WO2004008808A1 - 加熱装置、補助電力供給装置、補助電力供給システム、定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、加熱部と主電源装置と補助電源装置を有し、加熱部は主電源装置から供給される電力により発熱する主発熱体と、主発熱体と異なる抵抗値を有し、補助電源装置から供給される電力により発熱する補助発熱体とからなり、補助電源装置は主電源装置から主発熱体に供給する電流と異なる電流を補助発熱体に供給するように構成されている。

Description

明 細 書

加熱装置、 補助電力供給装置、 補助電力供給システム、 定着装置及び画像形成

技術分野

この発明は、例えば、各種材料や装置を加熱する加熱装置、補助電力供給装置、' 補助電力供給システム、 定着装置及び電子写真方式を使用した複写機やプリンタ 装置、 ファクシミ リ装置等の画像形成装置、 特に、 これらの装置の省電力の効率 化に関するものである。

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複写機ゃプリンタ装置等の画像形成装置は普通紙や O H P等の記録媒体上に画 像を形成する。 この画像形成装置は、 画像形成の高速性や画像品質， コストなど から電子写真方式が採用されている。 電子写真方式は記録媒体上にトナー像を形 成し、 形成したトナー像を熱と圧力で記録媒体に定着する方法であり、 定着方式 としては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 と、 加熱ローラに対向配置される加圧ローラを圧接してニップ部と呼ばれる相互 圧接部を形成し、 このエップ部にトナー像が転写された記録媒体を通して加熱す る方法である。

近年、 環境問題が重要となり、 複写機やプリンタ装置等の画像形成装置も省ェ ネルギ化が進んでいる。 この画像形成装置の省エネルギを考えるに当たって無視 できないのは、 トナ一を記録媒体に定着する定着装置の省電力である。 画像形成 装置の待機時における定着装置の消費電力の低減としては、 待機時には加熱ロー ラの温度を定着温度よりやや低い一定の温度に保つことにより、 使用時に直ちに 使用可能温度まで立ち上げ、 使用者が定着ローラの昇温を待つことがないように している。 この場合、 定着装置を使用していないときにもある程度の電力を供給 して余分なエネルギを消費していた。 この待機時の消費エネルギは機器の消費ェ ネルギの約 7割から 8割に上がるといわれている。 この待機時の消費エネルギを削減してより省電力化を図ることが望まれ、 日本 国内では省エネルギ法が改正されて強化され、 米国でもエナジースターや Z E S M (Zero Energy Star Mode) などの省エネプログラムが制定されて、未使用時には 電力供給をゼロにすることが求められてきている。 しかしながら待機時にエネル ギ消費をゼロにすると、 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ため、 約 180°C前後の使用可能温度にまで昇温するには数 分から十数分など長い加熱時間が必要であり、 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温度を上昇させる構成が、 省エネルギの複写機 を実現する上で必要とされ、例えば、前記 Z E S Mでは再立上には 10秒以下が要 求されている。

この加熱ローラの昇温時間を短くするためには、 単位時間の投入エネルギすな わち定格電力を大きくすると良い。 実際に、 プリント速度の速い高速機には電源 電圧を 200Vにして対応している装置も多い。 しかし、 日本国内の一般的なオフ イスでは、 商用電源は 100V 15Aであり、 200 Vに対応させるには設置場所の電源 関連に特別な工事を施す必要があり一般的な解決法とはいえない。また、 100V 15 Aを 2系統用いて全投入電力を上げる製品も実用化されているが、 2系統のコン セントが近くにあるところでないと設置することができない。 このため加熱ロー ラを短時間で昇温させようとしても、 投入エネルギの上限は上げられないのが実 状でめった。

また、 短時間の昇温を実現する定着装置として、 例えば熱容量が小さい板状の セラミックヒータの周囲に耐熱樹脂製のフィルムを卷き回して加熱ローラを構成 し、 立上時間を短くしたものも、 30枚 分以下の低速機で実用化されている。 し 力 し、 今後、 さらに高速機へ対応するためには耐熱樹脂製フィルムを破損防止の ために厚くする必要がある。 このように耐熱樹脂製フィルムを厚く した場合、 樹 脂は金属よりも熱伝導率が悪いため、 記録媒体が加熱ローラと加圧ローラのニッ プ中に入る以前からセラミックヒータで耐熱樹脂製フィルムを加熱する必要があ る。 このため、 セラミックヒータの板状部の面積を大きくするとともに高い電力 電源が必要であり、 高速機には実現できないのが実情である。

これを改善するために例えば特開平 5— 2 3 2 8 3 9号公報に示すように、 加 圧ローラの下部に加熱ローラの発熱体とは別系統の発熱体を設け、 待機時に加熱 ローラの発熱体とは別系統の発熱体に電力を供給している。 また、 特開平 1 0— 1 0 9 1 3号公報に示されているように、 定着装置が待機状態になったときに一 定レベルだけ低レ、電圧を加熱ローラに供給して定着装置の温度が下がることを遅 らせたり、 特開平 1 0— 2 8 2 8 2 1号公報に示すように、 定着装置の待機時に 補助電源である二次電池を充電し、 定着装置を立ち上げたときに主電源装置と二 次電池や一次電池から電力を供給して立上り時間を短縮するようにしたりしてい る。 さらに、 特開 2 0 0 0— 3 1 5 5 6 7号公報に示すように、 主電源の他に大 容量のコンデンサを使用した補助電源を使用し、 待機時に主電源と加熱部の接続 を遮断し、 主電源と補助電源を接続して補助電源を充電し、 待機状態から加熱部 を立ち上げるときに主電源と補助電源から加熱部に電力を供給して加熱部の温度 を短時間で所定の温度に立ち上げるようにしている。

しかしながら特開平 5— 2 3 2 8 3 9号公報に示すように、 待機時に加熱ロー ラの発熱体とは別系統の発熱体に電力を供給したり、 特開平 1 0— 1 0 9 1 3号 公報に示すように、 待機状態になったときに一定レベルだけ低い電圧を加熱ロー ラに供給していると十分な省電力とはいえない。 また、 立ち上がりには商用電源 の最大供給電力の制限が解決できず、立ち上がり時間を短くすることはできない。 また、 特開平 1 0— 2 8 2 8 2 1号公報に示された定着装置は、 立ち上げ時に 主電源装置と二次電池や一次電池から電力を供給しているが、 二次電源としては 一般に力ドニ力電池や鉛蓄電池が使用され、 この二次 ¾：池は充放電を何回も繰り 返すと容量が劣化し低下していき、 大電流で放電するほど寿命は短レ、という性質 を持つ。 一般的に大電流で長寿命とされている力ドニ力電池でも充放電の繰り返 し回数は約 500〜1000回程度であり、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り、 長期間の使用ができないとともに交換 の手間がかかり、 交換する電池代などのランニングコス トも非常に高くつくとい う短所がある。 また、 充電時間も大容量をフルに充電するには数時間を要するた 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 つた。 さらに、 鉛蓄電池は液体の硫酸を使用するなどのオフィス用機器としては 好ましくない。 定着ローラの加熱に通常用いられるハロゲンヒータは、 大電流にすると寿命が 短くなるため、 最大電流が 10〜12A程度が上限であり、 最大電流を大きくするこ とが困難である。 したがってハロゲンヒータを発熱体として用いた加熱装置で大 電力を得るためには、 大電圧の電源を電力供給源として用いる必要がある。 特開 2 0 0 .0 - 3 1 5 5 6 7号公報に示すように、 主電源の他に大容量のコンデンサ を使用した補助電源を使用し、 待機時に補助電源を充電し、 待機状態から加熱部 を立ち上げるときに主電源と補助電源から加熱部に電力を供給する場合、 補助電 源として使用する大容量のコンデンサは、 セル内部の溶液が電気分解するのを防 ぐため、 1セル当たりの電圧が数ボルト程度と低い特性があり、 水系で 1ボルト 強、 有機系でも数ボルト程度である。 このため、 ハロゲンヒータを発熱体として- 加熱するには、 セルを+数個〜数十個直列に接続して高電圧の電源ュニットとし て利用する必要がある。

この多くのセルを直列につないで高電圧 ·大電力を得る構成では、 えば数個 のセルだけで発熱体の温度を上昇させるのに十分なエネルギを有していても、 電 圧を上げるためにはセルの数を増やす必要があり、 現在コストが高い余分なセル を多量に使用する必要があるため、 電源の体積が大きくコストも高くなつてしま うという問題があった。 発明の開示

この発明は、上述した従来技術の問題を解決する、改良された有用な加熱装置、 補助電力供給装置、 補助電力供給システム、 定着装置及び画像形成装置を提供す ることを総括的な目的とする。 本発明の詳細な目的は、 簡単な構成で省電力効果 を高めるとともに補助電源の体積を減らして設置スペースが小さく低価格の加熱 装置、 補助電力供給装置、 補助電力供給システム、 定着装置及び画像形成装置を 提供することを目的とするものである。

この発明に係る加熱装置は、 加熱部と主電源装置と補助電源装置を有し、 加熱 部は主電源装置から供給される電力により発熱する主発熱体と、 主発熱体と異な る抵抗値を有し、 補助電源装置から供給される電力により発熱する補助発熱体と からなり、 補助電源装置は主電源装置から主発熱体に供給する電流と異なる電流 を補助発熱体に供給することを特徴とする。

この発明に係る第 2の加熱装置は、 加熱部と主電源装置と補助電源装置と充電 器及び切替装置を有し、 加熱部は主電源装置から供給される電力により発熱する 主発熱体と、 主発熱体と異なる抵抗値を有し、 補助電源装置から供給される電力 により発熱する補助発熱体とからなり、 補助電源装置は充放電可能な大容量のコ ンデンサを有し、 主電源装置から主発熱体に供給する電流と異なる電流を補助発 熱体に供給し、 充電器は主電源装置から供給される電力で補助電源装置のコンデ ンサを充電し、 切替装置は充電器による補助電源装置の充電と補助電源装置から 補助発熱体に対する電力供給を切え替えることを特徴とする。

この発明に係る第 3の加熱装置は、 加熱部と加熱部に押圧される加圧部と主電 源装置と補助電源装置を有し、 加熱部と加圧部は、 それぞれ主電源装置から供給 される電力により発熱する主発熱体と、 主発熱体と異なる抵抗値を有し、 補助電 源装置から供給される電力により発熱する補助発熱体とからなり、 補助電源装置 は主電源装置から主発熱体に供給する電流と異なる電流を加熱部と加圧部の補助 発熱体に供給することを特徴とする。

この発明に係る第 4の加熱装置は、 加熱部と加熱部に押圧される加圧部と主電 源装置と補助電源装置と充電器及び切替装置を有し、 加熱部と加圧部は、 それぞ れ主電源装置から供給される電力により発熱する主発熱体と、 主発熱体と異なる 抵抗値を有し、 補助電源装置から供給される電力により発熱する補助発熱体とか らなり、 補助電源装置は充放電可能な大容量のコンデンサを有し、 主電源装置か ら加熱部と加圧部の主発熱体に供給する電流と異なる電流を加熱部と加圧部の捕 助発熱体に供給し、 充電器は主電源装置から供給される電力で補助電源装置のコ ンデンサを充電し、 切替装置は充電器による補助電源装置の充電と補助電源装置 から加熱部と加圧部の補助発熱体に対する電力供給を切え替えることを特徴とす る。

上記加熱部の発熱体の抵抗値と加圧部の発熱体の抵抗値を異ならせると良い。 また、 補助発熱体の抵抗値を主発熱体の抵抗値より小さくし、 主電源装置は主 発熱体に高い電圧の電力を供給し、 補助電源装置は補助発熱体に低電圧で大電流 の電力を供給する。 また、 上記補助発熱体を並列に複数接続して、 補助発熱体に低電圧で大電流の 電力を供給すると良い。

この発明の第 5の加熱装置は、 加熱部と主電源装置と補助電源装置を有し、 加 熱部は主電源装置から供給される電力により発熱する主発熱体と、 主発熱体と異 なる抵抗値を有し、 補助電源装置と主電源装置のいずれかから供給される電力に より発熱する複数の補助発熱体とからなり、 補助電源装置は主電源装置から主発 熱体に供給する電流と異なる電流を補助発熱体に供給するものであり、 補助電源 装置から補助発熱体に電力を供給するとき、 複数の補助発熱体を並列に接続し、 主電源装置から補助発熱体に電力を供給するとき、 複数の補助発熱体を直列に接 続することを特徴とする。

前記第 5の加熱装置の加熱部の主発熱体は被加熱体のあらかじめ定めた範囲を 主な発熱範囲とし、 補助発熱体は被加熱体のその他の範囲を主な発熱範囲とする ことが望ましい。

また、 補助電源装置は充放電可能な大容量のコンデンサを有したり燃料電池を 有する。

さらに、 補助電源装置の充放電可能な大容量のコンデンサを着脱自在なカート リッジに収容すると良い。 このカートリッジを絶縁性を有する部材で構成し、 力 一トリッジの外部端子の形状を、 補助電源装置の仕様に応じて変えたり、 カート リッジの外部端子の外周部に絶縁カバーを設けたり、 あるいはカートリッジの外 部端子の外周部に、 本体に着脱するときに開閉するシャツタ部材を有する絶縁力 バーを設けることが望ましい。 また、 カートリッジに、 本体に取り付けたときに 外部端子と補助電源装置を導通させ、 本体から取り外したときに外部端子と補助 電源装置の間の導通を遮断する接続切換手段を設けても良い。

