JP2008076750A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】過電流或いは過電圧の異常状態に対処しつつ、極力、電力供給を継続することが可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】検出電流Ｉに対する定電流制御の実行中に、電圧検出回路１３０で検出される転写電圧Ｖが上限電圧Ｖlimを超えた場合に、上記定電流制御を停止し、検出電流Ｉにかかわらず、検出電圧Ｖが上限電圧Ｖlimを下回る方向にＰＷＭ信号Ｓ１のＰＷＭ値を段階的に増減させる。その後、検出電圧Ｖが上限電圧Ｖlimを下回ったことを条件に、定電流制御を再開する構成とした。
【選択図】図６

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に、画像形成装置内の電気的負荷に電力供給を行う電源装置に関する。

画像形成装置に設けられている電源装置は、例えば、トナー像を担持する感光体周辺に配置される帯電器、現像器や転写器等の電気的負荷にバイアス電圧を印加する。ところで、これらの電気的負荷は、画像形成装置内の温度や湿度等の環境変化によってインピーダンスが大きく変化するため、上記電源装置が例えば定電圧制御しているときに電気的負荷に流れる電流が大きく変化し、所定値を超える過電流が流れる異常状態となり得る。
そこで、下記特許文献１には、電気的負荷に対し、定電圧制御を行う電源装置であって、電気的負荷に流れる電流を検出する電流検出回路を備え、この検出値が保護信号の値を越えたときに異常と判断し、上記電気的負荷への電力供給を停止させる構成が開示されている。
特開２００６−１３６１３６公報

ところが、上記特許文献１のものは、電気的負荷に流れる電流の検出値が、保護信号の値を超えた時点で電力供給を停止させる構成であるから、印刷媒体上に転写された画像の品質が低下してしまうおそれがあった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、その目的は、過電流或いは過電圧の異常状態に対処しつつ、極力、電力供給を継続することが可能な画像形成装置を提供するところにある。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明に係る画像形成装置は、電気的負荷と、前記電気的負荷に印加する電圧を生成する電圧発生部と、前記電圧発生部の出力電圧を検出する電圧検出部と、前記電圧発生部の出力電流を検出する電流検出部と、前記電圧検出部の検出電圧、及び、前記電流検出部の検出電流のいずれか一方の検出値をフィードバックして、当該一方の検出値が目標値になるようにＰＷＭ制御を行うＰＷＭ制御部と、前記ＰＷＭ制御の実行中に、他方の検出値が所定の閾値を越えた場合に、前記ＰＷＭ制御部によるフィードバック制御の代わりに、前記他方の検出値が前記所定の閾値を下回る方向に前記ＰＷＭ制御部のＰＷＭ値を強制的に変更する保護制御を実行する保護制御部と、前記保護制御の実行後、前記他の検出値が前記所定の閾値を下回った場合に、前記ＰＷＭ制御部によるフィードバック制御に切り替える切替制御部と、を備える。
なお、本発明の「画像形成装置」は、プリンタ（例えばレーザプリンタ）などの印刷装置だけでなく、ファクシミリ装置や、プリンタ機能及び読み取り機能（スキャナ機能）等を備えた複合機であってもよい。

請求項２の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記切替制御部は、前記他の検出値が前記所定の閾値を下回り、且つ、前記一方の検出値が前記目標値に達した場合に、前記ＰＷＭ制御部によるフィードバック制御に切り替える構成である。

請求項３の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記保護制御部は、前記他の検出値が前記所定の閾値を下回った時点で前記ＰＷＭ値の変更を停止する。

請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記保護制御部は、前記他の検出値が前記所定の閾値を下回るまで前記ＰＷＭ値を所定量ずつ段階的に変更する。

請求項５の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の画像形成装置において、前記電気的負荷は、像担持体に担持された現像剤像を被転写体に転写させる転写機構である。
なお、「被転写体」としては、用紙等の印刷媒体に限られず、現像剤像が転写されるものであれば、例えば中間転写体（中間転写ベルト）などであってもよい。

