JPH11109803A - 電源調整装置 - Google Patents

電源調整装置

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JPH11109803A
JPH11109803A JP9287899A JP28789997A JPH11109803A JP H11109803 A JPH11109803 A JP H11109803A JP 9287899 A JP9287899 A JP 9287899A JP 28789997 A JP28789997 A JP 28789997A JP H11109803 A JPH11109803 A JP H11109803A
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JP
Japan
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waveform
power supply
turned
amplitude
commercial power
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Pending
Application number
JP9287899A
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English (en)
Inventor
Toshiaki Suzuki
利昭 鈴木
Shinichi Tomari
伸一 泊
Hiroshi Nakamura
洋 中村
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Katsuragawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Katsuragawa Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】商用電源線1に接続される機器の突入電流の小
さい状態から漸増させることによって、機器の電源投入
したとき、商用電源の変動を極力少なくすることができ
るような電源調整装置を提供すること。 【解決手段】電源投入時に一時的に突入電流が発生する
機器を内部に備えた機器の電源調整装置において、基準
となる周波数および振幅を有する電源電圧の波形に電源
供給時に、前記基準となる振幅より小さい振幅に制限す
る第1の振幅制御と、前記基準となる電源波形をそのま
まにして3段階に分割して、投入電源を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、突入電流が過大な
OA機器の電源調整装置に関し、詳しくはこれら機器へ
の電源供給時の突入電流の緩和を図る電源調整装置に関
する。
【従来の技術】
【0002】近年、オフィスオートメーション関連技術
の発展に伴い、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画
像形成装置の技術も大いに発展し、例えば、複写機の露
光光源や定着ヒータの消費電力が増大する傾向にある。
これら露光光源や定着ヒータが大型化してくるとこれら
の消費電力増大のほか、電源投入時にこれら機器に流れ
る突入電流も増大する。複写機、プリンタ、ファクシミ
リ等の画像形成装置は電源供給量が無限大の商用電源に
接続される訳ではなく、限られた電源供給量しかない。
このような状況で、電源投入時の機器の内部インピーダ
ンスが商用電源のそれよりも大幅に小さい状況では、機
器に流入する大電流により、一時的に電源電圧が低下す
ることになる。商用電源電圧が一時的に低下すると、た
とえば、同一電源に接続されている白熱電球は光度が低
下するし、蛍光灯のような放電現象により光度を得てい
る機器では、一時的に蛍光灯が明減する、いわゆるフリ
ッカー現象を発生する。特に、朝一番での電源投入時に
は、複写機の定着装置が室温に近く、低温となっている
ため、かなり大きな突入電流が流れてしまう。機器への
突入電流の流入は、前記機器への電源投入時のみなら
ず、例えば、動作中の複写機に備えられた定着装置のヒ
ータオンオフ制御時にこのような突入電流が発生し、上
記のような不都合がおきる。
【0003】例えば、特開平8−110731号公報に
記載されている発明では、複写機において、定着ローラ
の内のメインヒータに対応した温度を検知するサーミス
タと、サブヒータに対応した温度を検知するサーミスタ
の検知信号に基づいて、メインヒータ又はサブヒータの
温度が所定値以下の場合には、用紙サイズに合わせて両
ヒータを点灯させる場合でも、まず先にメインヒータを
点灯させ、その所定時間経過後にサブヒータを点灯させ
