(57)【要約】【課題】トナー像を担持した長尺記録媒体を、定着ローラと加圧ローラとの間に通過させて熱と圧力の作用でトナー像を長尺記録媒体に定着する画像形成装置において、トナー像の定着動作中に定着ローラの温度が大きく低下してトナー像の定着不良が発生することを阻止する。【解決手段】定着ローラ３６の温度が低下したとき、加熱手段３９の主加熱部材３９Ａだけでなく、補助加熱部材３９Ａにも補助電源から電力を供給して、補助加熱部材３９Ａを発熱させると共に、プリント動作開始前に、定着ローラ３６と加圧ローラ３７の温度と補助電源の供給電力残量とから、長尺記録媒体の全長に亘ってトナー像の定着を行えるかを判断し、行えるときにだけプリント動作を開始する。【選択図】図２
2008116820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体にトナー像を形成し、該トナー像を定形サイズよりも長尺な長尺記録媒体に転写し、該長尺記録媒体に転写したトナー像を定着装置によって長尺記録媒体に定着する画像形成装置であって、前記定着装置は、定着部材と、該定着部材に圧接した加圧部材と、前記定着部材の温度を検知する第１の温度検知手段と、前記加圧部材の温度を検知する第２の温度検知手段と、前記定着部材を加熱する加熱手段とを具備し、前記定着部材と加圧部材とのニップ部に、トナー像を担持した長尺記録媒体を通過させ、その通過時にトナー像のトナーに熱と圧力を加えて該トナー像を長尺記録媒体に定着する画像形成装置において、
前記加熱手段は、主電源から電力を供給される主加熱部材と、補助電源から電力を供給される補助加熱部材とを有していて、前記主電源から電力を供給された前記主加熱部材だけで前記定着部材を加熱しながら、該定着部材と加圧部材の間に長尺記録媒体を通過させてトナー像の定着を行っているとき、前記第１の温度検知手段によって検知された定着部材の温度が、トナー像の定着に必要な温度を維持できないと判断される所定の定着温度閾値以下となった場合に、前記補助電源から前記補助加熱部材に電力を供給して該補助加熱部材によっても定着部材を加熱するように構成されていると共に、前記補助電源の供給電力残量を検知する残量検知手段と、前記第１及び第２の温度検知手段により検知された定着部材と加圧部材の温度から該定着部材と加圧部材の蓄熱量を算出する手段と、前記残量検知手段により検知された補助電源の供給電力残量と前記蓄熱量とから長尺記録媒体上のトナー像の定着を保証できる記録媒体長さを算出する手段と、プリント指令が入力されたとき、そのプリント動作に使用される長尺記録媒体の長さと、その時点でのトナー像の定着を保証できる記録媒体長さとを比較する手段と、トナー像の定着を保証できる記録媒体長さが、前記プリント動作に使用される長尺記録媒体長さ以上であるときにだけプリント動作を開始する制御手段とを具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
トナー像の定着を保証できる記録媒体長さが、前記プリント動作に使用される長尺記録媒体の長さよりも短いとき、プリント動作の実行と停止を選択できる手段を設け、実行が選択されたとき、前記加熱手段によって前記定着部材を加熱するウォームアップ動作を実行する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記補助電源は、充放電可能な電気二重層キャパシタにより構成され、前記主加熱部材に前記主電源から電力が供給されていない時に、前記電気二重層キャパシタを充電するように構成されていると共に、前記残量検知手段は、前記電気二重層キャパシタの電圧を検知する手段により構成されている請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記補助電源は、燃料を交換して繰り返し使用することのできる燃料電池により構成されている請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記燃料電池は、燃料の残量を検知する手段と、燃料残量を表示する手段と、燃料残量が一定値を下回ると燃料の交換を促す手段を具備し、前記残量検知手段は、前記燃料の残量を検知する手段によって構成されている請求