JP2008096911A

JP2008096911A - 加熱システム、画像形成装置

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Publication number: JP2008096911A
Application number: JP2006281658A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Matsumoto; 大輔松本; Akiyuki Isogai; 陽志磯貝
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2006-10-16
Filing date: 2006-10-16
Publication date: 2008-04-24
Anticipated expiration: 2026-10-16
Also published as: JP4995532B2

Abstract

【課題】商用電源及び補助電源からの電力で定着装置を定着温度まで立ち上げる加熱システムにおいて、キャパシタからなる補助電源が充電状態で維持されることから生じる短命化の問題点を解決する。
【解決手段】タイマ１０２による計測時刻が、ユーザから操作部４７に入力された時間帯の開始時刻になると、制御部１０３が、電気二重層キャパシタ２４を放電回路２６に放電させ、しかも、操作部４７に入力された時間帯の終了時刻になるまで、充電回路２２による電気二重層キャパシタ２４の充電を禁止する。これにより、ユーザ所望の時間帯において、電気二重層キャパシタ２４をその充電量が低減された状態で維持させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、定着装置を加熱する加熱システム及び当該加熱システムを備えた画像形成装置に関し、特に、定着ヒータに補助電力を供給する補助電源についての充放電制御に関する。

コピー機等の画像形成装置においては、起動初期時や、定着ヒータへの電力供給を停止した状態でプリントに備えて待機する省エネルギーモードから通常動作モードへの復帰時に、定着ローラの温度を定着可能温度まで到達させる時間を短縮するために、商用電源と補助電源（例えば、電気二重層キャパシタ等）の両方により大電流を定着ヒータに流して定着ローラを加熱するようにした画像形成装置がある。このような商用電源と補助電源の両方の電力で定着ヒータを駆動する方式の画像形成装置には、下記特許文献１に示されるように、蓄電池の状態を常に満充電及び完全放電としておくことによって、補助電源の寿命を延ばすようにしたものがある。
特開２００２−１６２８５２号公報

従来の商用電源及び補助電源を用いた定着ヒータ駆動方式の画像形成装置では、画像形成装置が通常動作モードから省電力モードに入る直前や、画像形成装置の主電源スイッチを切った直後等に、補助電源が満充電となるように制御される。しかし、キャパシタ等からなる補助電源は、一般に、充電された状態のままで維持されると、次第に静電容量が劣化する等により蓄電性能が低下し、寿命が短くなる場合がある。上記特許文献１に示される画像形成装置は、蓄電池の寿命を延ばすことを目的にしているが、蓄電池の状態を満充電及び完全放電を守ることで蓄電池の寿命を延ばすものであるから、上記キャパシタからなる補助電源が充電状態で維持されることから生じる短命化の問題点を解決するものではない。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、商用電源及び補助電源からの電力で定着装置を定着温度まで立ち上げる加熱システムにおいて、キャパシタからなる補助電源が充電状態で維持されることから生じる短命化の問題点を解決することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、商用電源からの電力を蓄電可能なキャパシタからなる補助電源と、
前記補助電源を充放電させる充放電手段と、
商用電源からの電力で駆動される第１定着ヒータ、及び前記補助電源からの電力で駆動される第２定着ヒータを有し、前記第１、第２定着ヒータの発熱によりトナーを記録紙に定着させる定着手段と、
時刻を計測するタイマ手段と、
ユーザから所望の時間帯が入力される時刻入力手段と、
前記タイマ手段によって計測される時刻が、前記時刻入力手段に入力された時間帯の開始時刻になると、前記充放電手段に前記補助電源を放電させ、前記時刻入力手段に入力された時間帯の終了時刻になるまで、前記充放電手段による前記補助電源の充電を禁止する制御手段と
を備える加熱システムである。

この発明によれば、タイマ手段による計測時刻が、ユーザから時刻入力手段に入力された時間帯の開始時刻になると、制御手段が、キャパシタからなる補助電源を充放電手段に放電させ、しかも、時刻入力手段に入力された時間帯の終了時刻になるまで、充放電手段による補助電源の充電を禁止するので、ユーザ所望の時間帯において、補助電源をその充電量が低減された状態で維持させることができ、当該補助電源の寿命を延ばすことができる。また、ユーザ所望の時間帯においてのみ、補助電源が放電されることから、第２定着ヒータによる定着手段の加熱に支障を及ぼすことなく当該放電を行うことが可能になる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の加熱システムであって、前記制御手段は、前記タイマ手段によって計測される時刻が、前記時刻入力手段に入力された時間帯の開始時刻になると、前記充放電手段に前記補助電源を完全に放電させるものである。

