(57)【要約】【課題】  安価な方法で精度よく電圧制御することができるスイッチング電源装置を提供する。【解決手段】  昇圧トランス４１の出力値を検出する電圧検出回路４３及び電流検出回路４４と、電圧検出回路４３又は電流検出回路の検出値と目標値とを比較して、出力値を目標値に近づける制御を行なうＣＰＵ３１とを有し、電源の出力に応じた検出値を出力する検出手段と、前記検出値と目標値とを比較して、前記出力を目標値に近づける制御を行なう制御手段とを有し、電圧検出回路４３は、検出感度の異なる少なくとも２種類以上の検出値を出力する構成を備えている。検出値の値が小さい範囲ではノイズなどの外乱による変動の影響が大きいが、検出感度の高い検出値を使用することでこれらの影響を少なくすることができ、安価な方法で精度よく電源を制御することができる。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源の出力に応じた検出値を出力する検出手段と、
前記検出値と目標値とを比較して、前記出力を目標値に近づける制御を行なう制御手段とを有し、
前記検出手段は、検出感度の異なる少なくとも２種類以上の前記検出値を出力することを特徴とするスイッチング電源装置。
【請求項２】
前記検出手段は、前記電源の供給する電圧に応じて前記検出感度の異なる少なくとも２種類以上の電圧値を出力する電圧検出手段と、前記電源の供給する電流に応じて前記検出感度の異なる少なくとも２種類以上の電圧値を出力する電流検出手段との少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１記載のスイッチング電源装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記目標値に応じて前記検出値の前記検出感度を選択し、該選択した検出感度の前記検出値を使用して前記電源の出力が定電圧となるように制御することを特徴とする請求項１又は２記載のスイッチング電源装置。
【請求項４】
前記電源の出力する電流が一定となるように定電流制御を行い、前記検出手段の前記検出値に応じて前記検出感度を選択し、該選択した検出感度の前記検出値を使用して前記電源の供給する電圧を測定し、前記電源を供給する負荷のインピーダンスを測定することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のスイッチング電源装置。
【請求項５】
前記電圧検出手段は、前記電源の出力する出力電圧を分圧し、第１の検出感度の前記検出値を出力する第１分圧器と、前記第１分圧器の出力を分圧し、第２の検出感度の前記検出値を出力する第２分圧器とを有することを特徴とする請求項３記載のスイッチング電源装置。
【請求項６】
前記電流検出手段は、前記電源の出力する出力電流に応じた電圧を分圧し、第１の検出感度の前記検出値を出力する第１分圧器と、前記第１分圧器の出力を分圧し、第２の検出感度の前記検出値を出力する第２分圧器とを有することを特徴とする請求項３記載のスイッチング電源装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載のスイッチング電源装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
電源の出力に応じた検出値を出力するステップと、
前記検出値と目標値とを比較して、前記出力を目標値に近づける制御を行なうステップとを有し、
前記検出値を出力するステップは、検出感度の異なる少なくとも２種類以上の前記検出値を出力することを特徴とする電源制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式のプリンタ、複写機等の画像形成装置に適用されるスイッチング電源装置に関する。特に、デジタル制御方式で電源の制御を行なうスイッチング電源装置及びその電源制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電源供給用トランスの１次巻線に対する印加電力をスイッチングするスイッチ手段のオン／オフのデューティを制御することによって上記トランスの２次巻線に出力を発生させて２次巻線側に接続された負荷に供給すると共に、出力の電圧又は電流をフィードバックすることにより、フィードバックされた出力電圧値又は出力電流値と各々に対応する目標値との差が小さくなるように上記スイッチ手段のオン／オフのデューティを制御する電源装置がある。
