多出力電源装置および当該電源装置を備えた画像形成装置
【課題】簡易な構成によって極性の異なる複数の電圧の出力が可能な多出力電源装置を提供すること。
【解決手段】多出力電源装置５０は、トランスＴ１の２次巻線Ｌ２の第１端部Ｐ１に接続され、２次側電圧Ｖ２に応じた第１電圧ＤＣＬＮＢを出力する第１出力端子ＯＵＴ１と、第１出力端子ＯＵＴ１に接続される第１定電圧素子ＺＤ１と、２次巻線Ｌ２の第２端部Ｐ２とグランドとの間に設けられる第２定電圧素子ＺＤ２とを含む。第１定電圧素子ＺＤ１と電流制限抵抗Ｒ１３との間に第２出力端子ＯＵＴ２が接続される。この接続構成において、２次側電圧Ｖ２および、第１，第２定電圧素子ＺＤ１，ＺＤ２の定電圧を適宜設定することによって、第１出力端子ＯＵＴ１および第２出力端子ＯＵＴ２から、極性の異なる複数の電圧が出力される。
【解決手段】多出力電源装置５０は、トランスＴ１の２次巻線Ｌ２の第１端部Ｐ１に接続され、２次側電圧Ｖ２に応じた第１電圧ＤＣＬＮＢを出力する第１出力端子ＯＵＴ１と、第１出力端子ＯＵＴ１に接続される第１定電圧素子ＺＤ１と、２次巻線Ｌ２の第２端部Ｐ２とグランドとの間に設けられる第２定電圧素子ＺＤ２とを含む。第１定電圧素子ＺＤ１と電流制限抵抗Ｒ１３との間に第２出力端子ＯＵＴ２が接続される。この接続構成において、２次側電圧Ｖ２および、第１，第２定電圧素子ＺＤ１，ＺＤ２の定電圧を適宜設定することによって、第１出力端子ＯＵＴ１および第２出力端子ＯＵＴ２から、極性の異なる複数の電圧が出力される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は多出力電源装置および当該電源装置を備えた画像形成装置に関し、詳しくは、電圧極性の異なる複数の電圧を出力する電源技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電圧極性の異なる複数の電圧を出力する電源に関する技術が、例えば、特許文献１に開示されている。そこでは、正負の複数出力電圧を、複数のトランスを用いて生成する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１６３００６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来技術では、異なる複数の電圧を好適に生成し、出力できるものの、生成する電圧の極性（正負）に応じてトランスが使用されているため、電源の小型化に対しては不都合であった。そのため、小型化を可能とする、極性の異なる複数の電圧を出力する多出力電源装置が所望されていた。
【０００５】
本発明は、極性の異なる複数の電圧の出力が可能な多出力電源装置を簡易な構成によって実現し、多出力電源装置の小型化を可能にする技術を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記技術を提供するための手段として、多出力電源装置に係る第１の発明は、１次巻線と、第１端部と第２端部とを有する２次巻線とを含み、前記２次巻線に２次側電圧を生成するトランスと、前記第１端部に接続され、前記２次側電圧に応じた第１電圧を出力する第１出力端子と、前記第１出力端子に接続される第１定電圧素子と、前記第１定電圧素子と前記第２端部との間に設けられる電流制限抵抗と、前記第２端部とグランドとの間に設けられる第２定電圧素子と、前記第１定電圧素子と前記電流制限抵抗との間に接続され、前記第１電圧と異なる第２電圧を出力する第２出力端子と、前記２次巻線の前記第１端部とグランドとの間に設けられ、前記第１端部とグランドとの間に前記２次側電圧による所定電流を流す電流生成回路と、前記１次巻線に接続され、前記トランスを駆動するトランス駆動回路と、前記トランス駆動回路を制御して、前記第１端部に所定値の前記２次側電圧を生成させる２次側電圧制御回路とを備える。
【０００７】
第１および第２定電圧素子の接続構成によれば、例えば、第１および第２定電圧素子としてツェナーダイオードを使用し、第２定電圧素子に対応するツェナーダイオードのカソードをグランドに接続する。そして、２次側電圧の値、および各ツェナーダイオードのツェナー電圧を適宜、選定することで、正の第１電圧と負の第２電圧とを生成することができる。すなわち、１個のトランスによって極性の異なる複数の電圧を出力することができる。そのため、極性の異なる複数の電圧を出力する多出力電源装置を小型化することができる。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明の多出力電源装置において、前記第１端部とグランドとの間に設けられ、前記２次側電圧の値を検出する２次側電圧検出回路をさらに備え、前記２次側電圧制御回路は、前記２次側電圧検出回路の検出値に基づいて前記トランス駆動回路を制御する。
【０００９】
本構成によれば、２次側電圧を２次側電圧検出回路および２次側電圧制御回路によってフィードバック制御することによって、２次側電圧を所定値に好適に維持できる。また、２次側電圧検出回路を、例えば、２次側電圧の分圧値を検出する分圧抵抗によって構成する場合、２次側電圧検出回路によって電流生成回路を兼ねることができる。
【００１０】
第３の発明は、第１または第２の発明の多出力電源装置において、前記第１定電圧素子は第１ツェナーダイオードであり、前記第２定電圧素子は第２ツェナーダイオードであり、前記第１ツェナーダイオードのカソードが前記第１出力端子に接続され、前記第１ツェナーダイオードのアノードが前記電流制限抵抗に接続され、前記第２ツェナーダイオードのアノードが前記第２端部に接続され、前記第２ツェナーダイオードのカソードが前記グランドに接続される。
【００１１】
本構成によれば、２次側電圧の値および第１，第２ツェナーダイオードのツェナー電圧を適宜、選定することで、正極性の第１電圧と負極性の第２電圧とを、簡易な構成において好適に生成することができる。
【００１２】
第４の発明は、第１または第２の発明の多出力電源装置において、前記第１定電圧素子は、制御端子を有し、前記制御端子に供給されるＯＮ抵抗制御信号に応じてＯＮ抵抗が制御されるトランジスタであり、前記第２定電圧素子はツェナーダイオードであり、前記ツェナーダイオードのアノードが前記第２端部に接続され、前記ツェナーダイオードのカソードが前記グランドに接続される。
本構成によれば、ＯＮ抵抗制御信号によってトランジスタのＯＮ抵抗を可変することによって、トランジスタによる電圧降下、すなわち、第１電圧と第２電圧との電位差を適宜設定できる。
【００１３】
第５の発明は、第４の発明の多出力電源装置において、前記第２出力端子に接続され、前記第２電圧の値を検出する第２電圧検出回路と、前記第２電圧検出回路の検出値に基づいて前記ＯＮ抵抗制御信号を生成する第２電圧制御回路とをさらに備える。
本構成によれば、第２電圧を第２電圧検出回路および第２電圧制御回路によってフィードバック制御することにより、第２電圧を所定値に好適に維持できる。
【００１４】
第６の発明は、第１から第５のいずれかの発明の多出力電源装置において、前記第１端部と前記第１定電圧素子との間に設けられる第３定電圧素子をさらに備え、前記第１出力端子は、前記第１定電圧素子と前記第３定電圧素子との間に接続される。
【００１５】
本構成によれば、例えば、第３定電圧素子として、所定のツェナー電圧を有するツェナーダイオードを使用し、２次側電圧の値を適宜設定することによって、負極性の第１電圧を生成することができる。すなわち、第１電圧および第２電圧を生成する際の、特に第１電圧を生成する際の、電圧極性の自由度が増加する。
【００１６】
第７の発明は、第６の発明の多出力電源装置において、前記第３定電圧素子は第３ツェナーダイオードであり、前記第３ツェナーダイオードのアノードが前記第１出力端子に接続され、前記第３ツェナーダイオードのカソードが前記第１端部に接続される。
本構成によれば、２次側電圧の値および記第３ツェナーダイオードのツェナー電圧を適宜、選定することで、所望の極性を有する第１電圧および第２電圧を、簡易な構成において好適に生成することができる。
【００１７】
また、画像形成装置に係る第８の発明は、第１から第７のいずれかの発明の多出力電源装置と、現像剤像によって被記録媒体に画像を形成する画像形成ユニットとを備える。
通常、電子写真方式の画像形成装置においては多数の高電圧が使用されている。そのため、本構成によれば、１個のトランスによって複数の高圧出力が可能な多出力電源装置を使用することによって、画像形成装置に使用される高圧電源の部品点数および重量を低減できる。延いては、画像形成装置のコスト低減および軽量化につながる。
【００１８】
第９の発明は、第８の発明の画像形成装置において、前記画像形成ユニットは、前記現像剤像を担持する像担持体と、前記像担持体に残留する現像剤を除去する像担持体クリーナと、前記像担持体クリーナを介して紙粉を除去する紙粉クリーナとを含み、前記第１電圧は、前記紙粉クリーナに供給される紙粉クリーナ電圧であり、前記第２電圧は、前記像担持体クリーナに供給される像担持体クリーナ電圧である。
本構成によれば、画像形成装置における、像担持体に残留する現像剤の除去、および像担持体を介した紙粉の除去を、１個のトランスを備えた多出力電源装置によって、好適に行える。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、極性の異なる複数の電圧の出力が可能な多出力電源装置を簡易な構成によって実現し、多出力電源装置の小型化を可能にすることができ。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態１に係るプリンタの内部構成を表す概略断面図
【図２】プリンタの高圧電源装置の概略的なブロック図。
【図３】実施形態１における紙粉除去電圧・ドラムクリーナ電圧生成回路の概略的なブロック図
【図４】実施形態１における各種電圧の関係を示すテーブル
【図５】実施形態２における紙粉除去電圧・ドラムクリーナ電圧生成回路の概略的なブロック図
【図６】実施形態２における各種電圧の関係を示すテーブル
【図７】他の実施形態の紙粉除去電圧・ドラムクリーナ電圧生成回路の概略的なブロック図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を、図１〜図４を参照しつつ説明する。
【００２２】
１．プリンタの全体構成
図１は、本実施形態のカラープリンタ１（本発明の「多出力電源装置を備えた画像形成装置」の一例）の内部構成を表す概略断面図である。以下の説明では、各構成要素について、色毎に区別する場合は各部の符号にＹ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（ブラック）の添え字を付し、区別しない場合は添え字を省略する。なお、画像形成装置は、カラープリンタに限られず、例えば、ＦＡＸおよびコピー機能を有する複合機であってもよい。
【００２３】
カラープリンタ（以下、単に「プリンタ」という）１は、給紙部３、画像形成部５、搬送機構７、定着部９、ベルトクリーニングユニット２０、および高圧電源装置５０を含む。プリンタ１は、例えば外部から入力される画像データに応じた１または複数色（本実施形態ではイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色）のトナー（現像剤）からなるトナー像を、シート１５（用紙、ＯＨＰシートなど）に形成する。
【００２４】
給紙部３は、プリンタ１の最下部に設けられており、シート（「被記録媒体」の一例）１５を収容するトレイ１７と、ピックアップローラ１９とを含む。トレイ１７に収容されたシート１５は、ピックアップローラ１９により１枚ずつ取り出され、搬送ローラ１１，レジストレーションローラ１２を介して搬送機構７に送られる。
【００２５】
搬送機構７は、シート１５を搬送するためのものであり、例えば、プリンタ１内に形成された所定の装着部（図示せず）に着脱自在に装着される。搬送機構７は、駆動ローラ３１、従動ローラ３２、およびベルト３４を含み、ベルト３４は、駆動ローラ３１と従動ローラ３２との間に架け渡されている。駆動ローラ３１が回動すると、ベルト３４は、感光ドラム４２と対向する側の表面が、図１中の右方向から左方向へ移動する。これにより、レジストレーションローラ１２から送られてきたシート１５が、画像形成部５下へと搬送される。また、搬送機構７は、４つの転写ローラ３３を含む。
