JP2005245191A - 補助電源装置、定着装置、画像形成装置及び充電動作制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数の蓄電器を充電する充電過程において充電量の偏りを抑えつつ、最大限の充電量を充電できる補助電源装置、定着装置、画像形成装置及び充電動作制御方法を提供することを目的とする。
【解決手段】 蓄電器ＣＰａと、商用電源からの電力の供給を受けて蓄電器ＣＰａを充電する充電器２０３ａと、蓄電器ＣＰａに直列接続された蓄電器ＣＰｂと、商用電源からの電力の供給を受けて蓄電器ＣＰｂを充電する充電器２０３ｂと、蓄電器ＣＰａ及びＣＰｂの両端電圧を検出する検出回路２３２と、検出回路２３２の検出結果に基づき最終目標電圧に向けて充電器ＣＰａ及びＣＰｂの充電動作を切り替え制御する制御手段とを備えることにより上記課題を解決する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、補助電源装置、定着装置、画像形成装置及び充電動作制御方法に係り、特に複数の蓄電器を備える補助電源装置、定着装置、画像形成装置及び充電動作制御方法に関する。

例えば電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着装置の発熱部材（定着ヒータ）は急激な電力供給を必要とする。特許文献１〜３には、電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着装置の発熱部材について、商用電源からの電力供給に加えて、電気二重層コンデンサ等を使用した充電可能な補助電源を用いる技術が開示されている。

電気二重層コンデンサ等のキャパシタセルは、充電容量が少ないため、複数個を直列接続することによって、大電力を作り出せる。定着装置への電力供給のように、急激に大電力が必要となる場合は、多数のキャパシタセルを直列接続することで急激な電力供給が可能となる。

しかしながら、多数のキャパシタセルを直列接続することで急激な電力供給を可能とする場合、直列接続したキャパシタセル（以下、キャパシタユニットという）は他の画像形成装置等の機器に適用しようとしても、機器毎の電力事情が異なるため、そのまま利用できなかった。即ち、キャパシタユニットは機器毎の電力事情を加味した上で設計を行う必要があるため、いくつのキャパシタセルを連結するかなど、新たな設計が必要となり、手間が掛かっていた。

そこで、ある充電容量のキャパシタユニットを複数（例えば２ユニット）備えることによって、画像形成装置固有の電力事情に適合しやすく設計することが考えられている。従来の画像形成装置では、キャパシタユニットの数を増減することで、画像形成装置固有の電力事情に適合させていた。
特開２０００−３１５５６７号公報 特開２００２−３５７９６６号公報 特開２００３−１４０４８４号公報

しかし、上述のように複数のキャパシタユニットを用いる場合であっても、キャパシタユニット毎の充電量の差は考慮されていなかった。そのため、例えば２つのキャパシタユニットＡ，Ｂを備えている場合、キャパシタユニットＡが１００％充電、キャパシタユニットＢが０％充電といった状況も考えられた。

このように２つのキャパシタユニットＡ，Ｂの充電量に差が生じた場合は、キャパシタユニットＡからキャパシタユニットＢへ充電されてしまい、図１３（ａ）から（ｂ）のようにキャパシタユニットＢの極性が変わってしまうという問題があった。図１３は、キャパシタユニット毎の充電量の差に基づく、極性の変化についての説明図である。極性の変化はキャパシタセルが劣化する等の不具合の発生要因となり、キャパシタセルを２次電池として用いる場合に問題となっていた。

本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、複数の蓄電器を充電する充電過程において充電量の偏りを抑えつつ、最大限の充電量を充電できる補助電源装置、定着装置、画像形成装置及び充電動作制御方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決する為、本発明の補助電源装置は、第1の蓄電器と、商用電源からの電力の供給を受けて前記第１の蓄電器を充電する第１の充電器と、前記第1の蓄電器に直列接続された第２の蓄電器と、前記商用電源からの電力の供給を受けて前記第２の蓄電器を充電する第２の充電器と、前記第１及び第２の蓄電器の両端電圧を検出する検出回路と、前記検出回路の検出結果に基づき最終目標電圧に向けて前記第１及び第２の充電器の充電動作を切り替え制御する制御手段と、を備える。

前記制御手段は、充電動作開始時から最終目標電圧よりも低い経過目標電圧までは電圧設定により前記第１及び第２の充電器による充電動作が交互に行われるように切り替え制御し、前記経過目標電圧以降は時間設定により前記第１及び第２の充電器による充電動作が交互に行われるように切り替え制御するようにしてもよい。

本発明の定着装置は、トナー画像が形成された媒体を加圧及び加熱して前記トナー画像の定着を行なう定着部材と、商用電源からの電力供給を受けて発熱し前記定着部材を加熱する第１の発熱部材と、請求項１ないし９の何れか一記載の補助電源装置中の第１及び第２の蓄電器からの電力供給を受けて発熱し前記定着部材を加熱する第２の発熱部材と、を備える。

本発明の画像形成装置は、電子写真方式で媒体上にトナー画像形成を行い、定着装置として請求項１０記載の定着装置を備えている。

本発明は、第１及び第２の蓄電器と、前記第１及び第２の蓄電器を充電する第１及び第２の充電器と、前記第１及び第２の蓄電器の両端電圧を検出する検出回路と、前記第１及び第２の充電器の充電動作を制御する制御手段とを備える補助電源装置における充電動作制御方法であって、前記制御手段は、前記第１及び第２の蓄電器を合わせた蓄電器全体の両端電圧が所定電圧より低下したときに、初期両端電圧の低い方に対応する前記第１の充電器側又は前記第２の充電器側から充電動作を開始するステップと、最終目標電圧に向けて前記第１及び第２の充電器の充電動作を切り替え制御して前記第１及び第２の蓄電器を充電するステップとを備える。

本発明では、キャパシタユニット毎に充電器を備え、複数のキャパシタユニットの中から初期電圧の低いキャパシタユニットを選択して充電を行う。そのキャパシタユニットの充電量が、もう一方のキャパシタユニットの充電量よりも多くなると、そのキャパシタユニットから他方のキャパシタユニットへ充電対象を切り替える。したがって、複数のキャパシタユニットに充電をする場合に、その充電過程においても各キャパシタユニットの充電量の偏りを抑えつつ、均等に充電を行なうことができる。

また、充電動作開始時から最終目標電圧よりも低い経過目標電圧までは電圧設定により第１及び第２の充電器による充電動作が交互に行われるように切り替え制御し、経過目標電圧以降は時間設定により第１及び第２の充電器による充電動作が交互に行われるように切り替え制御することにより、最大限の受電量を充電できる。

本発明によれば、複数の蓄電器を充電する充電過程において充電量の偏りを抑えつつ最大限の充電量を充電できる補助電源装置、定着装置、画像形成装置及び充電動作制御方法を提供可能である。

本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。

［第一の実施の形態］
図１は、本実施の形態のデジタル複写機１の概略構成例を示す縦断正面図である。このデジタル複写機１は、本発明の画像形成装置を実施するもので、いわゆる複合機である。即ち、このデジタル複写機１は、複写機能と、これ以外の機能、例えば、プリンタ機能、ファクシミリ機能とを備えていて、図示しない操作部のアプリケーション切り替えキーの操作により、複写機能、プリンタ機能、ファクシミリ機能を順次に切り替えて選択することが可能である。これにより、複写機能の選択時には複写モードとなり、プリンタ機能の選択時にはプリントモードとなり、ファクシミリモードの選択時にはファクシミリモードとなる。