【０００３】
この種の電源装置における上記スイッチ手段のオン／オフの制御は、一般に、スイッチ手段にＰＷＭ（Pulse Width Modulation、パルス幅変調）信号を入力し、このＰＷＭ信号のデューティを制御することによって行われる。
【０００４】
図１に、一般的なアナログ制御方式の高圧電源装置の構成を示す。図１に示す高圧電源装置１は、昇圧トランス２、整流回路３、検出回路４、制御回路５、スイッチ回路６、Ｄ／Ａ変換器７、ＯＮ／ＯＦＦ判定回路８を備えている。
【０００５】
昇圧トランス２の１次巻線の一方の端子には図示しない外部の低圧安定化電源が接続されており、所定電圧値の直流電圧Ｖｉｎが印加される。
【０００６】
また、昇圧トランス２の１次巻線の他方の端子にはスイッチ回路６の出力端が接続され、昇圧トランス２の２次巻線の端子には整流回路３の入力端が接続されている。更に整流回路３の一方の出力端には出力端は出力負荷９に接続され、もう一方の出力端には検出回路４の入力端が接続される。
【０００７】
スイッチ回路６のオン／オフに応じて、昇圧トランス２の２次巻線側にエネルギーが伝わる。これによって発生した出力を直流とするため、整流回路３で整流、平滑化が行なわれ、直流成分とされた出力が負荷９に対して出力される。
【０００８】
一方、検出回路４は、出力電圧を制御回路５内のレギュレーションＩＣやエラーアンプに入力できる電圧に変換する。なお、ここでは、電圧制御について説明するが、出力電流を電圧に変換（電流量を＋電圧に変換）して制御回路５に入力するものでもよい。
【０００９】
Ｄ／Ａ変換器７は、図示しないＭＣＵ（マシーンコントロールユニット）等のコントローラから入力されるＰＷＭ信号をＤ／Ａ変換し、アナログ信号に変換する。変換されたアナログ信号は、高圧電源装置１の出力目標値として制御回路５内のレギュレーションＩＣや、エラーアンプに入力される。
【００１０】
またＰＷＭ信号は、デューティからＰＷＭ信号のＯＮとＯＦＦを判定するＯＮ／ＯＦＦ判定回路８にも入力され、判定結果は制御回路５に入力される。
【００１１】
アナログ制御方式の高圧電源装置１は次のように出力の制御を行なう。まず、出力電圧を検出回路４にて制御回路５内のレギュレーションＩＣやエラーアンプに入力できる電圧に変換（高圧を低圧に変換、また−出力ならば＋出力に変換）し、制御回路５に入力する。
【００１２】
また、図示しないＭＣＵ等のコントローラからＰＷＭ信号を入力し、ＰＷＭ信号のデューティからＯＮ／ＯＦＦ判定回路８にてＯＮ／ＯＦＦの判定を行い、判定結果を制御回路５に入力し、またＰＷＭ信号のデューティからＤ／Ａ変換器７にて目標値（アナログ値）を生成し、制御回路５内のレギュレーションＩＣやエラーアンプに入力する。
【００１３】
次に、得られた目標値と検出した検出値が一致するように制御回路５にて制御し、その結果に応じたＰＷＭ信号をスイッチ回路６に出力する。
【００１４】
スイッチ回路６は、制御回路５から出力されるＰＷＭ信号にてＯＮ／ＯＦＦの切り替えを行い、昇圧トランス２の２次側にＯＮ／ＯＦＦのデューティに従った出力を発生する。
【００１５】
発生した出力を検出回路４で検出し、制御回路５に入力する。以上の動作を繰り返し、検出値が目標値に一致するようにデューティの増減の制御を行なうことで出力の制御を行なう。
【００１６】
次に、デジタル制御方式の高圧電源装置について説明する。このデジタル制御方式は、ＣＰＵにてソフト的に制御を行なうものであり、アナログ制御回路部を必要とせず、回路構成を簡略化することができる。
【００１７】
デジタル制御方式の高圧電源装置では、電源回路の出力モニタ値をＣＰＵにフィードバックし、その値が目標値に一致するようにＰＷＭ信号のデューティを制御し、その信号でスイッチ素子を駆動する。
【００１８】
