(57)【要約】  【課題】  アナログセンサの出力信号を演算装置のＡ／Ｄポートに入力する際、Ａ／Ｄポートに入力される信号がＡ／Ｄポートの入力電圧範囲以上の信号でも精度よく検出できる画像形成装置を得る。  【解決手段】  分割電圧設定部２１は、センサ部１０から出力されたアナログ出力信号を分割するための電圧Ｖ１を設定している。設定電圧Ｖ１は、演算装置４０の入力電圧範囲内に設定されている。信号分割部２２は、センサ部１０から出力されたアナログ出力信号を、分割電圧設定部２１で設定された電圧Ｖ１以下の低い電圧と設定電圧Ｖ１より高い電圧とに分割する。電圧シフト部２３は、設定電圧Ｖ１より高い電圧のアナログ出力信号を、設定電圧Ｖ１だけ下げる方向にシフトする。【選択図】  図１
2006301280.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号を分割するための電圧を設定する分割電圧設定手段と、
前記分割電圧設定手段の設定電圧以下の低い電圧と該設定電圧より高い電圧とを分割して取り出す信号分割手段と、
前記設定電圧以下の低い電圧の信号を演算装置へ出力する第１出力手段と、
前記設定電圧より高い電圧の信号を該設定電圧だけ下げる方向にシフトする電圧シフト手段と、
前記電圧シフト手段によってシフトした信号を前記演算装置へ出力する第２出力手段と、を備え、
前記第１出力手段と前記第２出力手段からそれぞれ前記演算装置へ入力された信号から元の信号の電圧レベルを演算して検知すること、
を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
信号を分割するための電圧をそれぞれ設定する複数の分割電圧設定手段と、
複数の前記分割電圧設定手段のそれぞれの設定電圧以下の低い電圧と該設定電圧より高い電圧とを分割して取り出す信号分割手段と、
前記設定電圧以下の低い電圧の各信号を演算装置へ出力する複数の第１出力手段と、
前記設定電圧より高い電圧の各信号を該設定電圧だけ下げる方向にシフトする電圧シフト手段と、
前記信号分割手段と前記電圧シフト手段とで得られた電圧の増幅率を変更する手段と、
前記電圧シフトした各信号を前記演算装置へ出力する第２出力手段と、を備え、
前記第１出力手段と前記第２出力手段からそれぞれ前記演算装置へ入力された各信号の増幅率及び電圧シフト量から元の信号の電圧レベルを演算して検知すること、
を特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記演算装置へ出力する信号を選択信号により選択する信号選択手段を備え、
前記演算装置は選択した信号を切り替えて電圧を検出し、検出された電圧の値から元の信号の電圧レベルを演算して検知すること、
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
トナーの付着量を検出するために、前記演算装置の入力電圧範囲以上のセンサのアナログ電圧信号を分割し、前記演算装置の入力電圧範囲以内の電圧にシフトして入力し、シフトされた電圧の値から元の信号の電圧レベルを演算して検知することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、特に、アナログ出力のセンサを用いた複写機やプリンタなどの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複写機やプリンタなどの画像形成装置の分野においては、センサのアナログ出力信号を演算装置（ＣＰＵ）のアナログデジタル入力ポート（以下Ａ／Ｄポートと記す）に入力し、センサの検出値を認識する技術が知られている。Ａ／Ｄポートは一般に、入力された信号の分解能（ビット当たりの入力電圧）がビット数に比例して高くなる。