また、 カートリッジに再利用回数の表示手段を有し、 補助電源装置の再利用の 便宜を図る。

また、 カートリッジに補助電源装置の仕様と再利用回数の情報を記録する情報 保持手段を有し、 カートリッジを本体に取り付けたとき、 カートリッジに有する 情報保持手段の情報を読み取る情報読取手段と、 情報読取手段で読み取った情報 保持手段の情報により、 本体に取り付けたカートリッジに収納された補助電源装 置の適否を判定する判定手段を設け、 仕様の異なる補助電源装置を使用すること を防ぐ。

さらに、 補助電源装置を冷却手段で冷却して、 補助電源装置の過熱を防ぐこと が望ましい。 この冷却手段の駆動を補助電源装置の温度又は加熱装置を有する装 置全体の温度により制御したり、 動作状態により制御すると良い。

さらに、 補助発熱体をセラミック基板に抵抗材料を印刷して形成したセラミッ クヒータで構成したり、 金属薄膜抵抗体で構成して、 大電流を流すことができる ようにすることが望ましい。

また、 主発熱体を補助発熱体と同じ材料で構成し、 主発熱体と補助発熱体を同 一基板上に形成して、 加熱部の製作を容易にするとともに小型化することが望ま しい。

また、 主発熱体と補助発熱体を異なる基板上に形成し、 主発熱体と補助発熱体 の温度分布を最適に設定する。

この発明の補助電力供給装置は、 主電源装置から主電力が供給される複数の電 気機器に接続され、 各電気機器に補助電力を供給する補助電源装置を有し、 補助 電源装置は、 主電源装置から主電力を供給している電気機器に補助電力を供給す ることを特徴とする。 補助電源装置は、 充放電可能な大容量のコンデンサを有し たり、 燃料電池を有する。

この発明の補助電力供給システムは、 主電源装置から主電力が供給される複数 の電気機器と、 各各電気機器に補助電力を供給する補助電源装置を有する補助電 力供給装置とを有する補助電力供給システムにおいて、 各電気機器にはステータ ス情報を送り出す出力手段を有し、 補助電力供給装置には各電気機器からのステ 一タス情報を入力する入力手段と、 入力したステータス情報により補助電源装置 の制御情報を判別する判別手段と、 判別した制御情報により補助電源装置からの 供給電力を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。 このステータス情報 は、 補助電源装置から各電気機器に対する電力供給の状態を示す給電情報や、 各 電気機器の電力要求度を示す優先度情報を有する。

また、 電気機器は、 主電源装置から主電力を供給する主発熱体と、 補助電源装 置から補助電力を供給する補助発熱体とからなる加熱装置を有し、 ステータス情 報に加熱装置の温度情報を有する。

この発明の定着装置は、 上記加熱装置を有し、 記録媒体に転写した画像を記録 媒体に固着することを特徴とする。

上記加熱装置の記録媒体との摺動面に接触する耐熱樹脂製の筒状フィルムを設 けて、 加熱装置にトナー等が付着することを防ぐ。 ' この発明の第 2の定着装置は、 加熱部を内蔵した定着ローラ.と、 加圧ローラ及 ぴ加熱部に電力を供給する加熱装置を有し、 加熱部はハロゲンヒータからなる主 発熱体と、 主発熱体と異なる抵抗値を有する複数のハロゲンヒータを並列に接続 した補助発熱体とを有し、 加熱装置は主電源装置と補助電源装置と充電器及び切 替装置を有し、 主電源装置は主発熱体に電力を供給し、 補助電源装置は充放電可 能な大容量のコンデンサを有し、 主電源装置から主発熱体に供給する電流と異な る電流を補助発熱体に供給し、 充電器は主電源装置から供給される電力で補助電 源装置のコンデンサを充電し、 切替装置は充電器による補助電源装置の充電と補 助電源装置から補助発熱体に対する電力供給を切え替えることを特徴とする。 この発明の第 3の定着装置は、 加熱部をそれぞれ内蔵した定着ローラと加圧口 一ラ及び加熱部に電力を供給する加熱装置を有する定着装置であって、 加熱部は ハロゲンヒータからなる主発熱体と、 主発熱体と異なる抵抗値を有する複数のハ ロゲンヒータを並列に接続した補助発熱体とを有し、 加熱装置は主電源装置と補 助電源装置と充電器及び切替装置を有し、主電源装置は主発熱体に電力を供給し、 補助電源装置は充放電可能な大容量のコンデンサを有し、 主電源装置から主発熱 体に供給する電流と異なる電流を補助発熱体に供給し、 充電器は主電源装置から 供給される電力で補助電源装置のコンデンサを充電し、 切替装置は充電器による 補助電源装置の充電と補助電源装置から補助発熱体に対する電力供給を切え替え ることを特徴とする。

上記加熱部を、 ハロゲンヒータからなる主発熱体と、 主発熱体と異なる抵抗値 を有する複数の抵抗発熱体を並列に接続して 1本のガラス管に封止した補助発熱 体とで構成したり、 ハロゲンヒータからなる主発熱体と、 主発熱体と異なる抵抗 値を有し、 定着ローラのローラ基体の内面に形成された薄膜抵抗体からなる補助 発熱体とで構成しても良い。 この発明に係る画像形成装置は、 上記定着装置を有することを特徴とする。 こ の画像形成装置において、 電源投入時に補助電源装置の充電量を検出し、 検出し た充電量が規定値に達しているときに、 主電源装置と補助電源装置から加熱部に 電力を供給し、 検出した充電量が規定値に達していないときに主電源装置から加 熱部に電力を供給し、 待機時には加熱部に対する電力の供給を遮断し補助電源装 置を充電し、 待機時から立ち上がつた時に主電源装置と補助電源装置から加熱部 に電力を供給し、 加熱部を加熱するときに加熱部の温度を急速に立ち上げ、 待機 時には加熱部の供給する電力をゼロにして省電力化を図る。 また、 加熱部が所定 の温度に達したとき、 補助電源装置から補助発熱体に供給している電力を遮断す る。 図面の簡単な説明

本発明の他の目的、 特徴及び利点は添付の図面を参照しながら、 以下の説明を 読むことにより、 一層明瞭となるであろう。

図 1は、 この発明の画像形成装置の構成図である。

図 2は、 加熱装置の構成を示す回路図である。

図 3は、 定着装置の構成を示す断面図である。

図 4は、 従来の定着ローラの加熱装置の構成を示す回路図である。

図 5は、 加熱部の構成を示す上面図である。

図 6は、 他の定着装置の構成を示す断面図である。

図 7は、 定着装置の加熱装置の動作を示すタイムチヤ一トである。

図 8は、 第 3の定着装置の構成を示す断面図である。

図 9は、 定着ローラの温度上昇特性図である。

図 1 0は、 補助電源装置のコンデンサの残電力量の変化特性図である。

図 1 1は、 第 2の加熱装置の構成を示す回路図である。

図 1 2は、 定着装置の動作を示すフローチャートである。

図 1 3は、 定着装置の温度上昇特性の比較図である。

図 1 4は、 加熱装置の他の構成を示す上面図である。 図 1 5は、 第 3の加熱装置の構成を示す回路図である。

図 1 6は、 ハロゲンヒータの補助発熱体を有する定着ローラの構成を示す断面 図である。

図 1 7は、 定着ローラに設けたハロゲンヒータの補助発熱体の構成図である。 図 1 8は、 金属薄膜の補助発熱体を有する定着ローラの構成を示す断面図であ る。

図 1 9は、 第 4の定着装置の構成を示す断面図である。

図 2 0は、 第 4の定着装置の加熱装置を示す回路図である。

図 2 1は、 第 4の定着装置の第 2の加熱装置を示す回路図である。

図 2 2は、 第 4の定着装置の第 3の加熱装置を示す回路図である。

図 2 3は、 第 5の定着装置の構成を示す断面図である。

図 2 4は、 冷却手段を有する加熱装置の構成を示す回路図である。

図 2 5は、 冷却手段を有する補助電源装置の構成図である。

図 2 6は、 冷却手段を有する画像形成装置の構成図である。

図 2 7は、 補助発熱体に補助電源装置と主発熱体から電力を供給する加熱装置 の構成を示す回路図である。

図 2 8は、 補助発熱体に捕助電源装置と主発熱体から電力を供給する加熱装置 の他の構成を示す回路図である。

図 2 9は、 補助電源装置を収容したカートリッジの構成を示す断面図である。 図 3 0は、 カートリッジに収容した補助電源装置を有する加熱装置の構成を示 す回路図である。

図 3 1は、 カートリッジの外部端子の保護を示す断面図である。

図 3 2は、 補助電源装置と外部端子の接続を断続するスィッチを有するカート リッジの断面図である。

図 3 3は、 スィッチの動作状態を示す回路図である。

図 3 4は、 情報保持手段を有する力一トリッジの断面図である。

図 3 5は、 情報保持手段と加熱装置の制御部の接続を示す構成図である。

図 3 6は、 接続切換手段を有する加熱装置の構成を示す回路図である。 図 3 7は、 補助電力供給システムの構成図である。

図 3 8は、 補助電源装置から 2台の画像形成装置に補助電力を供給するときの 動作を示すタイムチャートである。

図 3 9は、 補助電力供給動作の制御機能を示すプロック図である。

図 4 0は、 一方の画像形成装置に補助電力供給装置を設けた補助電力供給シス テムの構成を示すプロック図である。

図 4 1は、 他の補助電力供給システムの構成を示す回路図である。

図 4 2は、 電気機器に補助電力を供給する補助電力供給システムの構成を示す ブロック図である。

上記図において用いられている主要な参照符合を以下に説明する。

1は画像形成装置であり、 2は感光体であり、 3は帯電装置であり、 5はミラ 一であり、 6は現像装置であり、 7は転写装置であり、 8はクリーニング装置で あり、 9は給紙装置であり、 1 0は定着装置であり、 1 5は加圧ローラであり、 1 6は記録紙であり、 2 1は加熱装置であり、 2 2は加熱部であり、 2 2 aは主 発熱体であり、 2 2 bは補助発熱体であり、 2 3は主電源装置であり、 2 4は補 助電源装置であり、 2 5はメインスィッチであり、 2 6は充電器であり、 2 7は 切替部であり、 3 1は円筒状フィルムであり、 4 4 aは主発熱体であり、 4 4 b は補助発熱体であり、 5 0は冷却手段であり、 5 1は温度検出部であり、 6 1は カートリッジであり、 8 0は補助電力供給システムであり、 9 1は補助電力供給 装置であり、 8 2は供給電力切換部であり、 8 3は制御装置である。 発明を実施するための最良の形態

以下、 本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図 1はこの発明の画像形成装置の構成図である。 図に示すように、 電子写真方 式の画像形成装置 1は、感光体 2と、感光体 2に沿って設けられた帯電装置 3と、 感光体 2の回転方向の帯電装置 3より下流側に設けられ、書込装置の一部であり、 レーザ光 4を感光体 2の表面に入射するミラー 5と、 レーザ光 4の入射する光書 込部の下流側に設けられ、 現像ローラ 6 aを有する現像装置 6と、 現像装置 6の 下流側に設けられた転写装置 7と、 転写装置 7の下流側に設けられ、 クリーニン グブレード 8 aを有するクリーニング装置 8と、 給紙装置 9及び定着装置 1 0を 有する。 給紙装置 9は給紙トレィ 1 1と給紙コロ 1 2と記録紙搬送路 1 3及びレ ジストロ一ラ対 1 4を有し、 給紙トレイ 1 1に収納された記録紙を転写装置 7に 搬送する。 '

この画像形成装置 1で画像を形成するとき、 回転している感光体 2の表面を帯 電装置 3により均一に帯電し、 書込装置から画像情報に応じて出射されるレーザ 光 4をミラー 5で反射して帯電した感光体 2の表面に入射し、 形成する画像に応 じた静電潜像を形成する。 この感光体 2の表面に形成した静電潜像を現像装置 6 で現像してトナー像を形成する。 一方、 給紙トレイ 1 1から給紙コロ 1 2により 給紙された記録紙は記録紙搬送路 1 3を通りレジス トローラ 1 4の位置で一旦停 止している。 そして感光体 2に形成されたトナー像が転写装置 7に達するのと同 じタイミングでレジストローラ対 1 4力 ら記録紙を送り出し、 感光体 2に形成さ れたトナー像を転写装置 7で記録紙に転写する。 転写装置 7でトナー像が転写さ れた記録紙は定着装置 1 0に送られ、 記録紙に転写したトナー像のトナーを加熱 溶融して記録紙にトナー像を定着する。 また、 記録紙に転写されずに感光体 2に 残留したトナーはクリーニング装置 8で除去される。

