JP4099972B2 - Power supply apparatus and output control method - Google Patents

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【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、複写機等の電源装置および出力制御方法に関する。さらに詳細には、プリンタ、複写機等の帯電装置、転写装置、ヒューザー装置、現像装置等に適用可能な電源装置であり、状態値検出によるフィードバック制御を正確にかつ安定して実行することを可能とした構成を持つ電源装置および出力制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタ、複写機等の画像形成装置は、感光体ドラムを接触帯電装置（以下帯電装置）で一様に帯電し、露光装置により静電潜像を形成し、トナー像を現像装置で形成し、接触転写装置（以下転写装置）で、トナー像を用紙に転写する。さらに、用紙への転写後、剥離（デタック）装置で用紙を感光体または、転写装置等から剥離し画像を出力する。
【０００３】
例えば、カラー印刷装置においては、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色ごとに、感光体、帯電装置、現像器、転写装置のいわゆる画像形成ユニットを形成し、これらの各々を動作させてカラー印刷を行なう。
【０００４】
電子写真方式のプリンタ・複写機等は、帯電装置、現像器、転写装置等の負荷に対して規定電圧もしくは電流を与えるための高圧電源を備えている。電圧もしくは電流は、帯電、現像、転写、剥離、清掃等の処理のために供給される。昨今のプリンタ・複写機等は市場での高機能要求を背景に、カラー化、高速化が進んでいる。その要求に対応するべく、感光体、および、帯電、現像、転写機能を含むブロックを各色（例えばＹＭＣＫ色）毎に用意し、ペーパーを1パスで印字するタンデム型エンジンが主流になりつつある。タンデム型の利点は一度に多色（例えばＹＭＣＫ色の4色）を印字できるため、白黒機と同様のスピードパフォーマンスを実現できる。
【０００５】
図１４にタンデム型プリンタの構成例を示す。図１４に示す例は、高圧電源（ＨＶＰＳ：High Voltage Power Supply）を各色ＹＭＣＫの画像形成ユニット個々に対応して設定した構成例であるが、高圧電源（ＨＶＰＳ：High Voltage Power Supply）は各画像形成ユニットに対して共通化して設ける構成も可能である。図１４のタンデム型プリンタの動作について簡単に説明する。各感光体２１０１の周囲には、帯電ロールを備えた帯電器２１０２が備えられ、帯電器２１０２により感光体２１０１が一様に帯電された後、感光体ドラム上に図示しない露光装置により露光され、静電潜像が形成され、静電潜像が現像器２１０３により現像され、感光体ドラム２１０１上のトナー像は、一次転写器２１０４により中間転写体２１０７上に転写される。これらの処理をＹＭＣＫそれぞれ連続して行なった後、二次転写器２１０６により用紙（ペーパー）上に転写され、剥離（デタック）器２１０５で用紙を剥離し出力する。
【０００６】
一方、近年のＣＰＵ性能の向上に伴い、高圧出力をソフトウエアで制御する高圧電源が提案されている。制御方法は、高圧出力の状態量を検出回路で検出し、検出値をＣＰＵ等のＡ／Ｄ変換機構によりディジタル変換し、プログラムにより制御するべき目標値との差異を判断する。その結果により、高圧電源の出力を増減させるＰＷＭ信号のデューティ（Ｄｕｔｙ）値を変化させ、目標値に近づける制御を実行する。このようなディジタル制御方式では、ソフトウエアで高圧電源が制御可能なため、従来必要だったオペアンプ（ＯＰＡｍｐ）等のアナログ制御回路が必要なくなり、制御回路のコストダウン、実装スペースの縮小が達成される。このようなソフトウエアによるディジタル制御を開示した構成に、特開平９−２１５３２９、または特開昭６２−２７９３６６号がある。
【０００７】
一般的なディジタル制御方式の高圧電源構成を示すブロック図を図１５に示す。図１５に示すように、高圧電源２２１０は出力負荷２２４０に対して、転写、帯電など、負荷に応じた所定の出力を行なう。
【０００８】
高圧電源２２１０は、昇圧トランス２２１１、トランスの１次側印加電圧を周期的にスイッチングするスイッチング回路２２１２、トランスの２次側で所望の出力波形を生成する整流回路２２１３と出力状態量を検出する検出回路２２１４による検出結果から出力を制御する制御信号を送信する制御手段２２３０によって構成される。直流電源（２４Ｖ）２２１５の生成した直流電圧はトランスの１次側に印加される。
【０００９】
高圧電源の出力は、制御手段２２３０のＣＰＵ２２３１を利用したプログラミングによるディジタル制御によりコントロールされる。ＣＰＵ２２３１による制御は、検出手段２２１４により検出された状態量をＡ／Ｄ変換器２２３３によりディジタル変換を行ない、高圧電源が制御すべき目標値とを比較し、その比較結果に応じてパルス発振器２２３２によってスイッチング手段に与えるＰＷＭ信号のデューティ（Ｄｕｔｙ）値を制御するものである。スイッチング手段２２１２は、パルス幅信号に基づいて入力電圧をスイッチングして出力制御を実行する。直流電源（５Ｖ）２２３５は、制御手段２２３０に印加される。
【００１０】
ディジタル制御方式の電源回路制御のステップは以下のようにまとめられる。
（１）出力電圧を検出回路にてＡ／Ｄ変換器に入力できる電圧に変換（高圧を低圧に変換、また−出力ならば＋出力に変換）し、または出力電流を検出回路にてＡ／Ｄ変換器に入力できる電圧に変換（電流量を＋電圧に変換）し、
（２）、（１）の値をＡ／Ｄ変換器にて必要なビット（bit）数のディジタル（Digital）値に変換し、
（３）演算器にて予め設定されている目標値と、（２）で得られたモニター値とに基づいて、予め決められた演算式で比較・演算を実施し、パルス幅変調（PWM）信号のデューティ（Duty）値を設定する値を算出する。
（４）パルス発振器にて、（３）で得られた設定値に従ったデューティ（Duty）値を持つ パルス幅変調（PWM）信号を作成する。
（５）（４）で生成されたＰＷＭ信号にてスイッチング回路をＯＮ／ＯＦＦし、昇圧トランスの２次側にＯＮ／ＯＦＦのデューティ（Duty）に従った出力を発生する。
（６）（５）で発生した出力を検出し、（１）に戻る。
上記（１）〜（６）を繰り返し、モニター値が目標値に一致するようにデューティ（Duty）の増減の制御を行なうことで出力の制御を行なう。
【００１１】
なお、目標値と一致させる値が出力電圧値である場合の制御を定電圧制御といい、目標値と一致させる値が出力電流値である場合の制御を定電流制御という。
【００１２】
昨今のプリンタ、複写機等の分野では、転写方式は、用紙を転写ベルトに吸着させ、各色を順番に用紙に転写する転写ベルト方式から、ジャム（JAM）発生頻度が少なく、ジャム除去を容易に出来る中間転写体方式が主流になりつつなる。また、その転写手段のデバイスはオゾンレス、低出力電位で転写可能となる利点から、ロール方式が多く採用されている。
【００１３】
従来の転写装置の構成概要について、図１６を参照して説明する。図１６において、中間転写体２３０２には、例えばカラー印刷の場合、ＹＭＣＫ各感光体の処理により、各色のトナー像が転写されている。このトナー像を用紙２３０６に転写する処理が転写装置によって実行される。転写処理においては、高圧電源（HVPS）２３０１がバックアップロール（BUR）２３０４へ、コンタクトロール２３０３を通して給電し、中間転写体２３０２のトナーと同極性の電荷を与える。トナーは電圧印加により、２次転写ロール（2ndBTR）２３０５側へ引き付けられ、その結果、トナー像が中間転写体２３０２から、用紙２３０６に転写される。
【００１４】
現在のプリンタ、複写機の利用紙種はＯＡ用紙から普通紙、葉書、ＯＨＰと多種多様に渡っている。図１６の如き転写装置により、様々な大きさ、質を持つ用紙に対し、確実な転写を実行するには転写装置に対して、各用紙に適した値を持つ電圧を高圧電源（HVPS）２３０１から印加する必要がある。また、プリンタ、複写機の使用環境に応じた印加電圧の補正が必要となる場合がある。これは、例えば高温多湿等の環境では、用紙の持つ抵抗値が大きく変化し、抵抗値の変化に伴い過大な電流が流れ、装置を破損させたり、転写処理におけるエラーを発生する場合があるからである。
【００１５】
プリンタ、複写機の使用環境に応じた印加電圧の補正処理のために、たとえば湿度センサーや負荷抵抗検知回路を用いて二次転写電圧を適正電圧に補正する構成がある。その際の電圧決定には、例えば、図１７に示すような環境テーブルが用いられ、各環境テーブルの紙種、負荷抵抗値を参照して、最適電圧値を決定する処理が行なわれる。
【００１６】
図１７に示すテーブルは、（ａ）が、普通紙、はがき、ＯＨＰ用紙、各用紙に対する処理を実行する装置において、使用環境温度＝２８度、湿度＝８０％における非処理時、すなわち転写装置に用紙が存在しないときの負荷抵抗値と、各負荷抵抗値に対応する印加電圧値を示したテーブルである。このテーブルでは、例えば処理用紙が普通紙であって、負荷抵抗値が４ＭΩである場合には、−１ｋＶの印加電圧が適正電圧値として設定されている。テーブル（ｂ）は、使用環境温度＝１０度、湿度＝２５％のテーブルであり、この環境では、例えば処理用紙が普通紙であって、負荷抵抗値が１０ＭΩである場合には、−１．２ｋＶの印加電圧が適正電圧値として設定されている。
【００１７】
ここで、二次転写装置における負荷抵抗値について説明する。負荷抵抗値とは高圧電源出力端からＧＮＤ間の合成（合算）抵抗値である。負荷抵抗値の測定方法は制御手段としてのＭ／Ｃの立ち上げ時や、ある処理インターバル（例えば５０枚プリント処理毎など）で測定が行われ、その方法は一定電圧を印加したときの検出電流値によって求められる。求める抵抗値は、負荷測定時には転写媒体（用紙）がないため、バックアップロール、中間転写体、二次転写ロールの合成抵抗値となる。
【００１８】
図１８に転写装置における負荷抵抗値の測定処理を説明する等価回路を示す。図１８の回路は、それぞれ電圧印加部としての高圧電源２３０１、抵抗としての中間転写体２３０２の抵抗：Ｒｉｂｔ、バックアップロール（BUR）の２３０４抵抗Ｒｂｕｒ、および２次転写ロール（2ndBTR）２３０５の抵抗Ｒ２ｎｄｂｔｒを示した等価回路である。負荷抵抗値：Ｒａｌｌは、下式によって示される。
Ｒａｌｌ
＝Ｒ２ｎｄｂｔｒ＋Ｒｉｂｔ＋Ｒｂｕｒ
【００１９】
抵抗検知結果が、例えば−１ｋＶを印加したとき抵抗検知回路にて１００μＡを検出すれば負荷抵抗値は１０ＭΩと計算され、図１７に示す環境テーブルの１０ＭΩで、紙種に対する電圧値が決定される。例えば図１７に示す（ａ）の環境テーブル２８℃／８０％の場合、普通紙が選択されれば転写電圧は−１．２ｋＶとして設定される。
【００２０】
二次転写においては、用紙に確実に転写するため、用紙先端が転写位置に到達する前から用紙が通り抜けるまで印加する必要がある。二次転写における高圧電源からの電圧印加開始および停止タイミングは、例えば図１９（ａ）に示すタイミングにおいて実行される。すなわち、所定のサイズを持つ用紙が転写位置に到達する前、図１９（ａ）に示す例では、１００ｍｓ前から電圧印加（ＨＶＰＳ Ｏｎ）となり、用紙が通り抜けた後所定時間の後、図１９（ａ）に示す例では、５０ｍｓ後まで電圧が印加された状態となる。
【００２１】
図１９（ａ）のようなタイミングで電圧印加が実行される場合、転写装置では、用紙到着前、通過後の用紙の存在しない非用紙部▲１▼と、用紙の存在する用紙部▲２▼において、抵抗値が異なってくる。
【００２２】
具体的には、非用紙部▲１▼での等価回路は、図１９（ｂ）に示す構成となり、用紙部▲２▼での等価回路は、図１９（ｃ）に示す構成となる。すなわち、非用紙部▲１▼、および、用紙部▲２▼での各負荷抵抗値：Ｒａｌｌは、下式によって示される。
非用紙部：Ｒａｌｌ▲１▼
＝Ｒ２ｎｄｂｔｒ＋Ｒｉｂｔ＋Ｒｂｕｒ
用紙部：Ｒａｌｌ▲２▼
＝Ｒ２ｎｄｂｔｒ＋Ｒｐａｐｅｒ＋Ｒｉｂｔ＋Ｒｂｕｒ
上記式において、Ｒｐａｐｅｒは、用紙の抵抗値を示している。
【００２３】
ここで、環境が高温多湿（使用環境温度＝２８度、湿度＝８０％）で、プリントまたはコピー用紙がＯＨＰである場合について説明する。上記▲１▼の負荷抵抗Ｒａｌｌ▲１▼の実測値は、概ね数ＭΩである。仮に４ＭΩと仮定する。またＯＨＰ用紙使用の抵抗値は、概ね数十ＭΩ程度である。仮に３０ＭΩと仮定する。従って、上記用紙部▲２▼での負荷抵抗Ｒａｌｌ▲２▼は、４＋３０＝３４ＭΩとなる。
【００２４】
ここで、高温多湿の環境テーブル、すなわち、図１７（ａ）の使用環境温度＝２８度、湿度＝８０％のテーブルに基づいて、印加電圧適性値が設定される。用紙がＯＨＰであるため、−３ｋＶが選択される。用紙部▲２▼の場合、出力電圧−３ｋＶに対し、負荷抵抗値が３４ＭΩであるため、流れ込む電流は−８８．２μＡとなる。図２０に用紙部、非用紙部における電圧波形と電流波形の対応を示す。用紙部▲２▼の場合の電流値：−８８．２μＡは転写には有効な電流値であり、また、高圧電源（ＨＶＰＳ）、負荷（ロール等）に対しても悪影響を及ぼさない。
【００２５】
逆に上記非用紙部▲１▼の場合、出力電圧が−３ｋＶに対し、負荷抵抗値が４ＭΩであるため、流れ込む電流は−７５０μＡとなる。この結果、インターイメージ時に過大な電流が流れることなり、最悪、高圧電源（ＨＶＰＳ）の破損、負荷へのダメージ（リーク跡等）を与えることとなる。
【００２６】
このように、高圧電源（ＨＶＰＳ）の破損、負荷へのダメージを防止するためには、使用環境、使用用紙に応じて、また用紙部と非用紙部において高精度な電圧制御を行なうことが必要となる。
【００２７】
電圧制御構成の従来技術としては、例えば、以下のような構成がある。特許第３１７９０８５号には、コロナ放電器において、感光体に流れる電流検出手段において、定電流制御をし、そのときの電圧値を記憶し、高圧電源回路はその電流値の定電流制御と、所定電圧以上時は検出結果の定電圧制御を切り替える構成が示されている。この構成では、常に電流検知が必要となる。よって、負荷抵抗値の変動が大きい転写ロール負荷で、デジタル制御をする場合、サンプリング時間を必要とする安定的に制御できない。
【００２８】
また、特許第３１３１２８６号には、転写材が挿入された状態で定電流制御し、その時の電圧で定電圧制御を行う構成が示されている。しかし、本構成では、ＯＨＰ合紙（ＯＨＰ用紙、普通紙の交互にプリントするモード）の場合、制御が複雑となる。また、用紙サイズミスマッチ（オペレーションでＡ３と指示としたのに、間違えてＡ４用紙を流した場合など、）時には過電流が発生し、高圧電源（ＨＶＰＳ）、負荷にダメージを与える恐れがある。
【００２９】
また、特許第３１９２４４０号には、立ち上げ時に定電圧制御にて、徐々に電圧値を上げて、所定電流になった時の電圧値を記憶し、その値から用紙に適した転写電圧を決定する構成が示されている。この場合、オペレーションでＯＨＰを選択し、間違えて普通紙を流した場合、やはり過電流が発生し、高圧電源（ＨＶＰＳ）、負荷にダメージを与える恐れがある。
【００３０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、プリンタ、複写装置等のマシン等において、安定した電力供給制御を可能とするとともに、目標値に対応した出力に抑えることで電源装置および負荷の保護を実現し、負荷の処理、例えば転写処理におけるエラーの発生を防止することを可能とする電源装置および出力制御方法を提供することを目的とする。
【００３１】
本発明の第１の側面は、入力電力が供給される１次巻線と、電力が出力される２次巻線とを持つトランスと、前記１次巻線に直列に接続され、パルス幅信号に基づいてスイッチングするスイッチング手段と、前記出力の電圧を検出する電圧検出手段と、前記出力の電流を検出する電流検出手段と、前記電圧検出手段の検出結果を受信し、受信した検出結果に基づいて前記出力を所定電圧に制御するように前記パルス幅信号をスイッチング手段に与える定電圧制御処理と、前記電流検出手段の検出結果を受信し、受信した検出結果に基づいて前記出力を所定電流に制御するように前記パルス幅信号をスイッチング手段に与える定電流制御処理とをする制御手段とを具備し、前記制御手段は、前記電流検出手段の検出結果が、前記定電圧制御処理と定電流制御処理との切替の境界を示す目標電流値（定電流閾値）を超えたとき、定電圧制御処理から定電流制御処理に切替え、前記目標電流値（定電流閾値）より大きな電流量である制御目標電流値（定電流制御値）を目標値として前記定電流制御を実行することを特徴とする電源装置にある。
【００３２】
本構成によれば、定電流制御の目標値を所定電流閾値とは異なる電流値、例えば所定電流閾値より大きい電流値としたので、定電流制御を実行したときに目標値に対応した定電流となっても定電圧制御処理に切替わることなく、安定した定電流制御が可能となるとともに、目標値に対応した出力電流値に抑えることで電源装置および負荷が保護され、更に、負荷の処理、例えば転写処理におけるエラーの発生を防止することができる。
【００３３】
さらに、本発明の電源装置の一実施態様においては、前記制御手段は、前記電流検出手段の検出結果が、前記定電圧制御処理と定電流制御処理との切替の境界を示す前記目標電流値（定電流閾値）より大となった場合に定電流制御処理に移行し、前記電流検出手段の検出結果が、前記目標電流値（定電流閾値）より小となった場合に定電圧制御処理に移行する構成であることを特徴とする。本構成によれば、定電流制御時に定電圧制御への行き来が頻繁に行なわれることがなく安定した制御が可能となり、装置の破損や処理エラーの発生が防止できる。
【００３４】
さらに、本発明の電源装置の一実施態様においては、前記制御手段は、前記電流検出手段、および前記電圧検出手段の検出結果に基づく演算処理により、負荷における実質的な電流値の算出処理を実行する構成を有することを特徴とする。本構成によれば、誤差を含むモニター値から、正確な負荷における電流値を算出し補正した後、補正後の値に基づいて制御を実行する構成としたので、正確な制御が可能となる。
【００３５】
さらに、本発明の第２の側面は、入力電力が供給される１次巻線と、電力が出力される２次巻線とを持つトランスと、前記一次巻線に直列に接続され、パルス幅信号に基づいてスイッチングするスイッチング手段と、前記出力の電圧を検出する電圧検出手段と、前記出力の電流を検出する電流検出手段と、前記電圧検出手段の検出結果を受信し、受信した検出結果に基づいて前記出力を所定電圧に制御するように前記パルス幅信号をスイッチング手段に与える定電圧制御処理をする制御手段とを具備し、前記制御手段は、第１電圧値を目標電圧値とした制御を行なう第１定電圧制御処理と、前記第１電圧値より低い第２電圧値を目標電圧値とした制御を行なう第２定電圧制御処理との切替を実行する構成を有し、前記第１定電圧制御処理の実行時に前記電流検出手段の検出結果が、第１定電圧制御処理と第２定電圧制御処理との切替の境界を示す第１電流閾値を超えたとき、第１定電圧制御処理から第２定電圧制御処理に切替える制御を実行するとともに、前記第２定電圧制御処理の実行時に前記電流検出手段の検出結果が、第１定電圧制御処理と第２定電圧制御処理との切替の境界を示す電流閾値であり、前記第１電流閾値より小さい第２電流閾値を下回ったとき、第２定電圧制御処理から第１定電圧制御処理に切替える制御を実行することを特徴とする電源装置にある。