特許文献１に開示されたデジタル制御方式の高圧電源装置の構成を図２に示す。図２に示すようにデジタル制御方式の高電圧電源装置は、高圧電源部２０と、この高圧電源部２０を制御するＭＣＵ１０とからなる。ＭＣＵ１０には、ＣＰＵ１１と、パルス発振器１２と、Ａ／Ｄ変換器１３とが設けられている。また高圧電源部２０には、昇圧トランス２１と、整流回路２２と、検出回路２３と、スイッチ回路２４とが設けられている。
【００１９】
デジタル制御方式の電源回路は次のように出力の制御を行なう。整流回路２２によって整流された出力電圧を検出回路２３にてＡ／Ｄ変換器１３に入力できる電圧に変換（高圧を 低圧に変換、また−出力ならば＋出力に変換）する。出力電流を検出回路にてＡ／Ｄ変換器１３に入力できる電圧に変換（電流量を＋電圧に変換）し、Ａ／Ｄ変換器１３に入力するものであってもよい。
【００２０】
検出回路２３によって検出された電圧値をＡ／Ｄ変換器１３にて必要なビット数のデジタル値に変換し、モニタ値としてＣＰＵ１１に入力する。ＣＰＵ１１は、予め設定されている目標値と検出して得られたモニタ値を予め決められた演算式で比較・演算を実施し、ＰＷＭ信号のデューティ値を設定する値を算出する。
【００２１】
パルス発振器１２は、ＣＰＵ１１によって設定された設定値に従ったデューティ値を持つＰＷＭ信号を生成する。得られたＰＷＭ信号にてスイッチ回路２４をＯＮ／ＯＦＦし、昇圧トランス２１の２次側にＯＮ／ＯＦＦのデューティに従った出力を発生する。
【００２２】
発生した出力は、検出回路２３で検出し、上述した処理を繰り返すことでモニタ値が目標値に一致するようにデューティの増減制御を行なう。
【００２３】
また、特許文献２には、電圧検出部に抵抗値の異なる２個の抵抗と、それを切り替えるスイッチとを設け、スイッチによって抵抗値を切り替えることで制御上の精度を向上させた技術が開示されている。
【００２４】
【特許文献１】特開２０００−１３４９２７号公報
【特許文献２】特開平９−３１９２６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
しかしながら、上述したデジタル制御方式には以下に示す問題がある。第１に、出力モニタは検出回路２３で高圧を低圧に、−を＋に変換している。その際出力電圧のリップルや回路内でのノイズによりモニタ電圧にもノイズが発生する。また高圧電源部２０からＭＣＵ１０側にハーネスを通して送るため、その間でノイズが重畳することがある。それらのリップルはモニタの出力電圧に関係なくほぼ同じ電圧レベルのノイズが重畳することが多い。そのためモニタ電圧の絶対値が小さいほどノイズ(リップル)の影響を受けやすい。
【００２６】
第２に、出力モニター値をＡ／Ｄ変換器１３によりデジタル値に変換をしている。そのためアナログ制御と違いモニター値にはＡ／Ｄ変換器１３の能力による分解能があり端数は切り捨てられる。そのためモニタ電圧の絶対値が小さいほど切り捨てられる端数分の影響を受けやすい。
【００２７】
第３に、通常Ａ／Ｄ変換器１３は誤差を持っている(例えば下位２ビットの誤差)。そのため、例えば１０ビットのＡ／Ｄ変換器１３の場合、モニター値は０〜１０２３のデジタル値に変換されるが±４の誤差を持つことになる。この値はモニタ値の大小に係わらず変わらないのでデジタル値が小さくなればなるほどその誤差の影響が大きくなっていく。
【００２８】
以上のようにデジタル制御方式の高圧電源装置の場合、モニタ電圧が小さくなればなるほど様々な外乱等により精度が悪くなるという問題がある。
【００２９】
高圧電源においては、負荷のインピーダンス変動が大きいものに対して次のような問題点がある。例えば電力を印加する負荷が、画像形成装置に搭載された転写ロールのバイアストランスファロール（以下、ＢＴＲと表記する）の場合、環境によりインピーダンスが大きく変わる性質を持っている。高温多湿な場所では２０ＭΩ、低温乾燥の場所では２００ＭΩというように１０倍程変動することがある。
【００３０】
また、経時変化でもそのインピーダンスが変わる。そのため、ＢＴＲではあるタイミングで負荷測定(定電流制御の高圧電源装置である電流を印加し、その際の電源の出力電圧を電圧モニタにより測定しインピーダンスを計算する)を実施し、次からの印加電圧を決めている。
