(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力電力が供給される１次巻線と、電力が出力される２次巻線とを持つトランスと、
前記１次巻線に直列に接続され、パルス幅信号に基づいてスイッチングするスイッチング手段と、
前記出力の電圧を検出する電圧検出手段と、
前記出力の電流を検出する電流検出手段と、
前記電圧検出手段の検出結果を受信し、受信した検出結果に基づいて前記出力を所定電圧に制御するように前記パルス幅信号をスイッチング手段に与える定電圧制御処理と、前記電流検出手段の検出結果を受信し、受信した検出結果に基づいて前記出力を所定電流に制御するように前記パルス幅信号をスイッチング手段に与える定電流制御処理とをする制御手段とを具備し、
前記制御手段は、前記電流検出手段の検出結果が、前記定電圧制御処理と定電流制御処理との切替の境界を示す目標電流値（定電流閾値）を超えたとき、定電圧制御処理から定電流制御処理に切替え、前記目標電流値（定電流閾値）より大きな電流量である制御目標電流値（定電流制御値）を目標値として前記定電流制御を実行することを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記電流検出手段の検出結果が、前記定電圧制御処理と定電流制御処理との切替の境界を示す前記目標電流値（定電流閾値）より大となった場合に定電流制御処理に移行し、前記電流検出手段の検出結果が、前記目標電流値（定電流閾値）より小となった場合に定電圧制御処理に移行する構成であることを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
前記制御手段は、
前記電流検出手段、および前記電圧検出手段の検出結果に基づく演算処理により、負荷における実質的な電流値の算出処理を実行する構成を有することを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項４】
入力電力が供給される１次巻線と、電力が出力される２次巻線とを持つトランスと、
前記一次巻線に直列に接続され、パルス幅信号に基づいてスイッチングするスイッチング手段と、
前記出力の電圧を検出する電圧検出手段と、
前記出力の電流を検出する電流検出手段と、
前記電圧検出手段の検出結果を受信し、受信した検出結果に基づいて前記出力を所定電圧に制御するように前記パルス幅信号をスイッチング手段に与える定電圧制御処理をする制御手段とを具備し、
前記制御手段は、第１電圧値を目標電圧値とした制御を行なう第１定電圧制御処理と、前記第１電圧値より低い第２電圧値を目標電圧値とした制御を行なう第２定電圧制御処理との切替を実行する構成を有し、前記第１定電圧制御処理の実行時に前記電流検出手段の検出結果が、第１定電圧制御処理と第２定電圧制御処理との切替の境界を示す第１電流閾値を超えたとき、第１定電圧制御処理から第２定電圧制御処理に切替える制御を実行するとともに、前記第２定電圧制御処理の実行時に前記電流検出手段の検出結果が、第１定電圧制御処理と第２定電圧制御処理との切替の境界を示す電流閾値であり、前記第１電流閾値より小さい第２電流閾値を下回ったとき、第２定電圧制御処理から第１定電圧制御処理に切替える制御を実行することを特徴とする電源装置。
【請求項５】
前記制御手段は、
前記第１定電圧制御処理の実行時に、前記電流検出手段の検出結果が、前記第１電流閾値より大となった場合、
第１定電圧制御処理から第２定電圧制御処理に移行する処理を実行し、
さらに、
前記第２定電圧制御処理の実行時に、前記電流検出手段の検出結果が、前記第２電流閾値以下となった場合、
第２定電圧制御処理から第１定電圧制御処理に移行する処理を実行する構成であることを特徴とする請求項４に記載の電源装置。
【請求項６】
前記制御手段は、
前記電流検出手段、および前記電圧検出手段の検出結果に基づく演算処理により、負荷における実質的な電流値の算出処理を実行する構成を有することを特徴とする請求項４に記載の電源装置。
【請求項７】
入力電力が供給される１次巻線と、電力が出力される２次巻線とを持つトランスと、
前記一次巻線に直列に接続され、パルス幅信号に基づいてスイッチングするスイッチング手段と、
前記出力の電圧を検出する電圧検出手段と、
前記出力の電流を検出する電流検出手段と、
前記電圧検出手段の検出結果を受信し、受信した検出結果に基づいて前記出力を所定電圧に制御するように前記パルス幅信号のデューティを更新してスイッチング手段に与える定電圧制御処理をする制御手段とを具備し、
前記制御手段は、第１デューティ値の設定に基づく制御を行なう第１デューティ定電圧制御処理と、前記第１デューティ値より低い第２デューティ値の設定に基づく制御を行なう第２デューティ定電圧制御処理との切替を実行する構成を有し、前記第１デューティ定電圧制御処理の実行時に前記電流検出手段の検出結果が、前記第１デューティ定電圧制御処理と第２デューティ定電圧制御処理との切替の境界を示す第１電流閾値を超えたとき、第１デューティ定電圧制御処理から第２デューティ定電圧制御処理に切替える制御を実行するとともに、前記第２デューティ定電圧制御処理の実行時に前記電流検出手段の検出結果が、前記第１デューティ定電圧制御処理と第２デューティ定電圧制御処理との切替の境界を示す電流閾値であり、前記第１電流閾値より小さい第２電流閾値を下回ったとき、第２デューティ定電圧制御処理から第１デューティ定電圧制御処理に切替える制御を実行することを特徴とする電源装置。
【請求項８】
前記制御手段は、
前記第１デューティ定電圧制御処理の実行時に、前記電流検出手段の検出結果が、前記第１電流閾値より大となった場合、
第１デューティ定電圧制御処理から第２デューティ定電圧制御処理に移行する処理を実行し、
さらに、
前記第２デューティ定電圧制御処理の実行時に、前記電流検出手段の検出結果が、前記第２電流閾値以下となった場合、
第２デューティ定電圧制御処理から第１デューティ定電圧制御処理に移行する処理を実行する構成であることを特徴とする請求項７に記載の電源装置。
【請求項９】
前記制御手段は、
前記電流検出手段、および前記電圧検出手段の検出結果に基づく演算処理により、負荷における実質的な電流値の算出処理を実行する構成を有することを特徴とする請求項７に記載の電源装置。
【請求項１０】
入力電力が供給される１次巻線と、電力が出力される２次巻線とを持つトランスと、前記一次巻線に直列に接続され、パルス幅信号に基づいてスイッチングするスイッチング手段と、前記出力の電圧を検出する電圧検出手段と、前記出力の電流を検出する電流検出手段と、前記電圧検出手段の検出結果を受信し、受信した検出結果に基づいて前記出力を所定電圧に制御するように前記パルス幅信号をスイッチング手段に与える定電圧制御処理と、前記電流検出手段の検出結果を受信し、受信した検出結果に基づいて前記出力を所定電流に制御するように前記パルス幅信号をスイッチング手段に与える定電流制御処理とをする制御手段とを有する電源装置における出力制御方法であり、
前記電流検出手段の検出結果が、前記定電圧制御処理と定電流制御処理との切替の境界を示す目標電流値（定電流閾値）を超えたか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにおいて、前記電流検出手段の検出結果が前記目標電流値（定電流閾値）を超えたと判定された場合において、定電圧制御処理から定電流制御処理に切替え、前記目標電流値（定電流閾値）より大きな電流量である制御目標電流値（定電流制御値）を目標値として前記定電流制御を実行するステップと、
前記判定ステップにおいて、前記電流検出手段の検出結果が前記目標電流値（定電流閾値）を下回ったと判定された場合において、定電流制御処理から定電圧制御処理に切替えるステップと、
を有することを特徴とする出力制御方法。
【請求項１１】
入力電力が供給される１次巻線と、電力が出力される２次巻線とを持つトランスと、前記一次巻線に直列に接続され、パルス幅信号に基づいてスイッチングするスイッチング手段と、前記出力の電圧を検出する電圧検出手段と、前記出力の電流を検出する電流検出手段と、前記電圧検出手段の検出結果を受信し、受信した検出結果に基づいて前記出力を所定電圧に制御するように前記パルス幅信号をスイッチング手段に与える定電圧制御処理をする制御手段とを有する電源装置における出力制御方法であり、
前記電流検出手段の検出結果が、第１電圧値を目標電圧値とした制御を行なう第１定電圧制御処理と前記第１電圧値より低い第２電圧値を目標電圧値とした制御を行なう第２定電圧制御処理との切替の境界を示す第１電流閾値を超えたか否かを判定する第１判定ステップと、
前記第１判定ステップにおいて、前記電流検出手段の検出結果が前記第１電流閾値を超えたと判定された場合において、第１定電圧制御処理から第２定電圧制御処理に切替える制御を実行するステップと、
前記電流検出手段の検出結果が、前記第１定電圧制御処理と前記第２定電圧制御処理との切替の境界を示す前記第１電流閾値より小さい値を持つ第２電流閾値を下回ったか否かを判定する第２判定ステップと、
前記第２判定ステップにおいて、前記電流検出手段の検出結果が前記第２電流閾値を下回ったと判定された場合において、第２定電圧制御処理から第１定電圧制御処理に切替える制御を実行するステップと、
を有することを特徴とする出力制御方法。
【請求項１２】
入力電力が供給される１次巻線と、電力が出力される２次巻線とを持つトランスと、前記一次巻線に直列に接続され、パルス幅信号に基づいてスイッチングするスイッチング手段と、前記出力の電圧を検出する電圧検出手段と、前記出力の電流を検出する電流検出手段と、前記電圧検出手段の検出結果を受信し、受信した検出結果に基づいて前記出力を所定電圧に制御するように前記パルス幅信号のデューティを更新してスイッチング手段に与える定電圧制御処理をする制御手段とを具備する電源装置における出力制御方法であり、
前記電流検出手段の検出結果が、第１デューティ値の設定に基づく制御を行なう第１デューティ定電圧制御処理と前記第１デューティ値より低い第２デューティ値の設定に基づく制御を行なう第２デューティ制御処理との切替の境界を示す第１電流閾値を超えたか否かを判定する第１判定ステップと、
前記第１判定ステップにおいて、前記電流検出手段の検出結果が前記第１電流閾値を超えたと判定された場合において、第１デューティ定電圧制御処理から第２デューティ定電圧制御処理に切替える制御を実行するステップと、
前記電流検出手段の検出結果が、前記第１デューティ定電圧制御処理と前記第２デューティ制御処理との切替の境界を示す前記第１電流閾値より小さい第２電流閾値を下回ったか否かを判定する第２判定ステップと、
前記第２判定ステップにおいて、前記電流検出手段の検出結果が前記第２電流閾値を下回ったと判定された場合において、第２デューティ定電圧制御処理から第１デューティ定電圧制御処理に切替える制御を実行するステップと、