次に、このデジタル複写機１の概略構成及び複写モードの際の動作について説明する。図１において、自動原稿送り装置（以下ＡＤＦという）１０１において、原稿台１０２に画像面を上にして置かれた原稿は、図示しない操作部上のスタートキーが押下されると、給紙ローラ１０３、給送ベルト１０４によってコンタクトガラス１０５上の所定の位置に給送される。ＡＤＦ１０１は、一枚の原稿の給送完了毎に原稿枚数をカウントアップするカウント機能を有する。コンタクトガラス１０５上の原稿は、画像読取装置１０６によって画像情報が読み取られた後に、給送ベルト１０４、排送ローラ１０７によって排紙台１０８上に排出される。

原稿セット検知器１０９で原稿台１０２上に次の原稿が存在することが検知された場合には、同様に原稿台１０２上の一番下の原稿が給紙ローラ１０３、給送ベルト１０４によってコンタクトガラス１０５上の所定の位置に給送される。このコンタクトガラス１０５上の原稿は、画像読取装置１０６によって画像情報が読み取られた後に、給送ベルト１０４、排送ローラ１０７によって排紙台１０８上に排出される。ここに、給送ローラ３、給送ベルト４及び排送ローラ７は搬送モータによって駆動される。

第１給紙装置１１０、第２給紙装置１１１及び第３給紙装置１１２は、各々選択されたときに、その積載された転写紙を給紙し、この転写紙は縦搬送ユニット１１６によって感光体１１７に当接する位置まで搬送される。感光体１１７は、例えば感光体ドラムが用いられていて、図示しないメインモータにより回転駆動される。

画像読取装置１０６で原稿から読み取られた画像データは、図示しない画像処理装置で所定の画像処理が施された後、書き込みユニット１１８によって光情報に変換され、感光体ドラム１１７には図示しない帯電器により一様に帯電された後に書き込みユニット１１８からの光情報で露光されて静電潜像が形成される。この感光体ドラム１１７上の静電潜像は、現像装置１１９により現像されてトナー像となる。書き込みユニット１１８、感光体ドラム１１７、現像装置１１９や、その他の図示しない感光体ドラム１１７回りの周知の装置などにより、電子写真方式で用紙などの媒体に画像形成を行なうプリンタエンジンを構成している。

搬送ベルト１２０は、用紙搬送の手段及び転写の手段を兼ねていて電源から転写バイアスが印加され、縦搬送ユニット１１６からの転写紙を感光体ドラム１１７と等速で搬送しながら感光体ドラム１１７上のトナー像を転写紙に転写する。この転写紙は、定着装置１２１によりトナー像が定着され、排紙ユニット１２２により排紙トレイ１２３に排出される。感光体ドラム１１７は、トナー像転写後に図示しないクリーニング装置により残存トナーのクリーニングがなされる。

以上の動作は、通常のモードで用紙の片面に画像を複写するときの動作であるが、両面モードで転写紙の両面に画像を複写する場合には、各給紙トレイ１１３〜１１５のいずれかより給紙されて表面に上述のように画像が形成された転写紙は、排紙ユニット１２２により排紙トレイ１２３側ではなく、両面入紙搬送路１２４側に切り替えられ、反転ユニット１２５によりスイッチバックされて表裏が反転され、両面搬送ユニット１２６へ搬送される。

この両面搬送ユニット１２６へ搬送された転写紙は、両面搬送ユニット１２６により縦搬送ユニット１１６へ搬送され、縦搬送ユニット１１６により感光体ドラム１１７に当接する位置まで搬送され、感光体ドラム１１７上に上述と同様に形成されたトナー像が裏面に転写されて、定着装置１２１でトナー像が定着されることにより両面コピーとなる。この両面コピーは排紙ユニット１２２により排紙トレイ１２３に排出される。

また、転写紙を反転して排出する場合には、反転ユニット１２５によりスイッチバックされて表裏が反転された転写紙は、両面搬送ユニット１２６に搬送されずに反転排紙搬送路１２７を経て排紙ユニット１２２により排紙トレイ１２３に排出される。

プリントモードでは、前述の画像処理装置からの画像データの代りに、外部からの画像データが書き込みユニット１１８に入力されて、前述と同様に転写紙上に画像が形成される。

さらに、ファクシミリモードでは、画像読取装置１０６からの画像データが図示しないファクシミリ送受信部により相手に送信され、相手からの画像データがファクシミリ送受信部で受信されて前述の画像処理装置からの画像データの代りに書き込みユニット１１８に入力されることにより、前述と同様に転写紙上に画像が形成される。

また、このデジタル複写機１には、図示しない大量用紙供給装置（ＬＣＴ）と、ソート、穴あけ、ステイプルなどを行なうフィニッシャーと、原稿読み取りのためのモード、複写倍率の設定、給紙段の設定、フィニッシャーで後処理の設定、オペレータに対する表示などを行なう操作部とを備えている。

次に、定着装置１２１の構成について図２を参照して説明する。図２に示すように、定着装置１２１は、本発明の定着装置を実施するもので、定着部材である定着ローラ３０１に、シリコンゴム等の弾性部材からなる加圧ローラ３０２が、図示しない加圧手段により一定の加圧力で押し当てられている。定着部材と加圧部材は、一般的にローラ状である場合が多いが、例えば、何れか一方又は両方を無端ベルト状に構成するようにしてもよい。この定着装置１２１には、ヒータＨＴ１，ＨＴ２が任意の位置に設けられる。例えば、このヒータＨＴ１，ＨＴ２は、定着ローラ３０１の内部に配置されており、定着ローラ３０１を内側から加熱する。

定着ローラ３０１及び加圧ローラ３０２は、図示しない駆動機構により回転駆動される。温度センサとしてのサーミスタＴＨ１１は、定着ローラ３０１の表面に当接され、定着ローラ３０１の表面温度（定着温度）を検出する。トナー画像３０６を担持した転写紙等の媒体であるシート３０７は、定着ローラ３０１と加圧ローラ３０２とのニップ部を通過する際に、定着ローラ３０１と加圧ローラ３０２による加熱及び加圧でトナー画像３０６が定着される。

定着ヒータＨＴ２は、定着ローラ３０１の基準となる所定の目標温度Ｔｔに達していないときにＯＮにされて、定着ローラ３０１を加熱する主たるヒータ（第１の発熱部材）である。定着ヒータＨＴ１は、本複写機１の主電源投入の時や、後述の省エネモードから復帰してコピー可能となるまでの立ち上げ時等、即ち、定着装置１２１のウォームアップ時にＯＮにされて、定着ローラ３０１を加熱する補助的なヒータ（第２の発熱部材）である。

図３は、定着装置１２１を主としたデジタル複写機１の電源制御系の構成を示す図である。図３に示す電源制御系は、ＡＣ電源（商用電源）ＰＳの供給のＯＮ／ＯＦＦを行なう主電源ＳＷ２０１と、マイクロコンピュータを備え、電源回路２００の各部その他を制御し制御手段としても機能する制御部２０２と、定着ヒータＨＴ１用の補助電源である蓄電器となるキャパシタＣＰと、このキャパシタＣＰを充電するための充電器となるキャパシタ充電器２０３と、本デジタル複写機１のＤＣ電源を生成するＤＣ電源生成回路２０４と、ＡＣ定着ヒータＨＴ２にＡＣ電力を供給するＡＣヒータ駆動回路２０５と、ＡＣ電源から入力される入力電流を検出する入力電流検出回路２０６と、インターロックスイッチ２０７と、キャパシタＣＰの放電を行って、定着ヒータＨＴ１にＤＣ電力を供給するキャパシタ放電回路２０８と、を備えている。

