JP5658100B2 - 電源装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
(構成の説明)
図1は、実施の形態1及び実施の形態2に係る電源装置を用いた画像形成装置1を概略的に示す構成図である。
この制御回路9は、ホストインタフェース部51を有し、このホストインタフェース部51がコマンド/画像処理部52に対してデータを送受信する。コマンド/画像処理部52は、LEDヘッドインタフェース部53に対して画像データを出力する。LEDヘッドインタフェース部53は、プリンタエンジン制御部60によってヘッド駆動パルス等が制御され、各色のLEDヘッド3を発光させる。
圧電トランス駆動回路721は、圧電トランスの駆動を行う圧電トランス駆動部である。例えば、圧電トランス駆動回路721は、入力ポートIN11からの矩形波を受け取り、この矩形波に応じて、電源入力ポートPIN11から入力されたDC24Vのスイッチングを行う。
モールド圧電トランス部722は、圧電トランス2次側の整流回路が絶縁モールドされたものである。この絶縁モールドは、例えば、絶縁性部材である樹脂により施される。圧電トランスは、セラミック等の圧電振動子の共振現象を利用して駆動電圧の昇圧を行い、ACの高圧電圧を出力するトランスである。整流回路は、圧電トランスから出力されたACの高圧電圧をDCの高圧電圧に変換する変換部である。
出力ポートOUT12は、モールド圧電トランス部722から出力されたDCの高圧電圧を出力負荷61に出力する。
レギュレータ724は、電源入力ポートPIN12からの「DC5V」を「DC3.3V」にして出力する。レギュレータ724は、例えば、低飽和型等のタイプであり、出力精度が「±1%」の範囲内である。
不揮発性メモリ725は、シリアルポートSCI11を介して、プリンタエンジン制御部60より、情報の書き込み、記憶されている情報の読み出し、及び、記憶されている情報の書き換えが行われる記憶部である。本実施の形態においては、不揮発性メモリ725は、プリンタエンジン制御部60が、設定電圧値から設定値を特定するための対応情報が記憶される。なお、本実施の形態においては、対応情報は、設定電圧値から設定値を算出するために必要な第1の値及び第2の値である。また、対応情報は、高圧電源装置としての転写バイアス発生部72毎に固有のものである。
(40hex÷FFhex)×3.3V=0.828V :(1)
比較部727は、出力抽出部723から出力された出力アナログ電圧と、DAC726から出力された目標アナログ電圧と、を比較して、この比較結果を、出力ポートOUT11から、プリンタエンジン制御部60の入力ポート21に出力する比較手段である。
ここで、不揮発性メモリ725、DAC726及び比較部727により出力評価部728が構成される。
シリアルポートSCI11は、プリンタエンジン制御部60のシリアルポートSCI21に、シリアル線SLで接続されている。シリアル線SLは、クロック、送信及び受信の3線、又は、クロック及び送受信の2線で構成される。
圧電トランス駆動回路721の共振回路の出力側には、圧電トランス722Aの1次側の入力端子722Bが接続され、2次側の出力端子722Cから、NMOS721Aのスイッチング周波数に応じて、「0〜数kV」のAC高電圧が出力される。
圧電トランス722Aの2次側の出力端子722Cには、AC/DC変換用の整流回路722Dが接続されている。整流回路722Dは、圧電トランス722Aの2次側の出力端子722Cから出力されたAC高電圧をDC高電圧に変換して出力する回路であり、ダイオード722E、722F及びコンデンサ722Gを備える。整流回路722Dの出力側には、出力ポートOUT12を介して、出力負荷61である転写ローラ5が接続されると共に、出力抽出部723が接続されている。
そして、ファンクションテスト回路104は、シリアルポートSCI31、SCI41を介して、予め定められた設定値を転写バイアス発生部72のDAC726に設定し、この設定値に対応して、転写バイアス発生部72から実際に出力された高圧電圧に対応するアナログ電圧を入力ポートIN32及び電圧変換部103を介して受け取り、DAC726に設定した設定値と、転写バイアス発生部72から出力された電圧の値との間の対応関係を示す対応情報を生成する。例えば、本実施の形態においては、ファンクションテスト回路104は、複数の設定値と、この複数の設定値に対応して出力された実際の出力値との間の対応関係を示す一次関数を特定し、この一次関数の傾きの値と、切片の値とを対応情報とする。
