JP2005223984A

JP2005223984A - 発熱装置、定着装置、及び画像形成装置

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Publication number: JP2005223984A
Application number: JP2004028024A
Authority: JP
Inventors: Koji Yamanobe; 耕治山野邉
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2004-02-04
Filing date: 2004-02-04
Publication date: 2005-08-18

Abstract

【課題】キャパシタが寿命に近づいていることを早めにユーザに報知し、もって早期のキャパシタの交換を可能として、性能の劣化した状態で長期間にわたり画像形成装置を使用しなければならない事態を防止して、ユーザの便宜を図る。
【解決手段】キャパシタの内部抵抗を求める（ステップＳ１）。そして、この内部抵抗が第１の基準値以下であるか否かを判断する（ステップＳ２）。求めた内部抵抗が第１の基準値以下であるときは（ステップＳ２のＹ）、キャパシタが寿命に近づいている旨のメッセージをディスプレイに表示するなどして、ユーザに報知する（ステップＳ３）。さらに、ステップＳ１で求めた内部抵抗を第１の基準値より小さい第２の基準値と比較する（ステップＳ４）。内部抵抗が第２の基準値以下であるときは（ステップＳ４のＹ）、半導体スイッチなどをオフして、キャパシタの放電を停止する（ステップＳ５）。
【選択図】図７

Description

本発明は、キャパシタの充電電力で発熱する発熱素子を備えている発熱装置、及び定着装置、並びにこの定着装置を備えた画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置においては、用紙にトナー像を定着させるのに熱定着装置が用いられる。一般的に熱定着装置は定着ローラと加圧ローラからなり、定着ローラにはヒータが内蔵され、そのヒータに通電することによりそのヒータが発熱し、定着ローラを温める。そして、その温めた定着ローラとそれに対抗する加圧ローラに熱と圧力により用紙上のトナーを溶かし圧力で定着する。

近年では画像形成が高速の画像形成装置が出現しており、画像形成が高速の場合は用紙に熱を持って行かれるため、熱容量の大きな定着ローラとする必要がある。そして、熱容量が大きいとヒータを温めても、定着ローラの温度がなかなか上がらず、ヒータの電力を大きくすることが必要となる。

しかしながら、画像形成装置に与えられる電力には限りが有るため、ヒータの立ち上げ時に商用電源から直接供給する電力に電気二重層コンデンサ等の補助電源を併用することで、ヒータの立ち上がり時間を早くする技術が提案されている（特許文献１〜３）。

特開２００３−０８４６２１公報特開２００２―１７４９８８公報特開２００２−３５７９６６公報

しかしながら、電気二重層コンデンサには寿命があり、寿命になった時点あるいはその前で画像形成装置の性能を維持することが出来ない。そこで、コンデンサの寿命を装置で判断し、寿命がきたときは、その交換を促すようにする必要がある。

この点について、特許文献１〜３の技術では、電気二重層コンデンサの寿命を検知する技術について開示されている。

これらの技術は、いずれも電気二重層コンデンサが寿命に達したか否かの２者択一の判断を行ってユーザに知らせるものであり、電気二重層コンデンサが寿命に達したと判断された時点で、電気二重層コンデンサの機能を停止すると共に、電気二重層コンデンサの交換が必要である旨のメッセージの表示を行う。しかしながら、このように、寿命に達した時点で電気二重層コンデンサの交換を行なうための具体的なアクションを起こすので、ユーザが電気二重層コンデンサの寿命に気づいたときは画像形成装置の性能も劣化しており、電気二重層コンデンサを交換するまでの期間は画像形成装置を性能の劣化した状態で使用しなければならないという不具合がある。

本発明の目的は、キャパシタが寿命に近づいていることを早めにユーザに報知し、もって早期のキャパシタの交換を可能として、性能の劣化した状態で長期間にわたり画像形成装置を使用しなければならない事態を防止して、ユーザの便宜を図ることである。

