(57)【要約】【課題】コンデンサを含む充電回路・経路になんらかの異常が発生したことを検出できるようにする。【解決手段】電気二重層コンデンサ４４と、コンデンサ４４に充電する充電回路４２と、コンデンサ４４の端子間電圧を検出する端子電圧検知回路４５とを備えている。不揮発ＲＡＭは、コンデンサ４４の充電又は放電の際に端子電圧検知回路４５で検出された端子間電圧の時間変化の過去のデータを記憶する。コンデンサ４４の充電又は放電の際に検出された検出電圧の時間変化と不揮発ＲＡＭに記憶されている過去のデータとを比較する。そして、比較の結果、検出電圧の時間変化と過去のデータとの間に所定の第１の値以上の差があるときは、コンデンサ４４を含む回路・経路などに異常が発生したと判定する。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電可能なコンデンサと、
このコンデンサに充電する充電器と、
前記コンデンサの端子間電圧を検出する電圧センサと、
前記コンデンサの充電又は放電の際に検出された前記端子間電圧の時間変化の過去のデータを記憶している記憶手段と、
前記コンデンサの充電又は放電の際に検出された前記検出電圧の時間変化と前記記憶手段に記憶されている過去のデータとを比較する比較手段と、
この比較の結果、前記検出電圧の時間変化と前記過去のデータとの間に所定の第１の値以上の差があるときは異常の発生と判定する判定手段と、
を備えているコンデンサ充電装置。
【請求項２】
前記比較の結果、前記検出電圧の時間変化と前記過去のデータとの間に前記第１の値以上の差はないが、前記第１の値より小さい所定の第２の値以上の差があるときは当該検出電圧の時間変化で前記記憶手段の過去のデータを更新する更新手段を、さらに備えている請求項１に記載のコンデンサ充電装置。
【請求項３】
前記判定手段が前記異常の発生を判定したときは、その異常の発生を報知する報知手段を、さらに備えている請求項１または２に記載のコンデンサ充電装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかの一に記載のコンデンサ充電装置と、
前記コンデンサから電力の供給を受けることにより発熱する第１の発熱部材と、
をさらに備えている加熱装置。
【請求項５】
商用電源からの電力供給により発熱して前記所定の部材を加熱する第２の発熱部材をさらに備え、
前記充電器も前記商用電源から充電する、
請求項４に記載の加熱装置。
【請求項６】
請求項５に記載の加熱装置を備え、
トナー画像が形成された媒体に加圧及び前記加熱装置の発熱による加熱を行って前記トナー画像の前記媒体上への定着を行なう、
定着装置。
【請求項７】
電子写真方式で媒体上にトナー画像を形成するプリンタエンジンと、
前記トナー画像の前記媒体上への定着を行なう請求項６に記載の定着装置と、を備えている画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、コンデンサ充電装置、加熱装置、この加熱装置を用いた定着装置、及び、この定着装置を用いた電子写真方式の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特許文献１，２には、電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着装置の発熱部材（定着ヒータ）について、商用電源からの電力供給に加えて、大容量コンデンサを使用した充電可能な補助電源を用いることによって、急速な立ち上がりを可能にすることで省電力効果を高めようとした技術が開示されている。
【０００３】
また、このような電気二重層コンデンサを利用した補助電源の異常時の検知、保護について特許文献３に開示の技術が知られている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−３１５５６７公報
【特許文献２】
特開２００２−１８４５５４公報
【特許文献３】
特開２００２−１５９１３５公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置では、定着ローラ、定着ベルトなどの定着部材に加圧ローラ、加圧ベルト、加圧パッドなどの加圧部材を圧接し、転写紙などのシートが定着部材と加圧部材との間を通過するときに、シート上のトナーを加熱及び加圧によりシートに定着させる加熱定着装置が用いられている。
【０００６】
このような加熱定着装置で最も一般的なタイプは、定着ローラが内面から輻射ヒータで加熱されることで熱及び圧力による画像の定着を行い、この定着ローラが画像の形成されたシートの搬送ローラをも兼ねる方式のものである。
【０００７】
このような加熱定着装置では、定着ローラの熱容量が大きく、ウォームアップ時間が長いという不具合がある。そのため、待機時には定着ローラの予熱により定着ローラの表面温度を定着に必要な温度近辺に維持しておく必要があり、未使用時には定着ローラの予熱により多くの電力を浪費してしまうことになる。
【０００８】
しかしながら、例えばウォームアップ時間が５秒〜１０秒程度以下であれば、定着ローラの予熱をなしとするか、極めて低温に定着ローラを予熱するようにすることで、ユーザはほとんど不便を感じることなく画像形成装置を使用することができる。
【０００９】
