JP2007072008A - Image forming apparatus - Google Patents

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Sadahisa Kimura
禎久 木村
Toshitaka Senma
俊孝 千間
Tetsuya Yano
哲哉 矢野
Norio Muraishi
典生 村石
Naomoto Sato
直基 佐藤
Kazuto Kishi
和人 岸
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To perform optimum control without causing input current to exceed the rated current, by performing control in a combination of a main power source device, auxiliary power source device accumulatable power, and system capable of varying the supply of power to a fixing heating device. <P>SOLUTION: The image forming apparatus includes a fixing unit 17 of a heat fixing system; the main power source device 141 that supplies power to each load; and the auxiliary power source device that is capable of accumulating power and supplies DC power. The image forming apparatus is provided with a control section 120 for variably controlling the supply of power to the fixing unit 17. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、たとえばレーザープリンタ、複写機、ファクシミリ装置および複合機などの画像形成装置に関し、より詳細には加熱定着装置の電力制御と装置負荷への電力供給を定格電流以下に抑えるようにきめ細かく行う画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to an image forming apparatus such as a laser printer, a copying machine, a facsimile machine, and a multifunction machine. More specifically, the power control of the heat fixing device and the power supply to the device load are finely performed so as to suppress the power to a rated current or less. The present invention relates to an image forming apparatus.

従来、レーザープリンタ、複写機等の画像形成装置においては、円筒状の定着ローラの内部または近傍にハロゲンヒータや誘導コイルの発熱装置を設置し、この発熱源により定着ローラを加熱するヒートロール方式の定着装置が用いられることが多い。   2. Description of the Related Art Conventionally, in image forming apparatuses such as laser printers and copiers, a heat roll type in which a heating device such as a halogen heater or an induction coil is installed in or near a cylindrical fixing roller and the fixing roller is heated by the heat source. A fixing device is often used.

この方式では、定着ローラの近傍(または接触)に温度検出のための素子(センサ)を配置し、ヒータの場合はヒータ駆動素子をオン/オフして定着ローラ表面の温度が安定するよう制御を行っている。また、誘導加熱方式の場合はインバータに入力される電流を検出しコイルに印加される電流を調整して定着ローラ表面の温度が安定するよう制御を行っている。近年、画像形成装置のカラー化や高速化が進み駆動系の消費電流が増加しているが、市場からは省エネルギーや定格電流の低減の要求があり、装置の定格電流を容易に上げることができない。このため、定着装置で使用できる電流が制限され装置の動作状態によっては定着装置での電力が不足することがある。特に周辺装置が多いMFP(複合機)ではシステムの組み合わせが多用であり周辺装置を複数設置すると入力電流が増加し上記の問題が発生しやすい。   In this method, an element (sensor) for temperature detection is arranged in the vicinity (or contact) of the fixing roller, and in the case of a heater, the heater driving element is turned on / off to control the temperature of the fixing roller surface to be stable. Is going. In the case of the induction heating method, the current input to the inverter is detected and the current applied to the coil is adjusted to control the temperature on the surface of the fixing roller to be stable. In recent years, the color and speed of image forming apparatuses have increased and the current consumption of drive systems has increased. However, there is a demand for energy saving and reduction of rated current from the market, and the rated current of the apparatus cannot be easily increased. . For this reason, the current that can be used in the fixing device is limited, and the power in the fixing device may be insufficient depending on the operation state of the device. In particular, MFPs (multifunction peripherals) with many peripheral devices often use a combination of systems. If a plurality of peripheral devices are installed, the input current increases and the above-described problem is likely to occur.

このような技術的背景から、装置の入力電流を検出して定着加熱装置への電流の制限値を可変する方式が開示されている(たとえば、特許文献1参照)。また、蓄積可能な第2の電力供給手段を有し、入力電力がACラインの定格を超えないように前記の第2の電力供給手段から電力供給を行う方式が開示されている(たとえば、特許文献2参照)。   From such a technical background, there has been disclosed a method for detecting the input current of the apparatus and varying the limit value of the current to the fixing heating apparatus (for example, see Patent Document 1). Further, there is disclosed a method for supplying power from the second power supply means so as to have a second power supply means capable of accumulating so that the input power does not exceed the rating of the AC line (for example, a patent). Reference 2).

特開平10−274901号公報JP-A-10-274901 特開2004−236492号公報JP 2004-236492 A

上記に示されるような従来の技術にあっては、上記のような電流(電力)不足が発生する場合、作像動作時は装置の状態に関係なく定着加熱装置への電流を制限し、電力不足により定着温度が低下した場合は装置の動作速度を低減し定着部の温度の低下を防止している場合が多い。しかしながら、上記の方式では装置の状態に関係なく定着装置への電流を制限するため定着温度の低下が発生する頻度が多くなり生産性が著しく低下する。また、特許文献1の方式では電流検出回路が必要となりコストアップを招来させることになる。さらに、検出時間の遅れ分を加味して検出電流を定格電流より低めに設定する必要がある。   In the conventional technology as described above, when the current (power) shortage as described above occurs, the current to the fixing heating device is limited during the image forming operation regardless of the state of the device. When the fixing temperature is lowered due to the shortage, the operation speed of the apparatus is often reduced to prevent the temperature of the fixing unit from decreasing. However, in the above method, the current to the fixing device is limited regardless of the state of the device, so that the frequency of the fixing temperature is reduced frequently, and the productivity is significantly reduced. Further, the method of Patent Document 1 requires a current detection circuit, which causes an increase in cost. Furthermore, the detection current needs to be set lower than the rated current in consideration of the delay of the detection time.

