(57)【要約】【課題】発熱効率を向上させ、装置の立上げまでの待機時間を短縮する定着装置を提供する。【解決手段】発熱層を有する回転体と、回転体の軸方向に沿って回転体に対向配置され、発熱層を誘導加熱する励磁コイルと、励磁コイルとの積層構造をなし、励磁コイルが発生した磁束を打ち消す向きの磁束を発生する第１消磁コイルとを備える定着装置であって、回転体に通紙される記録媒体のサイズを含む情報を取得した後、第１消磁コイルを駆動制御する駆動制御手段を備える。【選択図】図７
2014126565.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱層を有する回転体と、前記回転体の軸方向に沿って前記回転体に対向配置され、前記発熱層を誘導加熱する励磁コイルと、前記励磁コイルとの積層構造をなし、前記励磁コイルが発生した磁束を打ち消す向きの磁束を発生する第１消磁コイルとを備える定着装置であって、
前記回転体に通紙される記録媒体のサイズを含む情報を取得した後、前記第１消磁コイルを駆動制御する駆動制御手段を備えることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記第１消磁コイルは前記回転体の軸方向端部に対向して複数配置され、
前記駆動制御手段は、前記複数の第１消磁コイルの内、前記取得した記録媒体のサイズに基づいて導出した、記録媒体が通紙されない非通紙領域に対向配置された第１消磁コイルを選択する消磁コイル選択手段を備えることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記消磁コイル選択手段は、前記回転体の軸方向の長さと前記取得した記録媒体の幅方向の長さとの差から前記非通紙領域を導出することを特徴とする請求項２記載の定着装置。
【請求項４】
前記複数の第１消磁コイルの、前記回転体の軸方向の外形寸法が相互に異なることを特徴とする請求項２又は３記載の定着装置。
【請求項５】
前記駆動制御手段は、前記励磁コイルを駆動制御する前に前記第１消磁コイルを駆動制御することを特徴とする請求項２から４の何れか１項に記載の定着装置。
【請求項６】
前記消磁コイル選択手段は、記録媒体に形成される画像に関する画像データを取得し、前記画像データに基づいて導出した、画像が形成されない非画像領域に対向配置された第１消磁コイルを選択することを特徴とする請求項２から５の何れか１項に記載の定着装置。
【請求項７】
前記励磁コイルとの積層構造をなし、前記励磁コイルが発生した磁束を打ち消す向きの磁束を発生する第２消磁コイルをさらに備え、
前記第２消磁コイルは、前記回転体の軸方向中央に対向配置され、
前記駆動制御手段は、前記回転体に通紙される記録媒体のサイズを含む情報を取得した後、前記第２消磁コイルを駆動制御することを特徴とする請求項２から６の何れか１項に記載の定着装置。
【請求項８】
前記消磁コイル選択手段は、今回の画像形成時に取得した記録媒体のサイズが、前回の画像形成時に取得した記録媒体のサイズより大きいとき、前記第２消磁コイルを選択することを特徴とする請求項７記載の定着装置。
【請求項９】
請求項１から８の何れか１項に記載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、定着装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、装置の立ち上がり時間が短く省エネルギー化された、電磁誘導加熱方式の定着装置が広く用いられている。電磁誘導加熱方式の定着装置は、励磁コイルやセンターコアなどを備えた磁束発生部を有し、その磁束発生部による磁界形成によって定着ローラ内の電磁誘導発熱層の発熱を促している。
【０００３】
電磁誘導加熱方式の定着装置は、発熱層を直接加熱できるという特徴を有し、ハロゲンヒータと比較して定着部材の熱容量が小さい構成とすることが可能となる。これにより、高熱効率化や高速加熱化が図られる。
【０００４】
電磁誘導加熱方式の定着装置で、幅方向サイズの異なる記録媒体を定着する場合には、記録媒体の幅方向サイズに応じて、定着部材の幅方向の熱分布が変動し、温度ムラが生じてしまう場合があった。例えば、幅方向サイズが小さな記録媒体を通紙して定着する場合には、その通紙領域では記録媒体に熱が奪われて、非通紙領域に比べて定着ローラの温度が低くなる。特に小さなサイズの記録媒体を連続通紙した際に、この現象は顕著に現れる。
