JP2005224020A - 充電装置、加熱装置、定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 コンデンサを含む充電回路・経路になんらかの異常が発生したことを検出できるようにする。
【解決手段】 電気二重層コンデンサ４４と、コンデンサ４４に充電する充電回路４２と、コンデンサ４４の端子間電圧を検知する端子電圧検知回路４５とを備えている。ＲＯＭは、複数の充電電流毎にコンデンサ４４の充電時の端子間電圧の時間変化を示す複数の情報を記憶している。コンデンサ４４の充電時に検知された端子間電圧の時間変化とその充電電流に対応するＲＯＭ内の情報とを比較する。そして、比較の結果、検知された端子間電圧の時間変化とＲＯＭ内の情報との間に所定値以上の差がある場合には、コンデンサ４４を含む回路・経路等に異常が発生したと判断する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、充電装置、加熱装置、この加熱装置を用いた定着装置、及び、この定着装置を用いた電子写真方式の画像形成装置に関する。

近年、電子写真プロセスを利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれらを組み合わせた複合機は多機能化しており、これに伴って構造も複雑化して最大消費電力が増大する傾向となっている。また、ユーザの利便性のため電源オン時や省エネモードからの復帰時間を短縮するために定着ヒータを大容量にする傾向となっている。これに対して、通常の電源ラインから供給可能な電力には制限が有るので、急速に充放電可能な蓄電素子である電気二重層コンデンサを利用した補助電源を備えた装置が提案されている。

このような電気二重層コンデンサを利用した補助電源の異常時の検知及び保護についての従来技術としては、特許文献１のように、補助電源の接地端子側の電流を監視し、補助電源内部の地絡等の異常により異常な電流が流れる場合にこれを検知して、補助電源の接地側端子を開放する手段を設けて、補助電源を保護する技術が開示されている。また、この技術においては、開放異常について２組の補助電源のそれぞれの接地端子側の電流を監視し、その出力を比較することにより開放異常を検知し、補助電源の接地側端子を開放する手段を設けて、補助電源を保護する技術が開示されている。

特開２００２−１５９１３５公報

しかしながら、特許文献１の技術においては、電気二重層コンデンサを含めた充電・放電に関る全ての回路・経路を含めた全ての異常に対応できるものではないという不具合がある。特に、複写機や複合機等の画像形成装置においては、その構成が変更されて余剰電力が変わること等により充電電流の設定が変更されるが、このような場合に電気二重層コンデンサを含めた充電・放電に関る全ての回路・経路を含めた全ての異常に対応できるものではないという不具合がある。

本発明の目的は、コンデンサ等の蓄電素子を含む充電回路・経路になんらかの異常が発生したことを検出できるようにすることである。

請求項１記載の発明の充電装置は、充電可能な蓄電素子と、前記蓄電素子の端子間電圧を検知する端子電圧検知回路と、機器構成を判定し、その機器構成に応じて前記蓄電素子に流す充電電流を設定する設定手段と、設定された前記充電電流で前記蓄電素子を充電する充電器と、複数の充電電流毎に前記蓄電素子の充電時の端子間電圧の時間変化を示す複数の情報を記憶している記憶部と、設定された前記充電電流に応じて前記複数の情報から使用する記憶情報を決定する決定手段と、前記蓄電素子の充電時に検知された前記端子間電圧の時間変化と前記記憶情報の前記端子間電圧の時間変化とを比較する比較手段と、その比較の結果、前記蓄電素子の充電時に検知された前記端子間電圧の時間変化と前記記憶情報の前記端子間電圧の時間変化との間に所定値以上の差がある場合、異常が発生したと判断する第１判断手段と、を備えている。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の充電装置において、前記充電電流の設定が変更されたか否かを判断する第２判断手段と、前記充電電流の設定が変更された場合、変更された前記充電電流に対応する前記蓄電素子の充電時の前記端子間電圧の時間変化を示す情報を更新する更新手段と、をさらに備えている。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の充電装置において、前記第１判断手段により異常が発生したと判断された場合、その異常の発生を報知する報知手段をさらに備えている。

