(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
抵抗値が変動する負荷に対して高圧を供給するための電源装置であって、
予め定められた電流値設定信号のレベルに応じて前記負荷に供給する電流値を一定値に制御する定電流制御手段と、
二次側に前記負荷が接続され、前記負荷へ供給する高圧を発生するトランスと、
前記負荷に流れる電流に対応する電圧値を示す電流値検知電圧を生成する電流検知手段と、
前記負荷に流れる電流を前記電流検知手段に与える電流供給パスと、
前記負荷に印加される電圧値を検知電圧値として検知する電圧検知手段と、
前記負荷の抵抗値を算出する負荷抵抗値算出手段と、を有し、
前記電流検知手段は、所定の基準電源に接続され、前記負荷に流れる電流が前記電流供給パスを介して流れる電流検知抵抗を有し、前記電流検知抵抗における電圧降下分に相当する電圧値を前記電流値検知電圧として検出し、
前記定電流制御手段は、前記電流値設定信号のレベルと前記電流値検知電圧とを比較した結果として得られる偏差に応じた電圧を出力する誤差増幅器と、前記誤差増幅器の出力に応じた電圧を前記トランスの一次側に入力するレギュレータとを備え、前記電流値設定信号のレベルと前記電流値検知電圧とが同一となるように定電流制御を行うものであり、
前記電圧検知手段は、前記トランスの二次側に接続される第１の抵抗と、前記第１の抵抗と前記電流検知抵抗との間に直列に接続される第２の抵抗とを有し、
前記定電流制御手段による定電流制御中において、前記負荷抵抗値算出手段は、前記第１の抵抗と前記第２の抵抗との接続点の電圧値が前記検知電圧値として与えられ、与えられた前記検知電圧、前記電流値設定信号のレベル、前記第１の抵抗の抵抗値及び前記第２の抵抗の抵抗値とに基づいて、前記負荷の抵抗値を算出する、ことを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記負荷抵抗値算出手段で得られた前記負荷の抵抗値を受けて、当該抵抗値に基づいて前記電流値設定信号のレベルを制御する電圧レベル制御手段を有することを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電源装置と、
前記負荷であって、感光体に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の電源装置と、
前記負荷であって、画像形成に当たって感光体の表面を均一に帯電する帯電手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧電源を供給するための電源装置に関し、特に、電源装置によって転写バイアス又は帯電バイアスが供給される画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真方式を用いた画像形成装置として、複写機およびレーザビームプリンタなどがある。ここで、複写機を例に挙げて説明すると、原稿読取りユニットで原稿上の画像が読取られて画像データとして出力される。書込みユニットは画像データに応じて感光体を露光して、感光体上に静電潜像を形成する。
【０００３】
感光体上の静電潜像は現像器によって現像され、トナー像とされる。一方、給紙トレイ８に収納された用紙（記録媒体）は感光体の回転に同期して転写位置に搬送される。そして、転写位置において、例えば、転写ローラによって感光体上のトナー像が用紙に転写される。その後、定着ユニットにおいてトナー像が用紙に定着されて、用紙は排紙トレイに排出される。
【０００４】
ところで、用紙に転写ローラを接触させて、用紙にトナー像を転写する手法では、転写ローラおよび用紙の抵抗値の変化に起因して転写不良が発生することがある。このような転写不良を防止するため、転写ローラおよび用紙の抵抗値に応じて転写バイアスを決定するようにしたものがある（特許文献１参照）。
【０００５】
特許文献１では、感光体の表面に転写ローラを接触させた際に形成される転写ニップで用紙を挟持搬送しつつ、転写バイアス電源により転写ローラに転写バイアスを印加して、感光体上のトナー像を用紙に転写する。この際、用紙が転写ニップを通過する前に、ＡＴＶＣ（Ａｃｔｉｖｅ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）を行って定電流制御となる出力電圧を検知する。なお、ＡＴＶＣはＡｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌの略語として使用されることもある。用紙が転写ニップに挿入されると、転写ローラから用紙を転写前ガイドに漏れる漏れ電流を検知する。そして、当該検知結果に応じて、低抵抗紙用転写高圧出力であるか又は通常転写高圧出力であるかを決定して、転写バイアス電源を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２１９０４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、転写ローラの抵抗値を算出する際に用いられる出力電圧を検知する場合には、一般に基準電圧が用いられる。例えば、基準電圧部と転写出力部との間に直列に接続された複数の抵抗によって基準電圧と転写出力電圧とを分圧した電圧を出力電圧検知信号として用いて出力電圧を求め、この出力電圧を出力電流で除して転写ローラの抵抗値とする。