本発明は、キャパシタと、このキャパシタを充電する充電器と、発熱素子と、前記充電器の充電電力を前記発熱素子に放電して発熱させる放電器と、前記キャパシタが寿命に近づいている第１の状態にあること、及び前記キャパシタが前記第１の状態よりさらに寿命に近づいている第２の状態にあることを検出する第１の手段と、前記キャパシタが前記第１の状態にあることを検出したときは前記キャパシタが寿命に近づいている旨をユーザに報知する第２の手段と、前記キャパシタが前記第２の状態にあることを検出したときは前記キャパシタの前記放電を停止する第３の手段と、を備えている発熱装置である。

別の面から見た本発明は、トナー画像が形成された媒体を加圧及び加熱して前記トナー画像の定着を行なう定着部材と、キャパシタと、このキャパシタを充電する充電器と、前記定着部材を発熱する発熱素子と、前記充電器の充電電力を前記発熱素子に放電して発熱させる放電器と、前記キャパシタが寿命に近づいている第１の状態にあること、及び前記キャパシタが前記第１の状態よりさらに寿命に近づいている第２の状態にあることを検出する第１の手段と、前記キャパシタが前記第１の状態にあることを検出したときは前記キャパシタが寿命に近づいている旨をユーザに報知する第２の手段と、前記キャパシタが前記第２の状態にあることを検出したときは前記キャパシタの前記放電を停止する第３の手段と、を備えている定着装置である。

本発明によれば、第２の状態にあることを検出するに先立って第１の状態にあることを検出するので、キャパシタが寿命に近づいていることを早めにユーザに報知し、もって早期のキャパシタの交換を可能として、性能の劣化した状態で長期間にわたり画像形成装置を使用しなければならない事態を防止して、ユーザの便宜を図ることができる。

本発明を実施するための最良の一形態について説明する。

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

また、このデジタル複写機１には、図示しない大量用紙供給装置（以下、ＬＣＴという）と、及びソート、穴あけ、ステイプルなどを行なうフィニッシャーと、原稿読み取りのためのモード、複写倍率の設定、給紙段の設定、フィニッシャー１２で後処理の設定、オペレータに対する表示などを行なう操作部とを備えている。

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

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

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

図３は、定着装置１２１を主とした本複写機１の電源制御系の構成を示す図である。図３に示す電源制御系は、ＡＣ電源（商用交流電源）ＰＳの供給のＯＮ／ＯＦＦを行なう主電源ＳＷ２０１と、マイクロコンピュータを備え、電源回路２００の各部その他を制御する制御装置となる制御部２０２と、定着ヒータＨＴ２の補助電源である蓄電器となるキャパシタＣＰ１と、このキャパシタＣＰ１を充電するための充電器となるキャパシタ充電器２０３と、本複写機１のＤＣ電源を生成するＤＣ電源生成回路２０４と、ＡＣ定着ヒータＨＴ１にＡＣ電力を供給するＡＣヒータ駆動回路２０５と、ＡＣ電源から入力される入力電流を検出する入力電流検出回路２０６と、インターロックスイッチ２０７と、キャパシタＣＰ１の放電を行って、定着ヒータＨＴ２にＤＣ電力を供給する放電器となるキャパシタ充放電回路２０８と、を備えている。

ＡＣ電源ＰＳ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２０４と、およびキャパシタ充電器２０３にＡＣ電力を供給する。

制御部２０２は、主に電源回路２００の各部を制御するものであり、キャパシタ充電器２０３、ＡＣヒータ駆動回路２０５、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Ｓ１１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Ｓ１３，Ｓ１４を送出して、キャパシタ充放電回路２０８による定着ヒータＨＴ２のＯＮ／ＯＦＦ動作を制御する。また、制御部２０２は、制御信号Ｓ１８，Ｓ１９をＡＣヒータ駆動回路２０５に送出して、ＡＣヒータ駆動回路２０５による定着ヒータＨＴ１のＯＮ／ＯＦＦ動作を制御する。さらに、制御部２０２は、スリットセンサ１１１から入力される検出信号に基づきＡＤＦ１０１にセットされた原稿枚数を推定し、推定した原稿枚数と、操作部１５０で設定された部数と、および各動作モード（高速モード、低速モード）における１枚当たりのプリントに必要な時間とに基づいて、動作モード毎のコピージョブの所要時間を予測する。