を有することを特徴とする出力制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、複写機等の電源装置および出力制御方法に関する。さらに詳細には、プリンタ、複写機等の帯電装置、転写装置、ヒューザー装置、現像装置等に適用可能な電源装置であり、状態値検出によるフィードバック制御を正確にかつ安定して実行することを可能とした構成を持つ電源装置および出力制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタ、複写機等の画像形成装置は、感光体ドラムを接触帯電装置（以下帯電装置）で一様に帯電し、露光装置により静電潜像を形成し、トナー像を現像装置で形成し、接触転写装置（以下転写装置）で、トナー像を用紙に転写する。さらに、用紙への転写後、剥離（デタック）装置で用紙を感光体または、転写装置等から剥離し画像を出力する。
【０００３】
例えば、カラー印刷装置においては、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色ごとに、感光体、帯電装置、現像器、転写装置のいわゆる画像形成ユニットを形成し、これらの各々を動作させてカラー印刷を行なう。
【０００４】
電子写真方式のプリンタ・複写機等は、帯電装置、現像器、転写装置等の負荷に対して規定電圧もしくは電流を与えるための高圧電源を備えている。電圧もしくは電流は、帯電、現像、転写、剥離、清掃等の処理のために供給される。昨今のプリンタ・複写機等は市場での高機能要求を背景に、カラー化、高速化が進んでいる。その要求に対応するべく、感光体、および、帯電、現像、転写機能を含むブロックを各色（例えばＹＭＣＫ色）毎に用意し、ペーパーを1パスで印字するタンデム型エンジンが主流になりつつある。タンデム型の利点は一度に多色（例えばＹＭＣＫ色の4色）を印字できるため、白黒機と同様のスピードパフォーマンスを実現できる。
【０００５】
図１４にタンデム型プリンタの構成例を示す。図１４に示す例は、高圧電源（ＨＶＰＳ：High Voltage Power Supply）を各色ＹＭＣＫの画像形成ユニット個々に対応して設定した構成例であるが、高圧電源（ＨＶＰＳ：High Voltage Power Supply）は各画像形成ユニットに対して共通化して設ける構成も可能である。図１４のタンデム型プリンタの動作について簡単に説明する。各感光体２１０１の周囲には、帯電ロールを備えた帯電器２１０２が備えられ、帯電器２１０２により感光体２１０１が一様に帯電された後、感光体ドラム上に図示しない露光装置により露光され、静電潜像が形成され、静電潜像が現像器２１０３により現像され、感光体ドラム２１０１上のトナー像は、一次転写器２１０４により中間転写体２１０７上に転写される。これらの処理をＹＭＣＫそれぞれ連続して行なった後、二次転写器２１０６により用紙（ペーパー）上に転写され、剥離（デタック）器２１０５で用紙を剥離し出力する。
【０００６】
一方、近年のＣＰＵ性能の向上に伴い、高圧出力をソフトウエアで制御する高圧電源が提案されている。制御方法は、高圧出力の状態量を検出回路で検出し、検出値をＣＰＵ等のＡ／Ｄ変換機構によりディジタル変換し、プログラムにより制御するべき目標値との差異を判断する。その結果により、高圧電源の出力を増減させるＰＷＭ信号のデューティ（Ｄｕｔｙ）値を変化させ、目標値に近づける制御を実行する。このようなディジタル制御方式では、ソフトウエアで高圧電源が制御可能なため、従来必要だったオペアンプ（ＯＰＡｍｐ）等のアナログ制御回路が必要なくなり、制御回路のコストダウン、実装スペースの縮小が達成される。このようなソフトウエアによるディジタル制御を開示した構成に、特開平９−２１５３２９、または特開昭６２−２７９３６６号がある。
【０００７】
一般的なディジタル制御方式の高圧電源構成を示すブロック図を図１５に示す。図１５に示すように、高圧電源２２１０は出力負荷２２４０に対して、転写、帯電など、負荷に応じた所定の出力を行なう。
【０００８】
高圧電源２２１０は、昇圧トランス２２１１、トランスの１次側印加電圧を周期的にスイッチングするスイッチング回路２２１２、トランスの２次側で所望の出力波形を生成する整流回路２２１３と出力状態量を検出する検出回路２２１４による検出結果から出力を制御する制御信号を送信する制御手段２２３０によって構成される。直流電源（２４Ｖ）２２１５の生成した直流電圧はトランスの１次側に印加される。
【０００９】
高圧電源の出力は、制御手段２２３０のＣＰＵ２２３１を利用したプログラミングによるディジタル制御によりコントロールされる。ＣＰＵ２２３１による制御は、検出手段２２１４により検出された状態量をＡ／Ｄ変換器２２３３によりディジタル変換を行ない、高圧電源が制御すべき目標値とを比較し、その比較結果に応じてパルス発振器２２３２によってスイッチング手段に与えるＰＷＭ信号のデューティ（Ｄｕｔｙ）値を制御するものである。スイッチング手段２２１２は、パルス幅信号に基づいて入力電圧をスイッチングして出力制御を実行する。直流電源（５Ｖ）２２３５は、制御手段２２３０に印加される。
【００１０】
ディジタル制御方式の電源回路制御のステップは以下のようにまとめられる。
（１）出力電圧を検出回路にてＡ／Ｄ変換器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、または出力電流を検出回路にてＡ／Ｄ変換器に入力できる電圧に変換（電流量を＋電圧に変換）し、
（２）、（１）の値をＡ／Ｄ変換器にて必要なビット（bit）数のディジタル（Digital）値に変換し、
（３）演算器にて予め設定されている目標値と、（２）で得られたモニター値とに基づいて、予め決められた演算式で比較・演算を実施し、パルス幅変調（PWM）信号のデューティ（Duty）値を設定する値を算出する。
（４）パルス発振器にて、（３）で得られた設定値に従ったデューティ（Duty）値を持つ パルス幅変調（PWM）信号を作成する。
（５）（４）で生成されたＰＷＭ信号にてスイッチング回路をＯＮ／ＯＦＦし、昇圧トランスの２次側にＯＮ／ＯＦＦのデューティ（Duty）に従った出力を発生する。
（６）（５）で発生した出力を検出し、（１）に戻る。
上記（１）〜（６）を繰り返し、モニター値が目標値に一致するようにデューティ（Duty）の増減の制御を行なうことで出力の制御を行なう。
【００１１】
なお、目標値と一致させる値が出力電圧値である場合の制御を定電圧制御といい、目標値と一致させる値が出力電流値である場合の制御を定電流制御という。
【００１２】
昨今のプリンタ、複写機等の分野では、転写方式は、用紙を転写ベルトに吸着させ、各色を順番に用紙に転写する転写ベルト方式から、ジャム（JAM）発生頻度が少なく、ジャム除去を容易に出来る中間転写体方式が主流になりつつなる。また、その転写手段のデバイスはオゾンレス、低出力電位で転写可能となる利点から、ロール方式が多く採用されている。
【００１３】
従来の転写装置の構成概要について、図１６を参照して説明する。図１６において、中間転写体２３０２には、例えばカラー印刷の場合、ＹＭＣＫ各感光体の処理により、各色のトナー像が転写されている。このトナー像を用紙２３０６に転写する処理が転写装置によって実行される。転写処理においては、高圧電源（HVPS）２３０１がバックアップロール（BUR）２３０４へ、コンタクトロール２３０３を通して給電し、中間転写体２３０２のトナーと同極性の電荷を与える。トナーは電圧印加により、２次転写ロール（2ndBTR）２３０５側へ引き付けられ、その結果、トナー像が中間転写体２３０２から、用紙２３０６に転写される。
【００１４】
現在のプリンタ、複写機の利用紙種はＯＡ用紙から普通紙、葉書、ＯＨＰと多種多様に渡っている。図１６の如き転写装置により、様々な大きさ、質を持つ用紙に対し、確実な転写を実行するには転写装置に対して、各用紙に適した値を持つ電圧を高圧電源（HVPS）２３０１から印加する必要がある。また、プリンタ、複写機の使用環境に応じた印加電圧の補正が必要となる場合がある。これは、例えば高温多湿等の環境では、用紙の持つ抵抗値が大きく変化し、抵抗値の変化に伴い過大な電流が流れ、装置を破損させたり、転写処理におけるエラーを発生する場合があるからである。
【００１５】
プリンタ、複写機の使用環境に応じた印加電圧の補正処理のために、たとえば湿度センサーや負荷抵抗検知回路を用いて二次転写電圧を適正電圧に補正する構成がある。その際の電圧決定には、例えば、図１７に示すような環境テーブルが用いられ、各環境テーブルの紙種、負荷抵抗値を参照して、最適電圧値を決定する処理が行なわれる。
【００１６】
図１７に示すテーブルは、（ａ）が、普通紙、はがき、ＯＨＰ用紙、各用紙に対する処理を実行する装置において、使用環境温度＝２８度、湿度＝８０％における非処理時、すなわち転写装置に用紙が存在しないときの負荷抵抗値と、各負荷抵抗値に対応する印加電圧値を示したテーブルである。このテーブルでは、例えば処理用紙が普通紙であって、負荷抵抗値が４ＭΩである場合には、−１ｋＶの印加電圧が適正電圧値として設定されている。テーブル（ｂ）は、使用環境温度＝１０度、湿度＝２５％のテーブルであり、この環境では、例えば処理用紙が普通紙であって、負荷抵抗値が１０ＭΩである場合には、−１．２ｋＶの印加電圧が適正電圧値として設定されている。
【００１７】
ここで、二次転写装置における負荷抵抗値について説明する。負荷抵抗値とは高圧電源出力端からＧＮＤ間の合成（合算）抵抗値である。負荷抵抗値の測定方法は制御手段としてのＭ／Ｃの立ち上げ時や、ある処理インターバル（例えば５０枚プリント処理毎など）で測定が行われ、その方法は一定電圧を印加したときの検出電流値によって求められる。求める抵抗値は、負荷測定時には転写媒体（用紙）がないため、バックアップロール、中間転写体、二次転写ロールの合成抵抗値となる。
【００１８】
図１８に転写装置における負荷抵抗値の測定処理を説明する等価回路を示す。図１８の回路は、それぞれ電圧印加部としての高圧電源２３０１、抵抗としての中間転写体２３０２の抵抗：Ｒｉｂｔ、バックアップロール（BUR）の２３０４抵抗Ｒｂｕｒ、および２次転写ロール（2ndBTR）２３０５の抵抗Ｒ２ｎｄｂｔｒを示した等価回路である。負荷抵抗値：Ｒａｌｌは、下式によって示される。
Ｒａｌｌ
＝Ｒ２ｎｄｂｔｒ＋Ｒｉｂｔ＋Ｒｂｕｒ
【００１９】
抵抗検知結果が、例えば−１ｋＶを印加したとき抵抗検知回路にて１００μＡを検出すれば負荷抵抗値は１０ＭΩと計算され、図１７に示す環境テーブルの１０ＭΩで、紙種に対する電圧値が決定される。例えば図１７に示す（ａ）の環境テーブル２８℃／８０％の場合、普通紙が選択されれば転写電圧は−１．２ｋＶとして設定される。
【００２０】
