JP4494762B2

JP4494762B2 - 画像形成装置とその画像形成装置の補助電源給電方法

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Publication number: JP4494762B2
Application number: JP2003388761A
Authority: JP
Inventors: 公浩田中
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2003-11-19
Filing date: 2003-11-19
Publication date: 2010-06-30
Anticipated expiration: 2023-11-19
Also published as: JP2005148581A

Description

この発明は、主電源装置と、その主電源装置により充電される補助電源装置と、それらの電源装置により加熱される加熱部と、給紙された記録媒体に画像を形成すると共にその画像を上記加熱部により熱定着して排紙するまでの間の作像動作を行う作像部とを備え、上記加熱部に主電源装置と補助電源装置から共に給電して早期昇温を可能にした画像形成装置とその画像形成装置の補助電源給電方法に関する。

例えば、複写機，プリンタ，ファクシミリ装置等の画像形成装置には、様々な画像記録方式が採用されているが、そのなかでも高速性、画像品質、コストの面で最も優位な画像形成方式として広く採用されているのが電子写真方式である。
この電子写真方式による画像形成装置では、作像部で形成した潜像をトナーにより現像して可視像（未定着のトナー像）とし、それを記録媒体である用紙やＯＨＰ等に転写した後に、そのトナー像を定着装置で加熱定着して記録媒体に定着させている。

その定着装置としては、例えば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と、それに対向配置される加圧ローラとを圧接させ、そのローラ間にトナー像を静電的に担持した記録媒体を通過させることにより、そのトナー像を記録媒体に加熱定着させるヒートローラ方式が、高速性及び安全性等の面から多く採用されている。
その加熱ローラは、トナー像を加熱定着するためには、例えば１８０℃といった高温にまで高めておく必要がある。しかしながら、加熱ローラは一般的に鉄やアルミ等の金属ローラを主として形成されていることから熱容量が大きいため、その加熱ローラを約１８０℃の高温にまで高めようとすると、そのためには３〜１０分程度かかってしまうということがあった。

そこで、従来の電子写真方式を使用した画像形成装置では、使用者の待ち時間を短くするため、画像形成（プリント）を行わない装置の待機時でも加熱ローラの温度を、トナー像の加熱定着に必要な例えば１８０℃よりもやや低い１００℃程度の予熱温度に保つようにしている。そのため、装置の待機時において上記予熱に使用される電力量が、装置全体の消費電力量の約８割にも達してしまうということがあった。

このような加熱ローラ予熱用の電力を削減して省エネを図るためには、昇温の短時間化が必要である。そこで、従来の画像形成装置には、主電源以外に一次電池，二次電池，蓄熱器等の補助的なエネルギ源を設け、装置のウオームアップ時に主電源と補助的なエネルギ源の両方の電力を利用して定着装置の加熱昇温を早めるようにしたものがある（例えば特許文献１参照）。

また、主電源装置と、コンデンサからなる補助電源装置と、切替装置とを設け、加熱部を立ち上げるときには切替装置により主電源装置と補助電源装置から加熱部に電力を供給し、待機状態になると切替装置によって主電源装置と加熱部との接続を遮断すると共に、主電源装置を補助電源装置に接続して補助電源装置のコンデンサを充電するようにしたものもある（例えば特許文献２参照）。
特開平１０−２８２８２１号公報（第３頁、図２）特開２０００−３１５５６７号公報（第３頁、図１）

しかしながら、このような補助電源装置を備えた画像形成装置であっても、例えば画像形成中にその全てのジョブの画像形成が完了する前の途中の段階で、例えば停電等により主電源装置への電力供給が遮断されてしまったときには、画像形成動作中の各部が全て動作途中の状態で停止してしまうようになるので、作像部を構成している感光体，現像装置，定着装置、あるいはその他の動作中であった回路等が損傷したり、悪影響を受けてしまったりする虞があった。

また、指定した画像形成枚数のジョブを処理している途中の段階で画像形成動作が停止してしまうと、使用者は停電復帰後に何枚目から画像形成をやりなおさなければならないかを排紙部に出力された画像形成後の記録媒体を見て確認しなければならなかったので、それが面倒であるということもあった。
さらに、特許文献１及び２に記載されているもののように、補助電源装置に充電と放電が繰返し可能な二次電池（コンデンサも含む）を使用したものでは、その二次電池は充電と放電の繰り返しにより劣化していき、いずれは寿命に達するようになるが、その寿命に達した二次電池の交換時期について使用者は知ることができないということもあった。

この発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、画像形成中に全てのジョブの画像形成が完了する前の途中の段階で、例えば停電等により主電源装置からの電力供給が遮断されてしまったようなときでも、画像形成動作中の各部に損傷を与えたりしないようにすることを目的とする。
また、補助電源装置が寿命に達して交換時期に達しているときには、使用者がそれを知ることができるようにすることも目的とする。

この発明は上記の目的を達成するため、主電源装置と、その主電源装置により充電される補助電源装置と、主電源装置により発熱体が加熱されると共に補助電源装置によっても上記発熱体が加熱可能な加熱部と、給紙部から給紙された記録媒体に画像を形成すると共にその画像を上記加熱部により熱定着して排紙部に排出するまでの間の作像動作を主電源装置からの給電により行う作像部とを備え、その作像部はトナーにより潜像を現像して可視像にする現像装置を有し、その現像装置にトナーを補給するトナー補給部を設けた画像形成装置において、
主電源装置からの給電が停電等により遮断されたときに、補助電源装置から少なくとも上記作像部には給電を行い、上記トナー補給部には給電を行わないように制御する補助電源給電制御部を設けたものである。

