JP2004286882A - 画像形成装置 - Google Patents
画像形成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004286882A JP2004286882A JP2003076488A JP2003076488A JP2004286882A JP 2004286882 A JP2004286882 A JP 2004286882A JP 2003076488 A JP2003076488 A JP 2003076488A JP 2003076488 A JP2003076488 A JP 2003076488A JP 2004286882 A JP2004286882 A JP 2004286882A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power supply
- capacitor
- auxiliary power
- fixing
- image forming
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Fixing For Electrophotography (AREA)
Abstract
【課題】定着装置の補助電源として大容量キャパシタを使用した場合に、その安全性を向上させた画像形成装置を提供すること。
【解決手段】本発明の画像形成装置は、定着ローラ１５１でトナー像を熱定着する定着装置を備えた画像形成装置において、充電可能なキャパシタＣＰ１と、キャパシタＣＰ１を充電するためのキャパシタ充電器２０３と、キャパシタＣＰ１から電力が供給されて発熱し、定着ローラ１５１を加熱する定着ヒータＨＴ１と、キャパシタＣＰ１に充電された電荷を放電させるための放電器２１０と、キャパシタＣＰ１の接続を、キャパシタ充電器２０３側と放電器２１０側とで切り替えるための放電ＳＷ２０９と、を備えている。
【選択図】 図３
【解決手段】本発明の画像形成装置は、定着ローラ１５１でトナー像を熱定着する定着装置を備えた画像形成装置において、充電可能なキャパシタＣＰ１と、キャパシタＣＰ１を充電するためのキャパシタ充電器２０３と、キャパシタＣＰ１から電力が供給されて発熱し、定着ローラ１５１を加熱する定着ヒータＨＴ１と、キャパシタＣＰ１に充電された電荷を放電させるための放電器２１０と、キャパシタＣＰ１の接続を、キャパシタ充電器２０３側と放電器２１０側とで切り替えるための放電ＳＷ２０９と、を備えている。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，画像形成装置に関し、詳細には、定着装置の定着部材を補助電源を使用して加熱する複写機、デジタル複合機、プリンタ等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機やプリンタ装置等の画像形成装置は、普通紙やＯＨＰ等の記録媒体上に画像を形成する。この画像形成は、画像形成の高速性や画像品質、コストなどから電子写真方式が採用されている。電子写真方式は、記録媒体上にトナー像を形成し、形成したトナー像を熱と圧力で記録媒体上に定着する方式であり、定着方式としては安全性等の面からヒートロール方式が現在最も多く採用されている。ヒートロール方式は、ハロゲンヒータなどの発熱部材により加熱される加熱ローラと、加熱ローラに対向配置される加圧ローラを圧接してニップ部と呼ばれる相互圧接部を形成し、このニップ部でトナー像が転写された記録媒体を通じて加熱する方式である。
【０００３】
近年の環境保護のために、省エネルギー化の要求から全世界の各国とも基準や規制が年々厳しくなってきている。そのため、限られた商用電源電力（例えば、国内は１００Ｖ １５Ａ）の抑制、製品の立ち上がり時間（ウォームアップタイム）短縮化などの課題から製品を向上させることを実施するなど、省エネルギーに対する取り組みも活発化している。複写機やプリンタ製品も高速化や近年のカラー化に対しては大きな課題となっている。
【０００４】
この画像形成装置の省エネルギー化を考えるに当たって無視できないのは、トナーを記録媒体に定着する定着装置の省電力化である。定着装置に補助電源を使用して、最大供給電力を増加させることで省エネ化を実現する技術が、例えば特許文献１で提案されている。かかる特許文献１で開示された定着装置は、立ち上げ時に主電源装置と二次電池や一次電池から電力を供給しており、その二次電地源として、カドニカ電池や鉛電池を使用している。かかる二次電池は充放電を何回も繰り返すと容量が劣化して低下していき、大電流で放電する程寿命が短いという性質を有する。一般的に、大電流で長寿命とされているカドニカ電池でも充放電の繰り返し回数は約５００〜１０００回程度であり、一日に２０回の充放電を繰り返すと一ヶ月程度で電池寿命が来てしまうとにる。そのため、交換の手間がかかり、交換する電池代などのランニングコストも非常に高くつくという短所がある。さらに、鉛蓄電池は液体の硫酸を使用するなどのオフィス用機器としては好ましくない。
【０００５】
このため、定着装置の補助電源として、電気二重層コンデンサ等の大容量キャパシタを使用した画像形成装置が、例えば特許文献２で開示されている。かかる電気二重層コンデンサは、充放電の繰り返し回数が数万〜数十万回以上でバッテリよりはるかに充放電回数による寿命が長いという性質を有している。
【０００６】
しかしながら、複写機やプリンタ製品の画像形成装置の定着装置へ使用する場合、加熱定着の発熱部材への電力供給としては充電と放電の繰り返し回数が必ずしも十分とは言えない。特に、高容量な供給電力が必要とされる高速機やカラー機にとっては画像形成装置の定着性能を維持する上では、大容量キャパシタの寿命による交換や故障した場合の交換は必須となる。
【０００７】
また、電気二重層コンデンサは、短時間では充電された電荷が放電されにくく（自然放電では１０時間で約１０％ダウン）、交換する際には安全上の注意を要する。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１０−２８２８２１号公報
【特許文献２】
特開２００２−１８４５５４号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、定着装置の補助電源として大容量キャパシタを使用した場合に、その安全性を向上させた画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１にかかる発明は、定着部材でトナー像を熱定着する定着装置を備えた画像形成装置において、充電可能なキャパシタから構成される補助電源と、前記補助電源を充電する充電手段と、前記補助電源から電力が供給されて発熱し、前記定着部材を加熱する発熱部材と、前記補助電源に充電された電荷を放電させるための放電器と、前記補助電源の接続を、前記充電器側と前記放電器側とで切り替えるための切替手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
上記発明によれば、補助電源は充電可能なキャパシタで構成され、充電手段んは補助電源を充電し、発熱部材は補助電源から電力が供給されて発熱して定着部材を加熱し、放電器は補助電源に充電された電荷を放電させ、切替手段は、補助電源の接続を、充電器側と放電器側とで切り替える。
【００１２】
また、請求項２にかかる発明は、請求項１にかかる発明において、前記切替手段は、前記補助電源の接続を前記放電器側に切り替えた場合に、前記補助電源に充電された電荷を強制的に前記放電器で放電させることを特徴とする。
【００１３】
上記発明によれば、切替手段は、補助電源の接続を放電器側に切り替えた場合に、補助電源に充電された電荷を強制的に放電器で放電させる。
【００１４】
また、請求項３にかかる発明は、請求項１にかかる発明において、前記切替手段は、画像形成装置の電源遮断または電源切断動作に連動して、前記補助電源の接続を前記放電器側に切り替えて前記補助電源に充電された電荷を強制的に前記放電器で放電させることを特徴とする。
【００１５】
上記発明によれば、切替手段は、画像形成装置の電源遮断動作に連動して、補助電源の接続を放電器側に切り替えて補助電源に充電された電荷を強制的に放電器で放電させる。
【００１６】
また、請求項４にかかる発明は、定着部材でトナー像を熱定着する定着装置を備えた画像形成装置において、充電可能なキャパシタから構成される補助電源と、前記補助電源を充電する充電手段と、前記補助電源から電力が供給されて発熱し、前記定着部材を加熱する発熱部材と、前記補助電源が着脱可能に構成され、前記補助電源が装着されている場合には、前記補助電源を前記充電手段および前記発熱部材と電気的に接続し、前記補助電源が装脱された場合には、前記充電手段と前記発熱部材間を電気的に遮断する切替手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１７】
上記発明によれば、補助電源は充電可能なキャパシタから構成され、充電手段は、補助電源を充電し、発熱部材は、補助電源から電力が供給されて発熱して定着部材を加熱し、切替手段は、補助電源が装着されている場合には、補助電源を充電手段および発熱部材と電気的に接続し、補助電源が装脱された場合には、充電手段と発熱部材間を電気的に遮断する。
【００１８】
また、請求項５にかかる発明は、請求項１〜請求項４のいずれか１つにかかる発明において、前記補助電源は、電気二重層コンデンサで構成されることを特徴とする。
【００１９】
上記発明によれば、補助電源を電気二重層コンデンサで構成する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明にかかる画像形成装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００２１】
［画像形成装置の全体構成］
図１は、本発明が適用される画像形成装置の概略のメカ構成を示す断面図である。図１に示す画像形成装置１は、デジタル複合機からなり、複写機能と、プリンタ機能、およびファクシミリ機能等を有している。操作部（不図示）のアプリケーション切り替えキーにより、複写機能、プリンタ機能、および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となっており、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。
【００２２】
画像形成装置１は、図１に示すように、原稿を原稿読取位置まで自動搬送する自動原稿送り装置（以下、「ＡＤＦ」と称する）１０と、原稿読取位置に搬送された原稿の画像情報を光学的に読み取る画像読み取り装置２０と、読み取った原稿の画像情報をプリンタユニット４０に書き込む書き込みユニット３０と、書込ユニット３０で書き込まれた原稿の画像情報のトナー像を形成して転写紙等の被転写材に転写して排出するプリンタユニット４０とを備えている。
【００２３】
図１を参照して、画像形成装置の各モードの動作を説明する。まず、複写モードの動作を説明する。複写モードでは、ＡＤＦ１０においては、原稿台１０２に原稿がその画像面を上にして置かれてなる原稿束は、操作部上のスタートキーが押下されると、一番下の原稿が給送ローラ１０３および給送ベルト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。ＡＤＦ１０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、画像入力手段としての画像読み取り装置２０によって画像情報が読み取られた後に、給送ベルト１０４および排送ローラ１０７によって排紙台１０８上に排出される。
【００２４】
原稿セット検知器１０９にて、原稿台１０２上に次の原稿が有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および給送ベルト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、画像読み取り装置２０によって画像情報が読み取られた後に、給送ベルト１０４および排送ローラ１０７によって排紙台１０８上に排出される。給紙ローラ１０３、給送ベルト１０４、および排送ローラ１０７は搬送モータ（不図示）によって駆動される。
【００２５】
給紙手段としての第１給紙装置１１０、第２給紙装置１１１、および第３給紙装置１１２は、選択された時に各々第１トレイ１１３、第２トレイ１１４、および第３トレイ１１５に積載された被転写材としての転写紙からなる用紙を給紙し、この転写紙は縦搬送ユニット１１６によって像担持体としての感光体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おり、メインモータ（不図示）により回転駆動される。
【００２６】
画像読み取り装置２０にて読み込まれた原稿の画像情報は、図示しない画像処理手段を介して書き込み手段としての書き込みユニット３０によって光情報に変換され、感光体ドラム１１７は、帯電器（不図示）により一様に帯電された後に書き込みユニット３０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。
【００２７】
搬送ベルト１２０は、用紙搬送手段および転写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から搬送される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させる。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クリーニング装置（不図示）によりクリーニングされる。上記した、感光体ドラム１１７、帯電器（不図示）、書き込みユニット３０、現像装置１１９、および転写手段は、画像情報により画像を転写紙上に形成する画像形成手段を構成している。
【００２８】
