(57)【要約】【課題】本発明は、突入電流の発生を抑え、電源電圧変動及びフリッカの対策が可能となる定着装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の定着装置は、定着ヒータ（１０４）に電力を供給する主電源（１０３）及び補助電源（１０６）を有している。そして、定着ヒータ（１０４）への給電開始時には、補助電源（１０６）からの給電によって定着ヒータ（１０４）を加熱した後に主電源（１０３）からの給電で定着ヒータ（１０４）を加熱する。また、画像形成装置において、突入電流が発生する負荷に対しては、補助電源を使って給電を開始し、負荷が定常状態になってから主電源から給電するようにする。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録紙に転写されたトナー像を、定着ヒータによる熱、及び圧力で定着する定着装置において、
前記定着ヒータに電力を供給する主電源及び補助電源を有し、
前記定着ヒータへの給電開始時は前記補助電源からの給電によって前記定着ヒータを加熱した後に前記主電源からの給電で前記定着ヒータを加熱することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
記録紙に転写されたトナー像を、定着ヒータによる熱、及び圧力で定着する定着装置において、
前記定着ヒータに電力を供給する主電源及び補助電源を有し、
前記定着ヒータへの給電開始時は前記補助電源からの給電で、及び前記主電源からの位相幅変調制御による給電で前記定着ヒータを加熱することを特徴とする定着装置。
【請求項３】
待機時における前記定着ヒータへの給電は前記補助電源から行う請求項１又は２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記主電源からの給電のみでは定着加熱の熱量が足りない場合には前記補助電源からも給電する請求項１又は２に記載の定着装置。
【請求項５】
前記補助電源は、コンデンサを含む請求項１〜４のいずれかに記載の定着装置。
【請求項６】
前記コンデンサは、電気二重層コンデンサである請求項５に記載の定着装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の定着装置を搭載することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
負荷に対して電力を供給する主電源と、該主電源からの電力を一旦蓄積した後、負荷に対して電力を供給する補助電源とを有する画像形成装置において、
給電時に突入電流が発生する負荷に対しては、該負荷が安定する定常状態に移行するまで前記補助電源から電力を供給し、定常状態移行後は前記主電源から電力を供給することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
前記負荷に対して突入電流の発生する給電時とは、ドア開閉時にドアスイッチにより負荷に対して電力供給が連動する場合であり、該ドアの閉時には前記補助電源から電力を供給することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記負荷に対して突入電流の発生する給電時とは、一定期間動作せずに省エネルギーモードに移行した後、復帰時に負荷に対して電力が供給される場合であり、該省エネルギーモードの復帰時には前記補助電源から電力を供給することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記負荷に対して突入電流の発生する給電時とは、電源投入時であり、該電源投入時には前記補助電源から電力を供給することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は定着装置及び画像形成装置に関し、詳細には電子写真式プロセスを使用した複写機等の画像形成装置のトナー像を記録紙に定着する定着装置への電力供給制御技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開２００２−１４５７４号公報
【特許文献２】
特開２０００−３１５５６７号公報
【特許文献３】
特開２０００−２１８８６４号公報
【特許文献４】
特開平８−１５２８２０号公報
