(57)【要約】【課題】  電力供給を制御する制御手段の立ち上がり時間を待つことなく、装置を早く使用可能な状態にすることである。【解決手段】  温度センサＴＨ１，ＴＨ２から求めた定着ローラの温度を低温閾値温度と高温閾値温度との間に維持するように商用電源３４からヒータＨＴ１，ＨＴ２への電力供給及びキャパシタバンク３６からヒータＨＴ３への電力供給を制御する制御手段であるＣＰＵ３３及びＣＰＵ４０を設け、低温検出回路３９により定着ローラ２１の温度が低温閾値温度より低下したことが検出された場合、ＣＰＵ３３及びＣＰＵ４０からの制御を待たずに、商用電源３４からヒータＨＴ１，ＨＴ２に電力を供給し、蓄電部であるキャパシタバンク３６からヒータＨＴ３に電力を供給するようにした。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー画像が形成された記録媒体を加熱及び加圧してそのトナー画像の定着を行う定着部材と、
商用電源からの電力により発熱して前記定着部材を加熱する第１発熱体と、
電力を蓄える蓄電部からの電力により発熱して前記定着部材を加熱する第２発熱体と、
前記定着部材の温度を検出する第１検出手段と、
前記第１検出手段により検出された前記定着部材の温度を低温閾値温度と高温閾値温度との間に維持するように前記商用電源から前記第１発熱体への電力供給及び前記蓄電部から前記第２発熱体への電力供給を制御する第１制御手段と、
前記定着部材の温度が前記低温閾値温度より低下したことを検出する第２検出手段と、
前記第２検出手段により前記定着部材の温度が前記低温閾値温度より低下したことが検出された場合、前記第１制御手段による制御を待たずに、前記商用電源から前記第１発熱体に電力を供給し、前記蓄電部から前記第２発熱体に電力を供給する第１給電手段と、
を備える定着装置。
【請求項２】
前記商用電源及び前記蓄電部からの電力消費を禁止する禁止手段と、
前記禁止手段による前記商用電源及び前記蓄電部からの電力消費の禁止を解除する解除手段と、
を備え、
前記第１給電手段は、前記第２検出手段により前記定着部材の温度が前記低温閾値温度より低下したことが検出され、かつ前記解除手段により前記商用電源及び前記蓄電部からの電力消費の禁止が解除された場合、前記第１制御手段による制御を待たずに、前記商用電源から前記第１発熱体に電力を供給し、前記蓄電部から前記第２発熱体に電力を供給する、
請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記第２検出手段は、前記定着部材の温度と前記低温閾値温度とを比較することで、前記定着部材の温度が前記低温閾値温度より低下したことを検出する、
請求項１又は２記載の定着装置。
【請求項４】
トナー画像が形成された記録媒体を加熱及び加圧してそのトナー画像の定着を行う定着部材と、
商用電源からの電力により発熱して前記定着部材を加熱する第１発熱体と、
電力を蓄える蓄電部からの電力により発熱して前記定着部材を加熱する第２発熱体と、
前記定着部材の温度を検出する第１検出手段と、
前記第１検出手段により検出された前記定着部材の温度を低温閾値温度と高温閾値温度との間に維持するように前記商用電源から前記第１発熱体への電力供給を制御する第２制御手段と、
前記第２制御手段と相互に通信を行い、前記第１検出手段により検出された前記定着部材の温度を低温閾値温度と高温閾値温度との間に維持するように前記蓄電部から前記第２発熱体への電力供給を制御する第３制御手段と、
前記定着部材の温度が前記低温閾値温度より低下したことを検出する第２検出手段と、
前記第２制御手段と前記第３制御手段との通信の不確立を検出する第３検出手段と、
前記第２検出手段により前記定着部材の温度が前記低温閾値温度より低下したことが検出され、かつ前記第３検出手段により前記第２制御手段と前記第３制御手段との通信の不確立が検出された場合、前記第２制御手段と前記第３制御手段との通信を待たずに、前記商用電源から前記第１発熱体に電力を供給し、前記蓄電部から前記第２発熱体に電力を供給する第２給電手段と、
を備える定着装置。
【請求項５】
前記第２検出手段は、前記定着部材の温度と前記低温閾値温度とを比較することで、前記定着部材の温度が前記低温閾値温度より低下したことを検出する、
請求項４記載の定着装置。
【請求項６】
前記蓄電部は電気二重層コンデンサである、
請求項１ないし５のいずれか一記載の定着装置。
【請求項７】
電子写真方式で記録媒体にトナー画像を形成する画像形成部と、
電力を蓄える蓄電部と、
請求項１ないし６のいずれか一記載の定着装置と、
を備える画像形成装置。
【請求項８】
トナー画像が形成された記録媒体を加熱及び加圧してそのトナー画像の定着を行う定着部材と、
商用電源からの電力により発熱して前記定着部材を加熱する第１発熱体と、
電力を蓄える蓄電部からの電力により発熱して前記定着部材を加熱する第２発熱体と、
前記定着部材の温度を検出する第１検出手段と、
前記第１検出手段により検出された前記定着部材の温度を低温閾値温度と高温閾値温度との間に維持するように前記商用電源から前記第１発熱体への電力供給及び前記蓄電部から前記第２発熱体への電力供給を制御する第１制御手段と、
前記定着部材の温度が前記高温閾値温度より上昇したことを検出する第４検出手段と、
前記第４検出手段により前記定着部材の温度が前記高温閾値温度より上昇したことが検出された場合、前記商用電源から前記第１発熱体への電力供給及び前記蓄電部から前記第２発熱体への電力供給を禁止する第１給電禁止手段と、
を備える定着装置。
【請求項９】
前記第４検出手段は、前記定着部材の温度と前記高温閾値温度とを比較することで、前記定着部材の温度が前記高温閾値温度より上昇したことを検出する、
請求項８記載の定着装置。
【請求項１０】
トナー画像が形成された記録媒体を加熱及び加圧してそのトナー画像の定着を行う定着部材と、
商用電源からの電力により発熱して前記定着部材を加熱する第１発熱体と、
電力を蓄える蓄電部からの電力により発熱して前記定着部材を加熱する第２発熱体と、
前記定着部材の温度を検出する第１検出手段と、
前記第１検出手段により検出された前記定着部材の温度を低温閾値温度と高温閾値温度との間に維持するように前記商用電源から前記第１発熱体への電力供給及び前記蓄電部から前記第２発熱体への電力供給を制御する第１制御手段と、
前記第１制御手段の暴走を検出する第５検出手段と、
前記第５検出手段により前記第１制御手段の暴走が検出された場合、前記商用電源から前記第１発熱体への電力供給及び前記蓄電部から前記第２発熱体への電力供給を禁止する第２給電禁止手段と、
を備える定着装置。
【請求項１１】
前記第１制御手段は、前記第１検出手段により検出された前記定着部材の温度を低温閾値温度と高温閾値温度との間に維持するように前記商用電源から前記第１発熱体への電力供給を制御する第２制御手段と、その第２制御手段と相互に通信を行い、前記第１検出手段により検出された前記定着部材の温度を低温閾値温度と高温閾値温度との間に維持するように前記蓄電部から前記第２発熱体への電力供給を制御する第３制御手段と、を有しており、
前記第５検出手段は、前記第２制御手段又は前記第３制御手段の暴走を検出し、
前記第２給電禁止手段は、前記第５検出手段により前記第２制御手段又は前記第３制御手段の暴走が検出された場合、前記商用電源から前記第１発熱体への電力供給及び前記蓄電部から前記第２発熱体への電力供給を禁止する、
請求項１０記載の定着装置。
【請求項１２】
前記第５検出手段はウォッチドッグ回路である、
請求項１０又は１１記載の定着装置。
【請求項１３】
トナー画像が形成された記録媒体を加熱及び加圧してそのトナー画像の定着を行う定着部材と、
商用電源からの電力により発熱して前記定着部材を加熱する第１発熱体と、
電力を蓄える蓄電部からの電力により発熱して前記定着部材を加熱する第２発熱体と、
前記定着部材の温度を検出する第１検出手段と、
前記第１検出手段により検出された前記定着部材の温度を低温閾値温度と高温閾値温度との間に維持するように前記商用電源から前記第１発熱体への電力供給を制御する第２制御手段と、
前記第２制御手段と相互に通信を行い、前記第１検出手段により検出された前記定着部材の温度を低温閾値温度と高温閾値温度との間に維持するように前記蓄電部から前記第２発熱体への電力供給を制御する第３制御手段と、
前記第２制御手段と前記第３制御手段との通信の不確立を検出する第３検出手段と、
前記第３検出手段により前記第２制御手段と前記第３制御手段との通信の不確立が検出された場合、前記商用電源から前記第１発熱体への電力供給及び前記蓄電部から前記第２発熱体への電力供給を禁止する第３給電禁止手段と、
を備える定着装置。
【請求項１４】
前記第３検出手段は、通信確立の検出周期時間を前記商用電源から前記第１発熱体に電力を供給するときのＯＮ／ＯＦＦ制御の周期時間内として、前記第２制御手段と前記第３制御手段との通信の不確立を検出する、
請求項１３記載の定着装置。
【請求項１５】
前記蓄電部は電気二重層コンデンサである、
請求項８ないし１４のいずれか一記載の定着装置。
【請求項１６】
電子写真方式で記録媒体にトナー画像を形成する画像形成部と、
電力を蓄える蓄電部と、
請求項８ないし１５のいずれか一記載の定着装置と、
を備える画像形成装置。
【請求項１７】
装置内部を開放するためのドアと、
前記ドアの開閉を検出する第６検出手段と、
前記第６検出手段により前記ドアの開放が検出された場合、前記商用電源から前記第１発熱体への電力供給及び前記蓄電部から前記第２発熱体への電力供給を禁止する第４給電禁止手段と、
を備える請求項１６記載の画像形成装置。
【請求項１８】
トナー画像が形成された記録媒体を加熱及び加圧してそのトナー画像の定着を行う定着部材と、
電力を蓄える蓄電部を充電する充電部と、
商用電源からの電力により発熱して前記定着部材を加熱する第１発熱体と、
前記蓄電部からの電力により発熱して前記定着部材を加熱する第２発熱体と、
前記定着部材の温度を検出する第１検出手段と、
前記充電部を駆動制御して前記蓄電部への充電を行い、前記第１検出手段により検出された前記定着部材の温度を低温閾値温度と高温閾値温度との間に維持するように前記商用電源から前記第１発熱体への電力供給及び前記蓄電部から前記第２発熱体への電力供給を制御する第１制御手段と、
前記定着部材の温度が前記高温閾値温度より上昇したことを検出する第４検出手段と、
前記第４検出手段により前記定着部材の温度が前記高温閾値温度より上昇したことが検出された場合、前記充電部による前記蓄電部への充電を禁止する第１充電禁止手段と、
を備える定着装置。
【請求項１９】
前記第４検出手段は、前記定着部材の温度と前記高温閾値温度とを比較することで、前記定着部材の温度が前記高温閾値温度より上昇したことを検出する、
請求項１８記載の定着装置。
【請求項２０】
トナー画像が形成された記録媒体を加熱及び加圧してそのトナー画像の定着を行う定着部材と、
電力を蓄える蓄電部を充電する充電部と、
商用電源からの電力により発熱して前記定着部材を加熱する第１発熱体と、
前記蓄電部からの電力により発熱して前記定着部材を加熱する第２発熱体と、
前記定着部材の温度を検出する第１検出手段と、
前記充電部を駆動制御して前記蓄電部への充電を行い、前記第１検出手段により検出された前記定着部材の温度を低温閾値温度と高温閾値温度との間に維持するように前記商用電源から前記第１発熱体への電力供給及び前記蓄電部から前記第２発熱体への電力供給を制御する第１制御手段と、
前記第１制御手段の暴走を検出する第５検出手段と、
前記第５検出手段により前記第１制御手段の暴走が検出された場合、前記充電部による前記蓄電部への充電を禁止する第２充電禁止手段と、
を備える定着装置。
【請求項２１】