＜請求項１の発明＞
例えば、通常時に、電気的負荷に対する出力電流を一定値に保つためのフィードバック制御（定電流制御）を実行する構成において、当該電気的負荷のインピーダンス変動などによって出力電圧の検出値（他方の検出値）が所定の閾値を越えた場合には、上記フィードバック制御を一旦停止させる。そして、出力電流の検出値（一方の検出値）にかかわらず、出力電圧の検出値が所定の閾値を下回る方向にＰＷＭ値を強制的に変更し、その後、出力電圧の検出値が所定の閾値を下回った場合に、上記定電流制御が再開される。従って、過電流或いは過電圧の異常状態に対処しつつ、極力、電力供給を継続することができる。

＜請求項２の発明＞
例えば、通常時に上記定電流制御を実行する構成において、仮に、出力電圧の検出値が所定の閾値を下回った時点で即時的に定電流制御を再開させた場合、例えば未だ電気的負荷の高インピーダンス状態が続いており、結局、すぐに出力電圧の検出値が所定の閾値を越える異常状態に復帰してしまうおそれがある。そこで、本構成では、出力電流の検出値が目標値に達した場合には、ここで定電流制御を再開しても上記異常状態に復帰する可能性は少ないと考え、出力電圧の検出値が所定の閾値を下回り、且つ、出力電流の検出値が目標値に達したことを条件に、定電流制御を再開するようにした。

＜請求項３の発明＞
他の検出値が所定の閾値を下回っても、一方の検出値が目標値に達するまで保護制御部によるPWM値の変更を継続する構成に比べて、一方の検出値を目標に早期に到達させることが期待できる。

＜請求項４の発明＞
ＰＷＭ値を段階的に変更する構成であれば、ＰＷＭ値を他方の検出値が所定の閾値を下回る値まで一度に変更する構成に比べて、一方の検出値を緩やかに変化させることができ、出力画像の品質低下を抑制できる。

＜請求項５の発明＞
転写機構では、被転写体の進入前後等でインピーダンスが大きく変化するため、本発明を適用することは特に有用である。

本発明の一実施形態を図１〜図６を参照しつつ説明する。
１．プリンタの全体構成
図１は、本実施形態の画像形成装置としてのカラーレーザプリンタ（以下、単に「プリンタ１」という）１の内部構成を表す概略断面図である。
図１に例示するプリンタ１は、トナー像形成部４と、ベルト部材としての用紙搬送ベルト６と、定着部８と、給紙部９と、スタッカー１２と、制御部１０とを備え、印刷媒体として用紙Ｐに、外部から入力される画像データに応じた４色の画像を形成する。

そして、トナー像形成部４は、４個の現像ユニット５１Ｙ，５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｂと、これらの現像ユニット５１Ｙ，５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｂに貯留されたイエロー，マゼンタ，シアン，及びブラックのトナーによる４つのトナー像形成工程毎に、感光体としての感光体ドラム３（「像担持体」の一例）と、その感光体ドラム３を一様に帯電させる帯電器３１と、該帯電後の感光体ドラム３の表面をレーザ光で露光して画像データに応じた静電潜像を形成する露光手段としてのスキャナユニット４１とを備えている。なお、スキャナユニット４１は、大部分の図示が省略されており、最終的にレーザ光が出射される部分のみが図示されている。

以下、各構成要素の構成について詳しく説明する。なお、以下の説明において、色毎に区別する必要のある場合は各部の符号にＹ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｂ（ブラック）の添え字を付し、区別する必要のない場合は添え字を省略する。
トナー像形成部４の感光体ドラム３は、略円筒形状の部材で構成され、４つがほぼ等間隔に水平方向に並んで、回動可能に配設されている。なお、感光体ドラム３の略円筒形状の部材は、例えば、アルミニウム製の基材上に、正帯電性の感光層が形成されたものが用いられる。そして、このアルミニウム製の基材は、プリンタ１のグランドラインに接地されている。

