JP2010217603A

JP2010217603A - Image forming apparatus

Info

Publication number: JP2010217603A
Application number: JP2009065293A
Authority: JP
Inventors: Shigekazu Furuguchi; 茂和古口; Tetsuya Yano; 哲哉矢野
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2009-03-17
Filing date: 2009-03-17
Publication date: 2010-09-30
Anticipated expiration: 2029-03-17
Also published as: JP5365281B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus which is capable of achieving both of energy-saving of an auxiliary power device and securing of a minimum required electric energy at the time of starting from an off mode. <P>SOLUTION: The image forming apparatus includes: a capacitor 37 being an auxiliary power source device; a stored electric energy detector 39 for detecting an amount of stored electric energy in the capacitor; a charger 38 for charging the capacitor 37; and a charge control device 20 for controlling the charging operation of the charger 38. When the image forming apparatus is in a standby state for operation, the charge control device 20 starts the charging operation to the capacitor 37 in response to the reduction of the amount of stored electric energy detected by the stored electric energy detector 39 to a prescribed value or smaller. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus.

複写機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ものであるが、事務用の画像形成装置としては、画像形成の高速性や画像品質、コスト等の面から電子写真方式が多く採用されている。電子写真方式は、記録媒体上にトナー像を形成し、熱と圧力で記録媒体上のトナー画像を定着させる方式である。定着方式としては、安全性等の面から現在ヒートローラ方式が最も多く採用されている。ヒートローラ方式は、ハロゲンヒータ等の発熱体により加熱する加熱ローラと、加熱ローラに対向配置する加圧ローラを圧接してニップ部と称さ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、加圧するもので、これによりトナー像を記録媒体に定着させている。この加熱装置には、大きな電力が必要である。特に、稼働開始時や画像形成待機後の運転再開時（稼働復帰時）に加熱装置の負荷が大きくなる。 An image forming apparatus such as a copying machine forms an image on a recording medium such as plain paper or OHP. However, as an image forming apparatus for office use, there are aspects such as high-speed image formation, image quality, and cost. Therefore, many electrophotographic methods are adopted. The electrophotographic method is a method in which a toner image is formed on a recording medium and the toner image on the recording medium is fixed with heat and pressure. As the fixing method, the heat roller method is most often used from the viewpoint of safety and the like. In the heat roller method, a heat roller heated by a heating element such as a halogen heater and a pressure roller disposed opposite to the heat roller are pressed to form a mutual pressure contact portion called a nip portion, and a toner image is formed in the nip portion. The toner image is fixed on the recording medium by heating and pressing through the recording medium to which the toner is transferred. This heating device requires large electric power. In particular, the load on the heating device increases when the operation starts or when the operation is resumed after standby for image formation (when the operation is restored).

一方、最近は、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電力化が進んでいる。定着装置などの加熱部を備えた画像形成装置においては、省エネ化のために、非通紙時（例：画像形成待機（オフモード）時）において定着装置の加熱部温度（加熱部としては、定着ローラや定着ベルト等が挙げられる。）を加熱しないことが有効である。ただし、定着装置を加熱しないで加熱部温度を低下させると、画像形成開始のために定着装置を使用するときには、再び加熱部を一定温度まで昇温しなければならず、その間、画像形成操作を待機せねばならない。結果として装置が使用可能状態となるまでに時間を要するため、使い勝手は悪化する。 On the other hand, recently, environmental problems have become important, and power saving is advanced in image forming apparatuses such as copying machines and printers. In an image forming apparatus equipped with a heating unit such as a fixing device, in order to save energy, the temperature of the heating unit of the fixing device (when the image forming standby (off mode) is off) (when the image forming standby (off mode)) is performed. It is effective not to heat the fixing roller, fixing belt, etc.). However, if the heating unit temperature is decreased without heating the fixing device, the heating unit must be heated again to a certain temperature when the fixing device is used to start image formation. I have to wait. As a result, it takes time for the apparatus to become ready for use, and the usability deteriorates.

これを回避するために、補助電源装置からの補助電力供給による加熱部昇温時間の短縮が考えられる。この補助電源装置からの補助電力供給を加熱部昇温時（装置立ち上げ時や、画像形成待機時（オフモード）からの復帰時）に有効活用する画像形成装置が知られている。この画像形成装置において、補助電源装置への充電を開始するタイミングは、主（外部）電源から加熱部へ電力供給が行われていないときである。補助電源装置への充電を、主電源からの加熱部へ電力供給と同時に行うと、補助電源装置への充電と加熱部へ電力供給とのため、過大な供給電力量が必要になり現実的ではない。一般的には、加熱のために大電力を必要とするのは、オフモードからの定着装置の加熱昇温時が多いので、補助電源装置への充電は、オフモード時に行うことにより、オフモードからの復帰時に補助電力装置から大電力を供給できるようにしている。 In order to avoid this, it is conceivable to shorten the heating part temperature increase time by supplying auxiliary power from the auxiliary power supply. There is known an image forming apparatus that effectively uses the auxiliary power supply from the auxiliary power supply device when the temperature of the heating unit is raised (when the apparatus is started up or when returning from the standby state (off mode)). In this image forming apparatus, charging of the auxiliary power supply device is started when power is not supplied from the main (external) power supply to the heating unit. If charging to the auxiliary power supply is performed at the same time as supplying power to the heating unit from the main power supply, an excessive amount of power supply is required for charging the auxiliary power supply and supplying power to the heating unit. Absent. In general, a large amount of power is required for heating when the heating temperature of the fixing device is heated from the off mode. Therefore, the auxiliary power supply is charged in the off mode by charging in the off mode. A large amount of power can be supplied from the auxiliary power device when returning from the power source.

上述のように、画像形成装置における補助電源の目的のひとつは、オフモードからの稼働再開や場合によっては電源オフからの立ち上げ時において、定着装置の加熱時間を短縮し、早期に画像形成可能な状態にすることである。このため、オフモード時における補助電源装置の充電開始は、装置がオフモードに移行することをトリガーとして実施されている。 As described above, one of the purposes of the auxiliary power supply in the image forming apparatus is to shorten the heating time of the fixing device when restarting the operation from the off-mode or in some cases starting up from the power-off, thereby enabling early image formation. It is to be in a state. For this reason, the charging start of the auxiliary power supply device in the off mode is performed by using the transition of the device to the off mode as a trigger.

補助電源装置は、定着装置の昇温時等に短時間で大電力を供給する必要があるため、コンデンサ（キャパシタ）が用いられる場合が多い。コンデンサは、蓄電時には自己放電による放電ロスが避けられず、特に、満充電（コンデンサ容量いっぱいの充電）に近いほど、すなわち充電電圧が高いときほど放電電力量が大きい性質がある。一方で、省エネルギーの観点からは、補助電源装置の自己放電等による電力ロスを最小限に抑えることが要求されており、このような課題を解決するために、いくつかの提案がなされている。 Since the auxiliary power supply device needs to supply a large amount of power in a short time when the temperature of the fixing device is raised, a capacitor is often used. Capacitors cannot avoid a discharge loss due to self-discharge during power storage, and in particular, have a property that the amount of discharge power is larger as the charge voltage is closer to full charge (charge with full capacitor capacity), that is, as the charge voltage is higher. On the other hand, from the viewpoint of energy saving, it is required to minimize power loss due to self-discharge of the auxiliary power supply device, and some proposals have been made to solve such problems.

特許文献１には、補助電力装置への充電電力の無駄を省いた画像形成装置が提案されている。特許文献１に記載されている画像形成装置においては、オフモード開始後に一定のアイドル期間を設け、このアイドル期間が終了してから補助電力装置への充電を行っている。アイドル期間は、装置の省電力モード移行時を目標時期（基準時期）として、基準時期に補助電力装置への充電が完了するようにアイドル期間を定めている。これにより、不必要に早い時期から補助電力装置に充電することがなくなるとしている。 Patent Document 1 proposes an image forming apparatus that eliminates waste of charging power to an auxiliary power device. In the image forming apparatus described in Patent Document 1, a certain idle period is provided after the start of the off mode, and the auxiliary power device is charged after the idle period ends. The idle period is determined so that the charging of the auxiliary power device is completed at the reference time, with the time when the device shifts to the power saving mode as the target time (reference time). As a result, the auxiliary power device is not charged from an unnecessarily early time.

特許文献２においても、補助電力装置への充電電力の無駄を省いた画像形成装置が提案されている。特許文献２に記載されている画像形成装置においては、オフモード開始後、次に復帰運転が開始される時期を目標にして、復帰運転の開始時に補助電力装置の必要電力量が充電（満充電）されるように充電開始時期を決めている。この画像形成装置においては、補助電力装置への充電開始時期は、補助電力装置の残電力量、加熱部温度、ジョブ履歴、環境温度などに基づいて設定されている。この画像形成装置においては、オフモードからのジョブ復帰時に、補助電力装置への充電が完了するので、オフモード時の補助電力装置からの自然放電による電力の無駄が非常に少なくできる。 Patent Document 2 also proposes an image forming apparatus that eliminates waste of charging power to the auxiliary power device. In the image forming apparatus described in Patent Document 2, the required power amount of the auxiliary power device is charged (fully charged) at the start of the return operation with the target of the next time the return operation is started after the start of the off mode. ) To start charging. In this image forming apparatus, the charging start timing for the auxiliary power device is set based on the remaining power amount of the auxiliary power device, the heating unit temperature, the job history, the environmental temperature, and the like. In this image forming apparatus, when the job is returned from the off mode, charging of the auxiliary power device is completed, so that waste of power due to natural discharge from the auxiliary power device in the off mode can be extremely reduced.

上述のように、補助電力装置への充電電力の無駄を省く工夫をした画像形成装置が提案されているが、特許文献１、２に記載された画像形成装置においては、オフモード後の再復帰の時期、又は省電力モード移行時期が判っている場合には有効な省エネ効果と装置立ち上がり時間の短縮が両立できる。なお、特許文献１に記載の画像形成装置においては、省電力モードから再復帰して稼働するまでの時間がそれほど長くないことが前提であり、装置復帰時期が予想以上に遅い場合は省エネルギー効果が期待できなかったり、復帰運転における立ち上がり時間が長くなったりする恐れがある。このように、特許文献１に記載された画像形成装置においては、オフモード移行後に次回の復帰時期が予測できないときや、長時間装置を使用しない場合には、従来の画像形成装置と同様、余分な電力を充電させたまま装置を放置することになるため、補助電源装置の自然放電などによる電力消費の無駄を発生させることになる。 As described above, there has been proposed an image forming apparatus devised to eliminate waste of charging power to the auxiliary power apparatus. However, in the image forming apparatuses described in Patent Documents 1 and 2, re-restoration after the off mode is proposed. In the case where the timing of switching to the power saving mode is known, it is possible to achieve both an effective energy saving effect and a shortened apparatus rise time. Note that the image forming apparatus described in Patent Document 1 is based on the premise that the time from the power saving mode to return to operation is not so long. If the apparatus return time is later than expected, an energy saving effect is obtained. There is a possibility that it cannot be expected or the rise time in the return operation becomes long. As described above, in the image forming apparatus described in Patent Document 1, when the next return time cannot be predicted after shifting to the off mode, or when the apparatus is not used for a long time, as in the case of the conventional image forming apparatus, it is redundant. Since the device is left with a large amount of power charged, power consumption is wasted due to natural discharge of the auxiliary power supply device.

特許文献２に記載の画像形成装置においては、キャパシタの残電力量や負荷対象である定着装置の温度などを基にして充電時間の短縮を図っているが、オフモードから再復帰して稼働する時間が判っていないと、十分な効果が発揮できない。また、場合によっては、一旦、補助電力装置に満充電しても、長時間の自然放電によって補助電力装置に必要とされる電力量が確保できなくなることもある。 In the image forming apparatus described in Patent Document 2, the charging time is shortened based on the remaining power amount of the capacitor and the temperature of the fixing device that is a load target. If the time is not known, sufficient effects cannot be exhibited. In some cases, once the auxiliary power device is fully charged, the amount of power required for the auxiliary power device may not be ensured due to long-time spontaneous discharge.

本発明の目的は、上記課題を踏まえ、補助電力装置の省エネルギーと、オフモードからの立ち上がり時において必要な最低限の電力量の確保を両立できる画像形成装置を提供することである。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of satisfying both energy saving of an auxiliary power device and securing of a minimum amount of power required at the time of startup from an off mode.

本発明は、補助電源装置である蓄電器と、前記蓄電器の蓄電量を検知する蓄電量検知装置と、前記蓄電器に充電をする充電器と、前記充電器の充電動作を制御する充電制御装置と、を備えた画像形成装置であって、稼働待機中においては、前記充電制御装置は、前記蓄電量検知装置により検知した蓄電量が所定値以下になったときに、前記充電器に前記蓄電器への充電動作を開始させることを特徴とする画像形成装置である。 The present invention is a storage device that is an auxiliary power supply, a storage amount detection device that detects a storage amount of the storage device, a charger that charges the storage device, a charge control device that controls a charging operation of the charger, In the standby state, the charge control device is connected to the charger when the charge amount detected by the charge amount detection device becomes a predetermined value or less. An image forming apparatus that starts a charging operation.

好ましい本発明は、稼働待機中においては、前記充電制御装置への電力供給を前記蓄電器から行うことを特徴とする前記画像形成装置である。 In a preferred aspect of the present invention, the power supply to the charging control device is performed from the capacitor during standby operation.

好ましい本発明は、稼働待機中においては、前記蓄電量検知装置への電力供給を前記蓄電器から行うことを特徴とする前記画像形成装置である。 In a preferred aspect of the present invention, the image forming apparatus is characterized in that power is supplied to the storage amount detection device from the storage device during standby.

好ましい本発明は、前記蓄電量の所定値は、稼働開始時に前記蓄電器から供給する最低必要電力量であることを特徴とする前記画像形成装置である。 In a preferred aspect of the present invention, the predetermined value of the charged amount is the minimum required amount of power supplied from the capacitor at the start of operation.

好ましい本発明は、前記蓄電器から電力供給を受ける定着装置と、前記定着装置の温度を検知する温度検知装置とを備え、前記定着装置の温度に対応して前記蓄電量の所定値を変更することを特徴とする前記画像形成装置である。 Preferably, the present invention includes a fixing device that receives power supply from the capacitor and a temperature detection device that detects a temperature of the fixing device, and changes a predetermined value of the storage amount in accordance with the temperature of the fixing device. The image forming apparatus characterized by the above.

好ましい本発明は、稼働待機中においては、前記温度検知装置への電力供給を前記蓄電器から行うことを特徴とする前記画像形成装置である。 In a preferred aspect of the present invention, the power supply to the temperature detection device is performed from the capacitor during operation standby.

好ましい本発明は、前記蓄電量検知装置は、前記蓄電器の端子間電圧を検出する電圧センサと、前記電圧センサで検出した電圧を基準電圧と比較するコンパレータとを備えていることを特徴とする前記画像形成装置である。 In a preferred aspect of the present invention, the storage amount detection device includes a voltage sensor that detects a voltage between terminals of the capacitor, and a comparator that compares a voltage detected by the voltage sensor with a reference voltage. An image forming apparatus.

本発明によれば、補助電力装置の省エネルギーと、オフモードからの立ち上がり時において必要な最低限の電力量の確保を両立できる画像形成装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus capable of satisfying both energy saving of the auxiliary power device and securing of a minimum amount of power necessary at the time of startup from the off mode.

本発明に係る画像形成装置の実施形態である複合機能複写機の概略図である。1 is a schematic view of a multi-function copier that is an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. 図１に示した複合機能複写機のプリンタ部の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a printer unit of the multifunction copying machine shown in FIG. 1. 図２に示したプリンタ部の電源系統のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of a power supply system of the printer unit illustrated in FIG. 2. 図２に示したプリンタ部の制御系統のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of a control system of the printer unit shown in FIG. 2. キャパシタへの充電とキャパシタ電圧の推移を示すグラフである。It is a graph which shows transition to the charge to a capacitor, and a capacitor voltage. キャパシタへの充電動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the charge operation to a capacitor.

以下、本発明に係る画像形成装置を、実施形態例である複合機能複写機により詳細に説明する。
図１に、本発明にかかる画像形成装置の実施形態例のフルカラーデジタル複合機能複写機の外観を示す。このフルカラー複合機能複写機は、自動原稿送り装置（ＡＤＦ）１２０と、操作ボード１０と、カラースキャナ１００と、カラープリンタ２００の各ユニットで構成されている。なお、操作ボード１０と、ＡＤＦ１２０と、カラースキャナ１００は、カラープリンタ２００から分離可能なユニットタイプである。カラースキャナ１００は、動力機器ドライバやセンサ入力およびコントローラを有する制御ボードを有して、エンジンコントローラと、直接または間接に通信を行いタイミング制御されて原稿画像の読取りを行う。 Hereinafter, an image forming apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to a multifunction copying machine as an embodiment.
FIG. 1 shows an external appearance of a full-color digital multi-function copier as an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. This full-color multifunctional copying machine is constituted by units of an automatic document feeder (ADF) 120, an operation board 10, a color scanner 100, and a color printer 200. The operation board 10, the ADF 120, and the color scanner 100 are unit types that can be separated from the color printer 200. The color scanner 100 has a control board having a power device driver and sensor inputs and a controller, and communicates directly or indirectly with the engine controller to read the document image under timing control.

図２に、この実施形態のフルカラー複合機能複写機のカラープリンタ２００部分の内部構成を示す。この実施形態におけるカラープリンタ２００は、レーザプリンタである。このレーザプリンタは、マゼンダ（Ｍ），シアン（Ｃ），イエロー（Ｙ）および黒（ブラック：Ｋ）の各色の画像を形成するための４組のトナー像形成ユニットａ〜ｄが、一次転写ベルト２０８の移動方向（図中の左から右方向）に沿ってこの順に配置されている。即ち、このレーザプリンタ２００は、４連ドラム方式（タンデム方式）のフルカラー画像形成装置である。 FIG. 2 shows the internal configuration of the color printer 200 portion of the full-color multifunctional copying machine of this embodiment. The color printer 200 in this embodiment is a laser printer. In this laser printer, four sets of toner image forming units a to d for forming images of each color of magenta (M), cyan (C), yellow (Y) and black (black: K) are primary transfer belts. They are arranged in this order along 208 movement directions (from left to right in the figure). That is, the laser printer 200 is a full-color image forming apparatus of a quadruple drum system (tandem system).

感光体２０１は、矢印方向に回転可能に支持され、その外周部には、順に帯電装置２０２、現像装置２０４、除電装置、及びクリーニング装置が配置されている。帯電装置２０２と現像装置２０４の間には、露光装置２０３から発せられる光情報（画像情報）の走査スペースが確保されている。感光体２０１は４色の色に対応して４個（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）あるが、それぞれ周囲に設けられる画像形成用の装置（部品）構成は同じであり、それぞれの現像装置２０４が扱う色材（トナー）の色が異なるだけである。 The photosensitive member 201 is supported so as to be rotatable in the direction of the arrow, and a charging device 202, a developing device 204, a charge eliminating device, and a cleaning device are sequentially arranged on the outer peripheral portion thereof. A scanning space for optical information (image information) emitted from the exposure device 203 is secured between the charging device 202 and the developing device 204. There are four (a, b, c, d) photoconductors 201 corresponding to the four colors, but the image forming apparatuses (parts) provided around are the same, and each developing device 204 is the same. The only difference is the color of the color material (toner) handled by.

露光装置２０３は公知のレーザ方式で、フルカラー画像形成に対応した光情報を、帯電装置２０２により一様に帯電された感光体２０１表面に照射して潜像を形成する。露光装置２０３は、レーザ方式に代えてＬＥＤアレイと結像手段から成る露光装置を採用してもよい。 The exposure device 203 uses a known laser method to irradiate the surface of the photoconductor 201 uniformly charged by the charging device 202 with light information corresponding to full-color image formation to form a latent image. The exposure apparatus 203 may employ an exposure apparatus including an LED array and an image forming unit instead of the laser system.

それぞれの感光体２０１は、ニップ部において一次転写ベルト２０８に接しており、ニップ部でトナー像を一次転写ベルト２０８に転写する。なお、この実施形態において、感光体２０１はドラム状であるが、ベルト状の感光体も採用可能である。一次転写ベルト２０８は支持ローラおよび駆動ローラ間に支持、張架されていて、矢印方向に回転する。一次転写ベルト２０８の裏側（ループの内側）には、４個の一次転写ローラがそれぞれの感光体２０１に対向するように配置されて、感光体２０１との間でニップ部を形成している。ベルトループの外側には、一次転写ベルト用のベルトクリーニング装置が配備されており、ベルトクリーニング装置は、一次転写ベルト２０８から記録媒体（用紙）又は二次転写ベルト２１５にトナー像を転写した後に、その表面に残留する不要のトナーを拭い取る。 Each photoconductor 201 is in contact with the primary transfer belt 208 at the nip portion, and the toner image is transferred to the primary transfer belt 208 at the nip portion. In this embodiment, the photoconductor 201 has a drum shape, but a belt-like photoconductor can also be used. The primary transfer belt 208 is supported and stretched between the support roller and the drive roller, and rotates in the direction of the arrow. On the back side of the primary transfer belt 208 (inside the loop), four primary transfer rollers are arranged so as to face the respective photoconductors 201 to form nip portions with the photoconductors 201. A belt cleaning device for the primary transfer belt is provided outside the belt loop. The belt cleaning device transfers the toner image from the primary transfer belt 208 to the recording medium (paper) or the secondary transfer belt 215, and Wipe off any unnecessary toner remaining on the surface.

記録媒体（用紙）は、図２の下方の給紙カセット２０９，２１０に収納されており、最上の用紙が給紙ローラで１枚ずつ、複数の用紙ガイドを経てレジストローラ２３３に搬送される。二次転写ベルト２１５の上方に、定着装置２１４、排紙ガイド２２４、排紙ローラ２２５、排紙スタック２２６が配備されている。一次転写ベルト２０８の上方で、排紙スタック２２６の下方には、補給用のトナーが収納できるトナー収納部２２７が設けてある。トナーの色はマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの四色があり、カートリッジの形態にしてある。トナーは、粉体ポンプ等により対応する色の現像装置２０４に適宜補給される。 The recording media (sheets) are stored in the sheet feeding cassettes 209 and 210 in the lower part of FIG. 2, and the uppermost sheet is conveyed by the sheet feeding roller one by one to the registration rollers 233 through a plurality of sheet guides. Above the secondary transfer belt 215, a fixing device 214, a paper discharge guide 224, a paper discharge roller 225, and a paper discharge stack 226 are arranged. Above the primary transfer belt 208 and below the paper discharge stack 226, a toner storage portion 227 capable of storing replenishment toner is provided. The toner has four colors, magenta, cyan, yellow, and black, and is in the form of a cartridge. The toner is appropriately supplied to the developing device 204 of the corresponding color by a powder pump or the like.

ここで両面印刷をするときの、画像形成装置の各部の動作を説明する。まず感光体２０１による、作像が行われる。すなわち、露光装置２０３の作動により、不図示のＬＤ光源からの光は、不図示の光学部品を経て、帯電装置２０２で一様に帯電された感光体２０１のうち、作像ユニットａ（例えば、マゼンタの作像ユニット）の感光体上に至り、書き込み情報（色に応じた情報）に対応した潜像を形成する。感光体２０１上の潜像は現像装置２０４で現像され、トナーによる顕像（トナー像）が感光体２０１の表面に形成され保持される。このトナー像（マゼンタ）は、一次転写ローラにより、感光体２０１と同期して移動する一次転写ベルト２０８の表面に転写される。転写を終えた感光体２０１の表面は、残存するトナーがクリーニング装置でクリーニングされ、除電装置で除電され次の作像サイクルに備える。 Here, the operation of each unit of the image forming apparatus when performing duplex printing will be described. First, image formation by the photoconductor 201 is performed. That is, by the operation of the exposure device 203, light from an LD light source (not shown) passes through an optical component (not shown), and the image forming unit a (for example, among the photosensitive members 201 uniformly charged by the charging device 202) A latent image corresponding to writing information (information corresponding to color) is formed on the photosensitive member of a magenta image forming unit). The latent image on the photoconductor 201 is developed by the developing device 204, and a visible image (toner image) using toner is formed and held on the surface of the photoconductor 201. This toner image (magenta) is transferred onto the surface of the primary transfer belt 208 that moves in synchronization with the photosensitive member 201 by a primary transfer roller. After the transfer, the surface of the photoconductor 201 is cleaned by the cleaning device with the remaining toner, and is neutralized by the static eliminator to prepare for the next image forming cycle.

一次転写ベルト２０８は、表面に転写されたトナー像を坦持し、矢印の方向に回転移動する。一方、作像ユニットｂの感光体２０１には、別の色（例えば、シアン）に対応する潜像が書き込まれ、対応する色のトナーで現像され顕像となる。この像は、すでに一次転写ベルト２０８に転写されている前の色（マゼンタ）の顕像に重ねて転写される。同様にして、一次転写ベルト２０８上に４個の作像ユニットから４色のトナー像が重ねて転写される。なお、白黒印刷をする場合は、単色（ブラック）のみのトナー像を形成する場合もある。 The primary transfer belt 208 carries the toner image transferred on the surface and rotates in the direction of the arrow. On the other hand, a latent image corresponding to another color (for example, cyan) is written on the photoconductor 201 of the image forming unit b, and developed with a toner of the corresponding color to become a visible image. This image is transferred so as to overlap with the visible image of the previous color (magenta) that has already been transferred to the primary transfer belt 208. Similarly, four color toner images are transferred from the four image forming units on the primary transfer belt 208 in an overlapping manner. Note that when performing monochrome printing, a toner image of only a single color (black) may be formed.

一次転写ベルト２０８と同期して二次転写ベルト２１５は、矢印方向（反時計回り方向）にさらに回転移動して二次転写ベルト２１５と接触し、一次転写ベルト２０８表面に作られたトナー像が、二次転写ローラの作用で二次転写ベルト２１５の表面に転写される。いわゆるタンデム形式である４個の作像ユニットａ〜ｄの各感光体２０１上で画像が形成されながら、一次、二次転写ベルト２０８，２１５が移動し、作像が進められるので、フルカラー画像の作像時間が短縮できる。 In synchronization with the primary transfer belt 208, the secondary transfer belt 215 further rotates in the direction of the arrow (counterclockwise direction) and comes into contact with the secondary transfer belt 215, so that the toner image formed on the surface of the primary transfer belt 208 is transferred. The image is transferred to the surface of the secondary transfer belt 215 by the action of the secondary transfer roller. The primary and secondary transfer belts 208 and 215 are moved while the images are formed on the photosensitive members 201 of the four image forming units a to d in a so-called tandem format, so that the image formation is advanced. Image formation time can be shortened.

一次転写ベルト２０８が、所定の位置まで移動すると、用紙の別の面に作成されるべきトナー画像が、前述と同様の工程で再度感光体２０１により作像され、用紙の給紙が開始される。給紙カセット２０９又は２１０内の最上部にある用紙が引き出され、レジストローラ２３３の位置まで搬送される。用紙は、レジストローラ２３３でタイミングを合わせて一次転写ベルト２０８と二次転写ベルト２１５の間（ニップ部）に送られ、二次転写ローラにより一次転写ベルト２０８表面のトナー像が、用紙に転写される。更に用紙は、上方に搬送され、二次転写ベルト２１５表面のトナー像が、チャージャにより用紙のもう一方の面に転写される。転写に際して、用紙は画像の位置が正常になるよう、タイミングがとられて搬送される。 When the primary transfer belt 208 moves to a predetermined position, a toner image to be created on another surface of the paper is formed again by the photoconductor 201 in the same process as described above, and paper feeding is started. . The uppermost sheet in the sheet feeding cassette 209 or 210 is pulled out and conveyed to the position of the registration roller 233. The sheet is fed between the primary transfer belt 208 and the secondary transfer belt 215 (nip portion) at the timing of the registration roller 233, and the toner image on the surface of the primary transfer belt 208 is transferred to the sheet by the secondary transfer roller. The Further, the sheet is conveyed upward, and the toner image on the surface of the secondary transfer belt 215 is transferred to the other surface of the sheet by the charger. At the time of transfer, the paper is conveyed at a timing so that the position of the image is normal.

二次転写ベルト２１５は、トナー像を用紙に転写した後、ブラシローラ，回収ローラ、ブレード等を備えたベルトクリーニング装置で、残留する不要のトナーや紙粉を除去される。ベルトクリーニング装置のブラシローラは、支点を中心として揺動可能で、二次転写ベルト２１５がトナー像を担持しているときは、二次転写ベルト２１５の表面から離れた状態にあり、クリーニングが必要なときには、二次転写ベルト２１５に接触させて、残留トナーを除去する。除去された不要トナーは、トナー収納部に集められ、廃棄されたり、再使用されたりする。 After the toner image is transferred to the paper, the secondary transfer belt 215 is a belt cleaning device provided with a brush roller, a collection roller, a blade, and the like to remove remaining unnecessary toner and paper dust. The brush roller of the belt cleaning device can swing around a fulcrum, and when the secondary transfer belt 215 carries a toner image, it is in a state separated from the surface of the secondary transfer belt 215 and needs to be cleaned. In such a case, the residual toner is removed by contacting the secondary transfer belt 215. The removed unnecessary toner is collected in the toner storage unit and discarded or reused.

両面にトナー像が転写された用紙は、定着装置２１４に送られ、用紙上（両面）のトナー像が一度に溶融、定着され、ガイド２２４を経て排紙ローラ２２５により、本体フレーム上部の排紙スタック２２６に排出される。以上が、両面印刷モードの作像プロセスである。 The sheet with the toner image transferred on both sides is sent to the fixing device 214, and the toner image on the sheet (both sides) is melted and fixed at one time. It is discharged to the stack 226. The above is the image forming process in the duplex printing mode.

図２に示すように、ガイド２２４、排紙ローラ２２５、排紙スタック２２６を配置した場合、両面画像のうち後からトナー像が形成され、転写された面（頁）、すなわち一次転写ベルト２０８から直接用紙に転写された画像面が下面となって、排紙スタック２２６に載置されるから、頁揃えをしておくには２頁目の画像を先に作成し、二次転写ベルト２１５にそのトナー像を保持し、１頁目の画像を一次転写ベルト２０８から用紙に直接転写する。一次転写ベルト２０８から直接用紙に転写される画像は、感光体表面で正像にし、二次転写ベルト２１５から用紙に転写されるトナー像は、感光体表面で逆像（鏡像）になるよう露光される。このような頁揃えのための作像順、ならびに、正、逆像（鏡像）に切り換える画像処理も、コントローラ上でのメモリに対する画像データの読書き制御によって行っている。 As shown in FIG. 2, when the guide 224, the paper discharge roller 225, and the paper discharge stack 226 are arranged, a toner image is formed after the double-sided image and transferred from the surface (page), that is, from the primary transfer belt 208. Since the image surface directly transferred onto the paper is the lower surface and is placed on the paper discharge stack 226, the second page image is created first and the secondary transfer belt 215 is placed in order to align the pages. The toner image is held, and the image on the first page is directly transferred from the primary transfer belt 208 to the sheet. The image transferred directly from the primary transfer belt 208 to the paper is a normal image on the surface of the photoconductor, and the toner image transferred from the secondary transfer belt 215 to the paper is exposed to be a reverse image (mirror image) on the surface of the photoconductor. Is done. Such image forming order for page alignment and image processing for switching between normal and reverse images (mirror images) are also performed by image data read / write control on the memory on the controller.

片面印刷の場合には、二次転写ベルト２１５による片面転写モードと一次転写ベルト２０８による片面転写モードの２つの方法が可能であり、前者の二次転写ベルト２１５を用いる片面転写モードを設定した場合には、一次転写ベルト２０８に３色又は４色重ね、もしくは黒単色で形成された顕像が二次転写ベルト２１５に転写され、その後用紙の片面に転写される。用紙の他面には画像転写はない。この場合、排紙スタック２２６に排出された印刷済用紙の上面に印刷画面がある。後者の一次転写ベルト２０８を用いる片面転写モードを設定した場合には、一次転写ベルト２０８に３色又は４色重ね、もしくは黒単色で形成された顕像が、二次転写ベルト２１５には転写されずに、一次転写ベルト２０８から直接用紙の片面に転写される。用紙の他面には画像転写はない。この場合は、排紙スタック２２６に排出された印刷済用紙の下面に印刷画面がある。このようにすれば、頁順に印刷用紙が揃えられる。 In the case of single-sided printing, two methods are possible: a single-sided transfer mode using the secondary transfer belt 215 and a single-sided transfer mode using the primary transfer belt 208. When the single-sided transfer mode using the former secondary transfer belt 215 is set In this case, a visible image formed in three or four colors on the primary transfer belt 208 or a single black color is transferred to the secondary transfer belt 215 and then transferred to one side of the paper. There is no image transfer on the other side of the paper. In this case, there is a print screen on the upper surface of the printed paper discharged to the paper discharge stack 226. When the single-sided transfer mode using the latter primary transfer belt 208 is set, a visible image formed in three colors or four colors on the primary transfer belt 208 or in a single black color is transferred to the secondary transfer belt 215. Instead, the image is directly transferred from the primary transfer belt 208 to one side of the sheet. There is no image transfer on the other side of the paper. In this case, there is a print screen on the lower surface of the printed paper discharged to the paper discharge stack 226. In this way, the printing paper is arranged in page order.

図３に、この実施形態のカラープリンタの電源装置の構成を示す。主電源スイッチ２８のオンにより、外部ＡＣ電源（例えば、商用ＡＣ電源）２７から主電源２９及び補助電源３２に電力が供給される。主電源２９は、ＡＣ制御回路である定着電源３１および定電圧電源（ＡＣ／ＤＣコンバータ）３０に分かれる。定着電源３１は、入出力制御部２０から与えられる電力指示信号で指定される電力範囲内で、温度検出センサ７０から与えられる定着温度信号を使用して定着器温度をフィードバック制御する。 FIG. 3 shows the configuration of the power supply device of the color printer of this embodiment. When the main power switch 28 is turned on, power is supplied from the external AC power source (for example, commercial AC power source) 27 to the main power source 29 and the auxiliary power source 32. The main power supply 29 is divided into a fixing power supply 31 and a constant voltage power supply (AC / DC converter) 30 which are AC control circuits. The fixing power source 31 feedback-controls the fixing device temperature using the fixing temperature signal supplied from the temperature detection sensor 70 within the power range specified by the power instruction signal supplied from the input / output control unit 20.

主電源２９の、第１の電源である定電圧電源３０は、ブリッジ整流器８０、絶縁型スイッチング回路８１ａ，８１ｂ、および整流平滑回路８２ａ，８２ｂによりＡＣ電源をＤＣ電源に変換する。そして、絶縁型誤差増幅器８３ａ，８３ｂを介してＰＷＭコントローラ８４ａ，８４ｂに与えられる電圧検出信号を使用して、定電圧フィードバック制御で５Ｖと２４Ｖの２系統のＤＣ定電圧電源とする。 A constant voltage power supply 30 that is a first power supply of the main power supply 29 converts AC power into DC power by a bridge rectifier 80, insulated switching circuits 81a and 81b, and rectifying and smoothing circuits 82a and 82b. Then, by using voltage detection signals given to the PWM controllers 84a and 84b via the insulation type error amplifiers 83a and 83b, two systems of DC constant voltage power sources of 5V and 24V are obtained by constant voltage feedback control.

このとき、２４Ｖ系の電圧検出信号（フィードバック信号）は、負荷電流検出器３３の後部より与える構成とする。下記で詳述するが、負荷電流検出器３３は、電源ラインに数ｍΩの抵抗をシリーズ接続しているため、電圧検出信号（フィードバック信号）取り込み部の後部に負荷電流検出器３３を設けた場合には、負荷電流の変化により２４Ｖ系電源の電圧が変動してしまう。例えば、負荷電流検出器３３の電流検出抵抗に１０ｍΩの抵抗を接続し、負荷が５Ａから１５Ａに変化した場合には、０．１Ｖ（１０ｍΩ×（１５Ａ−５Ａ））の変動が発生することとなる。さらに主電源２９の外部に負荷電流検出器３３の電流検出抵抗を付加した場合には、配線抵抗の影響により、これ以上の変動が発生することとなる。以上の電流検出抵抗の付加によるＤＣ負荷供給電源電圧の変動を防止するため、抵抗を介した後の電圧をフィードバック制御する構成としている。 At this time, a 24V voltage detection signal (feedback signal) is provided from the rear of the load current detector 33. As will be described in detail below, since the load current detector 33 has a resistance of several mΩ connected in series to the power supply line, the load current detector 33 is provided behind the voltage detection signal (feedback signal) capturing unit. In this case, the voltage of the 24V system power supply fluctuates due to a change in the load current. For example, when a 10 mΩ resistor is connected to the current detection resistor of the load current detector 33 and the load changes from 5 A to 15 A, a fluctuation of 0.1 V (10 mΩ × (15A-5A)) occurs. Become. Further, when the current detection resistor of the load current detector 33 is added outside the main power supply 29, further fluctuations occur due to the influence of the wiring resistance. In order to prevent fluctuations in the DC load supply power supply voltage due to the addition of the above current detection resistor, the voltage after the resistor is feedback controlled.

補助電源３２は、本実施形態では、キャパシタ充電器３８、キャパシタ充電器３８によって充電されるキャパシタ（蓄電器、コンデンサ）３７、及びキャパシタ電力を２４Ｖ系負荷３５への給電ラインに定電流出力する第２電源装置である定電流電源２６で構成される。 In the present embodiment, the auxiliary power supply 32 is a capacitor charger 38, a capacitor (capacitor, capacitor) 37 charged by the capacitor charger 38, and a second current that outputs constant current to the power supply line to the 24V system load 35. It is composed of a constant current power supply 26 which is a power supply device.

補助電源３２を２４Ｖ系負荷３５に給電しているのは、定着加熱装置３６への供給電力量の増大分を補助電源が負担する必要があり、この負担させようとしている電力量以上の消費がある電源系統である２４Ｖ系負荷３５に補助電源３２を供給するためである。このため本実施形態では、定着加熱装置３６への供給電力量の増大分（例えば３００Ｗ）を考慮し、５Ｖ系負荷３４（例えば１００Ｗ）より消費電力量が大きい２４Ｖ系負荷３５（例えば５００Ｗ）に補助電源３２を給電する構成としている。定着加熱装置３６への供給電力量の供給分が小さい場合や、５Ｖ系負荷３４の消費電力量が大きい場合には、５Ｖ系負荷３４に補助電源３２を給電させる構成とすることも可能である。 The reason why the auxiliary power supply 32 is fed to the 24V load 35 is that the auxiliary power supply must bear the increase in the amount of power supplied to the fixing heating device 36. This is because the auxiliary power supply 32 is supplied to a 24V system load 35 which is a certain power supply system. For this reason, in the present embodiment, in consideration of an increase in the amount of power supplied to the fixing heating device 36 (for example, 300 W), a 24 V load 35 (for example, 500 W) that consumes more power than the 5 V load 34 (for example, 100 W) is used. The auxiliary power supply 32 is supplied with power. When the amount of power supplied to the fixing heating device 36 is small or when the power consumption of the 5V load 34 is large, the auxiliary power supply 32 can be fed to the 5V load 34. .

負荷電流検出器３３は、定電圧電源３０（第１電源）および定電流電源２６（第２電源）が同時に供給する電流値の和である２４Ｖ系負荷電流値を検出して電流検出信号を、電流指示器６４に与える。また、電流指示器６４には、入出力制御部２０が、定電圧電源３０の出力電流上限値を指定する上限指示データＭＣＤを与える。電流指示器６４は２４Ｖ系負荷電流値より上限指示値を減算した値（＝定電流電源２６の出力電流指示値）を示す電流指示信号を定電流電源２６に与える。定電流電源２６は、該電流指示信号が指示する電流値を目標値とする定電流制御によって、キャパシタ３７の電力を２４Ｖ系負荷ラインに定電流給電する。 The load current detector 33 detects a 24V system load current value, which is the sum of the current values simultaneously supplied by the constant voltage power supply 30 (first power supply) and the constant current power supply 26 (second power supply), and outputs a current detection signal, The current indicator 64 is given. Further, the input / output control unit 20 provides the current indicator 64 with the upper limit instruction data MCD that specifies the output current upper limit value of the constant voltage power supply 30. The current indicator 64 supplies the constant current power supply 26 with a current instruction signal indicating a value obtained by subtracting the upper limit instruction value from the 24V system load current value (= output current instruction value of the constant current power supply 26). The constant current power supply 26 supplies the electric power of the capacitor 37 to the 24V system load line with constant current by constant current control using the current value indicated by the current instruction signal as a target value.

キャパシタ充電器３８は、キャパシタ（蓄電器）３７の充電制御装置である入出力制御部２０からのＯＮ／ＯＦＦ指示により、外部ＡＣ電源２７をＤＣ電源に変換し、キャパシタ３７へ電力を蓄積させる。補助電源３２のキャパシタ３７は電気二重層コンデンサ等の大容量キャパシタで構成されている。電気二重層コンデンサ以外にも、いろいろと選択可能であるが、本実施形態では、短時間での充放電が可能で、長寿命である電気二重層コンデンサを用いた。電気二重層コンデンサの特徴として放電するに従い端子電圧（キャパシタ電圧）が低くなってしまうため、定電流電源２６をキャパシタ３７の後に配置することにより、キャパシタ電圧の変動にもかかわらず所用電流値を出力するようにしている。 Capacitor charger 38 converts external AC power supply 27 into a DC power supply in accordance with an ON / OFF instruction from input / output control unit 20, which is a charge control device for capacitor (capacitor) 37, and accumulates electric power in capacitor 37. The capacitor 37 of the auxiliary power supply 32 is composed of a large capacity capacitor such as an electric double layer capacitor. In addition to the electric double layer capacitor, various selections are possible, but in this embodiment, an electric double layer capacitor that can be charged and discharged in a short time and has a long life is used. Since the terminal voltage (capacitor voltage) becomes lower as the electric double layer capacitor is discharged, the constant current power supply 26 is arranged after the capacitor 37, so that a desired current value is output regardless of the fluctuation of the capacitor voltage. Like to do.

図４は、この実施形態のカラープリンタ２００の制御系統の入出力制御部２０の内部構成を表すブロック図である。入出力制御部２０は、カラープリンタのエンジン制御部からの制御命令ならびに、ＲＯＭ２２に格納されたプログラムや不揮発性ＲＡＭ２４に格納されたプログラムやデータに従って、各種のセンサおよび負荷に対する入出力制御および電源装置の制御を行うＣＰＵ２１と、ＣＰＵ２１を動作させるためのプログラムを格納するＲＯＭ２２と、ＣＰＵ２１のワークメモリとして使用されるＲＡＭ２３と、各負荷の動作状態や各動作モードにおける消費電力データを格納した消費電力テーブルや各動作モードにおける印刷処理に要する時間データを格納した印刷処理時間テーブルなどを記憶する不揮発性ＲＡＭ２４と、フルカラーデジタル複合機能複写機ＭＦ１の各センサ２６の入力読み込み、および負荷３５の個々の駆動を制御するＩ／Ｏ制御部２５を備えている。 FIG. 4 is a block diagram showing the internal configuration of the input / output control unit 20 of the control system of the color printer 200 of this embodiment. The input / output control unit 20 performs input / output control and power supply for various sensors and loads in accordance with control commands from the engine control unit of the color printer, programs stored in the ROM 22, programs stored in the nonvolatile RAM 24, and data. A CPU 21 that controls the CPU 21, a ROM 22 that stores a program for operating the CPU 21, a RAM 23 that is used as a work memory of the CPU 21, and a power consumption table that stores power consumption data in each load operation state and each operation mode And a non-volatile RAM 24 for storing a print processing time table storing time data required for print processing in each operation mode, input reading of each sensor 26 of the full-color digital multi-function copier MF1, and individual driving of the load 35. I / O system to control It has a part 25.

入出力制御部２０は、エンジン制御部の画像読み込み、印刷、複写等のプロセス制御、シーケンス制御に伴う指示に従って、センサおよび負荷への入出力制御および電源制御を行っており、各動作モードに応じてシーケンシャルに各電源を作動させる。 The input / output control unit 20 performs input / output control and power supply control to the sensor and load according to instructions accompanying process control and sequence control such as image reading, printing and copying of the engine control unit. To operate each power supply sequentially.

入出力制御部２０は、キャパシタ充電器３８によるキャパシタ３７への充電の制御を行う充電制御装置でもあり、キャパシタ３７の充電をキャパシタ充電器３８に指示したり、装置の立ち上げ時、及び立ち上げ後所定の時間までの期間、キャパシタ３７に蓄積された電力から、２４Ｖ系負荷３５への給電を指示する。そして、外部ＡＣ電源２７からの供給電力による定着加熱装置３６の加熱に加えて、キャパシタ３７に蓄積された電力によって定着加熱装置３６の昇温速度を速める。なお、このカラープリンタ２００は、外部からの電源供給を遮断するオフモード（印刷待機モード）への移行時には、キャパシタ３７からの電力供給により入出力制御部２０を作動させたり、温度センサ７０、７１の作動やキャパシタ３７の電圧検知を行い、蓄電量や定着温度等の条件によりキャパシタ充電器３８の充電動作を作動させたりする。 The input / output control unit 20 is also a charge control device that controls the charging of the capacitor 37 by the capacitor charger 38. The input / output control unit 20 instructs the capacitor charger 38 to charge the capacitor 37, or when the device is started up. The power supply to the 24V system load 35 is instructed from the electric power stored in the capacitor 37 until a predetermined time later. Then, in addition to the heating of the fixing heating device 36 by the power supplied from the external AC power supply 27, the heating rate of the fixing heating device 36 is increased by the electric power stored in the capacitor 37. The color printer 200 operates the input / output control unit 20 by supplying power from the capacitor 37 or the temperature sensors 70 and 71 when shifting to an off mode (print standby mode) in which power supply from the outside is cut off. And the voltage detection of the capacitor 37 is performed, and the charging operation of the capacitor charger 38 is operated according to conditions such as the amount of stored electricity and the fixing temperature.

図５は、この実施形態における電気二重層コンデンサタイプの蓄電器（キャパシタ３７）の特性について説明する図である。通常、キャパシタ３７は、何も接続していない状態においても自己放電現象により蓄積電力を消費していくという特性がある。自己放電現象では、電圧値が時間の経過とともにほぼ直線的に低くなっていくため、蓄電量が多い（電圧が高い）ときのほうが、単位時間あたりの自己放電による放電電力量（放電エネルギー量）が大きくなる。 FIG. 5 is a diagram for explaining the characteristics of the electric double layer capacitor type capacitor (capacitor 37) in this embodiment. Normally, the capacitor 37 has a characteristic that the stored power is consumed by the self-discharge phenomenon even when nothing is connected. In the self-discharge phenomenon, the voltage value decreases almost linearly as time passes. Therefore, when the amount of charge is large (the voltage is high), the amount of discharge power (discharge energy amount) due to self-discharge per unit time Becomes larger.

図５に従って説明すれば、装置の動作モードが終了してオフモードになり（時間ｔ_０）、キャパシタ電圧がｖ_０であるとき、従来の画像形成装置であれば、すぐに充電動作が始まり、時間ｔ_１においてキャパシタは十分な電力量を充電（満充電）され電圧ｖ_ｍａｘとなる。その後、時間ｔ_１から一定時間の間（ｔ_１〜ｔ_３）に電圧ｖ_ｍａｘの状態で自己放電が起こると、電圧がｖ_ａ低下する（図５の破線参照）。この場合、放電電力量は、ほぼｖ_ｍａｘ×ｖ_ａとなる。一方、充電をしないで電圧ｖ_０のままでおなじ一定時間（ｔ_１〜ｔ_３）経過したときの、自己放電による電圧低下もｖ_ａである。この場合の放電電力量は、ほぼｖ_０×ｖ_ａとなり、自己放電量はｖ_ｍａｘとｖ_０の比に比例して小さくなる。それ故、キャパシタにおいては、蓄電量を出来るだけ少なく、すなわち電圧を低くしておくことが、放電電力量を低減すること（省エネルギー）につながる。 Referring to FIG. 5, when the operation mode of the apparatus ends and enters the off mode (time t ₀ ), and the capacitor voltage is v ₀ , the charging operation starts immediately in the conventional image forming apparatus, At time t ₁ , the capacitor is charged with a sufficient amount of power (fully charged) to become voltage v _max . Thereafter, when the time _{t 1} the self-discharge occurs in a state of voltage _{v max} during _(t 1 ~t ₃₎ for a predetermined time, voltage _{v a} lowered (see a broken line in FIG. 5). In this case, the discharge amount of power is substantially _{_v max} × _v _a. On the other hand, when the elapsed while at the same fixed time of voltage v ₀ without charge _(t 1 _~t _3), the voltage drop due to self-discharge is also v _a. The discharged electric power amount in this case is approximately _{v 0} × _{v a,} and the self-discharge amount is reduced in proportion to the ratio of _{v max} and _{v 0.} Therefore, in a capacitor, reducing the amount of stored electricity as much as possible, that is, keeping the voltage low leads to a reduction in the amount of discharged power (energy saving).

本実施形態の画像形成装置においては、キャパシタ３７の蓄電量検知装置を備え、オフモードにおけるキャパシタ３７の蓄電量が必要最少量になったときに充電を開始する。蓄電量検知装置は、電圧検出器３９であり、電圧を測定して蓄電量を算出する。電圧検出器３９は、電圧センサと、電圧センサで検出した電圧と基準電圧とを比較するコンパレータを備えており、所定の基準電圧ｖ_ｍｉｎになったら、入出力制御部２０からの指示によりキャパシタ充電器３８がキャパシタ３７の充電を開始する。 The image forming apparatus according to the present embodiment includes a storage amount detection device for the capacitor 37, and starts charging when the storage amount of the capacitor 37 in the off mode becomes the minimum required amount. The storage amount detection device is a voltage detector 39, and measures the voltage to calculate the storage amount. The voltage detector 39 includes a voltage sensor and a comparator that compares the voltage detected by the voltage sensor with a reference voltage. When a predetermined reference voltage _vmin is reached, the capacitor is charged by an instruction from the input / output control unit 20. The device 38 starts charging the capacitor 37.

オフモードにおいては、本実施形態の画像形成装置における入出力制御部２０、電圧検出器３９、温度検出センサ７０、７１を始めとする制御装置やセンサ類は、キャパシタ３７からの電力供給で作動できる。このときは、主電源スイッチ２８はオンになっているが、主電源２９は作動していない。 In the off mode, the control device and sensors including the input / output control unit 20, the voltage detector 39, and the temperature detection sensors 70 and 71 in the image forming apparatus according to the present embodiment can be operated by supplying power from the capacitor 37. . At this time, the main power switch 28 is on, but the main power supply 29 is not operating.

充電後のキャパシタ３７の蓄電量は、画像形成装置におけるキャパシタ３７が必要とする最大の電力量に対応する電圧ｖ_ｍａｘに制御することが好ましい。電圧ｖ_ｍａｘは、画像形成装置がオプション装置などを装備した際に、出来るだけ早くオフモードからオンモードへ復帰できる電力量を蓄積しているときの電圧であり、通常はキャパシタ３７の最大蓄電量に対応している。また、基準電圧ｖ_ｍｉｎは、この画像形成装置におけるキャパシタ３７が必要とする最少の電力量に対応する電圧で、画像形成装置の仕様、ユーザーの許容できる最長立ち上がり時間などから求められる蓄積電力量に対応する電圧である。 The charged amount of the capacitor 37 after charging is preferably controlled to a voltage v _max corresponding to the maximum amount of power required by the capacitor 37 in the image forming apparatus. The voltage v _max is a voltage when the amount of electric power that can be returned from the off mode to the on mode as soon as possible when the image forming apparatus is equipped with an optional device or the like. It corresponds to. The reference voltage v _min is a voltage corresponding to the minimum amount of power required by the capacitor 37 in this image forming apparatus, and is a stored power amount obtained from the specifications of the image forming apparatus, the longest rise time allowable by the user, and the like. Corresponding voltage.

この画像形成装置においては、キャパシタ３７の蓄積電力量に対応する電圧が、常にｖ_ｍｉｎとｖ_ｍａｘの間にあり、装置としての必要最小限の電力を保持するとともに、最大必要以上の電力を蓄積することによる放電ロスをなくすことが出来る。また、ｖ_ｍｉｎとｖ_ｍａｘは、ユーザーの指示により、変更できるものであり、省エネルギーと装置復帰動作の短縮との兼ね合いをユーザー毎、又は装置の置かれた状況に応じて調整することが出来る。 In this image forming apparatus, the voltage corresponding to the amount of electric power stored in the capacitor 37 is always between v _min and v _max , and the minimum electric power necessary for the apparatus is maintained and the electric power more than the maximum necessary is accumulated. It is possible to eliminate the discharge loss due to the operation. Further, v _min and v _max can be changed according to a user's instruction, and the balance between energy saving and shortening of the device return operation can be adjusted for each user or according to the situation where the device is placed.

なお、オフモードにおいては、充電制御装置を兼ねる入出力制御部２０，蓄電量検知装置である電圧検出器３９、定着装置の温度検出センサ７０などをキャパシタ３７の蓄積電力により作動させている。この為、キャパシタ３７は、自然放電以上に早く電圧降下する。この為、装置が長期間オフモードで放置されている場合は、キャパシタ３７への充電操作は、キャパシタ３７の電圧がｖ_ｍｉｎに達する度に行われてもよい。 In the off mode, the input / output control unit 20 that also serves as the charge control device, the voltage detector 39 that is a storage amount detection device, the temperature detection sensor 70 of the fixing device, and the like are operated by the accumulated power of the capacitor 37. For this reason, the voltage of the capacitor 37 drops faster than natural discharge. Therefore, when the device is left in the off mode for a long time, the charging operation to the capacitor 37 may be performed every time the voltage of the capacitor 37 reaches _vmin .

定着装置２１４は、オフモード移行直後は、高温を保持しており、温度低下までには時間を要する。この温度低下までの時間における復帰動作を始める場合においては、補助電源を使用しなくても、あるいは少量の補助電力で装置の早い立ち上がりが可能である。この場合、キャパシタ３７の必要電力量は、０又は少量でよい。この時期に対応するキャパシタ３７の蓄積電力はほとんど不用になる。定量的に基準電圧ｖ_ｍｉｎとして算出するには、定着装置２１４の加熱部の温度を測定している温度検知センサ７０の温度を基に、定着装置２１４の必要補助電力量から算出することが出来る。同様に、定着装置２１４の加熱部の温度に対応してｖ_ｍａｘについても変更して省エネルギー効果を上げることが出来る。 The fixing device 214 maintains a high temperature immediately after shifting to the off mode, and it takes time until the temperature decreases. When starting the recovery operation during the time until the temperature drops, the apparatus can be quickly started up without using an auxiliary power source or with a small amount of auxiliary power. In this case, the required power amount of the capacitor 37 may be 0 or a small amount. The stored power of the capacitor 37 corresponding to this time is almost unnecessary. In order to quantitatively calculate the reference voltage v _min , the reference voltage v _min can be calculated from the necessary auxiliary power amount of the fixing device 214 based on the temperature of the temperature detection sensor 70 that measures the temperature of the heating unit of the fixing device 214. . Similarly, the energy saving effect can be improved by changing v _max corresponding to the temperature of the heating portion of the fixing device 214.

定着装置２１４の冷却速度が想定される場合は、定着装置が印刷動作モード（オンモード）に変更された時からの時間から加熱部の温度を算出して、上記のように定着装置２１４の必要補助電力量からｖ_ｍｉｎ、ｖ_ｍａｘを算出することが出来る。この場合、環境温度（通常、室温）の影響を勘案して、温度検出センサ７１により環境温度を測定しておき、環境温度を修正パラメータとして利用することも出来る。 When the cooling rate of the fixing device 214 is assumed, the temperature of the heating unit is calculated from the time from when the fixing device is changed to the printing operation mode (on mode), and the fixing device 214 is required as described above. V _min and v _max can be calculated from the auxiliary power amount. In this case, the environmental temperature can be measured by the temperature detection sensor 71 in consideration of the influence of the environmental temperature (usually room temperature), and the environmental temperature can be used as a correction parameter.

さらに、オフモードに切り替わる前の印刷履歴を考慮してｖ_ｍｉｎ、ｖ_ｍａｘを算出することも出来る。すなわち、オフモード前に長時間高速印刷を継続していると、定着装置の消費熱量が増大し、印刷中に定着電源３１からの供給電力では加熱不足となることがある。そのような場合には、印刷動作中（オンモード）であっても、補助電源からも電力供給を行い定着装置の温度を正常に保っている。そうすると、補助電源のキャパシタ３７の蓄電量は少なくなるので、このような消費電力量を勘案して、ｖ_ｍｉｎ、ｖ_ｍａｘを算出することが好ましい。 Furthermore, v _min and v _max can be calculated in consideration of the print history before switching to the off mode. That is, if high-speed printing is continued for a long time before the off mode, the heat consumption of the fixing device increases, and the power supplied from the fixing power source 31 may become insufficiently heated during printing. In such a case, even during the printing operation (on mode), power is also supplied from the auxiliary power source to keep the temperature of the fixing device normal. As a result, the amount of power stored in the capacitor 37 of the auxiliary power source decreases, and it is preferable to calculate v _min and v _max in consideration of such power consumption.

温度検出センサ７０は、構成簡素化のため、定着装置の温度制御時に使用している温度検出センサと兼用することが出来るが、定着装置の保熱度を正確に測定できる位置に別途設けてもよい。このようにすれば、定着装置の温度制御とは独立して定着装置の温度検出が出来るので、低下温度検出の精密化、延いては充電制御の精密化を行うことができる。 The temperature detection sensor 70 can also be used as a temperature detection sensor used during temperature control of the fixing device for simplification of the configuration, but may be provided separately at a position where the heat retention degree of the fixing device can be accurately measured. . In this way, since the temperature of the fixing device can be detected independently of the temperature control of the fixing device, it is possible to refine the detection of the lowered temperature, and hence the charging control.

なお、上記のｖ_ｍｉｎ、ｖ_ｍａｘを算出する各種のパラメータは、それぞれひとつだけでｖ_ｍｉｎ、ｖ_ｍａｘ決定に使用するのではなく、これらのパラメータを組み合わせてｖ_ｍｉｎ、ｖ_ｍａｘを算出することも出来る。画像形成装置の設置された環境、装置の使用パターン、印刷待ち時間と省エネルギーの必要性の兼ね合いなどを考慮して、最適に組み合わせることにより、装置の使い勝手と省エネルギー効果は向上する。 The various parameters for calculating the above _v _{min, v max} is, _v min in only one _{respectively, v} rather than using the _max determined, _v _min, also possible to calculate the _{v max} by combining these parameters I can do it. Considering the environment in which the image forming apparatus is installed, the usage pattern of the apparatus, the balance between the printing waiting time and the necessity of energy saving, and the like are optimally combined, the usability of the apparatus and the energy saving effect are improved.

図６を参照にして、キャパシタ３７への充電動作を説明する。図６は、本実施形態におけるキャパシタへの充電動作を示すフローチャートである。装置の印刷動作が終了し、オフモード（スリープモード）へ移行すると、温度検出センサ７０により定着装置の加熱部の温度を検出する（ステップＳ１）。そして、電圧検出器３９により、キャパシタ３７の電圧を検出する（ステップＳ２）。また、温度検出センサ７１により外部環境温度（室温）を測定する。（ステップＳ３）。さらに、オフモードになってからのキャパシタ３７の負荷状態を負荷電流検出器３３で確認する（ステップＳ４）。この充電動作の制御においては、上記の定着装置の加熱部の温度、キャパシタ３７の電圧（蓄電量に対応する。）、外部環境温度、及びキャパシタ３７の負荷の４つのパラメータを使用している。なお、パラメータの種類、使用個数、及び検出順については、上述のパターンに限るものではない。 The charging operation to the capacitor 37 will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart showing the charging operation to the capacitor in the present embodiment. When the printing operation of the apparatus is completed and the mode is shifted to the off mode (sleep mode), the temperature detection sensor 70 detects the temperature of the heating unit of the fixing apparatus (step S1). Then, the voltage detector 39 detects the voltage of the capacitor 37 (step S2). Further, the external environmental temperature (room temperature) is measured by the temperature detection sensor 71. (Step S3). Furthermore, the load current detector 33 confirms the load state of the capacitor 37 after entering the off mode (step S4). In the control of the charging operation, four parameters are used: the temperature of the heating unit of the fixing device, the voltage of the capacitor 37 (corresponding to the charged amount), the external environment temperature, and the load of the capacitor 37. Note that the types of parameters, the number of used parameters, and the detection order are not limited to those described above.

入出力制御部２０に記憶させておいたキャパシタ３７の必要最少電圧（所定の基準電圧）ｖ_ｍｉｎ、とキャパシタ３７の必要最大電圧ｖ_ｍａｘと、上述のパラメータを使用して、充電開始タイミングを算出し、それまでの時間をタイマ設定する（ステップＳ５）。なお、この場合、電圧検出器３９により検出したキャパシタ３７の電圧が基準電圧ｖ_ｍｉｎ以下であれば、タイマの設定時間は０である。 The charge start timing is calculated using the necessary minimum voltage (predetermined reference voltage) v _{min of} the capacitor 37 and the necessary maximum voltage v _{max of} the capacitor 37 stored in the input / output control unit 20 and the above parameters. Then, a timer is set for the time until that time (step S5). In this case, if the voltage of the capacitor 37 detected is equal to or less than the reference voltage v _min by the voltage detector 39, the timer set time is 0.

タイマ作動中に装置への印刷動作復帰（オンモード）要求があれば（ステップＳ６のＹＥＳ）、タイマは停止して、装置の復帰処理を行い（ステップＳ１４）、充電動作は一旦終了する。このとき、キャパシタ３７の電圧がｖ_ｍａｘ以下であれば、キャパシタ３７からの電力供給は必要性の高いものから順に行う。さらに、キャパシタ３７の電圧がｖ_ｍａｘであれば、装置に付加したオプション装置などにも、キャパシタ３７からの電力供給を行い、最も効率よく装置の立ち上げを終了することが出来る。 If there is a print operation return (on mode) request to the apparatus while the timer is operating (YES in step S6), the timer is stopped, the apparatus is returned (step S14), and the charging operation is temporarily terminated. At this time, if the voltage of the capacitor 37 is equal to or lower than _vmax , the power supply from the capacitor 37 is performed in descending order of necessity. Furthermore, if the voltage of the capacitor 37 is v _max , power can be supplied from the capacitor 37 to the optional device added to the device, and the start-up of the device can be completed most efficiently.

印刷動作復帰要求がなく（ステップＳ６のＮＯ）、オフモードのまま、タイマの設定時間が経過する（ステップＳ７のＹＥＳ）と、キャパシタ３７への充電が開始される（ステップＳ８）。充電中に装置への印刷動作復帰（オンモード）要求があれば（ステップＳ９のＹＥＳ）、充電停止して、装置の復帰処理を行い（ステップＳ１４）、充電動作は一旦終了する。このとき、キャパシタ３７の電圧が基準電圧ｖ_ｍａｘ以下であれば、キャパシタ３７からの電力供給は必要性の高いものから順に行う。さらに、キャパシタ３７の電圧が基準電圧ｖ_ｍａｘであれば、装置に付加したオプション装置などにも、キャパシタ３７からの電力供給を行い、最も効率よく装置の立ち上げを終了することが出来る。また、キャパシタ３７の電圧が基準電圧ｖ_ｍｉｎ以下であれば、補助電源は使用しないで復帰処理を行う。 If there is no print operation return request (NO in step S6) and the set time of the timer elapses in the off mode (YES in step S7), charging of the capacitor 37 is started (step S8). If there is a print operation return (on mode) request to the apparatus during charging (YES in step S9), the charging is stopped, the apparatus is returned (step S14), and the charging operation is temporarily terminated. At this time, if the voltage of the capacitor 37 is equal to or lower than the reference voltage _vmax , the power supply from the capacitor 37 is performed in descending order of necessity. Furthermore, if the voltage of the capacitor 37 is the reference voltage v _max , power can be supplied from the capacitor 37 to the optional device added to the device, and the start-up of the device can be completed most efficiently. Further, if the less voltage is a reference voltage v _min of the capacitor 37, the auxiliary power supply performs return processing without using.

復帰要求がなくオフモードのまま（ステップＳ９のＮＯ）、キャパシタ３７の電圧がｖ_ｍａｘになれば、充電は完了し（ステップＳ１０のＹＥＳ）充電動作が終了する。この状態であれば、何時でも最適な状態で装置復帰することができる。なお、長期間のオフモードにより、自然放電量等が多くなり、電圧が基準電圧ｖ_ｍｉｎ以下になれば、再度充電動作を繰り返してもよい。 If there is no return request and the mode is off (NO in step S9) and the voltage of the capacitor 37 reaches _vmax , the charging is completed (YES in step S10), and the charging operation ends. In this state, the apparatus can be returned to the optimum state at any time. Incidentally, the long-term off mode, increases the self-discharge amount and the like, if the voltage below the reference voltage v _min, may repeat the charging operation again.

１０操作ボード
２０入出力制御部（充電制御装置）
２１ＣＰＵ
２２ＲＯＭ
２３ＲＡＭ
２４不揮発性ＲＡＭ
２５Ｉ／Ｏ制御部
２６定電流電源装置
２７外部ＡＣ電源（商用ＡＣ電源）
２８主電源スイッチ
２９主電源
３０低電圧電源
３１定着電源
３２補助電源
３３負荷電流検出器
３４５Ｖ系負荷
３５２４Ｖ系負荷
３６定着加熱装置
３７キャパシタ（蓄電器）
３８キャパシタ充電器
３９電圧検出器
６４電流指示器
７０温度検出センサ１
７１温度検出センサ２
８０ブリッジ整流器
８１ａ，ｂ絶縁型スイッチング
８２ａ，ｂ整流平滑器
８３ａ，ｂ絶縁型誤差増幅器
８４ａ，ｂＰＷＭコントローラ
１００カラースキャナ
１２０自動原稿送り装置（ＡＤＦ）
２００カラープリンタ
２０１感光体
２０２帯電装置
２０３露光装置
２０４現像装置
２０８一次転写ベルト
２０９給紙カセット
２１０給紙カセット
２１４定着装置
２１５二次転写ベルト
２２３加熱ベルト
２２４排紙ガイド
２２５排紙ローラ
２２６排紙スタック
２２７トナー収容部
２３３レジストローラ
５１６センサ 10 Operation Board 20 Input / Output Control Unit (Charge Control Device)
21 CPU
22 ROM
23 RAM
24 Nonvolatile RAM
25 I / O Control Unit 26 Constant Current Power Supply 27 External AC Power Supply (Commercial AC Power Supply)
28 Main Power Switch 29 Main Power Supply 30 Low Voltage Power Supply 31 Fixing Power Supply 32 Auxiliary Power Supply 33 Load Current Detector 34 5V System Load 35 24V System Load 36 Fixing Heating Device 37 Capacitor (Accumulator)
38 Capacitor charger 39 Voltage detector 64 Current indicator 70 Temperature detection sensor 1
71 Temperature detection sensor 2
80 Bridge rectifier 81a, b Insulated switching 82a, b Rectifier smoother 83a, b Insulated error amplifier 84a, b PWM controller 100 Color scanner 120 Automatic document feeder (ADF)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 200 Color printer 201 Photoconductor 202 Charging device 203 Exposure device 204 Developing device 208 Primary transfer belt 209 Paper feed cassette 210 Paper feed cassette 214 Fixing device 215 Secondary transfer belt 223 Heating belt 224 Paper discharge guide 225 Paper discharge roller 226 Paper discharge stack 227 Toner container 233 Registration roller 516 Sensor

特開２００８−５８６８４号公報JP 2008-58684 A 特開２００７−７８９０９号公報JP 2007-78909 A

Claims

A battery that is an auxiliary power supply;
A storage amount detection device for detecting a storage amount of the capacitor;
A charger for charging the capacitor;
A charge control device for controlling a charging operation of the charger;
An image forming apparatus comprising:
During standby,
The image forming apparatus, wherein the charge control device causes the charger to start a charge operation to the capacitor when the amount of charge detected by the charge amount detection device becomes a predetermined value or less.

2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein power is supplied to the charge control device from the battery during standby. 3.

3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein power is supplied from the power storage unit to the power storage amount detection device during operation standby. 4.

The image forming apparatus according to claim 1, wherein the predetermined value of the amount of stored electricity is a minimum required amount of power supplied from the capacitor at the start of operation.

A fixing device that receives power supply from the capacitor;
A temperature detection device for detecting the temperature of the fixing device,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the predetermined value of the charged amount is changed in accordance with a temperature of the fixing device.

The image forming apparatus according to claim 5, wherein power is supplied to the temperature detection device from the battery during standby.

The said storage amount detection apparatus is provided with the voltage sensor which detects the voltage between the terminals of the said capacitor | condenser, and the comparator which compares the voltage detected with the said voltage sensor with a reference voltage. The image forming apparatus according to claim 1.