【０００５】
このように、定着部材の軸方向両端部において定着温度が上昇した状態で、幅方向サイズの大きな記録媒体上のトナー像を定着すると、温度上昇した位置にホットオフセットが発生する。さらに、軸方向両端部の温度が、定着部材の耐熱温度を超えた場合には、定着部材に熱による破損が生じることも考えられる。
【０００６】
これに対して、定着部材の軸方向両端部を基準として、軸方向全域の定着温度を制御して通紙しようとすると、両端部の定着温度は問題なく制御できるが、通紙領域では熱を奪われ続けているため、必要温度を保持できずに温度が下降してしまう。このように、定着温度が下降した状態で記録媒体上のトナー像を定着すると、温度下降位置ではコールドオフセットが発生する。
【０００７】
そこで、電磁誘導加熱方式の定着装置の場合、励磁コイルとは逆向きの磁界を形成する消磁コイルを励磁コイル上に積載し、消磁コイルの消磁効果により定着ローラの加熱領域を調整する技術が知られている。
【０００８】
上記に関し、特許文献１には、図１６に示すように、磁界を形成する励磁コイル２０１と、その磁界を部分的に減少させる第１消磁コイル２１００および第２消磁コイル２２００が積層配置されていることを特徴とする電磁誘導加熱方式の定着装置が開示されている。
【０００９】
また、特許文献２には、定着ローラを誘導加熱する励磁コイルと、励磁コイルから発生される磁束を打ち消す方向に磁束を発生させる消磁コイルを設けるとともに、励磁コイルに交番電流を供給する電源部に対して消磁コイルを電気的に接続しないように構成した定着装置が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１に開示された定着装置によれば、用紙サイズに合わせて各消磁コイルのオン／オフを切り替えることで、より多くの用紙サイズに対応することが可能となる。よって、小サイズ紙が連続して通紙された場合であっても、発熱部材の非通紙領域における過昇温を抑止する効果が期待できる。また各消磁コイルが積層されていることで消磁領域の継ぎ目がなくなり、発熱部材の過昇温をムラなく抑制することができる。
【００１１】
また、特許文献２に開示された定着装置によれば、励磁コイルと消磁コイルの電源を電気的に接続しないことで、小サイズの記録材が連続的に通紙された場合でも、発熱部材の非通紙領域における過昇温を効率的かつ確実に抑止することができる。また、励磁コイルは消磁コイルを介在して定着ローラに対向することも可能としており、非通紙領域において、より効率的な発熱抑止効果を発揮することができる。
【００１２】
一方、特許文献１や特許文献２に開示された定着装置において、消磁コイルは端部非通紙領域の過昇温が検知されてから作動する仕様をとっている。このため、１枚目の通紙条件が小サイズ紙の場合においても、定着ローラ全面を加熱する必要があり、本来定着に不要な領域まで加熱することになってしまう。
【００１３】
従って、特許文献１や特許文献２に開示された定着装置において提案される消磁コイルは、発熱部材の端部における過昇温を防止する効果が高い反面、発熱効率が悪いため、定着装置の立上げまでに一定の待機時間を必要とすることになる。
【００１４】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであって、発熱効率を向上させ、装置の立上げまでの待機時間を短縮する定着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】
【００１５】
上記の課題を解決するため、本発明の定着装置は、発熱層を有する回転体と、回転体の軸方向に沿って回転体に対向配置され、発熱層を誘導加熱する励磁コイルと、励磁コイルとの積層構造をなし、励磁コイルが発生した磁束を打ち消す向きの磁束を発生する第１消磁コイルとを備える定着装置であって、回転体に通紙される記録媒体のサイズを含む情報を取得した後、第１消磁コイルを駆動制御する駆動制御手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、発熱効率が良く、装置の立上げまでの待機時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態の画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態の画像形成装置に設置される定着装置の概略断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態の画像形成装置に設置される定着装置を幅方向に見た模式図である。
