…デットタイム生成部、１５…スイッチング駆動部、１６…ＬＰＦ、１７…高圧トランス、１８…整流回路、１９…ＰＷＭフィルタ、２０…差分積分器、２０ａ…オペアンプ、２０ｂ…前置フィルタ、２１…ＡＣ信号生成部、２２ａ…ＰＬＬ回路、２３…制御回路、３１…高圧交流電源装置、３２…高圧交流電源制御用ＩＣ、３３…整流回路、３３ａ…比較器

特開２０１０−１２４６７７公報

Claims (7)

1. 正弦波形状の信号と三角波形状の信号とを比較して該比較結果を出力する比較回路と、
   該比較回路から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、
   該スイッチング増幅回路から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、
   該変換回路の出力信号の電圧を昇圧するトランスと、
   該トランスの入力信号又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からの出力信号の振幅レベルが所望の振幅レベルとなるように、前記比較回路に入力される前記正弦波形状の信号をフィードバック制御する制御回路と、を備えた高圧交流電源装置において、
   前記制御回路は、出力振幅設定用信号により出力振幅に係る設定電圧を生成する設定電圧生成手段と、
   該設定電圧生成手段により生成された設定電圧と前記モニタ用信号との差分を容量に蓄積する差分積分器と、
   該差分積分器により蓄積された積分値と周波数設定クロックが入力されることにより前記積分値に従って振幅が制御され、前記周波数設定クロックにより周波数が制御された正弦波を生成する交流信号生成部と、
   前記周波数設定クロックから前記周波数設定クロックに同期したサンプリングクロックを生成するＳＣクロック生成部と、を備え、
   前記差分積分器は、設定電圧とモニタ用信号との差分を前記容量に蓄積するようにスイッチトキャパシタで構成され、前記ＳＣクロック生成部により生成されたサンプリングクロックを前記差分積分器に設けられた前記スイッチトキャパシタに供給することを特徴とする高圧交流電源装置。
2. 前記差分積分器の前段にスイッチトキャパシタで構成されたスイッチトキャパシタフィルタを備え、
   前記ＳＣクロック生成部により生成されたサンプリングクロックを前記スイッチトキャパシタフィルタに設けられた前記スイッチトキャパシタに供給することを特徴とする請求項１記載の高圧交流電源装置。
3. 前記差分積分器の前段にスイッチトキャパシタで構成され、前記モニタ用信号を整流する整流回路を備え、
   前記ＳＣクロック生成部により生成されたサンプリングクロックを前記整流回路に設けられた前記スイッチトキャパシタに供給することを特徴とする請求項１記載の高圧交流電源装置。
4. 前記スイッチトキャパシタの容量素子は、いずれもＭＯＳ容量素子であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の高圧交流電源装置。
5. 前記スイッチトキャパシタで構成された回路は、集積回路内に集積されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の高圧交流電源装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の高圧交流電源装置を帯電用電源として用いることを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の高圧交流電源装置を帯電用電源として用いることを特徴とするカラー画像形成装置。

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