JP2003134810A - 電源装置および出力制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 使用環境の変化、負荷条件の変化する場合に
おいても、装置の破損、処理エラーを防止した安定した
制御を可能とする電源装置を提供する。 【解決手段】 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。例えば、定電圧制御処理と定電
流制御処理を適用し、制御対象の負荷の目標電流値（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。

Description

【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ＹＭ
ＣＫ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 Vol
tage 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２１０
４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６２−２７９３
６６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２２１
１、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Ｃ
ＰＵ２２３１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１
６を参照して説明する。図１６において、中間転写体２
３０２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（HV
PS）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２
３０２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（HVP
S）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（ＨＶＰＳＯｎ）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と、用紙の存在する用
紙部において、抵抗値が異なってくる。

【００２２】具体的には、非用紙部での等価回路は、
図１９（ｂ）に示す構成となり、用紙部での等価回路
は、図１９（ｃ）に示す構成となる。すなわち、非用紙
部、および、用紙部での各負荷抵抗値：Ｒａｌｌ
は、下式によって示される。 非用紙部：Ｒａｌｌ ＝Ｒ２ｎｄｂｔｒ＋Ｒｉｂｔ＋Ｒｂｕｒ 用紙部：Ｒａｌｌ ＝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。上記の負荷抵
抗Ｒａｌｌの実測値は、概ね数ＭΩである。仮に４Ｍ
Ω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、
上記用紙部での負荷抵抗Ｒａｌｌは、４＋３０＝３
４ＭΩ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。用紙部の場合の電流値：−８
８．２μＡ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（ＨＶ
ＰＳ）、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】

【課題を解決するための手段】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所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
記電流閾値とは異なる電流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
境界を示す所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
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
所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】さらに、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所定電流閾
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
所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、前記電流閾値
とは異なる電流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所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、ＭＣＵ１
２０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１０
１、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ＣＰ
Ｕ１２１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１０
４、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２
５９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２
５８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２０
３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２６
４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２
６８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（Ｒ
Ｉ）２６１に流れる電流をＩｉｒとすると、Ｉｉｒ＝Ｉ
ｚ＋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＝Ｉ
ｉｒ−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、Ｃ
ＰＵ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２０
４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−２．２５
ｋＶ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−５６２．５μ
Ａ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−４００
μＡ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−４２０μ
Ａ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）：−４
００μＡ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−１．５ｋ
Ｖとするようなデューティ値（２０％）に基づいてＰＷ
Ｍ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、ＰＷ
Ｍ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２
Ｖとする。また、出力部（Ｂ点）の第２電流閾値を−１
８０μＡ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２０
４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−２．２５
ｋＶ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−５６２．５μ
Ａ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（−１．５ｋ
Ｖ）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（−３ｋ
Ｖ）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、Ｍ
ＣＵ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１０
４、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Ｓ２
０４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ＰＷ
Ｍ信号を高圧電源のスイッチング回路に出力（Ｓ２０
７）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、ＰＷ
Ｍ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２
Ｖとする。また、出力部（Ｂ点）の第２電流閾値を−１
８０μＡ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−１．５
ｋＶ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２０
４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−２．２５
ｋＶ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−５６２．５μ
Ａ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−１．１２ｋ
Ｖ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、Ｍ
ＣＵ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１０
４、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ＰＷ
Ｍ信号を高圧電源のスイッチング回路に出力（Ｓ３０
７）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、ＰＷ
Ｍ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

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【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
   所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、前記電流閾値とは異なる電流値を目
   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。
2. 【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所定電流閾値より
   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所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。
3. 【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。
4. 【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。
5. 【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。
6. 【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。
7. 【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。
8. 【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。
9. 【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。
10. 【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所定電流閾値を超
    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
    果が前記所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
    電流閾値とは異なる電流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
    果が前記所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。
11. 【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。
12. 【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。