(57)【要約】【課題】高速で連続して通紙を行った場合であっても、加熱ローラの温度低下による定着不良等の発生のない良好な画質が得られるようにする。【解決手段】弾性体層１ｂを有する加熱ローラ１の温度を検知する温度検知部材７と、加熱ローラ１を加熱する加熱源３に電力を供給する励磁回路４の供給電力を検知する電力検知手段と、それら温度検知部材７及び電力検知手段の出力値と予め設定された判定基準値との比較結果に基づいて定着動作を行うか否かを判断する制御部６を設けることにより、発熱層の低熱容量化によりウォームアップの短縮化を図るとともに、定着不良等の発生等のない良好な画質を維持する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性体層を有する加熱部材と、前記加熱部材に圧接した状態で配置される加圧部材と、前記加熱部材を外部から加熱する加熱源と、前記加熱源に電力を供給する電力供給手段を備え、記録材上の画像を加熱定着させる加熱装置において、
前記加熱部材の温度を検知する温度検知手段と、前記電力供給手段から供給される電力を検知する電力検知手段と、前記温度検知手段及び電力検知手段の出力値と予め設定された判定基準値との比較結果に基づいて定着動作を行うか否かを判断する制御部を備えていることを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
前記電力検知手段は、前記制御部から出力される電力供給信号を計数する演算部であり、前記制御部は、前記演算部の計数結果と予め設定された判定基準値とを比較して定着動作を行うか否かを判断することを特徴とする請求項１記載の加熱装置。
【請求項３】
前記電力検知手段は、電流検出回路と電圧検出回路から構成されていることを特徴とする請求項１記載の加熱装置。
【請求項４】
前記判定基準値は、カラー出力時とモノクロ出力時において切り替え可能であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の加熱装置。
【請求項５】
前記判定基準値は、単位時間当たりに処理を行うことが可能な記録材の枚数に応じて切り替えられることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の加熱装置。
【請求項６】
前記判定基準値は、ユーザーにて入力される記録材の処理枚数に応じて変更可能であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の加熱装置。
【請求項７】
前記判定基準値は、記録材の厚み情報に基づいて変更可能であ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】
前記加熱部材は、少なくとも、内側から順に積層された弾性体層、発熱層及び離型層から構成されているとともに、前記加熱源は、前記発熱層を誘導加熱する誘導加熱手段であることを特徴とする請求項１〜７項のいずれかに記載の加熱装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の加熱装置を備えてい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、加熱部材とその加熱部材を押圧する加圧部材により、記録材上のトナー像を加熱圧着して定着させる加熱装置及びそれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置には、記録用紙上に粉体現像剤（トナー）を加熱定着させる加熱装置が設けられている。画像形成装置に用いられる加熱装置としては、加熱ローラを用いた加熱ローラ型の加熱装置が広く実用化されている。
【０００３】
加熱ローラ型の加熱装置は、粉体現像剤からなるトナー像が転写された記録用紙を加熱しつつ搬送する加熱ローラと、この加熱ローラに対して記録用紙を押圧しつつ搬送する加圧ローラとを備えている。このような加熱装置では、加熱ローラと加圧ローラとの圧接部分である定着ニップ部が定着ポイントとなる。つまり、定着ニップ部（圧接部）に記録用紙を通過させることによって、記録用紙上にトナー像を溶融圧着して定着させることができる。
【０００４】
加熱装置に用いられる加熱ローラとして、従来では、肉厚が厚く、熱容量の大きい円筒状のアルミニウム部材が使用されている。しかしながら、このような構成の加熱ローラでは、熱容量が大きいために、定着処理に必要な所定の温度まで昇温するのに要する時間、すなわち立ち上がり時間が長くなってしまう。さらに、加熱ローラの昇温に要する消費電力が大きくなるという問題もある。これらの問題に対しては、加熱ローラの薄肉化が有効であり、これにより、加熱装置の熱容量を低減して、立ち上がり時間及び消費電力の低減を図っている。
【０００５】
また、加熱装置の加熱ローラを加熱するための加熱源は、加熱ローラの内部または加熱ローラの外部に配置される。この加熱源によって加熱装置を加熱する加熱方式として、ハロゲンランプ等のヒータランプを用いて加熱ローラを加熱するヒータランプ方式や、誘導加熱コイルを用いた電磁誘導加熱を利用して、加熱ローラまたは後述するフィルムを発熱させる誘導加熱方式が知られている。これらのうち、誘導加熱方式は、ヒータランプ方式に比べて、加熱装置の立ち上がり時間及び消費電力の低減を図ることができることから、誘導加熱方式を利用した加熱装置の開発が盛んに行われている。
【０００６】
誘導加熱方式の加熱装置では、（ａ）比較的厚肉の金属ローラを用いてローラ全体を発熱させる金属ローラを用いる手法、（ｂ）数十μｍ程度の発熱層を有するフィルムを用い、フィルムを摺動させつつ加熱する手法、（ｃ）数十μｍ程度の中空の金属円筒の内側に断熱スポンジ等の弾性体を設け、その内側に更に芯金を設けてローラ構造体を用いる手法等が知られている。
【０００７】
これらのうち、（ａ）金属ローラを用いる手法では、ローラ自体の剛性を得ることができる一方、発熱体層の熱容量が大きくなるため、立ち上がり時間を大幅に短縮することは困難である。また、（ｂ）フィルム摺動方式では、ローラを使用せずにフィルムを用いているので、熱容量が小さくて立ち上がり時間の短縮を実現することはできる。しかし、フィルムを用いているので、安定した回転駆動が困難であり、定着処理の高速化には不向きである。
【０００８】
