(57)【要約】【課題】  画像形成装置の定着装置などに用いる加熱装置であって、蓄電装置を用いるものにおいて、蓄電装置から加熱部の発熱体への電力供給を被加熱体が加熱部位を通過する前のみ行うだけでは、被加熱体によって加熱する対象物が十分に加熱されない場合があり得るので、これを改善する。【解決手段】  加熱部２に主発熱体２ａと補助発熱体２ｂを設け、主発熱体２ａには主電源装置３から電力を供給し、補助発熱体２ｂにはキャパシタＣを用いた補助電源装置４から電力を供給する。制御手段８は、加熱対象物Ｂが被加熱体Ｘによる加熱部位Ｈを通過する直前または通過以降に、補助電源装置４のキャパシタＣから補助発熱体２ｂへの電力供給を開始させ、加熱部位Ｈの温度低下が大きくならないように制御する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱部、該加熱部に電力を供給して加熱するための蓄電装置、及び該蓄電装置の動作を制御する制御手段を有し、前記加熱部が、前記蓄電装置から供給される電力により発熱する発熱体を有し、前記蓄電装置が充放電可能なキャパシタを備える加熱装置において、前記制御手段は、前記発熱体により加熱される被加熱体による加熱対象物が、前記被加熱体による加熱部位を通過する直前または通過以降に、前記蓄電装置から前記発熱体へ電力供給を開始させる制御を行うものであることを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
請求項１の加熱装置において、前記加熱部位の温度を検出する温度検出手段を備え、前記制御手段は、前記温度検出手段により検出した温度が所定温度未満になった場合に前記蓄電装置から前記発熱体へ電力供給を開始させる制御を行うものであることを特徴とする加熱装置。
【請求項３】
請求項１の加熱装置において、前記加熱対象物が前記加熱部位を通過中または通過直前であることを検知する通過検知手段を備え、前記制御手段は、前記通過検知手段の検知出力に基づいて前記発熱体へ電力供給を開始させる制御を行うものであることを特徴とする加熱装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかの加熱装置において、前記制御手段が、一の前記加熱対象物の先端が前記加熱部位に到達してから、次に続く前記加熱対象物の先端が前記加熱部位に到達するまでの所要時間を変更する時間変更手段を有することを特徴とする加熱装置。
【請求項５】
請求項４の加熱装置において、前記時間変更手段が、前記加熱対象物間の間隔を変更して前記所要時間を変えるものであることを特徴とする加熱装置。
【請求項６】
請求項４の加熱装置において、前記時間変更手段が、前記加熱対象物の移動速度を変更して前記所要時間を変えるものであることを特徴とする加熱装置。
【請求項７】
請求項４ないし６のいずれかの加熱装置において、前記制御部が、前記温度検出手段が検出した温度が前記所定温度より低い第２の所定温度未満になった場合に前記時間変更手段を作動させて前記所要時間を長くする制御を行うことを特徴とする加熱装置。
【請求項８】
請求項４ないし７のいずれかの加熱装置において、前記制御手段が、前記加熱部位を設定温度にするために必要な熱量を演算する演算手段を備え、該演算手段が算出した熱量が、前記蓄電装置の保有電力量を含む加熱能力を超える場合に前記時間変更手段を作動させて前記所要時間を長くする制御を行うことを特徴とする加熱装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかの加熱装置において、前記制御手段は、前記温度検出手段が検出した温度が、前記所定温度及び前記第２の所定温度未満になった場合に前記加熱対象物の移動を停止させる制御を行うものであることを特徴とする加熱装置。
【請求項１０】
請求項１ないし７のいずれかの加熱装置において、前記制御手段が、前記加熱部位を所定の設定温度にするために必要な熱量を演算する演算手段を備え、該演算手段が算出した熱量が、前記蓄電装置の保有電力量を含む加熱能力を超える場合に前記加熱対象物の移動を停止させる制御を行うものであることを特徴とする加熱装置。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれかの加熱装置において、前記加熱部位を一対の回転体で形成し、前記制御手段は、前記加熱対象物が、前記回転体による加熱部位へ到達する前に、前記回転体を回転させる制御を行うものであることを特徴とする加熱装置。
【請求項１２】
請求項１の加熱装置において、前記制御部は、前記加熱対象物が前記加熱部位を通過する直前または通過以降に、商用電源から前記発熱体へ電力を供給させる制御を行うものであることを特徴とする加熱装置。
【請求項１３】
請求項１２の加熱装置において、前記制御手段が、前記加熱部位を所定の設定温度にするために必要な熱量を演算する演算手段を備え、該演算手段が算出した熱量が、前記商用電源による加熱能力を超える場合に前記蓄電装置から前記発熱体への電力供給を行うことを特徴とする加熱装置。
【請求項１４】
請求項１ないし１３のいずれかの加熱装置において、前記制御手段が、前記加熱部位を前記加熱対象物が通過する前にも前記蓄電装置から前記発熱体への電力供給の開始及び停止制御を行うことを特徴とする加熱装置。
【請求項１５】
請求項１４の加熱装置において、前記加熱部を前記加熱対象物が通過する前であって、前記温度検出手段による該加熱対象物の検知温度が所定の第１設定温度未満の場合は、前記蓄電装置から前記発熱体へ電力を供給し、前記検知温度が前記第１設定温度以上の場合は、前記蓄電装置から前記発熱体への電力供給を停止するとともに、前記加熱部位を前記加熱対象物が通過する直前または通過以降に前記加熱対象物の前記検知温度が、前記第１設定温度より低い所定の第２設定温度未満の場合は、前記蓄電装置から前記発熱体へ電力を供給し、前記検知温度が前記第２設定温度以上の場合は、前記蓄電装置から前記発熱体への電力供給を停止する制御を行うことを特徴とする加熱装置。
【請求項１６】
請求項１ないし１５のいずれかの加熱装置を備え、前記加熱対象物が、前記発熱体により加熱される被加熱体と摺接または近接通過する記録媒体であることを特徴とする定着装置。
【請求項１７】
請求項１６の定着装置において、複数の前記記録媒体が前記被加熱体を通過する速度が７０枚／分以上であるとともに、前記被加熱体は、厚みが０．９ｍｍ以下で前記発熱体を内蔵する芯金を含むことを特徴とする定着装置。
【請求項１８】