請求項４記載の発明の加熱装置は、請求項１ないし３のいずれか一記載の充電装置と、前記蓄電素子からの電力供給により発熱して所定の部材を加熱する第１発熱部材と、を備えている。

請求項５記載の発明は、請求項４記載の加熱装置において、商用電源からの電力供給により発熱して所定の部材を加熱する第２発熱部材をさらに備え、前記充電器も前記商用電源から充電する。

請求項６記載の発明の定着装置は、請求項５記載の加熱装置と、前記加熱装置の前記第１発熱部材と前記第２発熱部材とにより加熱される定着部材と、を備え、トナー画像が形成された媒体に加圧及び前記定着部材による加熱を行って前記トナー画像の前記媒体上への定着を行う。

請求項７記載の発明の画像形成装置は、電子写真方式で媒体上にトナー画像を形成するプリンタエンジンと、前記トナー画像の前記媒体上への定着を行う請求項６記載の定着装置と、を備えている。

請求項１記載の発明によれば、充電電流に応じて比較のために使用する記憶情報が変更されるため、機器構成が変えられた場合、すなわち充電電流が変更された場合でも、充電時、コンデンサ等の蓄電素子を含む充電回路・経路になんらかの異常が発生したことを検出することができる。

請求項２記載の発明によれば、コンデンサ等の蓄電素子を含む充電回路・経路の異常検知の精度を向上させることができる。

請求項３記載の発明によれば、コンデンサ等の蓄電素子を含めた充電回路・経路等に異常があることをユーザに報知して、その交換を促すことができるので、装置の機能性能低下を防止し、利便性を向上させることができる。

請求項４記載の発明によれば、コンデンサ等の蓄電素子の充電電力で第１発熱部材を発熱させることができ、請求項１ないし３のいずれか一記載の発明と同様の効果を奏することができる。

請求項５記載の発明によれば、第２発熱部材の他に第１発熱部材も併用することにより、商用電源の限界にとらわれずに加熱の急速な立ち上がりを図ることができる。

請求項６記載の発明によれば、請求項１ないし５のいずれか一記載の発明と同様の効果を奏することができる。

請求項７に記載の発明は、請求項６記載の発明と同様の効果を奏することができる。

本発明の第１の実施の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１１を示す正面図である。このデジタル複写機１１は、本発明の画像形成装置を実施するもので、デジタル複写機本体１、大容量給紙装置（以下ＬＣＴという）１２、ソート、穴あけ及びステイプル等を行うフィニッシャ１３等から構成されている。デジタル複写機本体１の上部には、オペレータに対する画像表示を行う表示部１４を有しオペレータからの操作を受け付ける操作部１５が設けられている。オペレータにより操作部１５が操作されることで、原稿読み取りのためのモード、複写倍率の設定、給紙段の設定及びフィニッシャ１３での後処理の設定等が行われる。フィニッシャ１３には、転写紙が排紙される排紙トレイ１６が設けられている。

デジタル複写機本体１は、いわゆる複合機であり、複写機能、これ以外の機能、例えばプリンタ機能やファクシミリ機能等を備えている。このデジタル複写機本体１は、操作部１５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本体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２は、本実施の形態のデジタル複写機本体１を示す縦断面図である。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、操作部１５上のスタートキーが押下されると、給紙ローラ１０３及び給送ベルト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。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１０３、給送ベルト１０４及び排送ローラ１０７は搬送モータによって駆動される。

大容量給紙装置１２、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、この転写紙は例えば縦搬送ユニット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る。感光体ドラム１１７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、その表面には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回りの周知の装置等により、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、例えば縦搬送ユニット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、定着装置１２１によりトナー像が定着され、排紙ユニット１２２によりフィニッシャ１３へ搬送される。その転写紙は、フィニッシャ１３でソート、穴あけ及びステイプル等の後処理が行われ、排紙トレイ１６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、大容量給紙装置１２の給紙トレイ（図示せず）や各給紙トレイ１１３〜１１５等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によりフィニッシャ１３側ではなく、両面入紙搬送路１２４側に搬送され、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及びフィニッシャ１３により排紙トレイ１６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及びフィニッシャ１３により排紙トレイ１６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。

