(57)【要約】【課題】  電源の出力調整が容易で、簡単な構成の電源装置を提供する。【解決手段】  出力負荷１７に対し、定電圧制御を行う電源装置１であって、出力負荷１７に流れる電流を検出する電流検出回路１４と、検出結果から一定値以上の電流が流れないように制御する制御基板２とを有し、一定値は定電圧制御の定電圧の値により可変するように構成している。定電圧制御の電圧値に応じて、負荷に流す電流の許容量を変更できるので、負荷を保護するポイントを可変にすることができる。従って、リーク等の発生による画質不良や、負荷の損傷、ノイズによる機器の誤動作を防止することができる。また高圧電源の過大な出力に対する過剰回路設計が不必要となり、高圧電源の回路を損傷することがなくなる。従って、低コストで電源装置を設計することができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷に対し、定電圧制御を行う電源装置であって、
前記負荷に流れる電流を検出する電流検出手段と、
検出結果から一定値以上の電流が流れないように制御する保護手段とを有し、
前記一定値は前記定電圧の値により可変することを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記負荷に与える電圧が一定となるように制御する制御手段を有し、
前記保護手段は、前記定電圧の値を指示する信号によって、前記一定値の指示を前記制御手段に行なうことを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項３】
負荷に与える電圧を検出する電圧検出手段をさらに有し、
前記保護手段は、前記電流検出手段の出力値と、前記電圧検出手段の出力値の積が一定値以上にならないように制御することを特徴とする請求項１又は２記載の電源装置。
【請求項４】
トランスと、
前記トランスの１次側のオンオフ制御を行なうスイッチング手段とを有し、
前記保護手段は、前記定電圧の値に応じて前記スイッチング手段を制御するＰＷＭ信号のデューティが一定値以上にならないように制御することを特徴とする請求項１又は２記載の電源装置。
【請求項５】
使用されている環境を検出する環境センサを有し、
前記一定値は、前記定電圧の値と前記環境センサの値とによって可変することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の電源装置。
【請求項６】
使用する用紙の種別を判別する判別手段を有し、
前記一定値は、前記定電圧の値と前記用紙の種別とによって可変することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の電源装置。
【請求項７】
使用されている環境を検出する環境センサと、
使用する用紙の種別を判別する判別手段とを有し、
前記一定値は、前記定電圧の値と前記環境センサの値と前記用紙の種別とによって可変することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の電源装置。
【請求項８】
負荷に対し、定電流制御を行う電源装置であって、
前記負荷に与える電圧を検出する検出手段と、
検出結果から一定値以上の電圧にならないように制御する保護手段とを有し、
前記一定値は前記定電流の値により可変することを特徴とする電源装置。
【請求項９】
前記負荷に流れる電流が一定となるように制御する制御手段を有し、
前記保護手段は、前記定電流の値を指示する信号によって、前記一定値の指示も前記制御手段に行なうことを特徴とする請求項８記載の電源装置。
【請求項１０】
前記負荷に流れる電流を検出する電流検出手段をさらに有し、
前記保護手段は、前記電流検出手段の出力値と、前記電圧検出手段の出力値の積が一定値以上にならないように制御することを特徴とする請求項８又は９記載の電源装置。
【請求項１１】
トランスと、
前記トランスの１次側のオンオフ制御を行なうスイッチング手段とを有し、
前記保護手段は、前記定電流の値に応じて前記スイッチング手段を制御するＰＷＭ信号のデューティが一定値以上にならないように制御することを特徴とする請求項８又は９記載の電源装置。
【請求項１２】
使用されている環境を検出する環境センサを有し、