前記第１制御手段は、前記第１検出手段により検出された前記定着部材の温度を低温閾値温度と高温閾値温度との間に維持するように前記商用電源から前記第１発熱体への電力供給を制御する第２制御手段と、その第２制御手段と相互に通信を行って前記充電部を駆動制御して前記蓄電部への充電を行い、前記第１検出手段により検出された前記定着部材の温度を低温閾値温度と高温閾値温度との間に維持するように前記蓄電部から前記第２発熱体への電力供給を制御する第３制御手段と、を有しており、
前記第５検出手段は、前記第２制御手段又は前記第３制御手段の暴走を検出し、
前記第２充電禁止手段は、前記第５検出手段により前記第２制御手段又は前記第３制御手段の暴走が検出された場合、前記充電部による前記蓄電部への充電を禁止する、
請求項２０記載の定着装置。
【請求項２２】
前記第５検出手段はウォッチドッグ回路である、
請求項２０又は２１記載の定着装置。
【請求項２３】
トナー画像が形成された記録媒体を加熱及び加圧してそのトナー画像の定着を行う定着部材と、
電力を蓄える蓄電部を充電する充電部と、
商用電源からの電力により発熱して前記定着部材を加熱する第１発熱体と、
前記蓄電部からの電力により発熱して前記定着部材を加熱する第２発熱体と、
前記定着部材の温度を検出する第１検出手段と、
前記第１検出手段により検出された前記定着部材の温度を低温閾値温度と高温閾値温度との間に維持するように前記商用電源から前記第１発熱体への電力供給を制御する第２制御手段と、
前記第２制御手段と相互に通信を行って前記充電部を駆動制御して前記蓄電部への充電を行い、前記第１検出手段により検出された前記定着部材の温度を低温閾値温度と高温閾値温度との間に維持するように前記蓄電部から前記第２発熱体への電力供給を制御する第３制御手段と、
前記第２制御手段と前記第３制御手段との通信の不確立を検出する第３検出手段と、
前記第３検出手段により前記第２制御手段と前記第３制御手段との通信の不確立が検出された場合、前記充電部による前記蓄電部への充電を禁止する第３充電禁止手段と、
を備える定着装置。
【請求項２４】
前記第３検出手段は、通信確立の検出周期時間を前記商用電源から前記第１発熱体に電力を供給するときのＯＮ／ＯＦＦ制御の周期時間内として、前記第２制御手段と前記第３制御手段との通信の不確立を検出する、
請求項２３記載の定着装置。
【請求項２５】
トナー画像が形成された記録媒体を加熱及び加圧してそのトナー画像の定着を行う定着部材と、
電力を蓄える蓄電部を充電する充電部と、
前記蓄電部からの電力により発熱して前記定着部材を加熱する第２発熱体と、
前記蓄電部の温度を検出する第７検出手段と、
前記第７検出手段により検出された前記蓄電部の温度に応じて、前記充電部による前記蓄電部への充電を禁止する第４充電禁止手段と、
を備える定着装置。
【請求項２６】
前記蓄電部は電気二重層コンデンサである、
請求項１８ないし２５のいずれか一記載の定着装置。
【請求項２７】
電子写真方式で記録媒体にトナー画像を形成する画像形成部と、
電力を蓄える蓄電部と、
請求項１８ないし２６のいずれか一記載の定着装置と、
を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置としては、複写機、プリンタ、ファクシミリ及びそれらの機能を複合化した装置等が開発されている。このような画像形成装置は、通常、記録媒体上にトナー画像を形成する画像形成部及びトナー画像が形成された記録媒体を加圧及び加熱してトナー画像の定着を行う定着装置等を備えている。
【０００３】
定着装置には、記録媒体を加熱するための定着部材、例えば定着ローラが設けられており、この定着ローラは、商用電源からの電力により発熱するヒータ（加熱ヒータ）によって所定の温度に加熱される。このとき、ヒータは大きい電力を必要とする。そのため、１００Ｖ（１５Ａ）の商用電源を用いる高速の画像形成装置の場合には、ヒータへの電力供給が不足し、電源投入後に定着ローラが所定の温度になるまで長時間画像形成を行うことができない。これは生産性を低下させてしまう。また、高速の画像形成装置が連続して画像形成動作を行うと、定着ローラの温度が低下することがある。これを防ぐため、画像形成スピードを落としたり、あるいは一時的に画像形成動作を停止したり（画像形成動作のお休み）することが行われる。これらも生産性を低下させてしまう。
【０００４】
この生産性低下の問題を解決するために、特許文献１、特許文献２及び特許文献３の技術が開示されている。特許文献１では、補助電源を使用することにより、定着装置（加熱装置）の立ち上がり時間を短くし、かつ定着ローラ（加熱部）の温度変化を小さくする技術が開示されている。また、特許文献２では、主電源から発熱体である主ヒータに電力を供給し、補助電源から補助ヒータに電力を供給することにより、定着ローラの温度を短時間で所定温度まで上昇させる技術が開示されている。特許文献３では、定着装置の立ち上がり及び定着ローラの温度低下時に、ＡＣ電源からＡＣヒータに電力を供給し、さらにスイッチのＯＮ／ＯＦＦ制御により充電済のコンデンサからＤＣヒータに電力を供給する技術が開示されている。
【０００５】
一方、定着装置の温度異常監視に関しては、例えば、特許文献４の技術が開示されている。特許文献４では、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）と独立した温度異常監視回路を設け、ヒータが温度過昇状態になった場合に強制的にパワーリレーをＯＦＦすることによってヒータへの通電を停止する技術が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２９７５２６公報
【特許文献２】特開２００４−９５５５２５公報
【特許文献３】特開２００２−１７４９８８公報
【特許文献４】特開平１０−３０７５１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、近年、画像形成装置は多機能化及び高機能化されており、画像形成装置のシステム全体も大きくなり、複数のＣＰＵが使用され、さらにプログラムメモリ容量も大きくなっている。最近では、画像形成装置が多機能化され、プログラムメモリ容量が多くなったこともあり、画像形成装置に着脱可能なＳＤメモリカード等が多く使用されている。
【０００８】
主電源投入時（主電源ＯＮ時）又は省エネモード解除時には、ＳＤメモリカードのプログラムが、画像形成装置全体を制御するシステム制御部のメモリに転送され、システム制御部のＣＰＵはそのプログラムに基づいて周辺回路のイニシャライズ及び周辺機器のイニシャライズの指示を行う。特に、定着装置への電力供給を制御する制御部は、システム制御部のＣＰＵの立ち上がり、すなわちそのシステム制御部からの電力供給指示に待機するため、定着装置の立ち上がり時間は長くなってしまう。この場合には、画像形成装置全体の初期設定が終了し、画像形成装置が使用可能状態になるまで、数十秒の時間を必要とする。
【０００９】
また、主電源を利用するＡＣヒータと補助電源を利用するサブヒータに同時に電力を供給した場合には、定着ローラの温度はＡＣヒータだけへの電力供給の場合と比べると急激に上昇する。このとき、ＣＰＵの暴走によりヒータへの電力供給が継続した場合、ヒータへの電力供給をＯＮ／ＯＦＦ制御するスイッチが短絡した場合及びリレーの接点が溶着した場合等には、定着ローラは短時間で溶融してしまう。これを防止するためには、定着ローラが温度過昇状態になった場合に強制的にヒータへの通電を停止する必要がある。
【００１０】
特に、主電源投入時にＣＰＵのリセット動作で、そのポートが“Ｈ（Ｈｉｇｈ）”になると定着装置に電力が供給されるような回路構成では、主電源又は省エネスイッチをＯＦＦして、短時間で主電源又は省エネスイッチをＯＮした場合、ＣＰＵが初期設定を終了して定着ローラを温度制御するまでの間に、定着ローラは温度上昇して高温になり溶融することがあり、安全上好ましくない。
【００１１】
一方、定着ローラが閾値温度を超えた場合、充電を制御する制御手段が暴走した場合及び各種の制御手段間の通信異常が発生した場合等には、充電動作を継続する必要は無く、さらに、充電時に各コンデンサ（キャパシタ）の充電電圧を均等化するバランス回路の温度上昇が大きいこともあり、充電動作を継続することは安全上好ましくない。
【００１２】
前述したような問題については、特許文献１ないし特許文献４のいずれにも開示も示唆もされておらず、それを解決する手段等も開示されていない。なお、特許文献４では、ヒータが温度過昇状態になったとき、強制的にパワーリレーをＯＦＦすることでＡＣヒータへの電力供給を遮断することが開示されているが、充電部によりキャパシタバンクに充電したＤＣ電力の供給を定着ローラの温度が高温になった時に遮断することは開示も示唆もされていない。また、特許文献４では、ＡＣヒータへの電力供給を遮断する場合、リレーをＯＦＦするだけであり、リレーの接点が溶着した場合には、ヒータへの電力供給を停止することはできないため、定着ローラは溶融してしまう。
【００１３】
本発明の目的は、電力供給を制御する制御手段の立ち上がり時間を待つことなく、装置を早く使用可能な状態にすることである。
【００１４】
本発明の別の目的は、安全性が高い電力供給を実現し、装置の安全性を向上させることである。
【００１５】
本発明の別の目的は、安全性が高い充電を実現し、装置の安全性を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
請求項１記載の発明の定着装置は、トナー画像が形成された記録媒体を加熱及び加圧してそのトナー画像の定着を行う定着部材と、商用電源からの電力により発熱して前記定着部材を加熱する第１発熱体と、電力を蓄える蓄電部からの電力により発熱して前記定着部材を加熱する第２発熱体と、前記定着部材の温度を検出する第１検出手段と、前記第１検出手段により検出された前記定着部材の温度を低温閾値温度と高温閾値温度との間に維持するように前記商用電源から前記第１発熱体への電力供給及び前記蓄電部から前記第２発熱体への電力供給を制御する第１制御手段と、前記定着部材の温度が前記低温閾値温度より低下したことを検出する第２検出手段と、前記第２検出手段により前記定着部材の温度が前記低温閾値温度より低下したことが検出された場合、前記第１制御手段による制御を待たずに、前記商用電源から前記第１発熱体に電力を供給し、前記蓄電部から前記第２発熱体に電力を供給する第１給電手段と、を備える。
【００１７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の定着装置において、前記商用電源及び前記蓄電部からの電力消費を禁止する禁止手段と、前記禁止手段による前記商用電源及び前記蓄電部からの電力消費の禁止を解除する解除手段と、を備え、前記第１給電手段は、前記第２検出手段により前記定着部材の温度が前記低温閾値温度より低下したことが検出され、かつ前記解除手段により前記商用電源及び前記蓄電部からの電力消費の禁止が解除された場合、前記第１制御手段による制御を待たずに、前記商用電源から前記第１発熱体に電力を供給し、前記蓄電部から前記第２発熱体に電力を供給する。
【００１８】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の定着装置において、前記第２検出手段は、前記定着部材の温度と前記低温閾値温度とを比較することで、前記定着部材の温度が前記低温閾値温度より低下したことを検出する。
【００１９】