これに対し、（ｃ）のローラ構造体を用いる手法では、加熱ローラ表面に加熱コイルを設置して、薄肉で熱容量の小さい発熱体層をその表面つまり画像面側から発熱させる構造であり、しかも、発熱体層の内側に断熱性に優れる弾性体層を設けているため、発熱体層から弾性体層あるいはその内側に設けられた芯金への熱の逃げを防止することができる。従って、ローラ構造体でありながら、優れた昇温性能と消費電力の低減を実現することができる。また、ローラ構造体であることから、高速かつ安定した回転駆動を容易に実現することができ、さらに、発熱体層の内側に弾性体層を有しているため、幅広い定着ニップの実現も容易なことから、特に高速のカラー定着器にも対応可能である。このようなローラ構造体を加熱ローラとして用いた加熱装置が、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００９】
この特許文献１には、上記ローラ構造体を加熱ローラとして用い、薄肉化された金属円筒としての金属スリーブを備え、誘導加熱コイルを加熱源として用いた実施例が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−２１４７１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、上記した特許文献１には、発熱層の熱容量が小さく、発熱層が断熱性の弾性体層であるスポンジ層により断熱保持されることから、発熱層から見て加熱ローラ表層側にある弾性体層あるいは離型層を迅速に加熱することができ、加熱ローラ表面が定着に必要な温度に迅速に到達するとともに、記録紙等のメディアに熱が奪われても、熱の供給が追いつく、ということが記載されているが、具体的にどのくらいの定着速度まで対応できるのかは記載されていない。
【００１１】
そこで、本出願人らは、図９に示すような加熱ローラ型の加熱装置を用いて、連続通紙実験を行い、加熱ローラ温度を測定することで、加熱ローラへの熱供給が十分に追いついているか、つまり、温度追従できているかの確認を行った。その結果を以下に説明する。
【００１２】
まず、図９の加熱装置において、加熱ローラ１に対向する形態で加熱源である誘導コイル３ａが配置されている。加熱ローラ１は、外径４０ｍｍで、内側から順に肉厚３ｍｍのアルミニウム製芯金１ａ、厚み６ｍｍの弾性体層であるシリコンスポンジ１ｂ、厚み４０μｍのＮｉ発熱層１ｃ、画像の光沢むら対策として設けた厚み４００μｍのシリコンゴムからなる弾性層１ｄ、トナーを離型するための厚み３０μｍのＰＦＡチューブ１ｅから構成されている。一方、加圧ローラ２は、外径３０ｍｍで、内側から順に、アルミニウム製の芯金２ａ、肉厚５ｍｍの弾性体層であるシリコンスポンジ２ｂ、さらにトナーを離型するための厚み３０μｍのＰＦＡチューブ２ｃから構成されている。
【００１３】
図１０は、図９に示す加熱装置の定着温度を１７０℃に設定して、紙厚が比較的厚いＡ４幅の用紙Ｐ（坪量１０５ｇ／ｍ2）を、１分間当たり５０枚の印字速度（５０ｐｐｍ）で約２分間（７０枚）連続通紙したときの、通紙時間と加熱ローラ１の温度の関係を示すグラフである。なお、定着性も評価できるようにするため、１枚目，１０枚目，・・，４０枚目，５０枚目というように、約１０枚ごとに５０枚目まで、画像パターンが形成された記録用紙を通紙した。画像パターンは、イエロー、マゼンタ、シアンの各トナーを１層から３層まで重ね合わせたパッチパターンとし、トナー１層あたりの付着量は０．５ｍｇ／ｃｍ2とした。
【００１４】
図１０から明らかなように、加熱ローラ１の温度は、初期設定温度の１７０℃から、連続して通紙を行うことで１５０℃程度まで大きく低下していることがわかる。また、１枚目を除き、１０枚目以降においては、全てのパターンにおいて定着不良の発生が確認された。
【００１５】
このように、図９に示す加熱装置においても、特に高速で出力する際には、記録紙等のメディアに奪われた熱量分を迅速に補給し、加熱ローラ１の表面温度を定着設定温度もしくは定着不良等の発生のない温度に維持することが困難なことがわかった。
【００１６】
そこで、高速で連続通紙したときに、加熱ローラ温度が追従できない原因を明らかにするために、図９の加熱装置を用いて空転加熱実験を行った。具体的には、加熱ローラ１を２４０ｍｍ／ｓｅｃの速度で回転させながら、常温から１７０℃まで昇温させた後、引き続き加熱ローラ１を回転させながら１７０℃の温度で一定温度制御を行い、加熱ローラ１を一定温度に維持するために必要な電力を測定した。
【００１７】
図１１は、空転時間と加熱ローラ１を一定温度に維持するために必要な電力との関係を示すグラフである。図１１に示すように、加熱ローラ１を立ち上げた直後は、特に大きな電力が必要であることがわかる。つまり、高速で連続通紙を行った際の、特に通紙開始時の加熱ローラの温度低下すなわち熱供給が追いつかない原因として、立ち上げ直後に、加熱ローラ１を一定温度に維持するためには、より多くの熱供給量が必要であることがわかる。ここで、図９に示す加熱装置の加熱ローラ１の構成においては、薄肉の発熱層の内側に高断熱性のスポンジ層を設けて、発熱層から加熱ローラ内部への熱の移動を抑制することで、加熱ローラの迅速な加熱特性を得ているが、発熱層からスポンジ層への熱移動量を全くなくすことはできず、発熱層とスポンジ層との温度差がある限りは、熱移動が起こっていると考えられる。
【００１８】
そして、発熱層とスポンジ層の温度差が大きいほど、発熱層からスポンジ層への熱移動量は多いと考えられる。そこで、次に、熱解析により、空転加熱時の発熱層からスポンジ層への熱移動量を算出した。
【００１９】
図１２は、加熱ローラ１を常温から定着可能温度まで昇温させた後、加熱ローラ１を空転させながら定着温度で維持した時の、空転時間と発熱層からスポンジ層への熱移動量の関係を示したグラフである。この図１２から明らかなように、立ち上げ直後は、特に発熱層からスポンジ層への熱移動量が多いことがわかる。この結果から、図９に示す構造の加熱装置において、特に常温からの昇温直後に高速で連続出力した場合の加熱ローラ１の温度低下は、発熱層からスポンジ層への熱移動に起因していることが影響していると考えられる。このように、図９に示す構造において、高速で記録紙を連続出力する際には、加熱ローラ１の温度が低下し、その結果、定着不良等が発生することがわかった。
