(57)【要約】【課題】所定の出力電圧をより迅速に出力することができ、出力電圧の安定性の高い画像形成装置及びその制御方法を提供する。【解決手段】  圧電トランス１０１、駆動周波数を生成するパルス発生ブロック２０５４、圧電トランス１０１の出力電圧と目標出力電圧とを比較演算する電圧比較ブロック２０５７、目標出力電圧及びパルス発生ブロック２０５４の生成した駆動周波数を記憶するＲＡＭ２０５２を備え、電圧比較ブロック２０５７の比較結果に基づいてパルス発生ブロック２０５４が生成する駆動周波数を変更し、この駆動周波数で圧電トランス１０１を駆動し、変更された駆動周波数をＲＡＭ２０５２に記憶する画像形成装置であって、画像形成動作中は、電圧比較ブロック２０５７の比較結果に基づいた駆動周波数の変更を行わず、ＲＡＭ２０５２に記憶された駆動周波数で圧電トランス１０１を駆動させるように制御することを特徴とする画像形成装置。【選択図】図１
2009128416.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、前記像担持体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体に形成された静電潜像を可視像化する現像手段と、前記像担持体に形成された現像剤像を記録媒体に転写する転写手段と、画像形成動作を制御する制御手段と、
前記帯電手段、現像手段、転写手段の少なくとも一つに対して高電圧を供給するための圧電トランスと、
前記圧電トランスの駆動周波数を生成する周波数生成手段と、
前記圧電トランスの出力電圧と予め定められた目標出力電圧とを比較演算する電圧比較手段と、
前記目標出力電圧、及び前記周波数生成手段の生成した駆動周波数を記憶する記憶手段とを備え、
前記電圧比較手段の比較結果に基づいて前記周波数生成手段が生成する駆動周波数を変更し、変更された駆動周波数で前記圧電トランスを駆動するとともに、変更された駆動周波数を前記記憶手段に記憶する画像形成装置であって、
前記制御手段は、前記画像形成装置による画像形成動作中は、前記電圧比較手段の比較結果に基づいた駆動周波数の変更を行わず、前記記憶手段に記憶された駆動周波数で前記圧電トランスを駆動させるように制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、前記像担持体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体に形成された静電潜像を可視像化する現像手段と、前記像担持体に形成された現像剤像を記録媒体に転写する転写手段と、画像形成動作を制御する制御手段と、
前記帯電手段、現像手段、転写手段の少なくとも一つに対して高電圧を供給するための圧電トランスと、
前記圧電トランスの駆動周波数を生成する周波数生成手段と、
前記圧電トランスの出力電圧と予め定められた目標出力電圧とを比較演算する電圧比較手段と、
前記目標出力電圧、及び前記周波数生成手段の生成した駆動周波数を記憶する記憶手段とを備え、
前記電圧比較手段の比較結果に基づいて前記周波数生成手段が生成する駆動周波数を変更し、変更された駆動周波数で前記圧電トランスを駆動するとともに、変更された駆動周波数を前記記憶手段に記憶する画像形成装置であって、
前記電圧比較手段の比較結果に基づいた前記周波数生成手段の生成する駆動周波数の変更を制限する周波数変更制限手段を備え、
前記制御手段は、前記画像形成装置による画像形成動作中は、前記周波数変更制限手段の制限にしたがって、前記電圧比較手段の比較結果に基づいた駆動周波数の変更を行うように制御す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、
前記周波数変更制限手段は、前記駆動周波数の可変幅が、画像形成動作が行われていない場合に駆動周波数を変更する際の可変幅よりも小さくなるように制限することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項２に記載の画像形成装置において、
前記周波数変更制限手段は、１回の駆動周波数の変更量が、画像形成動作が行われていない場合に駆動周波数を変更する際の１回の駆動周波数の変更量よりも小さくなるように制限することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、前記像担持体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体に形成された静電潜像を可視像化する現像手段と、前記像担持体に形成された現像剤像を記録媒体に転写する転写手段と、画像形成動作を制御する制御手段と、
前記帯電手段、現像手段、転写手段の少なくとも一つに対して高電圧を供給するための圧電トランスと、
前記圧電トランスの駆動周波数を生成する周波数生成手段と、
前記圧電トランスの出力電圧と予め定められた目標出力電圧とを比較演算する電圧比較手段と、
前記目標出力電圧、及び前記周波数生成手段の生成した駆動周波数を記憶する記憶手段とを備え、
前記電圧比較手段の比較結果に基づいて前記周波数生成手段が生成する駆動周波数を変更し、変更された駆動周波数で前記圧電トランスを駆動するとともに、変更された駆動周波数を前記記憶手段に記憶する画像形成装置であって、
前記制御手段は、ｎ＋１ページの画像形成動作を開始する際に、前記記憶手段に記憶されているｎページの画像形成動作時の最終駆動周波数に基づいて定められた駆動周波数から前記圧電トランスの駆動を開始するように制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項５に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、ｎ＋１ページの画像形成動作を開始する際に、前記記憶手段に記憶されているｎページの画像形成動作時の最終駆動周波数から前記圧電トランスの駆動を開始するように制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項５に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、ｎ＋１ページの画像形成動作を開始する際に、前記記憶手段に記憶されているｎページの画像形成動作時の最終駆動周波数よりも予め定められた値だけ高い駆動周波数から前記圧電トランスの駆動を開始するように制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項５に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、ｎ＋１ページの画像形成動作を開始する際に、前記記憶手段に記憶されているｎページの画像形成動作時の最終駆動周波数よりも予め定められた値だけ低い駆動周波数から前記圧電トランスの駆動を開始するように制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項７または８に記載の画像形成装置において、
前記予め定められた値は、前記目標出力電圧との間に、前記圧電トランスの駆動周波数に対する出力電圧が一義的に変化しない不要輻射出力領域を含まない値であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項５ないし９のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置の動作モードを指定するための操作部を備え、
前記制御手段は、ｎ＋１ページの画像形成動作を開始する際の駆動周波数を、前記操作部で指定された動作モードに応じて定めることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、前記像担持体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体に形成された静電潜像を可視像化する現像手段と、前記像担持体に形成された現像剤像を記録媒体に転写する転写手段と、画像形成動作を制御する制御手段と、前記帯電手段、現像手段、転写手段の少なくとも一つに対して高電圧を供給するための圧電トランスとを備えた画像形成装置の制御方法であって、
前記圧電トランスの出力電圧と予め定められた目標出力電圧とを比較する比較ステップと、
前記比較ステップにおける比較結果に基づいて前記圧電トランスを駆動する駆動周波数を変更する変更ステップと、
前記変更ステップにおいて変更された駆動周波数で前記圧電トランスを駆動する駆動ステップと、
前記変更された駆動周波数を記憶する記憶ステップと、
前記画像形成装置による画像形成動作中は、前記変更ステップでの駆動周波数の変更を行わず、前記記憶ステップにおいて記憶された駆動周波数で前記圧電トランスを駆動させるように制御する制御ステップとを含むことを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【請求項１２】
像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、前記像担持体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体に形成された静電潜像を可視像化する現像手段と、前記像担持体に形成された現像剤像を記録媒体に転写する転写手段と、画像形成動作を制御する制御手段と、前記帯電手段、現像手段、転写手段の少なくとも一つに対して高電圧を供給するための圧電トランスとを備えた画像形成装置の制御方法であって、
前記圧電トランスの出力電圧と予め定められた目標出力電圧とを比較する比較ステップと、
前記比較ステップにおける比較結果に基づいて前記圧電トランスを駆動する駆動周波数を変更する変更ステップと、
前記変更ステップにおいて変更された駆動周波数で前記圧電トランスを駆動する駆動ステップと、
前記変更された駆動周波数を記憶する記憶ステップと、
前記画像形成装置による画像形成動作中は、前記変更ステップにおける駆動周波数の変更に制限を設け、該制限にしたがって駆動周波数の変更を行うように制御する制御ステップとを含むことを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【請求項１３】
