JP4991452B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、像担持体にトナー像を形成し、そのトナー像を定形サイズよりも長尺な長尺記録媒体に転写し、該長尺記録媒体に転写したトナー像を定着装置によって長尺記録媒体に定着する画像形成装置に関するものである。

電子複写機、プリンタ、ファクシミリ或いはその複合機などとして構成される上記形式の画像形成装置によれば、例えば１０ｍ〜１５ｍにも及ぶような長尺な記録媒体にも画像を形成することが可能である。かかる画像形成装置において使用される定着装置は、定着部材と、その定着部材に圧接した加圧部材と、その定着部材の温度を検知する温度検知手段と、定着部材を発熱する加熱手段を有していて、定着部材と加圧部材とのニップ部にトナー像を担持した長尺記録媒体を通過させ、その通過時に、長尺記録媒体上のトナー像のトナーに熱と圧力を加えて、該トナー像を長尺記録媒体に定着するように構成されている。

かかる定着装置の定着部材と加圧部材の間に長尺記録媒体を通過させると、定着部材の熱が長尺記録媒体に長い時間に亘って奪われ続けるので、定着部材と加圧部材の間を長尺記録媒体が通過している間に、定着部材の温度がトナー像の定着に適した温度よりも低くなり、トナー像の定着不良が発生するおそれがある。

なお、画像形成装置において使用される定着装置の一般的な構成は、例えば特許文献１〜４に記載されている。

特開２００２−１８４５５４号公報 特開２００５−３９８７３号公報 特開２００５−３２５５８号公報 特開２００５−１８０４９号公報

本発明の目的は、長尺記録媒体上のトナー像の定着動作中に、定着部材の温度がトナー像の定着に適した温度よりも低下する不具合を阻止し、定着品質を安定させたまま生産性を落とすことのない画像形成装置を提供することにある。

この目的を達成するために請求項1記載の発明は、像担持体にトナー像を形成し、該トナー像を定形サイズよりも長尺な長尺記録媒体（長尺記録紙１１）に転写し、該長尺記録媒体に転写したトナー像を定着装置（定着部２０２）によって長尺記録媒体に定着する画像形成装置であって、前記定着装置は、定着部材（定着ローラ１）と、該定着部材に圧接した加圧部材（加圧ローラ２）と、前記定着部材の温度を検知する温度検知手段（６）と、定着部材を発熱する加熱手段とを備え、前記定着部材と加圧部材とのニップ部に、トナー像を担持した長尺記録媒体を通過させ、その通過時にトナー像のトナーに熱と圧力を加えて該トナー像を長尺記録媒体に定着する画像形成装置（広幅デジタル複写機ＨＤＣ）において、
ＡＣ電力を供給する主電源手段（主電源装置２１）と、
直列または並列または単独の何れかに接続構成することにより、出力を切換可能な複数の補助電源（キャパシタＣ１，Ｃ２）と、
前記主電源手段からＡＣ電力が供給されて発熱し、前記定着部材を加熱する前記加熱手段の一部を構成する主加熱部材（主発熱部３）と、
前記複数の補助電源から電力が供給されて発熱し、前記定着部材を加熱する前記加熱手段の一部を構成する補助加熱部材（補助発熱部４）と、
当該画像形成装置の電源関連の制御を行う電源制御手段（ＣＰＵ２３）とを備え、
前記電源制御手段は、前記主電源手段から供給されたＡＣ電力により発熱する前記主加熱部材のみで熱定着を行いながら長尺記録媒体の通過時における前記定着部材の表面温度を前記温度検知手段に検知させる第１の制御と、
前記検出した定着部材の表面温度が、トナー定着必要温度を保持できないと判断される定着温度閾値を下回った時点で、次の原稿の読取動作が行われている場合には、前記複数の補助電源を直列に接続して電力を前記補助加熱部材に供給して発熱させて定着温度を保持させる第２の制御と、
前記検出した定着部材の表面温度が、前記定着温度閾値を下回った時点で、次の原稿の読取動作が行われていない場合には、前記複数の補助電源を単独または並列接続して電力を前記補助加熱部材に供給して発熱させて定着温度を保持させる第３の制御と、を含む制御を行う構成としてある。