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時の動作であるが、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。
【００２９】
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た後、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。
【００３０】
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。
【００３１】
つぎに、プリントモードおよびファクシミリモードについて説明する。プリントモードでは、上記画像処理手段からの画像情報の代りに外部からの画像情報が書き込みユニット３０に入力されて上述の画像形成手段により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、上記画像読み取り手段からの画像情報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、相手からの画像情報がファクシミリ送受信部で受信されて上記画像処理手段からの画像情報の代りに書き込みユニット３０に入力されることにより、上述の画像形成手段により転写紙上に画像が形成される。
【００３２】
［定着装置の構成］
図２は、図１の定着装置１２１の内部構成を示す図である。図２に示す定着装置１２１は、定着部材である定着ローラ１５１と、定着ローラ１５１を加圧する加圧部材である加圧ローラ１５２と、定着ローラ１５１の内部に配置され、定着ローラ１５１を内側から加熱する、主発熱体であるＡＣ定着ヒータＨＴ２および補助発熱体である定着ヒータＨＴ１と、定着ローラ１５１の表面に当接され、定着ローラ１５１の表面温度（定着温度）を検知する温度検出手段であるサーミスタＴＨ１１とを備えている。
【００３３】
定着ローラ１５１は、シリコンゴム等の弾性部材からなり、転写紙に転写されたトナー像の熱定着を行う。加圧ローラ１５２は、シリコンゴム等の弾性部材からなり、図示しない加圧手段により一定の加圧力で定着ローラ１５１に押し当てられている。定着ヒータＨＴ１、ＡＣ定着ヒータＨＴ２は、一般にハロゲンヒータが用いられるが、その他の抵抗体を使用することにしても良い。ＡＣ定着ヒータＨＴ２は、ＡＣヒータ駆動回路（図３参照）からＡＣ電力が供給されて発熱（点灯）し、定着ヒータＨＴ１は、補助電源であるキャパシタ（図３参照）から電力が供給されて発熱（点灯）する。
【００３４】
上記構成の定着装置においては、定着ローラ１５１および加圧ローラ１５２は不図示の駆動機構により回転駆動され、トナーＴｏｎｅｒを担持した転写紙等のシートＰは、定着ローラ１５１と加圧ローラ１５２とのニップ部を通過する際に、定着ローラ１５１と加圧ローラ１５２による加熱および加圧でトナーＴｏｎｅｒがシートＰに定着されるようになっている。
【００３５】
なお、ここでは、定着部材と加圧部材は、図２に示すように、一般的にローラであることが多いが、ローラに限られず、いずれか一方または両方に無端ベルトなどを使用することにしても良い。また、定着ヒータＨＴ１，ＡＣ定着ヒータＨＴ２を、定着ローラ１５１の内部に配する構成としたが、定着ローラ１５１を加熱可能な位置であれば如何なる位置に配置することにしても良い。
【００３６】
［定着装置の電源回路］
図３は、定着装置の電源回路の構成を示す図である。図３に示す定着装置の電源回路２００は、ＡＣ電源ＡＣＰＳ１の供給のＯＮ／ＯＦＦを行う主電源ＳＷ２０１と、電源回路２００の各部を制御する制御部２０２と、キャパシタＣＰを充電するためのキャパシタ充電器２０３と、画像形成装置の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ＡＣＰＳ１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ＣＰ１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充放電回路２０８と、定着ヒータＨＴ１の補助電源であるキャパシタＣＰ１と、キャパシタＣＰ１の接続をキャパシタ充電器２０３側と放電器側２１０とで切り換える放電ＳＷ２０９と、キャパシタＣＰ１に残留している電荷を放電させる放電器２１０を備えている。
【００３７】
ＡＣ電源ＡＣＰＳ１は、主電源ＳＷ２０１およ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２０５と、およびキャパシタ充電器２０３にＡＣ電力を供給する。
【００３８】
制御部２０２は、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、およびキャパシタ充放電回路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Ｓ１を送出して、キャパシタ充電器２０３によるキャパシタＣＰ１の充電動作を制御する。また、制御部２０２は、キャパシタ充放電回路２０８に、制御信号Ｓ３、Ｓ４を送出して、キャパシタ充放電回路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Ｓ８、Ｓ９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。
【００３９】
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、およびキャパシタ充電器２０３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ＡＣＰＳ１の入力電流を検出して、検出電流Ｓ７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、および画像形成装置の動作状態に応じて変動する。
【００４０】
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ＡＣＰＳ１に基づいて、画像形成装置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。
【００４１】
インターロックスイッチ２０７は、図示しない画像形成装置のカバー類と連動してＯＮ／ＯＦＦするスイッチであり、画像形成装置のカバー類が開成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または該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、キャパシタ充放電回路２０８およびＡＣヒータ駆動回路２０５に入力される。
【００４２】
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Ｓ８、Ｓ９に応じて、定着ヒータＨＴ１のＯＮ／ＯＦＦを行う。
【００４３】
キャパシタ充電器２０３は、キャパシタＣＰ１と接続されており、制御部２０２から入力される制御信号Ｓ１に基づいて、キャパシタＣＰ１の充電を行う。
【００４４】
キャパシタＣＰ１は、電気二重層コンデンサ等の大容量のキャパシタからなる。キャパシタＣＰ１は、キャパシタ充電器２０３およ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、キャパシタ充放電回路２０８のＯＮ／ＯＦＦ制御により定着ヒータＨＴ１に供給される。
【００４５】
キャパシタ充放電回路２０８は、制御部２０２から入力される制御信号Ｓ３、Ｓ４に応じて、キャパシタＣＰ１に蓄積された電荷を放電させて、定着ヒータＨＴ１をＯＮ／ＯＦＦする。
【００４６】
放電ＳＷ２０９は、キャパシタＣＰ１の接続を、キャパシタ充電器２０３およびキャパシタ充放電回路２０８側と、放電器２１０側とを切り換えるためのＳＷである。キャパシタ充放電回路２０８およびキャパシタ充電器２０３は、放電ＳＷ２０９のノーマルクローズ（以下、Ｎ．Ｃ）接点を介して固定（以下、ＣＯＭ）接点がキャパシタＣＰ１と接続されている。
【００４７】
放電ＳＷ２０９のノーマルオープン（以下、Ｎ．Ｏ）接点は、補助電源であるキャパシタＣＰ１に充電された電荷を放電させるための放電器２１０と接続されている。
【００４８】
通常、放電ＳＷ２０９はＯＦＦになっており、キャパシタ充電器２０３がＮ．Ｃ接点を介してキャパシタＣＰ１に接続されているが、放電ＳＷ２０９をＯＮに切り替えると、Ｎ．Ｏ接点を介してＣＯＭ接点が放電器２１０に接続されてキャパシタＣＰ１に充電された電荷を放電器２１０に放電させることができる。
【００４９】
かかる放電ＳＷ２０９の配置位置は、ユーザーが容易に触れることができず、かつ、サービス従事者がメンテナンスしやすい位置、例えば、キャパシタＣＰ１を取り扱うために取り外すカバーの内側、キャパシタＣＰ１の傍、またはキャパシタＣＰ１自体に配置するのが好ましい。
【００５０】
上記サーミスタＴＨ１１は、定着ローラ１５１の近傍に設けられており、定着ローラ１５１の表面温度に応じた検出信号Ｓ６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Ｓ６から定着ローラ１５１の表面温度を検出する。
【００５１】
上記電源回路では、キャパシタＣＰ１に充電された電荷を放電させるための放電器２１０と、キャパシタＣＰ１の接続をキャパシタ充電器２０３側と放電器２１０側に切り換えるための放電ＳＷ２０９とを設けているので、短時間では放電しないキャパシタＣＰ１に残った電荷を放電させることができ、また、キャパシタＣＰ１の交換時に感電を防止して安全性を向上させることができ、画像形成装置の安全性を確保することが可能となる。
【００５２】
［ＡＣヒータ駆動回路］
図４は、図４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Ｓ２に応じて、ＯＮ／ＯＦＦされる安全保護用の定着リレーＲＬ２１と、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Ｓ９に基づいて、定着ヒータＨＴ１をＯＮ／ＯＦＦさせるヒータＯＮ／ＯＦＦ回路２２０と、から構成されている。
【００５３】
ＡＣ電源ＡＣＰＳ１は、フィルタＦＩＬ２１およ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。
【００５４】
ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路２２０は、ＡＣ電源ＡＣＰＳ１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、二次側となる制御部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および抵抗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。
【００５５】
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。
【００５６】
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Ｓ９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Ｓ８をＯＮ／ＯＦＦして、ＡＣ定着ヒータＨＴ２の点灯／消灯を制御する。
【００５７】
［キャパタ充放電回路２０８の構成］
図５は、図３のキャパタ充放電回路２０８の構成を示す図である。キャパタ充放電回路２０８は、図５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ＣＰ１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。
【００５８】
図５に示すように、キャパシタＣＰ１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Ｓ３によりＯＮ／ＯＦＦされる。同様に、定着リレーＲＬ１１は、制御部２０２から入力される定着リレーＯＮ／ＯＦＦ信号Ｓ４によりＯＮ／ＯＦＦされる。
【００５９】
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ＣＰ１に蓄積された電荷が放電して、電力が供給される。
【００６０】
両端電圧検出回路２３２は、キャパシタＣＰ１の両端電圧を検出して、その電圧信号Ｓ５を制御部２０２に出力する。制御部２０２は、この電圧信号Ｓ５を常時監視して、キャパシタＣＰ１の充電状態を監視する。
【００６１】
［放電器の構成］
図６は、図１の放電器２１０の構成例を示す図である。放電器２１０は、図６に示すように、キャパシタＣＰ１を放電させるための抵抗器Ｒ１〜Ｒｎが並列接続されて構成されており、抵抗器Ｒ１〜Ｒｎの一端側は接地されている。また、抵抗器Ｒ１〜Ｒｎの両端は、放電ＳＷ２０９のＮ．Ｏ接点に接続されるている。なお、抵抗器は単独でもアレイ上に並べても良い。
【００６２】
図７は、放電器２１０の他の構成例を示している。放電器２１０は、図７に示すように、キャパシタＣＰ１を放電させるための放電灯（白熱ランプ、ＬＥＤ、ネオン管など）ＬＭＰ１〜ＬＭＰｎと抵抗器ＲＬ１〜ＲＬｎが並列接続されており、抵抗器ＲＬ１〜ＲＬｎ側が接地されている。放電器２１０の両端は、放電ＳＷ２０９のＮ．Ｏ接点に接続されている。放電灯ＬＭＰ１〜ＬＭＰｎは、キャパシタＣＰ１に電荷が残留しているかを判断する上での目安にもなり、サービス従事者に対する警告表示の役割も兼ね備えている。
【００６３】
なお、放電灯ＬＭＰ１〜ＬＭＰｎのみで放電器２１０を構成しても良いが、抵抗器ＲＬ１〜ＲＬｎを挿入することにより、放電時間を短縮することができる。また、放電灯や抵抗器は、単独でもアレイ上に並べても良い。
【００６４】
［制御部の構成］
図８は、図３の制御部２０２の概略構成を示す図である。制御部２０２は、ＣＰＵ２４１、メモリ２４２等から構成されている。