【００３６】
本構成においては、２つの異なる制御値を設定した２つの定電圧制御処理としての第１定電圧制御および第２定電圧制御処理を切替え処理を実行し、それぞれの定電圧処理において、異なる電流値を２つの定電圧制御処理の切替処理のための電流閾値として設定したので、２つの定電圧制御処理の頻繁な切替が発生せず、安定した定電圧制御が可能となるとともに、目標値に対応した出力に抑えることで電源装置および負荷が保護され、更に、負荷の処理、例えば転写処理におけるエラーの発生を防止することができる。
【００３７】
さらに、本発明の電源装置の一実施態様においては、前記制御手段は、前記第１定電圧制御処理の実行時に、前記電流検出手段の検出結果が、前記第１電流閾値より大となった場合、第１定電圧制御処理から第２定電圧制御処理に移行する処理を実行し、さらに、前記第２定電圧制御処理の実行時に、前記電流検出手段の検出結果が、前記第２電流閾値以下となった場合、第２定電圧制御処理から第１定電圧制御処理に移行する処理を実行する構成であることを特徴とする。本構成によれば、異なる目標値を設定した２つの定電圧制御処理の安定した切り換えによる安定した制御が可能となり、装置の破損や処理エラーの発生が防止できる。
【００３８】
さらに、本発明の電源装置の一実施態様においては、前記制御手段は、前記電流検出手段、および前記電圧検出手段の検出結果に基づく演算処理により、負荷における実質的な電流値の算出処理を実行する構成を有することを特徴とする。本構成によれば、誤差を含むモニター値から、正確な負荷における電流値を算出し補正した後、補正後の値に基づいて制御を実行する構成としたので、正確な制御が可能となる。
【００３９】
さらに、本発明の第３の側面は、入力電力が供給される１次巻線と、電力が出力される２次巻線とを持つトランスと、前記一次巻線に直列に接続され、パルス幅信号に基づいてスイッチングするスイッチング手段と、前記出力の電圧を検出する電圧検出手段と、前記出力の電流を検出する電流検出手段と、前記電圧検出手段の検出結果を受信し、受信した検出結果に基づいて前記出力を所定電圧に制御するように前記パルス幅信号のデューティを更新してスイッチング手段に与える定電圧制御処理をする制御手段とを具備し、前記制御手段は、第１デューティ値の設定に基づく制御を行なう第１デューティ定電圧制御処理と、前記第１デューティ値より低い第２デューティ値の設定に基づく制御を行なう第２デューティ定電圧制御処理との切替を実行する構成を有し、前記第１デューティ定電圧制御処理の実行時に前記電流検出手段の検出結果が、前記第１デューティ定電圧制御処理と第２デューティ定電圧制御処理との切替の境界を示す第１電流閾値を超えたとき、第１デューティ定電圧制御処理から第２デューティ定電圧制御処理に切替える制御を実行するとともに、前記第２デューティ定電圧制御処理の実行時に前記電流検出手段の検出結果が、前記第１デューティ定電圧制御処理と第２デューティ定電圧制御処理との切替の境界を示す電流閾値であり、前記第１電流閾値より小さい第２電流閾値を下回ったとき、第２デューティ定電圧制御処理から第１デューティ定電圧制御処理に切替える制御を実行することを特徴とする電源装置にある。
【００４０】
本構成においては、２つの異なるデューティ値を設定した２つの定電圧制御処理としての第１デューティ定電圧制御および第２デューティ定電圧制御処理を切替え処理を実行し、それぞれの定電圧処理において、異なる電流値を２つの定電圧制御処理の切替処理のための電流閾値として設定したので、２つの定電圧制御処理の頻繁な切替が発生せず、安定した定電圧制御が可能となるとともに、目標値に対応した出力に抑えることで電源装置および負荷が保護され、更に、負荷の処理、例えば転写処理におけるエラーの発生を防止することができる。
【００４１】
さらに、本発明の電源装置の一実施態様においては、前記制御手段は、前記第１デューティ定電圧制御処理の実行時に、前記電流検出手段の検出結果が、前記第１電流閾値より大となった場合、第１デューティ定電圧制御処理から第２デューティ定電圧制御処理に移行する処理を実行し、さらに、前記第２デューティ定電圧制御処理の実行時に、前記電流検出手段の検出結果が、前記第２電流閾値以下となった場合、第２デューティ定電圧制御処理から第１デューティ定電圧制御処理に移行する処理を実行する構成であることを特徴とする。本構成によれば、異なるデューティ値を設定した２つの定電圧制御処理の安定した切り換えによる安定した制御が可能となり、装置の破損や処理エラーの発生が防止できる。
【００４２】
さらに、本発明の電源装置の一実施態様においては、前記制御手段は、前記電流検出手段、および前記電圧検出手段の検出結果に基づく演算処理により、負荷における実質的な電流値の算出処理を実行する構成を有することを特徴とする。本構成によれば、誤差を含むモニター値から、正確な負荷における電流値を算出し補正した後、補正後の値に基づいて制御を実行する構成としたので、正確な制御が可能となる。
【００４３】
本発明の第４の側面は、入力電力が供給される１次巻線と、電力が出力される２次巻線とを持つトランスと、前記一次巻線に直列に接続され、パルス幅信号に基づいてスイッチングするスイッチング手段と、前記出力の電圧を検出する電圧検出手段と、前記出力の電流を検出する電流検出手段と、前記電圧検出手段の検出結果を受信し、受信した検出結果に基づいて前記出力を所定電圧に制御するように前記パルス幅信号をスイッチング手段に与える定電圧制御処理と、前記電流検出手段の検出結果を受信し、受信した検出結果に基づいて前記出力を所定電流に制御するように前記パルス幅信号をスイッチング手段に与える定電流制御処理とをする制御手段とを有する電源装置における出力制御方法であり、前記電流検出手段の検出結果が、前記定電圧制御処理と定電流制御処理との切替の境界を示す目標電流値（定電流閾値）を超えたか否かを判定する判定ステップと、前記判定ステップにおいて、前記電流検出手段の検出結果が前記目標電流値（定電流閾値）を超えたと判定された場合において、定電圧制御処理から定電流制御処理に切替え、前記目標電流値（定電流閾値）より大きな電流量である制御目標電流値（定電流制御値）を目標値として前記定電流制御を実行するステップと、前記判定ステップにおいて、前記電流検出手段の検出結果が前記目標電流値（定電流閾値）を下回ったと判定された場合において、定電流制御処理から定電圧制御処理に切替えるステップと、を有することを特徴とする出力制御方法にある。
【００４４】
本構成によれば、定電流制御の目標値を所定電流閾値とは異なる電流値、例えば所定電流閾値より大きい電流値としたので、定電流制御を実行したときに目標値に対応した定電流となっても定電圧制御処理に切替わることなく、安定した定電流制御が可能となるとともに、目標値に対応した出力電流値に抑えることで電源装置および負荷が保護され、更に、負荷の処理、例えば転写処理におけるエラーの発生を防止することができる。
【００４５】
さらに、本発明の第５の側面は、入力電力が供給される１次巻線と、電力が出力される２次巻線とを持つトランスと、前記一次巻線に直列に接続され、パルス幅信号に基づいてスイッチングするスイッチング手段と、前記出力の電圧を検出する電圧検出手段と、前記出力の電流を検出する電流検出手段と、前記電圧検出手段の検出結果を受信し、受信した検出結果に基づいて前記出力を所定電圧に制御するように前記パルス幅信号をスイッチング手段に与える定電圧制御処理をする制御手段とを有する電源装置における出力制御方法であり、前記電流検出手段の検出結果が、第１電圧値を目標電圧値とした制御を行なう第１定電圧制御処理と前記第１電圧値より低い第２電圧値を目標電圧値とした制御を行なう第２定電圧制御処理との切替の境界を示す第１電流閾値を超えたか否かを判定する第１判定ステップと、前記第１判定ステップにおいて、前記電流検出手段の検出結果が前記第１電流閾値を超えたと判定された場合において、第１定電圧制御処理から第２定電圧制御処理に切替える制御を実行するステップと、前記電流検出手段の検出結果が、前記第１定電圧制御処理と前記第２定電圧制御処理との切替の境界を示す前記第１電流閾値より小さい値を持つ第２電流閾値を下回ったか否かを判定する第２判定ステップと、前記第２判定ステップにおいて、前記電流検出手段の検出結果が前記第２電流閾値を下回ったと判定された場合において、第２定電圧制御処理から第１定電圧制御処理に切替える制御を実行するステップと、を有することを特徴とする出力制御方法にある。
【００４６】
本構成においては、２つの異なる制御値を設定した２つの定電圧制御処理としての第１定電圧制御および第２定電圧制御処理を切替え処理を実行し、それぞれの定電圧処理において、異なる電流値を２つの定電圧制御処理の切替処理のための電流閾値として設定したので、２つの定電圧制御処理の頻繁な切替が発生せず、安定した定電圧制御が可能となるとともに、目標値に対応した出力に抑えることで電源装置および負荷が保護され、更に、負荷の処理、例えば転写処理におけるエラーの発生を防止することができる。
【００４７】
さらに、本発明の第６の側面は、入力電力が供給される１次巻線と、電力が出力される２次巻線とを持つトランスと、前記一次巻線に直列に接続され、パルス幅信号に基づいてスイッチングするスイッチング手段と、前記出力の電圧を検出する電圧検出手段と、前記出力の電流を検出する電流検出手段と、前記電圧検出手段の検出結果を受信し、受信した検出結果に基づいて前記出力を所定電圧に制御するように前記パルス幅信号のデューティを更新してスイッチング手段に与える定電圧制御処理をする制御手段とを具備する電源装置における出力制御方法であり、前記電流検出手段の検出結果が、第１デューティ値の設定に基づく制御を行なう第１デューティ定電圧制御処理と前記第１デューティ値より低い第２デューティ値の設定に基づく制御を行なう第２デューティ制御処理との切替の境界を示す第１電流閾値を超えたか否かを判定する第１判定ステップと、前記第１判定ステップにおいて、前記電流検出手段の検出結果が前記第１電流閾値を超えたと判定された場合において、第１デューティ定電圧制御処理から第２デューティ定電圧制御処理に切替える制御を実行するステップと、前記電流検出手段の検出結果が、前記第１デューティ定電圧制御処理と前記第２デューティ制御処理との切替の境界を示す前記第１電流閾値より小さい第２電流閾値を下回ったか否かを判定する第２判定ステップと、前記第２判定ステップにおいて、前記電流検出手段の検出結果が前記第２電流閾値を下回ったと判定された場合において、第２デューティ定電圧制御処理から第１デューティ定電圧制御処理に切替える制御を実行するステップと、を有することを特徴とする出力制御方法にある。
【００４８】
本構成においては、２つの異なるデューティ値を設定した２つの定電圧制御処理としての第１デューティ定電圧制御および第２デューティ定電圧制御処理を切替え処理を実行し、それぞれの定電圧処理において、異なる電流値を２つの定電圧制御処理の切替処理のための電流閾値として設定したので、２つの定電圧制御処理の頻繁な切替が発生せず、安定した定電圧制御が可能となるとともに、目標値に対応した出力に抑えることで電源装置および負荷が保護されるとともに、負荷の処理、例えば転写処理におけるエラーの発生を防止することができる。
【００４９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電源装置および出力制御方法の詳細について図面を参照しながら説明する。
【００５０】
【実施例】
本発明に係る電源装置の回路構成例を図１に示す。なお、本発明の構成は、プリンタ、複写装置等の転写装置、帯電装置、現像装置、ヒューザー装置等における電源において、またプリンタ、複写装置以外の分野において、出力検出によるフィードバック制御構成を有する構成において適用可能である。
【００５１】
図１に示すディジタル制御方式の高圧電源及び周辺回路（ＭＣＵ，ＬＶＰＳ（低圧電源））は、出力負荷１３０に出力値を与える高圧電源１００、高圧電源の制御を行なう制御手段としてのＭＣＵ（マシンコントロールユニット）１２０を有する。
【００５２】
ＭＣＵ１２０内部には高圧電源１００の制御に必要なＣＰＵ１２１を備えている。なお、ＭＣＵ１２０内部にはＣＰＵの他に、例えばスイッチングパルスを出力するパルス発振器、高圧電源１００の検出値をディジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器、さらに、設定されたデューティ値を格納したメモリと、ＣＰＵ１２１が各検出回路１０４，１０５からのモニター値と目標値との乖離に基づいて新たなＰＷＭ信号のデューティ値として演算した結果を格納するレジスタ等を備えている。
【００５３】
高圧電源１００は、スイッチング回路１０１、トランス１０２、整流平滑回路等によって構成される２次側回路１０３、電流検出回路１０４、電圧検出回路１０５、を備えている。ここで電流検出回路１０４、電圧検出回路１０５の検出値をＭＣＵ１２０内部のＣＰＵ１２１に入力し、ＣＰＵ１２１からの制御値をスイッチング回路１０１に出力する。
【００５４】
上述の構成は、出力に対応する検出値に基づいて制御するフィードバック制御型の電源装置であり、出力に対応した検出値を電流検出回路１０４、電圧検出回路１０５によって検出し、電流検出回路１０４、電圧検出回路１０５の検出値と、目標値との乖離に基づいてフィードバック制御を行なう。
【００５５】
フィードバック制御は、電流検出回路１０４、電圧検出回路１０５からの検出値と、目標値とに基づいて、スイッチング回路１０１に対するオンオフ信号の比率としてのデューティ値をディジタル値により設定して、検出値に基づき新たなデューティを持つＰＷＭ信号をスイッチング回路１０１に出力する処理を繰り返し行なう制御である。
【００５６】
図２に高圧電源の主要構成であるスイッチング回路、トランス、整流平滑回路等によって構成される２次側回路、電流検出回路、電圧検出回路の具体的構成例を示す。
【００５７】
電流検出回路２０４は、抵抗２６１により出力電流を検出する。電流検出回路２０４には、オペアンプ２５９が備えられており、オペアンプ２５９の反転入力は、自身の出力端に接続されており、オペアンプ２５９の非反転入力端は、抵抗２６０を介して検出側の一端が接地された抵抗２６１の他端と整流平滑回路間に接続されている。また、オペアンプ２５９の出力は抵抗２５８を介して制御部に接続され、検出値を出力する。
【００５８】
電圧検出回路２０５は、整流平滑回路２０３によって生成された出力電圧を検出する。電圧検出回路２０５には、オペアンプ２６４が備えられており、オペアンプ２６４の非反転入力は接地されており、オペアンプ２６４の反転入力端は、抵抗２６５を介して整流平滑回路に接続されているとともに、抵抗２６３を介してオペアンプ２６４の出力端が接続され、オペアンプ２６４の出力は抵抗２６２を介して制御部に接続され、検出値を出力する。
【００５９】
整流平滑回路２０３は、トランス２０２の２次側に接続されたダイオード２５４，２５７、コンデンサ２５５，２５６を備えており、トランス２０２によって昇圧された交番電流をダイオード２５４，２５７、コンデンサ２５５，２５６の組み合わせにより整流し平滑し、抵抗２６６を介して出力を負荷２１０側に提供する。なお、負荷２１０には、抵抗２６７とコンデンサ２６８によって構成される等価回路を示している。
【００６０】
スイッチング回路２０１は、トランジスタ２５３を含み、トランジスタ２５３のコレクタはトランス２０２の１次巻線に接続され、エミッタは接地され、ベースは抵抗２５１を介してパルス発振器に接続されているとともに、抵抗２５２の他端に接続されている。
【００６１】
Ｍ／ＣからのＰＷＭ信号がハイレベルであるときにトランジスタ２５３がオンされ、ＰＷＭ信号がローレベルであるときにトランジスタ２５３がオフされる。従って、トランジスタ２５３はＰＷＭ信号のデューティに応じた期間でオン／オフの状態を交互に繰り返すので、ＰＷＭ信号のデューティに応じてトランス２０２の１次側の入力電圧の印加、非印加を交互に行なうことになる。
【００６２】
上述したように、電流検出回路２０４、電圧検出回路２０５には、それぞれオペアンプが備えられており、各オペアンプの出力端は抵抗を介して制御部（ＭＣＵ）に接続され、それぞれ電流検出値、電圧検出値を出力する。
【００６３】
なお、電圧検出回路２０５は高圧出力を検出し、検出した高圧出力をＭＣＵ１２０のＡ／Ｄ変換器（図示せず）において検知可能な０〜５Ｖになるよう、分圧等を行なっている。また、電流検出回路２０４においては、ＭＣＵ１２０のＡ／Ｄ変換器で検出可能となるよう電流を電圧に変換する処理を行なっている。
【００６４】
ＭＣＵ１２０は、Ａ／Ｄ変換器を有し、電流検出回路１０４、電圧検出回路１０５からの検出電圧を入力し、デジタル値に変換した後、ＣＰＵ１２１（図１参照）に入力する。ＣＰＵ１２１は、出力に対応するデジタル値と目標値との乖離を判定し、高圧電源側のスイッチング回路に与える新たなデューティ値を演算する。
【００６５】
なお、本発明の電源装置においては、電流検出を正確に実行するため、ＭＣＵ側のＣＰＵにおいて、モニター値に基づく電流値の算出処理を実行する。図３を参照して電流値の算出処理について説明する。なお、回路中の素子については、図２と同様の参照番号を付しており、動作も共通するので詳細な説明は省略する。
【００６６】
図３において、負荷（Ｚ）２１０に流れる電流をＩｚ、電圧検出回路２０５の抵抗（ＲＶ）２６５に流れる電流をＩｖｒ、電流検出回路２０４の抵抗（ＲＩ）２６１に流れる電流をＩｉｒとすると、
Ｉｉｒ＝Ｉｚ＋Ｉｖｒ
となり、電流検出回路２０４の抵抗２６１に流れる電流値は、電圧検出回路２０５の抵抗２６５に流れる電流値も加算された値となってしまい、印加電圧が変化した場合に有効に負荷に流れる電流値ＩＺのとの差を持つ電流値が、電流検出回路２０４から取得されることになる。
【００６７】
本発明の電源装置においては、ＭＣＵ側のＣＰＵにおいて、電流検出回路２０４の検出値の調整のための演算を実行する。すなわち、電流検出回路２０４の抵抗２６１に流れる電流をＩｉｒから、電圧検出回路２０５の抵抗２６５に流れる電流をＩｖｒ分を差し引き、確実に負荷２１０に流れる電流をＩｚを検出する。
【００６８】
例えば、抵抗（ＲＩ）を２０ｋΩ、抵抗（ＲＶ）を２００ＭΩ、負荷抵抗（Ｚ）を３４ＭΩとする。定電圧値が−３ｋＶの場合、抵抗（ＲＶ）に流れる電流は１５μＡであり、負荷抵抗（Ｚ）に流れる電流は８８．２３μＡとなる。その結果抵抗（ＲＩ）に流れる電流は１０３．２３μＡとなる。本発明の電源装置においては、ＭＣＵ側のＣＰＵにおいて、定電圧値から抵抗（ＲＶ）に流れる電流値をテーブルから求め、
Ｉｚ＝Ｉｉｒ−Ｉｖｒの演算処理を実行して、正確な負荷側の電流値を算出する。
【００６９】