入力電流検出回路２０６は、主電源ＳＷ２０１と、ＡＣヒータ駆動回路２０５、ＤＣ電源生成回路２０４、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電源の入力電流を検出して、検出電流Ｓ１７を制御部２０２に出力する。この入力電流は、ＡＣヒータ駆動回路２０５、ＤＣ電源生成回路２０４、キャパシタ充電器２０３、および画像形成装置の動作状態に応じて変動する。

ＤＣ電源生成回路２０４は、主電源ＳＷ２０１を介して入力されるＡＣ電源に基づいて、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。

インターロックスイッチ２０７は、図示しない本複写機１のカバー類と連動してＯＮ／ＯＦＦするスイッチであり、複写機１のカバー類が開放されることにより触れることができる駆動部材、中高圧電源印加部材を有する場合には、カバー開時に該駆動部材の動作を停止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。

ＡＣヒータ駆動回路２０５は、制御部２０２から入力される制御信号Ｓ１８，Ｓ１９に応じて、ＡＣ定着ヒータＨＴ１のＯＮ／ＯＦＦを行なう。

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Ｓ１１に基づいて、キャパシタＣＰ１の充電を行なう。

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で構成されている。キャパシタＣＰ１は、キャパシタ充電器２０３およびキャパシタ充放電回路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ＨＴ２に供給される。

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Ｓ１３，Ｓ１４に応じて、キャパシタＣＰ１に蓄積された電力を放電させて、定着ヒータＨＴ２をＯＮ／ＯＦＦさせる。

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

図４は、図３のＡＣヒータ駆動回路２０５の構成を示す図である。ＡＣヒータ駆動回路２０５は、入力されるＡＣ電源のノイズを除去するフィルタＦＩＬ２１と、制御部２０２から入力される制御信号Ｓ１９に応じて、ＯＮ／ＯＦＦされる安全保護用の定着リレーＲＬ２１と、安全保護用の定着リレーＲＬ２１の逆起防止用のダイオードＤ２１と、制御部２０２から入力される制御信号Ｓ１８に基づいて、ＡＣ定着ヒータ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。

ＡＣ電源ＰＳ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ＨＴ１の一端側に接続されている。定着ヒータＨＴ１の他端側は、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路２２０に接続されている。

ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路２２０は、ＡＣ電源をＯＮ／ＯＦＦするためのトライアックＴＲＩ２１と、トライアックＴＲＩ２１のゲートをＯＮし、また、二次側である制御部２０２からの信号を絶縁するためのフォトカプラＰＣ２１と、フォトカプラＰＣ２１の発光側ＬＥＤを駆動するためのトランジスタＴＲ２１と、コンデンサＣ２１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。

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ＨＴ１は、安全保護用の定着リレーＲＬ２１とトランジスタＴＲ２１のゲートの両方がＯＮされた状態で電力が供給されて点灯する。

制御部２０２は、安全保護用の定着リレーＲＬ２１に供給する制御信号Ｓ１９をＯＮした状態で、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路２２０のトランジスタＴＲ２１のゲートに供給する制御信号Ｓ１８をＯＮ／ＯＦＦして、ＡＣ定着ヒータＨＴ１の点灯／消灯を制御する。

図５は、図３のキャパシタ充電器２０３の構成を示す図である。キャパシタ充電器２０３は、入力されるＡＣ電圧のノイズを除去するＮＦ（ノイズフィルタ）２１１と、突入電流を防止するための突入防止回路２１２と、突入防止回路２１２を介して入力されるＡＣ電源ＰＳを整流するダイオードブリッジＤＢと、整流されたＡＣ電圧を平滑化するコンデンサＣ１００と、ＦＥＴ２１４のスイッチングを制御してキャパシタＣＰ１（図３参照）の充電動作を制御するＦＥＴ制御部２１３と、トランスＴ１００をＯＮ／ＯＦＦさせるＦＥＴ２１４、入力電圧を昇圧するトランスＴ１００と、トランスＴ１００の２次側の出力を整流・平滑化してＤＣ出力に変換する整流平滑回路２１５と、電流値を検出する電流検出部２１６、電圧値を検出する電圧検出部２１７と、キャパシタＣＰ１に過電圧を印加しないために過電圧を検出する過電圧検出部２１８と、キャパシタＣＰ１からの逆流を防止するためのダイオードＤ１００と、絶縁素子２１９とを備えている。

