JP2005024718A - Image forming apparatus - Google Patents

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JP2005024718A JP2003188084A JP2003188084A JP2005024718A JP 2005024718 A JP2005024718 A JP 2005024718A JP 2003188084 A JP2003188084 A JP 2003188084A JP 2003188084 A JP2003188084 A JP 2003188084A JP 2005024718 A JP2005024718 A JP 2005024718A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent supply electric power for a rise operation of a fixing device from coming short. <P>SOLUTION: The image forming apparatus is equipped with the fixing device 3 for heating and fixing the toner image formed on a recording material and a main power source unit 20 capable of supplying the electric power to the fixing device 3. The apparatus is provided with an auxiliary power source section 21 and a part (an auxiliary power source unit 22) of the electric energy thereof is used exclusively for a specific application (the rise operation of the fixing device). <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、補助電源部を備える画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置で採用されている電子写真方式は、記録媒体上にトナー像を形成し、形成したトナー像を熱と圧力で記録媒体に定着装置により定着させる方法であり、定着装置での定着方式としては、ベルト定着方式または熱ローラ方式が最も採用されている。
【0003】
ベルト定着方式は、ハロゲンヒータなどの発熱部材により加熱される加熱ローラ、定着ローラを内部に備えた定着ベルトに、同様に発熱部材により加熱され、定着ローラに対向配置された加圧ローラを圧接してニップ部を形成し、このニップ部にトナー像が転写された記録媒体を通過させて加熱定着する方法である。熱ローラ方式は定着ローラと加圧ローラのみの構成であり、定着原理はベルト定着と同様である。
【0004】
近年、環境問題が重要視され、複写機やプリンタなどの画像形成装置も省エネルギー化が進んでいる。この画像形成装置の省エネルギーを考えるに当たって無視できないのは、待機時の定着装置における消費電力である。この待機時の消費電力を削減し、より省電力化を図ることが望まれ、未使用時には電力供給をゼロにすることが求められてきている。しかし、待機時の消費電力をゼロにすると熱容量の大きい定着ローラや加圧ローラは使用可能温度に達するまでの時間(立ち上り時間)が数分必要になる。立ち上り時間を短くするためには定格電力を大きくする必要があるが、日本国内における一般的なオフィスの商用電源は100V15Aであり限界があった。
【0005】
そこで、補助電源装置として蓄電装置を設け、プリント動作で使用されるモータなどの回転エネルギーを発電装置により蓄電装置に充電し、立ち上がり動作時に補助的に発熱部材に電力を供給する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。これにより、立ち上がり動作時に大きな電力を供給するようにしている。
【0006】
また、このような蓄電装置の電力を、待機中に、発熱部材に供給し定着ローラや加圧ローラなどを加熱してそれらの温度が下がるのを防止することも行われている。
【0007】
【特許文献1】
特開平11−119592号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、蓄電装置に充電された電力量には限界があるため、待機時間が長時間に及ぶと補助電源装置の電力を消費し切ってしまい、立ち上り時への補助電力の供給ができなくなるという問題がある。
【0009】
また、プリント動作におけるモータ駆動力を発電エネルギーとして蓄電装置に充電を行うため、少数枚の記録紙に対する断続的なプリント動作の繰返しでは、発電効率が悪くなる場合があり、効率よく補助電源装置に充電できないという問題もある。これにより、立ち上がり動作時に必要な電力を供給することができなくなるという問題がある。
【0010】
本発明の目的は、定着装置の特定の動作への供給電力が不足することを防止することである。
【0011】
本発明の目的は、定着装置の立ち上がり動作への供給電力が不足することを防止することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、電子写真方式により記録材上に形成されたトナー像を加熱して定着させる定着装置と、この定着装置に電力を供給可能な主電源装置とを備えた画像形成装置において、電力を蓄電する補助電源部を備え、前記補助電源部の電力量のうちの一部を特定の用途専用とした。
【0013】
したがって、補助電源部に蓄電されている電力が特定用途(例えば、定着装置の立ち上がり動作)以外の用途に使用されても、補助電源部に蓄電されている電力量の一部は特定用途に確保されているので、特定用途への供給電力が不足することが防止される。
【0014】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の画像形成装置において、前記補助電源部は、複数の補助電源装置を有し、前記補助電源装置と前記定着装置の電力供給対象部との接続及び接続解除を行うスイッチ手段を備え、前記補助電源装置のうちの少なくとも一つが、特定の用途のときに当該特定の用途に使用される前記電力供給対象部にのみ前記スイッチ手段により接続されることにより、当該補助電源装置の電力量を特定の用途専用とした。
【0015】
したがって、複数の補助電源装置のうちの少なくとも一つは、特定の用途以外に使用されることが無いので、特定用途への供給電力が不足することが防止される。
【0016】
請求項3記載の発明は、請求項1記載の画像形成装置において、前記補助電源部と前記定着装置の電力供給対象部との接続及び接続解除を行うスイッチ手段と、前記補助電源部の電力量を計測する計測手段と、を備え、前記補助電源部が蓄電する電力量が規定量以下の場合には、特定の用途以外に使用される前記電力供給対象部と前記補助電源部との接続を行わないことにより、前記補助電源部の電力量のうちの一部を特定の用途専用とした。
【0017】
したがって、補助電源部に蓄電されている電力が特定用途(例えば、定着装置の立ち上がり動作)以外の用途に使われていても、補助電源部の電力量が規定量以下になった場合には、その用途への電力供給が遮断されて、規定量の電力量が特定用途のために確保されるので、特定用途への供給電力が不足することが防止される。
【0018】
請求項4記載の発明は、請求項2記載の画像形成装置において、複数の前記補助電源装置に充電する電力を取得する電力源と、設定された優先度に基づいた順番で複数の前記補助電源装置に前記電力源を接続させて充電を行う充電手段と、を備える。
【0019】
したがって、重要用途への電力を蓄電する補助電源装置に対する充電の優先度を高くしておくことで、その補助電源装置から優先的に充電が行われ、優先度の高い重要用途へ供給される電力が不足することが防止される。
【0020】
請求項5記載の発明は、請求項4記載の画像形成装置において、前記優先度は、前記特定の用途のみに使用される前記補助電源装置が最も高く設定されている。
【0021】
したがって、特定の用途(例えば、定着装置の立ち上がり動作)専用に設けられた補助電源装置が最も先に充電される。これにより、定着装置の立ち上がり動作への供給電力が不足することが防止される。
【0022】
