(57)【要約】【課題】  正極性及び負極性の両方のバイアスを出力する電源装置の出力を精度よく検出することができる。【解決手段】  本発明は、負極性トランスと負極性駆動部と負極性整流部とを有する負極性バイアス出力部、又は、正極性トランスと正極性駆動部と正極性整流部とを有する電源装置の出力を検出する出力検出装置に関する。そして、本発明の出力検出装置は、片側接地の単電源に接続し、非反転入力端子を接地に接続し、反転入力端子と出力端子とが検出素子を介して当該電源装置の出力に接続されている演算増幅器を利用した検出回路を備え、演算増幅器の反転入力端子は正極性整流部と負極性整流部のそれぞれに接続され、正極性バイアスが出力される場合には検出回路の基準接地電位を演算増幅器の反転入力端子とし、負極性バイアスが出力される場合には検出回路の基準接地電位を前記演算増幅器の出力端子とすることを特徴とする。【選択図】      図１
2015043674.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負極性バイアスを出力するための負極性トランスと、前記負極性トランスを駆動する負極性駆動部と、前記負極性トランスの出力を整流して負極性バイアスとして出力する負極性整流部とを有する負極性バイアス出力部と、正極性バイアスを出力するための正極性トランスと、前記正極性トランスを駆動する正極性駆動部と、前記正極性トランスの出力を整流して正極性バイアスとして出力する正極性整流部とを有する正極性バイアス出力部とを備え、前記負極性バイアス出力部又は前記正極性バイアス出力部により出力対象となる出力負荷に対してバイアスを出力する電源装置の出力を検出する出力検出装置において、
片側接地の単電源に接続し、非反転入力端子を接地に接続し、反転入力端子と出力端子とが前記電源装置の出力を検出するための検出素子を介して、前記電源装置の出力に接続されている演算増幅器と、
前記演算増幅器を用いて、前記電源装置の出力を検出する出力検出回路とを備え、
前記演算増幅器の反転入力端子は、前記正極性整流部と、前記負極性整流部のそれぞれに接続され、
前記電源装置から正極性バイアスが出力される場合には、前記検出回路の基準接地電位を前記演算増幅器の反転入力端子とし、前記電源装置から負極性バイアスが出力される場合には、前記検出回路の基準接地電位を前記演算増幅器の出力端子とする
ことを特徴とする出力検出装置。
【請求項２】
前記検出回路は、前記電源装置の出力電流を検出することを特徴とする請求項１に記載の出力検出装置。
【請求項３】
前記検出回路は、前記電源装置の出力電圧を検出することを特徴とする請求項１に記載の出力検出装置。
【請求項４】
前記出力負荷に対する入出力電流と等しい電流が、前記演算増幅器の反転入力端子と出力端子間に前記接続した検出素子を介して両方向に流れることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の出力検出装置。
【請求項５】
前記出力検出回路を構成する前記検出素子は抵抗であり、
前記検出回路では、
前記電源装置から正極性バイアスが出力される場合には、前記演算増幅器の反転入力端子の電位が接地電位となり、
前記演算増幅器の出力端子は前記出力負荷に流れる電流に応じて上昇し、前記電源装置から負極性バイアスが出力される場合には、前記演算増幅器の出力端子が接地電位となり、
前記演算増幅器の反転入力端子の電位が前記出力負荷に流れる電流に応じて上昇し、その上昇した電位を検出する検出手段が設けられている
ことを特徴とする請求項１、２、４のいずれかに記載の出力検出装置。
【請求項６】
前記検出回路では、前記正極性バイアス出力部の出力と、前記演算増幅器の反転入力端子間の電圧を、複数の分圧抵抗を用いて分圧し、当該分圧された電圧の電位を検出することにより、前記電源装置から正極性バイアスが出力される場合の出力電圧を検出することを特徴とする請求項５に記載の出力検出装置。
【請求項７】
前記出力検出回路では、前記検出素子に流れる電流と、前記分圧抵抗を流れる電流の差分に基づいて、前記電源装置から正極性バイアスが出力される場合の出力電圧を検出することを特徴とする請求項６に記載の出力検出装置。
【請求項８】
前記出力検出回路を構成する前記検出素子は抵抗であり、
前記出力検出回路は、前記検出素子としての抵抗を流れる電流と、前記分圧抵抗を流れる電流との差分に基づいて、前記電源装置から正極性バイアスが出力される場合の出力電圧を演算する演算手段をさらに備えることを特徴とする請求項７の出力検出装置。
【請求項９】
前記出力検出回路では、前記検出素子としての定電圧素子を流れる電流と、前記分圧抵抗を流れる電流との差分から、前記電源装置から出力される負極性バイアスの電圧が、前記検出素子としての定電圧素子に係る閾値電圧以上かどうかを検出することを特徴とする請求項５に記載の出力検出装置。
【請求項１０】
前記出力検出回路では、前記検出素子の端子間を、ダイオードを介して接続したことを特徴とする請求項７に記載の出力検出装置。
【請求項１１】
負極性バイアスを出力するための負極性トランスと、前記負極性トランスを駆動する負極性駆動部と、前記負極性トランスの出力を整流して負極性バイアスとして出力する負極性整流部とを有する負極性バイアス出力部と、正極性バイアスを出力するための正極性トランスと、前記正極性トランスを駆動する正極性駆動部と、前記正極性トランスの出力を整流して正極性バイアスとして出力する正極性整流部とを有する正極性バイアス出力部とを備え、前記負極性バイアス出力部又は前記正極性バイアス出力部により出力対象となる出力負荷に対してバイアスを出力する電源装置において、請求項１〜１０のいずれかに記載の出力検出装置を用いて当該電源装置の出力を検出し、その検出結果に基づいて、前記負極性駆動部及び前記正極性駆動部を制御することを特徴とする電源装置。
【請求項１２】
出力負荷に対してバイアスを出力する電源装置を備える画像形成装置において、前記電源装置として、請求項１１に記載の電源装置を適用した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、出力検出装置、電源装置および画像形成装置に関し、例えば、電子写真式の画像形成装置に適用し得る。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置で、転写ローラ等のバイアス電源として用いられる高圧電源装置では、トランスを用いてバイアスを出力し、当該出力を検出した結果をトランスの駆動制御にフィードバックするものがある。
【０００３】
従来のトランスを用いた高圧電源装置としては、例えば、特許文献１に記載されたものがある。特許文献１に記載された高圧電源装置では、出力検出に演算増幅器（オペアンプ）を用いる構成について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−４３８０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の高圧電源装置では、通常、片電源を接続したオペアンプでトランスの出力検出を行う。例えば、従来の高圧電源装置では、オペアンプの非反転入力端子を基準電位として、負極性バイアス出力の電流を検出する構成となっている。しかしながら、従来の高圧電源装置のように、トランスの出力検出に、非反転入力端子を基準電位として接続したオペアンプを用いる場合、トランスの出力シンク電流は、オペアンプ出力電位が低い場合に流れなくなってしまう。したがって、この場合当該オペアンプでは、非反転入力端子の電位から接地電位の範囲でオペアンプ出力が変化することはなく、電流が一定量を越えると反転入力端子の電位が非反転入力端子電位より高くなってしまうという問題があった。
【０００６】
従来の高圧電源装置では、上述のような問題により、電流検出値を正しく検出できない場合があり、さらに基準電位が上昇することにより検出電圧値も正しくなくなってしまう場合があるという二重の問題が発生していた。
【０００７】
また、電子写真式の画像形成装置では、感光体ドラムや、感光体ドラムを帯電させるドラム、各ドラム上に付着した現像剤を除去するブレード等、正極性、負極性単独ではなく両極性の出力（バイアス）を必要とする構成要素が存在するため、出力する構成要素や出力タイミングに応じて、出力極性の変更を要する場合もある。従来のトランス出力検出に用いるオペアンプでは、トランスの出力の極性を変動させる場合、その出力極性の変動に伴って、非反転入力端子への入力電圧を切り替える必要が生じる。
【０００８】
上述のような問題点に鑑みて、正極性及び負極性の両方のバイアスを出力する電源装置の出力をより高い精度で検出することができる出力検出装置、電源装置および画像形成装置が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の本発明は、負極性バイアスを出力するための負極性トランスと、前記負極性トランスを駆動する負極性駆動部と、前記負極性トランスの出力を整流して負極性バイアスとして出力する負極性整流部とを有する負極性バイアス出力部と、正極性バイアスを出力するための正極性トランスと、前記正極性トランスを駆動する正極性駆動部と、前記正極性トランスの出力を整流して正極性バイアスとして出力する正極性整流部とを有する正極性バイアス出力部とを備え、前記負極性バイアス出力部又は前記正極性バイアス出力部により出力対象となる出力負荷に対してバイアスを出力する電源装置の出力を検出する出力検出装置において、（１）片側接地の単電源に接続し、非反転入力端子を接地に接続し、反転入力端子と出力端子とが前記電源装置の出力を検出するための検出素子を介して、前記電源装置の出力に接続されている演算増幅器と、（２）前記演算増幅器を用いて、前記電源装置の出力を検出する出力検出回路とを備え、（３）前記演算増幅器の反転入力端子は、前記正極性整流部と、前記負極性整流部のそれぞれに接続され、（４）前記電源装置から正極性バイアスが出力される場合には、前記検出回路の基準接地電位を前記演算増幅器の反転入力端子とし、前記電源装置から負極性バイアスが出力される場合には、前記検出回路の基準接地電位を前記演算増幅器の出力端子とすることを特徴とする。
【００１０】
