JP5741905B2

JP5741905B2 - Image forming apparatus

Info

Publication number: JP5741905B2
Application number: JP2011030471A
Authority: JP
Inventors: 岸　和人; 和人岸
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2011-02-16
Filing date: 2011-02-16
Publication date: 2015-07-01
Anticipated expiration: 2031-02-16
Also published as: JP2012168422A

Description

この発明は、充放電可能に構成されて被給電体に電力を供給する蓄電装置が設置された複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a complex machine in which a power storage device configured to be chargeable / dischargeable and configured to supply power to a power supply body is installed.

従来から、複写機等の画像形成装置において、定着装置の立ち上げ時の昇温時間を短縮して操作性を向上したり、定着装置で消費される電力を軽減して省エネルギー化を達成すること等を目的として、主電源とは別に大容量の電気二重層キャパシタを具備した蓄電装置を設置する技術が知られている（例えば、特許文献１、２参照。）。 Conventionally, in an image forming apparatus such as a copying machine, energy saving is achieved by shortening the temperature rising time at the start-up of the fixing device to improve operability or reducing the power consumed by the fixing device. For the purpose, for example, a technique of installing a power storage device including a large-capacity electric double layer capacitor separately from the main power source is known (for example, see Patent Documents 1 and 2).

詳しくは、定着装置は、主として、ヒータ等の加熱部材を内設した定着ローラと、定着ローラに圧接する加圧ローラと、で構成される。
一方、画像形成装置の搬送経路を移動する記録媒体は、作像部にて、その表面上にトナー像が転写される。そして、未定着のトナー像を担持した記録媒体は、さらに搬送経路を所定の搬送速度で移動して定着装置に達する。定着装置に達した記録媒体は、定着ローラと加圧ローラとの間（ニップである。）に送入されて、定着ローラから受ける熱と双方のローラから受ける圧力とによってトナー像が定着される。トナー像が定着された記録媒体は、定着ローラと加圧ローラとの間から送出された後に、画像形成装置から排出される。 Specifically, the fixing device mainly includes a fixing roller in which a heating member such as a heater is provided, and a pressure roller in pressure contact with the fixing roller.
On the other hand, the toner image is transferred onto the surface of the recording medium moving along the conveyance path of the image forming apparatus at the image forming unit. Then, the recording medium carrying the unfixed toner image further moves along the transport path at a predetermined transport speed and reaches the fixing device. The recording medium that has reached the fixing device is fed between the fixing roller and the pressure roller (a nip), and the toner image is fixed by the heat received from the fixing roller and the pressure received from both rollers. . The recording medium on which the toner image is fixed is delivered from between the fixing roller and the pressure roller and then discharged from the image forming apparatus.

他方、画像形成装置の装置本体には、商用電源に接続されて装置本体内の定着装置等の被給電体に電力を供給する主電源が設けられている。さらに、装置本体には、主電源とは別に、定着装置に電力（放電電力）を適宜に供給する補助電源としての蓄電装置が設けられている。
蓄電装置は、電力が充放電される電気二重層キャパシタや、電気二重層キャパシタの充放電を切り替える切替部や、主電源から供給された交流電力を整流するとともにＤＣ変換して電気二重層キャパシタに供給する充電器等が、電気的に接続されたものである。 On the other hand, the main body of the image forming apparatus is provided with a main power source that is connected to a commercial power source and supplies power to a power-supplied body such as a fixing device in the main body. Further, the main body of the apparatus is provided with a power storage device as an auxiliary power source that appropriately supplies power (discharge power) to the fixing device, in addition to the main power source.
The power storage device includes an electric double layer capacitor that is charged and discharged with electric power, a switching unit that switches between charging and discharging of the electric double layer capacitor, and rectifying AC power supplied from the main power source and converting it into an electric double layer capacitor by DC conversion. A charger or the like to be supplied is electrically connected.

そして、画像形成装置の主電源スイッチが投入されたとき（画像形成装置の立ち上げ時である。）、商用電源としての主電源から定着装置に電力が供給されるとともに、蓄電装置からも定着装置に電力が供給される。これにより、定着装置には、商用電源から供給される定格電力（例えば、１００Ｖ１５Ａである。）に加えて、蓄電装置から電力が供給されて、定着ローラは短時間に所望の温度（定着温度）に達することになる。したがって、主電源スイッチが長時間切断されていて定着ローラの温度が低下している画像形成装置を立ち上げるときであっても、比較的短時間にその立ち上げが完了することになり、装置の操作性が向上するとともに、待機時の定着温度をより低く設定できるため装置の消費電力が低減される。 When the main power switch of the image forming apparatus is turned on (when the image forming apparatus is started up), power is supplied from the main power source as a commercial power source to the fixing device, and also from the power storage device. Is supplied with power. Thereby, in addition to the rated power (for example, 100V15A) supplied from the commercial power source to the fixing device, the power is supplied from the power storage device, and the fixing roller has a desired temperature (fixing temperature) in a short time. Will be reached. Therefore, even when starting up an image forming apparatus in which the main power switch is disconnected for a long time and the temperature of the fixing roller is lowered, the start-up is completed in a relatively short time. The operability is improved, and the fixing temperature during standby can be set lower, so that the power consumption of the apparatus is reduced.

また、上述の立ち上げ時以外でも、画像形成装置本体にて電力消費が多いとき（例えば、原稿読込部が動作しているときや、連続的に画像形成がおこなわれているときや、装置を長時間の待機状態から立ち上げるとき等である。）にも、蓄電装置による定着装置への給電がおこなわれる。このようなとき、主電源から定着装置に供給される電力の不足分を、蓄電装置から定着装置に給電することで補うことになる。これにより、画像形成装置の操作形態に係わらず、定着装置の定着ローラに対して安定的かつ充分な給電がおこなえるため、定着ローラにおける定着温度の落ち込みを効率よく抑止することができる。したがって、熱容量の小さい定着ローラであっても常に出力画像の定着性を良好に維持することができるとともに、定着ローラの立ち上げ時間を短くすることができるため待機時定着温度及び待機時電力を低減することによって放熱ロスを低減して省エネルギー化が達成される。 In addition, when the image forming apparatus main body consumes a large amount of power even when the image forming apparatus is not started up (for example, when the document reading unit is operating, when image formation is continuously performed, Also when starting up from a long standby state, etc.), the power storage device supplies power to the fixing device. In such a case, the shortage of power supplied from the main power source to the fixing device is compensated by supplying power from the power storage device to the fixing device. Accordingly, stable and sufficient power can be supplied to the fixing roller of the fixing device regardless of the operation mode of the image forming apparatus, so that a decrease in fixing temperature in the fixing roller can be efficiently suppressed. Therefore, even with a fixing roller having a small heat capacity, the fixing performance of the output image can always be maintained well, and the fixing roller start-up time can be shortened, so that the standby fixing temperature and standby power are reduced. By doing so, heat dissipation loss is reduced and energy saving is achieved.

上述した従来の画像形成装置は、蓄電装置の性能を確保するために、電気二重層キャパシタの静電容量を求めて電気二重層キャパシタの状態を把握しようとしても、電気二重層キャパシタの静電容量を正確に求めることができなかった。そのため、蓄電装置の本来の機能が充分に達成されずに、定着装置の昇温時間を短縮できなかったり、定着装置における定着性を維持できなかったり、さらには、定着装置における消費電力を軽減できなかったりする問題が生じてしまう可能性があった。 In order to ensure the performance of the power storage device, the above-described conventional image forming apparatus obtains the capacitance of the electric double layer capacitor to obtain the capacitance of the electric double layer capacitor. Could not be determined accurately. For this reason, the original function of the power storage device is not sufficiently achieved, the temperature raising time of the fixing device cannot be shortened, the fixing property in the fixing device cannot be maintained, and further, the power consumption in the fixing device can be reduced. There was a possibility that it would cause a problem.

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、蓄電装置における電気二重層キャパシタの静電容量を正確に求めることができる、画像形成装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of accurately obtaining the capacitance of an electric double layer capacitor in a power storage device.

本願発明者は、前記課題を解決するために研究を重ねた結果、定電流充電されている状態の電気二重層キャパシタは、電圧−時間特性が直線となる安定期に達するまで不安定な過渡期が存在することを知るに至った。したがって、この過渡期に電気二重層キャパシタに生じる電圧を検知して、その検知結果に基いて電気二重層キャパシタの静電容量を求めてしまうと、その値に大きな誤差が生じてしまうことになる。 The inventor of the present application has conducted research to solve the above problems, and as a result, the electric double layer capacitor in a state of constant current charging is in an unstable transition period until reaching a stable period in which the voltage-time characteristic is a straight line. I came to know that there exists. Therefore, if the voltage generated in the electric double layer capacitor is detected during this transition period, and the capacitance of the electric double layer capacitor is obtained based on the detection result, a large error occurs in the value. .

