JP6451217B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置において、トナーにより潜像が描かれた感光体ドラムから中間転写ベルトへの転写を行う際に、ＡＣ高圧電源を用いてトナーの移動を図る。ＡＣは、「Alternating Current：交流」の略記である。トナーを移動させるために印加する高電圧は、高圧電源生成回路から高圧用ＡＣハーネスを介して、対象デバイスに印加している。なお、画像形成装置本体（画像形成装置の筐体）は、高電圧印加後の電流を高圧電源生成回路へ戻す、戻りラインとして用いられる。

特許文献１（特開平０９−２１８５６５号公報）に、高圧トランス、高圧整流部、高圧リード線およびフェライトコアをケースに収納し、ケース内に絶縁樹脂を真空含浸した高圧電源装置が開示されている。この高圧電源装置は、フェライトコアの周囲の空間を無駄に広げることなく、高圧負荷の放電ワイヤからのコロナ放電による妨害電磁波を抑制できる。

ここで、画像形成装置の筐体を用いた戻りラインは、等価的なアンテナを形成する。また、高圧電源生成回路と、高電圧を印加する対象デバイスとの間の距離は、画像形成装置の筐体の大きさおよび筐体の構成に応じた距離となる。このため、戻りラインの長さは、画像形成装置毎に異なる長さとなり、等価的なアンテナの長さも、画像形成装置毎に異なる長さとなる。このため、高圧電源生成回路のスイッチング周波数が共振周波数となる等価的なアンテナが形成されるおそれがある。高圧電源生成回路のスイッチング周波数が共振周波数となる等価的なアンテナが形成された場合、高圧電源生成回路のスイッチング周波数で等価的なアンテナが共振し、画像形成装置の外部に妨害電波を発生することが懸念される。

特許文献１の技術も上述と同様に、高電圧印加後の電流を高圧電源生成回路へ戻す戻りラインの長さは、筐体の構成等に応じた長さとなる。このため、戻りラインにより、高圧電源生成回路のスイッチング周波数が共振周波数となる等価的なアンテナが形成され、装置外部に妨害電波を発生するおそれがある。

なお、特許文献１の技術の場合、筐体に絶縁処理を施し、または、フェライト粉を含んだ絶縁樹脂で筐体を被覆処理することで、装置外部に放電される妨害電波を抑制することが考えられる。しかし、このような処理は、筐体全体に施す必要があるため、大変面倒な処理となる。

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、より簡単な構成で妨害電波の発生を抑制できる画像形成装置の提供を目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、電圧を印加する電圧印加部と、電圧が印加される対象デバイスと、導電部材で形成され、電圧印加部からの電圧を対象デバイスに印加する電圧印加ラインと、電圧印加部から対象デバイスへ電圧を印加した後の電流の戻りラインが、装置の筐体を介すより短くなるように導電部材で形成された、電圧印加部および対象デバイスを接続する電流戻りラインと、を有し、電流戻りラインは、電圧印加ラインに近接すると共に、電圧印加ラインと同一経路となるように、電圧印加ラインに対して並行に設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、より簡単な構成で妨害電波の発生を抑制できるという効果を奏する。

図１は、実施の形態の画像形成装置の概略的な構成図である。 図２は、一般的な画像形成装置の感光体ドラム周辺部分の斜視図である。 図３は、実施の形態の画像形成装置の感光体ドラム周辺部分の斜視図である。 図４は、ループアンテナの長さが８０ｍｍの場合における、各周波数と電界強度との関係を示す図である。 図５は、ループアンテナの長さが４００ｍｍの場合における、各周波数と電界強度との関係を示す図である。 図６は、ループアンテナの長さが２ｍの場合における、各周波数と電界強度との関係を示す図である。

以下に添付図面を参照して、本発明を適用した実施の形態の画像形成装置を詳細に説明する。

（概要）
実施の形態の画像形成装置は、高圧電源生成回路と対象デバイスとの間にハーネスなどを設置することで、対象デバイスに高電圧印加後の電流の戻りラインのルートを形成する。このルートの長さは、画像形成装置の筐体を用いて形成される戻りラインの長さよりも短くなるように、ハーネスなどの導電部材で形成する。また、このルートの長さは、高圧電源生成回路のスイッチング周波数の整数倍の波長とならない長さとする。また、ルートの長さは、高圧電源生成回路と対象デバイスとの間を接続する最短の長さ、または、最短の長さに近い長さとする。これにより、高圧電源生成回路のスイッチング周波数で上述のルートが共振する不都合を防止でき、画像形成装置の筐体から発生する妨害電波を抑制できる。

