JP5769538B2 - High voltage power supply device and image forming apparatus - Google Patents

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本発明は、圧電トランスを制御して高圧直流(以下「DC」という。)電圧を出力する高圧電源装置とそれを用いた画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to a high-voltage power supply device that outputs a high-voltage direct current (hereinafter referred to as “DC”) voltage by controlling a piezoelectric transformer, and an image forming apparatus using the same.

従来、電子写真式の画像形成装置に用いられる高圧電源装置として、例えば、下記の特許文献1には、圧電トランスの2次側の出力電圧を整流した高圧DC電圧を出力電圧変換手段で降圧した低圧DC電圧と、目標設定手段である三角波の電圧とを比較し、この比較結果に応じて、分周比及び分周比変化幅を制御することが記載されている。この特許文献1では、高圧DC電圧の立ち上げ時の制御が所定の制御ゲインで行われている。   Conventionally, as a high-voltage power supply device used in an electrophotographic image forming apparatus, for example, in Patent Document 1 below, a high-voltage DC voltage obtained by rectifying an output voltage on a secondary side of a piezoelectric transformer is stepped down by an output voltage conversion unit. It is described that the low-voltage DC voltage is compared with the triangular wave voltage as the target setting means, and the frequency division ratio and the frequency division ratio change width are controlled according to the comparison result. In Patent Document 1, control at the time of starting up a high-voltage DC voltage is performed with a predetermined control gain.

特開2010−16052号公報JP 2010-16052 A

しかしながら、従来の高圧電源装置及び画像形成装置では、高圧DC電圧の立ち上げ時の制御が所定の制御ゲインで行われているため、次の(a)〜(d)のような課題があった。   However, the conventional high-voltage power supply device and image forming apparatus have the following problems (a) to (d) because the control at the time of starting the high-voltage DC voltage is performed with a predetermined control gain. .

(a) 圧電トランスの昇圧比、及び周波数特性ばらつきにより、高圧DC電圧の立ち上げ波形が大きくオーバシュートしてしまう場合や、高圧DC電圧の立ち上げ時間が長くなってしまう場合がある。 (A) Due to variations in the step-up ratio and frequency characteristics of the piezoelectric transformer, the rising waveform of the high-voltage DC voltage may greatly overshoot, or the rising time of the high-voltage DC voltage may become long.

(b) 低温環境温度下で圧電トランスの昇圧比が小さくなるため、高圧DC電圧の立ち上げ波形に大きなオーバシュートが発生してしまう場合や、高圧DC電圧の立ち上げ時間が長くなってしまう場合がある。   (B) When the step-up ratio of the piezoelectric transformer is reduced under a low-temperature environment temperature, a large overshoot occurs in the rising waveform of the high-voltage DC voltage, or the rising time of the high-voltage DC voltage is increased. There is.

(c) 高圧DC電圧に過大なオーバシュートが発生すると、画像形成装置における転写バイアスの良好な範囲を逸脱してしまうことになり、印刷の始動直後の印字に濃度むらが発生する。   (C) If an excessive overshoot occurs in the high-voltage DC voltage, it will deviate from the favorable range of the transfer bias in the image forming apparatus, resulting in density unevenness in printing immediately after the start of printing.

(d) 高圧DC電圧にオーバシュートが発生しないように制御ゲインを小さく設定し過ぎると、画像形成装置における転写バイアスが適正な電圧まで立ち上がらず、印刷始動直後の印字の濃度が薄くなる。   (D) If the control gain is set too small so that no overshoot occurs in the high-voltage DC voltage, the transfer bias in the image forming apparatus does not rise to an appropriate voltage, and the print density immediately after the start of printing becomes light.

本発明の高圧電源装置は、クロック信号を発生する発振器と、入力された分周比値により前記クロック信号を分周して制御信号を出力する分周手段と、前記制御信号を入力して高圧パルス信号を出力するスイッチング手段と、前記高圧パルス信号を入力して所定の高圧交流(以下「AC」という。)電圧を出力する圧電トランスと、前記高圧AC電圧を高圧DC電圧に変換して出力する整流手段と、前記高圧DC電圧を低圧DC電圧に変換する出力電圧変換手段と、前記整流手段から出力される前記高圧DC電圧に対応する目標値を設定する目標値設定手段と、前記目標値と前記低圧DC電圧とが等しくなるように前記分周比値を制御して前記分周手段へ出力する分周比値制御手段と、を有している。 The high-voltage power supply apparatus of the present invention includes an oscillator that generates a clock signal, frequency dividing means that divides the clock signal by an input division ratio value and outputs a control signal, and a high-voltage that receives the control signal. Switching means for outputting a pulse signal, a piezoelectric transformer for inputting the high-voltage pulse signal and outputting a predetermined high-voltage AC (hereinafter referred to as “AC”) voltage, and converting the high-voltage AC voltage into a high-voltage DC voltage for output Rectifying means, output voltage converting means for converting the high voltage DC voltage into low voltage DC voltage, target value setting means for setting a target value corresponding to the high voltage DC voltage output from the rectifying means, and the target value And a frequency division ratio value control means for controlling the frequency division ratio value so as to be equal to the low voltage DC voltage and outputting the same to the frequency division means .

前記分周比値制御手段は、前記整流手段から出力される前記高圧DC電圧の初回の立ち上げ時に、前記分周比値の制御ゲインを所定値として、前記高圧DC電圧を立ち上げ、前記高圧DC電圧のオーバシュート量が閾値を超えたか否を判定し、前記オーバシュート量が前記閾値を超えている場合は、次回の前記高圧DC電圧の立ち上げ時に前記分周比値の前記制御ゲインを小さくし、前記オーバシュート量が前記閾値を超えなかった場合は、次回の前記高圧DC電圧の立ち上げ時に前記分周比値の前記制御ゲインを大きくするように、前記分周比値を制御して出力することを特徴とする。The frequency division ratio value control means raises the high voltage DC voltage with the control gain of the frequency division ratio value as a predetermined value when the high voltage DC voltage output from the rectifier means is raised for the first time. It is determined whether or not the overshoot amount of the DC voltage exceeds a threshold value. If the overshoot amount exceeds the threshold value, the control gain of the division ratio value is set at the next rise of the high voltage DC voltage. If the overshoot amount does not exceed the threshold value, the division ratio value is controlled to increase the control gain of the division ratio value at the next rise of the high-voltage DC voltage. Output.

本発明の画像形成装置は、前記発明の高圧電源装置を備え、前記高圧電源装置から出力される前記高圧DC電圧により動作して画像を記憶媒体に形成することを特徴とする。 The image forming apparatus of the present invention includes a high-voltage power supply apparatus of the invention, and forming an image by operating in the high DC voltage output from the high-voltage power supply apparatus to the storage medium.

本発明の高圧電源装置によれば、分周比値制御手段は、整流手段から出力される高圧DC電圧の初回の立ち上げ時に、分周比値の制御ゲインを所定値として、高圧DC電圧を立ち上げ、高圧DC電圧のオーバシュート量が閾値を超えたか否かにより、次回の高圧DC電圧を立ち上げ時に分周比値の制御ゲインを変更するように分周比値を制御するようにしている。そのため、圧電トランスの昇圧比及び周波数特性がばらついても、良好な高圧DC電圧の立ち上げ波形に適応制御されるという効果がある。 According to the high-voltage power supply device of the present invention, the frequency division ratio value control means sets the control gain of the frequency division ratio value to the predetermined value and sets the high voltage DC voltage when the high voltage DC voltage output from the rectification means is raised for the first time. The division ratio value is controlled so that the control gain of the division ratio value is changed when the next high voltage DC voltage is raised depending on whether the amount of overshoot of the high voltage DC voltage exceeds the threshold. Yes. Therefore, even if the step-up ratio and frequency characteristics of the piezoelectric transformer vary, there is an effect that adaptive control is performed with a good rising waveform of the high-voltage DC voltage.

本発明の画像形成装置によれば、前記発明の高圧電源装置を備えることにより、前記高圧電源装置における高圧DC電圧の立ち上げ特性が、良好な立ち上げ波形に適応制御されるようにしている。そのため、画像形成装置における転写バイアスが良好な範囲を逸脱することがなく、画像形成の始動直後から画像の印字濃度を良好な状態に保つことができるという効果がある。 According to the image forming apparatus of the present invention, by providing a high-voltage power supply apparatus of the invention, startup characteristics of the high voltage DC voltage at the high voltage power supply, so that is adaptively controlled in a good start-up waveforms. Therefore, without the transfer bias or the like in an image forming apparatus deviates from the good range, there is an effect that can be maintained from immediately after the start of the image forming print density of the image in a good condition.

図1は本発明の実施例1における高圧電源装置の概略を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an outline of a high-voltage power supply device according to Embodiment 1 of the present invention. 図2は図1の高圧電源装置70における詳細な構成例を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a detailed configuration example of the high-voltage power supply apparatus 70 of FIG. 図3は本発明の実施例1における高圧電源装置を用いた画像形成装置1を示す構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram illustrating the image forming apparatus 1 using the high-voltage power supply device according to the first embodiment of the present invention. 図4は図3の画像形成装置1における制御回路の構成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the control circuit in the image forming apparatus 1 of FIG. 図5は図2中の制御部72の構成を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the control unit 72 in FIG. 図6は図5中のテーブルレジスタ83の例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of the table register 83 in FIG. 図7は図5中のテーブルレジスタ84の例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of the table register 84 in FIG. 図8は図5中の演算器82における処理の流れを示すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart showing the flow of processing in the computing unit 82 in FIG. 図9は図5中の演算器91における処理の流れを示すフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart showing the flow of processing in the arithmetic unit 91 in FIG. 図10は実施例1における動作タイミングを示すタイミングチャートである。FIG. 10 is a timing chart showing the operation timing in the first embodiment. 図11−1は制御目標電圧とテーブルレジスタ84の出力との関係を示す図である。FIG. 11A is a diagram illustrating the relationship between the control target voltage and the output of the table register 84. 図11−2は圧電トランスの周波数特性とテーブルレジスタ83の出力との関係を示す図である。FIG. 11B is a diagram illustrating the relationship between the frequency characteristics of the piezoelectric transformer and the output of the table register 83. 図12は本発明の実施例2の画像形成装置1における制御回路の構成を示すブロック図である。FIG. 12 is a block diagram showing the configuration of the control circuit in the image forming apparatus 1 according to the second embodiment of the present invention. 図13は本発明の実施例2における高圧電源装置70Aの概略を示すブロック図である。FIG. 13 is a block diagram showing an outline of a high-voltage power supply device 70A in Embodiment 2 of the present invention. 図14は図13の高圧電源装置70Aにおける詳細な構成例を示す回路図である。FIG. 14 is a circuit diagram showing a detailed configuration example of the high-voltage power supply device 70A of FIG. 図15は図13中の温度設定値生成手段53bを示す図である。FIG. 15 is a diagram showing the temperature set value generation means 53b in FIG. 図16は図13中の制御部72Aの詳細な構成を示すブロック図である。FIG. 16 is a block diagram showing a detailed configuration of the control unit 72A in FIG. 図17−1は図16中のテーブルレジスタ83Aの例を示す図である。FIG. 17A is a diagram illustrating an example of the table register 83A in FIG. 図17−2は図16中のテーブルレジスタ83Aの例を示す図である。17-2 is a diagram showing an example of the table register 83A in FIG.

本発明を実施するための形態は、以下の好ましい実施例の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、明らかになるであろう。但し、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。   Modes for carrying out the present invention will become apparent from the following description of the preferred embodiments when read in light of the accompanying drawings. However, the drawings are only for explanation and do not limit the scope of the present invention.

(画像形成装置の構成)
図3は、本発明の実施例1における高圧電源装置を用いた画像形成装置を示す構成図である。
(Configuration of image forming apparatus)
FIG. 3 is a configuration diagram illustrating an image forming apparatus using the high-voltage power supply device according to the first embodiment of the present invention.

この画像形成装置1は、例えば、電子写真式のカラー画像形成装置であり、ブラック現像器2K、イエロー現像器2Y、マゼンタ現像器2M、及びシアン現像器2Cが着脱可能に挿着されている。各現像器2K,2Y,2M,2Cは、各色の感光体ドラム32K,32Y,32M,32Cにそれぞれ接した各色の帯電ローラ36K,36Y,36M,36Cによってそれぞれ一様に帯電される。帯電された各色の感光体ドラム32K,32Y,32M,32Cは、ブラック発光素子(以下「LED」という。)ヘッド3K、イエローLEDヘッド3Y、マゼンタLEDヘッド3M、シアンLEDヘッド3Cの発光によってそれぞれ潜像を形成される。 The image forming apparatus 1 is, for example, an electrophotographic color image forming apparatus, and a black developing device 2K, a yellow developing device 2Y, a magenta developing device 2M, and a cyan developing device 2C are detachably inserted. The developing units 2K, 2Y, 2M, and 2C are uniformly charged by the charging rollers 36K, 36Y, 36M, and 36C of the respective colors that are in contact with the photosensitive drums 32K, 32Y, 32M, and 32C of the respective colors. The charged photosensitive drums 32K, 32Y, 32M, and 32C are respectively latentized by light emission from the black light emitting element (hereinafter referred to as “LED”) head 3K, yellow LED head 3Y, magenta LED head 3M, and cyan LED head 3C. An image is formed.

各現像器2K,2Y,2M,2C内の各色の供給ローラ33K,33Y,33M,33Cが、各現像ローラ34K,34Y,34M,34Cにトナーを供給し、各色の現像ブレード35K,35Y,35M,35Cにより、各現像ローラ34K,34Y,34M,34Cの表面に一様にトナー層が形成され、各感光体ドラム32K,32Y,32M,32C上にトナー像が現像される。各色の現像器2K,2Y,2M,2C内の各クリーニングブレード37K,37Y,37M,37Cは、転写後の残トナーをクリーニングする。 Each color supply roller 33K, 33Y, 33M, 33C in each developing device 2K, 2Y, 2M, 2C supplies toner to each developing roller 34K, 34Y, 34M, 34C , and each color developing blade 35K, 35Y, 35M. , 35C uniformly form a toner layer on the surface of each developing roller 34K, 34Y, 34M, 34C, and develop a toner image on each photosensitive drum 32K, 32Y, 32M, 32C . The cleaning blades 37K, 37Y, 37M, and 37C in the developing devices 2K, 2Y, 2M, and 2C for the respective colors clean the residual toner after the transfer.

