(57)【要約】【課題】  複数のキャパシタ部を備えた蓄電装置における不能キャパシタ部の発生とその箇所とを確実に把握することができる、使い勝手のよい蓄電装置、定着装置、及び、画像形成装置を提供する。【解決手段】  充放電可能な複数のキャパシタ部４２Ａ、４２Ｂから放電された電力を被給電体２３に供給する蓄電装置４１であって、複数のキャパシタ部４２Ａ、４２Ｂのうち放電可能な最大電力量が所定値以下になったキャパシタ部を不能キャパシタ部として検知する検知手段４８〜５０Ａ、５０Ｂを備える。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
充放電可能な複数のキャパシタ部を備え、当該複数のキャパシタ部から放電された電力を被給電体に供給する蓄電装置であって、
前記複数のキャパシタ部のうち放電可能な最大電力量が所定値以下になったキャパシタ部を不能キャパシタ部として検知する検知手段を備えたことを特徴とする蓄電装置。
【請求項２】
前記不能キャパシタ部の充放電を禁止するとともに、前記複数のキャパシタ部のうち前記不能キャパシタ部を除く残りのキャパシタ部にて充放電をおこない当該残りのキャパシタ部から放電される電力を前記被給電体に供給するように制御することを特徴とする請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項３】
前記検知手段が前記不能キャパシタ部を検知した場合に、優先度の異なる複数のタイミングのうち優先度の高いタイミングにて前記被給電体に電力を供給することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の蓄電装置。
【請求項４】
前記検知手段は、前記複数のキャパシタ部におけるそれぞれの電圧に基いて前記不能キャパシタ部を検知することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の蓄電装置。
【請求項５】
前記検知手段は、前記複数のキャパシタ部の充電又は放電がおこなわれるときであって一定時間における前記電圧の変動が所定値以下となるキャパシタ部を前記不能キャパシタ部として検知することを特徴とする請求項４に記載の蓄電装置。
【請求項６】
前記検知手段は、前記複数のキャパシタ部にそれぞれ流れる電流に基いて前記不能キャパシタ部を検知することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の蓄電装置。
【請求項７】
前記検知手段は、前記複数のキャパシタ部の充電又は放電がおこなわれるときであって前記電流の大きさが所定値以下となるキャパシタ部を前記不能キャパシタ部として検知することを特徴とする請求項６に記載の蓄電装置。
【請求項８】
前記検知手段は、使用環境に係わる情報を参酌して前記不能キャパシタ部を検知することを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の蓄電装置。
【請求項９】
前記検知手段は、前記複数のキャパシタ部のうち放電可能な最大電力量が所定値以下に複数回なったキャパシタ部を前記不能キャパシタ部として検知することを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載の蓄電装置。
【請求項１０】
前記被給電体は、加熱部材であることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれかに記載の蓄電装置。
【請求項１１】
前記加熱部材は、記録媒体上のトナー像を加熱して当該トナー像を当該記録媒体に定着させる定着装置に設置されたことを特徴とする請求項１０に記載の蓄電装置。
【請求項１２】
記録媒体上のトナー像を加熱して当該トナー像を当該記録媒体に定着させる定着装置であって、
請求項１〜請求項１１のいずれかに記載の蓄電装置から給電可能に構成されたことを特徴とする定着装置。
【請求項１３】
請求項１〜請求項１１のいずれかに記載の蓄電装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
記録媒体上のトナー像を加熱して当該トナー像を当該記録媒体に定着させるとともに、前記蓄電装置から給電可能に構成された定着装置を備えたことを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記蓄電装置は、前記検知手段が前記不能キャパシタ部を検知した場合に優先度の異なる複数のタイミングのうち優先度の高いタイミングにて前記定着装置に電力を供給することを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記複数のタイミングは、前記定着装置を立ち上げるタイミングと前記定着装置で前記記録媒体上のトナー像を定着するタイミングとであって、
前記定着するタイミングを前記優先度の高いタイミングとしたことを特徴とする請求項１５に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
表示部を備え、
前記表示部は、前記検知手段が前記不能キャパシタ部を検知したときに、前記蓄電装置に前記不能キャパシタ部がある旨とその位置とを表示することを特徴とする請求項１３〜請求項１６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１８】
前記蓄電装置に前記不能キャパシタ部がないことを前提とした情報に基いて装置の故障を検出する故障検出手段を備え、
前記検知手段が前記不能キャパシタ部を検知した場合に前記情報を補正することを特徴とする請求項１３〜請求項１７のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１９】
記録媒体上のトナー像を加熱するとともに前記蓄電装置から給電される加熱部材が設置された定着部材を備え、
前記情報は、前記定着部材表面の定着温度と前記蓄電装置による給電時間との関係に係わる情報であり、
前記故障検出手段は、前記定着温度及び前記給電時間を測定してその測定値と前記情報とを対比して装置の故障を検出することを特徴とする請求項１８に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、充放電可能に構成されて被給電体に放電した電力を供給する蓄電装置と、被給電体としての定着装置と、それらを備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機等の電子写真方式を用いた画像形成装置において、定着装置の立ち上げ時の昇温時間を短縮して操作性を向上したり、定着装置で消費される電力を軽減して省エネルギー化を達成すること等を目的として、主電源とは別に蓄電装置を設置する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
詳しくは、定着装置は、主として、ヒータ等の加熱部材を内設した定着ローラと、定着ローラに圧接する加圧ローラと、で構成される。
一方、画像形成装置の搬送経路を移動する記録媒体は、作像部にて、その表面上にトナー像が転写される。そして、未定着のトナー像を担持した記録媒体は、さらに搬送経路を所定の搬送速度で移動して定着装置に達する。定着装置に達した記録媒体は、定着ローラと加圧ローラとの間（ニップである。）に送入されて、定着ローラから受ける熱と双方のローラから受ける圧力とによってトナー像が定着される。トナー像が定着された記録媒体は、定着ローラと加圧ローラとの間から送出された後に、画像形成装置から排出される。
【０００４】
他方、画像形成装置の装置本体には、商用電源に接続されて装置本体内の定着装置等の被給電体に電力を供給する主電源が設けられている。さらに、装置本体には、主電源とは別に、定着装置に電力（放電電力）を適宜に供給する補助電源としての蓄電装置が設けられている。
蓄電装置は、電力が充放電される単数又は複数のキャパシタ部（セル部）や、キャパシタ部の充放電を切り替える切替部や、主電源から供給された交流電力を整流するとともにＤＣ変換してキャパシタ部に供給する充電部や、ＦＥＴ等の素子や、被給電体に接続するための接続端子等が、電気的に接続されたものである。
