JP2008011700A - Image forming apparatus and inter image forming apparatus power-cooperative system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機,プリンタ,ファクシミリ等の画像形成装置、及び画像形成装置間電力協調システムに関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile, and a power coordination system between image forming apparatuses.
まず、電子写真方式の画像形成装置と省エネの要望について説明する。
複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置は、普通紙やOHP紙等の記録部材上に画像を形成する工程を有する。様々な画像記録方式が実現されているが、その中でも高速性、画像品質、コストなどから画像形成装置に広く採用されているのが電子写真方式である。
First, an electrophotographic image forming apparatus and a request for energy saving will be described.
An image forming apparatus such as a copying machine, a printer, or a facsimile has a process of forming an image on a recording member such as plain paper or OHP paper. Various image recording methods have been realized. Among them, the electrophotographic method is widely adopted in image forming apparatuses because of high speed, image quality, cost, and the like.
電子写真方式では、普通紙やOHP紙等の記録部材上に未定着トナー像を形成する工程と、この未定着トナー像を熱と圧力で記録部材に固定する定着工程がある。定着工程を行う定着装置としては、高速性、安全性等の面から熱定着装置としてのヒートローラ方式の定着装置が現在最も多く採用されている。 In the electrophotographic system, there are a step of forming an unfixed toner image on a recording member such as plain paper or OHP paper, and a fixing step of fixing the unfixed toner image to the recording member with heat and pressure. As a fixing device for performing the fixing process, a heat roller type fixing device as a heat fixing device is currently most frequently used from the viewpoint of high speed and safety.
ヒートローラ方式の定着装置とは、ハロゲンヒータなどの発熱部材により加熱される定着ローラと、この定着ローラに対向して配置される加圧ローラとを圧接してニップ部と呼ばれる相互圧接部を形成し、この定着ローラと加圧ローラとの間に記録部材としてのシートを通過させて加熱する方式である。 A heat roller type fixing device forms a mutual pressure contact portion called a nip portion by pressing a fixing roller heated by a heat generating member such as a halogen heater and a pressure roller disposed opposite to the fixing roller. In this system, a sheet as a recording member is passed between the fixing roller and the pressure roller and heated.
定着ローラは、鉄やアルミニウムなどの金属からなる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、定着ローラは、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上り時間が必要であるという欠点がある。
そこで、複写機などの画像形成装置では、使用者が画像形成を行わない待機時にも、定着ローラに電力を供給し、定着ローラの表面温度を使用可能温度よりやや低い予熱温度に保っている。これにより、定着ローラはすぐに使用可能温度まで立ち上がらせることができるため、使用者が定着ローラの昇温を待つ事がない。
The fixing roller mainly uses a metal roller made of metal such as iron or aluminum, and has a large heat capacity. For this reason, the fixing roller has a drawback that it takes a long rise time of several minutes to several tens of minutes in order to raise the temperature to about 180 ° C., which is a usable temperature.
Therefore, in an image forming apparatus such as a copying machine, even when the user is not performing image formation, power is supplied to the fixing roller, and the surface temperature of the fixing roller is kept at a preheating temperature slightly lower than the usable temperature. As a result, the fixing roller can immediately rise up to the usable temperature, so that the user does not wait for the temperature of the fixing roller to rise.
しかし、この画像形成装置では、使用していない待機時にも画像形成には直接必要のない、いわば余分な電力が定着装置で消費されることになる。そして、この待機時の消費エネルギーは画像形成装置の消費エネルギーの約7〜8割に上るという調査結果もある。 However, in this image forming apparatus, extra power is consumed by the fixing device, which is not directly required for image formation even during standby when not in use. There is also a survey result that the energy consumption during standby is about 70 to 80% of the energy consumption of the image forming apparatus.
近年、環境保護意識の高まりから各国で省エネ規制が制定されている。国内では省エネ法が改正されて強化され、米国でもエナジースターやZESM(Zero Energy Star Mode)などの省エネプログラムが制定されている。
画像形成装置では、これらの規制やプログラムに対応するべく省電力化を図る際には、待機時の消費エネルギーを削減すると省エネ効果が大きい。このため、画像形成装置は、未使用の待機時には定着装置への電力供給をゼロにすることが望ましい。
In recent years, energy conservation regulations have been enacted in each country due to increased awareness of environmental protection. In Japan, the Energy Conservation Law has been amended and strengthened, and energy conservation programs such as Energy Star and Zero Energy Star Mode (ZESM) have been established in the United States.
In the image forming apparatus, when energy saving is achieved in order to comply with these regulations and programs, the energy saving effect is great if the energy consumption during standby is reduced. For this reason, the image forming apparatus desirably sets the power supply to the fixing device to zero during unused standby.
しかし、定着装置は、従来の構成のままで待機時の電力をゼロにすると、再立上げ時には定着ローラの昇温時間が数分かかってしまい、待ち時間が長く使用者の使い勝手が悪化してしまう。このため、速やかに定着ローラの温度を上昇させる構成が、省エネ型の画像形成装置を実現する上で必要とされ、例えば、上記ZESMでは再立上げには10秒以下が要求されている。 However, if the stand-by power is zero with the conventional configuration, the temperature of the fixing roller will take several minutes at the time of restarting, and the waiting time is long and user convenience deteriorates. End up. For this reason, a configuration for promptly raising the temperature of the fixing roller is necessary for realizing an energy-saving image forming apparatus. For example, in the above-described ZESM, 10 seconds or less is required for restarting.
次に定着装置における電源の電力について説明する。
定着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ー、すなわち定格電力を大きくすると良い。実際に、画像形成速度の速い画像形成装置(高速機)には電源電圧を200Vにして対応しているものもある。しかし、日本国内の一般的なオフィスでは、電源は100V15Aが一般的で1500Wが上限であり、電源電圧を200Vにする対応策は設置場所の電源関連部分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。
Next, the power of the power source in the fixing device will be described.
In order to shorten the heating time of the fixing roller, it is preferable to increase the input energy per unit time, that is, the rated power. In fact, some image forming apparatuses (high-speed machines) having a high image forming speed are compatible with a power supply voltage of 200V. However, in general offices in Japan, the power supply is generally 100V15A and the upper limit is 1500W, and the countermeasure to increase the power supply voltage to 200V requires a special work on the power-related part of the installation site. It's not a good solution.
また、100V15Aの電源を2系統用いて全投入電力を上げる画像形成装置も実用化されているが、これは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、これまでは定着ローラを短時間で昇温させようとしても、投入エネルギーの上限は上げられないのが実状であった。
An image forming apparatus that uses two 100V15A power supplies to increase the total input power has also been put into practical use, but it cannot be installed unless there are two outlets nearby.
For this reason, until now, even if it is attempted to raise the temperature of the fixing roller in a short time, the upper limit of the input energy cannot be raised.
次に補助電源と大容量キャパシタについて説明する。
画像形成装置には、最大供給電力を増やすことで省エネを実現するために、補助電源を用いて上記課題を解決する構成が提案されている。充電可能な補助電源としては、鉛蓄電池及びカドニカ電池が代表的なものである。
Next, the auxiliary power supply and the large capacity capacitor will be described.
In order to realize energy saving by increasing the maximum power supply, an image forming apparatus has been proposed that solves the above problems using an auxiliary power source. Typical auxiliary power sources that can be charged are lead-acid batteries and CADNICA batteries.
しかし、二次電池は、充放電を繰り返すと劣化して容量が低下していき、大電流で放電するほど寿命が短くなるという性質を持つ。一般的に大電流で長寿命とされているカドニカ電池でも、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寿命が来てしまうことになる。これでは電池交換の手間がかかるとともに、電池代などのランニングコストも非常に高くつく事になってしまう。さらに、充電時間も大容量のもの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、実用上は使用が困難であった。 However, the secondary battery has a property that it deteriorates when it is repeatedly charged and discharged, the capacity decreases, and the life is shortened as the battery is discharged with a large current. Even in a CADNICA battery, which is generally considered to have a long life with a large current, the number of charge / discharge cycles is about 500 to 1000 times, and if a charge / discharge cycle is repeated 20 times a day, the lifetime will be reached in about one month. It will end up. This takes time to replace the battery, and the running cost such as battery cost is very high. Furthermore, since it takes several hours to fully charge a battery having a large capacity, it cannot be used for applications in which charging and discharging are repeated many times a day, making it difficult to use in practice.
二次電池では実用的な補助電源を使用できないため、特許文献1には、電気二重層キャパシタなどの大容量コンデンサ(キャパシタ)を補助電源として用いた技術が提案されている。大容量コンデンサは、大きく次の有利な特徴を有する。
1)充放電の繰り返し回数が数万回以上でほぼ無制限であり、充電特性の劣化がほとんどなく定期的なメンテナンスが不要である。
2)充電時間が、二次電池であるバッテリーで数時間を要するのに対して数秒から数十秒程度にすることが可能である。また、電気二重層キャパシタでは数十から数百アンペアの大電流を流すことが可能であるため、短時間での電力供給が可能である。
Since a secondary battery cannot use a practical auxiliary power supply,
1) The number of repetitions of charge / discharge is almost unlimited at tens of thousands or more, charging characteristics are hardly deteriorated, and regular maintenance is unnecessary.
2) The charging time can be set to several seconds to several tens of seconds while the battery, which is a secondary battery, takes several hours. In addition, since the electric double layer capacitor can flow a large current of several tens to several hundreds of amperes, power can be supplied in a short time.
このように、大容量キャパシタを補助電源として用いると、定着装置には立ち上がる数秒から数十秒の短時間に商用電源の電力の限界を超える電力を供給することができる。このため、立ち上がり時間の短い定着装置を信頼性と耐久性が高く実現することが可能である。
特許文献2には、大容量キャパシタにハロゲンヒータを並列に接続することで、低電圧で大電力を得ることができる加熱装置が記載されている。
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As described above, when the large-capacity capacitor is used as the auxiliary power source, the fixing device can be supplied with power exceeding the power limit of the commercial power source in a short time from several seconds to several tens of seconds. Therefore, it is possible to realize a fixing device having a short rise time with high reliability and durability.
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次に、加熱部材の小熱容量化について説明する。
短時間立ち上げに特化した定着方式として、SURF定着方式がある。これは、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巻き回す構成であり、セラミックヒータの熱容量が小さくなるため、立ち上げ時間を短くすることができ、主に低速機で実用化されている。
Next, the reduction in heat capacity of the heating member will be described.
There is a SURF fixing method as a fixing method specialized for short-time startup. This is a configuration in which a film made of heat-resistant resin is wound around a plate-shaped ceramic heater, and since the heat capacity of the ceramic heater is reduced, the startup time can be shortened, and it is mainly put into practical use in low-speed machines. ing.
しかし、このSURF定着方式では、今後さらに高速機へ対応するためにはフィルムを破損防止のために厚くする必要がある。このときの問題として、フィルムがニップ部に入る前にフィルムの温度を上げておかないと、樹脂は金属よりも熱伝導率が悪くニップ中で熱が紙に十分に伝わらなくなるため、ニップ部に入る前の上流部からフィルムを加熱する必要がでてくる。このため、ヒータの板状部の面積は大きくなり、より急速な昇温を行うためには高い電力電源が必要である。 However, in this SURF fixing method, it is necessary to make the film thicker to prevent breakage in order to cope with higher speed machines in the future. As a problem at this time, if the temperature of the film is not raised before the film enters the nip, the resin has a lower thermal conductivity than the metal and heat cannot be sufficiently transferred to the paper in the nip. It is necessary to heat the film from the upstream part before entering. For this reason, the area of the plate-like portion of the heater is increased, and a high power source is required to perform a rapid temperature increase.
近年では、ヒートローラ方式においても、定着ローラに1.0mm以下の鉄・アルミ製の薄肉ローラを使用することで立ち上げ時間を短時間にしている。加熱部材の熱容量を小さくする方法は、立ち上げ時間の短縮に非常に有用である。しかしながら、小熱容量化の技術を高速機に導入すると、「温度落込み」問題が生じる。 In recent years, even in the heat roller method, the start-up time is shortened by using a thin roller made of iron or aluminum of 1.0 mm or less for the fixing roller. The method of reducing the heat capacity of the heating member is very useful for shortening the startup time. However, when the technology for reducing the heat capacity is introduced into a high-speed machine, the “temperature drop” problem occurs.
「温度落込み」は、1分間の通紙枚数が60枚を越えるような高速機において、立ち上げ直後に厚紙などの連続通紙を行うと、加熱部材の熱量が記録部材から大量に奪われるため、小熱容量の加熱部材の表面温度が直ぐに必要定着温度以下にまで落ち込んでしまい、定着不良が発生するという問題である。 "Temperature drop" is a high-speed machine that passes more than 60 sheets per minute, and if a continuous sheet such as thick paper is passed immediately after startup, the heat of the heating member is taken away from the recording member in large quantities. For this reason, the surface temperature of the heating member having a small heat capacity immediately falls below the required fixing temperature, which causes a problem of fixing failure.
この問題を解決するために、小熱容量化の技術を導入している高速機では、厚紙などの連続通紙時には、普通紙の通紙速度よりも通紙速度を低くする「CPMダウン」を行うことで定着不良が発生することを回避している。 In order to solve this problem, high-speed machines that have introduced a technology for reducing heat capacity perform “CPM down” that lowers the paper feeding speed of plain paper during continuous paper feeding. This avoids the occurrence of fixing failure.