像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、前記像担持体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体に形成された静電潜像を可視像化する現像手段と、前記像担持体に形成された現像剤像を記録媒体に転写する転写手段と、画像形成動作を制御する制御手段と、前記帯電手段、現像手段、転写手段の少なくとも一つに対して高電圧を供給するための圧電トランスとを備えた画像形成装置の制御方法であって、
前記圧電トランスの出力電圧と予め定められた目標出力電圧とを比較する比較ステップと、
前記比較ステップにおける比較結果に基づいて前記圧電トランスを駆動する駆動周波数を変更する変更ステップと、
前記変更ステップにおいて変更された駆動周波数で前記圧電トランスを駆動する駆動ステップと、
前記変更された駆動周波数を記憶する記憶ステップと、
ｎ＋１ページの画像形成動作を開始する際に、前記記憶ステップにおいて記憶されたｎページの画像形成動作時の最終駆動周波数に基づいて定められた駆動周波数から前記圧電トランスの駆動を開始するように制御する制御ステップとを含むことを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置及びその制御方法に関するものである。特に、圧電トランスを用いて高電圧を発生させる高圧電源装置を備えた画像形成装置及びその制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来知られている電子写真方式の画像形成装置において、感光体に転写部材を当接させて画像の転写を行う直接転写方式を採る場合、転写部材としては導電体の軸を持つローラ状の導電性ゴムから成る転写ローラを用いていた。そして、転写ローラを感光体のプロセススピードに合わせて回転駆動させていた。また、転写ローラに印加する電圧としては、直流バイアス電圧を用いていた。このとき、直流バイアス電圧の極性は、通常のコロナ放電式の転写電圧と同じ極性であった。
【０００３】
しかし、こうした転写ローラを用いて良好な画像の転写を行うためには、通常３ｋＶ以上の電圧（所要電流は数μＡ）を転写ローラに印加する必要があった。
【０００４】
前述したような画像形成処理に必要とされる高電圧を生成するために、従来は巻線式の電磁トランスを使用していた。しかし、電磁トランスは、銅線，ボビン，磁芯で構成されており、前記のような仕様の画像形成装置に用いる場合は、出力電流値が数μＡという微小な電流のために、各部に於いて漏れ電流を最大限少なくしなければならなかった。そのため、トランスの巻線を絶縁物によりモールドする必要が有り、しかも供給電力に比較して大きなトランスを必要としたため、高圧電源装置の小型化・軽量化の妨げとなっていた。
【０００５】
そこで、これらの問題点を補うために、薄型で軽量、高出力の圧電トランスを用いて高電圧を発生させる高圧電源装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。すなわち、セラミックを素材とした圧電トランスを用いることにより、電磁トランス以上の効率で高電圧を生成することが可能となった。しかも、一次側及び二次側間の結合に関係なく一次側と二次側の電極間の距離を離すことが可能となって特別に絶縁のためのモールド加工をする必要がないため、高圧電源装置を小型・軽量にできるという優れた特性が得られた。
【０００６】
ここで、圧電トランス式の高圧電源装置の従来例を、図２６を用いて説明する。
【０００７】
図２６に示す回路は高圧電源であり、１０１は高圧電源の圧電トランス（圧電セラミックトランス）である。圧電トランス１０１の出力はダイオード１０２、１０３及び高圧コンデンサ１０４によって正電圧に整流平滑され、負荷である不図示の転写ローラに供給される。出力電圧は抵抗１０５、１０６、１０７によって分圧され、保護用抵抗１０８を介してオペアンプ１０９の非反転入力端子（＋端子）に入力される。他方、オペアンプ１０９の反転入力端子（−端子）には抵抗１１４を介して不図示のＤＣコントローラからアナログ信号である高圧電源の制御信号（Ｖｃｏｎｔ）が入力される。
【０００８】
オペアンプ１０９と抵抗１１４とコンデンサ１１３は、図１５に示すように構成することにより、積分回路として機能しており、抵抗１１４とコンデンサ１１３の部品定数によって決まる積分時定数で平滑された制御信号Ｖｃｏｎｔがオペアンプ１０９に入力される。オペアンプ１０９の出力端子は電圧制御発振器（以下ＶＣＯと記す）１１０に接続され、ＶＣＯ１１０の出力端子がインダクタ１１２に接続されたトランジスタ１１１を駆動することで、圧電トランス１０１の一次側に電源を供給する。
【０００９】
また、一般的に圧電トランス１０１の特性は、図４に示すような共振周波数Ｆ０において出力電圧が最大となるような裾広がり形状をしている。図４において、ＦｍｉｎはＶＣＯ１１０で動作可能な最低周波数、ＦｍａｘはＶＣＯ１１０で動作可能な最高周波数である。
【００１０】
圧電トランス１０１の出力電圧は、周波数によって制御が可能であり、従来例では、最初に最高周波数Ｆｍａｘを出力し、その後最高周波数Ｆｍａｘから共振周波数Ｆ０の間で圧電トランス１０１の駆動周波数を変化させることによって出力電圧を制御している。したがって、圧電トランス１０１の出力電圧を増加させる場合は、この圧電トランス１０１の駆動周波数を高い方（Ｆｍａｘ）から低い方（Ｆ０）へ変化させることで可能となる。
【００１１】
また、図４において圧電トランス１０１の出力電圧をＥｄｃＡに制御する場合には、圧電トランス１０１の駆動周波数はＦＡとなる。ここで、負荷変動等の影響により出力電圧ＥｄｃＡが変動した場合には高圧回路のＶＣＯ１１０は出力する駆動周波数を上下させて、出力電圧を所望の電圧ＥｄｃＡ一定となるように制御している。
【特許文献１】特開平１１−２０６１１３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、例えば、従来の高圧電源装置を画像形成装置に用いた場合には以下の問題があった。
【００１３】
すなわち、画像形成動作中に瞬間的な負荷変動等によって高圧電源装置からの出力電圧が変動した場合、ＶＣＯ１１０の周波数変化応答性等を含む高圧電源回路の制御特性によって、その後出力電圧が比較的長時間変動してしまう場合があった。そして、これにより形成される画像の画質が低下してしまうおそれがあった。
【００１４】
また、前述のとおり、従来は動作開始時に最高周波数Ｆｍａｘを出力し、その後最高周波数Ｆｍａｘから共振周波数Ｆ０の間で圧電トランス１０１の駆動周波数を変化させることによって出力電圧を制御していた。そのため、動作開始から所定の駆動周波数に到達するまでの遅延時間を要することとなり、画像形成動作の高速化の妨げとなるおそれがあった。
【００１５】
このような画質や画像形成動作の高速化に与える影響は、従来求められていた画像形成装置の性能に対しては十分にその要求を満たすものであった。しかしながら、近年は画像形成装置の高品質化、高速化が特に求められている。したがって、これに対応するためには、出力電圧の安定性、特に負荷変動等により出力電圧が変化した場合に、あるいは装置の立ち上げ時に、迅速に所定の出力電圧を出力できることが求められている。
【００１６】
本発明は、係る状況下でなされたものであり、所定の出力電圧をより迅速に出力することができ、出力電圧の安定性の高い画像形成装置及びその制御方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は前述した課題を解決するためになされたものであり、以下の構成を備える。
【００１８】
（１）像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、前記像担持体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体に形成された静電潜像を可視像化する現像手段と、前記像担持体に形成された現像剤像を記録媒体に転写する転写手段と、画像形成動作を制御する制御手段と、前記帯電手段、現像手段、転写手段の少なくとも一つに対して高電圧を供給するための圧電トランスと、前記圧電トランスの駆動周波数を生成する周波数生成手段と、前記圧電トランスの出力電圧と予め定められた目標出力電圧とを比較演算する電圧比較手段と、前記目標出力電圧、及び前記周波数生成手段の生成した駆動周波数を記憶する記憶手段とを備え、前記電圧比較手段の比較結果に基づいて前記周波数生成手段が生成する駆動周波数を変更し、変更された駆動周波数で前記圧電トランスを駆動するとともに、変更された駆動周波数を前記記憶手段に記憶する画像形成装置であって、前記制御手段は、前記画像形成装置による画像形成動作中は、前記電圧比較手段の比較結果に基づいた駆動周波数の変更を行わず、前記記憶手段に記憶された駆動周波数で前記圧電トランスを駆動させるように制御することを特徴とする画像形成装置。
【００１９】
（２）像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、前記像担持体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体に形成された静電潜像を可視像化する現像手段と、前記像担持体に形成された現像剤像を記録媒体に転写する転写手段と、画像形成動作を制御する制御手段と、前記帯電手段、現像手段、転写手段の少なくとも一つに対して高電圧を供給するための圧電トランスと、前記圧電トランスの駆動周波数を生成する周波数生成手段と、前記圧電トランスの出力電圧と予め定められた目標出力電圧とを比較演算する電圧比較手段と、前記目標出力電圧、及び前記周波数生成手段の生成した駆動周波数を記憶する記憶手段とを備え、前記電圧比較手段の比較結果に基づいて前記周波数生成手段が生成する駆動周波数を変更し、変更された駆動周波数で前記圧電トランスを駆動するとともに、変更された駆動周波数を前記記憶手段に記憶する画像形成装置であって、前記電圧比較手段の比較結果に基づいた前記周波数生成手段の生成する駆動周波数の変更を制限する周波数変更制限手段を備え、前記制御手段は、前記画像形成装置による画像形成動作中は、前記周波数変更制限手段の制限にしたがって、前記電圧比較手段の比較結果に基づいた駆動周波数の変更を行うように制御することを特徴とする画像形成装置。
【００２０】
