(57)【要約】【課題】ウォームアップ時間の短縮化、待機時における省電力化、および加熱部材への熱供給性能の高効率化を図ることが可能な加熱装置および加熱方法を提供する。【解決手段】用紙搬送路Ｓを挟んで両側に互いに圧接するように配置される外部に熱源を有する上ヒートローラ３１と、内部に熱源を有する下ヒートローラ３２、の間に用紙を通過させることにより、未定着のトナー像が付着された用紙に対して定着処理を行う定着装置３０の動作を制御することにより、上ヒートローラ３１から用紙に与えられる熱量Ｑ１よりも下ヒートローラ３２から用紙に与えられる熱量Ｑ２を大きくする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱されるべきシート材が通過する搬送路を挟んで両側に互いに圧接するように配置される第１の加熱部材および第２の加熱部材と、前記第１の加熱部材に熱を供給する第１の加熱手段と、前記第１の加熱部材および前記第２の加熱部材の温度を検出する検出手段と、を備えた加熱装置において、
前記第２の加熱部材に熱を供給する第２の加熱手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて前記第１の加熱部材の温度よりも前記第２の加熱部材の温度が高くなるように前記第１の加熱手段および前記第２の加熱手段の動作を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
前記第１の加熱手段は、前記第１の加熱部材の外部に配置される外部加熱手段であり、前記第２の加熱手段は、前記第２の加熱部材の内部に配置される内部加熱手段であることを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
【請求項３】
前記加熱部材は、シート材を挟持しつつ加熱するヒートローラであり、前記外部加熱手段は、前記ヒートローラに当接する加熱ローラであることを特徴とする請求項１または２に記載の加熱装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記第１の加熱部材からシート材搬送路上のシート材に伝達される熱量Ｑ１と前記第２の加熱部材から前記シート材に伝達される熱量Ｑ２とが、
０＜（Ｑ２−Ｑ１）／（Ｑ２＋Ｑ１）＜０．６
の関係を保つ範囲で前記第１の加熱手段および前記第２の加熱手段の動作を制御することを特徴とする請求項１〜３にいずれかに記載の加熱装置。
【請求項５】
前記制御手段は、通電開始時において、前記外部加熱手段および前記第２の加熱部材の温度が略同時にそれぞれの設定温度に到達するように前記外部加熱手段および前記内部加熱手段の動作を制御することを特徴とする請求項２〜４に記載の加熱装置。
【請求項６】
前記制御手段は、シート材の坪量または搬送方向の長さの増加に伴って、加熱装置内におけるシート材の搬送速度を減速させることを特徴とする加熱装置。
【請求項７】
前記第１の加熱部材および前記第２の加熱部材は、電子写真方式の画像形成部における像担持体から転写された未定着の現像剤像が付着された状態で搬送されるシート材を加圧および加熱し、
前記制御手段は、前記画像形成部において両面印刷が行われるときには第２の加熱部材の温度がオフセット温度より低温になるように、前記第２の加熱手段の動作を制御することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の加熱装置。
【請求項８】
前記制御手段は、加熱装置本体の待機時において、前記第２の加熱部材の温度が通常動作時と同じ温度に維持されるように前記第２の加熱手段の動作を制御するとともに、シート材の搬送方向に回転駆動される第１の加熱部材および第２の加熱部材における駆動系への電力の供給を遮断することを特徴とする請求項２〜７のいずれかに記載の加熱装置。
【請求項９】
加熱されるべきシート材が通過する搬送路を挟んで両側に互いに圧接するように配置される外部に熱源を有する第１の加熱部材と、内部に熱源を有する第２の加熱部材と、の間に前記シート材を通過させることにより、前記シート材に加熱処理を行う加熱方法であって、
前記第１の加熱部材からシート材に与えられる熱量Ｑ１よりも前記第２の加熱部材からシート材に与えられる熱量Ｑ２が大きいことを特徴とする加熱方法。
【請求項１０】
前記熱量Ｑ１および熱量Ｑ２が、
０＜（Ｑ２−Ｑ１）／（Ｑ２＋Ｑ１）＜０．６
に示す関係を保つことを特徴とする請求項９に記載の加熱方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、乾式電子写真機器における定着装置、湿式電子写真機器における乾燥装置、インクジェット方式の画像形成装置における乾燥装置、およびリライタブルメディア用消去装置等に適用される加熱装置および加熱方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式の画像形成装置における定着装置やインクジェット方式の画像形成装置における乾燥装置等として使用される加熱装置は、一般的に、アルミニウム等の中空芯金よりなる加熱ローラ等の加熱部材の内部に熱源としてハロゲンヒータ等の内部加熱手段を備えるとともに、内部加熱手段を発熱させて加熱部材を所定の温度に設定する内部加熱方式のものが広く使用されている。
【０００３】
ところが、この内部加熱方式では、加熱部材の加熱を開始した後から加熱部材が所定の設定温度に到達するまでの時間、すなわち所謂ウォームアップ時間が長いという不都合がある。このため、待機状態から通常動作状態に復帰するための時間が長くなることから、待機時でも加熱部材をある程度の温度に保つことで待機状態から通常動作状態に迅速に復帰できるようにする必要があり、待機時における加熱装置の消費電力が大きいといった不都合もあった。
【０００４】
そこで、このようにウォームアップに時間がかかったり、待機時における消費電力が大きいことを解決する従来技術として、特開平１０−１３３５０５号公報に開示されているような、加熱部材の表面に接触するように加熱部材の近傍に配置された加熱ローラから加熱部材の表面に熱量を供給するいわゆる外部加熱方式の加熱装置が用いられるようになった。
【０００５】