請求項6記載の発明は、請求項4又は5記載の画像形成装置において、前記電力源は、前記主電源装置による商用電源と、当該画像形成装置の回転体に連結されて発電する発電装置とであり、前記補助電源装置への充電のための前記電力源を前記発電装置又は前記発電装置に切り替える切替手段を備える。
【0023】
したがって、発電装置において画像形成装置の回転体の回転エネルギーによる発電が十分に行われない使用条件においても、電力源を商用電源に切り替えることが可能であり、これにより、補助電源装置に十分に蓄電することが可能となり、特定の用途(例えば、定着装置の立ち上がり動作)への供給電力が不足することが防止される。
【0024】
請求項7記載の発明は、請求項2,4,5又は6記載の画像形成装置において、前記補助電源装置は、電気化学キャパシタ構成である。
【0025】
したがって、電気化学キャパシタは、バッテリに比べて寿命が長いので、バッテリに比べてランニングコストを低くすることが可能である。
【0026】
請求項8記載の発明は、請求項1又は3記載の画像形成装置において、前記補助電源部は、電気化学キャパシタ構成である。
【0027】
したがって、電気化学キャパシタは、バッテリに比べて寿命が長いので、バッテリに比べてランニングコストを低くすることが可能である。
【0028】
請求項9記載の発明は、請求項1,2,3,4,5,6,7又は8記載の画像形成装置において、前記特定の用途には、定着装置の立ち上がり動作が含まれる。
【0029】
したがって、定着装置の立ち上がり動作への供給電力が不足することが防止される。
【0030】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は本実施の形態の画像形成装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【0031】
図1に示すように、画像形成装置1は、電子写真方式によりプリント動作を実行し記録材である用紙にトナー像を形成する画像形成部2、用紙上のトナー像を定着させる定着装置3、電源部4、これらの各部を駆動制御する制御部5などから構成されている。画像形成部2の構成は従来周知のものと同様であるため詳しい説明は省略し、定着装置3、電源部4、制御部5を主に説明する。
【0032】
制御部5は、CPU(Central Processing Unit)6、コンピュータプログラム等の固定的なデータを格納するROM(Read Only Memory)7、RAM(Random Access Memory)8等で構成され、画像形成装置1の各部を駆動制御する。
【0033】
図2は定着装置3と電源部4とを概略的に示す模式図である。図2に示すように、定着装置3は、定着ベルト16方式の定着装置3であって、定着ローラ11、加圧ローラ12、分離爪13、加熱ローラ14、テンションローラ15、定着ベルト16及び電力供給対象物であるヒータ17〜19等により構成されている。定着ベルト16は定着ローラ11と加熱ローラ14とに掛け渡され、テンションローラ15がベルトループの外側から圧接されて定着ベルト16に所定の張力を付与している。加圧ローラ12は定着ローラ11に対向して配置され、図示しない加圧手段により定着ベルト16を挟んで所定の圧力で定着ローラ11に圧接されている。ヒータ17〜19は例えばハロゲンヒータであり、それぞれ定着ローラ11、加圧ローラ12、加熱ローラ14に内蔵される。なお、本実施の形態では、ヒータ17〜19としてハロゲンヒータを用いて、被加熱部材を加熱しているが、特開2001−242732公報や特開2001−13805公報に記載されているように誘導加熱方式を用いて被加熱部材を加熱してもよい。
【0034】
本実施の形態の定着装置3では、図示しない駆動機構により定着ローラ11が図中時計回りに回転駆動されることで、定着ベルト16も同方向に回転される。また、加圧ローラ12は定着ローラ11に従動回転し、図中反時計回りに回転する。図示しない用紙は、定着ローラ11と加圧ローラ12とが定着ベルト16を挟んで圧接される定着ニップを図の右から左方向に通過するときに、熱と圧力とにより用紙上の未定着トナー像が用紙上に定着される。
【0035】
電源部4は、当該画像形成装置1の各部に電力を供給する電力源である主電源装置20の他に、補助電源部21を構成し定着装置3専用に設けられた第1及び第2補助電源装置22,23、電力源である発電装置24、スイッチ手段であって切替手段である切替装置25を備えている。
【0036】
主電源装置20は、当該画像形成装置1が設置される場所のコンセント等から商用電源の供給を受ける。第1及び第2補助電源装置22,23は、基本構成は同じであり共に図示しない電気化学キャパシタを有している。その電気化学キャパシタとしては、例えば電気二重層キャパシタあるいはレドックスキャパシタを用いることができる。電気化学キャパシタは単数でも複数個でも良い。詳しくは後述するが、第1補助電源装置22の電力は、特定の用途として定着装置3の立ち上がり動作及び定着動作(画像形成装置1全体で言うとプリント動作)開始初期において加熱ローラのヒータ19にのみ供給される。つまり、第1補助電源装置22は、定着装置3の立ち上がり動作及びプリント動作開始初期における加熱ローラのヒータ19へ供給するための専用の補助電源装置である。第2補助電源装置23の電力は、待機時の定着ローラ11のヒータ17に供給される。
【0037】
発電装置24は、図示しないモータ駆動力により回転駆動される当該画像形成装置1の任意の回転体、例えば定着ローラ11や画像形成部2が有する感光体ドラムあるいは中間転写ベルト(ともに図示せず)などの駆動軸に連結されている。本実施の形態では、発電装置24を定着ローラ11の駆動軸(図示せず)に連結している(図中、機械的な連結を破線により模式的に示す)。なお、画像形成装置1の回転体に連結される発電装置24は必ずしも1つである必要はなく、複数の発電装置24を備えるように構成しても構わない。
【0038】
切替装置25は、主電源装置20、第1及び第2補助電源装置22,23から定着ローラ11のヒータ17及び加熱ローラ14のヒータ19に供給される電力の切り替えを行う。また、発電装置24から第1及び第2補助電源装置22,23に供給される電力の切替も行う。なお、本実施の形態では、図示していないが、加圧ローラ12に内蔵されるヒータ18には主電源装置20からの電力が供給される(待機時には電力の供給が遮断される)。
【0039】
切替装置25は、主電源装置20、第1及び第2補助電源装置22,23、定着ローラ11のヒータ17、加熱ローラ14のヒータ19、発電装置24がスイッチS1〜S6を介して接続される接続部26を有している。この接続部26は、接続部26aと接続部26bとがスイッチS7により接続される構成である。主電源装置20、加熱ローラ14のヒータ19は、スイッチS1,S4により一方の接続部26aに接続され、第1及び第2補助電源装置22,23、定着ローラ11のヒータ17、発電装置24は、スイッチS2,S3,S5,S6により他方の接続部26bに接続される。なお、図面では、各スイッチS1〜S7のオン/オフ状態を視覚的に分かりやすくするため、機械的なスイッチ手段として示してあるが、切替装置25をIC等の電子的な構成とすることも可能である。
【0040】
次に、CPU6がコンピュータプログラムに従って行う切替装置25の制御とその作用について図3ないし図9を参照して説明する。
【0041】
図3は立ち上がり動作時、プリント動作開始初期時の状態の定着装置3と電源部4とを示す模式図である。図3に示すように、待機状態からの立ち上がり動作時及びプリント動作開始初期では、スイッチS1,S2,S4,S7が閉じられ、スイッチS3,S5,S6が開放される。これにより、主電源装置20及び第1補助電源装置22の双方から加熱ローラ14のヒータ19に電力が供給される。待機状態からの立ち上げ時、プリント動作開始時は、加熱ローラ14の温度を短時間で上昇させ、定着ベルト16の温度を迅速に設定温度まで上げる必要がある。本実施の形態の場合、立ち上げ時、プリント動作開始時に、主電源装置20による通常の電力に追加して、第1補助電源装置22に蓄えておいた電力をヒータ19に供給することにより、定着ベルト16の温度を急速に昇温させることができる。また、プリント動作開始初期における用紙通過による定着ベルト16の温度の初期落ち込みを防止することができる。
【0042】
図4は通常のプリント動作時の定着装置3と電源部4とを示す模式図である。図4に示すように、初期段階を経ての通常のプリント動作時には、スイッチS1,S4,S5,S7が閉じられ、スイッチS2,S3,S6が開放されて、定着ローラ11のヒータ17と加熱ローラ14のヒータ19とに主電源装置20から電力が供給される。
【0043】