また、定着部材の低熱容量化も試みられ、肉厚０．５ｍｍ以下などの定着ローラの使用により、立ち上がり時間の短縮が可能となっている。
【００１０】
更なる立ち上がり時間の短縮には、定着部材を加熱するヒータへより多くの電力を投入できればよいが、一般的な商用電源は１００Ｖ、１５Ａであり、この範囲で商用電源から画像形成装置のヒータ、紙搬送系、画像形成部、制御部へ電力を供給する必要がある。これ以上の電力は大型の画像形成装置では使用されているが、この大型の画像形成装置は商用電源から大きな電力を得るための電源工事が必要になり、あるいは、使用個所が限定される不具合がある。
【００１１】
そこで、電気二重層コンデンサ等の大容量コンデンサを使用した充電可能な補助電源を用いて、商用電源の限界にとらわれずに急速な立ち上がりを狙った様々な定着装置が提案されている。前述の特許文献１，２に開示の技術は、定着ヒータについて、商用電源からの電力供給に加えて、大容量コンデンサを使用して充電可能な補助電源を用いることによって、急速な立ち上がりを可能にすることで省電力効果を高めることを目的としたものである。
【００１２】
また、特許文献３に開示の技術は、補助電源の接地端子側の電流を監視し、補助電源内部の地絡などの異常により異常な電流が流れる場合にこれを検知して、補助電源の接地側端子を開放する手段を設けて、補助電源を保護するものである。また、この技術においては、開放異常について２組の補助電源のそれぞれの接地端子側の電流を監視し、その出力を比較することにより開放異常を検知し、補助電源の設置側端子を開放する手段を設けて補助電源を保護する技術が開示されている。
【００１３】
しかしながら、特許文献３に開示されている技術においては、電気二重層コンデンサを含めた充電・放電に関る全ての回路・経路を含めた全ての異常に対応できるものではないという不具合があった。
【００１４】
本発明の目的は、コンデンサを含む充電回路・経路になんらかの異常が発生したことを検出できるようにすることである。
【００１５】
本発明の別の目的は、この場合に、異常の検出の精度を向上させることができるようにすることである。
【００１６】
本発明の別の目的は、この場合に、異常の発生をユーザに報知して部品の交換を促すことができるようにすることである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、充電可能なコンデンサと、このコンデンサに充電する充電器と、前記コンデンサの端子間電圧を検出する電圧センサと、前記コンデンサの充電又は放電の際に検出された前記端子間電圧の時間変化の過去のデータを記憶している記憶手段と、前記コンデンサの充電又は放電の際に検出された前記検出電圧の時間変化と前記記憶手段に記憶されている過去のデータとを比較する比較手段と、この比較の結果、前記検出電圧の時間変化と前記過去のデータとの間に所定の第１の値以上の差があるときは異常の発生と判定する判定手段と、を備えているコンデンサ充電装置である。
【００１８】
したがって、充電時、放電時のコンデンサの端子間電圧を検知し、この時間変化を過去のデータと比較して、両者が著しく異なる場合にはコンデンサを含めた充電回路・経路などに異常があると判断することができる。
【００１９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のコンデンサ充電装置において、前記比較の結果、前記検出電圧の時間変化と前記過去のデータとの間に前記第１の値以上の差はないが、前記第１の値より小さい所定の第２の値以上の差があるときは当該検出電圧の時間変化で前記記憶手段の過去のデータを更新する更新手段を、さらに備えている。
【００２０】
したがって、充電時、放電時のコンデンサの端子間電圧を検知し、この時間変化を過去のデータと比較して、両者が所定の範囲内で異なる場合には、コンデンサを含む充電回路・経路になんらかの変化が生じたと判断して、参照する過去のデータを更新することにより、コンデンサを含む充電回路・経路の異常検知の精度を向上することができる。
【００２１】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のコンデンサ充電装置において、前記判定手段が前記異常の発生を判定したときは、その異常の発生を報知する報知手段を、さらに備えている。
【００２２】
したがって、コンデンサを含めた充電回路・経路などに異常があることをユーザに報知して、その交換を促すことができるので、装置の機能性能低下を防止し、利便性を向上することができる。
【００２３】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかの一に記載のコンデンサ充電装置と、前記コンデンサから電力の供給を受けることにより発熱する第２の発熱部材と、をさらに備えている加熱装置である。
【００２４】
したがって、コンデンサの充電電力で第１の発熱部材を加熱することができる。
【００２５】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の加熱装置において、商用電源からの電力供給により発熱して前記所定の部材を加熱する第２の発熱部材をさらに備え、前記充電器も前記商用電源から充電する。
【００２６】
したがって、第２の発熱部材の他に第１の発熱部材も併用することにより、商用電源の限界にとらわれずに加熱の急速な立ち上がりを図ることができる。