る。あるいは、カバースイッチからの信号により本体カ
バーが解放から閉められたことを検知した場合には、同
様の制御を行う。これによりヒータ点灯時の突入電流を
小さくし、各ヒータの制御素子であるトライアックにか
かる負担を減少させようとするものである。
【0004】ところが、従来例は、複写機内部の定着装
置にのみ突入電流を減少させるものであるから、複写機
の他の装置に流れる突入電流を減少させることは、出来
ず、また他の装置において、突入電流の減少を図る手だ
てがあったとしても、複写機に電流を投入したとき、や
はり大きな総合突入電流が流れてしまい、複写機が接続
されている商用電源に不都合な影響を及ぼしてしまう。
また、突入電流の制御方法も、電源投入時から漸次電流
を増大させていく物ではないので、円滑な突入電流の制
御にはつながらない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述の如き
従来の不都合を解消しようとするものであり、その目的
は、商用電源に接続させる機器の電圧を低い状態から漸
増させていくことによって、機器の電源を投入したと
き、商用電源の変動を極力少なくすることができるよう
な電源調整装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】基準となる振幅を有する
波形の電源電圧の供給時に一時的に突入電流が発生する
機器の電源調整装置において、前記基準となる波形を前
記基準の波形より小さい振幅を有する第1の波形と前記
基準の波形の一方の先頭値と前記第1の波形の他方の先
頭値を有する第2の波形とに変換する制御手段を設け、
前記基準となる波形の電源電圧を供給する前に前記第1
の波形と前記第2の波形とを順に供給することを特徴と
する。
【0007】また、前記制御手段は、抵抗と直列に接続
した第1のスイチング素子と、この第1のスイチング素
子および前記抵抗とを並列に接続した第2のスイッチン
グ素子とを有し、前記第1のスイチング素子をオンさ
せ、且つ第2のスイッチング素子をオフして前記基準と
なる波形を前記第1の波形に変換し、次いで第1のスイ
ッチング素子をオンしながら前記第2のスイッチング素
子を前記基準となる波形を半サイクル毎にオンオフさせ
て前記第2の波形に変換する事を特徴とする。
【0008】更に、前記半サイクル毎にオンオフするタ
イミングは前記基準となる波形のゼロクロスのタイミン
グで制御することを特徴とし、前記突入電流が発生する
機器が画像形成装置の定着装置であることを特徴とす
る。
【0009】更にまた、基準となる振幅を有する波形の
電源電圧の供給時に前記基準の波形より小さい振幅を有
する第1の波形と前記基準の波形の一方の先頭値と前記
第1の波形の他方の先頭値を有する第2の波形とを順に
供給することを特徴とする制御方法。
【0010】
【発明の実施の形態】この発明の好適な実施例を図面に
基づいて説明する。第1図は、本発明の電源調整装置
を、画像形成装置の定着装置に適用した場合の実施の形
態を示す回路ブロック図である。第2図は、商用電源電
圧とゼロクロス信号の関係を示す波形図である。第3図
は、ヒーターへの通電を具体的に示した図である。第1
図より説明する。
【0011】第1図において、1は商用電源線であり、
50Hzまたは60Hzの周波数を持つ100V乃至2
30Vの交流である。日本においては、50Hzまたは
60Hzの周波数を持つ100Vの交流である。2は、
電源供給時に一時的に突入電流が発生する機器を内部に
備えた装置であり、たとえば、複写機の定着装置を示
す。図1において、定着装置2はコンセント3により商
用電源線1接続されている。定着装置2の内部には、ト
ライアックからなる2つのスイッチング素子6、7を並
列に接続しどちらか一方に抵抗5を直列に接続した回路
部分に直列に、負荷となるランプ4が接続されている。
【0012】第1のランプ4は図示しない複写機の定着
ローラ内に配置され、加熱ヒータとして定着ローラを加
熱し、定着動作時に定着ローラより幅が狭い用紙が挿入
され、これに熱を奪われて加熱ローラ中央部の温度が低
下しようとする時、スイッチング素子がONされてラン
プ4に電力を供給し、定着ローラ全般の温度を一定に保
つ。TH1は定着ローラの温度検知するサーミスタであ
る。なお、この種の定着装置は、たとえば、特開平8−
110731号公報に記載されて周知であるので、これ
以上の説明は省略する。
【0013】制御手段は、ゼロクロス検出器9と制御回
路を有する。ゼロクロス検出器9は、商用電源に直列に
接続され、制御回路は第1のランプ4とスイッチング素
子(SSR)6、7とゼロクロス検出器9に接続されて
いる。ゼロクロス検出器9は、2つのフォトカプラ1
0、11及びコンパレータ12を具備し、商用交流電源
