(57)【要約】【課題】デジタル信号に基づいて生成した高圧を放電部材に印加して放電を生じさせる場合であっても、放電電流を正確に制御する。【解決手段】所望の放電電流を得るためのアナログ信号を量子化した波形のデジタル信号に基づいて高圧を生成し、高圧を放電部材に印加して放電を生じさせる高圧電源基板を備える画像形成装置において、高圧を放電部材に印加した時の放電電流と所望の放電電流との差分を取得し、差分が小さくなるように、デジタル信号の各電圧値を補正する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所望の放電電流を得るためのアナログ信号を量子化した波形のデジタル信号に基づいて高圧を生成し、前記高圧を放電部材に印加して放電を生じさせる高圧電源基板を備える画像形成装置において、
前記高圧を前記放電部材に印加した時の放電電流と前記所望の放電電流との差分を取得し、前記差分が小さくなるように、前記デジタル信号の各電圧値を補正する補正部を備える、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
放電開始電圧を特定する放電開始電圧特定部を備え、
前記補正部は、前記放電開始電圧以上の高圧に対応する、前記デジタル信号の各電圧値を補正する、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記補正部は、前記差分が予め定めた閾値以下になるまで、相対的に低い電圧値から順に所定の補正値を間引く、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記補正部は、放電のピーク電圧に対応する前記デジタル信号の電圧値は補正しない、
ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記補正部は、全ての電圧値から前記所定の補正値を間引いても前記差分が前記閾値以下にならない場合は、再度、相対的に低い電圧値から順に前記所定の補正値を間引く、
ことを特徴とする請求項３又は４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記補正部は、前記デジタル信号の波高値、及び／又は、前記デジタル信号の周波数に応じて、前記所定の補正値を変更する、
ことを特徴とする請求項３乃至５のいずれか一に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記波形は、正弦波又は台形波である、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記補正部による電圧値の補正は、前記高圧電源基板内に配置されているＣＰＵにより実行される、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一に記載の画像形成装置。
【請求項９】
所望の放電電流を得るためのアナログ信号を量子化した波形のデジタル信号に基づいて高圧を生成し、前記高圧を放電部材に印加して放電を生じさせる高圧電源基板を備える画像形成装置における放電制御方法であって、
前記高圧を前記放電部材に印加した時の放電電流と前記所望の放電電流との差分を取得する差分取得処理と、
前記差分が小さくなるように、前記デジタル信号の各電圧値を補正する補正処理と、を実行する、
ことを特徴とする放電制御方法。
【請求項１０】
放電開始電圧を特定する放電開始電圧特定処理を実行し、
前記補正処理では、前記放電開始電圧以上の高圧に対応する、前記デジタル信号の各電圧値を補正する、
ことを特徴とする請求項９に記載の放電制御方法。
【請求項１１】
前記補正処理では、前記差分が予め定めた閾値以下になるまで、相対的に低い電圧値から順に所定の補正値を間引く、
ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の放電制御方法。
【請求項１２】
前記補正処理では、放電のピーク電圧に対応する前記デジタル信号の電圧値は補正しない、
ことを特徴とする請求項１１に記載の放電制御方法。
【請求項１３】
前記補正処理では、全ての電圧値から前記所定の補正値を間引いても前記差分が前記閾値以下にならない場合は、再度、相対的に低い電圧値から順に前記所定の補正値を間引く、
ことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の放電制御方法。
【請求項１４】
前記補正処理では、前記デジタル信号の波高値、及び／又は、前記デジタル信号の周波数に応じて、前記所定の補正値を変更する、
ことを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか一に記載の放電制御方法。
【請求項１５】
前記波形は、正弦波又は台形波である、
ことを特徴とする請求項９乃至１４のいずれか一に記載の放電制御方法。
【請求項１６】
前記補正処理を、前記高圧電源基板内に配置されているＣＰＵにより実行する、