また、帯電器３１は、いわゆるスコロトロン型の帯電器であり、感光体ドラム３に対向して、その幅方向に延設される帯電ワイヤ３２と、この帯電ワイヤ３２を納めて感光体ドラム３側を開放したシールドケース３３とで構成され、この帯電ワイヤ３２に高電圧を印加することにより、感光体ドラム３の表面を正極性（例えば＋７００Ｖ）に帯電させる。また、シールドケース３３は、上記感光体ドラム３側の開放部にグリッドを設けた構造となっており、このグリッドに規定の電圧を印加することにより感光体ドラム３の表面がほぼグリッド電圧と同電位に帯電される。

スキャナユニット４１は、各感光体ドラム３に、感光体ドラム３の回転方向の帯電器３１より下流側に配設され、外部より入力される画像データの１色分に応じたレーザー光を光源から出射し、ポリゴンモータにより回転駆動されるポリゴンミラーの鏡面などによりレーザー光を走査して、感光体ドラム３の表面へ照射する。なお、スキャナユニット４１により、画像データに応じたレーザー光が感光体ドラム３の表面に照射されると、照射された部分の表面電位が低下（＋１５０〜＋２００Ｖ）することにより、感光体ドラム３の表面には、静電潜像が形成される。

また、現像ユニット５１Ｙ，５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｂはそれぞれ、各色のトナーを収納する現像ユニットケース５５に現像手段としての現像ローラ５２を備えた構成を有し、感光体ドラム３の回転方向に対してスキャナユニット４１より下流側で現像ローラ５２が感光体ドラム３に接するように配設される。そして、各現像ユニット５１は、トナーを「＋」（正極性）に帯電させ、均一な薄層として感光体ドラム３へ供給して、現像ローラ５２と感光体ドラム３との接触部において、感光体ドラム３上に形成された「＋」（正極性）の静電潜像に対して、「＋」（正極性）に帯電したトナーを反転現像方式で担持させて上記静電潜像を現像する。
なお、現像ローラ５２は、導電性シリコーンゴムなどを基材として円柱状に構成され、表面にフッ素を含有した樹脂、または、ゴム材のコート層が形成されている。また、現像ユニットケース５５に収納されるトナーは、正帯電性の非磁性１成分トナーであり、現像ユニット５１Ｙ，５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｂに応じて、それぞれイエロー，マゼンタ，シアントナー，及びブラックのトナーが収容されている。

また、給紙部９は、装置の最下部に設けられており、用紙Ｐを収容する収容トレイ９１と、用紙Ｐを送り出すピックアップローラ９２とから構成されている。そして、収容トレイ９１に収容された用紙Ｐは、ピックアップローラ９２により、給紙部９から１枚ずつ取り出され、搬送ローラ９８，レジストローラ９９を介して用紙搬送ベルト６に送られる。

用紙搬送ベルト６は、感光体ドラム３の幅より狭く、用紙Ｐを上面に担持した状態で、その用紙Ｐと一体に走行するように無端状に構成され、駆動ローラ６２と従動ローラ６３との間に架け渡されている。また、各感光体ドラム３と対向する位置の近傍には、用紙搬送ベルト６を挟んで転写ローラ６１がそれぞれ設けられている。そして、用紙搬送ベルト６は、駆動ローラ６２の回動により、感光体ドラム３と対向する側の表面が、図１に示すように、図中右方向から図中左方向へ移動して、レジストローラ９９から送られて来る用紙Ｐを、感光体ドラム３との間へ順番に搬送して定着部８へ送る。

