(57)【要約】【課題】専用の電圧リミッタ，電流リミッタを必要とせず、回路が小型化，低コスト化でき、ＣＰＵやＡＳＩＣ等でデジタル制御を行う際に適した電源装置を備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】定電圧モードにおいて、定電流制御の基準電圧Ｐ１ｒｅｆをあらかじめ定電圧モードで制限したい最大の出力電流値に相当する値に設定し、電流検出手段３の出力が前記基準電圧Ｐ１ｒｅｆと一致した場合に定電流制御に移行するように制御し、定電流モードにおいて、定電圧制御の基準電圧Ｐ２０ｒｅｆをあらかじめ定電流モードで制限したい最大の出力電圧値に相当する値に設定し、電圧検出手段２の出力が前記基準電圧Ｐ２０ｒｅｆと一致した場合に定電圧制御に移行するように制御する。また、比較手段５を定電圧制御と定電流制御に、時分割で利用する。【選択図】　　　　図１
2004109444.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
定電圧モードと定電流モードとを有する電源装置を備えた画像形成装置において、
前記電源装置の出力電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電圧検出手段の出力と画像形成プロセスの各種条件に応じて変化する第１の基準電圧を所定周期で比較を行う第１の比較手段と、
前記第１の比較手段の比較結果によって前記電圧検出手段で検出される電圧が所要の値となるように制御する定電圧制御手段と、
前記電源装置の出力電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段の出力と画像形成プロセスの各種条件に応じて変化する第２の基準電圧とを所定周期で比較を行う第２の比較手段と、
前記第２の比較手段の比較結果によって前記電流検出手段で検出される電流が所要の値になるように制御する定電流制御手段と
前記定電圧モードにおいて、前記第２の基準電圧をあらかじめ定電圧モードで制限したい最大の出力電流値に相当する値に設定し、前記電流検出手段の出力が前記第２の基準電圧と一致した場合に定電流制御に移行するように制御し、前記定電流モードにおいて、前記第１の基準電圧をあらかじめ定電流モードで制限したい最大の出力電圧値に相当する値に設定し、前記電圧検出手段の出力が前記第１の基準電圧と一致した場合に定電圧制御に移行するように制御する制御手段と、
を備え、前記比較手段１と前記比較手段２は同一の比較器を時分割して利用することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
定電圧モードと定電流モードとを有する電源装置を備えた画像形成装置において、
前記電源装置の出力電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電圧検出手段の出力と画像形成プロセスの各種条件に応じて変化する第１の基準電圧を所定周期で比較を行う第１の比較手段と、
前記第１の比較手段の比較結果によって前記電圧検出手段で検出される電圧が所要の値となるように制御する定電圧制御手段と、
前記電源装置の出力電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段の出力と画像形成プロセスの各種条件に応じて変化する第２の基準電圧とを所定周期で比較を行う第２の比較手段と、
前記第２の比較手段の比較結果によって前記電流検出手段で検出される電流が所要の値になるように制御する定電流制御手段と
前記定電圧モードにおいて、前記第２の基準電圧をあらかじめ定電圧モードで制限したい最大の出力電流値に相当する値に設定し、前記定電流モードにおいて、前記第１の基準電圧をあらかじめ定電流モードで制限したい最大の出力電圧値に相当する値に設定する制御手段と、
前記電圧検出手段の出力と前記電流検出手段の出力のレベルを比較して低いレベルの出力を選択し前記電源装置を制御するレベル選択手段と、
を備え、前記比較手段１と前記比較手段２は同一の比較器を時分割して利用することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２記載の画像形成装置において、
前記レベル選択手段の出力によりＰＷＭ信号を形成し、このＰＷＭ信号により前記電源装置をオンオフ制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
定電圧モードと定電流モードとを有する電源装置を備えた画像形成装置において、
