JPH0865893A

JPH0865893A - 高圧電源装置

Info

Publication number: JPH0865893A
Application number: JP19650594A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Okada; 忠志岡田
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1994-08-22
Filing date: 1994-08-22
Publication date: 1996-03-08
Anticipated expiration: 2017-07-29
Also published as: JP3309579B2

Abstract

(57)【要約】【目的】複数の負荷に異なるタイミングで高電圧を供
給することが可能な低コスト且つ小型の高圧電源装置を
提供することを目的とする。【構成】複数の負荷に対して交流電圧及び直流電圧の
少なくとも一方を供給可能な高圧電源装置において、前
記複数の負荷に対応して昇圧トランスをそれぞれ設ける
と共に、前記昇圧トランスの１次側に入力ラインを独立
してＯＮ／ＯＦＦ可能なスイッチング手段を設けるよう
に構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電子写真方式のカラ
ープリンタやカラー複写機等のカラー画像形成装置に使
用され、現像器などに現像バイアス電圧等の高電圧を供
給するための高圧電源装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従平、この種の高圧電源装置を適用した
カラー画像形成装置としては、例えば、次に示すような
ものがある。すなわち、このカラー画像形成装置は、図
１１に示すように、感光体ドラム１００の表面を一次帯
電器１０１によって所定の電圧に一様に帯電した後、こ
の感光体ドラム１００の表面に第１色目の画像を露光し
て、第１色目の画像に対応した静電潜像を形成する。そ
して、この感光体ドラム１００上に形成された第１色目
の静電潜像を、第１色目の現像器１０２によって現像
し、第１色目のトナー像を形成する。

【０００３】次に、上記第１色目のトナー像が形成され
た感光体ドラム１００は、転写工程やクリーニング工程
を経ることなく２回転目のサイクルに入り、当該感光体
ドラム１００の表面を再度一次帯電器１０１によって一
様に帯電した後、第２色目の画像露光、第２色目の現像
器１０３による現像工程を行い、感光体ドラム１００の
表面に第２色目のトナー像を形成する。

【０００４】さらに、上記と同様にして、感光体ドラム
１００の３回転目及び４回転目のサイクルによって、感
光体ドラム１００の表面に第３色目及び第４色目の画像
露光及び、第３色目及び第４色目の現像器１０４、１０
５による現像工程を行い、感光体ドラム１００の表面に
４色のトナー像を重ね合わせたカラーのトナー像を形成
する。

【０００５】そして、上記の如く感光体ドラム１００が
４回転する間に当該感光体ドラム１００上に形成された
４色のカラートナー像を、転写帯電器１０６の帯電によ
って転写用紙１０７上に転写するとともに、これらの４
色のカラートナー像が転写された転写用紙１０７を分離
帯電器１０８の帯電によって感光体ドラム１００から分
離し、図示しない定着器によってカラートナー像を転写
用紙１０７上に定着して、カラー画像の形成工程を終了
する。

【０００６】このように、上記の如く構成されるカラー
画像形成装置では、感光体ドラム１００上に４色のトナ
ー像を、当該感光体ドラム１００が４回転する間に順次
形成することにより、カラー画像の形成を行うものであ
るため、感光体ドラム１００上に順次形成されたトナー
像を乱すことなく、次の色のトナー像を現像する必要が
ある。

【０００７】そのため、上記カラー画像形成装置の各現
像器１０２〜１０５には、現像中の１つの現像器に対し
ては、良好な現像を行うために必要なＡＣ電圧を重畳し
たＤＣ電圧からなる現像バイアス電圧を印加し、現像を
行っていない他の３つの現像器に対しては、感光体ドラ
ム１００上にトナーが付着するのを防止する所定のＤＣ
電圧を印加する高圧電源装置が用いられる。

【０００８】かかる高圧電源装置としては、例えば、図
１１に示すように、４つの各現像器１０２〜１０５に対
応して設けられた４つの高圧電源部１１０〜１１３を備
えており、各高圧電源部１１０〜１１３は、すべて同様
に構成されている。上記高圧電源部１１０〜１１３は、
ＡＣ電圧を発生するＡＣ電圧発生部１１４と、ＤＣ電圧
を発生するＤＣ電圧発生部１１５とから構成されてい
る。このＡＣ電圧発生部１１４は、昇圧トランスＴの一
次側にＡＣスイッチング制御部１１６を設け、このＡＣ
スイッチング制御部１１６によって昇圧トランスＴの一
次側に印加される電圧をオンオフすることにより、昇圧
トランスＴの二次側にＡＣの高電圧を発生させる。ま
た、上記ＡＣ電圧発生部１１６においては、定電圧出力
且つ過電流の制御を可能とするため、昇圧トランスＴの
二次側に電圧モニター１１７及び過電流モニター１１８
を備えており、これらの電圧モニター１１７及び過電流
モニター１１８によって出力電圧及び出力電流を検出す
ることにより、ＡＣスイッチング制御部１１６によって
昇圧トランスＴの一次側に印加される電圧をオンオフ制
御し、出力電圧を一定に保持し、且つ過電流制御を行う
ようになっている。

【０００９】一方、上記ＤＣ電圧発生部１１５は、昇圧
トランスＴの一次側にＤＣスイッチング制御部１１９を
設け、このＤＣスイッチング制御部１１９によって昇圧
トランスＴの一次側に印加される電圧をオンオフするこ
とにより、昇圧トランスＴの二次側に高電圧を発生させ
る。そして、上記昇圧トランスＴの二次側に発生した高
電圧を、ダイオード等からなる整流回路１２０によって
整流した後、ＤＣ出力制御部１２１を介してＤＣの高電
圧を出力する。

【００１０】上記高圧電源装置では、各高圧電源部１１
０〜１１３のＡＣ電圧発生部１１４及びＤＣ電圧発生部
１１５で発生されたＡＣ電圧とＤＣ電圧を重畳して対応
する現像器１０２〜１０５に出力するようになってい
る。

【００１１】しかし、上記従来の高圧電源装置では、各
現像器１０２〜１０５に対応して４つの高圧電源部１１
０〜１１３を備えており、各高圧電源部１１０〜１１３
によって４つの現像器１０２〜１０５に所定のタイミン
グで、現像中の１つの現像器に対しては、ＡＣ電圧を重
畳したＤＣ電圧からなる現像バイアス電圧を印加し、現
像を行っていない他の３つの現像器に対しては、所定の
ＤＣ電圧のみを印加するように構成されている。そのた
め、上記従来の高圧電源装置では、負荷としての現像器
の数に対応した高圧電源部１１０〜１１３を別個に設け
る必要があるため、装置の構成が複雑になると共にコス
ト高となるという問題点があった。

【００１２】そこで、上記従来の高圧電源装置が有する
問題点を解決し得るものとしては、例えば、特開平３−
３２３５８号公報、特開平１−３０８１２８号公報、特
開平１−３０８１２９号公報、実公平４−１４７５９号
公報、特開昭６１−５９４６０号公報、特開昭６２−１
６００７３号公報等が既に提案されている。

【００１３】上記特開平３−３２３５８号公報に係る高
電圧供給装置は、電子写真プロセスを使用する画像形成
装置において、少なくとも２つの高圧負荷が１つの高電
圧電源にそれぞれの抵抗を介して接続され、前記２つの
高圧負荷の一方に負荷電流検出抵抗が接続され、該検出
抵抗の検出電圧と基準電圧を比較した出力により負荷電
流を一定とするスイッチング制御部が前記高電圧電源の
入力側に接続するように構成したものである。

【００１４】また、上記特開平１−３０８１２８号公報
に係る電源装置は、複数の負荷に対して出力タイミング
が異なる高圧を出力する電源装置において、１次側に所
定の交流を印加される単一の昇圧トランス、倍電圧整流
回路とこの倍電圧整流回路の前段に接続された出力制御
素子から構成されるとともに前記昇圧トランスの２次側
に接続された複数の出力回路を設けるように構成したも
のである。

【００１５】さらに、上記特開平１−３０８１２９号公
報に係る電源装置は、複数の負荷に対して出力タイミン
グが異なる高圧を出力する電源装置において、１次側に
所定の交流を印加される単一の昇圧トランスと、倍圧整
流回路とこの倍圧整流回路の前段に接続された出力制御
素子とこの出力制御素子による制御点に発生する交流を
前記倍電圧整流回路の出力に重畳する重畳回路から構成
され前記昇圧トランスの２次側に接続された複数の出力
回路を設けるように構成したものである。