二次転写においては、用紙に確実に転写するため、用紙先端が転写位置に到達する前から用紙が通り抜けるまで印加する必要がある。二次転写における高圧電源からの電圧印加開始および停止タイミングは、例えば図１９（ａ）に示すタイミングにおいて実行される。すなわち、所定のサイズを持つ用紙が転写位置に到達する前、図１９（ａ）に示す例では、１００ｍｓ前から電圧印加（ＨＶＰＳ  Ｏｎ）となり、用紙が通り抜けた後所定時間の後、図１９（ａ）に示す例では、５０ｍｓ後まで電圧が印加された状態となる。
【００２１】
図１９（ａ）のようなタイミングで電圧印加が実行される場合、転写装置では、用紙到着前、通過後の用紙の存在しない非用紙部▲１▼と、用紙の存在する用紙部▲２▼において、抵抗値が異なってくる。
【００２２】
具体的には、非用紙部▲１▼での等価回路は、図１９（ｂ）に示す構成となり、用紙部▲２▼での等価回路は、図１９（ｃ）に示す構成となる。すなわち、非用紙部▲１▼、および、用紙部▲２▼での各負荷抵抗値：Ｒａｌｌは、下式によって示される。
非用紙部：Ｒａｌｌ▲１▼
＝Ｒ２ｎｄｂｔｒ＋Ｒｉｂｔ＋Ｒｂｕｒ
用紙部：Ｒａｌｌ▲２▼
＝Ｒ２ｎｄｂｔｒ＋Ｒｐａｐｅｒ＋Ｒｉｂｔ＋Ｒｂｕｒ
上記式において、Ｒｐａｐｅｒは、用紙の抵抗値を示している。
【００２３】
ここで、環境が高温多湿（使用環境温度＝２８度、湿度＝８０％）で、プリントまたはコピー用紙がＯＨＰである場合について説明する。上記▲１▼の負荷抵抗Ｒａｌｌ▲１▼の実測値は、概ね数ＭΩである。仮に４ＭΩと仮定する。またＯＨＰ用紙使用の抵抗値は、概ね数十ＭΩ程度である。仮に３０ＭΩと仮定する。従って、上記用紙部▲２▼での負荷抵抗Ｒａｌｌ▲２▼は、４＋３０＝３４ＭΩとなる。
【００２４】
ここで、高温多湿の環境テーブル、すなわち、図１７（ａ）の使用環境温度＝２８度、湿度＝８０％のテーブルに基づいて、印加電圧適性値が設定される。用紙がＯＨＰであるため、−３ｋＶが選択される。用紙部▲２▼の場合、出力電圧−３ｋＶに対し、負荷抵抗値が３４ＭΩであるため、流れ込む電流は−８８．２μＡとなる。図２０に用紙部、非用紙部における電圧波形と電流波形の対応を示す。用紙部▲２▼の場合の電流値：−８８．２μＡは転写には有効な電流値であり、また、高圧電源（ＨＶＰＳ）、負荷（ロール等）に対しても悪影響を及ぼさない。
【００２５】
逆に上記非用紙部▲１▼の場合、出力電圧が−３ｋＶに対し、負荷抵抗値が４ＭΩであるため、流れ込む電流は−７５０μＡとなる。この結果、インターイメージ時に過大な電流が流れることなり、最悪、高圧電源（ＨＶＰＳ）の破損、負荷へのダメージ（リーク跡等）を与えることとなる。
【００２６】
このように、高圧電源（ＨＶＰＳ）の破損、負荷へのダメージを防止するためには、使用環境、使用用紙に応じて、また用紙部と非用紙部において高精度な電圧制御を行なうことが必要となる。
【００２７】
電圧制御構成の従来技術としては、例えば、以下のような構成がある。特許第３１７９０８５号には、コロナ放電器において、感光体に流れる電流検出手段において、定電流制御をし、そのときの電圧値を記憶し、高圧電源回路はその電流値の定電流制御と、所定電圧以上時は検出結果の定電圧制御を切り替える構成が示されている。この構成では、常に電流検知が必要となる。よって、負荷抵抗値の変動が大きい転写ロール負荷で、デジタル制御をする場合、サンプリング時間を必要とする安定的に制御できない。
【００２８】
また、特許第３１３１２８６号には、転写材が挿入された状態で定電流制御し、その時の電圧で定電圧制御を行う構成が示されている。しかし、本構成では、ＯＨＰ合紙（ＯＨＰ用紙、普通紙の交互にプリントするモード）の場合、制御が複雑となる。また、用紙サイズミスマッチ（オペレーションでＡ３と指示としたのに、間違えてＡ４用紙を流した場合など、）時には過電流が発生し、高圧電源（ＨＶＰＳ）、負荷にダメージを与える恐れがある。
【００２９】
また、特許第３１９２４４０号には、立ち上げ時に定電圧制御にて、徐々に電圧値を上げて、所定電流になった時の電圧値を記憶し、その値から用紙に適した転写電圧を決定する構成が示されている。この場合、オペレーションでＯＨＰを選択し、間違えて普通紙を流した場合、やはり過電流が発生し、高圧電源（ＨＶＰＳ）、負荷にダメージを与える恐れがある。
【００３０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、プリンタ、複写装置等のマシン等において、安定した電力供給制御を可能とするとともに、目標値に対応した出力に抑えることで電源装置および負荷の保護を実現し、負荷の処理、例えば転写処理におけるエラーの発生を防止することを可能とする電源装置および出力制御方法を提供することを目的とする。
【００３１】
本発明の第１の側面は、入力電力が供給される１次巻線と、電力が出力される２次巻線とを持つトランスと、前記１次巻線に直列に接続され、パルス幅信号に基づいてスイッチングするスイッチング手段と、前記出力の電圧を検出する電圧検出手段と、前記出力の電流を検出する電流検出手段と、前記電圧検出手段の検出結果を受信し、受信した検出結果に基づいて前記出力を所定電圧に制御するように前記パルス幅信号をスイッチング手段に与える定電圧制御処理と、前記電流検出手段の検出結果を受信し、受信した検出結果に基づいて前記出力を所定電流に制御するように前記パルス幅信号をスイッチング手段に与える定電流制御処理とをする制御手段とを具備し、前記制御手段は、前記電流検出手段の検出結果が、前記定電圧制御処理と定電流制御処理との切替の境界を示す目標電流値（定電流閾値）を超えたとき、定電圧制御処理から定電流制御処理に切替え、前記目標電流値（定電流閾値）より大きな電流量である制御目標電流値（定電流制御値）を目標値として前記定電流制御を実行することを特徴とする電源装置にある。
【００３２】
本構成によれば、定電流制御の目標値を所定電流閾値とは異なる電流値、例えば所定電流閾値より大きい電流値としたので、定電流制御を実行したときに目標値に対応した定電流となっても定電圧制御処理に切替わることなく、安定した定電流制御が可能となるとともに、目標値に対応した出力電流値に抑えることで電源装置および負荷が保護され、更に、負荷の処理、例えば転写処理におけるエラーの発生を防止することができる。
【００３３】
さらに、本発明の電源装置の一実施態様においては、前記制御手段は、前記電流検出手段の検出結果が、前記定電圧制御処理と定電流制御処理との切替の境界を示す前記目標電流値（定電流閾値）より大となった場合に定電流制御処理に移行し、前記電流検出手段の検出結果が、前記目標電流値（定電流閾値）より小となった場合に定電圧制御処理に移行する構成であることを特徴とする。本構成によれば、定電流制御時に定電圧制御への行き来が頻繁に行なわれることがなく安定した制御が可能となり、装置の破損や処理エラーの発生が防止できる。
【００３４】
さらに、本発明の電源装置の一実施態様においては、前記制御手段は、前記電流検出手段、および前記電圧検出手段の検出結果に基づく演算処理により、負荷における実質的な電流値の算出処理を実行する構成を有することを特徴とする。本構成によれば、誤差を含むモニター値から、正確な負荷における電流値を算出し補正した後、補正後の値に基づいて制御を実行する構成としたので、正確な制御が可能となる。
【００３５】
さらに、本発明の第２の側面は、入力電力が供給される１次巻線と、電力が出力される２次巻線とを持つトランスと、前記一次巻線に直列に接続され、パルス幅信号に基づいてスイッチングするスイッチング手段と、前記出力の電圧を検出する電圧検出手段と、前記出力の電流を検出する電流検出手段と、前記電圧検出手段の検出結果を受信し、受信した検出結果に基づいて前記出力を所定電圧に制御するように前記パルス幅信号をスイッチング手段に与える定電圧制御処理をする制御手段とを具備し、前記制御手段は、第１電圧値を目標電圧値とした制御を行なう第１定電圧制御処理と、前記第１電圧値より低い第２電圧値を目標電圧値とした制御を行なう第２定電圧制御処理との切替を実行する構成を有し、前記第１定電圧制御処理の実行時に前記電流検出手段の検出結果が、第１定電圧制御処理と第２定電圧制御処理との切替の境界を示す第１電流閾値を超えたとき、第１定電圧制御処理から第２定電圧制御処理に切替える制御を実行するとともに、前記第２定電圧制御処理の実行時に前記電流検出手段の検出結果が、第１定電圧制御処理と第２定電圧制御処理との切替の境界を示す電流閾値であり、前記第１電流閾値より小さい第２電流閾値を下回ったとき、第２定電圧制御処理から第１定電圧制御処理に切替える制御を実行することを特徴とする電源装置にある。
【００３６】
本構成においては、２つの異なる制御値を設定した２つの定電圧制御処理としての第１定電圧制御および第２定電圧制御処理を切替え処理を実行し、それぞれの定電圧処理において、異なる電流値を２つの定電圧制御処理の切替処理のための電流閾値として設定したので、２つの定電圧制御処理の頻繁な切替が発生せず、安定した定電圧制御が可能となるとともに、目標値に対応した出力に抑えることで電源装置および負荷が保護され、更に、負荷の処理、例えば転写処理におけるエラーの発生を防止することができる。
【００３７】
さらに、本発明の電源装置の一実施態様においては、前記制御手段は、前記第１定電圧制御処理の実行時に、前記電流検出手段の検出結果が、前記第１電流閾値より大となった場合、第１定電圧制御処理から第２定電圧制御処理に移行する処理を実行し、さらに、前記第２定電圧制御処理の実行時に、前記電流検出手段の検出結果が、前記第２電流閾値以下となった場合、第２定電圧制御処理から第１定電圧制御処理に移行する処理を実行する構成であることを特徴とする。本構成によれば、異なる目標値を設定した２つの定電圧制御処理の安定した切り換えによる安定した制御が可能となり、装置の破損や処理エラーの発生が防止できる。
【００３８】
さらに、本発明の電源装置の一実施態様においては、前記制御手段は、前記電流検出手段、および前記電圧検出手段の検出結果に基づく演算処理により、負荷における実質的な電流値の算出処理を実行する構成を有することを特徴とする。本構成によれば、誤差を含むモニター値から、正確な負荷における電流値を算出し補正した後、補正後の値に基づいて制御を実行する構成としたので、正確な制御が可能となる。
【００３９】