（実施の形態）
まず、図１に、実施の形態の画像形成装置１０１の概略的な構成図を示す。一例として、実施の形態の画像形成装置は、Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー），Ｋ（黒）の４色を使ったフルカラー印刷対応の画像形成装置となっている。なお、説明の簡略化のため、図１には、両面印刷時に使用する排紙反転パス等は図示していない。

図１に示すように、画像形成装置１０１は、操作パネル１０４、給紙トレイ１０５，１０６、中間転写ベルト１０７、定着器１０８、冷却ローラ１０９、排紙トレイ１１７、および、二次転写ローラ１２０を備えている。また、画像形成装置１０１は、Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー），Ｋ（黒）の４色分のレーザ走査ユニット１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋ、帯電器１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｋを備えている。また、画像形成装置１０１は、感光体ドラム１１２Ｙ，１１２Ｍ，１１２Ｃ，１１２Ｋ、現像器１１３Ｙ，１１３Ｍ，１１３Ｃ，１１３Ｋ、および、一次転写ローラ１１４Ｙ，１１４Ｍ，１１４Ｃ，１１４Ｋを備えている。

給紙トレイ１０５，１０６には、それぞれ用紙１１６が収納されている。画像形成装置１０１は、操作パネル１０４を介して入力された印刷実行指示に従って、印刷物を印刷する。具体的には、画像形成装置１０１は、読取装置（以後スキャナという）、または、外部から画像データの取り込みを行う。取り込まれた画像データは、イメージ処理基板で画像処理されることで、潜像として具現化される。

潜像の作成は、作像ユニット内に設けられている感光体ドラム１１２Ｙ，１１２Ｍ，１１２Ｃ，１１２Ｋを用いて行われる。まず、帯電用の高圧電源１５０から帯電器１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｋに高電圧を印加し、感光体ドラム１１２Ｙ，１１２Ｍ，１１２Ｃ，１１２Ｋを一様に帯電させる。一例として、感光体ドラム１１２Ｙ，１１２Ｍ，１１２Ｃ，１１２Ｋには、電流値は微小ではあるが、−７００ｋＶの高電圧が一様に印加される。これにより、潜像を描くためのベースが形成される。

次に、レーザ走査ユニット１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋから、帯電している感光体ドラム１１２Ｙ，１１２Ｍ，１１２Ｃ，１１２Ｋに対して、画像データに対応するレーザ光を照射する。これにより、一様に帯電している感光体ドラム１１２Ｙ，１１２Ｍ，１１２Ｃ，１１２Ｋのうち、レーザ光が照射された部分の電圧が、例えば−４００ｋＶ程度に低下する。このようなレーザ光の照射による電位差レベルで潜像が描かれる（露光）。

次に、潜像が描かれた感光体ドラム１１２Ｙ，１１２Ｍ，１１２Ｃ，１１２Ｋにトナーを塗布すると、レーザ光の照射で電圧が低下した部分にトナーが残留し、レーザ光が照射されない部分は、トナーが残留しない（現像）。このようなプロセスは、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色で実施される。これにより、感光体ドラム１１２Ｙ，１１２Ｍ，１１２Ｃ，１１２Ｋには、画像データに対応するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色のトナー潜像が、それぞれ形成される。

次に、感光体ドラム１１２Ｙ，１１２Ｍ，１１２Ｃ，１１２Ｋに描かれ、各色のトナーが塗布されることで形成された各トナー潜像を、それぞれ１次転写ベルト１０７に転写する。ここで、感光体ドラム１１２Ｙ，１１２Ｍ，１１２Ｃ，１１２Ｋの各トナー潜像を、中間転写ベルト１０７上で単に重ね合わせるだけでは、各トナー潜像は中間転写ベルト１０７上に転写されない。各トナー潜像を中間転写ベルト１０７上に転写するには、感光体ドラム１１２Ｙ，１１２Ｍ，１１２Ｃ，１１２Ｋ、および、中間転写ベルト１０７を、それぞれ一定速度で回転駆動する。また、一次転写ユニット内部に設けられている一次転写用の高圧電源１５１から一次転写ローラ１１４Ｙ，１１４Ｍ，１１４Ｃ，１１４Ｋに電圧を印加する。

これにより、一次転写ローラ１１４Ｙ，１１４Ｍ，１１４Ｃ，１１４Ｋにマイナス電荷が発生し、感光体ドラム１１２Ｙ，１１２Ｍ，１１２Ｃ，１１２Ｋから中間転写ベルト１０７上に、プラス電荷を持つトナーが引きつけられる。そして、感光体ドラム１１２Ｙ，１１２Ｍ，１１２Ｃ，１１２Ｋに形成された各色のトナー潜像が中間転写ベルト１０７に引き付けられ転写される。なお、このような転写プロセスは、カラー印刷の場合はＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの全ての色で実行されるが、モノクローム印刷の場合には、Ｋの色のみ実行される。