この記録紙に転写されたトナー像を定着する定着装置 1 0の加熱装置 2 1は、 図 2の回路図に示すように、 加熱部 2 2と主電源装置 2 3と捕助電源装置 2 4と メインスィツチ 2 5と充電器 2 6及び切替部 2 7を有する。 加熱部 2 2は、 図 3 の断面図に示すように、 加圧ローラ 1 5と対向して設けられ、 加圧ローラ 1 5と のニップ部に送られた記録紙 1 6に転写されたトナー像 1 7を加熱溶融するもの であり、 主電源装置 2 3から供給される電力により発熱する主発熱体 2 2 aと、 補助電源装置 2 4から供給される電力により発熱する補助発熱体 2 2 bを有する。 このように加熱部 2 2を主発熱体 2 2 aと補助発熱体 2 2 bの 2系統とし、 主発 熱体 2 2 aと補助発熱体 2 2 bに異なる系統の主電源装置 2 3と補助電源装置 2 4から電力を供給することにより、 加熱装置 2 1の回路の構成を簡略化してコス トを低減することができる。例えば図 4に示すように加熱部 2 2を 1系統にして、 主電源装置 2 3とコンデンサを有する補助電源装置 2 4から電力を供給する場合、 主電源装置 2 3から加熱部 2 2に供給する電力を A/D変換部 2 8で A/D変換 する必要があり、 回路の構成が複雑化すると共にコストが上昇する。 さらに、 A ZD変換部 2 8の変換効率によって供給電力が低下してしまうが、 このような短 所が生じることを防ぐことができる。

加熱部 2 2の主発熱体 2 2 aと補助発熱体 2 2 bは、 例えば図 5の上面図に示 すように、 A 1 2 0 3などからなるセラミック基板 2 9と、 例えば銀一パラジゥ ムなどの抵抗材料をセラミック基板 2 9上に印刷によってパターン形成して焼成 し、 通電によって発熱する抵抗体 3 0とからなるセラミックヒータからなり、 主 発熱体 2 2 aの抵抗値 R 1より補助発熱体 2 2 bの抵抗値 R 2が小さくなるよう に形成されている。 このように主発熱体 2 aと補助発熱体 2 bをセラミックヒー タで形成することにより、 抵抗値を小さくすることができると共に、 低電圧でも 数 1 O Aの大電流を流すことができる。 また、 主発熱体 2 aと補助発熱体 2 bを 同じセラミック基板 2 9に設けることにより、 製造費用を低減することができる とともに小型化を図ることができる。 なお、 図 5においては主発熱体 2 2 άと補 助発熱体 2 2 bを同じ長さに揃えた場合を示すが、 所望の発熱分布を得るために 主発熱体 2 2 aと補助発熱体 2 2 bの長さ又は幅を適宜変えても良い。 また、 主 発熱体 2 2 aと補助発熱体 2 2 bを、 図 6の断面図に示すように、 異なるセラミ ック基板 2 9 a， 2 9 bに設けても良い。

この加熱部 2 2に、 記録紙 1 6に転写されたトナー像 1 7が付着することを防 ぐために、 加熱部 2 2の周囲を摺動して回転する円筒状フィルム 3 1を有する。 円筒状フィルム 3 1は、 例えばポリイミ ドなどの耐熱性樹脂を基体としており、 表面には記録紙 1 6との離型性を向上するための離型層を形成すると良い。また、 加熱部 2 2のセラミック基板 2 9の円筒状フィルム 3 1と摺動する面には、 表面 の平滑性を保ち円筒状フィルム 3 1との滑りを良くするため、 熱伝導性の良い材 料、 例えばアルミ等で形成された摺動部材 3 2を設けると良い。 この加熱部 2 2 と対向して設けられた加圧ローラ 1 5は、 図 3の断面図に示すように、 金属製の 芯金 1 5 aの上に加熱部 2 2との接触巾を確保するための弾性層 1 5 bを有し、 付勢手段によって加熱部 2 2と所定の接触巾を確保するようにしている。

主電源装置 2 3は商用電源である A C 1 0 O Vに接続され、 加熱部 2 2に応じ た電圧の調整及び交流を直流に整流などの機能を有する。 補助電源装置 2 4は充 放電可能な大容量のコンデンサを有する。 この補助電源装置 2 4のコンデンサと しては、 例えば日本ケミコン （株） で開発した電気二重層コンデンサ等の 2000 F 程度の静電容量を有し、数秒から数 10秒の電力供給により十分な容量に充電され るものや、 日本電気 （株） の商品名 「ハイパーキャパシタ」 という 80 F程度のコ ンデンサを使用する。 この電気二重層コンデンサ等を使用した補助電源装置 2 4 は低電圧で高電流の電力を供給するように構成し、 補助発熱体 2 2 bに供給する 電気工ネルギに応じてコンデンサの容量と個数が定められている。 例えばセラミ ックヒータからなる補助発熱体 2 2 aを最大 40A程度の大電流を流すことがで きる構成にし、 補助電源装置 2 4に 1300 F， 2.5Vのコンデンサを使用して 600W の電力を補助発熱体 2 2 aに供給するとすると、 補助電源装置 2 4に使用するコ ンデンサは 6個となる。

メインスィッチ 2 5は主電源装置 2 3から主発熱体 2 2 aに供給する電力をォ ン Zオフする。 充電器 2 6は主電源装置 2 3から供給される電力で補助電源装置

2 4のコンデンサを充電する。 切替部 2 7は補助電源装置 2 4の充電と補助電源 装置 2 4からの補助発熱体 2 2 bに対する電力供給を切替える。 このメインスィ ツチ 2 5と切替部 2 7は画像形成装置 1全体の動作を管理する制御部 3 2により 制御される。

上記のように構成した画像形成装置 1において、 画像形成装置 1で画像を形成 するときと待機状態のときの定着装置 1 0の加熱装置 2 1の動作を図 7のタイム チャートを参照して説明する。

加熱装置 2 1の電気二重層コンデンサ等からなる補助電源装置 2 4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 1の電源を投入して定着装置 1 0の 加熱部 2 2を昇温するとき、 制御部 3 2は加熱装置 2 1のメインスィッチ 2 5を オンにして主電源装置 2 3から主発熱体 2 2 aにのみ電力を供給して加熱部 2 2 を加熱する。 加熱部 2 2が所定の温度まで温度上昇すると、 制御部 3 2は画像形 成動作を開始する。 この画像形成動作が終了して画像形成装置 1が待機状態にな ると、 制御部 3 2はメインスィッチ 2 5をオフにして切替部 2 7を動作させ補助 電源装置 2 4を充電器 2 6に接続し、 主電源装置 2 3から充電器 2 6を介して補 助電源装置 2 4に電力を供給して充電する。 この補助電源装置 2 4を充電すると きに、 補助電源装置として一般的なニッケル一力ドミゥム電池を二次電池として 使用した場合は、 急速充電を行っても数時間の時間を有するが、 補助電源装置 2 4に有するコンデンサは二次電池と異なり、 化学反応を伴わないため数分程度の 急速な充電を行うことができる。したがって画像形成装置 1が待機状態のときに、 消費電力をほとんどゼロにすることができる。

次に待機状態から立ち上げて画像形成動作を開始するために加熱部 2 2の加熱 を開始するとき、制御部 3 2は加熱装置 2 1のメインスィツチ 2 5をオンにして、 主電源装置 2 3から主発熱体 2 2 aに電力を供給するとともに、 切替部 2 7を動 作させ補助電源装置 2 4を補助発熱体 2 2 bに接続し、 補助電源装置 2 4から補 助発熱体 2 2 bに電力を供給し、 主発熱体 2 2 aと補助発熱体 2 2 bで加熱部 2 2を加熱して昇温する。 このように画像形成装置 1が待機状態から立ち上がった ときに、 主電源装置 2 3から主発熱体 2 2 aに電力を供給するとともに禅助電源 装置 2 4から補助発熱体 2 2 bに電力を供給するから、 主電源装置 2 3だけで電 力を供給する場合よりも大量の電力を加熱部 2 2に供給することができる。また、 主発熱体 2 2 aと補助発熱体 2 2 bに大電流を流せるセラミックヒータ 3 0を使 用することにより、 より多くの電力を供給することができ、 加熱部を短時間で所 定の温度まで昇温することができる。

例えば、 図 8の断面図に示すように、 直径 30mmで肉厚 1 mmのアルミ製の定 着ローラ 3 3の内部にハロゲンヒータ 3 4を有する従来の定着装置 1 0 aを使用 して約 1 8 0 °Cの所定の温度まで温度を上げるのに必要な熱量は約 12000ジユー ノレ （ J ) である。 この定着ローラ 3 3に使用するハロゲンヒータ 3 4は、 100Vの 電圧で約 1200Wの電力を供給することが可能であるため、図 9の昇温特性図（A) に示すように、約 1 0秒で定着ローラ 3 3を 1 8 0 °Cまで温させることができる。 この定着ローラ 3 3にハロゲンヒータ 3 4とは別に補助のハロゲンヒータを設け、 1300 F , 2.5Vのコンデンサを使用した補助電源装置から補助のハロゲンヒータに 電流を流した場合、 補助のハロゲンヒータは最大電流が制限されるため、 補助電 源装置の電圧を 50Vにした場合は 12A、すなわち 600Wの電力をとりだすことが できる。 このためハロゲンヒータ 3 4に供給する電力 1200Wと同時に補助電源装 置から補助のハロゲンヒータに 600Wの電力を供給することができ、 定着ローラ 3 3に対して合計 1800Wの電力を供給でき、約 1 0秒であった定着ローラ 3 3の 昇温時間を、 図 9 ( B ) に示すように約 6秒に短縮することが可能である。

しかし補助電源装置で 2.5 Vのコンデンサを電圧 50 Vにして使用するには、 約 2 0個のコンデンサを直列に接続する必要がある。 このとき補助電源装置の保持 するエネルギは 80000 J程度となる。 しかし、 定着ローラ 3 3の温度を上昇させ るのに必要な熱量はその 1 / 6にすぎず、 コンデンサを 3個を直列に接続するだ けのエネルギで十分である。 また、 2.5Vのコンデンサを電圧 50Vにして 600WZ 1 0秒の割合で電力を取り出した場合の残電力量は、 図 1 0の時間に対する残電 力量割合の変化特性図の （A) に示すように 3 0秒で約 9 0 %になり、 定着ロー ラ 3 3を昇温するために補助電源装置から 1 0秒間電力を供給する場合は、 補助 電源装置から 6000 J程度の電力しか取り出していなレ、。 これは、 補助電源装置の 保有するエネルギの約 8 %弱である。 ごのように大電圧を補助電源装置に用いた 構成では、 単に電圧を上げるだけで余分なコンデンサが必要となるとともに、 そ の保有する電気工ネルギを昇温時の短時間に取り出すことが困難である。

これに対して補助発熱体 2 2 bに 40A程度の最大電流を流せるセラミックヒ ータを使用し、 1300 F， 2.5Vのコンデンサを使用した補助電源装置 2 4から初期 電力として上記と同様に 600Wを取り出すとすると、 補助電源装置 2 4の電圧は 15Vで 1 0秒間に約 6000 J程度の電気工ネルギを供給することができる。 このと き、 1300 F , 2.5Vのコンデンサは 6個となる。 このときの補助電源装置 2 4のコ ンデンサの残電力量は、 図 1 0 (B ) に示すように、 2,5Vのコンデンサを電圧 50 Vにした場合と比べて低減して有効に利用される。 この 1300 F , 2.5Vのコンデン サを 6個使用した補助電源装置 2 4の保有する電気工ネルギは 24000 J程度であ るため、昇温時に使用できる電気工ネルギの約 6000 Jは補助電源装置 2 4が保有 する電気工ネルギの約 2 5 %となり、 利用効率を約 3倍程度に高めることができ る。そして補助電源装置 2 4から例えば 600Wや 800Wの電力を供給することによ り、従来の電力供給の上限であった 1200Wの制限を 1800W〜2000Wにすることが でき、待機状態から所定温度まで昇温する時間を短縮させることができる。また、 補助電源装置 2 4に使用するコンデンサの個数を大幅に減らすことができ、 補助 電源装置 2 4の体積を減らすとともに補助電源装置 2 4のコストを低減すること ができる。

そこで待機状態から立ち上げるときに、 主電源装置 2 3から主発熱体 2 2 aに 例えば 100Vで 1200Wの電力を供給するとともに補助電源装置 2 4から補助発熱 体 2 2 bに例えば 20Vで 800Wの電力を供給して加熱部 2 2を昇温させる。 すな わち主電源装置 2 3のように例えば 100Vと高い電圧を供給できる場合は、 電流 を比較的小さくして主電源装置 2 3から主発熱体 2 2 aを接続する導線を比較的 細くし、 補助電源装置 2 4の電圧を高くすると、 補助電源装置 2 4に使用するコ ンデンサの個数が多くなって補助電源装置 2 4が大型化するため、 補助電源装置 2 4の電圧を低くして大電流を供給するようにする。