次に、定着装置１２１の構成について図３を参照して説明する。図３は、定着装置の構成を説明する説明図である。定着装置１２１は、本発明の定着装置を実施するもので、定着部材である定着ローラ２０１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２０２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、発熱部材であるヒータＨＴ１，ＨＴ２が任意の位置に設けられる。例えば、このヒータＨＴ１，ＨＴ２は、定着ローラ２０１の内部に配置されて定着ローラ２０１を内側から加熱する。

定着ローラ２０１及び加圧ローラ２０２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ＴＨ２１は、定着ローラ２０１の表面に当接され、定着ローラ２０１の表面温度（定着温度）を検出する。トナー２０６を担持した転写紙等の媒体であるシート２０７は、定着ローラ２０１と加圧ローラ２０２とのニップ部を通過する際に、定着ローラ２０１と加圧ローラ２０２による加熱及び加圧でトナー２０６が定着される。

第２発熱部材である定着ヒータＨＴ２は、定着ローラ２０１の基準となる最大温度Ｔｔに達していないときにＯＮにされて、定着ローラ２０１を加熱する主たるヒータである。第１発熱部材である定着ヒータＨＴ１は、電源ＯＮ時や、省エネのためのオフモード時からコピー可能となるまでの立ち上がり時や、定着ローラ２０１の温度が前述の最大温度Ｔｔより低い所定温度Ｔｍｉｎを割り込みそうなときにＯＮにされて、定着ローラ２０１を加熱する補助的なヒータである。

図４は、デジタル複写機１１に使用される補助電源２のブロック図である。すなわち、図４の回路は充電装置、加熱装置を実施するものである。デジタル複写機１１は補助電源２を備えている。この補助電源２は、蓄電素子である電気二重層コンデンサ４４を利用した補助電源であり、通常の商用ＡＣ電源４１から補助電源２を充電し、定着ヒータＨＴ１（負荷４８に含まれる）を点灯させるために使用され、コピー可能となるまでの立ち上がり時間を短縮し、あるいは温度落ち込みを防ぐ。これは、立ち上がり時間等がヒータの容量により決まってしまうが、商用ＡＣ電源４１から供給可能な電力には限りがあるため、このような構成としている。

商用ＡＣ電源４１から供給されるＡＣ電源は、制御部２０により充電器である充電回路４２及び遮断回路４３を制御して、電気二重層コンデンサ４４へ充電することが可能である。また、定着ヒータＨＴ１等の負荷４８への電源供給も、制御部２０により放電回路４６及び遮断回路４７を制御することにより実現できる。

電気二重層コンデンサ４４の特徴として、充電又は放電する時間に従って端子電圧（端子間電圧）が変化するが、これは電気二重層コンデンサ４４の静電容量や、定電流充電時の充電電流、負荷等が変化しなければ、ほぼ同じカーブを描く。つまり、充電時には図５（ａ）に示すように、定電流充電を行なっている期間、充電電流が変化しなければフル充電になって充電が完了するまで、充電時間にほぼ比例して端子電圧は上昇する。また、ヒータ等のように抵抗性の負荷に対してエネルギーを供給して放電する時には、図５（ｂ）に示すように、放電時間にほぼ比例して端子電圧は下降する。ただし、ヒータ等については温度が低い時は抵抗値が下がるため、単純に遮断回路４７を接続して供給しただけでは最初に過大な電流が流れてしまうので、放電時間と端子電圧との関係は図６のようなカーブとなってしまう。

このため、図４に示すように、放電回路４６を制御して、いきなり１００％デューティで負荷４８に電力を供給するのではなく、低いデューティから徐々に１００％デューティに上げて行くような制御が必要となる。これについては電気二重層コンデンサ４４の充電時にも同じようなことが言える。電気二重層コンデンサ４４がほとんど放電しきっている場合には、何の制御を行なわずに遮断回路４３を接続するだけで充電すると最初に過大な突入電流が流れてしまう。これを防ぐため、充電回路４２により充電時間のデューティを制御して定電流充電を行なっている。また、充電電流については、商用ＡＣ電源４１に接続された機器の構成により設定を変更しており、例えばＬＣＴ１２やフィニッシャ１３が無い構成であればその分の電力が未使用となるので、その分だけ電気二重層コンデンサ４４の充電にまわす電力を増やすことができ、充電電流を大きく設定することができる。このようにオプション等の機器の構成により充電電流の設定値は所定の値に決定される。