前記一定値は、前記定電圧の値と前記環境センサの値とによって可変することを特徴とする請求項８から１１のいずれか１項記載の電源装置。
【請求項１３】
使用する用紙の種別を判別する判別手段を有し、
前記一定値は、前記定電圧の値と前記用紙の種別とによって可変することを特徴とする請求項８から１１のいずれか１項記載の電源装置。
【請求項１４】
使用されている環境を検出する環境センサと、
使用する用紙の種別を判別する判別手段とを有し、
前記一定値は、前記定電圧の値と前記環境センサの値と前記用紙の種別とによって可変することを特徴とする請求項８から１１のいずれか１項記載の電源装置。
【請求項１５】
負荷に対し、定電圧制御を行う電源装置であって、
前記負荷に流れる電流を検出する検出手段と、
使用環境を検出する環境センサと、
検出結果から一定値以上の電流が流れないように制御する保護手段とを有し、
前記一定値は前記環境センサの値により可変することを特徴とする電源装置。
【請求項１６】
負荷に対し、定電流制御を行う電源装置であって、
前記負荷に与える電圧を検出する検出手段と、
使用環境を検出する環境センサと、
検出結果から一定値以上の電圧にならないように制御する保護手段とを有し、
前記一定値は前記環境センサの値により可変することを特徴とする電源装置。
【請求項１７】
負荷に対し、定電圧制御を行う電源装置であって、
前記負荷に流れる電流を検出する検出手段と、
使用する用紙の種類を判別する判別手段と、
検出結果から一定値以上の電流が流れないように制御する保護手段とを有し、
前記一定値は前記判別手段の判別結果により可変することを特徴とする電源装置。
【請求項１８】
負荷に対し、定電流制御を行う電源装置であって、
前記負荷に与える電圧を検出する検出手段と、
使用する用紙の種類を判別する判別手段と、
検出結果から一定値以上の電圧にならないように制御する保護手段とを有し、
前記一定値は前記判別手段の判別結果により可変することを特徴とする電源装置。
【請求項１９】
負荷にかかる電圧を検出し、定電圧制御を行なうステップと、
前記負荷に流れる電流を検出するステップと、
検出結果から一定値以上の電流が流れないように制御するステップと、
前記一定値を、前記定電圧の値により変更するステップとを有することを特徴とする出力調整方法。
【請求項２０】
負荷に流れる電流を検出し、定電流制御を行うステップと、
前記負荷に与える電圧を検出するステップと、
検出結果から一定値以上の電圧にならないように制御するステップと、
前記一定値を、前記定電流の値により変更するステップとを有することを特徴とする出力調整方法。
【請求項２１】
コンピュータに、負荷にかかる電圧を検出し、定電圧制御を行なう処理と、
前記負荷に流れる電流を検出し、検出結果から一定値以上の電流が流れないように制御する処理と、
前記一定値を、前記定電圧の値により変更する処理とを実行させることを特徴とする出力調整プログラム。
【請求項２２】
コンピュータに、負荷に流れる電流を検出し、定電流制御を行う処理と、
前記負荷に与える電圧を検出し、検出結果から一定値以上の電圧にならないように制御する処理と、
前記一定値を、前記定電流の値により変更する処理とを実行させることを特徴とする出力調整プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置の帯電器、転写器、現像器等に適用可能な電源装置に関する。特に、インピーダンス変動の大きい負荷に対し、電源を供給する電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置に用いられる電源装置は、図１０に示すように感光体の周辺に配置された帯電器、現像器、転写器等に対して高圧電源を供給する。
【０００３】
特に転写器は、オゾンレス化の観点から、接触転写ロール（ＢＴＲ）が使用されている。接触転写ロールはコロトロンワイヤに比べ、転写出力が小さく、低コスト、省エネに有利である。その反面、ロールは環境によりインピーダンス変動が大きく、直接用紙に接触するため、用紙幅により感光体等への流れ込み電流に大きな差がある。
【０００４】