このようにして加熱部 2 2に電力を供給して所定温度に達したら、 制御部 3 2 は切替部 2 7を動作させて補助電源装置 2 4から補助発熱体 2 2 bに供給してい る電力を遮断する。 そして主電源装置 2 3から主発熱体 2 2 aに供給している電 力で加熱部 2 2を所定の温度に保つ。 この所定の温度に保った加熱部 2 2と加圧 ローラ 1 5の間に、 図 3に示すように、 トナー像 1 7を転写した記録紙 1 6を搬 送して、 加熱部 2 2でトナー像 1 7を加熱溶融して記録紙 1 6に定着する。 この 加熱部 2 2で記録紙 1 6に転写したトナー像 1 7を定着するときに、 加熱部 2 2 のトナー像 1 7と接触する部分に円筒状フィルム 3 1を設けてあるから、 トナー が付着することを防ぐことができる。 この記録紙 1 6に対するトナー像 1 7の定 着を所定部数繰り返して画像形成動作が終了して画像形成装置 1が待機状態にな ると、 制御部 3 2はメインスィッチ 2 5をオフにして切替部 2 7を動作させ補助 電源装置 2 4を充電器 2 6に接続し、 主電源装置 2 3から充電器 2 6を介して捕 助電源装置 2 4に電力を供給して充電する。 以後、 画像形成動作が行われるたび に上記動作を繰り返す。

このように画像形成装置 1が待機状態になるたびに補助電源装置 2 4を充電す ることにより、 画像形成動作を開始するときに、 補助電源装置 2 4は常に所定の 充電量を保つことができ、 加熱立ち上げ時に確実に補助電源装置 2 4から電力を 供給して加熱部 2 2を短時間で所定の温度に立ち上げることができる。 また、 補 助電源装置 2 4に使用するコンデンサは、 充放電の許容繰り返し回数が 1万回以 上であるとともに、 充放電の繰り返しによる劣化も少なく、 充放電の許容繰り返 し回数が 500回ら 1000回程度であるニッケル一力ドミゥム電池と比べて長期間安 定して使用することができる。 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、 メンテナンスをほとんど必要とせずに使用することができる。

上記説明では例えば朝一番に画像形成装置 1の電源を投入して定着装置 1 0の 加熱部 2 2を昇温するとき、 主電源装置 2 3から主発熱体 2 2 aにのみ電力を供 給して加熱部 2 2を加熱する場合について説明したが、 補助電源装置 2 4のコン デンサの充電量は朝一番に画像形成装置 1の電源を投入したときにそれほど減少 していない場合もある。 そこで図 1 1の回路図に示すように、 補助電源装置 2 4 の充電量を検出する充電量検出部 3 5を設け、 画像形成装置 1の電源を投入した ときに、 主電源装置 2 3から主発熱体 2 2 aに電力を供給するとともに補助電源 装置 2 4の充電量に応じて補助電源装置 2 4から補助発熱体 2 2 bに電力を供給 するようにしても良い。

この場合の動作を図 1 2のフローチャートを参照して説明する。 例えば朝一番 に画像形成装置 1の電源を投入すると （ステップ S 1 ) 、 充填量検出部 3 5は補 助電源装置 2 4のコンデンサの充填量を検出して制御部 3 2に送る。 制御部 3 2 は検出した充填量があらかじめ設定されている規定値に達しているかかどうかを 判断し （ステップ S 2 ) 、 補助電源装置 2 4の充填量が規定値に達しているとき は、 主電源装置 2 3から主発熱体 2 2 aに電力を供給するとともに補助電源装置 2 4から補助発熱体 2 2 bにも電力を供給して加熱部 2 2を昇温させる （ステツ プ S 3 ) 。 この加熱部 2 2を加熱しているときに、 加熱部 2 2の温度を検出する 例えばサーミスタゃ熱電対や放射温度計等の温度検出部 3 6で検出している温度 が所定温度に達すると （ステップ S 4 ) 、 制御部 3 2は補助電源装置 2 4から補 助発熱体 2 2 bに供給している電力を遮断する。 そして主電源装置 2 3から主発 熱体 2 2 aに供給している電力で加熱部 2 2を所定の温度に保つ（ステップ S 5 )。 このように画像形成装置 1の電源を投入したときに、 補助電源装置 2 4の充電量 が規定値に達している場合は、 主電源装置 2 3と補助電源装置 2 4から加熱部 2 2に電力を供給することにより、 図 1 3の温度上昇特性図に示すように、 主電源 装置 2 3のみで電力を供給する場合と比べて、 加熱部 2 2の加熱を開始してから 所定温度 Tに達するまでの時間を短縮することができ、 加熱部 2 2を例えば 1 0 秒以下の短時間で所定の温度 Tに昇温することができる。

この状態で制御部 3 2は画像形成動作を開始する （ステップ S 6 ) 。 この画像 形成動作が終了して画像形成装置 1が待機状態になると （ステップ S 7， S 8 )、 制御部 3 2はメインスィツチ 2 5をオフにして切替部 2 7を動作させ補助電源装 置 2 4を充電器 2 6に接続し、 主電源装置 2 3から充電器 2 6を介して補助電源 装置 2 4に電力を供給して充電する （ステップ S 9 ) 。 以後、 画像形成動作が行 われるたびに上記動作を繰り返す （ステップ S 1 0 , S 3〜S 9 ) 。 また、 画像形 成装置 1の電源を投入したときに補助電源装置 2 4の充填量が規定値に達してい ない場合は、 主電源装置 2 3から主発熱体 2 2 aにのみ電力を供給して加熱部 2 2を加熱する （ステップ S 2 , S 1 1， S 1 2 ) 。

このように主電源装置 3から例えば電圧 100 V、 電流 12 Aで主発熱体 2 2 aに 供給する 1200Wの電力を確保し、 補助電源装置 2 4から補助発熱体 2 2 bに 800 Wの電力を供給するために、補助電源装置 2 4に 1300 F , 2.5 Vのコンデンサを 8 個直列に接続して設けた場合、主発熱体 2 2 aの抵抗値 R 1は 8.3 Ωとなり、補助 発熱体 2 2 bの抵抗ィ直は 0.5 Ωとなる。そこで図 1 4の上面図に示すように、セラ ミック基板 2 9に形成する主発熱体 2 2 aの抵抗体パターン 3 0 aと補助発熱体 2 2 bの抵抗パターン 3 0 bを変えて、 補助発熱体 2 2 bの抵抗パターン 3 0 b の断面積を大きくすることにより、 主発熱体 2 2 aと補助発熱体 2 2 bを主電源 装置 2 3と補助電源装置 2 4の特性に応じた構成に容易にすることができる。 前記説明では主発熱体 2 2 aと補助発熱体 2 2 bをセラミックヒータで形成し た場合について説明したが、 主発熱体 2 2 aと補助発熱体 2 2 bを金属薄膜抵抗 体で構成しても良い。

また、 補助発熱体 2 2 bとして、 セラミックヒータや金属被膜抵抗体の代わり に、 図 1 5の回路図及び図 1 6の断面図に示すように、 定着ローラ 3 3の内部に ハロゲンヒータ 3 4からなる主発熱体 2 2 aとともに補助発熱体 2 2 bとしてハ ロゲンヒータ 3 4を並列に複数設けても良い。 このように補助発熱体 2 2 bに並 列に接続された複数のハロゲンヒータ 3 4を使用することにより、 補助発熱体 2 2 bに大電流を流すことができる。

さらに、 補助発熱体 2 2 bを、 図 1 7の加熱部 2 2の構成図に示すように、 ガ ラス管 4 0の内部に複数、 例えば 2本の電熱線 4 1を有するハロゲンヒータ 3 4 aで構成し、 定着ローラ 3 3の内部に設けても良い。 このように複数の電熱線 4 1を使用した場合でも、 ガラス管 4 0は 1本しかないため、 熱容量を小さくする ことができ、 加熱部 2 2を加熱する立ち上がり時のガラス管 4 0を昇温させるの に必要な熱量を小さくすることができ、立ち上がり時間を短くすることができる。 また、 複数の電熱線 4 1でガラス管 4 0を共用するため、 補助発熱体 2 2 bを設 置するスペースを小さくすることができる。 したがって熱容量の小さい小径の定 着ローラ 3 3に対しても適用することができる。

また、このガラス管 4 0の内部に設けた複数の電熱線 4 1の抵抗値を異ならせ、 図 1 7 ( b ) に示すように、 各電熱線 4 1のガラス管 4 0の長手方向の発光分布 が異なるようにすると良い。 ハロゲンヒータの発熱分布は電熱線 4 1の卷き方で 調節し、 抵抗が高く発光量の多い領域では電熱線 4 1をコイル状にして巻き数が 多くなり、 発光量の大きい領域ではガラス管 4 0の內部における電熱線 4 1の容 積が大きくなる。 この電熱線 4 1をガラス管 4 0に複数本設けると、 同じ領域で ガラス管 4 0の径を大きくしなければならない。 これを防止するために、 複数の 電熱線 4 1の抵抗値すなわち発光分布をガラス管 4 0の長手方向で異ならせ、 各 電熱線 4 1の発光量の大小を互い違いになるように形成して、 ガラス管 4 0の径 を小さくする。 さらに、 図 1 7 ( c ) に示すように、 複数の電熱線 4 1の両端を 接続してガラス管 4 0の内部に設けることにより、 複数の電熱線 4 1を有するハ ロゲンヒータ 3 4 aの外部接続端子を 1つにまとめることができ、 端子構成を簡 略化して補助電源装置 2 4等との接続を容易にすることができる。

また、 図 1 8に示すように、 ハロゲンヒータ 3 4からなる主抵抗体 2 2 aを定 着ローラ 3 3の内部に設けるとともに、 補助発熱体 2 2 bを、 例えばステンレス のような通電すると発熱する金属薄膜 4 2をローラ基体 4 3の内面に形成しても 良い。 この場合、 ローラ基体 4 3はアルミや鉄などの金属でもセラミックなどで も良く、 ローラ基体 4 3として金属を使用した場合には、 ローラ基体 4 3と金属 薄膜 4 2の間に耐熱性の樹脂やセラミック等の絶縁層を設ける。 このように補助 発熱体 2 2 bをローラ基体 4 3に設けることにより、 補助発熱体 2 2 bの熱を口 一ラ基体 4 3に直接伝えることができ、 定着ローラ 3 3を短時間で所定の温度ま で弃温することができる。

前記説明では加熱装置 2 1で画像形成装置 1の定着装置 1 0を加熱する場合に ついて説明したが、 各種伝熱装置や恒温装置等に同様に適用することができる。 また、 前記説明では定着ローラ 3 3に主発熱体 2 2 aと補助発熱体 2 2 bを設 けた場合について説明したが、 図 1 9の構成図に示すように、 加圧ローラ 1 5に も主発熱体 4 4 aと補助発熱体 4 4 bを設け、 図 2 0の回路図に示すように、 主 発熱体 4 4 aには主電源装置 2 3から電力を供給して加熱し、 補助発熱体 4 4 b には補助電源装置 2 4から電力を供給するようにしても良い。 このように加圧口 ーラ 1 5にも主発熱体 4 4 aと補助発熱体 4 4 bを設けて加熱することにより、 定着装置 1 0をより効率良く加熱して所定の温度に保つことができる。

また、 定着ローラ 3 3に設けた主発熱体 2 2 aに供給する電力と、 加圧ローラ 1 5に設けた主発熱体 4 4 aに供給する電力を異なるメインスィツチ 2 5 a， 2 5 bで独立して制御することにより、 カラー画像等を形成する場合に、 記録紙 1 6に転写されたトナー像 1 7を最適な条件で定着することができ、 形成する画像 の画質を向上することができる。 また、 補助電源装置 2 4から加圧ローラ 1 5の 補助発熱体 4 4 bに印加する電圧は、 定着ローラ 3 3の補助発熱体 2 2 bに印加 する電圧と同電圧になるので、 加圧ローラ 1 5の補助発熱体 4 4 bと定着ローラ 3 3の補助発熱体 2 2 aを異なる抵抗値に設定することにより、 加圧ローラ 1 5 と定着ローラ 3 3をそれぞれに適した温度特性で制御することができる。

このように補助電源装置 2 4から定着ローラ 3 3の補助発熱体 2 2 bと加圧口 ーラ 1 5の補助発熱体 4 4 bに電力を供給するとき、 切替部 2 7から補助発熱体 2 2 bと補助発熱体 4 4 bまで共通のケーブルで接続すると、 このケープノレに大 電流が流れるため、 その電流に応じたケーブルを使用する必要がある。 そこで、 図 2 1の回路図に示すように、 切替部 2 7と補助発熱体 2 2 bの間及び切替部 2 7と補助発熱体 4 4 bの間を異なるケーブルで接続して、 各ケーブルに流れる電 流を少なくすることにより、 その電流値に適したケーブルで補助発熱体 2 2 bと 補助発熱体 4 4 bを切替器 2 7に接続することができる。 また、 図 2 2の回路図 に示すように、 補助電源装置 2 4に複数の出力端子を設け、 各出力端子から補助 発熱体 2 2 bと補助発熱体 4 4 bに切替器 2 7を介して電力を供給するようにし ても良い。 この場合、 切替器 2 7で補助発熱体 2 2 bと補助発熱体 4 4 bに供給 する電力を独立して制御することにより、 加圧ローラ 1 5と定着ローラ 3 3をそ れぞれに適した温度特性で制御することができる。

