JP2009291047A - 電源装置およびそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成によって出力精度を向上させることのできる電源装置を提供すること。
【解決手段】電源装置６０は、入力された駆動信号に対応する出力（Ｉｏ、Ｖｏ）を生成し、出力を負荷に供給する出力生成回路６６と、出力を受け取り、出力に応じた検出信号（Ｓｉ、Ｓｖ）を生成する検出回路（６１、６７）と、検出信号に応じて、出力の値を目標値に向けて制御するためのデジタル制御信号Ｖｄを生成する制御回路６２とを備える。また、電源装置６０は、デジタル制御信号Ｖｄをアナログ制御信号Ｖａに変換するとともに、アナログ制御信号の電圧範囲を規定するリファレンス電圧レンジを設定可能な第１Ｄ／Ａ変換回路６４と、アナログ制御信号Ｖａに応じた駆動信号Ｓｄを出力生成回路６６に供給する駆動回路６５と、第１Ｄ／Ａ変換回路のリファレンス電圧レンジを、広範囲レンジと狭範囲レンジとの間において切替えるレンジ切替回路（６２、６３）とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、電源装置およびそれを備えた画像形成装置に関し、特に電源装置の出力精度の制御に関する。

従来の電源装置において、出力である出力電圧の精度を向上させるために、例えば、分圧抵抗を複数用意しておき、電源が供給される負荷の動作モードに応じて分圧抵抗を切替えることによって、出力電圧の制御分解能を向上させる技術が、特許文献１に開示されている。
特開平０９−２１８５６７号公報

しかしながら、上記従来技術においては、分圧抵抗を切替える要求が多数ある場合において出力電圧を精度良く制御するために、各要求に応じた数の分圧抵抗を用意せねばならない。その場合、構成が複雑になり、回路部品を配置するための基板面積およびコストが増大するという不都合が生じる。

本発明は、係る事情に鑑みてなされ、簡単な構成によって出力精度を向上させることのできる電源装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、第１の発明に係る電源装置は、入力された駆動信号に対応する出力を生成し、前記出力を負荷に供給する出力生成回路と、前記出力を受け取り、前記出力に応じた検出信号を生成する検出回路と、前記検出信号に応じて、前記出力の値を目標値に向けて制御するためのデジタル制御信号を生成する制御回路と、前記デジタル制御信号を受け取り、前記デジタル制御信号をアナログ制御信号に変換する第１Ｄ／Ａ変換回路であって、前記アナログ制御信号の電圧範囲を規定するリファレンス電圧レンジを設定可能な第１Ｄ／Ａ変換回路と、前記アナログ制御信号に応じた前記駆動信号を生成し、前記駆動信号を前記出力生成回路に供給する駆動回路と、前記第１Ｄ／Ａ変換回路の前記リファレンス電圧レンジを、広範囲レンジと、該広範囲レンジより狭い狭範囲レンジとの間において切替えるレンジ切替回路とを備える。

本構成によれば、複雑な回路構成を使用せずに、単に、Ｄ／Ａ変換回路のリファレンス電圧レンジを変更することのみによってアナログ制御信号の電圧範囲を適宜変更して、電源装置の出力の制御精度を向上させることができる。

第２の発明は、第１の発明の電源装置において、前記レンジ切替回路は、前記出力の値に応じて、前記リファレンス電圧レンジを切替える。

本構成によれば、例えば、出力である出力電圧の値が低い時、すなわち、出力電圧の起動時にはリファレンス電圧レンジを広範囲レンジとし、出力電圧の値が高い時、すなわち、出力電圧の安定時においてはリファレンス電圧レンジを狭範囲レンジとするように、リファレンス電圧レンジを切替えることによって、出力電圧を目標値に向けて精度良く制御することができる。

第３の発明は、第１または第２の発明の電源装置において、前記出力は、出力電圧と、前記出力電圧を前記負荷に印加した場合に流れる出力電流とを含み、前記検出回路は、前記出力電圧を受け取り、電圧検出信号を生成する電圧検出回路と、前記出力電流を受け取り、電流検出信号を生成する電流検出回路と、を含み、前記制御回路は、前記電圧検出信号および前記電流検出信号に基づいて、前記負荷の負荷抵抗値を算出し、前記レンジ切替回路は、さらに前記負荷抵抗値に応じて、前記リファレンス電圧レンジを切替える。

通常、電源装置によって目標電圧あるいは目標電流に向けて出力電圧あるいは出力電流を負荷に供給する場合、負荷抵抗値に応じて必要な印加電圧範囲あるいは電流範囲（出力範囲）が異なる。そのため、本構成によれば、さらに負荷抵抗値に応じてリファレンス電圧レンジを切替えることによって、負荷に応じて、目標電圧あるいは目標電流に向けて出力（出力電圧あるいは出力電流）を好適に制御することができる。

第４の発明は、第３の発明の電源装置において、前記制御回路は、前記負荷抵抗値と前記出力電圧の使用範囲とによって、あるいは前記負荷抵抗値と前記出力電流の使用範囲とによって、前記リファレンス電圧レンジを決定する。

本構成によれば、出力電圧の使用範囲あるいは出力電流の使用範囲に応じて、Ｄ／Ａ変換回路のリファレンス電圧レンジを変更することによって、出力電圧の使用範囲あるいは出力電流の使用範囲に適応したアナログ制御信号の電圧範囲を得ることができるとともに、電源装置の出力（出力電圧あるいは出力電流）の制御精度を向上させることができる。

第５の発明は、第１〜第４の発明のいずれか一つの電源装置において、前記レンジ切替回路は、前記リファレンス電圧レンジの上限値が前記リファレンス電圧レンジの最大値よりも小さく設定されていた場合において、前記検出信号が前記上限値に対応した第１所定値以上となった場合、少なくとも前記上限値を増加させ、前記リファレンス電圧レンジの下限値が前記リファレンス電圧レンジの最小値よりも大きく設定されていた場合において、前記検出信号が前記下限値に対応した第２所定値以下となった場合、少なくとも前記下限値を減少させる。

本構成によれば、リファレンス電圧レンジが狭範囲レンジに切替えられ、制御される出力（出力電圧あるいは出力電流）の範囲が所望の範囲に狭められた場合（狭範囲モード）において、出力が所望の範囲を超えて生成された場合であっても、リファレンス電圧レンジを再度広げることによって、電源装置の出力の制御を好適に継続して行うことができる。

第６の発明は、第１〜第５の発明のいずれか一つの電源装置において、前記レンジ切替回路は、前記出力の起動時には、前記リファレンス電圧レンジを前記広範囲レンジとし、前記出力が安定時に達した場合に、前記狭範囲レンジに切り替え、前記狭範囲レンジに切替える際に、前記広範囲レンジにおいて前記出力が安定時に達した際の前記アナログ制御信号の値が、前記狭範囲レンジのほぼ中心値となるように、前記狭範囲レンジを設定する。

本構成によれば、出力（出力電圧あるいは出力電流）が安定時に達した場合、出力は安定性を重視される。リファレンス電圧レンジの狭範囲レンジ（狭範囲モード）において、広範囲レンジにおける出力の安定時のアナログ制御信号の値が、狭範囲レンジのほぼ中心値とされる。そのため、狭範囲レンジの設定が目標出力に対してより最適化され、狭範囲モードにおいて、電源装置の出力を高精度かつ安定的に制御することができる。

第７の発明は、第１〜第６の発明のいずれか一つの電源装置において、前記第１Ｄ／Ａ変換回路は、前記リファレンス電圧レンジの上限値を設定するための第１リファレンス端子と、前記リファレンス電圧レンジの下限値を設定するための第２リファレンス端子とを有し、前記レンジ切替回路は、前記リファレンス電圧レンジを切替える切替信号を生成し、前記第１リファレンス端子および前記第２リファレンス端子のうちの少なくとも一方の端子に前記切替信号を供給することによって、前記リファレンス電圧レンジを切替える。

本構成によれば、アナログ制御信号の電圧範囲の変更、すなわち、出力電圧の制御範囲の変更が、既存の構成（Ｄ／Ａコンバータ）を利用することによって容易かつ好適に行える。

