JP2005073468A - Auxiliary power supply device and image forming device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve safety by preventing the occurrence of an electric shock or the like by preventing power stored in an auxiliary power supply device from being output to the outside, when performing the maintenance of a device body or removing the auxiliary power supply device from the device body. <P>SOLUTION: The safety of work is improved by preventing a power storage element 38 from being charged and discharged by making a changeover switch 42 of the auxiliary power supply device 35 connected to neither a charger 39 side nor an auxiliary heating body 25 side when a power supply switch 71 is turned off; by preventing the power stored in the power storage element 38 from leaking to the other, and by preventing the occurrence of electric leakage and the electric shock when performing maintenance. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

この発明は、例えば各種材料や装置を加熱する補助電源装置及び電子写真方式を使用した複写機やプリンタ装置,ファクシミリ装置等の画像形成装置、特に安全性の向上に関するものである。   The present invention relates to an auxiliary power supply for heating various materials and apparatuses, and image forming apparatuses such as copying machines, printers, and facsimile machines using an electrophotographic system, and particularly to improvement of safety.

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。この画像形成装置は、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に定着する方法であり、定着方式としては安全性等の面からヒートローラ方式が現在最も多く採用されている。ヒートローラ方式は、ハロゲンヒータなどの発熱部材により加熱される定着ローラと、定着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、このニップ部にトナー像が転写された記録媒体を通して加熱する方法である。   An image forming apparatus such as a copying machine or a printer forms an image on a recording medium such as plain paper or OHP. This image forming apparatus employs an electrophotographic system in view of high speed image formation, image quality, cost, and the like. The electrophotographic method is a method in which a toner image is formed on a recording medium, and the formed toner image is fixed on the recording medium with heat and pressure. The heat roller method is currently the most widely used fixing method from the standpoint of safety. Has been. In the heat roller system, a fixing roller heated by a heat generating member such as a halogen heater and a pressure roller disposed opposite to the fixing roller are pressed to form a mutual pressure contact portion called a nip portion, and a toner image is formed in the nip portion. This is a method of heating through a recording medium to which is transferred.

近年、環境問題が重要となり、複写機やプリンタ装置等の画像形成装置も省エネルギ化が進んでいる。この画像形成装置の省エネルギ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である。画像形成装置の待機時における定着装置の消費電力の低減としては、待機時には定着ローラの温度を定着温度よりやや低い一定の温度に保つことにより、使用時に直ちに使用可能温度まで立ち上げ、使用者が定着ローラの昇温を待つことがないようにしている。この場合、定着装置を使用していないときにも、ある程度の電力を供給して余分なエネルギを消費していた。この待機時の消費エネルギは機器の消費エネルギの約7割から8割に上がるといわれている。   In recent years, environmental problems have become important and image forming apparatuses such as copiers and printers have been saving energy. In considering the energy saving of this image forming apparatus, what cannot be ignored is the power saving of the fixing device for fixing the toner to the recording medium. In order to reduce the power consumption of the fixing device during standby of the image forming apparatus, the temperature of the fixing roller is maintained at a constant temperature slightly lower than the fixing temperature during standby, so that the temperature can be immediately raised to a usable temperature during use. The temperature of the fixing roller is not waited for. In this case, even when the fixing device is not used, a certain amount of power is supplied to consume extra energy. It is said that the energy consumption during standby increases from about 70% to 80% of the energy consumption of the device.

この待機時の消費エネルギを削減してより省電力化を図ることが望まれている。画像形成装置で待機時にエネルギ消費をゼロにすると、定着装置の定着ローラは鉄やアルミなどの金属ローラを主に使用しており熱容量が大きいため、約180℃前後の使用可能温度にまで昇温するには数分から十数分など長い加熱時間が必要であり、使用者の使い勝手が悪化してしまう。このため速やかに定着ローラの温度を上昇させる構成が、省エネルギの複写機を実現する上で必要とされ、例えば、特許文献1や特許文献2に示すように、定着装置の待機時に補助電源装置に有する大容量のコンデンサを充電し、定着装置を立ち上げたときに主電源装置と補助電源装置から電力を供給して立上り時間を短縮するようにしたりしている。   It is desired to further reduce power consumption by reducing energy consumption during standby. When energy consumption is reduced to zero during standby in the image forming device, the fixing roller of the fixing device mainly uses a metal roller such as iron or aluminum, and since the heat capacity is large, the temperature is raised to a usable temperature of about 180 ° C. In order to do so, a long heating time such as several minutes to several tens of minutes is required, and the usability of the user is deteriorated. For this reason, a configuration in which the temperature of the fixing roller is quickly raised is necessary for realizing an energy-saving copying machine. For example, as shown in Patent Document 1 and Patent Document 2, an auxiliary power supply device during standby of the fixing device When the fixing device is started up, power is supplied from the main power supply device and the auxiliary power supply device to shorten the rise time.

特許文献1や特許文献2に示すようにに示すように、大容量のコンデンサを有する補助電源装置を設けることにより、短時間で定着装置を目標温度に加熱することはできるが、画像形成装置や補助電源装置をメンテナンスしたり、補助電源装置を取り外して交換するとき、補助電源装置に有するコンデンサが充電した状態になっていると、漏電や感電等が生じるおそれがあり、安全性に対する対策がされていなかった。
特開2000−315567号公報 特開2002−280146号公報
As shown in Patent Document 1 and Patent Document 2, by providing an auxiliary power supply device having a large-capacity capacitor, the fixing device can be heated to a target temperature in a short time. When maintaining the auxiliary power supply or removing and replacing the auxiliary power supply, if the capacitor included in the auxiliary power supply is in a charged state, there may be a risk of electric leakage or electric shock, and safety measures are taken. It wasn't.
JP 2000-315567 A JP 2002-280146 A

この発明はかかる短所を改善し、装置本体をメンテナンスするときや装置本体から補助電源装置を取り外したとき、補助電源装置に蓄電した電力が外部に出力することを防止して感電等が生じるおそれをなくしたり、充電されている電力量を表示してオペレータやユーザに対する安全性を向上することができる補助電源装置とそれを使用した画像形成装置を提供することを目的とするものである。   The present invention improves such disadvantages, and when maintaining the device main body or removing the auxiliary power supply device from the device main body, the electric power stored in the auxiliary power supply device is prevented from being output to the outside, and there is a risk of electric shock or the like. It is an object of the present invention to provide an auxiliary power supply device that can be eliminated or display the amount of electric power charged to improve safety for an operator or a user, and an image forming apparatus using the auxiliary power supply device.