第２の本発明は、負極性バイアスを出力するための負極性トランスと、前記負極性トランスを駆動する負極性駆動部と、前記負極性トランスの出力を整流して負極性バイアスとして出力する負極性整流部とを有する負極性バイアス出力部と、正極性バイアスを出力するための正極性トランスと、前記正極性トランスを駆動する正極性駆動部と、前記正極性トランスの出力を整流して正極性バイアスとして出力する正極性整流部とを有する正極性バイアス出力部とを備え、前記負極性バイアス出力部又は前記正極性バイアス出力部により出力対象となる出力負荷に対してバイアスを出力する電源装置において、第１の本発明の出力検出装置を用いて当該電源装置の出力を検出し、その検出結果に基づいて、前記負極性駆動部及び前記正極性駆動部を制御することを特徴とする。
【００１１】
第３の本発明は、出力負荷に対してバイアスを出力する電源装置を備える画像形成装置において、前記電源装置として、第２の本発明の電源装置を適用したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、正極性及び負極性の両方のバイアスを出力する電源装置の出力を精度よく検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態に係る高圧電源装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係る画像形成装置の概略断面図である。
【図３】第１の実施形態に係る画像形成装置の制御系の構成について示したブロック図である。
【図４】第１の実施形態に係る高圧電源装置の回路構成例について示す回路図である。
【図５】第２の実施形態に係る画像形成装置の概略断面図である。
【図６】第２の実施形態に係る画像形成装置の制御系の構成について示したブロック図である。
【図７】第２の実施形態に係る高圧電源装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図８】第２の実施形態に係る高圧電源装置の回路構成例について示す回路図である。
【図９】第２の実施形態に係る高圧制御部（マイコン）の動作について示した説明図である。
【図１０】第２の実施形態の変形例に係る高圧電源装置の回路構成例について示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（Ａ）第１の実施形態
以下、本発明による出力検出装置、電源装置および画像形成装置の第１の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。なお、この実施形態の出力検出装置、及び電源装置は、出力検出部、及び高圧電源装置である。
【００１５】
（Ａ−１）第１の実施形態の構成
まず、第１の実施形態の画像形成装置１０１全体構成について説明する。
【００１６】
図２は、この実施形態の画像形成装置１０１の概略断面図である。
【００１７】
この画像形成装置１０１は、電子写真方式のカラー画像形成装置であり、複数色の現像装置１０２（図２では、ブラック現像装置１０２Ｋ、イエロー現像装置１０２Ｙ、マゼンタ現像装置１０２Ｍ、及びシアン現像装置１０２Ｃ）と、各色の露光装置としての発光ダイオード（以下「ＬＥＤ」という。）ヘッド１０３（例えば、ブラックＬＥＤヘッド１０３Ｋ、イエローＬＥＤヘッド１０３Ｙ、マゼンタＬＥＤヘッド１０３Ｍ、及びシアンＬＥＤヘッド１０３Ｃ）とを備えている。各色の現像装置１０２（１０２Ｋ，１０２Ｙ，１０２Ｍ，１０２Ｃ）内には、各色のトナーカートリッジ１０４（１０４Ｋ，１０４Ｙ，１０４Ｍ，１０４Ｃ）、各色の帯電ローラ１３６（１３６Ｋ，１３６Ｙ，１３６Ｍ，１３６Ｃ）、各色の供給ローラ１３３（１３３Ｋ，１３３Ｙ，１３３Ｍ，１３３Ｃ）、各色の現像ローラ１３４（１３４Ｋ，１３４Ｙ，１３４Ｍ，１３４Ｃ）、各色の現像ブレード１３５（１３５Ｋ，１３５Ｙ，１３５Ｍ，１３５Ｃ）、各色の感光体ドラム１３２（１３２Ｋ，１３２Ｙ，１３２Ｍ，１３２Ｃ）、及び、各色のクリーニングブレード１３７（１３７Ｋ，１３７Ｙ，１３７Ｍ，１３７Ｃ）が設けられている。
【００１８】
各現像装置１０２は、内部の各感光体ドラム１３２に接している各帯電ローラ１３６によって一様に帯電されるようになっている。帯電された各感光体ドラム１３２は、各ＬＥＤヘッド１０３の発光によって静電潜像が形成される。各供給ローラ１３３は、現像剤としてのトナーを各現像ローラ１３４へ供給するものである。各現像ブレード１３５が、各現像ローラ１３４の表面に一様にトナー層を形成すると、各感光体ドラム１３２上にトナー像が現像される構成になっている。各クリーニングブレード１３７は転写後の残トナーをクリーニングするものである。各トナーカートリッジ１０４は、各現像装置１０２内に着脱可能に取り付けられ、内部のトナーを各現像装置１０２に供給する構成になっている。
【００１９】
各現像装置１０２の下方向には、各色の転写ローラ１０５（１０５Ｋ，１０５Ｙ，１０５Ｍ，１０５Ｃ）、中間転写ベルト張架ローラ１０６、及び中間転写ベルト駆動ローラ１０７が設けられている。各転写ローラ１０５は、中間転写ベルト１０８の裏面から転写位置に、バイアス電圧（以下単に「バイアス」とも呼ぶ。）が印加可能に配置されている。中間転写ベルト張架ローラ１０６及び中間転写ベルト駆動ローラ１０７は、中間転写ベルト１０８を張架し、中間転写ベルト張架ローラ１０６の駆動によって中間転写ベルト１０８を回転させる。これにより、中間転写ベルト１０８の外周表面には、各色の画像形成装置１０１によるトナー像が転写される構成となっている。
【００２０】
中間転写ベルト１０８のうち上側に位置する部分は、各色の画像形成装置１０１の感光体ドラム１３２と転写ローラ１０５との間で挟持されており、中間転写ベルト１０８のうち下側に位置する部分は、二次転写バックアップローラ１２０と二次転写ローラ１３０との間で挟持されている。そして、二次転写バックアップローラ１２０と二次転写ローラ１３０との間で形成されるニップ部（以下、「二次転写ニップ」とも呼ぶ）では、中間転写ベルト１０８と共に用紙１１５が挟持され、中間転写ベルト１０８の外周表面に形成されたトナー像が、用紙１１５に転写される。すなわち、用紙１１５は、二次転写バックアップローラ１２０と二次転写ローラ１３０との間で形成される二次転写ニップを通過する際に、中間転写ベルト１０８に形成されたトナー像が転写される。なお、二次転写ローラ１３０には、二次転写バイアス発生部１５０により、トナー像の転写や転写後に残ったトナーの除去を促進するバイアス電圧が印加されている。
【００２１】
中間転写ベルト１０８の近傍には、中間転写ベルトクリーニングブレード１１１、廃トナー容器１１２、及び用紙検出センサ１４０が設けられ、更に、その中間転写ベルト１０８の下方向に、用紙カセット１１３が着脱可能に取り付けられている。中間転写ベルトクリーニングブレード１１１は、中間転写ベルト１０８上のトナーを掻き落とせるようになっていて、その掻き落とされたトナーが、廃トナー容器１１２に収容される。用紙カセット１１３内には、用紙１１５が積載される。
【００２２】
用紙カセット１１３の先端と二次転写ローラ１３０との間には、ホッピングローラ１１４、及び一対のレジストローラ１１６、１１７が配設されている。ホッピングローラ１１４は、用紙カセット１１３から用紙１１５を取り出して、レジストローラ１１６、１１７の側に繰り出す（給紙する）。そして、給紙された用紙１１５は、停止状態の一対のレジストローラ１１６、１１７に突き当たってスキュー補正（ずれ補正）される。一対のレジストローラ１１６、１１７は、用紙１１５のスキュー補正後に、用紙検出センサ１４０の検出に基づく所定タイミングで駆動され、その用紙１１５が中間転写ベルト１０８（二次転写ニップ）へ搬送される構成になっている。
【００２３】
二次転写ニップの用紙供給下流側には、定着器１１８が配設されている。定着器１１８は、一対の熱定着ローラ１１８ａ、１１８ｂを有し、用紙１１５上のトナー像を熱と圧力によって定着するものである。定着器１１８内には、熱発生部としての定着器ヒータ２５９、及び熱検知手段（温度測定センサ）としてサーミスタ２６５が設けられている。
【００２４】
そして、この定着器１１８の下流側には、一対の排出ローラ１１９ａ、１１９ｂ、用紙ガイド１１９、及び排紙トレー１２１が設けられている。用紙１１５は、一対の排出ローラ１１９ａ、１１９ｂにより、用紙ガイド１１９に沿って搬送され、排紙トレー１２１にフェースダウンで排出される構成になっている。
【００２５】
また、画像形成装置１０１の筐体内には、各種センサとして、用紙検出センサ１４０、温湿度センサ２９０、トナー濃度センサ２９１等が配設されている。
【００２６】
濃度センサ２９１は、中間転写ベルト１０８に形成された所定の印刷濃度検査パターン（詳細いついては後述）の各領域の濃度を、反射光（反射濃度）により検出するセンサである。また、温湿度センサ２９０は、画像形成装置１０１の筐体内部の温度を検知するためのセンサである。用紙検出センサ１４０は、二次転写バックアップローラ１２０と二次転写ローラ１３０との間の二次転写ニップに、用紙１１５が突入するタイミングを検知するためのセンサである。
【００２７】
図３は、画像形成装置１０１における制御系の構成を示すブロック図である。
【００２８】
画像形成装置１０１は、制御系として、ホストインタフェース部２５０を有し、このホストインタフェース部２５０がコマンド／画像処理部２５１を制御する。コマンド／画像処理部２５１は、ＬＥＤヘッドインタフェース部２５２に対して画像データを出力する。ＬＥＤヘッドインタフェース部２５２は、プリンタエンジン制御部２５３によってヘッド駆動パルス等で制御され、ＬＥＤヘッド１０３Ｋ，１０３Ｙ，１０３Ｍ，１０３Ｃを発光させる。
【００２９】
プリンタエンジン制御部２５３は、高圧制御部２６０に対して、帯電バイアス、現像バイアス、転写バイアス等の制御値を供給する。高圧制御部２６０は、供給された制御値に応じた信号を、帯電バイアス発生部２６１、現像バイアス発生部２６２、一次転写バイアス発生部２６３、及び二次転写バイアス発生部１５０のそれぞれに供給する。
【００３０】
帯電バイアス発生部２６１は、高圧制御部２６０からの信号に基づいて、各帯電ローラ１３６Ｋ，１３６Ｙ，１３６Ｍ，１３６Ｃに対してバイアスを出力する。また、現像バイアス発生部２６２は、高圧制御部２６０からの信号に基づいて、各現像ローラ１３４Ｋ，１３４Ｙ，１３４Ｍ，１３４Ｃに対してバイアスを出力する。さらにまた、一次転写バイアス発生部２６３は、高圧制御部２６０からの信号に基づいて、各転写ローラ１０５Ｋ，１０５Ｙ，１０５Ｍ，１０５Ｃにバイアスを印加する。また、二次転写バイアス発生部１５０は、高圧制御部２６０からの信号に基づいて、二次転写ローラ１３０にバイアスを印加する。