また、主電源装置と、その主電源装置により充電される補助電源装置と、主電源装置により加熱される主発熱体と補助電源装置により加熱される副発熱体の複数の発熱体を有する加熱部と、給紙部から給紙された記録媒体に画像を形成すると共にその画像を加熱部により熱定着して排紙部に排出するまでの間の作像動作を主電源装置からの給電により行う作像部とを備え、その作像部はトナーにより潜像を現像して可視像にする現像装置を有し、その現像装置にトナーを補給するトナー補給部を設けた画像形成装置において、
主電源装置からの給電が停電等により遮断されたときに、補助電源装置から少なくとも上記作像部には給電を行い、上記トナー補給部には給電を行わないように制御する補助電源給電制御部を設けたものである。

上記補助電源給電制御部が制御する上記補助電源装置の給電先は、停電等により上記主電源装置からの給電が遮断される前にその主電源装置が給電していた上記トナー補給部以外の全ての負荷であるようにするとよい。あるいは、その給電先は、上記作像部と作像内容が表示される表示部であるようにしてもよい。
上記補助電源給電制御部は、上記主電源装置からの給電が停電等により遮断されたときには上記加熱部の発熱体には上記補助電源装置からの給電を行わないようにするとよい。

上記いずれかの画像形成装置において、上記補助電源装置が二次電池であるようにするとよい。そして、その二次電池はコンデンサであるようにするとよい。

上記いずれかの画像形成装置において、上記主電源装置からの給電が遮断されたときに上記補助電源装置が少なくとも上記作像部に対して行う給電は、上記排紙部にジョブの最終紙の排出が完了するまでであるようにするとよい。

また、上記補助電源給電制御部は、上記主電源装置からの給電が停電等により遮断されたときに上記給紙部への給電も所定時間だけ行なうようにするとよい。
そして、上記所定時間は、予め設定した枚数の記録媒体を給紙するのに要する時間に基づいて設定した時間にするとよい。あるいは、その所定時間は、上記補助電源装置の充電容量に基づいて設定した時間にしてもよい。
また、上記加熱部の温度を検知する温度検知部を設け、上記所定時間をその温度検知部が検知した温度が所定の温度にまで低下する時間にするとよい。

さらに、主電源装置と、その主電源装置により充電される補助電源装置と、主電源装置により発熱体が加熱されると共に補助電源装置によっても上記発熱体が加熱可能な加熱部と、給紙された記録媒体に画像を形成すると共にその画像を上記加熱部により熱定着して排紙するまでの間の作像動作を主電源装置からの給電により行う作像部とを備え、その作像部がトナーにより潜像を現像して可視像にする現像装置を有し、その現像装置にトナーを補給するトナー補給部を設けた画像形成装置における補助電源給電方法であって、
主電源装置からの給電が停電等により遮断されたときに、補助電源装置から上記トナー補給部には給電を行わず、少なくとも上記作像部に対しては給電を行って、その作像部に画像形成途中の記録媒体が存在するときにはその記録媒体への画像形成が完了してそれを排出するまで上記補助電源装置による給電を継続させる補助電源給電方法も提供する。

この発明による画像形成装置とその画像形成装置の補助電源給電方法によれば、画像形成中に全てのジョブの画像形成が完了する前の途中の段階で、例えば停電等により主電源装置からの電力供給が遮断されてしまったときでも、少なくとも作像部には補助電源装置から引き続き給電が行われるので、画像形成動作中の各部は途中で停止することなく動作し続けることができる。したがって、その画像形成動作中の各部に損傷を与えないようにすることができる。その際、補助電源装置からの給電をトナー補給部に行わないので、その分だけ電力の消費を抑えることができる。

以下、この発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
〔実施例１〕
図１はこの発明による画像形成装置の実施例１の主要な部分の構成を示すブロック図、図２は同じくその画像形成装置の構成を示す概略構成図、図３は同じくその画像形成装置の定着部を示す概略構成図である。
この画像形成装置は、図１に示すように主電源装置１と、その主電源装置１により充電される補助電源装置２と、主電源装置１により発熱体６が加熱されると共にスイッチング回路３の切り換えにより補助電源装置２によっても発熱体６が加熱可能な加熱部５と、給紙部７から給紙された転写紙等の記録媒体にトナー画像を形成すると共にそのトナー画像を定着装置を構成する加熱部５により熱定着して排紙部８に排紙するまでの間の作像動作を主電源装置１からの給電により行う作像部９とを備えている。

また、装置外部の使用者から見える位置には表示部１１を設けていて、そこには作像内容（例えば指定ジョブの全てについて画像形成が完了したか）等を表示できるようにしている。
そして、この画像形成装置は、主電源装置１からの給電が停電等（コンセントの外れも含む）により遮断されたときに、補助電源装置２から少なくとも作像部９に給電を行うように制御する補助電源給電制御部として機能する制御装置５０を設けている。なお、停電等による給電遮断の検出は、停電検出回路１３により行う。

なお、この実施例１では、加熱部５に主発熱体６ａと副発熱体６ｂの複数（図１では２個）の発熱体６を設けた場合の例を示したが、発熱体６は１個にしてもよい。
補助電源装置２は、二次電池である例えば電気二重層コンデンサ（キャパシタ）であり、この画像形成装置は、詳しい説明は後述するが、補助電源装置２の劣化を内部抵抗の値と充電容量の低下により検知する劣化検知部１２を設けている。

作像部９は、その詳しい説明は図２で行うが、トナーにより潜像を現像して可視像にする現像装置１４を有しており、その現像装置１４にはトナーがトナー補給部１５により補給されるようになっている。
加熱部５には、その温度を検出するための温度検知部である温度センサ１６を設けている。また、排紙部８には、排紙トレイ１７（図２参照）に排出される記録媒体を検出する排紙センサ１８を設けている。

