JP3744321B2 - 電源装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電源装置に係り、より詳しくは、負荷の特性に応じて当該負荷に適切に電力を供給することができる電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、感光体に形成されたトナー像を記録用紙に転写する電子写真方式の画像形成装置として、発泡材等からなる導電性の転写ローラを感光体に接触させると共に、転写ローラの芯金にバイアス電源によって電力を供給し、感光体と転写ローラとの間を通過する記録用紙に電荷を付し、感光体に付着している荷電トナーを記録用紙に電気的に転写させるものがある。
【０００３】
ところで、この種の画像形成装置における転写ローラは、特開平５−２４９８５０号公報にも記載されているように、温度、湿度等の環境条件や経時変化等によって、自身の有するインピーダンスが大きく変化するという特徴を有している。このため、転写ローラに印加する電圧を一定に保つ定電圧制御では、例えば低温低湿環境時に十分な転写電流が得られず転写不良を引き起こす、という問題があり、転写ローラに供給する電流を一定に保つ定電流制御では、記録用紙が小サイズである場合に、感光体と転写ローラが直に接触する部分に流れる電流が多くなり、記録用紙が通過する部分に十分な転写電流が流れず転写不良が発生する、という問題がある。
【０００４】
このような問題を解決するための技術として、様々な環境下において最適な転写動作を実現するために、転写ローラに対して所定のタイミングで所定の電圧（電流）を印加し、その際の電流（電圧）値を検出して、該検出結果に基づいて転写ローラの負荷特性（抵抗値）を測定し、この負荷特性に応じた最適な定電圧（電流）値で制御を行う技術（特開平５−１８１３７３号公報等）や、通常の転写時には定電圧制御にて動作させ、負荷特性の測定時には定電流制御にて動作させ、かつその際の電圧を測定し、次回以降の転写時には、上記測定した電圧で定電圧制御を行う技術（特開平２−２６４２７８号公報等）がある。
【０００５】
従って、これらの技術を適用した電源装置では、定電圧制御を行う場合には定電圧制御を行うための電圧検出回路と、負荷特性の測定を行うための電流検出回路とを双方とも備えている必要があり、定電流制御を行う場合には定電流制御を行うための電流検出回路と、負荷特性の測定を行うための電圧検出回路とを双方とも備えている必要がある。
【０００６】
図９には、この要求を満足する電源装置における要部（電源部１００）の構成例が示されている。なお、図示は省略するが、この電源装置を構成するためには、電源部１００以外に、所定の直流電圧Ｖｉｎを生成する直流電源と、電流モニタ信号Ｉｍｏｎが示す電流モニタ値及び電圧モニタ信号Ｖｍｏｎが示す電圧モニタ値に基づいてＰＷＭ（Pulse Width Modulation；パルス幅変調）信号ＰＷＭを生成してスイッチ素子１０６に供給する主制御部と、が備えられている必要がある。
【０００７】
同図に示すように、この電源部１００は、１次巻線に印加された電圧を昇圧する昇圧トランス１０２と、昇圧トランス１０２の２次巻線に誘起された出力を整流しかつ平滑する整流平滑回路１０４と、昇圧トランス１０２の１次巻線への直流電圧Ｖｉｎの印加／非印加をスイッチングするスイッチ素子１０６と、負荷にかかる電圧を検出して該電圧の大きさに対応する電圧モニタ値を示す電圧モニタ信号Ｖｍｏｎを生成する電圧検出回路１０８と、負荷に流れる電流を検出して該電流の値に対応する電流モニタ値を示す電流モニタ信号Ｉｍｏｎを生成する電流検出回路１１０と、を備えている。
【０００８】
昇圧トランス１０２の１次巻線の一方の端子には上述の図示しない直流電源の出力端が接続されており、該直流電源によって生成された直流電圧Ｖｉｎが昇圧トランス１０２の１次巻線の一方の端子に印加される。
【０００９】
また、昇圧トランス１０２の１次巻線の他方の端子にはスイッチ素子１０６の出力端が接続されており、昇圧トランス１０２の２次巻線の端子には整流平滑回路１０４の入力端が接続されている。更に、整流平滑回路１０４の出力端には、電圧検出回路１０８及び電流検出回路１１０の各々の入力端が接続されている。
【００１０】
更に、電圧検出回路１０８及び電流検出回路１１０の各々の出力端は上述の図示しない主制御部の入力端に接続されており、該主制御部のＰＷＭ信号ＰＷＭを出力する出力端はスイッチ素子１０６の入力端に接続されている。
【００１１】
以上のように構成された電源装置では、電流検出回路１１０に設けられている電流検出用の抵抗１１０Ａに流れる電流として、負荷を実際に流れる電流Ｉａの他に電圧検出回路１０８を流れる電流ＩＲも流れてしまうので、電流モニタ信号Ｉｍｏｎが示す電流モニタ値が実際に負荷に流れる電流値に対応する値よりも大きくなってしまい、電流モニタ値の検出精度が悪い、という問題点があった。なお、この構成は、定電圧制御方式の高圧電源において、過電流検知を目的とした回路構成として、従来より頻繁に用いられている構成である。
【００１２】
これに対し、特開平５−２１９７４６号公報に記載の技術は、定電流制御特性を向上することを目的として、出力電圧検出用の大部分の電流が電流検出回路に流入しないように、出力電圧検出用の電流を電流検出回路を迂回させる迂回路を設けるように構成したものである。
【００１３】
しかしながら、特開平５−２１９７４６号公報に記載の技術では、電圧検出回路の低圧側に電流検出回路によって検出された電流検出値がかかるため、電圧検出回路による電圧検出値は、実際の出力電圧値に対応した値よりも大きな値となってしまい、電圧モニタ値の検出精度が悪い、という問題点があった。なお、この構成は、定電流制御方式の高圧電源において、過電圧検知を目的とした回路構成として、従来より頻繁に用いられている構成である。
【００１４】
以上の、図９に示した構成と特開平５−２１９７４６号公報に記載の構成は出力電圧及び出力電流の双方が検出できるように構成されたものであるが、これらの構成は、出力電圧及び出力電流の何れか一方のみについて高精度な値が要求される場合に使用されている。しかしながら、前述の転写ローラのように負荷特性が環境等に応じて大きく変化する負荷を電力供給対象とする用途では、出力電圧と出力電流の双方について高精度に検出できることが要求されるため、上記各構成が、この用途に使用されることは殆どない。
【００１５】
このような、電流モニタ値又は電圧モニタ値の検出精度に関する問題点を解決するために、特開平７−１６８４０３号公報に記載の技術では、昇圧トランスに補助巻線を設けておき、該補助巻線の出力をダイオードとコンデンサによって構成された整流平滑回路によってＤＣ（直流）電圧化して電圧モニタ信号として使用している。この構成であれば、電圧検出回路と電流検出回路とが電気的に絶縁されているため、一方の検出回路が他方の検出回路に影響を与えることはない。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平７−１６８４０３号公報に記載の技術では、次のような問題点があった。
【００１７】
補助巻線を必要とするので、昇圧トランスの構造が複雑化すると共に、補助巻線と整流平滑回路とを組み合わせて電圧検出回路を構成しているので、電圧検出回路が複雑化する。
【００１８】
絶縁系の昇圧トランスを使用しているので、その結合度等の影響によって出力電圧と補助巻線から得られる検出電圧が使用範囲全域で必ずしも比例しないため、使用可能な出力範囲が非常に狭い。
【００１９】
本発明は上記問題点を解消するために成されたものであり、簡易に構成することができると共に、使用可能な出力範囲が広い電源装置を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の電源装置は、負荷にかかる電圧を検出するための電圧検出回路と、前記負荷に流れる電流を検出するための電流検出回路と、前記電圧検出回路で検出された電圧検出値に基づいて前記電流検出回路で検出された電流検出値に含まれる回路構成上の誤差を補正する電流値誤差補正手段と、前記電流値誤差補正手段によって補正された電流検出値を用いて前記負荷の特性を示す特性値を導出する負荷特性導出手段と、前記負荷特性導出手段によって導出された前記特性値に応じて前記負荷に供給する電流を制御する制御手段と、を備えている。
【００２１】
請求項１に記載の電源装置によれば、電圧検出回路によって負荷にかかる電圧が検出され、電流検出回路によって負荷に流れる電流が検出される。
【００２２】
また、請求項１に記載の電源装置では、上記電圧検出回路で検出された電圧検出値に基づいて上記電流検出回路で検出された電流検出値に含まれる回路構成上の誤差が電流値誤差補正手段によって補正され、負荷特性導出手段により、上記電流値誤差補正手段によって補正された電流検出値が用いられて上記負荷の特性を示す特性値が導出され、該導出された特性値に応じて上記負荷に供給する電流が制御手段によって制御される。ここで、上記特性値には、負荷のインピーダンス、負荷の容量等が含まれる。
【００２３】
このように、請求項１に記載の電源装置によれば、電圧検出回路で検出された電圧検出値に基づいて電流検出回路で検出された電流検出値に含まれる回路構成上の誤差を補正し、補正した電流検出値を用いて負荷の特性を示す特性値を導出し、導出した特性値に応じて負荷に供給する電流を制御しているので、電流検出回路による検出値に回路構成上の誤差が発生することを許容することができるため、電流検出回路として簡易な回路構成のものを適用することができ、この結果として全体構成を簡易なものとすることができると共に、絶縁系の昇圧トランスを使用する必要がないので、使用可能な出力範囲を広くすることができる。
【００２４】
なお、請求項２記載の発明のように、請求項１記載の発明において、前記電流値誤差補正手段は、前記電圧検出回路で検出された電圧検出値と前記電圧検出回路を構成する回路素子の定格値に基づいて予め導出した誤差補正係数に基づいて前記誤差を補正するものとすることができる。
【００２５】
また、請求項３記載の発明のように、請求項１又は請求項２記載の発明において、前記負荷が電子写真方式の画像形成装置における導電性の転写ローラである場合に、前記誤差補正手段による前記誤差の補正と、前記負荷特性導出手段による前記特性値の導出を、前記画像形成装置の電源投入時、予め定められたジョブ回数毎、予め定められた画像形成枚数毎、予め定められた時間毎、の少なくとも１つのタイミングで実行することが好ましい。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２７】
〔第１実施形態〕
図１に示すように、本第１実施形態に係る電源装置１０は、負荷４０に供給するための高圧電力を生成する高圧電源部１２、所定の直流電圧Ｖｉｎを生成する直流電源２６、及び電源装置１０全体の動作を司る主制御部２８を備えている。
【００２８】
高圧電源部１２は、昇圧トランス１６、整流平滑回路１８、スイッチ素子２０、電圧検出回路２２、及び電流検出回路２４を備えている。昇圧トランス１６の１次巻線の一方の端子は直流電源２６の出力端に接続されており、直流電源２６によって生成した直流電圧Ｖｉｎを上記１次巻線の一方の端子に印加することができる。また、昇圧トランス１６の１次巻線の他方の端子にはスイッチ素子２０の出力端が接続されており、昇圧トランス１６の２次巻線の各端子は整流平滑回路１８の入力端に接続されている。更に、整流平滑回路１８の出力端には電圧検出回路２２及び電流検出回路２４の入力端が接続されている。
【００２９】
一方、主制御部２８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０、パルス発振器３４、及びアナログ／デジタル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換器という）３６を備えており、更にＣＰＵ３０は演算器３２を備えている。
【００３０】
演算器３２の出力端はパルス発振器３４の入力端に、演算器３２の入力端はＡ／Ｄ変換器３６の出力端に、パルス発振器３４の出力端はスイッチ素子２０の入力端に、各々接続されている。従って、スイッチ素子２０にはパルス発振器３４によって生成したＰＷＭ信号ＰＷＭを入力することができる。
【００３１】