【００３１】
なお、図３では、高圧電源装置３０１に、高圧制御部２６０、帯電バイアス発生部２６１、現像バイアス発生部２６２、一次転写バイアス発生部２６３、及び二次転写バイアス発生部１５０が含まれる構成として図示している。詳細については後述するが、高圧電源装置３０１では、各色のＬＥＤヘッド１０３、各色の現像器１０２、各色の一次転写ローラ１０５、及び二次転写ローラ１３０が、それぞれ高電圧出力の負荷となる。
【００３２】
プリンタエンジン制御部２５３は、ホッピングモータ２５４、レジストモータ２５５、ベルトモータ２５６、定着器ヒータモータ２５７、各色のドラムモータ２５８Ｋ，２５８Ｙ，２５８Ｍ，２５８Ｃを所定のタイミングで駆動する。なお、プリンタエンジン制御部２５３は、サーミスタ２６５の検出値に応じて、定着器ヒータ２５９を駆動して定着器１１８内の温度制御を行う。
【００３３】
また、プリンタエンジン制御部２５３は、各センサ（用紙検出センサ１４０、温湿度センサ２９０、トナー濃度センサ２９１等）の検知内容に基づいて各構成要素の制御を行う。なお、プリンタエンジン制御部２５３は、当該画像形成装置１０１の用紙１１５への印刷動作に先立って、印刷濃度検査パターンのトナー像を中間転写ベルト１０８の外周表面に形成するように、各色の画像形成装置１０１及び中間転写ベルト駆動ローラ１０７等を制御する。そして、プリンタエンジン制御部２５３は、当該印刷濃度検査パターンの反射濃度をトナー濃度センサ２９１に検出させ、各色の画像形成装置１０１による印刷濃度の補正（例えば、現像バイアスの調整等）を行う。
【００３４】
次に、第１の実施形態における高圧電源装置３０１の構成について、図１を用いて説明する。
【００３５】
図１では、図３に示す高圧電源装置３０１の構成のうち、高圧制御部２６０及び二次転写バイアス発生部１５０の回路構成（１つのバイアス出力対象の負荷（二次転写ローラ１３０）に対してバイアスを出力する構成）についてのみ図示している。すなわち、第１の実施形態の高圧電源装置３０１では、バイアス出力対象の負荷（転写ローラ１０５又は、二次転写ローラ１３０）毎に図１に示す構成が設けられているものとする。なお、第１の実施形態の高圧電源装置としては、図１に示すバイアス１チャンネル分の回路構成だけで独立した装置として構成するようにしてもよいし、図３に示すように複数チャンネル分を１つの装置に収容する構成としてもよい。
【００３６】
図１に示すように、二次転写バイアス発生部１５０は、検出値比較回路３１０、トランス駆動回路３１１、トランス３１２、正極性整流回路３１３、検出値比較回路３１４、トランス駆動回路３１５、トランス３１６、負極性整流回路３１７、抵抗３１８、抵抗３１９、抵抗３２０、定電圧素子３２１、検出素子としての電流電圧変換素子３２２、演算増幅器３２３を有している。
【００３７】
二次転写バイアス発生部１５０には、高圧制御部２６０のＤＡ出力端子（デジタルアナログコンバータの出力端子）である第１のＤＡＣ出力３３０及び第２のＤＡＣ出力３３１と、ＡＤ入力端子（Ａアナログデジタルコンバータの入力端子）である第１のＡＤＣ入力３３２及び第２のＡＤＣ３３３が接続されている。高圧設定出力部２６０は、ＡＤ入力端子及びＤＡ出力端子を有するマイクロコンピュータ等により構成することができる。高圧設定出力部２６０は、二次転写バイアス発生部１５０に対しては、第１のＤＡＣ出力３３０と第２のＤＡＣ出力３３１からバイアス出力の指示値に対応する電圧を出力する。また高圧設定出力部２６０は、第１のＡＤＣ入力３３２と第２のＡＤＣ３３３で、二次転写バイアス発生部１５０からの入力を受付けて、バイアスの出力値を読み取る。なお、この実施形態において、高圧制御部２６０のＤＡＣ出力は８ｂｉｔの出力設定値（８ｂｉｔＤＡＣ）に基づく電圧が出力されるものとして説明する。また、高圧制御部２６０のＡＤＣ入力では、入力値が１０ｂｉｔのデータに変換（１０ｂｉｔＡＤＣ）されるものとして説明する。
【００３８】
二次転写バイアス発生部１５０は、二次転写ローラ１３０により用紙１１５にトナー像の転写を行う場合には、定電圧制御を行い、逆極性のバイアスを印加する時には定電流制御を行う。二次転写ニップに用紙１１５がなく、二次転写ローラ１３０のトナーを中間転写ベルト１０８側に転写する場合には定電流制御が最適であるが、用紙１１５にトナー転写を行う場合には用紙１１５のサイズが各種あることにより定電圧制御が適している。用紙１１５の幅により用紙１１５外の直接中間転写ベルト１０８と二次転写ローラ１３０が接触する面積が異なり、最適な転写バイアス時の転写電流値が異なる為である。但し、二次転写ローラ１３０と中間転写ベルト１０８と二次転写バックアップローラ１２０により構成される部材の抵抗値が環境温度により異なるので、高圧制御部２６０では、用紙１１５への転写前に予め定電圧出力での電流値を検出し、それに応じたバイアス設定を行うことが望ましい。図１では、この二次転写ローラ１３０と中間転写ベルト１０８と二次転写バックアップローラ１２０により構成される部材の抵抗値を、二次転写バイアス発生部１５０の出力負荷Ｒ１と図示している。また、以下では、二次転写ローラ１３０で用紙１１５へのトナー像の転写（二次転写）を行う際に、二次転写ローラ１３０（出力負荷Ｒ１）に対して出力する電圧を「二次転写電圧」とも呼ぶものとする。
【００３９】
二次転写バイアス発生部１５０では、検出値比較回路３１０、トランス駆動回路３１１、トランス３１２、及び正極性整流回路３１３により、正極性のバイアスを出力するための正極性バイアス出力部が形成されている。また、正極性バイアス出力部では、トランス駆動回路３１１により、正極性バイアスを出力するためのトランス３１２を駆動する。また、正極性バイアス出力部では、正極性整流回路３１３により、トランス３１２からの出力を整流する。さらに、正極性バイアス出力部では、検出値比較回路３１０により、後述する出力検出部を介して検出した正極性整流回路３１３の出力と、第１のＤＡＣ出力３３０の入力とが比較され、その比較結果に基づいてトランス３１２が駆動される。
【００４０】
また、二次転写バイアス発生部１５０では、検出値比較回路３１４、トランス駆動回路３１５、トランス３１６、及び負極性整流回路３１７により、負極性のバイアスを出力するための負極性バイアス出力部が形成されている。また、負極性バイアス出力部では、トランス駆動回路３１５により、負極性バイアスを出力するためのトランス３１６を駆動する。さらに、負極性バイアス出力部では、負極性整流回路３１７により、トランス３１６からの出力を整流する。さらにまた、負極性バイアス出力部では、検出値比較回路３１４により、後述する出力検出部を介して検出した負極性整流回路３１７の出力と、第２のＤＡＣ出力３３１の入力とが比較され、その比較結果に基づいてトランス３１６が駆動される。
【００４１】
さらに、二次転写バイアス発生部１５０では、抵抗３１９、抵抗３２０、電流電圧変換素子３２２、演算増幅器３２３、及び高圧制御部２６０により、高圧電源装置３０１の出力（すなわち、正極性整流回路３１３又は負極性整流回路３１７からの出力）を検出する出力検出部（この実施形態の出力検出部）が形成されている。
【００４２】
図４は、図１に示す二次転写バイアス発生部１５０内部の具体的な回路構成の例について示した説明図である。
【００４３】
図４の例では、二次転写バイアス発生部１５０が、高圧制御部２６０に接続された状態について示している。図４では、高圧制御部２６０（マイクロコンピュータ等の演算手段による演算処理）は、３．３Ｖ電源４００を駆動電源としているものとする。
【００４４】
また、図４の例では、二次転写バイアス発生部１５０の各箇所印加される２４Ｖ電源に４０１、二次転写バイアス発生部１５０の接地（グランド）に４０２という符号を付して図示している。なお、図４に示す二次転写バイアス発生部１５０の回路の具体的動作については後述する動作説明において詳述する。
【００４５】
そして、図４に示すように二次転写バイアス発生部１５０は、抵抗４１０、コンデンサ４１１、コンデンサ４１２、抵抗４１３、オペアンプ４１４（差動増幅器）、抵抗４１５、コンデンサ４１６、抵抗４１７、ＮＰＮトランジスタ４１８、モールドトランス４１９、抵抗４３０、コンデンサ４３１、コンデンサ４３２、抵抗４３３、オペアンプ４３４、抵抗４３５、コンデンサ４３６、抵抗４３７、ＮＰＮトランジスタ４３８、巻線式オープントランス４４０、高耐圧ダイオード４４１、高耐圧ダイオード４４２、高耐圧コンデンサ４４３、高耐圧コンデンサ４４４、４７ｋΩの抵抗４４５、１０ｋΩの抵抗４４６、抵抗４４７、コンデンサ４４８、１０００Ｖバリスタ４４９、コンデンサ４５０、１５ｋΩ抵抗４５１、コンデンサ４５２、抵抗４５３、コンデンサ４５４、オペアンプ４５６、抵抗４５７、コンデンサ４５８、ダイオード４５９、抵抗４６０、コンデンサ４６１、オペアンプ４６２、抵抗４６３、コンデンサ４６４、及びオード４６５を有している。なお、モールドトランス４１９は、巻線トランス４２０、高耐圧ダイオード４２１、高耐圧ダイオード４２２、高耐圧コンデンサ４２３、高耐圧コンデンサ４２４、１０ＭΩの高耐圧抵抗４２５、３０ＭΩの高耐圧抵抗４２６を１つの部品として構成（例えば、エポキシ等により封止することにより絶縁して構成）したものである。
【００４６】
次に、図４に示す各構成部品と、図３に示す各構成要素との対応関係について説明する。なお、以下の説明で、図４に示す各構成部品のうち、図３に示す各構成要素に含まれる旨の説明がないものは、図３に示す各構成要素の機能自体を実現するものではないが、図３に示す各構成要素の機能を実現する上で、配置することが実装上望ましい部品である。
【００４７】
図４に示す二次転写バイアス発生部１５０の例では、抵抗４１０、コンデンサ４１１、コンデンサ４１２、抵抗４１３、オペアンプ４１４（２４Ｖ電源４０１により駆動）、抵抗４１５、コンデンサ４１６により、図３に示す検出値比較回路３１０が構成されている。また、図４に示す二次転写バイアス発生部１５０の例では、抵抗４１７、ＮＰＮトランジスタ４１８及び２４Ｖ電源４０１により、図３に示すトランス駆動回路３１１が構成されている。さらに、図４に示す二次転写バイアス発生部１５０の例では、モールドトランス４１９の巻線トランス４２０が、図３に示すトランス３１２に対応する。さらにまた、図４に示す二次転写バイアス発生部１５０の例では、高耐圧ダイオード４２１、高耐圧ダイオード４２２、高耐圧コンデンサ４２３、高耐圧コンデンサ４２４、及び高耐圧抵抗４２５により、図３に示す正極性整流回路３１３が構成されている。
