JPH10282821A - 画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 通常の装置では電力不足のために実現できな
かった機能，性能が発揮できる画像形成装置，方法を提
供する。 【解決手段】 装置のスタンバイ状態において、補助電
源１１である二次電池を充電しておき、装置のウォーム
アップ時に、定着部４を主電源１０の他に二次電池でも
付勢することにより、ウォームアップ時間を短縮でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トナー像を熱定着
する定着手段を備えたプリンタ，複写機等の画像形成装
置およびこの種の装置の画像形成方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式のプリンタ，複写機では、
画像情報が直接或は間接的な走査手段によって感光体を
露光し、感光体上に静電気的な潜像を形成させ、その上
に現像器によりトナー像として顕像化させる。

【０００３】次に給紙部から供給された用紙にトナー像
を転写し、用紙は熱定着器を通ってトナー像は永久画像
として固着されるというプロセスにより画像形成が実行
される。

【０００４】このような画像形成プロセスの中では、感
光体走査露光手段、特に複写機の場合は原稿情報の走査
手段、感光体の高圧帯電手段、転写用紙への高圧転写手
段、高温熱定着手段、さらには、用紙搬送手段を含めた
動力源にいたるあらゆる部分での電力の使用個所が多
く、かつそれぞれの消費電力もかなり大きくなってしま
うというのが特徴となっている。

【０００５】従来、電子写真方式のプリンタ或は複写機
では、プリント速度が高速な装置で消費電力がある程度
を超えると、一般的な日本国内の電源電圧である１００
Ｖでは電力を十分得ることができなくなる場合があり、
その場合、プリント速度を遅く設定するとか、はじめか
ら電源電圧を２００Ｖ専用にする手法が用いられてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この種のプリンタ，複
写機において、プリント速度の高速化やフルカラー化に
伴い、装置が必要とする電力は増大する傾向があり、こ
の解決手法として従来用いられていたような、プリント
速度を遅く設定することは、そもそもプリンタの高速化
の目的と矛盾する手段であり、本質的な問題解決の手法
としてはなり得ない。

【０００７】また、電源電圧をより高電圧な仕様にして
しまうという手法は、例えば１００Ｖ電源が一般的な日
本国内の場合には設置場所に特別な工事を要するため設
置場所に大きな制限が生じる。さらに、より高電圧に対
応した電源装置が必要になり、コスト的に割高となって
しまう。

【０００８】他にも、電力を特に必要とする定着装置の
温度をあげる場合には、従来の単一電源からの供給だけ
ではある程度の温度まであげる場合にかなり時間がかか
るという問題がある。これは、通常画像形成装置が高速
化したりフルカラー化するとより顕著になり、特に完全
に冷え切った状態からの所要時間は実際の高速複写機で
は１０分以上になる場合もある。

【０００９】本発明は、このような状況のもとでなされ
たもので、通常の装置では電力不足のため実現できなか
った機能，性能を発揮することのできる画像形成装置お
よび画像形成方法を提供することを目的とするものであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、画像形成装置を次の（１）〜（５）の
とおりに、そして画像形成方法を次の（６）のとおりに
構成する。

【００１１】（１）トナー像を加熱して定着する定着手
段を備えた画像形成装置であって、前記定着手段を付勢
するエネルギ源として、主電源以外に補助的なエネルギ
源を備えた画像形成装置。

【００１２】（２）補助的なエネルギ源は二次電池であ
る前記（１）記載の画像形成装置。

【００１３】（３）補助的なエネルギ源は一次電池であ
る前記（１）記載の画像形成装置。

【００１４】（４）補助的なエネルギ源は蓄熱器である
前記（１）記載の画像形成装置。

【００１５】（５）補助的なエネルギ源は、特定の動作
モード時に主電源と併用するものである前記（１）ない
し（４）のいずれかに記載の画像形成装置。

【００１６】（６）トナー像を加熱して定着する画像形
成装置における画像形成方法であって、特定の動作モー
ド時に、主電源に補助的なエネルギ源を併用して定着を
行う画像形成方法。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態をデジタ
ル複合機の実施例により詳しく説明する。なお本発明
は、複合機に限らず、プリンタ，複写機，ＦＡＸ等の適
宜の画像形成装置において実施することができる。また
装置に限らず画像形成方法の形で実施することができ
る。

