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発明の名称 スイッチング電源装置及びそれを備えた画像形成装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平8−154376
公開日 平成8年(1996)6月11日
出願番号 特願平6−294666
出願日 平成6年(1994)11月29日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】大澤 敬
発明者 徳永 篤郎
要約 目的
スイッチング電源装置が、出力の負荷抵抗値の変化に影響されずに、その負荷に対して常に安定した動作をさせることができるようにする。

構成
CPU1が、検出回路7によって検出される出力電圧が所定の電圧になるようにパルス発振器2を制御し、その出力電圧が所定の電圧になったときのスイッチングパルスのパルス幅から負荷10の抵抗値(電源出力の負荷抵抗値)を算出し、その算出した抵抗値に応じて設定された目標電圧を補正する。また、パルス発振器2を制御して所定パルス幅のスイッチングパルスを発生させたときに、検出回路7によって検出される出力電圧の検出値から負荷10の抵抗値を算出し、その算出した抵抗値に応じて設定された目標電圧を補正してもよい。
特許請求の範囲
【請求項1】 一定周期でパルス幅可変のスイッチングパルスを発生するパルス発振器と、昇圧トランスと、該昇圧トランスの1次側に流す直流電流を前記スイッチングパルスのデューティ比に応じて断続するスイッチング回路と、前記昇圧トランスの2次側に誘起される交番電圧を整流及び平滑して出力する整流・平滑回路と、その出力電圧を検出する検出回路と、該検出回路によって検出される出力電圧を設定された目標電圧と一致させるように前記パルス発振器を制御して発生するスイッチングパルスのパルス幅を変化させる制御手段とからなるスイッチング電源装置において、前記制御手段に、前記検出回路によって検出される出力電圧が所定の電圧になるように前記パルス発振器を制御し、該出力電圧が該所定の電圧になったときの前記スイッチングパルスのパルス幅から電源出力の負荷抵抗値を算出する手段と、その算出した負荷抵抗値に応じて前記設定された目標電圧を補正する目標電圧補正手段とを設けたことを特徴とするスイッチング電源装置。
【請求項2】 一定周期でパルス幅可変のスイッチングパルスを発生するパルス発振器と、昇圧トランスと、該昇圧トランスの1次側に流す直流電流を前記スイッチングパルスのデューティ比に応じて断続するスイッチング回路と、前記昇圧トランスの2次側に誘起される交番電圧を整流及び平滑して出力する整流・平滑回路と、その出力電圧を検出する検出回路と、該検出回路によって検出される出力電圧を設定された目標電圧と一致させるように前記パルス発振器を制御して発生するスイッチングパルスのパルス幅を変化させる制御手段とからなるスイッチング電源装置において、前記制御手段に、前記パルス発振器を制御して所定パルス幅のスイッチングパルスを発生させたときに、前記検出回路によって検出される出力電圧の検出値から電源出力の負荷抵抗値を算出する手段と、その算出した負荷抵抗値に応じて前記設定された目標電圧を補正する目標電圧補正手段とを設けたことを特徴とするスイッチング電源装置。
【請求項3】 請求項1又は2記載のスイッチング電源装置において、前記電源出力の負荷抵抗値を算出する手段が、該負荷抵抗値の算出を複数回実行し、その複数回の実行による各算出結果から異常値を除去する手段を有することを特徴とするスイッチング電源装置。
【請求項4】 請求項3記載のスイッチング電源装置において、前記異常値を除去する手段が、前記複数回の実行による各算出結果を加算あるいは積分して平均値を算出する手段であることを特徴とするスイッチング電源装置。