【００６５】
ＣＰＵ２４１は、画像形成装置や電源回路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、画像形成装置や電源回路２００の制御を行う。
【００６６】
ＣＰＵ２４１には、キャパシタ充放電回路２０８の両端電圧検出回路２３２で検出されたキャパシタＣＰ１の両端電圧を表す電圧信号（アナログ信号）Ｓ５、定着ローラ１５１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）Ｓ６、および入力電流検出回路２０６で画像形成装置の入力電流を検出した検出電流（アナログ信号）Ｓ７等が入力される。
【００６７】
また、ＣＰＵ２４１は、ＩＯポートを介して、キャパシタＣＰ１の充電をＯＮ／ＯＦＦさせる制御信号Ｓ１、充放電用スイッチ２３１をＯＮ／ＯＦＦさせる制御信号Ｓ３、安全保護用の定着リレーＲＬ１１をＯＮ／ＯＦＦさせる制御信号Ｓ４、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路２２０をＯＮ／ＯＦＦさせる制御信号Ｓ８、および安全保護用の定着リレーＲ２１をＯＮ／ＯＦＦさせる制御信号Ｓ９等を出力する。
【００６８】
［定着ローラの温度制御］
図９は、定着ローラ１５１の温度制御を説明するためのタイミングチャートを示している。同図（Ａ）は、定着ローラ１５１の表面温度Ｔ、同図（Ｂ）は、入力電流検出回路２０６で検出された検出電流（入力電流）Ｉ、同図（Ｃ）は、ＡＣ定着ヒータＨＴ２のＯＮ／ＯＦＦ、同図（Ｄ）は、キャパシタＣＰ１の放電のタイミングをそれぞれ示している。
【００６９】
また、同図において、期間ｔ１は画像形成装置（定着ローラ１５１）の立ち上げ期間、期間ｔ２は画像形成装置の待機期間、期間ｔ３はコピー動作期間、期間ｔ４は画像形成装置の待機期間、期間ｔ５は低電力モードの期間、期間ｔ６は省エネモードの期間を示している。
【００７０】
図９において、まず、期間ｔ１は、定着ローラ１５１の表面温度を所定温度Ｔｔに立ち上げる期間である。通常、ＡＣ電源から発熱部材であるＡＣ定着ヒータＨＴ２に電源を供給し、同図（Ａ）に示すように、定着ローラ１５１を過熱する。この期間ｔ１では、ＡＣ定着ヒータＨＴ２はフルデューティで点灯しているが、コピー動作は行っていないため、同図（Ｂ）に示すように、入力電流Ｉは、最大入力電流Ｉｍａｘ以下となっている。
【００７１】
サーミスタＴＨ１１で検出される定着ローラ１５１の表面温度が、コピー動作可能な温度である目標温度Ｔｔになると、ＡＣ定着ヒータＨＴ２への電源供給を停止して、立ち上げ期間ｔ１が終了し、コピー待機状態（ｔ２期間）に移行する。
【００７２】
期間ｔ２では、制御部２０２は、定着ローラ１５１の表面温度を監視しながら目標温度Ｔｔ以下になるとＯＮし、目標温度Ｔｔに達するとＯＦＦすることを繰り返す。期間ｔ２では、定着ローラ１５１の表面温度が目標温度Ｔｔに達していても、定着装置１２１周辺が十分に暖まっていない状態でコピースタートを開始すると、コピー開始直後は、期間ｔ３のように、ＡＣ定着ヒータＨＴ２が点灯している状態でも定着ローラ１５１の表面温度が低下する場合がある。実際には、定着ローラ１５１の表面温度が目標温度Ｔｔ以下になってもコピー動作可能であるが、定着ローラ１５１の表面温度がＴｍｉｎ以下になると、定着性が確保できなくなるため、コピー動作を停止させなければならない。
【００７３】
期間ｔ３のコピー動作中は、ＤＣ電源側の負荷電流の増加に伴って、ＤＣ電源生成回路２０４の入力電流Ｉが増加し、同図（Ｂ）に示すように、装置全体の入力電流も増加して装置全体の消費電力も増加し、装置として定められている最大入力電流Ｉｍａｘに達する可能性がある。装置仕様上この最大入力電流Ｉｍａｘを超えることはできない。このため、期間ｔ３では、同図（Ｃ）に示すように、ＡＣ定着ヒータＨＴ２の点灯率を更に上げることはできないため、期間ｔ４のように、定着ローラ１５１の表面温度がＴｍｉｎ以下にならないように予めキャパシタ（ＣＰ１）に充電されている電力を、ＡＣ定着ヒータＨＴ２とは別に設けられた定着ヒータＨＴ１に放電供給することにより定着ローラ１５１の表面温度を上昇させる。
【００７４】
期間ｔ４は、コピー動作終了後の待機期間であり、期間ｔ２と同様に、同図（Ｄ）に示すように、キャパシタＣＰ１を放電させて、定着ヒータＨＴ１に電力を供給し、同図（Ａ）に示すように、定着ローラ１５１の表面温度が目標温度Ｔｔに達した場合には、キャパシタＣＰ１の放電を停止する。
【００７５】
期間ｔ５では、キャパシタＣＰ１からの放電供給が停止した場合でも、期間ｔ６のように、ＡＣ定着ヒータＨＴ２のみで、定着ローラ１５１の表面温度を目標温度Ｔｔに維持できる場合には、ＡＣ定着ヒータＨＴ２をＯＮ／ＯＦＦ制御することにより定着ローラ１５１の温度制御を行う。
【００７６】
図１０は、制御部２０２の定着ヒータＴＨ１、ＡＣ定着ヒータＴＨ２のＯＮ／ＯＦＦ制御を説明するためのフローチャートを示している。図９を参照して、制御部２０２の定着ヒータＴＨ１、ＡＣ定着ヒータＴＨ２のＯＮ／ＯＦＦ制御を説明する。
【００７７】
制御部２０２は、温度検出サーミスタＴＨ１１から入力される検出信号Ｓ６で定着ローラ１５１の表面温度を検出し、定着ローラ１５１の表面温度が、目標温度Ｔｔ以上であるか否かを判断する（ステップＳ１）。この判断の結果、制御部２０２は、定着ローラ１５１の表面温度が目標温度Ｔｔ以上である場合には（ステップＳ１の「Ｙ」）、キャパシタ充放電回路２０８に出力する制御信号Ｓ３，Ｓ４をＯＦＦにして定着ヒータＨＴ１をＯＦＦさせるとともに（ステップＳ２）、ＡＣヒータ駆動回路２０５に出力する制御信号Ｓ８、Ｓ９をＯＦＦにしてＡＣ定着ヒータＨＴ２をＯＦＦさせる（ステップＳ３）。
【００７８】
他方、制御部２０２は、定着ローラ１５１の表面温度が目標温度Ｔｔ以上でない場合には（ステップＳ１の「Ｎ」）、まず、ＡＣ定着ヒータＨＴ２がＯＮしているか否かを判断する（ステップＳ４）。この判断の結果、制御部２０２は、ＡＣ定着ヒータＨＴ２がＯＮしていない場合には（ステップＳ４の「Ｎ」）、ＡＣヒータ駆動回路２０５に出力する制御信号Ｓ８、Ｓ９をＯＮにしてＡＣ定着ヒータＨＴ２をＯＮさせて、定着ローラ１５１の表面温度が目標温度Ｔｔとなるように制御する（ステップＳ６）。また、制御部２０２は、ＡＣ定着ヒータＨＴ２がＯＮしている場合には（ステップＳ４の「Ｙ」）、キャパシタ充放電回路２０８に出力する制御信号Ｓ３、Ｓ４をＯＮにして、定着ローラ１５１の表面温度がＴｍｉｎ以下になる前に、定着ヒータＨＴ１をＯＮさせる（ステップＳ５）。
【００７９】
なお、キャパシタの安全対策を施した電源回路の回路構成は、図３に示す構成に限られるものではなく、他の構成としても良い。図１１〜図１７を参照して、電源回路の他の構成例１〜４を説明する。
【００８０】
［電源回路の他の構成例１］
図１１は、電源回路の他の構成例１を示す図である。図１１において、図３と同等機能を有する部位には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００８１】
図１１に示す電源回路の他の構成例１は、キャパシタＣＰ１の接続を、キャパシタ充電器２０３およびキャパシタ充放電回路２０８側と、放電器２１０側とを切り換えるための放電リレーＲＬ３１を設け、電源プラグＰＰＧ１が商用電源の電源コンセントＰＳＣ１に挿入されている場合には、キャパシタＣＰ１をキャパシタ充電器２０３およびキャパシタ充放電回路２０８側に接続し、電源プラグＰＰＧ１が商用電源の電源コンセントＰＳＣ１に挿入されていない場合には、キャパシタＣＰ１を放電器２１０側に接続する構成である。
【００８２】
ＡＣ電源は、通常の電源コンセントＰＳＣ１から電源プラグＰＰＧ１を介して主電源ＳＷ２０１を介して画像形成装置のＤＣ電源を生成するＤＣ電源生成回路２０４と、キャパシタＣＰ１を充電するためのキャパシタ充電器２０３、およびＡＣヒータ駆動回路２０５に入力される。
【００８３】
放電リレーＲＬ３１は、キャパシタＣＰ１の接続を、キャパシタ充電器２０３およびキャパシタ充放電回路２０８側と、放電器２１０側とを切り換えるためのリレーである。キャパシタ充放電回路２０８およびキャパシタ充電器２０３は、放電リレーＲＬ３１のノーマルオープン（以下、Ｎ．Ｏ）接点を介して固定（以下、ＣＯＭ）接点がキャパシタＣＰ１と接続されている。
【００８４】
放電リレーＲＬ３１のノーマルクローズ（以下、Ｎ．Ｃ）接点は、補助電源であるキャパシタＣＰ１に充電された電荷を放電させるためのキャパシタ放電器２０３と接続されている。
【００８５】
通常、放電リレーＲＬ３１は、商用電源の電源コンセントＰＳＣ１に電源プラグＰＰＧ１が接続されていれば、放電リレーＲＬ３１のコイルに通電されるため、放電リレーＲＬ３１がＯＮしてＣＯＭ接点とＮ．Ｏ接点間が接続され、キャパシタＣＰ１がキャパシタ充電器２０３とキャパシタ充放電回路２０８により充電動作が可能となる。
【００８６】
一方、放電リレーＲＬ３１は、キャパシタ充電器２０３に電源プラグＰＰＧ１が抜かれると（電源プラグＰＰＧ１が電源コンセントＰＳＣ１から接続されていなければ）、その動作に連動して、放電リレーＲＬ３１のコイルが通電がされなくなるため、放電リレーＲＬ３１がＯＦＦして、ＣＯＭ接点はＮ．Ｏ接点からＮ．Ｃ接点に接続が切り替わり、キャパシタＣＰ１は、キャパシタ充電器２０３とキャパシタ充放電回路２０８との接続が遮断されて放電器２１０に接続され、キャパシタＣＰ１は放電状態となる。
【００８７】
上記構成の電源回路によれば、キャパシタＣＰ１の接続を、キャパシタ充電器２０３およびキャパシタ充放電回路２０８側と、放電器２１０側とを切り換えるための放電リレーＲＬ３１を設け、電源プラグＰＰＧ１が商用電源の電源コンセントＰＳＣ１に挿入されている場合には、キャパシタＣＰ１をキャパシタ充電器２０３およびキャパシタ充放電回路２０８側に接続し、電源プラグＰＰＧ１が商用電源の電源コンセントＰＳＣ１に挿入されていない場合には、キャパシタＣＰ１を放電器２１０側に接続する構成としたので、特別な操作をすることなく簡単な操作でキャパシタＣＰ１に残った電荷を放電させることができ、サービス従事者のメンテナンス性を向上でき、キャパシタＣＰ１の交換時の安全性を確保することが可能となる。
【００８８】
なお、上記構成例では、電源プラグＰＰＧ１の電源遮断もしくは投入動作に連動した場合の説明を行ったが、電源プラグＰＰＧ１の変わりに主電源ＳＷ２０１のノーマルクローズ（Ｎ．Ｃ）接点を設け、主電源ＳＷ２０１の動作に連動させて、キャパシタＣＰ１と放電器２１０との放電機構を作動させても良い。
【００８９】
［電源回路の他の構成例２］
図１２は、電源回路の他の構成例２を示す図である。図１２において、図３および図１１と同等機能を有する部位には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００９０】
図１２に示す電源回路の他の構成例２は、図１１とほぼ同様な構成であるが、放電機構を構成する放電リレーＲＬ３１に供給するＡＣ電源として画像形成装置の主電源とは別な電源を用いたものである。
【００９１】
ＡＣ電源ＡＣＰＳ１から供給される電力は、主電源ＳＷ２０１を介して画像形成装置のＤＣ電源を生成するＤＣ電源生成回路２０４、キャパシタＣＰ１を充電するためのキャパシタ充電器２０３、およびＡＣヒータ駆動回路２０５に入力される。
【００９２】
放電リレーＲＬ３１は、キャパシタＣＰ１の接続を、キャパシタ充電器２０３およびキャパシタ充放電回路２０８側と、放電器２１０側とを切り換えるためのリレーである。キャパシタ充放電回路２０８およびキャパシタ充電器２０３は、放電リレーＲＬ３１のノーマルオープン（以下、Ｎ．Ｏ）接点を介して固定（以下、ＣＯＭ）接点がキャパシタＣＰ１と接続されている。
【００９３】
放電リレーＲＬ３１のノーマルクローズ（以下、Ｎ．Ｃ）接点は、補助電源であるキャパシタＣＰ１に充電された電荷を放電させるための放電器２１０と接続されている。
【００９４】
また、放電機構を構成する放電リレーＲＬ３１のコイルの電源をＡＣ電源ＡＣＰＳ１とは別のＡＣ電源ＡＣＰＳ２から供給している。ＡＣ電源ＡＣＰＳ２から供給される電力は、電源コンセントＰＳＣ１から電源プラグＰＰＧ１を介して、放電リレーＲＬ３１のコイルに入力される。放電リレーＲＬ３１は、電源コンセントＰＳＣ１に電源プラグＰＰＧ１が接続されている場合は、放電リレーＲＬ３１のコイルが通電されるので、放電リレーＲＬ３１がＯＮしてＣＯＭ接点とＮ．Ｏ接点間が接続され、キャパシタＣＰ１がキャパシタ充電器２０３とキャパシタ充放電回路２０８により充電動作が可能となる。
【００９５】
他方、放電リレーＲＬ３１は、電源コンセントＰＳＣ１から電源プラグＰＰＧ１が抜かれると（電源プラグＰＰＧ１が電源コンセントＰＳＣ１から接続されていなければ）、その動作に連動して、放電リレーＲＬ３１のコイルに通電がされなくなるため、放電リレーＲＬ３１がＯＦＦしてＣＯＭ接点はＮ．Ｏ接点からＮ．Ｃ接点に接続が切り替わり、キャパシタＣＰ１は、キャパシタ充電器２０３とキャパシタ充放電回路２０８との接続が遮断されて放電器２１０と接続され、キャパシタＣＰ１は放電状態となる。
【００９６】
上記構成の電源回路によれば、キャパシタＣＰ１の接続を、キャパシタ充電器２０３およびキャパシタ充放電回路２０８側と、放電器２１０側とを切り換えるための放電リレーＲＬ３１を設け、電源プラグＰＰＧ１が商用電源の電源コンセントＰＳＣ１に挿入されている場合には、キャパシタＣＰ１をキャパシタ充電器２０３およびキャパシタ充放電回路２０８側に接続し、電源プラグＰＰＧ１が商用電源の電源コンセントＰＳＣ１に挿入されていない場合には、キャパシタＣＰ１を放電器２１０側に接続する構成としたので、特別な操作をすることなく簡単な操作でキャパシタＣＰ１に残った電荷を放電させることができ、サービス従事者のメンテナンス性を向上させ、かつ、交換時の安全性を確保することが可能となる。
【００９７】