ＡＣ電源ＰＳは、主電源ＳＷ２０１及び入力電流検出回路２０６を介して、ＡＣヒータ駆動回路２０５とＤＣ電源生成回路２０４とキャパシタ充電器２０３とにＡＣ電力を供給する。

制御部２０２は、主に電源回路２００の各部を制御するものであり、キャパシタ充電器２０３、ＡＣヒータ駆動回路２０５及びキャパシタ放電回路２０８の動作を制御する。具体的には、制御部２０２は、キャパシタ充電器２０３に制御信号Ｓ１１を送出して、キャパシタ充電器２０３によるキャパシタＣＰの充電動作を制御する。また、制御部２０２は、キャパシタ放電回路２０８に、制御信号Ｓ１３，Ｓ１４を送出して、キャパシタ放電回路２０８による定着ヒータＨＴ１のＯＮ／ＯＦＦ動作を制御する。また、制御部２０２は、制御信号Ｓ１８，Ｓ１９をＡＣヒータ駆動回路２０５に送出して、ＡＣヒータ駆動回路２０５による定着ヒータＨＴ２のＯＮ／ＯＦＦ動作を制御する。

入力電流検出回路２０６は、主電源ＳＷ２０１と、ＡＣヒータ駆動回路２０５、ＤＣ電源生成回路２０４及びキャパシタ充電器２０３との間に設けられており、主電源ＳＷ２０１を介して入力されるＡＣ電源の入力電流を検出して、検出電流Ｓ１７を制御部２０２に出力する。この入力電流は、ＡＣヒータ駆動回路２０５、ＤＣ電源生成回路２０４、キャパシタ充電器２０３及び画像形成装置の動作状態に応じて変動する。

ＤＣ電源生成回路２０４は、主電源ＳＷ２０１を介して入力されるＡＣ電源に基づいて、デジタル複写機１内部で主に制御系で使用される電源Ｖｃｃと、主に駆動系、中高圧電源に使用される電源Ｖａａを生成して、各部に出力する。

インターロックスイッチ２０７は、本デジタル複写機１の図示しないカバー類と連動してＯＮ／ＯＦＦするスイッチであり、デジタル複写機１のカバー類が開放されることにより触れることができる駆動部材、中高圧電源印加部材を有する場合には、カバー開時に該駆動部材の動作を停止又は該中高圧電源印加部材への電圧印加を停止するよう電源を遮断する構成となっている。インターロックスイッチ２０７には、ＤＣ電源生成回路２０４で生成された電源Ｖａａの一部が入力され、このインターロックスイッチ２０７を介して、キャパシタ放電回路２０８及びＡＣヒータ駆動回路２０５に入力される。

ＡＣヒータ駆動回路２０５は、制御部２０２から入力される制御信号Ｓ１８，Ｓ１９に応じて、ＡＣ定着ヒータＨＴ２のＯＮ／ＯＦＦを行なう。

キャパシタ充電器２０３は、キャパシタＣＰと接続されており、制御部２０２から入力される制御信号Ｓ１１に基づいて、キャパシタＣＰの充電を行なう。

キャパシタＣＰは、電気二重層コンデンサ等の大容量のキャパシタで構成されている。キャパシタＣＰは、キャパシタ充電器２０３及びキャパシタ放電回路２０８に接続されており、キャパシタ充電器２０３で充電が行われ、その充電された電力は、キャパシタ放電回路２０８のＯＮ／ＯＦＦ制御により定着ヒータＨＴ１に供給される。

キャパシタ放電回路２０８は、制御部２０２から入力される制御信号Ｓ１３，Ｓ１４に応じて、キャパシタＣＰに蓄積された電力を放電させて、定着ヒータＨＴ１をＯＮ／ＯＦＦさせる。

上記サーミスタＴＨ１１は、定着ローラ３０１の近傍に設けられており、定着ローラ３０１の表面温度に応じた検出信号Ｓ１６を制御部２０２に出力する。サーミスタＴＨ１１は、その抵抗値が温度により変化するため、制御部２０２は、その抵抗値の温度変化を利用して、検出信号Ｓ１６から定着ローラ３０１の表面温度を検出する。

ここに、制御部２０２とともに本実施の形態の補助電源装置を構成するキャパシタ充電器２０３及びキャパシタＣＰ付近の構成例を図４に示す。まず、本実施の形態では、キャパシタＣＰは単一の蓄電器構成ではなく、第１の蓄電器としてのキャパシタＣＰａと第２の蓄電器としてのキャパシタＣＰｂとを直列接続することにより構成されている。これらのキャパシタＣＰａ，ＣＰｂ自体も各々複数個のキャパシタを直列接続することにより構成されている。また、これらのキャパシタＣＰａ，ＣＰｂの充電容量（キャパシタセル個数）は異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。

これらのキャパシタＣＰａ，ＣＰｂに対して、キャパシタ充電器２０３も各々個別のキャパシタ充電器（第１，第２の充電器）２０３ａ，２０３ｂが設けられている。これらのキャパシタ充電器２０３ａ，２０３ｂは何れもＡＣ電源ＰＳからの交流電力の供給を受けて対応するキャパシタＣＰａ，ＣＰｂを充電する。ここに、制御部２０２からは、キャパシタ充電器２０３ａ，２０３ｂに制御信号Ｓ１１ａ，Ｓ１１ｂが送出され、キャパシタ充電器２０３ａ，２０３ｂによるキャパシタＣＰａ，ＣＰｂの充電動作を個別に制御可能とされている。

さらに、キャパシタＣＰａ，ＣＰｂの両端電圧を検出するためのキャパシタ放電回路２０８内の両端電圧検出回路２３２が接続されている。両端電圧検出回路２３２は後述するようにキャパシタＣＰａ，ＣＰｂの両端電圧を得て、キャパシタＣＰａ，ＣＰｂの両端電圧を電圧信号Ｓ２０ａ，Ｓ２０ｂとして制御部２０２に対して出力する。

次に、ＡＣヒータ駆動回路２０５について説明する。図５は、図３中のＡＣヒータ駆動回路２０５の構成を示す図である。ＡＣヒータ駆動回路２０５は、入力されるＡＣ電源のノイズを除去するフィルタＦＩＬ２１と、制御部２０２から入力される制御信号Ｓ１９に応じて、ＯＮ／ＯＦＦされる安全保護用の定着リレーＲＬ２１と、安全保護用の定着リレーＲＬ２１の逆起防止用のダイオードＤ２１と、制御部２０２から入力される制御信号Ｓ１８に基づいて、ＡＣ定着ヒータＨＴ２をＯＮ／ＯＦＦさせるヒータＯＮ／ＯＦＦ回路２２０と、から構成されている。

ＡＣ電源ＰＳは、フィルタＦＩＬ２１及び安全保護用の定着リレーＲＬ２１を介して、定着ヒータＨＴ２の一端側に接続されている。定着ヒータＨＴ２の他端側は、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路２２０に接続されている。

ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路２２０は、ＡＣ電源をＯＮ／ＯＦＦするためのトライアックＴＲＩ２１と、トライアックＴＲＩ２１のゲートをＯＮし、また、２次側である制御部２０２からの信号を絶縁するためのフォトカプラＰＣ２１と、フォトカプラＰＣ２１の発光側ＬＥＤを駆動するためのトランジスタＴＲ２１と、コンデンサＣ２１及び抵抗Ｒ２１からなるノイズ吸収用スナバ回路と、ノイズ吸収用のインダクタＬ２１と、続流防止抵抗である抵抗Ｒ２２と、フォトカプラＰＣ２１の電流制限抵抗である抵抗Ｒ２３、Ｒ２４と、で構成されている。