【０００８】
上記のようにして転写ローラの抵抗値を求めると、定電流制御を行うための電流検出用回路に基準電圧を生成する機能が備えられることになって、不可避的に部品点数が増加する。その結果、回路規模が増大するばかりでなく、コストアップとなってしまう。
【０００９】
上述の点は、帯電ローラに電源を供給する電源装置においてもいえることである。
【００１０】
従って、本発明の目的は、回路規模の増大およびコストアップを防止して、転写不良又は帯電不良が発生することのない電源装置およびこれを用いた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するため、本発明による電源装置は、抵抗値が変動する負荷に対して高圧を供給するための電源装置であって、予め定められた電流値設定信号のレベルに応じて前記負荷に供給する電流値を一定値に制御する定電流制御手段と、二次側に前記負荷が接続され、前記負荷へ供給する高圧を発生するトランスと、前記負荷に流れる電流に対応する電圧値を示す電流値検知電圧を生成する電流検知手段と、前記負荷に流れる電流を前記電流検知手段に与える電流供給パスと、前記負荷に印加される電圧値を検知電圧値として検知する電圧検知手段と、前記負荷の抵抗値を算出する負荷抵抗値算出手段と、を有し、前記電流検知手段は、所定の基準電源に接続され、前記負荷に流れる電流が前記電流供給パスを介して流れる電流検知抵抗を有し、前記電流検知抵抗における電圧降下分に相当する電圧値を前記電流値検知電圧として検出し、前記定電流制御手段は、前記電流値設定信号のレベルと前記電流値検知電圧とを比較した結果として得られる偏差に応じた電圧を出力する誤差増幅器と、前記誤差増幅器の出力に応じた電圧を前記トランスの一次側に入力するレギュレータとを備え、前記電流値設定信号のレベルと前記電流値検知電圧とが同一となるように定電流制御を行うものであり、前記電圧検知手段は、前記トランスの二次側に接続される第１の抵抗と、前記第１の抵抗と前記電流検知抵抗との間に直列に接続される第２の抵抗とを有し、前記定電流制御手段による定電流制御中において、前記負荷抵抗値算出手段は、前記第１の抵抗と前記第２の抵抗との接続点の電圧値が前記検知電圧値として与えられ、与えられた前記検知電圧、前記電流値設定信号のレベル、前記第１の抵抗の抵抗値及び前記第２の抵抗の抵抗値とに基づいて、前記負荷の抵抗値を算出する、ことを特徴とする。
【００１２】
本発明による画像形成装置は、上記の電源装置と、前記負荷であって、感光体に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、を有することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明による画像形成装置は、上記の電源装置と、前記負荷であって、画像形成に当たって感光体の表面を均一に帯電する帯電手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、回路規模の増大およびコストアップを防止して、しかも転写不良又は帯電が発生することがない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態による電源装置が用いられた画像形成装置を概略的に示す断面図である。
【図２】従来の転写高圧回路を説明するための図である。
【図３】図２に示す転写高圧回路の制御を説明するためのフローチャートである。
【図４】本発明の第１の実施形態による電源装置（転写高圧回路）の一例を説明するためのブロック図である。
【図５】図４に示す転写高圧回路の制御を説明するためのフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施形態による電源装置の一例を説明するためのブロック図である。
【図７】図６に示す帯電高圧回路の制御を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態による電源装置が用いられた画像形成装置の一例について図面を参照して説明する。
【００１７】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態による電源装置が用いられた画像形成装置を概略的に示す断面図である。
【００１８】
図示の画像形成装置は、複写機であり、自動原稿送り装置１を有している。原稿又は原稿束が自動原稿送り装置１に備えられた原稿台２に載置されると、当該原稿は給紙ローラ３および給紙ベルト４によってコンタクトガラス６上の所定の位置に給送される。そして、読み取りユニット５０によってコンタクトガラス６に給送された原稿上の画像が読取られる。読み取りが終了した原稿は、給紙ベルト４および排送ローラ５によって外部に排出される。原稿セット検知部７によって原稿台２に次の原稿があることが検知されると、同様にして、この原稿はコンタクトガラス６上に給送される。
