JP2013137474A - 電源装置、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の電圧値に切り換えて出力電圧を出力する電源装置において、アンダーシュート及びオーバーシュートの発生を抑制すること。
【解決手段】電源装置６０は、出力電圧Ｖｏｕｔを生成する電圧生成部６２と、出力電圧Ｖｏｕｔの電圧値を示す制御信号Ｓｃを出力する制御部６６と、電圧生成部６２で生成された出力電圧Ｖｏｕｔを、制御信号Ｓｃに応じた電圧に変換し、変換された出力電圧Ｖｏｕｔを出力する電圧変換出力部６４と、を備え、制御部６６は、出力電圧Ｖｏｕｔを開始電圧から目標電圧へ切り換える際に、開始電圧値と目標電圧値との間の中間電圧値を示す制御信号を出力し、その出力後、目標電圧値を示す制御信号を出力する。
【選択図】図３

Description

本明細書に開示される発明は、複数の電圧値に切り換えて出力電圧を出力する電源装置に用いられる技術に関する。

従来から、複数の電圧値に切り換えて出力電圧を出力する電源装置が知られている（例えば、特許文献１）。従来技術では、抵抗等と並列又は直列に接続されたスイッチ素子のオン状態とオフ状態を切り換えることで出力電圧の電圧値を切り換えていた。

特開２００４−１２２６５９号公報

しかしながら、電圧値を切り換える際に、スイッチ素子のオン状態とオフ状態に対応した２つの電圧値にしか切り換えることができないとすると、例えばオン電圧から当該オン電圧よりも低いオフ電圧に切り換える際に、出力電圧にアンダーシュートが生じる問題があった。また、オフ電圧から当該オフ電圧よりも高いオン電圧に切り換える際に、出力電圧にオーバーシュートが生じる問題があった。

本明細書に開示される発明は、複数の電圧値に切り換えて出力電圧を出力する電源装置において、アンダーシュート及びオーバーシュートの発生を抑制する技術を開示する。

本明細書によって開示される電源装置は、所定電圧を生成する電圧生成部と、電圧値を示す制御信号を出力する制御部と、前記電圧生成部で生成された前記所定電圧を、前記制御信号に応じた電圧に変換し、変換された電圧を出力する電圧変換出力部と、を備え、前記制御部は、前記電圧変換出力部の電圧の出力を開始電圧から目標電圧へ切り換える際に、前記開始電圧値と前記目標電圧値との間の中間電圧値を示す前記制御信号を出力し、その出力後、前記目標電圧値を示す前記制御信号を出力する。

また、上記の電源装置では、前記制御部は、前記中間電圧値に対応する前記制御信号を、前記開始電圧値から前記目標電圧値まで、連続して変化させて出力する構成としても良い。

また、上記の電源装置では、前記制御部は、前記中間電圧値は、前記開始電圧値と前記目標電圧値との平均電圧値よりも前記目標電圧値側である構成としても良い。

また、上記の電源装置では、前記制御部は、前記目標電圧値を示す前記制御信号を出力後、前記中間電圧値を示す前記制御信号を出力し、その中間電圧値を示す前記制御信号を出力後、前記目標電圧値に対応する前記制御信号を出力する構成としても良い。

また、上記の電源装置では、前記制御信号はＰＷＭ信号であって、前記制御部は、各電圧値の値を前記ＰＷＭ信号のデューティー比として前記制御信号を出力し、前記電圧変換出力部は、前記デューティー比に応じて前記所定電圧を変換し、変換された電圧を出力する構成としても良い。

また、上記の電源装置では、前記電圧変換出力部は、所定の抵抗値を有する抵抗部と、前記抵抗部の抵抗値を変換する抵抗変換部と、を有し、前記デューティー比に応じて前記抵抗部の抵抗値を変換することで前記所定電圧を変換する構成としても良い。

また、上記の電源装置では、前記電圧生成部は、一次側の発信により二次側に電圧を励起させて前記所定電圧を生成するトランスと、前記トランスの一次側に接続されるスイッチング素子と、前記トランスの二次側に接続され、前記電圧変換出力部に前記所定電圧を出力する出力ラインと、前記電圧変換出力部において前記出力ラインの電圧から生成される判定電圧と基準電圧との電圧差が閾値を超えて拡大したか否かを検出する電圧検出部と、前記電圧検出部にて前記電圧差が前記閾値を超えて拡大したことを条件に、前記電圧差を抑制するように、前記スイッチング素子を制御するスイッチ制御部と、を有し、前記電圧変換出力部は、前記制御信号に応じて前記判定電圧を変換することで、前記所定電圧を前記制御信号に応じた電圧に変換する構成としても良い。

本明細書に開示される発明は、上記の電源装置を有する画像形成装置にも具現化される。
本明細書によって開示される画像形成装置では、前記制御部は、画像形成指示を待機するスリープモードと、前記画像形成指示を受けた場合に印刷対象物へ画像を形成する印刷モードと、前記印刷モードから前記スリープモードへの切り換えを行うレディーモード、の少なとも３つのモードに動作モードを切り換え、前記画像形成指示を受けた場合に、前記印刷モード、前記レディーモード、前記スリープモードの順に動作モードを切り換えており、前記レディーモードにおいて、前記電圧変換出力部の電圧の出力を、前記印刷モードにおける開始電圧から前記スリープモードにおける目標電圧へ切り換える構成としても良い。