なお、上記構成例では、電源プラグの電源遮断もしくは投入動作に連動した場合の説明を行ったが、電源プラグの変わりに主電源ＳＷのノーマルクローズ（Ｎ．Ｃ）接点を設けて主電源ＳＷ２０１の動作に連動させて、キャパシタＣＰ１と放電器２１０との放電機構を作動させても良い。
【００９８】
［電源回路の他の構成例３］
図１３は、電源回路の他の構成例３を示す図である。図１３において、図３と同等機能を有する部位には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００９９】
図１３に示す電源回路の他の構成例３は、接続器（ターミナル電源コンセントボックス）ＴＢ１で、キャパシタ充電器２１０およびキャパシタ放電回路２０８と、キャパシタＣＰ２を接続した構成である。
【０１００】
図１３において、キャパシタ充電器２０３とキャパシタ充放電回路２０８は、接続器ＴＢ１でキャパシタＣＰ２を介して接続されている。接続器ＴＢ１は、キャパシタＣＰ２が着脱可能に構成されている。
【０１０１】
図１４は、図１３の接続器ＴＢ１とキャパシタＣＰ２との接続を説明するための図であり、同図（Ａ）は、接続器ＴＢ１とキャパシタＣＰ２の接続状態を示す図、同図（Ｂ）は、接続器ＴＢ１とキャパシタＣＰ２の非接続状態を示す図である。
【０１０２】
同図（Ａ）に示すように、接続器ＴＢ１内には、キャパシタ充電器２０３から供給されるＣＰ＿ＨとＣＰ＿Ｌが各接点部ｃｏｎ１、ｃｏｎ２に接続されている。接点部ｃｏｎ１，ｃｏｎ２には、キャパシタＣＰ２が差し込まれており、装着状態になっている。装着状態の場合には、キャパシタＣＰ２が、キャパシタ充電器２０３とキャパシタ充放電回路２０８により充電動作が可能となる。
【０１０３】
同図（Ｂ）に示すように、キャパシタＣＰ２を矢印方向に引っ張るとキャパシタＣＰ２を接続器ＴＢ１から脱着させることができる。接続器ＴＢ１の各接点部ｃｏｎ１，ｃｏｎ２にキャパシタＣＰ２が差し込まれていないので、キャパシタ充電器２０３から供給されるＣＰ＿ＨとＣＰ＿Ｌが非導通状態となっている。
【０１０４】
この場合、キャパシタＣＰ２の接続端子部ＴＣＰ＿ＨとＴＣＰ＿Ｌは、キャパシタ充電器２０３およびキャパシタ充放電回路２０８との接続が遮断される。この操作により、キャパシタＣＰ２は、簡単に装着もしくは脱着が可能となる。キャパシタＣＰ２の接続端子部ＴＣＰ＿ＨとＴＣＰ＿Ｌは電源プラグのようなソケット構造にしても良い。また、接続器ＴＢ１の接点部ｃｏｎ１、ｃｏｎ２およびキャパシタの接続端子部ＴＣＰ＿ＨとＴＣＰ＿Ｌは、銅もしくは銅合金（黄銅）からなる材料が電気接点として望ましい。
【０１０５】
上記構成の電源回路によれば、接続器（ターミナル電源コンセントボックス）ＴＢ１で、キャパシタ充電器２１０およびキャパシタ放電回路２０８と、キャパシタＣＰ２を接続し、キャパシタＣＰ１を接続器ＴＢ１から着脱可能とし、キャパシタＣＰ１を接続器ＴＢ１から脱着した場合に、キャパシタ充電器２１０とキャパシタ放電回路２０８（定着ヒータＨＴ１）間の電気的な接続を遮断する構成としたので、補助電源の取り扱いを簡単な着脱操作により実行できるため、補助電源の交換を短時間で容易に行うことが可能となり、また、サービス従事者が補助電源や充電器の電極部に直接触ることがないため、感電などを防止でき安全性を向上させることが可能となる。
【０１０６】
［電源回路の他の構成例４］
図１５は、電源回路の他の構成例４を示す図である。図１４において、図３と同等機能を有する部位には同一符号を付し、その説明は省略する。
【０１０７】
図１５に示す電源回路の他の構成例４は、キャパシタユニットＣＵ２を着脱可能に設けた構成である。
【０１０８】
図１５において、ＡＣ電源は、主電源ＳＷ２０１を介して、画像形成装置のＤＣ電源を生成するＤＣ電源生成回路２０４と、キャパシタＣＰ２を充電するためのキャパシタ充電器２０３、およびＡＣヒータ駆動回路２０５に入力される。
【０１０９】
キャパシタユニットＣＵ２は、入力電流検出回路２０６とキャパシタ充電器２０３間に設けられており、キャパシタユニットＣＵ２のキャパシタＣＰ２は、キャパシタ充放電回路２０８と接続されている。
【０１１０】
図１６は、図１５のキャパシタユニットＣＵ２の構成例を示す図である。図１６に示すように、キャパシタユニットＣＵ２内には、キャパシタ充電器２０３へ入力されるＡＣ電源のＡＣ＿ＬとＡＣ＿Ｎを中継する接続部材が設けられている。また、キャパシタユニットＣＵ２には、キャパシタ充電器２０３から供給されるＣＰ＿ＨとＣＰ＿Ｌが各接点端子部に接続されている。キャパシタユニットＣＵ２が取り外されることにより、キャパシタ充電器２０３とキャパシタ充放電回路２０８との接続が遮断される。この操作によりキャパシタユニットＣＵ２は、簡単に装着または脱着が可能となる。
【０１１１】
キャパシタユニットＣＵ２は、キャパシタ充電器２０３の入力側ではなく、出力側に設けることにしても良い。なお、キャパシタユニットＣＵ２の接続端子部の材料は、銅もしくは銅合金（黄銅）からなる材料が電気接点として望ましい。
【０１１２】
上記構成の電源回路によれば、着脱可能なキャパシタユニットＣＵ２を設け、キャパシタユニットＣＵ２が脱着された場合には、キャパシタ充電器２０３とキャパシタ充放電回路２０８（定着ヒータＨＴ１）との電気的な接続を遮断することとしたので、補助電源の取り扱いを簡単な着脱操作により実行できるため、補助電源の交換を短時間で容易に行うことが可能となり、また、サービス従事者が補助電源や充電器の電極部に直接触ることがないため、感電などを防止でき安全性を向上させることが可能となる。
【０１１３】
なお、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で適宜変形可能である。
【０１１４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１にかかる画像形成装置によれば、定着部材でトナー像を熱定着する定着装置を備えた画像形成装置において、充電可能なキャパシタから構成される補助電源と、前記補助電源を充電する充電手段と、前記補助電源から電力が供給されて発熱し、前記定着部材を加熱する発熱部材と、前記補助電源に充電された電荷を放電させるための放電器と、前記補助電源の接続を、前記充電器側と前記放電器側とで切り替えるための切替手段と、を備えたこととしたので、定着装置の補助電源として大容量キャパシタを使用した場合に、キャパシタの取り扱いの安全性を向上させることが可能となる。
【０１１５】
また、請求項２にかかる画像形成装置によれば、請求項１にかかる画像形成装置において、前記切替手段は、前記補助電源の接続を前記放電器側に切り替えた場合に、前記補助電源に充電された電荷を強制的に前記放電器で放電させることとしたので、短時間では放電しない補助電源に残った電荷を強制的に放電させることができ、補助電源の交換時に感電を防止して安全性を向上させることが可能となる。
【０１１６】
また、請求項３にかかる画像形成装置によれば、請求項１にかかる画像形成装置において、前記切替手段は、画像形成装置の電源遮断または電源切断動作に連動して、前記補助電源の接続を前記放電器側に切り替えて前記補助電源に充電された電荷を強制的に前記放電器で放電させることとしたので、特別な操作をすることなく補助電源に残留している電荷を放電させることができ、サービス従事者のメンテナンス性および交換時の安全性を確保することが可能となる。
【０１１７】
また、請求項４にかかる画像形成装置によれば、定着部材でトナー像を熱定着する定着装置を備えた画像形成装置において、充電可能なキャパシタから構成される補助電源と、前記補助電源を充電する充電手段と、前記補助電源から電力が供給されて発熱し、前記定着部材を加熱する発熱部材と、前記補助電源が着脱可能に構成され、前記補助電源が装着されている場合には、前記補助電源を前記充電手段および前記発熱部材と電気的に接続し、前記補助電源が装脱された場合には、前記充電手段と前記発熱部材間を電気的に遮断する切替手段と、を備えたこととしたので、補助電源の取り扱いを簡単な着脱操作により実行でき、補助電源の交換が短時間で容易に実施することが可能となり、また、サービス従事者が補助電源や充電器の電極部に直接触ることがないため、感電等を防止でき安全性を向上させることが可能となる。
【０１１８】
また、請求項５にかかる画像形成装置によれば、請求項１〜請求項４のいずれか１つにかかる発明において、前記補助電源は、電気二重層コンデンサで構成されることとしたので、ランニングコストを低下させることができ、また、低消費電力化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される画像形成装置のメカ構成を示す断面図である。
【図２】図１の定着装置の内部構成を示す図である。
【図３】図１の定着装置の電源回路の構成を示す図である。
【図４】図３のＡＣヒータ駆動回路の構成を示す図である。
【図５】図３のキャパタ充放電回路の構成を示す図である。
【図６】図３の放電器の構成を示す図である。
【図７】図３の放電器の他の構成例を示す図である。
【図８】図３の制御部の概略構成を示す図である。
【図９】定着ローラの温度制御を説明するためのタイミングチャートを示す図である。
【図１０】制御部の定着ヒータＴＨ１、ＡＣ定着ヒータＴＨ２のＯＮ／ＯＦＦ制御を説明するためのフローチャートである。
【図１１】電源回路の他の構成例１を示す図である。
【図１２】電源回路の他の構成例２を示す図である。
【図１３】電源回路の他の構成例３を示す図である。
【図１４】図１３の接続器（ターミナルボックス）の構成を示す図である。
【図１５】電源回路の他の構成例４を示す図である。
【図１６】図１５のキャパシタユニットの構成を示す図である。
【符号の説明】
１ 画像形成装置
１０ 自動原稿送り装置（ＡＤＦ）
２０ 画像読み取り装置
３０ 書き込みユニット
４０ プリンタユニット
１２１ 定着装置
１５１ 定着ローラ
１５２ 加圧ローラ
２００ 電源回路
２０１ 主電源ＳＷ
２０２ 制御部
２０３ キャパシタ充電器
２０４ ＤＣ電源生成回路
２０５ ＡＣヒータ駆動回路
２０６ 入力電流検出回路
２０７ インターロックスイッチ
２０８ キャパシタ充放電回路
２０９ 放電スイッチ
２１０ 放電器
２２０ ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路
２３１ 充放電用スイッチ
２３２ 両端電圧検出回路
ＣＰ１、ＣＰ２ キャパシタ
ＣＵ２ キャパシタユニット
ＴＨ１１ サーミスタ
ＨＴ１ 定着ヒータ
ＨＴ２ ＡＣ定着ヒータ
ＲＬ１１、ＲＬ２１、ＲＬ３１ リレー
ＴＢ１ 接続器
【発明の属する技術分野】
本発明は，画像形成装置に関し、詳細には、定着装置の定着部材を補助電源を使用して加熱する複写機、デジタル複合機、プリンタ等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機やプリンタ装置等の画像形成装置は、普通紙やＯＨＰ等の記録媒体上に画像を形成する。この画像形成は、画像形成の高速性や画像品質、コストなどから電子写真方式が採用されている。電子写真方式は、記録媒体上にトナー像を形成し、形成したトナー像を熱と圧力で記録媒体上に定着する方式であり、定着方式としては安全性等の面からヒートロール方式が現在最も多く採用されている。ヒートロール方式は、ハロゲンヒータなどの発熱部材により加熱される加熱ローラと、加熱ローラに対向配置される加圧ローラを圧接してニップ部と呼ばれる相互圧接部を形成し、このニップ部でトナー像が転写された記録媒体を通じて加熱する方式である。
【０００３】
近年の環境保護のために、省エネルギー化の要求から全世界の各国とも基準や規制が年々厳しくなってきている。そのため、限られた商用電源電力（例えば、国内は１００Ｖ １５Ａ）の抑制、製品の立ち上がり時間（ウォームアップタイム）短縮化などの課題から製品を向上させることを実施するなど、省エネルギーに対する取り組みも活発化している。複写機やプリンタ製品も高速化や近年のカラー化に対しては大きな課題となっている。
【０００４】
この画像形成装置の省エネルギー化を考えるに当たって無視できないのは、トナーを記録媒体に定着する定着装置の省電力化である。定着装置に補助電源を使用して、最大供給電力を増加させることで省エネ化を実現する技術が、例えば特許文献１で提案されている。かかる特許文献１で開示された定着装置は、立ち上げ時に主電源装置と二次電池や一次電池から電力を供給しており、その二次電地源として、カドニカ電池や鉛電池を使用している。かかる二次電池は充放電を何回も繰り返すと容量が劣化して低下していき、大電流で放電する程寿命が短いという性質を有する。一般的に、大電流で長寿命とされているカドニカ電池でも充放電の繰り返し回数は約５００〜１０００回程度であり、一日に２０回の充放電を繰り返すと一ヶ月程度で電池寿命が来てしまうとにる。そのため、交換の手間がかかり、交換する電池代などのランニングコストも非常に高くつくという短所がある。さらに、鉛蓄電池は液体の硫酸を使用するなどのオフィス用機器としては好ましくない。
【０００５】
このため、定着装置の補助電源として、電気二重層コンデンサ等の大容量キャパシタを使用した画像形成装置が、例えば特許文献２で開示されている。かかる電気二重層コンデンサは、充放電の繰り返し回数が数万〜数十万回以上でバッテリよりはるかに充放電回数による寿命が長いという性質を有している。
【０００６】
しかしながら、複写機やプリンタ製品の画像形成装置の定着装置へ使用する場合、加熱定着の発熱部材への電力供給としては充電と放電の繰り返し回数が必ずしも十分とは言えない。特に、高容量な供給電力が必要とされる高速機やカラー機にとっては画像形成装置の定着性能を維持する上では、大容量キャパシタの寿命による交換や故障した場合の交換は必須となる。
【０００７】
また、電気二重層コンデンサは、短時間では充電された電荷が放電されにくく（自然放電では１０時間で約１０％ダウン）、交換する際には安全上の注意を要する。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１０−２８２８２１号公報
