JPH063932A - 高圧電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複写機等の高圧電源装置において、高電圧の
出力を適正に制御でき、画像のぼけやすじむらの発生を
防止する。 【構成】 高圧ＤＣ電源２の直流電圧に高圧ＡＣ電源１
の交流電圧を重畳した高電圧を出力端３から現像器等の
負荷４に供給する。その際、高圧ＤＣ電源２の出力電圧
を交流電圧が重畳された以後の出力端３の電圧から直流
電圧検出手段６により検出し、その検出信号を高圧ＤＣ
電源２にフィードバックして制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式を利用し
た複写機，プリンタ等に用いられる高圧電源装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式を利用した複写機，
プリンタ等においては、一成分現像方式であるジャンピ
ング現像方式の現像バイアス回路や感光ドラムに電極を
接触させて帯電させる接触帯電方式の一次高圧回路は、
通常交流の昇圧トランスとＤＣ−ＤＣインバータから構
成されており、２００Ｈｚ〜２ＫＨｚの周波数で５００
Ｖｐ−ｐ〜２ＫＶｐ−ｐ程度の振幅を持つ交流に０〜６
００Ｖの直流電圧を重畳したバイアスが用いられてい
る。また、最近では、ＰＷＭ波形を周期的に変化させて
高周波トランスを駆動し、これによって得られる高圧交
流波形にＤＣ高圧を重畳する回路も利用されている。

【０００３】図１１はこのような電子写真方式の複写機
やプリンタなどに用いられている従来の高圧電源装置の
一例を示す構成図である。同図において、１は交流高電
圧を出力する高圧ＡＣ電源、２は直流高電圧を出力する
高圧ＤＣ電源、３は出力端、４は高電圧を印加する現像
器などの負荷で、高圧ＤＣ電源２の出力電圧（直流電
圧）に高圧ＡＣ電源１の出力電圧（交流電圧）を重畳し
た高電圧が供給される。

【０００４】Ｃ１は高圧ＡＣ電源１の出力電圧を出力端
３に伝達するカップリングコンデンサ、Ｒ１は高圧ＤＣ
電源２の直流出力に高圧ＡＣ電源１の交流出力を重畳さ
せるための高インピーダンスの抵抗、Ｒ２，Ｒ３は高圧
ＤＣ電源２の出力電圧検出用の抵抗で、それぞれ数百〜
数ＭΩ程度の精密抵抗が設定されており、検出信号を高
圧ＤＣ電源２にフィードバックする。

【０００５】電子写真方式の複写機やプリンタにおい
て、例えば、現像器の負荷４は図１１に示されるように
等価的にコンデンサとして表すことができる。そして、
電荷を帯びたトナーは、そのコンデンサの高圧出力端側
からグランド側へ飛出すことになる。ここで、例えばト
ナーがマイナス電荷を帯びていたとすれば、トナーの飛
出しによる電荷の移動は電流となって図１１のＩのよう
に、抵抗Ｒ１に流れることになる。これによって、高圧
ＤＣ電源２が所望の電圧を出力しているにもかかわら
ず、出力端３の電圧は上昇してしまい、画像濃度が薄れ
てしまうようなことがある。

【０００６】また、図１２は上記高圧電源装置の他の例
を示す図であり、図１１と同一符号は同一構成部分を示
している。同図中、Ｔ１は交流高電圧発生手段として設
けたトランスで、駆動信号発生器５からの信号により駆
動される。Ｃ２は駆動信号発生器５の出力のＤＣ成分を
カットするコンデンサ、Ｒ４はトランスＴ１の一次側の
電流を制限する抵抗、Ｒ５は負荷ショート時のＤＣ電流
を制限する抵抗、Ｒ６は同ＡＣ電流を制限する抵抗、Ｃ
３はＡＣ波形を調整するコンデンサで、抵抗Ｒ５と並列
に接続されている。

【０００７】図１２の回路の装置においては、高圧ＤＣ
電源２の出力側はトランスＴ１の二次側に直列に接続さ
れているので、図１１の回路の高抵抗Ｒ１は存在しな
い。但し、本回路の場合は別の理由で高抵抗Ｒ５が存在
することになり、これがトナー飛込みによる高圧ＤＣ電
源２のバイアス変動の要因となることがある。

【０００８】ここで、上記抵抗Ｒ５は負荷ショート時の
ＤＣショート電流を安全のために制限するためのもの
で、通常１Ｍから５ＭΩ程度に設定されている。また、
抵抗Ｒ６は上記のＤＣショート電流及びトランスＴ１の
発生するＡＣショート電流を制限するためのもので、通
常数十ＫΩ程度に設定される。そして、上記のＡＣショ
ート電流は、トランスＴ１の一次側の抵抗Ｒ４によって
も制限することが可能である。以上のことから、本回路
の場合はトナー飛込みによる出力電圧変動を最低限に抑
えるよう、且つ本来の機能を失わない程度に上記抵抗Ｒ
４，Ｒ５，Ｒ６を設定している。

