(57)【要約】【課題】異常な放電履歴が感光体に残ることを抑制し、かつ、消費電力を低減可能な電源制御装置、画像形成装置及び電源制御方法を提供すること。【解決手段】帯電部材に印可するためのＡＣ電圧を生成する電源制御装置１００であって、ＡＣ電圧の基準電圧信号を出力する基準電圧信号出力手段８１と、基準電圧信号と帯電部材から検出されるフィードバック電圧の差に応じた電圧信号を出力するフィードバック手段８５と、電力の供給を受けて、前記電圧信号を増幅すると共にＡＣ電圧を生成する増幅手段８６と、ＡＣ電圧とＤＣ電圧を重畳させて前記帯電部材に電圧を印可する電圧印加手段８７と、基準電圧信号出力手段８１が基準電圧信号をオフにした後、少なくとも、帯電部材３０の電圧が放電開始電圧未満に低下する時間が経過した後、ＡＣ電圧生成手段８６に供給される電力をオフにする電力オフ手段８２，９０と、を有することを特徴とする。【選択図】図４
2010286787.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯電部材に印可するためのＡＣ電圧を生成する電源制御装置であって、
前記ＡＣ電圧の基準電圧信号を出力する基準電圧信号出力手段と、
前記基準電圧信号と前記帯電部材から検出されるフィードバック電圧の差、に応じた電圧信号を出力するフィードバック手段と、
電力の供給を受けて、前記電圧信号を増幅すると共に前記ＡＣ電圧を生成する増幅手段と、
前記ＡＣ電圧とＤＣ電圧を重畳させて前記帯電部材に印可する電圧印加手段と、
基準電圧信号出力手段が前記基準電圧信号をオフにした後、少なくとも、前記帯電部材の電圧が放電開始電圧未満に低下する時間が経過してから、前記増幅手段に供給される電力をオフにする電力オフ手段と、
を有することを特徴とする電源制御装置。
【請求項２】
前記基準電圧信号出力手段は、所定の時定数を有するフィルタを介して、前記基準電圧信号を出力し、
前記電力オフ手段は、前記時定数によって定まる前記時間が経過してから、前記増幅手段に供給される電力をオフにする、
ことを特徴とする請求項１記載の電源制御装置。
【請求項３】
前記高電圧印加手段と前記フィードバック手段が、前記フィードバック電圧を出力するフィードバック電圧生成回路を介して接続されており、
前記電力オフ手段は、前記時定数及び前記フィードバック電圧生成回路の第２の時定数に基づき定まる、前記時間が経過してから前記増幅手段に供給される電力をオフにする、
ことを特徴とする請求項２記載の電源制御装置。
【請求項４】
前記帯電部材の電圧を検出する電圧検出手段を有し、
前記電力オフ手段は、前記帯電部材の電圧が放電開始電圧未満に低下したことを検出した後、前記増幅手段に供給される電力をオフにする、
ことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載の電源制御装置。
【請求項５】
前記高電圧印加手段から前記帯電部材に流れる電流を検出する電流検出手段を有し、
前記電力オフ手段は、前記電流検出手段により検出された前記電流が略ゼロになったことを検出した後、前記増幅手段に供給される電力をオフにする、
ことを特徴とする請求項１〜４いずれか1項記載の電源制御装置。
【請求項６】
前記電力オフ手段は、前記帯電部材の電圧が略ゼロに低下した場合、前記増幅手段に供給される電力をオフにする、
ことを特徴とする請求項１〜５いずれか１項記載の電源制御装置。
【請求項７】
請求項１〜６いずれか1項記載の電源制御装置と、
前記帯電部材と、
前記帯電部材により周面が帯電される感光体と、
レーザビームにより感光体を走査して前記感光体に潜像を形成する露光装置と、
潜像にトナーを付着させ感光体の周面にトナー像を形成する現像装置と、
記録紙にトナー像を転写する転写装置と、
熱と圧力で記録紙にトナー像を定着する定着装置と、
感光体の表面に残留したトナーをブレードで除去するクリーニング装置と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
帯電部材に印可するためのＡＣ電圧を生成する電源制御装置の電源制御方法であって、
基準電圧信号出力手段が、前記ＡＣ電圧の基準電圧信号を出力するステップと、
フィードバック手段が、前記基準電圧信号と前記帯電部材から検出されるフィードバック電圧の差に応じた電圧信号を出力するステップと、
増幅手段が、電力の供給を受けて、前記電圧信号を増幅すると共に前記ＡＣ電圧を生成するステップと、
電圧印加手段が、前記ＡＣ電圧とＤＣ電圧を重畳させて前記帯電部材に印可するステップと、
基準電圧信号出力手段が前記基準電圧信号をオフにした後、少なくとも、前記帯電部材の電圧が放電開始電圧未満に低下する時間が経過してから、電力オフ手段が、前記増幅手段に供給される電力をオフにするステップと、
を有することを特徴とする電源制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯電部材に供給される電力の電源制御装置等に関し、特に、電子写真方式を採用した画像形成における電力の電源制御装置、画像形成装置及び電源制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１６は、従来の電子写真方式による画像形成ユニットの概略構成図を示す。画像形成ユニットは、像担持体であるドラム形状の感光体２０４の周辺に、感光体２０４の周面を帯電する帯電ローラ２０２と、感光体２０４に潜像を形成するためレーザビームにより感光体３５を走査する露光装置２０６と、レーザビームを誘導するミラー２０３と、潜像として形成された像にトナーを付着させ感光体の周面にトナー像を形成する現像装置２０５と、感光体２０４の表面に残留したトナーを除去するクリーニング装置２０１等を有する。
【０００３】
この帯電ローラ２０２の態様として、接触式帯電ローラと非接触式帯電ローラが知られているが、近年、感光体の表面に帯電面を接触させずに、感光体を帯電させる非接触式帯電ローラ（以下、単に「帯電ローラ」という場合がある）が用いられることが増えつつある。非接触式の帯電ローラ２０２は、帯電面と感光体２０４が接触しないので、感光体２０４に付着したトナーが帯電ローラ２０２に付着しにくい。一方、非接触ゆえ帯電ローラ２０２と感光体との間にギャップが形成されるため、帯電電圧が変動し帯電ムラを生じさせることがある。このため、感光体２０４を均一に帯電できるように、非接触式の帯電ローラ２０２の帯電装置は、ＡＣ＋ＤＣ重畳方式を採用することが多い（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
