JP2000324692A - 電源制御装置、電源制御方法およびプログラムとデータを記憶した記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電源投入時および切断時において、突入電
源、高調波電流および電源電圧変動による他機器への影
響を抑制することを可能とする電源制御装置、宣言制御
方法およびプログラムとデータを記憶した記憶媒体を提
供することを目的とする。 【解決手段】 直流電源により稼働する内部機構に電力
を供給するためのスイッチングレギュレータにアクティ
ブフィルタ回路を搭載させることにより高調波電流の発
生を抑制し、また、交流電力によりヒータを稼働させ、
当該ヒータの温度毎で、電源投入時に供給する交流電力
の位相角を制限するソフトスタートオン制御を使い分け
ることと、電源切断時に供給する交流電力の位相角を制
限するソフトストップオフ制御を使うことにより、電源
電圧変動を抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電源制御装置、電
源制御方法およびプログラムとデータを記憶した記憶媒
体に関し、特に電源投入／切断時における突入電源抑
制、高調波電流抑制および電源電圧変動抑制を可能にす
る電源制御装置、電源制御方法およびプログラムとデー
タを記憶した記憶媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】欧州ＣＥマーク対応の一環に高調波電流
規制（ＩＥＣ１０００−３−２）、電源電圧変動規制
（ＩＥＣ１０００−３−３）がある。高調波電流規制
（ＩＥＣ１０００−３−２）とは、「高調波電流の流出
に対する限度値（１相あたりの入力電流が１６アンペア
以下の機器）」に関する国際規格で、従来の高調波電流
に関するＩＥＣ規格５５５−２を改訂したものである。
また、電源電圧変動規制（ＩＥＣ１０００−３−３）と
は、「１相あたりの入力電流が１６アンペア以下の機器
の電圧変動とフリッカの限度値」に関する国際規格で、
従来の電圧変動に関するＩＥＣ規格５５５−３を改訂し
たものである。

【０００３】昔の電気製品は白熱電球、電熱器などの抵
抗性負荷と、モータなどの誘導性負荷が殆どである。こ
こで、誘導性負荷は電流の位相を遅らすが、電流波形は
正弦波のままなので高調波は発生しない。

【０００４】しかしながら近年、デレビ、パソコン、イ
ンバータエアコンなどの機器の内部で直流を使う電気製
品が増えてきたため、交流から直流に変換する整流回路
が負荷になることが多くなってきた。図１は従来用いら
れている整流回路の内、最も簡単な構成をもつコンデン
サ入力型整流回路である。また、図２は、図１のコンデ
ンサ入力型整流回路より得られる各部の電流および電圧
波形である。

【０００５】図１において、交流入力電流ＩAC１０２が
流れる期間はコンデンサＣ１２０を充電する期間に限ら
れるので、入力電圧ＶAC１０１の瞬時値がコンデンサＣ
１２０の電圧ＶDC１２１よりも高くなったときだけ電流
が流れる。そのため、ＩAC１０２の波形はパルス状とな
り、入力電圧波形とは大きく異なった波形となる。この
ような電流波形が高調波電流を多く含むのである。

【０００６】また、フリッカは「輝度またはスペクトラ
ム分布の時間的変動による光刺激によって引き起こされ
る視感覚の不安定性の印象」と定義されている。つま
り、人間が感じる明るさの変動（ちらつき）の度合いを
定量的に評価できるようにしたものと言える。冷蔵庫や
掃除機などのモータ機器が動作した瞬間に室内の明かり
が暗くなることがあるが、これは、モータの起動時に大
きな電流が流れ、配電インピーダンスによって電圧が低
下するために生じるフリッカである。

【０００７】しかしながら、冷蔵庫、電気温水器、エア
コン（インバータ式でないもの）などは常時ＯＮ／ＯＦ
Ｆを繰り返しているので急激な電圧変化を避けることが
できない。また、照明に白熱電球を使っているとき、電
球の輝度は入力電力に比例するため、照明の明るさ、即
ちフリッカは電圧変化の２乗で影響を受ける。

【０００８】係る問題を解決するための技術例１とし
て、特開平３−１１３５１９号公報においては、電源投
入後の過渡期間に位相制御を用いたヒータ制御装置が開
示されている。

【０００９】また従来例２として、特に電子写真機（以
下、単に複写機という）やレーザプリンタなどのＯＡ機
器の電源装置において、小型軽量、低コストおよび高変
換効率で、かつ、優れた低電圧特性を有する直流電源装
置であって、ＤＣ−ＤＣコンバータを回路構成に含むス
イッチングレギュレータ（スイッチング電源ともいう）
を使用し、電源電圧変動抑制を行う方法が知られてい
る。このスイッチングレギュレータは、ＤＣ−ＤＣコン
バータへの入力を得るために交流入力を整流平滑するた
めの整流平滑手段が必要とされるが、一般的には交流入
力を全波整流してコンデンサインプット型の平滑回路に
より平滑化する手段が採用されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例１の方法では、ヒータを位相制御で制御すると商用
電源に高調波電流を含み、また、過渡期間経過後はＯＮ
／ＯＦＦ制御のみとなり電源電圧変動制御は行わない。
すなわち、当該技術は突入電力を抑えることが目的であ
り、電源投入時の過渡期間のみのヒータの制御を位相制
御にて行うため、過渡期間経過後はＯＮ／ＯＦＦ制御と
なり電源電圧変動は大きくなる。

【００１１】ここで、高調波電流を抑えるためには、ヒ
ータ制御をＯＮ／ＯＦＦ制御にし入力電流波形を正弦波
にする方法があるが、当該方法ではヒータへの突入電力
が大きくなってしまい、電源電圧変動が大きくなってし
まうという問題を有する。

【００１２】また、電源電圧変動を抑えるためには、ヒ
ータ制御を位相制御にする方法があるが、当該方法では
ヒータの入力電流に高調波電流が乗ってしまうという問
題を有する。

【００１３】このように、高調波電流規制と電源電圧変
動規制とは共に相反する対策をとらなければならなく、
この課題を解決する技術が要求されている。

【００１４】また、上記従来例２の方法では、コンデン
サインプット型の平滑回路を用いた場合には、ＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータの入力電流波形がパルス状に歪み、高調波
電流が著しく増加する。この高調波電流は交流入力であ
る商用電源ラインインピーダンスにより商用電源電圧歪
みに変換され、商用電源に接続される電気機器や配電設
備に異音や焼損などの障害を発生させる。