また、用紙搬送ベルト６の駆動ローラ６２で折り返した面の従動ローラ６３寄りの位置には、除去手段としてのクリーニングローラ１０５が設けられている。クリーニングローラ１０５は、用紙搬送ベルト６の幅方向に延びた軸部材の周囲にシリコーンからなる発泡材が設けられた構成をなしており、用紙搬送ベルト６を挟んで対向する位置に設けられた金属製の電極ローラ１０４との間で所定のバイアス電圧（例えば−１２００Ｖ）が印加されて、用紙搬送ベルト６に接触しながら回転するように配設される。このバイアス電圧によって、用紙搬送ベルト６に付着したトナーがクリーニングローラ１０５によって除去される。

転写ローラ６１（「電気的負荷、転写機構」の一例）は、後述する高圧制御装置１２０により転写ローラ６１と感光体ドラム３との間にトナーの帯電極性と逆極性の転写バイアス（例えば−１０〜−１１μＡ、電圧としては最大６ｋＶ）が印加されて、感光体ドラム３上に形成されたトナー像を用紙搬送ベルト６により搬送される用紙Ｐ（「被転写体」の一例）に転写するように構成されている。

また、定着部８は、加熱ローラ８１と、加圧ローラ８２とから構成され、トナー像が転写された用紙Ｐを、加熱ローラ８１及び加圧ローラ８２によって狭持搬送しながら加熱及び加圧することにより、トナー像を用紙Ｐに定着させる。
また、プリンタ１の上面にはスタッカー１２が形成されている。このスタッカー１２は、定着部８の排紙側に設けられており、定着部８から排出される用紙Ｐを収容する。また、制御部１０は、図示しないＣＰＵを用いた制御装置などにより構成され、プリンタ１の動作全般の制御を行う。

２．高圧制御装置の構成
上記制御部１０の制御基板上には、転写ローラ６１、現像ローラ５２、帯電器３１、トナー除去部１００など、プリンタ１に備えられた各電気的負荷にそれぞれ印加するバイアス電圧を生成する高圧制御装置１２０が搭載されている。図２には、このうち、転写ローラ６１への転写電圧Ｖ（「電気的負荷に印加する電圧」の一例）を生成する構成部分が図示されている。同図に示すように、高圧発生回路１２１（「電圧発生部」の一例）は、後述するＰＷＭ制御回路１２２からのＰＷＭ信号Ｓ１のＰＷＭ値（ディーティ比）に応じた発振電流を、トランス１２３の１次側巻線１２３Ａに流す駆動回路１２４を備える。トランス１２３の２次側巻線１２３Ｂの両端には、第１コンデンサ１２５及び第１ダイオード１２６が直列接続されると共に、第２ダイオード１２７及び第２コンデンサ１２８が直列接続されている。２つのダイオード１２６，１２７は、転写ローラ６１からの転写電流Ｉの流れ方向が順方向とされている。そして、第１ダイオード１２６と第１コンデンサとの接続点が出力抵抗１２９を介して転写ローラ６１のローラ軸に接続されている。このような構成により、高圧発生回路１２１は、第１コンデンサ１２５の端子間電圧の２倍の電圧を生成する昇圧（チャージポンプ）回路として機能する。

また、高圧制御装置１２０には、転写ローラ６１に印加される転写電圧Ｖ（「出力電圧」の一例）を検出する電圧検出回路１３０（「電圧検出部」の一例）と、転写ローラ６１に流れる転写電流Ｉ（「出力電流」の一例）を検出する電流検出回路１３１（「電流検出部」の一例）とが備えられている。高圧制御装置１２０に搭載されたＰＷＭ制御回路１２２は、Ａ／Ｄポート１２２Ｂに電流検出回路１３１の検出信号Ｓ２を受け、Ａ／Ｄポート１２２Ｃに電圧検出回路１３０の検出信号Ｓ３を受け、これらの検出値に基づくＰＷＭ値のＰＷＭ信号Ｓ１をＰＷＭポート１２２Ａから駆動回路１２４に出力する。これについては次に詳説する。

