(57)【要約】【課題】  周囲温度に影響されない安定した高圧出力を得る。【解決手段】  クロックを出力する発振器１０９と、クロックを分周してパルスを出力するパルス出力手段６０と、出力パルスにより駆動されるスイッチング手段７３と、スイッチング手段により１次側に電圧が印加されると２次側に高圧の交流を出力する圧電トランス７４と、交流を直流に変換する整流手段７５と、直流高電圧を低電圧にする電圧変換手段７７と、目標値を出力する目標設定手段５３と、直流低電圧と目標値を比較する比較手段７８、７９と、周囲の温度を検出する温度検出手段８８と、温度検出手段の検出結果に基づいてクロックの分周比を補正する補正情報を記憶する記憶手段を備える。パルス出力手段は、所定時間毎に比較手段の比較結果と温度検出手段の検出結果によりクロックの分周比を変化させ、目標値に到達するようにスイッチング手段の駆動周波数を制御する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クロックを出力する発振器と、
制御信号に基づき前記クロックを分周してパルスを出力するパルス出力手段と、
前記パルス出力手段の出力パルスにより駆動されるスイッチング手段と、
前記スイッチング手段により、１次側に断続的に電圧が印加されると２次側に高圧の交流を出力する圧電トランスと、
前記高圧の交流を直流に変換する整流手段と、
前記直流高電圧を直流低電圧に変換する電圧変換手段と、
前記直流高電圧の目標値を設定して出力する目標設定手段と、
前記直流低電圧と前記目標値を比較して比較結果を出力する比較手段と、
前記圧電トランスの周囲の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段の検出結果に基づいて前記パルス出力手段による前記クロックの分周比を補正する補正情報を記憶する記憶手段とを備え、
前記パルス出力手段は、所定時間毎に前記比較手段の比較結果と前記温度検出手段の検出結果に基づいて前記クロックの分周比を変化させ、前記目標値に到達するように前記スイッチング手段の駆動周波数を制御することを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記パルス出力手段は、前記圧電トランスの共振周波数近傍においては、該共振周波数近傍以外の周波数領域に比べて前記駆動周波数の変更幅を小さくすることを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
前記目標値の電圧を設定する第１の目標設定手段と、
前記第１の目標設定手段より低い電圧を設定する第２の目標設定手段と、
前記第２の目標設定手段により設定した電圧を出力した後、前記第１の目標設定手段により設定した電圧を出力するまでの時間を設定する時間設定手段と、
前記圧電トランスの周囲の温度に対する補正情報を記憶する補正記憶手段とを更に備え、
前記温度検出手段による検出結果と前記補正記憶手段の補正情報に基づき、前記第１の時間設定手段による設定時間を変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の電源装置。
【請求項４】
前記補正記憶手段は、前記圧電トランスの周囲の温度に対する前記駆動周波数の制御開始の周波数情報を記憶しており、
前記温度検出手段による検出結果と前記補正記憶手段の制御開始の周波数情報に基づき、前記第２の目標電圧手段により設定した電圧出力時の前記制御開始周波数を変更することを特徴とする請求項３に記載の電源装置。
【請求項５】
前記制御開始周波数は、前記圧電トランスのスプリアス周波数に近い周波数であるであることを特徴とする請求項４に記載の電源装置。
【請求項６】
前記スプリアス周波数における前記圧電トランスの出力電圧は１ＫＶ以下であることを特徴とする請求項５に記載の電源装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れかに１項に記載の電源装置を備え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、圧電トランスを用いた高圧電源装置と、この高圧電源装置を備える画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真プリンタ、複合機、ファクシミリ装置等、電子写真式の画像形成装置に用いられる高圧電源装置においては、１次側巻線と２次側巻線との間の電磁誘導を利用して高圧を得る、電力効率の悪い電磁型トランスに替えて、薄型軽量で、且つ電力効率が圧倒的に高い圧電トランスが使用されるようになってきた。
圧電トランスは、セラミック素材で構成され、１次側の電極を断続的に電流駆動することで、１次側の電極間の電界で発生した振動が２次側の電極間に伝搬して高電圧を生じさせるという、巻線を有さないトランスである。
【０００３】
係る圧電トランスを用いた高圧電源装置として、例えば、特許文献１には、圧電トランスの出力電圧を分圧した信号をフィードバックして予め設定されたアナログ電圧と比較し、その比較結果により圧電トランスの駆動周波数をデジタル制御することで目標電圧を得るようにした技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１８６０５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記圧電トランスは、周囲温度によって昇圧特性が変化し、高電圧を高速に立ち上げると、オーバーシュートやアンダーシュートが発生するため、該圧電トランスを用いた画像形成装置は、以下のような問題を有していた。
【０００６】
すなわち、電子写真式の画像形成装置においては、感光ドラム上のトナー像を用紙に転写する場合は、転写ローラに対して、通常、約２ＫＶ以上の高圧電圧（転写バイアス電圧）を印加するようにしているが、転写部に用紙が存在しない紙間等では、感光ドラムには転写ローラの高電圧が直接印加されることになり、感光ドラムにダメージを与え現像ムラ等を生じさせる。
このため、転写バイアス電圧は、用紙先端部において高速に立ち上げる必要があるが、高速に立ち上げにより、オーバーシュートが発生すると電圧過多による転写トナーの散乱が発生し、逆にアンダーシュートが発生すると電圧不足による転写不足が発生する。
因みに、感光ドラムにダメージを与えない電圧は数百ボルト以下である。
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑みなされたもので、温度変化に関わらず、オーバーシュートやアンダーシュートが生じない安定した高圧出力が得られる電源装置及び該電源装置を用いた画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、本発明は、クロックを出力する発振器と、制御信号に基づき上記クロックを分周してパルスを出力するパルス出力手段と、上記パルス出力手段の出力パルスにより駆動されるスイッチング手段と、上記スイッチング手段により、１次側に断続的に電圧が印加されると２次側に高圧の交流を出力する圧電トランスと、上記高圧の交流を直流に変換する整流手段と、上記直流高電圧を直流低電圧に変換する電圧変換手段と、上記直流高電圧の目標値を設定して出力する目標設定手段と、上記直流低電圧と上記目標値を比較して比較結果を出力する比較手段と、上記圧電トランスの周囲の温度を検出する温度検出手段と、上記温度検出手段の検出結果に基づいて上記パルス出力手段による上記クロックの分周比を補正する補正情報を記憶する記憶手段とを備え、上記パルス出力手段は、所定時間毎に上記比較手段の比較結果と上記温度検出手段の検出結果に基づいて上記クロックの分周比を変化させ、上記目標値に到達するように上記スイッチング手段の駆動周波数を制御することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の電源装置によれば、圧電トランスの駆動周波数の変更幅を駆動周波数により可変とし、且つ、圧電トランスの周囲の温度に基づいて該駆動周波数の変更幅を変化させるようにしたので、周囲温度に関わらず、高速立ち上げ時にアンダーシュートやオーバーシュートが生じない安定した高圧制御を行うことが可能であり、その結果、画像形成装置にあっては、印刷時の用紙先端での転写安定性が向上する。