請求項４記載の発明の定着装置は、トナー画像が形成された記録媒体を加熱及び加圧してそのトナー画像の定着を行う定着部材と、商用電源からの電力により発熱して前記定着部材を加熱する第１発熱体と、電力を蓄える蓄電部からの電力により発熱して前記定着部材を加熱する第２発熱体と、前記定着部材の温度を検出する第１検出手段と、前記第１検出手段により検出された前記定着部材の温度を低温閾値温度と高温閾値温度との間に維持するように前記商用電源から前記第１発熱体への電力供給を制御する第２制御手段と、前記第２制御手段と相互に通信を行い、前記第１検出手段により検出された前記定着部材の温度を低温閾値温度と高温閾値温度との間に維持するように前記蓄電部から前記第２発熱体への電力供給を制御する第３制御手段と、前記定着部材の温度が前記低温閾値温度より低下したことを検出する第２検出手段と、前記第２制御手段と前記第３制御手段との通信の不確立を検出する第３検出手段と、前記第２検出手段により前記定着部材の温度が前記低温閾値温度より低下したことが検出され、かつ前記第３検出手段により前記第２制御手段と前記第３制御手段との通信の不確立が検出された場合、前記第２制御手段と前記第３制御手段との通信を待たずに、前記商用電源から前記第１発熱体に電力を供給し、前記蓄電部から前記第２発熱体に電力を供給する第２給電手段と、を備える。
【００２０】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の定着装置において、前記第２検出手段は、前記定着部材の温度と前記低温閾値温度とを比較することで、前記定着部材の温度が前記低温閾値温度より低下したことを検出する。
【００２１】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし５のいずれか一記載の定着装置において、前記蓄電部は電気二重層コンデンサである。
【００２２】
請求項７記載の発明の画像形成装置は、電子写真方式で記録媒体にトナー画像を形成する画像形成部と、電力を蓄える蓄電部と、請求項１ないし６のいずれか一記載の定着装置と、を備える。
【００２３】
請求項８記載の発明の定着装置は、トナー画像が形成された記録媒体を加熱及び加圧してそのトナー画像の定着を行う定着部材と、商用電源からの電力により発熱して前記定着部材を加熱する第１発熱体と、電力を蓄える蓄電部からの電力により発熱して前記定着部材を加熱する第２発熱体と、前記定着部材の温度を検出する第１検出手段と、前記第１検出手段により検出された前記定着部材の温度を低温閾値温度と高温閾値温度との間に維持するように前記商用電源から前記第１発熱体への電力供給及び前記蓄電部から前記第２発熱体への電力供給を制御する第１制御手段と、前記定着部材の温度が前記高温閾値温度より上昇したことを検出する第４検出手段と、前記第４検出手段により前記定着部材の温度が前記高温閾値温度より上昇したことが検出された場合、前記商用電源から前記第１発熱体への電力供給及び前記蓄電部から前記第２発熱体への電力供給を禁止する第１給電禁止手段と、を備える。
【００２４】
請求項９記載の発明は、請求項８記載の定着装置において、前記第４検出手段は、前記定着部材の温度と前記高温閾値温度とを比較することで、前記定着部材の温度が前記高温閾値温度より上昇したことを検出する。
【００２５】
請求項１０記載の発明の定着装置は、トナー画像が形成された記録媒体を加熱及び加圧してそのトナー画像の定着を行う定着部材と、商用電源からの電力により発熱して前記定着部材を加熱する第１発熱体と、電力を蓄える蓄電部からの電力により発熱して前記定着部材を加熱する第２発熱体と、前記定着部材の温度を検出する第１検出手段と、前記第１検出手段により検出された前記定着部材の温度を低温閾値温度と高温閾値温度との間に維持するように前記商用電源から前記第１発熱体への電力供給及び前記蓄電部から前記第２発熱体への電力供給を制御する第１制御手段と、前記第１制御手段の暴走を検出する第５検出手段と、前記第５検出手段により前記第１制御手段の暴走が検出された場合、前記商用電源から前記第１発熱体への電力供給及び前記蓄電部から前記第２発熱体への電力供給を禁止する第２給電禁止手段と、を備える。
【００２６】
請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の定着装置において、前記第１制御手段は、前記第１検出手段により検出された前記定着部材の温度を低温閾値温度と高温閾値温度との間に維持するように前記商用電源から前記第１発熱体への電力供給を制御する第２制御手段と、その第２制御手段と相互に通信を行い、前記第１検出手段により検出された前記定着部材の温度を低温閾値温度と高温閾値温度との間に維持するように前記蓄電部から前記第２発熱体への電力供給を制御する第３制御手段と、を有しており、前記第５検出手段は、前記第２制御手段又は前記第３制御手段の暴走を検出し、前記第２給電禁止手段は、前記第５検出手段により前記第２制御手段又は前記第３制御手段の暴走が検出された場合、前記商用電源から前記第１発熱体への電力供給及び前記蓄電部から前記第２発熱体への電力供給を禁止する。
【００２７】
請求項１２記載の発明は、請求項１０又は１１記載の定着装置において、前記第５検出手段はウォッチドッグ回路である。
【００２８】
請求項１３記載の発明の定着装置は、トナー画像が形成された記録媒体を加熱及び加圧してそのトナー画像の定着を行う定着部材と、商用電源からの電力により発熱して前記定着部材を加熱する第１発熱体と、電力を蓄える蓄電部からの電力により発熱して前記定着部材を加熱する第２発熱体と、前記定着部材の温度を検出する第１検出手段と、前記第１検出手段により検出された前記定着部材の温度を低温閾値温度と高温閾値温度との間に維持するように前記商用電源から前記第１発熱体への電力供給を制御する第２制御手段と、前記第２制御手段と相互に通信を行い、前記第１検出手段により検出された前記定着部材の温度を低温閾値温度と高温閾値温度との間に維持するように前記蓄電部から前記第２発熱体への電力供給を制御する第３制御手段と、前記第２制御手段と前記第３制御手段との通信の不確立を検出する第３検出手段と、前記第３検出手段により前記第２制御手段と前記第３制御手段との通信の不確立が検出された場合、前記商用電源から前記第１発熱体への電力供給及び前記蓄電部から前記第２発熱体への電力供給を禁止する第３給電禁止手段と、を備える。
【００２９】
請求項１４記載の発明は、請求項１３記載の定着装置において、前記第３検出手段は、通信確立の検出周期時間を前記商用電源から前記第１発熱体に電力を供給するときのＯＮ／ＯＦＦ制御の周期時間内として、前記第２制御手段と前記第３制御手段との通信の不確立を検出する。
【００３０】
請求項１５記載の発明は、請求項８ないし１４のいずれか一記載の定着装置において、前記蓄電部は電気二重層コンデンサである。
【００３１】
請求項１６記載の発明の画像形成装置は、電子写真方式で記録媒体にトナー画像を形成する画像形成部と、電力を蓄える蓄電部と、請求項８ないし１５のいずれか一記載の定着装置と、を備える。
【００３２】
請求項１７記載の発明は、請求項１６記載の画像形成装置において、装置内部を開放するためのドアと、前記ドアの開閉を検出する第６検出手段と、前記第６検出手段により前記ドアの開放が検出された場合、前記商用電源から前記第１発熱体への電力供給及び前記蓄電部から前記第２発熱体への電力供給を禁止する第４給電禁止手段と、を備える。
【００３３】
請求項１８記載の発明の定着装置は、トナー画像が形成された記録媒体を加熱及び加圧してそのトナー画像の定着を行う定着部材と、電力を蓄える蓄電部を充電する充電部と、商用電源からの電力により発熱して前記定着部材を加熱する第１発熱体と、前記蓄電部からの電力により発熱して前記定着部材を加熱する第２発熱体と、前記定着部材の温度を検出する第１検出手段と、前記充電部を駆動制御して前記蓄電部への充電を行い、前記第１検出手段により検出された前記定着部材の温度を低温閾値温度と高温閾値温度との間に維持するように前記商用電源から前記第１発熱体への電力供給及び前記蓄電部から前記第２発熱体への電力供給を制御する第１制御手段と、前記定着部材の温度が前記高温閾値温度より上昇したことを検出する第４検出手段と、前記第４検出手段により前記定着部材の温度が前記高温閾値温度より上昇したことが検出された場合、前記充電部による前記蓄電部への充電を禁止する第１充電禁止手段と、を備える。
【００３４】
請求項１９記載の発明は、請求項１８記載の定着装置において、前記第４検出手段は、前記定着部材の温度と前記高温閾値温度とを比較することで、前記定着部材の温度が前記高温閾値温度より上昇したことを検出する。
【００３５】
請求項２０記載の発明の定着装置は、トナー画像が形成された記録媒体を加熱及び加圧してそのトナー画像の定着を行う定着部材と、電力を蓄える蓄電部を充電する充電部と、商用電源からの電力により発熱して前記定着部材を加熱する第１発熱体と、前記蓄電部からの電力により発熱して前記定着部材を加熱する第２発熱体と、前記定着部材の温度を検出する第１検出手段と、前記充電部を駆動制御して前記蓄電部への充電を行い、前記第１検出手段により検出された前記定着部材の温度を低温閾値温度と高温閾値温度との間に維持するように前記商用電源から前記第１発熱体への電力供給及び前記蓄電部から前記第２発熱体への電力供給を制御する第１制御手段と、前記第１制御手段の暴走を検出する第５検出手段と、前記第５検出手段により前記第１制御手段の暴走が検出された場合、前記充電部による前記蓄電部への充電を禁止する第２充電禁止手段と、を備える。
【００３６】
請求項２１記載の発明は、請求項２０記載の定着装置において、前記第１制御手段は、前記第１検出手段により検出された前記定着部材の温度を低温閾値温度と高温閾値温度との間に維持するように前記商用電源から前記第１発熱体への電力供給を制御する第２制御手段と、その第２制御手段と相互に通信を行って前記充電部を駆動制御して前記蓄電部への充電を行い、前記第１検出手段により検出された前記定着部材の温度を低温閾値温度と高温閾値温度との間に維持するように前記蓄電部から前記第２発熱体への電力供給を制御する第３制御手段と、を有しており、前記第５検出手段は、前記第２制御手段又は前記第３制御手段の暴走を検出し、前記第２充電禁止手段は、前記第５検出手段により前記第２制御手段又は前記第３制御手段の暴走が検出された場合、前記充電部による前記蓄電部への充電を禁止する。
【００３７】
請求項２２記載の発明は、請求項２０又は２１記載の定着装置において、前記第５検出手段はウォッチドッグ回路である。
【００３８】
請求項２３記載の発明の定着装置は、トナー画像が形成された記録媒体を加熱及び加圧してそのトナー画像の定着を行う定着部材と、電力を蓄える蓄電部を充電する充電部と、商用電源からの電力により発熱して前記定着部材を加熱する第１発熱体と、前記蓄電部からの電力により発熱して前記定着部材を加熱する第２発熱体と、前記定着部材の温度を検出する第１検出手段と、前記第１検出手段により検出された前記定着部材の温度を低温閾値温度と高温閾値温度との間に維持するように前記商用電源から前記第１発熱体への電力供給を制御する第２制御手段と、前記第２制御手段と相互に通信を行って前記充電部を駆動制御して前記蓄電部への充電を行い、前記第１検出手段により検出された前記定着部材の温度を低温閾値温度と高温閾値温度との間に維持するように前記蓄電部から前記第２発熱体への電力供給を制御する第３制御手段と、前記第２制御手段と前記第３制御手段との通信の不確立を検出する第３検出手段と、前記第３検出手段により前記第２制御手段と前記第３制御手段との通信の不確立が検出された場合、前記充電部による前記蓄電部への充電を禁止する第３充電禁止手段と、を備える。
【００３９】
請求項２４記載の発明は、請求項２３記載の定着装置において、前記第３検出手段は、通信確立の検出周期時間を前記商用電源から前記第１発熱体に電力を供給するときのＯＮ／ＯＦＦ制御の周期時間内として、前記第２制御手段と前記第３制御手段との通信の不確立を検出する。
【００４０】