以上の構成およびその作用を図示すると、例えば図１〜図９に示すようになる。
そして、図４において、第１の制御では、定着ローラ１の温度検知を行い（ステップＳ１）、この検知温度が定着必要温度以上か否かを判断する（ステップＳ２）。定着必要温度以上であれば（ステップＳ２：ＹＥＳ）、補助電源を使用せずに（ステップＳ３）、通紙（プリント）終了までこの動作を継続する。従って、定着ローラ２は、定着必要温度以上が常に確保される。

また、第２の制御では、図４において、ステップＳ１→ステップＳ２（ＮＯ）→ステップＳ６（ＹＥＳ）→ステップＳ８→ステップＳ９の制御を行う。ステップＳ２で定着必要温度以上でなければ、次の読取動作中であるか否かを判断し、読取動作中であれば（ステップＳ６：ＹＥＳ）、補助電源（キャパシタＣ１，Ｃ２）を直列に接続して補助発熱部４を発熱させて定着必要温度を確保する。この場合、キャパシタＣ１，Ｃ２を直列接続しているので、図６に実線で示すように、高電圧印加が可能となり、短時間の内に定着ローラ１を加熱することができる。従って、定着ローラ１が定着必要温度以下であっても、直ちに定着必要温度以上に維持することができる。

また、第３の制御では、図４において、ステップＳ１→ステップＳ２（ＮＯ）→ステップＳ６（ＮＯ）→ステップＳ７→ステップＳ９の制御を行う。ステップＳ２で定着必要温度以上でなければ、次の読取動作中であるか否かを判断し、読取動作中でなければ（ステップＳ６：ＮＯ）、補助電源（キャパシタＣ１，Ｃ２）を並列に接続して補助発熱部４を発熱させて定着必要温度を確保する。キャパシタＣ１，Ｃ２を並列接続しているので、図６に二点鎖線で示すように、長時間の電圧印加が可能となり、長時間に渡って定着ローラ１を加熱することができる。従って、定着ローラ１は、定着必要温度以下であっても、定着必要温度以上に維持することができる。
従って、第１〜第３の制御を行うことにより、定着不足熱量の大小に見合った補助電力の供給を行い、定着品質を安定させたまま生産性を落とすことなく通紙できる。

また、請求項２記載の発明は、前記複数の補助電源を充電する充電手段（充電器２２）を備え、前記複数の補助電源は充放電可能な電気二重層キャパシタ（キャパシタＣ１，Ｃ２）で構成され、前記主加熱部材に前記主電源手段からＡＣ電力が供給されていない場合に、前記充電手段から前記複数の補助電源を充電する構成としてある。
以上の構成を図示すると、例えば図９に示すようになる。
このようにすれば、効率よく補助電源の充電を行い、使用時の電力を大きく確保することができる。

また、請求項３記載の発明は、前記充電手段は、前記複数の補助電源の放電時には、前記複数の補助電源を充電しない構成としてある。
以上の構成を図示すると、例えば図１０に示すようになる。
このようにすれば、より高い温度、熱量をトナー層および長尺記録媒体に伝達できる。

また、請求項４記載の発明は、前記複数の補助電源は、燃料を交換して繰り返して使用することが可能な燃料電池で構成してある。
このようにすれば、恒久的な補助電力の確保ができる。

また、請求項５記載の発明は、前記複数の燃料電池は、燃料の残量を検知する手段と、使用者に燃料残量を通達する手段と、燃料残量が一定値を下回ると燃料の交換を促す手段により使用者が燃料を交換可能である構成としてある。
このようにすれば、使用者が適時燃料を交換することができる。

また、請求項６記載の発明は、前記複数の補助電源は、連続して検出した前記定着部材の温度が定着必要温度を保持できないと判断される時点で、連続通紙中に次の原稿読取を含む動作が行われて前記主加熱部材に使用される電力が低下しているときに、前記補助加熱部材に電力を供給して定着温度の保持を行う構成としてある。
このようにすれば、定着不足熱量を補助できる電力の供給を補助加熱部材に行い、定着品質を安定させたまま生産性を落とすことなく通紙できる。

また、請求項７記載の発明は、前記直列または並列または単独の何れかに出力を切換可能な複数の補助電源は、連続通紙中または長尺通紙中に連続して検出した前記定着部材の温度が定着必要温度を保持できないと判断される時点で、次の原稿読取を含む動作が行われて前記主加熱部材に使用される電力が低下しているときには前記複数の補助電源を直列接続にして出力すると共に、
前記主加熱部材に使用される電力が低下していないときには前記複数の補助電源を単独または並列に接続して出力し、定着温度の保持を行う構成としてある。
このようにすれば、定着不足熱量の大小に見合った補助電力の供給を行い、定着品質を安定させたまま生産性を落とすことなく通紙できる。