また画像形成装置は、寒冷地や温暖地など使用される環境はさまざまであり、多くの環境下において正常に動作することが求められる。さらに画像形成装置に使用される用紙も多種多様であり、複数種類の用紙に対しても正常に印刷が行なわれなければならない。図１１に高温多湿、常温常湿、低温低湿の各環境において、厚紙、ＯＨＰ、普通紙に正常に印刷するために電源装置が負荷に供給する電圧、電流を示す。
【０００５】
このように、環境や印刷用紙等により感光体等への流れ込み電流に大きな差があるため、電源装置にはその変動幅の大きさを考慮した設計が必要となる。例えば、図１２に示す領域（４ｋＶと５００μＡを頂点とする長方形の領域）は、電源装置が出力する電流と電圧の関係を示し、図１２の白色領域が転写ロール等の負荷が実際に使用する電圧、電流を示す。図１２の斜線領域は、負荷には実際に供給されない（必要としない）領域であるが、電源装置は、電圧、電流の各々の最大値を出力できるように回路を設計するため、その範囲は四角形となり、例えば、４ｋＶ／５００μＡまで出力出来るように回路設計が行なわれる。
【０００６】
このため、負荷（例えば、転写ロール）に過大な電流や電圧が印加されないようにするため、リミット制御が行なわれる。負荷に過大な電流や電圧が印加されると、リーク等による画質不良、負荷の損傷、ノイズによる機器誤動作等を招く。
【０００７】
特許文献１及び２に開示されたリミット制御は、過電流/過電圧検出における保護機能を有する特許であり、異常電流/電圧を検出すると回路保護へ推移する機能を有している。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−８４４６号公報
【特許文献２】特開２００３−１３４８１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した特許文献１及び２の開示するリミット制御では、過電流/過電圧検出のポイントが一定であるため、最大の出力制御値（定電圧制御値/定電流制御値）でもそのリミットポイントまで出力してしまい、高出力対応の回路設計が必要となる。
【００１０】
例えば、図１２に示す電流、電圧の関係において、電源回路が１００μＡで定電流制御を行なっている場合、この場合負荷にかかる電圧は、図１２に示すように４ｋＶまで許容されるが、４００μＡの定電流制御に変更した場合、負荷にかかる電圧を４ｋＶまで許容すると、４００μＡ時のリミット電圧を超えているので負荷に電圧がかかり過ぎてしまい、誤作動を起こす可能性がある。
【００１１】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、電源の出力調整が容易で、簡単な構成の電源装置、出力調整方法及びプログラム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】
【００１２】
かかる目的を達成するために本発明の電源装置は、負荷に対し、定電圧制御を行う電源装置であって、負荷に流れる電流を検出する電流検出手段と、検出結果から一定値以上の電流が流れないように制御する保護手段とを有し、前記一定値は前記定電圧の値により可変する構成を備えている。定電圧制御の電圧値に応じて、負荷に流す電流の許容量を変更できるので、負荷を保護するポイントを可変にすることができる。従って、リーク等の発生による画質不良や、負荷の損傷、ノイズによる機器の誤動作を防止することができる。また高圧電源の過大な出力に対する過剰回路設計が不必要となり、高圧電源の回路を損傷することがなくなる。従って、低コストで電源装置を設計することができる。
【００１３】
上記電源装置において、前記負荷に与える電圧が一定となるように制御する制御手段を有し、前記保護手段は、前記定電圧の値を指示する信号によって、前記一定値の指示を前記制御手段に行なうとよい。従って、信号を１つにすることができ、信号線の数を減らすことができる。このため、装置費用を低減させることができる。
【００１４】
上記電源装置において、負荷に与える電圧を検出する電圧検出手段をさらに有し、前記保護手段は、前記電流検出手段の出力値と、前記電圧検出手段の出力値の積が一定値以上にならないように制御するとよい。電流検出手段の出力値と、電圧検出手段の出力値の積が一定値以上にならないように制御するので、定電圧制御の電圧値に応じて、負荷に流す電流を制御することができる。
【００１５】