また、上記の画像形成装置では、前記開始電圧値は、前記目標電圧値よりも高い電圧値に設定されており、前記制御部は、更に、前記スリープモードから前記印刷モードへの切り換えを行う印刷開始モードに動作モードを切り換え、前記画像形成指示を受けた場合に、前記スリープモード、前記印刷開始モード、前記印刷モードの順に動作モードを切り換えた後に、前記印刷モード、前記レディーモード、前記スリープモードの順に動作モードを切り換えており、前記印刷開始モードにおいて、前記開始電圧値よりも高い電圧値に設定された印刷開始電圧値を示す前記制御信号を出力する構成としても良い。

本明細書によって開示される電源装置では、開始電圧値から目標電圧値へ切り換える際に、開始電圧値と目標電圧値との間の中間電圧値を示す制御信号を出力する。開始電圧値から目標電圧値へと直接電圧値を切り換えると、アンダーシュートやオーバーシュートが発生することになるが、一旦、中間電圧値に変化させることで、アンダーシュートやオーバーシュートの発生を抑制することができる。

プリンタの断面図 プリンタの電気的構成を概略的に示すブロック図 電源回路の回路図 印刷処理を示すフローチャート 実施形態１におけるプリンタの動作モードと出力電圧の電圧値を示すタイムチャート 実施形態２におけるプリンタの動作モードと出力電圧の電圧値を示すタイムチャート 実施形態３におけるプリンタの動作モードと出力電圧の電圧値を示すタイムチャート 電源回路の回路図

＜実施形態１＞
実施形態１を、図１ないし図５を用いて説明する。

１．プリンタの機械的構成
図１は、本実施形態のプリンタ１０の概略構成を示す側断面図である。プリンタ１０は、画像形成装置の一例である。図１に示すように、プリンタ１０は、単色のトナーを用いてモノクロ画像を形成する直接転写タンデム方式のレーザプリンタであり、ケーシング１２内に構成されている。

ケーシング１２の内底部には供給トレイ１４が設けられており、供給トレイ１４に、用紙等のシート材１６が積載されている。供給トレイ１４は、ケーシング１２に対して開閉可能に構成されている。シート材１６は、ユーザによって供給トレイ１４に供給され、ケーシング１２内に格納されると、押圧板１８によってピックアップローラ２０に押圧される。シート材１６は、印刷対象物の一例である。シート材１６は、ソレノイド１９がオンすることによりピックアップローラ２０に駆動モータ２１の動力が伝えられてピックアップローラ２０が回転すると、同じく駆動モータ２１の動力により回転する搬送ローラ２２及びレジストローラ２４にシート材１６が搬送される。シート材１６は、レジストローラ２４によって斜行補正が行われた後に、画像形成部３０へと搬送される。

画像形成部３０は、一対の支持ローラ３２、３４と、ベルト３６と、複数の転写ローラ３７を含んで構成されている。ベルト３６は、支持ローラ３２、３４の間に架設されており、リング状をしている。転写ローラ３７は、リング状のベルト３６内部に等間隔に配置されている。支持ローラ３２、３４は駆動モータ２１の動力によって反時計回りに回転し、それに伴ってベルト３６が移動する。

ベルト３６の上側には、画像形成ユニット４０が設けられている。画像形成ユニット４０は、スキャナ部４２とプロセス部４４を含んで構成されている。プロセス部４４は、感光ドラム４８、現像カートリッジ４６等を含んで構成されている。現像カートリッジ４６内にはトナーが充填されているとともに、現像ローラ４７が設けられており、高圧電源４５から現像カートリッジ４６の現像ローラ４７に現像バイアスが印加されて、現像カートリッジ４６のトナーが感光ドラム４８に供給される。

スキャナ部４２は、プロセス部４４の感光ドラム４８の上部に配置されている。スキャナ部４２は、ポリゴン５０及びポリゴン５０を回転させるポリゴンモータ５１を有する。スキャナ部４２は、後述する中央処理装置（図２参照、以下、ＣＰＵ）８０から送られる画像データに基づきポリゴン５０を回転させ、光源４９から照射されてポリゴン５０で反射されたレーザ光Ｌを照射する。これによって、感光ドラム４８の表面に形成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。そして、高圧電源４５から現像カートリッジ４６の現像ローラ４７に現像バイアスが印加され、この静電潜像に現像カートリッジ４６のトナーが供給されることで、感光ドラム４８の表面にトナー像が形成される。

感光ドラム４８の表面に形成されたトナー像がベルト３６との転写位置を通過する際、高圧電源４５から転写ローラ３７に転写バイアスが印加され、感光ドラム４８上のトナー像が、シート材１６上に転写される。この結果、シート材１６上に画像が形成される。シート材１６上に形成された画像は、定着器５２に送られ、これによってシート材１６上に形成された画像が定着する。その後、シート材１６は、駆動モータ２１の動力によって回転する搬送ローラ２６によりケーシング１２の上部に設けられた排紙トレイ３８へと搬送される。定着器５２の近傍にはファン５４が設けられ、定着器５２から発せられる熱によりケーシング１２内の温度が上昇し、現像カートリッジ４６内のトナーが固まるのを防止している。