請求項１記載の発明によれば、定着不足熱量の大小に見合った補助電力の供給を行い、定着品質を安定させたまま生産性を落とすことなく通紙できるという効果がある。
請求項２記載の発明によれば、効率よく補助電源の充電を行い、使用時の電力を大きく確保することができるという効果がある。
請求項３記載の発明によれば、より高い温度、熱量をトナー層および長尺記録媒体に伝達できるという効果がある。

請求項４記載の発明によれば、恒久的な補助電力の確保ができるという効果がある。
請求項５記載の発明によれば、使用者が適時燃料を交換することができるという効果がある。
請求項６記載の発明によれば、定着不足熱量を補助できる電力の供給を補助加熱部材に行い、定着品質を安定させたまま生産性を落とすことなく通紙できるという効果がある。
請求項７記載の発明によれば、定着不足熱量の大小に見合った補助電力の供給を行い、定着品質を安定させたまま生産性を落とすことなく通紙できるという効果がある。

以下、本発明を図示の実施形態に基いて説明する。
図１は本発明の画像形成装置の一実施形態に係る広幅デジタル複写機ＨＤＣの側断面図、図２は広幅デジタル複写機ＨＤＣの定着部の斜視図、図３は定着部の要部の拡大断面図である。
図１に示すように、給紙部１００の上に画像形成部２００が配置され、更に画像形成部２００の上に読取部（スキャナ部）３００が配置され、全体として広幅デジタル複写機ＨＤＣが構成されている。

原稿台３０１上に置かれた原稿が１枚ずつ読取部３００に給紙され、密着イメージセンサー（ＣＩＳ）３０２による画像読み取り後に、排紙トレイ上に排紙するように構成されている。
原稿台３０１上の原稿は、図示省略のサイドフェンスにより幅方向が揃えられ、給紙ローラ３０３により給紙され、密着イメージセンサー３０２下に搬送される。原稿台３０１上には、図示省略の原稿幅検知センサ及び原稿長さ検知センサが設けられている。両センサにより、原稿台３０１から送られる原稿のサイズが検知される。密着イメージセンサー３０２下の原稿はＬＥＤアレイや蛍光灯などの光源により露光され、反射光をロッドレンズアレイに通し、イメージセンサー上に結像させ、光電変換が行われる。原稿読み取り終了後は、搬送ローラ３０４及び排紙ローラ３０５によって排紙トレイ上に排紙される。

画像形成部２００は、作像部２０１、定着部２０２、排紙部２０３を有しており、密着イメージセンサー３０２に読み取られた画像信号は画像処理され、ＬＥＤ書込部２０４により、帯電器よって一様に帯電した感光体２０５上に静電潜像が形成される。給紙部１００から給送された記録用紙に対して原稿画像の複写を行い、その用紙は排紙部２０３を経て、画像形成部２００上面の排紙トレイ２０６、あるいは画像形成部２００後方の排紙トレイ（図示省略）に排出される。

給紙部１００は、上下２段のロール紙トレイ１０１，１０２を有している。このロール紙トレイ１０１，１０２は、装置筐体から図の左方向に引き出し可能となっており、トレイを引き出した状態でロール紙のセットやジャム処理を行うように構成されている。
ロール紙トレイ１０１，１０２には、夫々２つずつロール紙をセットすることができる。紙管の周囲に巻装された各ロール紙１０３〜１０６は、一対のペーパーホルダ１０７〜１１０を介して給紙部１００にセットされる。

各ロール紙に対する給紙ローラ１１１〜１１４がロール紙近傍に配設されている。各給紙ローラ１１１〜１１４により送り出されたロール紙は、トレイ前面側（図の左側）に設けられたロールカッターユニット１１５，１１６で一定の長さに切断され、画像形成部２００へと送り込まれる。このカットされて送り込まれたロール紙は、レジストローラ２０８にて作像タイミングとの同期を取り、感光体２０５に導かれ、感光体２０５上に形成された画像を転写部２０９により転写され、分離部２１０により感光体２０５から分離されて搬送ベルト２１１で定着部２０２へ導かれ、熱的に画像を定着される。
画像を定着されたロール紙は、排紙部２０３をなす排紙ローラ２１２，２１３によって排紙される。排紙方向は分岐爪２１４により切り換えられ、画像形成部２００上面の排紙トレイ２０６、または画像形成部２００後方の排紙トレイ（図示省略）となる。

