(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
未定着像を担持したシート状の転写材に少なくとも熱供給により定着処理を施すようになっている加熱装置であって、外部から通電を受けて放熱する放熱面が形成されている加熱手段と、放熱面に摺接するための一方の面が形成されたフィルム状の定着体と、未定着像を担持したシート状の転写材を介して定着体の他方の面に圧接されることにより、上記一方の面を放熱面に摺接せしめる回転体状の回転自在な加圧体と、加熱手段の加熱温度を検知する温度検知手段とを備える加熱装置において、加熱手段の起動前の温度検知手段の検知温度に応じて、加熱手段が起動されてから定着体と加圧体との間に形成されたニップ部に上記転写材が到達するまでに加熱手段が昇温し維持される第一の加熱温度と、上記転写材がニップ部に到達してからニップ部を通過するまでの間に加熱手段が昇温し維持される第二の加熱温度とを決定すると共に、上記転写材がニップ部に到達すると同時若しくはほぼ同時に加熱手段の加熱温度が第一の加熱温度から第二の加熱温度に切り換わるよう設定されており、第一の加熱温度と第二の加熱温度との差分の絶対値は、加熱手段の起動前の温度検知手段の検知温度が低くなるに伴い、小さくなるよう設定されていることを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
第一の加熱温度は第二の加熱温度よりも低くなるよう設定されていることとする請求項１に記載の加熱装置。
【請求項３】
定着体は耐熱性を有することとする請求項１又は請求項２に記載の加熱装置。
【請求項４】
未定着像を担持したシート状の転写材に少なくとも熱供給により定着処理を施すようになっている加熱装置であって、外部から通電を受けて放熱する放熱面が形成されている加熱手段と、放熱面に摺接するための一方の面が形成されたフィルム状の定着体と、未定着像を担持したシート状の転写材を介して定着体の他方の面に圧接されることにより、上記一方の面を放熱面に摺接せしめる回転体状の回転自在な加圧体と、加熱手段の加熱温度を検知する温度検知手段とを備える加熱装置において、加熱手段の起動前の温度検知手段の検知温度に応じて、加熱手段の起動時から定着体と加圧体との間に形成されたニップ部から上記転写材の搬送方向に対して上流側に位置する所定位置に上記転写材が到達するまでに加熱手段が昇温し維持される第一の加熱温度と、上記転写材が上記所定位置に到達してからニップ部を通過するまでの間に加熱手段が昇温し維持される第二の加熱温度とを決定すると共に、上記転写材が上記所定位置に到達すると同時若しくはほぼ同時に加熱手段の加熱温度が第一の加熱温度から第二の加熱温度に切り換わるよう設定されているおり、第一の加熱温度と第二の加熱温度との差分の絶対値は、加熱手段の起動前の温度検知手段の検知温度が低くなるに伴い、小さくなるよう設定されていることを特徴とする加熱装置。
【請求項５】
所定位置は、未定着像を担持した転写材の搬送方向に対してニップ部から上流側に１５ｍｍから４０ｍｍの間に位置していることとする請求項４に記載の加熱装置。
【請求項６】
第一の加熱温度は第二の加熱温度よりも低くなるよう設定されていることとする請求項４又は請求項５に記載の加熱装置。
【請求項７】
定着体は耐熱性を有することとする請求項４ないし請求項６のいずれか一項に記載の加熱装置。
【請求項８】
未定着像を担持したシート状の転写材に定着処理を施す定着装置を有する画像形成装置であって、外部から通電を受けて定着体を加熱する加熱手段と、未定着像を担持したシート状の転写材を介して定着体の他方の面に圧接される回転体状の回転自在な加圧体と、上記加熱手段の加熱温度を検知する温度検知手段と、上記温度検知手段の検知温度に応じて、上記加熱手段への通電を制御する通電制御手段とを有し、上記通電制御手段は、第一、第二の目標温度を、両者の差分が、上記加熱手段の起動前の温度検知手段の検知温度に応じた値となるように設定するとともに、上記転写材がニップ部またはその上流の所定位置に到達するとほぼ同時に検知温度の目標温度を上記第一の目標温度から上記第二の目標温度に切り換えて上記加熱手段への通電を制御することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真装置又は静電記録装置等の画像形成装置に活用される加熱装置であって、未定着像を担持したシート状の転写材に少なくとも熱供給により定着処理を施すようになっている加熱装置及びこれを有する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
かかる加熱装置として、従来にあっては、図６に示すように、特開昭６３−３１３１８２号及び特開平０２−１５７８７８号等において開示された加熱装置１００が知られており、実用に供されている。尚、図６は、加熱装置１００の概略構成を示す模式的断面図である。
【０００３】
加熱装置１００は、図６に示すように、加熱手段たる直方体状若しくは略直方体状のヒータ１０１と、定着体たる無端ベルト状のフィルム１０２と、ヒータ１０１を支持するための支持体１０２と、加圧体たる円柱状の回転自在な加圧ローラ１０３と、温度検知手段たるサーミスタ感温検知センサ１０４（以下、サーミスタ１０４と略称する。）と、フィルム１０２を図示方向に回転駆動するための回転自在なローラ１０５と、フィルム１０２に規定のテンションを付与するためのローラ１０６とを備えている。
【０００４】
ヒータ１０１は、図７に示すように、セラミックス等を主成分とする薄板状の基板１０１Ａの一方の面上に、Ｐｄ／Ａｇ（銀パラジウム）等に代表される発熱抵抗体１０１Ｂをスクリーン印刷等にて塗工されたのち、ガラス又はフッ素樹脂等を主成分とするコート層１０１Ｃを被覆されて構成されていると共に、基板１０１Ａの他方の面上にサーミスタ１０４が当接若しくは近接して配置されている。尚、図７は、ヒータ１０１の一部透視した斜視図である。
【０００５】
即ち、ヒータ１０１は、紙面垂直方向に対する厚みを薄くする等により熱容量の低減化が図られている。
【０００６】
又、ヒータ１０１は、サーミスタ１０４の検知温度が目標温度に昇温又は維持されるよう外部から通電を受けるようにもなっている。
【０００７】
即ち、図６に示すように、アナログ情報をデジタル情報に変換するＡ／Ｄコンバータ１０７を介してサーミスタ１０４の検知温度を入力されたＣＰＵ１０８は、サーミスタ１０４の検知温度と目標温度とを比較すると共に、得られた比較結果に鑑みて次回のサーミスタ１０４の検知温度と目標温度とが一致するよう、ＡＣドライバ１０９を介して発熱抵抗体１０１Ｂへの通電を制御するよう設定されている。
【０００８】
発熱抵抗体１０１Ｂへの通電の制御は、外部から発熱抵抗体１０１Ｂに入力される交流バイアス値をサーミスタ１０４の検知温度に応じて設定するほか、上記交流バイアスの半波ごとに発熱抵抗体１０１Ｂへの入力に供される位相角を設定するという位相制御、或いは、上記交流バイアスの半波ごとに発熱抵抗体１０１Ｂへの入力のＯＮ／ＯＦＦを設定するという波数制御が知られており、特に、波数制御は、位相制御に比べて通電に付随するノイズの発生が少ないという利点を有している。
【０００９】
即ち、波数制御とは、サーミスタ１０４の検知温度に応じて、発熱抵抗体１０１Ｂに連続して入力可能な交流バイアスのうちの任意の数の半波（以下、この数を「全波数」と称する。）ごとに、外部から発熱抵抗体１０１Ｂに実際に入力される半波の数（以下、この数を「波数」を称する。）を設定するという制御であり、発熱抵抗体１０１Ｂへの通電量は、発熱抵抗体１０１Ｂへの通電に実際に供された波数の全波数に対する割合（以下、この割合を「デューティ」と称する。尚、単位は〔％〕である。）で表すのが一般的である。
【００１０】
フィルム１０２は、ヒータ１０１の急激な加熱による損傷或いは劣化を防止するために、耐熱性を有する素材が含まれていると共に、外部から加圧されている加圧ローラ１０３から圧接されてコート層１０１Ｃの表面（放熱面）に接するようになっており、以て、ローラ１０５に回転駆動されることにより、フィルム１０２は、その内周面を放熱面に摺接しながら、転写処理を施されたのち、フィルム１０２の外周面と加圧ローラ１０３の外周面との間に形成されるニップ部Ｎに通紙されている転写材に、放熱面からの放熱を熱伝導する。
【００１１】
よって、互いに圧接されながら回転自在に支持された二つのローラの間に形成されるニップ部に未定着像を担持した転写材を通紙しながら、定着処理を行うという形態の加熱装置（以下、ローラ型加熱装置と称する。）にあっては、画像形成装置が立ち上げられているときであって、外部から画像形成装置に与えられた画像情報に応じた画像形成が行われていないときであっても、ニップ部を規定温度に昇温し維持する（以下、「スタンバイ温調」と称する。）必要があったが、定着装置１００においては、熱容量の低減化が図られたヒータ１０１及びフィルム１０２を備えることから、ニップ部Ｎを迅速に昇温することができ、以て、「スタンバイ温調」を行う必要が無いという利点が得られていた。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
さて、加熱装置１００は、スタンバイ温調が必要ないという利点を有するが、ニップ部Ｎ及びニップ部Ｎ周辺に設けられた加圧ローラ１０３等の手段（以下、「加圧ローラ１０３等」と略称する。）の温度が画像形成装置の外界の温度に一致若しくはほぼ一致している状態からヒータ１０１の加熱が開始される（以下、この動作を「コールドスタート」と称する。）場合と、定着処理終了からそれ程時間が経過していないことから、ニップ部Ｎ及び加圧ローラ１０３等の温度がある程度暖まっている状態からヒータ１０１の加熱が開始される（以下、この動作を「ホットスタート」と称する。）場合とでは、転写材に対する画像の定着性に差が生じるのは否めない。
【００１３】
又、ヒータ１０１が「コールドスタート」によりニップ部Ｎを目標温度にまで昇温する場合においては、ヒータ１０１の起動時に受ける単位通電時間当たりの通電量を低めに、即ち、「デューティ」を小さく設定すると、ニップ部Ｎが目標温度に昇温しきれないうちに、未定着像を担持した転写材がニップ部Ｎに到達する虞れがある。
【００１４】
そこで、加熱装置１００にあっては、ヒータ１０１の加熱が「コールドスタート」或いは「ホットスタート」のいずれにより開始されるかに係わらず、ヒータ１０１の起動時に受ける通電量を最大量に、即ち、「デューティ」を最大値に設定することにより、未定着像を担持した転写材が少なくともニップ部に到達するまでにヒータ１０１の加熱温度を目標温度に昇温して維持し、この目標温度の下において上記転写材に定着処理を施すことにより、定着不良或いは定着過多に起因するオフセットの防止が図られていた。
【００１５】
しかしながら、加熱装置１００にあっては、ヒータ１０１の加熱が「ホットスタート」により開始されたときにあっても、ヒータ１０１の起動時に受ける通電量を最大量に設定することから、ヒータ１０１が起動されてからニップ部Ｎが目標温度に昇温するのに至るまでの時間が「コールドスタート」時に比べて短くなってしまう。
【００１６】
しかるに、加熱装置１００を搭載する画像形成装置における定着処理以外の処理過程、例えば、外部から与えられた画像情報の読み込み過程等は、ヒータ１０１の加熱が「コールドスタート」或いは「ホットスタート」のいずれにより開始されたかに係わらず、一定の時間を要して行われるために、ニップ部Ｎは、未定着像を担持した転写材の到達のかなり前に目標温度に昇温し、以て、消費電力の無駄が生じてしまうという問題があった。
【００１７】
又、近年においては、使用者等の要望により画像形成装置の小型化及び騒音の低下が進行するに伴い、機内の昇温を抑えるための手段、例えば、ファンを省くようになってきているため、ヒータ１０１の加熱が「ホットスタート」により開始されたときにおける過剰な電力消費に起因する熱エネルギーが冷却されることなく機内に拡散されて現像剤を固化せしめ、以て、固化した現像剤等が機内に設けられている諸装置を破損してしまうという問題もあった。
【００１８】
そこで、従来にあっては、未定着像を担持した転写材のニップ部Ｎへの到達と同時期若しくはほぼ同時期にニップ部Ｎが目標温度に昇温し維持されるよう、ヒータ１０１の起動時における外部から発熱抵抗体１０１Ｂへの通電量をサーミスタ１０４の検知温度に応じて変化させるという制御が考えられるが、外部から発熱抵抗体１０１Ｂに入力される交流バイアス、及び、発熱抵抗体１０１Ｂの抵抗値等はある程度のバラツキを有するのが通常であるため、発熱抵抗体１０１Ｂの実際の消費電力にバラツキが生じることは避けられないため、かかる制御により、上記転写材のニップ部Ｎへの到達と同時期若しくはほぼ同時期にニップ部Ｎを目標温度に昇温し維持せしめるのは困難である。
【００１９】
そこで、かかる制御において外部から発熱抵抗体１０１Ｂに入力される交流バイアスを常に検知し、得られた検知結果をフィードバックすることにより上記交流バイアスを修正するという制御が考えられるが、該制御にあっては、フィードバック等を行うための回路等が必要となることから、装置のコストアップに繋がると共にヒータ１０１が加熱を行う時間を徒に長期化する虞れがあり、又、発熱抵抗体１０１Ｂの抵抗値のバラツキに起因するヒータ１０１の消費電力のバラツキの解決手段は講じられていない。
【００２０】
そこで、本発明は、加熱手段における電力消費の節約を図りつつも、常時、安定した定着処理を行うことができると共に画像形成装置の内部の過昇温を抑制することができる加熱装置及びこれを有する画像形成装置の提供を目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本出願に依れば、上記目的は、加熱装置に関しては、未定着像を担持したシート状の転写材に少なくとも熱供給により定着処理を施すようになっている加熱装置であって、外部から通電を受けて放熱する放熱面が形成されている加熱手段と、放熱面に摺接するための一方の面が形成されたフィルム状の定着体と、未定着像を担持したシート状の転写材を介して定着体の他方の面に圧接されることにより、上記一方の面を放熱面に摺接せしめる回転体状の回転自在な加圧体と、加熱手段の加熱温度を検知する温度検知手段とを備える加熱装置において、加熱手段の起動前の温度検知手段の検知温度に応じて、加熱手段が起動されてから定着体と加圧体との間に形成されたニップ部に上記転写材が到達するまでに加熱手段が昇温し維持される第一の加熱温度と、上記転写材がニップ部に到達してからニップ部を通過するまでの間に加熱手段が昇温し維持される第二の加熱温度とを決定すると共に、上記転写材がニップ部に到達すると同時若しくはほぼ同時に加熱手段の加熱温度が第一の加熱温度から第二の加熱温度に切り換わるよう設定されており、第一の加熱温度と第二の加熱温度との差分の絶対値は、加熱手段の起動前の温度検知手段の検知温度が低くなるに伴い、小さくなるよう設定されているという第一の発明により達成される。
【００２２】
又、本出願に依れば、上記目的は、第一の発明において、第一の加熱温度は第二の加熱温度よりも低くなるよう設定されているという第二の発明によっても達成される。
【００２４】
又、本出願に依れば、上記目的は、第一の発明又は第二の発明において、定着体は耐熱性を有するという第三の発明によっても達成される。
【００２５】
更に、本出願に依れば、上記目的は、未定着像を担持したシート状の転写材に少なくとも熱供給により定着処理を施すようになっている加熱装置であって、外部から通電を受けて放熱する放熱面が形成されている加熱手段と、放熱面に摺接するための一方の面が形成されたフィルム状の定着体と、未定着像を担持したシート状の転写材を介して定着体の他方の面に圧接されることにより、上記一方の面を放熱面に摺接せしめる回転体状の回転自在な加圧体と、加熱手段の加熱温度を検知する温度検知手段とを備える加熱装置において、加熱手段の起動前の温度検知手段の検知温度に応じて、加熱手段の起動時から定着体と加圧体との間に形成されたニップ部から上記転写材の搬送方向に対して上流側に位置する所定位置に上記転写材が到達するまでに加熱手段が昇温し維持される第一の加熱温度と、上記転写材が上記所定位置に到達してからニップ部を通過するまでの間に加熱手段が昇温し維持される第二の加熱温度とを決定すると共に、上記転写材が上記所定位置に到達すると同時若しくはほぼ同時に加熱手段の加熱温度が第一の加熱温度から第二の加熱温度に切り換わるよう設定されており、第一の加熱温度と第二の加熱温度との差分の絶対値は、加熱手段の起動前の温度検知手段の検知温度が低くなるに伴い、小さくなるよう設定されているという第四の発明によっても達成される。
【００２６】
又、本出願に依れば、上記目的は、第四の発明において、所定位置は、未定着像を担持した転写材の搬送方向に対してニップ部から上流側に１５ｍｍから４０ｍｍの間に位置しているという第五の発明によっても達成される。
【００２７】
更に、本出願に依れば、上記目的は、第四の発明又は第五の発明において、第一の加熱温度は第二の加熱温度よりも低くなるよう設定されているという第六の発明によっても達成される。
【００２９】
更に、本出願に依れば、上記目的は、第四の発明ないし第六の発明のいずれかにおいて、定着体は耐熱性を有するという第七の発明によっても達成される。
更に、本出願に依れば、上記目的は、画像形成装置に関しては、未定着像を担持したシート状の転写材に定着処理を施す定着装置を有する画像形成装置であって、外部から通電を受けて定着体を加熱する加熱手段と、未定着像を担持したシート状の転写材を介して定着体の他方の面に圧接される回転体状の回転自在な加圧体と、上記加熱手段の加熱温度を検知する温度検知手段と、上記温度検知手段の検知温度に応じて、上記加熱手段への通電を制御する通電制御手段とを有し、上記通電制御手段は、第一、第二の目標温度を、両者の差分が、上記加熱手段の起動前の温度検知手段の検知温度に応じた値となるように設定するとともに、上記転写材がニップ部またはその上流の所定位置に到達するとほぼ同時に検知温度の目標温度を上記第一の目標温度から上記第二の目標温度に切り換えて上記加熱手段への通電を制御することとする第八の発明によって達成される。
【００３０】
すなわち、本出願にかかる第一の発明にあっては、加熱手段の起動前の温度検知手段の検知温度に応じて第一の加熱温度及び第二の加熱温度が設定されると共に、未定着像を担持した転写材がニップ部に到達するまでは、加熱手段は第一の加熱温度にてニップ部等を加熱し、上記転写材がニップ部に到達すると同時若しくはほぼ同時に加熱手段は、加熱温度を第一の加熱温度から第二の加熱温度に切り換えてニップ部等を加熱する。加熱手段の起動前の温度検知手段の検知温度が低くなるに伴い第一の加熱温度と第二の加熱温度との差分の絶対値が小さくなるよう、加熱手段の起動前の温度検知手段の検知温度に応じて第一の加熱温度及び第二の加熱温度が設定される。
【００３１】
又、本出願にかかる第二の発明にあっては、加熱手段の起動前の温度検知手段の検知温度に応じて第一の加熱温度が設定されると共に、第二の加熱温度が第一の加熱温度より高く設定される。
【００３３】
又、本出願にかかる第三の発明にあっては、加熱手段は、耐熱性を有する定着体を介して、ニップ部を急激に加熱する。
【００３４】
更に、本出願にかかる第四の発明にあっては、加熱手段の起動前の温度検知手段の検知温度に応じて第一の加熱温度及び第二の加熱温度が設定されると共に、未定着像を担持した転写材が所定位置に到達するまでは、加熱手段は第一の加熱温度にてニップ部等を加熱し、上記転写材が所定位置に到達すると同時若しくはほぼ同時に加熱手段は、加熱温度を第一の加熱温度から第二の加熱温度に切り換えてニップ部等を加熱する。加熱手段の起動前の温度検知手段の検知温度が低くなるに伴い第一の加熱温度と第二の加熱温度との差分の絶対値が小さくなるよう、加熱手段の起動前の温度検知手段の検知温度に応じて第一の加熱温度及び第二の加熱温度が設定される。
【００３５】
又、本出願にかかる第五の発明にあっては、未定着像を担持した転写材の搬送方向に対してニップ部から上流側に１５ｍｍから４０ｍｍの間に位置している所定位置に上記転写材が到達すると同時若しくはほぼ同時に、加熱手段は、加熱温度を第一の加熱温度から第二の加熱温度に切り換えてニップ部等を加熱する。
【００３６】
更に、本出願にかかる第六の発明にあっては、加熱手段の起動前の温度検知手段の検知温度に応じて第一の加熱温度が設定されると共に、第二の加熱温度が第一の加熱温度より高く設定される。
【００３８】
更に、本出願にかかる第七の発明にあっては、加熱手段は、耐熱性を有する定着体を介して、ニップ部を急激に加熱する。
更に、本出願にかかる第八の発明にあっては、画像形成装置において、通電制御手段は、第一、第二の目標温度を、両者の差分が、加熱手段の起動前の温度検知手段の検知温度に応じた値となるように設定するとともに、転写材がニップ部またはその上流の所定位置に到達するとほぼ同時に検知温度の目標温度を上記第一の目標温度から上記第二の目標温度に切り換えて上記加熱手段への通電を制御する。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下の添付図面に基づき本発明における実施の形態に関して説明する。尚、以下の実施形態にあっては、加熱装置１００との共通箇所は、図６及び図７と同符号を付与して説明を省略する。
【００４０】
（第一の実施形態）
先ず、本発明における第一の実施形態に関して図１ないし図３のいずれかに基づき説明する。
【００４１】
図１は、本出願に係る加熱装置を搭載可能な画像形成装置の一例（以下、画像形成装置と略称する。）の概略構成を示す模式的断面図である。
【００４２】
本実施形態の画像形成装置は、プロセススピードが４８ｍｍ／ｓｅｃに設定されていると共に、図１に示すように、外径値が３０ｍｍに採られたシリンダ状の回転自在な感光体ドラム１の外周面をローラ状の回転自在な一次帯電体２により−６５０Ｖに均一に帯電せしめたのち、外部からの画像情報に応じてレーザダイオード３から変調され発光されたレーザＬａの露光することにより、上記外周面上に静電潜像を形成し、次に、静電潜像は、現像装置４から現像剤、例えば、磁性体を主成分とするトナーから成る一成分現像剤により顕像に可視像化されたのち、ローラ状の転写体５から生じた電場下において転写材の一方の面上に未定着像として転写され、上記外周面上に残留した顕像は感光体ドラム１の外周面に当接若しくはほぼ当接して支持された、例えばウレタンゴムを主成分とするブレード６により除去され、以て、感光体ドラム１は次なる画像形成に備え、一方、上記転写材は、加熱装置７からの熱供給及び圧力付与により定着処理が施されるようになっている。
【００４３】
加熱装置７は、加熱装置１００（図４参照。）と同様若しくはほぼ同様の構成であるが、本実施形態にあっては、ヒータ１０１を構成する基板１０１Ａの紙面垂直方向に沿った厚みが１ｍｍに採られ、一方、発熱抵抗体１０１Ｂは抵抗値が２５Ωに設定されている。
【００４４】
ＣＰＵ１０８は、外部から発熱抵抗体１０１Ｂに入力される交流バイアスの半波ごとに発熱抵抗体１０１Ｂへの通電のＯＮ／ＯＦＦを設定するという波数制御により、ＡＣドライバ１０９を介して、発熱抵抗体１０１Ｂへの通電を制御すると共に、ヒータ１０１の駆動前の温度検知手段たるサーミスタ感温検知センサ１０４（以下、サーミスタ１０４と略称する。）の検知温度Ｔ０と、図２に示すテーブルとの比較により、本発明における第一の加熱温度Ｔ１及び第二の加熱温度Ｔ２を決定するようにも設定されている。
【００４５】
尚、図２に示すテーブルは、ヒータ１０１の駆動から上記転写材への定着処理の終了に至るまでの間にヒータ１０１が昇温し維持する第一の加熱温度Ｔ１及び第二の加熱温度Ｔ２をＣＰＵ１０８が決定するための基準を表している。
【００４６】
又、本実施形態にあっては、第一の加熱温度Ｔ１と第二の加熱温度Ｔ２との大小関係について特に限定していないが、一般に、ヒータ１０１が起動されてからニップ部Ｎに未定着像を担持した転写材が到達するまでの間は、加圧体たる円柱状の回転自在な加圧ローラ１０３が一方の方向に複数回回転することにより、ニップ部Ｎ及びニップ部Ｎ周辺に設けられた加圧ローラ１０３等の手段（以下、「加圧ローラ１０３等」と略称する。）の温度調節を行うようになっており、以て、この間におけるニップ部Ｎ及び加圧ローラ１０３等の過昇温を抑制するためには、Ｔ１＜Ｔ２となる大小関係に採られるのが好ましい。
【００４７】
更に、本実施形態にあっては、図２に示すように、ヒータ１０１の起動前のサーミスタ１０４の検知温度Ｔ０が低くなるに伴い、第一の加熱温度Ｔ１と第二の加熱温度Ｔ２との差分の絶対値が小さくなるよう設定されている。
【００４８】
本実施形態にあっては、外部から発熱抵抗体１０１Ｂに連続して入力可能な交流バイアスのうちの１４個の半波（以下、この数を「全波数」と称する。）ごとに外部から発熱抵抗体１０１Ｂに実際に入力される半波の数（以下、この数を「波数」と称する。）を変化させることにより、波数制御が行われており、以て、発熱抵抗体１０１Ｂへの通電量は、発熱抵抗体１０１Ｂへの通電に実際に供された波数の全波数（本実施形態にあっては前述の如く「１４」である。）に対する割合たる「デューティ」（単位は〔％〕である。）は約７．１４％刻みで表されるようになっている。
【００４９】
尚、本実施形態にあっては、外部から発熱抵抗体１０１Ｂに連続して入力可能な交流バイアスのうちの１４個の半波ごとに「波数」を変化させることにより、波数制御が行われているが、波数制御の内容は本実施形態に示すものに限定されるものではなく、例えば、上記交流バイアスのうちの２０個の半波ごとに「波数」を変化させることにより、波数制御が行われても良く、この場合には、「デューティ」は５％刻みで表されることとなる。
【００５０】
又、本実施形態にあっては、発熱抵抗体１０１Ｂへの通電の制御は、「波数制御」に則って行われることとしたが、この制御に限定されるものではなく、例えば、外部から発熱抵抗体１０１Ｂに入力される交流バイアスの半波ごとに発熱抵抗体１０１Ｂへの入力に供される位相角を設定するという「位相制御」であっても良いが、「波数制御」は「位相制御」に比較して、入力時のノイズが小さくすることができることから、望ましい。
【００５１】
次に、ヒータ１０１の加熱動作に関する制御過程に関して図３に基づき説明する。尚、図３は、ヒータ１０１の加熱動作に関する制御過程を示すフローチャートである。
【００５２】
本実施形態にあっては、先ず、外部からの画像情報に応じた画像形成が行われている画像形成装置の下で、サーミスタ１０４が、駆動開始前のヒータ１０１の温度Ｔ０を検知し、得られた検知温度Ｔ０をＡ／Ｄコンバータ１０７を介してＣＰＵ１０８に出力する（ステップＳ１０１）。
【００５３】
故に、サーミスタ１０４の検知温度Ｔ０を入力されたＣＰＵ１０８は、得られた検知温度Ｔ０とテーブル（図２参照。）とを比較することにより、第一の加熱温度Ｔ１及び第二の加熱温度Ｔ２（Ｔ１＜Ｔ２）を決定する（ステップＳ１０２）。
【００５４】
よって、外部から発熱抵抗体１０１Ｂへの通電がＣＰＵ１０８のＡＣコンバータを介する「波数制御」を受けることにより、ヒータ１０１の駆動が開始され（ステップＳ１０３）、以て、ヒータ１０１の加熱温度Ｔは、ヒータ１０１が駆動されてから未定着像を担持した転写材がニップ部Ｎに到達するまでは、第一の加熱温度Ｔ１に昇温し維持され（ステップＳ１０４，ステップＳ１０５）、上記転写材がニップ部Ｎに到達すると同時若しくはほぼ同時に、第一の加熱温度Ｔ１から第二の加熱温度Ｔ２に切り換えられて昇温し維持される（ステップＳ１０４，ステップＳ１０６）。
【００５５】
そこで、本発明者は本実施形態により得られる効果の確認を行うために、本実施形態におけるヒータ１０１の加熱温度の制御（以下、「本実施形態の制御」と称する。）と、ヒータ１０１が起動されてから未定着像を担持した転写材がニップ部Ｎに到達するまでにヒータ１０１の加熱温度を所定温度に昇温し維持せしめると共に、上記転写材がニップ部Ｎに到達してからニップ部Ｎを通過するまでの間にあってもヒータ１０１の加熱温度を上記所定温度に維持するというヒータ１０１の加熱温度の制御（従来の加熱手段の加熱温度の制御に応じていることから、以下、「従来の制御」と称する。）とを比較した。
【００５６】
そして、得られた比較結果によると、任意の一枚の転写材への定着処理に２５ｓｅｃの時間を要する場合には、ヒータ１０１が起動されてからニップ部Ｎに未定着像を担持した転写材が到達するまでの間は、加圧ローラ１０３を一方の方向に複数回回転（以下、この動作を加圧ローラ１０３の多回転と称する。）せしめることにより、ニップ部Ｎ及び加圧ローラ１０３等の温度調節を行う必要があることから、例えば、連続して３００枚の転写材への定着処理を行ったところ、ニップ部Ｎ及び加圧ローラ１０３等の昇温は、「本実施形態の制御」及び「従来の制御」の共に、飽和するという結果が得られたが、一方、画像形成装置の内部（以下、機内と称する。）がある程度以上の温度値を示すとき、例えば、機内が３５℃を示すときには、「従来の制御」にあっては、感光体ドラム１及びブレード６の温度が少なくとも５０℃以上に昇温し、以て、現像剤が劣化等して定着不良或いは定着過多が生じるという結果が得られたのに対して、「本実施形態の制御」にあっては、同環境下において、感光体ドラム１及びブレード６の温度の昇温が４５℃以下にまで抑制され、以て、現像剤の劣化等に起因する定着不良或いは定着過多が生じないという結果が得られた。
【００５７】
よって、本実施形態にあっては、ヒータ１０１の起動前のサーミスタ１０４の検知温度Ｔ０に応じて第一の加熱温度Ｔ１及び第二の加熱温度Ｔ２が設定されると共に、未定着像を担持した転写材がニップ部Ｎに到達するまでは、ヒータ１０１は第一の加熱温度Ｔ１にてニップ部Ｎ等を加熱し、上記転写材がニップ部Ｎに到達すると同時若しくはほぼ同時にヒータ１０１は、加熱温度Ｔを第一の加熱温度Ｔ１から第二の加熱温度Ｔ２に切り換えてニップ部Ｎ等を加熱するので、ヒータ１０１における電力消費の節約を図りつつも、常時、安定した定着処理を行うことができると共に画像形成装置の内部の過昇温を抑制可能な加熱装置を提供することができる。
【００５８】
又、本実施形態にあっては、ヒータ１０１の起動前のサーミスタ１０４の検知温度が低くなるに伴い第一の加熱温度Ｔ１と第二の加熱温度Ｔ２との差分の絶対値が小さくなるよう設定されているので、定着装置７を搭載する画像形成装置の外部の温度に起動前のヒータ１０１の温度が一致しているときであっても、未定着像を担持した転写材は、ニップ部Ｎに到達するまでの間と、ニップ部Ｎに到達して通過するまでの間とにおいて、十分な熱供給を受けることができるので、加熱装置７の置かれている環境下に係わらず、常時、安定した定着処理を行うことができる。
【００５９】
（第二の実施形態）
次に、本発明における第二の実施形態に関して図４及び図５に基づき説明する。尚、本実施形態にあっては第一の実施形態において定義された語句等を代用する。
【００６０】
図４は、本実施形態の加熱装置に備えられる加熱手段たるヒータ１０１の加熱動作の制御過程を示すフローチャートであり、図３のフローチャートとの共通箇所は同符号を付与して説明を省略している。
【００６１】
第一の実施形態にあっては、ヒータ１０１の加熱温度Ｔの第一の加熱温度Ｔ１から第二の加熱温度Ｔ２への切り換わりが、未定着像を担持した転写材がニップ部Ｎに到達すると同時若しくはほぼ同時に行われるよう設定されていたために、特に、坪量（転写材の単位面積当たりの重量であり、単位は〔ｇ／ｍ2〕である。）が少なくとも５０ｇ／ｍ2と厚い転写材（以下、「厚紙」と称する。）にあっては、その熱容量の大きさから、厚紙のニップ部Ｎへの到達と同時若しくはほぼ同時にヒータ１０１の加熱温度Ｔが第一の加熱温度Ｔ１から第二の加熱温度Ｔ２に切り替わっても、厚紙の先端部が定着処理に十分な程度に加熱されないという虞れがある。
【００６２】
そこで、本実施形態にあっては、ニップ部Ｎから転写材の搬送方向に対して上流側の１５ｍｍ〜４０ｍｍの範囲にある所定位置に未定着像を担持した転写材が到達すると同時若しくはほぼ同時に、ヒータ１０１の加熱温度Ｔが第一の加熱温度Ｔ１から第二の加熱温度Ｔ２に切り換わるよう設定することとした。
【００６３】
即ち、本実施形態にあっては、図４のフローチャートに示すように、外部から発熱抵抗体１０１Ｂへの通電がＣＰＵ１０８のＡＣコンバータ１０７を介する「波数制御」を受けることにより、ヒータ１０１の駆動が開始され（ステップＳ１０３）、以て、ヒータ１０１の加熱温度Ｔは、ヒータ１０１が駆動されてから未定着像を担持した転写材が上記所定位置に到達するまでは、第一の加熱温度に昇温し維持され（ステップＳ２０１，ステップＳ１０５）、上記転写材が上記所定位置に到達すると同時若しくはほぼ同時に、第一の加熱温度Ｔ１から第二の加熱温度Ｔ２に切り換えられて昇温し維持される（ステップＳ２０１，ステップＳ１０６）。
【００６４】
そこで、本発明者は本実施形態により得られる効果の確認を行うために、本実施形態におけるヒータ１０１の加熱温度の制御（以下、「本実施形態の制御」と称する。）と、ヒータ１０１が起動されてから未定着像を担持した転写材がニップ部Ｎに到達するまでにヒータ１０１の加熱温度を所定温度に昇温し維持せしめると共に、上記転写材がニップ部Ｎに到達してからニップ部Ｎを通過するまでの間にあってもヒータ１０１の加熱温度を上記所定温度に維持するというヒータ１０１の加熱温度の制御（従来の加熱手段の加熱温度の制御に応じていることから、以下、「従来の制御」と称する。）とを比較し、図５に示すグラフが得られた。尚、図５は、「本実施形態の制御」及び「従来の制御」の各々により得られるニップ部Ｎの温度変遷を示すグラフであって、（ａ）は「本実施形態の制御」により得られるニップ部Ｎの温度変遷を示すグラフであり、一方、（ｂ）は「従来の制御」により得られるニップ部Ｎの温度変遷を示すグラフである。
【００６５】
そして、図５によると、図５（ａ）にあっては、ヒータ１０１の起動時におけるサーミスタ１０４の検知温度が高い場合（破線）は、ヒータ１０１の起動時におけるサーミスタ１０４の検知温度が低い場合（実線）よりも、加圧ローラ１０３の多回転中にニップ部Ｎが昇温し維持される温度が低くなっているという結果が得られたが、図５（ｂ）にあっては、ヒータ１０１の起動時におけるサーミスタ１０４の検知温度が高い場合（破線）は、未定着像を担持した転写材のニップ部Ｎへの到達からかなり前に、ニップ部Ｎが目標温度（図におけるプリント温度である。）に昇温し維持されるという結果が得られた。
【００６６】
よって、本実施形態にあっては、第一の実施形態と同様の効果が得られると共に、厚紙の如く熱容量の大きい転写材にあっても、その先端部からの定着性を好適な状態に保つことができるという利点が得られる。
【００６７】
【発明の効果】
以上にて説明してきたように、本出願にかかる第一の発明に依れば、加熱装置において、加熱手段の起動前の温度検知手段の検知温度に応じて第一の加熱温度及び第二の加熱温度が設定されると共に、未定着像を担持した転写材がニップ部に到達するまでは、加熱手段は第一の加熱温度にてニップ部等を加熱し、上記転写材がニップ部に到達すると同時若しくはほぼ同時に加熱手段は、加熱温度を第一の加熱温度から第二の加熱温度に切り換えてニップ部等を加熱するので、加熱手段における電力消費の節約を図りつつも、常時、安定した定着処理を行うことができると共に画像形成装置の内部の過昇温を抑制可能な加熱装置を提供することができる。
又、加熱手段の起動前の温度検知手段の検知温度が低くなるに伴い第一の加熱温度と第二の加熱温度との差分の絶対値が小さくなるよう、加熱手段の起動前の温度検知手段の検知温度に応じて第一の加熱温度及び第二の加熱温度が設定されるので、加熱装置を搭載する画像形成装置の外部の温度に起動前の加熱手段の温度が一致しているときであっても、未定着像を担持した転写材は、ニップ部に到達するまでの間と、ニップ部に到達してからニップ部を通過するまでの間とにおいて、十分な熱供給を受けることができるので、加熱装置の置かれている環境下に係わらず、常時、安定した定着処理を行うことができる。
【００６８】
又、本出願にかかる第二の発明に依れば、加熱手段の起動前の温度検知手段の検知温度に応じて第一の加熱温度が設定されると共に、第二の加熱温度が第一の加熱温度より高く設定されるので、加熱手段における電力消費の節約が一層図ることができる。
【００７０】
又、本出願にかかる第三の発明に依れば、加熱手段は、耐熱性を有する定着体を介して、ニップ部を急激に加熱するので、定着処理に要する電力消費を必要最小限に抑えることができる。
【００７１】
更に、本出願にかかる第四の発明に依れば、加熱手段の起動前の温度検知手段の検知温度に応じて第一の加熱温度及び第二の加熱温度が設定されると共に、未定着像を担持した転写材が切換位置に到達するまでは、加熱手段は第一の加熱温度にてニップ部等を加熱し、上記転写材が切換位置に到達すると同時若しくはほぼ同時に加熱手段は、加熱温度を第一の加熱温度から第二の加熱温度に切り換えてニップ部等を加熱するので、加熱手段における電力消費の節約を図りつつも、常時、安定した定着処理をあらゆる転写材の先端部から行うことができると共に画像形成装置の内部の過昇温を抑制可能な加熱装置を提供することができる。
又、加熱手段の起動前の温度検知手段の検知温度が低くなるに伴い第一の加熱温度と第二の加熱温度との差分の絶対値が小さくなるよう、加熱手段の起動前の温度検知手段の検知温度に応じて第一の加熱温度及び第二の加熱温度が設定されるので、加熱装置を搭載する画像形成装置の外部の温度に起動前の加熱手段の温度が一致しているときであっても、未定着像を担持した転写材は、ニップ部に到達するまでの間と、ニップ部に到達してからニップ部を通過するまでの間とにおいて、十分な熱供給を受けることができるので、加熱装置の置かれている環境下に係わらず、常時、安定した定着処理を行うことができる。
【００７２】
又、本出願にかかる第五の発明に依れば、未定着像を担持した転写材の搬送方向に対してニップ部から上流側に１５ｍｍから４０ｍｍの間に位置している切換位置に上記転写材が到達すると同時若しくはほぼ同時に、加熱手段は、加熱温度を第一の加熱温度から第二の加熱温度に切り換えてニップ部等を加熱するので、あらゆる転写材の先端部からの定着性をより好適な状態に保つことができる。
【００７３】
更に、本出願にかかる第六の発明に依れば、加熱手段の起動前の温度検知手段の検知温度に応じて第一の加熱温度が設定されると共に、第二の加熱温度が第一の加熱温度より高く設定されるので、加熱手段における電力消費の節約が一層図ることができる。
【００７５】
更に、本出願にかかる第七の発明に依れば、加熱手段は、耐熱性を有する定着体を介して、ニップ部を急激に加熱するので、定着処理に要する電力消費を必要最小限に抑えることができる。
更には、本出願にかかる第八の発明に依れば、上記第一の発明の効果を有する画像形成装置を得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本出願に係る第一の実施形態の加熱装置を搭載した画像形成装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】図１に示すサーミスタの検知温度に応じてヒータの加熱動作を決定するための判断基準を示すテーブルである。
【図３】図１に示すヒータの加熱動作の制御過程に関するフローチャートである。
【図４】本出願に係る第二の実施形態の加熱装置に備えられたヒータの加熱動作の制御過程に関するフローチャートである。
【図５】ヒータの加熱動作の制御により得られるニップ部の温度変遷を示すグラフであって、（ａ）は、図４のフローチャートに則った制御により得られるニップ部の温度変遷を示すグラフであり、一方、（ｂ）は、従来の代表的な制御により得られるニップ部の温度変遷を示すグラフである。
【図６】従来の加熱装置の概略構成及び周辺手段との関係を示す模式的断面図である。
【図７】図６に示すヒータの一部透視した斜視図である。
【符号の説明】
１０１  ヒータ（加熱手段）
１０２  フィルム（定着体）
１０３  加圧ローラ（加圧体）
１０４  サーミスタ感温検知センサ（温度検知手段）
１０８  ＣＰＵ
Ｎ  ニップ部
【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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