この画像形成装置は、画像形成動作を開始させると、図２に示すように作像部９に設けているドラム状の像担持体である感光体２１が、矢示Ａ方向に回転を開始する。その感光体２１の回りには、帯電装置を構成する帯電ローラ２２と、ミラー２４等を有する露光装置２３と、現像ローラ１４ａを有する現像装置１４と、例えばシート状の転写紙である記録媒体Ｐに感光体２１上のトナー画像を転写する転写装置２５と、感光体２１の周面にブレード２６ａを摺接させてクリーニングするクリーニング装置２６等が、それぞれ配設されている。

この画像形成装置は、感光体２１の周面が帯電ローラ２２により暗中にて均一に帯電されると、その帯電面に露光装置２３からミラー２４を介した露光光が走査され、そこに潜像が形成される。その潜像は感光体２１の矢示Ａ方向への回転により現像装置１４のある位置まで移動していき、そこでトナーにより現像されて可視像（トナー像）となる。
一方、所定のタイミングで給紙部７の給紙コロ２７が図２の矢示Ｂ方向に回転し、給紙部７に設けられている給紙トレイ２８内の記録媒体Ｐの給送が開始され、それにより給送された記録媒体Ｐは搬送経路上に設けられている一対のレジストローラ２９のニップ位置で一旦停止される。

そのレジストローラ２９は、感光体２１上のトナー像と記録媒体Ｐとが正確に一致するタイミングで、その記録媒体Ｐを転写装置２５のある転写部に向けて再び給送を開始する。それにより、感光体２１上のトナー像が記録媒体Ｐ上に、転写装置２５による電界によって転写される。
こうして、トナー像が転写された記録媒体Ｐは、その下流の位置に設けられている定着装置である加熱部５に向けて搬送され、加熱部５の加熱ローラ３１と加圧ローラ３２との間に挾持されて加圧されながら加熱されることにより、トナー像が定着される。

そして、その定着後の記録媒体Ｐは、作像部９の排出ローラ３３により排紙部８の排紙トレイ１７上に排紙される。
そして、記録媒体Ｐにトナー像を転写した後に感光体２１上に残った残留トナーは、感光体２１の回転によりクリーニング装置２６の位置に移動し、そこでクリーニング装置２６によりクリーニングされて感光体２１の周面から除去され、次の画像形成に備える。

ところで、この画像形成装置は、図１で説明したように主電源装置１以外に、その主電源装置１により繰返し充電が可能な電気二重層コンデンサからなる補助電源装置２を備えている。そして、主電源装置１により加熱部５の例えばハロゲンヒータである発熱体６の主発熱体６ａを加熱すると共に、スイッチング回路３の切り換えにより補助電源装置２によっても発熱体６の副発熱体６ｂを加熱することができるようになっている。

その補助電源装置２は、この実施例１では例えばＤＣ５０Ｖを図示しない電圧調整回路によりＤＣ２４Ｖに調整し、それをスイッチング回路３を介して副発熱体６ｂに印加するようにしている。
なお、主電源装置１は、そこにトランス等を備えており、それにより外部より入力したＡＣ１００Ｖを電圧調整することができるようになっている。
補助電源装置２は、複数の電気二重層コンデンサを直列に配置しており、それによりＤＣ５０Ｖを出力できるようになっている。

このように、この画像形成装置では、補助電源装置２に複数の電気二重層コンデンサを使用しており、この大容量の電気二重層コンデンサは電気化学キャパシタともよばれていて、化学反応を伴わないため充放電の繰り返し回数が１万回以上の長寿命を有し、繰り返しの充放電による劣化も少ない。また、数十秒〜数分程度の急速な充電が可能である。さらに、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。
これに対し、例えば一般的なニッケル−カドミウム電池の場合には、急速充電を行っても数時間の時間を要すると共に、充放電の繰り返し回数の寿命も５００から１０００回であるため、補助電源装置としての寿命は短い。

主電源装置１は、コンセント等に接続することにより商用電源１０からＡＣ１００Ｖを入力する。日本の通常のオフィスなどでは１００Ｖの電圧電源が広く用いられる。そして、一般的には１５Ａが電流の最大値となっていることが多く、１５００Ｗが一系統の電源の最大電力である。
なお、主電源装置１には、交流と直流の整流や電圧を安定化させる等の機能を持たせるようにしてもよい。

図３に示すように、加熱部５は加熱ローラ３１と加圧ローラ３２とを備えており、その加熱ローラ３１内に主発熱体６ａと副発熱体６ｂを設けている。その主発熱体６ａと副発熱体６ｂは共に例えばハロゲンヒータを使用する。
そのハロゲンヒータは、ガラス管の中に設けた電熱線に電力が供給されることによって発光し、その輻射熱により加熱部５の温度をトナー像の定着に適した所定の温度にまで上昇させる。そして、その加熱部５への給電は、この実施例では主電源装置１から主発熱体６ａに、補助電源装置２から副発熱体６ｂにそれぞれ行う。

加熱ローラ３１は、ローラ基体をアルミや鉄等の金属製にすることが、耐久性や加圧による変形などの点から望ましい。そして、その加熱ローラ３１のローラ表面にはトナー等の固着を防ぐため、離型層を形成するとよい。一方、その加熱ローラ３１の内面は、ハロゲンヒータの熱を効率よく吸収させるため、黒化処理を施すとよい。
このように、この実施例１では主発熱体６ａと副発熱体６ｂに対して、主電源装置１と補助電源装置２を別系統にして電力を供給する構成にしている。これは、この実施例１では、主発熱体６ａに主電源装置１から印加される電圧が商用電源１０の１００Ｖであり、副発熱体６ｂには補助電源装置２から５０Ｖ（コンデンサ２．５Ｖ電圧のセルを２０個直列）を電圧調整回路で２４Ｖにした電圧が印加され、それらは電圧値が異なっているためである。