【００３１】
以上の点より高圧電源は広範囲の電圧可変範囲が求められている。例えば上述したＢＴＲの場合、印加する高圧電源は５００Ｖ〜６０００Ｖの可変範囲を持つものもある。その際、電圧モニタはＡ／Ｄ変換器の入力に適した電圧に設定する必要があり、例えば５Ｖｍａｘの場合は、出力６０００Ｖに対して電圧モニタを４Ｖになるように回路設計をする。５Ｖまで使用できないのは出力が６０００Ｖよりも大きくなった場合に判断できないため、マージンを持たせている。この場合、出力５００Ｖでは電圧モニター値は０．３３Ｖと非常に小さい値となり、上述した様々な外乱により精度が悪くなり、その結果出力５００Ｖでの制御が安定しないなどの問題がある。
【００３２】
また、特許文献２では、スイッチによって抵抗値を切り替える方法を提案しているが、スイッチの種類について言及していない。メカ的なスイッチであれば寿命及びその精度（チャタリングなど）が悪くまたコストも高い。また、半導体スイッチの場合はコストが非常に高くなるという欠点がある。また、スイッチの切替え（抵抗値の変更）は、出力停止時にしか出来ないという使用上の制約がある。さらに、スイッチを切り替えるための制御信号が必要となり、ＭＣＵ側のコストアップになる。
【００３３】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、安価な方法で精度よく電圧制御することができるスイッチング電源装置、画像形成装置及び電源制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３４】
かかる目的を達成するために本発明のスイッチング電源装置は、電源の出力に応じた検出値を出力する検出手段と、前記検出値と目標値とを比較して、前記出力を目標値に近づける制御を行なう制御手段とを有し、前記検出手段は、検出感度の異なる少なくとも２種類以上の前記検出値を出力する構成を備えている。検出値の値が小さい範囲ではノイズなどの外乱による変動の影響が大きいが、検出感度の高い検出値を使用することでこれらの影響を少なくすることができ、安価な方法で精度よく電源を制御することができる。
【００３５】
上記のスイッチング電源装置において、前記検出手段は、前記電源の供給する電圧に応じて前記検出感度の異なる少なくとも２種類以上の電圧値を出力する電圧検出手段と、前記電源の供給する電流に応じて前記検出感度の異なる少なくとも２種類以上の電圧値を出力する電流検出手段との少なくとも１つを含むとよい。電圧検出手段と電流検出手段の少なくとも１つを含んでいるので、これらの手段によって電源の出力を検出することができる。
【００３６】
上記のスイッチング電源装置において、前記制御手段は、前記目標値に応じて前記検出値の前記検出感度を選択し、該選択した検出感度の前記検出値を使用して前記電源の出力が定電圧となるように制御している。目標値に応じた検出感度の検出値を使用しているので、外乱による変動の影響を少なくすることが可能となり、安価な方法で精度よく電源を制御することができる。
【００３７】
上記のスイッチング電源装置において、前記電源の出力する電流が一定となるように定電流制御を行い、前記検出手段の前記検出値に応じて前記検出感度を選択し、該選択した検出感度の前記検出値を使用して前記電源の供給する電圧を測定し、前記電源を供給する負荷のインピーダンスを測定するとよい。外乱による変動の影響を少なくすることが可能となり、安価な方法で精度よく電源を制御することができる。
【００３８】
上記のスイッチング電源装置において、前記電圧検出手段は、前記電源の出力する出力電圧を分圧し、第１の検出感度の前記検出値を出力する第１分圧器と、前記第１分圧器の出力を分圧し、第２の検出感度の前記検出値を出力する第２分圧器とを有する構成としている。また、前記電流検出手段は、前記電源の出力する出力電流に応じた電圧を分圧し、第１の検出感度の前記検出値を出力する第１分圧器と、前記第１分圧器の出力を分圧し、第２の検出感度の前記検出値を出力する第２分圧器とを有する構成としている。
【００３９】
