(57)【要約】【課題】高圧電源から発生される高圧出力を最終出力値の安定した高圧出力にするまでの立ち上げ期間を短縮化することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】高圧電源部１０１には、出力ロック検知回路２０７が設けられている。出力ロック検知回路２０７は、フライバックトランスＴの二次側出力値とコントローラにより設定された目標値（高圧制御信号）とを比較し、フライバックトランスＴの二次側出力値が上記設定された目標値に達したことを検知すると、その旨を示すロック信号をコントローラ１００へ出力する。コントローラ１００は、高圧電源部１０１の高圧出力ＯＵＴ１が最終目標出力値に対応する目標値に達するまでの期間、上記ロック信号が出力される毎に、目標値（高圧制御信号）を変更する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成プロセスに必要な高圧出力を発生する高圧電源と、
前記高圧電源により発生される高圧出力値が最終目標出力値に達するように、該高圧電源に対する目標値を段階的に変えながら設定する制御手段と、
前記高圧電源により発生される高圧出力値と前記制御手段により設定された目標値とを比較し、該比較結果に基づいて前記高圧電源により発生される高圧出力値が前記設定された目標値に達したことを検知すると、前記高圧電源により発生される高圧出力値が前記設定された目標値に達したことを示す検知信号を出力する検知手段とを備え、
前記制御手段は、前記高圧電源により発生される高圧出力値が前記最終目標出力値に対応する目標値に達したことを示す検知信号が出力されるまでの期間、前記検知信号が出力される毎に、前記目標値を変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記高圧電源は、一次帯電器用高圧電源、現像バイアス用高圧電源、転写バイアス用高圧電源として用いられることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
画像形成プロセスに必要な高圧出力を発生する高圧電源の制御方法であって、
前記高圧電源により発生される高圧出力値に対する目標値を設定する目標値設定工程と、
前記高圧電源により前記設定された目標値に基づいて発生される高圧出力値と前記設定された目標値とを比較する比較工程と、
前記比較工程での比較結果に基づいて前記高圧電源により発生される高圧出力値が前記設定された目標値に達したことを検知すると、その旨を示す検知信号を出力する検知工程と、
前記高圧電源により発生される高圧出力値が最終目標出力値に対応する目標値に達するまでの期間、前記検知信号が出力される毎に、前記設定工程で設定すべき目標値を変更する目標値変更工程と
を有することを特徴とする高圧電源の制御方法。
【請求項４】
高圧出力を発生する高圧電源の制御方法であって、
前記高圧電源により発生される高圧出力値に対する目標値を設定する目標値設定工程と、
前記高圧電源により前記設定された目標値に基づいて発生される高圧出力値と前記設定された目標値とを比較する比較工程と、
前記比較工程での比較結果に基づいて前記高圧電源により発生される高圧出力値が前記設定された目標値に達したことを検知すると、その旨を示す検知信号を出力する検知工程と、
前記高圧電源により発生される高圧出力値が最終目標出力値に対応する目標値に達するまでの期間、前記検知信号が出力される毎に、前記設定工程で設定すべき目標値を変更する目標値変更工程と
を有することを特徴とする高圧電源の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成プロセスに必要な高圧出力を発生する高圧電源を有する画像形成装置および高圧電源の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、レーザビームの露光走査により静電潜像が形成される感光ドラムを備える。この感光ドラム上に形成される静電潜像は、現像装置から供給されるトナーによりトナー像として可視像化される。このトナー像は、転写部において、給紙された転写材上に転写される。
【０００３】