【０００５】
そして、画像形成装置の主電源スイッチが投入されたとき（画像形成装置の立ち上げ時である。）、商用電源から主電源を介して定着装置に電力が供給されるとともに、蓄電装置からも定着装置に電力が供給される。これにより、定着装置には、主電源から供給される商用電源の定格電力（例えば、１００Ｖ１５Ａである。）に加えて、蓄電装置から電力が供給されて、定着ローラは短時間に所望の温度（定着温度）に達することになる。したがって、主電源スイッチが長時間切断されていて定着ローラの温度が低下している画像形成装置を立ち上げるときであっても、比較的短時間にその立ち上げが完了することになり、装置の操作性が向上するとともに、待機時の定着温度をより低く設定できるために装置の消費電力が低減される。
【０００６】
また、上述の立ち上げ時以外でも、画像形成装置本体にて電力消費が多いとき（例えば、原稿読込部が動作しているときや、連続的に画像形成がおこなわれているときや、装置を長時間の待機状態から立ち上げるとき等である。）にも、蓄電装置による定着装置への給電がおこなわれる。このようなとき、主電源から定着装置に供給される電力の不足分を、蓄電装置から定着装置に給電することで補うことになる。これにより、画像形成装置の操作形態に係わらず、定着装置の定着ローラに対して安定的かつ充分な給電がおこなえるため、定着ローラにおける定着温度の落ち込みを効率よく抑止することができる。したがって、熱容量の小さい定着ローラであっても常に出力画像の定着性を良好に維持することができるとともに、定着ローラの立ち上げ時間を短くすることができるため待機時定着温度及び待機時電力を低減することによって放熱ロスを低減して省エネルギー化が達成される。
なお、蓄電装置のキャパシタ部に蓄積される電力は、装置本体の立ち上げが完了した後であって、商用電源の電力上限に対して蓄電装置に供給できるような余裕があるときに、適宜に主電源から充電部を介して供給されるものである。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−６６９２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した従来の蓄電装置において、その給電能力を向上させるために複数のキャパシタ部を設置した場合に、複数のキャパシタ部のうち１つでもキャパシタ部の充放電ができなくなったときには、残りのキャパシタ部において充放電が可能な状態であっても、その状態を把握できないために、蓄電装置全体の故障として蓄電装置から定着装置への給電を停止していた。
【０００９】
したがって、例えば、このように蓄電装置から定着装置への給電が停止した状態でも画像形成装置の使用ができるように制御した場合には、定着装置の昇温時間を短縮できなかったり、定着装置における消費電力を軽減できなかったりすることに加え、定着装置における定着性を維持できなくなることもあるため、ユーザーのクレームになることが考えられる。これに対して、蓄電装置から定着装置への給電が停止した状態では連続通紙時におけるＣＰＭ（単位時間当たりの記録媒体の搬送枚数である。）を低下させて画像形成装置の使用ができるように制御した場合には、画像形成装置の生産性が低下することが考えられる。
【００１０】
また、蓄電装置から定着装置への給電が停止した状態では画像形成装置の使用ができないように制御した場合には、サービスマン等の作業者が蓄電装置のメンテナンスをおこなうまで、ユーザーの画像形成作業が完全に中断されることが考えられる。
【００１１】
このような問題は、複数のキャパシタ部を備えて画像形成装置の定着装置に電力を補助的に供給する蓄電装置に限定されることなく、一般的な蓄電装置にも共通の問題である。すなわち、複数のキャパシタ部を備えて被給電体に電力を供給する蓄電装置において、複数のキャパシタ部のうち１つでもキャパシタ部の充放電ができなくなったときには、残りのキャパシタ部において充放電が可能な状態であっても、その状態を把握できないために、蓄電装置全体の故障として蓄電装置から被給電体への給電を停止しなければならなかった。
【００１２】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、複数のキャパシタ部を備えた蓄電装置における不能キャパシタ部の発生とその箇所とを確実に把握することができる、使い勝手のよい蓄電装置、定着装置、及び、画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本願発明者は、上記課題を解決するために研究を重ねた結果、次の事項を知るに至った。
すなわち、キャパシタ部が充放電できなくなる原因としては、蓄電装置内の電気回路の断線・短絡等のようにキャパシタ部の周辺部材による原因と、キャパシタ部の液漏れ等のようにキャパシタ部自体による原因とがある。このような場合には、制御部から充電開始信号が入力されても、キャパシタ部に充分な充電電流が流れずに、まったく充電がされなかったり、充電電力量が低下したり、急激に充電電圧が上昇したりする。同様に、制御部から放電開始信号が入力されても、キャパシタ部に充分な放電電流が流れずに、まったく放電がされなかったり、放電電力量が低下したり、急激に放電電圧が低下したりする。
【００１４】
具体的に、蓄電装置が定電流充電又は定電力充電にて制御されている場合、装置が故障すると、充電開始信号が入力されていて充電が開始されているにも係わらず、一定時間内にキャパシタ部の充電電圧が所定値まで上昇しなかったり、充電電圧がまったく上昇しなかったり、充電電圧が急激に上昇したりすることになる。別の視点でみると、充電開始信号が入力されていて充電が開始されているにも係わらず、充電電流が一定値に達しなかったり、充電電流がまったく流れなかったりすることになる。同様に、放電開始信号が入力されていて放電が開始されているにも係わらず、一定時間内にキャパシタ部の放電電圧が所定値まで下降しなかったり、放電電圧がまったく下降しなかったり、放電電圧が急激に下降したりすることになる。別の視点でみると、放電開始信号が入力されていて放電が開始されているにも係わらず、放電電流が一定値に達しなかったり、放電電流がまったく流れなかったりすることになる。
【００１５】
この発明は以上述べた事項に基づくものであり、すなわち、この発明の請求項１記載の発明にかかる蓄電装置は、充放電可能な複数のキャパシタ部を備え、当該複数のキャパシタ部から放電された電力を被給電体に供給する蓄電装置であって、前記複数のキャパシタ部のうち放電可能な最大電力量が所定値以下になったキャパシタ部を不能キャパシタ部として検知する検知手段を備えたものである。
【００１６】
また、請求項２記載の発明にかかる蓄電装置は、上記請求項１記載の発明において、前記不能キャパシタ部の充放電を禁止するとともに、前記複数のキャパシタ部のうち前記不能キャパシタ部を除く残りのキャパシタ部にて充放電をおこない当該残りのキャパシタ部から放電される電力を前記被給電体に供給するように制御するものである。
【００１７】
また、請求項３記載の発明にかかる蓄電装置は、上記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記検知手段が前記不能キャパシタ部を検知した場合に、優先度の異なる複数のタイミングのうち優先度の高いタイミングにて前記被給電体に電力を供給するものである。
【００１８】
また、請求項４記載の発明にかかる蓄電装置は、上記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発明において、前記検知手段は、前記複数のキャパシタ部におけるそれぞれの電圧に基いて前記不能キャパシタ部を検知するものである。
【００１９】
また、請求項５記載の発明にかかる蓄電装置は、上記請求項４に記載の発明において、前記検知手段は、前記複数のキャパシタ部の充電又は放電がおこなわれるときであって一定時間における前記電圧の変動が所定値以下となるキャパシタ部を前記不能キャパシタ部として検知するものである。
【００２０】
また、請求項６記載の発明にかかる蓄電装置は、上記請求項１〜請求項５のいずれかに記載の発明において、前記検知手段は、前記複数のキャパシタ部にそれぞれ流れる電流に基いて前記不能キャパシタ部を検知するものである。