【００２０】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、加熱部材（加熱ローラ）の発熱層の低熱容量化によりウォームアップの短縮化を図ることが可能であると同時に、高速で連続出力する際にも、通紙開始時の記録紙等のメディアに奪われる熱量分を迅速に補充することが可能で加熱部材の温度低下の発生がなく、もって、定着不良等の発生等のない良好な画質を維持できることが可能な加熱装置の提供と、そのような特徴をもつ加熱装置を備えた画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の加熱装置は、弾性体層を有する加熱部材と、前記加熱部材に圧接した状態で配置される加圧部材と、前記加熱部材を外部から加熱する加熱源と、前記加熱源に電力を供給する電力供給手段（例えば励磁回路）を備え、記録材上の画像を加熱定着させる加熱装置において、前記加熱部材の温度を検知する温度検知手段と、前記電力供給手段から供給される電力を検知する電力検知手段と、前記温度検知手段及び電力検知手段の出力値と予め設定された判定基準値との比較結果に基づいて定着動作を行うか否かを判断する制御部とを備えていることによって特徴づけられる。
【００２２】
本発明の加熱装置によれば、温度情報及び定着温度に到達後の電力情報に基づいて、定着動作を開始するように制御しているので、定着不良等の発生のない良好な画像を得ることができる。その理由を以下に述べる。
【００２３】
まず、外部加熱源により、加熱ローラの表面から加熱を行う加熱方式において、定着温度情報のみで判断して定着動作を開始した場合、高速出力条件下での連続通紙では、記録材へ多量の熱量が奪われる。特に、常温からの立ち上げ直後は、断熱層である弾性体層への熱移動量が多く、記録材と断熱層に奪われた熱量分を補充できるだけの熱量が供給できないため、加熱ローラ温度が著しく低下し、定着不良が発生する場合がある。
【００２４】
これに対し、本発明の加熱装置では、加熱ローラへ投入される電力量を検出して、その電力量が基準値以下になったことを判定した後、つまり、温度検知手段により所定温度に到達した後も、加熱ローラを必要時間だけ空転させて、断熱材へ奪われる熱量が低下した状態でもって、定着動作の開始つまり通紙を開始するようにしているので、定着不良等の発生のない良好な画像を常に得ることができる。
【００２５】
本発明の加熱装置において、電力検知手段を、制御部から出力される電力供給信号を計数する演算部とし、その演算部による計数結果と予め設定された判定基準値とを比較して定着動作を行うか否かを制御部が判断する構成としてもよい。このような構成を採用すると、電力検出のための回路等を新たに設ける必要がなく、定着動作開始のための判定が可能であり、定着不良等の発生のない良好な画像を常に得ることができる。
【００２６】
本発明の加熱装置において、電力検知手段を、電流検出回路と電圧値回路とを備えた構成とし、それら電流検出回路と電圧値回路の各検出値から加熱源に投入される電力を実測して、予め定められた判定基準値と比較判定を行うように構成してもよい。このように電流と電圧を検出すると、加熱源に投入される電力量を実測判定することができるので、判定精度が向上し、定着不良等の発生のない良好な画像を常に得ることができる。
【００２７】
本発明の加熱装置において、定着動作を行うか否かを判断するための電力の判定基準値は、カラー出力時とモノクロ出力時において切り替え可能であることが好ましい。このようにモノクロ出力時とカラー出力時とで、電力の判定基準値の切り替えを行うようにすると、タンデム方式のカラー画像形成装置において定着不良等の発生のない良好な画像を得ることができる。
【００２８】
すなわち、タンデム方式のカラー画像形成装置では、モノクロ出力時及びカラー出力時のいずれの場合でも、単位時間あたりに処理できる記録材の枚数はほぼ同じであるが、カラー出力時は記録材１枚あたりに使用されるトナー量が多いため、トナーを記録材に定着するためのエネルギーはモノクロ出力時と比較して多くなる。つまり、カラー出力時は、モノクロ出力時と比較して、断熱層である弾性体層への熱の逃げ量を少なくする必要があり、モノクロ出力時とカラー出力時とで、電力の判定基準値の切り替えを行い、それぞれ最適な条件下にて定着動作を開始することで、必要以上にユーザーの待ち時間を延ばすことなく、定着不良等の発生のない良好な画像を常に得ることができる。
【００２９】
また、電力の判定基準値は、単位時間当たりに処理を行うことが可能な記録材の枚数に応じて切り替えられるようにしてもよい。このようにすると、定着不良等の発生のない良好な画像を得ることができる。すなわち、４回転プロセスで構成されるカラー画像形成装置では、単位時間あたりに処理される記録材の枚数は、モノクロ出力時の枚数の約４分の１程度である。カラー出力時及びモノクロ出力時のいずれの場合も、記録材が定着ニップを通過する時間は一定であるが、カラー出力時の場合は、記録材が定着ニップを通過した後、次の記録材が定着ニップに到達するまでの時間が長く、その時間で加熱ローラの温度は回復することができる。つまり、単位時間あたりに処理される記録材の枚数により、加熱ローラの温度低下度合いは異なることから、単位時間あたりに処理を行うことができる記録材の枚数に応じて、電力の判定基準値の切り替えを行い、それぞれ最適な条件下にて定着動作を開始することで、必要以上にユーザーの待ち時間を延ばすこともなく、定着不良等の発生のない良好な画像が常に得られる。
【００３０】
本発明の加熱装置において、定着動作を行うか否かを判断するための電力の判定基準値は、ユーザーによって入力される記録材の処理枚数に応じて変更できるように構成してもよい。具体的には、シングルコピー（シングルプリント）のような場合は、加熱ローラの温度低下は小さいことから、このような場合は電力の判定基準を低く、もしくは温度情報のみで定着動作を開始するようにすることで、ユーザーの待ち時間を更に低減することができる。
【００３１】
本発明の加熱装置において、定着動作を行うか否かを判断するための電力の判定基準値は、記録材の厚み情報に基づいて変更できるように構成してもよい。具体的には、例えば薄紙のような場合は電力判定基準を低く設定し、厚紙の場合は高めに設定するというように、紙種に最適な分だけ断熱層に蓄熱を行うことで、ユーザーの待ち時間を最小限にすることができる。
【００３２】
本発明の加熱装置において、前記加熱部材を、少なくとも、内側から順に積層された弾性体層、発熱層及び離型層から構成するとともに、前記加熱源を、前記発熱層を誘導加熱する誘導加熱手段としてもよい。このように、加熱ローラの外部側から発熱層を誘導加熱によって加熱する構成とすることで、加熱ローラを所定温度まで上昇させるのに要する立ち上がり時間が短くなり、消費電力の低減も可能な省エネ性能にも優れた加熱装置を提供することができる。