定着部２０２と排紙ローラ２１２の間に、排紙ローラ２１２と排紙ローラ２１３の間には、排紙センサ２１５，２１６が設けてあり、この排紙センサ２１５，２１６によってロール紙が排紙部２０３にあるか否かを判別できるようになっている。
また図示は省略するが、画像形成部２００には、排紙ローラ２１２，２１３を駆動する駆動制御手段を備えるとともに、読取部３００には動作のスタート指示や、搬送するロール紙の情報であるリピートコピーや長尺通紙情報を入力するための操作部を設けてある。

定着部２０２は、図２に示すように、金属管に離型層を配置した定着ローラ１と、金属管にゴム層と離型層を配置した加圧ローラ２と、ＡＣ電力を供給するＡＣ電力供給手段からＡＣ電力が供給されて発熱する主発熱部３と、補助電源（好ましくは充放電可能な電気二重層キャパシタまたは燃料交換可能な燃料電池）と、補助電力から供給される電力が供給されて発熱する補助発熱部４と、定着ローラに回転駆動力を与えるための電磁モータ５と、前記補助電源の充電電圧を検出する電圧センサと、前記定着ローラ・加圧ローラの表面温度を検出する第1の温度検知手段６，７と、電磁モータ５の回転駆動を定着ローラに伝達するための中継ギヤ８と、電磁モータ５から中継ギヤ８を経由して得られる回転力を定着ローラに伝えるための定着駆動ギヤ９で構成されるものとする。

前記定着ローラ１は、円筒形状のアルミ管または炭素鋼管の表層にテフロン（登録商標）層を設けた構成が好ましく、加圧ローラ２は、中実円柱のアルミ管または炭素鋼管にシリコーンゴム層を、その表層にテフロン（登録商標）チューブを配置した構成が好ましい。また、主加熱部３は、ハロゲンヒータ、ニクロム線ヒータ、またはＩＨヒータの構成が好ましく、補助発熱部４は、ハロゲンヒータ、ニクロム線ヒータ、またはＩＨヒータの構成が好ましい。また、電磁モータ５は、サーボモータが好ましく、第1の温度検知手段６，７は、サーミスタまたは温度センサが好ましい。

そして、図３に示すように、定着ローラ１と加圧ローラ２とで形成されるニップ部の間を、前工程でトナー１２が転写された長尺記録紙１１が通過し、主加熱部３と補助発熱部４とにより加熱された加熱ローラ２により、長尺記録紙１１に定着される。

次に、本実施形態の動作を、図４〜図８を用いて説明する。図４は本実施形態の動作フローチャート、図５は読取動作の有無に応じた定着ヒータ電力と経過時間の関係を示す図、図６はキャパシタ電圧と時間経過の関係を示す図、図７は定着温度と時間経過の関係を示す図、図８は定着温度と時間経過の関係を示す図である。
なお、本実施形態の電気回路構成は、図９〜図１２を参照しながら、この動作説明の後に説明する。

図４を参照しつつ、コピー時またはプリント時の補助電源の直列・並列切換制御について説明する。なお、部材名の次に付した番号・記号（例えば、電気二重層キャパシタＣ１，Ｃ２）は、図９〜図１２に付したものを用いる。

（１）電気二重層キャパシタが使用されずに、通紙が完了するまでの流れの説明（ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４）。
図４に示すように、広幅デジタル複写機ＨＤＣ（以下、複写機ＨＤＣと記す）の主電源装置２１がオンされており、ジョブとして連続コピーまたは長尺コピーが入力されて通紙が開始されたとき、ステップＳ１においてまず定着ローラ温度ＴHを第1の温度検知手段６にて検知する。

次いでステップＳ２にて、使用するトナーによって決定する定着必要温度に対して定着ローラ温度ＴHが大きいか否かを判断する。この場合は定着ローラ温度ＴHが定着必要温度より大きい場合を想定してステップＳ３へ進み、電気二重層キャパシタを使用しないまま通紙を続ける。そしてステップＳ４にて、入力された通紙ジョブが終了する。

