(57)【要約】  【課題】  直列接続キャパシタ群の充電時に並列モニタの電力消費を低減。簡素なハードウエアで実現。キャパシタの過充電を防止。  【解決手段】  キャパシタ群Ｃ１−Ｃｎの出力電圧Ｖｃｏを検出する手段Ｒ８，Ｒ９；キャパシタ群を充電する手段８６−８８；各キャパシタＣ１−Ｃｎにそれぞれが並列に接続され、各キャパシタの電圧が所定電圧に到達したら充電電流をバイパスするとともに、所定電圧到達を表す到達信号Ｃｓｔ＝Ｌを発生する複数個のモニタ手段ＭＮ１−ＭＮｎ；および、出力電圧Ｖｃｏが設定値Ｖｂｔ／Ｖｒｔより低いと長時間時限値ｔｓ１を、高いと短時間時限値ｔｓ２を定めて、到達信号Ｃｓｔ＝Ｌが発生したとき、計時を開始し該時限値が経過した後、充電手段８６−８８による充電を停止する充電制御手段５０８：図８，図１０の３６−４６；を備える。  【選択図】  図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個のキャパシタを直列に接続したキャパシタ群；
該キャパシタ群の出力電圧を検出する電圧検出手段；
上記キャパシタ群を充電する充電手段；
前記キャパシタ群の各キャパシタにそれぞれが並列に接続され、各キャパシタの電圧が所定電圧に到達したら充電電流をバイパスするとともに、所定電圧到達を表す到達信号を発生する複数個のモニタ手段；および、
前記到達信号が発生したとき、前記出力電圧が第１設定値より低いと長時間時限値を、高いと短時間時限値を定めて計時を開始し該時限値が経過した後、前記充電手段による充電を停止する充電制御手段；
を備えるキャパシタ電源装置。
【請求項２】
複数個のキャパシタを直列に接続したキャパシタ群；
該キャパシタ群の出力電圧を検出する電圧検出手段；
上記キャパシタ群を充電する充電手段；
前記キャパシタ群の各キャパシタにそれぞれが並列に接続され、各キャパシタの電圧が所定電圧に到達したら充電電流をバイパスするとともに、所定電圧到達を表す到達信号を発生する複数個のモニタ手段；および、
前記充電手段が充電を開始するときの前記出力電圧が第２設定値より低いと長時間時限値を、高いと短時間時限値を定めて、前記到達信号が発生したとき計時を開始し前記時限値が経過した後、前記充電手段による充電を停止する充電制御手段；
を備えるキャパシタ電源装置。
【請求項３】
前記充電制御手段は、前記計時を開始した後、前記出力電圧が第３設定値に到達すると前記充電手段による充電を停止する；請求項１又は２に記載のキャパシタ電源装置。
【請求項４】
前記充電手段は、充電電流を目標電流に制御し前記到達信号が発生すると充電電流を下げる定電流制御手段；を含む、請求項１乃至３のいずれか１つに記載のキャパシタ電源装置。
【請求項５】
メインヒータ；該メインヒータに通電するメイン通電回路；補助ヒータ；および、該補助ヒータに通電する請求項１乃至４のいずれか１つに記載のキャパシタ電源装置；を備える加熱装置。
【請求項６】
加熱温度が第１設定値より低いときに前記キャパシタ電源装置の出力電圧を前記補助ヒータに印加する給電制御手段；を更に備える請求項５に記載の加熱装置。
【請求項７】
省エネ制御手段；および、前記メイン通電回路による前記メインヒータへの通電を停止する省エネモードに移行するとき、前記キャパシタ電源装置に充電する充電制御手段；を更に備える、請求項５又は６に記載の加熱装置。
【請求項８】
省エネ制御手段；および、前記メイン通電回路による前記メインヒータへの通電をする動作モードに移行するとき、前記キャパシタ電源装置の出力電圧を前記補助ヒータに印加する給電制御手段；を更に備える請求項５に記載の加熱装置。
【請求項９】
更に、前記メイン通電回路による前記メインヒータへの通電を停止する省エネモードに移行するとき、前記キャパシタ電源装置に充電する充電制御手段；を備える請求項８に記載の加熱装置。
【請求項１０】
感光体に静電潜像を形成し該静電潜像をトナー像に現像して該トナー像を直接にもしくは中間転写体を介して間接に用紙に転写する作像手段；
メインヒータおよび補助ヒータを備える、前記用紙上のトナー像を該用紙に固着する定着装置；
前記メインヒータに通電するメイン通電回路；および、
前記補助ヒータに通電する請求項１乃至４のいずれか１つに記載のキャパシタ電源装置；
を備える画像形成装置。
【請求項１１】
定着温度が第１設定値より低いときに前記キャパシタ電源装置の出力電圧を前記補助ヒータに印加する給電制御手段；を更に備える請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
省エネ制御手段；を更に備え、前記給電制御手段は、前記メイン通電回路により前記メインヒータに通電する動作モードに移行したときに、定着温度が第１設定値より低いときに前記キャパシタ電源装置の出力電圧を前記補助ヒータに印加する；請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
省エネ制御手段；および、前記メイン通電回路による前記メインヒータへの通電をする動作モードに移行したとき、前記キャパシタ電源装置の出力電圧を前記補助ヒータに印加する給電制御手段；を更に備える、請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
省エネ制御手段；および、前記メイン通電回路による前記メインヒータへの通電を停止する省エネモードに移行するとき、前記キャパシタ電源装置に充電する充電制御手段；を更に備える、請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記メイン通電回路による前記メインヒータへの通電を停止する省エネモードに移行するとき、前記キャパシタ電源装置に充電する充電制御手段；を更に備える請求項１２又は１３に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
商用交流を直流に変換する整流回路，該直流を所要電圧の直流に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ、および、該所要電圧の直流を出力／停止するスイッチ手段、を含む電源回路；を更に備え、前記省エネ制御手段は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータが出力する所要電圧の直流によって動作して動作モード／省エネモード間の切り換え要否を決定し、省エネモードから動作モードへの切り換え要のとき前記スイッチ手段を前記直流の出力に設定する；請求項１２又は１３に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記給電制御手段は、前記スイッチ手段が出力する直流電圧によって動作する；請求項１６に記載の画像形成装置。
【請求項１８】
商用交流を直流に変換する整流回路，該直流を所要電圧の直流に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ、および、該所要電圧の直流を出力／停止するスイッチ手段、を含む電源回路；を更に備え、前記省エネ制御手段は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータが出力する所要電圧の直流によって動作して動作モード／省エネモード間の切り換え要否を決定し、省エネモードから動作モードへの切り換え要のとき前記スイッチ手段を前記直流の出力に設定する；請求項１４又は１５に記載の画像形成装置。
【請求項１９】
前記充電制御手段は、前記スイッチ手段が出力する直流電圧によって動作する；請求項１８に記載の画像形成装置。
【請求項２０】
前記充電制御手段は、前記キャパシタ電源装置の充電を終えると前記スイッチ手段を出力の停止に切り換える；請求項１９に記載の画像形成装置。
【請求項２１】
光学系の投影画像を読み取って該画像を表す画像データを生成する画像読み取り装置；および、請求項１０乃至２０のいずれか１つに記載の画像形成装置；を備え、該画像形成装置は、前記画像読み取り装置が生成した画像データを、前記画像形成装置による前記作像に適合する画像データに変換して前記作像に用いる画像データ処理手段を含む；複写装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数個のキャパシタを直列接続したキャパシタ電源装置に関し、特に、キャパシタ電源の充電制御に関する。このキャパシタ電源装置は、例えば、加熱装置，複写機，デジタル複合機，プリンタ，ファクシミリ装置等に使用できる。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開２００２−１８４５５４号公報
【特許文献２】特開平  ６−２６１４５２号公報
【特許文献３】特開２００４−３３６９１９号公報
【特許文献４】特開２００５−８６９００号公報
【特許文献５】特開２００２−１４２３６９号公報。
【０００３】
複写機やプリンタ等は、普通紙やＯＨＰ等の記録媒体上に画像を形成する。この画像形成は、画像形成の高速性や画像品質、コストなどから電子写真方式が採用されている。電子写真方式は、記録媒体上にトナー像を形成し、形成したトナー像を熱と圧力で記録媒体上に定着する方式であり、定着方式としては安全性等の面からヒートロール方式が現在、最も多く採用されている。ヒートロール方式は、ハロゲンヒータなどの発熱部材により加熱される加熱ローラと、加熱ローラに対向配置される加圧ローラを圧接してニップ部と呼ばれる相互圧接部を形成し、このニップ部でトナー像が転写された記録媒体を通じて加熱する方式である。近年、環境問題が重要となり、複写機やプリンタ等の画像形成装置も省エネルギー化が進んでおり、この画像形成装置の省エネルギー化を考えるに当たって無視できないのは、トナーを記録媒体に定着する定着装置の省電力化である。定着装置の補助電源として電気二重層キャパシタ等の大容量キャパシタを使用して最大供給電力を増加させることで、省エネルギー化を実現する画像形成装置が、例えば特許文献１で提案されている。
【０００４】
電気二重層キャパシタの定格電圧は、電解液の分解電圧に依存し、２．５Ｖ程度と非常に低い。そのため、電気二重層キャパシタを蓄電装置として使用する場合には、複数のキャパシタを直列接続して定格電圧を高くし、モジュールとして使用するのが一般的である。しかしながら、これら直列接続されたキャパシタ群（モジュール又はユニット）を充放電する場合、各キャパシタの静電容量や漏れ電流ばらつきによって、分担電圧にばらつきが生じ、各キャパシタ電圧が定格を超えてしまうことにより、キャパシタ容量の劣化を引き起こしてしまう。
