電気機器、補助電源装置および画像形成装置
【課題】補助電源のメンテナンス時等の安全性を向上させる。
【解決手段】この電源装置を備えた複写機の定着ユニットは、商用交流電源２０８によって駆動される発熱体２０１〜２０３と、補助電源装置２１０によって駆動される補助発熱体２０４とによって加熱される。制御部２１１は、補助電源装置２１０から補助発熱体２０４への電力供給時にはスイッチ２２５を補助発熱体２０４側に接続し、補助電源装置２１０への充電時にはスイッチ２２５を充電器２３１側に接続する。そして、主電源スイッチ２５０がオフとされた場合、制御部２１１は、スイッチ２２５をいずれにも接続しないようにし、これにより蓄電素子である電気二重層コンデンサ２３３と充電や放電のための他の素子との間が遮断される。
【解決手段】この電源装置を備えた複写機の定着ユニットは、商用交流電源２０８によって駆動される発熱体２０１〜２０３と、補助電源装置２１０によって駆動される補助発熱体２０４とによって加熱される。制御部２１１は、補助電源装置２１０から補助発熱体２０４への電力供給時にはスイッチ２２５を補助発熱体２０４側に接続し、補助電源装置２１０への充電時にはスイッチ２２５を充電器２３１側に接続する。そして、主電源スイッチ２５０がオフとされた場合、制御部２１１は、スイッチ２２５をいずれにも接続しないようにし、これにより蓄電素子である電気二重層コンデンサ２３３と充電や放電のための他の素子との間が遮断される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、主電源から供給された電力を蓄電する補助電源装置、補助電源を備えた電気機器および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、負荷部への電力供給に際して商用交流電源からの電力供給に加え、コンデンサなどを有する補助電源部からの電力供給を行うことにより商用交流電源による電力供給不足を補うための電源装置が用いられている。
【０００３】
例えば、複写機などの画像形成装置は、用紙に転写されたトナー像を定着させるための定着ローラを有しているが、かかる定着ローラの表面温度を高温とするための発熱体に対して電力を供給する電源装置として、以下のような理由から上記のような補助電源部を用いた装置が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
複写機などの画像形成装置においては、電源を投入した直後や省電力モード時には定着ローラの表面温度が低く、印刷を行うためには定着ローラの表面温度を一定温度以上にしなくてはならい。この表面温度上昇を急速になすためには、発熱体への供給電流量を多くする必要がある。しかしながら、商用交流電源はコンセントの電流定格による規制があり、この定格電流以下の電流しか使用することができない。したがって、画像形成装置において、定着ローラの表面温度を印刷可能な温度とするためにはある程度の時間を要することとなっていた。
【０００５】
そこで、商用交流電源に加え補助電源部であるコンデンサから加熱部に対して電力を供給することで、大きな電力を供給して表面温度の上昇に要する時間を短縮させていた。
【０００６】
また、商用交流電源が駆動する発熱体と、当該交流電源によって充電される補助電源部が駆動する発熱体とを設けた画像形成装置も提案されている（例えば、特許文献２参照）。このような補助電源用の発熱体を設ける構成においては、交流電源から補助電源であるコンデンサに充電する充電モードと、補助電源から発熱体に電力を供給する放電モードとのいずれか一方を選択するようにしている。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−３１５５６７号公報
【特許文献２】特開２００２−２８０１４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記の従来技術では、短時間で定着ローラを加熱して目標温度に到達させることはできるといったように電力を供給する機能については効果が得られるものの、補助電源装置のメンテナンスや運搬時における安全性への配慮はなされていない。すなわち、上述した従来の技術では、補助電源装置を画像形成装置等から取り外した際に生じるおそれのある漏電や感電等については考慮されておらず、これに対する対応手段等の措置は開示されていない。
【０００９】
この発明は上記に鑑みてなされたもので、補助電源のメンテナンス時等の安全性を向上させることができる補助電源装置、これを備えた電気機器および画像形成装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、請求項１にかかる発明は、主電源から供給される電力を蓄電する蓄電素子と、前記蓄電素子と他の素子との間の電力の授受を遮断する遮断状態と遮断しない非遮断状態とに設定可能な遮断手段とを有する補助電源部と、前記補助電源部から供給される電力によって駆動される負荷部とを具備することを特徴とする電気機器である。
【００１１】
また、請求項２にかかる発明は、主電源から供給される電力を蓄電する蓄電素子と、当該蓄電素子と他の素子との間の電力の授受を遮断する遮断状態と遮断しない非遮断状態とに設定可能な遮断手段とを有する補助電源部と、前記補助電源部から供給される電力によって駆動される負荷部と、主電源のオン／オフを切り替える切り替え手段と、前記切り替え手段によって主電源がオンからオフに切り替えられた場合に、前記遮断手段を前記遮断状態に設定する設定手段とを具備することを特徴とする電気機器である。
【００１２】
また、請求項３にかかる発明は、本体部と、前記本体部と着脱自在に設けられる電源部であって、主電源から供給される電力を蓄電する蓄電素子と、当該蓄電素子と他の素子との間の電力の授受を遮断する遮断状態と遮断しない非遮断状態とに設定可能な遮断手段とを有する補助電源部と、前記補助電源部から供給される電力によって駆動される負荷部とを備え、前記補助電源部は、前記本体部から前記補助電源部が取り外された場合に前記遮断手段を前記遮断状態に設定する設定手段を有することを特徴とする電気機器である。
【００１３】
また、請求項４にかかる発明は、請求項３にかかる発明の構成において、前記遮断手段は、前記遮断状態と非遮断状態とを切り替える２位置スイッチを有しており、前記設定手段は、前記補助電源部が前記本体部に取り付けられている状態と取り外された状態とで位置が変動する変位部材を有しており、当該変位部材の変位によって前記スイッチ位置を切り替えることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項５にかかる発明は、請求項１ないし４のいずれか一つにかかる発明の構成において、前記蓄電素子は、電気二重層コンデンサであることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項６にかかる発明は、主電源から供給される電力を蓄電する蓄電素子と、前記蓄電素子と他の素子との間の電力の授受を遮断する遮断状態と遮断しない非遮断状態とに設定可能な遮断手段とを具備することを特徴とする補助電源装置である。
【００１６】
また、請求項７にかかる発明は、電気機器本体部に着脱自在に設けられる補助電源装置であって、主電源から供給される電力を蓄電する蓄電素子と、当該蓄電素子と他の素子との間の電力の授受を遮断する遮断状態と遮断しない非遮断状態とに設定可能な遮断手段と、前記電気機器本体部から当該補助電源装置が取り外された場合に前記遮断手段を前記遮断状態に設定する設定手段とを具備することを特徴とする補助電源装置である。
【００１７】
また、請求項８にかかる発明は、請求項７にかかる発明の構成において、前記遮断手段は、前記遮断状態と非遮断状態とを切り替える２位置スイッチを有しており、前記設定手段は、前記補助電源部が前記本体部に取り付けられている状態と取り外された状態とで位置が変動する変位部材を有しており、当該変位部材の変位によって前記スイッチ位置を切り替えることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項９にかかる発明は、電気機器に内蔵される補助電源装置であって、主電源から供給される電力を蓄電する蓄電素子と、前記蓄電素子と他の素子との間の電力の授受を遮断する遮断状態と遮断しない非遮断状態とに設定可能な遮断手段と、前記電気機器の主電源がオンからオフに切り替えられた場合に、前記遮断手段を前記遮断状態に設定する設定手段とことを特徴とする補助電源装置である。
【００１９】
また、請求項１０にかかる発明は、請求項６ないし９のいずれか一つにかかる発明の構成において、前記蓄電素子は、電気二重層コンデンサであることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項１１にかかる発明は、画像形成対象シートに転写された画像を定着させる定着装置を備えた画像形成装置であって、主電源から供給される電力を蓄電する蓄電素子と、当該蓄電素子と他の素子との間の電力の授受を遮断する遮断状態と遮断しない非遮断状態とに設定可能な遮断手段とを有する補助電源部と、前記定着装置を加熱する発熱体であって、前記補助電源部から供給される電力によって駆動される発熱体と、主電源のオン／オフを切り替える切り替え手段と、前記切り替え手段によって主電源がオンからオフに切り替えられた場合に、前記遮断手段を前記遮断状態に設定する設定手段とを具備することを特徴とする画像形成装置である。
【００２１】
また、請求項１２にかかる発明は、画像形成対象シートに転写された画像を定着させる定着装置を備えた画像形成装置であって、本体部と、前記本体部と着脱自在に設けられる電源部であって、主電源から供給される電力を蓄電する蓄電素子と、当該蓄電素子と他の素子との間の電力の授受を遮断する遮断状態と遮断しない非遮断状態とに設定可能な遮断手段とを有する補助電源部と、前記定着装置を加熱する発熱体であって、前記補助電源部から供給される電力によって駆動される発熱体とを備え、前記補助電源部は、前記本体部から前記補助電源部が取り外された場合に前記遮断手段を前記遮断状態に設定する設定手段を有することを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１にかかる発明によれば、遮断手段によって蓄電素子と他の素子、例えば充電器や負荷部などとの間で電力の授受が行えない遮断状態に設定することができる。したがって、補助電源部のメンテナンス等を行う際に保守員が感電したりするおそれを低減することができ、安全性が向上するという効果を奏する。
【００２３】
また、請求項２にかかる発明によれば、当該電気機器の主電源がオフとされた場合に、設定手段によって遮断手段が蓄電素子と他の素子との間の電力授受を遮断する状態に設定される。したがって、主電源をオフとした後に補助電源部のメンテナンス等を行う際に保守員が感電したりするおそれを低減することができ、安全性が向上するという効果を奏する。
【００２４】
また、請求項３にかかる発明によれば、メンテナンスや運搬等のために当該電気機器の本体部から補助電源部が取り外された場合に、設定手段によって遮断手段が蓄電素子と他の素子との間の電力授受を遮断する状態に設定される。したがって、補助電源部を取り外した後、補助電源部のメンテナンス等を行う際に保守員が感電したりするおそれを低減することができ、安全性が向上するという効果を奏する。
【００２５】
また、請求項４にかかる発明によれば、補助電源部が取り外された場合に変位部材が移動することで、遮断状態と非遮断状態を切り替える２位置スイッチが非遮断状態に設定される。したがって、補助電源部を取り外せば、自動的に蓄電素子と他の要素とが遮断状態になされ、補助電源部のメンテナンス等を行う際に保守員が感電したりするおそれを低減でき、安全性が向上するという効果を奏する。
【００２６】
また、請求項５にかかる発明によれば、蓄電素子として電気二重層コンデンサを用いることで、ニッケルカドミウム電池などを用いる場合と比較して、急速充電が可能であり、寿命が長く、大電力放電が可能であり、また安全性が向上するといった効果を奏する。
【００２７】
また、請求項６にかかる発明によれば、遮断手段によって蓄電素子と他の素子、例えば充電器や負荷部などとの間で電力の授受が行えない遮断状態に設定することができる。したがって、補助電源部のメンテナンス等を行う際に保守員が感電したりするおそれを低減することができ、安全性が向上するという効果を奏する。