ブラックトナーカートリッジ4K、イエロートナーカートリッジ4Y、マゼンタトナーカートリッジ4M、及びシアントナーカートリッジ4Cは、各現像器2K,2Y,2M,2Cに着脱可能に取り付けられ、内部のトナーを各現像器2K,2Y,2M,2Cに供給可能な構造になっている。ブラック転写ローラ5K、イエロー転写ローラ5Y、マゼンタ転写ローラ5M、及びシアン転写ローラ5Cは、転写ベルト8の裏面から転写ニップにバイアスが印加可能に配置されている。転写ベルト駆動ローラ6、及び転写ベルト従動ローラ7は、転写ベルト8を張架しローラの駆動によって記録媒体としての用紙15を搬送可能な構造になっている。 The black toner cartridge 4K, the yellow toner cartridge 4Y, the magenta toner cartridge 4M, and the cyan toner cartridge 4C are detachably attached to the developing devices 2K, 2Y, 2M, and 2C , and the internal toner is supplied to the developing devices 2K, 2Y, and 2C , respectively. It has a structure that can be supplied to 2M and 2C. The black transfer roller 5K, the yellow transfer roller 5Y, the magenta transfer roller 5M, and the cyan transfer roller 5C are arranged so that a bias can be applied from the back surface of the transfer belt 8 to the transfer nip. The transfer belt driving roller 6 and the transfer belt driven roller 7 have a structure capable of conveying the paper 15 as a recording medium by stretching the transfer belt 8 and driving the roller.

転写ベルトクリーニングブレード11は、転写ベルト8上のトナーを掻き落とせるようになっていて、掻き落とされたトナーが転写ベルトクリーナ容器12に収容される。用紙カセット13は、画像形成装置1に着脱可能に取り付けられ、用紙15が積載される。ホッピングローラ14は、用紙15を用紙カセット13から搬送する。レジストローラ16及び17は、用紙15を転写ベルト8に所定のタイミングで搬送する。定着器18は、用紙15のトナー像を熱と加圧によって定着する。用紙ガイド19は、用紙15を排紙トレー20にフェースダウンで排出する。   The transfer belt cleaning blade 11 can scrape off the toner on the transfer belt 8, and the toner thus scraped off is accommodated in the transfer belt cleaner container 12. The paper cassette 13 is detachably attached to the image forming apparatus 1 and loaded with paper 15. The hopping roller 14 conveys the paper 15 from the paper cassette 13. The registration rollers 16 and 17 convey the paper 15 to the transfer belt 8 at a predetermined timing. The fixing device 18 fixes the toner image on the paper 15 by heat and pressure. The paper guide 19 discharges the paper 15 to the paper discharge tray 20 face down.

レジストローラ16,17の近傍には、用紙検出センサ40が設けられている。この用紙検出センサ40は、接触又は非接触で用紙15の通過を検出するものであり、このセンサ位置から転写ニップまでの距離と用紙搬送スピードの関係から求まる時間より、転写ローラ5K,5Y,5M,5Cが転写を行う時の高圧電源装置1による転写バイアス印加タイミングを決定する。 A sheet detection sensor 40 is provided in the vicinity of the registration rollers 16 and 17. This paper detection sensor 40 detects the passage of the paper 15 in contact or non-contact, and the transfer rollers 5K, 5Y, and 5M are determined from the time determined from the relationship between the distance from the sensor position to the transfer nip and the paper conveyance speed. , 5C determine the transfer bias application timing by the high-voltage power supply device 1 when the transfer is performed.

図4は、図3の画像形成装置1における制御回路の構成を示すブロック図である。
この制御回路は、ホストインタフェース部50を有し、このホストインタフェース部50がコマンド/画像処理部51に対してデータを送受信する。コマンド画像処理部51は、LEDヘッドインタフェース部52に対して画像データを出力する。LEDへツドインタフエース部52は、プリンタエンジン制御部53によってヘッド駆動パルス等が制御され、LEDヘッド3K,3Y,3M,3Cを発光させる。
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the control circuit in the image forming apparatus 1 of FIG.
The control circuit includes a host interface unit 50, and the host interface unit 50 transmits and receives data to and from the command / image processing unit 51. The command image processing unit 51 outputs image data to the LED head interface unit 52. The LED head interface unit 52 is controlled by the printer engine control unit 53 for head drive pulses and the like, and causes the LED heads 3K, 3Y, 3M, and 3C to emit light.

プリンタエンジン制御部53は、用紙検出センサ40からの検出信号等を受信し、高圧制御部60に対して帯電バイアス、現像バイアス、転写バイアス等の制御値を送る。高圧制御部60は、帯電バイアス発生部101と、現像バイアス発生部102と、転写バイアス発生部103とに信号を送る。帯電バイアス発生部101、及び現像バイアス発生部102は、ブラック現像器2K、イエロー現像器2Y、マゼンタ現像器2M、及びシアン現像器2Cの各帯電ローラ36K,36Y,36M,36C及び各現像ローラ34K,34Y,34M,34Cに対してバイアスを印加する。高圧制御部60内の制御部及び転写バイアス発生部103により、本発明の実施例1の高圧電源装置70が構成されている。 The printer engine control unit 53 receives a detection signal from the paper detection sensor 40 and sends control values such as a charging bias, a developing bias, and a transfer bias to the high voltage control unit 60. The high voltage controller 60 sends signals to the charging bias generator 101, the development bias generator 102, and the transfer bias generator 103. The charging bias generating unit 101 and the developing bias generating unit 102 include the charging rollers 36K, 36Y, 36M, and 36C and the developing rollers 34K of the black developing unit 2K, the yellow developing unit 2Y, the magenta developing unit 2M, and the cyan developing unit 2C. , 34Y, 34M, and 34C are biased. The control unit in the high-voltage control unit 60 and the transfer bias generation unit 103 constitute the high-voltage power supply device 70 according to the first embodiment of the present invention.

プリンタエンジン制御部53は、ホッピングモータ54、レジストモータ55、ベルトモータ56、定着器ヒータモータ57、及び各色のドラムモータ58K,58Y,58M,58Cを所定のタイミングで駆動する。定着器ヒータ59は、サーミスタ65の検出値に応じてプリンタエンジン制御部53によって温度制御される。 The printer engine control unit 53 drives the hopping motor 54, registration motor 55, belt motor 56, fixing device heater motor 57, and drum motors 58K, 58Y, 58M, and 58C for each color at predetermined timings. The temperature of the fixing device heater 59 is controlled by the printer engine control unit 53 in accordance with the detection value of the thermistor 65.

(高圧電源装置の構成)
図1は、本発明の実施例1における高圧電源装置70の概略を示すブロック図である。
(Configuration of high-voltage power supply)
FIG. 1 is a block diagram showing an outline of a high-voltage power supply device 70 in Embodiment 1 of the present invention.

この高圧電源装置70は、図4中の高圧制御部60内の制御部及び転写バイアス発生部103により構成され、各色の転写ローラ5(=5K,5Y,5M,5C)毎に設けられている。各色の高圧電源装置70は、同一の回路構成であるので、以下、1回路のみ説明する。   The high-voltage power supply device 70 includes a control unit in the high-voltage control unit 60 and the transfer bias generation unit 103 in FIG. 4, and is provided for each color transfer roller 5 (= 5K, 5Y, 5M, 5C). . Since each color high-voltage power supply 70 has the same circuit configuration, only one circuit will be described below.

高圧電源装置70は、プリンタエンジン制御部53から出力される制御信号(例えば、リセット信号RESETと、オン信号ON、及び高圧DC電圧の出力電圧の目標値を、例えば、デジタル値8ビット(bit)で設定する目標値設定信号DATA)を入力し、高圧DC電圧S76を生成して転写ローラ5である負荷ZLへ供給する装置である。   The high-voltage power supply device 70 outputs a control signal output from the printer engine control unit 53 (for example, a reset signal RESET, an ON signal ON, and a target value of the output voltage of the high-voltage DC voltage, for example, a digital value of 8 bits (bit). Is input to the load ZL, which is the transfer roller 5, by generating the high voltage DC voltage S76.

プリンタエンジン制御部53は、目標値設定信号DATAを出力するための目標値設定手段53aを有し、複数の出力端子OUT2,OUT3,OUT4から、それぞれリセット信号RESET、オン信号ON、目標値設定信号DATAを、高圧電源装置70内の制御部72へ出力する機能を有している。   The printer engine control unit 53 includes target value setting means 53a for outputting a target value setting signal DATA, and a reset signal RESET, an ON signal ON, and a target value setting signal from a plurality of output terminals OUT2, OUT3, and OUT4, respectively. It has a function of outputting DATA to the control unit 72 in the high-voltage power supply device 70.

高圧電源装置70は、一定周波数(例えば、50MHz)の基準クロック(以下単に「クロック」という。)S71を発生する発振器71を有し、このクロックS71が、制御部72へ供給されている。   The high-voltage power supply device 70 includes an oscillator 71 that generates a reference clock (hereinafter simply referred to as “clock”) S71 having a constant frequency (for example, 50 MHz), and the clock S71 is supplied to the control unit 72.

制御部72は、50MHzのクロックS71に同期して動作し、プリンタエンジン制御部53から供給されるリセット信号RESET、オン信号ON、目標値設定信号DATAに基づき、発振器71から供給されるクロックS71を分周して、制御信号である圧電トランス駆動パルス(以下単に「駆動パルス」という。)S72を出力する回路である。制御部72は、クロックS71を入力する入力端子CLK_IN、低圧DC電圧S77を入力する入力端子IN1、リセット信号RESETを入力する入力端子IN2、オン信号ONを入力する入力端子IN3、目標値設定信号DATAを入力する入力端子IN4、及び駆動パルスS72を出力する出力端子OUT1を有している。   The control unit 72 operates in synchronization with the 50 MHz clock S71, and generates the clock S71 supplied from the oscillator 71 based on the reset signal RESET, the ON signal ON, and the target value setting signal DATA supplied from the printer engine control unit 53. This circuit divides the frequency and outputs a piezoelectric transformer drive pulse (hereinafter simply referred to as “drive pulse”) S72 as a control signal. The control unit 72 includes an input terminal CLK_IN for inputting a clock S71, an input terminal IN1 for inputting a low voltage DC voltage S77, an input terminal IN2 for inputting a reset signal RESET, an input terminal IN3 for inputting an ON signal ON, and a target value setting signal DATA. Input terminal IN4 and an output terminal OUT1 for outputting a drive pulse S72.

この制御部72では、入力されるリセット信号RESETにより、設定が初期化され、入力されるオン信号ONにより、出力端子OUT1から出力される駆動パルスS72のオン/オフが制御される。   In the controller 72, the setting is initialized by the input reset signal RESET, and the on / off of the drive pulse S72 output from the output terminal OUT1 is controlled by the input on signal ON.

なお、入力端子IN2において、リセット信号RESETの入力に代えて、リセット信号RESETとオン信号ONとを組合せた信号を入力することにより、入力端子IN3へのオン信号ONの入力を省略することも可能である。又、本実施例1では、プリンタエンジン制御部53内に8bitの目標値設定手段53aを設けているが、制御部72側に目標値設定手段53aを設け、その目標値設定信号DATAを制御部72の内部信号とすることも可能である。   In addition, instead of inputting the reset signal RESET at the input terminal IN2, it is also possible to omit the input of the ON signal ON to the input terminal IN3 by inputting a signal combining the reset signal RESET and the ON signal ON. It is. In the first embodiment, the 8-bit target value setting unit 53a is provided in the printer engine control unit 53. However, the target value setting unit 53a is provided on the control unit 72 side, and the target value setting signal DATA is transmitted to the control unit. It is also possible to use 72 internal signals.

制御部72は、例えば、特定の用途向けに複数機能の回路を1つにまとめた集積回路であるエーシック(Application Specific Integrated Circuit;ASIC)、中央処理装置(CPU)を内蔵したマイクロプロセッサ、あるいは、ユーザが独自の論理回路を書き込むことができるゲートアレイの一種であるフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(Field Programmable Gate Array;FPGA)等により構成されている。 The control unit 72 is, for example, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit ; ASIC ) that is an integrated circuit in which a plurality of functional circuits are integrated into one for a specific application, a microprocessor with a central processing unit ( CPU ), or It is configured by a field programmable gate array ( FPGA ), which is a kind of gate array into which a user can write a unique logic circuit.

制御部72の出力端子OUT1と、DC24Vを出力するDC電源73とには、スイッチング手段(例えば、圧電トランス駆動回路)74が接続されている。圧電トランス駆動回路74は、スイッチング素子を用いて高圧パルス信号S74を出力する回路であり、この出力側に圧電トランス75が接続されている。圧電トランス75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高圧AC電圧S75を出力するトランスであり、この出力側に整流手段(例えば、整流回路)76が接続されている。 Switching means (for example, a piezoelectric transformer drive circuit) 74 is connected to the output terminal OUT1 of the controller 72 and the DC power source 73 that outputs DC 24V. The piezoelectric transformer drive circuit 74 is a circuit that outputs a high-voltage pulse signal S74 using a switching element, and a piezoelectric transformer 75 is connected to the output side. The piezoelectric transformer 75 performs a boosting use to drive voltage a resonance phenomenon of a piezoelectric vibrator such as ceramics, a transformer for outputting a high AC voltage S75, rectifying means to the output side (e.g., rectifier circuit) 76 It is connected.

整流回路76は、圧電トランス75から出力された高圧AC電圧S75を高圧DC電圧S76に変換して負荷ZLへ供給する回路であり、この出力側に出力電圧変換手段77が接続されている。   The rectifier circuit 76 is a circuit that converts the high-voltage AC voltage S75 output from the piezoelectric transformer 75 into a high-voltage DC voltage S76 and supplies it to the load ZL, and an output voltage conversion means 77 is connected to this output side.

