JP2011180619A - Image forming apparatus - Google Patents

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

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus capable of quickly increasing temperature by increasing power to be used by a heating means, and capable of maintaining stable performance for a long period by suppressing the deterioration of an auxiliary power supply device, while coping with high printing speed. <P>SOLUTION: The image forming apparatus includes: a fixing device 10 for fixing an image formed by an image formation part and transferred to paper P on the paper P while holding the paper P between a heating member 1 and a pressure member 7; the auxiliary power supply device 3 having an accumulator function of accumulating power from a commercial power supply 202 and capable of supplying the accumulated power to the image formation part and the fixing device 10; an auxiliary power controller 600 capable of supplying power from both of the commercial power supply and the auxiliary power supply device to the fixing device or a load device other than the fixing device and controlling power supply from the auxiliary power supply device 3; and a pressure member temperature detector 80 for detecting the temperature of the pressure member 104, wherein power supply from the auxiliary power supply device 3 is controlled in accordance with the temperature detection result of the pressure member temperature detector 80. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、定着装置やそれ以外の負荷装置に対して、商用電源及び補助電源装置の両方から電力供給が可能な画像形成装置に関する。     The present invention relates to an image forming apparatus capable of supplying power from both a commercial power supply and an auxiliary power supply to a fixing device and other load devices.

複写機、プリンター、FAX、あるいはこれらの複合機等に代表される画像形成装置は、画像形成部で画像を形成し、この画像を用紙やOHP等のシート状の記録材上に転写している。画像形成装置で用いる画像記録方式には、様々な形式が実現されているが、その中でも高速性、画像品質、コスト等の面から上記の装置に広く採用されているのが電子写真方式である。   An image forming apparatus represented by a copying machine, a printer, a FAX, or a complex machine of these forms an image in an image forming unit and transfers the image onto a sheet-like recording material such as paper or OHP. . There are various types of image recording methods used in image forming apparatuses. Among them, the electrophotographic method is widely used in the above-mentioned apparatuses in terms of high speed, image quality, cost, and the like. .

電子写真方式では、記録材上に転写した未定着のトナー像を、熱と圧力で記録材上に定着するのに、定着装置を用いるのが一般的である。定着装置による定着方式としては、高速性、安全性等の面からヒートローラ方式が現在最も多く採用されている。ヒートローラ方式とは、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等の加熱部材と、これに対向配置されて加熱部材と圧接して圧接ニップ部と呼ばれる相互圧接部を形成する対向回転体との間に、加熱部材から見て被加熱体となる記録材を通過させて加熱する方式である。加熱部材には、鉄やアルミ等が芯金として用いられる金属ローラが主に使用されている。加熱部材は、圧接時の変形量を抑えるために肉厚が厚く形成されており、その熱容量が大きくなっている。このため、トナーを溶融して使用可能とする温度(定着温度)である約180℃前後へ昇温するには数分から十数分という長い立ち上がり時間が必要であった。   In the electrophotographic system, a fixing device is generally used to fix an unfixed toner image transferred onto a recording material onto the recording material with heat and pressure. As a fixing method using a fixing device, a heat roller method is currently most frequently used in terms of high speed and safety. The heat roller system is a counter rotating body that forms a mutual pressure contact portion called a pressure nip portion that is disposed in opposition to a heating member such as a heating roller that is heated by a heat generating member such as a halogen heater and is pressed against the heating member. The recording material that is to be heated as viewed from the heating member is passed through and heated. As the heating member, a metal roller in which iron, aluminum or the like is used as a core metal is mainly used. The heating member is formed thick in order to suppress the amount of deformation at the time of press contact, and its heat capacity is large. For this reason, in order to raise the temperature to about 180 ° C., which is a temperature at which the toner can be melted and used (fixing temperature), a long rise time of several minutes to several tens of minutes is required.

そこで、画像形成装置では、装置使用者がプリントを行わない待機時にも、加熱部材が備えた発熱部材に電力を供給し、温度を使用可能温度(定着温度)よりやや低い予熱温度に保っている。これにより、加熱ローラが直ぐに使用可能温度(定着温度)まで立ち上がるようにして、所謂ファーストプリント時間の短縮を図っている。   Therefore, in the image forming apparatus, even when the apparatus user is not performing printing, power is supplied to the heating member provided in the heating member, and the temperature is kept at a preheating temperature slightly lower than the usable temperature (fixing temperature). . Thus, the so-called first print time is shortened so that the heating roller immediately rises to a usable temperature (fixing temperature).

このように温度の立ち上がりを重視すると、装置を使用していない時にも画像形成には直接必要のない、いわば余分な電力が待機電力として発熱部材で消費されることになる。この待機時の消費エネルギーは、画像形成装置の消費エネルギーの約7〜8割を占めるという調査結果もある。   If the rise in temperature is emphasized in this way, even when the apparatus is not used, it is not necessary directly for image formation, so to speak, extra power is consumed by the heating member as standby power. There is also a survey result that the standby consumption energy accounts for about 70 to 80% of the energy consumption of the image forming apparatus.

近年、環境保護意識の高まりから各国で省エネ規制が制定されている。国内では省エネ法が改正されて強化され、米国でもエナジースターやZESM(Zero Energy Star Mode)などの省エネプログラムが制定されている。これらの規制やプログラムに対応すべく画像形成装置で省電力化を図る場合、待機時の消費エネルギーを削減すると省エネ効果が大きいため、装置待機状態時に電力供給を限りなくゼロにすることが要望されている。   In recent years, energy conservation regulations have been enacted in each country due to increased awareness of environmental protection. In Japan, the Energy Conservation Law has been amended and strengthened, and energy conservation programs such as Energy Star and Zero Energy Star Mode (ZESM) have been established in the United States. When trying to save power in image forming devices to comply with these regulations and programs, reducing energy consumption during standby will have a significant energy saving effect, so there is a demand for zero power supply when the device is in standby mode. ing.

従来の定着装置の構成のままで、装置待機時の電力をゼロにすると、再立上時には加熱ローラの昇温に時間を要していまい、待機時間が長く装置使用者の使い勝手が悪化してしまう。このため、速やかに加熱ローラの温度を上昇させる構成が、画像形成装置における使い勝手と省エネの双方を実現する上では必要とされている。例えば、前記ZESMでは装置が一旦立ち上がり、スリープ状態などの所謂、待機状態からの再立上時間を10秒以下にすると言う大変厳しい内容が要求されている。   If the power of the apparatus is set to zero while maintaining the conventional fixing device configuration, it takes time to raise the temperature of the heating roller at the time of restarting, and the standby time is long and the usability of the apparatus deteriorates. End up. For this reason, a configuration in which the temperature of the heating roller is quickly increased is required for realizing both usability and energy saving in the image forming apparatus. For example, in the ZESM, there is a demand for extremely strict content that the apparatus once stands up and the restart time from a so-called standby state such as a sleep state is set to 10 seconds or less.

昇温時間を短くするためには、加熱部材の熱容量を小さくあるいは加熱部材(発熱部材)への投入電力を大きくすることが考えられる。低熱容量化に関しては、加熱手段としての加熱ローラあるいは定着ローラの肉厚を従来の数mmから1mm以下へと薄肉化することや、加熱手段としてフィルムやベルト部材を用いることで、50cpm(50枚/1分)程度までの中低速なプリント速度域では10〜30秒程度の短時間での立ち上がりが実現されており、昇温時間を短くすることが可能となってきている。   In order to shorten the temperature raising time, it is conceivable to reduce the heat capacity of the heating member or increase the input power to the heating member (heating member). Regarding the reduction in heat capacity, the thickness of the heating roller or fixing roller as the heating means is reduced from the conventional several mm to 1 mm or less, and the film or belt member is used as the heating means, so that 50 cpm (50 sheets) In a medium / low speed printing speed range of up to about 1 minute), a rise in a short time of about 10 to 30 seconds is realized, and it is possible to shorten the temperature raising time.

一方、加熱手段に対する投入電力の増大を図るには、供給電圧あるいは供給電圧を高めればよいが、日本国内の一般的なオフィスのコンセントなどの商用電源は、100V/15A(アンペア)が一般的で、事実上1500Wが供給電力の上限となるため、加熱手段への供給電力を一般的な商業電源単独で増やすことは困難であった。   On the other hand, in order to increase the input power to the heating means, the supply voltage or the supply voltage may be increased. However, a commercial power source such as a general office outlet in Japan is generally 100 V / 15 A (ampere). In fact, since 1500 W is the upper limit of the supply power, it is difficult to increase the supply power to the heating means with a general commercial power source alone.

このような中低速のプリント速度域では、加熱手段の低熱容量化が短時間での昇温に有効であるが、60cpm(60枚/1分)以上の高速なプリント速度域では、単位時間あたりの記録材の通紙枚数が多くなるため、加熱手段が加熱される熱量よりも記録材によって加熱手段から奪う熱量が多く、加熱部材の熱容量が小さいと加熱手段の温度を所定温度に保持するのが難しかった。画像形成装置において、このような温度保持、すなわち加熱手段の温度低下は、定着不良の要因となってしまう。   In such a medium / low speed printing speed range, lowering the heat capacity of the heating means is effective for raising the temperature in a short time, but in a high speed printing speed range of 60 cpm (60 sheets / min) or more, per unit time Since the number of sheets passing through the recording material increases, the amount of heat taken away from the heating means by the recording material is larger than the amount of heat heated by the heating means, and if the heating member has a small heat capacity, the temperature of the heating means is maintained at a predetermined temperature. It was difficult. In the image forming apparatus, such a temperature maintenance, that is, a temperature drop of the heating means causes a fixing defect.

これを解決するために、プリント速度が高速域まで対応可能な画像形成装置には、電源電圧を200Vにして大電力を供給する機器もあるが、設置場所の電源に特別な工事を施す必要があり、一般的な解決法とは言えない。また、100V15Aを2系統用いて総投入電力量を上げる製品も実用化されているが、2系統のコンセントが近くにないと設置することが困難である。このため、これまでは短時間で加熱ローラ(加熱手段)を昇温しようとしても、投入エネルギーの上限が上げられないのが実状であった。   In order to solve this problem, some image forming apparatuses that can handle printing speeds up to a high speed range include a device that supplies a large amount of power with a power supply voltage of 200 V. However, it is necessary to perform special work on the power supply at the installation site. Yes, it's not a general solution. In addition, a product that raises the total input power amount by using two systems of 100V15A has been put into practical use, but it is difficult to install unless the outlets of the two systems are nearby. For this reason, until now, even if an attempt is made to raise the temperature of the heating roller (heating means) in a short time, the upper limit of the input energy has not been raised.

このような背景の中、最大供給電力量を増やして定着装置の温度低下防止を実現する手法として、商用電源(100V−15A)と異なる充電可能な補助電源装置を備えた画像形成装置が提案されている。例えば、特許文献1では加熱手段に複数のヒータを発熱部材として備え、一方の発熱部材に対しては主電源となる商用電源から電力を供給し、他方の発熱部材には補助電源装置から電力を供給して加熱手段に対する最大電力供給量を増やし、立ち上がり時間の短縮と温度低下を防止している。補助電源装置としては、鉛蓄電池、カドニカ電池などの二次電池が代表的なものとしてあるが、二次電池は充放電を繰り返すと電池が劣化して容量が低下していき、大電流で放電するほど寿命が短くなるという性質を持っている。   Against this background, as a technique for increasing the maximum power supply amount and preventing the temperature of the fixing device from being lowered, an image forming apparatus having a chargeable auxiliary power supply device different from the commercial power supply (100V-15A) has been proposed. ing. For example, in Patent Document 1, a heating unit is provided with a plurality of heaters as heating members, one of the heating members is supplied with electric power from a commercial power source as a main power source, and the other heating member is supplied with electric power from an auxiliary power supply device. Supplying it increases the maximum amount of power supply to the heating means, thereby shortening the rise time and preventing temperature drop. Secondary batteries such as lead-acid batteries and CADNICA batteries are typical examples of auxiliary power supply devices. However, secondary batteries are charged and discharged repeatedly, causing the batteries to deteriorate and reduce their capacity. The longer the service life, the shorter the life.

一般的に大電流で長寿命とされているカドニカ電池でも、充放電の繰り返し回数は約500〜1000回程度であり、例えば一日に20回の充放電を繰り返すと一ヶ月程度で電池の寿命が来てしまうことになる。これでは電池交換の手間がかかると共に、電池代などのランニングコストも非常に高くつく事になってしまう。さらに、充電時間の観点からも、大容量を充電するには時間を要するため一日に何度も充放電を繰り返す用途には使用できず、実用上は実現が困難であった。二次電池の容量を大きくして充放電サイクルを浅くして使用することで繰り返し数を増やすことは可能であるが、充放電に必要な時間が長いため実用化が困難である。このように、二次電池では実用上の問題点があるため、電気二重層キャパシタなどの大容量コンデンサを補助電源装置として用いる事も特許文献1には記載されている。   Even in a CADNICA battery, which is generally considered to have a long life with a large current, the number of charge / discharge cycles is about 500 to 1000 times. For example, if the charge / discharge cycle is repeated 20 times a day, the battery life is about one month. Will come. This takes time to replace the battery, and the running cost such as battery cost is very high. Furthermore, from the viewpoint of charging time, it takes time to charge a large capacity, and therefore it cannot be used for applications in which charging and discharging are repeated many times a day, and it has been difficult to realize practically. Although it is possible to increase the number of repetitions by increasing the capacity of the secondary battery and using the charge / discharge cycle shallowly, it is difficult to put it to practical use because of the long time required for charge / discharge. As described above, since the secondary battery has practical problems, it is also described in Patent Document 1 that a large-capacity capacitor such as an electric double layer capacitor is used as the auxiliary power supply device.

