(57)【要約】【課題】自励方式の電源装置における起動時の入力電圧に応じて出力電圧が発生するまでの間の遅延時間を短縮することにある。【解決手段】電源回路を駆動するトランジスタＱ１と、電源回路の出力電圧Ｖｏｕｔを帰還する帰還部２７と、電源回路の起動時に、外部の上位ＣＰＵ３０から入力される第１目標電圧値Ｖｒｅｆαにオフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔを加算して第２目標電圧値Ｖｒｅｆを算出する目標電圧演算部３１と、第２目標電圧値と帰還電圧値ＦＢＶとの誤差を算出して誤差値Ｅｒｒとするとともに、誤差値に基づいてＰＷＭ信号を生成する誤差演算部３４と、ＰＷＭ信号を平滑化して生成した入力電圧をトランジスタのベースに印加するフィルタ２１と、トランジスタの周辺の温度を検知する温度検知部２３と、を備え、目標電圧演算部３１は、温度検知部２３により検知された温度値に基づいてオフセット電圧値を補正することを特徴とする。【選択図】図２
2019115140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源回路を駆動するトランジスタと、
前記電源回路の出力電圧を帰還する帰還部と、
前記電源回路の起動時に、外部から入力される第１目標電圧値にオフセット電圧値を加算して第２目標電圧値を算出する目標電圧演算部と、
前記目標電圧演算部によって算出された第２目標電圧値と前記帰還部によって帰還された帰還電圧値との誤差を算出して誤差値とするとともに、前記誤差値に基づいてＰＷＭ信号を生成する誤差演算部と、
前記誤差演算部により生成されたＰＷＭ信号を平滑化して入力電圧を生成し、前記入力電圧を前記トランジスタのベースに印加するフィルタと、を備えた自励方式の電源装置であって、
前記トランジスタの周辺の温度を検知する温度検知部と、を備え、
前記目標電圧演算部は、前記温度検知部により検知された温度値に基づいて前記オフセット電圧値を補正することを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記目標電圧演算部は、前記帰還部から取得した前記出力電圧に基づいて、前記出力電圧が基準値以上に発生したか否を判定する第１判定部を備え、
前記目標電圧演算部は、前記出力電圧の発生が開始しなかったと判定された場合に、前記オフセット電圧値よりも大きいオフセット電圧値に基づいて、前記第２目標電圧値を算出することを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項３】
前記目標電圧演算部は、前記帰還部から取得した前記出力電圧に基づいて、ハンチング現象又はオーバーシュート現象を検出したか否かを判定する第２判定部を備え、
前記目標電圧演算部は、前記出力電圧にハンチング現象、又はオーバーシュート現象を検出したと判定された場合に、前記ハンチング現象、又は前記オーバーシュート現象が発生しない第２目標電圧値を決定することを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項４】
前記第２判定部は、前記出力電圧の前回値と今回値を比較して、前回値が今回値よりも大きい場合に、前記出力電圧にハンチング現象、又はオーバーシュート現象が発生したことと判定することを特徴とする請求項３記載の電源装置。
【請求項５】
前記目標電圧演算部は、前記帰還部から取得した前記出力電圧が、負荷の許容最小電圧以下になる範囲において、前記オフセット電圧値を調整しながら、最適な第２目標電圧値を決定することを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項６】
前記目標電圧演算部は、起動時の入力電圧に応じて出力電圧が発生するまでの間の遅延時間が所望の遅延時間より長い場合に、オフセット電圧値に微電圧を加算して大きくしたオフセット電圧値として調整し、温度とともに、調整後のオフセット電圧値、起動時の入力電圧に応じて出力電圧が発生するまでの間の遅延時間を記憶手段に記憶することを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか一項記載の電源装置を備えた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、電源装置、及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高圧電源装置の電源方式として、自励方式が広く採用されている。自励方式は、トランジスタやトランス等の少ない部品点数の簡単な回路構成で、トランジスタのオンオフ駆動時の発熱も少ないことが知られている。
特許文献１には、必要なときに確実にソフトスタートが機能することを目的として、ソフトスタート回路は、電圧発生回路の出力にて充電されるコンデンサＣ３の充電電圧を利用して、ＰＷＭ信号を生成する際に使用する比較信号の信号レベルを徐々に変化させ、通常動作時よりデューティ比の抑制された制御信号をＰＷＭ回路に生成させることでソフトスタートを行うという技術が開示されている。
また、特許文献１では、電源投入時のソフトスタートが終了し、動作状態が一旦安定した後でも、参照電圧Ｖｓが下降基準値を超えて下降した場合には、トランジスタを介してコンデンサの充電電荷を放電することにより、参照電圧Ｖｓが元の電圧に復帰する際に、ソフトスタートが再び行われるようにする。
さらに、特許文献１には、基準電圧を発生させると、演算増幅器への供給電圧Ｖｒｅｆは、時間の経過に伴って増大し、最終的に基準電圧に等しくなる。この時、上昇基準値及び下降基準値に基づく検出結果に基づいて、電圧をトランジスタに印加するという技術が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の自励方式の高圧電源装置にあっては、起動時の入力電圧に応じて出力電圧が発生するまでの間に遅延時間が発生していた。遅延時間の発生要因の一つとして、トランジスタにオン電圧が存在することがある。
トランジスタがオンするためには、ベース−エミッタ間に０．６Ｖ程度の電圧が印加される必要がある。
しかし、遅延時間中にフィードバック制御により入力電圧が過剰になり、起動時のハンチング現象やオーバーシュート現象の原因となるといった問題があった。
特許文献１にあっては、入力電圧にオフセット電圧を加算することで、起動波形を調整する点が開示されており、他励方式の高圧電源装置については応用が可能であると考えられる。
しかし、特許文献１の発明を自励方式の電源装置に応用した場合、自励方式の欠点である応答の遅さに起因して、起動時の入力電圧に応じて出力電圧が発生するまでの間に遅延時間が長く発生するといった問題があった。
詳しくは、実際のトランジスタのオン時間は、電源装置が配置されている環境温度によって変動するため、単に、上昇基準値及び下降基準値に基づく検出結果に基づいて、オフセット電圧値を印加するだけでは、環境温度が低いほど遅延時間が長くなるといった問題があった。
本発明の一実施形態は、上記に鑑みてなされたもので、その目的は、自励方式の電源装置における起動時の入力電圧に応じて出力電圧が発生するまでの間の遅延時間を短縮することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するたに、請求項１記載の発明は、電源回路を駆動するトランジスタと、前記電源回路の出力電圧を帰還する帰還部と、前記電源回路の起動時に、外部から入力される第１目標電圧値にオフセット電圧値を加算して第２目標電圧値を算出する目標電圧演算部と、前記目標電圧演算部によって算出された第２目標電圧値と前記帰還部によって帰還された帰還電圧値との誤差を算出して誤差値とするとともに、前記誤差値に基づいてＰＷＭ信号を生成する誤差演算部と、前記誤差演算部により生成されたＰＷＭ信号を平滑化して入力電圧を生成し、前記入力電圧を前記トランジスタのベースに印加するフィルタと、を備えた自励方式の電源装置であって、前記トランジスタの周辺の温度を検知する温度検知部と、を備え、前記目標電圧演算部は、前記温度検知部により検知された温度値に基づいて前記オフセット電圧値を補正することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、自励方式の電源装置における起動時の入力電圧に応じて出力電圧が発生するまでの間の遅延時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明が適用可能な画像形成装置の概略的な機構構成を示す断面図である。