上記電源装置において、トランスと、前記トランスの１次側のオンオフ制御を行なうスイッチング手段とを有し、前記保護手段は、前記定電圧の値に応じて前記スイッチング手段を制御するＰＷＭ信号のデューティが一定値以上にならないように制御するとよい。ＰＷＭ信号のデューティが一定値以上にならないように制御するので、定電圧制御の電圧値に応じて、負荷に流す電流を制御することができる。
【００１６】
上記電源装置において、使用されている環境を検出する環境センサを有し、前記一定値は、前記定電圧の値と前記環境センサの値とによって可変するとよい。環境に応じて負荷に流す電流の許容量を変更できるので、環境に応じて負荷を保護するポイントを可変にすることができる。
【００１７】
上記電源装置において、使用する用紙の種別を判別する判別手段を有し、前記一定値は、前記定電圧の値と前記用紙の種別とによって可変するとよい。使用する用紙の種別に応じて負荷に流す電流の許容量を変更できるので、用紙の種別に応じて負荷を保護するポイントを可変にすることができる。
【００１８】
上記電源装置において、使用されている環境を検出する環境センサと、使用する用紙の種別を判別する判別手段とを有し、前記一定値は、前記定電圧の値と前記環境センサの値と前記用紙の種別とによって可変するとよい。装置の使用環境と、使用する用紙の種別に応じて負荷に流す電流の許容量を変更できる。
【００１９】
本発明の電源装置は、負荷に対し、定電流制御を行う電源装置であって、負荷に与える電圧を検出する検出手段と、検出結果から一定値以上の電圧にならないように制御する保護手段とを有し、前記一定値は前記定電流の値により可変する構成を備えている。定電流制御の電流に応じて、負荷にかける電圧の許容量を変更できるので、負荷を保護するポイントを可変にすることができる。従って、リーク等の発生による画質不良や、負荷の損傷、ノイズによる機器の誤動作を防止することができる。また高圧電源の過大な出力に対する過剰回路設計が不必要となり、高圧電源の回路を損傷することがなくなる。従って、低コストで電源装置を設計することができる。
【００２０】
上記電源装置において、前記負荷に流れる電流が一定となるように制御する制御手段を有し、前記保護手段は、前記定電流の値を指示する信号によって、前記一定値の指示も前記制御手段に行なうとよい。従って、信号を１つにすることができ、信号線の数を減らすことができる。このため、装置費用を低減させることができる。
【００２１】
上記電源装置において、負荷に流れる電流を検出する電流検出手段をさらに有し、前記保護手段は、前記電流検出手段の出力値と、前記電圧検出手段の出力値の積が一定値以上にならないように制御するとよい。電圧検出手段の出力値と、電流検出手段の出力値の積が一定値以上にならないように制御するので、定電流制御の電流値に応じて、負荷にかける電圧を制御することができる。
【００２２】
上記電源装置において、トランスと、前記トランスの１次側のオンオフ制御を行なうスイッチング手段とを有し、前記保護手段は、前記定電流の値に応じて前記スイッチング手段を制御するＰＷＭ信号のデューティが一定値以上にならないように制御するとよい。ＰＷＭ信号のデューティが一定値以上にならないように制御するので、定電流制御の電流値に応じて、負荷にかける電圧を制御することができる。
【００２３】
上記電源装置において、使用されている環境を検出する環境センサを有し、
前記一定値は、前記定電流の値と前記環境センサの値とによって可変するとよい。環境に応じて負荷にかける電圧の許容量を変更できるので、環境に応じて負荷を保護するポイントを可変にすることができる。
【００２４】
上記電源装置において、使用する用紙の種別を判別する判別手段を有し、前記一定値は、前記定電流の値と前記用紙の種別とによって可変するとよい。使用する用紙の種別に応じて負荷にかける電圧の許容量を変更できるので、用紙の種別に応じて負荷を保護するポイントを可変にすることができる。
【００２５】
上記電源装置において、使用されている環境を検出する環境センサと、使用する用紙の種別を判別する判別手段とを有し、前記一定値は、前記定電流の値と前記環境センサの値と前記用紙の種別とによって可変するとよい。装置の使用環境と、使用する用紙の種別に応じて負荷にかける電圧の許容量を変更できる。
【００２６】