【特許文献２】
特開２００２−１８４５５４号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、定着装置の補助電源として大容量キャパシタを使用した場合に、その安全性を向上させた画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１にかかる発明は、定着部材でトナー像を熱定着する定着装置を備えた画像形成装置において、充電可能なキャパシタから構成される補助電源と、前記補助電源を充電する充電手段と、前記補助電源から電力が供給されて発熱し、前記定着部材を加熱する発熱部材と、前記補助電源に充電された電荷を放電させるための放電器と、前記補助電源の接続を、前記充電器側と前記放電器側とで切り替えるための切替手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
上記発明によれば、補助電源は充電可能なキャパシタで構成され、充電手段んは補助電源を充電し、発熱部材は補助電源から電力が供給されて発熱して定着部材を加熱し、放電器は補助電源に充電された電荷を放電させ、切替手段は、補助電源の接続を、充電器側と放電器側とで切り替える。
【００１２】
また、請求項２にかかる発明は、請求項１にかかる発明において、前記切替手段は、前記補助電源の接続を前記放電器側に切り替えた場合に、前記補助電源に充電された電荷を強制的に前記放電器で放電させることを特徴とする。
【００１３】
上記発明によれば、切替手段は、補助電源の接続を放電器側に切り替えた場合に、補助電源に充電された電荷を強制的に放電器で放電させる。
【００１４】
また、請求項３にかかる発明は、請求項１にかかる発明において、前記切替手段は、画像形成装置の電源遮断または電源切断動作に連動して、前記補助電源の接続を前記放電器側に切り替えて前記補助電源に充電された電荷を強制的に前記放電器で放電させることを特徴とする。
【００１５】
上記発明によれば、切替手段は、画像形成装置の電源遮断動作に連動して、補助電源の接続を放電器側に切り替えて補助電源に充電された電荷を強制的に放電器で放電させる。
【００１６】
また、請求項４にかかる発明は、定着部材でトナー像を熱定着する定着装置を備えた画像形成装置において、充電可能なキャパシタから構成される補助電源と、前記補助電源を充電する充電手段と、前記補助電源から電力が供給されて発熱し、前記定着部材を加熱する発熱部材と、前記補助電源が着脱可能に構成され、前記補助電源が装着されている場合には、前記補助電源を前記充電手段および前記発熱部材と電気的に接続し、前記補助電源が装脱された場合には、前記充電手段と前記発熱部材間を電気的に遮断する切替手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１７】
上記発明によれば、補助電源は充電可能なキャパシタから構成され、充電手段は、補助電源を充電し、発熱部材は、補助電源から電力が供給されて発熱して定着部材を加熱し、切替手段は、補助電源が装着されている場合には、補助電源を充電手段および発熱部材と電気的に接続し、補助電源が装脱された場合には、充電手段と発熱部材間を電気的に遮断する。
【００１８】
また、請求項５にかかる発明は、請求項１〜請求項４のいずれか１つにかかる発明において、前記補助電源は、電気二重層コンデンサで構成されることを特徴とする。
【００１９】
上記発明によれば、補助電源を電気二重層コンデンサで構成する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明にかかる画像形成装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００２１】
［画像形成装置の全体構成］
図１は、本発明が適用される画像形成装置の概略のメカ構成を示す断面図である。図１に示す画像形成装置１は、デジタル複合機からなり、複写機能と、プリンタ機能、およびファクシミリ機能等を有している。操作部（不図示）のアプリケーション切り替えキーにより、複写機能、プリンタ機能、および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となっており、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。
【００２２】
画像形成装置１は、図１に示すように、原稿を原稿読取位置まで自動搬送する自動原稿送り装置（以下、「ＡＤＦ」と称する）１０と、原稿読取位置に搬送された原稿の画像情報を光学的に読み取る画像読み取り装置２０と、読み取った原稿の画像情報をプリンタユニット４０に書き込む書き込みユニット３０と、書込ユニット３０で書き込まれた原稿の画像情報のトナー像を形成して転写紙等の被転写材に転写して排出するプリンタユニット４０とを備えている。
【００２３】
図１を参照して、画像形成装置の各モードの動作を説明する。まず、複写モードの動作を説明する。複写モードでは、ＡＤＦ１０においては、原稿台１０２に原稿がその画像面を上にして置かれてなる原稿束は、操作部上のスタートキーが押下されると、一番下の原稿が給送ローラ１０３および給送ベルト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。ＡＤＦ１０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、画像入力手段としての画像読み取り装置２０によって画像情報が読み取られた後に、給送ベルト１０４および排送ローラ１０７によって排紙台１０８上に排出される。
【００２４】
原稿セット検知器１０９にて、原稿台１０２上に次の原稿が有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および給送ベルト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、画像読み取り装置２０によって画像情報が読み取られた後に、給送ベルト１０４および排送ローラ１０７によって排紙台１０８上に排出される。給紙ローラ１０３、給送ベルト１０４、および排送ローラ１０７は搬送モータ（不図示）によって駆動される。
【００２５】
給紙手段としての第１給紙装置１１０、第２給紙装置１１１、および第３給紙装置１１２は、選択された時に各々第１トレイ１１３、第２トレイ１１４、および第３トレイ１１５に積載された被転写材としての転写紙からなる用紙を給紙し、この転写紙は縦搬送ユニット１１６によって像担持体としての感光体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おり、メインモータ（不図示）により回転駆動される。
【００２６】
画像読み取り装置２０にて読み込まれた原稿の画像情報は、図示しない画像処理手段を介して書き込み手段としての書き込みユニット３０によって光情報に変換され、感光体ドラム１１７は、帯電器（不図示）により一様に帯電された後に書き込みユニット３０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。
【００２７】
搬送ベルト１２０は、用紙搬送手段および転写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から搬送される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させる。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クリーニング装置（不図示）によりクリーニングされる。上記した、感光体ドラム１１７、帯電器（不図示）、書き込みユニット３０、現像装置１１９、および転写手段は、画像情報により画像を転写紙上に形成する画像形成手段を構成している。
【００２８】
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時の動作であるが、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。
【００２９】
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た後、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。
【００３０】
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。
【００３１】
つぎに、プリントモードおよびファクシミリモードについて説明する。プリントモードでは、上記画像処理手段からの画像情報の代りに外部からの画像情報が書き込みユニット３０に入力されて上述の画像形成手段により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、上記画像読み取り手段からの画像情報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、相手からの画像情報がファクシミリ送受信部で受信されて上記画像処理手段からの画像情報の代りに書き込みユニット３０に入力されることにより、上述の画像形成手段により転写紙上に画像が形成される。
【００３２】
［定着装置の構成］
図２は、図１の定着装置１２１の内部構成を示す図である。図２に示す定着装置１２１は、定着部材である定着ローラ１５１と、定着ローラ１５１を加圧する加圧部材である加圧ローラ１５２と、定着ローラ１５１の内部に配置され、定着ローラ１５１を内側から加熱する、主発熱体であるＡＣ定着ヒータＨＴ２および補助発熱体である定着ヒータＨＴ１と、定着ローラ１５１の表面に当接され、定着ローラ１５１の表面温度（定着温度）を検知する温度検出手段であるサーミスタＴＨ１１とを備えている。
【００３３】
定着ローラ１５１は、シリコンゴム等の弾性部材からなり、転写紙に転写されたトナー像の熱定着を行う。加圧ローラ１５２は、シリコンゴム等の弾性部材からなり、図示しない加圧手段により一定の加圧力で定着ローラ１５１に押し当てられている。定着ヒータＨＴ１、ＡＣ定着ヒータＨＴ２は、一般にハロゲンヒータが用いられるが、その他の抵抗体を使用することにしても良い。ＡＣ定着ヒータＨＴ２は、ＡＣヒータ駆動回路（図３参照）からＡＣ電力が供給されて発熱（点灯）し、定着ヒータＨＴ１は、補助電源であるキャパシタ（図３参照）から電力が供給されて発熱（点灯）する。
【００３４】
上記構成の定着装置においては、定着ローラ１５１および加圧ローラ１５２は不図示の駆動機構により回転駆動され、トナーＴｏｎｅｒを担持した転写紙等のシートＰは、定着ローラ１５１と加圧ローラ１５２とのニップ部を通過する際に、定着ローラ１５１と加圧ローラ１５２による加熱および加圧でトナーＴｏｎｅｒがシートＰに定着されるようになっている。
【００３５】
なお、ここでは、定着部材と加圧部材は、図２に示すように、一般的にローラであることが多いが、ローラに限られず、いずれか一方または両方に無端ベルトなどを使用することにしても良い。また、定着ヒータＨＴ１，ＡＣ定着ヒータＨＴ２を、定着ローラ１５１の内部に配する構成としたが、定着ローラ１５１を加熱可能な位置であれば如何なる位置に配置することにしても良い。
【００３６】
［定着装置の電源回路］
図３は、定着装置の電源回路の構成を示す図である。図３に示す定着装置の電源回路２００は、ＡＣ電源ＡＣＰＳ１の供給のＯＮ／ＯＦＦを行う主電源ＳＷ２０１と、電源回路２００の各部を制御する制御部２０２と、キャパシタＣＰを充電するためのキャパシタ充電器２０３と、画像形成装置の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ＡＣＰＳ１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ＣＰ１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充放電回路２０８と、定着ヒータＨＴ１の補助電源であるキャパシタＣＰ１と、キャパシタＣＰ１の接続をキャパシタ充電器２０３側と放電器側２１０とで切り換える放電ＳＷ２０９と、キャパシタＣＰ１に残留している電荷を放電させる放電器２１０を備えている。
【００３７】
ＡＣ電源ＡＣＰＳ１は、主電源ＳＷ２０１およ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２０５と、およびキャパシタ充電器２０３にＡＣ電力を供給する。
【００３８】
制御部２０２は、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、およびキャパシタ充放電回路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Ｓ１を送出して、キャパシタ充電器２０３によるキャパシタＣＰ１の充電動作を制御する。また、制御部２０２は、キャパシタ充放電回路２０８に、制御信号Ｓ３、Ｓ４を送出して、キャパシタ充放電回路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Ｓ８、Ｓ９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。
【００３９】
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、およびキャパシタ充電器２０３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ＡＣＰＳ１の入力電流を検出して、検出電流Ｓ７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、および画像形成装置の動作状態に応じて変動する。
【００４０】
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ＡＣＰＳ１に基づいて、画像形成装置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。