【図２】図１に示す電源装置の機能ブロック図である。
【図３】図２に示す電源装置の機能ブロックに適応可能なハードウエアの回路図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る電源装置の回路構成の一例を示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る電源装置の他の構成の要部の一例を示す図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は従来の制御動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は本実施形態による制御動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図８】本発明の第１実施形態におけるオフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔと時刻ｔ２’の関係を示すグラフ図である。
【図９】本発明の第１実施形態における温度Ｔとオフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔの関係を示すグラフ図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る電源装置の制御部の動作を表すフローチャートである。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る電源装置の制御部の動作を表すフローチャートである。
【図１２】（ａ）は通常時の出力電圧Ｖｏｕｔを示す図であり、（ｂ）はハンチング現象が発生した時の出力電圧Ｖｏｕｔを示す図である。
【図１３】本発明の第４実施形態に係る画像形成装置の感光体の周辺構成の一例を示す図である。
【図１４】（ａ）は時間とオフセット電圧値の間の関係を示すグラフ図であり、（ｂ）は時間と閾値電圧の間の関係を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。
本発明は、自励方式の電源装置における起動時の入力電圧に応じて出力電圧が発生するまでの間の遅延時間を短縮するために、以下の構成を有する。
すなわち、本発明の電源装置は、電源回路を駆動するトランジスタと、電源回路の出力電圧を帰還する帰還部と、電源回路の起動時に、外部から入力される第１目標電圧値にオフセット電圧値を加算して第２目標電圧値を算出する目標電圧演算部と、目標電圧演算部によって算出された第２目標電圧値と帰還部によって帰還された帰還電圧値との誤差を算出して誤差値とするとともに、誤差値に基づいてＰＷＭ信号を生成する誤差演算部と、誤差演算部により生成されたＰＷＭ信号を平滑化して入力電圧を生成し、入力電圧をトランジスタのベースに印加するフィルタと、を備えた自励方式の電源装置であって、トランジスタの周辺の温度を検知する温度検知部と、を備え、目標電圧演算部は、温度検知部により検知された温度値に基づいてオフセット電圧を補正することを特徴とする。
以上の構成を備えることにより、自励方式の電源装置における起動時の入力電圧に応じて出力電圧が発生するまでの間の遅延時間を短縮することができる。
上記記載の本発明の特徴について、以下の図面を用いて詳細に解説する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
上記の本発明の特徴に関して、以下、図面を用いて詳細に説明する。
【０００８】
＜画像形成装置＞
図１は、本発明が適用可能な画像形成装置の概略的な機構構成を示す断面図である。
図１に示す画像形成装置１は、デジタル複合機からなり、複写機能と、プリンタ機能、およびファクシミリ機能等を有している。
操作部のアプリケーション切り替えキーにより、複写機能、プリンタ機能、およびファクシミリ機能を順次に切り替えて機能モードを選択することが可能となっており、複写機能の選択時には複写モードとなり、プリンタ機能の選択時にはプリンタモードとなり、ファクシミリモードの選択時にはファクシミリモードとなる。
【０００９】
図１を参照して、画像形成装置１での画像形成の流れの一例として複写モードについて簡単に説明する。
複写モードでは、原稿束が自動原稿送り装置（ＡＤＦ）２により順に画像読み取り部３に給送され、画像読み取り部３により画像情報が読み取られる。そして、その読み取られた画像情報は、画像処理手段を介して書き込みユニット４により光情報に変換され、感光体ドラム６は、帯電器により一様に帯電された後に書き込みユニット４からの光情報により露光されて静電潜像が形成される。
この感光体ドラム６上の静電潜像は、現像装置７により現像されてトナー像となる。このトナー像は、搬送ベルト８により転写紙に転写される。転写紙は、定着部９によりトナー像が定着され、排出される。
画像形成装置１には、電源装置１０が設けられており、交流電源である外部電源１２から供給される電力を電源装置１０が直流電力に変換して、負荷等に直流電力を供給する。
本実施形態では、画像形成装置１を対象機器として扱っているが、対象機器は画像形成装置１に代わって、パーソナルコンピュータ、プロジェクタ、電子黒板等であってもよい。
【００１０】
＜機能ブロック図＞
図２は、図１に示す電源装置の機能ブロック図である。図３は、図２に示す電源装置の機能ブロックに適応可能なハードウエアの回路図である。
図２、図３を参照して、機能ブロック図の各構成について説明する。
図２に示すように、電源装置１０は、制御部２０、フィルタ２１、トランジスタ２２、温度検知部２３、発振部２４、昇圧部２５、整流部２６、帰還部２７を備えている。さらに、制御部２０は、目標電圧演算部３１、目標電圧出力部３２、減算器３３、誤差演算部３４を備えている。
【００１１】
＜ハードウエアの回路図＞
図３は、図２に示す電源装置の機能ブロックに適応可能な自励発振回路のハードウエアの回路図である。
コントローラ４０は、ＣＰＵ（central processing unit）４０ａ、ＲＯＭ（read only memory）４０ｂ、ＲＡＭ（random access memory）４０ｃ、Ａ／Ｄ（analog to digital converter）４０ｄ、Ｄ／Ａ（digital to analog converter）４０ｅ、Ａ／Ｄ４０ｆを備えている。
ＣＰＵ４０ａは、ＲＯＭ４０ｂからオペレーティングシステムＯＳを読み出してＲＡＭ４０ｃ上に展開してＯＳを起動し、ＯＳ管理下において、ＲＯＭ４０ｂからアプリケーションソフトウエアのプログラム（処理モジュール）を読み出し、各種処理を実行することで、図２に示す制御部２０を実現する。
これにより、制御部２０は、目標電圧演算部３１、目標電圧出力部３２、減算器３３、誤差演算部３４を備えることができる。
【００１２】
目標電圧演算部３１は、電源装置の起動時に、外部の上位ＣＰＵ３０から入力される第１目標電圧値Ｖｒｅｆαにオフセット電圧値を加算して新たな目標電圧値となる第２目標電圧値を算出して、第２目標電圧値を目標電圧出力部３２に出力する。
目標電圧出力部３２は、目標電圧演算部３１による演算結果に応じて第２目標電圧値Ｖｒｅｆを減算器３３に出力する。