【０００３】
ここに、検出対象の変化に対するセンサの出力信号の変化が少ない場合、分解能の高いＡ／Ｄポートが必要となる。しかしながら、分解能の高いＡ／Ｄポートは構成が複雑で高価である。そこで、このような不具合を解消するため、特許文献１において、センサの出力電圧によって増幅率を切り替える技術が提案されている。
【０００４】
また、トナー濃度制御装置においては、感光体上のトナーの濃度を測定するセンサからのアナログ信号を増幅したものがトナー濃度信号や基準トナー濃度信号として用いられており、予めアナログ信号を増幅するための増幅器のゲインを設定しておく必要がある。そこで、特許文献２において、ゲインを予測し仮設定した後、出力が目標値になるようにゲインを調整するという画像形成装置が提案されている。
【０００５】
ところで、センサのアナログ出力信号を演算装置のＡ／Ｄポートに入力する際には、Ａ／Ｄポートの入力電圧範囲内に抑えなければならない。そのため、センサのアナログ出力信号がＡ／Ｄポートの入力電圧範囲以上の場合には、センサのアナログ出力信号を下げる必要がある。しかしながら、従来の技術のように、増幅器のゲインを切り替えてセンサのアナログ出力信号を全体的下げると、Ａ／Ｄポートの分解能によって検出の精度が制限されるという問題点があった。
【特許文献１】特開平９−９６６５１号公報
【特許文献２】特開平９−２２１８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明の目的は、アナログセンサの出力信号を演算装置のＡ／Ｄポートに入力する際、Ａ／Ｄポートに入力される信号がＡ／Ｄポートの入力電圧範囲以上の信号でも精度よく検出できる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】
【０００７】
前記目的を達成するため、第１の発明に係る画像形成装置は、信号を分割するための電圧を設定する分割電圧設定手段と、分割電圧設定手段の設定電圧以下の低い電圧と該設定電圧より高い電圧とを分割して取り出す信号分割手段と、設定電圧以下の低い電圧の信号を演算装置へ出力する第１出力手段と、設定電圧より高い電圧の信号を該設定電圧だけ下げる方向にシフトする電圧シフト手段と、電圧シフト手段によってシフトした信号を演算装置へ出力する第２出力手段と、を備え、第１出力手段と第２出力手段からそれぞれ演算装置へ入力された信号から元の信号の電圧レベルを演算して検知することを特徴とする。
【０００８】
また、第２の発明に係る画像形成装置は、信号を分割するための電圧をそれぞれ設定する複数の分割電圧設定手段と、複数の分割電圧設定手段のそれぞれの設定電圧以下の低い電圧と該設定電圧より高い電圧とを分割して取り出す信号分割手段と、設定電圧以下の低い電圧の各信号を演算装置へ出力する複数の第１出力手段と、設定電圧より高い電圧の各信号を該設定電圧だけ下げる方向にシフトする電圧シフト手段と、信号分割手段と電圧シフト手段とで得られた信号の電圧の増幅率を変更する手段と、電圧シフトした各信号を演算装置へ出力する第２出力手段と、を備え、第１出力手段と第２出力手段からそれぞれ演算装置へ入力された各信号の増幅率及び電圧シフト量から元の信号の電圧レベルを演算して検知することを特徴とする。
【０００９】
以上の構成により、演算装置のＡ／Ｄポートの入力電圧範囲以上のアナログ電圧信号は、所定の電圧を閾値にして分割される。分割された個々の信号は、それぞれ増幅率を変更されたり、Ａ／Ｄポートに入力可能な電圧にシフトされたりした後、演算装置に入力される。演算装置では分割して入力された信号を演算し、元の信号電圧に換算する。