【図４】本発明の実施形態の定着装置における各消磁コイルに切替スイッチを設けた構成を示す模式図である。
【図５】本発明の実施形態の定着装置における各消磁コイルと切替スイッチとからなるスイッチング回路の模式図である。
【図６】本発明の実施形態の画像形成装置の概略ブロック図である。
【図７】本発明の実施形態の定着装置における消磁コイルの制御処理手順を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態の定着装置の制御方法による立上時間を、従来の制御方法による場合と比較するグラフである。
【図９】本発明の実施形態の定着装置の立上時間を測定したときの電流値を、従来の制御方法による場合と比較するグラフである。
【図１０】本発明の実施形態の定着装置の立上時間を測定したときの磁界強度を、従来の制御方法による場合と比較するグラフである。
【図１１】本発明の実施形態の定着装置における消磁コイルの制御処理手順の変形例である。
【図１２】本発明の第２実施形態の定着装置を幅方向に見た模式図である。
【図１３】本発明の第３実施形態の定着装置を幅方向に見た模式図である。
【図１４】本発明の第３実施形態の定着装置の回転軸方向の温度分布を示すグラフである。
【図１５】本発明の第３実施形態の定着装置における消磁コイルの制御処理手順を示すフローチャートである。
【図１６】従来の定着装置を幅方向に見た模式図である。
【図１７】従来の定着装置における消磁コイルの制御処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の実施形態の画像形成装置について以下図面を用いて説明するが、本発明の趣旨を越えない限り、何ら本実施形態に限定されるものではない。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化乃至省略する。
【００１９】
本発明の実施形態の画像形成装置の概略構成について、図１を用いて説明する。本実施形態の画像形成装置１として、電子写真フルカラープリンタを例として説明する。本実施形態の画像形成装置１は、記録媒体としての用紙の幅中央を装置長手方向の中央に揃えて通紙する「中央基準」の装置である。
【００２０】
本実施形態の画像形成装置１の全体構成を、便宜的に上部と下部に分けて説明する。本実施形態の画像形成装置１の上部には、その上方に不図示の自動原稿搬送装置が配され、その下方に不図示の光学要素からなる光学ユニットが設けられている。また、光学ユニットの下方には作像ユニットが設けられている。
【００２１】
また、本実施形態の画像形成装置１の下部には、給紙トレイが複数収納された給紙ユニット２７が設けられている。各給紙トレイには異なるサイズの用紙Ｐがそれぞれ積載されている。
【００２２】
本実施形態の画像形成装置１による画像形成の概略について、例えば、作像ユニットに含まれるイエロー現像器３０Ｙを例にとり説明する。まず、像担持体としての、有機感光体からなる電子写真感光体ドラム３２は、図中の矢印方向に所定のプロセススピード、すなわち周速度で回転駆動される。感光体ドラム３２は、その回転過程において帯電ローラなどの帯電装置３３で所定の極性・電位の一様な帯電処理を受ける。
【００２３】
次に、感光体ドラム３２の帯電処理面には、レーザースキャナとしての不図示のレーザ光学箱から出力されるレーザ光Ｌが、感光体ドラム３２の露光位置に反射させるミラーを経由して照射される。これにより、感光体ドラム３２は、目的画像情報の走査露光処理を受ける。
【００２４】
不図示のレーザ光学箱は、画像信号発生手段としての不図示のコンピュータなどから得た目的画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して、変調したレーザ光Ｌを出力して感光体ドラム３２の表面を走査露光する。この走査露光により、感光体ドラム３２の表面に目的画像情報に対応した静電潜像が形成される。