ことを特徴とする請求項９乃至１５のいずれか一に記載の放電制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置及び放電制御方法に関し、特に、電子写真方式の画像形成に利用される高圧電源基板を備える画像形成装置及び当該画像形成装置における放電制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式で画像形成を行うＭＦＰ（Multi-Functional Peripherals）などの画像形成装置では、帯電や現像、転写の際に高圧を印加するための高圧電源回路を備えている。この高圧電源回路として、従来はアナログ信号によって高圧を発生させる回路を使用しており、この回路では、なだらかに電圧値が変化する歪のないアナログ波形の高圧を出力することができる。
【０００３】
このような高圧電源回路を用いた放電制御に関して、例えば、下記特許文献１には、像担持体と、帯電バイアス印加手段から少なくとも振動電圧が印加され、前記像担持体の表面に当接して前記像担持体を所定の電位に帯電させる接触帯電部材と、前記振動電圧の印加によって前記接触帯電部材と前記像担持体との間の帯電ニップ部近傍での微小空隙を流れる交流放電電流量を検知し、該交流放電電流量が所定の設定範囲内に収まるように、前記接触帯電部材に印加する交流電圧を制御する制御手段と、を備えた画像形成装置において、画像形成装置内又は周囲の環境を検知する環境検知手段を有するとともに、前記帯電バイアス印加手段は、少なくとも２種類以上の異なる波形の振動電圧を切り替え自在に発生し、前記制御手段は、前記環境検知手段で検知した環境情報に基づいて、前記振動電圧の波形を切り替えて前記接触帯電部材に印加するよう制御する構成が開示されている。
【０００４】
また、下記特許文献２には、直流電圧と交流電圧とを重畳して帯電体に印加して、当該帯電体と感光体との間に放電を生じさせて前記感光体を帯電させる帯電機構と、前記交流電圧の波形を制御する電圧制御手段と、を備え、前記交流電圧の波形は、放電開始電圧より小さい電圧値に変曲点を有し、当該変曲点から交流電圧のピーク電圧に至るまでの時間あたりの電圧増加量が、前記交流電圧がゼロである時点から前記変曲点に至るまでの時間あたりの電圧増加量よりも小さい帯電装置が開示されている。
【０００５】
また、下記特許文献３には、潜像担持体に対向する帯電部材と、前記帯電部材に、直流電圧に脈流電圧を重畳した交番電圧を印加する電源部とを備える帯電装置において、前記交番電圧は、前記帯電部材から前記潜像担持体表面への放電である正放電と、前記潜像担持体表面から前記帯電部材への放電である逆放電を生じさせ、前記潜像担持体の所望の表面電位Ｖｄｅに対し正放電側に向かう電圧成分のパルスＯＮ時間に対し、前記潜像担持体の所望の表面電位Ｖｄｅに対し逆放電側に向かう電圧成分のパルスＯＮ時間を短くした構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−００３７２８号公報
【特許文献２】特開２０１８−００４７１４号公報
【特許文献３】特開２０１５−１６５２７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１では、帯電部材の放電電流を検知する際に、帯電電圧波形の形状を変化させて電流検知感度を上げる手法を提案しており、帯電電圧波形の形状を任意に変更することにより画像の高品質化を図ることができる。
【０００８】
波形の形状を変更する場合、従来のアナログ信号によって高圧を発生させる高圧電源回路（アナログ高圧電源回路）よりも、デジタル信号によって高圧を発生させる高圧電源回路（デジタル高圧電源回路）の方が、安価かつ簡単な構成で波形の形状を変更することができる。ただし、ローラ帯電方式において、放電電流が過多になれば感光体の摩耗が促進されて寿命が短くなり、また、放電電流が少ないと感光体の表面電位の凸凹を十分に小さくすることができずに画像に問題を発生させるため、微細な放電電流の合わせ込みが必要である。
【０００９】
この微細な放電電流の合わせ込みに対して、デジタル高圧電源回路を用いてアナログ高圧電源回路と同じようにＡＣ（交番）波形の高圧を生成した場合、量子化歪が発生してしまい、アナログ信号の場合の放電電流と同様の電流値を得ることができない。また、この量子化歪を小さくするには、高速のＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro-Processing Unit）が必要になるが、高速のＣＰＵやＭＰＵを設けると高圧電源回路のコストアップを招いてしまう。