更に、Ａ／Ｄ変換器３６の入力端には電圧検出回路２２及び電流検出回路２４の各々の出力端が接続されている。従って、ＣＰＵ３０には電圧検出回路２２によって生成した電圧モニタ信号Ｖｍｏｎが示す電圧モニタ値、及び電流検出回路２４によって生成した電流モニタ信号Ｉｍｏｎが示す電流モニタ値をデジタル値として入力することができる。なお、本実施の形態におけるパルス発振器３４はＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）で構成されている。
【００３２】
なお、整流平滑回路１８の出力端は外部の負荷４０にも対応するものであり、負荷４０に接続される。
【００３３】
電圧検出回路２２が本発明の電圧検出回路に、電流検出回路２４が本発明の電流検出回路に、各々相当する。
【００３４】
図２は、図１に示した本第１実施形態における電源装置１０の具体的な回路構成の一例を示したものである。
【００３５】
同図に示すように、本第１実施形態における整流平滑回路１８はダイオード５６及びコンデンサ５８を備えており、ダイオード５６のカソードは昇圧トランス１６の２次巻線の一方の端子に接続されており、ダイオード５６のアノードはコンデンサ５８の一方の端子に接続されており、更にコンデンサ５８の他方の端子は昇圧トランス１６の２次巻線の他方の端子に接続されている。
【００３６】
このように構成された整流平滑回路１８では、昇圧トランス１６の２次巻線に誘起された交番電流をコンデンサとダイオードとの組み合わせによって整流しかつ平滑する。
【００３７】
また、本第１実施形態におけるスイッチ素子２０はトランジスタ５０を含んで構成されており、トランジスタ５０のコレクタは昇圧トランス１６の１次巻線の他方の端子に、エミッタは接地されると共に抵抗５２を介して自身のベースに、ベースは抵抗５４を介してパルス発振器３４の出力端に、各々接続されている。
【００３８】
このように構成されたスイッチ素子２０では、パルス発振器３４から入力されたＰＷＭ信号ＰＷＭがハイレベルであるときにトランジスタ５０がオンされ、ＰＷＭ信号ＰＷＭがローレベルであるときにトランジスタ５０がオフされる。従って、トランジスタ５０はＰＷＭ信号ＰＷＭ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ＰＷＭのデューティに応じて昇圧トランス１６の１次巻線への直流電源２６からの直流電圧Ｖｉｎの印加／非印加を交互に行うことができる。
【００３９】
一方、電圧検出回路２２にはオペアンプ６０が備えられており、オペアンプ６０の反転入力端は抵抗６２を介して整流平滑回路１８の出力端（コンデンサ５８の一方の端子）に接続されると共に、抵抗６４を介して自身の出力端に接続されている。また、オペアンプ６０の出力端は抵抗６６を介すると共に、主制御部２８内において抵抗及びコンデンサからなる積分回路を介してＡ／Ｄ変換器３６の入力端にも接続されている。なお、オペアンプ６０の非反転入力端は接地されている。
【００４０】
このように構成された電圧検出回路２２では、負荷４０にかかる電圧の値に対応する電圧モニタ値を示す電圧モニタ信号Ｖｍｏｎを、Ａ／Ｄ変換器３６の許容入力レベル範囲内の信号としてＡ／Ｄ変換器３６に常時出力することができる。
【００４１】
また、電流検出回路２４にはオペアンプ７０が備えられており、オペアンプ７０の反転入力端は自身の出力端に接続されており、オペアンプ７０の非反転入力端は抵抗７４を介して整流平滑回路１８のコンデンサ５８の他方の端子に接続されている。また、抵抗７４のオペアンプ７０に接続されていない側の端子は抵抗７２を介してコンデンサ５８の一方の端子に接続されると共に、抵抗７６を介して接地されている。更に、オペアンプ７０の出力端は抵抗７８を介すると共に、主制御部２８内において抵抗及びコンデンサからなる積分回路を介してＡ／Ｄ変換器３６の入力端にも接続されている。
【００４２】
このように構成された電流検出回路２４では、負荷４０に流れる電流の値に対応する電流モニタ値を示す電流モニタ信号Ｉｍｏｎを、Ａ／Ｄ変換器３６の許容入力レベル範囲内の信号としてＡ／Ｄ変換器３６に常時出力することができる。
【００４３】
次に、本第１実施形態の作用として、主制御部２８のＣＰＵ３０で実施される制御について説明する。まず、図３を参照して、電源装置１０の通常動作時における制御について説明する。なお、ここでは、負荷４０が前述の転写ローラであり、該転写ローラによって画像の転写を行う際の制御について説明する。また、ここでは、定電圧制御を行う場合について説明する。更に、ここでは、直流電源２６によって昇圧トランス１６の１次巻線の一方の端子に、所定電圧値（例えば＋２４Ｖ）の直流電圧Ｖｉｎが印加されていることを前提に説明する。
【００４４】
図３のステップ２００では、上記転写ローラを備えた電子写真方式の画像形成装置（図示省略）全体の動作を司るＭＣＵ（Machine Control Unit）から出力電圧の目標値を受信し、次のステップ２０２では、上記ステップ２００で受信した出力電圧目標値に対応する目標モニタ値Ｍを予め定められた演算式及びテーブルの少なくとも一方によって導出する。
【００４５】
なお、上記演算式としては、次の（１）式を例示することができる。
【００４６】
目標モニタ値Ｍ＝出力電圧目標値×４ （１）
すなわち、（１）式によれば、例えば、ＭＣＵから受信した出力電圧目標値が８ビット構成である場合は、目標モニタ値Ｍを１０ビット構成としており、これによって制御精度を向上することができる。ここで、ＭＣＵから十分な制御精度が得られる出力電圧目標値が直接受信される場合には、次の（２）式を適用することもできる。
【００４７】
目標モニタ値Ｍ＝出力電圧目標値 （２）
すなわち、（２）式で示される例は、受信した出力電圧目標値を、そのまま目標モニタ値Ｍとして適用するものである。
【００４８】
また、上記テーブルとしては、次の表１に示すものを例示することができる。
【００４９】
【表１】
【００５０】
次のステップ２０４では、パルス発振器３４に対して上記ステップ２０２によって導出した目標モニタ値Ｍに応じたデューティのＰＷＭ信号ＰＷＭを生成させるように制御することによって、上記デューティのＰＷＭ信号ＰＷＭのスイッチ素子２０への出力を開始する。
【００５１】
次のステップ２０６では、所定のサンプリング時間（本実施の形態では、１０ｍ秒）の経過待ちを行い、次のステップ２０８では、Ａ／Ｄ変換器３６を介して電圧検出回路２２から入力されている電圧モニタ信号Ｖｍｏｎが示す電圧モニタ値Ｖｏを取込み、ＣＰＵ３０に内蔵された図示しない記憶部に格納する。
【００５２】
次のステップ２１０では、上記ステップ２０８で取込んだ電圧モニタ値Ｖｏが異常負荷状態を示すものであるか否かを判定し、異常負荷状態を示すものである場合（肯定判定の場合）にはステップ２１２に移行し、当該異常負荷状態に対応する処理（例えば、ＰＷＭ信号ＰＷＭの出力を停止させる処理）を施した後に本制御を終了する。一方、上記ステップ２１０において異常負荷状態ではないと判定された場合（否定判定された場合）にはステップ２１４へ移行する。
【００５３】
なお、本実施形態における上記異常負荷状態とは、転写ローラに傷がついていたり、導電性物質が付着していること等に起因してアーク放電が発生している状態であり、この状態下では出力電流は増大するのに対して出力電圧は垂下する。従って、上記ステップ２１０による異常負荷状態か否かの判定は、電圧モニタ値Ｖｏが示す電圧が所定電圧以下となったか否かを判定することによって行うことができる。ここで、上記所定電圧としては、電圧モニタ値Ｖｏが示す電圧が当該所定電圧以下である場合に異常負荷状態であると見なすことができる電圧値として予め実験やコンピュータ・シミュレーション等によって得たものを適用することができる。
【００５４】
ステップ２１４では、電圧モニタ値Ｖｏが上記目標モニタ値Ｍより大きいか否かを判定し、大きい場合（肯定判定の場合）はステップ２１６へ移行してＰＷＭ信号ＰＷＭのデューティを所定量だけ減少させるようにパルス発振器３４を制御した後にステップ２２２へ移行する。
【００５５】
一方、上記ステップ２１４で電圧モニタ値Ｖｏが目標モニタ値Ｍより大きくないと判定された場合（否定判定された場合）はステップ２１８へ移行して電圧モニタ値Ｖｏが目標モニタ値Ｍより小さいか否かを判定し、小さいと判定された場合（肯定判定の場合）はステップ２２０へ移行してＰＷＭ信号ＰＷＭのデューティを所定量だけ増加させるようにパルス発振器３４を制御した後にステップ２２２へ移行する。なお、上記ステップ２１８で電圧モニタ値Ｖｏが目標モニタ値Ｍより小さくないと判定された場合（否定判定された場合）は電圧モニタ値Ｖｏが目標モニタ値Ｍと等しい場合であり、この場合はＰＷＭ信号ＰＷＭのデューティを変化させることなくステップ２２２へ移行する。
【００５６】
すなわち、上記ステップ２１４〜ステップ２２０の処理によって、電圧モニタ値Ｖｏが目標モニタ値Ｍより大きな場合はＰＷＭ信号ＰＷＭのデューティを所定量だけ減少させることによって電圧モニタ値Ｖｏを上記所定量に対応する値だけ減少させ、逆に電圧モニタ値Ｖｏが目標モニタ値Ｍより小さな場合にはＰＷＭ信号ＰＷＭのデューティを所定量だけ増加させることによって電圧モニタ値Ｖｏを上記所定量に対応する値だけ増加させている。
【００５７】
ステップ２２２では、高圧電源部１２を停止させる状態になっているか否かを判定し、停止させる状態になっていない場合（否定判定の場合）は上記ステップ２０６へ戻って、ステップ２０６〜ステップ２２０の処理を繰り返して実行し、高圧電源部１２を停止させる状態となった時点で肯定判定となって本制御を終了する。
【００５８】
上記ステップ２０６〜ステップ２２２の繰り返し処理によって電源装置１０の出力電圧が出力電圧目標値に一致されるように制御される。
【００５９】
一方、本実施の形態に係る電源装置１０では、以上のような通常動作時の制御の他、負荷の特性を示す特性値（本実施の形態では、負荷４０のインピーダンスＺ）を測定し、該特性値に基づいて以降の通常動作時の制御の際の出力電圧目標値を導出する制御（以下、「負荷測定制御」という）を必要に応じて行う。
【００６０】
次に、図４を参照して、電源装置１０のＣＰＵ３０で実施される負荷測定制御について説明する。なお、本実施の形態では、本制御を、画像形成装置の電源投入時毎に実行する。また、ここでは、図３に示した通常動作時における制御と同様の制御が本制御と並行して行われていることを前提に説明する。
【００６１】
図４のステップ３００では、初期設定としてカウント値ｉに‘０’（零）を設定し、次のステップ３０２では、パルス発振器３４に対して、予め定められた出力電圧（本実施の形態では−１０００Ｖ）に対応するデューティのＰＷＭ信号ＰＷＭを生成させるように制御することによって、上記デューティのＰＷＭ信号ＰＷＭのスイッチ素子２０への出力を開始する。
【００６２】
次のステップ３０４では、所定のサンプリング時間（本実施の形態では、６５ｍ秒）の経過待ちを行い、次のステップ３０６では、Ａ／Ｄ変換器３６を介して電流検出回路２４から入力されている電流モニタ信号Ｉｍｏｎが示す電流モニタ値ＩｏとＡ／Ｄ変換器３６を介して電圧検出回路２２から入力されている電圧モニタ信号Ｖｍｏｎが示す電圧モニタ値Ｖｏとを取込み、ＣＰＵ３０に内蔵された図示しない記憶部に格納する。
【００６３】
次のステップ３０８では、上記ステップ３０６で取込んだ電流モニタ値Ｉｏ及び電圧モニタ値Ｖｏと、予め導出しておいた誤差補正係数Ｋとにより、次の（３）式によって負荷４０に実際に流れている電流の値に対応する電流モニタ値Ｉｏ’を算出する。
【００６４】
Ｉｏ’＝Ｉｏ−Ｋ×Ｖｏ （３）
ここで、上記誤差補正係数Ｋの導出手順について説明する。出力電圧Ｖｏｕｔで定電圧制御されている場合、負荷４０を流れる電流の値Ｉａ（図２も参照）は次の（４）式で表される。
【００６５】
Ｉａ＝Ｖｏｕｔ／Ｚ （４）
また、抵抗６２の抵抗値Ｒ６２が抵抗６４の抵抗値Ｒ６４より十分に大きな場合、すなわちＲ６２＞＞Ｒ６４である場合において電圧検出回路２２を流れる電流の値Ｉｂは次の（５）式で表される。
【００６６】
Ｉｂ＝Ｖｏｕｔ／Ｒ６２ （５）
従って、電流検出回路２４を流れる電流の値Ｉｔは次の（６）式で表される。
【００６７】
Ｉｔ＝Ｉａ＋Ｉｂ＝Ｖｏｕｔ／Ｚ＋Ｖｏｕｔ／Ｒ６２ （６）
この結果、電流モニタ値Ｉｏは次の（７）式で表される。
【００６８】
Ｉｏ＝Ｒ７６×Ｉｔ
＝（Ｒ７６×Ｖｏｕｔ／Ｚ）＋（Ｒ７６×Ｖｏｕｔ／Ｒ６２） （７）
ここで、Ｒ７６は抵抗７６の抵抗値を示している。この電流モニタ値Ｉｏが、Ａ／Ｄ変換器３６によって予め定められた分解能でデジタル値に変換される。
【００６９】