出力電圧変換手段77は、高電DC電圧S76を低圧DC電圧S77に変換する回路であり、この低圧DC電圧S77は、制御部72内のアナログデジタルコンバータ(以下「ADC」という。)72bに供給されている。 The output voltage conversion means 77 is a circuit that converts the high-voltage DC voltage S76 into a low-voltage DC voltage S77. The low-voltage DC voltage S77 is supplied to an analog-digital converter (hereinafter referred to as “ADC”) 72b in the control unit 72. Has been.

なお、図1の高圧電源装置70は、各色の転写ローラ5(=5K,5Y,5M,5C)毎、即ち、チャンネル毎に並置されるが、これらの複数のチャンネルに対して一部を共用する構成にしても良い。例えば、圧電トランス75及び整流回路76等は、複数のチャンネル分必要となるが、発振器71及び制御部72は、1組を共用できる。この場合、制御部72はチャンネル数分の入出力端子を備えることになる。又、制御部72は、高圧電源装置70内に設けられているが、プリンタエンジン制御部53内の大規模集積回路(LSI)中に設けても良い。 1 is arranged in parallel for each color transfer roller 5 (= 5K, 5Y, 5M, 5C), that is, for each channel, but a part is shared by the plurality of channels. You may make it the structure to carry out. For example, the piezoelectric transformer 75 and the rectifier circuit 76 are required for a plurality of channels, but the oscillator 71 and the control unit 72 can share one set. In this case, the control unit 72 includes as many input / output terminals as the number of channels. The control unit 72 is provided in the high-voltage power supply 70, but may be provided in a large-scale integrated circuit ( LSI ) in the printer engine control unit 53.

図2は、図1中の高圧電源装置70における詳細な構成例を示す回路図である。
発振器71は、例えば、水晶発振器であり、電源71aから供給されるDC3.3Vにより動作して発振周波数50MHzのクロックS71を発生する。発振器71は、電源電圧の入力端子VDD、出力イネーブル端子OE、クロック出力端子CLK_OUT、接地端子GNDを有している。クロック出力端子CLK_OUTは、抵抗71bを介して、制御部72の入力端子CLK_INに接続されている。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a detailed configuration example of the high-voltage power supply device 70 in FIG.
The oscillator 71 is, for example, a crystal oscillator, and operates by DC 3.3V supplied from the power supply 71a to generate a clock S71 having an oscillation frequency of 50 MHz. The oscillator 71 has a power supply voltage input terminal VDD, an output enable terminal OE, a clock output terminal CLK_OUT, and a ground terminal GND. The clock output terminal CLK_OUT is connected to the input terminal CLK_IN of the controller 72 via the resistor 71b.

制御部72は、クロックS71に同期して動作し、出力端子OUT1から駆動パルスS72を圧電トランス駆動回路74へ出力する。この圧電トランス駆動回路74には、DC電源73が接続されている。DC電源73は、例えば、図示しない商用電源AC100Vを変圧整流することにより供給されるDC24Vの電源である。   The controller 72 operates in synchronization with the clock S71, and outputs a drive pulse S72 from the output terminal OUT1 to the piezoelectric transformer drive circuit 74. A DC power source 73 is connected to the piezoelectric transformer drive circuit 74. The DC power source 73 is, for example, a DC 24V power source that is supplied by transforming and rectifying a commercial power source AC 100V (not shown).

圧電トランス駆動回路74は、制御部72から入力される駆動パルスS72を分圧する抵抗74a74bと、分圧された駆動パルスS72を入力するスイッチング素子(例えば、NチャンネルパワーMOSFET、以下単に「NMOS」という。)74dと、共振回路を構成するインダクタ74c及びコンデンサ74eと、により構成されている。この圧電トランス駆動回路74では、抵抗74a,74bを介して、NMOS74dのゲートに駆動パルスS72が入力されると、このNMOS74dによりDC電源73のDC24Vがスイッチングされ、これがインダクタ74c及びコンデンサ74eからなる共振回路により共振されてピークがAC100V程度の正弦パルス波の高圧パルス信号S74が出力される構成になっている。 The piezoelectric transformer drive circuit 74 includes resistors 74a and 74b that divide the drive pulse S72 input from the controller 72 , and a switching element (for example, an N-channel power MOSFET, hereinafter simply referred to as “NMOS”) that inputs the divided drive pulse S72. 74d), and an inductor 74c and a capacitor 74e that constitute a resonance circuit. In the piezoelectric transformer drive circuit 74, when the drive pulse S72 is input to the gate of the NMOS 74d via the resistors 74a and 74b, the DC 24V of the DC power source 73 is switched by the NMOS 74d, and this is a resonance composed of the inductor 74c and the capacitor 74e. A high voltage pulse signal S74 having a sine pulse wave having a peak of about AC 100 V is output by being resonated by the circuit.

圧電トランス駆動回路74の共振回路の出力側には、圧電トランス75の入力端子75aが接続され、圧電トランス75の出力端子75bから、NMOS74dのスイッチング周波数に応じて0〜数kVの高圧AC電圧S75が出力される構成になっている。   An input terminal 75a of the piezoelectric transformer 75 is connected to the output side of the resonance circuit of the piezoelectric transformer driving circuit 74. A high-voltage AC voltage S75 of 0 to several kV is output from the output terminal 75b of the piezoelectric transformer 75 according to the switching frequency of the NMOS 74d. Is output.

圧電トランス75の出力端子75bには、整流回路76が接続されている。整流回路76は、圧電トランス75の2次側の出力端子75bから出力された高圧AC電圧S75を高圧DC電圧S76に変換して出力する回路であり、ダイオード76a,76b及びコンデンサ76cにより構成されている。整流回路76の出力側には、抵抗76dを介して負荷ZLである転写ローラ5が接続されると共に、出力電圧変換手段77が接続されている。 A rectifier circuit 76 is connected to the output terminal 75 b of the piezoelectric transformer 75. The rectifier circuit 76 is a circuit that converts the high-voltage AC voltage S75 output from the secondary-side output terminal 75b of the piezoelectric transformer 75 into a high-voltage DC voltage S76, and is configured by diodes 76a and 76b and a capacitor 76c. Yes. The transfer roller 5 as the load ZL is connected to the output side of the rectifier circuit 76 through the resistor 76d, and the output voltage conversion means 77 is connected.

出力電圧変換手段77は、抵抗77a,77b,77c、コンデンサ77dと、演算増幅器(以下「オペアンプ」という。)からなるボルテージフォロア回路77eと、により構成され、高圧DC電圧S76を入力し、低圧DC電圧(例えば、DC3.3V以下の低い電圧)S77を制御部72内のADC72bへ出力するものである。高圧DC電圧S76が抵抗77aの一方の端子に入力されると、抵抗77aと抵抗77bとで分圧された分圧DC電圧が抵抗77cの一方の端子に入力され、抵抗77cとコンデンサ77dの接続点からリップルが除去されたDC電圧がボルテージフォロア回路77eに入力され、ボルテージフォロア回路77eの出力端子から低圧DC電圧S77が出力される。 The output voltage conversion means 77 is composed of resistors 77a, 77b, 77c, a capacitor 77d, and a voltage follower circuit 77e composed of an operational amplifier (hereinafter referred to as "op-amp"), and receives a high voltage DC voltage S76 and receives a low voltage DC. voltage (for example, the following low voltage DC 3.3V) and outputs the S77 to ADC72b in the control unit 72. When the high-voltage DC voltage S76 is input to one terminal of the resistor 77a, the divided DC voltage divided by the resistor 77a and the resistor 77b is input to one terminal of the resistor 77c, and the connection between the resistor 77c and the capacitor 77d. The DC voltage from which the ripple has been removed from the point is input to the voltage follower circuit 77e, and the low voltage DC voltage S77 is output from the output terminal of the voltage follower circuit 77e.

この出力電圧変換手段77では、例えば、分圧抵抗77aの抵抗値が100MΩ、分圧抵抗77bの抵抗値が33kΩであり、整流回路76から出力される高圧DC電圧S76を約3.3/10000に分圧して低圧DC電圧S77を出力する。   In this output voltage conversion means 77, for example, the resistance value of the voltage dividing resistor 77a is 100 MΩ, the resistance value of the voltage dividing resistor 77b is 33 kΩ, and the high voltage DC voltage S76 output from the rectifier circuit 76 is about 3.3 / 10000. The low voltage DC voltage S77 is output.

オペアンプ77eには、DC電源73からDC24Vが印加され、このオペアンプ77eからなるボルテージフォロア回路の出力する低圧DC電圧S77は、制御部72内のADC72bに供給されようになっている。 The operational amplifier 77e, is DC24V is applied from the DC power supply 73, low DC voltages S77 to output of the voltage follower circuit comprising the operational amplifier 77e is adapted to Ru is supplied to the ADC 72b in the control unit 72.

(高圧電源装置内の制御部の構成)
図5は、図2中の制御部72の構成を示すブロック成図である。
(Configuration of control unit in high-voltage power supply)
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the control unit 72 in FIG.

ADC72bは、出力電圧変換手段77から入力されるアナログの低圧DC電圧S77をデジタル信号の12bit値に変換して演算器82、比較器86及び比較器94へ出力する。演算器82は、ADC72bから出力された12bit値と、目標値設定信号DADAの目標値8bit値とが入力され、所定の処理を行い、5bit値をテーブルレジスタ83へ出力する。 The ADC 72 b converts the analog low-voltage DC voltage S 77 input from the output voltage conversion unit 77 into a 12-bit value of a digital signal and outputs the digital signal to the calculator 82, the comparator 86, and the comparator 94. The calculator 82 receives the 12-bit value output from the ADC 72b and the target value 8bit value of the target value setting signal DADA, performs a predetermined process, and outputs a 5-bit value to the table register 83.

テーブルレジスタ83は、演算器82から入力される5bit値に対応する8bit値を乗算器85へ出力する機能を有している。テーブルレジスタ83の近傍に設けられたテーブルレジスタ84は、入力される7bit値に対応する8bit値を乗算器85へ出力する機能を有している。   The table register 83 has a function of outputting an 8-bit value corresponding to the 5-bit value input from the computing unit 82 to the multiplier 85. The table register 84 provided in the vicinity of the table register 83 has a function of outputting an 8-bit value corresponding to the input 7-bit value to the multiplier 85.

乗算器85は、テーブルレジスタ83から入力される8bit値とテーブルレジスタ84から入力される8bit値とを乗算して、16bit値を生成し、演算器91へ供給する。   The multiplier 85 multiplies the 8-bit value input from the table register 83 and the 8-bit value input from the table register 84 to generate a 16-bit value, and supplies it to the computing unit 91.

比較器86は、ADC72bの出力する12bit値のうちの上位8bitと、目標値設定信号DATAの8bitとを入力し、両入力値の関係により、Hレベル又はLレベルを演算器91へ出力する。   The comparator 86 receives the upper 8 bits of the 12-bit value output from the ADC 72b and the 8 bits of the target value setting signal DATA, and outputs the H level or the L level to the calculator 91 depending on the relationship between both input values.

周期値レジスタ87は、パルス周期値を保持するレジスタであり、13bit値の周期値をタイマ88に設定する。タイマ88は、設定された13bit値の周期値を減算し、タイマ88のカウント値が0となる毎に立ち上がる信号をADC81及び演算器91へ出力する。   The period value register 87 is a register for holding a pulse period value, and sets a 13-bit value period value in the timer 88. The timer 88 subtracts the set 13-bit value period value and outputs a signal that rises every time the count value of the timer 88 becomes 0 to the ADC 81 and the arithmetic unit 91.

カウンタ下限値レジスタ89及びカウンタ上限値レジスタ90は、分周比値設定下限値及び分周比値設定上限値を、それぞれ保持するレジスタであり、カウンタ下限値レジスタ89及びカウンタ上限値レジスタ90は、それぞれ9bit値の分周比値設定下限値及び分周比値設定上限値を演算器91へ出力するように構成されている。   The counter lower limit register 89 and the counter upper limit register 90 are registers that respectively hold the division ratio value setting lower limit value and the division ratio value setting upper limit value. The counter lower limit value register 89 and the counter upper limit value register 90 are Each of the 9-bit value division ratio value setting lower limit value and the division ratio value setting upper limit value is configured to be output to the calculator 91.

演算器91は、乗算器85、タイマ88、比較器86、カウンタ下限値レジスタ89及びカウンタ上限値レジスタ90から入力される信号に応じて19bitレジスタ92の値を演算更新するものである。   The calculator 91 calculates and updates the value of the 19-bit register 92 in accordance with signals input from the multiplier 85, the timer 88, the comparator 86, the counter lower limit register 89, and the counter upper limit register 90.

19bitレジスタ92は、上位9bitが分周比値整数部、下位10bitが小数部である19bitのレジスタであり、19bit値を演算器91に出力すると共に上位9bitで構成される分周比の整数部のうちの下位7bit値をテーブルレジスタ84に出力する。19bitレジスタ92は、演算器91が演算更新した19bit値を所定のタイミングで受け取り、演算更新された19bit値を演算器96に出力する。   The 19-bit register 92 is a 19-bit register in which the upper 9 bits are the division ratio value integer part and the lower 10 bits are the fractional part. The lower 7-bit value is output to the table register 84. The 19-bit register 92 receives the 19-bit value updated by the calculator 91 at a predetermined timing, and outputs the updated 19-bit value to the calculator 96.

演算器93は、オン信号ONの立ち上がりエッジで入力された目標値8bit値にその入力値の1/16の値を加算した8bit値を比較器94へ出力する。入力値に入力値の1/16の値を加算する演算は、目標値に応じた閾値を設定することに相当する。   The calculator 93 outputs to the comparator 94 an 8-bit value obtained by adding 1/16 of the input value to the target value 8-bit value input at the rising edge of the ON signal ON. The calculation of adding 1/16 of the input value to the input value is equivalent to setting a threshold corresponding to the target value.

比較器94は、オン信号ONの入力がHレベルの期間に、ADC72bが出力する12bit値の上位8bit値と演算器93が出力する8bit値とを比較し、その結果に基づきHレベル又はLレベルの出力を補正値レジスタ95へ出力する。   The comparator 94 compares the upper 8-bit value of the 12-bit value output from the ADC 72b with the 8-bit value output from the calculator 93 during the period when the input of the ON signal ON is at the H level, and based on the result, compares the H level or the L level. Is output to the correction value register 95.