【０００５】
そのため、各キャパシタの静電容量や漏れ電流ばらつきを考慮した上で、複数のキャパシタを直列接続したモジュールを充放電させる場合には、キャパシタ電圧が定格電圧を超えないように定格電圧より低い充電電圧に設定して使用しなければならない。しかし、電気二重層キャパシタに蓄積できるエネルギーは、Ｗ＝ＣＶ２／２の関係に基づくため、定格電圧よりも、端子電圧を低くすると、電圧の二乗で充電エネルギーが低くなってしまう。例えば、定格電圧２．５Ｖに対して２．０Ｖを満充電とする場合は、充電可能なエネルギーの６４％しか充電することができない。
【０００６】
この問題を解決するために、特許文献２，３および４には、直列に接続された電気二重層キャパシタの各キャパシタ端子電圧を検出し、端子電圧が所定値になったことを判別してキャパシタの充電を制限する並列モニタ回路が開示されている。並列モニタ回路がキャパシタをバイパスして充電を制限するとき、フォトカプラを発光させて充電完了を表す信号を発生し、全フォトカプラが充電完了信号を発生すると充電回路による充電を終了するキャパシタ充電回路が、引用文献４に記載されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、これらの充電方法では、直列に接続された個々のキャパシタに大きな静電容量ばらつきがあると、最初のキャパシタが定格電圧に達して並列モニタが作動してから、その全てのキャパシタが定格電圧に充電されるまでに比較的長時間を要する。しかも並列モニタで消費される電力は、端子電圧×バイパス電流で表される大きな発熱量であるため、それに見合った回路素子や放熱機構を備える必要が生じるという問題があった。引用文献５には、各キャパシタの充電電圧を均等化するために、複数個のキャパシタを直列接続したユニットを一定時間充電した後、逆極性の電圧を一定期間印加して完全放電を行うことが記載されているが、全キャパシタを短時間に完全放電させるための逆極性充電回路および充電極性切換え回路が必要になり、ハードウエアおよび充放電制御が複雑になる。また、全キャパシタを完全放電させるためのリセット用の充放電で多量の電力を消費する。
【０００８】
本発明は、複数個のキャパシタを直列接続したキャパシタ群の充電時に並列モニタで消費される電力を低減することを第１の目的とし、これを比較的に簡素なハードウエアを用いて実現することを第２の目的とし、各キャパシタへの過充電を防止することを第３の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
複数個のキャパシタを直列接続したキャパシタ群の各キャパシタに並列に各並列モニタを接続したキャパシタ電源装置の場合、充放電サイクル毎に毎回同様の大きな発熱が発生するわけではない。直列接続したキャパシタに定電流充電をすると、各キャパシタに蓄積される電気量は等しいため、各キャパシタの静電容量のばらつきにより、各キャパシタが所定電圧２（Ｖｓ２）に到達するまでの時間（ｔａ１、ｔｂ１、ｔｃ１）にばらつきが生じる（図１１の（ａ）参照）。所定電圧２（Ｖｓ２）に到達するまでの時間は静電容量が大きいほど長く、ｔａ１＞ｔｂ１＞ｔｃ１となる。しかし、複数直列接続された全てのキャパシタの電圧を所定電圧２（Ｖｓ２）に一度揃えることにより、充放電の基準となる電圧が所定電圧２（Ｖｓ２）に移動するので、それ以降の充放電においては、図１１の（ｂ）のように、ｔ１から放電を開始し、ｔ２で放電を停止し、そして充電を開始し、ｔ３で全てのキャパシタで同時に所定電圧（Ｖｓ２）に到達する。そのため、各キャパシタの電圧を揃えてからはバイパス経路に電流をバイパスする時間が短くなるため、その際の発熱を低減することができる。
【００１０】
（１）そこで本発明のキャパシタ電源装置は、
複数個のキャパシタ(C1-Cn)を直列に接続したキャパシタ群(C1-Cn)；
該キャパシタ群(C1-Cn)の出力電圧(Vco)を検出する電圧検出手段(R8,R9)；
上記キャパシタ群を充電する充電手段(86-88)；
前記キャパシタ群の各キャパシタ(C1-Cn)にそれぞれが並列に接続され、各キャパシタの電圧が所定電圧に到達したら充電電流をバイパスするとともに、所定電圧到達を表す到達信号(Cst＝L)を発生する複数個のモニタ手段(MN1-MNn)；および、
前記到達信号(Cst＝L)が発生したとき、前記出力電圧(Vco)が第１設定値(Vbt)より低いと長時間時限値(ts1)を、高いと短時間時限値(ts2)を定めて計時を開始し該時限値が経過した後、前記充電手段(86-88)による充電を停止する充電制御手段(508：図８の36-46)；
を備える。
【００１１】
なお、理解を容易にするために括弧内には、図面に示し後述する実施例の対応要素の記号または対応事項を、例示として参考までに付記した。以下も同様である。
【発明の効果】
【００１２】
これによれば、各キャパシタの残電圧が低く、各キャパシタの静電容量のばらつきにより、それぞれのキャパシタが所定電圧２（Ｖｓ２）に到達するまでの時間（ｔａ１、ｔｂ１、ｔｃ１）にばらつきが生じる場合には、長時間時限値(ts1)の充電の間に全キャパシタが所定電圧２（Ｖｓ２）に到達する（図１２参照）。各キャパシタの残電圧が高くそれぞれのキャパシタが所定電圧２（Ｖｓ２）に到達するまでの時間（ｔａ１、ｔｂ１、ｔｃ１）のばらつきが小さい場合には、短時間時限値(ts2)の充電の間に全キャパシタが所定電圧２（Ｖｓ２）に到達する（図１３参照）。すなわち、１つのキャパシタが所定電圧２（Ｖｓ２）に到達したときのキャパシタ群の出力電圧が低く、各キャパシタにおいて漏れ電流ばらつきが大きいと判断される場合のみ残り充電時間(ts1,ts2)を長くすることにより、バイパス経路で消費される損失を低減することができる。残り充電時間(ts1,ts2)がキャパシタ群の出力電圧(Vco)に基づいて自動的に選択されるので、頻繁に繰り返される充放電の各回の充電において、全キャパシタの所定電圧２（Ｖｓ２）への充電とモニタ回路による電力消費の低減が両立する。また、残り充電時間が長時間時限値(ts1)又は短時間時限値(ts2)に制限されるため、キャパシタへの過充電を防止することができる。
【００１３】
（２）複数個のキャパシタ(C1-Cn)を直列に接続したキャパシタ群(C1-Cn)；
該キャパシタ群(C1-Cn)の出力電圧(Vco)を検出する電圧検出手段(R8,R9)；
上記キャパシタ群を充電する充電手段(86-88)；
前記キャパシタ群の各キャパシタ(C1-Cn)にそれぞれが並列に接続され、各キャパシタの電圧が所定電圧に到達したら充電電流をバイパスするとともに、所定電圧到達を表す到達信号(Cst＝L)を発生する複数個のモニタ手段(MN1-MNn)；および、
前記充電手段(86-88)が充電を開始するときの前記出力電圧(Vco)が第２設定値(Vrt)より低いと長時間時限値(ts1)を、高いと短時間時限値(ts2)を定めて、前記到達信号(Cst＝L)が発生したとき計時を開始し前記時限値が経過した後、前記充電手段(86-88)による充電を停止する充電制御手段(508：図１０の36-46)；
を備えるキャパシタ電源装置。
【００１４】
これによれば、各キャパシタの残電圧が低く、各キャパシタの静電容量のばらつきにより、それぞれのキャパシタが所定電圧２（Ｖｓ２）に到達するまでの時間（ｔａ１、ｔｂ１、ｔｃ１）にばらつきが生じる場合には、長時間時限値(ts1)の充電の間に全キャパシタが所定電圧２（Ｖｓ２）に到達する（図１２参照）。各キャパシタの残電圧が高くそれぞれのキャパシタが所定電圧２（Ｖｓ２）に到達するまでの時間（ｔａ１、ｔｂ１、ｔｃ１）のばらつきが小さい場合には、短時間時限値(ts2)の充電の間に全キャパシタが所定電圧２（Ｖｓ２）に到達する（図１3参照）。すなわち、キャパシタ群に充電を開始するときのキャパシタ群の出力電圧が低く、各キャパシタにおいて漏れ電流ばらつきが大きいと判断される場合のみ、１つのキャパシタが所定電圧２（Ｖｓ２）に到達してからの残り充電時間(ts1,ts2)を長くすることにより、バイパス経路で消費される損失を低減することができる。残り充電時間(ts1,ts2)がキャパシタ群の出力電圧(Vco)に基づいて自動的に選択されるので、頻繁に繰り返される充放電の各回の充電において、全キャパシタの所定電圧２（Ｖｓ２）への充電とモニタ回路による電力消費の低減が両立する。また、残り充電時間が長時間時限値(ts1)又は短時間時限値(ts2)に制限されるため、キャパシタへの過充電を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（３）前記充電制御手段(508)は、前記計時を開始した後、前記出力電圧(Vco)が第３設定値(Vft)に到達すると前記充電手段(86-88)による充電を停止する(図８，図１０の45,46)；上記（１）又は（２）に記載のキャパシタ電源装置。これによれば、残り充電時間(ts1又はts2)内であっても、キャパシタ群の出力電圧(Vco)が第３設定値(Vft)に到達すると充電を停止するので、モニタ回路による電力消費の低減効果およびキャパシタへの過充電を防止する効果が、更に高い。
【００１６】
（４）前記充電手段(86-88)は、充電電流を目標電流に制御し前記到達信号(Cst＝L)が発生すると充電電流を下げる定電流制御手段(88,88r,88id,88ic)；を含む、上記（１）乃至（３）のいずれか１つに記載のキャパシタ電源装置。これによれば、コンデンサバイパスの電流が減少するので、バイパス回路の電力消費が低減する。また大電流バイパス時には必要となる放熱機構を省略することもできる。
【００１７】
（５）メインヒータ(518)；該メインヒータに通電するメイン通電回路(540)；補助ヒータ(519)；および、該補助ヒータに通電する上記（１）乃至（４）のいずれか１つに記載のキャパシタ電源装置(80)；を備える加熱装置。これによれば、上記（１）又は（２）に記載の作用効果が得られる。
【００１８】
（６）加熱温度が第１設定値(Tft)より低いときに前記キャパシタ電源装置の出力電圧を前記補助ヒータに印加する給電制御手段(90,508：図７の23,24)；を更に備える上記（５）に記載の加熱装置。