【００２１】
また、請求項７記載の発明にかかる蓄電装置は、上記請求項６に記載の発明において、前記検知手段は、前記複数のキャパシタ部の充電又は放電がおこなわれるときであって前記電流の大きさが所定値以下となるキャパシタ部を前記不能キャパシタ部として検知するものである。
【００２２】
また、請求項８記載の発明にかかる蓄電装置は、上記請求項１〜請求項７のいずれかに記載の発明において、前記検知手段は、使用環境に係わる情報を参酌して前記不能キャパシタ部を検知するものである。
【００２３】
また、請求項９記載の発明にかかる蓄電装置は、上記請求項１〜請求項８のいずれかに記載の発明において、前記検知手段は、前記複数のキャパシタ部のうち放電可能な最大電力量が所定値以下に複数回なったキャパシタ部を前記不能キャパシタ部として検知するものである。
【００２４】
また、請求項１０記載の発明にかかる蓄電装置は、上記請求項１〜請求項９のいずれかに記載の発明において、前記被給電体を、加熱部材としたものである。
【００２５】
また、請求項１１記載の発明にかかる蓄電装置は、上記請求項１０に記載の発明において、前記加熱部材は、記録媒体上のトナー像を加熱して当該トナー像を当該記録媒体に定着させる定着装置に設置されたものである。
【００２６】
また、この発明の請求項１２記載の発明にかかる定着装置は、記録媒体上のトナー像を加熱して当該トナー像を当該記録媒体に定着させる定着装置であって、請求項１〜請求項１１のいずれかに記載の蓄電装置から給電可能に構成されたものである。
【００２７】
また、この発明の請求項１３記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項１〜請求項１１のいずれかに記載の蓄電装置を備えたものである。
【００２８】
また、請求項１４記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項１３に記載の発明において、記録媒体上のトナー像を加熱して当該トナー像を当該記録媒体に定着させるとともに、前記蓄電装置から給電可能に構成された定着装置を備えたものである。
【００２９】
また、請求項１５記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項１４に記載の発明において、前記蓄電装置は、前記検知手段が前記不能キャパシタ部を検知した場合に優先度の異なる複数のタイミングのうち優先度の高いタイミングにて前記定着装置に電力を供給するものである。
【００３０】
また、請求項１６記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項１５に記載の発明において、前記複数のタイミングは、前記定着装置を立ち上げるタイミングと前記定着装置で前記記録媒体上のトナー像を定着するタイミングとであって、前記定着するタイミングを前記優先度の高いタイミングとしたものである。
【００３１】
また、請求項１７記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項１３〜請求項１６のいずれかに記載の発明において、表示部を備え、前記表示部は、前記検知手段が前記不能キャパシタ部を検知したときに、前記蓄電装置に前記不能キャパシタ部がある旨とその位置とを表示するものである。
【００３２】
また、請求項１８記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項１３〜請求項１７のいずれかに記載の発明において、前記蓄電装置に前記不能キャパシタ部がないことを前提とした情報に基いて装置の故障を検出する故障検出手段を備え、前記検知手段が前記不能キャパシタ部を検知した場合に前記情報を補正するものである。
【００３３】
また、請求項１９記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項１８に記載の発明において、記録媒体上のトナー像を加熱するとともに前記蓄電装置から給電される加熱部材が設置された定着部材を備え、前記情報は、前記定着部材表面の定着温度と前記蓄電装置による給電時間との関係に係わる情報であり、前記故障検出手段は、前記定着温度及び前記給電時間を測定してその測定値と前記情報とを対比して装置の故障を検出するものである。
【００３４】
なお、本願において、「キャパシタ部の電圧」とは、キャパシタ部における充電電圧又は放電電圧である。また、「キャパシタ部に流れる電流」とは、キャパシタ部における充電電流又は放電電流である。
また、「充電電力」とは充電時に蓄電装置に蓄えられる電気エネルギーであり、「放電電力」とは放電時に蓄電装置から放出される電気エネルギーである。また、「充電電力の電力量（充電電力量）」とは充電電力×充電時間であり、「放電電力の電力量（放電電力量）」とは放電電力×放電時間である。また、放電可能な「最大電力量」とは、放電電力量の最大値である。
【００３５】
また、キャパシタ部が「放電可能な最大電力量が所定値以下になった」状態とは、キャパシタ部自体又はその周辺部材の故障により、そのキャパシタ部において充電又は放電が完全にできなくなった状態と、そのキャパシタ部において充電又は放電が充分にできなくなった状態と、の双方を含む。すなわち、所望の充電電力量又は放電電力量にて充電又は放電ができなくなった状態をいう。そして、このような状態にあるキャパシタ部を「不能キャパシタ部」と定義する。したがって、不能キャパシタ部は、必ずしもキャパシタ部自体が故障しているものではない。
【００３６】
また、「複数のキャパシタ部」を備えた蓄電装置とは、充放電される最小単位のセル部としてのキャパシタ部を複数備えた蓄電装置であって、複数のキャパシタ部を電気的に接続してなるキャパシタバンクを備えた蓄電装置や、キャパシタバンクと充放電器とからなるキャパシタユニットを複数備えた蓄電装置等も含む概念であるものと定義する。
【発明の効果】
【００３７】
本発明は、検知手段によって複数のキャパシタ部のそれぞれの充放電の状態を検知しているので、複数のキャパシタ部における不能キャパシタ部の発生とその箇所とを確実に把握することができて、使い勝手のよい蓄電装置、定着装置、及び、画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００３９】
実施の形態１．
図１〜図７にて、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
まず、図１にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１において、１は画像形成装置としての複写機の装置本体、２は原稿Ｄの画像情報を光学的に読み込む原稿読込部、３は原稿読込部２で読み込んだ画像情報に基いた露光光Ｌを感光体ドラム５上に照射する露光部、４は感光体ドラム５上にトナー像を形成する作像部、７は感光体ドラム５上に形成された画像を記録媒体Ｐに転写する転写部、１０はセットされた原稿Ｄを原稿読込部２に搬送する原稿搬送部（ＡＤＦ）、１２〜１４は転写紙等の記録媒体Ｐが収納された給紙部、２０は記録媒体Ｐ上の未定着画像を定着する定着装置、２１は定着装置２０に設置された定着部材としての定着ローラ、２４は定着装置２０に設置された加圧ローラ、４０は定着装置２０等の被給電体に電力を供給する主電源、４１は定着装置２０に補助的に電力を供給する蓄電装置を示す。
【００４０】
図１を参照して、画像形成装置における、通常の画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿Ｄは、原稿搬送部１０の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部２上を通過する。このとき、原稿読込部２では、上方を通過する原稿Ｄの画像情報が光学的に読み取られる。
そして、原稿読込部２で読み取られた光学的な画像情報は、電気信号に変換された後に、露光部３（書込部）に送信される。そして、露光部３からは、その電気信号の画像情報に基づいたレーザ光等の露光光Ｌが、作像部４の感光体ドラム５上に向けて発せられる。
【００４１】