【００２７】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の加熱装置を備え、トナー画像が形成された媒体に加圧及び前記加熱装置の発熱による加熱を行って前記トナー画像の前記媒体上への定着を行なう、定着装置である。
【００２８】
したがって、第２の発熱部材の他に第１の発熱部材も併用することにより、商用電源の限界にとらわれずに加熱の急速な立ち上がりを図る定着装置について、請求項１〜３のいずれかの一に記載の発明と同様の作用、効果を奏することができる。
【００２９】
請求項７に記載の発明は、電子写真方式で媒体上にトナー画像を形成するプリンタエンジンと、前記トナー画像の前記媒体上への定着を行なう請求項６に記載の定着装置と、を備えている画像形成装置である。
【００３０】
したがって、請求項６に記載の発明と同様の作用、効果を奏することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態について説明する。
【００３２】
図１は、本実施の形態のデジタル複写機１の縦断面図である。このデジタル複写機１は、本発明の画像形成装置を実施するもので、いわゆる複合機である。すなわち、このデジタル複写機１は、複写機能と、これ以外の機能、例えば、プリンタ機能、ファクシミリ機能とを備えていて、図示しない操作部のアプリケーション切り替えキーの操作により、複写機能、プリンタ機能、ファクシミリ機能を順次に切り替えて選択することが可能である。これにより、複写機能の選択時には複写モードとなり、プリンタ機能の選択時にはプリントモードとなり、ファクシミリモードの選択時にはファクシミリモードとなる。
【００３３】
次に、このデジタル複写機１の概略構成及び複写モードの際の動作について説明する。図１において、自動原稿送り装置（以下ＡＤＦという）１０１において、原稿台１０２に画像面を上にして置かれた原稿は、図示しない操作部上のスタートキーが押下されると、給紙ローラ１０３、給送ベルト１０４によってコンタクトガラスからなる原稿台１０２上の所定の位置に給送される。ＡＤＦ１０１は、一枚の原稿の給送完了毎に原稿枚数をカウントアップするカウント機能を有する。コンタクトガラス１０５上の原稿は、画像読取装置１０６によって画像情報が読み取られた後に、給送ベルト１０４、排送ローラ１０７によって排紙台１０８上に排出される。
【００３４】
原稿セット検知器１０９で原稿台１０２上に次の原稿が存在することが検知された場合には、同様に原稿台１０２上の一番下の原稿が給紙ローラ１０３、給送ベルト１０４によってコンタクトガラス１０５上の所定の位置に給送される。このコンタクトガラス１０５上の原稿は、画像読取装置１０６によって画像情報が読み取られた後に、給送ベルト１０４、排送ローラ１０７によって排紙台１０８上に排出される。ここに、給送ローラ３、給送ベルト４及び排送ローラ７は搬送モータによって駆動される。
【００３５】
第１給紙装置１１０、第２給紙装置１１１及び第３給紙装置１１２は、それぞれ選択されたときに、その積載された転写紙を給紙し、この転写紙は縦搬送ユニット１１６によって感光体１１７に当接する位置まで搬送される。感光体１１７は、例えば感光体ドラムが用いられていて、図示しないメインモータにより回転駆動される。
【００３６】
画像読取装置１０６で原稿から読み取られた画像データは、図示しない画像処理装置で所定の画像処理が施された後、書き込みユニット１１８によって光情報に変換され、感光体ドラム１１７には図示しない帯電器により一様に帯電された後に書き込みユニット１１８からの光情報で露光されて静電潜像が形成される。この感光体ドラム１１７上の静電潜像は、現像装置１１９により現像されてトナー像となる。書き込みユニット１１８、感光体ドラム１１７、現像装置１１９や、その他の図示しない感光体ドラム１１７回りの周知の装置などにより、プリンタエンジンを構成している。
【００３７】
搬送ベルト１２０は、用紙搬送の手段及び転写の手段を兼ねていて電源から転写バイアスが印加され、縦搬送ユニット１１６からの転写紙を感光体ドラム１１７と等速で搬送しながら感光体ドラム１１７上のトナー像を転写紙に転写する。この転写紙は、定着装置１２１によりトナー像が定着され、排紙ユニット１２２により排紙トレイ１２３に排出される。感光体ドラム１１７は、トナー像転写後に図示しないクリーニング装置により残存トナーのクリーニングがなされる。
【００３８】
以上の動作は、通常のモードで用紙の片面に画像を複写するときの動作であるが、両面モードで転写紙の両面に画像を複写する場合には、各給紙トレイ１１３〜１１５のいずれかより給紙されて表面に上述のように画像が形成された転写紙は、排紙ユニット１２２により排紙トレイ１２３側ではなく、両面入紙搬送路１２４側に切り替えられ、反転ユニット１２５によりスイッチバックされて表裏が反転され、両面搬送ユニット１２６へ搬送される。
【００３９】
この両面搬送ユニット１２６へ搬送された転写紙は、両面搬送ユニット１２６により縦搬送ユニット１１６へ搬送され、縦搬送ユニット１１６により感光体ドラム１１７に当接する位置まで搬送され、感光体ドラム１１７上に上述と同様に形成されたトナー像が裏面に転写されて、定着装置１２１でトナー像が定着されることにより両面コピーとなる。この両面コピーは排紙ユニット１２２により排紙トレイ１２３に排出される。
