JP5567249B2 - 蓄電装置、及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、蓄電装置、及び画像形成装置に関するものであり、特に蓄電部に蓄積された電力を供給する技術に関するものである。

近年、環境保全活動が高まりに伴い、オフィス環境における省エネ化を進めていく傾向にある。このため、画像形成装置に対しても省エネ化が求められている。特に、画像形成装置が、紙、フィルムなどの被加熱体に対して加圧及び加熱するヒートローラ方式の定着装置を有している場合、多くの電力を必要とする。

そして、ヒートローラ方式の定着装置を有している画像形成速度が、高速な画像形成を実現している場合、画像形成動作時に加熱部の定着ローラの温度落ち込みを防止するために、熱容量が大きい定着ローラを採用することが多い。この場合、定着ローラが使用可能温度に上昇するまでの立ち上がり時間が長くなる。つまり、利用者にとっては、コピー待ちの時間が長くなることとなり望ましくない。

また、画像形成装置が省エネモードに移行した場合、省エネモードでは待機モードより定着ローラの温度が低く抑えられるので、使用可能温度になるまで時間がかかることになり、利用者の待ち時間が長くなる。つまり、利用者の待ち時間を減らすためには、待機モードの時間を長くした方が好ましいが、多量の電力を消費することとなる。

そこで、複写動作が完了後に短時間で待機モードから省エネモードに移行することで、多量の電力を消費することを抑えると共に、キャパシタなどの補助電源を備え、当該補助電源から電力を供給することで省エネモードから使用可能温度となるまでの時間を短縮する画像形成装置がいくつか提案されている（例えば、特許文献１）。

この特許文献１に記載された画像形成装置では、商用ＡＣ電源からの電力を、定着ヒータに供給するか、キャパシタに供給するかを切り替えて、必要に応じて補助電源のキャパシタに対して充電を行っている。その後、補助電源のキャパシタから定着ヒータに電力を供給して、定着ヒータを短時間で所定の温度まで加熱している。これにより、定着ローラが使用可能温度となるまでの時間を短縮することが可能になる。さらに、一つの商用ＡＣ電源から補助電源のキャパシタ及び定着ヒータに対して電力を供給することができるので、複数の電源を備える必要が無くなり、画像形成装置の構成を簡素化することができる。

特開２００４−２３４９９６号公報

しかしながら、特許文献１に記載された画像形成装置では、キャパシタに対して電力を供給する場合、商用電源をＤＣ化及び平滑化された電力が供給されている。このため、商用電源の供給電圧のままキャパシタに電流が流れることになる。ところで、キャパシタは過充電などで破損しやすい部品であり、破損を防止するためには供給電圧と一致するように一つ又は複数のキャパシタを配置する必要がある。つまり、商用電源の供給電圧に応じてキャパシタの数が必要となるので、非常に多くの数のキャパシタが必要となりコストが向上するという問題がある。さらに、現在は国毎に商用電源の供給電圧が異なるので、国毎に画像形成装置に備えるキャパシタの数を変更する必要があるという問題がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、画像形成装置の構成を簡素化すると共に、キャパシタの破損を防止する蓄電装置、及び画像形成装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１にかかる発明は、電力を供給する電力供給部と、前記電力供給部から供給される電力の電圧を、一つのスイッチング手段を用いて異なる電圧に変更する電圧変更部と、前記電圧変更部と接続された電力供給経路である第１経路上に設けられ、前記電圧変更部からの出力を蓄積する蓄電部と、前記電圧変更部と接続された電力供給経路であって前記第１経路と異なる第２経路上に設けられ、前記電圧変更部からの出力を使用するヒータと、前記電圧変更部により出力された電力の供給先を、前記第１経路及び前記第２経路のいずれか一方に切り替える切替部と、前記蓄電部に供給されている電流と電圧とを検出する検出部と、前記電圧変更部により出力された電力を前記第１経路に供給する場合に前記検出部により検出された前記電流と前記電圧とに基づいて、前記蓄電部に第１の電圧で電力が供給されるよう前記スイッチング手段を制御し、前記電圧変更部により出力された電力を前記第２経路に供給する場合に前記第１の電圧と異なる第２の電圧で前記ヒータに電力が供給されるよう前記スイッチング手段を制御する出力制御部と、を備えたことを特徴とする。

また、請求項２にかかる発明は、請求項１にかかる発明において、前記出力制御部は、前記電力供給部により供給される電力の供給及び停止の期間の比率を示したデューティ比を含むＰＷＭ信号を前記電圧変更部に出力して、前記電圧変更部に対して前記第１の電圧と前記第２の電圧とを切り替えさせる制御を行うこと、を特徴とする。

また、請求項３にかかる発明は、請求項２にかかる発明において、前記出力制御部は、さらに、前記電力の供給先が前記第１経路の場合に、前記検出部から検出された前記電流、及び前記電圧に基づいて供給すべき電圧を決定すると共に、決定された電圧となるように前記供給及び停止の期間の比率が決定された前記デューティ比を含むＰＷＭ信号を出力する制御を行うこと、を特徴とする。

また、請求項４にかかる発明は、請求項３にかかる発明において、前記出力制御部は、前記決定された電圧と、前記検出部により検出された前記電圧との差分に応じて前記供給及び停止の期間の比率が定められた前記デューティ比を含むＰＷＭ信号を出力する制御を行うこと、を特徴とする。

また、請求項５にかかる発明は、請求項１乃至４のいずれか一つにかかる発明において、前記ヒータと前記蓄電部とを接続する第３経路において、前記蓄電部から前記ヒータに対して電力を供給させるか否かを切り替える供給元切替部をさらに備えること、を特徴とする。

また、請求項６にかかる発明は、請求項４にかかる発明において、前記出力制御部は、前記第１経路上に前記電力が供給されている場合に、前記電圧検出部により検出された前記電圧が所定の第１の基準値以下の場合に、前記蓄電部に所定の電流が流れるよう前記第１の電圧を変更させる制御を行うこと、を特徴とする。

また、請求項７にかかる発明は、請求項６にかかる発明において、前記出力制御部は、さらに、前記第１経路上に前記電力が供給されている場合に、前記電圧検出部により検出された前記蓄電部の電圧が所定の第２の基準値以上の場合に、前記第１の基準値以上の場合に流れている電流より低い電流が流れるよう前記第１の電圧を変更させる制御を行うこと、を特徴とする。

また、請求項８にかかる発明は、トナー画像を定着させる定着部と、電力を供給する電力供給部と、前記電力供給部から供給される電力の電圧を、一つのスイッチング手段を用いて異なる電圧に変更する電圧変更部と、前記電圧変更部と接続された電力供給経路である第１経路上に設けられ、前記電圧変更部からの出力を蓄積する蓄電部と、前記電圧変更部と接続された電力供給経路であって前記第１経路と異なる第２経路上に設けられ、前記電圧変更部からの出力もしくは蓄電部からの出力を使用する前記定着部を加熱するヒータと、前記電圧変更部により出力された電力の供給先を、前記第１経路及び前記第２経路のいずれか一方に切り替える切替部と、前記蓄電部に供給されている電流と電力とを検出する検出部と、前記電圧変更部により出力された電力を前記第１経路に供給する場合に前記検出部により検出された前記電流と前記電力とに基づいて、前記蓄電部に第１の電圧で電力が供給されるよう前記スイッチング手段を制御し、前記電圧変更部により出力された電力を前記第２経路に供給する場合に前記第１の電圧と異なる第２の電圧で前記ヒータに電力が供給されるよう前記スイッチング手段を制御する出力制御部と、を備えたことを特徴とする。

請求項１〜８にかかる発明によれば、構成を簡略化すると共に、キャパシタセルの破損を防止することができるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる蓄電装置、及び画像形成装置の最良な実施の形態として、画像形成装置に適用した場合について詳細に説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態にかかる画像形成装置１００の特徴的な構成のみ示した概略図である。本図に示すように画像形成装置１００の内部は、全波整流回路１０１と、平滑コンデンサ１０２と、出力制御部１０３と、降圧チョッパ回路１０４と、ＤＣ定着ヒータ１０５と、放電回路（ＦＥＴ）１０６と、ダイオード１０７と、ダイオード１０８と、スイッチング回路１０９と、スイッチング回路１１０と、キャパシタバンク１１１と、ＡＣ電源１１２と、を備えている。本図に示すように、本実施の形態においては、画像形成装置１００に備えられた定着ヒータが一本のみの場合とする。

また、第１の実施の形態は、降圧チョッパ回路１０４により、キャパシタバンク１１１に対して、ＤＣ定着ヒータ１０５に供給する電力より大きな電力を蓄電し、蓄電された電力を画像形成装置１００の立ち上げ時及び連続コピー時の温度落ち込み時に使用し、それ以外の時は降圧チョッパ回路１０４からＤＣ定着ヒータ１０５に電力供給する場合について説明する。

ＡＣ電源１１２は、商用電源からの電力を供給する。

全波整流回路１０１は、ＡＣ電源１１２からの交流入力を全波整流し、直流電流として出力する。平滑コンデンサ１０２は、全波整流された出力に対して、リプル成分等の除去を行う。

降圧チョッパ回路１０４は、入力側に設けたＦＥＴ１１３と、ＦＥＴ１１３の出力（ソース）側に接続されたチョークコイル１１５と、ＦＥＴ１１３とチョークコイル１１５との間に設けられた帰還用ダイオード１１４と、平滑コンデンサ１１６とを備え、後述する出力制御部１０３からの制御により、電圧を降圧させる。

出力制御部１０３は、降圧チョッパ回路１０４のＦＥＴ１１３を制御し、後述するＤＣ定着ヒータ１０５が定着を行うために適した電力を供給させる、又は後述するキャパシタバンク１１１に充電を行うために適した電圧で定電流充電または定電力充電させる。なお、詳細については後述する。

ＤＣ定着ヒータ１０５は、画像形成装置１００が備えた定着ローラに対して加熱を行う。なお、定着ローラについては後述する。

放電回路（ＦＥＴ）１０６は、ＡＣ電源１１２と降圧チョッパ回路１０４とＤＣ定着ヒータ１０５とグランドとを接続する経路上、換言すれば第２経路上に設けられている。そして、放電回路（ＦＥＴ）１０６は、図示しないエンジン制御部により制御され、エンジン制御部によりオンにされた場合に、ＤＣ定着ヒータ１０５に電力が供給される。

ダイオード１０８及びスイッチング回路１１０は、ＡＣ電源１１２と降圧チョッパ回路１０４とキャパシタバンク１１１とを接続する経路上、換言すれば第１経路上に設けられている。そして、ダイオード１０８は、降圧チョッパ回路１０４により降圧された後の電流を、キャパシタバンク１１１への一方向のみに流れを制限する。スイッチング回路１１０は、オンになった場合に降圧チョッパ回路１０４により降圧された後の電流を、キャパシタバンク１１１に流す。なお、本実施の形態においては、スイッチング回路１１０として、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor: 絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）を用い、以下ＩＧＢＴ１１０とする。

つまり、放電回路（ＦＥＴ）１０６、ダイオード１０８及びスイッチング回路１１０の組合せにより、電流の供給先として第１経路及び第２経路のいずれか一方に切り替えることが可能となる。

ダイオード１０７及びスイッチング回路１０９は、キャパシタバンク１１１とＤＣ定着ヒータとを接続する経路上、換言すれば第３経路上に設けられている。そして、ダイオード１０７は、キャパシタバンク１１１から、ＤＣ定着ヒータ１０５への一方向のみに電流の流れを制限する。スイッチング回路１０９は、オンになった場合にダイオード１０７によりキャパシタバンク１１１からＤＣ定着ヒータ１０５に電流が流れる。なお、本実施の形態においては、スイッチング回路１０９として、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor: 絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）を用い、以下ＩＧＢＴ１０９とする。

つまり、ダイオード１０７及びスイッチング回路１０９の組合せにより、キャパシタバンク１１１からＤＣ定着ヒータ１０５に対して電力を供給するか否かを切り替えることが可能となる。

キャパシタバンク１１１は、キャパシタセルを複数有し、降圧チョッパ回路１０４により降圧された後の電流を蓄積し、蓄積された電力を所定の条件を満足した場合に定着ヒータ１０５に供給する。なお、供給するときの条件については後述する。

つまり、画像形成装置１００において、出力制御部１０３が、ＦＥＴ１１３に対して蓄電するために適切な電圧まで降下させた後、ＩＧＢＴ１１０をオンにし、ＦＥＴ１０６をオフにした場合に、キャパシタバンク１１１に蓄電される。なお、ＩＧＢＴ１０９は、オフにされている。

また、ＩＧＢＴ１１０をオフにし、ＩＧＢＴ１０９をオンにし、ＦＥＴ１０６をオンにした場合に、キャパシタバンク１１１に蓄積された電力が、定着ヒータ１０５に供給される。

図２は、第１の実施の形態にかかる画像形成装置１００の構成を示した回路図である。

主電源スイッチ１１は、画像形成装置の立ち上げスイッチとする。そして、主電源スイッチ１１がオンになった場合、主電源スイッチ１１を介してＡＣ電源１１２から入力された交流電流は、フィルタ１を介して、全波整流回路１０１に入力される。そして、全波整流回路１０１が、全波整流する。この全波整流された電力は、平滑コンデンサ１０２によりリップル成分等が除去される。

平滑コンデンサ１０２によりリップル成分等が除去された直流電力は、降圧チョッパ回路１０４のＦＥＴ１１３のドレイン側に入力される。

この降圧チョッパ回路１０４は、キャパシタバンク１１１の端子間に並列に接続されている。なお、降圧チョッパ回路１０４の構成は、上述したので説明を省略する。次に、降圧チョッパ回路１０４を制御する出力制御部１０３の構成について説明する。

出力制御部１０３は、ＣＰＵ１０３ａと、ＣＰＵ１０３ａに内部バスで接続されたＰＷＭ発生回路１０３ｅと、Ａ／Ｄコンバータ１０３ｃと、充電電流検出回路１０３ｄと、シリアルコントローラ（ＳＩＣ）１０３ｂと、さらに図示しないＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマ、割り込み制御回路及び入出力ポートとを備えている。

ＰＷＭ発生回路１０３ｅは、キャパシタバンク１１１に充電を行う場合に、キャパシタバンク１１１に蓄積された充電電圧、キャパシタバンク１１１への充電電流及びバイパス回路の動作を検出結果に応じて、キャパシタバンク１１１に定電流充電及び定電力充電を行うためのＰＷＭ信号（パルス幅変調信号）を発生させる。さらに、ＰＷＭ発生回路１０３ｅは、ＤＣ定着ヒータ１０５に電力を供給する場合に、ＤＣ定着ヒータ１０５に適した電圧で電力を供給するため、または定電圧出力を行うためのＰＷＭ信号を発生させる。

これにより、ＤＣ定着ヒータ１０５への定電圧出力用のＰＷＭ信号、及びキャパシタバンク１１１への定電流充電及び定電力充電用のＰＷＭ信号を、必要に応じて切り替えて、ＦＥＴ１１３に対して出力することができる。

つまり、ＰＷＭ発生回路１０３ｅから出力されたＰＷＭ信号により、ＦＥＴ１１３がオンになると、チョークコイル１１５に電流が流れる。これにより、入力電力の一部がチョークコイル１１５に蓄えられる。その後、ＰＷＭ発生回路１０３ｅから出力されたＰＷＭ信号によりＦＥＴ１１３がオフされる。そして、オン期間にチョークコイル１１５に蓄積された電力が帰還用ダイオード１１４を経由して放出される。

つまり、降圧チョッパ回路１０４では、上述した動作が繰り返されることで、電力の降圧が行われる。この降圧された電圧は平滑コンデンサ１１６により平滑される。そして、電圧が平滑化された電力は、ＤＣ定着ヒータ１０５に供給、又はダイオード１０８及びＩＧＢＴ１１０を通してキャパシタバンク１１１に供給される。

また、降圧チョッパ回路１０４が降圧する電圧は、ＦＥＴ１１３のオン期間とオフ期間の比（デューティ比Ｄ／Ｔ）と、降圧チョッパ回路１０４への入力電圧と、により制御される。そして、出力制御部１０３は、ＦＥＴ１１３のデューティ比を、ＰＷＭ信号により制御する。これにより、出力制御部１０３は、降圧チョッパ回路１０４の出力電圧を制御することができる。

また、降圧された後の電圧は、降圧電圧検出回路４により検出される。この降圧電圧検出回路４は、抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５により分圧されており、これにより降圧された後の電圧を検出できる。そして、降圧電圧検出回路４により検出された電圧は、ＰＷＭ発生回路１０３ｅにフィードバックされる。つまり、降圧平滑された電圧は、ＰＷＭ発生回路１０３ｅにより監視される。

なお、降圧電圧検出回路４により検出された電圧は、後述するエンジン制御部１０のＡ／Ｄコンバータ１０ｂにも入力される。詳細については後に説明する。

ＰＷＭ発生回路１０３ｅが、キャパシタバンク１１１への定電流充電及び定電力充電用のＰＷＭ信号を出力している場合、後述するエンジン制御部１０の制御によりＩＧＢＴ１１０がオンになる。これにより、電力はダイオード１０８及びＩＧＢＴ１１０を通って、キャパシタバンク１１１に充電される。

次に、キャパシタバンク１１１に充電する動作の説明を行う。本実施の形態にかかるキャパシタバンク１１１は、満杯充電時に２．５Ｖになるキャパシタセル（電気二重層コンデンサセス）が１８個、直列に接続されている。従って、１８個のキャパシタセルが満充電になると、４５Ｖの電圧が蓄電される。

なお、画像形成装置１００のキャパシタバンク１１１は、ＤＣ定着ヒータ１０５に供給する電力より、一時的に大きな電力を供給できるようなキャパシタセルの構成を有している。つまり、キャパシタバンク１１１に充電された電力をＤＣ定着ヒータ１０５に供給することで、短時間で後述する定着ローラ２１を使用可能温度にすることができる。

次に、充電電圧検出回路１６について説明する。充電電圧検出回路１６は、キャパシタバンク１１１に充電された電圧を検出する。具体的には、充電電圧検出回路１６は、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３の分圧回路を構成されている。これにより、充電電圧検出回路１６は、キャパシタバンク１１１の端子間電圧を検出できる。検出された端子間電圧は、Ａ／Ｄコンバータ１０３ｃ及びエンジン制御部１０のＡ／Ｄコンバータ１０ｂに入力される。そして、ＰＷＭ発生回路１０３ｅがＡ／Ｄコンバータ１０３ｃに入力された端子間電圧に基づいてデューティ比を決定し、ＰＷＭ発生回路１０３ｅが定電流充電及び定電力充電用のＰＷＭ信号を出力する。なお、詳細な説明については後述する。