【特許文献５】
特開２０００−２２８１２５号公報
【特許文献６】
特開平１１−２３１７３３号公報
【特許文献７】
特開２００２−２６８４１１号公報
【０００３】
近年、電子写真式プロセスの画像形成装置が普及する一方で、環境問題が重要となっており、画像形成装置も省エネルギー化が進んでいる。この画像形成装置における省エネルギー化を促進するためには、トナーを記録媒体に定着する定着装置の省電力化を図ることが必要となっている。また、日本国内の一般的なオフィスでは、電源は１００Ｖ１５Ａが一般的で消費電力１５００Ｗが上限である。これを改善するために補助電源を用いる方法が従来よりいくつか提案されている。
【０００４】
その一つとして、上記特許文献１には、電源ラインの電力容量の制限に依らず、第一状態（スタンバイ状態）から第二状態（画像形成を開始できる状態）とするまでの移行期間（立ち上げ時間）を短縮させるために、移行期間に電力を供給する複数のエネルギー供給手段を有する画像形成装置が提案されている。
【０００５】
また、上記特許文献２には、主電源装置から所定の電力を供給して所定の温度に加熱された加熱部が待機状態になると、切替装置は主電源装置と加熱部の接続を遮断し、主電源装置を補助電源装置に接続して補助電源装置のコンデンサを充電し、待機状態から加熱部を立ち上げるときに、切替装置は主電源装置と加熱部を接続して主電源装置から加熱部に電力を供給するとともに補助電源装置を加熱部に接続して補助電源装置のコンデンサからも加熱部に電力を供給し、加熱部を短時間で所定の温度に立ち上げるという加熱装置が提案されている。
【０００６】
さらに、上記特許文献３には、複数の画像形成部をもつ画像形成装置は、大容量の電源を必要とし、とりわけ複数の回転多面鏡を駆動するモータを同時に駆動開始して立ち上げた場合に、突入電流が集中するため、回転多面鏡の各々を回転駆動する複数の駆動モータの各々を時間差を以って順次駆動開始するよう構成したものが提案されている。
【０００７】
また、上記特許文献４には、ドアスイッチにより駆動電源をオンした直後に大容量コンデンサに充電するために発生する突入電流を抑制する突入電流防止手段と、ドアスイッチの後段に接続されて駆動用電源をオン／オフするスイッチ手段とを単一の半導体スイッチで実現する画像形成装置が提案されている。
【０００８】
また、上記特許文献５には、インターロックスイッチを介して電源に接続される負荷駆動回路の電源ラインに電流制限手段を設け、この電流制限手段を介して前記電源より負荷駆動回路に電流を供給し、その後、電流制限手段を短絡させる負荷駆動回路の制御方法などが提案されている。
【０００９】
また、上記特許文献６には、メイン制御部用の電源部の突入電流、あるいは、負荷変動によるシステム制御部用の電源部の出力変動を無くすことができる画像形成装置が提案されている。
【００１０】
また、上記特許文献７には、複数台の画像形成装置におけるいずれかの画像形成装置の電源投入時の突入電流が、他の画像形成装置の定常時における加熱定着装置の通電と重ならないように制御し、過大電流の発生を防止する画像形成装置が提案されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、画像形成装置において、印字用紙にトナーを固定するために定着にて熱を加えるために、このような定着加熱手段としてハロゲンヒータが多く採用されているが、ハロゲンヒータの特徴として定着ヒータ点灯開始時に突入電流が流れる。ここで、図１２の（ａ）に電源投入から１００％給電で定着ヒータ点灯を行う場合の給電の様子を示し、同図の（ｂ）はＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）点灯制御を行って定着ヒータを温めながら徐々に１００％給電を行う場合の給電の様子を示す図である。同図の（ａ）に示すように、定着加熱開始（図中破線で示す）時、定着ヒータに突入電流を流すと、ＡＣ電源ラインの電源電圧変動及びフリッカが発生する。対策として、同図の（ｂ）に示すように、定着ヒータ点灯開始時には、定着ヒータへの給電を少しずつ行い、定着ヒータを温め、定着ヒータが温まり突入電流が流れない状態にて１００％の給電を行うなどの対策を実施している。このような対策を実施せずに突入電流が流れると電源電圧変動やフリッカ規制を満足することができなくなる。但し、このような対策を行うと定着ヒータ点灯時のＡＣ電源の位相角ズレや負荷波形が正弦波から歪むことから、雑音端子電圧や電源高調波電流規制に影響を及ぼす可能性もある。