【００１６】また更に、上記実公平４−１４７５９号公
報に係る画像形成装置は、静電潜像担持体に対面して現
像剤を静電潜像担持体に供給する現像剤搬送部材をそれ
ぞれ具備した複数の現像器を有する画像形成装置におい
て、前記各現像器の現像剤搬送部材に現像バイアスを印
加するために１つの高圧電源を設け、前記各現像器の現
像剤搬送部材と前記高圧電源とはスイッチ手段を介して
接続され、現像バイアス電圧を印加するべく指定された
現像器の現像剤搬送部材には、該現像器の現像剤搬送部
材に対するスイッチング手段が閉とされた後に前記高圧
電源を付勢して現像バイアス電圧を印加し、又該スイッ
チ手段は前記高圧電源を脱勢した後に開とされるように
構成したものである。

【００１７】更に、上記特開昭６１−５９４６０号公報
に係る帯電用高圧電源は、転写コロナ放電器、クリーニ
ング前除電コロナ放電器を有する電子写真プロセスに利
用されるものであって、複数の昇圧トランスを並列に設
けると共に、１次側に共通の直流電源とスイッチング素
子を接続し、一方の昇圧トランスの２次側に接続した負
荷を流れる負荷電流を検出し、前記スイッチング素子の
導通時間を制御するように構成したものである。

【００１８】更にまた、上記特開昭６２−１６００７３
号公報に係る高圧電源は、複数の昇圧トランスの１次巻
線を並列に接続し、一方の第１の接続点を駆動電源に、
他方の第２の接続点をスイッチング素子に接続すると共
に、１つの昇圧トランスの出力を検出し、この出力値に
応じてスイッチング素子の導通比率を制御し、昇圧トラ
ンスの出力を安定化する多出力の高圧電源において、少
なくとも１つの昇圧トランスの１次巻線の第１と第２の
接続点の間に電圧効果手段を設けるように構成したもの
である。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術の場合には、次のような問題点を有している。す
なわち、上記特開平３−３２３５８号公報に係る高圧電
源装置の場合には、トラッキング回路に関する技術であ
るが、トラッキング回路そのものは１つのトランスで複
数の負荷に高圧を供給することができるが、全ての負荷
に対して供給が同一タイミングになるという問題点があ
る。

【００２０】また、上記特開平１−３０８１２８号公報
及び特開平１−３０８１２９号公報に係る電源装置の場
合には、１つの昇圧トランスに複数の倍電圧整流回路を
設け、トラッキング回路を構成しており、倍電圧整流回
路の前段に出力制御素子を接続することで、複数の負荷
に異なったタイミングで高電圧を供給することができ
る。しかし、この電源装置の場合には、昇圧トランスの
２次側に設けられた出力制御素子によって高電圧の出力
を切り替えるように構成されているため、出力制御素子
として高圧部品を使用する必要があり、出力制御素子の
形状が大きくなるとともに高価となるという問題点があ
った。

【００２１】さらに、上記実公平４−１４７５９号公報
に係る画像形成装置の場合には、１つの高圧電源で複数
の現像器に現像バイアス電圧を独立したタイミングで供
給するために、高圧電源の出力端にスイッチ部を設けた
ものであり、やはりスイッチ部は高圧であり、スイッチ
部を構成する素子が高価かつ大型なものとなるという問
題点を有している。

【００２２】また更に、上記特開昭６１−５９４６０号
公報及び特開昭６２−１６００７３号公報に係る高圧電
源は、複数の負荷に対して複数の昇圧トランスを設け、
その１次側に共通の直流電源とスイッチング素子を接続
したものであり、負荷への出力のＯＮ／ＯＦＦが同一タ
イミングとなるという問題点があった。

【００２３】そこで、この発明は、上記従来技術の問題
点を解決するためになされたもので、その目的とすると
ころは、複数の負荷に異なるタイミングで高電圧を供給
することが可能な低コスト且つ小型の高圧電源装置を提
供することにある。

【００２４】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項第１項
に係る高圧電源装置は、複数の負荷に対して交流電圧及
び直流電圧の少なくとも一方を供給可能な高圧電源装置
において、前記複数の負荷に対応して昇圧トランスをそ
れぞれ設けると共に、前記昇圧トランスの１次側に入力
ラインを独立してＯＮ／ＯＦＦ可能なスイッチング手段
を設けるように構成されている。

【００２５】また、この発明の請求項第２項に係る高圧
電源装置は、複数の現像器に対して交流電圧及び直流電
圧の少なくとも一方を所定のタイミングで供給可能な高
圧電源装置において、前記複数の現像器に対応して交流
電圧供給用の昇圧トランスをそれぞれ設けると共に、前
記昇圧トランスの１次側に入力ラインを独立してＯＮ／
ＯＦＦ可能なスイッチング手段をそれぞれ設け、且つ、
上記複数の現像器に供給する直流電圧の値を個別に切り
換え可能な切換手段を設け、１つの現像器に交流電圧に
直流電圧を重畳させた現像バイアス電圧を供給して現像
が行われている際には、スイッチング手段によって他の
残りの現像器に対する交流電圧の供給をＯＦＦ状態とす
るとともに、当該他の残りの現像器に供給する直流電圧
の値を、切換手段によって現像中の現像器の直流電圧値
と異ならせるように構成されている。

【００２６】

【作用】この発明の請求項第１項に係る高圧電源装置に
おいては、複数の負荷に対応して昇圧トランスをそれぞ
れ設けると共に、前記昇圧トランスの１次側に入力ライ
ンを独立してＯＮ／ＯＦＦ可能なスイッチング手段を設
けるように構成されているので、複数の負荷に対応して
設けられた昇圧トランスを、その１次側に設けられたス
イッチング手段によってＯＮ／ＯＦＦすることにより、
複数の負荷に異なるタイミングで高電圧を供給すること
ができるとともに、上記スイッチング手段は、昇圧トラ
ンスの１次側に設けられているため、当該スイッチング
手段を構成するスイッチング素子としては、低コスト且
つ小型の低耐圧のものを使用することができ、装置の低
コスト且つ小型化が可能となる。

【００２７】また、この発明の請求項第２項に係る高圧
電源装置においては、複数の現像器に対応して交流電圧
供給用の昇圧トランスをそれぞれ設けると共に、前記昇
圧トランスの１次側に入力ラインを独立してＯＮ／ＯＦ
Ｆ可能なスイッチング手段をそれぞれ設けるように構成
されているので、複数の現像器に対応して設けられた昇
圧トランスを、その１次側に設けられたスイッチング手
段によってＯＮ／ＯＦＦすることにより、複数の現像器
に異なるタイミングで高電圧を供給することができると
ともに、上記スイッチング手段は、昇圧トランスの１次
側に設けられているため、当該スイッチング手段を構成
するスイッチング素子としては、低コスト且つ小型の低
耐圧のものを使用することができ、装置の低コスト且つ
小型化が可能となる。

【００２８】さらに、この発明の請求項第２項に係る高
圧電源装置においては、上記複数の現像器に供給する直
流電圧の値を個別に切り換え可能な切換手段を設け、１
つの現像器に交流電圧に直流電圧を重畳させた現像バイ
アス電圧を供給して現像が行われている際には、スイッ
チング手段によって他の残りの現像器に対する交流電圧
の供給をＯＦＦ状態とするとともに、当該他の残りの現
像器に供給する直流電圧の値を、切換手段によって現像
中の現像器の直流電圧値と異ならせるように構成されて
いるので、現像中の現像器以外の現像器には、現像中の
現像器の直流電圧値と異なる直流電圧を供給することに
より、現像中の現像器以外の現像器から感光体ドラム等
の像担持体にトナーが付着するのを確実に防止すること
ができる。