さらに、本発明の第３の側面は、入力電力が供給される１次巻線と、電力が出力される２次巻線とを持つトランスと、前記一次巻線に直列に接続され、パルス幅信号に基づいてスイッチングするスイッチング手段と、前記出力の電圧を検出する電圧検出手段と、前記出力の電流を検出する電流検出手段と、前記電圧検出手段の検出結果を受信し、受信した検出結果に基づいて前記出力を所定電圧に制御するように前記パルス幅信号のデューティを更新してスイッチング手段に与える定電圧制御処理をする制御手段とを具備し、前記制御手段は、第１デューティ値の設定に基づく制御を行なう第１デューティ定電圧制御処理と、前記第１デューティ値より低い第２デューティ値の設定に基づく制御を行なう第２デューティ定電圧制御処理との切替を実行する構成を有し、前記第１デューティ定電圧制御処理の実行時に前記電流検出手段の検出結果が、前記第１デューティ定電圧制御処理と第２デューティ定電圧制御処理との切替の境界を示す第１電流閾値を超えたとき、第１デューティ定電圧制御処理から第２デューティ定電圧制御処理に切替える制御を実行するとともに、前記第２デューティ定電圧制御処理の実行時に前記電流検出手段の検出結果が、前記第１デューティ定電圧制御処理と第２デューティ定電圧制御処理との切替の境界を示す電流閾値であり、前記第１電流閾値より小さい第２電流閾値を下回ったとき、第２デューティ定電圧制御処理から第１デューティ定電圧制御処理に切替える制御を実行することを特徴とする電源装置にある。
【００４０】
本構成においては、２つの異なるデューティ値を設定した２つの定電圧制御処理としての第１デューティ定電圧制御および第２デューティ定電圧制御処理を切替え処理を実行し、それぞれの定電圧処理において、異なる電流値を２つの定電圧制御処理の切替処理のための電流閾値として設定したので、２つの定電圧制御処理の頻繁な切替が発生せず、安定した定電圧制御が可能となるとともに、目標値に対応した出力に抑えることで電源装置および負荷が保護され、更に、負荷の処理、例えば転写処理におけるエラーの発生を防止することができる。
【００４１】
さらに、本発明の電源装置の一実施態様においては、前記制御手段は、前記第１デューティ定電圧制御処理の実行時に、前記電流検出手段の検出結果が、前記第１電流閾値より大となった場合、第１デューティ定電圧制御処理から第２デューティ定電圧制御処理に移行する処理を実行し、さらに、前記第２デューティ定電圧制御処理の実行時に、前記電流検出手段の検出結果が、前記第２電流閾値以下となった場合、第２デューティ定電圧制御処理から第１デューティ定電圧制御処理に移行する処理を実行する構成であることを特徴とする。本構成によれば、異なるデューティ値を設定した２つの定電圧制御処理の安定した切り換えによる安定した制御が可能となり、装置の破損や処理エラーの発生が防止できる。
【００４２】
さらに、本発明の電源装置の一実施態様においては、前記制御手段は、前記電流検出手段、および前記電圧検出手段の検出結果に基づく演算処理により、負荷における実質的な電流値の算出処理を実行する構成を有することを特徴とする。本構成によれば、誤差を含むモニター値から、正確な負荷における電流値を算出し補正した後、補正後の値に基づいて制御を実行する構成としたので、正確な制御が可能となる。
【００４３】
本発明の第４の側面は、入力電力が供給される１次巻線と、電力が出力される２次巻線とを持つトランスと、前記一次巻線に直列に接続され、パルス幅信号に基づいてスイッチングするスイッチング手段と、前記出力の電圧を検出する電圧検出手段と、前記出力の電流を検出する電流検出手段と、前記電圧検出手段の検出結果を受信し、受信した検出結果に基づいて前記出力を所定電圧に制御するように前記パルス幅信号をスイッチング手段に与える定電圧制御処理と、前記電流検出手段の検出結果を受信し、受信した検出結果に基づいて前記出力を所定電流に制御するように前記パルス幅信号をスイッチング手段に与える定電流制御処理とをする制御手段とを有する電源装置における出力制御方法であり、前記電流検出手段の検出結果が、前記定電圧制御処理と定電流制御処理との切替の境界を示す目標電流値（定電流閾値）を超えたか否かを判定する判定ステップと、前記判定ステップにおいて、前記電流検出手段の検出結果が前記目標電流値（定電流閾値）を超えたと判定された場合において、定電圧制御処理から定電流制御処理に切替え、前記目標電流値（定電流閾値）より大きな電流量である制御目標電流値（定電流制御値）を目標値として前記定電流制御を実行するステップと、前記判定ステップにおいて、前記電流検出手段の検出結果が前記目標電流値（定電流閾値）を下回ったと判定された場合において、定電流制御処理から定電圧制御処理に切替えるステップと、を有することを特徴とする出力制御方法にある。
【００４４】
本構成によれば、定電流制御の目標値を所定電流閾値とは異なる電流値、例えば所定電流閾値より大きい電流値としたので、定電流制御を実行したときに目標値に対応した定電流となっても定電圧制御処理に切替わることなく、安定した定電流制御が可能となるとともに、目標値に対応した出力電流値に抑えることで電源装置および負荷が保護され、更に、負荷の処理、例えば転写処理におけるエラーの発生を防止することができる。
【００４５】
さらに、本発明の第５の側面は、入力電力が供給される１次巻線と、電力が出力される２次巻線とを持つトランスと、前記一次巻線に直列に接続され、パルス幅信号に基づいてスイッチングするスイッチング手段と、前記出力の電圧を検出する電圧検出手段と、前記出力の電流を検出する電流検出手段と、前記電圧検出手段の検出結果を受信し、受信した検出結果に基づいて前記出力を所定電圧に制御するように前記パルス幅信号をスイッチング手段に与える定電圧制御処理をする制御手段とを有する電源装置における出力制御方法であり、前記電流検出手段の検出結果が、第１電圧値を目標電圧値とした制御を行なう第１定電圧制御処理と前記第１電圧値より低い第２電圧値を目標電圧値とした制御を行なう第２定電圧制御処理との切替の境界を示す第１電流閾値を超えたか否かを判定する第１判定ステップと、前記第１判定ステップにおいて、前記電流検出手段の検出結果が前記第１電流閾値を超えたと判定された場合において、第１定電圧制御処理から第２定電圧制御処理に切替える制御を実行するステップと、前記電流検出手段の検出結果が、前記第１定電圧制御処理と前記第２定電圧制御処理との切替の境界を示す前記第１電流閾値より小さい値を持つ第２電流閾値を下回ったか否かを判定する第２判定ステップと、前記第２判定ステップにおいて、前記電流検出手段の検出結果が前記第２電流閾値を下回ったと判定された場合において、第２定電圧制御処理から第１定電圧制御処理に切替える制御を実行するステップと、を有することを特徴とする出力制御方法にある。
【００４６】
本構成においては、２つの異なる制御値を設定した２つの定電圧制御処理としての第１定電圧制御および第２定電圧制御処理を切替え処理を実行し、それぞれの定電圧処理において、異なる電流値を２つの定電圧制御処理の切替処理のための電流閾値として設定したので、２つの定電圧制御処理の頻繁な切替が発生せず、安定した定電圧制御が可能となるとともに、目標値に対応した出力に抑えることで電源装置および負荷が保護され、更に、負荷の処理、例えば転写処理におけるエラーの発生を防止することができる。
【００４７】
さらに、本発明の第６の側面は、入力電力が供給される１次巻線と、電力が出力される２次巻線とを持つトランスと、前記一次巻線に直列に接続され、パルス幅信号に基づいてスイッチングするスイッチング手段と、前記出力の電圧を検出する電圧検出手段と、前記出力の電流を検出する電流検出手段と、前記電圧検出手段の検出結果を受信し、受信した検出結果に基づいて前記出力を所定電圧に制御するように前記パルス幅信号のデューティを更新してスイッチング手段に与える定電圧制御処理をする制御手段とを具備する電源装置における出力制御方法であり、前記電流検出手段の検出結果が、第１デューティ値の設定に基づく制御を行なう第１デューティ定電圧制御処理と前記第１デューティ値より低い第２デューティ値の設定に基づく制御を行なう第２デューティ制御処理との切替の境界を示す第１電流閾値を超えたか否かを判定する第１判定ステップと、前記第１判定ステップにおいて、前記電流検出手段の検出結果が前記第１電流閾値を超えたと判定された場合において、第１デューティ定電圧制御処理から第２デューティ定電圧制御処理に切替える制御を実行するステップと、前記電流検出手段の検出結果が、前記第１デューティ定電圧制御処理と前記第２デューティ制御処理との切替の境界を示す前記第１電流閾値より小さい第２電流閾値を下回ったか否かを判定する第２判定ステップと、前記第２判定ステップにおいて、前記電流検出手段の検出結果が前記第２電流閾値を下回ったと判定された場合において、第２デューティ定電圧制御処理から第１デューティ定電圧制御処理に切替える制御を実行するステップと、を有することを特徴とする出力制御方法にある。
【００４８】
本構成においては、２つの異なるデューティ値を設定した２つの定電圧制御処理としての第１デューティ定電圧制御および第２デューティ定電圧制御処理を切替え処理を実行し、それぞれの定電圧処理において、異なる電流値を２つの定電圧制御処理の切替処理のための電流閾値として設定したので、２つの定電圧制御処理の頻繁な切替が発生せず、安定した定電圧制御が可能となるとともに、目標値に対応した出力に抑えることで電源装置および負荷が保護されるとともに、負荷の処理、例えば転写処理におけるエラーの発生を防止することができる。
【００４９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電源装置および出力制御方法の詳細について図面を参照しながら説明する。
【００５０】
【実施例】
本発明に係る電源装置の回路構成例を図１に示す。なお、本発明の構成は、プリンタ、複写装置等の転写装置、帯電装置、現像装置、ヒューザー装置等における電源において、またプリンタ、複写装置以外の分野において、出力検出によるフィードバック制御構成を有する構成において適用可能である。
【００５１】
図１に示すディジタル制御方式の高圧電源及び周辺回路（ＭＣＵ，ＬＶＰＳ（低圧電源））は、出力負荷１３０に出力値を与える高圧電源１００、高圧電源の制御を行なう制御手段としてのＭＣＵ（マシンコントロールユニット）１２０を有する。
【００５２】
ＭＣＵ１２０内部には高圧電源１００の制御に必要なＣＰＵ１２１を備えている。なお、ＭＣＵ１２０内部にはＣＰＵの他に、例えばスイッチングパルスを出力するパルス発振器、高圧電源１００の検出値をディジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器、さらに、設定されたデューティ値を格納したメモリと、ＣＰＵ１２１が各検出回路１０４，１０５からのモニター値と目標値との乖離に基づいて新たなＰＷＭ信号のデューティ値として演算した結果を格納するレジスタ等を備えている。
【００５３】
高圧電源１００は、スイッチング回路１０１、トランス１０２、整流平滑回路等によって構成される２次側回路１０３、電流検出回路１０４、電圧検出回路１０５、を備えている。ここで電流検出回路１０４、電圧検出回路１０５の検出値をＭＣＵ１２０内部のＣＰＵ１２１に入力し、ＣＰＵ１２１からの制御値をスイッチング回路１０１に出力する。
【００５４】
上述の構成は、出力に対応する検出値に基づいて制御するフィードバック制御型の電源装置であり、出力に対応した検出値を電流検出回路１０４、電圧検出回路１０５によって検出し、電流検出回路１０４、電圧検出回路１０５の検出値と、目標値との乖離に基づいてフィードバック制御を行なう。