一方、作像部４において、感光体ドラム５は図中の時計方向に回転しており、所定の作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程）を経て、感光体ドラム５上に画像情報に対応したトナー像が形成される。
その後、感光体ドラム５上に形成されたトナー像は、転写部７で、レジストローラにより搬送された記録媒体Ｐ上に転写される。
【００４２】
一方、転写部７に搬送される記録媒体Ｐは、次のように動作する。
まず、画像形成装置本体１の複数の給紙部１２、１３、１４のうち、１つの給紙部が自動又は手動で選択される（例えば、最上段の給紙部１２が選択されたものとする。）。
そして、給紙部１２に収納された記録媒体Ｐの最上方の１枚が、搬送経路Ｋの位置に向けて搬送される。
【００４３】
その後、記録媒体Ｐは、搬送経路Ｋを通過してレジストローラの位置に達する。そして、レジストローラの位置に達した記録媒体Ｐは、感光体ドラム５上に形成されたトナー像と位置合わせをするためにタイミングを合わせて、転写部７に向けて搬送される。
【００４４】
そして、転写工程後の記録媒体Ｐは、転写部７の位置を通過した後に、搬送経路を経て定着装置２０に達する。定着装置２０に達した記録媒体Ｐは、定着ローラ２１と加圧ローラ２４との間に送入されて、定着ローラ２１から受ける熱と双方のローラ２１、２４から受ける圧力とによってトナー像が定着される。トナー像が定着された記録媒体Ｐは、定着ローラ２１と加圧ローラ２４との間から送出された後に、画像形成装置本体１から出力画像として排出される。
こうして、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００４５】
次に、図２にて、画像形成装置本体１に設置される定着装置２０の構成・動作について詳述する。
図２に示すように、定着装置２０は、主として、定着ローラ２１、加圧ローラ２４、サーミスタ３７、分離爪３８、ガイド板３５等で構成される。
【００４６】
ここで、定着部材としての定着ローラ２１は、図２中の矢印方向に回転する薄肉の円筒体と、円筒体の内部に固設された加熱部材としての２つのヒータ２２、２３と、で構成される。定着ローラ２１の円筒体は、その表面にフッ素樹脂加工が施されていて、トナーＴに対する離型性が担保されている。定着ローラ２１のヒータ２２、２３は、内部に電熱線を有する棒状ヒータであって、その両端部を定着装置２０の側板に固定されている。そして、給電された２つのヒータ２２、２３によって円筒体が加熱されて、円筒体表面から記録媒体Ｐ上のトナーＴに熱が加えられる。
【００４７】
なお、一方のヒータ２２は、主電源４０から給電されるように構成されている（図中の矢印Ｙ１方向の電力供給である。）。他方のヒータ２３は、蓄電装置４１から適宜に給電されるように構成されている（図中の矢印Ｙ２方向の電力供給である。）。詳しくは、後で説明する。
また、定着ローラ２１表面にはサーミスタ３７が当接されていて、サーミスタ３７によるローラ表面温度（定着温度）の検知結果に基いて、主電源４０及び蓄電装置４１から供給される電力の調整がおこなわれる。
【００４８】
また、図２に示すように、定着ローラ２１の外周側には、揺動自在に支持された分離爪３８が配設されている。分離爪３８は、その先端部が定着ローラ２１の外周面に当接していて、定着ローラ２１と加圧ローラ２４との間から送出された記録媒体Ｐが定着ローラ２１の回転に沿って定着ローラ２１に巻き付く不具合を抑止する。
【００４９】
また、不図示の加圧機構によって定着ローラ２１に圧接する加圧ローラ２４は、主として、芯金と、芯金の外周面に接着層を介して形成された複数の弾性体層と、からなる。加圧ローラ２４の弾性体層は、層厚が１〜１０ｍｍであって、フッ素ゴム、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム等の材質が用いられる。弾性体層の表層には、層厚が３００μｍ以下の薄肉の離型層が設けられている。離型層の材質としては、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ＰＥＳ（ポリエーテルサルファイド）、ＰＦＡ（４フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂）等を用いることができる。
【００５０】
また、定着ローラ２１と加圧ローラ２４との当接部の入口側と出口側には、それぞれ、記録媒体Ｐの搬送を案内するガイド板３５が配設されている。ガイド板３５は、定着装置２０の側板に固設されている。
【００５１】
このように構成された定着装置は、通常時に次のように動作する。
まず、装置本体１の主電源スイッチが投入されると、装置本体１の主電源及び蓄電装置４１から、定着ローラ２１のヒータ２２、２３にそれぞれ電力が供給される。詳しくは、装置本体１外の商用電源にコンセントを介して接続された主電源４０から一方のヒータ２２に定格の電力が供給されるとともに、蓄電装置４１に蓄積された充電電力が放電電力として他方のヒータ２３に供給される（後述の図６における実線Ｓの状態である。）。
これにより、定着ローラ２１表面は、所望の温度（例えば、１８０℃である。）に短時間に達して、装置本体１での画像形成が可能な状態になる。
【００５２】
画像形成装置が立ち上がりユーザーによりコピー開始ボタンが押されると、定着ローラ２１及び加圧ローラ２４が不図示の駆動部によって図中矢印方向に回転駆動される。そして、先に説明した作像プロセスを経てトナー像Ｔを担持した記録媒体Ｐが、ガイド板３５に案内されながら定着ローラ２１と加圧ローラ２４との間に送入される（矢印Ｙ１０方向の移動である。）。そして、定着ローラ２１から受ける熱と双方のローラ２１、２４から受ける圧力とによってトナー像Ｔが記録媒体Ｐに定着されて、記録媒体Ｐは定着ローラ２１と加圧ローラ２４との間から送出される（矢印Ｙ１１方向の移動である。）。
【００５３】
また、装置本体１にて電力消費が多いときにも、蓄電装置４１によるヒータ２３への給電がおこなわれる。
具体的に、原稿読込部２をスキャン動作させながら画像形成するときには、スキャン動作させずに画像形成するときに比べて消費電力が多くなるために、蓄電装置４１によるヒータ２３への給電がおこなわれる。また、連続的に画像形成がおこなわれるとき（連続通紙時である。）にも、連続的に搬送される記録媒体Ｐによって定着ローラ２１の熱が奪われるため、蓄電装置４１によるヒータ２３への給電がおこなわれる。また、装置本体１を長時間待機状態にさせたときに省エネルギーモードが機能して定着温度が低下している場合等にも、待機状態からの立ち上げ時に蓄電装置４１によるヒータ２３への給電がおこなわれる。このように、主電源４０から定着装置２０に供給される電力の不足分が、蓄電装置４１からの放電電力によって補われる。
【００５４】
なお、定着ローラ４０の定着温度が安定してほぼ飽和状態に達している場合には、蓄電装置４１からヒータ２３への電力供給はほとんどおこなわれず、主電源４０からヒータ２２への断続的で少量の電力供給がおこなわれる。また、画像形成動作終了後には主電源４０からヒータ２２への電力供給がおこなわれず、供給電力に余裕ができる。このとき、主電源４０から蓄電装置４１に余剰の電力が供給されて（図２中の矢印Ｙ３方向の電力供給である。）、蓄電装置４１内に次回の放電に備えて電力が蓄積される。
【００５５】
また、本実施の形態１の画像形成装置では、蓄電装置４１によってヒータ２３に給電をおこなう複数のタイミングに、制御上の優先順位が設けられている。詳しくは、上述した立ち上げ時（待機状態からの立ち上げを含む。）の給電に対して、画像形成時（通紙時であり、定着時である。）の給電が優先されるように制御される。そして、この優先度に基いて、蓄電装置４１に不能キャパシタ部が発生した場合には、立ち上げ時における蓄電装置４１からの給電はおこなわずに、通紙時における蓄電装置４１からの給電がおこなわれる。さらに詳しくは、後で説明する。
【００５６】