【００２９】

【実施例】以下にこの発明を図示の実施例に基づいて説
明する。

【００３０】図２はこの発明に係る高圧電源装置の一実
施例を適用したカラー画像形成装置を示すものである。

【００３１】図２において、１は像担持体としての感光
体ドラムを示すものであり、この感光体ドラム１は、周
知のように、有機感光層等の光導電性薄層を表面に有し
ている。また、この感光体ドラム１は、図示しない駆動
手段によって矢印方向に沿って所定の回転速度で回転駆
動されるようになっている。上記感光体ドラム１の周囲
には、当該感光体ドラム１の表面を均一に帯電させるス
コロトロン帯電器２と、レーザー露光装置３と、それぞ
れイエロー・マゼンタ・シアン・ブラックの各色の現像
剤を収容した４個のカラー現像器４ａ、４ｂ、４ｃ、４
ｄと、転写帯電器５ａと、分離帯電器５ｂと、除電器９
と、画像形成時に感光体ドラム１から離間し、清掃時に
感光体ドラム１と接触するブレード７ａを有するクリー
ナー７と、除電ランプ８とが、感光体ドラム１の回転方
向に沿って順次配置されている。また、上記感光体ドラ
ム１の近傍には、当該感光体ドラム１の表面からトナー
像が転写され、感光体ドラム１から分離された記録媒体
としての記録用紙１０上にトナー像を溶融固着するため
の定着器６が配置されている。

【００３２】なお、上記感光体ドラム１の表面を均一に
帯電させるスコロトロン帯電器２としては、２色目以降
の画像形成時にも安定して均一な帯電が可能なように、
放電ワイヤを２本以上用いたスコロトロン帯電器を使用
するのが望ましい。

【００３３】また、上記カラー現像器４ａ、４ｂ、４
ｃ、４ｄとしては、例えば、公知の構成からなる２成分
現像装置を用いることができるが、特にトナーとキャリ
アよりなる２成分現像剤の穂立ちの先端が、感光体ドラ
ム１の表面及び２色目以降の感光体ドラム１上に形成さ
れるトナー像に接触しないように、現像ロール上に担持
された２成分現像剤の穂立ちが空隙を介して感光体ドラ
ム１の表面と対向するように配置したものが用いられ
る。

【００３４】このように構成されるカラー画像形成装置
では、感光体ドラム２１上に４色のトナー像を、当該感
光体ドラム１が４回転する間に順次形成することによ
り、カラー画像の形成を行うものであるため、感光体ド
ラム１上に順次形成されたトナー像を乱すことなく、次
の色のトナー像を現像する必要がある。

【００３５】そのため、上記カラー画像形成装置の各現
像器４ａ〜４ｄには、現像中の１つの現像器に対して
は、良好な現像を行うために必要なＡＣ電圧を重畳した
ＤＣ電圧からなる現像バイアス電圧を印加し、現像を行
っていない他の３つの現像器に対しては、感光体ドラム
１上にトナーが付着するのを防止する所定のＤＣ電圧を
印加する高圧電源装置が用いられる。

【００３６】さらに説明すると、上記カラー画像形成装
置の画像形成プロセスにおいて、現像器用の高圧電源装
置に望まれる機能は、第１から第４の現像器４ａ〜４ｄ
へのＡＣ出力は独立にＯＮ／ＯＦＦできること、すなわ
ちある現像器で現像が行われている状態では、残りの３
つの現像器へのＡＣ出力の供給を禁止することが要求さ
れる。また、ある現像器で現像が行われているときは、
残りの３つの現像器に感光体ドラム１の表面電位と同等
のＤＣ電圧を供給する必要がある。

【００３７】そこで、次に上記の条件を満たすための現
像器用高圧電源装置について説明する。上記の条件を満
たすためには、まずＡＣ出力、ＤＣ出力用のそれぞれ独
立した昇圧トランスを持ち、独立にＯＮ／ＯＦＦできる
機能が必要となる。また、ＤＣ出力は、それぞれ外部か
ら出力を独立にコントロールできる必要がある。

【００３８】図１は上記カラー画像形成装置に使用され
る高圧電源装置の第１実施例を示すものである。

【００３９】この高圧電源装置は、図１に示すように、
４つの各現像器４ａ〜４ｄに対応して設けられた４つの
高圧電源部１１〜１４を備えており、各高圧電源部１１
〜１４は、すべて同様に構成されている。上記高圧電源
部１１〜１４は、ＡＣ電圧を発生するＡＣ電圧発生部１
５〜１８と、ＤＣ電圧を発生するＤＣ電圧発生部１９〜
２２とから構成されている。上記ＡＣ電圧発生部１５〜
１８は、４つの各現像器４ａ〜４ｄに対応して設けられ
た４つのＡＣ出力用トランスＴ１〜Ｔ４を備えており、
これらの４つのＡＣ出力用トランスＴ１〜Ｔ４の１次巻
線には、ＡＣスイッチング素子を有する１つのＡＣスイ
ッチング制御部２３が直列に接続されている。そして、
このＡＣスイッチング制御部２３によって昇圧トランス
Ｔ１〜Ｔ４の一次側に印加される電圧をオンオフするこ
とにより、昇圧トランスＴ１〜Ｔ４の二次側にＡＣの高
電圧を発生させる。また、上記ＡＣスイッチング制御部
２３には、定電圧出力且つ過電流制御を可能とするた
め、昇圧トランスＴ１〜Ｔ４の二次側に電圧モニター２
４〜２７及び過電流モニター２８〜３１を備えており、
これらの電圧モニター２４〜２７及び過電流モニター２
８〜３１によって出力電圧及び出力電流を検出すること
により、ＡＣスイッチング制御部２３によって昇圧トラ
ンスＴ１〜Ｔ４の一次側に印加される電圧をオンオフ制
御し、出力電圧を一定に保持し、且つ過電流制御を行な
うようになっている。

【００４０】一方、上記ＤＣ電圧発生部１９〜２２は、
共通の昇圧トランスＴ５の一次側にＤＣスイッチング制
御部３２を備えており、このＤＣスイッチング制御部３
２によって昇圧トランスＴ５の一次側に印加される電圧
をオンオフすることにより、昇圧トランスＴ５の二次側
に高電圧を発生させる。そして、上記昇圧トランスＴ５
の二次側に発生した高電圧を、ダイオード等からなる整
流回路３３によって整流した後、ＤＣ出力制御部３４〜
３７を介してＤＣの高電圧を出力する。

【００４１】上記高圧電源装置では、各高圧電源部１１
〜１４のＡＣ電圧発生部１４〜１８及びＤＣ電圧発生部
１９〜２２で発生されたＡＣ電圧とＤＣ電圧を重畳して
対応する現像器４ａ〜４ｄに出力するようになってい
る。

【００４２】ところで、この実施例では、ＡＣ電圧発生
部１５〜１８の昇圧トランスＴ１〜Ｔ４の一次側と入力
ライン＋ＤＣとの間にスイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４
が設けられており、このスイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ
４の切換えにより、各ＡＣ出力用昇圧トランスＴ１〜Ｔ
４を独立でＯＮ／ＯＦＦさせることができるようになっ
ている。上記スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４として
は、トランジスタ、ＦＥＴ、リレー等の如何なるスイッ
チング素子でも使用することができ、しかもこれらのス
イッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４は、昇圧トランスＴ１〜
Ｔ４の一次側に接続されるため、低耐圧のもので良い。

【００４３】また、ＤＣ出力については、各ＡＣ出力用
昇圧トランスＴ５の２次側に重畳させるポイントの部分
に、ＤＣ出力制御部３４〜３７を設けることにより、Ｄ
Ｃ出力用昇圧トランスＴ５・ＤＣスイッチング制御部３
２を最低１つ設けるのみで、それぞれ任意の値を各ＡＣ
出力に重畳させることができる。

【００４４】以上の構成において、この第１実施例に係
る高圧電源装置では、次のようにして、低コスト且つ小
型の高圧電源装置であって、しかも複数の負荷に異なる
タイミングで高電圧を供給することが可能となってい
る。図３は前記画像形成プロセスにこの第１実施例に係
る高圧電源装置を使用した場合のタイミングチャートを
示すものである。

【００４５】まず、上記感光体ドラム１の帯電及び像露
光の間は、図３（ｅ）に示すように、高圧電源装置のＯ
Ｎ／ＯＦＦラインがアクティブ（ここではアクティブロ
ー）となり、ＡＣスイッチング制御部２３及びＤＣスイ
ッチング制御部３２がスイッチング動作を開始する。こ
のとき、各高圧電源部１１〜１４のスイッチング素子Ｓ
Ｗ１〜ＳＷ４は、図３（ｆ）〜（ｉ）に示すように、Ｏ
ＦＦのままであり、各現像器４ａ〜４ｄには、図３
（ａ）〜（ｄ）に示すように、ＡＣ出力は発生せず、Ｄ
Ｃ出力制御部３４〜３７によってＤＣ出力のみが発生す
る。