【００２８】
また、請求項７にかかる発明によれば、メンテナンスや運搬等のために電気機器本体部から当該補助電源装置を取り外した場合に、設定手段によって遮断手段が蓄電素子と他の素子との間の電力授受を遮断する状態に設定される。したがって、補助電源装置を取り外した後、補助電源装置のメンテナンス等を行う際に保守員が感電したりするおそれを低減することができ、安全性が向上するという効果を奏する。
【００２９】
また、請求項８にかかる発明によれば、当該補助電源装置を取り外した場合に変位部材が移動することで、遮断状態と非遮断状態を切り替える２位置スイッチが非遮断状態に設定される。したがって、補助電源装置を取り外せば、自動的に蓄電素子と他の要素とが遮断状態になされ、補助電源装置のメンテナンス等を行う際に保守員が感電したりするおそれを低減でき、安全性が向上するという効果を奏する。
【００３０】
また、請求項９にかかる発明によれば、当該電気機器の主電源がオフとされた場合に、設定手段によって遮断手段が蓄電素子と他の素子との間の電力授受を遮断する状態に設定される。したがって、当該電気機器の主電源がオフとされた後補助電源装置のメンテナンス等を行う際に保守員が感電したりするおそれを低減することができ、安全性が向上する。
【００３１】
また、請求項１０にかかる発明によれば、蓄電素子として電気二重層コンデンサを用いることで、ニッケルカドミウム電池などを用いる場合と比較して、急速充電が可能であり、寿命が長く、大電力放電が可能であり、また安全性が向上するといった効果を奏する。
【００３２】
また、請求項１１にかかる発明によれば、当該画像形成装置の主電源がオフとされた場合に、設定手段によって遮断手段が蓄電素子と他の素子との間の電力授受を遮断する状態に設定される。したがって、当該画像形成装置の主電源がオフとされた後、補助電源部のメンテナンス等を行う際に保守員が感電したりするおそれを低減することができ、安全性が向上するという効果を奏する。
【００３３】
また、請求項１２にかかる発明によれば、メンテナンスや運搬等のために当該画像形成装置の本体部から補助電源部が取り外された場合に、設定手段によって遮断手段が蓄電素子と他の素子との間の電力授受を遮断する状態に設定される。したがって、補助電源部を取り外した後、補助電源部のメンテナンス等を行う際に保守員が感電したりするおそれを低減することができ、安全性が向上するという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる補助電源装置、電気機器および画像形成装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００３５】
Ａ．第１実施形態
図１は、本発明の第１実施形態にかかる補助電源装置を備えた複写機１の外観を示す図である。図１に示すように、複写機１は、複写動作を行う本体部１０と、大量の用紙等を収容し、これを本体部１０に供給する大容量給紙部１１と、複写がなされた用紙等に対してソート、穴あけ、綴じ込みなどを施すフィニッシャー１２を備えており、複写やソート等がなされた用紙が排紙部１７に排出されるようになっている。
【００３６】
本体部１０は、その上部に配置される自動原稿供給装置１３を有しており、かかる自動原稿供給装置１３にセットされた原稿は、当該自動原稿供給装置１３によって後述するスキャナー部１０１によるスキャン位置を通過するよう搬送される。
【００３７】
また、本体部１０の上部にはユーザに対して種々の情報を表示する表示パネル、ユーザが種々の指示等を入力するためのボタンなどのインターフェースが配置される操作部１４が設けられている。操作部１４には当該複写機１の主電源をオン／オフするための主電源スイッチ（図３参照）が含まれており、ユーザはかかる主電源スイッチをオンにすることで当該複写機１を起動することができ、また主電源スイッチをオフとすることで当該複写機１への電力供給をオフしてその動作を停止させることができる。
【００３８】
また、本体部１０の下部には、給紙部１５が設けられており、かかる給紙部１５に収容されている用紙やＯＨＰシートなどの画像形成対象シートに対して画像形成が行われることになる。
【００３９】
図２に示すように、本体部１０は、スキャナー部１０１と、書き込み部１０２と、感光体ユニット１０３と、帯電部１０４と、現像部１０５と、転写部１０６と、給紙部１０８と、定着ユニット１１１とを備える。
【００４０】
スキャナー部１０１は、当該複写機の上方側に配置されており、その上方に設置されたプラテンガラス（図示略）上に載置された原稿に対して光を照射し、その反射光を光電変換して原稿画像を読み取る。また、上記自動原稿供給装置１３によってプラテンガラス上を通過させられる原稿画像の読み取りも行う。
【００４１】
書き込み部１０２は、スキャナー部１０１によって読み取られた原稿画像に対応したレーザ光を照射して感光体ユニット１０３の各感光体ドラム上に投影させる。
【００４２】
感光体ユニット１０３は、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンダ）、Ｙ（イエロー）、Ｂｋ（ブラック）といった４つの色に対応した感光体ドラムを有している。帯電部１０４は、感光体ドラムの周囲に配置されており、感光体ドラムを帯電する。現像部１０５は、書き込み部１０２によって潜像が形成された感光体ドラム上にトナーを付着させてトナー画像を形成する。
【００４３】
転写部１０６は、色に対応した感光体ドラムの配列方向である図の左右方向に沿って用紙を搬送する転写ベルトを有しており、かかる転写ベルトによって用紙が書く感光体ドラムによる転写位置に到る。これにより各感光体ドラムの転写位置においてその色の画像が用紙に転写される。
【００４４】
給紙部１５は、複数の給紙トレイを有しており、複写時には所定のサイズの用紙を給紙トレイから繰り出して転写ベルト上に給送する。これにより、給送された用紙が上記のように転写部１０６によって転写位置に搬送され、当該用紙に画像の転写がなされる。
【００４５】
定着ユニット１１１は、上記のように画像が転写された用紙を加熱・加圧して転写されたトナーを用紙に定着させるユニットであり、定着ローラ１１２および加圧ローラ１１３を有している。円筒状の定着ローラ１１２の中空部には、複数の発熱体が配置されており、後述する電源装置からこれらの発熱体に対して電力を供給することで発熱体が発熱し、これにより定着ローラ１１２の表面温度が上昇する。なお、発熱体は定着ローラの中空部に配置するようにしてもよいが、発熱体を加熱できる位置であれば他の位置に配置してもよく、例えば加圧ローラ１１３の中空部に配置する等してもよい。
【００４６】
このように表面温度が一定温度以上となった定着ローラ１１２と加圧ローラ１１３との間をトナー画像が転写された用紙が通過させられることで、当該用紙が加熱・加圧されるようになっている。
【００４７】
次に、上記定着ローラ１１２内に配置される発熱体に電力を供給する電源装置の回路構成について図３を参照しながら説明する。同図に示すように、この電源装置は、補助電源装置２１０と、発熱体２０１、２０２、２０３と、補助発熱体２０４と、制御部２１１とを備えている。
【００４８】
商用交流電源２０８からは補助電源装置２１０と、３つの発熱体２０１、２０２、２０３とに電力が供給されるようになっている。補助発熱体２０４には商用交流電源２０８の電力が直接供給されず、商用交流電源２０８からの電力によって充電された補助電源装置２１０からの電力供給を受ける。
【００４９】
本実施形態では、以上のように商用交流電源２０８からの電力供給を受けて発熱する発熱体２０１、２０２、２０３、および補助電源装置２１０からの電力供給を受けて発熱する補助発熱体２０４が定着ローラ１１２の中空部に配置されており、この発熱により定着ローラ１１２を加熱する。
【００５０】
これらの発熱体２０１、２０２、２０３および補助発熱体２０４によって加熱される定着ローラ１１２の温度を検出する温度検出部２１２が設けられており、温度検出部２１２による検出結果が制御部２１１に供給される。
【００５１】
また、これらの発熱体２０１、２０２、２０３への電力供給のオン／オフを切り替えるためのスイッチ２２１、２２２、２２３が設けられており、これらのスイッチ２２１、２２２、２２３のオン／オフが制御部２１１によって制御されるようになっている。
【００５２】
制御部２１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を有しており、温度検出部２１２によって検出される定着ローラ１１２の温度が予め設定された温度となるようスイッチ２２１、２２２、２２３のオン／オフを制御する。また、制御部２１１は、補助電源装置２１０内にあるスイッチ２２５とスイッチ２２６のスイッチ状態を切り替える制御を行う。かかるスイッチング制御の内容については後述する。
【００５３】
補助電源装置２１０は、スイッチ２２６と、充電器２３１と、残電圧検出回路２３２と、スイッチ２２５と、電気二重層コンデンサ２３３とを備えている。
【００５４】
スイッチ２２６は、商用交流電源２０８から補助電源装置２１０への電力供給のオン／オフを切り替えるスイッチであり、制御部２１１の制御によりオン／オフされる。スイッチ２２５は、充電器２３１側（図３の左側）に接続される状態と、補助発熱体２０４側（図３の右側）に接続される状態と、いずれにも接続されない状態といった３つの状態となるスイッチであり、スイッチ２２５は制御部２１１の制御によっていずれかの状態に設定される。
【００５５】
充電器２３１は、商用交流電源２０８から供給される電力によって電気二重層コンデンサ２３３を充電する。スイッチ２２６がオンであり、かつスイッチ２２５が充電器２３１側に接続されている状態である場合に充電器２３１によって電気二重層コンデンサ２３３が充電される。
【００５６】
残電圧検出回路２３２は、電気二重層コンデンサ２３３の充電電圧値を検出し、検出した電圧値を制御部２１１に出力する。制御部２１１は、残電圧検出回路２３２によって検出された電気二重層コンデンサ２３３の充電電圧値に基づいて、スイッチ２２５の状態を制御し、電気二重層コンデンサ２３３に対して充電を行うか否かを制御する。
【００５７】
本実施形態では、補助電源装置２１０の蓄電素子として、電気二重層コンデンサ２３３を用いている。補助電源装置２１０の蓄電素子としては、ニッカド電池などの二次電池を用いることもできるが、本実施形態では、化学反応を伴わない電気二重層コンデンサの以下のような優れた特性に着目し、蓄電素子として電気二重層コンデンサ２３３を用いることとしている。
【００５８】
（１）充電時間が短い
二次電池として一般的なニッケル−カドミウム電池を用いた補助電源では、急速充電を行っても数時間の時間を要する。これに対し、コンデンサを用いた補助電源では数分程度の急速な充電が可能である。この特性により、頻繁に充放電可能であるため、同一時間内で比較したときに補助電源を用いた加熱の回数を増すことができる。
【００５９】
（２）寿命が長い
ニッケル−カドミウム電池は充放電の繰り返し回数が５００から１０００回であるため加熱時用補助電源としては寿命が短く、交換の手間やコストが問題となる。これに対し、コンデンサを用いた補助電源は寿命が長く、メモリー効果も無いため、繰り返しの充放電による劣化も少ない。従って、非加熱動作（待機時）と加熱動作を繰り返す加熱装置や画像形成装置に、特に、有利である。また、鉛蓄電池のように液交換や補充なども必要ないため、メンテナンスがほとんどいらない。
【００６０】
（３）大電力短時間放電が可能
二次電池は蓄えた電力を一気に放電することができないので、加熱部が低温からの立ち上げ時に大電力を供給できず、立ち上げ時間の短縮には低い効果しか望めない。これに対し、コンデンサを用いた補助電源は大電力を数秒で放電可能であるので、立ち上げ時間の短縮に威力を発揮する。
【００６１】
（４）充電しつづけた場合でも安全性が高い
二次電池は化学反応を利用しているため、最大容量まで充電した後、放電の必要が無い場合、充電回路に接続しつづけると、化学反応によるガスなどにより容器が膨張して破裂するなどの危険がある。これに対し、コンデンサを用いた補助電源は化学反応ではなく物理現象を利用しているので、ガスの発生などは無く充電しつづけても安全である。
【００６２】