【請求項5】 請求項1乃至4のいずれか1項記載のスイッチング電源装置と、回動する被帯電体である感光体と、前記スイッチング電源装置の出力電圧を印加されて前記感光体の表面に当接し、その表面を帯電させる接触帯電部材とを備えた画像形成装置であって、前記スイッチング電源装置の制御手段に、前記接触帯電部材が前記感光体表面の非画像形成領域に接触しているときに、前記電源出力の負荷抵抗値を算出する手段に該負荷抵抗値の算出を実行させ、前記接触帯電部材が前記感光体表面の画像形成領域に接触しているときに、その算出した負荷抵抗値に応じて前記目標電圧補正手段に設定された目標電圧を補正させる手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項6】 請求項5記載の画像形成装置において、前記スイッチング電源装置の電源出力端子と前記接触帯電部材との間に、前記スイッチング電源装置の出力電圧に振動電圧を重畳する振動電源を介挿すると共に、前記スイッチング電源装置に並列にフィルタ回路を接続したことを特徴とする画像形成装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、スイッチング電源装置及びそのスイッチング電源装置によって直流高電圧が印加されて被帯電部材である感光体の表面を帯電させる接触帯電部材を備えた画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】スイッチング電源装置は、パルス発振器から一定周期でパルス幅可変のスイッチングパルスを発生し、そのスイッチングパルスのデューティ比に応じて昇圧トランスの1次側に流す直流電流をスイッチング回路により断続し、その昇圧トランスの2次側に誘起される交番電圧を整流・平滑回路により整流及び平滑して直流高電圧を出力する。そして、その出力電圧を検出回路によって検出し、その検出された出力電圧を設定された目標電圧と一致させるようにパルス発振器を制御して発生するスイッチングパルスのパルス幅を変化させる。
【0003】このようなスイッチング電源装置を備えた装置としては、例えば複写機等の静電写真方式を用いた画像形成装置がある。この画像形成装置は、ドラム状あるいはベルト状の感光体の表面を上記スイッチング電源装置から出力される直流高電圧を印加される帯電器によって一様に帯電させた後、露光装置によって露光して静電潜像を形成する。その潜像を現像器内の現像ローラによってトナーを付着させて顕像化した後、転写装置により給紙部から給紙される用紙上に転写し、そのトナー像を定着装置によって定着する。
【0004】ところで、従来の電子写真方式の画像形成装置では、感光体を一様に帯電させるための帯電器として、一般に非接触方式であるコロナ放電方式のものが用いられてきたが、これは放電空間をイオン化して感光体を帯電させるためオゾンが発生する。このオゾンはマイナス放電を行った場合により多く発生するが、近年感光体がマイナス帯電用の有機感光体になってきたことや発生ガスに対する環境基準が厳しくなってきたことと併せて深刻な問題となっている。
【0005】これに対して、帯電部材を感光体に当接させてその表面を帯電させる接触帯電方式にすると、帯電部材に印加する電圧が低くてすみ、且つオゾンの発生が非常に少ないという利点があり、すでにローラ状の接触帯電部材を用いた画像形成装置の商品化が始まっている。この接触帯電部材は、感光体に接触させるためゴム等の弾性体で作る必要がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述した従来のスイッチング電源装置においては、出力電圧を予め設定された目標電圧と常に一致させるように制御するが、電源出力の負荷抵抗値が変化するとその負荷に流れる電流値が変化してしまうため、抵抗値が変動する負荷を常に安定して動作させることは難しかった。
【0007】例えば、上述のような接触帯電方式の画像形成装置において、接触帯電部材の抵抗層(弾性体)の抵抗値(負荷抵抗値)は環境温度及び湿度や製造のバラツキ,使用頻度等によって変化しやすい。したがって、スイッチング電源装置から一定の出力電圧をこの接触帯電部材の導電部(帯電ローラの場合は中心軸)に印加しても、その抵抗層の抵抗値によって被帯電部材である感光体に流れる電流が変化し、その感光体の表面の帯電電位も変動することになり、常に高品質の画像を得ることができなくなるという問題が生じる。