この発明の補助電源装置は、電気機器本体部に着脱自在に設けられる補助電源装置であって、主電源装置から供給される電力を蓄電し、蓄電した電力を他の素子に供給する蓄電素子と、該蓄電素子と他の素子との間の電力の授受を断続する制御手段とを有し、該制御手段は前記電気機器本体に供給する電力を遮断したときに、前記蓄電素子と他の素子との間の接続を遮断して遮断状態を保持することを特徴とする。   An auxiliary power supply device of the present invention is an auxiliary power supply device that is detachably provided in an electric device main body, and stores an electric power supplied from the main power supply device, and an electric storage element that supplies the stored electric power to another element; Control means for intermittently transferring power between the power storage element and another element, and the control means shuts off the power supplied to the electric device body, and the power storage element and the other element. It is characterized in that the connection between and is cut off and the cut-off state is maintained.

前記補助電源装置に、蓄電素子に蓄電された電力を消費する放電手段を有し、制御手段は、電気機器本体に供給する電力を遮断したときに、蓄電素子に蓄電された電力を放電手段に放電して、蓄電素子に蓄電された電力を危険電圧以下にすると良い。   The auxiliary power supply device has a discharging means for consuming the power stored in the power storage element, and the control means uses the power stored in the power storage element as the discharging means when the power supplied to the electric device body is shut off. It is preferable to discharge the electric power stored in the power storage element to a dangerous voltage or less.

また、補助電源装置をメンテナンスするとき、制御手段は蓄電素子に蓄電された電力を放電手段に放電して、蓄電素子に蓄電された電力を危険電圧以下にすることが望ましい。   Further, when maintaining the auxiliary power supply device, it is desirable that the control means discharges the power stored in the power storage element to the discharge means so that the power stored in the power storage element is less than the dangerous voltage.

さらに、電気機器本体部から補助電源装置を取り外したとき、制御手段は、蓄電素子と他の素子との間の接続を遮断して遮断状態を保持したり、蓄電素子に蓄電された電力を放電手段に放電して、蓄電素子に蓄電された電力を危険電圧以下にすることが望ましい。   Further, when the auxiliary power supply device is removed from the electric device main body, the control means disconnects the connection between the power storage element and the other elements and maintains the disconnected state, or discharges the power stored in the power storage element. It is desirable that the electric power discharged to the means and the electric power stored in the electric storage element be made lower than the dangerous voltage.

また、蓄電素子の充電量を表示手段に表示して、感電する危険性を知らせると良い。   In addition, the amount of charge of the power storage element may be displayed on the display means to notify the danger of electric shock.

この蓄電素子として電気二重層コンデンサを使用し、短時間で充電するとともに大電力を短時間で放電することができるようにすると良い。   It is preferable to use an electric double layer capacitor as the electric storage element so that it can be charged in a short time and discharged with a large amount of power in a short time.

この発明の画像形成装置は、前記補助電源装置を搭載し、補助電源装置からも定着装置に電力を供給することを特徴とする。   The image forming apparatus according to the present invention includes the auxiliary power supply and supplies power to the fixing device from the auxiliary power supply.

この発明は、主電源装置から供給される電力を蓄電し、蓄電した電力を他の素子に供給する蓄電素子を有する補助電源装置を電気機器本体に搭載し、電気機器本体に供給する電力を遮断したときに、蓄電素子と他の素子との間の接続を遮断して遮断状態を保持することにより、蓄電素子の蓄電量が大きく減少してしまうことを防ぐとともに漏電や感電等を防止することができ、安全性を向上することができる。   This invention stores an electric power supplied from a main power supply device, and an auxiliary power supply device having a power storage element that supplies the stored electric power to other elements is mounted on the electric device main body, and cuts off the electric power supplied to the electric device main body. In this case, by blocking the connection between the power storage element and other elements and maintaining the shut-off state, it is possible to prevent the amount of power stored in the power storage element from greatly decreasing and prevent leakage or electric shock. It is possible to improve safety.

また、電気機器本体に供給する電力を遮断したときに、蓄電素子に蓄電された電力を補助電源装置の内部で放電して、蓄電素子に蓄電された電力を危険電圧以下にし、メンテナンス等のときに蓄電素子に蓄電した電力で感電することを防ぎ、安全性をより向上することができる。   Also, when the power supplied to the electrical device main body is cut off, the power stored in the power storage element is discharged inside the auxiliary power supply device so that the power stored in the power storage element falls below the dangerous voltage, for maintenance etc. In addition, it is possible to prevent an electric shock with the electric power stored in the power storage element, and to improve safety.

さらに、電気機器本体部から補助電源装置を取り外したとき、蓄電素子と他の素子との間の接続を遮断して遮断状態を保持したり、蓄電素子に蓄電された電力を補助電源装置の内部で放電して、蓄電素子に蓄電された電力を危険電圧以下にして、メンテナンスや輸送中の感電を防ぎ、安全性を確保することができる。   Further, when the auxiliary power supply device is removed from the main body of the electric equipment, the connection between the power storage element and other elements is interrupted to maintain the shut-off state, or the power stored in the power storage element is transferred to the interior of the auxiliary power supply device. Therefore, the electric power stored in the electric storage element can be reduced to a dangerous voltage or less to prevent electric shock during maintenance or transportation, and safety can be ensured.

また、蓄電素子の充電量を表示して、感電する危険性を知らせ、安全性を高める。   In addition, the amount of charge of the power storage element is displayed to notify the danger of electric shock, thereby improving safety.

この蓄電素子として電気二重層コンデンサを使用することにより、短時間で充電することができ、寿命が長いとともに大電力を短時間で放電することができ、さらに充電し続けた場合でも安全性を高めることができる。   By using an electric double layer capacitor as this electricity storage element, it can be charged in a short time, has a long life and can discharge a large amount of power in a short time, and further enhances safety even when charging continues. be able to.