上記構成のＡＣヒータ駆動回路２０５においては、ＡＣ定着ヒータＨＴ２は、安全保護用の定着リレーＲＬ２１とトランジスタＴＲ２１のゲートの両方がＯＮされた状態で電力が供給されて点灯する。

制御部２０２は、安全保護用の定着リレーＲＬ２１に供給する制御信号Ｓ１９をＯＮした状態で、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路２２０のトランジスタＴＲ２１のゲートに供給する制御信号Ｓ１８をＯＮ／ＯＦＦして、ＡＣ定着ヒータＨＴ２の点灯／消灯を制御する。

図６は、図３中のキャパシタ充電器２０３の構成を示す図である。ここに、キャパシタ充電器２０３は図４に示したように２つのキャパシタ充電器２０３ａ，２０３ｂにより構成されているが、同一構成であるので、共用する形で図示する。キャパシタ充電器２０３ａ（又は、２０３ｂ）は、入力されるＡＣ電圧のノイズを除去するＮＦ（ノイズフィルタ）２１１と、突入電流を防止するための突入電流防止回路２１２と、突入電流防止回路２１２を介して入力されるＡＣ電源ＰＳを全波整流するダイオードブリッジＤＢと、全波整流されたＡＣ電圧を平滑化するコンデンサＣ１００と、ＦＥＴ２１４のスイッチングを制御してキャパシタＣＰａ（又は、ＣＰｂ）（図４参照）の充電動作を制御するＦＥＴ制御部２１３と、トランスＴ１００をＯＮ／ＯＦＦさせるＦＥＴ２１４、入力電圧を降圧するトランスＴ１００と、トランスＴ１００の２次側の出力を整流・平滑化してＤＣ出力に変換する整流平滑回路２１５と、電流値を検出する電流検出部２１６、電圧値を検出する電圧検出部２１７と、キャパシタＣＰａ（又は、ＣＰｂ）に過電圧を印加しないために過電圧を検出する過電圧検出部２１８と、キャパシタＣＰａ（又は、ＣＰｂ）からの逆流を防止するためのダイオードＤ１００と、絶縁素子２１９とを備えている。

ＡＣ電源ＰＳから入力されるＡＣ電圧は、ＮＦ２１１でノイズ除去された後、突入電流防止回路２１２を介してダイオードブリッジＤＢで全波整流され、コンデンサ１００で平滑化されて得られるＤＣ電圧は、トランスＴ１００の１次側に入力される。ＦＥＴ制御部２１３は、制御部２０２（図３、図４参照）から入力される制御信号Ｓ１１ａ（又は、Ｓ１１ｂ）がＯＮとなった場合に、キャパシタＣＰａ（又は、ＣＰｂ）を充電するために、ＦＥＴ２１４のスイッチング制御を開始する。ＦＥＴ制御部２１３は、電流検出部２１６、電圧検出部２１７及び過電圧検出部２１８から入力される各検出信号に基づいて、ＦＥＴ２１４をスイッチング制御して、キャパシタＣＰａ（又は、ＣＰｂ）の充電のための定電流制御、定電圧制御又は定電力制御を行なう。一般に、キャパシタＣＰａ（又は、ＣＰｂ）は定電流で充電することが望ましいが、定電力制御で充電することにより充電時間を短縮することが可能となる。

トランスＴ１００は、ＦＥＴ２１４でＯＮ／ＯＦＦされ、その１次側入力を降圧して２次側から出力する。トランスＴ１００の２次側出力は整流平滑回路２１５で整流・平滑されて、ダイオードＤ１００を介して、キャパシタＣＰａ（又は、ＣＰｂ）に出力される。整流・平滑後のトランスＴ１００の２次側出力は、電流検出部２１６、電圧検出部２１７及び過電圧検出部２１８で各々電流値、電圧値、及び過電圧が検出されてその各検出信号がＦＥＴ制御部２１３に入力される。

図７は、図３中のキャパシタ放電回路２０８の構成を示す図である。キャパシタ放電回路２０８は、図７に示すように、充放電用スイッチ２３１と、安全保護用の定着リレーＲＬ１１と、定着リレーＲＬ１１の逆起防止用のダイオードＤ１１と、キャパシタＣＰ全体の両端電圧を検出する両端電圧検出回路２３２と、を備えている。

キャパシタＣＰの両端には、充放電用スイッチ２３１と安全保護用の定着リレーＲＬ１１が接続されている。充放電用スイッチ２３１は、制御部２０２から入力される制御信号Ｓ１３によりＯＮ／ＯＦＦされる。同様に、安全保護用の定着リレーＲＬ１１は、制御部２０２から入力される制御信号Ｓ１４によりＯＮ／ＯＦＦされる。充放電用スイッチ２３１と安全保護用の定着リレーＲＬ１１の両者がＯＮされると、定着ヒータＨＴ１には、キャパシタＣＰに蓄積された電荷が放電して、電力が供給される。

両端電圧検出回路２３２は、図１４に示すように、キャパシタＣＰ全体の両端電圧Ｖａ及びキャパシタＣＰｂの両端電圧Ｖｂを検出する。キャパシタＣＰａの両端電圧は、キャパシタＣＰ全体の両端電圧ＶａからキャパシタＣＰｂの両端電圧Ｖｂを引き算することにより、検出できる。両端電圧検出回路２３２は、キャパシタＣＰ全体の両端電圧を検出して、その電圧信号Ｓ１５を制御部２０２に出力する。制御部２０２は、この電圧信号Ｓ１５を常時監視して、キャパシタＣＰの充電状態を監視する。

図８は、図３中の制御部２０２の概略構成を示す図である。制御部２０２は、図８に示すように、ＣＰＵ２４１、メモリ２４２等から構成されている。ＣＰＵ２４１は、本デジタル複写機１を制御するためのプログラムやデータを格納するためのメモリ２４２と接続されており、メモリ２４２に格納されたプログラムに基づいて、プリンタエンジンや電源回路２００の制御を行なう。

ＣＰＵ２４１には、キャパシタ放電回路２０８の両端電圧検出回路２３２で検出されたキャパシタＣＰの両端電圧を表す電圧信号（アナログ信号）Ｓ１５、定着ローラ３０１の表面温度を検出するためのサーミスタＴＨ１１と抵抗Ｒ４１の抵抗値によって分圧された検出信号（アナログ信号）Ｓ１６、入力電流検出回路２０６で装置の入力電流を検出した検出電流（アナログ信号）Ｓ１７、及び、両端電圧検出回路２３２で得られたキャパシタＣＰａ，ＣＰｂ個々の両端電圧を表す電圧信号Ｓ２０ａ，Ｓ２０ｂ等が入力される。

また、ＣＰＵ２４１は、ＩＯポートを介して、キャパシタＣＰａ，ＣＰｂの充電をＯＮ／ＯＦＦさせる制御信号Ｓ１１ａ，Ｓ１１ｂ、充放電用スイッチ２３１をＯＮ／ＯＦＦさせる制御信号Ｓ１３、安全保護用の定着リレーＲＬ１１をＯＮ／ＯＦＦさせる制御信号Ｓ１４、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路２２０をＯＮ／ＯＦＦさせる制御信号Ｓ１８、及び、安全保護用の定着リレーＲ２１をＯＮ／ＯＦＦさせる制御信号Ｓ１９等を出力する（図３、図４、図６も参照）。