【００４６】次に、第１の現像器４ａによる現像の工程
でスイッチング素子ＳＷ１がアクティブになり（図３
（ｆ））、出力端子ＤＢ１のみからＡＣ＋ＤＣ電圧の出
力が発生し（図３（ａ））、出力端子ＤＢ２〜ＤＢ４か
らはＤＣ出力のみが発生するようになっている（図３
（ｂ）〜（ｄ））。

【００４７】さらに、上記第１の現像器４ａによる現像
工程が終了した時点で、スイッチング素子ＳＷ１がノン
アクティブになり（図３（ｆ））、スイッチング素子Ｓ
Ｗ１〜ＳＷ４は全てＯＦＦとなり（図３（ｆ）〜
（ｉ））、ＡＣ出力は発生せず、ＤＣ出力のみが発生す
る（図３（ａ）〜（ｄ））。

【００４８】その後、同様に、感光体ドラム１の２周目
では、スイッチング素子ＳＷ２がアクティブとなり（図
３（ｇ））、第２の現像器４ｂによる現像が行われ（図
３（ｂ））、３周目ではスイッチング素子ＳＷ３がアク
ティブとなり（図３（ｈ））第３の現像器４ｃによる現
像が行われ（図３（ｃ））、４周目ではスイッチング素
子ＳＷ４がアクティブになり（図３（ｉ））、第４の現
像器４ｄによる現像が行われ（図３（ｄ））、感光体ド
ラム１上にカラートナー像が形成される。

【００４９】このように、４つの現像器４ａ〜４ｄに対
応して昇圧トランスＴ１〜Ｔ４をそれぞれ設けると共
に、前記昇圧トランスＴ１〜Ｔ４の１次側に入力ライン
を独立してＯＮ／ＯＦＦ可能なスイッチング素子ＳＷ１
〜ＳＷ４を設けるように構成されているので、４つの現
像器４ａ〜４ｄに対応して設けられた昇圧トランスＴ１
〜Ｔ４を、その１次側に設けられたスイッチング素子Ｓ
Ｗ１〜ＳＷ４によってＯＮ／ＯＦＦすることにより、４
つの現像器４ａ〜４ｄに異なるタイミングで高電圧を供
給することができるとともに、上記スイッチング素子Ｓ
Ｗ１〜ＳＷ４は、昇圧トランスＴ１〜Ｔ４の１次側に設
けられているため、当該スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ
４としては、低コスト且つ小型の低耐圧のものを使用す
ることができ、装置の低コスト且つ小型化が可能とな
る。

【００５０】図４はこの発明の第２実施例を示すもので
あり、前記第１実施例と同一の部分には同一の符号を付
して説明すると、この第２実施例では、負荷としての２
つの現像器に対して、ＡＣ電圧及びＤＣ電圧のＯＮ／Ｏ
ＦＦばかりでなく、２つの現像器に印加するＤＣ電圧の
値を切り換え可能となるように構成されている。

【００５１】すなわち、この実施例では、図５に示すよ
うに、２つの現像器５０、５１に対してそれぞれ所定の
高電圧を供給するようになっており、上記２つの現像器
５０及び現像器５１に対して出力ＤＢ１及びＤＢ２がそ
れぞれ対応している。これらの２つの現像器５０及び現
像器５１に対しては、図４に示すように、ＡＣ出力用の
昇圧トランスＴ１、Ｔ２がそれぞれ設けられている。上
記昇圧トランスＴ１、Ｔ２の１次巻線Ｎ１１、Ｎ２１の
一端は、共にインダクタンスＬ１を介してスイッチング
素子Ｑ１、Ｑ２に接続されている。また、上記昇圧トラ
ンスＴ１、Ｔ２の１次巻線Ｎ１１、Ｎ２１の他端には、
それぞれスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２を介して直流
電源電圧＋ＤＣの半分の＋ＤＣ／２（Ｒ１＝Ｒ２）が印
加されるようになっている。ここで、スイッチング素子
ＳＷ１がＯＮ、スイッチング素子ＳＷ２がＯＦＦの場
合、昇圧トランスＴ２の一次巻線Ｎ２１の一端は、スイ
ッチング素子ＳＷ２がＯＦＦとなっているためオープン
状態となり、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２がスイッチン
グを行っていても出力端子ＤＢ２には、ＡＣ出力は発生
しない。また、他方の出力端子ＤＢ１は、昇圧トランス
Ｔ１の一次巻線Ｎ１１の両端が接続された状態であり、
ＡＣ出力を発生するようになっている。

【００５２】一方、同様にスイッチング素子ＳＷ１がＯ
ＦＦ、スイッチング素子ＳＷ２がＯＮの場合、出力端子
ＤＢ１にはＡＣ出力が発生せず、出力端子ＤＢ２にはＡ
Ｃ出力が発生するようになっている。

【００５３】次に、ＤＣ出力について説明を行なう。既
知のＲＣＣ回路を使ってＡ点に上記ＡＣ出力に重畳させ
る電位よりも数１００Ｖ高い電圧を発生させる。また、
出力端子ＤＢ１、ＤＢ２には、それぞれシャントレギュ
レータ部５２、５３が直列に接続されており、リモート
ＲＥＭＯＴＥ−ＤＣ１、ＲＥＭＯＴＥ−ＤＣ２の値によ
って、ＡＣ出力に重畳させるＤＣ電圧であるＢ点及びＣ
点の電位を外部よりコントロールできる構成となってい
る。

【００５４】ところで、この実施例では、上記カラー画
像形成装置の現像器等の容量性負荷にＡＣ電圧を含むバ
イアス電圧を供給する高圧電源装置が、前記容量性の負
荷に直列に接続され、当該容量性の負荷とともにＬＣ直
列共振回路を構成するインダクタンスと、前記ＬＣ直列
共振回路を正方向に付勢する付勢時間制御可能な第１の
スイッチング回路と、前記第１のスイッチング回路によ
る付勢終了後の直列共振エネルギを回生する第１のダイ
オードとを設けた第１の付勢回路と、前記ＬＣ直列共振
回路を負方向に付勢する付勢時間制御可能な第２のスイ
ッチング回路と、前記第２のスイッチング回路による付
勢終了後の直列共振エネルギを回生する第２のダイオー
ドとを設けた第２の付勢回路とを具備し、前記第１及び
第２の付勢回路の付勢時間を制御することにより出力電
圧を制御するように構成されている。

【００５５】図６はこの第２実施例に係る高圧電源装置
の交流電圧発生部の要部を示すものであり、１つの昇圧
トランスについてのみの構成を示している。

【００５６】図６において、Ｔは昇圧トランスを示すも
のであり、この昇圧トランスＴの一次側巻線Ｎ１には、
所定電圧の直流電源＋ＤＣの半分の電圧＋ＤＣ／２が印
加されるようになっている。また、上記昇圧トランスＴ
の一次側巻線Ｎ１には、第１のスイッチング素子Ｑ１が
直列に接続されているとともに、当該第１のスイッチン
グ素子Ｑ１よりも負荷側には、第２のスイッチング素子
Ｑ２が並列に接続されている。また、上記第１のスイッ
チング素子Ｑ１及び第２のスイッチング素子Ｑ２には、
当該第１のスイッチング素子Ｑ１及び第２のスイッチン
グ素子Ｑ２を構成するＦＥＴ等の寄生ダイオードからな
る逆向きの第１のダイオードＤ１及び第２のダイオード
Ｄ２がそれぞれ並列に接続されている。さらに、上記第
２のスイッチング素子Ｑ２よりも負荷側には、容量性の
負荷とともに直列ＬＣ共振回路を構成するインダクタＬ
１が、一次側巻線Ｎ１の正極側に直列に接続されてい
る。また、上記直流電源＋ＤＣの正極には、大容量の第
１のコンデンサＣ１が一次側巻線Ｎ１の負極端子と間に
接続されているとともに、当該一次側巻線Ｎ１の負極端
子には、大容量の第２のコンデンサＣ２が並列に接続さ
れている。