次に、キャパシタバンク１１１の充電電流を検出する手順について説明する。キャパシタバンク１１１の充電電流は、キャパシタバンク１１１と直列に接続された抵抗Ｒ１を流れる電流を検出すると共に、端子間電圧を検出する。検出された端子間電圧などは、出力制御部１０３の充電電流検出回路１０３ｄに入力される。これにより、充電電流検出回路１０３ｄが、キャパシタバンク１１１の充電電流を検出できる。

そして、均等化回路１７は、キャパシタセル個々の満充電を検出し、バイパス回路（後述する図３参照）を動作させ、各キャパシタセルの充電電圧を均等化する。

具体的には、キャパシタセル１１１ａが、降圧チョッパ回路１０４により満充電の２．５Ｖに充電されると、バランス回路１７ａは充電電流をバイパスする。また、他のキャパシタセルに並列に接続されたバイパス回路も同様の動作を行なう。これにより、各キャパシタセルの充電電圧は均等化される。

また、均等化回路１７は、何れかのキャパシタセルの満充電を検知し、バイパス回路を動作させると、ＰＷＭ発生回路１０３ｅに単セル満充電信号４４を出力する。

また、均等化回路１７は、全てのキャパシタセルの満充電を検知し、全てのバイパス回路を動作させると、ＰＷＭ発生回路１０３ｅに全てのキャパシタセルの満充電信号４５を出力する。

次に、均等化回路１７の構造について説明する。図３は、図２のキャパシタセル１１１ａと並列に接続されたバランス回路１７ａの回路図である。本図に示すように、キャパシタセルそれぞれに対して、バランス回路が接続されている。そして、本実施の形態においては、キャパシタセルを１８個備えているので、バランス回路も１８個直列に接続されている。

そして、本図に示す電流経路Ｉ１は、キャパシタセル１１１ａの充電時の電流の経路を示している。また、電流経路Ｉ２は、バランス回路１７ａ作動時の充電電流のバイパス経路を示している。また、電流経路Ｉ３は、逆電圧印加時の逆電流バイパス経路を示している。

キャパシタセル１１１ａ〜１１１ｒは、電力を貯蓄するために直列に接続された電気二重層キャパシタである。そして、バランス回路１７ａは、キャパシタセル１１１ａの端子間に並列に接続されている。

バランス回路１７ａは、シャントレギュレーター３０１と、抵抗３１１〜３１５、トランジスタ３２１、ダイオード３３１により構成される。そして、抵抗３１１と３１２からなる分圧回路と、シャントレギュレーター３０１から、キャパシタセル１１１ａの端子電圧を検出する。

具体的には、シャントレギュレーター３０１の制御端子に、抵抗３１１と３１２からなる分圧回路の分圧電圧が入力される。そして、キャパシタセル１１１ａの端子電圧が所定の電圧に充電されると、シャントレギュレーター３０１をオンになる。次に、シャントレギュレーター３０１がオンになると、トランジスタ３２１に抵抗３１３を通してベース電流が流れるので、トランジスタ３２１がオンになる。そして、トランジスタ３２１がオンになると、抵抗３１５により決まる電流で、キャパシタセル１１１ａの充電電流が、Ｉ２で示すようにバイパスされる。

また、トランジスタ３２１がオンになると、トランジスタ３２２にオンとなる。これにより、フォトカプラー３４１，３４２の発光ダイオードに抵抗３１７、３１８を通して電流が流れる。なお、バランス回路１７ｂ〜１７ｒは、バランス回路１７ａと同じなので、説明は省略する。

Bank Full端子は、バランス回路１７ａ〜１７ｒと直列に接続されている。つまり、全てのキャパシタセルが所定の電圧に充電され、全てのバランス回路が動作した場合に、Bank Full端子から、全セル満充電信号を出力する。

そして、この全セル満充電信号がＰＷＭ発生回路１０３ｅに入力した場合、ＰＷＭ発生回路１０３ｅは充電を停止し、満充電信号をエンジン制御部１０のＣＰＵ１０ａに送信する。エンジン制御部１０のＣＰＵ１０ａはこの信号により、ＩＧＢＴ１１０をオフにする信号をポート２から出力する。

バランス回路１７ａのCell Full端子は、他のバランス回路のCell Full端子と並列に接続されている。つまり、いずれかのキャパシタセルが所定の電圧に充電され、当該キャパシタセルに接続されたバランス回路が動作すると、Cell Full端子からセル満充電信号を出力する。

そして、出力されたセル満充電信号はＰＷＭ発生回路１０３ｅに入力される。そして、ＰＷＭ発生回路１０３ｅは、このセル満充電信号が入力された場合、所定の定電流充電動作を行う。なお、この動作については後述する。

図２に戻り、ＰＷＭ発生回路１０３ｅが、キャパシタバンク１１１に充電する時の動作について説明する。本実施の形態において、Ａ／Ｄコンバータ１０３ｃが、キャパシタバンク１１１の充電電圧の監視、及び充電電流検出回路１０３ｄが充電電流の監視、ＰＷＭ発生回路１０３ｅが（入力される単セル満充電信号、キャパシタセルの満充電信号に基づいて）バイパス回路の動作を検出する。そして、ＰＷＭ発生回路１０３ｅは、これら監視結果及び検出結果に基づいたＰＷＭ信号をする。これにより、キャパシタバンク１１１は、定電流充電および定電力充電が行われる。なお、詳細な処理手順については後述する。

なお、本実施の形態とは異なるが、ＰＷＭ発生回路は、定電流充電にするために予め定められたデューティ比の信号をＰＷＭ信号として送信しても良い。予め定められたデューティ比は、例えば抵抗Ｒ１の端子間電圧と、ＰＷＭ信号のＯＮデューティとの関係を予めテーブルに格納していても良いし、予め用意された計算式の演算から取得しても良い。

なお、ＰＷＭ発生回路１０３ｅのＰＷＭ信号の制御する手順は、上述した手順に制限するものではなく、例えば、充電電流のみ参照し、予め定められた充電電流になるようにＰＷＭ信号を制御しても良い。

また、ＰＷＭ発生回路１０３ｅは、キャパシタバンク１１１が充電されてない場合、降圧後の電圧を最初は低くし、徐々に高くなるようにＰＷＭ信号を出力しても良い。これにより、キャパシタバンク１１１に大きな突入電流が流れるのを防止することができる。

また、キャパシタバンク１１１の端子間電圧が予め定められた第１の電圧値（以下、第１の基準充電電圧という）以上になると、ＰＷＭ発生回路１０３ｅは、定電力充電を行うこととする。そして、ＰＷＭ発生回路１０３ｅは、定電力充電を行うためのＰＷＭ信号を、ＦＥＴ１１３のゲートに出力する。

また、このＰＷＭ信号は、当該キャパシタバンク１１１への充電電流とキャパシタバンク１１１の端子間電圧に基づいて、予め定められた演算処理により取得する。なお、具体的な処理手法については後述する。

次に、ＰＷＭ発生回路１０３ｅは、キャパシタバンク１１１の端子間電圧が予め定められた第２の電圧値（以下、第２の基準充電電圧という）以上になると再度、低電流で定電流充電にするために予め定められたＰＷＭ信号をＦＥＴ１１３のゲートに出力する。なお、本実施の形態とは異なるが、端子間電圧が第２の基準充電電圧以上ではなく、いずれかのキャパシタセルの単セル満充電信号４４を検出した場合としてもよい。なお、具体的な処理フローについては、図９において詳述している。

次に、ＰＷＭ発生回路１０３ｅは、全てのキャパシタセルの満充電を示した満充電信号４５を検出すると、充電動作を停止する信号をＦＥＴ１１３のゲートに出力する。

上述した処理により、画像形成装置１００は、キャパシタバンク１１１を充電することができる。そして、充電されたキャパシタバンク１１１の蓄電力は、ＩＧＢＴ１０９及びダイオード１０７を通してＤＣ定着ヒータ１０５に供給される。

また、画像形成装置１００は、定着装置の加熱部としてＡＣ定着ヒータ３０とＤＣ定着ヒータ１０５を備えている。

図４は、画像形成装置１００が備えた定着装置４００の概略構成を示す縦断測面図である。本図に示すように定着装置４００は、定着部材である定着ローラ２１、加圧部材である加圧ローラ２３、及び加圧ローラ２３を一定の加圧力で定着ローラ２１に押し当てる加圧手段（図示せず）を備えている。そして、定着装置４００は、定着ローラ２１及び加圧ローラ２３は、駆動機構（図示せず）により回転駆動される。

また、定着装置４００は、ＡＣ定着ヒータ３０と、ＤＣ定着ヒータ１０５と、定着ローラ２１の表面温度を検出するＤＣ定着ヒータ用サーミスタ２８ａとＡＣ定着ヒータ用サーミスタ３３ａとを備えている。

これらＡＣ定着ヒータ３０及びＤＣ定着ヒータ１０５は、定着ローラ２１の内部に配置され、当該定着ローラ２１に対して内部から加熱する。また、ＤＣ定着ヒータ用サーミスタ２８ａ及びＡＣ定着ヒータ用サーミスタ３３ａは、定着ローラ２１の表面にそれぞれ当接され、定着ローラ２１の表面温度（定着温度）を検出する。なお、ＡＣ定着ヒータ用サーミスタ３３ａはＡＣ定着ヒータ３０に対応する測定領域に配置されている。そして、ＤＣ定着ヒータ用サーミスタ２８ａはＤＣ定着ヒータ１０５に対応する測定領域に配置されている。

また、ＡＣ定着ヒータ３０及びＤＣ定着ヒータ１０５は、定着ローラ２１の温度が目標温度に達していないときにオンにされて、定着ローラ２１を加熱する。

また、ＤＣ定着ヒータ１０５は、画像形成装置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に使用される。すなわち、ＤＣ定着ヒータ１０５は、定着装置４００のウォームアップ時にキャパシタバンク１１１から電力を供給されることで、定着装置４００の立ち上げを補助する。つまり、ＤＣ定着ヒータ１０５は、補助的なヒータ（補助ヒータ）の機能も備える。

従って、ＤＣ定着ヒータ１０５は、通常時にヒータの定格電力より少なめに使用され、定着装置の立ち上げ時または連続コピー時の温度落ち込み時に定格電力まで使用される。

このような定着装置４００では、トナー画像を担持したシートが定着ローラ２１と加圧ローラ２３とのニップ部を通過する際に、定着ローラ２１及び加圧ローラ２３によって加熱及び加圧される。これにより、シートにトナー画像が定着される。

図２に戻り、エンジン制御部１０の説明を行う。エンジン制御部１０は、ＣＰＵ１０ａと、ＣＰＵ１０ａと内部バスで接続されたシリアルコントローラ（ＳＣＩ）１０ｄと、入出力ポート１０ｃと、Ａ／Ｄコンバータ１０ｂと、ＮＶ−ＲＡＭ１０ｅと、ＲＯＭ１０ｆと、ＲＡＭ１０ｇと、タイマ及び割り込み制御回路（ＩＮＴ）１０ｈ等で構成されている。

ＣＰＵ１０ａのＡ／Ｄポート１０ｂには、定着装置４００の定着ローラ２１の表面温度（定着温度）を検出する温度検出回路２８、３３が接続されている。

温度検出回路２８は、ＤＣ定着ヒータ用サーミスタ２８ａと直列に接続された抵抗Ｒ１０とで構成され、ＤＣ定着ヒータ１０５に対応する測定領域の温度を検出する回路とする。

温度検出回路３３は、ＡＣ定着ヒータ用サーミスタ３３ａと直列に接続された抵抗Ｒ１１とで構成され、ＡＣ定着ヒータ３０に対応する測定領域の温度を検出する回路とする。

入出力ポート１０ｃには、放電回路（ＦＥＴ）１０６と、ＡＣ定着ヒータ制御回路４３と、画像形成動作を行うために必要なモーター、ソレノイド、クラッチ等の負荷２３と、センサー１３と、スイッチ回路１５と、接続されている。また、ＦＥＴ１８は、温度検出回路２８の温度検出結果により、キャパシタバンク１１１に蓄電された電力を、ＤＣ定着ヒータ１０５に供給する。ＡＣ定着ヒータ制御回路４３は、温度検出回路３３の検出結果により、ＡＣ定着ヒータ３０に電力を供給する。センサー１３は、画像形成動作を行うために用いられる。

ＣＰＵ１０ａは、出力制御部１０３とシリアルコントローラ（ＳＣＩ）１０ｄを介して信号の送受信を行う。また、ＣＰＵ１０ａは放電中では無い時、または待機中、省エネモード時等に、出力制御部１０３に充電指示信号または充電許可信号、充電動作信号を送信する。また、ＣＰＵ１０ａは、ＤＣ定着ヒータ１０５に電力を供給する時、出力制御部１０３に電力供給モード信号を送信する。

そして、ＤＣ定着ヒータ１０５に電力が供給されてない状態で、出力制御部１０３のＣＰＵ１０３ａに充電指示信号、または充電許可信号が入力されると、ＣＰＵ１０３ａは、ＰＷＭ発生回路１０３ｅに対して、充電動作を指示する。これにより、充電動作が開始される。

次に、ＡＣ定着ヒータ制御回路４３について説明する。ＡＣ定着ヒータ制御回路４３は、主電源ＯＮ時及び通常のコピー動作時に、ＡＣ定着ヒータ３０に電力を供給する。これにより、画像形成装置１００においてコピー動作が可能となる。

ＣＰＵ１０ａは、温度検出回路３３から予め定められた温度以下の温度が検出された旨が入力された場合、フォトトライアックドライブ回路３５に、フォトトライアック３５ａをオンにする信号をポート５より出力する。これにより、ＡＣ定着ヒータ３０への電力の供給が開始される。

そして、ＣＰＵ１０ａは、温度検出回路３３からが予め定められた温度以上の温度が検出された旨が入力された場合、フォトトライアックドライブ回路３５に、フォトトライアック３５ａをオフにする信号をポート５より出力する。これにより、ＡＣ定着ヒータ３０への電力供給は停止される。

次に、ＤＣ定着ヒータ１０５に電力供給する動作を説明する。ＣＰＵ１０ａは、主電源がオンにされた時、充電電圧検出回路１６の充電電圧を確認した後、入出力ポート１０ｃのポート３より、ＩＧＢＴ１０９をオンにする信号を出力する。次に、ＣＰＵ１０ａは、入出力ポート１０ｃのポート１から、ＦＥＴ１０６をオンにする信号を出力する。そして、ＦＥＴ１０６がオンになった場合、キャパシタバンク１１１の蓄電力がＤＣ定着ヒータ１０５に供給される。

また、ＣＰＵ１０ａは、連続コピー時に定着ローラ２１の温度が低下して、未定着画像が発生する温度になった場合、出力制御部１０３からの全セル満充電信号、又は充電電圧検出回路１６の充電電圧を確認した後、入出力ポート１０ｃのポート３より、ＩＧＢＴ１０９をオンする信号を出力する。これにより、キャパシタバンク１１１の蓄電力が、ＤＣ定着ヒータ１０５に供給される。

また、ＣＰＵ１０ａは、定着ローラ２１の温度検出を行ない、予め定められた温度以上の温度検出を行うと、入出力ポート１０ｃのポート３より、ＩＧＢＴ１０９をオフにする信号を出力する。これにより、キャパシタバンク１１１からの電力放電が停止される。

その後、ＰＷＭ発生回路１０３ｅは、ＤＣ定着ヒータ１０５に電力を供給するためのＰＷＭ信号をＦＥＴ１１３のゲートに出力する。

ＣＰＵ１０ａは、画像形成動作が終了した後、一定時間が経過すると省エネモードに入る。この際、ＣＰＵ１０ａは、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４に一部の電源出力停止信号をポート４より出力する。また、省エネモードを解除する場合、省エネ解除スイッチ４６（圧版開放ＳＷ，ＡＤＦの原稿検知ＳＷ等）が、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４を通常の動作に復帰させる。

次に、画像形成装置１００の全体を制御するコントロール回路８の説明をする。コントロール回路８は、画像形成装置の全体を制御するＣＰＵ８ａと、ＣＰＵ８ａに内部バスで接続されたシリアルコントローラ（ＳＣＩ）８ｂと、ＲＯＭ８ｃと、ＳＲＡＭ８ｄと、画像形成装置で使用する画像展開用のワークメモリ８ｅ、書き込み画像のイメージデータを一時蓄えるフレームメモリ８ｆ、ＣＰＵ周辺を制御する機能を搭載したＡＳＩＣ及びそのインターフェース回路８ｇ等で構成される。

ＣＰＵ８ａは、操作部制御回路３７、エンジン制御部１０が、ＳＣＩ８ｂを介して接続されている。また、ＣＰＵ８ａに接続された操作部制御回路３７は、利用者のパネルに対する操作に従ってシステム設定の入力の制御や、パネルにシステムの設定内容状態を表示する制御を行う。

図５は、画像形成装置１００において定着ローラ２１の温度と、降圧チョッパ回路１０４及びキャパシタバンク１１１から供給される電力の関係を示した図である。本図において、期間Ａは定着リロード期間を示し、期間Ｂは待機状態期間を示し、期間Ｃ〜Ｅが印刷動作期間を示している。そして、この期間Ｃにおいてコピー動作等により定着温度が低下した場合に、期間Ｄにおいて降圧チョッパ回路１０４からの電力の供給が停止し、キャパシタバンク１１１からＤＣ定着ヒータ１０５に電力が供給される。これにより、画像形成装置１００の電力上限を超えて電力を供給できる。これにより、定着ローラ２１の温度を迅速に定着目標温度まで復旧させることができる。なお、実際に行われる具体的な処理については後述する。

そして、図５に示すように、定着ローラの温度が定着目標温度に到達した場合、キャパシタバンク１１１からの電力は停止され、降圧チョッパ回路１０４からのみ電力が供給される。

次に、以上のように構成された本実施の形態にかかる画像形成装置１００が、エンジン制御部１０のＣＰＵ１０ａの制御により一連のコピー動作モードを実施する場合について説明する。図６は、本実施の形態にかかる画像形成装置１００における上述した処理の手順を示すフローチャートである。

まず、ＣＰＵ１０ａは、主電源ＯＮ又は省エネモード解除により電力が供給されると、エンジン制御部１０のＣＰＵ１０ａ、その周辺回路及びメモリー関連の初期設定を行う（ステップＳ５０１）。

