(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
未定着画像が形成された記録シートが、加熱回転体と加圧体との圧接によって形成された定着ニップを通過する際に、当該記録シートを所定の定着温度に加熱および加圧することによって前記未定着画像を定着する定着装置であって、
電源から供給される電力を第１の電気−熱変換方式で熱に変換し、前記加熱回転体を昇温させる第１加熱手段と、
前記電源から供給される電力を第２の電気−熱変換方式で熱に変換し、前記加熱回転体を昇温させる手段であって、前記加熱回転体の単位時間当たりの昇温率が、定着温度よりも高温域では前記第１加熱手段よりも低く、定着温度よりも低温域では第１加熱手段よりも高くなる特性を有する第２加熱手段と、
前記電源から前記第１加熱手段および前記第２加熱手段へ供給される電力の配分割合を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記加熱回転体が予め設定された目標温度に達した以降の所定のタイミングまでは、前記第２加熱手段に供給される電力の配分割合を前記第１加熱手段よりも大きくし、前記所定のタイミングで、前記第１加熱手段に供給される電力の配分割合を前記第２加熱手段よりも大きくし、
前記所定のタイミングは、前記加熱回転体の温度が前記目標温度から低下した後に上昇状態に切り替わった時点であることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
未定着画像が形成された記録シートが、加熱回転体と加圧体との圧接によって形成された定着ニップを通過する際に、当該記録シートを所定の定着温度に加熱および加圧することによって前記未定着画像を定着する定着装置であって、
電源から供給される電力を第１の電気−熱変換方式で熱に変換し、前記加熱回転体を昇温させる第１加熱手段と、
前記電源から供給される電力を第２の電気−熱変換方式で熱に変換し、前記加熱回転体を昇温させる手段であって、前記加熱回転体の単位時間当たりの昇温率が、定着温度よりも高温域では前記第１加熱手段よりも低く、定着温度よりも低温域では第１加熱手段よりも高くなる特性を有する第２加熱手段と、
前記電源から前記第１加熱手段および前記第２加熱手段へ供給される電力の配分割合を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記加熱回転体が予め設定された目標温度に達した以降の所定のタイミングまでは、前記第２加熱手段に供給される電力の配分割合を前記第１加熱手段よりも大きくし、前記所定のタイミングで、前記第１加熱手段に供給される電力の配分割合を前記第２加熱手段よりも大きくし、
さらに、前記制御手段は、前記加熱回転体の温度が前記目標温度になるまでの時間が基準ウォームアップ時間よりも長い場合には、前記加熱回転体の温度が前記目標温度になってから前記第１加熱手段に供給される電力の配分割合を前記第２加熱手段よりも大きくするまでの時間が長くなるように、前記所定のタイミングを変更することを特徴とする定着装置。
【請求項３】
未定着画像が形成された記録シートが、加熱回転体と加圧体との圧接によって形成された定着ニップを通過する際に、当該記録シートを所定の定着温度に加熱および加圧することによって前記未定着画像を定着する定着装置であって、
電源から供給される電力を第１の電気−熱変換方式で熱に変換し、前記加熱回転体を昇温させる第１加熱手段と、
前記電源から供給される電力を第２の電気−熱変換方式で熱に変換し、前記加熱回転体を昇温させる手段であって、前記加熱回転体の単位時間当たりの昇温率が、定着温度よりも高温域では前記第１加熱手段よりも低く、定着温度よりも低温域では第１加熱手段よりも高くなる特性を有する第２加熱手段と、
前記電源から前記第１加熱手段および前記第２加熱手段へ供給される電力の配分割合を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記加熱回転体が予め設定された目標温度に達した以降の所定のタイミングまでは、前記第２加熱手段に供給される電力の配分割合を前記第１加熱手段よりも大きくし、前記所定のタイミングで、前記第１加熱手段に供給される電力の配分割合を前記第２加熱手段よりも大きくし、
前記第２加熱手段は、前記加熱回転体の周面に設けられた発熱層を電磁誘導加熱する磁束発生部であり、
前記制御手段は、さらに、
直流電流をスイッチングすることにより高周波電力に変換して前記磁束発生部に供給するスイッチング回路と、
前記スイッチング回路を制御周波数でスイッチングさせる制御回路と、を備え、
前記加熱回転体の温度が前記目標温度に達すると、前記制御周波数を増加させて前記磁束発生部へ供給される高周波電力の電力値を下げる制御を行い、
前記所定のタイミングは、前記磁束発生部へ供給される高周波電力の周波数が所定の閾値周波数よりも増加した時点であることを特徴とする定着装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記所定のタイミングで、前記第２加熱手段に対する前記電力の配分割合を１００％から０％に切り替えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の定着装置。
【請求項５】
前記第２加熱手段は、前記加熱回転体の周面に設けられた発熱層を電磁誘導加熱する磁束発生部であることを特徴とする請求項１または２に記載の定着装置。
【請求項６】
前記第１加熱手段は、ハロゲンヒーターであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の定着装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の定着装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、未定着画像が形成された記録シートが、加熱回転体と加圧体との圧接によって形成された定着ニップを通過する際に、記録シートに未定着画像を定着する定着装置、および、このような定着装置を有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式によってトナー画像を形成するプリンター等の画像形成装置では、通常、トナー画像を記録シートに転写し、定着装置において記録シート上のトナー画像を定着するようになっている。定着装置としては、加熱ローラーと加圧ローラーとの圧接によって定着ニップを形成することが知られており、定着ニップを通過する記録シート上のトナー画像が、加熱および加圧されることによって記録シートに定着される。
【０００３】
このような定着装置では、加熱ローラーの周面に設けられた発熱層を発熱させて加熱ローラーを加熱する方式（自己発熱方式）と、ハロゲンヒーター、ニクロム線ヒーターのような電熱器の輻射熱によって加熱ローラー全体を加熱する方式（輻射（間接）方式）とが知られている。また、自己発熱方式には、発熱層を電磁誘導によって発熱する方式（ＩＨ方式）と、ジュール熱を発生する抵抗発熱層に電力を供給して発熱する方式（抵抗発熱方式）とが知られている。
【０００４】
発熱方式および輻射方式のいずれの場合にも、加熱ローラーの表面が、室温（２５℃程度）から定着温度（１７０℃程度）以上にまで加熱するウォームアップ動作の後に、定着動作が開始され、定着動作の間は、加熱ローラーの表面が定着温度に維持されるように制御される。
輻射方式では、電熱器の輻射熱によって加熱ローラー全体を加熱していることから、加熱ローラーの表面を定着温度以上に昇温させるために比較的多くの熱量を必要とし、昇温速度が比較的遅くなる。これに対して、自己発熱方式では、発熱層の発熱によって加熱ローラーを直接的に昇温させているために、輻射方式よりも少ない熱量で定着温度以上に昇温させることができる。
【０００５】
このことから、ウォームアップ動作に要する時間（加熱ローラーの加熱時間）を、自己発熱方式の方が輻射方式よりも短くすることができる。
しかし、自己発熱方式では、発熱層の熱容量が小さいために、加熱ローラーの表面の昇温が容易である一方で、定着ニップを通過する記録シートによって加熱ローラーの熱が奪われると、加熱ローラーの表面温度が低下しやすい特性がある。
【０００６】
また、自己発熱方式の一つであるＩＨ方式では、電磁誘導コイルによって交番磁場を形成し、発熱層に渦電流を発生させて発熱層を発熱させているために、発熱層が定着温度以上の高温状態になると、加熱ローラーと電磁誘導コイルが磁気結合している状態におけるインピーダンスに変化が生じ、発熱層の発熱効率（電磁誘導コイルへの投入電力量の総和に対する、発熱層の誘導発熱に使用される電力の割合）が低下するおそれがある。この場合には、一定の電力によって加熱ローラーを加熱しても、加熱ローラー表面における単位時間当たりの温度上昇率（昇温率）が低下することになる。
【０００７】
このために、ＩＨ方式では、ウォームアップで加熱ローラーを昇温させた状態であっても、１枚の記録シートが定着ニップを通過することによって加熱ローラーの熱が奪われると、加熱ローラーの表面温度が急激に低下するおそれがある。特に、ＩＨ方式では、定着温度程度の高温状態では、昇温率が低くなるために、定着ニップへ記録シートを連続して高速で搬送させると、加熱ローラーの表面温度が定着温度よりも低下した状態になる可能性が高い。
【０００８】
これに対して、輻射方式では、ウォームアップ終了時における加熱ローラーの蓄熱量が発熱方式よりも多くなっているために、定着ニップを記録シートが通過した場合にも、加熱ローラーの表面温度が、ＩＨ方式の場合のように大きく低下するおそれがない。しかも、輻射方式では、ＩＨ方式に比較して、加熱ローラーが定着温度以上の高温状態になっても、発熱効率が低下し難いために、定着ニップを記録シートが連続して高速で通過する場合にも、加熱ローラーの表面温度は、定着温度以下に低下するおそれが少ない。
【０００９】
特許文献１には、加熱ローラー（ヒートローラ）を電磁誘導加熱方式によって加熱するとともに、加圧ローラー（プレスローラ）をハロゲンランプヒーターによって加熱する定着装置において、ウォーミングアップモード時と、コピーモード時（あるいはコピー待機モード時）とのそれぞれにおいて、商用電源から出力される一定の電力を、ハロゲンランプヒーターおよび誘導加熱コイルのそれぞれに適切な割合で分配する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−２６８９５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１に開示された定着装置では、ウォーミングアップモード時およびコピーモード時（あるいはコピー待機モード時）のいずれの場合にも、誘導加熱コイルに対する電力の供給割合を、ハロゲンランプヒーターよりも大きくして、誘導加熱コイルによる加熱ローラーの加熱を優先させている。
このような構成では、ウォームアップ中に、昇温速度が速い誘導加熱コイルに対する電力が制限され、ハロゲンランプヒーターに電力を供給することなく誘導加熱コイルに対してのみ電力を供給する場合よりも、ウォームアップに要する時間が長くなるおそれがある。また、定着動作が開始された場合には、誘導加熱コイルに対する電力の供給割合がハロゲンランプヒーターよりも大きいことによって、誘導加熱コイルのインピーダンス変化による発熱効率の低下を十分に抑制することができないおそれがある。
【００１２】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ウォームアップ時間が長くなることなく、記録シートが定着ニップを通過する場合における加熱回転体の表面温度が低下することを抑制することができる定着装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、そのような定着装置を用いて定着不良を起こすことなく高速でのプリントが可能な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】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明に係る定着装置は、未定着画像が形成された記録シートが、加熱回転体と加圧体との圧接によって形成された定着ニップを通過する際に、当該記録シートを所定の定着温度に加熱および加圧することによって前記未定着画像を定着する定着装置であって、電源から供給される電力を第１の電気−熱変換方式で熱に変換し、前記加熱回転体を昇温させる第１加熱手段と、前記電源から供給される電力を第２の電気−熱変換方式で熱に変換し、前記加熱回転体を昇温させる手段であって、前記加熱回転体の単位時間当たりの昇温率が、定着温度よりも高温域では前記第１加熱手段よりも低く、定着温度よりも低温域では第１加熱手段よりも高くなる特性を有する第２加熱手段と、前記電源から前記第１加熱手段および前記第２加熱手段へ供給される電力の配分割合を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記加熱回転体が予め設定された目標温度に達した以降の所定のタイミングまでは、前記第２加熱手段に供給される電力の配分割合を前記第１加熱手段よりも大きくし、前記所定のタイミングで、前記第１加熱手段に供給される電力の配分割合を前記第２加熱手段よりも大きくし、前記所定のタイミングは、前記加熱回転体の温度が前記目標温度から低下した後に上昇状態に切り替わった時点であることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る定着装置は、未定着画像が形成された記録シートが、加熱回転体と加圧体との圧接によって形成された定着ニップを通過する際に、当該記録シートを所定の定着温度に加熱および加圧することによって前記未定着画像を定着する定着装置であって、電源から供給される電力を第１の電気−熱変換方式で熱に変換し、前記加熱回転体を昇温させる第１加熱手段と、前記電源から供給される電力を第２の電気−熱変換方式で熱に変換し、前記加熱回転体を昇温させる手段であって、前記加熱回転体の単位時間当たりの昇温率が、定着温度よりも高温域では前記第１加熱手段よりも低く、定着温度よりも低温域では第１加熱手段よりも高くなる特性を有する第２加熱手段と、前記電源から前記第１加熱手段および前記第２加熱手段へ供給される電力の配分割合を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記加熱回転体が予め設定された目標温度に達した以降の所定のタイミングまでは、前記第２加熱手段に供給される電力の配分割合を前記第１加熱手段よりも大きくし、前記所定のタイミングで、前記第１加熱手段に供給される電力の配分割合を前記第２加熱手段よりも大きくし、さらに、前記制御手段は、前記加熱回転体の温度が前記目標温度になるまでの時間が基準ウォームアップ時間よりも長い場合には、前記加熱回転体の温度が前記目標温度になってから前記第１加熱手段に供給される電力の配分割合を前記第２加熱手段よりも大きくするまでの時間が長くなるように、前記所定のタイミングを変更することを特徴とする。
また、本発明に係る定着装置は、未定着画像が形成された記録シートが、加熱回転体と加圧体との圧接によって形成された定着ニップを通過する際に、当該記録シートを所定の定着温度に加熱および加圧することによって前記未定着画像を定着する定着装置であって、電源から供給される電力を第１の電気−熱変換方式で熱に変換し、前記加熱回転体を昇温させる第１加熱手段と、前記電源から供給される電力を第２の電気−熱変換方式で熱に変換し、前記加熱回転体を昇温させる手段であって、前記加熱回転体の単位時間当たりの昇温率が、定着温度よりも高温域では前記第１加熱手段よりも低く、定着温度よりも低温域では第１加熱手段よりも高くなる特性を有する第２加熱手段と、前記電源から前記第１加熱手段および前記第２加熱手段へ供給される電力の配分割合を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記加熱回転体が予め設定された目標温度に達した以降の所定のタイミングまでは、前記第２加熱手段に供給される電力の配分割合を前記第１加熱手段よりも大きくし、前記所定のタイミングで、前記第１加熱手段に供給される電力の配分割合を前記第２加熱手段よりも大きくし、前記第２加熱手段は、前記加熱回転体の周面に設けられた発熱層を電磁誘導加熱する磁束発生部であり、前記制御手段は、さらに、直流電流をスイッチングすることにより高周波電力に変換して前記磁束発生部に供給するスイッチング回路と、前記スイッチング回路を制御周波数でスイッチングさせる制御回路と、を備え、前記加熱回転体の温度が前記目標温度に達すると、前記制御周波数を増加させて前記磁束発生部へ供給される高周波電力の電力値を下げる制御を行い、前記所定のタイミングは、前記磁束発生部へ供給される高周波電力の周波数が所定の閾値周波数よりも増加した時点であることを特徴とする。
また、本発明に係る画像形成装置は、前記定着装置を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の定着装置では、ウォームアップ時に、第２加熱手段へ供給される電力の配分割合を第１加熱手段よりも多くしているために、加熱回転体を第１加熱手段だけで加熱する場合よりもウォームアップ時間を短縮することができる。また、加熱回転体が目標温度に達した以降に、電源部から第１加熱手段へ供給される電力の配分割合が、第２加熱手段よりも大きくしているために、定着ニップを記録シートが通過することによって加熱回転体の表面温度が低下しても、加熱回転体の表面温度を第１加熱手段によって迅速に上昇させることができる。これにより、定着ニップを記録シートが連続して高速で通過する場合にも、加熱回転体の表面温度が、未定着画像の定着不良を招来するような温度に低下することを抑制することができる。
【００１６】
好ましくは、前記第２加熱手段は、前記加熱回転体の周面に設けられた発熱層を電磁誘導加熱する磁束発生部であることを特徴とする。
好ましくは、前記制御手段は、前記所定のタイミングで、前記第２加熱手段に対する前記電力の配分割合を１００％から０％に切り替えることを特徴とする。
【００１９】
好ましくは、前記第１加熱手段は、ハロゲンヒーターであることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の一例であるカラープリンターの概略構成を示す模式図である。
【図２】そのカラープリンターに設けられた定着装置の構成を示す断面図である。
【図３】定着装置の制御部である定着制御回路を示すブロック図である。
【図４】定着制御回路に設けられたスイッチング回路の制御周波数と、スイッチング回路から出力される高周波電力の電力値との関係（実線）、および、加熱ローラーの発熱層における発熱効率との関係（破線）をそれぞれ示すグラフである。
【図５】（ａ）は、ウォームアップモードおよび定着モードの両方を、ＩＨ方式（実線）およびヒーター方式（破線）とした場合の加熱ローラーの表面の温度変化をそれぞれ示すグラフ、（ｂ）は、ＩＨ方式およびヒーター方式のそれぞれの昇温率を比較するために、（ａ）に示されたＩＨ方式による加熱ローラーの表面温度の変化を、ウォームアップの開始がヒーター方式よりも遅れる方向にシフトさせた状態で示したグラフである。
【図６】電力制御部において実行される電力制御の一例を示すフローチャートである。
【図７】図６に示すフローチャートの電力制御が実行される場合におけるＩＨ方式からヒーター方式への切り替えタイミングを説明するためのタイムチャートである。
【図８】電力制御部において実行される電力制御の他の例を示すフローチャートである。
【図９】図８に示すフローチャートの電力制御が実行される場合におけるＩＨ方式からヒーター方式への切り替えタイミングを説明するためのタイムチャートである。
【図１０】電力制御部において実行される電力制御のさらに他の例を示すフローチャートである。
【図１１】図１０に示すフローチャートの電力制御が実行される場合におけるＩＨ方式からヒーター方式への切り替えタイミングを説明するためのタイムチャートである。
【図１２】電力制御部において実行される電力制御のさらに他の例を示すフローチャートである。
【図１３】図１０に示すフローチャートの電力制御が実行される場合におけるＩＨ方式からヒーター方式への切り替えタイミングを説明するためのタイムチャートである。
【図１４】電力制御部において実行される電力制御のさらに他の例を示すフローチャートである。
【図１５】電力制御部において実行される定着装置の電力制御のさらに他の例を示すフローチャートである。
【図１６】図１５に示すフローチャートの電力制御が実行される場合におけるＩＨ方式からヒーター方式への切り替えタイミングの一例を説明するためのタイムチャートである。
【図１７】図１５に示すフローチャートの電力制御が実行される場合におけるＩＨ方式からヒーター方式への切り替えタイミングの他の例を説明するためのタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係る画像形成装置の実施の形態について説明する。
＜画像形成装置の構成＞
図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の一例であるタンデム型カラープリンター（以下、単に「プリンター」とする）の概略構成を示す模式図である。このプリンターは、ネットワーク（例えばＬＡＮ）を介して外部の端末装置から入力される画像データ等に基づいて、周知の電子写真方式によりトナー画像を形成し、下部の給紙カセット２２からシート搬送経路２１に沿って搬送される記録シートＰにトナー画像を転写する。トナー画像が転写された記録シートＰは、定着装置３０に搬送され、定着装置３０において、トナー画像が記録シートＰに定着される。
【００２２】
プリンターの上下方向の略中央部には、周回移動域が水平方向に沿って長くなった中間転写ベルト１８が設けられている。中間転写ベルト１８は、矢印Ｘで示す方向に周回移動する。中間転写ベルト１８の下方には、画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋが設けられている。画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、中間転写ベルト１８の下側のベルト移動部分の移動方向に沿って、その順番で配置されている。
【００２３】
各画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋには、中間転写ベルト１８の下側のベルト移動部分の下方において、中間転写ベルト１８に対向した状態で矢印Ｚ方向に回転可能に配置された感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋがそれぞれ設けられており、各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋを用いて、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の各色のトナー画像が形成される。
【００２４】
画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋのそれぞれは、トナー画像を形成するために使用されるトナーの色のみがそれぞれ異なっていること以外は概略同様の構成になっていることから、画像形成ユニット１０Ｙの構成のみを説明して、他の画像形成ユニット１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの構成の詳細な説明は省略する。
画像形成ユニット１０Ｙは、感光体ドラム１１Ｙの下部に対向して配置された帯電器１２Ｙを有している。感光体ドラム１１Ｙは、帯電器１２Ｙによって表面が一様に帯電される。また、画像形成ユニット１０Ｙの下方には露光装置１３Ｙが設けられており、帯電された感光体ドラム１１Ｙの表面に、露光装置１３Ｙから照射されるレーザ光Ｌによって静電潜像が形成される。
【００２５】
なお、他の画像形成ユニット１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋのそれぞれの下方にも、露光装置１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋが設けられており、感光体ドラム１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの表面に、露光装置１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋから照射されるレーザ光Ｌによって静電潜像が形成される。
感光体ドラム１１Ｙの表面に形成された静電潜像は、現像器１４ＹによってＹ色のトナーにより現像される。これにより、感光体ドラム１１Ｙの表面に、Ｙ色のトナー画像が形成される。
【００２６】
中間転写ベルト１８の周回移動域の内側の領域には、中間転写ベルト１８を挟んで感光体ドラム１１Ｙに対向する１次転写ローラー１５Ｙが配置されている。感光体ドラム１１Ｙ上に形成されたトナー画像は、転写バイアス電圧が印加された１次転写ローラー１５Ｙによる電界の作用により、中間転写ベルト１８上に１次転写される。
他の画像形成ユニット１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの上方にも、中間転写ベルト１８を挟んでそれぞれの感光体ドラム１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋに対向する１次転写ローラー１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋがそれぞれ設けられており、各感光体ドラム１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ上に形成されたトナー画像は、転写バイアス電圧が印加された１次転写ローラー１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋによる電界の作用により、中間転写ベルト１８上に１次転写される。
【００２７】
なお、フルカラー画像を形成する場合には、各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ上に形成されたそれぞれのトナー画像が中間転写ベルト１８上の同一の領域に多重転写されるように、各画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋのそれぞれの画像形成動作のタイミングがずらされるようになっている。これに対して、モノクロ画像を形成する場合には、選択された１つの画像形成ユニット（例えばＫトナー用の画像形成ユニット１０Ｋ）のみが駆動されて、その画像形成ユニットの感光体ドラム上に形成されたトナー画像が、中間転写ベルト１８における所定領域上に転写される。
【００２８】
トナー画像が形成された中間転写ベルト１８の下側のベルト移動部分における移動方向の下流側の端部（図１において右側の端部）には、中間転写ベルト１８を周回移動させる駆動ローラー１７が配置されている。駆動ローラー１７には、中間転写ベルト１８が巻き掛けられており、駆動ローラー１７に巻き掛けられた中間転写ベルト１８に２次転写ローラー１９が圧接されている。
【００２９】
中間転写ベルト１８と２次転写ローラー１９とは相互に圧接されることによって転写ニップＴＮが形成されており、シート搬送経路２１を搬送される記録シートＰが転写ニップＴＮへ搬送される。中間転写ベルト１８上に転写されたトナー画像は、記録シートＰが転写ニップＴＮを通過する間に、転写バイアス電圧が印加された２次転写ローラー１９によって形成される電界の作用によりに記録シートＰ上に２次転写される。
【００３０】
転写ニップを通過した記録シートＰは、２次転写ローラー１９の上方に配置された定着装置３０へ搬送される。定着装置３０は、相互に圧接された加熱ローラー３２と加圧ローラー３３とを備えており、加熱ローラー３２と加圧ローラー３３との圧接により定着ニップＦＮが形成されている。
加熱ローラー３２の軸心部には、加熱ローラー３２を輻射熱によって加熱する第１の加熱手段としてのハロゲンヒーター３５が配置されている。ハロゲンヒーター３５は、輻射熱によって加熱ローラー３２の全体を内部から加熱して加熱ローラー３２を昇温させる。以下、ハロゲンヒーター３５によって加熱ローラー３２を加熱する方式をヒーター方式とする。
【００３１】
また、定着装置３０には、加熱ローラー３２の周面に設けられた後述の発熱層３２ｃ（図2参照）を発熱させて、加熱ローラー３２の表面を直接的に加熱する磁束発生ユニット３４（第２の加熱手段）も設けられている。磁束発生ユニット３４は、電磁誘導加熱方式（以下、ＩＨ方式とする）によって、加熱ローラー３２の発熱層３２ｃを発熱させる。定着装置３０の具体的な構成については後述する。
【００３２】
定着装置３０では、記録シートＰ上の未定着のトナー画像が、加熱ローラー３２および加圧ローラー３３の圧接によって形成された定着ニップＦＮを通過する間に、加熱および加圧されることによって記録シートＰ上に定着される。トナー画像が定着された記録シートＰは、排紙ローラー２４によって排紙トレイ２３上に排出される。
＜定着装置の構成＞
図２は、定着装置３０の構成を説明するための模式的な断面図である。図２に示すように、定着装置３０は、加熱ローラー３２と加圧ローラー３３とが相互に平行に配置されており、加熱ローラー３２は、ハロゲンヒーター３５によるヒーター方式と、磁束発生ユニット３４によるＩＨ方式とによって加熱される。
【００３３】
加圧ローラー３３は、バネなどを用いた図示しない加圧機構によって所定の圧力で加熱ローラー３２に圧接されており、これにより、両者の圧接部分に、トナー画像が転写された記録シートＰが通過する定着ニップＦＮが形成されている。
加圧ローラー３３は、定着モーター（図示せず）により、矢印Ａで示す方向に所定の周速度で回転駆動される。加圧ローラー３３に圧接された加熱ローラー３２は、加圧ローラー３３の回転に追従して、矢印Ｂで示す方向に周回移動する。
【００３４】
加熱ローラー３２は、円筒状の芯金３２ａの外周面（表面）に積層された磁性樹脂層３２ｂと、磁性樹脂層３２ｂの外周面（表面）上に密着状態で積層された発熱層３２ｃと、発熱層３２ｃの外周面（表面）上に積層された弾性層３２ｄと、弾性層３２ｄの外周面（表面）上に積層された離型層３２ｅとを有している。
芯金３２ａは、例えば直径が２０ｍｍのアルミニウム、ステンレス等からなる金属によって構成されており、芯金３２ａの軸心部に、ハロゲンヒーター３５が配置されている。ハロゲンヒーター３５は、芯金３２ａの軸心に沿った状態で、芯金３２ａの軸方向のほぼ全域にわたって設けられている。
【００３５】
磁性樹脂層３２ｂは、例えば、透磁率が１０００以上の高い透磁率のＭｎ−Ｎｉ−Ｚｎ系のフェライトからなる磁性体粒子を樹脂材料内に均一に分散させた磁性樹脂によって、１０〜１００μｍ程度の厚さに形成されている。磁性体粒子は、所定のキュリー温度になると強磁性から常磁性になる。このキュリー温度は、トナーを溶融させるために必要な温度以上であって、加熱ローラー３２の耐熱温度以下の温度（具体的には、１３０℃以上、２６０℃以下の範囲内の温度）に設定される。本実施形態では、キュリー温度は２００℃に設定されている。なお、高透磁率の磁性体の粒子としては、酸化鉄を主成分とするフェライト粒子であってもよい。
【００３６】
磁性樹脂層３２ｂ上に積層される発熱層３２ｃは、抵抗率が小さな導電性金属、好ましくは非磁性の金属（強磁性でない金属）によって構成される。発熱層３２ｃとしては、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ、ＳｕＳ等が好適に使用され、磁性樹脂層３２ｂに対して密着するように、例えば、メッキ処理によって、磁性樹脂層３２ｂ上に積層されている。
発熱層３２ｃ上に積層される弾性層３２ｄは、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の耐熱性を有する弾性体によって、厚さ２００μｍ程度に構成されている。離型層３２ｅは、例えばフッ素樹脂（ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）等）によって２０μｍ程度の厚さに形成されている。
【００３７】
加圧ローラー３３は、図２に示すように、円筒状に構成された芯金３３ａと、芯金３３ａの外周面（表面）上に積層された弾性層３３ｂと、弾性層３３ｂの外周面（表面）上に積層された離型層３３ｃとを有している。
芯金３３ａは、例えばステンレスなどからなり、本実施形態では直径が２０ｍｍになっている。
【００３８】
弾性層３３ｂは、例えば外径が３５ｍｍのシリコーンゴムによって構成されている。離型層３３ｃは、例えば厚さが２０μｍのＰＦＡチューブによって構成されている。
図２に示すように、磁束発生ユニット３４は、加熱ローラー３２に対して加圧ローラー３３とは反対側の側方に配置されており、加熱ローラー３２の軸方向に沿って長く延びるコイルボビン３４ａと、コイルボビン３４ａ内において加熱ローラー３２の表面に対向するように保持された電磁誘導コイル３４ｂとを有している。コイルボビン３４ａは、加熱ローラー３２の表面に対向する面が、加熱ローラー３２の周方向に沿って円弧状に湾曲しており、加熱ローラー３２の外周面との間に、例えば３ｍｍ程度の所定の間隔が形成されている。コイルボビン３４ａの長手方向の両端部は、図示しないフレームなどに固定されている。
【００３９】
電磁誘導コイル３４ｂは、導線を、加熱ローラー３２の軸方向に沿って延びる長円形状に複数回にわたって巻回することによって構成されている。電磁誘導コイル３４ｂは、導線に高周波電力が供給されることによって、交番磁場を形成する磁束を発生する。
電磁誘導コイル３４ｂは、後述するように、誘導加熱電源部３７（図３参照）から高周波電力が供給される。電磁誘導コイル３４ｂによって交番磁場が形成されると、加熱ローラー３２の周面に設けられた発熱層３２ｃに渦電流が発生する。これにより発熱層３２ｃが発熱する。
【００４０】
定着装置３０には、加熱ローラー３２における表面（外周面）の温度を検出する温度センサー３６が設けられている。温度センサー３６は、定着ニップＦＮに対して加熱ローラー３２の回転方向上流側であって、磁束発生ユニット３４よりも回転方向下流側の位置において、加熱ローラー３２の表面に対向して配置されている。
＜定着制御回路＞
図３は、定着装置３０の制御部である定着制御回路を示すブロック図である。この定着制御回路は、商用電源４１から供給される交流電力を、所定電力値の高周波電力に変換して電磁誘導コイル３４ｂに供給する誘導加熱電源部３７と、商用電源４１から供給される交流電力を所定の電力値でハロゲンヒーター３５に供給するヒーター電源部３９と、誘導加熱電源部３７およびヒーター電源部３９を制御する電力制御部３８とを有している。
【００４１】
電力制御部３８は、誘導加熱電源部３７およびヒーター電源部３９のそれぞれを、出力停止状態（オフ状態）と、それぞれから所定の電力が出力される状態（オン状態）に制御する。ヒーター電源部３９がオフ状態に制御されると、商用電源４１から供給される交流電力の全て（１００％）が誘導加熱電源部３７に供給される。また、誘導加熱電源部３７がオフ状態に制御されると、商用電源４１から供給される交流電力の全て（１００％）がヒーター電源部３９に供給される。ヒーター電源部３９は、商用電源４１から供給される交流電力を所定の電力値としてハロゲンヒーター３５に供給する。
【００４２】
誘導加熱電源部３７は、商用電源４１から供給される交流電力を直流電力に整流する整流回路３７ａと、整流回路３７ａにて整流された直流電力をスイッチングすることによって高周波電力に変換して電磁誘導コイル３４ｂに出力するスイッチング回路３７ｂと、スイッチング回路３７ｂを所定の制御周波数でスイッチングさせるスイッチング制御回路３７ｄとを有している。
【００４３】
電力制御部３８には、整流回路３７ａからスイッチング回路３７ｂへ出力される電力を検出する電力検出回路３７ｃが設けられている。整流回路３７ａからスイッチング回路３７ｂへ出力される電力は、スイッチング回路３７ｂから電磁誘導コイル３４ｂに出力される高周波電力（電力値）の変動に対応して変化するために、電力検出回路３７ｃの検出結果に基づいて、スイッチング回路３７ｂから電磁誘導コイル３４ｂへ出力される電力を取得することができる。スイッチング回路３７ｂから電磁誘導コイル３４ｂへ出力される電力は、電磁誘導コイル３４ｂのインピーダンス変化等による消費電力の変動によって変動する。電力検出回路３７ｃの検出結果は、電力制御部３８に与えられている。
【００４４】
また、誘導加熱電源部３７には、スイッチング回路３７ｂから出力される高周波電力の周波数を測定する周波数検出回路３７ｅが設けられる。周波数検出回路３７ｅの検出結果は、電力制御部３８に与えられている。
さらに、電力制御部３８には、前述した温度センサー３６の出力が与えられている。温度センサー３６は、加熱ローラー３２の表面温度に対応した信号を電力制御部３８に出力する。
【００４５】
電力制御部３８は、商用電源４１から誘導加熱電源部３７およびヒーター電源部３９のそれぞれに供給される交流電力の配分割合を制御する。これにより、誘導加熱電源部３７およびヒーター電源部３９には、商用電源４１から所定の配分割合（０〜１００％）になるように制御された電力値の交流電力が供給される。
電力制御部３８は、電力検出回路３７ｃによって検出されるスイッチング回路３７ｂから出力される高周波電力の電力値と、周波数検出回路３７ｅから出力される高周波電力の周波数とに基づいて、スイッチング回路３７ｂから出力される高周波電力が所定の電力値となるために必要とされる制御周波数を求めて、求められた制御周波数をスイッチング制御回路３７ｄに指示する。これにより、スイッチング回路３７ｂが所定の制御周波数でスイッチング制御されて、所定の高周波電力がスイッチング回路３７ｂから出力される。
【００４６】
また、電力制御部３８は、温度センサー３６によって検出される加熱ローラー３２の表面温度に基づいて、加熱ローラー３２の表面温度が定着温度Ｔｆ（１７０℃）を中心とした下限閾値温度と上限閾値温度との範囲内になるように、ヒーター電源部３９を制御する。電力制御部３８は、加熱ローラー３２の表面温度が所定の下限閾値温度よりも低くなったことが温度センサー３６によって検出されると、ハロゲンヒーター３５に供給される電力値が増加するように、ヒーター電源部３９を制御し、加熱ローラー３２の表面温度が所定の上限閾値温度よりも高くなったことが温度センサー３６によって検出されると、ハロゲンヒーター３５に供給される電力値が減少するように、ヒーター電源部３９を制御する。
【００４７】
電力制御部３８は、プリンターがプリント動作を実行していない待機状態においてプリントジョブが指示されると、加熱ローラー３２の表面を定着温度以上の所定のウォームアップ完了温度Ｔｗ（目標温度、１９０℃程度）に昇温させるウォームアップモードとなる。
電力制御部３８は、ウォームアップモードでは、ＩＨ方式によってのみ加熱ローラー３２を加熱するために、商用電源４１から出力される交流電力の全て（１００％）を誘導加熱電源部３７に供給し、商用電源４１から出力される交流電力がヒーター電源部３９に供給されない状態（配分割合０％）に制御する。このために、ヒーター電源部３９を出力停止状態（オフ状態）として、ヒーター電源部３９に対しては、商用電源４１から出力される交流電力の配分割合を０％（０Ｗ）として、誘導加熱電源部３７に対しては、商用電源４１から出力される交流電力の配分割合を１００％（商用電源４１からの出力電力値）とする。
【００４８】
従って、ウォームアップモードでは、交流電源４１から出力される全ての交流電力が誘導加熱電源部３７の整流回路３７ａに供給されており、整流回路３７ａは、交流電源４１から出力される交流電力の全てを直流電力に変換する。
電力制御部３８は、スイッチング回路３７ｂに入力される直流電力を初期設定電力値Ｗｋの高周波電力とするために必要とされる制御周波数を、電力検出回路３７ｃおよび周波数検出回路３７ｅのそれぞれの検出結果に基づいて求めて、求められた制御周波数をスイッチング制御回路３７ｄに指示する。スイッチング制御回路３７ｄは、指示された制御周波数でスイッチング回路３７ｂをスイッチングする。
【００４９】
なお、この場合の初期設定電力値Ｗｋは、後述するように、スイッチング回路３７ｂをスイッチングする際の制御周波数と、スイッチング回路３７ｂから出力される高周波電力（Ｗ）との関係、および、制御周波数と発熱層３２ｃの発熱効率との関係の両方に基づいて設定される。
本実施形態では、ウォームアップ完了温度Ｔｗに達するタイミングで、ウォームアップモードを終了し、加熱ローラー３２の加熱をＩＨ方式からヒーター方式に切り替える構成になっている。
【００５０】
このために、電力制御部３８は、加熱ローラー３２の表面温度がウォームアップ完了温度Ｔｗになると、スイッチング制御回路３７ｄに対してスイッチング回路３７ｂのスイッチングを終了することを指示する。これにより、誘導加熱電源部３７は、電力を出力しないオフ状態になり、商用電源４１から出力される全ての交流電力（配分割合１００％）がヒーター電源部３９に供給される。
【００５１】
従って、以後の定着モードでは、商用電源４１から出力される全ての交流電力が、商用電源４１の出力電力値（Ｗ）でヒーター電源部３９に供給される。このような状態で、ヒーター電源部３９は、電力制御部３８からの指示によって、ハロゲンヒーター３５に供給される電力値を制御する。これにより、加熱ローラー３２の表面温度を、所定の定着温度Ｔｆに維持することができる。
【００５２】
次に、ＩＨ方式によって加熱ローラー３２を加熱する場合に、誘導加熱電源部３７のスイッチング回路３７ｂから電磁誘導コイル３４ｂに出力される高周波電力と、加熱ローラー３２の発熱層３２ｃにおける発熱温度との関係について説明する。
ＩＨ方式では、スイッチング回路３７ｂの制御周波数が変化することによって、スイッチング回路３７ｂから電磁誘導コイル３４ｂに出力される高周波電力の電力値が変化し、また、発熱層３２ｃの発熱効率（電磁誘導コイル３４ｂに供給される電力量の総和に対する、発熱層３２ｃにおいて誘導発熱に使用される電力の割合）も変化する。
【００５３】
図４は、スイッチング回路３７ｂの制御周波数と、スイッチング回路３７ｂから出力される高周波電力の電力値との関係（実線）、および、スイッチング回路３７ｂの制御周波数と加熱ローラー３２の発熱層３２ｃにおける発熱効率との関係（破線）を、それぞれ示している。
スイッチング回路３７ｂは、制御周波数が２０〜３０ｋＨｚ程度の低い周波数の範囲では、制御周波数が低いほどスイッチング回路３７ｂにおける電力変換効率が低く、スイッチング回路３７ｂからは高い電力値の高周波電力が出力されるが、制御周波数が増加した場合には電力値が急激に低下する。また、制御周波数が３０ｋＨｚ程度以上に増加すると、制御周波数が増加するほど、高周波電力の電力値は緩やかに低下する
スイッチング回路３７ｂの制御周波数が増加するほど発熱層３２ｃにおける発熱効率が上昇する。この理由は、次のように考えられる。すなわち、スイッチング回路３７ｂの制御周波数が低下すると、発熱層３２ｃの表皮効果も低下する。表皮効果とは高周波電流が導体を流れるとき、電流密度が導体表面で高く、表面から離れると低くなる現象のことである。スイッチング回路３７ｂの制御周波数が高くなるほど電流が発熱層の表面に集中するので、発熱効率は高くなる。
【００５４】
以上のことから、加熱ローラー３２の表面温度がウォームアップ完了温度Ｔｗになるまで加熱するウォームアップモードでは、スイッチング回路３７ｂの制御周波数を２０〜３０ｋＨｚ程度とすれば、出力される高周波電力の電力値が比較的高いが、発熱層３２ｃにおける発熱効率も比較的低い状態になる。
ウォームアップ完了温度Ｔｗになるまでの時間を短くするために、電力制御部３８に設定された初期設定電力値Ｗｋは、発熱層３２ｃの発熱効率は低くなるが、制御周波数が２０〜３０ｋＨｚの範囲でスイッチング回路３７ｂから出力される電力値に設定されている。
【００５５】
なお、ハロゲンヒーター３５は、供給される交流電力の電力値が大きくなるほど、発熱量（輻射熱量）は比例的に増加する。
次に、ＩＨ方式およびヒーター方式のそれぞれによって加熱ローラー３２を加熱した場合における加熱ローラー３２の表面の温度変化について説明する。
図５（ａ）の実線は、ウォームアップモードおよび定着モードの両方において、ＩＨ方式だけで加熱ローラー３２を加熱する場合の加熱ローラー３２の表面の温度変化を示している。また、図５（ａ）の破線は、ウォームアップモードおよび定着モードの両方において、ヒーター方式だけで加熱ローラー３２を加熱する場合の加熱ローラー３２の表面の温度変化を示している。
【００５６】
この場合、ＩＨ方式では、商用電源４１から出力される交流電力の全てを誘導加熱電源部３７へ供給した状態で、前述した初期設定電力値Ｗｋがスイッチング回路３７ｂから出力されるようにスイッチング回路３７ｂの制御周波数を制御している。
また、ヒーター方式では、商用電源４１から出力される交流電力の全てをヒーター電源部３９に供給した状態で、商用電源４１から出力される交流電力の全てをハロゲンヒーター３５に供給されるように、ヒーター電源部３９を制御している。
【００５７】
さらに、ＩＨ方式およびヒーター方式のいずれにおいても、加熱ローラー３２の表面温度がウォームアップ完了温度（目標温度）Ｔｗに達した時点で、加熱ローラー３２の表面温度を定着温度に維持する制御を開始している。また、この時点で、プリント動作を開始しており、記録シートＰが定着ニップＦＮへ搬送される。
ヒーター方式では、ハロゲンヒーター３５の発熱（輻射熱）によって加熱ローラー３２の全体が加熱されている。従って、ウォームアップが開始されてからウォームアップ完了温度Ｔｗになるまで、加熱ローラー３２の表面温度は、ほぼ一定の昇温率（単位時間当たりの温度上昇率）で上昇している。
【００５８】
これに対して、ＩＨ方式では、加熱ローラー３２の周面に設けられた発熱層３２ｃの発熱によって加熱ローラー３２の表面が直接的に加熱されるために、ウォームアップの開始から定着温度Ｔｆに達するまでは、加熱ローラー３２の表面温度は、ヒーター方式よりも高いほぼ一定の昇温率で上昇している。
しかし、ＩＨ方式では、加熱ローラー３２の表面温度Ｔｆがウォームアップ完了温度Ｔｗに近くなるにつれて、徐々に加熱ローラー３２の表面温度の昇温率が低下している。これは、加熱ローラー３２と電磁誘導コイル３４ｂが磁気結合している状態のインピーダンス変化によって発熱層３２ｃの発熱効率が低下するためと考えられる。
【００５９】
このように、ＩＨ方式では、高温領域において温率は低下するものの、定着温度以下の低温領域では、昇温率がヒーター方式のよりも高くなっているために、ウォームアップの開始から、加熱ローラー３２の表面温度がウォームアップ完了温度Ｔｗに達するまでに要する時間（ウォームアップ時間）ｔｉは、ヒーター方式のウォームアップ時間ｔｈよりも短くなっている。
【００６０】
図５（ｂ）は、ＩＨ方式およびヒーター方式のそれぞれの昇温率を比較するために、（ａ）に示されたＩＨ方式による加熱ローラーの表面温度の変化を、ウォームアップの開始がヒーター方式よりも遅れる方向にシフトさせた状態で示している。
ＩＨ方式の昇温率は、定着温度を越えた高温領域においては、ヒーター方式よりも小さくなっている。このことから、定着温度を越えた高温領域においては、ＩＨ方式の発熱効率は、ヒーター方式よりも低下していると考えられる。
【００６１】
以上のことから、本実施形態では、ウォームアップモードでは、加熱ローラー３２の表面温度が比較的短時間でウォームアップ完了温度Ｔｗに達するように、ＩＨ方式によって加熱ローラー３２を加熱し、加熱ローラー３２の表面温度がウォームアップ完了温度Ｔｗになった時点でヒーター方式に切り替える電力制御を実行する。
＜電力制御部による電力制御＞
次に、電力制御部３８において実行される本実施形態の電力制御を、図６のフローチャートに基づいて説明する。
【００６２】
電力制御部３８は、プリントジョブが指示されない待機状態では、磁束発生ユニット３４に電力を供給する誘導加熱電源部３７、ハロゲンヒーター３５に電力を供給するヒーター電源部３９を、それぞれ電力が出力されない動作停止状態（オフ状態：出力電力値０Ｗ）にしている。
このような状態でプリントジョブが指示されると（図６のステップＳ１１参照）、電力制御部３８は、ＩＨ方式によって加熱ローラー３２を加熱するウォームアップモードとなり、スイッチング制御回路３７ｄによるスイッチング回路３７ｂの制御を開始させる。これにより、誘導加熱電源部３７は高周波電力を出力する動作状態（オン状態）になる（ステップＳ１２）。
【００６３】
この場合、ヒーター電源部３９は、電力が出力されないオフ状態を維持しているために、ヒーター電源部３９には、商用電源４１から出力される交流電力は供給されず（供給電力の配分割合は０％）になり、誘導加熱電源部３７には、商用電源４１から出力される交流電力の電力値（Ｗ）に等しい電力値（供給電力の配分割合は１００％）の交流電力が供給される。
【００６４】
電力制御部３８には、ウォームアップモードにおける初期設定電力値Ｗｋが予め設定されており、電力制御部３８は、設定された初期設定電力値Ｗｋに対応した制御周波数（２０〜３０ｋＨｚ程度）をスイッチング制御回路３７ｄに指示する。スイッチング制御回路３７ｄは、電力制御部３８によって指示された制御周波数で、スイッチング回路３７ｂをスイッチングする。これにより、スイッチング回路３７ｂは、商用電源４１が出力する電力の全てが整流回路３７ａによって整流された電力を、初期設定電力値Ｗｋの高周波電力に変換して出力する。
【００６５】
この場合、電力制御部３８は、電力検出回路３７ｃの検出結果に基づいて、スイッチング回路３７ｂの出力電力の変動を検出しており、スイッチング回路３７ｂの出力電力が変動した場合には、スイッチング回路３７ｂの制御周波数を変更して、スイッチング回路３７ｂから初期設定電力値Ｗｋの高周波電力が出力されるように、スイッチング制御回路３７ｄを制御する。
【００６６】
スイッチング回路３７ｂから出力される高周波電力は、電磁誘導コイル３４ｂに供給される。電磁誘導コイル３４ｂは、供給される高周波電力によって磁束を発生して交番磁場を形成する。この交番磁場によって、加熱ローラー３２の発熱層３２ｃには渦電流が発生する。これにより発熱層３２ｃは発熱する。
加熱ローラー３２の表面は、発熱層３２ｃの発熱によって直接的に加熱されているために、加熱ローラー３２の表面の昇温率はヒーター方式よりも大きくなっている。従って、加熱ローラー３２の表面温度は、ヒーター方式と比べて短いウォームアップ時間ｔｉでウォームアップ完了温度Ｔｗに達する。
【００６７】
電力制御部３８は、スイッチング制御回路３７ｄの制御を開始すると、温度センサー３６による検出温度Ｔｓを監視し（ステップＳ１３）、温度センサー３６による検出温度Ｔｓが、ウォームアップ完了温度Ｔｗに達するまで（Ｔｓ≧Ｔｗ）、スイッチング制御回路３７ｄの制御を継続して、ＩＨ方式による加熱ローラー３２の加熱を継続する。
その後、温度センサー３６による検出温度Ｔｓがウォームアップ完了温度Ｔｗに達すると（ステップＳ１３おいて「ＹＥＳ」）、電力制御部３８は、加熱ローラー３２の加熱をＩＨ方式からヒーター方式に切り替える。
【００６８】
このために、電力制御部３８は、スイッチング制御回路３７ｄによる制御を停止することによって、誘導加熱電源部３７の出力を停止（オフ状態）にするとともに（ステップＳ１４）、ヒーター電源部３９に対して、商用電源４１から出力される電力の全てをハロゲンヒーター３５に供給することを指示する（ステップＳ１５）。これにより、商用電源４１からの供給電力の配分割合は、電力制御部３８が０％（０Ｗ）になり、ヒーター電源部３９が１００％（商用電源４１から出力される電力値に等しい）になる。これにより、ヒーター電源部３９は、ハロゲンヒーター３５に対して電力を供給する状態（オン状態）になる。
【００６９】
ハロゲンヒーター３５への電力供給が開始されてから、予め設定された所定の立ち上げ時間ｔａが経過するまで、ハロゲンヒーター３５には、商用電源４１から出力される電力の全てを供給する（ステップＳ１６）。従って、ヒーター電源部３９は、商用電源４１から出力される電力値の電力がハロゲンヒーター３５へ供給される。
この場合の立ち上げ時間ｔａは、発熱していない状態のハロゲンヒーター３５が、加熱ローラー３２の蓄熱量（この時点では、ＩＨ方式により定着温度程度の高温状態になっている）にほぼ等しい発熱量になるまでに要する時間である。この立ち上げ時間ｔａは、実験等に基づいて予め設定されている。
【００７０】
この場合、加熱ローラー３２が高温状態にあるので、ハロゲンヒーター３５によるウォームアップ時間ｔｈのような長時間を必要とせずに、ハロゲンヒーター３５は、短い立ち上げ時間ｔａの間に、加熱ローラー３２の表面温度を上昇させることができる状態になる。
すなわち、ＩＨ方式による加熱ローラー３２の加熱を継続した場合には、図５（ａ）に示すように、加熱ローラー３２の表面温度が短時間で大きく低下するが、本実施形態では、ＩＨ方式からヒーター方式に切り替えることによって、ハロゲンヒーター３５からの熱により、加熱ローラー３２の表面温度が短時間で大きく低下することを抑制できる。
【００７１】
このような立ち上げ時間ｔａが経過すると（ステップＳ１６において「ＹＥＳ」）、電力制御部３８は、温度センサー３６による検出温度Ｔｓが定着温度Ｔｆになるように、ヒーター電源部３９からハロゲンヒーター３５に供給される電力値を制御する定着モードになる（ステップＳ１７）。
温度センサー３６の検出温度Ｔｓに基づくヒーター電源部３９の電力制御は、指示されたプリントジョブが終了するまで継続する（ステップＳ１８）。その後、指示されたプリントジョブが終了すると（ステップＳ１８において「ＹＥＳ」）、電力制御部３８は、ヒーター電源部３９を動作停止状態（オフ状態）とする（ステップＳ１９）。これにより、誘導加熱電源部３７とともに、ヒーター電源部３９もオフ状態になり、電力制御部３８における電力制御は終了する。
【００７２】
図７は、このような電力制御が実行される場合におけるＩＨ方式からヒーター方式への切り替えタイミングを説明するためのタイムチャートである。
プリントジョブの指示によって、ＩＨ方式による加熱ローラー３２の加熱が開始されると、加熱ローラー３２の表面温度は、ヒーター方式のウォームアップ時間ｔｈよりも短いウォームアップ時間ｔｉでウォームアップ完了温度Ｔｗに到達する。
【００７３】
加熱ローラー３２の表面温度がウォームアップ完了温度Ｔｗになると、電力制御部３８は、加熱ローラー３２の加熱をＩＨ方式からヒーター方式に切り替えて、ハロゲンヒーター３５による加熱ローラー３２の加熱を開始する。また、加熱ローラー３２の表面温度がウォームアップ完了温度Ｔｗになった時点でプリント動作が開始される。
この場合、ハロゲンヒーター３５は、ヒーター方式に切り替えられた当初は、定着温度以上に加熱された加熱ローラー３２を加熱できる状態に立ち上がっていないために、加熱ローラー３２は加熱されない状態になり、加熱ローラー３２の表面温度はウォームアップ完了温度Ｔｗから低下し始める。また、記録シートＰが定着ニップＦＮに搬送されて定着ニップＦＮの通過を開始すると、加熱ローラー３２の熱が定着ニップＦＮを通過する記録シートＰに奪われる状態になり、加熱ローラー３２の表面温度はさらに低下する。
【００７４】
その後、所定の立ち上げ時間ｔａが経過して、ハロゲンヒーター３５が加熱ローラー３２を加熱することができる状態に立ち上がると、加熱ローラー３２はハロゲンヒーター３５の発熱によって加熱状態になる。これにより、加熱ローラー３２の表面温度は、低下割合が徐々に小さくなった後に上昇状態に切り替わる。
その後は、加熱ローラー３２の表面温度が定着温度Ｔｆに維持されるように、ハロゲンヒーター３５に供給される電力値が制御される。これにより、加熱ローラー３２の表面温度は定着温度Ｔｆに維持される。
【００７５】
この場合、ハロゲンヒーター３５は、加熱ローラー３２を加熱する状態に立ち上がっているために、ハロゲンヒーター３５の発熱量（輻射熱量）の変化によって、加熱ローラー３２の表面温度が直接的に変化することになる。ハロゲンヒーター３５の発熱量は、供給される電力値に比例的に増減することから、加熱ローラー３２の表面温度がハロゲンヒーター３５に供給される電力値の変化に対応して迅速に変化する。これにより、加熱ローラー３２の表面温度を、安定的かつ迅速に定着温度Ｔｆに維持することができる。
【００７６】
以上のように、本実施形態によれば、ウォームアップ時にはＩＨ方式によって加熱ローラー３２を加熱しているために、加熱ローラー３２の表面温度をウォームアップ完了温度Ｔｗに達するまでのウォームアップ時間ｔｉを、ヒーター方式のウォームアップ時間ｔｈよりも短縮することができる。
しかも、ウォームアップモードから定着モードに切り替わると同時に、加熱ローラー３２の加熱を、ＩＨ方式からヒーター方式に切り替えているために、ハロゲンヒーター３５によって迅速に加熱ローラー３２を加熱できる状態とすることができる。これによって、記録シートＰが定着ニップＦＮを通過する場合における加熱ローラー３２の表面温度の低下を抑制することができる。従って、定着ニップＦＮを高速で記録シートＰが連続して通過する場合に、加熱ローラー３２の表面温度の低下を抑制することができ、記録シートＰ上のトナー画像が定着不良になるおそれがない。
【００７７】
なお、本実施形態では、ウォームアップ時に、商用電源４１から出力される交流電力をヒーター電源部３９へ供給せず（交流電力の配分割合が０％）、商用電源４１から出力される交流電力の全て（交流電力の配分割合が１００％）を誘導加熱電源部３７に供給し、加熱ローラー３２の表面温度がウォームアップ完了温度Ｔｗになった時点で、商用電源４１から出力される交流電力の全て（交流電力の配分割合が１００％）をヒーター電源部３９へ供給する構成としたが、このような構成に限らず、ウォームアップモードでは、商用電源４１から誘導加熱電源部３７に供給される交流電力値が、ヒーター電源部３９に供給される交流電力値よりも大きく（交流電力の配分割合が５０％よりも大きく）なっていればよい。また、ＩＨ方式からヒーター方式に切り替えられた後においても、商用電源４１からヒーター電源部３９に供給される交流電力値が、誘導加熱電源部３７に供給される電力値よりも大きく（交流電力値の配分割合が５０％よりも大きく）なっていればよい。
【００７８】
［実施形態２］
次に、電力制御部３８においてウォーミングアップの終了時にＩＨ方式からヒーター方式に切り替えるための電力制御の他の実施形態について、図８のフローチャートに基づいて説明する。
この例においても、プリントジョブが指示されると（図８のステップＳ２１参照）、電力制御部３８は、図６のフローチャートと同様に、ＩＨ方式だけによって加熱ローラー３２を加熱するために、スイッチング制御回路３７ｄによるスイッチング回路３７ｂの制御を開始させる（ステップＳ２２）。これにより、誘導加熱電源部３７はオン状態になる。
【００７９】
この場合も、ヒーター電源部３９がオフ状態になっているために、商用電源４１からの電力の全て（交流電力の配分割合が１００％）が誘導加熱電源部３７に供給される。電力制御部３８は、スイッチング回路３７ｂから設定された初期設定電力値Ｗｋが出力されるように、制御周波数を制御する。これにより、前記実施形態１と同様に、加熱ローラー３２の表面温度が上昇する。
【００８０】
本実施形態においても、加熱ローラー３２の表面温度が所定のウォームアップ完了温度Ｔｗになるまで、加熱ローラー３２をＩＨ方式によって加熱しているために、ウォームアップ時間ｔｉを、ヒーター方式で加熱する場合のウォームアップ時間ｔｈよりも短くすることができる。
その後、温度センサー３６による検出温度Ｔｓがウォームアップ完了温度Ｔｗに達すると（ステップＳ２３おいて「ＹＥＳ」）、ＩＨ方式による加熱ローラー３２の加熱を継続しつつ、加熱ローラー３２の表面温度を定着温度Ｔｆとする制御（定着モード）を開始する（ステップＳ２４）。定着モードが開始されると、加熱ローラー３２の表面温度を定着温度Ｔｆにまで低下させるべく、スイッチング回路３７ｂから出力される高周波電力の電力値が低下するように、スイッチング回路３７ｂの制御周波数が制御される。
【００８１】
これにより、スイッチング回路３７ｂから出力される高周波電力は低下し、加熱ローラー３２の表面温度が低下し始める。その後、定着ニップＦＮを通過する記録シートＰによって加熱ローラー３２の熱が奪われると、加熱ローラー３２の表面温度はさらに低下する。
このようにして、ＩＨ方式による加熱ローラー３２の加熱を継続すると、加熱ローラー３２の表面温度の低下する割合が徐々に小さくなり、その後、加熱ローラー３２の表面温度は上昇状態に切り替わる。
【００８２】
電力制御部３８は、温度センサー３６による検出温度Ｔｓが低下状態から上昇状態に切り替わったことを検出すると（ステップＳ２５おいて「ＹＥＳ」）、ＩＨ方式に替えてヒーター方式によって加熱ローラー３２を加熱するために、スイッチング制御回路３７ｄによる制御を停止させて誘導加熱電源部３７をオフ状態にする（ステップＳ２６）。これにより、商用電源４１からの交流電力の配分割合は０％（０Ｗ）になる。また、ヒーター電源部３９をオン状態として、商用電源４１から出力される全ての電力をハロゲンヒーター３５に供給することを指示する（ステップＳ２７）。
【００８３】
これにより、ヒーター電源部３９に対する商用電源４１からの供給電力の配分割合が１００％となり、ヒーター電源部３９は、商用電源４１から出力される電力の全て（商用電源４１からの出力電力値の電力）をハロゲンヒーター３５に供給する。ハロゲンヒーター３５は、商用電源４１から出力される電力の全てが供給されることによって発熱状態になる。
【００８４】
その後、ハロゲンヒーター３５が、所定の立ち上げ時間ｔａが経過するまで、商用電源４１から出力される電力の全てをハロゲンヒーター３５に供給する（ステップＳ２８）。
所定の立ち上げ時間ｔａが経過すると（ステップＳ２８において「ＹＥＳ」）、電力制御部３８は、温度センサー３６による検出温度Ｔｓが定着温度Ｔｆに維持されるようにハロゲンヒーター３５を制御する定着モードになる（ステップＳ２９）。
【００８５】
その後は、実施形態１と同様に、温度センサー３６の検出温度Ｔｓに基づくヒーター電源部３９の電力制御は、指示されたプリントジョブが終了するまで継続し、指示されたプリントジョブが終了すると電力制御部３８の電力制御は終了する（ステップＳ２９〜Ｓ３１）。
このような電力制御が実行される場合におけるＩＨ方式からヒーター方式への切り替えタイミングを、図９のタイムチャートに基づいて説明する。本実施形態でも、ウォームアップモードでは、ＩＨ方式によって加熱ローラー３２が加熱されるために、ヒーター方式の場合よりも短いウォームアップ時間ｔｉで、ウォームアップ完了温度Ｔｗに到達する。
【００８６】
本実施形態では、ウォームアップ完了温度Ｔｗに到達しても、ＩＨ方式による加熱ローラー３２の加熱を継続し、加熱ローラー３２の表面温度が低下状態から上昇状態に切り替わった時点で、加熱ローラー３２の加熱は、ＩＨ方式からヒーター方式に切り替えられて、所定の立ち上げ時間ｔａにわたって、商用電源４１から出力される電力の全てがハロゲンヒーター３５に供給される。
【００８７】
このように、本実施形態では、ウォームアップ完了温度Ｔｗになった後に、ＩＨ方式による加熱ローラーの加熱を継続した後にヒーター方式に切り替えているために、ハロゲンヒーター３５が加熱ローラー３２の表面温度を上昇できる状態に立ち上がるまでの間に、加熱ローラー３２の表面温度が低下することを抑制することができる。
このこと以外は、実施形態１と同様の構成になっており、本実施形態でも、実施形態１と同様の効果を奏する。
【００８８】
なお、本実施形態でも、ウォームアップ時に、商用電源４１から誘導加熱電源部３７に供給される交流電力値が、ヒーター電源部３９に供給される交流電力値よりも大きく（交流電力値の５０％よりも大きな値）なっていればよく、また、ＩＨ方式からヒーター方式に切り替えられた後においても、商用電源４１からヒーター電源部３９に供給される交流電力値が、誘導加熱電源部３７に供給される交流電力値よりも大きく（交流電力値の５０％よりも大きな値）なっていればよい。
【００８９】
［実施形態３］
上記実施形態２においては、ＩＨ方式からヒーター方式に切り替えるタイミングを、ウォームアップ完了温度Ｔｗになった後に、加熱ローラー３２の表面温度が低下状態から上昇状態に切り替わったタイミングとしたが（図８のステップＳ２５参照）、本実施形態では、このステップＳ２５に替えて、図１０のフローチャートにおけるステップＳ２５’に示すように、温度センサー３６の検出温度Ｔｓが、低下状態における単位時間当たりの温度変化の割合が緩和した時点で（ステップＳ２５’において「ＹＥＳ」）、ＩＨ方式からヒーター方式に切り替える構成（ステップＳ２６）としている。
【００９０】
なお、図１０のフローチャートは、図８に示す実施形態２のフローチャートとは、ステップＳ２５’が異なるだけであり、ステップＳ２５’以外は、図８のフローチャートと同様になっている。
図１１は、本実施形態の電力制御が実行される場合におけるＩＨ方式からヒーター方式への切り替えタイミングを説明するためのタイムチャートであり、図９に示す実施形態２のタイムチャートとは、ＩＨ方式からヒーター方式に切り替えるタイミングが、若干速くなっている。
【００９１】
本実施形態では、このように、ＩＨ方式からヒーター方式に切り替えられるタイミングが、実施形態２よりもさらに早くなること以外は、実施形態２と同様の構成であるために、本実施形態においても、実施形態２と同様の効果を奏する。
［実施形態４］
前記各実施形態では、温度センサー３６によって検出される加熱ローラー３２の表面温度に基づいて、ＩＨ方式からヒーター方式に切り替える構成であったが、本実施形態では、スイッチング回路３７ｂから電磁誘導コイル３４ｂへ出力される高周波電力の電力値に基づいて、ＩＨ方式による加熱ローラー３２の加熱のために商用電源４１から供給される電力の配分割合を段階的に減少させると同時に、ヒーター方式による加熱ローラー３２の加熱のために商用電源４１から供給される電力の配分割合を段階的に増加させる構成としている。
【００９２】
図１２は、電力制御部３８において実行される本実施形態の電力制御の処理手順を示すフローチャートである。図１２に示すように、プリントジョブが指示されると（図１２のステップＳ４１参照）、電力制御部３８は、ＩＨ方式によって加熱ローラー３２を加熱するウォームアップモードとなる。従って、ＩＨ方式だけによって加熱ローラー３２における発熱層３２ｃの温度を上昇させるために、スイッチング制御回路３７ｄによる制御を開始して、誘導加熱電源部３７を動作状態（オン状態）にする（ステップＳ４２）。
【００９３】
この場合も、ヒーター電源部３９がオフ状態になっているために、商用電源４１からの電力の全て（配分割合が１００％）が電磁誘導電源部３７に供給される。しかも、電力制御部３８は、スイッチング回路３７ｂが設定された初期設定電力値Ｗｋを出力するように、スイッチング回路３７ｂの制御周波数を制御する。これにより、スイッチング回路３７ｂは初期設定電力値Ｗｋの高周波電力を電磁誘導コイル３４ｂに出力し、電磁誘導コイル３４ｂによって形成される交番磁場によって加熱ローラー３２の発熱層３２ｃが発熱し、加熱ローラー３２の表面温度が上昇する。
【００９４】
その後、電力制御部３８は、電力検出回路３７ｃによって検出されるスイッチング回路３７ｂの出力電力を監視する（ステップＳ４３）。そして、電力検出回路３７ｃによって検出される高周波電力の電力値Ｗｓが、所定の閾値電力Ｗｔよりも低くなったことが検出されると（ステップＳ４３おいて「ＹＥＳ」）、ヒーター方式による加熱ローラー３２の加熱を開始するために、ヒーター電源部３９をオン状態とし（ステップＳ４６）、ヒーター電源部３９に対して、商用電源４１からの出力電力値の４０％の電力値の交流電力をハロゲンヒーター３５に供給することを指示する。
【００９５】
ステップＳ４３の閾値電力Ｗｔは、初期設定電力値Ｗｋよりも低い電力値であり、例えば、図５（ｂ）に示すように、ＩＨ方式による加熱ローラー３２の表面温度の昇温率が、ヒーター方式よりも小さくなる場合における電力値に設定されている。このような閾値電力Ｗｔは、実験によって予め設定されている。
この場合、電力制御部３８は、商用電源４１からの出力電力値の６０％の電力値の交流電力が、誘導加熱電源部３７に対して供給されるように、ヒーター電源部３９に対して、商用電源４１からの出力電力値の４０％の電力値の交流電力をハロゲンヒーター３５に供給することを指示する。これにより、誘導加熱電源部３７はオフ状態にならず、電磁誘導コイル３４ｂに対する電力供給を継続する。
【００９６】
なお、この場合のスイッチング回路３７ｂの制御周波数は、ウォームアップモードにおけるスイッチング回路３７ｂの制御周波数（２０〜３０ｋＨｚの範囲）と同様とされる。このように、スイッチング回路３７ｂの制御周波数はウォームアップモードと同様になっているが、商用電源４１から供給される電力値（配分割合）が１００％から６０％に減少しているために、スイッチング回路３７ｂから出力される高周波電力の電力値は低下することになる。
【００９７】
この場合、ヒーター電源部３９には、商用電源４１から出力される電力値の４０％の電力値の交流電力が供給されており、ヒーター電源部３９は供給される全ての電力をハロゲンヒーター３５に供給する。これにより、ハロゲンヒーター３５は発熱を開始する。
このような状態を、予め設定された所定時間ｔｂが経過するまで継続する（ステップＳ４７）。そして、所定時間ｔｂが経過すると（ステップＳ４７おいて「ＹＥＳ」）、電力制御部３８は、商用電源４１からの出力電力値の６０％の電力値の交流電力をハロゲンヒーター３５に供給することを指示する（ステップＳ４８）。
【００９８】
これにより、誘導加熱電源部３７には、商用電源４１からの出力電力値の４０％の電力値の交流電力が供給される。従って、この場合も、スイッチング回路３７ｂから出力される高周波電力の電力値はさらに低下することになる。
これに対して、商用電源４１からの出力電力値の６０％の電力値の交流電力が、ハロゲンヒーター３５に供給されることにより、ハロゲンヒーター３５の発熱量が増加する。
【００９９】
このような状態を、さらに予め設定された所定時間ｔｃが経過するまで継続し（ステップＳ４９）、所定時間ｔｃが経過すると（ステップＳ４９おいて「ＹＥＳ」）、電力制御部３８は、誘導加熱電源部３７をオフ状態とする（ステップＳ５０）。これにより、商用電源４１から出力される電力の全て（１００％）が、ハロゲンヒーター３５に供給される。その結果、ハロゲンヒーター３５の発熱量がさらに増加する。
【０１００】
以降は、電力制御部３８は、温度センサー３６による検出温度Ｔｓが定着温度Ｔｆになるように、ヒーター電源部３９からハロゲンヒーター３５に供給される交流電力を制御する定着モードになる（ステップＳ５１）。その後、プリントジョブが終了するまで定着モードが継続されることは（ステップＳ５１〜Ｓ５３）、前記各実施形態１〜３と同様である。
【０１０１】
このように、本実施形態では、加熱ローラー３２の表面温度がウォームアップ完了温度Ｔｗに達した後に、スイッチング回路３７ｂの出力電力の低下が検出されると、商用電源４１から誘導加熱電源部３７に供給される電力値を、６０％から４０％に段階的に低下させるとともに、商用電源４１からヒーター電源部３９に供給される電力値を、４０％から６０％へと段階的に増加させている。
【０１０２】
スイッチング回路３７ｂは、図４に示すように、制御周波数を上昇させることにより、入力電力は低下するが、昇温率は上昇する。このために、誘導加熱電源部３７に供給される電力の割合を段階的に減少させることにより、発熱層３２ｃにおける発熱量が急激に低下しないようにすることができる。従って、定着ニップＦＮを記録シートＰが通過する場合に加熱ローラー３２の表面温度が急激に低下することを抑制することができる。さらに、制御周波数を上昇させたことにより、昇温率が低下することを防止できる。
【０１０３】
図１３は、実施形態におけるＩＨ方式からヒーター方式への切り替えタイミングを説明するためのタイムチャートである。図１３に示すように、ウォームアップの開始当初は、商用電源４１から出力される交流電流の全て（１００％）が誘導加熱電源部３７に供給されるが、スイッチング回路３７ｂから出力される高周波電力の電力値Ｗｓが閾値電力値Ｗｔを下回ると、商用電源４１からの出力電力値の４０％の電力値の交流電力がヒーター電源部３９へ供給される。これにより、誘導加熱電源部３７には、商用電源４１からの出力電流値の６０％の電力値の交流電力が供給される。
【０１０４】
その後、所定時間ｔｂが経過すると、商用電源４１からの出力電流値の６０％の電力値の交流電力がヒーター電源部３９へ供給される。これにより、誘導加熱電源部３７には、商用電源４１からの出力電力値の４０％の電力値の交流電流が供給される。
さらにその後に、所定時間ｔｃが経過すると、誘導加熱電源部３７はオフ状態（商用電源４１からの供給電力の電力値は０Ｗ）とされる。これにより、商用電源４１から供給される電力の全てがヒーター電源部３９へ供給される。
【０１０５】
このように、加熱ローラー３２の表面温度がウォームアップ完了温度Ｔｗになった後に、ＩＨ方式によって加熱ローラー３２の加熱に使用される電力の割合を段階的に減少し、また、ヒーター方式による加熱ローラー３２の加熱に使用される電力の割合を段階的に増加することによって、加熱ローラー３２の表面温度が大きく低下することを抑制できる。
また、本実施形態においても、前記各実施形態と同様に、ウォームアップ時間をヒーター方式で加熱する場合よりも短くすることができる。
【０１０６】
なお、商用電源４１から誘導加熱電源部３７およびヒーター電源部３９のそれぞれへ供給される交流電力の割合、所定時間ｔｂおよびｔｃ等は、加熱ローラー３２の特性等に基づいて適切に設定される。
［実施形態５］
本実施形態では、スイッチング回路３７ｂから電磁誘導コイル３４ｂへ出力される高周波電力の周波数に基づいて、加熱ローラー３２の加熱を、ＩＨ方式からヒーター方式に切り替えるようになっている。
【０１０７】
図１４は、電力制御部３８において実行される本実施形態の電力制御の処理手順を示すフローチャートである。本実施形態では、図６に示す実施形態１のフローチャートのステップＳ１３（温度センサー３６による検出温度Ｔｓと、ウォームアップ完了温度Ｔｗとの比較）に替えて、周波数検出回路３７ｅによって検出されスイッチング回路３７ｂの出力高周波電力の周波数ｆｓと、予め設定された閾値周波数ｆｔとを比較するステップＳ１３’に変更している。この場合の閾値周波数ｆｔは、初期設定電力値Ｗｋに対応した周波数よりも高い周波数（３５ｋＨｚ程度）に設定されている。その他の構成は、図６に示す実施形態１のフローチャートと同様になっている。
【０１０８】
本実施形態では、電力制御部３８は、ステップＳ１３’において、周波数検出回路３７ｅによって検出される周波数ｆｓが、閾値周波数ｆｔ以上に増加していること（ｆｓ≧ｆｔ）を検出すると（ステップＳ１３’において「ＹＥＳ」）、スイッチング制御回路３７ｄによる制御を停止することによって、誘導加熱電源部３７を、出力停止状態（オフ状態）にするとともに（ステップＳ１４）、ヒーター電源部３９に対して、商用電源４１から供給される電力の全てをハロゲンヒーター３５に供給することを指示する（ステップＳ１５）。これにより、ヒーター電源部３９は、ハロゲンヒーター３５に対する電力供給状態（オン状態）になる。以後の制御は、図６に示すフローチャートと同様である。
【０１０９】
このように、本実施形態は、ウォームアップモードにおいて、加熱ローラー３２の表面温度がウォームアップ完了温度Ｔｗに達したことを、スイッチング回路３７ｂから出力される高周波電力の周波数ｆｓに基づいて判定すること以外は、実施形態１と同様の構成になっている。従って、本実施形態においても、実施形態１と同様の効果を奏する。
［実施形態６］
前記実施形態１では、加熱ローラー３２の表面温度がウォームアップ完了温度Ｔｗに達した時点でＩＨ方式からヒーター方式に切り替える構成であったが、本実施形態では、ＩＨ方式によるウォームアップ時間に基づいて、ＩＨ方式からヒーター方式に切り替えるタイミングを変更する構成としている。その他の構成は、実施形態１と同様である。
【０１１０】
図１５は、電力制御部３８において実行される本実施形態の電力制御の処理手順を示すフローチャートである。図１５に示すように、本実施形態においても、プリントジョブが指示されると（図１５のステップＳ５１参照）、電力制御部３８は、ＩＨ方式によって加熱ローラー３２を加熱するウォームアップを開始し、誘導加熱電源部３７をオン状態にする（ステップＳ６２）。
【０１１１】
この場合、ウォームアップ完了温度Ｔｗに達するまでの時間を計測するためのタイマーによる計時を開始する（タイマーオン）。
その後、温度センサー３６による検出温度Ｔｓがウォームアップ完了温度Ｔｗに達すると（ステップＳ６３おいて「ＹＥＳ」）、電力制御部３８は、ＩＨ方式による加熱ローラー３２の加熱を継続するが、温度センサー３６の検出結果に基づいて、加熱ローラー３２の表面温度が定着温度Ｔｆに維持する制御を実行する（ステップＳ６４）。
【０１１２】
このとき、電力制御部３８は、タイマーによって計測された時間ｔ１を読み込んで（ステップＳ６５）、タイマー計測時間ｔ１が、予め設定された基準ウォームアップ時間ｔｚよりも長くなっているかを判定する（ステップＳ６６）。
この場合の基準ウォームアップ時間ｔｚは、例えば、加熱ローラー３２の表面温度が室温（２５℃程度）になった状態からウォームアップ完了温度Ｔｗになるまで、ＩＨ方式によって加熱するために必要とされる時間（４〜５秒程度）に設定されている。
【０１１３】
タイマー計測時間ｔ１が、基準となるウォームアップ時間（基準ウォームアップ時間）ｔｚ以下の場合には（ｔ１≦ｔｚ、ステップＳ６６において「ＮＯ」）、ステップＳ６９に進んで、前述した実施形態１における図６のフローチャートのステップＳ１４〜Ｓ１９と同様に、誘導加熱電源部３７をオフ状態として（ステップＳ６９）、ヒーター電源部３９に対して、供給される電力の全て（配分割合１００％）をハロゲンヒーター３５に供給することを指示する（ステップＳ７０）。そして、所定の立ち上がり時間ｔａが経過すると、その後は、前記実施形態１と同様に、プリントジョブが終了するまで、温度センサー３６による検出温度Ｔｓが定着温度Ｔｆになるように、ヒーター電源部３９を制御する（ステップＳ７１〜Ｓ７４）。
【０１１４】
ステップＳ６６において、タイマー計測時間ｔ１が、基準ウォームアップ時間ｔｚよりも長くなっている場合には（ｔ１＞ｔｚ、ステップＳ６６において「ＹＥＳ」）、ステップＳ６７に進んで、ヒーター方式に切り替えることなく、継続してＩＨ方式によって加熱ローラー３２を加熱するために、ＩＨ方式による延長時間ｔ２を、タイマー計測時間ｔ１に基づいて設定する（ステップＳ６７）。延長時間ｔ２は、タイマー計測時間ｔ１と基準ウォームアップ時間ｔｚとの差分が大きくなるほど、長くなるように設定される。
【０１１５】
その後、設定された延長時間ｔ２が経過するまで、ＩＨ方式による加熱ローラー３２の加熱を継続し（ステップＳ６８）、延長時間ｔ２が経過すると（ステップＳ６８において「ＹＥＳ」）、ステップＳ６９に進む。ステップＳ６９では、誘導加熱電源部３７をオフ状態とする。次いで、ヒーター電源部３９に対して、供給される電力の全て（配分割合１００％）をハロゲンヒーター３５に供給することを指示する（ステップＳ７０）。その後のステップＳ７１〜Ｓ７４は前述した通りである。
【０１１６】
このように、タイマーによって計測されたウォームアップ時間ｔ１が、基準ウォームアップ時間ｔｚよりも長くなっている場合に、ＩＨ方式による加熱ローラー３２の加熱を延長するのは、以下の理由による。
すなわち、タイマーによって計測されたウォームアップ時間ｔ１が、基準ウォームアップ時間ｔｚよりも長くなっている場合には、ウォームアップの開始前に、プリンターの設置環境の温度（室温）が比較的低い状態にあり、加熱ローラー３２の表面温度が通常の室温（２５℃程度）よりも低下した状態になっていると考えられる。
【０１１７】
このような状態で、加熱ローラー３２の表面温度がウォームアップ完了温度ＴｗになるようにＩＨ方式での発熱層３２ｃの発熱だけで加熱して、ウォームアップ完了温度ＴｗになったタイミングでＩＨ方式からヒーター方式に切り替えた場合には、プリンターの設置環境の温度が低いことによって、加熱ローラー３２における蓄熱量が十分でないために、ハロゲンヒーター３５は、所定の立ち上げ時間ｔａが経過しても、加熱ローラー３２を定着温度Ｔｆに加熱することができる状態に立ち上がらないおそれがある。この場合には、加熱ローラー３２の表面温度が、定着ニップＦＮを通過する記録シートＰに奪われることによって、定着温度Ｔｆよりも低下するおそれがある。
【０１１８】
このような定着不良を防止するために、本実施形態では、ＩＨ方式によるウォームアップ時間をタイマーによって計測して、計測されたウォームアップ時間ｔ１が基準ウォームアップ時間ｔｚよりも長くなっている場合には、ＩＨ方式による加熱ローラー３２のウォーム時間を延長して、加熱ローラー３２における蓄熱量を増加させている。
また、タイマーによって計測されたウォームアップ時間ｔ１が長くなればなるほど、ウォームアップの開始前における加熱ローラー３２の表面温度は、より低い温度になっているために、ウォームアップ完了時における加熱ローラー３２の蓄熱量も少なくなると考えられる。このことから、ウォームアップ時間ｔ１が長い場合には、ＩＨ方式の延長時間ｔ２を長く設定している。これにより、ハロゲンヒーター３５が加熱ローラー３２の表面温度を上昇できる発熱状態に立ち上がるまでの間に、加熱ローラー３２の表面温度が低下することを確実に抑制することができる。
【０１１９】
図１６および図１７は、それぞれ、本実施形態におけるＩＨ方式からヒーター方式への切り替えタイミングの一例を説明するためのタイムチャートである。図１６では、プリンターの待機状態における加熱ローラー３２の表面温度が、室温よりも比較的低い温度になった状態でウォームアップを開始しており、図１７では、加熱ローラー３２の表面温度が、室温（２５℃）よりも低くなっているが、図１６の場合よりも高くなった状態でウォームアップを開始している。
【０１２０】
図１６の場合、加熱ローラー３２の表面温度がウォームアップ完了温度Ｔｗに達するまでのウォームアップ時間が２０秒と長くなっているために、ＩＨ方式の延長時間ｔ２を５秒に設定している。
これに対して、図１７の場合、加熱ローラー３２の表面温度がウォームアップ完了温度Ｔｗに達するまでのウォームアップ時間は、基準ウォームアップ時間ｔｚよりも長くなっているが、図１６の場合よりも短く、１０秒になっている。このために、ＩＨ方式の延長時間ｔ２を、図１６の場合よりも短い２秒にしている。
【０１２１】
このように、本実施形態では、ウォームアップ時間ｔ１に基づいて、ＩＨ方式による加熱ローラー３２の加熱時間を延長しているために、ハロゲンヒーター３５が加熱ローラー３２を加熱することができる状態に立ち上がるまでの間に、加熱ローラー３２の表面温度が低下することを抑制することができる。その結果、定着不良が生じることを確実に抑制することができる。このこと以外は、本実施形態においても、実施形態１と同様の効果を奏する。
【０１２２】
＜変形例＞
上記の実施形態では、加熱ローラー３２を加熱する手段として、ハロゲンヒーター３５（第１加熱手段）と、電磁誘導加熱手段（第２加熱手段）とを用いる構成としたが、このように構成に限らない。
例えば、第１加熱手段は、輻射熱によって加熱ローラー３２を加熱する構成であれば、ハロゲンヒーター３５に限らず、ニクロム線ヒーター等の電熱器を用いる構成としてもよい。なお、ハロゲンヒーター３５、ニクロム線ヒーター等の電熱器は、加熱ローラー３２の内部に配置する構成に限らず、加熱ローラー３２の外側に配置する構成としてもよい。
【０１２３】
また、第２加熱手段も、ＩＨ方式に限るものではない。例えば、加熱ローラー３２の周面に設けられた発熱層を、商用電源４１から供給される電力によりジュール熱を発生する抵抗発熱層としてもよい。このような抵抗発熱層も、加熱ローラー３２が加熱されていない低温状態では、加熱ローラー３２を温度上昇させる際の発熱効率が、ハロゲンヒーター３５等の第１加熱手段よりも高く、高温状態になると、第１加熱手段よりも低くなる特性を有している。
【０１２４】
また、上記の実施形態では、加熱ローラー３２と加圧ローラー３３との圧接によって定着ニップを形成する構成であったが、このような構成に限らない。例えば、加熱ローラー３２に替えて加熱ベルトを用いてもよい。さらに、加圧ローラー３３に替えて、加圧ベルトを用いる構成、あるいは、回転しないように固定的に配置された加圧体を用いる構成としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１２５】
本発明は、未定着画像が形成された記録シートが、加熱回転体と加圧体との圧接によって形成された定着ニップを通過する際に、当該記録シートを加熱および加圧することによって未定着画像を定着する定着装置において、ウォームアップ時間を短縮するとともに、記録シートが定着ニップを通過する際における加熱回転体の温度の低下を抑制する技術として有用である。
【符号の説明】
【０１２６】
１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ        プロセスユニット
３０        定着装置
３２        、加熱ローラー
３２ｃ      発熱層
３３        加圧ローラー
３４        磁束発生ユニット
３４ｂ      電磁誘導コイル
３５        ハロゲンヒーター
３６        温度センサー
３７        誘導加熱電源部
３７ａ      整流回路
３７ｂ      スイッチング回路
３７ｃ      出力検出回路
３７ｄ      スイッチング制御回路
３７ｅ      周波数検出回路
３８        電力制御部
３９        ヒーター電源部
４１        商用電源
【図１】
0006051564.tif 000002
【図２】
0006051564.tif 000003
【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】
0006051564.tif 000008
【図８】
0006051564.tif 000009
【図９】
0006051564.tif 000010
【図１０】
0006051564.tif 000011
【図１１】
0006051564.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
0006051564.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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