また、本実施の形態１の画像形成装置は、連続通紙時に、サーミスタ３７によって検知される定着温度が予め設定されている下限温度（定着不良が生じてしまう定着温度である。）の設定値以下になった場合に、定着装置２０に連続的に搬送される記録媒体Ｐの単位時間当たりの搬送枚数（ＣＰＭ）を減ずるように制御している。具体的に、ＣＰＭを減ずる手段（可変手段）として、連続搬送される記録媒体Ｐにおける搬送速度を低下させずに（搬送駆動に係わる駆動モータの回転速度を一定にして）、制御部によって記録媒体Ｐの搬送タイミングを調整して、記録媒体Ｐと記録媒体Ｐとの紙間（搬送間隔）を大きくしている。なお、記録媒体Ｐと記録媒体Ｐとの紙間を大きくせずに、搬送駆動に係わる駆動モータの回転速度を減速して、連続搬送される記録媒体ＰにおけるＣＰＭを低下させることもできる。これにより、定着ローラ２１表面の熱が記録媒体Ｐによって奪われる度合い（単位時間当たりの熱損失量）が減ぜられるため、連続通紙時における出力画像の定着性を確保することができる。
【００５７】
次に、図３にて、画像形成装置本体１に設置される蓄電装置４１の構成・動作について詳述する。
図３に示すように、蓄電装置４１は、主として、電力が充放電される２つのキャパシタ部４２Ａ、４２Ｂ（セル部）、２つのキャパシタ部４２Ａ、４２Ｂの充電をおこなう充電部４３、キャパシタ部４２Ａ、４２Ｂの充放電を切り替える切替部４４、２つのキャパシタ部４２Ａ、４２Ｂの電圧（充電電圧及び放電電圧である。）をそれぞれ検知する電圧検知手段としての電圧計５０Ａ、５０Ｂ、キャパシタ部４２Ａ、４２Ｂが不能キャパシタ部となったときに動作するスイッチ４６Ａ、４６Ｂ等で、構成される。
【００５８】
ここで、蓄電装置４１のキャパシタ部４２Ａ、４２Ｂとして、電気二重層コンデンサ、ニッケル−カドニウム電池等を用いることができる。２つのキャパシタ部４２Ａ、４２Ｂは、切替部４４及びスイッチ４６Ａ、４６Ｂが放電回路に接続された状態（図３の状態である。）で、従たるヒータ２３に放電電力を供給する。充電部４３は、切替部４４及びスイッチ４６Ａ、４６Ｂが充電回路に接続された状態（図３の切替部４４が左側端子に接続された状態である。）で、主電源４０から供給された交流電力を整流するとともにＤＣ変換して、キャパシタ部４２Ａ、４２Ｂに充電電力を供給する。
【００５９】
なお、切替部４４の切替は、制御部４５のメモリに書込まれた所定の制御プログラムに基き、ＣＰＵ４８を介して送信される切替信号（充電開始信号又は放電開始信号）に基いておこなわれる。すなわち、制御部４５から切替部４４に充電開始信号が送信されたときに切替部４４は充電回路に接続され、制御部４５から切替部４４に放電開始信号が送信されたときに切替部４４は放電回路に接続される。なお、キャパシタ部４２から従たるヒータ２３への放電は、本実施の形態１の切替部４４による構成の他に、ＦＥＴ等を用いてスイッチ制御する構成によっても達成することもできる。
【００６０】
また、２つのスイッチ４６Ａ、４６Ｂは、それぞれ、２つのキャパシタ部４２Ａ、４２Ｂをまたぐように形成されたバイパス回路に接続可能に構成されている。このスイッチ４６Ａ、４６Ｂは、それぞれ、キャパシタ部４２Ａ、４２Ｂに異常がみられないときには、充放電時に係わらず常に図３の位置に接続されている。
【００６１】
また、制御部４５によって、蓄電装置４１の回路内は放電電力がサーミスタ３７による検知情報に基いて所定の電力に制御されている。また、蓄電装置４１は、定電流又は定電力での充電がおこなわれる。すなわち、蓄電装置４１は、定電流充電又は定電力充電がされるように制御される。
さらに、制御部４５のＣＰＵ４８には、２つの電圧計５０Ａ、５０Ｂから２つのキャパシタ部４２Ａ、４２Ｂの電圧に係わる情報が送信されるとともに、時間検知手段としてのタイマー４９から時間に係わる情報が送信される。そして、電圧計５０Ａ、５０Ｂ及びタイマー４９は、充電電力量及び放電電力量の変動を検知する手段として、特に、キャパシタ部４２Ａ、４２Ｂにおいて放電可能な最大電力量が所定値以下になって充分な充放電ができなくなった状態を検知する検知手段として機能する。これについては、後で詳しく説明する。
【００６２】
一方、主電源４０は、蓄電装置４１、主たるヒータ２２、主電源スイッチ５１、制御用スイッチ４７、装置本体１におけるヒータ２２以外の被給電体（不図示である。）等に接続されている。そして、主電源スイッチ５１が閉じられると、主たるヒータ２２への給電と、蓄電装置４１への充電と、が可能になる。なお、ヒータ２２への給電と蓄電装置４１への充電とは、それぞれ、制御部４５のメモリに書込まれた所定の制御プログラムに基き、制御部４５から送信される信号に基いておこなわれる。すなわち、スイッチ４７が閉じられるときに、ヒータ２２への給電がおこなわれる。また、蓄電装置４１の切替部４４が充電回路に接続されたときに、蓄電装置４１への充電がおこなわれる。
【００６３】
次に、図４〜図７にて、本実施の形態１における、特徴的な制御について説明する。
本実施の形態１では、蓄電装置４１に設置された２つのキャパシタ部４２Ａ、４２Ｂについて、充分な充放電ができずに不能キャパシタ部となっている状態をそれぞれ検知できるように構成されている。
【００６４】
図４は、１つのキャパシタ部が不能キャパシタ部となっていないとき（通常時）と不能キャパシタ部となったとき（異常時）とによる、充電時の充電電圧の変動を示すグラフである。図４において、横軸は時間を示し、縦軸は１つのキャパシタ部に蓄積される充電電圧を示す。また、実線Ｓは通常時の充電電圧変動を示し、一点鎖線Ｒ１及び破線Ｒ２及び二点鎖線Ｒ３は異常時の充電電圧変動を示す。
【００６５】
図４の実線Ｓに示すように、通常時のキャパシタ部においては、上述の充電開始信号の送信にともない充電が開始されてから（図中の時間ＴＳである。）、一定時間が経過した後に（図中の時間ＴＥである。）、充電電圧は所定値Ｖ１に達する。
【００６６】
これに対して、一点鎖線Ｒ１及び破線Ｒ２に示すように、異常時のキャパシタ部においては、充電が開始されても、一定時間が経過した後に充電電圧は所定値Ｖ１に達しない。さらに、二点鎖線Ｒ３に示すように、故障時の蓄電装置４１においては、キャパシタ部４２の充電が開始されると、その直後にキャパシタ部４２の充電電圧が急激に所定値Ｖ１に達する。
【００６７】
不能キャパシタ部の形態としては、一点鎖線Ｒ１に示すように、充電開始信号が送信されても充電電圧が初期値Ｖ０からまったく上昇しないときは、キャパシタ部周囲の電気回路における充電回路の断線、短絡等によるものである。また、破線Ｒ２に示すように、充電開始信号が送信されても充電電圧が初期値Ｖ０から僅かしか上昇しないときは、蓄電装置４１内の充電回路の故障により設定した充電電力が得られなくなったものである。また、二点鎖線Ｒ３に示すように、充電開始信号が送信されて充電電圧が初期値Ｖ０から急激に上昇するときは、蓄電装置４１内のキャパシタ部４２の液漏れ等により静電容量が極端に小さくなったものである。
【００６８】
そして、このような２つキャパシタ部４２Ａ、４２Ｂにおける異常は、検知手段４８〜５０Ａ、５０Ｂによって、個々に検知される。
具体的には、まず、充電開始後の一定時間（タイマー４９によって検知される。）内に、キャパシタ部４２Ａ、４２Ｂに蓄積される充電電圧が電圧計５０Ａ、５０Ｂによって個々に検知される。そして、２つの電圧計５０Ａ、５０Ｂによって検知された２つキャパシタ部４２Ａ、４２Ｂの充電電圧変動の総和が、所定値以下になったときに、制御部４５にて２つのキャパシタ部４２Ａ、４２Ｂのうち少なくとも１つに異常があるものと判断される。
【００６９】
次に、２つのスイッチ４６Ａ、４６Ｂを交互に切替えながら、不能キャパシタ部となっているキャパシタ部４２Ａ、４２Ｂを特定する。すなわち、２つのスイッチ４６Ａ、４６Ｂを交互に切替えることで、２つのキャパシタ部４２Ａ、４２Ｂのうちの１つを順番に充電回路に接続して、検知手段４８〜５０Ａ、５０Ｂによって図４で説明した充電特性を個々に検知する。
【００７０】
その結果、充電特性が図４の実線Ｓに近似したキャパシタ部については、不能キャパシタ部ではないものと判断して、その後の充放電回路への接続を維持する。これに対して、充電特性が図４の一点鎖線Ｒ１及び破線Ｒ２に近似したキャパシタ部については、不能キャパシタ部であるものと判断して、その後の充放電回路への接続を切断する。
【００７１】
例えば、検知手段４８〜５０Ａ、５０Ｂによって、図３の下方のキャパシタ部４２Ｂが不能キャパシタ部であると検知された場合には、下方のスイッチ４６Ｂがバイパス回路側に接続される（図３の左側端子への接続である。）。