大容量コンデンサは電池と比較して次に示す有利な特徴を有している。第1に、充放電の繰り返し回数が数万回以上でほぼ無制限であり、充電特性の劣化がほとんどなく定期的なメンテナンスが不要である。第2に、充電時間が二次電池であるバッテリーで数十分〜数時間を要するのに対し、数十秒から数分程度にすることが可能である。また、電気二重層キャパシタでは数十から百アンペアの大電流も流せ、大電力の供給が可能である。   The large-capacity capacitor has the following advantageous characteristics as compared with the battery. First, the number of repetitions of charging and discharging is almost unlimited at tens of thousands or more, charging characteristics are hardly deteriorated, and regular maintenance is unnecessary. Secondly, the charging time is several tens of minutes to several hours for a battery which is a secondary battery, but it can be set to several tens of seconds to several minutes. In addition, an electric double layer capacitor can supply a large current of several tens to a hundred amps, and can supply a large amount of power.

補助電源装置に蓄電装置を利用する場合でも、放電後には充電を行って次回以降の電力供給に備える必要がある。充電には数分程度とはいえ時間がかかるため不要な放電を削減し、充電時間の短縮と共に消費電力を低減する必要がある。   Even when the power storage device is used as the auxiliary power supply device, it is necessary to charge the battery after discharging to prepare for the next power supply. Although it takes a few minutes to charge, it is necessary to reduce unnecessary discharge and reduce power consumption as well as shorten the charging time.

また、画像形成装置の性能を長期に維持し信頼性を向上させるためには、補助電源装置の性能を安定的に保つことが重要な課題である。前述のように補助電源装置として大容量コンデンサを用いると、電池と比較して繰り返し使用によるサイクル寿命が長く耐久性が非常に高いが、長期的な使用により徐々にその特性が劣化していく。   Further, in order to maintain the performance of the image forming apparatus for a long time and improve the reliability, it is an important issue to stably maintain the performance of the auxiliary power supply apparatus. As described above, when a large-capacitance capacitor is used as an auxiliary power supply device, the cycle life due to repeated use is long and durability is very high as compared with a battery, but its characteristics gradually deteriorate with long-term use.

その劣化に対しては温度の影響が大きく、高温であるほど早く劣化が進行することがわかっている。大容量コンデンサへ充放電を繰り返すと、内部抵抗による自身の発熱により温度が上昇する現象がみられるため、長期的な特性維持に対して影響が現れてくる。   It is known that the temperature is greatly affected by the deterioration, and that the deterioration proceeds faster as the temperature is higher. Repeated charging / discharging of a large-capacity capacitor has a phenomenon that the temperature rises due to its own heat generated by internal resistance, and this has an effect on long-term characteristic maintenance.

本発明は、加熱手段で使用できる電力を増やして短時間での昇温を可能とし、高速なプリント速度へも対応可能としつつも、補助電源装置の劣化を抑えて長期的に安定した性能を維持することができる画像形成装置を提供することを、その目的する。   The present invention increases the power that can be used by the heating means to enable a temperature rise in a short time, and can cope with a high printing speed, while suppressing deterioration of the auxiliary power supply device and providing stable performance over the long term. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that can be maintained.

請求項1の発明では、加圧ローラ温度で補助電力供給量を制御するために、記録材上に未定着像を形成する画像形成部と、発熱部材で加熱される加熱部材を備えた定着装置と、商用電源からの電力を画像形成部及び定着装置へ供給するとともに、商用電源からの電力を蓄える蓄電機能を有し、蓄電した電力を供給可能な補助電源装置とを備え、定着装置あるいは定着装置以外の負荷に対して、商用電源及び補助電源装置の両方から電力を供給可能であり、補助電力供給手段からの供給電力を制御する補助電力制御手段とを有した画像形成装置において、加熱部材と対向する加圧部材の温度を検出する加圧部材温度検出手段と、加圧部材温度検出手段の温度検出結果に応じて補助電源装置からの供給電力を制御する補助電力制御手段を有することを特徴としている。   According to the first aspect of the present invention, there is provided a fixing device including an image forming unit that forms an unfixed image on a recording material and a heating member that is heated by a heating member in order to control the amount of auxiliary power supplied by the pressure roller temperature. And a power supply function for supplying power from the commercial power source to the image forming unit and the fixing device, and storing power from the commercial power source, and an auxiliary power supply device capable of supplying the stored power. A heating member in an image forming apparatus having an auxiliary power control unit that can supply power from both a commercial power supply and an auxiliary power supply unit to a load other than the apparatus and that controls power supplied from the auxiliary power supply unit Pressure member temperature detecting means for detecting the temperature of the pressure member facing the auxiliary member, and auxiliary power control means for controlling the power supplied from the auxiliary power supply device in accordance with the temperature detection result of the pressure member temperature detecting means. It is characterized in.

請求項2の発明は、立上時、高温で補助しなくても短時間昇温する時は補助給電しないようにするために、加圧部材温度検出手段でウォームアップ動作時の加圧部材温度を検出し、当該検出結果が所定の温度以上である場合には補助電源装置からの電力供給を禁止または電力供給量を制限することを特徴としている。   According to the second aspect of the present invention, the pressurizing member temperature during the warm-up operation by the pressurizing member temperature detecting means is used so that the auxiliary power supply is not performed when the temperature is raised for a short time even when the start-up is not performed at a high temperature. When the detection result is equal to or higher than a predetermined temperature, the power supply from the auxiliary power supply device is prohibited or the power supply amount is limited.

請求項3の発明では、通紙時、高温で補助しなくても温度低下しない時は、補助給電しないようにするために、加圧部材温度検出手段で印刷動作時の加圧部材温度を検出し、該検出結果が所定の温度以上である場合には補助電源装置からの電力供給を禁止または電力供給量を制限することを特徴としている。   According to a third aspect of the present invention, the pressure member temperature detecting means detects the pressure member temperature during the printing operation so that the auxiliary power is not supplied when the temperature does not decrease even if the temperature is not assisted at the time of passing the paper. When the detection result is equal to or higher than a predetermined temperature, the power supply from the auxiliary power supply device is prohibited or the power supply amount is limited.

請求項4の発明は、補助電源温度の検出結果で充電及び放電の制御を行うために、記録材上に未定着像を形成する画像形成部と、発熱部材で加熱される加熱部材を備えた定着装置と、商用電源からの電力を画像形成部及び定着装置へ供給するとともに、商用電源からの電力を蓄える蓄電装置を有し、蓄電した電力を供給可能な補助電源装置とを備え、定着装置あるいは定着装置以外の負荷に対して、商用電源及び補助電源装置の両方から電力を供給可能であり、補助電力供給手段からの供給電力を制御する補助電力制御手段とを有した画像形成装置において、補助電源装置の温度を検出する補助電源温度検出手段と、補助電源温度検出手段の検出結果に応じて補助電源装置への充電動作もしくは放電動作を制御する充放電動作制御手段を有することを特徴としている。これは、補助電源装置としてキャパシタを用いる場合、キャパシタは充電時に昇温し、放電時に温度低下する特性に着目したものであり、温度に応じて充放電を制御するようにした。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an image forming portion for forming an unfixed image on a recording material and a heating member heated by a heat generating member in order to control charging and discharging based on the detection result of the auxiliary power source temperature. The fixing device includes: a fixing device; and an auxiliary power supply device that includes a power storage device that stores power from the commercial power source and supplies power from the commercial power source to the image forming unit and the fixing device. Alternatively, in an image forming apparatus having an auxiliary power control unit that can supply power from both a commercial power supply and an auxiliary power supply device to a load other than the fixing device, and that controls power supplied from the auxiliary power supply unit. Auxiliary power supply temperature detection means for detecting the temperature of the auxiliary power supply apparatus, and a charge / discharge operation control means for controlling the charging operation or discharging operation for the auxiliary power supply apparatus according to the detection result of the auxiliary power supply temperature detection means It is characterized in that. In this case, when a capacitor is used as the auxiliary power supply device, the capacitor is focused on the characteristic that the temperature rises at the time of charging and the temperature decreases at the time of discharging, and charging / discharging is controlled according to the temperature.

請求項5の発明は、補助電源装置の温度の検出結果で充電電流を低減させるもので、補助電源温度検出手段の検出結果が所定の温度よりも高いときに補助電源装置への充電電流を減少させることを特徴としている。   According to a fifth aspect of the present invention, the charging current is reduced by the detection result of the temperature of the auxiliary power supply device, and the charging current to the auxiliary power supply device is reduced when the detection result of the auxiliary power supply temperature detecting means is higher than a predetermined temperature. It is characterized by letting.

請求項6の発明は、補助電源装置の温度の検出結果で生産性を制御するもので、補助電源温度検出手段の検出結果が所定の温度よりも高いときに、画像形成部による画像形成の生産性を低減することを特徴としている。   According to the sixth aspect of the present invention, the productivity is controlled by the detection result of the temperature of the auxiliary power supply device. When the detection result of the auxiliary power supply temperature detecting means is higher than a predetermined temperature, the image forming unit produces the image. It is characterized by reducing the performance.

請求項7の発明は、記録材上に未定着像を形成する画像形成部と、発熱部材で加熱される加熱部材を備えた定着装置と、商用電源からの電力を画像形成部及び定着装置へ供給するとともに、商用電源からの電力を蓄える蓄電装置を有し、蓄電した電力を供給可能な補助電源装置とを備え、定着装置あるいは定着装置以外の負荷に対して、商用電源及び補助電源装置の両方から電力を供給可能であり、補助電力供給手段からの供給電力を制御する補助電力制御手段とを有した画像形成装置において、補助電源装置の温度を検出する補助電源温度検出手段を有し、補助電源温度検出手段の検出結果に応じて、商用電源から画像形成装置への給電量を減らすとともに、補助電源装置からの給電量を増やすことを特徴としている。   According to a seventh aspect of the present invention, an image forming unit that forms an unfixed image on a recording material, a fixing device that includes a heating member that is heated by a heating member, and power from a commercial power source are supplied to the image forming unit and the fixing device. A power storage device that stores power from the commercial power supply and includes an auxiliary power supply device that can supply the stored power, and the power supply of the commercial power supply and the auxiliary power supply device with respect to a load other than the fixing device or the fixing device. In the image forming apparatus that can supply power from both and has auxiliary power control means for controlling power supplied from the auxiliary power supply means, the image forming apparatus has auxiliary power supply temperature detection means for detecting the temperature of the auxiliary power supply device, According to the detection result of the auxiliary power supply temperature detection means, the power supply amount from the commercial power supply to the image forming apparatus is reduced and the power supply amount from the auxiliary power supply device is increased.

本発明によれば、定着装置の加熱部材と対向する加圧部材の温度を検出する加圧部材温度検出手段の温度検出結果に応じて、商用電源からの電力を蓄える蓄電機能を有し、蓄電した電力を画像形成部及び定着装置へ供給可能な補助電源装置からの供給電力を制御するので、加圧部材の温度に応じて補助電力供給量が制御されるため、充分に定着装置温度が高く補助電力が必要ない場合には不要な補助給電を防ぐことができ、充電時間の短縮とともに不要なエネルギー消費を防止することができる。   According to the present invention, there is provided a power storage function for storing electric power from a commercial power source according to the temperature detection result of the pressure member temperature detection means for detecting the temperature of the pressure member facing the heating member of the fixing device. Since the power supplied from the auxiliary power supply that can supply the generated power to the image forming unit and the fixing device is controlled, the amount of auxiliary power supplied is controlled according to the temperature of the pressure member, so that the fixing device temperature is sufficiently high. When auxiliary power is not required, unnecessary auxiliary power feeding can be prevented, and unnecessary energy consumption can be prevented while shortening the charging time.

本発明によれば、加圧部材温度検出手段でウォームアップ動作時の加圧部材温度を検出し、当該検出結果が所定の温度以上である場合には補助電源装置からの電力供給を禁止または電力供給量を制限するので、画像形成装置の立上時に、高温で補助しなくても短時間昇温する時は補助給電されなくなり、不要な補助給電を防ぐことができ、充電時間の短縮とともに不要なエネルギー消費を防止することができる。   According to the present invention, the pressure member temperature detecting means detects the pressure member temperature during the warm-up operation, and when the detection result is equal to or higher than the predetermined temperature, the power supply from the auxiliary power supply device is prohibited or the power is Since the supply amount is limited, when the image forming apparatus is started up, the auxiliary power is not supplied when the temperature is raised for a short time without assistance at a high temperature. Energy consumption can be prevented.

本発明によれば、加圧部材温度検出手段で印刷動作時の加圧部材温度を検出し、該検出結果が所定の温度以上である場合には補助電源装置からの電力供給を禁止または電力供給量を制限するので、通紙時、高温で補助しなくても温度が低下しない時は、補助給電されないため、不要な補助給電を防ぐことができ、充電時間の短縮とともに不要なエネルギー消費を防止することができる。   According to the present invention, the pressure member temperature detecting means detects the pressure member temperature during the printing operation, and when the detection result is equal to or higher than the predetermined temperature, the power supply from the auxiliary power supply device is prohibited or the power supply is prohibited. Since the amount is limited, when the temperature does not drop even if it is not supported at a high temperature when passing paper, auxiliary power is not supplied, so unnecessary auxiliary power can be prevented, and charging time is shortened and unnecessary energy consumption is prevented. can do.

本発明によれば、補助電源装置の温度を検出する補助電源温度検出手段と、補助電源温度検出手段の検出結果に応じて補助電源装置への充電動作もしくは放電動作を制御する充放電動作制御手段とを有するので、蓄電式の補助電源装置は充電時に昇温し、放電時に温度低下する特性があるため、補助電源装置の検出結果、すなわち補助電源装置の雰囲気温度に応じて補助電源装置の充電及び放電の制御を行うことで、補助電源装置の温度上昇を防いで長期的な耐久性を確保することができる。   According to the present invention, the auxiliary power supply temperature detecting means for detecting the temperature of the auxiliary power supply apparatus, and the charge / discharge operation control means for controlling the charging operation or discharging operation to the auxiliary power supply apparatus according to the detection result of the auxiliary power supply temperature detecting means. Therefore, the power storage type auxiliary power supply device has a characteristic that the temperature rises at the time of charging and the temperature decreases at the time of discharging, so the auxiliary power supply device is charged according to the detection result of the auxiliary power supply device, that is, the ambient temperature of the auxiliary power supply device And by controlling the discharge, it is possible to prevent the temperature of the auxiliary power supply device from rising and to ensure long-term durability.