前記説明では定着装置 1 0に定着ローラ 3 3を設けた場合について説明したが、 図 2 3の構成図に示すように、 主発熱体 2 2 aと補助発熱体 2 2 bを有する加熱 ローラ 4 6と補助ローラ 4 7に卷き回された定着ベルト 4 8を使用し、 定着ベル ト 4 8を加熱ローラ 4 6で加熱するとともに加圧ローラ 1 5を加熱するようにし ても良い。

また、 加熱装置 2 1に、 図 2 4の回路図に示すように、 補助電源装置 2 4を冷 却する冷却手段 5 0と、 補助電源装置 2 4の温度を検出する温度検出部 5 1を設 け、 温度検出部 5 1で検出した補助電源装置 2 4の温度に応じて冷却手段 ·5 0で 補助電源装置 2 4を冷却すると良い。 このように補助電電装置 2 4を冷却手段 5 0で冷却することにより、 補助電源装置 2 4が高温になり耐久性が劣化すること を防いで、 補助電源装置 2 4の耐久性を向上することができる。 また、 補助電源 装置 2 4の温度を温度検出部 5 1で直接検出して冷却手段 5 0の駆動を制御部 3 2で制御することにより、 補助電源装置 2 4が過度に昇温したり冷却することを 防ぐことができ、 補助電源装置 2 4の電気二重層コンデンサ等の耐久性を向上す. るとともに放電効果を高めることができる。

この冷却手段 5 0は、 図 2 5 ( a ) の構成図に示すように、 電気二重層コンデ ンサ等の蓄電セル 5 2を複数まとめた補助電源装置 2 4にファン 5 0 aを直接取 り付け、 外部の空気により冷却したり、 ペルチェ素子や冷却液体をポンプで循環 して冷却すれば良い。 このように補助電源装置 2 4を直接冷却することにより、 大電流を補助発熱体 2 2 bに供給する補助電源装置 2 4を加熱部 2 2の近い位置 に配置し、 短い配線で接続して配線自身の熱損失を減らすようにしても、 加熱部 2 2の熱により補助電源装置 2 4が過度に昇温することを防ぐことができ、 補助 電源装置 2 4から補助発熱体 2 2 bに安定して大電流を供給することができる。 また、 制御部 3 2で例えばフアン 5 0 aを駆動して補助電源装置 2 4を冷却す るとき、 補助電源装置 2 4が充電中か補助発熱体 2 2 bに電力を供給しているか の動作状態に応じてファン 5 0 aの回転数を可変して風量を変更を可変すること により、 補助電源装置 2 4の温度上昇をより効率良く抑制することができる。 す なわち補助電源装置 2 4を充電しているときは放電しているときょりも補助電源 装置 2 4自体の発熱が大きくなりやすい。 そこで補助電源装置 2 4の充電時には 風量を大きくし冷却効率を高める。 また、 加熱部 2 2を加熱しているときは加熱 部 2 2からの熱により補助電源装置 2 4が昇温することを防ぐために、 風量を大 きくする。 このように加熱装置 2 1の動作状態に応じて制御部 3 2でファン 5 0 a等の冷却効果を制御することにより、 補助電源装置 2 4の過度な昇温を効率良 く防ぐとともにエネルギー効率を向上させることができる。

また、 冷却手段 5 0として図 2 5 ( b ) に示すように、 補助電源装置 2 4にフ ィンゃヒートパイプ 5 0 bなど駆動制御を必要としないものを取り付けても良い。 このように駆動制御を必要としないフィンやヒートパイプ 5 0 bを取り付けるこ とにより、 待機時や稼働時でも消費電力を低減することができるとともに作動音 が発生せず、 画像形成装置 1の静粛性を高めることできる。

さらに、 補助電源装置 2 4を冷却するファン 5 0 aを、 図 2 6の構成図に示す ように、画像形成装置 1の補助電源装置 2 4を配置した位置に近い位置に配置し、 画像形成装置 1内の温度を検出し、 検出した温度に応じてファン 5 0 aを駆動制 御して、 画像形成装置 1内の温度を所定の範囲に保ち、 補助電源装置 2 4を過度 な昇温を防ぐようにしても良い。 すなわち、 画像形成装置 1は定着装置 1 0で発 生する熱やその他の電気素子などからの発熱により機内温度が条件によっては 7 0〜 8 0 °C以上に上昇する。 この温度上昇は補助電源装置 2 4の電気二重層コン デンサ等の蓄電セル 5 2の温度に対して大きな影響を与え、 画像形成装置 1の稼 働が終了しても補助電源装置 2 4の温度を上昇させる原因となってしまう。 そこ で画像形成装置 1の内部温度を検知して、 画像形成動作終了後でも所定の温度以 上にならないように冷却することにより、 補助電源装置 2 4の過度な昇温を防止 して耐久性を向上させることができる。

前記各説明では主発熱体 2 2 aに主電源装置 2 3から電力を供給し、 補助発熱 体 2 2 bに、 主電源装置 2 3とは別系統の補助電源装置 2 4から電力を供給する 場合について説明したが、 定着装置 1 0の円筒状フィルム 3 1や定着ローラ 3 3 の加熱部 2 2に、 図 2 7の回路図に示すように、 複数例えば 2組の補助発熱体 2 2 b , 2 2 cを設け、 補助発熱体 2 2 b， 2 2 cに補助電源装置 2 4と主電源装 置 2 3のいずれかから電力を供給するようにしても良い。 この場合、 補助電源装 置 2 4と主電源装置 2 3に対する補助発熱体 2 2 b , 2 2 cの接続を動作モード 切換スィツチ 5 3で切り替え、 補助発熱体 2 2 b， 2 2 cに補助電源装置 2 4か ら電力を供給するとき、 補助発熱体 2 2 b， 2 2 cを並列接続し、 補助発熱体 2 2 b , 2 2 cに主電源装置 2 3から電力を供給するとき、 補助発熱体 2 2 b , 2 2 cを直列接続する。 このように補助発熱体 2 2 b， 2 2 cに補助電源装置 2 4 から電力を供給するとき、補助発熱体 2 2 b， 2 2 cを並列接続することにより、 低電圧の補助電源装置 2 4から補助発熱体 2 2 b， 2 2 cに大電流を供給するこ とができる。 また、 主電源装置 2 3から補助発熱体 2 2 b， 2 2 cに電力を供給 するとき、 補助発熱体 2 2 b， 2 2 cを直列接続することにより、 補助発熱体 2 2 b， 2 2 cの抵抗値を大きくして補助発熱体 2 2 b， 2 2 cに流れる電流を小 さくすることができる。

また、 図 2 7に示すように、 定着装置 1 0の円筒状フィルム 3 1や定着ローラ 3 3の中心の一定範囲、 例えば画像形成装置 1で最も多く使用する A 4サイズに 対応する範囲に主発熱体 2 2 aを配置し、 その両端に補助発熱体 2 2 b , 2 2 c をそれぞれ配置する。 この定着装置 1 0を立ち上げて低温から所定の温度まで昇 温させたり、 待機時から立ち上げるときは、 図 2 7 ( a ) に示すように、 補助発 熱体 2 2 b， 2 2 cを並列接続して、 加熱部 2 2の主発熱体 2 2 aに主電源装置 2 3から電力を供給し、 補助発熱体 2 2 b， 2 2 cに補助電源装置 2 4から電力 を供給する。 このように定着装置 1 0の立ち上げ時に加熱部 2 2に大きな電力を 供給することができ、 定着装置 1 0を短時間で所定の温度まで昇温することがで きる。 加熱部 2 2が所定の温度まで昇温したら、 図 2 7 ( b ) に示すように、 補 助発熱体 2 2 b , 2 2 cを直列接続に切り換え、 主電源装置 2 3から電力を供給 する。

例えば定着装置 1 0を立ち上げるとき、 補助電源装置 2 4から補助発熱体 2 2 b， 2 2 cに電圧 6 0 Vで 1 2 0 0 Wの電力を供給し、 主電源装置 2 3から主発 熱体 2 2 aに電圧 1 0 0 Vで 6 0 0 Wの電力を供給すると定着装置 1 0には 1 8 0 0 Vの電力を供給することができる。 この電力の供給により定着装置 1 0が所 定の温度まで昇温したとき、 補助発熱体 2 2 b， 2 2 cを直列接続に切り換え、 主電源装置 2 3から電力を供給すると、 補助発熱体 2 2 b， 2 2 cに約 8 0 0 W の電力を供給することができ、 かつ商用電源の供給電力の上限である 1 5 Aを越 えない範囲で定着装置 1 0に 1 4 0 0 Wの電力を供給することができる。

また、 例えば円筒状フィルム 3 1や薄肉の定着ローラ 3 3は熱容量が非常小さ いために短時間で昇温できが、その反面、表面温度にムラが生じやすい。そして、 サイズの小さい記録紙 1 6を連続的に通過する際に、 記録紙 1 6が通過する範囲 からは熱量が取られるが、 記録紙 1 6が通過しない周辺部には熱が蓄積されるた めに異常な高温となり、 定着装置 1 0の寿命を短くしてしまうという不具合が有 る。 これに対して、 円筒状フィルム 3 1や定着ローラ 3 3の周辺部に補助発熱体 2 2 b， ' 2 2 cを設け、 定着装置 1 0が所定の温度に達したとき、 補助発熱体 2 2 b , 2 2 cを直列接続して主電源装置 2 3から小さな電流を流すことにより、 記録紙 1 6が通過しない周辺部に加える熱量を低減して周辺部が異常に昇温する ことを抑え、 定着装置 1 0の温度分布を最適な状態に分布させることができる。 また、 円筒状フィルム 3 1や定着ローラ 3 3の周辺部の温度を検出し、 検出した 温度により補助発熱体 2 2 b， 2 2 cに流す電流を制御することにより、 定着装 置 1 0の温度分布を最適な温度分布に設定することができる。

前記説明では補助発熱体 2 2 b， 2 2 cに主電源装置 2 3から電力を供給する とき、 主発熱体 2 2 aと補助発熱体 2 2 b， 2 2 cに同時に電流を流した場合に ついて説明したが、 図 2 8に示すように、 主電源装置 2 3から主発熱体 2 2 aに 電力を供給する回路と主電源装置 2 3から補助発熱体 2 2 b , 2 2 cに電力を供 給する回路を切換スィツチ 5 4で切り換え、 切換スィツチ 5 4を時間的に切り換 えることにより、 主電源装置 2 3から主発熱体 2 2 aと補助発熱体 2 2 b , 2 2 cに交互に電力を供給することにより、 主電源装置 2 3からの電流を小さくする ことができる。

例えば定着装置 1 0を立ち上げるとき、 補助電源装置 2 4から補助発熱体 2 2 b , 2 2 cに電圧 5 0 Vで 6 0 0 Wの電力を供給し、 主電源装置 2 3から主発熱 体 2 2 aに電圧 1 0 0 Vで 1 2 0 0 Wの電力を供給すると定着装置 1 0には 1 8 0 0 Vの電力を供給することができる。 この電力の供給により定着装置 1 0が所 定の温度まで昇温したとき、 補助発熱体 2 2 b , 2 2 cを直列接続に切り換え、 主電源装置 2 3から電力を供給すると、 補助発熱体 2 2 b , 2 2 cに約 6 0 0 W の電力を供給することになり、 主発熱体 2 2 aと補助発熱体 2 2 b， 2 2 cに主 電源装置 2 3から電力を供給すると、 主電源装置 2 3からは商用電源の供給電力 の上限である 1 5 Aを越えた電流を流すことになる。 このとき切換スィッチ 5 4 を時間的に切り換えて、主電源装置 2 3から主発熱体 2 2 aと補助発熱体 2 2 b , 2 2 cに交互に電力を供給することにより、 主電源装置 2 3から流す電流を 1 2 Aと 6 Aに切り換えることができ、 主電源装置 2 3から流す電流を 1 5 A以下に 抑えることができる。

このように主電源装置 2 3から主発熱体 2 2 aに電力を供給するとき、 主発熱 体 2 2 aに印加する電圧を位相制御して主発熱体 2 2に印加される最大電圧を任 意に設定したり、 主電源装置 2 3から変圧器を介して電力を供給して、 主発熱体 2 2 aや補助発熱体 2 2 b , 2 2 cに印加する電圧を制御することにより、 必要 以上に電力を消費することを抑制するとともに、 商用電源の上限電流を超えるこ とを防ぐことができる。

また、 補助電源装置 2 4として電気二重層コンデンサ等の代わりに燃料電池を 使用しても良い。 このように燃料電池を使用すると、 発電効率が高く、 環境に非 常にやさしいとともに充電する必要がなく、 加熱装置 2 1の構成を簡略化するこ とができる。