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その主たる目的は、デジタル信号に基づいて生成した高圧を放電部材に印加して放電を生じさせる場合であっても、放電電流を正確に制御することができる画像形成装置及び放電制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一側面は、所望の放電電流を得るためのアナログ信号を量子化した波形のデジタル信号に基づいて高圧を生成し、前記高圧を放電部材に印加して放電を生じさせる高圧電源基板を備える画像形成装置において、前記高圧を前記放電部材に印加した時の放電電流と前記所望の放電電流との差分を取得し、前記差分が小さくなるように、前記デジタル信号の各電圧値を補正する補正部を備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明の一側面は、所望の放電電流を得るためのアナログ信号を量子化した波形のデジタル信号に基づいて高圧を生成し、前記高圧を放電部材に印加して放電を生じさせる高圧電源基板を備える画像形成装置における放電制御方法であって、前記高圧を前記放電部材に印加した時の放電電流と前記所望の放電電流との差分を取得する差分取得処理と、前記差分が小さくなるように、前記デジタル信号の各電圧値を補正する補正処理と、を実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の画像形成装置及び放電制御方法によれば、デジタル信号に基づいて生成した高圧を放電部材に印加して放電を生じさせる場合であっても、放電電流を正確に制御することができる。
【００１４】
その理由は、所望の放電電流を得るためのアナログ信号を量子化した波形のデジタル信号に基づいて高圧を生成し、高圧を放電部材に印加して放電を生じさせる高圧電源基板を備える画像形成装置において、高圧を放電部材に印加した時の放電電流と所望の放電電流との差分を取得し、差分が小さくなるように、デジタル信号の各電圧値を補正するからである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施例に係る画像形成装置の構成を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施例に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施例に係る高圧電源基板の構成を示す回路図である。
【図４】本発明の一実施例に係る高圧電源基板の他の構成を示す回路図である。
【図５】アナログ高圧電源の電圧／電流波形の一例である。
【図６】本発明の一実施例に係る放電制御を説明する模式図である。
【図７】本発明の一実施例に係る放電制御の他の例を説明する模式図である。
【図８】本発明の一実施例に係る放電制御を説明する図であり、出力電流の変曲点から放電開始タイミングを予測する方法を説明する図である。
【図９】本発明の一実施例に係る放電制御を説明する図であり、電圧波形と電流波形から放電開始タイミングを予測する方法を説明する図である。
【図１０】本発明の一実施例に係るデジタル高圧電源回路の一例である。
【図１１】本発明の一実施例に係る画像形成装置の動作を示すフローチャート図である。
【図１２】従来のアナログ高圧電源における電流と電圧の波形図である。
【図１３】従来のアナログ高圧電源における放電電流と電圧の波形図である。
【図１４】従来のデジタル高圧電源における電流と電圧の波形図である。
【図１５】従来のデジタル高圧電源における放電電流と電圧の波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
背景技術で示したように、電子写真方式で画像形成を行うＭＦＰなどの画像形成装置では、帯電や現像、転写の際に高圧を印加するための高圧電源回路を備えており、アナログ信号によって高圧を発生させる回路では、なだらかに電圧値が変化する歪のないアナログ波形の高圧を出力することができる。
【００１７】
ここで、画像の高品質化を図るためには、帯電電圧波形の形状を任意に変更できるようにすることが好ましく、従来のアナログ高圧電源回路よりもデジタル高圧電源回路の方が、安価かつ簡単な構成で波形の形状を変更することができる。しかしながら、デジタル高圧電源回路を用いて、アナログ高圧電源回路と同じようにＡＣ（交番）波形の高圧を生成した場合、量子化歪が発生してしまう。また、この量子化歪を小さくするために高速のＣＰＵやＭＰＵを設けると、高圧電源回路のコストアップを招いていてしまう。
【００１８】
上記の量子化歪について図面を参照して説明する。アナログ高圧電源回路では、図１２に示すような、なだらかに値が変化する波形のアナログ信号が利用され、このアナログ信号を用いて高圧を発生させると、図１３に示すように、電圧波形はアナログ信号に応じたなだらかな曲線となり、電流波形は、放電開始タイミングから電流値が増加する曲線となる。この電流値が増加した部分（図の＋マークを付した部分）が放電電流となる。
【００１９】
一方、デジタル高圧電源回路では、図１４に示すような、ステップ状に値が変化するギザギザな波形のデジタル信号が利用されるが、このギザギザが量子化歪となる。そして、このデジタル信号を用いて高圧を発生させると、図１５に示すように、電圧波形も電流波形もこのギザギザが反映されるため、アナログ高圧電源回路と同じ放電電流にならず、量子化歪に応じた誤差が発生する。その結果、放電が過多の場合は感光体の摩耗が促進されて寿命が短くなり、また、放電が少ない場合は感光体の表面電位の凸凹を十分小さくすることができずに画像に問題を発生させる。
