(57)【要約】【課題】  画像形成部で使用する高圧電源装置の出力の精度および安定性を向上し、画質のよい画像形成装置を提供する。【解決手段】  高圧電源装置２の出力を検出する出力検出手段と、前記出力検出手段によって検出された検出値をアナログ−デジタル変換するアナログ−デジタル変換手段４と、前記アナログ−デジタル変換手段によって変換された検出値のデジタルデータと目標設定データとにもとづいて前記高圧電源装置の出力値を制御する制御手段１とを備える高圧電源装置を画像形成部に使用する画像形成装置において、前記アナログ−デジタル変換手段に基準アナログ信号を入力して、変換された基準デジタルデータと変換されるべき理論データとの誤差に応じて前記制御手段の入力データを補正する補正手段５を備えた画像形成装置により前記課題を解決する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧電源装置の出力を検出する出力検出手段と、前記出力検出手段によって検出された検出値をアナログ−デジタル変換するアナログ−デジタル変換手段と、前記アナログ−デジタル変換手段によって変換された検出値のデジタルデータと目標設定データとにもとづいて前記高圧電源装置の出力値を制御する制御手段とを備える高圧電源装置を画像形成部に使用する画像形成装置において、
前記アナログ−デジタル変換手段に基準アナログ信号を入力して、変換された基準デジタルデータと変換されるべき理論データとの誤差に応じて前記制御手段の入力データを補正する補正手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記アナログ−デジタル変換手段は、前記検出値であるアナログ値とのこぎり波もしくは三角波を比較手段によって比較し、パルス幅に変換した後パルス幅をカウントするものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置において、
前記比較手段に入力されるアナログ値は、複数の信号を時分割した信号であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記補正手段は、前記アナログ−デジタル変換手段によって変換された検出値のデジタルデータを補正するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記補正手段は、前記目標設定データを補正するものであることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関し、特にその画像形成部に使用する高圧電源の出力精度および安定性の向上に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図９は従来の画像形成装置の要部構成を示す断面図である。５１は像担持体としての回転ドラム型の感光体であり、接地されたアルミシリンダーの外周面にアモルファスシリコン等の無機感光体の光導電層を形成したものである。この感光体は不図示の駆動装置により矢印方向に所定の周速度（プロセススピード）をもって回転駆動される。
【０００３】
５２は帯電装置としての接触帯電ローラである。この帯電ローラ５２は、感光体５１に従動して回転し、帯電高圧電源６１から所定の電圧が印加され、これにより感光体６１の周面が所定の極性、電位に均一に一次帯電処理される。
【０００４】
次いでその感光体５１の一次帯電処理面に露光装置５３と回転多面鏡５５により所要の画像情報に応じて走査線に沿って露光Ｌがなされて感光体５１の面に該画像情報の静電潜像が形成される。
【０００５】
現像高圧電源６２から現像器５４に所定の電圧が印加され、これにより潜像がトナー画像として現像される。そのトナー画像が、転写装置としての転写ローラ５６と感光体５１との圧接部である転写ニップ部５６ａにおいて転写材Ｐに転写される。転写材Ｐは該転写ニップ部５６ａに不図示の給紙部から所定のタイミングで給送される。転写ローラ５６にはトナーの帯電極性と逆極性の転写バイアス電圧が転写バイアス高圧電源６３から印加されている。
【０００６】