また、駆動周波数の変更については、圧電トランスの出力特性が緩やかな周波数領域では、駆動周波数の変更幅を大きくし、圧電トランスの出力特性が急な周波数領域（共振周波数領域）では、駆動周波数の変更幅を小さくするように制御すると良い。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１による電源装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１の電源装置の詳細な構成を示す回路図である。
【図３】実施例１による画像形成装置を示す構成図である。
【図４】実施例１による画像形成装置の制御回路の構成を示すブロック図である。
【図５】図１の高圧制御部の構成を示すブロック図である。
【図６】図１の三角波発生手段の動作波形図である。
【図７】図１の電源装置の動作波形図である。
【図８】テーブルレジスタＡの構成を示す図である。
【図９】テーブルレジスタＢの構成を示す図である。
【図１０】テーブルレジスタＣの構成を示す図である。
【図１１】圧電トランスの温度特性を示す図である。
【図１２】補正値Ａテーブルの内容を示す図である。
【図１３】圧電トランスの周波数特性及び自己発熱特性を示す図である。
【図１４】実施例２の動作を示すタイムチャートである。
【図１５】補正値Ｄテーブルの内容を示す図である。
【図１６】常温時における高圧立ち上げを示す図である。
【図１７】低温時における温度補正前の高圧立ち上げを示す図である。
【図１８】低温時における温度補正後の高圧立ち上げを示す図である。
【図１９】実施例２による電源装置の概略構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る画像形成装置の実施の形態につき、図１〜図１９を用いて説明する。尚、本実施形態では、画像形成装置として電子写真式のカラープリンタを例に説明する。
【実施例１】
【００１２】
（画像形成装置の構成説明）
先ず、図３に基づいて、本発明が適用された画像形成装置１の構成を説明する。図３は、本発明の実施例１による画像形成装置を示す構成図である。
本実施例の画像形成装置１には、ブラック現像器２Ｋ、イエロー現像器２Ｙ、マゼンタ現像器２Ｍ、シアン現像器２Ｃが着脱可能に設けられている。各現像器２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃは、各色の感光ドラム３２Ｋ，３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃにそれぞれ接するように配設された各色の帯電ローラ３６Ｋ，３６Ｙ，３６Ｍ，３６Ｃにより、それぞれ一様に帯電される。
【００１３】
帯電された各色の感光ドラム３２Ｋ，３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃには、ブラックＬＥＤ（発光素子）ヘッド３Ｋ、イエローＬＥＤヘッド３Ｙ、マゼンタＬＥＤヘッド３Ｍ、シアンＬＥＤヘッド３Ｃの発光により、それぞれ画像データに応じた静電潜像が形成される。
【００１４】
各現像器２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ内の各色の供給ローラ３３Ｋ，３３Ｙ，３３Ｍ，３３Ｃは、各現像ローラ３４Ｋ，３４Ｙ，３４Ｍ，３４Ｃにトナーを供給する。各現像ローラ３４Ｋ，３４Ｙ，３４Ｍ，３４Ｃの表面に供給されたトナーは、各色の現像ブレード３５Ｋ，３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃにより、一様なトナー層にされ、該トナー層により各感光ドラム３２Ｋ，３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃ上に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する。
【００１５】
ブラックトナーカートリッジ４Ｋ、イエロートナーカートリッジ４Ｙ、マゼンタトナーカートリッジ４Ｍ、シアントナーカートリッジ４Ｃは、各現像器２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃに着脱可能に装着されており、内部のトナーを各現像器２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃに供給する構造になっている。
ブラック転写ローラ５Ｋ、イエロー転写ローラ５Ｙ、マゼンタ転写ローラ５Ｍ、シアン転写ローラ５Ｃは、転写ベルト８の裏面から各感光ドラム３２Ｋ，３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃにバイアス電圧を印加できるように配設されている。転写ベルト駆動ローラ６及び転写ベルト従動ローラ７は、転写ベルト８を張架し、該転写ベルト駆動ローラ６を回転駆動することにより用紙１５を搬送する。
【００１６】
用紙カセット１３は、画像形成装置１に着脱可能に装着されており、該用紙カセット１３内には、転写媒体である用紙１５が積載されている。給紙ローラ１４は、用紙１５を用紙カセット１３から取り出す。レジストローラ１６，１７は、用紙カセット１３から取り出した用紙１５を所定のタイミングにて転写ベルト８へ搬送する。定着器１８は、用紙１５のトナー像を熱と加圧によって定着する。用紙ガイド１９は、定着を終えた用紙１５を排紙トレー２０に排出する。
【００１７】
レジストローラ１６，１７の近傍には、用紙検出センサ４０が設けられている。この用紙検出センサ４０は、用紙１５先端を接触又は非接触にて検出するセンサであり、該用紙検出センサ４０によるの用紙１５の検出時、用紙検出位置から各転写ニップまでの距離と用紙搬送速度から算出される時間より、転写時の電源装置による転写ローラ５Ｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃへの転写バイアス電圧の印加タイミングが決定される。
【００１８】
次に、図４に基づいて、図３の画像形成装置１が備える制御回路の構成を説明する。図４は、実施例１による画像形成装置の制御回路の構成を示す図である。
本実施例の制御回路は、図示しない外部装置との間で情報（コマンドや画像データ等の印刷データ）の通信を行うホストインタフェース部５０を有し、受信したデータをコマンド／画像処理部５１に送信する。
コマンド／画像処理部５１は、ＬＥＤヘッドインタフェース部５２に画像データを出力する。ＬＥＤへツドインタフエース部５２は、プリンタエンジン制御部５３により出力されるヘッド駆動パルスや制御信号に基づいて、ＬＥＤヘッド３Ｋ，３Ｙ，３Ｍ，３Ｃの発光を制御する。
【００１９】
プリンタエンジン制御部５３は、用紙検出センサ４０からの検出信号や記憶手段６４からの装置情報等を取得し、高圧制御部６０に対して帯電バイアス、現像バイアス、転写バイアス等の各バイアス電圧の制御値を送出する。
記憶手段６４は、本装置固有の情報（例えば、帯電バイアス電圧、現像バイアス電圧、転写バイアス電圧の出力値等）を保持する。
【００２０】