次に、中間転写モータで中間転写ベルト１０７が回転駆動され、中間転写ベルト１０７上に転写された各色のトナー潜像が、中間転写ベルト１０７と二次転写ローラ１２０との接触位置まで搬送される。給紙トレイ１０５にスタックされている用紙１１６は、二次転写ローラ１２０の位置にトナー潜像が搬送されるタイミングと一致するように、二次転写ローラ１２０の位置に搬送される。そして、二次転写ローラ１２０の位置で、各色のトナー潜像が用紙１１６に転写される。具体的には、二次転写用の高圧電源１５２から二次転写ローラ１２０に高電圧を印加し、二次転写ローラ１２０にマイナスの電荷を発生させる。これにより、中間転写ベルト１０７上のトナー潜像は用紙１１６側に引きつけられ、用紙１１６に転写される。トナー潜像が転写された用紙１１６は、搬送ベルト１１５により搬送され、定着器１０８および冷却ローラ１０９を介して排紙トレイ１１７に排紙される。

なお、帯電用の高圧電源１５０、一次転写用の高圧電源１５１、および、二次転写用の高圧電源１５２は、電圧印加部の一例である。また、帯電器１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｋ、一次転写ローラ１１４Ｙ，１１４Ｍ，１１４Ｃ，１１４Ｋ、および、二次転写ローラ１２０は、それぞれ対象デバイスの一例である。

ここで、帯電用の高圧電源１５０と、帯電器１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｋとは、それぞれハーネスで接続されている。帯電用の高圧電源１５０からハーネスを介して各帯電器１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｋに高電圧が印加され、各帯電器１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｋにより感光体ドラム１１２Ｙ，１１２Ｍ，１１２Ｃ，１１２Ｋが帯電する。同様に、一次転写用の高圧電源１５１と、一次転写ローラ１１４Ｙ，１１４Ｍ，１１４Ｃ，１１４Ｋは、それぞれハーネスで接続されている。一次転写用の高圧電源１５１から一次転写ローラ１１４Ｙ，１１４Ｍ，１１４Ｃ，１１４Ｋに、それぞれハーネスを介して高電圧が印加され、一次転写ローラ１１４Ｙ，１１４Ｍ，１１４Ｃ，１１４Ｋにマイナス電荷が発生する。同様に、二次転写用の高圧電源１５２と二次転写ローラ１２０は、ハーネスで接続されている。二次転写用の高圧電源１５２からハーネスを介して二次転写ローラ１２０に高電圧が印加され、二次転写ローラ１２０にマイナスの電荷が発生する。

一般的な画像形成装置の場合、画像形成装置の筐体を戻りラインとして用いて、各感光体ドラム等に対する高電圧印加後の電流を高圧電源へ戻している。一例として、図２に、一般的な画像形成装置の感光体ドラム周辺部分の斜視図を示す。図２に示す一般的な画像形成装置の場合も、実施の形態の画像形成装置と同様に、Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー），Ｋ（黒）の４色分の感光体ドラム２００Ｙ，２００Ｍ，２００Ｃ，２００Ｋを有している。各感光体ドラム２００Ｙ，２００Ｍ，２００Ｃ，２００Ｋには、それぞれ帯電器が設けられている。

高圧電源２０１ＹＭは、感光体ドラム２００Ｙおよび感光体ドラム２００Ｍに電圧を印加するための高圧電源である。高圧電源２０１ＹＭは、感光体ドラム２００Ｙおよび感光体ドラム２００Ｍに設けられている各帯電器と、ハーネスを介して接続されている。高圧電源２０１ＹＭは、ハーネスを介して感光体ドラム２００Ｙおよび感光体ドラム２００Ｍに設けられている各帯電器に高電圧を印加する。図２に示す点線の矢印は、図示しないハーネスを介して、高圧電源２０１ＹＭから感光体ドラム２００Ｍの帯電器に高電圧が印加される様子を示している。これにより、各帯電器を介して、感光体ドラム２００Ｙおよび感光体ドラム２００Ｍが帯電する。