２．プリンタの電気的構成
図２は、プリンタ１０の電気的構成を概略的に示すブロック図である。プリンタ１０は、電源装置６０を有している。電源装置６０は、交流電源から出力される交流電圧からＤＣ／ＤＣコンバータ５６やファン５４等、プリンタ１０内の各部に必要とされる共通の直流電圧である出力電圧Ｖｏｕｔを生成し、出力ラインＬＯから当該各部に出力する。ＤＣ／ＤＣコンバータ５６は、電源装置６０で生成された電圧から３．３Ｖの電圧を生成し、ＣＰＵ８０に出力する。電源装置６０はＣＰＵ８０に接続されており、以下では、電源装置６０とＣＰＵ８０とを含めたものを、電源装置６０として説明する。ＣＰＵ８０を含めた電源装置６０は、電源装置の一例である。

図３は、電源装置６０の回路図を示す。電源装置６０は、電圧生成部６２と、電圧変換出力部６４と、制御部６６と、を備える。
（制御部）
制御部６６は、ＣＰＵ８０とメモリ８２を含む。メモリ８２には、プリンタ１０の動作を制御等するための各種のプログラムが記憶されており、ＣＰＵ８０は、メモリ８２から読み出したプログラムに従って各部の制御を行う（図２点線参照）とともに、後述するプリンタ１０の動作モードを切り換える。さらに、ＣＰＵ８０は、電圧変換出力部６４に出力電圧Ｖｏｕｔの電圧値を示す制御信号Ｓｃを出力し、出力電圧Ｖｏｕｔの電圧値を切り換える。

（電圧生成部）
電圧生成部６２は、交流電源から出力される交流電圧から所定電圧の直流電圧を生成する。電圧生成部６２は、トランスＴＲ、電界効果トランジスタ（以後、ＦＥＴ）６８、フォトカプラＰＣ、制御ＩＣ７０等を備える。ＦＥＴ６８は、スイッチング素子の一例であり、制御ＩＣ７０は、スイッチ制御部の一例である。

電圧生成部６２は、交流電源から出力される交流電圧を入力するか否かを切り換えるスイッチ素子ＳＷと、交流電源から出力される交流電圧を整流するブリッジダイオードＤ１と、整流後の電圧を平滑化するコンデンサＣ１を有している。そして、交流電圧が整流平滑化された入力電圧Ｖｉｎが、入力ラインＬＩを介してトランスＴＲの一次コイルＮ１に印加される。

ＦＥＴ６８は、ＮチャンネルのＭＯＳＦＥＴであり、ドレイン電極Ｄが一次コイルＮ１に接続されているとともに、ソース電極Ｓが抵抗Ｒ１を介してブリッジダイオードＤ１に接地されている。そして、ＦＥＴ６８のゲート端子Ｇは、制御ＩＣ７０の出力ポートＤｒｉｖｅに接続されている。

制御ＩＣ７０は出力ポートＤｒｉｖｅを通じてＦＥＴ６８のゲート端子Ｇに一定の周期を有するオンオフ信号であり、当該周期においてオン信号が出力される期間であるデューティー比が調整可能なＰＷＭ信号を出力し、ＦＥＴ２５のオンオフ動作を制御する。これにより、トランスＴＲの一次側が発振して、トランスＴＲの二次コイルＮ２に電圧が誘起され、二次コイルＮ２に接続する出力ラインＬＯに出力電圧Ｖｏｕｔが生成される。当該所定電圧は、出力ラインＬＯを介して電圧変換出力部６４に出力されるとともに、プリンタ１０内の各部に出力される。

トランスＴＲの一次側には、電圧発生回路７２が設けられている。電圧発生回路７２は、トランスＴＲの一次側に設けられた補助コイルＮ３に誘起される電圧を、ダイオードＤ２とコンデンサＣ２により平滑化するものである。この電圧発生回路７２は、制御ＩＣ７０の電源ポートＶＣＣに接続されており、制御ＩＣ７０の電源となる。

制御ＩＣ７０は、出力ポートＤｒｉｖｅ、電源ポートＶＣＣの他に、入力ポートＶｓｔａｒｔと、入力ポートＦＢと、電流検出ポートＩｓｅｎｓと、を備える。入力ポートＶｓｔａｒｔは、ダイオードＤ３及び抵抗Ｒ２を介して入力ラインＬＩに接続される。入力ポートＦＢは、トランジスタ７１に接続されており、トランジスタ７１を介してフィードバック信号が入力される。電流検出ポートＩｓｅｎｓは、ＦＥＴ６８のソース電極Ｓから出力される電流を検出する。

トランスＴＲの二次側には、トランスＴＲの二次コイルＮ２に誘起された電圧を整流するツェナーダイオードＤ４と、整流後の電圧を平準化するコンデンサＣ３を有している。そして、整流平滑化された出力電圧Ｖｏｕｔが、出力ラインＬＯを介して電圧検出回路７４に印加される。電圧検出回路７４は、電圧検出部の一例である。