高圧制御部６０は、帯電バイアス発生部６１と、現像バイアス発生部６２と、転写バイアス発生部６３に高圧制御信号を送る。帯電バイアス発生部６１、及び現像バイアス発生部６２は、ブラック現像器２Ｋ、イエロー現像器２Ｙ、マゼンタ現像器２Ｍ、シアン現像器２Ｃの各帯電ローラ３６Ｋ，３６Ｙ，３６Ｍ，３６Ｃ及び各現像ローラ３４Ｋ，３４Ｙ，３４Ｍ，３４Ｃに対して高電圧バイアスを印加する。転写バイアス発生部６３は、各転写ローラ５Ｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃに対して高電圧バイアスを印加する。
【００２１】
プリンタエンジン制御部５３は、ホッピングモータ５４、レジストモータ５５、ベルトモータ５６、定着器ヒータモータ５７、各色のドラムモータ５８Ｋ，５８Ｙ，５８Ｍ，５８Ｃ等をそれぞれ所定のタイミングで駆動すると共に、サーミスタ６５の検出温度に基づいて定着器ヒータ５９の温度を制御する。サーミスタ６５は、定着器１８の内部に設置されている。
【００２２】
次に、図１に基づいて、本実施例による電源装置７０の構成を説明する。図１は、実施例１による電源装置の概略を示すブロック図である。
本実施例の電源装置７０は、各色の転写ローラ５Ｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ毎に設けられており、電源装置７０の回路構成は、各色とも同じであり、以下、１回路について説明する。
【００２３】
本実施例の電源装置は、図４中の高圧制御部６０と転写バイアス発生部６３で構成され、転写バイアス発生部６３は、ＤＣ電源７２、圧電トランス駆動回路７３、圧電トランス７４、整流回路７５、出力電圧変換手段７７、第１電圧比較手段７８、第２電圧比較手段７９、三角波発生手段８０、ＤＡＣ８１、温度検出手段８８を備えている。
尚、整流回路７５と接続される出力負荷７６は、図４の転写ローラ５（５Ｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ）に対応している。
【００２４】
ＤＣ電源７２は、圧電トランス７４を駆動するためのＤＣ電源である。圧電トランス駆動回路７３は、該ＤＣ電源７２を駆動電源として圧電トランス７４の１次側を駆動する。
整流回路７５は、圧電トランス７４の２次側から出力される高圧の交流出力を直流に変換する。
出力電圧変換手段７７は、整流回路７５の直流高電圧出力を直流低電圧に変換する。
【００２５】
ＤＡＣ（デジタルアナログコンバータ）８１は、高圧出力電圧を設定するもので、最大電圧３．３Ｖのアナログ電圧を８ｂｉｔの分解能で出力する。
第１電圧比較手段７８は、ＤＡＣ８１出力と出力電圧変換手段７７の出力を比較し、比較結果（Ｈ／Ｌ）を高圧制御部６０の入力端子ＩＮ１に出力する。
【００２６】
三角波発生手段８０は、高圧制御部６０の出力端子ＯＵＴ２の出力信号により、ＤＡＣ８１出力の２倍の電圧をピークとする三角波を発生する。
第２電圧比較手段７９は、出力電圧変換手段７７の出力電圧と三角波発生手段８０の出力電圧を比較し、比較結果（Ｈ／Ｌ）を高圧制御部６０の入力端子ＩＮ２に出力する。
【００２７】
温度検出手段８８は、圧電トランス７４の周囲の温度を検出する。
【００２８】
プリンタエンジン制御部５３は、シリアル通信手段８２を有し、該シリアル通信手段８２を介して高圧制御部６０と接続されており、出力電圧値の設定や高圧印加のタイミング等の制御を行う。
高圧制御部６０は、入力端子ＲＥＳＥＴを有し、プリンタエンジン制御部５３からＲｅｓｅｔ信号のイネーブルを受信すると、内部の各カウンタをリセットする。
【００２９】
本実施例の高圧制御部６０は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＣＰＵを内蔵したもの、ＣＰＵとＡＳＩＣで分離させたもの、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）等にて実現可能である。
尚、本実施例では、高圧制御部６０は電源装置７０内に設けたが、プリンタエンジン制御部５３内に設けても良い。
【００３０】
次に、図２に基づいて図１の電源装置７０の詳細な構成を説明する。図２は、電源装置の詳細な構成を示す回路図である。
高圧制御部６０内のＯＳＣ１０９は、周波数５０ＭＨｚの基準クロックを生成する発信部であり、高圧制御部６０による制御は、全てこの基準クロックに同期して行われる。
【００３１】
上記高圧制御部６０とプリンタエンジン制御部５３とは、シリアル通信手段８２を介して３本の信号線ＳＣＬＫ１、ＳＤＩ１、ＳＤＯ１により接続されており、クロック信号（ＳＣＬＫ１）に同期して、プリンタエンジン制御部５３よりＳＤＯ１信号を送信し、また、高圧制御部６０からは、ＳＤＩ１信号を送信する。
【００３２】
符号９０は、転写高圧出力回路であり、転写バイアス発生部６３内のＤＡＣ８１と温度検出手段８８を除いた部分で構成されている。
該転写高圧出力回路９０の圧電トランス駆動回路７３は、圧電トランス７４を駆動する回路で、抵抗１１６と、ＭＯＳＦＥＴ１１５と、コンデンサ１１８及びインダクタ１１４による共振回路とで構成されている。
【００３３】
高圧制御部６０の出力端子ＯＵＴ１からのパルスがＦＥＴ１１５のゲートに印加されると、上記共振回路の共振時に、圧電トランス７４の１次側端子Ａには１００Ｖ程度の正弦半波が印加され、圧電トランス７４の２次側端子Ｂに、ＦＥＴ１１５のスイッチング駆動周波数に応じて０〜数ＫＶの出力電圧が得られる。すなわち、圧電トランス７４は、所定の駆動周波数（共振周波数）において、出力が最大となるような特性（図１３参照）を示すため、駆動周波数を適宜制御することにより高圧出力の制御が可能である。
【００３４】
整流回路７５は、ダイオード９５、９６とコンデンサ９７で構成され、交流電圧を直流電圧に変換すると共に、リップルを低減する。
出力電圧変換手段７７は、抵抗９９（１００ＫΩ）と抵抗１００（４７ＫΩ）による分圧回路と、抵抗１０１とコンデンサ１０２による平滑回路とで構成されており、分圧回路により直流高電圧が直流低電圧に変換され、平滑回路によりリップルが低減される。
【００３５】
第１電圧比較手段７８は、コンパレータ１３３で構成されている。該コンパレータ１３３により出力電圧変換手段７７の出力とＤＡＣ８１の出力電圧が比較され、＋入力端子電圧（ＤＡＣ８１の出力電圧）が−入力端子電圧（出力電圧変換手段７７の出力電圧）より高い場合に、Ｈｉ（Ｈｉｇｈ）のオープンコレクタ出力が、その逆の場合は、Ｌｏ（Ｌｏｗ）出力が高圧制御部６０の入力端子ＩＮ１に出力される。尚、抵抗１１２はオープンコレクタのプルアップ抵抗である。
上記ＤＡＣ８１より出力されるアナログ電圧は、高圧制御部６０のクロック信号ＳＣＬＫ２に同期して送信されるデータＳＤＯ２により設定される。
【００３６】
第２電圧比較手段７９は、コンパレータ１３２で構成されている。該コンパレータ１３２にて出力電圧変換手段７７の出力電圧と三角波発生手段８０の出力電圧とが比較され、＋入力端子電圧（三角波発生手段８０の出力電圧）が−入力端子電圧（出力電圧変換手段７７の出力電圧）より高い場合に、Ｈｉのオープンコレクタ出力が、その逆の場合はＬｏ出力が高圧制御部６０の入力端子ＩＮ２に出力される。尚、抵抗１１７はオープンコレクタのプルアップ抵抗である。
上記三角波発生手段８０は、高圧制御部６０の出力端子ＯＵＴ２の出力信号を入力し、ＤＡＣ８１からのアナログ出力電圧に基づいて、該アナログ出力電圧の２倍の電圧をピークとする三角波を発生する（図６参照）。
【００３７】
温度検出手段８８は、サーミスタ１２０と抵抗１１９による電源電圧３．３Ｖの分圧回路で構成されている。電源電圧３．３Ｖは、該分圧回路にて分圧され、その分圧出力が温度データとして高圧制御部６０のアナログ入力ポートＩＮ３に入力されると共に、該温度データは、高圧制御部６０内のＡＤＣ（アナログデジタルコンバータ）１２１により、デジタルデータに変換される。