この発明は以上述べた事項に基づくものであり、すなわち、この発明の請求項１記載の発明にかかる画像形成装置は、電気二重層キャパシタを具備して、商用電源からの給電によって蓄電される蓄電装置と、前記電気二重層キャパシタに生じる電圧を検知する電圧検知手段と、充電時において前記電気二重層キャパシタに生じる電圧が第１所定値から当該第１所定値よりも高い第２所定値に達するまでの第１到達時間を検知して当該第１到達時間から前記電気二重層キャパシタの第１の静電容量を求めるとともに、充電時において前記電気二重層キャパシタに生じる電圧が前記第２所定値から当該第２所定値よりも高い第３所定値に達するまでの第２到達時間を検知して当該第２到達時間から前記電気二重層キャパシタの第２の静電容量を求める算出手段と、を備え、前記算出手段は、前記第１到達時間に基いて求められた前記第１の静電容量と前記第２到達時間に基いて求められた前記第２の静電容量との差異が所定範囲内であるときに前記第１の静電容量又は／及び前記第２の静電容量に基いて前記電気二重層キャパシタの静電容量を求め、前記第１到達時間に基いて求められた前記第１の静電容量と前記第２到達時間に基いて求められた前記第２の静電容量との差異が所定範囲内でないときに前記第１の静電容量又は／及び前記第２の静電容量に基いて前記電気二重層キャパシタの静電容量を求めないように制御されるものである。 The present invention is based on the above-described matters. That is, the image forming apparatus according to the first aspect of the present invention includes an electric double layer capacitor and is charged by power supply from a commercial power source. A voltage detecting means for detecting a voltage generated in the electric double layer capacitor; and a voltage generated in the electric double layer capacitor during charging reaches a second predetermined value higher than the first predetermined value from a first predetermined value. The first arrival time until the first capacitance of the electric double layer capacitor is obtained from the first arrival time, and the voltage generated in the electric double layer capacitor at the time of charging is determined from the second predetermined value. The second arrival time until the third predetermined value higher than the second predetermined value is detected, and the second capacitance of the electric double layer capacitor is obtained from the second arrival time. That a calculating unit, wherein the calculation means, the first said determined on the basis of the determined based on the arrival time first capacitance and the second arrival time second capacitance The capacitance of the electric double layer capacitor is obtained based on the first capacitance and / or the second capacitance when the difference between the first capacitance and the second capacitance is within a predetermined range, and based on the first arrival time. When the difference between the first capacitance determined in accordance with the second arrival time and the second capacitance determined based on the second arrival time is not within a predetermined range, the first capacitance or / and Control is performed so as not to obtain the capacitance of the electric double layer capacitor based on the second capacitance.

また、請求項２記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項１に記載の発明において、前記蓄電装置を一定の電流で充電する定電流充電モードと、前記蓄電装置を一定の電力で充電する定電力充電モードと、が切り替え可能に設定され、前記算出手段は、前記定電流充電モードと前記定電力充電モードとが切り替えられたときに検知された前記到達時間に基いて前記電気二重層キャパシタの静電容量を求めないように制御されるものである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the image forming apparatus according to the first aspect , wherein the constant current charging mode for charging the power storage device with a constant current and the power storage device with a constant power are charged. The constant power charging mode is set to be switchable, and the calculating means is configured to change the electric double layer based on the arrival time detected when the constant current charging mode and the constant power charging mode are switched. It is controlled so as not to obtain the capacitance of the capacitor.

また、請求項３記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項１又は請求項２に記載の発明において、トナー像を加熱して当該トナー像を記録媒体に定着させる定着装置を備え、前記定着装置は、前記商用電源から給電される第１加熱部材と、前記蓄電装置から給電される第２加熱部材と、を具備したものである。 An image forming apparatus according to a third aspect of the present invention is the image forming apparatus according to the first or second aspect , further comprising a fixing device that heats the toner image and fixes the toner image on a recording medium. The fixing device includes a first heating member supplied with power from the commercial power source and a second heating member supplied with power from the power storage device.

本発明は、充電状態の電気二重層キャパシタにおいて電圧−時間特性が不安定な過渡期を除いて電気二重層キャパシタの静電容量を求めるように制御しているため、蓄電装置における電気二重層キャパシタの静電容量が正確に求められる、画像形成装置を提供することができる。 According to the present invention, the electric double layer capacitor in the power storage device is controlled so as to obtain the capacitance of the electric double layer capacitor except for the transition period in which the voltage-time characteristic is unstable in the charged electric double layer capacitor. Thus, it is possible to provide an image forming apparatus in which the electrostatic capacity is accurately determined.

この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。1 is an overall configuration diagram illustrating an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 定着装置を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a fixing device. 蓄電装置を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an electrical storage apparatus. 定着装置の昇温特性を示すグラフである。6 is a graph showing a temperature rise characteristic of the fixing device. （Ａ）定着装置における定着温度の変動を示すグラフと、（Ｂ）供給電力の変動を示すグラフと、（Ｃ）主電源における放出電力の変動を示すグラフと、（Ｄ）蓄電装置における残電力の変動を示すグラフと、である。(A) a graph showing fluctuations in fixing temperature in the fixing device, (B) a graph showing fluctuations in supplied power, (C) a graph showing fluctuations in discharged power in the main power source, and (D) remaining power in the power storage device. And a graph showing fluctuations in 充放電時におけるキャパシタ端子電圧の変動を模式的に示すグラフである。It is a graph which shows typically the fluctuation of the capacitor terminal voltage at the time of charge and discharge. 充電時におけるキャパシタ端子電圧の変動を詳細に示すグラフである。It is a graph which shows the fluctuation | variation of the capacitor terminal voltage at the time of charge in detail. 第１の制御方法において、（Ａ）キャパシタの静電容量を算出するときの状態を示すグラフと、（Ｂ）キャパシタの静電容量を算出しないときの状態を示すグラフと、である。In the first control method, (A) a graph showing a state when the capacitance of the capacitor is calculated, and (B) a graph showing a state when the capacitance of the capacitor is not calculated. 第２の制御方法において、（Ａ）キャパシタの静電容量を算出するときの状態を示すグラフと、（Ｂ）キャパシタの静電容量を算出しないときの状態を示すグラフと、である。In the second control method, (A) a graph showing a state when the capacitance of the capacitor is calculated, and (B) a graph showing a state when the capacitance of the capacitor is not calculated. 第３の制御方法において、（Ａ）キャパシタの静電容量を算出するときの状態を示すグラフと、（Ｂ）キャパシタの静電容量を算出しないときの状態を示すグラフと、である。In the third control method, (A) a graph showing a state when the capacitance of the capacitor is calculated, and (B) a graph showing a state when the capacitance of the capacitor is not calculated.

実施の形態．
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。 Embodiment.
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same or it corresponds, The duplication description is simplified or abbreviate | omitted suitably.

まず、図１にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１において、１は画像形成装置としての複写機の装置本体、２は原稿Ｄの画像情報を光学的に読み込む原稿読込部、３は原稿読込部２で読み込んだ画像情報に基いた露光光Ｌを感光体ドラム５上に照射する露光部、４は感光体ドラム５上にトナー像を形成する作像部、７は感光体ドラム５上に形成された画像を記録媒体Ｐに転写する転写部、１０はセットされた原稿Ｄを原稿読込部２に搬送する原稿搬送部（ＡＤＦ）、１２〜１４は転写紙等の記録媒体Ｐが収納された給紙部、２０は記録媒体Ｐ上の未定着画像を定着する定着装置、２１は定着装置２０に設置された定着ローラ、２４は定着装置２０に設置された加圧ローラ、４０は定着装置２０等の被給電体に電力を供給する主電源、４１は定着装置２０に補助的に電力を供給する蓄電装置（補助電源装置）、を示す。 First, the configuration and operation of the entire image forming apparatus will be described with reference to FIG.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an apparatus main body of a copying machine as an image forming apparatus, 2 an original reading unit that optically reads image information of an original D, and 3 an exposure light L based on image information read by the original reading unit 2. Are exposed to the photosensitive drum 5, 4 is an image forming unit that forms a toner image on the photosensitive drum 5, and 7 is a transfer unit that transfers an image formed on the photosensitive drum 5 to the recording medium P. Reference numeral 10 denotes a document transport unit (ADF) that transports a set document D to the document reading unit 2, reference numerals 12 to 14 denote a sheet feeding unit in which a recording medium P such as transfer paper is stored, and reference numeral 20 denotes an indeterminate state on the recording medium P. A fixing device for fixing a received image, 21 a fixing roller installed in the fixing device 20, 24 a pressure roller installed in the fixing device 20, and 40 a main power source for supplying power to a power-supplied member such as the fixing device 20 , 41 is a power storage device that supplies power to the fixing device 20 in an auxiliary manner. (Auxiliary power unit), it shows the.

図１を参照して、画像形成装置における、通常の画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿Ｄは、原稿搬送部１０の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部２上を通過する。このとき、原稿読込部２では、上方を通過する原稿Ｄの画像情報が光学的に読み取られる。
そして、原稿読込部２で読み取られた光学的な画像情報は、電気信号に変換された後に、露光部３（書込部）に送信される。そして、露光部３からは、その電気信号の画像情報に基づいたレーザ光等の露光光Ｌが、作像部４の感光体ドラム５上に向けて発せられる。 With reference to FIG. 1, an operation during normal image formation in the image forming apparatus will be described.
First, the document D is conveyed from the document table in the direction of the arrow in the drawing by the conveyance roller of the document conveyance unit 10 and passes over the document reading unit 2. At this time, the document reading unit 2 optically reads the image information of the document D passing above.
Then, the optical image information read by the document reading unit 2 is converted into an electric signal and then transmitted to the exposure unit 3 (writing unit). Then, exposure light L such as laser light based on the image information of the electrical signal is emitted from the exposure unit 3 toward the photosensitive drum 5 of the image forming unit 4.