請求項１７の定着装置において、前記被加熱体により、前記記録媒体上にトナー画像が定着されると共に、前記トナーの定着下限温度が１４０℃以下であることを特徴とする定着装置。
【請求項１９】
請求項１６または１７の定着装置において、前記蓄電装置の定格放電電力が３００ｗ以上であることを特徴とする定着装置。
【請求項２０】
請求項１６ないし１９の定着装置を備え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、例えば各種材料や装置を加熱する加熱装置と、これを用いた定着装置及びこの定着装置を用いた電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関し、特にこれら装置による加熱の効率化を図ったものに関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機等の画像形成装置には、普通紙やＯＨＰ等の記録媒体上に画像を形成するが、画像形成の高速性や画像品質、コスト等から電子写真方式が多く採用されている。電子写真方式は、記録媒体上にトナー像を形成し、形成したトナー像を熱と圧力で記録媒体に定着する方法である。定着方式としては、安全性等の面からヒートローラ方式が現在最も多く採用されている。ヒートローラ方式は、ハロゲンヒータ等の発熱部材により加熱する加熱ローラと、加熱ローラに対向配置する加圧ローラを圧接してニップ部と称される相互圧接部を形成し、このニップ部にトナー像が転写された記録媒体を通して加熱、加圧するもので、これによりトナーを記録媒体に定着させる。
【０００３】
近年、環境問題が重要となり、複写機やプリンタ等の画像形成装置も省エネルギ化が進んでいる。この画像形成装置の省エネルギを考えるに当たって無視できないのは、トナーを記録媒体に定着する定着装置の省電力である。そこで、画像形成装置の待機時における定着装置の消費電力の低減としては、待機時には加熱ローラの温度を定着温度よりやや低い一定の温度に保っておき、使用時に直ちに使用可能温度まで立ち上げ、使用者が定着ローラの昇温を待つことがないようにする方式が多く採用されている。この方式の場合、定着装置を使用していないときにもある程度の電力を供給しておかなければならず、それによって余分なエネルギを消費するようになっている。この待機時の消費エネルギは、画像形成装置を構成する機器の消費エネルギの約７割から８割に該当すると言われている。
【０００４】
したがって、待機時の消費エネルギを削減し、より省電力化を図ることが望まれるようになってきており、未使用時には電力供給をゼロにすることが求められている。しかしながら、待機時にエネルギ消費をゼロにすると、定着装置の加熱ローラは鉄やアルミ等の金属ローラを主に使用していて熱容量が大きいため、約１８０℃前後の使用可能温度にまで昇温するには数分から十数分という長い加熱時間が必要になる。このような待ち時間は、使用者の使い勝手を悪化させてしまうので、消費電力が極力小さく、その一方で待機状態からの立ち上がりが速い加熱方式が望まれている。
【０００５】
加熱ローラの昇温時間を短くするためには、単位時間の投入エネルギ、すなわち定格電力を大きくすると良いことは明らかであり、実際に、プリント速度が速い高速機と称される画像形成装置には、電源電圧を２００Ｖにして対応しているものも多い。しかしながら、日本国内の一般的なオフィスでは、商用電源は１００Ｖ、１５Ａであり、２００Ｖに対応させるには設置場所の電源関連設備に特別な工事を施す必要があり、２００Ｖへの対応化はあまり一般的な解決法とはいえない。
【０００６】
すなわち、１００Ｖ、１５Ａの商用電源を使用するかぎり、加熱ローラを短時間で昇温させようとしても、最大投入エネルギが電源により決まってしまうので、これを改善するために、定着装置が待機状態になったときに一定レベルだけ低い電圧を加熱ローラに供給して定着装置の温度が下がることを遅らせたり（例えば特許文献１参照）、定着装置の待機時に補助電源である二次電池を充電し、定着装置を立ち上げたときに主電源装置と二次電池や一次電池から電力を供給して立ち上がり時間を短縮するようにしたり（例えば特許文献２参照）している。
【０００７】
しかし、特許文献１に示された技術は、待機時においても定着装置に一定レベルだけ低い電圧を供給しているため、十分な省電力とはいえないものとなっている。また、立ち上げ時の最大供給電力を主電源装置から供給する電力より高めることを主にしたものではない。一方、特許文献２に示された定着装置は、立ち上げ時に主電源装置と二次電池や一次電池から電力を供給しており、二次電源としては一般に鉛蓄電池、ニカド電池、ニッケル水素電池を使用している。このような二次電池は、充放電を繰り返すと容量が劣化して低下していき、大電流で放電するほど寿命が短いという性質を持つ。またメモリ効果による容量低下という現象もある。一般的に大電流で長寿命とされているものでも、充放電の繰り返し回数は約５００〜１０００回程度であり、一日に２０回の充放電を繰り返すと一ヶ月程度で電池の寿命が来てしまうことになる。したがって電池の交換頻度が多くなり、そのぶん手間がかかり、交換する電池代等のランニングコストもかさむ。さらに鉛蓄電池では電解液に液体の硫酸を使用する等、オフィス用機器としては好ましくない点もある。
【０００８】
また、大電力の供給を開始したり停止したりする際の急激な電流変化や突入電力等により加熱ローラが内蔵している加熱用回路への負荷が増大するとともに、周辺回路にも投入電流が流れてノイズが発生するという問題もある。このため、大容量の補助電源からの電力供給を頻繁にオン、オフさせることは好ましくない。また、大容量の電力を一度に供給すると供給過剰になり、加熱用回路の温度が上昇しすぎる可能性もある。
【０００９】
このような点を改善し、省電力効果を高めるとともに、大電力を供給する際の突入電流や急激な電流変化によるノイズを低減させ、かつ立ち上がり時間を短縮し、温度が上がりすぎることを防止することができる定着装置として、補助電源装置に充放電可能なキャパシタを使用し、充電器は主電源装置から供給される電力で補助電源装置のキャパシタを充電し、切替装置は補助電源装置の充電と補助電源装置からの補助発熱体に対する電力供給を切り替え、補助電源装置から補助発熱体に供給する電力量を調整する装置が提案されている（例えば特許文献３参照）。
【００１０】
またキャパシタを用いた蓄電装置から発熱体へ電力供給する場合に、記録媒体がニップ部を通過する前のみ給電を行う定着装置も提案されている（例えば特許文献４）。
【特許文献１】特開平１０−１０９１３号公報