【００１９】
読み取りユニット５０は読取り画像に応じた画像データを出力し、この画像データは書き込みユニット５７に与えられる。書き込みユニット５７は画像データによって変調されたレーザ光を出力する。
【００２０】
感光体１５の表面は帯電ローラ２０（帯電手段）によって均一に帯電され、感光体１５はレーザ光によって露光され、画像データに応じた静電潜像が感光体１５に形成される。感光体１５上の静電潜像は現像器２７によって現像されてトナー像となる。
【００２１】
給紙トレイ８には複数の記録媒体（用紙）が積載されており、給紙ユニット８から給紙された用紙は紙搬送ユニット１４によって感光体１５近傍まで搬送される。そして、感光体１５の回転と同期して用紙は搬送ベルト１６によって転写位置に搬送される。
【００２２】
この転写位置は感光体１５と転写ローラ１６（転写手段）とが接触する転写ニップであり、転写位置に搬送されると、転写ローラ１６によって感光体１５上のトナー像が用紙に転写される。その後、用紙は定着ユニット１８に送られて、ここで定着処理が行われる。そして、用紙は排紙ユニット１９によって排紙トレイ２５に排出される。
【００２３】
両面印刷を行う場合には、定着処理の後、用紙は両面入紙搬送路２１に搬送される。そして、用紙は反転ユニット２２によってスイッチバック反転され、一旦両面搬送ユニット２３にストックされる。
【００２４】
その後、両面搬送ユニット２３にストックされた用紙は両面搬送ユニット２３から縦搬送ユニット１４に再給紙される。そして、前述したようにして、用紙の裏面にトナー像が形成された後、定着処理されて、用紙は排紙トレイ２５に廃止される。
【００２５】
なお、用紙紙を反転して排出する場合には、反転ユニット２２でスイッチバック反転した後用紙は反転排紙搬送路２４に送られて、ここから排紙トレイ２５に排紙される。
【００２６】
ここで、図１に示す画像形成装置において、用紙にトナー像を転写する際、転写ローラ１６に転写バイアス（転写高圧ともいう）を印加する電源装置（以下転写高圧回路ともいう）について説明する。ここでは、本発明の第１の実施形態による電源装置の理解を容易にするため、まず、従来の電源装置について説明する。
【００２７】
図２は従来の転写高圧回路を説明するための図である。
【００２８】
図２において、転写高圧回路は、定電流制御部６０７、高電圧生成部６０８、電流検知部６１０、および電圧検知部６０９を有している。転写高圧回路はエンジン制御回路６００に接続され、後述するように、転写高圧回路はエンジン制御回路６００によって制御される。
【００２９】
エンジン制御回路６００は画像形成動作を制御するための回路であるが、ここでは、転写高圧回路の動作に係る構成のみが示されており、エンジン制御回路６００は画像形成動作タイミング制御部６０１、転写出力制御部６０２、適正転写電流値算出部６０３、および転写ローラ抵抗値算出部６０４を有している。そして、エンジン制御回路６００には環境センサ６０５および用紙情報検知センサ６０６が接続されている。
【００３０】
定電流制御部６０７にはＯＰアンプＯＰ６０１が備えられており、ＯＰアンプＯＰ６０１の非反転（＋）入力端子には転写出力制御部６０２から制御信号Ｖ＿ｉｃｏｎｔ＿ｔｒが入力される。また、ＯＰアンプＯＰ６０１の反転（−）入力端子には、後述する信号Ｖ＿ｉｓｎｓ＿ｔｒが入力される。そして、ＯＰアンプＯＰ６０１は制御信号Ｖ＿ｉｃｏｎｔ＿ｔｒおよび信号Ｖ＿ｉｓｎｓ＿ｔｒの電圧レベルを比較して、その差（偏差）に応じた出力信号を出力する。
【００３１】
ＯＰアンプＯＰ６０１の出力信号はトランジスタＱ６０１のベースに与えられる。そして、トランジスタＱ６０１はＯＰアンプ６０１の出力信号に応じた電圧を出力する。なお、図示のように、ＯＰアンプ６０１の出力はコンデンサＣ６０４を介して反転入力端子に帰還されている。また、トランジスタＱ６０１のエミッタはコンデンサＣ６０５を介して接地され、そのコレクタには、例えば、２４Ｖが印加される。
【００３２】
高電圧生成部６０８おいて、高圧トランスＴ６０１の一次側巻線の一端にはトランジスタＱ６０１から出力された電圧（直流電圧）が入力される。高圧トランスＴ６０１の一次側巻線の他端にはＦＥＴＱ６０２のドレインが接続されている。また、ＦＥＴＱ６０２のソースは接地され、ソースとドレインとが接続されている。
【００３３】
ＦＥＴＱ６０２のゲートには転写出力制御部６０２から駆動用パルスＴＲ＿ＣＬＫが入力され、ＦＥＴＱ６０２は当該駆動用パルスの周波数の周期でスイッチングされる（つまり、オンオフされる）。これによって、高圧トランスＴ６０１に印加された直流電圧は、高圧トランスＴ６０１の巻線比に応じて昇圧されて二次側巻線に交流電圧として出力される。そして、二次側巻線に出力された交流電圧は整流ダイオードＤ６０１および平滑コンデンサＣ６０２によって整流平滑されて直流電圧とされる。そして、この直流電圧（Ｖｏｕｔ＿ｔｒ）は負荷である転写ローラ１６（負荷）に印加される。
【００３４】