（２）電気二重層キャパシタが並列接続状態で使用されて、通紙が完了するまでの流れの説明（ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ６→ステップＳ７→ステップＳ９）。
複写機ＨＤＣの主電源装置２１がオンされており、ジョブとして連続コピーまたは長尺コピーが入力されて通紙が開始されたとき、ステップＳ１においてまず定着ローラ温度ＴHを第1の温度検知手段６にて検知する。次いでステップＳ２にて使用するトナーによって決定する定着必要温度に対して定着ローラ温度ＴHが大きいか否かを判断し、この場合は定着ローラ温度ＴHが定着必要温度より小さい場合を想定してステップＳ６に進む。

ステップＳ６にて次の原稿の読取動作が並行して行われているかの判断を行い、この場合次の原稿読取動作が行われていないことを想定する。そして、主発熱部３に供給される定着電力は読取動作で使用される図５に示した電力低下分ΔWまでいっていないが、電力補助が必要であるためステップＳ７へ進み、電気二重層キャパシタを並列接続して補助発熱部４の発熱を行いながら通紙を続ける。複数個ある電気二重層キャパシタを単独、並列接続、直列接続したときの放電曲線を図６に示す。

ステップＳ７の場合、電気二重層キャパシタが並列接続であるため（図６の二点鎖線）、電気二重層キャパシタの出力可能時間が単独の出力可能時間Ｔ（図６の点線）の２倍、つまり２Ｔの出力時間を稼ぐことができる。そしてステップＳ９に進み、入力されたジョブが終了する。

（３）電気二重層キャパシタが並列接続されて使用され、通紙が完了するまでの流れの説明（ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ６→ステップＳ８→ステップＳ９）。
ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ６までの動作は、前記（２）で説明済みの動作と同一であるので、重複説明を省略する。
ステップＳ６にて、次の原稿の読取動作が並行して行われているか否かの判断を行う。この場合次の原稿読取動作が行われていることを想定して、主発熱部３に供給される定着電力は読取動作で使用される図５で示した電力低下分ΔWがないが、電気二重層キャパシタからの供給が必要であるためステップＳ８へ進み、電気二重層キャパシタを直列接続して補助発熱部４の発熱を行いながら通紙を続ける。

ステップＳ８の場合、電気二重層キャパシタが直列接続であるため（図６の実線）、電気二重層キャパシタの出力時間が単独の出力時間Ｔと同等の時間ではあるが、電気二重層キャパシタ単独の放電量に対して２倍の推移の放電量を稼ぐことができる。そしてステップＳ９に進み、入力されたジョブが終了する。
前述の（１）、（２）、（３）のそれぞれの場合で、ステップＳ４、ステップＳ９にて入力された通紙ジョブが終了していなければステップＳ１に進み、前述と同様の動作を繰り返す。

電力補助を行わないときの定着温度の推移が図７であり、定着必要温度（図７の細かい点線）を割り込んでしまう可能性があった。しかし、前記（２）、（３）の動作にて電気二重層キャパシタの補助を行うことによって、定着温度の推移は図８のように定着必要温度を割り込ませることなく通紙を行うことができる。

通紙される用紙長さが短く、連続的に通紙が行われている場合は、定着必要温度を定着ローラ温度が下回るならば通紙される用紙と用紙の間隔を広げることによって定着ローラ温度の復帰を促しながらの通紙継続が可能である。しかし、通紙される用紙が長い長尺通紙である場合には、紙間がないために定着ローラ温度の復帰を促すことが困難となる。よって補助電力の投入を行う前記（２）、（３）は有効な手段といえる。

次に、広幅デジタル複写機ＨＤＣの発熱部材を発熱させる回路動作を、図９〜図１２に示す各種動作時の回路図を参照しながら説明する。
［１］充電時の回路状態…図９参照
図９は充電時の回路状態を示す図であり、
コピー動作またはプリントジョブが入っていない状態で充電中の回路状態を示す。