図5はプリント動作において定着装置3の温度が安定した状態での定着装置3と電源部4とを示す模式図である。図5に示すように、プリント動作開始後、定着装置3の定着ベルト16及び定着ローラ11あるいは加圧ローラ12の表面温度が安定すると、スイッチS1,S3,S4,S5,S7が開放され、スイッチS2,S6が閉じられる。具体的には、この切り替えは、プリント動作開始後に所定の時間が経過したら行うか、図示しない温度センサにより定着ベルト16あるいは定着ローラ11等の温度を検出して温度の安定を判断して行うようにしても良い。これにより、定着ローラ11及び定着ローラ11の駆動軸(図示せず)回転により発電装置24で発電された電力が第1補助電源装置22に供給され、第1補助電源装置22内の電気化学キャパシタを充電する。
【0044】
図6はプリント動作において定着装置3の温度が安定した別の状態での定着装置3と電源部4とを示す模式図である。第1補助電源装置22が充電されると、図6に示すように、スイッチS1,S2,S4,S5,S7が開放され、スイッチS3,S6が閉じられ、第2補助電源装置23内の電気化学キャパシタの充電に移行する。
【0045】
このように本実施の形態では、充電の優先度は、第1補助電源装置22が第2補助電源装置23よりも高く設定されている。第1補助電源装置22を第2補助電源装置23よりも優先的に充電するのは、第1補助電源装置22の電力を定着装置3の立ち上がり動作時とプリント動作初期における補助電力として使用しているため、後述するように待機時の補助電力として使用される第2補助電源装置23の電力よりも性能上重要な要素であるためである。ここに、設定された優先度に基づいた順番で複数の補助電源装置に電力源を接続させて充電を行う充電手段の機能が実現される。
【0046】
図7は待機時の定着装置3と電源部4とを示す模式図である。待機時には、図7に示すように、スイッチS1,S2,S4,S6,S7が開放され、スイッチS3,S5が閉じられる。これにより、主電源装置20からの電力供給が遮断され、第2補助電源装置23から定着ローラ11のヒータ17に電力を供給する。このため、定着ベルト16に比べて熱容量の大きい定着ローラ11を予熱することができ、プリント開始時の定着立ち上がりを素早くすることが可能となる。この待機時において、商用電源につながる主電源装置20からの電力供給が行われないため、待機時における省エネが実現される。
【0047】
このように本実施の形態では第1補助電源装置22の電力は、定着装置3の立ち上がり動作時とプリント動作初期時に加熱ローラ14のヒータ19に供給されるだけであり、つまり、第1補助電源装置22の電力は、定着装置3の立ち上がり動作時とプリント動作初期時に加熱ローラ14のヒータ19に供給のためだけに確保されている。
【0048】
次に、発電装置24は、モータ駆動力が発電源であるため、少数枚の用紙に対する断続的なプリント動作の繰返しでは、発電効率が悪くなる場合もある。そこで、このような場合には、電気化学キャパシタを充電するための電力源を発電装置24から主電源装置20に切り替えて第1及び第2補助電源装置22,23の電気化学キャパシタを充電する。ここで、図8は主電源装置20から第1補助電源装置22へ充電する状態を示す模式図、図9は主電源装置20から第2補助電源装置23へ充電する状態を示す模式図である。第1補助電源装置22を主電源装置20から充電する場合には、図8に示すように、スイッチS1,S2,S7が閉じられ、スイッチS3,S4,S5,S6が開放される。第2補助電源装置23を主電源装置20から充電する場合には、図9に示すように、スイッチS1,S3,S7が閉じられ、スイッチS2,S4,S5,S6が開放される。
【0049】
以上説明したように、本実施の形態では、第1補助電源装置22に蓄えた電力を定着装置3の立ち上がり動作及びプリント動作開始初期に主電源装置20からの電力に追加してヒータ19に供給することにより、定着立ち上がり動作時間を短縮することができる。
【0050】
また、第1補助電源装置22に蓄電されている電力は、特定用途として定着装置3の立ち上がり動作及びプリント動作初期に対する供給電力専用として確保されているので、定着装置3の立ち上がり動作及びプリント動作初期に対する供給電力が不足することが防止される。
【0051】
また、第1及び第2補助電源装置22,23への充電の際には、第1補助電源装置22が優先的に充電されるので、重要用途である定着装置3の立ち上がり動作及びプリント動作初期に対する供給電力が不足することが防止される。
【0052】
また、発電装置24において画像形成装置1の回転体の回転エネルギーによる発電が十分に行われない使用条件においても、主電源装置20による商用電源から第1及び第2補助電源装置22,23へ充電が行われるので、第1及び第2補助電源装置22,23に十分に蓄電することができるので、定着装置3の立ち上がり動作及びプリント動作初期に対する供給電力が不足することが防止される。
【0053】
また、第1及び第2補助電源装置22,23の電気化学キャパシタは、バッテリに比べて寿命が長いので、バッテリに比べてランニングコストを低くすることができる。
【0054】
以上、本発明を図示例により説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、定着装置3及び画像形成装置1の構成は適宜変更できるものである。例えば、定着装置3における定着ベルト16の支持方法や、加圧ベルトを備える構造など、適宜な構成を採用し得るものである。また、定着装置3としては、本実施の形態で説明したベルト定着方式のものに限るものでなく、熱ローラ方式のものであっても良い。この場合には、例えば、対向配置された加熱ローラと加圧ローラとに内蔵なされるヒータの使用用途のうち特定の用途に対する供給電力を補助電源部21に確保すれば良い。また、ヒータ17〜19の本数なども任意である。さらに、発電装置24の数も単数でも良いし複数でも良い。
【0055】
次に、別の実施の形態として、補助電源部21が蓄電する電力量が規定量以下の場合には、特定の用途(定着装置3の立ち上がり動作)以外には電力を供給しないようにしてもよい。この場合には、第1及び第2補助電源装置22,23をそれぞれヒータ17,19専用にはせず、第1及び第2補助電源装置22,23は両方のヒータ17,19に電力を供給する。そして、補助電源部21の蓄電量を計測する計測手段としての電力量計測器(図示せず)を設け、この電力計測器により補助電源部21の蓄電量を常時監視する。
【0056】
補助電源部21の電力量が規定量よりも多い場合には、用途にかかわらず補助電源部21のから各用途の電力供給対象(例えば、待機時のヒータ17、立ち上がり時のヒータ19)に対して電力供給を行う。補助電源部21が蓄電している電力量が規定量以下になった場合には、定着装置3の立ち上がり動作におけるヒータ19以外には、電力を供給しないようにする。例えば、待機時においてヒータ17に電力を供給している際に、補助電源部21の電力量が規定量以下になった場合には、切替装置25を駆動してヒータ17と補助電源部21との接続を解除し電力供給を停止させる。これにより、補助電源部21の電力量のうち規定量の電力量が定着装置3の立ち上がりのために確保されるので、定着装置3の立ち上がりのための供給電力が不足することが防止される。
【0057】
【発明の効果】
請求項1記載の発明によれば、電子写真方式により記録材上に形成されたトナー像を加熱して定着させる定着装置と、この定着装置に電力を供給可能な主電源装置とを備えた画像形成装置において、電力を蓄電する補助電源部を備え、前記補助電源部の電力量のうちの一部を特定の用途専用としたことにより、補助電源部に蓄電されている電力が特定用途(例えば、定着装置の立ち上がり動作)以外の用途に使用されても、補助電源部に蓄電されている電力量の一部は特定用途に確保されているので、特定用途への供給電力が不足することを防止することができる。
【0058】
請求項2記載の発明によれば、請求項1記載の画像形成装置において、前記補助電源部は、複数の補助電源装置を有し、前記補助電源装置と前記定着装置の電力供給対象部との接続及び接続解除を行うスイッチ手段を備え、前記補助電源装置のうちの少なくとも一つが、特定の用途のときに当該特定の用途に使用される前記電力供給対象部にのみ前記スイッチ手段により接続されることにより、当該補助電源装置の電力量を特定の用途専用としたことにより、複数の補助電源装置のうちの少なくとも一つは、特定の用途以外に使用されることが無いので、特定用途への供給電力が不足することを防止することができる。
【0059】