電気二重層コンデンサ２３３は、以上のような優れた特性を有するとともに、近年多量の電気エネルギーを蓄えられる物が開発されてきており、電気自動車などへの採用も検討されているものがある。例えば、日本ケミコン（株）の開発した電気二重層コンデンサ等は２０００Ｆ程度の静電容量を有しており、数秒から数十秒の電力供給には十分な容量を備えている。また、日本電気（株）からもハイパーコンデンサという商品名で８０Ｆ程度のコンデンサが販売されている。本実施形態における電気二重層コンデンサ２３３としては大容量の電気エネルギーを蓄えられる電気二重層コンデンサを用いることができる。
【００６３】
以上が本実施形態における電源装置の構成であり、以下、制御部２１１の制御に基づいてなされる当該電源装置による発熱体２０１〜２０４の駆動および補助電源装置２１０の充電時の動作について説明する。
【００６４】
まず、図４に示すように、当該複写機１の主電源スイッチ２５０（図３参照）がオンにされると、制御部２１１は、温度検出部２１２から供給される定着ローラ１１２等の温度を取得する（ステップＳａ１）。そして、制御部２１１は、予め設定されている目標温度から検出された温度を減算し（ステップＳａ２）、目標温度と現在の温度との温度差を求める。
【００６５】
以上のように目標温度との温度差を求めると、制御部２１１はその温度差と予め設定されたしきい値とを比較し、温度差が予め設定されたしきい値よりも大きいか否かを判別する（ステップＳａ３）。
【００６６】
ここで、目標温度と現在の温度との温度差が予め設定されたしきい値よりも大きい場合（ステップＳａ３の判別「Ｙｅｓ」）、制御部２１１はスイッチ２２１、２２２、２２３をオンとすることで発熱体２０１、２０２、２０３を駆動して定着ローラ１１２等を加熱する。また、制御部２１１は、スイッチ２２５を補助発熱体２０４側（図３の右側）に接続するよう制御することで電気二重層コンデンサ２３３から補助発熱体２０４への電力供給を行わせる、つまり電気二重層コンデンサ２３３を放電させて補助発熱体２０４を駆動する（ステップＳａ４）。
【００６７】
このような４つの発熱体２０１〜２０４による加熱を行うと、制御部２１１は温度検出部２１２によって検出される定着ローラ１１２等の温度が目標温度に達したか否かを判別する（ステップＳａ５）。
【００６８】
目標温度に達していない場合には、制御部２１１は３つの発熱体２０１〜２０３への商用交流電源２０８からの電力供給を継続するとともに、補助発熱体２０４への補助電源装置２１０からの電力供給を継続することで、４つの発熱体を駆動する（ステップＳａ４）。そして、制御部２１１は、温度検出部２１２によって検出される温度が目標温度に到達するまで４つの発熱体２０１〜２０４を駆動した加熱を行う（ステップＳａ４〜ステップＳａ５）。
【００６９】
一方、４つの発熱体２０１〜２０４を駆動することで、温度検出部２１２によって検出された温度が目標温度に到達した場合（ステップＳａ５の判別「Ｙｅｓ」）、待機処理に移行する（ステップＳａ６）。
【００７０】
また、上記ステップＳａ３の判別において、目標温度と現在の温度との温度差が予め設定されたしきい値よりも小さい場合には（判別「Ｎｏ」）、上記ステップＳａ４〜ステップＳａ５の処理、つまり目標温度に達するまで４つの発熱体２０１〜２０４を駆動するといった制御が行われず、待機処理に移行する（ステップＳａ６）。
【００７１】
制御部２１１による待機処理では、温度検出部２１２による検出温度が目標温度となるようスイッチ２２１、２２２、２２３をオンすることで３つの発熱体２０１〜２０３を駆動する。この際、スイッチ２２５は補助発熱体２０４側（図３の右側）には接続されず、この結果電気二重層コンデンサ２３３から補助発熱体２０４への電力供給は行われない。
【００７２】
また、制御部２１１による待機処理では、残電圧検出回路２３２から供給される電気二重層コンデンサ２３３の充電電圧値と予め設定されたしきい値とを比較し、しきい値以下であり、かつ３つの発熱体２０１〜２０３を駆動していない場合に電気二重層コンデンサ２３３への充電を行う。
【００７３】
すなわち、電気二重層コンデンサ２３３の充電電圧値がしきい値以下であり、かつスイッチ２２１、２２２、２２３がオフである場合には、制御部２１１はスイッチ２２６をオンとするとともに、スイッチ２２５を充電器２３１側（図３の左側）に接続する状態とする。これにより商用交流電源２０８からの電力による電気二重層コンデンサ２３３の充電が行われる。
【００７４】
一方、残電圧検出回路２３２によって検出される電圧値がしきい値以上になる、または発熱体２０１〜２０３が駆動されると、制御部２１１は電気二重層コンデンサ２３３への充電を停止する。
【００７５】
以上のように制御部２１１は、主電源投入後、目標温度と現在温度とが大きく差がある場合には（目標温度との温度差がしきい値より大きい場合には）、より短時間で定着ユニットが目標温度に達するよう３つの発熱体２０１〜２０３に加えて補助発熱体２０４による加熱を行わせる。
【００７６】
例えば、目標温度が１８０℃であるのに対し、検出された温度が２８℃であった場合にはその温度差は１５２℃と大きいので（例えばしきい値を３０℃とする）、４つの発熱体を駆動して短時間で目標温度である１８０℃に到達するようにする。
【００７７】
一方、目標温度と現在温度の差がそれほど大きくない場合には（温度差がしきい値より小さい場合には）、補助発熱体２０４が利用されず、３つの発熱体２０１〜２０３による加熱が行われる。上記例の場合において、検出された温度が１５０℃以上である場合には、温度差は３０℃未満なので、３つの発熱体２０１〜２０３だけで十分に短時間で１８０℃まで上昇させることができるので、かかる場合には補助発熱体２０４を駆動しないのである。
【００７８】
また、このように補助発熱体２０４を利用しないことに加え、このように補助発熱体２０４を利用しない間に補助発熱体２０４へ電力を供給する電気二重層コンデンサ２３３に対する充電を行う。つまり、その後補助発熱体２０４を駆動するために補助発熱体２０４を利用しなくてもよいタイミングで電気二重層コンデンサ２３３の充電を行う。
【００７９】
さらに、この充電は電気二重層コンデンサ２３３の充電電圧が小さいといった充電が必要な場合であり、かつ３つの発熱体２０１〜２０３を駆動していない時に行うようになっている。つまり、充電が必要なタイミングであり、かつ商用交流電源２０８の電力による発熱体２０１〜２０３の駆動を妨げないタイミングで行われるようになっている。
【００８０】
以上説明したのが当該複写機１の主電源スイッチ２５０をオンにした後に行われる動作であるが、本実施形態では、主電源スイッチ２５０をオフとした後に制御部２１１は次のような電源装置に対する制御を行うようになっている。
【００８１】
すなわち、図５に示すように制御部２１１は、当該複写機１に電源がオンである間、主電源スイッチ２５０がオフに切り替えられたか否かを常時監視しており（ステップＳｂ１）、主電源スイッチ２５０がオフとなった場合には当該補助電源装置２１０以外の負荷、例えば発熱体２０１〜２０３といった負荷への電力供給を遮断する（ステップＳｂ２）。すなわち、スイッチ２２１、２２２、２２３をオフにする等して他の負荷への電力供給を遮断する。
【００８２】
次に、制御部２１１は、補助電源装置２１０内のスイッチ２２５を、充電器２３１側および補助発熱体２０４側のいずれかにも接続しない状態とし、補助電源装置２１０内の電気二重層コンデンサ２３３を補助発熱体２０４や充電器２３１といった充電や放電のための電力の授受を目的とした他の素子と接続しない遮断状態とする（ステップＳｂ３）。すなわち、本実施形態において、スイッチ２２５は蓄電素子である電気二重層コンデンサと他の要素との電力授受を遮断する遮断手段として機能しており、制御部２１１はかかる遮断手段によって遮断状態とするか非遮断状態とするかを設定する設定手段として機能している。
【００８３】
そして、スイッチ２２５がオフとされ、電気二重層コンデンサ２３３と充電器２３１や補助発熱体２０４といった他の素子とを遮断した状態となっているか否かを確認し（ステップＳｂ４）、確認がなされない場合にはステップＳａ３に戻り、スイッチ２２５をオフにするよう制御する。一方、スイッチ２２５のオフにすることによる遮断状態が確認されると、制御部２１１は当該複写機１の電源をオフとする（ステップＳｂ５）。
【００８４】
本実施形態では、主電源スイッチ２５０がオフされた場合に、そのまま主電源をオフとするのではなく、補助電源装置２１０における蓄電素子である電気二重層コンデンサ２３３と、当該電気二重層コンデンサ２３３と充電や放電のために接続されている素子（充電器２３１および補助発熱体２０４）とを遮断した状態にした後で電源をオフとするようにしている。
【００８５】
したがって、主電源がオフとされている間に蓄電素子である電気二重層コンデンサ２３３に蓄電された電力が上記のような他の素子に漏れてしまうことを抑制することができ、長期間電源をオフする場合であっても蓄電量が大きく減少してしまうことを抑制することができる。
【００８６】
また、メンテナンス等のために保守員などが補助電源装置２１０に対して作業等を行った場合であっても、電気二重層コンデンサ２３３と他の素子との間での電力授受が遮断されているので感電等を防止することができ、作業の安全性が向上する。
【００８７】
また、本実施形態では、当該電源装置を搭載した装置である複写機１の主電源スイッチ２５０がオフとされると、それに応じて制御部２１１が自動的に電気二重層コンデンサ２３３と他の素子との間とを遮断するようにしているので、ユーザはこのような電力遮断を行うために別途指示や操作を行うことなく、蓄電エネルギーの維持および安全性の向上といった効果を得ることができる。
【００８８】
Ｂ．第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態にかかる補助電源装置を備えた複写機について説明する。第２実施形態における複写機は第１実施形態における複写機１と同様の構成を有しており、電源装置の構成が第１実施形態と相違している。以下においては、かかる電源装置の相違点について図６を参照しながら説明する。なお、第２実施形態において、第１実施形態と共通する構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００８９】
同図に示すように、第２実施形態における電源装置は、第１実施形態における電源装置の構成（図３参照）と補助電源装置内に遮断設定部３０１を有する点と、当該補助電源装置が着脱自在になされている点で相違している。
【００９０】
すなわち、第２実施形態における電源装置の補助電源装置３１０は、上記第１実施形態と同様、スイッチ２２５、２２６、充電器２３１、電気二重層コンデンサ２３３および残電圧検出回路２３２を備える他、遮断設定部３０１を備えている。
【００９１】
また、第２実施形態における補助電源装置３１０は、上述した充電器２３１や電気二重層コンデンサ２３３などの要素が１つの筐体部内に配置されたものとなっており、かかる筐体部を複写機内の所定の位置にセットすることで、図６に示すように電源装置内に補助電源装置３１０の各回路要素が補助電源装置３１０外の要素である商用交流電源２０８や補助発熱体２０４と接続されるようになっている。
【００９２】
そして、かかる補助電源装置３１０が装着された状態にあっては、上記第１実施形態と同様、制御部２１１の制御によるスイッチ２２５、２２６のスイッチ状態が適宜設定され、所定のタイミングで電気二重層コンデンサ２３３に対する充電が行われるとともに、所定のタイミングで電気二重層コンデンサ２３３から補助発熱体２０４への電力供給が行われる。
【００９３】
遮断設定部３０１は、上記のように着脱自在になされた補助電源装置３１０が電源装置に装着された状態から取り外された時に、スイッチ２２５を、充電器２３１側および補助発熱体２０４側のいずれかにも接続しない状態とし、補助電源装置３１０内の電気二重層コンデンサ２３３を充電器２３１といった充電のための電力の授受を目的とした他の素子と接続しない遮断状態とする。
【００９４】
より具体的には、遮断設定部３０１は、補助電源装置３１０が装着状態にあるか、取り外された状態であるかを検出する着脱状態検出部３０２を有しており、かかる着脱状態検出部の検出結果が取り外された状態となった場合に、スイッチ２２５をオフとするよう制御するのである。
【００９５】
本実施形態における着脱状態検出部３０２は、図７に示すようにオン／オフスイッチ３０３と、かかるスイッチ３０３をオンする位置とオフとする位置との間で移動可能な変位部材３０４とを有している。そして、当該補助電源装置３１０が装着された状態にある場合にかかる変位部材３０４が機械的な構成によりオン／オフスイッチ３０３をオンにする位置に移動し、取り外された場合にオフする位置に退避するようになっている。
