JP2015049489A5 - - Google Patents

Description

この正電圧出力状態において、タイミングｔ１１で負の制御信号ＣＮＴＮ（波形Ａ３）がコントローラ３００から電圧供給部１３に供給される。ここで負の制御信号ＣＮＴＮのパラメータは、周波数１３ｋＨｚ，デューティ比９０％，振幅３．３Ｖである。このとき、負のトランスＴ１１の一次側電圧Ｖｉ＿ｎ（波形Ａ４）は０Ｖから所定の時定数を伴って２２Ｖに立ち上がる。一次側電圧Ｖｉ＿ｎの立ち上り時定数は、電解コンデンサＣ１２への充電時間などによって決まる。負バイアス回路２０１を急速に立ち上げるため、負のトランスＴ１１の一次側電圧Ｖｉ＿ｎとして、ターゲット値である第２の値（１８Ｖ）が最初には使用されない。その代わり、より絶対値の高い出力電圧が得られる第１の値（２２Ｖ）となるように、演算部３０１はＰＷＭ生成部３０４に対して負の制御信号ＣＮＴＮを設定する。第２の値（１８Ｖ）は、最終的な目標電圧（−１ｋＶ）に対応しており、第１の値（２２Ｖ）は、最終的な目標電圧よりも絶対値の大きな電圧（−２ｋＶ）に対応している。このように、一次側電圧Ｖｉ＿ｎを第２の値よりも大きな第１の値に設定することで、ＶＯＵＴを高速に変化させることが可能となる。ただし、この場合、アンダーシュートが発生しやすくなるため、途中で、第１の値（２２Ｖ）から第２の値（１８Ｖ）に切り替えられる。

タイミングｔ１２で、トランスＴ１１の一次側の電解コンデンサＣ１２が十分に充電され、一次側電圧Ｖｉ＿ｎが２２Ｖで安定する。タイミングｔ１１からタイミングｔ１２までの時間は、電解コンデンサＣ１２が十分に充電される充電時間以上となるように予め決定されており、記憶部３０２に記憶されている。演算部３０１はカウンタ３０３を用いて各タイミングを管理する。タイミングｔ１２で、コントローラ３００は、正バイアス回路２０２を停止させると同時に、負バイアス回路２０１に出力を開始させる。まず、正の制御信号ＣＮＴＰと正のクロック信号ＣＬＫＰが停止する。それと同時に、負のクロック信号ＣＬＫＮがコントローラ３００から周波数５０ｋＨｚ，デューティ比２５％，振幅３．３Ｖで供給される（波形Ａ５）。負のクロック信号ＣＬＫＮは、この時点では”Ｈ”となっているチョッピング信号ＣＨＰ（波形Ａ６）とＡＮＤ回路ＩＣ１４が合成されて生成される。そのため、合成クロック信号ＮＣＬＫには負のクロック信号ＣＬＫＮがそのまま生成され出力される（波形Ａ７）。合成クロック信号ＮＣＬＫの入力によって、負のトランスＴ１１が動作し、出力端子電圧ＶＯＵＴは＋４ｋＶから降下し始める。出力端子電圧ＶＯＵＴの降下の時定数は、負の整流部１２がもつ時定数や、正の整流部２２に含まれる平滑用の高圧コンデンサＣ２４に残った残留電荷や負荷８の容量成分に残った残留電荷などに依存する。これに同期して、検知電圧Ｖｓｎｓも降下する（波形Ａ８）。なお、この時点で検知電圧Ｖｓｎｓと、負の基準電圧ＶＮ＿ＲＥＦ（ここでは０．７Ｖとする）の関係は、Ｖｓｎｓ ＞ ＶＮ＿ＲＥＦのままである。

さらに、実施例１では、負荷８に対して供給される電圧が正バイアスから負バイアスへ遷移する期間において、クロック信号が間引かれる。たとえば、検知電圧Ｖｓｎｓが基準電圧ＶＮ＿ＲＥＦに達すると、合成部１６がクロック信号の間引きを開始する。つまり、合成部１６がクロック信号ＣＬＫＮをチョッピングしてクロック信号が間引かれる。間引かれたクロック信号に応じてＦＥＴ Ｑ１３がトランスＴ１１をスイッチングすることによって負バイアスが目標電圧（０Ｖ，−１ｋＶ）に維持される。これにより、安定した出力電圧の制御が実現される。なお、合成部１６は、クロック信号の間引き量を可変制御してもよい。たとえば、間引き量が徐々に削減されてもよい。なお、間引き量はコントローラ３００の演算部３０１によって合成部１６に指示されてもよい。