前記電源装置の出力電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電圧検出手段の出力と画像形成プロセスの各種条件に応じて変化する第１の基準電圧を所定周期で比較を行う第１の比較手段と、
前記電源装置の出力電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段の出力と画像形成プロセスの各種条件に応じて変化する第２の基準電圧とを所定周期で比較を行う第２の比較手段と、
前記第１の比較手段の比較結果を直流レベルに変換する第１の変換手段と、
前記第２の比較手段の比較結果を直流レベルに変換する第２の変換手段と、
前記第１の変換手段の出力と前記第２の変換手段の出力のレベルを比較して低いレベルの出力を選択するレベル選択手段と、
前記レベル選択手段の出力に応じて前記電源装置の出力を制御する出力制御手段と、
前記定電圧モードにおいて、前記第２の基準電圧をあらかじめ定電圧モードで制限したい最大の出力電流値に相当する値に設定し、前記定電流モードにおいて、前記第１の基準電圧をあらかじめ定電流モードで制限したい最大の出力電圧値に相当する値に設定する制御手段と、
を備え、前記比較手段１と前記比較手段２は同一の比較器を時分割して利用することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に関し、特にその電源装置の制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式の複写機，プリンタの電源装置では、複数の電源出力制御を時分割で行う方式が提案されている。
【０００３】
下記文献１や文献２では、電源回路の比較器を時分割で利用して、複数出力の電源回路を制御する制御機構を含む電源装置に関する技術の開示が行われている。
【０００４】
前述の従来例は、電子写真方式の複写機，プリンタにおける電源装置の負荷として、転写帯電ローラ（以下転写ローラという）等を採用する例であり、例えば転写ローラを負荷とする場合は、画像形成動作前に転写ローラの抵抗値を所定の電流値で測定し、画像形成動作時に、この抵抗値に応じて所定の電圧や電流の制御をＣＰＵにより行う際に利用してきた。
【０００５】
【特許文献１】
特許第２９７３００４号公報
【特許文献２】
特許第２８３２６０６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述の転写ローラの制御例としては、画像形成動作前に、電源装置を定電流モードに設定して、所定の定電流を転写ローラに印加して、転写ローラに発生する電圧をモニタし、発生した電圧から転写ローラの抵抗値を算出して、画像形成動作時には定電圧モードとして、前記転写ローラの抵抗値に応じた印加電圧を算出もしくは参照テーブルより求めて転写ローラに印加している。
【０００７】
ところが、前記電源装置には、負荷や当該電源装置を保護するため、前記定電流モード時に、負荷電圧の最大値を制限する回路（電圧リミッタ）、および前記定電圧モード時に、負荷電流の最大値を制限する回路（電流リミッタ）が必要であり、このため、電源関係の回路が大型化し、コストもかかるという問題があった。
【０００８】
本発明では、このような状況のもとでなされたもので、専用の電圧リミッタ，電流リミッタを必要とせず、回路が小型化，低コスト化でき、ＣＰＵやＡＳＩＣ等でデジタル制御を行う際に適した電源装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明では、画像形成装置を次ぎの（１）〜（４）のとおりに構成する。
【００１０】
（１）定電圧モードと定電流モードとを有する電源装置を備えた画像形成装置において、
前記電源装置の出力電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電圧検出手段の出力と画像形成プロセスの各種条件に応じて変化する第１の基準電圧を所定周期で比較を行う第１の比較手段と、
前記第１の比較手段の比較結果によって前記電圧検出手段で検出される電圧が所要の値となるように制御する定電圧制御手段と、
前記電源装置の出力電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段の出力と画像形成プロセスの各種条件に応じて変化する第２の基準電圧とを所定周期で比較を行う第２の比較手段と、
前記第２の比較手段の比較結果によって前記電流検出手段で検出される電流が所要の値になるように制御する定電流制御手段と