【００１９】
（７）省エネ制御手段(502)；および、前記メイン通電回路(540)による前記メインヒータへの通電を停止する省エネモード（低電力モード，休止モード）に移行するとき、前記キャパシタ電源装置に充電する充電制御手段(508：図７〜図１０の30-32,29,34-46)；を更に備える、上記（５）又は（６）に記載の加熱装置。
【００２０】
（８）省エネ制御手段(502)；および、前記メイン通電回路による前記メインヒータへの通電をする動作モード（スタンバイモード）に移行するとき、前記キャパシタ電源装置の出力電圧を前記補助ヒータに印加する給電制御手段(90,508：図９の22,24)；を更に備える上記（５）に記載の加熱装置。
【００２１】
（９）更に、前記メイン通電回路(540)による前記メインヒータへの通電を停止する省エネモードに移行するとき、前記キャパシタ電源装置に充電する充電制御手段(508：図８〜図１０の30-32,29,34-46)；を備える上記（８）に記載の加熱装置。
【００２２】
（１０）感光体(201)に静電潜像を形成し該静電潜像をトナー像に現像して該トナー像を直接にもしくは中間転写体を介して間接に用紙に転写する作像手段(201-210)；
メインヒータ(518)および補助ヒータ(519)を備える、前記用紙上のトナー像を該用紙に固着する定着装置(214)；
前記メインヒータに通電するメイン通電回路(540)；および、
前記補助ヒータに通電する上記（１）乃至（４）のいずれか１つに記載のキャパシタ電源装置(80)；
を備える画像形成装置。これによれば、上記（１）又は（２）に記載の作用効果が得られる。
【００２３】
（１１）定着温度が第１設定値(Tft)より低いときに前記キャパシタ電源装置の出力電圧を前記補助ヒータに印加する給電制御手段(90,508：図７の23,24)；を更に備える上記（１０）に記載の画像形成装置。
【００２４】
（１２）省エネ制御手段(502)；を更に備え、前記給電制御手段(90,508：図７の23,24)は、前記メイン通電回路により前記メインヒータに通電する動作モード（スタンバイモード）に移行したときに、定着温度が第１設定値(Tft)より低いときに前記キャパシタ電源装置の出力電圧を前記補助ヒータに印加する；上記（１１）に記載の画像形成装置。
【００２５】
（１３）省エネ制御手段(502)；および、前記メイン通電回路による前記メインヒータへの通電をする動作モード（スタンバイモード）に移行したとき、前記キャパシタ電源装置の出力電圧を前記補助ヒータに印加する給電制御手段(90,508：図９の22,24)；を更に備える、上記（１０）に記載の画像形成装置。
【００２６】
（１４）省エネ制御手段(502)；および、前記メイン通電回路(540)による前記メインヒータへの通電を停止する省エネモード（低電力モード，休止モード）に移行するとき、前記キャパシタ電源装置に充電する充電制御手段(508：図７〜図１０の30-32,29,34-46)；を更に備える、上記（１０）に記載の画像形成装置。
【００２７】
（１５）前記メイン通電回路(540)による前記メインヒータへの通電を停止する省エネモードに移行するとき、前記キャパシタ電源装置に充電する充電制御手段(508：図８〜図１０の30-32,29,34-46)；を更に備える請求項１２又は１３に記載の画像形成装置。
【００２８】
（１６）商用交流を直流に変換する整流回路(81)，該直流を所要電圧(＋５ＶＥ)の直流に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ(82)、および、該所要電圧(＋５ＶＥ)の直流を出力／停止するスイッチ手段(85)、を含む電源回路(514)；を更に備え、前記省エネ制御手段(502)は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ(82)が出力する所要電圧(＋５ＶＥ)の直流によって動作して動作モード／省エネモード間の切り換え要否を決定し、省エネモードから動作モードへの切り換え要のとき前記スイッチ手段を前記直流の出力に設定する；上記（１２）又は（１３）に記載の画像形成装置。
【００２９】
（１７）前記給電制御手段(90,508)は、前記スイッチ手段が出力する直流電圧（＋５Ｖ）によって動作する；上記（１６）に記載の画像形成装置。
【００３０】
（１８）商用交流を直流に変換する整流回路(81)，該直流を所要電圧(＋５ＶＥ)の直流に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ(82)、および、該所要電圧(＋５ＶＥ)の直流を出力／停止するスイッチ手段(85)、を含む電源回路(514)；を更に備え、前記省エネ制御手段(502)は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ(82)が出力する所要電圧(＋５ＶＥ)の直流によって動作して動作モード／省エネモード間の切り換え要否を決定し、省エネモードから動作モードへの切り換え要のとき前記スイッチ手段を前記直流の出力に設定する；上記（１４）又は（１５）に記載の画像形成装置。
【００３１】
（１９）前記充電制御手段(508)は、前記スイッチ手段が出力する直流電圧（＋５Ｖ）によって動作する；上記（１８）に記載の画像形成装置。
【００３２】
（２０）前記充電制御手段(508)は、前記キャパシタ電源装置の充電を終えると前記スイッチ手段(85)を出力の停止に切り換える(図８，図１０の57)；上記（１９）に記載の画像形成装置。
【００３３】
（２１）光学系の投影画像を読み取って該画像を表す画像データを生成する画像読み取り装置(100)；および、請求項１０乃至２０のいずれか１つに記載の画像形成装置(200)；を備え、該画像形成装置は、前記画像読み取り装置が生成した画像データを、前記画像形成装置(200)による前記作像に適合する画像データに変換して前記作像に用いる画像データ処理手段(IPP)を含む；複写装置（図３）。
【００３４】
（２２）複数直列接続された電気二重層キャパシタから構成される充電可能な補助電源と、補助電源を充電する充電手段と、各キャパシタに並列に接続され、各キャパシタの充電電圧をモニタし、その電圧が所定電圧２に到達したら充電電流をバイパスするとともに、充電手段に所定電圧到達信号を送信するためのフォトカプラを設けた並列モニタ回路と、を有し、
複数直列接続されたキャパシタの充電開始時の両端電圧が所定電圧１より小さい場合には、全てのキャパシタの充電電圧を揃えるために、いずれか１つのキャパシタで所定電圧２に到達してから、所定時間１の充電を行った後、充電を終了させ、複数直列接続されたキャパシタの充電開始時の両端電圧が所定電圧１より大きい場合には、いずれか１つのキャパシタで所定電圧２に到達してから、所定時間２の充電を行い、充電を終了させることを特徴とするキャパシタユニット。
【００３５】
（２３）上記（２２）に記載のキャパシタユニットにおいて、複数キャパシタのうちいずれかの充電電圧が所定電圧２に達し、充電手段が所定電圧到達信号を受信した後、充電電流を減少させてさらに充電を行い、補助電源の両端電圧が所定電圧３に到達したら充電を終了させることを特徴とする。
【００３６】
（２４）上記（２２）に記載のキャパシタユニットにおいて、複数キャパシタのうちいずれかで各キャパシタの充電電圧が所定電圧２に達し、充電手段が所定電圧到達信号を受信した後、充電電流を減少させてさらに充電を行い、設定された充電時間より先に、補助電源の両端電圧が所定電圧３に到達したら充電を終了させることを特徴とする。
【００３７】
（２５）上記（２２）に記載のキャパシタユニットにおいて、充電開始時の両端電圧値により、いずれか１つのキャパシタで所定電圧２に到達してから充電を終了させるまでの充電時間を所定時間１と所定時間２で切り替えを行うことを特徴とする充電制御方式。
【００３８】
（２６）上記（２２）に記載のキャパシタユニットにおいて、複数キャパシタのうちいずれかで各キャパシタの充電電圧が所定電圧２に達し、充電手段が所定電圧到達信号を受信した後、充電電流を減少させて所定時間充電を行う充電方法。
【００３９】
本発明の他の目的及び特徴は図面を参照した以下の実施例の説明より明らかになろう。
【実施例１】
【００４０】
図１に、本発明の第１実施例のフルカラーデジタル複合機能複写機ＭＦ１の外観を示す。このフルカラー複写機ＭＦ１は、大略で、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付きのカラースキャナ１００は、プリンタ２００から分離可能なユニットであり、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（ＣＰＵ５０８：図３）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。
【００４１】
スキャナ１００およびプリンタ２００ならびにエンジン（５１０：図３）を接続したコントローラボード（５０１：図３）には、パソコンＰＣが接続したＬＡＮ(Local Area Network)が接続されており、ファクシミリコントロールユニット（ＦＣＵ  ５０６：図３）には、電話回線ＰＮ（ファクシミリ通信回線）に接続された交換器ＰＢＸが接続されている。
【００４２】
図２に、複合機能複写機ＭＦ１のカラープリンタ２００の機構を示す。この実施例のカラープリンタ２００は、レーザプリンタである。このレーザプリンタ２００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、第１転写ベルト２０８の移動方向（図中の左から右方向ｙ）に沿ってこの順に配置されている。即ち、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。回転可能に支持され矢印方向に回転する感光体２０１の外周部には、除電装置，クリーニング装置，帯電装置２０２および現像装置２０４が配備されている。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の入るスペースが確保されている。感光体２０１は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部品構成は同じである。現像装置２０４が扱う色材（トナー）の色が異なる。各感光体２０１（４個）の一部が、第１転写ベルト２０８に接している。ベルト状の感光体も採用可能である。