【0008】この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、電源出力の負荷抵抗値の変化に影響されずに、その負荷に対して常に安定した動作をさせるように出力電圧を制御できるスイッチング電源装置を提供することを第1の目的とする。さらに、そのスイッチング電源装置を備えて常に高品質の画像を形成できる接触帯電方式の画像形成装置を提供することを第2の目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1〜4の発明は第1の目的を達成するため、一定周期でパルス幅可変のスイッチングパルスを発生するパルス発振器と、昇圧トランスと、その昇圧トランスの1次側に流す直流電流を上記スイッチングパルスのデューティ比に応じて断続するスイッチング回路と、昇圧トランスの2次側に誘起される交番電圧を整流及び平滑して出力する整流・平滑回路と、その出力電圧を検出する検出回路と、それによって検出される出力電圧を設定された目標電圧と一致させるようにパルス発振器を制御して発生するスイッチングパルスのパルス幅を変化させる制御手段とからなるスイッチング電源装置において、それぞれ次の各手段を設けたことを特徴とする。
【0010】請求項1の発明は、制御手段に、検出回路によって検出される出力電圧が所定の電圧になるようにパルス発振器を制御し、その出力電圧が所定の電圧になったときの上記スイッチングパルスのパルス幅から電源出力の負荷抵抗値を算出する手段と、その算出した負荷抵抗値に応じて上記設定された目標電圧を補正する目標電圧補正手段とを設けたものである。
【0011】請求項2の発明は、制御手段に、パルス発振器を制御して所定パルス幅のスイッチングパルスを発生させたときに、検出回路によって検出される出力電圧の検出値から電源出力の負荷抵抗値を算出する手段と、その算出した負荷抵抗値に応じて上記設定された目標電圧を補正する目標電圧補正手段とを設けたものである。
【0012】請求項3の発明は、請求項1又は2のスイッチング電源装置において、電源出力の負荷抵抗値を算出する手段に、その負荷抵抗値の算出を複数回実行し、その複数回の実行による各算出結果から異常値を除去する手段を備えたものである。請求項4の発明は、上記異常値を除去する手段を、上記複数回の実行による各算出結果を加算あるいは積分して平均値を算出する手段としたものである。
【0013】請求項5,6の発明は第2の目的を達成するため、請求項1〜4のいずれかのスイッチング電源装置と、回動する被帯電体である感光体と、そのスイッチング電源装置の出力電圧を印加されて感光体の表面に当接し、その表面を帯電させる接触帯電部材とを備えた画像形成装置であって、それぞれ次の各手段を設けたことを特徴とする。
【0014】請求項5の発明は、スイッチング電源装置の制御手段に、接触帯電部材が感光体表面の非画像形成領域に接触しているときに、電源出力の負荷抵抗値を算出する手段にその負荷抵抗値の算出を実行させ、接触帯電部材が感光体表面の画像形成領域に接触しているときに、その算出した負荷抵抗値に応じて目標電圧補正手段に設定された目標電圧を補正させる手段を設けたものである。
【0015】請求項6の発明は、その画像形成装置において、スイッチング電源装置の電源出力端子と接触帯電部材との間に、スイッチング電源装置の出力電圧に振動電圧を重畳する振動電源を介挿すると共に、スイッチング電源装置に並列にフィルタ回路を接続したものである。
【0016】
【作用】請求項1の発明によるスイッチング電源装置は、検出回路によって検出される出力電圧が所定の電圧になるようにパルス発振器を制御し、その出力電圧が所定の電圧になったときのスイッチングパルスのパルス幅から電源出力の負荷抵抗値を算出し、その算出した負荷抵抗値に応じて設定された目標電圧を補正するので、電源出力の負荷抵抗値によってその負荷に流れる電流値が変化することがなくなり、その負荷に対して常に安定した動作をさせることができる。
【0017】請求項2の発明によるスイッチング電源装置は、パルス発振器を制御して所定パルス幅のスイッチングパルスを発生させたときに、検出回路によって検出される出力電圧の検出値から電源出力の負荷抵抗値を算出し、その算出した負荷抵抗値に応じて設定された目標電圧を補正するので、やはり上述と同様に電源出力の負荷に対して常に安定した動作をさせることができる。しかも、パルス発振器から所定パルス幅のスイッチングパルスを発生させるので、パルス発振器の制御を簡素化できる。