この発明によれば、ユーザ所望の時間帯において、制御手段が、充放電手段に上記補助電源を完全に放電させ、補助電源が全く充電されていないようにするので、補助電源をその充電量がより低減された状態で維持させることができ、補助電源の寿命を更に延ばすことができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の加熱システムであって、前記制御手段は、前記制御手段は、前記タイマ手段によって計測される時刻が、ユーザによって前記時刻入力手段に入力された前記時間帯の開始時刻よりも予め定められた時間だけ前の時刻になると、前記充放電手段による前記補助電源の充電を禁止するものである。

この発明によれば、ユーザによって時刻入力手段に入力された時間帯の開始時刻よりも前の予め定められた時間帯になると、制御手段が、充放電手段に補助電源の充電を行わせないので、上記ユーザが入力した時間帯よりも前の段階において補助電源の充電量を少ない状態に維持することになる。これにより、補助電源から放電させる電力量を低減することが可能になり、省電力化を図ることができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の加熱システムであって、前記補助電源の充電量を検出する充電量検出手段を更に備え、
前記制御手段は、ユーザによって前記時刻入力手段に入力された前記時間帯の開始時刻よりも前の予め定められた時間帯において、前記充電量検出手段によって前記補助電源の充電量が無くなったことが検出された場合には、当該補助電源の充電量が無くなったと検出された時点から、前記時刻入力手段に入力された前記時間帯の終了時刻まで、前記充放電手段に前記補助電源の充放電を禁止させるものである。

この発明によれば、ユーザが時刻入力手段に入力した時間帯の開始時刻よりも前の予め定められた時間帯になり、補助電源の充電量が無くなった場合には、制御手段が、充放電手段に補助電源の充電を行わせないので、補助電源の充電量を既に空にした状態で、ユーザが所望する補助電源を放電させる時間帯を迎えることが可能になる。これにより、補助電源から放電させる電力量を低減することが可能になり、省電力化を図ることができる。

請求項５に記載の発明によれば、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の加熱システムであって、前記制御手段は、前記タイマ手段によって、前記時刻入力手段に入力された前記時間帯の終了時刻から、前記補助電源を満充電にするために要する時間だけ逆算した時刻が計測されると、前記充放電手段に前記補助電源の充電を開始させるものである。

この発明によれば、ユーザから時刻入力手段に入力された時間帯の終了時刻から、補助電源を満充電にするために要する時間だけ逆算した時刻がタイマ手段によって計測されると、制御手段が充放電手段に補助電源の充電を開始させるので、ユーザ所望の時間帯のほぼ全域では補助電源の充電量を減らして当該補助電源の長寿命化を図りつつ、当該時間帯から外れると直ちに補助電源の電力により定着手段を加熱することができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の加熱システムと、
記録紙上にトナー画像を付与して画像を形成する画像形成手段とを備え、
前記定着手段が、前記画像形成手段による画像形成後の記録紙に対して定着動作を行う画像形成装置である。

この構成によれば、画像形成装置における定着手段の加熱において、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の発明と同様の作用を得ることができる。

請求項１に記載の発明によれば、ユーザ所望の時間帯において、補助電源をその充電量が低減された状態で維持させることができるので、補助電源の静電容量劣化等による蓄電性能低下を回避することが可能になり、当該補助電源の寿命を延ばすことができる。また、ユーザ所望の時間帯においてのみ補助電源が放電されることから、ユーザが補助電源の電力を使用して定着手段を立ち上げたい時間帯における第２定着ヒータによる定着手段の加熱に支障を及ぼすことなく、上記補助電源の延命のための放電を行うことが可能になる。

請求項２に記載の発明によれば、ユーザ所望の時間帯において補助電源が全く充電されていない状態となるので、補助電源をその充電量がより低減された状態で維持させることができ、補助電源の寿命を更に延ばすことができる。

請求項３に記載の発明によれば、ユーザが時刻入力手段に入力した時間帯の開始時間が到来する前から、補助電源の充電が制限されるので、当該時間帯の到来時に補助電源から放電される電力量の低減につなげることができ、省電力化を図ることができる。

請求項４に記載の発明によれば、補助電源の充電量を既に空にした状態で、ユーザが所望する補助電源を放電させる時間帯を迎えることが可能になるので、補助電源から放電させる電力量の低減が可能となり、省電力化を図ることができる。

請求項５に記載の発明によれば、ユーザ所望の時間帯のほぼ全域では補助電源の充電量を減らして当該補助電源の長寿命化を図りつつ、当該時間帯から外れると直ちに補助電源の電力により定着手段を加熱することができる。

請求項６に記載の発明によれば、画像形成装置における定着手段の加熱において、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の発明と同様の効果を得ることができる。

以下、本発明の一実施形態に係る加熱システム及び画像形成装置を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る加熱システムを備えた画像形成装置の内部構成を概略的に示す側面図である。本発明の一実施形態に係る加熱システムを備えた画像形成装置の一例である複合機１は、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能及びファクシミリ機能等の機能を兼ね備えたものである。この複合機１は、本体部２と、本体部２の左方に配設されたスタックトレイ３と、本体部２の上部に配設された画像読取部５と、画像読取部５の上方に配設された原稿給送部６とを有している。