【００４３】
第１転写ベルト２０８は矢印方向に移動可能に、回転する支持ローラおよび駆動ローラ間に支持、張架されていて、裏側（ループの内側）には、第１転写ローラが感光体２０１の近傍に配備されている。ベルトループの外側に、第１転写ベルト用のクリーニング装置が配備されている。第１転写ベルト２０８より転写紙（用紙）又は第２転写ベルト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去る。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、一様に帯電された感光体表面に潜像として照射する。ＬＥＤアレイと結像手段から成る露光装置も採用できる。
【００４４】
図２上で、第１転写ベルト２０８の右方には、第２転写ベルト２１５が配備されている。第１転写ベルト２０８と第２転写ベルト２１５は接触し、あらかじめ定められた転写ニップを形成する。第２転写ベルト２１５は矢印方向に移動可能に、支持ローラおよび駆動ローラ間に支持、張架されていて、裏側（ループの内側）には、第２転写手段が配備されている。ベルトループの外側に、第２転写ベルト用のクリーニング装置，チャージャ等が配備されている。該クリーニング装置は、用紙にトナーを転写した後、残留する不要のトナーを拭い去る。転写紙（用紙）は、図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枚づつ、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。第２転写ベルト２１５の上方に、定着器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。第１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。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。
【００４５】
ここで両面印刷のとき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、トナーによる顕像が感光体２０１の表面に形成され保持される。このトナー像は、第１転写手段により、感光体２０１と同期して移動する第１転写ベルト２０８の表面に転写される。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。第１転写ベルト２０８は、表面に転写されたトナー像を坦持し、矢印の方向に移動する。作像ユニットｂの感光体２０１に、別の色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、すでに第１転写ベルト２０８に乗っている前の色の顕像に重ねられ、最終的に４色重ねられる。なお、単色黒のみを形成する場合もある。このとき同期して第２転写ベルト２１５は矢印方向に移動していて、第２転写手段１１７の作用で、第２転写ベルト２１５の表面に第１転写ベルト２０８表面に作られた画像が転写される。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、第１，第２転写ベルト２０８，２１５が移動し、作像が進められるので、その時間が短縮できる。第１転写ベルト２０８が、所定のところまで移動すると、用紙の別の面に作成されるべきトナー画像が、前述したような工程で再度感光体２０１により作像され、給紙が開始される。給紙カセット１２１又は１２２内の最上部にある用紙が引き出され、レジストローラ２３３に搬送される。レジストローラ２３３を経て、第１転写ベルト２０８と第２転写ベルト２１５の間に送られる用紙の片側の面に、第１転写ベルト２０８表面のトナー像が、第２転写手段１１７により転写される。更に記録媒体は上方に搬送され、第２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規のものとなるよう、タイミングがとられて搬送される。
【００４６】
上記のステップで両面にトナー像が転写された用紙は、定着器２１４に送られ、用紙上のトナー像（両面）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。図２のように、排紙部２２４〜２２６を構成した場合、両面画像のうち後から用紙に転写される面（頁）、すなわち第１転写ベルト２０８から用紙に直接転写される面が下面となって、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、第２転写ベルト２１５にそのトナー像を保持し、１頁目の画像を第１転写ベルト２０８から用紙に直接転写する。第１転写ベルト２０８から直接に用紙に転写される画像は、感光体表面で正像にし、第２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５０１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。第２転写ベルト２１５から用紙に転写した後、ブラシローラ，回収ローラ，ブレード等を備えたクリーニング装置が、第２転写ベルト２１５に残留する不要のトナーや紙粉を除去する。
【００４７】
図２では第２転写ベルト２１５のクリーニング装置のブラシローラが第２転写ベルト２１５の表面から離れた状態にある。支点を中心として揺動可能で、第２転写ベルト２１５の表面に接離可能な構造になっている。用紙に転写する以前で、第２転写ベルト２１５がトナー像を担持しているとき離し、クリーニングが必要のとき、図で反時計方向に揺動し接触させる。除去された不要トナーはトナー収納部に集められる。以上が、「両面転写モード」を設定した両面印刷モードの作像プロセスである。両面印刷の場合には、常にこの作像プロセスで印刷が行われる。
【００４８】
片面印刷の場合には、「第２転写ベルト２１５による片面転写モード」と「第１転写ベルト２０８による片面転写モード」の２つがあり、前者の第２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、第１転写ベルト２０８に３色又は４色重ねもしくは単色黒で形成された顕像が第２転写ベルト２１５に転写され、そして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。後者の第１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、第１転写ベルト２０８に３色又は４色重ねもしくは単色黒で形成された顕像が、第２転写ベルト２１５には転写されずに、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。
【００４９】
図３に、図１に示す複合機能複写機ＭＦ１の電装系統のシステム構成を示す。電装システムは、画像形成装置の全体制御を行うシステムコントローラ５０１、コントローラ５０１に接続された、画像形成装置の操作ボード１０、画像データを記憶するＨＤＤ５０３、アナログ回線を使用して外部との通信を行う通信コントロール装置インターフェースボード５０４、ＬＡＮインターフェースボード５０５、汎用ＰＩＣバスに接続された、ＦＡＸのコントロールユニット５０６、ＩＥＥＥ１３９４ボード、無線ＬＡＮボード、ＵＳＢボード等５０７と、ＰＣＩバスでコントローラに接続されたエンジン制御５１０、エンジン制御５１０に接続された、画像形成装置のＩ／Ｏを制御するＩ／Ｏボード５１３、及び、コピー原稿（画像）を読込むスキャナーボード（ＳＢＵ：Sensor Board Unit）５１１、及び画像データが表わす画像光を感光体ドラム上に投射する（光書込みする）ＬＤＢ（レーザダイオードボード）５１２等で構成される。
【００５０】
原稿を光学的に読み取る画像スキャナ１００は、原稿に対する原稿照明光源の走査を行い、ＣＣＤ５２０に原稿像を結像する。原稿像すなわち原稿に対する光照射の反射光をＣＣＤ５２０で光電変換してＲ，Ｇ，Ｂ画像信号を生成する。
【００５１】
通信コントロール装置インターフェイスボード５０４は、装置に不具合が発生した場合に外部の遠隔地診断装置に即時に通報し、故障個所の内容，状況等をサービスマンが認識し早急に修理することを可能としている。また、それ以外に装置の使用状況等の発信にも使用されている。
【００５２】
図３に示すＣＣＤ５２０は、３ラインカラーＣＣＤであり、ＥＶＥＮｃｈ（偶数画素チャンネル）／ＯＤＤｃｈ（奇数画素チャンネル）のＲ、Ｇ、Ｂ画像信号を生成し、ＳＢＵボードのアナログＡＳＩＣ(Application Specific IC)に入力する。ＳＢＵボード５１１にはアナログＡＳＩＣ及び，ＣＣＤ、アナログＡＳＩＣの駆動タイミングを発生する回路を備えている。ＣＣＤ５２０の出力は、アナログＡＳＩＣ内部のサンプルホールド回路により、サンプルホールドされその後、Ａ／Ｄ変換され、Ｒ、Ｇ、Ｂの画像データに変換し、且つシェーディング補正し、そして出力Ｉ／Ｆ（インターフェイス）５２０で画像データバスを介して画像データ処理器ＩＰＰ（Image Processing Processor；以下では単にＩＰＰと記述）に送出する。
【００５３】
ＩＰＰは画像処理をおこなうプログラマブルな演算処理手段であり、分離生成（画像が文字領域か写真領域かの判定：像域分離），地肌除去，スキャナガンマ変換，フィルタ，色補正，変倍，画像加工，プリンタガンマ変換および階調処理を行う。ＳＢＵからＩＰＰに転送された画像データは、ＩＰＰにて光学系およびデジタル信号への量子化に伴う信号劣化（スキャナ系の信号劣化）を補正され、フレームメモリ５２１に書き込まれる。
【００５４】
システムコントローラ５０１には、ＣＰＵ５０２及びシステムコントローラボードの制御を行うＲＯＭ、ＣＰＵ５０２が使用する作業用メモリであるＲＡＭ，リチウム電池を内臓し、ＳＲＡＭのバックアップと時計を内臓したＮＶ−ＲＡＭ及び、システムコントローラボードのシステバス制御、フレームメモリ制御、ＦＩＦＯ等のＣＰＵ周辺を制御するＡＳＩＣ及びそのインターフェース回路等が搭載されている。
【００５５】
システムコントローラ５０１は、スキャナアプリケーション，ファクシミリアプリケーション，プリンタアプリケーションおよびコピーアプリケーション等の複数アプリケーションの機能を有し、システム全体の制御を行う。操作ボード１０の入力を解読して本システムの設定とその状態内容を操作ボード１０の表示部に表示する。