上記電源装置において、負荷に対し、定電圧制御を行う電源装置であって、負荷に流れる電流を検出する検出手段と、使用環境を検出する環境センサと、検出結果から一定値以上の電流が流れないように制御する保護手段とを有し、前記一定値は前記環境センサの値により可変するとよい。環境に応じて負荷に流す電流の許容量を変更できるので、環境に応じて負荷を保護するポイントを可変にすることができる。
【００２７】
本発明の電源装置は、負荷に対し、定電流制御を行う電源装置であって、負荷に与える電圧を検出する検出手段と、使用環境を検出する環境センサと、検出結果から一定値以上の電圧にならないように制御する保護手段とを有し、前記一定値は前記環境センサの値により可変する構成を備えている。環境に応じて負荷にかける電圧の許容量を変更できるので、環境に応じて負荷を保護するポイントを可変にすることができる。
【００２８】
本発明の電源装置は、負荷に対し、定電圧制御を行う電源装置であって、負荷に流れる電流を検出する検出手段と、使用する用紙の種類を判別する判別手段と、検出結果から一定値以上の電流が流れないように制御する保護手段とを有し、前記一定値は前記判別手段の判別結果により可変する構成を備えている。用紙種別に応じて負荷に流す電流の許容量を変更できるので、環境に応じて負荷を保護するポイントを可変にすることができる。
【００２９】
本発明の電源装置は、負荷に対し、定電流制御を行う電源装置であって、負荷に与える電圧を検出する検出手段と、使用する用紙の種類を判別する判別手段と、検出結果から一定値以上の電圧にならないように制御する保護手段とを有し、前記一定値は前記判別手段の判別結果により可変する構成を備えている。用紙種別に応じて負荷にかける電圧の許容量を変更できるので、環境に応じて負荷を保護するポイントを可変にすることができる。
【００３０】
本発明の出力調整方法は、負荷にかかる電圧を検出し、定電圧制御を行なうステップと、負荷に流れる電流を検出するステップと、検出結果から一定値以上の電流が流れないように制御するステップと、前記一定値を、前記定電圧の値により変更するステップとを有している。定電圧制御の電圧値に応じて、負荷に流す電流の許容量を変更できるので、負荷を保護するポイントを可変にすることができる。従って、リーク等の発生による画質不良や、負荷の損傷、ノイズによる機器の誤動作を防止することができる。また高圧電源の過大な出力に対する過剰回路設計が不必要となり、高圧電源の回路を損傷することがなくなる。従って、低コストで電源装置を設計することができる。
【００３１】
本発明の出力調整方法は、負荷に流れる電流を検出し、定電流制御を行うステップと、負荷に与える電圧を検出するステップと、検出結果から一定値以上の電圧にならないように制御するステップと、前記一定値を、前記定電流の値により変更するステップとを有している。定電流制御の電流に応じて、負荷にかける電圧の許容量を変更できるので、負荷を保護するポイントを可変にすることができる。従って、リーク等の発生による画質不良や、負荷の損傷、ノイズによる機器の誤動作を防止することができる。また高圧電源の過大な出力に対する過剰回路設計が不必要となり、高圧電源の回路を損傷することがなくなる。従って、低コストで電源装置を設計することができる。
【００３２】
本発明の出力調整プログラムは、コンピュータに、負荷にかかる電圧を検出し、定電圧制御を行なう処理と、前記負荷に流れる電流を検出し、検出結果から一定値以上の電流が流れないように制御する処理と、前記一定値を、前記定電圧の値により変更する処理とを実行させるとよい。定電圧制御の電圧値に応じて、負荷に流す電流の許容量を変更できるので、負荷を保護するポイントを可変にすることができる。従って、リーク等の発生による画質不良や、負荷の損傷、ノイズによる機器の誤動作を防止することができる。また高圧電源の過大な出力に対する過剰回路設計が不必要となり、高圧電源の回路を損傷することがなくなる。従って、低コストで電源装置を設計することができる。
【００３３】