【００２６】
画像形成部（「画像形成ユニット」の一例）５は、４個のプロセスユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋおよび４個の露光装置４３を含む。各プロセスユニット４０は、帯電器４１、感光ドラム（「像担持体」の一例）４２、ドラムクリーナローラ（「像担持体クリーナ」の一例）４４、紙粉除去ローラ（「紙粉クリーナ」の一例）４５、ユニットケース４６、現像ローラ４７、および供給ローラ４８を含む。各プロセスユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋは、プリンタ１内に形成された所定の装着部（図示せず）に着脱自在に着される。
【００２７】
感光ドラム４２は、例えば、アルミニウム製の基材上に、正帯電性の感光層が形成されたものであり、アルミニウム製の基材がプリンタ１のグランドラインに接地されている。帯電器４１は、例えば、スコロトロン型の帯電器であり、放電ワイヤ４１Ａおよびグリッド４１Ｂを有する。放電ワイヤ４１Ａに帯電電圧ＣＨＧが印加され、グリッド４１Ｂのグリッド電圧ＧＲＩＤは、感光ドラム４２の表面がほぼ同電位（例えば、＋７００Ｖ）になるように制御される。
【００２８】
露光装置４３は、例えば、感光ドラム４２の回転軸方向に沿って一列状に並んだ複数の発光素子（例えばＬＥＤ）を有し、複数の発光素子を、外部より入力される画像データに応じて発光制御することにより、感光ドラム４２の表面に静電潜像を形成する。なお、露光装置４３は、プリンタ１内に固定設置される。露光装置４３はレーザを使用したものであってもよい。
【００２９】
ユニットケース４６は、各色のトナー（本実施形態では、例えば正帯電性の非磁性１成分トナー）を収納するとともに、現像ローラ４７および供給ローラ４８を有する。トナーは、供給ローラ４８の回転により現像ローラ４７に供給され、供給ローラ４８と現像ローラ４７との間で正に摩擦帯電される。さらに、現像ローラ４７が、トナーを均一な薄層として感光ドラム４２上へ供給することによって静電潜像を現像して、感光ドラム４２上にトナー象を形成する。
【００３０】
各転写ローラ３３は、各感光ドラム４２との間でベルト３４を挟む位置に配置されている。各転写ローラ３３は、感光ドラム４２との間にトナーの帯電極性とは逆極性（ここでは、負極性）の転写電圧ＴＲＣＣが印加されることで、感光ドラム４２上に形成されたトナー像をシート１５に転写する。その後、シート１５は、搬送機構７により定着部９へと搬送され、定着部９にてトナー像が熱定着され、プリンタ１の上面に排出される。
【００３１】
ドラムクリーナローラ４４および紙粉除去ローラ４５によって構成されるドラムクリーニング機構は、感光ドラム４２上の付着物（トナーや紙粉）を静電気力で吸引して除去する。ドラムクリーニング機構は、正極性を有するトナーと、負極性を有する紙粉とを除去するための２つの作動時を有する。２つの作動時は、印刷時（通紙時）に実行されるトナー吸引時と、印刷ジョブ終了後や所定枚数印刷後（非通紙時）において実行されるトナー吐出・紙粉吸引時とを含む。なお、紙粉除去ローラ４５は、ここでは、例えば、プロセスユニット４０Ｋのみに設けられる。
【００３２】
トナー吸引時では、トナーが感光ドラム４２からドラムクリーナローラ４４に吸引される。一方、トナー吐出・紙粉吸引時では、一旦ドラムクリーナローラ４４に吸引されたトナーが感光ドラム４２に吐出されるとともに、紙粉は、感光ドラム４２からドラムクリーナローラ４４を介して紙粉除去ローラ４５に吸引される。感光ドラム４２に吐出されたトナーは、例えば、現像ローラ４７によって吸引され回収される。
【００３３】
また、ベルトクリーニングユニット２０は、搬送機構７の下方に設けられ、所定の装着部（図示せず）に着脱自在に装着される。ベルトクリーニングユニット２０は、ベルトクリーニングローラ２１、付着物回収ローラ２２、および回収ボックス２３を含み、ベルト３４上の付着物（主にベルト３４に残存したトナー）を回収する。
【００３４】
２．高圧電源装置の構成
次に、図２を参照して、プリンタ１の本発明に関連する電気的構成を説明する。図２は、回路基板（図示せず）に実装される高圧電源装置５０の概略的なブロック図および高圧電源装置５０に関連する接続構成を示す。なお、高圧電源装置５０は、各プロセスユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋに対応する電圧生成回路を含むが、各プロセスユニットに対応する構成は、ほぼ同一であるため、図２には、プロセスユニット４０Ｋに関連する電圧生成回路のみが示される。
【００３５】
高圧電源装置（「多出力電源装置」の一例）５０は、ＣＰＵ６０、ＣＰＵ６０に接続された複数の電圧生成回路、ＲＯＭ６１、およびＲＡＭ６２を含む。ＣＰＵ６０は、電圧生成回路の制御の他に、プリンタ全体の制御を司る。ＲＯＭ６１は、プリンタ全体の動作プログラム等を記憶し、ＲＡＭ６２は印刷処理に用いる画像データ等を記憶する。
【００３６】
複数の電圧生成回路は、例えば、図２に示されるように、帯電電圧生成回路５１、紙粉除去電圧・ドラムクリーナ電圧生成回路５２、転写電圧生成回路５３、現像電圧生成回路５４、供給ローラ電圧生成回路５５、ベルトクリーナ電圧生成回路５６、および付着物回収電圧生成回路５７を含む。なお、複数の電圧生成回路の構成は、これに限られない。
【００３７】
帯電電圧生成回路５１は、帯電器４１の放電ワイヤ４１Ａに印加する帯電電圧ＣＨＧおよび帯電器４１のグリッド４１Ｂに印加するグリッド電圧ＧＲＩＤを生成する。ここで、帯電電圧ＣＨＧは、例えば、５．５ｋＶ〜８ｋＶ（正極性）であり、グリッド電圧ＧＲＩＤは、例えば、約７００Ｖ（正極性）である。なお、グリッド電圧ＧＲＩＤは、ここでは、例えば、放電ワイヤ４１Ａとグリッド４１Ｂとの間の放電時における放電抵抗と、帯電電圧生成回路５１内に設けられた分圧抵抗とによる、帯電電圧ＣＨＧの分圧によって生成される。
帯電電圧生成回路５１は、例えば、ＣＰＵ６０のＰＷＭ１ポートからのＰＷＭ信号にしたがって帯電電圧ＣＨＧを生成し、帯電電圧ＣＨＧはＡ／Ｄ１ポートを介してフィードバック制御される。
【００３８】
紙粉除去電圧・ドラムクリーナ電圧生成回路５２は、紙粉除去ローラ４５に印加する紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢおよびをドラムクリーナローラ４４に印加するドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡを生成する。ここで、紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢは、トナー吸引時では、例えば、約１００Ｖ（正極性）であり、トナー吐出・紙粉吸引時では、例えば、約８００Ｖ（正極性）である（図４参照）。
【００３９】
また、ドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡは、トナー吸引時では、例えば、約−１００Ｖ（負極性）であり、トナー吐出・紙粉吸引時では、例えば、約６００Ｖ（正極性）である（図４参照）。紙粉除去電圧・ドラムクリーナ電圧生成回路５２は、ＣＰＵ６０のＰＷＭ２ポートからのＰＷＭ信号にしたがって紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢを生成し、紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢに基づいて、ドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡを生成する。紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢはＡ／Ｄ２ポートを介してフィードバック制御される。なお、紙粉除去電圧・ドラムクリーナ電圧生成回路５２の詳細は、後述される。
【００４０】
転写電圧生成回路５３は、転写ローラ３３に印加する転写電圧ＴＲＣＣを生成する。ここで、転写電圧ＴＲＣＣは、例えば、約−７ｋＶ（負極性）である。転写電圧生成回路５３は、例えば、ＣＰＵ６０のＰＷＭ３ポートからのＰＷＭ信号にしたがって転写電圧ＴＲＣＣを生成し、転写電圧ＴＲＣＣは、Ａ／Ｄ３ポートを介してフィードバック制御される。
【００４１】
現像電圧生成回路５４は、現像ローラ４７に印加する現像電圧ＤＥＶを生成する。ここで、現像電圧ＤＥＶは、例えば、約４００〜５５０Ｖ（正極性）である。現像電圧生成回路５４は、例えば、ＣＰＵ６０のＰＷＭ４ポートからのＰＷＭ信号にしたがって現像電圧ＤＥＶを生成し、現像電圧ＤＥＶは、Ａ／Ｄ４ポートを介してフィードバック制御される。
【００４２】
供給ローラ電圧生成回路５５は、供給ローラ４８に印加する供給ローラ電圧ＳＲを生成する。ここで、供給ローラ電圧ＳＲは、例えば、約５００〜６５０Ｖ（正極性）である。供給ローラ電圧生成回路５５は、例えば、ＣＰＵ６０のＰＷＭ５ポートからのＰＷＭ信号にしたがって供給ローラ電圧ＳＲを生成し、供給ローラ電圧ＳＲは、Ａ／Ｄ５ポートを介してフィードバック制御される。
【００４３】
ベルトクリーナ電圧生成回路５６は、ベルトクリーナローラ２１に印加するベルトクリーナ電圧ＢＣＬＮＡを生成する。ここで、ベルトクリーナ電圧ＢＣＬＮＡは、例えば、約−１２００Ｖ（負極性）である。ベルトクリーナ電圧生成回路５６は、例えば、ＣＰＵ６０のＰＷＭ６ポートからのＰＷＭ信号にしたがってベルトクリーナ電圧ＢＣＬＮＡを生成し、ベルトクリーナ電圧ＢＣＬＮＡは、Ａ／Ｄ６ポートを介してフィードバック制御される。
【００４４】
付着物回収電圧生成回路５７は、付着物回収ローラ２２に印加する付着物回収電圧ＢＣＬＮＢを生成する。ここで、付着物回収電圧ＢＣＬＮＢは、例えば、約−１６００Ｖ（負極性）である。付着物回収電圧生成回路５７は、例えば、ＣＰＵ６０のＰＷＭ７ポートからのＰＷＭ信号にしたがって付着物回収電圧ＢＣＬＮＢを生成し、付着物回収電圧ＢＣＬＮＢは、Ａ／Ｄ７ポートを介してフィードバック制御される。
【００４５】
３．紙粉除去電圧・ドラムクリーナ電圧生成回路の構成
次に、図３および図４を参照して、紙粉除去電圧・ドラムクリーナ電圧生成回路５２を説明する。図３は、紙粉除去電圧・ドラムクリーナ電圧生成回路５２の概略的なブロック図であり、図４は、トナー吸引時およびトナー吐出・紙粉吸引時における各電圧の例を示すテーブルである。なお、図４において、紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢ＞０、および第２端部電圧ＶＴ（−）＜ドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡが必要条件とされる。
【００４６】
紙粉除去電圧・ドラムクリーナ電圧生成回路５２は、トランスＴ１、整流ダイオードＤ１、第１ツェナーダイオード（「第１定電圧素子」の一例）ＺＤ１、第１出力端子ＯＵＴ１、第２ツェナーダイオード（「第２定電圧素子」の一例）ＺＤ２、第２出力端子ＯＵＴ２、電流制限抵抗Ｒ３、トランス駆動回路６３、および２次側電圧検出回路６４を含む。
【００４７】
トランスＴ１は、１次巻線Ｌ１と、第１端部Ｐ１と第２端部Ｐ２とを有する２次巻線Ｌ２とを含み、２次巻線Ｌ２に２次側電圧Ｖ２を生成する。
【００４８】
整流ダイオードＤ１は、第１端部Ｐ１に生成される交流電圧を整流し、コンデンサＣ１で平滑して２次側電圧Ｖ２を生成する。なお、ここでは、第１端部Ｐ１に生成される交流電圧の値（最大値）（以下、「第１端部電圧値ＶＴ（＋）」という）と２次側電圧Ｖ２とは等しいものとし、整流ダイオードＤ１による電圧降下は無視するものとする。
【００４９】
第１出力端子ＯＵＴ１は、２次巻線Ｌ２の第１端部Ｐ１に接続され、詳しくは、整流ダイオードＤ１を介して接続され、２次側電圧Ｖ２に応じた紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢ（「第１電圧」の一例）を、紙粉除去ローラ４５に対して出力する。
【００５０】
第１ツェナーダイオードＺＤ１のカソードは第１出力端子ＯＵＴ１に接続され、第１ツェナーダイオードＺＤ１のアノードは電流制限抵抗Ｒ３の一端に接続される。一方、第２ツェナーダイオードＺＤ２のアノードは２次巻線Ｌ２の第２端部Ｐ２に接続され、第２ツェナーダイオードＺＤ２のカソードはグランドに接続される。