このような構成において、基本的には、定着ローラ３０１の基準となる所定の目標温度Ｔｔに達していないときには定着ヒータＨＴ２がＯＮにされて、定着ローラ３０１を加熱する。一方、デジタル複写機１の主電源投入時や、省エネモードから復帰してコピー可能となるまでの立ち上げ時等、即ち、定着装置１２１のウォームアップ時にはキャパシタＣＰを補助電源とする定着ヒータＨＴ１もＯＮされて、定着ローラ３０１を加熱する。

このように、補助電源として電気二重層コンデンサによるキャパシタＣＰを使用した場合には、定着装置１２１へのＡＣ電源ＰＳからの電力供給が不足する場合に、瞬間的に定着装置１２１に大電流を供給できるので電力不足による定着性の劣化を防ぐことが可能となる。但し、キャパシタＣＰから放電して定着ローラ３０１に電力を供給した後においては、或るタイミングでキャパシタＣＰに充電しなければならない。

そこで、本実施の形態におけるキャパシタ充電器２０３ａ，２０３ｂによるキャパシタＣＰ（ＣＰａ，ＣＰｂ）の充電動作の制御例について図９に示す概略フローチャートを参照して説明する。この充電動作は、ＣＰＵ２４１による制御の下に実行される。

基本的に、キャパシタＣＰの充電動作は、当該キャパシタＣＰ全体の両端電圧が所定電圧より低下した場合に実行されるものであり、充電の必要があるか否かを両端電圧検出回路２３２からの電圧信号Ｓ１５を監視することにより判定する（ステップＳ１）。なお、所定電圧とは、画像形成装置の機種毎の仕様や周辺機器の設置状況によって異なる。

電圧信号Ｓ１５によりキャパシタＣＰの両端電圧が所定電圧よりも低く充電が必要と判定されると（Ｓ１のＹ）、両端電圧検出回路２３２から得られる充電動作開始時の初期の電圧信号Ｓ２０ａ，Ｓ２０ｂの大小を比較する（Ｓ２）。ここに、キャパシタＣＰａの両端電圧をＶｃｐａ、キャパシタＣＰｂの両端電圧をＶｃｐｂとする。

比較の結果、例えばＶｃｐａ≧Ｖｃｐｂであれば（Ｓ２のＹ）、この両端電圧の低い方のキャパシタＣＰｂに対応するキャパシタ充電器２０３ｂに対して充電動作をＯＮさせる制御信号Ｓ１１ｂを出力してキャパシタ充電器２０３ｂ側からキャパシタＣＰｂに対する充電動作を開始させる（Ｓ３）。

この際、当該充電動作における目標電圧は、高い方の両端電圧Ｖｃｐａを超える電圧、具体的には、この両端電圧Ｖｃｐａに対して予め設定された規定電圧α分だけ大きくなる電圧、即ち、Ｖｃｐａ＋αとされる。この時、キャパシタ充電器２０３ａに対する制御信号Ｓ１１ａは充電動作ＯＦＦであり、キャパシタ充電器２０３ａによるキャパシタＣＰａに対する充電動作は行われない。

この充電動作において、両端電圧検出回路２３２により検出される両端電圧Ｖｃｐｂが予め設定されている最終目標電圧（例えば、４５Ｖ）に達しているか否かを監視し（Ｓ４）、達していなければ（Ｓ４のＮ）、今回の目標電圧Ｖｃｐａ＋αに達したか否かをチェックする（Ｓ５）。目標電圧Ｖｃｐａ＋αに達した場合には（Ｓ５のＹ）、ステップＳ２に戻る。

また、比較の結果、例えばＶｃｐａ≧Ｖｃｐｂでなければ（Ｓ２のＮ）、この両端電圧の低い方のキャパシタＣＰａに対応するキャパシタ充電器２０３ａに対して充電動作をＯＮさせる制御信号Ｓ１１ａを出力してキャパシタ充電器２０３ａ側からキャパシタＣＰａに対する充電動作を開始させる（Ｓ６）。

この際、当該充電動作における目標電圧は、高い方の両端電圧Ｖｃｐｂを超える電圧、具体的には、この両端電圧Ｖｃｐｂに対して予め設定された規定電圧α分だけ大きくなる電圧、即ち、Ｖｃｐｂ＋αとされる。この時、キャパシタ充電器２０３ｂに対する制御信号Ｓ１１ｂは充電動作ＯＦＦであり、キャパシタ充電器２０３ｂによるキャパシタＣＰｂに対する充電動作は行われない。

この充電動作において、両端電圧検出回路２３２により検出される両端電圧Ｖｃｐａが予め設定されている最終目標電圧（例えば、４５Ｖ）に達しているか否かを監視し（Ｓ７）、達していなければ（Ｓ７のＮ）、今回の目標電圧Ｖｃｐｂ＋αに達したか否かをチェックする（Ｓ８）。目標電圧Ｖｃｐｂ＋αに達した場合には（Ｓ８のＹ）、ステップＳ２に戻る。

なお、規定電圧αは、キャパシタセル１個の逆耐圧にキャパシタＣＰａ及びＣＰｂにおけるキャパシタセルの直列連結数を掛け合わせたものを設定する。例えばキャパシタセル１個当たりの逆耐圧が０．２Ｖで連結数が１８個なら、０．２Ｖ×１８個＝３．６Ｖが規定電圧αとなる。

従って、以後の動作として、ステップＳ５のＹの場合には、ステップＳ２に戻り、Ｖｃｐａ≧ＶｃｐｂでなくなるのでステップＳ２のＮ側のルーチンを辿り、ステップＳ８のＹの場合には、ステップＳ２に戻り、Ｖｃｐａ≧ＶｃｐｂとなるのでステップＳ２のＹ側のルーチンを辿ることとなる。そして、一方の電圧Ｖｃｐａ又はＶｃｐｂが最終目標電圧に達した場合には（Ｓ４のＹ、又は、Ｓ７のＹ）、ステップＳ１に戻る。

キャパシタＣＰ全体の両端電圧が所定電圧に達していない場合には、まだ充電動作が必要であり（Ｓ１のＹ）、両端電圧Ｖｃｐａ，Ｖｃｐｂの大小関係に応じて、ステップＳ２のＹ側ルーチン又はステップＳ２のＮ側ルーチンの一方が実行される。最終的に、キャパシタＣＰ全体の両端電圧が所定電圧に達した時点で充電動作が終了する。

即ち、キャパシタＣＰａ及びＣＰｂの交互充電開始のトリガは、図１４に示すキャパシタＣＰ全体の両端電圧Ｖａを参照して行なう。例えばキャパシタＣＰ全体の両端電圧Ｖａが所定電圧（例えば９０Ｖ）より低下した場合に交互充電が開始される。

図１０はこのようなキャパシタ充電器２０３ａ，２０３ｂの充電動作の切り替え制御例を示す説明図である。図示例は、充電動作開始時に、キャパシタＣＰａの両端電圧Ｖｃｐａの方が低い例である。例えば図１０の場合、キャパシタＣＰａ及びＣＰｂはステップＳ１０１〜Ｓ１０４の順番で交互に充電される。

ステップＳ１０１では、キャパシタ充電器２０３ｂ側からキャパシタＣＰｂに対する充電動作を開始し、高い方の両端電圧Ｖｃｐａに対して規定電圧α分だけ大きくなる電圧Ｖｃｐａ＋αに達するまで充電を行なう。次に、ステップＳ１０２ではキャパシタ充電器２０３ａ側からキャパシタＣＰａに対する充電動作を開始し、高い方の両端電圧Ｖｃｐｂに対して規定電圧α分だけ大きくなる電圧Ｖｃｐｂ＋αに達するまで充電を行なう。