次に、ＣＰＵ１０ａは、主電源ＯＮ又は省エネモード解除にセットされる立ち上げフラグをセットする（ステップＳ５０２）。この立ち上げフラグは、‘１’とする。

次に、ＣＰＵ１０ａは、キャパシタバンク１１１の蓄電力が、ＤＣ定着ヒータ１０５に供給されるように、立ち上げ補助を行う（ステップＳ５０５）。そして、立ち上げた後は、待機状態となる。この際に、立ち上げフラグが‘０’に戻されるが、戻されるまでの詳細な手順については後述する。

そして、ＣＰＵ１０ａは、この待機状態を継続して良いか否か判断する（ステップＳ５０６）。なお、この待機状態を継続して良いか否かは、コピー動作指示信号の入力の有無や待機時間になって一定時間経過したかにより判断する。

待機状態を継続して良いと判断した場合（ステップＳ５０６：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０ａは、待機状態を維持するために降圧チョッパ回路１０４を介してＤＣ定着ヒータ１０５に電力が供給されるように、及びＡＣ定着ヒータ制御回路４３によりＡＣ定着ヒータ３０に電力供給が行われるように制御を行う（ステップＳ５０７）。

そして、ＣＰＵ１０ａは、ＤＣ定着ヒータ１０５に降圧チョッパ回路１０４から、電力が供給されているか否か判断する（ステップＳ５０８）。また、電力を供給していると判断した場合（ステップＳ５０８：Ｙｅｓ）、特に処理は行わない。

また、ＣＰＵ１０ａは、ＤＣ定着ヒータ１０５に降圧チョッパ回路１０４から、電力が供給されていないと判断した場合（ステップＳ５０８：Ｎｏ）、キャパシタバンク１１１を充電するために、充電指示信号または充電許可信号を送信する（ステップＳ５０９）。

また、ＣＰＵ１０ａは、待機状態を中断すると判断した場合（ステップＳ５０６：Ｎｏ）、コピー動作に移るか否かを、コピー動作指示信号により判断する（ステップＳ５１０）。

そして、ＣＰＵ１０ａはコピー動作に移ると判断した場合（ステップＳ５１０：Ｙｅｓ）、コピー動作を開始すると共に、充電禁止信号を送信する（ステップＳ５１１）。

次に、ＣＰＵ１０ａは、降圧チョッパ回路１０４によりＤＣ定着ヒータ１０５に電力供給し、ＡＣ定着ヒータ制御回路４３によりＡＣ定着ヒータ３０に電力供給すると共に、定着ローラ２１が設定温度以下の場合はキャパシタバンク１１１から蓄電力を使用する（ステップＳ５１２）。連続コピー動作中は、このような動作を繰り返し、定着ローラ２１を一定温度以内になるように制御する。なお、一定温度になるように制御する手順については、後述する。

そして、ＣＰＵ１０ａは、コピー動作には移らないと判断した場合（ステップＳ５１０：Ｎｏ）、コピー動作の終了又は待機状態が継続してから、一定時間が経過したか否か判断する（ステップＳ５１３）。

そして、一定時間経過したと判断した場合（ステップＳ５１３：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０ａの制御により画像形成装置１００は省エネモードに移行する。そして、省エネモード中は充電が可能なので、ＣＰＵ１０ａは、充電指示信号または充電許可信号を送信する（ステップＳ５１４）。

そして、利用者が省エネ解除キー等を押下することで、この省エネモード中が終了する（ステップＳ５１５）。そして、省エネモードが解除された後は、初期設定から開始される（ステップＳ５０１）。

また、一定時間経過していないと判断した場合（ステップＳ５１３：Ｎｏ）、ＣＰＵ１０ａは、特に処理を行わず、ステップＳ５０６からの処理を開始する。

また、ＣＰＵ１０ａは、キャパシタバンク１１１の端子間電圧を充電電圧検出回路１６により検出し、キャパシタバンク１１１の電力放電が可能か判断する。また、ＣＰＵ１０ａは、ＤＣ定着ヒータ１０５に供給する電圧値または、定着装置の立ち上げ用のパターン等を，出力制御部１０３のＣＰＵ１０３ａに出力する。

次に、以上のように構成された本実施の形態にかかる画像形成装置１００の動作状況に応じて切り替えられるＤＣ定着ヒータ１５０への電力供給、又はキャパシタバンク１１１への充電の処理手順について説明する。図７及び図８は、本実施の形態にかかる画像形成装置１００における上述した処理の手順を示すフローチャートである。

ところで、画像形成装置１００の動作状況の判断はエンジン制御部１０のＣＰＵ１０ａが行う。そこで、まずＣＰＵ１０ａは、立ち上げフラグがセットされているか否か判断する（ステップＳ２５０１）。この立ち上げフラグは、図６で示した立ち上げフラグであり、主電源がオンとなる時又は省エネルギーモードが解除される時に、‘１’が設定される。

そして、ＣＰＵ１０ａは、立ち上げフラグに‘１’が設定されていると判断した場合（ステップＳ２５０１：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０ａは、出力制御部１０３から満充電信号を受信しているか、またはキャパシタバンク１１１の充電電圧が４１Ｖ以上か、Ａ／Ｄポート１０ｂから判断する（ステップＳ２５０２）。このように、本実施の形態では、キャパシタバンク１１１に充電されている電力の使用を開始するための基準となる充電電圧の値を４１Ｖとした。

次に、ＣＰＵ１０ａは、充電電圧が４１Ｖ以上であると判断した場合（ステップＳ２５０２：Ｙｅｓ）、定着ローラ２１の温度が予め定められた第１の温度以下であるか否か、Ａ／Ｄポート１０ｂにより判断する（ステップＳ２５０３）。なお、第１の温度とは、定着ローラ２１に対してさらに加熱が必要な程度に低い温度とする。この第１の温度の例としては、１７０度とする。

そして、ＣＰＵ１０ａは、定着ローラ２１の温度が予め定められた第１の温度以下であると判断した場合（ステップＳ２５０３：Ｙｅｓ）、充電電圧が３０Ｖ以上か否か判断する（ステップＳ２５０４）。

次に、ＣＰＵ１０ａは、充電電圧が３０Ｖ以上であることが判断した場合（ステップＳ２５０４：Ｙｅｓ）、キャパシタバンク１１１に対して充電を禁止する制御を行う（ステップＳ２５０５）。なお、充電を禁止するための制御については後述する。

そして、ＣＰＵ１０ａは、キャパシタバンク１１１の蓄電力をＤＣ定着ヒータ１０５に供給して、ＤＣ定着ヒータ１０５を駆動させる（ステップＳ２５０６）。その後、ＣＰＵ１０ａは、定着ローラ２１の温度が予め定められた第１の温度以下か否か判断する処理を再び行う（ステップＳ２５０３）。

次に、ＣＰＵ１０ａは、定着ローラ２１の温度が予め定められた第１の温度を超えていると判断した場合（ステップＳ２５０３：Ｙｅｓ）、又はキャパシタバンク１１１の充電電圧が４１Ｖ以上でないと判断した場合（ステップＳ２５０２：Ｎｏ）、定着ローラ２１の温度が予め定められた第２の温度以下か否か判断する（ステップＳ２５０７）。なお、この予め定められた第２の温度は、上述した第１の温度より高い温度ではあるが、まだ定着ローラ２１に対して加熱が必要な温度とする。なお、本実施の形態では第２の温度を１７８度とする。

そして、ＣＰＵ１０ａは、第２の温度以下と判断した場合（ステップＳ２５０７：Ｙｅｓ）、キャパシタバンク１１１に対して充電を禁止する制御を行う（ステップＳ２５０８）。次に、ＣＰＵ１０ａは、降圧チョッパ回路１０４により制御された電圧でＤＣ定着ヒータ１０５に電力が供給されるように制御を行い、ＤＣ定着ヒータ１０５を駆動させる（ステップＳ２５０９）。その後、ＣＰＵ１０ａは、定着ローラ２１の温度が予め定められた第１の温度以下か否か判断する処理を再び行う（ステップＳ２５０３）。

そして、ＣＰＵ１０ａは、定着ローラ２１の温度が予め定められた第２の温度を超えていると判断した場合（ステップＳ２５０７：Ｎｏ）、定着ローラ２１がリロード温度（１８０℃）に達したか確認する（ステップＳ２５１０）。

このときＣＰＵ１０ａは、リロード温度に達していないと判断した場合（ステップＳ２５１０：Ｎｏ）、定着ローラ２１の温度が第１の温度を超えているか否かの判断を再び行う（ステップＳ２５０３）。なお、当該処理時にＤＣ定着ヒータ１０５が駆動しているのであれば、継続してＤＣ定着ヒータ１０５を駆動させるものとする。

そして、ＣＰＵ１０ａは、リロード温度に達成したと判断した場合（ステップＳ２５１０：Ｙｅｓ）、ＤＣ定着ヒータ１０５の駆動を停止させる制御を行う（ステップＳ２５１１）。

その後、ＣＰＵ１０ａは、降圧チョッパ回路１０４により制御された電圧で、キャパシタバンク１１１の充電を行う（ステップＳ２５１２）。なお、詳細な充電手順については後述する。

この際、立ち上がりフラグはリセットされるものとする。そして、ＣＰＵ１０ａは、画像形成装置１００のステータスを待機状態とする（ステップＳ２５１３）。

そして、ＣＰＵ１０ａは、立ち上げフラグに‘１’が設定されていないと判断した場合（ステップＳ２５０１：Ｎｏ）、又はステップＳ２５１３の処理の後、コピー信号未受信、及び画像形成装置１００のステータスが待機状態であるか否かを判断する（ステップＳ２５１４）。

そして、ＣＰＵ１０ａは、コピー信号未受信で、待機状態であると判断した場合（ステップＳ２５１４：Ｙｅｓ）、定着ローラ２１の温度が予め定められた第２の温度より小さいか否かを判断する（ステップＳ２５１５）。

そして、ＣＰＵ１０ａは、定着ローラ２１の温度が予め定められた第２の温度より小さいと判断した場合（ステップＳ２５１５：Ｙｅｓ）、キャパシタバンク１１１に対して充電を禁止する制御を行う（ステップＳ２５１６）。次に、ＣＰＵ１０ａは、降圧チョッパ回路１０４により制御された電圧でＤＣ定着ヒータ１０５に電力が供給されるように制御を行い、ＤＣ定着ヒータ１０５を駆動させる（ステップＳ２５１７）。

そして、ＣＰＵ１０ａは、ＤＣ定着ローラ２１の温度が予め定められた第２の温度以上であると判断した場合（ステップＳ２５１５：Ｎｏ）、定着ローラ２１の温度がリロード温度（１８０℃）以上であるか否かを判断する（ステップＳ２５１８）。

そして、ＣＰＵ１０ａは、定着ローラ２１のリロード温度（１８０℃）以上ではないことを判断した場合（ステップＳ２５１８：Ｎｏ）、コピー信号が無く画像形成装置１００のステータスが待機状態であるか否かを再び判断する（ステップＳ２５１４）。

また、ＣＰＵ１０ａは、定着ローラ２１の温度がリロード温度（１８０℃）以上であると判断した場合（ステップＳ２５１８：Ｙｅｓ）、Ａ／Ｄポート１０ｂから入力される信号から、キャパシタバンク１１１の充電電圧が４４Ｖ以下か否かを確認する（ステップＳ２５１９）。

そして、ＣＰＵ１０ａは、充電電圧が４４Ｖ以下と判断した場合（ステップＳ２５１９：Ｙｅｓ）、降圧チョッパ回路１０４により制御された電圧で、キャパシタバンク１１１の充電を行う（ステップＳ２５２０）。

また、ＣＰＵ１０ａは、充電電圧が４４Ｖより大きいと判断した場合（ステップＳ２５１９：Ｎｏ）、キャパシタバンク１１１に対して充電を禁止する制御を行う（ステップＳ２５２１）。

さらに、ＣＰＵ１０ａは、キャパシタバンク１１１から、ＤＣ定着ヒータ１０５の駆動を禁止させる制御を行う（ステップＳ２５２２）。

そして、ステップＳ２５１７、Ｓ２５２０及びＳ２５２２の後、ＣＰＵ１０ａは、ステータスが待機状態になってから所定時間経過したか否か判断する（ステップＳ２５２３）。その際、ＣＰＵ１０ａが所定時間経過したと判断した場合（ステップＳ２５２３：Ｙｅｓ）、ステータスを省エネとする（ステップＳ２５２４）。その後、ＣＰＵ１０ａは、画像形成装置１００のコピー信号未受信であり、且つステータスが待機状態であるか否かを再び判断する（ステップＳ２５１４）。

この際、ＣＰＵ１０ａが、画像形成装置１００のコピー信号を受信した、若しくはステータスが待機状態ではないと判断した場合（ステップＳ２５１４：Ｎｏ）、図８に移り、画像形成装置１００がコピー動作中であるか否かを判断する（ステップＳ２５３１）。

そして、ＣＰＵ１０ａは、コピー動作中であると判断した場合（ステップＳ２５３１：Ｙｅｓ）、定着ローラ２１の温度が第１の温度以下であるか否か判断する（ステップＳ２５３２）。

次に、ＣＰＵ１０ａは、第１の温度以下であると判断した場合（ステップＳ２５３２：Ｙｅｓ）、キャパシタバンク１１１の充電電圧が３５Ｖ以上であるか否かを判断する（ステップＳ２５３３）。

そして、ＣＰＵ１０ａは、キャパシタバンク１１１の充電電圧が３５Ｖ以上であると判断した場合（ステップＳ２５３３：Ｙｅｓ）、キャパシタバンク１１１に対して充電を禁止する制御を行う（ステップＳ２５３４）。

次に、ＣＰＵ１０ａは、キャパシタバンク１１１の蓄電力をＤＣ定着ヒータ１０５に供給して、ＤＣ定着ヒータ１０５を駆動させる（ステップＳ２５３５）。その後、ＣＰＵ１０ａは、再び画像形成装置１００がコピー動作中であるか否かを判断することになる（ステップＳ２５３１）。

また、ＣＰＵ１０ａは、第１の温度を超えていると判断した場合（ステップ２５３２：Ｎｏ）、第２の温度以下であるか否かを判断する（ステップＳ２５３６）。

次に、ＣＰＵ１０ａは、定着ローラ２１の温度が、第２の温度以下と判断した場合（ステップＳ２５３６：Ｙｅｓ）、キャパシタバンク１１１に対して充電を禁止する制御を行う（ステップＳ２５３７）。

次に、ＣＰＵ１０ａは、降圧チョッパ回路１０４により制御された電圧でＤＣ定着ヒータ１０５に電力が供給されるように制御を行い、ＤＣ定着ヒータ１０５を駆動させる（ステップＳ２５３８）。

次に、ＣＰＵ１０ａは、定着ローラ２１の温度が、第２の温度を超えていると判断した場合（ステップＳ２５３６：Ｎｏ）、定着ローラ２１の温度がリロード温度（１８０℃）以上であるか否かを判断する（ステップＳ２５３９）。

そして、ＣＰＵ１０ａは、定着ローラ２１のリロード温度（１８０℃）以上ではないことを判断した場合（ステップＳ２５３９：Ｎｏ）、コピー動作中か否かを再び判断する（ステップＳ２５２５３１）。

また、ＣＰＵ１０ａは、定着ローラ２１の温度がリロード温度（１８０℃）以上であると判断した場合（ステップＳ２５３９：Ｙｅｓ）、ＤＣ定着ヒータ１０５の駆動を停止させる制御を行う（ステップＳ２５４０）。

そして、ＣＰＵ１０ａは、コピー動作中ではないと判断した場合（ステップＳ２５３１：Ｎｏ）、画像形成装置１００のステータスが省エネか否か判断する（ステップＳ２５４１）。そして、ＣＰＵ１０ａは、ステータスが省エネでは無いと判断した場合（ステップＳ２５４１：Ｎｏ）、図７に戻り、コピー信号未受信、及び画像形成装置１００のステータスが待機状態であるか否かを判断する（ステップＳ２５１４）。

また、ＣＰＵ１０ａは、ステータスが省エネであると判断した場合（ステップＳ２５４１：Ｙｅｓ）、画像形成装置１００を省エネモードにする制御を行う（ステップＳ２５４２）。

その後、ＣＰＵ１０ａは、降圧チョッパ回路１０４により制御された電圧で、キャパシタバンク１１１の充電を行う（ステップＳ２５２０）。

次に、ＣＰＵ１０ａは、利用者から省エネ解除キーの押下があったか否かを判断する（ステップＳ２５４４）。そして、省エネ解除キーの押下が無いと判断した場合（ステップＳ２５４４：Ｎｏ）、ステップＳ２５４２〜Ｓ２５４３までの処理を行う。

また、ＣＰＵ１０ａは、省エネ解除キーの押下があったと判断した場合（ステップＳ２５４４：Ｙｅｓ）、立ち上がりフラグを‘１’に設定する（ステップＳ２５４５）。その後、ＣＰＵ１０ａは再び立ち上がりフラグが‘１’であるか否かの判断から再開する（ステップＳ２５０１）。

上述した処理手順により、画像形成装置１００では、降圧チョッパ回路１０４を制御することで、ＡＣ電源１１２からＤＣ定着ヒータ１０５に電力を供給する際の定着電圧とは異なる充電電圧で、キャパシタバンク１１１に対して充電を行うことができる。

ところで、キャパシタバンクに格納されているキャパシタセルは過充電等により破損しやすい高価な部品である。このため、画像形成装置内にキャパシタセルを配置する場合に破損しないように考慮する必要がある。そこで、従来から存在する、ＡＣ電源から供給される電力をＤＣ定着ヒータとキャパシタバンクとで切り替える画像形成装置では、降圧チョッパ回路による電圧の制御が行われない以上、キャパシタバンクに対して、ＡＣ電源の供給電圧で電力が供給されることになる。

この従来から存在する画像形成装置では、ＡＣ電源からの供給電圧が１００Ｖであり、キャパシタの定格電圧が２．５Ｖとした場合、４０個のキャパシタセルが必要となる。しかしながら、ＡＣ電源からの供給電圧は国により異なる。このため、従来から存在する画像形成装置を、各国に供給する場合、国毎の供給電圧に応じてキャパシタセルの数を変更する必要がある。このように供給電圧に応じてキャパシタセルを配置することは、生産工程の作業負担及びコスト面を考慮しても現実的とは言えない。