ここで必要な値は、（７）式における（Ｒ７６×Ｖｏｕｔ／Ｚ）の部分のデジタル値に変換後の値であり、該値はデジタル値に変換後の電流モニタ値Ｉｏから（７）式における（Ｒ７６×Ｖｏｕｔ／Ｒ６２）のデジタル値に変換後の値を減じれば得ることができる。ここで、抵抗７６及び抵抗６２の各々の抵抗値Ｒ７６及びＲ６２は回路定数なので既知の値であり、また、出力電圧Ｖｏｕｔは電圧モニタ値Ｖｏに基づいて算出することができる。
【００７０】
次に、以上のような導出手順を、具体的な数値例を用いて説明する。なお、ここでは、該導出に必要な各種パラメータが次の値である場合について説明する。・抵抗６２の抵抗値Ｒ６２：２００ＭΩ
・電圧検出回路２２の変換比率：４Ｖ＝−４ｋＶ
（抵抗６４の抵抗値Ｒ６４：２００ｋΩ）
・電流検出回路２４の変換比率：４．５Ｖ＝２５０μＡ
（抵抗７６の抵抗値Ｒ７６：１８ｋΩ）
・Ａ／Ｄ変換器３６の分解能：１０ビット
この場合の負荷４０を流れる電流の値Ｉａ、電圧検出回路２２を流れる電流の値Ｉｂ、及び電流検出回路２４を流れる電流の値Ｉｔは、上記（４）式〜（６）式によって次のようになる。
【００７１】
この結果、電流モニタ値Ｉｏは上記（７）式によって次のようになる。
【００７２】
この電流モニタ値Ｉｏに対するＡ／Ｄ変換器３６による変換によって得られるデジタル値Ｉｏ（Ｄ）は次の（８）式で表される。
【００７３】
ここで、（８）式における負荷４０を流れる電流の値Ｉａに対応する部分、すなわち、電流の値Ｉａのデジタル変換後の値Ｉａ（Ｄ）は（１０２４／５）×[（１８ｋΩ×Ｖｏｕｔ／Ｚ）]であるので、該値Ｉａ（Ｄ）は次の（９）式で表される。
【００７４】
また、ここで、出力電圧Ｖｏｕｔは次の（１０）式で得ることができる。
【００７５】
Ｖｏｕｔ＝５０００／１０２４×Ｖｏ（Ｄ）
従って、（９）式は次の（１０）式のように変形される。
【００７６】
このときの値Ｉａ（Ｄ）が上記（３）式の電流モニタ値Ｉｏ’に相当するものであり、従ってこの場合は、上記（３）式における誤差補正係数Ｋは０．０９となり、本実施の形態では、この誤差補正係数Ｋが予め導出されている。
【００７７】
（３）式による電流モニタ値Ｉｏ’の算出が終了すると、次のステップ３１０では、負荷４０のインピーダンスＺを次の（１１）式によって算出し、次のステップ３１２において、ＣＰＵ３０に内蔵されている図示しない記憶部にインピーダンスＺをＺ（ｉ）として格納する。
【００７８】
Ｚ＝Ｖｏ／Ｉｏ’ （１１）
次のステップ３１４では、カウント値ｉを１だけインクリメントし、次のステップ３１６ではカウント値ｉが所定数（本実施の形態では３０）より大きいか否かを判定し、大きくない場合（否定判定の場合）は上記ステップ３０４へ戻って上記ステップ３０４〜ステップ３１４の処理を繰り返して実行し、大きくなった時点（肯定判定となった時点）でステップ３１８へ移行する。
【００７９】
以上のステップ３０４〜ステップ３１６の繰り返し処理によって、上記所定数（本実施の形態では３０）だけ、上記所定のサンプリング時間（本実施の形態では、６５ｍ秒）毎に負荷４０の実際のインピーダンスＺの値がＣＰＵ３０に内蔵された図示しない記憶部に格納されることになる。
【００８０】
次のステップ３１８では、パルス発振器３４に対してＰＷＭ信号ＰＷＭの生成を停止させるように制御することによって、ＰＷＭ信号ＰＷＭのスイッチ素子２０への出力を停止する。
【００８１】
次のステップ３２０では、以上の処理によって上記図示しない記憶部に格納された所定数のインピーダンスＺの平均値Ｚ（ＡＶＥ）を算出し、次のステップ３２２では、上記ステップ３２０で算出した平均値Ｚ（ＡＶＥ）に応じて、予め定められた表２に示すテーブルによって次回以降の図３に示した通常動作時の制御において適用する出力電圧目標値を決定する。なお、表２では、出力電圧目標値を電圧値で示している。
【００８２】
【表２】
【００８３】
次のステップ３２４では、上記ステップ３２２で決定した出力電圧目標値を図示しない記憶部の所定領域に格納し、その後に本制御を終了する。
【００８４】
これ以降、図３に示した通常動作時の制御を行う際には、同制御のステップ２００において出力電圧目標値を取得する際に、以上のような負荷測定制御によって図示しない記憶部に格納された出力電圧目標値を読み出して適用することになる。
【００８５】
図４におけるステップ３０８の処理が本発明の誤差補正手段に、ステップ３１０の処理が本発明の負荷特性導出手段に、図３におけるステップ２１４〜ステップ２２０の処理が本発明の制御手段に、各々相当する。
【００８６】
以上詳細に説明したように、本第１実施形態に係る電源装置では、電流検出回路の検出値について、当該検出値に含まれる回路構成上の誤差を補正し、補正した検出値を用いて負荷の特性を示す特性値（本実施の形態ではインピーダンスＺ）を導出し、導出した特性値に応じて負荷に供給する電圧を制御しているので、電流検出回路による検出値に回路構成上の誤差が発生することを許容することができるため、電流検出回路として簡易な回路構成のものを適用することができ、この結果として全体構成を簡易なものとすることができると共に、絶縁系の昇圧トランスを使用する必要がないので、使用可能な出力範囲を広くすることができる。
【００８７】
また、本第１実施形態に係る電源装置では、画像形成装置の電源投入時に負荷測定制御を実施しているので、画像形成装置を使用する日の天候、温度、湿度等の環境変化や、画像形成装置の設置条件の変化に対応することができる。
【００８８】
なお、本第１実施形態では、出力の制御を定電圧制御によって行う場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、定電流制御によって行う形態とすることもできる。この場合も、本第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００８９】
〔第２実施形態〕
上記第１実施形態では、定電圧制御を行う場合の電源装置の実施の形態について説明したが、本第２実施形態では定電流制御を行う場合の電源装置の実施の形態について説明する。まず、図５を参照して、本第２実施形態に係る電源装置１０’の構成について説明する。なお、図５における図１と同様の構成部分については、図１と同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００９０】
図５に示すように、本第２実施形態に係る電源装置１０’は、第１実施形態に係る電源装置１０の整流平滑回路１８に代えて整流平滑回路１８’を適用している点と、電圧検出回路２２及び電流検出回路２４に代えて電圧検出回路２２’及び電流検出回路２４’を適用している点のみが第１実施形態に係る電源装置１０と異なっている。
【００９１】
図６には、図５に示した本第２実施形態における電源装置１０’の具体的な回路構成の一例が示されている。なお、図６における図２と同様の構成部分については、図２と同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００９２】
図６に示すように、本第２実施形態に係る電源装置１０’の整流平滑回路１８’は、第１実施形態に係る電源装置１０の整流平滑回路１８のダイオード５６に代えて、接続方向が逆とされたダイオード５６’が用いられている点のみが整流平滑回路１０と異なっている。
【００９３】
一方、本第２実施形態に係る電流検出回路２４’にはオペアンプ９０が備えられており、オペアンプ９０の反転入力端は自身の出力端に接続されており、非反転入力端は抵抗９４を介して整流平滑回路１８’のコンデンサ５８の他方の端子に接続されている。また、抵抗９４のオペアンプ９０に接続されていない側の端子は抵抗９２を介してコンデンサ５８の一方の端子に接続されると共に、抵抗９６を介してハイレベルにプルアップされている。更に、オペアンプ９０の出力端は抵抗９８を介すると共に、主制御部２８内において抵抗及びコンデンサからなる積分回路を介してＡ／Ｄ変換器３６の入力端にも接続されている。
【００９４】
このように構成された電流検出回路２４’では、負荷４０に流れる電流の値に対応する電流モニタ値を示す電流モニタ信号Ｉｍｏｎを、Ａ／Ｄ変換器３６の許容入力レベル範囲内の信号としてＡ／Ｄ変換器３６に常時出力することができる。
【００９５】
また、本第２実施形態に係る電圧検出回路２２’にはオペアンプ８０が備えられており、オペアンプ８０の非反転入力端は抵抗８２を介してコンデンサ５８の一方の端子に接続されると共に、抵抗８４を介して電流検出回路２４’における抵抗９４のオペアンプ９０に接続されていない側の端子に接続されている。また、オペアンプ８０の反転入力端は自身の出力端に接続されている。更に、オペアンプ８０の出力端は抵抗８６を介すると共に、主制御部２８内において抵抗及びコンデンサからなる積分回路を介してＡ／Ｄ変換器３６の入力端にも接続されている。
【００９６】
このように構成された電圧検出回路２２’では、負荷４０にかかる電圧の値に対応する電圧モニタ値を示す電圧モニタ信号Ｖｍｏｎを、Ａ／Ｄ変換器３６の許容入力レベル範囲内の信号としてＡ／Ｄ変換器３６に常時出力することができる。
【００９７】
次に、本第２実施形態の作用として、電源装置１０’における主制御部２８のＣＰＵ３０で実施される制御について説明する。まず、図７を参照して、電源装置１０’の通常動作時における制御について説明する。なお、ここでは、上記第１実施形態と同様に、負荷４０が前述の転写ローラであり、該転写ローラによって画像の転写を行う際の制御について説明する。また、ここでは、定電流制御を行う場合について説明する。更に、ここでは、直流電源２６によって昇圧トランス１６の１次巻線の一方の端子に、所定電圧値（例えば＋２４Ｖ）の直流電圧Ｖｉｎが印加されていることを前提に説明する。
【００９８】
図７のステップ４００では、上記転写ローラを備えた電子写真方式の画像形成装置（図示省略）全体の動作を司るＭＣＵから出力電流の目標値を受信し、次のステップ４０２では、上記ステップ４００で受信した出力電流目標値に対応する目標モニタ値Ｍ’を予め定められた演算式及びテーブルの少なくとも一方によって導出する。
【００９９】
なお、上記演算式としては、次の（１２）式を例示することができる。
【０１００】
目標モニタ値Ｍ’＝出力電流目標値×４ （１２）
すなわち、（１２）式によれば、例えば、ＭＣＵから受信した出力電流目標値が８ビット構成である場合は、目標モニタ値Ｍ’を１０ビット構成としており、これによって制御精度を向上することができる。ここで、ＭＣＵから十分な制御精度が得られる出力電流目標値が直接受信される場合には、次の（１３）式を適用することもできる。
【０１０１】
目標モニタ値Ｍ’＝出力電流目標値 （１３）
すなわち、（１３）式で示される例は、受信した出力電流目標値を、そのまま目標モニタ値Ｍ’として適用するものである。
【０１０２】
また、上記テーブルとしては、次の表３に示すものを例示することができる。
【０１０３】
【表３】
【０１０４】
次のステップ４０４では、パルス発振器３４に対して上記ステップ４０２によって導出した目標モニタ値Ｍ’に応じたデューティのＰＷＭ信号ＰＷＭを生成させるように制御することによって、上記デューティのＰＷＭ信号ＰＷＭのスイッチ素子２０への出力を開始する。
【０１０５】
次のステップ４０６では、所定のサンプリング時間（本実施の形態では、１０ｍ秒）の経過待ちを行い、次のステップ４０８では、Ａ／Ｄ変換器３６を介して電流検出回路２４’から入力されている電流モニタ信号Ｉｍｏｎが示す電流モニタ値Ｉｏを取込み、ＣＰＵ３０に内蔵された図示しない記憶部に格納する。
【０１０６】
次のステップ４１０では、上記ステップ４０８で取込んだ電流モニタ値Ｉｏが異常負荷状態を示すものであるか否かを判定し、異常負荷状態を示すものである場合（肯定判定の場合）にはステップ４１２に移行し、当該異常負荷状態に対応する処理（例えば、ＰＷＭ信号ＰＷＭの出力を停止させる処理）を施した後に本制御を終了する。一方、上記ステップ４１０において異常負荷状態ではないと判定された場合（否定判定された場合）にはステップ４１４へ移行する。
【０１０７】
なお、本第２実施形態における上記異常負荷状態とは、上記第１実施形態と同様に、転写ローラに傷がついていたり、導電性物質が付着していること等に起因してアーク放電が発生している状態であり、この状態下では出力電流は増大するのに対して出力電圧は垂下する。従って、上記ステップ４１０による異常負荷状態か否かの判定は、電流モニタ値Ｉｏが示す電流値が所定電流値以上となったか否かを判定することによって行うことができる。ここで、上記所定電流値としては、電流モニタ値Ｉｏが示す電流値が当該所定電流値以上である場合に異常負荷状態であると見なすことができる電流値として予め実験やコンピュータ・シミュレーション等によって得たものを適用することができる。