本発明によれば、補助電源温度検出結果が所定の温度よりも高いときに補助電源装置への充電電流を放電動作制御手段により減少させるので、充電時の補助電源装置の昇温を抑えられ、長期的に安定した性能を維持することができる。   According to the present invention, when the auxiliary power supply temperature detection result is higher than the predetermined temperature, the charging current to the auxiliary power supply device is reduced by the discharge operation control means, so that the temperature rise of the auxiliary power supply device during charging can be suppressed, Long-term stable performance can be maintained.

本発明はよれば、前記補助電源温度検出手段の検出結果が所定の温度よりも高いときに、画像形成部による画像形成の生産性を低減するように制御するため、生産性となるプリント速度の低下に伴い必要な電力が減って補助電源装置を使わない、もしくは充放電量が減ることになり、補助電源装置の昇温を抑え長期的に安定した性能を維持することができる。   According to the present invention, when the detection result of the auxiliary power source temperature detection means is higher than a predetermined temperature, control is performed so as to reduce the productivity of image formation by the image forming unit. Along with the decrease, the required power is reduced and the auxiliary power supply is not used, or the charge / discharge amount is reduced, so that the temperature rise of the auxiliary power supply can be suppressed and stable performance can be maintained for a long time.

本発明によれば、補助電源温度検出手段の検出結果に応じて、商用電源から画像形成装置への給電量を減らすとともに、補助電源装置からの給電量を増やすので、補助電源装置からの給電を優先して使うことになり、補助電源装置が放電して温度を下げることができ、補助電源装置の昇温を抑え長期的に安定した性能を維持することができる。   According to the present invention, the amount of power supplied from the commercial power supply to the image forming apparatus is reduced and the amount of power supplied from the auxiliary power supply is increased according to the detection result of the auxiliary power supply temperature detection means. As a result, the auxiliary power supply is discharged and the temperature can be lowered, and the temperature rise of the auxiliary power supply can be suppressed and stable performance can be maintained over the long term.

本発明が適用された画像形成装置の一形態を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an embodiment of an image forming apparatus to which the present invention is applied. 本発明が適用されるローラ定着方式の定着装置の一形態を示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a roller fixing type fixing device to which the present invention is applied. 本発明が適用されるベルト定着方式の定着装置の一形態を示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a belt fixing type fixing device to which the present invention is applied. 磁束発生手段で構成された加熱手段の一形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one form of the heating means comprised by the magnetic flux generation means. (a)は発熱部材がローラ軸線方向の略全域に配置された構成図であり、(b)は発熱部材がローラ軸線方向にずらして配置された構成図である。(A) is a block diagram in which the heat generating members are disposed in substantially the entire region in the roller axis direction, and (b) is a block diagram in which the heat generating members are shifted in the roller axis direction. 加熱装置と、加熱装置から給電される定着装置と定着相装置以外の負荷装置としての駆動系との関係を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a relationship between a heating device, a fixing device fed from the heating device, and a drive system as a load device other than the fixing phase device. 補助電源温度検出手段の配置形態を示す図である。It is a figure which shows the arrangement | positioning form of an auxiliary power supply temperature detection means. 通紙時に補助電源装置を用いる給電パターンを示す図である。It is a figure which shows the electric power feeding pattern which uses an auxiliary power supply device at the time of paper passing. 電力供給手段側の電力変動と画像形成装置側での消費電力と加熱ローラの温度変動の関係を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between power fluctuation on the power supply unit side, power consumption on the image forming apparatus side, and temperature fluctuation of the heating roller. 通紙時における電力供給手段の違いによる加熱部材の温度特性を示す図である。It is a figure which shows the temperature characteristic of the heating member by the difference in the electric power supply means at the time of paper passing. 立上時から補助電源装置を用いる給電パターンを示す図である。It is a figure which shows the electric power feeding pattern which uses an auxiliary power supply device from the time of starting. 電力供給手段側の電力変動と画像形成装置側での消費電力と加熱部材の温度変動の関係を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between power fluctuation on the power supply unit side, power consumption on the image forming apparatus side, and temperature fluctuation of a heating member. 電力供給手段の違いによる加熱部材の温度特性を示す図である。It is a figure which shows the temperature characteristic of the heating member by the difference in an electric power supply means. 加熱装置と、加熱装置から給電される定着装置と画像形成装置の電力要求部としての駆動系との別な形態を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing another form of a heating device, a fixing device fed from the heating device, and a drive system as a power request unit of the image forming apparatus. 補助電源装置の充放電動作と温度変化の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between charging / discharging operation | movement of an auxiliary power supply device, and a temperature change. 主発熱部材と副発熱部材を備えたローラ定着方式の定着装置の一形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one form of the fixing device of a roller fixing system provided with the main heat generating member and the sub heat generating member. 主発熱部材と副発熱部材を備えた従来の加熱電源の構成と給電先の関係を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the conventional heating power source provided with the main heat generating member and the sub heat generating member, and the relationship of a power feeding destination. 図17の構成による給電パターンを示す図である。It is a figure which shows the electric power feeding pattern by the structure of FIG.

以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。図1は本発明が適用された装置の一例となる画像形成装置の概要図である。図1において、画像形成装置は、その本体内部に、静電潜像担持体(像担持体)としてのドラム状の感光体41を備えている。この感光体41は、図示しない駆動モータによって図中矢印で示す時計周り方向に回転駆動されるように構成されている。感光体41の周囲には、感光体表面を均一に帯電させる帯電装置42、感光体上の潜像を現像する現像ローラ44aを備えた現像装置44、感光体上の画像(トナー画像)を記録材であり、被加熱体としての用紙Pに転写する転写装置48、感光体表面を清掃するクリーニング装置46が、感光体41の回転方向に配設されている。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram of an image forming apparatus as an example of an apparatus to which the present invention is applied. In FIG. 1, the image forming apparatus includes a drum-shaped photoconductor 41 as an electrostatic latent image carrier (image carrier) inside the main body. The photoreceptor 41 is configured to be rotationally driven in a clockwise direction indicated by an arrow in the drawing by a drive motor (not shown). Around the photosensitive member 41, a charging device 42 for uniformly charging the surface of the photosensitive member, a developing device 44 having a developing roller 44a for developing a latent image on the photosensitive member, and an image (toner image) on the photosensitive member are recorded. A transfer device 48 that is a material and is transferred to a sheet P as a heated body, and a cleaning device 46 that cleans the surface of the photoconductor is disposed in the rotation direction of the photoconductor 41.

帯電装置42によって均一に帯電された感光体41の表面には、帯電装置42と現像装置44との間の露光部150に、書込み系レーザ光Lbが反射鏡43で反射されて露光光として照射される。これにより感光体表面には潜像が形成される。書込み系レーザ光Lbは、反射鏡43と図示しないポリゴンミーなどで構成された周知の書込ユニットから照射されている。感光体表面に形成された潜像は、現像装置44の現像ローラ44aによって顕剤(現像剤とも言う)としてのトナーの供給を受けて顕画像化される。   On the surface of the photoreceptor 41 uniformly charged by the charging device 42, the writing laser beam Lb is reflected by the reflecting mirror 43 and irradiated as exposure light to the exposure unit 150 between the charging device 42 and the developing device 44. Is done. As a result, a latent image is formed on the surface of the photoreceptor. The writing system laser beam Lb is irradiated from a known writing unit including a reflecting mirror 43 and a polygon not shown. The latent image formed on the surface of the photosensitive member is visualized by the supply of toner as a developer (also referred to as developer) by the developing roller 44a of the developing device 44.

転写装置48は感光体表面と対向配置されていて、両者の間に転写部47を形成している。転写部47には、給紙装置50が有する給紙トレイ51から搬送系を構成する給紙コロ110及びレジストローラ対49を介して用紙Pが搬送される。搬送された用紙Pには、転写部47において転写装置48から印加される転写バイアスによって感光体41上のトナー画像(顕画像)が静電的に転写される。   The transfer device 48 is disposed to face the surface of the photoreceptor, and a transfer portion 47 is formed between the two. The sheet P is conveyed to the transfer unit 47 from a sheet feeding tray 51 of the sheet feeding device 50 via a sheet feeding roller 110 and a registration roller pair 49 that constitute a conveying system. A toner image (a visible image) on the photoreceptor 41 is electrostatically transferred to the conveyed paper P by a transfer bias applied from the transfer device 48 in the transfer unit 47.

トナー画像(顕画像)が転写された用紙Pは、転写部47よりも下流に配置された定着装置10へと図示しない搬送系を構成する図示しない搬送ローラ等で適宜搬送される。定着装置10は、図中破線で示す用紙搬送路上に配設されていて、後述する給電制御装置200から電力供給を受けて加熱される加熱部材であり定着部材でもある加熱ローラ1と、これと対向配置された加圧部材であり対向回転体となる加圧ローラ7を備えている。加熱ローラ1と加圧ローラ7は接触して定着用の圧接ニップ部52を形成している。定着装置10へと搬送された用紙Pは、圧接ニップ部52を通過する際に、加熱ローラ1からの熱と圧接ニップ部52に加わる圧力により用紙Pに熱定着されて図示しない排紙トレイ上に排出される。   The sheet P on which the toner image (the visible image) has been transferred is appropriately transported to the fixing device 10 disposed downstream of the transfer unit 47 by a transport roller (not illustrated) that configures a transport system (not illustrated). The fixing device 10 is disposed on a paper conveyance path indicated by a broken line in the drawing, and is a heating member 1 that is heated by receiving power supply from a power supply control device 200 described later, and a fixing roller, and the heating roller 1. A pressure roller 7 which is a pressure member arranged oppositely and which serves as a counter-rotating body is provided. The heating roller 1 and the pressure roller 7 are in contact with each other to form a pressure contact nip portion 52 for fixing. When the paper P conveyed to the fixing device 10 passes through the pressure nip portion 52, it is thermally fixed to the paper P by the heat from the heating roller 1 and the pressure applied to the pressure nip portion 52, and on a paper discharge tray (not shown). To be discharged.

転写部47で用紙Pに転写されずに感光体41上に残った残留トナーは、感光体41の回転と共にクリーニング装置46に至る。そして、クリーニング装置46のクリーニング部材46aと感光体42との間を通過する際にクリーニング部材46aによって掻き落とされて清掃される。   Residual toner remaining on the photoreceptor 41 without being transferred to the paper P by the transfer unit 47 reaches the cleaning device 46 as the photoreceptor 41 rotates. Then, when passing between the cleaning member 46a of the cleaning device 46 and the photosensitive member 42, the cleaning member 46a scrapes off and cleans.

定着装置とこれに関連する構成部について説明する。
定着装置10としては、図2に示すローラ定着方式と図3に示すベルト定着方式がある。図1に示す画像形成装置の定着装置10には、図2に示すローラ定着方式を用いているが、図3に示すベルト定着方式のものを用いても良い。
The fixing device and related components will be described.
As the fixing device 10, there are a roller fixing system shown in FIG. 2 and a belt fixing system shown in FIG. Although the roller fixing method shown in FIG. 2 is used for the fixing device 10 of the image forming apparatus shown in FIG. 1, the belt fixing method shown in FIG. 3 may be used.

定着装置10は、図示しない駆動源によって回転される加熱ローラ1と、加熱ローラ1の外周面に圧接して圧接ニップ部52を形成する加圧ローラ7とを備え、圧接ニップ部52に未定着像であるトナー画像Tを転写された用紙Pを導入して挟持搬送させることで、トナー画像Tを用紙Pに熱と圧力で固着するものである。加熱ローラ1は、その内部に発熱部材としてのハロゲンヒータ60を備えていて、このハロゲンヒータ60に電力が供給されて発熱することで、その表面が所定の温度である定着温度まで昇温される。図2において符号Tで示すトナー画像は定着前の状態を示している。   The fixing device 10 includes a heating roller 1 that is rotated by a driving source (not shown), and a pressure roller 7 that presses against the outer peripheral surface of the heating roller 1 to form a pressure nip portion 52, and is not fixed to the pressure nip portion 52. The toner image T, which is an image, is introduced into the paper P and is nipped and conveyed, whereby the toner image T is fixed to the paper P with heat and pressure. The heating roller 1 includes a halogen heater 60 as a heat generating member therein, and the surface of the heating roller 1 is heated to a predetermined fixing temperature by supplying electric power to the halogen heater 60 to generate heat. . In FIG. 2, a toner image indicated by a symbol T indicates a state before fixing.

図3に示すベルト定着方式の定着装置100は、無端ベルトで構成された定着部材としての定着ベルト101と、定着ベルト101が巻き掛けられる複数のバックアップ部材としての定着ローラ102と加熱ローラ103と、定着ベルト101を間に挟んで一方のローラとしての定着ローラ102との間に圧接ニップ部52を形成する加圧部材であり対向回転体となる加圧ローラ104を備え、圧接ニップ部52にトナー画像Tを転写された用紙Pを導入して挟持搬送させることで、トナー画像Tを用紙Pに熱と圧力で固着するものである。   A belt fixing type fixing device 100 shown in FIG. 3 includes a fixing belt 101 as a fixing member constituted by an endless belt, a fixing roller 102 and a heating roller 103 as a plurality of backup members around which the fixing belt 101 is wound, A pressure member 104 that forms a pressure nip 52 between the fixing belt 101 and the fixing roller 102 as one roller with the fixing belt 101 interposed therebetween is provided with a pressure roller 104 that is a counter rotating body. The toner image T is fixed to the paper P with heat and pressure by introducing the paper P onto which the image T has been transferred and nipping and conveying it.