本発明の出力調整プログラムは、コンピュータに、負荷に流れる電流を検出し、定電流制御を行う処理と、前記負荷に与える電圧を検出し、検出結果から一定値以上の電圧にならないように制御する処理と、前記一定値を、前記定電流の値により変更する処理とを実行させるとよい。定電流制御の電流に応じて、負荷にかける電圧の許容量を変更できるので、負荷を保護するポイントを可変にすることができる。従って、リーク等の発生による画質不良や、負荷の損傷、ノイズによる機器の誤動作を防止することができる。また高圧電源の過大な出力に対する過剰回路設計が不必要となり、高圧電源の回路を損傷することがなくなる。従って、低コストで電源装置を設計することができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明は、電源の出力調整が容易で、簡単な構成の電源装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例を説明する。
【実施例１】
【００３６】
図１に、負荷に対して定電圧制御を行なう電源装置１の構成を示す。図１に示す電源装置１は、高圧電源１０と、この高圧電源１０の出力を制御する制御基板２とからなり、出力負荷１７に対して負荷に応じた出力制御を行なう。負荷は、例えばプリンタ、複写機等における帯電装置、転写装置、現像装置である。
【００３７】
電圧検出回路１３は、定電圧制御のために、出力負荷１７にかかる電圧を検出する回路である。電圧検出結果は制御回路１５に送られる。電流検出回路１４は、出力負荷１７に流れる電流を検出する回路である。電流検出結果は制御回路１５に送られる。電流検出回路１４の主な目的は負荷に過大な電流が流れ、リーク等による損傷を防するための保護が目的である。
【００３８】
制御基板２は電源装置１の出力目標値である出力値信号を制御回路１５に送信する。また制御基板２は制御回路１５に保護信号を送信する。定電圧制御を行なっている場合には、負荷に流れる電流の最大許容値が、電圧ごとに決められている。この電流の最大許容値を制御回路１５に通知する信号が保護信号である。
【００３９】
制御回路１５は出力値信号と、電圧検出回路１３からの検出値と比較し、その結果が負荷への出力値が出力値信号の意味する値になるようにスイッチング回路１６へ増幅信号またはＰＷＭ信号を送信する。また、制御回路１５は保護信号と、電流検出回路１４からの検出値とを比較し、検出値が保護信号の値を超えたとき（または下回ったとき）に異常と判断し、制御回路１５は出力停止や出力垂下などの保護動作を行う。
【００４０】
例えば、電源装置１で負荷出力１７に供給する電圧、電流が図２に示す範囲の値となるようにリミット制限を行なう場合を考える。例えば、電源装置１で出力負荷１７に供給する電圧が２．５ｋＶとなるように定電圧制御を行なっていた場合、制御基板２から保護信号として、３５０μＡを示す信号が制御回路１５に入力される。制御回路１５は、電流検出回路１４の検出値が、保護信号の値３５０μＡを超えた時に異常と判断し、出力停止や出力垂したなどの保護動作を行なう。
【００４１】
ここで、図３を参照しながら、電源装置１の詳細な構成を説明しておく。
電源装置１の主要構成であるスイッチング回路１６、トランス１１、整流平滑回路等によって構成される２次側回路１２、電流検出回路１４、電圧検出回路１３の具体的構成例を示す。
【００４２】
電流検出回路１３は、抵抗１３１により出力電流を検出する。電流検出回路１４には、オペアンプ１３３が備えられており、オペアンプ１３３の反転入力は、自身の出力端に接続されており、オペアンプ１３３の非反転入力端は、抵抗１３２を介して検出側の一端が接地された抵抗１３１の他端と整流平滑回路間に接続されている。また、オペアンプ１３３の出力は抵抗１３４を介して制御回路１５に接続され、検出値を出力する。
【００４３】
電圧検出回路１３は、整流平滑回路１２によって生成された出力電圧を検出する。電圧検出回路１３には、オペアンプ１４３が備えられており、オペアンプ１４３の非反転入力は接地されており、オペアンプ１４３の反転入力端は、抵抗１４１を介して整流平滑回路１２に接続されているとともに、抵抗１４２を介してオペアンプ１４３の出力端が接続され、オペアンプ１４３の出力は抵抗１４４を介して制御部に接続され、検出値を出力する。
【００４４】
整流平滑回路１２は、トランス１１の２次側に接続されたダイオード１２１，１２４、コンデンサ１２２，１２３を備えており、トランス１１によって昇圧された交流電流をダイオード１２１，１２４、コンデンサ１２２，１２３の組み合わせにより整流し平滑し、抵抗１００を介して出力を負荷側に提供する。
【００４５】