第８の発明は、第７の発明の電源装置において、前記レンジ切替回路としての第２Ｄ／Ａ変換回路を備え、前記制御回路は、前記検出信号に応じて、前記切替信号を生成するための切替制御信号を生成し、前記切替制御信号を前記第２Ｄ／Ａ変換回路に供給する。
本構成によれば、リファレンス電圧レンジの切替えが、既存の構成（Ｄ／Ａコンバータ）を利用することによって容易かつ好適に行える。

第９の発明の画像形成装置は、第１〜第８の発明のいずれか一つの電源装置と、前記電源装置の前記出力生成回路から供給される前記出力を用いて、被記録媒体に画像を形成する画像形成ユニットとを備える。
本構成によれば、画像を形成するために使用される出力（出力電圧あるいは出力電流）が簡単な構成によって、高精度に生成される。その結果、形成画像の品質が向上する。

本発明の電源装置によれば、簡単な構成によって出力精度を向上させることができる。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を、図１〜図６を参照しつつ説明する。
１．レーザプリンタの全体構成
図１は、レーザプリンタ（以下、「プリンタ１」という。画像形成装置の一例）の要部側断面図である。なお、以下、図１で紙面右側をプリンタ１の前側、図１で紙面左側をプリンタ１の後側として説明する。

ここで、画像形成装置には、単色、２色以上のカラープリンタも含まれる。さらに、画像形成装置は、プリンタ（例えばレーザプリンタ）などの印刷装置だけでなく、ファクシミリ装置や、プリンタ機能及び読み取り機能（スキャナ機能）等を備えた複合機であってもよい。

図１において、プリンタ１は、本体フレーム２内に、用紙３（被記録媒体の一例）を給紙するためのフィーダ部４や、給紙された用紙３に画像を形成するための画像形成部５等を備えている。

（１）フィーダ部
フィーダ部４は、給紙トレイ６、用紙押圧板７、給紙ローラ８、およびレジストレーションローラ１２とを備えている。用紙押圧板７は、その後端部を中心に回転可能とされており、用紙押圧板７上の最上位にある用紙３が給紙ローラ８に向かって押圧されている。そして、用紙３は、給紙ローラ８の回転によって１枚毎に給紙される。

給紙された用紙３は、レジストレーションローラ１２によってレジストされた後に転写位置Ｘに送られる。なお、転写位置Ｘは、用紙３に感光ドラム２７上のトナー像を転写する位置であって、感光ドラム２７と転写ローラ３０との接触位置とされる。

（２）画像形成部
画像形成部５は、例えば、スキャナ部１６、プロセスカートリッジ１７および定着部１８を備えている。
スキャナ部１６は、レーザ発光部（図示せず）、ポリゴンミラー１９等を備えている。レーザ発光部から発光されたレーザ光（図中の一点鎖線）は、ポリゴンミラー１９によって偏向されつつ感光ドラム２７の表面上に照射される。

プロセスカートリッジ１７は、現像ローラ３１、感光ドラム２７、スコロトロン型の帯電器２９および転写ローラ３０を備えている。なお、感光ドラム２７のドラム軸２７ａは、グランドに接地されている（図２参照）。

帯電器２９は、感光ドラム２７の表面を一様に正極性に帯電させる。その後、感光ドラム２７の表面は、スキャナ部１６からのレーザ光により露光され、静電潜像が形成される。次いで、現像ローラ３１の表面上に担持されるトナーが、感光ドラム２７上に形成された静電潜像に供給され現像される。

現像ローラ３１は金属製のローラ軸３１ａを備え、ローラ軸３１ａに、例えば、導電性のゴム材料からなるローラが被覆されている。現像ローラ３１には、現像時に、所定の現像バイアス電圧Ｖｇが印加される。また、転写ローラ３０は、金属製のローラ軸３０ａを備え、ローラ軸３０ａには、回路基板５２に実装された電圧印加装置（電源装置の一例）６０（図２参照）が接続されている。そして、転写動作時には、電圧印加装置６０から出力電圧（出力の一例）Ｖｏである転写バイアス電圧Ｖｔが印加される。

定着部１８は、用紙３上のトナーを、用紙３が加熱ローラ４１と押圧ローラ４２との間を通過する間に熱定着させる。熱定着後の用紙３は排紙パス４４を介して排紙トレイ４６上に排紙される。

２．電圧印加装置の構成
電圧印加装置６０は、複数の高電圧を発生し、発生した複数の高電圧を画像形成部５に供給する構成となっている。図２には、複数の高電圧のうち、負荷としての転写ローラ３０に印加する転写バイアス電圧（負の高圧）Ｖｔを発生する電圧印加装置６０の要部構成の例が示されている。ここでは、電圧印加装置６０は、発生した転写バイアス電圧Ｖｔを負荷に印加することによって流れる転写電流Ｉｔ（出力電流Ｉｏ）を定電流制御する。なお、これに限られず、例えば、負荷としての現像ローラ３１に印加する現像バイアス電圧（正の高圧）の発生に、電圧印加装置６０を適用できる。

電圧印加装置６０は、電流検出回路（検出回路の一例）６１、ＣＰＵ（制御回路の一例）６２、レンジ切替用の第１Ｄ／Ａコンバータ（レンジ切替回路および第２Ｄ／Ａ変換回路の一例）６３、および制御信号変換用の第２Ｄ／Ａコンバータ（第１Ｄ／Ａ変換回路の一例）６４を含む。また、電圧印加装置６０は、トランスドライブ回路（駆動回路の一例）６５、昇圧回路（出力生成回路の一例）６６および電圧検出回路（検出回路の一例）６７を含む。さらに、電圧印加装置６０はＣＰＵ６２が実行する各種プログラム等が格納されているメモリ７２を含む。

電流検出回路６１は、低抵抗値を有する検出抵抗６１ａを含み、検出抵抗６１ａに発生する電圧を検出する。電流検出回路６１は、検出電圧に応じた電流検出信号Ｓｉを生成し、Ａ／Ｄポート６２ｃを介して、電流検出信号ＳｉをＣＰＵ６２に供給する。ＣＰＵ６２は、電流検出信号Ｓｉに基づいて出力電流Ｉｏである転写電流（負荷電流の一例）Ｉｔを検出する。

また、電圧検出回路６７は、高抵抗値を有する検出抵抗６７ａおよび検出抵抗６７ｂを含み、検出抵抗６７ａと検出抵抗６７ｂとの接続点の電圧を検出する。電圧検出回路６７は、検出電圧に応じた電圧検出信号Ｓｖを生成し、Ａ／Ｄポート６２ｄを介して、電圧検出信号ＳｖをＣＰＵ６２に供給する。ＣＰＵ６２は、電圧検出信号Ｓｖに基づいて出力電圧Ｖｏである転写バイアス電圧Ｖｔを検出する。

ＣＰＵ６２は、また、電圧検出信号Ｓｖあるいは電流検出信号Ｓｉに応じて、出力電圧Ｖｏあるいは出力電流（出力の一例）Ｉｏを目標値に向けて制御するデジタル制御信号（デジタル制御電圧）Ｖｄを生成し、デジタル制御信号Ｖｄを、ポート６２ｂを介して第２Ｄ／Ａコンバータ６４に供給する。また、ＣＰＵ６２は、電圧検出信号Ｓｖあるいは電流検出信号Ｓｉに応じて、切替信号Ｖｒを生成するための切替制御信号Ｓｃを生成し、切替制御信号Ｓｃを、ポート６２ａを介して第１Ｄ／Ａコンバータ６３に供給する。なお、実施形態１においては、ＣＰＵ６２は、出力電流Ｉｏを目標値とするように、電流検出信号Ｓｉに応じてデジタル制御信号Ｖｄを生成する。