また、特許文献2では、定着装置としてACハロゲンヒータを用いた場合、ACハロゲンヒータは消費電力が固定であり最大投入電力を正確に制御することが困難であった。なお、特許文献2においては定着電力と電源の電力制御方法が明確となっていなかった。   In Patent Document 2, when an AC halogen heater is used as a fixing device, the AC halogen heater has a fixed power consumption, and it is difficult to accurately control the maximum input power. In Patent Document 2, the fixing power and the power control method of the power source are not clear.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、主電源装置と蓄積可能な補助電源装置および定着加熱装置への電力供給が変更可能な方式を組み合わせて制御を行うことにより、入力電流が定格電流を超えることなく最適な制御を行えるようにすることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and the input current is controlled by combining the main power supply device, the auxiliary power supply device that can be stored, and the system that can change the power supply to the fixing heating device. The purpose is to enable optimal control without exceeding the rated current.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項1にかかる発明は、加熱定着方式の定着装置と、各負荷に電力を供給する主電源装置と、電力蓄積可能でDC電力を供給する補助電源装置と、を有する画像形成装置において、前記定着装置への電力供給を可変に制御する制御手段を備えたことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the invention according to claim 1 is a heat-fixing type fixing device, a main power supply device that supplies power to each load, and can store power and supply DC power. An image forming apparatus including an auxiliary power supply device that includes a control unit that variably controls power supply to the fixing device.

この請求項1に記載の発明によれば、主電源装置と蓄積可能な補助電源装置および定着加熱装置への電力供給が変更可能な方式を組み合わせて制御を行うことにより、入力電流が定格値を超えることなく最適な制御を行うことができ立ち上がり時間を短縮することが可能になる。   According to the first aspect of the present invention, the input current is set to the rated value by performing control by combining the main power supply device, the auxiliary power supply device that can be stored, and the method that can change the power supply to the fixing heating device. Optimal control can be performed without exceeding, and the rise time can be shortened.

また、請求項2にかかる発明は、前記制御手段は、前記定着装置への供給電力に応じて、前記補助電源装置から一部の負荷へ電力供給を行うことを特徴とする。   The invention according to claim 2 is characterized in that the control means supplies power from the auxiliary power supply device to a part of the load in accordance with power supplied to the fixing device.

この請求項2に記載の発明によれば、請求項1において、画像形成動作時の装置の動作状態に応じて、補助電源装置から一部の負荷に電流を供給することにより、より最適な制御を行うことができ線速(感光体ドラムの速度)の低下等による生産性の低下を抑制することが可能となる。   According to the second aspect of the present invention, in the first aspect, more optimal control can be achieved by supplying current to a part of the load from the auxiliary power supply device in accordance with the operation state of the apparatus during the image forming operation. Thus, it is possible to suppress a decrease in productivity due to a decrease in linear velocity (photosensitive drum speed) or the like.

また、請求項3にかかる発明は、前記制御手段は、前記補助電源装置の蓄積電力量が所定の値以下になった場合は、前記定着装置への電力供給の最大値を所定値以下に制限することを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, the control means limits the maximum value of power supply to the fixing device to a predetermined value or less when the stored power amount of the auxiliary power supply device is a predetermined value or less. It is characterized by doing.

この請求項3に記載の発明によれば、請求項1において、補助電源装置の蓄熱状態により定着装置への投入電流の最大値を一時的に制限するように制御を行うことにより画像形成装置の停止や待ち時間の発生を回避することが可能となる。   According to the third aspect of the present invention, in the first aspect, the control of the image forming apparatus is performed by performing control so as to temporarily limit the maximum value of the input current to the fixing device according to the heat storage state of the auxiliary power supply device. It is possible to avoid the occurrence of a stop or waiting time.

また、請求項4にかかる発明は、前記定着装置は、誘導加熱方式であることを特徴とする。   The invention according to claim 4 is characterized in that the fixing device is an induction heating method.

この請求項4に記載の発明によれば、請求項1において、誘導加熱方式を用いることにより定着装置への電力供給量を容易にかつ正確に行うことが可能となる。   According to the fourth aspect of the present invention, in the first aspect, the amount of power supplied to the fixing device can be easily and accurately performed by using the induction heating method.

また、請求項5にかかる発明は、前記定着装置は、DCインバータ方式であることを特徴とする。   The invention according to claim 5 is characterized in that the fixing device is a DC inverter system.

この請求項5に記載の発明によれば、請求項1において、DCインバータ方式を用いることにより定着加熱装置への電力供給量を容易にかつ正確に行うことが可能となる。   According to the fifth aspect of the present invention, the amount of power supplied to the fixing heating device can be easily and accurately performed by using the DC inverter system in the first aspect.

また、請求項6にかかる発明は、前記補助電源装置は、電気二重層キャパシタの電力蓄積手段を有することを特徴とする。   The invention according to claim 6 is characterized in that the auxiliary power supply device has power storage means of an electric double layer capacitor.

この請求項6に記載の発明によれば、請求項1において、補助電源装置の蓄熱手段に電気二重層キャパシタを使用することにより、補助電源の長寿命化および急速充電が可能となる。   According to the sixth aspect of the present invention, in the first aspect, by using the electric double layer capacitor as the heat storage means of the auxiliary power supply device, it is possible to extend the life of the auxiliary power supply and to rapidly charge the auxiliary power supply.

