(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電力を受け、負荷に調整した電力を給電する方法において、
交流入力の瞬時電圧値，瞬時電流値およびピーク電圧値を検出し、
前記ピーク電圧値に対する、交流入力が定格電圧かつ定格電流のときのピーク電圧値であるピーク電圧基準値の比、および、前記定格電圧に対する前記定格電流の比、を前記瞬時電圧値に乗算した瞬時電流目標値を生成し、
交流入力の瞬時電流値が前記瞬時電流目標値に合致するように、負荷への給電電力を制御する、ことを特徴とする給電方法。
【請求項２】
前記交流入力の瞬時電圧値の時系列変化を追ってピーク電圧値を検出する、請求項１に記載の給電方法。
【請求項３】
交流電力を受けて負荷に調整した電力を給電する電源装置において、
交流入力の瞬時電圧値を検出する手段；
該交流入力の瞬時電流値を検出する手段；
交流入力電圧のピーク電圧値を検出する手段；
前記ピーク電圧値に対する、交流入力が定格電圧かつ定格電流のときのピーク電圧値であるピーク電圧基準値の比、および、前記定格電圧に対する前記定格電流の比、を前記瞬時電圧値に乗算した瞬時電流目標値を生成する手段；および、
前記交流入力の瞬時電流値が前記瞬時電流目標値に合致するように、負荷への給電電力を制御する給電制御手段；
を備えることを特徴とする電源装置。
【請求項４】
前記交流入力電圧のピーク電圧値を検出する手段は、前記交流入力の一周期間における正負極性それぞれのピーク電圧を検出し、その平均値をピーク電圧値とする；請求項３に記載の電源装置。
【請求項５】
オペレータの指示を入力する手段および制御手段を有し、画像信号に対応した顕像を用紙上に形成する顕像形成装置；該顕像形成装置の電気的負荷への給電電力を調整する通電調整手段；および、請求項３に記載の電源装置；を備え、
該電源装置の前記給電制御手段が、前記通電調整手段に与える給電制御信号を、前記交流入力の瞬時電流値が前記瞬時電流目標値に合致するように変更する；
画像形成装置。
【請求項６】
前記給電制御信号はＰＷＭパルスであってそれが与えられる通電調整手段は、定着ヒータに通電するスイッチング手段であり；
前記給電制御手段は、前記給電制御信号を、前記瞬時電流目標値に対する前記電流瞬時値の偏差に対応して、該偏差を少なくするものに変更し、かつ、前記顕像形成装置の温度センサが検出した定着温度が設定値以下のときに前記ＰＷＭパルスのデューティを、前記偏差を少なくするものに変更し、定着温度が設定値を越えるときには、定着ヒータの通電電流値をゼロを含む低値に制限する；
請求項５に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、交流電源より電力を受けて負荷に、調整した電力を給電する給電方法，電源装置および画像形成装置に関する。具体的には、例えばプリンタ，複写機，ファクシミリなどの画像形成装置、又は原稿画像読取装置で、ＡＣ電源からの電力の、比較的に電力消費が大きい負荷への高パワー給電に関し、また、制御系回路あるいは電子デバイス等の比較的に電力消費が少ない負荷にも同時に給電する複合給電に関する。
【０００２】
【従来技術】
例えば画像形成装置の電源装置などの、動作電圧が異なる数種の負荷に給電する電源装置では、与えられるＡＣ電源の電圧変動などにより、供給電力が変動した場合の下限の電圧、ならびに、装置にオプション等が接続され装置内の消費電力が最大となる条件、の何れでも装置への入力電流が所定上限値以下となるように、装置内の各負荷電流値を設定している。
【０００３】
このためＡＣ電源が標準の電圧時や装置にオプションが接続されていない場合は、装置への入力電流は所定の値よりもかなり低い値となっている。所謂マージンを持たせた使い方となっている。
【０００４】
直流負荷には、入力交流電圧を整流平滑し、必要に応じてＤＣ／ＤＣコンバータで電圧値を調整（変圧）して、そのまま給電するか、あるいはスイッチング回路を介して、ＰＷＭ制御でパルス通電する。交流負荷への通電の場合には、トライアックを用いる導通位相制御により、交流負荷への通電電力を制御する。
【０００５】
入力交流電圧を直流電圧に変換する整流平滑回路がある場合、負荷電流が低いと、入力交流電圧のピーク値付近のみで入力交流電流にて整流平滑回路のコンデンサを充電するので、入力交流電流波形が正弦波から崩れて高調波成分が発生し、交流電力の力率が低下する（電力損失が大きくなる）ばかりでなく、電源ノイズの原因ともなる。トライアックを用いる導通位相制御による交流通電でも、所要負荷電流が低いと、導通（オントリガ）位相角が大きくなり、入力交流電流波形の崩れが大きくなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、交流入力電流の波形歪を低減することを第１の目的とする。加えて、ＡＣ電源の電圧が高いとか同時給電負荷数が少ないなどの、１つの負荷に対する給電環境が恵まれている時の、該負荷に対する給電を好適にすることを第２の目的とする。画像形成装置の交流入力電流の波形歪を低減することを第３の目的とし、画像形成装置の省エネルギーのための休止モードから画像形成あるいはその準備のための作動モードへの復帰時の画像形成可となるまでの遅れ時間を短くすることを第４の目的とし、具体的には、画像形成装置の定着ヒータの昇温を、交流入力電流の波形歪を低減しつつ可及的に速くまた定着温度の安定性を高くすることを第５の目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
（１）交流電力を受け、負荷(123C)に調整した電力を給電する方法において、
交流入力の瞬時電圧値(V0)，瞬時電流値(I0)およびピーク電圧値(Vp)を検出し、
前記ピーク電圧値(Vp)に対する、交流入力が定格電圧(Vs)かつ定格電流(Is)のときのピーク電圧値であるピーク電圧基準値(Vps)の比(Kv)、および、前記定格電圧に対する前記定格電流の比(Ki)、を前記瞬時電圧値(VO)に乗算した瞬時電流目標値(TIO)を生成し、
交流入力の瞬時電流値(IO)が前記瞬時電流目標値(TIO)に合致するように、負荷(123C)への給電電力を制御する、ことを特徴とする給電方法。
【０００８】
なお、理解を容易にするためにカッコ内には、図面に示し後述する実施例の対応要素または対応事項の記号を、参考までに付記した。以下も同様である。
【０００９】
ここで、交流入力が定格電圧Ｖｓ，定格電流Ｉｓのときのピーク電圧値をピーク電圧基準値Ｖｐｓと表現すると、実際の交流瞬時電圧がＶ０、そのピーク値がＶｐのときには、仮に交流瞬時電流Ｉ０を、次の瞬時電流目標値ＴＩ０、
ＴＩ０＝（Ｉｓ／Ｖｓ）・Ｖ０・（Ｖｐｓ／Ｖｐ) ・・・(1)
＝Ｋｉ・Ｖｐｓ・Ｖ０／Ｖｐ            ・・・(2)
＝Ｋ・Ｖ０／Ｖｐ                      ・・・(3)
＝Ｋｉ・Ｋｖ・Ｖ０                    ・・・(4)
Ｋｉ＝Ｉｓ／Ｖｓ                  ・・・(5)
Ｋ＝Ｋｉ・Ｖｐｓ                  ・・・(6)
Ｋｖ＝Ｖｐｓ／Ｖｐ                ・・・(7)
に合致するように調整すると、交流瞬時電流Ｉ０が定格電流値Ｉｓと合致し、しかも交流瞬時電圧Ｖ０に比例するものとなるので、交流瞬時電圧Ｖ０が正弦波の変化を示すものであると、交流瞬時電流Ｉ０が正弦波の変化を示すものとなる。