減算器３３は、第２目標電圧値Ｖｒｅｆからフィードバック信号ＦＢＶにより表される帰還電圧値を減算して、誤差値Ｅｒｒを演算する。
誤差演算部３４は、基準波形生成部３４ａ、演算増幅部３４ｂを備えている。
基準波形生成部３４ａは、例えば０〜３．３Ｖの三角波データを生成する。演算増幅部３４ｂは、減算器３３から供給される誤差値Ｅｒｒに所定の演算係数を乗じた値を新たな誤差値Ｅｒｒを算出して、基準波形生成部３４ａが生成した三角波データと新たな誤差値Ｅｒｒとを大小比較することによりＰＷＭ信号を生成する。なお、基準波形生成部３４ａは、０〜５．０Ｖの鋸歯状波データを生成してもよい。
【００１３】
フィルタ２１は、抵抗Ｒ１の一端に入力電圧Ｖｉｎが入力され、抵抗Ｒ１の他端がコンデンサＣ１を介して接地されていことで１次ＲＣローパスフィルタを構成し、入力電圧Ｖｉｎから不要なノイズ成分を低減して出力する。
トランジスタＱ１は、ノイズ成分が低減された入力電圧Ｖｉｎを起動抵抗Ｒ２を介してベース端子に入力するとともに、発振部２４からの発振信号をベース端子に入力する。トランジスタＱ１は、ベース電圧に応じてコレクタ−エミッタ間をＯＮ／ＯＦＦ制御して昇圧部２５を駆動する。
温度検知部２３は、トランジスタＱ１の周辺に配置され、トランジスタＱ１の周辺の温度を検知して、温度検知信号を目標電圧演算部３１に出力する。
発振部２４は、トランスＴ１の副巻線ＮＢと交流結合して、副巻線ＮＢから出力される電圧を抵抗Ｒ３と直列接続されたコンデンサＣ２を介してトランジスタＱ１のベース端子に出力する。フィルタ２２は、抵抗Ｒ３と直列接続されたコンデンサＣ２、コンデンサＣ２の他端に接続された起動抵抗Ｒ２により構成される。
【００１４】
昇圧部２５は、例えば直流電源２４ＶにトランスＴ１の１次巻線ＮＰの一端が接続され、１次巻線ＮＰの他端がトランジスタＱ１のコレクタに接続され、１次巻線ＮＰの他端が抵抗Ｒ４と直列接続されたコンデンサＣ３を介してトランジスタ２２のベース端子に接続されている。トランジスタＱ１がＯＮすると、トランスＴ１の１次巻線ＮＰに励磁エネルギを蓄積し、トランジスタＱ１がＯＦＦ時に励磁エネルギを２次巻線ＮＳに放出する。
整流部２６は、ダイオードＤ１のカソードが２次巻線ＮＳの一端に接続され、ダイオードＤ１のアノードがコンデンサＣ４を介して接地され、トランスＴ１の２次巻線ＮＳに放出される励磁エネルギを整流平滑して負荷１２に負の電圧Ｖｏｕｔを出力する。
帰還部２７は、出力電圧Ｖｏｕｔを抵抗Ｒ５、Ｒ６で分圧したフィードバック信号ＦＢＶを目標電圧演算部３１と減算器３３に出力する。
なお、本実施形態においては、フィルタ２１、フィルタ２２、トランジスタＱ１、発振部２４、昇圧部２５、整流部２６を一纏まりとして電源回路と呼ぶこととする。
【００１５】
＜動作説明＞
電源装置の起動時に、外部の上位ＣＰＵ３０は、第１目標電圧値Ｖｒｅｆαを目標電圧演算部３１に出力する。
目標電圧演算部３１は、外部の上位ＣＰＵ３０から入力される第１目標電圧値Ｖｒｅｆαにオフセット電圧値を加算して新たな目標電圧値となる第２目標電圧値を算出して、第２目標電圧値を目標電圧出力部３２に出力する。
目標電圧演算部３１は、帰還部２７から取得した出力電圧に基づいて、出力電圧Ｖｏｕｔが基準値以上に発生したか否を判定する第１判定部３１ａ、帰還部２７から取得した出力電圧Ｖｏｕｔに基づいて、ハンチング現象又はオーバーシュート現象を検出したか否かを判定する第２判定部３１ｂを備える。
目標電圧出力部３２は、第２目標電圧値Ｖｒｅｆを減算器３３に出力し、減算器３３が第２目標電圧値Ｖｒｅｆからフィードバック信号ＦＢＶを減算して、誤差値（Ｅｒｒ）を誤差演算部３４に出力する。
【００１６】
誤差演算部３４にあっては、基準波形生成部３４ａが、例えば０〜３．３Ｖの三角波データを生成する。演算増幅部３４ｂが、減算器３３から供給される誤差値Ｅｒｒに所定の演算係数を乗じた値を新たな誤差値Ｅｒｒを算出して、基準波形生成部３４ａが生成した三角波データと新たな誤差値Ｅｒｒとを大小比較することによりＰＷＭ信号を生成する。
誤差演算部３４から出力されたＰＷＭ信号は、フィルタ２１を通して平滑化され、トランジスタＱ１のベース端末に入力電圧Ｖｉｎを入力する。
【００１７】
トランジスタＱ１は、ベース端子に入力された入力電圧Ｖｉｎに応じてコレクタ−エミッタ間をＯＮする。トランジスタＱ１がＯＮすると、直流電源２４ＶがトランスＴ１の１次巻線ＮＰからトランジスタＱ１のコレクタ−エミッタ間、ＧＮＤに電流を流れる。トランスＴ１の１次巻線ＮＰに励磁エネルギを蓄積する。
この際、トランスＴ１の１次巻線ＮＰの励磁エネルギの一部が副巻線ＮＢに転送され、副巻線ＮＢに発生した電圧が抵抗Ｒ３と直列接続されたコンデンサＣ２を介してトランジスタＱ１のベース端子に印加され、トランジスタＱ１がＯＦＦ制御される。
トランジスタＱ１がＯＦＦ制御されると、１次巻線ＮＰの励磁エネルギが２次巻線ＮＳに放出される。
【００１８】
整流部２６は、トランスＴ１の２次巻線ＮＳに放出される励磁エネルギをダイオードＤ１、コンデンサＣ４により整流平滑して負荷１２に負の電圧Ｖｏｕｔを出力する。
帰還部２７は、出力電圧Ｖｏｕｔを抵抗Ｒ５、Ｒ６で分圧したフィードバック信号ＦＢＶを目標電圧演算部３１と減算器３３に出力する。
減算器３３は、第２目標電圧値Ｖｒｅｆからフィードバック信号ＦＢＶを減算して、誤差値Ｅｒｒを演算する。
誤差演算部３４にあっては、基準波形生成部３４ａが、例えば０〜３．３Ｖの三角波データを生成する。演算増幅部３４ｂが、減算器３３から供給される誤差値Ｅｒｒに所定の演算係数を乗じた値を新たな誤差値Ｅｒｒを算出して、基準波形生成部３４ａが生成した三角波データと新たな誤差値Ｅｒｒとを大小比較することによりＰＷＭ信号を生成する。
【００１９】
誤差演算部３４から出力されたＰＷＭ信号は、フィルタ２１を通して平滑化され、トランジスタＱ１のベース端末に入力電圧Ｖｉｎを入力する。
以上の動作を繰り返すことによって、目標電圧演算部３１は、第２目標電圧値Ｖｒｅｆと出力電圧Ｖｏｕｔの誤差値Ｅｒｒがなくなるよう、入力電圧Ｖｉｎを制御する。
電源装置１０の起動開始直後に、所定の演算により算出したオフセット電圧値Ｖ＿ＯｆｆｓｅｔをトランジスタＱ１のベース端子に印加することにより、入力電圧Ｖｉｎ−出力電圧Ｖｏｕｔ間に遅延時間が発生する要因の一つであるトランジスタＱ１のオン電圧に素早く到達できるので、自励方式の電源装置１０において、起動時の入力電圧に応じて出力電圧が発生するまでの間の遅延時間を短縮することができる。
【００２０】
＜第１実施形態＞
図４は、本発明の第１実施形態に係る電源装置の回路構成の一例を示す図である。
制御部２０は、上述した目標電圧演算部３１、目標電圧出力部３２、減算器３３、誤差演算部３４を備えている。
以後、図４に示す電源装置の回路構成を参照して、各実施形態について説明する。
【００２１】
＜他の変形例＞
図５は、本発明の第１実施形態に係る電源装置の他の構成の要部の一例を示す図である。
図４に示す電源装置の回路構成にあっては、制御部２０に目標電圧演算部３１、目標電圧出力部３２、減算器３３、誤差演算部３４を備えている。
これに対して、図５に示す電源装置の回路構成にあっては、図４に示す減算器３３、誤差演算部３４に代わって、オペアンプＯＰ１、基準波形生成部３４ａ、演算増幅部３４ｂを備えたことを特徴とする。
【００２２】
＜自励発振回路の基本的な動作＞
図６（ａ）〜（ｄ）、図７（ａ）〜（ｄ）を参照して、本発明の第１実施形態における図４に示す自励発振回路の基本的な動作について説明をする。図６（ａ）〜（ｄ）は、従来の制御動作の一例を示すタイミングチャートであり、図７（ａ）〜（ｄ）は、本実施形態による制御動作の一例を示すタイミングチャートであり、（ａ）は第２目標電圧値Ｖｒｅｆ、（ｂ）は入力電圧Ｖｉｎ、（ｃ）はトランジスタのベース電圧Ｖｂ、（ｄ）は出力電圧Ｖｏｕｔの一例を示す。