【００１２】
図１３の（ａ）は動作時の定着ヒータ点灯タイミングを示し、同図の（ｂ）は待機時の定着ヒータ点灯タイミングを示す図である。同図の（ｂ）に示すように、待機時には定着ヒータ点灯時間が短く、点灯周期も長い。そのため点灯開始時に定着ヒータは常に定着加熱温度以下であるので、ＡＣ電源ラインによる短時間の加熱を行うとやはり突入電流が発生しやすく、電源電圧変動及びフリッカの対策が困難となる。
【００１３】
また、図１４は、従来の画像形成装置の電源と負荷との関係を示す回路ブロック図である。図１４に示すように、画像形成装置６０は、商用電源であるＡＣ電源ライン６１の交流エネルギーをダイオードブリッジ６２と平滑コンデンサ６３を介すことにより、電圧変動の少ないＤＣ（直流）エネルギーに変換している。そして、このＤＣエネルギーをさらにＤＣ−ＤＣコンバータ６３で所望の電圧に変換した後、負荷Ａ６６、負荷Ｂ６７、負荷Ｃ６８、および主制御基板６９に対して直流電源をそれぞれ供給するものであった。
【００１４】
そして、図１５は、図１４の画像形成装置が省エネルギーモード（省エネモードともいう）から復帰する際の各部における電圧電流波形図である。例えば、図１４の画像形成装置６０が一定時間使われていないと、消費電力を削減するために省エネモードに移行し、主制御基板６９の一部のユニットしか電源が供給されず、そのユニットのみが動作している。これを図１５の電源Ｖ１電圧とする。省エネモードからの復帰時に他の負荷（例えば、負荷Ｃ６８とする）に対して電源Ｖ２電圧の供給が開始されると、図１４に示すように、電源Ｖ２の立上がり時に突入電流が発生し（電源Ｖ２負荷電流参照）、その影響で電源Ｖ１電圧が落ち込んだ場合（ドロップ）、このときリセット監視電圧まで電圧が下がるとシステム自体がリセットされるという問題があった。
【００１５】
本発明はこれらの問題点を解決するためのものであり、突入電流の発生を抑え、電源電圧変動及びフリッカの対策が可能となる定着装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
前記問題点を解決するために、本発明の定着装置は、記録紙に転写されたトナー像を、定着ヒータによる熱、及び圧力で定着する。そして、本発明の定着装置は、定着ヒータに電力を供給する主電源及び補助電源を有している。更に、定着ヒータへの給電開始時には、補助電源からの給電によって定着ヒータを加熱する。所定時間経過後に主電源からの給電で定着ヒータを加熱する。よって、従来主電源からの給電だけで行ったときに発生していた突入電流が発生せず、更に電源電圧変動及びフリッカの対策が可能となる定着装置を提供できる。
【００１７】
また、他の定着装置は、定着ヒータに電力を供給する主電源及び補助電源を有し、そして定着ヒータへの給電開始時は補助電源からの給電で、及び主電源からの位相幅変調方式による給電で定着ヒータを加熱することに特徴がある。よって、突入電流の発生を抑えられる。
【００１８】
更に、待機時における定着ヒータへの給電は補助電源から行うことにより、省電力化が図れる。
【００１９】
また、主電源からの給電のみでは定着加熱の熱量が足りない場合には補助電源からも給電することにより、消費電力の上限を超えずに定着品質を維持することができる。
【００２０】
更に、補助電源はコンデンサを含むことが好ましい。また、このコンデンサは電気二重層コンデンサであることにより、寿命が長く、それに伴ってランニングコストの削減が期待できる。
【００２１】
また、別の発明としての画像形成装置は、上記記載の定着装置を搭載することに特徴がある。よって、高品質の画像形成を行うことができ、かつ省電力化が図れる画像形成装置を提供することができる。
【００２２】
更に、別の発明としての画像形成装置は、負荷に対して電力を供給する主電源と、その主電源からの電力を一旦蓄積した後、負荷に対して電力を供給する補助電源とを有する画像形成装置において、給電時に突入電流が発生する負荷に対しては、その負荷が安定する定常状態に移行するまで補助電源から電力を供給し、定常状態移行後は主電源から電力を供給することに特徴がある。よって、給電時に突入電流が発生する負荷は、定常状態に移行するまで主電源と切り離されるため、突入電流の発生による悪影響を回避することができる。