【００４１】
インターロックスイッチ２０７は、図示しない画像形成装置のカバー類と連動してＯＮ／ＯＦＦするスイッチであり、画像形成装置のカバー類が開成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または該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、キャパシタ充放電回路２０８およびＡＣヒータ駆動回路２０５に入力される。
【００４２】
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Ｓ８、Ｓ９に応じて、定着ヒータＨＴ１のＯＮ／ＯＦＦを行う。
【００４３】
キャパシタ充電器２０３は、キャパシタＣＰ１と接続されており、制御部２０２から入力される制御信号Ｓ１に基づいて、キャパシタＣＰ１の充電を行う。
【００４４】
キャパシタＣＰ１は、電気二重層コンデンサ等の大容量のキャパシタからなる。キャパシタＣＰ１は、キャパシタ充電器２０３およ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、キャパシタ充放電回路２０８のＯＮ／ＯＦＦ制御により定着ヒータＨＴ１に供給される。
【００４５】
キャパシタ充放電回路２０８は、制御部２０２から入力される制御信号Ｓ３、Ｓ４に応じて、キャパシタＣＰ１に蓄積された電荷を放電させて、定着ヒータＨＴ１をＯＮ／ＯＦＦする。
【００４６】
放電ＳＷ２０９は、キャパシタＣＰ１の接続を、キャパシタ充電器２０３およびキャパシタ充放電回路２０８側と、放電器２１０側とを切り換えるためのＳＷである。キャパシタ充放電回路２０８およびキャパシタ充電器２０３は、放電ＳＷ２０９のノーマルクローズ（以下、Ｎ．Ｃ）接点を介して固定（以下、ＣＯＭ）接点がキャパシタＣＰ１と接続されている。
【００４７】
放電ＳＷ２０９のノーマルオープン（以下、Ｎ．Ｏ）接点は、補助電源であるキャパシタＣＰ１に充電された電荷を放電させるための放電器２１０と接続されている。
【００４８】
通常、放電ＳＷ２０９はＯＦＦになっており、キャパシタ充電器２０３がＮ．Ｃ接点を介してキャパシタＣＰ１に接続されているが、放電ＳＷ２０９をＯＮに切り替えると、Ｎ．Ｏ接点を介してＣＯＭ接点が放電器２１０に接続されてキャパシタＣＰ１に充電された電荷を放電器２１０に放電させることができる。
【００４９】
かかる放電ＳＷ２０９の配置位置は、ユーザーが容易に触れることができず、かつ、サービス従事者がメンテナンスしやすい位置、例えば、キャパシタＣＰ１を取り扱うために取り外すカバーの内側、キャパシタＣＰ１の傍、またはキャパシタＣＰ１自体に配置するのが好ましい。
【００５０】
上記サーミスタＴＨ１１は、定着ローラ１５１の近傍に設けられており、定着ローラ１５１の表面温度に応じた検出信号Ｓ６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Ｓ６から定着ローラ１５１の表面温度を検出する。
【００５１】
上記電源回路では、キャパシタＣＰ１に充電された電荷を放電させるための放電器２１０と、キャパシタＣＰ１の接続をキャパシタ充電器２０３側と放電器２１０側に切り換えるための放電ＳＷ２０９とを設けているので、短時間では放電しないキャパシタＣＰ１に残った電荷を放電させることができ、また、キャパシタＣＰ１の交換時に感電を防止して安全性を向上させることができ、画像形成装置の安全性を確保することが可能となる。
【００５２】
［ＡＣヒータ駆動回路］
図４は、図４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Ｓ２に応じて、ＯＮ／ＯＦＦされる安全保護用の定着リレーＲＬ２１と、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Ｓ９に基づいて、定着ヒータＨＴ１をＯＮ／ＯＦＦさせるヒータＯＮ／ＯＦＦ回路２２０と、から構成されている。
【００５３】
ＡＣ電源ＡＣＰＳ１は、フィルタＦＩＬ２１およ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。
【００５４】
ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路２２０は、ＡＣ電源ＡＣＰＳ１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、二次側となる制御部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および抵抗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。
【００５５】
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。
【００５６】
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Ｓ９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Ｓ８をＯＮ／ＯＦＦして、ＡＣ定着ヒータＨＴ２の点灯／消灯を制御する。
【００５７】
［キャパタ充放電回路２０８の構成］
図５は、図３のキャパタ充放電回路２０８の構成を示す図である。キャパタ充放電回路２０８は、図５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ＣＰ１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。
【００５８】
図５に示すように、キャパシタＣＰ１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Ｓ３によりＯＮ／ＯＦＦされる。同様に、定着リレーＲＬ１１は、制御部２０２から入力される定着リレーＯＮ／ＯＦＦ信号Ｓ４によりＯＮ／ＯＦＦされる。
【００５９】
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ＣＰ１に蓄積された電荷が放電して、電力が供給される。
【００６０】
両端電圧検出回路２３２は、キャパシタＣＰ１の両端電圧を検出して、その電圧信号Ｓ５を制御部２０２に出力する。制御部２０２は、この電圧信号Ｓ５を常時監視して、キャパシタＣＰ１の充電状態を監視する。
【００６１】
［放電器の構成］
図６は、図１の放電器２１０の構成例を示す図である。放電器２１０は、図６に示すように、キャパシタＣＰ１を放電させるための抵抗器Ｒ１〜Ｒｎが並列接続されて構成されており、抵抗器Ｒ１〜Ｒｎの一端側は接地されている。また、抵抗器Ｒ１〜Ｒｎの両端は、放電ＳＷ２０９のＮ．Ｏ接点に接続されるている。なお、抵抗器は単独でもアレイ上に並べても良い。
【００６２】
図７は、放電器２１０の他の構成例を示している。放電器２１０は、図７に示すように、キャパシタＣＰ１を放電させるための放電灯（白熱ランプ、ＬＥＤ、ネオン管など）ＬＭＰ１〜ＬＭＰｎと抵抗器ＲＬ１〜ＲＬｎが並列接続されており、抵抗器ＲＬ１〜ＲＬｎ側が接地されている。放電器２１０の両端は、放電ＳＷ２０９のＮ．Ｏ接点に接続されている。放電灯ＬＭＰ１〜ＬＭＰｎは、キャパシタＣＰ１に電荷が残留しているかを判断する上での目安にもなり、サービス従事者に対する警告表示の役割も兼ね備えている。
【００６３】
なお、放電灯ＬＭＰ１〜ＬＭＰｎのみで放電器２１０を構成しても良いが、抵抗器ＲＬ１〜ＲＬｎを挿入することにより、放電時間を短縮することができる。また、放電灯や抵抗器は、単独でもアレイ上に並べても良い。
【００６４】
［制御部の構成］
図８は、図３の制御部２０２の概略構成を示す図である。制御部２０２は、ＣＰＵ２４１、メモリ２４２等から構成されている。
【００６５】
ＣＰＵ２４１は、画像形成装置や電源回路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、画像形成装置や電源回路２００の制御を行う。
【００６６】
ＣＰＵ２４１には、キャパシタ充放電回路２０８の両端電圧検出回路２３２で検出されたキャパシタＣＰ１の両端電圧を表す電圧信号（アナログ信号）Ｓ５、定着ローラ１５１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）Ｓ６、および入力電流検出回路２０６で画像形成装置の入力電流を検出した検出電流（アナログ信号）Ｓ７等が入力される。
【００６７】
また、ＣＰＵ２４１は、ＩＯポートを介して、キャパシタＣＰ１の充電をＯＮ／ＯＦＦさせる制御信号Ｓ１、充放電用スイッチ２３１をＯＮ／ＯＦＦさせる制御信号Ｓ３、安全保護用の定着リレーＲＬ１１をＯＮ／ＯＦＦさせる制御信号Ｓ４、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路２２０をＯＮ／ＯＦＦさせる制御信号Ｓ８、および安全保護用の定着リレーＲ２１をＯＮ／ＯＦＦさせる制御信号Ｓ９等を出力する。
【００６８】
［定着ローラの温度制御］
図９は、定着ローラ１５１の温度制御を説明するためのタイミングチャートを示している。同図（Ａ）は、定着ローラ１５１の表面温度Ｔ、同図（Ｂ）は、入力電流検出回路２０６で検出された検出電流（入力電流）Ｉ、同図（Ｃ）は、ＡＣ定着ヒータＨＴ２のＯＮ／ＯＦＦ、同図（Ｄ）は、キャパシタＣＰ１の放電のタイミングをそれぞれ示している。
【００６９】
また、同図において、期間ｔ１は画像形成装置（定着ローラ１５１）の立ち上げ期間、期間ｔ２は画像形成装置の待機期間、期間ｔ３はコピー動作期間、期間ｔ４は画像形成装置の待機期間、期間ｔ５は低電力モードの期間、期間ｔ６は省エネモードの期間を示している。
【００７０】
図９において、まず、期間ｔ１は、定着ローラ１５１の表面温度を所定温度Ｔｔに立ち上げる期間である。通常、ＡＣ電源から発熱部材であるＡＣ定着ヒータＨＴ２に電源を供給し、同図（Ａ）に示すように、定着ローラ１５１を過熱する。この期間ｔ１では、ＡＣ定着ヒータＨＴ２はフルデューティで点灯しているが、コピー動作は行っていないため、同図（Ｂ）に示すように、入力電流Ｉは、最大入力電流Ｉｍａｘ以下となっている。
【００７１】
サーミスタＴＨ１１で検出される定着ローラ１５１の表面温度が、コピー動作可能な温度である目標温度Ｔｔになると、ＡＣ定着ヒータＨＴ２への電源供給を停止して、立ち上げ期間ｔ１が終了し、コピー待機状態（ｔ２期間）に移行する。
【００７２】
期間ｔ２では、制御部２０２は、定着ローラ１５１の表面温度を監視しながら目標温度Ｔｔ以下になるとＯＮし、目標温度Ｔｔに達するとＯＦＦすることを繰り返す。期間ｔ２では、定着ローラ１５１の表面温度が目標温度Ｔｔに達していても、定着装置１２１周辺が十分に暖まっていない状態でコピースタートを開始すると、コピー開始直後は、期間ｔ３のように、ＡＣ定着ヒータＨＴ２が点灯している状態でも定着ローラ１５１の表面温度が低下する場合がある。実際には、定着ローラ１５１の表面温度が目標温度Ｔｔ以下になってもコピー動作可能であるが、定着ローラ１５１の表面温度がＴｍｉｎ以下になると、定着性が確保できなくなるため、コピー動作を停止させなければならない。
【００７３】
期間ｔ３のコピー動作中は、ＤＣ電源側の負荷電流の増加に伴って、ＤＣ電源生成回路２０４の入力電流Ｉが増加し、同図（Ｂ）に示すように、装置全体の入力電流も増加して装置全体の消費電力も増加し、装置として定められている最大入力電流Ｉｍａｘに達する可能性がある。装置仕様上この最大入力電流Ｉｍａｘを超えることはできない。このため、期間ｔ３では、同図（Ｃ）に示すように、ＡＣ定着ヒータＨＴ２の点灯率を更に上げることはできないため、期間ｔ４のように、定着ローラ１５１の表面温度がＴｍｉｎ以下にならないように予めキャパシタ（ＣＰ１）に充電されている電力を、ＡＣ定着ヒータＨＴ２とは別に設けられた定着ヒータＨＴ１に放電供給することにより定着ローラ１５１の表面温度を上昇させる。
【００７４】
期間ｔ４は、コピー動作終了後の待機期間であり、期間ｔ２と同様に、同図（Ｄ）に示すように、キャパシタＣＰ１を放電させて、定着ヒータＨＴ１に電力を供給し、同図（Ａ）に示すように、定着ローラ１５１の表面温度が目標温度Ｔｔに達した場合には、キャパシタＣＰ１の放電を停止する。
【００７５】
期間ｔ５では、キャパシタＣＰ１からの放電供給が停止した場合でも、期間ｔ６のように、ＡＣ定着ヒータＨＴ２のみで、定着ローラ１５１の表面温度を目標温度Ｔｔに維持できる場合には、ＡＣ定着ヒータＨＴ２をＯＮ／ＯＦＦ制御することにより定着ローラ１５１の温度制御を行う。
【００７６】
図１０は、制御部２０２の定着ヒータＴＨ１、ＡＣ定着ヒータＴＨ２のＯＮ／ＯＦＦ制御を説明するためのフローチャートを示している。図９を参照して、制御部２０２の定着ヒータＴＨ１、ＡＣ定着ヒータＴＨ２のＯＮ／ＯＦＦ制御を説明する。
【００７７】
制御部２０２は、温度検出サーミスタＴＨ１１から入力される検出信号Ｓ６で定着ローラ１５１の表面温度を検出し、定着ローラ１５１の表面温度が、目標温度Ｔｔ以上であるか否かを判断する（ステップＳ１）。この判断の結果、制御部２０２は、定着ローラ１５１の表面温度が目標温度Ｔｔ以上である場合には（ステップＳ１の「Ｙ」）、キャパシタ充放電回路２０８に出力する制御信号Ｓ３，Ｓ４をＯＦＦにして定着ヒータＨＴ１をＯＦＦさせるとともに（ステップＳ２）、ＡＣヒータ駆動回路２０５に出力する制御信号Ｓ８、Ｓ９をＯＦＦにしてＡＣ定着ヒータＨＴ２をＯＦＦさせる（ステップＳ３）。
【００７８】