【００５６】
ＰＣＩバスには多くのユニットが接続されており、画像データバス／制御コマンドバスで、画像データと制御コマンドが時分割で転送される。通信コントロール装置インターフェースボード５０４は、通信コントロール装置と、コントローラ５０１との通信インターフェースボードである。コントローラ５０１との通信は、全二重非同期シリアル通信で接続されている。通信コントロール装置５２２とは、ＲＳ−４８５インターフェース規格により、マルチドロップ接続されている。遠隔の管理システムとの通信は、この通信コントローラ装置インターフェースボード５０４を経由して実施される。ＬＡＮインターフェースボード５０５は、社内ＬＡＮに接続されている。社内ＬＡＮとコントローラ５０１との通信インターフェースボードであり、ＰＨＹチップを搭載している。ＬＡＮインターフェースボード５０５とコントローラ５０１とは、ＰＨＹチップＩ／Ｆ及びＩ２ＣバスＩ／Ｆの標準的な通信インターフェースで接続されている。外部機器との通信はこのＬＡＮインターフェースボード５０５を経由して実施される。
【００５７】
ＨＤＤ５０３は、システムのアプリケーションプログラムならびにプリンタ、作像プロセス機器の機器付勢情報を格納するアプリケーションデータベース、ならびに、読取り画像や書込み画像のイメージデータ、すなわち画像データ、ならびにドキュメントデータを蓄える画像データベースとして用いられる。物理インターフェース、電気的インターフェース共に、ＡＴＡ／ＡＴＡＰＩ−４に準拠したインターフェースでコントローラに接続されている。
【００５８】
操作ボード１０には、ＣＰＵ及びＲＯＭ，ＲＡＭ、ＬＣＤ及びキー入力を制御するＡＳＩＣ（ＬＣＤＣ）が搭載されている。ＲＯＭには操作ボード１０の入力読込み、及び表示出力を制御する、操作ボード１０の制御プログラムが書き込まれている。ＲＡＭは、ＣＰＵで使用する作業用メモリである。システムコントローラ５０１との通信により、パネルを操作して使用者がシステム設定の入力を行う入力と、使用者にシステムの設定内容，状態を表示する、表示および入力の制御を行っている。
【００５９】
システムコントローラ５０１のワークメモリから出力されたブラック（Ｂｋ）、シアン（Ｃ）、マデンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色の書き込み信号は、ＬＤＢ（Laser Diode control Board）５１２のＢｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙの各ＬＤ（Laser Diode）書き込み回路に入力される。各ＬＤ書き込み回路でＬＤ電流制御（変調制御）が行われ、各ＬＤに出力される。
【００６０】
エンジン制御５１０は、画像形成の作像作成制御を主として行い、ＣＰＵ５０８及び、画像処理を行うＩＰＰ、複写およびプリントアウトを制御するため必要なプログラムを内蔵したＲＯＭ、その制御に必要なＲＡＭ、及びＮＶ−ＲＡＭを搭載している。ＮＶ−ＲＡＭにはＳＲＡＭと、電源ＯＦＦを検知して、ＥＥＰＲＯＭにストアするメモリを搭載している。また、他の制御を行なうＣＰＵとの信号の送受信を行なう、シリアルインターフェースも備えているＩ／Ｏ  ＡＳＩＣは、エンジン制御ボードが実装された、近くのＩ／Ｏ（カウンター、ファン、ソレノイド、モータ等）を制御するＡＳＩＣである。Ｉ／Ｏ制御ボード５１３とエンジン制御ボード５１０とは同期シリアルインターフェース接続されている。
【００６１】
Ｉ／Ｏ制御ボード５１３には、サブＣＰＵ５１５を搭載しており、定着温度センサ，キャパシタ電源装置の出力電圧Ｖｃｏ，Ｐセンサ、Ｔセンサ等のアナログ信号をデジタル変換して読み込み，出力機器の駆動，用紙センサ参照するジャム検出，用紙搬送制御も含む画像形成装置のＩ／Ｏ制御を行っている。インターフェース回路５１６は、各種センサ，アクチュエータ（モータ、クラッチ、ソレノイド）とのインターフェース回路である。
【００６２】
電源装置ＰＳＵ５１４は、画像形成装置を制御する電源を供給するユニットである。メインＳＷ７９（図４）のオン（閉）により、商用電源が供給される。その商用電源からＡＣ制御回路５４０に商用ＡＣが供給され、ＡＣ制御回路５４０が定着装置２１４のメインヒータ５１８（図４）に交流電力を給電する。電源装置ＰＳＵ５１４には、複写機各部に直流電圧を供給する主電源回路および定着装置２１４の補助ヒータ５１９（図４）に直流電圧を供給するキャパシタ電源装置８０（図４）がある。
【００６３】
図４に、電源回路５１４の概要を示す。メインＳＷ（元電源スイッチ）７９が閉じられると、商用交流１００Ｖが、電源回路５１４の整流平滑回路８１およびＡＣ制御回路５４０に加わる。整流平滑回路８１の直流出力がＤＣ／ＤＣコンバータ８２に印加される。この例ではＤＣ／ＤＣコンバータ８２は、安定化した＋２４Ｖおよび＋５Ｖの、２系統の直流電圧＋２４ＶＥ，＋５ＶＥを発生する。
【００６４】
電源回路５１４では、コンバータ出力の＋２４ＶＥ（＋２４Ｖの電圧）と＋５ＶＥ（＋５Ｖの電圧）にそれぞれスイッチ８４，８５が接続されている。定着装置２１４のメインヒータ５１８に通電するＡＣ制御回路５４０には、スイッチ８３を通して与えられる＋２４Ｖによって閉じられる電源リレーがあり、この電源リレーが閉じることにより、ＡＣ制御回路５４０内の、メインヒータ５１８に通電する交流通電回路に商用交流ＡＣが印加される。この交流通電回路は、トライアック（位相制御スイッチング素子）を用いる位相制御の交流通電回路であり、Ｉ／Ｏ制御５１３が読み込んだ、定着温度センサの温度検出信号を参照して、定着温度が目標温度になるように、トライアックの導通位相を制御する。
【００６５】
上述のスイッチ８５は自己保持スイッチであり、コントローラボード５０１のＣＰＵ５０２からのオン指示信号に応答してオン（導通）となってオンを自己保持し、エンジン制御５１０のＣＰＵ５０８からのオフ指示信号（リセット指示信号）に応答してオフ（非導通）となって自己保持を解除する。この自己保持スイッチ８５が出力する＋５Ｖが、複写機内各部の制御回路に給電される。スイッチ８５に印加される＋５ＶＥは、省エネモード（休止モード）において動作モード（スタンバイモード）への復帰条件が成立したかをモニタする回路およびＣＰＵ５０２に印加される。エンジン制御５１０のＣＰＵ５０８（およびＩ／Ｏ制御５１３）にはスイッチ８５の出力電圧＋５Ｖが印加されるので、エンジン制御５１０（のＣＰＵ５０８）およびＩ／Ｏ制御５１３は、コントローラボード５０１のＣＰＵ５０２が省エネモード（休止モード）から動作モード（スタンバイモード）に復帰するためにスイッチ８５をオンにしたときに、スイッチ８５が出力する＋５Ｖで付勢されて動作を開始する。
【００６６】
上述のスイッチ８３，８４のオン／オフを行う制御信号は、エンジン制御５１０のＣＰＵ５０８からＩ／Ｏ制御５１３を介してスイッチ８３，８４に与えられるが、該オン／オフの切り換え指示はコントローラボード５０１のＣＰＵ５０２が、省エネモード／動作モードの切り換えが必要になったときに、エンジン制御５１０のＣＰＵ５０８に指示する。定着装置２１４の定着温度を、トナー像を転写した転写紙の定着処理に定められた目標温度又はそれよりやや低い温度に維持して、コピースタートあるいはプリントコマンドに応答して実質上遅れ時間無く画像形成を開始することが出来る「スタンバイモード」（待機モード；通常モード）では、スイッチ８３，８４および８５がすべてオンである。
【００６７】
「低電力モード」（省エネモード）では、コントローラボード５０１のＣＰＵ５０２は、エンジン制御５１０のＣＰＵ５０８を介して、定着装置２１４のメインヒータ５１８に通電するＡＣ制御回路５４０内の電源リレーにオン指示電圧＋２４Ｖを与えるスイッチ８３を、オフに切り替える。すなわちＡＣ制御回路５４０への電源を遮断する。「低電力モード」では、プリント出力を伴なわない、ＨＤＤ４０１に蓄積又は登録する画像読取，ファクシミリ送信のための画像読取，パソコンＰＣに送る原稿の画像読取のための、スキャナ１００およびＡＤＦ１２０の動作は可能にするために、動力系に＋２４Ｖを給電するスイッチ８４および制御系および通信系に＋５Ｖを給電するスイッチ８５はオンを継続する。
【００６８】
「休止モード」では、コントローラボード５０１のＣＰＵ５０２は、エンジン制御５１０のＣＰＵ５０８を介して、＋２４Ｖを給電するスイッチ８４および＋５Ｖを給電するスイッチ８５を、ともにオフにする。すなわちスイッチ８３〜８５のすべてをオフにする。
【００６９】
しかし休止モードでは、スイッチ８３〜８５がオフではあるが、スキャナ１００の圧板スイッチ，ＡＤＦ１２０の原稿センサおよび操作ボード１０の電源キースイッチの各検出信号線には、＋５ＶＥが印加される。また、パソコンＰＣのプリントコマンドを検知する電気回路、および、ファクシミリコントロールユニットＦＣＵのファクシミリ受信検知回路に、＋５ＶＥが継続して印加される。
【００７０】
次の表１に、上述の省エネ切換えの各モードと、給電スイッチ８３〜８５のオン／オフの関係を示し、表２には、上述の各モードで可能な情報処理項目を示す。表２上の「送，受信」はＦＣＵの、プリントアウトを伴なわないファクシミリ送，受信であり、データ保持は、メモリ４０６の蓄積画像データの保持である。
【００７１】
【表１】
2006333648.tif 000003
【００７２】
【表２】
2006333648.tif 000004
【００７３】
電源回路５１４には、定着装置２１４の補助ヒータ５１９に給電するキャパシタ電源装置８０がある。キャパシタ電源装置８０の主体はキャパシタユニット８９である。その構成は、図５を参照して後述する。キャパシタユニット８９は、充電手段であるＤＣ／ＤＣコンバータ８８の直流出力端と放電手段（給電手段）である直流リレー９０の直流入力端に接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ８８には、交流リレー８６を通して給電される商用交流電圧を整流平滑回路８７が整流した直流電圧が、印加される。ＤＣ／ＤＣコンバータ８８内の、調圧トランスの1次側に通電するチョッパ回路（スイッチング回路）に、定電流制御回路８８ｉｃがスイッチングパルス（ＰＷＭパルス）を与える。定電流制御回路８８ｉｃはチョッパ回路のスイッチングをＰＷＭ制御（フィードバック定電流制御）するスイッチングレギュレータである。ＤＣ／ＤＣコンバータ８８内の、該調圧トランスの出力側の整流平滑回路の出力電流帰還路に介挿された電流検出用抵抗８８ｒの、出力電流に比例する電圧（電流検出電圧）を充電電流検出回路８８ｉｄが増幅して定電流制御回路８８ｉｃにフィードバックする。定電流制御回路８８ｉｃは、フイードバックされた充電電流信号が目標レベルに合致するようにＰＷＭパルスのパルス幅を操作してチョッパ回路に与える。すなわち定電流制御をする。