【００９６】
かかる構成の下、オン／オフスイッチ３０３がオフに切り替わった場合に遮断設定部３０１がスイッチ２２５をオフとするようになっており、これにより補助電源装置３１０を取り外した場合にスイッチ２２５がオフとされるのである。
【００９７】
第２実施形態では、以上のように着脱自在になされた補助電源装置３１０が取り外された場合に、自動的にスイッチ２２５がオフされる、つまり補助電源装置２１０における蓄電素子である電気二重層コンデンサ２３３と、当該電気二重層コンデンサ２３３と充電のために接続されている素子である充電器２３１とを遮断した状態とするようにしている。
【００９８】
したがって、上記第１実施形態と同様、電気二重層コンデンサ２３３に蓄電された電力が上記のような他の素子に漏れてしまうことを抑制することができ、長期間電源をオフする場合であっても蓄電量が大きく減少してしまうことを抑制することができる。また、取り外した補助電源装置３１０に対するメンテナンスや補助電源装置３１０を運搬する際にも、電気二重層コンデンサ２３３と他の素子との間での電力授受が遮断されているので感電等を防止することができ、作業の安全性が向上する。
【００９９】
また、本実施形態では、着脱自在になされた補助電源装置３１０を取り外すだけで、それに応じて自動的に電気二重層コンデンサ２３３と他の素子との間を遮断するようにしているので、ユーザはこのような電力遮断を行うために別途指示や操作を行うことなく、蓄電エネルギーの維持および安全性の向上といった効果を得ることができる。
【０１００】
Ｃ．変形例
なお、本発明は、上述した第１実施形態および第２実施形態に限定されるものではなく、以下に例示するような種々の変形が可能である。
【０１０１】
（変形例１）
上述した第１実施形態では、主電源スイッチ２５０がオフとされた場合に、補助電源装置２１０内のスイッチ２２５がオフとされることにより電気二重層コンデンサ２３３が充電器２３１などの他の素子と電力遮断状態とするようにしていたが、補助電源装置２１０内の蓄電素子（コンデンサ等）と、当該蓄電素子と充電や放電のために接続される他の素子とを遮断できる手段（スイッチ等）を設け、主電源スイッチ２５０がオフされたときに当該手段によって遮断するような構成であればよい。
【０１０２】
例えば、図８に示すように、上記第１実施形態における充電状態（図３の左側に接続）と放電状態（図３の右側に接続）とを切り替えるスイッチ２２５とは別に、主電源スイッチ２５０がオフとされた場合にそれに連動して電気二重層コンデンサ２３３と、充電器２３１や補助発熱体２０４とを遮断状態とするスイッチ７０１，７０２を設けるようにしてもよい。
【０１０３】
（変形例２）
また、上述した第２実施形態では、オン／オフスイッチ３０３と着脱状態に応じてこれをオン／オフする変位部材３０４を有する着脱状態検出部３０２によって補助電源装置３１０が取り外されたことが検出された場合に、スイッチ２２５をオフとするようにしていたが、この場合も上記変形例と同様スイッチ２２５以外の遮断手段を設け、取り外されたことが検出された場合にかかる遮断手段を動作させることで電気二重層コンデンサ２３３と他の素子とを遮断状態とするようにしてもよい。
【０１０４】
また、着脱状態を検出する手段も上記第２実施形態のような構成に限定されるわけではなく、図９に模式的に示すように本体部８０１に補助電源装置３１０が装着されていた状態から、補助電源装置３１０を取り外した場合にその取り外しに応じて自動的に電気二重層コンデンサ２３３と他の素子との間の電力の授受を遮断する遮断手段８０２（例えばスイッチ）を設ける構成であればよい。
【０１０５】
例えば、図１０に示すように、着脱状態を検出するスイッチを設けるのではなく、電気二重層コンデンサ２３３と、充電器２３１や補助発熱体２０４とを遮断状態とするオン／オフスイッチ８０１，８０２を設ける。そして、このようなオン／オフスイッチ８０１、８０２を、補助電源装置３１０が装着された状態においては本体側の部材と直接または間接的に係合等することによって両スイッチ８０１、８０２をそれぞれオンとする位置に移動する一方で、補助電源装置３１０を取り外せば当該係合が解除されてオン／オフスイッチ８０１、８０２をオフとするような位置に退避する変位部材８０３、８０４を設ける。このようにすることで、着脱状態を検出するために専用のスイッチ等の手段を設けることなく、補助電源装置３１０を取り外した場合に自動的に電気二重層コンデンサ２３３と他の素子とを遮断することができる。
【０１０６】
また、このような補助電源装置３１０の装着の有無によって変位する部材によってスイッチ位置を変動させてオン／オフする構成に限らず、フォトセンサや磁気センサなどを用いて装着状態の有無を検出し、このように検出された装着状態の有無に応じて電気二重層コンデンサ２３３と他の素子との間を遮断する構成であってもよい。例えば、対向配置される発光素子と受光素子と、これらの素子間に装着状態の有無に応じて進退可能に設けられた遮蔽部材を設けたフォトセンサを設けるようにしてもよい。また、補助電源装置３１０が装着されている状態において本体側に設けられた磁性部材の近傍に磁気センサを設け、かかる磁気センサの検出結果から補助電源装置３１０が装着状態にあるか否かを判別するようにしてもよい。
【０１０７】
（変形例３）
また、上述した第１実施形態および第２実施形態では、本発明を定着ユニット１１１を有する複写機１に適用した場合について説明したが、複写機以外の画像形成装置や、何らかの負荷部に電力を供給する補助電源を備えた電気機器に本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の一実施形態にかかる複写機の外観を示す図である。
【図２】前記複写機の本体部の構成を示す図である。
【図３】前記複写機の電源装置の回路構成を示す図である。
【図４】前記複写機の電源投入後に制御部によって行われる電源装置に対する制御内容を示すフローチャートである。
【図５】前記複写機の主電源がオフとされた後に制御部によって行われる電源装置に対する制御内容を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２実施形態にかかる複写機に用いられる電源装置の回路構成を示す図である。
【図７】第２実施形態における電源装置の構成要素である着脱状態検出部３０２の模式的構成を示す図である。
【図８】第１実施形態における電源装置の変形例を示す図である。
【図９】第２実施形態における電源装置の変形例の概略構成を示す図である。
【図１０】第２実施形態における電源装置の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【０１０９】
１ 複写機
１０ 本体部
１１ 大容量給紙部
１２ フィニッシャー
１３ 自動原稿供給装置
１４ 操作部
１５ 給紙部
１７ 排紙部
１０１ スキャナー部
１０２ 書き込み部
１０３ 感光体ユニット
１０４ 帯電部
１０５ 現像部
１０６ 転写部
１０８ 給紙部
１１１ 定着ユニット
１１２ 定着ローラ
１１３ 加圧ローラ
２０１，２０２，２０３ 発熱体
２０４ 補助発熱体
２０８ 商用交流電源
２１０ 補助電源装置
２１１ 制御部
２１２ 温度検出部
２２１，２２２，２２３，２２５，２２６ スイッチ
２３１ 充電器
２３２ 残電圧検出回路
２３３ 電気二重層コンデンサ
２５０ 主電源スイッチ
３０１ 遮断設定部
３０２ 着脱状態検出部
３０３ スイッチ
３０４ 変位部材
３１０ 補助電源装置
７０１，７０２ スイッチ
８０１，８０２ オフスイッチ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、主電源から供給された電力を蓄電する補助電源装置、補助電源を備えた電気機器および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、負荷部への電力供給に際して商用交流電源からの電力供給に加え、コンデンサなどを有する補助電源部からの電力供給を行うことにより商用交流電源による電力供給不足を補うための電源装置が用いられている。
【０００３】
例えば、複写機などの画像形成装置は、用紙に転写されたトナー像を定着させるための定着ローラを有しているが、かかる定着ローラの表面温度を高温とするための発熱体に対して電力を供給する電源装置として、以下のような理由から上記のような補助電源部を用いた装置が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
複写機などの画像形成装置においては、電源を投入した直後や省電力モード時には定着ローラの表面温度が低く、印刷を行うためには定着ローラの表面温度を一定温度以上にしなくてはならい。この表面温度上昇を急速になすためには、発熱体への供給電流量を多くする必要がある。しかしながら、商用交流電源はコンセントの電流定格による規制があり、この定格電流以下の電流しか使用することができない。したがって、画像形成装置において、定着ローラの表面温度を印刷可能な温度とするためにはある程度の時間を要することとなっていた。
【０００５】
そこで、商用交流電源に加え補助電源部であるコンデンサから加熱部に対して電力を供給することで、大きな電力を供給して表面温度の上昇に要する時間を短縮させていた。
【０００６】
また、商用交流電源が駆動する発熱体と、当該交流電源によって充電される補助電源部が駆動する発熱体とを設けた画像形成装置も提案されている（例えば、特許文献２参照）。このような補助電源用の発熱体を設ける構成においては、交流電源から補助電源であるコンデンサに充電する充電モードと、補助電源から発熱体に電力を供給する放電モードとのいずれか一方を選択するようにしている。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−３１５５６７号公報
【特許文献２】特開２００２−２８０１４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記の従来技術では、短時間で定着ローラを加熱して目標温度に到達させることはできるといったように電力を供給する機能については効果が得られるものの、補助電源装置のメンテナンスや運搬時における安全性への配慮はなされていない。すなわち、上述した従来の技術では、補助電源装置を画像形成装置等から取り外した際に生じるおそれのある漏電や感電等については考慮されておらず、これに対する対応手段等の措置は開示されていない。
【０００９】
この発明は上記に鑑みてなされたもので、補助電源のメンテナンス時等の安全性を向上させることができる補助電源装置、これを備えた電気機器および画像形成装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、請求項１にかかる発明は、主電源から供給される電力を蓄電する蓄電素子と、前記蓄電素子と他の素子との間の電力の授受を遮断する遮断状態と遮断しない非遮断状態とに設定可能な遮断手段とを有する補助電源部と、前記補助電源部から供給される電力によって駆動される負荷部とを具備することを特徴とする電気機器である。
【００１１】
また、請求項２にかかる発明は、主電源から供給される電力を蓄電する蓄電素子と、当該蓄電素子と他の素子との間の電力の授受を遮断する遮断状態と遮断しない非遮断状態とに設定可能な遮断手段とを有する補助電源部と、前記補助電源部から供給される電力によって駆動される負荷部と、主電源のオン／オフを切り替える切り替え手段と、前記切り替え手段によって主電源がオンからオフに切り替えられた場合に、前記遮断手段を前記遮断状態に設定する設定手段とを具備することを特徴とする電気機器である。
【００１２】
また、請求項３にかかる発明は、本体部と、前記本体部と着脱自在に設けられる電源部であって、主電源から供給される電力を蓄電する蓄電素子と、当該蓄電素子と他の素子との間の電力の授受を遮断する遮断状態と遮断しない非遮断状態とに設定可能な遮断手段とを有する補助電源部と、前記補助電源部から供給される電力によって駆動される負荷部とを備え、前記補助電源部は、前記本体部から前記補助電源部が取り外された場合に前記遮断手段を前記遮断状態に設定する設定手段を有することを特徴とする電気機器である。
【００１３】