以下、同様にステップＳ１０３で高い方の両端電圧Ｖｃｐａに対して規定電圧α分だけ大きくなる電圧Ｖｃｐａ＋αに達するまで充電を行ったあと、ステップＳ１０４で高い方の両端電圧Ｖｃｐｂに対して規定電圧α分だけ大きくなる電圧Ｖｃｐｂ＋αに達するまで充電を行なう。

即ち、本実施の形態においては、キャパシタＣＰの充電動作時に、ＣＰＵ２４１による制御の下、両端電圧検出回路２３２の検出結果（電圧信号Ｓ２０ａ，Ｓ２０ｂ）に基づきキャパシタ充電器２０３ａ，２０３ｂの充電動作を切り替え制御する。特に、本実施の形態では、初期両端電圧の低い方に対応するキャパシタ充電器２０３ａ又は２０３ｂ側から充電動作を開始させるものとし、その充電動作が、キャパシタ充電器２０３ａとキャパシタ充電器２０３ｂとで交互に行われるように切り替え制御するものである。

このように、キャパシタＣＰとして必要な充電電圧（例えば、９０Ｖ）は複数のキャパシタユニットの合計充電電圧として確保することができる。一方、これらのキャパシタユニットは各々キャパシタ充電器を有しており、これらのキャパシタ充電器による充電動作を切り替え制御することで充電される。

複数のキャパシタユニットから初期両端電圧の低いキャパシタユニットを選択して充電動作を行い、そのキャパシタユニットの充電量が他のキャパシタユニットの充電量よりも多くなると、そのキャパシタユニットから両端電圧の低いキャパシタユニットに充電対象を切り替える。従って、複数のキャパシタユニットを充電する場合に、その充電過程においても各キャパシタユニットの充電量の偏りを抑えつつ充電を行なうことができる。

特に、充電動作が交互となるような切り替え制御において、低い方の両端電圧が高い方の両端電圧に対して規定電圧α分だけ大きくなるように制御しているので、２つのキャパシタＣＰａ，ＣＰｂの両端電圧に大きな差が生ずることがなく、バランスのよい充電動作となる。この場合の規定電圧αとしては、各々のキャパシタＣＰａ，ＣＰｂを構成する直列接続された複数個のキャパシタに関してキャパシタ１セル当りの逆耐圧（通常、１．２Ｖ程度）以下の電圧とすることが好ましい。このような規定電圧αを用いれば、一方から他方に対して逆電圧がかかるようなことがなく、２つのキャパシタＣＰａ，ＣＰｂ間で電圧の片寄りが少なく極めてバランスのよい充電動作が可能となる。

［第二の実施の形態］
本発明の第二の実施の形態を図１１に基づいて説明する。第一の実施の形態で示した部分と同一部分は同一符号を用いて示し、説明も省略する（以降の実施の形態でも同様とする）。

本実施の形態におけるキャパシタ充電器２０３ａ，２０３ｂの充電動作の制御は、基本的には、第一の実施の形態の場合に準ずるが、充電動作の交互切り替え制御の後半にタイマによる時間制御を加味するようにしたものである。ここに、タイマとしては、例えばＣＰＵ２４１内蔵のものが利用される。

図１１は本実施の形態のキャパシタ充電器２０３ａ，２０３ｂの充電動作の制御例を示す概略フローチャートである。ここに、最終目標電圧（例えば、４５Ｖ）よりも低い経過目標電圧（例えば、４０Ｖ）が予め設定されているものとする。この充電動作は、ＣＰＵ２４１による制御の下に実行される。

基本的に、キャパシタＣＰの充電動作は、当該キャパシタＣＰ全体の両端電圧が所定電圧より低下した場合に実行されるものであり、充電の必要があるか否かを両端電圧検出回路２３２からの電圧信号Ｓ１５を監視することにより判定する（ステップＳ１）。

電圧信号Ｓ１５によりキャパシタＣＰの両端電圧が所定電圧よりも低く充電が必要と判定されると（Ｓ１のＹ）、両端電圧検出回路２３２から得られる充電動作開始時の初期の電圧信号Ｓ２０ａ，Ｓ２０ｂの大小を比較する（Ｓ２）。

比較の結果、例えばＶｃｐａ≧Ｖｃｐｂであれば（Ｓ２のＹ）、この両端電圧の低い方のキャパシタＣＰｂに対応するキャパシタ充電器２０３ｂに対して充電動作をＯＮさせる制御信号Ｓ１１ｂを出力してキャパシタ充電器２０３ｂ側からキャパシタＣＰｂに対する充電動作を開始させる（Ｓ３）。この充電動作において、両端電圧検出回路２３２により検出される両端電圧Ｖｃｐｂが予め設定されている経過目標電圧（例えば、４０Ｖ）に達しているか否かを監視し（Ｓ４）、達していなければ（Ｓ４のＮ）、今回の目標電圧Ｖｃｐａ＋αに達したか否かをチェックする（Ｓ５）。目標電圧Ｖｃｐａ＋αに達した場合には（Ｓ５のＹ）、ステップＳ２に戻る。

また、比較の結果、例えばＶｃｐａ≧Ｖｃｐｂでなければ（Ｓ２のＮ）、この両端電圧の低い方のキャパシタＣＰａに対応するキャパシタ充電器２０３ａに対して充電動作をＯＮさせる制御信号Ｓ１１ａを出力してキャパシタ充電器２０３ａ側からキャパシタＣＰａに対する充電動作を開始させる（Ｓ６）。この充電動作において、両端電圧検出回路２３２により検出される両端電圧Ｖｃｐａが予め設定されている経過目標電圧（例えば、４０Ｖ）に達しているか否かを監視し（Ｓ７）、達していなければ（Ｓ７のＮ）、今回の目標電圧Ｖｃｐｂ＋αに達したか否かをチェックする（Ｓ８）。目標電圧Ｖｃｐｂ＋αに達した場合には（Ｓ８のＹ）、ステップＳ２に戻る。

従って、以後の動作として、ステップＳ５のＹの場合には、ステップＳ２に戻り、Ｖｃｐａ≧ＶｃｐｂでなくなるのでステップＳ２のＮ側のルーチンを辿り、ステップＳ８のＹの場合には、ステップＳ２に戻り、Ｖｃｐａ≧ＶｃｐｂとなるのでステップＳ２のＹ側のルーチンを辿ることとなる。そして、一方の電圧Ｖｃｐａ又はＶｃｐｂが経過目標電圧に達した場合には（Ｓ４のＹ、又は、Ｓ７のＹ）、ステップＳ１１に進む。

次に、各々のキャパシタＣＰａ，ＣＰｂの両端電圧を検出している両端電圧検出回路２３２から得られる電圧信号Ｓ２０ａ（Ｖｃｐａ），Ｓ２０ｂ（Ｖｃｐｂ）の大小を比較する（Ｓ１１）。

比較の結果、例えばＶｃｐａ≧Ｖｃｐｂであれば（Ｓ１１のＹ）、この両端電圧の低い方のキャパシタＣＰｂに対応するキャパシタ充電器２０３ｂに対して充電動作をＯＮさせる制御信号Ｓ１１ｂを出力してキャパシタ充電器２０３ｂ側からキャパシタＣＰｂに対する充電動作を開始させる（Ｓ１２）。この際、当該充電動作を行なう所定時間ｔをタイマ設定する。この所定時間ｔとしては、当該所定時間の充電動作により、高い方の両端電圧Ｖｃｐａを超える電圧となるように設定することが望ましい。この時、キャパシタ充電器２０３ａに対する制御信号Ｓ１１ａは充電動作ＯＦＦであり、キャパシタ充電器２０３ａによるキャパシタＣＰａに対する充電動作は行われない。