請求項3記載の発明によれば、請求項1記載の画像形成装置において、前記補助電源部と前記定着装置の電力供給対象部との接続及び接続解除を行うスイッチ手段と、前記補助電源部の電力量を計測する計測手段と、を備え、前記補助電源部が蓄電する電力量が規定量以下の場合には、特定の用途以外に使用される前記電力供給対象部と前記補助電源部との接続を行わないことにより、前記補助電源部の電力量のうちの一部を特定の用途専用としたことにより、補助電源部に蓄電されている電力が特定用途(例えば、定着装置の立ち上がり動作)以外の用途に使われていても、補助電源部の電力量が規定量以下になった場合には、その用途への電力供給が遮断されて、規定量の電力量が特定用途のために確保されるので、特定用途への供給電力が不足することを防止することができる。
【0060】
請求項4記載の発明によれば、請求項2記載の画像形成装置において、複数の前記補助電源装置に充電する電力を取得する電力源と、設定された優先度に基づいた順番で複数の前記補助電源装置に前記電力源を接続させて充電を行う充電手段と、を備えることにより、重要用途への電力を蓄電する補助電源装置に対する充電の優先度を高くしておくことで、その補助電源装置から優先的に充電が行われるので、優先度の高い重要用途へ供給される電力が不足することを防止することができる。
【0061】
請求項5記載の発明によれば、請求項4記載の画像形成装置において、前記優先度は、前記特定の用途のみに使用される前記補助電源装置が最も高く設定されていることにより、特定の用途(例えば、定着装置の立ち上がり動作)専用に設けられた補助電源装置が最も先に充電されるので、定着装置の立ち上がり動作への供給電力が不足することを防止することができる。
【0062】
請求項6記載の発明によれば、請求項4又は5記載の画像形成装置において、前記電力源は、前記主電源装置による商用電源と、当該画像形成装置の回転体に連結されて発電する発電装置とであり、前記補助電源装置への充電のための前記電力源を前記発電装置又は前記発電装置に切り替える切替手段を備えることにより、発電装置において画像形成装置の回転体の回転エネルギーによる発電が十分に行われない使用条件においても、電力源を商用電源に切り替えることができ、これにより、補助電源装置に十分に蓄電することができるので、特定の用途(定着装置の立ち上がり動作)への供給電力が不足することを防止することができる。
【0063】
請求項7記載の発明によれば、請求項2,4,5又は6記載の画像形成装置において、前記補助電源装置は、電気化学キャパシタ構成であることにより、電気化学キャパシタは、バッテリに比べて寿命が長いので、バッテリに比べてランニングコストを低くすることができる。
【0064】
請求項8記載の発明によれば、請求項1又は3記載の画像形成装置において、前記補助電源部は、電気化学キャパシタ構成であることにより、電気化学キャパシタは、バッテリに比べて寿命が長いので、バッテリに比べてランニングコストを低くすることができる。
【0065】
請求項9記載の発明によれば、請求項1,2,3,4,5,6,7又は8記載の画像形成装置において、前記特定の用途には、定着装置の立ち上がり動作が含まれることにより、定着装置の立ち上がり動作への供給電力が不足することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態の画像形成装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図2】定着装置と電源部とを概略的に示す模式図である。
【図3】立ち上がり動作時、プリント動作開始初期時の状態の定着装置と電源部とを示す模式図である。
【図4】通常のプリント動作時の定着装置と電源部とを示す模式図である。
【図5】プリント動作において定着装置の温度が安定した状態での定着装置と電源部とを示す模式図である。
【図6】プリント動作において定着装置の温度が安定した別の状態での定着装置と電源部とを示す模式図である。
【図7】待機時の定着装置と電源部とを示す模式図である。
【図8】主電源装置から第1補助電源装置へ充電する状態を示す模式図である。
【図9】主電源装置から第2補助電源装置へ充電する状態を示す模式図である。
【符号の説明】
1 画像形成装置
3 定着装置
17 ヒータ(電力供給対象物)
19 ヒータ(電力供給対象物)
20 主電源装置(電力源)
21 補助電源部
22 第1補助電源装置(補助電源装置)
23 第2補助電源装置(補助電源装置)
24 発電装置(電力源)
25 切替装置(スイッチ手段、切替手段)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus including an auxiliary power supply unit.
[0002]
[Prior art]
The electrophotographic system employed in image forming apparatuses such as copying machines, printers, and facsimiles is a method in which a toner image is formed on a recording medium, and the formed toner image is fixed to the recording medium with heat and pressure by a fixing device. The fixing method in the fixing device is most preferably a belt fixing method or a heat roller method.
[0003]
In the belt fixing method, a heating roller heated by a heat generating member such as a halogen heater, a fixing belt provided with a fixing roller therein, and a pressure roller that is also heated by the heat generating member and disposed opposite to the fixing roller are pressed. In this method, a nip portion is formed, and a recording medium on which a toner image is transferred is passed through the nip portion and heated and fixed. The heat roller system has only a fixing roller and a pressure roller, and the fixing principle is the same as that of belt fixing.
[0004]
In recent years, environmental issues have been regarded as important, and image forming apparatuses such as copying machines and printers have been saving energy. In considering the energy saving of this image forming apparatus, what cannot be ignored is the power consumption in the fixing apparatus during standby. It is desired to reduce power consumption during standby and to further reduce power consumption, and there has been a demand for zero power supply when not in use. However, if the standby power consumption is reduced to zero, a fixing roller or pressure roller having a large heat capacity needs several minutes to reach a usable temperature (rise time). In order to shorten the rise time, it is necessary to increase the rated power. However, the commercial power supply for a general office in Japan is limited to 100V15A.