前記定電圧モードにおいて、前記第２の基準電圧をあらかじめ定電圧モードで制限したい最大の出力電流値に相当する値に設定し、前記電流検出手段の出力が前記第２の基準電圧と一致した場合に定電流制御に移行するように制御し、前記定電流モードにおいて、前記第１の基準電圧をあらかじめ定電流モードで制限したい最大の出力電圧値に相当する値に設定し、前記電圧検出手段の出力が前記第１の基準電圧と一致した場合に定電圧制御に移行するように制御する制御手段と、
を備え、前記比較手段１と前記比較手段２は同一の比較器を時分割して利用する画像形成装置。
【００１１】
（２）定電圧モードと定電流モードとを有する電源装置を備えた画像形成装置において、
前記電源装置の出力電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電圧検出手段の出力と画像形成プロセスの各種条件に応じて変化する第１の基準電圧を所定周期で比較を行う第１の比較手段と、
前記第１の比較手段の比較結果によって前記電圧検出手段で検出される電圧が所要の値となるように制御する定電圧制御手段と、
前記電源装置の出力電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段の出力と画像形成プロセスの各種条件に応じて変化する第２の基準電圧とを所定周期で比較を行う第２の比較手段と、
前記第２の比較手段の比較結果によって前記電流検出手段で検出される電流が所要の値になるように制御する定電流制御手段と
前記定電圧モードにおいて、前記第２の基準電圧をあらかじめ定電圧モードで制限したい最大の出力電流値に相当する値に設定し、前記定電流モードにおいて、前記第１の基準電圧をあらかじめ定電流モードで制限したい最大の出力電圧値に相当する値に設定する制御手段と、
前記電圧検出手段の出力と前記電流検出手段の出力のレベルを比較して低いレベルの出力を選択し前記電源装置を制御するレベル選択手段と、
を備え、前記比較手段１と前記比較手段２は同一の比較器を時分割して利用する画像形成装置。
【００１２】
（３）前記（２）記載の画像形成装置において、
前記レベル選択手段の出力によりＰＷＭ信号を形成し、このＰＷＭ信号により前記電源装置をオンオフ制御する画像形成装置。
【００１３】
（４）定電圧モードと定電流モードとを有する電源装置を備えた画像形成装置において、
前記電源装置の出力電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電圧検出手段の出力と画像形成プロセスの各種条件に応じて変化する第１の基準電圧を所定周期で比較を行う第１の比較手段と、
前記電源装置の出力電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段の出力と画像形成プロセスの各種条件に応じて変化する第２の基準電圧とを所定周期で比較を行う第２の比較手段と、
前記第１の比較手段の比較結果を直流レベルに変換する第１の変換手段と、
前記第２の比較手段の比較結果を直流レベルに変換する第２の変換手段と、
前記第１の変換手段の出力と前記第２の変換手段の出力のレベルを比較して低いレベルの出力を選択するレベル選択手段と、
前記レベル選択手段の出力に応じて前記電源装置の出力を制御する出力制御手段と、
前記定電圧モードにおいて、前記第２の基準電圧をあらかじめ定電圧モードで制限したい最大の出力電流値に相当する値に設定し、前記定電流モードにおいて、前記第１の基準電圧をあらかじめ定電流モードで制限したい最大の出力電圧値に相当する値に設定する制御手段と、
を備え、前記比較手段１と前記比較手段２は同一の比較器を時分割して利用する画像形成装置。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を画像形成装置の実施例により詳しく説明する。
【００１５】
【実施例】
（実施例１）
図１は、実施例１である“画像形成装置”の要部（電源部）の構成を示すブロック図である。この構成により、画像形成プロセス形成のための電源装置の制御を行っている。
【００１６】
図１において、１は画像形成プロセス形成のための高圧発生手段であり、高圧出力はＡとして、例えば画像形成プロセス要素の転写ローラ２０に給電されている。
【００１７】
高圧発生手段１では、電圧検出手段２は高圧出力Ａの負荷電圧を検出してＣＰＵに取り込み可能な電圧に変換し、電流検出手段３は高圧出力Ａの負荷電流を検出してＣＰＵに取り込み可能な電圧に変換している。
【００１８】