しかしながら、発熱体６は必ずしも別部品にする必要はなく、主電力と補助電力を重畳した単一部材であるようにしてもよい。
なお、加熱部５は、加熱ローラ３１内にハロゲンヒータを設けるものに限るものではなく、例えば板状のセラミックヒータを用いたものにしてもよいし、コイルに高周波を流して被加熱体を加熱する誘導加熱による構成のものにしてもよい。

図１に示した補助電源装置２は、充電装置を備えており、主電源装置１から供給される電力を蓄えて図示しない充放電切換手段により、副発熱体６ｂに補助電力を供給する。
したがって、主電源装置１及び補助電源装置２の両方から、電力を同時に加熱部５の主発熱体６ａと副発熱体６ｂに供給することで、主電源装置１のみによる供給電力を上回る大量の電力を加熱部５に供給することができる。

このように、この画像形成装置では、加熱部５の温度をトナー像の定着に適した所定の温度に短時間で立ち上げるため、加熱部５の立ち上げ時には主電源装置１と補助電源装置２の両方から、加熱部５の主発熱体６ａと副発熱体６ｂに同時に給電するようにしている。
このようにすれば、図４に示すように加熱部５の温度上昇時間は、主電源装置１から主発熱体６ａにのみ給電した場合に比べて、主電源装置１と補助電源装置２の両者から主発熱体６ａと副発熱体６ｂに同時に給電した場合のほうが加熱部５の昇温時間を短くすることができる。

図５はその加熱部の昇温を説明するための線図である。
この実施例１による画像形成装置では、補助電源装置２が十分に充電されていない例えば朝一番に、画像形成装置に電源を投入した場合には、商用電源１０に接続された主電源装置１からのみ加熱部５へ電力を供給する。そして、主電源装置１の給電電力に余裕がある待機状態などでは、主電源装置１から補助電源装置２へ電力を供給して、その補助電源装置（この例ではコンデンサ）２を充電する。

また、補助電源装置２が充電されているときに、定着用の加熱ローラ３１の温度を短時間で温度上昇させるときには、主電源装置１と共に補助電源装置２の電力を同時に加熱部５へ供給することにより、加熱部５に多量の電力を一度に供給する。そうすることにより、加熱部５に投入するトータル電力を主電源装置１だけのときよりも、補助電源装置２からも給電する分だけ多くすることができる。
したがって、図５の（ａ）に示すように、主電源装置１だけの立上り時間ｔ_１に比べて短時間の立上り時間ｔ_２で、加熱ローラ３１を定着に適した温度にまで上昇させることができる。

この点を、さらに具体的な例をあげて説明すると、例えば外径がφ５０で、肉厚０．７ｍｍの鉄製の加熱ローラを、トナー定着に必要な約１８０℃の所定の温度にまで上昇させるのに、主電源装置１からのみ主発熱体６ａに給電して、補助電源装置２から副発熱体６ｂには給電しなかったときには、主電源装置１から主発熱体（ハロゲンヒータ）６ａに、１００Ｖの電圧で約１２００Ｗの電力を供給することができ、加熱ローラ３１を約１８０℃にまで昇温させるのに約３０秒（図５の時間ｔ_１）かかる。

これに対し、前述したように５００Ｆで２.５Ｖのコンデンサを２０個直列に接続して構成した補助電源装置２からも副発熱体（ハロゲンヒータ）６ｂに給電したときには、その副発熱体６ｂで６００Ｗ程度の電力を取り出すことができる。その補助電源装置２を構成しているコンデンサは、放電すると電圧が低下するが、放電開始から３０秒後でも４００Ｗ程度の電力供給が可能である。

そのため、この画像形成装置のように、主電源装置１と共に補助電源装置２の電力を同時に加熱部５へ供給すると、主電源装置１の１２００Ｗに補助電源装置２の６００Ｗが同時に加わることにより、１８００Ｗの電力が加熱部５に一度に供給される。それにより、加熱ローラ３１を約２０秒（図５の時間ｔ_２）で約１８０℃にまで昇温させることができる。

なお、この補助電源装置２による加熱部５への電力補助は、加熱部５の立上げ時だけに限るものではなく、例えば連続通紙中や厚紙通紙中等のように加熱ローラ３１の温度が低下することにより、それを補うために加熱部５に、より多くの電力を供給する必要があるときには、通紙中であっても補助電源装置２による加熱部５への電力補助を行うようにするとよい。それにより、連続通紙時や厚紙通紙時においても良好な画像品質を維持することができる。

ところで、この画像形成装置は、図１で説明したように主電源装置１からの給電が停電等により遮断されたときには、その停電等により主電源装置１からの給電が遮断される前にその主電源装置１が給電していた全ての負荷（作像部９だけにしてもよい）に、補助電源装置２から給電を行うように制御装置５０が制御する。
そして、その主電源装置１からの給電が遮断されたときに補助電源装置２が作像部９を含む上記の全ての負荷に対して行う給電は、排紙部８にジョブの最終紙の排出が完了するまで行うように、制御装置５０が制御する。

また、この画像形成装置は、補助電源装置２を構成しているコンデンサの劣化を内部抵抗の値と容量の低下から劣化検知部１２が検知し、その検知結果で上記内部抵抗の値と容量のいずれか一方が所定の値よりも悪化しているときには、制御装置５０は補助電源装置２の交換を表示部１１に警告させる制御も行う。
すなわち、制御装置５０は、二次電池であるコンデンサの劣化を内部抵抗の値と容量の低下により検知し、そのいずれか一方が所定の値よりも悪化したときには上記二次電池の交換を警告する寿命警告部としても機能する。