【００４０】
また、転写紙を反転して排出する場合には、反転ユニット１２５によりスイッチバックされて表裏が反転された転写紙は、両面搬送ユニット１２６に搬送されずに反転排紙搬送路１２７を経て排紙ユニット１２２により排紙トレイ１２３に排出される。
【００４１】
プリントモードでは、前述の画像処理装置からの画像データの代りに、外部からの画像データが書き込みユニット１１８に入力されて、前述と同様に転写紙上に画像が形成される。
【００４２】
さらに、ファクシミリモードでは、画像読取装置１０６からの画像データが図示しないファクシミリ送受信部により相手に送信され、相手からの画像データがファクシミリ送受信部で受信されて前述の画像処理装置からの画像データの代りに書き込みユニット１１８に入力されることにより、前述と同様に転写紙上に画像が形成される。
【００４３】
また、このデジタル複写機１には、図示しない大量用紙供給装置（以下、ＬＣＴという）と、及びソート、穴あけ、ステイプルなどを行うフィニッシャーと、原稿読み取りのためのモード、複写倍率の設定、給紙段の設定、フィニッシャー１２で後処理の設定、オペレータに対する表示などを行う操作部とを備えている。
【００４４】
次に、定着装置１２１の構成について図２を参照して説明する。図２に示すように、定着装置１２１は、本発明の定着装置を実施するもので、加熱部材である定着ローラ２０１に、シリコンゴム等の弾性部材からなる加圧ローラ２０２が、図示しない加圧手段により一定の加圧力で押し当てられている。定着部材と加圧部材は、一般的にローラ状である場合が多いが、例えば、いずれか一方又は両方を無端ベルト状に構成するようにしてもよい。この定着装置１２１には、ヒータＨＴ１，ＨＴ２が任意の位置に設けられる。例えば、このヒータＨＴ１，ＨＴ２は、定着ローラ２０１の内部に配置されて定着ローラ１を内側から加熱する。
【００４５】
定着ローラ２０１及び加圧ローラ２０２は、図示しない駆動機構により回転駆動される。温度センサＴＨ２１は、定着ローラ２０１の表面に当接され、定着ローラ２０１の表面温度（定着温度）を検出する。トナー２０６を担持した転写紙等の媒体であるシート２０７は、定着ローラ２０１と加圧ローラ２０２とのニップ部を通過する際に、定着ローラ２０１と加圧ローラ２０２による加熱及び加圧でトナー２０６が定着される。
【００４６】
第２の発熱部材である定着ヒータＨＴ２は、定着ローラ２０１の基準となる最大温度Ｔｔに達していないときにＯＮにされて、定着ローラ２０１を加熱する主たるヒータである。第１の発熱部材である定着ヒータＨＴ１は、電源ＯＮ時や、省エネのためのオフモード時からコピー可能となるまでの立ち上がり時や、定着ローラ２０１の温度が前述の最大温度Ｔｔより低い所定温度Ｔｍｉｎを割り込みそうなときにＯＮにされて、定着ローラ２０１を加熱する補助的なヒータである。
【００４７】
図３は、デジタル複写機１に使用される補助電源２のブロック図である。すなわち、図３の回路はコンデンサ充電装置、加熱装置を実施するもので、補助電源２は電気二重層コンデンサ４４を利用した補助電源であり、通常の商用ＡＣ電源４１から補助電源２を充電し、定着ヒータＨＴ１（負荷４８に含まれる）を点灯させるために使用して、コピー可能となるまでの立ち上がり時間を短縮し、あるいは温度落ち込みを防ぐ。これは、立ち上がり時間などはヒータの容量により決まってしまうが、商用ＡＣ電源４１から供給可能な電力には限りがあるため、このような構成としている。
【００４８】
商用ＡＣ電源４１から供給されるＡＣ電源は、制御部２０により充電器となる充電回路４２、遮断回路４３を制御して、電気二重層コンデンサ４４へ充電することが可能である。また定着ヒータＨＴ１などの負荷４８への電源供給も、制御部２０により放電回路４６、遮断回路４７を制御することにより実現できる。
【００４９】
電気二重層コンデンサ４４の特徴として、充電または放電する時間に従って端子電圧が変化するが、これは電気二重層コンデンサ４４の静電容量や、定電流充電時の充電電流、負荷などが変化しなければ、ほぼ同じカーブを描く。つまり、充電時には図４（ａ）に示すように、定電流充電を行なっている期間、充電電流が変化しなければフル充電になって充電が完了するまで、充電時間にほぼ比例して端子電圧は上昇する。また、ヒータなどのように抵抗性の負荷に対してエネルギーを供給して放電する時には、図４（ｂ）に示すように、放電時間にほぼ比例して端子電圧は下降する。ただし、ヒータなどについては温度が低い時は抵抗値が下がるため、単純に遮断回路４７を接続して供給しただけでは最初に過大な電流が流れてしまうので、放電時間と端子電圧の関係は図５のようなカーブとなってしまう。
【００５０】