また、請求項４にかかる発明は、請求項３にかかる発明の構成において、前記遮断手段は、前記遮断状態と非遮断状態とを切り替える２位置スイッチを有しており、前記設定手段は、前記補助電源部が前記本体部に取り付けられている状態と取り外された状態とで位置が変動する変位部材を有しており、当該変位部材の変位によって前記スイッチ位置を切り替えることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項５にかかる発明は、請求項１ないし４のいずれか一つにかかる発明の構成において、前記蓄電素子は、電気二重層コンデンサであることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項６にかかる発明は、主電源から供給される電力を蓄電する蓄電素子と、前記蓄電素子と他の素子との間の電力の授受を遮断する遮断状態と遮断しない非遮断状態とに設定可能な遮断手段とを具備することを特徴とする補助電源装置である。
【００１６】
また、請求項７にかかる発明は、電気機器本体部に着脱自在に設けられる補助電源装置であって、主電源から供給される電力を蓄電する蓄電素子と、当該蓄電素子と他の素子との間の電力の授受を遮断する遮断状態と遮断しない非遮断状態とに設定可能な遮断手段と、前記電気機器本体部から当該補助電源装置が取り外された場合に前記遮断手段を前記遮断状態に設定する設定手段とを具備することを特徴とする補助電源装置である。
【００１７】
また、請求項８にかかる発明は、請求項７にかかる発明の構成において、前記遮断手段は、前記遮断状態と非遮断状態とを切り替える２位置スイッチを有しており、前記設定手段は、前記補助電源部が前記本体部に取り付けられている状態と取り外された状態とで位置が変動する変位部材を有しており、当該変位部材の変位によって前記スイッチ位置を切り替えることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項９にかかる発明は、電気機器に内蔵される補助電源装置であって、主電源から供給される電力を蓄電する蓄電素子と、前記蓄電素子と他の素子との間の電力の授受を遮断する遮断状態と遮断しない非遮断状態とに設定可能な遮断手段と、前記電気機器の主電源がオンからオフに切り替えられた場合に、前記遮断手段を前記遮断状態に設定する設定手段とことを特徴とする補助電源装置である。
【００１９】
また、請求項１０にかかる発明は、請求項６ないし９のいずれか一つにかかる発明の構成において、前記蓄電素子は、電気二重層コンデンサであることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項１１にかかる発明は、画像形成対象シートに転写された画像を定着させる定着装置を備えた画像形成装置であって、主電源から供給される電力を蓄電する蓄電素子と、当該蓄電素子と他の素子との間の電力の授受を遮断する遮断状態と遮断しない非遮断状態とに設定可能な遮断手段とを有する補助電源部と、前記定着装置を加熱する発熱体であって、前記補助電源部から供給される電力によって駆動される発熱体と、主電源のオン／オフを切り替える切り替え手段と、前記切り替え手段によって主電源がオンからオフに切り替えられた場合に、前記遮断手段を前記遮断状態に設定する設定手段とを具備することを特徴とする画像形成装置である。
【００２１】
また、請求項１２にかかる発明は、画像形成対象シートに転写された画像を定着させる定着装置を備えた画像形成装置であって、本体部と、前記本体部と着脱自在に設けられる電源部であって、主電源から供給される電力を蓄電する蓄電素子と、当該蓄電素子と他の素子との間の電力の授受を遮断する遮断状態と遮断しない非遮断状態とに設定可能な遮断手段とを有する補助電源部と、前記定着装置を加熱する発熱体であって、前記補助電源部から供給される電力によって駆動される発熱体とを備え、前記補助電源部は、前記本体部から前記補助電源部が取り外された場合に前記遮断手段を前記遮断状態に設定する設定手段を有することを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１にかかる発明によれば、遮断手段によって蓄電素子と他の素子、例えば充電器や負荷部などとの間で電力の授受が行えない遮断状態に設定することができる。したがって、補助電源部のメンテナンス等を行う際に保守員が感電したりするおそれを低減することができ、安全性が向上するという効果を奏する。
【００２３】
また、請求項２にかかる発明によれば、当該電気機器の主電源がオフとされた場合に、設定手段によって遮断手段が蓄電素子と他の素子との間の電力授受を遮断する状態に設定される。したがって、主電源をオフとした後に補助電源部のメンテナンス等を行う際に保守員が感電したりするおそれを低減することができ、安全性が向上するという効果を奏する。
【００２４】
また、請求項３にかかる発明によれば、メンテナンスや運搬等のために当該電気機器の本体部から補助電源部が取り外された場合に、設定手段によって遮断手段が蓄電素子と他の素子との間の電力授受を遮断する状態に設定される。したがって、補助電源部を取り外した後、補助電源部のメンテナンス等を行う際に保守員が感電したりするおそれを低減することができ、安全性が向上するという効果を奏する。
【００２５】
また、請求項４にかかる発明によれば、補助電源部が取り外された場合に変位部材が移動することで、遮断状態と非遮断状態を切り替える２位置スイッチが非遮断状態に設定される。したがって、補助電源部を取り外せば、自動的に蓄電素子と他の要素とが遮断状態になされ、補助電源部のメンテナンス等を行う際に保守員が感電したりするおそれを低減でき、安全性が向上するという効果を奏する。
【００２６】
また、請求項５にかかる発明によれば、蓄電素子として電気二重層コンデンサを用いることで、ニッケルカドミウム電池などを用いる場合と比較して、急速充電が可能であり、寿命が長く、大電力放電が可能であり、また安全性が向上するといった効果を奏する。
【００２７】
また、請求項６にかかる発明によれば、遮断手段によって蓄電素子と他の素子、例えば充電器や負荷部などとの間で電力の授受が行えない遮断状態に設定することができる。したがって、補助電源部のメンテナンス等を行う際に保守員が感電したりするおそれを低減することができ、安全性が向上するという効果を奏する。
【００２８】
また、請求項７にかかる発明によれば、メンテナンスや運搬等のために電気機器本体部から当該補助電源装置を取り外した場合に、設定手段によって遮断手段が蓄電素子と他の素子との間の電力授受を遮断する状態に設定される。したがって、補助電源装置を取り外した後、補助電源装置のメンテナンス等を行う際に保守員が感電したりするおそれを低減することができ、安全性が向上するという効果を奏する。
【００２９】
また、請求項８にかかる発明によれば、当該補助電源装置を取り外した場合に変位部材が移動することで、遮断状態と非遮断状態を切り替える２位置スイッチが非遮断状態に設定される。したがって、補助電源装置を取り外せば、自動的に蓄電素子と他の要素とが遮断状態になされ、補助電源装置のメンテナンス等を行う際に保守員が感電したりするおそれを低減でき、安全性が向上するという効果を奏する。
【００３０】
また、請求項９にかかる発明によれば、当該電気機器の主電源がオフとされた場合に、設定手段によって遮断手段が蓄電素子と他の素子との間の電力授受を遮断する状態に設定される。したがって、当該電気機器の主電源がオフとされた後補助電源装置のメンテナンス等を行う際に保守員が感電したりするおそれを低減することができ、安全性が向上する。
【００３１】
また、請求項１０にかかる発明によれば、蓄電素子として電気二重層コンデンサを用いることで、ニッケルカドミウム電池などを用いる場合と比較して、急速充電が可能であり、寿命が長く、大電力放電が可能であり、また安全性が向上するといった効果を奏する。
【００３２】
また、請求項１１にかかる発明によれば、当該画像形成装置の主電源がオフとされた場合に、設定手段によって遮断手段が蓄電素子と他の素子との間の電力授受を遮断する状態に設定される。したがって、当該画像形成装置の主電源がオフとされた後、補助電源部のメンテナンス等を行う際に保守員が感電したりするおそれを低減することができ、安全性が向上するという効果を奏する。
【００３３】
また、請求項１２にかかる発明によれば、メンテナンスや運搬等のために当該画像形成装置の本体部から補助電源部が取り外された場合に、設定手段によって遮断手段が蓄電素子と他の素子との間の電力授受を遮断する状態に設定される。したがって、補助電源部を取り外した後、補助電源部のメンテナンス等を行う際に保守員が感電したりするおそれを低減することができ、安全性が向上するという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる補助電源装置、電気機器および画像形成装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００３５】
Ａ．第１実施形態
図１は、本発明の第１実施形態にかかる補助電源装置を備えた複写機１の外観を示す図である。図１に示すように、複写機１は、複写動作を行う本体部１０と、大量の用紙等を収容し、これを本体部１０に供給する大容量給紙部１１と、複写がなされた用紙等に対してソート、穴あけ、綴じ込みなどを施すフィニッシャー１２を備えており、複写やソート等がなされた用紙が排紙部１７に排出されるようになっている。
【００３６】
本体部１０は、その上部に配置される自動原稿供給装置１３を有しており、かかる自動原稿供給装置１３にセットされた原稿は、当該自動原稿供給装置１３によって後述するスキャナー部１０１によるスキャン位置を通過するよう搬送される。
【００３７】
また、本体部１０の上部にはユーザに対して種々の情報を表示する表示パネル、ユーザが種々の指示等を入力するためのボタンなどのインターフェースが配置される操作部１４が設けられている。操作部１４には当該複写機１の主電源をオン／オフするための主電源スイッチ（図３参照）が含まれており、ユーザはかかる主電源スイッチをオンにすることで当該複写機１を起動することができ、また主電源スイッチをオフとすることで当該複写機１への電力供給をオフしてその動作を停止させることができる。
【００３８】
また、本体部１０の下部には、給紙部１５が設けられており、かかる給紙部１５に収容されている用紙やＯＨＰシートなどの画像形成対象シートに対して画像形成が行われることになる。
【００３９】
図２に示すように、本体部１０は、スキャナー部１０１と、書き込み部１０２と、感光体ユニット１０３と、帯電部１０４と、現像部１０５と、転写部１０６と、給紙部１０８と、定着ユニット１１１とを備える。
【００４０】
スキャナー部１０１は、当該複写機の上方側に配置されており、その上方に設置されたプラテンガラス（図示略）上に載置された原稿に対して光を照射し、その反射光を光電変換して原稿画像を読み取る。また、上記自動原稿供給装置１３によってプラテンガラス上を通過させられる原稿画像の読み取りも行う。
【００４１】
書き込み部１０２は、スキャナー部１０１によって読み取られた原稿画像に対応したレーザ光を照射して感光体ユニット１０３の各感光体ドラム上に投影させる。
【００４２】
感光体ユニット１０３は、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンダ）、Ｙ（イエロー）、Ｂｋ（ブラック）といった４つの色に対応した感光体ドラムを有している。帯電部１０４は、感光体ドラムの周囲に配置されており、感光体ドラムを帯電する。現像部１０５は、書き込み部１０２によって潜像が形成された感光体ドラム上にトナーを付着させてトナー画像を形成する。
【００４３】
転写部１０６は、色に対応した感光体ドラムの配列方向である図の左右方向に沿って用紙を搬送する転写ベルトを有しており、かかる転写ベルトによって用紙が書く感光体ドラムによる転写位置に到る。これにより各感光体ドラムの転写位置においてその色の画像が用紙に転写される。
【００４４】
給紙部１５は、複数の給紙トレイを有しており、複写時には所定のサイズの用紙を給紙トレイから繰り出して転写ベルト上に給送する。これにより、給送された用紙が上記のように転写部１０６によって転写位置に搬送され、当該用紙に画像の転写がなされる。
【００４５】