【０１０８】
ステップ４１４では、電流モニタ値Ｉｏが上記目標モニタ値Ｍ’より大きいか否かを判定し、大きい場合（肯定判定の場合）はステップ４１６へ移行してＰＷＭ信号ＰＷＭのデューティを所定量だけ増加させるようにパルス発振器３４を制御した後にステップ４２２へ移行する。
【０１０９】
一方、上記ステップ４１４で電流モニタ値Ｉｏが目標モニタ値Ｍ’より大きくないと判定された場合（否定判定された場合）はステップ４１８へ移行して電流モニタ値Ｉｏが目標モニタ値Ｍ’より小さいか否かを判定し、小さいと判定された場合（肯定判定の場合）はステップ４２０へ移行してＰＷＭ信号ＰＷＭのデューティを所定量だけ減少させるようにパルス発振器３４を制御した後にステップ４２２へ移行する。なお、上記ステップ４１８で電流モニタ値Ｉｏが目標モニタ値Ｍ’より小さくないと判定された場合（否定判定された場合）は電流モニタ値Ｉｏが目標モニタ値Ｍ’と等しい場合であり、この場合はＰＷＭ信号ＰＷＭのデューティを変化させることなくステップ４２２へ移行する。
【０１１０】
すなわち、上記ステップ４１４〜ステップ４２０の処理によって、電流モニタ値Ｉｏが目標モニタ値Ｍ’より大きな場合はＰＷＭ信号ＰＷＭのデューティを所定量だけ増加させることによって電流モニタ値Ｉｏを上記所定量に対応する値だけ減少させ、逆に電流モニタ値Ｉｏが目標モニタ値Ｍ’より小さな場合にはＰＷＭ信号ＰＷＭのデューティを所定量だけ減少させることによって電流モニタ値Ｉｏを上記所定量に対応する値だけ増加させている。
【０１１１】
ステップ４２２では、高圧電源部１２’を停止させる状態になっているか否かを判定し、停止させる状態になっていない場合（否定判定の場合）は上記ステップ４０６へ戻って、ステップ４０６〜ステップ４２０の処理を繰り返して実行し、高圧電源部１２’を停止させる状態となった時点で肯定判定となって本制御を終了する。
【０１１２】
上記ステップ４０６〜ステップ４２２の繰り返し処理によって電源装置１０’の出力電流が出力電流目標値に一致されるように制御される。
【０１１３】
一方、本実施の形態に係る電源装置１０’では、以上のような通常動作時の制御の他、負荷の特性を示す特性値（本実施の形態では、負荷４０のインピーダンスＺ）を測定し、該特性値に基づいて以降の通常動作時の制御の際の出力電流目標値を導出する負荷測定制御を必要に応じて行う。
【０１１４】
次に、図８を参照して、電源装置１０’のＣＰＵ３０で実施される負荷測定制御について説明する。なお、本実施の形態では、本制御を、画像形成装置の電源投入時毎に実行する。また、ここでは、図７に示した通常動作時における制御と同様の制御が本制御と並行して行われていることを前提に説明する。
【０１１５】
図８のステップ５００では、初期設定としてカウント値ｉに‘０’（零）を設定し、次のステップ５０２では、パルス発振器３４に対して、予め定められた出力電圧（本実施の形態では１０００Ｖ）に対応するデューティのＰＷＭ信号ＰＷＭを生成させるように制御することによって、上記デューティのＰＷＭ信号ＰＷＭのスイッチ素子２０への出力を開始する。
【０１１６】
次のステップ５０４では、所定のサンプリング時間（本実施の形態では、６５ｍ秒）の経過待ちを行い、次のステップ５０６では、Ａ／Ｄ変換器３６を介して電流検出回路２４’から入力されている電流モニタ信号Ｉｍｏｎが示す電流モニタ値ＩｏとＡ／Ｄ変換器３６を介して電圧検出回路２２’から入力されている電圧モニタ信号Ｖｍｏｎが示す電圧モニタ値Ｖｏとを取込み、ＣＰＵ３０に内蔵された図示しない記憶部に格納する。
【０１１７】
次のステップ５０８では、上記ステップ５０６で取込んだ電流モニタ値Ｉｏ及び電圧モニタ値Ｖｏとにより、次の（１４）式によって負荷４０に実際にかかっている電圧の値に対応する電圧モニタ値Ｖｏ’を算出する。
【０１１８】
Ｖｏ’＝Ｖｏ−Ｉｏ （１４）
（１４）式による電圧モニタ値Ｖｏ’の算出が終了すると、次のステップ５１０では、負荷４０のインピーダンスＺを次の（１５）式によって算出し、次のステップ５１２において、ＣＰＵ３０に内蔵されている図示しない記憶部にインピーダンスＺをＺ（ｉ）として格納する。
【０１１９】
Ｚ＝Ｖｏ’／Ｉｏ （１５）
次のステップ５１４では、カウント値ｉを１だけインクリメントし、次のステップ５１６ではカウント値ｉが所定数（本実施の形態では３０）より大きいか否かを判定し、大きくない場合（否定判定の場合）は上記ステップ５０４へ戻って上記ステップ５０４〜ステップ５１４の処理を繰り返して実行し、大きくなった時点（肯定判定となった時点）でステップ５１８へ移行する。
【０１２０】
以上のステップ５０４〜ステップ５１６の繰り返し処理によって、上記所定数（本実施の形態では３０）だけ、上記所定のサンプリング時間（本実施の形態では、６５ｍ秒）毎に負荷４０の実際のインピーダンスＺの値がＣＰＵ３０に内蔵された図示しない記憶部に格納されることになる。
【０１２１】
次のステップ５１８では、パルス発振器３４に対してＰＷＭ信号ＰＷＭの生成を停止させるように制御することによって、ＰＷＭ信号ＰＷＭのスイッチ素子２０への出力を停止する。
【０１２２】
次のステップ５２０では、以上の処理によって上記図示しない記憶部に格納された所定数のインピーダンスＺの平均値Ｚ（ＡＶＥ）を算出し、次のステップ５２２では、上記ステップ５２０で算出した平均値Ｚ（ＡＶＥ）に応じて、予め定められた表４に示すテーブルによって次回以降の図７に示した通常動作時の制御において適用する出力電流目標値を決定する。なお、表４では、出力電流目標値を電流値で示している。
【０１２３】
【表４】
【０１２４】
次のステップ５２４では、上記ステップ５２２で決定した出力電流目標値を図示しない記憶部の所定領域に格納し、その後に本制御を終了する。
【０１２５】
これ以降、図７に示した通常動作時の制御を行う際には、同制御のステップ４００において出力電流目標値を取得する際に、以上のような負荷測定制御によって図示しない記憶部に格納された出力電流目標値を読み出して適用することになる。
【０１２６】
図８におけるステップ５０８の処理が本発明の誤差補正手段に、ステップ５１０の処理が本発明の負荷特性導出手段に、図７におけるステップ４１４〜ステップ４２０の処理が本発明の制御手段に、各々相当する。
【０１２７】
以上詳細に説明したように、本第２実施形態に係る電源装置では、電圧検出回路の検出値について、当該検出値に含まれる回路構成上の誤差を補正し、補正した検出値を用いて負荷の特性を示す特性値（本実施の形態ではインピーダンスＺ）を導出し、導出した特性値に応じて負荷に供給する電流を制御しているので、電圧検出回路による検出値に回路構成上の誤差が発生することを許容することができるため、電圧検出回路として簡易な回路構成のものを適用することができ、この結果として全体構成を簡易なものとすることができると共に、絶縁系の昇圧トランスを使用する必要がないので、使用可能な出力範囲を広くすることができる。
【０１２８】
また、本第２実施形態に係る電源装置では、画像形成装置の電源投入時に負荷測定制御を実施しているので、画像形成装置を使用する日の天候、温度、湿度等の環境変化や、画像形成装置の設置条件の変化に対応することができる。
【０１２９】
なお、本第２実施形態では、出力の制御を定電流制御によって行う場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、定電圧制御によって行う形態とすることもできる。この場合も、本第２実施形態と同様の効果を奏することができる。
【０１３０】
また、上記各実施形態では、負荷測定制御を画像形成装置の電源投入時毎に実行する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、予め定められたジョブ回数毎、予め定められた画像形成枚数毎、予め定められた時間毎、の少なくとも１つのタイミングで実行する形態とすることもできる。
【０１３１】
予め定められたジョブ回数毎に実行する場合や予め定められた画像形成枚数毎に実行する場合は、負荷の経時変化による負荷特性の変化に対応することができる。また、この値をフィールド設定することによって、１日の中での天候等の環境変化に対応することができる。
【０１３２】
また、予め定められた時間毎に実行する場合は、１日の中での天候等の環境変化に対応することができる。
【０１３３】
また、上記各実施形態では、本発明に係る電源装置によって電力を供給する負荷を電子写真方式の画像形成装置における転写ローラとした場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明は、如何なる負荷に対しても有効であり、上記各実施形態と同様の効果を奏することができる。
【０１３４】
また、上記各実施形態では、本発明の電源装置をデジタル制御方式の電源装置に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、アナログ制御方式の電源装置に適用する形態とすることもできる。
【０１３５】
アナログ制御方式の電源装置に適用する場合は次のように制御を行う。
１．定電圧制御を行う場合
通常動作時の制御において電圧モニタ値をアナログ値のままで使用し、負荷測定制御時において定電圧制御をアナログ制御で行うと共に負荷測定用にＣＰＵに対して電圧モニタ信号と電流モニタ信号を出力する。負荷測定制御時の処理の流れはデジタル制御方式の場合と同様である。
２．定電流制御を行う場合
通常動作時の制御において電流モニタ値をアナログ値のままで使用し、負荷測定制御時において定電流制御をアナログ制御で行うと共に負荷測定用にＣＰＵに対して電圧モニタ信号と電流モニタ信号を出力する。負荷測定制御時の処理の流れはデジタル制御方式の場合と同様である。
【０１３６】
このように、本発明をアナログ制御方式の電源装置に適用した場合も、上記各実施形態と同様の効果を奏することができる。
【０１３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る電源装置によれば、電圧検出回路で検出された電圧検出値に基づいて電流検出回路で検出された電流検出値に含まれる回路構成上の誤差を補正し、補正した電流検出値を用いて負荷の特性を示す特性値を導出し、導出した特性値に応じて負荷に供給する電流を制御しているので、電流検出回路による検出値に回路構成上の誤差が発生することを許容することができるため、電流検出回路として簡易な回路構成のものを適用することができ、この結果として全体構成を簡易なものとすることができると共に、絶縁系の昇圧トランスを使用する必要がないので、使用可能な出力範囲を広くすることができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１実施形態に係る電源装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】 第１実施形態に係る電源装置の回路構成の一例を示す回路図である。
【図３】 第１実施形態に係る電源装置において通常動作時に実行される制御の流れを示すフローチャートである。
【図４】 第１実施形態に係る電源装置において実行される負荷測定制御の流れを示すフローチャートである。
【図５】 第２実施形態に係る電源装置の概略構成を示すブロック図である。
【図６】 第２実施形態に係る電源装置の回路構成の一例を示す回路図である。
【図７】 第２実施形態に係る電源装置において通常動作時に実行される制御の流れを示すフローチャートである。
【図８】 第２実施形態に係る電源装置において実行される負荷測定制御の流れを示すフローチャートである。
【図９】 従来の電源装置における電源部の回路構成を示す回路図である。
【符号の説明】
１０、１０’ 電源装置
１２、１２’ 高圧電源部
１６ 昇圧トランス
１８、１８’ 整流平滑回路
２０ スイッチ素子
２２、２２’ 電圧検出回路
２４、２４’ 電流検出回路
２６ 直流電源
２８ 主制御部
３０ ＣＰＵ
３２ 演算器
３４ パルス発振器
３６ Ａ／Ｄ変換器
４０ 負荷
【発明の属する技術分野】