【００３８】
次に、図５に基づいて高圧制御部６０の詳細な構成を説明する。図５は、高圧制御部の構成を示すブロック図である。
２５６分周器５００は、ＯＳＣ１０９（図２）からのクロック（周波数５０ＭＨｚ）を分周して、分周出力（本実施例では、１９５．３ＫＨｚ（５．１２μＳ）周期の出力パルス）を５ｂｉｔカウンタＡ５０１と５ｂｉｔカウンタＢ５０４に出力する。
【００３９】
５ｂｉｔカウンタＡ５０１は、出力の最上位１ｂｉｔを選択信号としてセレクタ５０３に出力すると共に、下位４ｂｉｔをセレクタ５０３の入力端子とＮＯＴゲート５０２に出力する。また、カウンタフル状態において、オーバーフロー信号Ｈｉ（カウント中はＬｏ）をＤラッチＢ５０５のＳＥＴ端子及び５ｂｉｔカウンタＢ５０４のＣＬＲ端子に出力する。
ＮＯＴゲート５０２は、５ｂｉｔカウンタＡ５０１からの下位４ｂｉｔを反転してセレクタ５０３のデータ入力端子に出力する。
セレクタ５０３は、５ｂｉｔカウンタＡ５０１からの下位４ｂｉｔと、ＮＯＴゲート５０２からの反転４ｂｉｔを選択信号に基づいてセレクトし、三角波発生手段８０（図２）に出力する（図６（ａ）参照）。
【００４０】
５ｂｉｔカウンタＢ５０４は、第２電圧比較手段７９（図２）の出力Ｈｉの期間をカウントすると共に、５ｂｉｔカウンタＡ５０１のオーバーフロー信号にてクリアされる。
ＤラッチＢ５０５は、５ｂｉｔカウンタＡ５０１のオーバーフロー信号にて、５ｂｉｔカウンタＢ５０４のカウンタ値５ｂｉｔをラッチする。
【００４１】
テーブルレジスタＡ５１０は、ＤラッチＢ５０５の出力５ｂｉｔとテーブルレジスタＣ５１２出力２ｂｉｔの値に応じた８ｂｉｔのデータを乗算器５１３に出力する（テーブルレジスタＡ５１０の構成は図８を参照）。
テーブルレジスタＣ５１２は、後述する１９ｂｉｔレジスタＡ５２１の出力７ｂｉｔに応じた２ｂｉｔデータをテーブルレジスタＡ５１０の入力情報として出力する（テーブルレジスタＣ５１２の構成は図１０を参照）。
テーブルレジスタＢ５１１は、１９ｂｉｔレジスタＡ５２１の出力７ｂｉｔに応じた８ｂｉｔデータを乗算器５１３に出力する（テーブルレジスタＢ５１１の構成は図９を参照）。
【００４２】
乗算器５１３は、テーブルレジスタＡ５１０及びテーブルレジスタＢ５１１の８ｂｉｔ出力を乗算し、乗算結果１６ｂｉｔを演算器Ａ５１５に出力すると共に、初期状態において、プリンタエンジン制御部５３のＲＥＳＴ信号によりクリアされる。
【００４３】
９ｂｉｔカウンタ５０６は、ＯＳＣ１０９のクロック（５０ＭＨｚ）を入力し、第１電圧比較手段７８（図２）の出力Ｈｉの期間をクロック５０ＭＨｚにてカウントする。また、９ｂｉｔカウンタ５０６は、後述する出力セレクタ５２８出力の立上エッジでクリアされる。
ＤラッチＡ５０７は、出力セレクタ５２８出力の立上エッジで９ｂｉｔカウンタ５０６の出力９ｂｉｔをラッチする。また、ＤラッチＡ５０７は、初期状態において、プリンタエンジン制御部５３のＲＥＳＴ信号によりクリアされる。
【００４４】
通信データ処理部５０８は、３つの信号ＳＣＬＫ１、ＳＤＩ１、ＳＤＯ１により、プリンタエンジン制御部５３のシリアル通信手段８２（図２）とデータ授受を行い、受信データに基づいて、出力セレクタ５２８の出力の切り替え（高圧出力のＯＮ／ＯＦＦ）やＤＡＣ８１の出力設定を行う。
【００４５】
比較器Ａ５１４は、ＤラッチＡ５０７の出力９ｂｉｔと後述する１９ｂｉｔレジスタＢ５２４の出力上位９ｂｉｔを比較し、該比較結果２ｂｉｔに基づいて演算器Ａ５１５の演算処理を制御する。
【００４６】
周期値５１６は、高圧出力の制御周期を決定する１３ｂｉｔのデータであり、通信データ処理部５０８にて変更可能である。本実施例では、周期値として１Ｂ５８ｈｅｘ（１４０μｓに相当）が設定されている。
タイマー５１７は、内蔵の１３ｂｉｔのカウンタにより、５０ＭＨｚのクロックをカウントして、周期値５１６（１Ｂ５８ｈｅｘ）と一致すると演算器Ａ５１５にパルスを出力すると共に、該出力パルスにより自身の１３ｂｉｔカウンタをクリアする。従って、タイマー５１７の出力は、周期１４０μｓのパルスとなる。
【００４７】
演算器Ａ５１５は、乗算器５１３の出力１６ｂｉｔデータを入力し、該入力値に対して演算を行い、演算出力１９ｂｉｔを１９ｂｉｔレジスタＡ５２１に出力する。すなわち、演算器Ａ５１５の演算結果により、１９ｂｉｔレジスタＡ５２１の出力値は更新される。
演算器Ａ５１５は、初期時、Ｒｅｓｔ信号により、下位１０ｂｉｔ部を０とした値にカウンタ下限値９ｂｉｔがセットされ、比較器Ａ５１４の出力２ｂｉｔに応じて、乗算器５１３出力、或いは乗算器５１３出力に１を加減算する。
【００４８】
加減算結果の上位９ｂｉｔがカウンタ上限値５１９を超えた場合は、上位９ｂｉｔをカウンタ上限値５１９の値とし、下位１０ｂｉｔを０とする。また、加減算結果の上位９ｂｉｔがカウンタ下限値５２０の９ｂｉｔ値を下回る場合は、上位９ｂｉｔをカウンタ下限値５２０の値とし、下位１０ｂｉｔを０とする。カウンタ上限値５１９、カウンタ下限値５２０は、９ｂｉｔのレジスタである。
このように、演算器Ａ５１５は、タイマー５１７出力のタイミング、すなわち、１４０μｓ周期で比較器Ａ５１４の出力に応じた演算処理を行い、演算結果を１９ｂｉｔレジスタＡ５２１に出力する。
【００４９】
補正値Ａ５２２は、８ｂｉｔのレジスタにて、図１２のデーブル出力値（温度補正値）を保持する。図１２は、補正値Ａテーブルを示し、図示のように、温度に対する補正値が符号付きで保持されている。本実施例では、図１２の補正値につき、最上位ｂｉｔ（８ｂｉｔ部）を符号ｂｉｔとしており、該８ｂｉｔ部が“１”の場合はマイナス（−）、“０”の場合はプラス（＋）としている。すなわち、温度１０℃以下でマイナス補正となり、温度１０℃以上でプラス補正となる
演算器Ｂ５２３は、補正値Ａ５２２出力の８ｂｉｔを１９ｂｉｔレジスタＡ５２１のｂｉｔ１３〜７部に加算する。補正値Ａ５２２出力の８ｂｉｔがＥ０ｈｅｘの場合、−３２を加算する。
【００５０】
１９ｂｉｔレジスタＢ５２４は、演算器Ｂ５２３出力１９ｂｉｔを保持し、上位９ｂｉｔは、１加算器５２５及び分周セレクタ５２６のデータ入力端子に出力し、下位１０ｂｉｔは、誤差保持レジスタ５２９に出力する。
【００５１】
誤差保持レジスタ５２９は、１０ｂｉｔのレジスタと１ｂｉｔのオーバーフローフラグで構成され、Ｒｅｓｅｔ信号により初期値（本実施例では、２００ｈｅｘ）に初期化される。また、１９ｂｉｔレジスタＢ５２４出力１０ｂｉｔを分周器５２７の立上エッジでレジスタに保持（初期値２００ｈｅｘに加算）すると共に、該加算時のオーバーフローでフラグを“１”にセットする。オーバーフローでない時、フラグを“０”にリセットする。オーバーフロー信号は、選択信号として分周セレクタ５２６のセレクト端子に出力される。
【００５２】
１加算器５２５は、１９ｂｉｔレジスタＢ５２４出力に１を加算して分周セレクタ５２６のデータ入力端子に出力する。
分周セレクタ５２６は、誤差保持レジスタ５２９からのオーバーフロー信号により、１９ｂｉｔレジスタＢ５２４の出力と、１加算器５２５の出力を切り替えて分周器５２７へ出力する。誤差保持レジスタ５２９のオーバーフロー時は、１加算器５２５の出力が選択されて分周器５２７へ出力される。
【００５３】
分周器５２７は、ＯＳＣ１０９の出力（５０ＭＨｚ）をクロック入力とする９ｂｉｔのカウンタを有し、分周セレクタ５２６からの出力９ｂｉｔ値に応じた周期のパルスを生成し、約３０％デューティ−にて出力セレクタ５２８に出力する。
出力セレクタ５２８は、通信データ処理部５０８のＯＮ／ＯＦＦ信号がＨｉの時（高圧出力ＯＮ時）に分周器５２７の出力値を出力し、Ｌｏの時にＬｏ（ＧＮＤ）を出力する。
【００５４】
（画像形成装置の動作説明）
先ず、図３、図４に基づいて、画像形成装置１の全体の概略動作を説明する。