３．ＰＷＭ制御回路の制御内容
ＰＷＭ制御回路１２２は、そのコア部がＣＰＵによって構成され、通常、電流検出回路１３１からの検出信号Ｓ２をフィードバックして、検出電流Ｉが所定の目標値Ｉｓ（上限値ＩｓＵ、下限値ＩｓＤ 例えば−１０〜−１１μＡ）になるようにＰＷＭ信号Ｓ１のＰＷＭ値を調整する、定電流制御（「ＰＷＭ制御部によるフィードバック制御」の一例）を実行する。従って、このとき、ＰＷＭ制御回路１２２は、「ＰＷＭ制御部」として機能する。

ところが、例えばプリンタ１内が高温、低湿度になり用紙Ｐが転写ローラ６１と感光体ドラム３との間に進入してきたときに、転写ローラ６１から、用紙Ｐ及び感光体ドラム３を介してグランドラインまでの間のインピーダンスが非常に高くなることがある。そうすると、上記定電流制御の下で、上限電圧Ｖlim（「所定の閾値」の一例）以上の電圧が継続的に加わることで、高圧制御装置１２０が故障したり、転写ローラ６１等が破損してしまうおそれがある。

そこで、次に示すように、定電流制御の実行中に、電圧検出回路１３０で検出される転写電圧Ｖが、上記上限電圧Ｖlim（本実施形態では６ｋＶ）を超えた場合に、上記定電流制御を停止し、検出電流Ｉにかかわらず、検出電圧Ｖが上限電圧Ｖlimを下回る方向にＰＷＭ信号Ｓ１のＰＷＭ値を段階的に増減させる（本実施形態では、ＰＷＭ値を減少させる）構成とした。このとき、ＰＷＭ制御回路１２２は、「保護制御部」及び「切替制御部」として機能する。また、検出電流Ｉが「一方の検出値」の一例であり、転写電圧Ｖが「他方の検出値」の一例である。以下、図３〜図６を参照しつつ説明する。

（１）目標値の設定
例えばプリンタ１に電源投入がされると、ＰＷＭ制御回路１２２は、図３に示す出力シーケンス制御を開始する。Ｓ１１で、まず、目標値Ｉｓ（上限値ＩｓＵ、下限値ＩｓＤ）の設定を行う。具体的には、例えば、プリンタ１で設定された用紙Ｐの種類などの設定内容に応じた値に目標値Ｉｓが再設定される。なお、プリンタ１が、温度センサや湿度センサを備える場合には、各センサの検出結果に応じた値に目標値Ｉｓが再設定される構成であってもよい。

（２）定電流制御
次に、ＰＷＭ制御回路１２２は、Ｓ１２で保護制御実行フラグ（ＰＷＭ＿Ｆｌａｇ）をゼロ（保護制御を実行しない）に初期化する。これにより、Ｓ１３で定電流制御を実行する。具体的には、図４に示すように、ＰＷＭ制御回路１２２は、上記検出信号Ｓ２に基づく転写電流Ｉが下限値ＩｓＤより小さいときは（Ｓ２１：Ｙ）、ＰＷＭ信号Ｓ１のＰＷＭ値を増加させて転写電流Ｉが下限値ＩｓＤに向かうように増加させる（Ｓ２２）。一方、上記検出信号Ｓ２に基づく転写電流Ｉが上限値ＩｓＵよりも大きいときは（Ｓ２１：Ｎ、且つ、Ｓ２３：Ｙ）、ＰＷＭ信号Ｓ１のＰＷＭ値を減少させて転写電流Ｉが上限値ＩｓＵに向かうように減少させる（Ｓ２４）。その後、Ｓ２５で所定時間（本実施形態では、例えば２４０μＳ）だけ待機して、図３のＳ１４に移行する。これにより、図６に示すように、転写電流Ｉが、上限値ＩｓＵと下限値ＩｓＤとの間に保たれる。