[0005]
Therefore, a method has been proposed in which a power storage device is provided as an auxiliary power supply device, rotational energy such as a motor used in a printing operation is charged to the power storage device by a power generation device, and power is supplementarily supplied to the heat generating member at the start-up operation. (For example, refer to Patent Document 1). As a result, a large amount of power is supplied during the rising operation.
[0006]
In addition, the power of such a power storage device is supplied to the heat generating member during standby to heat the fixing roller, the pressure roller, and the like to prevent the temperature from decreasing.
[0007]
[Patent Document 1]
JP 11-119592 A
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, there is a limit to the amount of power charged in the power storage device, so if the standby time is long, the power of the auxiliary power supply device will be consumed, and the auxiliary power cannot be supplied at startup. There is.
[0009]
In addition, since the motor drive force in the printing operation is charged as the power generation energy, the power storage device is charged. Therefore, repeated intermittent printing operations on a small number of recording papers may reduce the power generation efficiency, and the auxiliary power supply device can be efficiently used. There is also a problem that it cannot be charged. As a result, there is a problem that it is impossible to supply necessary power during the rising operation.
[0010]
An object of the present invention is to prevent a shortage of power supplied to a specific operation of the fixing device.
[0011]
An object of the present invention is to prevent a shortage of power supplied to the rising operation of the fixing device.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
An image forming apparatus comprising: a fixing device that heats and fixes a toner image formed on a recording material by an electrophotographic method; and a main power supply device that can supply power to the fixing device. In the above, an auxiliary power supply unit for storing electric power is provided, and a part of the electric power amount of the auxiliary power supply unit is dedicated to a specific application.
[0013]
Therefore, even if the power stored in the auxiliary power supply unit is used for a purpose other than a specific application (for example, the startup operation of the fixing device), a part of the amount of power stored in the auxiliary power supply part is secured for the specific application. Therefore, it is possible to prevent a shortage of power supplied to a specific application.
[0014]
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the auxiliary power unit includes a plurality of auxiliary power units, and the connection between the auxiliary power unit and the power supply target unit of the fixing device, and A switch means for releasing connection, wherein at least one of the auxiliary power supply devices is connected by the switch means only to the power supply target unit used for the specific application in a specific application. The amount of power of the auxiliary power supply is dedicated to a specific application.
[0015]
Therefore, since at least one of the plurality of auxiliary power supply devices is not used for any other purpose than the specific purpose, it is possible to prevent a shortage of power supplied to the specific purpose.
[0016]
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the switch means for connecting and disconnecting the auxiliary power supply unit and the power supply target unit of the fixing device, and the power amount of the auxiliary power supply unit And when the amount of power stored in the auxiliary power supply unit is less than or equal to a predetermined amount, connect the power supply target unit used for purposes other than a specific application and the auxiliary power supply unit. By not performing this, a part of the power amount of the auxiliary power supply unit is dedicated to a specific application.
[0017]
Therefore, even if the power stored in the auxiliary power supply unit is used for applications other than a specific application (for example, the start-up operation of the fixing device), if the power amount of the auxiliary power supply unit falls below the specified amount, Since the power supply to the application is cut off and a specified amount of power is secured for the specific application, it is possible to prevent the supply power to the specific application from being insufficient.
[0018]
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the second aspect, a plurality of the auxiliary power supplies are arranged in an order based on a power source for acquiring power to charge the plurality of auxiliary power supply apparatuses and a set priority. Charging means for connecting the power source to the apparatus to perform charging.
[0019]
Therefore, by setting a higher priority for charging the auxiliary power supply that stores power for important applications, power is preferentially charged from the auxiliary power supply and supplied to important applications with higher priority. Is prevented from running out.
[0020]
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the fourth aspect, the priority is set to be highest for the auxiliary power supply device used only for the specific application.
[0021]
Therefore, the auxiliary power supply device provided exclusively for a specific application (for example, the rising operation of the fixing device) is charged first. This prevents a shortage of power supplied to the rising operation of the fixing device.
[0022]
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the fourth or fifth aspect, the power source is a commercial power source by the main power source device, and a power generator that is connected to a rotating body of the image forming device and generates power. And switching means for switching the power source for charging the auxiliary power supply device to the power generation device or the power generation device.
[0023]
Therefore, it is possible to switch the power source to a commercial power source even under use conditions where the power generation device does not sufficiently generate power using the rotational energy of the rotating body of the image forming apparatus. It is possible to prevent the power supply for a specific application (for example, the start-up operation of the fixing device) from being insufficient.
[0024]
According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the second, fourth, fifth or sixth aspect, the auxiliary power supply device has an electrochemical capacitor configuration.
[0025]
Therefore, the electrochemical capacitor has a longer life compared to the battery, and therefore the running cost can be reduced compared to the battery.
[0026]
According to an eighth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first or third aspect, the auxiliary power supply unit has an electrochemical capacitor configuration.
[0027]
Therefore, the electrochemical capacitor has a longer life compared to the battery, and therefore the running cost can be reduced compared to the battery.
[0028]
According to a ninth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first, second, third, fourth, sixth, seventh or eighth aspect, the specific application includes a rising operation of the fixing device.
[0029]
Accordingly, it is possible to prevent the supply power for the rising operation of the fixing device from being insufficient.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram schematically showing the configuration of the image forming apparatus according to the present embodiment.
[0031]
As shown in FIG. 1, an image forming apparatus 1 includes an image forming unit 2 that performs a printing operation by an electrophotographic method and forms a toner image on a sheet of recording material, a fixing device 3 that fixes a toner image on the sheet, The power supply unit 4 includes a control unit 5 that drives and controls these units. Since the configuration of the image forming unit 2 is the same as that conventionally known, detailed description is omitted, and the fixing device 3, the power supply unit 4, and the control unit 5 will be mainly described.
[0032]
The control unit 5 includes a CPU (Central Processing Unit) 6, a ROM (Read Only Memory) 7 for storing fixed data such as a computer program, a RAM (Random Access Memory) 8, and the like. Is controlled.
[0033]
FIG. 2 is a schematic diagram schematically showing the fixing device 3 and the power supply unit 4. As shown in FIG. 2, the fixing device 3 is a fixing device 16 of a fixing belt 16 type, and includes a fixing roller 11, a pressure roller 12, a separation claw 13, a heating roller 14, a tension roller 15, a fixing belt 16 and electric power. It is comprised by the heaters 17-19 etc. which are supply objects. The fixing belt 16 is stretched between the fixing roller 11 and the heating roller 14, and a tension roller 15 is pressed from the outside of the belt loop to apply a predetermined tension to the fixing belt 16. The pressure roller 12 is disposed so as to face the fixing roller 11 and is pressed against the fixing roller 11 with a predetermined pressure with a fixing belt 16 sandwiched by a pressing means (not shown). The heaters 17 to 19 are, for example, halogen heaters, and are incorporated in the fixing roller 11, the pressure roller 12, and the heating roller 14, respectively. In the present embodiment, the member to be heated is heated using a halogen heater as the heaters 17 to 19, but induction is performed as described in JP-A-2001-242732 and JP-A-2001-13805. The member to be heated may be heated using a heating method.