そして、外部加熱方式の加熱装置によれば、加熱部材の表面に加熱部材に熱量の供給する熱源が接触しているため、熱効率に優れ、ウォームアップ時間を大幅に短縮できる、とされていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平１０−１３３５０５号公報に開示する外部加熱方式の加熱装置を含む従来の外部加熱方式の加熱装置では、内部加熱方式の加熱装置に比べて、以下に示すような２つの問題があった。
【０００７】
まず、１つ目は、外部加熱方式の加熱装置では、加熱部材への熱供給性能が低いということである。
【０００８】
図１は、内部加熱方式および外部加熱方式において、熱源であるヒータランプに供給した電力エネルギに対して、加熱部材としてのヒートローラを加熱するために使用される熱エネルギの割合を２次元伝熱解析により試算した結果を示している。ここで、主な解析条件を示すと、ヒートローラ径が内部加熱方式、外部加熱方式共に４０ｍｍ　、外部加熱手段としての外部加熱ローラの径が１５ｍｍ　、外部加熱ローラ温度が２００℃、定格電力が１２００Ｗである。
【０００９】
同図に示すように、外部加熱方式の加熱装置では、外部加熱ローラ等の外部加熱手段がヒートローラの外部に配置されていることから、外部加熱ローラから雰囲気中に逃げる熱の分だけ熱エネルギをロスするため、内部加熱方式の加熱装置に比べて熱源からヒートローラへの熱伝達効率が低くなる。
【００１０】
さらに、外部加熱方式の加熱装置では、外部加熱ローラの素材およびヒートローラ表面に使用される素材の耐熱温度によって外部加熱手段の最高許容温度が決定される。例えば、ヒートローラ表面にフッ素樹脂材料が使用されている場合の許容温度は約２００℃になる。このため、ヒートローラに熱量を供給する外部加熱ローラへの投入電力にも限度があることから、ヒートローラへの伝達熱エネルギとしては、内部加熱方式の加熱装置の約１／４と加熱能力が低くなり、その結果、高速化に対応することが困難になる。
【００１１】
次に、２つ目の問題は、加熱装置の待機時における消費電力が大きいことである。つまり、外部加熱方式の加熱装置においては、内部加熱方式に比べ大幅にウォームアップ時間を短縮することが可能であるものの、通常、３０秒程度のウォームアップ時間が必要となるため、依然として待機時には予熱が必要になる。
【００１２】
このため、外部加熱方式の加熱装置においても待機時にヒートローラを予熱する必要があるが、ヒートローラの予熱のためには外部加熱ローラおよびヒートローラの両方を圧接させつつ回転駆動させなければならない。このため、待機時において、各ローラの駆動系等で消費される電力が大きくなるとともにヒートローラのライフが短くなる。
【００１３】
この発明の目的は、ウォームアップ時間の短縮化、待機時における省電力化、および加熱部材への熱供給性能の高効率化を図ることが可能な加熱装置および加熱方法を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この発明は以下の構成を備えている。
【００１５】
（１）加熱されるべきシート材が通過する搬送路を挟んで両側に互いに圧接するように配置される第１の加熱部材および第２の加熱部材と、前記第１の加熱部材に熱を供給する第１の加熱手段と、前記第１の加熱部材および前記第２の加熱部材の温度を検出する検出手段と、を備えた加熱装置において、
前記第２の加熱部材に熱を供給する第２の加熱手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて前記第１の加熱部材の温度よりも前記第２の加熱部材の温度が高くなるように前記第１の加熱手段および前記第２の加熱手段の動作を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１６】
この構成においては、用紙搬送路を挟んで一方側に配置される第１の加熱部材に十分な熱が供給されず第１の加熱部材から加熱をすべきシート材に十分な熱が伝達されない場合でも、制御手段が第２の加熱部材に熱を供給する第２の加熱手段を動作させることにより第２の加熱部材が高温の状態が保たれる。したがって、第１の加熱部材に十分に高温にならず、第１の加熱部材からシート材に十分な熱が供給されないときでも、第２の加熱部材からシート材への十分な量の熱が伝達されるため、第１の加熱部材の熱量不足が補われ、適正な加熱処理が行われる。
【００１７】
（２）前記第１の加熱手段は、前記第１の加熱部材の外部に配置される外部加熱手段であり、前記第２の加熱手段は、前記第２の加熱部材の内部に配置される内部加熱手段であることを特徴とする。
【００１８】
この構成においては、第１の加熱部材を第１の加熱部材の外部に配置された加熱手段により加熱する場合には、通常、第１の加熱部材の内部に熱源を配置する加熱方法に比べて、外部加熱手段から第１の加熱部材に供給される熱量が少ないという不都合が生じることを考慮して、制御手段により第２の加熱部材の内部に配置される第２の加熱手段の動作が制御され第２の加熱手段から第２の加熱部材への十分な熱が供給される。
【００１９】
したがって、第２の加熱部材から加熱すべきシート材への十分な伝熱量が確保されることから、第１の加熱部材の熱量不足が補われるため、適正な加熱処理の実行に支障を来すことなくウォームアップ時間の短縮化が図られる。
【００２０】
（３）前記加熱部材は、シート材を挟持しつつ加熱するヒートローラであり、前記外部加熱手段は、前記ヒートローラに当接する加熱ローラであることを特徴とする。
【００２１】
この構成においては、第１の加熱部材であるヒートローラの表面、すなわち加熱すべきシート材との接触部が、熱源としての加熱ローラに当接することにより迅速に加熱される。また、ヒートローラおよび加熱ローラが回転駆動されるときには、ヒートローラの周面の全域にわたって温度が均一化されることから、ローラの圧接部の温度が直に検出されなくても圧接部の近傍の温度が検出されればよいため、ヒートローラの温度検出が容易に行われるとともに、ヒートローラの温度制御の便宜が図られる。
【００２２】
（４）前記制御手段は、前記第１の加熱部材からシート材搬送路上のシート材に伝達される熱量Ｑ１と前記第２の加熱部材から前記シート材に伝達される熱量Ｑ２とが、
０＜（Ｑ２−Ｑ１）／（Ｑ２＋Ｑ１）＜０．６
の関係を保つ範囲で前記第１の加熱手段および前記第２の加熱手段の動作を制御することを特徴とする。
【００２３】