（３）移動平均処理
Ｓ１４では、図５に示す移動平均シーケンス処理を開始する。即ち、転写電圧Ｖ、転写電流Ｉそれぞれについて、今回のサンプリングタイミングを含んだ直近複数回（本実施形態では４回）分のサンプルの平均値（移動平均値）を随時算出していく。具体的には、まず、Ｓ３１で検出信号Ｓ２，Ｓ３から転写電圧Ｖ、転写電流Ｉを検出し、Ｓ３２でサンプル番号ｋを初期化する。そして、Ｓ３３で電圧サンプルフィールドＶdim（ｋ）及び電流サンプルフィールドＩdim（ｋ）のサンプルフィールド番号を１つずつ加算してずらし、現在のサンプル番号ｋに１加算する（Ｓ３４）。そして、サンプル番号ｋが３になるまで繰り返し実行する。プリンタ１の電源投入当初は、まだ、転写電圧Ｖ、転写電流Ｉが電圧サンプルフィールドＶdim（ｋ）及び電流サンプルフィールドＩdim（ｋ）に保存されていない。このため、サンプル番号が３に達するまでは、各電圧サンプルフィールドＶdim（ｋ）及び電流サンプルフィールドＩdim（ｋ）には予め記憶されたサンプル値が格納される。

そして、サンプル番号ｋが３になったときに（Ｓ３５：Ｙ）、Ｓ３６で電圧サンプルフィールドＶdim（３）及び電流サンプルフィールドＩdim（３）に、上記転写電圧Ｖ、転写電流Ｉの検出値を格納する。Ｓ３７でサンプル番号ｋ、電圧合計Ｖsum及び電流合計Ｉsumを初期化し、Ｓ３８〜Ｓ４０で、サンプル番号１〜４の電圧サンプルフィールドＶdim（ｋ）及び電流サンプルフィールドＩdim（ｋ）の各合計値を電圧合計Ｖsum及び電流合計Ｉsumを算出する。そして、Ｓ４１で転写電圧Ｖ、転写電流Ｉの移動平均値Ｖave，Ｉaveを算出する。

（４）定電流制御の継続
次いで、図３のＳ１５に進み、ここでシーケンス（印刷処理）が終了かどうかを判断し、終了であれば（Ｓ１５：Ｙ）そのまま出力シーケンス制御を終了する。シーケンス（印刷処理）が継続中であれば（Ｓ１５：Ｎ）、Ｓ１６で上記移動平均電圧値Ｖaveが上限電圧Ｖlimを上回っているかどうかを判断する。ここで、転写ローラ６１とグランドラインとの間のインピーダンスが所定値以下である正常時には、上記目標値Ｉｓの定電流制御下において、移動平均電圧値Ｖaveが上限電圧Ｖlimを上回ることはなく（Ｓ１６：Ｎ）、保護制御実行フラグも立っていない（Ｓ１７：Ｎ）から、Ｓ１３に戻り定電流制御が継続される。

（５）保護制御の実行
一方、図６に示すように、プリンタ１内の環境変化等によって転写ローラ６１とグランドラインとの間のインピーダンスが所定値を超える異常時には、移動平均電圧値Ｖaveが上限電圧Ｖlimを上回り（Ｓ１６：Ｙ）、Ｓ１８で保護制御実行フラグを立てる（”１”にセット）。そして、Ｓ１９で所定量（ΔＰＷＭ 例えば０．４〜０．５％のデューティ比分）だけＰＷＭ値を下げて、所定時間（本実施形態では、例えば、ＰＷＭ値の変更後、そのＰＷＭ値変更が転写電圧Ｖに十分に反映されるまでの時間。例えば１００μＳ）だけ待機し（Ｓ２０）、Ｓ１４の移動平均シーケンス処理に戻る。こうして、略１００μＳごとに移動平均電圧値Ｖaveと上限電圧Ｖlimとの比較を行い、上記ＰＷＭ値の変更や、転写ローラ６１と感光体ドラム３との間を用紙Ｐが通過し終えたことにより、移動平均電圧値Ｖaveが上限電圧Ｖlim以下になると（Ｓ１６：Ｎ）、Ｓ１７へ進む。ここで、既にＳ１７で保護制御実行フラグが立てられているから（Ｓ１７：Ｙ）、Ｓ２１で移動平均電流値Ｉaveと目標値Ｉｓとの比較を行う。