【００１５】本発明は、上記問題に鑑みなされたもの
で、高調波電流規制と電源電圧変動規制とを共に解決す
ることを可能にする電源制御装置、電源制御方法および
プログラムとデータを記憶した記憶媒体を提供すること
を目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】係る目的を達成するにあ
たり、請求項１記載の発明は、商用の電源などのように
交流電力を供給する交流電力供給手段と、抵抗やペルチ
ェ素子などで構成される加熱手段と、加熱手段を構成す
る負荷の温度を検知する温度検知手段と、加熱手段へ電
力を投入または切断する際、温度検知手段により検知さ
れた温度を基として供給する交流電力の位相角を指定し
た位相角に制限する制御手段とを有する。

【００１７】従って、本発明によれば、電源の投入時の
突入電源および高調波電流を抑制し、同じ電源より電力
を得ている他の機器への高調波電流による影響の防止が
可能となる。

【００１８】また、請求項２記載の発明は、商用の電源
などのように交流電力を供給する交流電力供給手段と、
抵抗やペルチェ素子などで構成される加熱手段と、加熱
手段を構成する負荷の温度を検知する温度検知手段と、
加熱手段へ電力を投入する際、温度検知手段により検知
された温度を基として供給する交流電力の位相角を略０
°に近い第１の指定位相角にて立ち上げ、全点灯（位相
角１８０°）まで所定の周期毎に徐々に位相角を増やし
て行くソフトスタート制御を行う制御手段とを有する。

【００１９】従って、この発明によれば、電源の投入時
の突入電源および高調波電流を抑制し、同じ電源より電
力を得ている他の機器への高調波電流による影響の防止
が可能となる。

【００２０】また、請求項３記載の発明は、商用の電源
などのように交流電力を供給する交流電力供給手段と、
抵抗やペルチェ素子などで構成される加熱手段と、加熱
手段を構成する負荷の温度を検知する温度検知手段と、
加熱手段へ電力を投入する際、温度検知手段により検知
された温度を基として供給する交流電力の位相角を略０
°に近い第１の指定位相角にて立ち上げ、全点灯（位相
角１８０°）まで所定の周期毎に徐々に位相角を増やし
て行くソフトスタート制御を行い、加熱手段へ電力を切
断する際、位相角を略１８０°に近い第２の指定位相角
にて立ち上げ、その後全消灯（位相角０°）まで所定の
周期毎に徐々に位相角を減らしてゆくソフトストップ制
御を行う制御手段とを有する。

【００２１】従って、この発明によれば、電源の投入お
よび切断時の突入電源および高調波電流を抑制し、同じ
電源より電力を得ている他の機器への高調波電流による
影響の防止が可能となる。

【００２２】また、請求項４記載の発明は、商用の電源
などのように交流電力を供給する交流電力供給手段と、
抵抗やペルチェ素子などで構成される加熱手段と、加熱
手段を構成する負荷の温度を検知する温度検知手段と、
加熱手段へ電力を投入または切断する際、温度検知手段
により検知された温度を基として供給する交流電力の位
相角を指定した位相角に制限する制御手段と、交流電力
供給手段により供給される交流電流を整流平滑化する、
アクティブフィルタ回路などで構成された整流平滑化手
段とを有する。

【００２３】従って、この発明によれば、電源の投入時
および切断時の高調波電流および電源電圧変動を抑制
し、同じ電源より電力を得ている他の機器への高調波電
流による影響の防止が可能となる。

【００２４】また、請求項５記載の発明は、商用の電源
などのように交流電力を供給する交流電力供給手段と、
抵抗やペルチェ素子などで構成される加熱手段と、加熱
手段を構成する負荷の温度を検知する温度検知手段と、
加熱手段へ電力を投入する際、温度検知手段により検知
された温度を基として供給する交流電力の位相角を略０
°に近い第１の指定位相角にて立ち上げ、全点灯（位相
角１８０°）まで所定の周期毎に徐々に位相角を増やし
て行くソフトスタート制御を行う制御手段と、交流電力
供給手段により供給される交流電流を整流平滑化する、
アクティブフィルタ回路などで構成された整流平滑化手
段とを有する。

【００２５】従って、この発明によれば、電源の投入時
の突入電源、高調波電流および電源電圧変動を抑制し、
同じ電源より電力を得ている他の機器への高調波電流に
よる影響の防止が可能となる。

【００２６】また、請求項６記載の発明は、商用の電源
などのように交流電力を供給する交流電力供給手段と、
抵抗やペルチェ素子などで構成される加熱手段と、加熱
手段を構成する負荷の温度を検知する温度検知手段と、
加熱手段へ電力を投入する際、温度検知手段により検知
された温度を基として供給する交流電力の位相角を略０
°に近い第１の指定位相角にて立ち上げ、全点灯（位相
角１８０°）まで所定の周期毎に徐々に位相角を増やし
て行くソフトスタート制御を行い、加熱手段へ電力を切
断する際、位相角を略１８０°に近い第２の指定位相角
にて立ち上げ、その後全消灯（位相角０°）まで所定の
周期毎に徐々に位相角を減らしてゆくソフトストップ制
御を行う制御手段と、交流電力供給手段により供給され
る交流電流を整流平滑化する、アクティブフィルタ回路
などで構成された整流平滑化手段とを有する。

【００２７】従って、この発明によれば、電源の投入お
よび切断時の突入電源、高調波電流および電源電圧変動
を抑制し、同じ電源より電力を得ている他の機器への高
調波電流による影響の防止が可能となる。

【００２８】また、請求項７記載の発明は、商用の電源
などのように交流電力を供給する交流電力供給工程と、
抵抗やペルチェ素子などで構成される加熱工程と、加熱
工程を構成する負荷の温度を検知する温度検知工程と、
加熱工程へ電力を投入または切断する際、温度検知工程
により検知された温度を基として供給する交流電力の位
相角を指定した位相角に制限する制御工程とを有する。

【００２９】従って、この発明によれば、電源の投入時
および切断時の高調波電流を抑制し、同じ電源より電力
を得ている他の機器への高調波電流による影響の防止が
可能となる。