画像形成装置１は、図示しない外部機器からホストインタフェース部５０を介して印刷データ（ＰＤＬ：Ｐａｇｅ  Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ  Ｌａｎｇｕａｇｅにて記述）を受信すると、印刷データはコマンド／画像処理部５１にて当装置で印刷可能なビットマップ形式の画像データに変換され、ＬＥＤヘッドインタフェース部５２とプリンタエンジン制御部５３へ送られる。
プリンタエンジン制御部５３では、サーミスタ６５の検知出力に基づいて、定着器ヒータ５９への通電がＯＮ／ＯＦＦ制御され、定着器１８の温度が所定の温度に達すると、印刷動作が開始される。
【００５５】
用紙カセット１３にセットされた用紙１５は、給紙ローラ１４で取り出され、レジストローラ１６，１７により所定のタイミングで転写ベルト８上に搬送される。画像データに応じて各ＬＥＤヘッド３Ｋ，３Ｍ，３Ｙ，３Ｃが発光し、各感光ドラム３２Ｋ，３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃに静電潜像が形成されると共に、電源装置７０より、帯電、現像、転写の各バイアス電圧が印加され、各色の現像器２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃにおいて、電子写真プロセスにより、トナー像が形成される。
【００５６】
各色の現像器２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃにより現像されたトナー像は、各転写ローラ５Ｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃに印加された高電圧のＤＣバイアスにより、転写ベルト８上を搬送する用紙１５に４色のトナー像が転写される。転写後、用紙１５上のトナー像は、定着器１８にて熱と押圧力により定着され、排紙トレー２０に排出される。
【００５７】
次に、図１、図２に基づいて電源装置７０の動作を説明する。
図１において、プリンタエンジン制御部５３は、シリアル通信手段８２を介して高圧制御部６０にコマンドデータを送信する。コマンドデータは、高圧出力チャネルを選択するコマンドと高圧出力における目標電圧値を指定するデータである。該目標電圧値データは、ＤＡＣ８１に設定される。
尚、高圧出力チャネルの選択コマンド（高圧出力ＯＮコマンド）を受信するまでは、高圧制御部６０の出力端子ＯＵＴ１出力をＬｏに保持し、後段の圧電トランス駆動回路７３が動作しないようにしている。
【００５８】
シリアル通信手段８２から高圧出力ＯＮのコマンドを受信すると、高圧制御部６０は、ＯＳＣ１０９（図２）の出力クロックを所定の分周比にて分周したパルスを出力端子ＯＵＴ１より圧電トランス駆動回路７３に出力する。
【００５９】
図２において、高圧出力ＯＦＦにより、高圧制御部６０の出力端子ＯＵＴ１がＬｏに保持されている間は、圧電トランス駆動回路７３のＦＥＴ１１５はＯＦＦしており、圧電トランス７４の１次側端子ＡにはＤＣ２４Ｖが印加された状態となっている。従って、この状態では、１次側端子Ａの電流は略０で圧電トランス７４は振動しないため、２次側端子Ｂの出力は０Ｖ、後段の出力電圧変換手段７７の出力も０Ｖとなる。
【００６０】
出力電圧変換手段７７は、抵抗９９と抵抗１００の分圧回路により、整流回路７５の出力電圧を４７／（１０００００＋４７）倍に変換する。
例えば、目標電圧が５ＫＶの場合は、プリンタエンジン制御部５３からは、目標電圧値としてＢ５ｈｅｘの値が送信される。ＳＤＯ１信号によりＤＡＣ８１にＢ５ｈｅｘの値がセットされると、ＤＡＣ８１より２．３５Ｖのアナログ電圧が出力される。
【００６１】
また、目標電圧が１ＫＶの場合では、プリンタエンジン制御部５３からは、目標電圧値２４ｈｅｘの値が送信され、ＤＡＣ８１に２４ｈｅｘの値がセットされて０．４７Ｖが出力される。
この時、コンパレータ１３３の＋入力端子には、ＤＡＣ８１の出力０．４７Ｖが入力され、−入力端子には、出力電圧変換手段７７の出力０Ｖが入力されるため、コンパレータ１３３の出力はＨｉとなる。
【００６２】
また、コンパレータ１３２の−入力端子には、出力電圧変換手段７７の出力０Ｖが入力され、＋入力端子には、三角波発生手段８０の出力が入力される。三角波発生手段８０の出力は、図６（ｂ）に示すように、ＤＡＣ８１出力の２倍のピーク電圧を有する三角波であり、コンパレータ１３２の出力はＨｉ（デューティーは、略１００％）となる。
５ｂｉｔカウンタ５０４（図５）は、コンパレータ１３２の出力（第２電圧比較手段７９）のＨｉを１６３．８μ周期でサンプリングし、デューティーを３２段階に分類するが、上記の場合のデューティーは、１Ｆｈｅｘとなる。
【００６３】
感光ドラム３２と転写ベルト８が駆動され、帯電バイアス電圧、現像バイアス電圧が印加されると、用紙１５が転写ローラ５と感光ドラム３２のニップ部分に到達する前にプリンタエンジン制御部５３は、高圧制御部６０に対して高圧のＯＮを指示するコマンドを送信する。高圧制御部６０は、高圧ＯＮのコマンドを受けて出力端子ＯＵＴ１よりパルス出力を開始する。
【００６４】
本実施例では、パルスの出力開始時の初期値は３８４分周（図５のカウンタ下限値５２０の値）であり、１周期７．６μｓ、Ｈｉデューティー２９％である。高圧制御部６０の出力端子ＯＵＴ１から出力されたパルスにより、圧電トランス駆動回路７３のＦＥＴ１１５がスイッチング駆動され、インダクタ１１４とコンデンサ１１８により圧電トランス７４の１次側端子Ａに数十ボルト程度の半波正弦波形が印加される。
【００６５】
上記動作につき、図７、図１３を用いて説明する。図７は電源装置の動作波形図、図１３は、圧電トランスの周波数特性及び自己発熱特性を示す図である。
既述したように、第１電圧比較手段７８の出力がＨｉの状態では、周期１４０μｓ毎に初期値の３８４分周に乗算器５１３（図５）の値が加算されていく。３８４分周は、駆動周波数に換算すると１３０ＫＨｚである。
加算の結果、駆動周波数は、初期値の１３０ＫＨｚより低くなり、図１３の周波数特性に示すように、圧電トランス７４の出力は上昇していく。
圧電トランスの出力が上昇すると、出力電圧変換手段７７の電位が上昇し、図７に示すように、第１電圧比較手段７８の出力は、Ｈｉデューティーが小さいＰＷＭ波形になる。この状態は、目標電圧より低い電圧を維持するもので、その継続時間は、後に実施例２で述べる図１４の時間Ｔ１に相当する。すなわち、高圧立ち上げまでの間、該高圧より低いバイアス電圧が各転写ローラ３５に印加されることになる。
【００６６】
一方、コンパレータ１３２の＋入力端子には、目標電圧設定の２倍のピーク電圧を有する三角波が入力されるので、圧電トランス７４の出力が目標電圧に達すると、図７に示すように、第２電圧比較手段７９からＨｉデューティー５０％のＰＷＭ波形が出力される。
【００６７】
次に、図５に基づいて高圧制御部６０の動作を説明する。
プリンタエンジン制御部５３よりＲｅｓｅｔ信号のイネーブルを受信すると、高圧制御部６０内の各カウンタは初期化される。
演算器Ａ５１５は、カウンタ下限値５２０の９ｂｉｔ値を上位９ｂｉｔに、下位１０ｂｉｔを全て０とした１９ｂｉｔ値を初期値として１９ｂｉｔレジスタＡ５２１に出力し、１９ｂｉｔレジスタＡ５２１に保持させる。
【００６８】
本実施例では、カウンタ下限値５２０の値は、３８４に設定されているため、１９ｂｉｔレジスタＡ５２１には、６０００ｈｅｘの値が保持されることになる。
演算器Ｂ５２３は、補正値Ａ５２２の値に８０ｈｅｘを乗算した値と１９ｂｉｔレジスタＡ５２１の出力値を加算し、該加算結果を１９ｂｉｔレジスタＢ５２４に保持させる。
【００６９】
例えば、補正値Ａ５２２テーブルの補正値が０４ｈｅｘであれば、１９ｂｉｔレジスタＢ５２４には、６０２００ｈｅｘが保持され、補正値Ａ５２２の補正値がＦ８ｈｅｘであれば、１９ｂｉｔレジスタＢ５２４には、５ＦＦＦ８ｈｅｘが保持される。