上述したように、高圧電源はＭＣＵにより、出力制御される。高圧電源はＭＣＵ内のＣＰＵから発信されるＰＷＭ信号をスイッチング回路で受信し、メインスイッチ素子としてのトランジスタ、ＦＥＴなどをスイッチングする。ＰＷＭ信号のデューティ値により高圧電源のトランス２次側に昇圧される値を制御する。デューティ値を大きくすると出力は上がり、デューティ値を小さくすると下がる。制御方法は電圧、電流検知回路からのモニター値をデジタル値に変換し、プログラムにより設定された目標値と比較する。その比較結果により、スイッチング回路に与えるＰＷＭ信号のデューティ値を変化させる。
【００７０】
ＣＰＵ等を利用したデジタル制御方式とすることにより、アナログ回路で構成していた制御回路に比較してコストダウンが図れる。ただし、ＣＰＵ制御方式の場合、サンプリング時間が必要となるため、出力目標値に漸近する場合、ステップごとに近づく方法がとられる。
【００７１】
電流検出回路１０４、電圧検出回路１０５からの検出値サンプリング時間と、出力電圧値との対応例を図４に示す。サンプリング回数０〜７に対して、ＣＰＵによって制御される出力電圧は、図に示すように、モニター値のサンプリングタイミングに応じて変更され、サンプリングタイミング毎に出力目標値に漸近するように制御される。
【００７２】
以下、ＭＣＵからスイッチング素子へ与えるＰＷＭ信号のデューティ値計算は目標値の半分づつ近づく様に制御するものとする。なお、デューティ値の算出処理については、特開２０００−１３４９２７に詳細が説明されている。
【００７３】
［制御処理例１］
以下、本発明の電源装置における制御処理例１について説明する。この処理は、プリンタ、複写装置等の転写装置、帯電装置、現像装置、ヒューザー装置等における電源において、またプリンタ、複写装置以外の分野において、出力検出によるフィードバック制御を行なう構成において適用可能である。
【００７４】
ここで説明する制御処理例１は、基本は定電圧制御処理を行い、制御対象の負荷（例えば転写装置、帯電装置、現像装置）に対して予め定められた目標電流値（定電流閾値）以上の電流が流れたことを検出した場合、その目標電流値（定電流閾値）より大きな値を制御目標電流値（定電流制御値）とした定電流制御を実行する。この目標電流値（定電流閾値）より大きな値を制御目標電流値（定電流制御値）とした定電流制御を保護制御処理と呼ぶ。この保護制御処理の間に、電流がその制御対象の負荷に対して予め定められた目標電流値（定電流閾値）以下となった場合は定電圧制御に復帰する。
【００７５】
図２を参照しながら説明する。負荷に対する出力部（以下Ｂ点と呼ぶ）の定電圧制御値を−３ｋＶとし、そのとき、電圧検出回路２０５から取得される電圧モニター値（Ｄ）を４Ｖとする。また、出力部（Ｂ点）の目標電流値（定電流閾値）を−４００μＡとし、そのときの電流検出回路２０４から取得されるモニター値（Ｃ）を２Ｖとする。このとき、定電流制御における出力部（Ｂ点）の制御目標電流値（定電流制御値）を−４２０μＡとし、そのとき、電流検出回路２０４から取得されるモニター値（Ｃ）を２．１Ｖとする。
【００７６】
高温多湿でＯＨＰ走行の場合、負荷抵抗値を、非用紙部（インターイメージ時）では４ＭΩ、用紙部（イメージ時）では、３４ＭΩとした場合の制御処理について、図５の処理シーケンス図を参照して説明する。
【００７７】
（１）立ち上げ時は、Ｂ点の電圧制御値を−１．５ｋＶとなるようなデューティ値がテーブルより選択される。仮にこのデューティ値を２０％とする。
【００７８】
（２）電圧制御値を−１．５ｋＶとするようなデューティ値に基づいてＰＷＭ信号がスイッチング素子に印加されると、出力部（Ｂ点）の電圧値が−１．５ｋＶに変位し、電圧検出回路２０５から取得される電圧モニター値（Ｄ）は２Ｖとなる。また、このとき出力部（Ｂ点）の電流値は−３７５μＡで電流検出回路２０４から取得されるモニター値（Ｃ）は１．８Ｖとなる。この場合は、出力部（Ｂ点）の電流値は、出力部（Ｂ点）の目標電流値（定電流閾値）である−４００μＡに達していないため、定電圧制御が継続される。
【００７９】
（３）次にＢ点の電圧制御値を−２．２５ｋＶになるようにデューティ値が演算される。仮にデューティ値を３０％とする。
【００８０】
（４）電圧制御値を−２．２５ｋＶとするようなデューティ値（３０％）に基づいてＰＷＭ信号がスイッチング素子に印加されると、出力部（Ｂ点）の電圧値が−２．２５ｋＶに変位し、電圧検出回路２０５から取得される電圧モニター値（Ｄ）は３Ｖとなる。また、このとき出力部（Ｂ点）の電流値は−５６２．５μＡで電流検出回路２０４から取得されるモニター値（Ｃ）は２．８Ｖとなる。この場合は、出力部（Ｂ点）の電流値は、目標電流値（定電流閾値）である−４００μＡを超えることなり、目標電流値（定電流閾値）：−４００μＡより大きな値を制御目標電流値（定電流制御値）とした定電流制御を実行する。このときの制御目標電流値（定電流制御値）は、上述したように−４２０μＡとして設定され、電流モニターが２．１Ｖとなるようにデューティ値が演算される。
【００８１】
（５）デューティ値の演算は定電流制御が−４２０μＡで制御され、電圧値は１．６８ｋＶとなる。目標電流値（定電流閾値）は−４００μＡの設定であるため、若干の外乱が入っても定電圧へ移行することがない。
【００８２】
（６）ここで、ＯＨＰが転写位置まで到達し、負荷抵抗値がＯＨＰにより上昇し、３４ＭΩとなる。
【００８３】
（７）負荷抵抗値がＯＨＰにより上昇することで、出力部（Ｂ点）の電流値が減少し、−４９μＡとなり、出力部（Ｂ点）の電流がその制御対象の負荷に対して予め定められた目標電流値（定電流閾値）：−４００μＡ以下となったことに基づいて定電圧制御に復帰する。
【００８４】
図６に非用紙部（インターイメージ時）と、用紙部（イメージ時）とに対応する、電圧波形、および電流波形との対応を説明する図を示す。
【００８５】
電圧波形は、初期制御値として−１．５ｋＶとするようなデューティ値（２０％）に基づいてＰＷＭ信号がスイッチング素子に入力され、電圧制御が開始される。その後、電圧制御値を−２．２５ｋＶとするようなデューティ値（３０％）に基づいてＰＷＭ信号がスイッチング素子に入力され、電圧制御が継続して実行されると、その間に、出力部（Ｂ点）の電流値が上昇し、目標電流値（定電流閾値）である−４００μＡを超えることになる。
【００８６】
出力部（Ｂ点）の電流値が目標電流値（定電流閾値）である−４００μＡを超えた時点で、目標電流値（定電流閾値）：−４００μＡより大きな値を制御目標電流値（定電流制御値）とした定電流制御を実行する。このときの制御目標電流値（定電流制御値）は、上述したように−４２０μＡとして設定され、電流モニターが２．１Ｖとなるようにデューティ値が演算される。
【００８７】
図６に示すように、電流が過大になる部分は、用紙の無い非用紙部（インターイメージ時）であるが、この領域で、出力部（Ｂ点）の電流値が目標電流値（定電流閾値）である−４００μＡを超えた場合には、目標電流値（定電流閾値）：−４００μＡより大きな値である制御目標電流値（定電流制御値）：−４２０μＡを目標値とした定電流制御に移行することになる。
【００８８】
このように、制御対象の負荷（例えば転写装置、帯電装置、現像装置）に対して予め定められた目標電流値（定電流閾値）以上の電流が流れたことを検出した場合、その目標電流値（定電流閾値）より大きな値を制御目標電流値（定電流制御値）とした定電流制御を実行するのは、定電流制御と定電圧制御の頻繁な移行処理を発生させず、安定した制御を実行するためである。
【００８９】
目標電流値（定電流閾値）と、制御目標電流値（定電流制御値）を同一値とした制御を実行すると、定電流制御と定電圧制御の頻繁な移行処理が発生して安定した制御が困難になる。この理由について、図を参照して説明する。
【００９０】
図７に目標電流値（定電流閾値）と、制御目標電流値（定電流制御値）を同一値とした場合の制御処理を説明する図を示す。図７に示すように、定電圧制御時は、定電圧制御値を制御目標値とした制御を実行し、、定電流制御時は、定電流制御値＝閾値を制御目標値とした制御を実行する。
【００９１】
立ち上げ時は基本制御である定電圧制御であるため、一定電圧になるように制御される。ここで、用紙の無い非用紙部（インターイメージ時）のように負荷抵抗値が小さい場合、過大な電流が流れることとなる。そのため所定電流値（閾値）以上となり、保護制御としての定電流制御に移行する。しかし、定電流制御の制御値と閾値が等しい場合、定電圧制御と定電流制御を行ったりきたりし、不安定な状態となる。定電流制御値と閾値が等しい場合の制御処理シーケンスは、以下のａ〜ｅのようなシーケンスとなる。以下に説明するａ〜ｅは、図７に示す制御ポイントに対応する処理である。
【００９２】
ａ．定電圧制御で立ち上がる。
ｂ．定電流閾値を超える。
ｃ．定電流制御値＝閾値を目標として制御される。
閾値を下回るので定電圧制御になる。
ｄ．定電圧制御値に急激に近づく。
ｅ．再び定電流制御に移行する。
上記ａ〜ｅの繰り返しが行われ、頻繁に定電流制御および定電圧制御の切り換えが実行され、不安定な制御が行なわれることになる。
【００９３】
これに対して、本発明の制御処理は、上述したように、基本は定電圧制御処理を行い、制御対象の負荷（例えば転写装置、帯電装置、現像装置）に対して予め定められた目標電流値（定電流閾値）以上の電流が流れたことを検出した場合、その目標電流値（定電流閾値）より大きな値を制御目標電流値（定電流制御値）とした定電流制御を実行する構成としたので、定電流制御および定電圧制御の頻繁な切り換えが実行されることなく、安定した制御が行なわれることになる。
【００９４】
目標電流値（定電流閾値）より大きな値として設定された制御目標電流値（定電流制御値）に基づく定電流制御を実行する構成とした場合の処理シーケンスを説明する図を図８に示す。この場合の制御処理シーケンスは、以下のａ〜ｃのようなシーケンスとなる。以下に説明するａ〜ｃは、図８に示す制御ポイントに対応する処理である。
【００９５】
ａ．定電圧制御で立ち上がる。
ｂ．目標電流値（定電流閾値）を超える。
ｃ．目標電流値（定電流閾値）より大きい制御目標電流値（定電流制御値）に基づく定電流制御を実行する。
【００９６】
上記処理における「ｃ．目標電流値（定電流閾値）より大きい制御目標電流値（定電流制御値）に基づく定電流制御」の後、転写装置においては、転写用紙が転写位置に入り込むため、電流値が小さくなり、定電圧制御に移行することになる。
【００９７】
このように、目標電流値（定電流閾値）より大きな値として設定された制御目標電流値（定電流制御値）に基づく定電流制御を実行することで、定電流制御および定電圧制御の頻繁な切り換えが実行されることなく、安定した制御が可能となる。
【００９８】
上述した制御処理例１のフローチャートを図９に示す。以下、図９に示すフローチャートの各ステップについて説明する。図９に示すフローは、ＭＣＵにおける処理、すなわち、図１の電源装置のマシンコントローラユニット（ＭＣＵ）１２０の処理手順を示したものであり、高圧電源１００の電流検出回路１０４、電圧検出回路１０５からモニター値を取得して、制御されたデューティを持つＰＷＭ信号を出力するまでの処理を示している。
【００９９】
ステップＳ１０１では、電流検出回路から電流モニター値を取り込む。ステップＳ１０２において、電流モニター値が電流閾値以上か否かを判定する。この電流閾値は、上述の目標電流値（定電流閾値）である。ステップＳ１０２において、電流閾値以上であると判定された場合は、ステップＳ１０３に進み、定電流制御を開始する。
【０１００】
まず、定電流制御は、上述したように、目標電流値（定電流閾値）より大きい制御目標電流値（定電流制御値）に基づく定電流制御として実行される。ステップＳ１０３において、目標電流値（定電流閾値）より大きい制御目標電流値（定電流制御値）を制御目標値として設定し、目標値に応じたＰＷＭ信号のデューティ（Ｄｕｔｙ）値を演算（Ｓ１０４）し、演算結果をデューティ値として設定（Ｓ１０５）して、設定したデューティ値を持つＰＷＭ信号を高圧電源のスイッチング回路に出力（Ｓ１０６）する。
【０１０１】
一方、ステップＳ１０２において、電流閾値以上でないと判定された場合は、ステップＳ１１１に進み、定電圧制御を開始する。
【０１０２】
まず、ステップＳ１１１では、電圧検出回路からの電圧モニター値を取得し、制御目標電圧値を設定（Ｓ１１２）し、目標値に応じたＰＷＭ信号のデューティ（Ｄｕｔｙ）値を演算（Ｓ１１３）し、演算結果をデューティ値として設定（Ｓ１１４）して、設定したデューティ値を持つＰＷＭ信号を高圧電源のスイッチング回路に出力（Ｓ１０６）する。
【０１０３】
ステップＳ１０７では、出力継続か否かを判定し、継続の場合は、ステップＳ１０１以下の処理を繰り返し実行する。なお、ステップＳ１０１の電流モニター値の取り込み、およびステップＳ１１１の電圧モニター値の取り込み処理は、モニター値サンプリングタイミングに応じて実行される。
【０１０４】
ステップＳ１０７において、出力継続不要と判定された場合は、ステップＳ１０８において、ＰＷＭ信号の出力を停止して制御処理を終了する。
【０１０５】
［制御処理例２］
以下、本発明の電源装置における制御処理例２について説明する。この処理は、プリンタ、複写装置等の転写装置、帯電装置、現像装置、ヒューザー装置等における電源において、またプリンタ、複写装置以外の分野において、出力検出によるフィードバック制御を行なう構成において適用可能である。
【０１０６】
ここで説明する制御処理例２は、２つの異なる制御値を設定した２つの定電圧制御処理としての基本の第１定電圧制御および第２定電圧制御処理を選択的に行う構成である。制御対象の負荷に対して予め２つの異なる電流閾値として、第１電流閾値と第２電流閾値とを設定し、第１電流閾値以上の電流が制御対象の負荷に対して流れた場合、基本の定電圧値（Ｖ）より低い値（例えばＶ／２）を制御電圧値とした第２定電圧制御（保護制御）へ移行し、制御対象の負荷に対して電流が第２電流閾値以下となった場合は基本の定電圧値（Ｖ）を制御値とした第１電圧制御に復帰する。
【０１０７】
図２を参照しながら説明する。負荷に対する出力部（以下Ｂ点と呼ぶ）の定電圧制御値を−３ｋＶとし、そのとき、電圧検出回路２０５から取得される電圧モニター値（Ｄ）を４Ｖとする。また、出力部（Ｂ点）の第１電流閾値を−４００μＡとし、そのときの電流検出回路２０４から取得されるモニター値（Ｃ）を２Ｖとする。また、出力部（Ｂ点）の第２電流閾値を−１８０μＡとし、そのときの電流検出回路２０４から取得されるモニター値（Ｃ）を０．９Ｖとする。
【０１０８】
高温多湿でＯＨＰ走行の場合、負荷抵抗値を、非用紙部（インターイメージ時）では４ＭΩ、用紙部（イメージ時）では、３４ＭΩとした場合の制御処理について、図１０の処理シーケンス図を参照して説明する。
【０１０９】
（１）立ち上げ時は、第１定電圧制御が開始される。この時の制御目標値は、−３ｋＶであるが、前述したように制御はモニター値のサンプリング毎に徐々に目標値に近づけるように制御され、、まず、Ｂ点の電圧制御値を−１．５ｋＶとなるようなデューティ値がテーブルより選択される。仮にこのデューティ値を２０％とする。
【０１１０】
（２）電圧制御値を−１．５ｋＶとするようなデューティ値に基づいてＰＷＭ信号がスイッチング素子に印加されると、出力部（Ｂ点）の電圧値が−１．５ｋＶに変位し、電圧検出回路２０５から取得される電圧モニター値（Ｄ）は２Ｖとなる。また、このとき出力部（Ｂ点）の電流値は−３７５μＡで電流検出回路２０４から取得されるモニター値（Ｃ）は１．８Ｖとなる。この場合は、出力部（Ｂ点）の電流値は、出力部（Ｂ点）の第１電流閾値である−４００μＡに達していないため、第１定電圧制御が継続される。
【０１１１】
（３）次にＢ点の電圧制御値を−２．２５ｋＶになるようにデューティ値が演算される。仮にデューティ値を３０％とする。
【０１１２】
（４）電圧制御値を−２．２５ｋＶとするようなデューティ値（３０％）に基づいてＰＷＭ信号がスイッチング素子に印加されると、出力部（Ｂ点）の電圧値が−２．２５ｋＶに変位し、電圧検出回路２０５から取得される電圧モニター値（Ｄ）は３Ｖとなる。また、このとき出力部（Ｂ点）の電流値は−５６２．５μＡで電流検出回路２０４から取得されるモニター値（Ｃ）は２．８Ｖとなる。この場合は、出力部（Ｂ点）の電流値は、第１電流閾値である−４００μＡを超えることなり、第１定電圧制御の制御目標値（−３ｋＶ）より低い値（−１．５ｋＶ）を制御電圧値とした第２定電圧制御（保護制御）へ移行し、制御目標値（−１．５ｋＶ）に基づいて、デューティ値が演算される。
【０１１３】
（５）デューティ値の演算は定電圧制御目標を−１．５ｋＶとして算出される。この目標に基づいて、定電圧制御が実行されることにより、出力部（Ｂ点）の電流値は−３７５μＡで電流検出回路２０４から取得されるモニター値（Ｃ）は１．８Ｖとなる。この場合は、出力部（Ｂ点）の電流値は、第２電流閾値である−１８０μＡより大きいため、定電圧制御目標を−１．５ｋＶとした第２定電圧制御（保護制御）が継続される。
【０１１４】
（６）ここで、ＯＨＰが転写位置まで到達し、負荷抵抗値がＯＨＰにより上昇し、３４ＭΩとなる。
【０１１５】
（７）負荷抵抗値がＯＨＰにより上昇することで、出力部（Ｂ点）の電流値が減少し、−４９μＡとなり、出力部（Ｂ点）の電流が第２電流閾値である−１８０μＡ以下となるので、基本の定電圧値（−３ｋＶ）を制御値とした第１電圧制御に復帰する。
【０１１６】
本構成においては、定電圧制御のみによって安定した制御が可能となる。２つの異なる制御値を設定した２つの定電圧制御処理としての第１定電圧制御および第２定電圧制御処理を選択的に行う構成であり、２つの異なる電流閾値として、第１電流閾値と第２電流閾値とを設定し、第１電流閾値以上の電流が制御対象の負荷に対して流れた場合、基本の定電圧値（Ｖ）より低い値（例えばＶ／２）を制御電圧値とした第２定電圧制御（保護制御）へ移行し、制御対象の負荷に対して電流が第２電流閾値以下となった場合は基本の定電圧値（Ｖ）を制御値とした第１電圧制御に復帰する構成とした。このように離間した２つの閾値に基づいて、第１定電圧制御および第２定電圧制御処理の移行を実行する構成としたので、２つの定電圧制御処理の頻繁な切り換えが発生せず安定した制御が可能となる。
【０１１７】
上述した制御処理例２のフローチャートを図１１に示す。以下、図１１に示すフローチャートの各ステップについて説明する。図１１に示すフローは、ＭＣＵにおける処理、すなわち、図１の電源装置のマシンコントローラユニット（ＭＣＵ）１２０の処理手順を示したものであり、高圧電源１００の電流検出回路１０４、電圧検出回路１０５からモニター値を取得して、制御されたデューティを持つＰＷＭ信号を出力するまでの処理を示している。
【０１１８】
ステップＳ２０１では、電流検出回路から電流モニター値を取り込む。ステップＳ２０２では、第１定電圧制御（定電圧時）状態にあるか、または、第２定電圧制御（１／２定電圧時）状態であるかの状態判定処理を実行する。
【０１１９】
次にステップＳ２０３において、第１定電圧制御（定電圧時）状態であれば、第１電流閾値以上か否かを判定し、第２定電圧制御（１／２定電圧時）状態である場合には、第２電流閾値以上か否かを判定する。
【０１２０】