本発明の画像形成装置は、請求項１から６のいずれか一項に記載のスイッチング電源装置を備えているとよい。精度よく電圧制御することができる画像形成装置を提供することができる。
【００４０】
本発明の電源制御方法は、電源の出力に応じた検出値を出力するステップと、前記検出値と目標値とを比較して、前記出力を目標値に近づける制御を行なうステップとを有し、前記検出値を出力するステップは、検出感度の異なる少なくとも２種類以上の前記検出値を出力する。検出値の値が小さい範囲ではノイズなどの外乱による変動の影響が大きいが、検出感度の高い検出値を使用することでこれらの影響を少なくすることができ、安価な方法で精度よく電源を制御することができる。
【発明の効果】
【００４１】
本発明は、安価な方法で常時低圧側から高圧側の状態を検出し、またその間をまたぐ電位変動等も精度よく制御できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
添付図面を参照しながら本発明の最良の実施例を説明する。
【実施例１】
【００４３】
まず、図３を参照しながら本実施例の構成を説明する。本実施例のスイッチング電源装置は、負荷４６に供給する高圧電力を生成する高圧電源部４０と、所定の直流電圧を生成する直流電源３４と、装置全体の動作を制御する主制御部３０とを備え、画像形成装置に搭載されている。
【００４４】
高圧電源部４０は、昇圧トランス４１、整流平滑回路４２、電圧検出回路４３、電流検出回路４４、スイッチ回路４５を備えている。
【００４５】
昇圧トランス４１の1次巻線側の一端には、スイッチ回路４５の出力端が接続されており、もう一端には直流電源３４の出力端が接続されている。直流電源３４によって生成した直流電圧Ｖｉｎは、昇圧トランス４１の1次巻線に印加される。
【００４６】
また昇圧トランス４１の２次巻線の端子は、整流平滑回路４２の入力端に接続されている。更に、整流平滑回路４２の３つの出力端のうち２つの出力端は各々電圧検出回路４３、電流検出回路４４の入力端に接続されている。
【００４７】
電圧検出回路４３は、それぞれＳ／Ｎ比の違う２種類のモニタＶｍｏｎ１，Ｖｍｏｎ２を出力しており、電流検出回路４４もそれぞれＳ／Ｎ比の違う２種類のモニタＩｍｏｎ１，Ｉｍｏｎ２を出力している。
【００４８】
主制御部３０は、ＣＰＵ３１と、パルス発振器３２と、Ａ／Ｄ変換器３３とを備えており、更にＣＰＵ３１は演算器（不図示）を備えている。
【００４９】
ＣＰＵ３１の出力端はパルス発振器３２の入力端に、ＣＰＵ３１の入力端はＡ／Ｄ変換器３３の出力端に、パルス発振器３２の出力端はスイッチ回路４５の入力端に各々接続されている。従って、スイッチ回路４５にはパルス発振器３２によって生成したＰＷＭ信号（ＰＷＭ）を入力することができる。
【００５０】
また、Ａ／Ｄ変換器３３の４つの入力端には各々電圧検出回路４３からの２Ｌｉｎｅ、電流検出回路４４からの２Ｌｉｎｅの出力端が接続されている。従って、ＣＰＵ３１には電圧検出回路によって生成した電圧モニタ信号が示す電圧モニタ値（Ｖｍｏｎ１，Ｖｍｏｎ２）電流検出回路によって生成した電流モニタ信号が示す電流モニタ値（Ｉｍｏｎ１，Ｉｍｏｎ２）をデジタル値として入力することができる。
【００５１】
図４に、図３に示すスイッチング電源装置の回路図を示す。昇圧トランスＴ１の一次側は、一方を直流電源３４に接続し、電圧Ｖｉｎを印加されている。また昇圧トランスＴ１のもう一方の入力端は、スイッチ素子Ｑ１に接続されている。
【００５２】
スイッチ素子Ｑ１は主制御部３０からＰＷＭ信号（ＰＷＭ）を入力し、ＰＷＭ信号によってＯＮ／ＯＦＦを切り替える。それに伴い昇圧トランスＴ１の１次巻線に印加される直流電圧がスイッチングされ、２次巻線側に昇圧された交流電圧が誘起される。交流電圧は、ダイオードＤとコンデンサＣとからなる整流平滑回路４２により整流平滑され、負荷４６へと供給される。ここでは出力電圧は０〜６０００Ｖまで出力する回路とする。
【００５３】