定着ユニット１１１は、上記のように画像が転写された用紙を加熱・加圧して転写されたトナーを用紙に定着させるユニットであり、定着ローラ１１２および加圧ローラ１１３を有している。円筒状の定着ローラ１１２の中空部には、複数の発熱体が配置されており、後述する電源装置からこれらの発熱体に対して電力を供給することで発熱体が発熱し、これにより定着ローラ１１２の表面温度が上昇する。なお、発熱体は定着ローラの中空部に配置するようにしてもよいが、発熱体を加熱できる位置であれば他の位置に配置してもよく、例えば加圧ローラ１１３の中空部に配置する等してもよい。
【００４６】
このように表面温度が一定温度以上となった定着ローラ１１２と加圧ローラ１１３との間をトナー画像が転写された用紙が通過させられることで、当該用紙が加熱・加圧されるようになっている。
【００４７】
次に、上記定着ローラ１１２内に配置される発熱体に電力を供給する電源装置の回路構成について図３を参照しながら説明する。同図に示すように、この電源装置は、補助電源装置２１０と、発熱体２０１、２０２、２０３と、補助発熱体２０４と、制御部２１１とを備えている。
【００４８】
商用交流電源２０８からは補助電源装置２１０と、３つの発熱体２０１、２０２、２０３とに電力が供給されるようになっている。補助発熱体２０４には商用交流電源２０８の電力が直接供給されず、商用交流電源２０８からの電力によって充電された補助電源装置２１０からの電力供給を受ける。
【００４９】
本実施形態では、以上のように商用交流電源２０８からの電力供給を受けて発熱する発熱体２０１、２０２、２０３、および補助電源装置２１０からの電力供給を受けて発熱する補助発熱体２０４が定着ローラ１１２の中空部に配置されており、この発熱により定着ローラ１１２を加熱する。
【００５０】
これらの発熱体２０１、２０２、２０３および補助発熱体２０４によって加熱される定着ローラ１１２の温度を検出する温度検出部２１２が設けられており、温度検出部２１２による検出結果が制御部２１１に供給される。
【００５１】
また、これらの発熱体２０１、２０２、２０３への電力供給のオン／オフを切り替えるためのスイッチ２２１、２２２、２２３が設けられており、これらのスイッチ２２１、２２２、２２３のオン／オフが制御部２１１によって制御されるようになっている。
【００５２】
制御部２１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を有しており、温度検出部２１２によって検出される定着ローラ１１２の温度が予め設定された温度となるようスイッチ２２１、２２２、２２３のオン／オフを制御する。また、制御部２１１は、補助電源装置２１０内にあるスイッチ２２５とスイッチ２２６のスイッチ状態を切り替える制御を行う。かかるスイッチング制御の内容については後述する。
【００５３】
補助電源装置２１０は、スイッチ２２６と、充電器２３１と、残電圧検出回路２３２と、スイッチ２２５と、電気二重層コンデンサ２３３とを備えている。
【００５４】
スイッチ２２６は、商用交流電源２０８から補助電源装置２１０への電力供給のオン／オフを切り替えるスイッチであり、制御部２１１の制御によりオン／オフされる。スイッチ２２５は、充電器２３１側（図３の左側）に接続される状態と、補助発熱体２０４側（図３の右側）に接続される状態と、いずれにも接続されない状態といった３つの状態となるスイッチであり、スイッチ２２５は制御部２１１の制御によっていずれかの状態に設定される。
【００５５】
充電器２３１は、商用交流電源２０８から供給される電力によって電気二重層コンデンサ２３３を充電する。スイッチ２２６がオンであり、かつスイッチ２２５が充電器２３１側に接続されている状態である場合に充電器２３１によって電気二重層コンデンサ２３３が充電される。
【００５６】
残電圧検出回路２３２は、電気二重層コンデンサ２３３の充電電圧値を検出し、検出した電圧値を制御部２１１に出力する。制御部２１１は、残電圧検出回路２３２によって検出された電気二重層コンデンサ２３３の充電電圧値に基づいて、スイッチ２２５の状態を制御し、電気二重層コンデンサ２３３に対して充電を行うか否かを制御する。
【００５７】
本実施形態では、補助電源装置２１０の蓄電素子として、電気二重層コンデンサ２３３を用いている。補助電源装置２１０の蓄電素子としては、ニッカド電池などの二次電池を用いることもできるが、本実施形態では、化学反応を伴わない電気二重層コンデンサの以下のような優れた特性に着目し、蓄電素子として電気二重層コンデンサ２３３を用いることとしている。
【００５８】
（１）充電時間が短い
二次電池として一般的なニッケル−カドミウム電池を用いた補助電源では、急速充電を行っても数時間の時間を要する。これに対し、コンデンサを用いた補助電源では数分程度の急速な充電が可能である。この特性により、頻繁に充放電可能であるため、同一時間内で比較したときに補助電源を用いた加熱の回数を増すことができる。
【００５９】
（２）寿命が長い
ニッケル−カドミウム電池は充放電の繰り返し回数が５００から１０００回であるため加熱時用補助電源としては寿命が短く、交換の手間やコストが問題となる。これに対し、コンデンサを用いた補助電源は寿命が長く、メモリー効果も無いため、繰り返しの充放電による劣化も少ない。従って、非加熱動作（待機時）と加熱動作を繰り返す加熱装置や画像形成装置に、特に、有利である。また、鉛蓄電池のように液交換や補充なども必要ないため、メンテナンスがほとんどいらない。
【００６０】
（３）大電力短時間放電が可能
二次電池は蓄えた電力を一気に放電することができないので、加熱部が低温からの立ち上げ時に大電力を供給できず、立ち上げ時間の短縮には低い効果しか望めない。これに対し、コンデンサを用いた補助電源は大電力を数秒で放電可能であるので、立ち上げ時間の短縮に威力を発揮する。
【００６１】
（４）充電しつづけた場合でも安全性が高い
二次電池は化学反応を利用しているため、最大容量まで充電した後、放電の必要が無い場合、充電回路に接続しつづけると、化学反応によるガスなどにより容器が膨張して破裂するなどの危険がある。これに対し、コンデンサを用いた補助電源は化学反応ではなく物理現象を利用しているので、ガスの発生などは無く充電しつづけても安全である。
【００６２】
電気二重層コンデンサ２３３は、以上のような優れた特性を有するとともに、近年多量の電気エネルギーを蓄えられる物が開発されてきており、電気自動車などへの採用も検討されているものがある。例えば、日本ケミコン（株）の開発した電気二重層コンデンサ等は２０００Ｆ程度の静電容量を有しており、数秒から数十秒の電力供給には十分な容量を備えている。また、日本電気（株）からもハイパーコンデンサという商品名で８０Ｆ程度のコンデンサが販売されている。本実施形態における電気二重層コンデンサ２３３としては大容量の電気エネルギーを蓄えられる電気二重層コンデンサを用いることができる。
【００６３】
以上が本実施形態における電源装置の構成であり、以下、制御部２１１の制御に基づいてなされる当該電源装置による発熱体２０１〜２０４の駆動および補助電源装置２１０の充電時の動作について説明する。
【００６４】
まず、図４に示すように、当該複写機１の主電源スイッチ２５０（図３参照）がオンにされると、制御部２１１は、温度検出部２１２から供給される定着ローラ１１２等の温度を取得する（ステップＳａ１）。そして、制御部２１１は、予め設定されている目標温度から検出された温度を減算し（ステップＳａ２）、目標温度と現在の温度との温度差を求める。
【００６５】
以上のように目標温度との温度差を求めると、制御部２１１はその温度差と予め設定されたしきい値とを比較し、温度差が予め設定されたしきい値よりも大きいか否かを判別する（ステップＳａ３）。
【００６６】
ここで、目標温度と現在の温度との温度差が予め設定されたしきい値よりも大きい場合（ステップＳａ３の判別「Ｙｅｓ」）、制御部２１１はスイッチ２２１、２２２、２２３をオンとすることで発熱体２０１、２０２、２０３を駆動して定着ローラ１１２等を加熱する。また、制御部２１１は、スイッチ２２５を補助発熱体２０４側（図３の右側）に接続するよう制御することで電気二重層コンデンサ２３３から補助発熱体２０４への電力供給を行わせる、つまり電気二重層コンデンサ２３３を放電させて補助発熱体２０４を駆動する（ステップＳａ４）。
【００６７】
このような４つの発熱体２０１〜２０４による加熱を行うと、制御部２１１は温度検出部２１２によって検出される定着ローラ１１２等の温度が目標温度に達したか否かを判別する（ステップＳａ５）。
【００６８】
目標温度に達していない場合には、制御部２１１は３つの発熱体２０１〜２０３への商用交流電源２０８からの電力供給を継続するとともに、補助発熱体２０４への補助電源装置２１０からの電力供給を継続することで、４つの発熱体を駆動する（ステップＳａ４）。そして、制御部２１１は、温度検出部２１２によって検出される温度が目標温度に到達するまで４つの発熱体２０１〜２０４を駆動した加熱を行う（ステップＳａ４〜ステップＳａ５）。
【００６９】
一方、４つの発熱体２０１〜２０４を駆動することで、温度検出部２１２によって検出された温度が目標温度に到達した場合（ステップＳａ５の判別「Ｙｅｓ」）、待機処理に移行する（ステップＳａ６）。
【００７０】
また、上記ステップＳａ３の判別において、目標温度と現在の温度との温度差が予め設定されたしきい値よりも小さい場合には（判別「Ｎｏ」）、上記ステップＳａ４〜ステップＳａ５の処理、つまり目標温度に達するまで４つの発熱体２０１〜２０４を駆動するといった制御が行われず、待機処理に移行する（ステップＳａ６）。
【００７１】
制御部２１１による待機処理では、温度検出部２１２による検出温度が目標温度となるようスイッチ２２１、２２２、２２３をオンすることで３つの発熱体２０１〜２０３を駆動する。この際、スイッチ２２５は補助発熱体２０４側（図３の右側）には接続されず、この結果電気二重層コンデンサ２３３から補助発熱体２０４への電力供給は行われない。
【００７２】
また、制御部２１１による待機処理では、残電圧検出回路２３２から供給される電気二重層コンデンサ２３３の充電電圧値と予め設定されたしきい値とを比較し、しきい値以下であり、かつ３つの発熱体２０１〜２０３を駆動していない場合に電気二重層コンデンサ２３３への充電を行う。
【００７３】
すなわち、電気二重層コンデンサ２３３の充電電圧値がしきい値以下であり、かつスイッチ２２１、２２２、２２３がオフである場合には、制御部２１１はスイッチ２２６をオンとするとともに、スイッチ２２５を充電器２３１側（図３の左側）に接続する状態とする。これにより商用交流電源２０８からの電力による電気二重層コンデンサ２３３の充電が行われる。
【００７４】
一方、残電圧検出回路２３２によって検出される電圧値がしきい値以上になる、または発熱体２０１〜２０３が駆動されると、制御部２１１は電気二重層コンデンサ２３３への充電を停止する。
【００７５】
以上のように制御部２１１は、主電源投入後、目標温度と現在温度とが大きく差がある場合には（目標温度との温度差がしきい値より大きい場合には）、より短時間で定着ユニットが目標温度に達するよう３つの発熱体２０１〜２０３に加えて補助発熱体２０４による加熱を行わせる。
【００７６】
例えば、目標温度が１８０℃であるのに対し、検出された温度が２８℃であった場合にはその温度差は１５２℃と大きいので（例えばしきい値を３０℃とする）、４つの発熱体を駆動して短時間で目標温度である１８０℃に到達するようにする。
【００７７】
一方、目標温度と現在温度の差がそれほど大きくない場合には（温度差がしきい値より小さい場合には）、補助発熱体２０４が利用されず、３つの発熱体２０１〜２０３による加熱が行われる。上記例の場合において、検出された温度が１５０℃以上である場合には、温度差は３０℃未満なので、３つの発熱体２０１〜２０３だけで十分に短時間で１８０℃まで上昇させることができるので、かかる場合には補助発熱体２０４を駆動しないのである。
【００７８】
また、このように補助発熱体２０４を利用しないことに加え、このように補助発熱体２０４を利用しない間に補助発熱体２０４へ電力を供給する電気二重層コンデンサ２３３に対する充電を行う。つまり、その後補助発熱体２０４を駆動するために補助発熱体２０４を利用しなくてもよいタイミングで電気二重層コンデンサ２３３の充電を行う。
【００７９】
さらに、この充電は電気二重層コンデンサ２３３の充電電圧が小さいといった充電が必要な場合であり、かつ３つの発熱体２０１〜２０３を駆動していない時に行うようになっている。つまり、充電が必要なタイミングであり、かつ商用交流電源２０８の電力による発熱体２０１〜２０３の駆動を妨げないタイミングで行われるようになっている。
【００８０】