【００７４】
充電電流検出回路８８ｉｄには、低増幅率の第１フィードバック信号と高増幅率の第２フィードバック信号を生成する増幅回路と、一方の信号を選択して定電流制御回路８８ｉｃにフィードバック信号として出力するアナログゲート回路があり、後述するキャパシタユニット８９のモニタ信号Ｃｓｔが、複数の電気二重層キャパシタを直列接続したキャパシタ群の、全キャパシタが全て所定電圧Ｖｓ２未満であることを表わす高レベルＨの間は、低増幅率の第１フィードバック信号を定電流制御回路８８ｉｃに出力し、モニタ信号Ｃｓｔが、少なくとも１個のキャパシタの充電電圧が所定電圧Ｖｓ２に到達したことを表わす低レベルＬになると、高増幅率の第２フィードバック信号を定電流制御回路８８ｉｃに出力する。これにより、定電流制御回路８８ｉｃは、全キャパシタが全て所定電圧Ｖｓ２未満である間は高電流値をキャパシタユニット８９に定電流給電し、少なくとも１個のキャパシタの充電電圧が所定電圧Ｖｓ２に到達すると、低電流値をキャパシタユニット８９に定電流給電する。
【００７５】
図５に、キャパシタユニット８９の構成を示す。キャパシタユニット８９は、この実施例では、定格充電電圧２．５Ｖ，容量６００Ｆの電気二重層キャパシタＣ１〜Ｃｎを１８個（ｎ＝１８）直列に接続したもので、充放電ラインＬｈ／Ｌｅ間に接続されている。充放電ラインＬｈ／Ｌｅ間直列接続キャパシタ群の両端間電圧Ｖｃｏすなわち充放電ラインＬｈ／Ｌｅ間の定格電圧は、２．５×１８＝４５Ｖである。各キャパシタＣ１〜Ｃｎには、実質上同一構成，同一特性のモニタ回路ＭＮ１〜ＭＮｎが接続されている。モニタ回路ＭＮ１は、キャパシタの充電電圧を検出する抵抗分圧回路Ｒ１，Ｒ２、該充電電圧が基準値に到達したか検出する比較およびバイパス回路ＳＲ，Ｒ３，Ｑ１，Ｒ４、ＬＥＤドライバＲ５，Ｑ２，Ｒ６およびフォトカプラＰＣ１ならびに限流抵抗Ｒ７で構成されている。モニタ回路ＭＮ１〜ＭＮｎの各出力端は共通に接続（論理和接続）されている。モニタ信号Ｃｓｔは、全モニタ回路ＭＮ１〜ＭＮｎの出力が、コンデンサ電圧が所定電圧Ｖｓ２に未満であることを表わす高レベルＨである間は、モニタ信号ＣｓｔはＨであるが、いずれかのコンデンサＣｉの電圧が所定値Ｖｓ２に到達してそれに接続されたモニタ回路ＰＣｉのモニタ信号が低レベルＬに反転すると、モニタ信号ＣｓｔがＬに反転する。
【００７６】
充電時には、充放電ラインＬｈ／Ｌｅ間にＤＣ／ＤＣコンバータ８８から充電電圧、例えば４５Ｖが印加され、定電流制御回路８８ｉｃが充電電流を例えば１０Ａ程度に定電流制御する。キャパシタＣ１〜Ｃｎに定電流充電していくと、キャパシタＣ１〜ＣｎのいずれかのキャパシタＣｉの充電電圧が所定電圧Ｖｓ２に到達する。すると該キャパシタＣｉに接続されたモニタ回路ＭＮｉのシャントレギュレータＳＲがオン（導通）し、それによりＰＮＰトランジスタＱ１がオンするため、コンデンサＣｉへの充電電流がバイパスされ、キャパシタＣｉへの充電が終了する。また、ＰＮＰトランジスタＱ１がオンすることにより、ＮＰＮトランジスタＱ２がオンし、それによりフォトカプラＰＣｉの発光ダイオードが点灯してフォトトランジスタがオンするため、モニタ信号ＣｓｔがＨからＬに切り換る。
【００７７】
所定電圧Ｖｓ２は、この値に到達すると充電電流をバイパスする電圧値であり、電気二重層キャパシタの定格電圧より僅かに小さくなるように設定している。この所定電圧Ｖｓ２は、シャントレギュレータＳＲの基準電圧ＶＲ１および分圧抵抗Ｒ２、Ｒ１の抵抗値により下式のように決定している：
Ｖｓ２＝ＶＲ１（１＋Ｒ２／Ｒ１）。
【００７８】
図６に、コントローラボード５０１（のＣＰＵ５０２）が実行する、スタンバイモード／低電力モード／休止モード間の切換え制御を示す。電源回路５１４（図４）と商用交流電源ＡＣ（コンセント）との間のメインスイッチ７９が閉じて電源回路５１４が動作電圧＋５ＶＥを与えると、コントローラボード５０１のＣＰＵ５０２は、電源オン応答の初期化処理（ステップ１）をして、そこでスタンバイモードを設定する（ステップ２）。すなわちスイッチ８５をオンとし、これによってエンジン制御５１０およびＩ／Ｏ制御５１３に動作電圧＋５Ｖが加わってそれらがそれぞれの初期化を終えると、ＣＰＵ５０２は、エンジン制御５１０のＣＰＵ５０８にスタンバイモードの設定（スイッチ８３，８４のオン）を指示する。これに応答してＣＰＵ５０８が、Ｉ／Ｏ制御５１３を介してスイッチ８３，８４をオンにする。これによりＡＣ制御回路５４０に動作電圧およびＡＣ電圧が加わり、ＡＣ制御回路５４０がメインヒータ５１８への通電を開始して目標温度への、定着温度のヒートアップを開始する。
【００７９】
そしてＣＰＵ５０２は省エネモードレジスタＦＭのデータを、スタンバイモードを表わす「０」とし、スタンバイモードから低電力モードへの切換え待ち時間Ｔｄ１を時限値とするタイマＴｄ１をスタートする（ステップ２）。
【００８０】
なお、以下においては、カッコ内にはステップと言う語を省略してステップ番号数字のみを記す。
【００８１】
スタンバイモードが設定されたことにより、複写機ＭＦ１の各部に動作電圧が投入される。操作ボード１０のＣＰＵは、スタンバイモードの設定（２）による動作電圧の印加に応答して電源オン初期化を実行して、操作ボード１０内のＮＶＲＡＭにある標準処理モードのコピー条件を読み出して液晶タッチパネルに表示する。
【００８２】
入力読取（３）では、操作ボード１０のＣＰＵが操作ボード１０に対するユーザの操作を読み込んでコントローラボード５０１のＣＰＵ５０２に報知し、また、コントローラボード５０１のＣＰＵ５０２が、パソコンＰＣおよびＦＣＵ５０６からのコマンドを解読する。操作ボード１０のＣＰＵは、画像処理モードキー入力の読取りと液晶パネルの表示の切換え，操作ボード１０に対するユーザの操作に対応して、置数キーの押下の読込みと入力数字データの生成，スタートキーの押下の読込みと、スタート指示のコントローラボード５０１への転送，用紙サイズの切換え入力の読取りなど、通常の複写機の操作読取りおよび表示出力の制御を行う。
【００８３】
スタンバイモードから低電力モードへの切換えの待ち時間Ｔｄ１および低電力モードから休止モードへの切換えの待ち時間Ｔｄ２は、操作ボード１０から入力できるものであり、入力値が操作ボード１０の不揮発メモリＮＶＲＡＭに格納（登録）されているものである。
【００８４】
「入力読取」（３）で、パソコンＰＣから印刷指示を受けると、あるいはＦＣＵ５０６がファクシミリ受信を報知してくると（５）、ＣＰＵ５０２は電源回路５１４を、休止モードまたは低電力モードであると、スタンバイモードに切換える（６）。
【００８５】
「入力読取」（３）で、指示入力、例えば、操作ボード１０に対するユーザの操作（画像処理モード指定キーのタッチ，置数キーの押下，スタートキーの押下，用紙サイズの切換え，その他）を受けるとコントローラボード５０１のＣＰＵ５０２は、指示入力に対応した処理に進む（５−７−８）。
【００８６】
「入力読取」（３）で、スタンバイモードを設定しているときに操作ボード１０上の電源キーがオンすると操作ボード１０のＣＰＵおよびコントローラボード５０１のＣＰＵ５０２は、ユーザが休止モードへの切換えを指示したとみなして（７，９）、液晶タッチパネル１１に表示中の画像処理モードを、操作ボード１０のＮＶＲＡＭに前回モードとして書込み、休止モードに移行する（１０）。休止モードに移行するとＣＰＵ５０２は、スキャナ１００の圧板操作検知信号あるいはＡＤＦ１２０への原稿セット検知信号が発生するのを待ち（１１）、検知信号が発生すると、電源回路５１４をスタンバイモードに設定する（６）。なお、検知信号が発生するのを待っている間、ＰＣから印刷コマンドが到来すると、電源回路５１４をスタンバイモードに設定する（５，６）。
【００８７】
低電力モード又は休止モードを設定しているときに電源キーがオンするとＣＰＵ５０２は、ユーザがスタンバイモードへの切換えを指示したとみなして、スタンバイモードを設定し、操作ボード１０のＮＶＲＡＭに書き込んでいる前回画像処理モードを読出して液晶タッチパネルに表示する（７−９−６）。
【００８８】
「入力読取」（３）で指示入力がないと、指示入力を待っている間、タイマＴｄ１がタイムオーバしたかをチェックする（１２，１３）。そして指示入力が無くタイマＴｄ１がタイムオーバすると、コントローラボード５０１のＣＰＵ５０２は、低電力モードに移行する（１４）。また、モードレジスタＦＭに低電力モードであることを示す「１」を書き込んで、Ｔｄ２時限のタイマＴｄ２をスタートする。そしてその後、入力が無くタイマＴｄ２がタイムオーバすると（１５，１６）、ＣＰＵ５０２は、休止モードへ移行する（１６−１０）。
【００８９】
図７および図８に、エンジン制御５１０のＣＰＵ５０８が、Ｉ／Ｏ制御５１３を使用して実行する、キャパシタユニット８９の充放電制御の概要を示す。まず放電処理を示す図７を参照する。すでに説明したが、コントローラボード５０１のＣＰＵ５０２がスイッチ８５をオンにすることによりエンジン制御５１０およびＩ／Ｏ制御５１３ならびにその他の制御回路に制御動作電圧＋５Ｖが印加される。これが起こるのは、メインスイッチ７９がオンになって休止モード時の動作電圧＋５ＶＥがコントローラボード５０１のＣＰＵ５０２に加わり、これによってＣＰＵ５０２が動作をして、初期化（１：図６）を終えてスタンバイモードを設定するとき（２）、ならびに、メインスイッチ７９はオンのまま、スタンバイモードから低電力モード又は休止モードに移行した後、スタンバイモードに復帰する条件が満たされてこれによりスタンバイモードに復帰するときである。
【００９０】