一方、作像部４において、感光体ドラム５は図中の時計方向に回転しており、所定の作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程）を経て、感光体ドラム５上に画像情報に対応したトナー像が形成される。
その後、感光体ドラム５上に形成されたトナー像は、転写部７で、レジストローラにより搬送された記録媒体Ｐ上に転写される。 On the other hand, in the image forming unit 4, the photosensitive drum 5 is rotated in the clockwise direction in the drawing, and image information is transferred onto the photosensitive drum 5 through a predetermined image forming process (charging process, exposure process, development process). A toner image corresponding to is formed.
Thereafter, the toner image formed on the photosensitive drum 5 is transferred by the transfer unit 7 onto the recording medium P conveyed by the registration roller.

一方、転写部７に搬送される記録媒体Ｐは、次のように動作する。
まず、画像形成装置本体１の複数の給紙部１２、１３、１４のうち、１つの給紙部が自動又は手動で選択される（例えば、最上段の給紙部１２が選択されたものとする。）。
そして、給紙部１２に収納された記録媒体Ｐの最上方の１枚が、搬送経路Ｋの位置に向けて搬送される。 On the other hand, the recording medium P conveyed to the transfer unit 7 operates as follows.
First, one of the plurality of paper feeding units 12, 13, and 14 of the image forming apparatus main body 1 is automatically or manually selected (for example, the uppermost paper feeding unit 12 is selected). To do.)
Then, the uppermost sheet of the recording medium P stored in the paper feeding unit 12 is transported toward the position of the transport path K.

その後、記録媒体Ｐは、搬送経路Ｋを通過してレジストローラの位置に達する。そして、レジストローラの位置に達した記録媒体Ｐは、感光体ドラム５上に形成されたトナー像と位置合わせをするためにタイミングを合わせて、転写部７に向けて搬送される。 Thereafter, the recording medium P passes through the conveyance path K and reaches the position of the registration roller. Then, the recording medium P that has reached the position of the registration roller is conveyed toward the transfer unit 7 at the same timing in order to align with the toner image formed on the photosensitive drum 5.

そして、転写工程後の記録媒体Ｐは、転写部７の位置を通過した後に、搬送経路を経て定着装置２０に達する。定着装置２０に達した記録媒体Ｐは、定着ローラ２１と加圧ローラ２４との間に送入されて、定着ローラ２１から受ける熱と双方のローラ２１、２４から受ける圧力とによってトナー像が定着される。トナー像が定着された記録媒体Ｐは、定着ローラ２１と加圧ローラ２４との間から送出された後に、画像形成装置本体１から排出される。
こうして、一連の画像形成プロセスが完了する。 After the transfer process, the recording medium P passes through the position of the transfer unit 7 and then reaches the fixing device 20 through the conveyance path. The recording medium P that has reached the fixing device 20 is fed between the fixing roller 21 and the pressure roller 24, and the toner image is fixed by the heat received from the fixing roller 21 and the pressure received from both rollers 21, 24. Is done. The recording medium P on which the toner image is fixed is delivered from between the fixing roller 21 and the pressure roller 24 and then discharged from the image forming apparatus main body 1.
Thus, a series of image forming processes is completed.

次に、図２にて、画像形成装置本体１に設置される定着装置２０の構成・動作について詳述する。
図２に示すように、定着装置２０は、主として、定着部材としての定着ローラ２１、加圧部材としての加圧ローラ２４、温度検知手段としてのサーミスタ３７、分離爪３８、ガイド板３５、等で構成される。 Next, the configuration / operation of the fixing device 20 installed in the image forming apparatus main body 1 will be described in detail with reference to FIG.
As shown in FIG. 2, the fixing device 20 mainly includes a fixing roller 21 as a fixing member, a pressure roller 24 as a pressure member, a thermistor 37 as a temperature detecting means, a separation claw 38, a guide plate 35, and the like. Composed.

ここで、定着ローラ２１（定着部材）は、図２中の矢印方向に回転する薄肉の円筒体と、円筒体の内部に固設された加熱部材としての２つのヒータ（第１ヒータ２２と第２ヒータ２３とである。）と、で構成される。定着ローラ２１の円筒体は、その表面にフッ素樹脂加工が施されていて、トナーＴに対する離型性が担保されている。定着ローラ２１のヒータ２２、２３は、ハロゲンヒータ等の棒状ヒータであって、その両端部を定着装置２０の側板に固定されている。そして、給電された２つのヒータ２２、２３によって円筒体が輻射熱によって加熱されて、円筒体表面から記録媒体Ｐ上のトナーＴに熱が加えられる。
なお、本実施の形態では、ヒータ２２、２３（加熱部材）としてハロゲンヒータ等の棒状ヒータを用いたが、ヒータ２２、２３（加熱部材）としてセラミックヒータ等の面状ヒータを用いることもできる。 Here, the fixing roller 21 (fixing member) includes a thin cylindrical body rotating in the direction of the arrow in FIG. 2 and two heaters (first heater 22 and first heater) as heating members fixed inside the cylindrical body. 2 heaters 23). The cylindrical body of the fixing roller 21 has a fluororesin processed on the surface thereof to ensure releasability from the toner T. The heaters 22 and 23 of the fixing roller 21 are rod heaters such as halogen heaters, and both ends thereof are fixed to the side plate of the fixing device 20. Then, the cylindrical body is heated by the radiant heat by the two heaters 22 and 23 supplied with power, and heat is applied to the toner T on the recording medium P from the surface of the cylindrical body.
In the present embodiment, rod heaters such as halogen heaters are used as the heaters 22 and 23 (heating members). However, planar heaters such as ceramic heaters may be used as the heaters 22 and 23 (heating members).

なお、第１加熱部材としての第１ヒータ２２は、主電源４０から給電されるように構成されている（図中の矢印Ｙ１方向の電力供給である。）。第２加熱部材としての第２ヒータ２３は、蓄電装置４１から適宜に給電されるように構成されている（図中の矢印Ｙ２方向の電力供給である。）。これらの給電方法等については、後で詳しく説明する。
また、定着ローラ２１表面にはサーミスタ３７（温度検知手段）が当接されていて、サーミスタ３７によるローラ表面温度の検知結果に基いて、主電源４０及び蓄電装置４１から供給される電力の調整がおこなわれる。 In addition, the 1st heater 22 as a 1st heating member is comprised so that electric power may be supplied from the main power supply 40 (It is the electric power supply of the arrow Y1 direction in a figure.). The second heater 23 as the second heating member is configured to be appropriately supplied with power from the power storage device 41 (power supply in the direction of arrow Y2 in the figure). These power supply methods will be described in detail later.
Further, a thermistor 37 (temperature detection means) is in contact with the surface of the fixing roller 21, and the electric power supplied from the main power supply 40 and the power storage device 41 is adjusted based on the detection result of the roller surface temperature by the thermistor 37. It is carried out.

また、図２に示すように、定着ローラ２１の外周側には、揺動自在に支持された分離爪３８が配設されている。分離爪３８は、その先端部が定着ローラ２１の外周面に当接していて、定着ローラ２１と加圧ローラ２４との間から送出された記録媒体Ｐが定着ローラ２１の回転に沿って定着ローラ２１に巻き付く不具合を抑止する。 As shown in FIG. 2, a separation claw 38 that is swingably supported is disposed on the outer peripheral side of the fixing roller 21. The separation claw 38 has a tip abutting against the outer peripheral surface of the fixing roller 21, and the recording medium P sent from between the fixing roller 21 and the pressure roller 24 moves along the rotation of the fixing roller 21. The trouble which winds around 21 is suppressed.

また、不図示の加圧機構によって定着ローラ２１に圧接する加圧ローラ２４は、主として、芯金と、芯金の外周面に接着層を介して形成された複数の弾性体層と、からなる。加圧ローラ２４の弾性体層は、層厚が１〜１０ｍｍであって、フッ素ゴム、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム等の材質が用いられる。弾性体層の表層には、層厚が３００μｍ以下の薄肉の離型層が設けられている。離型層の材質としては、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ＰＥＳ（ポリエーテルサルファイド）、ＰＦＡ（４フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂）等を用いることができる。 Further, the pressure roller 24 pressed against the fixing roller 21 by a pressure mechanism (not shown) mainly includes a cored bar and a plurality of elastic layers formed on the outer peripheral surface of the cored bar through an adhesive layer. . The elastic body layer of the pressure roller 24 has a layer thickness of 1 to 10 mm, and a material such as fluorine rubber, silicone rubber, or foamable silicone rubber is used. A thin release layer having a layer thickness of 300 μm or less is provided on the surface of the elastic layer. As a material for the release layer, polyimide, polyetherimide, PES (polyether sulfide), PFA (tetrafluoroethylene bar fluoroalkyl vinyl ether copolymer resin), or the like can be used.