ステップＳ２０３において、第１定電圧制御（定電圧時）状態であり、第１電流閾値以上である場合、または、第２定電圧制御（１／２定電圧時）状態であり、第２電流閾値以上である場合には、ステップＳ２０４に進み、第２定電圧制御（１／２定電圧時）を実行する。
【０１２１】
第２定電圧制御（１／２定電圧時）は、上述したように基本の定電圧値（Ｖ）より低い値（例えばＶ／２）を制御電圧値とした第２定電圧制御（保護制御）として実行される。
【０１２２】
まず、ステップＳ２０４において、基本の定電圧値（Ｖ）より低い値として、Ｖ／２を制御目標電圧値として設定し、目標値に応じたＰＷＭ信号のデューティ（Ｄｕｔｙ）値を演算（Ｓ２０５）し、演算結果をデューティ値として設定（Ｓ２０６）して、設定したデューティ値を持つＰＷＭ信号を高圧電源のスイッチング回路に出力（Ｓ２０７）する。
【０１２３】
一方、ステップＳ２０３において、第１定電圧制御（定電圧時）状態であり、第１電流閾値以上でない場合、または、第２定電圧制御（１／２定電圧時）状態であり、第２電流閾値以上でないと判定された場合には、ステップＳ２１１に進み、第１定電圧制御（定電圧時）を実行する。
【０１２４】
まず、ステップＳ２１１において、電圧検出回路からの電圧モニター値を取得し、基本の定電圧値（Ｖ）を制御目標電圧値として設定（Ｓ２１２）し、目標値に応じたＰＷＭ信号のデューティ（Ｄｕｔｙ）値を演算（Ｓ２１３）し、演算結果をデューティ値として設定（Ｓ２１４）して、設定したデューティ値を持つＰＷＭ信号を高圧電源のスイッチング回路に出力（Ｓ２０７）する。
【０１２５】
ステップＳ２０８では、出力継続か否かを判定し、継続の場合は、ステップＳ２０１以下の処理を繰り返し実行する。なお、ステップＳ２０１の電流モニター値の取り込み、およびステップＳ２１１の電圧モニター値の取り込み処理は、モニター値サンプリングタイミングに応じて実行される。
【０１２６】
ステップＳ２０８において、出力継続不要と判定された場合は、ステップＳ２０９において、ＰＷＭ信号の出力を停止して制御処理を終了する。
【０１２７】
［制御処理例３］
以下、本発明の電源装置における制御処理例３について説明する。この処理は、プリンタ、複写装置等の転写装置、帯電装置、現像装置、ヒューザー装置等における電源において、またプリンタ、複写装置以外の分野において、出力検出によるフィードバック制御を行なう構成において適用可能である。
【０１２８】
ここで説明する制御処理例３は、２つの異なるデューティ値を設定した２つの定電圧制御処理としての基本の第１デューティ定電圧制御および第２デューティ定電圧制御処理を選択的に行う構成である。制御対象の負荷に対して予め２つの異なる電流閾値として、第１電流閾値と第２電流閾値とを設定し、第１電流閾値以上の電流が制御対象の負荷に対して流れた場合、基本の定電圧値（Ｖ）に対して設定されるデューティ値（Ｄ）より低いデューティ値（例えばＤ／２）をデューティ値とした第２デューティ定電圧制御（保護制御）へ移行し、制御対象の負荷に対して電流が第２電流閾値以下となった場合は基本の定電圧値（Ｖ）に対して設定されるデューティ値（Ｄ）を適用した第１デューティ電圧制御に復帰する。
【０１２９】
図２を参照しながら説明する。負荷に対する出力部（以下Ｂ点と呼ぶ）の定電圧制御値を−３ｋＶとし、そのとき、電圧検出回路２０５から取得される電圧モニター値（Ｄ）を４Ｖとする。また、出力部（Ｂ点）の第１電流閾値を−４００μＡとし、そのときの電流検出回路２０４から取得されるモニター値（Ｃ）を２Ｖとする。また、出力部（Ｂ点）の第２電流閾値を−１８０μＡとし、そのときの電流検出回路２０４から取得されるモニター値（Ｃ）を０．９Ｖとする。
【０１３０】
高温多湿でＯＨＰ走行の場合、負荷抵抗値を、非用紙部（インターイメージ時）では４ＭΩ、用紙部（イメージ時）では、３４ＭΩとした場合の制御処理について、図１２の処理シーケンス図を参照して説明する。
【０１３１】
（１）立ち上げ時は、基本の定電圧値（Ｖ）に対して設定されるデューティ値（Ｄ）を適用した第１デューティ定電圧制御が開始される。この時の制御目標値は、−３ｋＶであるが、前述したように制御はモニター値のサンプリング毎に徐々に目標値に近づけるように制御され、、まず、Ｂ点の電圧制御値を−１．５ｋＶとなるようなデューティ値がテーブルより選択される。仮にこのデューティ値を２０％とする。
【０１３２】
（２）電圧制御値を−１．５ｋＶとするようなデューティ値に基づいてＰＷＭ信号がスイッチング素子に印加されると、出力部（Ｂ点）の電圧値が−１．５ｋＶに変位し、電圧検出回路２０５から取得される電圧モニター値（Ｄ）は２Ｖとなる。また、このとき出力部（Ｂ点）の電流値は−３７５μＡで電流検出回路２０４から取得されるモニター値（Ｃ）は１．８Ｖとなる。この場合は、出力部（Ｂ点）の電流値は、出力部（Ｂ点）の第１電流閾値である−４００μＡに達していないため、第１デューティ定電圧制御が継続される。
【０１３３】
（３）次にＢ点の電圧制御値を−２．２５ｋＶになるようにデューティ値が演算される。仮にデューティ値を３０％とする。
【０１３４】
（４）電圧制御値を−２．２５ｋＶとするようなデューティ値（３０％）に基づいてＰＷＭ信号がスイッチング素子に印加されると、出力部（Ｂ点）の電圧値が−２．２５ｋＶに変位し、電圧検出回路２０５から取得される電圧モニター値（Ｄ）は３Ｖとなる。また、このとき出力部（Ｂ点）の電流値は−５６２．５μＡで電流検出回路２０４から取得されるモニター値（Ｃ）は２．８Ｖとなる。この場合は、出力部（Ｂ点）の電流値は、第１電流閾値である−４００μＡを超えることなり、第１デューティ定電圧制御において適用されていたデューティ値（Ｄ：３０％）を減少（例えば、Ｄ／２＝１５％）させて、第２デューティ定電圧制御（保護制御）へ移行する。
【０１３５】
（５）デューティ値が１５％に設定されることで、第２デューティ定電圧制御目標が−１．１２ｋＶとなる。この第２デューティ定電圧制御に基づいて、定電圧制御が実行されることにより、出力部（Ｂ点）の電流値は−２８０μＡとなり、出力部（Ｂ点）の電流値は、第２電流閾値である−１８０μＡより大きいため、この第２デューティ定電圧（保護制御）が継続される。
【０１３６】
（６）ここで、ＯＨＰが転写位置まで到達し、負荷抵抗値がＯＨＰにより上昇し、３４ＭΩとなる。
【０１３７】
（７）負荷抵抗値がＯＨＰにより上昇することで、出力部（Ｂ点）の電流値が減少し、−３３μＡとなり、出力部（Ｂ点）の電流が第２電流閾値である−１８０μＡ以下となるので、基本の定電圧値（Ｖ）に対して設定されるデューティ値（Ｄ）を適用した第１デューティ定電圧制御に復帰する。
【０１３８】
本構成においては、設定するデューティ値をモニタ電流値に応じて変更する定電圧制御によって安定した制御が可能となる。２つの異なるデューティ値を設定した２つの定電圧制御処理としての第１デューティ定電圧制御および第２デューティ定電圧制御処理を選択的に行う構成であり、２つの異なる電流閾値として、第１電流閾値と第２電流閾値とを設定し、第１電流閾値以上の電流が制御対象の負荷に対して流れた場合、基本の定電圧値（Ｖ）に対して設定されるデューティ値（Ｄ）より低い値（例えばＤ／２）を設定デューティ値とした第２デューティ定電圧制御（保護制御）へ移行し、制御対象の負荷に対して電流が第２電流閾値以下となった場合は基本の定電圧値（Ｖ）に対して設定されるデューティ値（Ｄ）を適用した第１デューティ定電圧制御に復帰する構成とした。このように離間した２つの閾値に基づいて、第１デューティ定電圧制御および第２デューティ定電圧制御処理の移行を実行する構成としたので、２つの定電圧制御処理の頻繁な切り換えが発生せず安定した制御が可能となる。
【０１３９】
上述した制御処理例３のフローチャートを図１３に示す。以下、図１３に示すフローチャートの各ステップについて説明する。図１３に示すフローは、ＭＣＵにおける処理、すなわち、図１の電源装置のマシンコントローラユニット（ＭＣＵ）１２０の処理手順を示したものであり、高圧電源１００の電流検出回路１０４、電圧検出回路１０５からモニター値を取得して、制御されたデューティを持つＰＷＭ信号を出力するまでの処理を示している。
【０１４０】
ステップＳ３０１では、電流検出回路から電流モニター値を取り込む。ステップＳ３０２では、第１デューティ定電圧制御（定電圧時）状態にあるか、または、第２デューティ定電圧制御（デューティ補正時）状態であるかの状態判定処理を実行する。
【０１４１】
次にステップＳ３０３において、第１デューティ定電圧制御（定電圧時）状態であれば、第１電流閾値以上か否かを判定し、第２デューティ定電圧制御（デューティ補正時）状態である場合には、第２電流閾値以上か否かを判定する。
【０１４２】
ステップＳ３０３において、第１デューティ定電圧制御（定電圧時）状態であり、第１電流閾値以上である場合、または、第２デューティ定電圧制御（デューティ補正時）状態であり、第２電流閾値以上である場合には、ステップＳ３０４に進み、第２デューティ定電圧制御（デューティ補正時）を実行する。
【０１４３】
第２デューティ定電圧制御（デューティ補正時）は、上述したように基本の定電圧値（Ｖ）に対して設定されるデューティ値（Ｄ）より低い値（例えばＤ／２）を設定デューティ値とした第２デューティ定電圧制御（保護制御）として実行される。
【０１４４】
まず、ステップＳ３０４において、基本の定電圧値（Ｖ）に対して設定されるデューティ値（Ｄ）より低い値として、Ｄ／２から求められる制御目標電圧値を算出し、目標値に応じたＰＷＭ信号のデューティ（Ｄｕｔｙ）値を演算（Ｓ３０５）し、演算結果をデューティ値として設定（Ｓ３０６）して、設定したデューティ値を持つＰＷＭ信号を高圧電源のスイッチング回路に出力（Ｓ３０７）する。
【０１４５】
一方、ステップＳ３０３において、第１デューティ定電圧制御（定電圧時）状態であり、第１電流閾値以上でない場合、または、第２デューティ定電圧制御（デューティ補正時）状態であり、第２電流閾値以上でないと判定された場合には、ステップＳ３１１に進み、第１デューティ定電圧制御（定電圧時）を実行する。
【０１４６】
まず、ステップＳ３１１において、電圧検出回路からの電圧モニター値を取得し、基本の定電圧値（Ｖ）を制御目標電圧値として設定（Ｓ３１２）し、目標値に応じたＰＷＭ信号のデューティ（Ｄｕｔｙ）値を演算（Ｓ３１３）し、演算結果をデューティ値として設定（Ｓ３１４）して、設定したデューティ値を持つＰＷＭ信号を高圧電源のスイッチング回路に出力（Ｓ３０７）する。
【０１４７】
ステップＳ３０８では、出力継続か否かを判定し、継続の場合は、ステップＳ３０１以下の処理を繰り返し実行する。なお、ステップＳ３０１の電流モニター値の取り込み、およびステップＳ３１１の電圧モニター値の取り込み処理は、モニター値サンプリングタイミングに応じて実行される。
【０１４８】
ステップＳ３０８において、出力継続不要と判定された場合は、ステップＳ３０９において、ＰＷＭ信号の出力を停止して制御処理を終了する。
【０１４９】
以上、特定の実施例を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施例の修正や代用を成し得ることは自明である。すなわち、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、限定的に解釈されるべきではない。本発明の要旨を判断するためには、冒頭に記載した特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。
【０１５０】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の電源装置および出力制御方法においては、電流検出回路から取得する２つの離間したモニター値に応じて、２つの異なる制御処理を選択的に切り替えて実行する構成としたので、例えば使用環境が高温多湿時で負荷条件が大きく変化する場合においても、異なる制御処理間の頻繁な切り換え処理が発生せず、安定した制御が可能となる。例えば転写装置においては、イメージ時有効な転写電流を与え、インターイメージ時には高圧電源（ＨＶＰＳ）、負荷に対しダメージの無い電圧以下に押さえ込むことが可能となる。また、オペレータのミスによる用紙サイズミスマッチや種紙相違時にも、このような場合に発生する電流検出回路からの取得モニター値に応じて、２つの異なる制御処理を選択的に切り替えて実行する構成としたので、有効かつ安定した制御が実行できる。また、本発明の構成は、電源装置に特別な付加回路を設けることなく、安価な構成で実現可能である。
【０１５１】
本発明の第１制御例においては、２つの異なる制御処理として、定電圧制御処理と定電流制御処理を適用し、制御対象の負荷（例えば転写装置、帯電装置、現像装置）に対して予め定められた目標電流値（定電流閾値）以上の電流が流れたことを検出した場合、その目標電流値（定電流閾値）より大きな値を制御目標電流値（定電流制御値）とした定電流制御を実行し、定電流制御間に、電流がその制御対象の負荷に対して予め定められた目標電流値（定電流閾値）以下となった場合に定電圧制御に復帰する構成としたので、定電流制御時に定電圧制御への行き来が頻繁に行なわれることがなく安定した制御が可能となり、装置の破損や処理エラーの発生が防止できる。
【０１５２】
本発明の第２制御例においては、２つの異なる制御値を設定した２つの定電圧制御処理としての第１定電圧制御および第２定電圧制御処理を選択的に行う構成とし、２つの異なる電流閾値として、第１電流閾値と第２電流閾値とを設定し、第１電流閾値以上の電流が制御対象の負荷に対して流れた場合、基本の定電圧値（Ｖ）より低い値（例えばＶ／２）を制御電圧値とした第２定電圧制御（保護制御）へ移行し、制御対象の負荷に対して電流が第２電流閾値以下となった場合は基本の定電圧値（Ｖ）を制御値とした第１電圧制御に復帰する構成とすることで、２つの定電圧制御処理の安定した切り換えによる安定した制御が可能となり、装置の破損や処理エラーの発生が防止できる。
【０１５３】
本発明の第３制御例においては、２つの異なるデューティ値を設定した２つの定電圧制御処理としての第１デューティ定電圧制御および第２デューティ定電圧制御処理を選択的に行う構成とし、２つの異なる電流閾値として、第１電流閾値と第２電流閾値とを設定し、第１電流閾値以上の電流が制御対象の負荷に対して流れた場合、基本の定電圧値（Ｖ）に対して設定されるデューティ値（Ｄ）より低い値（例えばＤ／２）を設定デューティ値とした第２デューティ定電圧制御（保護制御）へ移行し、制御対象の負荷に対して電流が第２電流閾値以下となった場合は基本の定電圧値（Ｖ）に対して設定されるデューティ値（Ｄ）を適用した第１デューティ定電圧制御に復帰する構成としたので、２つの定電圧制御処理の安定した切り換えによる安定した制御が可能となり、装置の破損や処理エラーの発生が防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の電源装置の構成ブロック図である。
【図２】 本発明の電源装置の回路構成例を示す図である。
【図３】 本発明の電源装置における電流モニター値の補正処理について説明する図である。
【図４】 本発明の電源装置において行われるモニター値の取得および出力電圧との対応を説明する図である。
【図５】 本発明の電源装置における第１制御処理例のシーケンスを説明する図である。
【図６】 本発明の電源装置の第１制御処理例における用紙部、非用紙部と、電圧および電流との対応を説明する図である。
【図７】 定電流制御値と閾値とを等しくした場合の定電圧制御および定電流制御の切り換え処理例を説明する図である。
【図８】 定電流制御値と閾値とを異ならせた場合の定電圧制御および定電流制御の切り換え処理例を説明する図である。
【図９】 本発明の電源装置における第１制御処理例のフローチャート図である。
【図１０】 本発明の電源装置における第２制御処理例のシーケンスを説明する図である。
【図１１】 本発明の電源装置における第２制御処理例のフローチャート図である。
【図１２】 本発明の電源装置における第３制御処理例のシーケンスを説明する図である。
【図１３】 本発明の電源装置における第３制御処理例のフローチャート図である。
【図１４】 高圧電源を用いたカラー印刷装置の構成を示す図である。
【図１５】 従来の電源装置の構成ブロック図である。
【図１６】 転写装置の構成を示す図である。
【図１７】 転写装置において適用する環境テーブルの構成を示す図である。
【図１８】 転写装置の各構成要素の等価回路構成を示す図である。
【図１９】 転写装置における用紙部、非用紙部と、等価回路の変化を説明する図である。
【図２０】 転写装置における用紙部、非用紙部と、過電流発生との対応を説明する図である。
【符号の説明】
１００ 高圧電源、１０１ スイッチング回路
１０２ トランス，１０３ ２次側回路
１０４ 電流検出回路、１０５ 電圧検出回路
１２０ マシンコントロールユニット
１２１ ＣＰＵ、１３０ 出力負荷
２０１ スイッチング回路
２０２ トランス，２０３ 整流平滑回路
２０４ 電流検出回路、２０５ 電圧検出回路
２１０ 負荷
２５１，２５２ 抵抗、２５３ トランジスタ
２５４,２５７ ダイオード、２５５，２５６ コンデンサ
２５８，２６０，２６１ 抵抗、 ２５９ オペアンプ
２６２，２６３，２６５ 抵抗、２６４ オペアンプ
２６６，２６７ 抵抗、２６８コンデンサ
２１０１ 感光体、２１０２ 帯電器
２１０３ 現像器、２１０４ 一次転写器
２１０５ 剥離器、２１０６ 二次転写器
２１０７ 中間転写体、２２１０ 高圧電源
２２１１ トランス、 ２２１２ スイッチング回路
２２１３ 整流回路、 ２２１４ 検出回路
２２１５ 直流電源
２２３０ マシンコントロールユニット
２２３１ ＣＰＵ、 ２２３２ パルス発振器
２２３３ Ａ／Ｄ変換器、 ２２３５ 直流電源
２２４０ 出力負荷
２３０１ 高圧電源（HVPS）
２３０２ 中間転写体
２３０３ コンタクトロール
２３０４ バックアップロール（BUR）
２３０５ ２次転写ロール（2ndBTR）
２３０６ 用紙[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power supply apparatus such as a printer and a copying machine, and an output control method. More specifically, the power supply device can be applied to a charging device such as a printer or a copying machine, a transfer device, a fuser device, a developing device, etc., and can accurately and stably execute feedback control based on state value detection. The present invention relates to a power supply apparatus having the configuration described above and an output control method.