また、複合機１のフロント部には、操作部（指示入力手段）４７が設けられている。この操作部４７には、ユーザが印刷実行指示を入力するためのスタートキー４７１と、印刷部数等を入力するためのテンキー４７２と、各種複写動作の操作ガイド情報等を表示し、これら各種設定入力用にタッチパネル機能を有する液晶ディスプレイ等からなる表示部４７３と、表示部４７３で設定された設定内容等をリセットするリセットキー４７４と、実行中の印刷（画像形成）動作を停止させるためのストップキー４７５と、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能及びファクシミリ機能を切り換えるための機能切換キー４７７が備えられている。

画像読取部（画像読取手段）５は、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)センサ及び露光ランプ等からなるスキャナ部５１と、ガラス等の透明部材により構成された原稿台５２及び原稿読取スリット５３とを備える。スキャナ部５１は、図略の駆動部によって移動可能に構成され、原稿台５２に載置された原稿を読み取るときは、原稿台５２に対向する位置で原稿面に沿って移動され、原稿画像を走査しつつ取得した画像データを制御部１０３（図２）へ出力する。また、原稿給送部６により給送された原稿を読み取るときは、原稿読取スリット５３と対向する位置に移動され、原稿読取スリット５３を介して原稿給送部６による原稿の搬送動作と同期して原稿の画像を取得し、その画像データを制御部１０３へ出力する。

原稿給送部６は、原稿を載置するための原稿載置部６１と、画像読み取り済みの原稿を排出するための原稿排出部６２と、原稿載置部６１に載置された原稿を１枚ずつ繰り出して原稿読取スリット５３に対向する位置へ搬送し、原稿排出部６２へ排出するための給紙ローラ（図略）、搬送ローラ（図略）等からなる原稿搬送機構６３を備える。原稿搬送機構６３は、さらに原稿を表裏反転させて原稿読取スリット５３と対向する位置へ再搬送する用紙反転機構（図略）を備え、原稿の両面の画像を原稿読取スリット５３を介してスキャナ部５１から読取可能にしている。

また、原稿給送部６は、その前面側が上方に移動可能となるように本体部２に対して回動自在に設けられている。原稿給送部６の前面側を上方に移動させて原稿台５２上面を開放することにより、原稿台５２の上面に読み取り原稿、例えば見開き状態にされた書籍等をユーザが載置できるようになっている。

本体部２は、複数の給紙カセット４６１と、給紙カセット４６１から記録紙を１枚ずつ繰り出して画像形成部４０へ搬送する給紙ローラ４６２と、給紙カセット４６１から搬送されてきた記録紙に画像を形成する画像形成部４０とを備える。

画像形成部（画像形成手段）４０は、スキャナ部５１で取得された画像データに基づきレーザ光等を出力して感光体ドラム４３を露光する光学ユニット４２と、感光体ドラム４３上にトナー像を形成する現像部４４と、感光体ドラム４３上のトナー像を記録紙に転写する転写部４１と、トナー像が転写された記録紙を加熱してトナー像を記録紙に定着させる定着装置（定着手段）４５と、画像形成部４０内の用紙搬送路中に設けられ、記録紙をスタックトレイ３又は排出トレイ４８まで搬送する搬送ローラ４６３，４６４等とを備える。

また、記録紙の両面に画像を形成する場合は、画像形成部４０で記録紙の一方の面に画像を形成した後、この記録紙を排出トレイ４８側の搬送ローラ４６３にニップされた状態とする。この状態で搬送ローラ４６３を反転させて記録紙をスイッチバックさせ、記録紙を用紙搬送路４９に送って画像形成部４０の上流域に再度搬送し、画像形成部４０により他方の面に画像を形成した後、記録紙をスタックトレイ３又は排出トレイ４８に排出する。

図２は、複合機１の概略構成を示すブロック図である。複合機１は、制御ユニット１０、加熱部２０、定着装置４５、操作部４７、画像読取部５、及び画像形成部４０（画像形成部４０には定着装置４５が含まれる）を備えている。

制御ユニット１０は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び専用のハードウェア回路から構成され、複合機１の全体を制御し、モード設定部１０１、タイマ１０２、及び制御部１０３を備える。加熱部２０は、整流回路２１、充電回路２２、ＡＣヒータ駆動回路２３、電気二重層キャパシタ２４、及び放電回路２６を備える。

整流回路２１は、例えばダイオードブリッジ回路及び平滑コンデンサを備え、商用電源７０の電源端子Ｔ１と電源端子Ｔ２との間に接続され、商用電源７０から供給される交流電圧を全波整流し、全波整流した交流電圧を平滑化して直流電圧を生成し、充電回路２２に出力する。