図１７（ａ）は、帯電ローラ２０２に印加されるＡＣ電圧を模式的に示す図の一例である。このようにＡＣ電圧を印加することで非接触式帯電ローラにより感光体２０４を帯電しても、感光体２０４を均一に帯電させることができる。
【０００５】
ところで、感光体２０４を帯電後、帯電装置はＡＣ電圧の印加を速やかに停止するが、こうすると感光体に残留電圧が残ってしまうことがある。
図１７（ｂ）は、印加を停止した後のＡＣ電圧を模式的に示す図の一例である。例えば、ＡＣ電圧のピークで印加が停止されると、感光体上に過大な残留電圧が残る。過大な残留電圧が感光体に長時間放置されると感光体２０４に電圧履歴が残ってしまう場合がある。
【０００６】
そこで、感光体に残る残留電圧を低減してからＡＣ電圧をオフにするため、ＡＣ電圧を規定する基準電圧の出力を停止してから所定時間の後、クロック信号をオフにする技術が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００７】
図１７（ｃ）は、基準電圧の出力を停止した時のＡＣ電圧を模式的に示す図の一例である。所定の時定数に応じてＡＣ電圧が徐々に小さくなることがわかる。特許文献２記載の帯電装置は、ＡＣ電圧を規定する基準電圧の出力を停止した後、時定数により定まる時間Ｔ２が経過してから、クロック信号を停止するとしている。このクロック信号は、ＡＣ電圧の周波数を規定するものなので、クロック信号を停止することで、ＡＣ電圧は周期的な変化を示すことなく時定数に応じて減少していく。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、一般的な帯電装置は、電源から増幅回路に供給される電力を増幅してＡＣ＋ＤＣ電圧を感光体２０４に印可するものであるため、クロック信号を停止しても、帯電装置が消費する電力はゼロにならないという問題がある。すなわち、基準電圧を停止して時間Ｔ２が経過することでＡＣ電圧は低下するので、感光体上に過大な残留電圧が残ることは防止できるが、その後も電力を消費したままであるという問題が残る。
【０００９】
そこで、増幅回路に供給される電力をオフにすることが考えられる。図１７（ｄ）は、増幅回路に供給される電力をオフにした場合のＡＣ電圧を模式的に示す図の一例である。図１７（ｂ）（ｃ）と異なり、ＡＣ電圧を急激に低下すること（瞬間的にゼロにすること）ができる。しかしながら、ＡＣ電圧を瞬間的にゼロにすると、異常な放電履歴が感光体２０４に残るおそれがある。
【００１０】
異常な放電履歴とは、感光体２０４の回転方向のある部分に極大又は極小の放電履歴が残ることをいう。例えば、ＡＣ電圧のプラス側のピーク時にＡＣ電圧を瞬間的にゼロにすると、感光体２０４の回転軸と平行にプラス側の大きな電圧の放電履歴が残ることがある。この場合、画像形成装置で印刷された用紙には、黒筋（色筋）が現れる。逆に、ＡＣ電圧のマイナス側のピーク時にＡＣ電圧を瞬間的にゼロにすると、感光体２０４の回転軸と平行にマイナス側の大きな電圧の放電履歴が残ることがある。この場合、画像形成装置で印刷された用紙には、白筋が現れる。
【００１１】
すなわち、引用文献２のように従来の帯電装置では、異常な放電履歴が感光体に残ることを防止すること、及び、画像形成装置の待機時の消費電力をゼロにするということを両立して実現できないという問題がある。
【００１２】
本発明は、上記課題に鑑み、異常な放電履歴が感光体に残ることを抑制し、かつ、消費電力を低減可能な電源制御装置、画像形成装置及び電源制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するため、本発明は、帯電部材に印可するためのＡＣ電圧を生成する電源制御装置であって、前記ＡＣ電圧の基準電圧信号を出力する基準電圧信号出力手段と、前記基準電圧信号と前記帯電部材から検出されるフィードバック電圧の差、に応じた電圧信号を出力するフィードバック手段と、電力の供給を受けて、前記電圧信号を増幅すると共に前記ＡＣ電圧を生成する増幅手段と、前記ＡＣ電圧とＤＣ電圧を重畳させて前記帯電部材に印可する電圧印加手段と、基準電圧信号出力手段が前記基準電圧信号をオフにした後、少なくとも、前記帯電部材の電圧が放電開始電圧未満に低下する時間が経過してから、前記増幅手段に供給される電力をオフにする電力オフ手段と、を有することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】画像形成装置の概略構成図の一例である。
【図２】帯電制御装置と帯電ローラを模式的に示す図の一例である。
【図３】制御基板の概略ハードウェア構成図の一例である。
【図４】高圧電源装置と制御基板の機能ブロック図の一例である。
【図５】フィルタ回路の出力の一例を示す図である。
【図６】トリガー回路を説明する図の一例である。
【図７】感光体と帯電ローラの間隔とパッシェンの法則を説明する図の一例である。
【図８】ＡＣ電圧が放電開始電圧未満に低下する時間を説明する図の一例である。
【図９】ＡＣ電圧と立ち下がり時間ｔ１の関係を示す図の一例である。
【図１０】帯電制御装置が帯電ローラに印可するＡＣ電圧を制御する手順を示すフローチャート図の一例である。
【図１１】高圧電源装置と制御基板の機能ブロック図の一例である（実施例２）。
【図１２】高圧電源装置と制御基板の機能ブロック図の一例である（実施例３）。
【図１３】帯電制御装置が帯電ローラに印可するＡＣ電圧を制御する手順を示すフローチャート図の一例である（実施例３）。
【図１４】高圧電源装置と制御基板の機能ブロック図の一例である（実施例４）。
【図１５】帯電制御装置が帯電ローラに印可するＡＣ電圧を制御する手順を示すフローチャート図の一例である（実施例４）。
【図１６】従来の電子写真方式による画像形成ユニットの概略構成図である。
【図１７】帯電装置が帯電ローラに印加するＡＣ電圧を模式的に示す図の一例である（従来図）。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。
【００１６】
まず、本実施形態の帯電制御装置１００が適用される画像形成装置２００について説明する。画像形成装置２００は、例えば、コピー機、プリンタ、ファクシミリ、又は、これらの機能の一以上を備えたＭＦＰ（Multifunction Peripheral）等である。また、スキャナ機能を備えていてもよい。本実施形態の帯電制御装置１００は、電子写真方式の画像形成装置２００に好適に適用できる。
【００１７】