加熱ローラ103は、その内部に発熱部材としてのハロゲンヒータ60を備えていて加熱部材を構成している。加熱ローラ103は、ハロゲンヒータ60に電力が供給されて発熱することで、ローラを介して定着ベルト101の表面を所定の温度としての定着温度まで昇温する。この定着装置100では、用紙Pを搬送するために定着ローラ102と加圧ローラ104が図示しない駆動源となる駆動モータから駆動力を伝達されるように構成されている。   The heating roller 103 includes a halogen heater 60 as a heat generating member therein, and constitutes a heating member. The heating roller 103 is heated by the electric power supplied to the halogen heater 60, thereby raising the temperature of the surface of the fixing belt 101 to a fixing temperature as a predetermined temperature via the roller. In the fixing device 100, in order to convey the paper P, the fixing roller 102 and the pressure roller 104 are configured to receive a driving force from a driving motor serving as a driving source (not shown).

このため、図3において、定着ローラ102は時計回り方向に回転駆動されて定着ベルト101も同方向に回転移動し、加圧ローラ104は反時計回り方向に回転駆動される。駆動形態としては、定着ローラ101あるいは加圧ローラ104の何れか一方が駆動力を受けて回転駆動する形態であってもよい。   Therefore, in FIG. 3, the fixing roller 102 is rotated in the clockwise direction, the fixing belt 101 is also rotated in the same direction, and the pressure roller 104 is rotated in the counterclockwise direction. As a driving form, either the fixing roller 101 or the pressure roller 104 may be driven to rotate by receiving a driving force.

図2に示すように、加熱ローラ1は、金属製で筒状のローラ基体63の内部にハロゲンヒータ60を備えている。ハロゲンヒータ60は、その輻射熱でローラ基体63を加熱してローラ表面温度を昇温するように構成されている。ローラ基体63は、加熱ローラ1の基体として機能することから、アルミや鉄などの金属製であることが耐久性や加圧による変形などの点を考慮すると望ましい。本形態では、ローラ表面となるローラ基体63の外周面にトナー等の固着を防ぐための離型層1aが形成されている。ローラ内面、すなわち、ローラ基体63の内周面には、ハロゲンヒータ60の熱を効率よく吸収するための黒化処理をすることが望ましい。加圧ローラ7は、その芯金7aの外周にゴムなどの弾性層7bを形成されていて、加熱ローラ1との圧接時に弾性変形して圧接ニップ部52が十分に形成されるように構成されている。   As shown in FIG. 2, the heating roller 1 includes a halogen heater 60 inside a cylindrical roller base 63 made of metal. The halogen heater 60 is configured to raise the roller surface temperature by heating the roller base 63 with the radiant heat. Since the roller base 63 functions as the base of the heating roller 1, it is desirable that the roller base 63 is made of metal such as aluminum or iron in view of durability and deformation due to pressure. In this embodiment, a release layer 1a for preventing adhesion of toner or the like is formed on the outer peripheral surface of the roller base 63 serving as the roller surface. It is desirable that the inner surface of the roller, that is, the inner peripheral surface of the roller base 63 is subjected to a blackening process for efficiently absorbing the heat of the halogen heater 60. The pressure roller 7 is formed with an elastic layer 7b such as rubber on the outer periphery of the metal core 7a, and is configured to be elastically deformed when pressed against the heating roller 1 so that the pressure nip portion 52 is sufficiently formed. ing.

図3に示すように、加熱ローラ103は、定着ローラ102よりも、その直径が小径に形成されている。加熱ローラ103は、金属製で筒状のローラ基体103aの内部にハロゲンヒータ60を備えている。ハロゲンヒータ60は、その輻射熱でローラ基体103aを加熱してローラ表面温度を昇温して定着ベルト101を加熱昇温するように構成されている。この加熱ローラ103は、加圧ローラ104と対向しないで、定着ベルト101に張力を与えるように機能するので、図2の加熱ローラ1よりもローラ基体103aの肉厚が薄く構成されている。このため、金属部分が小径で薄肉化されているので、その熱容量が加熱ローラ1よりも小さく、従来のような補助ヒータが不要となる。ローラ内面、すなわち、ローラ基体103aの内周面には、ハロゲンヒータ60の熱を効率よく吸収するための黒化処理をすることが望ましい。加圧ローラ104は、その芯金104aの外周にゴムなどの弾性層104bが形成されていて、加熱ローラ102との圧接時に弾性変形して圧接ニップ部52が十分に形成されるように構成されている。   As shown in FIG. 3, the heating roller 103 has a smaller diameter than the fixing roller 102. The heating roller 103 includes a halogen heater 60 inside a cylindrical roller base 103a made of metal. The halogen heater 60 is configured to heat the roller base 103a with its radiant heat to raise the temperature of the roller surface and to heat the fixing belt 101. Since the heating roller 103 does not face the pressure roller 104 and functions to apply tension to the fixing belt 101, the roller base 103a is thinner than the heating roller 1 in FIG. For this reason, since the metal portion has a small diameter and is thinned, the heat capacity thereof is smaller than that of the heating roller 1, and a conventional auxiliary heater becomes unnecessary. It is desirable that the inner surface of the roller, that is, the inner peripheral surface of the roller base 103a, be subjected to a blackening process for efficiently absorbing the heat of the halogen heater 60. The pressure roller 104 is formed such that an elastic layer 104b such as rubber is formed on the outer periphery of the core metal 104a, and is elastically deformed when pressed against the heating roller 102 so that the pressure nip portion 52 is sufficiently formed. ing.

本発明では、図2,図3に示すように加圧部材1の温度を検知する加圧部材温度検知手段80を有している。加圧部材温度検知手段80として、サーミスタや熱電対などの接触タイプのものや、赤外線によって温度を検知する非接触のものなどが挙げられる。本形態において、加圧部材温度検知手段80は、図2、図3に示すとおり加圧ローラ7,104自身の表面温度を検知するように設置されており、検出した温度情報を画像形成装置の制御を行うとともに、定着装置10を含む画像形成装置の構成部に対する供給電力を制御する後述する制御手段600などへ伝え、画像形成装置動作を決定する情報として利用される。   In this invention, it has the pressurization member temperature detection means 80 which detects the temperature of the pressurization member 1 as shown in FIG.2, FIG.3. Examples of the pressure member temperature detection means 80 include a contact type such as a thermistor and a thermocouple, and a non-contact type that detects temperature by infrared rays. In this embodiment, the pressure member temperature detection means 80 is installed so as to detect the surface temperature of the pressure rollers 7 and 104 itself as shown in FIGS. 2 and 3, and the detected temperature information is stored in the image forming apparatus. In addition to performing control, the information is transmitted to a control unit 600 (to be described later) that controls the power supplied to the components of the image forming apparatus including the fixing device 10 and used as information for determining the operation of the image forming apparatus.

本形態において、ハロゲンヒータ60は、100Vで1200Wの出力のものを1本用いている。ハロゲンヒータ60は、図5(a)に示すように各ローラの軸線方向の全域に設ける形態としても良いし、図5(b)に示すように各ローラ中央部のみを加熱する第1ヒータ61と、ローラ両端部のみを加熱する第2ヒータ62とを設け、用紙サイズに応じて各ヒータへの給電を制御して非通紙部の昇温を防止する構成としてもよい。この場合、発熱部材は複数となるが、何れか一方が補助ヒータとして機能するのではなく、双方共に主ヒータとして機能する。   In this embodiment, one halogen heater 60 having a power of 1200 W at 100 V is used. The halogen heater 60 may be provided in the entire area in the axial direction of each roller as shown in FIG. 5A, or the first heater 61 that heats only the central part of each roller as shown in FIG. 5B. And a second heater 62 that heats only both ends of the roller may be provided, and the power supply to each heater may be controlled according to the paper size to prevent the temperature rise of the non-sheet passing portion. In this case, although there are a plurality of heat generating members, either one does not function as an auxiliary heater, but both function as a main heater.

本形態において、各加熱部材はそれぞれ発熱部材としてはハロゲンヒータ60で加熱されているが、加熱形態としては、このような形態に限定されるものではない。例えば、板状のセラミックヒータを各ローラの内部に配置して用いても良い。あるいは、図4に示すように、円弧状のコア701にコイル702を巻いて磁束発生手段700を構成し、コイル702に高周波を流して交番磁界によってコア701を誘導加熱して温度を昇温させる構成としても良い。この場合、加熱部材がコイル702となり、発熱部材がコア701となる。このような加熱形態としては、加熱ローラ103自体が加熱されなくても良い。   In this embodiment, each heating member is heated by the halogen heater 60 as a heat generating member, but the heating form is not limited to such a form. For example, a plate-like ceramic heater may be disposed inside each roller. Alternatively, as shown in FIG. 4, a magnetic flux generating means 700 is configured by winding a coil 702 around an arc-shaped core 701, and a high frequency is passed through the coil 702 to inductively heat the core 701 with an alternating magnetic field to raise the temperature. It is good also as a structure. In this case, the heating member becomes the coil 702 and the heat generating member becomes the core 701. As such a heating mode, the heating roller 103 itself may not be heated.

磁束発生手段700を加熱手段として利用するメリットは、ハロゲンヒータ60の電力調整には、一般にオン/オフ制御や位相制御、もしくはゼロクロス制御などを用いるが、その出力制御はオン時間とオフ時間を混在させて平均電力を調整する方式である。このため、昇温性(立ち上がり特性)という点では好ましいが、厳密に電力の調整をすることが難しい。これに対し、誘導加熱構成では、コイル702への周波数を変化させることで加熱のための出力電力を変更することができるため、電力調整が容易であることが利点である。また、加熱ローラ内部にハロゲンヒータを同時に内包することで、待機状態などローラ非回転時でもローラ全体を加熱しておくことができるようにする構成としてもよい。   The merit of using the magnetic flux generation means 700 as a heating means is that on / off control, phase control, or zero cross control is generally used to adjust the electric power of the halogen heater 60, but the output control has both on time and off time. This is a method for adjusting the average power. For this reason, it is preferable in terms of temperature rise characteristics (rise characteristics), but it is difficult to strictly adjust the power. On the other hand, in the induction heating configuration, since the output power for heating can be changed by changing the frequency to the coil 702, it is advantageous that the power adjustment is easy. Alternatively, the halogen roller may be included in the heating roller at the same time so that the entire roller can be heated even when the roller is not rotating, such as in a standby state.

次に、発熱制御手段200と加熱装置400の構成について説明する。本形態では、図2に示すローラ定着方式の定着装置10の加熱ローラ1を加熱する例で説明するが、定着装置100の加熱ローラ103を加熱する形態であっても良い。   Next, the configuration of the heat generation control means 200 and the heating device 400 will be described. In this embodiment, an example in which the heating roller 1 of the fixing device 10 of the roller fixing system shown in FIG. 2 is heated will be described. However, the heating roller 103 of the fixing device 100 may be heated.

図1に示すように、画像形成装置は、発熱制御手段200と加熱装置400を備えている。加熱装置400は、図6に示すように、電力供給によって発熱するハロゲンヒータ60を備えた加熱ローラ1と、電力を消費する電力要求部であり画像形成部となる複数の駆動系300とに電流を供給する電力供給手段500と、電力供給手段500を制御する制御手段600とを備えている。この制御手段600は、補助電力制御手段として機能する。   As shown in FIG. 1, the image forming apparatus includes a heat generation control unit 200 and a heating device 400. As shown in FIG. 6, the heating device 400 supplies current to the heating roller 1 including the halogen heater 60 that generates heat by supplying power, and to a plurality of drive systems 300 that are power request units that consume power and serve as image forming units. Power supply means 500 for supplying the power supply, and control means 600 for controlling the power supply means 500. This control means 600 functions as an auxiliary power control means.

電力供給手段500は、複数の電力供給手段として主電源装置2と、蓄電装置で構成された補助電源装置3、補助電源装置3への充電器4、補助電源装置3の出力電圧を略一定に保つ定電圧回路としての電圧調整回路5、充放電切替手段sw1、及び主電源装置2からの電力供給を制御する主電力制御手段としてのトライアックなど周知のスイッチ素子6及び、電力配分手段9を備えている。   The power supply means 500 has a main power supply device 2 as a plurality of power supply means, an auxiliary power supply device 3 constituted by a power storage device, a charger 4 to the auxiliary power supply device 3, and an output voltage of the auxiliary power supply device 3 substantially constant. A voltage adjustment circuit 5 serving as a constant voltage circuit to be maintained, a charge / discharge switching unit sw1, and a known switch element 6 such as a triac serving as a main power control unit for controlling power supply from the main power supply device 2 and a power distribution unit 9 are provided. ing.

主電源装置2は、図1に示すプラグ201を介して商用電源202のコンセントから電力を得て、ハロゲンヒータ60と画像形成装置の電力要求部であり定着装置以外の負荷装置としての複数の駆動系300にそれぞれ給電を行う。日本では100Vの電圧で15A程度の電流容量に制限されているので、主電源装置2からの電力は1500W程度が最大電力とされている。   The main power supply device 2 obtains electric power from the outlet of the commercial power supply 202 via the plug 201 shown in FIG. 1, and is a power request unit of the halogen heater 60 and the image forming apparatus, and a plurality of drives as load devices other than the fixing device Power is supplied to each system 300. In Japan, the current capacity is limited to about 15 A at a voltage of 100 V, so the maximum power of the power from the main power supply 2 is about 1500 W.