本発明(請求項1)にかかる画像形成装置は、主電源装置と蓄積可能な補助電源装置および定着加熱装置への電力供給が変更可能な方式を組み合わせて制御を行うことにより、入力電流が定格値を超えることなく最適な制御を行うことができ立ち上がり時間を短縮することができるという効果を奏する。   In the image forming apparatus according to the present invention (Claim 1), the input current is rated by performing control by combining a main power supply, an auxiliary power supply that can be stored, and a system that can change the power supply to the fixing heating device. Optimum control can be performed without exceeding the value, and the rise time can be shortened.

また、本発明(請求項2)にかかる画像形成装置は、請求項1において、画像形成動作時の装置の動作状態に応じて、補助電源装置から一部の負荷に電流を供給することにより、より最適な制御を行うことができ線速(感光体ドラムの速度)の低下等による生産性の低下を抑制することができるという効果を奏する。   An image forming apparatus according to a second aspect of the present invention is the image forming apparatus according to the first aspect, wherein a current is supplied from the auxiliary power supply device to a part of the load according to the operation state of the apparatus during the image forming operation. It is possible to perform more optimal control and to suppress the decrease in productivity due to a decrease in linear velocity (photosensitive drum speed) or the like.

また、本発明(請求項3)にかかる画像形成装置は、請求項1において、補助電源装置の蓄熱状態により定着装置への投入電流の最大値を一時的に制限するように制御を行うことにより画像形成装置の停止や待ち時間の発生を回避することができるという効果を奏する。   According to a third aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus according to the first aspect, wherein control is performed so as to temporarily limit a maximum value of an input current to the fixing device according to a heat storage state of the auxiliary power supply device. There is an effect that it is possible to avoid the stop of the image forming apparatus and the occurrence of a waiting time.

また、本発明(請求項4)にかかる画像形成装置は、請求項1において、誘導加熱方式を用いることにより定着装置への電力供給量を容易にかつ正確に行うことができるという効果を奏する。   In addition, the image forming apparatus according to the present invention (Claim 4) has an effect that the amount of power supplied to the fixing device can be easily and accurately performed according to Claim 1 by using the induction heating method.

また、本発明(請求項5)にかかる画像形成装置は、請求項1において、DCインバータ方式を用いることにより定着加熱装置への電力供給量を容易にかつ正確に行うことができるという効果を奏する。   In addition, the image forming apparatus according to the present invention (Claim 5) has an effect that the amount of power supplied to the fixing heating apparatus can be easily and accurately performed according to Claim 1 by using the DC inverter system. .

また、本発明(請求項6)にかかる画像形成装置は、請求項1において、補助電源装置の蓄熱手段に電気二重層キャパシタを使用することにより、補助電源の長寿命化および急速充電を行うことができるという効果を奏する。   According to a sixth aspect of the present invention, the image forming apparatus according to the first aspect of the present invention uses the electric double layer capacitor as a heat storage means of the auxiliary power supply device to extend the life of the auxiliary power supply and perform rapid charging. There is an effect that can be.

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる画像形成装置の最良な実施の形態を詳細に説明する。   Exemplary embodiments of an image forming apparatus according to the present invention will be explained below in detail with reference to the accompanying drawings.

(実施の形態)
本発明は、複写機やレーザープリンタなどの画像形成装置において、主電源装置と蓄積可能な補助電源装置および定着加熱装置への電力供給が変更可能な方式を組み合わせて制御を行うことで、入力電流が定格値を超えることなく最適な制御を実現させ、画像形成装置の立ち上がり時間を短縮するものである。以下、具体的に説明する。
(Embodiment)
In the image forming apparatus such as a copying machine or a laser printer, the present invention performs control by combining a main power supply device and a system that can change the power supply to the auxiliary power supply device and the fixing heating device that can be stored. This achieves optimal control without exceeding the rated value and shortens the rise time of the image forming apparatus. This will be specifically described below.

図1は、本発明の実施の形態にかかる画像形成装置(デジタル複写機)の電源系に関する構成を示すブロック図である。この図において、ACライン141から供給されるAC電源をAC/DCコンバータ142によりDC電源に変換し、一部は直接+24V、+5V系の各負荷147a、147b、147cの電源として供給する。補助電源としては電気二重層キャパシタ以外にもいろいろと選択することが可能であるが、本発明では短時間での充放電が可能で、長寿命である電気二重層キャパシタを用いている。また、電気二重層キャパシタの特徴として放電するにしたがい端子電圧が低くなってしまうため、昇降圧コンバータ(補助電源装置)145を電気二重層キャパシタ144の後に配置することにより出力電圧が一定になるようにしている。この実施の形態では+24V系負荷147bへ供給するので、昇降圧コンバータ145は+24Vを出力することが可能な構成としている。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration relating to a power supply system of an image forming apparatus (digital copying machine) according to an embodiment of the present invention. In this figure, AC power supplied from an AC line 141 is converted to DC power by an AC / DC converter 142, and a part is directly supplied as power for each of + 24V and + 5V loads 147a, 147b and 147c. As the auxiliary power source, various types other than the electric double layer capacitor can be selected. In the present invention, an electric double layer capacitor that can be charged and discharged in a short time and has a long life is used. Further, as a characteristic of the electric double layer capacitor, the terminal voltage becomes lower as it is discharged, so that the output voltage is made constant by arranging the buck-boost converter (auxiliary power supply device) 145 after the electric double layer capacitor 144. I have to. In this embodiment, since the voltage is supplied to the + 24V system load 147b, the step-up / down converter 145 is configured to output + 24V.