図１は、画像形成装置２００の概略構成図の一例を示す。図1の画像形成装置２００はＭＦＰと呼ばれるものである。ＭＦＰは、自動原稿送り装置（ＡＤＦ）１０００と、スキャナ部２０００と、画像形成部３０００と、給紙ユニット４０００を有する。スキャナ部２０００は、ＡＤＦ１０００又は原稿給紙台１１に載置された原稿を１枚ずつコンタクトガラス２１上に搬送し、原稿から画像データを読み取った後に排紙トレイ１８上に排出する。具体的には、原稿給紙台１１上にセットされた原稿は、サイドフェンス（不図示）によって用紙の幅方向が揃えられ、給紙ローラ１２によって最下位の原稿から分離されて給紙され、搬送ベルト１９によってコンタクトガラス２１上に搬送される。また、給送部１５には、原稿幅検知センサ１３及び原稿長さ検知センサ１４が設けられ、これらによってＡＤＦ１０００から搬送される原稿のサイズ（Ｂ５、Ａ４、Ｂ４等）を検知することができる。そして、コンタクトガラス２１上の原稿は、画像データの読み取りが終了した後に、搬送ベルト１９及び排紙ローラ１６によって排紙トレイ１８上に排出され、一連の動作が終了する。
【００１８】
また、両面コピー時には、原稿は、給紙ローラ１２によって給紙され、搬送ベルト１９によってコンタクトガラス２１上を通過して反転爪１７で反転した後、再びコンタクトガラス２１上に搬送されて、原稿の裏面が読み取られる。次に、原稿は、搬送ベルト１９によって搬送されると共に、反転爪１７で反転した後、再びコンタクトガラス２１上に搬送されて、原稿の表面が読み取られる。そして、コンタクトガラス２１上の原稿は、搬送ベルト１９及び排紙ローラ１６によって排紙トレイ１８上に排出される。
【００１９】
スキャナ部２０００は、原稿を載置するためのコンタクトガラス２１と、光学走査系２０を有する。光学走査系２０は、露光ランプ２３、第１ミラー２６、第２ミラー２４、第３ミラー２５、レンズ２２及びフルカラーＣＣＤ２７を備える。露光ランプ２３及び第１ミラー１２は、不図示の第１キャリッジに装備され、第１キャリッジは、原稿を読み取る際に、ステッピングモータによって一定速度で副走査方向に移動する。第２ミラー２４及び第３ミラー２５は、不図示の第２キャリッジに装備され、第２キャリッジは、原稿を読み取る際に、ステッピングモータによって第１キャリッジのほぼ１／２の速度で移動する。そして、第１キャリッジ及び第２キャリッジが移動することによって、原稿の画像面が光学的に走査され、読み取られたデータがレンズ２２によってフルカラーＣＣＤ２７の受光面に結像され、光電変換される。フルカラーＣＣＤ２７によって、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の各色に光電変換された画像データは、Ａ／Ｄ変換され各種の画像処理が施される。
【００２０】
さらに、複写する際には、画像形成部３０００によって用紙に画像データが複写される。画像形成部３０００は、レーザ出力部２８、ｆθレンズ２７及びミラー２９を備える。レーザ出力部２８は、レーザダイオード（ＬＤ）、ポリゴンミラー及びポリゴンモータを有する。感光体３５の周囲には、帯電ローラ３０、黒現像器３１、赤信号の画像を書き込むためのＬＥＤ書き込みユニット３３、赤現像器３４、転写器及び分離器（不図示）が配置されている。
【００２１】
帯電ローラ３０は、後述するように非接触型帯電ローラである。帯電ローラ３０は、帯電制御装置１００によりＡＣ＋ＤＣ電圧が印可され、感光体３５の周面を帯電させる。レーザ出力部２８は、複写時にスキャナで読み取られた画像に応じて変調された黒信号のレーザ光を出射する。レーザ光はミラー２９により帯電した感光体３５の周面を主走査方向に走査するように誘導される。これにより、感光体３５上に潜像が形成される。
【００２２】
黒現像器３１及び赤現像器３４は、潜像形成された像にトナーを付着させ感光体３５の周面にトナー像（トナーによって可視化した像）を形成する。次述するように所定のタイミングで用紙が転写装置４０に搬送され、転写装置４０にてトナー像が用紙に転写される。感光体３５の表面に残留したトナーは、感光体３５の周面に摺接するブレードを備えたクリーニング装置により除去される。
【００２３】
用紙は、画像形成装置２００内の両面ユニット４６、第１トレイ５７、給紙ユニット４０００内の第２トレイ５４、第３トレイ５５及び第４トレイ５６のいずれかから選択される。選択された用紙は、フィードローラ４３及び分離コロ４７、第１給紙装置４８、第２給紙装置４９、第３給紙装置５１又は第４給紙装置５２によって給紙される。
【００２４】
また、両面ユニット４６及び第１トレイ５７から給紙された用紙は、縦搬送ユニット４５によって上方に向けて搬送され、第２給紙装置４９、第３給紙装置５１又は第４給紙装置５２によって給紙された用紙は、バンク縦搬送ユニット５３及び縦搬送ユニット４５を経由して搬送される。そして、この用紙は、その先端がレジストセンサ４２によって検出された後、所定時間が経過すると、レジストローラ４１に突き当てられて一端停止する。さらに、用紙は、副走査有効期間信号（ＦＧＡＴＥ）に同期してレジストローラ４１の回転により搬送され、感光体３５上のトナー像が転写される。
【００２５】
次に、用紙は、感光体３５から分離器（不図示）により分離された後に、搬送装置３６によって定着装置３７まで搬送され、定着装置３７により熱と圧力でトナー像が定着される。定着後の用紙は、片面印刷時と、両面印刷時の両面印刷後に、切り換え爪３９及び排紙ローラ３８によって排紙トレイ５８上に排出される。
【実施例１】
【００２６】
本実施例の帯電制御装置１００について説明する。本実施例の帯電制御装置１００は、増幅回路８６に供給される電源をオフすることができる。また、本実施例の帯電制御装置１００は、ＰＷＭ信号により帯電ローラ３０に印可するＡＣ電圧の電圧値（振幅）を制御する。このような帯電制御装置１００において、本実施形態の帯電制御装置１００は、ＰＷＭ信号をＯＦＦにした後、フィルタ回路の時定数で決まるＡＣ電圧の立ち下がり時間ｔ１を経てから、増幅回路８６に供給される電源をＯＦＦにする。
【００２７】
ＰＷＭ信号をＯＦＦにしてから、増幅回路８６に供給される電源をＯＦＦにするまで、立ち下がり時間ｔ１待つことで、異常な放電履歴が感光体に残ることを防止できる。また、増幅回路８６に供給される電源をＯＦＦにすることで、待機時（画像形成していない間）の消費電力を低減することができる。
【００２８】
図２は、帯電制御装置１００と帯電ローラ３０を模式的に示す図の一例である。帯電制御装置１００は、制御基板６１と高圧電源装置６２を有する。帯電制御装置１００と高圧電源装置６２は３つの信号線により接続されており、高圧電源と帯電ローラ３０は１つの信号線により接続されている。なお、この図は本実施形態に有用な信号線のみを示すもので、これ以外の信号線は省略した。