請求項２５記載の発明の定着装置は、トナー画像が形成された記録媒体を加熱及び加圧してそのトナー画像の定着を行う定着部材と、電力を蓄える蓄電部を充電する充電部と、前記蓄電部からの電力により発熱して前記定着部材を加熱する第２発熱体と、前記蓄電部の温度を検出する第７検出手段と、前記第７検出手段により検出された前記蓄電部の温度に応じて、前記充電部による前記蓄電部への充電を禁止する第４充電禁止手段と、を備える。
【００４１】
請求項２６記載の発明は、請求項１８ないし２５のいずれか一記載の定着装置において、前記蓄電部は電気二重層コンデンサである。
【００４２】
請求項２７記載の発明の画像形成装置は、電子写真方式で記録媒体にトナー画像を形成する画像形成部と、電力を蓄える蓄電部と、請求項１８ないし２６のいずれか一記載の定着装置と、を備える。
【発明の効果】
【００４３】
本発明によれば、電力供給を制御する制御手段の立ち上がり時間を待つことなく、装置を早く使用可能な状態にすることができる。
【００４４】
別の本発明によれば、安全性が高い電力供給を実現し、装置の安全性を向上させることができる。
【００４５】
別の本発明によれば、安全性が高い充電を実現し、装置の安全性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
＜第一の実施の形態＞
本発明の第一の実施の形態を図１ないし図５に基づいて説明する。
【００４７】
本実施の形態の画像形成装置は、色分解に対応したトナー像を担持可能な感光体を複数備え、各感光体上に形成されたトナー像を中間転写体（例えば中間転写ベルト）に重畳転写した画像を記録用紙（シート）等の記録媒体に対して一括転写することで多色画像を形成するカラー画像形成装置、例えばカラー複写機の一例である。なお、画像形成装置としては、カラー複写機に限らず、例えば、白黒複写機、カラープリンタ、白黒プリンタ及びファクシミリ等も挙げられる。
【００４８】
図１はカラー画像形成装置１の概略構成を示す縦断正面図である。
【００４９】
図１に示すように、カラー画像形成装置１は、その中央部に設けられた画像形成部１Ａ、その画像形成部１Ａの下方に設けられた給紙部１Ｂ、及び画像形成部１Ａの上方に設けられた原稿走査部１Ｃから構成されている。
【００５０】
原稿走査部１Ｃは、原稿が載置される原稿載置台１Ｃ１を有するスキャナ１Ｃ２及び原稿載置台１Ｃ１上に設けられた自動原稿給送装置１Ｃ３を備えている。スキャナ１Ｃ２は、原稿載置台１Ｃ１上の原稿から原稿画像（画像情報）を読み取る。自動原稿給送装置１Ｃ３は、原稿載置台１Ｃ１上に原稿を送り出し、さらに、原稿載置台１Ｃ１上に送り出された原稿を反転する構造になっている。これにより、原稿の表裏各面での原稿画像の読み取りも可能である。
【００５１】
画像形成部１Ａは、水平方向に展張面を有する中間転写ベルト２、及びその展張面に沿って並置され色分解色と補色関係にある色のトナー（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）によるトナー画像を担持可能な複数の感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂ等を備えている。
【００５２】
各感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂはドラム状に形成され、それぞれ同じ方向（図１では反時計方向）に回転可能に設けられている。各感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂの周辺には、感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂの回転過程において画像形成処理を実行する帯電装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｂ、書込装置５、現像装置６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂ、１次転写装置７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂ及びクリーニング装置８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｂが配置されている。
【００５３】
帯電装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｂは、感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂの表面を一様に帯電させる。
【００５４】
書込装置５は、スキャナ１Ｃ２により原稿載置台１Ｃ１上の原稿から得られた画像情報、あるいはカラー画像形成装置１に接続されたコンピュータ（図示せず）から入力された画像情報に応じた書込光を各感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂにそれぞれ出射して静電潜像を形成する。
【００５５】
現像装置６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂは、感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂの表面に形成された静電潜像にトナーを供給して、その表面にトナー像を形成する。
【００５６】
１次転写装置７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂは、感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂの表面に形成されたトナー像を中間転写ベルト２に一次転写させる。このとき、各感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂのトナー像は中間転写ベルト２上に重畳される。
【００５７】
中間転写ベルト２は、複数のローラ２Ａ、２Ｂ、２Ｃに掛け回されて感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂとの対峙位置において同方向に移動可能に形成されている。ローラ２Ａとローラ２Ｂとは中間転写ベルト２の展張面を形成している。それらの他のローラ２Ｃは、中間転写ベルト２を挟んで２次転写装置９に対峙している。また、中間転写ベルト２に対向する位置には、中間転写ベルト２をクリーニングするクリーニング装置１０が設けられている。
【００５８】
２次転写装置９は、帯電駆動ローラ９Ａ及び従動ローラ９Ｂに掛け回されて２次転写位置で中間転写ベルト２と同方向に移動可能な転写ベルト９Ｃを備えており、転写ベルト９Ｃを帯電駆動ローラ９Ａにより帯電させることで中間転写ベルト２に重畳された多色画像あるいは担持されている単一色の画像をシートに転写する。
【００５９】
給紙部１Ｂは、シートを収容する複数の給紙カセット１Ｂ１、給紙カセット１Ｂ１から繰り出されるシートの搬送路に配置された複数の搬送ローラ１Ｂ２、及び２次転写位置の上流側（シートの搬送方向において）に位置するレジストローラ１Ｂ３等を備えている。
【００６０】
さらに、給紙部１Ｂは、画像形成部１Ａの壁面の一部を起倒可能に設けた手差しトレイ１Ｂ４及び繰り出しコロ１Ｂ５を備えており、給紙カセット１Ｂ１から繰り出されるシートの搬送路に加えて手差しトレイ１Ｂ４に載置されたシートを２次転写位置に向け給送する。給紙カセット１Ｂ１からレジストローラ１Ｂ３に向けたシートの搬送路途中には、手差しトレイ１Ｂ４から繰り出されたシートの搬送路が合流し、いずれの搬送路から給送されるシートもレジストローラ１Ｂ３によってレジストタイミングが設定されるようになっている。
【００６１】
２次転写装置の下流側（シートの搬送方向において）には、シート上のトナー画像をシートに定着する定着装置１１（詳しくは後述する）及びトナー画像が定着されたシートを排出する排出部１２が設けられている。
【００６２】
排出部１２は、シートの搬送方向を切り換える搬送路切り換え爪１２Ａ、シートが排出される排紙トレイ１２Ｂ、両面印刷等でシートの表裏を反転させる反転搬送路１２Ｃ等を備えている。この排出部１２は、搬送路切り換え爪１２Ａによってシートの搬送方向を切り換え、定着装置１１を通過したシートを排紙トレイ１２Ｂに向けた搬送路又は反転搬送路１２Ｃに沿って搬送する。
【００６３】
このようなカラー画像形成装置１では、原稿載置台１Ｃ１上に載置された原稿からの画像情報、あるいはコンピュータからの画像情報により、一様帯電された感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂに対して静電潜像が形成され、静電潜像が現像装置６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂによって可視像処理された後、トナー像が中間転写ベルト２に１次転写される。
【００６４】
中間転写ベルト２に１次転写されたトナー像は、単一色画像の場合にはそのまま給紙部１Ｂから繰り出されたシートに対して２次転写され、多色画像の場合には１次転写の繰り返しにより重畳された後、シートに対して一括して２次転写される。２次転写後のシートは定着装置１１により未定着画像を定着された後、排紙トレイ１２Ｂに向けて、あるいは反転されて再度レジストローラ１Ｂ３に向けて搬送される。
【００６５】
図２は定着装置１１の概略構成を示す縦断正面図である。
【００６６】
図２に示すように、定着装置１１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２２、及び加圧ローラ２２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。定着ローラ２１及び加圧ローラ２２は、駆動機構（図示せず）により回転駆動される。なお、定着ローラ２１も加圧部材として機能する。
【００６７】
また、定着装置１１には、発熱体である３つのヒータＨＴ１，ＨＴ２，ＨＴ３が設けられており、サーミスタ等の２つの温度センサＴＨ１，ＴＨ２も設けられている。それらのヒータＨＴ１，ＨＴ２，ＨＴ３は、例えば、定着ローラ２１の内部に配置されており、その定着ローラ２１を内側から加熱して定着ローラ２１に熱を供給する。また、温度センサＴＨ１，ＴＨ２は、定着ローラ２１の表面に当接され、定着ローラ２１の表面温度（定着温度）を検出する。なお、温度センサＴＨ１はヒータＨＴ１及びヒータＨＴ２に対応する測定領域に配置され、温度センサＴＨ２はヒータＨＴ３に対応する測定領域に配置されている。温度センサＴＨ１，ＴＨ２は第１検出手段として機能する。
【００６８】
ヒータＨＴ１，ＨＴ２は、定着ローラ２１の温度が目標温度（所定温度）に達していないときにＯＮ（オン）にされて定着ローラ２１を加熱する主たるヒータ（主ヒータ）である。また、ヒータＨＴ３は、カラー画像形成装置１の主電源投入時や省エネのためのオフモード（省エネモード）時からコピー可能となるまでの立ち上げ時等、すなわち、定着装置１１のウォームアップ時にＯＮにされたり、又は、画像形成時に定着ローラ２１の温度が目標温度に達していないときにＯＮされたりして、定着ローラ２１を加熱する補助的なヒータ（補助ヒータ）である。このようなヒータＨＴ１，ＨＴ２，ＨＴ３は、ＯＮ／ＯＦＦ制御により、定着ローラ２１の温度を低温閾値温度及び高温閾値温度の間に維持することで、定着ローラ２１の温度を安定化させる。なお、低温閾値温度及び高温閾値温度は予め設定されている。
【００６９】
このような定着装置１１では、トナー画像を担持したシートは、定着ローラ２１と加圧ローラ２２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２２によって加熱及び加圧される。これにより、シートにはトナー画像が定着される。