この充電動作において、両端電圧検出回路２３２により検出される両端電圧Ｖｃｐｂが予め設定されている最終目標電圧（例えば、４５Ｖ）に達しているか否かを監視し（Ｓ１３）、達していなければ（Ｓ１３のＮ）、今回の設定時間ｔがタイムアップしたか否かをチェックする（Ｓ１４）。設定時間ｔに達した場合には（Ｓ１４のＹ）、ステップＳ１８に進む。ステップＳ１８では、異常充電として警告を行ったあと、ステップＳ１１に戻る。設定時間ｔに達していない場合には（Ｓ１４のＮ）、ステップＳ１３に戻る。

また、比較の結果、例えばＶｃｐａ≧Ｖｃｐｂでなければ（Ｓ１１のＮ）、この両端電圧の低い方のキャパシタＣＰａに対応するキャパシタ充電器２０３ａに対して充電動作をＯＮさせる制御信号Ｓ１１ａを出力してキャパシタ充電器２０３ａ側からキャパシタＣＰａに対する充電動作を開始させる（Ｓ１５）。当該充電動作を行なう所定時間ｔをタイマ設定する。この所定時間ｔとしては、当該所定時間の充電動作により、高い方の両端電圧Ｖｃｐｂを超える電圧となるように設定することが望ましい。この時、キャパシタ充電器２０３ｂに対する制御信号Ｓ１１ｂは充電動作ＯＦＦであり、キャパシタ充電器２０３ｂによるキャパシタＣＰｂに対する充電動作は行われない。

この充電動作において、両端電圧検出回路２３２により検出される両端電圧Ｖｃｐａが予め設定されている最終目標電圧（例えば、４５Ｖ）に達しているか否かを監視し（Ｓ１６）、達していなければ（Ｓ１６のＮ）、今回の設定時間ｔがタイムアップしたか否かをチェックする（Ｓ１７）。設定時間ｔに達した場合には（Ｓ１７のＹ）、ステップＳ１８に進む。ステップＳ１８では、異常充電として警告を行ったあと、ステップＳ１１に戻る。設定時間ｔに達していない場合には（Ｓ１７のＮ）、ステップＳ１６に戻る。

そして、一方の電圧Ｖｃｐａ又はＶｃｐｂが最終目標電圧に達した場合には（Ｓ１３のＹ、又は、Ｓ１６のＹ）、ステップＳ１に戻る。本実施の形態では、目標充電電圧がフル充電（最大限の充電量を充電した状態）で４５Ｖである場合に、例えば定電流で充電していると充電中に４５Ｖまで充電できたとしても、電流供給を停止すると、僅かに充電量が下回り４０Ｖ程度になってしまうという特性上の問題に対処する。

即ち、本実施の形態では、最終目標電圧よりも低い経過目標電圧までは第一の実施の形態と同様に充電を行い、経過目標電圧以降は時間設定によりタイマ管理の下にキャパシタ充電器２０３ａ，２０３ｂによる充電動作が交互に行われる。従って、複数のキャパシタユニットを充電する場合に、その充電過程においても各キャパシタユニットの充電量の偏りを抑えつつフル充電を行なうことができる。

［第三の実施の形態］
本発明の第三の実施の形態を図１２に基づいて説明する。本実施の形態は、いわゆる省エネモードを有するデジタル複写機１への適用例である。

本実施の形態のデジタル複写機１は、いわゆる省エネモードの機能を備えている。つまり、本デジタル複写機１では、所定の条件が満足されたとき、即ち、本デジタル複写機１が使用されない待機状態のまま一定時間が経過した場合などに、一部の電力負荷のみに通電を維持し、大部分の電力負荷に対する電力の供給を停止して省電力、省エネルギーを図る機能を備えている。この場合、大部分の電力負荷に対する電力の供給を停止後、所定の条件が満足されたとき、即ち、操作部（図示せず）の操作キーにユーザが触れた場合など、一定の条件が満たされると、電力の供給を停止していた各電力負荷への電力の供給が再開される機能であり（電力制御手段）、周知のため、詳細については図示及び説明を省略する。なお、その他の省エネモードからの復帰条件としては、原稿が原稿台１０２にセットされたことの検知、本デジタル複写機１がＦＡＸ送受信機能と備えている場合のＦＡＸの受信の検知、プリンタジョブの受信検知などであってもよい。

本実施の形態は、このような省エネモードを有するデジタル複写機１の場合のキャパシタ充電器２０３（２０３ａ，２０３ｂ）の充電動作の制御例に関するもので、その概略制御例を図１２のフローチャートに示す。

まず、キャパシタＣＰの充電動作は、前述した場合と同様、当該キャパシタＣＰ全体の両端電圧が所定電圧より低下した場合に実行されるものであり、充電の必要があるか否かを両端電圧検出回路２３２からの電圧信号Ｓ１５を監視することにより判定する（Ｓ１）。電圧信号Ｓ１５によりキャパシタＣＰの両端電圧が所定電圧よりも低く充電が必要と判定されると（Ｓ１のＹ）、本デジタル複写機１が省エネモード時であるか否かを判断する（Ｓ２１）。省エネモード時以外であれば（Ｓ２１のＮ）、前述したような交互となる切り替え制御（例えば、図９及び図１１中のステップＳ２以降の制御）が実行される。

一方、本デジタル複写機１が省エネモード時であれば（Ｓ２１のＹ）、前述した制御例とは異なり、２つのキャパシタ充電器２０３ａ，２０３ｂに対して同時に充電動作をＯＮさせる制御信号Ｓ１１ａ，Ｓ１１ｂを出力してキャパシタＣＰａ，ＣＰｂに対する充電動作を開始させる（Ｓ２２）。この充電動作において、両端電圧検出回路２３２により検出される両端電圧Ｖｃｐａ，Ｖｃｐｂが予め設定されている最終目標電圧（例えば、４５Ｖ）に達しているか否かを監視し（Ｓ２３）、達していなければ（Ｓ２３のＮ）、達するまで充電動作を継続し、その後、ステップＳ１に戻る。

即ち、本実施の形態にあっては、ＣＰＵ２４１によって、省エネモード時における充電動作時にはキャパシタ充電器２０３ａ，２０３ｂを同時に充電動作させる一方、省エネモード時以外における充電動作時にはキャパシタ充電器２０３ａ，２０３ｂによる充電動作が交互に行われるように切り替え制御するものである。

省エネモードは、元々、デジタル複写機１が使用されないままの待機状態での節電効果を図ったものであり、省エネモード中は画像形成動作等には支障ない期間であり、電力的には供給されるＡＣ電源ＰＳの全てをキャパシタＣＰ（ＣＰａ，ＣＰｂ）の充電動作に費やしても支障ない上に、キャパシタ充電器２０３ａ，２０３ｂによる充電動作を同時に行わせることにより、キャパシタＣＰａ，ＣＰｂの充電動作を短時間で終了させることができる。よって、短時間で本来の省エネモードに復帰させることもでき、省エネモード自体に及ぼす影響も少なくて済む。