補正値レジスタ95は、19bitレジスタ92の値を補正するレジスタであり、比較器94から入力されるHレベル又はLレベルの信号とオン信号ONとに基づき8bit値を演算器96へ出力する。   The correction value register 95 is a register that corrects the value of the 19-bit register 92, and outputs an 8-bit value to the arithmetic unit 96 based on the H level or L level signal input from the comparator 94 and the ON signal ON.

演算器96は、19bitレジスタ92が出力する演算更新された19bit値と補正値レジスタ92が出力する8bit値を入力し、上位9bit値を1加算器(+1)97及び分周セレクタ98へ出力すると共に、下位10bit(bit9〜0)値を誤差保持レジスタ99へ出力する。   The arithmetic unit 96 inputs the 19-bit value updated by the operation output from the 19-bit register 92 and the 8-bit value output from the correction value register 92, and outputs the upper 9-bit value to the 1 adder (+1) 97 and the frequency divider selector 98. At the same time, the lower 10 bits (bits 9 to 0) are output to the error holding register 99.

誤差保持レジスタ99は、分周パルス信号の立ち上がりエッジに同期して、演算器96が出力する10bit値を加算して、桁上がりが生じた場合、分周セレクタ98へHレベルを出力する。   The error holding register 99 adds the 10-bit value output from the arithmetic unit 96 in synchronization with the rising edge of the divided pulse signal, and outputs an H level to the frequency dividing selector 98 when a carry occurs.

1加算器(+1)97は、演算器96から入力される上位9bit値に1を加算した9bit値を分周セレクタ98へ出力する。分周セレクタ98は、誤差保持レジスタ99からの入力信号に基づき、演算器96から入力される9bit値と1加算器(+1)97から入力される9bit値のうちの一方の9bit値の分周比値を分周器100へ出力する。 The 1 adder (+1) 97 outputs a 9-bit value obtained by adding 1 to the upper 9-bit value input from the computing unit 96 to the frequency divider selector 98. Dividing selector 98, based on the input signal from the error holding register 99, division of one 9bit value among the 9bit value input from 9bit value and 1 adder (+1) 97 which is inputted from the arithmetic unit 96 The ratio value is output to the frequency divider 100.

分周器100は、入力された9bit値の周期の分周パルス信号を誤差保持レジスタ99及び出力セレクタ101へ出力する。出力セレクタ101は、オン信号ONがHレベルのとき、分周器100の出力する分周パルス信号を出力し、オン信号ONがLレベルのと、Lレベルを出力する。図5において、破線で囲まれた19bitレジスタ92、演算器96、1加算器(+1)97、分周セレクタ98、誤差保持レジスタ99、分周器100、及び出力セレクタ101から構成される部分は、分周比値を生成し駆動パルスを出力する分周比値設定手段としての分周比2値化処理部102である。 The frequency divider 100 outputs the input frequency division pulse signal having a 9-bit value period to the error holding register 99 and the output selector 101. The output selector 101 outputs the divided pulse signal output from the frequency divider 100 when the ON signal ON is at the H level, and outputs the L level when the ON signal ON is at the L level. In FIG. 5, a part constituted by a 19-bit register 92, an arithmetic unit 96, an adder (+1) 97, a frequency divider selector 98, an error holding register 99, a frequency divider 100, and an output selector 101 surrounded by a broken line is shown in FIG. The frequency division ratio binarization processing unit 102 is a frequency division ratio value setting unit that generates a frequency division ratio value and outputs a drive pulse.

図6は、図5中のテーブルレジスタ83の例を示す図である。
テーブルレジスタ83は、演算器82から入力される5bit値に対応する8bit値を格納し、演算器82から入力される5bit値に対応する8bit値を読み出して乗算器85へ出力する。図6において、テーブルレジスタ83は、例えば、入力5bit値が0Bhexであれば、06hexの8bit値を出力する。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the table register 83 in FIG.
The table register 83 stores an 8-bit value corresponding to the 5-bit value input from the arithmetic unit 82, reads the 8-bit value corresponding to the 5-bit value input from the arithmetic unit 82, and outputs it to the multiplier 85. In FIG. 6, for example, if the input 5-bit value is 0 Bhex, the table register 83 outputs an 8-bit value of 06 hex.

図7は、図5中のテーブルレジスタ84の例を示す図である。
テーブルレジスタ84は、入力される7bit値を8bit値に変換し、乗算器85へ出力する。テーブルレジスタ84は、00hex〜7Fhexの範囲の入力値7bitに対し、対応する出力値8bit、分周比整数部が格納されている。例えば、入力値7bitが0Bhexであれば、出力値8bitとして54hexを出力する。分周比整数部は、9bitから構成され、分周比整数部9bitの中の上位2bitは、常に“1”“1”であり、分周比整数部9bit中の下位7bitは、入力値7bitに相当する。
FIG. 7 is a diagram showing an example of the table register 84 in FIG.
The table register 84 converts the inputted 7-bit value into an 8-bit value and outputs the converted value to the multiplier 85. The table register 84 stores an output value 8 bits and a division ratio integer part corresponding to an input value 7 bits in the range of 00 hex to 7 Fhex. For example, if the input value 7 bits is 0 Bhex, 54 hex is output as the output value 8 bits. The division ratio integer part is composed of 9 bits, the upper 2 bits in the division ratio integer part 9 bits are always “1” and “1”, and the lower 7 bits in the division ratio integer part 9 bits are the input value 7 bits. It corresponds to.

なお、図5における、分周器100及び制御部72の構成からADC72bと分周器100を除いた部分が、図2における、分周手段72a及び分周比値制御手段72cに相当する。   In FIG. 5, the parts excluding the ADC 72b and the frequency divider 100 from the configuration of the frequency divider 100 and the control unit 72 correspond to the frequency dividing means 72a and the frequency division ratio value control means 72c in FIG.

(画像形成装置の全体の動作)
図3及び図4において、画像形成装置1は、図示しない外部機器からホストインタフェース部50を介してPDL(Page Description Language、ページ記述言語)等で記述された印刷データが入力されると、この印刷データは、コマンド/画像処理部51によってビットマップデータ(画像データ)に変換され、LEDヘッドインタフェース部52及びプリンタエンジン制御部53へ送られる。プリンタエンジン制御部53により、サーミスタ65の検知値に応じて定着器18内のヒータ59が制御され、定着器18内の熱定着ローラが所定の温度になり、印字動作が開始される。
(Overall operation of image forming apparatus)
3 and 4, when image data described in PDL (Page Description Language) or the like is input from an external device (not shown) via the host interface unit 50, the image forming apparatus 1 performs this printing. The data is converted into bitmap data (image data) by the command / image processing unit 51 and sent to the LED head interface unit 52 and the printer engine control unit 53. The printer engine control unit 53 controls the heater 59 in the fixing unit 18 according to the detection value of the thermistor 65, the heat fixing roller in the fixing unit 18 reaches a predetermined temperature, and the printing operation is started.

給紙カセット13にセットされた用紙15は、ホッピングローラ14で給紙される。以降説明する画像形成動作に同期したタイミングで、レジストローラ16,17によって用紙15が転写ベルト8上に搬送される。各色の現像器2K,2Y,2M,2Cにおいて、電子写真プロセスにより、各感光体ドラム32K,32Y,32M,32Cにトナー像が形成される。この時、前記ビットマップデータに応じて各LEDヘッド3K,3M、3Y,3Cが点灯される。各色の現像器2K,2Y,2M,2Cによって現像されたトナー像は、高圧電源装置70から各転写ローラ5K,5Y,5M,5Cに印加された高電圧のDCバイアスにより、転写ベルト8上を搬送される用紙15に転写される。用紙15に4色のトナー像が転写された後、定着器18によって定着されて排紙される。 The paper 15 set in the paper feed cassette 13 is fed by the hopping roller 14. The sheet 15 is conveyed onto the transfer belt 8 by the registration rollers 16 and 17 at a timing synchronized with the image forming operation described below. In the developing devices 2K, 2Y, 2M, and 2C for the respective colors, toner images are formed on the photosensitive drums 32K, 32Y, 32M, and 32C by an electrophotographic process. At this time, the LED heads 3K, 3M, 3Y, and 3C are turned on according to the bitmap data. Each color developing unit 2K, 2Y, 2M, toner image developed by 2C is high-voltage power supply apparatus each transfer roller 5K from 70, 5Y, 5M, the DC bias of the high voltage applied to 5C, the upper transfer belt 8 It is transferred to the conveyed paper 15. After the four color toner images are transferred to the paper 15, they are fixed by the fixing device 18 and discharged.

(高圧電源装置の動作)
図1に基づき、高圧電源装置70の動作を説明する。
(Operation of high-voltage power supply)
The operation of the high-voltage power supply device 70 will be described with reference to FIG.

本実施例1においては、4出力の転写高圧電源装置であるが、4出力は同構成となるので、1出力のみ説明する。   In the first embodiment, a four-output transfer high-voltage power supply device is used. Since four outputs have the same configuration, only one output will be described.

プリンタエンジン制御部53は、リセット信号RESETをLレベルとすると、制御部72内部のレジスタ等の設定が初期化される。次にプリンタエンジン制御部53は、目標設定信号DATAを制御部72へ出力する。目標設定信号DATAの8bitデジタル値は、00〜FFhexの範囲であり、このデジタル値の範囲は、出力電圧0V〜10kVの範囲に対応する。 When the reset signal RESET is set to L level, the printer engine control unit 53 initializes the settings of the registers and the like in the control unit 72. Next, the printer engine control unit 53 outputs a target value setting signal DATA to the control unit 72. The 8-bit digital value of the target value setting signal DATA is in the range of 00 to FFhex, and this digital value range corresponds to the output voltage range of 0V to 10 kV.

プリンタエンジン制御部53は、所定のタイミングで、図3における用紙15が各転写ローラ5K,5Y,5M,5Cと各感光体ドラム32K,32Y,32M,32Cとの間にある間、オン信号ONをHレベルにする。用紙15の有無については、用紙検出センサ40で検出タイミングから紙搬送スピードに対応した所定時間を計測して認識する。   The printer engine control unit 53 turns on the ON signal while the sheet 15 in FIG. 3 is between the transfer rollers 5K, 5Y, 5M, and 5C and the photosensitive drums 32K, 32Y, 32M, and 32C at a predetermined timing. To H level. The presence or absence of the paper 15 is recognized by measuring a predetermined time corresponding to the paper transport speed from the detection timing by the paper detection sensor 40.

制御部72は、オン信号ONがHレベルになると、出力端子OUT1から、直ちに、駆動パルスS72を出力する。   When the ON signal ON becomes H level, the control unit 72 immediately outputs the drive pulse S72 from the output terminal OUT1.

圧電トランス駆動回路74は、制御部72から入力される駆動パルスS72によりDC電源73のDC24Vをスイッチングし、圧電トランス75の入力端子75aに半波正弦波の電圧を印加する。これにより、圧電トランス75の出力端子75bから、正弦波の高圧AC電圧S75が出力される。   The piezoelectric transformer driving circuit 74 switches DC24V of the DC power source 73 by the driving pulse S72 input from the control unit 72, and applies a half-wave sine wave voltage to the input terminal 75a of the piezoelectric transformer 75. As a result, a sine wave high-voltage AC voltage S75 is output from the output terminal 75b of the piezoelectric transformer 75.

整流回路76は、高圧AC電圧S75を平滑整流し、出力負荷ZL、即ち、転写ローラ5K,5Y,5M,5Cの軸に高圧DC電圧S76を印加する。出力電圧変換手段77は、高圧DC電圧S76を0〜3.3Vの範囲の低圧DC電圧S77に分圧変換し、この低圧DC電圧S77を制御部72のADC72bへ入力端子IN1を介して供給する。   The rectifier circuit 76 smoothes and rectifies the high-voltage AC voltage S75, and applies the high-voltage DC voltage S76 to the output load ZL, that is, the shafts of the transfer rollers 5K, 5Y, 5M, and 5C. The output voltage conversion unit 77 converts the high voltage DC voltage S76 into a low voltage DC voltage S77 in the range of 0 to 3.3 V, and supplies the low voltage DC voltage S77 to the ADC 72b of the control unit 72 via the input terminal IN1. .

制御部72内の分周比値制御手段72cは、目標値設定信号DATAの8bitのデジタル値とADC72bの変換値上位8bit値とが等しくなるように、駆動パルスS72の周波数を制御する。   The frequency division ratio value control means 72c in the control unit 72 controls the frequency of the drive pulse S72 so that the 8-bit digital value of the target value setting signal DATA is equal to the upper 8-bit value of the converted value of the ADC 72b.

図2に基づき、高圧電源装置70の回路の動作を詳細に説明する。
水晶発振器71は、入力端子VDD及び出力イネーブル端子OEに3.3Vが入力されると発振し、クロック出力端子CLK_OUTから50MHzのクロックS71を出力する。クロックS71は抵抗71bを介して制御部72の入力端子CLK_INに入力される。
制御部72は、クロックS71に同期して動作し、50MHzを分周した30%オンデューティの駆動パルスS72を出力端子OUT1から出力する。出力された駆動パルスS72は、NMOS74dのゲートに入力され、インダクタ74cを介してDC電源73のDC24Vがスイッチングされる。インダクタンス74cとコンデンサ74eと圧電トランス75とにより構成される共振回路により、圧電トランス75の入力端子75aに半波正弦波電圧が印加される。これにより、圧電トランス75の出力端子75bから、NMOS74dのスイッチング周波数に応じた高圧AC電圧S75が出力される。高圧AC電圧S75は、整流回路76のダイオード76a76b及びコンデンサ76cにより、整流平滑され、高圧DC電圧S76を抵抗76d及び出力電圧変換手段77へ出力する。
Based on FIG. 2, the operation of the circuit of the high-voltage power supply 70 will be described in detail.
The crystal oscillator 71 oscillates when 3.3 V is input to the input terminal VDD and the output enable terminal OE, and outputs a 50 MHz clock S71 from the clock output terminal CLK_OUT. The clock S71 is input to the input terminal CLK_IN of the control unit 72 via the resistor 71b.
The control unit 72 operates in synchronization with the clock S71, and outputs a drive pulse S72 with a 30% on duty obtained by dividing 50 MHz from the output terminal OUT1. The output drive pulse S72 is input to the gate of the NMOS 74d, and the DC 24V of the DC power source 73 is switched through the inductor 74c. A half-wave sine wave voltage is applied to the input terminal 75a of the piezoelectric transformer 75 by a resonance circuit including the inductance 74c, the capacitor 74e, and the piezoelectric transformer 75. As a result, a high- voltage AC voltage S75 corresponding to the switching frequency of the NMOS 74d is output from the output terminal 75b of the piezoelectric transformer 75 . The high voltage AC voltage S75 is rectified and smoothed by the diodes 76a and 76b and the capacitor 76c of the rectifier circuit 76, and outputs the high voltage DC voltage S76 to the resistor 76d and the output voltage conversion means 77.