[0002]
[Prior art]
Image forming apparatuses such as printers and copiers uniformly charge a photosensitive drum with a contact charging device (hereinafter referred to as a charging device), form an electrostatic latent image with an exposure device, and form a toner image with a developing device. A toner image is transferred onto a sheet by a contact transfer device (hereinafter referred to as a transfer device). Further, after the transfer to the paper, the paper is peeled off from the photosensitive member or the transfer device by a peeling (detack) device and an image is output.
[0003]
For example, in a color printing apparatus, a so-called image forming unit of a photoreceptor, a charging device, a developing device, and a transfer device is formed for each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). Each of these is operated to perform color printing.
[0004]
An electrophotographic printer / copier has a high voltage power source for applying a specified voltage or current to a load such as a charging device, a developing device, or a transfer device. The voltage or current is supplied for processing such as charging, development, transfer, peeling, and cleaning. Recent printers, copiers, etc. are being colorized and speeded up against the background of demand for high functionality in the market. In order to meet the demand, a tandem engine that prepares a photoreceptor and blocks including charging, developing, and transfer functions for each color (for example, YMCK color) and prints paper in one pass is becoming mainstream. The advantage of the tandem type is that multiple colors (for example, four colors of YMCK) can be printed at one time, so that the same speed performance as a black and white machine can be realized.
[0005]
FIG. 14 shows a configuration example of a tandem printer. The example shown in FIG. 14 is a configuration example in which a high voltage power supply (HVPS) is set corresponding to each image forming unit of each color YMCK, but a high voltage power supply (HVPS) is set for each image. A configuration in which the forming unit is provided in common is also possible. The operation of the tandem printer in FIG. 14 will be briefly described. Around each photoconductor 2101, a charger 2102 having a charging roll is provided. After the photoconductor 2101 is uniformly charged by the charger 2102, the photoconductor drum is exposed by an exposure device (not shown), An electrostatic latent image is formed, the electrostatic latent image is developed by the developing device 2103, and the toner image on the photosensitive drum 2101 is transferred onto the intermediate transfer member 2107 by the primary transfer device 2104. After these processes are continuously performed for each YMCK, the image is transferred onto the paper by the secondary transfer device 2106, and the paper is peeled off by the peeling device 2105 and output.
[0006]
On the other hand, with recent improvements in CPU performance, high-voltage power supplies that control high-voltage output with software have been proposed. In the control method, the state quantity of the high-voltage output is detected by a detection circuit, the detected value is digitally converted by an A / D conversion mechanism such as a CPU, and a difference from a target value to be controlled by a program is determined. As a result, control is performed to change the duty value of the PWM signal that increases or decreases the output of the high-voltage power supply to approach the target value. In such a digital control system, since a high voltage power supply can be controlled by software, an analog control circuit such as an operational amplifier (OPAmp) which has been required in the past is not necessary, thereby reducing the cost of the control circuit and reducing the mounting space. . Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-215329 or Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-279366 discloses a configuration that discloses such digital control by software.
[0007]
FIG. 15 is a block diagram showing a configuration of a general digital control type high-voltage power supply. As shown in FIG. 15, the high-voltage power supply 2210 outputs a predetermined output corresponding to the load, such as transfer and charging, to the output load 2240.
[0008]
The high-voltage power supply 2210 includes a step-up transformer 2211, a switching circuit 2212 that periodically switches a primary-side applied voltage of the transformer, a rectifier circuit 2213 that generates a desired output waveform on the secondary side of the transformer, and a detection that detects an output state quantity. The control unit 2230 transmits a control signal for controlling the output from the detection result of the circuit 2214. The DC voltage generated by the DC power supply (24V) 2215 is applied to the primary side of the transformer.
[0009]
The output of the high-voltage power supply is controlled by digital control by programming using the CPU 2231 of the control means 2230. In the control by the CPU 2231, the state quantity detected by the detection means 2214 is digitally converted by the A / D converter 2233, compared with a target value to be controlled by the high voltage power source, and a pulse oscillator 2232 according to the comparison result. It controls the duty value of the PWM signal applied to the switching means. The switching means 2212 performs output control by switching the input voltage based on the pulse width signal. A DC power supply (5V) 2235 is applied to the control means 2230.
[0010]
The steps of digital control power supply circuit control are summarized as follows.
(1) The output voltage is converted to a voltage that can be input to the A / D converter by the detection circuit (high voltage is converted to low voltage, and if -output is converted to + output), or the output current is converted to A / D by the detection circuit. Convert to voltage that can be input to D converter (convert current to + voltage),
(2) The value of (1) is converted into a digital value of the required number of bits by an A / D converter,
(3) Based on the target value set in advance by the calculator and the monitor value obtained in (2), comparison and calculation are performed using a predetermined calculation formula, and pulse width modulation (PWM) Calculate the value that sets the duty value of the signal.
(4) Using a pulse oscillator, create a pulse width modulation (PWM) signal having a duty value according to the setting value obtained in (3).
(5) The switching circuit is turned ON / OFF by the PWM signal generated in (4), and an output according to the ON / OFF duty (Duty) is generated on the secondary side of the step-up transformer.
(6) The output generated in (5) is detected, and the process returns to (1).
The output is controlled by repeating the above (1) to (6) and controlling the increase / decrease of the duty so that the monitor value matches the target value.
[0011]
Control when the value matched with the target value is the output voltage value is called constant voltage control, and control when the value matched with the target value is the output current value is called constant current control.
[0012]
In the recent field of printers, copiers, etc., the transfer system uses a transfer belt system that adsorbs the paper to the transfer belt and transfers each color to the paper in order, so the jam (JAM) frequency is low and jam removal is easy. Possible intermediate transfer member systems are becoming mainstream. In addition, a roll system is often used as the transfer means device because it is ozone-free and can be transferred at a low output potential.
[0013]
An outline of the configuration of a conventional transfer apparatus will be described with reference to FIG. In FIG. 16, in the case of color printing, for example, in the case of color printing, a toner image of each color is transferred to the intermediate transfer member 2302 by processing of each YMCK photoconductor. A process for transferring the toner image onto the sheet 2306 is executed by the transfer device. In the transfer process, a high-voltage power supply (HVPS) 2301 supplies power to the backup roll (BUR) 2304 through the contact roll 2303 and gives a charge having the same polarity as the toner of the intermediate transfer body 2302. The toner is attracted to the secondary transfer roll (2ndBTR) 2305 side by applying a voltage, and as a result, the toner image is transferred from the intermediate transfer body 2302 to the paper 2306.
[0014]
The paper types currently used by printers and copiers vary widely from OA paper to plain paper, postcards, and OHP. In order to perform reliable transfer on paper having various sizes and qualities using the transfer device as shown in FIG. 16, a voltage having a value suitable for each paper is supplied to the high voltage power supply (HVPS) 2301. Need to be applied. In some cases, it may be necessary to correct the applied voltage in accordance with the usage environment of the printer or copying machine. This is because, for example, in a high-temperature and high-humidity environment, the resistance value of the paper changes greatly, an excessive current flows with the change in resistance value, and the device may be damaged or an error may occur in the transfer process. It is.
[0015]
In order to correct the applied voltage according to the usage environment of the printer or copying machine, there is a configuration in which the secondary transfer voltage is corrected to an appropriate voltage using, for example, a humidity sensor or a load resistance detection circuit. For example, an environment table as shown in FIG. 17 is used for voltage determination at this time, and processing for determining an optimum voltage value is performed with reference to the paper type and load resistance value of each environment table.
[0016]
In the table shown in FIG. 17, (a) is a plain paper, a postcard, an OHP paper, and an apparatus that executes processing for each paper. When the processing environment temperature is 28 degrees and the humidity is 80%, that is, in the transfer device. 6 is a table showing a load resistance value when no sheet is present and an applied voltage value corresponding to each load resistance value. In this table, for example, when the processing paper is plain paper and the load resistance value is 4 MΩ, an applied voltage of −1 kV is set as an appropriate voltage value. The table (b) is a table in which the operating environment temperature is 10 degrees and the humidity is 25%. In this environment, for example, when the processing paper is plain paper and the load resistance value is 10 MΩ, -1. An applied voltage of 2 kV is set as an appropriate voltage value.
[0017]
Here, the load resistance value in the secondary transfer device will be described. The load resistance value is a combined (total) resistance value between the high-voltage power supply output terminal and GND. The load resistance value is measured at the start of M / C as a control means or at a certain processing interval (for example, every 50 prints), and the method is a detection current when a constant voltage is applied. Calculated by value. The required resistance value is the combined resistance value of the backup roll, the intermediate transfer body, and the secondary transfer roll because there is no transfer medium (paper) at the time of load measurement.
[0018]
FIG. 18 shows an equivalent circuit for explaining a load resistance value measurement process in the transfer device. 18 includes a high voltage power source 2301 as a voltage application unit, a resistance of the intermediate transfer body 2302 as a resistance: Ribt, a 2304 resistance Rbur of a backup roll (BUR), and a resistance R2ndbtr of a secondary transfer roll (2ndBTR) 2305. Is an equivalent circuit. Load resistance value: Rall is expressed by the following equation.
Rall
= R2ndbtr + Ribt + Rbur
[0019]
If the resistance detection result is 100 μA detected by the resistance detection circuit when, for example, −1 kV is applied, the load resistance value is calculated to be 10 MΩ, and the voltage value for the paper type is determined by 10 MΩ in the environment table shown in FIG. . For example, in the case of the environment table 28 ° C./80% shown in FIG. 17A, if plain paper is selected, the transfer voltage is set to −1.2 kV.
[0020]
In the secondary transfer, in order to surely transfer to the paper, it is necessary to apply until the paper passes through before the leading edge of the paper reaches the transfer position. The timing for starting and stopping the voltage application from the high-voltage power supply in the secondary transfer is executed, for example, at the timing shown in FIG. That is, before the paper having a predetermined size reaches the transfer position, in the example shown in FIG. 19A, the voltage is applied (HVPS On) from 100 ms before, and after a predetermined time after the paper passes, In the example shown in a), the voltage is applied until 50 ms later.
[0021]
When the voltage application is executed at the timing as shown in FIG. 19A, the transfer device has a non-paper portion {circle around (1)} in which no paper exists and a paper portion in which the paper exists {circle around (2)} before and after the paper arrives. , Resistance values are different.
[0022]
Specifically, the equivalent circuit in the non-paper portion {circle around (1)} has the configuration shown in FIG. 19B, and the equivalent circuit in the paper portion {circle around (2)} has the configuration shown in FIG. That is, each load resistance value: Rall in the non-paper portion {circle around (1)} and the paper portion {circle around (2)} is expressed by the following equation.
Non-paper part: Rall (1)
= R2ndbtr + Ribt + Rbur
Paper section: Rall (2)
= R2ndbtr + Rpaper + Ribt + Rbur
In the above formula, Rpaper indicates the resistance value of the paper.
[0023]
Here, a case where the environment is high temperature and humidity (use environment temperature = 28 degrees, humidity = 80%) and the print or copy paper is OHP will be described. The actually measured value of the load resistance Rall (1) in (1) is approximately several MΩ. Assume 4 MΩ. The resistance value when using OHP paper is approximately several tens of MΩ. Assume 30 MΩ. Accordingly, the load resistance Rall (2) in the sheet portion (2) is 4 + 30 = 34 MΩ.
[0024]
Here, the applied voltage suitability value is set based on a high temperature and high humidity environment table, that is, a table of use environment temperature = 28 degrees and humidity = 80% in FIG. Since the paper is OHP, -3 kV is selected. In the case of the paper portion (2), the load resistance value is 34 MΩ with respect to the output voltage of −3 kV, so that the flowing current is −88.2 μA. FIG. 20 shows the correspondence between the voltage waveform and the current waveform in the paper portion and the non-paper portion. The current value in the case of the paper portion (2): −88.2 μA is an effective current value for transfer, and does not adversely affect the high voltage power supply (HVPS) and load (roll, etc.).
[0025]
On the other hand, in the case of the non-paper portion (1), since the load resistance value is 4 MΩ with respect to the output voltage of −3 kV, the flowing current is −750 μA. As a result, an excessive current flows at the time of inter-imaging, and worst, damage to the high voltage power supply (HVPS) and damage to the load (leak marks, etc.) are caused.
[0026]
As described above, in order to prevent breakage of the high voltage power supply (HVPS) and damage to the load, it is necessary to perform high-accuracy voltage control in the paper portion and the non-paper portion according to the use environment and the paper used. It becomes.
[0027]
As a conventional technology of voltage control configuration, for example, there is the following configuration. In Japanese Patent No. 3179085, in the corona discharger, constant current control is performed in the current detection means flowing in the photosensitive member, and the voltage value at that time is stored, and the high voltage power supply circuit performs constant current control of the current value and a predetermined current value. A configuration in which the constant voltage control of the detection result is switched when the voltage is higher than the voltage is shown. In this configuration, current detection is always required. Therefore, when performing digital control with a transfer roll load having a large variation in load resistance value, stable control requiring a sampling time cannot be performed.
[0028]
Japanese Patent No. 3112286 discloses a configuration in which constant current control is performed with a transfer material inserted, and constant voltage control is performed using the voltage at that time. However, in this configuration, the control becomes complicated in the case of OHP interleaving paper (mode in which OHP paper and plain paper are printed alternately). In addition, when a paper size mismatch occurs (for example, when A4 paper is mistakenly flowed even though it is designated as A3 in the operation), an overcurrent occurs, which may damage the high voltage power supply (HVPS) and load.
[0029]
In Japanese Patent No. 3192440, the voltage value is gradually increased by constant voltage control at the time of start-up, and the voltage value at a predetermined current is stored, and the transfer voltage suitable for the paper is determined from the value. The configuration to be shown is shown. In this case, if OHP is selected in the operation and plain paper is accidentally flown, an overcurrent is generated, which may damage the high-voltage power supply (HVPS) and load.
[0030]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and enables stable power supply control in a machine such as a printer or a copying apparatus, and suppresses the output corresponding to a target value, thereby suppressing the power supply device. Another object of the present invention is to provide a power supply apparatus and an output control method that can realize load protection and prevent occurrence of errors in load processing, for example, transfer processing.
[0031]
According to a first aspect of the present invention, a transformer having a primary winding to which input power is supplied and a secondary winding to which power is output, and a pulse width signal connected in series to the primary winding. Switching means for switching based on the voltage, voltage detection means for detecting the voltage of the output, current detection means for detecting the current of the output, and the detection result of the voltage detection means, and based on the received detection result A constant voltage control process for supplying the pulse width signal to the switching means so as to control the output to a predetermined voltage, and the detection result of the current detection means is received, and the output is set to a predetermined current based on the received detection result. Control means for performing a constant current control process for giving the pulse width signal to the switching means so as to control, the control means, the detection result of the current detection means is the constant voltage control process Indicating the boundary of switching the constant current control processing Target current value (constant current threshold) Is switched from constant voltage control processing to constant current control processing, Control target current value (constant current control value) that is larger than the target current value (constant current threshold) The constant current control is executed with the target value as a target value.
[0032]
According to this configuration, since the target value of the constant current control is set to a current value different from the predetermined current threshold, for example, a current value larger than the predetermined current threshold, the constant current corresponding to the target value when the constant current control is executed Even if it becomes, stable constant current control becomes possible without switching to constant voltage control processing, and the power supply device and the load are protected by suppressing the output current value corresponding to the target value. For example, it is possible to prevent the occurrence of errors in the transfer process.
[0033]
Furthermore, in one embodiment of the power supply device of the present invention, the control means indicates that the detection result of the current detection means indicates a boundary between the constant voltage control process and the constant current control process. The target current value (constant current threshold) When it becomes larger, the process proceeds to constant current control processing, and the detection result of the current detection means is Target current value (constant current threshold) It is characterized in that the configuration shifts to the constant voltage control process when it becomes smaller. According to this configuration, stable control is possible without frequent switching to constant voltage control during constant current control, and damage to the apparatus and occurrence of processing errors can be prevented.
[0034]
Furthermore, in one embodiment of the power supply device of the present invention, the control means executes a calculation process of a substantial current value in the load by an arithmetic process based on the detection results of the current detection means and the voltage detection means. It has the structure which carries out. According to this configuration, since the current value at the accurate load is calculated and corrected from the monitor value including the error, the control is executed based on the corrected value, so that accurate control is possible.
[0035]
Furthermore, the second aspect of the present invention provides a transformer having a primary winding to which input power is supplied and a secondary winding to which power is output, and is connected in series to the primary winding, and has a pulse width. Switching means for switching based on a signal, voltage detection means for detecting the voltage of the output, current detection means for detecting the current of the output, and the detection result of the voltage detection means are received, and the received detection result And a control means for performing a constant voltage control process for applying the pulse width signal to the switching means so as to control the output to a predetermined voltage based on the first voltage value as a target voltage value. Switching between the first constant voltage control process for performing the control and the second constant voltage control process for performing the control using the second voltage value lower than the first voltage value as the target voltage value. Realization of constant voltage control processing Sometimes when the detection result of the current detection means exceeds the first current threshold value indicating the boundary between the first constant voltage control process and the second constant voltage control process, the first constant voltage control process changes to the second constant voltage. The control which switches to control processing is performed, and the detection result of the said current detection means at the time of execution of the said 2nd constant voltage control processing shows the boundary of switching between 1st constant voltage control processing and 2nd constant voltage control processing The power supply device is characterized in that when the threshold value is below a second current threshold value that is smaller than the first current threshold value, a control for switching from the second constant voltage control process to the first constant voltage control process is executed.
[0036]
In this configuration, the switching process is executed between the first constant voltage control and the second constant voltage control process as two constant voltage control processes in which two different control values are set, and different current values are used in the respective constant voltage processes. Is set as the current threshold for switching between the two constant voltage control processes, so that frequent switching of the two constant voltage control processes does not occur, enabling stable constant voltage control and corresponding to the target value. By suppressing to the output, the power supply device and the load are protected, and further, it is possible to prevent the occurrence of an error in the load process, for example, the transfer process.
[0037]
Furthermore, in one embodiment of the power supply device of the present invention, the control means is configured such that when the first constant voltage control process is executed, the detection result of the current detection means is greater than the first current threshold value. , A process of shifting from the first constant voltage control process to the second constant voltage control process is executed, and when the second constant voltage control process is executed, the detection result of the current detection means is less than or equal to the second current threshold value. When it becomes, it is the structure which performs the process which transfers to a 1st constant voltage control process from a 2nd constant voltage control process. According to this configuration, it is possible to perform stable control by stable switching between two constant voltage control processes in which different target values are set, and it is possible to prevent damage to the apparatus and occurrence of processing errors.
[0038]
Furthermore, in one embodiment of the power supply device of the present invention, the control means executes a calculation process of a substantial current value in the load by an arithmetic process based on the detection results of the current detection means and the voltage detection means. It has the structure which carries out. According to this configuration, since the current value at the accurate load is calculated and corrected from the monitor value including the error, the control is executed based on the corrected value, so that accurate control is possible.