【００２０】
そこで、本発明の一実施の形態では、所望の放電電流を得るためのアナログ信号を量子化した波形のデジタル信号に基づいて高圧を生成し、高圧を放電部材に印加して放電を生じさせる高圧電源基板を備える画像形成装置において、高圧を放電部材に印加した時の放電電流と所望の放電電流との差分を取得し、差分が小さくなるように、デジタル信号の各電圧値を補正する。
【００２１】
これにより、デジタル信号に基づいて生成した高圧を放電部材に印加して放電を生じさせる場合であっても、放電電流を正確に制御することができる。
【実施例】
【００２２】
上記した本発明の一実施の形態についてさらに詳細に説明すべく、本発明の一実施例に係る画像形成装置及び放電制御方法について、図１乃至図１１を参照して説明する。図１は、本実施例の画像形成装置の構成を示す模式図であり、図２は、本実施例の画像形成装置の構成を示すブロック図、図３及び図４は、本実施例の高圧電源基板の構成を示す回路図である。また、図５は、アナログ高圧電源の電圧／電流波形の一例であり、図６及び図７は、本実施例の放電制御を説明する模式図である。また、図８及び図９は、本実施例の放電制御における放電開始タイミングの予測方法を説明する図、図１０は、本実施例のデジタル高圧電源回路の一例であり、図１１は、本実施例の画像形成装置の動作を示すフローチャート図である。
【００２３】
図１に示すように、本実施例の画像形成装置１０は、原稿を読み取って取得した画像データ、又は、通信ネットワークを介して外部の情報機器（例えばクライアント装置）から入力された画像データに基づいて、用紙に色を重ね合わせることにより画像を形成する装置であり、例えば、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色に対応する感光体としての感光体ドラム８３Ｙ、８３Ｍ、８３Ｃ、８３Ｋが、被転写体（中間転写ベルト）の走行方向に直列配置されたタンデム方式の画像形成装置である。
【００２４】
この画像形成装置１０は、図２（ａ）に示すように、制御部２０、高圧電源部３０、表示操作部４０、画像読取部５０、画像処理部６０、搬送部７０、画像形成部８０などで構成される。
【００２５】
制御部２０は、ＣＰＵ２１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）２２やＲＡＭ（Random Access Memory）２３等のメモリと、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）等の記憶部２４と、ＮＩＣ（Network Interface Card）やモデム等のネットワークＩ／Ｆ部２５などで構成される。ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２２又は記憶部２４から処理内容に応じたプログラムを読み出し、ＲＡＭ２３に展開して実行することにより、画像形成装置１０の各部の動作を集中制御する。記憶部２４は、ＣＰＵ２１が各部を制御するためのプログラム、自装置の処理機能に関する情報、画像読取部５０が読み取った画像データ、図示しないクライアント装置などから入力された画像データなどを記憶する。ネットワークＩ／Ｆ部２５は、画像形成装置１０をＬＡＮ（Local Area Network）やＷＡＮ（Wide Area Network）等の通信ネットワークに接続し、外部の情報機器（例えばクライアント装置）との間で各種データの送受信を行う。
【００２６】
高圧電源部３０は、帯電や現像、転写の際に利用される高圧を発生する回路であり、後述する帯電装置８４や現像装置８２、一次転写ローラ８６、中間転写ユニット８７に交番波形（好ましくは、１つの出力端子から複数の交番波形）の高圧を出力する。特に、本実施例では、帯電装置８４に、量子化歪による誤差を補正した高圧を出力することにより、感光体ドラムを適切に帯電させる。この高圧電源部３０の詳細な構成は後述する。
【００２７】
表示操作部４０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイなどの表示部上に、透明電極が格子状に配置された感圧式や静電容量式などの操作部（タッチセンサ）を設けたタッチパネルなどで構成され、表示部及び操作部として機能する。表示部は、制御部２０から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態表示、各機能の動作状況等の表示を行う。操作部は、ユーザによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部２０に出力する。
【００２８】