この補助電源装置を画像形成装置の搭載し、補助電源装置からも定着装置に電力を供給することにより、画像形成装置をメンテナンスするときの安全性を向上させることができる。   By mounting the auxiliary power supply device on the image forming apparatus and supplying power from the auxiliary power supply device to the fixing device, it is possible to improve safety when maintaining the image forming apparatus.

図1は、この発明の画像形成装置の外観図である。図に示すように、電子写真方式の画像形成装置1は、複写動作を行う本体部2と、大量の記録用紙を収容し、収容した記録用紙を本体部2に供給する給紙装置3と、複写がなされた用紙等に対してソートや穴あけ、綴じ込みなどを施すフィニッシャー4と、複写やソート等がなされた記録用紙を排出する排紙部5を有する。本体部2は上部に自動原稿供給装置6と操作部7を有し、下部に給紙部8を有する。自動原稿供給装置6はセットされた原稿を本体部2の読取位置を通過するように搬送する。操作部7は種々の情報を表示する表示パネルと、種々の指示等を入力するためのボタンなどと、電源スイッチを有する。この電源スイッチをオンすることにより画像形成装置1の本体部2や給紙装置3等に主電源装置から駆動電力を供給して動作状態とし、電源スイッチをオフにすることにより主電源装置から供給している駆動電力を遮断して本体部2等の動作を停止させる。給紙部8は記録用紙やOHPシートなどを収容し、収容した記録用紙等を本体部2に送り画像を形成する。   FIG. 1 is an external view of an image forming apparatus according to the present invention. As shown in the figure, an electrophotographic image forming apparatus 1 includes a main body 2 that performs a copying operation, a paper feeding device 3 that stores a large amount of recording paper, and supplies the stored recording paper to the main body 2. The finisher 4 performs sorting, punching, binding, and the like on the copied paper and the like, and the paper discharge unit 5 that discharges the recording paper that has been copied and sorted. The main body 2 has an automatic document feeder 6 and an operation unit 7 at the top, and a paper feed unit 8 at the bottom. The automatic document feeder 6 conveys the set document so as to pass through the reading position of the main body 2. The operation unit 7 includes a display panel for displaying various information, buttons for inputting various instructions, and the like, and a power switch. When the power switch is turned on, the drive power is supplied from the main power supply device to the main body 2 and the sheet feeding device 3 of the image forming apparatus 1 to be in an operating state, and is supplied from the main power supply device by turning off the power switch. The driving power that is being cut is cut off, and the operation of the main body 2 and the like is stopped. The paper supply unit 8 stores recording paper, an OHP sheet, and the like, and sends the stored recording paper to the main body unit 2 to form an image.

本体部2は、図2の構成図に示すように、スキャナー部10と書込部11と、転写ベルト12に沿って配置され、C(シアン)、M(マゼンダ)、Y(イエロー)、Bk(ブラック)といった4色の画像を形成する4組の感光体ユニット13と、転写ベルト12の搬送方向の下流側に設けた定着ユニット14を有する。感光体ユニット13は、感光体15と、感光体15に沿って設けられた帯電部16と現像部17と転写部18とクリーニング部19を有する。スキャナー部10は、プラテンガラス上に載置された原稿や自動原稿供給装置6から送られる原稿に対して光を照射し、その反射光を光電変換して原稿の画像を読み取る。書込部11は、スキャナー部10によって読み取られた画像に対応したレーザ光を感光体15に照射して画像を書き込む。   As shown in the block diagram of FIG. 2, the main body 2 is disposed along the scanner unit 10, the writing unit 11, and the transfer belt 12, and includes C (cyan), M (magenta), Y (yellow), and Bk. It has four sets of photoconductor units 13 that form four-color images such as (black) and a fixing unit 14 provided on the downstream side in the conveyance direction of the transfer belt 12. The photoconductor unit 13 includes a photoconductor 15, a charging unit 16, a developing unit 17, a transfer unit 18, and a cleaning unit 19 provided along the photoconductor 15. The scanner unit 10 irradiates light on a document placed on a platen glass or a document sent from the automatic document feeder 6, and photoelectrically converts the reflected light to read an image of the document. The writing unit 11 writes the image by irradiating the photoconductor 15 with a laser beam corresponding to the image read by the scanner unit 10.

この画像形成装置1の本体部2で画像を形成するとき、各感光体ユニット13の回転している感光体15表面を帯電部16により均一に帯電し、書込部11から画像情報に応じて出射されるレーザ光を帯電した感光体15の表面に入射し、形成する画像に応じた静電潜像を形成する。この感光体15の表面に形成した静電潜像を各感光体ユニット13の現像部17でC(シアン)、M(マゼンダ)、Y(イエロー)、Bk(ブラック)といった4つの色で現像してトナー像を形成する。この各感光体ユニット13の感光体15に形成されたトナー像を転写ベルト12により搬送される例えば記録用紙に転写部18で順次重ね合わせて転写する。トナー像が転写された記録用紙は定着ユニット14に搬送される。トナー像を記録用紙に転写した後、感光体15に残留しているトナーはクリーニング部19で除去される。   When an image is formed by the main body 2 of the image forming apparatus 1, the surface of the rotating photoreceptor 15 of each photoreceptor unit 13 is uniformly charged by the charging unit 16, and the writing unit 11 responds to the image information. The emitted laser light is incident on the surface of the charged photoconductor 15 to form an electrostatic latent image corresponding to the image to be formed. The electrostatic latent image formed on the surface of the photoconductor 15 is developed in four colors such as C (cyan), M (magenta), Y (yellow), and Bk (black) by the developing unit 17 of each photoconductor unit 13. To form a toner image. The toner images formed on the photoconductors 15 of the photoconductor units 13 are sequentially superimposed and transferred by the transfer unit 18 onto, for example, a recording sheet conveyed by the transfer belt 12. The recording sheet on which the toner image is transferred is conveyed to the fixing unit 14. After the toner image is transferred to the recording paper, the toner remaining on the photoreceptor 15 is removed by the cleaning unit 19.