動作電圧＋５Ｖが加わるとエンジン制御５１０のＣＰＵ５０８は、初期化（２１）を実行してエンジン制御５１０の各部を待機状態に設定し、Ｉ／Ｏ制御５１３の、同様に動作電圧＋５Ｖの印加に応答するＩ／Ｏ制御５１３内の初期化の完了を待つてから、Ｉ／Ｏ制御５１３を介してスイッチ８３，８４をオンにする（２２）。これにより、複写機ＭＦ１はスタンバイモードになる。ＣＰＵ５０８の内部ＲＡＭに定めたモードレジスタＲＭのデータは、スタンバイモードを表わす１０進数の０を表わすデータとする（２２）。なお、Ｉ／Ｏ制御５１３の、動作電圧＋５Ｖの印加に応答する初期化により、キャパシタ電源装置８０（図４）の交流リレー８６および直流リレー９０はオフ（非導通＝遮断）に設定され、制御動作電圧＋５Ｖの印加前からオフを継続する。すなわち、キャパシタユニット８９への充電はなく、また、キャパシタユニット８９から補助ヒータ５１９への放電（給電）もない。
【００９１】
ＣＰＵ５０８は次に、Ｉ／Ｏ制御５１３が定着温度センサから読み込んだ定着温度を参照して、それがＴｆｔ未満であると、Ｉ／Ｏ制御５１３を介して直流リレー９０をオン（導通）にする。これにより、キャパシタユニット８９が補助ヒータ５１９に給電（放電）し、補助ヒータ５１９がヒートアップする。定着温度がＴｆｔ以上になると、直流リレー９０をオフ（非導通＝遮断）にする（２５−１２５）。これにより、キャパシタユニット８９から補助ヒータ５１９への放電が停止する。キャパシタユニット８９から補助ヒータ５１９に給電中にＣＰＵ５０２から低電力モードへの切り換え指示（図６の１４）があると、ＣＰＵ５０８は、メインヒータ５１８への通電を遮断するために、Ｉ／Ｏ制御５１３を介してスイッチ８３をオフにして、モードレジスタＲＭに１０進数の１を表すデータを書込む（２６〜２８）。そして直流リレー９０をオフにする（２９）。スイッチ８４のオンは継続するので、スキャナ１００，ＡＤＦ１２０による原稿画像読み取りは可能である。ＣＰＵ５０２から休止モードへの切り換え指示（図６の１０）があると、ＣＰＵ５０８は、Ｉ／Ｏ制御５１３を介してスイッチ８３，８４をオフにして、モードレジスタＲＭに１０進数の２を表すデータを書込む（３０〜３２）。そして直流リレー９０をオフにする（２９）。この休止モードへの移行の場合は、後述する図８のステップ３４〜４６の、キャパシタユニット８９への充電処理を経てから、ステップ４７を経てステップ５７で、Ｉ／Ｏ制御５１３を介して自己保持スイッチ８５をリセット（オフに）する。これにより、エンジン制御５１０（ＣＰＵ５０８）およびＩ／Ｏ制御５１３ならびにその他の制御回路への制御動作電圧＋５Ｖが消滅する。
【００９２】
定着温度がＴｆｔ未満ではあるがＴｆｔ近くの印刷開始可能温度まで上昇し、ユーザからのスタート指示を受け入れることができる機内状態になったときにＣＰＵ５０２がレディ信号を発生する。また、コピー又は印刷の一連の作像行程を終了して、次のユーザ指示を受け付けることができるようになったときにも、ＣＰＵ５０２はレディ信号を発生する。このレディ信号が発生した時にも、ＣＰＵ５０８は、直流リレー９０をオフにする（２９）。すなわち、キャパシタユニット８９の放電を停止する。そして、図８の、充電処理に進む。
【００９３】
なお、補助ヒータ５１９は、メインスイッチ７９のオン直後ならびに低電力モード又は休止モードからスタンバイモードへの復帰直後の、定着温度が低い可能性が高い場合に、定着温度の上昇を高速にすることを第１の目的としているが、この第１実施例では、メインヒータ５１８を定格電力が比較的に低いものとしてメインヒータ５１８のみならずＡＣ制御回路５４０を小型のものとして定常電力消費を低くして、高速連続印刷，広幅用紙に対する印刷ならびに厚紙用紙に対する印刷等で定着温度不足になるのを回避する為に、定着機能を最低限満たす最低定着温度と同程度又はそれよりやや高い温度値に、上記閾値Ｔｆｔを設定して、上述のスタンバイモードへの切換り時のみならず、切換り後の作像動作中にも、定着温度がＴｆｔ未満になると、Ｉ／Ｏ制御５１３を介して直流リレー９０をオン（導通）にする（図８の４８−丸付き５−図７の２３−２４）。これにより、補助ヒータ５１９がヒートアップする。定着温度がＴｆｔ以上であると、直流リレー９０はオンにしないで、ＣＰＵ５０２がレディ信号（一連の作像行程の終了）を発生するのを待ち（１２３）、その間に定着温度がＴｆｔ未満に低下すると直流リレー９０をオンにする（２４）。定着温度がＴｆｔ未満に低下することなくレディ信号が発生すると、ＣＰＵ５０８は、直流リレー９０をオフにして（１２４）、図８の、充電処理に進む。
【００９４】
図８を参照する。充電処理の最初には、ＣＰＵ５０８は、Ｉ／Ｏ制御５１３が読み込んでいるキャパシタユニット８９の出力電圧Ｖｃｏ（図５）を参照して、それが、キャパシタユニット８９の定格電圧値（４５Ｖ）に定めた設定値Ｖｆｔ未満であると、Ｉ／Ｏ制御５１３を介して交流リレー８６をオンにする（３５）。これにより整流平滑回路８７に商用交流電圧が印加されて回路８７が直流電圧を発生してＤＣ／ＤＣコンバータ８８内の、調圧トランスの１次巻線に通電するチョッパ回路（スイッチング回路）に印加する。定電流制御回路８８ｉｃが整流平滑回路８７が発生する直流電圧（の分圧電圧）で動作してＰＷＭパルスを発生してチョッパ回路に与え、これによりチョッパ回路がＰＷＭパルスの周期およびデューティでオン／オフを繰り返して調圧トランスの１次巻線にパルス通電する。これによって調圧トランスの２次巻線に誘起する電圧が整流および平滑化されてＤＣ／ＤＣコンバータ８８からキャパシタユニット８９に出力される。
【００９５】
充電電流検出回路８８ｉｄは、ＤＣ／ＤＣコンバータ８８の出力電流値（充電電流値）を抵抗８８ｒの電圧に基づいて検出して、低増幅率の第１フィードバック信号を定電流制御回路８８ｉｃに与えるので、定電流制御回路８８ｉｃは高電流出力の定電流制御を行い、ＤＣ／ＤＣコンバータ８８が高電流値でキャパシタユニット８９を充電する。ＣＰＵ５０８は、キャパシタユニット８９のいずれかのキャパシタがＶｓ２にまで充電したことを表わす到達信号（Ｃｓｔ＝Ｌ）が発生する（信号ＣｓｔがＬになる）か、ＣＰＵ５０２からスタンバイモードへの移行指示又は作像スタート指示が到来するかを待つ（３６，３７）。
【００９６】
到達信号（Ｃｓｔ＝Ｌ）が発生するとＣＰＵ５０８は、そのときのキャパシタユニット８９の出力電圧（充電電圧）Ｖｃｏを参照して（３９）、それが定格電圧（４５Ｖ）の９０％程度の値に定めた所定値Ｖｂｔより低いと長時間値ｔｓ１時限のタイマｔｓ１をスタートし（４０）、所定値Ｖｂｔ以上のときには短時間値ｔｓ２時限のタイマｔｓ２をスタートして（４１）、タイマのタイムオーバを待って（４２）タイムオーバすると、交流リレー８６をオフにする（４６）。すなわちキャパシタユニット８９の充電を停止する。なお、ＣＰＵ５０２からスタンバイモードへの移行指示又は作像スタート指示が到来したときにはそこで交流リレー８６をオフにして（３８，４４）、図７のステップ２２のスタンバイモードの設定に戻る。すなわちキャパシタユニット８９の充電処理を終了して、放電処理に進む。また、タイマのタイムオーバを待っている間に、キャパシタユニット８９の充電電圧Ｖｃｏが設定値Ｖｆｔに到達したか監視して（４５）、設定値Ｖｆｔになるとそこで交流リレー８６をオフにする（４６）。
【００９７】
なお、到達信号（Ｃｓｔ＝Ｌ）が発生すると、これに応答して充電電流検出回路８８ｉｄが、定電流制御回路８８ｉｃへのフィードバック信号を、低増幅率の第１フィードバック信号から高増幅率の第２フィードバック信号に切り換えるので（３９ａ）、上記タイマのタイムオーバを待っている残充電期間では、定電流制御回路８８ｉｃは、低電流値をキャパシタユニット８９に給電する定電流制御を行い、ＤＣ／ＤＣコンバータ８８の出力電流（充電電流）は低値の一定値に切り替わっている。残充電期間には、所定電圧Ｖｓ２に到達したキャパシタセルでは、並列モニタの充電電流バイパス経路に電流が流れるため、バイパス経路上のＰＮＰトランジスタＱ１および抵抗Ｒ４で電流損失による発熱が生じる。そこで、残充電期間は、上記のように充電電流を減少させて、ＰＮＰトランジスタおよび抵抗での発熱を抑制する。
【００９８】
交流リレー８６をオフにすると、すなわちキャパシタユニット８９の充電を停止すると、ＣＰＵ５０８は、モードレジスタＲＭのデータを参照して（４７）、それが「２」（休止モードへの移行指示）であると、スイッチ８５をリセットする（５７）。すなわちオフにする。これにより、エンジン制御５１０（ＣＰＵ５０８），Ｉ／Ｏ制御５１３およびその他の制御回路への制御動作電圧＋５Ｖが消えて、ＣＰＵ５０８の動作が停止する。
【００９９】
ＣＰＵ５０８が、図７のステップ３０で、ＣＰＵ５０２からの休止モードへの移行指示を認識すると、そこでキャパシタユニット８９の充電を停止して（２９）、図８のステップ３４〜４６でキャパシタユニット８９を充電してそれを完了してから、自己保持スイッチ８５をオフにする（５７）。すなわち休止モードに移行する。上記充電中は、複写機ＭＦ１は、メインヒータ５１８への通電電流を下げた又は通電を遮断した低電力消費状態であるので、キャパシタユニット８９の充電は、複写機ＭＦ１全体としての過分な電力負荷増大とはならない。休止モードからスタンバイモードに復帰したとき（図７の２２）には、キャパシタユニット８９が充電されており、補助ヒータ５１９に多量の電力を給電して、定着温度を急速に立ち上げることが可能である。
【０１００】
モードレジスタＲＭのデータが「１」（低電力モード）であると、スタンバイモード又は休止モードへの移行指示が到来するか、あるいは作像スタート指示が到来するのを待つ（５５，５６）。ここでも、キャパシタユニット８９の充電は完了している。休止モードへの移行指示が到来すると、スイッチ８５をオフにして休止モードにはいる（５７）。しかし、スタンバイモードへの移行指示又は作像スタート指示があると、図７のスタンバイモードの設定（２２）に進む。この場合にも、キャパシタユニット８９が充電されており、補助ヒータ５１９に多量の電力を給電して、定着温度を急速に立ち上げることが可能である。
【０１０１】