【００５１】
電流制限抵抗Ｒ３は、第１ツェナーダイオードＺＤ１と２次巻線Ｌ２の第２端部Ｐ２との間に設けられ、第１ツェナーダイオードＺＤ１に流れる電流を制限する。
【００５２】
第２出力端子ＯＵＴ２は、第１ツェナーダイオードＺＤ１のアノードと電流制限抵抗Ｒ３の一端との間に接続され、紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢとは異なるドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡ（「第２電圧」の一例）を、ドラムクリーナローラ４４に出力する。紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢとドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡとは、第１ツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧ＶＺＤ１だけ異なる。
【００５３】
２次側電圧検出回路６４は、２次巻線Ｌ２の第１端部Ｐ１とグランドとの間に設けられ、２次側電圧Ｖ２の値を検出する。２次側電圧検出回路６４は、例えば、図３に示すように分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２を含み、分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２による２次側電圧Ｖ２の分圧値（検出値）をＣＰＵ６０のＡ／Ｄ２ポートに供給する。
【００５４】
また、２次側電圧検出回路（「電流生成回路」の一例）６４は、分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２を介して、２次巻線Ｌ２の第１端部Ｐ１とグランドとの間に２次側電圧Ｖ２による所定電流を流す。そして、２次巻線Ｌ２の第１端部Ｐ１からの所定電流がグランドおよび第２ツェナーダイオードＺＤ２を介して２次巻線Ｌ２の第２端部Ｐ２に戻ることによって、ツェナーダイオードＺＤ２が所定の電圧を発生するための電流を流すことができ、第２端部Ｐ２の電圧（以下「第２端部電圧ＶＴ（−）」という）が所定の負電圧となる。
【００５５】
なお、ここでは、分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２によって構成される２次側電圧検出回路６４によって、２次巻線Ｌ２の第１端部Ｐ１とグランドとの間に２次側電圧Ｖ２による所定電流を流す電流生成回路を兼ねることができるため、別途電流生成回路を設ける必要がない。
【００５６】
トランス駆動回路６３は、１次巻線Ｌ１に接続され、トランスＴ１を駆動する。トランス駆動回路６３は、例えば、図３に示すようにトランジスタＱ１を含む。トランジスタＱ１は、ＣＰＵ６０のＰＷＭ２ポートからのＰＷＭ信号にしたがってオン・オフ制御され、１次巻線Ｌ１を駆動する。
【００５７】
ＣＰＵ（「２次側電圧制御回路」の一例）６０は、２次側電圧Ｖ２の値を設定する。ＣＰＵ６０は、２次側電圧Ｖ２の電圧値（本発明における「所定値」に相当する）の設定を、例えば、印刷処理に係るプログラムの命令にしたがって行う。なお、２次側電圧Ｖ２の値の設定方法は、これに限られない。そして、設定された値を有する２次側電圧Ｖ２が２次巻線Ｌ２の第１端部Ｐ１に生成されるように、２次側電圧検出回路６４の検出値に基づいてトランス駆動回路６３をフィードバック制御する。
【００５８】
４．第１実施形態の作用・効果
第１および第２ツェナーダイオードＺＤ１，ＺＤ２の上記接続構成によれば、第１および第２ツェナーダイオードＺＤ１，ＺＤ２のツェナー電圧ＶＺＤ１，ＶＺＤ２を適宜、選定し、２次側電圧Ｖ２の値を適宜設定することで、正極性の紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢ（第１電圧）と負極性のドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡ（第２電圧）とを生成することができる。
【００５９】
例えば、図４に示されるように、ツェナー電圧ＶＺＤ１が２００Ｖの第１ツェナーダイオードＺＤ１と、ツェナー電圧ＶＺＤ２が３００Ｖの第２ツェナーダイオードＺＤ２とを使用する。そして、トナー吸引時において、２次側電圧Ｖ２が１００Ｖに設定されると、図４に示されるように、ほぼ１００Ｖ（正極性）の紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢが得られ、ほぼ−１００Ｖ（負極性）のドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡが得られる。
【００６０】
このとき、紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢとドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡとの電圧差は、第１ツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧ＶＺＤ１に相当する２００Ｖとなる。すなわち、紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢはドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡより２００Ｖ高い。そのため、正極性のトナーは好適に負極性のドラムクリーナローラ４４に吸引され、紙粉除去ローラ４５に移動することなく、ドラムクリーナローラ４４に留まる。
【００６１】
また、この場合、２次巻線Ｌ２の第２端部電圧ＶＴ（−）は、第２ツェナーダイオードＺＤ２のツェナー電圧ＶＺＤ２によって、−３００Ｖとなる。したって、電流制限抵抗Ｒ３による電圧降下は２００Ｖとなる。
【００６２】
すなわち、１個のトランスＴ１によって極性の異なる２つの電圧（ＤＣＬＮＢ，ＤＣＬＮＡ：１００Ｖ、−１００Ｖ）を出力することができる。そのため、極性の異なる複数の電圧を出力する高圧電源装置５０の構成を小型化することができる。
【００６３】
一方、トナー吐出・紙粉吸引時において、２次側電圧Ｖ２が８００Ｖに設定されると、図４に示されるように、ほぼ８００Ｖの紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢが得られ、ほぼ６００Ｖのドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡが得られる。すなわち、この場合、共に、正極性の紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢおよびドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡが得られる。
【００６４】
このとき、紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢとドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡとの電圧差は、同様に、第１ツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧ＶＺＤ１に相当する２００Ｖとなる。すなわち、紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢはドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡより２００Ｖ高い。また、ドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡ（８００Ｖ）は感光ドラム４２の電圧より高いため、トナーは好適に感光ドラム４２に吐出される。一方、負極性の紙粉は、ドラムクリーナローラ４４を介して紙粉除去ローラ４５に好適に吸引される。
【００６５】
この場合、１個のトランスＴ１によって極性の異なる２つの電圧を出力することができる構成において、必要に応じて、共に、正極性の２つの電圧（ＤＣＬＮＢ，ＤＣＬＮＡ：１００Ｖ、−１００Ｖ）を出力することができる。
【００６６】
このように、実施形態１においては、トナー吸引時およびトナー吐出・紙粉吸引時において必要とされる４種類の電圧を、２次側電圧Ｖ２の設定変更に基づき、１個のトランスＴ１によって好適に生成することができる。
【００６７】
＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を、図５および図６を参照しつつ説明する。図５は、実施形態２の紙粉除去電圧・ドラムクリーナ電圧生成回路５２Ａの概略的なブロック図であり、図６は、実施形態２におけるトナー吸引時およびトナー吐出・紙粉吸引時における各電圧の例を示すテーブルである。なお、図６においては、第１端部電圧ＶＴ（＋）＞０、および第２端部電圧ＶＴ（−）＜ドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡが必要条件とされる。
【００６８】
なお、実施形態１と実施形態２とは、紙粉除去電圧・ドラムクリーナ電圧生成回路の構成が一部、異なるだけである。そのため、同一構成要素には同一の部材番号を付し、相違点のみを説明する。
【００６９】
紙粉除去電圧・ドラムクリーナ電圧生成回路５２Ａでは、図５に示されるように、整流ダイオードＤ１と第１ツェナーダイオードＺＤ１との間に、さらに、第３ツェナーダイオードＺＤ３（「第３定電圧素子」の一例）が設けられている。
【００７０】
すなわち、第３ツェナーダイオードＺＤ３が、２次巻線Ｌ２の第１端部Ｐ１と第１ツェナーダイオードＺＤ１の間に設けられている。具体的には、第３ツェナーダイオードＺＤ３のアノードが第１出力端子ＯＵＴ１に接続され、第３ツェナーダイオードＺＤ３のカソードが、整流ダイオードＤ１を介して、２次巻線Ｌ２の第１端部Ｐ１に接続されている。また、第１出力端子ＯＵＴ１は、第１ツェナーダイオードＺＤ１と第３ツェナーダイオードＺＤ３との間に接続されている。
【００７１】
５．第２実施形態の作用・効果
第１〜第３ツェナーダイオード（ＺＤ１，ＺＤ２，ＺＤ３）の上記接続構成によれば、第１〜第３ツェナーダイオード（ＺＤ１，ＺＤ２，ＺＤ３）のツェナー電圧（ＶＺＤ１，ＶＺＤ２，ＶＺＤ３）を適宜、選定し、２次側電圧Ｖ２の値を適宜設定することで、第１実施形態と比べて、さらに負極性の紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢ（第１電圧）を生成することができる。
【００７２】
例えば、図６に示されるように、ツェナー電圧ＶＺＤ１が１００Ｖの第１ツェナーダイオードＺＤ１と、ツェナー電圧ＶＺＤ２が３００Ｖの第２ツェナーダイオードＺＤ２と、ツェナー電圧ＶＺＤ３が２００Ｖの第３ツェナーダイオードＺＤ３とを使用する。そして、トナー吸引時（１）において、２次側電圧Ｖ２（第１端部電圧ＶＴ（＋））が１００Ｖに設定されると、図６に示されるように、ほぼ−１００Ｖの紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢが得られ、ほぼ−２００Ｖのドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡが得られる。この場合の電流制限抵抗Ｒ３による電圧降下は１００Ｖとなる。
【００７３】
このとき、紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢとドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡとの電圧差は、第１ツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧ＶＺＤ１に相当する１００Ｖとなる。すなわち、紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢはドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡより１００Ｖ高い。そのため、正極性のトナーは好適にドラムクリーナローラ４４に吸引され、紙粉除去ローラ４５に移動することなく、ドラムクリーナローラ４４に留まる。