定着ユニット14は定着ローラ20と加熱ローラ21を有する。定着ローラ20の中空部には、図3に示すように、複数の発熱体22〜24と補助発熱体25が配置されており、この発熱体22〜24と補助発熱体25に電力を供給して発熱させ、定着ローラ20の表面温度を一定温度に加熱する。この表面温度が一定温度になった定着ローラ20と加圧ローラ21の間をトナー像が転写された記録用紙が通過するとき、加熱・加圧されてトナー像が記録用紙に定着される。   The fixing unit 14 includes a fixing roller 20 and a heating roller 21. As shown in FIG. 3, a plurality of heating elements 22 to 24 and an auxiliary heating element 25 are arranged in the hollow portion of the fixing roller 20, and power is supplied to the heating elements 22 to 24 and the auxiliary heating element 25. The surface temperature of the fixing roller 20 is heated to a constant temperature. When the recording paper on which the toner image is transferred passes between the fixing roller 20 and the pressure roller 21 at which the surface temperature becomes a constant temperature, the toner image is fixed on the recording paper by being heated and pressurized.

この定着ローラ20の発熱体22〜24と補助発熱体25に電力を供給する電源装置30は、図4の回路図に示すように、主電源装置31から発熱体22〜24に供給する電力をオン・オフするスイッチ32〜34と、補助発熱体25に電力を供給する補助電源装置35と、発熱体22〜24と補助発熱体25により加熱する定着ローラ20の温度を検出する温度検出部36及び制御部37を有する。制御部37は、CPUやメモリ等を有し、温度検出部36によって検出している定着ローラ20の温度があらかじめ設定された一定の温度になるようにスイッチ32〜34をオン・オフを制御するとともに補助電源装置35の動作を制御する。この制御部37には操作部7の電源スイッチ71がオフのときでも主電源装置31がオンの間は制御電圧が印加されている。   The power supply device 30 that supplies power to the heating elements 22 to 24 and the auxiliary heating element 25 of the fixing roller 20 supplies power supplied from the main power supply device 31 to the heating elements 22 to 24 as shown in the circuit diagram of FIG. Switches 32 to 34 that are turned on / off, an auxiliary power supply device 35 that supplies power to the auxiliary heating element 25, and a temperature detection unit 36 that detects the temperature of the fixing roller 20 heated by the heating elements 22 to 24 and the auxiliary heating element 25. And a control unit 37. The control unit 37 includes a CPU, a memory, and the like, and controls on / off of the switches 32 to 34 so that the temperature of the fixing roller 20 detected by the temperature detection unit 36 becomes a predetermined constant temperature. At the same time, the operation of the auxiliary power supply 35 is controlled. A control voltage is applied to the control unit 37 while the main power supply device 31 is on even when the power switch 71 of the operation unit 7 is off.

補助電源装置35は、蓄電素子38と充電器39と残電圧検出部40と充電スイッチ41及び切換スイッチ42を有する。蓄電素子38には化学反応を伴わない電気二重層コンデンサを使用している。この蓄電素子38に電気二重層コンデンサを使用することにより、短時間で充電することができ、寿命が長いとともに大電力を短時間で放電することができ、さらに充電し続けた場合でも安全性を高めることができる。   The auxiliary power supply device 35 includes a power storage element 38, a charger 39, a remaining voltage detection unit 40, a charging switch 41, and a changeover switch 42. The electric storage element 38 uses an electric double layer capacitor that does not involve a chemical reaction. By using an electric double layer capacitor for this electricity storage element 38, it can be charged in a short time, can have a long life, and can discharge a large amount of power in a short time. Can be increased.

すなわち、蓄電素子38として、一般的なニッケル−カドミウム電池の二次電池を使用した場合、急速充電を行っても充電時間は数時間を要するが、電気二重層コンデンサを使用すると数分程度の急速な充電を行うことができる。したがって頻繁に充放電が可能であり、同一時間内で補助発熱体25に電力を供給する回数を増やすことができる。また、ニッケル−カドミウム電池は充放電の繰り返し回数が500〜1000回であるため寿命が短く、交換の手間やコストが問題となるが、電気二重層コンデンサは補助電源は寿命が長く、メモリー効果も無いため、繰り返しの充放電による劣化も少なく、待機時の非加熱状態と使用時の加熱状態を繰り返す加熱装置や画像形成装置1の定着ローラ20には特に有利である。また、鉛蓄電池のように液交換や補充なども必要ないため、メンテナンスがほとんど不要になる。さらに、二次電池は蓄えた電力を一気に放電することができないので、定着ユニット14が低温からの立ち上げ時に大電力を供給できず、立ち上げ時間の短縮にはあまり効果がみとめられないが、電気二重層コンデンサを使用すると、大電力を数秒で放電することができ、定着ユニット14の立ち上げ時間を大幅に短縮することができる。また、二次電池は化学反応を利用しているため、最大容量まで充電した後、放電の必要が無い場合、充電回路に接続しつづけると、化学反応により発生するガスなどにより容器が膨張して破裂するなどの危険があるのに対し、電気二重層コンデンサは化学反応ではなく物理現象を利用しているのでガスの発生などは無く、充電し続けても安全である。   That is, when a secondary battery of a general nickel-cadmium battery is used as the storage element 38, the charging time takes several hours even if rapid charging is performed, but when an electric double layer capacitor is used, it takes about several minutes. Can be recharged. Therefore, charging / discharging is possible frequently, and the frequency | count of supplying electric power to the auxiliary heat generating body 25 within the same time can be increased. Nickel-cadmium batteries have 500 to 1000 charge / discharge cycles, so their life is short, and replacement and cost are problematic. However, electric double layer capacitors have a long life as an auxiliary power source and a memory effect. Therefore, there is little deterioration due to repeated charge and discharge, and this is particularly advantageous for the heating device that repeats the non-heating state during standby and the heating state during use, and the fixing roller 20 of the image forming apparatus 1. Moreover, since lead exchange batteries do not require liquid replacement or replenishment, maintenance is almost unnecessary. In addition, since the secondary battery cannot discharge the stored power at once, the fixing unit 14 cannot supply a large amount of power when starting up from a low temperature, and the effect of reducing the start-up time is not so much. When an electric double layer capacitor is used, a large amount of power can be discharged in a few seconds, and the start-up time of the fixing unit 14 can be greatly shortened. In addition, since the secondary battery uses a chemical reaction, if it is not necessary to discharge after charging to the maximum capacity, the container will expand due to gas generated by the chemical reaction, etc. if it is connected to the charging circuit. While there is a danger of explosion, the electric double layer capacitor uses a physical phenomenon rather than a chemical reaction, so there is no gas generation and it is safe to continue charging.

