JP2010068620A - 蓄電ユニット，蓄電装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 蓄電ユニットを強制放電する場合の放電時間を短縮。
【解決手段】 直列に接続された複数のコンデンサ７６１〜７７８；放電抵抗Ｒ４２とスイッチング手段Ｑ２との直列回路を含み、コンデンサ７６１〜７７８のそれぞれに該直列回路が並列に接続された、複数のバイパス回路７５１〜７７８；および、放電指示信号Ｌに応答して、各バイパス回路７５１〜７７８の前記スイッチング手段Ｑ２を導通にするバイパス放電指示手段１０６；を備える。各バイパス回路は均等化回路である。直列接続コンデンサ７５と並列に接続された、限流抵抗Ｒ１５と放電スイッチ７４との直列放電回路；を更に備える。限流抵抗Ｒ１５と放電スイッチ７４との間の、放電スイッチ７４閉時の電位（Ｌ）である放電指示信号（Ｌ）に応答して、バイパス放電指示手段１０６は各均等化回路７５１〜７７８のスイッチング手段Ｑ２を導通にする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、複数個のコンデンサを直列接続し、各コンデンサにはバイパス回路を並列接続した蓄電ユニットに関し、特に、該蓄電ユニットの強制放電に関する。本発明の蓄電ユニットを備える蓄電装置は、複写機，プリンタ，ファクシミリ等のＯＡ機器の補助電源に用いることができ、また、携帯電気機器の主電源あるいは補助電源に用いることができる。

特開２００５−３５４８２４号公報 特開２００８− ４３０３６号公報 特開２００８− ４０４７１号公報。

特許文献１および２には、複数個のコンデンサを直列接続し、各コンデンサには各均等化回路を並列接続した蓄電ユニットが記載されている。特許文献１に記載の均等化回路は、それが接続されたコンデンサの充電電圧を検出し、それが設定値を超えるとバイパス回路をオンにして、コンデンサを効率よく充電する。特許文献２に記載の均等化回路は、バランススイッチ，バランス抵抗，放電スイッチおよび放電抵抗を備え、制御器によってバランススイッチおよび放電スイッチをオン／オフを制御して、コンデンサ間の電圧バランスを取る。特許文献３は、点検，修理あるいは交換のために蓄電ユニット収納部のカバーを外すとき蓄電ユニットを強制放電するために、限流抵抗と放電スイッチとの直列回路を、蓄電ユニット（コンデンサの直列接続回路）に並列接続し、カバーの開によって放電スイッチを閉駆動するようにした安全機構を記載している。この安全機構は、蓄電装置を補助電源として装備した画像形成装置の点検，保守，故障などの異常時における安全性の確保、ならびに、機器の再生，機器の破棄や、メンテナンス時の作業の際の安全確保のために備わっている。

しかし特許文献３に記載の安全機構は、限流抵抗と放電スイッチとの直列回路を、蓄電ユニット（コンデンサの直列接続回路）に並列接続したものであるので、放電スイッチが閉になったとき、蓄電ユニットの直列接続の全コンデンサがそれぞれ、他のコンデンサを通して放電する直列放電であるので、全てのコンデンサが放電し尽すには、かなりの時間がかかる。

本発明は、蓄電ユニットを強制放電する場合の放電時間を短縮することを目的とする。

（１）直列に接続された複数のコンデンサ(761〜768)；
それぞれが放電抵抗(R42)とスイッチング手段(Q2)との直列回路を含み、前記複数のコンデンサ(761〜768)のそれぞれに該直列回路が並列に接続された、複数のバイパス回路(751〜778)；および、
放電指示信号(L)に応答して、各バイパス回路(751〜778)の前記スイッチング手段(Q2)を導通にするバイパス放電指示手段(106)；
を備える蓄電ユニット(112：図２)。

なお、理解を容易にするために括弧内には、図面に示し後述する実施例の対応要素又は対応事項の記号を、例示として参考までに付記した。

放電指示信号(L)が与えられると、バイパス放電指示手段(106)が各バイパス回路(751〜778)の各スイッチング手段(Q2)を導通にするので、各コンデンサが各バイパス回路(751〜778)を通して放電する。これにより、蓄電ユニット(112)が短時間で放電し尽す。

（２）前記複数のバイパス回路(751〜778)のそれぞれは、それが接続されたコンデンサの充電電圧を検出する手段(R36,R37)、および、該充電電圧が設定値を超えると前記スイッチング手段(Q2)を導通にする充電バイパス指示手段(X1,Q1)、を含む均等化回路(751〜778)である；上記（１）に記載の蓄電ユニット(図３）。

すなわち、均等化回路のバイパス回路をコンデンサ個別の強制放電に共用するので、強制放電のための付加要素が少なくて済む。

（３）前記複数のコンデンサの直列接続回路(76)と並列に接続された、限流抵抗(R15)と放電スイッチ(74)との直列放電回路；を更に備える、上記（１）又は（２）に記載の蓄電ユニット（図３）。

放電スイッチ(74)により強制放電が出来るので、蓄電ユニットに関連する、装置の点検，保守，故障時，蓄電ユニットの交換，破棄する時には、放電スイッチ(74)を使用して、蓄電ユニットを放電させることができる。

（４）前記限流抵抗(R15)と放電スイッチ(74)との間の、前記放電スイッチ(74)の開から閉への切換りによって変化した電位(L)である放電指示信号(L)に応答して、前記バイパス放電指示手段(106)は各バイパス回路(751〜778)の前記スイッチング手段(Q2)を導通にする；上記（３）に記載の蓄電ユニット（図３）。

放電スイッチ(74)の閉に連動して全バイパス回路(751〜778)が各コンデンサを放電させるので、蓄電ユニット(112)に関連する、装置の点検，保守，故障時，蓄電ユニットの交換，破棄する時には、放電スイッチ(74)を使用して、短時間で蓄電ユニットを放電させることができる。

（５）前記放電スイッチ(74)の閉によって該スイッチを流れる放電電流によって点灯する表示手段(73)を更に備える上記（３）又は（４）に記載の蓄電ユニット（図３）。これによれば、表示手段(73)により蓄電ユニット(112)が放電中であることが分かる。