【０００９】しかし、これらの抵抗Ｒ４〜Ｒ６の変更
は、出力する交流高圧波形にも影響するため、場合によ
っては理想とする波形が得られなかったり、あるいはト
ナー飛込みによる電圧変動を充分なレベルに抑え込むこ
とができないことがある。

【００１０】図１３は上記のような高圧電源装置を有し
た一般的な複写機の概略構成を示す図である。同図中、
３１は表面に光に反応して静電潜像を生成する感光膜を
有し、内側がグランドレベルにシールドされた感光ドラ
ム、３２は受光前に感光ドラム３１の表面を均一な静電
状態にイニシャライズする一次帯電器、３３は一次帯電
器３２にＤＣ降圧を印加する高圧電源、３４は受光によ
り静電潜像を帯びた感光ドラム３１にトナーを飛ばして
トナー像を形成する現像器、３５は現像器３４に高圧を
印加してトナーを感光ドラム３１に飛ばす現像用ＤＣ高
圧電源、３６は現像器３４を離れたトナーを感光ドラム
３１と現像器３４との間で浮遊させ、感光ドラム３１上
の潜像の現像再現性を向上させる現像用ＡＣ高圧電源、
３７は感光ドラム３１上に形成されたトナー像を転写紙
に転写し易くするためのポスト帯電器、３８はポスト帯
電器３７にＤＣ高圧を印加するポスト用ＤＣ高圧電源、
３９はポスト帯電器３７にＡＣ高圧を印加するポスト用
ＡＣ高圧電源、４０は感光ドラム３１上のトナー像を転
写紙に転写する転写帯電器、４１は転写帯電器４０にＤ
Ｃ高圧を印加する転写用ＤＣ高圧電源、４２は感光ドラ
ム３１に接触した転写紙を転写像を乱すことなく感光ド
ラム３１から分離させる分離帯電器、４３は分離帯電器
４２にＤＣ高圧を印加する分離用ＤＣ高圧電源、４４は
分離帯電器４２にＡＣ高圧を印加する分離用ＡＣ高圧電
源、４５は転写後の感光ドラム３１に残った残留トナー
を除去し易くするクリーナー前帯電器、４６はクリーナ
ー前帯電器４５にＤＣ高圧を印加するクリーナー前用Ｄ
Ｃ高圧電源、４７はクリーナー前帯電器４５にＡＣ高圧
を印加するクリーナー前用ＡＣ高圧電源、４８は感光ド
ラム３１に付着した残留トナーをかき落とすクリーナー
である。

【００１１】上記のような複写機では、通常現像器３４
に印加する現像バイアスにＡＣ＋ＤＣタイプの高圧を用
いているため、静電潜像の現像再現性に優れ、中間調の
再現も優れているが、反面、感光ドラム３１のグランド
シールドと現像器３４との間の微妙な電位変動が中間調
の画像にむらとなって現れてしまうことがある。このむ
らは、電位変動の大きさによってその濃さが変り、ま
た、電位変動が周期性を持っている場合は、感光ドラム
３１の回転速度と電位変動の周期によって変化するすじ
状のむらとなって現れる。このすじ状のむらは、感光ド
ラム３１の回転速度と電位変動の周期との相関によりす
じの間隔を変化させるため、感光ドラム３１の回転速度
が遅い場合や電位変動の周期が短い場合には間隔の短い
すじとなり、回転速度が速い場合や電位変動の周期が長
い場合には間隔の長いすじとなる。このため、現像バイ
アスのＡＣ高圧は、通常１．５〜２．５ＫＨｚ程度の高
周波を使用しており、実際この周波数では電位の変動が
速過ぎるため目に見えるすじむらは現れない。

【００１２】しかし、感光ドラム３１の内側シールドを
グランドに固定することは感光ドラム３１が回転系であ
ることから難しく、機械的にグランドに接触する構造と
しているものの接触抵抗の管理が難しい。このため、図
１３に示すように、ドラムシールドとグランドとの間に
接触抵抗が現れた場合、ポスト帯電器３７や分離帯電器
４２、更にはクリーナー前帯電器４５に印加されている
ＡＣ高圧の信号がドラムシールドの電圧を変動させ、こ
れによってドラムシールドと現像器３４との間の電位が
変動することになる。通常、これらのポスト，分離，ク
リーナー前帯電器３７，４２，４５のＡＣ高圧は、５０
０〜１５００Ｈｚ程度の周波数を有しているが、周波数
の温度特性や発振器の周波数のばらつき等によって、こ
の周波数と現像バイアス周波数との干渉が生じ、低周波
（２００Ｈｚ程度以下）のうなり周波数となって複写画
像にすじむらを発生させる。