電圧検出手段２で検出された電圧はマルチプレクサ４　Ｐ２０ｉｎ入力に、電流検出手段３で検出された電圧はマルチプレクサ４　Ｐ１ｉｎ入力にそれぞれ供給されている。
【００１９】
マルチプレクサ４の出力は、比較手段５の比較入力の一端に入力されて、他方の入力にはＤＡコンバータ（デジタル−アナログ変換器）７が接続されていて、ＤＡコンバータ７はデータ格納レジスタ６に格納される複数レジスタのデータを所定のタイミングで前記マルチプレクサ４と同期して切り替え、データに対応したアナログ電圧を比較手段５に与えている。
【００２０】
比較手段５は前記マルチプレクサ４のアナログ電圧とＤＡコンバータ７のアナログ電圧を比較して、１ビットのデジタル２値で比較結果を出力する。
【００２１】
比較されたデータは比較結果格納手段８に格納され、格納されたデータをもとに、高圧発生手段１の電流を制御する電流制御手段９、高圧発生手段１の電圧を制御する電圧制御手段１０の制御が行われる。
【００２２】
１１は本画像形成装置の電源装置を制御しているＣＰＵであり、ＡＤ０・１１−１，ＡＤ１１・１−２はＡＤ入力端子であり、ＡＤ０・１１−１は電流検出手段３に接続され、ＡＤ１・１１−２は電圧検出手段２に接続され、ＣＰＵ１１によってＡＤ変換を行う。
【００２３】
１１−３は電源装置のシステム制御プログラムを格納するＲＯＭ、１１−４はプログラムデータや前述のＡＤ変換後のデータ等を一時的に格納するＲＡＭである。
【００２４】
また定電流制御手段９、高圧発生手段１はそれぞれＣＰＵ１１によってそれぞれ動作選択可能となっている。
【００２５】
以下図１の構成の動作説明を行う。
【００２６】
定電圧動作（以下定電圧モードという）においては、定電圧制御手段１０によって制御され、高圧発生手段１により定電圧制御された高圧が生成される。高圧発生手段１により発生した電圧は、電圧検出手段２でＣＰＵ１１のＡＤ１入力端子に取り込み可能な電圧に変換されると同時に、マルチプレクサ入力Ｐ２０ｉｎに入力される。
【００２７】
マルチプレクサ４では所定の周期でＰ２０ｉｎを選択するとともに、ＤＡコンバータ７のＰ２０ｉｎと比較する基準電圧（１）をデータ格納レジスタ６よりｄａｔａＰ２０ｒｅｆ．として選択して、ｄａｔａＰ２０ｒｅｆ．に対応する電圧を出力して比較して、結果は１ビットのデジタルデータとして出力する。
【００２８】
比較手段５の出力は、比較結果格納手段８内ＣＭＰ　Ｐ２０に格納保持され、比較格納手段８内に格納保持された結果に基づいて、定電圧制御手段１０により高圧発生手段１の出力電圧を制御している。
【００２９】
定電流動作（以下定電流モードという）においては、定電流制御手段９によって制御され、高圧発生手段１で定電流制御された高圧が生成される。高圧発生手段１から負荷に給電される電流は電流検出手段３により、出力電流に比例して、且つＣＰＵ１１のＡＤ０入力端子に取り込み可能な電圧に変換され、同時にマルチプレクサ４のＰ１ｉｎに入力される。
【００３０】
マルチプレクサ４では所定の周期でＰ１ｉｎを選択して、選択した際には、ＤＡコンバータ７のＰ１ｉｎと比較する基準電圧（２）をデータ格納レジスタ６よりｄａｔａＰ１ｒｅｆ．として選択して、ｄａｔａＰ１ｒｅｆ．に対応する電圧を出力して比較して、結果は１ビットのデジタルデータとして出力する。比較手段５の出力はＣＭＰ　Ｐ１に格納保持され、格納保持された結果に基づいて定電流制御手段９により高圧発生手段１の出力電流を制御している。
【００３１】
画像形成装置においては、画像形成する前に、定電流動作で負荷である転写ローラの抵抗値を測定して、測定した値に所定の演算式もしくは変換テーブルを用いることで画像形成時の電圧を決定する手法がある。本発明は、この手法を用いる際に、利用できる。
【００３２】
前述の動作はＣＰＵ１１により行われ、電流検出手段３の出力をＣＰＵ１１のＡＤ０・１１−１端子から入力し、ＡＤ変換された値をＣＰＵ１１内部のＲＡＭ１１−４に一時的に格納すると同時に、ＲＯＭ１１−３に格納される演算式データもしくは変換デーブルを参照することで、画像形成時の電圧を決定している画像形成時の電圧データを決定し、ＣＰＵ１１を介してデータ格納レジスタ６の所定レジスタに書き込みが行われる。
【００３３】
なおＣＰＵ１１に内蔵するＡＤ変換器を用いることを想定しているが、図１のマルチプレクサ４とＤＡコンバータ７、データ格納レジスタ６、比較手段５および比較結果格納手段８等を用いることで、ＣＰＵ１１のシステムソフトウエアを用いてデータ格納レジスタ６への書き込みおよびデータ格納レジスタ６の値の読み込みを複数回行うことで同様なＡＤ機能の実現も可能となる。
【００３４】