【００１０】
本発明では、交流瞬時電流Ｉ０が上記（４）式に従う瞬時電流目標値ＴＩ０＝Ｋｉ・Ｋｖ・Ｖ０となるように、負荷(123C)への給電電力を制御するので、交流入力電流の波形歪が低減する。ＡＣ電源のピーク電圧値(Vp)が高いとか同時給電負荷数が少ないなどの、１つの負荷(123C)に対する給電環境が恵まれている時には、該負荷(123C)に対する給電電流値が自動的に高くなる。例えば負荷が定着ヒータ(123C)の場合は、温度上昇が早く、省エネルギーのための休止モードから画像形成あるいはその準備のための作動モードへの復帰時の画像形成可となるまでの遅れ時間が短くなり、また定温度制御中では通電時の温度上昇が速いので、定着温度の安定性が高くなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
（２）前記交流入力の瞬時電圧値(VO)の時系列変化を追ってピーク電圧値(Vp)を検出する、上記（１）に記載の給電方法。
これによれば、比較的に簡単な処理により、ピーク電圧値(Vp)を確定することが出来る。
【００１２】
（３）交流電力を受けて負荷(123C)に調整した電力を給電する電源装置(80)において、
交流入力の瞬時電圧値(V0)を検出する手段(R2,85)；
該交流入力の瞬時電流値(I0)を検出する手段(ISEN0,85)；
交流入力電圧のピーク電圧値(Vp)を検出する手段(R2,85)；
前記ピーク電圧値(Vp)に対する、交流入力が定格電圧(Vs)かつ定格電流(Is)のときのピーク電圧値であるピーク電圧基準値(Vps)の比(Kv)、および、前記定格電圧に対する前記定格電流の比(Ki)、を前記瞬時電圧値(VO)に乗算した瞬時電流目標値(TIO)を生成する手段(85)；および、
前記交流入力の瞬時電流値(IO)が前記瞬時電流目標値(TIO)に合致するように、負荷(123C)への給電電力を制御する給電制御手段(85)；
を備えることを特徴とする電源装置。
【００１３】
これによれば、交流瞬時電流Ｉ０が上記（４）式に従う瞬時電流目標値(TI0)となるように、給電制御手段(85)が負荷(123C)への給電電力を制御するので、交流入力電流の波形歪が低減する。ＡＣ電源のピーク電圧値(Vp)が高いとか同時給電負荷数が少ないなどの、１つの負荷(123C)に対する給電環境が恵まれている時には、該負荷(123C)に対する給電電流値が自動的に高くなる。例えば負荷が定着ヒータ(123C)の場合は、温度上昇が早く、省エネルギーのための休止モードから画像形成あるいはその準備のための作動モードへの復帰時の画像形成可となるまでの遅れ時間が短くなり、また定温度制御中では通電時の温度上昇が速いので、定着温度の安定性が高くなる。
【００１４】
（４）前記交流入力電圧のピーク電圧値(Vp)を検出する手段(R2,85)は、前記交流入力の一周期間(T)における正負極性それぞれのピーク電圧を検出し、その平均値をピーク電圧値(Vp)とする；上記（３）に記載の電源装置。これによれば、ＡＣ電源の変動が大きい自家発電等の電源事情の良くない環境でも、精度良く代表値(Vp)の検出が行なえる。
【００１５】
（５）オペレータの指示を入力する手段(20)および制御手段(50,60)を有し、画像信号に対応した顕像を用紙上に形成する顕像形成装置(100)；該前記顕像形成装置(100)の電気的負荷への給電電力を調整する通電調整手段(Q)；および、上記（３）に記載の電源装置；を備え、
該電源装置の前記給電制御手段(85)が、前記通電調整手段(Q)に与える給電制御信号(PWM3)を、前記交流入力の瞬時電流値(IO)が前記瞬時電流目標値(TIO)に合致するように変更する；
画像形成装置。
【００１６】
これによれば、画像形成装置において上記（３）に記述した作用効果が同様に得られる。
【００１７】
（６）前記給電制御信号はＰＷＭパルス(PWM3)であってそれが与えられる通電調整手段は、定着ヒータ(123C)に通電するスイッチング手段(Q)であり；
前記給電制御手段(85)は、前記給電制御信号を、前記瞬時電流目標値(TIO)に対する前記電流瞬時値(IO)の偏差(TIO-IO)に対応して、該偏差を少なくするものに変更し、かつ、前記顕像形成装置(100)の温度センサ(TH)が検出した定着温度(THM)が設定値(180℃)以下のときに前記ＰＷＭパルス(PWM3)のデューティを、前記偏差（TI0-I0）を少なくするものに変更し、定着温度(THM)が設定値(180℃)を越えるときには、定着ヒータ(123C)の通電電流値をゼロを含む低値に制限する；
上記（５）に記載の画像形成装置。
【００１８】
これによれば、交流瞬時電流Ｉ０が上記（４）式に従う瞬時電流目標値(TI0)となるように、給電制御手段(85)がスイッチング手段(Q)に与えるＰＷＭパルス(PWM3)を変更するので、画像形成装置の交流入力電流の波形歪が低減する。ＡＣ電源の電圧(Vp)が高いとか、画像形成装置の電源オン直後あるいは省エネルギーのための休止モードから画像形成又はその準備のための作動モードへの復帰時のウォームアップ時等、同時給電負荷数が少ないときは、定着ヒータ(123C)に対する給電電流値が高く、温度上昇が早く、ウォームアップ時間が短くなる。
【００１９】
定着温度(THM)が設定値(180℃又はそれより低い例えば170℃)に達すると画像形成開始可となる。画像形成のため他の多くの負荷への給電があるときには、交流入力電流値が上昇するため、定着ヒータ(123C)への給電電流値は自動的に低下する。画像形成終了等により通電負荷数が減ると、定着温度(THM)が設定値(180℃)未満になっている時には高電流が定着ヒータ(123C)に流れる。このように、定着ヒータ(123C)と他の負荷への電流値の合理的な配分が自動的に行われることになる。
【００２０】
（７）前記瞬時電流目標値(TIO)を生成する手段(85)は、ＡＣ電源の半周期内での各電圧値における入力電流の目標値を予め設定しておき、検出したピーク電圧値Ｖｐに対するピーク電圧基準値Ｖｐｓとの比Ｋｖ＝Ｖｐｓ／Ｖｐに応じて、ＡＣ電源の半周期内での各電圧値Ｖ０における入力電流Ｉ０の目標値を補正する（ＴＩ０＝Ｋｉ・Ｋｖ・Ｖ０）、上記（３）の電源装置。
【００２１】
これによれば、電源事情の良くない環境でも、精度良く電源装置へ入力する電流を制御することができる。
【００２２】
（８）瞬時電圧値(VO)を検出する手段(R2,85)および瞬時電流値(IO)を検出する手段(ISEN0,85)はそれぞれ、ＡＣ電源から入力する電圧Ｖ０と入力電流Ｉ０をＡＣ電源の半周期よりも短い周期で繰返し検出し；給電制御手段(85,PWM3,Q)は、ＡＣ電源の入力電流Ｉ０が目標値ＴＩ０と等しくなるように、負荷電流をＰＷＭ制御する；上記（３）の電源装置。
【００２３】
これによれば、入力電流の波形を正弦波状とすることができ、ＡＣ電源を効率良く使うことができる。高調波電流を低減できる。
【００２４】
（９）給電制御手段(85,PWM3,Q)は、入力電流Ｉ０が目標値ＴＩ０と等しくなるように、装置(100)内の定着装置(123C)へ供給する負荷電流をＰＷＭ制御し(PWM3)、併せて、定着装置(123C)の温度(THM)を検出し検出された温度が予定の温度(180℃)よりも高い場合は、入力電流Ｉ０の制御よりも優先して定着装置(123C)の負荷電流を制限する制御(PWM3=0)を行なう；上記（５）の画像形成装置。