【００４８】
また、図４に示す二次転写バイアス発生部１５０の例では、抵抗４３０、コンデンサ４３１、コンデンサ４３２、抵抗４３３、オペアンプ４３４（２４Ｖ電源４０１により駆動）、抵抗４３５、及びコンデンサ４３６により、図３に示す検出値比較回路３１４が構成されている。さらに、図４に示す二次転写バイアス発生部１５０の例では、抵抗４３７、ＮＰＮトランジスタ４３８、及び２４Ｖ電源４０１により図３に示すトランス駆動回路３１５が構成されている。さらにまた、図４に示す二次転写バイアス発生部１５０の例では、巻線式オープントランス４４０が、図３に示すトランス３１６に対応する。また、図４に示す二次転写バイアス発生部１５０の例では、高耐圧ダイオード４４１、高耐圧ダイオード４４２、高耐圧コンデンサ４４３、及び高耐圧コンデンサ４４４により、図３に示す負極性整流回路３１７が構成されている。
【００４９】
また、図４に示す二次転写バイアス発生部１５０の例では、高耐圧抵抗４２６、抵抗４４５、及び抵抗４４６が、それぞれ抵抗３１８、抵抗３１９、及び抵抗３２０に対応する。さらに、図４に示す二次転写バイアス発生部１５０の例では、オペアンプ４６２（２４Ｖ電源４０１により駆動）が、図３に示す演算増幅器３２３に対応する。さらにまた、図４に示す二次転写バイアス発生部１５０の例では、抵抗４５１が、図３に示す電流電圧変換素子３２２に対応する。
【００５０】
（Ａ−２）第１の実施形態の動作
次に、以上のような構成を有する第１の実施形態の画像形成装置１０１の動作を説明する。
【００５１】
[画像形成装置の全体の動作]
まず、図２、図３を参照して、第１の実施形態における画像形成装置１０１全体の概略の動作を説明する。
【００５２】
まず、画像形成装置１０１において、図３に示すホストインタフェース部２５０に、図示しない外部機器から、ＰＤＬ（Ｐａｇｅ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ Ｌａｎｇｕａｇｅ、ページ記述言語）等で記述された印刷データが供給されたものとする。ホストインタフェース部２５０は、供給された印刷データを、コマンド／画像処理部２５１によってビットマップデータに変換し、ＬＥＤヘッドインタフェース部２５２及びプリンタエンジン制御部２５３に出力する。プリンタエンジン制御部２５３は、定着器１１８の熱定着ローラをサーミスタ２６５の検知値に応じて定着器ヒータ２５９を制御することにより所定の温度にした後、印刷動作を開始する。
【００５３】
プリンタエンジン制御部２５３は、給紙カセット１１３にセットされた用紙１１５をホッピングローラ１１４により給紙する。プリンタエンジン制御部２５３は、後述する画像形成動作に同期したタイミングで、レジストローラ対１１６および１１７を用いて、用紙１１５を中間転写ベルト１０８上の二次転写ローラ１３０と二次転写バックアップローラ１２０により形成される二次転写ニップに搬送する。また、プリンタエンジン制御部２５３は、各色の現像器１０２を制御して、電子写真プロセスにより現像器１０２内の感光体ドラム１３２にトナー像を形成する。この時、プリンタエンジン制御部２５３は、前記ビットマップデータに応じて各色のＬＥＤヘッド１０３が点灯するように制御する。プリンタエンジン制御部２５３は、各色の現像器１０２によって現像されたトナー像を、各色の転写ローラ１０５に印加されたバイアスによって、中間転写ベルト１０８上に転写させる。プリンタエンジン制御部２５３は、４色のトナー像が中間転写ベルトに転写された後、用紙１１５を、所定のタイミングで、二次転写ローラ１３０と二次転写バックアップローラ１２０により形成される二次転写ニップに搬送させ、４色のトナー像を一括転写させる。さらに、プリンタエンジン制御部２５３は、トナー像が転写された用紙１１５を、定着器１１８に定着処理させて排紙するする。プリンタエンジン制御部２５３は、前記印刷動作に先立って、４色のトナー像を中間転写ベルト１０８に形成させて、その反射濃度を検出することによりトナー濃度を検出し、現像バイアスの調整を行う。
【００５４】
各色のトナーカートリッジ容器１０４は、各色の現像器１０２に着脱可能で内部のトナーを供給先の現像器１０２に供給可能な構造になっている。そして、プリンタエンジン制御部２５３は、予め定められたテーブル値に従って高圧出力電圧を設定し、帯電バイアス発生部２６１、現像バイアス発生部２６２、一次転写バイアス発生部２６３、及び二次転写バイアス発生部１５０へ所定の信号を出力する。帯電バイアス発生部２６１および現像バイアス発生部２６２は、各色の現像器１０２へ帯電バイアスおよび現像バイアスを供給する。一次転写バイアス発生部２６３は、各色の一次転写ローラ１０５へ一次転写バイアスを供給する。二次転写バイアス発生部１５０は、二次転写ローラ１３０が用紙１１５に二次転写を行っている間（二次転写ニップを用紙１１５が通過している間）は、正極性バイアスを印加し、それ以外は負極性バイアスを印加する。これにより、画像形成装置１０１では、非印刷時（二次転写中以外の時）の二次転写ローラ１３０の表面における残トナーによる汚れを防止する。
【００５５】
[高圧電源装置の動作概要]
次に、高圧電源装置における高圧制御部２６０及び二次転写バイアス発生部１５０の動作概要について、図１を用いて説明する。
【００５６】
高圧設定出力部２６０はマイコンにより構成され、うち二次転写バイアス発生部１５０に対しては第１のＤＡＣ出力３３０と第２のＤＡＣ出力３３１が出力指示値として使用され、第１のＡＤＣ入力３３２と第２のＡＤＣ３３３が出力検出部の一部として機能する。二次転写バイアスは用紙に用紙１１５を行う場合には定電圧制御を行い、逆極性のバイアスを印加する時には定電流制御を行う。二次転写ローラ１３０上のトナーを転写（除去）する場合には定電流制御が最適であるが、用紙１１５にトナー像の転写を行う場合には用紙１１５のサイズが各種存在することにより定電圧制御を行うものとする。これは、用紙１１５の幅により用紙１１５の範囲外の領域で、直接中間転写ベルト１０８と二次転写ローラ１３０が接触する面積が異なり、最適な転写バイアス時の転写電流値が異なる為である。但し、二次転写ローラ１３０と中間転写ベルト１０８と二次転写バックアップローラ１２０により構成される部材の抵抗値（出力負荷Ｒ１）が環境温度により異なるので、プリンタエンジン制御部２５３は、用紙１１５へのトナー像転写前に、予め定電圧出力での電流値を検出し、それに応じたバイアス設定を行うように、プリンタエンジン制御部２５３を制御する。プリンタエンジン制御部２５３は、上述の検出結果に基づいて出力負荷Ｒ１を求め、求めた出力負荷Ｒ１に応じたバイアス設定を行うように、高圧制御部２６０を制御する。
【００５７】
次に、高圧制御部２６０がプリンタエンジン制御部２５３の制御に基づいて動作し、出力負荷Ｒ１を求める動作の詳細について説明する。
【００５８】
まず、高圧制御部２６０は、出力負荷Ｒ１（二次転写負荷の抵抗値）を求める為の電流検出を行う。高圧制御部２６０は、所定電圧を出力負荷Ｒ１に印加する為、第１のＤＡＣ出力３３０から検出値比較回路３１０へ所定の電圧を設定出力する（正極性バイアスを出力するように設定出力する）。なお、高圧制御部２６０から検出値比較回路３１０、３１４への出力電圧は０〜３．３Ｖの範囲（高圧制御部２６０の駆動電圧の範囲内）であるものとする。
【００５９】
検出値比較回路３１０は、正極性整流回路３１３の出力を抵抗３１８、抵抗３１９、抵抗３２０により分圧された電圧と、第１のＤＡＣ出力３３０の出力値とを比較する。抵抗３１８と抵抗３１９の間にある負極性整流回路３１７は、非動作時にはダイオードにより前記正極性出力をバイパスする。正極性整流回路３１３の一方には定電圧素子３２１が接続され、正極性整流回路３１３の出力電流と同じ電流が定電圧素子３２１に流れる。正極性整流回路３１３の出力電流は、出力負荷Ｒ１に流れる電流と抵抗３１８に流れる電流の合計であり、定電圧素子３２１に流れる電流もこれに等しいが、電流電圧変換素子３２２には出力負荷Ｒ１に流れる電流と等しい電流が流れる。
【００６０】
正極性整流回路３１３の出力は、前記分圧された電圧と第１のＤＡＣ出力３３０の電圧が等しくなるように、検出値比較回路３１０によりトランス駆動回路３１１が駆動されることにより制御される。高圧制御部２６０は出力設定後、所定の立ち上がり時間を見越した後、第１のＡＤＣ入力３３２ポートの入力電圧をアナログデジタル変換して演算増幅器３２３の出力電圧を検出する。高圧制御部２６０は、検出された電圧値から演算等により、出力負荷Ｒ１の抵抗値を算出する。そして、高圧制御部２６０は、算出された抵抗値、温湿度センサ２９０検出値により予めテーブル値として設定された二次転写電圧を、用紙１１５の種類や、用紙１１５幅等に応じて決定する。なお、二次転写電圧の決定に必要な演算処理については、高圧制御部２６０又はプリンタエンジン制御部２５３のいずれで行うようにしてもよいし、別の構成要素（例えば、当該演算処理の専用ＩＣ等）を用いて行うようにしてもよい。
【００６１】
以上のように、高圧制御部２６０は、出力負荷Ｒ１の抵抗値を求めた後（正極性バイアス印加での電流検出後）、第１のＤＡＣ出力３３０の出力を０Ｖとして、正極性バイアスをオフとし、同時に第２のＤＡＣ出力３３１を所定電圧に設定し、負極性バイアスを出力する。
【００６２】
二次転写バイアス発生部１５０の負極性バイアス制御については、検出値比較回路３１４が、電流電圧変換素子である抵抗３２２、抵抗３２０、及び抵抗３１９に流れる電流値を電流・電圧変換した信号と、第２のＤＡＣ出力３３１の出力とが等しくなるように、トランス駆動回路３１５を制御することにより行われる。
【００６３】
トランス３１６の出力は負極性整流回路３１７により負極性バイアス（負極性のＤＣバイアス）に変換される。そして、負極性整流回路３１７の出力電流は、抵抗３１９、抵抗３２０および電流電圧変換素子３２２を介して演算増幅器３２３の出力（シンク電流）となる。この時、演算増幅器３２３の入力電位は電流電圧変換素子３２２に流れる電流分だけ上昇する。それは演算増幅器３２３の出力が、電源電圧以下の負にはならない構成となっている為である。負極性整流回路３１７の出力電圧は、抵抗３１８を介して出力負荷Ｒ１に印加される。負極性整流回路３１７から抵抗３１８に印加された電圧から、抵抗３１８による電圧降下分を差し引いた出力電圧が、定電圧素子３２１の閾値電圧より高い場合には、定電圧素子３２１に電流が流れることにより−１０００Ｖにクランプされる。これにより、二次転写バイアス発生部１５０は、出力負荷Ｒ１の抵抗値が高い場合でも、定電流制御により際限なくトランス３１６の出力が高くなることがない構成となっている。そして、出力負荷Ｒ１に流れる電流は、演算増幅器３２３だけでなく、高圧制御部２６０の第２のＡＤＣ３３３にも入力される。そして高圧制御部２６０では、当該電流の電位がアナログデジタル変換されて検出される。