このように電気二重層コンデンサ優れた特性を有するとともに、近年多量の電気エネルギを蓄えられる製品が開発されてきており、電気自動車などへの採用も検討されているものがある。例えば、日本ケミコン(株)の開発した電気二重層コンデンサ等は2000F程度の静電容量を有しており、数秒から数十秒の電力供給には十分な容量を備えている。また、日本電気(株)からもハイパーコンデンサという商品名で80F程度のコンデンサが販売されている。   In this way, products having excellent characteristics of electric double layer capacitors and capable of storing a large amount of electric energy have been developed in recent years, and some of them are being studied for use in electric vehicles and the like. For example, an electric double layer capacitor developed by Nippon Chemi-Con Co., Ltd. has a capacitance of about 2000 F, and has a sufficient capacity for supplying power for several seconds to several tens of seconds. A capacitor of about 80 F is also sold by NEC Corporation under the trade name Hypercapacitor.

充電器39は電気二重層コンデンサを使用した蓄電素子38を充電する。残電圧検出部40は蓄電素子38の充電電圧を検出して制御部37に出力する。充電スイッチ41は主電源装置31から充電器39に供給される電力をオン・オフする。切換スイッチ42は蓄電素子38の充電と蓄電素子38から補助発熱体25に対する電力の供給を切替える。この充電スイッチ41と切換スイッチ42の動作は制御部37で制御する。   The charger 39 charges the power storage element 38 using the electric double layer capacitor. The remaining voltage detection unit 40 detects the charging voltage of the storage element 38 and outputs it to the control unit 37. The charge switch 41 turns on / off the power supplied from the main power supply 31 to the charger 39. The changeover switch 42 switches between charging the power storage element 38 and supplying power from the power storage element 38 to the auxiliary heating element 25. The operation of the charging switch 41 and the changeover switch 42 is controlled by the control unit 37.

この電源装置30で定着ローラ20の発熱体22〜24と補助発熱体25に電力を供給したり、補助電源装置35の蓄電素子38を充電するときの動作を図5のフローチャートを参照して説明する。   With reference to the flowchart of FIG. 5, the operation of supplying power to the heating elements 22 to 24 and the auxiliary heating element 25 of the fixing roller 20 and charging the storage element 38 of the auxiliary power supply 35 with this power supply device 30 will be described. To do.

操作部7の電源スイッチ71がオンにされると(ステップS1)、制御部37は温度検出部36で検出している定着ローラ20の温度を入力し(ステップS2)、あらかじめメモリに設定されている目標温度から検出された温度を減算して目標温度と現在の定着ローラ20の温度との温度差を求める(ステップS3)。制御部37は求めた温度差とあらかじめ設定された閾値とを比較し(ステップS4)、求めた温度差が閾値より小さいとき、すなわち定着ローラ20が目標温度とほぼ同じ温度まで昇温しているときは待機処理に移行する(ステップS5)。   When the power switch 71 of the operation unit 7 is turned on (step S1), the control unit 37 inputs the temperature of the fixing roller 20 detected by the temperature detection unit 36 (step S2) and is preset in the memory. The detected temperature is subtracted from the target temperature to obtain a temperature difference between the target temperature and the current temperature of the fixing roller 20 (step S3). The control unit 37 compares the obtained temperature difference with a preset threshold value (step S4), and when the obtained temperature difference is smaller than the threshold value, that is, the fixing roller 20 has been heated to substantially the same temperature as the target temperature. If so, the process proceeds to a standby process (step S5).

また、求めた温度差が閾値より大きい場合は、スイッチ32〜34をオンにして主電源装置31から発熱体22〜24に電力を供給して定着ローラ20を加熱し、補助電源装置35の切換スイッチ42を補助発熱体25側に接続して、蓄電素子38の電気二重層コンデンサを放電させて補助発熱体25に電力を供給させる(ステップS6)。このように発熱体22〜24と補助発熱体25に電力を供給して加熱しているとき、制御部37は、温度検出部36で検出している定着ローラ20の温度を入力して、定着ローラ20の温度が目標温度に達したか否かをどうかを判断する(ステップS7)。この判断の結果、定着ローラ20の温度が目標温度に達していない場合には、制御部37は発熱体22〜23と補助発熱体25に対する電力の供給を継続する(ステップS6)。また、定着ローラ20の温度が目標温度に達すると、制御部37は待機処理に移行する(ステップS5)。   If the obtained temperature difference is larger than the threshold value, the switches 32 to 34 are turned on to supply power from the main power supply 31 to the heating elements 22 to 24 to heat the fixing roller 20 and switch the auxiliary power supply 35. The switch 42 is connected to the auxiliary heating element 25 side, and the electric double layer capacitor of the electricity storage element 38 is discharged to supply power to the auxiliary heating element 25 (step S6). As described above, when the heating elements 22 to 24 and the auxiliary heating element 25 are heated by supplying power, the control unit 37 inputs the temperature of the fixing roller 20 detected by the temperature detection unit 36 to fix the heating. It is determined whether or not the temperature of the roller 20 has reached the target temperature (step S7). If the result of this determination is that the temperature of the fixing roller 20 has not reached the target temperature, the controller 37 continues to supply power to the heating elements 22 to 23 and the auxiliary heating element 25 (step S6). Further, when the temperature of the fixing roller 20 reaches the target temperature, the control unit 37 shifts to a standby process (step S5).