[0034]
In the fixing device 3 of the present embodiment, the fixing roller 11 is rotated in the clockwise direction in the drawing by a driving mechanism (not shown), so that the fixing belt 16 is also rotated in the same direction. The pressure roller 12 is driven to rotate by the fixing roller 11 and rotates counterclockwise in the figure. A sheet (not shown) is unfixed toner on the sheet due to heat and pressure when passing from the right to the left in the drawing through the fixing nip where the fixing roller 11 and the pressure roller 12 are pressed against each other with the fixing belt 16 interposed therebetween. The image is fixed on the paper.
[0035]
The power supply unit 4 constitutes an auxiliary power supply unit 21 in addition to the main power supply device 20 which is a power source for supplying power to each unit of the image forming apparatus 1, and first and second auxiliary units provided exclusively for the fixing device 3. Power supply devices 22 and 23, a power generation device 24 that is a power source, and a switching device 25 that is switching means and switching means are provided.
[0036]
The main power supply device 20 is supplied with commercial power from an outlet or the like where the image forming apparatus 1 is installed. The first and second auxiliary power supply devices 22 and 23 have the same basic configuration and both have an electrochemical capacitor (not shown). As the electrochemical capacitor, for example, an electric double layer capacitor or a redox capacitor can be used. One or more electrochemical capacitors may be used. As will be described in detail later, the power of the first auxiliary power supply 22 is supplied to the heater 19 of the heating roller at the beginning of the start-up operation and fixing operation of the fixing device 3 (printing operation in the whole image forming apparatus 1) as a specific application. Only supplied. That is, the first auxiliary power supply 22 is a dedicated auxiliary power supply for supplying the heater 19 of the heating roller at the initial stage of the start-up operation and the printing operation of the fixing device 3. The electric power of the second auxiliary power supply 23 is supplied to the heater 17 of the fixing roller 11 during standby.
[0037]
The power generation device 24 is an arbitrary rotating body of the image forming apparatus 1 that is rotationally driven by a motor driving force (not shown), such as a photosensitive drum or an intermediate transfer belt (not shown) included in the fixing roller 11 and the image forming unit 2. It is connected to the drive shaft. In the present embodiment, the power generation device 24 is connected to a drive shaft (not shown) of the fixing roller 11 (in the drawing, mechanical connection is schematically shown by a broken line). Note that the number of power generation devices 24 connected to the rotating body of the image forming apparatus 1 is not necessarily one, and a plurality of power generation devices 24 may be provided.
[0038]
The switching device 25 switches the power supplied from the main power supply device 20 and the first and second auxiliary power supply devices 22 and 23 to the heater 17 of the fixing roller 11 and the heater 19 of the heating roller 14. The power supplied from the power generation device 24 to the first and second auxiliary power supply devices 22 and 23 is also switched. Although not shown in the present embodiment, power from the main power supply device 20 is supplied to the heater 18 built in the pressure roller 12 (power supply is cut off during standby).
[0039]
In the switching device 25, the main power supply device 20, the first and second auxiliary power supply devices 22, 23, the heater 17 of the fixing roller 11, the heater 19 of the heating roller 14, and the power generation device 24 are connected via switches S1 to S6. A connection part 26 is provided. This connection part 26 is a structure by which the connection part 26a and the connection part 26b are connected by switch S7. The main power supply device 20 and the heater 19 of the heating roller 14 are connected to one connecting portion 26a by switches S1 and S4. The first and second auxiliary power supply devices 22 and 23, the heater 17 of the fixing roller 11, and the power generation device 24 are The switches S2, S3, S5, and S6 are connected to the other connection portion 26b. In the drawing, the on / off state of each of the switches S1 to S7 is shown as mechanical switch means to make it easy to visually understand. However, the switching device 25 may have an electronic configuration such as an IC. Is possible.
[0040]
Next, the control of the switching device 25 performed by the CPU 6 according to the computer program and the operation thereof will be described with reference to FIGS.
[0041]
FIG. 3 is a schematic diagram showing the fixing device 3 and the power supply unit 4 in the state at the start of the printing operation and at the initial stage of the printing operation. As shown in FIG. 3, the switches S1, S2, S4, and S7 are closed and the switches S3, S5, and S6 are opened during the start-up operation from the standby state and at the beginning of the printing operation. Thereby, electric power is supplied from both the main power supply device 20 and the first auxiliary power supply device 22 to the heater 19 of the heating roller 14. When starting up from the standby state or starting the printing operation, it is necessary to raise the temperature of the heating roller 14 in a short time and quickly raise the temperature of the fixing belt 16 to the set temperature. In the case of the present embodiment, at the time of start-up and at the start of the printing operation, in addition to the normal power by the main power supply device 20, by supplying the power stored in the first auxiliary power supply device 22 to the heater 19, The temperature of the fixing belt 16 can be raised rapidly. Further, it is possible to prevent an initial drop in the temperature of the fixing belt 16 due to the passage of the sheet at the beginning of the printing operation.
[0042]
FIG. 4 is a schematic diagram showing the fixing device 3 and the power supply unit 4 during a normal printing operation. As shown in FIG. 4, during a normal printing operation after the initial stage, the switches S1, S4, S5, and S7 are closed and the switches S2, S3, and S6 are opened, and the heater 17 and the heating roller of the fixing roller 11 are opened. Power is supplied from the main power supply device 20 to the 14 heaters 19.
[0043]
FIG. 5 is a schematic diagram showing the fixing device 3 and the power supply unit 4 in a state where the temperature of the fixing device 3 is stable in the printing operation. As shown in FIG. 5, after the printing operation is started, when the surface temperature of the fixing belt 16 and the fixing roller 11 or the pressure roller 12 of the fixing device 3 is stabilized, the switches S1, S3, S4, S5 and S7 are opened. S2 and S6 are closed. Specifically, this switching is performed when a predetermined time elapses after the start of the printing operation, or is performed by detecting the temperature of the fixing belt 16 or the fixing roller 11 using a temperature sensor (not shown) and judging the temperature stability. Anyway. As a result, the power generated by the power generation device 24 by the rotation of the fixing roller 11 and the drive shaft (not shown) of the fixing roller 11 is supplied to the first auxiliary power supply device 22, and the electrochemical capacitor in the first auxiliary power supply device 22. To charge.
[0044]
FIG. 6 is a schematic diagram showing the fixing device 3 and the power supply unit 4 in another state in which the temperature of the fixing device 3 is stabilized in the printing operation. When the first auxiliary power supply 22 is charged, as shown in FIG. 6, the switches S1, S2, S4, S5, S7 are opened, the switches S3, S6 are closed, and the electric power in the second auxiliary power supply 23 is Transition to chemical capacitor charging.
[0045]
Thus, in the present embodiment, the priority of charging is set higher for the first auxiliary power supply device 22 than for the second auxiliary power supply device 23. The first auxiliary power supply 22 is preferentially charged over the second auxiliary power supply 23 by using the power of the first auxiliary power supply 22 as auxiliary power during the start-up operation of the fixing device 3 and the initial printing operation. Therefore, as will be described later, this is because the power is more important than the power of the second auxiliary power supply device 23 used as standby auxiliary power. Here, a function of a charging unit that performs charging by connecting a power source to a plurality of auxiliary power supply devices in an order based on the set priority is realized.