また、定着ローラ２１と加圧ローラ２４との当接部の入口側と出口側には、それぞれ、記録媒体Ｐの搬送を案内するガイド板３５が配設されている。ガイド板３５は、定着装置２０の側板に固設されている。 Further, guide plates 35 for guiding the conveyance of the recording medium P are disposed on the entrance side and the exit side of the contact portion between the fixing roller 21 and the pressure roller 24, respectively. The guide plate 35 is fixed to the side plate of the fixing device 20.

このように構成された定着装置は、次のように動作する。
まず、装置本体１の主電源スイッチが投入されると、装置本体１の主電源４０及び蓄電装置４１から、定着ローラ２１のヒータ２２、２３にそれぞれ電力が供給される。詳しくは、主電源４０は装置本体１外のコンセントを介して接続された商用電源であって、主電源４０（商用電源）から第１ヒータ２２（第１加熱部材）に定格の電力が供給される。さらに、蓄電装置４１に蓄積された充電電力が放電電力として第２ヒータ２３（第２加熱部材）に供給される。
これにより、定着ローラ２１表面は、所望の温度（例えば、１８０℃である。）に短時間に達して、装置本体１での画像形成が可能な状態になる。 The fixing device configured as described above operates as follows.
First, when the main power switch of the apparatus main body 1 is turned on, electric power is supplied from the main power supply 40 and the power storage device 41 of the apparatus main body 1 to the heaters 22 and 23 of the fixing roller 21, respectively. Specifically, the main power source 40 is a commercial power source connected via an outlet outside the apparatus main body 1, and rated power is supplied from the main power source 40 (commercial power source) to the first heater 22 (first heating member). The Furthermore, the charging power stored in the power storage device 41 is supplied to the second heater 23 (second heating member) as discharging power.
As a result, the surface of the fixing roller 21 reaches a desired temperature (for example, 180 ° C.) in a short time, and the image formation by the apparatus main body 1 is possible.

画像形成装置が立ち上がりユーザーによりコピー開始ボタンが押されると、定着ローラ２１及び加圧ローラ２４が不図示の駆動部によって図中矢印方向に回転駆動される。そして、先に説明した作像プロセスを経てトナー像Ｔを担持した記録媒体Ｐが、ガイド板３５に案内されながら定着ローラ２１と加圧ローラ２４との間に送入される（矢印Ｙ１０方向の移動である。）。そして、定着ローラ２１から受ける熱と双方のローラ２１、２４から受ける圧力とによってトナー像Ｔが記録媒体Ｐに定着されて、記録媒体Ｐは定着ローラ２１と加圧ローラ２４との間から送出される（矢印Ｙ１１方向の移動である。）。 When the image forming apparatus is started up and the copy start button is pressed by the user, the fixing roller 21 and the pressure roller 24 are rotationally driven in the direction of the arrow in the drawing by a drive unit (not shown). Then, the recording medium P carrying the toner image T through the image forming process described above is fed between the fixing roller 21 and the pressure roller 24 while being guided by the guide plate 35 (in the direction of arrow Y10). Move.) The toner image T is fixed to the recording medium P by the heat received from the fixing roller 21 and the pressure received from both rollers 21 and 24, and the recording medium P is sent from between the fixing roller 21 and the pressure roller 24. (Movement in the direction of arrow Y11).

また、装置本体１にて電力消費が多いときにも、蓄電装置４１による第２ヒータ２３（第２加熱部材）への給電がおこなわれる。
具体的に、原稿読込部２がスキャン動作しているときには、スキャン動作していないときに比べて消費電力が多くなるために、蓄電装置４１による第２ヒータ２３への給電がおこなわれる。また、連続的に画像形成がおこなわれるとき（連続通紙時である。）にも、連続的に搬送される記録媒体Ｐによって定着ローラ２１の熱が奪われるため、蓄電装置４１による第２ヒータ２３への給電がおこなわれる。また、装置本体１を長時間待機状態にさせたときに省エネルギーモードが機能して定着温度が低下している場合等にも、待機状態からの立ち上げ時に蓄電装置４１による第２ヒータ２３への給電がおこなわれる。このように、主電源４０から定着装置２０に供給される電力の不足分が、蓄電装置４１からの放電電力によって補われる。 In addition, when the power consumption of the apparatus main body 1 is large, the power storage device 41 supplies power to the second heater 23 (second heating member).
Specifically, when the document reading unit 2 is performing a scanning operation, the power consumption is higher than when the document reading unit 2 is not performing a scanning operation, and thus the power supply to the second heater 23 is performed by the power storage device 41. Further, when the image is continuously formed (during continuous paper feeding), the heat of the fixing roller 21 is taken away by the recording medium P that is continuously conveyed. Power is supplied to 23. In addition, when the apparatus main body 1 is kept in the standby state for a long time and the fixing temperature is lowered due to the energy saving mode functioning, the power storage device 41 applies the power to the second heater 23 when starting up from the standby state. Power is supplied. In this way, the shortage of power supplied from the main power supply 40 to the fixing device 20 is compensated by the discharge power from the power storage device 41.

なお、定着ローラ４０の定着温度が安定してほぼ飽和状態に達している場合には、蓄電装置４１から第２ヒータ２３への電力供給はほとんどおこなわれず、主電源４０から第１ヒータ２２への断続的で少量の電力供給がおこなわれる。このとき、主電源４０から蓄電装置４１に余剰の電力が供給されて（図２中の矢印Ｙ３方向の電力供給である。）、蓄電装置４１内に次回の放電に備えて電力が蓄積される。 Note that when the fixing temperature of the fixing roller 40 is stable and almost saturated, power is hardly supplied from the power storage device 41 to the second heater 23, and the main power source 40 supplies the first heater 22 to the first heater 22. An intermittent and small amount of power is supplied. At this time, surplus power is supplied from the main power supply 40 to the power storage device 41 (power supply in the direction of arrow Y3 in FIG. 2), and power is stored in the power storage device 41 for the next discharge. .

次に、図３にて、画像形成装置本体１に設置される蓄電装置４１の構成・動作について詳述する。
図３に示すように、蓄電装置４１は、主として、電力が充放電されるキャパシタとしての電気二重層キャパシタ４２、電気二重層キャパシタ４２の充電をおこなう充電器４３、電気二重層キャパシタ４２の充放電を切り替える切替部４４、電気二重層キャパシタ４２に生じる電圧（キャパシタ端子電圧）を検知する電圧検知手段としての電圧計５０、等で構成される。 Next, the configuration and operation of the power storage device 41 installed in the image forming apparatus main body 1 will be described in detail with reference to FIG.
As shown in FIG. 3, the power storage device 41 mainly includes an electric double layer capacitor 42 as a capacitor for charging and discharging electric power, a charger 43 that charges the electric double layer capacitor 42, and charging and discharging of the electric double layer capacitor 42. And a voltmeter 50 as voltage detecting means for detecting a voltage (capacitor terminal voltage) generated in the electric double layer capacitor 42.

ここで、蓄電装置４１の電気二重層キャパシタ４２（電気二重層コンデンサ）は、二次電池等とは異なり化学反応を伴わないため、充電時間が短く、寿命が長く、液交換や補充等のメンテナンスもほとんど不要である。本実施の形態では、電気二重層キャパシタ４２として、容量が２０００Ｆで内部抵抗が３ｍΩのセルを１０個直列にしてセットにしたものであって、定格電圧が２５Ｖ（単セルの定格電圧は２.５Ｖである。）のものを用いている。
なお、電気二重層キャパシタ４２において、各セルの電圧を検知して、過充電や過放電が生じないように充電電流や放電電流をバイパスする回路を設けることもできる。また、使用するキャパシタ４２としては、電気二重層キャパシタと、非活性炭電極キャパシタ、リチウムイオンキャパシタ、疑似容量キャパシタ、ハイブリッドキャパシタ等の異なる種類のキャパシタと、を組み合わせる構成とすることもできる。 Here, since the electric double layer capacitor 42 (electric double layer capacitor) of the power storage device 41 does not involve a chemical reaction unlike a secondary battery or the like, the charging time is short, the life is long, and maintenance such as liquid replacement and replenishment is performed. Is almost unnecessary. In the present embodiment, as the electric double layer capacitor 42, 10 cells having a capacity of 2000 F and an internal resistance of 3 mΩ are set in series, and the rated voltage is 25 V (the rated voltage of a single cell is 2. 5V) is used.
The electric double layer capacitor 42 may be provided with a circuit that detects the voltage of each cell and bypasses the charging current and discharging current so that overcharging and overdischarging do not occur. Moreover, as the capacitor 42 to be used, an electric double layer capacitor and a different type of capacitor such as a non-activated carbon electrode capacitor, a lithium ion capacitor, a pseudo-capacitance capacitor, a hybrid capacitor, or the like can be combined.