この構成においては、第１の加熱部材の熱量不足が補うために第２の加熱部材を高温する場合に、第１の加熱部材からのシート材に伝わる熱量Ｑ１に比較して第２の加熱部材からシート材に伝わる熱量Ｑ２が極端に大きくなることがないように、制御手段により熱量Ｑ１と熱量Ｑ２とが所定の関係を維持した状態に保たれる。したがって、第２の加熱部材と接するシート材の一方の面のみが極端に加熱されることにより、シート材における逆カールまたは皺等の発生が防止される。また、厚紙等の厚みのあるシート材に対する加熱効率の悪化が防止される。さらに、例えば、画像形成装置の両面印刷時における裏面印刷時に表面の高温オフセットの発生が防止される。
【００２４】
（５）前記制御手段は、通電開始時において、前記外部加熱手段および前記第２の加熱部材の温度が略同時にそれぞれの設定温度に到達するように前記外部加熱手段および前記内部加熱手段の動作を制御することを特徴とする。
【００２５】
この構成においては、外部加熱手段および第２の加熱部材の温度が設定温度に到達する際のタイムラグが、例えば２秒以内に抑えられるように、制御手段により外部加熱手段および第２の加熱部材に対する電力供給量等の制御がされる。したがって、加熱装置に対する通電開始時からウォームアップが完了して温度制御が適正に行われる状態になるまでに無駄に消費される電力が低減されるとともに、ウォームアップ完了までに要する時間が短縮される。
【００２６】
（６）前記制御手段は、シート材の坪量または搬送方向の長さの増加に伴って、加熱装置内におけるシート材の搬送速度を減速させることを特徴とする。
【００２７】
この構成においては、第２の加熱部材からのシート材への熱供給の効率化や、シート材の全域にわたる加熱処理の均等化を図る際に影響を与えるシート材の坪量または搬送方向の長さ等の要因に基づいて制御手段が加熱装置内におけるシート材の搬送速度が調整される。したがって、例えば、シート材に厚みがあるために第２の加熱部材からシート材への熱供給が効果的に作用しないことや、外部加熱手段の熱供給能力不足を要因として搬送方向に長いシートにおけるシート材後端部に対する熱供給量が極端に低下する等の不都合が解消されるため、適正な温度制御が行われる。
【００２８】
（７）前記第１の加熱部材および前記第２の加熱部材は、電子写真方式の画像形成部における像担持体から転写された未定着の現像剤像が付着された状態で搬送されるシート材を加圧および加熱し、
前記制御手段は、前記画像形成部において両面印刷が行われるときには第２の加熱部材の温度がオフセット温度より低温になるように、前記第２の加熱手段の動作を制御することを特徴とする。
【００２９】
この構成においては、加熱装置本体が両面印刷機能を搭載した電子写真方式の画像形成装置の定着装置として使用される場合に、裏面印刷時に既に現像剤像が定着されたシート材の表面に接触する第２の加熱部材の温度が、前記定着された現像剤像が溶融するオフセット温度よりも低温に設定される。したがって、両面印刷時におけるオフセットの発生が確実に防止される。また、両面印刷時には、前記シート剤が表面に対する定着工程の際に十分加熱されており、シート材自体がある程度予熱された状態であることから、第２の加熱部材の温度を低く設定することにより定着性が低下することがない。
【００３０】
（８）前記制御手段は、加熱装置本体の待機時において、前記第２の加熱部材の温度が通常動作時と同じ温度に維持されるように前記第２の加熱手段の動作を制御するとともに、シート材の搬送方向に回転駆動される第１の加熱部材および第２の加熱部材における駆動系への電力の供給を遮断することを特徴とする。
【００３１】
この構成においては、加熱装置本体の待機時において、内部に熱源を有し保温する際に加熱部材自体を回転駆動等させる必要がない第２の加熱部材のみ通常動作時と同じ温度に保持しつつ、第１の加熱部材および第２の加熱部材における駆動系への電力の供給が遮断される。
【００３２】
したがって、待機状態から通常動作状態に復帰する際には、既に第２の加熱部材が設定温度であり、待機状態から通常動作状態に復帰するのに要する時間の短縮化が図られる。また、待機時においては、第１の加熱部材および第２の加熱部材における駆動系へ電力が供給されないため、消費される電力が低減され、加熱部材の熱劣化や磨耗等の発生が防止される。
【００３３】
（９）加熱されるべきシート材が通過する搬送路を挟んで両側に互いに圧接するように配置される外部に熱源を有する第１の加熱部材と、内部に熱源を有する第２の加熱部材と、の間に前記シート材を通過させることにより、前記シート材に加熱処理を行う加熱方法であって、
前記第１の加熱部材からシート材に与えられる熱量Ｑ１よりも前記第２の加熱部材からシート材に与えられる熱量Ｑ２が大きいことを特徴とする。
【００３４】
この構成においては、熱源を内部に備えない第１の加熱部材が十分に高温にならず、第１の加熱部材からシート材に十分な熱が供給されないときでも、第２の加熱部材からシート材への十分な伝熱量が確保される。したがって、第２の加熱部材により第１の加熱部材の熱量不足が補われ、適正な加熱処理が行われる。
【００３５】
（１０）前記熱量Ｑ１および熱量Ｑ２が、
０＜（Ｑ２−Ｑ１）／（Ｑ２＋Ｑ１）＜０．６
に示す関係を保つことを特徴とする。
【００３６】
この構成においては、第１の加熱部材の熱量不足が補うために第２の加熱部材を高温する場合に、第１の加熱部材からのシート材に伝わる熱量Ｑ１に比較して第２の加熱部材からシート材に伝わる熱量Ｑ２が極端に大きくなることがないように、制御手段により熱量Ｑ１と熱量Ｑ２とが所定の関係を維持した状態に保たれる。したがって、第２の加熱部材と接するシート材の一方の面のみが極端に加熱されることにより、シート材における逆カールまたは皺等の発生が防止される。また、厚紙等の厚みのあるシート材に対する加熱効率の悪化が防止される。さらに、例えば、画像形成装置の両面印刷時における裏面印刷時に表面の高温オフセットの発生が防止される。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、図を用いて本発明の加熱装置および加熱方法を電子写真方式の画像形成装置における定着装置に適用した実施の一形態を説明する。なお、以下の実施形態では多色画像形成装置について説明しているが、単一の画像形成ステーションで構成される画像形成装置においても本発明は好適に実施することができる。
【００３８】