【００２５】
これによれば、装置(100)の待機状態から画像形成可への立上り時間を短くすることができ、さらに定着温度の安定性を向上することができる。
【００２６】
（１０）ＰＷＭ制御(PWM3)による定着装置(123C)への通電デューティーは０％から１００％までの間である、上記（９）の画像形成装置。
【００２７】
これによれば、装置(100)への入力電流Ｉ０を細かく制御することができ、省エネルギーな画像形成装置を提供できる。
【００２８】
本発明の他の目的および特徴は、図面を参照した以下の実施例の説明により明らかになろう。
【００２９】
【実施例】
図１に本発明の一実施例の電源装置を組込んだ複合機能複写機の外観を示す。この複合機能複写機は、大略で、自動原稿送り装置〔ＡＤＦ〕３０と、操作部２０と、カラースキャナ１０と、カラープリンタ１００と、中継ユニット３２と、ステープラ及び作像された用紙を大量に積載可能なシフトトレイ付きのフィニッシャ３４と、両面反転ユニット３３と、給紙バンク３５と、大容量給紙トレイ３６及び１ビン排紙トレイ３１、の各ユニットで構成されている。
【００３０】
図２に、カラープリンタ１００の構成を示す。１０１はベルト状像担持体たる可撓性の感光体ベルトであり、感光体ベルト１０１は、回動ローラ１０２，３間に架設され、回動ローラ１０２の回転駆動により図中矢印Ａ方向（時計方向）に搬送される。図中１０４は、感光体ベルト１０１表面を均一に帯電する帯電チャージャ、図中１０５は、像書込みユニットであるレーザ露光装置である。また、図中１０６はカラー現像装置であり、１０６ａはマゼンタ、１０６ｂはシアン、１０６ｃはイエロー、１０６ｄは黒現像ユニットである。
【００３１】
更に、図中１０９は、像担持体かつ中間転写媒体たる中間転写ベルトであり、中間転写ベルト１０９は回動ローラ１１０−１１２に架設され、回動ローラ１１０の回転駆動により図中矢印Ｂ方向（反時計方向）に搬送される。感光体ベルト１０１と、中間転写ベルト１０９は、感光体ベルト１０１の無記号の回動ローラ部で接触している。該接触部の中間転写ベルト１０９側には、導電性を有するバイアスローラ１１３が、中間転写ベルト１１０裏面に所定の条件で接触している。
【００３２】
感光体ベルト１０１は帯電チャージャ１０４により一様に帯電された後、レーザ露光装置１０５による、画像記録信号で変調されたレーザ光の走査により、露光される。これにより感光体ベルト１０１上に静電潜像が形成される。ここで、レーザ光を変調する画像記録信号は、所望のフルカラー画像をマゼンタ，シアン，イエロー、及び黒（Ｂｋ）の色情報に分解した、各色（単色）宛てのものであり、１色宛ての静電潜像の形成と、現像装置１０６ａ−１０６ｄの中の該色宛のものによる現像が、色数分（例えばマゼンタ，シアン，イエロー、及び黒、計４回）繰返される。現像により現われた顕像（トナー像）は、それぞれ中間転写ベルト９に重ね合わせ転写される。
【００３３】
即ち、図中矢印Ａ方向に回転する感光体ベルト１上に形成される各単色画像（トナー像）は、感光体ベルト１０１と同期して図中矢印Ｂ方向に回転する中間転写ベルト１０９上に、マゼンタ，シアン，イエロー、及び黒の単色毎に、バイアスローラ１１３に印加された所定の転写バイアスにより順次重ね転写される。中間転写ベルト１０９上に重ね合わされたマゼンタ，シアン，イエロー、及び黒の画像は、給紙台１１６の給紙カセット１１６ａから給紙ローラ１１７，搬送ローラ対１１８ａ，１１８ｂ、レジストローラ対１１９ａ，１１９ｂを経て転写ローラ１１４へ搬送された転写紙上に一括転写される。転写終了後、転写紙上のトナー像は定着装置１２０により転写紙に定着（加熱圧着）される。これによりフルカラー画像が完成し、転写紙は、排紙ローラ対１２１ａ，１２１ｂを経て排紙スタック部１２２に排出される。
【００３４】
なお、図中１０７は、感光体ベルト１０１に常時当接し、感光体ベルト１０１上のトナーを拭い取るクリーニングブレード、図中１１５は、中間転写ベルト１０９のクリーニング装置で、該クリーニング装置１１５のクリーニングブラシ１１５ａは、画像形成動作中には中間転写ベルト１１０表面から離間した位置に保持され、形成像が上述の転写紙上に転写された後に中間転写ベルト１１０表面に当接される。
【００３５】
また、感光体ベルト１０１，帯電チャージャ１０４，中間転写ベルト１０９，クリーニング装置１０７，１１５は、プロセスカートリッジに一体的に組付けられてユニット化されている。
【００３６】
１０８が、感光体ベルト１０１上のトナー付着量を検出するためのトナー付着量センサである。今回使用したトナー付着量センサ１０８は、発光部が赤外発光ダイオード、拡散反射光受光部がフォトダイオードの、フォトダイオードの受光量に応じたレベルの電圧即ち検出信号を発生し出力するもの、即ち、拡散反射光光量を測定するトナー濃度センサ、である。
【００３７】
定着装置１２０の定着ローラの内部には、定着ヒータ（ハロゲンランプ）１２３Ｃがあり、この定着ヒータ１２３Ｃに、第３電源回路ＰＣ３（図４）が通電し、これにより定着ヒータ１２３Ｃが発熱し且つ赤外線を発生して、定着ローラを加熱する。
【００３８】
図３に、図１に示す複写機の電気系システムの概要を示す。複写機メカ制御部すなわち画像読取りおよび画像形成プロセス制御の主要部に、メイン制御板５０上の１つのＭＰＵ５１と、スキャナ制御板１１上の１つのＣＰＵ１２が用いられている。ＭＰＵ５１は作像シーケンスおよび定着制御とシステム関係の制御を、ＣＰＵ１２はスキャナ関係の制御をそれぞれ行う。ＭＰＵ５１とＣＰＵ１２とは、画像データインターフェース及びシリアルインターフエースによって接続されている。
【００３９】
また、図３において、２０は操作部、７０は入出力電気回路を搭載したＩ／Ｏ制御板、９２は画像露光用のレーザ光を制御するＬＤ制御板、４１は給紙制御板、１３はＣＣＤを搭載する読み取り制御板、８０はＤＣ電源装置、９０はマザーボードである。
【００４０】
６０は、パソコン，ワープロなどホストのドキュメントを印刷するプリンタ機能及びコピー，ファクシミリ，プリンタの複合動作モードを制御するためのプリンタコントローラ（ボード）である。９１は、複合機能を実現するためのアプリケーション拡張ユニットで、ＦＡＸ機能を搭載したファクシミリ制御ユニットである。８０はＤＣ電源／ＡＣ制御板である。
【００４１】
図４にＤＣ電源装置８０上の電源回路の概要とそれによって給電される電気負荷の概要を示す。ＤＣ電源装置８０には、サーキットブレーカＣＢ，アレスタＡＲおよび交流ＡＣのノイズを除去するフィルタ８１と、交流ＡＣの入力電流瞬時値を検出する交流電流検出回路ＩＳＥＮ０と、主電源スイッチＳＷap（交流入力スイッチ）の閉（オン）によって給電される、交流電圧を整流平滑する整流平滑回路８２、その出力直流が供給されそれぞれが直流電圧５Ｖおよび２４Ｖを生成する第１および第２電源回路（ＤＣ／ＤＣコンバータ）ＰＣ１，ＰＣ２と、パワーリレーＲＡ２の閉（オン）によって給電される、交流電圧を１００Ｖ直流に変換する第３電源回路ＰＣ３がある。第３電源回路ＰＣ３内には交流電圧を整流平滑する整流平滑回路があり、その出力直流である１００Ｖの直流電圧をスイッチングトランジスタＱ（図５）を介して定着ヒータ１２３Ｃに印加する。
【００４２】