なお、ファンクションテスト回路104は、以上のようにして生成した対応情報を、シリアルポートSCI41、SCI31を介して、転写バイアス発生部72の不揮発性メモリ725に記憶させる。
次に、以上に記載された画像形成装置1の動作について説明する。
画像形成装置1は、図示されていない外部機器からホストインタフェース部51を介して、PDL(Page Description Language)等で記述された印刷データの入力を受け付ける。入力された印刷データは、コマンド/画像処理部52によってビットマップデータに変換される。
トナーカートリッジ容器4は、現像器2に着脱自在で、内部のトナーを現像器2に供給することができる構造になっている。プリンタエンジン制御部60は、温湿度センサ89の値に応じて予め定められたテーブル値に従って、出力する高圧電圧を設定する。
まず、プリンタエンジン制御部60は、転写バイアスとして決定した「5000V」を、デジタルデータ(1388hex)にして、メモリ61に保持する。次に、プリンタエンジン制御部60は、シリアルポートSCI21を介して、不揮発性メモリ725のアドレス「00hex」と「01hex」にそれぞれ記憶されている第1の値及び第2の値を読み込む。この時、「00hex」に記憶されているデータ(第1の値)は、「25hex(37)」、「01hex」に記憶されているデータ(第2の値)は、「19hex(25)」である。なお、これらの値については、後に説明する。そして、プリンタエンジン制御部60は、第1の値及び第2の値に基づいて、設定電圧値からDAC726に設定する設定値を算出する。
{(設定電圧値)−(第2の値)}÷(第1の値) :(2)
ここで、(2)式に各値を入力すると、下記のような計算が行われる。
(1388hex−19hex)÷25hex
=(5000−25)÷37=134.46
そして、プリンタエンジン制御部60は、小数点以下を四捨五入した値(134=86hex)を設定値としてDAC726に設定する。
DAC726は、設定値「86hex(134)」が設定されると、コンパレータ727Dの「+」端子に、下記の(3)式で示されているように、「1.73V」のアナログ電圧を目標アナログ電圧として出力する。
3.3V×(134÷255)=1.73V :(3)
5000V×3.3÷10200=1.62V :(4)
この値は、上記(3)式で示されている目標アナログ電圧の値(1.73V)とは異なっている。
しかしながら、出力アナログ電圧の値は、計算値であって実測値とは異なる。実測値から設定電圧値に対応する設定値を算出しない場合には、アドレス「00hex」の値は、「28hex(40)」、アドレス「01hex」の値は、「00hex(0)」となる。このような場合だと、DAC726の設定値は、下記の(5)式により「7Dhex(125)」となる。
(5000V−0)÷40=125=7Dhex :(5)
このような場合には、目標アナログ電圧は、下記の(6)式により、「1.62V」となり、出力アナログ電圧の値と一致する。
3.3V×(125÷255)=1.62V :(6)
例えば、図6に示されているように、DAC726の設定値が「20hex」の場合には、転写バイアス発生部72からの出力電圧は、「1210V」である。電圧変換部103は、この出力電圧「1210V」を、「2000分の1」に降圧して、「0.605V」にする。ADC105は、電圧「0.605V」をデジタル値(495=1EFhex)に変換する。ファンクションテスト回路104は、このデジタル値(1EFhex)を第1の検出値HV1として保持する。
例えば、図6に示されているように、DAC726の設定値が「C0hex」の場合には、転写バイアス発生部72からの出力電圧は、「7190V」である。電圧変換部103は、この出力電圧「7190V」を、「2000分の1」に降圧して、「3.595V」にする。ADC105は、電圧「3.595V」をデジタル値(2944=B80hex)に変換する。ファンクションテスト回路104は、この値(B80hex)を第2の検出値HV2として保持する。
{(HV2)−(HV1)×2000×5÷4095}÷160 :(7)
例えば、(7)式に値を代入すると、
{(2944)−(495)×2000×5÷4095}÷160=37.37
となり、この値の小数点以下を四捨五入することにより、第1の値は、「25hex(37)」となる。
(HV1×2000×5÷4095)−32×(第1の値) :(8)
例えば、(8)式に値を代入すると、
(495×2000×5÷4095)−32×37=24.79
となり、この値の小数点以下を四捨五入することにより、第2の値は、「19hex(25)」となる。