同様に、高圧電源２０１ＣＫは、感光体ドラム２００Ｃおよび感光体ドラム２００Ｋに電圧を印加するための高圧電源である。高圧電源２０１ＣＫは、感光体ドラム２００Ｃおよび感光体ドラム２００Ｋに設けられている各帯電器と、ハーネスを介して接続されている。高圧電源２０１ＣＫは、ハーネスを介して感光体ドラム２００Ｃおよび感光体ドラム２００Ｋに設けられている各帯電器に高電圧を印加する。これにより、各帯電器を介して、感光体ドラム２００Ｃおよび感光体ドラム２００Ｋが帯電する。

一方、図２に示す実線の矢印は、感光体ドラム２００Ｍを帯電させる高電圧印加後における電流の戻りラインを示している。この実線の矢印からわかるように、感光体ドラム２００Ｍを帯電させる高電圧印加後の電流は、画像形成装置の筐体のフレーム２０３→フレーム２０４→フレーム２０５→フレーム２０２を介して高圧電源２０１ＹＭに戻る。他の感光体ドラムを帯電させる高電圧印加後における電流の戻りラインも同様である。

図２の点線の矢印で示す高電圧の供給ラインおよび図２の実線の矢印で示す高電圧印加後における電流の戻りラインからわかるように、電流が流れる経路は、高圧電源２０１ＹＭ→感光体ドラム２００Ｍ→フレーム２０３→フレーム２０４→フレーム２０５→フレーム２０２→高圧電源２０１ＹＭとなり、大きなループ状の経路となる。このループ状の経路が、等価的なループアンテナを形成する。換言すると、高圧電源２０１ＹＭを出力発信源とする大きなループアンテナが形成される。さらに、電流の戻りラインとして筐体を用いることで、筐体の個体差およびネジの締め方等の筐体の組立の度合いに応じて、電流の戻りルートが異なる戻りルートとなることがある。このため、筐体を戻りルートとして用いる画像形成装置は、戻りルートが不安定となる問題もある。

また、画像形成装置の筐体を戻りラインとして用いると、画像形成装置の筐体が大きな筐体である場合、高電圧を印加する対象デバイスからの電流の戻りラインの長さが長くなることがある。なお、一例ではあるが、高電圧を印加する対象デバイスは、実施の形態の画像形成装置の場合、図１に示す感光体ドラム１１２Ｙ，１１２Ｍ，１１２Ｃ，１１２Ｋを帯電させる帯電器１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｋの他、一次転写ローラ１１４Ｙ，１１４Ｍ，１１４Ｃ，１１４Ｋ、および、二次転写ローラ１２０等となっている。

また、例えば給紙トレイ１０５，１０６等を開操作した状態と、給紙トレイ１０５，１０６等を閉操作した状態とでは、画像形成装置の筐体の形状（構造）が変化することで、戻りラインの長さおよびルートが変化する。また、画像形成装置の筐体の形状（構造）が変化することで、大きく迂回した戻りルートが形成される場合もある。

高圧電源は、基板上で電源のスイッチング制御を行うことで、所定の高電圧を生成して印加する。しかし、高圧電源のスイッチング周波数と、電流の戻りラインで形成される等価的なアンテナの共振周波数とが一致すると、スイッチング周波数の整数倍の周波数の妨害電波が、画像形成装置の筐体から出力されるおそれがある。

すなわち、電流の戻りラインで形成される等価的なアンテナの長さが、高圧電源のスイッチング周波数にあった波長に相似した長さである場合（波長の整数倍も含む）、スイッチング周波数で戻りラインのアンテナが共振し、画像形成装置外に妨害電波を出力する。

このような不都合を防止するために、実施の形態の画像形成装置は、高電圧印加後の電流の戻りラインとして筐体は用いず、高圧電源および高電圧を印加する対象デバイスを、電流の戻りライン専用となるハーネスで接続する。

図３に、実施の形態の画像形成装置の感光体ドラム周辺部分の斜視図を示す。この図３に示すように、実施の形態の画像形成装置は、高圧電源１５０ＹＭと感光体ドラム１１２Ｍが、高電圧印加後の電流の戻りライン専用のハーネス１８０を介して接続されている。また、図示はしていないが、同様に、高圧電源１５０ＹＭと感光体ドラム１１２Ｙが、高電圧印加後の電流の戻りライン専用のハーネスを介して接続されている。また、高圧電源１５０ＣＫと感光体ドラム１１２Ｃが、高電圧印加後の電流の戻りライン専用のハーネスを介して接続されている。また、高圧電源１５０ＣＫと感光体ドラム１１２Ｋが、高電圧印加後の電流の戻りライン専用のハーネスを介して接続されている。