そこで、本実施の形態にかかる画像形成装置１００では、降圧チョッパ回路１０４による電圧の制御で、キャパシタバンク１１１に対して適切な充電電圧で充電を行うこととした。これにより、ＡＣ電源１１２から供給される供給電圧とは異なる電圧で充電を行うことができる。これにより、キャパシタセルの配置がＡＣ電源に制限されなくなるので、画像形成装置１００を供給電圧の異なるさまざまな国で利用することが可能となる。さらに、画像形成装置１００では、ＤＣ定着ヒータが必要とする電力、及び画像形成装置のコスト等に基づいて、適切な数のキャパシタセルを配置することが可能となる。

そして、この降圧チョッパ回路１０４による供給電圧の変更は、出力制御部１０３から出力されるＰＷＭ信号に従って行われる。つまり、画像形成装置１００においては、出力制御部１０３から出力されるＰＷＭ信号のデューティ比により、降圧チョッパ回路１０４のＦＥＴ１１３が制御することができるので、電力の供給先に応じて適切な供給電圧で電力を供給することができる。このデューティ比による供給電圧の変更手法としては、例えばキャパシタバンク１１１に充電する場合、キャパシタバンク１１１の充電する際の基準電圧と、検出されたフィードバック電圧の差分にゲインを掛けて、前回のデューティ比から値を増減させることとする。なお、フィードバック電圧については後述する。

次に、以上のように構成される本実施の形態にかかる画像形成装置１００のキャパシタバンク１１１の充電制御について説明する。キャパシタバンク１１１への充電は図７及び図８のステップＳ２５１２、Ｓ２５２０及びＳ２５４３のいずれについても同様の制御が行われるものとして、以下に説明する。図９は、本実施の形態にかかる出力制御部１０３におけるキャパシタバンク１１１に充電する処理の手順を示すフローチャートである。

まず、Ａ／Ｄコンバータ１０３ｃがキャパシタバンク１１１の充電電圧を、そして充電電流検出回路１０３ｄがキャパシタバンク１１１への充電電流を監視する（ステップＳ２６０１）。そして、ＣＰＵ１０３ａは、Ａ／Ｄコンバータ１０３ｃが監視している充電電圧が、第１の基準充電電圧以下であるか否か判断する（ステップＳ２６０２）。ＣＰＵ１０３ａが、充電電圧が第１の基準充電電圧以下と判断した場合（ステップＳ２６０２：Ｙｅｓ）、定電流制御で充電するようにＰＷＭ発生回路１０３ｅに対して指示を行う（ステップＳ２６０３）。なお、基準充電電圧とは、実行する処理を切り替える基準となるキャパシタバンク１１１の充電電圧の値をいう。この基準充電電圧（第１の基準充電電圧及び第２の基準充電電圧）の具体的な値は、キャパシタバンク１１１の容量等に応じて適切な値を設定することとする。そして、その後も継続して充電電流及び充電電圧の監視が行われる（ステップＳ２６０１）。

上記の定電流制御の手法としては、キャパシタバンク１１１と直列に接続された抵抗Ｒ１から検出された端子間電圧をフィードバック電圧として、当該フィードバック電圧を一定に保つように制御を行うことで、流れる電流を一定に保つことができる。そして、充電電流検出回路１０３ｄが当該端子間電圧を監視しているので、ＰＷＭ発生回路１０３ｅは、定電流制御用に予め定められている基準電圧と、検出されたフィードバック電圧の差分にゲインを掛けて、前回のデューティ比から値を増減させることとする。そして、ＰＷＭ発生回路１０３ｅは、変更されたデューティ比のＰＷＭ信号を出力する。これにより、本実施の形態にかかる画像形成装置１００で定電流制御を行うことができる。

次に、ＣＰＵ１０３ａが、充電電圧が第１の基準充電電圧より大きいと判断した場合（ステップＳ２６０２：Ｎｏ）、充電電圧が第２の基準充電電圧以下であるか否か判断する（ステップＳ２６０４）。そして、ＣＰＵ１０３ａが、充電電圧が第２の基準充電電圧以下であると判断した場合（ステップＳ２６０４：Ｙｅｓ）、ＰＷＭ発生回路１０３ｅにより定電力制御を行う（ステップＳ２６０５）。そして、ＣＰＵ１０３ａは、その後、充電電圧の監視を行う（ステップＳ２６０１）。なお、第２の基準充電電圧は、第１の基準充電電圧より大きい値とする。

なお、本実施の形態とは異なるが、第２の基準充電電圧以上となった場合ではなく、バイパス回路の動作（例えば、単セル満充電信号が入力された場合）に応じて定電力制御と定電流制御を切り替えることしても良い。

そして、ＰＷＭ発生回路１０３ｅが行う定電力制御について説明する。ＰＷＭ発生回路１０３ｅは、定電力制御用に設定された基準電圧と、Ａ／Ｄコンバータ１０３ｃが監視しているキャパシタバンク１１１の端子間電圧とから、抵抗Ｒ１から検出されるべき目標出力電圧を算出する。そして、ＣＰＵ１０３ａは、抵抗Ｒ１から検出される端子間電圧をフィードバック電圧として、フィードバック電圧と目標出力電圧との差分にゲインを掛けて、前回のデューティ比から値を増減させることとする。そして、出力制御部１０３は、変更されたデューティ比のＰＷＭ信号を出力する。これにより、本実施の形態にかかる画像形成装置１００で定電力制御を行うことができる。

また、ＣＰＵ１０３ａが、充電電圧が第２の基準充電電圧より大きいと判断した場合(ステップＳ２６０４：Ｎｏ)、低電流により定電流制御を行うこととする（ステップＳ２６０６）。

そして、出力制御部１０３は、ステップＳ２６０６の処理を、全セル満充電信号が入力されるまで行い、前セル満充電信号が入力されたと判断した場合に、ＰＷＭ信号の出力を停止して処理を終了する。

上述した処理手順により、本実施の形態にかかる画像形成装置１００では、キャパシタバンク１１１への充電電流及びキャパシタバンク１１１の充電電圧に応じて、定電流制御及び定電力制御を切り替えて、キャパシタバンク１１１に供給する電力を制御することとした。これにより、キャパシタバンク１１１のキャパシタセルが破損しないように充電を行うことを可能とした。

ところで、キャパシタバンク１１１のキャパシタセルは実際には固体毎に容量が異なる。このため、画像形成装置１００では、キャパシタバンク１１１の充電電圧が第２の基準充電電圧より大きい場合に、低電流で定電流制御を行うこととした。これにより、各キャパシタセルの充電状況に応じて適切な電流制御を行うことができるので、それぞれのキャパシタセルの劣化を防止することができる。これにより、キャパシタバンク１１１の高寿命化が図られると共に、充電回路を保護することができる。

次に、図７のステップＳ２５０１〜Ｓ２５１２で示した処理手順の詳細な制御の説明として、画像形成装置１００のエンジン制御部１０のＣＰＵ１０ａが定着装置４００を立ち上げる場合に行う制御について説明する。図１０は、本実施の形態にかかるＣＰＵ１０ａにおける上述した処理の手順を示すフローチャートである。

図１０で示した処理手順を行う前に、キャパシタバンク１１１は、予め大容量電力が蓄積されている状態とする。そして、図１０で示した処理手順では、画像形成装置１００の立ち上げ時にキャパシタバンク１１１からＤＣ定着ヒータ１０５に電力を供給する。その後、定着ローラ２１の温度が予め定められた温度を超えた場合、又はキャパシタバンク１１１の充電電圧が３０Ｖより低下した場合、ＤＣ定着ヒータ１０５は、降圧チョッパ回路１０４から電力供給を行う。次に、各処理順に説明する。

まず、エンジン制御部１０のＣＰＵ１０ａは、立ち上げフラグがセットされているか否か確認する（ステップＳ６０１）。この立ち上げフラグは、図６において説明した立ち上げフラグとし、主電源がオンとなる時又は省エネルギーモードが解除される時に、‘１’がセットされている。立ち上げフラグに‘１’がセットされていない場合（ステップＳ６０１：Ｎｏ）、処理を終了する。

そして、ＣＰＵ１０ａが、立ち上げフラグに‘１’がセットされていると判断した場合（ステップＳ６０１：Ｙｅｓ）、エンジン制御部１０のＣＰＵ１０ａは、出力制御部１０３から満充電信号を受信しているか、またはキャパシタバンク１１１の充電電圧が４１Ｖ以上か、Ａ／Ｄポート１０ｂにより確認する（ステップＳ６０２）。このように、本実施形態では、充電されていると判断する充電電圧を、例として４１Ｖとした。以下に示した電圧値についても同様に例とする。

次に、ＣＰＵ１０ａが満充電信号を受信している、又は充電電圧が４１Ｖ以上であることが確認できた場合（ステップＳ６０２：Ｙｅｓ）、定着ローラ２１の温度が予め定められた第１の温度以下であるか否か、Ａ／Ｄポート１０ｂにより確認する（ステップＳ６０３）。なお、温度検出は、温度検出回路２８または温度検出回路３３または、温度検出回路２８、３３の両方により確認する。

そして、ＣＰＵ１０ａは、定着ローラ２１の温度が予め定められた第１の温度以下であることが確認できた場合（ステップＳ６０３：Ｙｅｓ）、充電電圧が３０Ｖ以上か否か確認する（ステップＳ６０４）。

次に、ＣＰＵ１０ａは、充電電圧が３０Ｖ以上であることが確認できた場合（ステップＳ６０４：Ｙｅｓ）、出力制御部１０３に対して、ＰＷＭ信号の出力停止信号を出力する（ステップＳ６０５）。

そして、ＣＰＵ１０ａは、充電動作を禁止させるための充電禁止信号を出力制御部１０３に送信する（ステップＳ６０６）。

次に、ＣＰＵ１０ａは、キャパシタバンク１１１への電力供給をオフにするために、ポート２より、ＩＧＢＴ１１０をオフにする信号を出力する（ステップＳ６０７）。

そして、ＣＰＵ１０ａは、キャパシタバンク１１１の蓄電力をＤＣ定着ヒータ１０５に供給するために、ポート３よりＩＧＢＴ１０９をオンにする信号を出力する（ステップＳ６０８）。

次に、ＣＰＵ１０ａは、ＤＣ定着ヒータ１０５に電力を供給するために、ポート１よりＦＥＴ１０６をオンにする信号を出力する（ステップＳ６０９）。

そして、ＣＰＵ１０ａは、ＡＣ定着ヒータ３０をオンにする信号をポート４より出力する（ステップＳ６１０）。これにより、ＤＣ定着ヒータ１０５に電力が供給される。その後、ＣＰＵ１０ａは、定着ローラ２１の温度が予め定められた第１の温度以下かＡ／Ｄポート１０ｂにより確認するところから再び処理を行う（ステップＳ６０３）。なお、このような処理を、定着ローラ２１が、予め定められた第１の温度を超えるか、またはキャパシタバンク１１１の充電電圧が３０Ｖより低下するまで行われる。

次に、ＣＰＵ１０ａは、定着ローラ２１の温度が予め定められた第１の温度を超えていることを確認した場合（ステップＳ６０３：Ｙｅｓ）、又は満充電信号を受信していない若しくはキャパシタバンク１１１の充電電圧が４１Ｖ以上でないことを確認した場合（ステップＳ６０２：Ｎｏ）、定着ローラ２１の温度が予め定められた第２の温度以下か確認する（ステップＳ６１１）。なお、この予め定められた第２の温度は、例えば、１７８度とする。

そして、ＣＰＵ１０ａは、第２の温度以下の場合（ステップＳ６１１：Ｙｅｓ）、ポート２よりＩＧＢＴ１１０をオフにする信号を出力する（ステップＳ６１２）。

次に、ＣＰＵ１０ａは、ポート３よりＩＧＢＴ１０９をオフにする信号を出力する（ステップＳ６１３）。これにより、キャパシタバンク１１１は切り離され、降圧チョッパ回路１０４より、ＤＣ定着ヒータ１０５に電力供給されることになる。

そして、ＣＰＵ１０ａは、ポート１よりＦＥＴ１０６をオンにする信号を出力する（ステップＳ６１４）。

次に、ＣＰＵ１０ａは、出力制御部１０３に対して、ＤＣ定着ヒータ１０５に電力供給するパルス幅変調パターンを送信する（ステップＳ６１５）。なお、ＣＰＵ１０ａは、出力制御部１０３に対して、ＤＣ定着ヒータ１０５に電力供給する電圧値を送信してもよい。これにより、出力制御部１０３は、ＦＥＴ１１３を制御して、ＤＣ定着ヒータ１０５に適切な電力が供給される。

そして、ＣＰＵ１０ａは、充電動作を禁止させるための充電禁止信号を送信する（ステップＳ６１６）。

次に、ＣＰＵ１０ａは、ＡＣ定着ヒータ３０をオンにする信号をポート４より出力する（ステップＳ６１７）。

次に、ＣＰＵ１０ａは、出力制御部１０３に電力供給モード信号を送信する（ステップＳ６１８）。上述した一連の処理により、降圧チョッパ回路１０４から、ＤＣ定着ヒータ１０５に電力が供給される。

つまり、画像形成装置１００が、主電源がオンにされた時又は省エネモードが解除された時において、定着ローラ２１の温度が第１の温度（１７０℃）を超えて第２の温度（１７８℃）以下の場合、上記した処理（ステップＳ６１２〜ステップＳ６１８）が行われることになる。また、立ち上げ時において充電電圧が３０Ｖより下がった場合においても、上述した処理（ステップＳ６１２〜ステップＳ６１８）が行われ、降圧チョッパ回路１０４から、ＤＣ定着ヒータ１０５に電力を供給するように切り替えられる。

そして、ＣＰＵ１０ａは、定着ローラ２１の温度が予め定められた第２の温度を超えたことを確認した場合（ステップＳ６１１：Ｎｏ）、定着ローラ２１がリロード温度（１８０℃）に達したか確認する（ステップＳ６１９）。

このときＣＰＵ１０ａは、リロード温度に達していないことを確認した場合（ステップＳ６１９：Ｎｏ）、定着ローラ２１の温度が第１の温度を超えているか否かから確認が行われる（ステップＳ６０３）。そして、第１の温度を超えて第２の温度以下の場合、降圧チョッパ回路１０４から、ＤＣ定着ヒータ１０５に電力供給が継続されることになる。

そして、ＣＰＵ１０ａは、リロード温度に達成したことを確認した場合（ステップＳ６１９：Ｙｅｓ）、立ち上がりフラグをリセットする（ステップＳ６２０）。つまり、立ち上げフラグが‘０’になったことを示している。

次に、ＣＰＵ１０ａは、定着リロードフラグをセットする（ステップＳ６２１）。そして、ＣＰＵ１０ａは、ポート１よりＦＥＴ１０６をオフにする信号を出力する（ステップＳ６２２）。

次に、ＣＰＵ１０ａは、ＡＣ定着ヒータ３０をオフにする信号をポート４より出力する（ステップＳ６２３）。

そして、ＣＰＵ１０ａは、充電動作を行うために、ポート２より、ＩＧＢＴ１１０をオンにする信号を出力する（ステップＳ６２４）。次に、ＣＰＵ１０ａは、充電許可信号を送信する（ステップＳ６２５）。このような手順で、本実施の形態にかかる画像形成装置１００においては、定着立ち上げが行われる。

次に、図７のステップＳ２５１４〜Ｓ２５２２で示した処理手順の詳細な制御の説明として、エンジン制御部１０のＣＰＵ１０ａが、画像形成装置１００の待機時に行う制御について説明する。図１１は、本実施の形態にかかるＣＰＵ１０ａにおける上述した処理の手順を示すフローチャートである。

図１１のフローチャートは、待機時におけるＡＣ定着ヒータ３０の制御と、降圧チョッパ回路１０４から電力が供給されるＤＣ定着ヒータ１０５の制御と、充電を行うための送信される充電許可信号を制御するフローチャートである。

まず初めに、ＣＰＵ１０ａは、コピー信号未受信及びステータスが待機状態であるか否かを確認する（ステップＳ７０１）。そして、ＣＰＵ１０ａは、待機状態でないことを確認した場合（ステップＳ７０１：Ｎｏ）、本フローを終了する。

そして、ＣＰＵ１０ａは、コピー信号未受信及びステータスが待機状態であることを確認した場合（ステップＳ７０１：Ｙｅｓ）、定着ローラ２１の温度が予め定められた第１の待機温度（例として１７８℃）以下か否かを確認する（ステップＳ７０２）。

次に、ＣＰＵ１０ａは、予め定められた第１の待機温度（例として１７８℃）以下の場合は（ステップＳ７０２：Ｙｅｓ）、定着リロードフラグをリセットする（ステップＳ７０３）。なお、画像形成装置１００の待機時において、通常、定着リロードフラグがリセットされることは無い。しかしながら、画像形成装置１００のドア等が開けられるとＤＣ定着ヒータ１０５及びＡＣ定着ヒータ３０への電力供給が停止される。これにより、第１の待機温度（例として１７８℃）以下となり、定着リロードフラグがリセットされる。

次に、ＣＰＵ１０ａは、定着ローラ２１の温度が予め定められた第２の待機温度（例として１７９℃）以下か否かを確認する（ステップＳ７０４）。

そして、ＣＰＵ１０ａは、予め定められた第２の待機温度（例として１７９℃）以下の場合（ステップＳ７０４：Ｙｅｓ）、ポート１よりＦＥＴ１０６をオンにする信号を出力する（ステップＳ７０５）。

次に、ＣＰＵ１０ａは、出力制御部１０３のＣＰＵ１０３ａに対して、ＤＣ定着ヒータ１０５に供給される基準電圧の電圧値を送信する（ステップＳ７０６）。この基準電圧の算出手法について説明する。まず、Ａ／Ｄポート１０ｂに入力された定着ローラ２１の表面温度（定着温度）には、サーミスタ２８の応答などによる時間遅れが生じているため、ＣＰＵ１０ａは、入力された表面温度と、当該表面温度の変動する傾向（上昇しているか又は下降しているか）、及び変動量（上昇量又は下降量）に基づいて、基準電圧を算出する。

そして、基準電圧の電圧値は、ＣＰＵ１０３ａにより、ＰＷＭ発生回路１０３ｅに転送される。さらに、ＰＷＭ発生回路１０３ｅは、降圧電圧検出回路４から降圧チョッパ回路１０４により降圧された電圧がフィードバックされる。そこで、ＰＷＭ発生回路１０３ｅは、変更された基準電圧と、降圧電圧検出回路４から降圧された電圧との差分にゲインを掛けて、前回のデューティ比から値を増減させることとする。そして、ＰＷＭ発生回路１０３ｅは、算出されたデューティ比のＰＷＭ信号を降圧チョッパ回路１０４のＦＥＴ１１３に出力する。