モードレジスタＲＭのデータが「０」（スタンバイモード）であると、低電力モード又は休止モードへの移行指示が到来するか、あるいは作像スタート指示が到来するのを待つ（４８，４９，５２）。低電力モードへの移行指示があると、低電力モードに移行して（５０，５１）、充電処理（３４〜４６）を経て、上述の低電力モードでの待機（４７，５５，５６）を行うが、休止モードへの移行指示があると休止モードへの移行前処理をして（５３，５４）、充電処理（３４〜４６）を経て、上述の休止モードに移行する（４７，５７）。このように、省エネモード（休止モード，低電力モード）に進んだときにはキャパシタユニット８９の満充電が完了しているので、スタンバイモードに復帰したときには、補助ヒータ５１９に多量の電力を給電して、定着温度を急速に立ち上げることが可能である。しかも、そのためのキャパシタユニット８９への充電は、複写機ＭＦ１の全体としての電力消費が少ない、スタンバイモードでのユーザ指示を待つ待機（レディ）時，低電力モード時および休止モードへの移行条件が成立した時、であるので、キャパシタユニット８９への充電が、複写機ＭＦ１の瞬時電力負荷を過大にすることはなく、複写機ＭＦ１の定格電力の増大の回避又は低減と、定着温度の高速ヒートアップとが両立する。
【０１０２】
ここで上述の時限値ｔｓ１，ｔｓ２を説明する。図１２は、最初の充電時および長時間経過後の漏れ電流のばらつきによるキャパシタ単体間の、設定電圧までの充電時間ばらつきが大きい状態での充電時における、時間に対する各キャパシタ電圧および充電電流の変化を表したグラフである。この状態での充電時には、複数直列接続したキャパシタのいずれかが所定電圧Ｖｓ２に到達してから充電を終了させるまでの残充電時間は、比較的に長い時間となる。長時間時限値ｔｓ１は、キャパシタ静電容量および分圧抵抗の許容差により複数キャパシタのいずれかが所定電圧Ｖｓ２に到達してから全てのキャパシタで所定電圧Ｖｓ２に到達するまでの充電時間が最長となる条件を算出し、その最長時間ｔ１０よりも大きな値を設定したものである。
【０１０３】
充電電流をＩ１０、許容差を考慮して、キャパシタ静電容量の最小値をＣｍｉｎ、最大値をＣｍａｘ、シャントレギュレータＳＲ１００の基準電圧の最小値をＶＲ１ｍｉｎ、最大値をＶＲ１ｍａｘ、分圧抵抗Ｒ１００、Ｒ１０１の最小値、最大値をそれぞれＲ１００ｍｉｎ、Ｒ１００ｍａｘ、Ｒ１０１ｍｉｎ、Ｒ１０１ｍａｘとすると、最長時間ｔ１０は下式より算出される：
ｔ１０＝（Ｃｍａｘ×Ｖｓ２ｍａｘ−Ｃｍｉｎ×Ｖｓ２ｍｉｎ）／Ｉ１０
Ｖｓ２ｍａｘ＝ＶＲ１ｍａｘ（１＋Ｒ１００ｍａｘ／Ｒ１０１ｍｉｎ）
Ｖｓ２ｍｉｎ＝ＶＲ１ｍｉｎ（１＋Ｒ１００ｍｉｎ／Ｒ１０１ｍａｘ）
したがって、長時間時限値ｔｓ１は上式のｔ１０よりも大きな値を設定する必要がある。
【０１０４】
図１３は、充電時にキャパシタ電圧を所定電圧Ｖｓ２に揃えた後、各キャパシタの充放電の基準が所定電圧Ｖｓ２である状態における、時間に対する各キャパシタ電圧および充電電流の変化を表したグラフである。充電時にキャパシタ電圧を所定電圧Ｖｓ２に揃えた後、各キャパシタの充放電の基準が所定電圧Ｖｓ２である状態における充電においては、漏れ電流ばらつきが無い場合には、図１３に示すように、全てのキャパシタが同時に所定電圧Ｖｓ２に到達する。しかし、実際には漏れ電流ばらつきが生じるため、所定電圧Ｖｓ２に到達する時間にずれが生じる。そこで、長時間時限値ｔｓ１よりも短い短時間時限値ｔｓ２を設定して、複数のキャパシタのいずれかが所定電圧Ｖｓ２に到達してから短時間時限値ｔｓ２のキャパシタ電圧の均等化を行う。
【０１０５】
第１実施例では、キャパシタユニット８９の全キャパシタの残留電圧を零にした状態から、充電電流１０Ａで充電を開始して、静電容量が６００±５％の少なくとも１個のキャパシタが定格電圧２．５Ｖに到達するまでの先行充電時間は、１５０ｓｅｃ程度であり、閾値Ｖｂｔ（図８の３９）を定格出力４５Ｖの９０％程度にした場合、少なくとも１個のキャパシタが所定電圧Ｖｓ２に到達してからも、仮に充電電流１０Ａで充電を継続する場合で、残充電期間ｔｓ１は１０〜１５ｓｅｃ程度、ｔｓ２は５〜１０ｓｅｃ程度とすると、該残充電期間の終わりあたりで、キャパシタユニット８９の充電電圧Ｖｃｏが定格電圧４５Ｖ程度となる。第１実施例では、残充電期間は充電電流を下げるので、これにより充電電圧の上昇が遅くなる。そこで充電電流を下げた分、残充電期間ｔｓ１は３０〜４０ｓｅｃ程度、ｔｓ２は１０〜２０ｓｅｃ程度と、残充電期間ｔｓ１，ｔｓ２は長く設定している。
【実施例２】
【０１０６】
第２実施例のハードウエアおよび機能（ソフトウエアによるものを含む）の大部分は、上述の図１〜図８を参照して説明した第１実施例と同様である。しかし第２実施例は、補助ヒータ５１９には、メインスイッチ７９のオン直後ならびに低電力モード又は休止モードからスタンバイモードへの復帰直後の、定着温度が低い可能性が高い場合に、定着温度の上昇を高速にすることを目的として、スタンバイモードに入ったときに、定着温度に関わりなく、キャパシタユニット８９から給電する。
【０１０７】
図９に、第１実施例の図７に示す放電（給電）処理に代える、第２実施例のＣＰＵ５０８の放電（給電）処理、の内容を示す。メインスイッチ７９がオンになってスタンバイモードを設定すると（２２）、又は、低電力モード又は休止モードからスタンバイモードへの移行が指示されてスタンバイモードを設定すると（２２）、ＣＰＵ５０８は、直流リレー９０をオンにする（２４）。すなわちキャパシタユニット８９から補助ヒータ５１９への給電を開始する。その後は、ＣＰＵ５０８は、コントローラボード５０１のＣＰＵ５０２が、低電力モードへの移行指示，休止モードへの移行指示又はレディ信号を与えるのを待ち（２６，３０，３３）、その間補助ヒータ５１９への給電を継続する。
【０１０８】
低電力モードへの移行指示があると、ＣＰＵ５０８は、メインヒータ５１８への通電を遮断するために、Ｉ／Ｏ制御５１３を介してスイッチ８３をオフにして、モードレジスタＲＭに１０進数の１を表すデータを書込む（２６〜２８）。そして直流リレー９０をオフにする（２９）。スイッチ８４のオンは継続するので、スキャナ１００，ＡＤＦ１２０による原稿画像読み取りは可能である。ＣＰＵ５０２から休止モードへの切り換え指示があると、ＣＰＵ５０８は、Ｉ／Ｏ制御５１３を介してスイッチ８３，８４をオフにして、モードレジスタＲＭに１０進数の２を表すデータを書込む（３０〜３２）。そして直流リレー９０をオフにする（２９）。レディ信号が発生した時にも、ＣＰＵ５０８は、直流リレー９０をオフにする（３３，２９）。すなわち、キャパシタユニット８９の放電を停止する。その後の充電処理は、図８に示す第１実施例の充電処理と同様である。その他の機能および処理も、上述の第１実施例と同様である。
【実施例３】
【０１０９】
第３実施例のハードウエアおよび機能の大部分は、上述の図１〜図８を参照した第１実施例と同様である。しかし第３実施例は、キャパシタユニット８９の充電処理に僅かな変更がある。
【０１１０】
図１０に、第３実施例のＣＰＵ５０８の、充電処理の内容を示す。この第３実施例では、ＣＰＵ５０８は、キャパシタユニット８９の充電を開始したとき（３５）、そのときのキャパシタユニット８９の出力電圧Ｖｃｏを参照して（３９ａ）、それが定格電圧（４５Ｖ）の５０％程度の値に定めた所定値Ｖｒｔより低いと長時間値ｔｓ１をタイマＴの時限値に設定し（４０ａ）、所定値Ｖｒｔ以上のときには短時間値ｔｓ２をタイマＴの時限値に設定する（４１ａ）。そして信号Ｃｓｔが、いずれかのキャパシタの充電電圧がＶｓ２に達したことを表わすＬになると、タイマＴをスタートして（４２ａ）、タイマのタイムオーバを待って（４２）タイムオーバすると、交流リレー８６をオフにする（４６）。すなわちキャパシタユニット８９の充電を停止する。その他の機能および処理は、上述の第１実施例と同様である。なお、この第３実施例の放電（給電）処理は、第１実施例の図７に示すものから、第２実施例の図９に示すものに変更することもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】本発明の第１実施例のキャパシタ電源装置を装備した複合機能複写機ＭＦ１の機構概要を示す縦断面図である。
【図２】図１に示すカラープリンタ２００の拡大縦断面図である。
【図３】図１に示す複合機能複写機ＭＦ１の電気システム概要を示すブロック図である。
【図４】図１に示す複合機能複写機ＭＦ１の各部に給電する電源回路５１４の構成を示すブロック図である。
【図５】図４に示すキャパシタユニット８９の構成を示す電気回路図である。
【図６】図３に示すコントローラボード５０１のＣＰＵ５０２による、省エネ制御を主体とする制御フローの、一部を示すフローチャートである。
【図７】図３に示すエンジン制御５１０のＣＰＵ５０８による、キャパシタユニット８９の放電制御の概要を示すフローチャートである。
【図８】図３に示すエンジン制御５１０のＣＰＵ５０８による、キャパシタユニット８９の充電制御の概要を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第２実施例の、エンジン制御５１０のＣＰＵ５０８による、キャパシタユニット８９の放電制御の概要を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第３実施例の、エンジン制御５１０のＣＰＵ５０８による、キャパシタユニット８９の充電制御の概要を示すフローチャートである。
【図１１】（ａ）は、図５に示すキャパシタユニット８９の中の複数個のキャパシタの、所定電圧Ｖｓ２に到達するまでの時間ｔａ１、ｔｂ１、ｔｃ１を模式的に示すグラフ、（ｂ）は、全キャパシタの電圧を所定電圧Ｖｓ２に一度揃えた後の、放電および充電における各キャパシタの充電電圧の推移を模式的に示すグラフである。
【図１２】図５に示すキャパシタユニット８９の中の複数個のキャパシタの、低残留電圧から充電を開始して所定電圧Ｖｓ２に到達するまでの時間のばらつきと、これに対応して設定すべき残充電期間ｔｓ１を、模式的に示すグラフである。
【図１３】図５に示すキャパシタユニット８９の中の複数個のキャパシタの、高残留電圧から充電を開始して所定電圧Ｖｓ２に到達するまでの時間のばらつきと、これに対応して設定すべき残充電期間ｔｓ２を、模式的に示すグラフである。
【符号の説明】
【０１１２】
２０１：感光体      ２０２：帯電装置
２０３：露光装置    
２０４，２０７：現像装置    
２０８，２１５：転写ベルト
２０９〜２１１：給紙カセット
２１４：定着器    ２２４：排紙ガイド
２２５：排紙ローラ
２２６：排紙スタック
２２７：補給トナー収納部
２３３：レジストローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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