タイミングｔ２４で、カウンタ３０３のカウント値が１０ｍｓｅｃになる（図１１中の矢印で示した期間）。演算部３０１は、カウント値が１０ｍｓｅｃになったことを認識すると、負のクロック信号ＣＬＫＮの間引きを開始する。たとえば、負のクロック信号ＣＬＫＮのデューティ比を２５％から０％に変更される。これにより、出力端子電圧ＶＯＵＴは目標値である−１ｋＶ付近で一旦降下が止まるが、まだ安定した出力状態ではない。そのため、タイミングｔ２４以降で、演算部３０１は、クロック生成部３０５を制御し、負のクロック信号ＣＬＫＮのデューティ比を０％から２５％に徐々に回復していく。この負のクロック信号ＣＬＫＮのデューティ比の回復シーケンスについても、正バイアスの出力電圧値に応じて予め複数の回復シーケンスが記憶部３０２に記憶されていてもよい。演算部３０１は、環境状態または正バイアスの出力電圧値にとって最も適している回復シーケンスを記憶部３０２から読み出して実行してもよい。これにより高精度の負バイアスの制御が可能になろう。

画像形成装置において二次転写を良好に実行するためには、十分な転写電流をシートに流すことが重要である。転写電流は、画像形成装置が設置される環境（雰囲気）や、中間転写ベルトの抵抗値、二次転写ローラの抵抗値、シートの種類等に応じて変化するため、それに応じて二次転写電圧の値を変化させる必要がある。そのため、出力設定電圧Ｖｃ＿ｐの値は、コントローラ３００から供給される制御信号ＣＮＴＰによって変更可能となっている。この出力設定電圧Ｖｃ＿ｐの値を変化させることで、出力端子７の出力端子電圧ＶＯＵＴを、たとえば、０Ｖから＋４ｋＶまでの範囲で制御することができる。出力設定電圧Ｖｃ＿ｐの値を変更する方法としては、たとえば、コントローラ３００から出力された信号を整流平滑して出力設定電圧Ｖｃ＿ｐとして用いる方法がある。あるいは、コントローラ３００から出力されたデジタルデータ信号を、ＤＡコンバータを介してアナログ値へ変換して出力設定電圧Ｖｃ＿ｐとする方法が採用されてもよい。図２は前者の回路を示している。

Ｗ１３は、出力端子電圧ＶＯＵＴを＋１ｋＶから−１ｋＶに切り替えて出力する場合（電位差レベル“中”に相当する）の出力端子電圧ＶＯＵＴの変化を示す波形である。なお、Ｗ１３では、Ｔａｂｌｅ２を用いて補正された一次側電圧Ｖｉ＿ｎである１１．６７Ｖ（＝６．６７Ｖ＋５Ｖ）が使用されている。Ｗ１３が示すように、所望の切り換え完了タイミングまでにオーバーシュートすることなく出力端子電圧ＶＯＵＴが目標電圧値である−１ｋＶに制御されている。なお、負バイアスから正バイアスに切り換える場合にも、同様の方法でオーバーシュートを抑えつつ、所望の切り換え完了タイミングに間に合うように、切り替えを高速化できる。

本発明は、たとえば、第１極性の直流電圧を出力する第１電源部と前記第１極性とは異なる第２極性の直流電圧を出力する第２電源部とを有し、前記第１電源部からの前記第１極性の直流電圧または前記第２電源部からの前記第２極性の直流電圧を選択的に負荷に供給する電圧発生装置であって、
前記負荷に供給する電圧を前記第２極性の直流電圧から前記第１極性の直流電圧に切り替える際に、前記第１電源部のトランスの一次側に供給される電圧である一次側電圧を前記第１極性の直流電圧の目標値に応じて決定する電圧決定手段と、
少なくとも前記第２極性の直流電圧と前記第１極性の直流電圧との電位差に応じて前記一次側電圧の補正値を決定する補正値決定手段と、を有し、
前記第１電源部は、前記補正値により補正された前記一次側電圧を前記トランスの一次側に印加して前記第１極性の直流電圧を生成することを特徴とする。

Claims (2)

1. 第１極性の直流電圧を出力する第１電源部と前記第１極性とは異なる第２極性の直流電圧を出力する第２電源部とを有し、前記第１電源部からの前記第１極性の直流電圧または前記第２電源部からの前記第２極性の直流電圧を選択的に負荷に供給する電圧発生装置であって、
   前記負荷に供給する電圧を前記第２極性の直流電圧から前記第１極性の直流電圧に切り替える際に、前記第１電源部のトランスの一次側に供給される電圧である一次側電圧を前記第１極性の直流電圧の目標値に応じて決定する電圧決定手段と、
   少なくとも前記第２極性の直流電圧と前記第１極性の直流電圧との電位差に応じて前記一次側電圧の補正値を決定する補正値決定手段と、を有し、
   前記第１電源部は、前記補正値により補正された前記一次側電圧を前記トランスの一次側に印加して前記第１極性の直流電圧を生成することを特徴とする電圧発生装置。
2. トナー像を像担持体からシートに転写する転写手段と、
   前記転写手段に転写電圧またはクリーニング電圧を印加する印加手段と
   を有し、
   前記印加手段として、請求項１ないし９のいずれか１項に記載の電圧発生装置が用いられ、前記印加手段は前記第１極性の直流電圧を前記クリーニング電圧として前記転写手段に印加し、前記第２極性の直流電圧を前記転写電圧として前記転写手段に印加することを特徴とする画像形成装置。