また、図３に点線で示す矢印は、高圧電源１５０ＹＭから感光体ドラム１１２Ｍを帯電させる帯電器１１１Ｍに対して印加する高電圧の印加ライン（電圧印加ラインの一例）を示している。帯電器１１１Ｍに対する高電圧の印加も、印加専用のハーネスを介して行われる。このため、高圧電源１５０ＹＭと感光体ドラム１１２Ｍ（帯電器１１１Ｍ）との間は、上述の電流の戻りライン専用のハーネス１８０と高電圧の印加専用のハーネスとの、計２本のハーネスを介して接続されている。ハーネス１８０は、電流戻りラインの一例である。

図３においては、電流の戻りライン専用のハーネス１８０および高電圧の印加専用のハーネスの２本のハーネスをそれぞれ図示すると、煩雑な図面となる。このため、図３においては、電流の戻りライン専用のハーネス１８０のみ図示し、高電圧の印加専用のハーネスを介して行われる高電圧の印加経路は、点線の矢印で示している。

高圧電源１５０ＹＭと感光体ドラム１１２Ｍ（帯電器１１１Ｍ）との間も同様であり、電流の戻りライン専用のハーネスと高電圧の印加専用のハーネスとの、計２本のハーネスを介して接続されている。高圧電源１５０ＣＫと感光体ドラム１１２Ｃ（帯電器１１１Ｃ）との間も同様であり、電流の戻りライン専用のハーネスと高電圧の印加専用のハーネスとの、計２本のハーネスを介して接続されている。高圧電源１５０ＣＫと感光体ドラム１１２Ｋ（帯電器１１１Ｋ）との間も同様であり、電流の戻りライン専用のハーネスと高電圧の印加専用のハーネスとの、計２本のハーネスを介して接続されている。

このような実施の形態の画像形成装置において、高圧電源１５０ＹＭから感光体ドラム１１２Ｍを帯電させる帯電器１１１Ｍに対しては、図３中、点線の矢印で示す経路で、上述の高電圧の印加専用のハーネスを介して電流が流れる。その後、電流は、感光体ドラム１１２Ｍと高圧電源１５０ＹＭとの間に設けられた戻りライン専用のハーネス１８０を介して、図３中、実線の矢印で示す経路で高圧電源１５０ＹＭに戻る。すなわち、高電圧印加後の電流は、画像形成装置のフレーム１６１〜１６４を介すことなく、ハーネス１８０を介して高圧電源１５０ＹＭに戻る。

このように、高圧電源と高電圧を印加する対象デバイス間を高電圧の印加専用のハーネスと、略々同じ長さの電流の戻りライン専用のハーネス１８０を設ける。これにより、高圧電源１５０ＹＭの電流の戻りラインを確保することができる。このため、例えば給紙トレイ１０５，１０６等を開操作した状態と、給紙トレイ１０５，１０６等を閉操作した状態とで、画像形成装置の筐体の形状（構造）が変化しても、戻りラインの長さおよびルートを一定（不変）とすることができる。

次に、電流の戻りラインを形成するハーネス１８０のハーネス長の決定の仕方を説明する。まず、一般的な画像形成装置のように、上述の電流の戻りラインとして筐体を用いることで、戻りラインの長さが長くなると、電流のループ経路が長くなるため、等価的なアンテナ（ループアンテナ）の形状が大きくなる。このため、戻りラインの長さが長くなると、ループアンテナがアンテナとして強く機能する（アンテナとしての影響力が大きくなる）。

図４に、ループアンテナの長さと電界強度との関係を示す。ループアンテナが８０ｍｍ程度の長さであれば、電界強度はピーク値でも８５ｄｂμＶ／ｍ程度である。これに対して、ループアンテナの長さが４００ｍｍとなると、図５に示すように、電界強度のピーク値は、８１０ＭＨｚ近辺で１１０ｄｂμＶ／ｍ未満まで上昇する。さらに、ループアンテナの長さが２ｍとなると、図６に示すように電界強度のピーク値は１１０ｄｂμＶ／ｍ未満となり、図５に示したループアンテナの長さが４００ｍｍの場合と殆ど変わらない。しかし、ループアンテナの長さが２ｍとなると、１７０ＭＨｚ，３１０ＭＨｚ，４７０ＭＨｚ，６１０ＭＨｚ，７５０ＭＨｚ、および、８９０ＭＨｚで、それぞれ電界強度のピーク値を示すようになる。すなわち、ループアンテナの長さが２ｍとなると、多くの周波数で電界強度のピーク値を示すようになる。

このようなことから、ループアンテナが大きくなるに連れて、ループアンテナの電界強度が強くなることがわかる。反対に、ループアンテナの形状が小さくなると、電界強度のピーク値も小さくなることがわかる。ループアンテナは、極力小さくして、スイッチングノイズ等の妨害電波を発生させないことが重要である。