画像読取部５０は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と呼ばれる自動原稿給紙装置５１及び原稿画像走査装置（スキャナー）５２などで構成される。自動原稿給紙装置５１は、原稿トレイに載置された原稿を搬送機構により搬送して原稿画像走査装置５２へ送り出す。原稿画像走査装置５２は、自動原稿給紙装置５１からコンタクトガラス上に搬送された原稿又はコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサの受光面上に結像させて原稿画像を読み取る。画像読取部５０によって読み取られた画像（アナログ画像信号）は、画像処理部６０において所定の画像処理が施される。
【００２９】
画像処理部６０は、アナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換処理を行う回路及びデジタル画像処理を行う回路などで構成される。画像処理部６０は、画像読取部５０からのアナログ画像信号にＡ／Ｄ変換処理を施すことによりデジタル画像データを生成する。また、画像処理部６０は、外部の情報機器（例えばクライアント装置）から取得した印刷ジョブを解析し、原稿の各ページをラスタライズしてデジタル画像データを生成する。そして、画像処理部６０は、必要に応じて、画像データに対して、色変換処理、補正処理（シェーディング補正等）、及び圧縮処理等の画像処理を施し、画像処理後の画像データを画像形成部８０に出力する。
【００３０】
搬送部７０は、図１に示すように、給紙装置７１、搬送機構７２、及び排紙装置７３などで構成される。本実施例では、給紙装置７１は、３つの給紙トレイユニットを備えている。これらの給紙トレイユニットには、用紙の坪量やサイズ等に基づいて識別された規格用紙や特殊用紙が予め設定された種類ごとに収容される。給紙トレイユニットに収容されている用紙は、最上部から一枚ずつ送出され、レジストローラ等の複数の搬送ローラを備えた搬送機構７２により画像形成部８０に搬送される。このとき、レジストローラが配設されたレジスト部により、給紙された用紙の傾きが補正されると共に搬送タイミングが調整される。そして、画像形成部８０によって画像が形成された用紙は、排紙ローラを備えた排紙装置７３により機外の排紙トレイに排紙される。
【００３１】
画像形成部８０は、図１及び図２（ｃ）に示すように、異なる色成分Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋに対応して設けられた、露光装置８１（８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１Ｋ）、現像装置８２（８２Ｙ、８２Ｍ、８２Ｃ、８２Ｋ）、感光体ドラム８３（８３Ｙ、８３Ｍ、８３Ｃ、８３Ｋ）、帯電装置８４（８４Ｙ、８４Ｍ、８４Ｃ、８４Ｋ）、クリーニング装置８５（８５Ｙ、８５Ｍ、８５Ｃ、８５Ｋ）、一次転写ローラ８６（８６Ｙ、８６Ｍ、８６Ｃ、８６Ｋ）、中間転写ユニット８７、定着装置８８等を備えて構成される。なお、以下の説明では、必要に応じて、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを除いた符号を使用する。
【００３２】
各色成分Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの感光体ドラム８３は、アルミ材よりなる円筒状の金属基体の外周面上に、保護層としてのオーバーコート層を設けた有機感光体層（ＯＰＣ）が形成された像担持体である。感光体ドラム８３は、接地された状態で後述する中間転写ベルトに従動して図１における反時計方向に回転される。
【００３３】
各色成分Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの帯電装置８４は、例えば帯電ローラ方式であって、帯電部材（帯電ローラ）が、その長手方向を感光体ドラム８３の回転軸方向に沿わせた状態で、対応する感光体ドラム８３に近接配設されており、帯電部材に高圧を印加することによって、当該感光体ドラム８３の表面に一様な電位を与える。この帯電に際して、高圧電源部３０から量子化歪による誤差を補正した高圧が出力される。
【００３４】
各色成分Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの露光装置８１は、例えばポリゴンミラーなどによって感光体ドラム８３の回転軸と平行に走査を行い、一様に帯電された対応する感光体ドラム８３の表面上に画像データに基づいて像露光を行うことにより静電潜像を形成させる。
【００３５】
各色成分Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの現像装置８２は、対応する色成分の小粒径のトナーと磁性体とからなる二成分現像剤を収容しており、トナーを感光体ドラム８３の表面に搬送して、当該感光体ドラム８３に担持された静電潜像をトナーにより顕像化する。この現像に際して、必要に応じて、高圧電源部３０から量子化歪による誤差を補正した高圧が出力される。
【００３６】