【００６４】
上述の通り、二次転写バイアス発生部１５０から出力負荷Ｒ１への負極性バイアスは、中間転写ベルト１０８駆動時で、かつ、用紙１１５が二次転写ニップにない時に常に印加される。中間転写ベルト１０８の表面上には、トナー濃度検出用のトナー像（トナー濃度検出パッチ）等も形成されるが、これらのトナー像は用紙１１５には転写されない。このトナー像が二次転写ローラ１３０に付着すると、印刷時の用紙１１５の裏汚れを発生してしまう。それを防ぐ為に、画像形成装置１０１では、二次転写バイアス発生部１５０から二次転写ローラ１３０に、負極性バイアスを印加する。さらに、画像形成装置１０１において、印刷前（二次転写前）に、正極性バイアスと負極性バイアスを、ローラー１周分毎に交互に印加（以下、この交互に印加する動作を「クリーニングシーケンス」とも呼ぶ）すると、二次転写ローラ１３０上のトナーを除去する上で好ましい。これにより、二次転写ローラ１３０では、いわゆる「かぶりトナー」等の逆帯電トナーが付着していても除去することができる。この時、高圧制御部２６０は、負極性バイアス印加時の電流値を、第２のＡＤＣ３３３で読み取り、定電圧素子３２１の閾値電圧を越えたバイアスとなり、出力負荷Ｒ１に流れる電流が指示値より低い場合には、クリーニングシーケンスにおける正負交互のバイアス印加回数を増加させるようにしてもよい。
【００６５】
以上の動作により、二次転写バイアス発生部１５０において、演算増幅器３２３の出力端子および非反転入力端子は電流電圧変換素子３２２に電流が流れていない場合には所定のオフセット電圧を生じているが、非反転入力端子から出力端子へとシンク電流が流れた場合には出力端子は接地レベルとなる。一方、演算増幅器３２３の出力端子から非反転入力端子へソース電流が流れた場合には、非反転入力端子は接地レベルとなる。この特性により、高圧制御部２６０では、それぞれの電流の方向に応じて非反転入力端子の電位、出力端子の電位を検出することにより出力負荷Ｒ１に流れる電流が、高い精度で検出可能となる。
【００６６】
[高圧電源装置の動作詳細]
次に、高圧電源装置の詳細動作について図４を用いてさらに詳細に説明する。
【００６７】
画像形成装置１０１は、二次転写ローラ１３０、中間転写ベルト１０８、二次転写バックアップローラ１２０により構成される系の抵抗値である出力負荷Ｒ１を検出する為、イニシャル動作時（例えば、起動時等の初期化動作時）において、出力負荷Ｒ１に、正極性バイアスを印加する。この出力負荷Ｒ１は、通常１０Ｍ〜１００ＭΩ程度であり、検出する為の電圧、例えば２０００Ｖの正極性を印加する。高圧制御部２６０は第２のＤＡＣ出力３３１に対しては、負極性バイアスの出力がオフとなる出力設定値（例えば、００ｈ（１６進数、８ｂｉｔ）を出力設定とする出力）とし、第１のＤＡＣ出力３３０に対しては２０００Ｖに相当する出力設定値とするものとする。第１のＤＡＣ出力３３０及び第２のＤＡＣ出力３３１の設定値の算出は以下の（１）式を用いるようにしてもよい。（１）式において、ＶＦはダイオード４４１および４４２の順方向電圧である。
【００６８】
２５５×｛（２０００−ＶＦ×２）×１０×１０＾３
／（３０×１０＾６＋４７×１０＾３＋１０×１０＾３）｝／３・３  …（１）
オペアンプ４１４により構成される積分回路は、正極性整流回路３１３の出力を、３０ＭΩの抵抗４２６、４７ｋΩの抵抗４４５、及び１０ｋΩの抵抗４４６により、１０／３００４７に分圧した電圧と、第１のＤＡＣ出力３３０の出力とが等しくなるように、オペアンプ４１４の出力を所定の時定数（抵抗４１３及びコンデンサ４１２により決定される時定数）で暫増させる。その結果、ＮＰＮトランジスタ４１８のベースに流れる電流が増加し、トランス４２０の励磁電流が増加する。
【００６９】
ＮＰＮトランジスタ４１８のスイッチングはトランスの巻線との共振による自励発振であり、制御回路（トランス駆動回路３１５）が制御するのはベース電流だけとなる。分圧時の基準電位はオペアンプ４５６の非反転入力端子が接地レベルとなるので０Ｖである。高圧制御部２６０は第１のＤＡＣ出力３３０を設定後、電圧が立ち上がる所定時間後（例えば２０〜３０ｍｓｅｃ後）に第１のＡＤＣ入力３３２からの入力をＡＤ変換する。高圧制御部２６０によるＡＤ変換は複数回の平均値を用いても良い。トランス４２０に流れる電流はＡＣ電流であるが、コンデンサ４５２、４５０、４５８によりＡＣ成分が除去され、平滑化されたＤＣ信号として第１のＡＤＣ入力３３２に入力されることになる。抵抗４５１が１５ｋΩであるからＡＤＣ入力０〜３．３Ｖに対して０〜２２０μＡの検出範囲となる。例えば、高圧制御部２６０によるＡＤ変換のビット数が１０ｂｉｔ（１０ＢｉｔＡＤＣ）であれば、以下の（２）式により出力負荷Ｒ１が算出出来る。なお、抵抗４２５が１０ＭΩであるので、式（２）では、その分の抵抗値を差し引くようにしている。
【００７０】
出力負荷Ｒ１の抵抗値＝
｛２０００／（ＡＤＣ検出値×２２０×１０＾−６／１０２３）｝
−１０×１０＾６（Ω）  …（２）
高圧制御部２６０では、以上により求めた出力負荷Ｒ１の抵抗値が、予め実験等により求めたテーブル値を参照する等して、二次転写バイアスを決定するのに利用される。
【００７１】
高圧制御部２６０は、正極性バイアス出力による電流検出が終了すると、第１のＤＡＣ出力３３０の出力設定を０Ｖに相当する「００ｈｅ」（１６進数、８ｂｉｔＤＡＣ）として、正極性バイアスをオフとする。続いて、高圧制御部２６０は、負極性バイアスをオンする。上述の通り、二次転写バイアス発生部１５０において、負極性バイアスは定電流制御であり、例えば−２０μＡを印加したものとする。この場合、二次転写バイアス発生部１５０において、負極性バイアスに基づく電流は、抵抗４４５、４４６および４５１を流れ、オペアンプ４５６の出力はこの時、接地レベルとなる。したがって、高圧制御部２６０は、以下の（３）式で求めた値１１１（１０進数）を１６進数に変換した「６Ｆｈ」を、第２のＤＡＣ出力３３１に設定することになる。
【００７２】
２５５×｛２０×１０＾
−６×（４７×１０＾３＋１０×１０＾３＋１５×１０＾３）｝／３．３…（３）
そして、前記同様オペアンプ４３４で構成された積分回路によって、ＮＰＮトランジスタ４３８のベース電流が制御され、トランス４４０が駆動される。ダイオード４４１および４４２、コンデンサ４４３および４４４により構成される負極性整流回路３１７出力は抵抗４２６および４２５を介して出力負荷Ｒ１に印加される。
【００７３】
この時、抵抗４２６と抵抗４２５の接続点の電位が「−（１０００＋ＶＦ×２）」を越えた場合には、バリスタ４４９に電流が流れ、出力電圧がクランプされる。ダイオード４２１および４２２の順方向電圧を無視して−１０００Ｖと仮定した場合には、抵抗４２５が１０ＭΩであるので出力負荷Ｒ１が４０ＭΩを越えるとクランプされることになる。例えば、出力負荷Ｒ１に電流が流れない場合、装置の故障や組み立て不良により接点が外れている場合などがこれに当たる。
【００７４】
抵抗４５１には電流は流れないのでオペアンプ４５６の入力はほぼ０Ｖとなる。第２のＤＡＣ出力３３１指示値は、抵抗値４７ｋ＋１０ｋ＋１５ｋ＝７２ｋΩに相当したものであるが、１５ｋΩの抵抗には電流は流れないので２０μＡ指示値に対して流れる電流は２μＡ×７２ｋ／（４７ｋ＋１０ｋ）＝２５．３μＡとなる。この電流値はバリスタ４４９に流れる電流と等価である。また、この電流は、抵抗４２６の３０ＭΩを介して出力されるのでここの電圧降下分（２５．３×１０＾−６×３０×１０＾６＝７５９Ｖ）と、バリスタ電圧１０００Ｖを加算しても無負荷時は約１７５９Ｖでクランプされる。
【００７５】
また、第２のＤＡＣ出力３３１が最大値（ＦＦｈ（１６進数）、３．３Ｖに相当）の場合は、電流値は３．３／（５７×１０＾３）＝５７．９μＡであり、電圧降下分５７．９×１０＾−６×３０×１０＾６＝１７３７Ｖと、バリスタ電圧１０００Ｖとを加算しても無負荷時は約−２７３７Ｖでクランプされる。電子写真式の画像形成装置に用いられる正負極性高圧電源では正負両極性出力回路のトランスを単極性の物と共用してコスト低減を図っている為、片方がモールドトランスでも、第１の実施形態の負極性出力のトランス４４０のように片方がオープンタイプとなる。紙フェノール基板上にトランスをオープンで配置した場合に出力電圧が３ｋＶを超えると沿面放電等のリスクが高くなるので、第１の実施形態では上述のような回路とした。
【００７６】
高圧制御部２６０は、二次転写動作を行う直前に正極性バイアスを４０μＡとなる電圧値を、以下の（４）式により求める。さらに、高圧制御部２６０は、前記同様に設定値を以下の（５）式で算出し、負極性バイアスを−２０μＡに設定する。そして、高圧制御部２６０は、二次転写ローラ１３０は一周毎に交互に両極性を印加して二次転写ローラ１３０上に付着したトナーのクリーニングを行う。
【００７７】
β（Ｖ）＝{α（ＭＱ）＋１０（ＭΩ）}×４０（μＡ）…（４）
２５５×{（β（Ｖ）−ＶＦ×２）×１０×１０＾３
／（３０×１０＾６＋４７×１０＾３＋１０×１０＾３）}／３．３…（５）
この時に、高圧制御部２６０は、第２のＡＤＣ３３３で負極性バイアス印加時の電流値を検出する。そして、高圧制御部２６０は、この検出値を電流値に変換し、さらに、以下の（６）式のＮを計算する。高圧制御部２６０は、このＮが１以上である場合にはクリーニング時間をＮ倍するものとする。これにより出力負荷Ｒ１の抵抗値が高く、バイアス電流が不足している時でも、極性変化の回数を増やすことにより十分なクリーニングを行うことができる。
【００７８】
さらに、第１のＡＤＣ入力３３２および第２のＡＤＣ３３３にて各々のバイアス印加時の電流検出値が０（００ｈ（１６進数））の場合には、高圧制御部２６０は、接点が外れている、もしくは故障していると判断し、画像形成装置１０１の動作を停止し、エラー表示する等の処理を行っても良い。
【００７９】
（Ａ−３）第１の実施形態の効果
第１の実施形態によれば、以下のような効果を奏することができる。
【００８０】
