(57)【要約】【課題】補助電力を用いて定着装置の加熱部を定着可能温度まで上昇させ、定着装置の立ち上がりを速くすることができる定着装置、画像形成装置及びプログラムを得る。【解決手段】ＩＨヒータ用高周波電源１１４により加熱されるＩＨヒータ１１０と、抵抗ヒータ用電源１１８により加熱される抵抗ヒータ１１２とを備え、定着装置１００の筐体内温度とＩＨヒータ１１０への電力供給停止からの経過時間とに基づいて、抵抗ヒータ１１２への電力供給時間を設定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力が供給されることにより加熱される加熱部を備え、当該加熱部が加熱された状態で現像剤を記録媒体に定着させる定着手段と、
前記定着手段の加熱部へ電力を主に供給する主電力供給手段と、
前記定着手段の加熱部へ電力を補助的に供給する補助電力供給手段と、
前記加熱部の温度に相関し、前記加熱部の温度が高くなるほど、前記補助電力供給手段から前記加熱部への電力供給期間が短くなる物理量を取得する取得手段と、
前記主電力供給手段および前記補助電力供給手段の双方から前記加熱部への電力供給を開始すると共に、前記取得手段により取得される物理量に基づいて、前記補助電力供給手段による電力供給時間を制御する制御手段と、
を備えた定着装置。
【請求項２】
装置内の温度を検出する検出手段をさらに備え、
前記物理量は、前記検出手段によって検出された装置内の温度、および前記加熱部に対する電力供給を停止してからの経過時間であり、
前記制御手段は、前記装置内の温度および前記経過時間に基づいて前記加熱部の温度を導出して適用する請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記主電力供給手段から前記加熱部への電力供給を停止した際の当該加熱部の温度の低下速度を示す速度情報を導出する導出手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記導出手段によって導出された速度情報により示される低下速度と予め想定した低下速度との差分に基づいて前記補助電力供給手段から前記加熱部への電力供給期間を補正する請求項２記載の定着装置。
【請求項４】
前記物理量は、前記加熱部の電気的抵抗値であり、
前記制御手段は、前記電気的抵抗値に基づいて前記加熱部の温度を導出して適用する
請求項１記載の定着装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の定着装置と、
露光光を照射する露光手段と、
前記露光手段による前記露光光で形成された潜像を現像剤で顕在化して現像剤像を形成する現像手段と、
前記現像手段で顕在化された前記現像剤像を記録媒体上に転写する転写手段と、
前記転写手段で前記現像剤像が転写された記録媒体を前記定着装置に搬送する搬送手段と、
を備えた画像形成装置。
【請求項６】
コンピュータを、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の発明の制御手段として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置、画像形成装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、定着装置における加熱ローラ内部の発熱体に、主電源及び補助電源から独立して電力が供給される技術が開示されている。この技術では、加熱ローラを定着可能温度に立ち上げるとき等多量の電力を必要とする場合に主電源及び補助電源から電力を供給し、多量の電力を必要としない場合には補助電源からの電力供給を遮断する。また、主電源の電力に余裕があるときには、主電源からの電力を補助電源に供給させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−６６９２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、補助電力を用いて定着装置の加熱部を定着可能温度まで上昇させ、定着装置の立ち上がりを速くすることができる定着装置、画像形成装置及びプログラム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】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の定着装置は、電力が供給されることにより加熱される加熱部を備え、当該加熱部が加熱された状態で現像剤を記録媒体に定着させる定着手段と、前記定着手段の加熱部へ電力を主に供給する主電力供給手段と、前記定着手段の加熱部へ電力を補助的に供給する補助電力供給手段と、前記加熱部の温度に相関し、前記加熱部の温度が高くなるほど、前記補助電力供給手段から前記加熱部への電力供給期間が短くなる物理量を取得する取得手段と、前記主電力供給手段および前記補助電力供給手段の双方から前記加熱部への電力供給を開始すると共に、前記取得手段により取得される物理量に基づいて、前記補助電力供給手段による電力供給時間を制御する制御手段と、を備えている。
【０００６】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、装置内の温度を検出する検出手段をさらに備え、前記物理量は、前記検出手段によって検出された装置内の温度、および前記加熱部に対する電力供給を停止してからの経過時間であり、前記制御手段は、前記装置内の温度および前記経過時間に基づいて前記加熱部の温度を導出して適用する。