電圧検出回路７４は、抵抗Ｒ３と、発光ダイオードＤ５と、シャントレギュレータＲＥとが、出力ラインＬＯと接地電圧との間に直列に接続されている。シャントレギュレータＲＥは、内部に基準電圧ＫＶを有している。また、シャントレギュレータＲＥのリファレンス端子ＲＥＦには、後述するように、電圧変換出力部６４においてＶｏｕｔから生成される分圧電圧Ｖｇが入力されている。分圧電圧Ｖｇは、判定電圧の一例である。シャントレギュレータＲＥは、基準電圧ＫＶと分圧電圧Ｖｇとの電圧差に応じた電流を流す。そして、この電圧差が閾値を超えて拡大し、これによってシャントレギュレータＲＥに直列に接続されている発光ダイオードＤ５にオン抵抗を超える電圧が印加されると、発光ダイオードＤ５から光信号が出力される。すなわち、閾値は、発光ダイオードＤ５のオン抵抗から決定される。

発光ダイオードＤ５は、制御ＩＣ７０の入力ポートＦＢに接続されたトランジスタ７１と共に、フォトカプラを構成している。トランジスタ７１は、発光ダイオードＤ５から光信号を受けた場合に、その光信号を電気信号に戻す。これによって、基準電圧ＫＶに対する分圧電圧Ｖｇの電圧差を示すフィードバック信号が、制御ＩＣ７０の入力ポートＦＢに入力される。

制御ＩＣ７０は、当該フィードバック信号が入力されると、ＦＥＴ６８のゲート端子Ｇに出力するＰＷＭ信号のオン信号の幅を狭める。これによって、ＦＥＴ６８のオン期間が短くなるように制御され、トランスＴＲの二次コイルＮ２に誘起される電圧が抑制される。この結果、出力電圧Ｖｏｕｔの電圧値が抑制され、分圧電圧Ｖｇの電圧値が抑制されると、基準電圧ＫＶと分圧電圧Ｖｇとの電圧差が抑制される。そして、この電圧差が閾値を超えて縮小した場合に、発光ダイオードＤ５からの光信号の出力が停止する。つまり、制御ＩＣ７０は、分圧電圧Ｖｇが基準電圧ＫＶと等しくなるように出力電圧Ｖｏｕｔの電圧値を制御する。

（電圧変換出力部）
電圧変換出力部６４は、電圧生成部６２で生成された出力電圧Ｖｏｕｔを、制御部６６から入力される制御信号Ｓｃに応じた電圧に変換し、変換された出力電圧Ｖｏｕｔをプリンタ１０内の各部に出力する。詳細には、制御信号Ｓｃはデューティー比が調整可能なＰＷＭ信号であり、電圧変換出力部６４は、制御部６６から入力される制御信号Ｓｃのデューティー比に応じて分圧電圧Ｖｇを変更する。これによって、電圧生成部６２で生成された出力電圧Ｖｏｕｔを電圧生成部６２内において変換させ、電圧生成部６２内で変換された出力電圧Ｖｏｕｔをプリンタ１０内の各部に出力する。

電圧変換出力部６４は、抵抗Ｒ４〜Ｒ６が直列に接続された直列回路７６と、直列回路７６の抵抗Ｒ６に並列に接続された抵抗変換回部７８等を備える。直列回路７６は、抵抗部の一例である。直列回路７６は、出力ラインＬＯと接地電圧の間に抵抗Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６の順に接続されており、抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５との接点Ｐ１の電圧により分圧電圧Ｖｇが生成される。

抵抗変換回部７８は、トランジスタ７７と抵抗Ｒ７、Ｒ８から構成されている。トランジスタ７７は、ＮＰＮトランジスタであり、トランジスタ７７のコレクタ端子Ｃは、抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６との接点Ｐ２に接続されている。トランジスタ７７のエミッタ端子Ｅは、接地されている。また、トランジスタ７７のベース端子Ｂは、抵抗Ｒ７を介して制御部６６に接続されている。トランジスタ７７のベース端子Ｂと接地電圧の間には、抵抗Ｒ８が接続されている。

トランジスタ７７は、抵抗Ｒ７を介して制御部６６から制御信号Ｓｃを受け取ると、そのデューティー比に応じてトランジスタ７７がオンする。トランジスタ７７がオフの場合、直列回路７６の抵抗値はＲ４＋Ｒ５＋Ｒ６となり、接点Ｐ１と接地電圧との間の抵抗値はＲ５＋Ｒ６となる。一方、トランジスタ７７がオンすると、抵抗Ｒ６の両端がトランジスタ７７によって短絡する。そのため、直列回路７６の抵抗値はＲ４＋Ｒ５に変換され、接点Ｐ１と接地電圧との間の抵抗値はＲ５となる。この結果、制御信号Ｓｃのデューティー比がＱ％である場合、接点Ｐ１と接地電圧との間の抵抗値Ｒｇ、直列回路７６の抵抗値Ｒｖ、及び出力電圧Ｖｏｕｔの電圧値は、下記のように表される。
Ｒｇ＝Ｒ５×Ｑ／１００＋（Ｒ５＋Ｒ６）×（１−Ｑ／１００）
＝Ｒ５＋（１−Ｑ／１００）×Ｒ６
Ｒｖ＝Ｒ４＋Ｒｇ
Ｖｏｕｔ＝Ｖｇ×（Ｒｖ／Ｒｇ）＝Ｖｇ×（１＋Ｒ４／Ｒｇ）