【0018】なお、上記いずれかのスイッチング電源装置が、電源出力の負荷抵抗値を算出する場合、その負荷抵抗値の算出を複数回実行し、その複数回の実行による各算出結果から異常値を除去するようにすれば、正確な負荷抵抗値に応じて目標電圧を補正できるので、電源出力の負荷に対してより安定した動作をさせることができる。また、上記異常値を除去するために、上記複数回の実行による各算出結果を加算あるいは積分して平均値を算出すれば、正確な負荷抵抗値を容易に得られる。
【0019】請求項5の発明による画像形成装置は、上記いずれかのスイッチング電源装置を備えており、このスイッチング電源装置が、接触帯電部材が感光体表面の非画像形成領域に接触しているときに、電源出力の負荷抵抗値(接触帯電部材の抵抗層の抵抗値)を算出し、接触帯電部材が感光体表面の画像形成領域に接触しているときに、その算出した負荷抵抗値に応じて設定された目標電圧を補正するので、各画像形成時に感光体に流れる電流値は接触帯電部材の抵抗層の抵抗値によって変化することがなくなる。したがって、感光体の表面の帯電電位を常に一定値に保持することができるため、常に高品質の画像を形成できる。
【0020】なお、そのスイッチング電源装置の電源出力端子と接触帯電部材との間に、スイッチング電源装置の出力電圧に振動電圧を重畳する振動電源を介挿すると共に、スイッチング電源装置に並列にフィルタ回路を接続するようにすれば、感光体表面の帯電電位を常に均一にできる。また、感光体表面のピンホール,傷等によるリーク等を防止することもできる。
【0021】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明する。図1は、この発明の第1実施例であるスイッチング電源装置の構成例を示す回路図である。
【0022】このスイッチング電源装置は、マイクロコンピュータ(以下「CPU」と略称する)1と、パルス発振器2と、昇圧トランス3,スイッチング回路4,整流・平滑回路5からなるスイッチング電源部6と、検出回路7と、A/D変換器8とによって構成されている。CPU1は汎用の16又は32ビットのマイクロコンピュータであり、このスイッチング電源装置全体を統括的に制御する。
【0023】パルス発振器2は、一定周期でパルス幅(デューティ比)可変のスイッチングパルスを発生する。ここでは、パルス発振器2として、周波数20KHz,10ビットデータでデューティ比を0〜100%(「1023」で100%)まで可変できるPWMタイマを使用する。スイッチング回路4は、DC電源9から昇圧トランス3の1次側に流す直流電流をパルス発振器2から出力されるスイッチングパルスのデューティ比に応じて断続する。
【0024】整流・平滑回路5は、昇圧トランス3の2次側に誘起される交番電圧を整流及び平滑して直流高電圧を出力する。検出回路7は、スイッチング電源部6の出力電圧を検出する。なお、その検出値をV2 とし、スイッチング電源部6の出力電圧をV1 とすれば、両者は次式の関係が成立する。
V2=V1×(R1+R2)/R2【0025】この場合、検出回路7の抵抗R1とR2の定数は、出力電圧V1 の最大値を5KVとしたときに、検出値V2 が3Vになるようにしてある。A/D変換器8は、検出回路6によって検出された出力電圧をA/D変換して出力する。ここでは、A/D変換器8として、5V/8ビットの分解能力を持つものを使用する。
【0026】図2は、このスイッチング電源装置のCPU1によるこの発明に係わる制御の一例を示すフローチャートである。このルーチンは、外部から電圧出力命令を受けた時にスタートし、ステップ1で検出回路7によって検出される出力電圧が設定された目標電圧(所定の電圧)と一致するか否かを判断する。
【0027】そして、上記出力電圧が上記目標電圧と一致しなければステップ6へ進んで、その出力電圧がその目標電圧より小さいかどうかを判断し、小さければステップ8でパルス発振器2から出力されるスイッチングパルスのパルス幅を予め定めた分だけ広くした後、ステップ4へ移行する。なお、最初(パルス幅が「0」のとき)はステップ8の処理でスイッチングパルスを発生させることができる。
【0028】また、上記出力電圧が上記目標電圧より大きければ、ステップ7で上記スイッチングパルスのパルス幅を予め定めた分だけ狭くした後、ステップ4へ移る。一方、上記出力電圧が上記目標電圧と一致した場合には、ステップ2で図示しないROMに格納されている図3に示すようなデータテーブル(出力電圧が2KVの場合に対応する)を参照し、パルス発振器2から出力されるスイッチングパルスのパルス幅から負荷10の抵抗値(電源出力の負荷抵抗値)を算出する。