【００７４】
すなわち、この場合、１個のトランスＴ１によって、共に負極性の２つの電圧（ＤＣＬＮＢ，ＤＣＬＮＡ：−１００Ｖ、−１００Ｖ）を出力することができる。
【００７５】
また、図６に示されるように、トナー吸引時（２）において、２次側電圧Ｖ２（第１端部電圧ＶＴ（＋））が２００Ｖに設定されると、ほぼ０Ｖの紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢが得られ、ほぼ−１００Ｖのドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡが得られる。すなわち、紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢおよびドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡが、それぞれ、１００Ｖ、上昇する。電流制限抵抗Ｒ３による電圧降下は２００Ｖとなる。この場合、正極性（ゼロＶも含む）の紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢおよび負極性のドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡが得られる。
【００７６】
一方、トナー吐出・紙粉吸引時において、２次側電圧Ｖ２が８００Ｖに設定されると、図６に示されるように、ほぼ６００Ｖの紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢが得られ、ほぼ５００Ｖのドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡが得られる。電流制限抵抗Ｒ３による電圧降下は８００Ｖとなる。すなわち、この場合、共に、正極性の紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢおよびドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡが得られる。
【００７７】
このとき、紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢとドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡとの電圧差は、１００Ｖとなる。すなわち、紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢはドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡより１００Ｖ高い。そのため、トナーは好適に感光ドラム４２に吐出される。一方、負極性の紙粉は、ドラムクリーナローラ４４を介して紙粉除去ローラ４５に好適に吸引される。
【００７８】
このように、実施形態１の効果に加え、第３ツェナーダイオードＺＤ３によって、負極性の紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢ（第１電圧）を生成することができる。紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢおよびドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡを生成する際の、特に紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢを生成する際の、電圧極性の自由度が増加する。
【００７９】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００８０】
（１）上記実施形態１，２においては、第１定電圧素子として第１ツェナーダイオードＺＤ１を使用する例を示したが、これに限られない。例えば、図７に示すように、第１定電圧素子としてトランジスタＴＲ１を使用するようにしてもよい。この場合、トランジスタＴＲ１のベース（「制御端子」の一例）に供給されるＯＮ抵抗制御信号に応じてトランジスタＴＲ１のＯＮ抵抗が制御される。そのため、ＯＮ抵抗制御信号によってトランジスタＴＲ１のＯＮ抵抗を可変することによって、トランジスタＴＲ１による電圧降下を、すなわち、紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢ（第１電圧）とドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡ（第２電圧）との電位差を、適宜設定できる。
【００８１】
なお、ここでは、例えば、ＣＰＵ６０はＯＮ抵抗制御信号をＰＷＭ信号として生成する。ＯＮ抵抗制御信号（ＰＷＭ信号）はＰＷＭ２Ａポートからフォトカプラ６６に供給され、フォトカプラ６６を介して、トランジスタＴＲ１のベースが制御される。
【００８２】
この場合、紙粉除去電圧・ドラムクリーナ電圧生成回路５２Ｂは、図７に示すように、さらに、第２出力端子ＯＵＴ２に接続され、ドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡの値を検出する第２電圧検出回路６５を含むことが望ましい。そして、ＣＰＵ（「第２電圧制御回路」の一例）６０は、例えば、分圧抵抗Ｒ４，Ｒ５によって構成される第２電圧検出回路６５の検出値に基づいてＯＮ抵抗制御信号を生成することが好ましい。この構成によれば、ドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡを第２電圧検出回路６５およびＣＰＵ６０によってフィードバック制御することによって、第２電圧を所定値に好適に維持できる。
【００８３】
なお、図７は、図３に示す実施形態１において第１定電圧素子としてトランジスタＴＲ１を使用する例を示すものであるが、図５に示す実施形態２において第１定電圧素子としてトランジスタＴＲ１を使用するようにしてもよい。また、第２定電圧素子あるいは第３定電圧素子として、ツェナーダイオードに代えて上記ＯＮ抵抗が制御されるトランジスタを使用することもできる。その他、第１〜３定電圧素子として、バリスタを使用することも可能である。
【００８４】
（２）上記各実施形態においては、１個のトランスＴ１によって、第１電圧として紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢが生成されて、第２電圧としてドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡが生成される例を示したが、これに限られない。例えば、１個のトランスＴ１によって、第１電圧として供給ローラ電圧ＳＲを生成し、第２電圧として現像電圧ＤＥＶを生成する場合にも、本発明は適用できる。
【００８５】
（３）上記各実施形態においては、トランスＴ１の２次側電圧（第１端部電圧）Ｖ２が正極性である場合を示したが、これに限られない。本発明は、トランスＴ１の２次側電圧（第１端部電圧）Ｖ２が負極性である場合にも適用できる。この場合、第１〜第３ツェナーダイオード（ＺＤ１，ＺＤ２，ＺＤ３）およびトランジスタＴＲ１の接続方向を、上記各実施形態と逆にすればよい。
【００８６】
２次側電圧（第１端部電圧）Ｖ２が負極性である場合、例えば、１個のトランスＴ１によって、第１電圧として付着物回収電圧ＢＣＬＮＢを生成し、第２電圧としてベルトクリーナ電圧ＢＣＬＮＡを生成する場合にも、本発明は適用できる。
【００８７】
さらに、高圧電源装置（多出力電源装置）５０が、上記１個のトランスの２次側電圧Ｖ２が正極性である場合と、上記他のトランスの２次側電圧Ｖ２が負極性である場合とを組み合わせた構成を有するものであってもよい。
【００８８】
（４）本発明に係る多出力電源装置は、画像形成装置に限られず、複数の電圧出力、特に極性の異なる複数の電圧出力を必要とするあらゆる装置に適用できる。
【符号の説明】
【００８９】
１…プリンタ
５…画像形成部
４２…感光体ドラム
４４…ドラムクリーナローラ
４５…紙粉除去ローラ
５０…高圧電源装置
５２，５２Ａ，５２Ｂ…紙粉除去電圧・ドラムクリーナ電圧生成回路
６０…ＣＰＵ
６３…トランス駆動回路
６４…２次側電圧検出回路（電流生成回路）
６５…第２電圧検出回路
Ｒ１３…電流制限抵抗
Ｔ１…トランス
Ｌ１…１次巻線
Ｌ２…２次巻線
Ｐ１…２次巻線の第１端部
Ｐ２…２次巻線の第２端部
ＯＵＴ１…第１出力端子
ＯＵＴ２…第２出力端子
Ｖ２…２次側電圧
ＺＤ１…第１ツェナーダイオード
ＺＤ２…第２ツェナーダイオード
ＺＤ３…第３ツェナーダイオード
【技術分野】
【０００１】
本発明は多出力電源装置および当該電源装置を備えた画像形成装置に関し、詳しくは、電圧極性の異なる複数の電圧を出力する電源技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電圧極性の異なる複数の電圧を出力する電源に関する技術が、例えば、特許文献１に開示されている。そこでは、正負の複数出力電圧を、複数のトランスを用いて生成する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１６３００６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来技術では、異なる複数の電圧を好適に生成し、出力できるものの、生成する電圧の極性（正負）に応じてトランスが使用されているため、電源の小型化に対しては不都合であった。そのため、小型化を可能とする、極性の異なる複数の電圧を出力する多出力電源装置が所望されていた。
【０００５】
本発明は、極性の異なる複数の電圧の出力が可能な多出力電源装置を簡易な構成によって実現し、多出力電源装置の小型化を可能にする技術を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記技術を提供するための手段として、多出力電源装置に係る第１の発明は、１次巻線と、第１端部と第２端部とを有する２次巻線とを含み、前記２次巻線に２次側電圧を生成するトランスと、前記第１端部に接続され、前記２次側電圧に応じた第１電圧を出力する第１出力端子と、前記第１出力端子に接続される第１定電圧素子と、前記第１定電圧素子と前記第２端部との間に設けられる電流制限抵抗と、前記第２端部とグランドとの間に設けられる第２定電圧素子と、前記第１定電圧素子と前記電流制限抵抗との間に接続され、前記第１電圧と異なる第２電圧を出力する第２出力端子と、前記２次巻線の前記第１端部とグランドとの間に設けられ、前記第１端部とグランドとの間に前記２次側電圧による所定電流を流す電流生成回路と、前記１次巻線に接続され、前記トランスを駆動するトランス駆動回路と、前記トランス駆動回路を制御して、前記第１端部に所定値の前記２次側電圧を生成させる２次側電圧制御回路とを備える。
【０００７】
第１および第２定電圧素子の接続構成によれば、例えば、第１および第２定電圧素子としてツェナーダイオードを使用し、第２定電圧素子に対応するツェナーダイオードのカソードをグランドに接続する。そして、２次側電圧の値、および各ツェナーダイオードのツェナー電圧を適宜、選定することで、正の第１電圧と負の第２電圧とを生成することができる。すなわち、１個のトランスによって極性の異なる複数の電圧を出力することができる。そのため、極性の異なる複数の電圧を出力する多出力電源装置を小型化することができる。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明の多出力電源装置において、前記第１端部とグランドとの間に設けられ、前記２次側電圧の値を検出する２次側電圧検出回路をさらに備え、前記２次側電圧制御回路は、前記２次側電圧検出回路の検出値に基づいて前記トランス駆動回路を制御する。
【０００９】
本構成によれば、２次側電圧を２次側電圧検出回路および２次側電圧制御回路によってフィードバック制御することによって、２次側電圧を所定値に好適に維持できる。また、２次側電圧検出回路を、例えば、２次側電圧の分圧値を検出する分圧抵抗によって構成する場合、２次側電圧検出回路によって電流生成回路を兼ねることができる。