【０００７】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記主電力供給手段から前記加熱部への電力供給を停止した際の当該加熱部の温度の低下速度を示す速度情報を導出する導出手段をさらに備え、前記制御手段は、前記導出手段によって導出された速度情報により示される低下速度と予め想定した低下速度との差分に基づいて前記補助電力供給手段から前記加熱部への電力供給期間を補正する。
【０００８】
さらに、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記物理量は、前記加熱部の電気的抵抗値であり、前記制御手段は、前記電気的抵抗値に基づいて前記加熱部の温度を導出して適用する。
【０００９】
一方、上記目的を達成するために、請求項５に記載の画像形成装置は、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の定着装置と、露光光を照射する露光手段と、前記露光手段による前記露光光で形成された潜像を現像剤で顕在化して現像剤像を形成する現像手段と、前記現像手段で顕在化された前記現像剤像を記録媒体上に転写する転写手段と、前記転写手段で前記現像剤像が転写された記録媒体を前記定着装置に搬送する搬送手段と、を備えている。
【００１０】
さらに、上記目的を達成するために、請求項６に記載のプログラムは、コンピュータを、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の発明の制御手段として機能させる。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の発明によれば、定着装置の加熱部を定着可能温度まで上昇させる定着装置を提供できる。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、装置内温度と電力供給停止からの経過時間によって加熱部の温度制御を行う定着装置を提供できる。
【００１３】
請求項３記載の発明によれば、装置内温度と電力供給停止からの経過時間と加熱部の温度低下速度の情報とによって加熱部の温度制御を行う定着装置を提供できる。
【００１４】
請求項４記載の発明によれば、加熱部の電気的抵抗値の情報によって、加熱部の温度制御を行う定着装置を提供できる。
【００１５】
請求項５記載の発明によれば、定着装置の加熱部を定着可能温度まで上昇させる画像形成装置を提供できる。
【００１６】
請求項６記載の発明によれば、定着装置の加熱部を定着可能温度まで上昇させる定着装置の制御プログラムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１の実施の形態に係るプリンタの全体構成を示す断面側面図である。
【図２】第１の実施の形態に係る定着装置の構成を模式断面図である。
【図３】第１の実施の形態に係るプリンタの制御部の構成を示すブロック図である。
【図４】第１の実施の形態に係る定着装置の概略構成図である。
【図５】第１の実施の形態に係る主ヒータ及び補助ヒータの温度上昇下降曲線を示すグラフである。
【図６】第１の実施の形態に係る補助ヒータへの電力供給制御を実行するフローチャートである。
【図７】第２の実施の形態に係る定着装置１００の概略構成図である。
【図８】（Ａ）は第２の実施の形態に係る補助ヒータの温度と抵抗との関係を表すグラフであり、（Ｂ）は時間と抵抗との関係を表すグラフである。
【図９】変形例に係る定着装置の模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、ここでは、本発明を、電子写真方式により画像を形成する画像形成装置（以下、「プリンタ」という。）に適用した場合について説明する。
【００１９】
［第１の実施の形態］
（プリンタ１０の全体構成）
図１に示される如く、第１の実施の形態に係るプリンタ１０は、当該プリンタ１０の外壁を構成する筐体１２の内部に、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の各トナーに対応した光ビームを出射する光走査装置１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋが固定されている。なお、光走査装置１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋを含め、符号の末尾に‘Ｙ’，‘Ｍ’，‘Ｃ’，‘Ｋ’の何れかの文字が付加されている部位は、付加されている文字に対応する色に対応するものであることを表す。
【００２０】
光走査装置１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋは、光源から出射された光ビームを図示しない回転多面鏡（ポリゴンミラー）で走査するとともに、反射ミラー等の複数の光学部品で反射して、対応する色のトナーに対応した光ビーム１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋを出射する。
【００２１】
光ビーム１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋは、それぞれ対応する各感光体１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋに導かれる。各感光体１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋは、図示しないモータ及びギヤ等を有する駆動手段によって、矢印Ａ方向に回転する。
【００２２】
感光体１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋの回転方向上流側には、感光体１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋの表面を帯電する帯電器２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋが設けられている。
【００２３】
また、感光体１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋの回転方向下流側には、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各トナーをそれぞれ感光体１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋ上に現像する現像器２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋが設けられている。
【００２４】
感光体１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋの回転方向で、現像器２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋの下流側には、現像されたトナー像が一次転写される中間転写ベルト２８が配置されている。
【００２５】
感光体１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋと中間転写ベルト２８が対向する位置で中間転写ベルト２８の内側には、感光体１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋ上に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト２８に転写する一次転写ロール２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋが配置されている。この一次転写ロール２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋによって、感光体１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋから中間転写ベルト２８に一次転写を行う一次転写部２５が構成されている。
【００２６】
一次転写ロール２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋは、中間転写ベルト２８を挟んで各感光体１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋに圧接されている。一次転写ロール２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋには、図示しない電圧印加手段によって対応する色のトナーの帯電極性（第１の実施の形態では、マイナス極性とする。以下同様。）と逆極性の電圧（一次転写バイアス）が印加される。これにより、各々の感光体１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋ上のトナー像が中間転写ベルト２８に順次、静電吸引され、中間転写ベルト２８上において重畳されたトナー像が形成される。
【００２７】
さらに、感光体１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋの回転方向下流側には、感光体１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋ上の残留トナーが除去されるクリーナ２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋが設けられている。
【００２８】
一方、中間転写ベルト２８の内側には、定速性に優れたモータ（図示省略。）により駆動されて中間転写ベルト２８を移動させる駆動ロール３０と、各感光体１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋの配列方向に沿って略直線状に延び、中間転写ベルト２８を支持する支持ロール３２が設けられている。これにより、中間転写ベルト２８は、矢印Ｂ方向に所定の速度で循環駆動される。
【００２９】
また、中間転写ベルト２８の内側には、中間転写ベルト２８に対して一定の張力を与えると共に中間転写ベルト２８の蛇行を防止するテンションロール３４が設けられている。
【００３０】
また、中間転写ベルト２８の移動方向下流側には、中間転写ベルト２８上のトナー像を記録用紙Ｐ上に転写する二次転写部４２が設けられている。
【００３１】
二次転写部４２は、中間転写ベルト２８のトナー像保持面側に配置される二次転写ロール３８と、バックアップロール３６とを含んで構成されている。
【００３２】
また、二次転写ロール３８は、中間転写ベルト２８を挟んでバックアップロール３６に圧接配置されている。ここで、二次転写ロール３８は、接地されるとともにバックアップロール３６との間に二次転写バイアスが印加され、２次転写部４２に搬送される記録用紙Ｐ上にトナー像を二次転写する。
【００３３】
また、バックアップロール３６は、中間転写ベルト２８の裏面側に配置されて二次転写ロール３８の対向電極を形成しており、バックアップロール３６と接触配置された金属製の給電ロール４０を介して二次転写バイアスが安定的に印加される。
【００３４】
中間転写ベルト２８の移動方向における二次転写部４２の下流側には、二次転写後の中間転写ベルト２８上の残留トナーや紙粉を除去する中間転写ベルトクリーナ４６が、中間転写ベルト２８に対して接離自在に設けられている。また、中間転写ベルトクリーナ４６における中間転写ベルト２８の内側には、クリーニングバックアップロール４４が設けられている。
【００３５】
一方、イエロー・トナーに対応する一次転写ロール２４Ｙの上流側には、各トナーに対応した画像形成のタイミングを合わせるための基準となる信号を発生するホームポジションセンサ４８が設けられている。
【００３６】
ホームポジションセンサ４８は、中間転写ベルト２８の裏側に設けられた所定のマークを検知して基準信号を発生する。この基準信号に基づいて、プリンタ１０の各部を動作させ、画像形成を開始する。
【００３７】
また、ブラック・トナーに対応する一次転写ロール２４Ｋの下流側には、画質調整を行うための画像濃度センサ４３が設けられている。
【００３８】
一方、プリンタ１０の下方側には、記録用紙Ｐを収納する用紙トレイ５０が設けられている。用紙トレイ５０の一方端には、記録用紙Ｐを所定のタイミングで取り出して搬送するピックアップロール５２が設けられている。
【００３９】
ピックアップロール５２の上方には、図示しないモータ及びギヤ等を有する駆動手段で回転駆動され、ピックアップロール５２によって送出された記録用紙Ｐを、前述の二次転写部４２に搬送する複数の搬送ロール５４、５６が設けられている。
【００４０】
また、記録用紙Ｐの搬送方向における搬送ロール５６の下流側には、記録用紙Ｐを二次転写部４２へ送り込む搬送シュート５８が設けられている。
【００４１】
さらに、二次転写部４２における記録用紙Ｐの送出方向には、トナー像の二次転写が終了した記録用紙Ｐを定着装置１００へ搬送する搬送ベルト６０が設けられている。搬送ベルト６０は、張架ロール５７、５９によって張架され、図示しないモータ及びギヤ等を有する駆動手段で移動可能に設けられている。
【００４２】
定着装置１００の入口側には、記録用紙Ｐを定着装置１００に案内するガイド６２が設けられている。また、定着装置１００の出口側には、プリンタ１０の筐体１２に固定された用紙集積トレイ６４が設けられている。
【００４３】
（定着装置１００の構成）
図２に示される如く、定着装置１００は、無端状の定着ベルト１０２と、該定着ベルト１０２の外周面に接触する加圧ローラ１０４と、定着ベルト１０２の内周面に接触し前記加圧ローラ１０４と対抗する位置に配置される定着ローラ１０６と、定着ベルト１０２の内周面側に非接触の状態で、定着ベルト１０２に沿うように形成されたＩＨヒータ１１０と、定着ベルト１０２の外周面側に非接触の状態で、前記ＩＨヒータ１１０に渦電流を発生させて定着ベルト１０２の外周面を発熱させるＩＨヒータコイル１０８と、当該ＩＨヒータ１１０の内側に抵抗ヒータ１１２と、を備える。
【００４４】
加圧ローラ１０４は、不図示の駆動源により矢印Ｃ方向に回転可能である。また、定着ベルト１０２と加圧ローラ１０４とは、記録用紙Ｐが挿通可能なように接触しており、加圧ローラ１０４の矢印Ｃ方向への回転に伴い、定着ベルト１０２は従動回転可能である。
【００４５】
定着ベルト１０２の内周面には、前記接触部で定着ベルト１０２の外周面と接触している加圧ローラ１０４の表面を押圧するように、定着ローラ１０６が配置されている。
【００４６】
一方、定着ベルト１０２の外周面側には、ＩＨヒータコイル１０８が非接触の状態で設けられている。ＩＨヒータコイル１０８はＩＨヒータ用高周波電源１１４に接続されており（図４参照）、ＩＨヒータコイル１０８に電流が流された際に、ＩＨヒータコイル１０８周辺とＩＨヒータ１１０との間で定着ベルト１０２外周面と直行する磁界Ｈを発生させることができる。なお、前記磁界Ｈは、不図示の励起回路により、ＩＨヒータ１１０中に渦電流を発生させることができるように変動するものである。
【００４７】
なお、抵抗ヒータ１１２は、抵抗発熱体であるセラミックヒータ等で構成される。
【００４８】
（プリンタ１０の制御部７０の構成）
図３に示すように、制御部７０は、プリンタ１０の各種制御を行うＣＰＵ７２と、各種制御プログラムや各種パラメータ等が予め記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）７４と、各種データを一時的に記憶したり、各種プログラムの実行時におけるワークエリア等として用いられたりする記憶手段としてのＲＡＭ（Random Access Memory）７６と、所定のクロックで動作するタイマ７８とを有している。なお、制御部７０は、後述の画像形成制御回路７０Ａ及び補助電源制御回路７０Ｂ（図４参照）を含んでいる。また、本構成は、プリンタ１０のハード構成を限定するものではない。
【００４９】
ＣＰＵ７２は、各種信号の入出力が行われる入出力インタフェース８０に接続されており、この入出力インタフェース８０を介して、ユーザ・インタフェース（ＵＩ）８４、温度センサ８６、駆動モータ８８に接続されている。
【００５０】
なお、ユーザ・インタフェース８４は、画像形成等の実行をユーザが直接指示するための入力パネル等で構成されている。
【００５１】
また、温度センサ８６は、定着装置１００の筐体内に設けられている。定着装置１００内の不図示のファンを制御するために設置されているもので、定着装置１００の筐体内の温度を測定する。
【００５２】
なお、ユーザ・インタフェース８４、及び温度センサ８６から入出力インタフェース８０を介してＣＰＵ７２に信号が入力される。一方、ＣＰＵ７２からの制御信号は、入出力インタフェース８０を介して、駆動モータ８８に出力される。
【００５３】
（定着装置１００の概略構成図）
図４に示される如く、商用電源１１６を介して、ＩＨヒータ用高周波電源１１４及び抵抗ヒータ用電源１１８へと電力が供給される。ＩＨヒータ用高周波電源１１４は、スイッチ１２０Ａを介してＩＨヒータコイル１０８と接続されている。抵抗ヒータ用電源１１８は、スイッチ１２０Ｂを介して抵抗ヒータ１１２と接続されている。
【００５４】
また、スイッチ１２０Ａは、画像形成制御回路７０Ａと接続されている。これにより、画像形成制御回路７０Ａに画像形成指示が入力されると同時に、画像形成制御回路７０Ａからスイッチ１２０Ａへ画像形成指示が入力され、スイッチ１２０ＡがオンとなるとＩＨヒータコイル１０８に電力が供給される。
【００５５】
なお、第１の実施の形態では、画像形成時（例えば、待機モードのように電源が停止されるモードへ移行するまでの時間を含む）において、スイッチ１２０Ａは常時オンとされ、ＩＨヒータコイル１０８へ電力が供給されている（図５参照）。
【００５６】
一方、画像形成制御回路７０Ａは、補助電源制御回路７０Ｂと接続されている。これにより、画像形成制御回路７０Ａからの画像形成指示が、補助電源制御回路７０Ｂへ入力される。補助電源制御回路７０Ｂは、スイッチ１２０Ｂと接続されている。補助電源制御回路７０Ｂは、画像形成指示に基づき、スイッチ１２０Ｂのオン・オフ制御を実行する。スイッチ１２０Ｂがオンとなると、抵抗ヒータ１１２へ電力が供給される。
【００５７】
すなわち、例えば、プリンタ１０の電源投入時等のような場合には、ＩＨヒータコイル１０８だけでなく抵抗ヒータ１１２にも電力を供給して、予め定められた定着処理可能温度（例えば、２４０度）に達するまで短時間で加熱し、前記定着処理可能温度に達した後抵抗ヒータ１１２への電力供給を停止させる構成となっている（図５参照）。
【００５８】
ところで、第１の実施の形態では、画像形成指示時における、ＩＨヒータコイル１０８への電力供給の停止（スイッチ１２０Ａオフ）からの経過時間と、定着装置１００の筐体内温度とから、抵抗ヒータ１１２へ電力供給時間を決定する。
【００５９】
図４に示される如く、スイッチ１２０Ａは、タイマ７８と接続されている。また、タイマ７８は、補助電源制御回路７０Ｂと接続されている。補助電源制御回路７０Ｂは、タイマ７８のカウントに基づき、スイッチ１２０Ａがオフされたとき（すなわち、ＩＨヒータコイル１０８への電力供給停止）からの経過時間を取得する。
【００６０】
さらに、補助電源制御回路７０Ｂには、温度センサ８６が接続されている。補助電源制御回路７０Ｂは、温度センサ８６からの入力基づき、定着装置１００の筐体内温度を取得する。
【００６１】
図５は、主ヒータ（ＩＨヒータ１１０）及び補助ヒータ（抵抗ヒータ１１２）の温度上昇下降曲線を示すグラフである。
【００６２】
第１の実施の形態では、筐体温度がある温度（例えば、２５度）のときの、ＩＨヒータ１１０及び抵抗ヒータ１１２の温度が定着可能温度であるＴｘｅｒｏ（例えば、２４０度）からの下降状態を予めプリンタ１０を用いて測定し、当該下降曲線を記憶しておく。
【００６３】
ここで、ヒータの初期温度をＴ１、時間ｔ経過後の温度をＴ、周囲温度をＴ２とすると、ニュートンの冷却法則により、冷却速度は温度差に正比例し、その比例係数をαとして、次の式（１）が成り立つ。
【００６４】
−ｄＴ／ｄｔ ＝ α（Ｔ−Ｔ２）        ・・・  式（１）
【００６５】
ここで、  Ｔ−Ｔ２＝ ｘ  とおくと、次の式で示される。
【００６６】
−ｄｘ／ｄｔ ＝ αｘ
【００６７】
変形して、両辺の自然対数をとると、次の式で示される。
【００６８】
ｄｘ／ｘ ＝ −αｄｔ
ｄ（ｌｏｇｘ） ＝ −αｄｔ
【００６９】
ｔ＝０から時間ｔ経過後、Ｔ１からＴに温度が変化するという条件で積分すると、次の式で示される。
【００７０】
ｌｏｇ｛（Ｔ−Ｔ２）／（Ｔ１−Ｔ２）｝＝ −αｔ
【００７１】
これを、指数の形に表現すると、次の式で示される。
【００７２】
（Ｔ−Ｔ２）／（Ｔ１−Ｔ２）＝ ｅｘｐ（−αｔ）
【００７３】
よって、次の式（２）が成り立つ。
【００７４】
Ｔ ＝ Ｔ２＋（Ｔ１−Ｔ２）ｅｘｐ（−αｔ）        ・・・  式（２）
【００７５】
比例定数αは、ヒータ部の表面及びヒータ周囲の媒質の性質によって決まる定数で、表面熱伝導率と呼ばれる定数である。このαの逆数は熱時定数と呼ばれ、平衡温度へ収束する早さの指標となる。
【００７６】
以上により、補助電源制御回路７０Ｂは、画像形成制御部７０Ａからの画像形成指示入力時において、ＩＨヒータコイル１０８及び抵抗ヒータ１１２へ電力が供給されていないときには、上記ニュートンの冷却法則に基づき、取得したＩＨヒータコイル１０８への電力供給の停止からの経過時間と、定着装置１００の筐体内温度とから、ＩＨヒータ１１０及び抵抗ヒータ１１２の温度を算出する。
【００７７】
さらに、補助電源制御回路７０Ｂは、ＩＨヒータ１１０及び抵抗ヒータ１１２の温度に応じた抵抗ヒータ１１２への電力供給時間を示すテーブルを持っている。補助電源制御回路７０Ｂは、このテーブルに基づき、抵抗ヒータ１１２への電力供給時間を設定し、スイッチ１２０Ｂを制御する。
【００７８】
図５に示される如く、プリンタ１０の電源投入時やＩＨヒータ１１０及び抵抗ヒータ１１２の温度がＴｌｏｗまで下降したときには、時間ｔ１の電力供給時間を設定する。一方、抵抗ヒータ１１２の温度がＴｌｏｗまで下降していないときには、時間ｔ１より短い時間ｔ２の電力供給時間が設定されることとなる。
【００７９】
以下に、プリンタ１０の画像形成工程を説明する。
【００８０】
まず、図示しない画像読取装置やパーソナル・コンピュータ等から出力される画像データが、図示しない画像処理装置によって所定の画像処理を施される。当該画像処理装置では、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の各種画像編集等の所定の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４色の色材階調データに変換され、光走査装置１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋに出力される。
【００８１】
光走査装置１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋは、入力された色材階調データに応じて、光ビーム１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋを各々の感光体１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋに照射する。
【００８２】
感光体１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋは、予め帯電器２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋによって表面が帯電されており、光ビーム１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋによって表面が露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、現像器２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋによって、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色のトナー像として現像される。
【００８３】
続いて、感光体１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋ上に形成されたトナー像は、一次転写部２５において中間転写ベルト２８上に転写される。この転写は、一次転写ロール２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋにより中間転写ベルト２８に対しトナーの帯電極性（マイナス極性）と逆極性の電圧（一次転写バイアス）が付加され、トナー像を中間転写ベルト２８の表面に順次重ね合わせることで行われる。
【００８４】
続いて、トナー像が転写された中間転写ベルト２８は、二次転写部４２に搬送される。
【００８５】
一方、トナー像が二次転写部４２に搬送されるタイミングに合わせてピックアップロール５２が回転し、用紙トレイ５０から所定サイズの記録用紙Ｐが送出される。
【００８６】
ピックアップロール５２により送出された記録用紙Ｐは、搬送ロール５４、５６により搬送され、搬送シュート５８を経て二次転写部４２に到達する。この二次転写部４２に到達する前に記録用紙Ｐは一旦停止され、トナー像が保持された中間転写ベルト２８の移動タイミングに合わせてレジストロール（図示せず）が回転することで、記録用紙Ｐの位置とトナー像の位置との位置合わせが行われる。
【００８７】
二次転写部４２では、中間転写ベルト２８を介して、二次転写ロール３８がバックアップロール３６に押圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送された記録用紙Ｐは、中間転写ベルト２８と二次転写ロール３８との間に挟み込まれる。
【００８８】
また、このとき、給電ロール４０からトナーの帯電極性（マイナス極性）と同極性の電圧（二次転写バイアス）が印加され、二次転写ロール３８とバックアップロール３６との間に転写電界が形成される。そして、中間転写ベルト２８上に保持された未定着トナー像は、二次転写ロール３８とバックアップロール３６とによって押圧され、記録用紙Ｐ上に一括して静電転写される。
【００８９】
続いて、トナー像が静電転写された記録用紙Ｐは、二次転写ロール３８によって中間転写ベルト２８から剥離された状態でそのまま搬送され、搬送ベルト６０へと搬送される。
【００９０】
搬送ベルト６０では、定着装置１００における最適な搬送速度に合わせて、記録用紙Ｐを定着装置１００まで搬送する。定着装置１００に搬送された記録用紙Ｐ上の未定着トナー像は、定着装置１００によって記録用紙Ｐ上に定着される。
【００９１】
定着画像が形成された記録用紙Ｐは、用紙集積トレイ６４に排出され集積される。
【００９２】
一方、記録用紙Ｐへの転写が終了した後、中間転写ベルト２８上に残った残留トナーは、中間転写ベルト２８の回転移動にともなって中間転写ベルトクリーナ４６まで搬送され、中間転写ベルト２８上から除去される。
【００９３】
このようにして、プリンタ１０の画像形成が行われる。
【００９４】
次に、定着装置１００による画像定着の動作について説明する。
【００９５】
加圧ローラ１０４の回転（矢印Ｃ方向；図２参照）に伴い、定着ベルト１０２が従動回転し、ＩＨヒータコイル１０８により発生した磁界Ｈに曝される。この際、ＩＨヒータコイル１０８周辺のＩＨヒータ１１０には渦電流が発生し、定着ベルト１０２の外周面が定着可能な温度まで加熱される。
【００９６】
また、第１の実施の形態では、抵抗ヒータ１１２へも補助的に電力を供給している。これにより加熱された抵抗ヒータ１１２によって、定着ベルト１０２は補助的に加熱されることとなる。
【００９７】
このようにして加熱された定着ベルト１０２は、加圧ローラ１０４との接触部まで移動する。一方、不図示の搬送手段により矢印Ｄ方向（図２参照）へと、未定着トナー像が表面に設けられた記録用紙Ｐが搬送される。記録用紙Ｐが前記接触部を通過した際に、未定着トナー像は定着ベルト１０２により加熱され記録用紙Ｐ表面に定着される。このようにして画像が表面に形成された記録用紙Ｐは、不図示の搬送手段により搬送され、定着装置１００から排出される。
【００９８】
また、前記接触部において定着処理を終え、外周面の表面温度が低下した定着ベルト１０２は、次の定着処理に備えて再度加熱されるために回転する。
【００９９】
図６は、補助電源制御回路７０Ｂにおける補助ヒータ（抵抗ヒータ１１２）への電力供給制御を実行するフローチャートである。
【０１００】
ステップ１５０において、主電源、すなわちＩＨヒータ用高周波電源１１４からＩＨヒータコイル１０８への電力供給が停止されると共に、タイマ７８のカウントが開始される。
【０１０１】
次のステップ１５２では、画像形成制御回路７０Ａから画像形成指示が入力されたか否かを判定する。肯定判定されるまで待機し、ステップ１５４へ移行する。
【０１０２】
ステップ１５４では、ＩＨヒータ用高周波電源１１４からＩＨヒータコイル１０８への電力供給停止からの経過時間、すなわち、前記ステップ１５０において開始されたタイマ７８のカウント値を取得する。次のステップ１５６では、温度センサ８６から定着装置１００の筐体内温度を取得する。
【０１０３】
次のステップ１５８では、上述のニュートンの冷却法則に基づき、ステップ１５４、ステップ１５６で取得した前記経過時間と筐体内温度とから、ＩＨヒータ１１０及び抵抗ヒータ１１２の温度を算出する。
【０１０４】
次のステップ１６０では、予め定められた、ＩＨヒータ１１０及び抵抗ヒータ１１２の温度に応じた、抵抗ヒータ用電源１１８の電力供給時間を示すテーブルから、抵抗ヒータ１１２への電力供給時間を取得する。
【０１０５】
ステップ１６２では、スイッチ１２０Ｂをオンさせて、抵抗ヒータ用電源１１８からの電力供給を開始する。なお、このとき画像形成制御回路７０Ａからの指示により、スイッチ１２０Ａがオンされ、ＩＨヒータ用高周波電源１１４からＩＨヒータ用コイル１０８へ電力が供給されている。
【０１０６】
次のステップ１６４では、前記ステップ１５２で入力された画像形成指示における全ジョブが終了したか否かを判定する。否定判定の場合、ステップ１６６へ移行する。
【０１０７】
ステップ１６６では、前記ステップ１６０で取得した抵抗ヒータ用電源１１８の電力供給時間が経過したか否かが判定される。否定判定（経過前）されるとステップ１６４へ戻る。一方、肯定判定（経過）されると、ステップ１６８へ移行する。なお、前記電力供給時間の経過は、ＩＨヒータ１１０及び抵抗ヒータ１１２が定着処理可能温度に達したことを意味する。
【０１０８】
ステップ１６８では、スイッチ１２０Ｂがオフされ、抵抗ヒータ用電源１１８からの電力供給が停止され、ステップ１６４へ戻る。なお、以降抵抗ヒータ用電源１１８からの電力供給は停止され、ＩＨヒータ用高周波電源１１４のみで定着ベルト１０２を加熱することとなる。
【０１０９】
一方、ステップ１６４で肯定判定となった場合（全ジョブ終了）、ステップ１７０へ移行する。ステップ１７０では、定着装置１００の駆動が停止され本ルーチンは終了する。なお、この場合、全ジョブが終了した後、所定の待機時間（待機モード等）を待ってから定着装置１００の駆動を停止するようにしてもよい。
【０１１０】
なお、第１の実施の形態では、定着装置１００のファンを制御するための温度センサ８６共用して筐体内温度を取得するようにしていたが、制御をより簡易にすべく筐体内温度を用いなくてもよい。この場合、予め定めた下降曲線と前記電力供給停止からの経過時間とに基づいて、抵抗ヒータ１１２への電力供給時間を設定する。
【０１１１】
［第２の実施の形態］
以下、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第２の実施の形態において、前記第１の実施の形態と同一構成部分については、同一の符号を付してその構成の説明を省略する。
【０１１２】
第１の実施の形態では、主電源の電力供給停止からの経過時間と定着装置１００の筐体内温度（又は主電源の電力供給停止からの経過時間のみ）とに基づいてＩＨヒータ１１０及び抵抗ヒータ１１２の温度を算出したが、第２の実施の形態では、補助ヒータ（抵抗ヒータ１１２）への突入電流をモニタしてＩＨヒータ１１０及び抵抗ヒータ１１２の温度を算出するようにしている。
【０１１３】
すなわち、補助ヒータの温度が上昇するほど抵抗値が上がることが分かっており、電流と電圧をモニタすることで、当該抵抗値から補助ヒータの温度を算出する構成となっている（図８（Ａ）参照）。
【０１１４】
図７には、第２の実施の形態に係る定着装置１００の概略構成図が示されている。
【０１１５】
抵抗ヒータ用電源１１８と抵抗ヒータ１１２との間の電力供給路上に、電流モニタ１２２が設けられている。電流モニタ１２２は、一方はスイッチ１２０Ｂを介して抵抗ヒータ用電源と接続され、もう一方は抵抗ヒータ１１２と接続されている。また、電流モニタ１２２は、補助電源制御回路７０Ｂと接続されている。電流モニタ１２２は、モニタした電流値を補助電源制御回路７０Ｂへ出力するようになっている。
【０１１６】
第２の実施の形態では、電流モニタ１２２として、電圧検出用の抵抗器１２２Ａを直列接続すると共に、当該抵抗器の両端子間電圧を計測する計測部１２２Ｂを設けている。
【０１１７】
そして、抵抗ヒータ１１２への電力供給開始時において、上記計測部１２２Ｂによって計測された電圧Ｖを上記抵抗器１２２Ａの抵抗値Ｒで除算することにより、抵抗ヒータ１１２へ流れる電流値Ｉ（＝Ｖ／Ｒ）を算出する。さらに、抵抗ヒータ１１２に印加している電圧ＶＫを上記電流値Ｉで除算することにより、抵抗ヒータ１１２の抵抗値ＲＫ（＝ＶＫ／Ｉ）を算出する。
【０１１８】
補助電源制御回路７０Ｂは、予め抵抗ヒータ１１２の温度と抵抗値との関係を示すテーブルを記憶している（図８（Ａ）参照）。当該テーブルに基づき、算出した抵抗値ＲＫから抵抗ヒータ１１２の温度を算出する。
【０１１９】
これにより、補助ヒータ（抵抗ヒータ１１２）の温度を算出可能となり、算出した温度から前記抵抗ヒータ１１２の温度に応じた電力供給時間を示すテーブルに基づき、抵抗ヒータ１１２への電力供給時間を設定可能となる。なお、温度が上がるとＩＨヒータ１１０及び抵抗ヒータ１１２自体の抵抗値（測定のための抵抗ではない）が上がるので、このヒータ抵抗値を電流モニタ１２２で計測すれば、予測制御が可能となる（図８（Ｂ）参照）。
【０１２０】
また、電流モニタ１２２は、補助電源とスイッチ１２０の間、抵抗ヒータとグラウンドの間、場合によっては商用電源と補助電源の間など抵抗ヒータに流れる電流が計測できる部位ならば、配置は問わない。
【０１２１】
［変形例］
第１の実施の形態及び第２の実施の形態共に、主電源からの主ヒータとしてＩＨヒータコイル１０８、補助電源からの補助ヒータとして抵抗ヒータ１１２を用いたが、主・補助の関係はこれに限られたものではなく、またヒータもこれらに限られない。
【０１２２】
例えば、図９（Ａ）に示されるように、補助ヒータとしてハロゲンランプ１３０Ａを用いてもよい。また、図９（Ｂ）に示されるように、抵抗ヒータ１１２とハロゲンランプ１３０Ａとを用いることもできる。この場合、いずれのヒータを主ヒータとしてもよい。
【０１２３】
また、第１及び第２の実施の形態では、主ヒータと補助ヒータとの両方に電力を供給していたが、これに限らず、主ヒータが冷えていないとき等には、補助ヒータの加熱を停止するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１２４】
１０    プリンタ
７０    制御部
７０Ａ    画像形成制御回路
７０Ｂ    補助電源制御回路（取得手段、制御手段）
８６    温度センサ（検出手段）
１００    定着装置
１０８    ＩＨヒータコイル
１０２    定着ベルト
１１０    ＩＨヒータ（加熱部）
１１２    抵抗ヒータ（加熱部）
１１４    ＩＨヒータ用高周波電源（主電力供給手段）
１１８    抵抗ヒータ用電源（補助電力供給手段）
１２２    電流モニタ
１３０Ｂ    ハロゲンヒータ
Ｐ    記録用紙（記録媒体）
【図１】
2010217662.tif 000003
【図２】
2010217662.tif 000004
【図３】
2010217662.tif 000005
【図４】
2010217662.tif 000006
【図５】
2010217662.tif 000007
【図６】
2010217662.tif 000008
【図７】
2010217662.tif 000009
【図８】
2010217662.tif 000010
【図９】
2010217662.tif 000011