誤差演算部３４にあっては、基準波形生成部３４ａが、例えば０〜３．３Ｖの三角波データを生成する。演算増幅部３４ｂが、減算器３３から供給される誤差値Ｅｒｒに所定の演算係数を乗じた値を新たな誤差値Ｅｒｒを算出して、基準波形生成部３４ａが生成した三角波データと新たな誤差値Ｅｒｒとを大小比較することによりＰＷＭ信号を生成する。
【００２３】
誤差演算部３４から出力されたＰＷＭ信号は、フィルタ２１を通して平滑化され、トランジスタＱ１のベース端末に入力電圧Ｖｉｎを入力する。
この入力電圧Ｖｉｎが起動抵抗Ｒ２を介してトランジスタＱ１のベース電圧へと伝達され、トランジスタＱ１がオンする。
これにより、トランジスタＱ１にベース電流が流れ、増幅率に応じたコレクタ電流が発生する。トランジスタＱ１のコレクタ端子は、トランスＴ１の１次巻線ＮＰを介して直流電源２４Ｖに直列に接続されているため、トランスＴ１の１次巻線ＮＰに起電力が発生し、副巻線ＮＢに電圧が誘起されフィルタ２２（抵抗Ｒ３、コンデンサＣ２）を介してトランジスタＱ１のベース端子へと電流が流れる。
【００２４】
この間、トランスＴ１の２次巻線ＮＳは、ダイオードＤ１の整流作用により、励磁エネルギとしてトランスＴ１に蓄えられる。
そして、トランジスタＱ１のベース電流が増大することでコレクタ電流は更に増大するが、ベース端子に供給されるベース電流が次第に不足することにより、トランジスタＱ１はオフする。
トランスＴ１の１次巻線ＮＰに流れていた電流が消滅することにより、２次巻線ＮＳはダイオードＤ１の順方向へと流れる電流を流す。
トランスＴ１が励磁エネルギを放出すると、再度、起動抵抗Ｒ２を介してトランジスタＱ１がオンされる。
以上の動作を繰り返すことにより、自励発振回路が発振動作する。
【００２５】
第２目標電圧値Ｖｒｅｆと出力電圧Ｖｏｕｔは１対１で対応付けられるように帰還部２７、誤差演算部３４は構成されており、この関係は予めＲＯＭ４０ｂに格納されている。
例えば、第２目標電圧値Ｖｒｅｆが１Ｖの時Ｖｏｕｔは６００Ｖ、第２目標電圧値Ｖｒｅｆが２Ｖの時１２００Ｖ、のように関係付けられＲＯＭ４０ｂに記憶されている。
【００２６】
＜従来の目標電圧値＞
従来の目標電圧値Ｖｒｅｆは、ＰＷＭ信号をフィルタ２１によって平滑した指数関数的な波形により、最終的に収束（終着）することが一般的である。
時刻ｔ１において、上位ＣＰＵ３０から目標電圧演算部３１に第１目標電圧値Ｖｒｅｆαの入力が開始され、誤差演算部３４により入力電圧Ｖｉｎが演算され、フィルタ２１に入力される。
しかし、図４において、誤差演算部３４から出力される入力電圧Ｖｉｎがフィルタ２１（Ｒ１、Ｃ１）を通してトランジスタＱ１のベースへと伝わるため、ベース電圧Ｖｂに遅れが発生する。
時刻ｔ２において、ベース電圧ＶｂがトランジスタＱ１のオン電圧Ｖｏｎに到達すると、電源装置１０は、自励発振が開始し、出力電圧Ｖｏｕｔの発生が開始される。
【００２７】
＜第２目標電圧値＞
本実施形態では、一例として、図７（ａ）に示すように、目標電圧演算部３１は、上位ＣＰＵ３０から第１目標電圧値Ｖｒｅｆαの入力が開始された直後の時刻ｔ１〜ｔ２‘の間に、オフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔ１を第１目標電圧値Ｖｒｅｆαに加算し、オフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔ１と第１目標電圧値Ｖｒｅｆαとの加算結果である第２目標電圧値Ｖｒｅｆを目標電圧出力部３２に出力する。
【００２８】
この時（ｔ１〜ｔ２‘）、目標電圧演算部３１は、例えばＰＷＭ信号のＤｕｔｙ等によりハイレベルのパルス幅が広がるように制御することで、オフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔ１を生成する。このオフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔ１により入力電圧Ｖｉｎ及びベース電圧Ｖｂが上昇して急速に立ち上がり、ベース電圧Ｖｂがオン電圧Ｖｏｎに到達する時刻（ｔ２’）は、従来の制御における時刻より短くなる。つまり、ｔ２’＜ｔ２となる。この制御により、起動時の入力電圧に応じて出力電圧が発生するまでの間の遅延時間を短縮することができる。
例えば、図４に示す誤差演算部３４においてＰＩ制御が行われ、図４に示すような回路構成を使用した場合におけるオフセット電圧Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔ１と遅延時間の関係について説明する。
【００２９】
ここで、第２目標電圧値をＶｒｅｆ、帰還電圧をＦＢＶ、入力電圧をＶｉｎ、ＰＩ制御における演算係数をそれぞれＫｐ、Ｋｉとすると、以下の関係式が成り立つ。
2019115140.tif 000003
（１）
2019115140.tif 000004
（２）
本実施形態では、起動時の入力電圧に応じて出力電圧が発生するまでの間の遅延時間発生時について言及しているため、帰還電圧ＦＢＶ＝０であり、Ｖｒｅｆ＝Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔある。
【００３０】
次に、フィルタ２１の回路定数をＲ１、Ｃ１とし、伝達関数をＧ１とし、フィルタ２２の回路定数をＲ２、Ｃ２、Ｒ３とし、伝達関数をＧ２とすると、以下のようになる。
2019115140.tif 000005
（３）
2019115140.tif 000006
（４）
【００３１】
以上の関係式と、トランジスタＱ１のオン電圧Ｖｏｎを０．６Ｖとすると、オフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔと遅延時間の関係が導出できる。
例えば、各定数を以下のように設定した場合のオフセット電圧値の大きさ（Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔ）と遅延時間（ｔ２’：入力が開始してからベース電圧Ｖｂが０．６Ｖに達するまでの時間）の関係を、図８に示す。なお、Ｋｐ＝３、Ｋｉ＝１２０、Ｒ１＝５ｋΩ、Ｃ１＝０．２２ｕＦ、Ｒ２＝７ｋΩ、Ｃ２＝０．１ｕＦ、Ｒ３＝１ｋΩとする。
【００３２】
図８は、本発明の第１実施形態におけるオフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔと時刻ｔ２’の関係を示すグラフ図である。
図８に示す関係により、所望の遅延時間に応じたオフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔを算出することができる。例えば、遅延時間ｔ２’を２ｍｓとしたい場合、オフセット電圧Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔは約０．３５Ｖとなる。
【００３３】
＜温度に応じたオフセット電圧値の補正＞
以上の説明では、トランジスタＱ１のオン電圧Ｖｏｎは０．６Ｖと仮定してオフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔを算出した。
しかし、実際にはトランジスタＱ１のオン電圧Ｖｏｎは温度によって変動する。簡易的に、以下の式（５）のように表せることが知られている。
Ｖｏｎ＝０．６６−０．０００２×Ｔ                            （５）
【００３４】
トランジスタＱ１のオン電圧Ｖｏｎを温度に応じて補正した場合、図９に示すグラフ図のように、温度Ｔとオフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔは反比例の関係となる。図９は、本発明の第１実施形態における温度Ｔとオフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔの関係を示すグラフ図である。