各色成分Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの一次転写ローラ８６は、中間転写ベルトを感光体ドラム８３に圧接し、対応する感光体ドラム８３に形成された各色トナー像を順次重ねて中間転写ベルトに一次転写する。この一次転写に際して、必要に応じて、高圧電源部３０から量子化歪による誤差を補正した高圧が出力される。
【００３７】
各色成分Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋのクリーニング装置８５は、一次転写後に対応する感光体ドラム８３上に残留した残留トナーを回収する。また、クリーニング装置８５の感光体ドラム８３の回転方向下流側には図示しない潤滑剤の塗布機構が隣接状態で設けられており、対応する感光体ドラム８３の感光面に潤滑剤の塗布を行っている。
【００３８】
中間転写ユニット８７は、像担持体である無端状の中間転写ベルト８７ａと支持ローラ８７ｂと二次転写ローラ８７ｃと分離装置（図示せず）と中間転写クリーニング部８７ｄなどを備え、複数の支持ローラ８７ｂに中間転写ベルト８７ａが張架されて構成される。一次転写ローラ８６Ｙ、８６Ｍ、８６Ｃ、８６Ｋによって各色トナー像が一次転写された中間転写ベルト８７ａが、二次転写ローラ８７ｃによって用紙に圧接されると、圧接部（二次転写ニップ部と呼ぶ。）にて用紙にトナー像が二次転写され、定着装置８８に送られる。この二次転写ニップの下流側（用紙搬送方向の下流側）に、分離装置（例えば、二次転写ローラ８７ｃの軸方向に延設された鋸歯状の除電針）が設置されている。中間転写クリーニング部８７ｄは、中間転写ベルト８７ａの表面に摺接されるベルトクリーニングブレード（ＢＣＬブレード）を有する。二次転写後に中間転写ベルト８７ａの表面に残存する転写残トナーは、ＢＣＬブレードによって掻き取られ、除去される。この二次転写や紙分離に際して、必要に応じて、高圧電源部３０から量子化歪による誤差を補正した高圧が出力される。
【００３９】
定着装置８８は、熱源となる加熱ローラ８８ａと定着ローラ８８ｂとこれらに掛け渡された定着ベルト８８ｃと加圧ローラ８８ｄなどを備え、定着ベルト８８ｃを介して定着ローラ８８ｂに加圧ローラ８８ｄが圧接されており、当該圧接部がニップ部を構成している。そして、加熱ローラ８８ａで加熱された定着ベルト８８ｃと各ローラとによりニップ部を通過する用紙を加熱加圧し、用紙に形成された未定着のトナー像を定着させる。
【００４０】
そして、定着装置８８によりトナー像が定着された用紙は、排紙ローラを備えた排紙装置７３により機外の排紙トレイに排紙される。
【００４１】
次に、高圧電源部３０の構成について、図２（ｂ）及び図３を参照して説明する。なお、通常の高圧電源回路は、装置の全体制御（特に、エンジン制御）を行うＣＰＵの一部機能を使用して出力制御が行われるが、装置の全体制御を行うＣＰＵが搭載されている制御基板と高圧電源回路が形成されている高圧電源基板とは分離されており、基板間の配線経路が長くなる場合がある。そのため、信号を確実に伝達するための部品が配置されるが、これらの部品によって信号の遅延が発生する。特に、近年の装置速度の向上や多種多様の用紙に対応するために、高圧の出力をより高速に切り替える必要があるが、各機能の接続点において時定数が形成されていると応答遅れが発生し、要求される切り替えが行えない場合が生じる。また、近年の画像形成装置の多機能に伴って装置の構造が複雑になると、配線の引き回しも複雑になり、その結果、信号にノイズが乗りやすくなって装置の誤動作が生じやすくなっている。そこで、本実施例では、高圧電源基板内にＣＰＵを配置し、このＣＰＵが生成する制御信号によって所望の波形が出力できるようにしている。
【００４２】
具体的には、図３に示すように、本実施例の高圧電源部３０は、高圧電源基板３０ａに、ＣＰＵ３１とメモリ３２と駆動アンプ部３３とスイッチ素子３４とＬＲ回路３５とトランス（変換機）３６などを備えている。
【００４３】
メモリ３２は、所望の放電電流を得るためのアナログ信号を量子化した波形のデジタル信号（ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）データ）を格納しており、ＣＰＵ３１は、メモリ３２に格納されているＰＷＭデータをＰＷＭ信号（制御信号）として出力する。駆動アンプ部３３は、ＣＰＵ３１から出力されたＰＷＭ信号を増幅して、スイッチ素子３４に出力する。スイッチ素子３４は、プッシュプル回路（純コンプリメンタリＢ級プッシュプル回路）であり、ＰＷＭ信号の電流極性を交互に変更する。
【００４４】
ＬＲ回路３５は、抵抗、コンデンサ等からなる回路であり、スイッチ素子３４から出力された信号を波形に変換し、トランス３６に出力する。トランス３６の一次側コイル（駆動コイル）と二次側コイル（高圧発生コイル）とは絶縁された構造になっており、ＬＲ回路３５から出力された波形を、巻き数比に応じて増幅し、画像形成部８０（特に、帯電装置８４）に出力する。
【００４５】
上記構成において、ＣＰＵ３１からデューティー比を変化させたＰＷＭ信号を出力することにより、任意の交番波形（例えば、正弦波や台形波）の高圧を出力することができる。
【００４６】