第１Ｄ／Ａコンバータ６３は、切替制御信号Ｓｃにしたがって第２Ｄ／Ａコンバータ６４のリファレンス電圧レンジを切替える切替信号Ｖｒを生成し、第２Ｄ／Ａコンバータ６４の第１リファレンス端子（ＲＥＦ＋）および第２リファレンス端子（ＲＥＦ−）のうちの少なくとも一方の端子に切替信号Ｖｒを供給する。
すなわち、第１Ｄ／Ａコンバータ６３は、電圧検出信号Ｓｖあるいは電流検出信号Ｓｉ、すなわち出力電圧Ｖｏあるいは出力電流Ｉｏの値に応じて、第２Ｄ／Ａコンバータ６４のリファレンス電圧レンジを切替える。なお、実施形態１では、第１Ｄ／Ａコンバータ６３は、電流検出信号Ｓｉ、すなわち出力電流Ｉｏの値に応じて、第２Ｄ／Ａコンバータ６４のリファレンス電圧レンジを切替える。

なお、ここでは、図２に示されるように、第１Ｄ／Ａコンバータ６３の第１リファレンス端子（ＲＥＦ＋）は＋５Ｖの電源に接続され、第１Ｄ／Ａコンバータ６３の第２リファレンス端子（ＲＥＦ−）はグランドに接続される。すなわち、第１Ｄ／Ａコンバータ６３のリファレンス電圧レンジは、例えば０Ｖ〜＋５Ｖであり、第１Ｄ／Ａコンバータ６３の出力端子ＯＵＴからは、切替制御信号Ｓｃに応じた、０Ｖ〜＋５Ｖの範囲の切替信号Ｖｒが出力される。

第２Ｄ／Ａコンバータ６４は、デジタル制御信号Ｖｄをアナログ電圧であるアナログ制御信号（アナログ制御電圧）Ｖａに変換する。第２Ｄ／Ａコンバータ６４において、アナログ制御信号Ｖａの電圧範囲を決定し、アナログ制御信号Ｖａの電圧範囲に相当するリファレンス電圧レンジの設定が可能である。このように、アナログ制御信号Ｖａの電圧範囲はリファレンス電圧レンジに対応するため、以下の説明において、「アナログ制御信号Ｖａの電圧範囲」と「リファレンス電圧レンジ」とは同一の電圧範囲とみなす。

第２Ｄ／Ａコンバータ６４は、リファレンス電圧レンジ（アナログ制御信号Ｖａの電圧範囲）の上限値を設定するための第１リファレンス端子（ＲＥＦ＋）と、リファレンス電圧レンジの下限値を設定するための第２リファレンス端子（ＲＥＦ−）とを有する。

なお、ここでは、図２に示されるように、第２Ｄ／Ａコンバータ６４の第１リファレンス端子（ＲＥＦ＋）は、例えば、＋５Ｖの電源に接続され、第２Ｄ／Ａコンバータ６４の第２リファレンス端子（ＲＥＦ−）は、第１Ｄ／Ａコンバータ６３の出力端子ＯＵＴに接続される。すなわち、第２Ｄ／Ａコンバータ６４のリファレンス電圧レンジの上限値は、＋５Ｖであり、第２Ｄ／Ａコンバータ６４のリファレンス電圧レンジの下限値は、切替信号Ｖｒに応じて、例えば、０Ｖ〜＋５Ｖの範囲で変化する。そのため、第２Ｄ／Ａコンバータ６４の出力であるアナログ制御信号Ｖａの電圧範囲は、切替信号Ｖｒによって切替えられる。そして、切替信号Ｖｒによって切替えられた電圧範囲内において、第２Ｄ／Ａコンバータ６４の出力端子ＯＵＴからは、デジタル制御信号Ｖｄに応じたアナログ制御信号Ｖａが出力される。

なお、本実施形態において、第１Ｄ／Ａコンバータ６３および第２Ｄ／Ａコンバータ６４は、例えば、１０ビットＤ／Ａコンバータでる。ここでは、切替制御信号Ｓｃおよびデジタル制御信号Ｖｄは、１０ビットのデジタル信号であり、それぞれ各Ｄ／Ａコンバータ（６３、６４）の入力端子に供給される。デジタル制御信号Ｖｄによって示される１０進数の値は、０〜１０２３の間の任意の値となる。

トランスドライブ回路６５は、アナログ制御信号Ｖａを受け取り、アナログ制御信号Ｖａに応じた駆動信号Ｓｄを生成し、駆動信号Ｓｄを昇圧回路６６に供給する。また、昇圧回路６６は、例えば、トランス６８、ダイオード６９、平滑コンデンサ７０等を備えている。

トランス６８は、２次側巻線６８ａおよび１次側巻線６８ｂを含み、２次側巻線６８ａの一端は、ダイオード６９及び接続ラインＬ１を介して転写ローラ３０のローラ軸３０ａに接続されている。ダイオード６９のアノード側は、平滑コンデンサ７０および電圧検出回路６７を介してグランドに接続されている。一方、２次側巻線６８ａの他端は、電流検出回路６１を介してグランドに接続されている。平滑コンデンサ７０は、２次側巻線６８ａに並列に接続されている。

このような構成により、１次側巻線６８ｂの電圧は、昇圧回路６６において昇圧および整流され、転写ローラ３０のローラ軸３０ａに転写バイアス電圧（ここでは、例えば、負の高圧）Ｖｔとして印加される。このとき、転写ローラ３０に流れる転写電流Ｉｔ（図２の矢印方向に流れる電流の値を正とする）は、電流検出回路６１を介して検出される。

そして、用紙３が上記転写位置Ｘに到達し、用紙３に感光ドラム２７上のトナー像を転写する転写動作時には、ＣＰＵ６２によって、デジタル制御信号Ｖｄが第２Ｄ／Ａコンバータ６４に与えられている。これにより、昇圧回路６６から転写ローラ３０のローラ軸３０ａに転写バイアス電圧Ｖｔが印加される。それと共に、ＣＰＵ６２は、ここでは、例えば、転写電流Ｉｔが所定の目標電流の近傍に収まるように、転写電流Ｉｔに応じた電流検出信号Ｓｉ（フィードバック信号）に基づき適宜変更したデジタル制御信号Ｖｄを第２Ｄ／Ａコンバータ６４に供給する、定電流制御を実行する。

３．負荷抵抗を測定するための構成
次に、転写ローラ３０に電力を供給する電力供給経路（出力端Ａから転写ローラ３０及び感光ドラム２７を介してグランドに至る経路；本発明における「負荷」に相当する）の負荷抵抗Ｒを算出するための構成について説明する。

図２に示すように、電圧印加装置６０による転写動作時において、電流検出回路６１からの電流検出信号ＳｉがＣＰＵ６２のＡ／Ｄポート６２ｃに、電圧検出回路６７からの電圧検出信号ＳｖがＣＰＵ６２のＡ／Ｄポート６２ｄに、それぞれ供給される。ＣＰＵ６２は、検出信号Ｓｉ、Ｓｖを取り込んで転写電流Ｉｔの電流値と出力電圧Ｖｏの電圧値とに関する下の式１から負荷抵抗Ｒを算出する。
Ｖｏ＝１／〔｛１／（抵抗６７ａ＋抵抗６７ｂ）｝＋（１／負荷抵抗Ｒ）〕×Ｉｔ …式１
ここで、Ｖｏ、抵抗６７ａ，６７ｂおよびＩｔは既知のため、式１から負荷抵抗Ｒが算出される。なお、ここで、負荷抵抗Ｒには、転写ローラ３０および感光ドラム２７等の抵抗が含まれる。

４．出力電流の定電流制御
次に、上記本発明の電圧印加装置６０による、転写電流Ｉｔである出力電流Ｉｏの定電流制御について、図３〜図６を参照して説明する。図３〜図５は、出力電流Ｉｏの制御に係る処理を示すフローチャートである。図３は、出力電流Ｉｏの制御処理の全体的な流れを示すフローチャートである。図４は、図３における「負荷抵抗測定」ルーチンの処理を示すフローチャートであり、図４は、図３における「高圧電源制御」ルーチンの処理を示すフローチャートである。また、図６は、電圧印加装置６０の出力特性を概略的に示すグラフである。