図２は、図１の構成で、マルチプレクサ４，ＤＡコンバータ７，データ格納レジスタ６各部の比較タイミング例を表した図であるが、最上段に比較手段５に入力される、ＤＡコンバータ７の基準値を格納するデータ格納レジスタ６のｄａｔａＰ１ｒｅｆ．，ｄａｔａＰ２０ｒｅｆ．，ｄａｔａＰ２１ｒｅｆ．，ｄａｔａＰ２２ｒｅｆ，と、マルチプレクサ４の入力であるＰ１ｉｎ，Ｐ２０ｉｎ，Ｐ２１ｉｎ，Ｐ２２ｉｎ各入力を切り替えるタイミングを、マルチプレクサ／ＤＡとして表示する。また各データの格納タイミングを順次表示している。
【００３５】
すなわち、マルチプレクサ４はＰ１ｉｎを選択し、ＤＡコンバータ７はｄａｔａＰ１ｒｅｆ．を選択し、比較結果はＣＭＰ　Ｐ１に格納する。マルチプレクサ４はＰ２０ｉｎを選択し、ＤＡコンバータ７はｄａｔａＰ２０ｒｅｆ．を選択し、比較結果はＣＭＰ　Ｐ２０に格納する。マルチプレクサ４はＰ２１ｉｎを選択し、ＤＡコンバータ７はｄａｔａＰ２１ｒｅｆ．を選択し、比較結果はＣＭＰ　Ｐ２１に格納する。マルチプレクサ４はＰ２２ｉｎを選択し、ＤＡコンバータ７はｄａｔａＰ２２ｒｅｆ．を選択し、比較結果はＣＭＰ　Ｐ２２に格納する。
【００３６】
前述の動作が繰り返し行われる構成となっている。
【００３７】
Ｐ１の比較タイミングには、重みが付けられ１回おきに比較を行い、Ｐ１比較タイミングの間に、Ｐ２０，Ｐ２１，Ｐ２２の比較タイミングが順次配置されている。
【００３８】
比較結果は前述の各比較タイミングの後部で比較結果格納手段８に格納され、次ぎの比較タイミングでデータが更新される。
【００３９】
定電圧モードでは、前述のとおり出力電圧が制御されるが、その際、定電流制御の基準電圧である基準電圧（２）を、あらかじめ定電圧モードで制限したい最大の出力電流値に相当する値に設定し、比較タイミングＰ１ｉｎ／ｄａｔａＰ１ｒｅｆ．及びＣＰＵ１１内部のＡＤ０において、出力電流をモニタし、出力電流が前記最大の出力電流値を超えた場合には、定電流制御に移行するように、ＣＰＵ１１により制御する。これにより、電流リミッタ専用の回路を設けることなく、定電圧モードにおける予期しない過電流から、負荷や当該電源装置を保護することができる。
【００４０】
定電流モードでは、前述のとおり出力電流が制御されるが、その際、定電圧制御の基準電圧である基準電圧（１）を、あらかじめ定電流モードで制限したい最大の出力電圧値に相当する値に設定し、比較タイミングＰ２０ｉｎ／ｄａｔａＰ２０ｒｅｆ．及びＣＰＵ１１内部のＡＤ１において、出力電圧をモニタし、出力電圧が前記最大の出力電圧値を超えた場合には、定電圧制御に移行するように、ＣＰＵ１１により制御する。これにより、電圧リミッタ専用の回路を設けることなく、定電流モードにおける予期しない過電圧から、負荷や当該電源装置を保護することができる。
【００４１】
なお、図１において、符合Ｐ２１，Ｐ２２は、転写ローラ以外の不図示の負荷のための値を指している。負荷が転写ローラだけの場合には、符合Ｐ２１，Ｐ２２のタイミングは不要となる。
【００４２】
（実施例２）
図３は、実施例２である“画像形成装置”の要部の構成を示す図である。この構成により、画像形成プロセス形成のための電源装置の制御を行っている。実施例１では、保護動作への移行をＣＰＵ１１によりソフト的に行っているが、本実施例では、高圧発生手段内のレベル選択手段によりハード的に行っている。
【００４３】
図３において、１ａは画像形成プロセス形成のための高圧発生手段であり、この高圧発生手段１ａ内部ではレベル選択手段，ＰＷＭ制御回路および駆動ＦＥＴを含む駆動手段１−１、昇圧・整流手段１−２を介して高圧出力が生成される。
【００４４】
高圧出力はＡとして、例えば画像形成プロセス要素の転写ローラ２０に給電されている。
【００４５】
高圧発生手段１ａでは、電圧検出手段２は高圧出力Ａの負荷電圧を検出してＣＰＵに取り込み可能な電圧に変換している。また、電流検出手段３は高圧出力Ａの負荷電流を検出してＣＰＵに取り込み可能な電圧に変換している。
【００４６】
電圧検出手段２により検出された電圧は、マルチプレクサ４　Ｐ２０ｉｎ入力に、電流検出手段３にて検出された電圧はＰ１ｉｎ入力にそれぞれ供給されている。
【００４７】
マルチプレクサ４の出力は、比較手段５の比較入力の一端に入力されて、他方の入力にはＤＡコンバータ７が接続されていて、ＤＡコンバータ７はデータ格納レジスタ６に格納される複数レジスタのデータを所定のタイミングで前記マルチプレクサ４と同期して切り替え、前記データに対応したアナログ電圧を比較手段５に与えている。
【００４８】
比較手段５は前記マルチプレクサ４のアナログ電圧とＤＡコンバータ７のアナログ電圧を比較して、１ビットのデジタル２値で比較結果を出力する。