第１および第２電源回路ＰＣ１，ＰＣ２のスイッチングＦＥＴ１，２（図５）ならびに第３電源回路ＰＣ３のスイッチングトランジスタＱの導通を、デジタルコントローラ８５が、それらにＰＷＭパルスＰＷＭ１〜３のそれぞれを与えて、制御する。この実施例では、デジタルコントローラ８５に、デジタルシグナルプロセッサＤＳＰを用いた。以下、ＤＳＰと表現する。
【００４３】
主電源スイッチＳＷapが開（ＯＦＦ）から閉（ＯＮ）に切換えられて交流電源ＡＣが印加され整流平滑回路８２に直流電圧が表れると、それによってスイッチ回路（ＳＷ）８３がオンになってバッテリ８４の電圧をＤＳＰ８５に印加する。ＤＳＰ８５がリレードライバを付勢すると、制御リレーＲＡ３がオンしてパワーリレーＲＡ２に給電し、パワーリレーＲＡ２がオンして交流電圧を第３電源回路ＰＣ３に供給する。
【００４４】
５Ｖ，２４Ｖの第１，第２電源回路ＰＣ１，ＰＣ２は、スキャナモータ、ＡＤＦ（原稿自動送り装置）などの負荷につながり、各負荷に必要な電圧を供給する。１００Ｖ直流電圧を出力する第３電源回路ＰＣ３は、定着ヒータ１２３Ｃに１００Ｖを出力する。
【００４５】
ＤＳＰ８５は、マザーボード９０に搭載のプリンタコントローラ６０とＵＡＲＴ（ユニバーサル・アシンクロナス・レシーバ・トランスミッタ：シリアル通信）による通信を行う。図示しないが、プリンタコントローラ６０は、ＣＰＵ，不揮発性メモリ，ＲＯＭ，ＲＡＭおよび画像メモリを含むコンピュータシステムである。
【００４６】
図５に、図４に示すスイッチ回路８３と、５Ｖ生成の第１電源回路ＰＣ１および１００Ｖ生成の第３電源回路ＰＣ３の構成を示す。１００Ｖ商用交流電圧が、主電源スイッチＳＷapのオンによりノイズフィルタ８１を通して、整流平滑回路８２に印加される。
【００４７】
ノイズフィルタ８１は、１００Ｖ商用交流ラインの高周波ノイズがスイッチング電源すなわち電源回路ＰＣ１〜ＰＣ３の内部に入るのを遮断し、しかもスイッチング電源が発生する高周波ノイズが商用交流ラインに漏出するのを防ぐ入力フィルタである。交流電圧はこの入力フィルタ８１を通して、全波整流ダイオードブリッジと平滑コンデンサで構成される整流平滑回路８２および第３電源回路ＰＣ３の全波整流回路に印加される。
【００４８】
整流平滑回路８２の出力電圧は抵抗とリレーＲＡ１からなる起動回路にも加わる。整流平滑回路８２の出力電圧が加わると、リレーＲＡ１の、スイッチ回路（ＳＷ）８３のダイオードＤ４とＤＳＰ８５の動作電圧入力端Ｖccの間に介挿したリレー接点をリレー接片ＲＡ１で閉じる。ダイオードＤ４はバッテリ８４に接続しているので、バッテリ電圧がＤＳＰ８５に加わり、これによりＤＳＰ８５が起動して、５Ｖ生成の第１電源回路ＰＣ１のスイッチングドライバＤＲＩＶＥ１に第１のＰＷＭパルスＰＷＭ１を出力する。
【００４９】
これにより、５Ｖ生成の第１電源回路ＰＣ１が動作状態になり、５Ｖ直流電圧を発生する。整流平滑回路８２の出力直流電圧は、第１電源回路ＰＣ１の中のトランスＴＲ１の１次巻線に印加される。スイッチング素子であるＦＥＴ１がオンになると、整流平滑回路８２から、１次巻線，スイッチング素子ＦＥＴ１ならびに電流値検出回路ＩＳＥＮ１介して、１次側グランドに電流が流れる。
【００５０】
スイッチングドライバＤＲＩＶ１は、ＤＳＰ８５のスイッチングＯＮ／ＯＦＦ信号である第１のＰＷＭパルスＰＷＭ１を出力するＰＷＭ出力ポートにつながっている。ＤＲＩＶ１，トランスＴＲ１およびスイッチング素子ＦＥＴ１によって、１次側スイッチング回路が構成され、整流平滑回路８２の出力電圧をＰＷＭパルスに応答したスイッチングによりチョッピングして、トランスＴＲ１の１次巻線にパルス通電する。
【００５１】
トランスＴＲ１の２次側には、２次巻線に誘起したパルス状電圧を直流に変換して出力する出力回路がある。出力回路は、ダイオードＤ１，Ｄ２、チョークコイルＣＨ１、出力電圧検出回路ＶＳＥＮ１および平滑コンデンサにより構成される。
【００５２】
もう１つの、２４Ｖ生成の、第２電源回路ＰＣ２の構成および動作、ならびにそれらに対するＤＳＰ８５の制御動作も同様である（ＰＷＭ２をあたえる）。しかし、生成回路の電力容量が大きい２４Ｖ生成の第２電源回路ＰＣ２は、スイッチング素子ＦＥＴが複数個並列接続で用いられる。
【００５３】
定着ヒータ１２３Ｃに通電する１００Ｖ直流生成の第３電源回路ＰＣ３には、負荷電流値および出力電圧を検出する電流検出回路ＩＳＥＮ３および電圧検出回路ＶＳＥＮ３があり、また、定着ヒータ１２３Ｃまわりの定着温度を検出するサーミスタＴＨが接続されている。
【００５４】
プリンタコントローラ６０，Ｉ／Ｏ制御板７０およびメイン制御板５０の、省エネ待機モードでも入力監視をするＣＰＵおよびＭＰＵ、ならびに省エネ待機モードで外部入力信号を発生する回路には、第１電源回路ＰＣ１が給電する。
【００５５】
図６に、ＤＳＰ８５の構成を示す。この例では、イベントマネジャをＰＷＭパルス発生器８５ｅに用いている。これには、複数のＰＷＭパルス出力ポートがあり、ＣＰＵ８５ａが、各出力ポート宛ての、ＰＷＭパルスおよびパルスデューティを規定するデータを、ＰＷＭパルス発生器８５ｅ内のパルス生成制御用のレジスタにロードする。このロードがあるとＰＷＭパルス発生器８５ｅは、レジスタのデータで規定されるＰＷＭパルスを発生して、ＰＷＭパルス出力ポートから出力する。この実施例では、３つのＰＷＭパルス出力ポートＰＷＭ１，ＰＷＭ２およびＰＷＭ３から、第１電源回路ＰＣ１，第２電源回路ＰＣ２および第３電源回路ＰＣ３のスイッチングドライバＤＲＩＶＥ１，ＤＲＩＶＥ２およびＤＲＩＶＥ３に、各ＰＷＭパルスＰＷＭ１，ＰＷＭ２およびＰＷＭ３を出力する。各ＰＷＭパルスの周期およびデューティ（通電デューティ）を規定するデータは、ＣＰＵ８５ａがパルス発生器８５ｅに設定する。
【００５６】
ＤＳＰ８５内のＡ／Ｄ変換器８５ｉの入力チャンネルＮｏ．０〜８のそれぞれには、第１電源回路ＰＣ１の出力電圧Ｖ１および出力電流Ｉ１，第２電源回路ＰＣ２の出力電圧Ｖ２および出力電流Ｉ２，第３電源回路ＰＣ３の出力電圧Ｖ３および出力電流Ｉ３，交流入力瞬時電流Ｉ０，交流入力瞬時電圧Ｖ０ならびに定着温度ＴHMのそれぞれを表す電圧（アナログ信号）すなわち検出信号が印加される。
【００５７】
Ａ／Ｄ変換器８５ｉは、インターフェイス８５ｈを介したＣＰＵ８５ａの制御（指示）のもとに、指定された入力チャンネルに加わっている検出信号（フィードバック信号）をデジタルデータに変換して、自身の出力レジスタにラッチし、変換完了信号を発生する。
【００５８】
ＣＰＵ８５ａはこの変換完了信号に応答して、デジタルデータ（Ａ／Ｄ変換データ）すなわち検出データ（フィードバックデータ）を読み込んで、第１および第２電源回路ＰＣ１およびＰＣ２の出力電圧を設定電圧（５Ｖ，２４Ｖ）とするためのＰＷＭ１，２パルスデューティの演算と、それを規定するデータの、パルス発生器８５ｅへの書込み，交流入力電流波形を交流入力電圧波形に相似にし、しかも交流入力電流を定電流にするための第３電源回路ＰＣ３へのＰＷＭ３パルスデューティの演算と、それを規定するデータの、パルス発生器８５ｅへの書込み、ならびに、第１〜３電源回路ＰＣ１〜ＰＣ３の出力電圧異常および出力電流異常のチェックと、異常がある時のＰＷＭパルス出力の停止を行う。
【００５９】
ＣＰＵ８５ａの、上述の動作或いは処理を行うプログラムは、ＥＥＰＲＯＭ７ｂに書きこまれている。ＲＡＭ８５ｃは、データの一時的な保持或いは保存に用いられる。
【００６０】