【００３０】また、請求項８記載の発明は、商用の電源
などのように交流電力を供給する交流電力供給工程と、
抵抗やペルチェ素子などで構成される加熱工程と、加熱
工程を構成する負荷の温度を検知する温度検知工程と、
加熱工程へ電力を投入する際、温度検知工程により検知
された温度を基として供給する交流電力の位相角を略０
°に近い第１の指定位相角にて立ち上げ、全点灯（位相
角１８０°）まで所定の周期毎に徐々に位相角を増やし
て行くソフトスタート制御を行う制御工程とを有する。

【００３１】従って、この発明によれば、電源の投入時
の突入電源および高調波電流を抑制し、同じ電源より電
力を得ている他の機器への高調波電流による影響の防止
が可能となる。

【００３２】また、請求項９記載の発明は、商用の電源
などのように交流電力を供給する交流電力供給工程と、
抵抗やペルチェ素子などで構成される加熱工程と、加熱
工程を構成する負荷の温度を検知する温度検知工程と、
加熱工程へ電力を投入する際、温度検知工程により検知
された温度を基として供給する交流電力の位相角を略０
°に近い第１の指定位相角にて立ち上げ、全点灯（位相
角１８０°）まで所定の周期毎に徐々に位相角を増やし
て行くソフトスタート制御を行い、加熱工程へ電力を切
断する際、位相角を略１８０°に近い第２の指定位相角
にて立ち上げ、その後全消灯（位相角０°）まで所定の
周期毎に徐々に位相角を減らしてゆくソフトストップ制
御を行う制御工程とを有する。

【００３３】従って、この発明によれば、電源の投入お
よび切断時の突入電源および高調波電流を抑制し、同じ
電源より電力を得ている他の機器への高調波電流による
影響の防止が可能となる。

【００３４】また、請求項１０記載の発明は、商用の電
源などのように交流電力を供給する交流電力供給工程
と、抵抗やペルチェ素子などで構成される加熱工程と、
加熱工程を構成する負荷の温度を検知する温度検知工程
と、加熱工程へ電力を投入または切断する際、温度検知
工程により検知された温度を基として供給する交流電力
の位相角を指定した位相角に制限する制御工程と、交流
電力供給工程により供給される交流電流を整流平滑化す
る、アクティブフィルタ回路などで構成された整流平滑
化工程とを有する。

【００３５】従って、この発明によれば、電源の投入時
および切断時の高調波電流および電源電圧変動を抑制
し、同じ電源より電力を得ている他の機器への高調波電
流による影響の防止が可能となる。

【００３６】また、請求項１１記載の発明は、商用の電
源などのように交流電力を供給する交流電力供給工程
と、抵抗やペルチェ素子などで構成される加熱工程と、
加熱工程を構成する負荷の温度を検知する温度検知工程
と、加熱工程へ電力を投入する際、温度検知工程により
検知された温度を基として供給する交流電力の位相角を
略０°に近い第１の指定位相角にて立ち上げ、全点灯
（位相角１８０°）まで所定の周期毎に徐々に位相角を
増やして行くソフトスタート制御を行う制御工程と、交
流電力供給工程により供給される交流電流を整流平滑化
する、アクティブフィルタ回路などで構成された整流平
滑化工程とを有する。

【００３７】従って、この発明によれば、電源の投入時
の突入電源、高調波電流および電源電圧変動を抑制し、
同じ電源より電力を得ている他の機器への高調波電流に
よる影響の防止が可能となる。

【００３８】また、請求項１２記載の発明は、商用の電
源などのように交流電力を供給する交流電力供給工程
と、抵抗やペルチェ素子などで構成される加熱工程と、
加熱工程を構成する負荷の温度を検知する温度検知工程
と、加熱工程へ電力を投入する際、温度検知工程により
検知された温度を基として供給する交流電力の位相角を
略０°に近い第１の指定位相角にて立ち上げ、全点灯
（位相角１８０°）まで所定の周期毎に徐々に位相角を
増やして行くソフトスタート制御を行い、加熱工程へ電
力を切断する際、位相角を略１８０°に近い第２の指定
位相角にて立ち上げ、その後全消灯（位相角０°）まで
所定の周期毎に徐々に位相角を減らしてゆくソフトスト
ップ制御を行う制御工程と、交流電力供給工程により供
給される交流電流を整流平滑化する、アクティブフィル
タ回路などで構成された整流平滑化工程とを有する。

【００３９】従って、この発明によれば、電源の投入お
よび切断時の突入電源、高調波電流および電源電圧変動
を抑制し、同じ電源より電力を得ている他の機器への高
調波電流による影響の防止が可能となる。

【００４０】また、請求項１３記載の発明は、温度検知
手段により検知した温度を記憶した基準温度と比較する
比較処理と、電源投入時に、比較処理の結果を基とし
て、加熱手段に供給する交流電流の位相角を所定の位相
角に制御する第１の制御処理と、第１の制御処理により
得られた所定の位相角を所定の周期毎に所定の位相角よ
り少し大きい所定の位相角に制御する第２の制御処理
と、第１から第２の制御処理を、位相角が１８０°にな
るまで繰り返す第３の制御処理と、電源切断時に、加熱
手段に供給する交流電流の位相角を所定の位相角に制御
する第４の制御処理と、第４の制御処理により得られた
所定の位相角を所定の周期毎に所定の位相角より少し小
さい所定の位相角に制御する第５の制御処理と、第４か
ら第５の制御処理を、位相角が０°になるまで繰り返す
第６の制御処理とを電流制御装置に実行させるためのプ
ログラムおよびデータを記憶した記憶媒体。

【００４１】従って、この発明によれば、電源の投入お
よび切断時の突入電源、高調波電流および電源電圧変動
を抑制し、同じ電源より電力を得ている他の機器への高
調波電流による影響の防止を可能にする電源制御装置を
実現することが可能となる。

【００４２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る電源制御装
置、電源制御方法およびプログラムとデータを記憶した
記憶媒体を図面を用いて詳細に説明する。

【００４３】まず、本発明を実施するにあたり、高周波
電流を低下させるために、整流平滑手段としてアクティ
ブフィルタ（アクティブ平滑フィルタともいう）回路を
用いる。一般的なアクティブフィルタ回路搭載の電源装
置の回路図を図３に示す。