また、 補助電源装置 2 4として使用する電気二重層コンデンサ等は充放電の繰 り返し回数が数万回以上でほぼ無制限で、 実質的には半永久的に使用可能でメン テナンスが不要である。 この電気二重層コンデンサ等の長寿命を活かし、 複写機 等の画像形成装置 1本体の寿命が終わった際に電気二重層コンデンサ等を回収し 再利用することにより資源の有効利用や加熱装置 2 1のコストの低減を図ること ができる。 さらに、 電気二重層コンデンサ等には充電された電荷が放電されるま で蓄積している。 したがって電気二重層コンデンサ等を再利用するために加熱装 置 2 1から回収するとき感電する危険性があり、重大な事故になる可能性があり、 加熱装置 2 1から電気二重層コンデンサ等を回収する際には作業者の安全を充分 に確保する必要がある。 そこで電気二重層コンデンサ等を使用した補助電源装置 2 4を、 図 2 9の構成 図に示すように、 電気二重層コンデンサ等の蓄電セル 5 2を複数まとめた蓄電モ ジュール 6 0を有する捕助電源装置 2 4を力一トリッジ 6 1に収納し、 加熱装置 2 1に対して着脱自在になっている。 カートリッジ 6 1は絶縁材料で形成され、 図 2 9 ( a ) の断面図に示すように、 加熱装置 2 1に挿入側に補助電源装置 2 4 の蓄電モジュール 6 0の正極と負極に接続された外部端子 6 2を有し、 外部端子 6 2の反対側に保持部 6 3を有する。また、図 2 9 ( b ) の側面図に示すように、 複数の折り取ることが可能な折り爪 6 4を有する。

カートリッジ 6 1の外部端子 6 2は、 カートリッジ 6 1に収容される蓄電モジ ユール 6 0の電圧と静電容量等の仕様により異なった形状をしており、 加熱装置 2 1には、 図 3 0の回路図に示すように、 必要とする仕様の蓄電モジュール 6 0 が収容されているカートリッジ 6 1の外部端子 6 2とだけ接続できる形状をした 接続端子 6 5を有する。 このようにカートリッジ 6 1の外部端子 6 2と加熱装置 2 1の接続端子 6 5をカートリッジ 6 1に収容される蓄電モジュール 6 0の電圧 と静電容量等の仕様により異なった形状にすることにより、 加熱装置 2 1の仕様 に合った蓄電モジュール 6 0を収容したカートリッジ 6 1だけを加熱装置 2 1に 装着することができ、 仕様の異なる蓄電モジュール 6 0を加熱装置 2 1に接続す る誤操作を防ぎ、 誤操作による故障や事故を確実に防止することができる。 ここ でカートリッジ 6 1と加熱装置 2 1に、 蓄電モジュール 6 0の仕様を記載したシ 一ル等を貼り付けておくと、 カートリッジ 6 1を加熱装置 2 1に装着するときの 作業者の便宜を図ることができる。

また、 カートリッジ 6 1を加熱装置 2 1に着脱自在にしたから、 蓄電モジユー ル 6 0を有する補助電源装置 2 4を再利用するための回収と取付け作業を容易に 行うことができ、 補助電源装置 2 4のリサイクルを推進することができる。 さら に、 補助電源装置 2 4を初期装備していない画像形成装置に、 補助電源装置 2 4 をあとから取り付けることもでき、 画像形成装置の立上り時間を短くすることが できる。

また、 折り爪 6 4は、 蓄電モジュール 6 0を有する補助電源装置 2 4を再利用 するときの限度回数を表すものであり、 作業者が補助電源装置 2 4を再利用する たびに折り爪 6 4を 1つずつ折り取り、 折り爪 6 4が全て無くなると、 カートリ ッジ 6 1と内部の蓄電モジュール 6 0の寿命として廃棄もしくは処理するように 管理している。 この折り爪 6 4で補助電源装置 2 4の再利用の限度を示すことに より、蓄電モジュール 6 0の老朽化に伴う事故や故障を未然に防ぐことができる。 さらに、 カートリッジ 6 1を絶縁材料で形成し、 蓄電モジュール 6 0を完全に 覆っているから、 カートリッジ 6 1を着脱するとき、 作業者が蓄電モジュール 6 0に充電された電荷に感電する危険性を回避することができる。また、図 3 1 ( a ) の断面図に示すように、 カートリッジ 6 1に設けた外部端子 6 2を、 加熱装置 2 1の接続端子 6 5の外周部と嵌合する絶縁材料で形成したカバー 6 6で覆ったり、 図 3 1 ( b ) の断面図に示すように、 カートリッジ 6 1を加熱装置 2 1に取り付 けるときに開となり、 加熱装置 2 1から取り外すときに閉となるシャツタ機構 6 7を有するカバー 6 8でカートリッジ 6 1の外部端子 6 2を覆うことにより、 力 ートリッジ 6 1の外部端子 6 2が作業者や導電性の部材に触れて感電する事故を 防止することができるとともに蓄電モジュール 6 0を有する補助電源装置 2 4が 破損することを防ぐことができる。

また、 図 3 2の構成図に示すように、 カートリッジ 6 1の外部端子 6 2を有す る面に、操作部 6 9を有するスィツチ 7 0を設け、図 3 3の回路図に示すように、 蓄電モジュール 6 0と外部端子 6 2をスィツチ 7 0を介して接続し、 カードリッ ジ 6 1を加熱装置 2 1に取り付けない状態では、 図 3 3 ( a ) に示すように、 ス イッチ 7 0をオフ状態にし、カートリッジ 6 1を加熱装置 2 1に取り付けたとき、 加熱装置 2 1の接続端子 6 5で操作部 6 9を駆動してスィッチ 7 0をオン状態に しても良レ、。このように力一トリッジ 6 1を加熱装置 2 1に取り付けたときだけ、 蓄電モ^ュール 6 0と外部端子 6 2の間を導通させることにより、 カートリッジ 6 1を加熱装置 2 1に着脱するときに、 作業者が蓄電モジュール 6 0に充電され た電荷に感電する危険性を回避することができ、 安全に着脱作業を行うことがで きる。 さらに、 カートリッジ 6 1を加熱装置 2 1に取り付けたときだけ、 蓄電モ ジュール 6 0と外部端子 6 2の間を導通するから、 この導通の有無を加熱装置 2 1の制御部 3 2で検出することにより、 蓄電モジュール 6 0を有する補助電源装 置 2 4を加熱装置 2 1に正常に取り付けたか否を確実に検出することができる。 前記説明では捕助電源装置 2 4の再利用回数を力一トリッジ 6 1に設けた折り 爪 6 4で検出し、 カートリッジ 6 1内の蓄電モジュール 6 0の電圧や静電容量等 の仕様をカートリッジ 6 1に貼り付けたシール等で表示する場合について説明し たが、 図 3 4の断面図に示すように、 カートリッジ 6 1に例えば I Cチップ等の 情報保持手段 7 1を設け、 情報保持手段 7 1に蓄電モジュール 6 0の製造時期や 再利用回数及び電圧や静電容量等の仕様などの情報を記録し、 カートリッジ 6 1 と非接触の情報記録再生装置 7 2で情報保持手段 7 1に記録した情報を読み取つ たり、 再利用回数を更新するようにしても良い。 このようにカートリッジ 6 1に 情報保持手段 7 1を設けることにより、 カートリッジ 6 1に収容された蓄電モジ ユール 6 0の各種情報を正確に得ることができ、 補助電源装置 2 4を適正に管理 することができる。 また、 補助電源装置 2 4をリサイクルして再利用するとき、 情報保持手段 7 1に記録した情報を読み取ることにより、 異なる仕様や再利用回 数ごとに分類して管理することができ、 補助電源装置 2 4の選別作業等に要する 時間を大幅に短縮することができる。 さらに、 情報記録再生装置 7 2を加熱装置 2 1にも設けることにより、 加熱装置 2 1に取り付ける補助電源装置 2 4が適正 なものであるか否を確認す^)こともできる。

例えば情報保持手段 7 1として S R AMを使用した場合、 図 3 5の構成図に示 すように、 カートリッジ 6 1に情報保持手段 7 1の出力端子 7 3を設け、 加熱装 置 2 1のカートリッジ 6 1の取付部に、 制御部 3 2に接続され、 情報保持手段 7 1の出力端子 7 3と接触して導通する入力端子 7 4を設ける。 そしてカートリツ ジ 6 1を加熱装置 2 1に取り付けたとき、 制御部 3 2に有する C P Uで情報保持 手段 7 1に記録した再利用回数や電圧等の仕様を読み取り、 読み取った仕様等が 不適切の場合には補助電源装置 2 4からの電力供給を禁止する。 例えば図 3 6の 回路図に示すように、 加熱装置 2 1の接続端子 6 5の出力側に接続切換手段 7 5 を設け、 制御部 3 2で情報保持手段 7 1に記録した仕様等を読み取ったとき、 読 み取った仕様等が不適切の場合に制御部 3 2で接続切換手段 7 5の電気的接続を 遮断すれば良い。 このようにして不適切な補助電源装置 2 4が加熱装置 2 1に取 り付けられて故障や事故が発生することを防止することができる。 また、 情報保 持手段 7 1の出力端子 7 3と制御部 3 2に接続された入力端子 7 4の接触の有無 により、 補助電源装置 2 4を有するカートリッジ 6 1を加熱装置 2 1に正常に取 り付けたか否を検出することもできる。

前記各説明では画像形成装置 1の定着装置 1 0の加熱装置 2 1に補助電源装置 2 4を設けた場合について説明したが、 補助電源装置 2 4に使用する電気二重層 コンデンサ等は、 現状では非常に高価であり、 複数の画像形成装置 1、 例えば電 子写真方式を使用した複写機を 2台使用したり、 それぞれ独立した複写機とプリ ンタを使用する場合、 各画像形成装置 1に電気二重層コンデンサ等を有する補助 電源装置 2 4を取り付けると資源を有効に利用することができないとともにコス ト高になってしまう。 また、 電気二重層コンデンサは充放電の寿命が半永久的で あるため、 同一期間内での利用回数が増えると、 充放電の 1回あたりのコストを 安くすることができるため、 同一期間内での利用回数を増やして効率良く利用す ることが望ましい。 しかし 1台の画像形成装置 1で補助電源装置 2 4の電気二重 層コンデンサの利用回数を増やすために、画像形成装置 1の使用回数を增やすと、 画像形成装置 1自体の寿命が短くなつてしまう。 そこで複数の画像形成装置 1を 使用し、 電気二重層コンデンサ等を有する補助電源装置 2 4を複数の画像形成装 置 1で共用することが望ましい。 この複数の画像形成装置 1で電気二重層コンデ ンサ等を有する補助電源装置 2 4を共用するための補助電力供給システムについ て説明する。

図 3 7は補助電力供給システムの構成図である。 図に示すように、 補助電力供 給システム 8 0は、 例えば 2台の画像形成装置 1 a， l bに捕助電力を供給する 補助電力供給装置 8 1を有する。 画像形成装置 1 a， 1 bはそれぞれ定着装置 1 0に、 交流電源に接続された主電源装置 2 3 a， 2 3 bから電力を供給する主発 熱体 2 2 aと、 補助電力供給装置 8 1から電力を供給する補助発熱体 2 2 bを有 する。 補助電力供給装置 8 1は、 電気二重層コンデンサ等を有する補助電源装置 2 4と充電器 2 6と切換部 2 7と供給電力切換部 8 2及び制御装置 8 3を有する。 充電器 2 6は交流電源に接続された主電源装置 2 3 cから供給された電力により 補助電源装置 2 4を充電する。 切換部 2 7は補助電源装置 2 4に対する充電器 2 6と供給電力切換部 8 2の接続を切り換える。 供給電力切換部 8 2は、 補助電源 装置 2 4から出力する補助電力を画像形成装置 1 aに供給する力、 画像形成装置 1 bに供給するかを切り換える。 制御装置 8 3は画像形成装置 1 a , l bからの 情報により切換部 2 7と供給電力切換部 8 2の接続を切り換える。

この補助電源装置 2 4から画像形成装置 1 a， 1 bに補助電力を供給するとき の動作を図 3 8のタイムチャートを参照して説明する。

画像形成装置 1 aが待機状態から立ち上げて画像形成動作を開始するために主 電源装置 2 3 aから主発熱体 2 2 aに電力の供給を開始すると、 補助電力供給装 置 8 1の制御装置 8 3は切換部 2 7を供給電力切換部 8 2側に接続し、 供給電力 切換部 8 2を画像形成装置 1 a側に接続して、 補助電源装置 2 4から補助電力を 画像形成装置 1 aの補助発熱体 2 2 bに供給する。 この電力の供給により主発熱 体 2 2 aと補助発熱体 2 2 bを有する定着装置 1 0が所定の温度に達すると、 制 御装置 8 3は供給電力切換部 8 2を駆動して補助電源装置 2 4から画像形成装置 1 aに供給している補助電力を遮断する。 画像形成装置 1 aの画像形成動作が終 了して待機状態になると、 制御装置 8 3は切換部 2 7を充電器 2 6側に接続し、 充電器 2 6で補助電源装置 2 4を充電する。 この状態で画像形成装置 1 bが 機 状態から立ち上げて画像形成動作を開始するために主電源装置 2 3 aから主発熱 体 2 2 aに電力の供給を開始すると、 補助電源装置 2 4を画像形成装置 1 b側に 接続し、 画像形成装置 1 bの補助発熱体 2 2 bに補助電源装置 2 4から補助電力 を供給する。