【００１３】また、近年の複写機やプリンタの小型化，
コストダウン、更には高機能化によるオプショナル装置
の増加に伴い、従来制御系とパワー系に分けていた高圧
電源の動作用電源を制御系の電源のみに統一する傾向が
ある。この場合、高圧を得るためのスイッチング駆動に
より発生した電源ラインのリップルが、高圧の制御出力
を振動させる場合がある。例えば、現像バイアスのＤＣ
にこの振動が発生した場合、この振動と現像バイアスの
ＡＣとが干渉し、そのうなりの周波数が複写画像にすじ
むらを発生させる。通常、上述のポスト，分離，クリー
ナー前帯電器３７，４２，４５のＡＣ高圧には、図１４
に示すようなトランスＴ２を備えたプッシュプル駆動回
路を用いているため、プッシュ駆動時とプル駆動時のリ
ップルが、出力する高圧ＡＣの２倍の周波数（１０００
〜３０００Ｈｚ）となって電源ラインに発生し、現像バ
イアスＤＣを振動させ、現像バイアスＡＣと干渉するこ
とになる。この時、現像バイアスＡＣの周波数と上記電
源リップルによる現像バイアスＤＣの振動周波数が、例
えば２００Ｈｚ程度以下の低周波のうなりを生じた時、
複写画像に目に見えるすじむらが発生する。このため、
分離，ポスト，クリーナー前帯電器用ＡＣ高圧の周波数
の設定を、その２倍の周波数が、現像バイアスＡＣ高圧
の周波数と低周波のうなりを生じない程度に離して決定
しているが、この場合も発振回路のばらつきや温度特性
によって上記周波数が近接し、すじむらが発生してしま
うことがある。

【００１４】更にまた、近年では現像バイアスＡＣ用ト
ランスの小型化，コストダウンを目的として、高周波の
小型トランスを用いて、その出力をコンデンサに周期的
に充放電することによって１．５〜２．５Ｈｚ程度のＡ
Ｃ出力を得る現像バイアス回路も実用化されているが、
このタイプの回路では、高周波スイッチングの高圧出力
を低周波に変調しているため、低周波の出力に高周波の
リップル（１０〜３０Ｖ）が乗っている。したがって、
この高周波リップルと現像バイアスＤＣ出力のスイッチ
ングに伴うリップル（１０〜３０Ｖ）がうなりを発生
し、画像にすじ状のむらが現れることがある。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】従来の高圧電源装置は
上記のように構成されているので、例えば複写機におい
て大量のトナーの移動が瞬間的に起こると、それによる
電荷の移動が発生して直流高電圧の出力が変動し、画像
の白と黒の境界部分が数ミリの幅でぼけるという問題点
があった。

【００１６】また、現像バイアス交流とその他の高圧交
流との干渉によって低周波のうなりが発生する場合があ
り、この場合、画像にすじ状のむらが現れるという問題
点があった。

【００１７】本発明は、上記のような問題点に着目して
なされたもので、高電圧の出力を適正に制御することが
でき、複写機等における画像のぼけやすじむらを防止す
ることが可能な高圧電源装置を提供することを目的とし
ている。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明の高圧電源装置
は、次のように構成したものである。

【００１９】（１）直流電圧を出力する直流電圧発生回
路と、交流電圧を出力する交流電圧発生回路とを備え、
その直流電圧に交流電圧を重畳した高電圧を出力する高
圧電源装置において、直流電圧に交流電圧を重畳した高
電圧の出力から前記直流電圧発生回路の出力電圧を検出
する直流電圧検出手段を設け、この直流電圧検出手段の
検出信号に応じて該直流電圧発生回路の出力電圧を制御
するようにした。

【００２０】（２）上記（１）の装置において、直流電
圧検出手段の検出信号から出力異常を検出した時に異常
信号を出力する異常検出手段と、その異常信号を受けて
直流電圧手段と交流電圧発生手段の少なくとも何れかの
出力を停止する出力停止手段とを備えた。

【００２１】（３）交流高電圧を出力する複数の交流電
圧発生回路を備えた高圧電源装置であって、それらの交
流高電圧出力を同期をとって制御する同期制御手段を備
えた。

【００２２】（４）上記（３）の装置において、同期制
御手段は、所望の出力周波数をもつ発振回路と、その出
力周波数を分周する分周回路とを備えるようにした。

【００２３】（５）上記（４）の装置において、同期制
御手段は、分周回路の出力信号のデューティを設定する
デューティ設定手段を備えるようにした。

【００２４】（６）トランスを高周波で駆動することに
より発生した高電圧の出力を周期的に充放電させて所望
の周波数の交流高電圧を出力する交流電圧発生回路と、
トランスをスイッチング駆動することにより発生した交
流電圧を整流して得られる直流電圧を前記交流高電圧に
重畳させる直流電圧発生回路と、前記交流電圧発生回路
の駆動と直流電圧発生回路の駆動を同期をとって制御す
る同期制御手段とを備えた。

【００２５】（７）上記（６）の装置において、同期制
御手段は、交流電圧発生回路と直流電圧発生回路とで共
用の発振回路を備えるようにした。

【００２６】

【作用】本発明の高圧電源装置においては、上記
（１），（２）の構成により、急激な負荷変動に追従し
て直流出力電圧を制御でき、確実な安全機能を持たせる
ことができる。

【００２７】また、（３），（４），（５）の構成によ
り、交流出力の干渉を防止することができる。更に、
（６），（７）の構成により、出力周波数の違いによる
低周波のうなりの発生を防止することができる。