また、図４〜図６に示したように、電界強度のピークとなる周波数は、ループアンテナの長さに応じて異なる。ループアンテナは、長さに対応する波長特性を有する。このため、高圧電源１５０ＹＭ（および高圧電源１５０ＣＫ）のスイッチング周波数から算出される波長の整数倍の波長と、ループアンテナの長さに対応する波長とが一致すると、共振により、ループアンテナから共振周波数の電波が放出される。反対に、高圧電源１５０ＹＭ（および高圧電源１５０ＣＫ）のスイッチング周波数から算出される波長の整数倍の波長と、ループアンテナの長さが不一致である場合、ループアンテナが共振しないため、ループアンテナから電波が放出されることはない。

ループアンテナが共振する周波数に対応する波長（λ）は、スイッチング周波数（ｆＨｚ）、および、光速（ｃ）を用いて、以下の数式で算出される。

波長λ（ｍ）＝ｃ（光速）／ｆ（Ｈｚ）

光速（ｃ）は、秒速３０万ｋｍである。このため、高圧電源１５０ＹＭ（および高圧電源１５０ＣＫ）のスイッチング周波数が決まれば、ループアンテナが共振する周波数に対応する波長（λ）を算出できる。実施の形態の画像形成装置では、画像形成装置の筐体を介すより短くなるように電部材で形成したハーネス１８０を設けている。すなわち、実施の形態の画像形成装置は、高圧電源１５０ＹＭ（および高圧電源１５０ＣＫ）のスイッチング周波数、上述の数式で算出したループアンテナの共振周波数に対応する波長（λ）、および、ループアンテナの特性から、上述の電流の戻りラインを形成するハーネス１８０のハーネス長を決定している。

具体的には、高圧電源１５０ＹＭと帯電器１１１Ｍとの間を接続する高電圧の印加専用のハーネスのハーネス長と、帯電器１１１Ｍにより帯電された感光体ドラム１１２Ｍから高圧電源１５０ＹＭに電流を戻す戻りライン専用のハーネス１８０のハーネス長とを加算した長さが、高圧電源１５０ＹＭのスイッチング周波数に対応する波長の整数倍の波長に対応する長さと異なるように、ハーネス１８０の長さを調整する。

一例ではあるが、実施の形態の画像形成装置の場合、高電圧の印加専用のハーネスのハーネス長と、電流の戻りライン専用のハーネス１８０のハーネス長とを加算した長さを、高圧電源１５０ＹＭと帯電器１１１Ｍとを結ぶ直線の長さの４倍以内の長さに調整している。４倍以内の長さとする理由は、以下のとおりである。

高圧電源と、高電圧を印加する電圧印加部とを電気的に接続する場合、ハーネスで直線状に接続することで、高圧電源と電圧印加部とを最短のハーネス長で接続できる。しかし、画像形成装置等の構造体の筐体内にハーネスを配線する場合、直線的な配線は困難であることから、適当な位置でハーネスを折曲加工して配線し、例えば高圧電源と電圧印加部とを接続することが多い。また、ハーネスは、直角を形成するように折曲加工されて配線されることが多い。

ここで、高圧電源と電圧印加部とを直線的に接続した場合のハーネス長を「２」、直角を形成するように折曲加工されたハーネスのうち、折曲加工された箇所から端部までの長さが短い方のハーネス長を「１」、折曲加工された箇所から端部までの長さが長い方のハーネス長を「√３」とする。そして、ハーネス長が「１」のハーネスの端部を電圧印加部に接続し、ハーネス長が「√３」のハーネスの端部を高圧電源に接続することを想定する。これにより、ハーネス長が「２」のハーネスを斜辺とする直角三角形を想定できる。

このように想定される直角三角形において、折曲加工されて配線されるハーネスの全体の長さは、「１＋√３＝２．７３２０」となる。高電圧の印加専用のハーネス、および、電流の戻りライン専用のハーネス１８０を、折曲加工されたハーネスの配線経路に沿ってそれぞれ配線する場合、高電圧の印加専用のハーネスの長さ、および、電流の戻りライン専用のハーネス１８０の長さを合わせた長さは、「（１＋√３）×２＝５．４６４０」となる。これは、直角三角形の斜辺に相当するハーネス長が「２」であるのに対して、２．８倍の長さのハーネス長となることを意味する。