図示のように、電圧検知部（電圧検知手段）６０９は抵抗Ｒ６０１およびＲ６０２を有し、高電圧生成部６０８は、平滑コンデンサＣ６０２に対して並列に接続された抵抗Ｒ６０６を有している。そして、抵抗Ｒ６０１およびＲ６０２は直列に接続され、この直列抵抗に対して抵抗Ｒ６０６（電流供給パス）が並列に接続されている。さらに、抵抗Ｒ６０１と抵抗Ｒ６０２の接続点は転写ローラ抵抗値算出部６０４に接続され、抵抗Ｒ６０２およびＲ６０６は電流検知部６１０に接続されている。
【００３５】
電流検知部６１０は負荷である転写ローラ１６に供給される電流値を検知する。高圧生成部６０８の二次側から出力された電流は、抵抗Ｒ６０１によって図２に実線で示す電流Ｉａと点線で示す電流Ｉｂに分けられる。ここでは、電流Ｉａが転写ローラ１６に供給される。
【００３６】
電流検知部６１０はＯＰアンプＯＰ６０２を有しており、図示のように抵抗Ｒ６０２およびＲ＆０６はＯＰアンプＯＰ６０２の反転入力端子に接続されている。ＯＰアンプＯＰ６０２の非反転入力端子は抵抗Ｒ６０４およびＲ６０５の接続点に接続され、抵抗Ｒ６０５は接地されている。なお、抵抗Ｒ６０２およびＲ６０６はコンデンサＣ６０３を介して接地され、ＯＰアンプＯＰ６０２の出力端子と反転入力端子とは抵抗Ｒ６０３で接続され、ＯＰアンプＯＰ６０２の出力端子はＯＰアンプＯＰ６０１の反転入力端子に接続されている。
【００３７】
抵抗Ｒ６０４には、例えば、基準電圧生成用電圧（例えば、１２Ｖ）が印加される。抵抗Ｒ６０４およびＲ６０５は基準電圧生成用電圧を分圧するための抵抗である。ＯＰアンプＯＰ６０２の非反転入力端子には抵抗Ｒ６０４およびＲ６０５によって分圧された電圧Ｖｒｅｆが基準電圧として入力される。
【００３８】
この基準電圧Ｖｒｅｆは式（１）で示される。
【００３９】
Ｖｒｅｆ＝１２×Ｒ６０５／（Ｒ６０４＋Ｒ６０５）      （１）
ここで、Ｒ６０４およびＲ６０５はそれぞれ抵抗Ｒ６０４およびＲ６０５の抵抗値を表す。
【００４０】
これによって、ＯＰアンプＯＰ６０２は基準電圧Ｖｒｅｆおよび反転入力端子に印加される電圧の差に応じた出力信号を出力して、この出力信号を信号Ｖ＿ｉｓｎｓ＿ｔｒとして、ＯＰアンプＯＰ６０１の反転入力端子に与える。
【００４１】
ここで、ＯＰアンプＯＰ６０２は基準電圧Ｖｒｅｆおよび反転入力端子に印加される電圧の差に応じた出力信号を出力するので、ＯＰアンプＯＰ６０２の出力端子から反転入力端子に抵抗Ｒ６０３を介して電流が流れる。この電流の値は転写ローラ１６に供給される電流Ｉａと同一である。
【００４２】
よって、電流Ｉａは、次の式（２）で表すことができる。
【００４３】
Ｉａ＝（Ｖ＿ｉｓｎｓ＿ｔｒ−Ｖｒｅｆ）／Ｒ６０３      （２）
ここで、Ｒ６０３は抵抗Ｒ６０３の抵抗値である。
【００４４】
図示の転写高圧回路では、ＯＰアンプＯＰ６０２の出力信号Ｖ＿ｉｓｎｓ＿ｔｒの電圧レベルが制御信号Ｖ＿ｉｃｏｎｔ＿ｔｒの電圧レベルとなるように、定電流制御が行われる（この制御をＡＴＶＣという）。つまり、転写高圧回路においては、転写ローラ１６に流れる電流が式（２）で示す電流Ｉａとなるように定電流制御が行われることになる。
【００４５】
続いて、図２に示す転写高圧回路の制御について説明する。
【００４６】
図３は、図２に示す転写高圧回路の制御を説明するためのフローチャートである。なお、図示のフローチャートによる処理はエンジン制御回路６００によって実行される。
【００４７】
転写高圧出力動作が開始されると、転写出力制御部６０２は画像形成動作タイミング制御部６０１からＡＴＶＣ制御要求信号を受領したか否かを判定する（Ｓ７０１）。ＡＴＶＣ制御要求信号を受けないと（Ｓ７０１において、ＮＯ）、転写出力制御部６０２は待機する。一方、ＡＴＶＣ制御要求信号を受けると（Ｓ７０１において、ＹＥＳ）、転写出力制御部６０２はＡＴＶＣの際に転写ローラ１６に印加する電流の値を決定する（ＡＴＶＣ制御開始：Ｓ７０２）。
【００４８】
この電流の値を決定する際には、転写出力制御部６０２は環境センサ６０５からの検知温度および検知湿度と用紙情報検知センサ６０６から用紙情報（例えば、用紙の種類）に応じて予め定められた電流値を選択する。例えば、転写出力制御部６０２の内蔵メモリには、温度、湿度、および用紙種類に応じて、転写の際に転写ローラ１６に印加する電流値が規定されたテーブル（転写電流値テーブル）が記憶されている。転写出力制御部６０２は、検知温度、検知湿度、および用紙情報に応じて転写電流値テーブルを参照して転写ローラ１６に印加する電流値を決定する。
【００４９】
続いて、転写出力制御部６０２は決定した電流値のレベルに対応する制御信号Ｖ＿ｉｃｏｎｔ＿ｔｒをＯＰアンプＯＰ６０１の非反転入力端子に出力する。さらに、転写出力制御部６０２は駆動用パルスＴＲ＿ＣＬＫをＦＥＴＱ６０２に出力する。
【００５０】
前述したように、転写高圧回路ではＯＰアンプＯＰ６０２の出力信号Ｖ＿ｉｓｎｓ＿ｔｒおよび制御信号Ｖ＿ｉｃｏｎｔ＿ｔｒの電圧レベルが同一となるように定電流制御が行われる。
【００５１】
次に、転写出力制御部６０２は転写ローラ抵抗値算出部６０４に抵抗値算出コマンド信号を送る。転写ローラ抵抗値算出部６０４は、当該コマンド信号に応答して、電圧検知信号Ｖ＿ｖｓｖｓ＿ｔｒから予め設定された算出式に応じて、転写ローラ１６の抵抗値を算出する（Ｓ７０３）。