直列回路７６の抵抗値Ｒｖは、制御信号Ｓｃのデューティー比に応じて変換される。そのため、出力電圧Ｖｏｕｔの電圧値も制御信号Ｓｃのデューティー比に応じて変換される。また、制御ＩＣ７０は、分圧電圧Ｖｇが基準電圧ＫＶと等しくなるように出力電圧Ｖｏｕｔの電圧値を制御するため、制御ＩＣ７０による制御が終了した後の出力電圧Ｖｏｕｔの電圧値は、下記のように表される。
Ｖｏｕｔ＝ＫＶ×（１＋Ｒ４／Ｒｇ）

３．印刷処理
次に、図４、５を参照して、プリンタ１０の印刷処理について説明する。図４は、ＣＰＵ８０が所定のプログラムに従って実行する印刷処理のフローチャートを示す。図５は、印刷処理中に電源装置６０が出力する出力電圧Ｖｏｕｔの電圧値を、プリンタ１０の動作モードに対応させて記載したタイムチャートである。図５では、出力電圧Ｖｏｕｔの電圧値について、ＣＰＵ８０が制御する制御値とともに、実際に出力ラインＬＯに出力された実測値を併せて示す。

図５に示すように、プリンタ１０の動作モードには、スリープモードＭ１と、印刷開始モードＭ２と、印刷モードＭ３と、レディーモードＭ４等が存在する。スリープモードＭ１は、ユーザからの印刷指示を待機するモードを意味する。印刷モードＭ３は、印刷指示を受けた場合に、当該印刷指示に従ってシート材１６上に画像を形成するモードを意味する。印刷開始モードＭ２は、スリープモードＭ１から印刷モードＭ３への切り換えるためのモードを意味する。レディーモードＭ４は、印刷モードＭ３からスリープモードＭ１からへの切り換えるためのモードを意味する。

ＣＰＵ８０は、処理を開始すると、スリープモードＭ１において、ユーザから印刷指示が入力されるのを待機する（Ｓ２：ＮＯ）。スリープモードＭ１において、ＣＰＵ８０は、電源装置６０から出力される出力電圧Ｖｏｕｔの電圧値を待機電圧値（例えば５Ｖ）に設定する制御信号Ｓｃを電圧変換出力部６４に出力する。さらに詳細には、出力電圧Ｖｏｕｔの電圧値が待機電圧値に設定されるデューティー比のＰＷＭ信号を電圧変換出力部６４に出力する。待機電圧値は、後述する印刷モードＭ３の駆動電圧値（例えば２４Ｖ）よりも低い電圧値に設定され、スリープモードＭ１における電力消費が抑制されている。待機電圧値は、目標電圧値の一例であり、駆動電圧値は、開始電圧値の一例である。

ＣＰＵ８０は、ユーザから印刷指示が入力されると（Ｓ２：ＹＥＳ）、プリンタ１０の動作モードを印刷開始モードＭ２に切り換える（Ｓ４）。ＣＰＵ８０は、動作モードを印刷開始モードＭ２に切り換える際に、出力電圧Ｖｏｕｔの電圧値を駆動電圧値よりも高い印刷開始電圧値（例えば２８Ｖ）に設定する。ＣＰＵ８０は、出力電圧Ｖｏｕｔの電圧値を待機電圧値から印刷開始電圧値に切り換える際に、制御信号Ｓｃのデューティー比を、待機電圧値に相当するデューティー比Ｑ１から印刷開始電圧値に相当するデューティー比Ｑ２に直接切り換え、Ｑ１とＱ２の中間のデューティー比に切り換えない。

出力電圧Ｖｏｕｔの電圧値が印刷開始電圧値となると、駆動モータ２１は起動を開始する（Ｓ６）。その一方、印刷開始モードＭ２においてソレノイド１９はオンせず、印刷開始モードＭ２においてシート材１６上に画像が形成されることがない。ＣＰＵ８０は、駆動モータ２１の回転速度等を監視して駆動モータ２１の動作が安定するのを待機しており（Ｓ８：ＮＯ）、駆動モータ２１の動作が安定すると（Ｓ８：ＹＥＳ）、シート材１６への画像形成を開始するに先立って、プリンタ１０の動作モードを印刷モードＭ３に切り換える（Ｓ１０）。

ＣＰＵ８０は、動作モードを印刷モードＭ３に切り換える際に、出力電圧Ｖｏｕｔの電圧値を駆動電圧値に設定し、シート材１６への画像形成を開始する（Ｓ１２）。ＣＰＵ８０は、出力電圧Ｖｏｕｔの電圧値を印刷開始電圧値から駆動電圧値に切り換える際に、制御信号Ｓｃのデューティー比を、印刷開始電圧値に相当するデューティー比Ｑ２から駆動電圧値に相当するデューティー比Ｑ３に直接切り換える。

ＣＰＵ８０は、シート材１６への画像形成が終了すると（Ｓ１４）と、プリンタ１０の動作モードをレディーモードＭ４に切り換える（Ｓ１６）。ＣＰＵ８０は、レディーモードＭ４において、出力電圧Ｖｏｕｔの電圧値を駆動電圧値から待機電圧値まで連続して変化させる。さらに詳細には、ＣＰＵ８０は、制御信号Ｓｃのデューティー比を、駆動電圧値に相当するデューティー比Ｑ３から規定時間毎に１〜数％減少させ、待機電圧値に相当するデューティー比Ｑ１に変化させる。つまり、ＣＰＵ８０は、レディーモードＭ４において、出力電圧Ｖｏｕｔを駆動電圧から待機電圧に変化させる際に、駆動電圧値と待機電圧値との間の中間電圧値を示すデューティー比の制御信号Ｓｃを出力し、その出力後、待機電圧値に相当するデューティー比Ｑ１の制御信号Ｓｃを出力する。