スイッチング回路１６は、トランジスタ１６１を含み、トランジスタ１６１のコレクタはトランス１１の１次巻線に接続され、エミッタは接地され、ベースは抵抗１６３を介して制御回路１５に接続されているとともに、抵抗１６２の他端に接続されている。
【実施例２】
【００４６】
次に、本発明の実施例２を説明する。本実施例の実施例１との相違点は、制御基板２から制御回路１５に出力される保護信号を出力値信号と共通にしたことにある。制御基板２は制御回路１５に出力値信号として保護設定値と出力値情報とを含む信号として送信する。
【００４７】
図４に示すように電圧を電流との間に１対１の関係があれば、出力値信号の値を指定することで、保護設定値も指定することができる。例えば、定電圧制御の出力値として４ｋＶを指定すると、電流の最大許容値は１００μＡに設定することができる。
【００４８】
制御回路１５は出力値信号と、電圧検出回路１３からの検出値とを比較し、その結果が出力負荷１７への出力値が出力値信号の意味する値になるようにＳＷ回路１６へ増幅信号またはＰＷＭ信号を送信する。さらには、制御回路１５は共通の出力値信号と、電流検出回路１４からの検出値とを比較し、検出値が出力値信号の値を超えたとき（または下回ったとき）に異常と判断し、出力停止や出力垂下などの保護動作を行う。
【実施例３】
【００４９】
次に、本発明の実施例３を説明する。本実施例は、近年のコストダウンや汎用性向上のため、プログラム制御する電源装置１の実施例である。本実施例が上述した第１実施例と相違する点は、図１に示す制御回路１５を設けずに、制御基板２と制御回路１５の機能をＭＣＵのプログラム制御によって行なうようにした点にある。
【００５０】
ＭＣＵ２０は図５に示すように電圧検出回路１３及び電流検出回路１４の検出信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器２５と、プログラム制御により定電圧制御を行なうＣＰＵ２１と、ＣＰＵ２１の動作プログラムを記録すると共に、ＣＰＵ２１のワークエリアとして利用されるメモリ２２と、スイッチング回路１６に供給するパルスを発振するパルス発振器２４とを有している。
【００５１】
図６を参照しながらＣＰＵ２１の制御フローを説明する。電圧検出回路１３、電流検出回路１４からの検出電圧、検出電流を入力し、Ａ／Ｄ変換器２５によりデジタル値に変換した後、ＣＰＵ２１に入力する（ステップＳ１）。ＣＰＵ２１は、出力に対応するデジタル値と目標値との乖離を判定し（ステップＳ２）、高圧電源側のスイッチング回路に与える新たなデューティ値を演算する（ステップＳ３）。パルス発振器２４でＣＰＵ２１で算出したデューティ値のパルスを発振する。高圧電源はデューティ値が大きければ出力も大きくなるように回路設計されている。
【００５２】
またＭＣＵ２０は、電流検出回路１４によって検出された出力負荷１７に流れる電流の検出値を入力する。この検出値をＡ／Ｄ変換器２５でＡ／Ｄ変換し、ＣＰＵ２１解析可能なデジタル値に変換する。プログラムで保護値とされたデジタル値と比較演算し（ステップＳ４）、検出デジタル値が保護値を超えたとき（または下回ったとき）に異常と判断し（ステップＳ５／ＹＥＳ）、ＣＰＵ２１は出力停止や出力垂下などの保護動作を行う。すなわち、スイッチング回路１６に出力するＰＷＭ信号の出力を止めたりする（ステップＳ６）。その保護値は出力値により可変設定してもよい。また、出力値と同値を使用して設定してもよい。また、保護値は電圧検出回路１３からの電圧検出デジタル値と電流検出回路１４からの電流検出デジタル値の積と比較し、設定してもよい。
【実施例４】
【００５３】
本発明の実施例４について説明する。図７に本実施例の構成を示す。本実施例も出力負荷１７に対して定電圧制御を行なう電源装置１である。本実施例は、出力負荷１７にかかる電圧を検出する電圧検出回路１３だけが設けられている。
【００５４】
高圧電源１０は、ＭＣＵ２０から出力されるＰＷＭ信号のデューテュ値に比例して、出力すなわち電力も大きくなる。電源装置１では、出力負荷１７にかかる電圧値が一定となるように定電圧制御を行なっているので、ＰＷＭ信号のデューティ値が大きくなると、出力負荷に流れる電流が大きくなることを意味している。そこで、ＣＰＵ２１が、ＰＷＭ信号のパルス幅が一定値以上にならないように制御することで、出力負荷１７に過電流が流れるのを防止することができる。このパルス幅は、定電圧制御の電圧に応じて変更される。