特許文献3には、周辺機器装置と接続されている画像形成装置において、上記周辺機器装置の電源が当該画像形成装置の補助電源として使用できるように構成されていることを特徴とする画像形成装置が記載されている。この画像形成装置は、電力不足に陥りそうになったときには周辺機器装置の電源の電力を補助電源として画像形成装置に投入するものであり、安定動作が可能で電源の小型化、低コスト化が可能である。
上記大容量コンデンサを用いた加熱装置(定着装置)を開発するにあたって、より性能を向上させる上で以下のような課題が明らかになってきた。
加熱装置(定着装置)において、大容量キャパシタの保持する電力を数秒から数十秒の立上げ時間で使いきるには、大電力を取り出す構成が必要である。電力=電圧×電流であるため、電圧を高くするか電流を大きくすることで、大電力を得ることが可能である。
In developing a heating device (fixing device) using the large-capacity capacitor, the following problems have been clarified in order to further improve the performance.
In the heating device (fixing device), in order to use up the electric power held by the large-capacity capacitor with a start-up time of several seconds to several tens of seconds, a configuration for taking out the large electric power is necessary. Since power = voltage × current, high power can be obtained by increasing the voltage or increasing the current.
定着ローラの加熱に通常発熱部材として用いられるハロゲンヒータは、最大電流が10〜12A程度が上限で、それ以上最大電流を大きくすることが困難である。これは、ハロゲンヒータの電流を大電流にするとハロゲンヒータの寿命が短くなるためである。よって、ハロゲンヒータを発熱部材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た構成を取る必要があった。 The halogen heater that is normally used as a heat generating member for heating the fixing roller has an upper limit of about 10 to 12 A maximum current, and it is difficult to increase the maximum current further. This is because the life of the halogen heater is shortened when the current of the halogen heater is increased. Therefore, in order to obtain a large amount of power with a heating device using a halogen heater as a heat generating member, it is necessary to adopt a configuration in which a large voltage power source is used as a power supply source.
しかし、もともと大容量キャパシタは1セル当たりの電圧が数V程度と低い特性がある。これはセル内部の溶液が電気分解するのを防ぐためであり、1セル当たりの電圧は水系で1ボルト強、有機系でも数ボルト程度である。このため、従来用いられてきたハロゲンヒータを発熱部材として定着ローラの加熱を行うには、セルを十数個〜数十個直列に接続して高電圧の電源ユニットとして利用する必要がある。 However, a large-capacity capacitor originally has a low voltage per cell of about several volts. This is to prevent the solution inside the cell from being electrolyzed, and the voltage per cell is a little over 1 volt for water and about a few volts for organic. For this reason, in order to heat the fixing roller using a conventionally used halogen heater as a heat generating member, it is necessary to connect dozens to dozens of cells in series and use it as a high voltage power supply unit.
しかし、多くのセルを直列につないで高電圧・大電力を得る構成の大容量キャパシタでは、たとえ数個のセルだけで定着ローラの温度を上昇させるのに十分なエネルギーを有している場合でも、電圧を上げるためにセルの数を増やす必要があった。いわば余分な容量のキャパシタセルを使用する必要があった。しかし、現在はキャパシタのコストは高いものであり、エネルギーの密度も低く体積が大きいためにキャパシタセルの数を減らすことが欠かせない。 However, with a large-capacity capacitor that is configured to obtain high voltage and high power by connecting many cells in series, even if only a few cells have sufficient energy to raise the temperature of the fixing roller. In order to increase the voltage, it was necessary to increase the number of cells. In other words, it was necessary to use an extra capacity capacitor cell. However, at present, the cost of the capacitor is high, and since the energy density is low and the volume is large, it is indispensable to reduce the number of capacitor cells.
すなわち、ハロゲンヒータを発熱部材として用いる構成では、電圧を上げるためにエネルギー的に余分なセルを用いる必要があるため、電源の体積が大きくコストも高くなってしまうという問題があった。
特許文献1記載の加熱装置でも、大容量キャパシタの電圧を高くする必要から、余分なエネルギーのキャパシタセルを備える必要があり、電源の体積が大きくコストも高くなってしまうという問題があった。
That is, in the configuration in which the halogen heater is used as the heat generating member, it is necessary to use an extra cell in terms of energy in order to increase the voltage, so there is a problem that the volume of the power source is large and the cost is high.
Even in the heating device described in
この問題を解決すべく、大容量キャパシタにハロゲンヒータを並列に接続することで、低電圧で大電力を得る技術が特許文献2にて提案されている。これは、大容量キャパシタには大電流を流すことができる特徴を活かし、ハロゲンヒータの抵抗を低く設定することで、短時間に低電圧で大電力を取り出すというものである。
In order to solve this problem,
上記従来技術は、大容量キャパシタ等の補助電源を利用する際には、主電源に接続しているハロゲンヒータの他に補助電源用のハロゲンヒータを補助電源に接続する構成である。
しかし、定着ローラの中に複数のハロゲンヒータを設置する構成の定着装置では、定着ローラに小熱容量の薄肉定着ローラを使用した時に、一本のハロゲンヒータが点灯した時に他のハロゲンヒータのガラス部材の影響で熱放射が妨げられて定着ローラの表面に温度ムラが生じるという問題がある。
In the prior art, when an auxiliary power source such as a large-capacity capacitor is used, a halogen heater for an auxiliary power source is connected to the auxiliary power source in addition to the halogen heater connected to the main power source.
However, in a fixing device having a configuration in which a plurality of halogen heaters are installed in the fixing roller, when a thin fixing roller having a small heat capacity is used as the fixing roller, a glass member of another halogen heater is turned on when one halogen heater is turned on. Therefore, there is a problem in that heat radiation is hindered by the influence of the above, and temperature unevenness occurs on the surface of the fixing roller.
定着ローラの表面に過度に高温の部分があると、その部分に溶融したトナーが付着するホットオフセットが発生する可能性がある。
また、定着ローラの表面温度ムラの問題は、大容量キャパシタ等の補助電源に十分な電力が充電されていない時に、非常に深刻な問題となる。
If there is an excessively high temperature portion on the surface of the fixing roller, there is a possibility that hot offset occurs where molten toner adheres to the portion.
The problem of uneven surface temperature of the fixing roller becomes a very serious problem when an auxiliary power source such as a large capacity capacitor is not charged.
充電が不十分な補助電源に接続されたハロゲンヒータは、供給される電力が不足するために充分な熱量を発生させることができず、主電源に接続しているハロゲンヒータとの温度格差が非常に大きくなり、オフセットによる定着不良、あるいは定着ローラの壊れ等の現象を引き起こす可能性がある。 Halogen heaters connected to an auxiliary power supply that is not fully charged cannot generate enough heat due to insufficient power supply, and the temperature difference between the halogen heater connected to the main power supply is extremely high May cause problems such as fixing failure due to offset or breakage of the fixing roller.
従って、薄肉定着ローラ特有の温度ムラを低減させるとともに、補助電源に必要電力が蓄電されていない際の補助発熱部材と主電源に接続されている主発熱部材との発熱量の違いによる定着ローラの温度格差の拡大、及び過度の局部的な温度上昇を防止する対策が必要である。 Therefore, the temperature variation peculiar to the thin fixing roller is reduced, and the fixing roller of the fixing roller is caused by the difference in the amount of heat generated between the auxiliary heating member when the necessary power is not stored in the auxiliary power source and the main heating member connected to the main power source. Measures are necessary to prevent the widening of the temperature gap and excessive local temperature rise.
そこで、補助電源の蓄電量を検知して、補助電源に所定の電力が蓄電されていない際には、補助電源に接続された発熱部材への電力供給源を補助電源から主電源に切り換える制御装置を備えた加熱装置を提供することで、補助電源の蓄電量にかかわらず、補助発熱部材に安定した電力を供給し、加熱部材の温度ムラを低減できると考えられる。 Therefore, a control device that detects the amount of electricity stored in the auxiliary power source and switches the power supply source to the heat generating member connected to the auxiliary power source from the auxiliary power source to the main power source when predetermined power is not stored in the auxiliary power source. By providing a heating device provided with the above, it is considered that stable power can be supplied to the auxiliary heat generating member and temperature unevenness of the heating member can be reduced regardless of the storage amount of the auxiliary power supply.
しかしながら、補助電源に並列に接続された発熱部材への電力供給源を補助電源から主電源に切り換える際に、単純に加熱装置内の全ての発熱部材を主電源に対して並列に接続すると、商用電源の限界である15Aを超える電流が流れてしまう。 However, when switching the power supply source to the heat generating member connected in parallel to the auxiliary power source from the auxiliary power source to the main power source, if all the heat generating members in the heating device are simply connected in parallel to the main power source, A current exceeding the power limit of 15A will flow.
また、大電力による加熱ローラの時間的な温度ムラの解消を目的とするもので、補助電源である大容量キャパシタのセルの接続を放電時に可変することにより大容量キャパシタから補助電源用ヒータに供給する電力を制御して加熱ローラの温度ムラを減少させる技術が提案されている。しかし、この技術は、加熱ローラが所定の温度に昇温した際にはキャパシタのセルを並列に接続して大容量キャパシタから補助電源用ヒータに供給する電力を制限することで加熱ローラの温度ムラを減少させるものであり、主電源用ヒータと補助電源用ヒータの発熱量が異なる場合に加熱ローラの円周方向に発生する温度ムラを解消することはできない。 In addition, the purpose is to eliminate the temporal temperature unevenness of the heating roller due to large power, and supply to the auxiliary power supply heater from the large capacity capacitor by changing the connection of the cell of the large capacity capacitor, which is the auxiliary power supply, during discharge There has been proposed a technique for controlling the electric power to reduce the temperature unevenness of the heating roller. However, in this technique, when the heating roller is heated to a predetermined temperature, the capacitor cells are connected in parallel to limit the power supplied from the large-capacity capacitor to the auxiliary power source heater, thereby causing uneven temperature of the heating roller. The temperature unevenness generated in the circumferential direction of the heating roller cannot be solved when the heat generation amounts of the main power supply heater and the auxiliary power supply heater are different.
ところで、上記補助電源を用いた定着装置を搭載することにより、省エネルギーでかつ立ち上げ時間の非常に短い画像形成装置を提供することができる。又、加熱装置の短時間昇温を促進するには、加熱装置の投入電力を大きくする方法と、加熱装置の熱容量を小さくする方法がある。そのため、上記加熱装置において、熱容量の小さい薄肉定着ローラを使用することで、より短時間な昇温が可能であると考えられる。 By the way, by mounting the fixing device using the auxiliary power source, it is possible to provide an image forming apparatus that saves energy and has a very short startup time. There are a method for increasing the input power of the heating device and a method for reducing the heat capacity of the heating device in order to promote a short temperature increase of the heating device. Therefore, it is considered that the heating device can increase the temperature in a shorter time by using a thin fixing roller having a small heat capacity.
1分間の通紙枚数が60枚を越えるような高速機の場合、定着ローラの熱量が記録部材から大量に奪われるので、熱容量の小さい薄肉定着ローラの表面温度は、立ち上げ直後の連続通紙により、直ぐに必要定着温度以下にまで落ち込んでしまうため、高速機には薄肉定着ローラを使用できないという課題があったが、補助電源の電力を立ち上げ時だけでなく、通紙による温度落込み時に投入することでこの課題を解決することができ、高速機における大幅な立ち上げ時間の短縮及び省エネが可能となる。 In the case of a high-speed machine that exceeds 60 sheets per minute, since the heat amount of the fixing roller is taken away from the recording member in large quantities, the surface temperature of the thin fixing roller with a small heat capacity is the continuous sheet immediately after startup. As a result, the problem will be that the thin fixing roller cannot be used for high-speed machines because the temperature will drop immediately below the required fixing temperature, but not only when the auxiliary power supply is turned on, but also when the temperature drops due to paper feeding. This problem can be solved by introducing it, and it is possible to greatly shorten the start-up time and save energy in a high-speed machine.
しかしながら、大容量コンデンサと薄肉定着ローラを用いた画像形成装置を開発するにあたって、より性能を向上させる上で以下のような課題が明らかになった。
補助電源を搭載した画像形成装置には、補助電源の蓄電量が不足している場合には十分な電力を定着装置に供給することができず、安定な動作ができないという課題がある。
However, in developing an image forming apparatus using a large-capacity capacitor and a thin fixing roller, the following problems have been clarified in improving the performance.
An image forming apparatus equipped with an auxiliary power source has a problem that when the amount of power stored in the auxiliary power source is insufficient, sufficient power cannot be supplied to the fixing device, and a stable operation cannot be performed.
画像形成装置に搭載した補助電源としての大容量キャパシタは、立ち上げ等で大電力を放電した後には数分程度の充電期間が必要である。
上述したようにキャパシタ自体の充電時間が数十秒程度になる構成にすることは可能であるが、画像形成装置のキャパシタの充電は、画像形成後に行われ、コスト及び省スペースの観点から小型の充電器を用いて低電流で数分間かけて行われる。
A large-capacity capacitor as an auxiliary power source mounted on an image forming apparatus requires a charging period of about several minutes after discharging a large amount of electric power during startup or the like.
As described above, the capacitor itself can be configured to have a charging time of about several tens of seconds. However, the capacitor of the image forming apparatus is charged after the image formation, and is small in terms of cost and space saving. It takes several minutes at a low current using a charger.