ここで、上記画像形成装置においては、感光ドラム表面が帯電器により均一に所定電位に帯電され、また現像装置の現像バイアスが制御される。これは、感光ドラム上の静電潜像領域に現像装置から供給されるトナー粒子が確実に吸引され、また非静電潜像領域に対してトナー粒子が吸着されないようにするためである。このような帯電器、および現像装置の現像バイアスを発生するための電源などの高圧電源装置として、Ｄ／Ａコンバータが搭載されているものがある（例えば特許文献１参照）。このような高圧電源装置に対する設定値は、シリアルデータとして制御装置から転送され、このシリアルデータは、Ｄ／Ａコンバータを介して、高圧電源装置に取り込まれる。これにより、ノイズの影響を受け難い高圧電源装置に対する制御を行うことが可能である。
【特許文献１】特開２００１−３５６６５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、例えば感光ドラムの表面電位を安定化させるためには、高圧電源装置による高圧バイアス電圧の発生から実際の電圧出力が安定するまでの十分なセットリングタイムを取る必要がある。そのため、感光ドラム表面の電位を周期的に変動させて帯電電圧を調整するための制御には、操作上の不都合を招くほどの長い時間が掛かる。
【０００５】
また、近年、省エネルギを図るために、高速立ち上げが可能な画像形成装置が出現している。この画像形成装置においては、安定した高電圧の出力を得る前に、装置が立ち上げられ、立ち上げ直後に画像品位が安定しない場合がある。
【０００６】
本発明の目的は、高圧電源から発生される高圧出力を最終出力値の安定した高圧出力にするまでの立ち上げ期間を短縮化することができる画像形成装置、高圧電源の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】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するため、画像形成プロセスに必要な高圧出力を発生する高圧電源と、前記高圧電源により発生される高圧出力値が最終目標出力値に達するように、該高圧電源に対する目標値を段階的に変えながら設定する制御手段と、前記高圧電源により発生される高圧出力値と前記制御手段により設定された目標値とを比較し、該比較結果に基づいて前記高圧電源により発生される高圧出力値が前記設定された目標値に達したことを検知すると、前記高圧電源により発生される高圧出力値が前記設定された目標値に達したことを示す検知信号を出力する検知手段とを備え、前記制御手段は、前記高圧電源により発生される高圧出力値が前記最終目標出力値に対応する目標値に達したことを示す検知信号が出力されるまでの期間、前記検知信号が出力される毎に、前記目標値を変更することを特徴とする画像形成装置を提供する。
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するため、画像形成プロセスに必要な高圧出力を発生する高圧電源の制御方法であって、前記高圧電源により発生される高圧出力値に対する目標値を設定する目標値設定工程と、前記高圧電源により前記設定された目標値に基づいて発生される高圧出力値と前記設定された目標値とを比較する比較工程と、前記比較工程での比較結果に基づいて前記高圧電源により発生される高圧出力値が前記設定された目標値に達したことを検知すると、その旨を示す検知信号を出力する検知工程と、前記高圧電源により発生される高圧出力値が最終目標出力値に対応する目標値に達するまでの期間、前記検知信号が出力される毎に、前記設定工程で設定すべき目標値を変更する目標値変更工程とを有することを特徴とする高圧電源の制御方法を提供する。
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するため、高圧出力を発生する高圧電源の制御方法であって、前記高圧電源により発生される高圧出力値に対する目標値を設定する目標値設定工程と、前記高圧電源により前記設定された目標値に基づいて発生される高圧出力値と前記設定された目標値とを比較する比較工程と、前記比較工程での比較結果に基づいて前記高圧電源により発生される高圧出力値が前記設定された目標値に達したことを検知すると、その旨を示す検知信号を出力する検知工程と、前記高圧電源により発生される高圧出力値が最終目標出力値に対応する目標値に達するまでの期間、前記検知信号が出力される毎に、前記設定工程で設定すべき目標値を変更する目標値変更工程とを有することを特徴とする高圧電源の制御方法を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、高圧電源から発生される高圧出力を最終出力値の安定した高圧出力にするまでの立ち上げ期間を短縮化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１２】