【００２３】
また、ドア開閉時に負荷への電力供給が連動する場合、ドアの閉時には補助電源から電力を供給することにより、ドア閉時の突入電流の発生による悪影響を回避することができる。
【００２４】
更に、省エネモードに移行し、省エネモードからの復帰時に負荷に対して電力が供給される場合、省エネモードからの復帰時には補助電源から電力を供給することにより、省エネモードからの復帰時の突入電流の発生による悪影響を回避することができる。
【００２５】
また、電源投入時に補助電源から電力を供給することにより、電源投入時の突入電流の発生による悪影響を回避することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明の定着装置は、定着ヒータに電力を供給する主電源及び補助電源を有している。更に、定着ヒータへの給電開始時には、補助電源からの給電によって定着ヒータを加熱する。所定時間経過後に主電源からの給電で定着ヒータを加熱する。
【００２７】
【実施例】
図１は本発明の一実施例に係る定着装置の構成を示すブロック図である。同図において、本実施例の定着装置１００は、ＤＣ系負荷１０１と、ＤＣ系負荷１０１へ電源を供給するＤＣ電源回路１０２と、主電源であるＡＣ電源ライン１０３を、画像形成装置の定着装置を構成する定着ヒータ１０４への供給を制御する定着制御回路１０５と、補助電源１０６とを含んで構成されている。また、ＤＣ電源回路１０２、定着制御回路１０５及び補助電源１０６は、それぞれＡＣ電源ライン１０３に接続されている。補助電源１０６は、ＡＣ電源ライン１０３からの電力を充電するためにＡＣ電源ライン１０３側と定着ヒータ１０４に蓄えた電力を供給するために定着ヒータ１０４側とに接続を切り替える切替回路（図示せず）を内蔵し、当該切替回路を切り替えながら、ＡＣ電源ライン１０３から供給された電力を蓄え、蓄えた電力を定着ヒータ１０４に供給する。
【００２８】
図２は本実施例の定着装置における定着加熱のための給電の様子を示す図である。図中の破線で示す時間から定着加熱が開始されるものとする。同図の（ａ）に示すように、従来のＰＷＭ制御を行ってヒータ点灯を開始していた。同図の（ｂ）に示すように、定着加熱の開始指示と同時に図１の補助電源１０６から定着ヒータ１０４への給電が始まり、同図の（ｃ）に示すように所定時間経過後図１のＡＣ電源ライン１０３から定着ヒータ１０４への給電が始まる。または、同図の（ｂ）に示すように、定着加熱の開始指示と同時に図１の補助電源１０６から定着ヒータ１０４への給電と、同図の（ｄ）に示すように図１のＡＣ電源ライン１０３によってＰＷＭ制御を行っての定着ヒータ１０４への給電とが始まる。よって、本実施例の定着装置によれば、突入電流の発生を抑え、電源電圧変動及びフリッカの対策が可能となる。
【００２９】
また、待機時における定着加熱方法としては、図３の（ａ）のように従来はＰＷＭ制御を行って定着ヒータ１０４へ給電を行ってきたが、図３の（ｂ），（ｃ）のように、待機時から補助電源１０６のみで定着を加熱してＡＣ電源ライン１０３からの給電は行わない場合でもよい。
【００３０】
一方、オプションを接続してフルシステムにした場合、各ユニットの動作タイミングにより、短い時間だが消費電力の上限である１５００Ｗを越える可能性がある。そのような場合には、図１の定着ヒータ１０４への給電をＰＷＭ制御して定着で消費する電力を抑えることがある。そのような場合には、図４のように、図１の補助電源１０６から定着ヒータ１０４へ給電を行う。図４の（ａ）は定着以外のシステム負荷への供給電力量の変化を示し、図４の（ｂ）は定着ヒータへのＡＣ電源ラインからの給電の様子を示し、図４の（ｃ）は補助電源からの給電の様子を示している。動作タイミングにより、図４の（ａ）のようにシステム負荷が最大時には、定着加熱のために、図４の（ｂ）に示すように、ＡＣ電源ラインからの給電をＰＷＭ制御して消費電力を抑える。そして、図４の（ｃ）に示すように、図１のＡＣ電源ライン１０３からの給電を抑えるタイミングにて補助電源１０６からも定着ヒータ１０４へ給電を行う。
【００３１】