ＣＰＵ８０は、出力電圧Ｖｏｕｔの電圧値が待機電圧値まで変化する（Ｓ１８）と、プリンタ１０の動作モードをスリープモードＭ１に切り換え（Ｓ２０）、印刷処理を終了する。

４．本実施形態の効果
（１）本実施形態の電源装置６０では、出力電圧Ｖｏｕｔの電圧値を駆動電圧値から待機電圧値へ変化させる際に、駆動電圧値と待機電圧値との間の中間電圧値を示す制御信号Ｓｃを出力する。出力電圧Ｖｏｕｔの電圧値を駆動電圧値から待機電圧値へ変化させる際に、図５に一点鎖線で示すように、出力電圧Ｖｏｕｔの電圧値を駆動電圧値から待機電圧値へと直接電圧値を切り換えると、アンダーシュートが発生してしまう。本実施形態では、一旦、中間電圧値に変化させることで、図５の８４に示すように、アンダーシュートの発生を抑制することができる。

（２）本実施形態の電源装置６０では、出力電圧Ｖｏｕｔの電圧値を駆動電圧値から待機電圧値へ変化させる際に、出力電圧Ｖｏｕｔの電圧値を駆動電圧値から待機電圧値まで連続して変化させるので、出力電圧Ｖｏｕｔの電圧値を電圧値を緩やかに切り換えることができ、アンダーシュートの発生を効果的に抑制することができる。

（３）本実施形態の電源装置６０では、出力電圧Ｖｏｕｔの電圧値を駆動電圧値から待機電圧値へ変化させる際に、ＰＷＭ信号を制御信号として用いて出力電圧Ｖｏｕｔの電圧値を変化させる。そのため、制御信号のデューティー比を変化させることで出力電圧Ｖｏｕｔの電圧値を所望の電圧値に変化させることができる。

（４）本実施形態の電源装置６０では、出力電圧Ｖｏｕｔの電圧値を駆動電圧値から待機電圧値へ変化させる際に、制御信号のデューティー比を変化させることで、直列回路７６の抵抗値を変化させて出力電圧Ｖｏｕｔの電圧値を変化させるので、出力電圧Ｖｏｕｔの電圧値を所望の電圧値に変化させ易い。

（５）本実施形態の電源装置６０では、プリンタ１０のレディーモードＭ４において、出力電圧Ｖｏｕｔの電圧値を駆動電圧値から待機電圧値へ変化させるので、レディーモードＭ４においてアンダーシュートが発生することを抑制することができる。

（６）本実施形態の電源装置６０では、プリンタ１０の動作モードをスリープモードＭ１から印刷開始モードＭ２に切り換える際に、出力電圧Ｖｏｕｔの電圧値を駆動電圧値よりも高い印刷開始電圧値に設定する。一般に、駆動モータ２１では、起動時に印加される出力電圧Ｖｏｕｔの電圧値が大きいほど、起動時に流れる電流量を抑制することができ、駆動モータ２１の起動時における消費電力が抑制される。本実施形態では、駆動モータ２１の起動時に当たる印刷開始モードＭ２において、出力電圧Ｖｏｕｔの電圧値を駆動電圧値よりも高い印刷開始電圧値に設定しておくことで、駆動モータ２１の起動時における消費電力を抑制することができる。

＜実施形態２＞
実施形態２を、図６を用いて説明する。本実施形態は、プリンタ１０のレディーモードＭ４において、出力電圧Ｖｏｕｔの電圧値を駆動電圧値から待機電圧値へ変化させる変化の様態が実施形態１と異なる。以下の説明では、実施形態１と同一の内容については重複した記載を省略する。

１．レディーモードにおける出力電圧の電圧値変化
ＣＰＵ８０は、レディーモードＭ４において、出力電圧Ｖｏｕｔを駆動電圧から待機電圧に切り換える際に、駆動電圧値と待機電圧値との間の電圧値を有する１つの中間電圧値を用いる。さらに詳細には、ＣＰＵ８０は、制御信号Ｓｃのデューティー比において、駆動電圧値に相当するデューティー比Ｑ３と待機電圧値に相当するデューティー比Ｑ１の中間のデューティー比Ｑ４を出力する。そして、出力電圧Ｖｏｕｔを駆動電圧値から待機電圧値に切り換える際に、まず駆動電圧値から中間電圧値に切り換え、その後、中間電圧値から待機電圧値に切り換える。

中間電圧値は、駆動電圧値と待機電圧値との平均電圧値よりも待機電圧値、つまり、平均電圧値よりも低い電圧値に設定されている。中間電圧値は、駆動電圧値と待機電圧値を用いて算出されてもよければ、メモリ８２に記憶されている複数の候補値の中から適宜選択されても良い。

２．本実施形態の効果
本実施形態の電源装置６０では、出力電圧Ｖｏｕｔを駆動電圧値から待機電圧値に切り換える際に、まず駆動電圧値から中間電圧値に切り換え、その後、中間電圧値から待機電圧値に切り換える。さらに、中間電圧値は、待機電圧値寄りの電圧値に設定されている。そのため、図６に一点鎖線で示すように、出力電圧Ｖｏｕｔの電圧値を駆動電圧値から待機電圧値へと直接電圧値を切り換え場合に比べて、図５の８６に示すように、待機電圧値に切り換える際に発生するアンダーシュートを抑制することができる。