このため、図３に示すように、放電回路４６を制御して、いきなり１００％デューティで負荷４８に電力を供給するのではなく、低いデューティから徐々に１００％デューティに上げて行くような制御が必要となる。これについては電気二重層コンデンサ４４の充電時にも同じようなことが言え、電気二重層コンデンサ４４がほとんど放電しきっている場合には、何の制御を行なわずに遮断回路４３を接続するだけで充電すると最初に過大な突入電流が流れてしまう。これを防ぐため、充電回路４２により充電時間のデューティを制御して定電流充電を行なっている。電気二重層コンデンサ４４の端子電圧については電圧センサとなる端子電圧検知回路４５により検知している。これはＡ／Ｄ変換器のようなもので単純にアナログ電圧をデジタルデータに変換している。遮断回路４３，４７は、充電回路４２、負荷４８から電気二重層コンデンサ４４を分離する機能を有し、なんらかの不具合発生時には制御部２０により、遮断回路４３，４７を動作させて電気二重層コンデンサ４４の充電・放電動作を停止する。また、この遮断回路４３，４７は、装置全体の電源が切れている状態では開放状態であるような、ノーマル・オープンのリレーなどを用いる必要がある。
【００５１】
図６は、制御部２０の構成を説明する回路図である。制御部２０は、ＣＰＵ２１と、ＣＰＵ２１を動作させるためのプログラムを格納するＲＯＭ２２と、ＣＰＵ２１のワークエリアとなるＲＡＭ２３と、制御タイミングなどの調整値、及び電気二重層コンデンサ４４の充電または放電時の端子電圧と時間変化の関係を示す情報を格納し（後述）、電源を切ってもデータを保持可能な不揮発ＲＡＭ２４と、遮断回路４３，４７の接続／開放を制御するＩ／Ｏ制御部２５と、充電回路４２と、放電回路４６のオン／オフのデューティを決めるためのＰＷＭ出力を制御するＰＷＭ制御とを備えている。不揮発ＲＡＭ２４に格納した電気二重層コンデンサ４４の充電または放電時の端子電圧と時間変化の関係を示す情報は、前述の端子電圧検知回路４５の検知結果を用いて、制御部２０により後述するように更新可能である。
【００５２】
次に、制御部２０における充電系、放電系の異常検知の処理について説明する。
【００５３】
まず、電気二重層コンデンサ４４の充電時の以上検知の処理について図７を参照して説明する。まず、制御部２０のＣＰＵ２１は、遮断回路４７を開放、遮断回路４３を接続して、充電回路４２を制御することにより（ステップＳ１１）、電気二重層コンデンサ４４への充電を開始する。そして、周期的に端子電圧検知回路４５で検知している電気二重層コンデンサ４４の端子電圧の時間変化を求めて（ステップＳ１２）、得られた端子電圧の時間変化を記憶手段である不揮発ＲＡＭ２４に格納されている端子電圧の時間変化の情報と比較する（ステップＳ１３）。そして、比較した結果、所定値（第１の値）以上の著しい差がある場合には（ステップＳ１４のＹ）、何らかの異常が発生したと判定し、異常時の処理ルーチンのステップＳ３１以降（後述の図９）へ処理を移行する（判定手段）。また、所定値以上の著しい差はないが（ステップＳ１４のＹ）、所定範囲（第１の値から第１の値より小さい第２の値までの範囲）内の差があると判断した場合には（ステップＳ１５のＹ）、不揮発ＲＡＭ２４に充電時の端子電圧の時間変化の情報の更新が必要であることを示すフラグをセットする（ステップＳ１６）。所定範囲内の差が無く（ステップＳ１５のＮ）、あるいは、フラグをセットした後においては（ステップＳ１６）、電気二重層コンデンサ４４がフル充電になったかどうかを判断し（ステップＳ１７）、まだフル充電になっていなければ（ステップＳ１７のＮ）、ステップＳ１２以降の処理を繰り返し、フル充電になったと判断したら（ステップＳ１７のＮ）、充電回路４２をとめてから遮断回路４３を開放し（ステップＳ１８）、充電動作を終了する。
【００５４】
続いて、電気二重層コンデンサ４４の放電時の異常検知の制御について図８を用いて説明する。まず、遮断回路４３を開放、遮断回路４７を接続して、放電回路４６を制御することにより（ステップＳ２１）、電気二重層コンデンサ４４から負荷４８へのエネルギーの供給を開始する。そして、ポーリングにより、周期的に端子電圧検知回路４５で検知している電気二重層コンデンサ４４の端子電圧の時間変化を求めて（ステップＳ２２）、得られた端子電圧の時間変化を不揮発ＲＡＭ２４に格納されている端子電圧の時間変化の情報と比較する（Ｓ２３）。そして比較した結果、所定値以上の著しい差（第１の値以上の差）がある場合には（ステップＳ２４のＹ）、何らかの異常があると判断し、異常時の処理ルーチン（ステップＳ３１）へ処理を移行する（後述）。また、所定値以上の著しい差はないが（ステップＳ２４のＮ）所定範囲内の差（第１の値より小さい第２の値以上の差）があると判断した場合には（ステップＳ２５のＹ）、不揮発ＲＡＭ２４に放電時の端子電圧の時間変化の情報を更新する必要があることを示すフラグをセットする（ステップＳ２６）。正常範囲内の変化であると判断した場合（ステップＳ２５のＮ）、あるいは、フラグをセットした後においては（ステップＳ２６）、目標温度になったかどうかを判断し（ステップＳ２７）、まだ目標温度になっていなければ（ステップＳ２７のＮ）、ステップＳ２２以下の処理を繰り返し、目標温度になったと判断したら（ステップＳ２７のＹ）、放電回路４６をとめてから遮断回路４７を開放し（ステップＳ２８）、負荷４８へのエネルギー供給を終了する。
【００５５】
制御部２０による異常発生時の制御について（前述のステップＳ３１以下の処理）、図９を参照して説明する。まず、充電回路４２及び放電回路４６をオフにして、更に遮断回路４３、４７を開放状態にすることにより（ステップＳ３１）、電気二重層コンデンサ４４を充電及び放電の回路経路から切り離す。そして、異常内容を判断して、異常が発生したのが充電時なのか放電時なのか、また、端子電圧と時間の関係を見たときに正常な場合と比較して端子電圧が所定値以上低いのかあるいは高いのかを判断する（ステップＳ３２）。次に、ステップＳ３２で判定した結果に応じて、異常の発生個所を大まかに判定し（ステップＳ３３）、不揮発ＲＡＭ２４に補助電源の異常発生フラグをセットするとともに異常発生箇所をロギングデータとして格納するか、または表示部１４に表示してユーザに報知するか（報知手段）、あるいは、その両方を行う（ステップＳ３４）。