このように補助電力供給装置 8 1から 2台の画像形成装置 1 a， 1 bに補助電 力を供給することにより、 各画像形成装置 1 a , 1 bに補助電源装置 2 4を設け る必要がなく、 補助電力供給装置 8 1の補助電源装置 2 4を有効に利用して、 利 用効率を高めることができるとともに画像形成装置 1 a， 1 bのコストを低減す ることができる。 また、 画像形成装置 l a , 1 bが待機状態のときに補助電源装 置 2 4を充電するから、 画像形成装置 l a , 1 bを立ち上げたとき補助電源装置 2 4を所定の充電量にすることができる。

次に画像形成装置 1 a， 1 bからの情報に基づき補助電力供給装置 8 1の制御 装置 8 3で補助電力供給動作の制御を図 3 9のブロック図を参照して説明する。 補助電力供給装置 8 1の制御装置 8 3は、 画像形成装置 1 a， 1 bからの情報 を専用の信号線又は汎用のネットワークを利用し受信する入力手段 8 4と、 受信 した情報の内容を判定する判定手段 8 5と、 補助電源装置 2 4を充電したり、 補 助電源装置 2 4から出力する補助電力を制御する制御手段 8 6を有する。 画像形 成装置 l a， l bは、 それぞれ図 1に示すように、 感光体 2と帯電装置 3と書込 装置や現像装置 6と転写装置 7等の画像形成部 9 0と、 主発熱体 2 2 aと補助発 熱体 2 2 b等を有する定着装置 1 0と、 各種動作状態を検出する動作状態検知部 9 1及び検出した動作状態を補助電力供給装置 8 1に送信する出力手段 9 2を有 する。

画像形成装置 1 aの電源が投入されているとき、 動作状態検知部 9 1 aは定着 装置 1 0 aの温度や記録紙 1 6の残量や印刷の可否などの各種機器状態と補助電 源装置 2 4の残電力量や画像形成装置 1 aの優先度などをステータス情報として 検知し、 ステータス情報として出力手段 9 2 aに送る。 出力手段 9 2 aは送られ たステータス情報を補助電力供給装置 8 1の入力手段 8 4に送信する。 画像形成 装置 1 bの動作状態検知部 9 1 bもステータス情報を検知し、 出力手段 9 2 bを 介して補助電力供給装置 8 1の入力手段 8 4に送信する。 補助電力供給装置 8 1 の入力手段 8 4は受信した画像形成装置 1 a， 1 bのステータス情報を判別手段 8 5に送る。 判別手段 8 5は送られたステータス情報の内容から補助電力の供給 先及び供給開始や停止などの制御情報を判別して制御手段 8 6に送る。 制御手段 8 6は送られた制御情報により、 画像形成装置 1 a， l bのいずれに補助電力を 供給するかと、 供給するタイミングを制御する。

このように各画像形成装置 1 a， l bの個別の状態や動作状態の情報に基づき 補助電力を供給する供給先や供給タイミングを制御することにより、 温度が充分 高くて補助電力を必要としない画像形成装置 1や、 記録紙 1 6の残量が無く、 画 像形成が不可能な画像形成装置 1へ補助電力を供給しなく、 補助電力を必要とす る画像形成装置 1に補助電力を供給することにより、 各画像形成装置 1 a， 1 b の状況に合わせた適切な電力供給を行うことができ、 補助電源装置 2 4を有効に 利用することができる。 また、 ステータス情報に優先度を含むことにより、 例え ば画像形成装置 1 bに補助電力を供給しているときに、 優先度の高い画像形成装 置 1 aから補助電力の供給が要求されたとき、 画像形成装置 1 bに対する補助電 力の供給を停止して画像形成装置 1 aに補助電力を供給することもできる。 また、 補助電力供給装置 8 1を画像形成装置 1 a， l bとは別に独立してもう けたから、 他の画像形成装置を追加したときに簡単に接続することができる。 ま た補助電源装置 2 4の蓄電量や放電時の時間変化等を安全に動作させる際に多い 管理項目を一括して管理することができる。

前記説明では補助電力供給装置 8 1を画像形成装置 1 a， 1 bとは別個に設け た場合について説明したが、 図 4 0のブロック図に示すように、 補助電力供給装 置 8 1を例えば画像形成装置 1 aに設け、 画像形成装置 1 aから他の画像形成装 置 1 bにも補助電力を供給するようにしても良い。 このように画像形成装置 1 a に補助電力供給装置 8 1を設けることにより、 補助電力供給装置 8 1を設置する スペースを設ける必要がないとともに、 補助電源装置 2 4を画像形成装置 1 aの 定着装置 1 0 aの近くに配置することができ、 補助発熱体 2 2 bに供給する補助 電力の配線抵抗による損失を減らすことができる。

また、 前記説明では主電源装置 2 3から充電器 2 6を介して補助電源装置 2 4 を充電する場合について説明したが、 図 4 1のブロック図に示すように、 燃料電 池 9 3から供給される電力で補助電源装置 2 4を充電するようにしても良い。 さらに、 前記説明では画像形成装置 1 a , 1 bに補助電力供給装置 8 1力 ら補 助電力を供給する場合について説明したが、 図 4 2のブロック図に示すように、 一時的に大電力を必要とする例えば恒温装置やエアコン等の各種電気機器 1 0 0 a , 1 0 0 bにも同様にして補助電力供給装置 8 1から補助電力を供給すること ができる。

この発明は以上説明したように、 加熱部に主発熱体と補助発熱体を設け、 補助 発熱体の抵抗値を主発熱体の抵抗値と異ならせ、 補助発熱体には主発熱体に供給 する電流と異なる電流を供給するようにし、 補助発熱体に流れる電流を適切に設 定することにより、 加熱部に供給する電力を最適化して、 加熱部を加熱するとき に短時間で所定の温度まで昇温することができる。

また、 補助電源装置には充放電可能な大容量のコンデンサを設け、 補助発熱体 のコンデンサの充電と捕助電源装置から補助発熱体に対する電力供給を切え替え ることにより、 補助発熱体を長期間安定して使用することができるとともに、 メ ンテナンスをほとんど必要とせずに使用することができる。 また、 加熱部に押圧される加圧部にも主発熱体と補助発熱体を設け、 加熱部と ともに加圧部も加熱することにより、 より効率良く加熱して所定の温度に保つこ とができる。 この加熱部の発熱体の抵抗値と加圧部の発熱体の抵抗値を異ならせ ることにより、 加熱部と加圧部をそれぞれの構造や熱伝導率等に応じた最適の温 度特性で加熱することができる。

さらに、 補助発熱体の抵抗値を主発熱体の抵抗値より小さく し、 主電源装置は 主発熱体に高い電圧の電力を供給し、 補助電源装置は補助発熱体に低電圧で大電 流の電力を供給することにより、 補助電源装置のコンデンサの数を低減して小型 ィ匕を図るとともに効率良く補助発熱体に電力を供給することができる。

また、 補助発熱体を並列に複数接続することにより、 補助発熱体により大電流 を流すことができ、 加熱部の温度を急速に立ち上げることができる。

また、 補助発熱体を複数設け、 補助電源装置から補助発熱体に電力を供給する とき、 複数の補助発熱体を並列に接続し、 主電源装置から補助発熱体に電力を供 給するとき、 複数の補助発熱体を直列に接続することにより、 低電圧の補助電源 装置から補助発熱体に大電流を供給することができ、 主電源装置から補助発熱体 に電力を供給するとき、 補助発熱体に流れる電流を小さくすることができ、 長時 間安定して電力を供給することができる。

また、 加熱部の主発熱体は被加熱体のあらかじめ定めた範囲を主な発熱範囲と し、 補助発熱体は被加熱体のその他の範囲を主な発熱範囲とすることにより、 加 熱部を最適な温度分布にすることができる。

また、 捕助電源装置は充放電可能な大容量のコンデンサを有したり、 燃料電池 を有することにより、 大きな補助電力を安定して供給することができる。

さらに、 補助電源装置の充放電可能な大容量のコンデンサを着脱自在なカート リッジに収容することにより、 補助電源装置を容易に再利用することができる。 また、 カートリッジを絶縁性を有する部材で構成することにより、 補助電源装 置を着脱するときに、 作業者が充電された電荷に感電する危険性を回避すること ができる。

また、 カートリッジの外部端子の形状を、 補助電源装置の仕様に応じて変える ことにより、 使用の異なる補助電源装置を加熱装置に装着することを防ぎ、 故障 や事故を未然に防ぐことができる。

さらに、 カートリッジの外部端子の外周部に絶縁カバーを設けたり、 あるいは カートリッジの外部端子の外周部に、 本体に着脱するときに開閉するシャツタ部 材を有する絶縁カバーを設けたり、 あるいはカートリッジに、 本体に取り付けた ときに外部端子と補助電源装置を導通させ、 本体から取り外したときに外部端子 と補助電源装置の間の導通を遮断する接続切換手段を設けることにより、 外部端 子が作業者や金属等に触れることを防いで、 補助電源装置を再利用する時の回収 作業や取付け作業の安全を図ることができる。

また、 カートリッジに再利用回数の表示手段を設け、 再利用回数を明示するこ とにより、 助電源装置の再利用の便宜を図ることができる。

さらに、 カートリッジに補助電源装置の仕様と再利用回数の情報を記録する情 報保持手段を設け、 加熱装置に、 カートリッジを取り付けたとき、 カートリッジ に有する情報保持手段の情報を読み取る情報読取手段と、 情報読取手段で読み取 つた情報保持手段の情報により、 カートリッジに収納された補助電源装置の適否 を判定する判定手段を設けることにより、 仕様の異なる補助電源装置を使用する ことを防ぐことができるとともに補助電源装置の利用状態を明確にすることがで さる。

また、 補助電源装置を冷却手段で冷却することにより、 補助電源装置の過熱を 防ぐことができ、 補助電源装置の耐久性を向上することができるとともに補助電 力を安定して供給することができる。 この冷却手段の駆動を補助電源装置の温度 又は加熱装置を有する装置全体の温度により制御したり、 動作状態により制御す ることにより、 補助電源装置を効率良く利用することができる。

また、 補助発熱体をセラミック基板に抵抗材料を印刷して形成したセラミック ヒータで構成したり'、 金属薄膜抵抗体で構成することにより、 大電流を安定して 流すことができる。

さらに、 主発熱体を補助発熱体と同じ材料で構成し、 主発熱体と補助発熱体を 同一基板上に形成することにより、 加熱部の製作を容易にするとともに小型化す ることができる。

また、 主発熱体と補助発熱体を異なる基板上に形成することにより、 主発熱体 と補助発熱体の温度分布を最適に設定することができる。

この発明の補助電力供給装置は、 主電源装置から主電力が供給される複数の電 気機器に、 補助電源装置から補助電力を供給することにより、 補助電源装置を有 効に利用することができとともに、 電気機器のコストを低減することができる。 また、 各電気機器の個別の状態や動作状態の情報を示すステータス情報に基づ き補助電力を供給する供給先や供給タイミングを制御することにより、 補助電力 を必要とする電気機器に補助電力を供給することができ、 電気機器の状況に合わ せた適切な電力供給を行うことができ、 補助電源装置を有効に利用することがで きる。 また、 ステータス情報に優先度を含み、 優先度に応じて補助電力を供給す ることにより、 電気機器の使用者の便宜を図ることができる。

また、 この加熱装置を加圧ローラと対向して設け、 画像を転写した記録媒体を 加熱装置と加圧ローラの間に挟み込んで画像を記録媒体に定着することにより、 定着装置の温度を急激に立ち上げることができ、 昇温時間を大幅に短縮すること ができる。

さらに、 加熱装置の記録媒体との摺動面に接触する耐熱樹脂製の筒状フィルム を設けることにより、 加熱装置にトナー等が付着することを防ぎ、 記録媒体に転 写された画像を安定して定着することができるとともに良質な画像を記録媒体に 形成することができる。

また、 定着装置の定着ローラに内蔵した加熱部を、 ハロゲンヒータからなる主 発熱体と、 主発熱体と異なる抵抗値を有する複数のハロゲンヒータを並列に接続 した補助発熱体とで構成し、'主電源装置から主発熱体に電力を供給し、 充放電可 能な大容量のコンデンサを有する補助電源装置から補助発熱体に電力を供給する ことにより、 補助発熱体に低電圧で大電流の電力を供給することができ、 定着口 ーラの温度を短時間で立ち上げることができる。

また、 加熱部をハロゲンヒータからなる主発熱体と、 主発熱体と異なる抵抗値 を有する複数の抵抗発熱体を並列に接続して 1本のガラス管に封止した補助発熱 体とで構成することにより、 補助発熱体の熱容量を小さくすることができ、 定着 ローラの温度を短時間で立ち上げることができるとともに、 補助発熱体を小型化 することができる。 さらに、 加熱部をハロゲンヒータからなる主発熱体と、 主発熱体と異なる抵抗 値を有し、 定着ローラのローラ基体の内面に形成された薄膜抵抗体からなる補助 発熱体とで構成することにより、 定着ローラを加熱するときに、 補助発熱体から 定着ローラのローラ基体に直接熱を伝えて定着ローラの温度を短時間で立ち上げ ることができるとともに、 定着口一ヲ自体を小型化することができる。