この温度Ｔとオフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔの関係を予めＲＯＭ４０ｂに格納しておき、目標電圧演算部３１は、温度検知部２３が検出した温度Ｔに対応するオフセット電圧Ｖ＿ＯｆｆｓｅｔをＲＯＭ４０ｂから取得する。
そして、目標電圧演算部３１は、ＲＯＭ４０ｂから取得したオフセット電圧Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔを新たなオフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔに置き換えるように補正することで、温度に応じて、適切な第２目標電圧値を決定することが可能となる。
【００３５】
このように、目標電圧演算部３１が起動開始直後に環境の温度に応じて補正されたオフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔと第１目標電圧値Ｖｒｅｆαを加算して第２目標電圧値Ｖｒｅｆを算出する。次に、誤差演算部３４が第２目標電圧値Ｖｒｅｆと帰還電圧値ＦＢＶとの誤差を算出して誤差値Ｅｒｒとするとともに、誤差値Ｅｒｒに基づいてＰＷＭ信号を生成する。次に、フィルタ２１がＰＷＭ信号を平滑化して入力電圧を生成し、入力電圧をトランジスタのベースに印加する。
これにより、自励方式の電源装置における起動時の入力電圧に応じて出力電圧が発生するまでの間の遅延時間を短縮することができる。
例えば、図６に示すように、従来、起動時の入力電圧Ｖｉｎに応じて出力電圧Ｖｏｕｔが発生するまでの間の遅延時間は（ｔ２−ｔ１）であった。これに対して、図７に示すように、本態様によれば、遅延時間は（ｔ２‘−ｔ１）となる。なお、（ｔ２−ｔ１）＞（ｔ２‘−ｔ１）となる。
【００３６】
＜第２実施形態＞
図１０は、本発明の第２実施形態に係る電源装置の制御部の動作を表すフローチャートである。
第２実施形態では、目標電圧演算部３１は、帰還部２７から取得した出力電圧に基づいて、出力電圧Ｖｏｕｔが基準値以上に発生したか否を判定する第１判定部３１ａを備える。以下、目標電圧演算部３１の動作について説明する。
ステップＳ５では、目標電圧演算部３１は、所望の起動時の入力電圧（第１目標電圧値）に応じて出力電圧Ｖｏｕｔが発生するまでの間の遅延時間を規定する。
ステップＳ１０では、目標電圧演算部３１は、フラグＦｌａｇ＿ｃａｌ＝０か否かを判定する。ここで、目標電圧演算部３１は、フラグＦｌａｇ＿ｃａｌ＝０である場合にはステップＳ１５に進む。一方、目標電圧演算部３１は、フラグＦｌａｇ＿ｃａｌ＝０ではない場合には処理を終了する。
ステップＳ１５では、目標電圧演算部３１は、オン電圧Ｖｏｎ＝０．６Ｖとし、（ｔ２‘−ｔ１）を２ｍｓとすると、図８に示すグラフ図によりオフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔ＝０．３５を算出する。
なお、図８に示すグラフ図から求めた算出式、又はグラフ図に示す時間とオフセット電圧Ｖ＿ｏｆｆｓｅｔとの関係を示す変換テーブルを参照して、時刻ｔ２‘に対応するオフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔを求めてもよい。
【００３７】
ステップＳ２０では、目標電圧演算部３１は、算出したオフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔを規定の時間だけ入力する。
ステップＳ２５では、目標電圧演算部３１は、出力電圧Ｖｏｕｔの発生が開始したか否かを判定する。ここで、出力電圧Ｖｏｕｔの発生が開始した場合にはステップＳ４０に進む。一方、出力電圧Ｖｏｕｔの発生が開始していない場合にはステップＳ３０に進む。
なお、出力電圧Ｖｏｕｔが発生すると、帰還部２７から取得するフィードバック信号ＦＢＶ、すなわち、出力電圧が０Ｖ以下に下降する。そこで、目標電圧演算部３１は、ＦＢＶ値がマイナスの電圧になったか否かを判断すればよい。なお、目標電圧演算部３１では、入力されるフィードバック信号ＦＢＶに対して、例えば５Ｖの電圧に抵抗を介してプルアップしておき、正の電圧でモニタすればよい。
ステップＳ３０では、目標電圧演算部３１は、Ｖｉｎ＝０、Ｖｏｕｔ＝０に設定する。
ステップＳ３５では、目標電圧演算部３１は、オフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔ＝Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔ＋０．１を算出した後に、ステップＳ２０に戻る。
ステップＳ４０では、目標電圧演算部３１は、フラグＦｌａｇ＿ｃａｌ＝１に設定する。
【００３８】
ところで、第１実施形態では、目標電圧演算部３１は、オン電圧Ｖｏｎを０．６Ｖと仮定してオフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔを算出し（例えば、図８に示すオフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔとｔ２‘の関係から）、この算出した結果を用いて出力電圧の発生を開始する。
しかし、実際の回路にあっては、回路内のばらつきの影響を受けた場合、算出した理論値を用いた場合と振る舞いが異なることがある。
そのため、オフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔが足りなかった場合、所望の時間内にトランジスタＱ１がオンせず、出力電圧の発生が開始しないことが考えられる。このような場合を防ぐため、出荷時の検査において回路内のばらつきを補正する。
【００３９】
これに対して、第２実施形態では、目標電圧演算部３１は、予め規定された所望の遅延時間を用いて、フラグ（図１０に示す例ではＦｌａｇ＿ｃａｌ：デフォルトで０となっているものとする）が０のときに、オフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔを校正する制御へと移行する。
目標電圧演算部３１は、初めに算出したオフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔにより出力電圧Ｖｏｕｔが発生しなかった場合、入力電圧Ｖｉｎ＝０とし、出力電圧Ｖｏｕｔ＝０とする。
次に、目標電圧演算部３１は、オフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔを大きくして、再度、出力電圧Ｖｏｕｔの発生を開始する（図４に示す例では０．１Ｖ大きくする）。
ここで、遅延時間を規定するタイミングは、図１０に示すタイミングに限らないものとする。
以上のフローを繰り返すことで、回路内のばらつきを含めて、予め規定された所望の遅延時間内に起動を開始させるための、第２目標電圧値を適切に決定することが可能になる。
オフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔの算出が完了したら、Ｆｌａｇ＿ｃａｌ＝１として校正を終了する。
【００４０】
このように、第１判定部３１ａにより出力電圧Ｖｏｕｔの発生が開始しなかったと判定された場合に、オフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔよりも大きいオフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔ２に基づいて、第２目標電圧値Ｖｒｅｆを算出する。次に、誤差演算部３４が第２目標電圧値Ｖｒｅｆと帰還電圧値ＦＢＶとの誤差を算出して誤差値Ｅｒｒとするとともに、誤差値Ｅｒｒに基づいてＰＷＭ信号を生成する。次に、フィルタ２１がＰＷＭ信号を平滑化して入力電圧を生成し、入力電圧をトランジスタのベースに印加する。