図３に示すように、本制御は、プリンタ１の電源投入に伴ってＣＰＵ６２によって開始される。ＣＰＵ６２は、まず、図３のステップＳ１００において、「負荷抵抗測定」ルーチンを実行する。

図４のステップＳ１１０において、ＣＰＵ６２は、第２Ｄ／Ａコンバータ６４の第２リファレンス端子（ＲＥＦ−）への切替信号Ｖｒの値である「第２Ｄ／Ａ−（マイナス）リファレンス」の値を「０」に設定する。すなわち、ＣＰＵ６２は、第１Ｄ／Ａコンバータ６３の切替信号Ｖｒの値が０Ｖとなるように、第１Ｄ／Ａコンバータ６３の設定信号である切替制御信号Ｓｃを生成し、切替制御信号Ｓｃを第１Ｄ／Ａコンバータ６３に供給する。

次いで、図４のステップＳ１２０において、ＣＰＵ６２は、「第２Ｄ／Ａ設定値（デジタル制御信号Ｖｄの値）」として、例えば「３００」を設定し、ステップＳ１３０において、所定時間、例えば５０ｍｓの間、出力電流Ｉｏが安定するまで待機する。そして、ステップＳ１４０において、電流検出信号Ｓｉおよび電圧検出信号Ｓｖに応じて出力電圧Ｖｏおよび出力電流Ｉｏを検出する。

次いで、ステップＳ１５０において、ＣＰＵ６２は、「第２Ｄ／Ａ設定値」として「０」を設定し、昇圧回路６６による出力電圧Ｖｏの発生を停止させる。そして、ステップＳ１６０において、検出した出力電圧Ｖｏおよび転写電流Ｉｔ、並びに式１に基づいて、負荷抵抗Ｒを算出する。そして、ＣＰＵ６２は、算出した負荷抵抗Ｒに応じて、「第２Ｄ／Ａマイナスリファレンス」の値「Ａ」を選定する。

詳細には、ＣＰＵ６２は、第１Ｄ／Ａコンバータ６３の切替信号Ｖｒの値が「Ａ」Ｖとなるように、切替制御信号Ｓｃの値を選定する。そして、「負荷抵抗測定」ルーチンを終了し、図３のステップＳ２００に戻る。なお、負荷抵抗Ｒに応じた「Ａ」の値の選定を、ＣＰＵ６２は、例えば、負荷抵抗Ｒと「Ａ」の値との対応を示すテーブルデータに基づいて行う。そのテーブルデータは、例えば、メモリ７２に格納されている。

以下において、図６の電圧印加装置６０の出力特性を示すグラフを参照して、実施形態１におけるリファレンス電圧レンジの変更態様について、および負荷抵抗Ｒに応じて、「第２Ｄ／Ａマイナスリファレンス」の値「Ａ」を選定する理由について説明する。なお、図６のグラフにおいて、太い破線はリファレンス電圧レンジの変更を行わなかった場合のグラフを示す。また、図６に示されるグラフは、説明を容易にするために概略的に示される。

図６に示されるように、出力電圧Ｖｏが高圧の場合、通常、制御電圧（アナログ制御電圧）Ｖａの１０〜２０％の程度において、安全のために非駆動の領域が設けられる。そのため、出力電流Ｉｏの制御精度を向上させるために、少なくとも非駆動領域を制御電圧Ｖａの制御範囲から除くことが好ましい。そこで、実施形態１においては、第２Ｄ／Ａコンバータ６４の第２リファレンス端子（ＲＥＦ−）を利用してリファレンス電圧レンジを変更する。このリファレンス電圧レンジの変更によって、第２Ｄ／Ａコンバータ６４の出力ダイナミックレンジ（アナログ制御信号Ｖａの電圧範囲）にオフセットが設けられる。このオフセットによって、アナログ制御信号Ｖａの電圧範囲（ここでは、０Ｖ〜５Ｖ）から少なくとも非駆動領域が除かれる。このように、制御電圧Ｖａの範囲にオフセットが設けられることによって、デジタル制御信号Ｖｄの制御範囲（ここでは、０〜１０２３）は一定のもとで、アナログ制御信号Ｖａの電圧範囲、すなわち出力電流Ｉｏの制御範囲が狭められる。そのため、出力電流Ｉｏの制御分解能が向上されるとともに、出力電流Ｉｏの制御精度が向上される。

また、図６に示されるように、電圧印加装置６０の出力特性は負荷抵抗Ｒの値に応じて変化する。例えば、昇圧回路６６を所定の目標出力電流に定電流制御する場合には、図６に示されるように、負荷抵抗Ｒが小さくなるほど出力特性線の傾きは大きくなる。そのため、負荷抵抗Ｒによって、目標出力電流を得るために好適なアナログ制御信号Ｖａの電圧範囲も異なる。

そこで、本実施形態においては、アナログ制御信号Ｖａの電圧範囲の負荷抵抗Ｒに応じたオフセットを設定するために、負荷抵抗Ｒに応じて「第２Ｄ／Ａ−（マイナス）リファレンス」の値「Ａ」を選定する。負荷抵抗Ｒが小さくなるにしたがって「Ａ」の値を、例えば図６に示されるように、Ａ１→Ａ２→Ａ３のように大きくなるように選定する。このように「第２Ｄ／Ａマイナスリファレンス」の値「Ａ」を選定することによって、目標出力電流に向けて出力電流Ｉｏを制御するために必要なアナログ制御信号Ｖａの電圧範囲を、負荷抵抗Ｒに応じて好適に設定することができる。

さて、図３のステップＳ２００に戻って、ＣＰＵ６２は、プリンタ１の電源投入後において、印字命令がユーザによって出されているどうかを判定する。印字命令が出されていない場合には、ステップＳ２００の処理を繰り返す。一方、印字命令が出されている場合は、ステップＳ３００に移行して、「高圧電源制御」ルーチンを実行する。

図５のステップＳ３１０において、ＣＰＵ６２は、図４のステップＳ１６０において選定された値「Ａ」を、「第２Ｄ／Ａマイナスリファレンス」の値として設定する。具体的には、ＣＰＵ６２は、第１Ｄ／Ａコンバータ６３の切替信号Ｖｒの値が「Ａ」Ｖとなるように、切替制御信号Ｓｃを生成し、切替制御信号Ｓｃを第１Ｄ／Ａコンバータ６３に供給する。

次いで、ステップＳ３２０において、ＣＰＵ６２は、そのときの出力電流Ｉｏの検出信号である、電流検出回路６１からの電流検出信号Ｓｉを読込む。なお、以下において、電流検出信号Ｓｉの値（電圧値）も、記号「Ｓｉ」によって示す。

そして、ステップＳ３３０において、電流検出信号Ｓｉが所定の目標下限値より小さいかどうか、すなわち、出力電流Ｉｏが目標下限値より小さいかどうかを判定する。なお、ＣＰＵ６２は、目標範囲の出力電流Ｉｏを得るために、電流検出値Ｓｉ（フィードバック値）が目標範囲の値となるようにデジタル制御信号Ｖｄを制御する。

ステップＳ３３０の判定において電流検出値Ｓｉが目標下限値より小さいと判定された場合は、ステップＳ３４０において、アナログ制御電圧値Ｖａを増加して出力電流Ｉｏを目標値に近づけるために、ＣＰＵ６２は、デジタル制御信号Ｖｄの値である「第２Ｄ／Ａ設定値」を「第２Ｄ／Ａ設定値＋ΔＶ」として、「第２Ｄ／Ａ設定値」を所定量ΔＶ増加させる。そして、ステップＳ３７０において、所定時間（例えば、１ｍｓ）待機し、その後、図３のステップＳ４００に戻る。

一方、ステップＳ３３０の判定において電流検出値Ｓｉが目標下限値以上と判定された場合、ステップＳ３５０において、電流検出値Ｓｉが目標上限値より大きいかどうかを判定する。