【００２５】
フルカラー画像形成の場合は、目的とするフルカラー画像の第１の色分解成分画像、例えばイエロー成分画像についての走査露光・潜像形成がなされる。そして、その潜像がイエロー現像器３０Ｙの作動により、イエロートナー像として現像される。
【００２６】
現像されたイエロートナー像は、感光体ドラム３２と中間転写ベルト２３との接触部、あるいは近接部となる、１次転写部２６において、中間転写ベルト２３の表面に転写される。そして、中間転写ベルト２３の表面に対するトナー像転写後の感光体ドラム３２の表面は、クリーナ３４ａによる転写残トナーなどの付着残留物の除去を受けて、清掃される。
【００２７】
上記のような帯電・走査露光・現像・１次転写・清掃のようなプロセスサイクルが、例えばマゼンタ成分画像を形成するマゼンタ現像器３０Ｍ、シアン成分画像を形成するシアン現像器３０Ｃ、及び黒成分画像を形成する黒現像器１１Ｂｋにより順次実行される。つまり、中間転写ベルト２３の表面にイエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像、黒トナー像の都合４色のトナー像が順次重ねて転写され、目的のフルカラー画像が形成される。
【００２８】
中間転写ベルト２３は、感光体ドラム３２に接触して、あるいは近接して感光体ドラム３２と同じ周速度で図中の矢印Ｂ方向に回転駆動される。そして、バイアス電位を与えて感光体ドラム３２との電位差により感光体ドラム３２上のトナー像を該中間転写ベルト２３に転写させる。
【００２９】
上記のように、中間転写ベルト２３上で合成されたカラートナー画像は、中間転写ベルト２３と転写ローラ２２との接触ニップ部である２次転写部２５において、給紙ユニット２７から所定のタイミングで送り出された用紙Ｐに転写されていく。
【００３０】
用紙Ｐの搬送経路において、２次転写部２５から見た上流側には、一対のレジストローラ２４が設けられている。このレジストローラ２４に向けて、給紙ユニット２７の各給紙トレイに収納された用紙Ｐが給紙コロ２８から送り出されるようになっている。
【００３１】
給紙コロ２８により、給紙トレイから給紙された用紙Ｐが、破線で示す搬送経路を経て、一対のレジストローラ２４の位置でいったん停止される。そして、２次転写部２５において中間転写ベルト２３上のトナー像と合致するように、用紙Ｐの送り出しタイミングが制御される。好適なタイミングが到来すると、レジストローラ２４にて停止されていた用紙Ｐは、レジストローラ２４から送り出され、２次転写部２５に向けて搬送される。
【００３２】
転写ローラ２２は、用紙Ｐの背面からトナーと逆極性の電荷が供給されることにより、中間転写ベルト２３の表面側から用紙Ｐ側へ合成カラートナー画像を順次一括転写する。２次転写部２５を通過した用紙Ｐは、中間転写ベルト２３の表面から分離されて、定着装置１０へと導入される。そして、用紙Ｐは、定着装置１０により未定着トナー像の加熱定着処理を受けて、カラー画像形成物として、機外の廃止トレイに排出される。
【００３３】
定着装置１０は、本実施形態における電磁誘導加熱方式の定着装置である。定着装置１０の詳細については、後述する。また、画像形成装置１は用紙Ｐの両面に画像形成をすることができる。例えば、不図示の分岐爪により不図示の自動両面装置へ廃止された用紙Ｐは、自動両面装置によりスイッチバック反転され、レジストローラ２４の手前の搬送経路に搬送される。
【００３４】
次に、本実施形態の定着装置１０の概略構成について図２から図４を用いて説明する。図２に示すように、定着装置１０は、磁束発生手段としての励磁コイル１１と、発熱部材を有する回転体としての定着ローラ１３と、加圧ローラ１４と、温度検知手段としての不図示の温度センサ等で構成される。
【００３５】
定着ローラ１３は、非磁性材料からなる中空構造の芯金１３ａの表面に、弾性層１３ｂ、発熱層１３ｃ等を形成した多層構造体からなる。詳述すると、定着ローラ１３は外径が４０ｍｍ程度であり、芯金１３ａ上に、弾性層１３ｂと、発熱層１３ｃと、不図示の酸化防止層および離型層等が積層されている。
【００３６】