これにより、自励方式の電源装置における起動時の入力電圧に応じて出力電圧が発生するまでの間の遅延時間を短縮することができる。
【００４１】
＜第３実施形態＞
図１１は、本発明の第３実施形態に係る電源装置の制御部の動作を表すフローチャートである。
本実施形態では、目標電圧演算部３１は、帰還部２７から取得したフィードバック信号ＦＢＶが表す出力電圧Ｖｏｕｔに基づいて、ハンチング現象、又はオーバーシュート現象を検出した場合に、ハンチング現象、又はオーバーシュート現象が発生しない第２目標電圧値を決定することを特徴とする。
なお、図１２（ａ）には、通常時の出力電圧Ｖｏｕｔの時間的推移を示しており、時間が経過するのに従って、出力電圧Ｖｏｕｔが下降することを表している。
これに対して、図１２（ｂ）には、ハンチング現象が発生した時の出力電圧Ｖｏｕｔの時間的推移を示している。ハンチング現象とは、時間が経過するに従って、出力電圧Ｖｏｕｔが下降したり、上昇したり、下降したりすることを表している。
オーバーシュート現象とは、時間が経過するのに従って、出力電圧Ｖｏｕｔ（波形）が定常値を一旦超過してから引き返すようにして定常値に近づくことを表している。
【００４２】
ステップＳ１０５では、目標電圧演算部３１は、制御Ａ（図１０に示すＳ１５〜Ｓ３５）を実行する。
ステップＳ１１０では、目標電圧演算部３１は、ｎ＝１を設定する。
ステップＳ１１５では、目標電圧演算部３１は、出力電圧値（Ｖｏｕｔ）を取得する（Ｖｎ＝Ｖｏｕｔ）。
ステップＳ１２０では、目標電圧演算部３１は、一定時間待機した後に出力電圧値（ｍ＝ｎ＋１、Ｖｍ＝Ｖｏｕｔ）を再取得する。
ステップＳ１２５では、目標電圧演算部３１は、｜Ｖｍ｜−｜Ｖｎ｜＞０か否かを判定する。ここで、目標電圧演算部３１は、｜Ｖｍ｜−｜Ｖｎ｜＞０である場合にはステップＳ１４０に進む。一方、目標電圧演算部３１は、｜Ｖｍ｜−｜Ｖｎ｜＞０ではない場合にはステップＳ１３０に進む。
【００４３】
ステップＳ１３０では、目標電圧演算部３１は、Ｖｉｎ＝０、Ｖｏｕｔ＝０に設定する。
ステップＳ１３５では、目標電圧演算部３１は、ハンチング現象や、オーバーシュート現象が発生したと判断し、オフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔを下げる。目標電圧演算部３１は、Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔ＝Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔ−０．１を算出した後に、ステップＳ１１５に戻る。
ステップＳ１４０では、目標電圧演算部３１は、｜Ｖｍ｜−｜Ｖｎ｜＞Ｖｔｈか否かを判定する。ここで、目標電圧演算部３１は、｜Ｖｍ｜−｜Ｖｎ｜＞Ｖｔｈである場合にはステップＳ１４５に進む。一方、目標電圧演算部３１は、｜Ｖｍ｜−｜Ｖｎ｜＞Ｖｔｈではない場合にはステップＳ１５０に進む。
ステップＳ１４５では、目標電圧演算部３１は、ｎ＝ｎ＋１を算出する。
ステップＳ１５０では、目標電圧演算部３１は、定常状態と判断する。
【００４４】
なお、本実施形態では、目標電圧演算部３１は、帰還部２７から取得した出力電圧Ｖｏｕｔに基づいて、ハンチング現象又はオーバーシュート現象を検出したか否かを判定する第２判定部３１ｂを備える。
第２判定部３１ｂは、出力電圧Ｖｏｕｔの前回値と今回値を比較して、前回値が今回値よりも大きい場合に、出力電圧Ｖｏｕｔにハンチング現象、又はオーバーシュート現象が発生したことと判定することを特徴とする。
【００４５】
第１実施形態にあっては、第１目標電圧値にオフセット電圧値Ｖ＿ｏｆｆｓｅｔを加算することで、起動時の入力電圧Ｖｉｎに応じて出力電圧Ｖｏｕｔが発生するまでの間の遅延時間を解消することができる。
しかし、オフセット電圧値Ｖ＿ｏｆｆｓｅｔが大きくなりすぎると、出力電圧Ｖｏｕｔにハンチング現象やオーバーシュート現象が見られることがある。例えば、画像形成装置用の電源として使用することを考えると、ハンチング現象やオーバーシュート現象は異常画像の原因となり得るため、防ぐ必要がある。
【００４６】
＜ハンチング現象・オーバーシュート現象＞
図１２（ａ）は、通常時の出力電圧Ｖｏｕｔであり、（ｂ）はハンチング現象が発生した時の出力電圧Ｖｏｕｔである。
図１２（ａ）（ｂ）を参照して、ハンチング現象・オーバーシュート現象の有無について説明する。
時刻ｔ１、ｔ２、…、ｔｎにおいて出力電圧を監視（モニタリング）し、出力電圧Ｖ１、Ｖ２、…Ｖｎを取得する。
図１２（ａ）に示すように、通常時では、常に｜Ｖｎ＋１｜−｜Ｖｎ｜＞０となっていることがわかる。
図１１に示す制御フローチャートの例では、目標電圧演算部３１は、｜Ｖｎ＋１｜−｜Ｖｎ｜がある閾値電圧（Ｖｔｈ）以下になるまで繰り返す（Ｓ１１５〜Ｓ１４０）ことで、ハンチング現象・オーバーシュート現象が発生せずに定常状態に遷移したと判断する。
【００４７】
一方、図１２（ｂ）に示すように、目標電圧演算部３１は、ハンチング現象が発生した場合、｜Ｖｎ＋１｜−｜Ｖｎ｜＞０となる（図１２（ｂ）の場合、｜Ｖ３｜−｜Ｖ２｜＜０となっている）。この時、目標電圧演算部３１は、出力電圧がハンチング現象を発生していると判断し、入力電圧Ｖｉｎ及び出力電圧Ｖｏｕｔを０とし、オフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔを下げ（図１１に示す制御フローチャートでは０．１Ｖ下げる）、図１１に示すステップＳ１３５を繰り返す。
目標電圧演算部３１は、以上のフローを繰り返すことにより、ハンチング現象・オーバーシュート現象の発生しないオフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔ及び目標電圧波形を決定することを可能にする。
【００４８】
このように、第２判定部３１ｂにより出力電圧Ｖｏｕｔにハンチング現象、又はオーバーシュート現象を検出したと判定された場合に、ハンチング現象、又はオーバーシュート現象が発生しない第２目標電圧値Ｖｒｅｆを決定する。次に、誤差演算部３４が第２目標電圧値Ｖｒｅｆと帰還電圧値ＦＢＶとの誤差を算出して誤差値Ｅｒｒとするとともに、誤差値Ｅｒｒに基づいてＰＷＭ信号を生成する。次に、フィルタ２１がＰＷＭ信号を平滑化して入力電圧を生成し、入力電圧をトランジスタのベースに印加する。
これにより、自励方式の電源装置における起動時の入力電圧に応じて出力電圧が発生するまでの間の遅延時間を短縮することができる。
このように、第２判定部３１ｂは、出力電圧Ｖｏｕｔの前回値と今回値を比較して、前回値が今回値よりも大きい場合に、出力電圧Ｖｏｕｔにハンチング現象、又はオーバーシュート現象が発生したことと判定することで、出力電圧Ｖｏｕｔにハンチング現象、又はオーバーシュート現象を検出することができる。
【００４９】
＜第４実施形態＞
図１３は、本発明の第４実施形態に係る画像形成装置の感光体の周辺構成の一例を示す図である。
第４実施形態では、出力電圧Ｖｏｕｔが負荷の許容最小電圧以下であれば、実使用中での校正を行うことも可能となる。ここで、負荷の許容最小電圧とは、実使用上負荷側に影響のない出力電圧を示す。
図１３に示すように、画像形成装置１の感光体ドラム６の周辺には、帯電バイアス生成電源回路７１、帯電ローラ７２、露光部７３、現像装置７、感光体ドラム６、転写部材７６、転写バイアス生成電源回路７７、中間転写ベルト７８、除電器７９を備えている。
例えば、画像形成装置の帯電バイアスを生成する電源回路として、帯電バイアス生成電源回路７１を備えている。
画像形成装置１の帯電過程では、帯電バイアス生成電源回路７１により生成された高電圧を、帯電ローラ７２に印加し、感光体ドラム６の表面を一様に帯電する。
次に、露光部７３により画像に応じた露光がなされ、感光体ドラム６に静電潜像が形成される。
【００５０】
次に、現像装置７によりトナー像が現像され、転写バイアス生成電源回路７７により生成された高電圧を転写部材７６に印加し、中間転写ベルト７８に転写される。