この低電流でのキャパシタの充電が不十分な時に再び画像形成装置に立ち上げ指令が出された際には、キャパシタのフル充電時と同じような短時間の立ち上げができない。
通常の定着ローラであれば、前回の立ち上げ時から次の立ち上げ指令までの間隔が短ければ、定着ローラに余熱が残っているために問題とならないが、小熱容量の薄肉定着ローラを使用した場合、定着ローラに蓄熱している熱量が非常に少ないためにすぐに常温にまで下がってしまい、上記のような課題が発生する。
When the start-up command is issued again to the image forming apparatus when the capacitor is insufficiently charged at this low current, the start-up cannot be performed in the same short time as when the capacitor is fully charged.
With a normal fixing roller, if the interval from the previous start-up to the next start-up command is short, there is no problem because the remaining heat remains on the fixing roller, but a thin fixing roller with a small heat capacity was used. In this case, since the amount of heat stored in the fixing roller is very small, it immediately falls to room temperature, and the above-described problems occur.
さらに、高速機の場合、キャパシタの蓄電量が不足したまま、画像形成を行うと、定着装置の立ち上げ直後の連続通紙による温度落込みに対応できずに、定着ローラの表面温度が必要定着温度以下にまで落ち込んでしまって定着が行えなくなる可能性がある。
又、特許文献1記載のもの等の従来技術は、大容量キャパシタ等の補助電源を利用する際には、主電源に接続しているハロゲンヒータの他に補助電源用のハロゲンヒータを接続する構成である。
In addition, in the case of high-speed machines, if image formation is performed while the amount of electricity stored in the capacitor is insufficient, the fixing roller surface temperature must be fixed without being able to cope with the temperature drop due to continuous paper feeding immediately after the fixing device is started up. The temperature may drop below the temperature and fixing may not be possible.
Further, in the prior art such as that described in
この従来技術では、充電が不十分な補助電源に接続されたハロゲンヒータは、供給される電力が不足するために充分な熱量を発生することができず、主電源に接続しているハロゲンヒータとの温度格差により定着ローラの温度ムラが非常に大きくなり、オフセットによる定着不良、あるいは定着ローラの壊れ等の現象を引き起こす可能性がある。 In this prior art, a halogen heater connected to an auxiliary power source that is not sufficiently charged cannot generate sufficient heat due to a lack of supplied power, and a halogen heater connected to a main power source Due to the temperature difference, the temperature unevenness of the fixing roller becomes very large, which may cause a phenomenon such as fixing failure due to offset or breakage of the fixing roller.
この課題に対して、補助電源を追加しても新たな発熱部材を追加する必要を無くすことを目的としたもので、複数の発熱部材を持つ定着装置において、主電源と補助電源が、それぞれの電力を供給する発熱部材を共用し、補助電源の蓄電量が不足している場合にも主電源によってのみ電力供給を行うことにより、全ての発熱部材を発熱させる従来技術が提案されている。 To solve this problem, the purpose is to eliminate the need to add a new heat generating member even if an auxiliary power source is added. In a fixing device having a plurality of heat generating members, the main power source and the auxiliary power source A conventional technique has been proposed in which a heat generating member that supplies electric power is shared, and power is supplied only by the main power source even when the amount of power stored in the auxiliary power supply is insufficient, so that all the heat generating members generate heat.
しかし、この従来技術では、取り出せる電力が小さくなりすぎてしまい、定着ローラの温度ムラには対応できるが、定着装置を所定温度まで立ち上げる際に十分な電力を取り出すことができず、画像形成装置の短時間立ち上げはできない。又、高速機における定着ローラの温度落込みにも対応できない。
又、現在はキャパシタのコストは高いものであり、キャパシタを用いた蓄電装置を搭載することにより画像形成装置本体の価格が高くなるという欠点がある。
However, with this conventional technology, the power that can be taken out becomes too small, and it is possible to cope with the temperature unevenness of the fixing roller. However, when the fixing device is raised to a predetermined temperature, sufficient power cannot be taken out, and the image forming apparatus Cannot be launched for a short time. Further, it cannot cope with the temperature drop of the fixing roller in the high speed machine.
Further, the cost of the capacitor is high at present, and there is a drawback that the price of the image forming apparatus main body is increased by mounting the power storage device using the capacitor.
本発明の目的は、立ち上げ時または電力不足の際に他の画像形成装置から電力の送電を受けることができる画像形成装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、システム内の画像形成装置の立ち上げ時間の短縮及び、安定な動作を保証することができる画像形成装置間電力協調システムを提供することにある。
本発明の他の目的は、画像形成装置に電力を送電する最適な他の画像形成装置をシステム内で検索することができる画像形成装置及び画像形成装置間電力協調システムを提供することにある。
An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that can receive power transmission from another image forming apparatus at the time of start-up or when power is insufficient.
Another object of the present invention is to provide a power coordination system between image forming apparatuses that can shorten the start-up time of an image forming apparatus in the system and guarantee a stable operation.
Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus and an inter-image forming apparatus power coordination system that can search the system for other optimal image forming apparatuses that transmit power to the image forming apparatus.
本発明の他の目的は、画像形成装置と電力投入制御装置の間で情報を送受信することができる画像形成装置間電力協調システムを提供することにある。
本発明の他の目的は、画像形成装置に電力が必要なときに適切に他の画像形成装置の電力を送電することができる画像形成装置間電力協調システムを提供することにある。
Another object of the present invention is to provide an inter-image forming apparatus power coordination system capable of transmitting and receiving information between an image forming apparatus and a power-on control apparatus.
Another object of the present invention is to provide an inter-image forming apparatus power coordination system that can appropriately transmit the power of another image forming apparatus when the image forming apparatus needs electric power.
本発明の他の目的は、画像形成装置の立ち上げ時に商用電源の限界を超えた電力を投入することができる画像形成装置間電力協調システムを提供することにある。
本発明の他の目的は、商用電源ではない自律電力源により動作できる画像形成装置を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a power coordination system between image forming apparatuses capable of supplying power exceeding the limit of a commercial power supply when the image forming apparatus is started up.
Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus that can be operated by an autonomous power source that is not a commercial power source.
上記目的を達成するため、請求項1に係る発明は、電力を他の画像形成装置に送電する送電手段と、他の画像形成装置からの電力供給を受ける受電手段と、前記他の画像形成装置への送電を制御する制御手段とを有する電力送電制御装置を備えたものである。
In order to achieve the above object, the invention according to
請求項2に係る発明は、請求項1記載の画像形成装置を複数備え、この複数の画像形成装置を前記電力送電制御装置により接続した機器間電力協調システムであって、前記電力送電手段により、前記画像形成装置の電力を該画像形成装置とは異なる他の画像形成装置に送電する電力切換手段を有する電力投入制御装置を備えたものである。
The invention according to
請求項3に係る発明は、請求項2記載の画像形成装置間電力協調システムにおいて、前記複数の画像形成装置と前記電力投入制御装置とを、前記複数の画像形成装置と前記電力投入制御装置の間で情報を送受信する情報伝達手段により接続するものである。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the inter-image forming apparatus power coordination system according to the second aspect, wherein the plurality of image forming apparatuses and the power input control apparatus are connected to the plurality of image forming apparatuses and the power input control apparatus. They are connected by information transmission means for transmitting and receiving information between them.
請求項4に係る発明は、請求項1記載の画像形成装置において、前記複数の画像形成装置が各々、コンピュータ,電話回線及びネットワークの少なくとも一つに接続するための通信手段を備えているものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, each of the plurality of image forming apparatuses includes a communication unit for connecting to at least one of a computer, a telephone line, and a network. is there.
請求項5に係る発明は、請求項2または3記載の画像形成装置において、前記複数の画像形成装置が各々、コンピュータ,電話回線及びネットワークの少なくとも一つに接続するための通信手段を備えているものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the second or third aspect, each of the plurality of image forming apparatuses includes a communication unit for connecting to at least one of a computer, a telephone line, and a network. Is.
請求項6に係る発明は、請求項5記載の画像形成装置間電力協調システムにおいて、前記電力投入制御装置は、前記情報伝達手段により前記画像形成装置の動作情報を取得し、この取得情報に基づいて前記電力切換手段を切り換えるものである。 According to a sixth aspect of the present invention, in the inter-image forming apparatus power coordination system according to the fifth aspect, the power-on control device acquires operation information of the image forming apparatus by the information transmission unit, and based on the acquired information. Thus, the power switching means is switched.
請求項7に係る発明は、請求項2、3、5、6のいずれか1つに記載の画像形成装置間電力協調システムにおいて、前記画像形成装置が、画像情報に応じて未定着画像を形成する装置と、前記未定着画像を定着する定着装置とを有し、前記画像形成装置は、前記他の画像形成装置から電力供給を受ける際に、この電力を前記定着装置に使用するものである。
The invention according to
請求項8に係る発明は、請求項1記載の画像形成装置において、燃料電池からの電力により動作するものである。 According to an eighth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the image forming apparatus is operated by electric power from the fuel cell.
請求項9に係る発明は、請求項2記載の画像形成装置間電力協調システムにおいて、前記電力投入制御装置が前記画像形成装置の一つに具備されるものである。 According to a ninth aspect of the present invention, in the inter-image forming apparatus power coordination system according to the second aspect, the power-on control device is provided in one of the image forming apparatuses.
本発明によれば、立ち上げ時または電力不足の際に他の画像形成装置から電力の送電を受けることができる。
本発明によれば、システム内の画像形成装置の立ち上げ時間の短縮及び、安定な動作を保証することができる。
本発明によれば、画像形成装置に電力を送電する最適な他の画像形成装置をシステム内で検索することができる。
According to the present invention, power can be transmitted from another image forming apparatus at the time of start-up or when power is insufficient.
According to the present invention, the start-up time of the image forming apparatus in the system can be shortened and stable operation can be ensured.
According to the present invention, it is possible to search in the system for another optimal image forming apparatus that transmits power to the image forming apparatus.
本発明によれば、画像形成装置と電力投入制御装置の間で情報を送受信することができる。
本発明によれば、画像形成装置に電力が必要なときに適切に他の画像形成装置の電力を送電することができる。
According to the present invention, information can be transmitted and received between the image forming apparatus and the power-on control apparatus.
According to the present invention, it is possible to appropriately transmit power from another image forming apparatus when the image forming apparatus needs power.
本発明によれば、画像形成装置の立ち上げ時に商用電源の限界を超えた電力を投入することができる。
本発明によれば、商用電源ではない自律電力源により動作できる。
According to the present invention, it is possible to input power exceeding the limit of the commercial power supply when starting up the image forming apparatus.
According to the present invention, it can operate with an autonomous power source that is not a commercial power source.
次に、本発明の第1の実施形態について説明する。この第1の実施形態は機器間電力協調システムの一形態である。図2に示すように、この機器間電力協調システムを構成する補助電源搭載機器51、52は電子写真方式の画像形成装置であり、補助電源53、54からの電力により動作する動作部55、56は画像形成装置が具備する定着部である。
Next, a first embodiment of the present invention will be described. This 1st Embodiment is one form of the electric power cooperation system between apparatuses. As shown in FIG. 2, auxiliary power supply-equipped
図14は本実施形態における画像形成装置51の断面を示す。この画像形成装置51は床面に載置して使用できるように全高が高く設定され、その全体が上部と下部とから構成されている。上記上部は、その上方に設けられた図示しない自動原稿搬送装置と、その下方に設けられた詳細を図示しない光学要素からなる光学ユニットとを有し、さらにその下方に位置する作像系の各ユニットを有している。上記下部は、複数のサイズの記録部材Pがそれぞれ載置された複数の給紙トレイ80が収納された給紙ユニットを有している。
FIG. 14 shows a cross section of the
図14において、符号71は回転体からなる像担持体の一例であるドラム形状の感光体を示している。この感光体71のまわりには、矢印で示す向きの回転方向順に、帯電ローラからなる帯電装置72、露光手段の一部を構成するミラー73、現像ローラ74aを備えた現像手段74、記録部材Pとしての転写紙に現像画像を転写する転写装置78、感光体71の周面に摺接するブレード76aを具備したクリーニング手段76などが配置されている。感光体71上には帯電装置72と現像ローラ74aとの間にはミラー73を介して露光光Lbが走査されるようになっている。この露光光Lbの照射位置を露光部75と呼ぶ。 In FIG. 14, reference numeral 71 denotes a drum-shaped photoconductor that is an example of an image carrier made of a rotating body. Around the photosensitive member 71, in the order of rotation in the direction indicated by the arrow, a charging device 72 composed of a charging roller, a mirror 73 constituting a part of an exposure unit, a developing unit 74 having a developing roller 74a, and a recording member P A transfer device 78 for transferring the developed image to the transfer paper as a transfer member, a cleaning means 76 having a blade 76a in sliding contact with the peripheral surface of the photoreceptor 71, and the like are arranged. On the photoreceptor 71, exposure light Lb is scanned between the charging device 72 and the developing roller 74a via a mirror 73. The irradiation position of the exposure light Lb is called an exposure unit 75.