【００５７】また、上記昇圧トランスＴの二次側巻線Ｎ
２には、負荷としての現像器が接続されており、この負
荷としての現像器は、感光体ドラム１の導体と対向配置
される金属製円筒からなる現像スリーブを備えているた
め、負荷としては、コンデンサと同様に作用する容量性
の負荷となっている。

【００５８】さらに、上記第１のスイッチング素子Ｑ１
及び第２のスイッチング素子Ｑ２は、制御回路によって
所定のタイミングでオンオフ制御されるように構成され
ている。

【００５９】なお、上記第１及び第２のスイッチング素
子Ｑ１、Ｑ２としては、トランジスタやＦＥＴ等のスイ
ッチング素子を用いることができる。

【００６０】図７は上記高圧電源装置の１次の等価回路
を示すものである。

【００６１】図において、Ｌ１は昇圧トランスＴの一次
側巻線Ｎ１に接続されたインダクタＬ１のインダクタン
スを、Ｌ０は昇圧トランスＴの励磁インダクタンスを、
Ｌｓは一次側巻線Ｎ１及び二次側巻線Ｎ２の漏れインダ
クタンス、Ｃｌｏａｄは負荷である現像器の静電容量を
それぞれ示している。

【００６２】なお、この１次の等価回路が成立する条件
としては、Ｃ３＞Ｃｌｏａｄ、Ｃ２＞Ｃｌｏａｄ×（Ｎ
２／Ｎ１）²、Ｌ０＞Ｌ１，Ｌｓを満たすことが必要で
ある。ここで、Ｌ１＋Ｌｓ＝Ｌとなっている。

【００６３】この実施例に係る高圧電源装置の交流電圧
発生部では、次のようにして交流バイアス電圧を出力す
るようになっている。すなわち、上記高圧電源装置の交
流電圧発生部では、図８に示すように、第１及び第２の
スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２が共にオフ状態である”モ
ード０”において、ダイオードＤ１，Ｄ２は逆阻止状態
であるため、インダクタＬ１を流れる電流ｉＬは、０の
状態を維持するとともに、負荷であるコンデンサＣｌｏ
ａｄの電圧Ｖｃは、所定の値Ｖｃ（０）となる。そのた
め、Ｐ点の電圧は、負荷であるコンデンサＣｌｏａｄの
電圧Ｖｃに、第２のコンデンサＣ２の電圧１／２Ｖｃｃ
を加えた値、すなわち１／２Ｖｃｃ＋Ｖｃ（０）とな
る。

【００６４】モード１次に、第２のスイッチング素子Ｑ２を所定時間だけオン
状態とする”モード１”においては、図８（ｆ）に示す
ように、第２のスイッチング素子ＳＷ２を介して第２の
コンデンサＣ２に蓄積された電荷が電流ｉＬとして流
れ、第２のコンデンサＣ２、負荷容量Ｃｌｏａｄ、昇圧
トランスＴの漏れインダクタンスＬｓ、インダクタＬ１
及び第２のスイッチング素子Ｑ２からなる直列共振回路
の直列共振動作が開始され、下式のように状態は変化す
る。ここで、ω＝１／ＬＣ、γ＝〔Ｖ（０）／（１／
２Ｖｃｃ）〕とする。

【００６５】すると、第２のスイッチング素子Ｑ２を流
れる電流ｉｑ２（ｔ）は、インダクタＬを流れる電流ｉ
Ｌ（ｔ）を図７の実線に示す方向にとると、ｑ２（ｔ）＝−ｉＬ（ｔ）＝（１／２Ｖｃｃ＋Ｖ（０））・Ｃ／Ｌ・ｓｉｎωｔと表すことができる（図８（ｂ））。一方、負荷に印加
される交流電圧Ｖｃ（ｔ）は、Ｖｃ（ｔ）＝（１／２Ｖｃｃ＋Ｖ（０））ｃｏｓωｔ−１／２Ｖｃｃ＝〔（１＋γ）ｃｏｓωｔ−１〕×１／２Ｖｃｃとなる。

【００６６】もし、第２のスイッチング素子Ｑ２をその
ままオン状態とすると、図８（ａ）の破線Ａにように状
態は変化し、各部の損失を無視すればＬＣの直列共振回
路による自由振動が続く。しかし、この実施例では、第
２のスイッチング素子Ｑ２をＶｃ（ｔ）＝０、即ちＰ点
の電圧が１／２Ｖｃｃとなった時点でオフさせる。すな
わち、この第２のスイッチング素子Ｑ２をオフさせる時
間ｔは、Ｖｃ（ｔ）＝〔（１＋γ）ｃｏｓωｔ−１〕×１／２Ｖ
ｃｃ＝０であるから、時間ｔが、ｔ＝１／ωｃｏｓ^-1｛１／（１＋γ）｝となった時点で第２のスイッチング素子Ｑ２をオフさせ
るように設定されている。

【００６７】モード２この第２のスイッチング素子Ｑ２をオフさせる”モード
２”では、”モード１”の終了時のＶｃ（ｔ）及び第２
のスイッチング素子Ｑ２を流れていた電流ｉｑ２の値、
即ち”モード２”の初期値は、上記より、Ｖｃ（ｔ）＝０ｉＬ（ｔ）＝ｉｑ２（ｔ）＝（１／２Ｖｃｃ＋Ｖ（０））・Ｃ／Ｌ・ｓｉｎ｛ω
ｃｏｓ^-1〔１／（１＋γ）〕｝となる。

【００６８】また、各部の状態は、下式で表される。す
なわち、第２のスイッチング素子Ｑ２をオフさせると、
インダクタＬ１及び漏れインダクタンスＬｓに蓄積され
た励磁エネルギが、ダイオードＤ１を介して電源Ｖｃｃ
側に帰還される。そのため、第１のダイオードＤ１を流
れる電流ｉＤ１（ｔ）及び負荷の電圧Ｖｃ（ｔ）は、ｉＤ１（ｔ）＝−（１／２Ｖｃｃ＋Ｖ（０））・Ｃ／
Ｌ・ｓｉｎ｛ω（ｔ−ｃｏｓ^-1〔１／（１＋γ）〕｝Ｖｃ（ｔ）＝｛１−（１＋γ）ｃｏｓ〔ω（ｔ−ｃｏｓ
^-1｛１／（１＋γ）〕｝×１／２Ｖｃｃと表すことができる。

【００６９】この”モード２”は、図８（ｃ）に示すよ
うに、第１のダイオードＤ１を流れる電流ｉＤ１が０に
なるまで続く。即ち、ｔ＝ｃｏｓ^-1｛１／（１＋
γ）〕｝まで続き、この時間ｔだけ経過して第１のダイ
オードＤ１を流れる電流ｉＤ１が０となると、負荷の電
圧Ｖｃ（ｔ）は、”モード１”とは逆極性に帯電される
ため、Ｖｃ（ｔ）＝−Ｖ（０）となる。したがって、Ｐ
点の電圧は、図８（ａ）に示すように、１／２Ｖｃｃ−
Ｖ（０）となる。

【００７０】モード３次に、”モード２”の終了後、第１及び第２のスイッチ
ング素子Ｑ１、Ｑ２を共にオフとすると、”モード２”
の終了時点のＶｃ（ｔ）＝−Ｖ（０）の状態すなわちＰ
点の電圧が、図８（ａ）に示すように、１／２Ｖｃｃ−
Ｖ（０）の状態が維持される。

【００７１】モード４その後、第１のスイッチング素子Ｑ１を所定時間だけオ
ン状態とする”モード４”においては、基本的に第２の
スイッチング素子Ｑ２を所定時間だけオン状態とする”
モード１”と同様に動作するが、直流電源Ｖｃｃから第
１のスイッチング素子Ｑ１を介して流れる電流が、図７
に実線で示す方向に流れるため、インダクタンスを流れ
る電流ｉＬの値及び出力電圧Ｖｃ（ｔ）は、”モード
１”の場合に対して極性が反転する。すなわち、インダ
クタンスを流れる電流ｉＬの値は、図８（ｆ）に示すよ
うに、ｉｑ１（ｔ）＝ｉＬ（ｔ）＝−（１／２Ｖｃｃ＋Ｖ（０））・Ｃ／Ｌ・ｓｉｎωｔとなる。一方、負荷に印加される交流電圧Ｖｃ（ｔ）
は、Ｖｃ（ｔ）＝−（１／２Ｖｃｃ＋Ｖ（０））ｃｏｓωｔ−１／２Ｖｃｃ＝−〔（１＋γ）ｃｏｓωｔ−１〕×１／２Ｖｃｃとなる。