が位相角ゼロ度と180度において、ゼロ点をクロスし
たタイミングを検出する。制御回路13は、CPU1
4、本発明に関わるランプの位相制御プログラム、テー
ブル等のファイル、その他本発明の制御に必要なデータ
を記録しているROM15、CPU14からのトリガー
信号をスイッチング素子6、7に伝えるI/O回路16
を持つ。なお、17はCPU14された結果などを一時
的に記憶しているRAMである。
【0014】次に、ゼロクロス検出器9の動作について
説明する。第1図に示す商用電源線1の電圧は第2図に
おける(a)に示すように、正弦波状にしている。フォ
トカプラ10に内蔵のフォトダイオードはゼロ度から1
80度までの間で点灯している。従って、この間フォト
カプラ10に内蔵のフォトトランジスタはオンとなる。
また、フォトカプラ10に内蔵のフォトダイオードは1
80度から360度までの間で点灯している。商用電源
電圧がゼロ点をクロスしたとき、両者のフォトカプラは
同時にオフとなるが、この時点をコンパレータ12が捕
らえ、出力信号を発する。この信号を受けて、ワンショ
ット・マルチバイブレータから構成されている波形成型
回路8で、第2図において(b)に示すようなゼロクロ
ス信号が形成される。波形成型回路8において形成され
たゼロクロス信号は、I/O回路16を通してCPU1
4に入力される。
【0015】次に第3図について説明する。 第3図
は、SSR1、SSR2各信号のタイミングチャート
と、ヒーターの通電制御を具体的に示すタイミングチャ
ートを示したものである。なお、半波制御は、厳密な半
波でなく、半分のサイクルは商用電源振幅で、もう一方
の半サイクルは第1の振幅制御で制限された振幅であ
る。
【0016】定着ヒーターの近傍には第1図に示すよう
にサーミスタ18が配置され、定着ヒーターの温度を監
視する。ヒーターが定着温度よりも低い時にHレベルの
出力を発生し、制御部に定着装置温度制御スタートの信
号が送られる。まず、定着装置の温度制御開始になった
ら、制御部からSSR2にONの信号を送る。第1のラ
ンプは商用電源に通電状態になり、電流は抵抗Rをかい
して第1のランプ4に加える。即ち、第1のランプに加
えられる電圧を商用電源の波形の振幅より小さくなるよ
うな振幅制御を行う。次のステップで、制御部から商用
電源のゼロクロスのタイミングに合わせてSSR1にO
NにOFF繰り返し、半サイクルごとの振幅制御を行
う。即ち、SSR1がONのときは、実質的に第1のラ
ンプに直接、商用電源に接続されていることになる。即
ち、はじめの半サイクルは、商用電源電圧の振幅がラン
プに加えられ、次の半サイクルは、上記した抵抗をかえ
した振幅制御による振幅の電圧がランプに加えられる。
更に次のステップで、制御部からSSR1にONの信号
が入る。即ち、商用電源電圧の波形ががそのまま、ラン
プに加えられる。最後に、ランプの温度が定着温度にな
り、温度が安定したら温度制御終了になり、2つのスイ
ッチング素子(SSR)がOFFとなる。次いで定着温
度が下がったのはサーミスタが検知し再度電圧供給をす
るとき上記した制御がくりかえしおこなわれる。
【0017】温度制御を2段階に分けておこなったが、
制御の切換時間は回路の素子、構成により適切にせんた
くすることができ、回路の制御部にて制御される。例え
ば、図3に示すようにSSR1をONする抵抗による電
流制御を1secし、次にSSR2を商用電源のゼロクロ
スに合わせて、ON、OFFすることにより半サイクル
ごとに抵抗をかえして電流制御0.5secし、最後に、
SSR2をONして連続してその後通常どうりヒーター
ランプをONする。
【0018】
【発明の効果】本発明の電源調整装置は、電源投入時の
機器の供給電力を3段階に分けて供給する事により、機
器に流入する突入電流を抑制でき更に、同一電源に接続
されいる他の電気機器、特に照明機器に発生するチラツ
キ感を防止できる。
【0019】
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態の回路ブロック図。
【図2】 商用電源電圧とゼロクロス信号の関係を示す
波形図。
【図3】 ヒーターへの通電制御を具体的に示すタイミ
ングチャート図。
【符号の説明】
1 商用電源線 2 定着装置 3 コンセント 4 第1のランプ 5 電流調整抵抗 6 第2のスイッチング素子(SSR2) 7 第1のスイッチング素子(SSR1) 8 波形型形成回路 9 ゼロクロス検知器 10 フォトカプラ 11 フォトカプラ 12 コンパレータ 13 制御回路部 14 CPU 15 ROM 16 I/O回路 17 RAM 18 サーミスタ
【手続補正書】
【提出日】平成9年11月7日
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項2