【００４４】図３の電源装置は、交流電源である商用電
源３０１を全波整流するダイオードブリッジ回路３０２
の後段にアクティブフィルタ回路３１０とＤＣ−ＤＣコ
ンバータ３２０を備えた、いわゆる２コンバータ方式の
電源装置である。アクティブフィルタ回路３１０は、チ
ョークコイル３１１と、ダイオード３１２と、コンデン
サ３１３と、スイッチング素子である第１電界効果トラ
ンジスタ３１４と、制御回路３１５とからなる。

【００４５】また、ＤＣ−ＤＣコンバータ３２０はトラ
ンス３２１と、トランス３２１をスイッチング動作させ
るための第２電界効果トランジスタ３２２と、出力電圧
検出回路３２３と、第２電界効果トランジスタ３２２の
ＯＮ／ＯＦＦをＰＷＭ（パルス幅変調）制御するための
制御回路３２４と、トランス３２１の二次巻線からの電
流を整流するダイオード３２５および３２６と、平滑チ
ョークコイル３２７と、平滑コンデンサ３２８からな
る。

【００４６】このような２コンバータ方式のアクティブ
フィルタ回路搭載の電源装置によれば、コンデンサイン
プット型のスイッチングレギュレータに比較して、高調
波電流が抑制されると共に力率も改善される。

【００４７】一般的なアクティブフィルタ回路搭載の電
源装置の入力電流波形を図４の（ａ）に、アクティブフ
ィルタ回路非搭載の電源装置の入力電流波形を図４の
（ｂ）に示す。

【００４８】図３において、商用電源３０１より供給さ
れた交流電圧は、ダイオードブリッジ回路３０２により
整流され直流電圧となる。整流された電圧は、アクティ
ブフィルタ回路３１０により平滑化され、ＤＣ−ＤＣコ
ンバータによりさらに平滑化される。この回路により、
交流電源から得られる入力電流と入力電圧とを示したも
のが図４の（ａ）である。また、図４の（ｂ）は、アク
ティブフィルタ回路を搭載していない電源装置に入力さ
れる電流および電圧であり、この２つの図より明らかな
ように、アクティブフィルタ回路を搭載してない電源装
置に入力される電流および電圧は、パルス状に変換され
ているため高調波電流を含んでいる。それに対し、アク
ティブフィルタ回路を搭載した電源装置に入力される電
流および電圧は、入力時の形状を保持しているため高調
波電流を含んでいない。

【００４９】また、本発明に係る電源制御装置、電源制
御方法およびプログラムとデータを記憶した記憶媒体を
電子写真装置に適用した一実施形態を図面を用いて詳細
に説明する。

【００５０】図５は、本発明による電源制御装置を電子
写真装置に適用した一実施形態の構成を示すブロック図
である。

【００５１】図５におけるヒータ電源５０１は通常商用
交流電源が使用され、スイッチ５０７を通してヒータ５
０２に電源を供給する。スイッチ５０７は半導体のスイ
ッチング素子トランジスタやＳＣＲなどの高速スイッチ
ングが可能なもので構成される。ヒータ５０２の温度は
温度センサ５０３および温度検出回路５０４で検出さ
れ、演算回路５０５にてヒータ５０２の温度から抵抗を
算出し、ヒータ電源５０１がヒータ５０２へ供給する電
流があらかじめ設定した値を超えないようにヒータ５０
２への制御電圧を決定する。制御回路５０６はそのヒー
タ５０２への制御電圧から、ヒータ５０２への供給電圧
のスイッチング信号を発生し、ヒータ５０２への供給電
圧が制御電圧を超えないようにスイッチ５０７を制御す
る。

【００５２】ここで、図５において、ヒータ５０２への
突入電流を低減するため、電源供給時ヒータ５０２の温
度が高い場合（例として１５０°Ｃ程度以上の場合）
は、ヒータ５０２への突入電流が大きいので図６の
（ａ）（縦軸：印加電圧量、横軸：電圧の印加時間を示
す）に示す入力電流波形例のように位相角を略０°に近
いａ°の指定位相角にて立ち上げ、全点灯（位相角１８
０°）まで１Ｈｚ毎に徐々に（例として１°〜３０°程
度ずつ）位相角を増やして行くソフトスタート制御を行
う。また、電源供給時ヒータ５０２の温度が低い場合
（例として０°Ｃ〜１５０°Ｃ程度の場合）は、図６の
（ｂ）に示す入力電流波形例のように位相角を略０°に
近いａ°の指定位相角にて立ち上げ、全点灯（位相角１
８０°）まで徐々に（１Ｈｚよりも長い周期で、１°〜
３０°程度ずつ）位相を増やしていくソフトスタート制
御を行い、その後はオン制御を継続する。

【００５３】オン制御は温度センサ５０３および温度検
出回路５０４にて検出された温度が指定温度まで上昇す
ると、ヒータ５０２の供給電力を停止する。

【００５４】このように、上記ソフトスタートオン制御
を行うことにより電子写真装置の突入電圧を抑え、電源
電圧変動を抑えることが可能になる。また、アクティブ
フィルタ回路を備えた電源装置を搭載し、かつ、定着ヒ
ータ全点灯後、オン制御を行うことにより、電子写真装
置の高調波電流を抑えることが可能となる。

【００５５】また、図３において、ソフトスタートオン
制御に加え、さらにソフトストップオフ制御を行う動作
の一実施形態を、図７の（ａ），（ｂ）および（ｃ）を
参考としながら詳細に説明する。

【００５６】図５において、ヒータ５０２への突入電流
を低減するため、電源供給時ヒータ５０２の温度が高い
場合（例として１５０°Ｃ程度以上の場合）は、ヒータ
５０２への突入電流が大きいので図７の（ａ）（縦軸：
印加電圧量、横軸：電圧の印加時間を示す）に示す入力
電流波形例のように位相角を略０°に近いａ°の指定位
相角にて立ち上げ、全点灯（位相角１８０°）まで１Ｈ
ｚ毎に徐々に（例として１°〜３０°程度ずつ）位相角
を増やして行くソフトスタート制御を行う。また、電源
供給時ヒータ５０２の温度が低い場合（例として０°Ｃ
〜１５０°Ｃ程度の場合）は、図７の（ｂ）に示す入力
電流波形例のように位相角を略０°に近いａ°の指定位
相角にて立ち上げ、全点灯（位相角１８０°）まで徐々
に（１Ｈｚよりも長い周期で、１°〜３０°程度ずつ）
位相を増やしていくソフトスタート制御を行い、その後
はオン制御を継続する。