【００５５】
フィードバック制御は、電流検出回路１０４、電圧検出回路１０５からの検出値と、目標値とに基づいて、スイッチング回路１０１に対するオンオフ信号の比率としてのデューティ値をディジタル値により設定して、検出値に基づき新たなデューティを持つＰＷＭ信号をスイッチング回路１０１に出力する処理を繰り返し行なう制御である。
【００５６】
図２に高圧電源の主要構成であるスイッチング回路、トランス、整流平滑回路等によって構成される２次側回路、電流検出回路、電圧検出回路の具体的構成例を示す。
【００５７】
電流検出回路２０４は、抵抗２６１により出力電流を検出する。電流検出回路２０４には、オペアンプ２５９が備えられており、オペアンプ２５９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２５９の非反転入力端は、抵抗２６０を介して検出側の一端が接地された抵抗２６１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２５９の出力は抵抗２５８を介して制御部に接続され、検出値を出力する。
【００５８】
電圧検出回路２０５は、整流平滑回路２０３によって生成された出力電圧を検出する。電圧検出回路２０５には、オペアンプ２６４が備えられており、オペアンプ２６４の非反転入力は接地されており、オペアンプ２６４の反転入力端は、抵抗２６５を介して整流平滑回路に接続されているとともに、抵抗２６３を介してオペアンプ２６４の出力端が接続され、オペアンプ２６４の出力は抵抗２６２を介して制御部に接続され、検出値を出力する。
【００５９】
整流平滑回路２０３は、トランス２０２の２次側に接続されたダイオード２５４，２５７、コンデンサ２５５，２５６を備えており、トランス２０２によって昇圧された交番電流をダイオード２５４，２５７、コンデンサ２５５，２５６の組み合わせにより整流し平滑し、抵抗２６６を介して出力を負荷２１０側に提供する。なお、負荷２１０には、抵抗２６７とコンデンサ２６８によって構成される等価回路を示している。
【００６０】
スイッチング回路２０１は、トランジスタ２５３を含み、トランジスタ２５３のコレクタはトランス２０２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２５１を介してパルス発振器に接続されているとともに、抵抗２５２の他端に接続されている。
【００６１】
Ｍ／ＣからのＰＷＭ信号がハイレベルであるときにトランジスタ２５３がオンされ、ＰＷＭ信号がローレベルであるときにトランジスタ２５３がオフされる。従って、トランジスタ２５３はＰＷＭ信号のデューティに応じた期間でオン／オフの状態を交互に繰り返すので、ＰＷＭ信号のデューティに応じてトランス２０２の１次側の入力電圧の印加、非印加を交互に行なうことになる。
【００６２】
上述したように、電流検出回路２０４、電圧検出回路２０５には、それぞれオペアンプが備えられており、各オペアンプの出力端は抵抗を介して制御部（ＭＣＵ）に接続され、それぞれ電流検出値、電圧検出値を出力する。
【００６３】
なお、電圧検出回路２０５は高圧出力を検出し、検出した高圧出力をＭＣＵ１２０のＡ／Ｄ変換器（図示せず）において検知可能な０〜５Ｖになるよう、分圧等を行なっている。また、電流検出回路２０４においては、ＭＣＵ１２０のＡ／Ｄ変換器で検出可能となるよう電流を電圧に変換する処理を行なっている。
【００６４】
ＭＣＵ１２０は、Ａ／Ｄ変換器を有し、電流検出回路１０４、電圧検出回路１０５からの検出電圧を入力し、デジタル値に変換した後、ＣＰＵ１２１（図１参照）に入力する。ＣＰＵ１２１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、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。
【００６５】
なお、本発明の電源装置においては、電流検出を正確に実行するため、ＭＣＵ側のＣＰＵにおいて、モニター値に基づく電流値の算出処理を実行する。図３を参照して電流値の算出処理について説明する。なお、回路中の素子については、図２と同様の参照番号を付しており、動作も共通するので詳細な説明は省略する。
【００６６】
図３において、負荷（Ｚ）２１０に流れる電流をＩｚ、電圧検出回路２０５の抵抗（ＲＶ）２６５に流れる電流をＩｖｒ、電流検出回路２０４の抵抗（ＲＩ）２６１に流れる電流をＩｉｒとすると、
Ｉｉｒ＝Ｉｚ＋Ｉｖｒ
となり、電流検出回路２０４の抵抗２６１に流れる電流値は、電圧検出回路２０５の抵抗２６５に流れる電流値も加算された値となってしまい、印加電圧が変化した場合に有効に負荷に流れる電流値ＩＺのとの差を持つ電流値が、電流検出回路２０４から取得されることになる。
【００６７】
本発明の電源装置においては、ＭＣＵ側のＣＰＵにおいて、電流検出回路２０４の検出値の調整のための演算を実行する。すなわち、電流検出回路２０４の抵抗２６１に流れる電流をＩｉｒから、電圧検出回路２０５の抵抗２６５に流れる電流をＩｖｒ分を差し引き、確実に負荷２１０に流れる電流をＩｚを検出する。
【００６８】
例えば、抵抗（ＲＩ）を２０ｋΩ、抵抗（ＲＶ）を２００ＭΩ、負荷抵抗（Ｚ）を３４ＭΩとする。定電圧値が−３ｋＶの場合、抵抗（ＲＶ）に流れる電流は１５μＡであり、負荷抵抗（Ｚ）に流れる電流は８８．２３μＡとなる。その結果抵抗（ＲＩ）に流れる電流は１０３．２３μＡとなる。本発明の電源装置においては、ＭＣＵ側のＣＰＵにおいて、定電圧値から抵抗（ＲＶ）に流れる電流値をテーブルから求め、
Ｉｚ＝Ｉｉｒ−Ｉｖｒの演算処理を実行して、正確な負荷側の電流値を算出する。
【００６９】
上述したように、高圧電源はＭＣＵにより、出力制御される。高圧電源はＭＣＵ内のＣＰＵから発信されるＰＷＭ信号をスイッチング回路で受信し、メインスイッチ素子としてのトランジスタ、ＦＥＴなどをスイッチングする。ＰＷＭ信号のデューティ値により高圧電源のトランス２次側に昇圧される値を制御する。デューティ値を大きくすると出力は上がり、デューティ値を小さくすると下がる。制御方法は電圧、電流検知回路からのモニター値をデジタル値に変換し、プログラムにより設定された目標値と比較する。その比較結果により、スイッチング回路に与えるＰＷＭ信号のデューティ値を変化させる。
【００７０】
ＣＰＵ等を利用したデジタル制御方式とすることにより、アナログ回路で構成していた制御回路に比較してコストダウンが図れる。ただし、ＣＰＵ制御方式の場合、サンプリング時間が必要となるため、出力目標値に漸近する場合、ステップごとに近づく方法がとられる。
【００７１】
電流検出回路１０４、電圧検出回路１０５からの検出値サンプリング時間と、出力電圧値との対応例を図４に示す。サンプリング回数０〜７に対して、ＣＰＵによって制御される出力電圧は、図に示すように、モニター値のサンプリングタイミングに応じて変更され、サンプリングタイミング毎に出力目標値に漸近するように制御される。
【００７２】
以下、ＭＣＵからスイッチング素子へ与えるＰＷＭ信号のデューティ値計算は目標値の半分づつ近づく様に制御するものとする。なお、デューティ値の算出処理については、特開２０００−１３４９２７に詳細が説明されている。
【００７３】
［制御処理例１］
以下、本発明の電源装置における制御処理例１について説明する。この処理は、プリンタ、複写装置等の転写装置、帯電装置、現像装置、ヒューザー装置等における電源において、またプリンタ、複写装置以外の分野において、出力検出によるフィードバック制御を行なう構成において適用可能である。
【００７４】
ここで説明する制御処理例１は、基本は定電圧制御処理を行い、制御対象の負荷（例えば転写装置、帯電装置、現像装置）に対して予め定められた目標電流値（定電流閾値）以上の電流が流れたことを検出した場合、その目標電流値（定電流閾値）より大きな値を制御目標電流値（定電流制御値）とした定電流制御を実行する。この目標電流値（定電流閾値）より大きな値を制御目標電流値（定電流制御値）とした定電流制御を保護制御処理と呼ぶ。この保護制御処理の間に、電流がその制御対象の負荷に対して予め定められた目標電流値（定電流閾値）以下となった場合は定電圧制御に復帰する。
【００７５】
図２を参照しながら説明する。負荷に対する出力部（以下Ｂ点と呼ぶ）の定電圧制御値を−３ｋＶとし、そのとき、電圧検出回路２０５から取得される電圧モニター値（Ｄ）を４Ｖとする。また、出力部（Ｂ点）の目標電流値（定電流閾値）を−４００μＡとし、そのときの電流検出回路２０４から取得されるモニター値（Ｃ）を２Ｖとする。このとき、定電流制御における出力部（Ｂ点）の制御目標電流値（定電流制御値）を−４２０μＡとし、そのとき、電流検出回路２０４から取得されるモニター値（Ｃ）を２．１Ｖとする。
【００７６】
高温多湿でＯＨＰ走行の場合、負荷抵抗値を、非用紙部（インターイメージ時）では４ＭΩ、用紙部（イメージ時）では、３４ＭΩとした場合の制御処理について、図５の処理シーケンス図を参照して説明する。
【００７７】
（１）立ち上げ時は、Ｂ点の電圧制御値を−１．５ｋＶとなるようなデューティ値がテーブルより選択される。仮にこのデューティ値を２０％とする。
【００７８】
（２）電圧制御値を−１．５ｋＶとするようなデューティ値に基づいてＰＷＭ信号がスイッチング素子に印加されると、出力部（Ｂ点）の電圧値が−１．５ｋＶに変位し、電圧検出回路２０５から取得される電圧モニター値（Ｄ）は２Ｖとなる。また、このとき出力部（Ｂ点）の電流値は−３７５μＡで電流検出回路２０４から取得されるモニター値（Ｃ）は１．８Ｖとなる。この場合は、出力部（Ｂ点）の電流値は、出力部（Ｂ点）の目標電流値（定電流閾値）である−４００μＡに達していないため、定電圧制御が継続される。
【００７９】
（３）次にＢ点の電圧制御値を−２．２５ｋＶになるようにデューティ値が演算される。仮にデューティ値を３０％とする。
【００８０】
（４）電圧制御値を−２．２５ｋＶとするようなデューティ値（３０％）に基づいてＰＷＭ信号がスイッチング素子に印加されると、出力部（Ｂ点）の電圧値が−２．２５ｋＶに変位し、電圧検出回路２０５から取得される電圧モニター値（Ｄ）は３Ｖとなる。また、このとき出力部（Ｂ点）の電流値は−５６２．５μＡで電流検出回路２０４から取得されるモニター値（Ｃ）は２．８Ｖとなる。この場合は、出力部（Ｂ点）の電流値は、目標電流値（定電流閾値）である−４００μＡを超えることなり、目標電流値（定電流閾値）：−４００μＡより大きな値を制御目標電流値（定電流制御値）とした定電流制御を実行する。このときの制御目標電流値（定電流制御値）は、上述したように−４２０μＡとして設定され、電流モニターが２．１Ｖとなるようにデューティ値が演算される。
【００８１】
