JP2003153533A - 高圧電源 - Google Patents
高圧電源Info
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- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
Abstract
提供する。 【解決手段】 高圧トランス4と、高圧トランス4を駆
動するスイッチング手段7と、そのオン・オフデューテ
ィを任意に設定できるパルス幅変調発生手段2と、高圧
出力の帰還値と制御すべき目標値とを一定周期ごとに比
較し、所定の演算式により次周期のパルス幅変調デュー
ティを更新すると共に、パルス幅変調デューティの変化
量と出力帰還値の変化量からパルス幅変調更新幅を決定
する演算式の係数を決定し、演算係数を変化させながら
パルス幅変調デューティを更新する機能を有する制御手
段1とを備えた。
Description
特に電子写真プロセスを用いた複写機・ファクシミリ・
プリンタ等の画像形成装置に好適な高圧電源に関する。
シミリ・プリンタ等の画像形成装置には、マイクロプロ
セッサCPUとタイマ、A/D変換器を備え、各高電圧
出力をA/D変換器によりモニタし、一定周期毎にA/
D変換器からの現出力帰還値と目標出力との比較結果か
らCPUによる演算更新を行い、高圧トランスを駆動す
るスイッチングトランジスタのスイッチングデューティ
を制御することで任意の高電圧を出力する高圧電源が搭
載されている。
ローラや感光体のインピーダンスは広範囲であり、ま
た、画像品質向上のために、装置が置かれた環境や記録
紙の種類、サイズにより出力設定値が異なることが多い
ことから、高圧電源の出力範囲は広範囲となる。このよ
うなこう厚電源において、一定の制御を行っていると、
負荷インピーダンスが大きく変化した場合に出力が追従
できず、画像に影響を及ぼす可能性がある。特に転写に
関しては記録紙のサイズ、種類によって大きくインピー
ダンスが異なる。また、転写ローラによってはローラ自
体のインピーダンスの環境依存性が大きく、一定の制御
を行っていると、時にはオーバーシュートや立ち上がり
時間などの起動特性に違いがでてくる。また、記録紙が
転写ニップにかかるとインピーダンスが急激に変化する
ため、出力が追従できずに画像が薄いなどの影響が出る
可能性がある。また、出力中に記録紙の先後端で出力値
を切り替えることが行われており、カラー機では色重ね
時に何色重ねるかによって出力値が異なる。この場合、
出力値の切替幅が大きければ、切替時間がかかり、画像
形成に必要な電荷が供給できない恐れが出てくる。本発
明は、安定した出力を得ることができる高圧電源を提供
することを目的とする。
に、請求項1記載の発明は、高圧トランスと、高圧トラ
ンスを駆動するスイッチング手段と、そのオン・オフデ
ューティを任意に設定できるパルス幅変調発生手段と、
高圧出力の帰還値と制御すべき目標値とを一定周期ごと
に比較し、所定の演算式により次周期のパルス幅変調デ
ューティを更新すると共に、パルス幅変調デューティの
変化量と出力帰還値の変化量からパルス幅変調更新幅を
決定する演算式の係数を決定し、演算係数を変化させな
がらパルス幅変調デューティを更新する機能を有する制
御手段とを備えたことを特徴とする。請求項2記載の発
明は、請求項1の高圧電源において、制御手段は、出力
中に目標値を切り替える場合に目標値の差により演算式
の係数を決定し、パルス幅変調デューティを更新するこ
とを特徴とする。請求項3記載の発明は、請求項1また
は請求項2の高圧電源において、装置の設置された環境
を認識する環境センサと記録紙サイズ及び紙種を認識す
る記録紙サイズ・紙種センサを備え、制御手段は、各セ
ンサの情報から演算式の係数を決定し、パルス幅変調デ
ューティを更新することを特徴とする。
形態を詳細に説明する。図1は本発明の実施の形態に係
る高圧電源の構成図である。この高圧電源は画像形成装
置に組み込まれているものとする。CPU(制御手段)1
は記録紙搬送のためのモータ制御や各種センサの取り込
み、光書き込み制御等の装置全体の制御を行うととも
に、内部にタイマ機能を備え、一定間隔で発生するタイ
マ割り込み時に高圧電源の駆動条件を演算更新する。ま
たCPU1は、PWM発生器2により必要な駆動条件で
スイッチングトランジスタ7をオン、オフさせ、高圧ト
ランス4を駆動する。そして高圧出力端子に印加される