78は感光体41の下面と対向している転写装置78を示し、この転写装置78と対向している感光体71の部位が転写部77である。この転写部77のさらに転写紙搬送方向上流側の位置には一対のレジストローラ79が設けられている。複数の給紙トレイ80のうちの選択された給紙トレイに収納された記録部材Pは、給紙コロ81により送り出されて搬送ガイドに案内され、レジストローラ79へ搬送される。転写部77のさらに転写紙搬送方向下流の位置には、定着装置55が配置されている。定着装置55の下流には自動両面装置83が配置されている。
Reference numeral 78 denotes a transfer device 78 facing the lower surface of the
この画像形成装置51において、画像形成は次のようにして行われる。感光体71が図示しない駆動部により回転駆動されて回転を始め、この回転中に感光体71が暗中において帯電装置72により均一に帯電され、露光手段により露光光Lbが露光部75に照射されて走査されることで、作成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。この静電潜像は、感光体71の回転により現像装置74に移動してきて、ここでトナーにより可視像化されてトナー像が形成される。
In this
一方、給紙コロ81により給紙トレイ80上の記録部材としての転写紙Pの送給が開始され、破線で示す搬送経路を経て一対のレジストローラ79の位置で一旦停止し、感光体71上のトナー像と転写部77で合致するように送り出しのタイミングを待つ。このタイミングが到来すると、レジストローラ79の所に停止していた転写紙Pはレジストローラ79から送り出され、転写部77に向けて搬送される。 On the other hand, feeding of the transfer paper P as a recording member on the paper feed tray 80 is started by the paper feed roller 81, and temporarily stops at the position of the pair of registration rollers 79 via a conveyance path indicated by a broken line. Wait for the timing of delivery so that the toner image coincides with the transfer portion 77. When this timing arrives, the transfer paper P that has stopped at the registration roller 79 is sent out from the registration roller 79 and conveyed toward the transfer unit 77.
感光体71上のトナー像と転写紙Pとは転写部77で合致し、転写装置78による電界により感光体71上のトナー像が転写紙P上に転写される。 The toner image on the photoconductor 71 and the transfer paper P coincide with each other at the transfer unit 77, and the toner image on the photoconductor 71 is transferred onto the transfer paper P by the electric field generated by the transfer device 78.
こうして感光体71及びそのまわりのユニット72、74、78、76、露光手段からなる作像系としての画像形成部で形成されたトナー像が転写されてこれを担持した転写紙Pは定着装置55に向けて送り出される。転写紙P上のトナー像は定着装置55を通過する間に該転写紙Pに定着されて排紙部84に排紙される。
In this way, the toner image formed in the image forming section as an image forming system comprising the photosensitive member 71 and the surrounding units 72, 74, 78, and 76 and the exposure means is transferred, and the transfer paper P carrying this is the fixing
また、画像形成装置51は両面モードで転写紙Pの両面に画像が形成される。両面モードで表面に上述のようにトナー像が形成された転写紙は図示しない分岐爪により自動両面装置83へ搬送されてスイッチバック反転で表裏が反転され、自動両面装置83はその転写紙をレジストローラ79へ再給紙する。
一方、転写部77で転写されずに感光体71上に残った残留トナーは、感光体71の回転と共にクリーニング装置76に至り、このクリーニング装置76を通過する間に清掃されて次の画像形成に備える。
画像形成装置52は上記画像形成装置51と同様に構成されるが、図2に示すように画像形成装置51にのみ補助電力投入制御装置87が設けられている。
Further, the
On the other hand, the residual toner remaining on the photosensitive member 71 without being transferred by the transfer unit 77 reaches the cleaning device 76 along with the rotation of the photosensitive member 71, and is cleaned while passing through the cleaning device 76 for the next image formation. Prepare.
Although the
次に図面を用いて本実施形態の機器間電力協調システムの構成及び動作を動作部である定着装置55を中心に説明する。
図1に示すように、各々補助電源53、54を搭載した画像形成装置51、52は補助電力送電手段85と情報伝達手段86により接続されている。画像形成装置51に設けられている補助電力投入制御装置87は、補助電力送電手段85により画像形成装置51の補助電源53の電力を画像形成装置52に送電し、または画像形成装置52の補助電源54の電力を画像形成装置51に送電する制御を行う。
Next, the configuration and operation of the inter-device power coordination system according to the present embodiment will be described with reference to the drawings, focusing on the fixing
As shown in FIG. 1, the
図2は画像形成装置51、52が具備する補助電源53、54及び上記動作部である定着装置55、56の回路構成を示し、図3は定着装置55の横断面を示す。図2及び図3において、88、89は画像形成装置51、52の各主電源である。この主電源88、89は、商用電源からの電力を供給する電力源であり、コンセントに接続することで電力を供給することができる。
FIG. 2 shows a circuit configuration of the
53、54は画像形成装置51、52の各補助電源としての電気二重層キャパシタであり、画像形成装置51、52の各切換手段としてのスイッチ90、91、92,93である。補助電源53、54は電気化学キャパシタを用いてもよい。94は画像形成装置51の定着装置55における加熱部材であり、この加熱部材94は主発熱部材95と補助発熱部材96を有している。主発熱部材95は、スイッチ90を介して主電源88に接続され、スイッチ90のオン/オフで主電源88からの電力がオン/オフされて加熱部材94の温度が設定温度に制御される。補助電源53は、スイッチ91が補助発熱部材96側に切り換えられることにより補助発熱部材96に接続されて補助発熱部材96に放電する。充電器97は、主電源88に接続され、スイッチ91が充電器97側に切り換えられることにより主電源88からの電力を直流に変換して補助電源53に印加し補助電源53を充電させる。
98は、補助電源53の蓄電量を検知する蓄電量検知手段と、画像形成装置51の動作を検知する動作検知手段を有する充放電制御装置であり、上記動作検知手段の検知情報に基づいて画像形成装置51の動作に伴い補助電源53の充放電を制御する。この充放電制御装置98は、上記蓄電量検知手段の検知情報に基づいて、補助電源53が放電した後は、ただちにスイッチ91を充電器97側に切り換えて主電源88からの電力により充電器97による補助電源53の充電を行わせるとともに、常に補助電源53の蓄電量を蓄電量検知手段の検知情報により監視しており、補助電源53の自己放電等により蓄電量が所定の蓄電量以下になった際にもスイッチ91を充電器97側に切り換えて主電源88からの電力により充電器97による補助電源53の充電を行わせる。
98 is a charge / discharge control device having a storage amount detection means for detecting the storage amount of the
99は画像形成装置52の定着装置56における加熱部材であり、この加熱部材99は主発熱部材100と補助発熱部材101を有している。主発熱部材100は、スイッチ92を介して主電源89に接続され、スイッチ92のオン/オフで主電源89からの電力がオン/オフされて加熱部材99の温度が設定温度に制御される。補助電源54は、スイッチ93が補助発熱部材101側に切り換えられることにより補助発熱部材101に接続されて補助発熱部材101に放電する。充電器102は、主電源89に接続され、スイッチ93が充電器102側に切り換えられることにより主電源89からの電力を直流に変換して補助電源54に印加し補助電源54を充電させる。
103は、補助電源54の蓄電量を検知する蓄電量検知手段と、画像形成装置52の動作を検知する動作検知手段を有する充放電制御装置であり、上記動作検知手段の検知情報に基づいて画像形成装置52の動作に伴い補助電源54の充放電を制御する。この充放電制御装置103は、上記蓄電量検知手段の検知情報に基づいて補助電源54が放電した後は、ただちにスイッチ93を充電器102側に切り換えて主電源89からの電力により充電器102による補助電源54の充電を行わせるとともに、常に補助電源54の蓄電量を上記蓄電量検知手段の検知情報により監視しており、補助電源54の自己放電等により蓄電量が所定の蓄電量以下になった際にもスイッチ93を充電器102側に切り換えて主電源89からの電力により充電器102による補助電源54の充電を行わせる。本実施形態では、補助電源53、54は電気二重層キャパシタであるので、上記蓄電量検知手段は電圧モニタである。
本実施形態では、発熱部材95,96、100,101はハロゲンヒータであり、各加熱部材94、99内に2つずつ発熱部材95,96、100,101を設置したが、その発熱部材の数は3つ以上でも構わない。又、補助電源である電気二重層キャパシタ53、54は放電するに従って電圧が低下するので、補助発熱部材96、101には入力する電圧が低下しても確実に発熱する抵抗発熱体を使用しても良い。又、補助発熱部材96、101にカーボンヒータを使用してハロゲンヒータより大電流を流せる構成にすることで、補助電源96、101が低電圧でも大電力を取り出すことができて補助電源を小型化することができる。
In this embodiment, the
本実施形態では、加熱部材94、99に薄肉定着ローラを使用する。この薄肉定着ローラ94、99は、厚さ0.7mmのアルミの芯金と、この芯金の外側の離型層としての厚さ0.02mmのテフロン(登録商標)層とを持ち、直径が40mmである。この薄肉定着ローラ94、99は熱容量が非常小さいために短時間昇温が可能である。
In this embodiment, thin fixing rollers are used for the
104は定着装置55において被加熱体としての転写紙Pに圧力を加える加圧部材としての加圧ローラである。転写紙Pは加熱部材94と加圧部材104が構成するニップ部を通過することにより、加熱部材94から熱を与えられて加熱される。同様に、定着装置56は被加熱体としての転写紙Pに圧力を加える加圧部材としての加圧ローラを有し、転写紙が加熱部材99と上記加圧部材が構成するニップ部を通過することにより、加熱部材99から熱を与えられて加熱される。
図4は補助電力投入制御装置87及び、画像形成装置51、52が構成する機器間電力協調システム内を示す概念図である。補助電力投入制御装置87は、画像形成装置51が有する補助電源53の電力を他の画像形成装置52が有する補助発熱部材101に送電し、画像形成装置52が有する補助電源54の電力を他の画像形成装置51が有する補助発熱部材96に送電する補助電力切換手段105と、CPU106とを有しており、CPU106は各画像形成装置51,52が有する充放電制御装置98、103から図1に示した情報伝達手段85を介して入力される情報に基づいて補助電力切換手段105を切り換える。
FIG. 4 is a conceptual diagram showing the inside of the inter-device power coordination system constituted by the auxiliary power
充放電制御装置98、103からの情報を伝達する情報伝達手段86としては、専用の信号線を用いることが望ましいが、コンピュータ,電話回線,及びネットワークの少なくとも一つ及びこれに接続するための通信手段を有してもよい。情報伝達手段86は、専用の信号線を用いることが望ましいが、汎用のネットワークを利用し、このためのインターフェイス機能を有してもよく、例えば10Base−Tや100Base−TXなどのEthernet(登録商標)ケーブルや、無線LAN規格の802.11gに対応する機器を利用するためのネットワークインターフェイスカード(NIC)などが挙げられる。
As the information transmission means 86 for transmitting information from the charge /
図6は、補助電源による電力を利用した定着装置の従来例を示す。この定着装置では、主電源88及び補助電源53の両方からの電力を同時に発熱部材95、96に供給することで、主電源88による供給電力を上回る大量の電力を発熱部材95、96に供給できる。
このため、図7に示すように加熱部材としての定着ローラの温度上昇時間は、主電源のみを用いるより、主電源及び補助電源を同時に用いた方が短くすることができる。
そこで、加熱部材が低温である等により所定温度にまで昇温する際に多量の電力を必要とする場合には主電源88と共に補助電源53の電力を同時に発熱部材95、96へ供給して、発熱部材に投入されるトータルの電力を主電源だけ用いる時よりも多く供給することで、短時間で定着ローラの温度を上昇させることができる。
FIG. 6 shows a conventional example of a fixing device using electric power from an auxiliary power source. In this fixing device, by supplying the power from both the
Therefore, as shown in FIG. 7, the temperature rise time of the fixing roller as the heating member can be shortened by using the main power supply and the auxiliary power supply simultaneously rather than using only the main power supply.
Therefore, when a large amount of electric power is required when the heating member is heated to a predetermined temperature due to low temperature or the like, the electric power of the
前述したように省エネを推進するためには、定着装置の短時間昇温は非常に重要な課題であり、商用電源の定格電力以上の電力を定着装置の発熱部材の昇温にに投入することで定着装置の短時間昇温を可能とする図6に示した定着装置は非常に有用である。又、この定着装置は、加熱部材に熱容量の小さい薄肉定着ローラを使用することで、より短時間な昇温が可能である。 As mentioned above, in order to promote energy saving, it is very important to raise the temperature of the fixing device for a short time, and it is necessary to input more power than the rated power of the commercial power supply to the heating member of the fixing device. Therefore, the fixing device shown in FIG. 6 which can raise the temperature of the fixing device for a short time is very useful. Further, this fixing device can increase the temperature in a shorter time by using a thin fixing roller having a small heat capacity as a heating member.