複写機ＨＤＣの待機モードでは、定着ローラ（定着部材）１の温度を検知する第1の温度検知手段６によって定着ローラ１の表面温度を監視しながらメインスイッチ１７の切換を行い、設定温度を保持する。
メインスイッチ１７が開いており、主電源装置２１からの電力が使用されていない状態のとき、キャパシタ装置４００中に配置された複数個のキャパシタＣ１，Ｃ２の充電を、充電器２２により行う。
この充電には、キャパシタＣ１，Ｃ２の充電電圧を図示省略の電圧検出手段が検出し、この検出した充電電圧が充足するまで、複写機ＨＤＣの動作維持に必要な最小限のＡＣ電力を除いたＡＣ電力を、充電器２２からキャパシタＣ１，Ｃ２の充電に回す。
各キャパシタＣ１，Ｃ２には充電均等化回路（図示省略）が配置されている。

［２］直列接続されたキャパシタからの放電時の回路状態…図１０参照
最初はスイッチ１３が開き、メインスイッチ１７が閉じていて、主発熱部３のみの発熱量で熱定着を行う長尺コピーまたはプリント状態となっている。
第1の温度検知手段６によって定着ローラ１の表面温度を検出し、加圧ローラ２の表面温度を検知する第２の温度検知手段７によって加圧ローラ２の表面温度を検出する。

定着温度の変化の傾き、トナー層への定着供給熱量とその変化の傾き、転写紙（長尺記録媒体）への総供給熱量とその変化の傾きをＣＰＵ２３にて常時算出する。
定着温度がある定着限界温度を下回り、定着温度の変化の傾きが設定した閾値よりも大きいときは、より大きな熱量が必要であるので図１０に示すように、スイッチ１３，１４，１５，１６を切り換えて、キャパシタＣ１，Ｃ２を直列に接続して大きな補助電力を補助発熱部４に与える。

［３］並列接続されたキャパシタからの放電時の回路状態…図１１参照
最初はスイッチ１３が開き、メインスイッチ１７が閉じていて、主発熱部３のみの発熱量で熱定着を行う長尺コピーまたはプリント状態となっている。
第1の温度検知手段６によって定着ローラ１の表面温度を検出する。
定着温度がある定着必要温度を下回るときに、読取動作などが行われていなければ、主発熱部３への供給電力の低下はないため小さな熱量補助が必要であるので、図１１に示すようにスイッチ１３,１４,１５，１６ を切り換えて、キャパシタＣ１，Ｃ２を並列に接続して補助電力を補助発熱部４に与える。

［４］ 燃料電池を用いた直列・並列切換式の補助電力回路…図１２参照
前述の［１］〜［３］に示した例では、補助電力供給手段としてキャパシタＣ１，Ｃ２を用いていた。これに対し、本例は補助電力供給手段として燃料電池Ｃ３，Ｃ４を用いた場合である。
最初はメインスイッチ１７が開き、メインスイッチ１７が閉じていて、主発熱部３のみの発熱量で熱定着を行う長尺コピーまたはプリント状態となっている。
第1の温度検知手段６によって定着ローラ１の表面温度を検出する。

定着温度がある定着必要温度を下回るときに、読取動作が並行して行われているなら複数の燃料電池を直列接続で出力する。また読取動作が並行して行われていないなら複数の燃料電池を単独、または並列に接続して出力する。図１２に示すように、スイッチ１８,１９，２０ を切り換えて、燃料電池Ｃ３,Ｃ４を直列または並列に切り換えて接続して補助電力を補助発熱部４に与える。

なお、燃料電池Ｃ３，Ｃ４の周辺回路として、図示省略の燃料の残量を検知する手段と、使用者に燃料残量を通達する手段と、燃料残量が一定値を下回ると燃料の交換を促す手段とを備えている。
また、燃料電池は充電回路を含まない（図１２参照）。

前記図１では給紙部１００にはロール紙のみが配置されている場合を説明したが、図１３に示すように、給紙部１００Ａにロール紙と給紙カセット１２０Ａ，１２０Ｂを備えたタイプの広幅デジタル複写機にも本発明を適用可能であるのは勿論である。

本発明の画像形成装置の一実施形態に係る広幅デジタル複写機の側断面図である。 同広幅デジタル複写機の定着部の斜視図である。 同定着部の要部拡大断面図である。 同広幅デジタル複写機の動作フローチャートである。 読取動作の有無に応じた定着ヒータ電力と経過時間の関係を示す図である。 キャパシタ電圧と時間経過の関係を示す図である。 定着温度と時間経過の関係を示す図である。 本実施形態における定着温度と時間経過の関係を示す図である。 充電時の回路状態を示す図である。 直列接続のキャパシタの、放電時の回路状態を示す図である。 並列接続のキャパシタの、放電時の回路状態を示す図である。 燃料電池を使用した場合の直列・並列切換の補助電力回路である。 広幅デジタル複写機の他例の側断面図である。