本発明は、電源装置に係り、より詳しくは、負荷の特性に応じて当該負荷に適切に電力を供給することができる電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、感光体に形成されたトナー像を記録用紙に転写する電子写真方式の画像形成装置として、発泡材等からなる導電性の転写ローラを感光体に接触させると共に、転写ローラの芯金にバイアス電源によって電力を供給し、感光体と転写ローラとの間を通過する記録用紙に電荷を付し、感光体に付着している荷電トナーを記録用紙に電気的に転写させるものがある。
【０００３】
ところで、この種の画像形成装置における転写ローラは、特開平５−２４９８５０号公報にも記載されているように、温度、湿度等の環境条件や経時変化等によって、自身の有するインピーダンスが大きく変化するという特徴を有している。このため、転写ローラに印加する電圧を一定に保つ定電圧制御では、例えば低温低湿環境時に十分な転写電流が得られず転写不良を引き起こす、という問題があり、転写ローラに供給する電流を一定に保つ定電流制御では、記録用紙が小サイズである場合に、感光体と転写ローラが直に接触する部分に流れる電流が多くなり、記録用紙が通過する部分に十分な転写電流が流れず転写不良が発生する、という問題がある。
【０００４】
このような問題を解決するための技術として、様々な環境下において最適な転写動作を実現するために、転写ローラに対して所定のタイミングで所定の電圧（電流）を印加し、その際の電流（電圧）値を検出して、該検出結果に基づいて転写ローラの負荷特性（抵抗値）を測定し、この負荷特性に応じた最適な定電圧（電流）値で制御を行う技術（特開平５−１８１３７３号公報等）や、通常の転写時には定電圧制御にて動作させ、負荷特性の測定時には定電流制御にて動作させ、かつその際の電圧を測定し、次回以降の転写時には、上記測定した電圧で定電圧制御を行う技術（特開平２−２６４２７８号公報等）がある。
【０００５】
従って、これらの技術を適用した電源装置では、定電圧制御を行う場合には定電圧制御を行うための電圧検出回路と、負荷特性の測定を行うための電流検出回路とを双方とも備えている必要があり、定電流制御を行う場合には定電流制御を行うための電流検出回路と、負荷特性の測定を行うための電圧検出回路とを双方とも備えている必要がある。
【０００６】
図９には、この要求を満足する電源装置における要部（電源部１００）の構成例が示されている。なお、図示は省略するが、この電源装置を構成するためには、電源部１００以外に、所定の直流電圧Ｖｉｎを生成する直流電源と、電流モニタ信号Ｉｍｏｎが示す電流モニタ値及び電圧モニタ信号Ｖｍｏｎが示す電圧モニタ値に基づいてＰＷＭ（Pulse Width Modulation；パルス幅変調）信号ＰＷＭを生成してスイッチ素子１０６に供給する主制御部と、が備えられている必要がある。
【０００７】
同図に示すように、この電源部１００は、１次巻線に印加された電圧を昇圧する昇圧トランス１０２と、昇圧トランス１０２の２次巻線に誘起された出力を整流しかつ平滑する整流平滑回路１０４と、昇圧トランス１０２の１次巻線への直流電圧Ｖｉｎの印加／非印加をスイッチングするスイッチ素子１０６と、負荷にかかる電圧を検出して該電圧の大きさに対応する電圧モニタ値を示す電圧モニタ信号Ｖｍｏｎを生成する電圧検出回路１０８と、負荷に流れる電流を検出して該電流の値に対応する電流モニタ値を示す電流モニタ信号Ｉｍｏｎを生成する電流検出回路１１０と、を備えている。
【０００８】
昇圧トランス１０２の１次巻線の一方の端子には上述の図示しない直流電源の出力端が接続されており、該直流電源によって生成された直流電圧Ｖｉｎが昇圧トランス１０２の１次巻線の一方の端子に印加される。
【０００９】
また、昇圧トランス１０２の１次巻線の他方の端子にはスイッチ素子１０６の出力端が接続されており、昇圧トランス１０２の２次巻線の端子には整流平滑回路１０４の入力端が接続されている。更に、整流平滑回路１０４の出力端には、電圧検出回路１０８及び電流検出回路１１０の各々の入力端が接続されている。
【００１０】
更に、電圧検出回路１０８及び電流検出回路１１０の各々の出力端は上述の図示しない主制御部の入力端に接続されており、該主制御部のＰＷＭ信号ＰＷＭを出力する出力端はスイッチ素子１０６の入力端に接続されている。
【００１１】
以上のように構成された電源装置では、電流検出回路１１０に設けられている電流検出用の抵抗１１０Ａに流れる電流として、負荷を実際に流れる電流Ｉａの他に電圧検出回路１０８を流れる電流ＩＲも流れてしまうので、電流モニタ信号Ｉｍｏｎが示す電流モニタ値が実際に負荷に流れる電流値に対応する値よりも大きくなってしまい、電流モニタ値の検出精度が悪い、という問題点があった。なお、この構成は、定電圧制御方式の高圧電源において、過電流検知を目的とした回路構成として、従来より頻繁に用いられている構成である。
【００１２】
これに対し、特開平５−２１９７４６号公報に記載の技術は、定電流制御特性を向上することを目的として、出力電圧検出用の大部分の電流が電流検出回路に流入しないように、出力電圧検出用の電流を電流検出回路を迂回させる迂回路を設けるように構成したものである。
【００１３】
しかしながら、特開平５−２１９７４６号公報に記載の技術では、電圧検出回路の低圧側に電流検出回路によって検出された電流検出値がかかるため、電圧検出回路による電圧検出値は、実際の出力電圧値に対応した値よりも大きな値となってしまい、電圧モニタ値の検出精度が悪い、という問題点があった。なお、この構成は、定電流制御方式の高圧電源において、過電圧検知を目的とした回路構成として、従来より頻繁に用いられている構成である。
【００１４】
以上の、図９に示した構成と特開平５−２１９７４６号公報に記載の構成は出力電圧及び出力電流の双方が検出できるように構成されたものであるが、これらの構成は、出力電圧及び出力電流の何れか一方のみについて高精度な値が要求される場合に使用されている。しかしながら、前述の転写ローラのように負荷特性が環境等に応じて大きく変化する負荷を電力供給対象とする用途では、出力電圧と出力電流の双方について高精度に検出できることが要求されるため、上記各構成が、この用途に使用されることは殆どない。
【００１５】
このような、電流モニタ値又は電圧モニタ値の検出精度に関する問題点を解決するために、特開平７−１６８４０３号公報に記載の技術では、昇圧トランスに補助巻線を設けておき、該補助巻線の出力をダイオードとコンデンサによって構成された整流平滑回路によってＤＣ（直流）電圧化して電圧モニタ信号として使用している。この構成であれば、電圧検出回路と電流検出回路とが電気的に絶縁されているため、一方の検出回路が他方の検出回路に影響を与えることはない。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平７−１６８４０３号公報に記載の技術では、次のような問題点があった。
【００１７】
補助巻線を必要とするので、昇圧トランスの構造が複雑化すると共に、補助巻線と整流平滑回路とを組み合わせて電圧検出回路を構成しているので、電圧検出回路が複雑化する。
【００１８】
絶縁系の昇圧トランスを使用しているので、その結合度等の影響によって出力電圧と補助巻線から得られる検出電圧が使用範囲全域で必ずしも比例しないため、使用可能な出力範囲が非常に狭い。
【００１９】
本発明は上記問題点を解消するために成されたものであり、簡易に構成することができると共に、使用可能な出力範囲が広い電源装置を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の電源装置は、負荷にかかる電圧を検出するための電圧検出回路と、前記負荷に流れる電流を検出するための電流検出回路と、前記電圧検出回路で検出された電圧検出値に基づいて前記電流検出回路で検出された電流検出値に含まれる回路構成上の誤差を補正する電流値誤差補正手段と、前記電流値誤差補正手段によって補正された電流検出値を用いて前記負荷の特性を示す特性値を導出する負荷特性導出手段と、前記負荷特性導出手段によって導出された前記特性値に応じて前記負荷に供給する電流を制御する制御手段と、を備えている。
【００２１】
請求項１に記載の電源装置によれば、電圧検出回路によって負荷にかかる電圧が検出され、電流検出回路によって負荷に流れる電流が検出される。
【００２２】
また、請求項１に記載の電源装置では、上記電圧検出回路で検出された電圧検出値に基づいて上記電流検出回路で検出された電流検出値に含まれる回路構成上の誤差が電流値誤差補正手段によって補正され、負荷特性導出手段により、上記電流値誤差補正手段によって補正された電流検出値が用いられて上記負荷の特性を示す特性値が導出され、該導出された特性値に応じて上記負荷に供給する電流が制御手段によって制御される。ここで、上記特性値には、負荷のインピーダンス、負荷の容量等が含まれる。
【００２３】
このように、請求項１に記載の電源装置によれば、電圧検出回路で検出された電圧検出値に基づいて電流検出回路で検出された電流検出値に含まれる回路構成上の誤差を補正し、補正した電流検出値を用いて負荷の特性を示す特性値を導出し、導出した特性値に応じて負荷に供給する電流を制御しているので、電流検出回路による検出値に回路構成上の誤差が発生することを許容することができるため、電流検出回路として簡易な回路構成のものを適用することができ、この結果として全体構成を簡易なものとすることができると共に、絶縁系の昇圧トランスを使用する必要がないので、使用可能な出力範囲を広くすることができる。
【００２４】
なお、請求項２記載の発明のように、請求項１記載の発明において、前記電流値誤差補正手段は、前記電圧検出回路で検出された電圧検出値と前記電圧検出回路を構成する回路素子の定格値に基づいて予め導出した誤差補正係数に基づいて前記誤差を補正するものとすることができる。
【００２５】
また、請求項３記載の発明のように、請求項１又は請求項２記載の発明において、前記負荷が電子写真方式の画像形成装置における導電性の転写ローラである場合に、前記誤差補正手段による前記誤差の補正と、前記負荷特性導出手段による前記特性値の導出を、前記画像形成装置の電源投入時、予め定められたジョブ回数毎、予め定められた画像形成枚数毎、予め定められた時間毎、の少なくとも１つのタイミングで実行することが好ましい。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２７】
〔第１実施形態〕
図１に示すように、本第１実施形態に係る電源装置１０は、負荷４０に供給するための高圧電力を生成する高圧電源部１２、所定の直流電圧Ｖｉｎを生成する直流電源２６、及び電源装置１０全体の動作を司る主制御部２８を備えている。
【００２８】
高圧電源部１２は、昇圧トランス１６、整流平滑回路１８、スイッチ素子２０、電圧検出回路２２、及び電流検出回路２４を備えている。昇圧トランス１６の１次巻線の一方の端子は直流電源２６の出力端に接続されており、直流電源２６によって生成した直流電圧Ｖｉｎを上記１次巻線の一方の端子に印加することができる。また、昇圧トランス１６の１次巻線の他方の端子にはスイッチ素子２０の出力端が接続されており、昇圧トランス１６の２次巻線の各端子は整流平滑回路１８の入力端に接続されている。更に、整流平滑回路１８の出力端には電圧検出回路２２及び電流検出回路２４の入力端が接続されている。
【００２９】
一方、主制御部２８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０、パルス発振器３４、及びアナログ／デジタル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換器という）３６を備えており、更にＣＰＵ３０は演算器３２を備えている。
【００３０】
演算器３２の出力端はパルス発振器３４の入力端に、演算器３２の入力端はＡ／Ｄ変換器３６の出力端に、パルス発振器３４の出力端はスイッチ素子２０の入力端に、各々接続されている。従って、スイッチ素子２０にはパルス発振器３４によって生成したＰＷＭ信号ＰＷＭを入力することができる。
【００３１】
更に、Ａ／Ｄ変換器３６の入力端には電圧検出回路２２及び電流検出回路２４の各々の出力端が接続されている。従って、ＣＰＵ３０には電圧検出回路２２によって生成した電圧モニタ信号Ｖｍｏｎが示す電圧モニタ値、及び電流検出回路２４によって生成した電流モニタ信号Ｉｍｏｎが示す電流モニタ値をデジタル値として入力することができる。なお、本実施の形態におけるパルス発振器３４はＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）で構成されている。