これによって、正常な充放電が可能な上方のキャパシタ部４６Ａのみによる、ヒータ２３への給電が可能になる。
【００７２】
一方、図５は、１つのキャパシタ部の通常時と異常時とによる、放電時の放電電圧の変動を示すグラフである。図５において、横軸は時間を示し、縦軸は１つのキャパシタ部における放電電圧を示す。また、実線Ｓは通常時の放電電圧変動を示し、一点鎖線Ｒ１及び破線Ｒ２及び二点鎖線Ｒ３は異常時の放電電圧変動を示す。
【００７３】
図５の実線Ｓに示すように、通常時のキャパシタ部においては、上述の放電開始信号の送信にともない放電が開始されてから（図中の時間ＴＳである。）、一定時間が経過した後に（図中の時間ＴＥである。）、放電電圧は所定値Ｖ０に達する。
【００７４】
これに対して、一点鎖線Ｒ１及び破線Ｒ２に示すように、異常時のキャパシタ部においては、放電が開始されても、一定時間が経過した後に放電電圧は所定値Ｖ０に達しない。さらに、二点鎖線Ｒ３に示すように、故障時の蓄電装置４１においては、キャパシタ部４２の充電が開始されると、その直後にキャパシタ部４２の充電電圧が急激に所定値Ｖ０に達する。
【００７５】
不能キャパシタ部の形態としては、一点鎖線Ｒ１に示すように、放電開始信号が送信されても放電電圧が初期値Ｖ１からまったく下降しないときは、キャパシタ部周囲の電気回路における放電回路の断線、短絡等によるものである。また、破線Ｒ２に示すように、放電開始信号が送信されても放電電圧が初期値Ｖ１から僅かしか下降しないときは、蓄電装置４１内の放電回路の故障により設定した放電電力が得られなくなったものである。また、二点鎖線Ｒ３に示すように、放電開始信号が送信されて放電電圧が初期値Ｖ１から急激に下降するときは、蓄電装置４１内のキャパシタ部４２の液漏れ等により静電容量が極端に小さくなったものである。
【００７６】
そして、２つキャパシタ部４２Ａ、４２Ｂにおける異常は、充電時と同様に、検知手段４８〜５０Ａ、５０Ｂによって、個々に検知される。
具体的には、まず、放電開始後の一定時間内に、キャパシタ部４２Ａ、４２Ｂから放出される放電電圧が電圧計５０Ａ、５０Ｂによって個々に検知される。そして、２つの電圧計５０Ａ、５０Ｂによって検知された２つキャパシタ部４２Ａ、４２Ｂの放電電圧変動の総和が、所定値以下になったときに、制御部４５にて２つのキャパシタ部４２Ａ、４２Ｂのうち少なくとも１つに異常があるものと判断される。
【００７７】
次に、２つのスイッチ４６Ａ、４６Ｂを交互に切替えながら、不能キャパシタ部となっているキャパシタ部４２Ａ、４２Ｂを特定する。すなわち、２つのスイッチ４６Ａ、４６Ｂを交互に切替えることで、２つのキャパシタ部４２Ａ、４２Ｂのうちの１つを順番に放電回路に接続して、検知手段４８〜５０Ａ、５０Ｂによって図５で説明した放電特性を個々に検知する。
【００７８】
その結果、放電特性が図５の実線Ｓに近似したキャパシタ部については、不能キャパシタ部ではないものと判断して、その後の充放電回路への接続を維持する。これに対して、放電特性が図５の一点鎖線Ｒ１及び破線Ｒ２に近似したキャパシタ部については、不能キャパシタ部であるものと判断して、その後の充放電回路への接続を切断する。
【００７９】
このように、本実施の形態１においては、複数のキャパシタ部４２Ａ、４２Ｂを備えた蓄電装置４１において、不能キャパシタ部の発生を検知するとともに、いずれのキャパシタ部が不能キャパシタ部になったかも特定することができる。そして、それらの検知結果に基いて、不能キャパシタ部の充放電を禁止するとともに、正常な残りのキャパシタ部のみを用いて蓄電装置４１の充放電ができるように制御している。これにより、蓄電装置４１からヒータ２３への給電を完全に停止することなく、蓄電装置４１の性能ダウンを最小範囲に留めることができる。
【００８０】
なお、制御部４５による不能キャパシタ部の判断は、充電開始後又は放電開始後のキャパシタ部の電圧変動が所定値以下になる検知結果が複数回繰り返されたときにおこなうのが好ましい。これにより、不能キャパシタ部の誤検知を未然に防止することができる。
【００８１】
また、制御部４５による蓄電装置４１の故障の判断は、蓄電装置４１の使用環境に係わる情報を参酌しておこなうことが好ましい。例えば、蓄電装置４１が高温環境下で使用されて一定時間における電圧変動が低下した場合に、所定の補正データに基いて、検知した電圧変動を常温環境下で使用した場合のものに補正する。これにより、キャパシタ部の環境変動による電圧変動を異常時によるものから切り分けることができる。なお、使用環境に係わる情報は、装置本体１に温湿度計等を設けて温湿度変動を検出することで採取できる。
【００８２】
次に、図６及び図７にて、検知手段４８〜５０Ａ、５０Ｂによって蓄電装置４１における不能キャパシタ部を検知した後の、画像形成装置の動作について説明する。
先に説明したように、制御部４５に予め入力された優先度に係わる制御プログラムに従い、蓄電装置４１において不能キャパシタ部が検知された場合には、立ち上げ時には蓄電装置４１からの給電はおこなわずに、通紙時（定着時）に蓄電装置４１からの給電がおこなわれる。
【００８３】
図６は、画像形成装置の立ち上げ時における、定着装置２０、蓄電装置４１、主電源４０の状態変化を示すグラフである。
図６（Ａ）は、サーミスタ３７で検知される定着ローラ２１表面の定着温度の時間的な変動を示す。図６（Ｂ）は、主電源４０及び蓄電装置４１による供給電力（２つのヒータ２２、２３への供給電力の総和である。）の時間的な変動を示す。図６（Ｃ）は、蓄電装置４１におけるキャパシタ部４２の残電力量の時間的な変動を示す。
同図（Ａ）〜（Ｃ）において、実線Ｓは不能キャパシタ部が検知されていない場合（通常時）の各変動を示し、破線Ｒは不能キャパシタ部が検知された場合の各変動を示す。
【００８４】
まず、検知手段４８〜５０Ａ、５０Ｂによって不能キャパシタ部が検知されると、蓄電装置４１（残りのキャパシタ部にて充放電可能な状態である。）による給電をおこなわないように制御する。具体的には、切替部４４が放電回路に接続されないように制御する。
【００８５】
したがって、図６（Ｂ）に示すように、装置本体１の立ち上げ時において、不能キャパシタ部を検知した場合の主電源４０及び蓄電装置４１による供給電力は、主電源４０による供給電力のみとなる（実線Ｓの状態から破線Ｒの状態への変動である。）。すなわち、図６（Ｃ）に示すように、不能キャパシタ部を検知した場合に蓄電装置４１における放電はおこなわれない（実線Ｓの状態から破線Ｒの状態への変動である。）。これにより、蓄電装置４１の残りのキャパシタ部に蓄えられた電力を、通紙時における定着装置２への給電に備えて留保することができる。
【００８６】
図７は、画像形成装置の通紙時（定着時）における、定着装置２０、蓄電装置４１、主電源４０の状態変化を示すグラフである。
ここで、上述したように通紙時には、蓄電装置４１（残りのキャパシタ部にて充放電可能な状態である。）から定着装置２０への給電がおこなわれる。
【００８７】
図７（Ａ）は、サーミスタ３７で検知される定着ローラ２１表面の定着温度の時間的な変動を示す。同図において、実線Ｍは不能キャパシタ部検知時に蓄電装置４１からの給電をおこなった場合（本実施の形態１における制御である。）の定着温度変動を示し、破線Ｎは不能キャパシタ部が発生した場合に蓄電装置４１全体を給電停止させた場合（従来の制御である。）の定着温度変動を示す。
図７（Ｂ）は、主電源４０及び蓄電装置４１による供給電力の時間的な変動を示す。同図において、実線Ｑ１は主電源４０における装置本体１（ヒータ２２以外も含む。）への供給電力変動を示し、Ｑ２は主電源４０と蓄電装置４１（残りのキャパシタ部にて充放電可能な状態である。）とからヒータ２２、２３に給電される供給電力（２つのヒータ２２、２３への供給電力の総和である。）の変動を示す。
図７（Ｃ）は、蓄電装置４１（残りのキャパシタ部にて充放電可能な状態である。）におけるキャパシタ部の残電力量の時間的な変動を示す。
【００８８】