充電回路（充電量検出手段の一例）２２は、例えばＤＣ／ＤＣコンバータから構成され、整流回路２１から出力される直流電圧を、電気二重層キャパシタ２４の充電に適したレベルの直流電圧に昇圧又は降圧し、電気二重層キャパシタ２４を充電する。また、充電回路２２は、モード設定部１０１により複合機１の動作モードが通常動作モードから省電力モードに切り換わる直前等、電気二重層キャパシタ２４の充電量が不足しているときに、制御部１０３による制御の下、電気二重層キャパシタ２４への充電を開始する。なお、通常動作モードについては後述する。

更に、充電回路２２は、電気二重層キャパシタ２４の端子間電圧を測定し、測定した端子間電圧が、電気二重層キャパシタ２４の残容量が満杯であることを示す所定の満電圧値に到達したとき、電気二重層キャパシタ２４は満充電状態にあると判定とし、整流回路２１からの直流電圧の電気二重層キャパシタ２４への供給を遮断し、電気二重層キャパシタ２４を過充電から保護する。充電回路２２は、上記のようにして測定した端子間電圧に基づいて、電気二重層キャパシタ２４の充電量を検出する。充電回路２２は、測定した電気二重層キャパシタ２４の端子間電圧を示す情報を、制御部１０３に送る。

ＡＣヒータ駆動回路２３は、例えばＡＣ／ＡＣコンバータから構成され、電源端子Ｔ１，Ｔ２間に接続され、商用電源７０からの交流電圧を、第１定着ヒータ４５１の駆動に適したレベルの交流電圧に変換して、第１定着ヒータ４５１に出力し、第１定着ヒータ４５１を発熱させる。

電気二重層キャパシタ（補助電源の一例）２４は、充電回路２２から出力される直流電圧によって充電され、充電した電圧を第２定着ヒータ４５２に出力し、第２定着ヒータ４５２を発熱させる。

放電回路２６は、電気二重層キャパシタ２４の電力（電荷）を放電させる回路である。放電回路２６は、例えば定電圧回路から構成され、電気二重層キャパシタ２４から出力される放電電圧から第２定着ヒータ４５２の駆動に適したレベルの定電圧を生成し、第２定着ヒータ４５２に出力する機能を有する。

定着装置４５は、圧ローラ及び熱ローラからなる定着ローラ４５０を備え、この熱ローラを加熱する第１定着ヒータ４５１及び第２定着ヒータ４５２からなる定着ヒータを有している。第１定着ヒータ４５１は、商用電源７０から供給される電力で駆動されるヒータである。第２定着ヒータ４５２は、電気二重層キャパシタ２４の放電により供給される電力で駆動されるヒータである。

制御ユニット１０について説明する。モード設定部１０１は、複合機１の動作モードを設定するものであり、当該動作モードとして、通常動作モードと省電力モードとを有している。通常動作モードは、複合機１において画像読取部５が原稿を読み取る、当該読み取った原稿又は受信部（図略）でパーソナルコンピュータから受信したプリントデータを画像形成部４０で記録紙に画像形成する等の複合機１での通常動作を可能とするモードである。省電力モードは、定着装置４５において第１定着ヒータ４５１及び第２定着ヒータ４５２による定着ローラ４５０の加熱を中断させた状態としたり、操作部４７における表示部４７３のバックライトを消灯したりする等、複合機１を構成する一部のユニットへの電力供給を遮断することで、上記複合機１での通常動作を制限し、複合機１の電力消費量を通常動作モードの消費量よりも低くするモードである。

モード設定部１０１は、動作モードを通常動作モードに設定しているとき、操作部４７が一定時間、ユーザからの操作指令を受け付けない場合、動作モードを通常動作モードから省電力モードに移行させる。更に、モード設定部１０１は、動作モードを省電力モードに設定しているとき、操作部４７がユーザからの操作指令を受け付けたとき等に、動作モードを省電力モードから通常動作モードに移行させる。

タイマ（タイマ手段）１０２は、現在時刻を計測する。タイマ１０２によって計測された時刻の情報は、制御部１０３に送られる。

制御部（制御手段）１０３は、複合機１の全体的な動作制御を司るものである。複合機１では、温度検出部８０から得られた定着ローラ４５０の温度情報が、定着温度に達していないことを示す場合には、例えば、省電力モードから通常動作モードへの切り換え時、複合機１の主電源スイッチがオンとされた時等に、制御部１０３によるＡＣヒータ駆動回路２３及び放電回路２６の駆動制御により、商用電源７０の電力を第１定着ヒータ４５１に供給するのに加えて、電気二重層キャパシタ２４の電力を第２定着ヒータ４５２に供給することで、急速に定着装置４５を立ち上げる（定着ローラ４５０を急速に定着温度に到達させる）ようになっている。