【００５２】
図２で説明したように、ＯＰアンプＯＰ６０２の反転入力端子に加わる電圧は基準電圧Ｖｒｅｆであって一定の電圧である。電圧検知信号Ｖ＿ｖｓｖｓ＿ｔｒは基準電圧Ｖｒｅｆおよび転写出力電圧Ｖｏｕｔ＿ｔｒを抵抗Ｒ６０１／Ｒ６０２で分圧した電圧となるので、式（３）が成立する。
【００５３】
Ｖ＿ｖｓｖｓ＿ｔｒ＝（Ｖｏｕｔ＿ｔｒ×Ｒ６０２＋Ｖｒｅｆ×Ｒ６０１）／（Ｒ６０１＋Ｒ６０２）      （３）
式（３）を転写出力電圧Ｖｏｕｔ＿ｔｒについて整理すると、式（４）となる。
【００５４】
Ｖｏｕｔ＿ｔｒ＝（（Ｒ６０１＋Ｒ６０２）×Ｖ＿ｖｓｎｓ＿ｔｒ−Ｒ６０１×Ｖｒｅｆ）／Ｒ６０２      （４）
式（４）で示す転写出力電圧を電流Ｉａ（式（２））で除すると、転写ローラ１６の抵抗値Ｒ＿ｔｒが得られる。抵抗値Ｒ＿ｔｒは式（５）で示される。
【００５５】
Ｒ＿ｔｒ＝（（Ｒ６０１＋Ｒ６０２）×Ｖ＿ｖｓｎｓ＿ｔｒ−Ｒ６０１×Ｖｒｅｆ）／（Ｒ６０２×Ｉａ）      （５）
式（５）において、電圧検知信号Ｖ＿ｖｓｎｓ＿ｔｒの電圧値を除いて他の要素は一定であるから、式（５）を設定演算式として転写ローラ抵抗値算出部６０４に設定しておけばよい。転写ローラ抵抗値算出部６０４は変動パラメータであるＶ＿ｖｓｎｓ＿ｔｒを式（５）に代入して転写ローラ１６の抵抗値を算出することになる。そして、転写ローラ抵抗算出部６０４は転写ローラ１６の抵抗値を適正転写電流値算出部６０３に送る。
【００５６】
適正転写電流値算出部６０３は転写ローラ１６の抵抗値と検知温度、検知湿度、および用紙情報とに基づいて画像形成の際に最適な転写電流値を算出する（Ｓ７０４）。例えば、適正転写電流値算出部６０３の内蔵メモリには、温度、湿度、および用紙種類に応じて、画像形成の際に最適な転写電流値が規定されたテーブル（適正転写電流値テーブル）が記憶されている。適正転写電流値算出部６０３は、検知温度、検知湿度、および用紙情報に応じて適正転写電流値テーブルを参照して適正転写電流値を求める。そして、適正転写電流算出部６０３は適正転写電流値を示す適正転写電流値データを転写出力電流制御部６０２に送る。
【００５７】
転写出力制御部６０２は適正転写電流値データに応じて適正転写電流値のレベルに対応する制御信号Ｖ＿ｉｃｏｎｔ＿ｔｒを設定して、ＯＰアンプＯＰ６０１の非反転入力端子に出力する準備を行う。そして、転写出力制御部６０２は画像形成動作タイミング制御部６０１から画像形成動作のオンを示すＯＮ信号が送られてきたか否かを判定する（Ｓ７０５）。
【００５８】
画像形成動作ＯＮ信号が送られてこないと（Ｓ７０５において、ＮＯ）、転写出力制御部６０２は待機する。一方、画像形成動作ＯＮ信号が送られてくると（Ｓ７０５において、ＹＥＳ）、転写出力制御部６０２は制御信号Ｖ＿ｉｃｏｎｔ＿ｔｒをＯＰアンプＯＰ６０１の非反転入力端子に出力する。
【００５９】
これによって、図２で説明したようにして、ＡＴＶＣが行われる（転写定電流制御ＯＮ：Ｓ７０６）。続いて、転写出力制御部６０２は画像形成動作タイミング制御部６０１から画像形成動作のオフを示すＯＦＦ信号が送られてきたか否かを判定する（Ｓ７０７）。画像形成動作ＯＦＦ信号を受信しないと（Ｓ７０７において、ＮＯ）、転写出力制御部６０２は待機する。
【００６０】
画像形成動作ＯＦＦ信号を受信すると（Ｓ７０７において、ＹＥＳ）、転写出力制御部６０２は制御信号Ｖ＿ｉｃｏｎｔ＿ｔｒの信号レベルを適正転写電流値から出力電流ゼロに相当するレベルの切り換えるとともに、ＦＥＴＱ６０２に対する駆動パルスの供給を停止する（転写定電流制御ＯＦＦ：Ｓ７０８）。そして、転写出力制御部６０２はステップＳ７０１の処理に戻る。
【００６１】
このように、図２に示す転写高圧回路では、電流検知部６１０が少なくともＯＰアンプＯＰ６０２および複数の抵抗Ｒ６０３、Ｒ６０４、およびＲ６０５を備える必要があり、電流検知部６１０の回路規模が増大してコストアップとなってしまう。
【００６２】
従って、第１の実施形態では、電流検知部６１０の回路規模を小さくして、転写高圧回路のコストダウンを行う。
【００６３】
図４は、本発明の第１の実施形態による電源装置（転写高圧回路）の一例を説明するためのブロック図である。なお、図４において、図２に示す転写高圧回路およびエンジン制御回路と同一の構成要素については同一の参照番号を付す。
【００６４】
図２で説明した転写高圧回路では、電流検知部６１０はＯＰアンプＯＰ６０２と複数の抵抗Ｒ６０３、Ｒ６０４、Ｒ６０５などで構成されている。そして、転写ローラ１６の抵抗値を算出する際に必要な転写出力電圧値を求める場合には、変動パラメータである電圧値検知信号Ｖ＿ｖｓｎｓ＿ｔｒを用いている。
【００６５】
一方、図４に示す転写高圧回路では、電流検知部（電流検知手段）１１０が抵抗Ｒ１０３（電流検知抵抗）およびコンデンサＣ１０３で構成されている。そして、転写ローラ１６の抵抗値を算出する際に必要な転写出力電圧値を求める場合には、エンジン制御回路１００に備えられた転写ローラ抵抗値算出部１０４が電圧値検知信号Ｖ＿ｖｓｎｓ＿ｔｒおよび制御信号Ｖ＿ｉｃｏｎｔ＿ｔｒの２つの変動パラメータを用いる。
【００６６】