【００５７】オン制御は温度センサ５０３および温度検
出回路５０４にて検出された温度が指定温度まで上昇し
た後、図７の（ｃ）に示す入力電流波形例のように位相
角を略１８０°に近いｚ°の指定位相角にて立ち上げ、
その後全消灯（位相角０°）まで１Ｈｚ毎に徐々に位相
角を減らしてゆくソフトストップ制御を行い、全消灯後
はオフ制御を継続する。

【００５８】このように、上記ソフトスタートオン制御
を行うことにより、電子写真装置の突入時間を抑え、上
記ソフトスタートオン制御およびソフトストップオフ制
御を行うことにより、電源電圧変動を抑えることが可能
となり。また、アクティブフィルタ回路を備えた電源装
置を搭載することにより、電子写真装置の高調波電流を
抑えることが可能となる。

【００５９】また、図３において、ソフトスタートオン
制御を行う動作の一実施形態を具体的な数値を挙げて、
図８の（ａ）および（ｂ）を参照としながら詳細に説明
する。

【００６０】ここで、図３において、ヒータ５０２への
突入電流を低減するため、電源供給時ヒータ５０２の温
度が低い場合（０°Ｃから１５０°Ｃ程度である場合）
は、ヒータ５０２への突入電流が大きいので図８の
（ａ）（縦軸：印加電圧量、横軸：電圧の印加時間を示
す）に示す入力電流波形例のように位相角を１５°にて
立ち上げ、２Ｈｚ毎に、３０°、４５°、・・・、１６
５°と変化させて、全点灯（位相角１８０°）まで位相
角を増やして行くソフトスタート制御を行う。また、電
源供給時ヒータ５０２の温度が高い場合（１５０°Ｃ以
上）は、図８の（ｂ）に示す入力電流波形例のように位
相角を１５°にて立ち上げ、１Ｈｚ毎に、３０°、４５
°、・・・、１６５°と変化させて、全点灯（位相角１
８０°）まで位相角を増やしていくソフトスタート制御
を行い、その後はオン制御を継続する。

【００６１】オン制御は温度センサ５０３および温度検
出回路５０４にて検出された温度が指定温度まで上昇す
ると、ヒータ５０２の供給電力を停止する。

【００６２】このように、上記ソフトスタートオン制御
を行うことにより電子写真装置の突入電圧を抑え、電源
電圧変動を抑えることが可能になる。また、アクティブ
フィルタ回路を備えた電源装置を搭載し、かつ、定着ヒ
ータ全点灯後、オン制御を行うことにより、電子写真装
置の高調波電流を抑えることが可能となる。

【００６３】また、図３において、ソフトスタートオン
制御に加え、さらにソフトストップオフ制御を行う動作
の一実施形態を具体的な数値を挙げて、図９の（ａ），
（ｂ）および（ｃ）を参考としながら詳細に説明する。

【００６４】図３において、ヒータ５０２への突入電流
を低減するため、電源供給時ヒータ５０２の温度が低い
場合（０°Ｃから１５０°Ｃ程度である場合）は、ヒー
タ５０２への突入電流が大きいので図９の（ａ）（縦
軸：印加電圧量、横軸：電圧の印加時間を示す）に示す
入力電流波形例のように位相角を１５°にて立ち上げ、
２Ｈｚ毎に、３０°、４５°、・・・、７５°と変化さ
せて、全点灯（位相角１８０°）まで位相角を増やして
行くソフトスタート制御を行う。また、電源供給時ヒー
タ５０２の温度が高い場合（１５０°Ｃ以上）は、図９
の（ｂ）に示す入力電流波形例のように位相角を１５°
にて立ち上げ、１Ｈｚ毎に、３０°、４５°、・・・、
１６５°と変化させて、全点灯（位相角１８０°）まで
位相角を増やしていくソフトスタート制御を行い、その
後はオン制御を継続する。

【００６５】オン制御は温度センサ５０３および温度検
出回路５０４にて検出された温度が指定温度まで上昇し
た後、図９の（ｃ）に示す入力電流波形例のように位相
角を１６５°にて立ち上げ、１Ｈｚ毎に、１５０°、１
３５°、・・・、１５°と変化させて、全消灯（位相角
０°）まで位相角を減らしてゆくソフトストップ制御を
行い、全消灯後はオフ制御を継続する。

【００６６】このように、上記ソフトスタートオン制御
を行うことにより、電子写真装置の突入時間を抑え、上
記ソフトスタートオン制御およびソフトストップオフ制
御を行うことにより、電源電圧変動を抑えることが可能
となり。また、アクティブフィルタ回路を備えた電源装
置を搭載することにより、電子写真装置の高調波電流を
抑えることが可能となる。

【００６７】

【発明の効果】従って、この発明によれば、請求項１記
載の発明によれば、電源の投入時の突入電源および電源
電圧変動を抑制し、同じ電源より電力を得ている他の機
器への電源電圧変動による影響の防止が可能となる。

【００６８】また、請求項２記載の発明によれば、電源
の投入時の突入電源および電源電圧変動を抑制し、同じ
電源より電力を得ている他の機器への電源電圧変動によ
る影響の防止が可能となる。

【００６９】また、請求項３記載の発明によれば、電源
の投入および切断時の突入電源および電源電圧変動を抑
制し、同じ電源より電力を得ている他の機器への電源電
圧変動による影響の防止が可能となる。

【００７０】また、請求項４記載の発明によれば、電源
の投入時および切断時の高調波電流および電源電圧変動
を抑制し、同じ電源より電力を得ている他の機器への高
調波電流による影響の防止が可能となる。

【００７１】また、請求項５記載の発明によれば、電源
の投入時の突入電源、高調波電流および電源電圧変動を
抑制し、同じ電源より電力を得ている他の機器への高調
波電流による影響の防止が可能となる。