【特許文献２】特開平１０−２８２８２１号公報
【特許文献３】特開２００２−１８４５５４号公報
【特許文献４】特開２００２−２５１１１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところでキャパシタの基本機能としては、キャパシタから供給する電力によって補助ヒータを発熱させ、この熱を用いて加熱ローラが所定温度まで立ち上る時間を短縮すること、及び通紙時の定着温度の低下を防止することであるが、特許文献４に開示されている技術のように被加熱体が加熱部位を通過する前のみ電力を供給するだけでは、被加熱体によって加熱する対象物が十分に加熱されない場合があり得る。例えば、加熱部位を通過する記録媒体等の加熱対象物によって定着ローラ等の被加熱体が熱を奪われるので、そのため画像形成装置の定着装置に用いた場合では、記録媒体上のトナー像の定着が不十分になり、形成される画像の質が低下することにつながる。
【００１２】
本発明は前記従来の諸問題点を解決できる加熱装置、これを用いた定着装置及びこの定着装置を用いた画像形成装置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】
【００１３】
本発明に係る加熱装置のうち請求項１に係るものは、加熱部、該加熱部に電力を供給して加熱するための蓄電装置、及び該蓄電装置の動作を制御する制御手段を有し、前記加熱部が、前記蓄電装置から供給される電力により発熱する発熱体を有し、前記蓄電装置が充放電可能なキャパシタを備える加熱装置において、前記制御手段は、前記発熱体により加熱される被加熱体による加熱対象物が、前記被加熱体による加熱部位を通過する直前または通過以降に、前記蓄電装置から前記発熱体へ電力供給を開始させる制御を行うものであることを特徴とする。
【００１４】
同請求項２に係るものは、請求項１の加熱装置において、前記加熱部位の温度を検出する温度検出手段を備え、前記制御手段は、前記温度検出手段により検出した温度が所定温度未満になった場合に前記蓄電装置から前記発熱体へ電力供給を開始させる制御を行うものであることを特徴とする。
【００１５】
同請求項３に係るものは、請求項１の加熱装置において、前記加熱対象物が前記加熱部位を通過中または通過直前であることを検知する通過検知手段を備え、前記制御手段は、前記通過検知手段の検知出力に基づいて前記発熱体へ電力供給を開始させる制御を行うものであることを特徴とする。
【００１６】
同請求項４に係るものは、請求項１ないし３のいずれかの加熱装置において、前記制御手段が、一の前記加熱対象物の先端が前記加熱部位に到達してから、次に続く前記加熱対象物の先端が前記加熱部位に到達するまでの所要時間を変更する時間変更手段を有することを特徴とする。
【００１７】
同請求項５に係るものは、請求項４の加熱装置において、前記時間変更手段が、前記加熱対象物間の間隔を変更して前記所要時間を変えるものであることを特徴とする。
【００１８】
同請求項６に係るものは、請求項４の加熱装置において、前記時間変更手段が、前記加熱対象物の移動速度を変更して前記所要時間を変えるものであることを特徴とする。
【００１９】
同請求項７に係るものは、請求項４ないし６のいずれかの加熱装置において、前記制御部が、前記温度検出手段が検出した温度が前記所定温度より低い第２の所定温度未満になった場合に前記時間変更手段を作動させて前記所要時間を長くする制御を行うことを特徴とする。
【００２０】
同請求項８に係るものは、請求項４ないし７のいずれかの加熱装置において、前記制御手段が、前記加熱部位を所定の設定温度にするために必要な熱量を演算する演算手段を備え、該演算手段が算出した熱量が、前記蓄電装置の保有電力量を含む加熱能力を超える場合に前記時間変更手段を作動させて前記所要時間を長くする制御を行うことを特徴とする。
【００２１】
同請求項９に係るものは、請求項１ないし８のいずれかの加熱装置において、前記制御手段は、前記温度検出手段が検出した温度が、前記所定温度及び前記第２の所定温度未満になった場合に前記加熱対象物の移動を停止させる制御を行うものであることを特徴とする。
【００２２】
同請求項１０に係るものは、請求項１ないし７のいずれかの加熱装置において、前記制御手段が、前記加熱部位を所定の設定温度にするために必要な熱量を演算する演算手段を備え、該演算手段が算出した熱量が、前記蓄電装置の保有電力量を含む加熱能力を超える場合に前記加熱対象物の移動を停止させる制御を行うものであることを特徴とする。
【００２３】
本発明の請求項１１に係る定着装置は、請求項１ないし１０のいずれかの加熱装置において、前記加熱部位を一対の回転体で形成し、前記制御手段は、前記加熱対象物が、前記回転体による加熱部位へ到達する前に、前記回転体を回転させる制御を行うものであることを特徴とする。
【００２４】
同請求項１２に係るものは、請求項１の加熱装置において、前記制御部は、前記加熱対象物が前記加熱部位を通過する直前または通過以降に、商用電源から前記発熱体へ電力を供給させる制御を行うものであることを特徴とする。
【００２５】
同請求項１３に係るものは、請求項１２の加熱装置において、前記制御手段が、前記加熱部位を所定の設定温度にするために必要な熱量を演算する演算手段を備え、該演算手段が算出した熱量が、前記商用電源による加熱能力を超える場合に前記蓄電装置から前記発熱体への電力供給を行うことを特徴とする。
【００２６】
本発明の請求項１４に係る加熱装置は、請求項１ないし１３のいずれかの加熱装置において、前記制御手段が、前記加熱部を前記加熱対象物が通過する前にも前記蓄電装置から前記発熱体への電力供給の開始及び停止制御を行うことを特徴とする。
【００２７】
同請求項１５に係るものは、請求項１４の加熱装置において、前記加熱部位を前記加熱対象物が通過する前であって、前記温度検出手段による該加熱対象物の検知温度が所定の第１設定温度未満の場合は、前記蓄電装置から前記発熱体へ電力を供給し、前記検知温度が前記第１設定温度以上の場合は、前記蓄電装置から前記発熱体への電力供給を停止するとともに、前記加熱部位を前記加熱対象物が通過する直前または通過以降に前記加熱対象物の前記検知温度が、前記第１設定温度より低い所定の第２設定温度未満の場合は、前記蓄電装置から前記発熱体へ電力を供給し、前記検知温度が前記第２設定温度以上の場合は、前記蓄電装置から前記発熱体への電力供給を停止する制御を行うことを特徴とする。
【００２８】