待機処理に移行すると、制御部37は、補助発熱体25側に接続している補助電源装置35の切換スイッチ42の補助発熱体25側に対する接続を解除する。そして温度検出部36で検出している定着ローラ20の温度が目標温度を維持するように、スイッチ32〜34をオン・オフ制御する(ステップS8)。この状態で制御部37は、補助電源装置35の残電圧検出部40で検出している蓄電素子38の充電電圧を入力して操作部7の表示パネル72に表示するとともに(ステップS9)、あらかじめ設定されている基準値と比較し(ステップS10)、蓄電素子38の充電電圧が基準値以下であり、かつ3つの発熱体22〜24に電力を供給していないとき(ステップS11)、充電スイッチ41をオンにし、かつ切換スイッチ42を充電器39側に接続して主電源装置31から充電器39に電力を供給して蓄電素子38を充電する(ステップS12)。この蓄電素子38を充電しているとき、残電圧検出部40で検出している蓄電素子38の充電電圧が基準値を超えたとき(ステップS13)、あるいは発熱体22〜24に電力を供給するスイッチ32〜34がオンになると(ステップS14)、制御部37は充電スイッチ41をオフにし、かつ切換スイッチ42の充電器39側との接続を解除して蓄電素子38の充電を停止する(ステップS15)。   If it transfers to a standby process, the control part 37 will cancel | release the connection with respect to the auxiliary heating element 25 side of the changeover switch 42 of the auxiliary power supply device 35 connected to the auxiliary heating element 25 side. Then, the switches 32 to 34 are on / off controlled so that the temperature of the fixing roller 20 detected by the temperature detection unit 36 maintains the target temperature (step S8). In this state, the control unit 37 inputs the charging voltage of the power storage element 38 detected by the remaining voltage detection unit 40 of the auxiliary power supply device 35 and displays it on the display panel 72 of the operation unit 7 (step S9). Compared with the set reference value (step S10), when the charging voltage of the power storage element 38 is equal to or lower than the reference value and no power is supplied to the three heating elements 22 to 24 (step S11), the charge switch 41 is turned on, and the changeover switch 42 is connected to the charger 39 side to supply power from the main power supply 31 to the charger 39 to charge the storage element 38 (step S12). When this power storage element 38 is being charged, when the charging voltage of the power storage element 38 detected by the residual voltage detection unit 40 exceeds the reference value (step S13), power is supplied to the heating elements 22-24. When the switches 32 to 34 are turned on (step S14), the control unit 37 turns off the charging switch 41 and releases the connection of the changeover switch 42 to the charger 39 side to stop charging the storage element 38 (step S14). S15).

このように電源スイッチ71を投入後、定着ローラ20の現在温度と目標温度の差が閾値より大きい場合、例えば目標温度が180℃であるのに対して検出された定着ローラ20の温度が28℃であった場合にはその温度差は152℃と大きく、例えば30℃の閾値と大きな差を有する場合、3つの発熱体22〜24に加えて補助発熱体25にも電力を供給して体着ローラ20を加熱するから、定着ローラ20を短時間で目標温度の180℃までに加熱することができる。一方、目標温度と現在温度の差がそれほど大きくない場合、例えば定着ローラ20の温度が150℃以上の場合、目標温度との差は30℃以下であるので、3つの発熱体22〜24だけで十分に短時間に目標温度まで上昇させることができる。したがって、この場合は補助発熱体25に電力を供給する必要はなく、定着ローラ20の温度が目標温度に達して、発熱体22〜24に電力を供給していないとき、補助発熱体25に電力を供給する蓄電素子38を充電することができる。   Thus, after the power switch 71 is turned on, if the difference between the current temperature of the fixing roller 20 and the target temperature is larger than the threshold value, for example, the detected temperature of the fixing roller 20 is 28 ° C. while the target temperature is 180 ° C. The temperature difference is as large as 152 ° C., for example, when there is a large difference from the threshold of 30 ° C., power is supplied to the auxiliary heating element 25 in addition to the three heating elements 22 to 24 Since the roller 20 is heated, the fixing roller 20 can be heated to the target temperature of 180 ° C. in a short time. On the other hand, when the difference between the target temperature and the current temperature is not so large, for example, when the temperature of the fixing roller 20 is 150 ° C. or higher, the difference from the target temperature is 30 ° C. or lower, so only the three heating elements 22 to 24 are used. The temperature can be raised to the target temperature in a sufficiently short time. Therefore, in this case, it is not necessary to supply power to the auxiliary heating element 25. When the temperature of the fixing roller 20 reaches the target temperature and power is not supplied to the heating elements 22 to 24, power is supplied to the auxiliary heating element 25. Can be charged.

この制御部9は、図6のフローチャートに示すように、画像形成装置1の主電源装置31がオンである間、電源スイッチ71の動作状態を常時監視し、電源スイッチ71がオフとなると(ステップS21)、補助電源装置35以外の負荷、例えば発熱体22〜24や本体部2等への電力供給を遮断する(ステップS22)。そして補助電源装置35の切換スイッチ42を充電器39側と補助発熱体25側のいずれかにも接続しない状態として、蓄電素子38を補助発熱体25や充電器39と接続しない遮断状態にする(ステップS23)。この切換スイッチ42が充電器38と補助発熱体25のいずれにも接続されていないことを確認すると(ステップS24)、画像形成装置1全体に電力を供給する主電源装置31をオフにする(ステップS25)。   As shown in the flowchart of FIG. 6, the control unit 9 constantly monitors the operating state of the power switch 71 while the main power supply 31 of the image forming apparatus 1 is on, and when the power switch 71 is turned off (step) S21), power supply to loads other than the auxiliary power supply device 35, for example, the heating elements 22 to 24, the main body 2 and the like is cut off (step S22). Then, the changeover switch 42 of the auxiliary power supply 35 is not connected to either the charger 39 side or the auxiliary heating element 25 side, so that the storage element 38 is disconnected from the auxiliary heating element 25 or the charger 39 ( Step S23). When it is confirmed that the changeover switch 42 is not connected to either the charger 38 or the auxiliary heating element 25 (step S24), the main power supply 31 that supplies power to the entire image forming apparatus 1 is turned off (step S24). S25).