【００２８】

【実施例】

〔実施例１〕図１は本発明の第１実施例による高圧電源
装置の構成図であり、図１１と同一符号は同一構成部分
を示している。図において、１は５００Ｖｐ−ｐ〜２Ｋ
Ｖｐ−ｐの振幅で２００Ｈｚ〜２ＫＨｚの周波数を有し
た高圧ＡＣ電源（交流電圧発生回路）、２は出力の検出
信号に応じて高圧の直流電圧を発生する高圧ＤＣ電源
（直流電圧発生回路）、３はその直流電圧に交流電圧を
重畳した高電圧を出力する出力端で、電圧ＡＣ電源１で
発生した交流電圧はカップリングコンデンサＣ１を介し
て伝達される。４は高圧を印加する現像器などの負荷で
ある。

【００２９】Ｒ１は高圧ＤＣ電源２の出力側に接続され
た抵抗で、そのＤＣ出力に高圧ＡＣ波形を乗せるために
高インピーダンス（通常１０Ｍ〜２０ＭΩ程度）に設定
されている。Ｒ７，Ｒ８は出力端３の高電圧を検出する
ための抵抗で、Ｒ７は出力電圧に影響を及ぼさないよう
に例えば５０Ｍ〜１００ＭΩ程度、Ｒ８は低電圧の検出
信号が得られるように数百〜数ＭΩ程度の精密抵抗がそ
れぞれ設定されている。Ｃ４は抵抗Ｒ８と並列に接続さ
れたコンデンサで、出力端３のＤＣ成分のみを検出する
ために検出信号のＡＣ成分の平滑用に設定されている。
そして、これらの抵抗Ｒ７，Ｒ８及びコンデンサＣ４に
より高圧ＤＣ電源２の出力電圧を検出する直流電圧検出
手段６が構成されている。

【００３０】上記のように構成された回路において、負
荷４には高圧ＤＣ電源２の直流電圧に高圧ＡＣ電源１の
交流電圧を重畳した高電圧が出力端３から供給される。
その際、高圧ＤＣ電源２の出力電圧はフィードバックさ
れた検出信号に応じて制御され、出力の安定化が図られ
る。

【００３１】ここで、例えば負荷４が現像器の場合、従
来では図１１に示すように、トナーの飛出しによる電流
Ｉが抵抗Ｒ１に流れ、高圧ＤＣ電源２が所望の電圧を出
力していても出力端３の電圧が上昇してしまい、画像濃
度が薄れて画像がぼけるという恐れがあった。

【００３２】しかし、本実施例の回路では、高圧ＤＣ電
源２の出力電圧の検出を交流電圧が重畳された以後の出
力端３の電圧により行って制御しているので、トナーの
飛込みによる電流Ｉが発生しても高圧ＤＣ電源２の出力
に変動はなく、高電圧の出力を適正に制御することがで
きる。したがって、画像濃度の薄れが発生することはな
く、画像のぼけを防止することができる。

【００３３】〔実施例２〕図２は本発明の第２実施例の
構成図であり、図１及び図１２と同一符号は同一構成部
分を示している。図中、５はトランス（交流電圧発生回
路）Ｔ１を駆動する駆動信号発生器、Ｃ２は駆動信号発
生器５からの信号のＤＣ成分をカットするコンデンサ、
Ｒ４はトランスＴ１の一次側の電流を制限する抵抗、Ｒ
５は負荷ショート時のＤＣ電流を制限する抵抗、Ｃ３は
同ＡＣ電流を制限する抵抗、Ｒ６はＡＣ波形を調整する
コンデンサである。

【００３４】このように構成された回路においても、上
述の実施例と同様高電圧の出力を適正に制御することが
でき、複写機の画像のぼけを防止することができる。

【００３５】すなわち、従来では図１２に示すように、
トランスＴ１の二次側と高圧ＤＣ電源２の接続点から直
接高圧ＤＣ電源２の出力電圧を検出しているので、前述
のように理想とする出力波形が得られなかったり、トナ
ー飛込みによる電圧変動を充分なレベルに抑え込むこと
ができない場合があった。

【００３６】しかし、本実施例では上記問題点を解決
し、ショート電流の設定や波形の調整自由度を持たせた
まま、トナー飛込みによる出力電圧変動を抑えることが
できる。すなわち、図２の構成において、抵抗Ｒ４〜Ｒ
６及びコンデンサＣ３の調整はショート電流及び交流波
形に注目して設定し、トナー飛込みによる出力電圧変動
の対策として抵抗Ｒ７に精密高抵抗を用い、検出用の抵
抗Ｒ８に精密抵抗を用いて検出信号を低電圧にするとと
もに、コンデンサＣ４によって出力端のＡＣ成分を平滑
することにより、出力端３の直流高圧レベルを常に所定
の値に保つことができる。但し、この場合の抵抗Ｒ７は
１０Ｍ〜２０ＭΩ程度で可能である。

【００３７】〔実施例３〕図３は本発明の第３実施例を
示す構成図である。この図３の回路は図２の回路に応用
したもので、図中７は直流電圧検出手段６の検出信号か
ら出力異常を検出した時に異常信号を出力する異常検出
手段で、ここでは検出信号のレベルを予め設定された基
準レベルと比較し、その比較結果に応じて停止信号を出
力するように構成されている。