例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ５６等の機器では、動作可能な下限電圧値（例えば３．３Ｖ）が予め定められている。このような機器では、待機電圧値の制御値が下限電圧値よりも高い電圧値に設定されていたとしても、変換時にアンダーシュートが発生し、図６に一点鎖線で示すように、出力電圧Ｖｏｕｔの実測値が下限電圧値よりも低い電圧値となった場合には、動作が停止してしまう。

本実施形態では、待機電圧値に切り換える際に発生するアンダーシュートが抑制されている。そのため、待機電圧値を下限電圧値の近傍に設定しても、アンダーシュートにより出力電圧Ｖｏｕｔの実測値が下限電圧値を下回ることが抑制される。これにより、従来技術に比べて低い待機電圧値を設定することができる。

＜実施形態３＞
実施形態３を、図７を用いて説明する。本実施形態は、プリンタ１０のレディーモードＭ４において、出力電圧Ｖｏｕｔの電圧値を駆動電圧値から待機電圧値へ変化させる変化の様態が実施形態１、２と異なる。以下の説明では、実施形態１と同一の内容については重複した記載を省略する。

１．レディーモードにおける出力電圧の電圧値変化
ＣＰＵ８０は、レディーモードＭ４において、出力電圧Ｖｏｕｔを駆動電圧から待機電圧に切り換える際に、駆動電圧値と待機電圧値との間の電圧値を有する１つの中間電圧値を用いる。さらに詳細には、ＣＰＵ８０は、制御信号Ｓｃのデューティー比において、駆動電圧値に相当するデューティー比Ｑ３と待機電圧値に相当するデューティー比Ｑ１の中間のデューティー比Ｑ４を出力する。そして、出力電圧Ｖｏｕｔを駆動電圧値から待機電圧値に切り換える際に、まず駆動電圧値から待機電圧値に切り換え、次に、待機電圧値から中間電圧値に切り換え、その後、中間電圧値から待機電圧値に切り換える。

出力電圧Ｖｏｕｔを待機電圧値から中間電圧値に切り換えるタイミングは、予め決定されている。例えば、出力電圧Ｖｏｕｔをまず駆動電圧値から待機電圧値に切り換えた際に発生するアンダーシュートの発生に同期させるように上記タイミングが決定されている。

２．本実施形態の効果
本実施形態の電源装置６０では、出力電圧Ｖｏｕｔを駆動電圧値から待機電圧値に切り換える際に、まず駆動電圧値から待機電圧値に切り換え、次に、待機電圧値から中間電圧値に切り換え、その後、中間電圧値から待機電圧値に切り換える。そのため、駆動電圧値から待機電圧値へと直接電圧値を切り換えることで発生するアンダーシュートを、一時的に目標電圧値から中間電圧値へと逆側に電圧値を切り換えることで、当該アンダーシュートの発生を抑制することができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような種々の態様も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、プリンタ機能を有する装置を用いて説明を行ったが、本発明はこれに限られない。本発明は、複数の電圧値に切り換えて出力電圧を出力する電源装置６０を備えた装置であれば、プリンタ機能を有する装置に限定されるものではない。

（２）上記実施形態では、プリンタ１０が１つのＣＰＵ８０によって各種制御及び処理を実行する例を用いて示したが、本発明はこれに限られない。例えば、お互いに異なるＣＰＵ、ＡＳＩＣなどによって各種処理が分担されていても良い。

（３）また、ＣＰＵ８０が実行するプログラムが必ずしもメモリ８２に記憶されている必要はなく、ＣＰＵ８０自身に記憶されていてもよければ、他の記憶装置に記憶されていても良い。

（４）上記実施形態では、目標電圧値として待機電圧値を用い、開始電圧値として駆動電圧値を用いた例を示したが、開始電圧値及び目標電圧値は他の電圧値に設定されても良い。例えば、印刷開始電圧値から駆動電圧値に切り換える際に、その中間の電圧値に設定された中間電圧値を用いて切り換えても良い。

（５）上記実施形態では、開始電圧値が目標電圧値よりも高い電圧値に設定された例を用いて説明を行ったが、本発明はこれに限られない。開始電圧値が目標電圧値よりも低い電圧値に設定されることで、オーバーシュートの発生を抑制することができる。

（６）上記実施形態に記載された電源装置６０は、一つの実施形態に過ぎず、他の形態で構成されていても良い。例えば、図８に記載の電圧変換出力部６４を有する電源装置６０によって構成されていても良い。図８の電源装置６０では、電圧変換出力部６４の直列回路７６の抵抗Ｒ４に抵抗変換回部７８のトランジスタ７９が並列に接続されている。トランジスタ７９は、ＰＮＰトランジスタであり、そのベース端子Ｂが抵抗Ｒ９を介してトランジスタ７７のコレクタ端子Ｃに接続されている。そして、制御部６６からの制御信号Ｓｃによりトランジスタ７７、７９のオンオフ状態が変化し、直列回路７６の抵抗値Ｒｖは、制御信号Ｓｃのデューティー比に応じて変換される。