切換回路146は、ACライン141から供給されるAC電源を元にAC/DCコンバータ142により作られた+24V電源と、電気二重層キャパシタ144に蓄積されたエネルギーから昇降圧コンバータ145を通して作られた+24V電源とを制御部120による制御にしたがって切り換えて+24V系負荷147bに供給する働きをする。制御部120はデジタル複写機の全体の制御も行っており、各動作モードに応じてシーケンシャルに各負荷147a〜cを動作させる。   The switching circuit 146 includes a + 24V power generated by the AC / DC converter 142 based on the AC power supplied from the AC line 141, and a + 24V generated through the buck-boost converter 145 from the energy stored in the electric double layer capacitor 144. The power supply is switched according to control by the control unit 120 and supplied to the + 24V system load 147b. The control unit 120 also controls the entire digital copying machine, and operates the loads 147a to 147c sequentially according to each operation mode.

また、制御部120は、電気二重層キャパシタ144への充放電の制御も行っている。すなわち、制御部120は、後述するように使用電力予測により、ACライン141からの供給電力で全ての負荷に対して電力供給が可能であると判定しているときはAC/DCコンバータ142により作られた+24V電源を+24V系負荷147bに供給するように切換回路146を切り換えて、余裕分は充電回路143を制御することで電気二重層キャパシタ144を充電する。また、制御部120は、ACライン141からの供給電力で全ての負荷に対して電力供給するには足りないと判定しているときは、電気二重層キャパシタ144に蓄積されたエネルギーから昇降圧コンバータ145を通して作られた+24V電源を+24V系負荷147bに供給するように切換回路146を切り換える。   The control unit 120 also controls charging / discharging of the electric double layer capacitor 144. In other words, the control unit 120 uses the AC / DC converter 142 when it determines that power can be supplied to all loads with the power supplied from the AC line 141 based on power consumption prediction as will be described later. The switching circuit 146 is switched so that the + 24V power source thus supplied is supplied to the + 24V system load 147b, and the electric double layer capacitor 144 is charged by controlling the charging circuit 143 for the margin. In addition, when the control unit 120 determines that the power supplied from the AC line 141 is insufficient to supply power to all loads, the control unit 120 converts the buck-boost converter from the energy accumulated in the electric double layer capacitor 144. The switching circuit 146 is switched so as to supply the + 24V power source generated through 145 to the + 24V system load 147b.

本発明の画像形成装置では、制御部120内の制御用CPUで定着加熱装置の温度制御を行いながら装置への投入電力を確定する。定着駆動121を介して定着ユニット122への投入電力より主電源装置での消費可能な電力を算出し、システムアップの状態および各装置動作状態により主電源装置での必要電力を算出し、前記消費可能な電力を超える場合は補助電力装置から電力供給を行うように制御する。   In the image forming apparatus of the present invention, the control CPU in the control unit 120 determines the input power to the apparatus while controlling the temperature of the fixing heating apparatus. The power that can be consumed by the main power supply device is calculated from the input power to the fixing unit 122 via the fixing drive 121, and the required power in the main power supply device is calculated according to the system up state and each device operating state. When it exceeds the possible power, control is performed so that power is supplied from the auxiliary power device.

近年では定着駆動装置にDCインバータを用いてDCハロゲンヒータで定着加熱を行う装置や、ローラ内部または近傍に誘導コイルを設置し定着駆動装置にインバータを用いてコイルに電流を流して定着装置を加熱制御行っている装置もある。これらの加熱方式の場合はインバータの出力電流を検出し定着装置への投入電流を正確に制御することが可能である。   In recent years, a DC inverter is used for the fixing driving device and a fixing heater is heated with a DC halogen heater, or an induction coil is installed in or near the roller, and an electric current is supplied to the coil using the inverter for the fixing driving device to heat the fixing device. Some devices are in control. In the case of these heating methods, it is possible to detect the output current of the inverter and accurately control the input current to the fixing device.