また、電気二重層キャパシタ２４は、基本的には、電気二重層キャパシタ２４に充電されている電力が消費されると、制御部１０３による充電回路２２の駆動制御により、商用電源７０からの電力で充電される。また、複合機１の動作モードが通常動作モードから省電力モードに入る直前や、複合機１の主電源スイッチを切った後等に、制御部１０３が充電回路２２に電気二重層キャパシタ２４を充電させ、電気二重層キャパシタ２４を満充電とするようになっている。

温度検出部８０は、例えばサーミスタ等からなり、定着装置４５における定着ローラ４５０の温度を検出し、制御部１０３に送出する。

また、操作部（時刻入力手段）４７には、ユーザから所望の時間帯が入力される。操作部４７は、入力された時間帯を制御部１０３に送る。この入力された時間帯が到来すると、制御部１０３は、放電回路２６に電気二重層キャパシタ２４を放電させる、充電回路２２による電気二重層キャパシタ２４の充電を禁止する等の制御を行って、電気二重層キャパシタ２４の充電量を低減するようになっている（詳細は後述）。

図３は、操作部４７の表示部４７３に表示される、ユーザによる所望時間帯の入力を受け付ける画面の一例を示す図である。複合機１では、制御部１０３は、タイマ１０２によって計測される時刻を示す情報と、充電回路２２によって検出される電気二重層キャパシタ２４の充電量を示す情報と、操作部４７にユーザから入力された時間帯とに基づいて、充電回路２２及び放電回路２６の駆動を制御して、電気二重層キャパシタ２４に対する充電と、電気二重層キャパシタ２４の放電とを制御する（長寿命化のための充放電制御）。具体的には、制御部１０３は、ユーザによって操作部４７から入力された時間帯においては、充電回路２２による電気二重層キャパシタ２４の充電を禁止し、又は／及び、放電回路２６に電気二重層キャパシタ２４に蓄積されている電力を放電させることで、当該時間帯における電気二重層キャパシタ２４の充電量を低減するようになっている。なお、充電回路２２及び放電回路２６でなる充放電機構が、特許請求の範囲でいう充放電手段の一例である。

上記電気二重層キャパシタ２４に電力が充電されていない状態が維持される時間帯は、操作部４７の表示部４７３のユーザによる操作で指定可能とされている。表示部４７３における上記時間帯の設定画面は、図３に示すように、設定対象の曜日を指定する曜日指定部８１と、時間帯を指定する時間帯指定部８２とを有する。

本実施形態に係る表示部４７３は、タッチパネル機能を有しており、曜日指定部８１においては、左向きの三角印８１ａ又は右向きの三角印８１ｂを押圧すると、操作部４７は該押圧操作を受け付けて、この押圧操作が発生させる操作信号を制御部１０３に出力し、制御部１０３は、この操作信号を受けて設定対象の曜日を繰り上げたり繰り下げたりする。

時間帯指定部８２においては、電気二重層キャパシタ２４に電力が充電されていない状態が一日中維持される設定を示す「ＡＬＬ」、及び時間指定をする場合のその時間を表示する表示領域８２ａの近傍に設けられた丸印８２ｂを有し、いずれかを押圧すると、操作部４７は該押圧操作を受け付けて、その操作信号を制御部１０３に出力し、制御部１０３は、この操作信号を受けて、上記時間帯を、一日中とするか、又はユーザによって指定された時刻から時刻までの時間帯とするかを設定する。操作部４７は、表示領域８２ａの近傍に設けられた丸印８２ｂが押圧された場合には、ユーザによるテンキー４７２の操作により入力された時刻を示す情報を制御部１０３に送出する。制御部１０３は、当該時刻情報を示す時刻を表示領域８２ａに表示させる。ユーザが表示部４７３に表示されているＯＫボタン８３を押圧すると、操作部４７は該押圧操作を受け付けて、その操作信号を制御部１０３に出力し、この操作心号の受信に基づいて、制御部１０３は、当該入力された時刻及び曜日を示す情報を記憶部１０３１（図２）に記憶する。

制御部１０３の記憶部１０３１には、図４に示すように、各曜日毎に設定された時間帯がテーブル形式で記憶される。図４に示すテーブルは、例えば、水曜日については、１８：００〜７：３０（翌朝）の時間帯において、上述した電気二重層キャパシタ２４の充放電制御が制御部１０３によって行われる設定であり、日曜日については一日中、上述した電気二重層キャパシタ２４の長寿命化のための充放電制御が制御部１０３によって行われる設定であることを示している。制御部１０３は、タイマ１０２から現在の日時を示す日時情報を取り込み、記憶部１０３１に記憶されている上記時間帯を示す時刻情報と比較することで、現在時刻が、当該設定された時間帯の開始時刻及び終了時刻となったことを判断する。