ステップＳ３５０の判定において電流検出値Ｓｉが目標上限値より大きいと判定された場合、ステップＳ３６０において、アナログ制御電圧値Ｖａを減少して出力電流Ｉｏを目標値に近づけるために、ＣＰＵ６２は、「第２Ｄ／Ａ設定値」を「第２Ｄ／Ａ設定値−ΔＶ」として、「第２Ｄ／Ａ設定値」を所定量ΔＶ減少させる。そして、ステップＳ３７０において、所定時間（例えば、１ｍｓ）待機し、その後、図３のステップＳ４００に戻る。なお、出力電流Ｉｏの目標下限値および目標上限値は、目標値の許容値として、事前に実験等によって決定される。すなわち、出力電流Ｉｏが目標下限値と目標上限値との間にあるように、電流検出値Ｓｉのフィードバックによる定電流制御が行われる。

一方、ステップＳ３５０の判定において電流検出値Ｓｉが目標上限値より大きくないと判定された場合、「第２Ｄ／Ａ設定値」を変更しない。この場合、出力電流Ｉｏが目標下限値以上であって目標上限値以下であり、出力電流Ｉｏが所定の目標出力範囲内にあると判断されるからである。そして、ステップＳ３７０において、所定時間（例えば、１ｍｓ）待機し、その後、図３のステップＳ４００に戻る。

このように、実施形態１の「高圧電源制御」ルーチンにおいては、「第２Ｄ／Ａマイナスリファレンス」の値として、負荷抵抗Ｒに応じて選定された値「Ａ」を設定することによって、アナログ制御信号Ｖａの電圧範囲のオフセットが、負荷抵抗Ｒに応じて設定される。そのため、負荷抵抗Ｒに応じたアナログ制御信号Ｖａの電圧範囲において、出力電流Ｉｏの制御が行われる。その際、出力電流Ｉｏの制御分解能が向上されるとともに、出力電流Ｉｏの制御精度が向上される。

さて、図３のステップＳ４００に戻って、ＣＰＵ６２は、印字は終了したかどうかを判定する。印字が終了した場合には、ステップＳ２００に戻って、新たな印字命令を待つ。一方、図３のステップＳ４００の判定において、印字が終了していないと判定された場合には、印字が終了したと判定されるまで、ステップＳ３００に戻って「高圧電源制御」ルーチンの実行を繰り返す。なお、印字終了の判定は、例えば、印字最後の用紙３が排紙トレイ４６上に排紙されたことの排紙センサ（図示せず）による検出に基づいて行われる。

５．実施形態１の効果
実施形態１においては、複雑な回路構成を使用せずに、単に、第２Ｄ／Ａコンバータ６４のリファレンス電圧レンジを変更することのみによってアナログ制御信号Ｖａの電圧範囲を適宜変更して、出力電流Ｉｏ（転写電流Ｉｔ）の制御精度を向上させることができる。

さらに、負荷抵抗Ｒを算出し、負荷抵抗Ｒに応じて第２Ｄ／Ａコンバータ６４のリファレンス電圧レンジを切替える。そのため、負荷に対応したアナログ制御信号Ｖａの電圧範囲を設定して、設定されたアナログ制御信号Ｖａの電圧範囲において、目標電流に向けて出力電流Ｉｏを高精度に制御することができる。

＜実施形態２＞
次に、図７〜図１０を参照して、本発明の実施形態２について説明する。図７は、実施形態２における電圧印加装置６０Ａの要部構成を示すブロック図である。図８は、実施形態２における「負荷抵抗測定」ルーチンの処理を示すフローチャートである。図９は、実施形態２における「高圧電源制御」ルーチンの処理を示すフローチャートである。図１０は、電圧印加装置６０Ａの出力特性を概略的に示すグラフである。なお、図１０は所定の一負荷抵抗Ｒにおけるグラフを示す。

なお、実施形態１と実施形態２とは、電圧印加装置６０の出力電流Ｉｏ（転写電流Ｉｔ）の制御に係る構成のみが相違する。そのため、以下においては、出力電流Ｉｏの制御に係る構成の相違点のみを説明する。したがって、図７〜図１０において、実施形態１の構成と同一の構成には同一の符号を付し、また実施形態１の処理と同一の処理には同一のステップ番号を付し、その説明を省略する。

実施形態２の電圧印加装置６０Ａと実施形態１の電圧印加装置６０との相違点は、図７に示されるように、電圧印加装置６０Ａの第１Ｄ／Ａコンバータ６３に多チャネル入りのＤ／Ａコンバータが使用され、第２Ｄ／Ａコンバータ６４のリファレンス電圧レンジの上下限値が、第１Ｄ／Ａコンバータ６３によって切替えられる点にある。

すなわち、実施形態２においては、第２Ｄ／Ａコンバータ６４の双方のリファレンス端子（ＲＥＦ＋およびＲＥＦ−）が第１Ｄ／Ａコンバータ６３に接続される。そして、第１Ｄ／Ａコンバータ６３は、その第１チャネル出力端子（ｃｈ１ ＯＵＴ）から第２Ｄ／Ａコンバータ６４の第１リファレンス端子（ＲＥＦ−）に第１切替信号Ｖｒ１を供給し、その第２チャネル出力端子（ｃｈ２ ＯＵＴ）から第２Ｄ／Ａコンバータ６４の第２リファレンス端子（ＲＥＦ＋）に第２切替信号Ｖｒ２を供給する。

次に、図８〜図１０を参照して、実施形態２における電圧印加装置６０Ａによる出力電流Ｉｏの制御に関し、実施形態１との相違点についてのみ説明する。なお、図３に示した、出力電流Ｉｏの制御処理の全体的な流れは、実施形態２においても同一である。

図８の「負荷抵抗測定」ルーチンのステップＳ１１５において、ＣＰＵ６２は、第１Ｄ／Ａコンバータ６３を介して、「第２Ｄ／Ａ＋（プラス）リファレンス」の値を５Ｖに設定し、「第２Ｄ／Ａ−（マイナス）リファレンス」の値を０Ｖに設定する。

また、図８のステップＳ１６５において、ＣＰＵ６２は、算出した負荷抵抗Ｒに応じて、「第２Ｄ／Ａマイナスリファレンス」の値「Ａ」および「第２Ｄ／Ａプラスリファレンス」の値「Ｂ」を選定する。詳細には、ＣＰＵ６２は、第１Ｄ／Ａコンバータ６３の第１切替信号Ｖｒ１の値が「Ａ」Ｖとなるように、切替制御信号Ｓｃの値を選定し、第１Ｄ／Ａコンバータ６３の第２切替信号Ｖｒ２の値が「Ｂ」Ｖとなるように、切替制御信号Ｓｃの値を選定する。ここで、「Ａ」の値は、図１０に示されるように、「Ｂ」の値より小さく、「Ａ」および「Ｂ」の値は、０Ｖ〜５Ｖの値として、負荷抵抗Ｒに応じて選定される。なお、「Ａ」および「Ｂ」の値の選定を、ＣＰＵ６２は、例えば、負荷抵抗Ｒと「Ａ」および「Ｂ」の値との対応を示すテーブルデータに基づいて行う。そのテーブルデータは、例えば、メモリ７２に格納されている。

次いで、ステップＳ１７０において、フラグを「０」に設定する。このフラグは、電圧印加装置６０Ａの動作モードが、リファレンス電圧レンジが広範囲レンジ（例えば、０Ｖ〜５Ｖの範囲）であって、アナログ制御電圧Ｖａの電圧範囲が広範囲（例えば、０Ｖ〜５Ｖの範囲）である広範囲モードであるか、リファレンス電圧レンジが広範囲レンジより狭い狭範囲レンジであって、アナログ制御電圧Ｖａの電圧範囲が狭範囲である狭範囲モードであるかを示す。ここでは、フラグは、広範囲モードにおいて「０」に設定され、狭範囲モードにおいて「１」に設定される。なお、図１０のグラフにおいて、太い実線部分が狭範囲モードに対応し、さらに太い破線部分を加えた全体が広範囲モードに対応する。