【００７２】もし、第１のスイッチング素子Ｑ１をその
ままオン状態とすると、図８（ａ）のＢの破線のように
状態は変化し、各部の損失を無視すればＬＣの直列共振
回路による自由振動が続く。しかし、この実施例では、
第１のスイッチング素子Ｑ１をＶｃ（ｔ）＝０、即ちＰ
点の電圧が１／２Ｖｃｃとなった時点でオフさせる。す
なわち、この第１のスイッチング素子Ｑ１をオフさせる
時間ｔは、”モード１”と同様、ｔ＝１／ωｃｏｓ^-1｛１／（１＋γ）｝に設定されている。

【００７３】モード５この”モード５”は、基本的に”モード２”と同様に動
作するが、出力電圧Ｖｃ（ｔ）及びインダクタンスを流
れる電流ｉＬの値は、”モード２”の場合に対して極性
が反転する。

【００７４】すなわち、上記第１のスイッチング素子Ｑ
１をオフさせる”モード５”では、”モード４”の終了
時のＶｃ（ｔ）及び第１のスイッチング素子Ｑ１を流れ
ていた電流ｉｑ１の値、即ち”モード５”の初期値は、
上記より、Ｖｃ（ｔ）＝０ −ｉＬ（ｔ）＝ｉｑ２（ｔ）＝（１／２Ｖｃｃ＋Ｖ（０））・Ｃ／Ｌ・ｓｉｎ｛ω
ｃｏｓ^-1〔１／（１＋γ）〕｝となる。その他、第２のダイオードＤ２を流れる電流ｉ
Ｄ２（ｔ）及び負荷の電圧Ｖｃ（ｔ）は、”モード２”
の場合に対して反転する。

【００７５】この”モード５”は、図８（ｅ）に示すよ
うに、第２のダイオードＤ２を流れる電流ｉＤ２が０に
なるまで続く。即ち、ｔ＝ｃｏｓ^-1｛１／（１＋
γ）〕｝まで続き、この時間ｔだけ経過して第２のダイ
オードＤ２を流れる電流ｉＤ２が０となると、負荷の電
圧Ｖｃ（ｔ）は、Ｖｃ（ｔ）＝Ｖ（０）となる。したが
って、Ｐ点の電圧は、図８（ａ）に示すように、１／２
Ｖｃｃ＋Ｖ（０）となる。

【００７６】モード６また、この”モード６”は、基本的に”モード０”と同
様に動作するが、出力電圧Ｖｃ（ｔ）の値が”モード
０”の場合に対して反転した＋Ｖｃ（０）となる。

【００７７】その後、”モード１”から”モード６”ま
でを順次繰り返すことになる。

【００７８】このように、上記実施例に係る交流バイア
ス電源装置は、上記のように動作するので、”モード
１”の第２のスイッチング素子Ｑ２のオン時間と”モー
ド４”の第１のスイッチング素子Ｑ１のオン時間を、上
記の如く、Ｔｏｎ＝（１／ω）ｃｏｓ^-1｛１／（１＋γ）〕｝となるように設定することによって、負荷容量Ｃｌｏａ
ｄに印加される交流電圧のピーク間電圧Ｖｃｐｐは、図
８（ａ）から明らかなように、Ｖｃｐｐ＝２Ｖ（０）＝２γ・（１／２）Ｖｃｃ＝γ・Ｖｃｃによって与えられることになる。即ち、制御パラメータ
をγとすることにより、第１のスイッチング素子Ｑ１及
び第２のスイッチング素子Ｑ２のオン時間Ｔｏｎ＝（１
／ω）ｃｏｓ^-1｛１／（１＋γ）〕｝としたとき、出力
電圧のピーク間電圧Ｖｃｐｐは、等価回路の１次等価量
としてＶｃｐｐ＝γ・Ｖｃｃで制御されることになる。

【００７９】図９はこの実施例に係る交流バイアス電源
装置の一実施例によって発生された交流電圧を示すオシ
ロスコープのグラフである。

【００８０】この実施例では、容量性の負荷をも含めて
直列ＬＣ共振回路を構成するようになっているため、従
来は、負荷への電荷の蓄積及び放出を繰り返す間に、負
荷への電荷の移動により電力が消費されていたのに対
し、容量性の負荷自体が直列ＬＣ共振回路の一部を構成
するため、消費される電力は、直列ＬＣ共振回路の抵抗
成分のみとなり、負荷の静電容量には理論的に依存しな
くなるため、電力損失を軽減することにより高効率化が
可能となる。

【００８１】次に、上記高圧電源装置の詳細な回路構成
を図４に基づいて説明する。

【００８２】この高圧電源装置は、図４に示すように、
２つの各現像器５０、５１に対応して設けられた２つの
高圧電源部５２、５３を備えており、各高圧電源部５
２、５３は、すべて同様に構成されている。上記高圧電
源部５２、５３は、ＡＣ電圧を発生するＡＣ電圧発生部
５４、５５と、ＤＣ電圧を発生する共通のＤＣ電圧発生
部５６とから構成されている。上記ＡＣ電圧発生部５
２、５３は、２つの各現像器５０、５１に対応して設け
られた２つのＡＣ出力用トランスＴ１、Ｔ２を備えてお
り、これらの２つのＡＣ出力用トランスＴ１、Ｔ２の１
次巻線には、ＡＣスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２を有する
１つのＡＣスイッチング制御部５７が直列に接続されて
いる。そして、このＡＣスイッチング制御部５７によっ
て昇圧トランスＴ１、Ｔ２の一次側に印加される電圧を
オンオフすることにより、昇圧トランスＴ１、Ｔ２の二
次側にＡＣの高電圧を発生させる。また、上記ＡＣスイ
ッチング制御部５７には、定電圧且つ定電流の出力を可
能とするため、昇圧トランスＴ１、Ｔ２の二次側に電圧
モニター５８、５９及び過電流モニター６０、６１を備
えており、これらの電圧モニター５８、５９及び過電流
モニター６０、６１によって出力電圧及び出力電流を検
出することにより、ＡＣスイッチング制御部５７によっ
て昇圧トランスＴ１、Ｔ２の一次側に印加される電圧を
オンオフ制御し、出力電圧及び出力電流を一定に保持す
るようになっている。

【００８３】一方、上記ＤＣ電圧発生部５６は、共通の
昇圧トランスＴ１０の一次側にＤＣスイッチング制御部
６２を備えており、このＤＣスイッチング制御部６２に
よって昇圧トランスＴ１０の一次側に印加される電圧を
オンオフすることにより、昇圧トランスＴ１０の二次側
に高電圧を発生させる。そして、上記昇圧トランスＴ１
０の二次側に発生した高電圧を、ダイオードとコンデン
サからなる倍電圧整流回路６３によって整流した後、シ
ャントレギュレータ回路からなるＤＣ出力制御部６４、
６５を介してＤＣの高電圧を切り換え可能に出力する。

【００８４】上記高圧電源装置では、各高圧電源部５２
〜５３のＡＣ電圧発生部５４、５５及びＤＣ電圧発生部
５６で発生されたＡＣ電圧とＤＣ電圧を重畳して対応す
る現像器５０、５１に出力するようになっている。

【００８５】ところで、この実施例では、ＡＣ電圧発生
部５４、５５の昇圧トランスＴ１、Ｔ２の一次側と入力
ライン＋ＤＣとの間にスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２
が設けられており、このスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ
２の切換えにより、各ＡＣ出力用昇圧トランスＴ１、Ｔ
２を独立でＯＮ／ＯＦＦさせることができるようになっ
ている。上記スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２として
は、トランジスタ、ＦＥＴ、リレー等の如何なるスイッ
チング素子でも使用することができ、しかもこれらのス
イッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２は、昇圧トランスＴ１、
Ｔ２の一次側に接続されるため、低耐圧のもので良い。

