JP4244066B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
電子写真方式の画像形成装置では、紙やフィルムなどの記録媒体上に未定着トナー像を形成し、熱と圧力で固定する定着工程がある。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。
加熱ローラは鉄やアルミなどの金属ローラを主に使用しており熱容量が大きい。このため、使用可能温度である約180℃前後まで昇温するには数分から十数分の長い立ち上げ時間が必要であるという欠点がある。
例えば、特許文献1記載の発明においては、主電源の他に補助電源を有することなどが提案されている。定着ローラを加熱する主電源の電力を補助電源でさらに増すというものではなく、別系統の発熱体に補助電源から電力を供給している。
特許文献3記載の発明においては、主電源の他に補助電源を用いて色々な機能を提供することなどが提案されている。しかし、補助電源として二次電池、一次電池等を用いるものである。
・充電に長時間を要するため、夜間充電するかまたは装置外部へ取り出して充電する必要がある。
・放電は少しずつであり、短時間に大電力を取り出すことが難しい。
・放電の必要が無いときに充電しつづけると、ガスが発生し、故障の原因となり、安全では無い。
・鉛蓄電池の場合は液体の硫酸を使用するなどオフィス用機器としては好ましくない。
などの問題があり、二次電池を使用することは実用上実現が困難であった。
本発明はまた、上記キャパシタの充放電を適切に制御することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
請求項1記載の発明は、加熱部へ電力を供給する主電源と、この主電源からの電力供給により充電可能なキャパシタからなり前記加熱部への最大の供給電力を主電源のみの場合より高める補助電源と、を備えた画像形成装置であって、前記キャパシタからなる補助電源は、充電回路へ接続するか、放電回路へ接続するかを切替え可能であり、装置の電源をオフにする信号が入力されたとき、前記充電回路に接続された状態でキャパシタがフル充電され、その後電源オフとされることを特徴とする。
・充電時間が短い:
二次電池として一般的なニッケル−カドミウム電池を用いた補助電源では、急速充電を行っても数時間の時間を要する。これに対し、キャパシタを用いた補助電源では数分程度の急速な充電が可能であり、従って、頻繁に充放電可能であるため、同一時間内で比較したときに補助電源を用いた加熱の回数を増すことができる。
ニッケル−カドミウム電池は充放電の繰り返し回数が500から1000回であるため加熱時用補助電源としては寿命が短く、交換の手間やコストが問題となる。これに対し、キャパシタを用いた補助電源は桁違いの寿命を有し、繰り返しの充放電による劣化も少ない。従って、待機時の非加熱動作と稼動時の加熱動作を繰り返す画像形成装置における定着装置の加熱装置に、特に有利である。また、鉛蓄電池のように液交換や補充なども必要ないため、メンテナンスがほとんどいらない。
二次電池は蓄えた電力を一気に放電することができないので、加熱部の温度が低い状態から立ち上げようとするときに時に大電力を供給できず、立ち上げ時間の短縮には高い効果を望むことはできない。これに対し、キャパシタを用いた補助電源は、大電力を数秒で放電可能であるので、立ち上げ時間の短縮に威力を発揮する。
二次電池は化学反応を利用しているため、最大容量まで充電した後、放電の必要が無い場合、充電回路に接続しつづけると、化学反応によるガスなどにより容器が膨張して破裂することもあり得る。これに対し、キャパシタを用いた補助電源は化学反応ではなく物理現象を利用しているので、ガスの発生などは無く、充電しつづけても安全である。従って、フロート状態のモードを設けなくて良い。
あるいは、予め設定された時刻に補助電源3が充電されるよう、切替え手段5により補助電源3を充電器4に接続して充電回路を形成する。
検知手段9aによる検知の結果、補助電源3の充電量が所定値以下の場合は、切替え手段5により補助電源3を充電器4に接続して充電回路を形成する。
補助電源3の放電時間が所定値以上で、かつ非加熱動作中の場合は、切替え手段5により補助電源3を充電器4に接続して充電回路を形成する。
以上は例であり、これらに限るものではない。
定着装置の連続通紙時における温度落ち込みのように、加熱部1がそれほど低温ではないが、主電源2からの電力供給では僅かに電力が足りないときは、放電回路内に定電圧回路を設けることで、キャパシタからなる補助電源3からの放電量を制御し、加熱部1の温度コントロールをしやすくする。
実施例1において、補助電源として二次電池を用いた以外は、実施例1と同様に行ったところ、2次電池の充放電の繰り返し2000回で劣化が生じ、立ち上げ時間の短縮が認められなくなった。また、長時間充電回路に接続しつづけたところ、ガスの発生により電池容器が膨張変形してしまった。
定着ローラ温度が予め設定された所定温度(この例では100℃)以下で加熱動作が開始された場合は、キャパシタを、定電圧回路を含まない放電回路へ切替え、加熱動作中に定着ローラ温度が定着可能温度域(この例では160℃〜190℃)の下限温度より低下した場合、あるいは定着ローラ温度が上記所定値以上で加熱動作が開始された場合は、キャパシタを、定電圧回路を含む放電回路へ切替えた。加熱動作から非加熱動作へ変化した場合は、キャパシタを、充電器を有してなる充電回路へ切替えた。
1a 主発熱体
1b 補助発熱体
2 主電源
3 補助電源
4 充電器
5 切替え手段
6 制御手段
9a 検知手段
9b 検知手段
41 像担持体
42 帯電手段
44 現像手段
48 転写手段
Claims (1)
- 加熱部へ電力を供給する主電源と、
該主電源からの電力供給により充電可能なキャパシタからなり前記加熱部への最大の供給電力を主電源のみの場合より高める補助電源と、を備えた画像形成装置であって、
前記キャパシタからなる補助電源は、充電回路へ接続するか、放電回路へ接続するかを切替え可能であり、
装置全体の電源をオフにする場合には、装置の電源をオフにする信号が入力されて、前記充電回路に接続された状態でキャパシタがフル充電され、その後電源オフとされることを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
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JP2007280106A JP4244066B2 (ja) | 2007-10-29 | 2007-10-29 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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