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0007
【補正方法】変更
【補正内容】
【0007】 また、前記制御手段は、抵抗と直列に接
続した第2のスイチング素子と、この第2のスイチング
素子および前記抵抗とを並列に接続した第1のスイッチ
ング素子とを有し、前記第2のスイチング素子をオンさ
せ、且つ第1のスイッチング素子をオフして前記基準と
なる波形を前記第1の波形に変換し、次いで第2のスイ
ッチング素子をオンしながら前記第1のスイッチング素
子を前記基準となる波形を半サイクル毎にオンオフさせ
て前記第2の波形に変換する事を特徴とする。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0014
【補正方法】変更
【補正内容】
【0014】 次に、ゼロクロス検出器9の動作につい
て説明する。第1図に示す商用電源線1の電圧は第2図
における(a)に示すように、正弦波状にしている。フ
ォトカプラ11に内蔵のフォトダイオードはゼロ度から
180度までの間で点灯している。従って、この間フォ
トカプラ10に内蔵のフォトトランジスタはオンとな
る。また、フォトカプラ10に内蔵のフォトダイオード
は180度から360度までの間で点灯している。商用
電源電圧がゼロ点をクロスしたとき、両者のフォトカプ
ラは同時にオフとなるが、この時点をコンパレータ12
が捕らえ、出力信号を発する。この信号を受けて、ワン
ショット・マルチバイブレータから構成されている波形
成型回路8で、第2図において(b)に示すようなゼロ
クロス信号が形成される。波形成型回路8において形成
されたゼロクロス信号は、I/O回路16を通してCP
U14に入力される。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0017
【補正方法】変更
【補正内容】
【0017】 温度制御を2段階に分けておこなった
が、制御の切換時間は回路の素子、構成により適切に選
択することができ、回路の制御部にて制御される。例え
ば、図3に示すようにSSR2をONする抵抗による電
流制御を1秒間行い、次にSSR1を商用電源のゼロク
ロスに合わせて、ON、OFFすることにより半サイク
ルごとに抵抗を介して電流制御を0.5秒間行い、最後
にSSR1をONさせることにより通常通りヒーターラ
ンプをONする。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基準となる振幅を有する波形の電源電圧
    の供給時に一時的に突入電流が発生する機器の電源調整
    装置において、前記基準となる波形を前記基準の波形よ
    り小さい振幅を有する第1の波形と前記基準の波形の一
    方の先頭値と前記第1の波形の他方の先頭値を有する第
    2の波形とに変換する制御手段を設け、前記基準となる
    波形の電源電圧を供給する前に前記第1の波形と前記第
    2の波形とを順に供給することを特徴とする電源調整装
    置。
  2. 【請求項2】 前記制御手段は、抵抗と直列に接続した
    第1のスイチング素子と、この第1のスイチング素子お
    よび前記抵抗とを並列に接続した第2のスイッチング素
    子とを有し、前記第1のスイチング素子をオンさせ、且
    つ第2のスイッチング素子をオフして前記基準となる波
    形を前記第1の波形に変換し、次いで第1のスイッチン
    グ素子をオンしながら前記第2のスイッチング素子を前
    記基準となる波形を半サイクル毎にオンオフさせて前記
    第2の波形に変換する事を特徴とする請求項1記載の電
    源調整装置。
  3. 【請求項3】 前記半サイクル毎にオンオフするタイミ
    ングは前記基準となる波形のゼロクロスのタイミングで
    制御することを特徴とする請求項1または2記載の電源
    調整装置。
  4. 【請求項4】 前記突入電流が発生する機器が画像形成
    装置の定着装置であることを特徴とする請求項1乃至3
    いずれか記載の電源調整装置。
  5. 【請求項5】 基準となる振幅を有する波形の電源電圧
    の供給時に前記基準の波形より小さい振幅を有する第1
    の波形と前記基準の波形の一方の先頭値と前記第1の波
    形の他方の先頭値を有する第2の波形とを順に供給する
    ことを特徴とする突入電流の障害を防止するための制御
    方法。
JP9287899A 1997-10-03 1997-10-03 電源調整装置 Pending JPH11109803A (ja)

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