図２に関連して説明したように、高電圧生成部６０８から直流高圧電圧が転写ローラ１６に印加される。そして、電流検知部１１０は転写ローラ１６に供給される電流を検知する。
【００６７】
転写ローラ１６に流れる電流Ｉａは抵抗Ｒ１０３を実線矢印の方向に流れるので、電流Ｉａは式（６）で表すことができる。
【００６８】
Ｉａ＝（１２−Ｖ＿ｉｓｎｓ＿ｔｒ）／Ｒ１０３      （６）
なお、抵抗Ｒ１０３には所定の電圧（例えば、１２Ｖ）が印加され、Ｒ１０３は抵抗Ｒ１０３の抵抗値を表す。
【００６９】
式（６）を、Ｖ＿ｉｓｎｓ＿ｔｒについて変形すると、式（７）が得られる。
【００７０】
Ｖ＿ｉｓｎｓ＿ｔｒ＝１２−Ｉａ×Ｒ１０３      （７）
図示のように、抵抗Ｒ１０３の一端（１２Ｖ印加端と逆側端）はＯＰアンプＯＰ６０１の反転入力端子に接続されており、式（７）から理解できるように、抵抗Ｒ１０３による電圧降下分を除いた電圧値が検知信号Ｖ＿ｉｓｎｓ＿ｔｒとしてＯＰアンプＯＰ６０１の反転入力端子に与えられる。この検知信号のレベルは電流Ｉａに応じて変化するので、ここでは電流値検知信号（電流値検知電圧）と呼ぶ。
【００７１】
これによって、前述したように、図４に示す転写高圧回路は、電流値検知信号Ｖ＿ｉｓｎｓ＿ｔｒのレベルと制御信号Ｖ＿ｉｃｏｎｔ＿ｔｒのレベルが同一となるように定電流制御を行う。つまり、図４に示す転写高圧回路は転写ローラ１６に電流Ｉａ＝（１２−Ｖ＿ｉｃｏｎｔ＿ｔｒ）／Ｒ１０３が供給されるように定電流制御を行うことになる。
【００７２】
図５は、図４に示す転写高圧回路の制御を説明するためのフローチャートである。なお、図示のフローチャートによる処理はエンジン制御回路１００によって実行される。また、図５において、図３に示すフローチャートと同一のステップについては同一の参照符号を付し説明を省略する。
【００７３】
ステップＳ７０２において、転写出力制御部６０２はＡＴＶＣ制御開始した後、転写ローラ抵抗値算出部１０４（負荷抵抗値算出手段）に対して制御信号Ｖ＿ｉｃｏｎｔ＿ｔｒのレベルを確認するように指示する（Ｓ２０３）。続いて、転写出力制御部６０２は転写ローラ抵抗値算出部１０４に転写ローラ１６の抵抗値の算出を指示する。
【００７４】
これによって、転写ローラ抵抗値算出部１０４は電圧検知信号Ｖ＿ｖｓｖｓ＿ｔｒのレベルおよび制御信号Ｖ＿ｉｃｏｎｔ＿ｔｒのレベルを予め設定された算出式に代入して、転写ローラ１６の抵抗値を算出する（Ｓ２０４）。
【００７５】
前述したように、転写高圧回路では電流値検知信号Ｖ＿ｉｓｎｓ＿ｔｒのレベルと制御信号Ｖ＿ｉｃｏｎｔ＿ｔｒのレベルが同一となるように、定電流制御を行っている。
【００７６】
電圧検知信号Ｖ＿ｖｓｖｓ＿ｔｒ（検知電圧値）は電流値検知信号Ｖ＿ｉｓｎｓ＿ｔｒと転写出力電圧Ｖｏｕｔ＿ｔｒとを抵抗Ｒ６０１およびＲ６０２で分圧した電圧値を示している。定電流制御が行われている場合には、当該電圧値は制御信号Ｖ＿ｉｃｏｎｔ＿ｔｒと転写出力電圧Ｖｏｕｔ＿ｔｒとを抵抗Ｒ６０１およびＲ６０２で分圧した電圧値と同一であるので、式（８）が成立する。
【００７７】
Ｖ＿ｖｓｖｓ＿ｔｒ＝（Ｖｏｕｔ＿ｔｒ×Ｒ６０２＋Ｖ＿ｉｃｏｎｔ＿ｔｒ×Ｒ６０１）／（Ｒ６０１＋Ｒ６０２）      （８）
なお、抵抗Ｒ６０１およびＲ６０２はそれぞれ第１の抵抗および第２の抵抗である。
【００７８】
式（８）をＶｏｕｔ＿ｔｒについて整理すると、式（９）が得られる。
【００７９】
Ｖｏｕｔ＿ｔｒ＝（（Ｒ６０１＋Ｒ６０２）×Ｖ＿ｖｓｎｓ＿ｔｒ−Ｒ６０１×Ｖ＿ｉｃｏｎｔ＿ｔｒ）／Ｒ６０２      （９）
そして、転写出力電圧Ｖｏｕｔ＿ｔｒを転写ローラ１６に供給される電流Ｉａで除算すると転写ローラ１６の抵抗値Ｒ＿ｔｒが得られる。この抵抗値Ｒ＿ｔｒは式（１０）で示される。
【００８０】
Ｒ＿ｔｒ＝（（Ｒ６０１＋Ｒ６０２）×Ｖ＿ｖｓｎｓ＿ｔｒ−Ｒ６０１×Ｖ＿ｉｃｏｎｔ＿ｔｒ）／（Ｒ６０２×Ｉａ）      （１０）
式（１０）において、Ｖ＿ｖｓｎｓ＿ｔｒおよびＶ＿ｉｃｏｎｔ＿ｔｒを除く要素は一定であるので、転写ローラ抵抗値算出部１０４は、前述のようにして、変動パラメータであるＶ＿ｖｓｎｓ＿ｔｒおよびＶ＿ｉｃｏｎｔ＿ｔｒを受けて、式（１０）用いて転写ローラの抵抗値を算出する。
【００８１】
このようにして、転写ローラ抵抗値算出部１０４は転写ローラの抵抗値を算出して、適正転写電流値算出部１０３に抵抗値データとして送る。その後、図３で説明したようにして、ステップＳ７０４〜Ｓ７０８の処理が行われる。
【００８２】
このように、本発明の第１の実施形態では、基準電圧を生成する必要がなく、そして、定電流制御を行うための電流検知部１１０ではＯＰアンプなどを用いる必要がないので、転写高圧回路における回路構成を簡素化して回路規模を小さくすることができる。その結果、コストダウンを達成することができる。
【００８３】
なお、第１の実施形態では、転写出力電圧に応じて転写ローラの抵抗値を求めるようにしたが、転写出力電圧から直接適正電流値を求めて定電流制御を行うようにしてもよい。
【００８４】
［第２の実施形態］
続いて、本発明の第２の実施形態による電源装置（帯電高圧回路）の一例について説明する。