次に、ＣＰＵ１０ａは、ＡＣ定着ヒータ３０をオンにする信号をポート４より出力する（ステップＳ７０７）。次に、ＣＰＵ１０ａは、充電禁止信号を送信する（ステップＳ７０８）。そして、ＣＰＵ１０ａは、出力制御部１０３に電力供給モード信号を送信する（ステップＳ７０９）。このようにして、定着ローラ２１の温度が低下した場合でも待機状態を継続される。

そして、ＣＰＵ１０ａは、定着ローラ２１の温度が予め定められた第２の待機温度を超えたことを確認した場合（ステップＳ７０４：Ｎｏ）、定着ローラ２１の温度がリロード温度（１８０℃）以上であるか否かを確認する（ステップＳ７１０）。

そして、ＣＰＵ１０ａは、定着ローラ２１のリロード温度（１８０℃）以上ではないことを確認された場合（ステップＳ７１０：Ｎｏ）、ＡＣ定着ヒータ３０及びＤＣ定着ヒータ１０５に電力供給が継続される。そして、待機状態であるか否かの確認から再び処理が行われる（ステップＳ７０１）。

また、ＣＰＵ１０ａは、定着ローラ２１の温度がリロード温度（１８０℃）以上であることを確認した場合（ステップＳ７１０：Ｙｅｓ）、ポート１からＦＥＴ１０６をオフにする信号を出力する（ステップＳ７１１）。

そして、ＣＰＵ１０ａは、ポート４よりＡＣ定着ヒータ３０をオフにする信号を出力する（ステップＳ７１２）。次に、ＣＰＵ１０ａは、定着リロードフラグをセットする（ステップＳ７１３）。

次に、ＣＰＵ１０ａは、Ａ／Ｄポート１０ｂから入力される信号から、キャパシタバンク１１１の充電電圧が４４Ｖ以下か否かを確認する（ステップＳ７１４）。

そして、ＣＰＵ１０ａは、充電電圧が４４Ｖ以下の場合（ステップＳ７１４：Ｙｅｓ）ポート３より、ＩＧＢＴ１０９をオフにする信号を出力する（ステップＳ７１５）。

次に、ＣＰＵ１０ａは、定電流充電する電流値を出力制御部１０３に送信する（ステップＳ７１６）。そして、ＣＰＵ１０ａは、定電力充電する電力値を出力制御部１０３に送信する（ステップＳ７１７）。さらに、ＣＰＵ１０ａは、ポート２から、ＩＧＢＴ１１０をオンにする信号を出力する（ステップＳ７１８）。

その後、ＣＰＵ１０ａは、タイマによる計測時間が‘Ｎ’に達する否か確認する（ステップＳ７１９）。計測時間が‘Ｎ’に達しない場合（ステップＳ７１９：Ｎｏ）、‘Ｎ’になるまで確認し続ける。つまり、一定時間待機することとなる。

そして、計測時間が‘Ｎ’に達したことを確認した場合（ステップＳ７１９：Ｙｅｓ）、充電許可信号を送信する（ステップＳ７２０）。そして、待機状態であるか否かの確認から再び処理が行われる（ステップＳ７０１）。このようにして、待機状態が継続する。なお、待機状態を継続する。なお、本実施の形態においては、スイッチング回路としてＩＧＢＴを用いた。この場合、一定時間待機した後に、充電動作を実施しなくても特に問題無い。しかしながら、後述する第２の実施の形態のように、スイッチング回路にリレーを使用した場合、リレーの接点溶着防止の効果がある。

上記一連の動作により、出力制御部１０３のＰＷＭ発生回路１０３ｅが、充電動作を行うことが可能となる。

また、ＣＰＵ１０ａは、充電電圧が４４Ｖを超えることを確認した場合（ステップＳ７１４：Ｎｏ）、ポート３より、ＩＧＢＴ１０９をオフにする信号を出力する（ステップＳ７２１）。

次に、ＣＰＵ１０ａは、ポート２より、ＩＧＢＴ１１０をオフにする信号を出力する（ステップＳ７２２）。そして、待機状態であるか否かの確認から再び処理が行われる（ステップＳ７０１）。このようにして、待機状態が継続する。

次に、図８のステップＳ２５３１〜Ｓ２５４０で示した処理手順の詳細な制御の説明として、エンジン制御部１０のＣＰＵ１０ａが、ＤＣ定着ヒータ１０５を制御して、連続コピー動作時に定着温度を保持する制御について説明する。図１２は、本実施の形態にかかるＣＰＵ１０ａにおける上述した制御の手順を示すフローチャートである。

図１２のフローチャートは、連続コピー時に、降圧チョッパ回路１０４によりＤＣ定着ヒータ１０５に電力供給、及びＡＣ定着ヒータ制御回路４３によりＡＣ定着ヒータ３０に電力供給を制御する。そして、定着ローラ２１の温度が予め定められた第１の定着温度以下（温度落ち込み）であることが確認されると、キャパシタバンク１１１の蓄電力を用いて、ＤＣ定着ヒータ１０５に電力を供給する。そして、定着ローラ２１の温度が、第１の定着温度以上で、予め定められた第２の定着温度以下にまで復帰すると、キャパシタバンク１１１の蓄電力の使用を停止して、再び降圧チョッパ回路１０４によりＤＣ定着ヒータ１０５に対して、電力供給する。

まず、ＣＰＵ１０ａは、画像形成装置１００がコピー動作中であるか否かを確認する（ステップＳ８０１）。そして、ＣＰＵ１０ａは、コピー動作中でないことを確認した場合（ステップＳ８０１：Ｎｏ）、本フローを終了する。

そして、ＣＰＵ１０ａは、コピー動作中であることを確認した場合（ステップＳ８０１：Ｙｅｓ）、定着ローラ２１の温度が第１の温度以下であるか否か確認する（ステップＳ８０２）。このような確認処理を行うことで、温度落ち込みがあるか否か確認できる。

次に、ＣＰＵ１０ａは、第１の温度以下であることを確認した場合（ステップＳ８０２：Ｙｅｓ）、キャパシタバンク１１１の充電電圧を確認する（ステップＳ８０３）。

そして、ＣＰＵ１０ａは、キャパシタバンク１１１の充電電圧が３５Ｖ以上であることを確認した場合（ステップＳ８０３：Ｙｅｓ）、出力制御部１０３のＣＰＵ１０３ａに対して、ＰＷＭ信号の出力を停止させる信号を出力する（ステップＳ８０４）。さらに、ＣＰＵ１０ａは、ＣＰＵ１０３ａに対して、充電動作を禁止させるための充電禁止信号を送信する（ステップＳ８０５）。

次に、ＣＰＵ１０ａは、キャパシタバンク１１１への電力供給をオフにするため、ポート２から、ＩＧＢＴ１１０をオフにする信号を出力する（ステップＳ８０６）。

そして、ＣＰＵ１０ａは、キャパシタバンク１１１の蓄電力をＤＣ定着ヒータ１０５に供給するために、ポート３から、ＩＧＢＴ１０９をオンにする信号を出力する（ステップＳ８０７）。

次に、ＣＰＵ１０ａは、ポート１よりＦＥＴ１０６をオンにする信号を出力する（ステップＳ８０８）。そして、ＣＰＵ１０ａは、ＡＣ定着ヒータ３０をオンにする信号をポート４より出力する（ステップＳ８０９）。

そして、ＣＰＵ１０ａは、第１の温度を超えていることを確認した場合（ステップＳ８０２：Ｎｏ）、第２の温度以下であるか否かを、Ａ／Ｄポート１０ｂにより確認する（ステップＳ８１０）。

次に、ＣＰＵ１０ａは、定着ローラ２１の温度が、第２の温度以下の場合（ステップＳ８１０：Ｙｅｓ）、ポート２よりＩＧＢＴ１１０をオフにする信号を出力する（ステップＳ８１１）。

そして、ＣＰＵ１０ａは、ポート３より、ＩＧＢＴ１０９をオフにする信号を出力する（ステップＳ８１２）。次に、ＣＰＵ１０ａは、ポート１よりＦＥＴ１０６をオンにする信号を出力する（ステップＳ８１３）。さらに、ＣＰＵ１０ａは、出力制御部１０３に対して、ＤＣ定着ヒータ１０５に電力供給する電圧値を送信する（ステップＳ８１４）。なお、ＣＰＵ１０ａは、電圧値ではなく、パルス幅変調パターンを送信してもよい。

そして、ＣＰＵ１０ａは、充電動作を禁止させるための充電禁止信号を送信する（ステップＳ８１５）。次に、ＣＰＵ１０ａは、ＡＣ定着ヒータ３０をオンにする信号をポート４から出力する（ステップＳ８１６）。これにより、キャパシタバンク１１１は切り離され、降圧チョッパ回路１０４からＤＣ定着ヒータ１０５に電力が供給されることになる。

次に、ＣＰＵ１０ａは、定着ローラ２１に電力を供給するために、出力制御部１０３に電力供給モード信号を送信する（ステップＳ８１７）。このような処理により、降圧チョッパ回路１０４から、ＤＣ定着ヒータ１０５に電力が供給される。

そして、ＣＰＵ１０ａは、定着ローラ２１の温度が第２の温度を超えた場合（ステップＳ８１０：Ｎｏ）、定着ローラ２１がリロード温度（１８０℃）に達したか確認する（ステップＳ８１８）。

このときＣＰＵ１０ａは、リロード温度に達していないことを確認した場合（ステップＳ８１８：Ｎｏ）、コピー動作中であるか否かから確認が行われる（ステップＳ８０１）。つまり、コピー動作中で第２の温度以上であれば、降圧チョッパ回路１０４及びＡＣ定着ヒータ制御回路４３からＤＣ定着ヒータ１０５及びＡＣ定着ヒータ３０への電力供給が継続される。

そして、ＣＰＵ１０ａは、リロード温度に達成したことを確認した場合（ステップＳ８１８：Ｙｅｓ）、ポート１よりＦＥＴ１０６をオフにする信号を出力する（ステップＳ８１９）。そして、ＣＰＵ１０ａは、ＡＣ定着ヒータ３０をオフにする信号をポート４より出力する（ステップＳ８２０）。このようにして、コピー動作が継続される。

次に、出力制御部１０３のＣＰＵ１０３ａが、上述した電力供給モード信号等の信号を受信した場合にセットするフラグについて説明する。図１３は、本実施の形態にかかるＣＰＵ１０３ａにおける電力供給モード信号等の信号を受信した場合にフラグをセットする処理の手順を示すフローチャートである。

まず、ＣＰＵ１０３ａは、ＣＰＵ１０ａから電力供給モード信号を受信しているか否か確認する（ステップＳ１００１）。

そして、ＣＰＵ１０３ａは、電力供給モード信号を受信していることを確認した場合（ステップＳ１００１：Ｙｅｓ）、電力供給モードフラグをセットして（ステップＳ１００２）、本フローを終了する。

また、ＣＰＵ１０３ａは、電力供給モード信号を受信していないことを確認した場合（ステップＳ１００１：Ｎｏ）、充電許可信号を受信しているか否か確認する（ステップＳ１００３）。

そして、ＣＰＵ１０３ａは、充電許可信号を受信していることを確認した場合（ステップＳ１００３：Ｙｅｓ）、電力供給モードフラグをリセットして、本フローを終了する（ステップＳ１００４）。なお、充電許可信号を受信していないことを確認した場合（ステップＳ１００３：Ｎｏ）、特に処理を行わず、本フローを終了する。

また、電力供給モードフラグは、充電動作を実施してない時に、降圧チョッパ回路１０４がＤＣ定着ヒータ１０５に電力供給を実施するためのフラグとする。なお、電力供給モードフラグを用いた処理について後述する実施の形態で説明する。

本実施の形態にかかる画像形成装置１００において、立ち上げ時からＤＣ定着ヒータ１０５に電力を供給するタイミングについて説明する。図１４は、本実施の形態にかかる画像形成装置１００における上述したタイミングを示した説明図である。

本図に示すように、ＤＣ定着ヒータ１０５に供給される電力は、キャパシタバンク１１１または降圧チョッパ回路１０４から供給される。また、キャパシタバンク１１１は、立ち上げ時及び温度落ち込み時のみ、ＤＣ定着ヒータ１０５に対して電力を供給する。このキャパシタバンク１１１が電力を供給するとき、大きい電力になることが確認できる。つまり、キャパシタバンク１１１を用いることで、短時間で定着ローラ２１を短時間でコピー可能な温度まで上昇させることができる。

以上、説明したように本実施例の形態によれば、降圧チョッパ回路１０４という電圧を制御する手段を備えた。そして、画像形成装置１００は、この降圧チョッパ回路１０４により制御された出力電圧を、ＤＣ定着ヒータ１０５またはキャパシタバンク１１１のそれぞれに対して供給することができる。

また、キャパシタバンク１１１に充電された蓄電力を、定着ローラ２１を加熱させるＤＣ定着ヒータ１０５に電力を供給することとした。これにより、部品点数が減少させることができるので、製造コストの削減することができる。

ところで、画像形成装置１００を立ち上げるために蓄電する場合、電圧が高く、大容量の電気二重層キャパシタ(Electric Double Layer Capacitor、以下ＥＤＬＣとする)を用いて、充電するのが好ましい。しかしながら、電気二重層キャパシタの一般的な電圧は２．３Ｖ〜２．５Ｖであり、高い電圧のものを作製するのは困難である。この場合、ＡＤ電源１１２からの電力に対して、整流のみ行った電圧で蓄電するためには、非常に多くのＥＤＬＣが必要となる。しかしながら、大容量のＥＤＬＣは高価であり、コスト的にも望ましく無い。

そこで、本実施の形態にかかる画像形成装置１００では、キャパシタバンク１１１に蓄積する際に、降圧チョッパ回路１０４により整流のみならず降圧処理も可能とした。このような構成を備えたことで、本実施の形態の画像形成装置１００は、省コスト化を実現することができる。

また、本実施の形態にかかる画像形成装置１００は、ＤＣ定着ヒータ１０５をキャパシタバンク１１１及び降圧チョッパ回路１０４の両方から電力が供給されるようにするなど、部品の共通化が図られている。また、キャパシタバンク１１１の充電回路構成についても簡略化されている。このように、本実施の形態にかかる画像形成装置１００の製造コストの低減を可能としている。

また、ＩＧＢＴ１０９及びＩＧＢＴ１１０というスイッチング回路を備えたことで、降圧チョッパ回路１０４からＤＣ定着ヒータ１０５に電力供給を行って無い時に、キャパシタバンク１１１に充電することが可能となり、画像形成装置１００の電力平準化を可能としている。

本実施の形態にかかる画像形成装置１００においては、キャパシタバンク１１１への充電する構成と、ＤＣ定着ヒータ１０５に電力を供給する回路を共通化したので、回路構成を簡略化することが可能となる。これにより、補助蓄電源を備えた画像形成装置１００の製造コストの低減が可能となる。

また、本実施の形態にかかる画像形成装置１００においては、降圧チョッパ回路１０４を備えて、出力制御部１０３で電圧を制御することで、ＤＣ定着ヒータ１０５への電力供給する電圧と、キャパシタバンク１１１への充電電圧を変えることが可能とする。また、キャパシタバンク１１１に蓄電力を大きくできる。

また、降圧チョッパ回路１０４は、ＰＷＭ信号によりＤＣ定着ヒータ１０５に供給する電圧を変更できるので、低温時におけるＤＣ定着ヒータ１０５に対する突入電流を防止できるので、オーバーシュートを防止することができる。

また、画像形成装置１００には、図示しない通信部が備えられている。画像形成装置１００は、この通信部を介して外部から、出力制御部１０３又はエンジン制御部１０を制御しても良い。これにより、フレキシュブルな制御が可能となる。

また、本実施の形態にかかる画像形成装置１００においては、ＤＣ定着ヒータ用サーミスタ２８ａ、ＡＣ定着ヒータ用サーミスタ３３ａ及び充電電圧検出回路１６の検出結果に基づいて、出力制御部１０３及びエンジン制御部１０において、ＤＣ定着ヒータ１０５に供給される電力を制御するので、定着立ち上げ時間の短縮を行うことができる。また、温度を検出できるので、定着温度落ち込み時に迅速に定着可能な温度に回復することを可能とする。

また、本実施の形態においては、コピー動作中など画像形成動作以外の動作モードの場合に、出力制御部１０３に充電指示信号及び充電許可信号を送信することで、適切なタイミングで充電することが可能となり、使用電力の平準化を行うことができる。これにより、フリッカー対策が可能となる。

また、本実施の形態においては、エンジン制御部１０が、出力制御部１０３に対して、パルス幅変調パターンを送信するので、適切な電圧の制御が可能となり、高調波対策、フリッカー対策、突入電流防止、加熱部温度のオーバーシュートの防止を行うことができる。

また、本実施の形態においては、充電する際にＩＧＢＴ１０９を閉じてＩＧＢＴ１１０を開き、蓄電された電力を使用するときにＩＧＢＴ１０９を開いてＩＧＢＴ１１０を閉じることで、キャパシタバンク１１１に蓄電した電力を使用して、画像形成装置１００の最大使用電力の低減させることができる。また、画像形成装置１００において、ＡＣ電源１１２に１００Ｖ、１５Ａの商用電源を使用した場合でも、高速で立ち上げ可能とすることができる。

また、画像形成装置１００において、ＤＣ定着ヒータ１０５に電力を供給する必要がない時に、キャパシタバンク１１１に対して蓄電を行うので、使用電力の平準化をすることができる。また、フリッカーの対策が図ることができる。

また、画像形成装置１００において、ＤＣ定着ヒータ１０５とＡＣ定着ヒータ３０を用いることで、定着装置の立ち上げ時間の短縮、または連続コピー時の定着温度落ち込みを防止することができる。また、キャパシタバンク１１１の充電電圧及び定着ローラ２１の温度に応じて、電力の供給元を制御できるので、立ち上げ時間の短縮、または連続コピー時の定着温度落ち込みを防止することができる。

また、本実施の形態は、上述した構成を画像形成装置が備えることに制限するものではなく、蓄電部を備えた装置であれば適用可能とする。

（第１の実施の形態にかかる変形例）
また、上述した第１の実施の形態に限定されるものではなく、以下に例示するような種々の変形が可能である。上述した第１の実施の形態において、充電するときには、ＤＣ定着ヒータ１０５に対して電力を供給しなかった。そこで、本変形例においては、充電する時に、同時にＤＣ定着ヒータ１０５に対して電力を供給する。なお、構成については、第１の実施の形態と同様なので説明を省略する。