出力電圧変換手段77へ入力された高圧DC電圧S76は、抵抗値100MΩの抵抗77aと抵抗値33kΩの抵抗77bにより、約3.3/100000に分圧され、抵抗77cとコンデンサ77dによるRCフィルタによりリップルが除去され、オペアンプ77eによりインピーダンス変換され、制御部72の入力端子IN1を介して、ADC72bへ入力される。   The high-voltage DC voltage S76 input to the output voltage converting means 77 is divided into about 3.3 / 100000 by a resistor 77a having a resistance value of 100 MΩ and a resistor 77b having a resistance value of 33 kΩ, and is subjected to an RC filter by a resistor 77c and a capacitor 77d. The ripple is removed, the impedance is converted by the operational amplifier 77e, and the converted signal is input to the ADC 72b via the input terminal IN1 of the control unit 72.

又、高圧DC電圧S76は、抵抗76dを介して負荷ZLにバイアスを印加する。この時、制御部72は、130.21kHz、即ち、50MHzの384(180hex)分周から駆動を開始する。ADC72bの検出値が、目標値設定信号DATAの8bitデジタル値未満の間は、駆動周波数を下げて行く。目標電圧に到達すると交互に駆動周波数の増減が行われることになるが、制御遅延があるため、ほぼ一定の平均駆動周波数に制御され、高圧DC電圧S76は、定電圧で安定する。   The high voltage DC voltage S76 applies a bias to the load ZL via the resistor 76d. At this time, the controller 72 starts driving from a frequency of 384 (180 hex) at 130.21 kHz, that is, 50 MHz. While the detection value of the ADC 72b is less than the 8-bit digital value of the target value setting signal DATA, the drive frequency is lowered. When the target voltage is reached, the drive frequency is increased or decreased alternately. However, since there is a control delay, the drive voltage is controlled to a substantially constant average drive frequency, and the high-voltage DC voltage S76 is stabilized at a constant voltage.

(高圧電源装置内の制御部の動作)
図5に基づき、高圧電源装置70内の制御部72の動作を説明する。
(Operation of control unit in high-voltage power supply)
Based on FIG. 5, the operation of the control unit 72 in the high-voltage power supply 70 will be described.

周期値レジスタ87で、13bitの1B58hex、7000が設定される。タイマ88は、周期値レジスタ87により設定された値7000を50MHzのクロックS71で、値が0になるまでカウントダウンし、カウント値が0になるとまた7000に設定され、タイマ88のカウント値が0となる毎に、立ち上がる140μsecの周期の信号をADC71b及び演算器91に出力する。   In the period value register 87, 13 bits of 1B58 hex and 7000 are set. The timer 88 counts down the value 7000 set by the period value register 87 with the clock S71 of 50 MHz until the value becomes 0, and when the count value becomes 0, it is set to 7000 again, and the count value of the timer 88 becomes 0. Every time, a signal having a period of 140 μsec that rises is output to the ADC 71b and the calculator 91.

ADC72bは、低圧DC電圧S77をタイマ88が出力する信号のタイミングでAD変換して、その結果の12bit値を演算器82及び比較器86へ出力する。   The ADC 72b AD-converts the low-voltage DC voltage S77 at the timing of the signal output from the timer 88, and outputs the resulting 12-bit value to the calculator 82 and the comparator 86.

図8は、図5中の演算器82における処理の流れを示すフローチャートである。
ステップS1において、演算器82の処理が開始されると、ステップS2へ進む。ステップS2において、8bitの目標設定値が00hexか否かの判定がされ、目標設定値が00hexであれば、ステップS3へ進み、目標設定値が00hexでなければ、ステップS4へ進む。
FIG. 8 is a flowchart showing the flow of processing in the computing unit 82 in FIG.
In step S1, when the processing of the calculator 82 is started, the process proceeds to step S2. In step S2, it is determined whether or not the 8-bit target set value is 00 hex. If the target set value is 00 hex, the process proceeds to step S3. If the target set value is not 00 hex, the process proceeds to step S4.

ステップS3において、ADC72bの検出値が020hex以上か否かの判定がされ、ADC71bの検出値が020hex以上であればステップS5へ進み、ADC72bの検出値が020hex未満であればステップS6へ進む。   In step S3, it is determined whether or not the detected value of the ADC 72b is 020 hex or more. If the detected value of the ADC 71b is 020 hex or more, the process proceeds to step S5. If the detected value of the ADC 72b is less than 020 hex, the process proceeds to step S6.

ステップS4において、ADC72bの検出値12bitを目標設定値8bitで除算した値が020hex以上か否かの判定がされ、以上であればステップS7へ進み、未満であればステップS8へ進む。   In step S4, it is determined whether or not a value obtained by dividing the detected value 12 bits of the ADC 72b by the target set value 8 bits is equal to or greater than 020 hex. If so, the process proceeds to step S7, and if smaller, the process proceeds to step S8.

ステップS5において、演算器82の5bitの出力値を1Fhexとし、ステップS9へ進む。ステップS6において、演算器82の5bitの出力値をADC72bの検出値12bitの下位5bitとし、ステップS9へ進む。ステップS7において、演算器82の5bitの出力値を1Fhexとし、ステップS9へ進む。ステップS8において、演算器82の5bitの出力値をADC72bの検出値を目標設定値で除した値とし、ステップS9へ進む。ステップS9において、演算器82の処理を終了する。   In step S5, the 5-bit output value of the calculator 82 is set to 1Fhex, and the process proceeds to step S9. In step S6, the 5-bit output value of the calculator 82 is set to the lower 5 bits of the detection value 12 bits of the ADC 72b, and the process proceeds to step S9. In step S7, the 5-bit output value of the calculator 82 is set to 1Fhex, and the process proceeds to step S9. In step S8, the 5-bit output value of the calculator 82 is set to a value obtained by dividing the detected value of the ADC 72b by the target set value, and the process proceeds to step S9. In step S9, the processing of the calculator 82 is terminated.

図5において、演算器82から出力される5bitの出力値は、テーブルレジスタ83へ入力される。テーブルレジスタ83は、図6に示されたように、5bit値の入力に対応した8bit値を出力する。   In FIG. 5, the 5-bit output value output from the calculator 82 is input to the table register 83. As shown in FIG. 6, the table register 83 outputs an 8-bit value corresponding to a 5-bit value input.

テーブルレジスタ84は、19bitレジスタ92が出力する7bit値(bit16〜bit10)が入力され、図7に示されたように、入力7bit値に対応した出力8bit値を乗算器85へ出力する。乗算器85は、テーブルレジスタ83が出力する8bit値と、テーブルレジスタ84が出力する8bit値と、を乗算して16bit値を演算器91へ出力する。   The table register 84 receives the 7-bit value (bit 16 to bit 10) output from the 19-bit register 92, and outputs an output 8-bit value corresponding to the input 7-bit value to the multiplier 85 as shown in FIG. The multiplier 85 multiplies the 8-bit value output from the table register 83 and the 8-bit value output from the table register 84 and outputs a 16-bit value to the computing unit 91.

比較器86は、オン信号ONのLレベルが入力されているときは、常にLレベルを出力し、オン信号ONのHレベルが入力されている間は、目標値8bitとADC72bの出力する上位8bit値との関係により、下記のようなHレベル又はLレベルを出力する。
目標値8bit値 > ADC72bの出力上位8bit値の場合は、Hレベル
目標値8bit値 ≦ ADC72bの出力上位8bit値の場合は、Lレベル
The comparator 86 always outputs the L level when the L level of the ON signal ON is input, and the upper 8 bits of the target value 8 bits and the ADC 72b output while the H level of the ON signal ON is input. Depending on the value, the following H level or L level is output.
Target value 8bit value> H level when ADC72b output upper 8bit value Target value 8bit value ≤ ADC72b output upper 8bit value L level

図9は、図5中の演算器91における処理の流れを示すフローチャートである。
演算器91は、19bitレジスタ92の値を設定更新する。なお、フローチャートで示しあるが、回路は論理記述言語等により記述されハードウェアにより実現される。
FIG. 9 is a flowchart showing the flow of processing in the arithmetic unit 91 in FIG.
The calculator 91 updates the value of the 19-bit register 92. Although there is shown in the flowchart, the circuit is realized by hardware is described by the logic description language or the like.

ステップS21において、演算器91の処理が開始されると、ステップS22へ進む。ステップS22において、リセット信号RESETの入力により、19bitレジスタ92の上位9bitに、カウンタ下限値レジスタ89に設定された9bit値である180hexをセットし、下位10bitに、000hex、即ち、60000hexをセットし、ステップS23へ進む。   In step S21, when the processing of the calculator 91 is started, the process proceeds to step S22. In step S22, by inputting the reset signal RESET, 180 bits that are 9 bits set in the counter lower limit register 89 are set in the upper 9 bits of the 19-bit register 92, and 000 hex, that is, 60000 hex is set in the lower 10 bits. Proceed to step S23.

ステップS23において、タイマ88の立ち上がりエッジを検出したか否かの判定がされ、タイマ88の立ち上がりエッジを検出したときはステップS24へ進み、タイマ88の立ち上がりエッジが検出されないときは、タイマ88の立ち上がりエッジが検出されるまでステップS23の処理が繰り返される。   In step S23, it is determined whether or not the rising edge of the timer 88 is detected. When the rising edge of the timer 88 is detected, the process proceeds to step S24, and when the rising edge of the timer 88 is not detected, the rising edge of the timer 88 is detected. The process of step S23 is repeated until an edge is detected.

ステップS24において、比較器86の出力信号がHレベルか否かの判定がされ、比較器86の出力信号がHレベルであればステップS25へ進み、比較器86の出力がLレベルであればステップS26へ進む。   In step S24, it is determined whether or not the output signal of the comparator 86 is at the H level. If the output signal of the comparator 86 is at the H level, the process proceeds to step S25, and if the output of the comparator 86 is at the L level, step S24 is performed. Proceed to S26.

ステップS25において、演算器91は、19bitレジスタ92の19bit値に、乗算器85の出力16bit値を加算し、ステップS27へ進む。テーブルレジスタ84は、19bitレジスタ93の19bit出力のうち、bit16〜10の7bit値が入力され、8bit値を出力する。図6に示されるテーブルレジスタ83と、図7に示されるテーブルレジスタ84と、の各々の8bit値が乗算器85により乗算され、16bit値として出力される。   In step S25, the arithmetic unit 91 adds the output 16-bit value of the multiplier 85 to the 19-bit value of the 19-bit register 92, and proceeds to step S27. Of the 19-bit output of the 19-bit register 93, the table register 84 receives a 7-bit value of bits 16 to 10 and outputs an 8-bit value. The 8-bit value of each of the table register 83 shown in FIG. 6 and the table register 84 shown in FIG. 7 is multiplied by the multiplier 85 and output as a 16-bit value.

ステップS26において、19bitレジスタ92の19bit値から乗算器85の出力16bit値を減算し、ステップS29へ進む。   In step S26, the output 16-bit value of the multiplier 85 is subtracted from the 19-bit value of the 19-bit register 92, and the process proceeds to step S29.

ステップS27において、19bitレジスタ92の19bit値の上位9bitがカウンタ上限値レジスタ90の上限値1CFhex即ち、73C00hexより大きい場合、ステップS28へ進み、カウンタ上限値レジスタ90の上限値1CFhex即ち、73C00hex以下の場合、ステップS31へ進む。   In step S27, if the upper 9 bits of the 19-bit value in the 19-bit register 92 is larger than the upper limit value 1CFhex of the counter upper limit value register 90, that is, 73C00 hex, the process proceeds to step S28. The process proceeds to step S31.

ステップS28において、19bitレジスタ92の19bit値の上位9bitをカウンタ上限値レジスタ90の上限値即ち、1CFhex、下位10bitを3FFhexとする。即ち、19bit値を73FFFhexとし、ステップS31へ進む。   In step S28, the upper 9 bits of the 19-bit value of the 19-bit register 92 are set to the upper limit value of the counter upper-limit value register 90, that is, 1CFhex, and the lower 10 bits are set to 3FFhex. That is, the 19-bit value is set to 73FFF hex, and the process proceeds to step S31.

ステップ29において、19bitレジスタ92の19bit値の上位9bitがカウンタ下限値レジスタ89の下限値180hexより小さい場合、即ち19bit値が60000hex未満の場合、ステップS30へ進み、19bitレジスタ92の19bit値の上位9bitがカウンタ下限値レジスタ89の下限値180hex以上の場合、ステップS31へ進む。   In step 29, if the upper 9 bits of the 19-bit value in the 19-bit register 92 is smaller than the lower limit value 180 hex of the counter lower-limit value register 89, that is, if the 19-bit value is less than 60000 hex, the process proceeds to step S30. Is greater than or equal to the lower limit value 180 hex of the counter lower limit value register 89, the process proceeds to step S31.

ステップS30において、19bitレジスタ92の19bit値の上位9bitをカウンタ下限値レジスタの下限値180hex、下位10bit値を000hex、即ち19bit値を60000hexとする。   In step S30, the upper 9 bits of the 19-bit value of the 19-bit register 92 is set to the lower limit value 180 hex of the counter lower-limit value register, and the lower 10-bit value is set to 000 hex, that is, the 19-bit value is set to 60000 hex.