図７の（ａ）に、主電源スイッチＳＷａｐが開（オフ）から閉（オン）に切換ったときの、電源装置８０の起動動作を示す。主電源スイッチＳＷapをオンすると（ステップ１）、起動回路のリレーＲＡ１に電流が流れその接片ＲＡ１が接点がオンする（ステップ２）。なお、以下において、カッコ内には、ステップという語を省略して、ステップＮｏ．数字のみを記す。リレー接片ＲＡ１のオンにより、ＤＳＰ８５の電源端子Ｖccにバッテリ８４からダイオードＤ４を介して電圧が供給され、ＤＳＰ８５が起動する（３）。ＤＳＰ８５が起動すると、ＤＳＰ８５は５Ｖ直流電圧を生成するＤＣ／ＤＣコンバータである第１電源回路ＰＣ１を起動する。すなわち、それへの第１のＰＷＭパルスＰＷＭ１の出力と、その出力電圧を参照してそれが目標値５Ｖになるように、第１のＰＷＭパルスのデューティを調整するＰＷＭ制御（図８の「５Ｖ電圧制御」（７２）および「５Ｖ電流異常制御」（７４））を開始する（４）。第１電源回路ＰＣ１が起動すると、その５Ｖ直流が、マザーボード９０のプリンタコントローラ６０およびメイン制御板５０のＭＰＵ５１（図３）ならびにそれらによる状態監視および制御に所要の回路部に供給され、エンジン制御手段（コントローラ６０のＣＰＵとＭＰＵ５１）が起動する（５）。コントローラ６０は起動を完了すると、ＤＳＰ８５にパワーリレーＲＡ２のオン（制御リレーＲＡ３のリレーコイルへの通電）を指示し、これに従ってＤＳＰ８５がリレードライバを付勢し、これにより制御リレーＲＡ３がオンし、これによりパワーリレーＲＡ２がオンする（６）。
【００６１】
次に、コントローラ６０がＤＳＰ８５に定着ヒートアップを指示し、これに応答してＤＳＰ８５は定着ヒータ用の第３電源回路ＰＣ５の出力トランジスタＱをスイッチングするＰＷＭ３の出力を開始する（７）。これは、定着ヒータ１２３Ｃを内蔵する定着ローラの熱容量が大きく、温度の立上りに時間を要するために、動力系に給電する第２電源回路ＰＣ２よりも早いタイミングで起動している。定着ヒータ１２３Ｃの温度が所定値（リロード温度：１７０℃）に達したら、立上げのための処理を終了し、定着目標温度（１８０℃）とする温度制御に切換える。この切換えを終えると、ＤＣ／ＤＣコンバータである第２電源回路ＰＣ２を起動する（８）。これらの電源回路ＰＣ１，ＰＣ２およびＰＣ３の出力電圧がすべて所定値以上になると、ＤＳＰ８５は電源レデイをＵＡＲＴ通信によりコントローラ６０のＣＰＵに報知し、コントローラ６０のＣＰＵがこれに応答して、ＭＰＵ５１を介して、ホーミングを行う（９）。
【００６２】
このホーミングでプリンタコントローラ６０のＣＰＵは、複写機の各部位に、スキャナ位置、ＦＩＮ（フィニッシャー）のトレイ位置などホーミング位置調整のホーミング動作実行を指示する。
【００６３】
ホーミング動作が終了すれば、プリンタコントローラ６０のＣＰＵは、以降は、複写機の通常処理を行う。この通常処理で、公知であるが、複写又はプリント指示がなく、操作部２０に操作がなく設定時間が経過したときに、プリンタコントローラ６０のＣＰＵは、省電力モードを設定する。この実施例では、第２および第３電源回路ＰＣ２，ＰＣ３の直流電圧生成を停止するよう、ＤＳＰ８５に指令する。これを受け、ＤＳＰ８５が第２および第３電源回路ＰＣ２，ＰＣ３の電圧生成制御を停止する。
【００６４】
すなわち、本実施例の複写機は省電力モードである「休止モード」を持っている。これは、複写機を長時間使用しないとき、５Ｖ生成の第１電源回路ＰＣ１の５Ｖ電圧のみを残して、他の直流電圧は出力をオフして、低消費電力状態を実現させるモードである。この「休止モード」には複写機の操作を、あらかじめ設定した時間以上行わないとき、自動的に移行する。または、操作部２０にある電源サブキーを数秒押下すれば移行する。省電力モードの解除には、電源サブキーを数秒押下する。
【００６５】
図７の（ｂ）に、プリンタコントローラ６０のＣＰＵによる電源供給モードの切換え制御を示す。前述のホーミング動作を終了したときから、プリンタコントローラ６０のＣＰＵは、省電力機能が設定されているかどうかを調べ、設定されていれば、省電力の「休止モード」への移行条件が成立したかどうかをチェックして（１１，１２）、成立していると、２４Ｖ生成の第２電源回路ＰＣ２および定着ヒータに給電する第３電源回路ＰＣ３を停止し、そしてパワリレーＲＡ２をオフにするよう、ＤＳＰ８５に指令する（１３，１４）。これを受け、ＤＳＰ８５は上記回路ＰＣ２，ＰＣ３の電圧生成制御を停止する。これは、これらの電源回路ＰＣ２，ＰＣ３へのＰＷＭパルス出力ポートを、ＦＥＴ，トランジスタへのオフ指示レベルに開放し、かつ、それらへのＰＷＭパルス出力ＰＷＭ２，ＰＷＭ３を停止（デューティを０に設定）し、そして制御リレーＲＡ３をオフにすることにより行う。これにより、生成部ＰＣ２，ＰＣ３の内部における電力消費も実質上なくなる。
【００６６】
例えば、複写機不使用のまま設定時間が経過すると、あるいは電源サブキーにより「休止モード」への移行指示があると、プリンタコントローラ６０のＣＰＵは、「休止モード」を設定して、ＤＳＰ８５に５Ｖ生成部ＰＣ１以外の、直流電圧生成（ＰＣ２，ＰＣ３）を停止するよう指令する。これに応答してＤＳＰ８５は、第２，第３電源回路ＰＣ２，ＰＣ３への、第２，第３ＰＷＭパルスＰＷＭ２，ＰＷＭ３の出力を停止すると共に、パワーリレーＲＡ２をオフにする。
【００６７】
「休止モード」を設定しているときに、電源サブキーが数秒押下され、あるいは、複写機に対するオペレータの操作又はホスト（パソコン）からのプリント指令があると、プリンタコントローラ６０のＣＰＵは、「休止モード」を解除して、ＤＳＰ８５に、電源復帰すなわち「作動モード」の設定を指示する（１１，２０，２１，２２）。ＤＳＰ８５はこれに応答して、まずパワーリレーＲＡ２のオンと第３電源回路ＰＣ３へのＰＷＭパルスＰＷＭ３の出力を開始し、サーミスタＴＨの検出温度を参照して、それがリロード温度１７０°Ｃ未満であると温度上昇を待ち、定着ヒータ１２３Ｃの温度がリロード温度１７０℃以上であった場合、あるいは１７０℃以上になると、ＤＳＰ８５は、第２電源回路ＰＣ２へのＰＷＭパルスＰＷＭ２の出力を開始する。この第２電源回路ＰＣ２の出力電圧が所定値以上になると、ＤＳＰ８５は電源レデイをＵＡＲＴ通信によりコントローラ６０のＣＰＵに報知する。
【００６８】
「作動モード」を設定中でも、例えば設定枚数プリントプロセスが終了すると、第３電源回路ＰＣ３へのＰＷＭパルスＰＷＭ３の出力を停止する（１６，１７）。逆に、ＰＷＭ３の出力を停止しているときに、プリントプロセスが必要になると、第３電源回路ＰＣ３へのＰＷＭパルスＰＷＭ３の出力を開始する（１５，１８，１９）。
【００６９】
図８に、ＤＳＰ８５のＣＰＵ８５ａの電源出力制御の概要を示す。リレー接片ＲＡ１の閉により、バッテリ８４の電圧がＤＳＰ８５に加わると、ＣＰＵ８５ａに動作電圧が加わる（６１）。これによってＣＰＵ８５ａが起動して、その入出力ポート，内部タイマおよびレジスタを初期設定し、待機時に割り当てられた状態に設定し、ＤＳＰ８５の他の要素を初期状態に設定する（６２）。
【００７０】
次にＣＰＵ８５ａは、Ａ／Ｄ変換器８５ｉを用いる交流瞬時電圧Ｖ０の読込み周期（サンプリング周期）Ｔｓを定めるための、Ｔｓ時限のタイマーをスタートして（６３）、そのタイムオーバに応答して実行するタイマ割込みを許可する（６４）。この実施例では、Ｔｓは５０μsec.であるので、入力交流電圧の周波数が５０Ｈｚ（半周期が１０００×１０００／１００＝１００００μsec.）であると、入力交流電圧の半波期間に、２００回タイマ割込み処理（図９）を実行する事になる。