その制御装置５０は、各種判断及び処理機能を有する中央処理装置（ＣＰＵ）と、各処理プログラム及び固定データを格納したＲＯＭと、処理データを格納するデータメモリであるＲＡＭと、入出力回路(Ｉ/Ｏ）とからなるマイクロコンピュータを備えている。
この制御装置５０は、停電検出回路１３から停電時等に出力される信号を、劣化検知部１２から補助電源装置２の劣化を示す信号をそれぞれ所定のタイミングで入力する。また、排紙センサ１８から記録媒体が排紙トレイ１７に排出される度に出力される排紙信号を、温度検知センサ１６から加熱部５の温度に対応した信号をそれぞれ所定のタイミングで入力する。

そして、この制御装置５０は、スイッチング回路３を制御して、加熱部５の主発熱体６ａ及び副発熱体６ｂのオン・オフ制御を行うと共に、給紙部７，作像部９，排紙部８，トナー補給部１５の各負荷のオン・オフ制御を行う。さらに、補助電源装置２が交換を要するまで劣化したときには、表示部１１に補助電源装置２の交換を示す警告を表示させるように制御する。

図６は主電源装置からの給電が遮断されたときに制御装置が行う主電源遮断時給電処理のルーチンを示すフロー図である。
制御装置５０のマイクロコンピュータは、所定のタイミングで図６に示すルーチンをスタートさせる。
まず最初のステップで、停電等（コンセントの外れも含む）による主電源装置１からの給電遮断を停電検出回路１３が検出したか否かを判断し、それを検出していなければ主電源装置１からの給電が正常に行われているので、メインルーチンへリターンする。

その最初のステップで、主電源装置１からの給電遮断を判断したときには、次のステップで、停電等により主電源装置１からの給電が遮断される前にその主電源装置１が給電していた全ての負荷、例えば給紙部７，作像部９，排紙部８等の負荷に補助電源装置２から給電を行うように、スイッチング回路３を制御する。
次のステップでは、現在指示されているジョブの最終紙の排紙トレイ１７への排出が完了したか否かを排紙センサ１８からの信号により判断し、まだジョブの最終紙の排出が完了していなければ、そのまま待って、最終紙の排出完了を判断すると次のステップへ進んで、そこで上述したステップで補助電源装置２から給電した全ての負荷に対する給電を停止させ、その後メインルーチンへリターンする。

このように、この実施例１の画像形成装置は、主電源装置１からの給電が停電等により遮断されると、補助電源装置２から少なくとも作像部９に対して給電を行って（この実施例では、停電前に主電源装置１が給電していた全ての負荷）、その作像部９に画像形成途中の記録媒体が存在するときには、その記録媒体への画像形成が完了してそれを排出するまで補助電源装置２による給電を継続させる補助電源給電方法を実施する。

それにより、画像形成中に全てのジョブの画像形成が完了する前の途中の段階で、停電や、ＡＣ１００Ｖのコンセントに差し込まれていたコネクタに足を引っ掛ける等してそれを外してしまったりすることにより、主電源装置１からの電力供給が遮断されてしまったときでも、引き続き補助電源装置２から給電を継続させることができるので、作像部９の動作を中断させることなしに、全てのジョブについて画像形成を終了させることができる。
それにより、ジョブが途中の未完成状態のままになってしまうのを防止することができると共に、画像形成動作中の各部がその画像形成動作中に停止してしまうことによる損傷や不具合の発生を防止することができる。

ところで、制御装置５０は、補助電源装置２を構成しているコンデンサの内部抵抗と容量のいずれか一方が所定の値よりも悪化したときにはそのコンデンサの交換を警告する表示を表示部１１に表示させる寿命警告部の制御部分としても機能することを前述した。
図７はその制御装置５０が行う寿命警告表示処理のルーチンを示すフロー図である。
制御装置５０は、所定のタイミングで図７に示すルーチンをスタートさせる。
まず最初のステップで、補助電源装置２を構成しているコンデンサの内部抵抗が所定の値よりも悪化しているか否かを判断し、それが悪化していれば（ＹＥＳの判断）、表示部１１にコンデンサの交換を警告する表示をさせるようにし、その後メインルーチンにリターンする。

また、上記の判断でコンデンサの内部抵抗が所定の値よりも悪化していなければ、次のステップに進んで、今度はそのコンデンサの容量が所定の値よりも悪化(低下)しているか否かを判断し、それが悪化していれば（ＹＥＳの判断）、表示部１１にコンデンサの交換を警告する表示をさせるようにし、その後メインルーチンにリターンする。
そして、上記の判断でコンデンサの容量が所定の値よりも悪化していなければ、コンデンサはまだ寿命に達していないので、コンデンサの交換に関する警告をさせることなく、メインルーチンにリターンする。

〔実施例２〕
図８はこの発明による画像形成装置の実施例２の発明に関する主要な部分のみを示すブロック図である。
この実施例２による画像形成装置は、実施例１に対し、主電源装置１からの給電が停電等により遮断されたときに行う補助電源装置２からの給電先を、作像部９と作像内容が表示される表示部１１だけにした点のみが異なるだけであり、画像形成装置全体及び作像部の構成は図１及び図２で説明したものと同様であるため、その詳しい図示は省略し、必要に応じて図１及び図２で使用した符号を使用して説明する。