二次転写バイアス発生部１５０では、演算増幅器３２３（オペアンプ４５６）の非反転入力端子をグラウンド（接地電位）に接続し、正負両極性回路の負荷電流（正極性整流回路３１３又は負極性整流回路３１７から出力負荷Ｒ１への出力電流）と等しい電流を非反転入力端子と出力端子間に流れるように構成している。言い換えると、二次転写バイアス発生部１５０では、演算増幅器３２３（オペアンプ４５６）の非反転入力端子の電位をグラウンド（接地電位）に固定したまま、電流検出の為の電圧検出位置を演算増幅器３２３（オペアンプ４５６）の反転入力端子と出力端子の双方にすることにより正負両極性電流を検出出来るようにしている。さらに、二次転写バイアス発生部１５０では、電圧検出の場合も、正極性バイアス出力時に、演算増幅器３２３（オペアンプ４５６）の反転入力端子電位が接地電位となることを利用し、負極性バイアス出力時には、演算増幅器３２３（オペアンプ４５６）の出力端子が接地電位となることを利用して負極性バイアスの電圧検出に利用している。これにより、演算増幅器３２３（オペアンプ４５６）では、どちらの極性出力時にもグラウンドが基準電位となり、グラウンド相対の電位差から電流を検出するように構成している。したがって、高圧制御部２６０では、電源電圧、電源精度によらず高い精度での電流検出が可能となる。そして、このような二次転写バイアス発生部１５０を適用した画像形成装置１０１では、高精度な転写電流検知（二次転写ローラ１３０等の転写ローラに対するバイアス値の検知）が可能となる。
【００８１】
オペアンプは入出力にオフセットを有するが、第１の実施形態の二次転写バイアス発生部１５０では、演算増幅器３２３（オペアンプ４５６）のの反転入力端子と出力端子間に電流が流れた場合、電位が低い側は常に接地電位となる。それはオペアンプの各端子が負電源端子の電位より低い電位とはならない特徴を有するからである。したがって、二次転写バイアス発生部１５０を用いることにより、高圧制御部２６０では、各バイアスに用いるマイクロアンペアオーダーの電流値を正確に検出することができる。
【００８２】
（Ｂ）第２の実施形態
以下、本発明による出力検出装置、電源装置および画像形成装置の第２の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。なお、この実施形態の出力検出装置、及び電源装置は、出力検出部、及び高圧電源装置である。
【００８３】
（Ｂ−１）第２の実施形態の構成
まず、第２の実施形態の画像形成装置１１０１全体構成について説明する。
【００８４】
図５は、第２の実施形態の画像形成装置１１０１の概略側断面図である。また、図６は、画像形成装置１１０１における制御系の構成を示すブロック図である。図５、図６では、第１の実施形態の図面（上述の図２、図３）と同一又は対応する部分に、同一又は対応する符号を付している。
【００８５】
第２の実施形態の画像形成装置１１０１では、１対の屈曲ローラ１１００、１１１０が配置設されている点で、第１の実施形態と異なっている。１対の屈曲ローラ１１００、１１１０は、二次転写ローラ１３０と中間転写ベルト張架ローラ１０６との間（二次転写ニップとクリーニングブレード１１１の間）で、中間転写ベルト１０８を挟み込み、さらに中間転写ベルト１０８を内側に向けて屈曲させる位置に配置されている。屈曲ローラ１１１０は、中間転写ベルト１０８の外側に配置されており、中間転写ベルト１０８を内側の方向に張架した状態となっている。１対の屈曲ローラ１１００、１１１０により、第２の実施形態では、二次転写ローラ１３０と二次転写バックアップローラ１２０との間に形成される二次転写ニップと定着器との距離（用紙搬送方向の距離）を短くし、より用紙搬送方向に対して短い用紙の印刷も可能としている。
【００８６】
また、屈曲ローラ１１００には、バイアス電圧を印加するための、屈曲ローラバイアス発生部１１５０が接続され、屈曲ローラ１１１０はグラウンドに接地している。
【００８７】
さらに、第２の実施形態では、高圧電源装置３０１が、屈曲ローラバイアス発生部１１５０を含む、高圧電源装置１３０１に置き換わっている点で、第１の実施形態と異なっている。さらに、高圧電源装置１３０１では、高圧制御部２６０が、屈曲ローラバイアス発生部１１５０を含めて制御（制御信号の供給等）可能な高圧制御部１２６０に置き換わっている点で、第１の実施形態と異なっている。
【００８８】
屈曲ローラ１１００は二次転写ニップとクリーニングブレード１１１の間に配置されているので、中間転写ベルト１０８の表面上に形成されたトナー像（用紙１１５に転写するためのトナー像）には触れないが、二次転写残トナーや、トナー濃度検出用のトナー像（濃度検出パッチ）等触れる場合がある。その為、画像形成装置１１０１では、屈曲ローラ１１００に屈曲ローラバイアス発生部１１５０を接続し、正負両極性バイアスを印加することにより、トナーの付着防止（トナーのクリーニング）が行われる。屈曲ローラバイアス発生部１１５０は、屈曲ローラ１１００に、トナー濃度検出用のトナー像（トナー濃度検出パッチ）が通過する時や、ジャムによるトナー像未転写時等には、負極性バイアスを印加して付着を防止し、それ以外の時はローラ１周毎に正極性バイアスと負極性バイアスとを交互に印加して、付着したトナーを中間転写ベルト１０８上に戻すクリーニングシーケンスの動作を行う。屈曲ローラ１１００に負極性バイアスを印加した場合、負極性バイアスによりローラ上のトナーはマイナスに帯電（負帯電）され、また、屈曲ローラ１１００に正極性バイアスを印加した場合、正極性バイアスによりマイナスに帯電しているトナーが中間転写ベルト１０８上に移動する。屈曲ローラバイアス発生部１１５０は、屈曲ローラ１１００に負極性バイアスを印加する場合、付着したトナー等を負極性に帯電させる為に必要なバイアスを印加する。第２の実施形態では、屈曲ローラバイアス発生部１１５０は、負極性バイアスを印加する場合、−４０μＡの定電流制御を行うものとする。屈曲ローラバイアス発生部１１５０は、正極性バイアスを印加する場合、中間転写ベルト１０８から用紙１１５へのトナー像転写の妨げとならないように、トナーを転写する為に必要なバイアスで帯電させることのない低めの２０μＡの定電流制御を行うものとする。また、屈曲ローラバイアス発生部１１５０は、クリーニングシーケンスにおいて、正極性バイアスを印加する場合も、同様に、２０μＡの定電流制御を行うものとする。
【００８９】
図７は、第２の実施形態の高圧電源回路１３０１のうち屈曲ローラバイアス発生部１１５０に関係する構成要素のみを抽出して図示したブロック図である。
【００９０】
図７では、図６に示す高圧電源装置１３０１の構成のうち、高圧制御部１２６０及び屈曲ローラバイアス発生部１１５０の回路構成（１つのバイアス印加対象の負荷（それぞれの転写ローラ１０５又は、屈曲ローラ１１１０）に対してバイアスを印加する構成）についてのみ図示している。すなわち、第２の実施形態の高圧電源装置１３０１では、バイアス印加対象の負荷（転写ローラ１０５、二次転写ローラ１３０、又は屈曲ローラ１１１０）毎に図７に示す回路が設けられているものとする。なお、第２の実施形態の高圧電源装置としては、図７に示すバイアス１チャンネル分の回路構成だけで独立した装置として構成するようにしてもよいし、図７に示すように複数チャンネル分を１つの装置に収容する構成としてもよい。また、図７では、屈曲ローラ１１００、屈曲ローラ１１１０、及び中間転写ベルト１０８を含む構成による出力負荷（屈曲ローラバイアス発生部１１５０の出力負荷）を出力負荷Ｒ２と図示している。
【００９１】
図７に示すように、屈曲ローラバイアス発生部１１５０は、機能的には、検出値比較回路１３１０、トランス駆動回路１３１１、圧電トランス１３１２、負極性整流回路１３１３、検出値比較回路１３１４、トランス駆動回路１３１５、圧電トランス１３１６、正極性整流回路１３１７、抵抗１３１８、抵抗１３１９、抵抗１３２０、電流バイパス回路１３２１、電流電圧変換素子１３２２、演算増幅器１３２３を有している。また、屈曲ローラバイアス発生部１１５０には、高圧制御部１２６０の第１のポート出力１３５０、第２のポート出力１３５１、第１のＤＡＣ出力１３３０、第２のＤＡＣ出力１３３１、及びＡＤＣ入力１３３２が接続されている。
【００９２】
図７に示すように、第２の実施形態の高圧電源装置１３０１では、バイアス出力に用いるトランスが巻線式から圧電式（圧電トランス１３１２、１３１６）置き換わっている点で第１の実施形態と異なっている。また、第２の実施形態では、正極性バイアス出力部の位置と、負極性バイアス出力部の位置とが入れ替わっている点で第１の実施形態と異なっているが、正極性バイアス出力部及び負極性バイアス出力部の位置は限定されないものである。また、第２の実施形態の高圧電源装置１３０１では、定電圧素子３２１が、電流バイパス回路１３２１に置き換わっている点で第１の実施形態と異なっている。このように、本発明の高圧電源装置（電源装置）では、出力負荷に対して要求されるバイアスの内容に応じて、回路の配置や構成するトランスの方式を変更したとしても、第１の実施形態の場合と同様に、バイアス出力の検出を行うことが可能である。
【００９３】
屈曲ローラバイアス発生部１１５０では、検出値比較回路１３１０、トランス駆動回路１３１１、圧電トランス１３１２、及び正極性整流回路１３１３により、正極性のバイアスを出力するための正極性バイアス出力部が形成されている。また、正極性バイアス出力部では、トランス駆動回路１３１１により、正極性バイアスを出力するための圧電トランス１３１２を駆動する。また、正極性バイアス出力部では、正極性整流回路１３１３により、圧電トランス１３１２からの出力を整流する。さらに、正極性バイアス出力部では、検出値比較回路１３１０により、後述する出力検出部を介して検出した正極性整流回路１３１３の出力と、第１のＤＡＣ出力１３３０の入力とが比較され、その比較結果に基づいて圧電トランス１３１２が駆動される。
【００９４】
また、屈曲ローラバイアス発生部１１５０では、検出値比較回路１３１４、トランス駆動回路１３１５、圧電トランス１３１６、及び負極性整流回路１３１７により、負極性のバイアスを出力するための負極性バイアス出力部が形成されている。また、負極性バイアス出力部では、トランス駆動回路１３１５により、負極性バイアスを出力するための圧電トランス１３１６を駆動する。また、負極性バイアス出力部では、負極性整流回路１３１７により、圧電トランス１３１６からの出力を整流する。さらに、負極性バイアス出力部では、検出値比較回路１３１４により、後述する出力検出部を介して検出した負極性整流回路１３１７の出力と、第２のＤＡＣ出力３３１の入力とが比較され、その比較結果に基づいて圧電トランス１３１６が駆動される。