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。
【００１３】
画像形成装置は、図１に示すように、レーザスキャナ１０を備える。レーザスキャナユニット１０は、入力された画像データに基づいてレーザ光を変調し、該レーザ光を出力する。出力されたレーザ光Ｌは、感光ドラム１１に対して左右に走査されながら照射される。感光ドラム１１上には、静電潜像が形成される。この感光ドラム１１の表面は、静電潜像が形成される前に、一次帯電器１２により、一様の電位に帯電されている。感光ドラム１１の帯電状態は、電位センサ１４により検出される。静電潜像が形成された感光ドラム１１には、現像器１３からトナーが供給され、このトナーにより静電潜像は、トナー像として可視像化される。ここで、感光ドラム１１、一次帯電器１２、現像器１３および電位センサ１４は、画像形成ユニット１５として一体的に組み込まれている。また、感光ドラム１１の表面電位を検知するための電位センサ１４が組み込まれている。
【００１４】
トナー像は、転写器１６により、感光ドラム１１と転写器１６との間に給紙された用紙Ｐ上に転写される。このトナー像が転写された用紙Ｐは、搬送路２８を介して、定着装置３０へ送られる。定着装置３０は、定着ローラ３１および加圧ローラ３２を有し、定着ローラ３１と加圧ローラ３２間には、用紙Ｐを狭持しながら搬送するニップ部が形成される。用紙Ｐは、上記ニップ部を通過する際に、熱圧され、用紙Ｐ上のトナー像は当該用紙Ｐ上に定着される。上記ニップ部を通過した用紙Ｐは、搬送ローラ７０により、定着装置３０の外部へ送り出されて排紙ローラ８１へ向けて搬送される。そして、用紙Ｐは、排紙ローラ８１により、排紙トレイ８０上へ排紙される。
【００１５】
用紙Ｐは、カセット２０に収納され、ピックアップローラ２１により、１枚ずつ給紙パス２へ送り出される。給紙パス２２へ送り出された用紙Ｐは、レジストローラ１８により一旦停止された後に、所定のタイミングで、感光ドラム１１と転写器１６との間に送り出される。
【００１６】
上記一次帯電器１２、現像器１３および転写器１６には、それぞれ対応する高圧電源部から高電圧が印加される。この高圧電源部の構成について図２および図３を参照しながら説明する。図２は図１の一次帯電器１２、現像器１３および転写器１６と、それぞれに対応する高圧電源部との構成を示すブロック図である。図３は図２の高圧電源部１０１の構成を示す回路図である。
【００１７】
本画像形成装置においては、図２に示すように、一次帯電器１２、現像器１３の現像ローラ１３ａおよび転写器１６のそれぞれに対応する高圧出力を発生する複数の高圧電源部１０１，１０２，１０３が設けられている。各高圧電源部１０１，１０２，１０３には、それぞれ、コントローラ１００から対応する目標値を示す高圧制御信号が入力される。各高圧電源部１０１，１０２，１０３は、それぞれ、入力された高圧制御信号が示す目標値に従って電源電圧を昇圧し、最終的には、対応する高圧出力ＯＵＴ１，ＯＵＴ２，ＯＵＴ３を発生する。コントローラ１００は、画像形成装置全体の制御を行う。
【００１８】
詳細には、高圧電源部１０１は、図３に示すように、フライバックトランスＴおよびＭＯＳ−ＦＥＴからなるスイッチング素子ＴＲ１を備える。フライバックトランスＴの一次側には、電源ＶｃｃコンデンサＣ１、コンデンサＣ２、ダイオードＤ６、抵抗Ｒ１、フライホイールダイオードＤ５が接続されている。フライバックトランスＴの二次側には、整流ダイオードＤ９、および平滑コンデンサＣ３が接続されている。
【００１９】
スイッチング素子ＴＲ１のドレインは、フライバックトランスＴの一次側に接続され、ソースはグランド（ＧＮＤ）に接続されている。また、スイッチング素子ＴＲ１のゲートには、ＰＷＭ制御回路２００からの駆動パルス（ＰＷＭパルス）が印加され、スイッチグ素子ＴＲ１は、上記駆動パルスに応じて、オン、オフ動作する。
【００２０】