ステップS31において、演算器91の演算結果の19bit値を19bitレジスタ92にセットし、ステップS23へ戻る。   In step S31, the 19-bit value of the calculation result of the calculator 91 is set in the 19-bit register 92, and the process returns to step S23.

以上の演算器91の処理により、19bitレジスタ92の19bitレジスタ値は、60000〜73FFFの範囲に制御される。   By the processing of the arithmetic unit 91 described above, the 19-bit register value of the 19-bit register 92 is controlled in the range of 60000 to 73FFF.

図5において、演算器93は、オン信号ONの立ち上がりエッジで入力された目標値8bit値にその入力値の1/16の値を加算した8bit値を比較器94へ出力する。例えば、40hexを入力された場合、44hexを出力する。演算器93は、目標値8bit値を入力し、その入力値の1/16の値を加算した8bit値を、比較器94へ出力しているが、これは、目標設定値8bitに対して、1.0625倍の値を出力していることに相当する。   In FIG. 5, the arithmetic unit 93 outputs an 8-bit value obtained by adding 1/16 of the input value to the target value 8-bit value input at the rising edge of the ON signal ON to the comparator 94. For example, when 40 hex is input, 44 hex is output. The arithmetic unit 93 inputs a target value of 8 bits, and outputs an 8 bit value obtained by adding 1/16 of the input value to the comparator 94. This corresponds to the target set value of 8 bits. This corresponds to outputting 1.0625 times the value.

比較器94は、ADC72bの出力する12bit値の上位8bitと、演算器93の出力する8bit値と、オン信号ONと、を入力し、
ADC72bの出力上位8bit値≧演算器93の出力8bit値
かつ、
オン信号ON=Hレベル
の場合に、Hレベルを補正値レジスタ95へ出力し、それ以外の場合に、Lレベルを補正値レジスタ95へ出力する。
The comparator 94 inputs the upper 8 bits of the 12-bit value output from the ADC 72b, the 8-bit value output from the arithmetic unit 93, and the ON signal ON.
ADC72b output upper 8bit value ≧ operator 93 output 8bit value and
When the ON signal ON = H level, the H level is output to the correction value register 95, and otherwise, the L level is output to the correction value register 95.

ここで、ADC72bの出力上位8bit値≧演算器93の出力8bit値となる場合は、高圧電源装置70内の高圧DC電圧S76の立ち上がり時のオーバシュート量が設定目標値電圧の1.0625倍の電圧(閾値)を超えたことに相当する。   Here, when the output upper 8 bit value of the ADC 72b ≧ the output 8 bit value of the calculator 93, the overshoot amount at the rising of the high voltage DC voltage S76 in the high voltage power supply device 70 is 1.0625 times the set target value voltage. This is equivalent to exceeding the voltage (threshold).

補正値レジスタ95は、8bitのレジスタであり、リセット信号RESETの入力で、00hexに初期化され、比較器94の出力信号とオン信号ONとが入力され、オン信号ONがHレベルの期間に、比較器94の出力信号がHレベルとなった場合にHレベルをラッチし、オン信号ONの立ち下がりエッジで、Hレベルをラッチした場合に8bit値に1を加算し、そうでない場合に1を減算する。更に、補正値レジスタ95は、オン信号ONの立ち下がりエッジでラッチしたHレベルをクリアする。   The correction value register 95 is an 8-bit register, is initialized to 00hex by the input of the reset signal RESET, the output signal of the comparator 94 and the ON signal ON are input, and the ON signal ON is in the H level period. When the output signal of the comparator 94 becomes H level, the H level is latched, and when the H level is latched at the falling edge of the ON signal ON, 1 is added to the 8-bit value, otherwise 1 is set. Subtract. Further, the correction value register 95 clears the H level latched at the falling edge of the ON signal ON.

図10は、実施例1における動作タイミングを示すタイミングチャートである。
図10において、横軸は時間軸であり、リセット信号RESET、オン信号ON、目標値8bit、演算器93の出力値、比較器94の出力信号、補正値8bitのタイミングが示されている。
FIG. 10 is a timing chart illustrating the operation timing in the first embodiment.
In FIG. 10, the horizontal axis is the time axis, and shows the timing of the reset signal RESET, the ON signal ON, the target value 8 bits, the output value of the calculator 93, the output signal of the comparator 94, and the correction value 8 bits.

リセット信号RESETが、HレベルからLレベルに立ち下がるタイミングで、補正値レジスタ95の補正値8bitは、00hexに初期化されている。次に、オン信号ONがHレベルである期間、例えば、期間T1に、演算器93は、目標値8bit値“40hex”が入力され、“44hex”を比較器94へ出力している。   At the timing when the reset signal RESET falls from the H level to the L level, the correction value 8 bits of the correction value register 95 is initialized to 00 hex. Next, in a period in which the ON signal ON is at the H level, for example, in the period T <b> 1, the arithmetic unit 93 receives the target value 8 bit value “40 hex” and outputs “44 hex” to the comparator 94.

図10の例では、オン信号ONのHレベルの期間T1において、ADC72bの出力上位8bit値≧演算器93の出力8bit値、かつ、オン信号ON=Hレベルであるため、比較器94は、Hレベルのパルス94aを出力している。補正値レジスタ95は、Hレベルのパルス94aをラッチするので、初期化された補正値8bit値00hexに1を加算して、補正値8bitを01hexにするIn the example of FIG. 10, in the period T1 of the ON signal ON at the H level, the output upper 8 bit value of the ADC 72b ≧ the output 8 bit value of the calculator 93 and the ON signal ON = H level. A level pulse 94a is output. Correction value register 95, so to latch the H level pulses 94a, by adding 1 to the initialization correction value 8bit value 00hex, the correction value 8bit to 01 hex.

オン信号ONのHレベルの期間T2において、ADC72bの出力上位8bit値<演算器93の出力8bit値であるため、比較器94からHレベルの出力信号パルス94bが出力されない。そのため、補正値レジスタ95は、1つ前の補正値8bit値01hexから1を減算して、補正値8bitを00hexとする。以下、オン信号ONのHレベルの期間T3についても同様である。   In the period T2 of the H level of the ON signal ON, the output upper 8 bit value of the ADC 72b <the output 8 bit value of the arithmetic unit 93, and therefore the H level output signal pulse 94b is not output from the comparator 94. Therefore, the correction value register 95 subtracts 1 from the previous correction value 8 bit value 01 hex and sets the correction value 8 bit to 00 hex. The same applies to the H level period T3 of the ON signal ON.

比較器94は、演算器93の出力値、ADC72bで検出される出力電圧相当値の8bit値と、を比較し、オン信号ONがHレベル、即ち、高圧DC電圧S76をオンしている期間に、オーバシュート量が目標値電圧に対し6.25%以上であった場合、Hレベルを補正値レジスタ95へ出力する。補正値レジスタ95は、オーバシュート量が目標値電圧に対し6.25%以上であった場合には、補正値に1を加算し、そうでない場合には補正値から1を減算する。 The comparator 94, the output value of the arithmetic unit 93 compares the 8bit value of the output voltage equivalent value detected by ADC72b, the ON signal ON is H level, i.e., a period that is on the high DC voltage S76 On the other hand, when the overshoot amount is 6.25% or more with respect to the target value voltage, the H level is output to the correction value register 95. The correction value register 95 adds 1 to the correction value when the overshoot amount is 6.25% or more with respect to the target value voltage, and subtracts 1 from the correction value otherwise.

補正値レジスタ95の8bit値は、符号付値で、例えば、FEhexの場合は−2、0、2hexの場合は+2となり、演算器96へ与えられる。演算器96は、19bitレジスタ92から入力された19bit値に対して、補正値レジスタ95の8bit値を演算し、19bit値のbit18−8に対して8bit値の加減算を行う。演算器96において、例えば、19bit値が70000hexで8bit値が01hexの場合には、加算して70100hexとなる。又、19bit値が70000hexで8bit値がFFhexの場合には、減算して6FF00hexとなる。   The 8-bit value in the correction value register 95 is a signed value. For example, it is −2 for FEhex, +2 for 0 hex, and is supplied to the arithmetic unit 96. The computing unit 96 calculates the 8-bit value of the correction value register 95 for the 19-bit value input from the 19-bit register 92, and performs addition / subtraction of the 8-bit value to the bit 18-8 of the 19-bit value. In the computing unit 96, for example, when the 19-bit value is 70000 hex and the 8-bit value is 01 hex, the sum is 70100 hex. If the 19-bit value is 70000 hex and the 8-bit value is FF hex, the value is subtracted to 6FF00 hex.

演算器96は、演算結果上位9bitを1加算器(+1)97及び分周セレクタ98へ出力する。分周セレクタ98には、演算器96の上位9bit値と1加算器(+1)97の出力9bit値とが入力される。更に、演算器96の下位10bitは、誤差保持レジスタ99へ入力され、この誤差保持レジスタ99において、分周器100の出力信号の立ち上がりエッジ毎に積算される。誤差保持レジスタ99において、積算された結果、桁上がりが発生し、11bit目が1となった場合に分周セレクタ98にHレベルの選択信号Selectが入力される。   The arithmetic unit 96 outputs the upper 9 bits of the operation result to the 1 adder (+1) 97 and the frequency divider selector 98. The frequency divider selector 98 receives the upper 9-bit value of the arithmetic unit 96 and the output 9-bit value of the 1 adder (+1) 97. Further, the lower 10 bits of the arithmetic unit 96 are input to the error holding register 99, and the error holding register 99 accumulates for each rising edge of the output signal of the frequency divider 100. As a result of the accumulation in the error holding register 99, a carry occurs, and when the 11th bit becomes 1, an H level selection signal Select is input to the frequency division selector 98.

分周セレクタ98は、誤差保持レジスタ99からHレベルの選択信号Selectが入力された場合、1加算器(+1)97の出力9bit値を、そうでない場合、演算器96の出力9bit値を、分周器100へ出力する。分周器100は、分周セレクタ98から入力される9bit値を分周比値として、クロックS71を分周した駆動パルスS72を出力セレクタ101へ出力する。   The frequency division selector 98 divides the output 9 bit value of the 1 adder (+1) 97 when the H level selection signal Select is input from the error holding register 99, and the output 9 bit value of the arithmetic unit 96 otherwise. Output to the peripheral 100. The frequency divider 100 outputs a drive pulse S72 obtained by dividing the clock S71 to the output selector 101 using the 9-bit value input from the frequency divider selector 98 as a frequency division ratio value.

出力セレクタ101は、オン信号ONがHレベルの場合に、分周器100から出力される駆動パルスS72を外部に出力し、オン信号ONがLレベルの場合に、Lレベルを出力する。   The output selector 101 outputs the drive pulse S72 output from the frequency divider 100 when the ON signal ON is at the H level, and outputs the L level when the ON signal ON is at the L level.

以上の処理により、19bitレジスタ92の上位9bit値及び上位9bitに1を加算した値が交互に出力され、分周比値の平均は、(上位9bit値)+(下位10bit/1024)となる。   Through the above processing, the upper 9-bit value of the 19-bit register 92 and the value obtained by adding 1 to the upper 9-bit are alternately output, and the average of the division ratio value is (upper 9-bit value) + (lower 10-bit / 1024).

図11−1は、制御目標電圧に対する高圧DC電圧S76の割合とテーブルレジスタ84の出力8bit値との関係を示す図である。図11−2は、圧電トランス75の周波数特性とテーブルレジスタ83の出力値との関係を示す図である。   FIG. 11A is a diagram illustrating a relationship between the ratio of the high-voltage DC voltage S76 to the control target voltage and the output 8-bit value of the table register 84. FIG. 11B is a diagram illustrating a relationship between the frequency characteristic of the piezoelectric transformer 75 and the output value of the table register 83.

図11−1において、横軸は時間を表し、縦軸は制御目標電圧に対する高圧DC電圧S76の割合を表している。曲線Pは、オン信号ONがHレベルとなり、高圧DC電圧S76が制御目標電圧に達するまでの立ち上がり特性を概念的に描いた曲線である。   In FIG. 11A, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the ratio of the high-voltage DC voltage S76 to the control target voltage. A curve P is a curve that conceptually depicts the rising characteristics until the ON signal ON becomes H level and the high-voltage DC voltage S76 reaches the control target voltage.

制御目標電圧に対する高圧DC電圧S76の割合の範囲(1)〜(16)に対するテーブルレジスタ84の8bit出力値が、(1)〜(16)の範囲に対応する右の位置に記載されている。図11−1から、テーブルレジスタ84の出力値8bitが、制御目標電圧に対する割合により可変されることが分かる。例えば、制御目標電圧範囲が(1)〜(5)の場合は、テーブルレジスタ84の出力値8bitは、大きな値、例えば、80hexを出力し、制御目標電圧範囲が(6)〜(16)の場合は、番号が大きくなるにしたがって、テーブルレジスタ84の出力値8bitは、60hexから01hexへと小さな値に変化している。このことから、制御目標電圧が小さい時に制御周波数変動幅が大きく、制御目標電圧に近くなると制御周波数変動幅が小さくなることが分かる。   The 8-bit output value of the table register 84 for the range (1) to (16) of the ratio of the high-voltage DC voltage S76 to the control target voltage is described at the right position corresponding to the range (1) to (16). From FIG. 11A, it can be seen that the output value 8 bits of the table register 84 is varied depending on the ratio to the control target voltage. For example, when the control target voltage range is (1) to (5), the output value 8 bits of the table register 84 is a large value, for example, 80 hex, and the control target voltage range is (6) to (16). In this case, the output value 8 bits of the table register 84 changes from 60 hex to 01 hex as the number increases. From this, it can be seen that when the control target voltage is small, the control frequency fluctuation range is large, and when the control target voltage is close to the control target voltage, the control frequency fluctuation range is small.

更に、図11−2に示すように、圧電トランス75の駆動周波数に対する出力特性Qは、周波数に依存し、出力特性Qがピーク近辺では周波数変化に対する出力電圧の変化が大きく、ピークを離れる程、出力電圧の変化が小さくなる。   Furthermore, as shown in FIG. 11-2, the output characteristic Q with respect to the driving frequency of the piezoelectric transformer 75 depends on the frequency. When the output characteristic Q is in the vicinity of the peak, the change in the output voltage with respect to the frequency change is large. The change in output voltage is reduced.