（３）像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、前記像担持体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体に形成された静電潜像を可視像化する現像手段と、前記像担持体に形成された現像剤像を記録媒体に転写する転写手段と、画像形成動作を制御する制御手段と、前記帯電手段、現像手段、転写手段の少なくとも一つに対して高電圧を供給するための圧電トランスと、前記圧電トランスの駆動周波数を生成する周波数生成手段と、前記圧電トランスの出力電圧と予め定められた目標出力電圧とを比較演算する電圧比較手段と、前記目標出力電圧、及び前記周波数生成手段の生成した駆動周波数を記憶する記憶手段とを備え、前記電圧比較手段の比較結果に基づいて前記周波数生成手段が生成する駆動周波数を変更し、変更された駆動周波数で前記圧電トランスを駆動するとともに、変更された駆動周波数を前記記憶手段に記憶する画像形成装置であって、前記制御手段は、ｎ＋１ページの画像形成動作を開始する際に、前記記憶手段に記憶されているｎページの画像形成動作時の最終駆動周波数に基づいて定められた駆動周波数から前記圧電トランスの駆動を開始するように制御することを特徴とする画像形成装置。
【００２１】
（４）像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、前記像担持体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体に形成された静電潜像を可視像化する現像手段と、前記像担持体に形成された現像剤像を記録媒体に転写する転写手段と、画像形成動作を制御する制御手段と、前記帯電手段、現像手段、転写手段の少なくとも一つに対して高電圧を供給するための圧電トランスとを備えた画像形成装置の制御方法であって、前記圧電トランスの出力電圧と予め定められた目標出力電圧とを比較する比較ステップと、前記比較ステップにおける比較結果に基づいて前記圧電トランスを駆動する駆動周波数を変更する変更ステップと、前記変更ステップにおいて変更された駆動周波数で前記圧電トランスを駆動する駆動ステップと、前記変更された駆動周波数を記憶する記憶ステップと、前記画像形成装置による画像形成動作中は、前記変更ステップでの駆動周波数の変更を行わず、前記記憶ステップにおいて記憶された駆動周波数で前記圧電トランスを駆動させるように制御する制御ステップとを含むことを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【００２２】
（５）像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、前記像担持体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体に形成された静電潜像を可視像化する現像手段と、前記像担持体に形成された現像剤像を記録媒体に転写する転写手段と、画像形成動作を制御する制御手段と、前記帯電手段、現像手段、転写手段の少なくとも一つに対して高電圧を供給するための圧電トランスとを備えた画像形成装置の制御方法であって、前記圧電トランスの出力電圧と予め定められた目標出力電圧とを比較する比較ステップと、前記比較ステップにおける比較結果に基づいて前記圧電トランスを駆動する駆動周波数を変更する変更ステップと、前記変更ステップにおいて変更された駆動周波数で前記圧電トランスを駆動する駆動ステップと、前記変更された駆動周波数を記憶する記憶ステップと、前記画像形成装置による画像形成動作中は、前記変更ステップにおける駆動周波数の変更に制限を設け、該制限にしたがって駆動周波数の変更を行うように制御する制御ステップとを含むことを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【００２３】
（６）像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、前記像担持体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体に形成された静電潜像を可視像化する現像手段と、前記像担持体に形成された現像剤像を記録媒体に転写する転写手段と、画像形成動作を制御する制御手段と、前記帯電手段、現像手段、転写手段の少なくとも一つに対して高電圧を供給するための圧電トランスとを備えた画像形成装置の制御方法であって、前記圧電トランスの出力電圧と予め定められた目標出力電圧とを比較する比較ステップと、前記比較ステップにおける比較結果に基づいて前記圧電トランスを駆動する駆動周波数を変更する変更ステップと、前記変更ステップにおいて変更された駆動周波数で前記圧電トランスを駆動する駆動ステップと、前記変更された駆動周波数を記憶する記憶ステップと、ｎ＋１ページの画像形成動作を開始する際に、前記記憶ステップにおいて記憶されたｎページの画像形成動作時の最終駆動周波数に基づいて定められた駆動周波数から前記圧電トランスの駆動を開始するように制御する制御ステップとを含むことを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、所定の出力電圧をより迅速に出力することができ、出力電圧の安定性の高い画像形成装置及びその制御方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明を実施するための最良の形態を、以下の実施例で説明する。
【００２６】
ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【実施例１】
【００２７】
以下、図面を用いて、実施例１に係る画像形成装置について説明する。本実施例では、高圧電源装置を画像形成装置としてのカラーレーザプリンタに適用した場合を例に説明する。
【００２８】
図３は本実施例に係る画像形成装置としてのカラーレーザプリンタの概略断面図である。
【００２９】
図３において、４０１はカラーレーザプリンタ、４０２は記録紙３２（記録媒体）を収納するデッキ、４０３はデッキ４０２内の記録紙３２の有無を検知するデッキ紙有無検知センサ、４０４はデッキ４０２から記録紙３２を繰り出すピックアップローラである。また、４０５はピックアップローラ４０４によって繰り出された記録紙３２を搬送するデッキ給紙ローラ、４０６はデッキ給紙ローラ４０５と対をなし、記録紙３２の重送を防止するためのリタードローラである。デッキ給紙ローラ４０５の記録紙３２搬送方向下流には記録紙３２を同期搬送するためのレジストローラ対４０７、レジストローラ対４０７への記録紙３２の搬送状態を検知するレジ前センサ４０８が配設されている。
【００３０】
レジストローラ対４０７の記録紙３２搬送方向下流には、静電吸着搬送転写ベルト（以下ＥＴＢと記す）４０９が配設されている。レジストローラ対４０７により供給された記録紙３２はＥＴＢ４０９により搬送され、トナー像（現像剤像）が転写ローラ４３０Ｙ、４３０Ｍ、４３０Ｃ、４３０Ｋ（転写手段）によって記録紙３２に重畳転写されてカラー画像が形成される。トナー像は、４色（イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫ）のプロセスカートリッジ４１０Ｙ、４１０Ｍ、４１０Ｃ、４１０Ｋとスキャナユニット４２０Ｙ、４２０Ｍ、４２０Ｃ、４２０Ｋ（露光手段）から成る画像形成部により形成される。
【００３１】
さらに下流には、記録紙３２に転写された重畳トナー像を熱定着するために、内部に加熱用のヒータ４３２を備えた定着ローラ４３３と加圧ローラ４３４対が配設され、定着部を形成している。また、定着ローラ４３３からの記録紙３２を搬送するための定着排紙ローラ対４３５、定着部からの搬送状態を検知する定着排紙センサ４３６が配設されている。
【００３２】
各スキャナユニット４２０Ｙ〜Ｋは、後述するビデオコントローラ４４０から送出される各画像信号に基づいて変調されたレーザ光を発光するレーザユニット４２１Ｙ〜Ｋを有する。またスキャナユニット４２０Ｙ〜Ｋは、レーザユニット４２１Ｙ〜Ｋからのレーザ光を感光体ドラム３０５Ｙ〜Ｋ（像担持体）に走査して静電潜像を形成するためのポリゴンミラー４２２Ｙ〜Ｋとスキャナモータ４２３Ｙ〜Ｋ、結像レンズ群４２４Ｙ〜Ｋを有する。
【００３３】
各プロセスカートリッジ４１０Ｙ〜Ｋは、公知の電子写真プロセスに必要な感光体ドラム３０５Ｙ〜Ｋを備える。またプロセスカートリッジ４１０Ｙ〜Ｋは、帯電ローラ３０３Ｙ〜Ｋ（帯電手段）と、各色のトナー（現像剤）で静電潜像を可視像化するための現像ローラ３０２Ｙ〜Ｋ（現像手段）、トナー格納容器４１１Ｙ〜Ｋを備える。そして、プロセスカートリッジ４１０Ｙ〜Ｋは、レーザプリンタ４０１に対して着脱可能に構成されている。
【００３４】
ビデオコントローラ４４０は、パーソナルコンピュータ等の外部装置、例えばホストコンピュータ４４１から送出される画像データを受け取ると、この画像データをビットマップデータに展開し、画像形成用の画像信号を生成する。そして、画像データとしてスキャナユニット４２０Ｙ〜Ｋに出力する。
【００３５】
２０１はレーザプリンタ４０１の制御部であるＤＣコントローラである。ＤＣコントローラ２０１は、ＲＡＭ２０７ａを備えたＣＰＵ（１チップマイクロコンピュータ）２０７（制御手段）、特定用途向け集積回路（以下ＡＳＩＣと記す）２０５、及び不図示の各種入出力制御回路等で構成される。
【００３６】
２０２は、高圧電源装置であり、本実施例では、圧電トランス式高圧電源装置である。高圧電源装置２０２は、プロセスカートリッジ４１０Ｙ〜Ｋに対応した不図示の帯電高圧電源、不図示の現像高圧電源と、転写ローラ４３０Ｙ〜Ｋに対応した高圧を出力可能な圧電トランスを使用した転写高圧電源とで構成されている。
【００３７】
次に、本実施例の高圧電源装置２０２の構成について説明する。
【００３８】
図２は、高圧電源装置２０２の概略回路図である。図２６に示す従来の高圧電源装置と同一の構成については、同一の記号を付して説明は省略する。
【００３９】
高圧電源装置２０２では、駆動パルスをＶＣＯ１１０ではなく、ＡＳＩＣ２０５が出力している。
【００４０】
続いて、高圧電源装置２０２の制御回路構成と特性について説明する。
【００４１】
本実施例では、電源投入後のイニシャル動作時に、圧電トランス１０１に入力する駆動周波数を段階的に変化させ、ディジタル素子内部の揮発性メモリに駆動周波数と圧電トランス１０１からの出力電圧を保持する。そして、所望の出力電圧の電圧値と一致する揮発性メモリ内に保持した出力電圧を検出する。そして、検出された出力電圧から次に入力する駆動周波数を決定し、その駆動周波数のパルスを圧電トランス１０１に入力する。以下、詳細に説明する。
【００４２】
図１は、ＡＳＩＣ２０５の内部ブロック図である。