【００１０】
即ち、アナログセンサの出力を分割して処理するため、高価なＡ／Ｄ変換回路を使用することなく、汎用の演算装置に内蔵したＡ／Ｄ変換器を使用して、演算装置の入力電圧範囲以上の信号についても高精度な検出を行うことができる。さらに、指定した電圧範囲の信号を取り出して増幅率を切り替え、必要な範囲について検出精度を上げることができる。
【００１１】
第１及び第２の本発明に係る画像形成装置は、演算装置へ出力する信号を選択信号により選択する信号選択手段を備え、演算装置は選択した信号を切り替えて電圧を検出し、検出された電圧の値から元の信号の電圧レベルを演算して検知するように構成してもよい。
【００１２】
また、トナーの付着量を検出するために、演算装置の入力電圧範囲以上のセンサのアナログ電圧信号を分割し、演算装置の入力電圧範囲以内の電圧にシフトして入力し、シフトされた電圧の値から元の信号の電圧レベルを演算して検知するように構成してもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明に係る画像形成装置の実施例について添付図面を参照して説明する。
【００１４】
（第１実施例、図１〜図４参照）
第１実施例は、トナー付着量検出装置（換言すると、トナー濃度制御装置）を備えた画像形成装置に関する。図１はフォトセンサを利用したトナー付着量検出装置の増幅回路を示す。この増幅回路は、トナー付着量センサ部１０、変換回路部２０及び演算装置（ＣＰＵ）４０からなる。
【００１５】
トナー付着量センサ部１０は、フォトダイオードＰＤと、オペアンプＯＰ１，ＯＰ２と、抵抗Ｒ１０，Ｒ１１とで構成されている。フォトダイオードＰＤは、図示しない発光素子からの光であって感光体上で反射された光を受光する。フォトダイオードＰＤのアナログ出力信号はオペアンプＯＰ１，ＯＰ２によって増幅される。
【００１６】
変換回路部２０は、分割電圧設定部２１と、信号分割部２２と、電圧シフト部２３とを備えている。分割電圧設定部２１は、ダイオードＤ１と定電圧電源２５とで構成され、センサ部１０から出力されたアナログ出力信号を分割するための電圧Ｖ１を設定している。設定電圧Ｖ１は、演算装置４０の入力電圧範囲内に設定されている。
【００１７】
信号分割部２２は前記分割電圧設定部２１と抵抗Ｒ１とで構成されている。信号分割部２２は、センサ部１０から出力されたアナログ出力信号を、分割電圧設定部２１で設定された電圧Ｖ１以下の低い電圧と設定電圧Ｖ１より高い電圧とに分割する。
【００１８】
電圧シフト部２３はオペアンプＯＰ３と抵抗Ｒ２，Ｒ３とで構成されている。電圧シフト部２３は、設定電圧Ｖ１より高い電圧のアナログ出力信号を、設定電圧Ｖ１だけ下げる方向にシフトする。
【００１９】
また、第１出力端子３１は、設定電圧Ｖ１以下の低い電圧のアナログ出力信号を演算装置４０へ出力する。第２出力端子３２は、設定電圧Ｖ１より高い電圧のアナログ出力信号（但し、電圧シフト部２３によってシフトした後の信号）を演算装置４０へ出力する。
【００２０】
さらに、オペアンプＯＰ４とツェナダイオードＺＤは、第１出力端子３１から出力されるアナログ出力信号の電圧が演算装置４０の入力電圧範囲内になるように、アナログ出力信号の電圧を設定電圧Ｖ１以上にならないように制限している。
【００２１】