次に、ＡＣ電源ラインから充電により補助電源にエネルギーを蓄える装置において、本発明では図５のような構成とする。同図において、切替回路１０７は、ＡＣ電源ライン１０３から定着制御回路１０５への給電と補助電源１０６への給電経路を切替可能とし、制御回路１０８から制御可能とした。定着制御回路１０５へ給電しているときには補助電源１０６へ給電されず、補助電源１０６へ給電中には定着制御回路１０５へは給電されない構成としている。
【００３２】
また、充電可能な補助電源としては、まず二次電池が考えられる。二次電池としては、鉛蓄電池やカドニカ電池等が代表的なものである。しかし、二次電池は充電に時間がかかり、フルに充電するには数時間がかかってしまうため、一日に何度も使用することができない。また、二次電池は充放電を何回も繰り返すと劣化して容量が低下していき、大電流で放電するほど寿命が短くなるという性質を持つ。一般的に大電流で調寿命とされているカドニカ電池でも一日に２０回の充放電を繰り返すと一ヶ月程度で寿命が来てしまう。これでは、電池交換の手間がかかり、電池代などのランニングコストも非常に高くつくことになってしまうなど、実用性は実現が困難であった。そこで、本発明では、電気二重層キャパシタなどの大容量のコンデンサを補助電源として用いた。
【００３３】
図６は別の発明の画像形成装置を適用するデジタル複写機の構成を示す概略断面図である。同図に示すように、デジタル複写機１は、主に、複写機本体２と、原稿自動送り装置（以下、ＡＤＦという）３と、自動仕分け装置４とを有する。また、複写機本体２は、原稿を読み取るスキャナ部５と、書込ユニット６、エンジン部７及び給紙ユニット８を有するプリンタ部９とを含んで構成されている。更に、ＡＤＦ３は、読み取る原稿をスキャナ部５に送り、スキャナ部５で読み取った原稿を回収する。また、スキャナ部５は、光源と複数のミラーとを有するキャリッジ１０、レンズ１１及びＣＣＤ１２を有し、ＡＤＦ３で送られた原稿を走査して読み取る。書込ユニット６は、レーザ光源やポリゴンミラー等を有し、画像情報を含むレーザビーム１３をエンジン部７に出射する。エンジン部７は、画像形成ユニット１４、１次転写ユニット１５、２次転写ユニット１６及び、上記実施例の定着装置１７を有する。また、画像形成ユニット１４は、感光体１８の周囲に配置された帯電チャージャ１９、シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ），ブラック（Ｋ）からなるカラー現像部２０及びドラムクリーニング部２１を有し、帯電チャージャ１９で帯電した感光体１８上に書込みユニット６から出射されるレーザビーム１３で静電潜像を形成し、形成した静電潜像をカラー現像部２０で可視化してトナー像を形成する。更に、１次転写ユニット１５は、中間転写ベルト２２、１次転写部２３、テンションローラ２４、２次転写ローラ２５、クリーニング部２６及び基準位置センサ２７を有し、感光体１８に形成されたトナー像を中間転写ベルト２２に１次転写して各色のトナー像を重ね合わす。中間転写ベルト２２は感光体１８上のトナー像を１次転写するとき以外は接離機構によって感光体１８表面から離れ、中間転写ベルト２２に画像を１次転写するときだけ感光体１８表面に圧接される。２次転写ユニット１６は中間転写ベルト２２に転写されたトナー像を記録紙に２次転写する。上記実施例の定着装置１７は記録紙に転写されたトナー像を熱と圧力で定着する。また、給紙ユニット８は複数の給紙カセット２８ａ〜２８ｃと手差トレイ２９を有し、記録紙を２次転写ユニット１６に送る。更に、自動仕分け装置４は複数段の仕分けビン３０ａ〜３０ｎを有し、画像が形成された記録紙を仕分けして排出する。
【００３４】
図７は、別の発明の画像形成装置における電源と負荷との関係を示す回路ブロック図である。図７に示すように、画像形成装置４０は、商用電源であるＡＣ電源ライン４１の交流エネルギーをダイオードブリッジ４２と平滑コンデンサ４４により電圧変動の少ないＤＣ（直流）に整流され、そのエネルギーをＤＣ−ＤＣコンバータ４３と並列に接続された補助電源４６に対して供給するように構成されている。
【００３５】
この補助電源４６は、上記実施例と同様に、電気二重層キャパシタなどの大容量コンデンサを好適に用いている。補助電源４６は、供給されたＤＣのエネルギーを蓄積して、所望の電圧に変換し、負荷に電源を供給するようになっている。この実施例では、負荷Ｃ４９を動作時に突入電流が発生する負荷（例えば、起動電流が流れるモータ等）と想定している。この負荷Ｃ４９へは、ＤＣ−ＤＣコンバータ４３と補助電源４６からの電源供給と遮断とが主制御基板５０が制御するスイッチＳＷ１およびＳＷ２によって可能となっている。