また、高圧電源部３０のＣＰＵ３１は、補正部３１ａ、放電開始電圧特定部３１ｂとして機能する。
【００４７】
補正部３１ａは、上記デジタル信号に基づいて生成した高圧を放電部材に印加したときの放電電流と上記の所望の放電電流との差分を取得し、その差分が小さくなるようにデジタル信号の各電圧値を補正する。その際、放電開始電圧以上の高圧に対応する、デジタル信号の各電圧値を補正するようにしてもよい。また、相対的に低い電圧値から順に所定の補正値を間引くようにしてもよく、放電のピーク電圧に対応するデジタル信号の電圧値は補正しないようにしてもよい。そして、全ての電圧値から所定の補正値を間引いても差分が閾値以下にならない場合は、再度、相対的に低い電圧値から順に所定の補正値を間引くことができる。また、補正部３１ａは、デジタル信号の波高値、及び／又は、デジタル信号の周波数に応じて、所定の補正値を変更することができる。
【００４８】
放電開始電圧特定部３１ｂは、放電電流の変曲点などに基づいて放電開始電圧を特定する。
【００４９】
なお、高圧電源部３０は、交番波形の高圧を出力することができる構成であればよい。例えば、図３では、高圧電源基板３０ａ内のＣＰＵ３１から制御信号が出力される構成としたが、図４に示すように、装置の全体制御（特に、エンジン制御）を行うＣＰＵが搭載されている制御基板から、高圧電源回路が形成されている高圧電源基板３０ａに制御信号が出力される構成としてもよい。その場合は、信号を確実に伝達するための部品（出力アンプやフィルタなど）が配置される。
【００５０】
以下、上記補正部３１ａの補正処理について、図面を参照して説明する。
【００５１】
図５は、所望の放電電流を得るためのアナログ信号の波形図であり、図６は、このアナログ信号を量子化したデジタル信号の波形図である。本実施例では、デジタル信号に基づいて高圧を発生させたときに流れる電流を、アナログ信号に基づいて高圧を発生させたときに流れる電流に合わせ込むために、デジタル信号の各電圧値から所定の補正値を間引くなどして各電圧値を補正する。
【００５２】
具体的には、図６（ａ）の右端を拡大した図６（ｂ）に示すように、デジタル電圧波形の相対的に低い電圧値（ここでは（１）の電圧値）から所定の補正値（例えば、１ｄｇｔの電圧値）を間引く。そして、アナログ波形の電流（平均値や積分値）と補正後のデジタル波形の電流（平均値や積分値）とを比較し、その差分が予め定めた閾値を超えていれば、図６（ｃ）に示すように、次の電圧値（ここでは（２）の電圧値）から所定の補正値を間引く。そして、この処理を高い電圧値（ここでは（ｎ）の電圧値）まで繰り返しても、上記差分が閾値以下にならない場合は、相対的に低い電圧値（上記（１）の電圧値）に戻って、更に所定の補正値を間引く。そして、差分が閾値以下になったら、補正した電圧値をＰＷＭ信号のデューティーに変換し、メモリ３２にテーブルとして格納する。
【００５３】
また、図６では、デジタル電圧波形全体の各電圧値を補正したが、放電開始電圧以上の高圧に対応する、デジタル信号の各電圧値を補正するようにしてもよい。
【００５４】
具体的には、図７に示すように、デジタル電圧波形の放電開始電圧以上の高圧に対応する電圧値の内の相対的に低い電圧値（ここでは（ｋ）の電圧値）から所定の補正値（例えば、１ｄｇｔの電圧値）を間引く。そして、アナログ波形の電流（平均値や積分値）と補正後のデジタル波形の電流（平均値や積分値）とを比較し、その差分が予め定めた閾値を超えていれば、次の電圧値（ここでは（ｋ＋１）の電圧値）から所定の補正値を間引く。そして、この処理を高い電圧値（ここでは（ｎ）の電圧値）まで繰り返しても、上記差分が閾値を超えていれば、放電開始電圧以上の高圧に対応する電圧値の内の相対的に低い電圧値（上記（ｋ）の電圧値）に戻って、更に所定の補正値を間引く。そして、差分が閾値以下となったら、補正した電圧値を上記テーブルに格納する。
【００５５】
図７の補正処理の場合、放電開始電圧を特定する必要があるが、放電開始電圧は、下記の第１〜３の方法によって予測することができる。
【００５６】
第１の方法は、出力電流の変曲点から予測する方法である。例えば、高圧電源回路に、出力電流（放電電流と誘導電流とを合算した電流）をモニターする回路を形成し、放電開始電圧特定部３１ｂは、図８に示すような出力電圧と出力電流との相関関係から、出力電圧に対して出力電流が大きく変化する電圧値（変曲点Ａ、ここでは１ｋＶ）を取得し、その電圧値を放電開始電圧として特定する。
【００５７】
第２の方法は、電圧波形と電流波形から予測する方法である。例えば、放電開始電圧特定部３１ｂは、図９に示すような電圧波形及び電流波形を取得し、電流波形の変曲点から放電電流のピークまでの時間（図の変曲点Ｂから放電電流が最大となる点Ｃまでの時間）を取得し、電圧値が最大となる点から上記時間だけ前の電圧を放電開始電圧として特定する。
【００５８】
第３の方法は、気圧センサの値から予測する方法である。例えば、画像形成装置に気圧を測定するセンサを設けると共に、気圧と放電電圧とを対応付けるテーブルを記憶しておき、放電開始電圧特定部３１ｂは、このテーブルを参照して気圧センサが測定した気圧に対応する放電電圧を取得し、この電圧を放電開始電圧として特定する。