以上の構成からなる増幅回路において、トナー付着量センサ部１０から出力されたアナログ出力信号の電圧が設定電圧Ｖ１以下の場合、ダイオードＤ１はＯＦＦ状態となる。従って、アナログ出力信号は抵抗Ｒ２を通過しないで、オペアンプＯＰ４を通過して第１出力端子３１から出力され、演算装置４０のＡ／Ｄ入力ポート１に入力される。一方、第２出力端子３２の出力は０Ｖとなり、この電圧が演算装置４０のＡ／Ｄ入力ポート２に入力される。
【００２２】
また、センサ部１０から出力されたアナログ出力信号の電圧が設定電圧Ｖ１より高い場合、ダイオードＤ１はＯＮ状態となる。従って、アナログ出力信号は、抵抗Ｒ２及びダイオードＤ１を通過して抵抗Ｒ１へ流れる。オペアンプＯＰ３は、抵抗Ｒ２の両端に発生した電圧、即ち、設定電圧Ｖ１だけ下げる方向にシフトされた（Ｖ１だけオフセットされた）アナログ出力信号を取り出して第２出力端子３２から出力し、演算装置４０のＡ／Ｄ入力ポート２に入力する。一方、第１出力端子３１の出力は設定電圧値Ｖ１となり、この電圧が演算装置４０のＡ／Ｄ入力ポート１に入力される。
【００２３】
次に、アナログ出力信号が入力された演算装置４０の動作について説明する。なお、本第１実施例において、演算装置４０の入力電圧範囲は最大３．３Ｖとする。
【００２４】
図２はトナー付着量センサ部１０の出力特性を示し、感光体へのトナー付着量が増加するにつれて、センサ部１０の出力は減少するとともに、出力の変化量は小さくなり、検出精度は低下する。そして、トナー付着量が多いとき（トナー高濃度のとき）の検出精度を上げるためにセンサ部１０の出力電圧を上げると、トナー付着量が少ないとき（トナー低濃度のとき）の出力が演算装置４０の入力電圧範囲を超えてしまい、検出できなくなってしまう。逆に、センサ部１０の出力電圧を演算装置４０の入力電圧範囲内に下げると、トナー付着量が多いとき（トナー高濃度のとき）の検出精度がさらに悪化してしまう。
【００２５】
そこで、分割電圧設定部２１の設定電圧Ｖ１を３Ｖに設定すると、図２の特性を有するアナログ出力信号は、信号分割部２２によって設定電圧３Ｖ以下の低い電圧と設定電圧３Ｖより高い電圧とに分割される。さらに、電圧シフト部２３は、設定電圧３Ｖより高い電圧のアナログ出力信号を、設定電圧３Ｖだけ下げる方向にシフトする。
【００２６】
こうして、第１出力端子３１からは、設定電圧３Ｖ以下の低い電圧のアナログ出力信号が、演算装置４０のＡ／Ｄ入力ポート１へ出力される。第２出力端子３２からは、設定電圧３Ｖより高い電圧のアナログ出力信号（但し、電圧シフト部２３によってシフトした後の信号）が、演算装置４０のＡ／Ｄ入力ポート２へ出力される。
【００２７】
図３（Ａ）には、図２に示した特性を有する出力が、演算装置４０のＡ／Ｄ入力ポート１で示す出力波形を表している。図３（Ｂ）には、図２に示した特性を有する出力が、演算装置４０のＡ／Ｄ入力ポート２で示す出力波形を表している。
【００２８】
図４は、演算装置４０に入力されたアナログ出力信号をトナー付着量センサ部１０の出力値に換算する処理手順を示すフローチャートである。演算装置４０のＡ／Ｄ入力ポート１へ入力されるアナログ出力信号の電圧Ｖａが設定電圧Ｖ１以下であれば（ステップＳ１でＹＥＳ）、演算装置４０のＡ／Ｄ入力ポート１，２にはそれぞれＶａ，Ｖｂ（＝０Ｖ）が入力されるので、演算装置４０はトナー付着量センサ部１０の出力値をＶａ＋Ｖｂ＝Ｖａ＋０＝Ｖａと検知する（ステップＳ２）。
【００２９】
一方、演算装置４０のＡ／Ｄ入力ポート１へ入力されるアナログ出力信号の電圧Ｖａが設定電圧Ｖ１を超えていれば（ステップＳ１でＮＯ）、演算装置４０のＡ／Ｄ入力ポート１，２にはそれぞれＶａ（＝Ｖ１），Ｖｂが入力されるので、演算装置４０はトナー付着量センサ部１０の出力値をＶａ＋Ｖｂ＝Ｖ１＋Ｖｂと検知する（ステップＳ３）。
【００３０】