ＡＣ電源ＰＳから入力されるＡＣ電圧は、ノイズフィルタ２１１でノイズ除去された後、突入電流防止回路２１２を介してダイオードブリッジＤＢで整流され、コンデンサ１００で平滑化されて得られるＤＣ電圧は、トランスＴ１００の一次側に入力される。ＦＥＴ制御部２１３は、制御部２０２（図３参照）から入力される制御信号Ｓ１１がＯＮとなった場合に、キャパシタＣＰ１を充電するために、ＦＥＴ２１４のスイッチング制御を開始する。ＦＥＴ制御部２１３は、電流検出部２１６、電圧検出部２１７、および過電圧検出部２１８から入力される各検出信号に基づいて、ＦＥＴ２１４をスイッチング制御して、キャパシタＣＰ１の充電のための定電流制御、定電圧制御または定電力制御を行なう。一般に、キャパシタＣＰ１は定電流で充電することが望ましいが、定電力制御で充電することにより充電時間を短縮することが可能となる。

トランスＴ１００は、ＦＥＴ２１４でＯＮ／ＯＦＦされ、その１次側入力を昇圧して２次側から出力する。トランスＴ１００の２次側出力は整流平滑回路２１５で整流・平滑されて、ダイオードＤ１００を介して、キャパシタＣＰ１に出力される。整流・平滑後のトランスＴ１００の２次側出力は、電流検出部２１６、電圧検出部２１７、および過電圧検出部２１８でそれぞれ電流値、電圧値、および過電圧が検出されてその各検出信号がＦＥＴ制御部２１３に入力される。

次に、キャパシタ充放電回路２０８、制御部２０２の構成と動作について説明する。

まず、キャパシタ充放電回路２０８の回路構成について説明する。図６に示すように、キャパシタ充放電回路２０８は、機械式スイッチ、この例ではリレー４０１と、半導体スイッチ、この例ではＭＯＳＦＥＴで構成される半導体スイッチＦＥＴを備えている。このリレー４０１、半導体スイッチＦＥＴは、いずれも、そのオン、オフによりキャパシタＣＰ１の充電電力をヒータＨＴ２に通電し、その通電を停止するスイッチである。このリレー４０１、半導体スイッチＦＥＴ、キャパシタＣＰ１、ヒータＨＴ２は直列に接続されている。

このように、キャパシタＣＰ１からヒータＨＴ２への電力供給のオン、オフは半導体スイッチＦＥＴのみならずリレー４０１も併用して行うことができるので、回路の安全性を向上させることができる。

次に、この回路に発生した異常を検出するための回路について説明する。

検出回路４０６は、半導体スイッチＦＥＴのドレイン側でリレー４０１、半導体スイッチＦＥＴ、キャパシタＣＰ１、ヒータＨＴ２が直列に接続された回路に流れる電流の有無を検出する電流センサである。電圧センサ４０２は、キャパシタＣＰ１の端子間電圧を検出する。

制御部２０２は、定着装置１２１を制御するマイクロコンピュータ４０３を備えている。マイクロコンピュータ４０３は、リレー４０１、半導体スイッチＦＥＴに制御信号を出力して、そのオン、オフを制御し、また、検出回路４０６、電圧センサ４０２の検出信号が入力する（電圧センサ４０２の検出信号がＳ１５である）。また、複写機１の図示しない操作パネルに設けられたディスプレイ４０４に所定のメッセージを出力し、複写機１にネットワークを介して接続されているネットワークサーバ４０５にメッセージを出力する。なお、実際は、複写機１の図示しない操作パネルを制御する別のマイクロコンピュータや、複写機１が備えている図示しないネットワークインターフェイスを介して、これらのメッセージが表示されるが、これらの内容は周知の技術であるので詳細な説明は省略し、図４においては、便宜上、直接ディスプレイ４０４、ネットワークサーバ４０５にメッセージを出力するように図示している。