【００２９】
高圧電源装置６２は、画像形成装置２００の帯電ローラ３０に高圧な帯電電圧（ＡＣ＋ＤＣ電圧）を供給する装置である。本実施形態は、帯電電圧のうちＡＣ電圧の制御に特徴があるので、以下、帯電電圧を単にＡＣ電圧という。ＡＣ電圧の大きさと周波数は制御基板６１により制御される。制御基板６１は、次の３つの信号を高圧電源装置６２に出力する。３つの信号により、高圧電源装置６２がＡＣ電圧の電圧値（振幅）、周波数、及び、増幅回路８６に供給される電源のＯＮ／ＯＦＦを制御することができる。
【００３０】
ＰWM信号（特許請求の範囲における「基準電圧信号」に対応する）：  ＡＣ電圧の電圧値
ＴＲＧ信号  ：  増幅回路８６の電源のＯＮ／ＯＦＦ
ＣＬＫ信号  ：  ＡＣ電圧の周波数
なお、制御基板６１はマイコンの一形態であり、ＣＰＵ７１に代表されるマイコンのハードウェアを有する。
図３は、制御基板６１の概略ハードウェア構成図の一例を示す。この図は、主にソフトウェアによって帯電制御装置１００を実装する場合のハードウェア構成図であり、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の特定機能向けに生成されたＩＣを利用してもよい。
【００３１】
制御基板６１は、ＣＰＵ７１、メモリ７２、ハードディスク７３、入力装置７４、メモリ装着部７５、ディスプレイユニット７６及びネットワーク装置７７を有する。ハードディスク７３には、帯電制御装置１００を制御するためのプログラム７０が記憶されている。
【００３２】
ＣＰＵ７１は、ハードディスク７３からプログラム７０を読み出し実行し、帯電制御装置１００の全体を統括的に制御する。メモリ７２は、ＤＲＡＭなどの揮発性メモリで、ＣＰＵ７１がプログラム７０を実行する際の作業エリアとなる。入力装置７４は、例えば、画像形成装置２００の操作部であり、タッチパネルとハードキーとを有する。一般のコンピュータと同様に、マウスやキーボードを搭載していてもよい。また、ディスプレイユニット７６は、例えば操作部と一体のＬＣＤ（Liquid Crystal Display）である。
【００３３】
メモリ装着部７５には、記憶媒体７８が脱着可能であり、記憶媒体７８からデータを読み出し、また、記録媒体にデータを書き込む際に利用される。メモリ装着部７５は、例えばＵＳＢインターフェイスである。プログラム７０は、記憶媒体７８に記憶された状態で配布され、メモリ装着部７５が記憶媒体７８から読み出したプログラム７０は、ハードディスク７３にインストールされる。なお、記憶媒体７８は、例えば、ＵＳＢメモリ、ＤＩＭＭ（Dual Inline Memory Module）、ＣＤ−ＲＯＭ／ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ／ＲＡＭ／ＲＷ、ブルーレイディスク、ＳＤカード、メモリースティック（登録商標）等、不揮発性の可搬容易な記憶媒体である。
【００３４】
ネットワーク装置７７は、ＬＡＮやインターネットなどのネットワークに接続するためのインターフェイス（例えばイーサネット（登録商標）カード）である。ネットワーク装置７７は、ＯＳＩ基本参照モデルの物理層、データリンク層に規定されたプロトコルに従う処理を実行して、ネットワークに接続された各種のサーバと通信することを可能にする。プログラム７０は、ネットワークを介して接続した所定のサーバからダウンロードすることができる。
【００３５】
図４は、高圧電源装置６２と制御基板６１の機能ブロック図の一例を示す。制御基板６１は、ＰＷＭ信号出力部８１と、トリガー信号出力部８２と、クロック信号出力部８３をそれぞれ有する。これらの各機能は、制御基板６１のＣＰＵ７１がプログラム７０を実行することで実現される。不図示の入出力インターフェイスを介して、ＰＷＭ信号出力部８１はフィルタ回路８４に、トリガー信号出力部８２とクロック信号出力部８３は増幅回路８６に、それぞれ接続されている。
【００３６】
高圧電源装置６２においてフィルタ回路８４は差動アンプ８５の入力端子の正側に、帯電ＡＣ電圧ＦＢ回路８９が作動アンプの入力端子の負側に、それぞれ接続されている。差動アンプ８５の出力は、増幅回路８６に接続されている。増幅回路８６は高圧変換回路８７と接続されており、高圧変換回路８７は帯電ＡＣ電圧ＦＢ回路８９と、コンデンサを介して接続されている。高圧変換回路８７，帯電ＡＣ電圧ＦＢ回路８９及び差動アンプ８５により、負帰還ループが構成される。帯電ＡＣ電圧ＦＢ回路８９は、例えば半波整流回路や全波整流回路である。また、高圧変換回路８７には、帯電ＤＣ出力回路８８が接続されている。
【００３７】
ＰＷＭ信号出力部８１は、帯電ローラ３０にＡＣ電圧を出力する際にＰＷＭ信号をフィルタ回路８４に出力する。すなわち、画像形成装置２００が潜像を形成するため感光体３５を帯電する際、ＰＷＭ信号出力部８１はＰＷＭ信号を出力する。ＰＷＭ信号はフィルタ回路８４により積分される。
【００３８】
図５は、フィルタ回路８４の出力の一例を示す図である。フィルタ回路８４は抵抗とコンデンサが直列に接続されているため、フィルタ回路８４から出力される電圧値は、抵抗値Ｒ１と静電容量Ｃ１により定まる時定数τ１（＝Ｒ１・Ｃ１）に従い、徐々に「ＰＷＭ信号の振幅×デューティー比」の電圧値に到達する。一方、ＰＷＭ信号の周期は時定数τ１よりも充分に短いので、フィルタによりパルスは完全になまり、フィルタ回路８４の出力は、電圧が徐々に大きくなる形状となる。
【００３９】
ＡＣ電圧を決定するのは、主にＰＷＭ信号の振幅であるが、ＰＷＭ信号のデューティー比によってＡＣ電圧を高精度に調整できる。したがって、ＰＷＭ信号の振幅とデューティー比が、ＡＣ電圧の出力基準値となる。
【００４０】
なお、ＰＷＭ信号出力部８１は、例えば、画像形成装置２００がその日始めて電源オンされると、予め定められた初期のデューティー比のＰＷＭを出力する。そして、制御基板６１は実際のＡＣ電圧を検出し、適切な値が検出されるように、デューティー比をフィードバック制御する。一度、デューティー比を定めると、デューティー比とＡＣ電圧の関係は大きく変化しないので、例えば、所定数印刷するまで、ＰＷＭ信号出力部８１は同じデューティー比のＰＷＭ信号を出力する。なお、出力基準値は必ずしもＰＷＭ信号でなくてもよく、値を調整可能な定電圧であってもよい。
【００４１】