以上の構成からなるトナー付着量検出装置を備えた画像形成装置は、演算装置４０のＡ／Ｄ入力ポート１，２の入力電圧範囲以上のアナログ電圧信号は、設定電圧Ｖ１を閾値にして分割される。分割された個々の信号は、Ａ／Ｄ入力ポートに入力可能な電圧にシフトされた後、演算装置４０に入力される。演算装置４０では分割して入力された信号を演算し、元の信号電圧に換算する。このため、高価なＡ／Ｄ変換回路を使用することなく、汎用の演算装置４０に内蔵したＡ／Ｄ変換器を使用して、演算装置４０の入力電圧範囲以上の信号についても高精度な検出を行うことができる。
【００３１】
（第２実施例、図５〜図８参照）
第２実施例は、記録紙上に転写されたトナー像を定着するための定着ヒータの温度検出装置を備えた画像形成装置に関する。図５はサーミスタを利用した温度検出装置の増幅回路を示す。この増幅回路は、温度センサ部５０、変換回路部６０及び演算装置（ＣＰＵ）４０からなる。
【００３２】
温度センサ部５０は、サーミスタ５１と、抵抗Ｒ１２とで構成されている。サーミスタ５１は温度により抵抗値が変化し、検出温度に対応したアナログ信号を出力する。
【００３３】
変換回路部６０は、第１分割電圧設定部６１と、第１信号分割部６２と、第１電圧シフト部６３と、第２分割電圧設定部６６と、第２信号分割部６７と、第２電圧シフト部６８と、分圧部６９とを備えている。
【００３４】
第１分割電圧設定部６１は、ダイオードＤ１と定電圧電源６５とで構成され、センサ部５０から出力されたアナログ出力信号を分割するための電圧Ｖ１を設定している。設定電圧Ｖ１は、演算装置４０の入力電圧範囲内に設定されている。
【００３５】
第１信号分割部６２は前記第１分割電圧設定部６１と抵抗Ｒ１とで構成されている。第１信号分割部６２は、センサ部５０から出力されたアナログ出力信号を、第１分割電圧設定部６１で設定された電圧Ｖ１以下の低い電圧と設定電圧Ｖ１より高い電圧とに分割する。
【００３６】
第１電圧シフト部６３はオペアンプＯＰ５と抵抗Ｒ２，Ｒ３とで構成されている。第１電圧シフト部６３は、設定電圧Ｖ１より高い電圧のアナログ出力信号を、設定電圧Ｖ１だけ下げる方向にシフトするとともに、所定の増幅率で増幅する。
【００３７】
第２分割電圧設定部６６は、ダイオードＤ２と定電圧電源７０とで構成され、第１電圧シフト部６３から出力されたアナログ出力信号を分割するための電圧Ｖ２を設定している。設定電圧Ｖ２は、演算装置４０の入力電圧範囲内に設定されている。
【００３８】
第２信号分割部６７は前記第２分割電圧設定部６６と抵抗Ｒ４とで構成されている。第２信号分割部６７は、第１電圧シフト部６３から出力されたアナログ出力信号を、設定電圧Ｖ２以下の低い電圧と設定電圧Ｖ２より高い電圧とに分割する。
【００３９】
第２電圧シフト部６８はオペアンプＯＰ６と抵抗Ｒ５，Ｒ６とで構成されている。第２電圧シフト部６８は、設定電圧Ｖ２より高い電圧のアナログ出力信号を、設定電圧Ｖ２だけ下げる方向にシフトする。分圧部６９は抵抗Ｒａ，Ｒｂとで構成されている。
【００４０】
さらに、オペアンプＯＰ７とツェナダイオードＺＤは、第２出力端子７２から出力されるアナログ出力信号の電圧が演算装置４０の入力電圧範囲内になるように、アナログ出力信号の電圧を設定電圧Ｖ２以上にならないように制限している。
【００４１】
以上の構成からなる増幅回路において、温度センサ部５０から出力されたアナログ出力信号の電圧が設定電圧Ｖ１以下の場合、ダイオードＤ１はＯＦＦ状態となる。従って、アナログ出力信号は抵抗Ｒ２を通過しないで、コンパレータとして機能するオペアンプＯＰ８を通過して第１出力端子７１から出力され、演算装置４０のＡ／Ｄ入力ポート１に入力される。一方、第２出力端子７２及び第３出力端子７３のそれぞれの出力は０Ｖとなり、この電圧が演算装置４０のＡ／Ｄ入力ポート２及び３に入力される。