次に、中間転写ベルト７８に転写されたトナー像は、二次転写部により記録材に転写され、定着手段を通して画像を得る。また、除電器７９により感光体ドラム６の表面の残留電荷を除去し、再度、帯電ローラ７２により帯電する。
感光体ドラム６は、帯電ローラ７２と感光体ドラム６の間で放電が開始するまでは、感光体ドラム６の表面は帯電せず、負荷である感光体ドラム６には影響がない。帯電ローラ７２と感光体ドラム６間の距離をｄ［ｍ］とすると、放電が開始する電圧（Ｖｔｈ［Ｖ］）は、パッシェンの法則より、以下の式（６）で与えられる。
Ｖｔｈ＝３１２＋６．２×１０６×ｄ                    （６）
例えば、帯電ローラ７２と感光体ドラム６の間の空隙を５０μｍとすると、Ｖｔｈは６２２Ｖとなる。
【００５１】
＜時間とオフセット電圧値の間の関係、時間と閾値電圧の間の関係＞
図１４（ａ）（ｂ）を参照して、時間とオフセット電圧値の間の関係、時間と閾値電圧の間の関係について説明する。
図１４（ａ）は、時間とオフセット電圧値の間の関係を示すグラフ図であり、図１４（ｂ）は、時間と閾値電圧の間の関係を示すグラフ図である。
始めに、目標電圧演算部３１は、所定の演算により算出されたオフセット電圧値（図１４（ａ）に示す例では、オフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔ２とする）を用いて、起動時の入力電圧Ｖｉｎに応じて出力電圧Ｖｏｕｔが発生するまでの間の遅延時間（ｔ２−ｔ１）をＲＡＭ４０ｃに記憶する。
【００５２】
第１実施形態において示したように、トランジスタＱ１のオン電圧Ｖｏｎは温度により変化するため、所望の遅延時間とするためのオフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔも変動する。例えば、低温状態の場合、オン電圧Ｖｏｎは高くなるため、必要なオフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔは大きくなる（図９参照）。
そのため、目標電圧演算部３１は、起動時の入力電圧に応じて出力電圧が発生するまでの間の遅延時間（ｔ２−ｔ１）が所望の遅延時間より長い場合、オフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔに微電圧ΔＶ（例えば、０．０１Ｖ）を加算して大きくしたオフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔ２’として調整し、環境温度Ｔとともに、調整後のオフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔ２’、起動時の入力電圧Ｖｉｎに応じて出力電圧Ｖｏｕｔが発生するまでの間の遅延時間（ｔ２’−ｔ１）をＲＡＭ４０ｃに記憶する。
なお、目標電圧演算部３１は、遅延時間（ｔ２’−ｔ１）とともに、オフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔ２’、環境温度ＴをＲＡＭ４０ｃに記憶するように構成してもよい。
【００５３】
表１は、レコード番号毎に、入力電圧Ｖｉｎ、オフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔ２’、遅延時間（ｔ２’−ｔ１）、環境温度Ｔが記憶されたテーブルを示す表であり、ＲＡＭ４０ｃに記憶されている。
【００５４】
【表１】
2019115140.tif 000007
【００５５】
この時、目標電圧演算部３１は、出力電圧Ｖｏｕｔも監視（モニタリング）し、負荷の許容最小電圧以下（図１４（ｂ）の例では、閾値電圧Ｖｔｈ以下：帯電ローラ７２と感光体ドラム６との間の例であれば、６２２Ｖ以下）を超えない範囲で調整を行う。
以上のことから、目標電圧演算部３１は、出力電圧Ｖｏｕｔが負荷の許容最小電圧以下となる範囲でオフセット電圧Ｖ＿ｏｆｆｓｅｔを調整する制御を実行することで、初期設定したオフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔから、環境温度の変動に応じて必要なオフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔを適宜補正し、適切な第２目標電圧値を決定することができる。
【００５６】
このように、目標電圧演算部３１は、帰還部２７から取得した出力電圧Ｖｏｕｔが、負荷の許容最小電圧以下になる範囲において、オフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔを調整しながら、最適な第２目標電圧値Ｖｒｅｆを決定する。次に、誤差演算部３４が第２目標電圧値Ｖｒｅｆと帰還電圧値ＦＢＶとの誤差を算出して誤差値Ｅｒｒとするとともに、誤差値Ｅｒｒに基づいてＰＷＭ信号を生成する。次に、フィルタ２１がＰＷＭ信号を平滑化して入力電圧を生成し、入力電圧をトランジスタのベースに印加する。
これにより、自励方式の電源装置における起動時の入力電圧に応じて出力電圧が発生するまでの間の遅延時間を短縮することができる。
【００５７】
このように、目標電圧演算部３１は、起動時の入力電圧に応じて出力電圧が発生するまでの間の遅延時間（ｔ２−ｔ１）が所望の遅延時間より長い場合に、オフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔに微電圧ΔＶを加算して大きくしたオフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔ２’として調整し、環境温度Ｔとともに、調整後のオフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔ２’、起動時の入力電圧Ｖｉｎに応じて出力電圧Ｖｏｕｔが発生するまでの間の遅延時間（ｔ２’−ｔ１）をＲＡＭ４０ｃ（記憶手段）に記憶することを特徴とする。
これにより、起動時の入力電圧Ｖｉｎ、環境温度Ｔに応じてＲＡＭ４０ｃから（記憶手段）オフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔ２’を取得しておくことで、最適な第２目標電圧値Ｖｒｅｆを素早く決定することができる。
【００５８】
＜本実施形態の態様例の作用、効果のまとめ＞
＜第１態様＞
本態様の電源装置１０は、電源回路を駆動するトランジスタＱ１と、電源回路の出力電圧Ｖｏｕｔを帰還する帰還部２７と、電源回路の起動時に、外部の上位ＣＰＵ３０から入力される第１目標電圧値Ｖｒｅｆαにオフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔを加算して第２目標電圧値Ｖｒｅｆを算出する目標電圧演算部３１と、目標電圧演算部３１によって算出された第２目標電圧値Ｖｒｅｆと帰還部２７によって帰還された帰還電圧値ＦＢＶとの誤差を算出して誤差値Ｅｒｒとするとともに、誤差値Ｅｒｒに基づいてＰＷＭ信号を生成する誤差演算部３４と、誤差演算部３４により生成されたＰＷＭ信号を平滑化して入力電圧を生成し、入力電圧をトランジスタＱ１のベースに印加するフィルタ２１と、を備えた自励方式の電源装置１０であって、トランジスタＱ１の周辺の温度を検知する温度検知部２３と、を備え、目標電圧演算部３１は、温度検知部２３により検知された温度値に基づいてオフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔを補正することを特徴とする。
本態様によれば、目標電圧演算部３１が起動開始直後に環境の温度に応じて補正されたオフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔと第１目標電圧値Ｖｒｅｆαを加算して第２目標電圧値Ｖｒｅｆを算出する。次に、誤差演算部３４が第２目標電圧値Ｖｒｅｆと帰還電圧値ＦＢＶとの誤差を算出して誤差値Ｅｒｒとするとともに、誤差値Ｅｒｒに基づいてＰＷＭ信号を生成する。次に、フィルタ２１がＰＷＭ信号を平滑化して入力電圧を生成し、入力電圧をトランジスタのベースに印加する。