【００３８】上述の各実施例では、２種類のバイアス回
路を例に、その出力端でＤＣバイアスを検出して定電圧
制御を行うことにより、トナー飛込みによる出力ＤＣバ
イアスの変動を抑える場合について説明したが、本実施
例では、ＤＣバイアスの制御とともに、負荷ショートを
検出して高圧出力を停止させるようになっている。

【００３９】すなわち、図３の回路において、高圧出力
中に出力端３がショート等の異常状態となった場合、出
力端３の電圧は低下し検出信号のレベルも低下する。こ
れにより、異常検出手段７は検出信号が基準レベルより
も低くなった時に出力を反転させ、停止信号として各電
源１，２の高圧制御回路に出力する。高圧制御回路は、
その反転入力を受けると所定の期間高圧出力を停止する
よう構成されており、これによって、一定の期間高圧出
力を停止させる。

【００４０】図４は上記異常信号（停止信号）を受けて
高圧ＡＣ電源１と高圧ＤＣ電源２の出力を停止する出力
停止手段の一例を示したもので、ここでは高圧ＤＣ電源
２の出力を停止する回路例について説明する。同図中、
８は上記検出信号に応じて出力パルス幅が変化するＰＷ
Ｍ発生回路、Ｔｒ１はＰＷＭ発生回路８からの信号を受
けて電源グランド間をスイッチングする駆動トランジス
タ、Ｔ３は駆動トランジスタＴｒ１のスイッチングによ
り駆動されて高電圧を発生するトランス、Ｔｒ２は停止
信号を受けてトランジスタＴｒ１へのＰＷＭ信号の伝達
をそのオンオフ動作によって制御するトランジスタ、Ｒ
９，Ｃ５及びＤ１はトランジスタＴｒ２のベースに接続
された抵抗、コンデンサ及びダイオードで、異常検知時
の停止信号をコンデンサＣ５に充電し、その停止信号が
再反転した後にも抵抗Ｒ９とコンデンサＣ５からなる時
定数回路によってトランジスタＴｒ２をオンさせ、高圧
ＤＣ出力を所定の時間停止させる。

【００４１】上記の構成において、出力の異常検知を停
止信号のＨ（高）レベルで表すように異常検出手段７を
構成すれば、トランジスタＴｒ２のオンにより駆動トラ
ンジスタＴｒ１のスイッチングを停止させ、異常発生時
の高圧ＤＣ出力を停止させることができる。

【００４２】なお、上記の説明では、負荷ショート時の
電流制限用の抵抗Ｒ５，Ｒ６を省略しない例について説
明したが、交流波形等の影響がなければこれらは省略す
ることも可能である。また、高圧ＤＣ出力を例に挙げて
異常時の停止方法について説明したが、高圧ＡＣ出力に
関しても同様に行うことが可能であり、ここではあえて
説明しない。

【００４３】また、以上の各実施例では、直流電圧の検
出ポイントとして負荷の直前の出力端を例に説明した
が、この検出ポイントはこれに限られるものではなく、
交流高圧が重畳されたポイントから出力端までの間で検
出するようにすれば良い。

【００４４】さらに、本実施例では出力異常時の異常検
出手段として、出力検出信号レベルと、予め設定された
基準レベルとを比較する場合について説明したが、前記
基準レベルは必ずしも固定レベルとする必要はなく、例
えば、出力ＤＣレベルを可変とした場合などは、基準レ
ベルも出力ＤＣレベルに対応して変化させるようにすれ
ば、全ての出力ＤＣ範囲において異常検出を行うことが
できる。

【００４５】〔実施例４〕図５は本発明の第４実施例の
構成を示すブロック図である。この実施例は、交流高電
圧を出力する複数の交流電圧発生回路を備えた複写機に
適用したものである。

【００４６】図５において、１１は現像バイアス用ＡＣ
周波数と分離，ポスト用ＡＣ周波数との最小公倍数の偶
数倍（２倍，４倍，６倍，……）の発振周波数の信号を
発生する発振回路、１２は発振回路１１からの信号の繰
返し回数をカウントし、予め定められたカウント数に達
した時に出力を反転するカウンタ回路、１３は発振回路
１１からの信号の繰返し回数をカウントし、予め定めら
れたカウント数に達した時に出力を反転する逆位相の２
出力を有するカウンタ回路、１４はカウンタ回路１２か
らの反転繰返し信号に基づいて不図示の高圧トランスを
駆動し、上記現像バイアス用ＡＣ高圧を発生する現像バ
イアスＡＣ発生回路（交流電圧発生回路）、１５はカウ
ンタ回路１３からの２つの反転繰返し信号に基づいて高
圧トランスをプッシュプル駆動し、分離，ポスト用ＡＣ
高圧を発生する分離ポストＡＣ高圧発生回路（交流電圧
発生回路）である。