図７（Ａ）〜（Ｃ）において、横軸は時間を示す。具体的に、時間Ｗ０は、長時間主電源スイッチ５１がオフされた状態から装置本体１を立ち上げている時間である。時間Ｗ１は、原稿読取部２をスキャンさせながら画像形成をおこなっている時間である。時間Ｗ２は、時間Ｗ１での原稿読取部２の画像情報に基いて原稿読取部２をスキャンさせずに画像形成をおこなっている時間である。時間Ｗ３は、時間Ｗ２後に主電源スイッチ５１をオンした状態で画像形成をおこなわずに装置本体１を待機させている時間である。
【００８９】
また、時間Ｗ０´は、装置本体１を待機状態から立ち上げている時間である。時間Ｗ１´は、原稿読取部２をスキャンさせながら画像形成をおこなっている時間である。時間Ｗ２´は、時間Ｗ１´での原稿読取部２の画像情報に基いて原稿読取部２をスキャンさせずに画像形成をおこなっている時間である。
【００９０】
図７（Ａ）の破線Ｎに示すように、蓄電装置４１による定着装置２０への給電が停止されているとき、時間Ｗ１、Ｗ１´において原稿読取部２の動作により主電源４０から定着装置２０への供給電力が不足する分を、蓄電装置４１にて補充することができなくなってしまう。これにより、時間Ｗ１、Ｗ１´において、定着ローラ２１における定着温度の落ち込みにともなう、定着不良が発生する。本実施の形態１の制御によれば、このようなときに先に説明したＣＰＭダウン制御がおこなわれる。なお、図７（Ａ）中の横軸に平行した破線は、定着不良がおこる定着下限温度を示す。
【００９１】
これに対して、図７（Ａ）の実線Ｍに示すように、残りのキャパシタ部による放電電力によって、時間Ｗ１、Ｗ１´において主電源４０から定着装置２０への供給電力が不足する分を、補充することができる。すなわち、時間Ｗ１、Ｗ１´において、図７（Ｃ）に示すように蓄電装置４１の放電がおこなわれて、図７（Ｂ）の破線Ｑ２に示すように定着装置２０への供給電力が増加する。これにより、時間Ｗ１、Ｗ１´において、先に説明したＣＰＭダウン制御をおこなうことなく、定着温度が定着下限温度以下になる落ち込みを抑止して、良好な定着性を維持することができる。
【００９２】
なお、ここで用いられる残りのキャパシタ部の電力は、図６の立ち上げ時に用いることなく蓄電装置４１に蓄えられていたものである。すなわち、ユーザーにとっては、立ち上げ時の待ち時間（定着ローラ２１の昇温時間に相当する。）が通常時に比べて長くなるものの、その後の画像形成に係わる生産性や出力画像における定着性については通常時とほぼ同じレベルを確保することができる。
【００９３】
以上説明したように、本実施の形態１によれば、検知手段４８〜５０Ａ、５０Ｂによって複数のキャパシタ部４２Ａ、４２Ｂのそれぞれの充放電の状態を充放電時の電圧変動から検知しているので、複数のキャパシタ部４２Ａ、４２Ｂにおける不能キャパシタ部の発生とその箇所とを確実に把握することができる。
そして、不能キャパシタ部以外のキャパシタ部にて充放電をおこない定着装置２０への給電を通紙時に優先的におこなうように構成している。これにより、蓄電装置４１から定着装置２０への給電を完全に停止することなく、立ち上げ時の昇温時間増加というユーザーにとって僅かな制約はつくものの、通常時の画像形成と同等の作業が可能になるため、ユーザーにとって使い勝手が向上する。
【００９４】
なお、本実施の形態１において、画像形成装置が蓄電装置４１及び主電源４０から定着装置２０に至る定着系の故障を検出する故障検出手段を備えていて、その故障検出手段が蓄電装置４１に不能キャパシタ部がないことを前提とした制御をおこなっている場合には、その制御に係わる情報を不能キャパシタ部検知時に補正する必要がある。
【００９５】
具体的に、故障検出手段は、定着ローラ２１の定着温度を測定するサーミスタ３７と、蓄電装置４１による給電時間（放電時間）を測定するタイマー４９と、給電時間と定着温度との関係をテーブル化した情報が記憶された制御部４５と、で構成される。そして、定着温度を基準にする場合には、測定した給電時間を情報と照らし合わせて定着温度を推定して、推定した定着温度と測定した定着温度とを対比する。その結果、双方の定着温度の差異が所定値以上である場合に、定着系に故障が生じたものと判断する。同様に、給電時間を基準にする場合には、測定した定着温度を情報と照らし合わせて給電時間を推定して、推定した給電時間と測定した給電時間とを対比する。その結果、双方の給電時間の差異が所定値以上である場合に、定着系に故障が生じたものと判断する。
【００９６】
ここで、このような故障検出手段の制御は、蓄電装置４１のキャパシタ部４２Ａ、４２Ｂが正常に充放電されて給電時間と放電電力量とに相関関係が成立することを前提としている。したがって、不能キャパシタ部が検知されて一方のキャパシタ部のみで蓄電装置４１の充放電をおこなう場合には、蓄電装置４１の給電時間と放電電力量との関係の修正にともなう、給電時間と定着温度とに係わる情報の補正がおこなわれる。これにより、不能キャパシタ部検知後で残りのキャパシタ部で蓄電装置４１から定着装置２０への給電をおこなった場合でも、定着系に故障が生じたときにはその故障を確実に検出することができる。
【００９７】
また、本発明の適用にあたり、本実施の形態１における、キャパシタ部４２Ａ、４２Ｂの数や、キャパシタ部４２Ａ、４２Ｂの電気的な接続方法（直列、並列）等は、本発明の技術思想の範囲内において変更することができる。
【００９８】
実施の形態２．
図８及び図９にて、この発明の実施の形態２について詳細に説明する。
図８は、実施の形態２における蓄電装置を示す回路図であって、前記実施の形態１の図３に相当する図である。本実施の形態２は、蓄電装置４１における不能キャパシタ部の検知をキャパシタ部４２Ａ、４２Ｂに流れる電流に基いて検知している点が、不能キャパシタ部の検知をキャパシタ部４２Ａ、４２Ｂの充電電圧及び放電電圧に基いて検知している前記実施の形態１とは相違する。
【００９９】
図８に示すように、本実施の形態２の蓄電装置４１には、前記実施の形態１における電圧計５０の替わりに、２つのキャパシタ部４２Ａ、４２Ｂに流れる電流（充電電流及び放電電流である。）を検知する電流検知手段としての電流計６０Ａ、６０Ｂがそれぞれ設置されている。この２つの電流計６０Ａ、６０Ｂにて検知された充電電流及び放電電流に係わる検知結果は、制御部４５のＣＰＵ４８に送信される。そして、制御部４５にて、電流計６０Ａ、６０Ｂの検知結果に基いて不能キャパシタ部の発生有無と発生箇所とが判断される。
【０１００】
図９は、通常時と異常時とによる、１つのキャパシタ部における充放電時の充電電流及び放電電流の変動を示すグラフである。図９において、横軸は時間を示し、縦軸は１つのキャパシタ部に流れる充電電流又は放電電流を示す。また、実線Ｓは通常時の充電電流変動又は放電電流変動を示し、破線Ｒ１及び一点鎖線Ｒ２は異常時の充電電流変動又は放電電流変動を示す。
【０１０１】
図９の実線Ｓに示すように、通常時のキャパシタ部においては、上述の充電開始信号又は放電開始信号の送信にともない充電又は放電が開始されてから（図中の時間ＴＳである。）、充電又は放電が終了するまで（図中の時間ＴＥである。）、充電電流又は放電電流は所定値Ｉ1に達する。なお、この蓄電装置４１は、定電流充電及び定抵抗放電にて制御されているために、所定値Ｉ1は時間的な変動がなく一定である。
【０１０２】
これに対して、破線Ｒ１及び一点鎖線Ｒ２に示すように、異常時のキャパシタ部においては、充電又は放電が開始されても、充電電流又は放電電流は所定値Ｉ1に達しない。
不能キャパシタ部の形態としては、破線Ｒ１に示すように、充電開始信号又は放電開始信号が送信されても充電電流又は放電電流が初期値０からまったく上昇しないときは、キャパシタ部周囲の電気回路における断線、短絡等によるものである。また、一点鎖線Ｒ２に示すように、充電開始信号又は放電開始信号が送信されても充電電流又は放電電流が初期値０から僅かしか上昇しないときは、キャパシタ部自体の液漏れ等によるものである。
【０１０３】
そして、このような２つキャパシタ部４２Ａ、４２Ｂにおける異常は、検知手段４８、６０Ａ、６０Ｂによって、個々に検知される。
具体的には、まず、充電開始後又は放電開始後に、２つのキャパシタ部４２Ａ、４２Ｂに流れる充電電流又は放電電流が電流計６０Ａ、６０Ｂによって個々に検知される。そして、２つの電流計６０Ａ、６０Ｂによって検知された２つキャパシタ部４２Ａ、４２Ｂの電流値が、１つでも所定値以下になったときに、制御部４５にて２つのキャパシタ部４２Ａ、４２Ｂのうち少なくとも１つに異常があるものと判断される。