補助電源装置3は、主電源装置2から補助電源装置3に充電した蓄電電力を、装置立上げ時や連続通紙時等の、より多くの電力供給が望まれる任意のタイミングの時に充放電切替手段sw1が切替えられることで放電供給され、主電源装置2の供給電力を越えた電力を複数の駆動系300へ給電するように構成されている。補助電源装置3は、電気二重層キャパシタからなるキャパシタセルを複数個接続して構成されている。   Auxiliary power supply device 3 switches charge / discharge when the stored power charged from main power supply device 2 to auxiliary power supply device 3 is at an arbitrary timing when more power supply is desired, such as when the device is started up or during continuous paper feeding. The unit sw1 is switched to be discharged and supplied with power exceeding the supply power of the main power supply device 2 to the plurality of drive systems 300. The auxiliary power supply 3 is configured by connecting a plurality of capacitor cells made of electric double layer capacitors.

本形態において、蓄電装置としては、キャパシタの中でも大容量コンデンサとなる電気二重層キャパシタを用いている。大容量コンデンサは電気化学キャパシタとも呼ばれてきており、電気二重層キャパシタ、シュードキャパシタなど、動作原理により幾つかの種類に分類できるが、充放電回数の寿命などから、特に電気二重層キャパシタを使用することが望ましい。コンデンサは、蓄電式の補助電源装置3の別な形態となる二次電池とは異なり、化学反応を伴わないため下記のような優れた特徴を有している。   In this embodiment, as the power storage device, an electric double layer capacitor that is a large-capacity capacitor is used. Large-capacity capacitors have also been called electrochemical capacitors, and can be classified into several types, such as electric double layer capacitors and pseudo capacitors, depending on the operating principle. It is desirable to do. Unlike a secondary battery which is another form of the storage-type auxiliary power supply device 3, the capacitor has the following excellent characteristics because it does not involve a chemical reaction.

二次電池として一般的なニッケル−カドミウム電池を補助電源装置3として用いると、急速充電を行っても数十分から数時間の時間を要するため、一日の大電力供給可能回数が数時間おきに数回しか実現できず、実用的ではない。これに対し、コンデンサを補助電源装置3として用いると、数十秒〜数分程度の急速な充電が可能であるため、補助電源装置3を用いた加熱の回数を実用的な回数にまで増やすことができる。   When a general nickel-cadmium battery as a secondary battery is used as the auxiliary power supply 3, it takes several tens of minutes to several hours even if rapid charging is performed. This is not practical because it can be realized only a few times. On the other hand, when a capacitor is used as the auxiliary power supply device 3, rapid charging of several tens of seconds to several minutes is possible. Therefore, the number of times of heating using the auxiliary power supply device 3 is increased to a practical number. Can do.

ニッケル−カドミウム電池は、充放電の繰り返し回数が500から1000回であるため加熱時用補助電源装置としては寿命が短く、交換の手間やコストが問題となる。これに対し、コンデンサを用いた蓄電式の補助電源装置3は、一般に1万回以上の放充電が可能で長寿命である特性を有し、繰り返しの充放電による劣化も少ない。また、鉛蓄電池のように液交換や補充なども必要ないため、メンテナンスがほとんど必要とならない。電気二重層キャパシタは、内部抵抗が5mΩ以下と蓄電池に比べて小さいため、20Aを越える大電流での使用も可能で、リチウム電池やニッケル水素電池などの二次電池よりもロスが小さく大電力を得やすい。近年は電気二重層コンデンサにも多量の電気エネルギーを蓄えられる物が開発されてきており、電気自動車などへの採用も検討されている。例えば、日本ケミコン(株)の開発した電気二重層コンデンサ等は2.5Vで2000F程度の静電容量を有しており。日本電子株式会社からは、耐電圧を3.2〜3.5Vへ上げて電力量密度を50〜75wh/kgと従来の5〜10倍にしたナノゲートキャパシタという技術も発表されている。   Since the nickel-cadmium battery has 500 to 1000 charge / discharge cycles, it has a short life as an auxiliary power supply device for heating, and there is a problem in labor and cost of replacement. On the other hand, the storage-type auxiliary power supply device 3 using a capacitor generally has a characteristic that it can be discharged and charged 10,000 times or more and has a long life, and is less deteriorated by repeated charging and discharging. Also, unlike lead-acid batteries, there is no need for liquid replacement or replenishment, so little maintenance is required. Since the electric double layer capacitor has an internal resistance of 5 mΩ or less, which is smaller than that of a storage battery, it can be used with a large current exceeding 20 A, and has a lower loss and higher power than a secondary battery such as a lithium battery or nickel metal hydride battery. Easy to get. In recent years, electric double layer capacitors have been developed that can store a large amount of electric energy, and their use in electric vehicles and the like is also being studied. For example, an electric double layer capacitor developed by Nippon Chemi-Con Co., Ltd. has a capacitance of about 2000F at 2.5V. JEOL Ltd. has also announced a technology called a nanogate capacitor in which the withstand voltage is increased to 3.2 to 3.5 V and the power density is 50 to 75 wh / kg, which is 5 to 10 times the conventional one.

本形態では補助電源装置3各部の温度を検知する補助電源温度検知手段90を有している。補助電源温度検知手段90は、サーミスタや熱電対などからなり、図7に示すように、補助電源装置3(キャパシタ)のセル自体に付設している構成が望ましい。これは、大電流で充放電を行うと、内部抵抗によりセル自身が昇温するため素早く影響を検知できるためである。このほか、補助電源装置3の雰囲気温度が上昇するとセル温度も上昇するため、補助電源装置3の雰囲気温度あるいは周囲部材温度を検知する構成としても良い。例えば、セルを収納しているケース150に付加してケース温度あるいはケース内部の温度を検知する構成としても良い。またセルを収納しているケース内部に図示しないスイッチング素子などの発熱しやすい電気回路部材が設置されている場合には、この回路部材近傍に温度検知手段を設置するようにしても良い。補助電源温度検知手段90には、赤外線により温度を検知する非接触タイプのものでも良い。補助電源温度検知手段90の設置形態としては、補助電源装置3を構成する複数のセルに付設し、各セル温度の平均値や最大値を温度データとして制御パラメータとして用いても良い。   In this embodiment, auxiliary power supply temperature detection means 90 for detecting the temperature of each part of the auxiliary power supply 3 is provided. The auxiliary power source temperature detecting means 90 is composed of a thermistor, a thermocouple, and the like, and preferably has a configuration attached to the cell of the auxiliary power source device 3 (capacitor) as shown in FIG. This is because when charging / discharging with a large current, the temperature of the cell rises due to the internal resistance, so that the influence can be detected quickly. In addition, since the cell temperature rises when the ambient temperature of the auxiliary power supply 3 rises, the ambient temperature of the auxiliary power supply 3 or the surrounding member temperature may be detected. For example, it may be configured to detect the case temperature or the temperature inside the case by adding to the case 150 containing the cells. When an electric circuit member that easily generates heat, such as a switching element (not shown), is installed inside the case that houses the cell, temperature detecting means may be installed in the vicinity of the circuit member. The auxiliary power source temperature detection means 90 may be a non-contact type that detects the temperature by infrared rays. As an installation form of the auxiliary power supply temperature detection means 90, it may be attached to a plurality of cells constituting the auxiliary power supply device 3, and an average value or maximum value of each cell temperature may be used as a control parameter as temperature data.

本形態において、補助電源装置3の温度検知の形態としては補助電源温度検知手段90を用いているが、補助電源温度検知手段90を設置していない部位の温度推定などの処理を施して温度データを出力する構成としてもかまわない。   In this embodiment, the auxiliary power supply temperature detection means 90 is used as a form of temperature detection of the auxiliary power supply device 3, but the temperature data is obtained by performing processing such as temperature estimation of a part where the auxiliary power supply temperature detection means 90 is not installed. May be configured to output.

充電器4では、補助電源3Aに応じた主電源電力の電圧調整とAC/DC変換を行って、補助電源35Aへ給電して蓄電を行う。加熱装置400は、制御手段600と接続されて電力要求部の動作状態を検出する動作状態検出手段95を備えている。装置の動作状態とは、補助電源3Aの電力残量であり、動作状態検出手段95は補助電源3Aの電力残量を検出している。すなわち、補助電源3Aの充電状態は、動作状態検出手段95によって検出されていて、制御手段600により充分充電されたことと判断されると、充電を停止し、蓄電流が少ないと判断されると充電を開始するように制御される。つまり、動作状態検出手段95は、補助電源3Aの状態を検出する補助電源状態検出手段としても機能する。   The charger 4 performs voltage adjustment and AC / DC conversion of the main power supply according to the auxiliary power supply 3A, and supplies power to the auxiliary power supply 35A to store electricity. The heating device 400 includes an operation state detection unit 95 that is connected to the control unit 600 and detects an operation state of the power request unit. The operating state of the apparatus is the remaining power of the auxiliary power source 3A, and the operating state detecting means 95 detects the remaining power of the auxiliary power source 3A. That is, the charging state of the auxiliary power source 3A is detected by the operation state detection unit 95, and when it is determined that the control unit 600 has sufficiently charged, the charging is stopped and it is determined that the stored current is small. It is controlled to start charging. That is, the operation state detection unit 95 also functions as an auxiliary power state detection unit that detects the state of the auxiliary power source 3A.

本形態において、補助電源3Aは定格2.5V−1200Fで、内部抵抗が5mΩ以下の直径40mmで長さが120mm程度のキャパシタセルを、8本直列に接続する20Vモジュールとして構成している。直列に接続する際の各セルの電圧バランスを確保するためには、図示しない電圧バランス回路を備えることで動作の長期的な安定性を確保することが可能である。補助電源3Aは20Vの満充電状態から200wで給電を開始し、その電圧を動作状態検出手段95で検出して半分の約10V程度まで放電をすると制御手段600によって放電が停止される。   In this embodiment, the auxiliary power supply 3A is configured as a 20V module in which eight capacitor cells having a rating of 2.5V-1200F, an internal resistance of 5 mΩ or less, a diameter of 40 mm, and a length of about 120 mm are connected in series. In order to ensure the voltage balance of each cell when connected in series, it is possible to ensure long-term stability of operation by providing a voltage balance circuit (not shown). The auxiliary power source 3A starts power supply at 200w from the fully charged state of 20V, and the control unit 600 stops the discharge when the voltage is detected by the operation state detecting unit 95 and discharged to about half of about 10V.

補助電源3Aからの供給電力量は、ハロゲンヒータ60の定格電力よりも小さい電力であり、さらには、ハロゲンヒータ60の最大定格電力(1200W)と図8に示す補助電源3Aを使わない状態での電力Wfus_run(900W)との差(300W=1200W−900W)以内の電力を供給する構成とされている。   The amount of power supplied from the auxiliary power source 3A is smaller than the rated power of the halogen heater 60. Furthermore, the maximum rated power (1200 W) of the halogen heater 60 and the auxiliary power source 3A shown in FIG. 8 are not used. The power is supplied within the difference (300 W = 1200 W−900 W) from the power Wfus_run (900 W).

電圧調整回路5は、DC/DCコンバータなどの変圧手段を有し、補助電源3Aからの出力電力を画像形成装置側の負荷に応じた所定の電圧に調整する用に構成されている。   The voltage adjustment circuit 5 has a transformer such as a DC / DC converter, and is configured to adjust the output power from the auxiliary power supply 3A to a predetermined voltage corresponding to the load on the image forming apparatus side.

電圧調整回路5は、主電源装置2から定着装置10以外の複数の駆動系300へ給電する。電圧調整回路5は、複数の駆動系300がモータなどの比較的使用電力の大きい装置へ給電するDC24Vの定電圧出力としているが、定電圧に限るものではなく、駆動系300の負荷の入力許容電圧範囲が広い場合には、それに応じて電圧が変動する構成であってもかまわない。   The voltage adjustment circuit 5 supplies power from the main power supply device 2 to a plurality of drive systems 300 other than the fixing device 10. The voltage adjustment circuit 5 uses a constant voltage output of DC24V that supplies power to a device with relatively large power consumption, such as a motor, by a plurality of drive systems 300. However, the voltage adjustment circuit 5 is not limited to a constant voltage, and input tolerance of the load of the drive system 300 When the voltage range is wide, the voltage may be varied accordingly.

電圧調整回路5は、前述の構成では、2.5V定格のセルを8本として20Vから10Vまでの範囲を24Vに出力している。このため、DC/DCコンバータ5は昇圧回路としている。電力量を増やす場合でも、12本として30Vから15Vの範囲を24Vに出力すると昇圧と降圧の機能を持たせても、20本構成として50Vから25Vの範囲を24Vに出力する降圧の機能を有する構成にしてもかまわない。特に400W以上の出力電力が大きい構成にする場合、10V程度の低い電圧領域ではキャパシタからなる補助電源3Aから出力する電流が大きくなるためロスが大きくなり、昇降圧もしくは降圧構成にすることが望ましい。DC/DCコンバータ5の回路を簡素化できるため、降圧構成がさらに望ましいと言える。   In the above-described configuration, the voltage adjustment circuit 5 outputs eight 2.5V rated cells and outputs a range from 20V to 10V to 24V. For this reason, the DC / DC converter 5 is a booster circuit. Even when the amount of power is increased, even if 12 lines are output in the range of 30V to 15V to 24V, the functions of step-up and step-down are provided, while the structure of 20 lines has the function of step-down outputting 24V to the range of 50V to 25V. It does not matter if it is configured. In particular, when a configuration with a large output power of 400 W or more is used, in a low voltage region of about 10 V, the current output from the auxiliary power source 3A composed of a capacitor increases, so the loss increases, and it is desirable to have a step-up / step-down or step-down configuration. Since the circuit of the DC / DC converter 5 can be simplified, it can be said that a step-down configuration is more desirable.

スイッチ素子6は、制御手段600と接続されていて、制御手段600によってオン状態とされることでハロゲンヒータ60に対して通電をすると共に、連続してオン/オフ制御されることで、ハロゲンヒータ60への総通電流量を制御して発熱量を調整している。   The switch element 6 is connected to the control means 600, and is energized to the halogen heater 60 by being turned on by the control means 600, and is continuously turned on / off so that the halogen heater is turned on. The amount of heat generated is adjusted by controlling the total energization flow to 60.