【００７０】
以下、補正値Ａ５２２の値が０４ｈｅｘの場合を例に説明する。
分周セレクタ５２６には、１９ｂｉｔレジスタＢ５２４からの上位９ｂｉｔの値１８０ｈｅｘと１加算器５２５からの１８１ｈｅｘの値が入力される。誤差保持レジスタ５２９も２００ｈｅｘに初期化され、Ｓｅｌｅｃｔ信号はＬｏとなっている。
【００７１】
Ｓｅｌｅｃｔ信号がＬｏの場合、分周セレクタ５２６は、１９ｂｉｔレジスタＢ５２４からの入力を選択し、Ｓｅｌｅｃｔ信号がＨｉの場合は、１加算器５２５からの入力を選択して分周器５２７へ出力する。従って、初期化後は１８０ｈｅｘの値が分周器５２７に設定される。分周器５２７は、ＯＳＣ１０９のクロックにて設定値１８０ｈｅｘをカウントし、カウンタフル毎に約３０％のＨｉデューティーのパルス（すなわち、周波数１３０．２０８ＫＨｚのパルス）を出力セレクタ５２８に出力する。
【００７２】
出力セレクタ５２８は、通信データ処理部５０８からのＯＮ／ＯＦＦ信号がＯＮの場合は、分周器５２７より入力されるパルス（１３０．２０８ＫＨｚ）を出力端子ＯＵＴ１に出力し、ＯＮ／ＯＦＦ信号がＯＦＦの場合は、出力端子ＯＵＴ１にＬｏ（ＧＮＤ）を出力する。
【００７３】
誤差保持レジスタ５２９の初期値は２００ｈｅｘで、分周器５２７の出力パルスの立上エッジで１９ｂｉｔレジスタＢ５２４の下位１０ｂｉｔの値を加算し、保持する。分周器５２７初期化後の最初のパルスで誤差保持レジスタ５２９には、２００ｈｅｘの値が保持される。
【００７４】
次に、分周器５２７よりパルスが出力されると、誤差保持レジスタ５２９には、１９ｂｉｔレジスタＢ５２４出力の下位１０ｂｉｔ（すなわち、２００ｈｅｘ）が加算されて４００ｈｅｘとなる。これにより、誤差保持レジスタ５２９は、１０ｂｉｔの最大値３ＦＦｈｅｘを超えてオーバーフローし、Ｓｅｌｅｃｔ信号をＨｉにするため、分周器５２７には、１加算器５２５の値（１８１ｈｅｘ）が格納される。
この結果、分周器５２７から３８５分周のパルスが出力され、その立上エッジで誤差保持レジスタ５２９は、１９ｂｉｔレジスタＢ５２４の下位１０ｂｉｔの値（２００ｈｅｘ）を加算し、保持すると共に、オーバーフローフラグをクリアしてＳｅｌｅｃｔ信号をＬｏにする。
【００７５】
以上のようにして、分周器５２７からは、３８４分周（１３０．２０８ＫＨｚ）と３８５分周（１２９．８７０ｋＨｚ）のパルスが交互に出力され、平均１３０．０３９ｋＨｚのパルス出力が得られる。尚、１９ｂｉｔレジスタＢ５２４の上位９ｂｉｔは、分周比の整数部、下位１０ｂｉｔは、分周比の小数部に当たる。
【００７６】
２５６分周器５００は、５０ＭＨｚのクロックを分周して１９５．３ＫＨｚのパルスを出力する。５ｂｉｔカウンタＡ５０１は、２５６分周器５００のパルスをカウントし、最上位ビットを符号反転ビットとしてセレクタ５０３に出力する。
該符号反転ビットが０の場合、セレクタ５０３は、５ｂｉｔカウンタＡ５０１の下位４ｂｉｔを三角波発生手段８０に出力し、反転ビットが１の場合は、５ｂｉｔカウンタＡ５０１の下位４ビットを反転して三角波発生手段８０に出力する。その結果、図６に示すようなＯＵＴ２出力（Ｄ０〜Ｄ３）及び三角波発生手段出力を得る。図６は、三角波発生手段の動作波形図である。
【００７７】
９ｂｉｔカウンタ５０６は、ＯＳＣ１０９の出力クロックにて、第１電圧比較手段７８（図２）の出力Ｈｉの期間をカウントする。
ＤラッチＡ５０７は、初期状態では、出力セレクタ５２８出力のＬｏにより、０００ｈｅｘに保持されている。該保持値は、比較器Ａ５１４に出力され、比較器Ａ５１４において、１９ｂｉｔレジスタＢ５２４の上位９ｂｉｔの出力値と比較される。
【００７８】
比較入力に対する比較器Ａ５１４の出力は、以下の通りである。
（イ）１９ｂｉｔレジスタ上位９ｂｉｔ−５≦ＤラッチＡの時、
比較器Ａの出力は００ｂ（ｂ：ｂｉｎａｒｙ）。
（ロ）１９ｂｉｔレジスタ上位９ｂｉｔ−５＞ＤラッチＡ≧１９ｂｉｔレジスタ上位９ｂｉｔ×０．５の時、
比較器Ａの出力は０２ｂとなる。
（ハ）１９ｂｉｔレジスタ上位９ｂｉｔ×０．５＞ＤラッチＡ≧５の時、
比較器Ａの出力は１０ｂとなる。
（ニ）５≧ＤラッチＡの時、
比較器Ａの出力は１１ｂとなる。
従って、初期状態における比較器Ａ５１４の出力は、１１ｂとなる。
【００７９】
また、比較器Ａ５１４出力（２ｂｉｔ）に対する演算器Ａ５１５の演算処理は、以下の通りである。
（イ）比較器Ａ５１４出力が００ｂの時、
１９ｂｉｔレジスタＡ５２１の出力値に乗算器５１３の出力値を加算する。
（ロ）比較器Ａ５１４出力が０１ｂの時、
１９ｂｉｔレジスタＡ５２１の出力値に１を加算する。
（ハ）比較器Ａ５１４出力が１０ｂの時、
１９ｂｉｔレジスタＡ５２１の出力値より１を減算する。
（ニ）比較器Ａ５１４出力が１１ｂの時、
１９ｂｉｔレジスタＡ５２１の出力値から乗算器５１３の出力値を減算する。
従って、初期状態において、演算器Ａ５１５は、乗算器５１３の出力値を減算するが、演算結果が、カウンタ下限値５２０値の６００００ｈｅｘを下回る場合は、下限値の６００００ｈｅｘを保持する。
【００８０】
５ｂｉｔカウンタＢ５０４は、第２電圧比較手段７９の出力Ｈｉの期間を２５６分周器５００の出力パルスでカウントし、５ｂｉｔカウンタＡ５０１のオーバーフロー信号によりリセットされる。
出力電圧変換手段７７の出力が略０Ｖとなる初期状態においては、第２電圧比較手段７９出力がＨｉとなるので、５ｂｉｔカウンタＢ５０４は、１Ｆｈｅｘまでカウントした後にクリアされる。カウント値１Ｆｈｅｘは、ＤラッチＢ５０５に保持され、該ラッチデータ（５ｂｉｔ）がテーブルレジスタＡ５１０に出力される。
一方、１９ｂｉｔレジスタＡ５２１からの出力１９ｂｉｔの内、上位９ｂｉｔデータの下位７ｂｉｔはテーブルレジスタＢ５１１とテーブルレジスタＣ５１２に出力される。
【００８１】
図１０は、テーブルレジスタＣ５１２の構成（入出力値）を示しており、入力された１９ｂｉｔレジスタＡ５２１の下位７ｂｉｔ値に対応する出力値２ｂｉｔをテーブルレジスタＡ５１０に出力する。
図８は、テーブルレジスタＡ５１０の構成（入出力値）を示し、テーブルレジスタＣ５１２出力２ｂｉｔと、ＤラッチＢ５０５出力５ｂｉｔに対応する出力値８ｂｉｔを乗算器５１３に出力する。
図９は、テーブルレジスタＢ５１１の構成（入出力値）を示し、入力された１９ｂｉｔレジスタＡ５２１の下位７ｂｉｔ値に対応する出力値８ｂｉｔを乗算器５１３に出力する。
【００８２】
高圧印加開始時、すなわち初期状態において、１９ｂｉｔレジスタＡ５２１の値は６００００ｈｅｘで、テーブルレジスタＢ５１１及びテーブルレジスタＣ５１２に出力される下位７ｂｉｔのデータは００ｈｅｘであり、ＤラッチＢ５０５の出力は１Ｆｈｅｘであり、テーブルレジスタＣ５１２の出力値は００ｂであるので、テーブルレジスタＡ５１０の出力８ｂｉｔデータはＥ０ｈｅｘであり、テーブルレジスタＢ５１１の出力８ｂｉｔデータは８０ｈｅｘである。
【００８３】
初期状態において、乗算器５１３は、上記したテーブルレジスタＡ５１０の出力Ｅ０ｈｅｘとテーブルレジスタＢ５１１の出力８０ｈｅｘを乗算し、乗算結果の７０００ｈｅｘを出力する。
【００８４】
タイマー５１７は、演算器Ａ５１５に１４０μｓ周期のパルスを出力する。
比較器５１４の出力は既述の通り１１ｂであり、演算器Ａ５１５は、初期値６００００ｈｅｘから７００００ｈｅｘを減算した値５９０００ｈｅｘとなる。演算結果の５９０００ｈｅｘは、カウンタ下限値５２０の値６００００ｈｅｘ以下であるため、タイマー５１７のパルス出力に同期して６００００ｈｅｘの値を１９ｂｉｔレジスタＡ５２１に出力する。
従って、高圧印加開始時には、出力端子ＯＵＴ１から出力される１３０．２０８ＫＨｚのパルスにて圧電トランス７４が駆動されることになる。