本変形例においては待機時において、所定の条件を満たした場合に、ＤＣ定着ヒータ１０５に対して電力を供給すると共に充電を行う。これはＣＰＵ１０ａからの制御により行われる。次に、エンジン制御部１０のＣＰＵ１０ａが、待機時の定着温度の制御について説明する。図１５は、本実施の形態にかかるＣＰＵ１０ａにおける上述した処理の手順を示すフローチャートである。

図１５のフローチャートは、待機時にＡＣ定着ヒータ３０の制御と、降圧チョッパ回路１０４から電力供給をうけてＤＣ定着ヒータ１０５の制御と、ＡＣ定着ヒータ３０を制御するフローチャートである。

図１５で示したフローチャートは、図１１で示したフローチャートのステップＳ７０１〜Ｓ７１３と同様に、定着ローラ２１の温度に応じて処理を行い（ステップＳ１２０１〜ステップＳ１２１３）、充電電圧が４４Ｖ以下の場合に図１１で示したフローチャートと同様にＩＧＢＴ１０９とＩＧＢＴ１１０とを制御する（ステップＳ１２１４〜Ｓ１２１８）。

そして、ＣＰＵ１０ａは、図１１のフローチャートと異なる点として、ＦＥＴ１０６をオンにする信号を出力する（ステップＳ１２１９）。これにより、ＤＣ定着ヒータ１０５に電力が供給されることになる。なお、以降の処理（ステップＳ１２２０〜Ｓ１２２３）については、図１１と同様の処理（ステップＳ７１９〜Ｓ７２２）なので説明を省略する。

このような処理を行うことで、充電時において、ＤＣ定着ヒータ１０５に対して電力を供給することができる。

つまり、ＤＣ定着ヒータ１０５に対して電力を供給している間にも充電することができるので、キャパシタバンク１１１に対して充電可能な時間を広げることができる。これにより、充電可能な時間が広くなるので、使用してもすぐに充電できるので、キャパシタバンク１１１の容量を小さくすることができる。

（第２の実施の形態）
図１６は、第２の実施の形態にかかる画像形成装置１３００の構成を示すブロック図である。本図に示す画像形成装置１３００は、第１の実施の形態にかかる画像形成装置１００と異なる点として、開閉手段としてリレーを使用した場合とする。これにより、キャパシタバンク１１１に直列に接続されたキャパシタセルを多くして、充電電圧を高くすることができる。

絶縁トランス１３０１は、主電源スイッチ１１を介して交流電源に接続されるフィルタ１と、全波整流回路２の間に設けられ、１次側と２次側を分離している。これにより、キャパシタバンク１１１の充電電圧が６０Ｖを超える場合でも、他の回路と分離されているので、安全上の実装が簡単になる。

第１のリレー１３０２は、及び第２のリレー１３０３は、電流の流れを制御するスイッチング回路である。

ドライバ１３０４及びドライバ１３０５は、エンジン制御部１０から出力された信号を増幅する。

エンジン制御部１３１０は、第１の実施の形態にかかるエンジン制御部１０とは、ＣＰＵ１０ａと異なる処理を行うＣＰＵ１３１０ａを備えている。後の構成は、エンジン制御部１０と同様なので説明を省略する。

そして、ＣＰＵ１３１０ａが、第１のリレー１３０２及び第２のリレー１３０３を制御する。これにより、キャパシタバンク１１１には、第１の実施の形態より高い電圧を充電できる。そして、充電された蓄電力は、キャパシタバンク１１１からＤＣ定着ヒータ１０５に電力供給される。

また、ＣＰＵ１３１０ａは、通常時において第１のリレー１３０２をオンにする信号をポート２より出力し、内部タイマにより一定時間計測した後、入出力ポート１０ｃのポート１より、ＦＥＴ１０６をオンにする信号を出力する。

その後、ＣＰＵ１３１０ａは、温度検出回路２８の温度検出結果により、入出力ポート１０ｃのポート１より、ＦＥＴ１０６をオン又はオフにする信号を出力する。

また、ＣＰＵ１３１０ａは、立ち上げ時または連続コピー動作時の温度落ち込み時には、キャパシタバンク１１１の蓄電力を、第２のリレー１３０３を通してＤＣ定着ヒータ１０５に供給する制御を行う。

ＣＰＵ１３１０ａは、キャパシタバンク１１１の蓄電力をＤＣ定着ヒータ１０５に供給する場合、入出力ポート１０ｃのポート３により、第２のリレー１３０３をオンにした後、内部タイマにより一定時間計測した後、入出力ポート１０ｃのポート１より、ＦＥＴ１０６をオンにする信号を出力する。これにより、第２のリレー１３０３の接点の溶着は防止される。

また、第２のリレー１３０３をオフにする場合、ＣＰＵ１３１０ａは、ＦＥＴ１０６をオフにする信号を出力した後、第２のリレー１３０３をオフにする。これにより、第２のリレー１３０３の接点の溶着は防止される。

なお、充電時は、第１のリレー１３０２及び第２のリレー１３０３は閉じられるが、ＦＥＴ１０６はオフにされる。これにより、ＤＣ定着ヒータ１０５に電力は供給されず、キャパシタバンク１１１に電力が供給されることになる。

次に、以上のように構成された本実施の形態にかかる画像形成装置１３００のエンジン制御部１３１０のＣＰＵ１３１０ａにおけるＤＣ定着ヒータ１０５で定着装置４００を立ち上げる場合について説明する。図１７は、本実施の形態にかかるＣＰＵ１３１０ａにおける上述した処理の手順を示すフローチャートである。

図１７のフローチャートは、キャパシタバンク１１１に予め高い電圧を蓄積しておく。そして、画像形成装置１３００の立ち上げ時にキャパシタバンク１１１から放電する。その後、定着ローラ２１の温度が予め定められた第１の定着温度を超えた場合、又はキャパシタバンク１１１の充電電圧が３５Ｖより低下した場合、降圧チョッパ回路１０４から電力供給を行うフローチャートである。

そして、図１７に示したフローチャートは、図１０で示したフローチャートと異なる点として、ＣＰＵ１３１０ａが、ポート３から第２のリレーをオンにする処理を行ったあと（ステップＳ１４０８）、タイマにより所定の時間‘Ｎ’が経過するまで待機する（ステップＳ１４０９）。その後に、ＣＰＵ１３１０ａが、ポート１よりＦＥＴ１０６をオンにする信号を出力する（ステップＳ１４１０）。

他には、キャパシタバンク１１１が大容量化されているため、図１０のステップＳ６０１において充電電圧が４１Ｖ以上であったが、図１７のステップＳ１４０２において８０Ｖ以上に変更された。また、図１０のステップＳ６０４において充電電圧が３０Ｖ以上であったが、ステップＳ１４０４において３５Ｖ以上に変更された。なお、図１７に示す他の処理手順については、図１０で示した処理手順と同様なので説明は省略する。

本実施の形態にかかる画像形成装置１３００において、立ち上げ時からＤＣ定着ヒータ１０５に電力を供給するタイミングについて説明する。図１８は、本実施の形態にかかる画像形成装置１３００における上述したタイミングを示した説明図である。

図１８に示したタイミングにおいて、キャパシタバンク１１１の電力を使用するタイミングは図１４で示したタイミングと同様である。しかし、図１８における降圧チョッパ回路１０４からＤＣ定着ヒータ１０５に電力を供給するタイミングが、図１４で示したタイミングと異なる。つまり、本実施の形態にかかる画像形成装置１３００において、キャパシタバンク１１１に充電された電力は、降圧チョッパ回路１０４からＤＣ定着ヒータ１０５に供給される電力の出力に、立ち上げ時及び温度落ち込み時にさらに乗せることになる。これにより、高い電力が加えられるので、立ち上げ時間を短縮することができる。

また、第２の実施の形態のＤＣ定着ヒータ１０５に電力を供給するタイミングは、図１８に示すタイミングに制限するものではなく、例えば第１の実施の形態で示した図１４で示したタイミングでも良い。

また、第２の実施の形態にかかる画像形成装置１３００は、他の動作については第１の実施の形態にかかる画像形成装置１００と同様なので説明を省略する。

本実施の形態にかかる画像形成装置１３００のキャパシタバンク１１１に充電回路と、ＤＣ定着ヒータに電力供給する回路とを共通化した。これにより、回路構成を簡略化するとともに、数が少ない定着ヒータで定着ローラを加熱することができる。これにより、補助蓄電源を備えた画像形成装置１３００の製造コストを低減させることができる。

キャパシタバンク１１１に蓄積された電力量を、第１の実施の形態より高くすることができるので、立ち上げ時間を短縮することができる。

本実施の形態にかかる画像形成装置１３００においては、ＤＣ定着ヒータ１０５に電力を供給するときには、第１のリレー１３０２を閉じ、キャパシタバンク１１１に充電するときには第１のリレー１３０２及び第２のリレー１３０３を閉じる。そして、キャパシタバンク１１１に蓄電された電力をＤＣ定着ヒータ１０５に供給するときに、第１のリレー１３０２を解放して、第２のリレー１３０３を閉じることとした。これにより、キャパシタバンク１１１に蓄電した電力をＤＣ定着ヒータ１０５に供給できるので、最大使用電力の低減させることができる。また、画像形成装置１３００は、１００Ｖ、１５Ａの商用電源が使用しつつ、高速に立ち上げることを可能とする。

また、画像形成装置１３００においては、ＣＰＵ１３１０ａが、ポート３から第２のリレーをオンにする制御を行ったあと、所定の時間が経過した後にポート１よりＦＥＴ１０６をオンにする信号を出力することとした。これにより、リレーの接点の溶着を防止することができる。

（第３の実施の形態）
図１９は、第３の実施の形態にかかる画像形成装置１６００の構成を示すブロック図である。本図に示す画像形成装置１６００は、第１の実施の形態にかかる画像形成装置１００と異なる点として、降圧チョッパ回路１０４の変わりに、高周波トランスを使用したＤＣ／ＤＣコンバータ１６０１を使用した例とする。

ＤＣ／ＤＣコンバータ１６０１は、高周波トランス１６１０と、ＦＥＴ１１３と、ダイオード１６１１と、ダイオード１６１２と、チョークコイル１１５と、平滑コンデンサ１１６と、コンデンサ１６１２とを備えている。また、高周波トランス１６０１は、一次コイル１６１０ａと、二次コイル１６１０ｂとを備えている。

画像形成装置１６００において、全波整流回路２の直流出力側には、平滑コンデンサ１０２と並列に高周波トランス１６１０の一次コイル１６１０ａが接続されている。そして、この一次コイル１６１０ａに、スイッチング手段としてＦＥＴ１１３が直列に接続されている。

ＦＥＴ１１３は、第１の実施の形態と同様にＰＷＭ発生回路１０３ｅから出力されるＰＷＭ信号により、スイッチング（ＯＮ，ＯＦＦ動作）が行われる。そして、ＦＥＴ１１３のスイッチングに応じて一次コイル１６１０ａにスイッチング電流が流れる。

一次コイル１６１０ａによるスイッチング電流により、高周波トランス１６１０の二次コイル１６１０ｂにスイッチング電圧が誘起する。このようにスイッチング周波数の導通期間を変えれば、出力電圧の制御を行うことができる。

また、高周波トランス１６１０の二次コイル１６１０ｂには整流回路としてダイオード１６１１と、ダイオード１６１２とが接続されている。そして、スイッチング電圧は、この整流回路で整流され、チョークコイル１１５及び平滑コンデンサ１１６により平滑され、直流出力に変換される。

そして、変換された直流出力は、ＤＣ定着ヒータ１０５及びダイオード１０８及びＩＧＢＴ１１０を通してキャパシタバンク１１１に供給される。これによりキャパシタバンク１１１に蓄電される。

そして、キャパシタバンク１１１の蓄電力は、ＩＧＢＴ１０９及びダイオード１０７を通してＤＣ定着ヒータ１０５に供給される。

なお、画像形成装置１６００における他の処理については、第１の実施の形態にかかる画像形成装置１００と同様なので説明を省略する。

このような構成にすることで、他の回路と蓄電部とを分離することができる。これにより、安全規格上の実装が容易になる。

（第４の実施の形態）
図２０は、第４の実施の形態にかかる画像形成装置１７００の特徴的な構成のみ示した概略図である。画像形成装置１７００は、画像形成装置１００とは、ＤＣ定着ヒータ１７０１と、放電回路（ＦＥＴ）１７０２と、が追加され、第１の実施の形態においてそれぞれ２個備えられていたダイオード及びスイッチング回路が、ダイオード１７０３と、スイッチング回路１７０４とに変更された。

本実施の形態においては、降圧チョッパ回路１０４から電力を供給されるＤＣ定着ヒータ１０５の他に、補助ヒータとして、ＤＣ定着ヒータ１７０１を別に備えている。これにり、定着立ち上げ時間を短縮または定着温度落ち込みから早期回復が可能となる。

図２１は、第４の実施の形態にかかる画像形成装置１７００の構成を示した回路図である。本図にしめす画像形成装置１７００は、画像形成装置１００とは、図２０において説明した点が異なる他に、エンジン制御部１０が処理の異なるエンジン制御部１８０１に変更され、温度検出回路１８０２が追加された点で異なる。

エンジン制御部１８０１は、エンジン制御部１０とは、ＣＰＵ１０ａと異なる処理を行うＣＰＵ１８０１ａに変更されている点で異なる。

なお、画像形成装置１７００は、充電動作については画像形成装置１００とほぼ同様とし、定着ローラ２１の温度がリロード温度より高い場合に充電が行われる。そして、画像形成装置１７００は、キャパシタバンク１１１に充電された電力を、ＤＣ定着ヒータ１７０１に電力を供給する点で、第１の実施の形態の画像形成装置１００と異なる。

ＣＰＵ１９０１ａは、主電源がオンになった時、省エネモード解除時、又は連続コピー時に定着ローラ２１の温度が予め定められた温度より低下した時に、ポート３よりＦＥＴ１７０２をオンにする信号を出力し、キャパシタバンク１１１の蓄電力をＤＣ定着ヒータ１７０１に供給する。

温度検出回路１９０２は、ＤＣ定着ヒータ１７０１が加熱する定着ローラ２１の領域の温度を検出する。

ところで、図４において、第１の実施の形態の定着装置４００について説明している。本実施の形態に係る画像形成装置１７００は、図４で示した構成に、さらにＤＣ定着ヒータ１７０１と、これに対応して温度検出回路１９０２に接続されているサーミスタとを、追加するだけなので説明は省略する。

なお、本実施の形態にかかる画像形成装置１７００においては、ＤＣ定着ヒータ１０５及びＤＣ定着ヒータ１７０１と２つの専用の補助ヒータ設けている。このため、コピースピードを必要としない装置では、ＡＣ定着ヒータ３０を削除して、これら２つのＤＣ定着ヒータのみ実装しても良い。

図２２は、画像形成装置１７００において定着ローラ２１の温度と、降圧チョッパ回路１０４及びキャパシタバンク１１１から供給される電力の関係を示した図である。本図において、期間Ａは定着リロード期間を示し、期間Ｂは待機状態期間を示し、期間Ｃ〜Ｅが印刷動作期間を示している。そして、この期間Ｃにおいてコピー動作等により定着温度が低下した場合に、期間Ｄにおいて降圧チョッパ回路１０４からＤＣ定着ヒータ１０５に電力を供給するのみならず、キャパシタバンク１１１からＤＣ定着ヒータ１７０１に電力が供給される。これにより、画像形成装置１７００の電力上限を超えて電力を供給できる。これにより、定着ローラ２１の温度を迅速に定着目標温度まで復旧させることができる。

また、図２２に示す期間Ｄでは、降圧チョッパ回路１０４からの電力も供給される。このため、キャパシタバンク１１１から供給される電力は、第１の実施の形態より少なくすることができる。これによりキャパシタバンク１１１の容量を節減できる。そして、定着ローラの温度が定着目標温度に到達した場合、キャパシタバンク１１１からの電力は停止され、降圧チョッパ回路１０４からのみ電力が供給される。

また、図６において、第１の実施の形態における一連のコピー動作モードを実施する場合について説明した。これに対し、本実施の形態では、さらに異なる処理を行う。具体的には、ステップＳ５０２と、ステップＳ５０５の間に以下の処理を行う。ＣＰＵ１８０１ａは、出力制御部１０３のＣＰＵ１０３ａに定着立ち上げ用パルス幅変調パターンを送信する。この定着立ち上げ用パルス幅変調パターンは、定着立ち上げ時に降圧チョッパ回路１０４によりＤＣ定着ヒータ１０５に電力供給する時に使用される。このパルス幅変調パターンにより、突入電流の防止または、加熱部温度のオーバーシュートの防止が可能となる。次に、ＣＰＵ１８０１ａは、立ち上げモード信号をＣＰＵ１０３ａに送信する。また、他の処理については、図６と同様とし、説明を省略する。なお、立ち上げモード信号を用いた処理については後述する。

次に、本実施の形態にかかる画像形成装置１７００のエンジン制御部１９０１のＣＰＵ１９０１ａにおけるＤＣ定着ヒータ１０５とＤＣ定着ヒータ１７０１と用いた定着立ち上げる場合について説明する。図２３は、本実施の形態にかかるＣＰＵ１９０１ａにおける上述した手順を示すフローチャートである。

図２３のフローチャートは、定着立ち上げ時も降圧チョッパ回路１０４からＤＣ定着ヒータ１０５に電力供給し、もう一方のＤＣ定着ヒータ１７０１にもキャパシタバンク１１１から放電され、定着ローラ２１の温度が予め定められた温度を超えると、ＤＣ定着ヒータ１７０１を介した放電は停止し、降圧チョッパ回路１０４のみ電力供給を行う場合とする。なお、キャパシタバンク１１１は、予め大容量電力が蓄積されている状態とする。

まず、エンジン制御部１９０１のＣＰＵ１９０１ａは、立ち上げフラグがセットされているか否か確認する（ステップＳ１９０１）。この立ち上げフラグは、第１の実施の形態の図６に示したものと同様とする。立ち上げフラグに‘１’がセットされていない場合（ステップＳ１９０１：Ｎｏ）、処理を終了する。

そして、ＣＰＵ１９０１ａが、立ち上げフラグに‘１’がセットされていると判断した場合（ステップＳ１９０１：Ｙｅｓ）、エンジン制御部１９０１のＣＰＵ１９０１ａは、出力制御部１０３から満充電信号を受信しているか、またはキャパシタバンク１１１の充電電圧が４１Ｖ以上か、Ａ／Ｄポート１０ｂにより確認する（ステップＳ１９０２）。