電気二重層コンデンサ４４の端子電圧については、電圧センサとなる端子電圧検知回路４５により検知している。これはＡ／Ｄ変換器のようなもので単純にアナログ電圧をデジタルデータに変換している。遮断回路４３，４７は、充電回路４２又は負荷４８から電気二重層コンデンサ４４を分離する機能を有し、なんらかの不具合発生時には制御部２０により、遮断回路４３，４７を動作させて電気二重層コンデンサ４４の充電・放電動作を停止する。また、この遮断回路４３，４７は、装置全体の電源が切れている状態で開放状態であるような、ノーマル・オープンのリレー等を用いる必要がある。

図７は、制御部２０の構成を説明する回路図である。制御部２０は、ＣＰＵ２１と、ＣＰＵ２１を動作させるためのプログラム及び電気二重層コンデンサ４４の各充電電流に応じた充電時の端子電圧の時間変化（端子電圧と充電時間との関係）を示す情報（テーブル）を格納する記憶部となるＲＯＭ２２と、ＣＰＵ２１のワークエリアとなるＲＡＭ２３と、制御タイミング等の調整値を格納し電源を切ってもデータを保持可能な不揮発ＲＡＭ（例えばＮＶＲＡＭ）２４と、遮断回路４３，４７の接続／開放を制御するＩ／Ｏ制御部２５と、充電回路４２と、放電回路４６のオン／オフのデューティを決めるためのＰＷＭ出力を制御するＰＷＭ制御部２６と、を備えている。なお、ＲＯＭ２２には、電気二重層コンデンサ４４の放電時の端子電圧の時間変化（端子電圧と充電時間との関係）を示す情報も格納されている。

次に、制御部２０における充電系及び放電系の異常検知の処理について説明する。まず、充電電流の設定値及び充電時の端子電圧と時間変化の関係を示すテーブルの決定処理について図８及び図９を参照して説明する。

充電電流は商用ＡＣ電源４１からデジタル複写機１１の各機器に通電される分を除くことにより決まるので、その機器の構成が変化して機器に通電される電流値が変化することにより、電気二重層コンデンサ４４に供給可能な充電電流も変化する。ここで、図８は、充電電流が変化した時の充電時間と端子電圧との関係を説明するグラフである。図８に示すように、デジタル複写機１１の機器構成（装置構成）が減り、充電電流の設定値を大きく設定した場合には（充電電流増加）、変更後の電気二重層コンデンサ４４の端子電圧は変更前よりも同じ時間経った時に高くなる。逆に、デジタル複写機１１の機器構成が増え、充電電流を小さく設定した場合には（充電電流減少）、変更後の電気二重層コンデンサ４４の端子電圧は変更前よりも同じ時間経った時に低くなる。デジタル複写機１１の機器構成の組み合わせは有限であるので、その組み合わせに応じた充電電流を予め定めておき、その充電電流に応じた電気二重層コンデンサ４４の端子電圧と充電時間との関係（端子間電圧の時間変化）を示す情報をＲＯＭ２２にテーブルとして格納し、デジタル複写機１１の機器構成に応じて、充電電流及び端子間電圧と充電時間の関係を示す情報を切り替えることができる。

図９に示すように、制御部２０のＣＰＵ２１は、デジタル複写機１１の機器構成を判定（判断）し（ステップＳ１）、その機器構成に応じた充電電流を設定し（設定手段）、その充電電流に基づいて、ＲＯＭ２２に複数の充電電流毎に記憶されている充電時の端子電圧の時間変化を示す複数のテーブルのうちどのテーブルを使用するかを決定する（決定手段）（ステップＳ２）。その後、制御部２０のＣＰＵ２１は、ステップＳ２で決定したテーブルに基づいて異常検知を行う。