[0039]
Furthermore, the third aspect of the present invention provides a transformer having a primary winding to which input power is supplied and a secondary winding to which power is output, and is connected in series to the primary winding, and has a pulse width. Switching means for switching based on a signal, voltage detection means for detecting the voltage of the output, current detection means for detecting the current of the output, and the detection result of the voltage detection means are received, and the received detection result Control means for performing constant voltage control processing for updating the duty of the pulse width signal so as to control the output to a predetermined voltage and applying the same to the switching means, and the control means sets the first duty value. Between the first duty constant voltage control process for performing control based on the second duty constant voltage control process for performing control based on the setting of the second duty value lower than the first duty value. The detection result of the current detection means at the time of execution of the first duty constant voltage control process is a boundary between the first duty constant voltage control process and the second duty constant voltage control process. When the first current threshold value shown is exceeded, control is performed to switch from the first duty constant voltage control process to the second duty constant voltage control process, and the current detection means detects when the second duty constant voltage control process is executed. When the result is a current threshold value indicating a boundary between the first duty constant voltage control process and the second duty constant voltage control process and falls below a second current threshold value smaller than the first current threshold value, A power supply apparatus that performs control to switch from constant voltage control processing to first duty constant voltage control processing.
[0040]
In this configuration, the first duty constant voltage control and the second duty constant voltage control process as two constant voltage control processes in which two different duty values are set are switched, and each constant voltage process is different. Since the current value is set as a current threshold value for switching between the two constant voltage control processes, frequent switching between the two constant voltage control processes does not occur, and stable constant voltage control is possible and the target value is set. The power supply device and the load are protected by suppressing the output to meet the above, and further, it is possible to prevent the occurrence of an error in the load process, for example, the transfer process.
[0041]
Furthermore, in one embodiment of the power supply device of the present invention, the control means has a detection result of the current detection means larger than the first current threshold value when the first duty constant voltage control process is executed. In this case, a process of shifting from the first duty constant voltage control process to the second duty constant voltage control process is executed, and further, when the second duty constant voltage control process is executed, the detection result of the current detecting means is the first duty constant voltage control process. When it becomes 2 current threshold value or less, it is the structure which performs the process which transfers to a 1st duty constant voltage control process from a 2nd duty constant voltage control process. According to this configuration, it is possible to perform stable control by stable switching between two constant voltage control processes in which different duty values are set, and it is possible to prevent damage to the apparatus and occurrence of processing errors.
[0042]
Furthermore, in one embodiment of the power supply device of the present invention, the control means executes a calculation process of a substantial current value in the load by an arithmetic process based on the detection results of the current detection means and the voltage detection means. It has the structure which carries out. According to this configuration, since the current value at the accurate load is calculated and corrected from the monitor value including the error, the control is executed based on the corrected value, so that accurate control is possible.
[0043]
According to a fourth aspect of the present invention, a transformer having a primary winding to which input power is supplied and a secondary winding from which power is output, and the primary winding are connected in series to generate a pulse width signal. Switching means for switching based on, voltage detection means for detecting the voltage of the output, current detection means for detecting the current of the output, and the detection result of the voltage detection means, and based on the received detection result A constant voltage control process for supplying the pulse width signal to the switching means so as to control the output to a predetermined voltage, and a detection result of the current detection means are received, and the output is controlled to a predetermined current based on the received detection result And an output control method in a power supply device having a control means for performing a constant current control process for giving the pulse width signal to the switching means, and the detection result of the current detection means is Indicating a boundary switching between Kijo voltage control process and the constant current control processing Target current value (constant current threshold) In the determination step for determining whether or not the current detection means exceeds the detection result of the current detection means in the determination step, Target current value (constant current threshold) Is switched from the constant voltage control process to the constant current control process, Control target current value (constant current control value) that is larger than the target current value (constant current threshold) In the step of executing the constant current control with the target value as the target value, and the determination step, the detection result of the current detection means is the Target current value (constant current threshold) And a step of switching from the constant current control process to the constant voltage control process when it is determined that the output control method is lower than.
[0044]
According to this configuration, since the target value of the constant current control is set to a current value different from the predetermined current threshold, for example, a current value larger than the predetermined current threshold, the constant current corresponding to the target value when the constant current control is executed Even if it becomes, stable constant current control becomes possible without switching to constant voltage control processing, and the power supply device and the load are protected by suppressing the output current value corresponding to the target value. For example, it is possible to prevent the occurrence of errors in the transfer process.
[0045]
Furthermore, the fifth aspect of the present invention provides a transformer having a primary winding to which input power is supplied and a secondary winding to which power is output, and is connected in series to the primary winding, and has a pulse width. Switching means for switching based on a signal, voltage detection means for detecting the voltage of the output, current detection means for detecting the current of the output, and the detection result of the voltage detection means are received, and the received detection result And a control means for performing a constant voltage control process for giving the pulse width signal to the switching means so as to control the output to a predetermined voltage based on the output detection method, wherein the detection result of the current detection means is Switching between a first constant voltage control process for performing control using the first voltage value as a target voltage value and a second constant voltage control process for performing control using a second voltage value lower than the first voltage value as a target voltage value In a first determination step for determining whether or not a first current threshold indicating a field has been exceeded, and in the first determination step, when it is determined that the detection result of the current detection means has exceeded the first current threshold, A step of executing control for switching from the first constant voltage control process to the second constant voltage control process; and a detection result of the current detection means is a switch between the first constant voltage control process and the second constant voltage control process. In a second determination step for determining whether or not a second current threshold value having a value smaller than the first current threshold value indicating a boundary is below, and in the second determination step, the detection result of the current detection means is the second current threshold value. And a step of executing control for switching from the second constant voltage control process to the first constant voltage control process when it is determined that the threshold value is below the threshold.
[0046]
In this configuration, the switching process is executed between the first constant voltage control and the second constant voltage control process as two constant voltage control processes in which two different control values are set, and different current values are used in the respective constant voltage processes. Is set as the current threshold for switching between the two constant voltage control processes, so that frequent switching of the two constant voltage control processes does not occur, enabling stable constant voltage control and corresponding to the target value. By suppressing to the output, the power supply device and the load are protected, and further, it is possible to prevent the occurrence of an error in the load process, for example, the transfer process.
[0047]
Furthermore, a sixth aspect of the present invention provides a transformer having a primary winding to which input power is supplied and a secondary winding to which power is output, and is connected in series to the primary winding, and has a pulse width. Switching means for switching based on a signal, voltage detection means for detecting the voltage of the output, current detection means for detecting the current of the output, and the detection result of the voltage detection means are received, and the received detection result An output control method in a power supply apparatus, comprising: a control means for performing a constant voltage control process for updating the duty of the pulse width signal to apply to the switching means so as to control the output to a predetermined voltage based on the output; The detection result of the means is based on the first duty constant voltage control process for performing control based on the setting of the first duty value and the setting of the second duty value lower than the first duty value. A first determination step for determining whether or not a first current threshold value indicating a boundary of switching with a second duty control process for performing control is exceeded; and in the first determination step, a detection result of the current detection means is the first detection step. A step of executing control for switching from the first duty constant voltage control process to the second duty constant voltage control process when it is determined that the first current threshold value has been exceeded, and the detection result of the current detection means is the first duty constant voltage control process. In a second determination step of determining whether or not a second current threshold value that is smaller than the first current threshold value indicating a boundary of switching between the voltage control process and the second duty control process is below, and in the second determination step, When it is determined that the detection result of the current detection means has fallen below the second current threshold, the first duty is controlled from the second duty constant voltage control process. In the output control method comprising: the step of performing control for switching the voltage control process, the.
[0048]
In this configuration, the first duty constant voltage control and the second duty constant voltage control process as two constant voltage control processes in which two different duty values are set are switched, and each constant voltage process is different. Since the current value is set as a current threshold value for switching between the two constant voltage control processes, frequent switching between the two constant voltage control processes does not occur, and stable constant voltage control is possible and the target value is set. By suppressing the output to comply with the above, it is possible to protect the power supply device and the load, and to prevent the occurrence of an error in the load process, for example, the transfer process.
[0049]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, details of the power supply device and the output control method of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0050]
【Example】
A circuit configuration example of a power supply device according to the present invention is shown in FIG. The configuration of the present invention is a power source in a transfer device such as a printer or a copying device, a charging device, a developing device, or a fuser device, or a configuration having a feedback control configuration based on output detection in a field other than a printer or a copying device. Applicable.
[0051]
The digital control type high-voltage power supply and peripheral circuit (MCU, LVPS (low-voltage power supply)) shown in FIG. 1 are a high-voltage power supply 100 that gives an output value to the output load 130, and an MCU (machine control) that controls the high-voltage power supply. Unit) 120.
[0052]
The MCU 120 includes a CPU 121 necessary for controlling the high-voltage power supply 100. In addition to the CPU, the MCU 120 includes, for example, a pulse oscillator that outputs a switching pulse, an A / D converter that converts a detection value of the high-voltage power supply 100 into a digital value, and a memory that stores a set duty value. The CPU 121 is provided with a register for storing a result calculated as a duty value of a new PWM signal based on the difference between the monitor value from each of the detection circuits 104 and 105 and the target value.
[0053]
The high-voltage power supply 100 includes a secondary circuit 103 including a switching circuit 101, a transformer 102, a rectifying and smoothing circuit, a current detection circuit 104, and a voltage detection circuit 105. Here, the detection values of the current detection circuit 104 and the voltage detection circuit 105 are input to the CPU 121 inside the MCU 120, and the control value from the CPU 121 is output to the switching circuit 101.
[0054]
The above-described configuration is a feedback control type power supply device that performs control based on a detection value corresponding to an output. The detection value corresponding to the output is detected by the current detection circuit 104 and the voltage detection circuit 105, and the current detection circuit 104, Feedback control is performed based on the difference between the detection value of the voltage detection circuit 105 and the target value.
[0055]
In the feedback control, a duty value as a ratio of the on / off signal to the switching circuit 101 is set as a digital value based on the detection value from the current detection circuit 104 and the voltage detection circuit 105 and the target value, and based on the detection value. In this control, the process of outputting a PWM signal having a new duty to the switching circuit 101 is repeated.
[0056]
FIG. 2 shows a specific configuration example of a secondary side circuit, a current detection circuit, and a voltage detection circuit that are configured by a switching circuit, a transformer, a rectifying and smoothing circuit, and the like, which are main components of the high-voltage power supply.
[0057]
The current detection circuit 204 detects the output current with the resistor 261. The current detection circuit 204 is provided with an operational amplifier 259, the inverting input of the operational amplifier 259 is connected to its own output terminal, and the non-inverting input terminal of the operational amplifier 259 is connected to one end on the detection side via a resistor 260. Is connected between the other end of the grounded resistor 261 and the rectifying / smoothing circuit. The output of the operational amplifier 259 is connected to the control unit via the resistor 258 and outputs a detection value.
[0058]
The voltage detection circuit 205 detects the output voltage generated by the rectifying / smoothing circuit 203. The voltage detection circuit 205 includes an operational amplifier 264. The non-inverting input of the operational amplifier 264 is grounded. The inverting input terminal of the operational amplifier 264 is connected to the rectifying / smoothing circuit via a resistor 265. The output terminal of the operational amplifier 264 is connected through the resistor 263, and the output of the operational amplifier 264 is connected to the control unit through the resistor 262, and outputs a detection value.
[0059]
The rectifying / smoothing circuit 203 includes diodes 254 and 257 and capacitors 255 and 256 connected to the secondary side of the transformer 202, and the alternating current boosted by the transformer 202 is combined with the diodes 254 and 257 and the capacitors 255 and 256. And rectifies and smoothes the output, and provides the output to the load 210 via the resistor 266. Note that an equivalent circuit including a resistor 267 and a capacitor 268 is shown as the load 210.
[0060]
The switching circuit 201 includes a transistor 253, the collector of the transistor 253 is connected to the primary winding of the transformer 202, the emitter is grounded, the base is connected to the pulse oscillator via the resistor 251, and the resistor 252 Connected to the other end.
[0061]
The transistor 253 is turned on when the PWM signal from the M / C is at a high level, and the transistor 253 is turned off when the PWM signal is at a low level. Accordingly, the transistor 253 alternately repeats the on / off state in a period corresponding to the duty of the PWM signal, so that the input voltage on the primary side of the transformer 202 is alternately applied and not applied according to the duty of the PWM signal. It will be.
[0062]
As described above, each of the current detection circuit 204 and the voltage detection circuit 205 includes an operational amplifier, and an output terminal of each operational amplifier is connected to a control unit (MCU) via a resistor. Output the detection value.
[0063]
The voltage detection circuit 205 detects a high voltage output and performs voltage division or the like so that the detected high voltage output becomes 0 to 5 V that can be detected by an A / D converter (not shown) of the MCU 120. Further, the current detection circuit 204 performs processing for converting the current into a voltage so that it can be detected by the A / D converter of the MCU 120.
[0064]
The MCU 120 has an A / D converter, inputs detection voltages from the current detection circuit 104 and the voltage detection circuit 105, converts them into digital values, and inputs them to the CPU 121 (see FIG. 1). The CPU 121 determines the difference between the digital value corresponding to the output and the target value, and calculates a new duty value to be given to the switching circuit on the high voltage power supply side.
[0065]
In the power supply device of the present invention, in order to accurately detect the current, the CPU on the MCU side executes a current value calculation process based on the monitor value. The current value calculation process will be described with reference to FIG. The elements in the circuit are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 2 and the operations are the same, and detailed description thereof is omitted.
[0066]
In FIG. 3, if the current flowing through the load (Z) 210 is Iz, the current flowing through the resistor (RV) 265 of the voltage detection circuit 205 is Ivr, and the current flowing through the resistor (RI) 261 of the current detection circuit 204 is Iir,
Iir = Iz + Ivr
Thus, the value of the current flowing through the resistor 261 of the current detection circuit 204 is a value obtained by adding the value of the current flowing through the resistor 265 of the voltage detection circuit 205, and the current value that effectively flows through the load when the applied voltage changes. A current value having a difference from IZ is acquired from the current detection circuit 204.
[0067]
In the power supply device of the present invention, the MCU on the MCU side performs a calculation for adjusting the detection value of the current detection circuit 204. That is, the current flowing through the resistor 261 of the current detection circuit 204 is subtracted from the current Iir by the amount Ivr of the current flowing through the resistor 265 of the voltage detection circuit 205, and the current flowing through the load 210 is reliably detected.
[0068]
For example, the resistance (RI) is 20 kΩ, the resistance (RV) is 200 MΩ, and the load resistance (Z) is 34 MΩ. When the constant voltage value is −3 kV, the current flowing through the resistor (RV) is 15 μA, and the current flowing through the load resistor (Z) is 88.23 μA. As a result, the current flowing through the resistor (RI) is 103.23 μA. In the power supply device of the present invention, in the CPU on the MCU side, the current value flowing from the constant voltage value to the resistor (RV) is obtained from the table,
The calculation process of Iz = Iir−Ivr is executed to calculate an accurate current value on the load side.
[0069]
As described above, the output of the high voltage power source is controlled by the MCU. The high-voltage power supply receives a PWM signal transmitted from the CPU in the MCU by a switching circuit, and switches transistors, FETs, and the like as main switch elements. The value boosted to the transformer secondary side of the high-voltage power supply is controlled by the duty value of the PWM signal. Increasing the duty value increases the output, and decreasing the duty value decreases it. The control method converts the monitor value from the voltage / current detection circuit into a digital value and compares it with a target value set by a program. Based on the comparison result, the duty value of the PWM signal applied to the switching circuit is changed.
[0070]
By adopting a digital control system using a CPU or the like, the cost can be reduced compared to a control circuit configured with an analog circuit. However, since the sampling time is required in the case of the CPU control method, when approaching the output target value, a method of approaching each step is taken.
[0071]
FIG. 4 shows a correspondence example between the detection value sampling time from the current detection circuit 104 and the voltage detection circuit 105 and the output voltage value. As shown in the figure, the output voltage controlled by the CPU for sampling times 0 to 7 is changed according to the sampling timing of the monitor value, and is controlled so as to approach the output target value at every sampling timing. .
[0072]
Hereinafter, it is assumed that the calculation of the duty value of the PWM signal given from the MCU to the switching element is controlled so as to approach half of the target value. Details of the duty value calculation processing are described in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-134927.
[0073]
[Control processing example 1]
Hereinafter, the control processing example 1 in the power supply device of the present invention will be described. This process can be applied to a power source in a transfer device such as a printer and a copying apparatus, a charging device, a developing device, and a fuser device, and in a configuration in which feedback control is performed by output detection in a field other than the printer and the copying device.
[0074]
The control processing example 1 described here basically performs constant voltage control processing, and is equal to or greater than a target current value (constant current threshold) that is predetermined for a load to be controlled (for example, a transfer device, a charging device, and a developing device). Is detected, a constant current control is executed with a value larger than the target current value (constant current threshold) as a control target current value (constant current control value). Constant current control in which a value larger than the target current value (constant current threshold) is a control target current value (constant current control value) is referred to as protection control processing. During this protection control process, when the current becomes equal to or lower than a predetermined target current value (constant current threshold) for the load to be controlled, the control returns to the constant voltage control.
[0075]
This will be described with reference to FIG. The constant voltage control value of the output unit (hereinafter referred to as point B) with respect to the load is set to −3 kV, and at that time, the voltage monitor value (D) acquired from the voltage detection circuit 205 is set to 4V. Further, the target current value (constant current threshold) of the output unit (point B) is set to −400 μA, and the monitor value (C) acquired from the current detection circuit 204 at that time is set to 2V. At this time, the control target current value (constant current control value) of the output unit (point B) in constant current control is set to −420 μA, and the monitor value (C) acquired from the current detection circuit 204 at this time is 2.1V. To do.
[0076]
For high-temperature and high-humidity OHP driving, refer to the processing sequence diagram of FIG. 5 for control processing when the load resistance value is 4 MΩ for the non-paper portion (inter-image) and 34 MΩ for the paper portion (image). I will explain.
[0077]
(1) At startup, a duty value is selected from the table so that the voltage control value at point B is -1.5 kV. This duty value is assumed to be 20%.
[0078]
(2) When a PWM signal is applied to the switching element based on a duty value such that the voltage control value is -1.5 kV, the voltage value of the output section (point B) is displaced to -1.5 kV, and the voltage The voltage monitor value (D) acquired from the detection circuit 205 is 2V. At this time, the current value of the output section (point B) is −375 μA, and the monitor value (C) acquired from the current detection circuit 204 is 1.8V. In this case, since the current value of the output unit (point B) has not reached −400 μA, which is the target current value (constant current threshold value) of the output unit (point B), constant voltage control is continued.
[0079]
(3) Next, the duty value is calculated so that the voltage control value at point B is -2.25 kV. The duty value is assumed to be 30%.
[0080]
(4) When a PWM signal is applied to the switching element based on a duty value (30%) that sets the voltage control value to -2.25 kV, the voltage value of the output section (point B) becomes -2.25 kV. The voltage monitor value (D) acquired from the voltage detection circuit 205 is 3V. At this time, the current value of the output section (point B) is −562.5 μA, and the monitor value (C) acquired from the current detection circuit 204 is 2.8V. In this case, the current value of the output unit (point B) exceeds the target current value (constant current threshold) of −400 μA, and the target current value (constant current threshold): a value larger than −400 μA is set as the control target current. Execute constant current control with a value (constant current control value). The control target current value (constant current control value) at this time is set as −420 μA as described above, and the duty value is calculated so that the current monitor is 2.1V.
[0081]
(5) The calculation of the duty value is controlled by constant current control at −420 μA, and the voltage value becomes 1.68 kV. Since the target current value (constant current threshold value) is set to −400 μA, even if a slight disturbance occurs, the target current value (constant current threshold value) does not shift to a constant voltage.
[0082]
(6) Here, the OHP reaches the transfer position, and the load resistance value is increased by OHP to 34 MΩ.
[0083]
(7) When the load resistance value increases due to OHP, the current value at the output section (point B) decreases to −49 μA, and the current at the output section (point B) is predetermined for the load to be controlled. The obtained target current value (constant current threshold) is returned to the constant voltage control based on being −400 μA or less.