（６）上記（１）乃至（５）のいずれか１つに記載の蓄電ユニット(112)；
前記蓄電ユニット(112)の前記複数のコンデンサの直列接続回路に充電のための電圧を印加する充電回路(71)；
前記電圧の印加により発生する前記蓄電ユニット(112)の前記複数のコンデンサの直列接続に流れる充電電流すなわちユニット充電電流を検出する電流検出手段(R1：図２)；
前記蓄電ユニット(112)の前記複数のコンデンサの直列接続の充電電圧すなわちユニット充電電圧を検出する電圧検出手段(R2,R3：図２)；および、
前記ユニット充電電流およびユニット充電電圧に対応して前記充電回路(71)の出力電力を制御する蓄電制御手段(80)；
を備える蓄電装置(65：図２)。

（７）与えられる放電指示に応じて放電指示信号(L)を発生し、前記バイパス放電指示手段(106)に与える放電制御手段(87：図５)；を更に備える上記（６）に記載の蓄電装置。これによれば、放電制御手段(87)に放電指示を与えることにより、コンデンサ個々の強制放電を行うことができる。

（８）前記放電制御手段(87)は、与えられる放電指示に応じて放電指示信号(L)を発生し、フォトカプラ(116)を介して前記バイパス放電指示手段(106)に与える（図７）；上記（７）に記載の蓄電装置。これによれば、蓄電ユニット(112)に対する蓄電制御手段(87)の絶縁を簡易にすることができる。

（９）ユーザの操作により開閉が切換えられ、該切換えにより放電指示信号(L)を発生し、前記バイパス放電指示手段(106)に与える放電指示スイッチ手段（116：図６）、を更に備える；上記（６）乃至（８）のいずれか１つに記載の蓄電装置。これによれば、ユーザは所要時に放電指示スイッチ手段を操作して蓄電ユニット(112)の各コンデンサ(761〜778)を同時に強制放電することができる。

（１０）感光体(40)，該感光体を帯電する帯電手段，感光体の帯電面に画像光を投射して静電潜像を形成する画像露光手段(21)，静電潜像を現像してトナー像とする現像手段，トナー像を用紙に転写する転写手段(22)、および、用紙上のトナー像を用紙に固定する定着手段(25)、を備える画像形成装置において、
上記（６）乃至（９）のいずれか１つに記載の蓄電装置(65)を備え、前記定着手段(25)が、該蓄電装置(65)の蓄電電力が供給されるヒータ(77)を含む、ことを特徴とする画像形成装置。

本発明の他の目的および特徴は、図面を参照した以下の実施例の説明より明らかになろう。

図１に、本発明の第１実施例の蓄電装置を備えた複合機能複写機の機構概要を示す。この複写機は、プリンタ１と給紙部２とからなる画像形成機構と、スキャナ３と、ＡＤＦ（自動原稿供給装置）４とを備えている。スキャナ３はプリンタ１上に取り付けられ、スキャナ３の上にＡＤＦ４が取り付けられている。スキャナ３は、コンタクトガラス３２上に載置された原稿の画像情報を読取センサ（本例ではＣＣＤ）３６で読み取り、読み取った画像情報をエンジン制御（図示略）の（Image Processing Processor；以下では単にＩＰＰと記述）に送る。エンジン制御は、スキャナ３から受け取った画像情報に基づき、プリンタ１の露光装置２１内に配設された図示しないレーザやＬＥＤ等を制御してドラム状の４つの、像担持体である感光体４０（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）に向けてレーザ書き込み光を照射させる。この照射により、感光体４０（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）の表面には静電潜像が形成され、この潜像は、プロセスカートリッジ１８（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）の作像機構による所定の現像プロセスを経由してトナー像に現像される。なお、符号の後に付されたＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃという添字は、ブラック，イエロー，マゼンタ，シアン用の仕様であることを示している。

プリンタ１は、露光手段である露光装置２１の他、転写手段である１次転写ローラ１１（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）および２次転写装置２２，定着装置２５，排紙装置，図示しないトナー供給装置，トナー廃棄装置等も備えている。給紙部２は、プリンタ１の下方に配設された自動給紙部と、プリンタ１の側面に配設された手差し部とを有している。そして、自動給紙部は、ペーパーバンク４３内に多段に配設された３つの給紙カセット４４，給紙カセットから用紙である転写紙を繰り出す給紙ローラ４２，繰り出した転写紙を分離して給紙路４６に送り出す分離ローラ４５等を有している。また、プリンタ１の給紙路４８に転写紙を搬送する搬送ローラ４７等も有している。一方、手差し部は、手差しトレイ５１，手差しトレイ５１上の転写紙を手差し給紙路５３に向けて一枚ずつ分離する分離ローラ５２等を有している。

プリンタ１の給紙路４８の末端付近には、レジストローラ対４９が配設されている。このレジストローラ対４９は、給紙カセット４４や手差しトレイ５１から送られてくる転写紙を受け入れた後、所定のタイミングで中間転写体たる中間転写ベルト１０と２次転写装置２２との間に形成される２次転写ニップに送る。

プロセスカートリッジ１８のケースには、レーザ露光装置２１から、像担持体である感光体４０への露光光を通過させるための開口が設けられている。プロセスカートリッジ１８の内部の感光体４０の周りには、感光体４０を均一に帯電するスコロトロン帯電器、感光体４０の電位を検知する電位センサ、感光体４０に形成された静電潜像を現像する現像装置、トナー像が転写された後の感光体４０の表面を除電する除電ランプ、転写残トナーをクリーニングするためのクリーニング装置としてブラシローラとクリーニングブレード、が配置されている。ブラシローラや、ポリウレタンゴムからなるクリーニングブレードにより感光体４０から掻き取られたトナーは、トナー搬送コイルにより回収され、図示しない廃トナー収納部に搬送するように構成されている。

各プロセスカートリッジ１８の現像装置は構成が同一のものであり、それらは使用するトナーの色のみが異なる二成分現像方式の現像装置であり、各色の現像装置内にはトナーとキャリアからなる二成分現像剤が収容されている。現像装置は、感光体４０に対向した現像ローラ、現像剤を搬送・撹拌するスクリュー、トナー濃度センサ、等から構成される。現像ローラは、外側の回転自在のスリーブと内側に固定された磁石から構成されている。トナー濃度センサの出力に応じて、図示しないトナー補給装置より必要量のトナーが補給される。