図８の制御装置６０は、図１で説明した制御装置５０と同様に補助電源給電制御部として機能するものであり、制御装置５０とは主電源装置１からの給電が遮断されたときに行う補助電源装置２からの給電先の制御が異なるだけであり、制御装置５０と同様な構成であって、マイクロコンピュータを有している。
そのマイクロコンピュータは、所定のタイミングで図９に示す主電源遮断時給電処理をスタートさせる。まず最初のステップで、停電等（コンセントの外れも含む）による主電源装置１からの給電遮断を停電検出回路１３が検出したか否かを判断し、それを検出していなければ主電源装置１からの給電が正常に行われているので、メインルーチンへリターンする。

その最初のステップで、主電源装置１からの給電遮断を判断したときには、次のステップで補助電源装置２からの給電先を作像部９と表示部１１のみにするようにし、それ以外の負荷部には補助電源装置２から給電しないようにスイッチング回路３を制御する。
次のステップでは、図６の実施例１で説明した場合と同様に、現在指示されているジョブの最終紙の排紙トレイ１７への排出が完了したか否かを排紙センサ１８からの信号により判断し、まだジョブの最終紙の排出が完了していなければ、そのまま待って、最終紙の排出完了を判断すると次のステップへ進んで、そこで作像部９と表示部１１への給電を停止させ、その後メインルーチンへリターンする。

このように、この実施例２の画像形成装置は、停電等の際には上述したように作像部９に給電が行われるので、ジョブの画像形成中に停電等になることによって主電源装置１からの給電が遮断されるようなことがあっても、その作像部９には引き続き補助電源装置２から給電が行われるので、画像形成動作はジョブの最終紙が排紙トレイ１７（図２参照）に排出されるまで継続される。

そして、その補助電源装置２からの給電は表示部１１へも行われ、その表示部１１には指示された全てのジョブの画像形成が完了して、それが排紙トレイ１７に排出されたことを知らせるメッセージが表示される。
したがって、この画像形成装置の使用者は表示部１１を見れば、停電等があってもジョブが途中で中断されていないことを知ることができるので、主電源装置１からの給電復帰後に、途中まで画像形成が進行していて途中で主電源装置１が遮断されてしまった上記ジョブを、再度重複して画像形成してしまうのを防止することができる。

〔実施例３〕
図１０はこの発明による画像形成装置の実施例３の発明に関する主要な部分のみを示す図８と同様なブロック図である。
この実施例３による画像形成装置は、実施例１に対し主電源装置１からの給電が停電等により遮断されたときに行う補助電源装置２からの給電を、加熱部５の副発熱体６ｂには行わないようにした点が異なるだけであり、画像形成装置全体及び作像部の構成は図１及び図２で説明したものと同様であるため、その詳しい図示は省略し、必要に応じて図１及び図２で使用した符号を使用して説明する。

図１０の制御装置７０は、補助電源給電制御部として機能するものであり、図１で説明した制御装置５０とは、主電源装置１からの給電が停電等により遮断されたときには加熱部５の副発熱体６ｂには補助電源装置２からの給電を行わないように制御する点が異なるだけであり、制御装置５０と同様な構成であって、マイクロコンピュータを有している。
そのマイクロコンピュータは、所定のタイミングで図１１に示す主電源遮断時給電処理をスタートさせる。まず最初のステップで、停電等（コンセントの外れも含む）による主電源装置１からの給電遮断を停電検出回路１３が検出したか否かを判断し、それを検出していなければ主電源装置１からの給電が正常に行われているので、メインルーチンへリターンする。

その最初のステップで、主電源装置１からの給電遮断を判断したときには、次のステップで補助電源装置２からの給電を加熱部５の副発熱体６ｂには行わないようにし（主発熱体６ａにも給電はされない）、その他の負荷（主電源装置１からの給電が遮断される前に駆動されていた全ての負荷）には引き続き補助電源装置２からの給電を行う。そして、次のステップ以降は、図６及び図９で説明した内容と同様の判断及び処理を行う。

この実施例３による画像形成装置によれば、主電源装置１からの給電が遮断された際に行う補助電源装置２からの給電は、負荷類の中で消費電力が比較的大きい加熱部５へは行わないので、補助電源装置２の電力消費を少なくすることができる。
なお、上記の主電源装置１からの給電遮断を判断したときに行う補助電源装置２による給電先は、主電源装置１からの給電が遮断される前に駆動されていた加熱部５を除く全ての負荷とせずに、例えば作像部９を除く他の負荷への給電も適宜限定するようにしてもよい。そのようにすれば、補助電源装置２からの電力の消費を有効に抑えることができる。

〔実施例４〕
図１２はこの発明による画像形成装置の実施例４の発明に関する主要な部分のみを示す図８と同様なブロック図である。
この実施例４による画像形成装置は、実施例１に対し主電源装置１からの給電が停電等により遮断されたときに行う補助電源装置２からの給電を、トナー補給部１５には行わないようにする点が異なるだけであり、画像形成装置全体及び作像部の構成は図１及び図２で説明したものと同様であるため、その詳しい図示は省略し、必要に応じて図１及び図２で使用した符号を使用して説明する。

図１２の制御装置８０は、補助電源給電制御部として機能するものであり、図１で説明した制御装置５０とは、主電源装置１からの給電が停電等により遮断されたときにはトナー補給部１５には補助電源装置２からの給電を行わないように制御する点のみが異なるだけであり、制御装置５０と同様な構成であって、マイクロコンピュータを有している。
そのマイクロコンピュータは、所定のタイミングで図１３に示す主電源遮断時給電処理をスタートさせる。まず最初のステップで、停電等（コンセントの外れも含む）による主電源装置１からの給電遮断を停電検出回路１３が検出したか否かを判断し、それを検出していなければ主電源装置１からの給電が正常に行われているので、メインルーチンへリターンする。