また、高電圧の印加専用のハーネス、および、電流の戻りライン専用のハーネス１８０を配線する場合、余裕を持った配線を可能とする分の長さ、および、公差を考慮する必要がある。このようなことから、実施の形態の画像形成装置の場合、実施の形態の画像形成装置の場合、高電圧の印加専用のハーネスのハーネス長と、電流の戻りライン専用のハーネス１８０のハーネス長とを加算した長さを、高圧電源１５０ＹＭと帯電器１１１Ｍとを結ぶ直線の長さの４倍以内の長さに調整している。

これにより、必用最低限の長さ、かつ、高圧電源１５０ＹＭのスイッチング周波数で共振しない長さとした戻りライン専用のハーネス１８０で、感光体ドラム１１２Ｍと高圧電源１５０ＹＭとの間を接続することができる。戻りライン専用のハーネス１８０は、高圧電源１５０ＹＭのスイッチング周波数で共振しない長さであるため、ハーネス１８０を含む上述のループアンテナが、高圧電源１５０ＹＭのスイッチング周波数で共振することで妨害電波を放出する不都合を防止できる。

また、高電圧の印加専用のハーネスおよび戻りライン専用のハーネス１８０で形成されるループアンテナの内面積（ループ面積）を小さくすることで、電界強度を小さくできる。ループアンテナの内面積を小さくするには、ループアンテナの一周の長さを短くすればよい。実施の形態の画像形成装置では、高電圧の印加専用のハーネスに、戻りライン専用のハーネス１８０を近接させると共に、戻りライン専用のハーネス１８０を、高電圧の印加専用のハーネスに対して並行に設けている。換言すると、実施の形態の画像形成装置では、高電圧の印加専用のハーネスと同一の経路となるように、戻りライン専用のハーネス１８０を設けている。これにより、迂回ルート等により、ループアンテナの長さが長くなることがないため、一周の長さが極力短く、また、内面積が小さなループアンテナを形成できる。従って、ループアンテナが持つ特性に対してループ形状を成立させない構成として、電界強度を小さくして、妨害電波の放出を、より強力に防止できる。

なお、高電圧の印加専用のハーネスと同一の経路となるように、戻りライン専用のハーネス１８０を設けることが困難な場合は、以下のようにすることが好ましい。すなわち、高電圧の印加専用のハーネスの長さと戻りライン専用のハーネス１８０の長さとを加算した長さを、高圧電源１５０ＹＭと帯電器１１１Ｍとを結ぶ直線の長さの４倍以内の長さとする。そして、高電圧の印加専用のハーネスの長さと戻りライン専用のハーネス１８０の長さとを加算した長さ内において、極力、最小のループ面積となる長さの戻りライン専用のハーネス１８０を設ければよい。

また、上述の説明は、主に、感光体ドラム１１２Ｍから高圧電源１５０ＹＭに電流を戻す戻りライン専用のハーネス１８０を例とした説明であった。しかし、実施の形態の画像形成装置の場合、感光体ドラム１１２Ｙと高圧電源１５０ＹＭとの間にも、上述の戻りライン専用のハーネス１８０と同じ構成のハーネスが設けられている。さらに、感光体ドラム１１２Ｃと高圧電源１５０ＣＫとの間、および、感光体ドラム１１２Ｋと高圧電源１５０ＣＫとの間にも、上述の戻りライン専用のハーネス１８０と同じ構成のハーネスが設けられている。これらのハーネスが機能することで、上述のように妨害電波の発生を防止できる。

また、一次転写用の高圧電源１５１と一次転写ローラ１１４Ｙとの間、および、高圧電源１５１と一次転写ローラ１１４Ｍとの間に、それぞれ上述の戻りライン専用のハーネス１８０と同じ構成のハーネスが設けられている。また、一次転写用の高圧電源１５１と一次転写ローラ１１４Ｃとの間、および、高圧電源１５１と一次転写ローラ１１４Ｋとの間にも、それぞれ上述の戻りライン専用のハーネス１８０と同じ構成のハーネスが設けられている。さらに、二次転写用の高圧電源１５２と二次転写ローラ１２０との間に、上述の戻りライン専用のハーネス１８０と同じ構成のハーネスが設けられている。これらのハーネスが機能することで、上述のように妨害電波の発生を防止できる。

以上の説明から明らかなように、実施の形態の画像形成装置は、高電圧を印加する対象デバイスからの電流の戻りラインを、所定の長さのハーネス１８０で形成する。具体的には、ハーネス１８０は、高圧電源のスイッチング周波数で共振しない長さであり、かつ、必要最低限の長さとする。これにより、高圧電源と高電圧を印加する対象デバイスとの間を流れる電流の経路で形成される等価的なアンテナ（ループアンテナ）が、高圧電源のスイッチング周波数で共振して妨害電波を発生する不都合を防止できる。