【0029】次いで、ステップ3でROMに格納されている図4に示すようなデータテーブル(最初の設定目標電圧が2KVの場合に対応する)を参照し、上記算出した負荷抵抗値に応じて設定された目標電圧を補正した後、ステップ4で外部から電圧出力停止命令を受けたか否かを判断して、受けなければステップ1に戻って上述と同様の処理を繰り返し、受けた場合にはステップ5で上記スイッチングパルスのパルス幅を「0」にしてスイッチング電源部6の直流高電圧の出力を停止し、処理を終了する。
【0030】このように、この実施例のスイッチング電源装置によれば、検出回路7によって検出される出力電圧が所定の電圧(現在設定されている目標電圧)になるようにCPU1がパルス発振器2を制御し、その出力電圧が所定の電圧になったときにパルス発振器2から出力されるスイッチングパルスのパルス幅から電源出力の負荷10の抵抗値を算出し、その算出した負荷抵抗値に応じて設定された目標電圧を補正するので、負荷10の抵抗値(電源出力の負荷抵抗値)によってその負荷10に流れる電流値が変化することがなくなり、その負荷10に対して常に安定した動作をさせることができる。
【0031】次に、この発明の第2実施例のスイッチング電源装置について説明する。なお、そのハード構成は図1に示したスイッチング電源装置と同様なので、再び図1を参照する。図5は、この実施例のスイッチング電源装置のCPU1による発明に係わる制御の一例を示すフローチャートである。
【0032】このルーチンは、外部から電圧出力命令を受けた時にスタートし、ステップ11でパルス発振器2を制御して所定パルス幅のスイッチングパルスを発生させ、ステップ12でROMに格納されている図6に示すようなデータテーブル(スイッチングパルスのデューティ比が25%の場合に対応する)を参照し、検出回路7によって検出される出力電圧の検出値から負荷10の抵抗値(電源出力の負荷抵抗値)を算出する。
【0033】次に、ステップ13でROMに格納されている図4に示したようなデータテーブルを参照し、上記算出した負荷抵抗値に応じて上記目標電圧を補正した後、ステップ14で上記出力電圧がその補正した目標電圧と一致するか否かを判断して、一致した場合には直ちにステップ17へ移行するが、一致しなければステップ15で上記出力電圧が上記目標電圧より小さいかどうかを判断する。
【0034】そして、上記出力電圧が上記目標電圧より小さければ、ステップ19で上記スイッチングパルスのパルス幅を予め定めた分だけ広くした後、ステップ17へ移行するが、上記出力電圧が上記目標電圧より大きければ、ステップ16で上記スイッチングパルスのパルス幅を予め定めた分だけ狭くした後、ステップ17へ移行する。
【0035】ステップ17では、外部から電圧出力停止命令を受けたか否かを判断し、受けなければステップ14に戻って上述と同様の処理を繰り返し、受けた場合にはステップ18で上記スイッチングパルスのパルス幅を「0」にしてスイッチング電源部6の直流高電圧の出力を停止し、メインルーチンへリターンする。
【0036】このように、この第2実施例のスイッチング電源装置によれば、パルス発振器2を制御して所定パルス幅のスイッチングパルスを発生させたときに、検出回路7によって検出される出力電圧の検出値から負荷10の抵抗値を算出し、その算出した抵抗値に応じて設定された目標電圧を補正するので、第1実施例と同様に負荷10に対して常に安定した動作をさせることができる。しかも、パルス発振器2から所定パルス幅のスイッチングパルスを発生させるので、パルス発振器2の制御を簡素化できる。
【0037】なお、この実施例においては、パルス発振器2から所定パルス幅のスイッチングパルスを発生させた直後に負荷10の抵抗値を算出するようにしたが、パルス発振器2から所定パルス幅のスイッチングパルスを発生させて所定時間経過した後、つまり負荷10の抵抗値を算出するようにすれば、その抵抗値をより正確に算出することができる。
【0038】また、第1実施例又は第2実施例のスイッチング電源装置において、負荷10の抵抗値を算出する場合、その負荷抵抗値の算出を複数回実行し、その複数回の実行による各算出結果から異常値を除去するようにすれば、信頼度の高い負荷抵抗値に応じて目標電圧を補正できるため、負荷10に対してより安定した動作をさせることができる。また、上記異常値を除去するために、上記複数回の実行による各算出結果を加算あるいは積分して平均値を算出すれば、より正確な負荷抵抗値を容易に得ることができる。