【００５９】
なお、第１の方法や第２の方法で出力電流を測定する場合、図１０に示すような放電電流測定回路３７を形成し、この放電電流測定回路３７に流れる電流をＣＰＵ３１で測定することにより、放電電流と誘導電流とを合算した電流値を取得することができる。
【００６０】
次に、本実施例の画像形成装置１０（高圧電源部３０）の動作について、図１１のフローチャート図を参照して説明する。なお、所望の放電電流は予めメモリ３２に記憶されているものとする。また、ここでは、放電開始電圧以上の高圧に対応するデジタル信号の電圧値を補正する場合について記載する。
【００６１】
まず、高圧電源部３０は、デジタル信号に基づいて高圧を発生して帯電装置８４に出力し（Ｓ１０１）、放電電流測定回路３７は、帯電装置８４に流れる電流を取得する（Ｓ１０２）。そして、ＣＰＵ３１（放電開始電圧特定部３１ｂ）は、上記の第１の方法又は第２の方法を用いて放電開始電圧を特定する（Ｓ１０３）。
【００６２】
次に、ＣＰＵ３１（補正部３１ａ）は、放電開始電圧以上で、放電開始電圧に近い電圧値から所定の補正値を間引くなどしてデジタル信号の電圧値を補正する（Ｓ１０４）。例えば、最大の電圧値と最小の電圧値との差（ｐｐ電圧）を２５６ビットで表現する場合は、各電圧値から１ビット分の補正値を間引いて電圧値を補正する。この所定の補正値は、デジタル信号の波高値、及び／又は、デジタル信号の周波数に応じて変更することができ、例えば、波高値や周波数が２倍になったら、所定の補正値も２倍にすることができる。
【００６３】
そして、ＣＰＵ３１（補正部３１ａ）は、補正後のデジタル信号に基づいて生成した高圧を印加した時の放電電流（平均値や積分値）と、予めメモリ３２などに記憶した所望の放電電流（平均値や積分値）との差分が予め定めた閾値以下であるかを判断し（Ｓ１０５）、差分が閾値以下であれば（Ｓ１０５のＹｅｓ）、一連の補正処理を終了する。
【００６４】
一方、差分が閾値を超えている場合は（Ｓ１０５のＮｏ）、ＣＰＵ３１（補正部３１ａ）は、次に補正する電圧値が最大電圧値であるかを判断し（Ｓ１０６）、最大電圧値でなければ（Ｓ１０６のＮｏ）、次の電圧値を補正した後（Ｓ１０７）、Ｓ１０５に戻って、上記差分が閾値以下であるかを判断する。また、最大電圧値であれば（Ｓ１０６のＹｅｓ）、Ｓ１０４に戻って、再度、放電開始電圧に近い電圧値から順に補正する。
【００６５】
このように、アナログ高圧電源回路と同様な放電電流になるように、デジタル高圧電源回路のデジタル信号の各電圧値を補正することによって、微細な電流差異を補正することが可能になる。
【００６６】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、その構成や制御は適宜変更可能である。
【００６７】
例えば、上記実施例では、画像形成装置１０の帯電装置８４における放電制御に関して記載したが、現像装置８２、一次転写ローラ８６、中間転写ユニット８７などに高圧を印加する場合に対しても、本発明を同様に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、電子写真方式の画像形成に利用される高圧電源基板を備える画像形成装置及び当該画像形成装置における放電制御方法に利用可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１０  画像形成装置
２０  制御部
２１  ＣＰＵ
２２  ＲＯＭ
２３  ＲＡＭ
２４  記憶部
２５  ネットワークＩ／Ｆ部
３０  高圧電源部
３０ａ  高圧電源基板
３１  ＣＰＵ
３１ａ  補正部
３１ｂ  放電開始電圧特定部
３２  メモリ
３３  駆動アンプ部
３４  スイッチ素子
３５  ＬＲ回路
３６  トランス
３７  放電電流測定回路
４０  表示操作部
５０  画像読取部
５１  自動原稿給紙装置
５２  原稿画像走査装置
６０  画像処理部
７０  搬送部
７１  給紙装置
７２  搬送機構
７３  排紙装置
８０  画像形成部
８１、８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１Ｋ  露光装置
８２、８２Ｙ、８２Ｍ、８２Ｃ、８２Ｋ  現像装置
８３、８３Ｙ、８３Ｍ、８３Ｃ、８３Ｋ  感光体ドラム
８４、８４Ｙ、８４Ｍ、８４Ｃ、８４Ｋ  帯電装置
８５、８５Ｙ、８５Ｍ、８５Ｃ、８５Ｋ  クリーニング装置
８６、８６Ｙ、８６Ｍ、８６Ｃ、８６Ｋ  一次転写ローラ
８７  中間転写ユニット
８７ａ  中間転写ベルト
８７ｂ  支持ローラ
８７ｃ  二次転写ローラ
８７ｄ  中間転写クリーニング部
８８  定着装置
８８ａ  加熱ローラ
８８ｂ  定着ローラ
８８ｃ  定着ベルト
８８ｄ  加圧ローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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