【００４３】
図１においてＡＳＩＣ２０５は、アナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ２０５１、揮発性メモリであるＲＡＭ２０５２（記憶手段）を備える。またＡＳＩＣ２０５は、圧電トランス１０１に入力する駆動周波数の切換タイミング信号ならびに圧電トランス１０１の駆動周波数をＲＡＭ２０５２に記憶するタイミングを生成するタイミング生成ブロック２０５３を備える。さらにＡＳＩＣ２０５は、圧電トランス１０１に入力するパルスを発生するパルス発生ブロック２０５４（周波数生成手段）を備える。また、ＣＰＵ２０７からの所望の電圧値とＲＡＭ２０５２に保持された出力電圧値を比較演算する電圧比較ブロック２０５７（電圧比較手段）、Ａ／Ｄコンバータ動作許可信号を備える。ここで、Ａ／Ｄコンバータ動作許可信号とは、ＲＡＭ２０５２へのＡ／Ｄコンバータ２０５１からのデータ出力の許可・不許可を与える信号である。
【００４４】
図４は、圧電トランス１０１の駆動周波数に対する出力電圧（Ｖｏｕｔ）の特性を示した図である。同図に示すように、共振周波数Ｆ０において出力電圧が最大となるような裾広がり形状をしている。ＦｍｉｎはＡＳＩＣ２０５で発生させることができる最低周波数、ＦｍａｘはＡＳＩＣ２０５で発生させることができる最高周波数である。また、ＥｄｃＡは目標出力電圧値、ＦＡは電圧値ＥｄｃＡを出力する駆動周波数である。本実施例では、周波数範囲をＦｍａｘからＦｍｉｎまで、初期周波数をＦｍａｘとし、初期周波数Ｆｍａｘから所望の周波数値に逐次変更する。
【００４５】
図５は、ＲＡＭ２０５２の内部構成を示した図である。本実施例において、ＲＡＭ２０５２のそれぞれのアドレスには以下のデータあるいは信号が割り付けられている。すなわち、目標出力電圧データ、Ａ／Ｄコンバータデータ、圧電トランス１０１の駆動周波数データ、複数の周波数可変幅データ１〜ｎ、ならびに周波数可変幅選択信号、タイミング生成制御信号、Ａ／Ｄコンバータ許可信号である。
【００４６】
次に、本実施例における駆動周波数と、その駆動周波数のパルスを圧電トランス１０１に入力した際の出力電圧の保持動作の一例について図１、図４及び図５を用いて説明する。
【００４７】
電源投入時には、ＣＰＵ２０７から各種制御信号ならびに各種データがＲＡＭ２０５２の所定アドレスに格納され、ＲＡＭ２０５２から目標出力電圧データが電圧比較ブロック２０５７にセットされる。そして、高圧電源装置２０２が動作状態になると同時に、Ａ／Ｄコンバータ許可信号が許可状態となる。そして、圧電トランス１０１から出力されて抵抗１０５、１０６、１０７を含む検出回路（出力電圧検出手段）にて低電圧化された電圧が、Ａ／Ｄコンバータ２０５１によりディジタル化されて、ＲＡＭ２０５２の所定アドレスに格納される。
【００４８】
一方、タイミング生成ブロック２０５３からは一定周期で電圧比較ブロック２０５７に対して電圧比較実行信号が出力される。電圧比較ブロック２０５７では、ＲＡＭ２０５２から設定された目標出力電圧データと、一旦ＲＡＭ２０５２に格納されたＡ／Ｄコンバータ２０５１の出力データ、すなわち圧電トランス１０１の出力電圧検出値が比較演算される。そして、比較結果である符号を含む差分データがパルス発生ブロック２０５４に出力される。
【００４９】
パルス発生ブロック２０５４には電源投入時にＣＰＵ２０７から最高周波数Ｆｍａｘデータが格納され、高圧電源動作開始時にはこの最高周波数Ｆｍａｘにて動作している。その後、電圧比較ブロック２０５７からの差分データに基づき、圧電トランス駆動周波数を低下させる。電圧比較ブロック２０５７は、入力されるＡ／Ｄコンバータ２０５１からの出力データと目標出力電圧データの値が一致するまで電圧比較し、差分データをパルス発生ブロック２０５４に出力する。電圧比較実行と比較データ出力のタイミングはタイミング生成ブロック２０５３からの実行信号により行われる。
【００５０】
すなわち、高圧電源動作開始時には、駆動周波数が図４中のＦｍａｘで動作を開始し、電圧比較を実行するにつれて、駆動周波数を目標出力電圧ＥｄｃＡを出力する駆動周波数ＦＡに近づけるべく、駆動周波数を下げる動作を行う。そして、目標出力電圧ＥｄｃＡを得る駆動周波数ＦＡになった時点で電圧比較ブロック２０５７からの差分データはゼロとなって一定周波数で動作することとなり、圧電トランス１０１の出力電圧に関してもＥｄｃＡ一定となる。
【００５１】
その後、高圧電源装置２０２の各素子の温度変化や負荷変動等によってＡ／Ｄコンバータ２０５１からの出力データが変化した場合は、電圧比較ブロック２０５７からの差分データにしたがってパルス発生ブロック２０５４が生成する駆動周波数を変動させる。そして、これにより一定電圧ＥｄｃＡを保つように動作する。
【００５２】
また、電圧比較ブロック２０５７により電圧比較され、パルス発生ブロック２０５４にて圧電トランス１０１の駆動周波数が確定した時点で、パルス発生ブロック２０５４からは駆動周波数データがＲＡＭ２０５２の指定アドレスに格納される。
【００５３】
続いて、本実施例の高圧電源装置２０２における、前述の駆動周波数と出力電圧の保持動作の制御について説明する。
【００５４】
図６は本実施例の制御を説明するためのタイミングチャート、図７は本実施例の制御結果を説明するためのタイミングチャート、図８は本実施例の動作フローチャートである。
【００５５】
図６に示すように本実施例では、圧電トランス１０１の出力電圧と目標出力電圧との比較を画像形成動作中は行わないように制御する。すなわち、Ａ／Ｄコンバータ許可信号の許可、不許可を画像データの出力タイミングに応じて変更する。そして、Ａ／Ｄコンバータ許可信号が不許可の場合（図６中のＴ１）は、パルス発生ブロック２０５４が直前にＲＡＭ２０５２に格納された駆動周波数データ（図６中のＤｒｖＦｒｑ．）を用いて動作を行うこととした。
【００５６】
次に、図８を用いて本実施例の動作フローを説明する。この処理は、ＣＰＵ２０７が不図示のＲＯＭに格納された制御プログラムに基づいて、各部を制御しながらＲＡＭ２０７ａ、ＲＡＭ２０５２等を作業領域として用いて実行するものである。
【００５７】
電源投入後のイニシャル動作が開始されると、ＣＰＵ２０７は初期駆動周波数データをＲＡＭ２０５２に格納する（ステップＳ８０１）。その後、目標出力電圧データをＲＡＭ２０５２に格納し（ステップＳ８０２）、画像データ出力が開始されているか否かを判断する（ステップＳ８０３）。画像データ出力が開始されていない状態（ステップＳ８０３＿ＮＯ）では、Ａ／Ｄコンバータ許可信号を許可状態とし（ステップＳ８０４）、ＲＡＭ２０５２はＡ／Ｄコンバータ２０５１からの出力データを取り込む（ステップＳ８０５）。
【００５８】
そして、目標出力電圧とＡ／Ｄコンバータ２０５１からの出力データを電圧比較ブロック２０５７で比較し（ステップＳ８０７）、データが一致しない場合（ステップＳ８０７＿ＮＯ）は、電圧比較ブロック２０５７にて差分データを抽出する（ステップＳ８０８）。そして、得られた差分データに基づいて、パルス発生ブロック２０５４にて駆動周波数を変更する（ステップＳ８０９）。そして、この駆動周波数データをＲＡＭ２０５２の規定アドレスに格納する（ステップＳ８１０）。ステップＳ８０７においてデータが一致した場合（ステップＳ８０７＿ＹＥＳ）は、その際の駆動周波数データをＲＡＭ２０５２の規定アドレスに格納する（ステップＳ８１０）。
【００５９】
その後、パルス発生ブロック２０５４はＲＡＭ２０５２からこの駆動周波数データを取得して（ステップＳ８１１）、取得した駆動周波数のパルスを設定し（ステップＳ８１２）、このパルスを出力する（ステップＳ８１３）。
【００６０】
一方、ステップＳ８０３において、画像データ出力が開始されていると判断された場合時は（ステップＳ８０３＿ＹＥＳ）、Ａ／Ｄコンバータ許可信号を不許可とする（ステップＳ８０６）。そして、電圧比較ブロック２０５７においてＡ／Ｄコンバータ出力データと目標出力電圧データとの比較を行わず、ＲＡＭ２０５２に格納されている駆動周波数データを取得する（ステップＳ８１１）。そして、パルス発生ブロック２０５４は、取得した駆動周波数のパルスを設定して（ステップＳ８１２）、このパルスを出力する（ステップＳ８１３）。
【００６１】
図７に示すように、画像形成動作中のあるタイミングにおいて瞬間的な負荷変動によって極めて短時間（図７中のｔ７１）だけ出力電圧が変動したとする。このような状況で、Ａ／Ｄコンバータ許可信号を許可状態で動作を行った場合は、圧電トランス１０１の動作応答性や高圧電源回路の制御特性、ＡＳＩＣ２０５内の動作の遅延時間等によって、過度な制御を行う可能性がある。その結果、出力電圧に比較的長い期間（図７中のｔ７２）の出力電圧変動が現れてしまう。時間ｔ７１程度の短時間では、形成される画像に影響が出なくても、この時間ｔ７２の期間は少なからず画像への影響を及ぼす可能性があった。
【００６２】
しかしながら、本実施例のように画像データ出力中はＡ／Ｄコンバータ許可信号を不許可状態とした場合は（図７中の期間Ｔ１）、圧電トランス１０１の駆動周波数は固定されて動作することとなる。すなわち、圧電トランス１０１の駆動周波数は出力電圧検出値に影響されることなく、ＲＡＭ２０５２に記憶されているデータに固定される。したがって時間ｔ７１程度の短時間の負荷変動による出力電圧変化が生じても、形成される画像に影響するような時間ｔ７２程度の出力電圧変動を生ずることがない。よって、安定した出力電圧を得ることができ、優れた画像品質を提供することが可能となる。
【００６３】
以上説明したように、本実施例では、画像形成動作中はＡ／Ｄコンバータ許可信号を不許可状態とし、圧電トランス１０１の駆動周波数をＲＡＭ２０５２に記憶されている周波数データに固定して動作を行うように制御している。したがって、画像形成動作中に瞬間的な負荷変動が生じた場合であっても、その後迅速に所定の出力電圧を出力することができ、出力電圧の安定性を高めることができる。そしてさらに、画像形成装置の高品質化が可能となる。
【００６４】
また、同一高圧電源装置内で複数の圧電トランスを同時駆動する場合には、本実施例の制御により相互の駆動周波数の干渉による出力電圧不安定化を抑えることができ、画像形成装置の画像高品質化が可能となる。
【実施例２】
【００６５】
以下、実施例２に係る画像形成装置について説明する。なお、実施例１と同一の構成については、同一の図面を用いるとともに同一の符号を付す。また実施例１と同一の構成、動作については、説明は省略する。
【００６６】