本複写機において、操作者は、カラー画像のコピーをとるときに、ＡＤＦ４の原稿台３０上に原稿をセットする。あるいは、ＡＤＦ４を開いてスキャナ３のコンタクトガラス３２上に原稿をセットした後、ＡＤＦ４を閉じて原稿を押える。そして、図示しないスタートスイッチを押す。すると、ＡＤＦ４に原稿がセットされている場合には原稿がコンタクトガラス３２上に搬送された後に、コンタクトガラス３２上に原稿がセットされている場合には直ちに、スキャナ３が駆動を開始する。そして、第１キャリッジ３３及び第２キャリッジ３４が走行し、第１キャリッジ３３の光源から発せられる光が原稿面で反射した後、第２キャリッジ３４に向かう。更に、第２キャリッジ３４のミラーで反射してから結像レンズ３５を経由して読取りセンサ３６に至り、画像情報として読み取られる。

このようにして画像情報が読み取られると、プリンタ１は、図示しない駆動モータで支持ローラ１４，１５，１６の１つを回転駆動させながら他の２つの支持ローラを従動回転させる。そして、これらローラに張架される、中間転写体である中間転写ベルト１０を無端移動させる。更に、上述のようなレーザ書き込みや、後述する現像プロセスを実施する。そして、感光体４０（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）を回転させながら、それらに、ブラック，イエロー，マゼンタ，シアンの単色画像を形成する。これらは、感光体４０（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）と、中間転写ベルト１０とが当接するＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃ用の１次転写ニップで順次重ね合わせて静電転写されて４色重ね合わせトナー像になる。感光体４０（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）上にトナー像を形成する。

一方、給紙部２は、画像情報に応じたサイズの転写紙を給紙すべく、３つの給紙ローラのうちの何れか１つを作動させて、転写紙をプリンタ１の給紙路４８に導く。給紙路４８内に進入した、用紙である転写紙は、レジストローラ対４９に挟み込まれて一旦停止した後、タイミングを合わせて、中間転写ベルト１０と２次転写装置２２の２次転写ローラ２３との当接部である２次転写ニップに送り込まれる。すると、２次転写ニップにおいて、中間転写ベルト１０上の４色重ね合わせトナー像と、転写紙とが同期して密着する。そして、ニップに形成されている転写用電界やニップ圧などの影響によって４色重ね合わせトナー像が転写紙上に２次転写され、紙の白色と相まってフルカラー画像となる。

２次転写ニップを通過した転写紙は、２次転写装置２２の搬送ベルト２４の無端移動によって定着装置２５に送り込まれる。そして、定着装置２５の加圧ローラ２７による加圧力と、加熱ベルトによる加熱との作用によってフルカラー画像が定着せしめられた後、排出ローラ５６を経てプリンタ１の側面に設けられた排紙トレイ５７上に排出される。

この複写機は、複数の感光体線速を持っており、普通紙を通紙する場合には３５２ｍｍ／ｓｅｃ、厚紙を通紙する場合には１７６ｍｍ／ｓｅｃで動作する。

図２に、図１に示す複写機の、電源回路を主体とする制御回路を示す。主電源スイッチ６１が閉じられると、交流電源６０の交流電圧が、ノイズフィルタ６２を通して全波整流回路６３に加わり、該交流電圧の全波整流電圧が、コンデンサ６４で平滑化され直流電圧となる。該直流電圧は、蓄電装置６５内の充電装置６６にあるＤＣ／ＤＣコンバータ７１内の、高周波トランス６７の１次巻線６７ａとスイッチングＦＥＴ６８との直列回路に印加される。スイッチングＦＥＴ６８は、出力制御回路８０が与える高周波ＰＷＭパルスでオン駆動されて高周波数でオン／オフを繰り返し、これにより高周波トランス６７の２次巻線６７ａが高周波低電圧を誘起し、これがダイオードＤ１，Ｄ２で整流されてコンデンサ７０を充電する。コンデンサ７０の電圧すなわちＤＣ／ＤＣコンバータ７１の出力電圧は、ダイオードＤ３を通して蓄電ユニット１１２に印加される。

ＤＣ／ＤＣコンバータ７１から蓄電ユニット１１２に流れる電流、すなわち、全波整流回路６３および平滑コンデンサ６４で構成される電源側ＡＣ／ＤＣコンバータの出力電流は、抵抗Ｒ１で電圧（充電電流信号）に変換されて、これが出力制御回路８０に与えられる。蓄電ユニット１１２の電圧（充電電圧）は、抵抗分圧回路７２の抵抗Ｒ２，Ｒ３で分圧されて充電電圧信号として出力制御回路８０に与えられる。

本実施例の蓄電装置６５は、充電装置６６および蓄電ユニット１１２で構成され、蓄電ユニット１１２は、１８個のコンデンサ７６１〜７７８を直列接続したコンデンサ群７６，それぞれを各コンデンサに並列に接続した１８個の、バイパス回路を含む均等化回路７５１〜７６８でなる均等化回路群７５，コンデンサ群７６に並列に接続した直列放電回路（Ｒ１５，７３，７４）、および、バイパス指示回路１０６、で構成されている。

該直列放電回路（Ｒ１５，７３，７４）は、限流抵抗Ｒ１５，ＬＥＤ（発光ダイオード：表示手段）７３および放電スイッチ７４の直列接続回路である。

放電スイッチ７４は、蓄電ユニット１１２を点検するためにあるいは複写機から脱着するために、開かれるユニット保護カバーの開／閉によって、機械的に閉（オン）／開（オフ）される安全スイッチである。該ユニット保護カバーが開くとそれによって放電スイッチ７４が開（オフ）から閉（オン）に切り換わり、コンデンサ群７６の１８個のコンデンサ７６１〜７７８が直列接続で、直列放電回路（Ｒ１５，７３，７４）を通して放電する。このとき、放電電流がＬＥＤ７３に流れるので、ＬＥＤ７３が発光する。