【００７２】また、請求項６記載の発明によれば、電源
の投入および切断時の突入電源、高調波電流および電源
電圧変動を抑制し、同じ電源より電力を得ている他の機
器への高調波電流による影響の防止が可能となる。

【００７３】また、請求項７記載の発明によれば、電源
の投入時および切断時の電源電圧変動を抑制し、同じ電
源より電力を得ている他の機器への電源電圧変動による
影響の防止が可能となる。

【００７４】また、請求項８記載の発明によれば、電源
の投入時の突入電源および電源電圧変動を抑制し、同じ
電源より電力を得ている他の機器への電源電圧変動によ
る影響の防止が可能となる。

【００７５】また、請求項９記載の発明によれば、電源
の投入および切断時の突入電源および電源電圧変動を抑
制し、同じ電源より電力を得ている他の機器への電源電
圧変動による影響の防止が可能となる。

【００７６】また、請求項１０記載の発明によれば、電
源の投入時および切断時の高調波電流および電源電圧変
動を抑制し、同じ電源より電力を得ている他の機器への
高調波電流による影響の防止が可能となる。

【００７７】また、請求項１１記載の発明によれば、電
源の投入時の突入電源、高調波電流および電源電圧変動
を抑制し、同じ電源より電力を得ている他の機器への高
調波電流による影響の防止が可能となる。

【００７８】また、請求項１２記載の発明によれば、電
源の投入および切断時の突入電源、高調波電流および電
源電圧変動を抑制し、同じ電源より電力を得ている他の
機器への高調波電流による影響の防止が可能となる。

【００７９】また、請求項１３記載の発明によれば、電
源の投入および切断時の突入電源、高調波電流および電
源電圧変動を抑制し、同じ電源より電力を得ている他の
機器への高調波電流による影響の防止を可能にする電源
制御装置を実現することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】コンデンサ入力型整流回路の回路図例である。

【図２】図１のコンデンサ入力型整流回路の各部の波形
である。

【図３】一般的なアクティブフィルタ回路搭載の電源装
置の回路図である。

【図４】（ａ）は、一般的なアクティブフィルタ回路搭
載の電源装置の入力電流波形である。（ｂ）は、アクテ
ィブフィルタ回路非搭載の電源装置の入力電流波形であ
る。

【図５】本発明に係る電子写真機のブロック図である。

【図６】（ａ）は、本発明による電源制御装置を適用し
た電子写真機の定着ヒータ温度が低い場合のソフトスタ
ートオン制御を行う動作により、定着ヒータに入力され
る電流波形の一実施形態である。（６）は、本発明によ
る電源制御装置を適用した電子写真機の定着ヒータ温度
が高い場合のソフトスタートオン制御を行う動作によ
り、定着ヒータに入力される電流波形の一実施形態であ
る。

【図７】（ａ）は、本発明による電源制御装置を適用し
た電子写真機の定着ヒータ温度が低い場合のソフトスタ
ートオン制御を行う動作により、定着ヒータに入力され
る電流波形の一実施形態である。（ｂ）は、本発明によ
る電源制御装置を適用した電子写真機の定着ヒータ温度
が高い場合のソフトスタートオン制御を行う動作によ
り、定着ヒータに入力される電流波形の一実施形態であ
る。（ｃ）は、本発明による電源制御装置を適用した電
子写真機のソフトストップオフ制御を行う動作により、
定着ヒータに入力される電流波形の一実施形態である。

【図８】（ａ）は、本発明による電源制御装置を適用し
た電子写真機の定着ヒータ温度が低い場合のソフトスタ
ートオン制御を行う動作により、定着ヒータに入力され
る電流波形の具体的な数値例を用いた一実施形態であ
る。（ｂ）は、本発明による電源制御装置を適用した電
子写真機の定着ヒータ温度が高い場合のソフトスタート
オン制御を行う動作により、定着ヒータに入力される電
流波形の具体的な数値例を用いた一実施形態である。

【図９】（ａ）は、本発明による電源制御装置を適用し
た電子写真機の定着ヒータ温度が低い場合のソフトスタ
ートオン制御を行う動作により、定着ヒータに入力され
る電流波形の具体的な数値例を用いた一実施形態であ
る。（ｂ）は、本発明による電源制御装置を適用した電
子写真機の定着ヒータ温度が高い場合のソフトスタート
オン制御を行う動作により、定着ヒータに入力される電
流波形の具体的な数値例を用いた一実施形態である。
（ｃ）は、本発明による電源制御装置を適用した電子写
真機のソフトストップオフ制御を行う動作により、定着
ヒータに入力される電流波形の具体的な数値例を用いた
一実施形態である。

【符号の説明】

１００ 交流電源 １０１ 入力電源 １０２ 入力電流 １１０ ダイオード １２０ コンデンサ １２１ コンデンサ電圧 １３０ 負荷 ３０１ 商用電源 ３０２ ダイオードブリッジ回路 ３１０ アクティブフィルタ回路 ３１１ チョークコイル ３１２ ダイオード ３１３ コンデンサ ３１４ 第１電界効果トランジスタ ３１５ 制御回路 ３２０ ＤＣ−ＤＣコンバータ ３２１ トランス ３２２ 第２電界効果トランジスタ ３２３ 出力電圧検出回路 ３２４ 制御回路 ３２５ ダイオード ３２６ ダイオード ３２７ 平滑チョークコイル ３２８ 平滑コンデンサ ５０１ ヒータ電源 ５０２ ヒータ ５０３ 温度センサ ５０４ 温度検出回路 ５０５ 演算回路 ５０６ 制御回路 ５０７ スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｊ 1/00 ３０９ Ｈ０２Ｊ 1/00 ３０９Ｒ ５Ｈ００６ 1/02 1/02 ５Ｈ４２０ Ｈ０２Ｍ 3/28 Ｈ０２Ｍ 3/28 Ｈ ５Ｈ７３０ Ｈ０５Ｂ 3/00 ３１０ Ｈ０５Ｂ 3/00 ３１０Ｄ ３１０Ｃ ３１０Ｚ // Ｈ０２Ｍ 7/12 Ｈ０２Ｍ 7/12 Ｐ Ｆターム(参考） 2H027 DA12 EA15 EC20 ED25 EE07 EF06 EF09 JA20 JB30 JC08 JC16 ZA01 2H033 AA41 BA25 BA30 CA07 CA20 CA27 CA46 3K058 AA46 BA00 CA23 CB04 CB06 CB30 CD01 5G065 AA05 BA04 DA06 DA08 HA04 HA14 LA01 LA07 5G066 LA04 5H006 AA02 CA02 CA07 CA12 CB01 CB07 CB08 CC02 DA02 DA04 DC05 GA02 GA04 5H420 BB02 BB13 BB14 CC04 DD03 EA03 EA11 EA39 EA42 EB02 EB05 EB16 FF14 KK02 NB04 NB12 NE06 5H730 AS01 AS12 BB14 BB23 BB57 BB86 CC03 CC04 DD04 EE08 FD01 FG01 FG25 XC04 XC09