【００５６】
ステップＳ３３で実行する異常発生箇所の判定について更に説明する。異常の発生した場所及び異常の内容により、電気二重層コンデンサ４４の端子間電圧の時間変化は通常とは異なる変化となる。例えば、充電時に図１０に示す、▲１▼〜▲３▼の位置で断線等が発生して充電経路が開放状態になってしまっている場合は、充電動作を行なっても電気二重層コンデンサ４４の充電が行なわれないため、図１１（ａ）に示すように電気二重層コンデンサ４４の端子間電圧は変化しない。また遮断回路４３を接続状態にできなくなった場合も同様である。また，▲１▼の位置で地絡状態が発生した場合には遮断回路４３を接続状態にすることで電気二重層コンデンサ４４の端子間電圧は図１１（ｂ）に示すように逆に下がってしまう。▲２▼の位置で地絡状態が発生した場合には、図１０に示す構成では電流をオフすることができず、過電流が流れてしまうので、電気二重層コンデンサ４４のプラス側に予めヒューズのような過電流保護装置をおいて保護する必要がある。
【００５７】
また放電時においては、例えば図１０に示す▲４▼〜▲７▼の位置で断線等が発生して放電経路が開放状態になってしまうと、放電動作を行なっても電気二重層コンデンサ４４から負荷４８にエネルギー供給が行なわれないため、図１２（ａ）に示すように端子間電圧は変化しない。また，遮断回路４７を接続状態にできなくなった場合も同様である。さらに、▲５▼の位置で地絡状態が発生した場合には遮断回路４３を接続状態にすることで電気二重層コンデンサ４４の端子間電圧は図１２（ｂ）に示すように通常よりも大きく下がってしまう。▲７▼の位置で地絡状態が発生した場合には放電回路４６による制御が利かなくなるため、遮断回路４３を接続状態にすることで負荷４８であるヒータ温度が低いときには、大きな突入電流が流れて電気二重層コンデンサ４４の端子間電圧は図１２（ｃ）に示すように最初通常よりも大きく下がってしまう。▲４▼の位置で地絡状態が発生した場合には図１０に示す構成では電流をオフすることができず、過電流が流れてしまうが、前述の充電時の説明のように電気二重層コンデンサ４４のプラス側に予めヒューズのような過電流保護装置をおくことにより保護することができる。
【００５８】
このように充電・放電時の電気二重層コンデンサ４４の端子間電圧を検知して、その時間変化を正常な状態での端子間電圧と時間変化の関係と比較することにより、このように充電・放電経路の開放異常や地絡異常をある程度分類することができるので、その情報を内部にロギングし、あるいは表示することで、後で修理を行なう際に確認項目の目安とすることができる。その結果ダウンタイムを短くすることができる。
【００５９】
また、異常発生時には充電回路４２、放電回路４６などによる動作を停止することにより、充電回路４２、放電回路４６を保護できるので、異常状態の復旧時には速やかに機能を復活することができる。
【００６０】
さらに、異常発生時には遮断回路４３、４７を開放状態にして電気二重層コンデンサ４４を充電回路４２、放電回路４６、負荷４８などの周辺の回路から切り離すことにより、電気二重層コンデンサ４４を一部の地絡異常から保護できるので、異常状態の復旧時には速やかに機能を復活することができる。
【００６１】
次に、不揮発ＲＡＭ２４に格納されている充電・放電時の電気二重層コンデンサ４４の端子間電圧と時間変化の関係の更新処理について説明する。
【００６２】
電気二重層コンデンサ４４は、一般的に経時によりその容量はだんだんと低下してしまう。これは経時により充電・放電時の電気二重層コンデンサ４４の端子間電圧と時間変化の関係が変化してしまうことを意味する。この点について図１３を用いて説明する。図１３中の点線の部分は初期状態での充電・放電時の電気二重層コンデンサ４４の端子間電圧と時間変化であり、実線は経時変化により電気二重層コンデンサ４４の容量がある程度減ってしまった場合を示す。電気二重層コンデンサ４４の容量が減ると、同じ条件で充電を行なっても充電時間は短くなるので、充電時間に対して電気二重層コンデンサ４４の端子間電圧の上昇する割合が増加する。逆に同じ条件で放電を行なった場合、早く電荷がなくなってしまうため、放電時間に対して電気二重層コンデンサ４４の端子間電圧の減少する割合が増加する。従って、なんら補正を行なわない場合は電気二重層コンデンサ４４、充電回路４２、放電回路４６や充電・放電経路に異常が無い場合でも異常と検知してしまう場合がある。また、充電回路４２、負荷４８の経時変化や交換によっても同様に変化してしまうので不具合が発生しうることが予想される。
【００６３】