加えて、放電スイッチ７４が閉（オン）になると、ＬＥＤ７３のカソード電位すなわちバイパス指示回路１０６への制御電圧が高レベルＨから機器アース電位である低レベルＬ（放電指示信号）に切換るので、このＬに応答して、バイパス放電指示手段であるバイパス指示回路１０６が、１８個の均等化回路７５１〜７６８のそれぞれにある、図３に示すトランジスタＱ２（スイッチング手段）をオン（導通）にする。該トランジスタＱ２には放電抵抗Ｒ４２が直列に接続されており、この直列回路（Ｒ４２，Ｑ２）がバイパス回路であって１８個あり、それぞれが、コンデンサ群７６の１８個のコンデンサ７６１〜７７８のそれぞれに並列に接続されている（図３）。各コンデンサが各直列回路を通して放電する。すなわち、全コンデンサ７６１〜７７８が、同時に個別に放電する。

バイパス指示回路１０６および均等化回路７５１〜７６８の構成と動作は、図３を参照して後述する。

図２を再度参照する。本実施例の蓄電ユニット１１２のコンデンサ群７６は、満杯充電時に２．５Ｖになるコンデンサ（電気二重層コンデンサ）を１８個、直列に接続したものである。従って、１８個のコンデンサ７６１〜７７８のそれぞれが満充電になると、蓄電ユニット１１２の充電電圧は４５Ｖになる。尚、蓄電ユニット１１２の蓄電容量は、蓄電ユニット１１２を装備する複写機の連続コピー（リピートコピー）時の温度落ち込みを防止出来る容量または、必要とする定着温度立ち上げ時間（短時間）を達成できる容量としている。

蓄電制御手段である出力制御回路８０は、ＣＰＵ８１を備え、このＣＰＵ８１に内部バスで接続された、定電圧出力，定電流充電及び定電力充電の各制御を行うＰＷＭパルスを発生するＰＷＭ回路８５，Ａ／Ｄコンバータ８３，充電電流検出回路８４，通信回路（シリアル通信コントローラ）８２、ならびに、図示はしないが、ＲＯＭ，ＲＡＭ，タイマ、割り込み制御回路及び入出力ポート、を有している。

スイッチングＦＥＴ６８は、ＰＷＭ回路８５が出力するＰＷＭパルスで繰り返しオン駆動されて、高周波トランス６７の１次巻線６７ａに、電源側ＡＣ／ＤＣコンバータの平滑コンデンサ６４の電圧をチョッピングして印加する。このスイッチング周波数の導通期間（ＰＷＭパルスのパルス幅；オンデューティ）を変えることにより、充電装置６６のＤＣ／ＤＣコンバータ７１の出力電圧の制御を行うことが出来る。

出力制御回路８０のＣＰＵ８１は、充電電圧（分圧回路７２の出力）および充電電流（Ｒ１の電圧）を参照して、該充電電圧が、予め設定された値に達するまで、充電電流を低電流設定値とするＰＷＭ信号をＰＷＭ回路８５に与える。該ＰＷＭ回路８５が該ＰＷＭ信号が指定するデューティのＰＷＭパルスを発生して、スイッチングＦＥＴを駆動する。

尚、この予め設定された定電流充電にするためのＰＷＭ信号は、充電電流検出抵抗Ｒ１の端子間電圧と、ＰＷＭパルスのＯＮデュティとの関係を予め作成したテーブルを使用しても良く、演算により算出しても良い。また、充電電流のみ参照し、予め設定された充電電流になるよう、ＰＷＭパルスを制御しても良い。出力制御回路８０のＣＰＵ８１は、蓄電ユニット１１２の充電電圧が低い時点に大きな突入電流がコンデンサ群７６に流れるのを防止するために、充電開始時はＤＣ／ＤＣコンバータ７１の出力電圧を低くし、充電電圧の上昇に伴って徐々に出力電圧を高くするように、ＰＷＭ信号を制御する。蓄電ユニット１１２の端子間電圧（充電電圧）が、設定値以上（本実施例では２８Ｖ以上）になると、出力制御回路８０のＣＰＵ８１は、定電力充電を行うために、蓄電ユニット１１２の充電電圧と充電電流の検出を逐次行ない、検出した充電電圧と充電電流から、定電力充電（約２６０Ｗ）を行うためのデューティを指定するＰＷＭ信号を発生しＰＷＭ回路８５に与える。ＰＷＭ回路８５が該デューティのＰＷＭパルスを発生してスイッチングＦＥＴ６８のゲートに印加する。

均等化回路７５１〜７６８のそれぞれには、２組の、充電完了信号を出力するためのフォトカプラ１０７，１０８（図３）があり、全ての均等化回路７５の第１組のフォトカプラ１０８は、並列に、少なくとも１個のコンデンサが充電完了したことを報知する第１信号ライン８６２に接続され、全ての均等化回路７５の第２組のフォトカプラ１０７は、直列に、全コンデンサ充電完了報知用第２信号ライン８６１に接続されている．
出力制御回路８０のＣＰＵ８１は、第１信号ライン８６２がＨからＬに切換ると、すなわち少なくとも１個のコンデンサが満充電になると、ＰＷＭ信号を満充電過渡期間用の定電流充電用に定めたデューティに変更する。そして、第２信号ライン８６１がＨからＬに切換ると、すなわち全コンデンサが満充電になると、それから一定期間、ＰＷＭ信号を定電流充電の間欠充電または定電圧充電の間欠充電を行ない、その後充電動作を停止する。すなわちスイッチングゲート６８をオフに拘束する。

図２を再度参照する。放電制御手段であるエンジンコントローラ８７は、ＣＰＵ８８，該ＣＰＵ８８に内部バスで接続された通信回路（シリアル通信コントローラ）９１，入出力ポート９０，Ａ／Ｄコンバータ８９，ＮＶ−ＲＡＭ９２及びＲＯＭ，ＲＡＭ，タイマ，割り込み制御ＩＮＴ等で構成されている。本実施例では、定着装置２５（図１）の加熱部としてＡＣ定着ヒータ（メインヒータ）９３と、補助ヒータとしてのＤＣ定着ヒータ７７とを備えている。これらのヒータ９３，７７は、図１に示す定着装置２５の、定着ベルト２６を張架した加熱ローラの内部に装備したものである。ＤＣ定着ヒータ７７は、定着温度立ち上げ時及び連続コピー時の温度落ち込み時に、蓄電ユニット１１２から給電され、補助ヒータとして使用される。