以上説明したのが当該複写機１の主電源スイッチ２５０をオンにした後に行われる動作であるが、本実施形態では、主電源スイッチ２５０をオフとした後に制御部２１１は次のような電源装置に対する制御を行うようになっている。
【００８１】
すなわち、図５に示すように制御部２１１は、当該複写機１に電源がオンである間、主電源スイッチ２５０がオフに切り替えられたか否かを常時監視しており（ステップＳｂ１）、主電源スイッチ２５０がオフとなった場合には当該補助電源装置２１０以外の負荷、例えば発熱体２０１〜２０３といった負荷への電力供給を遮断する（ステップＳｂ２）。すなわち、スイッチ２２１、２２２、２２３をオフにする等して他の負荷への電力供給を遮断する。
【００８２】
次に、制御部２１１は、補助電源装置２１０内のスイッチ２２５を、充電器２３１側および補助発熱体２０４側のいずれかにも接続しない状態とし、補助電源装置２１０内の電気二重層コンデンサ２３３を補助発熱体２０４や充電器２３１といった充電や放電のための電力の授受を目的とした他の素子と接続しない遮断状態とする（ステップＳｂ３）。すなわち、本実施形態において、スイッチ２２５は蓄電素子である電気二重層コンデンサと他の要素との電力授受を遮断する遮断手段として機能しており、制御部２１１はかかる遮断手段によって遮断状態とするか非遮断状態とするかを設定する設定手段として機能している。
【００８３】
そして、スイッチ２２５がオフとされ、電気二重層コンデンサ２３３と充電器２３１や補助発熱体２０４といった他の素子とを遮断した状態となっているか否かを確認し（ステップＳｂ４）、確認がなされない場合にはステップＳａ３に戻り、スイッチ２２５をオフにするよう制御する。一方、スイッチ２２５のオフにすることによる遮断状態が確認されると、制御部２１１は当該複写機１の電源をオフとする（ステップＳｂ５）。
【００８４】
本実施形態では、主電源スイッチ２５０がオフされた場合に、そのまま主電源をオフとするのではなく、補助電源装置２１０における蓄電素子である電気二重層コンデンサ２３３と、当該電気二重層コンデンサ２３３と充電や放電のために接続されている素子（充電器２３１および補助発熱体２０４）とを遮断した状態にした後で電源をオフとするようにしている。
【００８５】
したがって、主電源がオフとされている間に蓄電素子である電気二重層コンデンサ２３３に蓄電された電力が上記のような他の素子に漏れてしまうことを抑制することができ、長期間電源をオフする場合であっても蓄電量が大きく減少してしまうことを抑制することができる。
【００８６】
また、メンテナンス等のために保守員などが補助電源装置２１０に対して作業等を行った場合であっても、電気二重層コンデンサ２３３と他の素子との間での電力授受が遮断されているので感電等を防止することができ、作業の安全性が向上する。
【００８７】
また、本実施形態では、当該電源装置を搭載した装置である複写機１の主電源スイッチ２５０がオフとされると、それに応じて制御部２１１が自動的に電気二重層コンデンサ２３３と他の素子との間とを遮断するようにしているので、ユーザはこのような電力遮断を行うために別途指示や操作を行うことなく、蓄電エネルギーの維持および安全性の向上といった効果を得ることができる。
【００８８】
Ｂ．第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態にかかる補助電源装置を備えた複写機について説明する。第２実施形態における複写機は第１実施形態における複写機１と同様の構成を有しており、電源装置の構成が第１実施形態と相違している。以下においては、かかる電源装置の相違点について図６を参照しながら説明する。なお、第２実施形態において、第１実施形態と共通する構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００８９】
同図に示すように、第２実施形態における電源装置は、第１実施形態における電源装置の構成（図３参照）と補助電源装置内に遮断設定部３０１を有する点と、当該補助電源装置が着脱自在になされている点で相違している。
【００９０】
すなわち、第２実施形態における電源装置の補助電源装置３１０は、上記第１実施形態と同様、スイッチ２２５、２２６、充電器２３１、電気二重層コンデンサ２３３および残電圧検出回路２３２を備える他、遮断設定部３０１を備えている。
【００９１】
また、第２実施形態における補助電源装置３１０は、上述した充電器２３１や電気二重層コンデンサ２３３などの要素が１つの筐体部内に配置されたものとなっており、かかる筐体部を複写機内の所定の位置にセットすることで、図６に示すように電源装置内に補助電源装置３１０の各回路要素が補助電源装置３１０外の要素である商用交流電源２０８や補助発熱体２０４と接続されるようになっている。
【００９２】
そして、かかる補助電源装置３１０が装着された状態にあっては、上記第１実施形態と同様、制御部２１１の制御によるスイッチ２２５、２２６のスイッチ状態が適宜設定され、所定のタイミングで電気二重層コンデンサ２３３に対する充電が行われるとともに、所定のタイミングで電気二重層コンデンサ２３３から補助発熱体２０４への電力供給が行われる。
【００９３】
遮断設定部３０１は、上記のように着脱自在になされた補助電源装置３１０が電源装置に装着された状態から取り外された時に、スイッチ２２５を、充電器２３１側および補助発熱体２０４側のいずれかにも接続しない状態とし、補助電源装置３１０内の電気二重層コンデンサ２３３を充電器２３１といった充電のための電力の授受を目的とした他の素子と接続しない遮断状態とする。
【００９４】
より具体的には、遮断設定部３０１は、補助電源装置３１０が装着状態にあるか、取り外された状態であるかを検出する着脱状態検出部３０２を有しており、かかる着脱状態検出部の検出結果が取り外された状態となった場合に、スイッチ２２５をオフとするよう制御するのである。
【００９５】
本実施形態における着脱状態検出部３０２は、図７に示すようにオン／オフスイッチ３０３と、かかるスイッチ３０３をオンする位置とオフとする位置との間で移動可能な変位部材３０４とを有している。そして、当該補助電源装置３１０が装着された状態にある場合にかかる変位部材３０４が機械的な構成によりオン／オフスイッチ３０３をオンにする位置に移動し、取り外された場合にオフする位置に退避するようになっている。
【００９６】
かかる構成の下、オン／オフスイッチ３０３がオフに切り替わった場合に遮断設定部３０１がスイッチ２２５をオフとするようになっており、これにより補助電源装置３１０を取り外した場合にスイッチ２２５がオフとされるのである。
【００９７】
第２実施形態では、以上のように着脱自在になされた補助電源装置３１０が取り外された場合に、自動的にスイッチ２２５がオフされる、つまり補助電源装置２１０における蓄電素子である電気二重層コンデンサ２３３と、当該電気二重層コンデンサ２３３と充電のために接続されている素子である充電器２３１とを遮断した状態とするようにしている。
【００９８】
したがって、上記第１実施形態と同様、電気二重層コンデンサ２３３に蓄電された電力が上記のような他の素子に漏れてしまうことを抑制することができ、長期間電源をオフする場合であっても蓄電量が大きく減少してしまうことを抑制することができる。また、取り外した補助電源装置３１０に対するメンテナンスや補助電源装置３１０を運搬する際にも、電気二重層コンデンサ２３３と他の素子との間での電力授受が遮断されているので感電等を防止することができ、作業の安全性が向上する。
【００９９】
また、本実施形態では、着脱自在になされた補助電源装置３１０を取り外すだけで、それに応じて自動的に電気二重層コンデンサ２３３と他の素子との間を遮断するようにしているので、ユーザはこのような電力遮断を行うために別途指示や操作を行うことなく、蓄電エネルギーの維持および安全性の向上といった効果を得ることができる。
【０１００】
Ｃ．変形例
なお、本発明は、上述した第１実施形態および第２実施形態に限定されるものではなく、以下に例示するような種々の変形が可能である。
【０１０１】
（変形例１）
上述した第１実施形態では、主電源スイッチ２５０がオフとされた場合に、補助電源装置２１０内のスイッチ２２５がオフとされることにより電気二重層コンデンサ２３３が充電器２３１などの他の素子と電力遮断状態とするようにしていたが、補助電源装置２１０内の蓄電素子（コンデンサ等）と、当該蓄電素子と充電や放電のために接続される他の素子とを遮断できる手段（スイッチ等）を設け、主電源スイッチ２５０がオフされたときに当該手段によって遮断するような構成であればよい。
【０１０２】
例えば、図８に示すように、上記第１実施形態における充電状態（図３の左側に接続）と放電状態（図３の右側に接続）とを切り替えるスイッチ２２５とは別に、主電源スイッチ２５０がオフとされた場合にそれに連動して電気二重層コンデンサ２３３と、充電器２３１や補助発熱体２０４とを遮断状態とするスイッチ７０１，７０２を設けるようにしてもよい。
【０１０３】
（変形例２）
また、上述した第２実施形態では、オン／オフスイッチ３０３と着脱状態に応じてこれをオン／オフする変位部材３０４を有する着脱状態検出部３０２によって補助電源装置３１０が取り外されたことが検出された場合に、スイッチ２２５をオフとするようにしていたが、この場合も上記変形例と同様スイッチ２２５以外の遮断手段を設け、取り外されたことが検出された場合にかかる遮断手段を動作させることで電気二重層コンデンサ２３３と他の素子とを遮断状態とするようにしてもよい。
【０１０４】
また、着脱状態を検出する手段も上記第２実施形態のような構成に限定されるわけではなく、図９に模式的に示すように本体部８０１に補助電源装置３１０が装着されていた状態から、補助電源装置３１０を取り外した場合にその取り外しに応じて自動的に電気二重層コンデンサ２３３と他の素子との間の電力の授受を遮断する遮断手段８０２（例えばスイッチ）を設ける構成であればよい。
【０１０５】
例えば、図１０に示すように、着脱状態を検出するスイッチを設けるのではなく、電気二重層コンデンサ２３３と、充電器２３１や補助発熱体２０４とを遮断状態とするオン／オフスイッチ８０１，８０２を設ける。そして、このようなオン／オフスイッチ８０１、８０２を、補助電源装置３１０が装着された状態においては本体側の部材と直接または間接的に係合等することによって両スイッチ８０１、８０２をそれぞれオンとする位置に移動する一方で、補助電源装置３１０を取り外せば当該係合が解除されてオン／オフスイッチ８０１、８０２をオフとするような位置に退避する変位部材８０３、８０４を設ける。このようにすることで、着脱状態を検出するために専用のスイッチ等の手段を設けることなく、補助電源装置３１０を取り外した場合に自動的に電気二重層コンデンサ２３３と他の素子とを遮断することができる。
【０１０６】
また、このような補助電源装置３１０の装着の有無によって変位する部材によってスイッチ位置を変動させてオン／オフする構成に限らず、フォトセンサや磁気センサなどを用いて装着状態の有無を検出し、このように検出された装着状態の有無に応じて電気二重層コンデンサ２３３と他の素子との間を遮断する構成であってもよい。例えば、対向配置される発光素子と受光素子と、これらの素子間に装着状態の有無に応じて進退可能に設けられた遮蔽部材を設けたフォトセンサを設けるようにしてもよい。また、補助電源装置３１０が装着されている状態において本体側に設けられた磁性部材の近傍に磁気センサを設け、かかる磁気センサの検出結果から補助電源装置３１０が装着状態にあるか否かを判別するようにしてもよい。
【０１０７】
（変形例３）
また、上述した第１実施形態および第２実施形態では、本発明を定着ユニット１１１を有する複写機１に適用した場合について説明したが、複写機以外の画像形成装置や、何らかの負荷部に電力を供給する補助電源を備えた電気機器に本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の一実施形態にかかる複写機の外観を示す図である。
【図２】前記複写機の本体部の構成を示す図である。
【図３】前記複写機の電源装置の回路構成を示す図である。
【図４】前記複写機の電源投入後に制御部によって行われる電源装置に対する制御内容を示すフローチャートである。
【図５】前記複写機の主電源がオフとされた後に制御部によって行われる電源装置に対する制御内容を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２実施形態にかかる複写機に用いられる電源装置の回路構成を示す図である。