図２は、本発明の加熱装置および加熱方法が適用される電子写真プロセスを用いた画像形成装置１００を構成を示している。同図が示すように、画像形成装置１００は、外部から供給される画像データに応じて、シート材としての用紙（転写材、記録用紙を含む。）に対して多色および単色の画像を形成する。
【００３９】
同図に示すように、画像形成装置１００は、用紙が収容される給紙カセット１０から用紙を排出する排紙ローラ２５までの間に用紙搬送路Ｓを備えている。画像形成装置１００の中央部に形成される用紙搬送路Ｓを挟んで両側に、それぞれブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、およびイエロー（Ｙ）の各色成分についての画像形成処理を行う４つの画像形成ステーション２０（２０ａ〜２０ｄ）と、画像形成処理がされる用紙を保持しつつ排紙ローラの方へと案内する転写搬送ベルトユニット８、が配置されている。また、用紙搬送路における画像形成ステーション２０の下流側には、本発明の加熱装置としての定着装置３０が配置される。
【００４０】
各画像形成ステーション２０（２０ａ〜２０ｄ）において、用紙搬送路Ｓに接するように像担持体としての感光体ドラム３（３ａ〜３ｄ）が配置される。感光体ドラム３の周囲には、露光ユニット１（１ａ〜１ｄ）、現像器２（２ａ〜２ｄ）、帯電器５（５ａ〜５ｄ）、クリーナユニット４（４ａ〜４ｄ）が設けられている。
【００４１】
帯電器５は、感光体ドラム３の表面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段であり、本実施形態では同図に示すようなチャージャ型の帯電器が用いられる。なお、帯電器５として接触型のローラ型やブラシ型の帯電器を使用してもよい。露光ユニット１は、供給される画像データに基づいて感光体ドラム３の表面を露光して静電潜像を形成するものであり、レーザ照射部および反射ミラーを備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）が用いられる。なお、露光ユニット１として発光素子をアレイ状に並べた例えばＥＬやＬＥＤ書込みヘッドを使用することもできる。
【００４２】
現像器２は、それぞれの感光体ドラム上に形成された静電潜像をブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、およびイエロー（Ｙ）の各色成分のトナーにより顕像化する。クリーナユニット４は、転写工程が行われた後における感光体ドラム３の表面に残留したトナーを、除去・回収する。
【００４３】
転写搬送ベルトユニット８は、用紙搬送路Ｓを挟んで各画像形成ステーション２０（２０ａ〜２０ｄ）の感光体ドラム３に対向する位置に配置される。転写搬送ベルトユニット８は、転写ベルト７、転写ベルト駆動ローラ７１、転写ベルトテンションローラ７２、転写ベルト従動ローラ７３、転写ベルト支持ローラ７４、転写ローラ６（６ａ〜６ｄ）、および転写ベルトクリーニングユニット９を備えている。
【００４４】
転写ベルト駆動ローラ７１、転写ベルトテンションローラ７２、転写ローラ６、転写ベルト従動ローラ７３、転写ベルト支持ローラ７４は、通常動作時には、図中において反時計方向に回転駆動されており、これらにローラに張架される転写ベルト７を矢印Ｂ方向に回転させる。
【００４５】
転写ローラ６は、図示しない転写搬送ベルトユニット８の内側のフレームに回転自在に支持されており、感光体ドラム３のトナー像を、転写ベルト７上に吸着されて搬送される用紙に転写する。
【００４６】
転写ベルト７は、各画像形成ステーション２０（２０ａ〜２０ｄ）の感光体ドラム３に接触するように配置される。転写ベルト７は、厚さ１００μｍ程度のフィルムを用いて無端状に形成されている。
【００４７】
感光体ドラム３から用紙へのトナー像の転写は、転写ベルト７の裏側に当接している転写ローラ６によって行われる。転写ローラ６には、トナー像を転写するために高電圧が印加される。本実施形態では、トナーの帯電極性が負極性であるため、トナーの帯電極性とは逆の正極性の高電圧が印加される。転写ローラ６は、直径８〜１０ｍｍのステンレス等の金属の軸をベースとし、その表面が、例えばＥＰＤＭ、発泡ウレタン等の導電性の弾性材により覆われている。この導電性の弾性材により、用紙に対して均一に高電圧が印加される。なお、本実施形態では転写電極として転写ローラ６を使用しているが、それ以外に転写ブラシ等を使用することもできる。
【００４８】
また、感光体ドラム３との接触により転写ベルト７に付着したトナーは、用紙の裏面を汚す原因となるために、転写ベルトクリーニングユニット９によって除去・回収される。転写ベルトクリーニングユニット９には、転写ベルト７に接触するクリーニングブレード等のクリーニング部材が備えられている。転写ベルト７を挟んでクリーニングブレードと反対側には転写ベルト支持ローラ７４が配置される。
【００４９】
給紙トレイ１０は、画像形成処理がされる用紙を収容するトレイであり、画像形成装置１００の画像形成部の下側に設けられている。また、画像形成装置１００の上部に設けられている排紙トレイ１５は、印刷済みの用紙をフェイスダウンの状態で載置するためのトレイである。さらに、画像形成装置１００の側部に設けられている排紙トレイ３３は、画像形成済みの用紙をフェイスアップで載置するトレイである。
【００５０】
図に示すようにＳの字形状に形成された用紙搬送路Ｓに沿って、上流側からピックアップローラ１６、レジストローラ１４、定着装置３０、搬送方向切換えゲート４１が配置されている。また、用紙搬送路Ｓの全域にわたって用紙を搬送する複数の搬送ローラ２５が配されている。
【００５１】
搬送ローラ２５は、用紙の搬送を促進・補助するための、小型のローラであり、用紙搬送路Ｓに沿って複数設けられている。ピックアップローラ１６は、給紙トレイ１０の端部に備えられ、給紙トレイ１０の収容されている用紙のうちの最上位の用紙のみを取り上げて用紙搬送路Ｓに供給する呼び込みローラである。
【００５２】
搬送方向切換えゲート４１は、画像形成装置１００の側面カバー４３に回転自在に設けられており、必要に応じて実線で示す状態から破線で示す状態に変位する。搬送方向切換えゲート４１が図中の破線の状態のときには、用紙搬送路Ｓの途中から用紙が分岐されて排紙トレイ４２に排出される。搬送方向切換えゲート４１が図中の実線で示す状態の場合には、用紙は定着装置３０と側面カバー４３および搬送切換えガイド４１との間に形成される用紙搬送部Ｓ′を通り上部の排紙トレイ１５に排出される。