温度検出回路９４はサーミスタ９４ａでＤＣ定着ヒータ７７の温度を検出し、温度検出回路９５はサーミスタ９５ａでＡＣヒータ９３の温度を検出する。ＤＣ定着ヒータ７７の温度検出信号は出力制御回路８０およびエンジンコントローラ８７に与えられ、ＡＣ定着ヒータ９３の温度検出信号はエンジンコントローラ８７に与えられる。

エンジンコントローラ８７の出力ポートには、ＤＣ定着ヒータ７７に電力を供給するリレー７８と、給電電力を制御するスイッチングＦＥＴ７９が接続されている。該リレー７８およびＦＥＴ７９は、ＤＣ定着ヒータ７７に直列に接続されている。エンジンコントローラ８７のＣＰＵ８８は、定着温度立ち上げ時及び連続コピー時の温度落ち込み時にリレー７８を接にして、ＦＥＴ７９を、定着温度立ち上げ時には所定の立ち上がり特性でＰＷＭパルスのデューティを漸増してスイッチングし、連続コピー時の温度落ち込み時には、落ち込み速度に逆比例してＰＷＭパルスのデューティを変更してスイッチングする。ＣＰＵ８７はまた、ＡＣヒータ９３の検出温度に対応して、それが設定値より低いとヒータドライバ９６をオンに、設定値以上ではオフにして、ＡＣヒータ９３の温度を設定値に維持する。ヒータドライバ９６は、フォトトライアック（登録商標）ドライブ回路であり、ＣＰＵ８８が入出力ポート９０から通電指示信号Ｈを増幅器（ＬＥＤドライバ）９５に出力すると、ヒータドライバ９６のＬＥＤが発光して、ＡＣヒータ９３に接続したトライアックを導通にする。ＣＰＵ８８が停止信号Ｌを入出力ポート９０から増幅器９５を出力すると、ヒータドライバ９６のＬＥＤが消灯して、トライアックがオフ（非導通）に転ずる。
エンジンコントローラ８７は、その出力ポート３からバイパス指示回路１０６に、放電指示信号Ｌを出力する、放電制御手段でもある。

システムコントローラ１００は、複写機の全体を制御するＣＰＵ１０１，該ＣＰＵ１０１に内部バスで接続された通信回路（シリアル通信コントローラＳＣＩ）１０２，ＲＯＭ，ＲＡＭ，画像データ展開用のワークメモリ，書き込み画像データを一時蓄えるフレームメモリ、ＣＰＵ周辺を制御する機能を搭載したＡＳＩＣ及びそれらのインターフェース回路等で構成される。ＣＰＵ１０１には、パネルを操作して使用者がシステム設定の入力を行う、入力と、使用者にシステムの設定内容状態を表示する、表示および入力の制御を行う操作部制御回路９９（操作表示ボードを含む）ならびにエンジンコントローラ８７が、通信回路１０２を介して接続されている。

操作部制御回路９９は、操作表示ボードに備わった放電指示スイッチのオペレータによる操作すなわち特殊な入力により、蓄電ユニット１１２の蓄電力を放電する指示（放電指示信号）を発生し、その信号をＣＰＵ１０１に出力する。ＣＰＵ１０１は、そのコマンドをエンジンコントローラ８７のＣＰＵ８８に通信回路９１を介して出力する。放電制御手段でもあるエンジンコントローラ８７のＣＰＵ８８は、このコマンドが出力されると出力ポート３より、バイパス指示回路１０６のトランジスタＱ３（図３）に、放電指示信号Ｌを出力する。これによりＲ１５およびＬＥＤ７３を通して、コンデンサの直列接続回路７６が、エンジンコントローラ８７のポート３に接続された増幅器１１５の出力端（Ｌ：接地）に放電（直列放電）しＬＥＤ７３が点灯すると共に、バイパス指示回路１０６のトランジスタＱ３が導通して全均等化回路７５１〜７６８（のトランジスタＱ２：図３）に導通指示信号Ｈを与える。これによって全均等化回路７５１〜７６８の、各コンデンサ７６１〜７７８に並列に接続されたバイパス直列回路（放電抵抗Ｒ４２，スイッチング手段Ｑ２）の、スイッチング手段であるトランジスタＱ２がオン（導通）し、各コンデンサが該バイパス直列回路を通して放電する。すなわち各コンデンサが同時に、個別に放電（並列放電）する。

すでに説明したが、蓄電ユニット１１２の保護カバーが開かれたときに直列放電回路（Ｒ１５，７３，７４）の放電スイッチ７４が開から閉に切換り、これによっても、エンジンコントローラ８７のＣＰＵ８８が出力ポート３よりバイパス指示回路１０６のトランジスタＱ３（図３）に放電指示信号Ｌを出力するライン、すなわちバイパス指示回路１０６の制御入力ラインが放電指示信号Ｌとなって、同様に、各コンデンサが各バイパス直列回路を通して放電（並列放電）する。この場合は、コンデンサの直列接続回路７６は、該直列放電回路（Ｒ１５，７３，７４）を通しても放電（直列放電）し、ＬＥＤ７３が点灯する。

図２に示す交流電源６０には更に全波整流回路１０３が接続されており、その出力によって充電される平滑コンデンサ１０４には、制御系直流定電圧を発生するＤＣ／ＤＣコンバータ１０５が接続されており、出力制御回路８０，エンジンコントローラ８７，作像機構の各種センサ＆スイッチのインターフェース９７，システムコントローラ１００、ならびに、その他の低電圧の定電圧直流電圧を必要とする回路部に給電する。

図示は省略したが、交流電源６０には更に電源側ＡＣ／ＤＣコンバータが接続され該ＡＣ／ＤＣコンバータに出力電圧，電流制御用のＤＣ／ＤＣコンバータが接続されており、各種アクチュエータ（モータ，ソレノイド，クラッチ，高電圧回路）を駆動するドライバ９８に給電する。

図３に、蓄電ユニット１１２の電気回路構成を示す。第１均等化回路７５１は、第１コンデンサ７６１の端子間に並列に接続されている。第１均等化回路７５１は、シャントレギュレーターＸ１と、抵抗Ｒ３６〜Ｒ４４、トランジスタＱ１，Ｑ２、ダイオードＤ２２，Ｄ２３により構成される。抵抗Ｒ３６とＲ３７からなる分圧回路と、シャントレギュレータＸ１により第１コンデンサ７６１の端子間電圧の検出が行われる。シャントレギュレータＸ１の制御端子に抵抗Ｒ３６とＲ３７からなる分圧回路の分圧電圧が入力され、第１コンデンサ７６１の端子間電圧（充電電圧）が所定電圧以上になると、シャントレギュレータＸ１がＯＮする。