【００７０】
図３は定着装置１１が備えるヒータＨＴ１，ＨＴ２，ＨＴ３への電力供給を説明するためのカラー画像形成装置１が備える各部の電気的な接続の概略構成を示す回路図である。
【００７１】
図３に示すように、カラー画像形成装置１は、装置全体を制御するシステム制御部が備えるＣＰＵ３１、このＣＰＵ３１に接続されて操作者からの操作を受け付ける操作部３２、画像形成部１Ａを駆動制御するエンジン制御部が備えるＣＰＵ３３、商用電源（ＡＣ電源）３４の電力をヒータＨＴ１，ＨＴ２に供給するＡＣ給電部であるＡＣ給電回路３５、商用電源３４の電力により蓄電部であるキャパシタバンク（ＤＣ電源）３６を充電する充電部である充電器３７、充電されたキャパシタバンク３６の電力をヒータＨＴ３に供給するための給電部である給電回路３８、定着ローラ２１の温度が低温閾値温度より低下したことを検出する低温検出回路３９、ＣＰＵ３３に接続されて給電回路３８等を駆動制御するＣＰＵ４０、及びＣＰＵ３３，４０をリセットするためのリセット回路４１等を備えている。
【００７２】
システム制御部のＣＰＵ３１は、初期設定や操作部３２からの入力に応じて動作モード（例えば、初期設定モード、プリントモード、ファクシミリモードや省エネモード等）を決定し、エンジン制御部のＣＰＵ３３に動作モードを送信する。なお、操作部３２は、テンキーやタッチパネル等から構成されており、カラー画像形成装置１の使用状態等を表示する。この操作部３２が操作者により操作されると、その入力がシステム制御部のＣＰＵ３１に送信される。
【００７３】
エンジン制御部のＣＰＵ３３は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマ、割り込み制御回路、Ａ／Ｄコンバータ、シリアルコントローラ（ＵＡＲＴ）及び各種の入出力ポート（シリアルポート、Ａ／Ｄポート、リセットポート、ポート１、ポート２及びポート３等）等を備えている。このＣＰＵ３３のＡ／Ｄポートには、温度センサＴＨ１，ＴＨ２が分圧用の抵抗Ｒ１を介して接続されている。これにより、温度センサＴＨ１，ＴＨ２及び抵抗Ｒ１により分圧された電圧がＣＰＵ３３のＡ／Ｄポートに入力され、定着ローラ２１の温度が検出される。ＣＰＵ３３は制御手段として機能する。
【００７４】
ＣＰＵ４０は、ＣＰＵ３３と同じく、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマ、割り込み制御回路、Ａ／Ｄコンバータ、シリアルコントローラ（ＵＡＲＴ）及び各種の入出力ポート（シリアルポート、Ａ／Ｄポート、割り込みポート、リセットポート、ポート１、ポート２、ポート３、ポート４、ポート５及びポート６等）等を備えている。このＣＰＵ４０は、シリアルポート（ＵＡＲＴ）を介してＣＰＵ３３との通信を行う。ＣＰＵ４０は制御手段として機能する。
【００７５】
ＡＣ給電回路３５は、ヒータＨＴ１及びヒータＨＴ２にそれぞれ対応させて接続されているフォトトライアック５１を備えている。それらのフォトトライアック５１は、ＣＰＵ３３のポート１及びポート２にフォトトライアックドライブ回路５２及びＯＲ回路５３を介してそれぞれ接続されている。なお、ヒータＨＴ１及びヒータＨＴ２は、フォトトライアック５１を介して商用電源３４に接続されている。
【００７６】
充電器３７は、商用電源３４からの電力をキャパシタバンク３６に供給してキャパシタバンク３６を充電する充電部であり、ＣＰＵ４０のポート４に接続されている。なお、キャパシタバンク３６は、複数のキャパシタセル５４が直列（又は並列）に接続されて構成されており、逆流防止ダイオード５５を介して充電器３７に接続されている。また、キャパシタバンク３６はヒータＨＴ３に接続されている。ここで、キャパシタセル５４としては、例えば電気二重層コンデンサが用いられている。
【００７７】
給電回路３８は、リレー５６、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）５７、リレー駆動回路５８及びゲートバッファ回路５９等を備えている。リレー５６はリレー駆動回路５８及びオープンコレクタ回路６０を介してＣＰＵ４０のポート２に接続されており、ＦＥＴ５７はゲートバッファ回路５９及びオープンコレクタ回路６１を介してＣＰＵ４０のポート３に接続されている。さらに、リレー５６はヒータＨＴ３に接続されており、ＦＥＴ５７はリレー５６を介してヒータＨＴ３に接続されている。つまり、給電回路３８は、２つのスイッチ素子、すなわちリレー５６とＦＥＴ５７とを直列に接続して構成されている。このため、それら両方が導通状態（ＯＮ状態）にならなければ、キャパシタバンク３６からヒータＨＴ３に電力は供給されない。
【００７８】
ここで、エンジン制御部のＣＰＵ３３は、システム制御部のＣＰＵ３１からの初期設定指示信号や電力供給指示信号等に応じて、そのＡ／Ｄポートの電圧から定着ローラ２１の温度を検出してフォトトライアック５１のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。すなわち、ＣＰＵ３３は、温度センサＴＨ１，ＴＨ２により定着ローラ２１の温度を検出し、その温度に応じてポート１及びポート２からそれぞれＯＲ回路５３を介してフォトトライアックドライブ回路５２にＯＮ／ＯＦＦ信号を入力し、定着ローラ２１の温度を略一定にするようにフォトトライアック５１をＯＮ／ＯＦＦ制御する。フォトトライアック５１がＯＮされると、ヒータＨＴ１，ＨＴ２に商用電源３４から電力が供給される。
【００７９】
さらに、ＣＰＵ３３は、主電源投入時にリロード時間を短くするため、あるいは、連続コピー時に定着ローラ２１の温度が低下して未定着が発生する場合等に、ＣＰＵ４０にシリアルポート（ＵＡＲＴ）を介して各種の指示信号（電力供給指示信号や充電指示信号等）を出力する。
【００８０】
ＣＰＵ４０は、ＣＰＵ３３からの電力供給指示信号（放電ＯＮ信号）により、ポート２からリレー駆動回路５８及びポート３からゲートバッファ回路５９に電力供給信号を出力する。これにより、電力がキャパシタバンク３６からヒータＨＴ３に供給され、ヒータＨＴ３は発熱する。また、ＣＰＵ４０は、ＣＰＵ３３からの充電指示信号により、ポート４から充電器３７に充電信号を出力する。充電器３７は、ＣＰＵ４０からの充電信号により、逆流防止ダイオード５５を介してキャパシタバンク３６の各キャパシタセル５４を充電する。
【００８１】
低温検出回路３９は、抵抗Ｒ２及び抵抗Ｒ３による分圧電圧をコンパレータ（比較回路）６２の＋端子に入力し、抵抗Ｒ１及び温度センサＴＨ１，ＴＨ２による分圧電圧をコンパレータ６２の−端子に入力するように構成されている。なお、定着ローラ２１が低温時、例えば定着ローラ２１の温度が１００℃以下の時、抵抗Ｒ１及び温度センサＴＨ１，ＴＨ２の抵抗値による分圧電圧が抵抗Ｒ２及び抵抗Ｒ３による分圧電圧より高くなるように抵抗Ｒ２及び抵抗Ｒ３の抵抗値が設定されている。これにより、低温検出回路３９は、定着ローラ２１の温度が低温閾値温度、例えば１００℃以下になったことを検出することが可能になる。低温検出回路３９は第２検出手段として機能する。
【００８２】
コンパレータ６２の出力端子はインバータ回路６３及びインバータ回路６４を介してオープンコレクタ回路６５の入力端子に接続されている。そのオープンコレクタ回路６５の出力端子はリレー駆動回路５８の入力端子に接続され、さらにオープンコレクタ回路６６を介してゲートバッファ回路５９の入力端子に接続されている。なお、インバータ回路６３の出力端子はＯＲ回路５３の入力端子にも接続されている。
【００８３】
このような低温検出回路３９は、そのコンパレータ６２の−端子（反転入力端子）電圧が＋端子（非反転入力端子）電圧より高くなると、定着ローラ２１の温度が低温閾値温度より低下したことを検出する。これにより、コンパレータ６２の出力は“Ｌ（Ｌｏｗ）”になる。この出力（信号）はインバータ回路６３により反転されインバータ回路６４に入力される。そして、インバータ回路６４の出力“Ｌ”はオープンコレクタ回路６５に入力される。オープンコレクタ回路６５の入力が“Ｌ”になると、その出力も“Ｌ”になってリレー駆動回路５８に入力される。リレー駆動回路５８はその入力が“Ｌ”でＯＮ動作するように構成されているため、リレー駆動回路５８の入力が“Ｌ”となるとリレー５６はＯＮ状態になる。また、オープンコレクタ回路６５の出力はオープンコレクタ回路６６に入力され、オープンコレクタ回路６６の出力も“Ｌ”になる。オープンコレクタ回路６６の出力はゲートバッファ回路５９に入力され、ゲートバッファ回路５９の出力は“Ｈ”になる。ＦＥＴ５７はその入力が“Ｈ（Ｈｉｇｈ）”でＯＮ動作するように構成されているため、ゲートバッファ回路５９の出力が“Ｈ”となるとＦＥＴ５７はＯＮ状態になる。リレー５６及びＦＥＴ５７のＯＮにより、キャパシタバンク３６からヒータＨＴ３に電力が供給される。一方、インバータ回路６３の出力は、ＯＲ回路５３にも入力されるため、フォトトライアック５１もＯＮ動作を行い、商用電源３４からヒータＨＴ１，ＨＴ２に電力が供給される。
【００８４】
このようにして、電力がヒータＨＴ１，ＨＴ２，ＨＴ３に供給されることより、定着ローラ２１の温度が上昇する。抵抗Ｒ１及び温度センサＴＨ１，ＴＨ２の抵抗値による分圧電圧が抵抗Ｒ２及び抵抗Ｒ３による分圧電圧より低くなると、コンパレータ６２の出力は“Ｈ”になり、インバータ回路６３に入力される。インバータ回路６３により反転された出力はインバータ回路６４に入力される。そして、インバータ回路６４の出力はオープンコレクタ回路６５に入力される。オープンコレクタ回路６５の入力が“Ｈ”になると、その出力も“Ｈ”になってリレー駆動回路５８に入力される。リレー駆動回路５８はその入力が“Ｈ”でＯＦＦ動作するように構成されているため、リレー駆動回路５８の入力が“Ｈ”になるとリレー５６はＯＦＦ状態になる。オープンコレクタ回路６５の出力はオープンコレクタ回路６６に入力され、オープンコレクタ回路６６の出力も“Ｈ”になる。オープンコレクタ回路６６の出力はゲートバッファ回路５９に入力にされ、ゲートバッファ回路５９の出力は“Ｌ”になる。ＦＥＴ５７はその入力が“Ｌ”でＯＦＦ動作するように構成されているため、ゲートバッファ回路５９の出力が“Ｌ”となるとＦＥＴ５７はＯＦＦ状態になる。リレー５６又はＦＥＴ５７のＯＦＦにより、キャパシタバンク３６からヒータＨＴ３への電力供給は停止される。
【００８５】
このように本実施の形態では、ＣＰＵ３３及びＣＰＵ４０による制御を待たずに低温検出回路３９の検出結果に応じて給電回路３８を制御する外部回路（オープンコレクタ回路６５，６６等）を設けることによって、ＣＰＵ３３及びＣＰＵ４０の立ち上がりを待つことなく、低温検出回路３９の検出結果に応じてヒータＨＴ１，ＨＴ２，ＨＴ３に電力が供給され、定着ローラ２１が短時間で目標温度に上昇するため、定着装置１１を早く使用可能な状態にすることができる。その結果として、カラー画像形成装置１も短時間で使用可能な状態になり、生産性の低下を防止することができる。なお、外部回路が給電手段として機能する。
【００８６】
その後、定着ローラ２１の温度に応じてＣＰＵ３０及びＣＰＵ４０により定着ローラ２１の温度を略一定、すなわち低温閾値温度と高温閾値温度との間に維持するように制御することによって、定着ローラ２１の温度を安定化することができる。
【００８７】
また、リレー５６とＦＥＴ５７とをＣＰＵ４０の別々のポート（ポート２及びポート３）で制御するようにしている。これは、リレー５６をＯＮした後、時間を置いてＦＥＴ５７をＯＮするためである。これにより、大電流がリレー５６に流れてリレー５６が溶着することを防止することができる。また、ヒータＨＴ３への電力供給を停止する場合には、逆にＦＥＴ５７を先にＯＦＦして、その後リレー５６をＯＦＦする。これによっても、リレー５６が溶着することを防止することができる。