【実施例５】
【００５５】
本発明の実施例５について説明する。図８に本実施例の構成を説明する。本実施例の電源装置１は、周囲の温度や湿度を測定する環境センサ３が制御基板２に接続されている。制御基板２は、環境センサ３からの温度、湿度等の情報により、制御回路１５に保護信号を送信する。
【００５６】
図１１は、周囲の温度、湿度、及び用紙の種類の変化による、電源装置１が出力負荷１７に供給する電圧、電流の変化を示している。制御が定電圧制御であるとすると、同じ２ｋＶでも高温高湿の厚紙では１００μＡ必要であり、低温低湿の厚紙では５０μＡ必要となる。すなわち、高温高湿度の時は、低温低湿のときの倍以上の電流を流さなければならない。このように必要電流、電圧の値が変動する時に、リミット制御の電流、電圧を一定にしていては、リーク等の危険が発生することもある。
【００５７】
そこで本実施例は、図９に示すように環境センサ３によって測定した温度や湿度によって、リミット制御の電流、電圧の値を変更する。このようにリミット制御の電流、電圧を温度、湿度に応じて変更することで、リークの発生による画質不良、出力負荷の損傷、ノイズによる機器の誤動作等を防止することができる。
【００５８】
図８に示す制御基板２は、環境センサ３の測定値に応じて、制御回路１５に通知する保護信号の値を変更する。制御回路１５は保護信号と、電圧検出回路１３からのモニタ電圧とを比較し、検出値が保護信号の値を超えたとき（または下回ったとき）に異常と判断し、出力停止や出力垂下などの保護動作を行う。
【００５９】
以上の説明より明らかなように本実施例は、出力値により、保護ポイントを可変とすることで、リーク等の発生から画質不良や、ロール等へ損傷、また、ノイズによる機器誤動作を防止することができ、かつ、高圧電源側は過大な出力に対する過剰回路設計が不必要となり、回路損傷の回避と低コスト設計が可能となる。
【００６０】
上述した実施例は本発明の好適な実施の例である。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】
【００６１】
【図１】電源装置の構成を示すブロック図である。
【図２】電源装置の出力電圧と出力電流の関係を示す図である。
【図３】２次側回路、電流検出回路１４、電圧検出回路１３、ＳＷ回路１６の詳細な構成を示す図である。
【図４】電源装置の出力電圧と出力電流の関係を示す図である。
【図５】実施例３の電源装置１の構成を示す図である。
【図６】ＣＰＵ２１の動作手順を示すフローチャートである。
【図７】実施例４の電源装置１の構成を示す図である。
【図８】実施例５の電源装置１の構成を示す図である。
【図９】温度及び湿度と、電源装置の出力電圧、出力電流の関係を示す図である。
【図１０】画像形成装置の構成を示す図である。
【図１１】周囲の温度、湿度、及び用紙の種類の変化による、電源回路１が出力負荷１７に供給する電圧、電流の変化を示す図である。
【図１２】電源装置の出力電圧と出力電流の関係を示す図である。
【符号の説明】
【００６２】
１  電源装置                    ２  制御基板
３  環境センサ                  １０  高圧電源
１１  トランス                  １２  ２次側回路
１３  電圧検出回路              １４  電流検出回路
１５  制御回路                  １６  ＳＷ回路
１７  出力負荷                  ２０  ＭＣＵ
２１  ＣＰＵ                    ２２  メモリ
２４  パルス発振器              ２５  Ａ／Ｄ変換器
【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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【図１１】
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【図１２】
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