シャントレギュレータＸ１がＯＮすると、トランジスタＱ１に抵抗Ｒ４０を通してベース電流が流れトランジスタＱ１がＯＮする。トランジスタＱ１がＯＮすると、その出力は、充電電流をバイパスするバイパストランジスタＱ２に入力される。バイパストランジスタＱ２はこの信号によりＯＮし、限流抵抗Ｒ４２により決まる電流で、第１コンデンサ７６１の充電電流をバイパスする。また、トランジスタＱ２がＯＮすると、トランジスタＱ２のコレクタに接続された、フォトカプラ１０７，１０８の発光ダイオード１０７ａ，１０８ａに抵抗Ｒ４３，Ｒ４４を通して電流が流れ、発光ダイオード１０７ａ，１０８ａが点灯し、フォトトランジスタ１０７ｂ，１０８ｂが導通して、フォトカプラ１０７，１０８の出力がＨからＬに切換る。すなわち、第１コンデンサ７６１の充電電圧が満充電値として定めた所定電圧に達すると、フォトカプラ１０７，１０８の出力が、満充電到達を表すＬに切換る。

第１均等化回路７５１と同じ構成の第２均等化回路７５２〜第１８均等化回路７６８が第２コンデンサ７６２〜第１８コンデンサ７７８に並列に接続されている。

フォトカプラ１０８のフォトトランジスタ１０８ｂは、他の均等化回路７５２〜７６８のフォトカプラのフォトトランジスタと並列で個充電信号ライン８６２に接続されているので、個充電信号ライン８６１は、蓄電ユニット１１２のコンデンサ群７５の少なくとも１つのコンデンサが満充電になると、ＨからＬ（単位コンデンサが満充電）に切換わる。個充電信号ライン８６１の信号がＨからＬに切換ると、出力制御回路８０のＣＰＵ８１は、充電制御を、充電電圧対応の設定値を目標値とする定電圧制御から、定電流充電制御に切換える。

フォトカプラ１０７のフォトトランジスタ１０７ｂは、他の均等化回路７５２〜７６８のフォトカプラのフォトトランジスタと直列に接続され、直列接続で全充電信号ライン８６１に接続されているので、全充電信号ライン８６１は、全コンデンサ７６１〜７７８の全てが満充電にならなければ、ＨからＬ（蓄電ユニット１１２が満充電）には切り換わらない。全充電信号ライン８６１の信号がＨからＬに切換ると、出力制御回路８０のＣＰＵ８１は、充電制御を、定電流充電制御から、間欠定電流充電または間欠定電圧充電に切換え、それから一定期間が経過すると、充電を停止する。すなわち、スイッチングＦＥＴ６８をオフに拘束する。

コンデンサ群７５の端子には、バイパス指示回路１０６のトランジスタＱ３が接続されており、このトランジスタＱ３のコレクタに、第１抵抗Ｒ１８〜第１８抵抗Ｒ３５が並列に接続され、これらの抵抗のそれぞれに直列に接続された第１ダイオードＤ４〜第１８ダイオードＤ２１が、第１均等化回路７５１〜第１８均等化回路７６８のバイパストランジスタＱ２のベース抵抗Ｒ４１に接続されている。従って、バイパス指示回路１０６のトランジスタＱ３がＯＮすると、コンデンサ群７６の蓄電力が、トランジスタＱ３，抵抗Ｒ１８〜Ｒ３５，ダイオードＤ４〜Ｄ２１、ならびに、各均等化回路７５１〜７６８の抵抗Ｒ４１を介して各均等化回路７５１〜７６８のバイパストランジスタＱ２に供給され、トランジスタＱ２がＯＮする。トランジスタＱ２のＯＮにより、各コンデンサ７６１〜７７８の蓄電力は、各限流抵抗Ｒ４２に放電する。すなわち、全コンデンサ７６１〜７７８が同時に放電（並列放電）する。

バイパス指示回路１０６のトランジスタＱ３のベースは、抵抗Ｒ１７を介して、放電スイッチ７４に接続されているので、放電スイッチ７４が閉じられると、トランジスタＱ３がＯＮし、これにより上述の全コンデンサ７６１〜７７８の個別同時放電（並列放電）が開始するが、放電スイッチ７４には限流抵抗Ｒ１５とＬＥＤ１５が直列に接続され、抵抗Ｒ１５がコンデンサ群７５に接続されているので、放電スイッチ７４が閉じられると抵抗Ｒ１５を通してＬＥＤ１５には、コンデンサ群７６の電流が流れる。従って、コンデンサ群７６の蓄電力がＲ１５に放電（直列放電）すると共に、ＬＥＤ７３が点灯する。コンデンサ群７４の残電力がなくなるとＬＥＤ７３が消灯するので、ＬＥＤ７３の点灯中は蓄電ユニットが放電中、ＬＥＤ７３が消灯すると放電終了、と確認できる。

図４の（ａ）に、蓄電ユニット１１２の外観を示し、図４の（ｂ）には蓄電ユニット１１２の正面を示す。蓄電ユニット１１２の回路基板１１３上に、放電スイッチ７４およびＬＥＤ７３があり、図示しない保護カバーが蓄電ユニット収納空間を閉じた位置にあるときには、保護カバーから突出した作用子が放電スイッチ７４の操作ボタンを押しており、これにより放電スイッチ７４は開である。ＬＥＤ７３は点灯していない。保護カバーが開かれると、放電スイッチ７４が閉じ、このとき蓄電ユニット１１２に蓄電力があると、上述の、バイパス指示回路１０６と均等化回路７５１〜７６８の動作による、全コンデンサ７６１〜７７８の個別同時放電（並列放電）と、限流抵抗Ｒ１５，ＬＥＤ７３および放電スイッチ７４の直列回路による全コンデンサ７６１〜７７８の直列接続全体としての直列放電がスタートし、ＬＥＤ７３が点灯する。オペレータは、ＬＥＤ７３の点灯により蓄電ユニット１１２に蓄電力があることを知る。蓄電ユニット１１２が放電してしまうとＬＥＤ７３が消灯するので、オペレータは、ＬＥＤ７３が消灯するのを待って、蓄電ユニット１１２の点検あるいは取り外しを行う。