本実施形態においては、薄肉定着ローラ55,56内に商用電源からの電力により発熱する1200Wのハロゲンヒータを1本と、500F,2.5Vのキャパシタセル36個をまとめた90Vのキャパシタの補助電源からの電力により発熱する850Wのハロゲンヒータを1本配置した場合、定着ローラ55,56の表面温度を20℃から180℃まで昇温した後に100枚の通紙を行った。その結果、立ち上げ時間は10秒と非常に短時間であった。又、本実施形態の画像形成装置51、52は一分間の通紙枚数が75枚の高速機であるため、立ち上げ直後の連続通紙による定着ローラ55,56の温度落込みが起こるが、温度落込み時にもキャパシタの電力を投入するために定着ローラ55,56の温度は維持された。しかしながら、放電後のキャパシタを充電するのに約2分間必要であるため、画像形成後、2分以内に定着装置を再び立ち上げようとすると、その立ち上げ時間は長くなり、さらに次のような問題が発生した。
In this embodiment, a thin-
図8は画像形成装置51、52を立ち上げ、連続通紙終了後、再び立ち上げた際の様子を示している。始めの電気二重層キャパシタ53、54が充電されている状態での立ち上げ時間は10秒であるが、二度目の立ち上げ時間は、補助電源53、54の電力が発熱部材96、101へ供給できないため、定着ローラ55,56をそれぞれ通常の1200Wのハロゲンヒータ1本のみで昇温させた場合とほぼ同様の30秒であった。さらに、薄肉定着ローラ55,56の表面温度分布を測定したところ、薄肉定着ローラ55,56の表面温度の格差が最も大きいところで約40℃の温度差が生じる結果となった。
FIG. 8 shows a state in which the
図9は、その立ち上げ時において薄肉定着ローラ55,56が発熱部材95,96、100,101から単位面積あたりに受ける熱量が最も大きい位置Aと最も小さい位置Bにおける表面温度の経時変化を示している。位置Bは、薄肉定着ローラ55,56において、発熱しない補助発熱部材96,101のヒータのガラス部材により主発熱部材96,100の熱放射が妨げられる部分である。立ち上げ完了時に位置Aの温度は200℃以上に達しており、その後の通紙によりトナーを転写紙に定着させたところ、位置A近傍の定着ローラ55,56表面にホットオフセットが発生した。又、立ち上げ直後の連続通紙による定着ローラ55,56の温度落込みも発生した。
FIG. 9 shows changes over time of the surface temperature at the position A where the heat quantity received per unit area by the
図6に示した従来の定着装置は補助電源53からの電力により発熱する発熱部材96を使用する構成であり、発熱部材96は加熱部材94の中に図3に示すように配置される。補助電源53に充分な電力が充電されていない場合、補助電源53に接続されたハロゲンヒータ96は、補助電源53から供給される電力が不足するために十分な熱量を発生させることができず、主電源88に接続されているハロゲンヒータ95との温度格差が非常に大きくなり、オフセット等の定着不良、あるいは定着ローラ94の壊れ等の現象を引き起こす可能性がある。又、立ち上げ直後の大量の連続通紙による定着ローラ94の温度落込みでも定着不良等の問題が起こる可能性がある。
The conventional fixing device shown in FIG. 6 is configured to use a
本実施形態では、画像形成装置51,52の一方が具備する補助電源の蓄電量が不十分な状態でも、この補助電源に他方の画像形成装置の補助電源の電力が送電されることで、補助電源の電力不足による動作不良を起こさず、安定した動作が可能になると共に、省エネルギーでかつ立ち上げ時間の非常に短い画像形成装置を提供することができる。
In this embodiment, even when the amount of power stored in one of the
本実施形態では、主電源88、89及び補助電源53,54の両方からの電力を同時に加熱部材55,56、100,101に供給することができ、これにより所定温度まで短時間で昇温することができる。本実施形態では、図2に示すように、補助電源53,54の電圧90Vで補助電源53,54から850Wの電力を取り出し、商用電源88,89から1200Wを取り出す構成であり、主発熱部材95、100の抵抗は約8Ω、補助発熱部材96、101の抵抗は約9.5Ωである。これにより商用電源88,89の供給電力の上限を上回る2050Wの電力を加熱部材55,56の昇温に使用することができる。
In the present embodiment, the power from both the main power supplies 88 and 89 and the
又、補助電源53,54に接続している充放電制御装置98,103の情報に基づいて補助電力投入制御装置87が補助電力切換手段105を用いて、画像形成装置51の補助電源53の蓄電量が不十分である(所定の蓄電量以下である)場合には、画像形成装置52の補助電源54の電力を画像形成装置51の補助発熱部材96に送電することにより画像形成装置51の全発熱部材95,96に安定した電力を供給することができ、定着不良の原因となる加熱部材55の温度ムラや連続通紙による温度落込みを低減することができる。立ち上げ時間においては、画像形成装置51は補助電源53の蓄電量が十分であった場合と同様に短時間の立ち上げが可能である。
Further, the auxiliary power
同様に、補助電源53,54に接続している充放電制御装置98,103の情報に基づいて補助電力投入制御装置87が補助電力切換手段105を用いて、画像形成装置52の補助電源54の蓄電量が不十分である(所定の蓄電量以下である)場合には、画像形成装置51の補助電源53の電力を画像形成装置52の補助発熱部材101に送電することにより画像形成装置52の全発熱部材100,101に安定した電力を供給することができ、定着不良の原因となる加熱部材56の温度ムラや連続通紙による温度落込みを低減することができる。立ち上げ時間においては、画像形成装置52は補助電源54の蓄電量が十分であった場合と同様に短時間の立ち上げが可能である。
Similarly, the auxiliary power
図5は、本実施形態における補助電力投入制御装置87が有しているCPU106のROMに記憶されているプログラムを示し、CPU106が充放電制御装置98から画像形成装置51の補助電源53の放電指令を受けたときの補助電力投入制御装置87による機器間電力協調制御を示す。充放電制御装置98は、画像形成装置51の動作に伴う補助電源53の放電時に、蓄電量検知手段(蓄電量検知機能)の検知情報に基づいて画像形成装置51の補助電源53の蓄電量を確認する。充放電制御装置103は、画像形成装置52の動作に伴う補助電源54の放電時に、蓄電量検知手段(蓄電量検知機能)の検知情報に基づいて画像形成装置52の補助電源54の蓄電量を確認する。
FIG. 5 shows a program stored in the ROM of the
CPU106は、充放電制御装置98からの情報に基づいて画像形成装置51の補助電源53に第一の設定蓄電量以上の蓄電量が有るか否かを判断し、画像形成装置51の補助電源53に第一の設定蓄電量以上の蓄電量が無かった時には、充放電制御装置103からの情報に基づいて、画像形成装置52の補助電源54の充放電状態及び蓄電量情報を確認し、画像形成装置52の補助電源54が、放電状態ではなく、さらに画像形成装置52の補助電源54に第二の設定蓄電量以上の蓄電量が蓄電されていた場合、補助電力切換手段105を切り換えて画像形成装置52の補助電源54の電力を画像形成装置51の補助発熱部材96へ送電させることにより補助発熱部材96を発熱させる。本実施形態では、第一の設定蓄電量がフル充電量に対して60%に設定されて第二の設定蓄電量がフル充電量に対して80%に設定されており、画像形成装置52自身の立ち上げ動作が不安定になることを防止している。
Based on the information from the charge /
補助電力投入制御装置87は、画像形成装置51の充放電制御装置98から出力される補助電源53の放電停止情報(補助電源53の放電を停止させる情報)を検出して、画像形成装置52の補助電源54の送電を停止させる。その後、画像形成装置52の補助電源54は画像形成装置52が有する充放電制御装置103の制御により主電源89からの電力で充電器102により充電される。
The auxiliary power
本実施形態の画像形成装置51、52は該画像形成装置51、52の補助電源53、54の充放電を、画像形成装置51、52がそれぞれ具備する充放電制御装置98、103により制御するが、機器間電力協調システム内の全ての補助電源の充放電,送電を補助電力投入制御装置87で制御しても構わない。
The
又、状況としては多くないと思われるが、複数の画像形成装置51,52を同時に立ち上げた直後に再びどちらかの画像形成装置を立ち上げる時や、ゴールデンウイークや盆休み等で長期間キャパシタ53,54が自己放電していた時などの、画像形成装置51,52のどちらの補助電源53,54にも上記設定蓄電量(第一の設定蓄電量、第二の設定蓄電量)以上の蓄電量が蓄電されていなかった場合には、本実施形態では、一分間に画像を形成する記録部材枚数を減らす指令「CPM DOWN」が補助電力投入制御装置87により画像形成装置51,52へ出力される。これにより、画像形成装置51,52は立ち上げ時間の増加を最低限におさえる。又、その間に、補助電源54が第二の設定蓄電量以下の蓄電量であった画像形成装置52には画像形成装置52が有する充放電制御装置103により補助電源54に充電が行われるため、以後の画像形成装置51,52の安定な動作が保証される。
Although it seems that there are not many situations, the
当然ではあるが、補助電力送電手段85により接続される画像形成装置は3台以上でも構わない。画像形成装置が3台以上である場合、補助電力投入制御装置87は各画像形成装置の補助電源の蓄電量を検出して、送電可能な画像形成装置を検索する。本実施形態が画像形成装置をより多く有することで機器間電力協調システムはより安定な動作が保証される。
As a matter of course, three or more image forming apparatuses may be connected by the auxiliary
図10は、上記プログラムに従って、画像形成装置51の電気二重層キャパシタ53が充電されていない状態で画像形成装置51を立ち上げた時の様子を示す。画像形成装置52の補助電源54からの送電により、画像形成装置51の補助電源53が充電されていた場合と同様の立ち上げ時間で動作するともに、立ち上げ直後の連続通紙においても温度落込みは発生しない。又、補助発熱部材が確実に発熱するため、図6に示す定着装置の如く上記図5の制御を行わない場合の昇温のような定着ローラ表面温度の温度格差が発生せず、良好な画像を得ることができた。
本実施形態では、画像形成装置51の立ち上げ時や連続通紙時に補助電源53の充電量が不足していた場合に上記機器間電力協調制御を行うが、画像形成装置52の立ち上げ時や連続通紙時に補助電源54の充電量が不足していた場合にも上記機器間電力協調制御と同様な機器間電力協調制御を行う。
FIG. 10 shows a state when the
In the present embodiment, the inter-device power coordination control is performed when the charge amount of the
次に本発明の第2の実施形態について図11、図12、図13を用いて説明する。この実施形態では、上記第1の実施形態とは以下の点が異なる。上記第1の実施形態の機器間電力協調システムは、画像形成装置51,52の台数分と同数の補助電源53,54が存在することになる。第1の実施形態では、補助電源は、キャパシタを使用しているため、その分だけコストが高くてサイズも大きくなってしまい、構成によって価格の上昇分が数万〜数十万円になる場合もあり、複数の画像形成装置を導入する際には負担が大きいという問題がある。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 11, FIG. 12, and FIG. This embodiment is different from the first embodiment in the following points. In the inter-device power coordination system of the first embodiment, the same number of
また、キャパシタは、充放電回数の寿命が半永久的に利用できるので、同一期間内での利用回数が増えると充放電一回あたりのコストが低下していくため、単位期間内での利用効率を上昇させたい。しかし、キャパシタの利用効率を上げようとして画像形成装置単体のままで使用回数を増やすと、画像形成装置本体の寿命が早くつきてしまうという不具合がでてくる。 Capacitors can be used semi-permanently, so the cost per charge / discharge decreases as the number of uses increases within the same period. I want to raise it. However, if the number of times of use is increased with the image forming apparatus alone to increase the use efficiency of the capacitor, there is a problem that the life of the image forming apparatus main body is shortened.
図11、図12は第2の実施形態の機器間電力協調システムを示す。本実施形態では、補助電源53,54を搭載した画像形成装置51,52と、補助電源を搭載しない画像形成装置107とを補助電力送電手段85及び情報伝達手段86で補助電力投入制御装置87に接続することにより機器間電力協調システムを構成している。又、第1の実施形態とは異なり、補助電力投入制御装置87は、画像形成装置51の外部に設置されている。画像形成装置107は、画像形成装置51において、補助電源53、スイッチ91、充電器97、充放電制御装置98が省略されている。
11 and 12 show an inter-device power coordination system according to the second embodiment. In this embodiment, the
補助電源を搭載しない画像形成装置107は、補助電力投入制御装置87を介して他の補助電源53,54からの送電が可能な補助発熱部材108と、主電源109から図示しない切換手段としてのスイッチを介して電力が供給される主発熱部材110と、補助発熱部材108及び主発熱部材110により加熱される加熱部材としての薄肉定着ローラ111とを具備している。主電源109から主発熱部材110への電力が図示しないスイッチのオン/オフで制御され、加熱部材111の温度が設定温度に制御される。
An image forming apparatus 107 not equipped with an auxiliary power source includes an auxiliary heat generating member 108 capable of transmitting power from other
画像形成装置107は、定着装置112の昇温時に他の画像形成装置51,52が具備する補助電源53,54から補助発熱部材108への送電を受けることにより、主電源109のみの電力を上回る電力を加熱部材111の昇温に投入することができるため、短時間の立ち上げが可能となる。又、画像形成装置107は、自身の動作に関する情報を補助電力投入制御装置87に情報伝達手段86により送信し、補助電源からの電力が必要なときに補助電力投入制御装置87に情報を送信する。
The image forming apparatus 107 exceeds the power of the main power supply 109 by receiving power transmission from the
これにより、複数の機器(ここでは画像形成装置51,52,107)が短時間での昇温を実現するのに必要なコストとスペースの追加は、補助電源を搭載した画像形成装置を3台揃える場合のほぼ3分の2となり、格段にコストとスペースの増加を抑えることが可能である。また、画像形成装置の稼働回数を増やさないままに、キャパシタの利用回数すなわち、利用効率を向上させていくことが可能となる。
As a result, the cost and space required for a plurality of devices (here, the
本実施形態では、補助電源53,54からの送電を受ける補助発熱部材108を加熱部材111内に新たに備えたが、画像形成装置107内の、定着装置以外の装置に補助電源53,54からの電力を送電しても構わない。通常、画像形成装置は、立ち上げ時には定着装置以外にも多くの電力を使用するため、主電源の全ての電力を定着装置に投入することは出来ない。そこで、補助電源53,54からの電力を画像形成装置107内の定着装置以外の装置に投入して、主電源109の全ての電力を定着装置112に投入することで補助発熱部材108なる新たな部品を備えることなく短時間の立ち上げも可能である。
In the present embodiment, the auxiliary heating member 108 that receives power from the
図13は、第2の実施形態における補助電力投入制御装置87が有しているCPU106のROMに記憶されているプログラムを示し、CPU106が、情報伝達手段86から画像形成装置107の加熱部材昇温情報の出力を受けたときの補助電力投入制御装置87による機器間電力協調制御を示している。
FIG. 13 shows a program stored in the ROM of the
まず、補助電力投入制御装置87は、情報伝達手段86から画像形成装置107の加熱部材昇温情報の出力を受けて、補助電源53,54を搭載した画像形成装置51,52の充放電状態及び蓄電量を充放電制御装置98、103からの情報により確認する。補助電力投入制御装置87は、画像形成装置51、52の補助電源53,54のいずれかの補助電源1xが、放電状態ではなく、第三の設定蓄電量以上の蓄電量に蓄電されていた場合、補助電力切換手段105を切り換えてその補助電源1xの電力を画像形成装置107の補助発熱部材108に送電する。
First, the auxiliary power
本実施形態では、第三の設定蓄電量は、上記第1の実施形態の第二の設定蓄電量と等しい、フル充電量の80%に設定した。補助電力投入制御装置87は、補助電源1xを有する画像形成装置の充放電制御装置から出力される補助電源1x の放電停止情報(補助電源1xの放電を停止させる情報)を検出して補助電力切換手段105を切り換え、補助電源1xの送電を停止させる。
In the present embodiment, the third set power storage amount is set to 80% of the full charge amount, which is equal to the second set power storage amount of the first embodiment. The auxiliary power
本実施形態では補助電源53,54を搭載する画像形成装置51,52の2台と、補助電源を搭載しない画像形成装置107の1台で機器間協調システムを構成したが、補助電源を搭載した画像形成装置に対して補助電源を搭載しない画像形成装置が多すぎなければ何台の画像形成装置で本システムを構成しても構わない。安定したシステムを考慮した上で、補助電源を搭載した画像形成装置は他の補助電源を搭載した画像形成装置の台数の2倍以上の台数があることが望ましい。
In this embodiment, the inter-device cooperation system is configured by two
本実施形態では、上記構成により、補助電源を搭載しない画像形成装置も補助電源を搭載した画像形成装置と同様に短時間の立ち上げが可能となり、短時間立ち上げの画像形成装置を複数台導入する際のコストを大幅に削減することができる。 In the present embodiment, with the above configuration, an image forming apparatus that does not have an auxiliary power supply can be started up in a short period of time in the same manner as an image forming apparatus that has an auxiliary power supply. This can greatly reduce the cost.