【００８６】また、ＤＣ出力については、各ＡＣ出力用
昇圧トランスＴ１０の２次側に重畳させるポイントの部
分に、ＤＣ出力制御部６４、６５を設けることにより、
ＤＣ出力用昇圧トランスＴ１０・ＤＣスイッチング制御
部６２を最低１つ設けるのみで、それぞれ任意の値を各
ＡＣ出力に重畳させることができる。

【００８７】さらに説明すると、ＡＣ電圧発生部５４、
５５の昇圧トランスＴ１、Ｔ２の一次側巻線Ｎ１１、２
１には、前述したように、所定電圧の直流電源＋ＤＣの
半分の＋ＤＣ／２が印加されるようになっている。ま
た、上記昇圧トランスＴ１、Ｔ２の一次側巻線Ｎ１１、
２１には、第１のスイッチング素子Ｑ１が直列に接続さ
れているとともに、当該第１のスイッチング素子Ｑ１よ
りも負荷側には、第２のスイッチング素子Ｑ２が並列に
接続されている。また、上記第１のスイッチング素子Ｑ
１及び第２のスイッチング素子Ｑ２には、図示しない逆
向きの第１のダイオードＤ１及び第２のダイオードＤ２
がそれぞれ並列に接続されている。さらに、上記第２の
スイッチング素子Ｑ２よりも負荷側には、容量性の負荷
とともに直列ＬＣ共振回路を構成するインダクタＬ１
が、一次側巻線Ｎ１の正極側に直列に接続されている。
また、上記直流電源＋ＤＣの正極には、大容量の第１の
コンデンサＣ１が一次側巻線Ｎ１の負極端子と間に接続
されているとともに、当該一次側巻線Ｎ１の負極端子に
は、大容量の第２のコンデンサＣ２が並列に接続されて
いる。

【００８８】また、上記昇圧トランスＴ１、Ｔ２の二次
側巻線Ｎ１３、２３には、負荷としての現像器５０、５
１が接続されており、この負荷としての現像器５０、５
１は、前述したように、感光体ドラム１の導体と対向配
置される金属製円筒からなる現像スリーブを備えている
ため、負荷としては、コンデンサと同様に作用する容量
性の負荷となっている。

【００８９】さらに、上記高圧電源装置は、定電圧且つ
定電流の出力を可能とするため、昇圧トランスＴ１、Ｔ
２の二次側に電圧モニター５８、５９及び過電流モニタ
ー６０、６１を備えており、これらの電圧モニター５
８、５９及び過電流モニター６０、６１によって出力電
圧及び出力電流を検出することにより、ＡＣスイッチン
グ制御部５７によって第１、第２のスイッチング素子Ｑ
１、Ｑ２のオンオフを制御し、出力電圧及び出力電流を
一定値に維持するようになっている。

【００９０】上記電圧モニター５８、５９は、ダイオー
ドとコンデンサとからなる整流回路によって構成されて
おり、当該電圧モニター５８、５９は、抵抗Ｒ３を介し
て電圧検出用の直列に接続された可変抵抗ＶＲ１及び抵
抗Ｒ４に接続されているとともに、この可変抵抗ＶＲ１
は、ＡＣスイッチング制御部５７のレギュレータＩＣ６
６の端子１に接続されている。

【００９１】また、上記過電流モニター６０、６１は、
ダイオードとコンデンサとからなる整流回路及び増幅用
のトランジスタ等によって構成されており、当該過電流
モニター６０、６１は、ＡＣスイッチング制御部５７の
レギュレータＩＣ６６の端子９と、ダイオードＤ及び抵
抗Ｒ５を介してレギュレータＩＣ６６の端子１６と接続
されている。

【００９２】さらに、上記ＤＣ出力制御部６４、６５
は、シャントレギュレータ回路によって構成されてお
り、リモート端子ＲＥＭＯＴＥ−ＤＣ１、ＲＥＭＯＴＥ
−ＤＣ２に印加する電圧を切り換えることによって、Ｄ
Ｃ電圧の出力Ｂ点及びＣ点に出力するＤＣ電圧の値を切
り換え可能となっている。

【００９３】上記ＡＣスイッチング制御部５７のレギュ
レータＩＣ６６としては、例えば、テキサスインスツル
メンツ社製のＴＬ４９３、ＴＬ４９４，ＴＬ４９５等が
用いられる。

【００９４】以上の構成において、この第２実施例に係
る高圧電源装置では、次のようにして、第１及び第２の
現像器に対して現像バイアス電圧が供給される。

【００９５】まず、上記高圧電源装置では、図１０
（ｃ）に示すように、ＯＮ／ＯＦＦラインがアクティブ
（ここではアクティブロー）になり、リモート端子ＲＥ
ＭＯＴＥ−ＤＣ１に任意の値が入力されると（図１０
（ｆ））、レギュレータＩＣ６６が作動し、スイッチン
グ素子Ｑ１、Ｑ２がスイッチング動作を始める。また、
ＤＣ電圧発生部５６のスイッチング素子Ｑ１０もスイッ
チング動作を始めＤＣ出力が発生する（図１０（ａ）
（ｂ））。このとき、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２
はＯＦＦであり（図１０（ｄ）（ｅ））、出力端子ＤＢ
１、ＤＢ２からはＡＣ出力は発生せず、リモート端子Ｒ
ＥＭＯＴＥ−ＤＣ１、ＲＥＭＯＴＥ−ＤＣ２の値Ｖ１に
より決定されたＤＣ出力が、図１０（ａ）（ｂ）に示す
ように発生する。

【００９６】次に、第１現像器５０のトナーを感光体ド
ラム１上に現像するプロセスになった場合には、図１０
（ｄ）に示すように、スイッチング素子ＳＷ１をＯＮ状
態にし（ここでは、アクティブローとしている）、リモ
ート端子ＲＥＭＯＴＥ−ＤＣ１に任意の値Ｖ２が入力さ
れると、出力端子ＤＢ１からは、リモート端子ＲＥＭＯ
ＴＥ−ＤＣ１の値Ｖ２により決定されたＤＣ電圧が重畳
したＡＣ出力が発生する（図１０（ａ））。また、スイ
ッチング素子ＳＷ２はＯＦＦのままなので（図１０
（ｅ））、出力端子ＤＢ２にはＡＣ出力は発生せず、第
２の現像器５１には、リモート端子ＲＥＭＯＴＥ−ＤＣ
２の値Ｖ１により決定されたＤＣ出力が発生する（図１
０（ｂ））。この現像状態にある現像器以外の現像器５
１に供給されるＤＣ出力電圧は、感光体ドラム１の表面
電位と等しい値（例えば、−５００〜６００Ｖ）に設定
される。

【００９７】その後、スイッチング素子ＳＷ１がＯＦＦ
となり（図１０（ｄ））、リモート端子ＲＥＭＯＴＥ−
ＤＣ１に任意の値Ｖ１が入る。このとき、スイッチング
素子ＳＷ１、ＳＷ２はＯＦＦであり（図１０（ｄ）
（ｅ））、出力端子ＤＢ１、ＤＢ２からはＡＣ出力は発
生せず、リモート端子ＲＥＭＯＴＥ−ＤＣ１、ＲＥＭＯ
ＴＥ−ＤＣ２の値Ｖ１により決定されたＤＣ出力が発生
する（図１０（ａ）（ｂ））。

【００９８】次に、第２の現像器５１のトナーを感光体
ドラム１上に現像するプロセスになったとき、スイッチ
ング素子ＳＷ２をＯＮにし（ここでは、アクティブロー
としている）（図１０（ｅ））、リモート端子ＲＥＭＯ
ＴＥ−ＤＣ２に任意の値Ｖ２が入力されると、出力端子
ＤＢ２からは、リモート端子ＲＥＭＯＴＥ−ＤＣ２の値
により決定されたＤＣ電圧を重畳したＡＣ出力が発生す
る（図１０（ｂ））。また、スイッチング素子ＳＷ１
は、ＯＦＦのままなので出力端子ＤＢ１にはＡＣ出力は
発生せず、リモート端子ＲＥＭＯＴＥ−ＤＣ２の値Ｖ１
により決定されたＤＣ出力が発生する（図１０
（ａ））。