テーブルレジスタ83は、周波数変化に対する出力電圧の変化が少ない領域では大きな値、例えば、80hexを出力し、出力電圧の変化が大きい領域では小さな値、例えば、20hexを出力する。更に、補正値レジスタ95により制御周波数値がシフトされるので、実質的にテーブルレジスタ83の出力値がシフトされることになり、補正値により加算された場合には実制御周波数でのテーブルレジスタ83の出力値が大きくなり、減算された場合には実制御周波数でのテーブルレジスタ83の出力値が小さくなる。   The table register 83 outputs a large value, for example, 80 hex, in a region where the change in the output voltage with respect to the frequency change is small, and outputs a small value, for example, 20 hex, in a region where the change in the output voltage is large. Further, since the control frequency value is shifted by the correction value register 95, the output value of the table register 83 is substantially shifted, and when added by the correction value, the table register 83 at the actual control frequency. The output value of the table register 83 at the actual control frequency becomes small when the output value is subtracted.

これにより、制御ゲインに変化が生じ、オーバシュート量が調整される。オーバシュート量が6.25%を超えた場合は、制御ゲインを減少させ、そうでなければ制御ゲインを増大させることになる。その結果、連続印刷中は、オーバシュート量が常に、目標設定電圧に対し6.25%近辺に調整されることになる。   As a result, a change occurs in the control gain, and the amount of overshoot is adjusted. If the overshoot amount exceeds 6.25%, the control gain is decreased, otherwise the control gain is increased. As a result, during continuous printing, the amount of overshoot is always adjusted to around 6.25% of the target set voltage.

(実施例1の変形例)
本実施例1においては、ゲイン補正量をリセット信号RESETにより初期化する構成としたが、不揮発性メモリなどに記憶させ、前回の補正量から開始する構成としても良い。
(Modification of Example 1)
In the first embodiment, the gain correction amount is initialized by the reset signal RESET. However, the gain correction amount may be stored in a nonvolatile memory or the like and may be started from the previous correction amount.

又、本実施例1では、オーバシュート量を設定目標電圧に対し6.25%付近となるように制御を行っているが、この値に限るものではなく、3%や5%など他の値とすることも可能であり、固定値でなく出力目標電圧に応じて可変する構成としても良い。   In the first embodiment, the overshoot amount is controlled to be around 6.25% with respect to the set target voltage. However, the value is not limited to this value, and other values such as 3% and 5% are used. It is also possible to adopt a configuration that can be varied according to the output target voltage instead of a fixed value.

(実施例1の効果)
本実施例1によれば、次の(1)、(2)のような効果がある。
(Effect of Example 1)
According to the first embodiment, there are the following effects (1) and (2).

(1) 本実施例1によれば、出力電圧の立ち上げ制御において、オーバシュート量が閾値を超えたか否かにより、制御ゲインを増減するようにしている。そのため、出力電圧の立ち上げ時の制御ゲインが最適に調整され、圧電トランス75の出力電圧ばらつきによらず、一定の出力電圧の立ち上げオーバシュート量に制御することが可能となる。   (1) According to the first embodiment, the control gain is increased or decreased depending on whether or not the overshoot amount exceeds the threshold in the output voltage rise control. For this reason, the control gain at the time of rising of the output voltage is optimally adjusted, and it becomes possible to control to a constant output voltage rising overshoot amount regardless of variations in the output voltage of the piezoelectric transformer 75.

(2) 圧電トランス75の出力電圧ばらつきによらず、常に、一定の出力電圧の立ち上げオーバシュート量に制御される高圧電源装置70を提供することができる。それにより、画像形成装置1は、画像形成の始動直後から画像の印字濃度を良好な状態に保つことが可能になる。   (2) It is possible to provide the high-voltage power supply device 70 that is always controlled to a constant output voltage rising overshoot amount regardless of variations in the output voltage of the piezoelectric transformer 75. As a result, the image forming apparatus 1 can maintain the image print density in a good state immediately after the start of image formation.

本発明の実施例2では、実施例1における図3の画像形成装置1の構成と同様であり、実施例1における図1及び図2の高圧電源装置70並びに図4の制御回路が異なるので、以下、本実施例2の画像形成装置の制御回路と高圧電源装置について説明する。   The second embodiment of the present invention is the same as the configuration of the image forming apparatus 1 in FIG. 3 in the first embodiment, and the high-voltage power supply 70 in FIGS. 1 and 2 in the first embodiment and the control circuit in FIG. 4 are different. Hereinafter, a control circuit and a high voltage power supply device of the image forming apparatus according to the second embodiment will be described.

(画像形成装置の制御回路の構成)
図12は、本発明の実施例2の画像形成装置1における制御回路の構成を示すブロック図であり、実施例1の制御回路を示す図4中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
(Configuration of control circuit of image forming apparatus)
FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration of a control circuit in the image forming apparatus 1 according to the second embodiment of the present invention. Elements common to the elements in FIG. 4 illustrating the control circuit according to the first embodiment are denoted by common reference numerals. It is attached.

本実施例2の制御回路では、図4に示された実施例1の制御回路に、温度検出手段(例えば、温度センサ)120が追加されている。温度センサ120は、画像形成装置1の設置された場所の環境温度を検出し、検出した温度値を、実施例1のプリンタエンジン制御部53とは構成の異なるプリンタエンジン制御部53Aへ供給する。   In the control circuit of the second embodiment, a temperature detecting means (for example, a temperature sensor) 120 is added to the control circuit of the first embodiment shown in FIG. The temperature sensor 120 detects the environmental temperature of the place where the image forming apparatus 1 is installed, and supplies the detected temperature value to the printer engine control unit 53A having a configuration different from that of the printer engine control unit 53 of the first embodiment.

プリンタエンジン制御部53Aは、実施例1のプリンタエンジン制御部53の構成に加え、温度センサ120から得られる温度値に応じて、温度設定値を生成し、実施例1の高圧制御部60とは構成の異なる高圧制御部60Aへ出力する機能を有している。   In addition to the configuration of the printer engine control unit 53 of the first embodiment, the printer engine control unit 53A generates a temperature set value according to the temperature value obtained from the temperature sensor 120, and is different from the high pressure control unit 60 of the first embodiment. It has a function of outputting to the high voltage controller 60A having a different configuration.

高圧制御部60Aは、実施例1の高圧制御部60の機能に加え、画像形成装置1の設置された場所の環境温度に応じて、出力電圧の立ち上げ時の制御ゲインを補正する機能を有している。高圧制御部60A内の制御部及び転写バイアス発生部103により、本実施例2の高圧電源装置70Aが構成されている。その他の構成は、図4に示された実施例1の構成と同様である。   In addition to the function of the high-voltage control unit 60 of the first embodiment, the high-voltage control unit 60A has a function of correcting the control gain at the time of starting up the output voltage according to the environmental temperature of the place where the image forming apparatus 1 is installed. doing. The control unit in the high-voltage control unit 60A and the transfer bias generation unit 103 constitute the high-voltage power supply device 70A of the second embodiment. Other configurations are the same as those of the first embodiment shown in FIG.

(高圧電源装置の構成)
図13は、実施例2における高圧電源装置70Aの概略を示すブロック図であり、実施例1の高圧電源装置70を示す図1中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
(Configuration of high-voltage power supply)
FIG. 13 is a block diagram illustrating an outline of a high-voltage power supply device 70A according to the second embodiment. Elements common to the elements in FIG. 1 illustrating the high-voltage power supply device 70 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals. .

図14は、図13の高圧電源装置70Aにおける詳細な構成例を示す回路図であり、実施例1の高圧電源装置70の回路図を示す図2中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。   FIG. 14 is a circuit diagram showing a detailed configuration example of the high-voltage power supply device 70A of FIG. 13, and the same reference numerals are used for elements common to the elements in FIG. 2 showing the circuit diagram of the high-voltage power supply device 70 of the first embodiment. Is attached.

本実施例2の高圧電源装置70Aには、実施例1のプリンタエンジン制御部53とは構成の異なるプリンタエンジン制御部53Aが接続されている。プリンタエンジン制御部53Aには、実施例1と同様の構成の目標値設定手段53aに、温度設定値生成手段53bが追加されている。   A printer engine control unit 53A having a configuration different from that of the printer engine control unit 53 of the first embodiment is connected to the high voltage power supply apparatus 70A of the second embodiment. In the printer engine control unit 53A, a temperature set value generation unit 53b is added to the target value setting unit 53a having the same configuration as that of the first embodiment.

温度設定値生成手段53bは、温度センサ120により検出された環境温度の温度値の範囲に応じた温度設定値信号TMPの3bit値を高圧電源装置70A内の制御部72Aへ出力する機能を有している。なお、本実施例2では、プリンタエンジン制御部53内に温度設定値生成手段53bを設けているが、制御部72A側に温度設定値生成手段53bを設け、その温度設定値3bitを制御部72の内部信号とすることも可能である。 The temperature set value generation means 53b has a function of outputting a 3-bit value of the temperature set value signal TMP corresponding to the range of the temperature value of the environmental temperature detected by the temperature sensor 120 to the control unit 72A in the high voltage power supply device 70A. ing. In the second embodiment, the temperature setting value generation unit 53b is provided in the printer engine control unit 53. However, the temperature setting value generation unit 53b is provided on the control unit 72A side, and the temperature setting value 3 bits is supplied to the control unit 72. It is also possible to use an internal signal.

制御部72Aでは、実施例1の制御部72の入力端子CLK_IN,IN1,IN2,IN3,IN4、及び出力端子OUT1に、入力端子IN5が追加されている。制御部72Aの内部には、実施例1と同様の構成の分周手段72a及びADC72bと、実施例1の分周比値制御手段72cに替えて、実施例1の分周比値制御手段72cとは構成の異なる分周比値制御手段72dが設けられている。 In the control unit 72A, an input terminal IN5 is added to the input terminals CLK_IN , IN1, IN2, IN3, IN4, and the output terminal OUT1 of the control unit 72 of the first embodiment. The controller 72A includes a frequency dividing means 72a and an ADC 72b having the same configuration as in the first embodiment, and a frequency dividing ratio value controlling means 72c in the first embodiment instead of the frequency dividing ratio value controlling means 72c in the first embodiment. A frequency division ratio value control means 72d having a different configuration is provided.

分周比値制御手段72dは、ADC72bが出力する12bit値、目標値設定手段53aから入力される目標値設定信号DATAの8bit値、及び温度設定値生成手段53bから入力される温度設定値信号TMPの3bit値が入力され、入力値に応じて更新制御した分周比値を分周手段72aへ出力する機能を有している。 The division ratio value control means 72d is a 12-bit value output from the ADC 72b, an 8-bit value of the target value setting signal DATA input from the target value setting means 53a, and a temperature setting value signal TMP input from the temperature setting value generation means 53b. The 3-bit value is input, and the division ratio value that is updated and controlled according to the input value is output to the frequency dividing means 72a.

高圧電源装置70Aのその他の構成は、実施例1の高圧電源装置70と同様である。
図15は、図13中の温度設定値生成手段53bを示す図である。
Other configurations of the high-voltage power supply device 70A are the same as those of the high-voltage power supply device 70 of the first embodiment.
FIG. 15 is a diagram showing the temperature set value generation means 53b in FIG.

温度設定値生成手段53bは、プリンタエンジン制御部53A内に設けられており、温度センサ120により検出した環境温度の温度値の範囲に応じた温度設定値信号TMPの3bit値を出力する。例えば、環境温度が10℃〜19℃の範囲の場合は、温度設定値信号TMPの3bit値は、3hexとなる。 The temperature set value generation means 53b is provided in the printer engine control unit 53A, and outputs a 3-bit value of the temperature set value signal TMP corresponding to the temperature value range of the environmental temperature detected by the temperature sensor 120. For example, when the environmental temperature is in the range of 10 ° C. to 19 ° C., the 3-bit value of the temperature set value signal TMP is 3 hex.

(高圧電源装置内の制御部の構成)
図16は、図13中の制御部72Aの詳細な構成を示すブロック図であり、実施例1の制御部72を示す図5中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
(Configuration of control unit in high-voltage power supply)
FIG. 16 is a block diagram illustrating a detailed configuration of the control unit 72A in FIG. 13. Elements common to the elements in FIG. 5 illustrating the control unit 72 of the first embodiment are denoted by common reference numerals. .

本実施例2の制御部72Aには、実施例1のテーブルレジスタ83、補正値レジスタ95、及び分周比2値化処理部102に替えて、これらとは構成の異なるテーブルレジスタ83A、補正値レジスタ95A、及び分周比2値化処理部102Aが設けられている。   In the control unit 72A of the second embodiment, the table register 83, the correction value register 95, and the frequency division ratio binarization processing unit 102 of the first embodiment are replaced with a table register 83A having a different configuration from the above, and a correction value. A register 95A and a frequency division ratio binarization processing unit 102A are provided.

補正値レジスタ95Aは、温度設定値信号TMPの3bit値、比較器94の出力信号、及びオン信号ONが入力され、温度補正値3bit値をテーブルレジスタ83Aへ出力するものである。 The correction value register 95A receives the 3-bit value of the temperature setting value signal TMP, the output signal of the comparator 94, and the ON signal ON, and outputs the temperature correction value 3-bit value to the table register 83A.

テーブルレジスタ83Aは、入力される温度補正値3bit値により複数の入出力テーブルの中の1つの入出力テーブルを選択し、この選択された入出力テーブルに基づき、演算器82の出力5bit値の入力に対応した8bit値を乗算器85へ出力するものである。   The table register 83A selects one input / output table from among a plurality of input / output tables based on the input temperature correction value 3bit value, and inputs the output 5-bit value of the calculator 82 based on the selected input / output table. Are output to the multiplier 85.

分周比2値化処理部102Aは、実施例1の19bitレジスタ92及び演算器96に替えて、これらとは構成の異なる19bitレジスタ92Aが設けられている。   The frequency division ratio binarization processing unit 102A is provided with a 19-bit register 92A having a configuration different from those of the 19-bit register 92 and the arithmetic unit 96 of the first embodiment.