【００３６】
このため、負荷Ｃ４９の動作開始時には、スイッチＳＷ１を開いて主電源４５からの供給経路を遮断し、スイッチＳＷ２を閉じて補助電源４６からのみ電源が供給されるようにする。そして、負荷Ｃ４９が定常状態に移行したら、スイッチＳＷ１を閉じてＤＣ−ＤＣコンバータ４３からの主電源を供給するようにする。その後、スイッチＳＷ２を開き、補助電源４６からの電源供給を停止して、次の突入電流を防止するためのエネルギーを蓄積するようにする。
【００３７】
このように、動作開始時に突入電流が流れる負荷Ｃ４９に対しては、その間、補助電源４６からの電源を供給して、負荷Ｃ４９が安定して、定常状態に移行した後に、主電源４５であるＤＣ−ＤＣコンバータ４３からの電源供給に切替えるようにしたため、主電源４５に接続されている負荷Ａ４７、負荷Ｂ４８、および主制御基板５０には、突入電流が流れる時の悪影響を回避することができる。
【００３８】
なお、図７では、補助電源４６からＤＣ−ＤＣコンバータ４３への電流の流れ込み、およびＤＣ−ＤＣコンバータ４３から補助電源４６への流れ込みを防止するためのダイオードを追加して構成している。しかし、ＤＣ−ＤＣコンバータ４３および補助電源４６からの電源供給をタイミング的に重ならないように、主制御基板５０側で制御すれば、このダイオードは削除することも可能である。
【００３９】
次に、図８は、さらに別の発明の画像形成装置における電源と負荷との関係を示す回路ブロック図であり、図９は、図８の画像形成装置におけるドアスイッチの開閉タイミングと供給電源の切り替えタイミングと負荷との関係を示す線図である。図８に示す画像形成装置の特徴的な構成は、上記図７と比較して、負荷Ｃ４９に供給される電源経路の途中にドアＳＷが設けられている点であり、それ以外の構成部については、同一記号を付して構成説明を省略する。なお、このドアＳＷの開閉状態の監視は、主制御基板５０によって行っている。
【００４０】
図８の画像形成装置の場合、負荷Ｃ４９に対してドアＳＷが閉じられて、電源供給が行われる際にも、上記動作時と同様に突入電流が発生する。図８の実施例では、図９に示すようなタイミングでドアＳＷの開閉と電源供給とを制御することにより、ドアＳＷ閉時において負荷Ｃに発生する突入電流による悪影響を回避することができる。
【００４１】。
まず、図９に示すように、ドアＳＷに負荷電流が流れる。しかし、ドアＳＷが開かれることにより、負荷への電源供給は遮断されるが、ドアＳＷの閉時に突入電流が発生し、その後負荷が安定して、定常状態となる。本実施例では、図８に示すように、ドアＳＷの状態を主制御基板５０が常時把握し、状況に合わせてスイッチＳＷ１とＳＷ２とを制御する。図９に示すように、ドアＳＷが開いている時は、補助電源４６から電源供給を行なうようにする。これにより、ドアＳＷが閉じられて、突入電流が発生した場合でも、負荷Ｃ４９に電源を供給しているのは補助電源４６のみであるので、この突入電流が主電源４５側に悪影響を及ぼすことがなくなる。そして、負荷Ｃ４９の状態が安定して、定常状態に移行した後は、主電源４５からの供給に切替えるようにする。
【００４２】
その後、ドアＳＷが開いたことを主制御基板５０が検知すると、上記と同様に補助電源４６からの電源供給のみに切り替えるようにする。このように、突入電流が発生するおそれのある場合には、常に補助電源４６からの供給時のみである。
【００４３】
図１０は、本実施例の画像形成装置が省エネモードから復帰する際の各部における電圧電流波形図である。本実施例の画像形成装置において、省エネモード時には消費電力を削減するため、一部のユニットしか電源が供給されず、そのユニットのみが動作している。省エネモードからの復帰時には、他の負荷への電源供給が開始される。図１０に示すように、常時動作しているユニットへは、電源Ｖ１が供給されているものとし、省エネモードからの復帰モードに切り替わった時点で、電源Ｖ２の供給が開始されるが、電源Ｖ２の立上がり時には突入電流が発生する（図１０の電源Ｖ２負荷電流を参照）。しかし、本発明では、突入電流が流れる電源Ｖ２の立上がり時のみ補助電源から行なうようにし、負荷が安定して定常状態に移行した後は、主電源のＤＣ−ＤＣコンバータからの電源供給に切替えるようにすれば、電源Ｖ１から供給されているユニットは、電源Ｖ２の突入電流により悪影響（電圧ドロップ）を受けることを防止することができる。