次に、ＣＰＵ１９０１ａが満充電信号を受信している、又は充電電圧が４１Ｖ以上であることが確認できた場合（ステップＳ１９０２：Ｙｅｓ）、定着ローラ２１の温度が予め定められた第１の温度以下であるか否か、Ａ／Ｄポート１０ｂにより確認する（ステップＳ１９０３）。なお、温度検出は、温度検出回路２８、温度検出回路３３、温度検出回路１９０２のいずれか一つ以上により確認する。この予め定められた第１の温度は、例えば１７０度とする。

そして、ＣＰＵ１９０１ａは、定着ローラ２１の温度が予め定められた第１の温度以下であることが確認できた場合（ステップＳ１９０３：Ｙｅｓ）、充電動作を禁止させるための充電禁止信号を出力制御部１０３に送信する（ステップＳ１９０４）。

次に、ＣＰＵ１９０１ａは、キャパシタバンク１１１への電力供給をオフにするために、ポート２より、ＩＧＢＴ１７０４をオフにする信号を出力する（ステップＳ１９０５）。

そして、ＣＰＵ１９０１ａは、キャパシタバンク１１１の蓄電力をＤＣ定着ヒータ１７０１に供給するために、ポート３よりＦＥＴ１７０２をオンにする信号を出力する（ステップＳ１９０６）。

次に、ＣＰＵ１９０１ａは、ＤＣ定着ヒータ１０５に電力を供給するために、ポート１よりＦＥＴ１０６をオンにする信号を出力する（ステップＳ１９０７）。

そして、ＣＰＵ１９０１ａは、ＡＣ定着ヒータ３０をオンにする信号をポート４より出力する（ステップＳ１９０８）。次に、ＣＰＵ１９０１ａは、出力制御部１０３に対して電力供給モード信号を送信する（ステップＳ１９０９）。

その後、ＣＰＵ１９０１ａは、定着ローラ２１の温度が予め定められた第１の温度以下かＡ／Ｄポート１０ｂにより確認するところから再び処理を行う（ステップＳ１９０３）。なお、このような処理を、定着ローラ２１が、予め定められた第１の温度を超えるまで行われる。

次に、ＣＰＵ１９０１ａは、加熱部温度が予め定められた第１の温度を超えていることを確認した場合（ステップＳ１９０３：Ｎｏ）、又は満充電信号を受信していない若しくはキャパシタバンク１１１の充電電圧が４１Ｖ以上でないことを確認した場合（ステップＳ１９０２：Ｎｏ）、定着ローラ２１の温度が予め定められた第２の温度以下か確認する（ステップＳ１９１０）。なお、この予め定められた第２の温度は、例えば、１７８度とする。

そして、ＣＰＵ１９０１ａは、第２の温度以下の場合（ステップＳ１９１０：Ｙｅｓ）、ポート２よりＩＧＢＴ１７０４をオフにする信号を出力する（ステップＳ１９１１）。

次に、ＣＰＵ１９０１ａは、ポート１よりＦＥＴ１０６をオンにする信号を出力する（ステップＳ１９１２）。

次に、ＣＰＵ１９０１ａは、出力制御部１０３に対して、ＤＣ定着ヒータ１０５に電力供給するパルス幅変調パターンを送信する（ステップＳ１９１３）。なお、ＣＰＵ１９０１ａは、出力制御部１０３に対して、ＤＣ定着ヒータ１０５に電力供給する電圧値を送信してもよい。

そして、ＣＰＵ１９０１ａは、充電動作を禁止させるための充電禁止信号を送信する（ステップＳ１９１４）。

次に、ＣＰＵ１９０１ａは、ポート３よりＦＥＴ１７０２をオフにする信号を出力する（ステップＳ１９１５）。

そして、ＣＰＵ１９０１ａは、ＡＣ定着ヒータ３０をオンにする信号をポート４より出力する（ステップＳ１９１６）。

次に、ＣＰＵ１９０１ａは、出力制御部１０３に電力供給モード信号を送信する（ステップＳ１９１７）。上述した一連の処理により、キャパシタバンク１１１は切り離され、降圧チョッパ回路１０４から、ＤＣ定着ヒータ１０５に電力が供給される。

つまり、画像形成装置１００が、主電源がオンにされた時又は省エネモードが解除された時において、定着ローラ２１の温度が第１の温度（１７０℃）を超えて第２の温度（１７８℃）以下の場合、上記した処理（ステップＳ１９１１〜ステップＳ１９１７）が行われることになる。

そして、ＣＰＵ１９０１ａは、定着ローラ２１の温度が予め定められた第２の温度を超えたことを確認した場合（ステップＳ１９１０：Ｎｏ）、定着ローラ２１がリロード温度（１８０℃）に達したか確認する（ステップＳ１９１８）。

このときＣＰＵ１９０１ａは、リロード温度に達していないことを確認した場合（ステップＳ１９１８：Ｎｏ）、定着ローラ２１の温度が第１の温度を超えているか否かから確認が行われる（ステップＳ１９０３）。そして、第１の温度を超えて第２の温度以下の場合、降圧チョッパ回路１０４から、ＤＣ定着ヒータ１０５に電力供給が継続されることになる。

そして、ＣＰＵ１９０１ａは、リロード温度に達成したことを確認した場合（ステップＳ１９１８：Ｙｅｓ）、立ち上がりフラグをリセットする（ステップＳ１９１９）。つまり、立ち上げフラグが‘０’になったことを示している。

次に、ＣＰＵ１９０１ａは、定着リロードフラグをセットする（ステップＳ１９２０）。そして、ＣＰＵ１９０１ａは、ポート１よりＦＥＴ１０６をオフにする信号を出力する（ステップＳ１９２１）。

次に、ＣＰＵ１９０１ａは、ＡＣ定着ヒータ３０をオフにする信号をポート４より出力する（ステップＳ１９２２）。

そして、ＣＰＵ１９０１ａは、充電動作を行うために、ポート２より、ＩＧＢＴ１７０４をオンにする信号を出力する（ステップＳ１９２３）。次に、ＣＰＵ１９０１ａは、充電許可信号を送信する（ステップＳ１９２４）。このような手順で、本実施の形態にかかる画像形成装置１７００においては、定着立ち上げが行われる。

次に、エンジン制御部１９０１のＣＰＵ１９０１ａが、画像形成装置１７００の待機時における定着温度の制御について説明する。図２４は、本実施の形態にかかるＣＰＵ１９０１ａにおける上述した処理の手順を示すフローチャートである。

図２４のフローチャートは、待機時におけるＡＣ定着ヒータ３０の制御と、降圧チョッパ回路１０４から電力が供給されるＤＣ定着ヒータ１０５の制御と、充電を行うための送信される充電許可信号を制御するフローチャートである。

図２４のフローチャートは、第１の実施の形態に係る図１１で示したフローチャートと同様の手順で処理が行われる。そして、図２４のフローチャートは、図１１で示した処理手順と、ステップＳ７２１のポート３よりＩＧＢＴをオフにする信号を出力する処理を行わない点で異なる。また、ポート３からの信号は、ＩＧＢＴ１０９ではなく、ＦＥＴ１７０２に出力される点が異なる。これ以外の処理手順については、図１１と同様なので説明を省略する。

次に、エンジン制御部１９０１のＣＰＵ１９０１ａが、ＤＣ定着ヒータ１０５及びＤＣ定着ヒータ１７０１を制御して、連続コピー動作時に定着温度を保持する処理について説明する。図２５は、本実施の形態にかかるＣＰＵ１９０１ａにおける上述した処理の手順を示すフローチャートである。

図２５のフローチャートは、連続コピー時に、降圧チョッパ回路１０４からＤＣ定着ヒータ１０５への電力供給、及びＡＣ定着ヒータ制御回路４３によりＡＣ定着ヒータ３０に電力供給を制御する。そして、定着ローラ２１の温度が予め定められた第１の定着温度以下（温度落ち込み）であることが確認されると、キャパシタバンク１１１の蓄電力を用いて、ＤＣ定着ヒータ１７０１に電力を供給する。そして、定着ローラ２１の温度が、第１の定着温度以上で、予め定められた第２の定着温度以下にまで復帰すると、キャパシタバンク１１１の蓄電力の使用を停止する。

まず、ＣＰＵ１９０１ａは、画像形成装置１００がコピー動作中であるか否かを確認する（ステップＳ２１０１）。そして、ＣＰＵ１９０１ａは、コピー動作中でないことを確認した場合（ステップＳ２１０１：Ｎｏ）、本フローを終了する。

そして、ＣＰＵ１９０１ａは、コピー動作中であることを確認した場合（ステップＳ２１０１：Ｙｅｓ）、定着ローラ２１の温度が第１の定着温度以下であるか否か確認する（ステップＳ２１０２）。この第１の定着温度としては、例えば１６０℃とする。このような確認処理を行うことで、温度落ち込みがあるか否か確認できる。

次に、ＣＰＵ１９０１ａは、第１の定着温度以下であることを確認した場合（ステップＳ２１０２：Ｙｅｓ）、キャパシタバンク１１１の充電電圧を確認する（ステップＳ２１０３）。

そして、ＣＰＵ１９０１ａは、キャパシタバンク１１１の充電電圧が３５Ｖ以上であることを確認した場合（ステップＳ２１０３：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０３ａに対して、充電動作を禁止させるための充電禁止信号を送信する（ステップＳ２１０４）。

次に、ＣＰＵ１９０１ａは、キャパシタバンク１１１への電力供給をオフにするため、ポート２から、ＩＧＢＴ１１０をオフにする信号を出力する（ステップＳ２１０５）。

そして、ＣＰＵ１９０１ａは、キャパシタバンク１１１の蓄電力をＤＣ定着ヒータ１７０１に供給するために、ポート３から、ＦＥＴ１７０２をオンにする信号を出力する（ステップＳ２１０６）。

次に、ＣＰＵ１９０１ａは、降圧チョッパ回路１０４からＤＣ定着ヒータ１０５に電力を供給するために、ポート１よりＦＥＴ１０６をオンにする信号を出力する（ステップＳ２１０７）。そして、ＣＰＵ１９０１ａは、ＡＣ定着ヒータ３０をオンにする信号をポート４より出力する（ステップＳ２１０８）。そして、ＣＰＵ１９０１ａは、出力制御部１０３に電力供給モード信号を送信する（ステップＳ２１０９）。

なお、ステップＳ２１０２において、第１の定着温度を１６０℃としたが、上述したステップＳ２１０３〜ステップＳ２１０９は、定着ローラ２１の温度が１７５℃を超えるまで行われる。つまり、ステップＳ２１０３〜ステップＳ２１０９の処理の起動条件は、第１の定着温度が１６０℃であるが、終了条件としては第１の定着温度が１７５℃となる。

そして、ＣＰＵ１９０１ａは、第１の定着温度（例えば、１７５℃）を超えていることを確認した場合（ステップＳ２１０２：Ｎｏ）、第２の定着温度（例えば１７８℃）以下であるか否かを、Ａ／Ｄポート１０ｂにより確認する（ステップＳ２１１０）。

次に、ＣＰＵ１９０１ａは、定着ローラ２１の温度が、第２の定着温度以下の場合（ステップＳ２１１０：Ｙｅｓ）、ポート２よりＩＧＢＴ１１０をオフにする信号を出力する（ステップＳ２１１１）。

そして、ＣＰＵ１９０１ａは、ポート１よりＦＥＴ１０６をオンにする信号を出力する（ステップＳ２１１２）。さらに、ＣＰＵ１９０１ａは、出力制御部１０３に対して、ＤＣ定着ヒータ１０５に電力供給する電圧値を送信する（ステップＳ２１１３）。なお、ＣＰＵ１９０１ａは、電圧値ではなく、パルス幅変調パターンを送信してもよい。

そして、ＣＰＵ１９０１ａは、充電動作を禁止させるための充電禁止信号を送信する（ステップＳ２１１４）。次に、ＣＰＵ１９０１ａは、ポート３よりＦＥＴ１７０２をオフにする信号を出力する（ステップＳ２１１５）。

そして、ＣＰＵ１９０１ａは、ＡＣ定着ヒータ３０をオンにする信号をポート４から出力する（ステップＳ２１１６）。これにより、キャパシタバンク１１１からの電力供給が停止される。

次に、ＣＰＵ１９０１ａは、定着ローラ２１に電力を供給するために、出力制御部１０３に電力供給モード信号を送信する（ステップＳ２１１７）。このような処理により、降圧チョッパ回路１０４から、ＤＣ定着ヒータ１０５に電力が供給される。

そして、ＣＰＵ１９０１ａは、定着ローラ２１の温度が第２の定着温度を超えた場合（ステップＳ２１１０：Ｎｏ）、定着ローラ２１がリロード温度（１８０℃）に達したか確認する（ステップＳ２１１８）。

このときＣＰＵ１９０１ａは、リロード温度に達していないことを確認した場合（ステップＳ２１１８：Ｎｏ）、コピー動作中であるか否かから確認が行われる（ステップＳ２１０１）。つまり、コピー動作中で第２の定着温度以上であれば、降圧チョッパ回路１０４及びＡＣ定着ヒータ制御回路４３からＤＣ定着ヒータ１０５及びＡＣ定着ヒータ３０への電力供給が継続される。

そして、ＣＰＵ１９０１ａは、リロード温度に達成したことを確認した場合（ステップＳ２１１８：Ｙｅｓ）、ポート１よりＦＥＴ１０６をオフにする信号を出力する（ステップＳ２１１９）。そして、ＣＰＵ１９０１ａは、ＡＣ定着ヒータ３０をオフにする信号をポート４より出力する（ステップＳ２１２０）。このようにして、コピー動作が継続される。

出力制御部１０３のＣＰＵ１０３ａにより、ＤＣ定着ヒータ１０５に電力を供給する説明を行う。図２６は、本実施の形態にかかるＣＰＵ１０３ａにおける上述した処理の手順を示すフローチャートである。

まず、ＣＰＵ１０３ａは、ＣＰＵ１０ａから立ち上げモード信号を受信したか確認する（ステップＳ２２０１）。

そして、ＣＰＵ１０３ａは、立ち上げモード信号を受信していた場合（ステップＳ２２０１：Ｙｅｓ）、エンジン制御部１０からパルス幅変調パターンを受信したか否か確認する（ステップＳ２２０２）。また、ＣＰＵ１０３ａは、パルス幅変調パターンではなく、電力供給する電圧値を受信しても良い。この場合、ＣＰＵ１０３ａが、受信した電圧値に基づいてパルス幅変調パターンを生成することになる。そして、このようなパルス幅変調パターンでＦＥＴ１１３が制御されることで、適切な電圧まで降下されることとなる。

次に、ＣＰＵ１０３ａは、パルス幅変調パターンを受信していたことを確認した場合（ステップＳ２２０２：Ｙｅｓ）、定着ローラ２１の温度が設定温度（リロード温度）に達しているか否か確認する（ステップＳ２２０３）。ＣＰＵ１０３ａは、定着ローラ２１の温度がリロード温度に達していないと判断した場合（ステップＳ２２０３：Ｙｅｓ）、ＰＷＭ発生回路１０３ｅが、突入電流の防止するために、パルス幅変調パターンに基づいて発生させたパルス幅変調信号を、降圧チョッパ回路１０４のＦＥＴ１１３のゲートに出力する（ステップＳ２２０４）。

また、ＣＰＵ１０３ａは、エンジン制御部１０からパルス幅変調パターンを受信していない場合（ステップＳ２２０２：Ｎｏ）、定着ローラ２１の温度が設定温度（リロード温度）に達しているか否か確認する（ステップＳ２２０５）。

そして、ＣＰＵ１０３ａは、定着ローラ２１の温度が予め定められた設定温度に達していないことを確認した場合（ステップＳ２２０５：Ｙｅｓ）、突入電流の防止するために、ＰＷＭ発生回路１０３ｅが、検出した定着ローラの温度に基づいてパルス幅変調信号を発生させ、当該パルス幅変調信号を降圧チョッパ回路１０４のＦＥＴ１１３のゲートに出力する（ステップＳ２２０６）。次に、ＣＰＵ１０３ａは、再度、定着ローラ２１の温度が予め定められた設定温度に達しているか確認する（ステップＳ２２０５）。このように、設定温度に達しない限り、この動作が繰り返される。

そして、ＣＰＵ１０３ａは、立ち上げモード信号を受信していない場合（ステップＳ２２０１：Ｎｏ）、定着ローラ２１の温度が設定温度に達したことを確認した場合（ステップＳ２２０３：Ｎｏ、ステップＳ２２０５：Ｎｏ）、定着ローラ２１の電力供給モードフラグが‘１’か否か確認する（ステップＳ２２０７）。

次に、ＣＰＵ１０３ａは、電力供給モードフラグが‘１’であることを確認した場合（ステップＳ２２０７：Ｙｅｓ）、降圧チョッパ回路１０４からＤＣ定着ヒータ１０５に電力供給が可能なので、エンジン制御部１０からパルス幅変調パターンを受信しているか否か確認する（ステップＳ２２０９）。

そして、ＣＰＵ１０３ａは、パルス幅変調パターンを受信していることを確認した場合（ステップＳ２２０９：Ｙｅｓ）、ＰＷＭ発生回路１０３ｅは、受信しているパルス幅変調パターンによるパルス幅変調信号を、降圧チョッパ回路１０４のＦＥＴ１１３のゲートに出力する（ステップＳ２２１０）。その後、ＣＰＵ１０３ａは、定着ローラ２１の電力供給モードフラグが‘１’か否かの確認から再び行う（ステップＳ２２０７）。この動作は、電力供給モードフラグがリセットされる（‘０’の場合）まで繰り返される。

また、ＣＰＵ１０３ａは、パルス幅変調パターンを受信していないことを確認した場合（ステップＳ２２０９：Ｎｏ）、ＣＰＵ１０ａから制御電圧を受信しているか否か確認する（ステップＳ２２１１）。

そして、ＣＰＵ１０３ａが、制御電圧を受信している場合（ステップＳ２２１１：Ｙｅｓ）、ＰＷＭ発生回路１０３ｅは、降圧電圧検出回路４から受信した制御電圧により、ＦＥＴ１１３に出力している電圧を検出し、この検出した電圧に基づいて適切な電圧になるようなパルス幅変調信号を、ＦＥＴ１１３に出力する（ステップＳ２２１２）。

次に、ＣＰＵ１０３ａが、制御電圧を受信していないことを確認した場合（ステップＳ２２１１：Ｎｏ）、ＰＷＭ発生回路１０３ｅは、予め記憶されていたパルス幅変調信号を、ＦＥＴ１１３に対して出力する（ステップＳ２２１３）。この動作も、電力供給モードフラグがリセットされるまで繰り返される。