その最初のステップで、主電源装置１からの給電遮断を判断したときには、次のステップで補助電源装置２からの給電をトナー補給部１５には行わないようにし、その他の負荷（主電源装置１からの給電が遮断される前に駆動されていた全ての負荷）には引き続き補助電源装置２からの給電を行うようにする。そして、次のステップ以降は、図６，図９及び図１１で説明した内容と同様の判断及び処理を行う。

この実施例４による画像形成装置によれば、主電源装置１からの給電が遮断された際に行う補助電源装置２からの給電を、トナー補給部１５に行わない分だけ電力の消費を抑えることができる。
なお、上記の主電源装置１からの給電遮断を判断したときに行う補助電源装置２による給電先は、主電源装置１からの給電が遮断される前に駆動されていたトナー補給部１５を除く全ての負荷とせずに、作像部９を除く他の負荷への給電も適宜限定するようにしてもよい。そのようにすれば、補助電源装置２からの電力の消費を、より抑えることができる。

〔実施例５〕
図１４はこの発明による画像形成装置の実施例５の発明に関する主要な部分のみを示す図８と同様なブロック図である。
この実施例５による画像形成装置は、実施例１に対し主電源装置１からの給電が停電等により遮断されたときに補助電源装置２から給紙部７に対して行う給電を所定時間だけ行うようにした点が異なるだけであり、画像形成装置全体及び作像部の構成は図１及び図２で説明したものと同様であるため、その詳しい図示は省略し、必要に応じて図１及び図２で使用した符号を使用して説明する。

図１４の制御装置９０は、補助電源給電制御部として機能するものであり、図１で説明した制御装置５０とは、主電源装置１からの給電が停電等により遮断されたときに補助電源装置２から給紙部７に行う給電を所定時間ｔが経過するまで行った後に停止させるように制御する点のみが異なるだけであり、制御装置５０と同様な構成であって、マイクロコンピュータと、タイマ９０ａとを有している。
そのマイクロコンピュータは、所定のタイミングで図１５に示す主電源遮断時給電処理をスタートさせる。まず最初のステップで、停電等（コンセントの外れも含む）による主電源装置１からの給電遮断を停電検出回路１３が検出したか否かを判断し、それを検出していなければ主電源装置１からの給電が正常に行われているので、メインルーチンへリターンする。

その最初のステップで、主電源装置１からの給電遮断を判断したときには、次のステップで補助電源装置２からの給電を給紙部７と作像部９へ行う。そして、次のステップで、補助電源装置２から給紙部７への給電が所定時間ｔ経過したか否かを判断し、まだ所定時間ｔが経過していなければ、そのまま待って、所定時間ｔの経過を判断すると次のステップへ進んで、そこで補助電源装置２から給紙部７への給電を停止させる。

次のステップでは、現在指示されているジョブの最終紙の排紙トレイ１７への排出が完了したか否かを排紙センサ１８からの信号により判断し、まだジョブの最終紙の排出が完了していなければ、そのまま待って、最終紙の排出完了を判断すると次のステップへ進んで、そこで補助電源装置２から作像部９への給電を停止させ、その後メインルーチンへリターンする。

なお、上記所定時間ｔは、例えば予め設定した枚数の記録媒体を給紙するのに要する時間に基づいて設定する。そして、その予め設定した枚数とは、補助電源装置２の電圧降下時間（電源能力）や、加熱部５へ給電が停止された後も予熱で加熱部５の温度がトナー像の定着に必要な温度を保つことができる経過時間を、機種ごとに実験等で求めることにより決定する。
この実施例５によれば、主電源装置１からの給電遮断時に補助電源装置２からの給電を加熱部５へ行わなくても、主電源装置１からの給電遮断後に補助電源装置２から作像部９への給電により画像形成動作を継続させ、記録媒体上に形成したトナー像を加熱部５でトナー像を定着可能な温度にある残存熱で加熱定着させることができる。

なお、補助電源装置２から給紙部７への給電の停止タイミングは、給紙部７が記録媒体の給紙をした後に次の記録媒体の給紙を開始する前の給紙間のタイミングにするとよい。
そうすれば、給紙部７への給電が停止されたときに、記録媒体が給紙コロ２７により給紙トレイ２８から給紙された給紙途中の段階で停止されてしまうようなことがなくなるので、記録媒体の無駄を無くすことができる。

また、所定時間ｔは、補助電源装置２の充電容量に基づいて設定した時間としてもよい。すなわち、補助電源装置２が補助電源としての機能を果たすことができる電源電圧を、放電開始後から維持できる時間を実験等で求めて、その時間を所定時間ｔにするとよい。
そうすれば、補助電源装置２から給電が行われている間は、その給電によって動作が継続される各負荷は異常な電圧降下等の影響を受けることなしに、正常に動作し続けることができる。

さらに、所定時間ｔは、温度センサ１６が検知した加熱部５の温度が所定の温度にまで低下する時間としてもよい。
すなわち、温度センサ１６により加熱部５の温度を常に検出し、その温度がトナー像を正常に定着することができる下限の温度にまで低下したタイミング（時間）のときに、補助電源装置２から給紙部７への給電を停止させるようにするとよい。
そうすれば、補助電源装置２から給電が行われている間（停電時等）は、加熱部５の温度がトナー像を正常に定着することができる温度に維持されるので、定着後に排出された画像形成後の記録媒体に定着不良が生じない。

この発明は、電気を主なエネルギー源とする装置に広く適用することができる。

この発明による画像形成装置の実施例１の主要な部分の構成を示すブロック図である。同じくその画像形成装置の構成を示す概略構成図である。同じくその画像形成装置の定着部を示す概略構成図である。主電源装置のみからの給電と主電源装置及び補助電源装置の両者から同時に給電した場合との加熱ローラの昇温時間の差を比較した線図である。同じくその主電源装置のみからの給電と主電源装置及び補助電源装置の両者から同時に給電した場合の加熱部の昇温時間の差を説明するための線図である。図１の画像形成装置の制御装置が有しているマイクロコンピュータが行う主電源遮断時給電処理のルーチンを示すフロー図である。同じくその制御装置が行う寿命警告表示処理のルーチンを示すフロー図である。