【００４４】
次に、図１１は、さらに別の発明の画像形成装置における電源と負荷との関係を示す回路ブロック図である。図１１に示す画像形成装置の特徴的な構成は、ダイオードブリッジ４２とＤＣ−ＤＣコンバータ４３との間に切替ＳＷ５２が設けてあり、補助電源４６は、この切替ＳＷ５２を迂回するように並列に接続されており、その一部には逆流防止用のダイオード５１が設けられている。このように構成することにより、切替ＳＷ５２を開くと、負荷に対しては補助電源４６からの供給のみとなり、切替ＳＷ５２を閉じると、負荷に対して主電源４５から電源が供給されるようになる。また、ＡＣ電源ライン４１と主電源との間には、電源ＳＷが設けられている。それ以外の構成部については、図７と同一記号を付して構成説明を省略する。
【００４５】
図１１に示す画像形成装置に搭載されている電源の多くはコンデンサ・インプット形で、ダイオードブリッジ４２にて整流したエネルギーをコンデンサに充電する。このため、電源立上げ時にコンデンサに充電するために、突入電流が流れる。図１１の実施例では、このコンデンサに充電するための突入電流を防止するものである。
【００４６】
図１１の画像形成装置において、電源ＳＷが入って電源が立上げられるときは、ダイオードブリッジ４２からＤＣ−ＤＣコンバータ４３の経路の途中の切替ＳＷ５２が開いていて、経路は遮断されている。このため、補助電源４６からＤＣ−ＤＣコンバータ４３に対してエネルギーが供給され、電源が立上がることになる。このように、突入電流が流れる立上げ時には、補助電源４６からエネルギーが供給されるようにし、電源が立上がった後は、主制御基板５０が切替ＳＷ５２を閉じるように制御すると、ＡＣ電源ライン（商用電源）４１からのエネルギーは補助電源４６を介すことなく負荷に対して供給される。これにより、補助電源４６からの出力が停止して、次の電源ＳＷの投入時のために、補助電源４６が充電状態となる。そして、電源ＳＷが切られて、一旦電源が停止すると、次の起動時には、再び補助電源４６からのエネルギーによって電源が立上がるようになる。
【００４７】
このように、図１１の画像形成装置によれば、電源立ち上げ時には、補助電源から負荷に対して電源を供給するようにし、電源が立上がった後は、主電源から電源が供給されると共に、補助電源の充電状態となるので、負荷が突入電流発生による悪影響を受けず、常に補助電源が充電状態にあるので、立ち上げを繰り返し行うことが可能となる。
【００４８】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変形や置換可能であることは言うまでもない。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の定着装置は、記録紙に転写されたトナー像を、定着ヒータによる熱、及び圧力で定着する。そして、本発明の定着装置は、定着ヒータに電力を供給する主電源及び補助電源を有している。更に、定着ヒータへの給電開始時には、補助電源からの給電によって定着ヒータを加熱する。所定時間経過後に主電源からの給電で定着ヒータを加熱する。よって、従来主電源からの給電だけで行ったときに発生していた突入電流が発生せず、更に電源電圧変動及びフリッカの対策が可能となる定着装置を提供できる。
【００５０】
また、他の定着装置は、定着ヒータに電力を供給する主電源及び補助電源を有し、そして定着ヒータへの給電開始時は補助電源からの給電で、及び主電源からの位相幅変調方式による給電で定着ヒータを加熱することに特徴がある。よって、突入電流の発生を抑えられる。
【００５１】
更に、待機時における定着ヒータへの給電は補助電源から行うことにより、省電力化が図れる。
【００５２】
また、主電源からの給電のみでは定着加熱の熱量が足りない場合には補助電源からも給電することにより、消費電力の上限を超えずに定着品質を維持することができる。
【００５３】
更に、補助電源はコンデンサを含むことが好ましい。また、このコンデンサは電気二重層コンデンサであることにより、寿命が長く、それに伴ってランニングコストの削減が期待できる。