【0039】図7は、この発明の第3実施例である画像形成装置のドラム回りを示す概略構成図である。この画像形成装置において、11は被帯電部材であるドラム状の感光体であり、その回りに帯電ローラ13をはじめ、現像装置14,転写ベルト15,クリーニング装置16,除電装置17が順次配置されている。
【0040】帯電ローラ13は外周面(表面)に抵抗層(弾性体)が形成された接触帯電部材で、感光体11の表面に接触しており、スイッチング電源装置12から出力される直流高電圧が印加された状態で、矢示A方向に回動する感光体11とつれ回りして等速に回動することによりその表面を一様に帯電させる。スイッチング電源装置12は直流高電圧を出力するものであり、図1に示したスイッチング電源装置を使用している。この場合、負荷10の抵抗値は帯電ローラ13の抵抗層の抵抗値となる。
【0041】感光体11は図示しないモータ等の駆動手段によって回動され、その表面を図示しない露光装置からの光によって露光して静電潜像を形成し、その潜像を現像装置14内の現像ローラ14aによって2成分現像剤のトナーを付着させて顕像化した後、図示しない給紙部から送られてくる用紙上に転写ベルト15により転写させる。その後、感光体11表面の残留トナーをクリーニング装置16によって除去し、さらにその表面の残留電位を除電装置17によって除電する。
【0042】図8は、このスイッチング電源装置のCPU1によるこの発明に係わる制御の一例を示すフローチャートである。このルーチンは、外部からの画像形成開始命令によって感光体11が回動し、図7の帯電ローラ13が感光体11表面の非画像形成領域に接触した時にスタートする。
【0043】まず、ステップ21でステップ1で検出回路7によって検出される出力電圧が設定された目標電圧(所定の電圧)より小さいかどうかを判断し、小さければステップ34でパルス発振器2から出力されるスイッチングパルスのパルス幅を予め定めた分だけ広くした後、ステップ23へ移行する。なお、最初(パルス幅が「0」のとき)はステップ23の処理でスイッチングパルスを発生させることができる。
【0044】また、上記出力電圧が上記目標電圧より大きければ、ステップ22で上記スイッチングパルスのパルス幅を予め定めた分だけ狭くし、ステップ23へ移る。ステップ23では、上記出力電圧が上記目標電圧と一致するかどうかを判断して、一致しなければステップ21に戻って上述と同様の処理を行い、一致した場合にはステップ24で図3に示したようなデータテーブルを参照し、パルス発振器2から出力されるスイッチングパルスのパルス幅から負荷10の抵抗値(電源出力の負荷抵抗値)を算出する。
【0045】次いで、ステップ25でROMに格納されている図4に示したようなデータテーブルを参照し、上記算出した負荷抵抗値に応じて設定された目標電圧を補正した後、ステップ26で上記スイッチングパルスのパルス幅を「0」にしてスイッチング電源部6の直流高電圧の出力を停止し、ステップ27で帯電ローラ13が感光体11表面の画像形成領域に接触したか否かを判断する。
【0046】そして、帯電ローラ13が感光体11表面の画像形成領域に接触したときに、ステップ28で検出回路7によって検出される出力電圧が設定(補正)された目標電圧と一致するか否かを判断し、一致すれば直ちにステップ31へ移るが、一致しなければステップ29で上記出力電圧が上記目標電圧より小さいかどうかを判断する。
【0047】そして、上記出力電圧が上記目標電圧より小さければ、ステップ35でパルス発振器2から出力されるスイッチングパルスのパルス幅を予め定めた分だけ広くしてステップ31へ移行し、上記出力電圧が上記目標電圧より大きければ、ステップ30で上記スイッチングパルスのパルス幅を予め定めた分だけ狭くしてステップ31へ移る。
【0048】ステップ31では、帯電ローラ13が感光体11表面の非画像形成領域に接触したか否かを判断し、まだ接触していなければステップ28に戻って上述の処理を行い、接触したときにステップ32で上記スイッチングパルスのパルス幅を「0」にしてスイッチング電源部6の直流高電圧の出力を停止した後、ステップ33で画像形成が終了したか否かを判断して、終了でなければ(次の用紙に対する画像形成を行なう場合は)ステップ21に戻って上述と同様の処理を繰り返し、終了したときに処理を終了する。