[0084]
FIG. 6 is a diagram illustrating the correspondence between the voltage waveform and the current waveform corresponding to the non-paper portion (during inter-image) and the paper portion (during image).
[0085]
In the voltage waveform, a PWM signal is input to the switching element based on a duty value (20%) such that the initial control value is −1.5 kV, and voltage control is started. After that, when the PWM signal is input to the switching element based on the duty value (30%) that sets the voltage control value to −2.25 kV and the voltage control is continuously performed, the output unit (B Point) current value increases, and exceeds the target current value (constant current threshold) of −400 μA.
[0086]
When the current value of the output unit (point B) exceeds the target current value (constant current threshold) of −400 μA, the target current value (constant current threshold): a value larger than −400 μA is set as the control target current value (constant current). The constant current control with the control value) is executed. The control target current value (constant current control value) at this time is set as −420 μA as described above, and the duty value is calculated so that the current monitor is 2.1V.
[0087]
As shown in FIG. 6, the portion where the current is excessive is the non-paper portion where there is no paper (during inter-imaging). In this region, the current value of the output portion (point B) is the target current value (constant current). If the current value exceeds −400 μA, the target current value (constant current threshold): a control target current value (constant current control value) that is larger than −400 μA: constant current control with −420 μA as a target value Will be transferred to.
[0088]
As described above, when it is detected that a current equal to or higher than a predetermined target current value (constant current threshold value) flows to a load to be controlled (for example, a transfer device, a charging device, and a developing device), the target current value The constant current control with a value larger than (constant current threshold) as the control target current value (constant current control value) is executed without causing frequent transition processing between constant current control and constant voltage control. It is for executing.
[0089]
When control is performed with the target current value (constant current threshold) and the control target current value (constant current control value) set to the same value, frequent transition processing between constant current control and constant voltage control occurs, resulting in stable control. It becomes difficult. The reason for this will be described with reference to the drawings.
[0090]
FIG. 7 is a diagram illustrating a control process when the target current value (constant current threshold) and the control target current value (constant current control value) are the same value. As shown in FIG. 7, during constant voltage control, control with a constant voltage control value as a control target value is executed. During constant current control, control with a constant current control value = threshold as a control target value is executed. To do.
[0091]
When starting up, constant voltage control, which is basic control, is performed so that the voltage is constant. Here, when the load resistance value is small as in the non-paper portion without paper (during inter-image), an excessive current flows. Therefore, it becomes equal to or greater than a predetermined current value (threshold value), and the process proceeds to constant current control as protection control. However, when the control value of the constant current control is equal to the threshold value, the constant voltage control and the constant current control are performed, resulting in an unstable state. The control processing sequence when the constant current control value is equal to the threshold value is a sequence such as the following a to e. A to e described below are processes corresponding to the control points shown in FIG.
[0092]
a. Start up with constant voltage control.
b. The constant current threshold is exceeded.
c. Control is performed with a constant current control value = threshold as a target.
Since it is below the threshold, constant voltage control is performed.
d. It approaches the constant voltage control value rapidly.
e. Shift to constant current control again.
The above a to e are repeated, the constant current control and the constant voltage control are frequently switched, and unstable control is performed.
[0093]
On the other hand, as described above, the control process of the present invention basically performs a constant voltage control process, and a target current predetermined for a load to be controlled (for example, a transfer device, a charging device, and a developing device). A configuration that executes constant current control using a control target current value (constant current control value) that is larger than the target current value (constant current threshold) when it is detected that a current greater than or equal to the value (constant current threshold) flows. Therefore, stable control is performed without frequently switching between constant current control and constant voltage control.
[0094]
FIG. 8 is a diagram for explaining a processing sequence in a case where a constant current control based on a control target current value (constant current control value) set as a value larger than the target current value (constant current threshold) is executed. The control processing sequence in this case is a sequence such as the following a to c. A to c described below are processes corresponding to the control points shown in FIG.
[0095]
a. Start up with constant voltage control.
b. The target current value (constant current threshold) is exceeded.
c. The constant current control based on the control target current value (constant current control value) larger than the target current value (constant current threshold) is executed.
[0096]
After “c. Constant current control based on a control target current value (constant current control value) larger than the target current value (constant current threshold)” in the above process, the transfer device enters the transfer position in the transfer device, so that the current The value becomes smaller, and the process shifts to constant voltage control.
[0097]
As described above, by executing the constant current control based on the control target current value (constant current control value) set as a value larger than the target current value (constant current threshold), the constant current control and the constant voltage control are frequently performed. Stable control is possible without switching.
[0098]
A flowchart of the above-described control processing example 1 is shown in FIG. Hereinafter, each step of the flowchart shown in FIG. 9 will be described. The flow shown in FIG. 9 shows the processing in the MCU, that is, the processing procedure of the machine controller unit (MCU) 120 of the power supply device of FIG. The process from obtaining a monitor value to outputting a PWM signal having a controlled duty is shown.
[0099]
In step S101, a current monitor value is captured from the current detection circuit. In step S102, it is determined whether or not the current monitor value is equal to or greater than a current threshold value. This current threshold is the above-described target current value (constant current threshold). If it is determined in step S102 that the current threshold value is greater than or equal to, the process proceeds to step S103, and constant current control is started.
[0100]
First, the constant current control is executed as constant current control based on a control target current value (constant current control value) larger than the target current value (constant current threshold) as described above. In step S103, a control target current value (constant current control value) larger than the target current value (constant current threshold) is set as a control target value, and a duty (Duty) value of the PWM signal corresponding to the target value is calculated (S104). Then, the calculation result is set as a duty value (S105), and a PWM signal having the set duty value is output to the switching circuit of the high voltage power supply (S106).
[0101]
On the other hand, if it is determined in step S102 that it is not equal to or greater than the current threshold value, the process proceeds to step S111, and constant voltage control is started.
[0102]
First, in step S111, a voltage monitor value is obtained from the voltage detection circuit, a control target voltage value is set (S112), a duty value of the PWM signal corresponding to the target value is calculated (S113), and the calculation is performed. The result is set as a duty value (S114), and a PWM signal having the set duty value is output to the switching circuit of the high-voltage power supply (S106).
[0103]
In step S107, it is determined whether or not the output is to be continued. If the output is to be continued, the processes in and after step S101 are repeatedly executed. Note that the current monitor value capturing process in step S101 and the voltage monitor value capturing process in step S111 are executed in accordance with the monitor value sampling timing.
[0104]
If it is determined in step S107 that output continuation is not necessary, in step S108, the output of the PWM signal is stopped and the control process is terminated.
[0105]
[Control processing example 2]
Hereinafter, the control processing example 2 in the power supply device of the present invention will be described. This process can be applied to a power source in a transfer device such as a printer and a copying apparatus, a charging device, a developing device, and a fuser device, and in a configuration in which feedback control is performed by output detection in a field other than the printer and the copying device.
[0106]
The control processing example 2 described here is configured to selectively perform basic first constant voltage control and second constant voltage control processing as two constant voltage control processing in which two different control values are set. When a first current threshold and a second current threshold are set in advance as two different current thresholds for the load to be controlled, and a current equal to or higher than the first current threshold flows to the load to be controlled, The process proceeds to the second constant voltage control (protection control) in which a value lower than the constant voltage value (V) (for example, V / 2) is set as the control voltage value, and the current becomes less than the second current threshold with respect to the load to be controlled. In the case of a failure, the control returns to the first voltage control using the basic constant voltage value (V) as the control value.
[0107]
This will be described with reference to FIG. The constant voltage control value of the output unit (hereinafter referred to as point B) with respect to the load is set to −3 kV, and at that time, the voltage monitor value (D) acquired from the voltage detection circuit 205 is set to 4V. Further, the first current threshold value of the output unit (point B) is set to −400 μA, and the monitor value (C) acquired from the current detection circuit 204 at that time is set to 2V. Further, the second current threshold value of the output section (point B) is set to −180 μA, and the monitor value (C) acquired from the current detection circuit 204 at that time is set to 0.9V.
[0108]
Refer to the processing sequence diagram of FIG. 10 for the control process when the load resistance value is 4 MΩ for the non-paper part (inter-image) and 34 MΩ for the paper part (image) in the case of OHP running at high temperature and high humidity. I will explain.
[0109]
(1) At startup, the first constant voltage control is started. The control target value at this time is -3 kV, but as described above, the control is controlled so as to gradually approach the target value every time the monitor value is sampled. First, the voltage control value at point B is set to -1. A duty value such as 5 kV is selected from the table. This duty value is assumed to be 20%.
[0110]
(2) When a PWM signal is applied to the switching element based on a duty value such that the voltage control value is -1.5 kV, the voltage value of the output section (point B) is displaced to -1.5 kV, and the voltage The voltage monitor value (D) acquired from the detection circuit 205 is 2V. At this time, the current value of the output section (point B) is −375 μA, and the monitor value (C) acquired from the current detection circuit 204 is 1.8V. In this case, the current value of the output unit (point B) does not reach −400 μA, which is the first current threshold value of the output unit (point B), so the first constant voltage control is continued.
[0111]
(3) Next, the duty value is calculated so that the voltage control value at point B is -2.25 kV. The duty value is assumed to be 30%.
[0112]
(4) When a PWM signal is applied to the switching element based on a duty value (30%) that sets the voltage control value to -2.25 kV, the voltage value of the output section (point B) becomes -2.25 kV. The voltage monitor value (D) acquired from the voltage detection circuit 205 is 3V. At this time, the current value of the output section (point B) is −562.5 μA, and the monitor value (C) acquired from the current detection circuit 204 is 2.8V. In this case, the current value of the output unit (point B) exceeds the first current threshold value of −400 μA and is lower than the control target value (−3 kV) of the first constant voltage control (−1.5 kV). The control proceeds to the second constant voltage control (protection control) using the control voltage value, and the duty value is calculated based on the control target value (−1.5 kV).
[0113]
(5) The duty value is calculated with the constant voltage control target set at -1.5 kV. By performing constant voltage control based on this target, the current value of the output section (point B) is −375 μA, and the monitor value (C) acquired from the current detection circuit 204 is 1.8V. In this case, since the current value of the output unit (point B) is larger than the second current threshold value of −180 μA, the second constant voltage control (protection control) with the constant voltage control target set to −1.5 kV is continued. The
[0114]
(6) Here, the OHP reaches the transfer position, and the load resistance value is increased by OHP to 34 MΩ.
[0115]
(7) When the load resistance value increases due to OHP, the current value at the output section (point B) decreases to −49 μA, and the current at the output section (point B) is −180 μA or less, which is the second current threshold. Therefore, the control returns to the first voltage control using the basic constant voltage value (−3 kV) as the control value.
[0116]
In this configuration, stable control is possible only by constant voltage control. The first constant voltage control and the second constant voltage control process are selectively performed as two constant voltage control processes in which two different control values are set, and the first current threshold value and the second constant voltage control process are selected as two different current threshold values. 2 current threshold is set, and when a current equal to or higher than the first current threshold flows to the load to be controlled, a value (for example, V / 2) lower than the basic constant voltage value (V) is set as the control voltage value. When the control proceeds to the second constant voltage control (protection control), and the current is equal to or lower than the second current threshold with respect to the load to be controlled, the first voltage control is performed with the basic constant voltage value (V) as the control value. It was set as the structure which returns. Since the transition between the first constant voltage control process and the second constant voltage control process is executed based on the two separated threshold values, the two constant voltage control processes are not frequently switched and stable. Control becomes possible.
[0117]
A flowchart of the above-described control processing example 2 is shown in FIG. Hereinafter, each step of the flowchart shown in FIG. 11 will be described. The flow shown in FIG. 11 shows the processing in the MCU, that is, the processing procedure of the machine controller unit (MCU) 120 of the power supply device in FIG. 1. From the current detection circuit 104 and the voltage detection circuit 105 of the high-voltage power supply 100. The process from obtaining a monitor value to outputting a PWM signal having a controlled duty is shown.
[0118]
In step S201, a current monitor value is taken from the current detection circuit. In step S202, a state determination process is performed to determine whether the current state is the first constant voltage control (at constant voltage) state or the second constant voltage control (at half constant voltage) state.
[0119]
Next, in step S203, if it is in the first constant voltage control (at constant voltage) state, it is determined whether or not it is greater than or equal to the first current threshold, and if it is in the second constant voltage control (at half constant voltage) state. It is determined whether or not it is equal to or greater than the second current threshold.
[0120]
In step S203, the first constant voltage control (constant voltage) state is greater than or equal to the first current threshold, or the second constant voltage control (1/2 constant voltage) state, and the second current threshold value. In the case above, the process proceeds to step S204, and the second constant voltage control (at half constant voltage) is executed.
[0121]
In the second constant voltage control (1/2 constant voltage), as described above, the second constant voltage control (protection control) using a value (for example, V / 2) lower than the basic constant voltage value (V) as the control voltage value. ) Is executed.
[0122]
First, in step S204, V / 2 is set as a control target voltage value as a value lower than the basic constant voltage value (V), and a duty (Duty) value of the PWM signal corresponding to the target value is calculated (S205). The calculation result is set as a duty value (S206), and a PWM signal having the set duty value is output to the switching circuit of the high-voltage power supply (S207).
[0123]
On the other hand, in step S203, when the first constant voltage control (constant voltage) state is not greater than or equal to the first current threshold, or when the second constant voltage control (1/2 constant voltage) state, the second current If it is determined that the value is not equal to or greater than the threshold value, the process proceeds to step S211 to execute the first constant voltage control (at constant voltage).
[0124]
First, in step S211, a voltage monitor value is acquired from the voltage detection circuit, a basic constant voltage value (V) is set as a control target voltage value (S212), and the duty of the PWM signal according to the target value (Duty) The value is calculated (S213), the calculation result is set as a duty value (S214), and a PWM signal having the set duty value is output to the switching circuit of the high-voltage power supply (S207).
[0125]
In step S208, it is determined whether or not the output is to be continued. If the output is to be continued, the processes in and after step S201 are repeatedly executed. It should be noted that the current monitor value capturing in step S201 and the voltage monitor value capturing process in step S211 are executed according to the monitor value sampling timing.
[0126]
If it is determined in step S208 that output continuation is unnecessary, in step S209, the output of the PWM signal is stopped and the control process is terminated.
[0127]
[Control processing example 3]
Hereinafter, a control processing example 3 in the power supply device of the present invention will be described. This process can be applied to a power source in a transfer device such as a printer and a copying apparatus, a charging device, a developing device, and a fuser device, and in a configuration in which feedback control is performed by output detection in a field other than the printer and the copying device.
[0128]
The control processing example 3 described here is a configuration that selectively performs basic first duty constant voltage control and second duty constant voltage control processing as two constant voltage control processing in which two different duty values are set. . When a first current threshold and a second current threshold are set in advance as two different current thresholds for the load to be controlled, and a current equal to or higher than the first current threshold flows to the load to be controlled, Shift to the second duty constant voltage control (protection control) with a duty value (for example, D / 2) lower than the duty value (D) set for the constant voltage value (V), and the load to be controlled On the other hand, when the current is equal to or lower than the second current threshold value, the control returns to the first duty voltage control to which the duty value (D) set for the basic constant voltage value (V) is applied.
[0129]
This will be described with reference to FIG. The constant voltage control value of the output unit (hereinafter referred to as point B) with respect to the load is set to −3 kV, and at that time, the voltage monitor value (D) acquired from the voltage detection circuit 205 is set to 4V. Further, the first current threshold value of the output unit (point B) is set to −400 μA, and the monitor value (C) acquired from the current detection circuit 204 at that time is set to 2V. Further, the second current threshold value of the output section (point B) is set to −180 μA, and the monitor value (C) acquired from the current detection circuit 204 at that time is set to 0.9V.
[0130]
Refer to the processing sequence diagram of FIG. 12 for the control processing when the load resistance value is 4 MΩ for the non-paper part (inter-image) and 34 MΩ for the paper part (image) in the case of OHP running at high temperature and high humidity. I will explain.
[0131]
(1) At the time of start-up, the first duty constant voltage control applying the duty value (D) set for the basic constant voltage value (V) is started. The control target value at this time is -3 kV, but as described above, the control is controlled so as to gradually approach the target value every time the monitor value is sampled. First, the voltage control value at point B is set to -1. A duty value such as 5 kV is selected from the table. This duty value is assumed to be 20%.
[0132]
(2) When a PWM signal is applied to the switching element based on a duty value such that the voltage control value is -1.5 kV, the voltage value of the output section (point B) is displaced to -1.5 kV, and the voltage The voltage monitor value (D) acquired from the detection circuit 205 is 2V. At this time, the current value of the output section (point B) is −375 μA, and the monitor value (C) acquired from the current detection circuit 204 is 1.8V. In this case, the current value of the output unit (point B) does not reach −400 μA which is the first current threshold value of the output unit (point B), and therefore the first duty constant voltage control is continued.
[0133]
(3) Next, the duty value is calculated so that the voltage control value at point B is -2.25 kV. The duty value is assumed to be 30%.
[0134]
(4) When a PWM signal is applied to the switching element based on a duty value (30%) that sets the voltage control value to -2.25 kV, the voltage value of the output section (point B) becomes -2.25 kV. The voltage monitor value (D) acquired from the voltage detection circuit 205 is 3V. At this time, the current value of the output section (point B) is −562.5 μA, and the monitor value (C) acquired from the current detection circuit 204 is 2.8V. In this case, the current value of the output part (point B) exceeds the first current threshold value of −400 μA, and the duty value (D: 30%) applied in the first duty constant voltage control is reduced ( For example, D / 2 = 15%), and the process proceeds to the second duty constant voltage control (protection control).
[0135]
(5) By setting the duty value to 15%, the second duty constant voltage control target becomes −1.12 kV. By executing the constant voltage control based on the second duty constant voltage control, the current value of the output unit (point B) becomes −280 μA, and the current value of the output unit (point B) is the second current threshold value. Therefore, the second duty constant voltage (protection control) is continued.
[0136]
(6) Here, the OHP reaches the transfer position, and the load resistance value is increased by OHP to 34 MΩ.
[0137]
(7) When the load resistance value increases due to OHP, the current value at the output section (point B) decreases to −33 μA, and the current at the output section (point B) is −180 μA or less, which is the second current threshold. Therefore, the control returns to the first duty constant voltage control using the duty value (D) set for the basic constant voltage value (V).
[0138]
In this configuration, stable control is possible by constant voltage control in which the set duty value is changed according to the monitor current value. The first duty constant voltage control and the second duty constant voltage control process as two constant voltage control processes in which two different duty values are set are selectively performed, and the first current threshold is set as two different current thresholds. And the second current threshold value, and when a current equal to or higher than the first current threshold value flows to the load to be controlled, it is lower than the duty value (D) set for the basic constant voltage value (V). When the value shifts to the second duty constant voltage control (protection control) with the value (for example, D / 2) as the set duty value, the basic constant voltage is applied when the current is lower than the second current threshold with respect to the load to be controlled. It was set as the structure which resets to the 1st duty constant voltage control which applied the duty value (D) set with respect to value (V). Since the transition between the first duty constant voltage control and the second duty constant voltage control process is executed based on the two threshold values separated in this way, frequent switching between the two constant voltage control processes does not occur. Stable control is possible.
[0139]
A flowchart of the above-described control processing example 3 is shown in FIG. Hereinafter, each step of the flowchart shown in FIG. 13 will be described. The flow shown in FIG. 13 shows the processing in the MCU, that is, the processing procedure of the machine controller unit (MCU) 120 of the power supply device of FIG. 1, and from the current detection circuit 104 and the voltage detection circuit 105 of the high-voltage power supply 100. The process from obtaining a monitor value to outputting a PWM signal having a controlled duty is shown.