【００８５】
図１に示す接触タイプの帯電ローラ２０（負荷）を備えた画像形成装置では、非通紙の際に帯電ローラ２０に高圧バイアスを印加して、感光体１５の表面を均一に帯電している。この際にも定電流制御を行って、帯電ローラ２０に印加される電圧値をモニタすることが行われている。そして、モニタした電圧から帯電ローラ２０の抵抗値を求めて、帯電ローラ２０の抵抗値に応じて帯電電流を制御することが行われている。この制御もＡＰＶＣと呼ばれている。
【００８６】
図６は、本発明の第２の実施形態による電源装置の一例を説明するためのブロック図である。なお、図６は、帯電ローラ２０に高圧バイアスを供給する電源装置であるが、その構成は、図４に示す転写高圧回路とほぼ同様であり、ここでは説明の便宜上、図４に示す転写高圧回路と同一の構成要素については同一の参照番号を付す。また、図６に示す電源装置を帯電高圧回路と呼ぶ。
【００８７】
図６において、高電圧生成部３０８では、図４に示すダイオードＤ６０１の代わりにダイオードＤ３０１が用いられる。このダイオードＤ３０１はその順方向がダイオードＤ６０１とは逆にトランスＴ６１０の二次巻線に接続されている。
【００８８】
図６においては、説明の便宜上、図４と同様に電流をＩａおよびＩｂで示す。帯電ローラ２０に流れる電流Ｉａの向きは図４に示す電流Ｉａとは逆となる。また、電流Ｉｂの向きも図４に示す電流Ｉｂとは逆向きとなる。制御信号、電圧検知信号、電流値検知信号、駆動パルス、帯電出力電圧はそれぞれＶ＿ｉｃｏｎｔ＿ｃｈｇ、Ｖ＿ｖｓｎｓ＿ｃｈｇ、Ｖ＿ｉｓｎｓ＿ｃｈｇ、ＣＨＧ＿ＣＬＫ、およびＶｏｕｔ＿ｃｈｇで示されている。そして、図６に示す帯電高圧回路の動作は図４に示す転写高圧回路と同様である。
【００８９】
図６においては、電流検知部３１０はコンデンサＣ１０３および抵抗Ｒ３０３を有しており、抵抗Ｒ３０３の一端は接地されている。そして、抵抗Ｒ３０３の他端は抵抗Ｒ６０２およびＲ６０６に接続されるとともにＯＰアンプＯＰ６０１の反転入力端子に接続されている。
【００９０】
図２に関連して説明したように、高電圧生成部６０８から直流高圧電圧が帯電ローラ２０に印加される。そして、電流検知部３１０は帯電ローラ２０に供給される電流を検知する。
【００９１】
帯電ローラ１６に流れる電流Ｉａは抵抗Ｒ３０３を実線矢印の方向に流れるので、電流Ｉａは式（１１）で表すことができる。
【００９２】
Ｉａ＝Ｖ＿ｉｓｎｓ＿ｃｈｇ／Ｒ３０３      （１１）
式（１１）を、Ｖ＿ｉｓｎｓ＿ｃｈｇについて整理すると、式（１２）が得られる。
【００９３】
Ｖ＿ｉｓｎｓ＿ｔｒ＝Ｉａ×Ｒ３０３      （１２）
なお、Ｒ３０３は抵抗Ｒ３０３の抵抗値である。
【００９４】
従って、ＯＰアンプＯＰ６０１の反転入力端子には抵抗Ｒ３０３による電圧降下分に相当する電圧値が検知信号Ｖ＿ｉｓｎｓ＿ｔｒとして与えられる。この検知信号のレベルは電流Ｉａに応じて変化するので、ここでは電流値検知信号と呼ぶ。
【００９５】
これによって、図６に示す帯電高圧回路は電流値検知信号Ｖ＿ｉｓｎｓ＿ｃｈｇのレベルと制御信号Ｖ＿ｉｃｏｎｔ＿ｃｈｇのレベルが同一となるように定電流制御を行う。つまり、図６に示す帯電高圧回路は帯電ローラ２０に電流Ｉａ＝Ｖ＿ｉｓｎｓ＿ｃｈｇ／Ｒ３０３が供給されるように定電流制御を行うことになる。
【００９６】
なお、図１に関連して説明したように、エンジン制御回路３００は画像形成装置の画像形成動作を制御するものである。図示の例では、帯電高圧回路の制御に関連する構成のみが示されており、エンジン制御回路３００は、画像形成動作タイミング制御部６０１、帯電出力制御部３０２、適正帯電電流値算出部３０３、および帯電ローラ抵抗値算出部３０４を有している。そして、エンジン制御回路６００には環境センサ６０５および用紙情報検知センサ６０６が接続されている。
【００９７】
図示のエンジン制御回路３００において、帯電出力制御部３０２、適正帯電電流値算出部３０３、および帯電ローラ抵抗値算出部３０４の動作はそれぞれ図４に示す転写出力制御部６０２、適正転写電流値算出部６０３、および転写ローラ抵抗値算出部１０４の動作と同様である。
【００９８】
ここでは、帯電出力制御部３０２の内蔵メモリには、温度、湿度、および用紙種類に応じて、帯電の際に帯電ローラ２０に印加する電流値が規定されたテーブル（帯電電流値テーブル）が記憶されている。帯電出力制御部３０２は、検知温度、検知湿度、および用紙情報に応じて帯電電流値テーブルを参照して帯電ローラ２０６に印加する電流値を決定することになる。
【００９９】
また、適正帯電電流値算出部３０３の内蔵メモリには、温度、湿度、および用紙種類に応じて、画像形成の際に最適な帯電電流値が規定されたテーブル（適正帯電電流値テーブル）が記憶されている。適正帯電電流値算出部３０３は、検知温度、検知湿度、および用紙情報に応じて適正帯電電流値テーブルを参照して適正帯電電流値を求める。そして、適正帯電電流算出部３０３は適正帯電電流値を示す適正帯電電流値データを帯電出力電流制御部３０２に送る。
【０１００】