【００９９】その後、スイッチング素子ＳＷ２がＯＦＦ
となり（図１０（ｅ））、リモート端子ＲＥＭＯＴＥ−
ＤＣ２に任意の値Ｖ１が入る。このとき、スイッチング
素子ＳＷ１、ＳＷ２はＯＦＦであり、出力端子ＤＢ１、
ＤＢ２からはＡＣ出力は発生せず、リモート端子ＲＥＭ
ＯＴＥ−ＤＣ１、ＲＥＭＯＴＥ−ＤＣ２の値Ｖ１により
決定されたＤＣ出力が発生する（図１０（ａ）
（ｂ））。

【０１００】そして、上記高圧電源装置では、図１０
（ｃ）に示すように、ＯＮ／ＯＦＦラインがノンアクチ
ブとなり、レギュレータＩＣ６６が停止し、スイッチン
グ素子Ｑ１０のスイッチング動作も停止し、全ての出力
が止まる。

【０１０１】以上が２色のカラーコピーを１枚とったと
きの、本実施例による現像器用高圧電源の一連の動作で
ある。

【０１０２】このように、上記第２実施例に係る高圧電
源装置においては、図４に示すように、２つの現像器５
０、５１に対応して交流電圧供給用の昇圧トランスＴ
１、Ｔ２をそれぞれ設けると共に、前記昇圧トランスＴ
１、Ｔ２の１次側に入力ラインを独立してＯＮ／ＯＦＦ
可能なスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２をそれぞれ設け
るように構成されているので、２つの現像器５０、５１
に対応して設けられた昇圧トランスＴ１、Ｔ２を、その
１次側に設けられたスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２に
よってＯＮ／ＯＦＦすることにより、２つの現像器に異
なるタイミングで高電圧を供給することができるととも
に、上記スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２は、昇圧トラ
ンスＴ１、Ｔ２の１次側に設けられているため、当該ス
イッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２を構成するスイッチング
素子としては、低コスト且つ小型の低耐圧のものを使用
することができ、装置の低コスト且つ小型化が可能とな
る。

【０１０３】また、この第２実施例においては、図４に
示すように、上記２つの現像器５０、５１に供給する直
流電圧の値を個別に切り換え可能なＤＣ出力制御部６
４、６５を設け、１つの現像器にＡＣ電圧にＤＣ電圧を
重畳させた現像バイアス電圧を供給して現像が行われて
いる際には、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２によって
他の残りの現像器に対するＡＣ電圧の供給をＯＦＦ状態
とするとともに、当該他の残りの現像器に供給するＤＣ
電圧の値を、ＤＣ出力制御部６４、６５のリモート端子
ＲＥＭＯＴＥ−ＤＣ１、ＲＥＭＯＴＥ−ＤＣ２に印加す
る電圧を切り換えることによって、現像中の現像器のＤ
Ｃ電圧値と異ならせるように構成されているので、現像
中の現像器以外の現像器には、現像中の現像器のＤＣ電
圧値と異なる直流電圧を供給することにより、現像中の
現像器以外の現像器から感光体ドラム１にトナーが付着
するのを確実に防止することができる。

【０１０４】上記第２実施例では、現像器の数が２つの
場合について説明したが、３つ以上であっても良いこと
は勿論である。

【０１０５】その他の構成及び作用は、前記第１の実施
例と同様であるので、その省略する。

【０１０６】なお、上記第１及び第２実施例では、現像
器に現像バイアス電圧を供給する電源装置に適用した場
合について説明したが、他の帯電器等の電源装置として
も使用できることは勿論である。

【０１０７】

【発明の効果】この発明は、以上の構成及び作用よりな
るもので、請求項第１項に係る高圧電源装置において
は、複数の負荷に対応して昇圧トランスをそれぞれ設け
ると共に、前記昇圧トランスの１次側に入力ラインを独
立してＯＮ／ＯＦＦ可能なスイッチング手段を設けるよ
うに構成されているので、複数の負荷に対応して設けら
れた昇圧トランスを、その１次側に設けられたスイッチ
ング手段によってＯＮ／ＯＦＦすることにより、複数の
負荷に異なるタイミングで高電圧を供給することができ
るとともに、上記スイッチング手段は、昇圧トランスの
１次側に設けられているため、当該スイッチング手段を
構成するスイッチング素子としては、低コスト且つ小型
の低耐圧のものを使用することができ、装置の低コスト
且つ小型化が可能となる。

【０１０８】また、この発明の請求項第２項に係る高圧
電源装置においては、複数の現像器に対応して交流電圧
供給用の昇圧トランスをそれぞれ設けると共に、前記昇
圧トランスの１次側に入力ラインを独立してＯＮ／ＯＦ
Ｆ可能なスイッチング手段をそれぞれ設けるように構成
されているので、複数の現像器に対応して設けられた昇
圧トランスを、その１次側に設けられたスイッチング手
段によってＯＮ／ＯＦＦすることにより、複数の現像器
に異なるタイミングで高電圧を供給することができると
ともに、上記スイッチング手段は、昇圧トランスの１次
側に設けられているため、当該スイッチング手段を構成
するスイッチング素子としては、低コスト且つ小型の低
耐圧のものを使用することができ、装置の低コスト且つ
小型化が可能となる。

【０１０９】さらに、この発明の請求項第２項に係る高
圧電源装置においては、上記複数の現像器に供給する直
流電圧の値を個別に切り換え可能な切換手段を設け、１
つの現像器に交流電圧に直流電圧を重畳させた現像バイ
アス電圧を供給して現像が行われている際には、スイッ
チング手段によって他の残りの現像器に対する交流電圧
の供給をＯＦＦ状態とするとともに、当該他の残りの現
像器に供給する直流電圧の値を、切換手段によって現像
中の現像器の直流電圧値と異ならせるように構成されて
いるので、現像中の現像器以外の現像器には、現像中の
現像器の直流電圧値と異なる直流電圧を供給することに
より、現像中の現像器以外の現像器から感光体ドラム等
の像担持体にトナーが付着するのを確実に防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの発明に係る高圧電源装置の第１実
施例を示すブロック図である。

【図２】図２はこの発明に係る高圧電源装置を適用し
たカラー画像形成装置の一実施例を示す構成図である。

【図３】図３はこの発明の第１実施例に係る高圧電源
装置の動作を示すタイミングチャートである。

【図４】図４はこの発明に係る高圧電源装置の第２実
施例を示す回路図である。

【図５】図５はこの発明の第２実施例に係る高圧電源
装置を適用したカラー画像形成装置を示す模式図であ
る。

【図６】図６は図４に示す回路の要部を示す回路図で
ある。

【図７】図７は図６に示す回路の等価回路図である。

【図８】図８はこの発明の第２実施例に係る高圧電源
装置の動作を示す波形図である。

【図９】図９は図４に示す回路の出力波形を示す波形
図である。

【図１０】図１０はこの発明の第２実施例に係る高圧
電源装置の動作を示すタイミングチャートである。

【図１１】図１１は従来の高圧電源装置を示すブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１感光体ドラム、１１〜１３高圧電源部、１５〜１
８ＡＣ電圧発生部、１９〜２２ＤＣ電圧発生部、Ｔ
１〜Ｔ４昇圧トランス、ＳＷ１〜ＳＷ４スイッチン
グ手段。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の負荷に対して交流電圧及び直流電
圧の少なくとも一方を供給可能な高圧電源装置におい
て、前記複数の負荷に対応して昇圧トランスをそれぞれ
設けると共に、前記昇圧トランスの１次側に入力ライン
を独立してＯＮ／ＯＦＦ可能なスイッチング手段を設け
たことを特徴とする高圧電源装置。
【請求項２】複数の現像器に対して交流電圧及び直流
電圧の少なくとも一方を所定のタイミングで供給可能な
高圧電源装置において、前記複数の現像器に対応して交
流電圧供給用の昇圧トランスをそれぞれ設けると共に、
前記昇圧トランスの１次側に入力ラインを独立してＯＮ
／ＯＦＦ可能なスイッチング手段をそれぞれ設け、且
つ、上記複数の現像器に供給する直流電圧の値を個別に
切り換え可能な切換手段を設け、１つの現像器に交流電
圧に直流電圧を重畳させた現像バイアス電圧を供給して
現像が行われている際には、スイッチング手段によって
他の残りの現像器に対する交流電圧の供給をＯＦＦ状態
とするとともに、当該他の残りの現像器に供給する直流
電圧の値を、切換手段によって現像中の現像器の直流電
圧値と異ならせたことを特徴とする高圧電源装置。