ＰＷＭ制御回路２００は、パルス発振回路２０１と、コンパレータ２０２とを有する。パルス発振回路２０１は、所定周期および所定幅を有するパルスを発振する。パルス発振回路２０１から発振されたパルスは、コンパレータ２０２に入力される。コンパレータ２０２は、後述するコンパレータ２０３のフィードバック信号（Ｆ．Ｂ）に応じて、パルス発振回路２０１から入力されたパルス幅を変調する。このパルス幅変調されたパルスは、スイッチング素子ＴＲ１の駆動パルスとして出力する。
【００２１】
フライバックトランスＴの二次側には、スイッチング素子ＴＲ１のオン、オフ動作により、高電圧が励起される。この高電圧は、整流ダイオードＤ９および平滑コンデンサＣ３に整流、平滑化された後に、出力端子Ｖｏ１から出力される。また、フライバックトランスＴの二次側出力（出力端子Ｖｏ１からの出力）は、抵抗Ｒ２，Ｒ３からなる分圧回路により分圧され、分圧された電圧は、コンパレータ２０３に入力される。コンパレータ２０３は、コントローラ１００からの高圧制御信号が示す目標値と上記分圧された電圧とを比較し、両者の差分に応じた電圧を有するフィードバック信号（Ｆ．Ｂ）を出力する。
【００２２】
フライバックトランスＴの二次側出力は、出力ロック検知回路２０７により検知される。出力ロック検知回路２０７は、フライバックトランスＴの二次側出力を分圧するための抵抗Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６と、２つのコンパレータ２０４，２０５と、ＡＮＤ（論理積）回路２０６とを有する。各コンパレータ２０４，２０５は、それぞれ、抵抗Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６により分圧された電圧と、コントローラ１００からの高圧制御信号が示す電圧とを比較する。ここで、フライバックトランスＴの二次側出力が所定電圧範囲にある場合は、コンパレータ２０４，２０５の出力は、それぞれ、正となる。ＡＮＤ回路２０６は、コンパレータ２０４，２０５の出力を入力し、それぞれの出力が正である場合、フライバックトランスＴの二次側出力が所定レベルに到達したとしてロック信号（Ｌｏｃｋ信号）をコントローラ１００へ出力する。
【００２３】
コントローラ１００は、上記ロック信号により、フライバックトランスＴの二次側出力が安定化したと判断し、フライバックトランスＴの二次側出力を次のレベルに到達させるための高圧制御信号を出力する。このように、コントローラ１００は、フライバックトランスＴの二次側出力が最終的に最終出力値に到達するように、フライバックトランスＴの二次側出力を段階的に可変するように制御する。すなわち、コントローラ１００は、フライバックトランスＴの二次側出力が最終出力値に到達するまでの期間、上記ロック信号が出力される毎に、目標値を変更する。
【００２４】
ここでは、高圧電源部１０１の構成について説明したが、他の高圧電源部１０２，１０３も、高圧電源部１０１と同様の構成を有する。よって、その説明は省略する。
【００２５】
次に、コントローラ１００による高圧立ち上げ制御について図４および図５を参照しながら説明する。図４は図２の高圧電源部１０１の立ち上げ時のフライバックトランスＴの二次側出力、高圧制御信号、ロック信号などの各信号のタイミングチャートである。図５は図２のコントローラ１００による高圧電源部の立ち上げ制御の手順を示すフローチャートである。
【００２６】
コントローラ１００は、図５に示すように、まず、ステップＳ１１において、高圧出力をオンする（図４（ｂ））。続いて、コントローラ１００は、ステップＳ１２において、高圧出力目標値を設定し、この設定された目標値を示す高圧制御信号を対応する高圧電源部へ出力する（図４（ｃ）のレベルＡ）。ここで、高圧電源部１０１の場合、上記目標値の設定には、上記電位センサ１４の出力が考慮される。そして、コントローラ１００は、ステップＳ１３において、対応する高圧電源部からロック信号（Ｌｏｃｋ信号）が出力されることを待つ。ここで、ウェイト期間（ａ）経過後に、対応する高圧電源部からロック信号が出力されると（図４（ｄ））、コントローラ１００は、フライバックトランスＴの二次側出力が所定レベルに到達したと判断する（図４（ａ））。
【００２７】