【００１０】
第３の発明は、第１または第２の発明の多出力電源装置において、前記第１定電圧素子は第１ツェナーダイオードであり、前記第２定電圧素子は第２ツェナーダイオードであり、前記第１ツェナーダイオードのカソードが前記第１出力端子に接続され、前記第１ツェナーダイオードのアノードが前記電流制限抵抗に接続され、前記第２ツェナーダイオードのアノードが前記第２端部に接続され、前記第２ツェナーダイオードのカソードが前記グランドに接続される。
【００１１】
本構成によれば、２次側電圧の値および第１，第２ツェナーダイオードのツェナー電圧を適宜、選定することで、正極性の第１電圧と負極性の第２電圧とを、簡易な構成において好適に生成することができる。
【００１２】
第４の発明は、第１または第２の発明の多出力電源装置において、前記第１定電圧素子は、制御端子を有し、前記制御端子に供給されるＯＮ抵抗制御信号に応じてＯＮ抵抗が制御されるトランジスタであり、前記第２定電圧素子はツェナーダイオードであり、前記ツェナーダイオードのアノードが前記第２端部に接続され、前記ツェナーダイオードのカソードが前記グランドに接続される。
本構成によれば、ＯＮ抵抗制御信号によってトランジスタのＯＮ抵抗を可変することによって、トランジスタによる電圧降下、すなわち、第１電圧と第２電圧との電位差を適宜設定できる。
【００１３】
第５の発明は、第４の発明の多出力電源装置において、前記第２出力端子に接続され、前記第２電圧の値を検出する第２電圧検出回路と、前記第２電圧検出回路の検出値に基づいて前記ＯＮ抵抗制御信号を生成する第２電圧制御回路とをさらに備える。
本構成によれば、第２電圧を第２電圧検出回路および第２電圧制御回路によってフィードバック制御することにより、第２電圧を所定値に好適に維持できる。
【００１４】
第６の発明は、第１から第５のいずれかの発明の多出力電源装置において、前記第１端部と前記第１定電圧素子との間に設けられる第３定電圧素子をさらに備え、前記第１出力端子は、前記第１定電圧素子と前記第３定電圧素子との間に接続される。
【００１５】
本構成によれば、例えば、第３定電圧素子として、所定のツェナー電圧を有するツェナーダイオードを使用し、２次側電圧の値を適宜設定することによって、負極性の第１電圧を生成することができる。すなわち、第１電圧および第２電圧を生成する際の、特に第１電圧を生成する際の、電圧極性の自由度が増加する。
【００１６】
第７の発明は、第６の発明の多出力電源装置において、前記第３定電圧素子は第３ツェナーダイオードであり、前記第３ツェナーダイオードのアノードが前記第１出力端子に接続され、前記第３ツェナーダイオードのカソードが前記第１端部に接続される。
本構成によれば、２次側電圧の値および記第３ツェナーダイオードのツェナー電圧を適宜、選定することで、所望の極性を有する第１電圧および第２電圧を、簡易な構成において好適に生成することができる。
【００１７】
また、画像形成装置に係る第８の発明は、第１から第７のいずれかの発明の多出力電源装置と、現像剤像によって被記録媒体に画像を形成する画像形成ユニットとを備える。
通常、電子写真方式の画像形成装置においては多数の高電圧が使用されている。そのため、本構成によれば、１個のトランスによって複数の高圧出力が可能な多出力電源装置を使用することによって、画像形成装置に使用される高圧電源の部品点数および重量を低減できる。延いては、画像形成装置のコスト低減および軽量化につながる。
【００１８】
第９の発明は、第８の発明の画像形成装置において、前記画像形成ユニットは、前記現像剤像を担持する像担持体と、前記像担持体に残留する現像剤を除去する像担持体クリーナと、前記像担持体クリーナを介して紙粉を除去する紙粉クリーナとを含み、前記第１電圧は、前記紙粉クリーナに供給される紙粉クリーナ電圧であり、前記第２電圧は、前記像担持体クリーナに供給される像担持体クリーナ電圧である。
本構成によれば、画像形成装置における、像担持体に残留する現像剤の除去、および像担持体を介した紙粉の除去を、１個のトランスを備えた多出力電源装置によって、好適に行える。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、極性の異なる複数の電圧の出力が可能な多出力電源装置を簡易な構成によって実現し、多出力電源装置の小型化を可能にすることができ。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態１に係るプリンタの内部構成を表す概略断面図
【図２】プリンタの高圧電源装置の概略的なブロック図。
【図３】実施形態１における紙粉除去電圧・ドラムクリーナ電圧生成回路の概略的なブロック図
【図４】実施形態１における各種電圧の関係を示すテーブル
【図５】実施形態２における紙粉除去電圧・ドラムクリーナ電圧生成回路の概略的なブロック図
【図６】実施形態２における各種電圧の関係を示すテーブル
【図７】他の実施形態の紙粉除去電圧・ドラムクリーナ電圧生成回路の概略的なブロック図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を、図１〜図４を参照しつつ説明する。
【００２２】
１．プリンタの全体構成
図１は、本実施形態のカラープリンタ１（本発明の「多出力電源装置を備えた画像形成装置」の一例）の内部構成を表す概略断面図である。以下の説明では、各構成要素について、色毎に区別する場合は各部の符号にＹ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（ブラック）の添え字を付し、区別しない場合は添え字を省略する。なお、画像形成装置は、カラープリンタに限られず、例えば、ＦＡＸおよびコピー機能を有する複合機であってもよい。
【００２３】
カラープリンタ（以下、単に「プリンタ」という）１は、給紙部３、画像形成部５、搬送機構７、定着部９、ベルトクリーニングユニット２０、および高圧電源装置５０を含む。プリンタ１は、例えば外部から入力される画像データに応じた１または複数色（本実施形態ではイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色）のトナー（現像剤）からなるトナー像を、シート１５（用紙、ＯＨＰシートなど）に形成する。
【００２４】
給紙部３は、プリンタ１の最下部に設けられており、シート（「被記録媒体」の一例）１５を収容するトレイ１７と、ピックアップローラ１９とを含む。トレイ１７に収容されたシート１５は、ピックアップローラ１９により１枚ずつ取り出され、搬送ローラ１１，レジストレーションローラ１２を介して搬送機構７に送られる。
【００２５】
搬送機構７は、シート１５を搬送するためのものであり、例えば、プリンタ１内に形成された所定の装着部（図示せず）に着脱自在に装着される。搬送機構７は、駆動ローラ３１、従動ローラ３２、およびベルト３４を含み、ベルト３４は、駆動ローラ３１と従動ローラ３２との間に架け渡されている。駆動ローラ３１が回動すると、ベルト３４は、感光ドラム４２と対向する側の表面が、図１中の右方向から左方向へ移動する。これにより、レジストレーションローラ１２から送られてきたシート１５が、画像形成部５下へと搬送される。また、搬送機構７は、４つの転写ローラ３３を含む。
【００２６】
画像形成部（「画像形成ユニット」の一例）５は、４個のプロセスユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋおよび４個の露光装置４３を含む。各プロセスユニット４０は、帯電器４１、感光ドラム（「像担持体」の一例）４２、ドラムクリーナローラ（「像担持体クリーナ」の一例）４４、紙粉除去ローラ（「紙粉クリーナ」の一例）４５、ユニットケース４６、現像ローラ４７、および供給ローラ４８を含む。各プロセスユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋは、プリンタ１内に形成された所定の装着部（図示せず）に着脱自在に着される。
【００２７】
感光ドラム４２は、例えば、アルミニウム製の基材上に、正帯電性の感光層が形成されたものであり、アルミニウム製の基材がプリンタ１のグランドラインに接地されている。帯電器４１は、例えば、スコロトロン型の帯電器であり、放電ワイヤ４１Ａおよびグリッド４１Ｂを有する。放電ワイヤ４１Ａに帯電電圧ＣＨＧが印加され、グリッド４１Ｂのグリッド電圧ＧＲＩＤは、感光ドラム４２の表面がほぼ同電位（例えば、＋７００Ｖ）になるように制御される。
【００２８】
露光装置４３は、例えば、感光ドラム４２の回転軸方向に沿って一列状に並んだ複数の発光素子（例えばＬＥＤ）を有し、複数の発光素子を、外部より入力される画像データに応じて発光制御することにより、感光ドラム４２の表面に静電潜像を形成する。なお、露光装置４３は、プリンタ１内に固定設置される。露光装置４３はレーザを使用したものであってもよい。
【００２９】
ユニットケース４６は、各色のトナー（本実施形態では、例えば正帯電性の非磁性１成分トナー）を収納するとともに、現像ローラ４７および供給ローラ４８を有する。トナーは、供給ローラ４８の回転により現像ローラ４７に供給され、供給ローラ４８と現像ローラ４７との間で正に摩擦帯電される。さらに、現像ローラ４７が、トナーを均一な薄層として感光ドラム４２上へ供給することによって静電潜像を現像して、感光ドラム４２上にトナー象を形成する。
【００３０】
各転写ローラ３３は、各感光ドラム４２との間でベルト３４を挟む位置に配置されている。各転写ローラ３３は、感光ドラム４２との間にトナーの帯電極性とは逆極性（ここでは、負極性）の転写電圧ＴＲＣＣが印加されることで、感光ドラム４２上に形成されたトナー像をシート１５に転写する。その後、シート１５は、搬送機構７により定着部９へと搬送され、定着部９にてトナー像が熱定着され、プリンタ１の上面に排出される。
【００３１】
ドラムクリーナローラ４４および紙粉除去ローラ４５によって構成されるドラムクリーニング機構は、感光ドラム４２上の付着物（トナーや紙粉）を静電気力で吸引して除去する。ドラムクリーニング機構は、正極性を有するトナーと、負極性を有する紙粉とを除去するための２つの作動時を有する。２つの作動時は、印刷時（通紙時）に実行されるトナー吸引時と、印刷ジョブ終了後や所定枚数印刷後（非通紙時）において実行されるトナー吐出・紙粉吸引時とを含む。なお、紙粉除去ローラ４５は、ここでは、例えば、プロセスユニット４０Ｋのみに設けられる。
【００３２】
トナー吸引時では、トナーが感光ドラム４２からドラムクリーナローラ４４に吸引される。一方、トナー吐出・紙粉吸引時では、一旦ドラムクリーナローラ４４に吸引されたトナーが感光ドラム４２に吐出されるとともに、紙粉は、感光ドラム４２からドラムクリーナローラ４４を介して紙粉除去ローラ４５に吸引される。感光ドラム４２に吐出されたトナーは、例えば、現像ローラ４７によって吸引され回収される。
【００３３】
また、ベルトクリーニングユニット２０は、搬送機構７の下方に設けられ、所定の装着部（図示せず）に着脱自在に装着される。ベルトクリーニングユニット２０は、ベルトクリーニングローラ２１、付着物回収ローラ２２、および回収ボックス２３を含み、ベルト３４上の付着物（主にベルト３４に残存したトナー）を回収する。
【００３４】
２．高圧電源装置の構成
次に、図２を参照して、プリンタ１の本発明に関連する電気的構成を説明する。図２は、回路基板（図示せず）に実装される高圧電源装置５０の概略的なブロック図および高圧電源装置５０に関連する接続構成を示す。なお、高圧電源装置５０は、各プロセスユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋに対応する電圧生成回路を含むが、各プロセスユニットに対応する構成は、ほぼ同一であるため、図２には、プロセスユニット４０Ｋに関連する電圧生成回路のみが示される。
【００３５】
高圧電源装置（「多出力電源装置」の一例）５０は、ＣＰＵ６０、ＣＰＵ６０に接続された複数の電圧生成回路、ＲＯＭ６１、およびＲＡＭ６２を含む。ＣＰＵ６０は、電圧生成回路の制御の他に、プリンタ全体の制御を司る。ＲＯＭ６１は、プリンタ全体の動作プログラム等を記憶し、ＲＡＭ６２は印刷処理に用いる画像データ等を記憶する。
【００３６】