これにより、自励方式の電源装置における起動時の入力電圧に応じて出力電圧が発生するまでの間の遅延時間を短縮することができる。
例えば、図６に示すように、従来、起動時の入力電圧Ｖｉｎに応じて出力電圧Ｖｏｕｔが発生するまでの間の遅延時間は（ｔ２−ｔ１）であった。これに対して、図７に示すように、本態様によれば、遅延時間は（ｔ２‘−ｔ１）となる。なお、（ｔ２−ｔ１）＞（ｔ２‘−ｔ１）となる。
【００５９】
＜第２態様＞
本態様の目標電圧演算部３１は、帰還部２７から取得した出力電圧に基づいて、出力電圧Ｖｏｕｔが基準値以上に発生したか否を判定する第１判定部３１ａを備え、目標電圧演算部３１は、第１判定部３１ａにより出力電圧Ｖｏｕｔの発生が開始しなかったと判定された場合に、オフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔよりも大きいオフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔ２に基づいて、第２目標電圧値Ｖｒｅｆを算出することを特徴とする。
本態様によれば、第１判定部３１ａにより出力電圧Ｖｏｕｔの発生が開始しなかったと判定された場合に、オフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔよりも大きいオフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔ２に基づいて、第２目標電圧値Ｖｒｅｆを算出する。次に、誤差演算部３４が第２目標電圧値Ｖｒｅｆと帰還電圧値ＦＢＶとの誤差を算出して誤差値Ｅｒｒとするとともに、誤差値Ｅｒｒに基づいてＰＷＭ信号を生成する。次に、フィルタ２１がＰＷＭ信号を平滑化して入力電圧を生成し、入力電圧をトランジスタのベースに印加する。
これにより、自励方式の電源装置における起動時の入力電圧に応じて出力電圧が発生するまでの間の遅延時間を短縮することができる。
【００６０】
＜第３態様＞
本態様の目標電圧演算部３１は、帰還部２７から取得した出力電圧Ｖｏｕｔに基づいて、ハンチング現象又はオーバーシュート現象を検出したか否かを判定する第２判定部３１ｂを備え、目標電圧演算部３１は、第２判定部３１ｂにより出力電圧Ｖｏｕｔにハンチング現象、又はオーバーシュート現象を検出したと判定された場合に、ハンチング現象、又はオーバーシュート現象が発生しない第２目標電圧値Ｖｒｅｆを決定することを特徴とする。
本態様によれば、第２判定部３１ｂにより出力電圧Ｖｏｕｔにハンチング現象、又はオーバーシュート現象を検出したと判定された場合に、ハンチング現象、又はオーバーシュート現象が発生しない第２目標電圧値Ｖｒｅｆを決定する。次に、誤差演算部３４が第２目標電圧値Ｖｒｅｆと帰還電圧値ＦＢＶとの誤差を算出して誤差値Ｅｒｒとするとともに、誤差値Ｅｒｒに基づいてＰＷＭ信号を生成する。次に、フィルタ２１がＰＷＭ信号を平滑化して入力電圧を生成し、入力電圧をトランジスタのベースに印加する。
これにより、自励方式の電源装置における起動時の入力電圧に応じて出力電圧が発生するまでの間の遅延時間を短縮することができる。
【００６１】
＜第４態様＞
本態様の第２判定部３１ｂは、出力電圧Ｖｏｕｔの前回値と今回値を比較して、前回値が今回値よりも大きい場合に、出力電圧Ｖｏｕｔにハンチング現象、又はオーバーシュート現象が発生したことと判定することを特徴とする。
本態様によれば、第２判定部３１ｂは、出力電圧Ｖｏｕｔの前回値と今回値を比較して、前回値が今回値よりも大きい場合に、出力電圧Ｖｏｕｔにハンチング現象、又はオーバーシュート現象が発生したことと判定することで、出力電圧Ｖｏｕｔにハンチング現象、又はオーバーシュート現象を検出することができる。
【００６２】
＜第５態様＞
本態様の目標電圧演算部３１は、帰還部２７から取得した出力電圧Ｖｏｕｔが、負荷の許容最小電圧以下になる範囲において、オフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔを調整しながら、最適な第２目標電圧値Ｖｒｅｆを決定することを特徴とする。
本態様によれば、目標電圧演算部３１は、帰還部２７から取得した出力電圧Ｖｏｕｔが、負荷の許容最小電圧以下になる範囲において、オフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔを調整しながら、最適な第２目標電圧値Ｖｒｅｆを決定する。次に、誤差演算部３４が第２目標電圧値Ｖｒｅｆと帰還電圧値ＦＢＶとの誤差を算出して誤差値Ｅｒｒとするとともに、誤差値Ｅｒｒに基づいてＰＷＭ信号を生成する。次に、フィルタ２１がＰＷＭ信号を平滑化して入力電圧を生成し、入力電圧をトランジスタのベースに印加する。
これにより、自励方式の電源装置における起動時の入力電圧に応じて出力電圧が発生するまでの間の遅延時間を短縮することができる。
【００６３】
＜第６態様＞
本態様の目標電圧演算部３１は、起動時の入力電圧に応じて出力電圧が発生するまでの間の遅延時間（ｔ２−ｔ１）が所望の遅延時間より長い場合に、オフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔに微電圧ΔＶを加算して大きくしたオフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔ２’として調整し、環境温度Ｔとともに、調整後のオフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔ２’、起動時の入力電圧Ｖｉｎに応じて出力電圧Ｖｏｕｔが発生するまでの間の遅延時間（ｔ２’−ｔ１）をＲＡＭ４０ｃ（記憶手段）に記憶することを特徴とする。
本態様によれば、起動時の入力電圧Ｖｉｎ、環境温度Ｔに応じてＲＡＭ４０ｃから（記憶手段）オフセット電圧値Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔ２’を取得しておくことで、最適な第２目標電圧値Ｖｒｅｆを素早く決定することができる。
【００６４】
＜第７態様＞
本態様の画像形成装置１は、第１態様乃至第５態様の何れか一つに記載の電源装置１０を備えたことを特徴とする。
本態様によれば、画像形成装置１は、第１態様乃至第５態様の何れか一つに記載の電源装置１０を備えたことで、画像形成装置１に用いる自励方式の電源装置における起動時の入力電圧に応じて出力電圧が発生するまでの間の遅延時間を短縮することができる。
【符号の説明】
【００６５】
Ｑ１…トランジスタ、１…画像形成装置、６…感光体ドラム、７…現像装置、８…搬送ベルト、９…定着部、１０…電源装置、１２…外部電源、２０…制御部、２１…フィルタ、２２…トランジスタ、２２…フィルタ、２３…温度検知部、２４…発振部、２５…昇圧部、２６…整流部、２７…帰還部、３０…上位ＣＰＵ、３１…目標電圧演算部、３２…目標電圧出力部、３３…減算器、３４…誤差演算部、３４ａ…基準波形生成部、３４ｂ…演算増幅部、４０…コントローラ、４０ａ…ＣＰＵ、４０ｂ…ＲＯＭ、４０ｃ…ＲＡＭ、７１…帯電バイアス生成電源回路、７２…帯電ローラ、７３…露光部、７６…転写部材、７７…転写バイアス生成電源回路、７８…中間転写ベルト、７９…除電器
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６６】
【特許文献１】特開２００４−１７３４８１公報
【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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