項４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、像担持体にトナー像を形成し、そのトナー像を定形サイズよりも長尺な長尺記録媒体に転写し、該長尺記録媒体に転写したトナー像を定着装置によって長尺記録媒体に定着する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子複写機、プリンタ、ファクシミリ或いはその複合機などとして構成される上記形式の画像形成装置によれば、例えば１０ｍ乃至１５ｍにも及ぶような長尺な記録媒体にも画像を形成することが可能である。かかる画像形成装置において使用される定着装置は、定着部材と、その定着部材に圧接した加圧部材と、その定着部材の温度を検知する第１の温度検知手段と、加圧部材の温度を検知する第２の温度検知手段と、定着部材を加熱する加熱手段とを有していて、定着部材と加圧部材とのニップ部にトナー像を担持した長尺記録媒体を通過させ、その通過時に、長尺記録媒体上のトナー像のトナーに熱と圧力を加えて、該トナー像を長尺記録媒体に定着するように構成されている。かかる定着装置の定着部材と加圧部材の間に長尺記録媒体を通過させると、定着部材の熱が長尺記録媒体に長い時間に亘って奪われ続けるので、定着部材と加圧部材の間を長尺記録媒体が通過してる間に、定着部材の温度がトナー像の定着に適した温度よりも低くなり、トナー像の定着不良が発生するおそれがある。そこで、熱容量の大きな定着部材を使用し、定着部材と加圧部材の間を長尺記録媒体が通過しているときに、定着部材の温度がトナー像の定着に適した温度よりも低くなることを阻止する必要がある。ところが、このような大容量の定着部材を用いると、定着装置の立ち上げ動作時に、定着部材がトナー像の定着に適した温度に上昇するまでの立ち上げ時間が長くなる欠点を免れない。
【０００３】
なお、画像形成装置において使用される定着装置の一般的な構成は、例えば特許文献１乃至４に記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１８４５５４号公報
【特許文献２】特開２００５−３９８７３号公報
【特許文献３】特開２００５−３２５５８号公報
【特許文献４】特開２００５−１８０４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、特に大きな熱容量を有する定着部材を用いずとも、長尺記録媒体上のトナー像の定着動作中に、定着部材の温度がトナー像の定着に適した温度よりも低下して、トナー像の定着不良が発生する不具合を阻止できる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記目的を達成するため、像担持体にトナー像を形成し、該トナー像を定形サイズよりも長尺な長尺記録媒体に転写し、該長尺記録媒体に転写したトナー像を定着装置によって長尺記録媒体に定着する画像形成装置であって、前記定着装置は、定着部材と、該定着部材に圧接した加圧部材と、前記定着部材の温度を検知する第１の温度検知手段と、前記加圧部材の温度を検知する第２の温度検知手段と、前記定着部材を加熱する加熱手段とを具備し、前記定着部材と加圧部材とのニップ部に、トナー像を担持した長尺記録媒体を通過させ、その通過時にトナー像のトナーに熱と圧力を加えて該トナー像を長尺記録媒体に定着する画像形成装置において、前記加熱手段は、主電源から電力を供給される主加熱部材と、補助電源から電力を供給される補助加熱部材とを有していて、前記主電源から電力を供給された前記主加熱部材だけで前記定着部材を加熱しながら、該定着部材と加圧部材の間に長尺記録媒体を通過させてトナー像の定着を行っているとき、前記第１の温度検知手段によって検知された定着部材の温度が、トナー像の定着に必要な温度を維持できないと判断される所定の定着温度閾値以下となった場合に、前記補助電源から前記補助加熱部材に電力を供給して該補助加熱部材によっても定着部材を加熱するように構成されていると共に、前記補助電源の供給電力残量を検知する残量検知手段と、前記第１及び第２の温度検知手段により検知された定着部材と加圧部材の温度から該定着部材と加圧部材の蓄熱量を算出する手段と、前記残量検知手段により検知された補助電源の供給電力残量と前記蓄熱量とから長尺記録媒体上のトナー像の定着を保証できる記録媒体長さを算出する手段と、プリント指令が入力されたとき、そのプリント動作に使用される長尺記録媒体の長さと、その時点でのトナー像の定着を保証できる記録媒体長さとを比較する手段と、トナー像の定着を保証できる記録媒体長さが、前記プリント動作に使用される長尺記録媒体長さ以上であるときにだけプリント動作を開始する制御手段とを具備することを特徴とする画像形成装置を提案する（請求項１）。
【０００７】
また、上記請求項１に記載の画像形成装置において、トナー像の定着を保証できる記録媒体長さが、前記プリント動作に使用される長尺記録媒体の長さよりも短いとき、プリント動作の実行と停止を選択できる手段を設け、実行が選択されたとき、前記加熱手段によって前記定着部材を加熱するウォームアップ動作を実行するように構成されていると有利である（請求項２）。
【０００８】
さらに、上記請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記補助電源は、充放電可能な電気二重層キャパシタにより構成され、前記主加熱部材に前記主電源から電力が供給されていない時に、前記電気二重層キャパシタを充電するように構成されていると共に、前記残量検知手段は、前記電気二重層キャパシタの電圧を検知する手段により構成されていると有利である（請求項３）。
【０００９】
また、上記請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記補助電源は、燃料を交換して繰り返し使用することのできる燃料電池により構成されていると有利である（請求項４）。
【００１０】
さらに、上記請求項４に記載の画像形成装置において、前記燃料電池は、燃料の残量を検知する手段と、燃料残量を表示する手段と、燃料残量が一定値を下回ると燃料の交換を促す手段を具備し、前記残量検知手段は、前記燃料の残量を検知する手段によって構成されていると有利である（請求項５）。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、長尺記録媒体上のトナー像の定着動作中に、定着部材の温度が定着に適した温度よりも低下して、トナー像の定着不良が発生する不具合を阻止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態例を図面に従って詳細に説明する。
【００１３】
図１に示した画像形成装置は、給紙部１と、その給紙部１の上に配置された作像部２と、さらにその作像部２の上に配置された画像読取部３とを有している。画像読取部３の原稿台４上に載置された図示していない原稿は、同じく図示していないサイドフェンスによって幅方向の位置を揃えられ、次いで給紙ローラ５によって矢印Ａ方向に給送され、密着型読取装置６の下を通過する。原稿台４上には、図示していない原稿幅検知センサと原稿長さ検知センサが設けられ、これらのセンサよって原稿のサイズが検知される。密着型読取装置６は、図には示していないロッドレンズアレイとイメージセンサとを有していて、かかる密着型読取装置６の下を原稿が通過するとき、その原稿にＬＥＤアレイや蛍光灯などの光源からの光が照射され、その反射光がロッドレンズを通ってイメージセンサに至り、該イメージセンサに原稿画像が結像されて光電変換される。画像の読み取りを終えた原稿は、矢印Ｂ又はＣで示すように、排紙トレイ７又は８に排出される。また、画像読取部３には、プリント動作のスタート指示や、リピートコピー枚数や、用紙の長さなどの情報を入力し、かつ各種情報が表示される表示操作部（図示せず）が設けられている。
【００１４】
作像部２は、像担持体の一例であるドラム状の感光体９を有し、この感光体９は図１における反時計方向に回転駆動され、このとき帯電装置１０によって感光体９が帯電される。一方、密着型読取装置６により読み取られた画像信号は画像処理され、ＬＥＤアレイを備えた露光装置１１から画像信号に対応した光が出射し、その光が帯電後の感光体表面に照射される。これによって感光体９に静電潜像が形成され、その潜像が現像装置１２によってトナー像として可視像化される。
【００１５】
一方、給紙部１は、上下２段のロール紙トレイ１３，１４を有し、各ロール紙トレイ１３，１４には、紙管の周囲に巻装されたロール紙１５，１６，１７，１８が回転可能に支持されていて、その各ロール紙に対応して給紙ローラ１９，２０，２１，２２が配置されている。各ロール紙トレイ１３，１４は、装置筐体から図１の左方に引き出し可能となっていて、そのロール紙トレイを引き出した状態でロール紙をセットし、或いはジャム処理を行うことができる。選択されたいずれかのロール紙１５，１６，１７又は１８から、これに対応する給紙ローラ１９，２０，２１又は２２によって用紙が繰り出され、その用紙は作像部２に送り込まれる。用紙は、カッターユニット２３又は２４によって所定の長さに切断される。かかる用紙は、レジストローラ対２５によって所定のタイミングで感光体９に給送され、このとき転写装置２６の作用によって、感光体９に形成されたトナー像が用紙に転写される。次いで、用紙は分離装置２７の作用によって感光体９から分離され、引き続き搬送ベルト２８によって定着装置２９に搬送される。トナー像転写後の感光体９の表面に付着する転写残トナーは、クリーニング装置５0によって除去される。用紙が定着装置２９を通過することにより、転写されたトナー像が用紙に定着される。定着装置２９を通った用紙は排紙ローラ３０又は３１によって、作像部２の上面により構成された排紙部３２、又はその作像部２の後方に配置された排紙部３３に排出される。
【００１６】
図１に示した画像形成装置は、ロール紙１５乃至１８から繰り出されて切断される用紙に画像を形成するので、用紙の長さを実質的に自由に選択することができる。従って、用紙の長さを定形サイズの長さよりも長くすることができ、その長さを例えば１５ｍに及ぶような長尺なものにすることが可能である。かかる長尺な記録媒体として紙以外の記録媒体を用いることもできる。以下の説明では、ロール紙から繰り出されてカッターユニット２３又は２４によって切断されるか、又は既に切断された用紙などから成る長尺な記録媒体を長尺記録媒体Ｐ（図２参照）と称することにする。図示した画像形成装置は、かかる長尺記録媒体Ｐに画像を形成できるが、勿論、短い記録媒体に画像を形成することもできる。
【００１７】
図１に示した画像形成装置においては、感光体９より成る像担持体にトナー像を形成し、そのトナー像を定形サイズよりも長尺な長尺記録媒体に転写し、その長尺記録媒体に転写したトナー像を定着装置２９によって当該長尺記録媒体に定着するように構成されているが、感光体上のトナー像を中間転写体に一次転写し、その中間転写体上のトナー像を長尺記録媒体に二次転写するように構成することもできる。この場合には、中間転写体が像担持体を構成し、かかる像担持体に形成されたトナー像が長尺記録媒体に転写される。
【００１８】
図２は図１に示した定着装置２９の拡大断面図である。ここに示した定着装置２９は、定着部材の一例である定着ローラ３６と、かかる定着ローラ３６に圧接した加圧部材の一例である加圧ローラ３７と、定着ローラ３６の表面の温度を検知する第１の温度検知手段３８と、加圧ローラ３７の表面の温度を検知する第２の温度検知手段３４と、定着ローラ３６を加熱する加熱手段３９とを有している。図２に例示した定着ローラ３６は、アルミニウム又は炭素鋼などから成る円筒状の金属管４０と、その金属管４０の外周面に積層された離型層４１により構成されている。また加圧ローラ３７は、アルミニウム又は炭素鋼などの金属より成る円筒状の芯金４２と、その芯金の外周面に固定されたシリコーンゴムなどから成る弾性層４３と、さらにその弾性層４３の外周面に積層された離型層４４により構成されている。温度検知手段３８は、例えば定着ローラ３６の周面に当接したサーミスタ、又はその他の温度センサなどから構成される。また、図２に示した加熱手段３９は、後に詳しく説明する主電源から電力を供給されて発熱する主加熱部材３９Ａと、補助電源から電力を供給されて発熱する補助加熱部材３９Ｂとを有していて、これらの加熱部材３９Ａ，３９Ｂは定着ローラ３６の内部に配置されている。かかる加熱部材３９Ａ，３９Ｂとしては、例えばハロゲンヒータ、ニクロム線ヒータ又はＩＨヒータなどを用いることができる。定着ローラ３６の外部から該定着ローラを加熱する加熱手段を用いることもできる。加圧ローラ３７の内部には、ヒータは設けられていない。
【００１９】
トナー像の定着動作時に定着ローラ３６は図示していない駆動装置によって、図２における反時計方向に回転駆動され、加圧ローラ３７は定着ローラ３６の回転に従動して図２における時計方向に回転する。このとき、定着ローラ３６は加熱手段３９によって加熱され、かかる定着ローラ３６と加圧ローラ３７とのニップ部Ｎに、トナー像Ｔを担持した長尺記録媒体Ｐを、そのトナー像Ｔが定着ローラ３６に接する向きにして通過させ、その通過時に、トナー像Ｔのトナーに熱と圧力を加えて該トナー像を長尺記録媒体Ｐに定着する。
【００２０】
図２に示した定着装置２９においては、その定着ローラ３６と加圧ローラ３７の間を、長さの長い長尺記録媒体Ｐが通過すると、定着ローラ３６の熱がその長尺記録媒体Ｐに長い時間に亘って奪われ続ける。このため、定着ローラ３６と加圧ローラ３７の間を長尺記録媒体Ｐが通過している間に、定着ローラ３６の表面温度が定着に適した温度よりも低くなるおそれがある。
【００２１】
そこで、本例の画像形成装置においては、前述のように、定着装置２９に設けられた加熱手段３９が、ＡＣ電源より成る主電源から電力を供給される主加熱部材３９Ａと、補助電源から電力を供給される補助加熱部材３９Ｂとを有している。しかも、トナー像の定着に必要な温度を維持できないと判断される定着ローラ３６の表面温度を定着温度閾値Ｔｌｉｍ（例えば１５０℃）としたとき、第１の温度検知手段３８によって検知された定着ローラ３６の表面温度ＴＨが定着温度閾値Ｔｌｉｍよりも高い場合には、主電源から電力を供給されて発熱する主加熱部材３９Ａだけで定着ローラ３６を加熱し、第１の温度検知手段３８により検知された定着ローラ３６の表面温度ＴＨが定着温度閾値Ｔｌｉｍ以下となった場合には、補助加熱部材３９Ｂにも、補助電源から電力を供給して、その補助加熱部材３９Ｂを発熱させ、主加熱部材３９Ａと補助加熱部材３９Ｂの両者によって定着ローラ３６を急速に加熱するように構成されている。
【００２２】
補助電源としては、例えば、充放電可能な電気二重層キャパシタ、又は燃料を交換して繰り返し使用することのできる燃料電池を用いることができる。
【００２３】
上述のように、本例の画像形成装置は、主電源から電力を供給された主加熱部材３９Ａだけで定着ローラ３６を加熱しながら、その定着ローラ３６と加圧ローラ３７の間に長尺記録媒体Ｐを通過させてトナー像の定着を行っているとき、第１の温度検知手段３８によって検知された定着ローラ３６の表面温度ＴHが、トナー像の定着に必要な温度を維持できないと判断される所定の定着温度閾値Ｔｌｉｍ以下となった場合に、補助電源から補助加熱部材３９Ｂに電力を供給して、補助加熱部材３９Ｂによっても定着ローラ３６を加熱するように構成されている。この構成によれば、定着ローラ３６の温度が下がったとき、補助電源から補助加熱部材３９Ｂにも電力を供給して、定着ローラ３６を加熱するので、記録媒体の長さが長く、従ってその長尺記録媒体に定着ローラ３６の熱が多量に奪われても、トナー像の定着不良が発生することを防止することが可能である。
【００２４】
ところで、補助電源として、電気二重層キャパシタを用いたときは、主加熱部材３９Ａに主電源から電力が供給されていない時に、電気二重層キャパシタを充電する。例えば、主加熱部材３９Ａへの通電により、その主加熱部材３９Ａを発熱させて定着ローラ３６を加熱し、その定着ローラ３６の温度を所定温度まで上昇させて定着装置の立ち上げを完了した後、定着動作の開始を待っている待機時には、定着ローラ３６の温度が上記所定温度に維持されるように、主電源から主加熱部材３９Ａへの電力の供給がオン，オフ制御される。このとき、補助電源から補助加熱部材３９Ｂへの電力の供給は行われない。このように、定着装置２９の待機時には、主電源から主加熱部材３９Ａへ電力が供給される時と、電力が供給されない時とが存在する。そこで、補助電源を構成する電気二重層キャパシタの電圧を検知する手段の一例である図示していない電圧センサにより、電気二重層キャパシタの充電電圧を検出し、その電気二重層キャパシタに充電する余地が残っている場合には、上述のように主電源から主加熱部材３９Ａに電力が供給されていない時に、電気二重層キャパシタを充電する。これにより、効率よく電気二重層キャパシタの充電を行い、その電気二重層キャパシタの使用時の電力を大きく確保することができる。
【００２５】
次に、補助電源への電力供給に関連する具体的構成例を説明する。
【００２６】
図３乃至図５は、電気二重層キャパシタＣ１から補助加熱部材３９Ｂに電力を供給するための回路図の一例を示す。ここに示した電気二重層キャパシタＣ１は、複数のキャパシタセルから構成されている。メインスイッチＳＷ１は、ＡＣ電源より成る主電源４５から主加熱部材３９Ａに供給する電力をオン、オフする。充電器４６は、主電源４５から供給される電力によって電気二重層キャパシタＣ１を充電する用をなす。また、スイッチＳＷ２は電気二重層キャパシタＣ１の充電と、電気二重層キャパシタＣ１から補助加熱部材３９Ｂへの電力の供給を切り換える。定着ローラ３６の表面に当接したサーミスタなどから成る第１の温度検知手段３８にて生じた検知信号はＣＰＵ４７に取り込まれ、そのＣＰＵ４７からの指令によって、各スイッチＳＷ１乃至ＳＷ３が切り換え制御される。
【００２７】
図３は、メインスイッチＳＷ１を閉じて、主電源４５からの電力を主加熱部材３９Ａに供給し、その主加熱部材３９Ａを加熱している状態を示している。このとき、スイッチＳＷ２はスイッチＳＷ３側に切り換えられているが、スイッチＳＷ３がオフしているので、電気二重層キャパシタＣ１の電力が補助加熱部材３９Ｂに供給されることはない。
【００２８】
電気二重層キャパシタＣ１の充電時には、図４に示すように、メインスイッチＳＷ１がオフされて、主電源４５から主加熱部材３９Ａへの電力の供給が遮断される。同時に、スイッチＳＷ２が充電器４６の側に切り換えられ、充電器４６は、主電源４５から供給される電力で電気二重層キャパシタＣ１を充電する。
【００２９】
主加熱部材３９Ａだけで定着ローラ３６を加熱しながらトナー像の定着動作を行っているとき、第１の温度検知手段３８により検知された定着ローラ３６の表面温度ＴＨが定着温度閾値Ｔｌｉｍ以下となったときは、図５に示すようにメインスイッチＳＷ１がオンされて主電源４５からの電力が主加熱部材３９Ａに供給されると共に、スイッチＳＷ２がスイッチＳＷ３の側に切り換えられ、スイッチＳＷ３は閉じられる。これにより、主電源４５からの電力が主加熱部材３９Ａに供給されると共に、電気二重層キャパシタＣ１からの電力が補助加熱部材３９Ｂに供給され、両加熱部材３９Ａ，３９Ｂが発熱する。
【００３０】
図６は、補助電源として燃料電池Ｃ２を用いた場合の回路図である。この場合には、図３乃至図５に示した充電器４６が設けられていない。図６は、スイッチＳＷ１とＳＷ３が閉じられ、燃料電池Ｃ２と主電源４５からの電力がそれぞれ補助加熱部材３９Ｂと主加熱部材３９Ａに供給されている状態を示している。主電源４５の電力を主加熱部材３９Ｂに供給し、燃料電池Ｃ２からの電力を補助加熱部材３９Ｂに供給しないときは、スイッチＳＷ３が開く。
【００３１】
燃料電池は放電を行うことにより燃料が減少するので、その燃料残量を常に監視し、表示操作部に燃料残量を表示して、ユーザにその残量を報せる必要がある。燃料電池の燃料は、カートリッジ式のような交換可能な構成とし、燃料残量が少なくなったことを、ユーザが認知したとき、これを交換できるように構成することが望ましい。このように、燃料電池は、燃料の残量を検知する手段と、燃料残量を表示する手段と、燃料残量が一定値を下回ると燃料の交換を促す手段を具備することが好ましい。
【００３２】
ところで、本例の画像形成装置においては、前述のように、記録媒体の長さが長いときも、その長尺記録媒体に担持されたトナー像の定着不良の発生を防止することが可能である。ところが、長尺記録媒体上のトナー像の定着を開始したときに、定着ローラの表面温度が比較的低かったり、或いは定着装置のウォームアップ終了直後のときのように、加圧ローラ３７の温度が充分に上昇しておらず、当該加圧ローラ３７に蓄積された熱の量が少なかったり、或いは補助電源から補助加熱部材３９Ｂに供給できる電力の残量が少なくなったような場合、長尺記録媒体を定着ローラ３６と加圧ローラ３７の間に通して、トナー像の定着を行っている途中で、定着ローラ３６の表面温度がトナー像の定着に適した温度よりも低くなり、トナー像の定着不良が発生するおそれがある。
【００３３】
このように、長尺記録媒体が定着ローラ３６と加圧ローラ３７の間を搬送されている間に、トナー像の定着不良が発生すれば、それまで定着処理を終えた長尺記録媒体の全体を廃棄しなければならぬこともあり、多大な経済的ロスが発生する。
【００３４】
そこで、本例の画像形成装置は、前述の構成に加えて、プリント動作の開始に先立ち、定着ローラ３６と加圧ローラ３７の温度や、補助電源の状態を検知して、これから開始しようとしているプリント動作に使用される長尺記録媒体の全長に亘るトナー像の定着が可能であるかを判別し、これが可能であるときにだけ、プリント動作を開始し、これが不可能であるときは、定着ローラ３６をさらに加熱して、その表面温度を上昇させ、長尺記録媒体の全長に亘るトナー像の定着が可能な状態としてから、プリント動作を開始するように構成されている。以下に、かかる構成の具体例を図７を参照して説明する。
【００３５】
図７において、プリント指令が入力されると、先ず、図２に示した第１及び第２の温度検知手段３８，３４によって、定着ローラ３６と加圧ローラ３７の表面温度がそれぞれ検知され（図７のＳ１）、その検知温度から定着ローラ３６と加圧ローラ３７に蓄積された熱量が算出される（図７のＳ２）。定着ローラ３６と加圧ローラ３７の熱容量は予め判っているので、その熱容量と、定着ローラ３６と加圧ローラ３７の表面温度とから、定着ローラ３６と加圧ローラ３７の蓄熱量を推定算出するのである。このように、本例の画像形成装置は、第１及び第２の温度検知手段により検知された定着ローラ３６と加圧ローラ３７の温度から、その定着ローラ３６と加圧ローラ３７の蓄熱量を算出する手段を有している。
【００３６】
次いで、図７のＳ３において、補助電源から補助加熱部材３９Ｂへ供給できる電力の残量が検知される。補助電源として放充電可能な電気二重層キャパシタが用いられているときは、前述の電圧センサにより電気二重層キャパシタの電圧を検知することによって、補助加熱部材３９Ｂへ供給できる補助電源の供給電力の全残量を検知することができる。また、補助電源として、燃料電池が用いられているときは、前述の燃料の残量を検知する手段により燃料の残量を検知することによって、補助加熱部材３９Ｂへ供給できる補助電源の供給電力の全残量を検知することができる。このように、本例の画像形成装置は、補助電源の供給電力残量を検知する残量検知手段を有していて、補助電源が電気二重層キャパシタであるときは、残量検知手段は、電気二重層キャパシタの電圧を検知する手段により構成され、補助電源が燃料電池であるときは、残量検知手段は、燃料の残量を検知する手段により構成される。
【００３７】
さらに、図７のＳ４において、上述の補助電源の供給電力残量と、定着ローラ３６及び加圧ローラ３７の蓄熱量とから、トナー像の定着が可能な長尺記録媒体の長さが算出される。定着ローラ３６と加圧ローラ３７が現在保有している熱量と、補助電源に残されている供給可能な電力によって、いかなる長さの長尺記録媒体のトナー像を定着できるかが算出されるのである。このように、本例の画像形成装置は、上述の残量検知手段により検知された補助電源の供給電力残量と定着ローラ３６と加圧ローラ３７の蓄熱量とから長尺記録媒体上のトナー像の定着を保証できる記録媒体長さを算出する手段を有しているのである。
【００３８】
次いで、図７のＳ５において、トナー像の定着を保証できる長尺記録媒体長さＬ１と、プリント動作に使用される長尺記録媒体の長さＬ２とが比較され、長さＬ１が長さＬ２以上であるときにのみ、図１を参照して先に説明したプリント動作が開始される（図７のＳ６）。プリント指令が入力されたとき、そのプリント動作に使用される長尺記録媒体の長さＬ２は既に判っているので、その長尺記録媒体の長さＬ２と、Ｓ４において算出されたトナー像の定着が可能な長尺記録媒体の長さＬ１とを比較し、Ｌ１≧Ｌ２のとき、すなわち現在の定着ローラ３６と加圧ローラ３７の蓄熱量と、補助電源の供給電力残量とによって、入力されたプリント動作における１枚の長尺記録媒体上のトナー像の定着が可能である場合にだけ、プリント動作を開始するのである。これにより、プリント動作の開始後、途中で、定着ローラ３６の温度が定着に適した温度よりも低下して、トナー像の定着不良が発生する不具合を阻止できる。
【００３９】
上述のように、本例の画像形成装置は、プリント指令が入力されたとき、そのプリント動作に使用される長尺記録媒体の長さと、その時点でのトナー像の定着を保証できる記録媒体長さとを比較する手段と、トナー像の定着を保証できる記録媒体長さが、プリント動作に使用される長尺記録媒体長さ以上であるときにだけプリント動作を開始する制御手段とを具備しているのである。
【００４０】
一方、トナー像の定着を保証できる長尺記録媒体長さＬ１が、入力されたプリント動作に使用される長尺記録媒体長さＬ２よりも短いときは、図２に示した加熱手段３９の主加熱部材３９Ａに、主電源より、いかなる時間だけ電力を供給すれば、プリント動作に使用される長尺記録媒体上のトナー像を全て定着できるようになるかが算出される（図７のＳ７）。プリント動作が可能（Ｌ１≧Ｌ２）となるまで定着ローラ３６を加熱するのに必要とされるウォームアップ時間が算出されるのである。
【００４１】
次いで、画像形成装置本体に設けられた前述の表示操作部、或いは画像形成装置に接続されたパソコン（図示せず）のディスプレイに、プリント動作が可能となるまでに必要とされるウォームアップ時間が表示されると共に、入力されたプリント動作を実行するか、或いは停止するかを選択するための表示がなされる（図７のＳ８）。ユーザは、プリント動作可能となるまでに必要とされるウォームアップ時間を確認した上で、プリント動作を実行するか停止するかを入力する。ユーザがプリント動作の停止操作を実行すると（図７のＳ９）、プリント動作は中止され（図７のＳ１０）、プリント動作の実行を選択すると、それまで主電源から主加熱部材３９Ａへ電力が供給されて、定着ローラ３６のウォームアップ動作が行われているときは、その動作が継続され、このウォームアップ動作が行われていなかったときは、当該ウォームアップ動作が開始される（図７のＳ１１）。次いで、図７のＳ１に進み、前述の動作が繰り返される。このようにして、入力された長尺記録媒体上のトナー像を全て定着できる状態、すなわちプリント動作が可能な状態となった時に、プリント動作が開始されるのである（Ｓ５、Ｓ６）。
【００４２】
上述のように、本例の画像形成装置は、トナー像の定着を保証できる記録媒体長さＬ１が、プリント動作に使用される長尺記録媒体の長さＬ２よりも短いとき、プリント動作の実行と停止を選択できる手段を有し、実行が選択されたとき、加熱手段によって定着ローラを加熱するウォームアップ動作を実行するように構成されている。
【００４３】
上述した構成により、長尺記録媒体上のトナー像の定着動作中に、定着ローラ３６の温度がトナー像の定着に適した温度よりも低下して、トナー像の定着不良が発生することを阻止できる。
【００４４】
以上、定着ローラ３６より成る定着部材と、加圧ローラ３７より成る加圧部材を有する定着装置を示したが、複数の支持ローラに巻き掛けられて走行駆動される定着ベルトより成る定着部材を有する定着装置や、加圧部材も加圧ベルトとして構成された定着装置などにも本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】画像形成装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】定着装置の拡大断面図である。
【図３】主電源と補助電源と定着装置の回路図である。
【図４】主電源と補助電源と定着装置の回路図である。
【図５】主電源と補助電源と定着装置の回路図である。
【図６】主電源と補助電源と定着装置の回路図である。
【図７】画像形成装置の動作態様例を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００４６】
２９  定着装置
３４  第２の温度検知手段
３８  第１の温度検知手段
３９  加熱手段
３９Ａ  主加熱部材
３９Ｂ  補助加熱部材
４５  主電源
Ｃ１  電気二重層キャパシタ
Ｃ２  燃料電池
Ｎ  ニップ部
Ｐ  長尺記録媒体
Ｔ  トナー像
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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