複数の電圧生成回路は、例えば、図２に示されるように、帯電電圧生成回路５１、紙粉除去電圧・ドラムクリーナ電圧生成回路５２、転写電圧生成回路５３、現像電圧生成回路５４、供給ローラ電圧生成回路５５、ベルトクリーナ電圧生成回路５６、および付着物回収電圧生成回路５７を含む。なお、複数の電圧生成回路の構成は、これに限られない。
【００３７】
帯電電圧生成回路５１は、帯電器４１の放電ワイヤ４１Ａに印加する帯電電圧ＣＨＧおよび帯電器４１のグリッド４１Ｂに印加するグリッド電圧ＧＲＩＤを生成する。ここで、帯電電圧ＣＨＧは、例えば、５．５ｋＶ〜８ｋＶ（正極性）であり、グリッド電圧ＧＲＩＤは、例えば、約７００Ｖ（正極性）である。なお、グリッド電圧ＧＲＩＤは、ここでは、例えば、放電ワイヤ４１Ａとグリッド４１Ｂとの間の放電時における放電抵抗と、帯電電圧生成回路５１内に設けられた分圧抵抗とによる、帯電電圧ＣＨＧの分圧によって生成される。
帯電電圧生成回路５１は、例えば、ＣＰＵ６０のＰＷＭ１ポートからのＰＷＭ信号にしたがって帯電電圧ＣＨＧを生成し、帯電電圧ＣＨＧはＡ／Ｄ１ポートを介してフィードバック制御される。
【００３８】
紙粉除去電圧・ドラムクリーナ電圧生成回路５２は、紙粉除去ローラ４５に印加する紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢおよびをドラムクリーナローラ４４に印加するドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡを生成する。ここで、紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢは、トナー吸引時では、例えば、約１００Ｖ（正極性）であり、トナー吐出・紙粉吸引時では、例えば、約８００Ｖ（正極性）である（図４参照）。
【００３９】
また、ドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡは、トナー吸引時では、例えば、約−１００Ｖ（負極性）であり、トナー吐出・紙粉吸引時では、例えば、約６００Ｖ（正極性）である（図４参照）。紙粉除去電圧・ドラムクリーナ電圧生成回路５２は、ＣＰＵ６０のＰＷＭ２ポートからのＰＷＭ信号にしたがって紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢを生成し、紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢに基づいて、ドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡを生成する。紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢはＡ／Ｄ２ポートを介してフィードバック制御される。なお、紙粉除去電圧・ドラムクリーナ電圧生成回路５２の詳細は、後述される。
【００４０】
転写電圧生成回路５３は、転写ローラ３３に印加する転写電圧ＴＲＣＣを生成する。ここで、転写電圧ＴＲＣＣは、例えば、約−７ｋＶ（負極性）である。転写電圧生成回路５３は、例えば、ＣＰＵ６０のＰＷＭ３ポートからのＰＷＭ信号にしたがって転写電圧ＴＲＣＣを生成し、転写電圧ＴＲＣＣは、Ａ／Ｄ３ポートを介してフィードバック制御される。
【００４１】
現像電圧生成回路５４は、現像ローラ４７に印加する現像電圧ＤＥＶを生成する。ここで、現像電圧ＤＥＶは、例えば、約４００〜５５０Ｖ（正極性）である。現像電圧生成回路５４は、例えば、ＣＰＵ６０のＰＷＭ４ポートからのＰＷＭ信号にしたがって現像電圧ＤＥＶを生成し、現像電圧ＤＥＶは、Ａ／Ｄ４ポートを介してフィードバック制御される。
【００４２】
供給ローラ電圧生成回路５５は、供給ローラ４８に印加する供給ローラ電圧ＳＲを生成する。ここで、供給ローラ電圧ＳＲは、例えば、約５００〜６５０Ｖ（正極性）である。供給ローラ電圧生成回路５５は、例えば、ＣＰＵ６０のＰＷＭ５ポートからのＰＷＭ信号にしたがって供給ローラ電圧ＳＲを生成し、供給ローラ電圧ＳＲは、Ａ／Ｄ５ポートを介してフィードバック制御される。
【００４３】
ベルトクリーナ電圧生成回路５６は、ベルトクリーナローラ２１に印加するベルトクリーナ電圧ＢＣＬＮＡを生成する。ここで、ベルトクリーナ電圧ＢＣＬＮＡは、例えば、約−１２００Ｖ（負極性）である。ベルトクリーナ電圧生成回路５６は、例えば、ＣＰＵ６０のＰＷＭ６ポートからのＰＷＭ信号にしたがってベルトクリーナ電圧ＢＣＬＮＡを生成し、ベルトクリーナ電圧ＢＣＬＮＡは、Ａ／Ｄ６ポートを介してフィードバック制御される。
【００４４】
付着物回収電圧生成回路５７は、付着物回収ローラ２２に印加する付着物回収電圧ＢＣＬＮＢを生成する。ここで、付着物回収電圧ＢＣＬＮＢは、例えば、約−１６００Ｖ（負極性）である。付着物回収電圧生成回路５７は、例えば、ＣＰＵ６０のＰＷＭ７ポートからのＰＷＭ信号にしたがって付着物回収電圧ＢＣＬＮＢを生成し、付着物回収電圧ＢＣＬＮＢは、Ａ／Ｄ７ポートを介してフィードバック制御される。
【００４５】
３．紙粉除去電圧・ドラムクリーナ電圧生成回路の構成
次に、図３および図４を参照して、紙粉除去電圧・ドラムクリーナ電圧生成回路５２を説明する。図３は、紙粉除去電圧・ドラムクリーナ電圧生成回路５２の概略的なブロック図であり、図４は、トナー吸引時およびトナー吐出・紙粉吸引時における各電圧の例を示すテーブルである。なお、図４において、紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢ＞０、および第２端部電圧ＶＴ（−）＜ドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡが必要条件とされる。
【００４６】
紙粉除去電圧・ドラムクリーナ電圧生成回路５２は、トランスＴ１、整流ダイオードＤ１、第１ツェナーダイオード（「第１定電圧素子」の一例）ＺＤ１、第１出力端子ＯＵＴ１、第２ツェナーダイオード（「第２定電圧素子」の一例）ＺＤ２、第２出力端子ＯＵＴ２、電流制限抵抗Ｒ３、トランス駆動回路６３、および２次側電圧検出回路６４を含む。
【００４７】
トランスＴ１は、１次巻線Ｌ１と、第１端部Ｐ１と第２端部Ｐ２とを有する２次巻線Ｌ２とを含み、２次巻線Ｌ２に２次側電圧Ｖ２を生成する。
【００４８】
整流ダイオードＤ１は、第１端部Ｐ１に生成される交流電圧を整流し、コンデンサＣ１で平滑して２次側電圧Ｖ２を生成する。なお、ここでは、第１端部Ｐ１に生成される交流電圧の値（最大値）（以下、「第１端部電圧値ＶＴ（＋）」という）と２次側電圧Ｖ２とは等しいものとし、整流ダイオードＤ１による電圧降下は無視するものとする。
【００４９】
第１出力端子ＯＵＴ１は、２次巻線Ｌ２の第１端部Ｐ１に接続され、詳しくは、整流ダイオードＤ１を介して接続され、２次側電圧Ｖ２に応じた紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢ（「第１電圧」の一例）を、紙粉除去ローラ４５に対して出力する。
【００５０】
第１ツェナーダイオードＺＤ１のカソードは第１出力端子ＯＵＴ１に接続され、第１ツェナーダイオードＺＤ１のアノードは電流制限抵抗Ｒ３の一端に接続される。一方、第２ツェナーダイオードＺＤ２のアノードは２次巻線Ｌ２の第２端部Ｐ２に接続され、第２ツェナーダイオードＺＤ２のカソードはグランドに接続される。
【００５１】
電流制限抵抗Ｒ３は、第１ツェナーダイオードＺＤ１と２次巻線Ｌ２の第２端部Ｐ２との間に設けられ、第１ツェナーダイオードＺＤ１に流れる電流を制限する。
【００５２】
第２出力端子ＯＵＴ２は、第１ツェナーダイオードＺＤ１のアノードと電流制限抵抗Ｒ３の一端との間に接続され、紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢとは異なるドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡ（「第２電圧」の一例）を、ドラムクリーナローラ４４に出力する。紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢとドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡとは、第１ツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧ＶＺＤ１だけ異なる。
【００５３】
２次側電圧検出回路６４は、２次巻線Ｌ２の第１端部Ｐ１とグランドとの間に設けられ、２次側電圧Ｖ２の値を検出する。２次側電圧検出回路６４は、例えば、図３に示すように分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２を含み、分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２による２次側電圧Ｖ２の分圧値（検出値）をＣＰＵ６０のＡ／Ｄ２ポートに供給する。
【００５４】
また、２次側電圧検出回路（「電流生成回路」の一例）６４は、分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２を介して、２次巻線Ｌ２の第１端部Ｐ１とグランドとの間に２次側電圧Ｖ２による所定電流を流す。そして、２次巻線Ｌ２の第１端部Ｐ１からの所定電流がグランドおよび第２ツェナーダイオードＺＤ２を介して２次巻線Ｌ２の第２端部Ｐ２に戻ることによって、ツェナーダイオードＺＤ２が所定の電圧を発生するための電流を流すことができ、第２端部Ｐ２の電圧（以下「第２端部電圧ＶＴ（−）」という）が所定の負電圧となる。
【００５５】
なお、ここでは、分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２によって構成される２次側電圧検出回路６４によって、２次巻線Ｌ２の第１端部Ｐ１とグランドとの間に２次側電圧Ｖ２による所定電流を流す電流生成回路を兼ねることができるため、別途電流生成回路を設ける必要がない。
【００５６】
トランス駆動回路６３は、１次巻線Ｌ１に接続され、トランスＴ１を駆動する。トランス駆動回路６３は、例えば、図３に示すようにトランジスタＱ１を含む。トランジスタＱ１は、ＣＰＵ６０のＰＷＭ２ポートからのＰＷＭ信号にしたがってオン・オフ制御され、１次巻線Ｌ１を駆動する。
【００５７】
ＣＰＵ（「２次側電圧制御回路」の一例）６０は、２次側電圧Ｖ２の値を設定する。ＣＰＵ６０は、２次側電圧Ｖ２の電圧値（本発明における「所定値」に相当する）の設定を、例えば、印刷処理に係るプログラムの命令にしたがって行う。なお、２次側電圧Ｖ２の値の設定方法は、これに限られない。そして、設定された値を有する２次側電圧Ｖ２が２次巻線Ｌ２の第１端部Ｐ１に生成されるように、２次側電圧検出回路６４の検出値に基づいてトランス駆動回路６３をフィードバック制御する。
【００５８】
４．第１実施形態の作用・効果
第１および第２ツェナーダイオードＺＤ１，ＺＤ２の上記接続構成によれば、第１および第２ツェナーダイオードＺＤ１，ＺＤ２のツェナー電圧ＶＺＤ１，ＶＺＤ２を適宜、選定し、２次側電圧Ｖ２の値を適宜設定することで、正極性の紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢ（第１電圧）と負極性のドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡ（第２電圧）とを生成することができる。
【００５９】
例えば、図４に示されるように、ツェナー電圧ＶＺＤ１が２００Ｖの第１ツェナーダイオードＺＤ１と、ツェナー電圧ＶＺＤ２が３００Ｖの第２ツェナーダイオードＺＤ２とを使用する。そして、トナー吸引時において、２次側電圧Ｖ２が１００Ｖに設定されると、図４に示されるように、ほぼ１００Ｖ（正極性）の紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢが得られ、ほぼ−１００Ｖ（負極性）のドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡが得られる。
【００６０】