この発明による画像形成装置の実施例２の発明に関する主要な部分のみを示すブロック図である。図８の画像形成装置の制御装置が有しているマイクロコンピュータが行う主電源遮断時給電処理のルーチンを示すフロー図である。この発明による画像形成装置の実施例３の発明に関する主要な部分のみを示す図８と同様なブロック図である。図１０の画像形成装置の制御装置が有しているマイクロコンピュータが行う主電源遮断時給電処理のルーチンを示すフロー図である。この発明による画像形成装置の実施例４の発明に関する主要な部分のみを示す図８と同様なブロック図である。図１２の画像形成装置の制御装置が有しているマイクロコンピュータが行う主電源遮断時給電処理のルーチンを示すフロー図である。この発明による画像形成装置の実施例５の発明に関する主要な部分のみを示す図８と同様なブロック図である。図１４の画像形成装置の制御装置が有しているマイクロコンピュータが行う主電源遮断時給電処理のルーチンを示すフロー図である。

符号の説明

１：主電源装置、２：補助電源装置、５：加熱部、６：発熱体、６ａ：主発熱体、６ｂ：副発熱体、７：給紙部、８：排紙部、９：作像部、１１：表示部、１４：現像装置、１５：トナー補給部、１６：温度センサ（温度検知部）、５０，６０，７０，８０，９０：制御装置

Claims

主電源装置と、該主電源装置により充電される補助電源装置と、前記主電源装置により発熱体が加熱されると共に前記補助電源装置によっても前記発熱体が加熱可能な加熱部と、給紙部から給紙された記録媒体に画像を形成すると共にその画像を前記加熱部により熱定着して排紙部に排出するまでの間の作像動作を前記主電源装置からの給電により行う作像部とを備え、該作像部はトナーにより潜像を現像して可視像にする現像装置を有し、該現像装置にトナーを補給するトナー補給部を設けた画像形成装置において、
前記主電源装置からの給電が停電等により遮断されたときに、前記補助電源装置から少なくとも前記作像部には給電を行い、前記トナー補給部には給電を行わないように制御する補助電源給電制御部を設けたことを特徴とする画像形成装置。
主電源装置と、該主電源装置により充電される補助電源装置と、前記主電源装置により加熱される主発熱体と前記補助電源装置により加熱される副発熱体の複数の発熱体を有する加熱部と、給紙部から給紙された記録媒体に画像を形成すると共にその画像を前記加熱部により熱定着して排紙部に排出するまでの間の作像動作を前記主電源装置からの給電により行う作像部とを備え、該作像部にトナーにより潜像を現像して可視像にする現像装置と、該現像装置にトナーを補給するトナー補給部とを設けた画像形成装置において、
前記主電源装置からの給電が停電等により遮断されたときに、前記補助電源装置から少なくとも前記作像部には給電を行い、前記トナー補給部には給電を行わないように制御する補助電源給電制御部を設けたことを特徴とする画像形成装置。
前記補助電源給電制御部が制御する前記補助電源装置の給電先は、停電等により前記主電源装置からの給電が遮断される前に該主電源装置が給電していた前記トナー補給部以外の全ての負荷であることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
前記補助電源給電制御部が制御する前記補助電源装置の給電先は、前記作像部と作像内容が表示される表示部であることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
前記補助電源給電制御部は、前記主電源装置からの給電が停電等により遮断されたときには前記加熱部の発熱体には前記補助電源装置からの給電を行わないことを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像形成装置において、前記補助電源装置は二次電池であることを特徴とする画像形成装置。
前記二次電池はコンデンサであることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
前記主電源装置からの給電が遮断されたときに前記補助電源装置が少なくとも前記作像部に対して行う給電は、前記排紙部にジョブの最終紙の排出が完了するまでであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
前記補助電源給電制御部は、前記主電源装置からの給電が停電等により遮断されたときに、前記給紙部へも所定時間だけ給電を行なうことを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
前記所定時間は、予め設定した枚数の記録媒体を給紙するのに要する時間に基づいて設定した時間であることを特徴とする請求項９記載の画像形成装置。
前記所定時間は、前記補助電源装置の充電容量に基づいて設定した時間であることを特徴とする請求項９記載の画像形成装置。
請求項９記載の画像形成装置において、前記加熱部の温度を検知する温度検知部を設け、前記所定時間は前記温度検知部が検知した温度が所定の温度にまで低下する時間であることを特徴とする画像形成装置。
主電源装置と、該主電源装置により充電される補助電源装置と、前記主電源装置により発熱体が加熱されると共に前記補助電源装置によっても前記発熱体が加熱可能な加熱部と、給紙された記録媒体に画像を形成すると共にその画像を前記加熱部により熱定着して排紙するまでの間の作像動作を前記主電源装置からの給電により行う作像部とを備え、該作像部はトナーにより潜像を現像して可視像にする現像装置を有し、該現像装置にトナーを補給するトナー補給部を設けた画像形成装置における補助電源給電方法であって、
前記主電源装置からの給電が停電等により遮断されたときに、前記補助電源装置から前記トナー補給部には給電を行わず、少なくとも前記作像部に対しては給電を行って、該作像部に画像形成途中の記録媒体が存在するときには該記録媒体への画像形成が完了してそれを排出するまで前記補助電源装置による給電を継続させる補助電源給電方法。