次に、定着ヒータＨＴ１，ＨＴ２の通電制御などについて説明する。

前述のように、定着ヒータＨＴ１は、定着ローラ３０１の基準となる所定の目標温度Ｔｔに達していないときにＯＮにされて、定着ローラ３０１を加熱する。定着ヒータＨＴ２は、本複写機１の主電源投入の時や、省エネモードから復帰してコピー可能となるまでの立ち上げ時等、定着装置１２１のウォームアップ時にＯＮにされて、定着ローラ３０１を加熱する。

具体的には、制御部２０２（のマイクロコンピュータ４０３）は、温度センサＴＨ１１の検出温度が所定の温度以下になると定着ヒータＨＴ１に電力を供給して定着ローラ３０１を加熱し、所定の温度になると停止する処理を繰り返す。また、キャパシタＣＰ１は定着ヒータＨＴ２に電力を供給することにより電力供給能力が低下する。これはキャパシタＣＰ１の端子間電圧を電圧センサ４０２で検出することで判断できる。そして、キャパシタＣＰ１の端子間電圧が所定の電圧以下であれば、キャパシタ充電器２０３により充電を開始する。そして、キャパシタＣＰ１の端子間電圧が所定の電圧以上になったら充電を停止する。キャパシタＣＰ１は、複写機１の電力供給に余裕のあるとき（例えば、定着ヒータＨＴ１がＯＦＦの時）に充電する。

次に、制御部２０２が実行するキャパシタＣＰ１の寿命検出などの処理について説明する。図７は、かかる処理のフローチャートである。この処理は、キャパシタＣＰ１を放電して定着ヒータＨＴ２に電力を供給する際に実行する。まず、図７に示すように、マイクロコンピュータ４０３は、定着ヒータＨＴ２に電力を供給している時に、電圧センサ４０２でキャパシタＣＰ１の端子電圧を検出し、検出回路４０６で定着ヒータＨＴ２に流れる電流を検出して、前者の検出値を後者の検出値で除算することにより、キャパシタＣＰ１の内部抵抗を求める（第１の手段）（ステップＳ１）。そして、この内部抵抗が所定の基準値（第１の基準値）以下であるか否か（第１の状態）を判断する（ステップＳ２）。第１の基準値は、キャパシタＣＰ１が寿命に近づいているか否かを判断する基準値であり、求めた内部抵抗が第１の基準値を超えているときは（ステップＳ２のＮ）、キャパシタＣＰ１は当分寿命にはならないと判断されるので、図７の処理を終了する。

求めた内部抵抗が第１の基準値以下であるときは（ステップＳ２のＹ）、キャパシタＣＰ１が寿命に近づいていると判断できるので、キャパシタＣＰ１が寿命に近づいている旨のメッセージをディスプレイ４０４に表示し、ネットワークサーバ４０５に送信して、ユーザに報知する（第２の手段）（ステップＳ３）。

この場合は、さらに、ステップＳ１で求めた内部抵抗を第１の基準値より小さい第２の基準値と比較する（ステップＳ４）。この第２の基準値は、キャパシタＣＰ１が寿命に達している、あるいは、ステップＳ２のＹの場合よりさらに寿命に近づいていることを判断する基準値であり、求めた内部抵抗が第２の基準値を超えているときは（第２の状態）（ステップＳ４のＮ）、キャパシタＣＰ１は寿命に達していない、あるいは、寿命に極めて近い状態にはないと判断されるので、図８の処理を終了する。求めた内部抵抗が第２の基準値以下であるときは（ステップＳ４のＹ）、リレー４０１、半導体スイッチＦＥＴをオフして、キャパシタＣＰ１の放電を停止する（第３の手段）（ステップＳ５）。

他の処理例として、ステップＳ５に代えて、図８に示すように、キャパシタＣＰ１と充電器であるキャパシタ充電器２０との間の接続、また、キャパシタＣＰ１と放電器であるキャパシタ充放電回路２０８との間の接続を、それぞれ図示しないリレーで遮断するようにしてもよい（第４の手段）（ステップＳ１１）。