このとき、紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢとドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡとの電圧差は、第１ツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧ＶＺＤ１に相当する２００Ｖとなる。すなわち、紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢはドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡより２００Ｖ高い。そのため、正極性のトナーは好適に負極性のドラムクリーナローラ４４に吸引され、紙粉除去ローラ４５に移動することなく、ドラムクリーナローラ４４に留まる。
【００６１】
また、この場合、２次巻線Ｌ２の第２端部電圧ＶＴ（−）は、第２ツェナーダイオードＺＤ２のツェナー電圧ＶＺＤ２によって、−３００Ｖとなる。したって、電流制限抵抗Ｒ３による電圧降下は２００Ｖとなる。
【００６２】
すなわち、１個のトランスＴ１によって極性の異なる２つの電圧（ＤＣＬＮＢ，ＤＣＬＮＡ：１００Ｖ、−１００Ｖ）を出力することができる。そのため、極性の異なる複数の電圧を出力する高圧電源装置５０の構成を小型化することができる。
【００６３】
一方、トナー吐出・紙粉吸引時において、２次側電圧Ｖ２が８００Ｖに設定されると、図４に示されるように、ほぼ８００Ｖの紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢが得られ、ほぼ６００Ｖのドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡが得られる。すなわち、この場合、共に、正極性の紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢおよびドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡが得られる。
【００６４】
このとき、紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢとドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡとの電圧差は、同様に、第１ツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧ＶＺＤ１に相当する２００Ｖとなる。すなわち、紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢはドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡより２００Ｖ高い。また、ドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡ（８００Ｖ）は感光ドラム４２の電圧より高いため、トナーは好適に感光ドラム４２に吐出される。一方、負極性の紙粉は、ドラムクリーナローラ４４を介して紙粉除去ローラ４５に好適に吸引される。
【００６５】
この場合、１個のトランスＴ１によって極性の異なる２つの電圧を出力することができる構成において、必要に応じて、共に、正極性の２つの電圧（ＤＣＬＮＢ，ＤＣＬＮＡ：１００Ｖ、−１００Ｖ）を出力することができる。
【００６６】
このように、実施形態１においては、トナー吸引時およびトナー吐出・紙粉吸引時において必要とされる４種類の電圧を、２次側電圧Ｖ２の設定変更に基づき、１個のトランスＴ１によって好適に生成することができる。
【００６７】
＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を、図５および図６を参照しつつ説明する。図５は、実施形態２の紙粉除去電圧・ドラムクリーナ電圧生成回路５２Ａの概略的なブロック図であり、図６は、実施形態２におけるトナー吸引時およびトナー吐出・紙粉吸引時における各電圧の例を示すテーブルである。なお、図６においては、第１端部電圧ＶＴ（＋）＞０、および第２端部電圧ＶＴ（−）＜ドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡが必要条件とされる。
【００６８】
なお、実施形態１と実施形態２とは、紙粉除去電圧・ドラムクリーナ電圧生成回路の構成が一部、異なるだけである。そのため、同一構成要素には同一の部材番号を付し、相違点のみを説明する。
【００６９】
紙粉除去電圧・ドラムクリーナ電圧生成回路５２Ａでは、図５に示されるように、整流ダイオードＤ１と第１ツェナーダイオードＺＤ１との間に、さらに、第３ツェナーダイオードＺＤ３（「第３定電圧素子」の一例）が設けられている。
【００７０】
すなわち、第３ツェナーダイオードＺＤ３が、２次巻線Ｌ２の第１端部Ｐ１と第１ツェナーダイオードＺＤ１の間に設けられている。具体的には、第３ツェナーダイオードＺＤ３のアノードが第１出力端子ＯＵＴ１に接続され、第３ツェナーダイオードＺＤ３のカソードが、整流ダイオードＤ１を介して、２次巻線Ｌ２の第１端部Ｐ１に接続されている。また、第１出力端子ＯＵＴ１は、第１ツェナーダイオードＺＤ１と第３ツェナーダイオードＺＤ３との間に接続されている。
【００７１】
５．第２実施形態の作用・効果
第１〜第３ツェナーダイオード（ＺＤ１，ＺＤ２，ＺＤ３）の上記接続構成によれば、第１〜第３ツェナーダイオード（ＺＤ１，ＺＤ２，ＺＤ３）のツェナー電圧（ＶＺＤ１，ＶＺＤ２，ＶＺＤ３）を適宜、選定し、２次側電圧Ｖ２の値を適宜設定することで、第１実施形態と比べて、さらに負極性の紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢ（第１電圧）を生成することができる。
【００７２】
例えば、図６に示されるように、ツェナー電圧ＶＺＤ１が１００Ｖの第１ツェナーダイオードＺＤ１と、ツェナー電圧ＶＺＤ２が３００Ｖの第２ツェナーダイオードＺＤ２と、ツェナー電圧ＶＺＤ３が２００Ｖの第３ツェナーダイオードＺＤ３とを使用する。そして、トナー吸引時（１）において、２次側電圧Ｖ２（第１端部電圧ＶＴ（＋））が１００Ｖに設定されると、図６に示されるように、ほぼ−１００Ｖの紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢが得られ、ほぼ−２００Ｖのドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡが得られる。この場合の電流制限抵抗Ｒ３による電圧降下は１００Ｖとなる。
【００７３】
このとき、紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢとドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡとの電圧差は、第１ツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧ＶＺＤ１に相当する１００Ｖとなる。すなわち、紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢはドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡより１００Ｖ高い。そのため、正極性のトナーは好適にドラムクリーナローラ４４に吸引され、紙粉除去ローラ４５に移動することなく、ドラムクリーナローラ４４に留まる。
【００７４】
すなわち、この場合、１個のトランスＴ１によって、共に負極性の２つの電圧（ＤＣＬＮＢ，ＤＣＬＮＡ：−１００Ｖ、−１００Ｖ）を出力することができる。
【００７５】
また、図６に示されるように、トナー吸引時（２）において、２次側電圧Ｖ２（第１端部電圧ＶＴ（＋））が２００Ｖに設定されると、ほぼ０Ｖの紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢが得られ、ほぼ−１００Ｖのドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡが得られる。すなわち、紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢおよびドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡが、それぞれ、１００Ｖ、上昇する。電流制限抵抗Ｒ３による電圧降下は２００Ｖとなる。この場合、正極性（ゼロＶも含む）の紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢおよび負極性のドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡが得られる。
【００７６】
一方、トナー吐出・紙粉吸引時において、２次側電圧Ｖ２が８００Ｖに設定されると、図６に示されるように、ほぼ６００Ｖの紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢが得られ、ほぼ５００Ｖのドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡが得られる。電流制限抵抗Ｒ３による電圧降下は８００Ｖとなる。すなわち、この場合、共に、正極性の紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢおよびドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡが得られる。
【００７７】
このとき、紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢとドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡとの電圧差は、１００Ｖとなる。すなわち、紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢはドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡより１００Ｖ高い。そのため、トナーは好適に感光ドラム４２に吐出される。一方、負極性の紙粉は、ドラムクリーナローラ４４を介して紙粉除去ローラ４５に好適に吸引される。
【００７８】
このように、実施形態１の効果に加え、第３ツェナーダイオードＺＤ３によって、負極性の紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢ（第１電圧）を生成することができる。紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢおよびドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡを生成する際の、特に紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢを生成する際の、電圧極性の自由度が増加する。
【００７９】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００８０】
（１）上記実施形態１，２においては、第１定電圧素子として第１ツェナーダイオードＺＤ１を使用する例を示したが、これに限られない。例えば、図７に示すように、第１定電圧素子としてトランジスタＴＲ１を使用するようにしてもよい。この場合、トランジスタＴＲ１のベース（「制御端子」の一例）に供給されるＯＮ抵抗制御信号に応じてトランジスタＴＲ１のＯＮ抵抗が制御される。そのため、ＯＮ抵抗制御信号によってトランジスタＴＲ１のＯＮ抵抗を可変することによって、トランジスタＴＲ１による電圧降下を、すなわち、紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢ（第１電圧）とドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡ（第２電圧）との電位差を、適宜設定できる。
【００８１】
なお、ここでは、例えば、ＣＰＵ６０はＯＮ抵抗制御信号をＰＷＭ信号として生成する。ＯＮ抵抗制御信号（ＰＷＭ信号）はＰＷＭ２Ａポートからフォトカプラ６６に供給され、フォトカプラ６６を介して、トランジスタＴＲ１のベースが制御される。