【００８５】
次に、プリンタエンジン制御部５３は、シリアル通信手段８２を介して高圧制御部６０にコマンドを送信し、ＤＡＣ８１の出力を１．８８Ｖに設定して、圧電トランス７４の高圧出力を４ＫＶの目標電圧に設定する。
【００８６】
ＤＡＣ８１の出力を１．８８Ｖに設定すると、三角波発生手段８０は、３．７６Ｖをピークとする三角波を出力する。この結果、第１電圧比較手段７８の出力Ｈｉとなり、比較器Ａ５１４出力は、００ｂとなる。
また、第２電圧比較手段７９の出力は、デューティーが略１００％のＨｉレベルとなるため、５ｂｉｔカウンタＢ５０４のカウント出力は１Ｆｈｅｘである。
【００８７】
既述したように、初期状態における乗算器５１３の出力は７０００ｈｅｘであり、比較器Ａ５１４の出力は００ｂであるので、演算器Ａ５１５では、初期値６００００ｈｅｘに７０００ｈｅｘを加算した値６７０００ｈｅｘを出力する。
従って、この状態では、初期値１３０．２０８ＫＨｚより低下した１２１．３５９ＫＨＺの駆動パルスが出力される。
【００８８】
図１３は、圧電トランスの周波数特性及び自己発熱特性を示す図で、図１３中の実線は高圧出力特性を示し、破線は温度特性を示す。
図１３に示すように、駆動周波数が初期値の１３０．２０８ＫＨＺから１２１．３５９ＫＨｚに低下すると、出力電圧は僅かに上昇するが、出力電圧が目標電圧４ＫＶに到達するまでは、第１電圧比較手段７８の出力はＨｉを維持するため、比較器Ａ５１４の出力は００ｂのままである。
【００８９】
一方、第２電圧比較手段７９の出力は、目標電圧到達付近においてＨｉレベルのデューティー１００％から５０％に変化する（図７参照）。出力電圧が目標電圧４ＫＶの５０％（２ＫＶ）に達したとき、第２電圧比較手段７９の出力Ｈｉ期間を５ｂｉｔカウンタＢ５０４でカウントした値は、Ｈｉデューティー７５％に相当する１７ｈｅｘとなり、該カウント出力値１７ｈｅｘがＤラッチＢ５０５に保持される。
【００９０】
図１３に示すように、２ＫＶ出力時の駆動周波数は、約１１１ＫＨｚである。
１９ｂｉｔレジスタＡ５２１の値は７００００ｈｅｘ、テーブルレジスタＢ５１１、テーブルレジスタＣ５１２に入力される７ｂｉｔデータは、７００００ｈｅｘの上位９ｂｉｔデータ１Ｃ０ｈｅｘの下位７ｂｉｔ（４０ｈｅｘ）であり、よって、テーブルレジスタＢ５１１の出力は、図９より０８ｈｅｘとなる。
テーブルレジスタＣ５１２の出力は、図１０より１０ｂとなる。既述したように、ＤラッチＢ５０５の出力は１７ｈｅｘであるので、テーブルレジスタＡの出力は、図８より１８ｈｅｘとなる。
【００９１】
乗算器５１３からは、テーブルレジスタＡの出力１８ｈｅｘとテーブルレジスタＢ５１１の出力０８ｈｅｘとの乗算結果Ｃ０ｈｅｘの値が出力されると共に、演算器Ａ５１５において、上記した７００００ｈｅｘに加算され、７００Ｃ０ｈｅｘの値が１９ｂｉｔレジスタＡ５２１に保持される。これにより、圧電トランス７４は、駆動周波数１１１．５９５ＫＨｚで駆動されることになる。
【００９２】
以上、目標電圧を設定した直後は、１制御周期１４０μｓの間に駆動周波数を１３０．２０８ＫＨｚから１２１．３５９ＫＨｚと約９ＫＨｚ低下させているが、目標電圧の５０％到達時においては、１制御周期１４０μｓ間で１ＫＨＺ未満の周波数変化量にて制御されるように、各テーブルレジスタＡ、Ｂ、Ｃの出力値が設定されている。
【００９３】
すなわち、図１３において、本実施例の制御開始周波数である１３０ＫＨｚ付近、換言すれば、駆動周波数の変化に対する高圧出力変化量の小さい領域では、駆動周波数の変化量を大きくし、周波数変化量に対する高圧出力電圧の変化が急な駆動周波数１１１ＫＨｚ付近（圧電トランス７４の共振周波数付近）では、駆動周波数の変化量を小さくするように制御している。
【００９４】
既述したように、用紙転写時、転写ローラに４ＫＶの高圧バイアス電圧を印加すると、用紙が存在しない紙間において感光ドラム３２にダメージを与えることから、転写電圧は用紙先端部において高速に立ち上げる必要がある。尚、転写速度１５０ｍｍ／ｓ程度の装置では、２０ｍｓ前後で立ち上げることが望ましい。
また、良好な転写が行える印加電圧の変動範囲は、±数１００Ｖ未満であり、従って、高圧立ち上げ時のオーバーシュートやアンダーシュートが大きい場合には、トナーの飛散やカスレを誘発し、画像劣化を招くことになる。
【００９５】
図１６は、常温（２５℃）における目標電圧４ＫＶの立ち上げ例を示しており、図示のように、高圧ＯＮから２０ｍｓ以内においてオーバーシュートすることなく目標電圧の４ＫＶに立ち上がっている。
【００９６】
図１７は、周囲温度１０℃における目標電圧４ＫＶの立ち上げ例を示しており、図示のように、高圧立ち上げ時に４００Ｖ程度のオーバーシュートが発生している。
このような高圧立ち上げ時のオーバーシュートやアンダーシュートの発生は、周囲温度により、圧電トランス７４の周波数特性（昇圧特性）が変化することに起因するものである。
図１１は、常温２５℃、低温１０℃、高温４０℃における圧電トランスの周波数特性を示しており、常温２５℃における高圧出力に対して、低温１０℃では、同じ駆動周波数において高圧出力は低くなり、高温４０℃では、高圧出力は高くなっている。
【００９７】
図１２は、補正値Ａ５２２のテーブルの内容を示している。
高圧制御部６０は、温度検出手段８８からの検出温度データにより、該補正値Ａ５２２のテーブルを参照して補正値Ａ５２２を設定する。例えば、検出温度が１０℃であれば、補正値Ａ５２２としてＥ０ｈｅｘを設定する。
既述したように、約２ＫＶ出力時は、１９ｂｉｔレジスタＡ５２１には７００００ｈｅｘが保持されており、１９ｂｉｔレジスタＢ５２４に６Ｆ０００ｈｅｘが出力される。この時の駆動周波数は１１２．６１３ＫＨｚである。
この時、補正値Ａ５２２が００ｈｅｘの時と同様に、演算器Ａ５１５より７００Ｃ０ｈｅｘが出力され、次の制御周期１４０μｓ後は、駆動周波数が１１２．６０１ＫＨｚとなり、１９ｂｉｔレジスタＡ５２１で設定された周波数より高い駆動周波数にて圧電トランス４７は駆動されることになる。
【００９８】
テーブルレジスタＡ５１０、テーブルレジスタＢ５１１、テーブルレジスタＣ５１２は、高い駆動周波数では制御周波数の変化幅を大きくし、共振周波数に近づくにつれて制御周波数の変化幅が小さくなるように出力値が設定されている。
【００９９】
加えて、周囲温度が低い場合は、補正値Ａ５２２による補正により、１９ｂｉｔレジスタＡ５２１で設定された周波数より高い周波数で圧電トランス４７を駆動する。これにより、駆動周波数の低い領域で周波数変化幅をより小さくし、高圧立ち上げ時のオーバーシュートを抑えることが可能である。
また、周囲温度が高い場合は、補正値Ａ５２２により、１９ｂｉｔレジスタＡ５２１で設定された周波数より低い周波数で圧電トランス４７を駆動し、周波数変化幅を大きくすることで、高圧立ち上げ時のアンダーシュートを抑えることが可能である。
【０１００】
図１８は、周囲温度１０℃における補正値Ａ５２２による補正時の高圧立ち上げ例を示しており、図１７に示すような、高圧立ち上げ時のオーバーシュートは発生していない。
【０１０１】
本実施例では、温度検出手段８８は電源装置７０内に設けたが、プリンタエンジン制御部５３内に設け、検出温度データは、シリアル通信手段８２により高圧制御部６０に通知するように構成しても良い。
【０１０２】
以上、実施例１によれば、圧電トランス７４の駆動周波数の可変幅を駆動周波数により可変し、圧電トランス７４の出力特性が緩やかな周波数領域では、駆動周波数の変更幅を大きくし、圧電トランス７４の出力特性が急な周波数領域では、駆動周波数の変更幅を小さくすると共に、圧電トランス７４の周囲の温度に基づいて該駆動周波数を補正するようにしたので、周囲温度に関わらず、高圧速立ち上げ時にアンダーシュートやオーバーシュートが生じない安定した高圧制御を行うことが可能であり、よって、本電源装置７０を用いた画像形成装置１にあっては、用紙先端での転写安定性が向上し、温度変化に影響されない高品質の印刷出力を得ることができる。