（５）デューティ値の演算は定電流制御が−４２０μＡで制御され、電圧値は１．６８ｋＶとなる。目標電流値（定電流閾値）は−４００μＡの設定であるため、若干の外乱が入っても定電圧へ移行することがない。
【００８２】
（６）ここで、ＯＨＰが転写位置まで到達し、負荷抵抗値がＯＨＰにより上昇し、３４ＭΩとなる。
【００８３】
（７）負荷抵抗値がＯＨＰにより上昇することで、出力部（Ｂ点）の電流値が減少し、−４９μＡとなり、出力部（Ｂ点）の電流がその制御対象の負荷に対して予め定められた目標電流値（定電流閾値）：−４００μＡ以下となったことに基づいて定電圧制御に復帰する。
【００８４】
図６に非用紙部（インターイメージ時）と、用紙部（イメージ時）とに対応する、電圧波形、および電流波形との対応を説明する図を示す。
【００８５】
電圧波形は、初期制御値として−１．５ｋＶとするようなデューティ値（２０％）に基づいてＰＷＭ信号がスイッチング素子に入力され、電圧制御が開始される。その後、電圧制御値を−２．２５ｋＶとするようなデューティ値（３０％）に基づいてＰＷＭ信号がスイッチング素子に入力され、電圧制御が継続して実行されると、その間に、出力部（Ｂ点）の電流値が上昇し、目標電流値（定電流閾値）である−４００μＡを超えることになる。
【００８６】
出力部（Ｂ点）の電流値が目標電流値（定電流閾値）である−４００μＡを超えた時点で、目標電流値（定電流閾値）：−４００μＡより大きな値を制御目標電流値（定電流制御値）とした定電流制御を実行する。このときの制御目標電流値（定電流制御値）は、上述したように−４２０μＡとして設定され、電流モニターが２．１Ｖとなるようにデューティ値が演算される。
【００８７】
図６に示すように、電流が過大になる部分は、用紙の無い非用紙部（インターイメージ時）であるが、この領域で、出力部（Ｂ点）の電流値が目標電流値（定電流閾値）である−４００μＡを超えた場合には、目標電流値（定電流閾値）：−４００μＡより大きな値である制御目標電流値（定電流制御値）：−４２０μＡを目標値とした定電流制御に移行することになる。
【００８８】
このように、制御対象の負荷（例えば転写装置、帯電装置、現像装置）に対して予め定められた目標電流値（定電流閾値）以上の電流が流れたことを検出した場合、その目標電流値（定電流閾値）より大きな値を制御目標電流値（定電流制御値）とした定電流制御を実行するのは、定電流制御と定電圧制御の頻繁な移行処理を発生させず、安定した制御を実行するためである。
【００８９】
目標電流値（定電流閾値）と、制御目標電流値（定電流制御値）を同一値とした制御を実行すると、定電流制御と定電圧制御の頻繁な移行処理が発生して安定した制御が困難になる。この理由について、図を参照して説明する。
【００９０】
図７に目標電流値（定電流閾値）と、制御目標電流値（定電流制御値）を同一値とした場合の制御処理を説明する図を示す。図７に示すように、定電圧制御時は、定電圧制御値を制御目標値とした制御を実行し、、定電流制御時は、定電流制御値＝閾値を制御目標値とした制御を実行する。
【００９１】
立ち上げ時は基本制御である定電圧制御であるため、一定電圧になるように制御される。ここで、用紙の無い非用紙部（インターイメージ時）のように負荷抵抗値が小さい場合、過大な電流が流れることとなる。そのため所定電流値（閾値）以上となり、保護制御としての定電流制御に移行する。しかし、定電流制御の制御値と閾値が等しい場合、定電圧制御と定電流制御を行ったりきたりし、不安定な状態となる。定電流制御値と閾値が等しい場合の制御処理シーケンスは、以下のａ〜ｅのようなシーケンスとなる。以下に説明するａ〜ｅは、図７に示す制御ポイントに対応する処理である。
【００９２】
ａ．定電圧制御で立ち上がる。
ｂ．定電流閾値を超える。
ｃ．定電流制御値＝閾値を目標として制御される。
閾値を下回るので定電圧制御になる。
ｄ．定電圧制御値に急激に近づく。
ｅ．再び定電流制御に移行する。
上記ａ〜ｅの繰り返しが行われ、頻繁に定電流制御および定電圧制御の切り換えが実行され、不安定な制御が行なわれることになる。
【００９３】
これに対して、本発明の制御処理は、上述したように、基本は定電圧制御処理を行い、制御対象の負荷（例えば転写装置、帯電装置、現像装置）に対して予め定められた目標電流値（定電流閾値）以上の電流が流れたことを検出した場合、その目標電流値（定電流閾値）より大きな値を制御目標電流値（定電流制御値）とした定電流制御を実行する構成としたので、定電流制御および定電圧制御の頻繁な切り換えが実行されることなく、安定した制御が行なわれることになる。
【００９４】
目標電流値（定電流閾値）より大きな値として設定された制御目標電流値（定電流制御値）に基づく定電流制御を実行する構成とした場合の処理シーケンスを説明する図を図８に示す。この場合の制御処理シーケンスは、以下のａ〜ｃのようなシーケンスとなる。以下に説明するａ〜ｃは、図８に示す制御ポイントに対応する処理である。
【００９５】
ａ．定電圧制御で立ち上がる。
ｂ．目標電流値（定電流閾値）を超える。
ｃ．目標電流値（定電流閾値）より大きい制御目標電流値（定電流制御値）に基づく定電流制御を実行する。
【００９６】
上記処理における「ｃ．目標電流値（定電流閾値）より大きい制御目標電流値（定電流制御値）に基づく定電流制御」の後、転写装置においては、転写用紙が転写位置に入り込むため、電流値が小さくなり、定電圧制御に移行することになる。
【００９７】
このように、目標電流値（定電流閾値）より大きな値として設定された制御目標電流値（定電流制御値）に基づく定電流制御を実行することで、定電流制御および定電圧制御の頻繁な切り換えが実行されることなく、安定した制御が可能となる。
【００９８】
上述した制御処理例１のフローチャートを図９に示す。以下、図９に示すフローチャートの各ステップについて説明する。図９に示すフローは、ＭＣＵにおける処理、すなわち、図１の電源装置のマシンコントローラユニット（ＭＣＵ）１２０の処理手順を示したものであり、高圧電源１００の電流検出回路１０４、電圧検出回路１０５からモニター値を取得して、制御されたデューティを持つＰＷＭ信号を出力するまでの処理を示している。
【００９９】
ステップＳ１０１では、電流検出回路から電流モニター値を取り込む。ステップＳ１０２において、電流モニター値が電流閾値以上か否かを判定する。この電流閾値は、上述の目標電流値（定電流閾値）である。ステップＳ１０２において、電流閾値以上であると判定された場合は、ステップＳ１０３に進み、定電流制御を開始する。
【０１００】
まず、定電流制御は、上述したように、目標電流値（定電流閾値）より大きい制御目標電流値（定電流制御値）に基づく定電流制御として実行される。ステップＳ１０３において、目標電流値（定電流閾値）より大きい制御目標電流値（定電流制御値）を制御目標値として設定し、目標値に応じたＰＷＭ信号のデューティ（Ｄｕｔｙ）値を演算（Ｓ１０４）し、演算結果をデューティ値として設定（Ｓ１０５）して、設定したデューティ値を持つＰＷＭ信号を高圧電源のスイッチング回路に出力（Ｓ１０６）する。
【０１０１】
一方、ステップＳ１０２において、電流閾値以上でないと判定された場合は、ステップＳ１１１に進み、定電圧制御を開始する。
【０１０２】
まず、ステップＳ１１１では、電圧検出回路からの電圧モニター値を取得し、制御目標電圧値を設定（Ｓ１１２）し、目標値に応じたＰＷＭ信号のデューティ（Ｄｕｔｙ）値を演算（Ｓ１１３）し、演算結果をデューティ値として設定（Ｓ１１４）して、設定したデューティ値を持つＰＷＭ信号を高圧電源のスイッチング回路に出力（Ｓ１０６）する。
【０１０３】
ステップＳ１０７では、出力継続か否かを判定し、継続の場合は、ステップＳ１０１以下の処理を繰り返し実行する。なお、ステップＳ１０１の電流モニター値の取り込み、およびステップＳ１１１の電圧モニター値の取り込み処理は、モニター値サンプリングタイミングに応じて実行される。
【０１０４】
ステップＳ１０７において、出力継続不要と判定された場合は、ステップＳ１０８において、ＰＷＭ信号の出力を停止して制御処理を終了する。
【０１０５】
［制御処理例２］
以下、本発明の電源装置における制御処理例２について説明する。この処理は、プリンタ、複写装置等の転写装置、帯電装置、現像装置、ヒューザー装置等における電源において、またプリンタ、複写装置以外の分野において、出力検出によるフィードバック制御を行なう構成において適用可能である。
【０１０６】
ここで説明する制御処理例２は、２つの異なる制御値を設定した２つの定電圧制御処理としての基本の第１定電圧制御および第２定電圧制御処理を選択的に行う構成である。制御対象の負荷に対して予め２つの異なる電流閾値として、第１電流閾値と第２電流閾値とを設定し、第１電流閾値以上の電流が制御対象の負荷に対して流れた場合、基本の定電圧値（Ｖ）より低い値（例えばＶ／２）を制御電圧値とした第２定電圧制御（保護制御）へ移行し、制御対象の負荷に対して電流が第２電流閾値以下となった場合は基本の定電圧値（Ｖ）を制御値とした第１電圧制御に復帰する。
【０１０７】
図２を参照しながら説明する。負荷に対する出力部（以下Ｂ点と呼ぶ）の定電圧制御値を−３ｋＶとし、そのとき、電圧検出回路２０５から取得される電圧モニター値（Ｄ）を４Ｖとする。また、出力部（Ｂ点）の第１電流閾値を−４００μＡとし、そのときの電流検出回路２０４から取得されるモニター値（Ｃ）を２Ｖとする。また、出力部（Ｂ点）の第２電流閾値を−１８０μＡとし、そのときの電流検出回路２０４から取得されるモニター値（Ｃ）を０．９Ｖとする。
【０１０８】
高温多湿でＯＨＰ走行の場合、負荷抵抗値を、非用紙部（インターイメージ時）では４ＭΩ、用紙部（イメージ時）では、３４ＭΩとした場合の制御処理について、図１０の処理シーケンス図を参照して説明する。
【０１０９】
（１）立ち上げ時は、第１定電圧制御が開始される。この時の制御目標値は、−３ｋＶであるが、前述したように制御はモニター値のサンプリング毎に徐々に目標値に近づけるように制御され、、まず、Ｂ点の電圧制御値を−１．５ｋＶとなるようなデューティ値がテーブルより選択される。仮にこのデューティ値を２０％とする。
【０１１０】
（２）電圧制御値を−１．５ｋＶとするようなデューティ値に基づいてＰＷＭ信号がスイッチング素子に印加されると、出力部（Ｂ点）の電圧値が−１．５ｋＶに変位し、電圧検出回路２０５から取得される電圧モニター値（Ｄ）は２Ｖとなる。また、このとき出力部（Ｂ点）の電流値は−３７５μＡで電流検出回路２０４から取得されるモニター値（Ｃ）は１．８Ｖとなる。この場合は、出力部（Ｂ点）の電流値は、出力部（Ｂ点）の第１電流閾値である−４００μＡに達していないため、第１定電圧制御が継続される。
【０１１１】
（３）次にＢ点の電圧制御値を−２．２５ｋＶになるようにデューティ値が演算される。仮にデューティ値を３０％とする。
【０１１２】