【図７】第２実施形態における電源装置の構成要素である着脱状態検出部３０２の模式的構成を示す図である。
【図８】第１実施形態における電源装置の変形例を示す図である。
【図９】第２実施形態における電源装置の変形例の概略構成を示す図である。
【図１０】第２実施形態における電源装置の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【０１０９】
１ 複写機
１０ 本体部
１１ 大容量給紙部
１２ フィニッシャー
１３ 自動原稿供給装置
１４ 操作部
１５ 給紙部
１７ 排紙部
１０１ スキャナー部
１０２ 書き込み部
１０３ 感光体ユニット
１０４ 帯電部
１０５ 現像部
１０６ 転写部
１０８ 給紙部
１１１ 定着ユニット
１１２ 定着ローラ
１１３ 加圧ローラ
２０１，２０２，２０３ 発熱体
２０４ 補助発熱体
２０８ 商用交流電源
２１０ 補助電源装置
２１１ 制御部
２１２ 温度検出部
２２１，２２２，２２３，２２５，２２６ スイッチ
２３１ 充電器
２３２ 残電圧検出回路
２３３ 電気二重層コンデンサ
２５０ 主電源スイッチ
３０１ 遮断設定部
３０２ 着脱状態検出部
３０３ スイッチ
３０４ 変位部材
３１０ 補助電源装置
７０１，７０２ スイッチ
８０１，８０２ オフスイッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主電源から供給される電力を蓄電する蓄電素子と、前記蓄電素子と他の素子との間の電力の授受を遮断する遮断状態と遮断しない非遮断状態とに設定可能な遮断手段とを有する補助電源部と、
前記補助電源部から供給される電力によって駆動される負荷部と
を具備することを特徴とする電気機器。
【請求項２】
主電源から供給される電力を蓄電する蓄電素子と、当該蓄電素子と他の素子との間の電力の授受を遮断する遮断状態と遮断しない非遮断状態とに設定可能な遮断手段とを有する補助電源部と、
前記補助電源部から供給される電力によって駆動される負荷部と、
主電源のオン／オフを切り替える切り替え手段と、
前記切り替え手段によって主電源がオンからオフに切り替えられた場合に、前記遮断手段を前記遮断状態に設定する設定手段と
を具備することを特徴とする電気機器。
【請求項３】
本体部と、
前記本体部と着脱自在に設けられる電源部であって、主電源から供給される電力を蓄電する蓄電素子と、当該蓄電素子と他の素子との間の電力の授受を遮断する遮断状態と遮断しない非遮断状態とに設定可能な遮断手段とを有する補助電源部と、
前記補助電源部から供給される電力によって駆動される負荷部とを備え、
前記補助電源部は、前記本体部から前記補助電源部が取り外された場合に前記遮断手段を前記遮断状態に設定する設定手段を有する
ことを特徴とする電気機器。
【請求項４】
前記遮断手段は、前記遮断状態と非遮断状態とを切り替える２位置スイッチを有しており、
前記設定手段は、前記補助電源部が前記本体部に取り付けられている状態と取り外された状態とで位置が変動する変位部材を有しており、当該変位部材の変位によって前記スイッチ位置を切り替える
ことを特徴とする請求項３に記載の電気機器。
【請求項５】
前記蓄電素子は、電気二重層コンデンサである
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一つに記載の電気機器。
【請求項６】
主電源から供給される電力を蓄電する蓄電素子と、
前記蓄電素子と他の素子との間の電力の授受を遮断する遮断状態と遮断しない非遮断状態とに設定可能な遮断手段と
を具備することを特徴とする補助電源装置。
【請求項７】
電気機器本体部に着脱自在に設けられる補助電源装置であって、
主電源から供給される電力を蓄電する蓄電素子と、
当該蓄電素子と他の素子との間の電力の授受を遮断する遮断状態と遮断しない非遮断状態とに設定可能な遮断手段と、
前記電気機器本体部から当該補助電源装置が取り外された場合に前記遮断手段を前記遮断状態に設定する設定手段と
を具備することを特徴とする補助電源装置。
【請求項８】
前記遮断手段は、前記遮断状態と非遮断状態とを切り替える２位置スイッチを有しており、
前記設定手段は、前記補助電源部が前記本体部に取り付けられている状態と取り外された状態とで位置が変動する変位部材を有しており、当該変位部材の変位によって前記スイッチ位置を切り替える
ことを特徴とする請求項７に記載の補助電源装置。
【請求項９】
電気機器に内蔵される補助電源装置であって、
主電源から供給される電力を蓄電する蓄電素子と、
前記蓄電素子と他の素子との間の電力の授受を遮断する遮断状態と遮断しない非遮断状態とに設定可能な遮断手段と、
前記電気機器の主電源がオンからオフに切り替えられた場合に、前記遮断手段を前記遮断状態に設定する設定手段と
ことを特徴とする補助電源装置。
【請求項１０】
前記蓄電素子は、電気二重層コンデンサである
ことを特徴とする請求項６ないし９のいずれか一つに記載の補助電源装置。
【請求項１１】
画像形成対象シートに転写された画像を定着させる定着装置を備えた画像形成装置であって、
主電源から供給される電力を蓄電する蓄電素子と、当該蓄電素子と他の素子との間の電力の授受を遮断する遮断状態と遮断しない非遮断状態とに設定可能な遮断手段とを有する補助電源部と、
前記定着装置を加熱する発熱体であって、前記補助電源部から供給される電力によって駆動される発熱体と、
主電源のオン／オフを切り替える切り替え手段と、
前記切り替え手段によって主電源がオンからオフに切り替えられた場合に、前記遮断手段を前記遮断状態に設定する設定手段と
を具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
画像形成対象シートに転写された画像を定着させる定着装置を備えた画像形成装置であって、
本体部と、
前記本体部と着脱自在に設けられる電源部であって、主電源から供給される電力を蓄電する蓄電素子と、当該蓄電素子と他の素子との間の電力の授受を遮断する遮断状態と遮断しない非遮断状態とに設定可能な遮断手段とを有する補助電源部と、
前記定着装置を加熱する発熱体であって、前記補助電源部から供給される電力によって駆動される発熱体とを備え、
前記補助電源部は、前記本体部から前記補助電源部が取り外された場合に前記遮断手段を前記遮断状態に設定する設定手段を有する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
主電源から供給される電力を蓄電する蓄電素子と、前記蓄電素子と他の素子との間の電力の授受を遮断する遮断状態と遮断しない非遮断状態とに設定可能な遮断手段とを有する補助電源部と、
前記補助電源部から供給される電力によって駆動される負荷部と
を具備することを特徴とする電気機器。
【請求項２】
主電源から供給される電力を蓄電する蓄電素子と、当該蓄電素子と他の素子との間の電力の授受を遮断する遮断状態と遮断しない非遮断状態とに設定可能な遮断手段とを有する補助電源部と、
前記補助電源部から供給される電力によって駆動される負荷部と、
主電源のオン／オフを切り替える切り替え手段と、
前記切り替え手段によって主電源がオンからオフに切り替えられた場合に、前記遮断手段を前記遮断状態に設定する設定手段と
を具備することを特徴とする電気機器。
【請求項３】
本体部と、
前記本体部と着脱自在に設けられる電源部であって、主電源から供給される電力を蓄電する蓄電素子と、当該蓄電素子と他の素子との間の電力の授受を遮断する遮断状態と遮断しない非遮断状態とに設定可能な遮断手段とを有する補助電源部と、
前記補助電源部から供給される電力によって駆動される負荷部とを備え、
前記補助電源部は、前記本体部から前記補助電源部が取り外された場合に前記遮断手段を前記遮断状態に設定する設定手段を有する
ことを特徴とする電気機器。
【請求項４】
前記遮断手段は、前記遮断状態と非遮断状態とを切り替える２位置スイッチを有しており、
前記設定手段は、前記補助電源部が前記本体部に取り付けられている状態と取り外された状態とで位置が変動する変位部材を有しており、当該変位部材の変位によって前記スイッチ位置を切り替える
ことを特徴とする請求項３に記載の電気機器。
【請求項５】
前記蓄電素子は、電気二重層コンデンサである
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一つに記載の電気機器。
【請求項６】
主電源から供給される電力を蓄電する蓄電素子と、
前記蓄電素子と他の素子との間の電力の授受を遮断する遮断状態と遮断しない非遮断状態とに設定可能な遮断手段と
を具備することを特徴とする補助電源装置。
【請求項７】
電気機器本体部に着脱自在に設けられる補助電源装置であって、
主電源から供給される電力を蓄電する蓄電素子と、
当該蓄電素子と他の素子との間の電力の授受を遮断する遮断状態と遮断しない非遮断状態とに設定可能な遮断手段と、
前記電気機器本体部から当該補助電源装置が取り外された場合に前記遮断手段を前記遮断状態に設定する設定手段と
を具備することを特徴とする補助電源装置。
【請求項８】
前記遮断手段は、前記遮断状態と非遮断状態とを切り替える２位置スイッチを有しており、
前記設定手段は、前記補助電源部が前記本体部に取り付けられている状態と取り外された状態とで位置が変動する変位部材を有しており、当該変位部材の変位によって前記スイッチ位置を切り替える
ことを特徴とする請求項７に記載の補助電源装置。
【請求項９】
電気機器に内蔵される補助電源装置であって、
主電源から供給される電力を蓄電する蓄電素子と、
前記蓄電素子と他の素子との間の電力の授受を遮断する遮断状態と遮断しない非遮断状態とに設定可能な遮断手段と、
前記電気機器の主電源がオンからオフに切り替えられた場合に、前記遮断手段を前記遮断状態に設定する設定手段と
ことを特徴とする補助電源装置。
【請求項１０】
前記蓄電素子は、電気二重層コンデンサである
ことを特徴とする請求項６ないし９のいずれか一つに記載の補助電源装置。
【請求項１１】
画像形成対象シートに転写された画像を定着させる定着装置を備えた画像形成装置であって、
主電源から供給される電力を蓄電する蓄電素子と、当該蓄電素子と他の素子との間の電力の授受を遮断する遮断状態と遮断しない非遮断状態とに設定可能な遮断手段とを有する補助電源部と、
前記定着装置を加熱する発熱体であって、前記補助電源部から供給される電力によって駆動される発熱体と、
主電源のオン／オフを切り替える切り替え手段と、
前記切り替え手段によって主電源がオンからオフに切り替えられた場合に、前記遮断手段を前記遮断状態に設定する設定手段と
を具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
画像形成対象シートに転写された画像を定着させる定着装置を備えた画像形成装置であって、
本体部と、
前記本体部と着脱自在に設けられる電源部であって、主電源から供給される電力を蓄電する蓄電素子と、当該蓄電素子と他の素子との間の電力の授受を遮断する遮断状態と遮断しない非遮断状態とに設定可能な遮断手段とを有する補助電源部と、
前記定着装置を加熱する発熱体であって、前記補助電源部から供給される電力によって駆動される発熱体とを備え、
前記補助電源部は、前記本体部から前記補助電源部が取り外された場合に前記遮断手段を前記遮断状態に設定する設定手段を有する
ことを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００８−１１６９８３（Ｐ２００８−１１６９８３Ａ）
【公開日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−７０９（Ｐ２００８−７０９）
【出願日】平成２０年１月７日（２００８．１．７）
【分割の表示】特願２００３−９１３５２（Ｐ２００３−９１３５２）の分割
【原出願日】平成１５年３月２８日（２００３．３．２８）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月７日（２００８．１．７）
【分割の表示】特願２００３−９１３５２（Ｐ２００３−９１３５２）の分割
【原出願日】平成１５年３月２８日（２００３．３．２８）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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