【００７１】
タイマ割込みを許可するとＣＰＵ８５ａは、ＰＷＭ１に割り当てられた基準値デューティでＰＷＭパルスＰＷＭ１の発振を開始して、第１電源回路ＰＣ１のＦＥＴドライバＤＲＩＶ１に出力する（６５）。そして、プリンタコントローラ６０からの送信に応答する通信割込みを許可する（６６ａ）。
【００７２】
以上が、ＤＣ電源装置８０の図７の（ａ）に示す起動時の動作の１〜４に対応するＤＳＰ８５の初期動作であり、これにより、第１電源回路ＰＣ１が電圧を発生して、メイン制御板５０およびプリンタコントローラ６０のＣＰＵ又はＭＰＵが起動する（図７の（ａ））。これによってプリンタコントローラ６０のＣＰＵが、通信によりＤＳＰ８５のＣＰＵ８５ａにコマンドを与えて、図７の（ａ）のステップ６〜９の起動を行う。これに対応するＤＳＰ８５のＣＰＵ８５ａのタスクを、図８には、「起動」（６６ｂ）と示した。
【００７３】
「起動」（６６ｂ）がスタートしたときから、ＤＳＰ８５のＣＰＵ８５ａは、図８のステップ６７〜８２の、第１，第２電源回路の５Ｖ，２４Ｖ出力電圧制御と出力異常ならびに第３電源回路ＰＣ３の出力異常制御を実行する。この制御を総称して、「全体制御」ということにする。なおこの「全体制御」の間でも、タイマＴｓがタイムオーバすると、タイマＴｓ割込み（図９のＴＳＩ）を実行する。「全体制御」（図８のステップ６７〜８２）においては、タイマＴｓ割込み（図９のＴＳＩ）の最後のステップ４８で０にクリアされるレジスタＣＡＲのデータを参照して（６７）、それが「０」（タイマＴｓ割込みを完了してから、「全体制御」を完遂していない）であると、「全体制御」の実行回数ＣＮＲを１インクレメントして（６８）、回数値ＣＮＲが６になったときには０に初期化して（６９，７０）、回数値ＣＮＲに対応して、ＣＮＲ＝０のときには、「５Ｖ電圧制御」（７２）を実行する。ＣＮＲ＝１，２，３，４又は５のときにはそれぞれ、「５Ｖ電流異常制御」（７４），「２４Ｖ電圧制御」（７６），「２４Ｖ電流異常制御」（７８），「１００Ｖ電圧異常制御」（８０）又は「１００Ｖ電流異常制御」（８２）に進む。ただし、５Ｖ系以外の上記制御は、プリンタコントローラ６０の図７の（ｂ）に示す電源供給モードの切換え制御の結果、ＤＳＰ８５にＰＷＭ２，ＰＷＭ３の出力が指示されている場合であり、ＰＷＭ２，ＰＷＭ３の出力停止が指示されているときには、対応の上記制御はバイパスする。すなわち実行しない（７５−７３，７７−７３，７９−７３，８１−７３）。何れにしても、「全体制御」を１回通過すると、レジスタＣＡＲに１（「全体制御」を完遂した後、タイマＴｓ割込みを実行していない）を書込む。
【００７４】
レジスタＣＡＲのデータを上述のように０，１と操作して、ステップ６７でそれを参照して「全体制御」に進むか否を決定しているので、タイマＴｓ割込みを完了すると、上述の「全体制御」の中の６種の制御の１つを開始し、それを完了してから、一回のタイマＴｓ割込みを完了してからでないと、上述の「全体制御」の中の６種の制御のもう１つを開始することはない。したがって上述の「全体制御」の中の６種の制御のそれぞれは、６Ｔｓ以上の周期で繰り返し実行される。これにより、Ｔｓを交流入力電圧，電流の瞬時値をサンプリングするために短い時間に定めているが、正しくその周期Ｔｓで、タイマＴｓ割込み処理（ＴＳＩ）が繰返えされる。タイマＴｓ割込み処理（ＴＳＩ）の内容は、図９を参照して後述する。
【００７５】
図８の「５Ｖ電圧制御」（７２）に進むとＣＰＵ８５ａは、Ａ／Ｄ変換器８５ｉのチャンネルＮｏ．０の、第１電源回路ＰＣ１の出力電圧Ｖ１をＡ／Ｄ変換して読み込み、それが設定値Ｒｆ５ＶＵ以上（過電圧異常）であるか、あるいは設定値Ｒｆ５ＶＬ以下（低電圧異常）であるか、をチェックする。設定値Ｒｆ５ＶＵ未満かつＲｆ５ＶＬ超であると、すなわち適正範囲内であると、今回読みこんだ出力電圧データの、５Ｖに対する誤差量を算出して誤差量をＰＷＭパルスデューティに変換し、このパルスデューティを規定するＰＷＭ１データを算出して、それをＣＰＵ８５ａの内部又はＲＡＭ８５ｃに定めたＰＷＭ１レジスタに更新書込みして、ＰＷＭ１レジスタのデータをパルス発生器８５ｅのＰＷＭ１パルス生成制御用のレジスタに書き込む。これにより、パルス発生器８５ｅがパルス出力ポートＰＷＭ１に出力するＰＷＭパルスが、前記出力電圧の誤差量を０にするためのデューティに変わる。これが、第１電源回路ＰＣ１の出力電圧のフィードバック制御である。
【００７６】
第１電源回路ＰＣ１の出力電圧が設定値Ｒｆ５ＶＵ以上又はＲｆ５ＶＬ以下であったときすなわち電圧異常のときには、ＣＰＵ８５ａは、ＰＷＭ１レジスタ，ＰＷＭ２レジスタおよびＰＷＭ３レジスタにＰＷＭデューティ０％のデータを書込む。これにより、パルス発生器８５ｅのパルス出力（ＰＷＭ１〜３）がすべてとまり、第１電源回路ＰＣ１のＦＥＴ１，第２電源回路ＰＣ２のＦＥＴ２および第３電源回路ＰＣ３のスイッチングトランジスタＱがすべてオフになる。次いでＣＰＵ８５ａは、それ自身に許可している割込みをすべて禁止する。これにより、交流電圧（スイッチＳＷａｐ）が１度遮断されてもう一度投入されるまで、ＤＳＰ８５が動作を停止し、第１電源回路ＰＣ１，第２電源回路ＰＣ２および第３電源回路ＰＣ３共に、動作を停止し出力がなくなる。
【００７７】
図８の「５Ｖ電流異常制御」（７４）に進むとＣＰＵ８５ａは、Ａ／Ｄ変換器８５ｉのチャンネルＮｏ．１の第１電源回路ＰＣ１の出力電流Ｉ１を読み込んで、それが設定値Ｒｆ５ＶｉＵ以上（過電流異常）又はＲｆ５ＶｉＬ以下（低電流異常）であるかをチェックする。そうであるとそこでＣＰＵ８５ａはＰＷＭ１レジスタ，ＰＷＭ２レジスタおよびＰＷＭ３レジスタにＰＷＭデューティ０％のデータを書込む。これにより、パルス発生器８５ｅのパルス出力（ＰＷＭ１〜３）がすべてとまり、第１電源回路ＰＣ１のＦＥＴ１，第２電源回路ＰＣ２のＦＥＴ２および第３電源回路ＰＣ３のスイッチングトランジスタＱがオフになる。次いでＣＰＵ８５ａは、それ自身に許可している割込みをすべて禁止する。
【００７８】
図８の「２４Ｖ電圧制御」（７６）の内容は、上述の「５Ｖ電圧制御」（７２）と同様であり、ＣＰＵ８５ａは、Ａ／Ｄ変換器８５ｉのチャンネルＮｏ．２の第２電源回路ＰＣ２の出力電圧Ｖ２を読み込んで、それを設定値２４Ｖにするように、第２電源回路ＰＣ２のドライバＦＥＴ２に与えるＰＷＭ２パルスのデューティを、同様にフィードバック制御する。第２電源回路ＰＣ２の出力電圧Ｖ２が過電圧異常（出力電圧がＲｆ２４ＶＵ以上）もしくは低電圧異常（Ｒｆ２４ＶＬ以下）であると、ＤＳＰ８５のＣＰＵ８５はＰＷＭ２データを０（通電デューティ０：通電停止）とし、すなわち第２電源回路ＰＣ２の駆動を停止する。
【００７９】
図８の「２４Ｖ電流異常制御」（７８）の内容は、上述の「５Ｖ電流異常制御」（７４）と大要は同様である。この「２４Ｖ電流異常制御」（７８）でＣＰＵ８５ａは、Ａ／Ｄ変換器８５ｉのチャンネルＮｏ．３の第２電源回路ＰＣ２の出力電流Ｉ２を読み込んで、それが過電流異常（出力電流がＲｆ２４ｉＵ以上）もしくは低電流異常（Ｒｆ２４ｉＬ以下）であると、ＰＷＭ２データを０にする。すなわち第２電源回路ＰＣ２の駆動を停止する。
【００８０】
図８の「１００Ｖ電圧異常制御」（８０）でＣＰＵ８５ａは、Ａ／Ｄ変換器８５ｉのチャンネルＮｏ．４の第３電源回路ＰＣ３の出力電圧Ｖ３を読み込んで、それが過電圧異常（出力電圧がＲｆ１００ＶＵ以上）もしくは低電圧異常（Ｒｆ１００ＶＬ以下）であると、ＰＷＭ３データを０にする。すなわち第３電源回路ＰＣ３の駆動を停止する。