【００４９】
比較されたデータは比較結果格納手段８に格納され、格納されたデータをもとに、高圧発生手段１ａの出力電流を制御する電流制御手段９および高圧発生手段１ａの出力電圧を制御する電圧制御手段１０は出力の制御を行う。
【００５０】
１１は本画像形成装置の電源装置を制御しているＣＰＵであり、ＡＤ０・１１−１，ＡＤ１・１１−２はＡＤ入力端子であり、ＡＤ０・１１−１は電流検出手段３に接続され、ＡＤ１・１１−２は電圧検出手段２に接続され、ＣＰＵ１１によってＡＤ変換を行う。
【００５１】
１５は定電流制御手段９の出力と定電圧制御手段１０の出力のうち、レベル（振幅）の低い方を選択するレベル選択手段である。１１−３は電源装置のシステム制御プログラムを格納するＲＯＭ、１１−４はプログラムデータや前述ＡＤ変換後のデータ等を一時的に格納するＲＡＭである。
【００５２】
以下図３の構成の動作説明を行う。
【００５３】
定電圧モードにおいては、定電圧制御手段１０によって制御され、高圧発生手段１ａでは定電圧制御手段１０からのデータをもとにしたＰＷＭ制御回路等からなる駆動手段１−１，昇圧・整流手段１−２を介して定電圧制御された高圧が生成される。
【００５４】
高圧発生手段１ａにより発生した電圧は、電圧検出手段２で電圧変換され、
ＣＰＵ１１のＡＤ１入力端子に取り込み可能な電圧に変換されるとともに、
マルチプレクサ入力Ｐ２０ｉｎに入力される。
【００５５】
マルチプレクサ４では所定の周期でＰ２０ｉｎを選択するとともに、ＤＡコンバータ７のＰ２０ｉｎと比較する基準電圧（１）をデータ格納レジスタ６よりｄａｔａＰ２０ｒｅｆ．として選択して、ｄａｔａＰ２０ｒｅｆ．に対応する電圧を出力して比較して、結果は１ビットのデジタルデータとして出力する。
【００５６】
比較手段５の出力は、比較結果格納手段８内ＣＭＰ　Ｐ２０に格納保持され、比較結果格納手段８内に格納保持された結果に基づいて、定電圧制御手段１０は高圧発生手段１ａの出力電圧を制御している。
【００５７】
定電流モードにおいては、定電流制御手段９によって制御され、高圧発生手段１ａではＰＷＭ制御回路等からなる駆動手段１−１，昇圧・整流手段１−２を介して定電流制御された高圧が生成される。
【００５８】
高圧発生手段１ａから負荷に給電される電流は、電流検出手段３により、出力電流に比例して且つＣＰＵ１１のＡＤ０入力端子に取り込み可能な電圧に変換されてＡＤ０入力端子に入力され、同時にマルチプレクサ４のＰ１ｉｎに入力される。
【００５９】
マルチプレクサ４では所定の周期でＰ１ｉｎを選択して、選択した際にはＤＡコンバータ７のＰ１ｉｎと比較する基準電圧（２）をデータ格納レジスタ６よりｄａｔａＰ１ｒｅｆ．として選択して、ｄａｔａＰ１ｒｅｆ．に対応する電圧を出力して比較し結果は１ビットのデジタルデータとして出力する。比較手段５の出力はＣＭＰ　Ｐ１に格納保持され、格納保持された結果に基づいて定電流制御手段９は高圧発生手段１ａの出力電流を制御している。
【００６０】
比較手段５による比較タイミングは、実施例１と同じなので、図２とその説明を援用し、ここでの説明を省略する。各比較タイミングにおける比較結果は前述の各比較タイミングの後部で比較結果格納手段８に格納され、次ぎの比較タイミングでデータが更新される。
【００６１】
定電圧モードでは、前述のとおり出力電圧が制御されるが、その際、定電流制御の基準電圧である基準電圧（２）を、あらかじめ定電圧モードで制限したい最大の出力電流値に相当する値に設定し、比較タイミングＰ１ｉｎ／ｄａｔａＰ１ｒｅｆ．において、出力電流をモニタする。
【００６２】
出力電流が前記最大の出力電流値近傍になった場合には、定電流制御手段９の出力レベルが定電圧制御手段１０の出力レベルより低くなるときがある。このとき、レベル選択手段１５により定電流制御手段９の出力が選択され、高圧発生手段１ａは、定電流制御手段９の出力により前記最大の出力電流値に制御される。これにより、電流リミッタ専用の回路を設けることなく、定電圧モードにおける予期しない過電流から、負荷や当該電源装置を保護することができる。
【００６３】
定電流モードでは、前述のとおり出力電流が制御されるが、その際、定電圧制御の基準電圧である基準電圧（１）を、あらかじめ定電流モードで制限したい最大の出力電圧値に相当する値に設定し、比較タイミングＰ２０ｉｎ／ｄａｔａＰ２０ｒｅｆ．において、出力電圧をモニタする。出力電圧が前記最大の出力電圧値近傍になった場合には、定電圧制御手段１０の出力レベルが定電流制御手段９の出力レベルより低くなるときがある。このとき、レベル選択手段１５により定電圧制御手段１０の出力が選択され、高圧発生手段１ａは、定電圧制御手段１０の出力により前記最大の出力電圧値に制御される。これにより、電圧リミッタ専用の回路を設けることなく、定電流モードにおける予期しない過電圧から、負荷や当該電源装置を保護することができる。