また、高圧電源と高電圧を印加する対象デバイスとの間に、電流の戻りラインを形成するハーネス１８０を設けるだけでよいため、より簡単に実現できる。

なお、電流の戻りラインは、ハーネス以外であっても、導電部材であれば、どのような導電部材を用いて形成してもよい。一例として、戻りラインは、例えば板金またはＥＭＣ対策部材等の電線以外の部材で形成してもよい。ＥＭＣは、「Electromagnetic Compatibility：電磁両立性」の略記である。

上述の実施の形態は、例として提示したものであり、本発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な各実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことも可能である。例えば、本発明は、対象デバイスに対する高電圧印加後の電流の戻りラインを、筐体を用いて形成している箇所であれば、どのような箇所に適用してもよい。いずれの場合も、上述と同様の効果を得ることができる。各実施の形態および各実施の形態の変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０１ 画像形成装置
１０４ 操作パネル
１０５ 給紙トレイ
１０６ 給紙トレイ
１０７ 中間転写ベルト
１０８ 定着器
１０９ 冷却ローラ
１１５ 搬送ベルト
１１６ 用紙
１１７ 排紙トレイ
１２０ 二次転写ローラ
１１０Ｃ レーザ走査ユニット（シアン）
１１０Ｍ レーザ走査ユニット（マゼンタ）
１１０Ｙ レーザ走査ユニット（イエロー）
１１０Ｋ レーザ走査ユニット（黒）
１１１Ｃ 帯電器（シアン）
１１１Ｍ 帯電器（マゼンタ）
１１１Ｙ 帯電器（イエロー）
１１１Ｋ 帯電器（黒）
１１２Ｃ 感光体ドラム（シアン）
１１２Ｍ 感光体ドラム（マゼンタ）
１１２Ｙ 感光体ドラム（イエロー）
１１２Ｋ 感光体ドラム（黒）
１１３Ｃ 現像器（シアン）
１１３Ｍ 現像器（マゼンタ）
１１３Ｙ 現像器（イエロー）
１１３Ｋ 現像器（黒）
１１４Ｃ 一次転写ローラ（シアン）
１１４Ｍ 一次転写ローラ（マゼンタ）
１１４Ｙ 一次転写ローラ（イエロー）
１１４Ｋ 一次転写ローラ（黒）
１５０ 帯電用の高圧電源
１５１ 一次転写用の高圧電源
１５２ 二次転写用の高圧電源
１６１ 筐体のフレーム
１６２ 筐体のフレーム
１６３ 筐体のフレーム
１６４ 筐体のフレーム
１８０ 電流の戻りライン専用のハーネス
２００Ｃ 感光体ドラム（シアン）
２００Ｍ 感光体ドラム（マゼンタ）
２００Ｙ 感光体ドラム（イエロー）
２００Ｋ 感光体ドラム（黒）
２０１ＹＭ イエローおよびマゼンタの各感光体ドラム用の高圧電源
２０１ＣＫ シアンおよび黒の各感光体ドラム用の高圧電源
２０２ 筐体のフレーム
２０３ 筐体のフレーム
２０４ 筐体のフレーム
２０５ 筐体のフレーム

特開平０９−２１８５６５号公報

Claims (3)

1. 電圧を印加する電圧印加部と、
   前記電圧が印加される対象デバイスと、
   導電部材で形成され、前記電圧印加部からの電圧を前記対象デバイスに印加する電圧印加ラインと、
   前記電圧印加部から前記対象デバイスへ電圧を印加した後の電流の戻りラインが、装置の筐体を介すより短くなるように導電部材で形成された、前記電圧印加部および前記対象デバイスを接続する電流戻りラインと、を有し、
   前記電流戻りラインは、前記電圧印加ラインに近接すると共に、前記電圧印加ラインと同一経路となるように、前記電圧印加ラインに対して並行に設けられていること
   を特徴とする画像形成装置。
2. 前記電圧印加ラインの長さと前記電流戻りラインの長さとを加算した長さは、前記電圧印加部と前記対象デバイスとを結ぶ直線の長さの４倍以内の長さであり、前記電流戻りラインは、前記電圧印加ラインの長さと前記電流戻りラインの長さとを加算した長さ内において、前記電圧印加ラインおよび前記電流戻りラインで形成されるループアンテナの内面積を最小とする長さであること
   を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記電流戻りラインの長さは、前記電圧印加ラインの長さと前記電流戻りラインの長さとを加算した長さが、前記電圧印加部のスイッチング周波数に対応する波長の整数倍の波長に対応する長さと異なる長さに調整されていること
   を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。

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