【００３２】
なお、整流平滑回路１８の出力端は外部の負荷４０にも対応するものであり、負荷４０に接続される。
【００３３】
電圧検出回路２２が本発明の電圧検出回路に、電流検出回路２４が本発明の電流検出回路に、各々相当する。
【００３４】
図２は、図１に示した本第１実施形態における電源装置１０の具体的な回路構成の一例を示したものである。
【００３５】
同図に示すように、本第１実施形態における整流平滑回路１８はダイオード５６及びコンデンサ５８を備えており、ダイオード５６のカソードは昇圧トランス１６の２次巻線の一方の端子に接続されており、ダイオード５６のアノードはコンデンサ５８の一方の端子に接続されており、更にコンデンサ５８の他方の端子は昇圧トランス１６の２次巻線の他方の端子に接続されている。
【００３６】
このように構成された整流平滑回路１８では、昇圧トランス１６の２次巻線に誘起された交番電流をコンデンサとダイオードとの組み合わせによって整流しかつ平滑する。
【００３７】
また、本第１実施形態におけるスイッチ素子２０はトランジスタ５０を含んで構成されており、トランジスタ５０のコレクタは昇圧トランス１６の１次巻線の他方の端子に、エミッタは接地されると共に抵抗５２を介して自身のベースに、ベースは抵抗５４を介してパルス発振器３４の出力端に、各々接続されている。
【００３８】
このように構成されたスイッチ素子２０では、パルス発振器３４から入力されたＰＷＭ信号ＰＷＭがハイレベルであるときにトランジスタ５０がオンされ、ＰＷＭ信号ＰＷＭがローレベルであるときにトランジスタ５０がオフされる。従って、トランジスタ５０はＰＷＭ信号ＰＷＭ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ＰＷＭのデューティに応じて昇圧トランス１６の１次巻線への直流電源２６からの直流電圧Ｖｉｎの印加／非印加を交互に行うことができる。
【００３９】
一方、電圧検出回路２２にはオペアンプ６０が備えられており、オペアンプ６０の反転入力端は抵抗６２を介して整流平滑回路１８の出力端（コンデンサ５８の一方の端子）に接続されると共に、抵抗６４を介して自身の出力端に接続されている。また、オペアンプ６０の出力端は抵抗６６を介すると共に、主制御部２８内において抵抗及びコンデンサからなる積分回路を介してＡ／Ｄ変換器３６の入力端にも接続されている。なお、オペアンプ６０の非反転入力端は接地されている。
【００４０】
このように構成された電圧検出回路２２では、負荷４０にかかる電圧の値に対応する電圧モニタ値を示す電圧モニタ信号Ｖｍｏｎを、Ａ／Ｄ変換器３６の許容入力レベル範囲内の信号としてＡ／Ｄ変換器３６に常時出力することができる。
【００４１】
また、電流検出回路２４にはオペアンプ７０が備えられており、オペアンプ７０の反転入力端は自身の出力端に接続されており、オペアンプ７０の非反転入力端は抵抗７４を介して整流平滑回路１８のコンデンサ５８の他方の端子に接続されている。また、抵抗７４のオペアンプ７０に接続されていない側の端子は抵抗７２を介してコンデンサ５８の一方の端子に接続されると共に、抵抗７６を介して接地されている。更に、オペアンプ７０の出力端は抵抗７８を介すると共に、主制御部２８内において抵抗及びコンデンサからなる積分回路を介してＡ／Ｄ変換器３６の入力端にも接続されている。
【００４２】
このように構成された電流検出回路２４では、負荷４０に流れる電流の値に対応する電流モニタ値を示す電流モニタ信号Ｉｍｏｎを、Ａ／Ｄ変換器３６の許容入力レベル範囲内の信号としてＡ／Ｄ変換器３６に常時出力することができる。
【００４３】
次に、本第１実施形態の作用として、主制御部２８のＣＰＵ３０で実施される制御について説明する。まず、図３を参照して、電源装置１０の通常動作時における制御について説明する。なお、ここでは、負荷４０が前述の転写ローラであり、該転写ローラによって画像の転写を行う際の制御について説明する。また、ここでは、定電圧制御を行う場合について説明する。更に、ここでは、直流電源２６によって昇圧トランス１６の１次巻線の一方の端子に、所定電圧値（例えば＋２４Ｖ）の直流電圧Ｖｉｎが印加されていることを前提に説明する。
【００４４】
図３のステップ２００では、上記転写ローラを備えた電子写真方式の画像形成装置（図示省略）全体の動作を司るＭＣＵ（Machine Control Unit）から出力電圧の目標値を受信し、次のステップ２０２では、上記ステップ２００で受信した出力電圧目標値に対応する目標モニタ値Ｍを予め定められた演算式及びテーブルの少なくとも一方によって導出する。
【００４５】
なお、上記演算式としては、次の（１）式を例示することができる。
【００４６】
目標モニタ値Ｍ＝出力電圧目標値×４ （１）
すなわち、（１）式によれば、例えば、ＭＣＵから受信した出力電圧目標値が８ビット構成である場合は、目標モニタ値Ｍを１０ビット構成としており、これによって制御精度を向上することができる。ここで、ＭＣＵから十分な制御精度が得られる出力電圧目標値が直接受信される場合には、次の（２）式を適用することもできる。
【００４７】
目標モニタ値Ｍ＝出力電圧目標値 （２）
すなわち、（２）式で示される例は、受信した出力電圧目標値を、そのまま目標モニタ値Ｍとして適用するものである。
【００４８】
また、上記テーブルとしては、次の表１に示すものを例示することができる。
【００４９】
【表１】
次のステップ２０４では、パルス発振器３４に対して上記ステップ２０２によって導出した目標モニタ値Ｍに応じたデューティのＰＷＭ信号ＰＷＭを生成させるように制御することによって、上記デューティのＰＷＭ信号ＰＷＭのスイッチ素子２０への出力を開始する。
【００５１】
次のステップ２０６では、所定のサンプリング時間（本実施の形態では、１０ｍ秒）の経過待ちを行い、次のステップ２０８では、Ａ／Ｄ変換器３６を介して電圧検出回路２２から入力されている電圧モニタ信号Ｖｍｏｎが示す電圧モニタ値Ｖｏを取込み、ＣＰＵ３０に内蔵された図示しない記憶部に格納する。
【００５２】
次のステップ２１０では、上記ステップ２０８で取込んだ電圧モニタ値Ｖｏが異常負荷状態を示すものであるか否かを判定し、異常負荷状態を示すものである場合（肯定判定の場合）にはステップ２１２に移行し、当該異常負荷状態に対応する処理（例えば、ＰＷＭ信号ＰＷＭの出力を停止させる処理）を施した後に本制御を終了する。一方、上記ステップ２１０において異常負荷状態ではないと判定された場合（否定判定された場合）にはステップ２１４へ移行する。
【００５３】
なお、本実施形態における上記異常負荷状態とは、転写ローラに傷がついていたり、導電性物質が付着していること等に起因してアーク放電が発生している状態であり、この状態下では出力電流は増大するのに対して出力電圧は垂下する。従って、上記ステップ２１０による異常負荷状態か否かの判定は、電圧モニタ値Ｖｏが示す電圧が所定電圧以下となったか否かを判定することによって行うことができる。ここで、上記所定電圧としては、電圧モニタ値Ｖｏが示す電圧が当該所定電圧以下である場合に異常負荷状態であると見なすことができる電圧値として予め実験やコンピュータ・シミュレーション等によって得たものを適用することができる。
【００５４】
ステップ２１４では、電圧モニタ値Ｖｏが上記目標モニタ値Ｍより大きいか否かを判定し、大きい場合（肯定判定の場合）はステップ２１６へ移行してＰＷＭ信号ＰＷＭのデューティを所定量だけ減少させるようにパルス発振器３４を制御した後にステップ２２２へ移行する。
【００５５】
一方、上記ステップ２１４で電圧モニタ値Ｖｏが目標モニタ値Ｍより大きくないと判定された場合（否定判定された場合）はステップ２１８へ移行して電圧モニタ値Ｖｏが目標モニタ値Ｍより小さいか否かを判定し、小さいと判定された場合（肯定判定の場合）はステップ２２０へ移行してＰＷＭ信号ＰＷＭのデューティを所定量だけ増加させるようにパルス発振器３４を制御した後にステップ２２２へ移行する。なお、上記ステップ２１８で電圧モニタ値Ｖｏが目標モニタ値Ｍより小さくないと判定された場合（否定判定された場合）は電圧モニタ値Ｖｏが目標モニタ値Ｍと等しい場合であり、この場合はＰＷＭ信号ＰＷＭのデューティを変化させることなくステップ２２２へ移行する。
【００５６】
すなわち、上記ステップ２１４〜ステップ２２０の処理によって、電圧モニタ値Ｖｏが目標モニタ値Ｍより大きな場合はＰＷＭ信号ＰＷＭのデューティを所定量だけ減少させることによって電圧モニタ値Ｖｏを上記所定量に対応する値だけ減少させ、逆に電圧モニタ値Ｖｏが目標モニタ値Ｍより小さな場合にはＰＷＭ信号ＰＷＭのデューティを所定量だけ増加させることによって電圧モニタ値Ｖｏを上記所定量に対応する値だけ増加させている。
【００５７】
ステップ２２２では、高圧電源部１２を停止させる状態になっているか否かを判定し、停止させる状態になっていない場合（否定判定の場合）は上記ステップ２０６へ戻って、ステップ２０６〜ステップ２２０の処理を繰り返して実行し、高圧電源部１２を停止させる状態となった時点で肯定判定となって本制御を終了する。
【００５８】
上記ステップ２０６〜ステップ２２２の繰り返し処理によって電源装置１０の出力電圧が出力電圧目標値に一致されるように制御される。
【００５９】
一方、本実施の形態に係る電源装置１０では、以上のような通常動作時の制御の他、負荷の特性を示す特性値（本実施の形態では、負荷４０のインピーダンスＺ）を測定し、該特性値に基づいて以降の通常動作時の制御の際の出力電圧目標値を導出する制御（以下、「負荷測定制御」という）を必要に応じて行う。
【００６０】
次に、図４を参照して、電源装置１０のＣＰＵ３０で実施される負荷測定制御について説明する。なお、本実施の形態では、本制御を、画像形成装置の電源投入時毎に実行する。また、ここでは、図３に示した通常動作時における制御と同様の制御が本制御と並行して行われていることを前提に説明する。
【００６１】
図４のステップ３００では、初期設定としてカウント値ｉに‘０’（零）を設定し、次のステップ３０２では、パルス発振器３４に対して、予め定められた出力電圧（本実施の形態では−１０００Ｖ）に対応するデューティのＰＷＭ信号ＰＷＭを生成させるように制御することによって、上記デューティのＰＷＭ信号ＰＷＭのスイッチ素子２０への出力を開始する。
【００６２】
次のステップ３０４では、所定のサンプリング時間（本実施の形態では、６５ｍ秒）の経過待ちを行い、次のステップ３０６では、Ａ／Ｄ変換器３６を介して電流検出回路２４から入力されている電流モニタ信号Ｉｍｏｎが示す電流モニタ値ＩｏとＡ／Ｄ変換器３６を介して電圧検出回路２２から入力されている電圧モニタ信号Ｖｍｏｎが示す電圧モニタ値Ｖｏとを取込み、ＣＰＵ３０に内蔵された図示しない記憶部に格納する。
【００６３】
次のステップ３０８では、上記ステップ３０６で取込んだ電流モニタ値Ｉｏ及び電圧モニタ値Ｖｏと、予め導出しておいた誤差補正係数Ｋとにより、次の（３）式によって負荷４０に実際に流れている電流の値に対応する電流モニタ値Ｉｏ’を算出する。
【００６４】
Ｉｏ’＝Ｉｏ−Ｋ×Ｖｏ （３）
ここで、上記誤差補正係数Ｋの導出手順について説明する。出力電圧Ｖｏｕｔで定電圧制御されている場合、負荷４０を流れる電流の値Ｉａ（図２も参照）は次の（４）式で表される。
【００６５】
Ｉａ＝Ｖｏｕｔ／Ｚ （４）
また、抵抗６２の抵抗値Ｒ６２が抵抗６４の抵抗値Ｒ６４より十分に大きな場合、すなわちＲ６２＞＞Ｒ６４である場合において電圧検出回路２２を流れる電流の値Ｉｂは次の（５）式で表される。
【００６６】
Ｉｂ＝Ｖｏｕｔ／Ｒ６２ （５）
従って、電流検出回路２４を流れる電流の値Ｉｔは次の（６）式で表される。
【００６７】
Ｉｔ＝Ｉａ＋Ｉｂ＝Ｖｏｕｔ／Ｚ＋Ｖｏｕｔ／Ｒ６２ （６）
この結果、電流モニタ値Ｉｏは次の（７）式で表される。
【００６８】
Ｉｏ＝Ｒ７６×Ｉｔ
＝（Ｒ７６×Ｖｏｕｔ／Ｚ）＋（Ｒ７６×Ｖｏｕｔ／Ｒ６２） （７）
ここで、Ｒ７６は抵抗７６の抵抗値を示している。この電流モニタ値Ｉｏが、Ａ／Ｄ変換器３６によって予め定められた分解能でデジタル値に変換される。
【００６９】
ここで必要な値は、（７）式における（Ｒ７６×Ｖｏｕｔ／Ｚ）の部分のデジタル値に変換後の値であり、該値はデジタル値に変換後の電流モニタ値Ｉｏから（７）式における（Ｒ７６×Ｖｏｕｔ／Ｒ６２）のデジタル値に変換後の値を減じれば得ることができる。ここで、抵抗７６及び抵抗６２の各々の抵抗値Ｒ７６及びＲ６２は回路定数なので既知の値であり、また、出力電圧Ｖｏｕｔは電圧モニタ値Ｖｏに基づいて算出することができる。