電圧検出回路４３は、抵抗Ｒ１０と、抵抗Ｒ１及び可変抵抗（ボリウム）ＶＲ１との分圧で高圧から低圧へと変換している。その後バッファ５１を介して主制御部３０内のＡ／Ｄ変換器３３に接続されるＶｍｏｎ２と、分圧後バッファ５１、５２を介した後、抵抗Ｒ２と、抵抗Ｒ３及び可変抵抗ＶＲ３とで分圧し、Ａ／Ｄ変換器３３に接続されるＶｍｏｎ１がある。ここではＶｍｏｎ２は出力が＋３０００Ｖの時に５Ｖになるように抵抗Ｒ１、可変抵抗（ボリウム）ＶＲ１の定数を決める。またＶｍｏｎ１は出力が＋６０００Ｖの時４．５Ｖになるように抵抗Ｒ２、Ｒ３、可変抵抗（ボリウム）ＶＲ３の定数を決める。この関係を図６に示す。
【００５４】
電流検出回路４４は、正出力のためＯＰアンプＵ１を介して抵抗Ｒ５と可変抵抗（ボリウム）ＶＲ５を流れる電流から低電圧へとしている。その後、主制御部３０内のＡ／Ｄ変換器３３に接続されるＩｍｏｎ２と、変換後、バッファ５４を介した後、抵抗Ｒ６と、抵抗Ｒ７及び可変抵抗ＶＲ７とで分圧し、Ａ／Ｄ変換器３３に接続されるＩｍｏｎ１がある。ここではＩｍｏｎ２は出力が＋５０μＡの時４Ｖになるように抵抗Ｒ５、可変抵抗（ボリウム）ＶＲ５の定数を決める。またＩｍｏｎ１は出力が＋７００μＡの時４．５Ｖになるように抵抗Ｒ６、Ｒ７、可変抵抗（ボリウム）ＶＲ７の定数を決める。この関係を図７に示す。
【００５５】
なお、回路構成として、図５に示すように電圧検出回路４３の検出電圧を分圧する回路５５を主制御部３０側に設けたものであってもよい。同様に電流検出回路４４の検出電流に対応する電圧を分圧する回路５６を主制御部３０側に設けてもよい。
【００５６】
次にスイッチング電源装置の動作について説明する。ここでは高圧電源は正出力の定電圧制御を行ない、また負荷測定時には正出力の定電流制御を行う場合について説明する。まずは、図８に示すフローチャートを参照しながら定電圧制御時の動作を説明する。なお、ここでは出力電圧が５００〜２５００ＶまではＶｍｏｎ２、２５００〜６０００ＶまではＶｍｏｎ１を用いて制御を行なう場合について説明する。まず、ＣＰＵ３１は、出力電圧の目標値Ｖｔａｒｇｅｔ（以下、Ｖｔａｒと表記する）（デジタル値で０〜９２１）を受取る。スイッチング電源装置を画像形成装置に搭載している場合には、画像形成装置全体の動作を司るＭＣＵによって設定された目標値Ｖｔａｒを受け取る。また、図示しない表示操作装置からオペレートしてもよい（ステップＳ１）。
【００５７】
次に、ＣＰＵ３１は、受取った出力目標値Ｖｔａｒが「３８４」（２５００Ｖに対応したデジタル値）よりも大きいか小さいかの判断を行う（ステップＳ２）。Ｖｔａｒが「３８４」よりも大きい場合（ステップＳ２／ＹＥＳ）、ＣＰＵ３１は、目標モニタ値に出力電圧の目標値Ｖｔａｒをそのまま設定し（ステップＳ３）、Ｖｍｏｎ１を取り込む（ステップＳ４）。また、Ｖｔａｒが「３８４」よりも小さい場合には（ステップＳ２／ＮＯ）、出力電圧の目標値Ｖｔａｒを２．２２倍した値を目標モニタ値として設定し（ステップＳ８）、Ｖｍｏｎ２を取り込む（ステップＳ９）。
【００５８】
次に、ＣＰＵ３１は、目標モニタ値と、Ｖｍｏｎ１又はＶｍｏｎ２を比較し、予め決められた制御アルゴリズムに従ってＰＷＭ信号をオンさせるデューティ比を決定する（ステップＳ５）。この制御アルゴリズに関しては、特開２０００−１３４９２７号公報に開示がある。
【００５９】
ＣＰＵ３１は、決定した信号オンのデューティ比に従ったＰＷＭ信号をパルス発振器３２により発生させる（ステップＳ６）。スイッチ回路４５は、ＰＷＭ信号のデューティに従ってＯＮ／ＯＦＦを切り替え、それに伴った出力電圧が発生する。
【００６０】
このように本実施例では出力電圧をモニタするＶｍｏｎを２種類にわけ、検出感度の異なる少なくとも２種類以上の検出値を出力するようにしたことで、５００〜２５００Ｖの間のモニタ電圧の値を大きく取ることが可能となり、ノイズやＡ／Ｄ変換器３３の誤差などの外乱による変動の影響を小さくすることが可能となった。
【００６１】
次に、図９及び図１０に示すフローチャートを参照しながら電源が電力を共有する出力負荷４６のインピーダンス測定（以下、負荷測定とも呼ぶ）時の動作手順を説明する。なお、ここでは、定電流制御を３４μＡで実施し、その際の出力電圧を５００〜２５００ＶまではＶｍｏｎ２、２５００〜６０００ＶまではＶｍｏｎ１を取り込んで負荷測定を行う場合について説明する。