キャパシタ４２は、切替部４４が放電回路に接続されて（図３の状態である。）、昇圧スイッチ５２が昇圧回路に接続された状態で、第２ヒータ２３に放電電力を供給する。充電器４３は、切替部４４が充電回路に接続された状態で、主電源４０から供給された交流電力を整流するとともにＤＣ変換して、キャパシタ４２に充電電力を供給する。なお、切替部４４の切替は、制御部４５のメモリに書込まれた所定の制御プログラムに基き、ＣＰＵ４８を介して送信される切替信号に基いておこなわれる。また、キャパシタ４２から第２ヒータ２３への放電は、本実施の形態の切替部４４による構成の他に、ＦＥＴ等を用いてスイッチ制御する構成によっても達成することもできる。 The capacitor 42 supplies discharge power to the second heater 23 in a state where the switching unit 44 is connected to the discharge circuit (the state shown in FIG. 3) and the boost switch 52 is connected to the boost circuit. The charger 43 rectifies the AC power supplied from the main power supply 40 and converts it into DC with the switching unit 44 connected to the charging circuit, and supplies the charging power to the capacitor 42. The switching of the switching unit 44 is performed based on a switching signal transmitted via the CPU 48 based on a predetermined control program written in the memory of the control unit 45. Further, the discharge from the capacitor 42 to the second heater 23 can be achieved not only by the configuration by the switching unit 44 of the present embodiment but also by a configuration in which switch control is performed using an FET or the like.

また、制御部４５によって、放電電力がサーミスタ３７による検知情報に基いて所定の電力に制御されている。また、蓄電装置４１は、定電流又は定電力での充電（蓄電）がおこなわれる。すなわち、蓄電装置４１は、定電流充電モードによる定電流充電、又は、定電力充電モードによる定電力充電がされるように制御される。
さらに、制御部４５のＣＰＵ４８には、電圧計５０（電圧検知手段）からキャパシタ部５０の電圧に係わる情報が送信されるとともに、時間検知手段としてのタイマー４９から時間に係わる情報が送信される。そして、ＣＰＵ４８は、充電時において電圧計５０及びタイマー４９によって検知される検知結果に基いて電気二重層キャパシタ４２の静電容量を求める算出手段として機能することになるが、これについては後で詳しく説明する。 Further, the control unit 45 controls the discharge power to a predetermined power based on the detection information by the thermistor 37. The power storage device 41 is charged (power storage) with a constant current or a constant power. That is, the power storage device 41 is controlled so that constant current charging in the constant current charging mode or constant power charging in the constant power charging mode is performed.
Further, information related to the voltage of the capacitor unit 50 is transmitted from the voltmeter 50 (voltage detection means) to the CPU 48 of the control unit 45, and information related to time is transmitted from the timer 49 as the time detection means. The CPU 48 functions as calculation means for obtaining the capacitance of the electric double layer capacitor 42 based on the detection results detected by the voltmeter 50 and the timer 49 during charging. This will be described in detail later. explain.

一方、主電源４０は、蓄電装置４１、主たるヒータ２２、主電源スイッチ５１、制御用スイッチ４７、装置本体１における第１ヒータ２２以外の被給電体（不図示である。）等に接続されている。そして、主電源スイッチ５１が閉じられると、第１ヒータ２２（第１加熱部材）への給電と、蓄電装置４１への充電（蓄電）と、が可能になる。なお、第１ヒータ２２への給電と蓄電装置４１への充電とは、それぞれ、制御部４５のメモリに書込まれた所定の制御プログラムに基き、制御部４５から送信される信号に基いておこなわれる。すなわち、スイッチ４７が閉じられるときに、第１ヒータ２２への給電がおこなわれる。また、蓄電装置４１の切替部４４が充電回路に接続されたときに、蓄電装置４１への充電がおこなわれる。 On the other hand, the main power supply 40 is connected to a power storage device 41, a main heater 22, a main power switch 51, a control switch 47, a powered body (not shown) other than the first heater 22 in the apparatus body 1, and the like. Yes. When the main power switch 51 is closed, power feeding to the first heater 22 (first heating member) and charging (power storage) to the power storage device 41 become possible. The power supply to the first heater 22 and the charging of the power storage device 41 are performed based on a signal transmitted from the control unit 45 based on a predetermined control program written in the memory of the control unit 45, respectively. It is. That is, when the switch 47 is closed, power is supplied to the first heater 22. Further, when the switching unit 44 of the power storage device 41 is connected to the charging circuit, the power storage device 41 is charged.

ここで、本実施の形態では、蓄電装置４１と第２ヒータ２３（第２加熱部材）との間に、昇圧装置５５を具備した昇圧回路が介在されている。すなわち、第２ヒータ２３の給電時には、蓄電装置４１から昇圧装置５５を具備した昇圧回路を介して第２ヒータ２３に電力が供給されることになる。
昇圧装置５５は、第２ヒータ２３への入力電圧（供給電力）を可変（増大）できるように構成されていて、キャパシタ４２から取り出す電流を大きくすることができる。そのため、キャパシタセルの直列数を増やして電力を得る構成に比べて、キャパシタ端子電圧が低下する際に初期的な電圧変動が生じやすい（過渡期における電圧変動が大きくなる）。したがって、後述する制御方法によってキャパシタ４２の静電容量を算出することによる効果が大きくなる。
なお、本実施の形態では、電装置４１と第２ヒータ２３（第２加熱部材）との間に昇圧装置５５を具備した昇圧回路を設けたが、昇圧回路を設けることなく、電装置４１と第２ヒータ２３（第２加熱部材）とを直接的に接続することもできる。 Here, in the present embodiment, a booster circuit including a booster 55 is interposed between the power storage device 41 and the second heater 23 (second heating member). That is, when the second heater 23 is fed, power is supplied from the power storage device 41 to the second heater 23 via the booster circuit including the booster 55.
The booster 55 is configured so that the input voltage (supply power) to the second heater 23 can be varied (increased), and the current taken out from the capacitor 42 can be increased. Therefore, compared to a configuration in which the number of capacitor cells in series is increased to obtain electric power, initial voltage fluctuations are likely to occur when the capacitor terminal voltage is lowered (voltage fluctuations in the transient period are increased). Therefore, the effect of calculating the capacitance of the capacitor 42 by the control method described later is increased.
In the present embodiment, the booster circuit including the booster 55 is provided between the electric device 41 and the second heater 23 (second heating member). The second heater 23 (second heating member) can also be directly connected.

このように、本実施の形態における画像形成装置１は、主電源４０に加えて蓄電装置４１によっても、定着装置２０（ヒータ２２、２３）への給電ができるように構成されている。そのため、図４に示すように、定着ローラ２１の温度（定着温度）の昇温時間は、主電源のみを用いる場合（グラフＲ２である。）に比べて、本実施の形態のように主電源４０と蓄電装置４１とを同時に用いる場合（グラフＲ１である。）の方が、短縮化されることになる。 As described above, the image forming apparatus 1 according to the present embodiment is configured to be able to supply power to the fixing device 20 (heaters 22 and 23) by the power storage device 41 in addition to the main power supply 40. Therefore, as shown in FIG. 4, the temperature of the fixing roller 21 (fixing temperature) is increased as compared with the case where only the main power source is used (graph R2) as in the present embodiment. The case where 40 and the power storage device 41 are used at the same time (in the graph R1) is shortened.

具体的に、図５を参照して、本実施の形態における画像形成装置１において、朝一番に電源スイッチ５１を投入する朝一昇温時には、商用電源である主電源４０からのみ定着装置２０（第１ヒータ２２）への電力供給をおこなう（図５（Ａ）〜（Ｄ）において領域Ｗ１に対応する部分を参照できる。）。これは、大容量の電気二重層キャパシタ４２は、急速充電が可能であるものの、朝一には充分に充電されていない可能性があるためである。
そして、プリント動作（画像形成動作）がおこなわれるときに、主電源４０に加えて蓄電装置４１からの定着装置２０（第１ヒータ２２及び第２ヒータ２３）への電力供給をおこなう（図５（Ａ）〜（Ｄ）において領域Ｗ２に対応する部分を参照できる。）。これにより、低温環境下であっても、良好な定着画像を得ることができる。
そして、定着ローラ２１の温度（定着温度）を高く維持する必要がない待機時においては、主電源４０から蓄電装置４１へ電力を供給して蓄電装置４１を充電しておく（図５（Ａ）〜（Ｄ）において領域Ｗ３に対応する部分を参照できる。）。
そして、再び定着ローラ２１を昇温するとき等であって、多量の電力を必要とするときには主電源４０とともに蓄電装置４１の電力を同時に定着装置２０へ供給する（図５（Ａ）〜（Ｄ）において領域Ｗ１´に対応する部分を参照できる。）。このとき、定着装置２０に投入される総電力は主電源４０だけのときよりも確実に多くなるため、短時間で定着ローラ２１の温度を上昇させることができる。さらに、プリント動作中にも蓄電装置４１による給電をおこなうことで、プリント速度（搬送速度）の高速化が可能になる（図５（Ａ）〜（Ｄ）において領域Ｗ２´に対応する部分を参照できる。）。 Specifically, referring to FIG. 5, in image forming apparatus 1 according to the present embodiment, fixing device 20 (first power supply only from main power supply 40 that is a commercial power supply) at the time of temperature rise in the morning when power switch 51 is turned on first in the morning. (1 heater 22) is supplied with power (refer to the portion corresponding to the region W1 in FIGS. 5A to 5D). This is because the large-capacity electric double layer capacitor 42 can be rapidly charged but may not be fully charged in the morning.
When a printing operation (image forming operation) is performed, power is supplied from the power storage device 41 to the fixing device 20 (the first heater 22 and the second heater 23) in addition to the main power supply 40 (FIG. 5 ( (A) to (D) can refer to the portion corresponding to the region W2.) Thereby, a good fixed image can be obtained even in a low temperature environment.
Then, during standby, when the temperature of the fixing roller 21 (fixing temperature) does not need to be kept high, power is supplied from the main power supply 40 to the power storage device 41 to charge the power storage device 41 (FIG. 5A). (The part corresponding to the area | region W3 can be referred in (D).).
When the temperature of the fixing roller 21 is raised again, and when a large amount of power is required, the power of the power storage device 41 is supplied to the fixing device 20 together with the main power supply 40 (FIGS. 5A to 5D). ) Can refer to the portion corresponding to the region W1 ′. At this time, the total power supplied to the fixing device 20 is surely increased as compared with the case where only the main power supply 40 is used, so that the temperature of the fixing roller 21 can be raised in a short time. Further, by supplying power from the power storage device 41 during the printing operation, the printing speed (conveyance speed) can be increased (see the portion corresponding to the region W2 ′ in FIGS. 5A to 5D). it can.).