同請求項１６に係る定着装置は、請求項１ないし１５のいずれかの加熱装置を備え、前記加熱対象物が、前記発熱体により加熱される被加熱体と摺接または近接通過する記録媒体であることを特徴とする。
【００２９】
同請求項１７に係るものは、請求項１６の定着装置において、複数の前記記録媒体が前記被加熱体を通過する速度が７０枚／分以上であるとともに、前記被加熱体は、厚みが０．９ｍｍ以下で前記発熱体を内蔵する芯金を含むことを特徴とする。
【００３０】
同請求項１８に係るものは、請求項１７の定着装置において、前記被加熱体により、前記記録媒体上にトナー画像が定着されると共に、前記トナーの定着下限温度が１４０℃以下であることを特徴とする。
【００３１】
同請求項１９に係るものは、請求項１６または１７の定着装置において、前記蓄電装置の定格放電電力が３００ｗ以上であることを特徴とする。
【００３２】
同請求項２０に係る画像形成装置は、請求項１６ないし１９の定着装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３３】
本発明に係る加熱装置、これを用いた定着装置及びこの定着装置を用いた画像形成装置は以上説明してきたように、蓄電装置により加熱される被加熱体による加熱部位を加熱対象物が通過する直前または通過以降に、蓄電装置から発熱体へ電力供給を開始させる制御を行うので、定着ローラ等の被加熱体によって加熱する記録媒体等の対象物を十分に加熱することが可能になり、画像形成装置の定着装置に用いた場合等では、記録媒体上のトナー像に対して十分な定着が可能になり、画像形成の質を向上させ得るという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下本発明を実施するための最良の形態を、図に示す実施例を参照して説明する。
【実施例】
【００３５】
図１は本発明に係る加熱装置の一実施形態の構成を示す回路図である。図に示すように、本実施形態の加熱装置１は、加熱部２、主電源装置３、補助電源装置４、メインスイッチ５、充電器６、切替装置７及び制御手段８を有する。
【００３６】
加熱部２は、主電源装置３から供給される電力により発熱する主発熱体２ａと、補助電源装置４から供給される電力により発熱する補助発熱体２ｂを有し、被加熱体Ｘを加熱するようになっている。主電源装置３は、詳細な図示は省略するが、加熱装置１の設置場所において商用電源から電源供給を受けるように、例えばコンセント等に接続する。そして、加熱部２に応じた電圧の調整及び交流と直流の整流等の機能を有するが、周知であるので詳細な図示及び説明は省略する。
【００３７】
補助電源装置４は、充放電可能なキャパシタＣを有する。キャパシタＣとしては、例えば８０Ｆ程度の静電容量を有するキャパシタを使用してもよいが、電気二重層キャパシタと称される２０００Ｆ程度以上の静電容量を有し、数秒から数１０秒の電力供給には十分な容量を備えているものが適する。すなわち電気二重層キャパシタ等のキャパシタは、二次電池とは異なり、化学反応を伴わないために優れた特徴を有するためである。
【００３８】
キャパシタＣとしては、例えば定格２．５Ｖで４００〜１０００Ｆ程度の静電容量を備えるセルを１５〜４０個直列に接続し、所定の定格電圧と容量を得るモジュール構成が望ましい。さらに連続通紙時の定着温度低下防止用途には、例えば定格３００〜６００ｗ程度のヒータを用いるために５００〜７００Ｆセルを１８〜２２個直列に接続しているものが適する。これは、１〜２分程度の給電には十分な容量を備えるとともに、制御系の暴走で高温状態から全蓄電電力を給電した際にも電圧の低下とともに電力が低減し、発火の危険性を低減できる程度の容量となるためである。また、電圧が５０Ｖ程度と感電の危険がないことも適する理由である。また、立ち上げ時に電力を供給する用途には、例えば定格８００〜１０００ｗのヒータを補助電源装置に並列に接続して合計で１６００〜２０００ｗ程度の電力を供給するため、５００〜７００Ｆセルを３６〜４４個直列に接続しているものが適する。これは、１０秒程度の給電には十分な電力を供給する容量と電圧を備えるととともに、連続通紙時に移行した際にも片方のヒータだけを使用して定着温度の低下を防止できる容量を有するためである。
【００３９】
なお実稼働状態では、定格電圧よりも低い電圧を充電目標電圧としているが、これは電圧回路のバラツキやキャパシタセルの耐久性などを考慮して信頼性を向上できるためである。また、１００Ｆ程度のより低い静電容量のセルを並列に接続したモジュール構成としてもよいが、セル一つあたりに必用な電子回路を減らせると共にセルに不具合が発生した際に検知しやすいため全セルを直列に接続することが望ましい。
【００４０】
既に述べたように、二次電池として一般的なニッケル−カドミウム電池を用いた補助電源装置では、急速充電を行っても数時間という長い時間を要するが、キャパシタを用いた補助電源装置４では数分程度の急速な充電が可能であり、同一時間内で待機状態と加熱状態を繰り返した場合、キャパシタを用いた補助電源装置４を使用することにより、加熱立ち上げ時に確実に補助電源装置４から電力を供給することができ、加熱部２を短時間で所定の温度に立ち上げることができる。また、ニッケル−カドミウム電池は充放電の許容繰り返し回数が５００回から１０００回程度であるため、加熱用の補助電源としては寿命が短く、交換の手間やコストが問題となるが、電気二重層キャパシタを用いた補助電源装置４は充放電の許容繰り返し回数が１万回以上であるとともに、充放電の繰り返しによる劣化も少なく、さらに、鉛蓄電池のように液交換や補充なども必要ないため、メンテナンスをほとんど必要とせず、長期間安定して使用することができる。
【００４１】
なお電気二重層キャパシタは、誘電体がなく、個体電極と溶液界面にできるイオンまたは溶媒分子の電荷が集中した電気二重層のイオン吸着層の吸、脱着反応（充、放電）を利用するもので、繰返し充放電に強くて寿命が長く、メンテナンスの必要がなく、環境にやさしく、しかも充放電効率が高い等の優れた特徴を有し、最近では静電容量が数万Ｆ、エネルギ密度が十数Ｗｈ／ｌという大容量のものも開発され、一層の大容量化が図られつつある。
【００４２】
メインスイッチ５は、主電源装置３から主発熱体２ａに供給する電力をオン／オフするものであり、充電器６は、主電源装置３から供給される電力で補助電源装置４のキャパシタＣを充電する。また切替装置７は、補助電源装置４の充電と補助電源装置４からの補助発熱体２ｂに対する電力供給を切りえ替るものである。
【００４３】