次いで、コントローラ１００は、ステップＳ１４において、フライバックトランスＴの二次側出力が最終目標値に達したか否かを判定する。ここで、フライバックトランスＴの二次側出力が最終目標値に達していなければ、コントローラ１００は、ステップＳ１５において、フライバックトランスＴの二次側出力を次のレベルに到達させるための次の目標値を設定する。ここで、高圧電源部１０１の場合、上記次の目標値の設定には、上記電位センサ１４の出力が考慮される。そして、コントローラ１００は、上記設定された目標値を示す高圧制御信号を出力する（図４（ｃ）のレベルＢ）。
【００２８】
次いで、コントローラ１００は、上記ステップＳ１３に戻り、対応する高圧電源部からロック信号（Ｌｏｃｋ信号）が出力されることを待つ。
【００２９】
このようにして、コントローラ１００は、フライバックトランスＴの二次側出力を段階的に可変するように、対応する高圧電源部を制御する（図４（ａ），（ｃ），（ｄ））。そして、コントローラ１００は、ステップＳ１４において、フライバックトランスＴの二次側出力が最終目標値に到達したと判定すると、本処理を終了する。
【００３０】
例えば立ち上げ時の当初は、図４（ｄ）に示すように、高圧出力目標値に対して、出力変動幅が大きいので、ウェイト期間ａは長くなるが、その後、出力電圧が目標値に近づくに従い変動幅が小さくなる。すなわち、ウェイト期間ａ後に、フライバックトランスＴの二次側出力が各目標値にそれぞれ到達するまでのウェイト期間ｂ，ｃ，ｄは、ウェイト期間ａより短くなる。
【００３１】
よって、本実施の形態によれば、各目標値に対するウェイト期間を一定とする場合に比して、フライバックトランスＴの二次側出力が最終目標値に到達するまでの期間を短縮化することができる。すなわち、高圧電源部から発生される高圧出力を最終出力値の安定した高圧出力にするまでの立ち上げ期間を短縮化することができる。
【００３２】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について図６を参照しながら説明する。図６は本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置に搭載されている高圧電源部の構成を示す回路図である。
【００３３】
本実施の形態においては、図６に示すように、フライバックトランスＴの二次側出力に対して、電流検出およびフィードバック用抵抗Ｒ１０が実装されている。この場合も、定電圧制御の高圧電源と、同様に高圧負荷側に流れた出力電流を抵抗Ｒ１０により電圧として検出し、この検出された電圧とコントローラ１００から出力される高圧制御信号が示す目標値との差分がＰＷＭ制御回路２００へ送られる。ＰＷＭ制御回路２００は、上記差分に応じた駆動パルスを発生し、スイッチング素子ＴＲ１へ出力する。
【００３４】
このような構成によっても、上記第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００３５】
ここで、上記各実施の形態においては、画像形成装置における複数の高圧電源部の立ち上げ制御について説明したが、このような制御構成は、複数の高圧電源部を有する他の機器に適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。
【図２】図１の一次帯電器１２、現像器１３および転写器１６と、それぞれに対応する高圧電源部との構成を示すブロック図である。
【図３】図２の高圧電源部１０１の構成を示す回路図である。
【図４】図２の高圧電源部１０１の立ち上げ時のフライバックトランスＴの二次側出力、高圧制御信号、ロック信号などの各信号のタイミングチャートである。
【図５】図２のコントローラ１００による高圧電源部の立ち上げ制御の手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置に搭載されている高圧電源部の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
【００３７】
１１  感光ドラム
１２  一次帯電器
１３  現像器
１６  転写器
１００  コントローラ
１０１，１０２，１０３  高圧電源部
２００  ＰＷＭ制御回路
２０２〜２０５  コンパレータ
２０６  ＡＮＤ回路
Ｔ  高圧トランス
ＴＲ１  スイッチング素子
【図１】
2007140210.tif 000003
【図２】
2007140210.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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