差動アンプ８５は、２つの入力電圧（フィルタ回路８４の出力電圧と帯電ＡＣ電圧ＦＢ回路８９の出力電圧）の電位差に応じた電圧を出力する。増幅回路８６は差動アンプ８５から出力された電圧を正弦波に整形する。増幅回路８６は、例えば、増幅後又は増幅前の電圧からＣＬＫ信号のON/OFFを利用して、例えば、ＣＬＫ信号のＯＮに対応した正の矩形波とＯＦＦに対応した負の矩形波を生成する。この矩形波にローパスフィルタを通過させて高調波を除去することで、正弦波を得ることができる。したがって、クロック信号の周波数がＡＣ電圧の周波数となる。
【００４２】
増幅前に正弦波を生成した場合、さらに増幅回路８６は、正弦波の波形を増幅して高圧変換回路８７に出力する。すなわち、増幅回路８６は、後述する電源Ｖｄから電力の供給を受け、差動アンプ８５から出力された電圧に比例した振幅のＡＣ電圧を生成する。
【００４３】
高圧変換回路８７は主にトランスなどで構成されており、増幅回路８６の出力を高圧出力に昇圧する。高圧変換回路８７は、増幅回路８６から入力された数十ボルトレベルの正弦波を、例えば数キロボルトレベルの正弦波に昇圧し、さらに、帯電ＤＣ出力回路８８が出力するＤＣ電圧と重畳させて、帯電ＡＣ+ＤＣ出力として帯電ローラ３０に印加する。帯電ＤＣ出力回路８８が出力するＤＣ電圧は、感光体３５の帯電電圧と同程度である。前述したように、帯電ＡＣ+ＤＣ出力をＡＣ電圧と称す。
【００４４】
増幅回路８６、高圧変換回路８７、帯電ＡＣ電圧ＦＢ回路８９、差動アンプ８５により負帰還ループが成立するので、帯電ローラ３０に印加されるＡＣ電圧は、フィルタ回路８４と帯電ＡＣ電圧ＦＢ回路８９の出力が一致したところで安定する。
【００４５】
〔ＴＲＧ信号〕
図６（ａ）を用いて、ＴＲＧ信号について説明する。図示するように、増幅回路８６には電源ＶｄとＧＮＤ１が接続されている。増幅回路８６は電源Ｖｄから供給される電力により、矩形波から生成した正弦波を増幅する。
【００４６】
図６（ｂ）は増幅回路８６に対するトリガー回路９０の作用を説明する図の一例である。トリガー回路９０は２つのスイッチＡ、Ｂを有し、それぞれがトリガー信号出力部８２と接続されている。スイッチＡとスイッチＢは、ＴＲＧ信号がＯＮの時にＯＮとなり、ＴＲＧ信号がＯＦＦの時にＯＦＦとなる。
【００４７】
また、トリガー回路９０は電源Ｖｃｃ及びＧＮＤと接続されている。Ｖｃｃは画像形成装置２００の電源電圧（１００Ｖ／２００Ｖ）でなく、高圧電源基板の電源電圧（２４Ｖ）、すなわち、電源ユニット（ＰＳＵ）から高圧電源に供給される電圧である。ＧＮＤは画像形成装置２００の接地電位である。したがって、Ｖｃｃ＞Ｖｄ、ＧＮＤ１＞ＧＮＤの関係がある。
【００４８】
ＴＲＧ信号がＯＮの状態では、スイッチＡがＯＮとなるのでＶｄとＶｃｃが等電位になる。また、ＴＲＧ信号がＯＮの状態ではスイッチＢがＯＮとなるので、ＧＮＤ１とＧＮＤが等電位になる。したがって、ＶｃｃからＧＮＤに電流が流れ、増幅回路８６が電力を消費する。
【００４９】
一方、ＴＲＧ信号がＯＦＦの状態では、スイッチＡがＯＦＦとなるので、ＶｄとＶｃｃが電気的に切断され、スイッチＢがＯＦＦとなるので、ＧＮＤ１とＧＮＤが電気的に切断される。したがって、ＶｄからＧＮＤ１に電流が流れることがなく、増幅回路８６が電力を消費することを防止できる。したがって、トリガー信号出力部８２がトリガー回路９０にＯＦＦのＴＲＧ信号を出力することで、増幅回路８６が待機時に電力を消費することを防止できる。
【００５０】
また、ＴＲＧ信号がＯＦＦになると、増幅回路８６から帯電ローラ３０側には、電力が供給されないので、ＡＣ電圧は例えば感光体３５側の接地にぬけ、瞬間的にゼロになる。すなわち、ＴＲＧ信号がＯＦＦになるとほぼ同時に、帯電ローラ３０に印可されていたＡＣ電圧は瞬間的にゼロになる。
【００５１】
本実施形態の帯電制御装置１００は、このＴＲＧ信号をＯＦＦにするタイミングを制御することで、感光体３５に異常放電の履歴が残留することを防止する。
【００５２】
〔ＴＲＧ信号をＯＦＦにするタイミング〕
まず、放電開始電圧Ｖ１について説明する。感光体３５と帯電ローラ３０の間にギャップを形成する非接触型の帯電ローラ３０の場合、放電により感光体３５の表面を帯電させる。
図７（ａ）は、感光体３５と帯電ローラ３０の間隔を説明する図の一例である。非接触型の帯電ローラ３０は、帯電ローラ３０に高圧のＡＣ＋ＤＣ電圧を印加して、感光体３５に放電する。ここで、帯電ローラ３０が放電を開始するために必要な放電開始電圧Ｖ１は、パッシェンの法則にしたがうことが知られている。
【００５３】
図７（ｂ）はパッシェンの法則を説明する図の一例である。帯電ローラ３０と感光体３５のギャップをｄとすると、放電開始電圧Ｖ１は大気圧と間隔ｄの関数として得られる。すなわち、感光体３５への放電開始電圧Ｖ１は、間隔ｄと気圧により決まる。大気圧が一定であるとすれば、放電開始電圧Ｖ１は、ほぼ間隔ｄにより定まる。したがって、放電開始電圧Ｖ１はほぼ一定である。
【００５４】
異常放電も放電の一形態であるので、異常放電もパッシェンの法則により定まる放電開始電圧Ｖ１未満では生じないとすることができる。したがって、ＡＣ電圧が放電開始電圧Ｖ１未満まで低下したら、ＴＲＧ信号をＯＦＦにしてよいことが分かる。
【００５５】
図８は、ＡＣ電圧が放電開始電圧Ｖ１未満に低下する立ち下がり時間ｔ１を説明する図の一例である。図８の縦軸はＡＣ電圧を、横軸は時間をそれぞれ表す。なお、図８では、ＡＣ電圧の周期的な変動を省略した。
【００５６】
増幅回路８６は、差動アンプ８５が出力する２つの入力電圧の電位差を増幅するが、負帰還ループ側の入力電圧は極短時間に、フィルタ回路８４からの入力電圧に追随する。また、ＰＷＭ信号がＯＦＦになると、フィルタ回路８４から差動アンプ８５への入力電圧はフィルタ回路８４の時定数τ１に従い減衰する。したがって、帯電ローラ３０に印可されたＡＣ電圧は、フィルタ回路８４の時定数τ１に従い減衰する。この時定数τ１は、ＡＣ電圧の立ち上がり時と同じ時定数である。すなわち、ＡＣ電圧は、次式に従い時間と共に低減する。
ＡＣ電圧＝Ｖ０×exp(-ｔ/τ１)
ここで、Ｖ０は時刻ｔ＝０におけるＡＣ電圧である。ＡＣ電圧が低下を始めるのは、フィルタ回路８４の電圧が低下し始めた時であるので、ＰＷＭ信号がＯＦＦになった時である。したがって、Ｖ０は、ＰＷＭ信号がＯＦＦになった時のＡＣ電圧である。
【００５７】
以上から、ＰＷＭ信号がＯＦＦになった時から、図８に示した放電開始電圧Ｖ１を下回る立ち下がり時間ｔ１が経過すれば、ＴＲＧ信号をＯＦＦにしても、異常放電が生じることを防止できる。立ち下がり時間ｔ１は次式により算出することができる。
【００５８】
立ち下がり時間ｔ１=τ１×ln（Ｖ１／Ｖ０） =  Ｒ１・Ｃ１×ln（Ｖ１／Ｖ０） 
トリガー信号出力部８２は、ＰＷＭ信号がＯＦＦになった時から、立ち下がり時間ｔ１が経過したあと、ＴＲＧ信号をＯＦＦにする。