【００４２】
また、センサ部５０から出力されたアナログ出力信号の電圧が設定電圧Ｖ１より高い場合、ダイオードＤ１はＯＮ状態となる。従って、アナログ出力信号は、抵抗Ｒ２及びダイオードＤ１を通過して抵抗Ｒ１へ流れる。オペアンプＯＰ５は、抵抗Ｒ２の両端に発生した電圧、即ち、設定電圧Ｖ１だけ下げる方向にシフトされた（Ｖ１だけオフセットされた）アナログ出力信号を取り出して増幅した後、出力する。
【００４３】
さらに、オペアンプＯＰ５から出力されたアナログ出力信号の電圧が、第２分割電圧設定部６６で設定された電圧Ｖ２以下の場合、ダイオードＤ２はＯＦＦ状態となる。従って、アナログ出力信号は抵抗Ｒ５を通過しないで、オペアンプＯＰ７を通過して第２出力端子７２から出力され、演算装置４０のＡ／Ｄ入力ポート２に入力される。
【００４４】
また、オペアンプＯＰ５から出力されたアナログ出力信号の電圧が設定電圧Ｖ２より高い場合、ダイオードＤ２はＯＮ状態となる。従って、アナログ出力信号は、抵抗Ｒ５及びダイオードＤ２を通過して抵抗Ｒ４へ流れる。オペアンプＯＰ６は、抵抗Ｒ５の両端に発生した電圧、即ち、設定電圧Ｖ２だけ下げる方向にシフトされた（Ｖ２だけオフセットされた）アナログ出力信号を取り出して出力する。
【００４５】
オペアンプＯＰ６から出力されたアナログ出力信号の電圧は、前段のオペアンプＯＰ５で増幅されているので、元の電圧値に戻すために、分圧部６９の抵抗ＲａとＲｂで分圧させて演算装置４０のＡ／Ｄ入力ポート３に入力している。増幅後の電圧が演算装置４０のＡ／Ｄ入力ポート３の入力電圧範囲に収まり、元の電圧に戻す必要がなければ、オペアンプＯＰ６の出力をそのままＡ／Ｄ入力ポート３に入力してもよい。
【００４６】
次に、アナログ出力信号が入力された演算装置４０の動作について説明する。なお、本第２実施例において、演算装置４０の入力電圧範囲は最大３．３Ｖとする。
【００４７】
図６は定着ヒータの温度センサ部５０の出力特性を示す。定着ヒータは約１５０℃〜２００℃の範囲内になるように温度調整する必要があり、この温度領域の検出精度を向上させなければならない。しかし、検出精度を上げるためにセンサ部５０の出力電圧を上げると、定着ヒータが低温のときの出力が演算装置４０の入力電圧範囲を超えてしまい、検出できなくなってしまう。逆に、センサ部５０の出力電圧を演算装置４０の入力電圧範囲内に下げると、検出精度が悪化してしまう。
【００４８】
そこで、第１分割電圧設定部６１の設定電圧Ｖ１を０．９Ｖに設定すると、図６の特性を有するアナログ出力信号は、第１信号分割部６２によって設定電圧０．９Ｖ以下の低い電圧と設定電圧０．９Ｖより高い電圧とに分割される。図７（Ａ）には、図６に示した特性を有する出力が、図５のａ点で示す出力波形を表している。
【００４９】
本第２実施例では、ａ点からのアナログ出力信号は、コンパレータとして機能するオペアンプＯＰ８によって、設定電圧Ｖ１（＝０．９Ｖ）より高ければＨｉレベル、低ければＬｏｗレベルに変換した後、第１出力端子７１を介して演算装置４０のＡ／Ｄ入力ポート１に入力している（図７（Ｂ）参照）。これは、定着ヒータの温度が２００℃以上では高温異常であるため、検出精度は必要なく、設定電圧０．９Ｖ以下か以上かが判断できればよいからである。これにより、演算装置４０の入力ポート１としてアナログポートではなく、汎用ポートを使用することができる。そして、定着ヒータの温度が２００℃以上のときには、Ａ／Ｄ入力ポート２，３での出力は０Ｖとなる。
【００５０】