【００６４】
（実施例３）
図４は、実施例３である“画像形成装置”の要部の構成を示す図である。この構成により、画像形成プロセス形成のための電源装置の制御を行っている。
【００６５】
実施例２では、昇圧手段内部のトランスを駆動するスイッチング素子をＰＷＭ信号で駆動して高圧発生手段の出力を制御する例であるに対し、本実施例は、昇圧手段内部のトランスを付勢する電圧を制御し高圧発生手段の出力を制御する例である。
【００６６】
図４において、１ｂは画像形成プロセス形成のための高圧発生手段であり、フィルタ回路１６，１７やフィルタ回路１６，１７の出力からレベル選択を行う制御値生成手段１−３、出力制御手段１−４、電圧を昇圧させ整流する昇圧・整流手段１−２、昇圧手段内部のトランス駆動パルスを生成する発振回路手段１−５、昇圧手段を駆動するＦＥＴ等からなる駆動手段１−６等から構成されている。
【００６７】
高圧出力はＡとして、例えば画像形成プロセス要素の転写ローラ２０に給電されている。
【００６８】
高圧発生手段１ｂでは、電圧検出手段２は高圧出力Ａの負荷電圧を検出してＣＰＵに取り込み可能な電圧に変換し、電流検出手段３は高圧出力Ａの負荷電流を検出してＣＰＵに取り込み可能な電圧に変換している。電圧検出手段２で検出された電圧はマルチプレクサ４のＰ２０ｉｎに、電流検出手段３で検出された電圧はＰ１ｉｎ入力にそれぞれ供給されている。
【００６９】
マルチプレクサ４の出力は、比較手段５の比較入力の一端に入力されて、他方の入力にはＤＡコンバータ７が接続されていて、ＤＡコンバータ７はデータ格納レジスタ６に格納される複数レジスタのデータを所定のタイミングで前記マルチプレクサ４と同期して切り替え、データに対応したアナログ電圧を比較手段５に与えている。
【００７０】
比較手段５は前記マルチプレクサ４とＤＡコンバータ７のアナログ電圧を比較して、１ビットのデジタル２値で比較結果を出力する。
【００７１】
比較結果のデータは比較結果格納手段８に格納され、電流制御の比較結果を格納したＣＭＰ　Ｐ１の出力および電圧制御の比較結果を格納したＣＭＰ　Ｐ２０の出力は、高圧発生手段１ｂの制御値生成手段１−３に供給されている。フィルタ回路１６，１７は、比較結果格納手段８の２値信号のオンオフ比から直流レベル信号を形成する回路であり、１８はフィルタ回路１６の出力とフィルタ回路１７の出力のうち、レベル（振幅）の低い方を選択するレベル選択手段である。
【００７２】
１１は本画像形成装置の電源装置を制御しているＣＰＵであり、ＡＤ０・１１−１，ＡＤ１・１１−２はＡＤ入力端子であり、ＡＤ０・１１−１は電流検出手段３に接続され、ＡＤ１・１１−２は電圧検出手段２に接続され、ＣＰＵ１１によってＡＤ変換を行う。
【００７３】
１１−３は電源装置のシステム制御プログラムを格納するＲＯＭ、１１−４はプログラムデータや前述ＡＤ変換後のデータ等を一時的に格納するＲＡＭである。
【００７４】
以下図４における動作説明を行う。
【００７５】
定電圧モードにおいて、高圧発生手段１ｂ内部では、比較結果格納手段８のＣＭＰ　Ｐ２０の比較結果に応じた２値信号出力が、制御値生成手段１−３内部のフィルタ回路１７で直流レベル化される。と同時に、この直流レベル化された値と、定電流モードで利用する比較結果格納手段８のＣＭＰ　Ｐ１の比較結果を制御値生成手段１−３内部のフィルタ回路１６で直流レベル化した値とをレベル選択手段１８で比較してレベル選択する。定常状態では、後述する理由でフィルタ回路１７の出力が選択され、定電圧制御される。
【００７６】
レベル選択された制御値生成手段１−３の出力は、出力制御手段１−４に供給され、昇圧・整流手段１−２の電源電圧を制御している。昇圧・整流手段１−２は発振回路手段１−５で生成されるパルスを、駆動手段１−６を介して供給され、高圧直流を生成する。
【００７７】
高圧発生手段１ｂで発生した電圧は、電圧検出手段２で電圧変換され、ＣＰＵ１１のＡＤ１入力端子に取り込み可能な電圧に変換されるとともに、マルチプレクサ入力Ｐ２０ｉｎに入力される。
【００７８】
マルチプレクサ４では所定の周期でＰ２０ｉｎを選択するとともに、ＤＡコンバータ７のＰ２０ｉｎと比較する基準電圧（１）をデータ格納レジスタ６よりｄａｔａＰ２０ｒｅｆ．として選択して、ｄａｔａＰ２０ｒｅｆ．に対応する電圧を出力して比較して結果は１ビットのデジタルデータとして出力する。