【００５９】
図９は、ＡＣ電圧と立ち下がり時間ｔ１の関係を示す図の一例である。ＡＣ電圧がＶ０の時にＰＷＭ信号がＯＦＦになっている。ＡＣ電圧は、exp(-ｔ/τ１)に比例して低下していき、やがて放電開始電圧Ｖ１未満に低下する。ＰＷＭ信号がＯＦＦになってから、ＡＣ電圧が放電開始電圧Ｖ１未満になるまでの時間が、時定数τ１により定まる立ち下がり時間ｔ１である。
【００６０】
〔立ち下がり時間ｔ１の決定方法〕
立ち下がり時間ｔ１はいくつかの方法で決定することができる。立ち下がり時間ｔ１は、予め定めておきハードディスク７３に記憶しておいてもよいし、所定期間毎（毎月、毎週、毎日）に計算してもよいし、所定枚数印刷する毎に計算してもよいし、ＰＷＭ信号をＯＦＦにする毎に計算してもよい。このような計算は、トリガー信号出力部８２が行う。所定枚数印刷する毎に計算する場合、ＰＷＭ信号のデューティー比を調整するタイミングと同じタイミングで計算できるので、正確に校正されたＡＣ電圧Ｖ０の振幅に対し、立ち下がり時間ｔ１を算出することができる。
【００６１】
例えば、ＰＷＭ信号のデューティー比を調整した後、トリガー信号出力部がＡＣ電圧の振幅を検出しておく。この値をＰＷＭ信号がＯＦＦになった時のＡＣ電圧として、ｔ１=τ１×ln(Ｖ１/Ｖ０)から、立ち下がり時間ｔ１を算出することができる。
【００６２】
τ１は固定値であるが、Ｖ１は大気圧の関数なので、さらに大気圧を検出し、立ち下がり時間ｔ１を算出してもよい。
【００６３】
なお、立ち下がり時間ｔ１は、ＰＷＭ信号がＯＦＦになった時のＡＣ電圧Ｖ０によって異なるはずであるが、ＰＷＭ信号がＯＦＦになった時にＡＣ電圧が最大値を取っていると仮定する。こうすることで、立ち下がり時間ｔ１にマージンを設けることができる。
【００６４】
また、ＰＷＭ信号をＯＦＦにする毎に計算する場合、トリガー信号出力部８２は、ＰＷＭ信号がＯＦＦになった時のＡＣ電圧を検出して、立ち下がり時間ｔ１を算出できる。したがって、ＰＷＭ信号がＯＦＦになった時にＡＣ電圧の大きさに応じて、立ち下がり時間ｔ１を算出でき、立ち下がり時間ｔ１を最小限に抑制できる。したがって、消費電力を抑制しやすくすることができる。
【００６５】
ところで、立ち下がり時間ｔ１は、ＰＷＭ信号がＯＦＦになった時のＡＣ電圧Ｖ０に関わりなく異常放電を防止しうる、最も早いタイミングであるが、必ずしも立ち下がり時間ｔ１で、トリガー信号出力部８２がＴＲＧ信号をＯＦＦにしなくてもよい。立ち下がり時間ｔ１以降は、さらに異常放電の可能性が低下するので、立ち下がり時間ｔ１は長い方が好ましい。したがって、例えば、ＡＣ電圧がゼロになってから、トリガー信号出力部８２がＴＲＧ信号をＯＦＦにすることができる。図９では、ＡＣ電圧がゼロ（ほぼゼロでもよい）になるまでの時間を時間ｔ２で示した。
【００６６】
一方、ＰＷＭ信号がＯＦＦになってから、ＴＲＧ信号がＯＦＦになるまで、あまり長いと待機状態の消費電力が増大する。したがって、ＰＷＭ信号がＯＦＦになってから、ＴＲＧ信号をＯＦＦにするまでの時間は、「立ち下がり時間ｔ１以上、時間ｔ２以下」の間で適宜設定できる。例えば、実験的に、異常放電の生じることをほぼ必ず防止できる時間を定めることができる。
【００６７】
〔動作手順〕
図１０は、帯電制御装置１００が帯電ローラ３０に印可するＡＣ電圧を制御する手順を示すフローチャート図の一例である。図１０のフローチャート図は、制御基板６１がＡＣ電圧のＯＦＦをＰＷＭ信号出力部８１に要求するとスタートする。この要求は、例えば画像形成のプロセスから取得する。
【００６８】
ＰＷＭ信号出力部８１は、ＡＣ電圧のＯＦＦの要求を取得すると、ＰＷＭ信号をＯＦＦにする（Ｓ１０）。また、ＰＷＭ信号出力部８１は、ＰＷＭ信号をＯＦＦにしたことを、トリガー信号出力部８２に通知する。
【００６９】
この通知を受けて、トリガー信号出力部８２は、予め定められた立ち下がり時間ｔ１の計測を開始し、立ち下がり時間ｔ１が経過するまで待機する（Ｓ２０）。立ち下がり時間ｔ１の計測は、クロック信号をカウントしてもよいし、タイマーに立ち下がり時間ｔ１を設定して割り込みを待ってもよい。
【００７０】
立ち下がり時間ｔ１が経過すると（Ｓ２０のＹｅｓ）、ＡＣ電圧が放電開始電圧Ｖ１未満に低下したとしてよいので、トリガー信号出力部８２は、ＴＲＧ信号をＯＦＦにする（Ｓ３０）。また、トリガー信号出力部８２はＴＲＧ信号をＯＦＦにしたことをクロック信号出力部８３に通知する。
【００７１】
ＴＲＧ信号がＯＦＦになると、ＡＣ電圧を生成するためのクロック信号も不要となるので、クロック信号出力部８３は、クロック信号をＯＦＦにする（Ｓ４０）。ステップＳ３０とＳ４０を略同時に実行してもよい。
【００７２】
以上説明したように、ＰＷＭ信号がＯＦＦになってから、ＴＲＧ信号をＯＦＦにするまでに、立ち下がり時間ｔ１待つことで、感光体に異常放電の履歴が残ることを防止でき、かつ、ＴＲＧ信号をＯＦＦにすることで、待機時の消費電力を低減することができる。
る。
【実施例２】
【００７３】
本実施例では、帯電ＡＣ電圧ＦＢ回路８９の時定数を考慮して、立ち下がり時間ｔ１を決定する帯電制御装置１００について説明する。帯電ＡＣ電圧ＦＢ回路８９によって負帰還ループに遅れが生じうる場合、帯電ＡＣ電圧ＦＢ回路８９の時定数を考慮することで、立ち下がり時間ｔ１を正確に決定することができる。
【００７４】
図１１は、本実施例における、高圧電源装置６２と制御基板６１の機能ブロック図の一例を示す。図１１において図４と同一部には同一の符号を付しその説明は省略する。図１１の帯電制御装置１００は、帯電ＡＣ電圧ＦＢ回路８９に交流平滑回路９５を有する。交流平滑回路９５は、コンデンサと抵抗が直列に接続されている。抵抗９５ａの抵抗値はＲ２、コンデンサ９５ｂの静電容量はＣ２である。
【００７５】
図１１のように帯電ＡＣ電圧ＦＢ回路８９が交流平滑回路９５を有する場合、差動アンプ８５に入力するＡＣ電圧は時手数τ２（＝Ｒ２・Ｃ２）だけ遅れる。また、フィルタ回路８４が時定数τ１を有しているのは、実施例１と同様である。したがって、図１１のように差動アンプ８５の２つの入力電圧が、それぞれ時定数τ１とτ２の遅れをもって入力される場合、ＡＣ電圧の立ち下がりの時定数は、次式で現される。
立ち下がりの時定数=τ１＋τ２＝R1・C1＋R2・C2
したがって、立ち下がり時間ｔ１は次式により算出することができる。
立ち下がり時間ｔ１=（τ１＋τ２）×ln(Ｖ１/Ｖ０)  
トリガー信号出力部８２は、ＰＷＭ信号がＯＦＦになった時から、この立ち下がり時間ｔ１が経過したあと、ＴＲＧ信号をＯＦＦにすればよいことになる。
【００７６】