また、図９の「高圧電源制御」ルーチンのステップＳ３２１において、ＣＰＵ６２は、電流検出値Ｓｉが目標下限値（本発明における第２所定値に相当）より「所定値」（例えば、１．０Ｖ）引いた値（「目標下限値−１．０Ｖ」）より小さいかどうかを判定する。電流検出値Ｓｉが「目標下限値−１．０Ｖ」より小さい場合、には、ステップＳ３２３に移行して、フラグが、「０」かどうか、すなわち、現在、広範囲モードかどうかを判定する。なお、ステップＳ３２１の判定は、要は、電流検出値Ｓｉが目標下限値（第２所定値）以下であるかどうかを判定するものであればよく、ここで「所定値」の値は１．０Ｖに限られず任意である。

一方、ステップＳ３２１において、電流検出値Ｓｉが「目標下限値−１．０Ｖ」以上であると判定された場合には、ステップＳ３２２において、電流検出値Ｓｉが目標上限値（本発明における第１所定値に相当）に「所定値」（例えば、１．０Ｖ）を加算した値（「目標上限値＋１．０Ｖ」）より大きいかどうかを判定する。電流検出値Ｓｉが「目標上限値＋１．０Ｖ」より大きい場合には、ステップＳ３２３に移行する。なお、ここにおいても、ステップＳ３２２の判定は、要は、電流検出値Ｓｉが目標上限値（第１所定値）以上であるかどうかを判定するものであればよく、「所定値」の値は１．０Ｖに限られず任意である。

一方、電流検出値Ｓｉが「目標下限値＋１．０Ｖ」以下の場合、すなわち、電流検出値Ｓｉが「目標下限値−１．０Ｖ」以上であって、「目標下限値＋１．０Ｖ」以下の場合には、ステップＳ３２３Ａにおいて、フラグが、「１」かどうか、すなわち、現在、狭範囲モードかどうかを判定する。フラグが「１」であって現在、狭範囲モードである場合には、図５に示した、ステップＳ３３０〜ステップＳ３７０の処理を行って、「高圧電源制御」ルーチンを一旦終了する。

一方、ステップＳ３２３Ａにおいてフラグが「１」でない、すなわち、広範囲モードであると判定された場合には、ステップＳ３２４Ａにおいて、ＣＰＵ６２は、図８のステップＳ１６５において選定された「Ａ」の値を、「第２Ｄ／Ａマイナスリファレンス」の値として設定し、同じく「Ｂ」の値を、「第２Ｄ／Ａプラスリファレンス」の値として設定する。すなわち、ステップＳ３２４Ａにおいて、リファレンス電圧レンジが広範囲レンジから狭範囲レンジに切替えられ、動作モードが広範囲モードから狭範囲モードに切替えられる。

すると、第２Ｄ／Ａコンバータ６４は、ステップＳ３２４Ａにおいて設定された変換リファレンス範囲（狭範囲レンジ）に合わせて、デジタル制御電圧（第２Ｄ／Ａ設定値）Ｖｄをアナログ制御電圧Ｖａに変換する（ステップＳ３２５Ａ参照）。次いで、ステップＳ３２６Ａにおいて、ＣＰＵ６２は、フラグを「１」に設定し、以下同様にステップＳ３３０〜ステップＳ３７０の処理を行って、「高圧電源制御」ルーチンを一旦終了する。

このように、実施形態２においては、電流検出値Ｓｉが「目標下限値−１．０Ｖ」以上になったとき、また、電流検出値Ｓｉが「目標上限値＋１．０Ｖ」以下になったとき、すなわち、出力電流Ｉｏが目標電流に近づいた場合、リファレンス電圧レンジが広範囲レンジから狭範囲レンジに切り替えられる。そのため、第２Ｄ／Ａコンバータ６４の変換分解能が高まり、出力電流Ｉｏの目標電流の近傍での制御精度が向上される。

また、ステップＳ３２３において、フラグが「０」であると判定された場合においても、以下同様にステップＳ３３０〜ステップＳ３７０の処理を行って、「高圧電源制御」ルーチンを一旦終了する。

一方、ステップＳ３２３において、フラグが「０」でない、すなわち、現在、狭範囲レンジであると判定された場合は、ステップＳ３２４において、図８のステップＳ１６５において選定された「Ａ」から、所定値（例えば１．０Ｖ）を引いた値（図１０の「Ａｗ」値）を、「第２Ｄ／Ａマイナスリファレンス」の値として設定し、また「Ｂ」に所定値（例えば１．０Ｖ）を加えた値（図１０の「Ｂｗ」値）を、「第２Ｄ／Ａプラスリファレンス」の値として設定する。

すなわち、実施形態２においては、一旦、リファレンス電圧レンジが狭範囲レンジに切替えられた狭範囲モードにおいて、出力電流Ｉｏが所定の電流範囲を外れて生成された場合、リファレンス電圧レンジが「Ａ〜Ｂ」から「Ａｗ〜Ｂｗ」に所定量、広げられる。

すると、第２Ｄ／Ａコンバータ６４は、ステップＳ３２４において所定量、広げられた変換リファレンス範囲に合わせて、デジタル制御電圧（第２Ｄ／Ａ設定値）Ｖｄをアナログ制御電圧Ｖａに変換する（ステップＳ３２５参照）。次いで、ステップＳ３２６Ａにおいて、ＣＰＵ６２は、リファレンス電圧レンジが狭範囲レンジから所定量広げられたため、フラグを「０」に設定し、以下同様にステップＳ３３０〜ステップＳ３７０の処理を行って、「高圧電源制御」ルーチンを一旦終了する。

６．実施形態２の効果
出力電流Ｉｏが目標電流に近づいた場合、リファレンス電圧レンジが広範囲レンジから狭範囲レンジに切替えられる。そのため、第２Ｄ／Ａコンバータ６４の変換分解能が高まり、出力電流Ｉｏの目標電流の近傍での制御精度が向上される。

また、第２Ｄ／Ａコンバータ６４のリファレンス電圧レンジが狭範囲レンジに切替えられた狭範囲モードにおいて、出力電流Ｉｏが所望の電流範囲を超えて生成された場合であっても、リファレンス電圧レンジを所定量広げることによって、出力電流Ｉｏの制御を好適に継続して行うことができる。
さらに、第２Ｄ／Ａコンバータ６４のリファレンス電圧レンジの切替えが、既存の構成（第１Ｄ／Ａコンバータ６３）を利用することによって容易かつ好適に行える。

＜実施形態３＞
次に、図１１〜図１２を参照して、本発明の実施形態３について説明する。図１１は、実施形態３における「高圧電源制御」ルーチンの処理を示すフローチャートである。図１２は、実施形態３の電圧印加装置６０Ａの出力特性を概略的に示すグラフである。また、図１２は、図１０と同様に、所定の一負荷抵抗Ｒについてのグラフを示す。

なお、図３に示した、出力電流Ｉｏの制御処理の全体的な流れは、実施形態３においても同一である。また、実施形態２と実施形態３とにおいて、電圧印加装置６０Ａの構成および「負荷抵抗測定」ルーチンの処理は等しく、「高圧電源制御」ルーチンの処理のみが相違する。そのため、以下においては、「高圧電源制御」ルーチンの処理の相違点のみを説明する。また、図１１〜図１２において、実施形態２の処理と同一の処理には同一のステップ番号を付し、その説明を省略する。

図１１のステップＳ３５０の判定において電流検出値Ｓｉが目標上限値より大きくないと判定された場合、すなわち、電流検出値Ｓｉが目標下限値以上であって目標上限値以下である場合は、ステップＳ３５５に移行して、フラグが「１」であるかどうか、すなわち、現在、狭範囲モードであるかどうかを判定する。フラグが「１」であって、狭範囲モードである場合には、ステップＳ３７０に移行して、所定時間（例えば、１ｍｓ）待機し、一旦、「高圧電源制御」ルーチンを終了する。そして、図３のステップＳ４００に戻る。