【００５４】
また、別の発明としての画像形成装置は、上記記載の定着装置を搭載することに特徴がある。よって、高品質の画像形成を行うことができ、かつ省電力化が図れる画像形成装置を提供することができる。
【００５５】
更に、別の発明としての画像形成装置は、負荷に対して電力を供給する主電源と、その主電源からの電力を一旦蓄積した後、負荷に対して電力を供給する補助電源とを有する画像形成装置において、給電時に突入電流が発生する負荷に対しては、その負荷が安定する定常状態に移行するまで補助電源から電力を供給し、定常状態移行後は主電源から電力を供給することに特徴がある。よって、給電時に突入電流が発生する負荷は、定常状態に移行するまで主電源と切り離されるため、突入電流の発生による悪影響を回避することができる。
【００５６】
また、ドア開閉時に負荷への電力供給が連動する場合、ドアの閉時には補助電源から電力を供給することにより、ドア閉時の突入電流の発生による悪影響を回避することができる。
【００５７】
更に、省エネモードに移行し、省エネモードからの復帰時に負荷に対して電力が供給される場合、省エネモードからの復帰時には補助電源から電力を供給することにより、省エネモードからの復帰時の突入電流の発生による悪影響を回避することができる。
【００５８】
また、電源投入時に補助電源から電力を供給することにより、電源投入時の突入電流の発生による悪影響を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【  図１】本発明の一実施例に係る定着装置の構成を示すブロック図である。
【  図２】本実施例の定着装置における定着加熱のための給電の様子を示す図である。
【  図３】待機時における定着加熱のための給電の様子を示す図である。
【  図４】定着及び定着以外のシステム負荷の全体への供給電力量の変化の様子を示す図である。
【  図５】本発明の一実施例に係る定着装置の別の構成を示すブロック図である。
【  図６】別の発明の画像形成装置を適用するデジタル複写機の構成を示す概略断面図である。
【  図７】別の発明の画像形成装置における電源と負荷との関係を示す回路ブロック図である。
【  図８】さらに別の発明の画像形成装置における電源と負荷との関係を示す回路ブロック図である。
【  図９】図８の画像形成装置におけるドアスイッチの開閉タイミングと供給電源の切り替えタイミングと負荷との関係を示す線図である。
【  図１０】本実施例の画像形成装置が省エネルギーモードから復帰する際の各部における電圧電流波形図である。
【  図１１】さらに別の発明の画像形成装置における電源と負荷との関係を示す回路ブロック図である。
【  図１２】従来の定着装置における定着加熱のための給電の様子を示す図である。
【  図１３】従来の動作時及び待機時の定着ヒータ点灯タイミングを示す図である。
【  図１４】従来の画像形成装置の電源と負荷との関係を示す回路ブロック図である。
【  図１５】図１４の画像形成装置が省エネルギーモードから復帰する際の各部における電圧電流波形図である。
【符号の説明】
４０  画像形成装置
４１  ＡＣ電源ライン
４２  ダイオードブリッジ
４３  ＤＣ−ＤＣコンバータ
４４  平滑コンデンサ
４５  主電源
４６  補助電源
４７  負荷Ａ
４８  負荷Ｂ
４９  負荷Ｃ
５０  主制御基板
５１  ダイオード
５２  切替ＳＷ
ＳＷ１  スイッチ１
ＳＷ２  スイッチ２
ドアＳＷ  ドアスイッチ
電源ＳＷ  電源スイッチ
１００  定着装置
１０１  ＤＣ系負荷
１０２  ＤＣ電源回路
１０３  ＡＣ電源ライン
１０４  定着ヒータ
１０５  定着制御回路
１０６  補助電源
１０７  切替回路
１０８  制御回路
【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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【図１４】
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【図１５】
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