【００３３】
本発明の画像形成装置によれば、以上の特徴をもつ定着装置を備えているので、ユーザーを必要以上に待たせてしまうことがなくなる、さらに、高速で連続して通紙を行った際にも、加熱ローラの温度低下による定着不良等の発生のない良好な画質を常に得ることができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の加熱装置によれば、弾性体層を有する加熱部材の温度を検知する温度検知手段と、加熱部材を加熱する加熱源に電力を供給する電力供給手段の供給電力を検知する電力検知手段と、それら温度検知手段及び電力検知手段の出力値と予め設定された判定基準値との比較結果に基づいて定着動作を行うか否かを判断する制御部とを設けているので、加熱部材の発熱層の低熱容量化によりウォームアップの短縮が図れると同時に、高速で連続出力する際にも、通紙開始時の記録紙等のメディアに奪われる熱量分を迅速に補充することができ、加熱ローラの温度低下の発生がなくなる。その結果、定着不良等の発生等のない良好な画質を維持することが可能になる。
【００３５】
本発明の画像形成装置によれば、以上の特徴をもつ定着装置を備えているので、高速で連続して通紙を行った際にも、加熱ローラの温度低下による定着不良等の発生のない良好な画質を常に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００３７】
＜実施形態１＞
−加熱装置−
本発明の加熱装置の一例を図１に基づいて説明する。
【００３８】
この例の加熱装置１０は、例えば電子写真方式の画像形成装置に備えられるものであって、記録用紙（記録材）Ｐ上の未定着のトナー（現像剤）からなる未定着トナー像を溶融して、記録用紙Ｐ上へのトナー像の加熱・加圧定着を行う装置である。
【００３９】
加熱装置１０は、図１に示すように、加熱ローラ（加熱部材）１、加圧ローラ（加圧部材）２、加熱源３、励磁回路（電力供給手段）４、温度検知部材（温度検知手段）７、制御部６、及び、定着入口ガイド８などを備えている。
【００４０】
加熱ローラ１は、記録用紙Ｐ上のトナーを溶融するとともに、この加熱ローラ１と加圧ローラ２との加圧力によって記録用紙Ｐ上にトナー像を定着させる。加熱ローラ１は、駆動手段（図示せず）からの駆動力を受けて、図１中の矢印Ｒ１の方向に周速Ｖ１で回転駆動される。
【００４１】
加熱ローラ１は、図１に示すように、芯金（金属層）１ａの外表面に、断熱性を有する第１弾性体層１ｂ、接着層（図示せず）、Ｎｉ（ニッケル）発熱層１ｃ、第２弾性体層１ｄ及び離型層１ｅが、この順に形成された構造となっている。図２に、加熱ローラ１の層構造の部分断面図を示す。
【００４２】
加熱ローラ１の芯金１ａは、アルミニウム、鉄、ステンレス等の金属素管によって構成されている。なお、芯金１ａは、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイト）等の耐熱樹脂やセラミックで形成することもできる。
【００４３】
加熱ローラ１の第１弾性体層１ｂは、後述するＮｉ発熱層１ｃで発生した熱を保持するともに芯金１ａ側に放熱されないように設けられた断熱層である。また、第１弾性体層１ｂは、加熱ローラ１と加圧ローラ２とが圧接した際に形成される定着ニップ部Ｎを所定幅に確保するために設けられたものである。このような第１弾性体層１ｂを設けることにより、加熱ローラ１が弾性変形し、より広いニップ幅を有する定着ニップ部Ｎを形成することができる。第１弾性体層１ｂは、例えば、シリコンゴムを発泡させてなるシリコンスポンジ等の弾性体にて形成されている。
【００４４】
加熱ローラ１のＮｉ発熱層１ｃは、詳細は後述するが、加熱源３に発生する交番磁界の作用によって発熱する発熱層である。この例においてＮｉ発熱層１ｃはＮｉにて形成されているが、これに限られることなく、例えば銀、銅、アルミニウム等の金属であってもよく、特に、鉄、コバルト、マンガン、磁性ステンレス、フェライト等の強磁性体にて形成されることが好ましい。
【００４５】
加熱ローラ１の第２弾性体層１ｄは、記録用紙Ｐ上の未定着トナー像の凹凸に追従して、加熱ローラ１表面が弾性変形するように設けられている。このような第２弾性体層１ｄを設けることにより、カラー印刷等のように各色のトナーが重なり合っている場合においても、トナーを均一に溶融定着することができる。なお、第２弾性体層１ｄは、シリコンゴムに限定されず、フッ素ゴム等の弾性材料にて形成されていてもよい。
【００４６】
加熱ローラ１の離型層１ｅは、トナーとの離型性を高めて、加熱ローラ１表面にトナーが付着することを防止するために設けられている。すなわち、加熱ローラ１は、記録用紙Ｐ上のトナーと直接接触するので、溶融したトナーが付着しやすい。そのため、加熱ローラ１表面の離型性を高めることによって、トナーの付着を防止している。この例では、離型層１ｅとして、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレンとペルフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体）チューブを用いており、第２弾性体層１ｄをＰＦＡチューブで覆っている。なお、離型層１ｅは、離型性に優れていればよく、例えば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素系樹脂を表面コートすることで形成されていてもよい。
【００４７】
加圧ローラ２は、図１に示すように、上記加熱ローラ１に圧接し、この加圧ローラ２と加熱ローラ１との間にて、未定着トナー像を担持する記録用紙Ｐを挟持して搬送し、記録用紙Ｐ上にトナー像を固着させる。加圧ローラ２は、加圧バネ等の付勢手段（図示せず）によって、所定の押圧力（当接圧）で加熱ローラ１に圧接している。加圧ローラ２は、加熱ローラ１の回転に伴って、図１中、矢印Ｒ２方向に、周速Ｖ２で従動回転する。
【００４８】
加圧ローラ２は、芯金２ａの外表面に、弾性体層２ｂ、離型層２ｃが、この順に形成された構造となっている。
【００４９】
加圧ローラ２の芯金２ａは、鉄、アルミニウム、ステンレス等の円柱状の回転体である金属素管によって構成されている。なお、芯金２ａは、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイト）等の耐熱樹脂やセラミックで形成することもできる。