【００７９】
比較手段５の出力は、比較結果格納手段８内ＣＭＰ　Ｐ２０に格納保持され、比較格納手段８内に格納保持された結果に基づいて前述した出力制御手段１−４で高圧発生手段１ｂの出力電圧を制御している。
【００８０】
定電圧モードでは、前述のとおり出力電圧が制御されるが、その際、定電流制御の基準電圧である基準電圧（２）を、あらかじめ定電圧モードで制限したい最大の出力電流値に相当する値に設定し、比較タイミングＰ１ｉｎ／ｄａｔａＰ１ｒｅｆ．において、出力電流をモニタする。
【００８１】
出力電流が前記最大の出力電流値近傍になった場合には、フィルタ回路１６の出力レベルがフィルタ回路１７の出力レベルより低くなるときがある。このとき、レベル選択手段１８によりフィルタ回路１６の出力が選択され、高圧発生手段１ｂは、フィルタ回路１６の出力により前記最大の出力電流値に制御される。これにより、電流リミッタ専用の回路を設けることなく、定電圧モードにおける予期しない過電流から、負荷や当該電源装置を保護することができる。
【００８２】
定電流モードにおいて、高圧発生手段１ｂ内部では、比較結果格納手段８のＣＭＰ　Ｐ１の比較結果に応じた２値信号出力が、制御値生成手段１−３内部のフィルタ回路１６で直流レベル化される。と同時に、この直流レベル化された値と、定電圧制御で利用する比較結果格納手段８のＣＭＰ　Ｐ２０の比較結果を制御値生成手段１−３内部のフィルタ回路１１７で直流レベル化した値とをレベル選択手段１８で比較してレベル選択する。定常状態では、後述する理由でフィルタ回路１６の出力が選択され、定電流制御される。
【００８３】
制御値生成手段１−３の出力は出力制御手段１−４に供給され昇圧・整流手段１−２の電源電流を制御している。昇圧・整流手段１−２は、発振回路手段１−５で生成されるパルスを駆動手段１−６を介して供給され、高圧直流が生成する。
【００８４】
高圧発生手段１ｂから負荷に給電される電流は電流検出手段３で、出力電流に比例して、且つＣＰＵ１１のＡＤ１入力端子に取り込み可能な電圧に変換され、同時にマルチプレクサＰ１ｉｎに入力される。
【００８５】
マルチプレクサ４では所定の周期でＰ１ｉｎを選択して、選択した際には、ＤＡコンバータ７のＰ１ｉｎと比較する基準電圧（２）をデータ格納レジスタ６よりｄａｔａＰ１ｒｅｆ．として選択して、ｄａｔａＰ１ｒｅｆ．に対応する電圧を出力して比較して結果は１ビットのデジタルデータとして出力する。比較手段５の出力はＣＭＰ　Ｐ１に格納保持され、格納保持された結果に基づいて高圧発生手段１ｂの出力電流を制御している。
【００８６】
定電流モードでは、前述のとおり出力電流が制御されるが、その際、定電圧制御の基準電圧である基準電圧（１）を、あらかじめ定電流モードで制限したい最大の出力電圧値に相当する値に設定し、比較タイミングＰ２０ｉｎ／ｄａｔａＰ２０ｒｅｆ．において、出力電圧をモニタする。
【００８７】
出力電圧が前記最大の出力電圧値近傍になった場合には、フィルタ回路１７の出力レベルがフィルタ回路１６の出力レベルより低くなるときがある。このとき、レベル選択手段１８によりフィルタ回路１７の出力が選択され、高圧発生手段１ｂは、フィルタ回路１７の出力により前記最大の出力電圧値に制御される。これにより、電圧リミッタ専用の回路を設けることなく、定電流モードにおける予期しない過電圧から、負荷や当該電源装置を保護することができる。
【００８８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、専用の電圧リミッタ，電流リミッタを必要とせず、回路が小型化，低コスト化でき、ＣＰＵやＡＳＩＣ等デジタル制御を行う際に適した電源装置を備えた画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の要部構成を示すブロック図
【図２】比較タイミング例を示す図
【図３】実施例２の要部構成を示すブロック図
【図４】実施例３の要部構成を示すブロック図
【符号の説明】
１　高圧発生手段
２　電圧検出手段
３　電流検出手段
４　マルチプレクサ
５　比較手段
６　データ格納レジスタ
７　ＤＡコンバータ
８　比較結果格納手段
９　定電流制御手段
１０　定電圧制御手段
１１　ＣＰＵ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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