【００５３】
レジストローラ１４は、用紙搬送路Ｓを搬送されている用紙の搬送のタイミングを調整するため搬送中の用紙を一時的に保持する。そして、感光体ドラム３上のトナー像を用紙に良好に多重転写できるように、感光体ドラム３の回転にあわせて、用紙をタイミングよく搬送する機能を有している。
【００５４】
つまり、レジストローラ１４は、図示しないレジスト前検知スイッチの出力した検知信号に基づいて、各感光体ドラム３上のトナー像の先端を用紙における画像形成範囲の先端に合わせるように、用紙を搬送する。
【００５５】
図３は、本発明の加熱装置としての定着装置３０の構成を示している。同図が示すように、定着装置３０は、第１の加熱部材としての上ヒートローラ３１、下加熱部材としての下ヒートローラ３２、外部加熱手段としての外部加熱ローラ３３、外部加熱ローラ３３および下ヒートローラ３２に熱を供給する熱源であるハロゲンヒータ３４および３５、上ヒートローラ３１、下ヒートローラ３２、外部加熱ローラ３３のそれぞれの温度を検出する検出手段としての温度センサ３６、３７、および３８、並びに後述する制御手段としての図示しない制御手段を備えている。
【００５６】
上ヒートローラ３１は、直径４０ｍｍの大きさに形成されており、図３に示すように、芯材３１ａ上に耐熱性弾性材からなる断熱層３１ｂを形成し、この断熱層３１ｂを耐熱離型材からなる被覆層３１ｃで被覆して構成される。なお、この実施形態では上ヒートローラ３１は、内部に熱源を有していない。
【００５７】
芯材３１ａは、上ヒートローラ３１の強度を得るために形成されており、アルミニウムやステンレス等を円筒状または中空円筒状に加工したもの等が用いられる。本実施形態では、芯材３１ａは、直径２８ｍｍ、肉厚３ｍｍのアルミ製中空円筒シャフトが用いられる。
【００５８】
断熱層３１ｂは、外部加熱ローラ３３および下ヒートローラ３２によって加熱された被覆層３１ｃの熱を上ヒートローラ３１内部に逃がさないようにするために用いられる。また、断熱層３１ｃは、下ヒートローラ３２との圧接により弾性変形するため、所定のニップ幅の定着ニップ部Ｙが上ヒートローラ３１と下ヒートローラ３２との圧接部に形成される。
【００５９】
断熱層３１ｂを構成する耐熱性弾性材としては、フッ素ゴム、シリコンゴム等のゴム材料が適しており、断熱性の点からは特に、発泡材料が好ましいため本実施形態では発泡シリコンゴムが用いられている。
【００６０】
被覆層３１ｃは、トナー像の定着を適正に行い上ヒートローラ３１表面へのトナー等の付着による汚染を防止するために形成されており、加熱ニップ部Ｚおよび非通紙時における定着ニップ部Ｙで、外部加熱ローラ３３および下ヒートローラ３２から熱を受け取り、通紙時に定着ニップ部Ｙでその熱を用紙および用紙上に形成されたトナー像に供給する。
【００６１】
被覆層３１ｃを構成する耐熱離型材としては、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ等のフッ素樹脂が好ましく、本実施形態では、厚さ５０μｍのＰＦＡチューブを用いている。
【００６２】
また、被覆層３１ｃの他の用途として、断熱層に発泡シリコンゴムを用いた場合の気泡に起因する定着むらを低減する作用もある。
【００６３】
外部加熱ローラ３３は、アルミニウムや鉄系材料等からなる中空円筒状の金属製芯材３３ａの上に、耐熱離型層３３ｂとして、耐熱性と離型性に優れた合成樹脂材料、例えばシリコンゴムやフッ素ゴム等のエラスティックポリマ、またはＰＦＡ、ＰＴＦＥ等のフッ素樹脂が被覆された構成である。なお、本実施の形態では、上記芯材３３ａとして、直径１５ｍｍ、肉厚０．５ｍｍのアルミ製円筒シャフトが用いられる。
【００６４】
また、耐熱離型層３３ｂを構成する耐熱離型材としては、ＰＴＦＥを２０μｍの厚さに塗布焼成したものを用いる。更に、外部加熱ローラ３３は、内部に加熱源としてのヒータランプ３４を有するところ、本実施の形態では、ヒータランプ３４の定格出力は５００Ｗに設定されている。外部加熱ローラ３３は、上ヒートローラ３１に対して、用紙搬送路Ｓにおける定着ニップ部Ｙの上流側に設けられて、所定の押圧力をもって圧接する。そして、上ヒートローラ３１との間に加熱ニップ部Ｚが形成されている。なお、本実施形態における加熱ニップ幅は３ｍｍ程度であるが、加熱ニップ幅は、加熱ローラ３３と上ヒートローラ３１との圧接力により増減する。また、加熱ローラ３３は、上ヒートローラ３１に圧接することで、上ヒートローラ３１の回転に従動して回転する。下ヒートローラ３２は、芯材３２ａの上にトナー付着を防ぐための耐熱離型層３２ｂを形成した構成となっている。
【００６５】
芯材３２ａは、アルミニウムや鉄系材料等を素材としており、中空円筒形状を呈している。なお、本実施の形態では、芯材３２ａとして、直径３０ｍｍ、肉厚１ｍｍのアルミ製円筒シャフトを用いる。
【００６６】
耐熱離型層３２ｂとしては、耐熱性と離型性に優れた合成樹脂材料、例えばシリコンゴムやフッ素ゴム等のエラスティックポリマ、またはＰＦＡ、ＰＴＦＥ等のフッ素樹脂が用いられる。なお、本実施の形態では、耐熱離型材として、ＰＴＦＥを２０μｍの厚さに塗布焼成したものが用いられる。下ヒートローラ３２の内部には、加熱源としてのヒータランプ３５が配設されている。本実施の形態では、ヒータランプ３５の定格出力は６５０Ｗである。
【００６７】
図４は、定着装置３０のブロック図を示している。同図に示すように、定着装置３０において、ＣＰＵ５０、ＲＯＭ５１、ＲＡＭ５２、温度センサ３６〜３８、ドライバ５３〜５６、上ヒートローラ３１、下ヒートローラ３２、およびハロゲンヒータ３４、３５が電気的に接続されている。これらの構成要素のうちＣＰＵ５０、ＲＯＭ５１、ＲＡＭ５２により本発明の制御手段が構成される。
【００６８】
制御部の構成要素のうち、ＲＯＭ５１は、定着装置３０の動作に必要なプログラムを格納している。ＲＡＭ５２は、定着装置３０の動作に関する実験結果等の有益な情報が格納される。そして、ＣＰＵ５０は、各構成要素の動作を総合的に制御する。
【００６９】
ＣＰＵ５０による各構成要素の動作の制御方法は、以下に説明する４つのモードにおいてそれぞれ異なっている。以下、図５〜図１０を用いて、各モードにおける定着装置３０の駆動制御シーケンスについて説明する。