電力配分手段7は、制御手段600と接続されていて、制御手段600によって複数の駆動系300に対する主電源装置2から給電と補助電源装置3からの給電を切替えるように構成されている。すなわち、補助電源3Aの残電力がある場合には、補助電源3Aから複数の駆動系300のうち、ハードディスク装置(HDD)301と搬送用駆動系302に対して給電を行い、残電力がなくなると主電源装置2から給電するように切換制御される。このため、ハードディスク装置(HDD)301と搬送用駆動系302に対して常に必要な電力を供給することができ駆動状態とすることができる。一方、複数の駆動系300のうち、ハードディスク装置(HDD)301と搬送用駆動系302以外の各駆動系は、補助電源3Aからの給電を受けることはできず、常に主電源装置2からの給電によって駆動するように構成されている。   The power distribution unit 7 is connected to the control unit 600 and is configured to switch the power supply from the main power supply device 2 and the power supply from the auxiliary power supply device 3 to the plurality of drive systems 300 by the control unit 600. That is, when there is remaining power from the auxiliary power supply 3A, power is supplied from the auxiliary power supply 3A to the hard disk drive (HDD) 301 and the transport drive system 302 among the plurality of drive systems 300, and there is no remaining power. Switching control is performed so that power is supplied from the main power supply device 2. For this reason, it is possible to always supply necessary electric power to the hard disk device (HDD) 301 and the transport drive system 302 and to set the drive state. On the other hand, among the plurality of drive systems 300, each drive system other than the hard disk drive (HDD) 301 and the transport drive system 302 cannot receive power from the auxiliary power supply 3A, and always receives power from the main power supply 2. It is comprised so that it may drive.

制御手段600は、周知のコンピュータ演算回路で構成されていて、図示しないROM及びRAMなどの記憶手段と、各機器やセンサと接続されるコネクタを備えている。制御手段600は、主電源装置2のみからハロゲンヒータ60へ電力を供給すると共に、主電源装置2と補助電源装置3の両方から複数の駆動系300に電力を供給する第1の電力供給モードと、主電源装置2のみから複数の駆動系300に電力を供給し、主電源装置2のみからハロゲンヒータ60に電力を供給すると共に、ハロゲンヒータ60への供給電力がハロゲンヒータ60の定格電力(本形態では1200w)よりも少ない第2の電力供給モードとを備えている。制御手段600は、第1の電力供給モードにおけるハロゲンヒータ60への供給電力が、第2の電力供給モードにおけるハロゲンヒータ60への供給電力よりも大きくなるように設定されている。制御手段600は、第1の電力供給モードにおけるハロゲンヒータ60への供給電力を、ハロゲンヒータ60の最大定格電力(1200W)よりも小さく制御するように構成されている。   The control unit 600 includes a known computer arithmetic circuit, and includes a storage unit such as a ROM and a RAM (not shown), and a connector connected to each device and sensor. The control unit 600 supplies power to the halogen heater 60 only from the main power supply device 2 and also includes a first power supply mode for supplying power to the plurality of drive systems 300 from both the main power supply device 2 and the auxiliary power supply device 3. In addition, power is supplied to the plurality of drive systems 300 from only the main power supply device 2, and power is supplied to the halogen heater 60 from only the main power supply device 2. The second power supply mode is smaller than 1200 w) in the embodiment. The control means 600 is set so that the power supplied to the halogen heater 60 in the first power supply mode is larger than the power supplied to the halogen heater 60 in the second power supply mode. The control means 600 is configured to control the power supplied to the halogen heater 60 in the first power supply mode to be smaller than the maximum rated power (1200 W) of the halogen heater 60.

制御手段600には、加熱ローラ1の発熱状態を検出する発熱状態検出手段8が電気的に接続されている。発熱状態検出手段8は、加熱ローラ1の表面温度を検出する温度センサであり、検出結果を制御手段600に送信している。制御手段600は、発熱状態検出手段8の検出情報に応じて補助電源3Aから複数の駆動系300への供給電力量を変化させるように構成されている。つまり、発熱状態検出手段8で検出される温度が制御手段600に予め設定された所定温度以上である場合には、補助電源装置3から複数の駆動系300への供給電力量を低減するように制御している。   The control unit 600 is electrically connected to a heat generation state detection unit 8 that detects the heat generation state of the heating roller 1. The heat generation state detection unit 8 is a temperature sensor that detects the surface temperature of the heating roller 1, and transmits the detection result to the control unit 600. The control unit 600 is configured to change the amount of power supplied from the auxiliary power supply 3 </ b> A to the plurality of drive systems 300 according to the detection information of the heat generation state detection unit 8. That is, when the temperature detected by the heat generation state detection means 8 is equal to or higher than a predetermined temperature preset in the control means 600, the amount of power supplied from the auxiliary power supply device 3 to the plurality of drive systems 300 is reduced. I have control.

制御手段600は、動作状態検出手段3aで検出される電力残量が予め設定された設定値よりも低い場合には、補助電源装置3から電力要求部への供給電力量を抑制するように制御する。すなわち、制御手段600は、動作状態検出手段3aで検出される電力残量に応じて、補助電源装置3から駆動系300への供給電力量を変化させると共に、プリント物の生産性を変化させるように、各部を制御する。具体的には、動作状態検出手段3aで検出される電力残量が予め設定された設定値よりも低い場合(ゼロも含む)には、補助電源装置3から駆動系300への供給電力量を抑制し、プリント物の生産性を低減させるように駆動系300を制御する。   The control unit 600 performs control so as to suppress the amount of power supplied from the auxiliary power supply device 3 to the power request unit when the remaining amount of power detected by the operation state detection unit 3a is lower than a preset setting value. To do. That is, the control unit 600 changes the amount of power supplied from the auxiliary power supply device 3 to the drive system 300 and changes the productivity of the printed matter according to the remaining amount of power detected by the operation state detection unit 3a. In addition, each part is controlled. Specifically, when the remaining amount of power detected by the operation state detection unit 3a is lower than a preset set value (including zero), the amount of power supplied from the auxiliary power supply device 3 to the drive system 300 is set. The drive system 300 is controlled so as to suppress and reduce the productivity of printed matter.

本形態では、加圧ローラ7の温度を検知することで画像形成装置の動作を決定しており、ウォームアップからの昇温時、もしくは印刷開始時に検知した加圧ローラ7の温度情報に基づき、加圧ローラ7の温度が予め制御手段600に記憶した所定温度以上であった場合には補助給電を禁止のまたは途中で停止することを特徴としている。   In this embodiment, the operation of the image forming apparatus is determined by detecting the temperature of the pressure roller 7, and based on the temperature information of the pressure roller 7 detected at the time of the temperature rise from the warm-up or at the start of printing, When the temperature of the pressure roller 7 is equal to or higher than a predetermined temperature stored in the control unit 600 in advance, the auxiliary power feeding is prohibited or stopped halfway.

これは、印刷開始直後に加熱ローラ1の温度が低下する主な理由が加圧ローラ7の温度が低いためである。これは、用紙Pを加熱するよりも加圧ローラ7を加熱するのにエネルギーが利用されているため、急速に加熱ローラ1の温度が低下するのである。すなわち、印刷開始直前もしくは印刷開始時に加圧ローラ7の温度が十分高くなっている場合には加熱ローラ1(定着ローラ)の温度低下、すなわち画像品質の劣化が起こりにくいため、補助電源装置3からの電力供給を停止することで不要なエネルギー消費を防ぐとともに、充電時間の短縮を図ることができる。また、ウォームアップ時には加熱ローラ1及び加圧ローラ7を回転しながら昇温するが、この際でも加圧ローラ7の温度が高い場合には必要な電力が少なくても所定の時間内でウォームアップが完了するため、補助電源装置3への補助給電を停止することで不要な放電を防止することが可能となる。   This is because the temperature of the pressure roller 7 is low because the temperature of the heating roller 1 decreases immediately after the start of printing. This is because energy is used to heat the pressure roller 7 rather than to heat the paper P, and thus the temperature of the heating roller 1 rapidly decreases. That is, when the temperature of the pressure roller 7 is sufficiently high immediately before the start of printing or at the start of printing, the temperature of the heating roller 1 (fixing roller) is not lowered, that is, the image quality is hardly deteriorated. By stopping the power supply, unnecessary energy consumption can be prevented and the charging time can be shortened. In addition, the temperature is raised while rotating the heating roller 1 and the pressure roller 7 at the time of warm-up. Even at this time, if the temperature of the pressure roller 7 is high, the warm-up is performed within a predetermined time even if the required power is small. Therefore, it is possible to prevent unnecessary discharge by stopping the auxiliary power supply to the auxiliary power supply device 3.

寿命の長い電気二重層コンデンサを補助電源装置3に用いる場合でも、長期に使用していると徐々にその性能が低下していき、必要な電力量を十分に確保できない状態が想定される。コンデンサにおいて性能低下に大きな影響を与えるのが温度であり、高温になるほど性能低下が大きくなる。   Even when an electric double layer capacitor having a long life is used for the auxiliary power supply device 3, its performance gradually deteriorates when used for a long period of time, and it is assumed that a necessary amount of power cannot be secured sufficiently. In the capacitor, the temperature greatly affects the performance degradation, and the performance degradation increases as the temperature increases.

そこで、本形態では、補助電源装置3としての電気二重層コンデンサの温度を補助電源温度検知手段90で検知し、検知した温度情報に応じて、充電もしくは放電動作を決定する。すなわち、補助電源温度検出装置90の温度検出結果が所定の温度よりも高いときには、補助電源装置3への充電電流を減少させ充電時間を長くする。通常は充電器4及び配線その他装置を保護するため、充電電流には所定の上限値が設定されており、これを上回らない様に充電電流が制御されている。充電電流を減少させるには、この充電電流の上限値を下回る値に充電電流を制限するとよく、電流が小さいため空気への放熱量との関係で充電による補助電源装置3(電気二重層コンデンサ)の温度上昇を抑えることができる。   Therefore, in this embodiment, the temperature of the electric double layer capacitor as the auxiliary power supply device 3 is detected by the auxiliary power supply temperature detecting means 90, and the charging or discharging operation is determined according to the detected temperature information. That is, when the temperature detection result of the auxiliary power supply temperature detection device 90 is higher than a predetermined temperature, the charging current to the auxiliary power supply device 3 is decreased and the charging time is lengthened. Usually, in order to protect the charger 4 and the wiring and other devices, a predetermined upper limit is set for the charging current, and the charging current is controlled so as not to exceed this. In order to reduce the charging current, the charging current should be limited to a value lower than the upper limit value of the charging current, and since the current is small, the auxiliary power supply device 3 (electric double layer capacitor) by charging in relation to the amount of heat released to the air Temperature rise can be suppressed.

図15に示すように、補助電源装置3(電気二重層コンデンサ)は、充放電動作を連続して行うと徐々に表面温度が上昇していくが、その際、放電時には温度が低下して充電時には上昇するという現象を示す。また、充電時の昇温は充電電流及び充電時間に依存しており電流が小さいほど昇温が小さいため、充電電流を低くすること電気二重層コンデンサの昇温を緩和することができる。また、放電では吸熱作用で補助電源装置3(電気二重層コンデンサ)の温度が低減し、これも放電電流及び放電時間に応じて低下温度が異なるため、放電電流すなわち補助給電電力に応じて温度をある程度コントロールすることが可能となる。   As shown in FIG. 15, the auxiliary power supply 3 (electric double layer capacitor) gradually increases in surface temperature when charging / discharging operations are continuously performed. It sometimes shows the phenomenon of rising. Further, the temperature rise during charging depends on the charging current and the charging time, and the temperature rise is smaller as the current is smaller. Therefore, the temperature rise of the electric double layer capacitor can be mitigated by lowering the charging current. Moreover, in the discharge, the temperature of the auxiliary power supply device 3 (electric double layer capacitor) is reduced due to the endothermic effect, and this also has a lower temperature depending on the discharge current and the discharge time. It becomes possible to control to some extent.

電気二重層コンデンサ温度が高いときには充放電動作をさせず、蓄電装置の発熱現象による昇温を抑えることが望ましい。このため、本構成例では、印刷速度を落として画像形成の生産性を低減することで印刷に必要な電力を低減することで、補助給電の電力を低減する構成としている。これで放電電力を回復するための充電電力が低減もしくは必要なくなるため、電気二重層コンデンサの昇温を防ぐことが可能となる。本形態において、このような充電動作もしくは放電動作の制御は、制御手段600によって実行されるため、制御手段600は充放電動作制御手段としても機能する。   When the electric double layer capacitor temperature is high, it is desirable not to perform the charge / discharge operation and to suppress the temperature rise due to the heat generation phenomenon of the power storage device. For this reason, in this configuration example, the power required for printing is reduced by reducing the printing speed by reducing the productivity of image formation, thereby reducing the power of auxiliary power supply. As a result, the charging power for recovering the discharging power is reduced or no longer required, so that the temperature of the electric double layer capacitor can be prevented from rising. In the present embodiment, since the control of the charging operation or discharging operation is executed by the control unit 600, the control unit 600 also functions as a charging / discharging operation control unit.