制御部１０３は、記憶部１０３１に記憶されている上記各曜日毎に設定された時間帯に従って、充電回路２２及び放電回路２６による電気二重層キャパシタ２４の長寿命化のための充放電制御を行う。例えば、制御部１０３は、タイマ１０２から取り込んだ現在時刻を示す情報が、火曜日の１８：００を示す場合、記憶部１０３１に記憶されている時間帯に基づけば、上記電気二重層キャパシタ２４の充放電制御を行うべき時間帯の開始時刻と一致するため、上記電気二重層キャパシタ２４の長寿命化のための充放電制御を開始する。また、タイマ１０２から取り込んだ現在時刻を示す情報が、日曜日の１２：００を示す場合には、記憶部１０３１に記憶されている時間帯に基づくと、設定対象の時間帯は「ＡＬＬ」であるから、制御部１０３は、一日中、上記電気二重層キャパシタ２４の長寿命化のための充放電制御を行う。

次に、ユーザによって設定された上記時間帯に基づく電気二重層キャパシタ２４の充放電制御の第１実施形態について説明する。図５は、ユーザによって設定された時間帯に基づく電気二重層キャパシタ２４の充放電制御の第１実施形態を示すフローチャートである。

複合機１では、上述したように、定着ローラ４５０の温度が定着温度に達していない場合であって、省電力モードから通常動作モードへの切り換え時、又は複合機１の主電源スイッチがオンとされた時等に、制御部１０３が第１定着ヒータ４５１及び第２定着ヒータ４５２に定着ローラ４５０を加熱させ、急速に定着装置４５が立ち上げられるようになっている。また、電気二重層キャパシタ２４は、基本的には、電気二重層キャパシタ２４に充電されている電力が消費されると、制御部１０３による充電回路２２の駆動制御により、商用電源７０からの電力で充電され、動作モードが通常動作モードから省電力モードに入る直前や、複合機１の主電源スイッチを切った直後等に、電気二重層キャパシタ２４が満充電状態とされるようになっている（以下、当該電気二重層キャパシタ２４の充放電制御を、基本的な電気二重層キャパシタ２４の充放電制御という）。

このような電気二重層キャパシタ２４の充放電制御時において、制御部１０３は、タイマ１０２から現在時刻を示す情報を常時取得する（Ｓ１）。そして、制御部１０３は、操作部４７にユーザ所望の時間帯が入力されている場合（Ｓ２でＹＥＳ）、上記タイマ１０２から取得する現在時刻情報の示す現在時刻が、上記ユーザによって入力された時間帯の開始時刻となっているか否かを判断する（Ｓ３）。

制御部１０３は、上記現在時刻情報の示す現在時刻が、上記時間帯の開始時刻となっていると判断した場合（Ｓ３でＹＥＳ）、長寿命化のための電気二重層キャパシタ２４の充放電制御に入り、放電回路２６に電気二重層キャパシタ２４の電力を全て放電させ（Ｓ４）、充電回路２２による電気二重層キャパシタ２４の充電を禁止して（Ｓ５）、電気二重層キャパシタ２４に電力が充電されていない状態とする。制御部１０３は、更に、タイマ１０２から得られる現在時刻情報の監視を続け、当該現在時刻情報の示す現在時刻が、上記ユーザにより入力された時間帯の終了時刻となった場合には（Ｓ６でＹＥＳ）、充電回路２２に電気二重層キャパシタ２４を充電させる（Ｓ７）。これにより、省電力モードから通常動作モードへの切り換わった時、複合機１の主電源スイッチがオンとされた時等に、商用電源７０及び電気二重層キャパシタ２４の両方の電力で定着装置４５の立ち上げが可能な状態とされる。なお、上記Ｓ４では、制御部１０３は、放電回路２６に、電気二重層キャパシタ２４の電力を全て放電させるとしているが、予め定められた量（例えば、満充電状態の1/3又は1/2程度の充電状態とする等）だけを放電させるようにしてもよい。

また、上記Ｓ２において、ユーザによる上記時間帯の入力がされていないと制御部１０３が判断した場合は（Ｓ２でＮＯ）、制御部１０３は、Ｓ２乃至Ｓ７の処理を行わず、上述した基本的な電気二重層キャパシタ２４の充放電制御を行う。

なお、上記時間帯に突入した場合であっても、それ以前から画像形成部４０によるコピー動作を行っている場合等であって、電気二重層キャパシタ２４の電力を第２定着ヒータ４５２に供給する必要性がある場合は、制御部１０３は、電気二重層キャパシタ２４を放電させないようにしてもよい。

次に、ユーザによって設定された時間帯に基づく電気二重層キャパシタ２４の充放電制御の第２実施形態について説明する。図６は、ユーザによって設定された時間帯に基づく電気二重層キャパシタ２４の充放電制御の第２実施形態を示すフローチャートである。なお、図５で示した第１実施形態と同様の処理は同符号を付して説明を省略する。