【００１８】（実施例１）図１は実施例１である“デジ
タル複合機”の構成を示す断面図である。図１におい
て、１は電子写真方式の画像形成部、２は用紙搬送部、
３は給紙部、４は定着部、５は排紙部、６は原稿読取り
部、７ａ〜７ｃは給紙カセット、８は電源プラグ、９は
交流コンセント、１０は主電源装置、１１は補助電源装
置を示す。

【００１９】本実施例では、画像形成部１にはレーザス
キャナ，感光体，現像装置，帯電装置，転写装置が含ま
れ、給紙部３から用紙が搬送されるようになっている。

【００２０】通常の原稿複写の場合には、原稿読取り部
６において読み取られて画像処理されたイメージ情報
は、レーザの発光信号に変換され、レーザスキャナから
の光線は画像形成部１の感光体に対して照射される。次
に、感光体上に現像装置によってトナー像が形成され、
搬送されてきた用紙上に転写される。用紙は給紙カセッ
ト７ａ〜７ｃから供給され、給紙部３で画像形成部１に
向けて搬送されるようになっており、画像形成部１で
は、電子写真プロセスによる画像形成が行われ、用紙上
にトナー像が形成されて、定着部４に送られる。

【００２１】定着部４では、トナー像がのった用紙を熱
と圧力で溶融定着し、排紙部５へ送り、排紙部５より機
外へ出力されるようになっている。

【００２２】前述のプロセスで消費される電力は、通常
主電源１０から各動力部へ供給される。また主電源１０
はオフィス或は家庭などの交流コンセント９から電源コ
ードでつながれており、機内の各動力部へ電力を伝達す
るために交流から直流への整流作用を持っている。

【００２３】本実施例の特徴であるところの補助電源１
１は二次電池であり、本体装置が設置された直後は電気
の容量はないため、主電源１０から充電しなければなら
ないが、最初の立ち上げ時やプリント動作中は動作用の
電力が必要なために本体装置が非動作中に充電するよう
になっている。

【００２４】一旦十分な充電ができれば、次に本体装置
の電源を切ってから再度立ち上げる時には、主電源１０
と補助電源１１からの両方の電力を利用して、本体立ち
上げ時に最も大量の電力を必要とする定着部４の加熱昇
温を高速に行うことができる。

【００２５】図２に主電源１０と補助電源１１の電力供
給シーケンスを表す。図示のように、主電源１０の電力
供給量の比較的少ないスタンバイ時に補助電源１１であ
る二次電池を充電し、主電源１０だけでは電力供給量が
十分ではないウォームアップ時に、主電源１０と補助電
源１１により定着部４を付勢し昇温を高速に行う。

【００２６】本実施例によれば、従来の装置に比べてお
よそ半分の時間で定着部４の温度調整（以下温調とい
う）を行えることが確認されている。

【００２７】（実施例２）通常電子写真方式の画像形成
装置においてプリント速度を高めるために問題になるの
が定着部４の温調である。これは、現像材が転写された
用紙を溶融熱定着する際に用紙に熱を奪われ、単位時間
あたりに定着できる枚数を多くすると定着部４の温調が
間に合わなくなるためである。

【００２８】よってこの定着部４の温調を維持するため
にはより大きな電力が必要になることになる。

【００２９】図３は実施例２のデジタル複合機の電力供
給シーケンスを示す図である。本実施例では、図３に示
すように、通常のプリント速度よりも一時的に高速にプ
リントするための動作モードを設け、その際足りなくな
る電力を補うために、補助電源１１を利用している。

【００３０】通常のプリント速度の場合は必要な電力は
すべて主電源から供給されてまかなわれるが、ユーザが
高速プリントモードを選択してプリントした場合、装置
全体の動作シーケンスが高速プリントモードの対応した
もので動作し、同時に電力は補助電源１１からも供給さ
れるようになっている。ただし、高速プリントモードは
補助電源１１内の電気容量が残っている間だけ有効で、
補助電源１１内の電気容量がある程度以下になってもプ
リント動作要求がある場合は、自動的に通常プリント速
度のシーケンスに戻るようになっている。

【００３１】（実施例３）電子写真方式の画像形成装置
では、さまざまな種類のマテリアルに対してプリントで
きることが特徴となっているが、マテリアルによって熱
容量が違うため、すべてのマテリアルで同じプリント速
度を維持するのは困難である。