他方、制御部２０２は、定着ローラ１５１の表面温度が目標温度Ｔｔ以上でない場合には（ステップＳ１の「Ｎ」）、まず、ＡＣ定着ヒータＨＴ２がＯＮしているか否かを判断する（ステップＳ４）。この判断の結果、制御部２０２は、ＡＣ定着ヒータＨＴ２がＯＮしていない場合には（ステップＳ４の「Ｎ」）、ＡＣヒータ駆動回路２０５に出力する制御信号Ｓ８、Ｓ９をＯＮにしてＡＣ定着ヒータＨＴ２をＯＮさせて、定着ローラ１５１の表面温度が目標温度Ｔｔとなるように制御する（ステップＳ６）。また、制御部２０２は、ＡＣ定着ヒータＨＴ２がＯＮしている場合には（ステップＳ４の「Ｙ」）、キャパシタ充放電回路２０８に出力する制御信号Ｓ３、Ｓ４をＯＮにして、定着ローラ１５１の表面温度がＴｍｉｎ以下になる前に、定着ヒータＨＴ１をＯＮさせる（ステップＳ５）。
【００７９】
なお、キャパシタの安全対策を施した電源回路の回路構成は、図３に示す構成に限られるものではなく、他の構成としても良い。図１１〜図１７を参照して、電源回路の他の構成例１〜４を説明する。
【００８０】
［電源回路の他の構成例１］
図１１は、電源回路の他の構成例１を示す図である。図１１において、図３と同等機能を有する部位には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００８１】
図１１に示す電源回路の他の構成例１は、キャパシタＣＰ１の接続を、キャパシタ充電器２０３およびキャパシタ充放電回路２０８側と、放電器２１０側とを切り換えるための放電リレーＲＬ３１を設け、電源プラグＰＰＧ１が商用電源の電源コンセントＰＳＣ１に挿入されている場合には、キャパシタＣＰ１をキャパシタ充電器２０３およびキャパシタ充放電回路２０８側に接続し、電源プラグＰＰＧ１が商用電源の電源コンセントＰＳＣ１に挿入されていない場合には、キャパシタＣＰ１を放電器２１０側に接続する構成である。
【００８２】
ＡＣ電源は、通常の電源コンセントＰＳＣ１から電源プラグＰＰＧ１を介して主電源ＳＷ２０１を介して画像形成装置のＤＣ電源を生成するＤＣ電源生成回路２０４と、キャパシタＣＰ１を充電するためのキャパシタ充電器２０３、およびＡＣヒータ駆動回路２０５に入力される。
【００８３】
放電リレーＲＬ３１は、キャパシタＣＰ１の接続を、キャパシタ充電器２０３およびキャパシタ充放電回路２０８側と、放電器２１０側とを切り換えるためのリレーである。キャパシタ充放電回路２０８およびキャパシタ充電器２０３は、放電リレーＲＬ３１のノーマルオープン（以下、Ｎ．Ｏ）接点を介して固定（以下、ＣＯＭ）接点がキャパシタＣＰ１と接続されている。
【００８４】
放電リレーＲＬ３１のノーマルクローズ（以下、Ｎ．Ｃ）接点は、補助電源であるキャパシタＣＰ１に充電された電荷を放電させるためのキャパシタ放電器２０３と接続されている。
【００８５】
通常、放電リレーＲＬ３１は、商用電源の電源コンセントＰＳＣ１に電源プラグＰＰＧ１が接続されていれば、放電リレーＲＬ３１のコイルに通電されるため、放電リレーＲＬ３１がＯＮしてＣＯＭ接点とＮ．Ｏ接点間が接続され、キャパシタＣＰ１がキャパシタ充電器２０３とキャパシタ充放電回路２０８により充電動作が可能となる。
【００８６】
一方、放電リレーＲＬ３１は、キャパシタ充電器２０３に電源プラグＰＰＧ１が抜かれると（電源プラグＰＰＧ１が電源コンセントＰＳＣ１から接続されていなければ）、その動作に連動して、放電リレーＲＬ３１のコイルが通電がされなくなるため、放電リレーＲＬ３１がＯＦＦして、ＣＯＭ接点はＮ．Ｏ接点からＮ．Ｃ接点に接続が切り替わり、キャパシタＣＰ１は、キャパシタ充電器２０３とキャパシタ充放電回路２０８との接続が遮断されて放電器２１０に接続され、キャパシタＣＰ１は放電状態となる。
【００８７】
上記構成の電源回路によれば、キャパシタＣＰ１の接続を、キャパシタ充電器２０３およびキャパシタ充放電回路２０８側と、放電器２１０側とを切り換えるための放電リレーＲＬ３１を設け、電源プラグＰＰＧ１が商用電源の電源コンセントＰＳＣ１に挿入されている場合には、キャパシタＣＰ１をキャパシタ充電器２０３およびキャパシタ充放電回路２０８側に接続し、電源プラグＰＰＧ１が商用電源の電源コンセントＰＳＣ１に挿入されていない場合には、キャパシタＣＰ１を放電器２１０側に接続する構成としたので、特別な操作をすることなく簡単な操作でキャパシタＣＰ１に残った電荷を放電させることができ、サービス従事者のメンテナンス性を向上でき、キャパシタＣＰ１の交換時の安全性を確保することが可能となる。
【００８８】
なお、上記構成例では、電源プラグＰＰＧ１の電源遮断もしくは投入動作に連動した場合の説明を行ったが、電源プラグＰＰＧ１の変わりに主電源ＳＷ２０１のノーマルクローズ（Ｎ．Ｃ）接点を設け、主電源ＳＷ２０１の動作に連動させて、キャパシタＣＰ１と放電器２１０との放電機構を作動させても良い。
【００８９】
［電源回路の他の構成例２］
図１２は、電源回路の他の構成例２を示す図である。図１２において、図３および図１１と同等機能を有する部位には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００９０】
図１２に示す電源回路の他の構成例２は、図１１とほぼ同様な構成であるが、放電機構を構成する放電リレーＲＬ３１に供給するＡＣ電源として画像形成装置の主電源とは別な電源を用いたものである。
【００９１】
ＡＣ電源ＡＣＰＳ１から供給される電力は、主電源ＳＷ２０１を介して画像形成装置のＤＣ電源を生成するＤＣ電源生成回路２０４、キャパシタＣＰ１を充電するためのキャパシタ充電器２０３、およびＡＣヒータ駆動回路２０５に入力される。
【００９２】
放電リレーＲＬ３１は、キャパシタＣＰ１の接続を、キャパシタ充電器２０３およびキャパシタ充放電回路２０８側と、放電器２１０側とを切り換えるためのリレーである。キャパシタ充放電回路２０８およびキャパシタ充電器２０３は、放電リレーＲＬ３１のノーマルオープン（以下、Ｎ．Ｏ）接点を介して固定（以下、ＣＯＭ）接点がキャパシタＣＰ１と接続されている。
【００９３】
放電リレーＲＬ３１のノーマルクローズ（以下、Ｎ．Ｃ）接点は、補助電源であるキャパシタＣＰ１に充電された電荷を放電させるための放電器２１０と接続されている。
【００９４】
また、放電機構を構成する放電リレーＲＬ３１のコイルの電源をＡＣ電源ＡＣＰＳ１とは別のＡＣ電源ＡＣＰＳ２から供給している。ＡＣ電源ＡＣＰＳ２から供給される電力は、電源コンセントＰＳＣ１から電源プラグＰＰＧ１を介して、放電リレーＲＬ３１のコイルに入力される。放電リレーＲＬ３１は、電源コンセントＰＳＣ１に電源プラグＰＰＧ１が接続されている場合は、放電リレーＲＬ３１のコイルが通電されるので、放電リレーＲＬ３１がＯＮしてＣＯＭ接点とＮ．Ｏ接点間が接続され、キャパシタＣＰ１がキャパシタ充電器２０３とキャパシタ充放電回路２０８により充電動作が可能となる。
【００９５】
他方、放電リレーＲＬ３１は、電源コンセントＰＳＣ１から電源プラグＰＰＧ１が抜かれると（電源プラグＰＰＧ１が電源コンセントＰＳＣ１から接続されていなければ）、その動作に連動して、放電リレーＲＬ３１のコイルに通電がされなくなるため、放電リレーＲＬ３１がＯＦＦしてＣＯＭ接点はＮ．Ｏ接点からＮ．Ｃ接点に接続が切り替わり、キャパシタＣＰ１は、キャパシタ充電器２０３とキャパシタ充放電回路２０８との接続が遮断されて放電器２１０と接続され、キャパシタＣＰ１は放電状態となる。
【００９６】
上記構成の電源回路によれば、キャパシタＣＰ１の接続を、キャパシタ充電器２０３およびキャパシタ充放電回路２０８側と、放電器２１０側とを切り換えるための放電リレーＲＬ３１を設け、電源プラグＰＰＧ１が商用電源の電源コンセントＰＳＣ１に挿入されている場合には、キャパシタＣＰ１をキャパシタ充電器２０３およびキャパシタ充放電回路２０８側に接続し、電源プラグＰＰＧ１が商用電源の電源コンセントＰＳＣ１に挿入されていない場合には、キャパシタＣＰ１を放電器２１０側に接続する構成としたので、特別な操作をすることなく簡単な操作でキャパシタＣＰ１に残った電荷を放電させることができ、サービス従事者のメンテナンス性を向上させ、かつ、交換時の安全性を確保することが可能となる。
【００９７】
なお、上記構成例では、電源プラグの電源遮断もしくは投入動作に連動した場合の説明を行ったが、電源プラグの変わりに主電源ＳＷのノーマルクローズ（Ｎ．Ｃ）接点を設けて主電源ＳＷ２０１の動作に連動させて、キャパシタＣＰ１と放電器２１０との放電機構を作動させても良い。
【００９８】
［電源回路の他の構成例３］
図１３は、電源回路の他の構成例３を示す図である。図１３において、図３と同等機能を有する部位には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００９９】
図１３に示す電源回路の他の構成例３は、接続器（ターミナル電源コンセントボックス）ＴＢ１で、キャパシタ充電器２１０およびキャパシタ放電回路２０８と、キャパシタＣＰ２を接続した構成である。
【０１００】
図１３において、キャパシタ充電器２０３とキャパシタ充放電回路２０８は、接続器ＴＢ１でキャパシタＣＰ２を介して接続されている。接続器ＴＢ１は、キャパシタＣＰ２が着脱可能に構成されている。
【０１０１】
図１４は、図１３の接続器ＴＢ１とキャパシタＣＰ２との接続を説明するための図であり、同図（Ａ）は、接続器ＴＢ１とキャパシタＣＰ２の接続状態を示す図、同図（Ｂ）は、接続器ＴＢ１とキャパシタＣＰ２の非接続状態を示す図である。
【０１０２】
同図（Ａ）に示すように、接続器ＴＢ１内には、キャパシタ充電器２０３から供給されるＣＰ＿ＨとＣＰ＿Ｌが各接点部ｃｏｎ１、ｃｏｎ２に接続されている。接点部ｃｏｎ１，ｃｏｎ２には、キャパシタＣＰ２が差し込まれており、装着状態になっている。装着状態の場合には、キャパシタＣＰ２が、キャパシタ充電器２０３とキャパシタ充放電回路２０８により充電動作が可能となる。
【０１０３】
同図（Ｂ）に示すように、キャパシタＣＰ２を矢印方向に引っ張るとキャパシタＣＰ２を接続器ＴＢ１から脱着させることができる。接続器ＴＢ１の各接点部ｃｏｎ１，ｃｏｎ２にキャパシタＣＰ２が差し込まれていないので、キャパシタ充電器２０３から供給されるＣＰ＿ＨとＣＰ＿Ｌが非導通状態となっている。
【０１０４】
この場合、キャパシタＣＰ２の接続端子部ＴＣＰ＿ＨとＴＣＰ＿Ｌは、キャパシタ充電器２０３およびキャパシタ充放電回路２０８との接続が遮断される。この操作により、キャパシタＣＰ２は、簡単に装着もしくは脱着が可能となる。キャパシタＣＰ２の接続端子部ＴＣＰ＿ＨとＴＣＰ＿Ｌは電源プラグのようなソケット構造にしても良い。また、接続器ＴＢ１の接点部ｃｏｎ１、ｃｏｎ２およびキャパシタの接続端子部ＴＣＰ＿ＨとＴＣＰ＿Ｌは、銅もしくは銅合金（黄銅）からなる材料が電気接点として望ましい。
【０１０５】
上記構成の電源回路によれば、接続器（ターミナル電源コンセントボックス）ＴＢ１で、キャパシタ充電器２１０およびキャパシタ放電回路２０８と、キャパシタＣＰ２を接続し、キャパシタＣＰ１を接続器ＴＢ１から着脱可能とし、キャパシタＣＰ１を接続器ＴＢ１から脱着した場合に、キャパシタ充電器２１０とキャパシタ放電回路２０８（定着ヒータＨＴ１）間の電気的な接続を遮断する構成としたので、補助電源の取り扱いを簡単な着脱操作により実行できるため、補助電源の交換を短時間で容易に行うことが可能となり、また、サービス従事者が補助電源や充電器の電極部に直接触ることがないため、感電などを防止でき安全性を向上させることが可能となる。
【０１０６】
［電源回路の他の構成例４］
図１５は、電源回路の他の構成例４を示す図である。図１４において、図３と同等機能を有する部位には同一符号を付し、その説明は省略する。
【０１０７】
図１５に示す電源回路の他の構成例４は、キャパシタユニットＣＵ２を着脱可能に設けた構成である。
【０１０８】
図１５において、ＡＣ電源は、主電源ＳＷ２０１を介して、画像形成装置のＤＣ電源を生成するＤＣ電源生成回路２０４と、キャパシタＣＰ２を充電するためのキャパシタ充電器２０３、およびＡＣヒータ駆動回路２０５に入力される。
【０１０９】
キャパシタユニットＣＵ２は、入力電流検出回路２０６とキャパシタ充電器２０３間に設けられており、キャパシタユニットＣＵ２のキャパシタＣＰ２は、キャパシタ充放電回路２０８と接続されている。
【０１１０】
図１６は、図１５のキャパシタユニットＣＵ２の構成例を示す図である。図１６に示すように、キャパシタユニットＣＵ２内には、キャパシタ充電器２０３へ入力されるＡＣ電源のＡＣ＿ＬとＡＣ＿Ｎを中継する接続部材が設けられている。また、キャパシタユニットＣＵ２には、キャパシタ充電器２０３から供給されるＣＰ＿ＨとＣＰ＿Ｌが各接点端子部に接続されている。キャパシタユニットＣＵ２が取り外されることにより、キャパシタ充電器２０３とキャパシタ充放電回路２０８との接続が遮断される。この操作によりキャパシタユニットＣＵ２は、簡単に装着または脱着が可能となる。
【０１１１】
キャパシタユニットＣＵ２は、キャパシタ充電器２０３の入力側ではなく、出力側に設けることにしても良い。なお、キャパシタユニットＣＵ２の接続端子部の材料は、銅もしくは銅合金（黄銅）からなる材料が電気接点として望ましい。
【０１１２】
上記構成の電源回路によれば、着脱可能なキャパシタユニットＣＵ２を設け、キャパシタユニットＣＵ２が脱着された場合には、キャパシタ充電器２０３とキャパシタ充放電回路２０８（定着ヒータＨＴ１）との電気的な接続を遮断することとしたので、補助電源の取り扱いを簡単な着脱操作により実行できるため、補助電源の交換を短時間で容易に行うことが可能となり、また、サービス従事者が補助電源や充電器の電極部に直接触ることがないため、感電などを防止でき安全性を向上させることが可能となる。
【０１１３】
なお、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で適宜変形可能である。
【０１１４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１にかかる画像形成装置によれば、定着部材でトナー像を熱定着する定着装置を備えた画像形成装置において、充電可能なキャパシタから構成される補助電源と、前記補助電源を充電する充電手段と、前記補助電源から電力が供給されて発熱し、前記定着部材を加熱する発熱部材と、前記補助電源に充電された電荷を放電させるための放電器と、前記補助電源の接続を、前記充電器側と前記放電器側とで切り替えるための切替手段と、を備えたこととしたので、定着装置の補助電源として大容量キャパシタを使用した場合に、キャパシタの取り扱いの安全性を向上させることが可能となる。