【００９５】
さらに、屈曲ローラバイアス発生部１１５０では、抵抗１３１９、抵抗１３２０、検出素子としての電流電圧変換素子１３２２、演算増幅器１３２３、及び高圧制御部１２６０により、正極性整流回路１３１３（正極性バイアス出力部）、及び負極性整流回路１３１７（負極性バイアス出力部）の出力を検出してフィードバックする出力検出部（この実施形態の出力検出部）が形成されている。
【００９６】
図８は、図７に示す二次転写バイアス発生部１５０内部の具体的な回路構成の例について示した説明図である。
【００９７】
図８の例では、屈曲ローラバイアス発生部１１５０が、高圧制御部１２６０に接続された状態について示しており、図８では、高圧制御部１２６０（マイクロコンピュータによる演算処理）は、３．３Ｖ電源４００を駆動電源としているものとする。
【００９８】
また、図８の例では、屈曲ローラバイアス発生部１１５０に印加される２４Ｖ電源に４０１、二次転写バイアス発生部１５０の接地（グラウンド）に４０２という符号を付して図示している。なお、図８に示す屈曲ローラバイアス発生部１１５０の回路の具体的動作については後述する動作説明において詳述する。
【００９９】
そして、図８に示すように屈曲ローラバイアス発生部１１５０は、抵抗１４００、コンデンサ１４０１、コンデンサ１４０２、抵抗１４０３、オペアンプ１４０４、電圧制御発振器（ＶＣＯ）１４０５、インダクタ１４０６、ＮチャンネルパワーＭＯＳＦＥＴ１４０７、コンデンサ１４０８、抵抗１４２０、コンデンサ１４２１、コンデンサ１４２２、抵抗１４２３、オペアンプ１４２４、ＶＣＯ１４２５（電圧制御発振器）、インダクタ１４２６、ＮチャンネルパワーＭＯＳＦＥＴ１４２７、コンデンサ１４２８、圧電トランス１４３０、高耐圧ダイオード１４３１、高耐圧ダイオード１４３２、高耐圧コンデンサ１４３３、１０ＭΩの高耐圧抵抗１４３４、１０ｋΩの抵抗１４３５、ダイオード１４４０、コンデンサ１４４１、抵抗１４４２、コンデンサ１４４３、抵抗１４４４、コンデンサ１４４５、抵抗１４４６、コンデンサ１４４７、抵抗１４４８、コンデンサ１４４９、抵抗１４５０、コンデンサ１４５１、オペアンプ１４５２、抵抗１４５３、コンデンサ１４５４、ＰチャンネルＦＥＴ１４７０、抵抗１４７１、ＮＰＮトランジスタ１４７２、抵抗１４７３、ＰチャンネルＦＥＴ１４８０、抵抗１４８１、ＮＰＮトランジスタ１４８２、及び抵抗１４８３を有している。なお、モールド圧電トランス１４０９は、圧電トランス１４１０、高耐圧ダイオード１４１１、高耐圧ダイオード１４１２、高耐圧コンデンサ１４１３、５０ＭΩの高耐圧抵抗１４１４、高耐圧ダイオード１４１５、及び２００ＭΩの高耐圧抵抗１４１６を樹脂等で絶縁封止して構成されている。
【０１００】
次に、図８に示す各構成部品と、図７に示す各構成要素との対応関係について説明する。なお、以下の説明で、図８に示す各構成部品のうち、図７に示す各構成要素に含まれる旨の説明がないものは、図７に示す各構成要素の機能自体を実現するものではないが、図７に示す各構成要素の機能を実現する上で、配置することが実装上望ましい部品である。
【０１０１】
図８に示す屈曲ローラバイアス発生部１１５０の例では、抵抗１４００、コンデンサ１４０１、コンデンサ１４０２、抵抗１４０３、及びオペアンプ１４０４（２４Ｖ電源４０１により駆動）により、図７に示す検出値比較回路１３１０が構成されている。
【０１０２】
また、図８に示す屈曲ローラバイアス発生部１１５０の例では、ＶＣＯ１４０５、インダクタ１４０６、ＮチャンネルパワーＭＯＳＦＥＴ１４０７、コンデンサ１４０８、ＰチャンネルＦＥＴ１４７０、抵抗１４７１、ＮＰＮトランジスタ１４７２、抵抗１４７３、及び２４Ｖ電源４０１により、図７に示すトランス駆動回路１３１１が構成されている。さらに、図８に示す屈曲ローラバイアス発生部１１５０の例では、モールド圧電トランスで１４０９の圧電トランス１４１０が、図７に示す圧電トランス１３１２に対応する。さらにまた、図８に示す屈曲ローラバイアス発生部１１５０の例では、高耐圧ダイオード１４１１、高耐圧ダイオード１４１２、及び高耐圧コンデンサ１４１３により、図７に示す負極性整流回路１３１３が構成されている。
【０１０３】
また、図８に示す屈曲ローラバイアス発生部１１５０の例では、抵抗１４２０、コンデンサ１４２１、コンデンサ１４２２、抵抗１４２３、及びオペアンプ１４２４により、図７に示す検出値比較回路１３１４が構成されている。さらに、図８に示す屈曲ローラバイアス発生部１１５０の例では、インダクタ１４２６、ＮチャンネルパワーＭＯＳＦＥＴ１４２７、コンデンサ１４２８、ＰチャンネルＦＥＴ１４８０、抵抗１４８１、ＮＰＮトランジスタ１４８２、抵抗１４８３、及び２４Ｖ電源４０１、により図７に示すトランス駆動回路１３１５が構成されている。さらにまた、図８に示す屈曲ローラバイアス発生部１１５０の例では、圧電トランス１４３０が、図７に示す圧電トランス１３１６に対応する。また、図８に示す屈曲ローラバイアス発生部１１５０の例では、高耐圧ダイオード１４３１、高耐圧ダイオード１４３２、及び高耐圧コンデンサ１４３３により、図７に示す正極性整流回路１３１７が構成されている。
【０１０４】
さらに、図８に示す屈曲ローラバイアス発生部１１５０の例では、高耐圧抵抗１４１４、高耐圧抵抗１４３４、及び抵抗１４３５が、図７に示す抵抗１３１８、抵抗１３１９、及び抵抗１３２０にそれぞれ対応する。さらにまた、図８に示す屈曲ローラバイアス発生部１１５０の例では、高耐圧ダイオード１４１５及び高耐圧抵抗１４１６により、図７に示す電流バイパス回路１３２１が構成されている。また、図８に示す屈曲ローラバイアス発生部１１５０の例では、抵抗１４４８が、図７に示す電流電圧変換素子１３２２に対応する。さらにまた、図８に示す屈曲ローラバイアス発生部１１５０の例では、２４Ｖ電源４０１により駆動されるオペアンプ１４５２が、図７に示す演算増幅器１３２３に対応する。
【０１０５】
（Ｂ−２）第２の実施形態の動作
次に、以上のような構成を有する第２の実施形態の画像形成装置１１０１の動作を説明する。
【０１０６】
画像形成装置１１０１全体の動作としては、屈曲ローラバイアス発生部１１５０に係る動作が追加されていること以外は、第１の実施形態と同様である。したがって、以下では、第２の実施形態の画像形成装置１１０１の動作について、第１の実施形態との差異部分である屈曲ローラバイアス発生部１１５０に係る動作を中心として説明する。
【０１０７】
まず、屈曲ローラバイアス発生部１１５０の動作概要について、図７を用いて説明する。
【０１０８】
演算増幅器３２３の出力は、正極性整流回路１３１７が接続された圧電トランス１３１６側の検出値比較回路１３１４に入力され、演算増幅器３２３の反転入力端子は負極性整流回路１３１３が接続された圧電トランス１３１３側の検出値比較回路１３１０に入力されている。検出値比較回路１３１０、１３１４は高圧制御部１２６０からＤＡＣ信号（第１のＤＡＣ出力３３０又は第２のＤＡＣ出力３３１からの信号）が入力され、前記演算増幅器３２３から入力される信号を比較し、トランス駆動回路１３１１および１３１５への信号を増減する。トランス駆動回路１３１１、１３１５は、前記入力された信号を周波数信号に変換し、周波数信号により圧電トランス１３１２、１３１６の一次側に電圧を印加する。圧電トランス１３１２、１３１６は、入力された電圧信号の周波数に応じた昇圧比で二次側に高圧を出力する。圧電トランス１３１２および１３１６から出力された高圧は、それぞれ負極性整流回路１３１３および正極性整流回路１３１７により整流され、出力負荷Ｒ２に印加される。
【０１０９】
第１のポート出力１３５０、及び第２のポート出力１３５１は、それぞれ、負極性の圧電トランス１３１２（トランス駆動回路１３１１）、正極性の圧電トランス１３１６（トランス駆動回路１３１５）を駆動するための信号（Ｈレベル又はＬレベルの信号）が出力される端子である。高圧制御部１２６０は、第１のポート出力１３５０又は第２のポート出力１３５１のいずれかのポートのみにＨレベル（圧電トランスを駆動状態するための回路）を出力し、他方のポートにはＬレベル（圧電トランスの駆動を停止状態とするための信号）を出力する。これにより、屈曲ローラバイアス発生部１１５０は、高圧制御部１２６０の制御に応じて、出力負荷Ｒ２に対して、正負どちらかの極性のバイアスも印加することができる。
【０１１０】
高圧制御部１２６０では、ＡＤＣ入力１３３２に抵抗１３１９、１３２０により分圧された正極性整流回路１３１７の出力電圧値が入力され、検出可能となっている。なお、正極性整流回路１３１７の出力は抵抗１３１８を介して出力負荷Ｒ２に印加される。
【０１１１】
負極性整流回路１３１３の出力に対しては、電流バイパス回路１３２１が出力負荷Ｒ２と別に負荷として接続される。高圧制御部１２６０では、ＡＤＣ入力１３３２により、負極性バイアス出力時には抵抗１３２０に流れる電流値を検出可能となっている。具体的には、高圧制御部１２６０は、第１のＤＡＣ出力１３３０の出力指示電圧とオペアンプ３２３の反転入力端子電圧が等しくなることより、ＡＤＣ入力１３３２の検出電圧値から第１のアナログ電圧出力１３３０の出力電圧値を差し引いた値により抵抗１３２０に流れる電流値を計算できる。
【０１１２】
電流電圧変換素子１３２２に流れる電流と抵抗１３２０に流れる電流の差分は電流バイパス回路１３２１に流れる電流と等しくなるので、高圧制御部１２６０では、負極性整流回路１３１３の出力電圧を検知可能となっている。ＡＤＣ入力１３３２は、高圧制御部１２６０の内部プログラムにより正極性、負極性どちらの出力時にも整流回路出力電圧（負極性整流回路１３１３又は正極性整流回路１３１７によるバイアス電圧）を検知可能である。それにより、屈曲ローラバイアス発生部１１５０は、無負荷時等の異常時（アブノーマル時）であっても、過電圧を検出し、出力停止可能となっている。高圧制御部１２６０において、第１のポート出力１３５０および第２のポート出力１３５１は、駆動回路（圧電トランス１３１２、又はトランス駆動回路１３１５）にそれぞれ入力され、Ｈレベル入力時に駆動回路に電源を供給するようになっている。そして、高圧制御部１２６０では、ＤＡＣ出力（第１のＤＡＣ出力１３３０又は第２のＤＡＣ出力１３３１）が０Ｖ時は、第１のポート出力１３５０又は第２のポート出力１３５１の出力レベルをＬレベル（出力停止指示の信号）として駆動回路への電源供給を遮断する。
【０１１３】
次に、図８を用いて、高圧制御部１２６０及び屈曲ローラバイアス発生部１１５０の動作の詳細について説明する。
【０１１４】
高圧制御部１２６０は、屈曲ローラバイアス発生部１１５０から、負極性バイアスとして−４０μＡを出力する場合は、以下の（６）式を用いて求めることができる。なお、以下の（６）式は、抵抗１４４８が３０ｋΩであるものとした内容となっている。
【０１１５】
２５５×（３０×１０＾３）×（４０×１０＾６）／３．３≒９３…（６）
そして、上記の（６）式で求めた「９３」を１６進変換すると「５Ｄｈ」となる。したがって、この場合、高圧制御部１２６０は、「５Ｄｈ」（１６進数）を、第１のＤＡＣ出力１３３０の出力に設定する。また、この時、高圧制御部１２６０は、第２のＤＡＣ出力１３３１から、０Ｖを出力（００ｈ（１６進数）に相当する出力）する。また、この時、高圧制御部１２６０は、第１のポート出力１３５０からＨレベルを出力し、第２のポート出力１３５１からＬレベルを出力する。これにより、屈曲ローラバイアス発生部１１５０では、ＮＰＮトランジスタ１４７２のコレクタ電位が低下し、ＰチャンネルＦＥＴ１４７０がオン状態となる。これにより、２４Ｖ電源４０１からの入力電圧が、インダクタ１４０６を介して、ＮチャンネルパワーＭＯＳＦＥＴ１４０７のドレインに印加される。さらに、オペアンプ１４０４により構成される積分回路は初期状態でＶＯＨを出力しており、ＶＣＯ１４０５は出力周波数範囲の上限周波数のパルスでＮチャンネルパワーＭＯＳＦＥＴ１４０７を駆動する。オペアンプ１４０４により構成される積分回路により、設定した目標電流−４０μＡとなるまで当該積分回路はＶＣＯ１４０５へ入力する電圧を下げていくことになる。ＶＣＯ１４０５は入力電圧が下がると出力周波数を下げ、結果圧電トランスの昇圧比が上昇し、負極性整流回路１３１３出力の絶対値が増大する。１対の屈曲ローラ１１００、１１１０と中間転写ベルト１０８による系の抵抗値（出力負荷Ｒ２の抵抗値）は１０Ｍ〜１００ＭΩ程度の範囲の部材が選択されており、−４０μＡの定電流制御により負極性整流回路出力電圧は−４００〜−４０００Ｖ程度の出力となる。オペアンプ１４５２の反転入力端子は−４０μＡの目標電流値に到達すると、１．２Ｖの電位となる。この時高圧制御部１２６０は、ＡＤＣ入力１３３２の入力電圧を検出する。抵抗１４３５に流れる電流は前記４０μＡに加えて抵抗１４１６に流れる電流が加えられる。例えばＡＤＣ入力１３３２の検出電圧が１．８Ｖであったとする。また、ＡＤＣ入力１３３２の検出電圧（１．８Ｖ）と、第１のＤＡＣ出力１３３０の設定電圧１．２Ｖとの差分が０．６Ｖであり、抵抗１４３５は１０ｋΩであるので、抵抗１４３５には、−６０μＡの電流が流れている計算となる。この場合、指示電流（第１のＤＡＣ出力１３３０が出力する指示電流値「−４０μＡ」）との差分は２０μＡであり、これが２００ＭΩの抵抗１４１６に流れていることになるので、負極性整流回路１３１３出力電圧は−４０００Ｖとなる（ただしダイオードＶＦ分（ダイオード１４１１、１４１２の順方向電圧である）を除く）。高圧制御部１２６０は、出力負荷Ｒ２への接点が外れたり、故障によってこの電圧計算値（負極性整流回路１３１３出力電圧）が閾値を越えた場合には、第１のＤＡＣ出力１３３０の出力を０Ｖとし、エラー表示を行う。前記閾値はモールド圧電トランス１４０９の耐圧、負荷変動範囲による上限電圧等を加味して決定するが、例えば、７ｋＶ以上の値としてもよい。
【０１１６】
高圧制御部１２６０は、屈曲ローラバイアス発生部１１５０を負極性バイアス出力とした後に、続いて正極性バイアス出力に切り替える場合には、まず、第１のＤＡＣ出力１３３０指示出力を０Ｖ（１６進数で００ｈに相当する指示電ある）とし、第１のポート出力１３５０の出力をＬとする。続いて、高圧制御部１２６０は、第２のＤＡＣ出力１３３１の出力を２０μＡとする。具体的には、高圧制御部１２６０は、以下の（７）により求められる値（４６（１０進数））に基づいて、第２のＤＡＣ出力１３３１の出力を２０μＡに制御する。
【０１１７】
２５５×（３０×１０＾３）×（２０×１０＾−６）／３．３≒４６  …（７）
高圧制御部１２６０は、上記の（７）式で求めた「４６」（１０進数）を１６進変換した「２Ｅｈ」（１６進数）を第２のＤＡＣ出力１３３１の出力として設定する。続いて、高圧制御部１２６０は、第２のポート出力１３５１の出力をＨレベルとする。これにより、屈曲ローラバイアス発生部１１５０では、前記同様今度は圧電トランス１４３０が駆動され、正極性整流回路１３１７出力が増大する。これにより、高圧制御部１２６０では、ＡＤＣ入力１３３２の検出値が１０ＭΩの抵抗１４３４と１０ｋΩの抵抗１４３５による分圧された電圧となるので、その電圧（以下、「ＡＤＣ検出値」と呼ぶ）から、以下の（８）式により、正極性整流回路１３１７の出力電圧を得ることができる。
【０１１８】
（１０×１０＾６＋１０×１０＾３）×（３．３×ＡＤＣ検出値／１０２３）
／（１０×１０＾３）  …（８）
そして、高圧制御部１２６０は、上記の（８）式で求めた電圧が、３０００Ｖを越えた場合には、第２のＤＡＣ出力１３３１の設定値を１ずつ減じていくものとする。
【０１１９】
次に、高圧制御部１２６０が、正極性整流回路１３１７の出力電圧に基づいて、第２のＤＡＣ出力１３３１の設定値を設定する動作について図９を用いて説明する。
【０１２０】
まず、高圧制御部１２６０は、正極性整流回路１３１７の出力電圧を、上述の（８）式と同様の計算により求める（Ｓ１００１）。
【０１２１】
次に、高圧制御部１２６０は、正極性整流回路１３１７の出力電圧が閾値（ここでは、３０００Ｖであるものとする）を超えるか否かを判定し（Ｓ１００２）、超えている場合のみ第２のＤＡＣ出力１３３１の出力設定値を０１ｈ（１６進数）減じる（デクリメントする）（Ｓ１００３）。
【０１２２】
そして、高圧制御部１２６０は、第２のＤＡＣ出力１３３１の出力設定値が、００ｈ（１６進数）となったか否かを判定し（Ｓ１００４）、００ｈとなっている場合には処理を終了し、そうでない場合には上述のステップＳ１００１に戻って動作する。
【０１２３】
高圧制御部１２６０は、例えば上述のフローチャートの動作に従って、正極性整流回路１３１７が出力する電流値を目標に調整する。なお、正極性整流回路１３１７の出力電圧が上限である３０００Ｖを越えていない場合には、高圧制御部１２６０は、第２のＤＡＣ出力１３３１の出力設定値を変更しないようにしてもよい。特に、圧電トランス１４３０の正極性整流回路１３１７が、基板上に絶縁モールドされずに実装される場合には、正極性整流回路１３１７の出力が上限電圧（上述の３０００Ｖ）を超えないように制御を行うことが望ましい。
【０１２４】
（Ｂ−３）第２の実施形態の効果
第２の実施形態によれば、以下のような効果を奏することができる。
【０１２５】
第２の実施形態の画像形成装置１１０１を構成する画像形成装置１１０１では、巻線式のトランスだけでなく、圧電方式のトランスでも基準電位をグランドとして精度の高い電流検知が可能となり、正確な定電流制御が可能となっている。
【０１２６】
（Ｃ）他の実施形態
本発明は、上記の各実施形態に限定されるものではなく、以下に例示するような変形実施形態も挙げることができる。
【０１２７】
（Ｃ−１）第１の実施形態では、本発明の出力検出装置を適用した電源装置を、中間転写方式の二次転写バイアスに適用した場合について説明した。また第２の実施形態では、本発明の出力検出装置を適用した電源装置を、屈曲ローラに適用した場合について説明した。しかし、本発明の電源装置は、出力検出装置を適用した電子写真式の画像形成装置で正負両極性バイアスを印加する物であればモノクロの画像形成装置の転写ローラバイアス等、他のバイアス源にも適用可能である。
【０１２８】
（Ｃ−２）図１０は、第２の実施形態の変形例に係る、屈曲ローラバイアス発生部１１５０の回路構成について示した図である。図１０の変形例では、ダイオード２４００とツェナーダイオード２４０１および抵抗２４０２が、第２の実施形態の構成（上述の図８の構成）に対して追加され、配線が変更してある。図１０の変形例では、この変更により正極性電流検出時はオペアンプ出力電圧からダイオード２４００の順方向電圧を差し引いた電圧から、抵抗１４４８に流れる電流に対応した第２のＤＡＣ出力１３３１を設定することにより、正極性バイアスを定電流制御する。また、図１０の変形例では、負極性バイアスはツェナーダイオード２４０１のツェナー電圧と負極性整流回路出力を抵抗１４１６と抵抗２４０２で分圧した電圧に対応した電圧を第１のＤＡＣ出力１３３０に設定することにより、定電圧制御を行う。さらに、図１０の変形例では、負極性バイアス電流はＡＤＣ入力１３３２の検出電圧から計算することができる。
【符号の説明】
【０１２９】
１０１…画像形成装置、１０２…現像器、１０３…ＬＥＤヘッド、１０４…トナーカートリッジ、１０５…転写ローラ、１０６…中間転写ベルト張架ローラ、１０７…中間転写ベルト駆動ローラ、１０８…中間転写ベルト、１１１…中間転写ベルトクリーニングブレード、１１５…用紙、１５０…二次転写バイアス発生部、１２０…二次転写バックアップローラ、１３０…二次転写ローラ、１５０…二次転写バイアス発生部、２９０…温湿度センサ、１３２…感光体ドラム、１３３…供給ローラ、１３４…現像ローラ
１３６…帯電ローラ、１３７…クリーニングブレード、２５０…ホストインタフェース部、２５１…コマンド／画像処理部、２５２…ＬＥＤヘッドインタフェース部、２５３…プリンタエンジン制御部、２６０…高圧制御部、２６１…帯電バイアス発生部、２６２…現像バイアス発生部、２６３…転写バイアス発生部、２５４…ホッピングモータ、３０１…高圧電源装置、３１０…検出値比較回路、３１１…トランス駆動回路、３１２…トランス、３１３…正極性整流回路、３１４…検出値比較回路、３１５…トランス駆動回路、３１６…トランス、３１７…負極性整流回路、３１８…抵抗、３１９…抵抗、３２０…抵抗、３２１…定電圧素子、３２２…電流電圧変換素子、３２３…演算増幅器、３３０…第１のＤＡＣ出力、３３１…第２のＤＡＣ出力、３３２…第１のＡＤＣ入力、３３３…第２のＡＤＣ入力、Ｒ１…出力負荷、４０１…２４Ｖ電源、４０２…グラウンド（接地）。
【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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