実施例１では、画像形成動作中の出力電圧の過度な補正を防止するために、画像形成動作中はＡ／Ｄコンバータ許可信号を不許可とし、Ａ／Ｄコンバータ許可信号が不許可になる直前の圧電トランス１０１の駆動周波数にて固定周波数動作を行った。本実施例においては、画像形成動作中においてもある制限内で駆動周波数補正を行う点が実施例１と異なる。
【００６７】
図９は、本実施例のＡＳＩＣ２０５の内部ブロック図である。
【００６８】
ＡＳＩＣ２０５は、実施例１の構成に加えて、さらに圧電トランス１０１に入力するパルスの周波数可変幅を生成する周波数可変幅制御ブロック２０５６、周波数可変幅を選択する周波数可変幅選択ブロック２０５５を備える。周波数可変幅選択ブロック２０５５及び周波数可変幅制御ブロック２０５６は、本発明の周波数変更制限手段を構成する。
【００６９】
続いて、本実施例の画像形成装置の高圧電源装置２０２における、駆動周波数と出力電圧の保持動作の制御について説明する。
【００７０】
図１０は本実施例の制御を説明するためのタイミングチャート、図１１は本実施例の制御結果を説明するためのタイミングチャート、図１２は本実施例の動作フローチャートである。
【００７１】
図１０に示すように本実施例では、Ａ／Ｄコンバータ許可信号は常に許可状態とし、画像データの出力タイミングに応じて、すなわち画像形成動作中か否かで周波数可変幅を変更する。本実施例では非画像形成動作時には周波数可変幅データ１を用い、画像形成動作時には周波数可変幅データ２を用いる。また、周波数可変幅データ２は周波数可変幅データ１よりも可変幅が小さく、画像形成動作中の駆動周波数の変動が形成される画像の画質に与える影響を抑えることができる範囲の変動幅となっている。
【００７２】
詳述すると、まずカラーレーザプリンタの電源投入後のイニシャル動作時には、ＣＰＵ２０７からＡＳＩＣ２０５に対して、ＲＡＭ２０５２内に格納してある周波数可変幅データ１を選択するように周波数可変幅選択ブロック２０５５に指令を出す。そして、図１０中Ｗ１に示す大きな可変幅で駆動周波数を変動させて、出力電圧が所望の出力電圧で一定になうよう制御動作を行う。このように、大きな可変幅である周波数可変幅データ１にて制御を行うため、高圧電源高圧出力立ち上げ時における立ち上げ時間短縮等に効果的である。
【００７３】
しかしながら大きな可変幅での制御では、瞬間的な負荷変動等により必要以上に電圧制御を実行してしまう可能性があるため、本実施例では以下のように制御を行う。すなわち、画像形成装置が画像形成動作開始時刻になると、ＣＰＵ２０７は周波数可変幅選択ブロック２０５５に対して、周波数可変幅データ２を選択するように指示する。そして、周波数可変幅制御ブロック２０５６は周波数可変幅選択ブロック２０５５からの信号により周波数可変幅データ２にて制御動作を行うようにパルス発生ブロック２０５４に指示する。前述のとおり、周波数可変幅データ２は周波数可変幅データ１に比べて制御幅を小さく制限するようなデータが格納されているため、パルス発生ブロック２０５４で発生される駆動周波数の制御幅は図１０中Ｗ２に示すように小さくなる。
【００７４】
次に、図１２を用いて本実施例の動作フローを説明する。
【００７５】
電源投入後のイニシャル動作が開始されると、初期駆動周波数データ、目標出力電圧データをＲＡＭ２０５２に格納する（ステップＳ１１０１、１１０２）。その後、Ａ／Ｄコンバータ許可信号を許可状態とする（ステップＳ１１０３）。
【００７６】
続いて、画像データ出力が開始されているか否かを判断する（ステップＳ１１０４）。画像データ出力が開始されていない場合（ステップＳ１１０４＿ＮＯ）は、周波数可変幅１を設定する（ステップＳ１１０５）。そして、この設定に対応する周波数可変幅データ１をＲＡＭ２０５２の所定のアドレスとしてのＲＡＭ＿Ａアドレスに格納する（ステップＳ１１０６）。
【００７７】
一方、画像データ出力が開始されている場合（ステップＳ１１０４＿ＹＥＳ）は、周波数可変幅２を設定する（ステップＳ１１０７）。そして、周波数可変幅データ２をＲＡＭ２０５２のＲＡＭ＿Ａアドレスに格納する（ステップＳ１１０８）。
【００７８】
その後、Ａ／Ｄコンバータ２０５１からの出力データを取り込み（ステップＳ１１０９）、電圧比較ブロック２０５７で目標出力電圧データとの比較を行う（ステップＳ１１１０）。比較データが一致した場合（ステップＳ１１１０＿ＹＥＳ）は、その際の駆動周波数データをＲＡＭ２０５２に格納する（ステップＳ１１１５）。そして、パルス発生ブロック２０５４はＲＡＭ２０５２から駆動周波数データを取得して（ステップＳ１１１６）、そのデータに応じたパルス設定を行い（ステップＳ１１１７）、このパルスを出力する（ステップＳ１１１８）。
【００７９】
一方、比較データが一致しない場合（ステップＳ１１１０＿ＮＯ）は、電圧比較ブロック２０５７にて差分データを抽出する（ステップＳ１１１１）。そして、得られた差分データの値がＲＡＭ２０５２のＲＡＭ＿Ａアドレスに格納されている周波数可変幅データ以内であるか否かを判断する（ステップＳ１１１２）。ここで、画像データ出力中以外は周波数可変幅データ１と差分データが比較され、画像データ出力中は周波数可変幅データ２と差分データが比較されることとなる。
【００８０】
差分データの値が、ＲＡＭ＿Ａアドレスの周波数可変幅データ以内であると判断された場合（ステップＳ１１１２＿ＹＥＳ）は、得られた差分データに基づいてパルス発生ブロック２０５４にて駆動周波数を変更する（ステップＳ１１１４）。そして、この駆動周波数データをＲＡＭ２０５２に格納する（ステップＳ１１１５）。パルス発生ブロック２０５４は、ＲＡＭ２０５２から駆動周波数データを取得し（ステップＳ１１１６）、パルス設定を行い（ステップＳ１１１７）、パルスを出力する（ステップＳ１１１８）。
【００８１】
一方、差分データの値が、ＲＡＭ＿Ａアドレスの周波数可変幅データ以上であると判断された場合（ステップＳ１１１２＿ＮＯ）は、ＲＡＭ＿Ａアドレスに格納されている周波数可変幅データの最大値を差分データとする（ステップＳ１１１３）。その後はこの変更された差分データに基づいてパルス発生ブロック２０５４にて駆動周波数を変更し（ステップＳ１１１４）、パルス出力までの処理を行う（ステップＳ１１１５〜１１１８）。
【００８２】
図１１に示すように、画像形成動作中のあるタイミングにおいて瞬間的な負荷変動によって極めて短時間（図中のｔ７１）だけ出力電圧が変動したとする。このような状況で、周波数可変幅データ１を選択して制御を行った場合は、高圧電源回路の制御特性ならびにＡＳＩＣ２０５内の動作の遅延時間等によって出力電圧に比較的長い期間（図中のｔ９２）の出力電圧変動（図中のΔＥｄｃ９１）が現れてしまう。時間ｔ７１程度の短時間では、形成される画像に影響が出なくても、この時間ｔ９２の期間の出力電圧変動ΔＥｄｃ９１は少なからず画像への影響を及ぼす可能性があった。
【００８３】
しかしながら、本実施例のように周波数可変幅の少ない周波数可変幅データ２を選択して前述のような制御を行った場合には、駆動周波数の可変量を小さく制限することができる。そのため、時間ｔ７１程度の短時間の負荷変動による出力電圧変化が生じても、その後の出力電圧は少ない出力電圧変動幅（図中のΔＥｄｃ９２）で変動することとなり、形成される画像への影響は少なくなる。特に、出力電圧を微小に可変することが可能であるため、長時間連続画像形成時にはより効果的であり、優れた画像品質を提供することが可能となる。
【００８４】
以上説明したように本実施例では、画像形成動作中は、画質に与える影響を抑制できる範囲の変動幅で駆動周波数を変動させるように制御している。したがって、画像形成動作中に瞬間的な負荷変動が生じても、過度な制御を行うことなく、その後迅速に所定の出力電圧を出力することができ、出力電圧の安定性を高めることができる。そしてさらに画像形成装置の高品質化が可能となる。
【実施例３】
【００８５】
以下、実施例３に係る画像形成装置について説明する。なお、実施例１または２と同一の構成については、同一の図面を用いるとともに同一の符号を付す。また実施例１または２と同一の構成、動作については、説明は省略する。
【００８６】
実施例２では、画像形成動作中の出力電圧の過度な補正を防止するために、画像形成動作中は周波数可変幅を制限して駆動周波数補正を行った。本実施例においては、得られた差分データでの１回の駆動周波数の変更量、すなわち１ステップでの周波数可変量を制限する。これにより、出力電圧の変動に対する制御回路の応答性を制御して出力電圧の安定性を向上させる点が実施例２と異なる。
【００８７】
本実施例の画像形成装置の高圧電源装置は、図９に示す実施例２のＡＳＩＣ２０５と同様の構成である。
【００８８】
続いて、高圧電源装置２０２における、駆動周波数と出力電圧の保持動作の制御について説明する。
【００８９】
図１３は本実施例の制御を説明するためのタイミングチャート、図１４は本実施例の制御結果を説明するためのタイミングチャート、図１５は本実施例の制御フローチャートである。
【００９０】
図１３に示すように本実施例では、Ａ／Ｄコンバータ許可信号は常に許可状態とし、画像データの出力タイミングに応じて、すなわち画像形成動作中か否かで１ステップの周波数可変量を変更する。ここで、本実施例では非画像形成動作時には周波数可変幅データ１を用い、画像形成動作時には周波数可変幅データ３を用いる。周波数可変幅データ３には、周波数可変幅データに加えて、駆動周波数のステップ制御を行うためのデータとして１ステップにて許容される周波数可変量情報が記憶されている。本実施例では周波数可変幅データ３の周波数可変幅は周波数可変幅データ１と同一とし、１ステップ周波数可変量は１とした。なお、周波数可変幅データ３の周波数可変幅は周波数可変幅データ１よりも小さい値としてもよい。
【００９１】
詳述すると、先ずカラーレーザプリンタの電源投入後のイニシャル動作時には、ＣＰＵ２０７からＡＳＩＣ２０５に対して、ＲＡＭ２０５２内に格納してある周波数可変幅データ１を選択するように周波数可変幅選択ブロック２０５５に指令を出す。そして、図１２中時刻ｔ１０ａ、ｔ１０ｂ、ｔ１０ｃ、ｔ１０ｄに示すように、１ステップで大きく駆動周波数を変動させて、出力電圧が所望の出力電圧で一定になるよう制御動作を行う。このように、１ステップにおける周波数可変量が大きな周波数可変幅データ１にて制御を行うため、高圧電源高圧出力立ち上げ時における立ち上げ時間短縮等に効果的である。
【００９２】