（４）電圧制御値を−２．２５ｋＶとするようなデューティ値（３０％）に基づいてＰＷＭ信号がスイッチング素子に印加されると、出力部（Ｂ点）の電圧値が−２．２５ｋＶに変位し、電圧検出回路２０５から取得される電圧モニター値（Ｄ）は３Ｖとなる。また、このとき出力部（Ｂ点）の電流値は−５６２．５μＡで電流検出回路２０４から取得されるモニター値（Ｃ）は２．８Ｖとなる。この場合は、出力部（Ｂ点）の電流値は、第１電流閾値である−４００μＡを超えることなり、第１定電圧制御の制御目標値（−３ｋＶ）より低い値（−１．５ｋＶ）を制御電圧値とした第２定電圧制御（保護制御）へ移行し、制御目標値（−１．５ｋＶ）に基づいて、デューティ値が演算される。
【０１１３】
（５）デューティ値の演算は定電圧制御目標を−１．５ｋＶとして算出される。この目標に基づいて、定電圧制御が実行されることにより、出力部（Ｂ点）の電流値は−３７５μＡで電流検出回路２０４から取得されるモニター値（Ｃ）は１．８Ｖとなる。この場合は、出力部（Ｂ点）の電流値は、第２電流閾値である−１８０μＡより大きいため、定電圧制御目標を−１．５ｋＶとした第２定電圧制御（保護制御）が継続される。
【０１１４】
（６）ここで、ＯＨＰが転写位置まで到達し、負荷抵抗値がＯＨＰにより上昇し、３４ＭΩとなる。
【０１１５】
（７）負荷抵抗値がＯＨＰにより上昇することで、出力部（Ｂ点）の電流値が減少し、−４９μＡとなり、出力部（Ｂ点）の電流が第２電流閾値である−１８０μＡ以下となるので、基本の定電圧値（−３ｋＶ）を制御値とした第１電圧制御に復帰する。
【０１１６】
本構成においては、定電圧制御のみによって安定した制御が可能となる。２つの異なる制御値を設定した２つの定電圧制御処理としての第１定電圧制御および第２定電圧制御処理を選択的に行う構成であり、２つの異なる電流閾値として、第１電流閾値と第２電流閾値とを設定し、第１電流閾値以上の電流が制御対象の負荷に対して流れた場合、基本の定電圧値（Ｖ）より低い値（例えばＶ／２）を制御電圧値とした第２定電圧制御（保護制御）へ移行し、制御対象の負荷に対して電流が第２電流閾値以下となった場合は基本の定電圧値（Ｖ）を制御値とした第１電圧制御に復帰する構成とした。このように離間した２つの閾値に基づいて、第１定電圧制御および第２定電圧制御処理の移行を実行する構成としたので、２つの定電圧制御処理の頻繁な切り換えが発生せず安定した制御が可能となる。
【０１１７】
上述した制御処理例２のフローチャートを図１１に示す。以下、図１１に示すフローチャートの各ステップについて説明する。図１１に示すフローは、ＭＣＵにおける処理、すなわち、図１の電源装置のマシンコントローラユニット（ＭＣＵ）１２０の処理手順を示したものであり、高圧電源１００の電流検出回路１０４、電圧検出回路１０５からモニター値を取得して、制御されたデューティを持つＰＷＭ信号を出力するまでの処理を示している。
【０１１８】
ステップＳ２０１では、電流検出回路から電流モニター値を取り込む。ステップＳ２０２では、第１定電圧制御（定電圧時）状態にあるか、または、第２定電圧制御（１／２定電圧時）状態であるかの状態判定処理を実行する。
【０１１９】
次にステップＳ２０３において、第１定電圧制御（定電圧時）状態であれば、第１電流閾値以上か否かを判定し、第２定電圧制御（１／２定電圧時）状態である場合には、第２電流閾値以上か否かを判定する。
【０１２０】
ステップＳ２０３において、第１定電圧制御（定電圧時）状態であり、第１電流閾値以上である場合、または、第２定電圧制御（１／２定電圧時）状態であり、第２電流閾値以上である場合には、ステップＳ２０４に進み、第２定電圧制御（１／２定電圧時）を実行する。
【０１２１】
第２定電圧制御（１／２定電圧時）は、上述したように基本の定電圧値（Ｖ）より低い値（例えばＶ／２）を制御電圧値とした第２定電圧制御（保護制御）として実行される。
【０１２２】
まず、ステップＳ２０４において、基本の定電圧値（Ｖ）より低い値として、Ｖ／２を制御目標電圧値として設定し、目標値に応じたＰＷＭ信号のデューティ（Ｄｕｔｙ）値を演算（Ｓ２０５）し、演算結果をデューティ値として設定（Ｓ２０６）して、設定したデューティ値を持つＰＷＭ信号を高圧電源のスイッチング回路に出力（Ｓ２０７）する。
【０１２３】
一方、ステップＳ２０３において、第１定電圧制御（定電圧時）状態であり、第１電流閾値以上でない場合、または、第２定電圧制御（１／２定電圧時）状態であり、第２電流閾値以上でないと判定された場合には、ステップＳ２１１に進み、第１定電圧制御（定電圧時）を実行する。
【０１２４】
まず、ステップＳ２１１において、電圧検出回路からの電圧モニター値を取得し、基本の定電圧値（Ｖ）を制御目標電圧値として設定（Ｓ２１２）し、目標値に応じたＰＷＭ信号のデューティ（Ｄｕｔｙ）値を演算（Ｓ２１３）し、演算結果をデューティ値として設定（Ｓ２１４）して、設定したデューティ値を持つＰＷＭ信号を高圧電源のスイッチング回路に出力（Ｓ２０７）する。
【０１２５】
ステップＳ２０８では、出力継続か否かを判定し、継続の場合は、ステップＳ２０１以下の処理を繰り返し実行する。なお、ステップＳ２０１の電流モニター値の取り込み、およびステップＳ２１１の電圧モニター値の取り込み処理は、モニター値サンプリングタイミングに応じて実行される。
【０１２６】
ステップＳ２０８において、出力継続不要と判定された場合は、ステップＳ２０９において、ＰＷＭ信号の出力を停止して制御処理を終了する。
【０１２７】
［制御処理例３］
以下、本発明の電源装置における制御処理例３について説明する。この処理は、プリンタ、複写装置等の転写装置、帯電装置、現像装置、ヒューザー装置等における電源において、またプリンタ、複写装置以外の分野において、出力検出によるフィードバック制御を行なう構成において適用可能である。
【０１２８】
ここで説明する制御処理例３は、２つの異なるデューティ値を設定した２つの定電圧制御処理としての基本の第１デューティ定電圧制御および第２デューティ定電圧制御処理を選択的に行う構成である。制御対象の負荷に対して予め２つの異なる電流閾値として、第１電流閾値と第２電流閾値とを設定し、第１電流閾値以上の電流が制御対象の負荷に対して流れた場合、基本の定電圧値（Ｖ）に対して設定されるデューティ値（Ｄ）より低いデューティ値（例えばＤ／２）をデューティ値とした第２デューティ定電圧制御（保護制御）へ移行し、制御対象の負荷に対して電流が第２電流閾値以下となった場合は基本の定電圧値（Ｖ）に対して設定されるデューティ値（Ｄ）を適用した第１デューティ電圧制御に復帰する。
【０１２９】
図２を参照しながら説明する。負荷に対する出力部（以下Ｂ点と呼ぶ）の定電圧制御値を−３ｋＶとし、そのとき、電圧検出回路２０５から取得される電圧モニター値（Ｄ）を４Ｖとする。また、出力部（Ｂ点）の第１電流閾値を−４００μＡとし、そのときの電流検出回路２０４から取得されるモニター値（Ｃ）を２Ｖとする。また、出力部（Ｂ点）の第２電流閾値を−１８０μＡとし、そのときの電流検出回路２０４から取得されるモニター値（Ｃ）を０．９Ｖとする。
【０１３０】
高温多湿でＯＨＰ走行の場合、負荷抵抗値を、非用紙部（インターイメージ時）では４ＭΩ、用紙部（イメージ時）では、３４ＭΩとした場合の制御処理について、図１２の処理シーケンス図を参照して説明する。
【０１３１】
（１）立ち上げ時は、基本の定電圧値（Ｖ）に対して設定されるデューティ値（Ｄ）を適用した第１デューティ定電圧制御が開始される。この時の制御目標値は、−３ｋＶであるが、前述したように制御はモニター値のサンプリング毎に徐々に目標値に近づけるように制御され、、まず、Ｂ点の電圧制御値を−１．５ｋＶとなるようなデューティ値がテーブルより選択される。仮にこのデューティ値を２０％とする。
【０１３２】
（２）電圧制御値を−１．５ｋＶとするようなデューティ値に基づいてＰＷＭ信号がスイッチング素子に印加されると、出力部（Ｂ点）の電圧値が−１．５ｋＶに変位し、電圧検出回路２０５から取得される電圧モニター値（Ｄ）は２Ｖとなる。また、このとき出力部（Ｂ点）の電流値は−３７５μＡで電流検出回路２０４から取得されるモニター値（Ｃ）は１．８Ｖとなる。この場合は、出力部（Ｂ点）の電流値は、出力部（Ｂ点）の第１電流閾値である−４００μＡに達していないため、第１デューティ定電圧制御が継続される。
【０１３３】
（３）次にＢ点の電圧制御値を−２．２５ｋＶになるようにデューティ値が演算される。仮にデューティ値を３０％とする。
【０１３４】
（４）電圧制御値を−２．２５ｋＶとするようなデューティ値（３０％）に基づいてＰＷＭ信号がスイッチング素子に印加されると、出力部（Ｂ点）の電圧値が−２．２５ｋＶに変位し、電圧検出回路２０５から取得される電圧モニター値（Ｄ）は３Ｖとなる。また、このとき出力部（Ｂ点）の電流値は−５６２．５μＡで電流検出回路２０４から取得されるモニター値（Ｃ）は２．８Ｖとなる。この場合は、出力部（Ｂ点）の電流値は、第１電流閾値である−４００μＡを超えることなり、第１デューティ定電圧制御において適用されていたデューティ値（Ｄ：３０％）を減少（例えば、Ｄ／２＝１５％）させて、第２デューティ定電圧制御（保護制御）へ移行する。
【０１３５】
（５）デューティ値が１５％に設定されることで、第２デューティ定電圧制御目標が−１．１２ｋＶとなる。この第２デューティ定電圧制御に基づいて、定電圧制御が実行されることにより、出力部（Ｂ点）の電流値は−２８０μＡとなり、出力部（Ｂ点）の電流値は、第２電流閾値である−１８０μＡより大きいため、この第２デューティ定電圧（保護制御）が継続される。
【０１３６】
（６）ここで、ＯＨＰが転写位置まで到達し、負荷抵抗値がＯＨＰにより上昇し、３４ＭΩとなる。
【０１３７】
（７）負荷抵抗値がＯＨＰにより上昇することで、出力部（Ｂ点）の電流値が減少し、−３３μＡとなり、出力部（Ｂ点）の電流が第２電流閾値である−１８０μＡ以下となるので、基本の定電圧値（Ｖ）に対して設定されるデューティ値（Ｄ）を適用した第１デューティ定電圧制御に復帰する。
【０１３８】
本構成においては、設定するデューティ値をモニタ電流値に応じて変更する定電圧制御によって安定した制御が可能となる。２つの異なるデューティ値を設定した２つの定電圧制御処理としての第１デューティ定電圧制御および第２デューティ定電圧制御処理を選択的に行う構成であり、２つの異なる電流閾値として、第１電流閾値と第２電流閾値とを設定し、第１電流閾値以上の電流が制御対象の負荷に対して流れた場合、基本の定電圧値（Ｖ）に対して設定されるデューティ値（Ｄ）より低い値（例えばＤ／２）を設定デューティ値とした第２デューティ定電圧制御（保護制御）へ移行し、制御対象の負荷に対して電流が第２電流閾値以下となった場合は基本の定電圧値（Ｖ）に対して設定されるデューティ値（Ｄ）を適用した第１デューティ定電圧制御に復帰する構成とした。このように離間した２つの閾値に基づいて、第１デューティ定電圧制御および第２デューティ定電圧制御処理の移行を実行する構成としたので、２つの定電圧制御処理の頻繁な切り換えが発生せず安定した制御が可能となる。