（６）定電流制御の再開
移動平均電圧値Ｖaveが上限電圧Ｖlim以下で、かつ、移動平均電流値Ｉaveが目標値Ｉｓよりも小さいことは（Ｓ２１：Ｎ）、図６に示すように、転写ローラ６１とグランドラインとの間のインピーダンスが未だある程度大きく、この状態で目標値Ｉｓへの定電流制御を再開しても、結局、移動平均電圧値Ｖaveが上限電圧Ｖlimを超える異常状態に間もなくなってしまう可能性が高いことを意味する。そこで、このときは、定電流制御を再開せずに、しかもＰＷＭ値の変更せずに一定に保って上記所定時間だけ待って（Ｓ２０）、Ｓ１４に戻る。

これに対して、移動平均電圧値Ｖaveが上限電圧Ｖlim以下で、かつ、移動平均電流値Ｉaveが目標値Ｉｓ以上であることは（Ｓ２１：Ｙ）、図６に示すように、転写ローラ６１とグランドラインとの間のインピーダンスが未だある程度小さくなり、この状態で目標値Ｉｓへの定電流制御を再開しても、移動平均電圧値Ｖaveが上限電圧Ｖlimを超える異常状態になる可能性は少ないことを意味する。そこで、このときは、保護制御を停止し、Ｓ１３に戻り定電流制御を再開する。

４．本実施形態の効果
（１）本実施形態によれば、検出電流Ｉに対する定電流制御の実行中に、電圧検出回路１３０で検出される転写電圧Ｖが上限電圧Ｖlimを超えた場合に、上記定電流制御を停止し、検出電流Ｉにかかわらず、検出電圧Ｖが上限電圧Ｖlimを下回る方向にＰＷＭ信号Ｓ１のＰＷＭ値を段階的に増減させる。その後、検出電圧Ｖが上限電圧Ｖlimを下回ったことを条件に、定電流制御を再開する構成とした。これにより、過電圧の異常状態が継続することを回避しつつ、極力、電力供給を継続することができる。
また、転写電圧Ｖが上限電圧Ｖlimを超えた場合に、当該転写電圧Ｖを上限電圧Ｖlimよりも小さい所定値に維持する定電圧制御に切り替える構成も考えられるが、これでは、定電流制御と定電圧制御との２つに対してそれぞれＰＷＭ制御のための構成が必要となるというデメリットがある。これに対して、本実施形態では、定電流制御に対するＰＷＭ制御のための構成だけであれば実現できる。

（２）また、目標値Ｉｓへの定電流制御の再開は、移動平均電圧値Ｖaveが上限電圧Ｖlim以下で、かつ、移動平均電流値Ｉaveが目標値Ｉｓ以上になったときに実行する。これにより、転写ローラ６１とグランドラインとの間のインピーダンスが未だある程度大きく、この状態で定電流制御が再開されて、移動平均電圧値Ｖaveが上限電圧Ｖlimを超える異常状態に間もなくなってしまうという事態を回避できる。

（３）保護制御中において、移動平均電圧値Ｖaveが上限電圧Ｖlim以下で、かつ、移動平均電流値Ｉaveが目標値Ｉｓよりも小さいときは、ＰＷＭ値を変更せずに一定に保つ。従って、移動平均電圧値Ｖaveが上限電圧Ｖlim以下になった後もＰＷＭ値の段階的な変更を継続する構成に比べて、移動平均電流値Ｉaveを目標値Ｉｓに到達させることが期待できる。