図７は、図６に示す帯電高圧回路の制御を説明するためのフローチャートである。なお、図示のフローチャートによる処理はエンジン制御回路３００によって実行される。また、図７において、図５に示すフローチャートと同一のステップについては同一の参照符号を付し説明を省略する。
【０１０１】
ステップＳ７０１において、ＡＴＶＣ制御要求信号を受けると、帯電出力制御部３０２はＡＴＶＣの際に転写ローラ２０に印加する電流の値を決定する（ＡＴＶＣ制御開始：Ｓ４０２）。
【０１０２】
帯電出力制御部３０２はＡＴＶＣを開始した後、帯電ローラ抵抗値算出部３０４に対して制御信号Ｖ＿ｉｃｏｎｔ＿ｃｈｇのレベルを確認するように指示する（Ｓ４０３）。続いて、帯電出力制御部３０２は帯電ローラ抵抗値算出部３０４に帯電ローラ２０の抵抗値の算出を指示する。
【０１０３】
これによって、帯電ローラ抵抗値算出部３０４は電圧検知信号Ｖ＿ｖｓｖｓ＿ｃｈｇのレベルおよび制御信号Ｖ＿ｉｃｏｎｔ＿ｃｈｇのレベルを予め設定された算出式に代入して、帯電ローラ２０の抵抗値を算出する（Ｓ４０４）。
【０１０４】
前述したように、帯電高圧回路では電流値検知信号Ｖ＿ｉｓｎｓ＿ｃｈｇのレベルと制御信号Ｖ＿ｉｃｏｎｔ＿ｃｈｇのレベルが同一となるように、定電流制御を行っている。
【０１０５】
電圧検知信号Ｖ＿ｖｓｖｓ＿ｃｈｇは電流値検知信号Ｖ＿ｉｓｎｓ＿ｃｈｇと帯電出力電圧Ｖｏｕｔ＿ｃｈｇとを抵抗Ｒ６０１およびＲ６０２で分圧した電圧値を示している。定電流制御が行われている場合には、当該電圧値は制御信号Ｖ＿ｉｃｏｎｔ＿ｃｈｇと帯電出力電圧Ｖｏｕｔ＿ｃｈｇとを抵抗Ｒ６０１およびＲ６０２で分圧した電圧値と同一であるので、式（１３）が成立する。
【０１０６】
Ｖ＿ｖｓｖｓ＿ｃｈｇ＝（Ｖｏｕｔ＿ｃｈｇ×Ｒ６０２＋Ｖ＿ｉｃｏｎｔ＿ｃｈｇ×Ｒ６０１）／（Ｒ６０１＋Ｒ６０２）      （１３）
式（１３）をＶｏｕｔ＿ｃｈｇについて整理すると、式（１４）が得られる。
【０１０７】
Ｖｏｕｔ＿ｃｈｇ＝（（Ｒ６０１＋Ｒ６０２）×Ｖ＿ｖｓｎｓ＿ｃｈｇ−Ｒ６０１×Ｖ＿ｉｃｏｎｔ＿ｃｈｇ）／Ｒ６０２      （１４）
そして、帯電出力電圧Ｖｏｕｔ＿ｃｈｇを帯電ローラ２０に供給される電流Ｉａで除算すると帯電ローラ２０の抵抗値Ｒ＿ｃｈｇが得られる。この抵抗値Ｒ＿ｃｈｇは式（１５）で示される。
【０１０８】
Ｒ＿ｃｈｇ＝（（Ｒ６０１＋Ｒ６０２）×Ｖ＿ｖｓｎｓ＿ｃｈｇ−Ｒ６０１×Ｖ＿ｉｃｏｎｔ＿ｃｈｇ）／（Ｒ６０２×Ｉａ）      （１５）
式（１４）において、Ｖ＿ｖｓｎｓ＿ｃｈｇおよびＶ＿ｉｃｏｎｔ＿ｃｈｇを除く要素は一定であるので、帯電ローラ抵抗値算出部３０４は、変動パラメータであるＶ＿ｖｓｎｓ＿ｃｈｇおよびＶ＿ｉｃｏｎｔ＿ｃｈｇを受けて、式（１５）用いて帯電ローラ２０の抵抗値を算出する。
【０１０９】
このようにして、帯電ローラ抵抗値算出部３０４は転写ローラの抵抗値を算出して、適正帯電電流値算出部３０３に抵抗値データとして送る。そして、適正帯電電流値算出部３０３は帯電ローラ２０の抵抗値と検知温度、検知湿度、および用紙情報とに基づいて画像形成の際に最適な帯電電流値を算出する（Ｓ４０５）。
【０１１０】
その後、図３で説明したステップＳ７０５の処理が行われ、続いて、帯電出力制御部３０２は制御信号Ｖ＿ｉｃｏｎｔ＿ｃｈｇをＯＰアンプＯＰ６０１の非反転入力端子に出力する。これによって、ＡＴＶＣが行われる（帯電定電流制御ＯＮ：Ｓ４０７）。そして、図３で説明したステップＳ７０７の処理が行われる。
【０１１１】
続いて、帯電出力制御部３０２は制御信号Ｖ＿ｉｃｏｎｔ＿ｃｈｇの信号レベルを適正帯電電流値から出力電流ゼロに相当するレベルの切り換えるとともに、ＦＥＴＱ６０２に対する駆動パルスの供給を停止する（帯電定電流制御ＯＦＦ：Ｓ４０９）。そして、帯電出力制御部３０２はステップＳ７０１の処理に戻る。
【０１１２】
このように、本発明の第２の実施形態では、定電流制御を行うための電流検知部３１０ではＯＰアンプなどを用いる必要がないので、帯電高圧回路における回路構成を簡素化して回路規模を小さくすることができる。その結果、コストダウンを達成することができる。
【０１１３】
なお、第２の実施形態では、帯電出力電圧に応じて帯電ローラの抵抗値を求めるようにしたが、帯電出力電圧から直接適正電流値を求めて定電流制御を行うようにしてもよい。
【０１１５】
以上、本発明について実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。
【符号の説明】
【０１１６】
１０４，６０４  転写ローラ抵抗値算出部
３０２  帯電出力制御部
３０３  適正帯電電流値算出部
３０４  帯電ローラ抵抗値算出部
６０２  転写出力制御部
６０３  適正転写電流値算出部
６０７  定電流制御部
６０８  高電圧生成部
６０９  電圧検知部
１１０、３１０、６１０  電流検知部
【図１】
0005959857.tif 000002
【図２】
0005959857.tif 000003
【図３】
0005959857.tif 000004
【図４】
0005959857.tif 000005
【図５】
0005959857.tif 000006
【図６】
0005959857.tif 000007
【図７】
0005959857.tif 000008