次に、図６〜図１０を用いて、本実施の形態における、特徴的な制御について説明する。
本実施の形態における画像形成装置１には、先に図３等を用いて説明したように、電気二重層キャパシタ４２に生じる電圧（キャパシタ端子電圧）を検知する電圧検知手段としての電圧計５０が設けられている。そして、算出手段としての制御部４５において、充電時において電気二重層キャパシタ４２に生じる電圧が第１所定値Ｖ１から第２所定値Ｖ２（第１所定値Ｖ１よりも高く設定されている。）に達するまでの到達時間Δｔを検知して、検知された到達時間Δｔから電気二重層キャパシタ４２の静電容量が求められる。
具体的に、図３及び図８を参照して、電気二重層キャパシタ４２の電圧が電圧計５０によって検知されながら、時間検知手段としてのタイマー４９によって、充電時において電気二重層キャパシタ４２の電圧が第１所定値Ｖ１から第２所定値Ｖ２（＞第１所定値Ｖ１）に達するまでの到達時間Δｔが計測される。そして、その到達時間Δｔに基いて、ＣＰＵ４８にて電気二重層キャパシタ４２の静電容量が算出される。 Next, characteristic control in the present embodiment will be described with reference to FIGS.
In the image forming apparatus 1 according to the present embodiment, as described above with reference to FIG. 3 and the like, the voltmeter 50 as a voltage detecting unit that detects the voltage (capacitor terminal voltage) generated in the electric double layer capacitor 42 is provided. Is provided. And in the control part 45 as a calculation means, the voltage which arises in the electric double layer capacitor 42 at the time of charge is set from the 1st predetermined value V1 to the 2nd predetermined value V2 (it is set higher than the 1st predetermined value V1). The arrival time Δt until reaching is detected, and the capacitance of the electric double layer capacitor 42 is obtained from the detected arrival time Δt.
Specifically, referring to FIG. 3 and FIG. 8, while the voltage of electric double layer capacitor 42 is detected by voltmeter 50, the voltage of electric double layer capacitor 42 is charged at the time of charging by timer 49 as time detection means. The arrival time Δt from the first predetermined value V1 to the second predetermined value V2 (> first predetermined value V1) is measured. Then, based on the arrival time Δt, the CPU 48 calculates the capacitance of the electric double layer capacitor 42.

ここで、本実施の形態において、制御部４５（算出手段）は、図８（Ａ）に示すように、充電が開始されてから電気二重層キャパシタ４２の電圧が第１所定値Ｖ１に達するまでの時間が所定時間Δｔ０以上であるときに、検知される到達時間Δｔに基いて電気二重層キャパシタ４２の静電容量を求めるように制御される。これに対して、図８（Ｂ）に示すように、制御部４５（算出手段）は、充電が開始されてから電気二重層キャパシタ４２の電圧が第１所定値Ｖ１に達するまでの時間が所定時間Δｔ０に達しないときには、検知される到達時間Δｔに基いて電気二重層キャパシタ４２の静電容量を求めないように制御される。
すなわち、制御部４５（算出手段）によって電気二重層キャパシタ４２の静電容量を求める際に、電気二重層キャパシタ４２（蓄電装置４１）での充電が開始された直後のデータを採用しないように制御している。 Here, in the present embodiment, as shown in FIG. 8A, the control unit 45 (calculation means) starts charging until the voltage of the electric double layer capacitor 42 reaches the first predetermined value V1. Is controlled so as to obtain the capacitance of the electric double layer capacitor 42 based on the detected arrival time Δt. On the other hand, as shown in FIG. 8B, the control unit 45 (calculation means) has a predetermined time from when charging is started until the voltage of the electric double layer capacitor 42 reaches the first predetermined value V1. When the time Δt0 is not reached, control is performed so as not to obtain the capacitance of the electric double layer capacitor 42 based on the detected arrival time Δt.
That is, when determining the capacitance of the electric double layer capacitor 42 by the control unit 45 (calculation means), control is performed so as not to adopt data immediately after charging of the electric double layer capacitor 42 (power storage device 41) is started. doing.

これは、定電流充電されている状態の電気二重層キャパシタ４２は、電圧−時間特性が直線となる安定期に達するまで不安定な過渡期が存在することによるものである。すなわち、電圧−時間特性が不安定となる過渡期に電気二重層キャパシタ４２の電圧を検知して、その検知結果に基いて電気二重層キャパシタ４２の静電容量を求めてしまうと、その値に大きな誤差が生じてしまうためである。 This is because the electric double layer capacitor 42 in a state of being charged with a constant current has an unstable transition period until reaching a stable period in which the voltage-time characteristic becomes a straight line. That is, when the voltage of the electric double layer capacitor 42 is detected in a transition period in which the voltage-time characteristic becomes unstable, and the capacitance of the electric double layer capacitor 42 is obtained based on the detection result, the value is obtained. This is because a large error occurs.

以下、図６及び図７を用いて詳しく説明する。
図６は、キャパシタセル又は複数のキャパシタを直並列に接続した電気二重層キャパシタにおいて、定電流放電から定電流充電をする際に、キャパシタに生じる端子電圧の変動を示す模式図である。電気二重層キャパシタには内部抵抗があるため、端子電圧は、一点鎖線で示すような変化を示さずに、実線で示すような変化を示すことになる。すなわち、キャパシタ端子電圧は、放電直後に低下して、放電を停止するとその分電圧が上昇する。また、放電停止した状態から充電を開始すると端子電圧が上昇する。一点鎖線で示すような変化は、内部抵抗が０Ωのときに生じるものであって、理想的な状態であるが、実際には内部抵抗が影響して上述したような変動が生じることになる。
図７は、図３に示す蓄電装置４１において、定電流充電時におけるキャパシタ端子電圧の変動を詳細に示すグラフである。図７に示すように、電気二重層キャパシタ４２には内部抵抗があるために、電圧−時間特性が直線となる安定期に達するまで不安定な過渡期が存在する。
ここで、キャパシタ４２の静電容量は、充電時の所定の時間に電圧の変化を計測することで算出できる。しかし、そのような静電容量の算出は、キャパシタ４２の静電容量が充電時間と比例関係にある（電圧−時間特性が直線となる）安定期において成立するものであって、過渡期において電圧の変化を計測してしまうと算出する静電容量値に大きく誤差が発生することになる。具体的に、図７において、安定期において時間Δｔ１に対応した端子電圧の変動Δｖ１に基く場合には、誤差のない正確な静電容量を算出することができる。これに対して、過渡期を含む時間Δｔ２やΔｔ３に対応した端子電圧の変動Δｖ２やΔｖ３に基く場合には、誤差が生じて正確な静電容量を算出することができないことになる。 This will be described in detail below with reference to FIGS.
FIG. 6 is a schematic diagram showing a variation in terminal voltage generated in a capacitor when a constant current discharge is performed from a constant current discharge in an electric double layer capacitor in which a capacitor cell or a plurality of capacitors are connected in series and parallel. Since the electric double layer capacitor has an internal resistance, the terminal voltage does not show the change shown by the one-dot chain line, but shows the change shown by the solid line. That is, the capacitor terminal voltage decreases immediately after the discharge, and when the discharge is stopped, the voltage increases accordingly. Further, when charging is started from a state where the discharge is stopped, the terminal voltage increases. The change shown by the alternate long and short dash line occurs when the internal resistance is 0Ω, which is an ideal state, but in reality, the above-described fluctuation occurs due to the influence of the internal resistance.
FIG. 7 is a graph showing in detail the fluctuation of the capacitor terminal voltage during constant current charging in the power storage device 41 shown in FIG. As shown in FIG. 7, since the electric double layer capacitor 42 has an internal resistance, an unstable transition period exists until the stable period in which the voltage-time characteristic becomes a straight line is reached.
Here, the capacitance of the capacitor 42 can be calculated by measuring a change in voltage at a predetermined time during charging. However, such calculation of the capacitance is established in a stable period in which the capacitance of the capacitor 42 is proportional to the charging time (the voltage-time characteristic is a straight line). If this change is measured, a large error will occur in the calculated capacitance value. Specifically, in FIG. 7, when based on the terminal voltage fluctuation Δv1 corresponding to the time Δt1 in the stable period, an accurate capacitance without error can be calculated. On the other hand, when based on the terminal voltage fluctuations Δv2 and Δv3 corresponding to the times Δt2 and Δt3 including the transition period, an error occurs, and an accurate capacitance cannot be calculated.