上記第1の実施形態及び第2の実施形態では、充電可能な補助電源からの電力を利用した昇温時間の早い画像形成装置において、補助電源の蓄電量に関わらず安定な動作を保証することができる。さらに、補助電源を有していない画像形成装置の立ち上げ時間を短縮することができる。 In the first embodiment and the second embodiment, in an image forming apparatus having a quick temperature rise time using power from a chargeable auxiliary power supply, stable operation is ensured regardless of the amount of power stored in the auxiliary power supply. Can do. Furthermore, the start-up time of an image forming apparatus that does not have an auxiliary power supply can be shortened.
なお、本発明は、画像形成装置の代りに補助電源を有する機器及び補助電源を有しない機器により構成される機器間電力協調システムに適用することができる。 The present invention can be applied to an inter-device power coordination system configured by a device having an auxiliary power source and a device not having an auxiliary power source instead of the image forming apparatus.
上記第1の実施形態及び第2の実施形態によれば、複数の補助電源搭載機器の補助電源の電力を共有することで、補助電源の蓄電量が所定の量より不足していた際に、他の補助電源搭載機器から電力の送電を受けることにより、補助電源の蓄電量に関わらず動作部が安定に動作することができる。
上記第1の実施形態及び第2の実施形態によれば、システム内の補助電源搭載機器の安定な動作を保証するとともに、補助電源を持たない電気機器にも補助電源の電力を送電することができる。
According to the first embodiment and the second embodiment, by sharing the power of the auxiliary power supply of a plurality of auxiliary power supply devices, when the amount of power stored in the auxiliary power supply is less than a predetermined amount, By receiving power transmission from another auxiliary power supply device, the operation unit can operate stably regardless of the amount of power stored in the auxiliary power supply.
According to the first embodiment and the second embodiment, it is possible to guarantee the stable operation of the auxiliary power supply-equipped device in the system and to transmit the power of the auxiliary power to an electric device having no auxiliary power. it can.
上記第1の実施形態及び第2の実施形態によれば、複数の機器(画像形成装置などの機器)と補助電力投入制御装置とを、複数の機器と補助電力投入制御装置の間で情報を送受信する情報伝達手段により接続することで、機器に補助電力を送電する最適な補助電源をシステム内で検索することができる。
上記第1の実施形態及び第2の実施形態によれば、複数の機器が各々、コンピュータ,電話回線,及びネットワークの少なくとも一つに接続するための通信手段を備えることにより、複数の機器と補助電力投入制御装置の間で情報を送受信するための専用の信号線を配線する必要がない。
According to the first embodiment and the second embodiment, a plurality of devices (devices such as image forming apparatuses) and the auxiliary power input control device are exchanged between the plurality of devices and the auxiliary power input control device. By connecting by means of information transmission / reception means for transmission / reception, it is possible to search for the optimum auxiliary power source for transmitting auxiliary power to the device in the system.
According to the first embodiment and the second embodiment, each of the plurality of devices includes a communication means for connecting to at least one of a computer, a telephone line, and a network, thereby supporting the plurality of devices. There is no need to wire a dedicated signal line for transmitting and receiving information between the power-on control devices.
上記第1の実施形態及び第2の実施形態によれば、動作検知手段が検出した動作部の動作情報を取得し、該取得情報に基づいて、補助電力切換手段を切り換えることにより、動作部が電力を必要とするとき、直ぐに補助電源の電力を送電することができるとともに、誤った送電を防止することができる。
上記第1の実施形態及び第2の実施形態によれば、充放電制御装置から補助電源搭載機器の補助電源の蓄電量情報を取得し、この蓄電量情報に基づいて、補助電力切換手段を切り換えることにより、電力を送電する補助電源の過放電,蓄電量不足を防止することができ、それぞれの補助電源搭載機器の安定した動作を保証することができる。
According to the first embodiment and the second embodiment, the operation unit acquires the operation information of the operation unit detected by the operation detection unit, and switches the auxiliary power switching unit based on the acquired information. When power is required, the power of the auxiliary power can be transmitted immediately, and erroneous power transmission can be prevented.
According to the first embodiment and the second embodiment, the storage amount information of the auxiliary power source of the auxiliary power supply device is acquired from the charge / discharge control device, and the auxiliary power switching unit is switched based on the storage amount information. As a result, it is possible to prevent overdischarge of the auxiliary power supply for transmitting electric power and shortage of the amount of power storage, and it is possible to guarantee stable operation of each auxiliary power supply device.
上記第1の実施形態及び第2の実施形態によれば、商用電源の制限を越える最大供給電力を画像形成装置に投入することで、立ち上げ時間の短い画像形成装置を提供することができる。
上記第1の実施形態及び第2の実施形態によれば、補助電源に十分な電力が蓄電されていない際にも加熱部材の表面温度を均一にすることで、トナーを安定して加熱溶融して、良質なトナー像を記録紙に定着して形成することができる。
According to the first embodiment and the second embodiment, it is possible to provide an image forming apparatus with a short start-up time by inputting the maximum supply power exceeding the limit of the commercial power supply to the image forming apparatus.
According to the first and second embodiments, the toner can be stably heated and melted by making the surface temperature of the heating member uniform even when sufficient power is not stored in the auxiliary power source. Thus, a good quality toner image can be fixed on the recording paper.
上記第2の実施形態によれば、補助電源を持たない画像形成装置にも補助電源の電力を送電することにより、立ち上げ時間を短くすることができる。又、補助電源の利用効率を向上させることでコストを低減することができる。
上記第1の実施形態及び第2の実施形態によれば、補助電源を電気化学キャパシタにすることにより補助電源の充電時間を短時間にして、なおかつ長寿命化することができる。
According to the second embodiment, the start-up time can be shortened by transmitting the power of the auxiliary power source to the image forming apparatus that does not have the auxiliary power source. Further, the cost can be reduced by improving the utilization efficiency of the auxiliary power source.
According to the first embodiment and the second embodiment, the auxiliary power source is an electrochemical capacitor, so that the charging time of the auxiliary power source can be shortened and the life can be extended.
上記第1の実施形態によれば、補助電力投入制御装置を補助電源搭載機器の一つに具備することにより補助電源搭載機器が有する主電源の電力を補助電力投入制御装置に供給できるため、補助電力投入制御装置を新たに商用電源等に接続する必要がない。 According to the first embodiment, since the auxiliary power input control device is provided in one of the auxiliary power supply devices, the main power of the auxiliary power device can be supplied to the auxiliary power input control device. There is no need to newly connect the power-on control device to a commercial power source or the like.
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。この実施形態の画像形成装置間電力協調システムを構成する画像形成装置113、114は電子写真方式であり、図15及び図16に示すように、画像形成装置113からの電力は画像形成装置114が具備する定着装置116に投入され、画像形成装置114からの電力は画像形成装置113が具備する定着装置115に投入される。画像形成装置113、114は上記画像形成装置107と同様に構成され、画像形成装置113は補助電力投入制御装置117が搭載されている。 Next, a third embodiment of the present invention will be described. The image forming apparatuses 113 and 114 constituting the inter-image forming apparatus power coordination system of this embodiment are electrophotographic, and the power from the image forming apparatus 113 is supplied to the image forming apparatus 114 as shown in FIGS. The electric power from the image forming apparatus 114 is input to the fixing apparatus 115 included in the image forming apparatus 113. The image forming apparatuses 113 and 114 are configured in the same manner as the image forming apparatus 107, and the image forming apparatus 113 is equipped with an auxiliary power input control device 117.
本実施形態の機器間電力協調システムでは、画像形成装置113、114は電力送電制御装置118と情報伝達手段119により接続されている。電力投入制御装置117は、電力送電制御装置118により画像形成装置113からの電力を画像形成装置114に送電し、または画像形成装置114からの電力を画像形成装置113に送電する制御を行う。 In the inter-device power coordination system of this embodiment, the image forming apparatuses 113 and 114 are connected to the power transmission control apparatus 118 and the information transmission means 119. The power input control device 117 controls the power transmission control device 118 to transmit the power from the image forming device 113 to the image forming device 114 or to transmit the power from the image forming device 114 to the image forming device 113.
図16は、画像形成装置113、114に具備される定着装置115、116の回路構成を示す。図16において、120、121は画像形成装置113、114の各主電源である。この主電源120、121は、商用電源からの電力を供給する電力源であり、コンセントに接続することで電力を供給することができる。122、123は画像形成装置113、114の定着装置115、116における加熱部材であり、この加熱部材122、123は主発熱部材124、125と補助発熱部材126、127を有している。主発熱部材124、125はそれぞれスイッチ128、129を介して主電源120、121に接続され、スイッチ128、129が切り換えられることにより主電源120、121から主発熱部材124、125への電力がオン/オフされて加熱部材122,123の温度が設定温度に制御される。補助発熱部材126は画像形成装置114から電力が供給されることにより発熱し、補助発熱部材127は画像形成装置113から電力が供給されることにより発熱する。 FIG. 16 shows a circuit configuration of the fixing devices 115 and 116 provided in the image forming apparatuses 113 and 114. In FIG. 16, reference numerals 120 and 121 denote main power sources of the image forming apparatuses 113 and 114, respectively. The main power sources 120 and 121 are power sources that supply power from a commercial power source, and can be supplied by connecting to an outlet. 122 and 123 are heating members in the fixing devices 115 and 116 of the image forming apparatuses 113 and 114. The heating members 122 and 123 have main heating members 124 and 125 and auxiliary heating members 126 and 127, respectively. The main heating members 124 and 125 are connected to the main power sources 120 and 121 via the switches 128 and 129, respectively. When the switches 128 and 129 are switched, the power from the main power sources 120 and 121 to the main heating members 124 and 125 is turned on. / The temperature of the heating members 122 and 123 is controlled to the set temperature by being turned off. The auxiliary heat generating member 126 generates heat when electric power is supplied from the image forming apparatus 114, and the auxiliary heat generating member 127 generates heat when electric power is supplied from the image forming apparatus 113.
本実施形態では、発熱部材124〜127はハロゲンヒータであり、加熱部材122、123内に2つずつの発熱部材を設置したが、その発熱部材の数は3つ以上でも構わない。
電力送電制御装置118a、118bは、それぞれ画像形成装置113、114の動作状態を監視しており、情報伝達手段119を介して電力投入制御装置117と情報を送受信する。電力送電制御装置118a、118bが監視している画像形成装置113、114の動作状態は、以下の状態である。 立ち上げ状態:定着装置115、116を常温から第一の設定温度である定着可能温度に昇温している状態
稼動状態:立ち上げ完了後、定着装置115、116の温度を第一の設定温度で維持している状態
画像形成状態:実際に画像を形成している状態
待機状態:一定の期間画像形成が行われなかった後に定着装置115、116の温度を第二の設定温度で維持している状態
スリープ状態:定着装置115、116への電力供給をしない状態
厚紙連続通紙状態:厚紙を10枚以上通紙する状態
本実施形態では、第一の設定温度は180℃,第二の設定温度は60℃である。また、本実施形態では上記の動作状態の情報を電力送電制御装置118a、118bと電力投入制御装置117とがやりとりすることにより、画像形成装置113、114間の電力送受を制御するが、環境温度など画像形成装置の他の情報により画像形成装置113、114間の電力送受を制御しても構わない。
In the present embodiment, the heat generating members 124 to 127 are halogen heaters, and two heat generating members are installed in the heating members 122 and 123, but the number of the heat generating members may be three or more.