【００８１】
図８の「１００Ｖ電流異常制御」（８２）でＣＰＵ８５ａは、Ａ／Ｄ変換器８５ｉのチャンネルＮｏ．５の第３電源回路ＰＣ３の出力電流Ｉ３を読み込んで、それが過電流異常（出力電流がＲｆ１００ｉＵ以上）もしくは低電流異常（Ｒｆ１００ｉＬ以下）であると、ＰＷＭ３データを０にする。すなわち第３電源回路ＰＣ３の駆動を停止する。
【００８２】
図９を参照する。タイマＴｓのタイムオーバに応答して、ＤＳＰ８５のＣＰＵ８５ａが、図９に示す「タイマ割込み」（ＴＳＩ）に進み、まず次回のタイマＴｓ割込みまでの時間を定めるために、タイマＴｓを再スタートする（３０）。次にＣＰＵ８５ａは、Ａ／Ｄ変換器８５ｉに入力チャンネルＮｏ．７の入力電圧Ａ／Ｄ変換を指示し、Ａ／Ｄ変換器８５ｉが変換したデジタルデータ、このときの交流入力電圧の瞬時電圧値データＶ０を読み込んでレジスタＲＶ０にセーブする（３１）。なお、レジスタとは、ＣＰＵ８５ａの内部メモリの1領域を指す。
【００８３】
次にＣＰＵ８５ａは、プリンタコントローラ６０の図７の（ｂ）に示す電源供給モードの切換え制御の結果、ＤＳＰ８５にＰＷＭ３の出力が指示されている状態（ＰＷＭ３出力要）であるかチエックして（３２）、そうであると「定電流制御」（３３）を実行する。「定電流制御」（３３）の内容は、図１０に示し後述する。
【００８４】
ＰＷＭ３の出力が不要であると、又は「定電流制御」（３３）を実行すると、次にＣＰＵ８５ａは、今回読みこんだ瞬時電圧値データＶ０を、前回の処理（ここでは５０μsec.前のＴＳＩ）で検出しレジスタＲＰＶ０に保存している瞬時電圧値データＰＶ０と比較して（３４）、前回値ＰＶ０よりも大きい場合は、今回値Ｖ０をピーク電圧ＰｅＶ０としてレジスタＲＰｅＶ０に保存する（３５）。次にピーク電圧とした値ＰｅＶ０が真のピーク電圧かどうか判断するために、前回値ＰＶ０からの増加分Ｖ０−ＰＶ０の累積ＡｉＶ０を演算して累積ＡｉＶ０を更新する(３６)。次に、今回値Ｖ０を前回値ＰＶ０としてレジスタＲＰＶ０に保存し（３７）、レジスタＣＡＲをクリアして（４８）、今回の割込み処理を終了する。
【００８５】
一方、今回値Ｖ０が前回値ＰＶ０よりも小さかった場合は、その差分である減少分ＰＶ０−Ｖ０の累積ＡｒＶ０を演算して、累積ＡｒＶ０を更新する（３８）。次に、今回値Ｖ０を前回値ＰＶ０としてレジスタＲＰＶ０に保存する（３９）。このあと、ピーク電圧の検出値として保存しているデータＰｅＶ０が真のピークであるか判定するために、入力電圧が１００Ｖ以上減少および５０Ｖ以上増加した期間内で検出されたものであるか判断し（４０，４１）、これに適合しない場合はデータＰｅＶ０は真のピーク電圧では無いと判断し、レジスタＣＡＲをクリアして（４８）、今回の割込み処理を終了する。
【００８６】
しかし、適合した場合には、データＰｅＶ０が真のピーク電圧と確定し、前の半周期で検出したピーク電圧であるレジスタＲＶｐのピーク値Ｖｐを前回ピーク値ＰＶｐとしてレジスタＲＰＶｐに移し（４２）、今回検出したピーク値ＰｅＶ０を今回の半周期のピーク値ＶｐとしてレジスタＲＶｐに保存する（４３）。次にＡＣ電源の一周期である正負極性のピーク電圧ＰＶｐ（レジスタＲＰＶｐのデータ），Ｖｐ（レジスタＲＰｅのデータ）の平均値Ｖｐを演算する（４４）。次に、この平均値Ｖｐに対する、予め設定してある基準のピーク電圧値Ｖｐｓ（これはＡＣ電源の定格電圧時の値で、ここでは１００Ｖｒｍｓなので１４１Ｖ＝100Vrms×√２）の比Ｋｖ＝Ｖｐｓ／Ｖｐを演算する（４５）。この比Ｋｖは、後述の「定電流制御」（３３）で、入力電圧瞬時値Ｖ０に対応する電流の目標瞬時値を生成するのに使用する。次にＣＰＵ８５ａは、増加分の累積ＡｉＶ０およびを減少分の累積ＡｒＶ０をリセットし（４６，４６）、レジスタＣＡＲをクリアして（４８）、今回の割込み処理を終了する。
【００８７】
次に、図１０を参照して、「定電流制御」（３３）の内容を説明する。ここでＣＰＵ８５ａはまず、Ａ／Ｄ変換器８５ｉに入力チャンネルＮｏ．８の入力電圧Ａ／Ｄ変換を指示し、Ａ／Ｄ変換器８５ｉが変換したデジタルデータ、このときの定着温度センサＴＨの検出温度をあらわす定着温度データＴＨＭを読み込んでレジスタＲＴＨにセーブする（５１）。次にＣＰＵ８５ａは、定着温度ＴＨＭが所定値（ここでは１８０℃）以下であるかチェックし（５２）、越えている場合はＰＷＭパルスＰＷＭ３のデューティを０％に指定して（５３）、ＰＷＭパルス発生器８５ｅからのＰＷＭ３の出力を停止する。これにより、第３電源回路ＰＣ３のスイッチングトランジスタＱがオフを維持し、定着ヒータ１２３Ｃへの通電が止まる。
【００８８】
定着温度ＴＨＭが所定値（ここでは１８０℃）以下であった場合は、ＤＣ電源装置８０の交流入力電流が該装置８０の交流定格電流（実効値１５Ａ）となるように定着ヒータ１２３Ｃに通電するために、検出した瞬時電圧値Ｖ０を同じ位相での定格瞬時電圧値Ｖｓ相当値ＡＶ０＝Ｋｖ×Ｖ０に校正し（５４）、その電圧における入力電流の定格瞬時電流値Ｉｓ相当値ＴＩ０＝ＡＶ０×Ｋｉを算出してこれを瞬時電流目標値とする（５５）。
【００８９】
この実施例では、ＤＣ電源装置８０の交流入力の定格電圧は１００Ｖ（実効値）、定格電流は１５Ａなので、その時の負荷抵抗（Ｖｓ／Ｉｓ）は１００／１５≒６．７Ωであり、その逆数Ｋｉ＝Ｉｓ／Ｖｓ＝１５／１００＝０．１５としている。
【００９０】
次にＣＰＵ８５ａは、Ａ／Ｄ変換器８５ｉのチャンネルＮｏ．６の、交流入力電流の瞬時値Ｉ０をあらわす、電流検出回路ＩＳＥＮ０の検出信号をＡ／Ｄ変換して読込んでレジスタＲＩ０に保存する（５６）。そして、瞬時電流目標値ＴＩ０に対する検出値Ｉ０の偏差ＴＩ０−Ｉ０を算出して、これを０にするためのＰＷＭパルスＰＷＭ３のデューティ補正量Ｇ・（ＴＩ０−Ｉ０）を算出して、その分の補正を現在設定しているデューティに加えた、
補正後デューティ＝現ＰＷＭ３のデューティ＋Ｇ・（ＴＩ０−Ｉ０）
を、ＰＷＭ３のデューティに指定する（５８）。これにより、ＰＷＭパルス発生器８５ｅが第３電源回路ＰＣ３のスイッチングトランジスタＱに出力するＰＷＭ３が、瞬時電圧値Ｖ０に対応する定格瞬時電圧値Ｖｓ（すなわちＡＶ０＝Ｋｖ×Ｖ０）における定格瞬時電流値Ｉｓ（すなわちＴＩ０＝ＡＶ０×Ｋｉ＝Ｋｉ×Ｋｖ×Ｖ０）に、入力交流電流瞬時値Ｉ０を合致させるＰＷＭデューティとなり、Ｉ０＝Ｋｉ・Ｖ０となる。すなわち、入力交流電流（Ｉ０）が、入力交流電圧（Ｖ０）の波形に相似の、定格電流値（１５Ａ）になる。
【００９１】
以上に説明したように、ＤＳＰ８５のＣＰＵ８５ａは、定着温度を所定値１８０℃に保つために定着ヒータ１２３Ｃに供給する負荷電流を制御する。この制御には、ＡＣ電源からＤＣ電源装置８０への入力電流が、許容されている定格電流以内（ここでは実効値１５Ａ）となるように負荷電流（ここでは定着ヒータ）を制御することも含んでいる。
【００９２】
この実施例では、主に定着ヒータ１２３Ｃの温度の応答性を向上するために、ＤＣ電源装置８０に許容される入力電流の範囲で最大の負荷電流を供給するようにしている。この負荷電流は、定着ヒータ１２３Ｃ以外の負荷の付勢状態（例えば、プリント中、プリント待機中など）により変動するため、入力電流Ｉ０を検出しその範囲内で前記の負荷電流の制御をおこなっている。また、ＡＣ電源は一般に正弦波であるが、入力電流Ｉ０が電源電圧の波形と相似となるように、電源電圧の瞬時値Ｖ０を検出し、その電圧に対応した電流値となるように定電流制御を行なっている。また、ＡＣ電源の電源電圧Ｖ０も同ＡＣ電源に接続される他の機器の有無などで変動するため、この変動によらず定格電流となるようにしている。