【０１１５】
また、請求項２にかかる画像形成装置によれば、請求項１にかかる画像形成装置において、前記切替手段は、前記補助電源の接続を前記放電器側に切り替えた場合に、前記補助電源に充電された電荷を強制的に前記放電器で放電させることとしたので、短時間では放電しない補助電源に残った電荷を強制的に放電させることができ、補助電源の交換時に感電を防止して安全性を向上させることが可能となる。
【０１１６】
また、請求項３にかかる画像形成装置によれば、請求項１にかかる画像形成装置において、前記切替手段は、画像形成装置の電源遮断または電源切断動作に連動して、前記補助電源の接続を前記放電器側に切り替えて前記補助電源に充電された電荷を強制的に前記放電器で放電させることとしたので、特別な操作をすることなく補助電源に残留している電荷を放電させることができ、サービス従事者のメンテナンス性および交換時の安全性を確保することが可能となる。
【０１１７】
また、請求項４にかかる画像形成装置によれば、定着部材でトナー像を熱定着する定着装置を備えた画像形成装置において、充電可能なキャパシタから構成される補助電源と、前記補助電源を充電する充電手段と、前記補助電源から電力が供給されて発熱し、前記定着部材を加熱する発熱部材と、前記補助電源が着脱可能に構成され、前記補助電源が装着されている場合には、前記補助電源を前記充電手段および前記発熱部材と電気的に接続し、前記補助電源が装脱された場合には、前記充電手段と前記発熱部材間を電気的に遮断する切替手段と、を備えたこととしたので、補助電源の取り扱いを簡単な着脱操作により実行でき、補助電源の交換が短時間で容易に実施することが可能となり、また、サービス従事者が補助電源や充電器の電極部に直接触ることがないため、感電等を防止でき安全性を向上させることが可能となる。
【０１１８】
また、請求項５にかかる画像形成装置によれば、請求項１〜請求項４のいずれか１つにかかる発明において、前記補助電源は、電気二重層コンデンサで構成されることとしたので、ランニングコストを低下させることができ、また、低消費電力化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される画像形成装置のメカ構成を示す断面図である。
【図２】図１の定着装置の内部構成を示す図である。
【図３】図１の定着装置の電源回路の構成を示す図である。
【図４】図３のＡＣヒータ駆動回路の構成を示す図である。
【図５】図３のキャパタ充放電回路の構成を示す図である。
【図６】図３の放電器の構成を示す図である。
【図７】図３の放電器の他の構成例を示す図である。
【図８】図３の制御部の概略構成を示す図である。
【図９】定着ローラの温度制御を説明するためのタイミングチャートを示す図である。
【図１０】制御部の定着ヒータＴＨ１、ＡＣ定着ヒータＴＨ２のＯＮ／ＯＦＦ制御を説明するためのフローチャートである。
【図１１】電源回路の他の構成例１を示す図である。
【図１２】電源回路の他の構成例２を示す図である。
【図１３】電源回路の他の構成例３を示す図である。
【図１４】図１３の接続器（ターミナルボックス）の構成を示す図である。
【図１５】電源回路の他の構成例４を示す図である。
【図１６】図１５のキャパシタユニットの構成を示す図である。
【符号の説明】
１ 画像形成装置
１０ 自動原稿送り装置（ＡＤＦ）
２０ 画像読み取り装置
３０ 書き込みユニット
４０ プリンタユニット
１２１ 定着装置
１５１ 定着ローラ
１５２ 加圧ローラ
２００ 電源回路
２０１ 主電源ＳＷ
２０２ 制御部
２０３ キャパシタ充電器
２０４ ＤＣ電源生成回路
２０５ ＡＣヒータ駆動回路
２０６ 入力電流検出回路
２０７ インターロックスイッチ
２０８ キャパシタ充放電回路
２０９ 放電スイッチ
２１０ 放電器
２２０ ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路
２３１ 充放電用スイッチ
２３２ 両端電圧検出回路
ＣＰ１、ＣＰ２ キャパシタ
ＣＵ２ キャパシタユニット
ＴＨ１１ サーミスタ
ＨＴ１ 定着ヒータ
ＨＴ２ ＡＣ定着ヒータ
ＲＬ１１、ＲＬ２１、ＲＬ３１ リレー
ＴＢ１ 接続器
Claims (5)
- 定着部材でトナー像を熱定着する定着装置を備えた画像形成装置において、
充電可能なキャパシタから構成される補助電源と、
前記補助電源を充電する充電手段と、
前記補助電源から電力が供給されて発熱し、前記定着部材を加熱する発熱部材と、
前記補助電源に充電された電荷を放電させるための放電器と、
前記補助電源の接続を、前記充電器側と前記放電器側とで切り替えるための切替手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。 - 前記切替手段は、前記補助電源の接続を前記放電器側に切り替えた場合に、前記補助電源に充電された電荷を強制的に前記放電器で放電させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
- 前記切替手段は、画像形成装置の電源遮断または電源切断動作に連動して、前記補助電源の接続を前記放電器側に切り替えて前記補助電源に充電された電荷を強制的に前記放電器で放電させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
- 定着部材でトナー像を熱定着する定着装置を備えた画像形成装置において、
充電可能なキャパシタから構成される補助電源と、
前記補助電源を充電する充電手段と、
前記補助電源から電力が供給されて発熱し、前記定着部材を加熱する発熱部材と、
前記補助電源が着脱可能に構成され、前記補助電源が装着されている場合には、前記補助電源を前記充電手段および前記発熱部材と電気的に接続し、前記補助電源が装脱された場合には、前記充電手段と前記発熱部材間を電気的に遮断する切替手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。 - 前記補助電源は、電気二重層コンデンサで構成されることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003076488A JP4405166B2 (ja) | 2003-03-19 | 2003-03-19 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003076488A JP4405166B2 (ja) | 2003-03-19 | 2003-03-19 | 画像形成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004286882A true JP2004286882A (ja) | 2004-10-14 |
| JP4405166B2 JP4405166B2 (ja) | 2010-01-27 |
Family
ID=33291534
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003076488A Expired - Fee Related JP4405166B2 (ja) | 2003-03-19 | 2003-03-19 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4405166B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007135378A (ja) * | 2005-11-14 | 2007-05-31 | Ricoh Co Ltd | 充放電装置・画像形成装置 |
| JP2008180893A (ja) * | 2007-01-24 | 2008-08-07 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像形成装置およびプログラム |
| JP2008259405A (ja) * | 2007-03-15 | 2008-10-23 | Ricoh Co Ltd | 電源装置および電源装置を用いた画像形成装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5023045B2 (ja) | 2008-03-05 | 2012-09-12 | 株式会社リコー | 欠品判定用の機器 |
-
2003
- 2003-03-19 JP JP2003076488A patent/JP4405166B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007135378A (ja) * | 2005-11-14 | 2007-05-31 | Ricoh Co Ltd | 充放電装置・画像形成装置 |
| JP2008180893A (ja) * | 2007-01-24 | 2008-08-07 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像形成装置およびプログラム |
| JP2008259405A (ja) * | 2007-03-15 | 2008-10-23 | Ricoh Co Ltd | 電源装置および電源装置を用いた画像形成装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4405166B2 (ja) | 2010-01-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7212758B2 (en) | Image-forming apparatus | |
| EP1523222B1 (en) | Heating apparatus, auxiliary power supply apparatus, auxiliary power supply system, fixation apparatus, and moving picture formation apparatus | |
| US7212759B2 (en) | Heating device, fixing device and image forming apparatus | |
| JP5423155B2 (ja) | 画像形成装置 | |
| JP4237733B2 (ja) | 補助電源ユニットおよび画像形成装置 | |
| JP4148943B2 (ja) | 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 | |
| JP4673620B2 (ja) | 画像形成装置、電力供給制御方法および電力供給制御プログラム | |
| JP2004095525A (ja) | 加熱装置と補助電力供給装置と補助電力供給システムと定着装置及び画像形成装置 | |
| JP4405166B2 (ja) | 画像形成装置 | |
| JP2005039873A (ja) | キャパシタ充電装置、加熱装置、定着装置及び画像形成装置 | |
| JP4217513B2 (ja) | 画像形成装置 | |
| JP2004286881A (ja) | 画像形成装置 | |
| JP2004234996A (ja) | 加熱装置と定着装置及び画像形成装置 | |
| JP4295534B2 (ja) | 画像形成装置および充電器 | |
| JP2004286869A (ja) | 画像形成装置 | |
| JP4031718B2 (ja) | 加熱装置、定着装置及び画像形成装置 | |
| JP5686713B2 (ja) | 電子機器 | |
| JP2004286876A (ja) | 画像形成装置 | |
| JP4733483B2 (ja) | 画像形成装置 | |
| JP2005031380A (ja) | 画像形成装置 | |
| JP2004286877A (ja) | 画像形成装置 | |
| JP2004302190A (ja) | 画像形成装置 | |
| JP5453784B2 (ja) | 画像形成装置 | |
| JP2012189723A (ja) | 画像形成装置及び電力制御方法 | |
| JP2008311240A (ja) | 画像形成装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050627 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071205 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071218 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080218 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090407 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090605 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20091027 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20091104 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121113 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131113 Year of fee payment: 4 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |