(57)【要約】【課題】蓄電手段により蓄えた電力を有効活用して、これまで以上に温度の立ち上がりの早いオンデマンド定着を実現可能な画像形成装置およびその制御方法を提供する。【解決手段】商用電源から供給される電力を利用して発熱する発熱体と、蓄電手段から供給される電力を利用して発熱する発熱体とを同一基材上に一体構成し、双方の発熱体により定着ニップ部を直接的に加熱可能とする。【選択図】        図１
2006162919.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転写材上にトナー画像を形成する画像形成手段と、
商用電源から供給される電力を利用して発熱する第一の発熱体と、
充放電可能な蓄電手段と、
蓄電手段から供給される電力を利用して発熱する第二の発熱体と、
前記第一の発熱体あるいは第二の発熱体からの熱により加熱する加熱手段と、
前記加熱手段の熱により前記トナー画像を前記転写材に定着させる定着手段とを備えた画像形成装置において、
前記加熱手段は、前記第一の発熱体および第二の発熱体を同一基材上に一体構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記加熱手段は、前記基材の片面に第一の発熱体をパターン印刷し、第一の発熱体パターンと同一面あるいは反対面に第二の発熱体パターンを形成した面状発熱ヒータであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記加熱手段は、一次側に位置する第一の発熱体と、二次側に位置する第二の発熱体との間を、絶縁構造としたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第一の発熱体の長さは画像形成装置の最大通紙可能紙幅近傍の長さとし、第二の発熱体の長さは第一の発熱体の長さと同一あるいは画像形成装置の最小通紙可能紙幅近傍の長さとしたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記加熱手段は、第一の発熱体を電気的接続するための第一の接点と、第二の発熱体を電気的接続するための第二の接点を有し、第一の接点は第一発熱体が、第二の接点は第二の発熱体がそれぞれ形成されている前記基材の同一面上に形成されたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記加熱手段は、前記基材の長手方向片側端部に前記第一の接点および第二の接点を形成、あるいは、前記基材の長手方向片側端部に第一の接点を他端部に第二の接点を形成したことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項７】
転写材上にトナー画像を形成する画像形成手段と、
商用電源から供給される電力を利用して発熱する第一の発熱体と、
充放電可能な蓄電手段と、
蓄電手段から供給される電力を利用して発熱する第二の発熱体と、
前記第一の発熱体あるいは第二の発熱体からの熱により加熱する加熱手段と、
前記加熱手段の熱により前記トナー画像を前記転写材に定着させる定着手段とを備えた画像形成装置において、
前記加熱手段は、前記第一の発熱体および第二の発熱体を同一保持部材によりに一体的に保持したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
前記蓄電手段は、コンデンサおよび二次電池の少なくとも一方を有することを特徴とする請求項１から７までのいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記蓄電手段は、電気二重層コンデンサ、プロトンポリマー電池、及びニッケル水素電池の少なくともいずれかを有することを特徴とする請求項１から７までのいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真プロセス等を利用した画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
＜レーザビームプリンタ１００の概略構成＞
図７は、本発明が対象とする画像形成装置の一例である、タンデムタイプのレーザビームプリンタ１００の概略構成を示す図である。このレーザビームプリンタ１００は、黒画像（Ｂｋ），イエロー画像（Ｙ），マゼンタ画像（Ｍ），シアン（Ｃ）画像の各色ごとに画像形成部を設けているいわゆるタンデムタイプのプリンタである。
【０００３】
それぞれの画像形成部は、感光体ドラム１８、感光ドラムを一様に帯電する一次帯電器１６、感光体ドラム上に潜像を形成するスキャナユニット１１、潜像を現像して可視像とする現像器１４、可視像を転写紙に転写する転写器１９、感光体の残留トナーを除去するクリーニング装置１５等で構成される。
【０００４】
ここでスキャナユニット１１の構成について説明しておく。図８は、スキャナユニット１１の構成を示す図である。パーソナルコンピュータ等の図示しない外部機器からの画像形成指示があると、レーザビームプリンタ１００内のコントローラ（図示せず）において、画像情報が露光手段であるレーザビームをオン／オフするための画像信号（ＶＤＯ信号）１０１に変換される。この画像信号（ＶＤＯ信号）１０１は、スキャナユニット１１内のレーザユニット１０２に入力される。１０３は、レーザユニット１０２によりオン／オフ変調されたレーザビームである。１０４は、回転多面鏡（ポリゴンミラー）１０５を定常回転させるスキャナモータである。１０６は、ポリゴンミラーによって変更されたレーザビーム１０７を被走査面である感光ドラム１８上に焦点を結ばせる結像レンズである。
【０００５】
この構成により、画像信号１０１により変調されたレーザビーム１３が感光ドラム１８上を水平走査（主走査方向への走査）し、感光ドラム１８上に潜像が形成される。
【０００６】
１０９はビーム検出口で、スリット状の入射口よりビームを取り入れる。この入射口より入ったレーザビームは、光ファイバ１１０内を通って光電変換素子１１１に導かれる。光電変換素子１１１により電気信号に変換されたレーザビームは、増幅回路（図示しない）により増幅された後、水平同期信号となる。
【０００７】
説明を図７に戻す。カセット２２から給紙される記録媒体としての転写紙は、画像形成部とタイミングをとるために、レジストローラ２１で待機する。
【０００８】
また、レジストローラ２１の近傍には、給紙された転写紙の先端を検知するためのレジセンサ２４が設けてある。画像形成部を制御する画像形成制御部（図示せず）はレジセンサ２４の検出結果により、紙の先端がレジストローラ２１に到達したタイミングを検知し、１色目（図の例ではイエロー色）の像を、像担持体である感光ドラム１８ａ上に形成するとともに、定着器２３のヒータ（図示しない）温度が所定の温度になるよう制御する。
【０００９】
２９は吸着ローラであり、このローラの軸に吸着バイアスを印可し、転写紙を搬送ベルト２０上に静電的に吸着させる。
【００１０】
レジストローラ２１で待機した転写紙は、レジセンサ２４の検出結果と像形成プロセスとのタイミングをとって、各色画像形成部を貫通するように配置された転写ベルト２０上を搬送されるとともに、転写器１９ａにより１色目の画像が転写紙上に転写される。
【００１１】
同様に、２色目（図の例ではマゼンタ）の像は、レジセンサ２４の検出結果と、２色目像形成プロセスとのタイミングをとって、転写ベルト２０上を搬送される転写紙上の、１色目の像の上に重畳転写される。以降同様に、３色目（図の例ではシアン）の像，４色目（図の例では黒色）の像が、各像形成プロセスとのタイミングを取って、転写紙上に順次重畳転写される。
【００１２】
そして、トナー画像が転写された転写紙は定着器２３へと搬送され、その転写紙が定着器２３におけるニップ部Ｎ（詳細は後述する）を通過することにより、トナーが加圧、過熱されて転写紙に溶融定着される。定着器２３を通過した転写紙は機外に排紙されフルカラーの画像形成が終了する。
【００１３】
＜定着器２３の構成＞
本発明が対象とする画像形成装置の定着器２３では、ハロゲンランプを熱源として用いた熱ローラ方式よりも高効率な、セラミック面状発熱ヒータ方式を採用する。ここでは図９〜１２を参照して定着器２３の構造例を説明する。図９は定着器２３の要部の横断面構造を示す構成図、図１０は定着器２３の定着制御回路の構成を示す図、図１１はセラミック面状発熱ヒータの構造例を示す図である。図１２は画像形成制御回路による定着器への通電制御を説明する図である。
【００１４】
図９は、本発明が対象とするセラミック面状発熱ヒータ方式の定着器２３の横断面構造を示す図である。
【００１５】
５１０はステーであり、このステー５１０はセラミックヒータ６４０を露呈させて支持した横断面Ｕ字状の本体部５１１と該本体部を対向する加圧ローラ５２０側へ加圧する加圧部５１３とで構成されている。ここで、セラミック面状発熱ヒータは、発熱体が後述のニップ部と反対側であっても、発熱体がニップ部側であっても構わない。５１４はステー５１０に外嵌させてある横断面円形の耐熱性フィルム（以下、「フィルム」と略称する）である。
【００１６】
加圧ローラ５２０は、セラミック面状発熱ヒータ６４０との間にフィルム５１４を挟んで圧接ニップ部（定着ニップ部）Ｎを形成し、且つフィルム５１４を回転駆動させるフィルム外面接触駆動手段として作用する。このフィルム駆動ローラ兼加圧ローラ５２０は芯金５２０ａとシリコンゴム等よりなる弾性体層５２０ｂと最外層の離形層５２０ｃよりなり、不図示の軸受け手段・付勢手段により所定の押圧力をもってフィルム５１４を挟ませてセラミックヒータ６４０の表面に圧接させて配設してある。この加圧ローラ５２０はモータＭによる回転駆動により、この加圧ローラ５２０とフィルム５１４の外面との摩擦力で該フィルムに搬送力を付与する。
【００１７】
図１１は、セラミック面状発熱ヒータ６４０の具体的な構造例を示す図である。図１１（ａ）はセラミック面状発熱ヒータ６４０の断面図であり、図１１（ｂ）は発熱体６０１が形成されている（ニップ側の）面を、図１１（ｃ）は発熱体６０１とは逆の（ニップ反対側の）面を示している。
【００１８】
セラミック面状発熱ヒータはＳｉＣ、ＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３等のセラミックス系の絶縁基板６０７と絶縁基板面上にペースト印刷等で形成されている発熱体６０１と、発熱体保護しているガラス等の保護層６０６から構成されている。保護層上には、セラミック面状発熱ヒータの温度を検出する温度検出素子としてのサーミスタ６０５および過昇温を防止する手段として例えば温度ヒューズ６０２が配置されている。サーミスタ６０５は発熱体６０１に対して絶縁距離を確保できるように絶縁耐圧を有する絶縁物を介して配置されている。もっとも、過昇温を防止する手段としては温度ヒューズの他にサーモスイッチ等を使用してもよい。
【００１９】
発熱体６０１は、レーザビームプリンタ１００の通紙可能な最大の記録紙幅Ｌｍａｘとほぼ同じ長さとしてあるとともに、導電部６０３と、コネクタ（図示せず）を介して電力が供給される電極部６０４とが接続されている。２つの電極６０４のうち１つへは、交流電源のＨＯＴ側端子が温度ヒューズ６０２を介して接続されている。電極部は発熱体を制御するトライアック６１０に接続され、交流電源のＮＥＵＴＲＡＬ端子に接続される。
【００２０】
図１０は、定着器２３の定着制御回路の構成を示す図である。
【００２１】
定着器２３の定着制御回路は、商用電源６２１をＡＣフィルタ（図示せず）を介してセラミック面状発熱ヒータ６４０の発熱体６０１へ供給することによりセラミック面状発熱ヒータの発熱体６０１を発熱させる。この発熱体６０１への電力供給は、トライアック６５０によって通電・遮断が制御される。抵抗６５１，６５２はトライアック６５０のためのバイアス抵抗であり、フォトトライアックカプラ６５３は一次、二次間を隔離するためのデバイスである。フォトトライアックカプラ６５３の発光ダイオードに通電することにより、トライアック６５０をオンする。抵抗６５４はフォトトライアックの電流を制限するための抵抗であり、トランジスタ６５５によりオン／オフする。トランジスタ６５５は抵抗６５６を介して画像形成制御回路３１６から送られるＯＮ信号に従って動作する。
【００２２】
また、ＡＣフィルタ（図示せず）を介して、交流電源は、ゼロクロス検出回路６１８に入力される。ゼロクロス検出回路６１８では、商用電源６２１があるしきい値以下の電圧になっていることを画像形成制御回路３１６に対してパルス信号により報知する。以下、画像形成制御回路３１６に送信されるこの信号をＺＥＲＯＸ信号と呼ぶ。画像形成制御回路３１６はＺＥＲＯＸ信号のパルスのエッジを検知する。
【００２３】
サーミスタ６０５によって検出される温度は、抵抗６５７とサーミスタ６０５との分圧として検出され、画像形成制御回路３１６にＴＨ信号としてＡ／Ｄ入力される。セラミック面状発熱ヒータ６４０の温度は、ＴＨ信号として画像形成制御回路３１６において監視され、画像形成制御回路３１６の内部で設定されているセラミック面状発熱ヒータの設定温度と比較する。その結果をもとに画像形成制御回路３１６のクロック生成部（図示せず）ではセラミック面状発熱ヒータを構成する発熱体６０１に供給するべき電力を算出し、その供給する電力に対応した位相角θ（位相制御）に換算する。ゼロクロス検出回路６１８はＺＥＲＯＸ信号を画像形成制御回路３１６へ出力し、クロック生成部は同期をとってトランジスタ６１５にＯＮ信号を送信し、所定の位相角θａにてヒータ６４０へ通電する。
【００２４】
図１２は、その通電状態の波形を示している。ＺＥＲＯＸ信号は商用電源周波数（５０Ｈｚ）から決まる周期Ｔ（＝１／５０ｓｅｃ）の繰り返しパルスで、これが画像形成制御回路３１６へ送信されており、パルスの中央部が商用電源の位相０°，１８０°と電圧が０Ｖ（ゼロクロス）となるタイミングを示している。画像形成制御回路３１６は、上記のようにゼロクロスタイミングから所定のタイミングを経てトライアック６５０をオンするＯＮ信号を送信し、商用電源電圧（正弦波）の半波において所定の位相角θａにて発熱体（ヒータ）６０１への通電が開始されるように制御している。トライアック６５０は次のゼロクロスタイミングにてオフとなり、次の半波においてＯＮ信号により同位相角角θａで発熱体６０１への通電が開始され、さらに次のゼロクロスタイミングにてオフとなる。発熱体６０１は抵抗体であるため、発熱体の両端に印加される電圧波形は流れる電流波形と等しくなり、図１２に示すように１周期において正負対象の電流波形を示す。ヒータへの電力供給を増加させる場合には、ゼロクロスからＯＮ信号を送信するタイミングを早め、逆に電力供給を低減させる場合には、ゼロクロスからＯＮ信号を送信するタイミングを遅くする。この制御を１周期あるいは必要に応じて複数周期ごとに行うことでセラミック面状発熱ヒータ６４０の温度をコントロールしている。
【００２５】
万一、画像形成制御回路３１６等の故障により、発熱体が熱暴走に至り温度ヒューズ６０２が所定の温度以上になると、温度ヒューズ６０２がオープンとなる。温度ヒューズ６０２のオープンにより、セラミック面状発熱ヒータ６４０への通電経路が遮断され、発熱体６０１への通電が断たれることにより、故障時の保護がなされている。
【００２６】
＜技術の動向＞
レーザビームプリンタ等の電子写真プロセスを用いた画像形成装置には、記録媒体（記録紙やＯＨＰシートなど）に形成されたトナー像を熱溶融させて定着させる定着器が設けられている。この定着器における加熱方式としてはいくつかのタイプがある。とりわけ、セラミッス等の基材にヒータパターンを形成したセラミック面状発熱ヒータ方式は、フィルムを介して定着ニップ部を直接的に加熱させることができ、ハロゲンランプを熱源として用いた熱ローラ方式の定着装置よりも高効率の定着プロセスを達成できる点で有利である。
【００２７】
またその他のタイプとして、磁束により定着ローラに電流を誘導させ、そのジュール熱によって発熱させる電磁誘導加熱方式は、誘導電流の発生を利用することで直接定着ローラを発熱させることができ、セラミック面状発熱ヒータ方式同様に熱ローラ方式の定着装置よりも高効率の定着プロセスを達成することができる。
【００２８】
ところで、例えばＡ４サイズの定型紙を１６枚／分の速度で印字可能とするようなカラー画像形成装置（Ａ４機）においては近年、上記したようなセラミック面状発熱ヒータ方式の熱容量の小さな定着器を使用することで、待機時の定着温度調節（以下、「温度調節」を「温調」と略記することもある。）が不要で、プリント時にのみ過熱を行ういわゆる「オンデマンド定着」を実現することが可能となっている。
【００２９】
一方、Ａ３サイズの定型紙まで印字可能とするようなカラー画像形成装置（Ａ３機）においては、その印刷スピードに依存するものの、一般にＡ４機よりは定着器に求められる熱容量が大きいため、待機時においても所定の時間間隔で電力を定着器に供給することで予熱を行ういわゆる「スタンバイ温調」がなされている。スタンバイ温調を行う理由は次のとおりである。
【００３０】
図１３は、従来のセラミック面状発熱ヒータ方式の定着器を用いたカラー画像形成装置（Ａ３機）において、定着器の冷えた状態からプリント可能状態の温度（例えば１８０℃）に達するまでの立ち上がり時間とその時に定着器のヒータに供給した電力（定着電力）との関係の概要を示す図である。同図において、供給可能な定着電力が仮に約９００Ｗであるとすると、プリント可能状態の温度（プリント温度）に達するまでの立ち上がり時間は３０ｓｅｃ（点Ｗａ）となっている。この時間は一般的に用いられるハロゲンヒータを用いた定着器に比べて極めて短時間である。しかしながら、紙の搬送時間等を考慮すると、プリント開始から一枚目の画像形成済みの紙が排紙部に排出されるまでの時間（ファーストプリントアウトタイム）は３０ｓｅｃよりも遅くなりユーザを待たせてしまう。このため、ファーストプリントアウトタイムを短縮するために、（ハロゲンヒータ方式の定着器を用いた画像形成装置で一般的に行われているように、）待機時においても所定の時間間隔で電力を定着器に供給することで予熱を行う。このスタンバイ温調を実施することにより、プリントジョブを開始してから画像形成可能な所定の定着温度に早く到達させるようにしている。
【００３１】
セラミック面状発熱ヒータ方式におけるこのようなスタンバイ温調時の消費電力は、ハロゲンヒータを用いた定着方式と比較するとスタンバイ温調時の温度を低く設定することができるため、小さな電力消費に抑えることが可能であるものの、オンデマンド定着方式と比較する場合には余分な電力（スタンバイ温調時の電力）が必要であることには変わりない。
【００３２】
ところで、この画像形成装置において、定着器のヒータへの供給電力を約２００Ｗ増加させることが可能であれば、定着器に１１００Ｗ投入することができプリント温度に達するまでの時間は約１５ｓｅｃ（図中の点Ｗｂ）となる。このため、この画像形成装置が目標とするファーストプリントアウトタイムが、仮に２０ｓｅｃ程度であれば、（画像形成装置の構成、紙搬送経路や搬送速度等に依存するものの、）スタンバイ温調が不要なオンデマンド定着を実現することも可能である。
【００３３】
しかしながら最近では、画像形成装置の技術向上に伴い、これまで中速機（中級機）のカテゴリの画像形成装置が小型化、低価格化されながらも高速化され、一昔前の高速機の速度に達してきている。それに伴って、省エネルギー化、ファーストプリントアウトタイム短縮等の付加価値がこれまで以上に市場から求められるようになってきている。
【００３４】
このような背景を考慮すると、高効率なセラミック面状発熱ヒータ方式の定着器を用いたとしても、従来Ａ４機において実現可能であったオンデマンド定着では市場の要求に応えることが難しくなってきている。
【００３５】
また、Ａ３機において従来行ってきたスタンバイ温調は、上記したように、必要最小限度の電力とはいえ待機時においても定着器に電力を投入していることになるため、このスタンバイ温調が、画像形成装置の待機時における消費電力の軽減が困難である要因の一つでもあった。
【００３６】
かといって、スタンバイ時の省エネルギー化を重視してこのスタンバイ温調制御を実施しないことにすると、プリント開始から画像形成可能な所定の定着温度に達するまでの時間が長くかかるため、結果として、ファーストプリントアウトタイムが遅くなってしまうという問題に直面することになる。つまり、待機時における省エネルギー化とファーストプリントアウトタイムの短縮とはトレードオフの関係にある。
【００３７】
したがって、待機時における省エネルギー化とファーストプリントアウトタイムの短縮の両者のバランスを取った上で、市場に受け入れられるレベルの、温度の立ち上がりの早いオンデマンド定着システムを開発する必要がある。
【００３８】
一方、モノクロ高速印刷機やカラー印刷高画質機等の大型でかつ高付加価値の画像形成装置、いわゆる高速機（高級機）は、省エネルギー化の工夫はなされているものの、高機能化やオプション装置の充実等の更なる付加価値が求められおり、消費電力は増加していく方向にある。これら機器の消費する電力の上限の一つの目安としては、商用電源で供給可能な最大電流がある。例えば、電圧１００Ｖの商用電源について、１５Ａの最大供給電流が規定されている場合には、その電力の上限は１５００Ｗ（＝１００Ｖ×１５Ａ）となる。画像形成装置本体においては、装置の最大電流が商用電源の最大電流を超えないように設計するのが通常である。
【００３９】
また、この高速機クラスの定着器では、高速連続定着に耐え得るよう一般に熱容量の大きな定着器が用いられることが多い。このような定着器のデメリットは、定着器が冷えた状態からスタンバイ状態の温度に達するまでの時間（ウォームアップ時間）に長時間（数分）を要する点であり、このウォームアップ時間の短縮が改善課題の一つであった。
【００４０】
これに対し、単純に大電力を投入して定着器のウォームアップ時間を短縮しようとすると、商用電源の最大電力が装置として使用可能な電力の上限が制約となるため、定着システム自体の改善を行わない限り、さらにウォームアップ時間を短縮することは困難であった。
【００４１】
このような問題を解決する一つの手段として、例えば特許文献１では、定着器への電力を有効活用するために、定着器に主ヒータと副ヒータを備えた画像形成装置に蓄電部を設け、蓄電部は直流電源あるいは直流モータ制御部に選択的に接続することを提案している。すなわち、蓄電部から直流モータに電力が供給されている間は、直流モータに供給されるはずの電力を副ヒータに供給できるため定着器の温度を従来よりも上げることができ、この間は高速で複写できるようになっている。
【００４２】
また、特許文献２では、画像形成装置に蓄電装置を設け、定着器の立上げ時に商用電源からの電力と蓄電装置からの電力を併用することにより、省エネルギーとプリント開始時間の短縮を図る方法が提案されている。
【特許文献１】実公平７−４１０２３号公報
【特許文献２】特開２００２−１７４９８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００４３】
しかしながら、特許文献１や特許文献２では、定着器の主ヒータと蓄電手段から電力供給する副ヒータの構造を明確にしておらず、一般に広く用いられている熱ローラ方式の熱容量の大きな定着装置であると仮定すると、ウォームアップ時間は短縮されるものの、オンデマンド定着の実現は極めて困難であると考えられる。
【００４４】
また、複数のヒータを必要とする構成のため、定着器の構成が複雑かつ大型になっていた。
【００４５】
本発明は、このような問題に鑑みてなされてものであり、セラミック面状発熱ヒータの構造を工夫することにより、これまで以上に温度の立ち上がりの早いオンデマンド定着を実現可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００４６】
上記した課題は、本発明の画像形成装置によって解決される。本発明の一側面は、商用電源から供給される電力を利用して発熱する第一の発熱体、あるいは充放電可能な蓄電手段から供給される電力を利用して発熱する第二の発熱体により加熱する加熱手段を内包し、トナー画像が形成された転写材にそのそれら発熱体の熱を加えることで前記トナー画像を前記転写材に定着させる定着手段を備えた画像形成装置に係り、加熱手段は、前記第一の発熱体および第二の発熱体を同一基材上に一体構成したことを特徴とする。
【００４７】
本発明の別の側面は、商用電源から供給される電力を利用して発熱する第一の発熱体、あるいは充放電可能な蓄電手段から供給される電力を利用して発熱する第二の発熱体により加熱する加熱手段を内包し、トナー画像が形成された転写材にそのそれら発熱体の熱を加えることで前記トナー画像を前記転写材に定着させる定着手段を備えた画像形成装置に係り、加熱手段は、前記第一の発熱体および第二の発熱体を同一保持部材によりに一体的に保持したことを特徴とする。
【００４８】
なお、さらに説明すれば、本発明の第一の発明について下記のように示す。
【００４９】
（１）転写材上にトナー画像を形成する画像形成手段と、商用電源から供給される電力を利用して発熱する第一の発熱体と、充放電可能な蓄電手段と、蓄電手段から供給される電力を利用して発熱する第二の発熱体と、前記第一の発熱体あるいは第二の発熱体からの熱により加熱する加熱手段と、前記加熱手段の熱により前記トナー画像を前記転写材に定着させる定着手段とを備えた画像形成装置において、前記加熱手段は、前記第一の発熱体および第二の発熱体を同一基材上に一体構成したことを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００５０】
本発明によれば、商用電源から供給される電力を利用して発熱する発熱体と、蓄電手段から供給される電力を利用して発熱する発熱体とを同一基材上に一体構成し、双方の発熱体により定着ニップ部を直接的に加熱可能とすることで、これまで以上に温度の立ち上がりの早いオンデマンド定着を実現可能な画像形成装置およびその制御方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下では本発明の一実施形態としてレーザビームプリンタを例にとって説明する。ただし、本発明はレーザビームプリンタに限定されるものではなく、電子写真プロセスを使用した画像形成装置全般に適用することができる。
【００５２】
また、従来の技術例で説明した部品と同じ部品は、説明を省略あるいは簡略化すると共に、従来の技術例で説明に使用した同一符号を使用して現してある。
【実施例１】
【００５３】
本実施形態における定着器２３では、ハロゲンランプを熱源として用いた熱ローラ方式よりも高効率な、セラミック面状発熱ヒータ方式でかつ充放電可能な蓄電手段からの電力により駆動する副ヒータを採用する。ここでは図１〜２，９を参照して定着器２３の構造例を説明する。図９は定着器２３の要部の横断面構造を示す構成図、図２は定着器２３の定着制御回路の構成を示す図、図１はセラミック面状発熱ヒータの構造例を示す図である。
【００５４】
図９は、前述のとおり本発明が対象とするセラミック面状発熱ヒータ方式の定着器２３の横断面構造を示す図である。
【００５５】
５１０はステーであり、このステー５１０はセラミックヒータ６４０を露呈させて支持した横断面Ｕ字状の本体部５１１と該本体部を対向する加圧ローラ５２０側へ加圧する加圧部５１３とで構成されている。ここで、セラミック面状発熱ヒータは、発熱体が後述のニップ部と反対側であっても、発熱体がニップ部側であっても構わない。５１４はステー５１０に外嵌させてある横断面円形の耐熱性フィルムである。
【００５６】
加圧ローラ５２０は、セラミックヒータ６４０との間にフィルム５１４を挟んで圧接ニップ部（定着ニップ部）Ｎを形成し、且つフィルム５１４を回転駆動させるフィルム外面接触駆動手段として作用する。このフィルム駆動ローラ兼加圧ローラ５２０は芯金５２０ａとシリコンゴム等よりなる弾性体層５２０ｂと最外層の離形層５２０ｃよりなり、不図示の軸受け手段・付勢手段により所定の押圧力をもってフィルム５１４を挟ませてセラミックヒータ６４０の表面に圧接させて配設してある。この加圧ローラ５２０はモータＭによる回転駆動により、この加圧ローラ５２０とフィルム５１４の外面との摩擦力で該フィルムに搬送力を付与する。
【００５７】
図１は、本実施形態におけるセラミック面状発熱ヒータ６４０ａの具体的な構造例を示す図である。図１（ａ）はセラミック面状発熱ヒータ６４０ａの断面図であり、図１（ｂ）は主発熱体６０１ａが形成されている（ニップ側の）面を、図１（ｃ）は副発熱体６１１ａが形成されている（ニップ反対側の）面を示している。
【００５８】
セラミック面状発熱ヒータ６４０ａはＳｉＣ、ＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３等のセラミックス系の絶縁基板６０７と、絶縁基板６０７面上（ニップ側）には商用電源からの電力を利用して発熱する主発熱体６０１ａを、主発熱体６０１ａとは逆の絶縁基板６０７面上には蓄電手段からの電力を利用して発熱する副発熱体６１１ａとをペースト印刷等で一体形成してある。
【００５９】
なお、使用する絶縁基板６０７の熱伝導特性が極めて良好であれば、図１（ｄ）の断面図に示すように、セラミック面状発熱ヒータ６４０ａをレーザビームプリンタ１００へ組付けた際の向きが、図１（ａ）と逆向きでも構わない。
【００６０】
主発熱体６０１ａと副発熱体６１１ａとはそれぞれ、レーザビームプリンタ１００の通紙可能な最大の記録紙幅Ｌｍａｘとほぼ同じ長さとしてあり、それぞれの発熱体には、導電部６０３ａ，６１３ａと、コネクタ（図示せず）を介して電力が供給される電極部６０４，６１４とが接続されている。
【００６１】
また、定着器２３に組みつけられた際に、定着フィルム６１４の回転方向に沿って上流部に発熱体６０１ａと副発熱体６１１ａとが位置するように絶縁基材６０７上に発熱体が印刷されている。
【００６２】
さらに、主発熱体６０１ａは一次側、副発熱体６１１ａは二次側に配置されており、そのヒータ６４０の構造や構成材料等により安全規格上一次−二次間で要求される空間距離と沿面距離を確保している。
【００６３】
発熱体同様に、電極部６０４は一次側、電極部６１４は二次側に位置するため、絶縁基板６０７上長手両端部に電極部６０４，６１４をそれぞれ分けて配置することで、電極部同士の距離を十分確保するとともに、電極部６０４，６１４に接続されるコネクタを、一次側用コネクタと二次側用コネクタと個別に設けることで、コネクタ内で一次二次間の距離を確保する必要がなく、コネクタのサイズを小型化することができる。
【００６４】
６０６，６１６はガラス等を用いた保護層であり、各発熱体６０１ａ，６１１ａと導電部６０３ａ，６１３ａとを保護している。
【００６５】
副発熱体６１１ａの保護層６１６上には、セラミック面状発熱ヒータの温度を検出する温度検出素子としてのサーミスタ６０５および過昇温を防止する手段として例えば温度ヒューズ６０２が配置されている。なお、過昇温を防止する手段としては温度ヒューズの他にサーモスイッチ等を使用してもよい。
【００６６】
主発熱体６０１ａの２つの電極６０４のうち１つへは、交流電源のＨＯＴ側端子が温度ヒューズ６０２を介して接続されている。電極６０４のうち他方は発熱体を制御するトライアック６１０に接続され、交流電源のＮＥＵＴＲＡＬ端子に接続される。
【００６７】
また、副発熱体６１１ａの２つの電極６１４のうち１つは、蓄電手段からの通電をオンオフする切換え手段６６３が接続されている。電極６１４のうち他方は蓄電手段のグランド電位に接続される。
【００６８】
図２は、本実施形態における定着制御回路の構成を示す図である。
【００６９】
本実施形態における定着制御回路は、商用電源６２１をＡＣフィルタ（図示せず）を介してセラミック面状発熱ヒータ６４０の主発熱体６０１ａへ供給することによりセラミック面状発熱ヒータの発熱体６０１ａを発熱させる。この発熱体６０１ａへの電力供給は、トライアック６５０によって通電・遮断が制御される。抵抗６５１，６５２はトライアック６５０のためのバイアス抵抗であり、フォトトライアックカプラ６５３は一次、二次間を隔離するためのデバイスである。フォトトライアックカプラ６５３の発光ダイオードに通電することにより、トライアック６５０をオンする。抵抗６５４はフォトトライアックの電流を制限するための抵抗であり、トランジスタ６５５によりオン／オフする。トランジスタ６５５は抵抗６５６を介して画像形成制御回路３１６から送られるＯＮ信号に従って動作する。
【００７０】
５５５は充電手段であり、商用電源（一次側）電圧を所定の電圧（二次側）に降圧し、蓄電手段５５６を定電流あるいは定電圧充電する。蓄電手段５５６は、例えば複数個の電気二重層コンデンサ素子で構成されている。電気二重層コンデンサは、その容量が数Ｆ以上と大きく、二次電池と比べて充電効率が良く、長寿命であるため近年多くの分野において注目されている素子である。
【００７１】
切換え手段６６３は、画像形成制御回路３１６からの指示により蓄電手段５５６を充電手段５５５により充電するか、蓄電手段５５６に蓄えられた電力を副発熱体６１１へ供給するかを選択するもので、図２では蓄電手段５５６から副発熱体６１１へ電力を供給していることを示している。
【００７２】
なお、コンデンサタイプの蓄電手段では、蓄電電力の放電開始と共に出力電力が低下していくため、必要に応じて、切換え手段６６３と副発熱体６１１に昇圧コンバータ回路（図示せず）を追加して、副発熱体６１１への印加電圧を安定化させても構わない。
【００７３】
また、切換え手段６６３にはオンオフ耐久性の理由から、ＦＥＴ等の半導体スイッチを使用するのが好ましいものの、オンオフ回数などの寿命が問題なければリレー等のメカニカルスイッチを用いても構わない。
【００７４】
以上のような構成とすれば、ヒータの構造上、容易に定着ニップ部に複数の発熱体を集中させることができるため、プリント開始時等の定着器の温度の立上げ時には、商用電源からの電力を利用して発熱する主発熱体６０１ａをオンするとともに、蓄電手段からの電力を利用して発熱する副発熱体６１１ａを併用することで、これまで以上に温度の立ち上がりの早いオンデマンド定着を実現することが可能となる。
【００７５】
また、主発熱体６０１ａと副発熱体６１１ａの２つの発熱体を同一絶縁基板上に一体形成しているため、ヒータ構成をシンプルにするとともに、定着器の組立て性を向上することができる。
【実施例２】
【００７６】
図３は、第２の実施形態におけるセラミック面状発熱ヒータの構造例を示す図である。
【００７７】
第１の実施形態（図１）との違いは、絶縁基板６０７上における、主発熱対６０１ｂと副発熱体６１１ｂの形成面を同一面としている点である。
【００７８】
図３は、本実施形態におけるセラミック面状発熱ヒータ６４０ｂの具体的な構造例を示す図である。図３（ａ）はセラミック面状発熱ヒータ６４０ｂの断面図であり、図３（ｂ）は主発熱体６０１ｂおよび副発熱体６１１ｂが形成されている（ニップ側の）面を、図３（ｃ）は発熱体が形成されていない（ニップ反対側の）面を示している。
【００７９】
セラミック面状発熱ヒータ６４０ｂはＳｉＣ、ＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３等のセラミックス系の絶縁基板６０７と、絶縁基板６０７面上（ニップ側）には商用電源からの電力を利用して発熱する主発熱体６０１ｂを、主発熱体６０１ｂと同一の絶縁基板６０７面上には蓄電手段からの電力を利用して発熱する副発熱体６１１ｂとをペースト印刷等で一体形成してある。
【００８０】
主発熱体６０１ｂと副発熱体６１１ｂとはそれぞれ、レーザビームプリンタ１００の通紙可能な最大の記録紙幅Ｌｍａｘとほぼ同じ長さとしてあり、それぞれの発熱体には、導電部６０３ｂ，６１３ｂと、コネクタを介して電力が供給される電極部６０４，６１４とが接続されている。
【００８１】
また、定着器２３に組みつけられた際に、定着フィルム６１４の回転方向に沿って上流部に発熱体６０１ｂが位置するように絶縁基材６０７上に発熱体が印刷されている。
【００８２】
さらに、主発熱体６０１ｂは一次側、副発熱体６１１ｂは二次側に配置されており、そのヒータ６４０の構造や構成材料等により安全規格上一次−二次間で要求される空間距離と沿面距離を確保している。このため、実施例一よりもヒータの幅を広くする必要がある。
【００８３】
発熱体同様に、電極部６０４は一次側、電極部６１４は二次側に位置し、絶縁基板６０７上長手片側端部に電極部６０４，６１４をそれぞれ配置してある。同一面でかつ同端部であるため、電極部同士の距離を十分確保する必要があるものの、電極部６０４，６１４に接続されるコネクタ（図示せず）を、一次側用コネクタと二次側用コネクタとを一つにした単一のコネクタにすることができる。したがって、組立て時のコネクタ接続の作業性は良くなるものの、一方で実施例１よりもコネクタのサイズが大きくなるというデメリットもある。
【００８４】
６０６，６１６はガラス等を用いた保護層であり、各発熱体６０１ｂ，６１１ｂと導電部６０３ｂ，６１３ｂとを保護している。
【００８５】
発熱体が形成されていない（ニップ反対側の）面には、セラミック面状発熱ヒータの温度を検出する温度検出素子としてのサーミスタ６０５および過昇温を防止する手段として例えば温度ヒューズ６０２が配置されている。
【００８６】
主発熱体６０１ｂの２つの電極６０４のうち１つへは、交流電源のＨＯＴ側端子が温度ヒューズ６０２を介して接続されている。電極６０４のうち他方は発熱体を制御するトライアック６１０に接続され、交流電源のＮＥＵＴＲＡＬ端子に接続される。
【００８７】
また、副発熱体６１１ｂの２つの電極６１４のうち１つは、蓄電手段からの通電をオンオフする切換え手段６６３が接続されている。電極６１４のうち他方は蓄電手段のグランド電位に接続される。
【００８８】
以上のように、第一の実施例同様、ヒータの構造上、容易に定着ニップ部に複数の発熱体を集中させることができるため、プリント開始時等の定着器の温度の立上げ時において蓄電手段からの電力を利用して発熱する副発熱体６１１ｂを併用することで、これまで以上に温度の立ち上がりの早いオンデマンド定着を実現することが可能となる。
【００８９】
また、主発熱体６０１ｂと副発熱体６１１ｂの２つの発熱体を同一絶縁基板上に一体形成しているため、ヒータ構成をシンプルにするとともに、定着器の組立て性を向上することができる。
【実施例３】
【００９０】
図４は、第３の実施形態におけるセラミック面状発熱ヒータの構造例を示す図である。
【００９１】
第１の実施形態（図１）との違いは、絶縁基板６０７上における、副発熱体６１１ｃの長さを短くし、レーザビームプリンタが通紙可能な小サイズ紙の幅Ｌｍｉｎとほぼ同一としている点である。
【００９２】
図４は、本実施形態におけるセラミック面状発熱ヒータ６４０ｃの具体的な構造例を示す図である。図４（ａ）はセラミック面状発熱ヒータ６４０ｃの断面図であり、図４（ｂ）は主発熱体６０１ｃが形成されている（ニップ側の）面を、図４（ｃ）は副発熱体６１１ｃが形成されている（ニップ反対側の）面を示している。
【００９３】
セラミック面状発熱ヒータ６４０ｃはＳｉＣ、ＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３等のセラミックス系の絶縁基板６０７と、絶縁基板６０７面上（ニップ側）には商用電源からの電力を利用して発熱する主発熱体６０１ｃを、主発熱体６０１ｃと逆の絶縁基板６０７面上には蓄電手段からの電力を利用して発熱する副発熱体６１１ｃとをペースト印刷等で一体形成してある。
【００９４】
主発熱体６０１ｃは、レーザビームプリンタ１００の通紙可能な最大の記録紙幅Ｌｍａｘとほぼ同じ長さ、副発熱体６１１ｃはレーザビームプリンタ１００の通紙可能な最小の記録紙幅Ｌｍｉｎとほぼ同じ長さとしてあり、それぞれそれぞれの発熱体には、導電部６０３ｃ，６１３ｃと、コネクタを介して電力が供給される電極部６０４，６１４とが接続されている。
【００９５】
６０６，６１６はガラス等を用いた保護層であり、各発熱体６０１ｃ，６１１ｃと導電部６０３ｃ，６１３ｃとを保護している。
【００９６】
副発熱体６１１ｃの保護層６１６上には、セラミック面状発熱ヒータの温度を検出する温度検出素子としてのサーミスタ６０５とヒータの端部の温度を検出する端部サーミスタ６１５と、過昇温を防止する手段として例えば温度ヒューズ６０２が配置されている。
【００９７】
本実施例のようなセラミック面状発熱ヒータの定着手段を有するレーザビームプリンタにおいては、発熱域が、最大通紙幅Ｌｍａｘに対応した長さ、または、ある紙種（たとえばＡ４やＢ４といった定型の記録紙、以下卯通サイズ紙と称する）の幅に対応した適当な長さである場合、前記発熱体の長さよりも短い普通紙の記録紙（小サイズ紙）を通紙した時には、この発熱領域かつ非通紙領域において、通紙域に比べて温度が高くなってしまう場合（以下、非通紙部昇温と称する）がある。この非通紙部昇温を検出するために、前記サーミスタ６０５と同形状の端部サーミスタ６１５が小サイズ紙の非通紙領域に配置してある。
【００９８】
この非通紙領域において、温度が高くなりすぎると、定着スリーブ部材等、周囲の部材にダメージを与えてしまう場合があるため、一般にはこの影響を緩和するために、端部の温度をサーミスタ６１５で検出して、あるいは転写紙の幅サイズにしたがって、転写紙の連続印字間隔をあけて対応している。
【００９９】
このような構成において、次のように制御することで、この非通紙部昇温を緩和することが可能となる。
【０１００】
記録紙幅が発熱体の長さＬｍｉｎよりも大きい記録紙が通紙された場合には、主発熱体６０１ｃよる加熱のみによりサーミスタ６０５の温度が所定温度になるように定着温度の制御を行う。
【０１０１】
一方、記録紙幅が発熱部の長さＬｍｉｎと同じか小さい記録紙が通紙されつづけ、端部サーミスタ６１５の検出温度値が所定値以上に達した場合には、制御手段３１６から送信されるＯＮ信号によりトライアック６５０を制御して主発熱体６０１ｃによる加熱量を所定量制限し、非通紙部も含めた定着器の温度を全体的に低下させる。そのままでは、非通紙部の過昇温は軽減できるものの、通紙部の温度が下がり過ぎて定着不良をおこすため、主発熱体６０１ｃによる加熱量を所定量制限した分を補うべく、切換え手段６６３を切換えることで、蓄電手段５５６からの電力により、小サイズ紙の長さＬｍｉｎに対応した副発熱体６１１ｃを発熱させる。
【０１０２】
このような制御により、小サイズ紙が通紙された場合に生じる非通紙域の昇温を緩和することができる。ただし、本実施例の場合、蓄電手段に充電されているエネルギー量等により、非通紙域の昇温の緩和効果が変化するため、転写紙の連続印字間隔をあける対応と併用することが望ましい。
【０１０３】
また、副発熱体６０１ｃの長さが約Ｌｍｉｎと短いため、定着器の温度立上げ時において、副発熱体６０１ｃを併用した場合の立上げ時間短縮効果が、実施例１よりも悪くなってしまう。つまり、定着立上げ時間短縮と非通紙域の昇温の緩和とはトレードオフの関係にあるため、両者のバランスのとれた発熱体長さを選択することが望ましい。
【０１０４】
以上のように、第一の実施例同様、ヒータの構造上、容易に定着ニップ部に複数の発熱体を集中させることができるため、プリント開始時等の定着器の温度の立上げ時において蓄電手段からの電力を利用して発熱する副発熱体６１１ｂを併用することで、これまで以上に温度の立ち上がりの早いオンデマンド定着を実現することが可能となる。
【０１０５】
また、小サイズ紙が通紙された場合に生じる非通紙域の昇温を緩和することができる。
【実施例４】
【０１０６】
図５は、第４の実施形態におけるセラミック面状発熱ヒータの構造例を示す図、図６は定着器２３の要部の横断面構造を示す構成図である。
【０１０７】
第１の実施形態（図１，９）との違いは、主発熱体６０１を形成したヒータ６４０と副発熱体６１１ｄを形成したヒータ６４０ｄとを定着器２３のステー６１０一体構造にしている点である。
【０１０８】
５１０はステーであり、このステー５１０は主発熱体６０１を形成したヒータ６４０と副発熱体６１１ｄを形成したヒータ６４０ｄとを露呈させて支持した横断面Ｕ字状の本体部５１１と、該本体部を対向する加圧ローラ５２０側へ加圧する加圧部５１３とで構成されている。５１４はステー５１０に外嵌させてある横断面円形の耐熱性フィルムである。
【０１０９】
図６の加圧ローラ５２０は、セラミックヒータ６４０との間にフィルム５１４を挟んで圧接ニップ部（定着ニップ部）Ｎを形成し、且つフィルム５１４を回転駆動させるフィルム外面接触駆動手段として作用する。このフィルム駆動ローラ兼加圧ローラ５２０は芯金５２０ａとシリコンゴム等よりなる弾性体層５２０ｂと最外層の離形層５２０ｃよりなり、不図示の軸受け手段・付勢手段により所定の押圧力をもってフィルム５１４を挟ませてセラミックヒータ６４０および６４０ｄの表面に圧接させて配設してある。この加圧ローラ５２０はモータＭによる回転駆動により、この加圧ローラ５２０とフィルム５１４の外面との摩擦力で該フィルムに搬送力を付与する。
【０１１０】
図５は、本実施形態における副発熱体６１１ｄが形成されたセラミック面状発熱ヒータ６４０ｄの具体的な構造例を示す図である。図５（ａ）はセラミック面状発熱ヒータ６４０ｄの断面図であり、図５（ｂ）は副発熱体６１１ｄが形成されている（ニップ側の）面を、図５（ｃ）は発熱体６１１とは逆の（ニップ反対側の）面を示している。
【０１１１】
セラミック面状発熱ヒータ６４０ｄはＳｉＣ、ＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３等のセラミックス系の絶縁基板６０７と、絶縁基板６０７ｄ面上（ニップ側）には蓄電手段からの電力を利用して発熱する副発熱体６１１ｄとをペースト印刷等で一体形成してある。
【０１１２】
副発熱体６１１ｄは、レーザビームプリンタ１００の通紙可能な最大の記録紙幅Ｌｍａｘとほぼ同じ長さとしてあり、それぞれの発熱体には、導電部６１３ｄと、コネクタを介して電力が供給される電極部６１４とが接続されている。６１６ｄはガラス等を用いた保護層であり、各発熱体６１１ｄと導電部６１３ｄとを保護している。
【０１１３】
一方、主発熱体６０１が形成された、セラミック面状発熱ヒータ６４０は図１１に示すヒータと同形状であるため詳細説明は省略する。
【０１１４】
これらの、主発熱体６０１が形成されたヒータ６４０および副発熱体６１１ｄが形成されたヒータ６４０ｄの２つのヒータは、定着器２３に組みつけられた際に、定着フィルム５１４の回転方向に沿って上流部に発熱体６０１と副発熱体６１１ｄとが順に位置するように前記ステー６１０に一体構成されている。さらに、主発熱体６０１は一次側、副発熱体６１１ｄは二次側に配置されており、その２つのヒータ配置やヒータ６４０自体の構造や構成材料等により安全規格上一次−二次間で要求される空間距離と沿面距離を確保している。
【０１１５】
主発熱体６０１の２つの電極６０４のうち１つへは、交流電源のＨＯＴ側端子が温度ヒューズ６０２を介して接続されている。電極６０４のうち他方は発熱体を制御するトライアック６１０に接続され、交流電源のＮＥＵＴＲＡＬ端子に接続される。
【０１１６】
また、副発熱体６１１ｄの２つの電極６１４ｄのうち１つは、蓄電手段からの通電をオンオフする切換え手段６６３が接続されている。電極６１４ｄのうち他方は蓄電手段のグランド電位に接続される。
【０１１７】
以上のように、第一の実施例同様、ヒータの構造上、容易に定着ニップ部に複数の発熱体を集中させることができるため、プリント開始時等の定着器の温度の立上げ時において蓄電手段からの電力を利用して発熱する副発熱体６１１ｄを併用することで、これまで以上に温度の立ち上がりの早いオンデマンド定着を実現することが可能となる。
【０１１８】
また、主発熱体６０１が形成されたヒータ６４０および副発熱体６１１ｄが形成されたヒータ６４０ｄの２つのヒータを同一ステーに一体構成しているため、ヒータユニット構成をシンプルにするとともに、定着器の組立て性を向上することができる。
【０１１９】
なお、上述した各実施形態では、蓄電器の一例として複数個の電気二重層コンデンサを用いた例を示した。使用条件の限定やシーケンス等を考慮すれば、これに代えて、大容量で複数個のアルミ電解コンデンサ等のその他コンデンサや、ニッケル水素電池やリチウム電池，プロトンポリマー電池等の二次電池を（必要に応じて複数個）蓄電手段として使用できることは言うまでもない。ただし、プロトンポリマー電池を除く二次電池は、一般に充放電回数が５００〜１０００回と短いので、二次電池の寿命が装置寿命に満たない場合には脱着可能な交換部品として使用することが好ましいであろう。
【０１２０】
また一般に、電気二重層コンデンサ等のコンデンサはエネルギー密度が小さく、大電流の充放電が可能である。一方で二次電池は、コンデンサよりもエネルギー密度が大きく、大電流の充放電に不向きである。したがって、双方の特徴を活かすべく、コンデンサと二次電池とを組み合わせた構成としてもよい。すなわち、瞬時的に大電流が流れその後低電流が継続するような負荷の場合には、大電流はコンデンサで低電流は二次電池からエネルギーをまかなうことが可能となる。
【０１２１】
さらに、上述した各実施形態では、画像形成装置の一例としてタンデムタイプのカラー画像形成装置を説明し、定着装置としては、セラミック面状発熱ヒータを用いた定着装置の例を説明した。しかしながら、画像形成装置としてはこの装置に限定するものではなく、他の構成のカラー画像形成装置や、モノクロ画像形成装置等他の構成の画像形成装置としてもよい。また、定着装置としても上述の実施形態で説明した定着装置に限定するものではなく、他の類似方式の定着装置でも同様の効果が得られることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】本発明第一の実施例に関わる画像形成装置の定着装置のセラミック面発ヒータの構造を示す説明図
【図２】本発明第一の実施例に関わる画像形成装置の定着装置駆動部の電気的接続を示すブロック図
【図３】本発明第二の実施例に関わる画像形成装置の定着装置のセラミック面発ヒータの構造を示す説明図
【図４】本発明第三の実施例に関わる画像形成装置の定着装置のセラミック面発ヒータの構造を示す説明図
【図５】本発明第四の実施例に関わる画像形成装置の定着装置のセラミック面発ヒータの構造を示す説明図
【図６】本発明第四の実施例に関わる画像形成装置の定着装置の主要部の構造を示す断面図
【図７】従来の画像形成装置装置略図
【図８】従来のスキャナユニット説明図
【図９】従来の画像形成装置の定着装置の主要部の構造を示す断面図
【図１０】従来の画像形成装置の定着装置駆動部の電気的接続を示すブロック図
【図１１】従来の画像形成装置の定着装置のセラミック面発ヒータの構造を示す説明図
【図１２】定着器への通電制御を示す説明図
【図１３】従来の定着装置のプリント温度に達するまでの時間と定着電力の関係の概要
【符号の説明】
【０１２３】
１３  レーザ
１８  感光体ドラム
１１  スキャナユニット
１９  転写器
２３  定着器
１４  現像器
３１６  画像形成装置制御回路
５１０  ステー
５１４  耐熱性フィルム
５２０  加圧ローラ
５５６  蓄電手段
５５５  充電回路
６０１  発熱体
６０２  温度ヒューズ
６０５  サーミスタ
６０７  基材
６１５  端部サーミスタ
６１８  ゼロクロス検出回路
６２１  商用電源
６５０  トライアック
６４０  セラミック面状発熱ヒータ
６６３  切換え手段
【図１】
2006162919.tif 000003
【図２】
2006162919.tif 000004
【図３】
2006162919.tif 000005
【図４】
2006162919.tif 000006
【図５】
2006162919.tif 000007
【図６】
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【図７】
2006162919.tif 000009
【図８】
2006162919.tif 000010
【図９】
2006162919.tif 000011
【図１０】
2006162919.tif 000012
【図１１】
2006162919.tif 000013
【図１２】
2006162919.tif 000014
【図１３】
2006162919.tif 000015