【0049】このように、第3実施例の画像形成装置におけるスイッチング電源装置によれば、帯電ローラ13が感光体11表面の非画像形成領域に接触しているときに、第1実施例と同様な処理によって負荷10の抵抗値(帯電ローラ13の抵抗層の抵抗値)を算出し、帯電ローラ13が感光体11表面の画像形成領域に接触しているときに、その算出した負荷抵抗値に応じて設定された目標電圧を補正するので、各画像形成時に感光体11に流れる電流値は帯電ローラ13の抵抗層の抵抗値によって変動せず、感光体11表面の帯電電位を常に一定値に保持することができ、常に高品質の画像を形成することができる。
【0050】次に、この発明の第4実施例について説明する。なお、そのハード構成は図1及び図7と同様なので、再びその各図を参照する。図9は、このスイッチング電源装置のCPU1による発明に係わる制御の一例を示すフローチャートである。
【0051】このルーチンは、外部からの画像形成開始命令によって感光体11が回動し、図7の帯電ローラ13が感光体11表面の非画像形成領域に接触した時にスタートし、ステップ41でパルス発振器2を制御して所定パルス幅のスイッチングパルスを発生させ、ステップ42でROMに格納されている図6に示したようなデータテーブルを参照し、検出回路7によって検出される出力電圧の検出値から負荷10の抵抗値(電源出力の負荷抵抗値)を算出する。
【0052】次に、ステップ43でROMに格納されている図4に示したようなデータテーブルを参照し、上記算出した負荷抵抗値に応じて上記目標電圧を補正した後、ステップ44で図7の帯電ローラ13が感光体11表面の画像形成領域に接触したか否かを判断して、接触したときにステップ45〜51の各判断又は処理を行なう。これらは図8のステップ28〜35の各判断又は処理と同様なので、それらの説明は省略する。
【0053】このように、この実施例の画像形成装置におけるスイッチング電源装置によれば、帯電ローラ13が感光体11表面の非画像形成領域に接触しているときに、第2実施例と同様な処理によって負荷10の抵抗値(帯電ローラ13の抵抗層の抵抗値)を算出し、帯電ローラ13が感光体11表面の画像形成領域に接触しているときに、その算出した負荷抵抗値に応じて設定された目標電圧を補正するので、第3実施例と同様な効果を得られる。
【0054】なお、第3実施例あるいは第4実施例において、例えば図10に示すように、図1に示したスイッチング電源装置の電源出力端子aと負荷10(帯電ローラ13)との間に、スイッチング電源装置(スイッチング電源部6)の出力電圧に振動電圧を重畳する振動電源部21を介挿すると共に、スイッチング電源部6に並列にフィルタ回路22を接続するようにすれば、以下の作用効果を得られる。
【0055】すなわち、CPU1はパルス発振器2から前述したようにスイッチングパルスを発生させてスイッチング電源部6を制御し、所要のタイミングで直流高電圧を出力させると共に、トリガ信号によって振動電源部21を制御して振動電圧を発生させ、直流高電圧と振動電圧とを重畳して帯電ローラ13に印加する。このとき、その振動電圧はフィルタ回路22を通るため、スイッチング電源部6を振動電源部21の出力に影響されずに制御できる。したがって、感光体11表面の帯電電位を常に均一にでき、しかもその表面のピンホール,傷等によるリーク等を防止することができる。
【0056】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば、スイッチング電源装置の出力の負荷抵抗値によってその負荷に流れる電流値が変化することがなくなるため、その負荷に対して常に安定した動作をさせることができる。
【0057】さらに、請求項5の発明によれば、画像形成装置の感光体表面の帯電電位を常に一定値に保持することができるため、常に高品質の画像を形成できる。また、請求項6の発明によれば、画像形成装置の感光体表面の帯電電位を常に均一にできるだけでなく、その表面のピンホール,傷等によるリーク等を防止することもできる。




 

 


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