一方、ステップＳ３５５においてフラグが「１」でない、すなわち、現在、広範囲モードであると判定された場合には、ステップＳ３５６において、狭範囲レンジに切替える際に、広範囲レンジにおいて出力電流Ｉｏが安定時に達した際のアナログ制御信号値Ｖａ（デジタル制御信号値Ｖｄ）が、狭範囲レンジにおけるアナログ制御信号値Ｖａのほぼ中心値となるように、狭範囲レンジを設定する。言い換えれば、広範囲モードにおける出力安定時の出力電流Ｉｏである安定出力電流Ｉｓｔに対応するアナログ制御電圧Ｖａが、狭範囲モードにおける電圧範囲のほぼ中央値となるように、「Ａ」および「Ｂ」の値を設定する。すなわち、図１２において、アナログ制御電圧中心値Ｖａ（ｃｎｔ）は、アナログ制御電圧Ｖａの電圧範囲（「Ａ〜Ｂ」）のほぼ中心値であり、アナログ制御電圧中心値Ｖａ（ｃｎｔ）に対応する出力電流Ｉｏは、安定出力電流Ｉｓｔとなる。

次いで、ステップＳ３５７において、ＣＰＵ６２は、ステップＳ３５６において設定された「Ａ」の値を、「第２Ｄ／Ａマイナスリファレンス」の値として設定し、同じく「Ｂ」の値を、「第２Ｄ／Ａプラスリファレンス」の値として設定する。すなわち、ステップＳ３５７において、リファレンス電圧レンジが広範囲レンジから狭範囲レンジに切替えられ、動作モードが広範囲モードから狭範囲モードに切替えられる。

すると、第２Ｄ／Ａコンバータ６４は、ステップＳ３５７において設定された変換リファレンス範囲（リファレンス電圧レンジ）に合わせて、デジタル制御電圧（第２Ｄ／Ａ設定値）Ｖｄをアナログ制御電圧Ｖａに変換する（ステップＳ３２８参照）。次いで、ステップＳ３５９において、ＣＰＵ６２は、フラグを「１」に設定し、ステップＳ３７０に移行する。そして、所定時間（例えば、１ｍｓ）待機し、一旦、「高圧電源制御」ルーチンを終了し、図３のステップＳ４００に戻る。

また、読み込んだ電流検出値Ｓｉが目標下限値より小さく、第２Ｄ／Ａ設定値（デジタル制御電圧Ｖｄ）が「第２Ｄ／Ａ設定値＋ΔＶ」に設定された場合（ステップＳ３３０およびステップＳ３４０参照）、ステップＳ３４５において、ＣＰＵ６２は、設定変更された第２Ｄ／Ａ設定値が所定の値「Ｃ」より小さいかどうかを判定する。第２Ｄ／Ａ設定値が所定の値「Ｃ」より小さい場合は、ステップＳ３６６においてフラグが「０」であるかどうか、すなわち、現在、広範囲モードかどうかを判定する。一方、第２Ｄ／Ａ設定値が所定の値「Ｃ」以上の場合は、ステップＳ３７０に移行する。そして、所定時間（例えば、１ｍｓ）待機し、一旦、「高圧電源制御」ルーチンを終了し、図３のステップＳ４００に戻る。なお、ここで、第２Ｄ／Ａ設定値「Ｃ」に対応するアナログ制御電圧Ｖａの値は、図１２に示される値「Ｃ１」に対応する。

また、ステップＳ３６６においてフラグが「０」であり、現在、広範囲モードであると判定された場合は、同様に、ステップＳ３７０に移行する。そして、所定時間（例えば、１ｍｓ）待機し、一旦、「高圧電源制御」ルーチンを終了し、図３のステップＳ４００に戻る。

一方、ステップＳ３６６においてフラグが「０」でなく、現在、狭範囲モードであると判定された場合には、ステップＳ３６７において、ＣＰＵ６２は、「＋５Ｖ」を、「第２Ｄ／Ａプラスリファレンス」の値として設定し、「０Ｖ」を、「第２Ｄ／Ａマイナスリファレンス」の値として設定し、狭範囲モードから広範囲モードに動作モードを戻す。すなわち、出力電流Ｉｏが減少し、電流検出値Ｓｉが目標下限値を大きく下回り、アナログ制御電圧Ｖａが「Ｃ１」の値を大きく下回るようになる場合、動作モードが狭範囲モードから広範囲モードに戻される。

すると、第２Ｄ／Ａコンバータ６４は、ステップＳ３６７において設定された広範囲モードの変換リファレンス範囲に合わせて、デジタル制御電圧（第２Ｄ／Ａ設定値）Ｖｄをアナログ制御電圧Ｖａに変換する（ステップＳ３６８参照）。次いで、ステップＳ３６９において、ＣＰＵ６２は、動作モードが広範囲モードに戻されたため、フラグを「０」に設定し、ステップＳ３７０に移行する。そして、所定時間（例えば、１ｍｓ）待機し、一旦、「高圧電源制御」ルーチンを終了し、図３のステップＳ４００に戻る。
を一旦終了する。

また、読み込んだ電流検出値Ｓｉが目標上限値より大きく、第２Ｄ／Ａ設定値が「第２Ｄ／Ａ設定値−ΔＶ」に設定された場合（ステップＳ３５０およびステップＳ３６０参照）、ステップＳ３６５において、ＣＰＵ６２は、第２Ｄ／Ａ設定値が所定の値「Ｄ」より大きいかどうかを判定する。第２Ｄ／Ａ設定値が所定の値「Ｄ」より大きい場合は、上記ステップＳ３６６〜ステップＳ３６９まで処理が行われる。なお、ここで、第２Ｄ／Ａ設定値「Ｄ」に対応するアナログ制御電圧Ｖａの値は、図１２に示される値「Ｄ１」に対応する。そのため、出力電流Ｉｏが上昇し、電流検出値Ｓｉが目標上限値を大きく超え、アナログ制御電圧Ｖａが「Ｄ１」の値を超えるようになる場合、動作モードが狭範囲モードから広範囲モードに戻される。

一方、第２Ｄ／Ａ設定値が所定の値「Ｄ」以下の場合は、ステップＳ３７０に移行する。そして、所定時間（例えば、１ｍｓ）待機し、一旦、「高圧電源制御」ルーチンを終了し、図３のステップＳ４００に戻る。

７．実施形態３の効果
実施形態３においては、電流検出値Ｓｉが目標下限値以上に上昇したとき、すなわち、出力電流Ｉｏが目標電流に近づいた場合、リファレンス電圧レンジが広範囲レンジから狭範囲レンジに切替えられる。その際、広範囲モードにおいて安定出力電流ｉｓｔに対応するアナログ制御電圧Ｖａ（デジタル制御電圧Ｖｄ）が、狭範囲モードにおけるアナログ制御電圧Ｖａの電圧範囲の中心値とされる。そのため、狭範囲レンジ（「Ａ〜Ｂ」）の設定が目標出力電流に対してより最適化され、狭範囲モードにおいて、出力電流Ｉｏを高精度かつ好適に制御することができる。

また、リファレンス電圧レンジが狭範囲レンジに切替えられた狭範囲モードにおいて、出力電流Ｉｏが所望の電流範囲から外れて生成された場合であっても、リファレンス電圧レンジを広範囲レンジに再度広げることによって、出力電流Ｉｏの制御を好適に継続して行うことができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

（１）上記各実施形態では、負荷に流れる出力電流Ｉｏを定電流制御する場合における電圧印加装置（電源装置）（６０、６０Ａ）の出力制御に関する例を示したが、負荷に印加する出力電圧Ｖｏを定電圧制御する場合においても、本発明による電源装置の出力制御を適用することができる。その際、ＣＰＵ６２が、出力電圧Ｖｏが所定の目標電圧の近傍に収まるように、出力電圧Ｖｏに応じた電圧検出信号Ｓｖ（フィードバック信号）に基づき適宜変更したデジタル制御信号Ｖｄを第２Ｄ／Ａコンバータ６４に供給して、定電圧制御を実行するようにすればよい。