【００４７】上記の回路においては、発振回路１１によ
り現像バイアス用ＡＣと分離，ポスト用ＡＣ高圧との同
期がとられている。この場合、分離用ＡＣとポスト用Ａ
Ｃは単一の駆動回路を共有し、高圧トランスの出力巻線
を２出力とすることで生成されるため、分離用ＡＣとポ
スト用ＡＣとは同期の取れた同一の周波数の出力となっ
ている。また、各々の高圧ＡＣ出力の周波数は、例とし
て、現像バイアス用ＡＣを１８００Ｈｚ、分離，ポスト
用ＡＣを１５００Ｈｚとして説明するが、この場合、感
光ドラムのシールドとグランド間の接触抵抗（図１３参
照）がすじむらを発生する原因となる。すなわち、通常
の状態では、両者の出力の周波数差が３００Ｈｚと比較
的高周波となるため、目に見えるすじむらは現れない
が、どちらか一方、あるいは双方の出力周波数のばらつ
きや温度特性によって、上記出力周波数が近接してしま
った場合、両者の出力周波数によるうなりが感光ドラム
シールドと現像器間の電位を低周波で振動させ、前述の
ように複写画像に目に見えないすじむらが発生する。

【００４８】しかし、本実施例では、上記のように各高
電圧の発生回路１４，１５の出力の同期をとっているの
で、高電圧の出力を適正に制御することができ、画像に
現れるすじむらを防止することができる。

【００４９】図６は分周回路となる上記カウンタ１２，
１３の詳細構成を示すブロック図である。図中、１６は
発振回路１１からの信号をクロック入力とするダウンカ
ウンタ、１７はダウンカウンタ１６に所望の駆動波形の
半周期に相当するデータを入力するデータ入力回路、１
８はダウンカウンタ１６の出力が“０”となったことを
検出して信号を出力する０出力検出回路、１９は０出力
検出回路１８からの信号を受けて出力レベルを反転する
フリップフロップ回路で、相反する２つの論理レベル出
力を有している。なお、カウンタ回路１２は図６におい
て、フリップフロップ回路１９の２出力のうち、１出力
のみを使用した回路である。

【００５０】図６の回路において、ダウンカウンタ１６
は、発振回路１１からの信号をクロックとして、データ
入力回路１７から入力されたデータをカウントダウンす
る。このカウントダウンされた出力データは０出力検出
回路１８に入力され、０出力検出回路１８はそのカウン
タ出力が“０”となった時にパルス状の信号を出力す
る。フリップフロップ回路１９は、そのパルス状のトリ
ガ信号を受けて相反する２つの論理レベル出力を反転す
る。また０出力検出回路１８は、上記トリガ信号によっ
て、ダウンカウンタ１６のデータ入力をイネーブル状態
にし、これによってダウンカウンタ１６は、クロックの
立上がりを受けてデータ入力回路１７から入力されてい
るデータを出力にセットする。以上の動作により、カウ
ンタ回路１２，１３は、所定のカウンタ値ごとに出力を
反転し、図５の高圧のＡＣ発生回路１４，１５の駆動タ
イミング信号を生成する。

【００５１】次に、発振回路１１の発振周波数及びデー
タ入力回路１７の入力データの設定方法について説明す
る。本実施例において所望としている高圧ＡＣ出力の周
波数は、現像バイアス用ＡＣが１８００Ｈｚ、分離，ポ
スト用ＡＣが１５００Ｈｚである。これらの周波数を上
記クロックのカウントダウンによって生成するには、ク
ロックとして両者の最小公倍数の偶数倍の周波数が必要
である。この偶数倍とするのは、データセットからカウ
ンタ値が“０”となるまでの一回の動作で所望とする出
力の半周期分の出力しか得られないためである。例とし
ては、発振回路１１の発振周波数を１８ＫＨｚとする
と、現像バイアス用ＡＣの１８００Ｈｚを生成するに
は、半周期分のカウンタ値データを“５”とすれば良
い。これによって、１８ＫＨｚの５倍の周期が出力され
る高圧ＡＣの半周期となり、周波数は１／１０の１８０
０Ｈｚとなる。同様にして、分離，ポスト用ＡＣ側のデ
ータ値を“６”とすれば、出力される高圧ＡＣの周波数
はクロックの１／１２となり、発振回路１１の発振周波
数が１８ＫＨｚであることから、１５００Ｈｚの高圧出
力が得られる。

【００５２】このように、現像バイアス用ＡＣ高圧と分
離，ポスト用ＡＣ高圧の駆動周波数を単一の発振回路１
１の分周により決定しているので、発振回路１１のばら
つきや温度特性によって互いに周波数が近付くことがな
く、設計上両者の周波数差を大きく広げておけば、現像
バイアス用ＡＣと分離，ポスト用ＡＣとの干渉による低
周波のうなりを抑えることができ、上述のように画像に
現れるすじむらを防止することができる。

【００５３】〔実施例５〕図７は本発明の第５実施例の
構成を示すブロック図である。上記図６の実施例では、
現像バイアス用ＡＣがデューティ５０％の矩形波である
場合を例に説明したが、この実施例では、データの切換
え手段を持たせることによって、上記デューティ以外の
出力が得られるようになっている。