図７（Ｃ）には、図６に示した特性を有する出力が、演算装置４０のＡ／Ｄ入力ポート２で示す出力波形を表している。即ち、第１分割電圧設定部６１の設定電圧Ｖ１を０．９Ｖに設定すると、温度センサ部５０から出力されたアナログ出力信号は、第１信号分割部６２によって設定電圧０．９Ｖ以下の低い電圧と設定電圧０．９Ｖより高い電圧とに分割される。次に、第１電圧シフト部６３は、設定電圧０．９Ｖより高い電圧のアナログ出力信号を、設定電圧Ｖ１（＝０．９Ｖ）だけ下げる方向にシフトするとともに、２．５倍に増幅する。
【００５１】
さらに、第２分割電圧設定部６６の設定電圧Ｖ２を２．５Ｖに設定すると、オペアンプＯＰ５から出力されたアナログ出力信号は、第２信号分割部６７によって設定電圧２．５Ｖ以下の低い電圧と設定電圧２．５Ｖより高い電圧とに分割される。そして、設定電圧２．５Ｖ以下の低い電圧のアナログ出力信号が、演算装置４０のＡ／Ｄ入力ポート２へ出力される。検出精度が必要な１５０℃〜２００℃の温度範囲は、温度センサ部５０の出力では０．９Ｖ〜１．９Ｖの範囲であるが、これにより、演算装置４０のＡ／Ｄ入力ポートの電圧範囲内に収まりながら検出精度は２．５倍に向上している。
【００５２】
図７（Ｄ）には、図６に示した特性を有する出力が、演算装置４０のＡ／Ｄ入力ポート３で示す出力波形を表している。即ち、第２分割電圧設定部６６の設定電圧Ｖ２を２．５Ｖに設定すると、オペアンプＯＰ５から出力されたアナログ出力信号は、第２信号分割部６７によって設定電圧２．５Ｖ以下の低い電圧と設定電圧２．５Ｖより高い電圧とに分割される。次に、第２電圧シフト部６８は、設定電圧２．５Ｖより高い電圧のアナログ出力信号を、設定電圧Ｖ２（＝２．５Ｖ）だけ下げる方向にシフトする。さらに、抵抗Ｒａ，Ｒｂからなる分圧部６９によって、１／２．５倍に分圧され、元の電圧に戻される。こうして、第３出力端子７３からは、設定電圧２．５Ｖより高い電圧のアナログ出力信号（但し、第２電圧シフト部６８によってシフトされ、分圧部６９によって分圧された後の信号）が、演算装置４０のＡ／Ｄ入力ポート３へ出力される。
【００５３】
図８は、演算装置４０に入力されたアナログ出力信号を温度センサ部５０の出力値に換算する処理手順を示すフローチャートである。演算装置４０のＡ／Ｄ入力ポート１へ入力されるアナログ出力信号の電圧Ｖａが設定電圧Ｖ１（＝０．９Ｖ）以下であれば（ステップＳ１１でＹＥＳ）、演算装置４０のＡ／Ｄ入力ポート１はＨｉとなるので、演算装置４０は定着ヒータの温度を２００℃以上と検知する（ステップＳ１２）。
【００５４】
一方、演算装置４０のＡ／Ｄ入力ポート１へ入力されるアナログ出力信号の電圧Ｖａが設定電圧Ｖ１（＝０．９Ｖ）を超えていれば（ステップＳ１１でＮＯ）、さらに、ステップＳ１３で、演算装置４０のＡ／Ｄ入力ポート３へ入力されるアナログ出力信号の電圧Ｖｃを測定する。そして、電圧Ｖｃが０Ｖであれば、演算装置４０は温度センサ部５０の出力値を、Ｖ１＋（Ｖｂ／増幅率（＝２．５））と換算して検知する（ステップＳ１４）。ここに、Ｖｂは演算装置４０のＡ／Ｄ入力ポート２へ入力されるアナログ出力信号の電圧である。
【００５５】
また、電圧Ｖｃが０Ｖでなければ、演算装置４０は温度センサ部５０の出力値を、Ｖ１＋（Ｖ２／増幅率（＝２．５））＋Ｖｃと換算して検知する（ステップＳ１５）。
【００５６】