（７）上記実施形態３では、出力電圧Ｖｏｕｔを待機電圧値から中間電圧値に切り換えるタイミングが予め決定されている例をもちいて説明を行ったが、開始電圧値及び目標電圧値に相当する駆動電圧値及び待機電圧値から決定されてもよければ、実際に発生するアンダーシュートの実測値から上記タイミングを決定しても良い。

１９：ソレノイド、２１：駆動モータ、４５：高圧電源、５１：ポリゴンモータ、５４：ファン、５６：ＤＣ／ＤＣコンバータ、６０：電源装置、６２：電圧生成部、６４：電圧変換出力部、６６：制御部、７０：制御ＩＣ、７２：電圧発生回路、７４：電圧検出回路、７６：直列回路、７８：抵抗変換回部、８０：ＣＰＵ、８２：メモリ、ＫＶ：基準電圧、Ｍ：動作モード、Ｐ：接点、Ｓｃ：制御信号、Ｖｇ：分圧電圧、Ｖｏｕｔ：出力電圧

Claims (9)

1. 所定電圧を生成する電圧生成部と、
   電圧値を示す制御信号を出力する制御部と、
   前記電圧生成部で生成された前記所定電圧を、前記制御信号に応じた電圧に変換し、変換された電圧を出力する電圧変換出力部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記電圧変換出力部の電圧の出力を開始電圧から目標電圧へ切り換える際に、前記開始電圧値と前記目標電圧値との間の中間電圧値を示す前記制御信号を出力し、その出力後、前記目標電圧値を示す前記制御信号を出力する、
   電源装置。
2. 請求項１に記載の電源装置であって、
   前記制御部は、
   前記中間電圧値に対応する前記制御信号を、前記開始電圧値から前記目標電圧値まで、連続して変化させて出力する、
   電源装置。
3. 請求項２に記載の電源装置であって、
   前記制御部は、
   前記中間電圧値は、前記開始電圧値と前記目標電圧値との平均電圧値よりも前記目標電圧値側である、
   電源装置。
4. 請求項１に記載の電源装置であって、
   前記制御部は、
   前記目標電圧値を示す前記制御信号を出力後、前記中間電圧値を示す前記制御信号を出力し、その中間電圧値を示す前記制御信号を出力後、前記目標電圧値に対応する前記制御信号を出力する、
   電源装置。
5. 請求項１ないし請求項４に記載の電源装置であって、
   前記制御信号はＰＷＭ信号であって、
   前記制御部は、各電圧値の値を前記ＰＷＭ信号のデューティー比として前記制御信号を出力し、
   前記電圧変換出力部は、前記デューティー比に応じて前記所定電圧を変換し、変換された電圧を出力する、
   電源装置。
6. 請求項５に記載の電源装置であって、
   前記電圧変換出力部は、
   所定の抵抗値を有する抵抗部と、前記抵抗部の抵抗値を変換する抵抗変換部と、を有し、
   前記デューティー比に応じて前記抵抗部の抵抗値を変換することで前記所定電圧を変換する、
   電源装置。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の電源装置であって、
   前記電圧生成部は、
   一次側の発信により二次側に電圧を励起させて前記所定電圧を生成するトランスと、
   前記トランスの一次側に接続されるスイッチング素子と、
   前記トランスの二次側に接続され、前記電圧変換出力部に前記所定電圧を出力する出力ラインと、
   前記電圧変換出力部において前記出力ラインの電圧から生成される判定電圧と基準電圧との電圧差が閾値を超えて拡大したか否かを検出する電圧検出部と、
   前記電圧検出部にて前記電圧差が前記閾値を超えて拡大したことを条件に、前記電圧差を抑制するように、前記スイッチング素子を制御するスイッチ制御部と、を有し、
   前記電圧変換出力部は、前記制御信号に応じて前記判定電圧を変換することで、前記所定電圧を前記制御信号に応じた電圧に変換する、
   電源装置。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の電源装置を有する画像形成装置であって、
   前記制御部は、
   画像形成指示を待機するスリープモードと、前記画像形成指示を受けた場合に印刷対象物へ画像を形成する印刷モードと、前記印刷モードから前記スリープモードへの切り換えを行うレディーモード、の少なとも３つのモードに動作モードを切り換え、前記画像形成指示を受けた場合に、前記印刷モード、前記レディーモード、前記スリープモードの順に動作モードを切り換えており、
   前記レディーモードにおいて、前記電圧変換出力部の電圧の出力を、前記印刷モードにおける開始電圧から前記スリープモードにおける目標電圧へ切り換える、
   画像形成装置。
9. 請求項８に記載の画像形成装置であって、
   前記開始電圧値は、前記目標電圧値よりも高い電圧値に設定されており、
   前記制御部は、
   更に、
   前記スリープモードから前記印刷モードへの切り換えを行う印刷開始モードに動作モードを切り換え、前記画像形成指示を受けた場合に、前記スリープモード、前記印刷開始モード、前記印刷モードの順に動作モードを切り換えた後に、前記印刷モード、前記レディーモード、前記スリープモードの順に動作モードを切り換えており、
   前記印刷開始モードにおいて、前記開始電圧値よりも高い電圧値に設定された印刷開始電圧値を示す前記制御信号を出力する、
   、画像形成装置。

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