この第２実施形態では、上記ユーザにより入力された時間帯の開始時刻よりも、予め定められた時間だけ前の時刻となった場合（Ｓ１１でＹＥＳ）、制御部１０３は、電気二重層キャパシタ２４が満充電状態になっていなくても、電気二重層キャパシタ２４への充電を禁止する（Ｓ１２）。例えば、ユーザにより入力された時間帯の開始時刻よりも前の時刻であっても、複合機１の動作モードが省エネモードに切り換えられる待機時間（一定時間、操作部４７がユーザによって操作されないと、動作モードが通常動作モードから省エネモードに切り換えられる場合における当該一定時間）よりも少ない程度の時間しか、当該開始時刻までに残っていない場合等は、電気二重層キャパシタ２４を充電しても上記時間帯の開始時刻到来後に放電させてしまう可能性が高いため、制御部１０３が充電回路２２に電気二重層キャパシタ２４を充電させないようにする。これにより、上記時間帯の開始時刻の到来後に電気二重層キャパシタ２４の放電により無駄に廃棄される電力量を減らすことができる。なお、上記Ｓ１１における予め定められた時間は、上記待機時間には限定されない。

次に、ユーザによって設定された時間帯に基づく電気二重層キャパシタ２４の充放電制御の第３実施形態について説明する。図７は、ユーザによって設定された時間帯に基づく電気二重層キャパシタ２４の充放電制御の第３実施形態を示すフローチャートである。なお、図５及び図６で示した第１及び第２実施形態と同様の処理は同符号を付して説明を省略する。

第３実施形態では、制御部１０３は、上記ユーザにより入力された時間帯の開始時刻よりも、予め定められた時間（例えば、上記待機時間等）だけ前の時刻となった場合であって（Ｓ１１でＹＥＳ）、電気二重層キャパシタ２４に電力が充電されていない状態となった場合（Ｓ２１でＹＥＳ）、上記ユーザによって入力された時間帯の終了時刻が到来するまで、充電回路２２による電気二重層キャパシタ２４の充電を禁止する（Ｓ５，Ｓ６）。なお、制御部１０３は、電気二重層キャパシタ２４に電力が充電されている状態のままで（Ｓ２１でＮＯ）、上記ユーザにより入力された時間帯の開始時刻が到来した場合は（Ｓ３でＹＥＳ）、第１及び第２実施形態と同様に、放電回路２６に電気二重層キャパシタ２４を放電させる（Ｓ４）。なお、上記Ｓ２１における電気二重層キャパシタ２４に電力が充電されていない状態は、電気二重層キャパシタ２４に全く電力が充電されていない状態としても、予め定められた充電状態（例えば、満充電状態の1/3又は1/2程度の充電量の状態等、電気二重層キャパシタ２４に電力が残存している状態）としても構わない。

これによれば、上記ユーザにより入力された時間帯の開始時刻の前であっても、予め定められた時間を切る程度の時間しかない状況では、電気二重層キャパシタ２４に電力が充電されていない状態であれば、以後の充電はされないので、上記時間帯の開始時刻到来後に電気二重層キャパシタ２４の放電により無駄に廃棄される電力量を更に減らすことができる。

次に、ユーザによって設定された時間帯に基づく電気二重層キャパシタ２４の充放電制御の第４実施形態について説明する。図８は、ユーザによって設定された時間帯に基づく電気二重層キャパシタ２４の充放電制御の第４実施形態を示すフローチャートである。なお、図５で示した第１実施形態と同様の処理は同符号を付して説明を省略する。

この第４実施形態では、制御部１０３は、上記ユーザにより入力された時間帯の終了時刻が到来していなくても、当該終了から、電気二重層キャパシタ２４からなる補助電源を満充電にするために必要な時間だけ前となる時刻が到来した場合には（Ｓ５１でＹＥＳ）、充電回路２２に電気二重層キャパシタ２４の充電を開始させる（Ｓ７）。これにより、ユーザによって入力された時間帯の終了時刻が到来すると、直ちに、電気二重層キャパシタ２４をから第２定着ヒータ４５２に電力を供給可能な状態にすることができる。

なお、上記の電気二重層キャパシタ２４を満充電にするために必要な時間だけ前となる時刻は、例えば、電気二重層キャパシタ２４に電力が全く充電されていない状態、又は、電気二重層キャパシタ２４の充電量が満充電状態時の1/3，1/2の充電量等となっている状態から、電気二重層キャパシタ２４を満充電状態にするための所要時間だけ、上記終了時刻よりも前の時刻とする。なお、電気二重層キャパシタ２４の充電量が満充電状態時の1/3，1/2の充電量等となっている状態のように、電気二重層キャパシタ２４にある程度の電力が充電されている状態から、Ｓ７で電気二重層キャパシタ２４を満充電にする場合は、制御部１０３が、上記ユーザによって入力された時間帯内において、充電回路２２から電気二重層キャパシタ２４の充電量を示す情報を取得して、電気二重層キャパシタ２４を満充電状態にするために必要な時間を算出し、その時点における電気二重層キャパシタ２４を満充電にするために必要な時間だけ前となる時刻となった時に、充電回路２２に電気二重層キャパシタ２４の充電を開始させるようにしてもよい。