図１１の交流平滑回路９５は、一例、又は、帯電ＡＣ電圧ＦＢ回路８９の等価回路とみなすことができるが、差動アンプ８５には帯電ＡＣ電圧ＦＢ回路８９による遅れが生じることが多い。したがって、本実施例の帯電制御装置１００によれば、帯電ＡＣ電圧ＦＢ回路８９の構成に応じて、立ち下がり時間ｔ１を正確に決定することができる。ＰＷＭ信号がＯＦＦになってから、本実施例の立ち下がり時間ｔ１だけ待つことで、より確実に感光体に異常放電の履歴が残ることを防止できる。
【実施例３】
【００７７】
実施例１，２では、ＰＷＭ信号がＯＦＦになってから、立ち下がり時間ｔ１が経過した後、トリガー信号出力部８２がＴＲＧ信号を出力した。本実施例では立ち下がり時間ｔ１を用いることなく、制御基板６１によりＡＣ電圧を監視して、ＡＣ電圧が放電開始電圧Ｖ１を下回ったら、ＴＲＧ信号をＯＦＦする。こうすることで、立ち下がり時間ｔ１を算出したり、記憶しておくことなく、異常放電の履歴が残ることを防止できる。
【００７８】
図１２は、本実施例における、高圧電源装置６２と制御基板６１の機能ブロック図の一例を示す。図１２において図４と同一部には同一の符号を付しその説明は省略する。図１２の帯電制御装置１００は、制御基板６１にＡＣ電圧検出部９１を有する。ＡＣ電圧検出部９１は、ＣＰＵ７１がプログラム７０を実行することで実現される。
【００７９】
ＡＣ電圧検出部９１は例えば包絡線検波回路９２を有している、包絡線検波回路９２は、ダイオード９２ａと、ダイオード９２ａに直列なコンデンサ９２ｂ及び抵抗９２ｃを有する。ダイオード９２ａは帯電ＡＣ電圧ＦＢ回路８９に接続される。包絡線検波回路９２は、図８の点線で示した「ＡＣ電圧＝V0×exp(-ｔ/τ)」の電圧値を検出することを可能にする。ＡＣ電圧検出部９１は、帯電ＡＣ電圧ＦＢ回路８９からの入力されたＡＣ電圧を、例えばＡ／Ｄ変換してその値を検出する。なお、包絡線検波回路９２は、帯電ＡＣ電圧ＦＢ回路８９が有していてもよい。
【００８０】
包絡線検波回路９２によりＡＣ電圧の包絡線の電圧を検出することで、ＡＣ電圧が周期的に変動して一時的に放電開始電圧Ｖ１を下回っても、ＡＣ電圧検出部９１が、ＡＣ電圧が放電開始電圧Ｖ１を下回ったと誤検知することを防止できる。ＡＣ電圧検出部９１は、ＡＣ電圧の包絡線が放電開始電圧Ｖ１を下回ったことを検出すると、トリガー信号出力部８２に通知する。トリガー信号出力部８２はこの通知を取得すると、トリガー信号をＯＦＦにする。したがって、ＡＣ電圧が放電開始電圧Ｖ１を実際に下回ったことを確認してから、トリガー信号をOＦＦにでき、感光体に異常放電の履歴が残ることを確実に防止できる。
【００８１】
ＰＷＭ信号をＯＦＦにした時のＡＣ電圧Ｖ０が、ＡＣ電圧の最大値よりも低い場合には、立ち下がり時間ｔ１の経過を待つよりも早期にトリガー信号をＯＦＦにできる。このため、より消費電力を節約しやすくなる。
【００８２】
また、ＰＷＭ信号をＯＦＦの度にＡＣ電圧を検出するのでなく、ＡＣ電圧が放電開始電圧Ｖ１を下回る時間を予め記憶しておいてもよい。例えば、その日の最初に画像形成装置１００の電源がオンになる立ち上げの一回目に（すなわち初期化作業において）、ＰＷＭ信号出力部は、ＰＷＭ信号をＯＮしてＡＣ電圧が安定したらＰＷＭ信号をＯＦＦする。ＯＦＦしたことは、トリガー信号出力部に通知する。トリガー信号出力部は、ＰＷＭ信号がＯＦＦされてから、ＡＣ電圧を監視し、放電開始電圧Ｖ１以下になる時間を計測する。この時間が立ち下がり時間ｔ１なので、ハードディスクに記憶しておく。画像形成時にトリガー信号出力部は、ＰＷＭ信号がＯＦＦされてから、ハードディスクに記憶されたＡＣ電圧が放電開始電圧Ｖ１を下回る時間が経過すると、ＴＲＧ信号をＯＦＦにする。
【００８３】
また、ＡＣ電圧の周波数によって、ＡＣ電圧が放電開始電圧Ｖ１を下回る時間が可変となる場合がある。したがって、増幅回路８６がＡＣ電圧の周波数を変えることができる場合、各周波数ごとにＡＣ電圧が放電開始電圧Ｖ１を下回る時間をハードディスクに記憶しておくことが好ましい。
【００８４】
図１３は、帯電制御装置１００が帯電ローラ３０に印可するＡＣ電圧を制御する手順を示すフローチャート図の一例である。図１３において図１０と同じステップには同じ符号を付した。図１３のフローチャート図は、制御基板６１がＡＣ電圧のＯＦＦをＰＷＭ信号出力部８１に要求するとスタートする。この要求は、例えば画像形成のプロセスから取得する。
【００８５】
ＰＷＭ信号出力部８１は、ＡＣ電圧のＯＦＦの要求を取得すると、ＰＷＭ信号をＯＦＦにする（Ｓ１０）。
【００８６】
ＡＣ電圧検出部９１は、ＰＷＭ信号出力部８１から、ＰＷＭ信号をＯＦＦにしたことの通知を受けて、ＡＣ電圧の監視を開始してもよいし、ＰＷＭ信号のＯＮ、ＯＦＦに関わらず、常時、ＡＣ電圧を監視していてもよい。
【００８７】
ＡＣ電圧検出部９１は、ＡＣ電圧が放電開始電圧Ｖ１を下回ったか否かを判定する（Ｓ２１）。ＡＣ電圧検出部９１は、ＡＣ電圧が放電開始電圧Ｖ１を下回るまで監視を継続する。
【００８８】
ＡＣ電圧が放電開始電圧Ｖ１を下回ると（Ｓ２１のＹｅｓ）、ＡＣ電圧検出部９１はトリガー信号出力部８２にＡＣ電圧が放電開始電圧Ｖ１を実際に下回ったことを通知する。
【００８９】
この通知を取得すると、トリガー信号出力部８２は、ＴＲＧ信号をＯＦＦにする（Ｓ３０）。また、トリガー信号出力部８２はＴＲＧ信号をＯＦＦにしたことをクロック信号出力部８３に通知する。
【００９０】
ＴＲＧ信号がＯＦＦになると、ＡＣ電圧を生成するためのクロック信号も不要となるので、クロック信号出力部８３は、クロック信号をＯＦＦにする（Ｓ４０）。
【００９１】
このように、ＡＣ電圧が放電開始電圧Ｖ１を下回ったらＴＲＧ信号をＯＦＦすることで、立ち下がり時間ｔ１を算出したり、記憶しておくことなく、感光体に異常放電の履歴が残ることを防止できる。
【００９２】
なお、実施例１又は２と、本実施例を組み合わせてもよい。この場合、立ち下がり時間ｔ１が経過し、かつ、ＡＣ電圧が放電開始電圧Ｖ１を下回ったら、トリガー信号出力部８２は、ＴＲＧ信号をＯＦＦにする。こうすることで、さらに、感光体に異常放電の履歴が残ることを確実に防止できる。
【実施例４】
【００９３】
実施例３では、ＡＣ電圧を監視したが、放電により生じる電流を監視して、放電するおそれがあるか否かを判定してもよい。
【００９４】
図１４は、本実施例における、高圧電源装置６２と制御基板６１の機能ブロック図の一例を示す。図１４において図４と同一部には同一の符号を付しその説明は省略する。図１４の帯電制御装置１００は、制御基板６１にＡＣ電流検出部９４を、高圧電源装置６２に帯電ＡＣ電流ＦＢ回路９３を有する。帯電ＡＣ電流ＦＢ回路９３は高圧変換回路８７に接続され、帯電ＡＣ電流ＦＢ回路９３はＡＣ電流検出部９４と接続されている。