次に、実施の形態2について説明する。
図9は、実施の形態2における転写バイアス発生部92の概略構成を示すブロック図である。実施の形態2における転写バイアス発生部92は、出力評価部928の構成において、実施の形態1における転写バイアス発生部72と異なっている。
図12は、出力評価部928の制御部929が、不揮発性メモリ929Bを制御する際の処理を示すフローチャートである。
次に、制御部929は、シリアルポートSCI41を介して、プリンタエンジン制御部60からのコマンドを受信した場合(S31でYes)には、ステップS32の処理に進む。
Claims (12)
- 第1の制御部からの制御信号に対応する直流電圧を出力する電圧出力部と、
前記直流電圧を一定の比率で降圧した電圧を、出力アナログ電圧として出力する出力抽出部と、
前記直流電圧が、前記第1の制御部から受け取った設定値に対応した電圧となっているか否かを判断する判断処理を行い、判断結果を前記第1の制御部に出力する出力評価部と、を備え、
前記出力評価部は、
前記電圧出力部から出力された直流電圧の電圧値と、前記設定値との対応関係を示す対応情報を記憶する記憶部と、
前記出力アナログ電圧の電圧値を特定して、前記設定値と比較することで前記判断処理を行う第2の制御部と、を備え、
前記第1の制御部に前記対応情報を出力し、前記第1の制御部から、前記対応情報に基づいて決定された設定値を受け取って、前記判断処理を行うこと
を特徴とする電源装置。 - 前記電圧出力部及び前記出力評価部を配置する基板を備え、
前記基板には、前記第1の制御部が配置されていないこと
を特徴とする請求項1に記載の電源装置。 - 前記対応情報は、前記電圧出力部から出力された直流電圧の電圧値と、前記設定値と、の間の関数を特定する情報であること
を特徴とする請求項1又は2に記載の電源装置。 - 前記関数は、一次関数であること
を特徴とする請求項3に記載の電源装置。 - 前記対応情報は、前記一次関数の傾きの値及び切片の値であること
を特徴とする請求項4に記載の電源装置。 - 前記対応情報は、前記電圧出力部から出力された直流電圧の各々の電圧値と、当該各々の電圧値に対応する設定値と、を示すテーブル情報であること
を特徴とする請求項1又は2に記載の電源装置。 - 前記電圧出力部は、
前記制御信号に対応する駆動電圧を出力する圧電トランス駆動部と、
前記駆動電圧を昇圧して、交流電圧を出力する圧電トランスと、
前記交流電圧を直流電圧に変換する変換部と、を備え、
少なくとも前記圧電トランスは、絶縁性部材でモールドされていること
を特徴とする請求項1から6の何れか一項に記載の電源装置。 - 第1の制御部からの制御信号に対応する直流電圧を出力する電圧出力部と、
前記直流電圧が、前記第1の制御部から受け取った設定値に対応した電圧となっているか否かを判断する判断処理を行い、判断結果を前記第1の制御部に出力する出力評価部と、
前記出力評価部に定電圧を供給するための定電圧生成部と、を備え、
前記出力評価部は、
前記電圧出力部から出力された直流電圧の電圧値と、前記設定値との対応関係を示す対応情報を記憶する記憶部を備え、
前記第1の制御部に前記対応情報を出力し、前記第1の制御部から、前記対応情報に基づいて決定された設定値を受け取って、前記判断処理を行うこと
を特徴とする電源装置。 - 前記出力評価部と前記定電圧生成部とは、同一基板上に配置されていること
を特徴とする請求項8に記載の電源装置。 - 前記直流電圧を一定の比率で降圧した電圧を、出力アナログ電圧として出力する出力抽出部をさらに備え、
前記出力評価部は、
前記設定値に従ったアナログ電圧を、目標アナログ電圧として出力する目標電圧出力部と、
前記出力アナログ電圧と、前記目標アナログ電圧とが一致しているか否かを判断する比較部と、を含み、
前記定電圧生成部から出力される定電圧は、前記記憶部、前記目標電圧出力部及び前記比較部に供給されること
を特徴とする請求項9に記載の電源装置。 - 前記定電圧生成部及び前記目標電圧出力部の組み合わせで出力される目標アナログ電圧と、前記記憶部に記憶されている対応情報で示される設定値に基づいて、前記電圧出力部からの出力値が決定されること
を特徴とする請求項10に記載の電源装置。 - 前記制御信号を出力する前記第1の制御部と、
請求項1から11の何れか一項に記載の電源装置と、を備え、
前記第1の制御部は、前記判断結果に応じて、前記制御信号を調整すること
を特徴とする画像形成装置。
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