【００６２】
まず、ＣＰＵ３１は、出力電流の目標値（デジタル値で０又は５５７）を受取る。スイッチング電源装置を画像形成装置に搭載している場合には、画像形成装置全体の動作を司るＭＣＵによって設定された目標値を受け取る。また、図示しない表示操作装置からオペレートしてもよい（ステップＳ１１）。
【００６３】
次に ＣＰＵ３１は、受け取った出力目標値が「５５７」（３４μＡに対応したデジタル値）の場合、目標モニタ値に「５５７」をセットする（ステップＳ１２）。次に、ＣＰＵ３１は、サンプリング回数をカウントするカウント値ｉを１に設定し（ステップＳ１３）、Ｉｍｏｎ２をＡ／Ｄ変換器３３から取り込む（ステップＳ１４）。ＣＰＵ３１は、取り込んだＩｍｏｎ２を目標モニタ値と比較して予め決められた制御アルゴリズムに従ってＰＷＭ信号の信号オンのデューティ比を決定する（ステップＳ１５）。なお、制御アルゴリズムに関しては、特開２０００−１３４９２７号公報に開示がある。次に、ＣＰＵ３１は、決定した信号オンデューティ比に従うＰＷＭ信号をパルス発振器３２からさせる（ステップＳ１６）。ＰＷＭ信号のデューティ比に従ってスイッチ回路４５は、ＯＮ／ＯＦＦを繰り返し、それに伴った出力電流が発生する。
【００６４】
この制御を繰り返している間に所定のサンプリング時間で電圧検出を行い、負荷測定を行なう（ステップＳ１７）。この手順を図１０に示すフローチャートを参照しながら説明する。まずＣＰＵ３１は、Ｖｍｏｌ１を読み込み（ステップＳ２１）、その値が「３８４」よりも大きい場合は（ステップＳ２２／ＹＥＳ）、Ｖｍｏｎ１の値をそのまま取り込み、ある所定の負荷測定プログラムにて負荷測定を行う（ステップＳ２３）。また、読み込み値が「３８４」よりも小さい時は（ステップＳ２２／ＮＯ）、Ｖｍｏｎ２を読み込み（ステップＳ２４）、ある所定の負荷測定プログラムにて負荷測定を行う（ステップＳ２５）。出力負荷４６のインピーダンスを測定する。
【００６５】
負荷測定が終了すると、サンプリング回数ｉを１インクリメントし（ステップＳ１８）、ｉの値が６０を超えるまでこの処理を繰り返し行なう（ステップＳ１９）。
【００６６】
このように本実施例では出力電圧をモニタするＶｍｏｎを２種類にわけ、検出感度の異なる少なくとも２種類以上の検出値を出力するようにしたことで、５００〜２５００Ｖの間のモニタ電圧の値を大きくとることが可能となり、ノイズやＡ／Ｄ変換器３３の誤差などの外乱による変動の影響を小さくすることが可能となり、負荷測定の精度向上になる。
【００６７】
なお、上述した実施例は本発明の好適な実施例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】従来のアナログ制御方式の高圧電源装置の構成を示す図である。
【図２】従来のデジタル制御方式の高圧電源装置の構成を示す図である。
【図３】本発明のスイッチング電源装置の構成を示すブロック図である。
【図４】図３に示すスイッチング電源装置の回路図である。
【図５】スイッチング電源装置の他の構成を示す回路図である。
【図６】電圧検出回路４３から出力される電圧モニタ値を示す図である。
【図７】電流検出回路４４から出力される電流モニタ値を示す図である。
【図８】定電圧制御の手順を示すフローチャートである。
【図９】負荷測定時の手順を示すフローチャートである。
【図１０】負荷測定モードの手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６９】
２、２１、４１  昇圧トランス
３、２２  整流回路
４、２３  検出回路
５  制御回路
６、２４、４５  スイッチ回路
７  Ｄ／Ａ変換器
８  ＯＮ／ＯＦＦ判定回路
９、２５、４６  出力負荷
１０  ＭＣＵ
１１、３１  ＣＰＵ
１２、３２  パルス発振器
１３、３３  Ａ／Ｄ変換器
４２  整流平滑回路
４３  電圧検出回路
４４  電流検出回路
【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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