図2は、本発明の実施の形態にかかる画像形成装置(デジタル複写機)の構成を示す説明図である。この図において、自動原稿送り装置(以下、ADFと記述する)1にある、原稿台2に原稿の画像面を上にして置かれた原稿束は、操作部30上のプリントキー34が押下されると、一番下の原稿から給送ローラ3、給送ベルト4によってコンタクトガラス6上の所定の位置に給送される。一枚の原稿を給送完了により原稿枚数をカウントアップするカウント機能を有している。給送された原稿は読み取りユニット50によってコンタクトガラス6上の原稿の画像データを読み取り後、読み取りが終了した原稿は、給送ベルト4および排送ローラ5によって排出される。さらに、原稿セット検知7にて原稿台2につぎの原稿が有ることを検知した場合、前原稿と同様にコンタクトガラス6上に給送される。給送ローラ3、給送ベルト4、排送ローラ5は搬送モータ26によって駆動される。第1トレイ8、第2トレイ9、第3トレイ10に積載された記録紙は、それぞれ第1給紙装置11、第2給紙装置12、第3給紙装置13によって給紙され、縦搬送ユニット14によって感光体ドラム15に当接する位置まで搬送される。読み取りユニット50にて読み込まれた画像データは、書き込みユニット57からのレーザによって感光体ドラム15に書き込まれ、現像ユニット27を通過することによってトナー像が形成される。そして、記録紙は感光体ドラム15の回転と等速で搬送ベルト16によって搬送されながら、感光体ドラム15上のトナー像が転写される。その後、定着ユニット17にて画像を定着させ、排紙ユニット18によって後処理装置のフィニシャ70に排出される。   FIG. 2 is an explanatory diagram showing the configuration of the image forming apparatus (digital copying machine) according to the embodiment of the present invention. In this figure, for a document bundle placed on the document table 2 with the image surface of the document on the document table 2 in the automatic document feeder (hereinafter referred to as ADF) 1, the print key 34 on the operation unit 30 is pressed. Then, the lowermost document is fed to a predetermined position on the contact glass 6 by the feeding roller 3 and the feeding belt 4. It has a counting function for counting up the number of originals upon completion of feeding one original. After the fed original is read by the reading unit 50 on the image data of the original on the contact glass 6, the original that has been read is discharged by the feeding belt 4 and the discharge roller 5. Further, when it is detected by the document set detection 7 that the next document is present on the document table 2, it is fed onto the contact glass 6 in the same manner as the previous document. The feeding roller 3, the feeding belt 4, and the discharging roller 5 are driven by a conveyance motor 26. The recording sheets stacked on the first tray 8, the second tray 9, and the third tray 10 are fed by the first paper feeding device 11, the second paper feeding device 12, and the third paper feeding device 13, respectively, and are conveyed longitudinally. The unit 14 is transported to a position where it abuts on the photosensitive drum 15. The image data read by the reading unit 50 is written on the photosensitive drum 15 by a laser from the writing unit 57 and passes through the developing unit 27 to form a toner image. The toner image on the photosensitive drum 15 is transferred while the recording paper is conveyed by the conveying belt 16 at the same speed as the rotation of the photosensitive drum 15. Thereafter, the image is fixed by the fixing unit 17 and is discharged by the paper discharge unit 18 to the finisher 70 of the post-processing apparatus.

この定着ユニット17は、離型性を有する定着ローラ、この定着ローラに対向して所定圧で付勢される加圧ローラ、定着ローラの内筒内に設けられるハロゲンヒータと、定着ローラの表面温度を検知するサーミスタ、などを備えている。また、定着ユニット17は、定着ローラと加圧ローラとの加圧・加熱方式に限らず、定着ベルトによる方式であってもよい。   The fixing unit 17 includes a fixing roller having releasability, a pressure roller urged at a predetermined pressure facing the fixing roller, a halogen heater provided in an inner cylinder of the fixing roller, and a surface temperature of the fixing roller. Equipped with a thermistor, etc. The fixing unit 17 is not limited to the pressure / heating method of the fixing roller and the pressure roller, but may be a method using a fixing belt.

後処理装置のフィニシャ70は、本体の排紙ローラ19によって搬送された記録紙を、通常、排紙ローラ72への方向と、ステープル処理部への方向へ導くことができる。切り替え板71を上に切り換えることにより、搬送ローラ73を経由して通常排紙トレイ74側に排紙することができる。また、切り替え板71を下方向に切り替えることで、搬送ローラ75、77を経由して、ステープル台78に搬送することができる。ステープル台78に積載された記録紙は、一枚排紙されるごとに紙揃え用のジョガー79によって、紙端面が揃えられ、一部のコピー完了と共にステープラ76によって綴じられる。ステープラ76で綴じられた記録紙群は自重によって、ステープル完了排紙トレイ80に収納される。一方、通常の排紙トレイ74は前後に移動可能な排紙トレイである。前後に移動可能な排紙トレイ部74は、原稿毎、あるいは画像メモリによってソーティングされたコピー部毎に、前後に移動し、簡易的に排出されてくるコピー紙を仕分けるものである。   The finisher 70 of the post-processing apparatus can usually guide the recording paper conveyed by the paper discharge roller 19 of the main body in the direction toward the paper discharge roller 72 and the direction toward the staple processing unit. By switching the switching plate 71 upward, the sheet can be discharged to the normal discharge tray 74 side via the transport roller 73. Further, by switching the switching plate 71 downward, the switching plate 71 can be conveyed to the staple table 78 via the conveying rollers 75 and 77. Each time a sheet of recording paper stacked on the staple table 78 is discharged, the paper end face is aligned by a paper alignment jogger 79, and is bound by the stapler 76 when a part of the copy is completed. The group of recording sheets bound by the stapler 76 is stored in the staple completion discharge tray 80 by its own weight. On the other hand, the normal paper discharge tray 74 is a paper discharge tray that can move back and forth. The paper discharge tray 74 that can be moved back and forth moves back and forth for each original or each copy section sorted by the image memory, and sorts copy paper that is simply discharged.