【００８８】
なお、本実施の形態では、低温検出回路３９が定着ローラ２１の温度が低温閾値温度より低下したことを検出した場合、ＣＰＵ４０を介さずに外部回路（オープンコレクタ回路６５，６６等）によりヒータＨＴ３に電力を供給しているが、これに限るものではない。例えば、図３に示すように、インバータ回路６４の出力をＣＰＵ４０のポート１に入力して、ＣＰＵ３３からの電力供給指示信号を待たずにポート２及びポート３からオープンコレクタ回路６０及びオープンコレクタ回路６１にそれぞれ“Ｌ”信号を出力して、ヒータＨＴ３に電力を供給するようにしても良い。また、図３に示すように、インバータ回路６４の出力をＣＰＵ４０の割り込みポートに入力して、ＣＰＵ４０の割り込み処理によりＣＰＵ３３からの電力供給指示信号を待たずにポート２及びポート３からオープンコレクタ回路６０及びオープンコレクタ回路６１にそれぞれ“Ｌ”信号を出力して、ヒータＨＴ３に電力を供給するようにしても良い。これにより、ＣＰＵ３０の立ち上がり、すなわちＣＰＵ３０からの電力供給指示信号を待つことなく、低温検出回路３９の検出結果に応じてヒータＨＴ１，ＨＴ２，ＨＴ３に電力が供給され、定着ローラ２１が短時間で目標温度に上昇するため、定着装置１１を早く使用可能な状態にすることができる。
【００８９】
ここで、外部回路によるヒータＨＴ３への電力供給、ＣＰＵ４０のポートを使用したヒータＨＴ３への電力供給又はＣＰＵ４０の割り込みポートを使用したヒータＨＴ３への電力供給のいずれか一つが行われれば、本発明の効果を得ることはできるが、図３には、便宜上、それら全ての電力供給の方法を行うための回路及び配線が記載されている。
【００９０】
次に、省エネモード解除時のヒータＨＴ１，ＨＴ２，ＨＴ３への電力供給について説明する。近年、カラー画像形成装置１の省エネ化が強く求められており、省エネモードにより、一部の電源を除いて全ての電源をＯＦＦ状態にしている。したがって、カラー画像形成装置１を長時間使用しない場合には、定着ローラ２１の温度も低下している。カラー画像形成装置１には、省エネモード解除ＳＷ（スイッチ）７１が設けられている。省エネモード解除ＳＷ７１がＯＮされ、かつ定着ローラ２１の温度が低温閾値温度より低下している場合には、定着ローラ２１の温度を略一定に制御する制御手段であるＣＰＵ３３及びＣＰＵ４０に関わり無く、ヒータＨＴ１，ＨＴ２，ＨＴ３への電力供給を行う。
【００９１】
省エネモード解除ＳＷ７１は、省エネモードを解除する場合に操作者により押下されるキーである。省エネモード解除ＳＷ７１が押下されると、インバータ回路７２の入力は“Ｌ”になるので、その出力は“Ｈ”になる。この出力は、ラッチ回路７３のＤ端子に入力される。その“Ｈ”の信号は、ＣＰＵ３３のタイマにより生成されたＣＬＫ信号（クロック信号）によりラッチされる。ラッチ回路７３の出力はＮＡＮＤ回路７４に入力される。また、ＮＡＮＤ回路７４の入力には、インバータ回路６３の出力も入力される。ＮＡＮＤ回路７４の出力端子はオープンコレクタ回路７５を介してリレー駆動回路５８及びオープンコレクタ回路６６に接続されており、インバータ回路７９を介してＯＲ回路５３に接続されている。
【００９２】
ＮＡＮＤ回路７４の出力は、その両入力が“Ｈ”である場合、すなわち定着ローラ２１の温度が低温閾値温度より低いことが検出され、かつ省エネモードが解除された場合に“Ｌ”になる。ＮＡＮＤ回路７４の出力“Ｌ”はオープンコレクタ回路７５に入力され、オープンコレクタ回路７５の出力は“Ｌ”になる。これにより、リレー駆動回路５８及びゲートバッファ回路５９は前述と同様の動作を行い、キャパシタバンク３６からヒータＨＴ３に電力が供給される。
【００９３】
ラッチ回路７３はＡＮＤ回路７６に接続されている。そのＡＮＤ回路７６はリセット回路４１のＲＴ（バー）端子に接続され、さらにインバータ回路７７を介してＣＰＵ４０のポート６に接続されている。ラッチ回路７３は、リセット回路４１の出力“Ｌ”がＡＮＤ回路７６に入力され、主電源投入時のＣＰＵ３３のイニシャライズ動作時にＣＰＵ４０のポート６からリセット信号“Ｈ”がインバータ回路７７に入力されることで、初期化（リセット）される。なお、リセット回路４１は、主電源投入時にＣＰＵ３３及びＣＰＵ４０をリセットする回路である。
【００９４】
インバータ回路７２の出力（省エネ開始信号や省エネ解除信号）はオープンバッファ回路７８に接続され、オープンバッファ回路７８の出力は、商用電源３４やキャパシタバンク３６等の電源からの電力消費の禁止及びその禁止の解除を行う電源部（図示せず）に接続されている。電源部は、省エネ開始信号に応じて電源からの電力消費を禁止し、さらに省エネ解除信号に応じて電源を立ち上げて電源からの電力消費の禁止を解除する。電源部は禁止手段及び解除手段として機能する。
【００９５】
このように、ＣＰＵ３３及びＣＰＵ４０による制御を待たずに低温検出回路３９の検出結果に応じて給電回路３８を制御する外部回路（ラッチ回路７３、ＮＡＮＤ回路７４やオープンコレクタ回路７５，６６等）を設けることによって、ＣＰＵ３３及びＣＰＵ４０の立ち上がりを待つことなく、低温検出回路３９の検出結果に応じてヒータＨＴ１，ＨＴ２，ＨＴ３に電力が供給され、定着ローラ２１は短時間で目標温度に上昇するため、定着装置１１を早く使用可能な状態にすることができる。その結果として、カラー画像形成装置１も短時間で使用可能な状態になり、生産性の低下を防止することができる。
【００９６】
なお、本実施の形態では、省エネモード解除ＳＷ７１がＯＮされ、かつ定着ローラ２１の温度が低温閾値温度より低下している場合に、ＣＰＵ４０を介さずに外部回路（ラッチ回路７３、ＮＡＮＤ回路７４やオープンコレクタ回路７５，６６等）によりヒータＨＴ３に電力を供給しているが、これに限るものではない。例えば、図３に示すように、インバータ回路７２の出力をＣＰＵ４０のポート５に入力し、インバータ回路６４の出力をＣＰＵ４０のポート１に入力して、それらの結果を使用してＣＰＵ３３からの電力供給指示信号を待たずにポート２及びポート３からオープンコレクタ回路６０及びオープンコレクタ回路６１にそれぞれ“Ｌ”信号を出力して、ヒータＨＴ３に電力を供給するようにしても良い。また、図３に示すように、インバータ回路６４の出力をＣＰＵ４０の割り込みポートに入力して、ＣＰＵ４０の割り込み処理によりＣＰＵ３３からの電力供給指示信号を待たずにポート２及びポート３からオープンコレクタ回路６０及びオープンコレクタ回路６１にそれぞれ“Ｌ”信号を出力して、ヒータＨＴ３に電力を供給するようにしても良い。これにより、ＣＰＵ３０の立ち上がり、すなわちＣＰＵ３０からの電力供給指示信号を待つことなく、低温検出回路３９の検出結果に応じてヒータＨＴ１，ＨＴ２，ＨＴ３に電力が供給され、定着ローラ２１が短時間で目標温度に上昇するため、定着装置１１を早く使用可能な状態にすることができる。
【００９７】
また、ＣＰＵ４０はシリアルポート（ＵＡＲＴ）を介してＣＰＵ３３との通信を行い、ＣＰＵ３３からの電力供給指示信号により、キャパシタバンク３６の電力をヒータＨＴ３へ供給する動作を行う。このとき、ＣＰＵ４０は、ＣＰＵ３３との通信が確立することを確認した後にヒータＨＴ３に電力を供給すると、定着装置１１が使用可能状態になるまでに長い時間を必要とする。したがって、ＣＰＵ４０は、定着ローラ２１の温度が低温閾値温度より低く、かつＣＰＵ３３からの通信の確立が確認できない場合（不確立である場合）、ヒータＨＴ３への電力供給を行うようにしても良い。すなわち、ＣＰＵ４０は、そのポート１又は割り込みポートへの入力から定着ローラ２１の温度が低温閾値温度より低下したことを検出し、かつ、ＣＰＵ３３との通信の確立が確認できない場合に、ポート２及びポート３からオープンコレクタ回路６０及びオープンコレクタ回路６１にそれぞれ“Ｌ”信号を出力して、ヒータＨＴ３に電力を供給するようにしても良い。なお、低温検出回路３９からの出力が検出されない場合には、ＣＰＵ３３との通信が確立した後に、ヒータＨＴ３に電力供給を行う。これにより、ＣＰＵ３０の立ち上がり、すなわちＣＰＵ３０からの電力供給指示信号を待つことなく、低温検出回路３９の検出結果に応じてヒータＨＴ１，ＨＴ２，ＨＴ３に電力が供給され、定着ローラ２１が短時間で目標温度に上昇するため、定着装置１１を早く使用可能な状態にすることができる。
【００９８】
ここで、ＣＰＵ４０のポート１にインバータ回路６３の出力を入力し、ＣＰＵ４０のポート５にインバータ回路７２の出力を入力する場合のＣＰＵ４０の電力供給処理について図４及び図５を参照して説明する。これは、定着ローラ２１の温度が低温閾値温度より低下した場合に、ＣＰＵ３３の制御に関わり無く、ソフト的にヒータＨＴ３への電力供給を制御するための処理である。
【００９９】
図４は第１の電力供給処理の流れを示すフローチャートである。
【０１００】
図４に示すように、主電源又は省エネモード解除ＳＷ７１がＯＮされると、ＣＰＵ４０の電源がＯＮされてＣＰＵ４０はイニシャライズ処理を行う。すなわち、ＣＰＵ４０はそのイニシャライズ及びその周辺回路のイニシャライズを行う（ステップＳ１）。次に、ラッチ回路７３をリセットするためにポート６に“Ｈ”を出力する（ステップＳ２）。
【０１０１】
ＣＰＵ４０はＵＡＲＴを介してＣＰＵ３３との通信の確立を確認する（ステップＳ３）。ここに、第３検出手段としての機能が実行される。ＣＰＵ３３との通信の確立が確認されなかった場合（不確立の場合）には（ステップＳ３のＮ）、ＣＰＵ４０のポート１に低温検出回路３９の信号“Ｈ”が入力されているか否かを確認する（ステップＳ４）。
【０１０２】
ＣＰＵ４０のポート１に低温検出回路３９の信号“Ｈ”が入力されていた場合には（ステップＳ４のＹ）、ＣＰＵ４０のポート２からリレー５６をＯＮする信号“Ｌ”を出力する（ステップＳ５）。タイマにより一定時間カウント（タイマカウント＝Ｎ）後に（ステップＳ６のＮ）、ＣＰＵ４０のポート３からＦＥＴ５７をＯＮする信号“Ｌ”を出力する（ステップＳ７）。ここに、給電手段としての機能が実行される。
【０１０３】
一方、ＣＰＵ３３との通信の確立が確認された場合には（ステップＳ３のＹ）、ＣＰＵ３３の指示に基づいてヒータＨＴ３への電力供給を行う（ステップＳ８及びステップＳ９）。また、ＣＰＵ４０のポート１に低温検出回路３９の信号“Ｌ”が入力されていた場合には（ステップＳ４のＮ）、ＣＰＵ４０のポート３からＦＥＴ５７をＯＦＦする信号“Ｈ”を出力し（ステップＳ１０）、ＣＰＵ４０のポート２からリレー５６をＯＦＦする信号“Ｈ”を出力する（ステップＳ１１）。
【０１０４】
図５は第２の電力供給処理の流れを示すフローチャートである。
【０１０５】
図５に示すように、ＣＰＵ４０は、ＵＡＲＴを介してＣＰＵ３３との通信の確立を確認する（ステップＳ２１）。ここに、第３検出手段としての機能が実行される。ＣＰＵ３３との通信の確立が確認された場合には（ステップＳ２１のＹ）、処理は終了する。ＣＰＵ３３との通信の確立が確認されなかった場合には（ステップＳ２１のＮ）、ＣＰＵ４０のポート１に低温検出回路３９の信号“Ｈ”が入力されているか否かを確認する（ステップＳ２２）。
【０１０６】
ＣＰＵ４０のポート１に低温検出回路３９の信号“Ｈ”が入力されていた場合には（ステップＳ２２のＹ）、省エネモード解除ＳＷ７１が押下されたか否か、ＣＰＵ４０のポート５を確認する（ステップＳ２３）。ＣＰＵ４０のポート５が“Ｌ”の場合、すなわち省エネモード解除ＳＷ７１が押下されていない場合には（ステップＳ２３のＮ）、処理は終了する。
【０１０７】
ＣＰＵ４０のポート５が“Ｈ”の場合、すなわち省エネモード解除ＳＷが押下された場合には（ステップＳ２３のＹ）、ＣＰＵ４０のポート２からリレー５６をＯＮする信号“Ｌ”を出力する（ステップＳ２４）。タイマにより一定時間カウント（タイマカウント＝Ｎ）後に（ステップＳ２５のＮ）、ＣＰＵ４０のポート３からＦＥＴ５７をＯＮする信号“Ｌ”を出力する（ステップＳ２６）。ここに、給電手段としての機能が実行される。