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 商用の電源などのように交流電力を供給
   する交流電力供給手段と、 抵抗やペルチェ素子などで構成される加熱手段と、 前記加熱手段を構成する負荷の温度を検知する温度検知
   手段と、 前記加熱手段へ電力を投入または切断する際、前記温度
   検知手段により検知された温度を基として供給する交流
   電力の位相角を指定した位相角に制限する制御手段とを
   有し、 電源の投入時および切断時の電源電圧変動を抑制し、同
   じ電源より電力を得ている他の機器への電源電圧変動に
   よる影響の防止を可能にすることを特徴とする電源制御
   装置。
2. 【請求項２】 商用の電源などのように交流電力を供給
   する交流電力供給手段と、 抵抗やペルチェ素子などで構成される加熱手段と、 前記加熱手段を構成する負荷の温度を検知する温度検知
   手段と、 前記加熱手段へ電力を投入する際、前記温度検知手段に
   より検知された温度を基として供給する交流電力の位相
   角を略０°に近い第１の指定位相角にて立ち上げ、全点
   灯（位相角１８０°）まで所定の周期毎に徐々に位相角
   を増やして行くソフトスタート制御を行う制御手段とを
   有し、 電源の投入時の突入電源および電源電圧変動を抑制し、
   同じ電源より電力を得ている他の機器への電源電圧変動
   による影響の防止を可能にすることを特徴とする電源制
   御装置。
3. 【請求項３】 商用の電源などのように交流電力を供給
   する交流電力供給手段と、 抵抗やペルチェ素子などで構成される加熱手段と、 前記加熱手段を構成する負荷の温度を検知する温度検知
   手段と、 前記加熱手段へ電力を投入する際、前記温度検知手段に
   より検知された温度を基として供給する交流電力の位相
   角を略０°に近い第１の指定位相角にて立ち上げ、全点
   灯（位相角１８０°）まで所定の周期毎に徐々に位相角
   を増やして行くソフトスタート制御を行い、前記加熱手
   段へ電力を切断する際、位相角を略１８０°に近い第２
   の指定位相角にて立ち上げ、その後全消灯（位相角０
   °）まで所定の周期毎に徐々に位相角を減らしてゆくソ
   フトストップ制御を行う制御手段とを有し、 電源の投入および切断時の突入電源および電源電圧変動
   を抑制し、同じ電源より電力を得ている他の機器への電
   源電圧変動による影響の防止を可能にすることを特徴と
   する電源制御装置。
4. 【請求項４】 商用の電源などのように交流電力を供給
   する交流電力供給手段と、 抵抗やペルチェ素子などで構成される加熱手段と、 前記加熱手段を構成する負荷の温度を検知する温度検知
   手段と、 前記加熱手段へ電力を投入または切断する際、前記温度
   検知手段により検知された温度を基として供給する交流
   電力の位相角を指定した位相角に制限する制御手段と、 前記交流電力供給手段により供給される交流電流を整流
   平滑化する、アクティブフィルタ回路などで構成された
   整流平滑化手段とを有し、 電源の投入時および切断時の高調波電流および電源電圧
   変動を抑制し、同じ電源より電力を得ている他の機器へ
   の高調波電流による影響の防止を可能にすることを特徴
   とする電源制御装置。
5. 【請求項５】 商用の電源などのように交流電力を供給
   する交流電力供給手段と、 抵抗やペルチェ素子などで構成される加熱手段と、 前記加熱手段を構成する負荷の温度を検知する温度検知
   手段と、 前記加熱手段へ電力を投入する際、前記温度検知手段に
   より検知された温度を基として供給する交流電力の位相
   角を略０°に近い第１の指定位相角にて立ち上げ、全点
   灯（位相角１８０°）まで所定の周期毎に徐々に位相角
   を増やして行くソフトスタート制御を行う制御手段と、 前記交流電力供給手段により供給される交流電流を整流
   平滑化する、アクティブフィルタ回路などで構成された
   整流平滑化手段とを有し、 電源の投入時の突入電源、高調波電流および電源電圧変
   動を抑制し、同じ電源より電力を得ている他の機器への
   高調波電流による影響の防止を可能にすることを特徴と
   する電源制御装置。
6. 【請求項６】 商用の電源などのように交流電力を供給
   する交流電力供給手段と、 抵抗やペルチェ素子などで構成される加熱手段と、 前記加熱手段を構成する負荷の温度を検知する温度検知
   手段と、 前記加熱手段へ電力を投入する際、前記温度検知手段に
   より検知された温度を基として供給する交流電力の位相
   角を略０°に近い第１の指定位相角にて立ち上げ、全点
   灯（位相角１８０°）まで所定の周期毎に徐々に位相角
   を増やして行くソフトスタート制御を行い、前記加熱手
   段へ電力を切断する際、位相角を略１８０°に近い第２
   の指定位相角にて立ち上げ、その後全消灯（位相角０
   °）まで所定の周期毎に徐々に位相角を減らしてゆくソ
   フトストップ制御を行う制御手段と、 前記交流電力供給手段により供給される交流電流を整流
   平滑化する、アクティブフィルタ回路などで構成された
   整流平滑化手段とを有し、 電源の投入および切断時の突入電源、高調波電流および
   電源電圧変動を抑制し、同じ電源より電力を得ている他
   の機器への高調波電流による影響の防止を可能にするこ
   とを特徴とする電源制御装置。
7. 【請求項７】 商用の電源などのように交流電力を供給
   する交流電力供給工程と、 抵抗やペルチェ素子などで構成される加熱工程と、 前記加熱工程を構成する負荷の温度を検知する温度検知
   工程と、 前記加熱工程へ電力を投入または切断する際、前記温度
   検知工程により検知された温度を基として供給する交流
   電力の位相角を指定した位相角に制限する制御工程とを
   有し、 電源の投入時および切断時の電源電圧変動を抑制し、同