記録紙の両面に画像を作像する場合は、各給紙トレイ8〜10から給紙され作像された記録紙を排紙トレイ74側に導かないで、経路切り替えのための分岐爪を上側にセットすることで、一旦、両面給紙ユニット91にストックする。その後、両面給紙ユニット91にストックされた記録紙は再び感光体ドラム15に作像されたトナー画像を転写するために、両面給紙ユニット91から再給紙され、経路切り替えのための分岐爪を下側にセットし、排紙トレイ74に導く。このように記録紙の両面に画像を作成する場合に両面給紙ユニット91は使用される。また、画像の載った記録紙の裏面に印字を行う際にも両面給紙ユニット91を用いて記録紙の裏表面の搬送を変える。感光体ドラム15、搬送ベルト16、定着ユニット17、排紙ユニット18、現像ユニット27はメインモータによって駆動され、各給紙装置11〜13はメインモータ25の駆動を各々給紙クラッチによって伝達駆動される。縦搬送ユニット14はメインモータの駆動を中間クラッチによって伝達駆動される。   When forming an image on both sides of the recording paper, the recording paper fed from each of the paper feed trays 8 to 10 is not guided to the paper discharge tray 74 side, and the branching claw for switching the path is on the upper side. Is once stocked in the duplex feeding unit 91. Thereafter, the recording paper stocked in the double-sided paper feeding unit 91 is re-fed from the double-sided paper feeding unit 91 to transfer the toner image formed on the photosensitive drum 15 again, and the branching claw for switching the path. Is set on the lower side and guided to the paper discharge tray 74. As described above, the duplex feeding unit 91 is used when creating images on both sides of the recording sheet. Further, when printing on the back side of the recording paper on which an image is placed, the double-sided paper feeding unit 91 is used to change the conveyance of the back side of the recording paper. The photosensitive drum 15, the conveyor belt 16, the fixing unit 17, the paper discharge unit 18, and the development unit 27 are driven by a main motor, and each of the paper feeding devices 11 to 13 is driven to transmit the driving of the main motor 25 by a paper feeding clutch. The The vertical conveyance unit 14 is driven to transmit the drive of the main motor by an intermediate clutch.

つぎに、画像形成装置の原稿読み取りから、画像の書き込みまでを説明する。読み取りユニット50は、原稿を載置するコンタクトガラス6と光学走査系で構成されており、光学走査系には、露光ランプ51、第1ミラー52、レンズ53、CCDイメージセンサ54等々で構成されている。露光ランプ51および第1ミラー52は図示しない第1キャリッジ上に固定され、第2ミラー55および第3ミラー56は図示しない第1キャリッジ上に固定されている。原稿像を読み取るときには、光路長が変わらないように、第1キャリッジ第2キャリッジとが2対1の相対速度で機械的に走査される。この光学走査系は、図示しないスキャナ駆動モータにて駆動される。原稿画像は、CCDイメージセンサ54によって読み取られ、電気信号に変換されて処理される。書き込みユニット57はレーザ出力ユニット58、結像レンズ59、ミラー60で構成され、レーザ出力ユニット58の内部には、レーザ光源であるレーザダイオードおよびモータによって高速で定速回転する多角形ミラー(ポリゴンミラー)が備わっている。書き込みユニット57から出力されるレーザ光が、画像作像系の感光体ドラム15に照射される。図示しないが感光体ドラム15の一端近傍のレーザビームを照射される位置に、主走査同期信号を発生するビームセンサが配置されている。   Next, a process from reading a document to writing an image by the image forming apparatus will be described. The reading unit 50 includes a contact glass 6 on which an original is placed and an optical scanning system. The optical scanning system includes an exposure lamp 51, a first mirror 52, a lens 53, a CCD image sensor 54, and the like. Yes. The exposure lamp 51 and the first mirror 52 are fixed on a first carriage (not shown), and the second mirror 55 and the third mirror 56 are fixed on a first carriage (not shown). When reading a document image, the first carriage and the second carriage are mechanically scanned at a relative speed of 2 to 1 so that the optical path length does not change. This optical scanning system is driven by a scanner drive motor (not shown). The document image is read by the CCD image sensor 54, converted into an electrical signal, and processed. The writing unit 57 includes a laser output unit 58, an imaging lens 59, and a mirror 60. Inside the laser output unit 58, a polygon mirror (polygon mirror) that rotates at a high speed at a high speed by a laser diode that is a laser light source and a motor. ). The laser beam output from the writing unit 57 is applied to the photosensitive drum 15 of the image forming system. Although not shown, a beam sensor for generating a main scanning synchronization signal is disposed at a position where a laser beam near one end of the photosensitive drum 15 is irradiated.

つぎに、電力供給の可変制御例について説明する。たとえば、図2に示す画像形成装置に各部の最大消費電流を下記のように設定する。
待機時における電源装置等での消費電流 : 0.5A
画像読み取り時のスキャナ/ADFでの消費電流 : 1.0A
フィニッシャ等の後処理装置動作時の消費電流 : 1.0A
作像動作時の給紙/作像等での消費電流 : 3.0A
定着装置での消費電流 : 5.0〜11.0A
装置の定格(許容)電流(Io) :15.0A
Next, an example of variable control of power supply will be described. For example, the maximum current consumption of each unit is set as follows in the image forming apparatus shown in FIG.
Current consumption in power supply during standby: 0.5A
Current consumption in scanner / ADF during image reading: 1.0A
Current consumption during operation of finishers and other post-processing devices: 1.0 A
Current consumption during paper feed / image creation during image creation: 3.0A
Current consumption in fixing device: 5.0 to 11.0 A
Rated (allowable) current (Io) of the device: 15.0A

このように、装置の全負荷が同時に動作した場合に消費電流は16.5Aとなり装置の定格電流Io:15Aを超えてしまう。そこで、本発明では上記のようにADFおよび後処理装置等の周辺機が接続され装置の最大電流が装置の定格電流を可能性がある場合、定着装置への供給電流に合わせて機器の入力電流が定格電流を超えないように補助電源および切換回路146の制御を行う。   Thus, when all the loads of the apparatus are operated simultaneously, the current consumption is 16.5A, exceeding the rated current Io of the apparatus: 15A. Therefore, in the present invention, when the peripheral devices such as the ADF and the post-processing device are connected as described above, and the maximum current of the device may be the rated current of the device, the input current of the device is adjusted to the supply current to the fixing device. Auxiliary power supply and switching circuit 146 are controlled so that does not exceed the rated current.