【００７０】
図５は、ウォームアップモード、コピーモード、スタンバイ（待機）モード、および省エネモードのそれぞれのモードにおける外部加熱ローラ３３、上ヒートローラ３１、および下ヒートローラ３２の設定温度と、各ローラを駆動する駆動モータのオン／オフ状態と、を示している。
【００７１】
まず、ウォームアップモードについて説明する。ウォームアップモードとは、画像形成装置１００の電源がオンになり、定着装置３０への通電が開始された後に通常動作に移行するまでの状態をいう。このウォームアップモードでは、ＣＰＵ５０は、駆動モータをオンして、外部加熱ローラ３３、上ヒートローラ３１、および下ヒートローラ３２のそれぞれのローラを回転駆動すると同時に、ヒータランプ３４、３５への通電を行い、外部加熱ローラ３３、上ヒートローラ３１および下ヒートローラ３２が所定の設定温度に達するまで加熱を行う。なお、本実施形態では、外部加熱ローラ３３の設定温度が１９０℃、上ヒートローラ３１の設定温度が１３０℃、下ヒートローラ３２の設定温度が１５０℃になっている。
【００７２】
ここで、ウォームアップモード時におけるヒータランプ３４、３５への投入電力としては合計で１１５０Ｗであるが、外部加熱ローラ３３および下ヒートローラ３２の温度がほぼ同時にそれぞれ設定された制御温度に到達するように、ＣＰＵ５０は、ヒータランプ３４、ヒータランプ３５への電力配分を設定する。
【００７３】
図６は、ヒータランプ３４、ヒータランプ３５への電力配分と消費電力等との関係を示している。具体的には、同図はヒータランプ３４、ヒータランプ３５への電力配分の異なる３つの条件において、ウォームアップ時間およびウォームアップ時の消費電力量の実験結果を示している。同図より、外部加熱ローラ３３および下ヒートローラ３１の温度が略同時にそれぞれの制御温度に到達する場合に、ウォームアップ時における電力使用の無駄がなく、最もウォームアップ時間の短縮が図れることがわかる。ここでは、外部加熱ローラ３３および下ヒートローラ３１が設定温度に達するまでの時間の差が１秒になっているが、本発明における略同時とは、３秒程度の時間差を許容するものである。
【００７４】
次にコピーモードを説明する。コピーモードでは、ＣＰＵ５０は、上ヒートローラ３１の温度が１３０℃、下ヒートローラ３２の温度が１５０℃を維持するようにヒータランプ３４、３５への通電を制御する。また、ＣＰＵ５０は、外部加熱ローラ３３内部に配置されるヒータランプ３４への通電量を、上ヒートローラ３２の温度が１３０℃に維持されるように制御する。なお、ＣＰＵ５０は、上ヒートローラ３２の温度を、上ヒートローラ３２の温度が１３０℃を維持するのに必要とされる温度である１９０℃に外部加熱ローラ３３の温度を維持するように制御することもできる。
【００７５】
このように、本実施形態の定着装置３０では、外部加熱ローラ３３により加熱される上ヒートローラ３１に比べて、内部に設けられたヒータランプ３５により加熱される下ヒートローラ３２の温度を高く設定することで、外部ローラ加熱方式の欠点であった熱供給性能不足を解消できる。よって、外部ローラ加熱方式を用いる場合であっても、用紙または上ヒートローラ３１のそれぞれに十分な熱量を供給することができる。
【００７６】
ここで、コピーモード時における上下ヒートローラの最適温度について、図７を用いて説明する。
【００７７】
図７は、本実施形態における定着装置３０を用いて、上ヒートローラ３１および下ヒートローラ３２の温度が、それぞれ異なる５つの条件でのウォームアップ時間と折り曲げ試験による定着性（限度見本による評価）、および上ヒートローラ３１および下ヒートローラ３２のそれぞれから用紙への伝達熱量Ｑ１、伝達熱量Ｑ２に関する実験結果を示している。なお、伝達熱量Ｑ１、伝達熱量Ｑ２については直接測定することができないため、２次元伝熱シミュレーションにより求めている。
【００７８】
同図における、実験結果▲１▼に示すように、上ヒートローラ３１の温度が下ヒートローラ３２の温度よりも極端に低い場合、例えば、伝達熱量Ｑ１と伝達熱量Ｑ２との関係が、（Ｑ２−Ｑ１）／（Ｑ２＋Ｑ１）≧０．６で示される場合に、厚紙に定着処理を行うときには、その熱抵抗が大きいために下ヒートローラ３２からの熱がトナー層に十分伝わらないことから、厚紙（１２８ｇ紙）に対する定着性が不良になる。
【００７９】
さらに、上ヒートローラ３１の温度が下ヒートローラ３２の温度よりも低すぎる場合、用紙の逆カールや、皺等が発生したり、両面印刷時の定着工程において、最初に画像形成がされトナー像が定着している面の高温オフセットが発生する。なお、このような問題は、特に薄紙の使用時に頻繁に発生し易い。
【００８０】
一方、実験結果▲５▼が示すように、上ヒートローラ３１の温度が下ヒートローラ３２の温度より高い場合、例えば、伝達熱量Ｑ１と伝達熱量Ｑ２との関係が、（Ｑ２−Ｑ１）／（Ｑ２＋Ｑ１）≦０）で示される場合に、ウォームアップ時間が遅くなる問題がある。これは上ヒートローラ３１の温度を高く設定するほど、上ヒートローラ３１の表面から内側の断熱層へ逃げる熱の割合が大きくなり、加熱効率が低下するためである。
【００８１】
以上の結果から、伝達熱量Ｑ１、伝達熱量Ｑ２の最適な関係としては、
０＜（Ｑ２−Ｑ１）／（Ｑ２＋Ｑ１）＜０．６
となる。
【００８２】
なお、伝達熱量Ｑ１、伝達熱量Ｑ２を上記の条件となるよう上ヒートローラ３１および下ヒートローラ３２の温度を設定しても、更に坪量の大きい厚紙（例えば２８０ｇ紙）や、Ａ３サイズの用紙等の長尺紙の場合、依然として定着不良が発生することがある。このため、ＣＰＵ５０は、本実施形態における定着装置３０では、使用される用紙の坪量が大きくなるにつれて、または、搬送方向の長さが長くなるにつれて、用紙の搬送速度を減速させて定着速度Ｖ（ｍｍ／ｓ）を減速する駆動制御方法を用いている。
【００８３】
図８は、用紙の坪量をＷ（ｇ／ｍ２　）、搬送方向における長さをＬ（ｍｍ）、標準的な用紙（坪量Ｗｒ（ｇ／ｍ２　）、搬送方向における長さＬｒ（ｍｍ））の定着速度をＶｒ（ｍｍ／ｓ）としたとき、Ｗ、Ｌ、Ｖのそれぞれ異なる１４種類のパターンの組み合わせでの折り曲げ定着性とオフセット性とを評価した実験結果を示している。なお、本実施形態における標準紙としては、坪量Ｗｒ＝６４ｇ／ｍ２　、サイズＡ４（Ｌｒ＝２１０ｍｍ）、であり、このときの標準定着速度としてはＶｒ＝１１７ｍｍ／ｓである。
【００８４】
ここでいう標準的な用紙とは、それぞれの電子写真機器において標準的に用いられる用紙のことであり、通常、坪量Ｗｒとしては６０〜８０ｇ／ｍ２　（国内モデルでは６４ｇ／ｍ２　、海外モデルでは７５〜８０ｇ／ｍ２　）、搬送方向における長さＬｒとしては、Ａ４機で２９７ｍｍ（Ａ４Ｒの搬送方向長さ）、Ａ３機で２１０ｍｍ（Ａ４の搬送方向長さ）となる。
【００８５】
なお、本実施形態の画像形成装置１００は、国内モデルであり、使用可能な用紙の最大サイズがＡ３であることから、
Ｗｒ＝６４ｇ／ｍ２　、Ｌｒ＝２１０ｍｍ
となる。
【００８６】
同図に示すように、１．４＜（Ｗ／Ｗｒ）＊（Ｌ／Ｌｒ）＊（Ｖ／Ｖｒ）となる条件では、用紙に対する熱供給が不十分で定着性に問題が生じ、逆に（Ｗ／Ｗｒ）＊（Ｌ／Ｌｒ）＊（Ｖ／Ｖｒ）＜０．６となる条件では用紙に対する熱供給が過剰となり、高温オフセットが発生する。
【００８７】
この実験結果から、定着性とオフセット防止を両立可能な条件としては、
０．６≦（Ｗ／Ｗｒ）＊（Ｌ／Ｌｒ）＊（Ｖ／Ｖｒ）≦　１．３
となり、本実施形態においては、ＣＰＵ５０は、同図における実験結果６〜１２に示すように、用紙の坪量、サイズに応じて、定着速度を４段階（２４／３９／５６．５／１１７（ｍｍ／ｓ））に切り替えるよう駆動制御を行っている。
【００８８】
図９は、６４ｇ紙における、両面印刷時における第２面目の折り曲げ定着性と、第１面の高温オフセットを評価した実験結果を示している。なお、第１面とは最初に画像形成処理がされる面をいい、第２面とは第１面の反対面でありスイッチバック搬送路を経由した後に画像形成処理がされる面をいう。
【００８９】
本実施形態の定着装置３０では、上ヒートローラ３１の温度（１３０℃）に比べ下ヒートローラ３２の温度（１５０℃）が高く設定されているため、両面印刷時に下ヒートローラに接する第１面のトナー像が再度溶融して、高温オフセットが生じる場合がある。
【００９０】
そこで、本実施形態においては、ＣＰＵ５０は、片面印刷時に比べて両面印刷時における下ヒートローラ３２の制御温度を低く設定することで高温オフセットの発生を防止する。具体的には、第１面を定着後、再度、用紙が定着部に搬送される間に、ヒータランプ３５への通電をオフし、下ヒートローラ３２の温度を１５０℃から１３０℃に降下させ、第２面に対する定着処理を行う。
【００９１】
この場合、第２面目の定着性の低下が懸念されるが、両面印刷時には、第１面定着時に用紙がある程度予熱されるため、上記のように下ヒートローラの温度を低くしても定着性の低下には繋がらないことが、図９に示すように実験結果により証明されている。なお、下ヒートローラ３２の温度は、１３０℃に限定されることはなく、オフセット温度より低く設定されており、定着処理に支障を来さない温度であればよい。
【００９２】
図１０は、スタンバイモード時における各ローラの温度設定がそれぞれ異なる３種類の場合について、平均消費電力とコピーモードへの復帰時間および各ローラのライフについての実験結果を示している。スタンバイモード時では、ＣＰＵ５０は、駆動モータをオフして各ローラの回転を停止するとともに、外部加熱ローラ３３の制御温度を１５０℃に設定する。
【００９３】
通常、内部加熱方式の定着装置では、スタンバイ時もコピー時と同じ温度で制御されるが、比較例１に示すように本実施形態のような外部加熱方式の定着装置においても、同様の制御をしようとした場合、各ローラを回転駆動させておく必要があることから、消費電力が大きく、かつ、各ローラの表面被覆材の磨耗劣化によりローラの寿命を示すローラライフが短くなる。
【００９４】
そこで、比較例２に示すように、ＣＰＵ５０がスタンバイモード時にローラの回転を停止させるとともに、加熱ローラ温度および下ヒートローラ３２の温度をコピー時と同等の１９０℃および１５０℃で制御した場合、平均消費電力は１１１Ｗに低減でき、ローラライフも改善することができる。
【００９５】
また、この場合、コピーモードへの復帰時間は５秒程度が必要となるものの、用紙が給紙トレイ１０から定着装置３０に到達するまでの時間等を考慮するとほとんど問題ないレベルである。
【００９６】
さらに、スタンバイ時での加熱ローラ制御温度は、コピー時における温度（１９０℃）よりも低い温度に設定変更する方がより望ましい。これは、コピー時における外部加熱ローラの標準的な温度（１９０℃）でスタンバイを行った場合における上ヒートローラ表面層であるＰＦＡチューブへの熱的なダメージを防止し、かつ消費電力を更に低減できるためである。この場合でも、コピーモードへの復帰時間は約６．６秒と実際の使用上において問題ないレベルである。
【００９７】
最後に省エネ（スリープ）モード時においては、ＣＰＵ５０は、駆動モータをオフの状態に維持するとともに、ヒータランプ３４、３５への通電もオフにしている。
【００９８】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、以下の効果を奏することができる。
【００９９】
（１）用紙搬送路を挟んで一方側に配置される第１の加熱部材に十分な熱を供給することができず第１の加熱部材から加熱をすべきシート材に十分な熱を伝達できない場合でも、制御手段が第２の加熱部材に熱を供給する第２の加熱手段を動作させることにより第２の加熱部材を高温の状態に保つことができることから、第１の加熱部材に十分に高温にならず、第１の加熱部材からシート材に十分な熱を供給できないときでも、第２の加熱部材からシート材への十分な量の熱を伝達することが可能になるため、第１の加熱部材の熱量不足を補うことができ、適正な加熱処理を行うことができる。
【０１００】
（２）第１の加熱部材を第１の加熱部材の外部に配置された加熱手段により加熱する場合には、通常、第１の加熱部材の内部に熱源を配置する加熱方法に比べて、外部加熱手段から第１の加熱部材に供給される熱量が少ないという不都合が生じることを考慮して、制御手段が第２の加熱部材の内部に配置される第２の加熱手段の動作を制御して第２の加熱手段から第２の加熱部材への十分な熱を供給させることから、第２の加熱部材から加熱すべきシート材への十分な伝熱量を確保することが可能になるため、第１の加熱部材の熱量不足を補うことができ、適正な加熱処理の実行に支障を来すことなくウォームアップ時間の短縮化を図ることができる。
【０１０１】
（３）第１の加熱部材であるヒートローラの表面、すなわち加熱すべきシート材との接触部を、熱源としての加熱ローラに当接させることにより迅速に加熱することが可能になる。また、ヒートローラおよび加熱ローラを回転駆動しているときには、ヒートローラの周面の全域にわたって温度を均一化することができるため、ローラの圧接部の温度を直に検出することなく圧接部の近傍の温度を検出することによりヒートローラの温度検出を容易に行うことができ、ヒートローラの温度制御の便宜を図ることができる。
【０１０２】
（４）第１の加熱部材の熱量不足が補うために第２の加熱部材を高温する場合に、第１の加熱部材からのシート材に伝わる熱量Ｑ１に比較して第２の加熱部材からシート材に伝わる熱量Ｑ２が極端に大きくなることがないように、制御手段により熱量Ｑ１と熱量Ｑ２とを所定の関係を維持した状態に保つことから、第２の加熱部材と接するシート材の一方の面のみが極端に加熱されることにより、シート材における逆カールまたは皺等の発生を防止できる。また、厚紙等の厚みのあるシート材に対する加熱効率の悪化を防止できる。さらに、例えば、画像形成装置の両面印刷時における裏面印刷時に表面の高温オフセットの発生を防止できる。
【０１０３】
（５）外部加熱手段および第２の加熱部材の温度が設定温度に到達する際のタイムラグが、例えば２秒以内に抑えられるように、制御手段により外部加熱手段および第２の加熱部材に対する電力供給量等の制御をすることから、加熱装置に対する通電開始時からウォームアップが完了して適正な温度制御が可能になるまでに無駄に消費される電力を軽減できるとともに、ウォームアップ完了までに要する時間を短縮することができる。
【０１０４】
（６）第２の加熱部材からのシート材への熱供給の効率化や、シート材の全域にわたる加熱処理の均等化を図る際に影響を与えるシート材の坪量または搬送方向の長さ等の要因に基づいて制御手段が加熱装置内におけるシート材の搬送速度を調整することから、例えば、シート材に厚みがあるために第２の加熱部材からシート材への熱供給が効果的に作用しないことや、外部加熱手段の熱供給能力不足を要因として搬送方向に長いシートにおけるシート材後端部に対する熱供給量が極端に低下する等の不都合を解消することができる。
【０１０５】
（７）加熱装置本体が両面印刷機能を搭載した電子写真方式の画像形成装置の定着装置として使用される場合に、裏面印刷時に既に現像剤像が定着されたシート材の表面に接触する第２の加熱部材の温度を、前記定着された現像剤像が溶融するオフセット温度よりも低温に設定することから、両面印刷時におけるオフセットの発生を確実に防止することができる。また、両面印刷時には、前記シート剤が表面に対する定着工程の際に十分加熱されており、シート材自体がある程度予熱された状態であることから、第２の加熱部材の温度を低く設定することにより定着性が低下することを防止できる。
【０１０６】
（８）加熱装置本体の待機時において、内部に熱源を有し保温する際に加熱部材自体を回転駆動等させる必要がない第２の加熱部材のみ通常動作時と同じ温度に保持しつつ、第１の加熱部材および第２の加熱部材における駆動系への電力の供給を遮断することから、待機状態から通常動作状態に復帰する際には、既に第２の加熱部材が設定温度であり、待機状態から通常動作状態に復帰するのに要する時間の短縮化を図ることができる。また、待機時においては、第１の加熱部材および第２の加熱部材における駆動系へ電力を供給しないため、消費される電力を低減し、加熱部材の熱劣化や磨耗等の発生を防止することができる。
【０１０７】
（９）熱源を内部に備えない第１の加熱部材が十分に高温にならず、第１の加熱部材からシート材に十分な熱が供給されないときでも、第２の加熱部材からシート材への十分な伝熱量を確保できることから、第２の加熱部材により第１の加熱部材の熱量不足を補うことができ、適正な加熱処理が可能になる。
【０１０８】
（１０）第１の加熱部材の熱量不足が補うために第２の加熱部材を高温する場合に、第１の加熱部材からのシート材に伝わる熱量Ｑ１に比較して第２の加熱部材からシート材に伝わる熱量Ｑ２が極端に大きくなることがないように、制御手段により熱量Ｑ１と熱量Ｑ２とを所定の関係を維持した状態に保つことから、第２の加熱部材と接するシート材の一方の面のみが極端に加熱されることにより、シート材における逆カールまたは皺等の発生を防止できる。また、厚紙等の厚みのあるシート材に対する加熱効率の悪化を防止できる。さらに、例えば、画像形成装置の両面印刷時における裏面印刷時に表面の高温オフセットの発生を防止できる。
【０１０９】
よって、ウォームアップ時間の短縮化、待機時における省電力化、および加熱部材への熱供給性能の高効率化を図ることが可能な加熱装置および加熱方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】内部加熱方式および外部加熱方式のそれぞれの加熱装置における加熱部材への熱伝達効率を示す図である。
【図２】本発明の加熱装置が適用される画像形成装置の構成を示す図である。
【図３】本実施形態における定着装置の構成を示す図である。
【図４】本実施形態における定着装置のブロック図である。
【図５】各動作モードにおける設定温度および駆動モータのオン／オフを示す図である。
【図６】各ヒータランプへの電力配分と消費電力等との関係を示す図である。
【図７】伝達熱量Ｑ１および伝達熱量Ｑ２と、折曲定着性等との関係を示す図である。
【図８】用紙の坪量、搬送方向における長さ、および定着速度と折り曲げ定着性およびオフセット性との関係を表す実験結果を示す図である。
【図９】両面印刷時における第２面目の折り曲げ定着性と、第１面の高温オフセットを評価した実験結果を示す図である。
【図１０】スタンバイモード時における各ローラの温度設定がそれぞれ異なる場合における、平均消費電力、コピーモードへの復帰時間、および各ローラのライフについての実験結果を示す図である。
【符号の説明】
２０（２０ａ〜２０ｄ）−画像形成ステーション
３０−定着装置
３１−上ヒートローラ
３２−下ヒートローラ
３３−外部加熱ローラ
３４、３５−ハロゲンヒータ
３６、３７、３８−温度センサ
５０−ＣＰＵ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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