【００７０】
次に、以上のような導出手順を、具体的な数値例を用いて説明する。なお、ここでは、該導出に必要な各種パラメータが次の値である場合について説明する。・抵抗６２の抵抗値Ｒ６２：２００ＭΩ
・電圧検出回路２２の変換比率：４Ｖ＝−４ｋＶ
（抵抗６４の抵抗値Ｒ６４：２００ｋΩ）
・電流検出回路２４の変換比率：４．５Ｖ＝２５０μＡ
（抵抗７６の抵抗値Ｒ７６：１８ｋΩ）
・Ａ／Ｄ変換器３６の分解能：１０ビット
この場合の負荷４０を流れる電流の値Ｉａ、電圧検出回路２２を流れる電流の値Ｉｂ、及び電流検出回路２４を流れる電流の値Ｉｔは、上記（４）式〜（６）式によって次のようになる。
【００７１】
【００７２】
【００７３】
【００７４】
【００７５】
Ｖｏｕｔ＝５０００／１０２４×Ｖｏ（Ｄ）
従って、（９）式は次の（１０）式のように変形される。
【００７６】
【００７７】
（３）式による電流モニタ値Ｉｏ’の算出が終了すると、次のステップ３１０では、負荷４０のインピーダンスＺを次の（１１）式によって算出し、次のステップ３１２において、ＣＰＵ３０に内蔵されている図示しない記憶部にインピーダンスＺをＺ（ｉ）として格納する。
【００７８】
Ｚ＝Ｖｏ／Ｉｏ’ （１１）
次のステップ３１４では、カウント値ｉを１だけインクリメントし、次のステップ３１６ではカウント値ｉが所定数（本実施の形態では３０）より大きいか否かを判定し、大きくない場合（否定判定の場合）は上記ステップ３０４へ戻って上記ステップ３０４〜ステップ３１４の処理を繰り返して実行し、大きくなった時点（肯定判定となった時点）でステップ３１８へ移行する。
【００７９】
以上のステップ３０４〜ステップ３１６の繰り返し処理によって、上記所定数（本実施の形態では３０）だけ、上記所定のサンプリング時間（本実施の形態では、６５ｍ秒）毎に負荷４０の実際のインピーダンスＺの値がＣＰＵ３０に内蔵された図示しない記憶部に格納されることになる。
【００８０】
次のステップ３１８では、パルス発振器３４に対してＰＷＭ信号ＰＷＭの生成を停止させるように制御することによって、ＰＷＭ信号ＰＷＭのスイッチ素子２０への出力を停止する。
【００８１】
次のステップ３２０では、以上の処理によって上記図示しない記憶部に格納された所定数のインピーダンスＺの平均値Ｚ（ＡＶＥ）を算出し、次のステップ３２２では、上記ステップ３２０で算出した平均値Ｚ（ＡＶＥ）に応じて、予め定められた表２に示すテーブルによって次回以降の図３に示した通常動作時の制御において適用する出力電圧目標値を決定する。なお、表２では、出力電圧目標値を電圧値で示している。
【００８２】
【表２】
次のステップ３２４では、上記ステップ３２２で決定した出力電圧目標値を図示しない記憶部の所定領域に格納し、その後に本制御を終了する。
【００８４】
これ以降、図３に示した通常動作時の制御を行う際には、同制御のステップ２００において出力電圧目標値を取得する際に、以上のような負荷測定制御によって図示しない記憶部に格納された出力電圧目標値を読み出して適用することになる。
【００８５】
図４におけるステップ３０８の処理が本発明の誤差補正手段に、ステップ３１０の処理が本発明の負荷特性導出手段に、図３におけるステップ２１４〜ステップ２２０の処理が本発明の制御手段に、各々相当する。
【００８６】
以上詳細に説明したように、本第１実施形態に係る電源装置では、電流検出回路の検出値について、当該検出値に含まれる回路構成上の誤差を補正し、補正した検出値を用いて負荷の特性を示す特性値（本実施の形態ではインピーダンスＺ）を導出し、導出した特性値に応じて負荷に供給する電圧を制御しているので、電流検出回路による検出値に回路構成上の誤差が発生することを許容することができるため、電流検出回路として簡易な回路構成のものを適用することができ、この結果として全体構成を簡易なものとすることができると共に、絶縁系の昇圧トランスを使用する必要がないので、使用可能な出力範囲を広くすることができる。
【００８７】
また、本第１実施形態に係る電源装置では、画像形成装置の電源投入時に負荷測定制御を実施しているので、画像形成装置を使用する日の天候、温度、湿度等の環境変化や、画像形成装置の設置条件の変化に対応することができる。
【００８８】
なお、本第１実施形態では、出力の制御を定電圧制御によって行う場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、定電流制御によって行う形態とすることもできる。この場合も、本第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００８９】
〔第２実施形態〕
上記第１実施形態では、定電圧制御を行う場合の電源装置の実施の形態について説明したが、本第２実施形態では定電流制御を行う場合の電源装置の実施の形態について説明する。まず、図５を参照して、本第２実施形態に係る電源装置１０’の構成について説明する。なお、図５における図１と同様の構成部分については、図１と同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００９０】
図５に示すように、本第２実施形態に係る電源装置１０’は、第１実施形態に係る電源装置１０の整流平滑回路１８に代えて整流平滑回路１８’を適用している点と、電圧検出回路２２及び電流検出回路２４に代えて電圧検出回路２２’及び電流検出回路２４’を適用している点のみが第１実施形態に係る電源装置１０と異なっている。
【００９１】
図６には、図５に示した本第２実施形態における電源装置１０’の具体的な回路構成の一例が示されている。なお、図６における図２と同様の構成部分については、図２と同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００９２】
図６に示すように、本第２実施形態に係る電源装置１０’の整流平滑回路１８’は、第１実施形態に係る電源装置１０の整流平滑回路１８のダイオード５６に代えて、接続方向が逆とされたダイオード５６’が用いられている点のみが整流平滑回路１０と異なっている。
【００９３】
一方、本第２実施形態に係る電流検出回路２４’にはオペアンプ９０が備えられており、オペアンプ９０の反転入力端は自身の出力端に接続されており、非反転入力端は抵抗９４を介して整流平滑回路１８’のコンデンサ５８の他方の端子に接続されている。また、抵抗９４のオペアンプ９０に接続されていない側の端子は抵抗９２を介してコンデンサ５８の一方の端子に接続されると共に、抵抗９６を介してハイレベルにプルアップされている。更に、オペアンプ９０の出力端は抵抗９８を介すると共に、主制御部２８内において抵抗及びコンデンサからなる積分回路を介してＡ／Ｄ変換器３６の入力端にも接続されている。
【００９４】
このように構成された電流検出回路２４’では、負荷４０に流れる電流の値に対応する電流モニタ値を示す電流モニタ信号Ｉｍｏｎを、Ａ／Ｄ変換器３６の許容入力レベル範囲内の信号としてＡ／Ｄ変換器３６に常時出力することができる。
【００９５】
また、本第２実施形態に係る電圧検出回路２２’にはオペアンプ８０が備えられており、オペアンプ８０の非反転入力端は抵抗８２を介してコンデンサ５８の一方の端子に接続されると共に、抵抗８４を介して電流検出回路２４’における抵抗９４のオペアンプ９０に接続されていない側の端子に接続されている。また、オペアンプ８０の反転入力端は自身の出力端に接続されている。更に、オペアンプ８０の出力端は抵抗８６を介すると共に、主制御部２８内において抵抗及びコンデンサからなる積分回路を介してＡ／Ｄ変換器３６の入力端にも接続されている。
【００９６】
このように構成された電圧検出回路２２’では、負荷４０にかかる電圧の値に対応する電圧モニタ値を示す電圧モニタ信号Ｖｍｏｎを、Ａ／Ｄ変換器３６の許容入力レベル範囲内の信号としてＡ／Ｄ変換器３６に常時出力することができる。
【００９７】
次に、本第２実施形態の作用として、電源装置１０’における主制御部２８のＣＰＵ３０で実施される制御について説明する。まず、図７を参照して、電源装置１０’の通常動作時における制御について説明する。なお、ここでは、上記第１実施形態と同様に、負荷４０が前述の転写ローラであり、該転写ローラによって画像の転写を行う際の制御について説明する。また、ここでは、定電流制御を行う場合について説明する。更に、ここでは、直流電源２６によって昇圧トランス１６の１次巻線の一方の端子に、所定電圧値（例えば＋２４Ｖ）の直流電圧Ｖｉｎが印加されていることを前提に説明する。
【００９８】
図７のステップ４００では、上記転写ローラを備えた電子写真方式の画像形成装置（図示省略）全体の動作を司るＭＣＵから出力電流の目標値を受信し、次のステップ４０２では、上記ステップ４００で受信した出力電流目標値に対応する目標モニタ値Ｍ’を予め定められた演算式及びテーブルの少なくとも一方によって導出する。
【００９９】
なお、上記演算式としては、次の（１２）式を例示することができる。
【０１００】
目標モニタ値Ｍ’＝出力電流目標値×４ （１２）
すなわち、（１２）式によれば、例えば、ＭＣＵから受信した出力電流目標値が８ビット構成である場合は、目標モニタ値Ｍ’を１０ビット構成としており、これによって制御精度を向上することができる。ここで、ＭＣＵから十分な制御精度が得られる出力電流目標値が直接受信される場合には、次の（１３）式を適用することもできる。
【０１０１】
目標モニタ値Ｍ’＝出力電流目標値 （１３）
すなわち、（１３）式で示される例は、受信した出力電流目標値を、そのまま目標モニタ値Ｍ’として適用するものである。
【０１０２】
また、上記テーブルとしては、次の表３に示すものを例示することができる。
【０１０３】
【表３】
次のステップ４０４では、パルス発振器３４に対して上記ステップ４０２によって導出した目標モニタ値Ｍ’に応じたデューティのＰＷＭ信号ＰＷＭを生成させるように制御することによって、上記デューティのＰＷＭ信号ＰＷＭのスイッチ素子２０への出力を開始する。
【０１０５】
次のステップ４０６では、所定のサンプリング時間（本実施の形態では、１０ｍ秒）の経過待ちを行い、次のステップ４０８では、Ａ／Ｄ変換器３６を介して電流検出回路２４’から入力されている電流モニタ信号Ｉｍｏｎが示す電流モニタ値Ｉｏを取込み、ＣＰＵ３０に内蔵された図示しない記憶部に格納する。
【０１０６】
次のステップ４１０では、上記ステップ４０８で取込んだ電流モニタ値Ｉｏが異常負荷状態を示すものであるか否かを判定し、異常負荷状態を示すものである場合（肯定判定の場合）にはステップ４１２に移行し、当該異常負荷状態に対応する処理（例えば、ＰＷＭ信号ＰＷＭの出力を停止させる処理）を施した後に本制御を終了する。一方、上記ステップ４１０において異常負荷状態ではないと判定された場合（否定判定された場合）にはステップ４１４へ移行する。
【０１０７】
なお、本第２実施形態における上記異常負荷状態とは、上記第１実施形態と同様に、転写ローラに傷がついていたり、導電性物質が付着していること等に起因してアーク放電が発生している状態であり、この状態下では出力電流は増大するのに対して出力電圧は垂下する。従って、上記ステップ４１０による異常負荷状態か否かの判定は、電流モニタ値Ｉｏが示す電流値が所定電流値以上となったか否かを判定することによって行うことができる。ここで、上記所定電流値としては、電流モニタ値Ｉｏが示す電流値が当該所定電流値以上である場合に異常負荷状態であると見なすことができる電流値として予め実験やコンピュータ・シミュレーション等によって得たものを適用することができる。
【０１０８】
ステップ４１４では、電流モニタ値Ｉｏが上記目標モニタ値Ｍ’より大きいか否かを判定し、大きい場合（肯定判定の場合）はステップ４１６へ移行してＰＷＭ信号ＰＷＭのデューティを所定量だけ増加させるようにパルス発振器３４を制御した後にステップ４２２へ移行する。
【０１０９】
一方、上記ステップ４１４で電流モニタ値Ｉｏが目標モニタ値Ｍ’より大きくないと判定された場合（否定判定された場合）はステップ４１８へ移行して電流モニタ値Ｉｏが目標モニタ値Ｍ’より小さいか否かを判定し、小さいと判定された場合（肯定判定の場合）はステップ４２０へ移行してＰＷＭ信号ＰＷＭのデューティを所定量だけ減少させるようにパルス発振器３４を制御した後にステップ４２２へ移行する。なお、上記ステップ４１８で電流モニタ値Ｉｏが目標モニタ値Ｍ’より小さくないと判定された場合（否定判定された場合）は電流モニタ値Ｉｏが目標モニタ値Ｍ’と等しい場合であり、この場合はＰＷＭ信号ＰＷＭのデューティを変化させることなくステップ４２２へ移行する。