電気二重層コンデンサ４４の充電時の異常検知の処理について図１０を参照して説明する。図１０に示すように、まず、制御部２０のＣＰＵ２１は、遮断回路４７を開放、遮断回路４３を接続して、充電回路４２を制御することにより（ステップＳ１１）、電気二重層コンデンサ４４への充電を開始する。そして、ポーリングにより周期的に端子電圧検知回路４５で検知している電気二重層コンデンサ４４の端子電圧の時間変化を求めて（ステップＳ１２）、得られた端子電圧の時間変化をＲＯＭ２２に記憶されている端子電圧の時間変化の情報と比較する（比較手段）（ステップＳ１３）。このとき、ステップＳ２で決定されたテーブルが使用される。

そして、比較した結果、所定値以上の差がある場合には（ステップＳ１４のＹ）、何らかの異常が発生したと判断し、異常時の処理ルーチンのステップＳ３１（後述の図１２）へ処理を移行する（第１判断手段）。また、所定値以上の差はなく、正常範囲内の変化であると判断した場合には（ステップＳ１４のＹ）、電気二重層コンデンサ４４がフル充電になったかどうかを判断し（ステップＳ１５）、まだフル充電になっていなければ（ステップＳ１５のＮ）、ステップＳ１２以降の処理を繰り返し、フル充電になったと判断したら（ステップＳ１５のＹ）、充電回路４２をとめてから遮断回路４３を開放し（ステップＳ１６）、充電動作を終了する。

このように、デジタル複写機１１の機器の構成を判定し、その機器構成に応じた充電電流を設定し、設定した充電電流に対応するＲＯＭ２２内の電気二重層コンデンサ４４の充電時の端子電圧の時間変化を示すテーブルを決定し、そのテーブルと端子電圧検知回路４５で検知された端子電圧の時間変化とを比較し、比較した結果、所定値以上の差がある場合には、何らかの異常が発生したと判断することで、デジタル複写機１１の機器構成が変えられた場合、すなわち充電電流が変更された場合でも、充電時、コンデンサを含む充電回路・経路になんらかの異常が発生したことを検出することができる。

続いて、電気二重層コンデンサ４４の放電時の異常検知の制御について図１１を用いて説明する。図１１に示すように、まず、制御部２０のＣＰＵ２１は、遮断回路４３を開放、遮断回路４７を接続して、放電回路４６を制御することにより（ステップＳ２１）、電気二重層コンデンサ４４から負荷４８へのエネルギーの供給を開始する。そして、ポーリングにより、周期的に端子電圧検知回路４５で検知している電気二重層コンデンサ４４の端子電圧の時間変化を求めて（ステップＳ２２）、得られた端子電圧の時間変化をＲＯＭ２２に記憶されている端子電圧の時間変化の情報と比較する（ステップＳ２３）。このとき、ＲＯＭ２２に記録さている電気二重層コンデンサ４４の放電時の端子電圧の時間変化を示す情報が使用される。

そして、比較した結果、所定値以上の差がある場合には（ステップＳ２４のＹ）、何らかの異常が発生したと判断し、異常時の処理ルーチンのステップＳ３１へ処理を移行する（後述の図１２）。また、所定値以上の差はなく、正常範囲内の変化であると判断した場合には（ステップＳ２４のＹ）、負荷４８であるヒータＨＴ１が目標温度になったかどうかを判断し（ステップＳ２５）、まだ目標温度になっていなければ（ステップＳ２５のＮ）、ステップＳ２２以降の処理を繰り返し、目標温度になったと判断したら（ステップＳ２５のＹ）、放電回路４６をとめてから遮断回路４７を開放し（ステップＳ２６）、負荷４８であるヒータＨＴ１へのエネルギー供給を終了する。

制御部２０による異常発生時の制御について（前述のステップＳ３１以下の処理）、図１２を参照して説明する。図１２に示すように、まず、充電回路４２及び放電回路４６をオフにして、更に遮断回路４３，４７を開放状態にすることにより（ステップＳ３１）、電気二重層コンデンサ４４を充電及び放電の回路経路から切り離す。そして、異常内容を判断して、異常が発生したのが充電時なのか放電時なのか、また、端子電圧の時間変化を見たときに正常な場合（正常値）と比較して端子電圧が所定値以上低いのかあるいは高いのかを判断する（ステップＳ３２）。次に、ステップＳ３２で判定した結果に応じて、異常の発生個所を大まかに判定し（ステップＳ３３）、不揮発ＲＡＭ（例えばＮＶＲＡＭ）２４に補助電源の異常発生フラグをセットするとともに異常発生箇所をロギングデータとして格納するか、または表示部１４に表示してユーザに報知するか（報知手段）、あるいは、その両方を行う（ステップＳ３４）。