出力をA/Dコンバータ3へ帰還させ、このA/D変換
の結果により駆動条件を演算更新する。この制御を高圧
出力停止タイミングまで繰り返し行う。温度・湿度セン
サ(環境センサ)5はこの装置が置かれた環境条件を把握
するためのセンサであり、CPU1はA/Dコンバータ
3により温度及び湿度情報を取り込む。この情報により
転写ローラのインピーダンスを予測するとともに記録紙
の吸湿状態を把握することが可能になる。記録紙サイズ
・紙種センサ6は数ビットのSWによって構成され7〜
8種の定型紙サイズを検知すると共に紙種を検知する。
CPU1はこの情報により画像領域を設定し、転写ロー
ラに印加する高圧出力値を決定する。
ートである。CPU1は出力開始タイミング(フラク゛によ
る判定)ならば(S201)、演算更新の同期をとるた
めにCPUは内部のタイマ割り込み(ここでは10ms
割り込み)が入ったところ(S202)で現在の出力を
A/D変換によって取り込み(S203)、目標出力の
A/D値との差分を求め(S204)、所定の演算式1
に従って更新するPWM設定値を計算し(S205)、
PWM更新駆動する。これは10ms毎に出力が停止さ
れるまで継続して行われる。計算式は上記で求めたA/
D値の目標値との差分にある演算係数を掛け、現在のP
WM設定値に対して増加減する。具体的には式として、
式1:新PWM設定値=現PWM設定値+(A/D値差
分×演算係数)となっており、出力が目標出力に対して
小さい場合はPWMDUTYのオン幅が大きくなる様
に、逆に出力が目標出力に対して大きい場合はPWMD
UTYのオン幅が小さくなる様に演算される。また、A
/Dの差分が大きければ、PWMDUTYの増減分も大
きくなり、小さければ増減分は小さく更新される。実際
の高圧出力では、出力開始のタイミングでPWMDUT
Y設定を初期固定PWM設定値とする。そしてその時の
出力に対するfb値をA/D変換し、次周期のPWMを
演算する。この初期PWM設定値と目標出力値及び負荷
条件によって立ち上がり時間やオーバーシュート等の起
動特性が決まってくる。例えば、立ち上がり時間を早く
しようとすれば初期PWM設定値を大きくすることで可
能になるが、負荷が小さい場合にはオーバーシュートを
発生する要因となる。また、同様に演算係数によっても
立ち上がり時間は変わってくる。
作用するため、この負荷条件にあった初期PWM設定
値、演算係数を設定する。この制御方式を基本とする場
合、高圧電源から見て負荷として重い場合を想定すると
き、出力の立ち上がり時間を考えると演算係数はある程
度更新幅が大きくなるように設定して置く必要がある。
例えば演算係数を1/5としておく、演算式によれば出
力帰還値と目標値との差(目標値−取り込み帰還値)が
15となれば、PWMは現在の設定から+3した値とな
る。このとき、PWMの増減が±1で帰還値の変化が±
60以上となる場合には負荷が軽い状態であると判断
し、演算係数を1/10へ変更して演算計算することで
PWM変化幅を小さくする。逆にPWMの増減が大きい
にも関わらず、帰還値の変化が小さい場合には負荷が重
い状態であると判断し、演算係数を1/2へ変更して演
算計算する。また、出力中に目標値を切り替える際にも
同様に切替幅が大きければPWMの演算係数を大きいも
のへ変更して演算計算する。逆に切替幅が小さければP
WMの演算係数を小さいものへ変更して演算計算する。
また、紙転写のように電源が印加される印加部材のイン
ピーダンスの環境依存性と紙種によって演算係数を決定
し制御する。例えば、低温下でローラのインピーダンス
が上昇し、厚紙を印字する場合には高圧電源としての負
荷があがるため、演算係数を大きくすることで追従性を
上げる。
明では、所定の演算式による演算更新結果から求められ
た、PWM更新幅に対する出力帰還値の変化幅と出力帰
還値の変化幅とを比較し、出力帰還値の変化幅が大きい
ときにはPWM更新増減率が小さくなるような演算係数
を用いて演算更新を行い、出力帰還値の変化幅が小さい
ときにはPWM更新増減率が大きくなるような演算係数
を用いて演算更新を行うことで、立ち上がり特性の改善
や急激なインピーダンス変化に追従できるようになると
ともに、不安定出力も防止することが可能になる。この
高圧電源を画像形成装置に適用すれば、画質の向上を図
ることができる。また、請求項2記載の発明では、高圧
出力中に設定値を切り替えて制御する場合に切替幅によ
ってPWM演算更新を決定するので切替時間の短縮を図