しかしながら、このような制御では、瞬間的な負荷変動等により必要以上に電圧制御を実行してしまう可能性があるため、本実施例では以下のように制御を行う。すなわち、画像形成装置が画像形成動作開始時刻になると、ＣＰＵ２０７は周波数可変幅選択ブロック２０５５に対して、周波数可変幅データ３を選択するように指示する。そして、周波数可変幅制御ブロック２０５６は周波数可変幅選択ブロック２０５５からの信号により周波数可変幅データ３にて制御動作を行うようにパルス発生ブロック２０５４に指示する。前述のとおり、周波数可変幅データ３は周波数可変幅データに加えて１ステップにて許容される周波数可変量情報も格納されている。そのため、図１２中ｔ１０ｚ期間に示すようにパルス発生ブロック２０５４で発生される周波数制御幅に対しての１ステップの周波数変更量が規定される。
【００９３】
次に、図１５を用いて本実施例の動作フローを説明する。
【００９４】
電源投入後のイニシャル動作が開始されると、ＣＰＵ２０７は、初期駆動周波数データ、目標出力電圧データをＲＡＭ２０５２のＲＡＭ＿Ａアドレスに格納する（ステップＳ１４０１、１４０２）。その後、Ａ／Ｄコンバータ許可信号を許可状態とする（ステップＳ１４０３）。
【００９５】
続いて、画像データ出力が開始されているか否かを判断する（ステップＳ１４０４）。画像データ出力が開始されていない場合（ステップＳ１４０４＿ＮＯ）は、周波数可変幅１を設定する（ステップＳ１４０５）。そして、周波数可変幅データ１をＲＡＭ２０５２のＲＡＭ＿Ａアドレスに格納する（ステップＳ１４０６）。
【００９６】
一方、画像データ出力が開始されている場合（ステップＳ１４０４＿ＹＥＳ）は、周波数可変幅３を設定する（ステップＳ１４０７）。そして、周波数可変幅データ３をＲＡＭ＿Ａに、１ステップ周波数可変量データをＲＡＭ＿Ｂに格納する。
【００９７】
その後、Ａ／Ｄコンバータ２０５１からの出力データを取り込み（ステップＳ１４０９）、電圧比較ブロック２０５７で目標出力電圧データとの比較を行う（ステップＳ１４１０）。比較データが一致した場合（ステップＳ１４１０＿ＹＥＳ）は、駆動周波数変更は行わず、その際の駆動周波数データをＲＡＭ２０５２に格納する（ステップＳ１４１５）。そして、パルス発生ブロック２０５４はＲＡＭ２０５２から駆動周波数データを取得して（ステップＳ１４１６）、そのデータに応じたパルス設定を行い（ステップＳ１４１７）、このパルスを出力する（ステップＳ１４１８）。
【００９８】
一方、比較データが一致しない場合（ステップＳ１４１０＿ＮＯ）は、電圧比較ブロック２０５７にて差分データを抽出する（ステップＳ１４１１）。そして、得られた差分データの値がＲＡＭ２０５２のＲＡＭ＿Ａアドレスに格納されている周波数可変幅データ以内であるか否かを判断する（ステップＳ１４１２）。ここで、画像データ出力中以外は周波数可変幅データ１と差分データが比較され、画像データ出力中は周波数可変幅データ３と差分データが比較されることとなる。
【００９９】
差分データの値が、ＲＡＭ＿Ａアドレスの周波数可変幅データ以内であると判断された場合（ステップＳ１４１２＿ＹＥＳ）は、得られた差分データに基づいてパルス発生ブロック２０５４にて駆動周波数を変更する（ステップＳ１４１４）。そして、この駆動周波数データをＲＡＭ２０５２に格納する（ステップＳ１４１５）。パルス発生ブロック２０５４は、ＲＡＭ２０５２から駆動周波数データを取得し（ステップＳ１４１６）、パルス設定を行い（ステップＳ１４１７）、パルスを出力する（ステップＳ１４１８）。
【０１００】
一方、差分データの値が、ＲＡＭ＿Ａアドレスの周波数可変幅データ以上であると判断された場合（ステップＳ１４１２＿ＮＯ）は、ＲＡＭ＿Ｂアドレスに格納されている１ステップ周波数可変量データを差分データとする（ステップＳ１４１３）。その後はこの変更された差分データに基づいてパルス発生ブロック２０５４にて駆動周波数を変更し（ステップＳ１４１４）、パルス出力までの処理を行う（ステップＳ１４１５〜１４１８）。ここで、ＲＡＭ＿Ａに周波数可変幅データ１が格納されている場合は、ＲＡＭ＿Ｂアドレスには１ステップ周波数可変量データが格納されていないため、結局得られた差分データに基づいてパルス発生ブロック２０５４にて駆動周波数を変更することとなる。
【０１０１】
図１４に示すように、画像形成動作中のあるタイミングにおいて瞬間的な負荷変動によって極めて短時間（図中のｔ７１）だけ出力電圧が変動したとする。このような状況で、周波数可変幅データ１を選択して動作を行った場合は、高圧電源回路の制御特性ならびにＡＳＩＣ２０５内の動作の遅延時間によって出力電圧に比較的長い期間（図中のｔ９２）の出力電圧変動（図中のΔＥｄｃ９１）が現れてしまう。時間ｔ７１程度の短時間では、形成される画像に影響が出なくても、この時間ｔ９２の期間の出力電圧変動ΔＥｄｃ９１は少なからず画像への影響を及ぼす可能性があった。
【０１０２】
しかしながら、本実施例のように１ステップでの周波数可変量を制限した周波数可変幅データ３を選択して前述のような制御を行った場合には、回路制御応答時間が遅くなるために、瞬間的な応答を実行しなくなる。そのため、時間ｔ７１程度の短時間の負荷変動による出力電圧変化が生じても、その後の出力電圧は少ない出力電圧変動幅（図中のΔＥｄｃ１１）で変動することとなり、形成される画像への影響は少なくなる。特に、出力電圧を微小に可変することが可能であるため、長時間連続画像形成時にはより効果的であり、優れた画像品質を提供することが可能となる。
【０１０３】
以上説明したように本実施例では、画像形成動作中は、１ステップでの周波数可変量を制限することで、出力電圧の変動に対する制御回路の応答性を制御している。したがって、画像形成動作中に瞬間的な負荷変動が生じても、過度な制御を行うことなく、その後迅速に所定の出力電圧を出力することができ、出力電圧の安定性を高めることができる。そしてさらに画像形成装置の高品質化が可能となる。
【実施例４】
【０１０４】
以下、実施例４に係る画像形成装置について説明する。なお、実施例１ないし３と同一の構成については、同一の図面を用いるとともに同一の符号を付す。また実施例１ないし３と同一の構成、動作については、説明は省略する。
【０１０５】
図１６は、ＡＳＩＣ２０５の内部ブロック図である。
【０１０６】
図示されるようにＡＳＩＣ２０５は、Ａ／Ｄコンバータ２０５１、ＲＡＭ２０５２（記憶手段）、タイミング生成ブロック２０５３、パルス発生ブロック２０５４（周波数生成手段）、電圧比較ブロック２０５７（電圧比較手段）を備える。また、本実施例のＡＳＩＣ２０５は、圧電トランス１０１に入力する駆動周波数の可変量を生成する周波数変化量生成ブロック２０５９を備える。
【０１０７】
図１７は、ＲＡＭ２０５２の内部構成を示した図である。本実施例において、ＲＡＭ２０５２のそれぞれのアドレスには以下のデータあるいは信号が割り付けられている。すなわち、目標出力電圧データ、Ａ／Ｄコンバータデータ、圧電トランス１０１の駆動周波数データ、周波数可変幅データならびに、複数のタイミング生成制御信号である。
【０１０８】
次に、本実施例における駆動周波数と、その駆動周波数のパルスを圧電トランス１０１に入力した際の出力電圧の保持動作の一例について図４、図５及び図１６を用いて説明する。
【０１０９】
電源投入時には、ＣＰＵ２０７から各種制御信号ならびに各種データがＲＡＭ２０５２の所定アドレスに格納され、ＲＡＭ２０５２から目標出力電圧データが電圧比較ブロック２０５７にセットされる。そして、高圧電源装置２０２が動作状態になると同時に、圧電トランス１０１から出力されて検出回路にて低電圧化された電圧が、Ａ／Ｄコンバータ２０５１によりディジタル化されて、ＲＡＭ２０５２の所定アドレスに格納される。
【０１１０】
一方、タイミング生成ブロック２０５３からは一定周期で電圧比較ブロック２０５７に対して電圧比較実行信号が出力される。電圧比較ブロック２０５７では、ＲＡＭ２０５２から設定された目標出力電圧データと、一旦ＲＡＭ２０５２に格納されたＡ／Ｄコンバータ２０５１の出力データ、すなわち圧電トランス１０１の出力電圧検出値が比較演算される。そして、符号を含む差分データがパルス発生ブロック２０５４に出力される。
【０１１１】
パルス発生ブロック２０５４には電源投入時にＣＰＵ２０７から最高周波数Ｆｍａｘデータが格納され、高圧電源動作開始時にはこの最高周波数Ｆｍａｘにて動作している。その後、電圧比較ブロック２０５７からの差分データに基づき、圧電トランス駆動周波数を低下させる。電圧比較ブロック２０５７は、入力されるＡ／Ｄコンバータ２０５１からのデータと目標出力電圧データの値が一致するまで電圧比較し、差分データをパルス発生ブロック２０５４に出力する。電圧比較実行と比較データ出力のタイミングはタイミング生成ブロック２０５３からの実行信号により行われる。
【０１１２】
すなわち、高圧電源動作開始時には、駆動周波数が図４中のＦｍａｘで動作を開始し、電圧比較を実行するにつれて、駆動周波数を目標出力電圧ＥｄｃＡを出力する駆動周波数ＦＡに近づけるべく、駆動周波数を下げる動作を行う。そして、目標出力電圧ＥｄｃＡを得る駆動周波数ＦＡになった時点で電圧比較ブロック２０５７からの差分データはゼロとなって一定周波数で動作することとなり、圧電トランス１０１の出力電圧に関してもＥｄｃＡ一定となる。
【０１１３】
その後、高圧電源装置２０２の各素子の温度変化や負荷変動によってＡ／Ｄコンバータ２０５１からの出力データが変化した場合は、電圧比較ブロック２０５７からの差分データにしたがってパルス発生ブロック２０５４が生成する駆動周波数を変動させる。そして、これにより一定電圧ＥｄｃＡを保つように動作する。
【０１１４】
また、電圧比較ブロック２０５７により電圧比較され、パルス発生ブロック２０５４にて圧電トランス１０１の駆動周波数が確定した時点で、パルス発生ブロック２０５４からは駆動周波数データがＲＡＭ２０５２の指定アドレスに格納される。
【０１１５】
続いて、本実施例の高圧電源装置２０２における、前述の駆動周波数と出力電圧の保持動作の制御について説明する。
【０１１６】
図１８は本実施例の制御を説明するためのタイミングチャート、図２１は制御応答の遅延を説明するためのタイミングチャート、図２２は、本実施例の動作フローチャートである。
【０１１７】
本実施例では、画像形成動作がｎページからｎ＋１ページと進んだ際に、パルス発生ブロック２０５４がｎ＋１ページの画像形成の直前、すなわちＲＡＭ２０５２に格納されているｎページの画像形成時の最終駆動周波数データＦＡ６を用いて動作を行う。以下、詳細に説明する。
【０１１８】