ステップＳ３３で実行する異常発生箇所の判定について更に説明する。異常の発生した場所及び異常の内容により、電気二重層コンデンサ４４の端子電圧（端子間電圧）の時間変化は通常とは異なる変化となる。例えば、充電時に図１３に示す、（１）〜（３）の位置で断線等が発生して充電経路が開放状態になってしまっている場合は、充電動作を行なっても電気二重層コンデンサ４４の充電が行なわれないため、図１４（ａ）に示すように電気二重層コンデンサ４４の端子電圧は変化しない。また遮断回路４３を接続状態にできなくなった場合も同様である。また、（１）の位置で地絡状態が発生した場合には遮断回路４３を接続状態にすることで電気二重層コンデンサ４４の端子電圧は図１４（ｂ）に示すように逆に下がってしまう。（２）の位置で地絡状態が発生した場合には、図１３に示す構成では電流をオフすることができず、過電流が流れてしまうので、電気二重層コンデンサ４４のプラス側に予めヒューズのような過電流保護装置をおいて保護する必要がある。

また、放電時においては、例えば図１３に示す（４）〜（７）の位置で断線等が発生して放電経路が開放状態になってしまうと、放電動作を行なっても電気二重層コンデンサ４４から負荷４８にエネルギー供給が行なわれないため、図１５（ａ）に示すように端子間電圧は変化しない。また、遮断回路４７を接続状態にできなくなった場合も同様である。さらに、（５）の位置で地絡状態が発生した場合には、遮断回路４３を接続状態にすることで電気二重層コンデンサ４４の端子間電圧は図１５（ｂ）に示すように通常よりも大きく下がってしまう。（７）の位置で地絡状態が発生した場合には、放電回路４６による制御が利かなくなるため、遮断回路４３を接続状態にすることで負荷４８であるヒータ温度が低いときには、大きな突入電流が流れて電気二重層コンデンサ４４の端子間電圧は図１５（ｃ）に示すように最初通常よりも大きく下がってしまう。（４）の位置で地絡状態が発生した場合には、図１３に示す構成では電流をオフすることができず、過電流が流れてしまうが、前述の充電時の説明のように電気二重層コンデンサ４４のプラス側に予めヒューズのような過電流保護装置をおくことにより保護することができる。

このように充電・放電時の電気二重層コンデンサ４４の端子間電圧を検知して、その時間変化を正常な状態での端子間電圧と時間変化の関係と比較することにより、このように充電・放電経路の開放異常や地絡異常をある程度分類することができるので、その情報を内部にロギングし、あるいは表示することで、後で修理を行う際に確認項目の目安とすることができる。その結果ダウンタイムを短くすることができる。

また、異常発生時には充電回路４２、放電回路４６等による動作を停止することにより、充電回路４２、放電回路４６を保護できるので、異常状態の復旧時には速やかに機能を復活することができる。

さらに、異常発生時には遮断回路４３、４７を開放状態にして電気二重層コンデンサ４４を充電回路４２、放電回路４６、負荷４８等の周辺の回路から切り離すことにより、電気二重層コンデンサ４４を一部の地絡異常から保護できるので、異常状態の復旧時には速やかに機能を復活することができる。

本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態のデジタル複写機は、基本的に第１の実施の形態のデジタル複写機１１と同じ構成である。第１の実施の形態によるデジタル複写機１１では、補助電源２の異常を判定するための充電時の端子電圧と時間変化の関係を示す情報（テーブル）をＲＯＭ２２に充電電流毎に複数保持しているが、本実施の形態では、記憶部となる不揮発ＲＡＭ２４に記憶し、電気二重層コンデンサ４４の充電時の端子電圧と時間変化の関係を示す情報を更新可能とする。そして、デジタル複写機１１の機器構成が変わり充電電流の設定が変更された場合には、不揮発ＲＡＭ２４に記憶した充電時の端子電圧と時間変化の関係を充電電流毎に示す情報を更新することにより、充電電流の設定が変化した場合でも正しく補助電源２の異常の判定を行うものである。第２の実施の形態のデジタル複写機は、第１の実施形態のデジタル複写機１１とほぼ同様の構成であるので、異なる部分についてのみ説明する。