【実施例２】
【０１０３】
次に、図１９を用いて、実施例２による画像形成装置の制御回路構成を説明する。
本実施例は、プリンタエンジン制御部５３が記憶手段２００、及びタイマー２０１を備える点で実施例１（図１）と相違している。
【０１０４】
上記記憶手段２００は、予め、図１５に示す補正値Ｄテーブルの値を記憶している。
上記タイマー２０１は、印刷動作開始時のタイミングを計測するもので、具体的には、用紙検出センサ４０が用紙１５を検出してから転写時の目標電圧を設定するまでの時間や、シリアル通信手段８２が高圧制御部６０に高圧ＯＮを指示した後の経過時間等の計測等を行う。
上記以外の構成は、実施例１と同様であり説明を省略する。
【０１０５】
（画像形成装置の動作説明）
図１３において、高圧出力特性（図１３中の実線）に示すように、出力電圧が最大となる駆動周波数（共振周波数）は１０９ＫＨｚ近傍にあり、また、１６４ＫＨｚ近傍には、比較的出力電圧の小さいスプリアス周波数が存在している。図１３中の破線は、周囲温度２５℃における駆動周波数に対する圧電トランス近傍の飽和温度を示し、本図の特性より、共振周波数及びスプリアス周波数近傍で自己発熱量が大きくなることが分かる。
【０１０６】
以下、図１４を用いて実施例２の動作を説明する。図１４は、実施例２の動作を示すタイムチャートである。
コマンド／画像処理部５１より印刷起動の要求を受けると、プリンタエンジン制御部５３は、サーミスタ６５の検出出力を監視しながら、定着器ヒータ５９への通電をＯＮ／ＯＦＦ制御し、定着器１８の温度が印刷可能な所定の温度に達すると、ドラムモータ５８の駆動を開始する。
【０１０７】
ドラムモータ５８の駆動開始後、ホッピングモータ５４を駆動して用紙カセット１３より用紙１５を給紙すると共に、該用紙１５を給紙レジストローラ１６，１７により、用紙検出センサ４０を経て、所定のタイミングにて転写ベルト８へと搬送する。
尚、用紙１５の搬送速度は、ホッピングモータ５４、レジストローラ１６，１７を駆動しているレジストモータ５５の駆動速度より既知であり、よって、給紙開始から用紙検出センサ４０に到達する迄の時間Ｔ３は容易に算出可能である。
【０１０８】
タイマー２０１は、用紙検出センサ４０が用紙先端を検出してから、用紙１５が感光ドラム３２（例えば、感光ドラム３２Ｋ）と転写ベルト８のニップ部に至るまでに要する時間Ｔ２（用紙検出センサ４０とニップ部迄の距離と用紙搬送速度より算出可能）をカウントし、時間Ｔ２経過後に、シリアル通信手段８２により目標電圧設定値を高圧制御部６０に送信する。
係る動作は、実施例１の動作と同様であり、時間Ｔ２経過後、用紙１５は転写部（ニップ部）に到達し、同時に転写バイアス電圧が目標電圧設定値で指定した所望の高電圧（例えば、４ＫＶ）に立ち上がる。
【０１０９】
ところが、周囲温度が１０℃以下の低温下では、装置放置後の印刷時と連続印刷時とで用紙１５の非通紙部における電圧立ち上げ時の特性が異なる。これは、図１３で示すように、例えば、４ＫＶの高圧出力にて連続印刷している状態では、圧電トランス７４の自己発熱量が大きいため、図１１の圧電トランスの温度特性における常温に近い特性を示すからである。
【０１１０】
また、用紙検出センサ４０による用紙１５先端の検出から目標電圧設定迄の時間Ｔ２より時間Ｔ１早く高圧ＯＮを開始する。この時点で、目標電圧設定値は０であるが、実施例１では、カウンタ下限値５２０（図５）により、圧電トランス７４の駆動周波数（開始周波数）は、初期値に固定されている。実施例１では、カウンタ下限値５２０の初期値が６００００ｈｅｘである。
【０１１１】
プリンタエンジン制御部５３は、シリアル通信手段８２により高圧制御部６０を介して温度検出手段８８の検出温度を取得すると共に、記憶手段２００に記憶された補正値Ｄテーブル値（図１５）を参照して、該取得した温度データに対応する時間をＴ１に設定し、さらに、実施例２においては、開始周波数を設定する。
尚、開始周波数の設定は、実施例１と同様にプリンタエンジン制御部５３がシリアル通信手段８２にて高圧制御部６０のカウンタ下限値５２０の値を書き換えることで行う。
【０１１２】
例えば、温度検出手段８８による検出温度が１０℃以下であると、図１５より、開始周波数となるカウンタ下限値５２０の値を４Ｄ０００ｈｅｘに設定する。この場合は、ＤＡＣ８１の電圧設定値０Ｖにおいて、駆動週周波数は１６２．３３９ＫＨｚとなり、これは図１３に示すスプリアス周波数近傍での駆動となる。
この状態では、カウンタ下限値５２０の値を６００００ｈｅｘとした場合の駆動周波数１３０．２０８ＫＨｚより自己発熱量が大きいため、圧電トランス７４を動作安定な温度（常温）により速く近づけることができ、その分、時間Ｔ１を短縮することが可能となる。
すなわち、周囲温度１０℃の環境下では、補正値Ｄデーブル（図１５）に示す時間２０００ｍｓは、実施例１の場合に比べて短く設定されている。このことは、他の温度範囲についても同様である。
【０１１３】
感光ドラム３２の回転駆動中で、用紙が転写部に達していない最初の印刷の場合、４ＫＶといった高いバイアス電圧を各転写ローラ５に印加すると、感光ドラム３２にダメージを与えるが、１ＫＶ以下の比較的低いバイアス電圧であれば、感光ドラム３２にダメージを与えないことが経験的に明らかになっている。
従って、本実施例では、起動時の圧電トランス７４の出力電圧が１ＫＶ以下となるスプリアス周波数近傍の駆動周波数が得られるような目標電圧がＤＡＣ８１に設定される。
【０１１４】
上記目標電圧設定後は、カウンタ下限値５２０の値を６００００ｈｅｘに再設定する。
【０１１５】
本実施例では、温度検出手段８８は電源装置７０内に設けたが、プリンタエンジン制御部５３内に設け、検出温度データは、シリアル通信手段８２により高圧制御部６０に通知するように構成しても良い。また、温度検出手段８８を圧電トランス７４やその近傍に設置する構成としても良い。
【０１１６】
以上、実施例２によれば、高圧印加（ＯＮ）から最初の用紙１５の先端が転写部に到達するまでの、目標電圧より低い電圧を維持する時間Ｔ１を周囲温度に応じて変更することで、周囲温度や圧電トランス７４の自己発熱に対する安定した高圧の立ち上げが可能である。
また、目標電圧より低い電圧を維持する駆動周波数をスプリアス周波数近傍に設定することで、高圧立ち上げまでの時間を短縮できる。特に、圧電トランス７４の出力電圧が１ＫＶ以下となるスプリアス周波数を選択することにより、感光ドラム３２にダメージを与えることなく、高圧立ち上げまでの時間Ｔ１を短縮することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１７】
本発明では、画像形成装置の転写電源について説明したが、帯電、現像等の他の高圧電源にも適用可能である。
【符号の説明】
【０１１８】
５３  プリンタエンジン制御部（目標設定手段）
６０  高圧制御部（パルス出力手段）
７０  電源装置
７３  圧電トランス駆動回路（スイッチング手段）
７４  圧電トランス
７５  整流回路（整流手段）
７７  出力電圧変換手段（電圧変換手段）
７８  第１電圧比較手段（比較手段）
７９  第２電圧比較手段（比較手段）
８８  温度検出手段
１０９  ＯＳＣ（発振器）
２００  記憶手段（補正記憶手段）
２０１  タイマー（時間設定手段）
５２２  補正値Ａテーブル（記憶手段）
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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