補助電源装置3として用いた電気二重層コンデンサは、放電時には吸熱現象を示すため、より積極的に放電をさせる構成を取ることも可能である。これは、補助電源温度検知手段90による検知温度が所定よりも高い場合には主電源装置2からの給電量を低減すると共に補助電源装置3からの供給量を増やし、より多くの放電をさせることによる。このようにすることで放電による吸熱現象で補助電源装置3を構成する電気二重層コンデンサの温度を低減することが可能となる。この場合においても、通常に充電を行うと温度が再度上昇するため、充電開始まで所定時間間隔をおくか、上述したような充電電流を制限してやる構成と組み合わせることが望ましい。補助電源温度検知手段90による本電気二重層コンデンサの温度の検知結果を基に、図示しないファンなどの冷却装置を稼動させてより積極的に電気二重層コンデンサの温度を低下させる構成をとることが、さらに望ましいことはいうまでもない。つまり、装置構成として冷却装置を備え、この冷却装置を制御手段600で制御するようにしても良い。   Since the electric double layer capacitor used as the auxiliary power supply device 3 exhibits an endothermic phenomenon at the time of discharging, it can be configured to discharge more positively. This is because when the temperature detected by the auxiliary power supply temperature detection means 90 is higher than a predetermined value, the power supply amount from the main power supply device 2 is reduced and the supply amount from the auxiliary power supply device 3 is increased to cause more discharge. by. By doing in this way, it becomes possible to reduce the temperature of the electric double layer capacitor which comprises the auxiliary power supply device 3 by the heat absorption phenomenon by discharge. Even in this case, since the temperature rises again when charging is performed normally, it is desirable to set a predetermined time interval until the start of charging, or to combine with a configuration that limits the charging current as described above. Based on the detection result of the temperature of the electric double layer capacitor by the auxiliary power source temperature detection means 90, a cooling device such as a fan (not shown) may be operated to more actively lower the temperature of the electric double layer capacitor. Needless to say, it is more desirable. That is, a cooling device may be provided as a device configuration, and this cooling device may be controlled by the control means 600.

以上説明してきた加熱装置400による給電パターンを従来の給電パターンと比較しながら説明する。図8は、画像形成装置の稼動状態と供給電力の関係を示す図であり、縦軸が供給電力、横軸が時間をそれぞれ示す。図8は、連続通紙時における加熱ローラ1(加熱部材)の温度と、ハロゲンヒータ60と非加熱部となる駆動系300での消費電力と、電源供給手段となる各電源装置からの供給電力の関係を示すものである。図8に示すように、加熱ローラ1の温度の立ち上がり区間Twuでは、主電源装置2からの給電はハロゲンヒータ60へ1200w(Wfus_wu)、その他の負荷となる駆動系300へ300W給電し、画像形成装置全体への総給電力が1500Wとなっている。この状態において、駆動する駆動系300としては、図6に示すハードディスク装置301やエンジン制御部等の比較的消費電力が少ない駆動系である。このため、図8に示す立ち上がり時においては、主電源装置2からの単独の給電で各部での消費電力を賄える。   The power supply pattern by the heating device 400 described above will be described in comparison with a conventional power supply pattern. FIG. 8 is a diagram illustrating the relationship between the operating state of the image forming apparatus and the supplied power, where the vertical axis indicates the supplied power and the horizontal axis indicates time. FIG. 8 shows the temperature of the heating roller 1 (heating member) at the time of continuous paper feeding, power consumption in the drive system 300 serving as the halogen heater 60 and the non-heating unit, and power supplied from each power supply device serving as power supply means. This shows the relationship. As shown in FIG. 8, in the temperature rising section Twu of the heating roller 1, power is supplied from the main power supply device 2 to the halogen heater 60 at 1200 W (Wfus_wu), and 300 W is supplied to the drive system 300 as another load to form an image. The total power supply to the entire device is 1500W. In this state, the drive system 300 to be driven is a drive system that consumes relatively little power, such as the hard disk device 301 and the engine control unit shown in FIG. For this reason, at the time of the start-up shown in FIG. 8, the power consumption in each part can be covered by the single power supply from the main power supply device 2.

この状態から印刷が開始されて連続通紙が始まると、図6に示すランプなどの読取駆動系303、搬送用駆動系302(モータ)、現像用駆動系304(モータ)、ポリゴンミラーなどの書込駆動系305と各センサ類などにも給電が必要となり、ハロゲンヒータ60以外の装置に供給する電力が、図8に示す立上げ区間Twuでの300Wを超えてしまい、ハロゲンヒータ60以外の駆動系300で例えば約500Wが必要となる。また、ハロゲンヒータ60で必要な電力は、加熱ローラ1を含む定着系が十分温まると900W(Wfus_run)程度の電力で十分となり、駆動系300の要求電力500Wと合わせても1400W(Wall_run)の電力で印刷が可能となる。   When printing is started from this state and continuous paper feeding is started, a reading drive system 303 such as a lamp shown in FIG. 6, a conveyance drive system 302 (motor), a development drive system 304 (motor), a polygon mirror, and the like are written. The power is supplied to the drive system 305 and each sensor, and the power supplied to the devices other than the halogen heater 60 exceeds 300 W in the start-up section Twu shown in FIG. For example, about 500 W is required for the system 300. Further, the power required for the halogen heater 60 is about 900 W (Wfus_run) when the fixing system including the heating roller 1 is sufficiently warmed, and is 1400 W (Wall_run) when combined with the required power 500 W of the driving system 300. Printing becomes possible.

しかし、短時間で立ち上がり性能を向上するために、加熱ローラ1の熱容量を小さくした本願の定着装置10では、加熱される熱量よりも用紙Pに奪われる熱量が多く、十分に加熱ローラ1が加熱しきれず、立上げ直後に必要な電力が大きくなる。例えば、装置起動時から30秒で立ち上がって65cpm程度のプリント速度で印刷する場合では、立上げ直後だけはハロゲンヒータ60で約1100W(Wfus_edlc_run)程度の電力が必要であった。つまり、ハロゲンヒータ60で十分に加熱ローラ1の温度を定着温度域に保持するには、ハロゲンヒータ60での要求電力が1100W(Wfus_edlc_run)必要であり、定着以外の駆動系300での要求電力500Wをそのまま給電しようとすると、合計1600W(Wall_edlc_run)が必要で主電源装置2の定格電力1500Wを超えてしまう。   However, in the fixing device 10 of the present application in which the heat capacity of the heating roller 1 is reduced in order to improve start-up performance in a short time, the amount of heat taken away by the paper P is larger than the amount of heat to be heated, and the heating roller 1 is sufficiently heated. The electric power required increases immediately after starting up. For example, in the case where printing starts at 30 seconds from the start of the apparatus and prints at a printing speed of about 65 cpm, power of about 1100 W (Wfus_edlc_run) is required by the halogen heater 60 only immediately after startup. That is, in order for the halogen heater 60 to sufficiently maintain the temperature of the heating roller 1 in the fixing temperature range, the required power of the halogen heater 60 is 1100 W (Wfus_edlc_run), and the required power of the driving system 300 other than the fixing is 500 W. If power is to be supplied as it is, a total of 1600 W (Wall_edlc_run) is required, which exceeds the rated power of 1500 W of the main power supply device 2.

ところが、ハロゲンヒータ60での大電力(1100W:Wfus_edlc_run)は連続通紙中に常時必要ではなく、立上げ直後の数分程度の短時間だけである。そこで、本形態のように駆動系300への給電電力を補助電源装置3から例えば200W程度を数分間補助する間(Tedlc)は、主電源装置2からハロゲンヒータ60へは1100W(Wfus_edlc_run)を供給することが可能となる。   However, high power (1100 W: Wfus_edlc_run) at the halogen heater 60 is not always necessary during continuous paper feeding, but only for a short time of about several minutes immediately after startup. Therefore, while the power supply to the drive system 300 is subsidized for about 200 W from the auxiliary power supply device 3 for several minutes as in this embodiment (Tedlc), 1100 W (Wfus_edlc_run) is supplied from the main power supply device 2 to the halogen heater 60. It becomes possible to do.

すなわち、画像形成装置の定着装置10以外の負荷装置となる駆動系300で消費される電力500Wのうち、200Wを補助電源装置3から供給することで、主電源装置2から駆動系300へ供給する電力を300Wに抑えられる。主電源装置2の定格電力は1500W(Wall_wu)であるため、主電源装置2からハロゲンヒータ60に対しては1500W−300W=1200Wまで使うことができ、定着に必要な温度を得るのに必要な1100W(Wfus_edlc_run)を十分に供給する余裕ができることになる。   That is, 200 W of the power 500 W consumed by the drive system 300 serving as a load device other than the fixing device 10 of the image forming apparatus is supplied from the main power supply device 2 to the drive system 300 by supplying 200 W from the auxiliary power supply device 3. Electric power can be reduced to 300W. Since the rated power of the main power supply device 2 is 1500 W (Wall_wu), the main power supply device 2 can use up to 1500 W-300 W = 1200 W for the halogen heater 60, which is necessary to obtain a temperature necessary for fixing. Thus, there can be enough room to supply 1100 W (Wfus_edlc_run).

これに対し、ローラ基体が厚く低熱容量化されていない従来の加熱ローラでは、補助電源装置3からのみ電力が供給される補助ヒータをローラ内に設け、補助ヒータを発熱させて加熱ローラで必要な加熱を補っていた。このため、連続通紙で用紙Pに奪われる熱量が多い場合、図10に縦軸を加熱ローラの温度、横軸を時間とした温度特性図に破線で示すように、主電源装置2からの給電だけでは定着電力が足りず、所定の最低温度(定着可能な最低温度)を下回ってしまう場合がある。しかし、本形態では、補助電源装置3からシステム部となる画像形成装置の駆動系300へ給電するので、図10に実線で示すように、補助ヒータを設けなくても加熱ローラ1の温度の落込を小さくすることが可能である。このため、加熱ローラ1の径を小型化できると共に、単位時間あたりの通紙の多い、すなわちプリント速度が早い画像形成装置に適用した場合や、普通紙に比べて厚みのある用紙P(厚紙)を通紙しても、定着不良が少なく安定した定着性能となり、良好な画像品質を得られる。   On the other hand, in the conventional heating roller in which the roller base is thick and the heat capacity is not reduced, an auxiliary heater to which electric power is supplied only from the auxiliary power supply device 3 is provided in the roller, and the auxiliary heater generates heat and is necessary for the heating roller. Supplemented the heating. For this reason, when the amount of heat taken away by the paper P by continuous paper passing is large, as shown by the broken line in the temperature characteristic diagram in which the vertical axis is the temperature of the heating roller and the horizontal axis is the time in FIG. There is a case where the fixing power is not sufficient only by the power supply, and the temperature is lower than a predetermined minimum temperature (the minimum temperature at which fixing is possible). However, in this embodiment, since power is supplied from the auxiliary power supply 3 to the drive system 300 of the image forming apparatus serving as the system unit, as shown by a solid line in FIG. 10, the temperature of the heating roller 1 drops without providing an auxiliary heater. Can be reduced. For this reason, the diameter of the heating roller 1 can be reduced, and the paper P (thick paper) thicker than plain paper when applied to an image forming apparatus with a large number of paper passes per unit time, that is, a high printing speed. Even if the paper is passed, the fixing performance is stable with few fixing defects, and good image quality can be obtained.

本形態では、補助電源装置3の残電力を動作状態検出手段95で検出し、残電力が所定値よりも少ない(残量ゼロも含む)場合、画像形成動作中であれば補助給電を停止し、プリント物の生産性となるプリント速度(cpm)を低減して生産性を落とするので、画像品質を確保することができる。また印刷前に残電力がないことを確認できれば、プリントスタート時からプリント速度(cpm)を落として画像品質を確保するようにしてもよい。   In the present embodiment, the remaining power of the auxiliary power supply device 3 is detected by the operation state detecting means 95. If the remaining power is less than a predetermined value (including the remaining amount of zero), the auxiliary power feeding is stopped during the image forming operation. Since the printing speed (cpm), which is the productivity of the printed matter, is reduced to reduce the productivity, the image quality can be ensured. If it can be confirmed that there is no remaining power before printing, the printing speed (cpm) may be reduced from the start of printing to ensure image quality.

制御手段600による給電制御の形態としては、連続通紙時に補助電源装置3から駆動系300へ給電する構成ではなく、図11〜図13に示すように、装置立上げ時間に補助電源装置3から駆動系300へ給電するようにしてもよい。このようにすることで立上げ時間を短縮することが可能である。   As a form of power supply control by the control means 600, it is not a configuration in which power is supplied from the auxiliary power supply device 3 to the drive system 300 at the time of continuous paper feeding, but from the auxiliary power supply device 3 at the apparatus startup time as shown in FIGS. Power may be supplied to the drive system 300. By doing so, it is possible to shorten the startup time.

図11は、画像形成装置の駆動系300への給電と立ち上がり時の補給給電の関係を示す特性図であり、図12は給電と立ち上がり時の加熱ローラ1(加熱部材)温度と、ハロゲンヒータ60と非加熱部となる駆動系300での消費電力と、各電源装置からの供給電力の関係を示し、図13は加熱ローラ1の温度上昇特性を示す図である。図11において縦軸は必要な電力量、横軸は時間をそれぞれ示す。図13において縦軸は加熱ローラ1の温度、横軸は時間をそれぞれ示す。   FIG. 11 is a characteristic diagram showing the relationship between power supply to the drive system 300 of the image forming apparatus and replenishment power supply at the time of startup. FIG. 12 shows the temperature of the heating roller 1 (heating member) at the time of power supply and startup, and the halogen heater 60. FIG. 13 is a diagram showing the temperature rise characteristics of the heating roller 1. FIG. 13 shows the relationship between the power consumption in the drive system 300 as the non-heating unit and the power supplied from each power supply device. In FIG. 11, the vertical axis represents the required electric energy, and the horizontal axis represents time. In FIG. 13, the vertical axis indicates the temperature of the heating roller 1, and the horizontal axis indicates time.