そして、このような現象を踏まえて、本実施の形態では、図８（Ｂ）に示すように、充電が開始されてから電気二重層キャパシタ４２の電圧が第１所定値Ｖ１に達するまでの時間が所定時間Δｔ０に達しないときには、検知される到達時間Δｔに基いて電気二重層キャパシタ４２の静電容量を求めないように制御している。そして、図８（Ａ）に示すように、充電が開始されてから電気二重層キャパシタ４２の電圧が第１所定値Ｖ１に達するまでの時間が所定時間Δｔ０以上であるときにのみ、検知される到達時間Δｔに基いて電気二重層キャパシタ４２の静電容量を求めるように制御している。
そして、このようにして正確に算出された静電容量に基いて、電気二重層キャパシタ４２の状態（劣化の程度や故障の有無等である。）を判断している。そして、例えば、電気二重層キャパシタ４２の劣化の程度に合わせて装置本体１の表示パネル（不図示である。）にメンテナンスの時期をアナウンスしたり、電気二重層キャパシタ４２に故障が生じたときに装置本体１の表示パネルにメンテナンスが必要である旨をアナウンスしたりすることになる。
このように、本実施の形態では、所定の電圧を検知して静電容量を算出するためのデータを取得するときに、充電開始から所定の時間経過した測定データを採用することにより、キャパシタの充電時の過渡的な挙動の影響によるキャパシタ特性値の測定誤差を除去することができる。 Based on such a phenomenon, in the present embodiment, as shown in FIG. 8B, the time from when charging is started until the voltage of the electric double layer capacitor 42 reaches the first predetermined value V1. Is controlled so as not to obtain the capacitance of the electric double layer capacitor 42 based on the detected arrival time Δt. Then, as shown in FIG. 8A, it is detected only when the time from when charging is started until the voltage of the electric double layer capacitor 42 reaches the first predetermined value V1 is equal to or longer than a predetermined time Δt0. Control is performed so as to obtain the capacitance of the electric double layer capacitor 42 based on the arrival time Δt.
Then, the state of the electric double layer capacitor 42 (the degree of deterioration, the presence / absence of a failure, etc.) is determined based on the thus accurately calculated capacitance. Then, for example, when a time for maintenance is announced on the display panel (not shown) of the apparatus main body 1 in accordance with the degree of deterioration of the electric double layer capacitor 42, or when a failure occurs in the electric double layer capacitor 42 The display panel of the apparatus main body 1 is announced that maintenance is necessary.
As described above, in the present embodiment, when data for calculating a capacitance by detecting a predetermined voltage is obtained, measurement data after a predetermined time has elapsed from the start of charging is used. The measurement error of the capacitor characteristic value due to the influence of the transient behavior during charging can be removed.

なお、本実施の形態における制御部４５（算出手段）において、充電が開始されてから電気二重層キャパシタ４２の電圧が第１所定値Ｖ１に達するまでの時間が所定時間Δｔ０以上であるときにのみ、検知される到達時間Δｔに基いて電気二重層キャパシタ４２の静電容量を求めるように制御する、第１の制御方法を用いた。
これに対して、図９に示すように、制御部４５（算出手段）において、充電が開始されてから所定時間Δｔ０が経過した後に第１所定値Ｖ１を設定（検知）して到達時間Δｔを検知（計測）して、その到達時間Δｔに基いて電気二重層キャパシタ４２の静電容量を求めるように制御する、第２の制御方法を用いることもできる。すなわち、図９（Ａ）に示すように、充電が開始されてから所定時間Δｔ０が経過した後に、電圧計５０によって第１所定値Ｖ１と第２所定値Ｖ２とが検知されて、タイマー４９によってその間の時間Δｔが検知されて、その時間Δｔに基いてＣＰＵ４８によってキャパシタ４２の静電容量が算出されることになる。したがって、図９（Ｂ）に示すように、充電が開始されてから所定時間Δｔ０が経過する前に、電圧計５０によって第１所定値Ｖ１が検知されて、その後に第２所定値Ｖ２が検知されて、タイマー４９によってその間の時間Δｔが検知されて、その時間Δｔに基いてＣＰＵ４８によってキャパシタ４２の静電容量が算出されることはない。
このように充電開始後に所定時間が経過してから容量測定をおこなう場合であっても、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。 In the control unit 45 (calculation means) in the present embodiment, only when the time from when charging starts until the voltage of the electric double layer capacitor 42 reaches the first predetermined value V1 is equal to or longer than the predetermined time Δt0. The first control method is used in which control is performed so as to obtain the capacitance of the electric double layer capacitor 42 based on the detected arrival time Δt.
On the other hand, as shown in FIG. 9, in the control unit 45 (calculation means), the first predetermined value V1 is set (detected) after the predetermined time Δt0 has elapsed since the start of charging, and the arrival time Δt is set. It is also possible to use a second control method that detects (measures) and performs control so as to obtain the capacitance of the electric double layer capacitor 42 based on the arrival time Δt. That is, as shown in FIG. 9 (A), the first predetermined value V1 and the second predetermined value V2 are detected by the voltmeter 50 after the predetermined time Δt0 has elapsed since the start of charging, and the timer 49 The time Δt in the meantime is detected, and the capacitance of the capacitor 42 is calculated by the CPU 48 based on the time Δt. Therefore, as shown in FIG. 9B, the first predetermined value V1 is detected by the voltmeter 50 before the predetermined time Δt0 has elapsed since the start of charging, and then the second predetermined value V2 is detected. Then, the timer 49 detects the time Δt therebetween, and the CPU 48 does not calculate the capacitance of the capacitor 42 based on the time Δt.
Thus, even when the capacity measurement is performed after a predetermined time has elapsed after the start of charging, the same effect as in the present embodiment can be obtained.

さらに、以下に述べる第３の制御方法を用いることもできる。
図１０を参照して、第３の制御方法において、制御部４５（算出手段）は、充電時において電気二重層キャパシタ４２に生じる電圧が第１所定値Ｖ１から第２所定値Ｖ２に達するまでの第１到達時間Δｔａを検知して第１到達時間Δｔａから電気二重層キャパシタ４２の第１の静電容量を求めるとともに、充電時において電気二重層キャパシタ４２に生じる電圧が第２所定値Ｖ２から第３所定値Ｖ３（第２所定値Ｖ２よりも高く設定されている。）に達するまでの第２到達時間Δｔｂを検知して第２到達時間Δｔｂから電気二重層キャパシタ４２の第２の静電容量を求めるように設定されている。
そして、図１０（Ａ）に示すように、制御部４５（算出手段）において、第１到達時間Δｔａに基いて求められた第１の静電容量と、第２到達時間Δｔｂに基いて求められた第２の静電容量と、の差異が所定範囲内であって双方の静電容量がほぼ一致するときに、第１の静電容量又は／及び第２の静電容量に基いて電気二重層キャパシタ４２の静電容量を求めるように制御される。具体的には、第１の静電容量又は第２の静電容量のいずれかを選択してその値を最終的な静電容量値とすることもできるし、第１の静電容量と第２の静電容量との平均値を算出してその平均値を最終的な静電容量値とすることもできる。
これに対して、図１０（Ｂ）に示すように、制御部４５（算出手段）において、第１到達時間Δｔａに基いて求められた第１の静電容量と、第２到達時間Δｔｂに基いて求められた第２の静電容量と、の差異が所定範囲内でなくて双方の静電容量が近似しないとき（図１０（Ｂ）のように一点鎖線で示す電圧−時間特性の直線が安定期のものと重ならないときである。）には、第１の静電容量又は／及び第２の静電容量に基いて電気二重層キャパシタ４２の静電容量を求めないように制御される。
このように、充電中の複数のデータを取得することで複数の静電容量を算出して、離れた値を除外する（複数個の電圧範囲で複数個の特性値を算出して、大きく離れた特性値を除去する）ことで、キャパシタ４２の充電時の過渡的な挙動の影響によるキャパシタ特性値の測定誤差を除去することができる。すなわち、第３の制御方法を用いた場合であっても、第１の制御方法を用いた本実施の形態と同様の効果を得ることができる。 Furthermore, a third control method described below can also be used.
Referring to FIG. 10, in the third control method, control unit 45 (calculation means) determines that the voltage generated in electric double layer capacitor 42 during charging reaches from second predetermined value V2 to first predetermined value V2. The first arrival time Δta is detected to determine the first capacitance of the electric double layer capacitor 42 from the first arrival time Δta, and the voltage generated in the electric double layer capacitor 42 during charging is changed from the second predetermined value V2 to the second predetermined value V2. 3 The second arrival time Δtb until reaching the predetermined value V3 (set higher than the second predetermined value V2) is detected, and the second capacitance of the electric double layer capacitor 42 is detected from the second arrival time Δtb. Is set to ask for.
Then, as shown in FIG. 10A, the controller 45 (calculation means) obtains the first capacitance obtained based on the first arrival time Δta and the second arrival time Δtb. When the difference between the second capacitance and the second capacitance is within a predetermined range and the two capacitances substantially coincide with each other, the second capacitance is based on the first capacitance and / or the second capacitance. Control is performed to obtain the capacitance of the multilayer capacitor 42. Specifically, either the first capacitance or the second capacitance can be selected and the value can be used as the final capacitance value. It is also possible to calculate an average value with the capacitance of 2 and use the average value as the final capacitance value.
On the other hand, as shown in FIG. 10B, in the control unit 45 (calculation means), based on the first capacitance obtained based on the first arrival time Δta and the second arrival time Δtb. When the difference between the obtained second capacitance and the second capacitance is not within a predetermined range and the two capacitances are not approximated (as shown in FIG. 10B, the voltage-time characteristic straight line indicated by the alternate long and short dash line is Is controlled so as not to obtain the capacitance of the electric double layer capacitor 42 based on the first capacitance and / or the second capacitance. .
In this way, a plurality of capacitances are calculated by acquiring a plurality of data during charging, and separated values are excluded (a plurality of characteristic values are calculated in a plurality of voltage ranges and separated greatly. The measurement error of the capacitor characteristic value due to the influence of the transient behavior during charging of the capacitor 42 can be removed. That is, even when the third control method is used, the same effect as that of the present embodiment using the first control method can be obtained.