The power transmission control devices 118a and 118b monitor the operating states of the image forming devices 113 and 114, respectively, and transmit / receive information to / from the power input control device 117 via the information transmission unit 119. The operation states of the image forming apparatuses 113 and 114 monitored by the power transmission control apparatuses 118a and 118b are as follows. Start-up state: The fixing devices 115 and 116 are heated from the normal temperature to the fixing temperature that is the first set temperature. Operating state: After the start-up is completed, the temperatures of the fixing devices 115 and 116 are set to the first set temperature. Image forming state: State in which an image is actually formed Standby state: The temperature of the fixing devices 115 and 116 is maintained at the second set temperature after image formation has not been performed for a certain period of time. State of sleep: State of not supplying power to the fixing devices 115 and 116 Continuous state of passing thick paper: State of passing 10 sheets or more of thick paper In this embodiment, the first set temperature is 180 ° C., and the second setting The temperature is 60 ° C. In the present embodiment, the power transmission control devices 118a and 118b and the power input control device 117 exchange information on the above-described operation state to control power transmission and reception between the image forming devices 113 and 114. The power transmission / reception between the image forming apparatuses 113 and 114 may be controlled by other information such as the image forming apparatus.
情報伝達手段119としては、コンピュータ,電話回線,及びネットワークの少なくとも一つ及びこれに接続するための通信手段を有してもよい。情報伝達手段119は、専用の信号線を用いることが望ましいが、汎用のネットワークを利用し、このためのインターフェイス機能を有してもよく、例えば、10Base−Tや100Base−TXなどのEthernet(登録商標)ケーブルや、無線LAN規格の802.11gに対応する機器を利用するためのネットワークインターフェイスカード(NIC)などが挙げられる。 The information transmission unit 119 may include at least one of a computer, a telephone line, and a network, and a communication unit for connecting to the computer. The information transmission unit 119 preferably uses a dedicated signal line, but may use a general-purpose network and have an interface function for this purpose. For example, Ethernet (registered) such as 10Base-T and 100Base-TX (Trademark) cable and a network interface card (NIC) for using a device compatible with the wireless LAN standard 802.11g.
本構成形態では、加熱部材122、123に定着ローラを使用している。この定着ローラ122、123は、厚さ5.0mmのアルミの芯金と、この芯金の外側に設けた離型層として厚さ0.02mmのテフロン(登録商標)層とを持ち、直径が50mmである。定着装置115、116は、上記定着装置55と同様に図3に示すように構成され、被加熱体としての転写紙Pに圧力を加える加圧部材を有する。転写紙Pは定着装置115、116の加熱部材122、123と加圧部材がそれぞれ構成するニップ部を通過することにより、加熱部材122、123から熱を与えられて加熱される。
In this configuration, fixing rollers are used for the heating members 122 and 123. The fixing rollers 122 and 123 have an aluminum core metal having a thickness of 5.0 mm and a Teflon (registered trademark) layer having a thickness of 0.02 mm as a release layer provided on the outside of the core metal, and have a diameter of 50 mm. is there. The fixing devices 115 and 116 are configured as shown in FIG. 3 similarly to the fixing
図17は電力投入制御装置117及び、画像形成装置113、114が構成する画像形成装置間電力協調システム内を示す概念図である。電力投入制御装置117は、各画像形成装置113、114の一方の主電源120または121からの電力を画像形成装置113、114の他方が有する補助発熱部材126又は127に送電する電力切換手段132と、CPU133とを有しており、CPU133が、各画像形成装置113、114が有する電力送電制御装置118a、118bから図15に示す情報伝達手段119を介して入力される情報に基づいて電力切換手段132を切り換える構成となっている。 FIG. 17 is a conceptual diagram showing the inside of the power coordination system between image forming apparatuses which is constituted by the power input control apparatus 117 and the image forming apparatuses 113 and 114. The power input control device 117 includes a power switching unit 132 that transmits power from one main power source 120 or 121 of each of the image forming apparatuses 113 and 114 to the auxiliary heating member 126 or 127 included in the other of the image forming apparatuses 113 and 114. , The CPU 133, and the CPU 133 controls the power based on the information input from the power transmission control devices 118a and 118b of the image forming apparatuses 113 and 114 via the information transmission means 119 shown in FIG. It is configured to switch 132.
従来の画像形成装置の構成である、本実施形態で用いている定着ローラ内に1200Wのハロゲンヒータを1本配置した画像形成装置を立ち上げて厚紙100枚の通紙を行った。本実施形態では、定着ローラ122、123の表面温度を20℃から第一の設定温度180℃まで昇温した後に40秒間定着ローラ122,123を空回転させ、定着ローラ122,123の表面温度を均一にした状態を立ち上げ状態として立ち上げ時間が300秒であった。 An image forming apparatus having one 1200 W halogen heater arranged in the fixing roller used in this embodiment, which is a configuration of a conventional image forming apparatus, was started up and 100 sheets of thick paper were passed. In this embodiment, after the surface temperature of the fixing rollers 122 and 123 is raised from 20 ° C. to the first set temperature 180 ° C., the fixing rollers 122 and 123 are idled for 40 seconds to make the surface temperatures of the fixing rollers 122 and 123 uniform. The startup time was 300 seconds.
又、本実施形態の画像形成装置113、114は、一分間の通紙枚数が60枚の高速機であるため、立ち上げ直後の厚紙の連続通紙では定着ローラ122,123の温度落込みが起こった。画像形成装置113、114は、定着不良防止のために一分間に画像を形成する記録部材枚数を減らす指令「CPM DOWN」が組み込まれており、温度落込み発生後、直ちに「CPM DOWN」制御が発生し、通紙枚数が一分間30枚に低下した。 In addition, since the image forming apparatuses 113 and 114 according to the present embodiment are high-speed machines that pass 60 sheets per minute, the temperature of the fixing rollers 122 and 123 drops in the continuous sheet feeding of thick paper immediately after startup. . The image forming apparatuses 113 and 114 incorporate a command “CPM DOWN” for reducing the number of recording members that form an image per minute in order to prevent fixing failure, and immediately after the temperature drop occurs, the “CPM DOWN” control is performed. Occurred and the number of sheets passed decreased to 30 sheets per minute.
本実施形態は、画像形成装置113、114の一方に、画像形成装置113、114の他方の電力を送電することで、立ち上げ時間の非常に短い画像形成装置を提供するものである。
本実施形態では、定着装置115には画像形成装置113の主電源120と他の画像形成装置114の主電源121の両方からの電力を同時に加熱部材122に供給することができ、定着装置116には画像形成装置114の主電源121と他の画像形成装置113の主電源120の両方からの電力を同時に加熱部材123に供給することができ、これにより定着装置115、116は所定温度まで短時間で昇温することができる。
In the present embodiment, an image forming apparatus having a very short start-up time is provided by transmitting the power of the other of the image forming apparatuses 113 and 114 to one of the image forming apparatuses 113 and 114.
In the present embodiment, the fixing device 115 can be supplied with power from both the main power source 120 of the image forming device 113 and the main power source 121 of the other image forming device 114 to the heating member 122 at the same time. Can simultaneously supply power from both the main power supply 121 of the image forming apparatus 114 and the main power supply 120 of the other image forming apparatus 113 to the heating member 123, so that the fixing devices 115 and 116 can quickly reach the predetermined temperature. The temperature can be raised at
本実施形態は、画像形成装置114の商用電源100Vから400Wの電力を取り出し、画像形成装置113の商用電源から1200Wの電力を取り出して加熱部材122の昇温に用いる構成であり、主発熱部材124、125の抵抗は約8Ω、補助発熱部材126、127の抵抗は約25Ωである。これにより、商用電源の供給電力の上限を上回る1600Wの電力を加熱部材122の昇温に使用することができる。 In the present embodiment, 400 W of power is extracted from the commercial power supply 100V of the image forming apparatus 114, and 1200 W of power is extracted from the commercial power supply of the image forming apparatus 113 and used to raise the temperature of the heating member 122. , 125 has a resistance of about 8Ω, and the auxiliary heating members 126, 127 have a resistance of about 25Ω. As a result, 1600 W of power exceeding the upper limit of the supply power of the commercial power source can be used to raise the temperature of the heating member 122.
同様に、画像形成装置114の商用電源100Vから1200Wの電力を取り出し、画像形成装置113の商用電源から400Wの電力を取り出して加熱部材123の昇温に用いる構成であり、商用電源の供給電力の上限を上回る1600Wの電力を加熱部材123の昇温に使用することができる。 Similarly, 1200 W is extracted from the commercial power supply 100V of the image forming apparatus 114, and 400 W is extracted from the commercial power supply of the image forming apparatus 113 and used to raise the temperature of the heating member 123. An electric power of 1600 W exceeding the upper limit can be used for raising the temperature of the heating member 123.
また、画像形成装置113、114の一方において厚紙の連続通紙を行う時や、環境温度が低温である時など、温度落込みの発生が懸念される場合も、画像形成装置113、114の他方の電力を画像形成装置113、114の一方に送電することにより、CPMダウン制御を極力発生させず、安定した通紙速度を保障する。 Also, when there is a concern about a drop in temperature, such as when one of the image forming apparatuses 113 and 114 continuously passes thick paper or when the environmental temperature is low, the other of the image forming apparatuses 113 and 114 Is transmitted to one of the image forming apparatuses 113 and 114, CPM down control is not generated as much as possible, and a stable sheet passing speed is ensured.
本実施形態では、画像形成装置113、114の一方の電力を画像形成装置113、114の他方の定着装置が有する補助発熱部材に投入したが、画像形成装置113の電力と画像形成装置114の電力を重畳して主発熱部材124、125のいずれか一方に投入しても構わない。これにより、画像形成装置に補助発熱部材を追加する必要がなくなり、装置の小型化及び低コスト化につながる。また、画像形成装置114の電力を画像形成装置113内の定着装置115以外の装置に供給することで、画像形成装置113の電力を全て定着装置115に使用できる構成にしてもよい。 In this embodiment, the power of one of the image forming apparatuses 113 and 114 is input to the auxiliary heat generating member included in the other fixing device of the image forming apparatuses 113 and 114, but the power of the image forming apparatus 113 and the power of the image forming apparatus 114 are used. May be superposed on either one of the main heating members 124 and 125. As a result, there is no need to add an auxiliary heat generating member to the image forming apparatus, which leads to downsizing and cost reduction of the apparatus. Alternatively, the power of the image forming apparatus 114 may be supplied to a device other than the fixing device 115 in the image forming apparatus 113 so that all the power of the image forming apparatus 113 can be used for the fixing device 115.
図18及び図19は、本実施形態における電力投入制御装置117が有しているCPU133のROMに記憶されているプログラムを示すフローチャートであり、CPU133が、電力送電制御装置118aから画像形成装置113が立ち上げ状態又は厚紙連続通紙状態に移行するという情報を受けたときの、電力投入制御装置117による機器(画像形成装置)間電力協調制御を示している。 18 and 19 are flowcharts showing a program stored in the ROM of the CPU 133 included in the power input control device 117 according to the present embodiment. The CPU 133 changes the power transmission control device 118a to the image forming device 113. The figure shows power coordination control between devices (image forming apparatuses) by the power-on control device 117 when receiving information indicating that the state is shifted to the start-up state or the thick paper continuous sheet-passing state.
図18に示すプログラムでは、電力投入制御装置117は、画像形成装置113の立ち上げ時に、画像形成装置114からの情報により画像形成装置114の動作状態を確認し、画像形成装置114が待機状態もしくはスリープ状態であった場合、電力切換手段132により画像形成装置114の主電源121からの電力を画像形成装置113の補助発熱部材126に送電し、加熱部材122を画像形成装置113、114の電力で昇温させる。電力投入制御装置117は、画像形成装置123の電力送電制御装置118aから出力される立ち上げ完了情報を検出して画像形成装置114の主電源121からの電力の送電を停止する。 In the program shown in FIG. 18, when the image forming apparatus 113 is started up, the power-on control device 117 confirms the operation state of the image forming apparatus 114 based on information from the image forming apparatus 114, and the image forming apparatus 114 is in a standby state or In the sleep state, the power switching unit 132 transmits the power from the main power source 121 of the image forming apparatus 114 to the auxiliary heat generating member 126 of the image forming apparatus 113, and the heating member 122 is supplied with the power of the image forming apparatuses 113 and 114. Increase the temperature. The power-on control device 117 detects start-up completion information output from the power transmission control device 118a of the image forming apparatus 123 and stops power transmission from the main power supply 121 of the image forming apparatus 114.
電力投入制御装置117は、画像形成装置113の立ち上げ時に、画像形成装置114が待機状態でもスリープ状態でもなかった場合には、電力切換手段132により画像形成装置114の主電源121から画像形成装置113の補助発熱部材126への送電を停止させる。従って、画像形成装置113は、主発熱部材124にのみ画像形成装置113の電力が供給され、立ち上げ完了後に稼動状態に移行する。 If the image forming apparatus 114 is not in a standby state or a sleep state when the image forming apparatus 113 is started up, the power input control device 117 uses the power switching unit 132 to switch from the main power supply 121 of the image forming apparatus 114 to the image forming apparatus. The power transmission to the auxiliary heat generating member 126 of 113 is stopped. Accordingly, the power of the image forming apparatus 113 is supplied only to the main heat generating member 124, and the image forming apparatus 113 shifts to an operating state after the start-up is completed.