ることが可能になるとともに、切替時のオーバーシュー
トも防止することが可能になる。この高圧電源を画像形
成装置に適用すれば、画質の向上を図ることができる。
また、請求項3記載の発明では、環境や記録紙のサイ
ズ、種類によって演算係数を決定し制御を行うので、環
境によるインピーダンスの違いを吸収することでき、最
適な起動特性を得ることができ、記録紙のニップ突入に
際しても追従性がよくなる。この高圧電源を画像形成装
置に適用すれば、画質の向上を図ることができる。
ある。
る。
Claims (3)
- 【請求項1】 高圧トランスと、高圧トランスを駆動す
るスイッチング手段と、そのオン・オフデューティを任
意に設定できるパルス幅変調発生手段と、高圧出力の帰
還値と制御すべき目標値とを一定周期ごとに比較し、所
定の演算式により次周期のパルス幅変調デューティを更
新すると共に、パルス幅変調デューティの変化量と出力
帰還値の変化量からパルス幅変調更新幅を決定する演算
式の係数を決定し、演算係数を変化させながらパルス幅
変調デューティを更新する機能を有する制御手段とを備
えたことを特徴とする高圧電源。 - 【請求項2】 請求項1の高圧電源において、制御手段
は、出力中に目標値を切り替える場合に目標値の差によ
り演算式の係数を決定し、パルス幅変調デューティを更
新することを特徴とする高圧電源。 - 【請求項3】 請求項1または請求項2の高圧電源にお
いて、装置の設置された環境を認識する環境センサと記
録紙サイズ及び紙種を認識する記録紙サイズ・紙種セン
サを備え、制御手段は、各センサの情報から演算式の係
数を決定し、パルス幅変調デューティを更新することを
特徴とする高圧電源。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001348115A JP2003153533A (ja) | 2001-11-13 | 2001-11-13 | 高圧電源 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001348115A JP2003153533A (ja) | 2001-11-13 | 2001-11-13 | 高圧電源 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003153533A true JP2003153533A (ja) | 2003-05-23 |
Family
ID=19160990
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001348115A Pending JP2003153533A (ja) | 2001-11-13 | 2001-11-13 | 高圧電源 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003153533A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7315134B2 (en) | 2003-11-12 | 2008-01-01 | Nec Microwave Tube, Ltd. | Power supply for a high voltage device |
JP2008148460A (ja) * | 2006-12-11 | 2008-06-26 | Ricoh Co Ltd | 電源装置及び画像形成装置 |
-
2001
- 2001-11-13 JP JP2001348115A patent/JP2003153533A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7315134B2 (en) | 2003-11-12 | 2008-01-01 | Nec Microwave Tube, Ltd. | Power supply for a high voltage device |
JP2008148460A (ja) * | 2006-12-11 | 2008-06-26 | Ricoh Co Ltd | 電源装置及び画像形成装置 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041015 |
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