19bitレジスタ92Aは、上位9bitが分周比値整数部、下位10bitが小数部である19bitのレジスタであり、19bit値を演算器91に出力すると共に上位9bitで構成される分周比の整数部のうちの下位7bit値をテーブルレジスタ84に出力する。19bitレジスタ92Aは、演算器91により演算更新された19bit値が入力されると、この19bit値のうちの上位9bitを、1加算器(+1)97及び分周セレクタ98へ出力すると共に、この19bit値のうちの下位10bit(bit9〜0)を誤差保持レジスタ99へ出力するものである。 The 19-bit register 92A is a 19-bit register in which the upper 9 bits are the integer part of the division ratio value and the lower 10 bits are the fractional part. The lower 7-bit value is output to the table register 84. When the 19-bit value updated by the arithmetic unit 91 is input to the 19-bit register 92A , the higher-order 9 bits of the 19-bit value are output to the 1 adder (+1) 97 and the frequency divider selector 98, and the 19-bit register 92A. The lower 10 bits (bits 9 to 0) of the value are output to the error holding register 99.

図17−1及び図17−2は、図16中のテーブルレジスタ83Aの例を示す図である。
テーブルレジスタ83Aは、8個の入出力テーブルから構成されており、補正値レジスタ95Aの出力する0hex〜7hexの範囲の温度補正値3bit値により選択された入出力テーブルに基づいて、入力値5bit値に対応した出力値8bit値を出力する。例えば、補正値レジスタ95Aの出力する温度補正値3bit値が3hexの場合、演算器82の出力する5bit値が0Chexであれば、8bit値04hexを出力する。
17A and 17B are diagrams illustrating an example of the table register 83A in FIG.
The table register 83A is composed of eight input / output tables, and based on the input / output table selected by the temperature correction value 3bit value in the range of 0 hex to 7hex output from the correction value register 95A, the input value 5bit value. The output value corresponding to 8 bits is output. For example, when the temperature correction value 3 bit value output from the correction value register 95A is 3 hex, if the 5 bit value output from the computing unit 82 is 0 hex, an 8 bit value 04 hex is output.

制御部72Aのその他の構成は、実施例1の制御部72と同様である。
以上の構成において、本実施例2では、高圧電源装置70A内の制御部72Aの動作を除き、実施例1の動作と同様である。以下、実施例1と動作が異なる高圧電源装置70A内の制御部72Aの動作を説明する。
Other configurations of the control unit 72A are the same as those of the control unit 72 of the first embodiment.
In the above configuration, the second embodiment is the same as the first embodiment except for the operation of the control unit 72A in the high-voltage power supply device 70A. Hereinafter, the operation of the control unit 72A in the high-voltage power supply device 70A, which is different in operation from the first embodiment, will be described.

(高圧電源装置内の制御部の動作)
図16に基づいて、制御部72Aの動作を説明する。
(Operation of control unit in high-voltage power supply)
Based on FIG. 16, the operation of the controller 72A will be described.

プリングエンジン制御部53内の温度設定値生成手段53bは、温度センサ120から得られる温度値に応じて、図15で示すように、3bitの温度設定値信号TMPを生成し、制御部72Aへ出力する。 The temperature set value generation means 53b in the pulling engine control unit 53 generates a 3-bit value temperature set value signal TMP as shown in FIG. 15 according to the temperature value obtained from the temperature sensor 120, and sends it to the control unit 72A. Output.

補正値レジスタ95Aは、リセット信号RESETがHレベルからLレベルとなる時に、温度設定値生成手段53bから入力される温度設定値信号TMPの3bit値がセットされる。補正値レジスタ95Aは、実施例1と同様にオーバシュート量が閾値を超えるか否かにより、セットされた温度設定値3bit値を加減算して、温度補正値3bit値を算出し、この温度補正値3bit値をテーブルレジスタ83Aへ出力する。 The correction value register 95A is set with the 3-bit value of the temperature setting value signal TMP input from the temperature setting value generating means 53b when the reset signal RESET changes from the H level to the L level. Similarly to the first embodiment, the correction value register 95A calculates the temperature correction value 3bit value by adding or subtracting the set temperature setting value 3bit value depending on whether or not the overshoot amount exceeds the threshold value. A 3-bit value is output to the table register 83A.

補正値レジスタ95Aは、温度補正値3bit値が最小の温度補正値0hexとなった場合は加算のみを行ない、減算時は0hexを保持する。又、補正値レジスタ95Aは、温度補正値3bit値が最大の温度補正値7hexとなった場合は減算のみを行ない、加算時には7hexを保持する。その結果、補正値レジスタ95Aは、0hex〜7hexの8種類の値の温度補正値3bit値をテーブルレジスタ83Aに出力することになる。   The correction value register 95A performs addition only when the temperature correction value 3 bit value becomes the minimum temperature correction value 0hex, and holds 0hex at the time of subtraction. The correction value register 95A performs subtraction only when the temperature correction value 3 bit value reaches the maximum temperature correction value 7hex, and holds 7hex at the time of addition. As a result, the correction value register 95A outputs the temperature correction value 3 bit value of eight kinds of values from 0 hex to 7 hex to the table register 83A.

加減算の方法については、温度補正値bit数が8bitから3bitとなり、値が符号無し整数となった以外の動作は、実施例1と同様である。 The addition / subtraction method is the same as that of the first embodiment except that the number of temperature correction value bits is changed from 8 bits to 3 bits and the value becomes an unsigned integer.

(実施例2の効果)
本実施例2によれば、環境温度に応じて、テーブルレジスタ83A中の入出力テーブルを選択するようにしているため、実施例1の効果に加え、次の(3)〜(5)のような効果がある。
(Effect of Example 2)
According to the second embodiment, since the input / output table in the table register 83A is selected according to the environmental temperature, in addition to the effects of the first embodiment, the following (3) to (5) There is a great effect.

(3) 本実施例2によれば、補正値レジスタ95Aが環境温度に応じた温度補正値3bit値をテーブルレジスタ83Aに出力して、温度補正値3bit値に応じてテーブルレジスタ83A中の入出力テーブルを選択している。そのため、高圧電源装置70Aは、低温環境温度下における始動直後においても、オーバシュートの少ない高圧DC電圧S76の立ち上げが可能になる。 (3) According to the second embodiment, the correction value register 95A outputs the temperature correction value 3 bit value corresponding to the environmental temperature to the table register 83A, and the input / output in the table register 83A according to the temperature correction value 3 bit value. A table is selected. Therefore, the high-voltage power supply device 70A can start up the high-voltage DC voltage S76 with little overshoot even immediately after starting at a low temperature environment temperature.

(4) オン信号ONがHレベルとなる期間に、比較器94が低圧DC電圧S77のオーバシュート量が閾値を超えるか否かを判定し、この判定に基づく温度設定値3bit値の加減算により温度補正値3bit値を算出している。そのため、高圧電源装置70Aは、低温環境温度下における始動直後から連続駆動時に渡って、高圧DC電圧S76の立ち上げが可能になる。   (4) During the period when the ON signal ON is at the H level, the comparator 94 determines whether or not the overshoot amount of the low-voltage DC voltage S77 exceeds the threshold value, and the temperature is set by adding or subtracting the temperature set value 3 bit value based on this determination. A correction value of 3 bits is calculated. Therefore, the high-voltage power supply device 70A can start up the high-voltage DC voltage S76 immediately after startup under a low-temperature environment temperature and during continuous driving.

(5) オーバシュート量が閾値を超えたか否か、及び環境温度によって出力電圧の立ち上げの制御ゲインを切り替えている。これにより、環境温度によらず、最適な出力電圧の立ち上げ制御が可能となり、始動直後から連続駆動時に渡って、安定した品質の画像形成が可能となる。   (5) The control gain for raising the output voltage is switched depending on whether or not the overshoot amount exceeds the threshold and the environmental temperature. As a result, it is possible to control the start-up of the optimum output voltage regardless of the environmental temperature, and it is possible to form an image with a stable quality immediately after starting and during continuous driving.

(その他の変形例)
本発明においては、カラータンデム方式の画像形成装置1の転写高圧電源として説明したが、本発明は、カラーに限らずモノクロ等の画像形成装置や、複合機等の他の画像形成装置にも適用可能である。又、転写用の高圧電源装置70,70Aは、帯電等の他の高圧電源にも適用可能である。
(Other variations)
Although the present invention has been described as the transfer high-voltage power supply of the color tandem image forming apparatus 1, the present invention is not limited to color, and is also applicable to other image forming apparatuses such as monochrome and monochrome image forming apparatuses. Is possible. The high voltage power supply devices 70 and 70A for transfer can also be applied to other high voltage power supplies such as charging.

1 画像形成装置
53、53A プリンタエンジン制御部
53a 目標電圧設定手段
53b 温度設定値生成手段
70、70A 高圧電源装置
71 発振器
72、72A 制御部
72a 分周手段
72b ADC
72c、72d 分周比値制御手段
74 圧電トランス駆動回路
75 圧電トランス
76 整流回路
77 出力電圧変換手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 53, 53A Printer engine control part 53a Target voltage setting means 53b Temperature set value generation means 70, 70A High voltage power supply 71 Oscillator 72, 72A Control part 72a Frequency dividing means 72b ADC
72c, 72d Frequency division ratio control means 74 Piezoelectric transformer drive circuit 75 Piezoelectric transformer 76 Rectifier circuit 77 Output voltage conversion means

Claims (6)

クロック信号を発生する発振器と、
入力された分周比値により前記クロック信号を分周して制御信号を出力する分周手段と、
前記制御信号を入力して高圧パルス信号を出力するスイッチング手段と、
前記高圧パルス信号を入力して所定の高圧交流電圧を出力する圧電トランスと、
前記高圧交流電圧を高圧直流電圧に変換して出力する整流手段と、
前記高圧直流電圧を低圧直流電圧に変換する出力電圧変換手段と、
前記整流手段から出力される前記高圧直流電圧に対応する目標値を設定する目標値設定手段と、
前記目標値と前記低圧直流電圧とが等しくなるように前記分周比値を制御して前記分周手段へ出力する分周比値制御手段と、を有し、
前記分周比値制御手段は、
前記整流手段から出力される前記高圧直流電圧の初回の立ち上げ時に、前記分周比値の制御ゲインを所定値として、前記高圧直流電圧を立ち上げ、前記高圧直流電圧のオーバシュート量が閾値を超えたか否を判定し、前記オーバシュート量が前記閾値を超えている場合は、次回の前記高圧直流電圧の立ち上げ時に前記分周比値の前記制御ゲインを小さくし、前記オーバシュート量が前記閾値を超えなかった場合は、次回の前記高圧直流電圧の立ち上げ時に前記分周比値の前記制御ゲインを大きくするように、前記分周比値を制御して出力することを特徴とする高圧電源装置。
An oscillator for generating a clock signal;
Frequency dividing means for dividing the clock signal by the inputted division ratio value and outputting a control signal;
Switching means for inputting the control signal and outputting a high voltage pulse signal;
A piezoelectric transformer that inputs the high-voltage pulse signal and outputs a predetermined high-voltage AC voltage;
Rectifying means for converting the high-voltage AC voltage into a high-voltage DC voltage and outputting it;
Output voltage conversion means for converting the high-voltage DC voltage into a low-voltage DC voltage;
Target value setting means for setting a target value corresponding to the high-voltage DC voltage output from the rectifying means ;
Frequency division ratio value control means for controlling the frequency division ratio value so that the target value and the low-voltage DC voltage are equal to each other and outputting the same to the frequency division means,
The frequency division ratio value control means includes:
When the high-voltage DC voltage output from the rectifier is first raised, the high-voltage DC voltage is raised with the control gain of the division ratio value set to a predetermined value, and the overshoot amount of the high-voltage DC voltage reaches a threshold value. When the overshoot amount exceeds the threshold, the control gain of the division ratio value is reduced at the next rise of the high-voltage DC voltage, and the overshoot amount is If the threshold value is not exceeded, the division ratio value is controlled and output so as to increase the control gain of the division ratio value at the next rise of the high voltage DC voltage. Power supply.
前記分周比値制御手段は、更にThe frequency division ratio value control means further includes
前記分周手段へ出力する前記分周比値を設定する分周比値設定手段と、Frequency division ratio value setting means for setting the frequency division ratio value to be output to the frequency dividing means;
前記分周比値の下限値を設定する下限値設定手段と、を有し、Lower limit value setting means for setting a lower limit value of the division ratio value,
前記下限値に基づいて前記分周比値を増減することを特徴とする請求項1記載の高圧電源装置。The high-voltage power supply apparatus according to claim 1, wherein the division ratio value is increased or decreased based on the lower limit value.
前記制御ゲインは、The control gain is
デジタル値として保持され、Held as a digital value,
前記制御ゲインの変更は、The change of the control gain is
前記分周比値を加減算することにより行うことを特徴とする請求項1又は2記載の高圧電源装置。3. The high-voltage power supply device according to claim 1, wherein the high-voltage power supply device is performed by adding and subtracting the frequency division ratio value.
前記制御ゲインは、The control gain is
複数のデジタル値として複数のテーブルに保持され、Held in multiple tables as multiple digital values,
前記制御ゲインの変更は、The change of the control gain is
前記複数のテーブルを切り替えて読み出すことにより行うことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載の高圧電源装置。The high-voltage power supply device according to claim 1, wherein the high-voltage power supply device is performed by switching and reading the plurality of tables.
前記請求項4記載の高圧電源装置は、更に、The high-voltage power supply device according to claim 4 further includes:
環境温度を検出して検出温度を出力する温度検出手段を有し、Having temperature detection means for detecting the ambient temperature and outputting the detected temperature;
前記検出温度に応じて、前記複数のテーブル中の選択されたテーブルから前記デジタル値を読み出すことにより、前記制御ゲインの補正を行うことを特徴とする高圧電源装置。According to the detected temperature, the control gain is corrected by reading the digital value from a table selected from the plurality of tables.
請求項1〜5のいずれか1項記載の高圧電源装置を備え、A high-voltage power supply device according to any one of claims 1 to 5,
前記高圧電源装置から出力される前記高圧直流電圧により動作して画像を記憶媒体に形成することを特徴とする画像形成装置。An image forming apparatus that operates by the high-voltage DC voltage output from the high-voltage power supply device to form an image on a storage medium.
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