【０１３９】
上述した制御処理例３のフローチャートを図１３に示す。以下、図１３に示すフローチャートの各ステップについて説明する。図１３に示すフローは、ＭＣＵにおける処理、すなわち、図１の電源装置のマシンコントローラユニット（ＭＣＵ）１２０の処理手順を示したものであり、高圧電源１００の電流検出回路１０４、電圧検出回路１０５からモニター値を取得して、制御されたデューティを持つＰＷＭ信号を出力するまでの処理を示している。
【０１４０】
ステップＳ３０１では、電流検出回路から電流モニター値を取り込む。ステップＳ３０２では、第１デューティ定電圧制御（定電圧時）状態にあるか、または、第２デューティ定電圧制御（デューティ補正時）状態であるかの状態判定処理を実行する。
【０１４１】
次にステップＳ３０３において、第１デューティ定電圧制御（定電圧時）状態であれば、第１電流閾値以上か否かを判定し、第２デューティ定電圧制御（デューティ補正時）状態である場合には、第２電流閾値以上か否かを判定する。
【０１４２】
ステップＳ３０３において、第１デューティ定電圧制御（定電圧時）状態であり、第１電流閾値以上である場合、または、第２デューティ定電圧制御（デューティ補正時）状態であり、第２電流閾値以上である場合には、ステップＳ３０４に進み、第２デューティ定電圧制御（デューティ補正時）を実行する。
【０１４３】
第２デューティ定電圧制御（デューティ補正時）は、上述したように基本の定電圧値（Ｖ）に対して設定されるデューティ値（Ｄ）より低い値（例えばＤ／２）を設定デューティ値とした第２デューティ定電圧制御（保護制御）として実行される。
【０１４４】
まず、ステップＳ３０４において、基本の定電圧値（Ｖ）に対して設定されるデューティ値（Ｄ）より低い値として、Ｄ／２から求められる制御目標電圧値を算出し、目標値に応じたＰＷＭ信号のデューティ（Ｄｕｔｙ）値を演算（Ｓ３０５）し、演算結果をデューティ値として設定（Ｓ３０６）して、設定したデューティ値を持つＰＷＭ信号を高圧電源のスイッチング回路に出力（Ｓ３０７）する。
【０１４５】
一方、ステップＳ３０３において、第１デューティ定電圧制御（定電圧時）状態であり、第１電流閾値以上でない場合、または、第２デューティ定電圧制御（デューティ補正時）状態であり、第２電流閾値以上でないと判定された場合には、ステップＳ３１１に進み、第１デューティ定電圧制御（定電圧時）を実行する。
【０１４６】
まず、ステップＳ３１１において、電圧検出回路からの電圧モニター値を取得し、基本の定電圧値（Ｖ）を制御目標電圧値として設定（Ｓ３１２）し、目標値に応じたＰＷＭ信号のデューティ（Ｄｕｔｙ）値を演算（Ｓ３１３）し、演算結果をデューティ値として設定（Ｓ３１４）して、設定したデューティ値を持つＰＷＭ信号を高圧電源のスイッチング回路に出力（Ｓ３０７）する。
【０１４７】
ステップＳ３０８では、出力継続か否かを判定し、継続の場合は、ステップＳ３０１以下の処理を繰り返し実行する。なお、ステップＳ３０１の電流モニター値の取り込み、およびステップＳ３１１の電圧モニター値の取り込み処理は、モニター値サンプリングタイミングに応じて実行される。
【０１４８】
ステップＳ３０８において、出力継続不要と判定された場合は、ステップＳ３０９において、ＰＷＭ信号の出力を停止して制御処理を終了する。
【０１４９】
以上、特定の実施例を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施例の修正や代用を成し得ることは自明である。すなわち、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、限定的に解釈されるべきではない。本発明の要旨を判断するためには、冒頭に記載した特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。
【０１５０】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の電源装置および出力制御方法においては、電流検出回路から取得する２つの離間したモニター値に応じて、２つの異なる制御処理を選択的に切り替えて実行する構成としたので、例えば使用環境が高温多湿時で負荷条件が大きく変化する場合においても、異なる制御処理間の頻繁な切り換え処理が発生せず、安定した制御が可能となる。例えば転写装置においては、イメージ時有効な転写電流を与え、インターイメージ時には高圧電源（ＨＶＰＳ）、負荷に対しダメージの無い電圧以下に押さえ込むことが可能となる。また、オペレータのミスによる用紙サイズミスマッチや種紙相違時にも、このような場合に発生する電流検出回路からの取得モニター値に応じて、２つの異なる制御処理を選択的に切り替えて実行する構成としたので、有効かつ安定した制御が実行できる。また、本発明の構成は、電源装置に特別な付加回路を設けることなく、安価な構成で実現可能である。
【０１５１】
本発明の第１制御例においては、２つの異なる制御処理として、定電圧制御処理と定電流制御処理を適用し、制御対象の負荷（例えば転写装置、帯電装置、現像装置）に対して予め定められた目標電流値（定電流閾値）以上の電流が流れたことを検出した場合、その目標電流値（定電流閾値）より大きな値を制御目標電流値（定電流制御値）とした定電流制御を実行し、定電流制御間に、電流がその制御対象の負荷に対して予め定められた目標電流値（定電流閾値）以下となった場合に定電圧制御に復帰する構成としたので、定電流制御時に定電圧制御への行き来が頻繁に行なわれることがなく安定した制御が可能となり、装置の破損や処理エラーの発生が防止できる。
【０１５２】
本発明の第２制御例においては、２つの異なる制御値を設定した２つの定電圧制御処理としての第１定電圧制御および第２定電圧制御処理を選択的に行う構成とし、２つの異なる電流閾値として、第１電流閾値と第２電流閾値とを設定し、第１電流閾値以上の電流が制御対象の負荷に対して流れた場合、基本の定電圧値（Ｖ）より低い値（例えばＶ／２）を制御電圧値とした第２定電圧制御（保護制御）へ移行し、制御対象の負荷に対して電流が第２電流閾値以下となった場合は基本の定電圧値（Ｖ）を制御値とした第１電圧制御に復帰する構成とすることで、２つの定電圧制御処理の安定した切り換えによる安定した制御が可能となり、装置の破損や処理エラーの発生が防止できる。
【０１５３】
本発明の第３制御例においては、２つの異なるデューティ値を設定した２つの定電圧制御処理としての第１デューティ定電圧制御および第２デューティ定電圧制御処理を選択的に行う構成とし、２つの異なる電流閾値として、第１電流閾値と第２電流閾値とを設定し、第１電流閾値以上の電流が制御対象の負荷に対して流れた場合、基本の定電圧値（Ｖ）に対して設定されるデューティ値（Ｄ）より低い値（例えばＤ／２）を設定デューティ値とした第２デューティ定電圧制御（保護制御）へ移行し、制御対象の負荷に対して電流が第２電流閾値以下となった場合は基本の定電圧値（Ｖ）に対して設定されるデューティ値（Ｄ）を適用した第１デューティ定電圧制御に復帰する構成としたので、２つの定電圧制御処理の安定した切り換えによる安定した制御が可能となり、装置の破損や処理エラーの発生が防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の電源装置の構成ブロック図である。
【図２】  本発明の電源装置の回路構成例を示す図である。
【図３】  本発明の電源装置における電流モニター値の補正処理について説明する図である。
【図４】  本発明の電源装置において行われるモニター値の取得および出力電圧との対応を説明する図である。
【図５】  本発明の電源装置における第１制御処理例のシーケンスを説明する図である。
【図６】  本発明の電源装置の第１制御処理例における用紙部、非用紙部と、電圧および電流との対応を説明する図である。
【図７】  定電流制御値と閾値とを等しくした場合の定電圧制御および定電流制御の切り換え処理例を説明する図である。
【図８】  定電流制御値と閾値とを異ならせた場合の定電圧制御および定電流制御の切り換え処理例を説明する図である。
【図９】  本発明の電源装置における第１制御処理例のフローチャート図である。
【図１０】  本発明の電源装置における第２制御処理例のシーケンスを説明する図である。
【図１１】  本発明の電源装置における第２制御処理例のフローチャート図である。
【図１２】  本発明の電源装置における第３制御処理例のシーケンスを説明する図である。
【図１３】  本発明の電源装置における第３制御処理例のフローチャート図である。
【図１４】  高圧電源を用いたカラー印刷装置の構成を示す図である。
【図１５】  従来の電源装置の構成ブロック図である。
【図１６】  転写装置の構成を示す図である。
【図１７】  転写装置において適用する環境テーブルの構成を示す図である。
【図１８】  転写装置の各構成要素の等価回路構成を示す図である。
【図１９】  転写装置における用紙部、非用紙部と、等価回路の変化を説明する図である。
【図２０】  転写装置における用紙部、非用紙部と、過電流発生との対応を説明する図である。
【符号の説明】
１００  高圧電源、１０１  スイッチング回路
１０２  トランス，１０３  ２次側回路
１０４  電流検出回路、１０５  電圧検出回路
１２０  マシンコントロールユニット
１２１  ＣＰＵ、１３０  出力負荷
２０１  スイッチング回路
２０２  トランス，２０３  整流平滑回路
２０４  電流検出回路、２０５  電圧検出回路
２１０  負荷
２５１，２５２  抵抗、２５３  トランジスタ
２５４,２５７  ダイオード、２５５，２５６  コンデンサ
２５８，２６０，２６１  抵抗、  ２５９  オペアンプ
２６２，２６３，２６５  抵抗、２６４  オペアンプ
２６６，２６７  抵抗、２６８コンデンサ
２１０１  感光体、２１０２  帯電器
２１０３  現像器、２１０４  一次転写器
２１０５  剥離器、２１０６  二次転写器
２１０７  中間転写体、２２１０  高圧電源
２２１１  トランス、  ２２１２  スイッチング回路
２２１３  整流回路、  ２２１４  検出回路
２２１５  直流電源
２２３０  マシンコントロールユニット
２２３１  ＣＰＵ、  ２２３２  パルス発振器
２２３３  Ａ／Ｄ変換器、  ２２３５  直流電源
２２４０  出力負荷
２３０１  高圧電源（HVPS）
２３０２  中間転写体
２３０３  コンタクトロール
２３０４  バックアップロール（BUR）
２３０５  ２次転写ロール（2ndBTR）
２３０６  用紙
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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