すなわち、図11,図12において、補助電源装置3から給電のない立上げ時Twuに駆動系300での要求電力を300W、定着系(ハロゲンヒータ60)で使用される電力を1200Wとした場合、ハロゲンヒータ60の定格電力(Wfus_edlc_wu)を予め大きく、例えば1350Wに設定しておき、所定温度(定着温度)になるまでは、この多くした分の電力(150W)を補助電源装置3から駆動系300に給電することで、ハロゲンヒータ60に対する主電源装置2から利用可能な電力を増加することができる。このため、図13に示すように、主電源装置2だけを用いるよりも、主電源装置2と補助電源装置3を同時に用い、補助電源装置3を駆動系300に給電した方が昇温時間を短くすることができる。   That is, in FIG. 11 and FIG. 12, when the required power in the drive system 300 is 300 W and the power used in the fixing system (halogen heater 60) is 1200 W at the start-up time Thu when no power is supplied from the auxiliary power supply device 3, The rated power (Wfus_edlc_wu) of the halogen heater 60 is set to a large value in advance, for example, 1350 W, and the increased power (150 W) is supplied from the auxiliary power supply device 3 to the drive system 300 until a predetermined temperature (fixing temperature) is reached. By supplying power to the power, the power available from the main power supply device 2 for the halogen heater 60 can be increased. For this reason, as shown in FIG. 13, rather than using only the main power supply device 2, using the main power supply device 2 and the auxiliary power supply device 3 at the same time and feeding the auxiliary power supply device 3 to the drive system 300 increases the temperature rise time. Can be shortened.

図6に示す構成では、補助電源装置3の給電先を電力配分手段9で切替える構成としたが、図14に示すように、主電源装置2および補助電源装置3と電力配分手段9とを接続して双方からの電力を適切に配分して、複数の駆動系300へ供給するようにしても良い。この形態において、補助電源装置3に残電力がある場合には、補助電源装置3と主電源装置2の両方からの給電電力を画像形成装置の駆動系300それぞれに供給し、残電力がなくなると主電源装置2からの電力のみでハードディクス装置301と搬送用駆動系302に給電すればよい。   In the configuration shown in FIG. 6, the power supply destination of the auxiliary power supply device 3 is switched by the power distribution means 9. However, as shown in FIG. 14, the main power supply device 2 and the auxiliary power supply device 3 are connected to the power distribution means 9. Then, the power from both sides may be appropriately distributed and supplied to the plurality of drive systems 300. In this embodiment, when there is remaining power in the auxiliary power supply 3, power supplied from both the auxiliary power supply 3 and the main power supply 2 is supplied to each drive system 300 of the image forming apparatus, and there is no remaining power. It is only necessary to supply power to the hard disk device 301 and the transport drive system 302 with only power from the main power supply device 2.

前記、補助電源装置3からの供給電力を駆動負荷に対して給電するとともに定着装置10への電力を増やす構成のほか、図16〜図18に示すように補助電源装置3からの供給電力を定着装置10の発熱部材へ直接供給して発熱電力を増やす構成を取ることも可能である。   In addition to the configuration in which the power supplied from the auxiliary power supply 3 is supplied to the drive load and the power to the fixing device 10 is increased, the power supplied from the auxiliary power supply 3 is fixed as shown in FIGS. It is also possible to take a configuration in which the heat generation power is increased by directly supplying the heat generation member of the apparatus 10.

図16は、定着装置10に発熱部材60を主発熱部材と副発熱部材となる主ヒータ60aと副ヒータ60bで構成したローラ定着方式の定着装置の一形態を示す。図16に示す定着装置は10、2つのヒータ60a,60bを備える以外は、図2の定着装置10の構成と同様な構成とされている。   FIG. 16 shows an embodiment of a roller fixing type fixing device in which the heat generating member 60 of the fixing device 10 is composed of a main heater 60a and a sub heater 60b as a main heat generating member and a sub heat generating member. The fixing device shown in FIG. 16 has the same configuration as that of the fixing device 10 of FIG. 2 except that it includes 10 and two heaters 60a and 60b.

図17は、定着装置10に発熱部材として補助ヒータ60bを追加した場合の回路概要図を示す。図17に示すように、副ヒータ60bは符号6bで示すFETなどのスイッチング素子により補助電源装置3と接続されていて、スイッチング素子6bをオン/オフすることで補助電源装置3から副ヒータ60bへの供給電力がされる。主ヒータ60aは図6に示すヒータ60と同様、トライアックなど周知のスイッチ素子6を介して補助電源装置3と接続されている。   FIG. 17 is a circuit schematic diagram when the auxiliary heater 60b is added to the fixing device 10 as a heat generating member. As shown in FIG. 17, the auxiliary heater 60b is connected to the auxiliary power supply device 3 by a switching element such as an FET indicated by reference numeral 6b. By turning on / off the switching element 6b, the auxiliary power supply device 3 transfers to the auxiliary heater 60b. Is supplied. Similar to the heater 60 shown in FIG. 6, the main heater 60a is connected to the auxiliary power supply device 3 through a known switch element 6 such as a triac.

図18に示すように、補助電力を副ヒータ60bに給電する方式では、主発熱部となる主ヒータ60aの最大電力を(例えば1200W)とし、副ヒータ60bの最大電力(例えば700W)とすると、双方あわせた大電力(例えば1900W)が発熱部材に供給可能であるため、立ち上がり性を考慮して低熱容量化した構成の加熱手段の場合、装置が何らなの原因で暴走した時に過度な温度上昇を招いてしまうことが考えられる。   As shown in FIG. 18, in the method of supplying auxiliary power to the sub-heater 60b, when the maximum power of the main heater 60a serving as the main heat generating portion is (for example, 1200 W) and the maximum power of the sub-heater 60b (for example, 700 W), A large amount of power (for example, 1900 W) can be supplied to the heat generating member, so in the case of a heating means with a low heat capacity in consideration of the start-up property, an excessive temperature rise occurs when the device runs away for any reason. It may be invited.

しかし、副ヒータ60bへの制御を、主ヒータ60aと同時に加熱動作を行うことにより、昇温時間の短縮と印刷時の加熱ローラ1の温度低下を防止することが可能になる。さらに加圧ローラ7の温度を検出する加圧部材温度検出手段80及び、補助電源温度検出装置90を用いた制御動作に関し、図6の構成で説明して制御形態とすることで、無駄な補助給電を抑え、また、補助電源装置3の温度上昇を抑えて長期的に安定的な性能を維持することが可能となる。   However, by controlling the sub heater 60b at the same time as the main heater 60a, the heating time can be shortened and the temperature of the heating roller 1 can be prevented from being lowered during printing. Further, regarding the control operation using the pressure member temperature detecting means 80 for detecting the temperature of the pressure roller 7 and the auxiliary power source temperature detecting device 90, the control form described in the configuration of FIG. It is possible to suppress power feeding and to suppress a temperature increase of the auxiliary power supply device 3 and to maintain stable performance for a long time.

上述の実施の形態では、画像形成装置、詳しくは当該装置が備えている定着装置10または定着装置100に対して本願発明を適用して説明したが、電力を主エネルギー源とする別な装置に関しても本願発明適宜応用する形態であっても無論構わない。   In the embodiment described above, the present invention is applied to the image forming apparatus, more specifically, the fixing device 10 or the fixing device 100 included in the image forming apparatus. However, the present invention relates to another apparatus using electric power as a main energy source. Of course, the present invention may be appropriately applied.

1,103 加熱部材
3 補助電源装置(キャパシタ)
7,104 加圧部材
10,100 定着装置
60,60a,60b,61,62 発熱部材
80 加圧部材温度検出手段
90 補助電源温度検出手段
202 商用電源
300 負荷装置
600 制御手段(補助電力制御手段、充放電動作制御手段)
P 記録材
T 未定着像
1,103 Heating member 3 Auxiliary power supply (capacitor)
7, 104 Pressure member 10,100 Fixing device 60, 60a, 60b, 61, 62 Heat generating member 80 Pressure member temperature detection means 90 Auxiliary power supply temperature detection means 202 Commercial power supply 300 Load device 600 Control means (auxiliary power control means, Charge / discharge operation control means)
P Recording material T Unfixed image

特開2003−140484号公報JP 2003-140484 A

Claims (7)

記録材上に未定着像を形成する画像形成部と、
発熱部材で加熱される加熱部材を備えた定着装置と、
商用電源からの電力を前記画像形成部及び前記定着装置へ供給するとともに、
前記商用電源からの電力を蓄える蓄電機能を有し、蓄電した電力を供給可能な補助電源装置とを備え、
前記定着装置あるいは前記定着装置以外の負荷に対して、
前記商用電源及び前記補助電源装置の両方から電力を供給可能であり、
前記補助電力供給手段からの供給電力を制御する補助電力制御手段と、
を有した画像形成装置において、
前記加熱部材と対向する加圧部材の温度を検出する加圧部材温度検出手段と、
前記加圧部材温度検出手段の温度検出結果に応じて前記補助電源装置からの供給電力を制御する補助電力制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
An image forming unit for forming an unfixed image on a recording material;
A fixing device including a heating member heated by a heating member;
While supplying power from a commercial power source to the image forming unit and the fixing device,
A power storage function for storing power from the commercial power source, and an auxiliary power supply device capable of supplying the stored power,
For loads other than the fixing device or the fixing device,
Power can be supplied from both the commercial power source and the auxiliary power device,
Auxiliary power control means for controlling power supplied from the auxiliary power supply means;
In an image forming apparatus having
Pressure member temperature detecting means for detecting the temperature of the pressure member facing the heating member;
An image forming apparatus, comprising: an auxiliary power control unit that controls power supplied from the auxiliary power supply device according to a temperature detection result of the pressure member temperature detection unit.
請求項1記載の画像形成装置において、
前記加圧部材温度検出手段は、ウォームアップ動作時に前記加圧部材温度を検出し、当該検出結果が所定の温度以上である場合には、前記補助電源装置からの電力供給を禁止または電力供給量を制限することを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1.
The pressure member temperature detecting means detects the pressure member temperature during a warm-up operation, and prohibits power supply from the auxiliary power supply or power supply amount when the detection result is equal to or higher than a predetermined temperature. An image forming apparatus characterized by restricting
請求項1記載の画像形成装置において、
前記加圧部材温度検出手段は、印刷動作時に前記加圧部材温度を検出し、この検出結果が所定の温度以上である場合には、前記補助電源装置からの電力供給を禁止または電力供給量を制限することを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1.
The pressure member temperature detecting means detects the pressure member temperature during a printing operation, and when the detection result is equal to or higher than a predetermined temperature, prohibits power supply from the auxiliary power supply or sets the power supply amount. An image forming apparatus that is limited.
記録材上に未定着像を形成する画像形成部と、
発熱部材で加熱される加熱部材を備えた定着装置と、
商用電源からの電力を前記画像形成部及び前記定着装置へ供給するとともに、
前記商用電源からの電力を蓄える蓄電機能を有し、蓄電した電力を供給可能な補助電源装置とを備え、
前記定着装置あるいは前記定着装置以外の負荷に対して、
前記商用電源及び前記補助電源装置の両方から電力を供給可能であり、
前記補助電力供給手段からの供給電力を制御する補助電力制御手段と、
を有した画像形成装置において、
前記補助電源装置の温度を検出する補助電源温度検出手段と、
前記補助電源温度検出手段の検出結果に応じて前記補助電源装置への充電動作もしくは放電動作を制御する充放電動作制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
An image forming unit for forming an unfixed image on a recording material;
A fixing device including a heating member heated by a heating member;
While supplying power from a commercial power source to the image forming unit and the fixing device,
A power storage function for storing power from the commercial power source, and an auxiliary power supply device capable of supplying the stored power,
For loads other than the fixing device or the fixing device,
Power can be supplied from both the commercial power source and the auxiliary power device,
Auxiliary power control means for controlling power supplied from the auxiliary power supply means;
In an image forming apparatus having
Auxiliary power temperature detecting means for detecting the temperature of the auxiliary power device;
An image forming apparatus comprising charge / discharge operation control means for controlling a charging operation or a discharging operation for the auxiliary power supply device in accordance with a detection result of the auxiliary power supply temperature detecting means.
請求項4記載の画像形成装置において、
前記充放電動作制御手段は、前記補助電源温度検出手段の検出結果が所定の温度よりも高いときに、前記補助電源装置への充電電流を減少させることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 4.
The image forming apparatus, wherein the charge / discharge operation control means reduces a charging current to the auxiliary power supply device when a detection result of the auxiliary power supply temperature detection means is higher than a predetermined temperature.
請求項4記載の画像形成装置において、
前記充放電動作制御手段は、前記補助電源温度検出手段の検出結果が所定の温度よりも高いときに、前記画像形成部による画像形成の生産性を低減することを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 4.
The charging / discharging operation control means reduces the productivity of image formation by the image forming unit when the detection result of the auxiliary power supply temperature detection means is higher than a predetermined temperature.
記録材上に未定着像を形成する画像形成部と、
発熱部材で加熱される加熱部材を備えた定着装置と、
商用電源からの電力を前記画像形成部及び前記定着装置へ供給するとともに、
前記商用電源からの電力を蓄える蓄電機能を有し、蓄電した電力を供給可能な補助電源装置とを備え、
前記定着装置あるいは前記定着装置以外の負荷に対して、
前記商用電源及び前記補助電源装置の両方から電力を供給可能であり、
前記補助電力供給手段からの供給電力を制御する補助電力制御手段と、
を有した画像形成装置において、
前記補助電源装置の温度を検出する補助電源温度検出手段を有し、
前記補助電源温度検出手段の検出結果に応じて前記商用電源から画像形成装置への給電量を低減するとともに、前記補助電源装置からの給電量を増やすことを特徴とする画像形成装置。
An image forming unit for forming an unfixed image on a recording material;
A fixing device including a heating member heated by a heating member;
While supplying power from a commercial power source to the image forming unit and the fixing device,
A power storage function for storing power from the commercial power source, and an auxiliary power supply device capable of supplying the stored power,
For loads other than the fixing device or the fixing device,
Power can be supplied from both the commercial power source and the auxiliary power device,
Auxiliary power control means for controlling power supplied from the auxiliary power supply means;
In an image forming apparatus having
Auxiliary power supply temperature detection means for detecting the temperature of the auxiliary power supply device,
An image forming apparatus, wherein the power supply amount from the commercial power supply to the image forming apparatus is reduced and the power supply amount from the auxiliary power supply apparatus is increased in accordance with a detection result of the auxiliary power supply temperature detection means.
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