不揮発ＲＡＭ２４に格納されている充電時の電気二重層コンデンサ４４の端子間電圧と時間変化の関係の更新処理について説明する。ここで、機器の構成が変わり、充電回路４２による電気二重層コンデンサ４４への充電電流を変更すると、充電時の電気二重層コンデンサ４４の端子間電圧と時間変化の関係が変化してしまう。これについては、図９を用いて前述した通りである。

そこで、本実施の形態では、充電電流の設定変更を行った場合に、更新処理を行う必要があることをフラグとして不揮発ＲＡＭ２４に残し、次の電源オン時に更新処理を行なったりする。また、更新の間、デジタル複写機１１の使用ができなくなるが、更新のためのモードを設けて、デジタル複写機１１の機器構成の変更を行なった場合には、操作部１５によりそのモードを選択し、不揮発ＲＡＭ２４に格納されている充電時の電気二重層コンデンサ４４の端子電圧の時間変化を示す情報を更新し、それを次回以降の充電時に正規の状態として異常検知に使用することで、異常検知の精度を向上させる。

図１６に示すように、まず、制御部２０のＣＰＵ２１は、充電が開始すると（ステップＳ４１）、充電を行っている間の電気二重層コンデンサ４４の端子間電圧を一定時間ごとに検知し、その検知結果をＲＡＭ２３に保持する（ステップＳ４２）。次に、電気二重層コンデンサ４４がフル充電になったかどうかを判断し（ステップＳ４３）、まだフル充電になっていなければ（ステップＳ４３のＮ）、ステップＳ４２以降の処理を繰り返し、フル充電になったと判断したら（ステップＳ４３のＹ）、不揮発ＲＡＭ２４に格納されている充電時の電気二重層コンデンサ４４の端子電圧の時間変化（端子間電圧と充電時間との関係）を示す情報を更新する必要があることを示すフラグがセットされているかどうかを判断する（第２判断手段）（ステップＳ４４）。フラグがセットされていなければ（ステップＳ４４のＮ）、一連の処理を終了し、フラグがセットされている場合には（ステップＳ４４のＹ）、ＲＡＭ２３に記憶した結果を新しい充電時の電気二重層コンデンサ４４の端子電圧の時間変化を示す情報として不揮発ＲＡＭ２４に書き込んで更新し（更新手段）（ステップＳ４５）、一連の処理を終了する。

このように、デジタル複写機１１の機器構成が変えられた場合、すなわち充電電流が変更された場合、不揮発ＲＡＭ２４に格納されている充電時の電気二重層コンデンサ４４の端子電圧の時間変化を示す情報を更新することによって、コンデンサを含む充電回路・経路の異常検知の精度を向上させることができる。

なお、更新処理の実施タイミングとしては、デジタル複写機１１の電源をオンした時や、低電力モードからの復帰時等に行う。これは、電気二重層コンデンサ４４に接続されている負荷４８が定着用のヒータＨＴ１であるため、充電動作を行うために電気二重層コンデンサ４４に蓄えた電力を本体の動作と無関係に放電してしまうと、定着の温度が上昇しすぎて、機器にダメージを与えてしまう危険性があるからである。もし接続されている負荷４８が定着ヒータＨＴ１等ではなく、本体の動作と無関係に放電しても問題なければ、このタイミングにこだわる必要は無く、また低電力モード等、定着の温度が十分に低いタイミングであれば温度が上昇しすぎてダメージを与える危険性も無いので、更新処理を行なっても良い。

また、更新処理を行う条件として、充電回路４２、放電回路４６や負荷４８であるヒータの交換を行ったことをフラグとして不揮発ＲＡＭ２４に残し、次の電源オン時に更新処理を行ない、あるいは更新の間は機械の使用ができなくなるので、更新のためのモードを設けて部品の交換を行なった時にはそのモードで更新処理を行うようにしても良い。