また、本第４実施形態に示すＳ５１及びＳ７の処理は、第１乃至第４実施形態においても、各実施形態で示したＳ６及びＳ７の処理に代えて適用することが可能である。

なお、本発明は、上記実施形態のものに限定されるものではない。例えば、本発明に係る画像形成装置は複合機１に限られず、他の画像形成装置であってもよいし、上記図１乃至図８に示した構成及び処理は、本発明の単なる一実施形態に過ぎず、本発明の構成及び処理をこれらに限定するものではない。

本発明の一実施形態に係る加熱システムを備えた画像形成装置の内部構成を概略的に示す側面図である。複合機の概略構成を示すブロック図である。操作部の表示部に表示される、ユーザによる所望時間帯の入力を受け付ける画面の一例を示す図である。テーブル記憶部に記憶されているテーブルを示す図である。ユーザによって設定された時間帯に基づく電気二重層キャパシタの充放電制御の第１実施形態を示すフローチャートである。ユーザによって設定された時間帯に基づく電気二重層キャパシタの充放電制御の第２実施形態を示すフローチャートである。ユーザによって設定された時間帯に基づく電気二重層キャパシタの充放電制御の第３実施形態を示すフローチャートである。ユーザによって設定された時間帯に基づく電気二重層キャパシタの充放電制御の第４実施形態を示すフローチャートである。

符号の説明

１複合機
１０制御ユニット
１０１モード設定部
１０２タイマ
１０３制御部
１０３１記憶部
２０加熱部
２１整流回路
２２充電回路
２３ヒータ駆動回路
２４電気二重層キャパシタ
２６放電回路
４０画像形成部
４５定着装置
４５０定着ローラ
４５１第１定着ヒータ
４５２第２定着ヒータ
７０商用電源
８１ａ三角印
８１ｂ三角印
８１曜日指定部
８２時間帯指定部
８２ａ表示領域
８３ＯＫボタン

Claims

商用電源からの電力を蓄電可能なキャパシタからなる補助電源と、
前記補助電源を充放電させる充放電手段と、
商用電源からの電力で駆動される第１定着ヒータ、及び前記補助電源からの電力で駆動される第２定着ヒータを有し、前記第１、第２定着ヒータの発熱によりトナーを記録紙に定着させる定着手段と、
時刻を計測するタイマ手段と、
ユーザから所望の時間帯が入力される時刻入力手段と、
前記タイマ手段によって計測される時刻が、前記時刻入力手段に入力された時間帯の開始時刻になると、前記充放電手段に前記補助電源を放電させ、前記時刻入力手段に入力された時間帯の終了時刻になるまで、前記充放電手段による前記補助電源の充電を禁止する制御手段と
を備える加熱システム。
前記制御手段は、前記タイマ手段によって計測される時刻が、前記時刻入力手段に入力された時間帯の開始時刻になると、前記充放電手段に前記補助電源を完全に放電させる請求項１に記載の加熱システム。
前記制御手段は、前記タイマ手段によって計測される時刻が、ユーザによって前記時刻入力手段に入力された前記時間帯の開始時刻よりも予め定められた時間だけ前の時刻になると、前記充放電手段による前記補助電源の充電を禁止する請求項１又は請求項２に記載の加熱システム。
前記補助電源の充電量を検出する充電量検出手段を更に備え、
前記制御手段は、ユーザによって前記時刻入力手段に入力された前記時間帯の開始時刻よりも前の予め定められた時間帯において、前記充電量検出手段によって前記補助電源の充電量が無くなったことが検出された場合には、当該補助電源の充電量が無くなったと検出された時点から、前記時刻入力手段に入力された前記時間帯の終了時刻まで、前記充放電手段に前記補助電源の充放電を禁止させる請求項１又は請求項２に記載の加熱システム。
前記制御手段は、前記タイマ手段によって、前記時刻入力手段に入力された前記時間帯の終了時刻から、前記補助電源を満充電にするために要する時間だけ逆算した時刻が計測されると、前記充放電手段に前記補助電源の充電を開始させる請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の加熱システム。
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の加熱システムと、
記録紙上にトナー画像を付与して画像を形成する画像形成手段とを備え、
前記定着手段が、前記画像形成手段による画像形成後の記録紙に対して定着動作を行う画像形成装置。