このように電源スイッチ71がオフになると、直ちに主電源装置31をオフにせずに、蓄電素子38が充電器39や補助発熱体25のいずれにも接続されていなく、蓄電素子38が充放電しない状態になっていることを確認して主電源装置31をオフにするから、主電源装置31がオフとされている間に蓄電素子38に蓄電された電力が他に漏れてしまうことを抑制することができ、主電源装置31を長期間をオフにしても蓄電素子38の蓄電量が大きく減少してしまうことを防ぐことができる。また、メンテナンス等のために保守員などが補助電源装置35は画像形成装置1の本体部2に対して作業等を行っても、蓄電素子38と他の素子との間での電力授受が遮断されているので感電等を防止することができ、作業の安全性を向上することができる。さらに、蓄電素子38の充電量を表示パネル72に表示するから、蓄電素子38の充電量を確認することができ、作業の安全性をより確実に向上することができる。   Thus, when the power switch 71 is turned off, the main power supply device 31 is not immediately turned off, the power storage element 38 is not connected to either the charger 39 or the auxiliary heating element 25, and the power storage element 38 is not charged or discharged. Since the main power supply device 31 is turned off after confirming that it is in the state, the power stored in the power storage element 38 is prevented from leaking to the other while the main power supply device 31 is turned off. Therefore, even if the main power supply device 31 is turned off for a long period of time, it is possible to prevent the amount of power stored in the power storage element 38 from greatly decreasing. Further, even when a maintenance person or the like performs maintenance on the main body 2 of the image forming apparatus 1 for maintenance or the like, the power transfer between the power storage element 38 and other elements is interrupted. Therefore, electric shock and the like can be prevented, and work safety can be improved. Furthermore, since the charge amount of the power storage element 38 is displayed on the display panel 72, the charge amount of the power storage element 38 can be confirmed, and the safety of work can be improved more reliably.

前記説明では電源スイッチがオフになったとき、制御部37で主電源装置31をオフにした場合について説明したが、主電源装置31をオンにしてメンテナンス等で補助電源装置35に対して作業を行うとき、保守員などが充電量が大きい蓄電素子38に触れると感電する危険性がある。そこで、図7の回路図に示すように、補助電源装置35に放電用負荷46と放電用スイッチ47を有する放電部45を設け、メンテナンスのとき、制御部37は放電用スイッチ47をオンにするとともに、切換スイッチ42を放電部45側に接続して、蓄電素子38に充電されている電力を放電用負荷46に放電させて、蓄電素子38に充電されている電力を危険電圧以下にすると良い。このように蓄電素子38に充電されている電力を補助電源装置35の内部で放電して危険電圧以下にすることにより、より安全性を高めることができる。   In the above description, the case where the main power supply 31 is turned off by the control unit 37 when the power switch is turned off has been described. However, the main power supply 31 is turned on and the auxiliary power supply 35 is operated for maintenance or the like. When performing, there is a risk of electric shock if a maintenance staff or the like touches the power storage element 38 having a large amount of charge. Therefore, as shown in the circuit diagram of FIG. 7, the auxiliary power supply 35 is provided with a discharge unit 45 having a discharge load 46 and a discharge switch 47, and the control unit 37 turns on the discharge switch 47 during maintenance. At the same time, it is preferable to connect the changeover switch 42 to the discharge unit 45 side to discharge the electric power charged in the electric storage element 38 to the discharge load 46 so that the electric power charged in the electric storage element 38 is lower than the dangerous voltage. . Thus, safety can be further improved by discharging the electric power charged in the power storage element 38 within the auxiliary power supply device 35 so as to be below the dangerous voltage.

また、メンテナンス等で補助電源装置35を画像形成装置1から取り外す場合、そのときの振動等により補助電源装置35の切換スイッチ42が充電器39側や補助発熱体5の接続端子側に接触する危険性がある。そこで、図8の回路図に示すように、補助電源装置35に着脱検出部44を有する遮断設定部43を設け、補助電源装置35を画像形成装置1から取り外したことを着脱検出部44で検出したとき、遮断設定部43で切換スイッチ42を充電器39側や補助発熱体5の接続端子側に接触しない状態に保つ。このようにしてメンテナンス中や運搬中に、蓄電素子38と他の素子との間での電力授受を強制的に遮断することができ、感電等を防止して作業の安全性を向上することができる。   Further, when the auxiliary power supply 35 is removed from the image forming apparatus 1 for maintenance or the like, there is a risk that the changeover switch 42 of the auxiliary power supply 35 may come into contact with the charger 39 or the connection terminal side of the auxiliary heating element 5 due to vibration at that time. There is sex. Therefore, as shown in the circuit diagram of FIG. 8, the auxiliary power supply 35 is provided with a cutoff setting unit 43 having an attachment / detachment detection unit 44, and the attachment / detachment detection unit 44 detects that the auxiliary power supply 35 has been removed from the image forming apparatus 1. When this occurs, the cutoff setting unit 43 keeps the changeover switch 42 from contacting the charger 39 or the connection terminal side of the auxiliary heating element 5. In this way, power transfer between the power storage element 38 and other elements can be forcibly cut off during maintenance or transportation, preventing electric shock and improving work safety. it can.

さらに、図9の回路図に示すように、補助電源装置35に遮断設定部43と、切換スイッチ42と蓄電素子38との接続部及び放電用負荷46との間に放電用スイッチ47を接続した放電部45とを設け、補助電源装置35を画像形成装置1から取り外したとき、遮断設定部43で切換スイッチ42を充電器39側や補助発熱体5の接続端子側に接触しない状態に保つとともに、遮断設定部43で放電部45の放電用スイッチ47をオンにして蓄電素子38に充電されている電力を放電用負荷46に全て放電させると良い。このようにして、より安全性を高めることができる。   Further, as shown in the circuit diagram of FIG. 9, a discharge switch 47 is connected to the auxiliary power supply 35 between the cutoff setting unit 43, the connection between the changeover switch 42 and the storage element 38, and the discharge load 46. When the auxiliary power supply 35 is removed from the image forming apparatus 1 when the discharge unit 45 is provided, the cutoff setting unit 43 keeps the changeover switch 42 from contacting the charger 39 or the connection terminal side of the auxiliary heating element 5. Then, it is preferable to turn on the discharge switch 47 of the discharge unit 45 in the cutoff setting unit 43 to discharge all the electric power charged in the power storage element 38 to the discharge load 46. In this way, safety can be further improved.