【００５４】すなわち、図７の回路において、０出力検
出回路１８の出力側は、ダウンカウンタ１６，フリップ
フロップ回路１９とともに、データ入力回路１７に接続
されている。そして、データ入力回路１７は、上記０出
力検出回路１８からの信号入力の度に、２種類のデータ
を切換えるように構成されており、これによって、フリ
ップフロップ回路１９の出力は、Ｈ（高）レベル出力と
Ｌ（低）レベル出力の出力期間の異なる信号を発生す
る。

【００５５】図８に、この場合のデューティ設定手段と
なるデータ入力回路１７の一例を示す。図はＨレベルと
Ｌレベルの周期を７対３（デューティ３０％）にした場
合の例で、Ｈレベル出力時のカウンタ値を“７”、Ｌレ
ベル出力時のカウンタ値を“３”にセットする。カウン
タ値“７”は４ビットの２進表現で「０１１１」、カウ
ンタ値“３”は「００１１」と表されるので、０出力検
出回路１８のパルス信号の受信の度に上記３ビット目を
反転すればよい。図８に示すデータ入力回路１７は、上
記動作を実現するためにＴ−フリップフロップ回路２０
によって０出力検出回路１８の出力を受け、このフリッ
プフロップ回路２０の出力信号を３ビット目のデータと
して用いている。

【００５６】上記構成の回路では、発振回路１１の発振
周波数を１８ＫＨｚとした場合、Ｈレベルが約３８９ｕ
Ｓ、Ｌレベルが約１６７ｕＳの現像バイアス用ＡＣ出力
が得られ、そのデューティは、所望の３０％となる。

【００５７】このように、ダウンカウンタ１６にデータ
を入力するデータ入力回路１７に、０出力検出回路１８
の検出信号の度に２種類の入力データを切換えるデータ
切換え手段を設けることにより、所望とする出力ＡＣ高
圧を様々に変更することが可能となる。

【００５８】〔実施例６〕図９は本発明の第６実施例の
構成を示すブロック図である。上述の第４実施例及び第
５実施例では、現像バイアス用ＡＣ高圧とその他のＡＣ
高圧との同期をとった場合の例を、現像バイアス用ＡＣ
と分離，ポスト用ＡＣの場合について説明したが、ここ
では、高周波トランスからの出力信号を周波数変調して
現像バイアス用ＡＣを得る方式において、現像バイアス
用ＡＣに重畳する現像バイアス用ＤＣのスイッチング
と、その現像バイアス用ＡＣを発生する高周波トランス
の駆動スイッチングとの同期をとって制御する場合につ
いて説明する。

【００５９】図９に、この場合の回路のブロック図を示
す。同図中、２１は現像バイアス用ＡＣと現像バイアス
用ＤＣのスイッチングのタイミングの同期信号を発生す
る発振回路、２２は発振回路２１からの信号に基づいて
高周波トランスをスイッチング駆動しＡＣ高圧を出力す
る高圧ＡＣ発生回路で、この高圧ＡＣ発生回路２２から
の高圧出力を充放電するコンデンサＣ１１とともに所望
の周波数のＡＣ高電圧を出力する交流電圧発生回路を構
成している。２３はその出力端、２４は発振回路２１か
らの同期信号を分周して所定の現像バイアス用周波数信
号を発生する分周回路、２５は分周回路２４からの出力
信号に基づいて所望のデューティ信号を発生するデュー
ティ信号発生回路、２６はデューティ信号発生回路２５
からのデューティ信号に基づいて上記コンデンサＣ１１
に充電された高電圧を放電する放電回路、２７は発振回
路２１からの同期信号に基づいてトランスをスイッチン
グ駆動することにより発生したＡＣ電圧を整流してＤＣ
高圧を出力する高圧ＤＣ発生回路（直流電圧発生回路）
である。

【００６０】次に、図９の回路動作を、現像バイアス周
波数を１８００Ｈｚ、分周回路２４の分周比を１／３２
とした場合を例にとり説明する。

【００６１】上記の例に挙げた現像バイアス周波数条件
及び分周回路２４の分周比から、発振回路２１の発振周
波数を５７．６ＫＨｚ（１８００×３２）とすると、こ
の周波数によって、高圧ＡＣ発生回路２２及び高圧ＤＣ
発生回路２７が駆動されるため、これらの回路のそれぞ
れの出力には５７．６ＫＨｚのリップルが発生する。こ
の両者の出力リップルは出力端２３にて合成されるが、
両者のリップルは発振回路２１を共有することによって
同期がとられており、両者の高周波リップルは統一され
るため、低周波のうなり出力を生じることはない。した
がって、画像に現れるすじむらの発生を抑制することが
できる。

【００６２】一方、分周回路２４は発振回路２１の出力
周波数を３２分周して、その出力に１８００Ｈｚの信号
を発生する。デューティ信号発生回路２５はこの分周回
路２４からの１８００Ｈｚの信号を受けて、所望のデュ
ーティで放電回路２６を動作させるようにデューティ信
号を発生する。放電回路２６はこのデューティ信号によ
って所定の期間放電動作を行い、コンデンサＣ１１に充
電されていた高電圧を放電する。

【００６３】以上の繰返しによって、出力端２３には５
７．６ＫＨｚの小リップルを有し、１８００Ｈｚに変調
された高圧出力が現れ、高圧ＤＣ発生回路２７からの５
７．６ＫＨｚの小リップルを有したＤＣ高圧と合成され
る。そして、この合成された高電圧が負荷に供給され
る。

【００６４】図１０に、上記デューティ信号発生回路２
５の一例を示す。図中、２８は分周回路２４からの信号
を積分して三角波信号を出力する積分回路、２９は積分
回路２８から出力された三角波信号と予め基準電圧源３
０で設定された基準レベル（Ｖｒｅｐ）とを比較して
Ｈ，Ｌの信号を発生するコンパレータ回路である。上述
の放電回路２６はこのＨ，Ｌの信号によって放電動作を
制御し、これにより所望のデューティの高圧出力得るこ
とができる。

【００６５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、直流電
圧に交流電圧を重畳した高電圧の出力から直流電圧発生
回路の出力電圧を検出するようにしたので、急激な負荷
変動に追従して直流出力電圧を制御でき、高電圧の出力
を適正に制御することができ、画像のぼけを防止するこ
とができるという効果がある。

【００６６】また、各々の高圧出力の同期をとって制御
するようにしたので、同様に高電圧の出力を適正に制御
することができ、画像のすじむらを防止することができ
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施例の構成図

【図２】 本発明の第２実施例の構成図

【図３】 本発明の第３実施例の構成図

【図４】 出力停止手段の一例を示す回路図

【図５】 本発明の第４実施例の構成を示すブロック図

【図６】 図５のカウンタ回路の詳細構成を示すブロッ
ク図

【図７】 本発明の第５実施例の構成を示すブロック図

【図８】 図７のデータ入力回路の一例を示す構成図

【図９】 本発明の第６実施例の構成を示すブロック図

【図１０】 図９のデューティ信号発生回路の一例を示
すブロック図

【図１１】 従来例を示す構成図

【図１２】 他の従来例を示す構成図

【図１３】 一般的な複写機の概略構成図

【図１４】 プッシュプル駆動回路の一例を示す回路図

【符号の説明】

１ 高圧ＡＣ電源（交流電圧発生回路） ２ 高圧ＤＣ電源（直流電圧発生回路） ６ 直流電圧検出手段 ７ 異常検出手段 １１ 発振回路 １４ 現像バイアスＡＣ発生回路 １５ 分離ポストＡＣ高圧発生回路 １７ データ入力回路（デューティ設定手段） ２１ 発振回路 ２２ 高圧ＡＣ発生回路 ２４ 分周回路 ２７ 高圧ＤＣ発生回路 Ｔ１ トランス

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流電圧を出力する直流電圧発生回路
   と、交流電圧を出力する交流電圧発生回路とを備え、そ
   の直流電圧に交流電圧を重畳した高電圧を出力する高圧
   電源装置において、直流電圧に交流電圧を重畳した高電
   圧の出力から前記直流電圧発生回路の出力電圧を検出す
   る直流電圧検出手段を設け、この直流電圧検出手段の検
   出信号に応じて該直流電圧発生回路の出力電圧を制御す
   ることを特徴とする高圧電源装置。
2. 【請求項２】 直流電圧検出手段の検出信号から出力異
   常を検出した時に異常信号を出力する異常検出手段と、
   その異常信号を受けて直流電圧手段と交流電圧発生手段
   の少なくとも何れかの出力を停止する出力停止手段とを
   備えたことを特徴とする請求項１記載の高圧電源装置。
3. 【請求項３】 交流高電圧を出力する複数の交流電圧発
   生回路を備えた高圧電源装置であって、それらの交流高
   電圧出力を同期をとって制御する同期制御手段を備えた
   ことを特徴とする高圧電源装置。
4. 【請求項４】 同期制御手段は、所望の出力周波数をも
   つ発振回路と、その出力周波数を分周する分周回路とを
   備えていることを特徴とする請求項３記載の高圧電源装
   置。
5. 【請求項５】 同期制御手段は、分周回路の出力信号の
   デューティを設定するデューティ設定手段を備えている
   ことを特徴とする請求項４記載の高圧電源装置。
6. 【請求項６】 トランスを高周波で駆動することにより
   発生した高電圧の出力を周期的に充放電させて所望の周
   波数の交流高電圧を出力する交流電圧発生回路と、トラ
   ンスをスイッチング駆動することにより発生した交流電
   圧を整流して得られる直流電圧を前記交流高電圧に重畳
   させる直流電圧発生回路と、前記交流電圧発生回路の駆
   動と直流電圧発生回路の駆動を同期をとって制御する同
   期制御手段とを備えたことを特徴とする高圧電源装置。
7. 【請求項７】 同期制御手段は、交流電圧発生回路と直
   流電圧発生回路とで共用の発振回路を備えていることを
   特徴とする請求項６記載の高圧電源装置。