制御手段８は、スイッチ９とＣＰＵ１０を有し、予め設定された後述する条件で補助電源装置４から補助発熱体２ｂに供給する電力をオン／オフ等させる制御を行う。ただし、図示の制御手段８の構成は単なる一例であって、種々の構成のものを採用できる。また補助電源装置４に対する制御のための接続形態等も図示の例に限定されない。例えば切替装置７を切り替えてオン／オフ等の制御を行う構成等々種々の形態を採用できる。
【００４４】
前記のように構成した加熱装置１の基本的な動作を説明する。まず待機時には、切替装置７を切り替て補助電源装置４に充電器６を接続し、補助電源装置４のキャパシタＣを充電しておく。この状態で加熱装置１で加熱部２を加熱するときは、メインスイッチ５をオンにして主電源装置３から主発熱体２ａに電力を供給し、同時に切替装置７を切り替て補助電源装置４から補助発熱体２ｂに電力を供給し、加熱部２に大容量の電力を供給する。このように加熱部２の加熱を開始するときに、主電源装置３と補助電源装置４の両方から大容量の電力を加熱部２に供給するから、加熱部２を短時間で所定の温度に立ち上げることができる。
【００４５】
また、補助電源装置４で加熱部２の補助発熱体２ｂに電力を供給して加熱を開始してから予め定めた所定の時間が経過したときに、制御手段８は補助電源装置４から補助発熱体２ｂに供給している電力を遮断して加熱部２の過熱を防止して所定の温度に維持する。補助電源装置４から補助発熱体２ｂに供給する電力は、供給を開始してから時間が経過するにつれて低減する。この供給電力の低減量に応じて、補助電源装置４から補助発熱体２ｂに供給している電力を遮断する時間を定め、供給電力がある程度低減したときに補助電源装置４から補助発熱体２ｂに供給している電力を遮断すると、大電力を供給している状態で遮断するときに発生する周囲回路の各部品の劣化や電磁ノイズを防止することができる。
【００４６】
このように補助電源装置４から補助発熱体２ｂに供給している電力を遮断したとき、補助電源装置４には十分に充電されていない状態となる。そこで加熱部２の温度が安定して比較的電力を消費しないときに、切替装置７を充電器６側に切り替て補助電源装置４に充電器６を接続して主電源装置３から供給される電力で補助電源装置４を充電しておく。そして加熱部２に再度多量の電力を供給する必要があるとき、主電源装置３とともに補助電源装置４から電力を供給して加熱部２に多量のエネルギを供給する。
【００４７】
ところで補助電源装置４から補助発熱体２ｂへの供給電力量を調整する場合、上述のように供給電力を遮断するタイミングによって供給電力量を調整するだけでは、既に述べたように加熱対象物が十分加熱されない場合があるので、本実施形態では、制御手段８が以下のように制御する。
【００４８】
基本的には、被加熱体Ｘによる加熱対象物Ｂが、被加熱体Ｘによる加熱部位、例えば被加熱体Ｘの図面上で真下の部位Ｈ（以下、加熱部位Ｈと記載する。）を通過する直前または通過以降に、補助電源装置４から補助発熱体２ｂへの電力供給を開始させる。加熱部位Ｈを加熱対象物Ｂが通過すれば、被加熱体Ｘから加熱対象物Ｂへの熱移動によって被加熱体Ｘの温度が低下することが明らかなので、この温度の落ち込みを無くし、または小さくするためである。
【００４９】
この場合、被加熱体Ｘの近傍に加熱部位Ｈの温度を検出する温度センサＳ１を配し、温度センサＳ１で検出した温度が所定の温度ｔ１未満になった場合に補助電源装置４から補助発熱体２ｂへの電力供給を開始させる制御を行うことができる。また加熱対象物Ｂが加熱部位Ｈを通過中または通過直前であることを検知する通過検知センサＳ２を備え、通過検知センサＳ２の検知出力に基づいて補助発熱体２ｂへの電力供給を開始させる制御を行うこともできる。
【００５０】
また、加熱対象物Ｂが連続して加熱部位Ｈへ順次到達する装置構成の場合、一の加熱対象物Ｂの先端が加熱部位Ｈに到達してから、次に続く加熱対象物Ｂの先端が加熱部位Ｈに到達するまでの所要時間を変更する時間変更手段を、制御手段８が備える構成とすることができる。この時間変更手段は、前後して加熱部位Ｈに到達する加熱対象物Ｂ間の間隔を変更して上述の所要時間を変えるようにしてもよいし、加熱対象物Ｂの移動速度を変更して所要時間を変えるものでもよい。もちろん、時間の変更や速度の変更は制御手段８のＣＰＵ１０その他の回路の持つソフトウェアによる機能を利用することになるが、ハードウェアとしては、図示のセンサ等の要素だけでなく、物理的に加熱対象物Ｂ間の間隔や移動速度を変更する手段も必要である。
【００５１】
制御部８が時間変更手段を構成する場合、温度センサＳ１の検出温度が所定温度ｔ１より低い第２の所定温度ｔ２未満になった場合に、時間変更手段を作動させて所要時間Ｔ１を長くする制御を行うようにすることができる。
【００５２】
また制御手段８のＣＰＵ１０が、加熱部位Ｈをある所定の設定温度にするために必要な熱量を演算する演算手段を構成するものとし、その演算機能を用いて算出した熱量が、キャパシタＣの保有電力量を含む補助電源装置４全体としての加熱能力を超える場合に、上述した時間変更機能により第１の所要時間Ｔ１を長くする制御を行うこともできる。
【００５３】
上述のような制御において、制御手段８は、温度センサＳ１が検出した温度が、第１の所定温度ｔ１及び第２の所定温度ｔ２未満になった場合、加熱対象物Ｂの移動を停止させる制御を行うことができる。また制御手段８で、上述のような熱量演算を行う場合にも、補助電源装置４の加熱能力を超える場合において、同様に加熱対象物Ｂの移動を停止させる制御を行うことができる。
【００５４】
また被加熱体Ｘを回転体とし、加熱部位Ｈをもう一つの回転体とともに形成する場合も考えられるが、この場合に制御手段８は、加熱対象物Ｂが加熱部位Ｈへ到達する前に、被加熱体Ｘ及びこれと対になる回転体を回転させる制御を行うとよい。加熱部位Ｈを一対の回転体で形成した場合、所望の温度に加熱部位Ｈが達した後に回転を止めるようにしていると、被加熱体Ｘと回転体の温度が低下してくるので、加熱部位Ｈの温度も下がる。そこで被加熱体Ｘと回転体をいわば空転させ、一対の回転体の温度が均一化するようにするとともに、補助電源装置４から電力を供給して補助発熱体２ｂを発熱させ、加熱部位Ｈの温度が下がりすぎないようにするものである。
【００５５】
制御部８は、加熱対象物Ｂが加熱部位Ｈを通過する直前または通過以降に、図示しない商用電源から主電源装置３を介して主発熱体２ａへ電力を供給させる制御を行うこともできる。加熱対象物Ｂが加熱部位Ｈを通過すると、当然被加熱体Ｘが熱を奪われ、その温度が低下するので、これを補うためである。このような制御を行う場合にも、上述した制御手段８の熱量演算機能を用い、所要熱量が商用電源による加熱能力を超える場合には補助電源装置４から第２発熱体２ｂへ電力供給を行って、加熱の補助を行わせるようにすることができる。もちろん、加熱部位Ｈを加熱対象物Ｂが通過する前にも補助電源装置４から第２発熱体２ｂへの電力供給、停止を行うことができる。