（４）移動平均電圧値Ｖaveが上限電圧Ｖlimを超えた後、上限電圧Ｖlim以下になるまでの間、ＰＷＭ値を所定量ずつ段階的に変更する構成とした。従って、ＰＷＭ値を一度に大きく変更させる構成に比べて、転写電流Ｉを緩やかに変化させることができ、出力画像の品質低下を抑制できる。

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

（１）上記実施形態では、正常時に転写電流Ｉに対する定電流制御を行うものに本発明を適用した例を説明したが、正常時に転写電圧Ｖに対する定電圧制御を実行し、転写電流Ｉ（移動平均電流値Ｉave）が所定の上限電流値を超えた場合に保護制御に移行する構成であってもよい。
（２）上記実施形態では、用紙Ｐの進入前後等でインピーダンスが大きく変化する転写機構（転写ローラ６１）を電気的負荷の例として説明したが、これに限らず、定電流制御または定電圧制御がされるバイアスが付与される現像ローラ５２、帯電器３１、クリーニングローラ１０５等であってもよい。

（３）上記実施形態において、移動平均電圧値Ｖaveが上限電圧Ｖlim以下になった時点で、定電流制御を再開する構成であってもよい。但し、上記実施形態の構成であれば、定電流制御の再開後、直ぐに移動平均電圧値Ｖaveが上限電圧Ｖlim超に戻ってしまう事態を回避できる。

本発明の一実施形態に係るプリンタの内部構成を表す概略断面図 転写ローラへのバイアス電圧を生成する構成部分のブロック図 ＰＷＭ制御回路のメイン処理内容を示すフローチャート 高圧定電流制御の処理内容を示すフローチャート 移動平均処理内容を示すフローチャート 転写電圧、転写電流、インピーダンス及びＰＷＭ値の変化を示すタイムチャート

符号の説明

１…プリンタ（画像形成装置）
３…感光体ドラム（像担持体）
６１…転写ローラ（電気的負荷、転写機構）
１２１…高圧発生回路（電圧発生部）
１２２…ＰＷＭ制御回路（ＰＷＭ制御部、保護制御部、切替制御部）
１３０…電圧検出回路（電圧検出部）
１３１…電流検出回路（電流検出部）
Ｉ…転写電流（出力電流）
Ｉｓ…目標値
Ｐ…用紙（被転写体）
Ｖ…転写電圧（出力電圧）
Ｖlim…上限電圧（所定の閾値）

Claims (5)

1. 電気的負荷と、
   前記電気的負荷に印加する電圧を生成する電圧発生部と、
   前記電圧発生部の出力電圧を検出する電圧検出部と、
   前記電圧発生部の出力電流を検出する電流検出部と、
   前記電圧検出部の検出電圧、及び、前記電流検出部の検出電流のいずれか一方の検出値をフィードバックして、当該一方の検出値が目標値になるようにＰＷＭ制御を行うＰＷＭ制御部と、
   前記ＰＷＭ制御の実行中に、他方の検出値が所定の閾値を越えた場合に、前記ＰＷＭ制御部によるフィードバック制御の代わりに、前記他方の検出値が前記所定の閾値を下回る方向に前記ＰＷＭ制御部のＰＷＭ値を強制的に変更する保護制御を実行する保護制御部と、
   前記保護制御の実行後、前記他の検出値が前記所定の閾値を下回った場合に、前記ＰＷＭ制御部によるフィードバック制御に切り替える切替制御部と、を備える画像形成装置。
2. 前記切替制御部は、前記他の検出値が前記所定の閾値を下回り、且つ、前記一方の検出値が前記目標値に達した場合に、前記ＰＷＭ制御部によるフィードバック制御に切り替える構成である請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記保護制御部は、前記他の検出値が前記所定の閾値を下回った時点で前記ＰＷＭ値の変更を停止する請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記保護制御部は、前記他の検出値が前記所定の閾値を下回るまで前記ＰＷＭ値を所定量ずつ段階的に変更する請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記電気的負荷は、像担持体に担持された現像剤像を被転写体に転写させる転写機構である請求項１から請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。

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