この定着装置を画像形成装置に設けることにより、 定着ローラの温度を短時間 で立ち上げて、 良質な画像を安定して形成することができる。

また、 画像形成装置の電源投入時に補助電源装置の充電量を検出し、 検出した 充電量が規定値に達してレ、るときに、 主電源装置と補助電源装置から加熱部に電 力を供給し、 検出した充電量が規定値に達していないときに主電源装置から加熱 部に電力を供給し、 待機時には加熱部に対する電力の供給を遮断し補助電源装置 を充電し、 待機時から立ち上がつた時に主電源装置と補助電源装置から加熱部に 電力を供給することにより、 加熱部を加熱するときに加熱部の温度を急速に立ち 上げ、 待機時には加熱部の供給する電力をゼロにして省電力化を図ることができ る。 さらに、 加熱部が所定の温度に達したとき、 補助電源装置から補助発熱体に 供給している電力を遮断することにより、 補助電源装置が保有する電力を効率良 く利用することができる。

本発明は、 具体的に開示された実施例に限定されるものではなく、 特許請求し た本発明の範囲から逸脱することなく、 種々の変形例や実施例が考えられる。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 加熱部と主電源装置と補助電源装置を有し、

加熱部は主電源装置から供給される電力により発熱する主発熱体と、 主発熱体 と異なる抵抗値を有し、 補助電源装置から供給される電力により発熱する補助発 熱体とからなり、 補助電源装置は主電源装置から主発熱体に供給する電流と異な る電流を補助発熱体に供給することを特徴とする加熱装置。

2 . 加熱部と主電源装置と補助電源装置と充電器及び切替装置を有し、 加熱部は主電源装置から供給される電力により発熱する主発熱体と、 主発熱体 と異なる抵抗値を有し、 補助電源装置から供給される電力により発熱する補助発 熱体とからなり、 補助電源装置は充放電可能な大容量のコンデンサを有し、 主電 源装置から主発熱体に供給する電流と異なる電流を補助発熱体に供給し、 充電器 は主電源装置から供給される電力で補助電源装置のコンデンサを充電し、 切替装 置は充電器による補助電源装置の充電と補助電源装置から補助発熱体に対する電 力供給を切え替えることを特徴とする加熱装置。

3 . 加熱部と加熱部に押圧される加圧部と主電源装置と補助電源装置を有し、 加熱部と加圧部は、 それぞれ主電源装置から供給される電力により発熱する主 発熱体と、 主発熱体と異なる抵抗値を有し、 補助電源装置から供給される電力に より発熱する補助発熱体とからなり、 補助電源装置は主電源装置から主発熱体に 供給する電流と異なる電流を加熱部と加圧部の補助発熱体に供給することを特徴 とする加熱装置。

4 . 加熱部と加熱部に押圧される加圧部と主電源装置と補助電源装置と充電器 及び切替装置を有し、

加熱部と加圧部は、 それぞれ主電源装置から供給される電力により発熱する主 発熱体と、 主発熱体と異なる抵抗値を有し、 補助電源装置から供給される電力に より発熱する補助発熱体とからなり、 補助電源装置は充放電可能な大容量のコン デンサを有し、 主電源装置から加熱部と加圧部の主発熱体に供給する電流と異な る電流を加熱部と加圧部の補助発熱体に供給し、 充電器は主電源装置から供給さ れる電力で補助電源装置のコンデンサを充電し、 切替装置は充電器による補助電 源装置の充電と補助電源装置から加熱部と加圧部の補助発熱体に対する電力供給 を切え替えることを特徴とする加熱装置。

5 . 上記加熱部の発熱体の抵抗値と加圧部の発熱体の抵抗値を異ならせた請求 項 3又は 4記載の加熱装置。

6 . 上記補助発熱体の抵抗値を主発熱体の抵抗値より小さく し、 主電源装置は 主発熱体に高い電圧の電力を供給し、 補助電源装置は補助発熱体に低電圧で大電 流の電力を供給する請求項 1乃至 5のいずれかに記載の加熱装置。

7 . 上記補助発熱体を並列に複数接続した請求項 6記載の加熱装置。

8 . 加熱部と主電源装置と補助電源装置を有し、

加熱部は主電源装置から供給される電力により発熱する主発熱体と、 主発熱体 と異なる抵抗値を有し、 補助電源装置と主電源装置のいずれかから供給される電 力により発熱する複数の補助発熱体とからなり、 補助電源装置は主電源装置から 主発熱体に供給する電流と異なる電流を補助発熱体に供給するものであり、 補助電源装置から補助発熱体に電力を供給するとき、 複数の補助発熱体を並列 に接続し、 主電源装置から補助発熱体に電力を供給するとき、 複数の補助発熱体 を直列に接続することを特徴とする加熱装置。 9 . 前記加熱部の主発熱体は被加熱体のあらかじめ定めた範囲を主な発熱範囲 とし、 補助発熱体は被加熱体のその他の範囲を主な発熱範囲とする請求項 8記載 の加熱装置。

1 0 . 前記補助電源装置は充放電可能な大容量のコンデンサを有する請求項 8 又は 9記載の加熱装置。

1 1 . 前記補助電源装置は燃料電池を有する請求項 8又は 9記載の加熱装置。 1 2 . 補助電源装置の充放電可能な大容量のコンデンサを着脱自在なカートリ ッジに収容した請求項 2， 4乃至 7又は 1 0のいずれかに記載の加熱装置。

1 3 . 前記カートリッジを絶縁性を有する部材で構成した請求項 1 2記載の加

1 4 . 前記カートリッジの外部端子の形状を、 補助電源装置の仕様に応じて変 えた請求項 1 3記載の加熱装置。

1 5 . 前記カートリツジの外部端子の外周部に絶縁カバーを設けた請求項 1 4 記載の加熱装置。

1 6 . 前記カートリッジの外部端子の外周部に、 本体に着脱するときに開閉す るシャッタ部材を有する絶縁カバ一を設けた請求項 1 4記載の加熱装置。 1 7 . 前記カートリッジに、 本体に取り付けたときに外部端子と補助電源装置 を導通させ、 本体から取り外したときに外部端子と補助電源装置の間の導通を遮 断する接続切換手段を有する請求項 1 4記載の加熱装置。

1 8 . 前記力一トリッジに、 再利用回数の表示手段を有する請求項 1 2乃至 1 7のいずれかに記載の加熱装置。

1 9 . 前記カートリッジに、 補助電源装置の仕様と再利用回数の情報を記録す る情報保持手段を有する請求項 1 2乃至 1 7のいずれかに記載の加熱装置。

2 0 . 前記カートリッジを本体に取り付けたとき、 カートリッジに有する情報 保持手段の情報を読み取る情報読取手段と、 情報読取手段で読み取った情報保持 手段の情報により、 本体に取り付けたカートリッジに収納された補助電源装置の 適否を判定する判定手段を有する請求項 1 9記載の加熱装置。

2 1 . 前記補助電源装置を冷却する冷却手段を有する請求項 1乃至 2 0のいず れかに記載の加熱装置。

2 2 . 前記冷却手段の駆動を補助電源装置の温度又は加熱装置を有する装置全 体の温度により制御する請求項 2 1記載の加熱装置。

2 3 . 前記冷却手段の駆動を動作状態により制御する請求項 2 1記載の加熱装

2 4 . 前記補助発熱体をセラミック基板に抵抗材料を印刷して形成したセラミ ックヒータで構成した請求項 1乃至 2 3のいずれかに記載の加熱装置。

2 5 . 前記補助発熱体を金属薄膜抵抗体で構成した請求項 1乃至 2 3のいずれ かに記載の加熱装置。

2 6 . 前記主発熱体を補助発熱体と同じ材料で構成し、 主発熱体と補助発熱体 を同一基板上に形成した請求項 2 4又は 2 5記載の加熱装置。

2 7 . 主発熱体と補助発熱体を異なる基板上に形成した請求項 2 4又は 2 5記 載の加熱装置。

2 8 . 主電源装置から主電力が供給される複数の電気機器に接続され、 各電気 機器に補助電力を供給する補助電源装置を有し、

補助電源装置は、 主電源装置から主電力を供給している電気機器に補助電力を 供給することを特徴とする補助電力供給装置。

2 9 . 前記補助電源装置は、 充放電可能な大容量のコンデンサを有する請求項

2 8記載の補助電力供給装置。

3 0 . 前記補助電源装置は、 燃料電池を有する請求項 2 8記載の補助電力供給

3 1 . 主電源装置から主電力が供給される複数の電気機器と、 各各電気機器に 補助電力を供給する補助電源装置を有する補助電力供給装置とを有する補助電力 供給システムにおいて、

各電気機器にはステータス情報を送り出す出力手段を有し、 補助電力供給装置 には各電気機器からのステータス情報を入力する入力手段と、 入力したステータ ス情報により補助電源装置の制御情報を判別する判別手段と、 判別した制御情報 により補助電源装置からの供給電力を制御する制御手段とを備えたことを特徴と する補助電力供給システム。

3 2 . 前記ステータス情報は、 補助電源装置から各電気機器に対する電力供給 の状態を示す給電情報を含む請求項 3 1記載の補助電力供給システム。

3 3 . 前記ステータス情報は、 各電気機器の m力要求度を示す優先度情報を有 する請求項 3 1記載の補助電力供給システム。

3 4 . 前記電気機器は、 主電源装置から主電力を供給する主発熱体と、 補助電 源装置から補助電力を供給する補助発熱体とからなる加熱装置を有する請求項 3 1乃至 3 3のいずれかに記載の補助電力供給システム。

3 5 . 前記ステータス情報は、 加熱装置の温度情報を有する請求項 3 4記載の 補助電力供給システム。

3 6 . 前記加熱装置は、 記録媒体に転写した画像を記録媒体に固着する定着装 置に設けられた請求項 3 4又は 3 5記載の補助電力供給システム。 3 7 . 請求項 1乃至 2 7のいずれかに記載の加熱装置を有し、 記録媒体に転写 した画像を記録媒体に固着することを特徴とする定着装置。

3 8 . 前記加熱装置に、 記録媒体との摺動面に接触する耐熱樹脂製の筒状フィ ルムを設けた請求項 3 7記載の定着装置。

3 9 . 加熱部を内蔵した定着ローラと、 加圧ローラ及び加熱部に電力を供給す る加熱装置を有する定着装置において、

加熱部はハロゲンヒータからなる主発熱体と、 主発熱体と異なる抵抗値を有す る複数のハ口ゲンヒータを並列に接続した補助発熱体とを有し、

加熱装置は主電源装置と補助電源装置と充電器及び切替装置を有し、 主電源装 置は主発熱体に電力を供給し、 補助電源装置は充放電可能な大容量のコンデンサ を有し、 主電源装置から主発熱体に供給する電流と異なる電流を補助発熱体に供 給し、 充電器は主電源装置から供給される電力で補助電源装置のコンデンサを充 電し、 切替装置は充電器による補助電源装置の充電と補助電源装置から補助発熱 体に対する電力供給を切え替えることを特徴とする定着装置。 -

4 0 . 加熱部をそれぞれ内蔵した定着ローラと加圧ローラ及び加熱部に電力を 供給する加熱装置を有する定着装置であって、 .

加熱部はハロゲンヒータからなる主発熱体と、 主発熱体と異なる抵抗値を有す る複数のハロゲンヒータを並列に接続した補助発熱体とを有し、

加熱装置は主電源装置と補助電源装置と充電器及び切替装置を有し、 主電源装 置は主発熱体に電力を供給し、 補助電源装置は充放電可能な大容量のコンデンサ を有し、 主電源装置から主発熱体に供給する電流と異なる電流を補助発熱体に供 給し、 充電器は主電源装置から供給される電力で補助電源装置のコンデンサを充 電し、 切替装置は充電器による補助電源装置の充電と補助電源装置から補助発熱 体に対する電力供給を切え替えることを特徴とする定着装置。

4 1 . 前記加熱部は、 ハロゲンヒータからなる主発熱体と、 主発熱体と異なる 抵抗値を有する複数の抵抗発熱体を並列に接続して 1本のガラス管に封止した補 助発熱体とを有する請求項 3 9又は 4 0記載の定着装置。

4 2 . 前記加熱部は、 ハロゲンヒータからなる主発熱体と、 主発熱体と異なる 抵抗値を有し、 定着ローラのローラ基体の内面に形成された薄膜抵抗体からなる 補助発熱体とを有する請求項 3 9又は 4 0記載の定着装置。

4 3 . 請求項 3 7乃至 4 2のいずれかに記載の定着装置を有することを特徴と する画像形成装置。

4 4 . 請求項 4 3記載の画像形成装置において、 電源投入時に補助電源装置の 充電量を検出し、 検出した充電量が規定値に達しているときに、 主電源装置と補 助電源装置から加熱部に電力を供給し、 検出した充電量が規定値に達していない ときに主電源装置から加熱部に電力を供給し、 待機時には加熱部に対する電力の 供給を遮断し補助電源装置を充電し、 待機時から立ち上がった時に主電源装置と 補助電源装置から加熱部に電力を供給することを特徴とする画像形成装置。

4 5 . 前記加熱部が所定の温度に達したとき、 補助電源装置から補助発熱体に 供給している電力を遮断する請求項 4 4記載の画像形成装置。