前記説明では補助電源装置35の蓄電素子38に充電した充電量を画像形成装置1の表示パネル72に表示した場合について説明したが、補助電源装置35に充電量の表示手段を設けて、補助電源装置35自体で充電量を表示するようにしても良い。   In the above description, the case where the charge amount charged in the power storage element 38 of the auxiliary power supply device 35 is displayed on the display panel 72 of the image forming apparatus 1 has been described. The charge amount may be displayed by the device 35 itself.

この発明の画像形成装置の外観図である。1 is an external view of an image forming apparatus according to the present invention. 画像形成装置の本体部の構成図である。2 is a configuration diagram of a main body of the image forming apparatus. FIG. 定着ローラと加圧ローラの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of a fixing roller and a pressure roller. 定着ローラを加熱する電源装置の構成を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a configuration of a power supply device that heats a fixing roller. 電源装置による加熱処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the heat processing by a power supply device. 電源スイッチをオフにしたときの処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a process when a power switch is turned off. 第2の電源装置の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of a 2nd power supply device. 第3の電源装置の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of a 3rd power supply device. 第4の電源装置の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of a 4th power supply device.

符号の説明Explanation of symbols

1;画像形成装置、2;本体部、3;給紙装置、5;排紙部、6;自動原稿供給装置、
7;操作部、10;スキャナー部、11;書込部、13;感光体ユニット、
14;定着ユニット、20;定着ローラ、21;加熱ローラ、22〜24;発熱体、
25;補助発熱体、30;電源装置、31;主電源装置、32〜34;スイッチ、
35;補助電源装置、36;温度検出部、37;制御部、38;蓄電素子、
39;充電器、40;残電圧検出部、41;充電スイッチ、42;切換スイッチ。

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1; Image forming apparatus, 2; Main-body part, 3; Paper feeding apparatus, 5; Paper discharge part, 6: Automatic document feeder,
7; operation unit, 10; scanner unit, 11; writing unit, 13; photoconductor unit,
14; fixing unit, 20; fixing roller, 21; heating roller, 22 to 24; heating element,
25; auxiliary heating element, 30; power supply, 31; main power supply, 32-34; switch,
35; auxiliary power supply device, 36; temperature detection unit, 37; control unit, 38;
39; Charger, 40; Residual voltage detection unit, 41; Charge switch, 42; Changeover switch.

Claims (8)

電気機器本体部に着脱自在に設けられる補助電源装置であって、
主電源装置から供給される電力を蓄電し、蓄電した電力を他の素子に供給する蓄電素子と、該蓄電素子と他の素子との間の電力の授受を断続する制御手段とを有し、該制御手段は前記電気機器本体に供給する電力を遮断したときに、前記蓄電素子と他の素子との間の接続を遮断して遮断状態を保持することを特徴とする補助電源装置。
Auxiliary power supply device detachably provided in the electric device main body,
A power storage element that stores power supplied from the main power supply device and supplies the stored power to another element; and a control unit that intermittently transfers power between the power storage element and the other element; When the power supplied to the electric device main body is cut off, the control means cuts off the connection between the power storage element and another element and maintains the cut-off state.
前記蓄電素子に蓄電された電力を消費する放電手段を有し、前記制御手段は、前記電気機器本体に供給する電力を遮断したときに、前記蓄電素子に蓄電された電力を前記放電手段に放電して、前記蓄電素子に蓄電された電力を危険電圧以下にする請求項1記載の補助電源装置。   Discharging means for consuming electric power stored in the electric storage element, and the control means discharges electric power stored in the electric storage element to the discharging means when the electric power supplied to the electric device main body is cut off. The auxiliary power supply apparatus according to claim 1, wherein the power stored in the power storage element is set to a dangerous voltage or less. 前記補助電源装置をメンテナンスするとき、前記制御手段は前記蓄電素子に蓄電された電力を前記放電手段に放電して、前記蓄電素子に蓄電された電力を危険電圧以下にする請求項2記載の補助電源装置。   3. The auxiliary device according to claim 2, wherein, when maintaining the auxiliary power supply device, the control unit discharges the electric power stored in the power storage element to the discharge unit, and sets the power stored in the power storage element to a dangerous voltage or less. Power supply. 前記電気機器本体部から前記補助電源装置を取り外したとき、前記制御手段は、前記蓄電素子と他の素子との間の接続を遮断して遮断状態を保持する請求項1乃至3のいずれかに記載の補助電源装置。   4. The device according to claim 1, wherein when the auxiliary power supply device is removed from the electric device main body, the control unit cuts off the connection between the power storage device and another device and maintains the cut-off state. Auxiliary power supply as described. 前記電気機器本体部から前記補助電源装置を取り外したとき、前記制御手段は、前記蓄電素子に蓄電された電力を前記放電手段に放電して、前記蓄電素子に蓄電された電力を危険電圧以下にする請求項2又は3に記載の補助電源装置。   When the auxiliary power supply device is removed from the electric device main body, the control means discharges the electric power stored in the electric storage element to the discharging means, so that the electric power stored in the electric storage element falls below a dangerous voltage. The auxiliary power supply device according to claim 2 or 3. 前記蓄電素子の充電量を表示する表示手段を有する請求項1乃至5のいずれかに記載の補助電源装置。   The auxiliary power supply device according to claim 1, further comprising display means for displaying a charge amount of the power storage element. 前記蓄電素子は電気二重層コンデンサである請求項1乃至6のいずれかに記載の補助電源装置。   The auxiliary power supply device according to claim 1, wherein the power storage element is an electric double layer capacitor. 請求項1乃至7のいずれかに記載の補助電源装置を搭載し、該補助電源装置からも定着装置に電力を供給することを特徴とする画像形成装置。

An image forming apparatus comprising the auxiliary power supply device according to claim 1, wherein power is also supplied from the auxiliary power supply device to the fixing device.

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