本発明の一実施の形態であるデジタル複写機を示す正面図である。 デジタル複写機本体を示す縦断面図である。 定着装置の構成を説明する説明図である。 デジタル複写機の補助電源の構成を示す回路図である。 充電時間あるいは放電時間とコンデンサの端子電圧の関係を説明するグラフである。 放電時間と端子電圧の関係を説明するグラフである。 制御部の電気的な接続を示すブロック図である。 充電電流が変化した時の充電時間と電気二重層コンデンサの端子電圧の関係を説明するグラフである。 充電電流の設定値及び充電時の端子電圧と時間変化の関係を示すテーブルの決定処理のフローチャートである。 コンデンサの充電を行う際の処理のフローチャートである。 コンデンサの放電を行う際の処理のフローチャートである。 異常発生の場合の処理のフローチャートである。 ステップＳ３３で実行する異常発生箇所の判定について説明する説明図である。 異常発生の場合の充電時間とコンデンサの端子電圧との関係を説明するグラフである。 異常発生の場合の充電時間とコンデンサの端子電圧との関係を説明するグラフである。 不揮発ＲＡＭに格納されている充電時のコンデンサの端子電圧の時間変化を示すデータを更新する処理のフローチャートである。

符号の説明

ＨＴ１ 第１発熱部材
ＨＴ２ 第２発熱部材
２２，２４ 記憶部（ＲＯＭ、不揮発性ＲＡＭ）
４１ 商用電源（商用ＡＣ電源）
４２ 充電器
４４ 蓄電素子（コンデンサ）
４５ 端子電圧検知回路
１２１ 加熱装置、定着装置
２０１ 定着部材（定着ローラ）
２０７ 媒体（シート）

Claims (7)

1. 充電可能な蓄電素子と、
   前記蓄電素子の端子間電圧を検知する端子電圧検知回路と、
   機器構成を判定し、その機器構成に応じて前記蓄電素子に流す充電電流を設定する設定手段と、
   設定された前記充電電流で前記蓄電素子を充電する充電器と、
   複数の前記充電電流毎に前記蓄電素子の充電時の端子間電圧の時間変化を示す複数の情報を記憶している記憶部と、
   設定された前記充電電流に応じて前記複数の情報から使用する記憶情報を決定する決定手段と、
   前記蓄電素子の充電時に検知された前記端子間電圧の時間変化と前記記憶情報の前記端子間電圧の時間変化とを比較する比較手段と、
   その比較の結果、前記蓄電素子の充電時に検知された前記端子間電圧の時間変化と前記記憶情報の前記端子間電圧の時間変化との間に所定値以上の差がある場合、異常が発生したと判断する第１判断手段と、
   を備えている充電装置。
2. 前記充電電流の設定が変更されたか否かを判断する第２判断手段と、
   前記充電電流の設定が変更された場合、変更された前記充電電流に対応する前記蓄電素子の充電時の前記端子間電圧の時間変化を示す情報を更新する更新手段と、
   をさらに備えている請求項１記載の充電装置。
3. 前記第１判断手段により異常が発生したと判断された場合、その異常の発生を報知する報知手段を、
   さらに備えている請求項１又は２記載の充電装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか一記載の充電装置と、
   前記蓄電素子からの電力供給により発熱する第１発熱部材と、
   を備えている加熱装置。
5. 商用電源からの電力供給により発熱する第２発熱部材をさらに備え、
   前記充電器も前記商用電源から充電する、
   請求項４記載の加熱装置。
6. 請求項５記載の加熱装置と、
   前記加熱装置の前記第１発熱部材と前記第２発熱部材とにより加熱される定着部材と、
   を備え、
   トナー画像が形成された媒体に加圧及び前記定着部材による加熱を行って前記トナー画像の前記媒体上への定着を行う、
   定着装置。
7. 電子写真方式で媒体上にトナー画像を形成するプリンタエンジンと、
   前記トナー画像の前記媒体上への定着を行う請求項６記載の定着装置と、
   を備えている画像形成装置。
   
   

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