そこで、充電・放電時の電気二重層コンデンサ４４の端子間電圧と時間変化の関係が異常とは検知していなくても（ステップＳ１４のＮ，Ｓ２４のＮ）、ある所定の範囲で異なったときに（ステップＳ１５のＹ，Ｓ２５のＹ）、不揮発ＲＡＭ２４に格納されている充電・放電時の電気二重層コンデンサ４４の端子間電圧と時間変化の関係についてのデータを更新し、それを次回以降の充電・放電時に正規の状態として異常検知に使用することで異常検知の精度を向上する。また、更新処理の実施タイミングとしては、デジタル複写機１の電源をオンした時や、低電力モードからの復帰時に行う。これは電気二重層コンデンサ４４に接続されている負荷４８が定着ヒータＨＴ１であるため、本体の動作と無関係に放電を行ってしまうと定着の温度が上昇しすぎて、ダメージを与えてしまう危険性があるからである。もし接続されている負荷が定着ヒータＨＴ１などではなく、本体の動作と無関係に放電しても問題なければ、このタイミングにこだわる必要はなく、また低電力モードなど、定着の温度が十分に低いタイミングであれば温度が上昇しすぎてダメージを与える危険性も無いので、更新処理を行なっても良い。
【００６４】
次に、かかる処理について図１４を参照して具体的に説明する。まず、電源オンまたは低電力モードからの復帰状態になると（ステップＳ５１）、定着を加熱するために定着ヒータＨＴ１，ＨＴ２をオンして電気二重層コンデンサ４４の放電を開始する（ステップＳ５２）。放電を開始すると、放電を行なっている間の電気二重層コンデンサ４４の端子間電圧を一定時間ごとに検知し、その検知結果をＲＡＭ２３に保持する（ステップＳ５３）。放電が終了すると（ステップＳ５４のＹ）、不揮発ＲＡＭ２４に格納された放電時の電気二重層コンデンサ４４の端子間電圧と時間変化の関係の情報を更新する必要があることを示す前述のフラグがセットされているかどうかを判断し（ステップＳ５５）、セットされていなければ（ステップＳ５５のＮ）、後述のステップＳ５７に移行して、引き続き充電時の処理を行い、フラグがセットされている場合には（ステップＳ５５のＹ）、ＲＡＭ２３に記憶した結果を新しい放電時の電気二重層コンデンサ４４の端子間電圧と時間変化の関係の情報として不揮発ＲＡＭ２４に書き込んで更新して（更新手段）（ステップＳ５６）、引き続き充電時の処理を行う（ステップＳ５７）。
【００６５】
充電が開始すると（ステップＳ５７）、充電を行なっている間の電気二重層コンデンサ４４の端子間電圧を一定時間ごとに検知し、その検知結果をＲＡＭ２３に保持する（ステップＳ５８）。充電が終了すると（ステップＳ５９のＹ）、不揮発ＲＡＭ２４に格納された充電時の電気二重層コンデンサ４４の端子間電圧と時間変化の関係の情報を更新する必要があることを示すフラグがセットされているかどうかを判断し（ステップＳ６０）、セットされていなければ（ステップＳ６０のＮ）、一連の処理を終了し、フラグがセットされている場合には（ステップＳ６０のＹ）、ＲＡＭ２３に記憶した結果を新しい充電時の電気二重層コンデンサ４４の端子間電圧と時間変化の関係の情報として不揮発ＲＡＭ２４に書き込んで更新して（更新手段）（ステップＳ６１）、一連の処理を終了する。
【００６６】
更新処理は充電時、放電時の電気二重層コンデンサ４４の端子間電圧と時間変化の関係の情報を更新する必要があることを示すフラグが両方ともセットされているとき（ステップＳ１６，Ｓ２６）に行なっても良い。つまり、ステップＳ６０で両方のフラグをみて両方ともセットされている場合に、不揮発ＲＡＭ２４への書き込みを行なうものである。これは、特に電気二重層コンデンサ４４の容量が減少した方向に差が発生している場合に有効で、充電時は所定の範囲内で電気二重層コンデンサ４４の端子間電圧の時間変化が多めになり、急速に充電され、放電時は所定の範囲内で電気二重層コンデンサ４４の端子間電圧の時間変化が多めになり、急速に放電してしまうという具合に、両者の検知結果が一致している場合である。
【００６７】
これを実現するには、図１５に示すように、充電・放電時における電気二重層コンデンサ４４の端子間電圧の時間変化が不揮発ＲＡＭ２４に格納された基準となる電気二重層コンデンサ４４の端子間電圧の時間変化に対してどちら側にずれているのかを判断する必要があり、充電時は基準よりも所定値だけ上側にずれる場合に電気二重層コンデンサ４４の容量減少が考えられ、また放電時は基準よりも所定値だけ下側にずれる場合に電気二重層コンデンサ４４の容量減少が考えられる。従ってフラグを上側にずれたのか、下側にずれたのかで分けることにより実現可能となる。充電時の図１５（ａ）、放電時の図１５（ｂ）に示すように、基準より少し上側、下側にずれている範囲を電気二重層コンデンサ４４の端子間電圧の正常領域、さらに少し上側、下側にずれている範囲を電気二重層コンデンサ４４の端子間電圧を更新すべき更新領域、その外側の範囲を電気二重層コンデンサ４４の端子間電圧に異常がある異常領域とする。そして、更新領域で基準より上側か、下側かによりフラグを分ける。
【００６８】
また、更新処理を行なう条件として、充電回路４２、放電回路４６や負荷４８であるヒータの交換を行ったことをフラグとして不揮発ＲＡＭ２４に残し、次の電源オン時に更新処理を行ない、あるいは更新の間は機械の使用ができなくなるので、更新のためのモードを設けて部品の交換を行なった時にはそのモードで更新処理を行なうようにしても良い。
【００６９】
次に、電気二重層コンデンサ４４の交換時期の通知・表示処理について説明する。すなわち、前述のような更新処理（ステップＳ５６，Ｓ６１）を行なうことにより、電気二重層コンデンサ４４の異常検知をより正確に行なうことが可能となるが、更に充電時における電気二重層コンデンサ４４の端子間電圧の時間変化、および放電時における電気二重層コンデンサ４４の端子間電圧の時間変化に限界値を決めておくことにより、電気二重層コンデンサ４４を交換する必要があるかどうかを判断することができる。