【００８２】
この場合、紙粉除去電圧・ドラムクリーナ電圧生成回路５２Ｂは、図７に示すように、さらに、第２出力端子ＯＵＴ２に接続され、ドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡの値を検出する第２電圧検出回路６５を含むことが望ましい。そして、ＣＰＵ（「第２電圧制御回路」の一例）６０は、例えば、分圧抵抗Ｒ４，Ｒ５によって構成される第２電圧検出回路６５の検出値に基づいてＯＮ抵抗制御信号を生成することが好ましい。この構成によれば、ドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡを第２電圧検出回路６５およびＣＰＵ６０によってフィードバック制御することによって、第２電圧を所定値に好適に維持できる。
【００８３】
なお、図７は、図３に示す実施形態１において第１定電圧素子としてトランジスタＴＲ１を使用する例を示すものであるが、図５に示す実施形態２において第１定電圧素子としてトランジスタＴＲ１を使用するようにしてもよい。また、第２定電圧素子あるいは第３定電圧素子として、ツェナーダイオードに代えて上記ＯＮ抵抗が制御されるトランジスタを使用することもできる。その他、第１〜３定電圧素子として、バリスタを使用することも可能である。
【００８４】
（２）上記各実施形態においては、１個のトランスＴ１によって、第１電圧として紙粉除去電圧ＤＣＬＮＢが生成されて、第２電圧としてドラムクリーナ電圧ＤＣＬＮＡが生成される例を示したが、これに限られない。例えば、１個のトランスＴ１によって、第１電圧として供給ローラ電圧ＳＲを生成し、第２電圧として現像電圧ＤＥＶを生成する場合にも、本発明は適用できる。
【００８５】
（３）上記各実施形態においては、トランスＴ１の２次側電圧（第１端部電圧）Ｖ２が正極性である場合を示したが、これに限られない。本発明は、トランスＴ１の２次側電圧（第１端部電圧）Ｖ２が負極性である場合にも適用できる。この場合、第１〜第３ツェナーダイオード（ＺＤ１，ＺＤ２，ＺＤ３）およびトランジスタＴＲ１の接続方向を、上記各実施形態と逆にすればよい。
【００８６】
２次側電圧（第１端部電圧）Ｖ２が負極性である場合、例えば、１個のトランスＴ１によって、第１電圧として付着物回収電圧ＢＣＬＮＢを生成し、第２電圧としてベルトクリーナ電圧ＢＣＬＮＡを生成する場合にも、本発明は適用できる。
【００８７】
さらに、高圧電源装置（多出力電源装置）５０が、上記１個のトランスの２次側電圧Ｖ２が正極性である場合と、上記他のトランスの２次側電圧Ｖ２が負極性である場合とを組み合わせた構成を有するものであってもよい。
【００８８】
（４）本発明に係る多出力電源装置は、画像形成装置に限られず、複数の電圧出力、特に極性の異なる複数の電圧出力を必要とするあらゆる装置に適用できる。
【符号の説明】
【００８９】
１…プリンタ
５…画像形成部
４２…感光体ドラム
４４…ドラムクリーナローラ
４５…紙粉除去ローラ
５０…高圧電源装置
５２，５２Ａ，５２Ｂ…紙粉除去電圧・ドラムクリーナ電圧生成回路
６０…ＣＰＵ
６３…トランス駆動回路
６４…２次側電圧検出回路（電流生成回路）
６５…第２電圧検出回路
Ｒ１３…電流制限抵抗
Ｔ１…トランス
Ｌ１…１次巻線
Ｌ２…２次巻線
Ｐ１…２次巻線の第１端部
Ｐ２…２次巻線の第２端部
ＯＵＴ１…第１出力端子
ＯＵＴ２…第２出力端子
Ｖ２…２次側電圧
ＺＤ１…第１ツェナーダイオード
ＺＤ２…第２ツェナーダイオード
ＺＤ３…第３ツェナーダイオード
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１次巻線と、第１端部と第２端部とを有する２次巻線とを含み、前記２次巻線に２次側電圧を生成するトランスと、
前記第１端部に接続され、前記２次側電圧に応じた第１電圧を出力する第１出力端子と、
前記第１出力端子に接続される第１定電圧素子と、
前記第１定電圧素子と前記第２端部との間に設けられる電流制限抵抗と、
前記第２端部とグランドとの間に設けられる第２定電圧素子と、
前記第１定電圧素子と前記電流制限抵抗との間に接続され、前記第１電圧と異なる第２電圧を出力する第２出力端子と、
前記第１端部とグランドとの間に設けられ、前記第１端部とグランドとの間に前記２次側電圧による所定電流を流す電流生成回路と、
前記１次巻線に接続され、前記トランスを駆動するトランス駆動回路と、
前記トランス駆動回路を制御して、前記第１端部に所定値の前記２次側電圧を生成させる２次側電圧制御回路と、
を備えた、多出力電源装置。
【請求項２】
請求項１に記載の多出力電源装置において、
前記第１端部とグランドとの間に設けられ、前記２次側電圧の値を検出する２次側電圧検出回路をさらに備え、
前記２次側電圧制御回路は、前記２次側電圧検出回路の検出値に基づいて前記トランス駆動回路を制御する、多出力電源装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の多出力電源装置において、
前記第１定電圧素子は第１ツェナーダイオードであり、前記第２定電圧素子は第２ツェナーダイオードであり、
前記第１ツェナーダイオードのカソードが前記第１出力端子に接続され、前記第１ツェナーダイオードのアノードが前記電流制限抵抗に接続され、
前記第２ツェナーダイオードのアノードが前記第２端部に接続され、前記第２ツェナーダイオードのカソードが前記グランドに接続される、多出力電源装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の多出力電源装置において、
前記第１定電圧素子は、制御端子を有し、前記制御端子に供給されるＯＮ抵抗制御信号に応じてＯＮ抵抗が制御されるトランジスタであり、
前記第２定電圧素子はツェナーダイオードであり、
前記ツェナーダイオードのアノードが前記第２端部に接続され、前記ツェナーダイオードのカソードが前記グランドに接続される、多出力電源装置。
【請求項５】
請求項４に記載の多出力電源装置において、
前記第２出力端子に接続され、前記第２電圧の値を検出する第２電圧検出回路と、
前記第２電圧検出回路の検出値に基づいて前記ＯＮ抵抗制御信号を生成する第２電圧制御回路とをさらに備える、多出力電源装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の多出力電源装置において、
前記第１端部と前記第１定電圧素子との間に設けられる第３定電圧素子をさらに備え、
前記第１出力端子は、前記第１定電圧素子と前記第３定電圧素子との間に接続される、多出力電源装置。
【請求項７】
請求項６に記載の多出力電源装置において、
前記第３定電圧素子は第３ツェナーダイオードであり、
前記第３ツェナーダイオードのアノードが前記第１出力端子に接続され、前記第３ツェナーダイオードのカソードが前記第１端部に接続される、多出力電源装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の多出力電源装置と、
現像剤像によって被記録媒体に画像を形成する画像形成ユニットと、
を備えた画像形成装置。
【請求項９】
請求項８に記載の画像形成装置において、
前記画像形成ユニットは、
前記現像剤像を担持する像担持体と、
前記像担持体に残留する現像剤を除去する像担持体クリーナと、
前記像担持体クリーナを介して紙粉を除去する紙粉クリーナと、
を含み、
前記第１電圧は、前記紙粉クリーナに供給される紙粉クリーナ電圧であり、
前記第２電圧は、前記像担持体クリーナに供給される像担持体クリーナ電圧である、画像形成装置。
【請求項１】
１次巻線と、第１端部と第２端部とを有する２次巻線とを含み、前記２次巻線に２次側電圧を生成するトランスと、
前記第１端部に接続され、前記２次側電圧に応じた第１電圧を出力する第１出力端子と、
前記第１出力端子に接続される第１定電圧素子と、
前記第１定電圧素子と前記第２端部との間に設けられる電流制限抵抗と、
前記第２端部とグランドとの間に設けられる第２定電圧素子と、
前記第１定電圧素子と前記電流制限抵抗との間に接続され、前記第１電圧と異なる第２電圧を出力する第２出力端子と、
前記第１端部とグランドとの間に設けられ、前記第１端部とグランドとの間に前記２次側電圧による所定電流を流す電流生成回路と、
前記１次巻線に接続され、前記トランスを駆動するトランス駆動回路と、
前記トランス駆動回路を制御して、前記第１端部に所定値の前記２次側電圧を生成させる２次側電圧制御回路と、
を備えた、多出力電源装置。
【請求項２】
請求項１に記載の多出力電源装置において、
前記第１端部とグランドとの間に設けられ、前記２次側電圧の値を検出する２次側電圧検出回路をさらに備え、
前記２次側電圧制御回路は、前記２次側電圧検出回路の検出値に基づいて前記トランス駆動回路を制御する、多出力電源装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の多出力電源装置において、
前記第１定電圧素子は第１ツェナーダイオードであり、前記第２定電圧素子は第２ツェナーダイオードであり、
前記第１ツェナーダイオードのカソードが前記第１出力端子に接続され、前記第１ツェナーダイオードのアノードが前記電流制限抵抗に接続され、
前記第２ツェナーダイオードのアノードが前記第２端部に接続され、前記第２ツェナーダイオードのカソードが前記グランドに接続される、多出力電源装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の多出力電源装置において、
前記第１定電圧素子は、制御端子を有し、前記制御端子に供給されるＯＮ抵抗制御信号に応じてＯＮ抵抗が制御されるトランジスタであり、
前記第２定電圧素子はツェナーダイオードであり、
前記ツェナーダイオードのアノードが前記第２端部に接続され、前記ツェナーダイオードのカソードが前記グランドに接続される、多出力電源装置。
【請求項５】
請求項４に記載の多出力電源装置において、
前記第２出力端子に接続され、前記第２電圧の値を検出する第２電圧検出回路と、
前記第２電圧検出回路の検出値に基づいて前記ＯＮ抵抗制御信号を生成する第２電圧制御回路とをさらに備える、多出力電源装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の多出力電源装置において、
前記第１端部と前記第１定電圧素子との間に設けられる第３定電圧素子をさらに備え、
前記第１出力端子は、前記第１定電圧素子と前記第３定電圧素子との間に接続される、多出力電源装置。
【請求項７】
請求項６に記載の多出力電源装置において、
前記第３定電圧素子は第３ツェナーダイオードであり、
前記第３ツェナーダイオードのアノードが前記第１出力端子に接続され、前記第３ツェナーダイオードのカソードが前記第１端部に接続される、多出力電源装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の多出力電源装置と、
現像剤像によって被記録媒体に画像を形成する画像形成ユニットと、
を備えた画像形成装置。
【請求項９】
請求項８に記載の画像形成装置において、
前記画像形成ユニットは、
前記現像剤像を担持する像担持体と、
前記像担持体に残留する現像剤を除去する像担持体クリーナと、
前記像担持体クリーナを介して紙粉を除去する紙粉クリーナと、
を含み、
前記第１電圧は、前記紙粉クリーナに供給される紙粉クリーナ電圧であり、
前記第２電圧は、前記像担持体クリーナに供給される像担持体クリーナ電圧である、画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１３９５７０（Ｐ２０１１−１３９５７０Ａ）
【公開日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９７２１５（Ｐ２００９−２９７２１５）
【出願日】平成２１年１２月２８日（２００９．１２．２８）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２８日（２００９．１２．２８）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
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