（２）上記実施形態では、電圧印加装置（電源装置）（６０、６０Ａ）によって単一の出力電圧Ｖｏを発生する際の構成を示したが、電圧値の異なる複数の出力電圧Ｖｏを発生し、発生した出力電圧Ｖｏを複数の負荷に印加する場合にも、本発明の電源装置を適用することができる。その場合、多チャンネルを有するＤ／Ａコンバータを使用して、使用チャンネル毎にオフセット電圧、あるいはリファレンス電圧レンジを変更するようにする。

（３）実施形態２において、電流検出値Ｓｉが「目標下限値−１．０Ｖ」より小さい場合、あるいは電流検出値Ｓｉが「目標下限値＋１．０Ｖ」より大きい場合に、「第２Ｄ／Ａマイナスリファレンス」および「第２Ｄ／Ａプラスリファレンス」の両方を変更する例を示したがこれに限られない。例えば、電流検出値Ｓｉが「目標下限値−１．０Ｖ」より小さい場合には、「第２Ｄ／Ａマイナスリファレンス」のみを減少させ、電流検出値Ｓｉが「目標下限値＋１．０Ｖ」より大きい場合には、「第２Ｄ／Ａプラスリファレンス」のみを増加させるように変更するようにしてもよい。

（４）実施形態２および３において、負荷を定電流制御する場合であって、負荷抵抗Ｒに応じて「Ａ」および「Ｂ」の値を選定する際、出力特性のグラフ（図６参照）から、負荷抵抗Ｒが大きいほど、「Ｂ」の値、すなわち、「第２Ｄ／Ａプラスリファレンス」の値を大きく設定し、負荷抵抗Ｒが小さいほど、「Ａ」の値、すなわち、「第２Ｄ／Ａマイナスリファレンス」の値を大きく設定することが望ましい。言い換えれば、負荷抵抗Ｒが小さいほど、アナログ制御電圧Ｖａの電圧範囲（「Ａ〜Ｂ」）を狭くするのが、制御精度を向上させるために好ましい。

（５）動作モードを広範囲モードから狭範囲モードに変更する際において、第２Ｄ／Ａコンバータ６４のリファレンス電圧レンジの範囲を変更する場合に、負荷抵抗値Ｒと出力電圧Ｖｏの使用範囲とによって、あるいは負荷抵抗値Ｒと出力電流Ｉｏの使用範囲とによって、リファレンス電圧レンジを決定するようにしてもよい。この場合、負荷抵抗値Ｒが分かれば、図６のグラフの傾きも分かり、それに加えて予め決められた所望の出力電圧Ｖｏの使用範囲あるいは負荷電流Ｉｏの使用範囲を考慮すれば、リファレンス電圧レンジを決定することができる。

本発明の実施形態１に係るプリンタの要部側断面図 電圧印加装置の要部構成のブロック図 電圧印加装置による出力電圧の制御処理を概略的に示すフローチャート 図３の処理における負荷抵抗測定の処理を示すフローチャート 図３の処理における高圧電源制御の処理を示すフローチャート 電圧印加装置の出力特性を概略的に示すグラフ 実施形態２における電圧印加装置の要部構成のブロック図 実施形態２における負荷抵抗測定の処理を示すフローチャート 実施形態２における高圧電源制御の処理を示すフローチャート 実施形態２における電圧印加装置の出力特性を概略的に示すグラフ 実施形態３における高圧電源制御の処理を示すフローチャート 実施形態３における電圧印加装置の出力特性を概略的に示すグラフ

符号の説明

１…プリンタ（画像形成装置）
２７…感光体ドラム（負荷）
３０…転写ローラ（負荷）
６０…電圧印加装置（電源装置）
６１…電圧検出回路
６２…ＣＰＵ（制御回路、レンジ切替回路）
６３…第１Ｄ／Ａコンバータ（第２Ｄ／Ａ変換回路およびレンジ切替回路に相当）
６４…第２Ｄ／Ａコンバータ（第１Ｄ／Ａ変換回路に相当）
６５…トランスドライブ回路（駆動回路）
６６…昇圧回路（出力生成回路）
６７…電流検出回路
ＲＥＦ＋…第１リファレンス端子
ＲＥＦ−…第２リファレンス端子

Claims (9)

1. 入力された駆動信号に対応する出力を生成し、前記出力を負荷に供給する出力生成回路と、
   前記出力を受け取り、前記出力に応じた検出信号を生成する検出回路と、
   前記検出信号に応じて、前記出力の値を目標値に向けて制御するためのデジタル制御信号を生成する制御回路と、
   前記デジタル制御信号を受け取り、前記デジタル制御信号をアナログ制御信号に変換する第１Ｄ／Ａ変換回路であって、前記アナログ制御信号の電圧範囲を規定するリファレンス電圧レンジを設定可能な第１Ｄ／Ａ変換回路と、
   前記アナログ制御信号に応じた前記駆動信号を生成し、前記駆動信号を前記出力生成回路に供給する駆動回路と、
   前記第１Ｄ／Ａ変換回路の前記リファレンス電圧レンジを、広範囲レンジと、該広範囲レンジより狭い狭範囲レンジとの間において切替えるレンジ切替回路と、
   を備えた電源装置。
2. 請求項１に記載の電源装置において、
   前記レンジ切替回路は、前記出力の値に応じて、前記リファレンス電圧レンジを切替える。
3. 請求項１または請求項２に記載の電源装置において、
   前記出力は、出力電圧と、前記出力電圧を前記負荷に印加した場合に流れる出力電流とを含み、
   前記検出回路は、
   前記出力電圧を受け取り、電圧検出信号を生成する電圧検出回路と、
   前記出力電流を受け取り、電流検出信号を生成する電流検出回路と、を含み、
   前記制御回路は、前記電圧検出信号および前記電流検出信号に基づいて、前記負荷の負荷抵抗値を算出し、
   前記レンジ切替回路は、さらに前記負荷抵抗値に応じて、前記リファレンス電圧レンジを切替える。
4. 請求項３に記載の電源装置において、
   前記制御回路は、
   前記負荷抵抗値と前記出力電圧の使用範囲とによって、あるいは前記負荷抵抗値と前記出力電流の使用範囲とによって、前記リファレンス電圧レンジを決定する。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の電源装置において、
   前記レンジ切替回路は、
   前記リファレンス電圧レンジの上限値が前記リファレンス電圧レンジの最大値よりも小さく設定されていた場合において、前記検出信号が前記上限値に対応した第１所定値以上となった場合、少なくとも前記上限値を増加させ、
   前記リファレンス電圧レンジの下限値が前記リファレンス電圧レンジの最小値よりも大きく設定されていた場合において、前記検出信号が前記下限値に対応した第２所定値以下となった場合、少なくとも前記下限値を減少させる。
6. 請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の電源装置において、
   前記レンジ切替回路は、
   前記出力の起動時には、前記リファレンス電圧レンジを前記広範囲レンジとし、前記出力が安定時に達した場合に、前記狭範囲レンジに切り替え、
   前記狭範囲レンジに切替える際に、前記広範囲レンジにおいて前記出力が安定時に達した際の前記アナログ制御信号の値が、前記狭範囲レンジのほぼ中心値となるように、前記狭範囲レンジを設定する。
7. 請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の電源装置において、
   前記第１Ｄ／Ａ変換回路は、前記リファレンス電圧レンジの上限値を設定するための第１リファレンス端子と、前記リファレンス電圧レンジの下限値を設定するための第２リファレンス端子とを有し、
   前記レンジ切替回路は、前記リファレンス電圧レンジを切替える切替信号を生成し、前記第１リファレンス端子および前記第２リファレンス端子のうちの少なくとも一方の端子に前記切替信号を供給することによって、前記リファレンス電圧レンジを切替える。
8. 請求項７記載の電源装置において、
   前記レンジ切替回路としての第２Ｄ／Ａ変換回路を備え、
   前記制御回路は、前記検出信号に応じて、前記切替信号を生成するための切替制御信号を生成し、前記切替制御信号を前記第２Ｄ／Ａ変換回路に供給する。
9. 請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の電源装置と、
   前記電源装置の前記出力生成回路から供給される前記出力を用いて、被記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
   を備える、画像形成装置。
   

Images