図3は、本発明の実施の形態にかかるデジタル複合機における電力制御例を示すフローチャートである。ここでは、図1のブロック図および電流設定値を利用した動作の一例の説明を行う。この制御は制御部120によって実行される。図3において、まず、装置のシステム状態を確認する(ステップS11)。   FIG. 3 is a flowchart showing an example of power control in the digital multi-function peripheral according to the embodiment of the present invention. Here, an example of the operation using the block diagram of FIG. 1 and the current set value will be described. This control is executed by the control unit 120. In FIG. 3, first, the system state of the apparatus is confirmed (step S11).

この場合、
(1)フルシステムの場合の最大電流 :16.5A
(2)フィニッシャ等の後処理装置が装着されていない場合の最大電流 :15.5A
となる。
in this case,
(1) Maximum current in case of full system: 16.5A
(2) Maximum current when no finishing device such as a finisher is attached: 15.5 A
It becomes.

続いて、最大電流がオーバーであるか否かを判断する(ステップS12)。ここで最大電流がオーバーであると判断したならば、さらに印刷動作であるか否かを判断する(ステップS13)。   Subsequently, it is determined whether or not the maximum current is over (step S12). If it is determined that the maximum current is over, it is further determined whether or not the printing operation is being performed (step S13).

ステップS13において印刷モードの場合、ソータ/フィニシャ等の後処理装置を利用するモードかを確認する。つぎにADF1やスキャナを利用する読み取りモードか確認しシステム電力を演算する。同時に定着ローラの表面温度により定着ユニット17に供給する電力を演算する(ステップS14)。   In step S13, in the case of the print mode, it is confirmed whether the mode uses a post-processing device such as a sorter / finisher. Next, the system power is calculated by checking whether the reading mode uses the ADF 1 or the scanner. At the same time, the power supplied to the fixing unit 17 is calculated from the surface temperature of the fixing roller (step S14).

たとえば、
[1]フルシステムで全装置が動作した場合の最大電力 :16.5A
[2]プリントモード画像読み取りが発生しない場合の最大電力 :15.5A
[3]プリントモードでかつ後処理装置が動作しない、もしくは後処理装置が装着されていない場合の最大電力 :14.5A
For example,
[1] Maximum power when all devices operate in a full system: 16.5A
[2] Maximum power when print mode image reading does not occur: 15.5A
[3] Maximum power in the print mode and when the post-processing device does not operate or the post-processing device is not mounted: 14.5 A

続いて、電流オーバーであるか否かを判断する(ステップS15)。ここで、電流オーバーであると判断した場合、さらに補助電源(電気二重層コンデンサ144)が動作可能であるか否かを判断し(ステップS16)、補助電源が動作可能であれば、補助電源を動作する(ステップS17)。   Subsequently, it is determined whether or not the current is over (step S15). If it is determined that the current is over, it is further determined whether or not the auxiliary power source (electric double layer capacitor 144) is operable (step S16). If the auxiliary power source is operable, the auxiliary power source is turned off. Operates (step S17).

すなわち、制御部120は、上記の[1]、[2]の場合は電流制限値をオーバーするので補助電源(電気二重層コンデンサ144)および切換回路146を制御し、主電源装置の電力を低減することにより装置の定格電流を超えないように制御を行う。蓄積電力量が低減し補助電源からの電力供給ができない場合は定着ユニット17(定着加熱装置)への電力供給の上限を制限する。[1]の例では9.5A、[2]の例では10.5Aとなる。定着電流の制限により温度が設定値以下に落ちた場合や補助電源が充電不足等の理由により使用できない場合は、印刷速度を低減する。もしくは読み取りの間隔をあけたり、読み取り中はファクシミリ受信データ/プリントデータをメモリに蓄積し作像動作を停止したりすることで対応可能となる。   That is, in the case of [1] and [2] above, the control unit 120 exceeds the current limit value, so the auxiliary power supply (electric double layer capacitor 144) and the switching circuit 146 are controlled to reduce the power of the main power supply device. By doing so, control is performed so that the rated current of the device is not exceeded. When the amount of stored power is reduced and power cannot be supplied from the auxiliary power source, the upper limit of power supply to the fixing unit 17 (fixing heating device) is limited. In the example of [1], it is 9.5 A, and in the example of [2], it is 10.5 A. If the temperature drops below the set value due to the limitation of the fixing current, or if the auxiliary power source cannot be used due to insufficient charging, the printing speed is reduced. Alternatively, it is possible to cope with the problem by increasing the reading interval or accumulating the received facsimile data / print data in the memory and stopping the image forming operation during reading.

また、定着加熱装置への電力供給をインバータを介して行う。これにより、より正確な定着電力の制御が可能となるので補助電源装置の出力を低減することができ蓄積手段の容量の低減や長寿命化が可能となる。   Further, power is supplied to the fixing heating device through an inverter. This makes it possible to control the fixing power more accurately, so that the output of the auxiliary power supply device can be reduced, and the capacity of the storage means can be reduced and the life can be extended.

また、補助電源装置から電力供給する24V系負荷147bはスキャナ等の印刷時の動作頻度が低い負荷とすることにより同様に蓄積手段の容量の低減や長寿命化が可能となる。   In addition, the 24V system load 147b that supplies power from the auxiliary power supply device can be similarly reduced in the capacity of the storage means and extended in life by being a load with a low operation frequency during printing such as a scanner.