【０１０８】
ＣＰＵ４０のポート１に低温検出回路３９の信号“Ｌ”が入力されていた場合には（ステップＳ２２のＮ）、ＣＰＵ４０のポート３からＦＥＴ５７をＯＦＦする信号“Ｈ”を出力し（ステップＳ２７）、ＣＰＵ４０のポート２からリレー５６をＯＦＦする信号“Ｈ”を出力する（ステップＳ２８）。
【０１０９】
このようにして、ＣＰＵ３０の立ち上がり、すなわちＣＰＵ３０からの電力供給指示信号を待つことなく、低温検出回路３９の検出結果に応じてヒータＨＴ１，ＨＴ２，ＨＴ３に電力が供給され、定着ローラ２１が短時間で目標温度に上昇するため、定着装置１１を早く使用可能な状態にすることができる。その結果として、カラー画像形成装置１も短時間で使用可能な状態になり、生産性の低下を防止することができる。
【０１１０】
その後、定着ローラ２１の温度に応じてＣＰＵ３０及びＣＰＵ４０により定着ローラ２１の温度を略一定、すなわち低温閾値温度と高温閾値温度との間に維持するように制御することによって、定着ローラ２１の温度を安定化することができる。
【０１１１】
＜第二の実施の形態＞
本発明の第二の実施の形態について図６ないし図９に基づいて説明する。本実施の形態のカラー画像形成装置１は、基本的に第一の実施の形態と同じである。本実施の形態では、第一の実施の形態との相違点について説明する。なお、第一の実施の形態で説明した部分は同一符号で示し、その説明も省略する。
【０１１２】
図６は定着装置１１が備えるヒータＨＴ１，ＨＴ２，ＨＴ３への電力供給を説明するためのカラー画像形成装置１が備える各部の電気的な接続の概略構成を示す回路図である。
【０１１３】
図６に示すように、カラー画像形成装置１は、画像形成部１Ａを駆動制御するエンジン制御部が備えるＣＰＵ３３、商用電源（ＡＣ電源）３４の電力をヒータＨＴ１，ＨＴ２に供給するＡＣ給電部であるＡＣ給電回路３５、商用電源３４の電力により蓄電部であるキャパシタバンク（ＤＣ電源）３６を充電する充電部である充電器３７、充電されたキャパシタバンク３６の電力をヒータＨＴ３に供給するための給電部である給電回路３８、定着ローラ２１の温度が高温閾値温度より上昇したことを検出する高温検出回路８１、ＣＰＵ３３に接続されて給電回路３８等を駆動制御するＣＰＵ４０、ＣＰＵ３３，４０の暴走を検出する暴走検出回路であるウォッチドッグ回路８２，８３及びキャパシタバンク３６の温度を検出するサーモスタット８４等を備えている。なお、図６には、システム制御部が備えるＣＰＵ３１や操作部３２等は図示されていない。
【０１１４】
エンジン制御部のＣＰＵ３３は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマ、割り込み制御回路、Ａ／Ｄコンバータ、ウォッチドックタイマ（ＷＤＴ）、シリアルコントローラ（ＵＡＲＴ）及び各種の入出力ポート（シリアルポート、Ａ／Ｄポート、リセットポート、ポート１、ポート２及びポート３等）等を備えている。このＣＰＵ３３のＡ／Ｄポートには、温度センサＴＨ１，ＴＨ２が分圧用の抵抗Ｒ１を介して接続されている。これにより、温度センサＴＨ１，ＴＨ２及び抵抗Ｒ１により分圧された電圧がＣＰＵ３３のＡ／Ｄポートに入力され、定着ローラ２１の温度が検出される。ＣＰＵ３３は制御手段として機能する。
【０１１５】
ＣＰＵ４０は、ＣＰＵ３３と同じく、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマ、割り込み制御回路、Ａ／Ｄコンバータ、ウォッチドックタイマ（ＷＤＴ）、シリアルコントローラ（ＵＡＲＴ）及び各種の入出力ポート（シリアルポート、Ａ／Ｄポート、割り込みポート、リセットポート、ポート１、ポート２、ポート３、ポート４及びポート５等）等を備えている。このＣＰＵ４０は、シリアルポート（ＵＡＲＴ）を介してＣＰＵ３３との通信を行う。ＣＰＵ４０は制御手段として機能する。
【０１１６】
ＡＣ給電回路３５は、ヒータＨＴ１及びヒータＨＴ２にそれぞれ対応させて接続されているフォトトライアック５１を備えている。それらのフォトトライアック５１は、ＣＰＵ３３のポート２及びポート３にフォトトライアックドライブ回路５２を介してそれぞれ接続されている。なお、ヒータＨＴ１及びヒータＨＴ２は、フォトトライアック５１を介して商用電源３４に接続されている。
【０１１７】
充電器３７は、商用電源３４からの電力をキャパシタバンク３６に供給してキャパシタバンク３６を充電する充電部であり、ＯＲ回路９１を介してＣＰＵ４０のポート４に接続されている。なお、キャパシタバンク３６は、複数のキャパシタセル５４が直列（又は並列）に接続されて構成されており、逆流防止ダイオード５５を介して充電器３７に接続されている。また、キャパシタバンク３６はヒータＨＴ３に接続されている。ここで、キャパシタセル５４としては、例えば電気二重層コンデンサが用いられている。
【０１１８】
給電回路３８は、リレー５６、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）５７、リレー駆動回路５８及びゲートバッファ回路５９等を備えている。リレー５６はリレー駆動回路５８、インバータ回路９２及びＯＲ回路９３を介してＣＰＵ４０のポート１に接続されており、ＦＥＴ５７はゲートバッファ回路５９、インバータ回路９４及びＯＲ回路９５を介してＣＰＵ４０のポート２に接続されている。さらに、リレー５６はヒータＨＴ３に接続されており、ＦＥＴ５７はリレー５６を介してヒータＨＴ３に接続されている。つまり、給電回路３８は、２つのスイッチ素子、すなわちリレー５６とＦＥＴ５７とを直列に接続して構成されている。このため、それら両方が導通状態（ＯＮ状態）にならなければ、キャパシタバンク３６からヒータＨＴ３に電力は供給されない。
【０１１９】
ここで、エンジン制御部のＣＰＵ３３は、そのＡ／Ｄポートの電圧から定着ローラ２１の温度を検出してフォトトライアック５１のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。すなわち、ＣＰＵ３３は、温度センサＴＨ１，ＴＨ２により定着ローラ２１の温度を検出し、その温度に応じてポート２及びポート３からフォトトライアックドライブ回路５２にＯＮ／ＯＦＦ信号を入力し、定着ローラ２１の温度を略一定にするようにフォトトライアック５１をＯＮ／ＯＦＦ制御する。フォトトライアック５１がＯＮされると、ヒータＨＴ１，ＨＴ２に商用電源３４から電力が供給される。
【０１２０】
さらに、ＣＰＵ３３は、主電源投入時にリロード時間を短くするため、あるいは、連続コピー時に定着ローラ２１の温度が低下して未定着が発生する場合等に、ＣＰＵ４０にシリアルポート（ＵＡＲＴ）を介して各種の指示信号（電力供給指示信号や充電指示信号等）を出力する。
【０１２１】
ＣＰＵ４０は、ＣＰＵ３３からの電力供給指示信号（放電ＯＮ信号）により、ポート１からリレー駆動回路５８及びポート２からゲートバッファ回路５９に電力供給信号を出力する。これにより、電力がキャパシタバンク３６からヒータＨＴ３に供給され、ヒータＨＴ３は発熱する。また、ＣＰＵ４０は、ＣＰＵ３３からの充電指示信号により、ポート４から充電器３７に充電信号を出力する。充電器３７は、ＣＰＵ４０からの充電信号により、逆流防止ダイオード５５を介してキャパシタバンク３６の各キャパシタセル５４を充電する。
【０１２２】
高温検出回路８１は、抵抗Ｒ２及び抵抗Ｒ３による分圧電圧をコンパレータ（比較回路）６２の−端子に入力し、抵抗Ｒ１及び温度センサＴＨ１，ＴＨ２による分圧電圧をコンパレータ６２の＋端子に入力するように構成されている。なお、定着ローラ２１が高温時、例えば定着ローラ２１の温度が２００℃以上の時、抵抗Ｒ１及び温度センサＴＨ１，ＴＨ２による分圧電圧が抵抗Ｒ２及び抵抗Ｒ３による分圧電圧より低くなるように抵抗Ｒ２及び抵抗Ｒ３の抵抗値が設定されている。これにより、高温検出回路８１は、定着ローラ２１の温度が高温閾値温度、例えば２００℃以上になったことを検出することが可能になる。高温検出回路８１は第４検出手段として機能する。
【０１２３】
コンパレータ６２の出力端子はＯＲ回路９６の入力端子に接続されている。ＯＲ回路９６の出力端子はラッチ回路９７のＤ端子に接続されている。また、ラッチ回路９７のＱ端子はＯＲ回路９１、ＯＲ回路９３及びＯＲ回路９５に接続されている。また、ラッチ回路９７は、ＡＮＤ回路９８、ウォッチドッグ回路９９及びインバータ回路１００を介してＣＰＵ３３のタイマポートに接続されている。ラッチ回路９７のラッチクロックは、ＣＰＵ３３のタイマにより生成されたＣＬＫ信号（ＣＰＵ３３が暴走すると発生しなくなるＣＬＫ信号）から新たなクロック信号を発生するウォッチドッグ回路９９により生成される。なお、ＡＮＤ回路９８は不論理のＯＲ回路である。
【０１２４】
このような高温検出回路８１は、コンパレータ６２の＋端子（反転入力端子）電圧が―端子（非反転入力端子）電圧より低くなると、定着ローラ２１の温度が高温閾値温度より上昇したことを検出する。これにより、コンパレータ６２の出力は“Ｈ”になる。この出力（信号）はＯＲ回路９６に入力され、その出力はラッチ回路９７のＤ端子に入力される。
【０１２５】
ウォッチドッグ回路８２，８３は、ＣＰＵ３３，４０の暴走を検出する機能に加え、主電源投入時にＣＰＵ３３，３４をリセット（イニシャライズ）する回路（ＩＣ）機能も備えている。なお、主電源投入時のリセット信号時間及びウォッチドッグタイマ監視時間は、外部に接続されたコンデンサＣにより決定されている。ウォッチドッグ回路８２，８３は第５検出手段として機能する。
【０１２６】
ＣＰＵ３３，３４は、ＣＬＫポートからクロック信号（ＣＬＫ）をウォッチドッグ回路８２，８３のＣＫ端子に出力する。ウォッチドッグ回路８２，８３では、クロック信号（ＣＬＫ）がウォッチドッグタイマ監視時間内にＣＫ端子に入力されれば、リセット信号はＲＴ端子から出力されないが、クロック信号が途絶えるとＲＴ端子から出力される。ＣＰＵ３３，３４が正常に動作している場合には、クロック信号が途絶えることは無い。ＣＰＵ３３，３４が暴走して、クロック信号が途絶えるとウォッチドッグ回路８２，８３がＲＴ端子からリセット信号を出力する。このとき、ウォッチドッグ回路８２はＲＴ端子からＯＲ回路１０１を介してＯＲ回路９６にリセット信号ＲＴを出力し、ウォッチドッグ回路８３もＲＴ端子からＯＲ回路９６にリセット信号ＲＴを出力する。
【０１２７】
すなわち、ＣＰＵ３３，４０が暴走し、クロックＣＬＫが途絶えるとウォッチドッグ回路８２，８３が動作し、ウォッチドッグ回路８３のＲＴ端子からＯＲ回路９６にヒータＨＴ３への電力供給及びキャパシタバンク３６への充電を強制的に禁止する信号が出力される。したがって、給電回路３８又はＡＣ給電回路３５が破損してヒータＨＴ１，ＨＴ２，ＨＴ３への電力供給がＯＦＦされず定着ローラ２１が高温になった場合やＣＰＵ３３又はＣＰＵ４０が暴走した場合等、ラッチ回路９７のＤ端子には、ヒータＨＴ３への電力供給及びキャパシタバンク３６への充電を強制的に禁止する信号が入力されてラッチされる。
【０１２８】
このラッチ回路９７のＱ端子の出力（ラッチ信号）は、ＯＲ回路９１、ＯＲ回路９３及びＯＲ回路９５に入力される。ＯＲ回路９３の出力が“Ｈ”になると、その出力はインバータ回路９２に入力され、その出力“Ｌ”はリレー駆動回路５８に入力される。リレー駆動回路５８はその入力が“Ｈ”でＯＮ動作、“Ｌ”でＯＦＦ動作を行う。また、ＯＲ回路９５の出力が“Ｈ”になると、その出力はインバータ回路９４に入力され、インバータ回路９４の出力“Ｌ”はゲートバッファ回路５９に入力される。このとき、ＦＥＴ５７は、その入力が“Ｈ”でＯＮ動作、“Ｌ”でＯＦＦ動作を行う。このようにして、ＯＲ回路９３及びＯＲ回路９５の各出力が“Ｈ”になると、キャパシタバンク３６からヒータＨＴ３に電力は供給されなくなる。これにより、ヒータＨＴ３への電力供給及びキャパシタバンク３６への充電は強制的に禁止される。