【０１０４】
次に、前記実施の形態１と同様に、２つのスイッチ４６Ａ、４６Ｂを交互に切替えながら、不能キャパシタ部となっているキャパシタ部４２Ａ、４２Ｂを特定する。すなわち、２つのスイッチ４６Ａ、４６Ｂを交互に切替えることで、２つのキャパシタ部４２Ａ、４２Ｂのうちの１つを順番に充電回路又は放電回路に接続して、検知手段４８、６０Ａ、６０Ｂによって図９で説明した充電特性又は放電特性を個々に検知する。
【０１０５】
その結果、充電特性又は放電特性が図９の実線Ｓに近似したキャパシタ部については、不能キャパシタ部ではないものと判断して、その後の充放電回路への接続を維持する。これに対して、充電特性が図４の一点鎖線Ｒ１及び破線Ｒ２に近似したキャパシタ部については、不能キャパシタ部であるものと判断して、その後の充放電回路への接続を切断する。
【０１０６】
そして、このように不能キャパシタ部の充放電を禁止するとともに、正常な残りのキャパシタ部のみを用いて蓄電装置４１の充放電ができるように制御した後に、前記実施の形態１と同様に、優先度の異なる給電タイミングに基いて立ち上げ時には蓄電装置４１からの給電はおこなわずに、通紙時に蓄電装置４１からの給電をおこなう。
【０１０７】
以上説明したように、本実施の形態２によれば、検知手段４８、６０Ａ、６０Ｂによって複数のキャパシタ部４２Ａ、４２Ｂのそれぞれの充放電の状態を充放電時の電流値から検知しているので、複数のキャパシタ部４２Ａ、４２Ｂにおける不能キャパシタ部の発生とその箇所とを確実に把握することができる。
そして、不能キャパシタ部以外のキャパシタ部にて充放電をおこない定着装置２０への給電を通紙時に優先的におこなうように構成している。これにより、蓄電装置４１から定着装置２０への給電を完全に停止することなく、立ち上げ時の昇温時間増加というユーザーにとって僅かな制約はつくものの、通常時の画像形成と同等の作業が可能になるため、ユーザーにとって使い勝手が向上する。
【０１０８】
実施の形態３．
図１０にて、この発明の実施の形態３について詳細に説明する。
図１０は、実施の形態３における蓄電装置を示す回路図であって、前記実施の形態１の図３に相当する図である。本実施の形態３は、蓄電装置４１における２つのキャパシタ部４２Ａ、４２Ｂが並列に接続されている点が、２つのキャパシタ部４２Ａ、４２Ｂが直列に接続されている前記実施の形態１とは相違する。
【０１０９】
図１０に示すように、本実施の形態３の蓄電装置４１では、２つのキャパシタ部４２Ａ、４２Ｂが充電部４３に対して並列に接続されている。また、２つのキャパシタ部４２Ａ、４２Ｂには、それぞれ、従たるヒータ２３Ａ、２３Ｂが接続されている。すなわち、本実施の形態３の定着装置２０には、加熱部材として、主たるヒータ２２と、２つの従たるヒータ２３Ａ、２３Ｂと、が設置されている。そして、２つの従たるヒータ２３Ａ、２３Ｂには、それぞれ、キャパシタ部４２Ａ、４２Ｂから適宜に放電電力が供給される。
【０１１０】
また、前記実施の形態１と同様に、２つのキャパシタ部４２Ａ、４２Ｂには、それぞれ、キャパシタ部４２Ａ、４２Ｂの電圧を検知する電圧計５０Ａ、５０Ｂと、個々の充放電回路を切替える切替部４４Ａ、４４Ｂと、が設置されている。この２つの電圧計５０Ａ、５０Ｂにて検知された電圧に係わる検知結果は、制御部４５のＣＰＵ４８に送信される。そして、制御部４５にて、電圧計５０Ａ、５０Ｂの検知結果に基いて不能キャパシタ部の発生有無と発生箇所とが判断される。
【０１１１】
そして、不能キャパシタ部が検知された場合には、不能キャパシタ部を有する回路中の切替部４４Ａ、４４Ｂを、充電回路及び放電回路のいずれにも接続しない位置に切替える。例えば、下方のキャパシタ部４２Ｂが不能キャパシタ部であると判断された場合には、下方の切替部４４Ｂが充電回路及び放電回路のいずれにも接続しない位置に切替えられて、その後の充放電回路への接続が切断される。
【０１１２】
そして、このように不能キャパシタ部の充放電を禁止するとともに、正常な残りのキャパシタ部のみを用いて蓄電装置４１の充放電ができるように制御した後に、前記実施の形態１と同様に、優先度の異なる給電タイミングに基いて立ち上げ時には蓄電装置４１からの給電はおこなわずに、通紙時に蓄電装置４１からの給電をおこなう。
【０１１３】
以上説明したように、本実施の形態３によれば、検知手段４８〜５０Ａ、５０Ｂによって複数のキャパシタ部４２Ａ、４２Ｂのそれぞれの充放電の状態を放電可能な最大電力量から検知しているので、複数のキャパシタ部４２Ａ、４２Ｂにおける不能キャパシタ部の発生とその箇所とを確実に把握することができる。
そして、不能キャパシタ部以外のキャパシタ部にて充放電をおこない定着装置２０への給電を通紙時に優先的におこなうように構成している。これにより、蓄電装置４１から定着装置２０への給電を完全に停止することなく、立ち上げ時の昇温時間増加というユーザーにとって僅かな制約はつくものの、通常時の画像形成と同等の作業が可能になるため、ユーザーにとって使い勝手が向上する。
【０１１４】
なお、上記各実施の形態において、蓄電装置４１において不能キャパシタ部が検知された場合に、その発生と発生位置とを装置本体１の表示部（不図示である。）に表示するように制御することが好ましい。これにより、ユーザーは画像形成装置の状態を的確に知ることができるとともに、サービスマン等の作業者への報告を迅速におこなうことができる。
【０１１５】
また、上記各実施の形態では、蓄電装置４１を画像形成装置の立上げ時や消費電力過多時における補助的な電力供給装置として用いた。しかし、本発明の適用はこれに限定されることなく、被給電体に電力を供給する蓄電装置のすべてに対して本発明を適用することができる。その場合にも、上記各実施の形態と同様に、使い勝手のよい蓄電装置を提供することができる。
【０１１６】
さらに、本発明が上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、上記各実施の形態の中で示唆した以外にも、上記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は上記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】この発明の実施の形態１における画像形成装置を示す全体構成図である。
【図２】図１の画像形成装置に設置される定着装置を示す断面図である。
【図３】図１の画像形成装置に設置される蓄電装置を示す回路図である。
【図４】不能キャパシタ部における充電時の状態を示すグラフである。
【図５】不能キャパシタ部における放電時の状態を示すグラフである。
【図６】図３の蓄電装置において不能キャパシタ部が検知された場合の、画像形成装置の立ち上げ時の状態を示すグラフである。
【図７】図３の蓄電装置において不能キャパシタ部が検知された場合の、画像形成装置の通紙時の状態を示すグラフである。
【図８】この発明の実施の形態２における蓄電装置を示す回路図である。
【図９】不能キャパシタ部における充電時及び放電時の状態を示すグラフである。
【図１０】この発明の実施の形態３における蓄電装置を示す回路図である。
【符号の説明】
【０１１８】
１  画像形成装置本体（装置本体）、
２  原稿読込部、  ３  露光部、  ４  作像部、  ７  転写部、
１０  原稿搬送部、  １２〜１４  給紙部、  ２０  定着装置、
２１  定着ローラ（定着部材）、
２２、２３、２３Ａ、２３Ｂ  ヒータ（加熱部材）、
２４  加圧ローラ、  ３７  サーミスタ、  ４０  主電源、
４１  蓄電装置、  ４２Ａ、４２Ｂ  キャパシタ部、  ４３  充電部、
４４、４４Ａ、４４Ｂ  切替部、  ４５  制御部、
４６Ａ、４６Ｂ、４７  スイッチ、  ４８  ＣＰＵ、
４９  タイマー（時間検知手段）、
５０Ａ、５０Ｂ  電圧計（電圧検知手段）、  ５１  主電源スイッチ、
６０Ａ、６０Ｂ  電流計（電流検知手段）、  Ｐ  記録媒体。
【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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