[0046]
FIG. 7 is a schematic diagram showing the fixing device 3 and the power supply unit 4 during standby. At the time of standby, as shown in FIG. 7, the switches S1, S2, S4, S6 and S7 are opened, and the switches S3 and S5 are closed. As a result, power supply from the main power supply device 20 is cut off, and power is supplied from the second auxiliary power supply device 23 to the heater 17 of the fixing roller 11. For this reason, the fixing roller 11 having a larger heat capacity than the fixing belt 16 can be preheated, and it is possible to quickly start fixing at the start of printing. In this standby time, power is not supplied from the main power supply device 20 connected to the commercial power supply, so that energy saving in the standby time is realized.
[0047]
As described above, in the present embodiment, the power of the first auxiliary power supply 22 is only supplied to the heater 19 of the heating roller 14 at the start-up operation of the fixing device 3 and the initial stage of the printing operation. The power of the apparatus 22 is ensured only for supply to the heater 19 of the heating roller 14 at the start-up operation of the fixing device 3 and at the initial stage of the printing operation.
[0048]
Next, since the power generation device 24 uses the motor driving force as a power generation source, the power generation efficiency may deteriorate when the intermittent printing operation is repeated on a small number of sheets. Therefore, in such a case, the power source for charging the electrochemical capacitor is switched from the power generation device 24 to the main power supply device 20 to charge the electrochemical capacitors of the first and second auxiliary power supply devices 22 and 23. Here, FIG. 8 is a schematic diagram showing a state of charging from the main power supply device 20 to the first auxiliary power supply device 22, and FIG. 9 is a schematic diagram showing a state of charging from the main power supply device 20 to the second auxiliary power supply device 23. . When charging the first auxiliary power supply device 22 from the main power supply device 20, as shown in FIG. 8, the switches S1, S2, S7 are closed and the switches S3, S4, S5, S6 are opened. When charging the second auxiliary power supply device 23 from the main power supply device 20, as shown in FIG. 9, the switches S1, S3, S7 are closed and the switches S2, S4, S5, S6 are opened.
[0049]
As described above, in the present embodiment, the power stored in the first auxiliary power supply device 22 is added to the power from the main power supply device 20 and supplied to the heater 19 at the beginning of the start-up operation and printing operation of the fixing device 3. By doing so, the fixing start-up operation time can be shortened.
[0050]
In addition, since the electric power stored in the first auxiliary power supply 22 is reserved exclusively for supply power for the rising operation and the initial printing operation of the fixing device 3 as a specific application, the rising operation and the initial printing operation of the fixing device 3 are secured. Insufficient power supply to the is prevented.
[0051]
In addition, when charging the first and second auxiliary power supply devices 22 and 23, the first auxiliary power supply device 22 is preferentially charged. Therefore, the start-up operation and the initial printing operation of the fixing device 3 which are important applications are used. Insufficient power supply to the is prevented.
[0052]
In addition, the first and second auxiliary power supply devices 22 and 23 are charged from the commercial power supply by the main power supply device 20 even under use conditions where the power generation device 24 does not sufficiently generate power using the rotational energy of the rotating body of the image forming apparatus 1. Thus, the first and second auxiliary power supply devices 22 and 23 can be charged sufficiently, so that the supply power for the start-up operation and the initial printing operation of the fixing device 3 is prevented from being insufficient.
[0053]
In addition, the electrochemical capacitors of the first and second auxiliary power supply devices 22 and 23 have a longer life compared to the battery, so that the running cost can be reduced compared to the battery.
[0054]
Although the present invention has been described with reference to the illustrated examples, the present invention is not limited to this, and the configurations of the fixing device 3 and the image forming apparatus 1 can be changed as appropriate. For example, an appropriate configuration such as a method for supporting the fixing belt 16 in the fixing device 3 or a structure including a pressure belt can be adopted. Further, the fixing device 3 is not limited to the belt fixing method described in the present embodiment, and may be a heat roller method. In this case, for example, the auxiliary power supply unit 21 may ensure the supply power for a specific use among the uses of the heater built in the heating roller and the pressure roller disposed opposite to each other. Also, the number of heaters 17 to 19 is arbitrary. Further, the number of power generation devices 24 may be one or more.
[0055]
Next, as another embodiment, when the amount of power stored in the auxiliary power supply unit 21 is equal to or less than a specified amount, power may not be supplied except for a specific application (rise operation of the fixing device 3). Good. In this case, the first and second auxiliary power supply units 22 and 23 are not dedicated to the heaters 17 and 19, respectively, and the first and second auxiliary power supply units 22 and 23 supply power to both the heaters 17 and 19. To do. And the electric energy measuring device (not shown) as a measurement means which measures the electrical storage amount of the auxiliary power supply part 21 is provided, and the electrical storage amount of the auxiliary power supply part 21 is always monitored by this electric power measurement device.
[0056]
When the amount of power of the auxiliary power supply unit 21 is larger than the specified amount, the auxiliary power supply unit 21 supplies power for each application from the auxiliary power supply unit 21 (for example, the standby heater 17 and the startup heater 19). To supply power. When the amount of power stored in the auxiliary power supply unit 21 is less than the specified amount, power is not supplied except for the heater 19 in the startup operation of the fixing device 3. For example, when power is supplied to the heater 17 during standby, and the power amount of the auxiliary power source 21 is less than a specified amount, the switching device 25 is driven to turn the heater 17 and the auxiliary power source 21 Disconnect the power to stop the power supply. As a result, a prescribed amount of power among the amount of power of the auxiliary power supply unit 21 is ensured for the start-up of the fixing device 3, thereby preventing the supply power for the start-up of the fixing device 3 from being insufficient.
[0057]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, an image includes a fixing device that heats and fixes a toner image formed on a recording material by an electrophotographic method, and a main power supply device that can supply power to the fixing device. The forming apparatus includes an auxiliary power supply unit that stores electric power, and a part of the electric power amount of the auxiliary power supply unit is dedicated to a specific application, whereby the electric power stored in the auxiliary power supply unit is used for a specific application (for example, Even if it is used for applications other than the fixing device start-up operation), a part of the amount of power stored in the auxiliary power supply is reserved for the specific application, so that the power supplied to the specific application is insufficient. Can be prevented.
[0058]
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the auxiliary power supply unit includes a plurality of auxiliary power supply units, and the auxiliary power supply unit and a power supply target unit of the fixing device. A switch means for connecting and disconnecting is provided, and at least one of the auxiliary power supply devices is connected by the switch means only to the power supply target unit used for the specific application in a specific application. Therefore, by dedicating the amount of power of the auxiliary power supply device to a specific application, at least one of the plurality of auxiliary power supply apparatuses is not used for any other purpose than the specific application. Insufficient power supply can be prevented.
[0059]
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the switch means for connecting and disconnecting the auxiliary power supply unit and the power supply target unit of the fixing device, and the auxiliary power supply unit Measuring means for measuring the amount of power, and when the amount of power stored in the auxiliary power supply unit is less than or equal to a specified amount, the power supply target unit used for purposes other than a specific application and the auxiliary power supply unit By not connecting, a part of the power amount of the auxiliary power supply unit is dedicated to a specific application, so that the electric power stored in the auxiliary power supply unit is used for a specific application (for example, a rising operation of the fixing device). Even if it is used for other applications, if the power amount of the auxiliary power supply unit falls below the specified amount, the power supply to that application is cut off and the specified amount of power is reserved for the specific application. Power supply for specific applications But it is possible to prevent a shortage.