したがって、以上説明してきたこの実施の形態によれば、主電源装置と蓄積可能な補助電源装置および定着加熱装置への電力供給が変更可能な方式を組み合わせて制御を行うことにより、入力電流が定格値を超えることなく最適な制御を行うことができ立ち上がり時間を短縮することができる。   Therefore, according to the embodiment described above, the input current is rated by performing control by combining the main power supply device, the auxiliary power supply device that can be stored, and the method that can change the power supply to the fixing heating device. Optimal control can be performed without exceeding the value, and the rise time can be shortened.

また、画像形成動作時の装置の動作状態に応じて、補助電源装置から一部の負荷に電流を供給することにより、より最適な制御を行うことができ線速(感光体ドラムの速度)の低下等による生産性の低下を抑制することが可能となる。   In addition, more optimal control can be performed by supplying current to some loads from the auxiliary power supply device according to the operation state of the apparatus during the image forming operation, and the linear speed (photosensitive drum speed) can be reduced. It becomes possible to suppress a decrease in productivity due to a decrease or the like.

また、補助電源装置の蓄熱状態により定着ユニット17への投入電流の最大値を一時的に制限するように制御を行うことにより装置の停止や待ち時間の発生を回避することが可能となる。   Further, by controlling so as to temporarily limit the maximum value of the input current to the fixing unit 17 according to the heat storage state of the auxiliary power supply device, it is possible to avoid the stoppage of the device and the occurrence of waiting time.

また、誘導加熱方式を用いることにより定着ユニット17(定着加熱装置)への電力供給量を容易にかつ正確に行うことが可能となる。   Further, by using the induction heating method, it becomes possible to easily and accurately supply the power to the fixing unit 17 (fixing heating device).

また、DCインバータ方式を用いることにより定着加熱装置への電力供給量を容易にかつ正確に行うことが可能となる。   In addition, by using the DC inverter system, it is possible to easily and accurately supply the power to the fixing heating device.

また、補助電源装置の蓄熱手段に電気二重層キャパシタを使用することにより、補助電源の長寿命化および急速充電が可能となる。   Further, by using an electric double layer capacitor as the heat storage means of the auxiliary power supply device, it is possible to extend the life of the auxiliary power supply and to rapidly charge it.

以上のように、本発明にかかる画像形成装置は、レーザープリンタ、複写機、ファクシミリ装置に有用であり、特に、主電源装置と蓄積可能な補助電源装置および定着加熱装置への電力供給が変更可能な方式を組み合わせ、入力電流が定格値を超えることなく制御を行う装置やシステムに適している。   As described above, the image forming apparatus according to the present invention is useful for laser printers, copiers, and facsimile machines, and in particular, the power supply to the main power supply device, the auxiliary power supply device that can be stored, and the fixing heating device can be changed. This method is suitable for devices and systems that control the input current without exceeding the rated value.

本発明の実施の形態にかかる画像形成装置(デジタル複写機)の電源系に関する構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a configuration relating to a power supply system of an image forming apparatus (digital copying machine) according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態にかかる画像形成装置(デジタル複写機)の構成を示す説明図である。1 is an explanatory diagram showing a configuration of an image forming apparatus (digital copying machine) according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態にかかるデジタル複合機における電力制御例を示すフローチャートである。5 is a flowchart illustrating an example of power control in the digital multi-function peripheral according to the embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

17 定着ユニット
120 制御部
121 定着駆動
141 主電源
142 AC/DCコンバータ
143 充電回路
144 電気二重層コンデンサ
145 昇降圧コンバータ
146 切換回路
147a +24V系負荷
147b +24V系負荷
147c +5V系負荷
17 Fixing unit 120 Control unit 121 Fixing drive 141 Main power supply 142 AC / DC converter 143 Charging circuit 144 Electric double layer capacitor 145 Buck-boost converter 146 Switching circuit 147a + 24V system load 147b + 24V system load 147c + 5V system load

Claims (6)

加熱定着方式の定着装置と、各負荷に電力を供給する主電源装置と、電力蓄積可能でDC電力を供給する補助電源装置と、を有する画像形成装置において、
前記定着装置への電力供給を可変に制御する制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
In an image forming apparatus comprising: a heat-fixing type fixing device; a main power supply device that supplies power to each load; and an auxiliary power supply device that can store power and supplies DC power.
An image forming apparatus comprising control means for variably controlling power supply to the fixing device.
前記制御手段は、前記定着装置への供給電力に応じて、前記補助電源装置から一部の負荷へ電力供給を行うことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control unit supplies power to the partial load from the auxiliary power supply device in accordance with power supplied to the fixing device. 前記制御手段は、前記補助電源装置の蓄積電力量が所定の値以下になった場合は、前記定着装置への電力供給の最大値を所定値以下に制限することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   2. The control unit according to claim 1, wherein when the stored power amount of the auxiliary power supply becomes a predetermined value or less, the control unit limits a maximum value of power supply to the fixing device to a predetermined value or less. The image forming apparatus described. 前記定着装置は、誘導加熱方式であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the fixing device is an induction heating method. 前記定着装置は、DCインバータ方式であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the fixing device is a DC inverter type. 前記補助電源装置は、電気二重層キャパシタの電力蓄積手段を有することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the auxiliary power supply device includes power storage means of an electric double layer capacitor.
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