転写ニップ部５６ａでトナー画像の転写を受けた転写材Ｐは、不図示の搬送装置によって定着装置５８へ導入される。これによりトナー画像が転写材Ｐに永久像として定着され、画像形成物として出力される。
【０００７】
転写材Ｐに対するトナー画像転写後の感光ドラム５１の表面は、クリーニング装置５７によって転写残トナー等が除去されて清掃され、繰り返して作像に供される。
【０００８】
前述のように、画像形成装置には画像形成の際に必要な高電圧を印加するために複数の高圧電源装置が用いられている。高圧電源装置の出力の精度および安定性は画質に大きく影響するため、ばらつきと再現性等における優位性からデジタルフィードバック制御の高圧電源装置も用いられている。
【０００９】
デジタルフィードバック制御を用いた高圧電源装置の従来構成の一例としては図４のようなものがある。図４に示す高圧発生装置２においては、制御装置１からのＰＷＭ信号によってＦＥＴＱ１をスイッチングし、トランスＴ１およびコンデンサＣ２の共振電圧がトランスＴ１によって増幅される。増幅された振動電圧はダイオードＤ１と平滑用コンデンサＣ１によって整流平滑され、直流高電圧Ｖｏｕｔとして出力される。出力電圧Ｖｏｕｔは基準電圧Ｖｒｅｆ、抵抗Ｒ３、Ｒ４およびＲ５からなる検出部によって検出され、信号Ｖｓ１として時分割装置３に入力される。時分割装置３にはこの他更に７出力（図示せず）分の検出信号Ｖｓ２〜Ｖｓ８が入力され、時分割されて順番に循環して出力される信号Ｖｓが生成される。信号ＶｓはＡ／Ｄ変換装置４内の、のこぎり波生成装置によって生成されたのこぎり波Ｖｌと共に比較装置４２に入力され、パルスＶｐに変換される。変換されるパルスＶｐのパルス幅はパルス幅カウンタ４１によってカウントされる。パルス幅のカウント値ＣＮＴは制御装置１内の演算装置１１にフィードバックされる。
【００１０】
図５にＡ／Ｄ変換装置４における各信号を示す。演算装置１１はカウント値ＣＮＴが目標値ＣＴＬと等しくなるようにＰＷＭ信号のパルス幅を演算し、ＰＷＭ生成装置１２によってＰＷＭが出力される。前述の一連の動作を繰り返すことによって高圧出力Ｖｏｕｔが所望の値に制御される。前述のような構成は特許文献１でも提案されている。
【００１１】
図６にのこぎり波生成装置の一例を、図７にその各波形を示す。図中４３１は電流Ｉに設定された定電流源であり、コンデンサＣ３が直列に接続されている。また、コンデンサＣ３には並列にＦＥＴＱ２のドレインとソースが接続されている。この構成においてＦＥＴＱ２のゲートに図７に示すような信号Ｖｇを印加すると、Ｖｌとして図７に示すように、信号Ｖｇに等しい周期で電圧の傾きがＩ／Ｃ３の、のこぎり波が得られる。
【特許文献１】特開２００３−３３０２５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら前述の従来例である図４の構成においては、Ａ／Ｄ変換装置の変換誤差が出力Ｖｏｕｔの精度に大きく影響を与えてしまう。Ａ／Ｄ変換装置の変換誤差の要因として最も大きいのはのこぎり波Ｖｌの誤差である。図６で示すのこぎり波生成装置では、定電流源で設定される電流ＩおよびコンデンサＣ３の誤差の影響が大きい。
【００１３】
例えば図８で示すように、のこぎり波がＶｌ１の場合とＶｌ２の場合とでは、検出信号Ｖｓが同じ電圧の場合においても、変換されたパルス信号はＶｐ１、Ｖｐ２のようにパルス幅が異なってしまう。そのため、出力Ｖｏｕｔの精度向上のためにのこぎり波生成装置の定電流値ＩとコンデンサＣ３の関係を調整する等の装置によってのこぎり波の波形調整をする必要があった。また、一度調整した装置においても、経時変化や環境変化等による誤差が発生してしまうという問題があった。
【００１４】
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、画像形成部で使用する高圧電源装置の出力の精度および安定性を向上し、画質のよい画像形成装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記課題を解決するため、本発明では、画像形成装置を次の（１）のとおりに構成する。
【００１６】