図１８に示すように、ｎページの画像形成時に高圧電源装置２０２は予め設定されている目標出力電圧ＥｄｃＡを保持するために前述のとおりの制御動作を行い、圧電トランス１０１の駆動周波数微調整を行う。このときＲＡＭ２０５２の駆動周波数データ記憶アドレスには周期的に駆動周波数データが記憶されている。ｎページの画像形成動作が終了すると、ＣＰＵ２０７は高圧電源装置２０２の動作を終了させて、高圧電圧出力を停止させると共に、ＲＡＭ２０５２に格納されているｎページの最終駆動周波数データＦＡ６をパルス発生ブロック２０５４に出力する。次にｎ＋１ページの画像形成動作が開始されると、ＣＰＵ２０７は高圧電源回路の動作を開始させる。この際、パルス発生ブロック２０５４は、ＲＡＭ２０５２から出力されたｎページの最終駆動周波数データＦＡ６に基づいて圧電トランス１０１の駆動を開始する。そのため、ｎ＋１ページの画像形成動作開始後、比較的短時間である時間ｔ６で、出力電圧を目標出力電圧ＥｄｃＡに到達させることができる。その後は電圧比較ブロック２０５７からの差分データを基に制御動作を行う。
【０１１９】
次に、図２２を用いて本実施例の動作フローを説明する。
【０１２０】
まず、画像形成動作の開始タイミングであるか否かを判断する（ステップＳ２２０１）。画像形成動作開始タイミングでない場合（ステップＳ２２０１＿ＮＯ）には、ＲＡＭ２０５２はＡ／Ｄコンバータ２０５１からの出力データを取り込む（ステップＳ２２０２）。そして、目標出力電圧とＡ／Ｄコンバータ２０５１からの出力データを電圧比較ブロック２０５７で比較する（ステップＳ２２０３）。
【０１２１】
データが一致しない場合（ステップＳ２２０３＿ＮＯ）は、電圧比較ブロック２０５７にて差分データを抽出する（ステップＳ２２０４）。そして、得られた差分データに基づいて、パルス発生ブロック２０５４にて駆動周波数を変更する（ステップＳ２２０５）。その後、この駆動周波数データをＲＡＭ２０５２の規定アドレスに格納する（ステップＳ２２０６）。ステップＳ２２０３においてデータが一致した場合（Ｓ２２０３＿ＹＥＳ）は、その際の駆動周波数データをＲＡＭ２０５２の規定アドレスに格納する（ステップＳ２２０６）。
【０１２２】
その後、パルス発生ブロック２０５４はＲＡＭ２０５２からこの駆動周波数データを取得して（ステップＳ２２０７）、取得した駆動周波数のパルスを設定し（ステップＳ２２０８）、このパルスを出力する（ステップＳ２２０９）。そして、画像形成動作が継続されるか否かを判断し（ステップＳ２２１０）、継続される場合（ステップＳ２２１０＿ＹＥＳ）にはステップＳ２２０２に戻り、継続されない場合（ステップＳ２２１０＿ＮＯ）には終了する。
【０１２３】
ステップＳ２２０１において、画像形成動作開始タイミングの場合（ステップＳ２２０１＿ＹＥＳ）は、一連の出力電圧変更制御動作を実行せず、ＲＡＭ２０５２に格納している駆動周波数データを基に高圧電源動作を実行する（ステップＳ２２０７〜２２１０）。
【０１２４】
ここで、通常の電圧比較ブロック２０５７からの差分データのみで出力電圧を制御してｎ＋１ページの画像形成動作を行った場合について、図２１を用いて説明する。ｎページの画像形成動作を終了し、ｎ＋１ページの画像形成動作を開始すると、パルス発生ブロック２０５４は回路の最高周波数Ｆｍａｘから動作を開始する。そのため、図２１に示すように、駆動周波数が最終目標出力電圧ＥｄｃＡとなる駆動周波数ＦＡに到達するまでの遅延時間ｔＦｃｎｔが発生してしまう。また、出力電圧についても最終目標出力電圧ＥｄｃＡに到達するまでの遅延時間ｔＥｄｃｕｐが発生してしまう。
【０１２５】
さらに、図４に見られるように、ＦｍａｘからＦＡの期間内において、駆動周波数に対する出力電圧が一義的に変化しない領域（不要輻射出力領域という）がある。この不要輻射出力領域においては、出力電圧を目標出力電圧に制御するのにさらに時間が掛かってしまうことになる。
【０１２６】
しかしながら、本実施例のようにｎ＋１ページの画像形成時にｎページの画像形成時の最終駆動周波数データを用いて動作を行った場合は、駆動周波数の遅延時間ｔＦｃｎｔ、出力電圧の遅延時間ｔＥｄｃｕｐの発生を回避することができる。また、不要輻射出力領域の影響を受けることがない。そのため、必要最低限の時間（図１８中の時間ｔ６）で、出力電圧を最終目標出力電圧ＥｄｃＡに到達させ、制御を行うことができる。
【０１２７】
以上説明したように、本実施例では、ｎ＋１ページの画像形成開始時にｎページの画像形成時の最終駆動周波数データを用いて動作を行うように制御している。したがって、ｎ＋１ページの画像形成動作開始の際、迅速に所定の出力電圧を出力することができ、出力電圧の安定性を高めることができる。そしてさらに、高圧電源装置の出力電圧の安定性を損なうことなく、画像形成装置の高速化を図ることが可能となる。
【実施例５】
【０１２８】
以下、実施例５に係る画像形成装置について説明する。なお、実施例４と同一の構成については、同一の図面を用いるとともに同一の符号を付す。また実施例４と同一の構成、動作については、説明は省略する。
【０１２９】
実施例４では、ｎ＋１ページの画像形成動作の際に、直前のｎページの画像形成時の最終駆動周波数データを用いて動作を行うように制御した。本実施例では、ｎ＋１ページの画像形成動作の際に、ｎページの画像形成時の最終駆動周波数データよりも予め定められた値だけ高い駆動周波数から動作を行うよう制御する点が実施例４と異なる。
【０１３０】
図１９は本実施例の制御を説明するためのタイミングチャートである。
【０１３１】
ｎページの画像形成中には、画像形成装置はＡ／Ｄコンバータ２０５１の出力データと目標出力電圧データとを電圧比較ブロック２０５７にて比較演算し、差分データをパルス発生ブロック２０５４に出力する。パルス発生ブロック２０５４は、差分データに基づいて最適な駆動周波数信号を発生し、圧電トランス１０１を駆動している。
【０１３２】
ｎページの画像形成が終了すると、ＣＰＵ２０７は高圧電源装置２０２の動作を終了させ高電圧出力を停止させる。それとともに、ＣＰＵ２０７はＲＡＭ２０５２に格納されているｎページの最終駆動周波数データＦＡ６に対して予めＣＰＵ２０７のプログラムにて設定された値だけ高い駆動周波数データＦＡＰをパルス発生ブロック２０５４に出力する。
【０１３３】
次にｎ＋１ページの画像形成動作が開始されると、ＣＰＵ２０７は高圧電源回路の動作を開始させる。この際、パルス発生ブロック２０５４は、ＲＡＭ２０５２から出力されたｎページの最終駆動周波数データＦＡ６に基づいて計算された駆動周波数ＦＡＰにて圧電トランス１０１を駆動する。駆動周波数ＦＡＰは、最終駆動周波数データＦＡ６よりも高い駆動周波数であって、不要輻射出力領域の駆動周波数よりも低い駆動周波数とする。そのため、ｎ＋１ページの画像形成動作開始後、駆動周波数Ｆｍａｘから制御動作を行うよりも短時間に目標出力電圧ＥｄｃＡに到達させることができ、さらに、高圧出力立ち上げ時に発生するおそれのあるオーバーシュートを回避することが可能となる。その後は電圧比較ブロック２０５７からの差分データを基に制御動作を行う。
【０１３４】
次に、図２３を用いて本実施例の動作フローを説明する。
【０１３５】
まず、画像形成動作の開始タイミングであるか否かを判断する（ステップＳ２３０１）。画像形成動作開始タイミングでない場合（ステップＳ２３０１＿ＮＯ）には、実施例４と同様に、Ａ／Ｄコンバータ２０５１からの出力データの取り込みから、画像形成動作継続判断までの動作を行う（ステップＳ２３０２〜Ｓ２３１０）。
【０１３６】
ステップＳ２３０１において、画像形成動作開始タイミングであった場合（ステップＳ２３０１＿ＹＥＳ）は、一連の出力電圧変更制御動作を実行せずに、ＲＡＭ２０５２に格納している駆動周波数データを取得する（ステップＳ２３１１）。そして、取得した駆動周波数データを予め定められた値だけ高周波数となるように変更する（ステップＳ２３１２）。
【０１３７】
その後、この駆動周波数のパルスを設定し（ステップＳ２３０８）、このパルスを出力する（ステップＳ２３０９）。そして、画像形成動作が継続されるか否かを判断し（ステップＳ２３１０）、継続される場合（ステップＳ２３１０＿ＹＥＳ）にはステップＳ２３０２に戻り、継続されない場合（ステップＳ２３１０＿ＮＯ）には終了する。
【０１３８】
以上説明したように、本実施例では、ｎ＋１ページの画像形成開始時にｎページの画像形成時の最終駆動周波数データよりも若干高い駆動周波数を用いて動作を行うように制御している。したがって、ｎ＋１ページの画像形成動作開始の際、迅速に所定の出力電圧を出力することができ、出力電圧の安定性を高めることができる。そしてさらに、高圧電源装置の出力電圧の安定性を損なうことなく、画像形成装置の高速化を図ることが可能となる。また、高圧出力立ち上げ時に発生する可能性のあるオーバーシュートを回避することが可能となる。
【実施例６】
【０１３９】
以下、実施例６に係る画像形成装置について説明する。なお、実施例４または５と同一の構成については、同一の図面を用いるとともに同一の符号を付す。また実施例４または５と同一の構成、動作については、説明は省略する。
【０１４０】
実施例４では、ｎ＋１ページの画像形成動作の際に、直前のｎページの画像形成時の最終駆動周波数データを用いて動作を行うように制御した。本実施例では、ｎ＋１ページの画像形成動作の際に、ｎページの画像形成時の最終駆動周波数データよりも予め定められた値だけ低い駆動周波数から動作を行うよう制御する点が実施例４と異なる。
【０１４１】
図２０は本実施例の制御を説明するためのタイミングチャートである。
【０１４２】
ｎページの画像形成中には、画像形成装置はＡ／Ｄコンバータ２０５１の出力データと目標出力電圧データとを電圧比較ブロック２０５７にて比較演算し、差分データをパルス発生ブロック２０５４に出力する。パルス発生ブロック２０５４は、差分データに基づいて最適な駆動周波数信号を発生し、圧電トランス１０１を駆動している。
【０１４３】
ｎページの画像形成が終了すると、ＣＰＵ２０７は高圧電源装置２０２の動作を終了させ高電圧出力を停止させる。それとともに、ＣＰＵ２０７はＲＡＭ２０５２に格納されているｎページの最終駆動周波数データＦＡ６に対して予めＣＰＵ２０７のプログラムにて設定された値だけ低い駆動周波数データＦＡＮをパルス発生ブロック２０５４に出力する。
【０１４４】