なお、本実施の形態では省エネモード時にキャパシタ充電器２０３ａ，２０３ｂを同時に充電動作させているが、省エネモード時に限ることなく、電力に余裕があるときであれば同様に行なうことができる。例えばプリンタサーバとして使用したり、スキャナやファクシミリのみを使用して画像形成を行わないモードのときであれば、キャパシタ充電器２０３ａ，２０３ｂを同時に充電動作する電気的な余裕がある。

本実施の形態の変形例として、例えば通常２００Ｗの定電力充電を行っている場合、制御目標値を１００Ｗに落として１００Ｗの定電力充電を行なうことにより、交互充電ではなく、同時充電が可能となる。

本発明の第一の実施の形態のデジタル複写機を示す縦断正面図である。 定着装置の構成例を示す説明図である。 定着装置を主としたデジタル複写機の電源制御系を示す回路図である。 補助電源周りの構成例を示す回路図である。 ＡＣヒータ駆動回路の構成例を示す回路図である。 キャパシタ充電器の構成例を示す回路図である。 キャパシタ放電回路の構成例を示す回路図である。 制御部の構成例を示す回路図である。 本実施の形態の充電動作の制御例を示す概略フローチャートである。 キャパシタ充電器の充電動作の切り替え制御例を示す説明図である。 本発明の第二の実施の形態の充電動作の制御例を示す概略フローチャートである。 本発明の第三の実施の形態の充電動作の制御例を示す概略フローチャートである。 キャパシタユニット毎の充電量の差に基づく、極性の変化についての説明図である。 両端電圧検出回路において両端電圧を検出する方法についての説明図である。

符号の説明

１２１ 定着装置
２０３ａ 第１の充電器
２０３ｂ 第２の充電器
２３２ 検出回路
３０１ 定着部材
ＣＰａ 第１の蓄電器
ＣＰｂ 第２の蓄電器
ＨＴ１ 第２の発熱部材
ＨＴ２ 第１の発熱部材

Claims (18)

1. 第1の蓄電器と、
   商用電源からの電力の供給を受けて前記第１の蓄電器を充電する第１の充電器と、
   前記第1の蓄電器に直列接続された第２の蓄電器と、
   前記商用電源からの電力の供給を受けて前記第２の蓄電器を充電する第２の充電器と、
   前記第１及び第２の蓄電器の両端電圧を検出する検出回路と、
   前記検出回路の検出結果に基づき最終目標電圧に向けて前記第１及び第２の充電器の充電動作を切り替え制御する制御手段と、
   を備える補助電源装置。
2. 前記制御手段は、最終目標電圧に向けて前記第１及び第２の充電器による充電動作が交互に行われるように切り替え制御する、請求項１記載の補助電源装置。
3. 前記制御手段は、充電動作開始時に検出された初期両端電圧の低い方に対応する前記第１の充電器側又は前記第２の充電器側から充電動作を開始させる、請求項２記載の補助電源装置。
4. 前記制御手段は、検出される両端電圧の一方が他方を交互に超える態様で前記第１及び第２の充電器による充電動作が交互に行われるように切り替え制御する、請求項２又は３記載の補助電源装置。
5. 前記制御手段は、両端電圧の一方が他方を交互に超える態様を、低い方の両端電圧が高い方の両端電圧に対して規定電圧分だけ大きく超える態様とした、請求項４記載の補助電源装置。
6. 第１及び第２の蓄電器は、ともに直列接続された複数個のキャパシタからなり、
   前記規定電圧は、キャパシタ１セル当りの逆耐圧に、前記直列接続されたキャパシタの個数を掛け合わせた電圧とした、請求項５記載の補助電源装置。
7. 前記制御手段は、充電動作開始時から最終目標電圧よりも低い経過目標電圧までは電圧設定により前記第１及び第２の充電器による充電動作が交互に行われるように切り替え制御し、前記経過目標電圧以降は時間設定により前記第１及び第２の充電器による充電動作が交互に行われるように切り替え制御する、請求項１ないし６の何れか一記載の補助電源装置。
8. 前記制御手段は、前記第１及び第２の蓄電器を合わせた蓄電器全体の両端電圧が所定電圧より低下したときに前記第１の充電器側又は前記第２の充電器側から充電動作を開始させる、請求項１ないし７の何れか一項記載の補助電源装置。
9. 前記検出回路は、前記第１及び第２の蓄電器を合わせた蓄電器全体の両端電圧と、前記第２の蓄電器の両端電圧を検出し、更に前記蓄電器全体の両端電圧から前記第２の蓄電器の両端電圧を引き算して前記第１の蓄電器の両端電圧を検出する、請求項１ないし８の何れか一項記載の補助電源装置。
10. トナー画像が形成された媒体を加圧及び加熱して前記トナー画像の定着を行なう定着部材と、
    商用電源からの電力供給を受けて発熱し前記定着部材を加熱する第１の発熱部材と、
    請求項１ないし９の何れか一記載の補助電源装置中の第１及び第２の蓄電器からの電力供給を受けて発熱し前記定着部材を加熱する第２の発熱部材と、
    を備える定着装置。
11. 電子写真方式で媒体上にトナー画像形成を行い、定着装置として請求項１０記載の定着装置を備えている、画像形成装置。
12. 所定の条件が満たされたときは省エネモードとして電力負荷の一部への電力の供給を停止し、この停止状態にあるときに所定の条件が満たされたときは前記停止を解除する制御を行なう電力制御手段を備え、
    前記制御手段は、前記省エネモード時における充電動作時には前記第１及び第２の充電器を同時に充電動作させて、省エネモード時以外における充電動作時には前記第１及び第２の充電器による充電動作が交互に行われるように切り替え制御する、請求項１１記載の画像形成装置。
13. 前記制御手段は、電力消費量が所定量より少ないとき、前記省エネモード時以外における充電動作時に、前記第１及び第２の充電器を同時に充電動作させる、請求項１２記載の画像形成装置。
14. 前記制御手段は、画像形成を行わないモードのとき、前記電力消費量が所定量より少ないと判定する、請求項１３記載の画像形成装置。
15. 第１及び第２の蓄電器と、前記第１及び第２の蓄電器を充電する第１及び第２の充電器と、前記第１及び第２の蓄電器の両端電圧を検出する検出回路と、前記第１及び第２の充電器の充電動作を制御する制御手段とを備える補助電源装置における充電動作制御方法であって、
    前記制御手段は、
    前記第１及び第２の蓄電器を合わせた蓄電器全体の両端電圧が所定電圧より低下したときに、初期両端電圧の低い方に対応する前記第１の充電器側又は前記第２の充電器側から充電動作を開始するステップと、
    最終目標電圧に向けて前記第１及び第２の充電器の充電動作を切り替え制御して前記第１及び第２の蓄電器を充電するステップと
    を備える充電動作制御方法。
16. 前記第１及び第２の蓄電器を充電するステップは、前記第１及び第２の充電器による充電動作が交互に行われるように切り替え制御する、請求項１５記載の充電動作制御方法。
17. 前記第１及び第２の蓄電器を充電するステップは、検出される両端電圧の一方が他方を交互に超える態様で前記第１及び第２の充電器による充電動作が交互に行われるように切り替え制御する、請求項１５記載の充電動作制御方法。
18. 前記第１及び第２の蓄電器を充電するステップは、充電動作開始時から最終目標電圧よりも低い経過目標電圧までは電圧設定により前記第１及び第２の充電器による充電動作が交互に行われるように切り替え制御し、前記経過目標電圧以降は時間設定により前記第１及び第２の充電器による充電動作が交互に行われるように切り替え制御する、請求項１５
    ないし１７の何れか一記載の充電動作制御方法。

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