   じ電源より電力を得ている他の機器への電源電圧変動に
   よる影響の防止を可能にすることを特徴とする電源制御
   方法。
8. 【請求項８】 商用の電源などのように交流電力を供給
   する交流電力供給工程と、 抵抗やペルチェ素子などで構成される加熱工程と、 前記加熱工程を構成する負荷の温度を検知する温度検知
   工程と、 前記加熱工程へ電力を投入する際、前記温度検知工程に
   より検知された温度を基として供給する交流電力の位相
   角を略０°に近い第１の指定位相角にて立ち上げ、全点
   灯（位相角１８０°）まで所定の周期毎に徐々に位相角
   を増やして行くソフトスタート制御を行う制御工程とを
   有し、 電源の投入時の突入電源および電源電圧変動を抑制し、
   同じ電源より電力を得ている他の機器への電源電圧変動
   による影響の防止を可能にすることを特徴とする電源制
   御方法。
9. 【請求項９】 商用の電源などのように交流電力を供給
   する交流電力供給工程と、 抵抗やペルチェ素子などで構成される加熱工程と、 前記加熱工程を構成する負荷の温度を検知する温度検知
   工程と、 前記加熱工程へ電力を投入する際、前記温度検知工程に
   より検知された温度を基として供給する交流電力の位相
   角を略０°に近い第１の指定位相角にて立ち上げ、全点
   灯（位相角１８０°）まで所定の周期毎に徐々に位相角
   を増やして行くソフトスタート制御を行い、前記加熱工
   程へ電力を切断する際、位相角を略１８０°に近い第２
   の指定位相角にて立ち上げ、その後全消灯（位相角０
   °）まで所定の周期毎に徐々に位相角を減らしてゆくソ
   フトストップ制御を行う制御工程とを有し、 電源の投入および切断時の突入電源および電源電圧変動
   を抑制し、同じ電源より電力を得ている他の機器への電
   源電圧変動による影響の防止を可能にすることを特徴と
   する電源制御方法。
10. 【請求項１０】 商用の電源などのように交流電力を供
    給する交流電力供給工程と、 抵抗やペルチェ素子などで構成される加熱工程と、 前記加熱工程を構成する負荷の温度を検知する温度検知
    工程と、 前記加熱工程へ電力を投入または切断する際、前記温度
    検知工程により検知された温度を基として供給する交流
    電力の位相角を指定した位相角に制限する制御工程と、 前記交流電力供給工程により供給される交流電流を整流
    平滑化する、アクティブフィルタ回路などで構成された
    整流平滑化工程とを有し、 電源の投入時および切断時の高調波電流および電源電圧
    変動を抑制し、同じ電源より電力を得ている他の機器へ
    の高調波電流による影響の防止を可能にすることを特徴
    とする電源制御方法。
11. 【請求項１１】 商用の電源などのように交流電力を供
    給する交流電力供給工程と、 抵抗やペルチェ素子などで構成される加熱工程と、 前記加熱工程を構成する負荷の温度を検知する温度検知
    工程と、 前記加熱工程へ電力を投入する際、前記温度検知工程に
    より検知された温度を基として供給する交流電力の位相
    角を略０°に近い第１の指定位相角にて立ち上げ、全点
    灯（位相角１８０°）まで所定の周期毎に徐々に位相角
    を増やして行くソフトスタート制御を行う制御工程と、 前記交流電力供給工程により供給される交流電流を整流
    平滑化する、アクティブフィルタ回路などで構成された
    整流平滑化工程とを有し、 電源の投入時の突入電源、高調波電流および電源電圧変
    動を抑制し、同じ電源より電力を得ている他の機器への
    高調波電流による影響の防止を可能にすることを特徴と
    する電源制御方法。
12. 【請求項１２】 商用の電源などのように交流電力を供
    給する交流電力供給工程と、 抵抗やペルチェ素子などで構成される加熱工程と、 前記加熱工程を構成する負荷の温度を検知する温度検知
    工程と、 前記加熱工程へ電力を投入する際、前記温度検知工程に
    より検知された温度を基として供給する交流電力の位相
    角を略０°に近い第１の指定位相角にて立ち上げ、全点
    灯（位相角１８０°）まで所定の周期毎に徐々に位相角
    を増やして行くソフトスタート制御を行い、前記加熱工
    程へ電力を切断する際、位相角を略１８０°に近い第２
    の指定位相角にて立ち上げ、その後全消灯（位相角０
    °）まで所定の周期毎に徐々に位相角を減らしてゆくソ
    フトストップ制御を行う制御工程と、 前記交流電力供給工程により供給される交流電流を整流
    平滑化する、アクティブフィルタ回路などで構成された
    整流平滑化工程とを有し、 電源の投入および切断時の突入電源、高調波電流および
    電源電圧変動を抑制し、同じ電源より電力を得ている他
    の機器への高調波電流による影響の防止を可能にするこ
    とを特徴とする電源制御方法。
13. 【請求項１３】 温度検知手段により検知した温度を記
    憶した基準温度と比較する比較処理と、 電源投入時に、前記比較処理の結果を基として、加熱手
    段に供給する交流電流の位相角を所定の位相角に制御す
    る第１の制御処理と、 前記第１の制御処理により得られた前記所定の位相角を
    所定の周期毎に前記所定の位相角より少し大きい所定の
    位相角に制御する第２の制御処理と、 前記第１から第２の制御処理を、位相角が１８０°にな
    るまで繰り返す第３の制御処理と、 電源切断時に、加熱手段に供給する交流電流の位相角を
    所定の位相角に制御する第４の制御処理と、 前記第４の制御処理により得られた前記所定の位相角を
    所定の周期毎に前記所定の位相角より少し小さい所定の
    位相角に制御する第５の制御処理と、 前記第４から第５の制御処理を、位相角が０°になるま
    で繰り返す第６の制御処理とを電流制御装置に実行させ
    るためのプログラムおよびデータを記憶した記憶媒体。