（１）高圧電源装置の出力を検出する出力検出手段と、前記出力検出手段によって検出された検出値をアナログ−デジタル変換するアナログ−デジタル変換手段と、前記アナログ−デジタル変換手段によって変換された検出値のデジタルデータと目標設定データとにもとづいて前記高圧電源装置の出力値を制御する制御手段とを備える高圧電源装置を画像形成部に使用する画像形成装置において、
前記アナログ−デジタル変換手段に基準アナログ信号を入力して、変換された基準デジタルデータと変換されるべき理論データとの誤差に応じて前記制御手段の入力データを補正する補正手段を備えた画像形成装置。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、画像形成部で使用する高圧電源装置の出力の精度および安定性を向上させることができ、これにより高画質の画像形成装置を提供することができる。更に補正用の基準信号を各出力で用いる基準電圧と共通にすることで更なる精度向上につながり、高画質の画像形成装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下本発明を実施するための最良の形態を、画像形成装置の実施形態例により詳しく説明する。
【００１９】
（実施形態１）
図１は、実施形態１である画像形成装置における、デジタル制御を用いた高圧電源の構成を示す回路図である。本画像形成装置における高圧電源以外の構成は、例えば図９に示すように周知の構成なので、ここでの説明を省略する。
【００２０】
図１に示す高圧発生装置２においては、制御装置１からのＰＷＭ信号によってＦＥＴＱ１をスイッチングし、トランスＴ１およびコンデンサＣ２の共振電圧がトランスＴ１によって増幅される。増幅された振動電圧はダイオードＤ１と平滑用コンデンサＣ１によって整流平滑され、直流高電圧Ｖｏｕｔとして出力される。出力電圧Ｖｏｕｔは、基準電圧Ｖｒｅｆ、抵抗Ｒ３、Ｒ４およびＲ５からなる検出部によって検出され、検出信号Ｖｓ１として時分割装置３に入力される。時分割装置３にはこの他更に５出力（図示せず）分の検出信号Ｖｓ２〜Ｖｓ６および、２種類の基準信号Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２が入力され、時分割されて順番に循環して出力される信号Ｖｓが生成される。信号ＶｓはＡ／Ｄ変換装置４内ののこぎり波生成装置４３によって生成されたのこぎり波Ｖｌと共に比較装置４２に入力され、パルスＶｐに変換される。変換されるパルスＶｐのパルス幅はパルス幅カウンタ４１によってカウントされる。パルス幅のカウント値ＣＮＴは制御装置１内の演算装置１１および補正装置５にフィードバックされる。図５にＡ／Ｄ変換装置４における各信号を示す。
【００２１】
以下に補正装置５による補正手法を説明する。補正装置５はＡ／Ｄ変換装置４から出力されたデータＣＮＴの中から基準電圧Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２に対応するデータＣＲＲＣＴ１およびＣＲＲＣＴ２を所定の間隔で読み込む。
【００２２】
Ａ／Ｄ変換の際に全く誤差がない場合のデータＣＲＲＣＴ１およびＣＲＲＣＴ２の値（理論値）をそれぞれＡ、Ｂとすると、図２に示すような関係となる。この時補正装置５は各出力の設定データを下記演算式によって補正する。理論通りの系の場合、ＣＲＲＣＴ１＝Ａ、ＣＲＲＣＴ２＝Ｂであり、ＣＴＬａ＝ＣＴＬとなる。ここで、ＣＴＬは補正装置５の入力、ＣＴＬａは補正装置５の出力である。
【００２３】
【数１】
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【００２４】
補正後のＣＴＬａは新たな設定データとして制御装置１へ送られ、演算装置１１はカウント値ＣＮＴが補正後の目標値ＣＴＬａと等しくなるようにＰＷＭ信号のパルス幅を演算し、ＰＷＭ生成装置１２によってＰＷＭが出力される。前記一連の動作を繰り返すことによって高圧出力Ｖｏｕｔが所望の値に制御される。なお、本実施形態では補正装置５で補正する際に、基準電圧を２つ用いているが、基準電圧を１つ用いて近似的に補正してもよい。また、ＣＴＬａは演算ではなく、テーブル検索で求めてもよい。