【００９３】
図１１に、ＡＣ電源の波形と対応させて描いたＤＳＰ８５のＣＰＵ８５ａによる制御シーケンスを示す。図１１に示す電源電圧はＡＣ電源からＤＣ電源装置８０への入力電圧波形であり、電圧は１００Ｖ（実効値）である。検出電圧は、第３電源回路ＰＣ３の分圧抵抗Ｒ２に現われる電圧の波形である。パワーリレーＲＡ２がオンすると、検出電圧が発生する。ＤＳＰ８５のＣＰＵ８５ａは、プリンタコントローラ６０からＰＷＭ３の出力を指示されているときに、前述の「定電流制御」（３３）に進入し、そこで定着温度ＴＨＭが所定値（１８０℃）以下の間のみ、交流入力電流Ｉ０を定格電流値Ｉｓとする負荷電流値制御すなわち定着ヒータ１２３Ｃへの通電を行う。
【００９４】
ピーク電圧Ｐｅの検出は、定格電圧Ｖｓに対する検出電圧Ｖ０のずれ、すなわち入力交流電圧の変動、にもかかわらず、定格電流を流すために検出し、ピーク電圧Ｐｅ（入力交流電圧）が低いときには、その分検出電圧Ｖ０を高く補正（ＡＶ０＝Ｋｖ・Ｖ０）する。このため、タイマＴｓ割込み（ＴＳＩ）の中で、まず、ピーク電圧検出：ｎにて、全波整流された検出電圧Ｖ０から、ＡＣ電源の一周期内（ここでは位相０から３６０度）の正負極性のピーク電圧Ｖｐ：１ｐとＶｐ：１ｍをそれぞれ検出し、その平均値をその周期のピーク電圧と確定する。これをもとに次の半周期（ここでは位相３６０度から５４０度）で定電流制御：ｎを実行し、一つの定電流制御が完了する。
【００９５】
次に残りの半周期（ここでは位相５４０度から７２０度）は、前回検出したピーク電圧の後の方のデータＶｐ：１ｍと、定電流制御：ｎの処理と併行して検出したピーク電圧Ｖｐ：２Ｐの平均値を、前の一周期（位相１８０度から５４０度）のピーク電圧として確定し、定電流制御：ｎ＋１を実行する。以降、この繰り返しで、ピーク電圧Ｐｅを決定している。
【００９６】
図１２は、図１１で説明した半周期内の定電流制御のサンプリングタイミングを、模式的に示す。目標入力電流は定格電流を絶対値で表わしてある。ＡＣ電源の周波数は５０Ｈｚである。定電流制御はＴｓ＝５０μＳ（２０ＫＨｚ）の周期で繰り返し実行している。この処理の中では、そのときの入力電圧（交流瞬時電圧Ｖ０）に応じた入力電流の目標値（瞬時電流目標値ＴＩ０）を演算し、入力瞬時電流値Ｉ０がその目標値となるように、定着ヒータ１２３Ｃに供給する負荷電流を、スイッチングトランジスタＱのＰＷＭ制御（パルス幅変調制御）で制御している。
【００９７】
尚、目標値ＴＩ０は入力瞬時電圧Ｖ０をもとに演算してるが、入力瞬時電圧Ｖ０は、変動する場合があるため前の一周期で検出したピーク電圧Ｖｐに対する定格電圧のピーク電圧Ｖｐｓの比Ｋｖを用いて補正（入力電圧の正規化）を行なっている。
【００９８】
図１３は、図１２のサンプリングタイミングを、時間軸をさらに拡大して示すものである。ＰＷＭ制御は、周期をＴｓに固定して、トランジスタオン時間を制御していて、ＰＷＭ周期Ｔｓに対するオン時間の比率であるデューティ（通電デューティ）を０から１００％まで可変するようにしている。すなわち図１３に示すＰＷＭ３信号の、パルスデューティ〔高レベルＨの区間幅／パルス周期Ｔｓ〕×１００％を、０から１００％まで可変するようにしている。ＰＷＭ３信号はＰＷＭパルス発生器８５ｅが発生し、第３電源回路ＰＣ３の駆動回路ＤＲＩＶ３に与えられ、駆動回路ＤＲＩＶ３が、ＰＷＭ３信号の高レベルＨの区間でスイッチングトランジスタＱをオンにし、低レベルＬの区間でオフにする。したがって、パルス電流が定着ヒータ１２３Ｃに流れその時系列平均値が前記デューティに比例する。
【００９９】
【発明の効果】
交流瞬時電圧Ｖ０が正弦波の変化を示すものであると、交流瞬時電流Ｉ０が正弦波の変化を示すものとなり、交流入力電流の波形歪が低減する。ＡＣ電源の電圧(Vp)が高いとか同時給電負荷数が少ないなどの、１つの負荷(123C)に対する給電環境が恵まれている時には、該負荷(123C)に対する給電電流値が自動的に高くなる。例えば負荷が定着ヒータ(123C)の場合は、温度上昇が早く、省エネルギーのための休止モードから画像形成あるいはその準備のための作動モードへの復帰時の画像形成可となるまでの遅れ時間が短くなり、また定温度制御中では通電時の温度上昇が速いので、定着温度の安定性が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例の電源装置８０を装備したプリンタ１００を含む複合機能複写機の外観を示す正面図である。
【図２】  図１に示すプリンタ１００の画像形成機構の概要を示すブロック図である。
【図３】  図１に示す複写機の電気系統のシステム構成を示すブロック図である。
【図４】  図３に示すＤＣ電源装置８０上の電源回路の概要を示すブロック図である。
【図５】  図４に示す第１〜３電源回路ＰＣ１〜３の一部の回路構成を示す電気回路図である。
【図６】  図５に示すＤＳＰ８５の電気システムを示すブロック図である。
【図７】  （ａ）は、図４に示すＤＣ電源装置８０およびプリンタコントローラ６０の、主電源スイッチＳＷapが投入された直後の、複写機を起動する処理の概要を示すフローチャートであり、（ｂ）は、該起動を完了した後の、プリンタコントローラ６０の電源出力のオン／オフ制御を示すフローチャートである。
【図８】  図６に示すＤＳＰ８５のＣＰＵ８５ａの、電源回路制御の内容を示すフローチャートである。
【図９】  図６に示すＤＳＰ８５のＣＰＵ８５ａの、Ｔｓ時限タイマのタイムオーバに応答する割込み処理の内容を示すフローチャートである。
【図１０】  図９に示す「定電流制御」（３３）の内容を示すフローチャートである。
【図１１】  図４に示すＤＣ電源装置８０に供給される交流電圧および装置８０ないでそれを検出した電圧ならびにＣＰＵ８５ａによるピーク電圧検出と定電流制御のタイミングを示すタイムチャートである。
【図１２】  図４に示すＤＣ電源装置８０に供給される交流電圧および目標電流ならびに電圧および電流のサンプリングタイミングを示すタイムチャートである。
【図１３】  図６に示すＤＳＰ８５が第３電源回路ＰＣ３に与えるパルス信号ＰＷＭ３，これに応答して第３電源回路ＰＣ３が出力するヒータ電流、および、ヒータ電流が流出することによる交流入力電流の変化、を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１０１：感光体ベルト    １０２，１０３：回動ローラ
１０４：帯電チャージャ  １０５：レーザ露光装置
１０６：カラー現像装置  １０７：クリーニングブレード
１０９：中間転写ベルト  １１０−１１２：回動ローラ
１１３：バイアスローラ  １１４：転写ローラ
１１５：クリーニング装置  １１６：給紙台
１１７：給紙ローラ      １１８ａ，１１８ｂ：搬送ローラ対
１１９ａ，１１９ｂ：レジストローラ対
１２０：定着装置        １２１ａ，１２１ｂ：排紙ローラ対
１２２：排紙スタック部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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