【００９５】
高圧変換回路８７から帯電ローラ３０に放電が生じている間は、高圧電源装置６２から帯電ローラ３０にＡＣ電流が流れていることになる。したがって、ＰＷＭ信号がＯＦＦにされ、ＡＣ電圧が放電開始電圧Ｖ１を下回って放電が停止すると、ＡＣ電流も停止する。すなわち、放電している間はＡＣ電流が流れ、放電が停止している間はＡＣ電流が流れない。これから、ＡＣ電流がゼロになったことは、ＡＣ電圧が放電開始電圧Ｖ１を下回ることは同義的な意味を有することが分かる。
【００９６】
帯電ＡＣ電流ＦＢ回路９３は、例えば、ダイオード９３ａと、ダイオード９３ａに直列なコンデンサ９３ｂを有する。帯電ＡＣ電流ＦＢ回路９３によりＡＣ電流は半波整流される。ＡＣ電流検出部９４は、帯電ＡＣ電流ＦＢ回路９３からの入力された半波整流後のＡＣ電流を、例えばＡ／Ｄ変換してその値を検出する。
【００９７】
ＡＣ電流検出部９４は、ＡＣ電流の値がゼロになったことを検出すると、トリガー信号出力部８２に通知する。完全なゼロでなく、ほぼゼロになったことを検出してもよい。以下、ＡＣ電流検出部９４は、ＡＣ電流の値が略ゼロになったことを検出するものとする。トリガー信号出力部８２はこの通知を取得すると、トリガー信号をＯＦＦにする。したがって、ＡＣ電流がゼロになったことを確認してから、トリガー信号をOＦＦにでき、感光体に異常放電の履歴が残ることを確実に防止できる。
【００９８】
また、ＰＷＭ信号をＯＦＦにした時のＡＣ電圧Ｖ０が、ＡＣ電圧の最大値よりも低い場合には、立ち下がり時間ｔ１の経過を待つよりも早期にトリガー信号をＯＦＦにできる。このため、より消費電力を電源しやすくなる。
【００９９】
また、ＰＷＭ信号をＯＦＦの度にＡＣ電流を検出するのでなく、ＡＣ電流が略ゼロになるまでの時間を予めハードディスクに記憶しておいてもよい。増幅回路８６がＡＣ電圧の周波数を変えることができる場合、各周波数ごとにＡＣ電流が略ゼロになるまで時間をハードディスクに記憶しておくことが好ましい。
【０１００】
図１５は、帯電制御装置１００が帯電ローラ３０に印可するＡＣ電圧を制御する手順を示すフローチャート図の一例である。図１５において図１３と同じステップには同じ符号を付した。図１５のフローチャート図は、制御基板６１がＡＣ電圧のＯＦＦをＰＷＭ信号出力部８１に要求するとスタートする。この要求は、例えば画像形成のプロセスから取得する。
【０１０１】
ＰＷＭ信号出力部８１は、ＡＣ電圧のＯＦＦの要求を取得すると、ＰＷＭ信号をＯＦＦにする（Ｓ１０）。
【０１０２】
ＡＣ電流検出部９４は、ＰＷＭ信号出力部８１から、ＰＷＭ信号をＯＦＦにしたことの通知を受けてＡＣ電流の監視を開始してもよいし、ＰＷＭ信号のＯＮ、ＯＦＦに関わらず、常時、ＡＣ電流を監視していてもよい。
【０１０３】
ＡＣ電流検出部９４は、ＡＣ電流が略ゼロになったか否かを判定する（Ｓ２２）。ＡＣ電流検出部９４は、ＡＣ電流が略ゼロになるまで監視を継続する。
【０１０４】
ＡＣ電流が略ゼロになると（Ｓ２２のＹｅｓ）、ＡＣ電流検出部９４はトリガー信号出力部８２にＡＣ電流が略ゼロになったことを通知する。
【０１０５】
この通知を取得すると、トリガー信号出力部８２は、ＴＲＧ信号をＯＦＦにする（Ｓ３０）。また、トリガー信号出力部８２はＴＲＧ信号をＯＦＦにしたことをクロック信号出力部８３に通知する。
【０１０６】
ＴＲＧ信号がＯＦＦになると、ＡＣ電圧を生成するためのクロック信号も不要となるので、クロック信号出力部８３は、クロック信号をＯＦＦにする（Ｓ４０）。
【０１０７】
このように、ＡＣ電流が略ゼロになったらＴＲＧ信号をＯＦＦすることで、立ち下がり時間ｔ１を算出したり、記憶しておくことなく、感光体に異常放電の履歴が残ることを防止できる。
【０１０８】
なお、実施例１又は２と、本実施例を組み合わせてもよい。この場合、立ち下がり時間ｔ１が経過し、かつ、ＡＣ電流が略ゼロになったら、トリガー信号出力部８２は、ＴＲＧ信号をＯＦＦにする。こうすることで、さらに、感光体に異常放電の履歴が残ることを確実に防止できる。
【０１０９】
また、実施例１又は２と、実施例３及び本実施例を組み合わせてもよい。この場合、立ち下がり時間ｔ１が経過し、ＡＣ電圧が放電開始電圧Ｖ１を下回り、かつ、ＡＣ電流が略ゼロになったら、トリガー信号出力部８２は、ＴＲＧ信号をＯＦＦにする。こうすることで、さらに、感光体に異常放電の履歴が残ることを確実に防止できる。
【符号の説明】
【０１１０】
３０        帯電ローラ
３５        感光体
６１        制御基板
６２        高圧電源装置
８１        ＰＷＭ信号出力部
８２        トリガー信号出力部
８３        クロック信号出力部
８４        フィルタ回路
８５        差動アンプ
８６        増幅回路
８７        高圧変換回路
８８        帯電ＤＣ出力回路
８９        帯電ＡＣ電圧ＦＢ回路
９０        トリガー回路    
９１        ＡＣ電圧検出部
９２        包絡線検波回路
９３        帯電ＡＣ電流ＦＢ回路
９４        ＡＣ電流検出部
１００      帯電制御装置
２００      画像形成装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１１】
【特許文献１】特開２００７−６５４８５号公報
【特許文献２】特開２００１−１１７３２５号公報
【図１】
2010286787.tif 000003
【図２】
2010286787.tif 000004
【図３】
2010286787.tif 000005
【図４】
2010286787.tif 000006
【図５】
2010286787.tif 000007
【図６】
2010286787.tif 000008
【図７】
2010286787.tif 000009
【図８】
2010286787.tif 000010
【図９】
2010286787.tif 000011
【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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【図１６】
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【図１７】
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