【００５６】
また加熱部位Ｈを加熱対象物Ｂが通過する前に補助電源装置４を使用する場合には、温度センサＳ１による加熱対象物Ｂの検知温度が所定の第１設定温度未満のときは、補助電源装置４から第２発熱体へ電力を供給し、検知温度が第１設定温度以上の場合は補助電源装置４から第２発熱体２ｂへの電力供給を停止し、加熱部位Ｈを加熱対象物Ｂが通過する直前または通過以降に加熱対象物Ｂの検知温度が、第１設定温度より低い所定の第２設定温度未満の場合は、補助電源装置４から第２発熱体へ電力を供給し、検知温度が第２設定温度以上の場合は、補助電源装置４から第２発熱体２ｂへの電力供給を停止する、という制御を行うことも可能である。
【００５７】
なお、補助電源装置４から補助発熱体２ｂへの電力供給を開始した後、単位時間あたりの平均供給電力を増加または減少させて、その後に電力供給を停止する制御も可能である。ここに言う単位時間あたりの平均供給電力を増加または減少させるとは、例えば単位時間を１秒（制御手段８が制御できる範囲であればどのような時間間隔でも良い）とした場合、図２に示す供給電力量を理想的に変化させた場合のように、１秒毎に供給する電力の積算値を変化させることである。もちろん、図２のような変化形態でなくても良い。
【００５８】
また、制御手段８が、補助電源装置４から補助発熱体２ｂへの電力供給をオン／オフさせるスイッチ９のオン／オフ周期を、例えば図３に示すように変更することにより、単位時間あたりの平均供給電力を増加または減少させてもよい。
【００５９】
さらに平均供給電力を増加または減少させる上述の各例において、制御手段８が単位時間あたりの平均供給電力を増加または減少させる基準としては、例えば被加熱体Ｘの設定温度や検知温度を挙げられる。被加熱体Ｘの検知温度は、電力供給開始時の温度でも、電力供給開始後逐次変化する温度でもいずれでも良い。また被加熱体Ｘの検知温度の変化に基づく場合、その変化を抑制するように、単位時間あたりの平均供給電力を増加または減少させることが装置動作の安定化を図る上で好ましい。またさらに、被加熱体Ｘの設定温度と検知温度の対比結果を基準とすることもできる。ここにおいて対比結果を基準とするとは、温度差そのものを制御基準に用いる場合や、温度差をなくすように制御する等、種々の態様を挙げ得る。もちろん、これらの例においては、被加熱体の温度を検知する手段を必要とし、制御手段８のＣＰＵ１０には検出した温度値を演算処理する機能が必要である。
【００６０】
また制御手段８が単位時間あたりの平均供給電力を増加または減少させる異なる基準としては、補助電源装置４のキャパシタＣの保有電力量を採用できる。例えば、補助電源装置４の電圧検出値を用いたり、あるいは、充電開始後の経過時間を用いたりすることが可能である。もちろん、補助電源装置４の電圧を検出する手段やタイマー等が必要となる。
【００６１】
なお、図１の実施形態では補助発熱体は一つにしてあるが、複数の補助発熱体を、例えば定格消費電力を異ならせ、かつ上述した電力供給制御方法を組み合わせて用いることも可能である。
【００６２】
次に、上述してきた本発明の加熱装置１を、例えば電子写真方式の複写機やプリンタ装置等の画像形成装置の定着装置として用い、記録媒体に転写されたトナー像を加熱、加圧して記録媒体に固着させる実施形態について説明する。
【００６３】
図４は、上述した本発明に係る定着装置を採用した電子写真方式の画像形成装置を概念的に示す断面図である。本実施形態の画像形成装置は主に、図示のように、原稿を読み取る読み取りユニット１１、画像を形成する画像形成部１２、自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）１３、ＡＤＦ１３から送り出される原稿をスタックする原稿排紙トレイ１４、給紙カセット１５ないし１８を備える給紙部１９、記録用紙をスタックする排紙部（排紙トレイ２０）により構成してある。
【００６４】
そして、ＡＤＦ１３の原稿台２１上に原稿Ｄをセットして図示せぬ操作部での操作、例えばプリントキーの押下操作をすると、最上位の原稿Ｄがピックアップローラ２２の回転により矢印Ｂ１方向へ送り出され、原稿搬送ベルト２３の回転により、画像読み取りユニット１１に固定されたコンタクトガラス２４上へ給送され、そこで停止する。コンタクトガラス２４上に載置された原稿Ｄの画像は、画像形成部１２とコンタクトガラス２４の間に位置する読み取り装置２５によって読み取る。読み取り装置２５は、コンタクトガラス２４上の原稿Ｄを照明する光源２６、原稿画像を結像する光学系２７、原稿画像を結像させるＣＣＤ等からなる光電変換素子２８等を有している。画像読み取り終了後、原稿Ｄを搬送ベルト２３の回転により矢印Ｂ２方向へ搬送して排紙トレイ１４上へ排出する。このように、原稿Ｄを１枚ずつコンタクトガラス１４上へ給送して原稿画像を画像読み取りユニット１によって読み取る。
【００６５】
一方、画像形成部２の内部には、像担持体である感光体３０が配置してある。感光体３０は、図において時計方向に回転駆動し、帯電装置３１によって表面を所定の電位に帯電させる。また、書き込みユニット３２からは、読み取り装置２５によって読み取った画像情報に応じて光変調したレーザ光Ｌを照射し、帯電させた感光体３０の表面をこのレーザ光Ｌで露光し、これによって感光体３０の表面に静電潜像を形成する。この静電潜像は、現像装置３３を通るとき、対向する転写装置３４によって感光体３０と転写装置３４の間に給送された記録媒体Ｐに転写する。トナー像転写後の感光体３０の表面は、クリーニング装置３５によって清掃する。
【００６６】
画像形成部２の下部に配置した複数の給紙カセット１５ないし１８には、紙等の記録媒体Ｐを収容してあり、いずれかの給紙カセット１５ないし１８から記録媒体Ｐを矢印Ｂ３方向へ送り出し、その記録媒体Ｐの表面に、上述のように感光体３０の表面に形成したトナー像を転写する。次に、記録媒体Ｐを矢印Ｂ４で示すように画像形成部２内の定着装置３６を通し、熱と圧力の作用によって記録媒体Ｐの表面に転写されたトナー像を定着させる。定着装置３６を通った記録媒体Ｐを排出ローラ対３７によって搬送し、矢印Ｂ５で示すように排紙トレイ２０へ排出し、スタックする。
【００６７】
図５は、上述のような定着装置の一例を示す断面図である。図示の定着装置３６は、定着ローラ４０と加圧ローラ４１を有し、定着ローラ４０には、例えばハロゲンヒータからなる主発熱体２ａと補助発熱体２ｂからなる本発明の上述した実施形態に係る加熱部２を内蔵し、定着ローラ４０と加圧ローラ４１とで、トナーＴが載った記録媒体Ｐを通過させて加圧、加熱するニップ部Ｎを形成している。なお定着ローラ４０は、厚みが０．９ｍｍ以下（任意の値）の芯金４０ａと、芯金４０ａの外側に形成した離型層４０ｂとを含む。
【００６８】
この定着装置３６に送られたトナー像Ｔが転写された記録媒体Ｐは、定着ローラ４０と加圧ローラ４１の間に搬送され、一定温度に加熱された定着ローラ４０によりトナーＴを加熱溶融し、記録媒体Ｐにトナー像Ｔを定着させる。そのため定着ローラ４０の加熱部２が有する主発熱体２ａと補助発熱体２ｂには主電源装置３と補助電源装置４から電力を供給し、それにより定着ローラ４０の温度を上昇させ、かつ補助電源装置４から供給する電力をオン／オフ制御することにより、定着ローラ４０の温度が高くなりすぎることを防止して、定着温度を一定温度あるいは所望の温度に保ち、または所要の温度変化を示すように制御することにより、トナーＴを安定して加熱溶融させ、良質なトナー像Ｔを記録媒体Ｐに定着させる。また、定着ローラ４０に内蔵した加熱部２の主発熱体２ａと補助発熱体２ｂに主電源装置３と補助電源装置４から電力を供給して定着ローラ４０の温度を上昇させるので、定着ローラ４０の表面温度を所定の定着温度まで迅速に上昇させることができるようになっている。
【００６９】
このような構成の定着装置３６において、補助電源装置４から補助発熱体２ｂへの供給電力量を調整する場合、上述のように供給電力を遮断するタイミングによって供給電力量を調整するだけでは、既に述べたように加熱対象物である記録媒体Ｐが十分に加熱されない場合があり得るので、本実施形態では、制御手段８が以下のように制御する。
【００７０】
基本的には、定着ローラ４０による加熱対象物である記録媒体Ｐが、加熱部位である定着ローラ４０と加圧ローラ４１のニップ部Ｎを通過する直前または通過以降に、補助電源装置４から補助発熱体２ｂへの電力供給を開始させる。ニップ部Ｎを記録媒体Ｐが通過すれば、定着ローラ４０から記録媒体Ｐへの熱移動によって定着ローラ４０の温度が低下することが明らかなので、この温度の落ち込みを無くし、または小さくするためである。
【００７１】
この場合、温度センサＳ１は定着ローラ４０の近傍にニップ部Ｎの温度を検出するように配置し、温度センサＳ１で検出した温度が所定の温度ｔ１未満になった場合に補助電源装置４から補助発熱体２ｂへの電力供給を開始させる。また通過検知センサＳ２を定着ローラ４０の近傍に配置し、記録媒体Ｐがニップ部Ｎを通過中または通過直前であることを検知し、その検知出力に基づいて補助発熱体２ｂへの電力供給を開始させる制御を行うこともできる。
【００７２】
なお、本実施形態では、複数の記録媒体Ｐがニップ部Ｎを通過する速度は７０枚／分以上である。このように複数の記録媒体Ｐが高速でニップ部Ｎを通過し、かつ上述したように芯金４０ａが薄肉である場合は、補助電源装置４から補助加熱体２ｂへ電力供給を行うことがより効果的である。
【００７３】
下記の表１は、複数の記録媒体Ｐがニップ部Ｎを通過する速度、芯金４０ａ、トナー融点、立ち上がり性、連続コピー時の定着性の関係を示す。まず、芯金４０ａを薄肉にすることにより、立ち上がり時間が短縮する。この場合、複数の記録媒体Ｐが低速でニップ部Ｎを通過する場合は、連続コピー時の定着性はさほど悪化しない。しかしながら、複数の記録媒体Ｐが高速でニップ部Ｎを通過する場合は、連続コピー時の定着性が悪化する。そこで、補助電源装置４から補助加熱体２ｂへ電力供給を行うことにより、連続コピー時の定着性を良好にすることができる。この場合、定着下限温度が１４０℃未満であるトナーを用いることにより、コンデンサの放電電力が小さい場合でも、連続コピー時の定着性を良好にすることができる。
【００７４】
【表１】
2004319431.tif 000003
上記表１において、立ち上がり性（※１）は、省エネルギーモードから定着ローラ温度が設定温度に達するまでの時間、通紙後定常状態（※２）は、通紙により定着ローラ表面温度が降下後、温度が安定した状態である。また通紙後定常状態での定着性について※３で示すものは、コンデンサの放電電力が３００ｗ未満の場合は定着性を確保できない場合があることを示す。なおトナー定着下限温度（※４）は、基準とする同一の定着ユニットを用いたときの測定値であり、該当する構成を組み合わせたユニットでの定着下限ではない。
【００７５】
上記表１の結果を得た実験条件は以下の通りである。
【００７６】
蓄電装置の放電電力：３００ｗ（５０Ｖ、３００ｗヒータ使用）
連続通紙枚数：２００枚（Ａ４横、普通紙）
その他：定着ローラ材質はアルミ、外径はΦ４０ｍｍ
また画像形成装置で連続コピー等する際には、記録媒体Ｐが連続してニップ部Ｎへ順次に到達するので、制御手段８または図示しない画像形成装置全体の動作を制御するコンピュータ等の手段が、一枚目の記録媒体Ｐの先端がニップ部Ｎに到達してから、次に続く記録媒体Ｐの先端がニップ部Ｎに到達するまでの所要時間を変更する制御を行うことができる。この時間変更は、前後してニップ部Ｎに到達する記録媒体Ｐ間の間隔を変更し、あるいは記録媒体Ｐの移動速度を変更して変えるようにすることができる。もちろん、このような制御は、制御手段８のＣＰＵ１０その他の回路の持つソフトウェアによる機能を利用するだけでなく、種々のハードウェアも必要となる。
【００７７】
また時間変更制御を行う場合、温度センサＳ１の検出温度が所定温度ｔ１より低い第２の所定温度ｔ２未満になった場合に所要時間Ｔ１を長くする制御を行うようにするとよい。
【００７８】
また制御手段８のＣＰＵ１０が、ニップ部Ｎをある所定の設定温度にするために必要な熱量を演算する演算手段を構成するものとし、その演算機能を用いて算出した熱量が、キャパシタＣの保有電力量を含む補助電源装置４全体としての加熱能力を超える場合に、上述した時間変更機能により第１の所要時間Ｔ１を長くする制御を行うこともできる。
【００７９】
さらに、上述のような制御において、制御手段８は、温度センサＳ１が検出した温度が、第１の所定温度ｔ１及び第２の所定温度ｔ２未満になった場合、記録媒体Ｐの移動を停止させる制御を行うことができる。また制御手段８で、上述のような熱量演算を行う場合にも、補助電源装置４の加熱能力を超える場合において、同様に記録媒体Ｐの移動を停止させる制御を行うことができる。
【００８０】
またさらに、記録媒体Ｐがニップ部Ｎへ到達する前に、定着ローラ４０及び加圧ローラ４１を空転させる制御を行うとよい。図６に示すように、装置の立ち上げを行ってニップ部Ｎの温度が所望の温度まで上昇した後に両ローラ４０、４１の回転を止めるようにしていると、両ローラ４０、４１ともに温度が低下してくるので、ニップ部Ｎの温度も下がる。そこで定着ローラ４０と加圧ローラ４１を記録媒体Ｐが介在していない状態で空転させ、両ローラ４０、４１の温度を均一化させるとともに、補助電源装置４から電力を供給して補助発熱体２ｂを発熱させ、加熱部位Ｈの温度が下がりすぎないようにするものである。
【００８１】
図６の線Ｌ１は、装置の立ち上げを行ってニップ部Ｎの温度が定着温度ｔｃを越えて所望の温度（上述の温度ｔ１とする）まで上昇した後に両ローラ４０、４１の回転を止めてしまった場合の温度低下状態を示す。また線Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４はそのような温度低下が続いている状態で補助発熱体２ｂで加熱した場合のいくつかの温度変化例を示す。これら線Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４で示す状態では、次に記録媒体Ｐがニップ部Ｎに到達するまでに比較的大きな電力を消費して定着ローラ４０を昇温させなければいけなくなる。そこで線Ｌ５で示すように、しばらくの時間にわたって両ローラ４０、４１を空転させ、ニップ部Ｎの温度低下を緩やかにし、ニップ部Ｎの温度が温度ｔ１未満で定着温度ｔｃより高い温度ｔ２未満になったところで補助電源装置４から電力を供給して補助発熱体２ｂを発熱させ、加熱部位Ｈの温度を上昇させると、ニップ部Ｎの温度の落ち込み性状を改善できる。
【００８２】
制御部８は、記録媒体Ｐがニップ部Ｎを通過する直前または通過以降に、図示しない商用電源から主電源装置３を介して主発熱体２ａへ電力を供給させる制御を行うこともできる。記録媒体Ｐがニップ部Ｎを通過すると、当然定着ローラ４０が熱を奪われ、その温度が低下するので、これを補うためである。このような制御を行う場合にも、上述した制御手段８の熱量演算機能を用い、所要熱量が商用電源による加熱能力を超える場合には補助電源装置４から第２発熱体２ｂへ電力供給を行って、加熱の補助を行わせるようにすることができる。もちろん、加熱部位Ｈを記録媒体Ｐが通過する前にも補助電源装置４から第２発熱体２ｂへの電力供給、停止を行うことができる。
【００８３】
またニップ部Ｎを記録媒体Ｐが通過する前に補助電源装置４を使用する場合には、温度センサＳ１による記録媒体Ｐの検知温度が所定の第１設定温度未満のときは、補助電源装置４から第２発熱体へ電力を供給し、検知温度が第１設定温度以上の場合は補助電源装置４から第２発熱体２ｂへの電力供給を停止し、ニップ部Ｎを記録媒体Ｐが通過する直前または通過以降に記録媒体Ｐの検知温度が、第１設定温度より低い所定の第２設定温度未満の場合は、補助電源装置４から第２発熱体へ電力を供給し、検知温度が第２設定温度以上の場合は、補助電源装置４から第２発熱体２ｂへの電力供給を停止する、という制御を行うことも可能である。
【００８４】
なお、上述した本発明の加熱装置の実施形態と同様に、補助電源装置４から補助発熱体２ｂへの電力供給を開始した後、単位時間あたりの平均供給電力を増加または減少させて、その後に電力供給を停止する制御も可能である。さらにこれも加熱装置１の実施形態と同様に、加熱部２が、定格消費電力が異なる複数の補助発熱体を含み、制御手段８が複数の補助発熱体を適時に切り替えることによって、単位時間あたりの平均供給電力を増加または減少させるようにした構成も採用できる。もちろん補助発熱体の個数は２個に限定されず、また上述した電力供給量の制御方法を組み合わせて採用することも可能である。
【００８５】
なお図示の例では、二つのローラ、すなわち定着ローラ４０と加圧ローラ４１によってニップ部Ｎを形成しているが、本発明の定着装置及びこれを用いた画像形成装置は、このような構成に限定されず、ローラとベルト、ベルトとベルトによりニップ部Ｎを形成するもの等、記録媒体Ｐが被加熱体と摺接または近接して通過するタイプ等種々の構成のものが採用可能である。また、本発明が図示のタイプの画像形成装置に限定されるものではなく、例えば感光体がドラム状ではなくベルトタイプのもの、中間転写ベルトを用いるカラー画像形成装置等々の種々のタイプの装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明に係る加熱装置の一実施形態の構成を示す回路図
【図２】図１の加熱装置における、単位時間あたりの平均供給電力を増加または減少させる例を示す図
【図３】図１の加熱装置における、単位時間あたりの平均供給電力を増加または減少させる他の例を示す図
【図４】本発明に係る画像形成装置の実施形態を示す概念的断面図
【図５】図４の画像形成装置に用いる本発明の実施形態に係る定着装置の構成を示す概念的断面図
【図６】図５の定着装置における温度制御例を示す図
【符号の説明】
【００８７】
１  加熱装置
２  加熱部
２ａ  主発熱体
２ｂ  補助発熱体
３  主電源装置
４  補助電源装置
５  メインスイッチ
６  充電器
７  切替装置
８  制御手段
９  スイッチ
１０  ＣＰＵ
１１  読み取りユニット
１２  画像形成部
１３  自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）
１４  原稿排紙トレイ
１５、１６、１７、１８  給紙カセット
１９  給紙部
２０  排紙トレイ
２１  原稿台
２５  読み取り装置
３０  感光体
３１  帯電装置
３２  書き込みユニット
３３  現像装置
３４  転写装置
３５  クリーニング装置
３６  定着装置
３７  排出ローラ対
４０  定着ローラ
４０ａ  芯金
４０ｂ  離型層
４１  加圧ローラ
Ｂ  加熱対象物
Ｃ  キャパシタ
Ｄ  原稿
Ｈ  加熱部位
Ｐ  記録媒体
Ｔ  トナー
Ｎ  ニップ部
Ｓ１  温度センサ
Ｓ２  通過検知センサ
Ｘ  被加熱体
【図１】
2004319431.tif 000004
【図２】
2004319431.tif 000005
【図３】
2004319431.tif 000006
【図４】
2004319431.tif 000007
【図５】
2004319431.tif 000008
【図６】
2004319431.tif 000009