【００２５】
以上説明したように、本実施形態によれば、画像形成部で使用する高圧電源装置の出力の精度および安定性を向上させることができ、これにより高画質の画像形成装置を提供することができる。更に補正用の基準信号を各出力で用いる基準電圧と共通にしているので更なる精度向上につながり、高画質の画像形成装置を実現できる。
【００２６】
（実施形態２）
図３は、実施形態２である画像形成装置における、デジタル制御を用いた高圧電源の構成を示す回路図である。図３に示す高圧発生装置２においては、制御装置１からのＰＷＭ信号によってＦＥＴＱ１をスイッチングし、トランスＴ１およびコンデンサＣ２の共振電圧がトランスＴ１によって増幅される。増幅された振動電圧はダイオードＤ１と平滑用コンデンサＣ１によって整流平滑され、直流高電圧Ｖｏｕｔとして出力される。出力電圧Ｖｏｕｔは基準電圧Ｖｒｅｆ、抵抗Ｒ３、Ｒ４およびＲ５からなる検出部によって検出され、検出信号Ｖｓ１として時分割装置３に入力される。時分割装置３にはこの他更に５出力（図示せず）分の検出信号Ｖｓ２〜Ｖｓ６および、２種類の基準信号Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２が入力され、時分割されて順番に循環して出力される信号Ｖｓが生成される。信号ＶｓはＡ／Ｄ変換装置４内ののこぎり波生成装置４３によって生成されたのこぎり波Ｖｌと共に比較装置４２に入力され、パルスＶｐに変換される。変換されるパルスＶｐのパルス幅はパルス幅カウンタ４１によってカウントされる。パルス幅のカウント値ＣＮＴは補正装置５ａを介して制御装置１内の演算装置１１にフィードバックされる。図５にＡ／Ｄ変換装置における各信号を示す。
【００２７】
以下に補正装置５ａによる補正手法を説明する。補正装置５ａはＡ／Ｄ変換装置４から出力されたデータＣＮＴの中から基準電圧Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２に対応するデータＣＲＲＣＴ１、およびＣＲＲＣＴ２を所定の間隔で読み込む。
【００２８】
Ａ／Ｄ変換の際に全く誤差がない場合のデータＣＲＲＣＴ１、およびＣＲＲＣＴ２の値（理論値）をそれぞれＡ、Ｂとすると、図２に示すような関係となる。この時補正装置５ａは各出力の設定データを下記演算式によって補正する。理論通りの系の場合、ＣＲＲＣＴ１＝Ａ、ＣＲＲＣＴ２＝Ｂであり、ＣＮＴａ＝ＣＮＴとなる。ここで、ＣＮＬは補正装置５ａの入力、ＣＮＬａは補正装置５ａの出力である。
【００２９】
【数２】
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【００３０】
補正後のＣＮＴａは新たな検出データとして制御装置１へ送られ、演算装置１１は補正後のカウント値ＣＮＴａが目標値ＣＴＬと等しくなるようにＰＷＭ信号のパルス幅を演算し、ＰＷＭ生成装置１２によってＰＷＭが出力される。前記一連の動作を繰り返すことによって高圧出力Ｖｏｕｔが所望の値に制御される。
【００３１】
以上説明したように、本実施形態によれば、実施形態１と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】実施形態１における高圧電源の構成を示す回路図
【図２】Ａ／Ｄ変換装置の出力における理論値と実カウント値との関係を示す図
【図３】実施形態２における高圧電源の構成を示す回路図
【図４】従来の高圧電源の構成を示す回路図
【図５】Ａ／Ｄ変換装置の各信号を示す図
【図６】のこぎり波発生装置の例を示す図
【図７】のこぎり波発生装置の各波形を示す図
【図８】のこぎり波の誤差に対する変換パルス波形の関係を示す図
【図９】画像形成装置の要部構成を示す断面図
【符号の説明】
【００３３】
１      制御装置
２      高圧発生装置
４      Ａ／Ｄ変換装置
５      補正装置
【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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