次にｎ＋１ページの画像形成動作が開始されると、ＣＰＵ２０７は高圧電源回路の動作を開始させる。この際、パルス発生ブロック２０５４は、ＲＡＭ２０５２から出力されたｎページの最終駆動周波数データＦＡ６に基づいて計算された、最終駆動周波数データＦＡ６よりも低い駆動周波数ＦＡＮにて圧電トランス１０１を駆動する。駆動周波数ＦＡＮは、最終駆動周波数データＦＡ６よりも低い駆動周波数であり、したがって当然に不要輻射出力領域の駆動周波数よりも低い駆動周波数である。そのため、ｎ＋１ページの画像形成動作開始後、駆動周波数Ｆｍａｘから制御動作を行うよりもさらに短時間に目標出力電圧ＥｄｃＡに到達させることができる。その後は電圧比較ブロック２０５７からの差分データを基に制御動作を行うことができる。
【０１４５】
次に、図２４を用いて本実施例の動作フローを説明する。
【０１４６】
まず、画像形成動作の開始タイミングであるか否かを判断する（ステップＳ２４０１）。画像形成動作開始タイミングでない場合（ステップＳ２４０１＿ＮＯ）には、実施例４と同様に、Ａ／Ｄコンバータ２０５１からの出力データの取り込みから、画像形成動作継続判断までの動作を行う（ステップＳ２４０２〜Ｓ２４１０）。
【０１４７】
ステップＳ２４０１において、画像形成動作開始タイミングであった場合（ステップＳ２４０１＿ＹＥＳ）は、一連の出力電圧変更制御動作を実行せずに、ＲＡＭ２０５２に格納している駆動周波数データを取得する（ステップＳ２４１１）。そして、取得した駆動周波数データを予め定められた値だけ低周波数となるように変更する（ステップＳ２４１２）。
【０１４８】
その後、この駆動周波数のパルスを設定し（ステップＳ２４０８）、このパルスを出力する（ステップＳ２４０９）。そして、画像形成動作が継続されるか否かを判断し（ステップＳ２４１０）、継続される場合（ステップＳ２４１０＿ＹＥＳ）にはステップＳ２４０２に戻り、継続されない場合（ステップＳ２４１０＿ＮＯ）には終了する。
【０１４９】
以上説明したように、本実施例では、ｎ＋１ページの画像形成開始時にｎページの画像形成時の最終駆動周波数データよりも若干低い駆動周波数を用いて動作を行うように制御している。したがって、ｎ＋１ページの画像形成動作開始の際、迅速に所定の出力電圧を出力することができ、出力電圧の安定性を高めることができる。そしてさらに、高圧電源装置の出力電圧の安定性を損なうことなく、画像形成装置の高速化を図ることが可能となる。なお、実施例５のように最終駆動周波数データよりも若干高い駆動周波数を用いて動作を行う場合よりも、オーバーシュートが発生する可能性が多少増加するものの、より高速に所定の出力電圧を出力することが可能となる。
【０１５０】
また、ｎページの最終駆動周波数よりも低い駆動周波数にて動作を実行する場合、有効な高電圧出力バイアスは正バイアスを出力するものである。特に、転写バイアスは転写出力開始時と記録紙突入時刻が一致する場合が多いため、予め大きな出力を与えることによって負荷変動に対するバイアスの落ち込みを抑える効果もある。
【実施例７】
【０１５１】
以下、実施例７に係る画像形成装置について説明する。なお、実施例４ないし６と同一の構成については、同一の図面を用いるとともに同一の符号を付す。また実施例４ないし６と同一の構成、動作については、説明は省略する。
【０１５２】
実施例５では、ｎ＋１ページの画像形成動作の際に、ｎページの画像形成時の最終駆動周波数データよりも高い駆動周波数から動作を行うように制御した。また、実施例６では、ｎ＋１ページの画像形成動作の際に、ｎページの画像形成時の最終駆動周波数データよりも低い駆動周波数から動作を行うように制御した。本実施例では、電圧特性重視であるか、時間特性重視であるかの判断を行った上で、ｎページの画像形成時の最終駆動周波数データよりも高い駆動周波数かあるいは低い駆動周波数から動作するように制御する点が実施例５及び６と異なる。
【０１５３】
本実施例では、例えば画像形成装置に備えられた不図示の操作パネル（操作部）等から、ユーザが動作モードを指定する。そして、ユーザが指定した動作モードによって、画像形成動作が電圧特性重視であるか時間特性重視であるかが判断される。例えば、ユーザが高画質の得られるモードを選択した場合には電圧特性重視であると判断され、画像形成時間の短いモードを選択した場合には時間特性重視であると判断される。この情報は、予めＲＡＭ２０５２に記憶される。
【０１５４】
そして、ｎ＋１ページの画像形成動作開始時において、ＣＰＵ２０７は高圧電源回路の動作を開始させるが、電圧特性重視の場合にはｎページの最終駆動周波数データＦＡ６よりも高い駆動周波数ＦＡＰにて圧電トランス１０１を駆動する。一方、時間特性重視の場合には、ｎページの最終駆動周波数データＦＡ６よりも低い駆動周波数ＦＡＰにて圧電トランス１０１を駆動する。最終駆動周波数データＦＡ６を高周波数への変更は実施例５に示すとおりであり、低周波数への変更は実施例６に示すとおりである。
【０１５５】
次に、図２５を用いて本実施例の動作フローを説明する。
【０１５６】
まず、画像形成動作の開始タイミングであるか否かを判断する（ステップＳ２５０１）。画像形成動作開始タイミングでない場合（ステップＳ２５０１＿ＮＯ）には、実施例４ないし６と同様に、Ａ／Ｄコンバータ２０５１からの出力データの取り込みから、画像形成動作継続判断までの動作を行う（ステップＳ２５０２〜Ｓ２５１０）。
【０１５７】
ステップＳ２５０１において、画像形成動作開始タイミングであった場合（ステップＳ２５０１＿ＹＥＳ）は、一連の出力電圧変更制御動作を実行せずに、ＲＡＭ２０５２に格納している駆動周波数データを取得する（ステップＳ２５１１）。続いて、電圧特性重視であるか否かを判断し（ステップＳ２５１２）、電圧特性重視の場合（ステップＳ２５１２＿ＹＥＳ）には、取得した駆動周波数データを予め定められた値だけ高周波数となるように変更する（ステップＳ２５１４）。そして、この駆動周波数のパルスを設定する（ステップＳ２５０８）。
【０１５８】
ステップＳ２５１２において、電圧特性重視でないと判断された場合（ステップＳ２５１２＿ＮＯ）には、時間特性重視であるか否かを判断する（ステップＳ２５１３）。時間特性重視の場合（ステップＳ２５１３＿ＹＥＳ）には、取得した駆動周波数データを予め定められた値だけ低周波数となるように変更する（ステップＳ２５１５）。そして、この駆動周波数のパルスを設定する（ステップＳ２５０８）。
【０１５９】
ステップＳ２５１３において、時間特性重視でないと判断された場合（ステップＳ２５１３＿ＮＯ）には、ステップＳ２５１１において取得したＲＡＭ２０５２に格納している駆動周波数のパルスを設定する（ステップＳ２５０８）。
【０１６０】
その後、設定されたパルスを出力し（ステップＳ２４０９）、画像形成動作が継続されるか否かを判断する（ステップＳ２５１０）。継続される場合（ステップＳ２５１０＿ＹＥＳ）にはステップＳ２５０２に戻り、継続されない場合（ステップＳ２５１０＿ＮＯ）には終了する。
【０１６１】
以上説明したように、本実施例では、ｎ＋１ページの画像形成開始時に、電圧特性重視であるか、時間特性重視であるかに応じて、ｎページの画像形成時の最終駆動周波数データを変更して動作を行うように制御している。したがって、迅速に所定の出力電圧を出力することができ、出力電圧の安定性を高めることができるとともに、ユーザの希望に合わせた画像形成動作が実行可能なため、画像形成装置のユーザビリティの向上を図ることができる。
【０１６２】
実施例１ないし７では、圧電トランス駆動周波数を発生するディジタル素子としてＡＳＩＣを用いたが、１チップマイクロコンピュータでの代用も可能である。また、実施例１ないし７では、ＡＳＩＣのＲＡＭに出力電圧と駆動周波数を保持しているが、ＣＰＵのＲＡＭに保持しても構わない。
【０１６３】
また、実施例１ないし７では、一連の画像形成動作時に各データの取得を行う場合について説明した。しかしながら特にこれに限定されず、例えばプロセスカートリッジ交換後の動作時においても、各種データの取得が可能であるので、プロセスカートリッジ交換後に各種データ収集ならびにデータ記憶を行う構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１６４】
【図１】実施例１の画像形成装置におけるＡＳＩＣの内部ブロック図
【図２】高圧電源装置の概略回路図
【図３】画像形成装置の概略断面図
【図４】実施例及び従来例の圧電トランスの駆動周波数と出力電圧の特性を示す図
【図５】ＲＡＭの内部構成を示す図
【図６】制御を説明するためのタイミングチャート
【図７】制御結果を説明するためのタイミングチャート、
【図８】動作フローチャート
【図９】実施例２の画像形成装置におけるＡＳＩＣの内部ブロック図
【図１０】制御を説明するためのタイミングチャート
【図１１】制御結果を説明するためのタイミングチャート
【図１２】動作フローチャート
【図１３】実施例３の制御を説明するためのタイミングチャート
【図１４】制御結果を説明するためのタイミングチャート
【図１５】動作フローチャート
【図１６】実施例４のＡＳＩＣの内部ブロック図
【図１７】ＲＡＭの内部構成を示した図
【図１８】制御を説明するためのタイミングチャート
【図１９】実施例５の制御を説明するためのタイミングチャート
【図２０】実施例６の制御を説明するためのタイミングチャート
【図２１】制御応答の遅延を説明するためのタイミングチャート、
【図２２】実施例４の動作フローチャート
【図２３】実施例５の動作フローチャート
【図２４】実施例６の動作フローチャート
【図２５】実施例７の動作フローチャート
【図２６】従来例の画像形成装置における高圧電源装置の概略回路図
【符号の説明】
【０１６５】
３２  記録紙（記録媒体に対応）
１０１  圧電トランス
２０７  ＣＰＵ（制御手段に対応）
３０２Ｙ、３０２Ｍ、３０２Ｃ、３０２Ｋ  現像ローラ（現像手段に対応）
３０３Ｙ、３０３Ｍ、３０３Ｃ、３０３Ｋ  帯電ローラ（帯電手段に対応）
３０５Ｙ、３０５Ｍ、３０５Ｃ、３０５Ｋ  感光体ドラム（像担持体に対応）
４２０Ｙ、４２０Ｍ、４２０Ｃ、４２０Ｋ  スキャナユニット（露光手段に対応）
４３０Ｙ、４３０Ｍ、４３０Ｃ、４３０Ｋ  転写ローラ（転写手段に対応）
２０５２  ＲＡＭ（記憶手段に対応）
２０５４  パルス発生ブロック（周波数生成手段に対応）
２０５５  周波数可変幅選択ブロック（周波数変更制限手段に対応）
２０５６  周波数可変幅制御ブロック（周波数変更制限手段に対応）
２０５７  電圧比較ブロック（電圧比較手段に対応）
【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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