【０１２９】
なお、本実施の形態では、図６に示すように、ウォッチドッグ回路８２，８３がＣＰＵ３３，４０の外部に設けられているが、これに限るものではなく、例えばウォッチドッグ回路８２，８３としてＣＰＵ３３，４０のウォッチドックタイマ（ＷＤＴ）が用いられても良い。ＣＰＵ３３，４０のウォッチドッグタイマは、内部タイマをカウントし、オーバーフローにより内部リセット信号を発生する。なお、リセット信号の外部出力も可能である。プログラムが正常に動作している場合には、ウォッチドッグタイマがオーバーフローする前にタイマカウントはクリアされる。このようなウォッチドッグタイマを使用することにより、ＣＰＵ３３，４０の暴走を検出するようにしても良い。ＣＰＵ３３，４０の内部ウォッチドックタイマを用いた場合でも、ＣＰＵ３３，４０が暴走し、ＣＰＵ３３，４０の内部のウォッチドッグタイマが動作すると、ＣＰＵ３３，４０はイニシャライズされるので、全てのポートは入力モードの“Ｈ”になる。この場合には、ＣＰＵ３３のポート１も“Ｈ”になるので、ヒータＨＴ３への電力供給及びキャパシタバンク３６への充電は強制的に禁止される。同様に、ＣＰＵ４０のポート１及びポート２も“Ｈ”になるので、ヒータＨＴ３への電力供給も強制的に禁止される。ＣＰＵ４０のポート４も“Ｈ”になるので、充電動作も禁止される。
【０１３０】
また、ＣＰＵ４０は、主電源投入時のイニシャライズ動作時にそのポート５からラッチ回路９７をリセットする信号“Ｌ”を出力する。また、ＣＰＵ４０はシリアルポート（ＵＡＲＴ）を介してＣＰＵ３３との通信を行ってＣＰＵ３３から異常解除指示信号又は充電指示信号が入力されると、ポート５からラッチ回路９７をリセットする信号“Ｌ”を出力する。また、ＣＰＵ４０は、ＣＰＵ３３との通信異常を検出すると、電力供給を禁止する信号“Ｈ”をポート１よりＯＲ回路９３及びポート２よりＯＲ回路９５に出力し、ポート４よりキャパシタバンク３６への充電を強制的に禁止する信号“Ｈ”をＯＲ回路９１に出力する。
【０１３１】
一方、カラー画像形成装置１には、ジャム時等にその内部を開放するためのドア（図示せず）及びそのドアの開閉を検出するドアＳＷ（スイッチ）１０２が設けられている。このドアＳＷ１０２はインバータ回路１０３を介してＯＲ回路９３及びＯＲ回路９５の入力端子に接続されている。ドアＳＷ１０２は第６検出手段として機能する。
【０１３２】
ドアＳＷ１０２は通常閉じられているが、ジャム時等にドアが開けられると、ドアＳＷ１０２は開放され、インバータ回路１０３の入力は“Ｌ”になり、その出力は“Ｈ”になる。この出力“Ｈ”は、ＯＲ回路９３及びＯＲ回路９５に入力され、ヒータＨＴ３への電力供給を強制的に禁止する信号となる。なお、充電動作が行われている場合には、充電動作は継続される。
【０１３３】
サーモスタット８４は、複数のキャパシタセル５４の充電を均一化するバイパス回路の温度を検出する温度検出部として設けられている。このサーモスタット８４はインバータ回路１０４を介してＣＰＵ４０のポート３に接続されている。サーモスタット８４は第７検出手段として機能する。
【０１３４】
キャパシタバンク３６が高温になり、サーモスタット８４が開放されると、インバータ回路１０４の入力は“Ｌ”になり、その出力は“Ｈ”になる。この出力は、ＯＲ回路９１に入力される。ＯＲ回路９１に“Ｈ”が入力されると充電動作は停止される。なお、インバータ回路１０４の出力“Ｈ”はＣＰＵ４０のポート３に入力されるため、それに応じて充電動作及び放電動作を停止するようにしても良い。また、キャパシタバンク３６の電圧は、抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５とにより分圧され、ＣＰＵ４０のＡ／Ｄポート（Ａ／Ｄコンバータ）に入力される。ＣＰＵ４０は、その電圧を予め設定されている電圧と比較し、かつＣＰＵ３３からの充電指示信号に応じてポート４からＯＲ回路９１を介して充電器３７に充電信号“Ｌ”を出力する。
【０１３５】
また、ＡＣ給電回路３５はゼロクロス検出回路１０５を備えている。このゼロクロス検出回路１０５は、商用電源３４のゼロクロス信号を発生する回路である。ゼロクロス検出回路１０５は、例えば商用電源３４が５０ＨｚのＡＣ電源であれば、２０ｍｓ間隔のパルス信号を発生する。このゼロクロス信号はＣＰＵ３３及びＣＰＵ４０の割り込み端子ＩＮＴに入力される。ＣＰＵ３３及びＣＰＵ４０は、そのゼロクロス信号の周期間隔でＣＰＵ３３とＣＰＵ４０との通信状態を確認する。
【０１３６】
ここで、ＣＰＵ４０が行う各種の処理について図７ないし図９を参照して説明する。
【０１３７】
ＣＰＵ４０は、ＣＰＵ４０の割り込み端子ＩＮＴにゼロクロス信号が入力されると割り込み処理（ゼロクロス割り込み）を行う。これにより、各種の手段が実行される。
【０１３８】
図７はＣＰＵ４０がＣＰＵ３３との通信状態に応じて放電禁止を行うための割り込み処理の流れを示すフローチャートである。
【０１３９】
図７に示すように、ＣＰＵ４０はゼロクロス信号が割り込み端子ＩＮＴに入力される毎に、通信を確認する信号をＣＰＵ３３に出力する（ステップＳ３１）。次いで、ＣＰＵ３３からの通信確認の信号が入力されるか否か（通信の確立）を確認し（ステップＳ３２）、ＣＰＵ３３から通信確認の信号が入力された場合には（ステップＳ３２のＹ）、処理は終了する。ＣＰＵ３３からの通信確認の信号が入力されない場合には（ステップＳ３２のＮ）、ＣＰＵ４０はポート１からＯＲ回路９３に放電禁止信号“Ｈ”を出力し（ステップＳ３３）、ＣＰＵ４０はポート２からＯＲ回路９５に放電禁止信号“Ｈ”を出力して（ステップＳ３４）、処理は終了する。ここに、第３検出手段及び給電禁止手段としての機能が実行される。
【０１４０】
なお、ＣＰＵ３３もＣＰＵ４０と同じ動作を行い、ＣＰＵ４０との通信異常を検出すると、ポート１からＯＲ回路１０１に放電禁止信号“Ｈ”を出力する。そのＯＲ回路１０１の出力は、ヒータＨＴ３への電力供給を強制的に禁止する信号としてＯＲ回路９６に入力される。
【０１４１】
図８はＣＰＵ４０がＣＰＵ３３との通信状態に応じて充電禁止を行うための割り込み処理の流れを示すフローチャートである。
【０１４２】
図８に示すように、ＣＰＵ４０はゼロクロス信号が割り込み端子ＩＮＴに入力される毎に、通信を確認する信号をＣＰＵ３３に出力する（ステップＳ４１）。次いで、ＣＰＵ３３からの通信確認の信号が入力されるか否か（通信の確立）を確認し（ステップＳ４２）、ＣＰＵ３３から通信確認の信号が入力された場合には（ステップＳ４２のＹ）、処理は終了する。ＣＰＵ３３から通信確認の信号が入力されない場合には（ステップＳ４２のＮ）、ＣＰＵ４０はポート４からＯＲ回路９１に充電禁止信号“Ｈ”を出力し（ステップＳ４３）、処理は終了する。ここに、第３検出手段及び充電禁止手段としての機能が実行される。
【０１４３】
なお、ＣＰＵ３３もＣＰＵ４０と同じ動作を行い、ＣＰＵ４０との通信異常を検出すると、ポート１からＯＲ回路１０１に充電禁止信号“Ｈ”を出力する。そのＯＲ回路１０１の出力は、キャパシタバンク３６への充電を強制的に禁止する信号としてＯＲ回路９６に入力される。
【０１４４】
また、ＣＰＵ４０はサーモスタット８４の開放を検出して充電動作を停止させるための停止処理を行う。
【０１４５】
図９はＣＰＵ４０がサーモスタット８４の開放を検出して充電動作を停止させるための処理の流れを示すフローチャートである。
【０１４６】
図９に示すように、ＣＰＵ４０はサーモスタット８４の開放を確認するためにポート３の入力を読み込み（ステップＳ５１）、ポート３の入力が“Ｈ”であるか否かを確認する（ステップＳ５２）。キャパシタバンク３６の温度が上昇して、サーモスタット８４が開放した場合には、ＣＰＵ４０のポート３は“Ｈ”になる。この場合には（ステップＳ５２のＹ）、ＣＰＵ４０はポート４からＯＲ回路９１に充電禁止信号“Ｈ”を出力し、処理は終了する。ここに、充電禁止手段としての機能が実行される。なお、ＣＰＵ４０のポート３が“Ｌ”の場合にも（ステップＳ５２のＮ）、処理は終了する。
【０１４７】
このように本実施の形態では、給電回路３８又はＡＣ給電回路３５が破損してヒータＨＴ１，ＨＴ２，ＨＴ３への電力供給がＯＦＦされず定着ローラ２１が高温になった場合やＣＰＵ３３又はＣＰＵ４０が暴走した場合等、ヒータＨＴ３への電力供給及びキャパシタバンク３６への充電が強制的に禁止される。これにより、安全性が高い電力供給及び充電が実現されるため、装置の安全性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４８】
【図１】本発明の第一の実施の形態のカラー画像形成装置の概略構成を示す縦断正面図である。
【図２】カラー画像形成装置が備える定着装置の概略構成を示す縦断正面図である。
【図３】本発明の第一の実施の形態の定着装置が備えるヒータへの電力供給を説明するためのカラー画像形成装置が備える各部の電気的な接続の概略構成を示すブロック図である。
【図４】第１の電力供給処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】第２の電力供給処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】本発明の第二の実施の形態の定着装置が備えるヒータへの電力供給を説明するためのカラー画像形成装置が備える各部の電気的な接続の概略構成を示すブロック図である。
【図７】ＣＰＵが他のＣＰＵとの通信状態に応じて放電禁止を行うための割り込み処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】ＣＰＵが他のＣＰＵとの通信状態に応じて充電禁止を行うための割り込み処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】ＣＰＵがサーモスタットの開放を検出して充電動作を停止させるための処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１４９】
１                画像形成装置（カラー画像形成装置）
１Ａ              画像形成部
１１              定着装置
２１              定着部材（定着ローラ）
３３，４０        第１制御手段（ＣＰＵ）
３３              第２制御手段（ＣＰＵ）
３６              蓄電部（キャパシタバンク）
３７              充電部（充電器）
３９              第２検出手段（低温検出回路）
４０              第３制御手段（ＣＰＵ）
７１              解除手段（省エネモード解除スイッチ）
８１              第４検出手段（高温検出回路）
８２，８３        第５検出手段（ウォッチドッグ回路）
８４              第７検出手段（サーモスタット）
１０２            第６検出手段（ドアスイッチ）
ＨＴ１，ＨＴ２    第１発熱体（ヒータ）
ＨＴ３            第２発熱体（ヒータ）
ＴＨ１，ＴＨ２    第１検出手段（温度センサ）
【図１】
2006058824.tif 000003
【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】
2006058824.tif 000008
【図７】
2006058824.tif 000009
【図８】
2006058824.tif 000010
【図９】
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