【００３２】図４は実施例３における電力供給シーケン
スを表している。本実施例では、図示のように、熱容量
の大きなマテリアルのプリントの場合に、補助電源１１
からの電力を併用することにより、プリント速度を維持
することができる。

【００３３】（実施例４）一般に熱容量の大きなマテリ
アルには厚紙やＯＨＰフィルムがあり、使用者が操作部
でこのようなマテリアルを選択すると、補助電源１１か
ら電力が定着部４を中心に供給される。この時、プリン
ト枚数、マテリアルの種類によって補助電源１１からの
供給電力は自動的に調整される。

【００３４】図５は本実施例における電力供給シーケン
スを示す図である。この例によれば厚紙よりもＯＨＰフ
ィルムのプリントをする時にはより大きな電力を供給す
るように動作する。

【００３５】この場合も実施例２と同様にある一定のプ
リント速度を維持できるのは、補助電源１１の電気容量
が続く限りであり、容量の残りが足りなくなると低速プ
リント動作シーケンスに切り替わる。

【００３６】（実施例５）本実施例では、補助電源１１
が再充電可能な二次電池でなく、一次電源を用いること
により電力が主電源１０だけでは足りない時にタイムラ
グなしに電力を補助電源１１から供給することができ
る。

【００３７】図６は本実施例における電力供給シーケン
スを示す図である。本実施例では、補助電源１１に対し
て充電をする必要がないために本体装置起動直後から補
助電源１１による電力供給が可能であり、このため初期
からウォームアップ時間が短縮できる。

【００３８】（実施例６）これまで述べたように各実施
例は、画像形成装置本体の立ち上がり時間，プリント速
度，プリントマテリアル依存に関係して定着装置の発熱
量が要因となっているが、これらの問題を解決する手法
として、補助的な電源のかわりに蓄熱装置を設けたもの
が実施例６である。

【００３９】蓄熱装置は、プリント動作のない時に生じ
る定着装置の余剰熱を利用して蓄積され、本体装置の立
ち上げ時やプリント速度を速くしたり熱容量が大きなマ
テリアルを使用してプリントする場合に、定着装置に熱
を供給する機能を有する。

【００４０】本実施例によれば、他の実施例と同様の効
果が得られる他、補助的なエネルギ源である蓄熱装置に
特にエネルギを要しないので、省エネルギとなる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
熱定着する定着手段を付勢するエネルギ源として主電源
の他に補助的なエネルギ源を別に搭載することにより、
通常の装置では電力不足のために実現できなかった機
能，性能を発揮することが可能になる。

【００４２】さらに、請求項２，５記載の発明によれ
ば、前記補助的なエネルギ源が二次電池であることによ
り、画像形成装置本体の電力需要が小さい時に充電がで
き、本体が特に大きな電力を必要とした時に必要に応じ
て放電することができる。

【００４３】また、請求項３，５記載の発明によれば、
前記補助的なエネルギ源が一次電池であることにより、
充電によるタイムラグなしに画像形成装置本体の電力の
補助を行える。

【００４４】また請求項４，５記載の発明によれば、前
記補助的なエネルギ源は蓄熱器であることにより、蓄熱
は定着手段等の余剰熱を利用することができ、省エネル
ギになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１の構成を示す断面図

【図２】 実施例１における電力供給シーケンスを示す
図

【図３】 実施例２における電力供給シーケンスを示す
図

【図４】 実施例３における電力供給シーケンスを示す
図

【図５】 実施例４における電力供給シーケンスを示す
図

【図６】 実施例５における電力供給シーケンスを示す
図

【符号の説明】

１ 電子写真方式の画像形成部 ４ 定着部 １０ 主電源装置 １１ 補助電源装置

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナー像を加熱して定着する定着手段を
   備えた画像形成装置であって、前記定着手段を付勢する
   エネルギ源として、主電源以外に補助的なエネルギ源を
   備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 補助的なエネルギ源は二次電池であるこ
   とを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 補助的なエネルギ源は一次電池であるこ
   とを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 補助的なエネルギ源は蓄熱器であること
   を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 補助的なエネルギ源は、特定の動作モー
   ド時に主電源と併用するものであることを特徴とする請
   求項１ないし請求項４のいずれかに記載の画像形成装
   置。
6. 【請求項６】 トナー像を加熱して定着する画像形成装
   置における画像形成方法であって、特定の動作モード時
   に、主電源に補助的なエネルギ源を併用して定着を行う
   ことを特徴とする画像形成方法。