[0140]
In step S301, a current monitor value is captured from the current detection circuit. In step S302, a state determination process is performed to determine whether the current state is the first duty constant voltage control (during constant voltage) state or the second duty constant voltage control (during duty correction) state.
[0141]
Next, in step S303, if it is in the first duty constant voltage control (constant voltage) state, it is determined whether or not it is equal to or greater than the first current threshold, and if it is in the second duty constant voltage control (duty correction) state. Determines whether it is equal to or greater than the second current threshold.
[0142]
In step S303, when the first duty constant voltage control (constant voltage) state is not less than the first current threshold, or when the second duty constant voltage control (duty correction) state is not less than the second current threshold. If YES, the process proceeds to step S304 to execute second duty constant voltage control (during duty correction).
[0143]
As described above, the second duty constant voltage control (at the time of duty correction) uses a value (for example, D / 2) lower than the duty value (D) set for the basic constant voltage value (V) as the set duty value. The second duty constant voltage control (protection control) is executed.
[0144]
First, in step S304, the control target voltage value obtained from D / 2 is calculated as a value lower than the duty value (D) set for the basic constant voltage value (V), and the PWM corresponding to the target value is calculated. A duty value of the signal is calculated (S305), the calculation result is set as a duty value (S306), and a PWM signal having the set duty value is output to the switching circuit of the high voltage power supply (S307).
[0145]
On the other hand, in step S303, when the first duty constant voltage control (at constant voltage) state is not greater than or equal to the first current threshold value, or at the second duty constant voltage control (at duty correction time) state, the second current threshold value is set. If it is determined that the above is not the case, the process proceeds to step S311 to execute first duty constant voltage control (at constant voltage).
[0146]
First, in step S311, a voltage monitor value is acquired from the voltage detection circuit, a basic constant voltage value (V) is set as a control target voltage value (S312), and the duty of the PWM signal according to the target value (Duty) The value is calculated (S313), the calculation result is set as a duty value (S314), and a PWM signal having the set duty value is output to the switching circuit of the high voltage power supply (S307).
[0147]
In step S308, it is determined whether or not the output is to be continued. If the output is to be continued, the processes in and after step S301 are repeatedly executed. Note that the current monitor value capturing process in step S301 and the voltage monitor value capturing process in step S311 are executed in accordance with the monitor value sampling timing.
[0148]
If it is determined in step S308 that the output does not need to be continued, in step S309, the output of the PWM signal is stopped and the control process is terminated.
[0149]
The present invention has been described in detail above with reference to specific embodiments. However, it is obvious that those skilled in the art can make modifications and substitutions of the embodiments without departing from the gist of the present invention. In other words, the present invention has been disclosed in the form of exemplification, and should not be interpreted in a limited manner. In order to determine the gist of the present invention, the claims section described at the beginning should be considered.
[0150]
【The invention's effect】
As described above, in the power supply device and the output control method of the present invention, two different control processes are selectively switched and executed in accordance with two separated monitor values acquired from the current detection circuit. Therefore, for example, even when the use environment is hot and humid and the load condition changes greatly, frequent switching processing between different control processing does not occur, and stable control is possible. For example, in a transfer device, an effective transfer current can be given during image, and during inter-image, it can be suppressed to a voltage that does not damage the high voltage power supply (HVPS) and load. In addition, even when a paper size mismatch or seed sheet is different due to an operator's mistake, two different control processes are selectively switched and executed according to an acquired monitor value from the current detection circuit that occurs in such a case. Therefore, effective and stable control can be executed. The configuration of the present invention can be realized with an inexpensive configuration without providing a special additional circuit in the power supply device.
[0151]
In the first control example of the present invention, a constant voltage control process and a constant current control process are applied as two different control processes, and predetermined for a load to be controlled (for example, a transfer device, a charging device, and a developing device). Constant current control when a current greater than the target current value (constant current threshold) is detected and a value larger than the target current value (constant current threshold) is set as the control target current value (constant current control value) The constant voltage control is resumed when the current falls below a predetermined target current value (constant current threshold) for the load to be controlled during constant current control. During current control, constant voltage control is not frequently performed and stable control is possible, and damage to the apparatus and generation of processing errors can be prevented.
[0152]
In the second control example of the present invention, the first constant voltage control and the second constant voltage control process are selectively performed as two constant voltage control processes in which two different control values are set. When the first current threshold value and the second current threshold value are set as threshold values and a current equal to or higher than the first current threshold value flows to the load to be controlled, a value lower than the basic constant voltage value (V) (for example, V / 2) shifts to the second constant voltage control (protection control) with the control voltage value, and if the current is below the second current threshold for the load to be controlled, the basic constant voltage value (V) is set. By adopting a configuration in which the control returns to the first voltage control, it is possible to perform stable control by stable switching between the two constant voltage control processes, and it is possible to prevent damage to the apparatus and occurrence of processing errors.
[0153]
In the third control example of the present invention, the first duty constant voltage control and the second duty constant voltage control processing are selectively performed as two constant voltage control processes in which two different duty values are set. As the different current threshold values, the first current threshold value and the second current threshold value are set, and when a current equal to or higher than the first current threshold value flows to the load to be controlled, it is set for the basic constant voltage value (V). Shift to the second duty constant voltage control (protection control) with a set duty value lower than the duty value (D) (for example, D / 2), and the current is less than the second current threshold for the load to be controlled In this case, since the configuration returns to the first duty constant voltage control using the duty value (D) set for the basic constant voltage value (V), the two constant voltage control processes are stable. By switching Enables stable control can be prevented occurrence of breakage or processing error of the apparatus.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration block diagram of a power supply device of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a circuit configuration example of a power supply device according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram for explaining correction processing of a current monitor value in the power supply device of the present invention.
FIG. 4 is a diagram for explaining monitoring value acquisition and correspondence with output voltage performed in the power supply device of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating a sequence of a first control processing example in the power supply device of the present invention.
FIG. 6 is a diagram for explaining a correspondence between a sheet portion and a non-sheet portion, voltage, and current in the first control processing example of the power supply device of the present invention.
FIG. 7 is a diagram for explaining an example of switching processing between constant voltage control and constant current control when the constant current control value is equal to the threshold value.
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of switching processing between constant voltage control and constant current control when a constant current control value and a threshold value are different.
FIG. 9 is a flowchart of a first control processing example in the power supply device of the present invention.
FIG. 10 is a diagram illustrating a sequence of a second control processing example in the power supply device of the present invention.
FIG. 11 is a flowchart of a second control processing example in the power supply device of the present invention.
FIG. 12 is a diagram illustrating a sequence of a third control processing example in the power supply device of the present invention.
FIG. 13 is a flowchart of a third control processing example in the power supply device of the present invention.
FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration of a color printing apparatus using a high-voltage power supply.
FIG. 15 is a configuration block diagram of a conventional power supply device.
FIG. 16 is a diagram illustrating a configuration of a transfer device.
FIG. 17 is a diagram illustrating a configuration of an environment table applied in the transfer apparatus.
FIG. 18 is a diagram illustrating an equivalent circuit configuration of each component of the transfer device.
FIG. 19 is a diagram illustrating a change in a paper portion, a non-paper portion, and an equivalent circuit in the transfer device.
FIG. 20 is a diagram for explaining a correspondence between a paper portion and a non-paper portion in the transfer device and occurrence of an overcurrent.
[Explanation of symbols]
100 high voltage power supply, 101 switching circuit
102 transformer, 103 secondary circuit
104 current detection circuit, 105 voltage detection circuit
120 Machine control unit
121 CPU, 130 Output load
201 Switching circuit
202 transformer, 203 rectification smoothing circuit
204 current detection circuit, 205 voltage detection circuit
210 Load
251 and 252 resistors and 253 transistors
254,257 diode, 255,256 capacitor
258, 260, 261 resistor, 259 operational amplifier
262, 263, 265 resistor, 264 operational amplifier
266, 267 resistor, 268 capacitor
2101 Photoconductor, 2102 Charger
2103 Developer, 2104 Primary transfer unit
2105 Peeling machine 2106 Secondary transfer machine
2107 Intermediate transfer member, 2210 High voltage power supply
2211 transformer, 2212 switching circuit
2213 rectifier circuit, 2214 detection circuit
2215 DC power supply
2230 Machine control unit
2231 CPU, 2232 pulse oscillator
2233 A / D converter, 2235 DC power supply
2240 Output load
2301 High Voltage Power Supply (HVPS)
2302 Intermediate transfer member
2303 Contact Roll
2304 Backup roll (BUR)
2305 Secondary transfer roll (2ndBTR)
2306 paper

Claims (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１次巻線に直列に接続され、パルス幅信号に基づいてスイッチングするスイッチング手段と、
前記出力の電圧を検出する電圧検出手段と、
前記出力の電流を検出する電流検出手段と、
前記電圧検出手段の検出結果を受信し、受信した検出結果に基づいて前記出力を所定電圧に制御するように前記パルス幅信号をスイッチング手段に与える定電圧制御処理と、前記電流検出手段の検出結果を受信し、受信した検出結果に基づいて前記出力を所定電流に制御するように前記パルス幅信号をスイッチング手段に与える定電流制御処理とをする制御手段とを具備し、
前記制御手段は、前記電流検出手段の検出結果が、前記定電圧制御処理と定電流制御処理との切替の境界を示す目標電流値（定電流閾値）を超えたとき、定電圧制御処理から定電流制御処理に切替え、前記目標電流値（定電流閾値）より大きな電流量である制御目標電流値（定電流制御値）を目標値として前記定電流制御を実行することを特徴とする電源装置。A transformer having a primary winding to which input power is supplied and a secondary winding to which power is output;
Switching means connected in series to the primary winding and switching based on a pulse width signal;
Voltage detection means for detecting the voltage of the output;
Current detection means for detecting the current of the output;
A constant voltage control process for receiving the detection result of the voltage detection means and applying the pulse width signal to the switching means so as to control the output to a predetermined voltage based on the received detection result; and a detection result of the current detection means Control means for performing constant current control processing for supplying the pulse width signal to the switching means so as to control the output to a predetermined current based on the received detection result,
When the detection result of the current detection means exceeds a target current value (constant current threshold value) indicating a boundary between the constant voltage control process and the constant current control process, the control means starts the constant voltage control process. A power supply apparatus that switches to a current control process and executes the constant current control using a control target current value (constant current control value) that is a current amount larger than the target current value (constant current threshold) as a target value. 前記制御手段は、
前記電流検出手段の検出結果が、前記定電圧制御処理と定電流制御処理との切替の境界を示す前記目標電流値（定電流閾値）より大となった場合に定電流制御処理に移行し、前記電流検出手段の検出結果が、前記目標電流値（定電流閾値）より小となった場合に定電圧制御処理に移行する構成であることを特徴とする請求項１に記載の電源装置。The control means includes
When the detection result of the current detection means is larger than the target current value (constant current threshold) indicating the boundary between the constant voltage control process and the constant current control process, the process proceeds to the constant current control process. 2. The power supply device according to claim 1, wherein when the detection result of the current detection unit becomes smaller than the target current value (constant current threshold value) , the power supply device shifts to a constant voltage control process. 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。The control means includes
2. The power supply device according to claim 1, wherein a calculation process of a substantial current value in a load is executed by a calculation process based on detection results of the current detection unit and the voltage detection unit. 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。A transformer having a primary winding to which input power is supplied and a secondary winding to which power is output;
Switching means connected in series to the primary winding and switching based on a pulse width signal;
Voltage detection means for detecting the voltage of the output;
Current detection means for detecting the current of the output;
A control means for receiving a detection result of the voltage detection means, and performing a constant voltage control process for giving the pulse width signal to the switching means so as to control the output to a predetermined voltage based on the received detection result;
The control means includes a first constant voltage control process for performing control using the first voltage value as a target voltage value, and a second constant voltage for performing control using a second voltage value lower than the first voltage value as a target voltage value. And a switching boundary between the first constant voltage control process and the second constant voltage control process when the first constant voltage control process is executed. When the first current threshold value is exceeded, a control for switching from the first constant voltage control process to the second constant voltage control process is executed, and the detection result of the current detection means is obtained when the second constant voltage control process is executed. , A current threshold indicating a switching boundary between the first constant voltage control process and the second constant voltage control process. When the current threshold value falls below a second current threshold smaller than the first current threshold, the second constant voltage control process Perform control to switch to 1 constant voltage control process Switching control in accordance with. 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。The control means includes
When the detection result of the current detection means becomes larger than the first current threshold during the execution of the first constant voltage control process,
A process of shifting from the first constant voltage control process to the second constant voltage control process is executed,
further,
When the detection result of the current detection unit is equal to or lower than the second current threshold when the second constant voltage control process is performed,
5. The power supply device according to claim 4, wherein the power supply device is configured to execute a process of shifting from the second constant voltage control process to the first constant voltage control process. 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。The control means includes
5. The power supply device according to claim 4, wherein a substantial current value calculation process in a load is executed by a calculation process based on detection results of the current detection unit and the voltage detection unit. 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。A transformer having a primary winding to which input power is supplied and a secondary winding to which power is output;
Switching means connected in series to the primary winding and switching based on a pulse width signal;
Voltage detection means for detecting the voltage of the output;
Current detection means for detecting the current of the output;
Control means for receiving a detection result of the voltage detection means, and performing a constant voltage control process for updating the duty of the pulse width signal and applying it to the switching means so as to control the output to a predetermined voltage based on the received detection result. And
The control means includes a first duty constant voltage control process for performing control based on setting of a first duty value, and a second duty constant voltage control process for performing control based on setting of a second duty value lower than the first duty value. And when the first duty constant voltage control process is executed, the detection result of the current detection means switches between the first duty constant voltage control process and the second duty constant voltage control process. When the first current threshold value indicating the boundary of the first current threshold value is exceeded, control for switching from the first duty constant voltage control process to the second duty constant voltage control process is executed, and the current detection is performed when the second duty constant voltage control process is executed. The detection result of the means is a current threshold value indicating a boundary of switching between the first duty constant voltage control process and the second duty constant voltage control process, When below the first current threshold is smaller than the second current threshold value, the power supply apparatus characterized by performing a control for switching from the second duty constant voltage control process in the first duty constant voltage control process. 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。The control means includes
When the detection result of the current detection means becomes larger than the first current threshold during execution of the first duty constant voltage control process,
Executing a process of shifting from the first duty constant voltage control process to the second duty constant voltage control process;
further,
When the detection result of the current detection means is equal to or lower than the second current threshold value during the execution of the second duty constant voltage control process,
The power supply device according to claim 7, wherein the power supply device is configured to execute a process of shifting from the second duty constant voltage control process to the first duty constant voltage control process. 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。The control means includes
8. The power supply device according to claim 7, further comprising: a calculation process of a substantial current value in the load by a calculation process based on detection results of the current detection unit and the voltage detection unit. 入力電力が供給される１次巻線と、電力が出力される２次巻線とを持つトランスと、前記一次巻線に直列に接続され、パルス幅信号に基づいてスイッチングするスイッチング手段と、前記出力の電圧を検出する電圧検出手段と、前記出力の電流を検出する電流検出手段と、前記電圧検出手段の検出結果を受信し、受信した検出結果に基づいて前記出力を所定電圧に制御するように前記パルス幅信号をスイッチング手段に与える定電圧制御処理と、前記電流検出手段の検出結果を受信し、受信した検出結果に基づいて前記出力を所定電流に制御するように前記パルス幅信号をスイッチング手段に与える定電流制御処理とをする制御手段とを有する電源装置における出力制御方法であり、
前記電流検出手段の検出結果が、前記定電圧制御処理と定電流制御処理との切替の境界を示す目標電流値（定電流閾値）を超えたか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにおいて、前記電流検出手段の検出結果が前記目標電流値（定電流閾値）を超えたと判定された場合において、定電圧制御処理から定電流制御処理に切替え、前記目標電流値（定電流閾値）より大きな電流量である制御目標電流値（定電流制御値）を目標値として前記定電流制御を実行するステップと、
前記判定ステップにおいて、前記電流検出手段の検出結果が前記目標電流値（定電流閾値）を下回ったと判定された場合において、定電流制御処理から定電圧制御処理に切替えるステップと、
を有することを特徴とする出力制御方法。A transformer having a primary winding to which input power is supplied and a secondary winding from which power is output; switching means connected in series to the primary winding and switching based on a pulse width signal; Voltage detection means for detecting an output voltage, current detection means for detecting the output current, and a detection result of the voltage detection means are received, and the output is controlled to a predetermined voltage based on the received detection result. A constant voltage control process for supplying the pulse width signal to the switching means and a detection result of the current detection means, and switching the pulse width signal so as to control the output to a predetermined current based on the received detection result An output control method in a power supply device having a control means for performing constant current control processing given to the means,
A determination step of determining whether a detection result of the current detection unit exceeds a target current value (constant current threshold) indicating a boundary between the constant voltage control process and the constant current control process;
In the determination step, when it is determined that the detection result of the current detection means exceeds the target current value (constant current threshold) , the constant current control process is switched to the constant current control process, and the target current value (constant current) Executing the constant current control with a control target current value (constant current control value) that is a larger current amount than a threshold value as a target value;
In the determination step, when it is determined that the detection result of the current detection means is lower than the target current value (constant current threshold) , a step of switching from constant current control processing to constant voltage control processing;
An output control method characterized by comprising: 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。A transformer having a primary winding to which input power is supplied and a secondary winding from which power is output; switching means connected in series to the primary winding and switching based on a pulse width signal; Voltage detection means for detecting an output voltage, current detection means for detecting the output current, and a detection result of the voltage detection means are received, and the output is controlled to a predetermined voltage based on the received detection result And an output control method in a power supply device having a control means for performing a constant voltage control process for supplying the pulse width signal to the switching means.
A first constant voltage control process in which the detection result of the current detection means performs control using the first voltage value as the target voltage value, and control in which the second voltage value lower than the first voltage value is used as the target voltage value. A first determination step for determining whether or not a first current threshold value indicating a boundary of switching between the two constant voltage control processes is exceeded;
Executing a control to switch from the first constant voltage control process to the second constant voltage control process when it is determined in the first determination step that the detection result of the current detection means exceeds the first current threshold; ,
Whether or not the detection result of the current detection means is below a second current threshold having a value smaller than the first current threshold indicating a boundary between the first constant voltage control process and the second constant voltage control process. A second determination step for determining
Executing a control for switching from the second constant voltage control process to the first constant voltage control process when it is determined in the second determination step that the detection result of the current detection means has fallen below the second current threshold; ,
An output control method characterized by comprising: 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。A transformer having a primary winding to which input power is supplied and a secondary winding from which power is output; switching means connected in series to the primary winding and switching based on a pulse width signal; Voltage detection means for detecting an output voltage, current detection means for detecting the output current, and a detection result of the voltage detection means are received, and the output is controlled to a predetermined voltage based on the received detection result. And a control means for performing a constant voltage control process to update the duty of the pulse width signal and give to the switching means.
A first duty constant voltage control process in which the detection result of the current detection means performs control based on the setting of the first duty value, and a second duty control in which control is performed based on the setting of the second duty value lower than the first duty value. A first determination step of determining whether or not a first current threshold value indicating a boundary of switching with processing has been exceeded;
In the first determination step, when it is determined that the detection result of the current detection means has exceeded the first current threshold, control is performed to switch from the first duty constant voltage control process to the second duty constant voltage control process. Steps,
It is determined whether or not the detection result of the current detection means is below a second current threshold value that is smaller than the first current threshold value that indicates a boundary between the first duty constant voltage control process and the second duty control process. A second determination step;
In the second determination step, when it is determined that the detection result of the current detection means has fallen below the second current threshold, control is performed to switch from the second duty constant voltage control process to the first duty constant voltage control process. Steps,
An output control method characterized by comprising:
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