図19に示すプログラムでは、電力投入制御装置117は、画像形成装置113の厚紙連続通紙時に、画像形成装置114からの情報により画像形成装置114の動作状態を確認し、画像形成装置114が待機状態もしくはスリープ状態であった場合、電力切換手段132により画像形成装置114の主電源121からの電力を画像形成装置113の補助発熱部材126に送電する。電力投入制御装置117は、画像形成装置113の電力送電制御装置118aから出力される厚紙通紙完了情報を検出して厚紙通紙完了時に画像形成装置114の主電源121からの電力の送電を停止する。 In the program shown in FIG. 19, the power-on control device 117 confirms the operating state of the image forming device 114 based on information from the image forming device 114 when the image forming device 113 continuously passes thick paper, and the image forming device 114 waits. In the state or the sleep state, the power switching unit 132 transmits power from the main power supply 121 of the image forming apparatus 114 to the auxiliary heat generating member 126 of the image forming apparatus 113. The power input control device 117 detects the cardboard passing completion information output from the power transmission control device 118a of the image forming apparatus 113, and stops power transmission from the main power supply 121 of the image forming apparatus 114 when the cardboard passing is completed. To do.
電力投入制御装置117は、画像形成装置114が待機状態でもスリープ状態でもなかった場合には電力切換手段132により画像形成装置114の主電源121から画像形成装置113の補助発熱部材126への送電を停止させる。従って、画像形成装置113の主電源120からの電力のみで定着装置115が稼動するが、電力投入制御装置117は厚紙連続通紙など定着不良が発生する可能性がある場合には直ちに一分間に画像を形成する記録部材枚数を減らす指令「CPM DOWN」を画像形成装置113に出力し、定着不良を防止する。 The power input control device 117 transmits power from the main power supply 121 of the image forming device 114 to the auxiliary heating member 126 of the image forming device 113 by the power switching unit 132 when the image forming device 114 is not in the standby state or the sleep state. Stop. Accordingly, the fixing device 115 is operated only by the electric power from the main power source 120 of the image forming apparatus 113. However, the power-on control device 117 immediately takes one minute when there is a possibility of fixing failure such as continuous cardboard feeding. A command “CPM DOWN” for reducing the number of recording members for forming an image is output to the image forming apparatus 113 to prevent fixing failure.
電力投入制御装置117は、画像形成装置114の主電源121からから画像形成装置113の補助発熱部材126への送電制御を以上のように行うが、画像形成装置113から画像形成装置114の補助発熱部材126への送電も同様に制御する。
本実施形態の画像形成装置113、114の電力の送電は、画像形成装置113、114がそれぞれ具備する電力送電制御装置118a、118bにより制御するが、機器(画像形成装置)間電力協調システム内の全ての電力の送電を電力投入制御装置117で制御しても構わない。
The power-on control device 117 performs power transmission control from the main power supply 121 of the image forming apparatus 114 to the auxiliary heat generating member 126 of the image forming apparatus 113 as described above, but the auxiliary heat generation of the image forming apparatus 114 from the image forming apparatus 113. The power transmission to the member 126 is similarly controlled.
The power transmission of the image forming apparatuses 113 and 114 according to the present embodiment is controlled by the power transmission control apparatuses 118a and 118b included in the image forming apparatuses 113 and 114, respectively. All power transmissions may be controlled by the power input control device 117.
図20は、上記プログラムに従って画像形成装置113を立ち上げた時の様子を示す。画像形成装置114の送電により画像形成装置113の立ち上げ時間は220秒に短縮された。また、立ち上げ直後の厚紙の連続通紙においても温度落込みは発生せず、通常紙と同様の通紙速度が得られた。
当然ではあるが、電力送電制御装置118により接続される画像形成装置は3台以上でも構わない。
FIG. 20 shows a state when the image forming apparatus 113 is started up according to the program. Due to the power transmission of the image forming apparatus 114, the startup time of the image forming apparatus 113 is shortened to 220 seconds. In addition, the temperature drop did not occur even in the continuous feeding of thick paper immediately after start-up, and the same paper feeding speed as that of normal paper was obtained.
As a matter of course, three or more image forming apparatuses may be connected by the power transmission control apparatus 118.
機器(画像形成装置)間電力協調システムを構成する画像形成装置が3台以上である場合には、電力投入制御装置117は各画像形成装置からの情報により各画像形成装置の動作状態を検出して送電可能な画像形成装置を検索する。本実施形態の画像形成装置をより多く有することで機器(画像形成装置)間電力協調システムは、より安定な動作が保証される。 When there are three or more image forming apparatuses constituting the power coordination system between devices (image forming apparatuses), the power-on control device 117 detects the operation state of each image forming apparatus based on information from each image forming apparatus. To search for an image forming apparatus capable of transmitting power. By having more image forming apparatuses of the present embodiment, the power coordination system between devices (image forming apparatuses) can be assured of more stable operation.
また、本実施形態では、画像形成装置は商用電源からの電力により稼動しているが、商用電源の電力源は火力、水力、原子力等の集中型発電によるものである。画像形成装置は企業・個人の情報を取り扱う製品であるので、そのセキュリティの確保と安定的な電源供給が重要である。画像形成装置は、非常時、緊急時にはUPS電源等のバックアップ電源での対応が可能であるが、セキュリティの確保や安定的な電源供給が確実なものとなっているとは言い難い。 In this embodiment, the image forming apparatus is operated by power from a commercial power source. The power source of the commercial power source is based on centralized power generation such as thermal power, hydraulic power, and nuclear power. Since the image forming apparatus is a product that handles company / individual information, it is important to ensure its security and supply power stably. The image forming apparatus can cope with a backup power source such as a UPS power source in an emergency or an emergency, but it is difficult to say that security and stable power supply are ensured.
そこで、本実施形態において、商用電源からの電力の代りに燃料電池のような発電素子からの電力を使用するように構成することで画像形成装置自体が自律電力源を持つことになり、セキュリティの確保や安定的な電源供給が保障される。また、燃料電池は、電力源が化石燃料で発電してその電力を供給する商用電源に比して、クリーンで且つ、エネルギー効率の高いものであるので、非常に環境にやさしい画像形成装置を提供することができる。 Therefore, in the present embodiment, the image forming apparatus itself has an autonomous power source by using power from a power generation element such as a fuel cell instead of power from a commercial power source. Secure and stable power supply is guaranteed. In addition, the fuel cell is cleaner and more energy efficient than a commercial power source that generates power from fossil fuel and supplies the power, thus providing a very environmentally friendly image forming apparatus. can do.
第3の実施形態では、画像形成装置の立ち上げ時間を短縮することができる。また、厚紙の連続通紙になどにより画像形成装置の動作が不安定になることを防止することができる。
上記第3の実施形態によれば、複数の画像形成装置が電力を共有することで、画像形成装置の立ち上げ時または電力不足の際に、他の画像形成装置から電力の送電を受けて商用電源の限界を超えた電力を投入することができ、短時間立ち上げ,動作の安定化が可能となる。
In the third embodiment, the startup time of the image forming apparatus can be shortened. Further, it is possible to prevent the operation of the image forming apparatus from becoming unstable due to the continuous passing of thick paper.
According to the third embodiment, since a plurality of image forming apparatuses share power, commercial power is received from other image forming apparatuses when the image forming apparatus starts up or when power is insufficient. Power exceeding the limit of the power supply can be turned on, enabling startup for a short time and stabilization of operation.
上記第3の実施形態によれば、システム内の画像形成装置の立ち上げ時間の短縮及び、安定な動作を保証することができる。
上記第3の実施形態によれば、画像形成装置と電力投入制御装置とを、画像形成装置と電力投入制御装置の間で情報を送受信する情報伝達手段により接続することで、画像形成装置に電力を送電する最適な他の画像形成装置をシステム内で検索することができる。
According to the third embodiment, it is possible to shorten the startup time of the image forming apparatus in the system and to ensure stable operation.
According to the third embodiment, the image forming apparatus and the power-on control apparatus are connected by the information transmission unit that transmits and receives information between the image forming apparatus and the power-on control apparatus. It is possible to search the system for another optimal image forming apparatus that transmits power.
上記第3の実施形態によれば、画像形成装置が各々、コンピュータ,電話回線,及びネットワークの少なくとも一つに接続するための通信手段を備えることにより、画像形成装置と電力投入制御装置の間で情報を送受信するための専用の信号線を配線する必要がなくなる。
上記第3の実施形態によれば、画像形成装置の動作情報を取得し、該取得情報に基づいて、電力切換手段を切り換えることにより、画像形成装置に電力が必要なときに適切に他の画像形成装置の電力を送電することができるとともに、誤った送電を防止することができる。
According to the third embodiment, each of the image forming apparatuses includes communication means for connecting to at least one of a computer, a telephone line, and a network. There is no need to wire a dedicated signal line for transmitting and receiving information.
According to the third embodiment, the operation information of the image forming apparatus is acquired, and the power switching unit is switched based on the acquired information, so that another image can be appropriately used when the image forming apparatus requires power. The power of the forming apparatus can be transmitted, and erroneous power transmission can be prevented.
上記第3の実施形態によれば、画像形成装置が、画像情報に応じて未定着画像を形成する装置と、その形成された未定着画像を記録部材に定着する定着装置とを有しており、いずれかの画像形成装置が他の画像形成装置から電力供給を受ける際、その電力供給を受ける画像形成装置は、他の画像形成装置から供給された電力を定着装置に使用することにより、立ち上げ時に商用電源の限界を超えた電力を定着装置に投入することができ、短時間昇温が可能となる。 According to the third embodiment, the image forming apparatus includes an apparatus that forms an unfixed image according to image information, and a fixing apparatus that fixes the formed unfixed image on a recording member. When any one of the image forming apparatuses receives power supply from another image forming apparatus, the image forming apparatus that receives the power supply stands by using the power supplied from the other image forming apparatus for the fixing device. The electric power exceeding the limit of the commercial power source can be input to the fixing device at the time of raising, and the temperature can be raised for a short time.
上記第3の実施形態によれば、画像形成装置が燃料電池からの電力により動作する構成とすることにより、商用電源ではない自律電力源により動作することができ、画像形成装置のセキュリティの確保や安定的な電源供給を保障することができる。また、燃料電池は、電力源が化石燃料で発電してその電力を供給する商用電源に比して、クリーンで且つ、エネルギー効率の高いものであるので、非常に環境にやさしい画像形成装置を提供することができる。 According to the third embodiment, by configuring the image forming apparatus to operate with the power from the fuel cell, the image forming apparatus can be operated with an autonomous power source that is not a commercial power source, and security of the image forming apparatus can be ensured. A stable power supply can be ensured. In addition, the fuel cell is cleaner and more energy efficient than a commercial power source that generates power from fossil fuel and supplies the power, thus providing a very environmentally friendly image forming apparatus. can do.
上記第3の実施形態によれば、電力投入制御装置を画像形成装置の一つに具備することにより画像形成装置の電力を電力投入制御装置に供給できるため、電力投入制御装置を新たに商用電源等に接続する必要がない。 According to the third embodiment, the power input control device can be supplied to the power input control device by providing the power input control device in one of the image forming devices. No need to connect to etc.
51、52 画像形成装置
53、54 補助電源
55、56 定着装置
85 補助電力送電手段
86 情報伝達手段
87 補助電力投入制御装置
88、89 主電源
90、91、92,93 スイッチ
94、99 加熱部材
95、100 主発熱部材
96、101 補助発熱部材
97、102 充電器
98、103 充放電制御装置
104 加圧ローラ
107 画像形成装置
108 補助発熱部材
109 主電源
110 主発熱部材
111 発熱部材
112 薄肉定着ローラ
113、114 画像形成装置
115、116 定着装置
117 補助電力投入制御装置
118、118a、118b 電力送電制御装置
119 情報伝達手段
120、121 主電源
122、123 加熱部材
124、125 主発熱部材
126、127 補助発熱部材
128、129 スイッチ
51, 52 Image forming device
53, 54 Auxiliary power supply
55, 56 Fusing device
85 Auxiliary power transmission means
86 Information transmission means
87 Auxiliary power input control device
88, 89 Main power supply
90, 91, 92,93 switch
94, 99 Heating member
95, 100 Main heating element
96, 101 Auxiliary heating element
97, 102 charger
98, 103 Charge / discharge control device
104 Pressure roller
107 Image forming device
108 Auxiliary heating element
109 Main power supply
110 Main heating element
111 Heating member
112 Thin fixing roller
113, 114 Image forming device
115, 116 fusing device
117 Auxiliary power input control device
118, 118a, 118b Electric power transmission control device
119 Information transmission means
120, 121 Main power
122, 123 Heating member
124, 125 Main heating element
126, 127 Auxiliary heating element
128, 129 switch
Claims (9)
他の画像形成装置からの電力供給を受ける受電手段と、
前記他の画像形成装置への送電を制御する制御手段と
を有する電力送電制御装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。 Power transmission means for transmitting power to another image forming apparatus;
Power receiving means for receiving power supply from another image forming apparatus;
An image forming apparatus comprising: a power transmission control device having a control unit that controls power transmission to the other image forming device.
前記電力送電手段により、前記画像形成装置の電力を該画像形成装置とは異なる他の画像形成装置に送電する電力切換手段を有する電力投入制御装置を備えたことを特徴とする画像形成装置間電力協調システム。 An inter-device power coordination system comprising a plurality of image forming apparatuses according to claim 1, wherein the plurality of image forming apparatuses are connected by the power transmission control device.
Inter-image forming apparatus power comprising: a power input control device having power switching means for transmitting the power of the image forming apparatus to another image forming apparatus different from the image forming apparatus by the power transmitting means. Collaborative system.
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