[0060]
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the second aspect, a plurality of the power sources that acquire power to charge the plurality of auxiliary power supply units, and the plurality of the order in the order based on the set priority. And charging means for connecting the power source to the auxiliary power supply device to charge the auxiliary power supply device. Since charging is performed preferentially from the device, it is possible to prevent a shortage of power supplied to important applications with high priority.
[0061]
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the fourth aspect, the priority is set to a specific value because the auxiliary power supply device used only for the specific application is set to the highest level. Since the auxiliary power supply provided exclusively for the application (for example, the rising operation of the fixing device) is charged first, it is possible to prevent the supply power for the rising operation of the fixing device from being insufficient.
[0062]
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the fourth or fifth aspect, the power source is a power generation unit connected to a commercial power source of the main power unit and a rotating body of the image forming apparatus to generate power. And a switching means for switching the power source for charging the auxiliary power supply device to the power generation device or the power generation device, so that the power generation device can generate power by the rotational energy of the rotating body of the image forming apparatus. Even under inadequate use conditions, the power source can be switched to a commercial power supply, which allows sufficient storage in the auxiliary power supply so that it can be supplied to a specific application (rising operation of the fixing device) Insufficient power can be prevented.
[0063]
According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the second, fourth, fifth, or sixth aspect, the auxiliary power supply device has an electrochemical capacitor configuration. Since the lifetime is long, the running cost can be lowered compared to the battery.
[0064]
According to an eighth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first or third aspect, since the auxiliary power supply unit has an electrochemical capacitor configuration, the electrochemical capacitor has a longer life than a battery. The running cost can be reduced compared to the battery.
[0065]
According to the ninth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first, second, third, fourth, sixth, seventh or eighth aspect, the specific application includes a rising operation of the fixing device. Accordingly, it is possible to prevent a shortage of power supplied to the rising operation of the fixing device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram schematically showing a configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram schematically showing a fixing device and a power supply unit.
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a fixing device and a power supply unit in a state at a start-up operation and at an initial stage of a printing operation.
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a fixing device and a power supply unit during a normal printing operation.
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a fixing device and a power supply unit in a state where the temperature of the fixing device is stable in a printing operation.
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a fixing device and a power supply unit in another state in which the temperature of the fixing device is stabilized in a printing operation.
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a fixing device and a power supply unit during standby.
FIG. 8 is a schematic diagram showing a state in which charging is performed from the main power supply device to the first auxiliary power supply device.
FIG. 9 is a schematic diagram showing a state in which charging is performed from the main power supply device to the second auxiliary power supply device.
[Explanation of symbols]
1 Image forming device
3 Fixing device
17 Heater (object for power supply)
19 Heater (Power supply target)
20 Main power supply (power source)
21 Auxiliary power supply
22 First auxiliary power supply (auxiliary power supply)
23 Second auxiliary power supply (auxiliary power supply)
24 Power generator (power source)
25 Switching device (switch means, switching means)

Claims (9)

電子写真方式により記録材上に形成されたトナー像を加熱して定着させる定着装置と、この定着装置に電力を供給可能な主電源装置とを備えた画像形成装置において、
電力を蓄電する補助電源部を備え、
前記補助電源部の電力量のうちの一部を特定の用途専用としたことを特徴とする画像形成装置。
In an image forming apparatus comprising: a fixing device that heats and fixes a toner image formed on a recording material by an electrophotographic method; and a main power supply device that can supply power to the fixing device.
An auxiliary power supply unit that stores electric power is provided,
An image forming apparatus characterized in that a part of the power amount of the auxiliary power supply unit is dedicated to a specific application.
前記補助電源部は、複数の補助電源装置を有し、
前記補助電源装置と前記定着装置の電力供給対象部との接続及び接続解除を行うスイッチ手段を備え、
前記補助電源装置のうちの少なくとも一つが、特定の用途のときに当該特定の用途に使用される前記電力供給対象部にのみ前記スイッチ手段により接続されることにより、当該補助電源装置の電力量を特定の用途専用としたことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
The auxiliary power supply unit has a plurality of auxiliary power supply devices,
Switch means for connecting and disconnecting the auxiliary power supply device and the power supply target portion of the fixing device;
When at least one of the auxiliary power supply devices is connected to the power supply target unit used for the specific application by the switch means at the time of the specific application, the power amount of the auxiliary power supply device is reduced. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is dedicated to a specific application.
前記補助電源部と前記定着装置の電力供給対象部との接続及び接続解除を行うスイッチ手段と、
前記補助電源部の電力量を計測する計測手段と、を備え、
前記補助電源部が蓄電する電力量が規定量以下の場合には、特定の用途以外に使用される前記電力供給対象部と前記補助電源部との接続を行わないことにより、前記補助電源部の電力量のうちの一部を特定の用途専用としたことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
Switch means for connecting and disconnecting the auxiliary power supply unit and the power supply target unit of the fixing device;
Measuring means for measuring the amount of power of the auxiliary power supply unit,
When the amount of power stored in the auxiliary power supply unit is less than or equal to a specified amount, the connection of the power supply target unit used for purposes other than a specific application and the auxiliary power supply unit is not performed. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a part of the electric energy is dedicated to a specific application.
複数の前記補助電源装置に充電する電力を取得する電力源と、
設定された優先度に基づいた順番で複数の前記補助電源装置に前記電力源を接続させて充電を行う充電手段と、を備えることを特徴とする請求項2記載の画像形成装置。
A power source for acquiring power for charging the plurality of auxiliary power devices;
The image forming apparatus according to claim 2, further comprising: a charging unit configured to perform charging by connecting the power source to a plurality of the auxiliary power supply devices in an order based on a set priority.
前記優先度は、前記特定の用途のみに使用される前記補助電源装置が最も高く設定されていることを特徴とする請求項4記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 4, wherein the priority is set to be highest for the auxiliary power supply device used only for the specific application. 前記電力源は、前記主電源装置による商用電源と、当該画像形成装置の回転体に連結されて発電する発電装置とであり、
前記補助電源装置への充電のための前記電力源を前記商用電源又は前記発電装置に切り替える切替手段を備えることを特徴とする請求項4又は5記載の画像形成装置。
The power source is a commercial power supply by the main power supply device and a power generation device that is connected to a rotating body of the image forming apparatus and generates power.
The image forming apparatus according to claim 4, further comprising a switching unit that switches the power source for charging the auxiliary power device to the commercial power source or the power generation device.
前記補助電源装置は、電気化学キャパシタ構成であることを特徴とする請求項2,4,5又は6記載の画像形成装置。7. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the auxiliary power supply device has an electrochemical capacitor configuration. 前記補助電源部は、電気化学キャパシタ構成であることを特徴とする請求項1又は3記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1, wherein the auxiliary power supply unit has an electrochemical capacitor configuration. 前記特定の用途には、定着装置の立ち上がり動作が含まれることを特徴とする請求項1,2,3,4,5,6,7又は8記載の画像形成装置。9. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the specific application includes a rising operation of the fixing device.
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