符号の説明

ＨＤＣ…広幅デジタル複写機
Ｃ１，Ｃ２…キャパシタ
Ｃ３，Ｃ４…燃料電池
１…定着ローラ（定着部材）
２…加圧ローラ（加圧部材）
３…主発熱部
４…補助発熱部
６…第１の温度検知手段
７…第２の温度検知手段
２１…主電源装置
２２…充電器
２３…ＣＰＵ

Claims (7)

1. 像担持体にトナー像を形成し、該トナー像を定形サイズよりも長尺な長尺記録媒体に転写し、該長尺記録媒体に転写したトナー像を定着装置によって長尺記録媒体に定着する画像形成装置であって、前記定着装置は、定着部材と、該定着部材に圧接した加圧部材と、前記定着部材の温度を検知する温度検知手段と、定着部材を発熱する加熱手段とを備え、前記定着部材と加圧部材とのニップ部に、トナー像を担持した長尺記録媒体を通過させ、その通過時にトナー像のトナーに熱と圧力を加えて該トナー像を長尺記録媒体に定着する画像形成装置において、
   ＡＣ電力を供給する主電源手段と、
   直列または並列または単独の何れかに接続構成することにより、出力を切換可能な複数の補助電源と、
   前記主電源手段からＡＣ電力が供給されて発熱し、前記定着部材を加熱する前記加熱手段の一部を構成する主加熱部材と、
   前記複数の補助電源から電力が供給されて発熱し、前記定着部材を加熱する前記加熱手段の一部を構成する補助加熱部材と、
   当該画像形成装置の電源関連の制御を行う電源制御手段とを備え、
   前記電源制御手段は、前記主電源手段から供給されたＡＣ電力により発熱する前記主加熱部材のみで熱定着を行いながら長尺記録媒体の通過時における前記定着部材の表面温度を前記温度検知手段に検知させる第１の制御と、
   前記検出した定着部材の表面温度が、トナー定着必要温度を保持できないと判断される定着温度閾値を下回った時点で、次の原稿の読取動作が行われている場合には、前記複数の補助電源を直列に接続して電力を前記補助加熱部材に供給して発熱させて定着温度を保持させる第２の制御と、
   前記検出した定着部材の表面温度が、前記定着温度閾値を下回った時点で、次の原稿の読取動作が行われていない場合には、前記複数の補助電源を単独または並列接続して電力を前記補助加熱部材に供給して発熱させて定着温度を保持させる第３の制御と、を含む制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記画像形成装置は前記複数の補助電源を充電する充電手段を備え、前記複数の補助電源は充放電可能な電気二重層キャパシタで構成され、前記主加熱部材に前記主電源手段からＡＣ電力が供給されていない場合に、前記充電手段から前記複数の補助電源を充電することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記充電手段は、前記複数の補助電源の放電時には、前記複数の補助電源を充電しないことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記複数の補助電源は、燃料を交換して繰り返して使用することが可能な燃料電池で構成されることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. 前記複数の燃料電池は、燃料の残量を検知する手段と、使用者に燃料残量を通達する手段と、燃料残量が一定値を下回ると燃料の交換を促す手段により使用者が燃料を交換可能であることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
6. 前記複数の補助電源は、連続して検出した前記定着部材の温度が定着必要温度を保持できないと判断される時点で、連続通紙中に次の原稿読取を含む動作が行われて前記主加熱部材に使用される電力が低下しているときに、前記補助加熱部材に電力を供給して定着温度の保持を行うことを特徴とする請求項１〜請求項５の何れかに記載の画像形成装置。
7. 前記複数の補助電源は、連続通紙中または長尺通紙中に連続して検出した前記定着部材の温度が定着必要温度を保持できないと判断される時点で、次の原稿読取を含む動作が行われて前記主加熱部材に使用される電力が低下しているときには前記複数の補助電源を直列接続にして出力すると共に、
   前記主加熱部材に使用される電力が低下していないときには前記複数の補助電源を単独または並列に接続して出力し、定着温度の保持を行うことを特徴とする請求項１〜請求項５の何れかに記載の画像形成装置。