そして、ＣＰＵ１０３ａは、電力供給モードフラグが‘１’ではない（リセットされている）ことを確認した場合（ステップＳ２２０７：Ｎｏ）、ＰＷＭ発生回路１０３ｅが、パルス幅変調信号の出力を停止して（ステップＳ２２０８）、処理を終了する。

本実施の形態にかかる画像形成装置１００においては、上述した処理を行うことでＤＣ定着ヒータ１０５に定電圧で電力を供給することができる。

上述した処理を行うことで、降圧チョッパ回路１０４の電圧を検出して、この電圧に基づいてパルス幅変調信号を出力するので、ＡＣ電源１１２から供給される電力の変動に係わらず、一定な電圧による電力を供給できる。これにより、高い精度で定着温度の制御が可能となる。

また、上述した処理において、検出した温度に応じてパルス幅変調信号を制御するので、低温時におけるＤＣ定着ヒータ１０５への低温時の突入電流を防止できる。また、予め記憶されていたパターンによりパルス幅変調信号を出力することで、突入電力を防止できる。これらにより、定着立ち上げ時のオーバーシュートの防止できる。これにより、フリッカー対策が可能となる。

本実施の形態にかかる画像形成装置１７００において、立ち上げ時からＤＣ定着ヒータ１０５及びＤＣ定着ヒータ１７０１の２本に電力を供給するタイミングについて説明する。図２７は、本実施の形態にかかる画像形成装置１７００における上述したタイミングを示した説明図である。

本図に示すように、画像形成装置１７００において、立ち上げ時及び温度落ち込み時のみ、キャパシタバンク１１１から、ＤＣ定着ヒータ１７０１に対して電力が供給される。また、ＤＣ定着ヒータ１０５に対しては、立ち上げた後以降は省エネモードに移行しない限り常時供給される。

本実施の形態にかかる画像形成装置１００において上述した構成を備え、ＩＧＢＴ１７０４を開放して、ＦＥＴ１７０１を制御することで、キャパシタバンク１１１に蓄電した電力を使用できるので、最大使用電力の低減させることができる。また、１００Ｖ、１５Ａの商用電源が使用し、且つ立ち上げ等が高速になる画像形成装置の製造が可能となる。

上述した実施の形態においては、全てＡＣ定着ヒータ３０を設けた。しかしながら、本発明をこのような構成に制限するものではなく、上述したＤＣ定着ヒータのみ備えた構成としても良い。

図２８は、上述した実施の形態にかかる画像形成装置におけるハードウェアの概略構成の一例を示す説明図である。画像形成装置には、中央に中間転写ユニットがあり、該中間転写ユニットには、無端ベルトである中間転写ベルト２４１０がある。中間転写ベルト２４１０は、例えば伸びの少ないフッ素樹脂や伸びの大きなゴム材料に帆布など伸びにくい材料で構成された基層に、弾性層を設けた複層ベルトである。弾性層は、例えばフッ素系ゴムやアクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴムの表面に、例えばフッ素系樹脂をコーティングして平滑性のよいコート層を形成したものである。

中間転写ベルト２４１０は、３つの支持ローラ２４１４〜２４１６に掛け廻されており、時計廻りに回動駆動される。第２の支持ローラ２４１５の左に、画像転写後に中間転写ベルト２４１０上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニングユニット２４１７がある。

第１の支持ローラ２４１４と第２の支持ローラ２４１５との間の中間転写ベルト２４１０には、その移動方向に沿って、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）及びシアン（Ｃ）の各色の感光体ユニット２４４０、チャージャユニット２４１８、現像ユニット及びクリーニングユニットからなる作像装置２４２０がある。作像装置２４２０は、ＩＣタグを備え、画像形成装置本体に対して脱着可能に装着されている。作像装置２４２０の上方には、各色感光体ユニットの各感光体ドラムに画像形成のためのレーザ光を照射する書き込みユニット２４２１がある。

中間転写ベルト２４１０の下方には、２次転写ユニット２４２２がある。２次転写ユニット２４２２は、２つのローラ２４２３間に、無端ベルトである２次転写ベルト２４２４を掛け渡して、中間転写ベルト２４１０を押し上げて第３の支持ローラ２４１６に押当てるように配置したものである。この２次転写ベルト２４２４は、中間転写ベルト２４１０上の画像を、用紙上に転写する。２次転写装置２４２２の横には、用紙上の転写画像を定着する定着ユニット２４２５があり、トナー像が転写された用紙がそこに送り込まれる。定着ユニット２４２５は、無端ベルトである定着ベルト２４２６に加熱、加圧ローラ２４２７を押し当てたものである。２次転写ユニット２４２２及び定着ユニット２４２５の下方に、表面に画像を形成した直後の用紙を、裏面にも画像を記録するために表裏を反転して送り出すシート反転ユニット２４２８がある。

操作部ユニット（図示せず）のスタートスイッチが押されると、原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）２４７０の原稿給紙台２４３０上に原稿があるときは、それをコンタクトガラス２４３２上に搬送する。ＡＤＦに原稿が無いときにはコンタクトガラス２４３２上の手置きの原稿を読むために、画像読み取りユニット２４７１のスキャナを駆動し、第１キャリッジ２４３３及び第２キャリッジ２４３４を、読み取り走査駆動する。そして、第１キャリッジ２４３３上の光源からコンタクトガラスに光を発射するとともに原稿面からの反射光を第１キャリッジ２４３３上の第１ミラーで反射して第２キャリッジ２４３４に向け、第２キャリッジ２４３４上のミラーで反射して結像レンズ２４３５を通して読取りセンサであるＣＣＤ２４３６に結像する。読取りセンサ２４３６で得た画像信号に基づいてＫ、Ｙ、Ｍ、Ｃ各色記録データが生成される。

また、スタートスイッチが押されたときに、中間転写ベルト２４１０の回動駆動が開始されるとともに、作像装置２４２０の各ユニットの作像準備が開始され、そして各色作像の作像シーケンスが開始されて、各色用の感光体ドラムに各色記録データに基づいて変調された露光レーザが投射され、各色作像プロセスにより、各色トナー像が中間転写ベルト２４１０上に一枚の画像として、重ね転写される。このトナー画像の先端が２次転写ユニット２４２２に進入するときに同時に先端が２次転写ユニット２４２２に進入するようにタイミングをはかって用紙が２次転写ユニット２４２２に送り込まれ、これにより中間転写ベルト２４１０上のトナー像が用紙に転写する。トナー像が移った用紙は定着ユニット２４２５に送り込まれ、そこでトナー像が用紙に定着される。

なお、上述の用紙は、給紙テーブル２４７２の給紙ローラ２４４２の１つを選択回転駆動し、給紙ユニット２４４３に多段に備える給紙トレイ２４４４の１つからシートを繰り出し、分離ローラ２４４５で１枚だけ分離して、搬送コロユニット２４４６に入れ、搬送ローラ２４４７で搬送して画像形成装置内の搬送コロユニット２４４８に導き、搬送コロユニット２４４８のレジストローラ２４４９に突き当てて止めてから、前述のタイミングで２次転写ユニット２４２２に送り出されるものである。手差しトレイ２４５１上に用紙を差し込んで給紙することもできる。ユーザが手差しトレイ２４５１上に用紙を差し込んでいるときには、画像形成装置が給紙ローラ２４５０を回転駆動して手差しトレイ２４５１上のシートの一枚を分離して手差し給紙路２４５３に引き込み、同じくレジストローラ２４４９に突き当てて止める。

定着ユニット２４２５で定着処理を受けて排出される用紙は、切換爪２４５５で排出ローラ２４５６に案内して排紙トレイ２４５７上にスタックする。または、切換爪２４５５でシート反転ユニット２４２８に案内して、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録して後、排出ローラ２４５６で排紙トレイ２４５７上に排出する。一方、画像転写後の中間転写ベルト２４１０上に残留する残留トナーは、中間転写体クリーニングユニット２４１７で除去し、再度の画像形成に備える。

レジストローラ２４４９は一般的には接地されて使用されることが多いが、用紙の紙粉除去のためにバイアス電圧を印加することも可能である。例えば、導電性ゴムローラを用いバイアスを印加する。直径１８ｍｍで、表面を１ｍｍ厚みの導電性ＮＢＲゴムとする。電気抵抗はゴム材の体積抵抗で１０９Ωcm程度である。このようにバイアスを印加したレジストローラ２４４９を通過した後の紙表面は、若干マイナス側に帯電している。よって、中間転写ベルト２４１０からシートへの転写では、レジストローラ２４４９に電圧を印加しなかった場合に比べて転写条件が変わり転写条件を変更する場合がある。中間転写ベルト２４１０には、トナーを転写する側（表側）には−８００Ｖ程度の電圧を印加し、紙裏面側には転写ローラ２４６２によって＋２００Ｖ程度の電圧を印加する。

以上のように、本発明にかかる蓄電装置、及び画像形成装置は、電力の供給する技術に有用であり、特に、蓄電部に蓄電された電力を用いて加熱部に対して迅速に電力を供給する技術に適している。

第１の実施の形態にかかる画像形成装置の特徴的な構成のみ示した概略図である。 第１の実施の形態にかかる画像形成装置の構成を示した回路図である。 第１の実施の形態にかかる画像形成装置におけるキャパシタセルと並列に接続されたバランス回路の回路図である。 第１の実施の形態にかかる画像形成装置が備えた定着装置の概略構成を示す縦断測面図である。 第１の実施の形態にかかる画像形成装置において定着ローラの温度と、降圧チョッパ回路及びキャパシタバンクから供給される電力の関係を示した図である。 第１の実施の形態にかかる画像形成装置のエンジン制御部のＣＰＵの制御により一連のコピー動作モードを実施する場合の処理の手順を示すフローチャートである。 第１の実施の形態にかかる画像形成装置の動作状況に応じて切り替えられるＤＣ定着ヒータへの電力供給、又はキャパシタバンクへの充電する処理手順を示すフローチャートである。 第１の実施の形態にかかる画像形成装置の動作状況に応じて切り替えられるＤＣ定着ヒータへの電力供給、又はキャパシタバンクへの充電する処理手順を示すフローチャートである。 第１の実施の形態にかかる画像形成装置の出力制御部におけるキャパシタバンクに充電する処理の手順を示すフローチャートである。 第１の実施の形態にかかる画像形成装置のエンジン制御部のＣＰＵにおける定着装置を立ち上げる場合の制御の手順を示すフローチャートである。 第１の実施の形態にかかる画像形成装置のエンジン制御部のＣＰＵにおける待機時の制御の手順を示すフローチャートである。 第１の実施の形態にかかる画像形成装置のエンジン制御部のＣＰＵにおけるＤＣ定着ヒータを制御して、連続コピー動作時に定着温度を保持する制御の手順を示すフローチャートである。 第１の実施の形態にかかる画像形成装置の出力制御部のＣＰＵにおける電力供給モード信号等の信号を受信した場合にフラグをセットする処理の手順を示すフローチャートである。 第１の実施の形態にかかる画像形成装置における立ち上げ時からＤＣ定着ヒータに電力を供給するタイミングを示した説明図である。 第１の実施の形態にかかる画像形成装置のエンジン制御部のＣＰＵにおける待機時の定着温度の制御の手順を示すフローチャートである。 第２の実施の形態にかかる画像形成装置の構成を示すブロック図である。 第２の実施の形態にかかる画像形成装置のエンジン制御部のＣＰＵにおけるＤＣ定着ヒータで定着装置を立ち上げる場合の処理の手順を示すフローチャートである。 第２の実施の形態にかかる画像形成装置における立ち上げ時からＤＣ定着ヒータに電力を供給するタイミングを示した説明図である。 第３の実施の形態にかかる画像形成装置の構成を示すブロック図である。 第４の実施の形態にかかる画像形成装置の特徴的な構成のみ示した概略図である。 第４の実施の形態にかかる画像形成装置の構成を示した回路図である。 第４の実施の形態にかかる画像形成装置において定着ローラの温度と、降圧チョッパ回路及びキャパシタバンクから供給される電力の関係を示した図である。 第４の実施の形態にかかる画像形成装置のエンジン制御部のＣＰＵにおける２本のＤＣ定着ヒータを用いた定着立ち上げる場合の処理の手順を示すフローチャートである。 第４の実施の形態にかかる画像形成装置のエンジン制御部のＣＰＵにおける待機時における定着温度の制御手順を示すフローチャートである。 第４の実施の形態にかかる画像形成装置のＣＰＵにおける２本のＤＣ定着ヒータを制御して、連続コピー動作時に定着温度を保持する処理の手順を示すフローチャートである。 第４の実施の形態にかかる画像形成装置の出力制御部のＣＰＵにおけるＤＣ定着ヒータに電力を供給する処理の手順を示すフローチャートである。 第４の実施の形態にかかる画像形成装置における立ち上げ時から２本のＤＣ定着ヒータに電力を供給するタイミングを示した説明図である。 画像形成装置におけるハードウェアの概略構成の一例を示す説明図である。

符号の説明

４ 降圧電圧検出回路
１０、１３１０、１９０１ エンジン制御部
１０ａ、１３１０ａ ＣＰＵ
１６ 充電電圧検出回路
２１ 定着ローラ
３０ ＡＣ定着ヒータ
２８、３３、１８０２ 温度検出回路
４３ 定着ヒータ制御回路
４４ 単セル満充電信号
４５ 満充電信号
１００、１３００、１６００、１７００ 画像形成装置
１０１ 全波整流回路
１０２ 平滑コンデンサ
１０３ 出力制御部
１０３ａ ＣＰＵ
１０３ｂ ＳＩＣ
１０３ｃ コンバータ
１０３ｄ 充電電流検出回路
１０３ｅ ＰＷＭ発生回路
１０４ 降圧チョッパ回路
１０５、１７０１ ＤＣ定着ヒータ
１０６、１７０２ ＦＥＴ
１０７、１０８、１７０３ ダイオード
１０９、１１０、１７０４ ＩＧＢＴ
１１１ キャパシタバンク
１１２ ＡＣ電源
１１３ ＦＥＴ
１１４ 帰還用ダイオード
１１５ チョークコイル
１１６ 平滑コンデンサ
４００ 定着装置
１３０２ 第１のリレー
１３０３ 第２のリレー
１６０１ ＤＣ／ＤＣコンバータ
１６１０ 高周波トランス

Claims (8)

1. 電力を供給する電力供給部と、
   前記電力供給部から供給される電力の電圧を、一つのスイッチング手段を用いて異なる電圧に変更する電圧変更部と、
   前記電圧変更部と接続された電力供給経路である第１経路上に設けられ、前記電圧変更部からの出力を蓄積する蓄電部と、
   前記電圧変更部と接続された電力供給経路であって前記第１経路と異なる第２経路上に設けられ、前記電圧変更部からの出力を使用するヒータと、
   前記電圧変更部により出力された電力の供給先を、前記第１経路及び前記第２経路のいずれか一方に切り替える切替部と、
   前記蓄電部に供給されている電流と電圧とを検出する検出部と、
   前記電圧変更部により出力された電力を前記第１経路に供給する場合に前記検出部により検出された前記電流と前記電圧とに基づいて、前記蓄電部に第１の電圧で電力が供給されるよう前記スイッチング手段を制御し、前記電圧変更部により出力された電力を前記第２経路に供給する場合に前記第１の電圧と異なる第２の電圧で前記ヒータに電力が供給されるよう前記スイッチング手段を制御する出力制御部と、
   を備えたことを特徴とする蓄電装置。
2. 前記出力制御部は、前記電力供給部により供給される電力の供給及び停止の期間の比率を示したデューティ比を含むＰＷＭ信号を前記電圧変更部に出力して、前記電圧変更部に対して前記第１の電圧と前記第２の電圧とを切り替えさせる制御を行うこと、
   を特徴とする請求項１に記載の蓄電装置。
3. 前記出力制御部は、さらに、前記電力の供給先が前記第１経路の場合に、前記検出部から検出された前記電流、及び前記電圧に基づいて供給すべき電圧を決定すると共に、決定された電圧となるように前記供給及び停止の期間の比率が決定された前記デューティ比を含むＰＷＭ信号を出力する制御を行うこと、
   を特徴とする請求項２に記載の蓄電装置。
4. 前記出力制御部は、前記決定された電圧と、前記検出部により検出された前記電圧との差分に応じて前記供給及び停止の期間の比率が定められた前記デューティ比を含むＰＷＭ信号を出力する制御を行うこと、
   を特徴とする請求項３に記載の蓄電装置。
5. 前記ヒータと前記蓄電部とを接続する第３経路において、前記蓄電部から前記ヒータに対して電力を供給させるか否かを切り替える供給元切替部をさらに備えること、
   を特徴とする請求項１乃至４のいずれか一つに記載の蓄電装置。
6. 前記出力制御部は、前記第１経路上に前記電力が供給されている場合に、前記電圧検出部により検出された前記電圧が所定の第１の基準値以下の場合に、前記蓄電部に所定の電流が流れるよう前記第１の電圧を変更させる制御を行うこと、
   を特徴とする請求項４に記載の蓄電装置。
7. 前記出力制御部は、さらに、前記第１経路上に前記電力が供給されている場合に、前記電圧検出部により検出された前記蓄電部の電圧が所定の第２の基準値以上の場合に、前記第１の基準値以上の場合に流れている電流より低い電流が流れるよう前記第１の電圧を変更させる制御を行うこと、
   を特徴とする請求項６に記載の蓄電装置。
8. トナー画像を定着させる定着部と、
   電力を供給する電力供給部と、
   前記電力供給部から供給される電力の電圧を、一つのスイッチング手段を用いて異なる電圧に変更する電圧変更部と、
   前記電圧変更部と接続された電力供給経路である第１経路上に設けられ、前記電圧変更部からの出力を蓄積する蓄電部と、
   前記電圧変更部と接続された電力供給経路であって前記第１経路と異なる第２経路上に設けられ、前記電圧変更部からの出力もしくは蓄電部からの出力を使用する前記定着部を加熱するヒータと、
   前記電圧変更部により出力された電力の供給先を、前記第１経路及び前記第２経路のいずれか一方に切り替える切替部と、
   前記蓄電部に供給されている電流と電力とを検出する検出部と、
   前記電圧変更部により出力された電力を前記第１経路に供給する場合に前記検出部により検出された前記電流と前記電力とに基づいて、前記蓄電部に第１の電圧で電力が供給されるよう前記スイッチング手段を制御し、前記電圧変更部により出力された電力を前記第２経路に供給する場合に前記第１の電圧と異なる第２の電圧で前記ヒータに電力が供給されるよう前記スイッチング手段を制御する出力制御部と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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