図５に、図２に示すエンジンコントローラ８７とバイパス指示回路１０６との接続を簡略に示す。複写機の蓄電装置６５の点検，保守，修理等の時に、オペレータが操作部制御回路９９の操作表示ボードからの特殊な指示（機内点検，蓄電ユニット交換または蓄電装置放電）を入力すると、これは蓄電装置６５の放電指示の入力をもいみするので、エンジンコントローラ８７（のＣＰＵ８８）は、増幅器１１５の出力を、Ｈ（開放）からＬ（出力端接地）に切り換える。すなわち、放電指示信号Ｌを増幅器１１５に与える。これにより、コネクタ１１４を通して、ＬＥＤ７３のカソードがＬとなり、トランジスタＱ３が導通し、上述の、全コンデンサ７６１〜７７８の個別同時放電（並列放電）がスタートする。限流抵抗Ｒ１５がＬＥＤ７３およびコネクタ１１４を通して増幅器１１５のＬ出力端に接続となるので、このルートを通して、コンデンサ群７４の蓄電力がＲ１５に放電（直列放電）すると共に、ＬＥＤ７３が点灯する。

図６に、本発明の第２実施例の蓄電装置の、第１実施例と構成が異なる部位を示す。この第２実施例では、エンジンコントローラ８７の、バイパス指示回路１０６への放電指示出力ラインに、オペレータが操作する放電指示スイッチ１１６を接続している。この放電指示スイッチ１１６は、前述の、蓄電ユニット１１２の保護カバーの外に配置されており、保護カバーを開かなくてもオペレータが閉操作できるものである。オペレータが放電指示スイッチ１１６を閉にすると、エンジンコントローラ８７（のＣＰＵ８８）が放電指示信号Ｌを増幅器１１５に与えたときと同様に、増幅器１１５の出力がＬに切換わり、バイパス指示回路１０６のトランジスタＱ３が導通し、上述の、全コンデンサ７６１〜７７８の個別同時放電（並列放電）がスタートする。限流抵抗Ｒ１５がＬＥＤ７３およびコネクタ１１４を通して増幅器１１５のＬ出力端に接続となるので、このルートを通して、コンデンサ群７４の蓄電力がＲ１５に放電（直列放電）すると共に、ＬＥＤ７３が点灯する。第２実施例の、その他の構成および動作は、第１実施例と同様である。

図７に、本発明の第３実施例の蓄電装置の、第１実施例と構成が異なる部位を示す。この第３実施例では、エンジンコントローラ８７は、定常時にはコネクタ１１４への出力ポートＰｈにＨを出力し、コネクタ１１７への出力ポートＰｓを開放（Ｈ）にしているが、複写機の蓄電装置６５の点検，保守，修理等の時に、オペレータが操作部制御回路９９の操作表示ボードから、特殊な入力により、蓄電装置６５の放電指示を入力すると、エンジンコントローラ８７（のＣＰＵ８８）は、出力ポートＰｓをＬとする。すなわち放電指示信号Ｌ（接地）を出力する。これにより、コネクタ１１７およびフォトカプラ１１６を介して、バイパス指示回路１０６のトランジスタＱ３に放電指示信号Ｌを与える。この放電指示信号Ｌのラインは、全コンデンサの直列放電ルート（Ｒ１５，７３，７４）とは分離しているので、エンジンコントローラ８７（のＣＰＵ８８）が出力ポートＰｓをＬとしてフォトカプラ１１６に与え、これによりフォトカプラ１１６が放電指示信号Ｌをバイパス指示回路１０６のトランジスタＱ３に与えたとき、上述の、全コンデンサ７６１〜７７８の個別同時放電（並列放電）がスタートする。しかし、上述の、コンデンサ群７４のＲ１５への放電（直列放電）は生じない。

なお、第３実施例の第１変形態様では、ＬＥＤ７３のカソードをフォトカプラ１１６の出力端（フォトトランジスタのコレクタ）に接続する。すなわち、フォトカプラ１１６のフォトトランジスタに並列に放電スイッチ７４を接続する。この態様では、エンジンコントローラ８７が出力ポートＰｓから放電指示信号Ｌをフォトカプラ１１６に出力すると、全コンデンサ７６１〜７７８の個別同時放電（並列放電）と、コンデンサ群７４のＲ１５への放電（直列放電）とが同時にスタートし、ＬＥＤ７３が点灯する。

図８に、第３実施例の第２変形態様を示す。第２変形態様は、エンジンコントローラ８７の、放電指示信号出力ポートＰｓに、オペレータが操作する放電指示スイッチ１１６を接続したものである。この放電指示スイッチ１１６は、前述の、蓄電ユニット１１２の保護カバーの外に配置されており、保護カバーを開かなくてもオペレータが閉操作できるものである。オペレータが放電指示スイッチ１１６を閉にすると、エンジンコントローラ８７が出力ポートＰｓに放電指示信号Ｌを出力したときと同様に、上述の、全コンデンサ７６１〜７７８の個別同時放電（並列放電）がスタートする。

第３実施例のその他の構成および機能は、第１実施例と同様である。この第３実施例は、安全性を考え、蓄電装置６５側と、エンジンコントローラ８７側とを電気的に分離する場合に有効である。

本発明の１実施例の蓄電装置を備えた複合機能複写機の機構部の縦断面図である。 図１に示す複写機に備えた蓄電装置６５の電気回路構成を示すブロック図である。 図２に示す蓄電ユニット１１２の電気回路構成を示すブロック図である。 （ａ）は、図２に示す蓄電ユニット１１２の外観を示す斜視図、（ｂ）は正面図である。 図２に示すエンジンコントローラ８７からバイパス指示回路１０６への放電指示信号Ｌの伝達ラインを示す電気回路図である。 本発明の第２実施例の、エンジンコントローラ８７からバイパス指示回路１０６への放電指示信号Ｌの伝達ラインを示す電気回路図である。 本発明の第３実施例の、エンジンコントローラ８７からバイパス指示回路１０６への放電指示信号Ｌの伝達ラインを示す電気回路図である。 第３実施例の一変形態様の、エンジンコントローラ８７からバイパス指示回路１０６への放電指示信号Ｌの伝達ラインを示す電気回路図である。

符号の説明

１：プリンタ ２：給紙バンク
３：原稿スキャナ ４：ＡＤＦ
１０：中間転写ベルト １１：１次転写ローラ
１４〜１６：支持ローラ
１７：中間転写体クリーニング装置
１８：プロセスカートリッジ
２０：作像装置
２１：レーザ露光装置 ２２：２次転写ローラ
２３：ローラ ２４：搬送ベルト
２５：定着装置 ２６：定着ベルト
２７：加圧ローラ ２８：シート反転装置
３２：コンタクトガラス
３３：第１キャリッジ ３４：第２キャリッジ
３５：結像レンズ ３６：ＣＣＤ
４０：感光体ドラム ４２：給紙ローラ
４３：ペーパーバンク ４４：給紙カセット
４５：分離ローラ ４６：給紙路
４７：搬送ローラ ４８：給紙路
４９：レジストローラ ５０：給紙ローラ
５１：手差しトレイ ５５：切換爪
５６：排出ローラ ５７：排紙トレイ
６０：交流電源 ６１：主電源スイッチ
６２：ノイズフィルタ ６３：全波整流回路
６４：平滑コンデンサ ６５：蓄電装置
６６：充電装置 ６７：高周波トランス
６８：スイッチングＦＥＴ
６９：チョークコイル ７０：コンデンサ
７１：ＤＣ／ＤＣコンバータ
７２：分圧回路 ７３：ダイオード
７４：放電スイッチ ７５：均等化回路群
７５１〜７６８：均等化回路
７６：キャパシタバンク
７６１〜７７８：キャパシタ（電気２重層コンデンサ）
７７：サブ定着ヒータ ７８：リレー
７９：スイッチングＦＥＴ
８０：出力制御回路 ８１：ＣＰＵ
８２：通信回路 ８３：Ａ／Ｄコンバータ
８４：電流検出回路 ８５：ＰＷＭ回路
８６１：全充電信号ライン
８６２：個充電信号ライン
８７：エンジンコントローラ
８８：ＣＰＵ ８９：Ａ／Ｄコンバータ
９０：入出力ポート ９１：通信回路
９２：ＮＶ−ＲＡＭ ９３：メイン定着ヒータ
９４：温度検出回路 ９４ａ，９４ｂ：サーミスタ
９５：増幅器（ＬＥＤドライバ）
９６：ヒータドライバ
９７：各種センサ＆スイッチのインターフース
９８：各種アクチュエータのドライバ
９９：操作部制御回路 １００：システムコントローラ
１０１：ＣＰＵ １０２：通信回路
１０３：全波整流回路 １０４：平滑コンデンサ
１０５：ＤＣ／ＤＣコンバータ
１０６：バイパス指示回路
１０７，１０８：フォトカプラ
１１２：蓄電ユニット
１１５：接地回路 １１６：放電指示スイッチ
１１４，１１７：コネクタ
１１８：フォトカプラ

Claims (10)

1. 直列に接続された複数のコンデンサ；
   それぞれが放電抵抗とスイッチング手段との直列回路を含み、前記複数のコンデンサのそれぞれに該直列回路が並列に接続された、複数のバイパス回路；および、
   放電指示信号に応答して、各バイパス回路の前記スイッチング手段を導通にするバイパス放電指示手段；
   を備える蓄電ユニット。
2. 前記複数のバイパス回路のそれぞれは、それが接続されたコンデンサの充電電圧を検出する手段、および、該充電電圧が設定値を超えると前記スイッチング手段を導通にする充電バイパス指示手段、を含む均等化回路である；請求項１に記載の蓄電ユニット。
3. 前記複数のコンデンサの直列接続回路と並列に接続された、限流抵抗と放電スイッチとの直列放電回路；を更に備える、請求項１又は２に記載の蓄電ユニット。
4. 前記限流抵抗と放電スイッチとの間の、前記放電スイッチの開から閉への切換りによって変化した電位である放電指示信号に応答して、前記バイパス放電指示手段は各バイパス回路の前記スイッチング手段を導通にする；請求項３に記載の蓄電ユニット。
5. 前記放電スイッチの閉によって該スイッチを流れる放電電流によって点灯する表示手段を更に備える請求項３又は４に記載の蓄電ユニット。
6. 請求項１乃至５のいずれか１つに記載の蓄電ユニット；
   前記蓄電ユニットの前記複数のコンデンサの直列接続回路に充電のための電圧を印加する充電回路；
   前記電圧の印加により発生する前記蓄電ユニットの前記複数のコンデンサの直列接続に流れる充電電流すなわちユニット充電電流を検出する電流検出手段；
   前記蓄電ユニットの前記複数のコンデンサの直列接続の充電電圧すなわちユニット充電電圧を検出する電圧検出手段；および、
   前記ユニット充電電流およびユニット充電電圧に対応して前記充電回路の出力電力を制御する蓄電制御手段；
   を備える蓄電装置。
7. 与えられる放電指示に応じて放電指示信号を発生し、前記バイパス放電指示手段に与える放電制御手段；を更に備える請求項６に記載の蓄電装置。
8. 前記放電制御手段は、与えられる放電指示に応じて放電指示信号を発生し、フォトカプラを介して前記バイパス放電指示手段に与える；請求項７に記載の蓄電装置。
9. ユーザの操作により開閉が切換えられ、該切換えにより放電指示信号を発生し、前記バイパス放電指示手段に与える放電指示スイッチ手段、を更に備える；請求項６乃至８のいずれか１つに記載の蓄電装置。
10. 感光体，該感光体を帯電する帯電手段，感光体の帯電面に画像光を投射して静電潜像を形成する画像露光手段，静電潜像を現像してトナー像とする現像手段，トナー像を用紙に転写する転写手段、および、用紙上のトナー像を用紙に固定する定着手段、を備える画像形成装置において、
    請求項６乃至９のいずれか１つに記載の蓄電装置を備え、前記定着手段が、該蓄電装置の蓄電電力が供給されるヒータを含む、ことを特徴とする画像形成装置。

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