【００５０】
加圧ローラ２の弾性体層２ｂは、例えば、シリコンゴムやシリコンゴムを発泡させてなるシリコンスポンジ等の弾性体にて形成されている。離型層２ｃは、加圧ローラ２表面を離型性に優れたものとするために設けられるもので、ＰＦＡチューブや、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ等のフッ素系樹脂を表面コートすることで形成すればよい。この例において、離型層２ｃは、例えば、ＰＦＡチューブによって、弾性体層２ｂを覆って形成することができる。
【００５１】
加熱源３は、加熱ローラ１のＮｉ発熱層１ｃを発熱させるために設けられている。加熱源３は、誘導コイル（加熱源）３ａと、ホルダーケース３ｂとを備えている。
【００５２】
誘導コイル３ａは、加熱ローラ１の中心軸に平行な方向である加熱ローラ１の長手方向に、酸化膜で被膜されたアルミニウム単線、絶縁被膜を有する銅線やそれらを複数本束ねたリッツ線等を巻き回してなる。ここで、リッツ線とは、素線径が０．０５〜０．８ｍｍ程度の絶縁材料で被覆された銅線を１０〜１５０本程度束ねたものである。誘導コイル３ａとして、リッツ線を用いる場合には、そのリッツ線を５〜２０回程度巻き回せばよい。
【００５３】
ホルダーケース３ｂは、内部に誘導コイル３ａを収容する絶縁性の支持体である。ホルダーケース３ｂは、図１に示すように、加熱ローラ１の外周面に沿って、その加熱ローラ１のほぼ半周分を覆うような大きさを有する。
【００５４】
励磁回路４は、誘導コイル３ａに接続され、その誘導コイル３ａに交番電流を与えて、交番磁界を発生させる。励磁回路４は、例えば、後述する制御部６によって、１０〜１００ｋＨｚ程度の高周波電流を誘導コイル３ａに流すように制御されている。
【００５５】
温度検知部材７は、図１に示すように、加熱ローラ１の外周面に当接して、加熱ローラ１表面の温度を検出する。詳細は後述するが、温度検知部材７は、加熱ローラ１の表面温度の昇温状態を検知するものであるため、加熱ローラ１表面の最も発熱している領域あるいはその近傍の温度を検知するのが好ましい。なお、温度検知部材７としては、一般的には、サーミスタを挙げることができる。
【００５６】
制御部６は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）などによって構成されており、上記した温度検知部材７にて検出された加熱ローラ１表面の温度等の情報に基づく、画像形成装置の制御回路からの入力される加熱のＯＮ／ＯＦＦ信号や電力信号に基づいて、励磁回路４内のＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等のスイッチング素子（図示せず）を制御する等により、誘導コイル３ａに供給される高周波電流を制御している。また、制御部６は、駆動回路５に対して加熱ローラ１を回転駆動させるための回転駆動信号を与える。なお、制御部６の制御動作の詳細は後述する。
【００５７】
定着入口ガイド８は、画像形成装置の画像形成手段（図示せず）から加熱装置１０に搬送される、未定着トナー像を保持した記録用紙Ｐを、加熱ローラ１と加圧ローラ２との接触部分である定着ニップ部Ｎに案内する。すなわち、定着入口ガイド８は、図１に示す記録用紙Ｐの搬送方向である矢印Ｋｐ方向に沿って、定着ニップ部Ｎよりも上流側に配設される。そして、加熱装置１０に記録用紙Ｐが供給される際に、その記録用紙Ｐの未定着トナー像を保持していない側である裏面に接触して、記録用紙Ｐの先端を円滑かつ適正に、定着ニップ部Ｎへ進入させる。
【００５８】
以上の構成の加熱ローラ１、加圧ローラ２、加熱源３、温度検知部材７等を備えた加熱装置１０においては、図１に示すように、加熱ローラ１に圧接するように、加圧ローラ２が配置されて保持される。加熱ローラ１には、第１弾性体層１ｂが設けられているので、加圧ローラ２が加熱ローラ１に圧接することによって、加熱ローラ１が弾性変形する。これにより、加熱ローラ１と加圧ローラ２との接触部分である幅広い帯状のニップ部Ｎが形成される。具体的には、定着ニップ部Ｎのニップ幅は７ｍｍ程度に設定されている。
【００５９】
また、加熱ローラ１の外表面のうち、定着ニップ部Ｎの形成位置以外の領域に対向するように、局所的に加熱源３が設けられている。加熱源３は、加熱ローラ１の外周面に沿って所定の曲率を有しており、上記したように、加熱ローラ１のほぼ半周分を覆っている。加熱源３と加熱ローラ１の外周面とは３ｍｍ程度の間隔を隔てて配置される。
【００６０】
さらに、加熱源３と加熱ローラ１との間に温度検知部材７が配置される。温度検知部材７は、加熱ローラ１表面のうち、待機時の加熱ローラ１を停止状態で加熱することを考慮すると、加熱源３によって発熱した領域に設けることが好ましい。この例の加熱装置１０では、図１に示すように、加熱源３と加熱ローラ１との間にて、加熱ローラ１に当接するように、温度検知部材７が設けられている。
【００６１】
−画像形成装置−
図３は、上記した構成の加熱装置１０を備えたカラー画像形成装置の一例を模式的に示す図である。
【００６２】
この例のカラー画像形成装置１００は、４色の可視像形成ユニット１００Ｙ，１００Ｍ，１００Ｃ，１００Ｂを記録用紙搬送路に沿って配列した、いわゆるタンデム式のプリンタである。具体的には、記録用紙Ｐ（記録材）の供給トレイ１２０と加熱装置１０とを繋ぐ記録用紙の搬送路に沿って４組の可視像形成ユニット１００Ｙ，１００Ｍ，１００Ｃ，１００Ｂを配設し、無端状ベルトの記録用紙搬送手段１３０によって搬送される記録用紙Ｐに各色トナーを多重転写した後、上記した構成の加熱装置１０によってこれを定着してフルカラー画像を形成するものである。なお、加熱装置１０は、図１に示したものと同じ構成であり、加熱ローラ１、加圧ローラ２と、加熱源３と、励磁回路４、温度検知部材７、制御部６及び定着入口ガイド８などを備えている。
【００６３】
次に、カラー画像形成装置１００の各部の構成を説明する。
【００６４】
記録用紙搬送手段１３０は、一対の駆動ローラ１３１及びアイドリングローラ１３２によって架張され、所定の周速度（例えば２４０ｍｍ／ｓ）に制御されて回動する無端状の搬送ベルト１３３を有し、この搬送ベルト１３３上に記録用紙Ｐを静電吸着させて搬送する。
【００６５】
各可視像形成ユニット１００Ｙ，１００Ｍ，１００Ｃ，１００Ｂは、それぞれ、感光体ドラム１１１を備えており、この感光体ドラム１１１の周囲に、帯電ローラ１１２、レーザ光照射手段１１３、現像器１１４、転写ローラ１１５及びクリーナ１１６がこの順で配置されている。
【００６６】
各可視像形成ユニット１００Ｙ，１００Ｍ，１００Ｃ，１００Ｂの現像器１１４には、イエロー（Ｙ）・マゼンタ（Ｍ）・シアン（Ｃ）・ブラック（Ｂ）の各トナーが収容されている。そして、各可視像形成ユニット１００Ｙ，１００Ｍ，１００Ｃ，１００Ｂは、以下の工程によりトナー画像を記録用紙Ｐ上に形成する。
【００６７】
すなわち、感光体ドラム１１１の表面を帯電ローラ１１２で一様に帯電した後、レーザ光照射手段１１３により、感光体ドラム１１１表面を画像情報に応じてレーザ露光し静電潜像を形成する。その後、現像器１１４により感光体ドラム１１１上の静電潜像に対しトナー像を現像し、この顕像化されたトナー画像をトナーとは逆極性のバイアス電圧が印加された転写ローラ１１５により記録用紙搬送手段１３０によって搬送される記録用紙Ｐに順次転写するようになっている。
【００６８】
トナー画像が転写された記録用紙Ｐは、駆動ローラ１３１の曲率により搬送ベルト１３３から剥離された後、加熱装置１０に搬送される。そこで所定の温度に保たれた加熱ローラ１及び加圧ローラ２により適度な温度と圧力が与えられる。そして、トナーは溶解し記録用紙Ｐに固定され堅牢な画像となる。
【００６９】
次に、以上の構成のカラー画像形成装置１００において、記録用紙Ｐ上への未定着トナー像の定着処理を行う場合の動作について、図４を用いて詳細に説明する。
【００７０】
画像形成装置１００に対してジョブ処理要求がなされると、加熱装置１０において、制御部６から駆動回路５に対して加熱ローラ１を回転駆動させるための回転駆動信号が与えられ、加熱ローラ１は所望の速度で回転を開始する。加熱ローラ１が回転を開始した後、または、ほぼ同じタイミングで、制御部６にて加熱装置１０の加熱ローラ１を定着可能温度まで上昇させて定着可能状態とする処理、いわゆるウォームアップ動作を行うために、加熱信号と電力信号が励磁回路４に入力され、加熱源３の誘導コイル３ａへの通電が開始される。
【００７１】
具体的には、まず、加熱装置１０の制御部６は、温度検知部材７によって検出された温度情報に基づいて、加熱ローラ１が所定の定着温度になるように、励磁回路４に加熱ＯＮ信号及び電力信号を与える。このときの電力信号は、ウォームアップ時間を短くするためには、最大投入電力であることが望ましいが、加熱ローラ１の検出温度に基づいて、加熱ローラ１が暖まっている状態であれば、比較的低い電力で立ち上げるようにしてもよい。加熱ローラ１は誘導コイル３ａにより発生する交番磁界の影響によって発熱する。その発熱の原理について、再度、図１を用いて説明する。
【００７２】
誘導コイル３ａには交番電流が供給され交番磁界が発生する。この交番磁界が、加熱ローラ１のＮｉ発熱層１ｃに作用すると、Ｎｉ発熱層１ｃに渦電流が発生する。Ｎｉ発熱層１ｃは固有の抵抗を有しているので、Ｎｉ発熱層１ｃに発生した渦電流によって、ジュール熱が発生する。その結果、加熱ローラ１が発熱する。
【００７３】
一般に、Ｎｉ発熱層１ｃのような導電性の部材（以下、「導体」という）に対し、上記交番磁界のような高周波磁界を作用させた場合には、導体の表皮効果の影響を受けて、交番磁界が遮蔽される。そのため、上記交番磁界は、導体の表面近傍にのみ作用することになる。具体的には、交番磁界が作用する導体の表面からの深さδ（以下、「表皮深さδ」という）は、式［δ＝√（ρ／π・ｆ・μ）］で表される。ただし、ρは導体の電気抵抗率、μは透磁率、ｆは交番磁界の周波数を表す。
【００７４】
このような表皮深さδは、交番磁界の吸収量を示す指標となる。すなわち、交番磁界が作用する導体の表面からの深さがδよりも深い位置では、導体による交番磁界の吸収量が１／ｅ以下に減衰する。この位置では、交番磁界が作用しても、導体の発熱にはほとんど寄与しない。従って、発熱層１ｃの厚みが厚すぎると、熱容量が大きくなると同時に、発熱に寄与しない領域も増加するため、加熱ローラの昇温時間は長くなる。また、加熱ローラ表面の硬度が高くなるために、所望のニップ幅がとれない等の問題もある。一方、発熱層１ｃの厚みが薄すぎても、磁界が突き抜けて発熱層に十分に吸収されず、加熱効率が低下してしまう。このような点を考慮すると、発熱層の厚みは数十μｍ程度が良好である。
【００７５】
以上のような原理により、加熱ローラ１の表面は急速に目標温度まで昇温される。例えば、設定温度が１７０℃の場合、加熱ローラ１の回転を行いながら、通常は、最大投入可能電力で加熱が行われる。その後、加熱ローラ１に当接させた温度検知部材７からの検出温度情報に基づいて、制御部６が、加熱ローラ１が設定温度である１７０℃に到達したことを検知すると、設定温度を維持しながら所望の速度で回転を続ける（以下、この状態を「空転状態」という）。加熱ローラ１が設定温度に到達するまでは、最大電力で加熱を続けていたが、空転状態に達すると、設定温度を維持するために、以降は１０００Ｗと３００Ｗの２値で加熱ローラ１の温度を維持するように加熱を行う。
【００７６】
より具体的には、温度検知部材７の温度情報に基づいて、制御部６が、加熱ローラ１の温度が１７０℃を下まわり、加熱ローラ１の温度を上昇する必要があると判断すると、励磁回路４に１０００Ｗの電力信号が与えられ、逆に、加熱ローラ１の温度が１８０℃を上回り、加熱ローラ１の温度を低下させる必要があると制御部６が判断すると、制御部６から励磁回路４に３００Ｗの電力信号が与えられることで、加熱ローラ１の温度は、一定の定着温度に制御されることになる。
【００７７】
このとき、制御部６では、区間時間あたりの電力を演算する。具体的には、制御部６は図４に示すように、単位時間あたりに１０００Ｗ信号を何回与えたか否かを計算する演算部６１を有している。ここで、電力信号を与える最小時間単位は、数μｓｅｃ〜数十μｓｅｃ程度であり、例えば区間時間を１秒として、この区間時間で何回１０００Ｗ信号が与えられたかをカウントし、この区間時間あたりの平均電力を演算することで、空転動作に要する電力を演算する。空転動作を続けていくと、定着温度を維持するための電力量は低下していく。その結果、この演算値も徐々に低下していくことになる。
【００７８】
さらに、制御部６には、定着動作を開始し始めるための、空転動作時の電力量の基準値を記憶した記憶部６３と、その基準値と演算部６１での演算値とを比較する比較部６２を有しており、この比較部６２において基準値と演算値とを比較し、演算値が基準値を下回った場合、制御部６から定着動作開始信号つまり印字可能信号が出力され、画像形成・定着動作が行われることになる。
【００７９】
なお、以上の例では、電力値の高い状態つまり１０００Ｗの出力信号に基づき演算を行っているが、３００Ｗの低電力時の場合について演算しても問題はない。従来は、加熱ローラ１の温度情報に基づき定着動作を開始していたが、上述したように、空転動作時の電力情報も加えて、温度情報と電力情報から定着動作を開始することで、発熱層の内部に設けられた弾性体層への熱移動量が低下し、連続通紙を行っても、記録材と弾性体層への熱の移動量が投入電力量を大きく上回り、加熱ローラ１の温度が著しく低下して定着不良等が発生するようなことがなく、良好な定着像が得られることになる。
【００８０】
＜実施形態２＞
上記した例（実施形態１）では、制御部６からの電力信号に基づいて、空転状態での電力情報を得て、制御部６内での判定基準値との比較・判定を行っていたが、この例では、図５に示すように、コイル電流を測定する電流検知回路１１及びコイル電圧を測定する電圧検知回路１２を設けて電力値を実測し、その実測値を用いて定着動作を行うか否かを判断するようにしている。この例の場合、実測値が、制御部６へと伝達され、制御部６内で同じく判定基準値との比較を行い、その値を持って定着動作を開始することになる。
【００８１】
このように温度情報に加えて、電力情報により定着動作を開始することには、次のような利点がある。
【００８２】
すなわち、これまでは、常温（ほぼ２５度〜３０度）から加熱装置を立ち上げた状態、つまり断熱層が十分に冷えている場合について説明を行ってきたが、例えば、待機モードからから復帰させる場合や、多くの印字を行った直後の加熱ローラ１が暖まっている状態つまり弾性体層が十分に温まっている状態では、発熱層から弾性体層への熱移動量は常温から昇温させた直後と比較して少なくなる。このような状態から印字を行う場合は、空転動作により断熱層への蓄熱を殆ど行わなくてもよい場合である。加熱ローラ１が定着温度に到達した後、空転動作に必要な電力を数秒間隔で求めて判断することで、加熱ローラ１の断熱層の温まり状況が判断できる。従って、必要以上に空転動作を行われなくなり、ユーザーを待たせてしまうことがなくなる。
【００８３】
さらに、この例において、モノクロ出力時とカラー出力時とで、電力の判定基準値の切り替えを行うようにしてもよい。この場合の利点を以下に説明する。
【００８４】
一般的に、タンデム方式で構成されるカラー出力装置（カラー画像形成装置）では、モノクロ出力時及びカラー出力時のいずれの場合も、単位時間あたりに処理できる記録用紙の枚数はほぼ同じであるが、カラー出力時は記録用紙１枚あたりに使用されるトナー量が多いため、トナーを記録用紙に定着するためのエネルギーはモノクロ出力時と比較して多く必要となる。つまり、カラー出力時は、モノクロ出力時と比較して、断熱層である弾性体層への熱逃げ量を少なくする必要があり、カラー出力が選択された場合は、電力判定基準値をモノクロ出力時の電力判定基準値よりも小さい値に設定しておくことで、カラー出力時及びモノクロ出力時のいずれの場合においても、最適な電力の条件下にて定着動作を開始することが可能となり、必要以上にユーザーの待ち時間を延ばすことなく、定着不良等の発生のない良好な画像が常に得られることになる。
【００８５】
一方、４回転プロセスで構成されるカラー出力装置では、単位時間あたりに処理される記録用紙の枚数は、通常、モノクロ出力時の枚数の約４分の１程度である。カラー出力時またはモノクロ出力時のいずれの場合も、記録用紙が定着ニップを通過する時間は一定であるが、カラー出力時の場合は、記録用紙が定着ニップを通過した後、次の記録用紙が定着ニップに到達するまでの時間が長く、その時間で加熱ローラの温度は回復することができる。
【００８６】
すなわち、単位時間あたりに処理される記録用紙の枚数により、加熱ローラの温度低下度合いは異なることから、単位時間あたりに処理を行うことができる記録用紙の枚数に応じて電力判定基準値の切り替えを行い、単位時間あたりに処理される記録用紙の枚数が少ない場合は、電力判定基準値を高くすることで、それぞれ最適な条件下にて定着動作を開始することが可能となり、必要以上にユーザーの待ち時間を延ばすこともなく、定着不良等の発生のない良好な画像が常に得られることになる。
【００８７】
また、通紙に伴い加熱ローラの温度は徐々に低下することから、ユーザーからの印字要求枚数が少ない場合、例えば、シングルコピーのような場合には、電力の判定基準値を低くしても問題がない。さらに、薄紙を使用する場合は、用紙へ奪われる熱量が低下することから、電力の判定基準値を低くしてもよい。薄紙のシングルコピーのような場合、記録用紙の厚み情報と枚数情報によって、従来と同様に、加熱ローラの温度情報のみによる制御、すなわち、定着温度に到達した後に直ちに通紙を行うこともできる。このように、印字要求枚数や記録用紙の厚み情報に基づいて電力の判定基準値を切り替えることで、ユーザーの待ち時間を最小にしつつ、定着不良等を抑制することも可能となる。
【００８８】
なお、上記印字枚数は、画像形成装置に備えられている操作パネル（テンキーや画像モードを設定する設定ボタン、液晶ディスプレイなどの表示部より構成される）から入力されて、電力の判定基準値へと反映される。また、記録用紙の厚み情報も、ユーザーによる操作パネルの操作によって、紙の厚み情報、例えば、薄紙、普通紙、厚紙等のように紙の種類を選択できるようにすることで可能である。
【００８９】
ここで、以上の各実施形態では、加熱ローラ１の外部に加熱源３として誘導コイル３ａを配置しているが、本発明はこれに限られることなく、加熱源３は、ハロゲンランプやセラミックヒータ等を内蔵し、加熱ローラをその外部から加熱するための外部加熱ローラ等であってもよい。
【００９０】
また、図１に示す加熱装置１０では、加圧ローラ２内部に熱源を設けていないが、図６に示すように、加圧ローラ２をアルミニウム等の比較的肉厚の薄い芯金２ｅとして、その外側に離型層２ｃを設ける構成として、加圧ローラ２の内部にハロゲンランプ等の熱源２１を設けて、加圧ローラ２からも加熱をする構成としてもよい。さらには、加圧ローラ２の芯金２ｅと離型層２ｃの間にも４００μｍ程度のシリコンゴム（図示せず）を設けてもよい。
【実施例】
【００９１】
以下、本発明の実施例を比較例とともに説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００９２】
＜実施例１＞
図１に示す加熱装置１０において、以下の構成の加熱ローラ１、加圧ローラ２、加熱源３、温度検知部材７を用いた。
【００９３】
すなわち、加熱ローラ１として、外径２８ｍｍ、肉厚３ｍｍの中空状のアルミニウム製素管の外表面に、厚み６ｍｍのシリコンスポンジにて形成された第１弾性体層１ｂ、厚み４０μｍのＮｉ発熱層１ｃ、厚み４００μｍのシリコンゴムからなる第２弾性体層１ｄをこの順に形成し、さらに最表層に離型層１ｅとして厚み３０μｍのＰＦＡチューブを設けたものを用いた。
【００９４】
また、加圧ローラ２として、直径２０ｍｍの鉄製の円柱状の芯金２ａに、厚み５ｍｍのシリコンスポンジにて形成された弾性体層２ｂを設け、その弾性体層２ｂ表面に厚み３０μｍのＰＦＡチューブ層を設けたものを用いた。また、上記加熱ローラ１と加圧ローラ２との接触によって形成される定着ニップ部Ｎのニップ幅は約７ｍｍに設定した。
【００９５】
さらに、加熱源３の誘導コイル３ａとしてリッツ線を用い、加熱ローラ１表面から３ｍｍの間隔を隔てて配置した。また、温度検知部材７としてサーミスタを用い、温度検知部材７を誘導コイル３ａと加熱ローラ１との間に配置した。
【００９６】
このような構造の加熱装置１０において、電源投入後、加熱ローラ１を２４０ｍｍ／ｓｅｃで回転させながら、加熱動作を行い、加熱ローラ１を１７０℃まで昇温させた。引き続き、加熱ローラ１を回転させながら、１７０℃の一定温度で加熱動作を続け、空転動作時の電力が１５０Ｗに低下するまで加熱を続けた。
【００９７】
そして、空転時の電力が１５０Ｗになったことを検知し、定着動作可能であると判断した後に、比較的紙厚の厚いＡ４幅の用紙（坪量１０５ｇ／ｍ2）を５０ｐｐｍの速度で１００枚連続通紙した。なお、定着性も評価するために、１枚目，１０枚目，・・，１００枚目と約１０枚ごとには、画像パターンが形成された記録用紙を通紙した。画像パターンは、イエロー、マゼンタ、シアンの各トナーを１層から３層まで重ね合わせたパッチパターンであり、トナー１層あたりの付着量は０．５ｍｇ／ｃｍ2とした。
【００９８】
図７は、上記した条件下での通紙中の加熱ローラ１の温度状態を示す結果である。図７から明らかなように、５０ｐｐｍの高速で連続通紙を行ったにもかかわらず、加熱ローラ１の温度は殆ど低下することがなく、用紙に奪われる熱量分を十分に補うことができていることが確認された。また、定着強度についても、１層から３層まで全てのパターンで問題なかった。
【００９９】
＜比較例＞
実施例１で説明した構成の加熱装置１０を用い、加熱ローラ１の温度が１７０℃に到達した直後に、直ちに通紙を開始した場合の加熱ローラ１の温度の測定した。その測定結果を図８に示す。この比較例においては、図８に示すように、加熱ローラ１の温度は最大で約２０℃も低下し、明らかなコールドオフセットが発生した。
【０１００】
以上の実施例１及び比較例から、加熱ローラの温度情報に加えて、空転時の電力情報に基づいて定着動作を開始することで、加熱ローラの温度低下がなく、連続通紙を行った際にも定着不良の発生のない良好な画像が得られることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明の加熱装置は、記録材上にトナー像を定着させることによって、記録材上への画像形成を行うプリンタ、複写機、ファックス、これらの機能を備えたデジタル複合機等の画像形成装置に有効に利用することができる。そして、本発明の加熱装置は、待機状態から復帰させた場合の加熱ローラの温度むらを速やかに解消することができるので、ウォームアップを短時間で行うことができる画像形成装置を提供することができる。また、加熱装置を待機モードから復帰させた場合の復帰時間を短縮することができるので、消費電力を低減する効果も有するので、画像形成装置の省電力化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の加熱装置の実施形態の構成を模式的に示す図である。
【図２】図１の加熱装置に用いる加熱ローラの構造を模式的に示す部分拡大断面図である。
【図３】本発明の画像形成装置の実施形態の構成を模式的に示す図である。
【図４】加熱装置の制御系の一例を示すブロック図である。
【図５】加熱装置の制御系の別の例を示すブロック図である。
【図６】本発明の加熱装置の別の実施形態の構成を模式的に示す図である。
【図７】本発明の実施例の結果を示す図で、連続通紙中の加熱ローラの温度状態を示すグラフである。
【図８】本発明の比較例の結果を示す図で、連続通紙中の加熱ローラの温度状態を示すグラフである。
【図９】加熱ローラ型の加熱装置の一例を模式的に示す図である。
【図１０】図９の加熱装置において、連続通紙したときの通紙時間と加熱ローラ１の温度との関係を示すグラフである。
【図１１】空転時間と加熱ローラを一定温度に維持するために必要な電力との関係を示すグラフである。
【図１２】加熱ローラを常温から定着可能温度まで昇温させた後、加熱ローラを空転させながら定着温度で維持した時の空転時間と発熱層からスポンジ層への熱移動量との関係を示したグラフである。
【符号の説明】
【０１０３】
１０  加熱装置
１  加熱ローラ（加熱部材）
１ａ  芯金
１ｂ  第１弾性体層
１ｃ  Ｎｉ発熱層
１ｄ  第２弾性体層
１ｅ  離型層
２  加圧ローラ（加圧部材）
３  加熱源
３ａ  誘導コイル
４  励磁回路（電力供給手段）
５  駆動回路
６  制御部
７  温度検知部材
８  定着入口ガイド
１００  画像形成装置
１００Ｙ，１００Ｍ，１００Ｃ，１００Ｂ  可視像形成ユニット
１１１  感光体ドラム
１１２  帯電ローラ
１１３  レーザ光照射手段
１１４  現像器
１１５  転写ローラ
１１６  クリーナ
【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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【図１１】
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【図１２】
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