以上の構成からなる定着ヒータの温度検出装置を備えた画像形成装置は、演算装置４０のＡ／Ｄ入力ポート１，２，３の入力電圧範囲以上のアナログ電圧信号は、設定電圧Ｖ１、Ｖ２を閾値にして分割される。分割された個々の信号は、Ａ／Ｄ入力ポートに入力可能な電圧にシフトされた後、演算装置４０に入力される。演算装置４０では分割して入力された信号を演算し、元の信号電圧に換算する。このため、高価なＡ／Ｄ変換回路を使用することなく、汎用の演算装置４０に内蔵したＡ／Ｄ変換器を使用して、演算装置４０の入力電圧範囲以上の信号についても高精度な検出を行うことができる。さらに、本第２実施例によれば、指定した電圧範囲の信号を取り出して増幅率を切り替え、必要な範囲について検出精度を上げることができる。
【００５７】
（第３実施例、図９及び図１０参照）
図９に示すように、第３実施例は、図１に示した第１実施例のトナー付着量検出装置の増幅回路に出力信号切替部９０をさらに付加したものである。この増幅回路は、設定電圧Ｖ１で分割され電圧変換された信号を、出力信号切替部９０で選択して演算装置４０の一つのＡ／Ｄ入力ポートに入力する。
【００５８】
つまり、演算装置４０からの選択信号により、出力信号切替部９０の第１入力端子ＩＮ１が選択されると、変換回路部２０の第１出力端子３１からアナログ出力信号の電圧Ｖａが演算装置４０のＡ／Ｄ入力ポートに入力される。一方、出力信号切替部９０の第２入力端子ＩＮ２が選択されると、変換回路部２０の第２出力端子３２からアナログ出力信号の電圧Ｖｂが演算装置４０のＡ／Ｄ入力ポートに入力される。
【００５９】
図１０は、演算装置４０に入力されたアナログ出力信号をトナー付着量センサ部１０の出力値に換算する処理手順を示すフローチャートである。まず、演算装置４０は出力信号切替部９０の第１入力端子ＩＮ１を選択し（ステップＳ２１）、アナログ出力信号の電圧Ｖａを測定する。電圧Ｖａが設定電圧Ｖ１以下であれば（ステップＳ２２でＹＥＳ）、トナー付着量センサ部１０の出力値をＶａと検知する（ステップＳ２３）。
【００６０】
一方、電圧Ｖａが設定電圧Ｖ１を超えていれば（ステップＳ２２でＮＯ）、演算装置４０は出力信号切替部９０の第２入力端子ＩＮ２に切り替え（ステップＳ２４）、アナログ出力信号の電圧Ｖｂを測定する。そして、トナー付着量センサ部１０の出力値をＶ１（設定電圧）＋Ｖｂと換算して検知する（ステップＳ２５）。
【００６１】
（他の実施例）
なお、本発明に係る画像形成装置は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明に係る画像形成装置の第１実施例を示す電気回路図である。
【図２】図１に示したフォトセンサの出力特性図である。
【図３】センサの出力信号を分割した場合の出力特性図である。
【図４】入力信号からセンサ出力に換算する処理手順を示すフローチャート図である。
【図５】本発明に係る画像形成装置の第２実施例を示す電気回路図である。
【図６】図５に示した温度センサの出力特性図である。
【図７】センサの出力信号を分割した場合の出力特性図である。
【図８】入力信号からセンサ出力に換算する処理手順を示すフローチャート図である。
【図９】本発明に係る画像形成装置の第３実施例を示す電気回路図である。
【図１０】入力信号からセンサ出力に換算する処理手順を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
【００６３】
１０…トナー付着量センサ部
２１，６１，６６…分割電圧設定部
２２，６２，６７…信号分割部
２３，６３，６８…電圧シフト部
３１，３２，７１，７２，７３…出力端子
４０…演算装置
５０…温度センサ部
６９…分圧部
９０…出力信号切替部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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