ここで、本実施の形態における画像形成装置１は、蓄電装置４１（キャパシタ４２）を一定の電流で充電する定電流充電モードと、蓄電装置４１（キャパシタ４２）を一定の電力で充電する定電力充電モードと、が切り替え可能に設定されている。このような場合には、制御部４５（算出手段）は、定電流充電モードと定電力充電モードとが切り替えられたときに検知された到達時間Δｔに基いて電気二重層キャパシタ４２の静電容量を求めないように制御されることが好ましい。
このように、充電中に充電モードが変更された場合には、そのときに検知された測定値を除外することで、静電容量の算出誤差を除去することができる。 Here, image forming apparatus 1 according to the present embodiment has a constant current charging mode in which power storage device 41 (capacitor 42) is charged with a constant current, and a constant power that charges power storage device 41 (capacitor 42) with a constant power. The charging mode is set to be switchable. In such a case, the control unit 45 (calculation means) determines the capacitance of the electric double layer capacitor 42 based on the arrival time Δt detected when the constant current charging mode and the constant power charging mode are switched. It is preferable to be controlled so as not to require the
Thus, when the charging mode is changed during charging, the capacitance calculation error can be eliminated by excluding the measurement value detected at that time.

以上説明したように、本実施の形態によれば、充電状態の電気二重層キャパシタ４２において電圧−時間特性が不安定な過渡期を除いて電気二重層キャパシタ４２の静電容量を求めるように制御しているため、蓄電装置４１における電気二重層キャパシタ４２の静電容量を正確に求めることができる。 As described above, according to the present embodiment, the electric double layer capacitor 42 in the charged state is controlled so as to obtain the capacitance of the electric double layer capacitor 42 except for the transition period in which the voltage-time characteristic is unstable. Therefore, the capacitance of the electric double layer capacitor 42 in the power storage device 41 can be accurately obtained.

なお、本実施の形態では、１つの作像部を具備したモノクロ画像形成装置に対して本発明を適用したが、複数の作像部を具備したカラー画像形成装置に対しても当然に本発明を適用することができる。 In the present embodiment, the present invention is applied to a monochrome image forming apparatus having one image forming unit, but the present invention is naturally applied to a color image forming apparatus having a plurality of image forming units. Can be applied.

なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。 It should be noted that the present invention is not limited to the present embodiment, and it is obvious that the present embodiment can be modified as appropriate within the scope of the technical idea of the present invention, other than suggested in the present embodiment. is there. In addition, the number, position, shape, and the like of the constituent members are not limited to the present embodiment, and the number, position, shape, and the like suitable for implementing the present invention can be achieved.

１画像形成装置本体（装置本体）、
２０定着装置、
２１定着ローラ（定着部材）、
２２第１ヒータ（第１加熱部材）、
２３第２ヒータ（第２加熱部材）、
２４加圧ローラ、
３７サーミスタ（温度検知手段）、
４０主電源（商用電源）、
４１蓄電装置（補助電源装置）、
４２電気二重層キャパシタ（キャパシタ）、
４３充電器、
４５制御部、
４８ＣＰＵ、４９タイマー（時間検知手段）、
５０電圧計（電圧検知手段）、
５１主電源スイッチ。 1 image forming apparatus body (apparatus body),
20 fixing device,
21 fixing roller (fixing member),
22 1st heater (1st heating member),
23 second heater (second heating member),
24 pressure roller,
37 thermistor (temperature detection means),
40 Main power (commercial power),
41 power storage device (auxiliary power supply device),
42 electric double layer capacitors (capacitors),
43 Charger,
45 control unit,
48 CPU, 49 timer (time detection means),
50 Voltmeter (voltage detection means),
51 Main power switch.

特許第３５８８００６号公報Japanese Patent No. 3588006 特開２００３−２９７５２６号公報JP 2003-297526 A

Claims

電気二重層キャパシタを具備して、商用電源からの給電によって蓄電される蓄電装置と、
前記電気二重層キャパシタに生じる電圧を検知する電圧検知手段と、
充電時において前記電気二重層キャパシタに生じる電圧が第１所定値から当該第１所定値よりも高い第２所定値に達するまでの第１到達時間を検知して当該第１到達時間から前記電気二重層キャパシタの第１の静電容量を求めるとともに、充電時において前記電気二重層キャパシタに生じる電圧が前記第２所定値から当該第２所定値よりも高い第３所定値に達するまでの第２到達時間を検知して当該第２到達時間から前記電気二重層キャパシタの第２の静電容量を求める算出手段と、
を備え、
前記算出手段は、前記第１到達時間に基いて求められた前記第１の静電容量と前記第２到達時間に基いて求められた前記第２の静電容量との差異が所定範囲内であるときに前記第１の静電容量又は／及び前記第２の静電容量に基いて前記電気二重層キャパシタの静電容量を求め、前記第１到達時間に基いて求められた前記第１の静電容量と前記第２到達時間に基いて求められた前記第２の静電容量との差異が所定範囲内でないときに前記第１の静電容量又は／及び前記第２の静電容量に基いて前記電気二重層キャパシタの静電容量を求めないように制御されることを特徴とする画像形成装置。 A power storage device comprising an electric double layer capacitor and charged by power supply from a commercial power source,
Voltage detecting means for detecting a voltage generated in the electric double layer capacitor;
A first arrival time until the voltage generated in the electric double layer capacitor during charging reaches a second predetermined value higher than the first predetermined value from the first predetermined value is detected, and the electric second is determined from the first arrival time. The first capacitance of the multi-layer capacitor is obtained , and the second arrival until the voltage generated in the electric double layer capacitor at the time of charging reaches the third predetermined value higher than the second predetermined value from the second predetermined value. Calculating means for detecting time and obtaining a second capacitance of the electric double layer capacitor from the second arrival time ;
With
The calculating means has a difference between the first capacitance calculated based on the first arrival time and the second capacitance calculated based on the second arrival time within a predetermined range. The capacitance of the electric double layer capacitor is obtained based on the first capacitance or / and the second capacitance at a certain time, and the first capacitance obtained based on the first arrival time is obtained. When the difference between the capacitance and the second capacitance determined based on the second arrival time is not within a predetermined range, the first capacitance and / or the second capacitance The image forming apparatus is controlled so as not to obtain the capacitance of the electric double layer capacitor.

前記蓄電装置を一定の電流で充電する定電流充電モードと、前記蓄電装置を一定の電力で充電する定電力充電モードと、が切り替え可能に設定され、A constant current charging mode for charging the power storage device with a constant current and a constant power charging mode for charging the power storage device with a constant power are set to be switchable,
前記算出手段は、前記定電流充電モードと前記定電力充電モードとが切り替えられたときに検知された前記到達時間に基いて前記電気二重層キャパシタの静電容量を求めないように制御されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。The calculation means is controlled so as not to obtain a capacitance of the electric double layer capacitor based on the arrival time detected when the constant current charging mode and the constant power charging mode are switched. The image forming apparatus according to claim 1.

トナー像を加熱して当該トナー像を記録媒体に定着させる定着装置を備え、A fixing device for heating the toner image and fixing the toner image on the recording medium;
前記定着装置は、The fixing device includes:
前記商用電源から給電される第１加熱部材と、A first heating member fed from the commercial power source;
前記蓄電装置から給電される第２加熱部材と、A second heating member fed from the power storage device;
を具備したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1, further comprising: