JP4673620B2

JP4673620B2 - 画像形成装置、電力供給制御方法および電力供給制御プログラム

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Publication number: JP4673620B2
Application number: JP2004366133A
Authority: JP
Inventors: 直基佐藤; 広人大石; 正秀中谷; 恵一菅井
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2004-02-02
Filing date: 2004-12-17
Publication date: 2011-04-20
Anticipated expiration: 2024-12-17
Also published as: US7693440B2; US20070280714A1; US20050220474A1; US7269368B2; JP2005250447A

Description

本発明は、画像形成装置、電力供給制御方法および電力供給制御プログラムに係り、特にキャパシタの充電電力で発熱する定着ヒータ等の発熱部材を定着装置に含む画像形成装置及びその画像形成装置で使用する電力供給制御方法および電力供給制御プログラムに関する。

例えば電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着装置の発熱部材（定着ヒータ）は急激な電力供給を必要とする。特許文献１〜３には、電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着装置の発熱部材について、商用電源からの電力供給に加えて電気二重層コンデンサ等を使用した充電可能な補助電源を用いることで、急速な立ち上がりを可能とし、省電力効果を高める技術が開示されている。
特開２０００−３１５５６７号公報特開２００２−３５７９６６号公報特開２００３−１４０４８４号公報

前述の特許文献１〜３に開示されている技術では、補助電源として大容量キャパシタを使用し、定着装置への商用電源からの電力供給が不足する場合に、瞬間的に定着装置に大電流を供給できるので、電力不足による定着性の劣化を防ぐことが可能となる。但し、かかる技術においてはキャパシタから放電して発熱部材に電力を供給した後、あるタイミングでキャパシタに充電しなければならない。

即ち、この種の画像形成装置では画像形成動作時以外の待機中（スタンバイモード・省エネモード等を併せていう）に、商用電源から充電回路に電力を供給することでキャパシタを充電する必要がある。一方、このような待機中であっても、定着ローラの温度は商用電源からの電力供給を受けて発熱するＡＣハロゲンヒータ等の発熱部材でほぼ一定に保つ必要がある。

例えば用紙サイズ等に合わせて複数本のＡＣハロゲンヒータを使用している場合、定着ローラ内のＡＣハロゲンヒータは図１５のような構成となる。図１５は、定着ローラ内のＡＣハロゲンヒータの構成例を表した一例の説明図である。Ａ４サイズの画像形成を行なう場合は、中央のＡＣハロゲンヒータ１０００のみを使用する。また、Ａ４サイズよりも幅広のＡ３サイズ等の画像形成を行なう場合は、中央のＡＣハロゲンヒータ１０００及び端部のＡＣハロゲンヒータ１００１，１００２を同時に使用する。

また、ＡＣハロゲンヒータ１０００の電力が６００Ｗ（＝Ｐ１）、ＡＣハロゲンヒータ１００１及び１００２の電力が７００Ｗ（＝Ｐ２）の場合、キャパシタを充電するときの電力は例えば５００Ｗ（＝Ｐ３）というように、「Ｐ１、Ｐ２＞Ｐ３」の関係が成り立つように設定されている。

また、待機中、定着ローラの温度低下に伴ってＡＣハロゲンヒータ１０００，１００１及び１００２の点灯とキャパシタへの充電とを同時に行うと、定格電力以上（例えば国内では一般のコンセントの定格電流である１５Ａ／１５００Ｗ以上）を超えてしまう。そこで、ＡＣハロゲンヒータ１０００の電力Ｐ１とキャパシタを充電するときの電力Ｐ３とを同時に使用した場合およびＡＣハロゲンヒータ１００１，１００２の電力Ｐ２とキャパシタを充電するときの電力Ｐ３とを同時に使用した場合に定格電力以内となるように、キャパシタへの充電を行なう充電回路は設計されている。

ところで、従来はサーミスタ１０１０の検出値に基づいてＡＣハロゲンヒータ１０００の温度を最適化し、サーミスタ１０１１および１０１２の検出値に基づいてＡＣハロゲンヒータ１００１および１００２の温度を最適化するように制御を行っていた。

しかしながら、ＡＣハロゲンヒータ１０００の温度と、ＡＣハロゲンヒータ１００１及び１００２の温度とを個別に制御させる場合は、同時にＡＣハロゲンヒータ１０００，１００１及び１００２が点灯する可能性があり、その際にキャパシタへの充電を行なうと定格電力以上となってしまうという問題があった。定格電力以上となると、画像形成装置は一般の商用電源で使用できなくなる。

なお、定格電力以上とならないようにキャパシタへの電力を絞って充電した場合、充電時間が長くなり、ユーザがキャパシタへの充電中に画像形成動作を指示すると、キャパシタの充電電力が低いため、画像形成の性能が低下してしまう。

本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、定格電力を超えることなく、且つ効率良く補助電源への充電が可能な画像形成装置、電力供給制御方法および電力供給制御プログラムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、商用電源からの電力供給を受けて発熱する複数の発熱部材を有する定着部材を備えた画像形成装置であって、キャパシタと、前記画像形成装置の待機中に、前記商用電源からの電力で前記キャパシタを充電する充電手段と、前記複数の発熱部材への電力供給を制御し、前記複数の発熱部材のうち少なくとも一つの発熱部材への電力供給をオン又はオフさせる駆動手段と、を備え、前記複数の発熱部材を複数のグループに分け、前記画像形成装置の待機中には、前記複数の発熱部材の全てへ同時に電力供給されることはなく、前記複数のグループのうち少なくとも一つのグループへ電力供給することは許可され、かつ電力供給が許可されるグループが所定時間毎に切り換わることを特徴とする。

また、本発明は、商用電源からの電力供給を受けて発熱する複数の発熱部材を有する定着部材を備えた画像形成装置における電力供給制御方法であって、前記画像形成装置は、キャパシタと、前記画像形成装置の待機中に、前記商用電源からの電力で前記キャパシタを充電する充電手段と、前記複数の発熱部材への電力供給を制御し、前記複数の発熱部材のうち少なくとも一つの発熱部材への電力供給をオン又はオフさせる駆動手段と、を備え、前記複数の発熱部材を複数のグループに分け、前記画像形成装置の待機中には、前記複数の発熱部材の全てへ同時に電力供給されることはなく、前記複数のグループのうち少なくとも一つのグループへ電力供給することは許可され、かつ電力供給が許可されるグループが所定時間毎に切り換わることを特徴とする。

また、本発明は、商用電源からの電力供給を受けて発熱する複数の発熱部材を有する定着部材と、キャパシタと、前記画像形成装置の待機中に、前記商用電源からの電力で前記キャパシタを充電する充電手段と、前記複数の発熱部材への電力供給を制御し、前記複数の発熱部材のうち少なくとも一つの発熱部材を点灯又は消灯させる駆動手段と、を備えた画像形成装置に、前記複数の発熱部材を複数のグループに分け、前記画像形成装置の待機中には、前記複数の発熱部材の全てへ同時に電力供給されることはなく、前記複数のグループのうち少なくとも一つのグループへ電力供給することは許可され、かつ電力供給が許可されるグループが所定時間毎に切り換わる手順を実行させる為の電力供給制御プログラムであることを特徴とする。

従って、画像形成装置の待機中、充電動作時に複数の発熱部材の点灯も同時に行うと定格電気量を超えてしまう反面、充電動作用の消費電気量を低く抑制し過ぎると充電時間が長くかかってしまうが、発熱部材を点灯させるための駆動回路で供給する発熱部材の消費電気量の少なくとも一部を充電回路用の消費電気量として充当させることで、定格電気量の超過抑制と、短時間での効率のよい充電とが実現される。

本発明によれば、定格電力を超えることなく、且つ効率良く補助電源への充電が可能な画像形成装置、電力供給制御方法および電力供給制御プログラムを提供できる。

本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。

［第一の実施の形態］
図１は、本実施の形態のデジタル複写機１の概略構成例を示す縦断正面図である。デジタル複写機１は、本発明の画像形成装置を実施するもので、いわゆる複合機である。このデジタル複写機１は、複写機能と、これ以外の機能（例えば、プリンタ機能、ファクシミリ機能）とを備えており、図示しない操作部のアプリケーション切り替えキーの操作により、複写機能、プリンタ機能、ファクシミリ機能を順次に切り替えて選択することが可能である。これにより、デジタル複写機１は複写機能の選択時に複写モードとなり、プリンタ機能の選択時にプリントモードとなり、ファクシミリモードの選択時にファクシミリモードとなる。

次に、デジタル複写機１の概略構成及び複写モードの際の動作について説明する。

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

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

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する。この転写紙は縦搬送ユニット１１６によって感光体１１７に当接する位置まで搬送される。感光体１１７は、例えば感光体ドラムが用いられており、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１１７には図示しない帯電器により一様に帯電された後、書き込みユニット１１８からの光情報で露光されて静電潜像が形成される。この感光体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。

なお、書き込みユニット１１８、感光体１１７、現像装置１１９や、その他の図示しない感光体１１７回りの周知の装置などにより、電子写真方式で用紙などの媒体に画像形成を行うプリンタエンジンを構成している。

搬送ベルト１２０は、用紙搬送の手段及び転写の手段を兼ねており、電源から転写バイアスが印加され、縦搬送ユニット１１６からの転写紙を感光体１１７と等速で搬送しながら感光体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により排紙トレイ１２３に排出される。感光体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。両面モードで転写紙の両面に画像を複写する場合に、各給紙トレイ１１３〜１１５の何れかより給紙されて表面に上述のように画像が形成された転写紙は、排紙ユニット１２２により排紙トレイ１２３側ではなく、両面入紙搬送路１２４側に切り替えられ、反転ユニット１２５によりスイッチバックされて表裏が反転され、両面搬送ユニット１２６へ搬送される。

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

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

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

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

次に、定着装置１２１の構成について図２を参照して説明する。図２に示すように、定着装置１２１は、定着部材である定着ローラ３０１に、シリコンゴム等の弾性部材からなる加圧部材としての加圧ローラ３０２が、図示しない加圧手段により一定の加圧力で押し当てられている。定着部材と加圧部材は、一般的にローラ状である場合が多いが、例えば何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、ＡＣヒータＨＴ１，ＨＴ２，ＨＴ３が適宜位置に設けられる。例えば、ＡＣヒータＨＴ１，ＨＴ２，ＨＴ３は、定着ローラ３０１の内部に配置されており、定着部材である定着ローラ３０１を内側から加熱する。

定着ローラ３０１及び加圧ローラ３０２は、駆動機構（図示せず）により回転駆動される。サーミスタなどの温度センサＴＨ１１，ＴＨ１２は、定着ローラ３０１の表面に当接され、定着ローラ３０１の表面温度（定着温度）を検出する。トナー３０６を担持した転写紙等の媒体であるシート３０７は、定着ローラ３０１と加圧ローラ３０２とのニップ部を通過する際に、定着ローラ３０１と加圧ローラ３０２による加熱及び加圧でトナー画像が定着される。

第２の発熱部材である複数本のＡＣヒータＨＴ２，ＨＴ３は、定着ローラ３０１の基準となる目標温度に達していないときにＯＮにされて、定着ローラ３０１を加熱する主たるヒータ（主ヒータ）である。より詳細な一例として、例えばＡＣヒータＨＴ２，ＨＴ３は定着ローラ３０１内において、Ｂ５サイズ、Ａ４サイズ等を考慮して主走査方向を不均等に２分するように配置される。ＡＣヒータＨＴ２は定着ローラ３０１の基準位置側からＢ５サイズ分、ＡＣヒータＨＴ３は残りの（Ａ４−Ｂ５）サイズ分を各々加熱するように割当てられている。

第１の発熱部材であるＡＣヒータＨＴ１は、デジタル複写機１の主電源投入の時や、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げ時等、即ち、定着装置１２１のウォームアップ時にＯＮにされるか、又は、画像形成時に定着ローラ３０１の基準となる目標温度に達していないときにＯＮされて、定着ローラ３０１を加熱する補助的なヒータ（補助ヒータ）である。

図３は、定着装置１２１を主とした本デジタル複写機１の電源制御系の構成を示すブロック図である。図３に示す電源制御系は、ＡＣ電源（商用交流電源）ＰＳの供給のＯＮ／ＯＦＦを行うメイン電源ＳＷ２０１と、電源回路２００の各部その他を制御する制御部２０２と、定着ヒータＨＴ１の補助電源であるキャパシタＣＰ１と、このキャパシタＣＰ１を充電するための充電回路となるキャパシタ充電器２０３と、本デジタル複写機１のＤＣ電源を生成するＤＣ電源生成回路２０４と、ＡＣ定着ヒータＨＴ２，ＨＴ３にＡＣ電力を供給する第２の駆動回路としてのＡＣヒータ駆動回路２０５と、インターロックスイッチ２０７と、キャパシタＣＰ１の放電を行って、定着ヒータＨＴ１にＤＣ電力を供給する第１の駆動回路としてのキャパシタ放電回路２０８と、を備えている。

ＡＣ電源ＰＳは、メイン電源ＳＷ２０１及び入力電流検出回路２０６を介して、ＡＣヒータ駆動回路２０５と、ＤＣ電源生成回路２０４と、キャパシタ充電器２０３とにＡＣ電力を供給する。

制御部２０２は、主に電源回路２００の各部を制御するものであり、キャパシタ充電器２０３、ＡＣヒータ駆動回路２０５及びキャパシタ放電回路２０８の動作を制御する。具体的に制御部２０２は、キャパシタ充電器２０３に制御信号Ｓ１を送出して、キャパシタ充電器２０３によるキャパシタＣＰ１の充電動作を制御する。また、制御部２０２は、キャパシタ放電回路２０８に、制御信号Ｓ３，Ｓ４を送出して、キャパシタ放電回路２０８による定着ヒータＨＴ１のＯＮ／ＯＦＦ動作を制御する。また、制御部２０２は、制御信号Ｓ８，Ｓ９，Ｓ１０をＡＣヒータ駆動回路２０５に送出して、ＡＣヒータ駆動回路２０５による定着ヒータＨＴ２，ＨＴ３のＯＮ／ＯＦＦ動作を制御する。

ＤＣ電源生成回路２０４は、メイン電源ＳＷ２０１を介して入力されるＡＣ電源に基づいて、画像形成装置内部で主に制御系で使用される電源Ｖｃｃと、主に駆動系、中高圧電源に使用される電源Ｖａａを生成して、各部に出力する。

インターロックスイッチ２０７は、本デジタル複写機１のカバー類（図示せず）と連動してＯＮ／ＯＦＦするスイッチであり、デジタル複写機１のカバー類が開放されることにより触れることができる駆動部材、中高圧電源印加部材を有する場合に、カバー開時に該駆動部材の動作を停止又は該印加部材への電圧印加を停止するよう電源を遮断する構成となっている。インターロックスイッチ２０７には、ＤＣ電源生成回路２０４で生成された電源Ｖａａの一部が入力され、このインターロックスイッチ２０７を介して、キャパシタ放電回路２０８及びＡＣヒータ駆動回路２０５に入力される。

ＡＣヒータ駆動回路２０５は、制御部２０２から入力される制御信号Ｓ８，Ｓ９，Ｓ１０に応じて、ＡＣ定着ヒータＨＴ２，ＨＴ３のＯＮ／ＯＦＦを行う。キャパシタ充電器２０３は、キャパシタＣＰ１と接続されており、制御部２０２から入力される制御信号Ｓ１に基づいて、キャパシタＣＰ１の充電を行う。キャパシタＣＰ１は、電気二重層コンデンサ等の大容量のキャパシタで構成されている。キャパシタＣＰ１は、キャパシタ充電器２０３及びキャパシタ放電回路２０８に接続されており、キャパシタ充電器２０３から充電が行わる。キャパシタＣＰ１に充電された電力は、キャパシタ放電回路２０８のＯＮ／ＯＦＦ制御により定着ヒータＨＴ１に供給される。

キャパシタ放電回路２０８は、制御部２０２から入力される制御信号Ｓ３，Ｓ４に応じて、キャパシタＣＰ１に蓄積された電力を定着ヒータＨＴ１に供給させて、定着ヒータＨＴ１をＯＮ／ＯＦＦさせる。温度センサＴＨ１１，ＴＨ１２は、定着ローラ３０１の近傍に設けられており、定着ローラ３０１の表面温度に応じた検出信号Ｓ６ａ，Ｓ６ｂを制御部２０２に出力する。温度センサＴＨ１１，ＴＨ１２は、その抵抗値が温度により変化する。制御部２０２は、温度センサＴＨ１１，ＴＨ１２の抵抗値の温度変化を利用して、検出信号Ｓ６ａ，Ｓ６ｂから定着ローラ３０１の表面温度を検出する。ここに、温度センサＴＨ１１は例えば定着ヒータＨＴ２の領域に対応させて配置され、温度センサＴＨ１２は例えば定着ヒータＨＴ３の領域に対応させて配置されている。

図４は、図３のＡＣヒータ駆動回路２０５の構成を示す回路図である。ＡＣヒータ駆動回路２０５は、入力されるＡＣ電源のノイズを除去するフィルタＦＩＬ２１と、制御部２０２から入力される制御信号Ｓ９に応じて、ＯＮ／ＯＦＦされる安全保護用の定着リレーＲＬ２１と、安全保護用の定着リレーＲＬ２１の逆起防止用のダイオードＤ２１と、制御部２０２から入力される制御信号Ｓ８，Ｓ１０に基づいて、ＡＣ定着ヒータＨＴ２，ＨＴ３をＯＮ／ＯＦＦさせるヒータＯＮ／ＯＦＦ回路２２０と、から構成されている。

ＡＣ電源ＰＳは、フィルタＦＩＬ２１及び安全保護用の定着リレーＲＬ２１を介して、定着ヒータＨＴ２，ＨＴ３の一端側に接続されている。定着ヒータＨＴ２，ＨＴ３の他端側は、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路２２０に接続されている。

ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路２２０のうち、例えば、定着ヒータＨＴ２用の部分は、ＡＣ電源ＰＳをＯＮ／ＯＦＦするためのトライアックＴＲＩ２１と、トライアックＴＲＩ２１のベースをＯＮし、また、２次側である制御部２０２からの信号を絶縁するためのフォトカプラＰＣ２１と、フォトカプラＰＣ２１の発光側ＬＥＤを駆動するためのトランジスタＴＲ２１と、コンデンサＣ２１及び抵抗Ｒ２１からなるノイズ吸収用スナバ回路と、ノイズ吸収用のインダクタＬ２１と、続流防止抵抗である抵抗Ｒ２２と、フォトカプラＰＣ２１の電流制限抵抗である抵抗Ｒ２３，Ｒ２４と、で構成されている。

定着ヒータＨＴ３用の部分も同様に、ＡＣ電源ＰＳをＯＮ／ＯＦＦするためのトライアックＴＲＩ３１と、トライアックＴＲＩ３１のゲートをＯＮし、また、２次側である制御部２０２からの信号を絶縁するためのフォトカプラＰＣ３１と、フォトカプラＰＣ３１の発光側ＬＥＤを駆動するためのトランジスタＴＲ３１と、コンデンサＣ３１及び抵抗Ｒ３１からなるノイズ吸収用スナバ回路と、ノイズ吸収用のインダクタＬ３１と、続流防止抵抗である抵抗Ｒ３２と、フォトカプラＰＣ３１の電流制限抵抗である抵抗Ｒ３３、Ｒ３４と、で構成されている。

上記構成のＡＣヒータ駆動回路２０５において、ＡＣ定着ヒータＨＴ２は安全保護用の定着リレーＲＬ２１とトランジスタＴＲ２１のベースの両方がＯＮされた状態で電力が供給されて点灯する。同様に、ＡＣ定着ヒータＨＴ３は安全保護用の定着リレーＲＬ２１とトランジスタＴＲ３１のベースの両方がＯＮされた状態で電力が供給されて点灯する。

制御部２０２は、安全保護用の定着リレーＲＬ２１に供給する制御信号Ｓ９をＯＮした状態で、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路２２０のトランジスタＴＲ２１のベースに供給する制御信号Ｓ８をＯＮ／ＯＦＦして、ＡＣ定着ヒータＨＴ２の点灯／消灯を制御する。同様に制御部２０２は、安全保護用の定着リレーＲＬ２１に供給する制御信号Ｓ９をＯＮした状態で、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路２２０のトランジスタＴＲ３１のベースに供給する制御信号Ｓ１０をＯＮ／ＯＦＦして、ＡＣ定着ヒータＨＴ３の点灯／消灯を制御する。

図５は、図３のキャパシタ放電回路２０８の構成を示すブロック図である。キャパシタ放電回路２０８は、図５に示すように、充放電用スイッチ２３１と、安全保護用の定着リレーＲＬ１１と、定着リレーＲＬ１１の逆起防止用のダイオードＤ１１と、キャパシタＣＰ１の両端電圧を検出する両端電圧検出回路２３２と、を備えている。

キャパシタＣＰ１の両端には、充放電用スイッチ２３１と安全保護用の定着リレーＲＬ１１が接続されている。充放電用スイッチ２３１は、制御部２０２から入力される制御信号Ｓ３によりＯＮ／ＯＦＦされる。同様に、安全保護用の定着リレーＲＬ１１は、制御部２０２から入力される制御信号Ｓ４によりＯＮ／ＯＦＦされる。充放電用スイッチ２３１と安全保護用の定着リレーＲＬ１１の両者がＯＮされると、キャパシタＣＰ１に蓄積された電荷が放電して、定着ヒータＨＴ１は電力が供給される。

両端電圧検出回路２３２は、キャパシタＣＰ１の両端電圧を検出して、その電圧信号Ｓ５を制御部２０２に出力する。制御部２０２は、この電圧信号Ｓ５を常時監視して、キャパシタＣＰ１の充電状態を監視する。

図６は、図３の制御部２０２の概略構成を示すブロック図である。制御部２０２は、図６に示すように、ＣＰＵ２４１、メモリ２４２等から構成されている。ＣＰＵ２４１は、本デジタル複写機１を制御するためのプログラムやデータを格納するためのメモリ２４２と接続されており、メモリ２４２に格納されたプログラムに基づいて、プリンタエンジンや電源回路２００の制御を行う。

ＣＰＵ２４１には、キャパシタ放電回路２０８の両端電圧検出回路２３２で検出されたキャパシタＣＰ１の両端電圧を表す電圧信号（アナログ信号）Ｓ５、定着ローラ３０１の定着ヒータＨＴ２対応領域の表面温度を検出するための温度センサＴＨ１１と抵抗Ｒ４１の抵抗値によって分圧された検出信号（アナログ信号）Ｓ６ａ、定着ローラ３０１の定着ヒータＨＴ３対応領域の表面温度を検出するための温度センサＴＨ１２と抵抗Ｒ４２の抵抗値によって分圧された検出信号（アナログ信号）Ｓ６ｂとが入力される。

また、ＣＰＵ２４１は、ＩＯポートを介して、キャパシタＣＰ１の充電をＯＮ／ＯＦＦさせる制御信号Ｓ１、充放電用スイッチ２３１をＯＮ／ＯＦＦさせる制御信号Ｓ３、安全保護用の定着リレーＲＬ１１をＯＮ／ＯＦＦさせる制御信号Ｓ４、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路２２０をＯＮ／ＯＦＦさせる制御信号Ｓ８，Ｓ１０、及び安全保護用の定着リレーＲＬ２１をＯＮ／ＯＦＦさせる制御信号Ｓ９等を出力する（図３も参照）。

このような構成において、本実施の形態では、待機時（スタンバイ時、省エネモード時を含む）にＡＣ電源ＰＳから供給される電力の消費制御に特徴を有する。図３を参照すると、本実施の形態において、ＡＣ電源ＰＳから供給されるＡＣ電流を消費する（電力が供給される）ユニットとしては、
Ａ．キャパシタ充電器２０３
Ｂ．ＤＣ電源生成回路２０４
Ｃ．ＡＣヒータ駆動回路２０５
Ｄ．その他（図示しない除湿ヒータ等）
がある。ここで、Ｄは他に比べて小さいので無視する。

まず、Ａのキャパシタ充電器２０３は、当該デジタル複写機１が画像形成動作をしている時に電力を殆ど消費しない。即ち、ＡＣ電流の消費量は小さい。一方、キャパシタ充電器２０３は待機時に短時間でキャパシタＣＰ１に充電するので、消費するＡＣ電流が大きくなる。

ＢのＤＣ電源生成回路２０４は、当該デジタル複写機１が画像形成動作をしている時のＡＣ電流の消費量が大きい。一方、ＤＣ電源生成回路２０４は待機時にＡＣ電流の消費量が小さくなる（中でも、省エネ時はさらに小さくなる）。

ＣのＡＣヒータ駆動回路２０５は、当該デジタル複写機１が画像形成動作をしている時のＡＣ電流の消費量が大きい。一方、ＡＣヒータ駆動回路２０５は待機時にＡＣ電流の消費量が小さくなる。この理由は、ＡＣヒータ駆動回路２０５がＡＣ定着ヒータＨＴ２，ＡＣ定着ヒータＨＴ３に電力供給を行っている為である。

ＡＣ定着ヒータＨＴ２，ＡＣ定着ヒータＨＴ３は、デジタル複写機１が画像形成動作をしている時に定着ローラ３０１の熱がシート３０７に奪われ、かつ、加圧ローラ３０２にも熱が奪われるので、点灯している時間が長くなり、単位時間当たりの点灯率が高く、ＡＣ電流の消費量が大きくなる。一方、待機時は自然放熱で定着ローラ３０１の温度が低下した時のみＡＣ定着ヒータＨＴ２，ＨＴ３が点灯する。

このような条件下に、本実施の形態では、例えば比較的高速・高機能なデジタル複写機１を例に採り、これらのＡＣ消費電流量（定格値）の具体的な数値例を示すと、
Ａ．キャパシタ充電器２０３……非充電時：０．２Ａ／充電時：７．０Ａ
Ｂ．ＤＣ電源生成回路２０４……画像形成時：５．０Ａ／待機時：１．５Ａ
Ｃ．ＡＣヒータ駆動回路２０５…点灯時：９．５Ａ／非点灯時：０Ａ
のように設定されている。また、当該デジタル複写機１の定格値は、１５Ａ／１５００Ｗとする。

この場合、このようなＡＣ消費電流の組合せ例として、図７に示すようなモード例を考える（図７中、ＰＳＵ１はキャパシタ充電器２０３、ＰＳＵ２はＤＣ電源生成回路２０４を示す…図１３でも同様）。

モード１は画像形成時でＡＣ定着ヒータＨＴ２，ＨＴ３がともに点灯しているモードである。モード２は待機中かつキャパシタＣＰ１の非充電時であって、ＡＣ定着ヒータＨＴ２，ＨＴ３がともに点灯しているモードである。モード３は待機中かつキャパシタＣＰ１の充電時であって、ＡＣ定着ヒータＨＴ２，ＨＴ３がともに点灯しているモードである。

モード４は待機中かつキャパシタＣＰ１の充電時であって、ＡＣ定着ヒータＨＴ２が点灯，ＡＣ定着ヒータＨＴ３が非点灯のモードである。また、モード５は待機中かつキャパシタＣＰ１の充電時であって、ＡＣ定着ヒータＨＴ２が非点灯，ＡＣ定着ヒータＨＴ３が点灯のモードである。

ここに、モード１，２は、ＡＣ消費電流量の総和が定格値１５Ａ以下であり、特に支障ないことが判る。モード３はキャパシタ充電器２０３でキャパシタＣＰ１を充電しているため、ＡＣ消費電流量の総和が定格値１５Ａを超えてしまう（１８．０Ａ）。

モード４，５は待機中の充電時に２本のＡＣ定着ヒータＨＴ２，ＨＴ３のうちの一方のみを点灯させ、他方を非点灯とすることで、ＡＣ定着ヒータＨＴ２，ＨＴ３を同時に点灯させていない。したがって、モード４，５はキャパシタ充電器２０３により充電動作を行ってもＡＣ消費電流量の総和が各々、定格値１５Ａ以下の１４．０Ａ，１２．５Ａとなって、特に支障ないことが判る。

そこで、本実施の形態では、当該デジタル複写機１が待機中の場合において、モード４又はモード５のように、ＡＣ定着ヒータＨＴ２，ＨＴ３を同時に点灯させないものとしている。本実施の形態では、非点灯（消灯）のＡＣ定着ヒータＨＴ２又はＨＴ３用のＡＣ消費電流分をキャパシタ充電器２０３の消費電流量として充当させることで、定格値１５Ａを超えることなく、短時間の充電を可能としたものである。

即ち、本実施の形態では、デジタル複写機１が待機中のとき、ＡＣ定着ヒータＨＴ２及びＡＣ定着ヒータＨＴ３に対して交互に点灯を許可するような制御を行なう。この為、デジタル複写機１が待機中のとき、ＡＣ定着ヒータＨＴ２及びＡＣ定着ヒータＨＴ３が同時に点灯することはない。

図８は、本実施の形態によるＡＣ定着ヒータに対して交互に点灯を許可する制御を表した一例のタイミング図である。時間ｔ１及びｔ３の間は、ＡＣ定着ヒータＨＴ２の制御を許可している。一方、時間ｔ２及びｔ４の間はＡＣ定着ヒータＨＴ３の制御を許可している。なお、ＡＣ定着ヒータＨＴ２，ＨＴ３は許可された期間中（例えば時間ｔ１）に点灯し続けている訳でなく、消灯している時間があってもよい。期間中の点灯又は消灯の制御はパルス幅変調（ＰＷＭ）制御にて行なうことができる。

制御部２０２中のＣＰＵ２４１により実行されるＡＣ消費電流に関する制御例について図９に示す概略フローチャートを参照して説明する。図９は、基本的な定着制御を表す一一例のフローチャートである。

まず、ステップＳ１では、当該デジタル複写機１が待機中であるか否かを判断する。待機中でなく、画像形成動作中であれば（Ｓ１のＮ）、図７中に示すモード１の態様の処理となる。一方、待機中であれば（Ｓ１のＹ）、ステップＳ２に進み、所定時間Ｔ秒（例えば図８の時間ｔ１）が経過したか否かを判断する。

所定時間Ｔ秒が経過していなければ（Ｓ２のＹ）、ステップＳ１に戻る。また、所定時間Ｔ秒が経過すると（Ｓ１のＹ）、ステップＳ３に進み、図１０に示すような定着ヒータ切換制御処理を行う。

図１０は、定着ヒータ切換制御を表す一例のフローチャートである。本発明のデジタル複写機１は、ＡＣ定着ヒータＨＴ２，ＨＴ３のどちらに点灯を許可しているかを示すフラグが設定されている。例えばフラグ「０」は、ＡＣ定着ヒータＨＴ２の点灯が許可されていることを示す。また、フラグ「１」はＡＣ定着ヒータＨＴ３の点灯が許可されていることを示す。

まず、ステップＳ１０では、ＡＣ定着ヒータＨＴ２，ＨＴ３のどちらに点灯を許可しているかを示すフラグが、「０」又は「１」のとちらであるか判断する。フラグが「０」であるとき（Ｓ１０の０）、ＡＣ定着ヒータＨＴ２の点灯が許可されていると判断し、ステップＳ１１に進む。

ステップＳ１１では、温度センサＴＨ１１により検出された定着ローラ３０１の定着温度が目標範囲にあるか否かを判断する。なお、温度センサＴＨ１１は例えば定着ヒータＨＴ２の領域に対応させて配置されている。定着温度が目標範囲にあれば（Ｓ１１のＹ）、定着ローラ３０１への加熱を要しないため、ステップＳ１３に進み、フラグ「１」を設定して定着ヒータ切換制御を終了する。一方、定着温度が目標範囲にあれば（Ｓ１１のＮ）、定着ローラ３０１への加熱を要するため、ステップＳ１２に進み、図１１に示すような定着温度制御を行なう。

図１１は、定着温度制御を表す一例のフローチャートである。ステップＳ２０では、温度センサＴＨ１１により検出された定着ローラ３０１の定着温度を読み取る。ステップＳ２１に進み、読み取った定着ローラ３０１の定着温度と目標温度とを比較する。ステップＳ２２に進み、読み取った定着ローラ３０１の定着温度と目標温度との比較結果に基づいてＡＣ定着ヒータＨＴ２の点灯Ｄｕｔｙ（デューティー）を演算により決定する。点灯Ｄｕｔｙの演算及び制御には、Ｐ制御、ＰＩ制御、ＰＩＤ制御などを利用できる。

ステップＳ２３に進み、決定された点灯Ｄｕｔｙに基づいてＡＣヒータ駆動回路２０５に対する制御信号Ｓ８をオンし、ＡＣ定着ヒータＨＴ２を点灯させる。すなわち、図７中に示すモード４の態様の処理となる。例えば図８のタイミング図に示すように、ＡＣ定着ヒータＨＴ２は点灯が許可されている期間中（例えば時間ｔ１）に点灯し続けている訳でなく、決定された点灯Ｄｕｔｙに基づいて消灯している時間があってもよい。図１０のステップＳ１２の定着温度制御を行ったあと、ステップＳ１３に進み、フラグ「１」を設定して定着ヒータ切換制御を終了する。即ち、ステップＳ１３ではＡＣ定着ヒータＨＴ２の点灯が許可されていることを示すフラグ「０」からＡＣ定着ヒータＨＴ３の点灯が許可されていることを示すフラグ「１」に変更されている。

一方、ステップＳ１０において、フラグが「０」でないとき（Ｓ１０の１）は、ＡＣ定着ヒータＨＴ３の点灯が許可されていると判断し、ステップＳ１４に進む。ステップＳ１４では、温度センサＴＨ１２により検出された定着ローラ３０１の定着温度が目標範囲にあるか否かを判断する。なお、温度センサＴＨ１２は例えば定着ヒータＨＴ３の領域に対応させて配置されている。定着温度が目標範囲にあれば（Ｓ１４のＹ）、定着ローラ３０１への加熱を要しないため、ステップＳ１６に進み、フラグ「０」を設定して定着ヒータ切換制御を終了する。一方、定着温度が目標範囲にあれば（Ｓ１４のＮ）、定着ローラ３０１への加熱を要するため、ステップＳ１５に進む。ステップＳ１５では、図１１を用いて前述したような定着温度制御を行なう。

ステップＳ２０では、温度センサＴＨ１２により検出された定着ローラ３０１の定着温度を読み取る。ステップＳ２１に進み、読み取った定着ローラ３０１の定着温度と目標温度とを比較する。ステップＳ２２に進み、読み取った定着ローラ３０１の定着温度と目標温度との比較結果に基づいてＡＣ定着ヒータＨＴ３の点灯Ｄｕｔｙ（デューティー）を演算により決定する。点灯Ｄｕｔｙの演算及び制御には、Ｐ制御、ＰＩ制御、ＰＩＤ制御などを利用できる。

ステップＳ２３に進み、決定された点灯Ｄｕｔｙに基づいてＡＣヒータ駆動回路２０５に対する制御信号Ｓ１０をオンし、ＡＣ定着ヒータＨＴ３を点灯させる。すなわち、図７中に示すモード５の態様の処理となる。例えば図８のタイミング図に示すように、ＡＣ定着ヒータＨＴ３は点灯が許可されている期間中（例えば時間ｔ２）に点灯し続けている訳でなく、決定された点灯Ｄｕｔｙに基づいて消灯している時間があってもよい。図１０のステップＳ１５の定着温度制御を行ったあと、ステップＳ１６に進み、フラグ「０」を設定して定着ヒータ切換制御を終了する。即ち、ステップＳ１６ではＡＣ定着ヒータＨＴ３の点灯が許可されていることを示すフラグ「１」からＡＣ定着ヒータＨＴ２の点灯が許可されていることを示すフラグ「０」に変更されている。

図１０の定着ヒータ切換制御では、ＡＣ定着ヒータＨＴ２，ＨＴ３に対して交互に点灯を許可するようにフラグが設定されている。このため、デジタル複写機１が待機中のときにＡＣ定着ヒータＨＴ２及びＡＣ定着ヒータＨＴ３が同時に点灯することはない。

図９の定着ヒータ切換制御を行ったあと、ステップＳ４に進み、図１２に示すような充電制御を行なう。図１２は、充電制御を表す一例のフローチャートである。ステップＳ３０に進み、キャパシタＣＰ１の充電が必要であるか否かを判断する。なお、キャパシタＣＰ１の充電が必要であるか否かは、両端電圧検出回路２３２により検出されるキャパシタＣＰ１の充電電圧が所定値よりも低いか否かで判断できる。

充電の必要がなければ（Ｓ３０のＮ）、ステップＳ３２に進み、キャパシタＣＰ１への充電を停止したあと、図１２の充電制御を終了する。すなわち、図７中に示すモード２の態様の処理となる。

一方、充電の必要があれば（Ｓ３０のＹ）、ステップＳ３１に進み、キャパシタ充電器２０３によりキャパシタＣＰ１に対する充電動作を開始したあと、図１２の充電制御を終了する。図１２の充電制御のあと、図９のステップＳ１に戻り処理を続ける。

即ち、本実施の形態では、当該デジタル複写機１の待機中において、ＡＣヒータ駆動回路２０５の動作を制御してＡＣ定着ヒータＨＴ２，ＨＴ３を同時に点灯しないようにすることで、点灯されていないＡＣ定着ヒータＨＴ２又はＨＴ３用のＡＣ消費電流分をキャパシタ充電器２０３の消費電流量の充当分として確保できる。つまり、モード３に代えて、モード４又はモード５が実現されるように制御するものである。

なお、デジタル複写機１はＴ秒間隔でＡＣ定着ヒータＨＴ２，ＨＴ３を交互に点灯させたとしても、待機中の定着温度が設計基準を満足できるように設計されている。また、Ｔ秒間隔でＡＣ定着ヒータＨＴ２，ＨＴ３を交互に点灯させるような制御（いわゆるトグル制御）を行なうようにしたことで、ＡＣ定着ヒータＨＴ２，ＨＴ３が同時に点灯することもなく、図７中に示すモード３の態様とならない。

図７を参照して、より詳細に説明すると、画像形成動作時から待機時に移行した場合、ＤＣ電源生成回路２０４が必要とするＡＣ消費電流量は５．０Ａから１．５Ａに減少するため、３．５Ａ分を待機時のキャパシタ充電器２０３による充電動作に要するＡＣ消費電流量に充当させることができる。

ここに、本実施の形態ではキャパシタ充電器２０３による充電動作に要するＡＣ消費電流量の総和は７．０Ａに設定されており、ＤＣ電源生成回路２０４用の消費電流量分だけでは不足するので、その不足分の約３．５Ａ分を非点灯のＡＣ定着ヒータＨＴ２又はＨＴ３用のＡＣ消費電流分で充当させるようにしたものである。この場合の充当分の約３．５Ａは、２つのＡＣ定着ヒータＨＴ２，ＨＴ３のうち、定格消費電流の小さい方のＡＣ定着ヒータＨＴ３による最小の定格消費電流量４．０Ａ以下の値として設定されている。

このような設定によれば、大きい方のＡＣ定着ヒータＨＴ２の点灯とキャパシタ充電器２０３とが同時に動作しても確実に定格値１５Ａを超えないようにすることができる。逆に言えば、このような充当分の約３．５Ａを想定してキャパシタ充電器２０３用のＡＣ消費電流量７．０Ａが設定されている。

また、本実施の形態では、待機中の充電動作時にはＡＣ定着ヒータＨＴ２，ＨＴ３を同時に点灯させない制御の態様として、ステップＳ１２，Ｓ１５に示すように、これらのＡＣ定着ヒータＨＴ２，ＨＴ３を交互に点灯（従って、交互に非点灯）させるように制御している。したがって、ＡＣ定着ヒータＨＴ２，ＨＴ３の点灯を制限するものの、ＡＣ定着ヒータＨＴ２，ＨＴ３全体ではバランスのよい加熱が可能となる。

また、本実施の形態では、待機中を通してＡＣ定着ヒータＨＴ２，ＨＴ３を同時に点灯させないように制御しているが、待機中の充電動作時にのみＡＣ定着ヒータＨＴ２，ＨＴ３を同時に点灯させないように制御してもよい。例えば待機中であっても充電動作時以外はＡＣ定着ヒータＨＴ２，ＨＴ３を通常通り点灯させるようにすれば、待機中における非充電時の定着ローラ３０１の温度リプルを低減させることができる。

［第二の実施の形態］
本発明の第二の実施の形態を図１３に基づいて説明する。第一の実施の形態で示した部分と同一部分は同一符号を用いて示し、説明も省略する（以降の実施の形態でも同様とする）。

本実施の形態は、基本的には第一の実施の形態に準ずるが、ＡＣヒータ駆動回路２０５により駆動される第２の発熱部材が、ＡＣ定着ヒータＨＴ２，ＨＴ３，ＨＴ４として３本用いられている場合への適用例を示す。より具体的には、第一の実施の形態中のＡＣ定着ヒータＨＴ３がＡＣ定着ヒータＨＴ３，ＨＴ４として二分された態様である。これらの定格ＡＣ消費電流は各々２．０Ａとされている。

このようなＡＣ定着ヒータＨＴ２，ＨＴ３，ＨＴ４は、特に図示しないが、例えば小サイズに合わせてＡＣ定着ヒータＨＴ２が主走査方向中央に配置され、その主走査方向両側に位置させて例えば大サイズ用にＡＣ定着ヒータＨＴ３，ＨＴ４が配置されている。

この場合、このようなＡＣ消費電流の組合せ例として、図１３に示すようなモード例を考える。モード１は画像形成時でＡＣ定着ヒータＨＴ２，ＨＴ３，ＨＴ４がともに点灯しているモードである。モード２は待機中かつキャパシタＣＰ１の非充電時であって、ＡＣ定着ヒータＨＴ２，ＨＴ３，ＨＴ４がともに点灯しているモードである。モード３は待機中かつキャパシタＣＰ１の充電時であって、ＡＣ定着ヒータＨＴ２，ＨＴ３，ＨＴ４がともに点灯しているモードである。

モード４は待機中かつキャパシタＣＰ１の充電時であって、ＡＣ定着ヒータＨＴ２が点灯，ＡＣ定着ヒータＨＴ３，ＨＴ４が非点灯のモードである。また、モード５は待機中かつキャパシタＣＰ１の充電時であって、ＡＣ定着ヒータＨＴ２が非点灯，ＡＣ定着ヒータＨＴ３，ＨＴ４が点灯のモードである。

モード４は待機中の充電時に３本のＡＣ定着ヒータＨＴ２，ＨＴ３，ＨＴ４のうちの定格消費電流量が最大のＡＣ定着ヒータＨＴ２のみを点灯させ、残りのＡＣ定着ヒータＨＴ３，ＨＴ４を非点灯とすることで、３本のＡＣ定着ヒータＨＴ２，ＨＴ３，ＨＴ４を同時に点灯させていない。したがって、モード４はキャパシタ充電器２０３により充電動作を行ってもＡＣ消費電流量の総和が定格値１５Ａ以下の１４．０Ａとなって、特に支障ないことが判る。

一方、モード５は待機中の充電時に３本のＡＣ定着ヒータＨＴ２，ＨＴ３，ＨＴ４のうちの定格消費電流量が最大のＡＣ定着ヒータＨＴ２のみを非点灯とさせ、残りのＡＣ定着ヒータＨＴ３，ＨＴ４を点灯させることで、３本のＡＣ定着ヒータＨＴ２，ＨＴ３，ＨＴ４を同時に点灯させていない。したがって、モード５はキャパシタ充電器２０３により充電動作を行ってもＡＣ消費電流量の総和が定格値１５Ａ以下の１２．５Ａとなって、特に支障ないことが判る。

そこで、本実施の形態では、当該デジタル複写機１が待機中の場合において、例えば図１３中のモード４又はモード５のように、全てのＡＣ定着ヒータＨＴ２，ＨＴ３，ＨＴ４を同時に点灯させないものとしている。本実施の形態では、非点灯のＡＣ定着ヒータＨＴ３・ＨＴ４又はＨＴ２用のＡＣ消費電流分をキャパシタ充電器２０３の消費電流量として充当させることで、定格値１５Ａを超えることなく、短時間の充電を可能としたものである。

より詳細には、当該デジタル複写機１の待機中には点灯するＡＣ定着ヒータの定格消費電気量の総和がＡＣ定着ヒータ中で最大の定格消費電気量（５．５Ａ）を超えない本数の組合せ、本例では、５．５ＡのＡＣ定着ヒータＨＴ２の１本と、各々２．０ＡのＡＣ定着ヒータＨＴ３，ＨＴ４（総和は４．０Ａ）の２本との組合せとして点灯制御することにより、充電動作時の消費電気量の充当分を強制的に確保するようにしたものである。

この場合の動作制御例としては、図１０に示した概略フローチャートを参照すれば、ステップＳ１２においてＡＣ定着ヒータＨＴ２のみ点灯し、ＡＣ定着ヒータＨＴ３，ＨＴ４が非点灯となるようにＡＣ駆動回路２０５に対する制御信号を制御するとともに、キャパシタ充電器２０３によりキャパシタＣＰ１に対する充電動作を行わせ（即ち、図１３中に示すモード４の態様の処理）、ステップＳ１５において２本のＡＣ定着ヒータＨＴ３，ＨＴ４を点灯し、ＡＣ定着ヒータＨＴ２が非点灯となるようにＡＣ駆動回路２０５に対する制御信号を制御するとともに、キャパシタ充電器２０３によりキャパシタＣＰ１に対する充電動作を行わせる（即ち、図１３中に示すモード５の態様の処理）ようにすればよい。この場合、主走査方向の両側に位置して対応する２本のＡＣ定着ヒータＨＴ３，ＨＴ４は同時に点灯／非点灯が制御されるので、ＡＣ定着ヒータ２の点灯が制限されるものの、ＡＣ定着ヒータＨＴ２，ＨＴ３，ＨＴ４全体ではバランスのよい加熱制御が可能となる。

即ち、本実施の形態では、当該デジタル複写機１が待機中の場合において、ＡＣヒータ駆動回路２０５の動作を制御してＡＣ定着ヒータＨＴ２，ＨＴ３，ＨＴ４を同時に点灯しないようにさせることで（Ｓ１２，Ｓ１５）、非点灯のＡＣ定着ヒータＨＴ３・ＨＴ４又はＨＴ２用のＡＣ消費電流分をキャパシタ充電器２０３の消費電流量の充当分として確保できる。つまり、図１３中のモード３に代えて、モード４又はモード５が実現されるように制御するものである。

図１３を参照して、より詳細に説明すると、画像形成動作時から待機時に移行した場合、ＤＣ電源生成回路２０４が必要とするＡＣ消費電流量は５．０Ａから１．５Ａに減少するため、３．５Ａ分を待機時のキャパシタ充電器２０３による充電動作に要するＡＣ消費電流量に充当させることができる。

ここに、本実施の形態ではキャパシタ充電器２０３による充電動作に要するＡＣ消費電流量の総和は７．０Ａに設定されており、ＤＣ電源生成回路２０４用の消費電流量分だけでは不足するので、その不足分の約３．５Ａ分を非点灯のＡＣ定着ヒータＨＴ２，ＨＴ３，ＨＴ４用のＡＣ消費電流分で充当させるようにしたものである。この場合の充当分の約３．５Ａは、３つのＡＣ定着ヒータＨＴ２，ＨＴ３，ＨＴ４のうち、最大の定格消費電気量（５．５Ａ）のＡＣ定着ヒータＨＴ２を除く他のＡＣ定着ヒータＨＴ３，ＨＴ４の定格消費電気量の総和（４．０Ａ）以下の値として設定されている。

［第三の実施の形態］
本発明の第三の実施の形態を図１４に基づいて説明する。本実施の形態は、当該デジタル複写機１の待機中のキャパシタＣＰ１の充電動作時に、キャパシタ充電器２０３による消費電気量にＡＣヒータ駆動回路２０５で供給する消費電気量の少なくとも一部を充当させるために、２本のＡＣ定着ヒータＨＴ２，ＨＴ３（第一の実施の形態の態様の場合）のうち、少なくとも１本の点灯を要しないタイミングでキャパシタ充電器２０３によるキャパシタＣＰ１の充電動作を行わせるように制御したものである。

即ち、ＡＣ定着ヒータＨＴ２，ＨＴ３は、本来的に、温度センサＴＨ１１，ＴＨ１２による温度監視下に定着ローラ３０１の定着温度が目標範囲下限よりも低下した場合に制御信号Ｓ８，Ｓ１０に基づきＡＣヒータ駆動回路２０５を通して点灯するように制御されるものであり、定着温度が目標範囲内の場合に点灯を要しないこととなる。

この場合の態様としては、２本のＡＣ定着ヒータＨＴ２，ＨＴ３についてともに点灯を要しない場合と、ＡＣ定着ヒータＨＴ２のみ点灯を要する場合と、ＡＣ定着ヒータＨＴ３のみ点灯を要する場合とがある。

これらの場合、図７のモード４，５等を参照すれば、非点灯のＡＣ定着ヒータＨＴ２又はＨＴ３用のＡＣ消費電流分をキャパシタ充電器２０３のＡＣ消費電流分に充当し得るものであり、このように１本でも点灯を要しないタイミングでキャパシタ充電器２０３による充電動作を行わせることで、当該デジタル複写機１の待機中においてキャパシタＣＰ１の充電動作を効率よく行っても定格電流１５Ａを超えないようにしたものである。

制御部２０２中のＣＰＵ２４１により実行されるＡＣ消費電流に関する制御例について説明する。なお、本発明の第三の実施の形態は、図９に示す基本的な定着制御を表す一例のフローチャートのうち、ステップＳ３の定着ヒータ切換制御が第一の実施の形態と異なっているため、ステップＳ３の定着ヒータ切換制御について、図１４に示す概略フローチャートを参照して説明する。

図１４は、定着ヒータ切換制御を表す一例のフローチャートである。まず、ステップＳ８では温度センサＴＨ１１，ＴＨ１２により監視される定着ローラ３０１の全体の定着温度が目標範囲にあるか否かを判断する。

全体の定着温度が目標範囲にあれば（Ｓ８のＹ）、定着ローラ３０１への加熱を要しないため、定着ヒータ切換制御を終了する。

一方、全体の定着温度が目標範囲になければ（Ｓ８のＹ）、ステップＳ１０に進み、フラグが、「０」又は「１」のとちらであるか判断する。フラグが「０」であるとき（Ｓ１０の０）、ＡＣ定着ヒータＨＴ２の点灯が許可されていると判断し、ステップＳ１１に進む。

ステップＳ１１では、温度センサＴＨ１１により検出された定着ローラ３０１の定着温度が目標範囲にあるか否かを判断する。なお、温度センサＴＨ１１は例えば定着ヒータＨＴ２の領域に対応させて配置されている。定着温度が目標範囲にあれば（Ｓ１１のＹ）、定着ローラ３０１への加熱を要しないため、ステップＳ１３に進み、フラグ「１」を設定して定着ヒータ切換制御を終了する。一方、定着温度が目標範囲にあれば（Ｓ１１のＮ）、定着ローラ３０１への加熱を要するため、ステップＳ１２に進み、前述した図１１のような定着温度制御を行い、ＡＣヒータ駆動回路２０５によりＡＣ定着ヒータＨＴ２を点灯させる。図１０のステップＳ１２の定着温度制御を行ったあと、ステップＳ１３に進み、フラグ「１」を設定して定着ヒータ切換制御を終了する。即ち、ＡＣ電流消費に関しては、図７中のモード４に相当する処理となる。

一方、ステップＳ１０において、フラグが「０」でないときは、ＡＣ定着ヒータＨＴ３の点灯が許可されていると判断し、ステップＳ１４に進む。ステップＳ１４では、温度センサＴＨ１２により検出された定着ローラ３０１の定着温度が目標範囲にあるか否かを判断する。なお、温度センサＴＨ１２は例えば定着ヒータＨＴ３の領域に対応させて配置されている。定着温度が目標範囲にあれば（Ｓ１４のＹ）、定着ローラ３０１への加熱を要しないため、ステップＳ１６に進み、フラグ「０」を設定して定着ヒータ切換制御を終了する。一方、定着温度が目標範囲にあれば（Ｓ１４のＮ）、定着ローラ３０１への加熱を要するため、ステップＳ１５に進み、前述した図１１のような定着温度制御を行い、ＡＣヒータ駆動回路２０５によりＡＣ定着ヒータＨＴ３を点灯させる。図１０のステップＳ１５の定着温度制御を行ったあと、ステップＳ１６に進み、フラグ「０」を設定して定着ヒータ切換制御を終了する。即ち、ＡＣ電流消費に関しては、図７中のモード５に相当する処理となる。

図１４の定着ヒータ切換制御では、ＡＣ定着ヒータＨＴ２，ＨＴ３に対して交互に点灯を許可するようにフラグが設定されている。このため、デジタル複写機１が待機中のときにＡＣ定着ヒータＨＴ２及びＡＣ定着ヒータＨＴ３が同時に点灯することはない。

本発明の第三の実施の形態では、まず、温度センサＴＨ１１，ＴＨ１２の出力を総合的に監視し、定着ローラ３０１の定着温度が目標範囲よりも低い場合に（Ｓ８のＮ）、温度センサＴＨ１１，ＴＨ１２の出力を個々に監視する。まず、定着ローラ３０１中でＡＣ定着ヒータＨＴ２の対応部分の定着温度が目標範囲以上であるか否か、ＡＣ定着ヒータＨＴ３の対応部分の定着温度が目標範囲以上であるか否かを各々判断する（Ｓ１１，Ｓ１４）。

ＡＣ定着ヒータＨＴ２対応部分の定着温度が目標範囲以下の場合には（Ｓ１１のＮ）、ＡＣヒータ駆動回路２０５に対する制御信号Ｓ８の制御によりＡＣ定着ヒータＨＴ２が点灯させる（Ｓ１２）。また、ＡＣ定着ヒータＨＴ３対応部分の定着温度が目標範囲以下の場合には（Ｓ１４のＮ）、ＡＣヒータ駆動回路２０５に対する制御信号Ｓ１０の制御によりＡＣ定着ヒータＨＴ３が点灯させる（Ｓ１５）。

即ち、少なくとも１本のＡＣ定着ヒータＨＴ２又はＡＣ定着ヒータＨＴ３の点灯を要しない状態となる。このタイミングで、両端電圧検出回路２３２により検出されるキャパシタＣＰ１の充電電圧を監視し、充電が必要であるか否かを判断して、充電が必要な場合にはキャパシタ充電器２０３による充電動作を実行させる。このように、少なくとも１本のＡＣ定着ヒータＨＴ２，ＨＴ３の点灯を要しないタイミングでキャパシタ充電器２０３による充電動作を行わせることで、ＡＣヒータ駆動回路２０５はＡＣ定着ヒータＨＴ２又はＨＴ３用の消費電気量が不要となるため、充電に必要な消費電気量を充当させることができる。

従って、本実施の形態によれば、当該デジタル複写機１の待機中において、ＡＣヒータ駆動回路２０５の動作を制御してＡＣ定着ヒータＨＴ２，ＨＴ３を同時に点灯しないようにすることで、キャパシタ充電器２０３による充電に必要な消費電流量を充当させることができる。また、待機中における非充電時の定着ローラ３０１の温度リプルを低減させることもできる。

なお、本実施の形態は第一の実施の形態に準ずる場合への適用例として説明したが、第二の実施の形態に準ずる場合（３本以上のＡＣ定着ヒータを有する場合）にも同様に適用することができる。さらに、これらの実施の形態では、ＡＣ消費電気量としてＡＣ消費電流量で規定したが、ＡＣ消費電力量で規定するようにしてもよい。

本発明は、具体的に開示された実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。

本発明の第一の実施の形態のデジタル複写機を示す縦断正面図である。定着装置の構成例を示す説明図である。定着装置を主としたデジタル複写機の電源制御系を示す回路図である。ＡＣヒータ駆動回路の構成例を示す回路図である。キャパシタ放電回路の構成例を示す回路図である。制御部の構成例を示す回路図である。ＡＣ電流消費に関する各種モード例を示す模式図である。本実施の形態によるＡＣ定着ヒータに対して交互に点灯を許可する制御を表した一例のタイミング図である。基本的な定着制御を表す一例のフローチャートである。定着ヒータ切換制御を表す一例のフローチャートである。定着温度制御を表す一例のフローチャートである。充電制御を表す一例のフローチャートである。本発明の第二の実施の形態のＡＣ電流消費に関する各種モード例を示す模式図である。定着温度制御を表す他の一例のフローチャートである。定着ローラ内のＡＣハロゲンヒータの構成例を表した一例の説明図である。

符号の説明

２０３充電器
２０５第２の駆動回路
２０８第１の駆動回路
３０１定着部材
ＣＰ１キャパシタ
ＨＴ１第１の発熱部材
ＨＴ２，ＨＴ３，ＨＴ４第２の発熱部材

Claims

商用電源からの電力供給を受けて発熱する複数の発熱部材を有する定着部材を備えた画像形成装置であって、
キャパシタと、
前記画像形成装置の待機中に、前記商用電源からの電力で前記キャパシタを充電する充電手段と、
前記複数の発熱部材への電力供給を制御し、前記複数の発熱部材のうち少なくとも一つの発熱部材への電力供給をオン又はオフさせる駆動手段と、を備え、
前記複数の発熱部材を複数のグループに分け、前記画像形成装置の待機中には、前記複数の発熱部材の全てへ同時に電力供給されることはなく、前記複数のグループのうち少なくとも一つのグループへ電力供給することは許可され、かつ電力供給が許可されるグループが所定時間毎に切り換わること
を特徴とする画像形成装置。
前記キャパシタの充電電流量は、前記画像形成装置が画像形成動作中から前記待機中に移行した際の、前記商用電源から前記発熱部材以外の負荷に供給される電流の減少する量と、前記複数のグループのうち消費電流量の少ないグループの消費電流量以下所定の電流量を加算したものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記キャパシタの充電電力量は、前記画像形成装置が画像形成動作中から前記待機中に移行した際の、前記商用電源から前記発熱部材以外の負荷に供給される電力の減少する量と、前記複数のグループのうち消費電力量の少ないグループの消費電力量以下所定の電力量を加算したものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記画像形成装置の待機中、同時に電力供給する前記発熱部材の定格消費電流量の総和が、前記複数の発熱部材中で最大の発熱部材の定格消費電流量を超えないように前記グループ分けを行なうことを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
前記画像形成装置の待機中、同時に電力供給する前記発熱部材の定格消費電力量の総和が、前記複数の発熱部材中で最大の発熱部材の定格消費電力量を超えないように前記グループ分けを行なうことを特徴とする請求項１又は３記載の画像形成装置。
前記定着部材の表面に当接されており、前記定着部材の表面温度を検出する温度センサを更に備え、
前記温度センサにより検出された前記定着部材の表面温度と定着温度の目標範囲との比較結果に応じて前記複数の発熱部材への電力供給をオン又はオフさせるタイミングを決定することを特徴とする請求項１乃至５何れか一項記載の画像形成装置。
前記定着部材の表面温度が定着温度の目標範囲よりも低いとき、前記複数の発熱部材のうち少なくとも一つへ電力供給することを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
前記定着部材の表面温度が定着温度の目標範囲よりも低いとき、前記定着部材の表面温度と定着温度の目標範囲との差に応じて、前記グループ毎に電力供給を許可される所定時間のうち前記複数の発熱部材のうち少なくとも一つへの電力供給をオン又はオフさせる割合を決定することを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
前記画像形成装置はさらに、前記キャパシタから電力を供給される第２の発熱部材を備えることを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項記載の画像形成装置。
商用電源からの電力供給を受けて発熱する複数の発熱部材を有する定着部材を備えた画像形成装置における電力供給制御方法であって、
前記画像形成装置は、
キャパシタと、
前記画像形成装置の待機中に、前記商用電源からの電力で前記キャパシタを充電する充電手段と、
前記複数の発熱部材への電力供給を制御し、前記複数の発熱部材のうち少なくとも一つの発熱部材への電力供給をオン又はオフさせる駆動手段と、を備え、
前記複数の発熱部材を複数のグループに分け、前記画像形成装置の待機中には、前記複数の発熱部材の全てへ同時に電力供給されることはなく、前記複数のグループのうち少なくとも一つのグループへ電力供給することは許可され、かつ電力供給が許可されるグループが所定時間毎に切り換わること
を特徴とする電力供給制御方法。
商用電源からの電力供給を受けて発熱する複数の発熱部材を有する定着部材と、
キャパシタと、
前記画像形成装置の待機中に、前記商用電源からの電力で前記キャパシタを充電する充電手段と、
前記複数の発熱部材への電力供給を制御し、前記複数の発熱部材のうち少なくとも一つの発熱部材を点灯又は消灯させる駆動手段と、
を備えた画像形成装置に、
前記複数の発熱部材を複数のグループに分け、前記画像形成装置の待機中には、前記複数の発熱部材の全てへ同時に電力供給されることはなく、前記複数のグループのうち少なくとも一つのグループへ電力供給することは許可され、かつ電力供給が許可されるグループが所定時間毎に切り換わる手順
を実行させる為の電力供給制御プログラム。