また、図９に示すように、キャパシタ充放電回路２０８で強制的にキャパシタＣＰ１に充電されている電荷を放電する（第５の手段）と共に（ステップＳ２１）、キャパシタＣＰ１の端子間電圧を電圧センサ４０２で検出することによりキャパシタＣＰ１の充電量をモニタして、その充電量をディスプレイ４０４に表示してユーザに報知し（第６の手段）（ステップＳ２２）、ステップＳ２１の放電が終了したら（ステップＳ２３のＹ）、キャパシタＣＰ１と充電器であるキャパシタ充電器２０との間の接続、また、キャパシタＣＰ１と放電器であるキャパシタ充放電回路２０８との間の接続を、それぞれ図示しないリレーで遮断するようにしてもよい（ステップＳ２４）。

本実施の形態のデジタル複写機の縦断面図である。定着装置の説明図である。定着装置を主としたデジタル複写機の電源制御系の回路図である。ＡＣヒータ駆動回路の回路図である。キャパシタ充電器の回路図である。キャパシタ充放電回路の回路図である。制御部が実行する処理のフローチャートである。制御部が実行する処理の他の例におけるフローチャートである。制御部が実行する処理の他の例におけるフローチャートである。

符号の説明

１画像形成装置
１２１発熱装置、定着装置
２０３充電器
２０８放電器
ＨＴ２発熱素子
ＣＰ１キャパシタ

Claims

キャパシタと、
このキャパシタを充電する充電器と、
発熱素子と、
前記充電器の充電電力を前記発熱素子に放電して発熱させる放電器と、
前記キャパシタが寿命に近づいている第１の状態にあること、及び前記キャパシタが前記第１の状態よりさらに寿命に近づいている第２の状態にあることを検出する第１の手段と、
前記キャパシタが前記第１の状態にあることを検出したときは前記キャパシタが寿命に近づいている旨をユーザに報知する第２の手段と、
前記キャパシタが前記第２の状態にあることを検出したときは前記キャパシタの前記放電を停止する第３の手段と、
を備えている発熱装置。
前記キャパシタと前記充電器との間の接続、及び前記キャパシタと前記放電器との間の接続を遮断する第４の手段を、備えている請求項１に記載の発熱装置。
前記遮断された前記キャパシタを放電させる第５の手段を、備えている請求項２に記載の発熱装置。
前記放電の状態をユーザに報知する第６の手段を、備えている請求項３に記載の発熱装置。
前記第１の手段は、前記キャパシタの内部抵抗の値を判断して前記第１及び第２の寿命を判断する、請求項１〜４のいずれかの一に記載の発熱装置。
トナー画像が形成された媒体を加圧及び加熱して前記トナー画像の定着を行なう定着部材と、
キャパシタと、
このキャパシタを充電する充電器と、
前記定着部材を加熱する発熱素子と、
前記充電器の充電電力を前記発熱素子に放電して発熱させる放電器と、
前記キャパシタが寿命に近づいている第１の状態にあること、及び前記キャパシタが前記第１の状態よりさらに寿命に近づいている第２の状態にあることを検出する第１の手段と、
前記キャパシタが前記第１の状態にあることを検出したときは前記キャパシタが寿命に近づいている旨をユーザに報知する第２の手段と、
前記キャパシタが前記第２の状態にあることを検出したときは前記キャパシタの前記放電を停止する第３の手段と、
を備えている定着装置。
前記キャパシタと前記充電器との間の接続、及び前記キャパシタと前記放電器との間の接続を遮断する第４の手段を、備えている請求項６に記載の定着装置。
前記遮断された前記キャパシタを放電させる第５の手段を、備えている請求項７に記載の定着装置。
前記放電の状態をユーザに報知する第６の手段を、備えている請求項８に記載の定着装置。
前記第１の手段は、前記キャパシタの内部抵抗の値を判断して前記第１及び第２の寿命を判断する、請求項６〜９のいずれかの一に記載の定着装置。
電子写真方式で媒体上に画像形成を行い、定着装置として請求項６〜１０のいずれかの一に記載の定着装置を備えている、画像形成装置。