【００７０】
すなわち、図１６に示すように、充電・放電時における端子間電圧の時間変化のデータの前述の更新（ステップＳ５６，Ｓ６１）を実施後（ステップＳ７１のＹ）、この更新結果を判断して前述の限度値を超えてしまったときには（ステップＳ７２のＹ）、容量が著しく低下し、電気二重層コンデンサ４４が寿命であると判断して、不揮発ＲＡＭ２４に電気二重層コンデンサ４４が寿命であることを示すフラグをセットして、操作部１４にサービスコールの表示を行なうことにより、サービスエンジニアによる交換を促すことが可能となる（ステップＳ７３）。この場合に、フラグをセットすることで、その後、デジタル複写機１の電源を再投入したときにも、操作部１４にサービスコールの表示を行なうことが可能となる。また、この場合には、電源を投入した後のデジタル複写機１の立ち上がりが若干遅くなるなどの不具合はあるが、通常の複写動作に大きな支障は無いため機械の動作を禁止する必要はない。
【００７１】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明は、充電時、放電時のコンデンサの端子間電圧を検知し、この時間変化を過去のデータと比較して、両者が著しく異なる場合にはコンデンサを含めた充電回路・経路などに異常があると判断することができる。
【００７２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、充電時、放電時のコンデンサの端子間電圧を検知し、この時間変化を過去のデータと比較して、両者が所定の範囲内で異なる場合には、コンデンサを含む充電回路・経路になんらかの変化が生じたと判断して、参照する過去のデータを更新することにより、コンデンサを含む充電回路・経路の異常検知の精度を向上することができる。
【００７３】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、コンデンサを含めた充電回路・経路などに異常があることをユーザに報知して、その交換を促すことができるので、装置の機能性能低下を防止し、利便性を向上することができる。
【００７４】
請求項４に記載の発明は、コンデンサの充電電力で第１の発熱部材を加熱することができる。
【００７５】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、第２の発熱部材の他に第１の発熱部材も併用することにより、商用電源の限界にとらわれずに加熱の急速な立ち上がりを図ることができる。
【００７６】
請求項６に記載の発明は、第２の発熱部材の他に第１の発熱部材も併用することにより、商用電源の限界にとらわれずに加熱の急速な立ち上がりを図る定着装置について、請求項１〜３のいずれかの一に記載の発明と同様の作用、効果を奏することができる。
【００７７】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明と同様の作用、効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態であるデジタル複写機の縦断面図である。
【図２】定着装置の構成を説明する説明図である。
【図３】デジタル複写機の補助電源の構成を示す回路図である。
【図４】充電時間あるいは放電時間とコンデンサの端子電圧の関係を説明するグラフである。
【図５】放電時間と端子電圧の関係を説明するグラフである。
【図６】制御部の電気的な接続を示すブロック図である。
【図７】コンデンサの充電を行う際の処理のフローチャートである。
【図８】コンデンサの放電を行う際の処理のフローチャートである。
【図９】異常発生の場合の処理のフローチャートである。
【図１０】ステップＳ３３で実行する異常発生箇所の判定について説明する説明図である。
【図１１】異常発生の場合の充電時間とコンデンサの端子電圧との関係を説明するグラフである。
【図１２】異常発生の場合の充電時間とコンデンサの端子電圧との関係を説明するグラフである。
【図１３】コンデンサの容量が小さい場合と大きい場合の充電時間、放電時間とコンデンサの端子電圧との関係を説明するグラフである。
【図１４】不揮発ＲＡＭに格納されている充電時、放電時のコンデンサの端子間電圧と時間変化の関係についてのデータを更新する処理のフローチャートである。
【図１５】充電時間、放電時間と、コンデンサの端子間電圧との関係を説明するグラフである。
【図１６】コンデンサの交換時期の通知・表示処理について説明するフローチャートである。
【符号の説明】
ＨＴ１    第１の発熱部材
ＨＴ２    第２の発熱部材
２４    記憶手段
４１    商用電源
４２    充電器
４４    コンデンサ
４５    電圧センサ
１２１    加熱装置、定着装置
２０１    加熱部材
【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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【図１６】
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