【０１１０】
すなわち、上記ステップ４１４〜ステップ４２０の処理によって、電流モニタ値Ｉｏが目標モニタ値Ｍ’より大きな場合はＰＷＭ信号ＰＷＭのデューティを所定量だけ増加させることによって電流モニタ値Ｉｏを上記所定量に対応する値だけ減少させ、逆に電流モニタ値Ｉｏが目標モニタ値Ｍ’より小さな場合にはＰＷＭ信号ＰＷＭのデューティを所定量だけ減少させることによって電流モニタ値Ｉｏを上記所定量に対応する値だけ増加させている。
【０１１１】
ステップ４２２では、高圧電源部１２’を停止させる状態になっているか否かを判定し、停止させる状態になっていない場合（否定判定の場合）は上記ステップ４０６へ戻って、ステップ４０６〜ステップ４２０の処理を繰り返して実行し、高圧電源部１２’を停止させる状態となった時点で肯定判定となって本制御を終了する。
【０１１２】
上記ステップ４０６〜ステップ４２２の繰り返し処理によって電源装置１０’の出力電流が出力電流目標値に一致されるように制御される。
【０１１３】
一方、本実施の形態に係る電源装置１０’では、以上のような通常動作時の制御の他、負荷の特性を示す特性値（本実施の形態では、負荷４０のインピーダンスＺ）を測定し、該特性値に基づいて以降の通常動作時の制御の際の出力電流目標値を導出する負荷測定制御を必要に応じて行う。
【０１１４】
次に、図８を参照して、電源装置１０’のＣＰＵ３０で実施される負荷測定制御について説明する。なお、本実施の形態では、本制御を、画像形成装置の電源投入時毎に実行する。また、ここでは、図７に示した通常動作時における制御と同様の制御が本制御と並行して行われていることを前提に説明する。
【０１１５】
図８のステップ５００では、初期設定としてカウント値ｉに‘０’（零）を設定し、次のステップ５０２では、パルス発振器３４に対して、予め定められた出力電圧（本実施の形態では１０００Ｖ）に対応するデューティのＰＷＭ信号ＰＷＭを生成させるように制御することによって、上記デューティのＰＷＭ信号ＰＷＭのスイッチ素子２０への出力を開始する。
【０１１６】
次のステップ５０４では、所定のサンプリング時間（本実施の形態では、６５ｍ秒）の経過待ちを行い、次のステップ５０６では、Ａ／Ｄ変換器３６を介して電流検出回路２４’から入力されている電流モニタ信号Ｉｍｏｎが示す電流モニタ値ＩｏとＡ／Ｄ変換器３６を介して電圧検出回路２２’から入力されている電圧モニタ信号Ｖｍｏｎが示す電圧モニタ値Ｖｏとを取込み、ＣＰＵ３０に内蔵された図示しない記憶部に格納する。
【０１１７】
次のステップ５０８では、上記ステップ５０６で取込んだ電流モニタ値Ｉｏ及び電圧モニタ値Ｖｏとにより、次の（１４）式によって負荷４０に実際にかかっている電圧の値に対応する電圧モニタ値Ｖｏ’を算出する。
【０１１８】
Ｖｏ’＝Ｖｏ−Ｉｏ （１４）
（１４）式による電圧モニタ値Ｖｏ’の算出が終了すると、次のステップ５１０では、負荷４０のインピーダンスＺを次の（１５）式によって算出し、次のステップ５１２において、ＣＰＵ３０に内蔵されている図示しない記憶部にインピーダンスＺをＺ（ｉ）として格納する。
【０１１９】
Ｚ＝Ｖｏ’／Ｉｏ （１５）
次のステップ５１４では、カウント値ｉを１だけインクリメントし、次のステップ５１６ではカウント値ｉが所定数（本実施の形態では３０）より大きいか否かを判定し、大きくない場合（否定判定の場合）は上記ステップ５０４へ戻って上記ステップ５０４〜ステップ５１４の処理を繰り返して実行し、大きくなった時点（肯定判定となった時点）でステップ５１８へ移行する。
【０１２０】
以上のステップ５０４〜ステップ５１６の繰り返し処理によって、上記所定数（本実施の形態では３０）だけ、上記所定のサンプリング時間（本実施の形態では、６５ｍ秒）毎に負荷４０の実際のインピーダンスＺの値がＣＰＵ３０に内蔵された図示しない記憶部に格納されることになる。
【０１２１】
次のステップ５１８では、パルス発振器３４に対してＰＷＭ信号ＰＷＭの生成を停止させるように制御することによって、ＰＷＭ信号ＰＷＭのスイッチ素子２０への出力を停止する。
【０１２２】
次のステップ５２０では、以上の処理によって上記図示しない記憶部に格納された所定数のインピーダンスＺの平均値Ｚ（ＡＶＥ）を算出し、次のステップ５２２では、上記ステップ５２０で算出した平均値Ｚ（ＡＶＥ）に応じて、予め定められた表４に示すテーブルによって次回以降の図７に示した通常動作時の制御において適用する出力電流目標値を決定する。なお、表４では、出力電流目標値を電流値で示している。
【０１２３】
【表４】
次のステップ５２４では、上記ステップ５２２で決定した出力電流目標値を図示しない記憶部の所定領域に格納し、その後に本制御を終了する。
【０１２５】
これ以降、図７に示した通常動作時の制御を行う際には、同制御のステップ４００において出力電流目標値を取得する際に、以上のような負荷測定制御によって図示しない記憶部に格納された出力電流目標値を読み出して適用することになる。
【０１２６】
図８におけるステップ５０８の処理が本発明の誤差補正手段に、ステップ５１０の処理が本発明の負荷特性導出手段に、図７におけるステップ４１４〜ステップ４２０の処理が本発明の制御手段に、各々相当する。
【０１２７】
以上詳細に説明したように、本第２実施形態に係る電源装置では、電圧検出回路の検出値について、当該検出値に含まれる回路構成上の誤差を補正し、補正した検出値を用いて負荷の特性を示す特性値（本実施の形態ではインピーダンスＺ）を導出し、導出した特性値に応じて負荷に供給する電流を制御しているので、電圧検出回路による検出値に回路構成上の誤差が発生することを許容することができるため、電圧検出回路として簡易な回路構成のものを適用することができ、この結果として全体構成を簡易なものとすることができると共に、絶縁系の昇圧トランスを使用する必要がないので、使用可能な出力範囲を広くすることができる。
【０１２８】
また、本第２実施形態に係る電源装置では、画像形成装置の電源投入時に負荷測定制御を実施しているので、画像形成装置を使用する日の天候、温度、湿度等の環境変化や、画像形成装置の設置条件の変化に対応することができる。
【０１２９】
なお、本第２実施形態では、出力の制御を定電流制御によって行う場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、定電圧制御によって行う形態とすることもできる。この場合も、本第２実施形態と同様の効果を奏することができる。
【０１３０】
また、上記各実施形態では、負荷測定制御を画像形成装置の電源投入時毎に実行する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、予め定められたジョブ回数毎、予め定められた画像形成枚数毎、予め定められた時間毎、の少なくとも１つのタイミングで実行する形態とすることもできる。
【０１３１】
予め定められたジョブ回数毎に実行する場合や予め定められた画像形成枚数毎に実行する場合は、負荷の経時変化による負荷特性の変化に対応することができる。また、この値をフィールド設定することによって、１日の中での天候等の環境変化に対応することができる。
【０１３２】
また、予め定められた時間毎に実行する場合は、１日の中での天候等の環境変化に対応することができる。
【０１３３】
また、上記各実施形態では、本発明に係る電源装置によって電力を供給する負荷を電子写真方式の画像形成装置における転写ローラとした場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明は、如何なる負荷に対しても有効であり、上記各実施形態と同様の効果を奏することができる。
【０１３４】
また、上記各実施形態では、本発明の電源装置をデジタル制御方式の電源装置に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、アナログ制御方式の電源装置に適用する形態とすることもできる。
【０１３５】
アナログ制御方式の電源装置に適用する場合は次のように制御を行う。
１．定電圧制御を行う場合
通常動作時の制御において電圧モニタ値をアナログ値のままで使用し、負荷測定制御時において定電圧制御をアナログ制御で行うと共に負荷測定用にＣＰＵに対して電圧モニタ信号と電流モニタ信号を出力する。負荷測定制御時の処理の流れはデジタル制御方式の場合と同様である。
２．定電流制御を行う場合
通常動作時の制御において電流モニタ値をアナログ値のままで使用し、負荷測定制御時において定電流制御をアナログ制御で行うと共に負荷測定用にＣＰＵに対して電圧モニタ信号と電流モニタ信号を出力する。負荷測定制御時の処理の流れはデジタル制御方式の場合と同様である。
【０１３６】
このように、本発明をアナログ制御方式の電源装置に適用した場合も、上記各実施形態と同様の効果を奏することができる。
【０１３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る電源装置によれば、電圧検出回路で検出された電圧検出値に基づいて電流検出回路で検出された電流検出値に含まれる回路構成上の誤差を補正し、補正した電流検出値を用いて負荷の特性を示す特性値を導出し、導出した特性値に応じて負荷に供給する電流を制御しているので、電流検出回路による検出値に回路構成上の誤差が発生することを許容することができるため、電流検出回路として簡易な回路構成のものを適用することができ、この結果として全体構成を簡易なものとすることができると共に、絶縁系の昇圧トランスを使用する必要がないので、使用可能な出力範囲を広くすることができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１実施形態に係る電源装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】 第１実施形態に係る電源装置の回路構成の一例を示す回路図である。
【図３】 第１実施形態に係る電源装置において通常動作時に実行される制御の流れを示すフローチャートである。
【図４】 第１実施形態に係る電源装置において実行される負荷測定制御の流れを示すフローチャートである。
【図５】 第２実施形態に係る電源装置の概略構成を示すブロック図である。
【図６】 第２実施形態に係る電源装置の回路構成の一例を示す回路図である。
【図７】 第２実施形態に係る電源装置において通常動作時に実行される制御の流れを示すフローチャートである。
【図８】 第２実施形態に係る電源装置において実行される負荷測定制御の流れを示すフローチャートである。
【図９】 従来の電源装置における電源部の回路構成を示す回路図である。
【符号の説明】
１０、１０’ 電源装置
１２、１２’ 高圧電源部
１６ 昇圧トランス
１８、１８’ 整流平滑回路
２０ スイッチ素子
２２、２２’ 電圧検出回路
２４、２４’ 電流検出回路
２６ 直流電源
２８ 主制御部
３０ ＣＰＵ
３２ 演算器
３４ パルス発振器
３６ Ａ／Ｄ変換器
４０ 負荷
Claims (3)
- 負荷にかかる電圧を検出するための電圧検出回路と、
前記負荷に流れる電流を検出するための電流検出回路と、
前記電圧検出回路で検出された電圧検出値に基づいて前記電流検出回路で検出された電流検出値に含まれる回路構成上の誤差を補正する電流値誤差補正手段と、
前記電流値誤差補正手段によって補正された電流検出値を用いて前記負荷の特性を示す特性値を導出する負荷特性導出手段と、
前記負荷特性導出手段によって導出された前記特性値に応じて前記負荷に供給する電流を制御する制御手段と、
を備えた電源装置。 - 前記電流値誤差補正手段は、前記電圧検出回路で検出された電圧検出値と前記電圧検出回路を構成する回路素子の定格値に基づいて予め導出した誤差補正係数に基づいて前記誤差を補正する
請求項１記載の電源装置。 - 前記負荷が電子写真方式の画像形成装置における導電性の転写ローラであり、
前記誤差補正手段による前記誤差の補正と、前記負荷特性導出手段による前記特性値の導出を、前記画像形成装置の電源投入時、予め定められたジョブ回数毎、予め定められた画像形成枚数毎、予め定められた時間毎、の少なくとも１つのタイミングで実行する
請求項１又は請求項２記載の電源装置。
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