芯金層１３ａは、ニップ領域を形成するために、定着ローラ１３にかけられる加重に耐えうる剛性を持たせるために設けてある。よって、芯金層１３ａには鉄などの金属を使用することができる。また、セラミック等の非磁性かつ絶縁性の材料で芯金層１３ａを構成することで、誘導加熱に影響を与えないようにすることもできる。
【００３７】
本実施形態においては、芯金層１３ａに非磁性のステンレスとしてＳＵＳ３０４を使用した。そして芯金層１３ａの肉厚を略０．４ｍｍと薄くして熱容量を小さくするとともに、誘導加熱のエネルギーを発熱層１３ｃに集中させる構成とした。
【００３８】
弾性層１３ｂには、フッ素ゴム、シリコーンゴム、及びフロロシリコーンゴム等の弾性体を使用することができる。定着ローラ１３に弾性層１３ｂを設けることにより、定着ローラ１３のたわみを許容してニップ領域の幅を増やすことができる。また、弾性層１３ｂのローラ硬度を加圧ローラ１４よりも小さくして排紙性、記録材分離性能を向上させることができる。
【００３９】
また、弾性層１３ｂをスポンジゴムで構成することにより発熱層１３ｃの発熱を断熱保持することができる。これにより、定着ローラ１３の表層側にある弾性層１３ｂあるいは離型層を迅速に加熱するように作用する。これにより、定着ローラ１３の表面が定着に必要な温度に迅速に到達するとともに、用紙Ｐに熱が奪われても、熱の供給が追いつかないようなことがない。
【００４０】
この構成により、良好なニップ領域を形成することができるとともに、発熱層の発熱を断熱保持し、定着ローラ１３の内側に伝熱することを抑止することができる。
【００４１】
本実施形態の定着装置１０においては、弾性層１３ｂに厚さが略９ｍｍの発砲シリコーンゴムを使用した。これにより定着ローラ１３の表層に配置されている発熱層１３ｃの熱が、容易には定着ローラ１３の内部に流れ込まず、効率的な加熱を行うことができる。
【００４２】
発熱層１３ｃは、良伝導の金属材料で構成されている。誘導加熱に適した金属材料としては、一般的に高抵抗のものが知られているが、良伝導の金属材料を薄層化することにより、発熱層１３ｃの実質的な抵抗を任意に設定することができ、発熱量を向上することができる。
【００４３】
本実施形態の１０においては、発熱層１３ｃに１０μｍの厚さの銅層を用いた。当然、発熱層１３ｃは良伝導であれば良いので、銀、アルミニウム、マグネシウム、又は磁性体であるニッケル等の他の金属材料を用いてもよい。
【００４４】
定着ローラ１３の最表層には不図示の離型層が形成されている。離型層は、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン・パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂（ＰＦＡ）、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）などのフッ素樹脂、又はこれらの樹脂の混合物、若しくはこれらの樹脂を耐熱性樹脂に分散させたもので構成される。
【００４５】
離型層の層厚は、略５〜５０μｍに形成されている。これにより、定着ローラ１３上のトナー離型性が担保されるとともに、定着ローラ１３の柔軟性が確保される。なお、トナー離型性、及び定着ローラ１３の柔軟性を高める観点から、離型層の層厚を略１０〜３０μｍとして形成することが望ましい。
【００４６】
励磁コイル１１は、発熱層１３ｃに対向する位置に配置されている。図２に示すように、励磁コイル１１を加えた各層の位置関係は、ローラ中心方向に向かって外側から、消磁コイル１２、励磁コイル１１、発熱層１３ｃの順となっている。励磁コイル１１と消磁コイル１２とは積層構造をなしている。
【００４７】
励磁コイル１１より発生した磁界が、発熱層１３ｃを誘導加熱して、定着ローラ１３を加熱する。用紙Ｐは、定着ローラ１３と加圧ローラ１４で構成されるニップ領域を通過する際に、定着ローラ１３により加熱されることで、溶融されたトナーが用紙Ｐに浸み込み、画像が用紙Ｐに定着される。
【００４８】
励磁コイル１１は、表面が絶縁された外径が略０．１５ｍｍの銅製の線材を９２本束ねた線束を、定着ローラ１３の回転軸方向に延伸し、かつ、定着ローラ１３の周方向に周回して形成される。
【００４９】
フェライトコアは、第１のコア１５と第２のコア１６により構成されている。第１のコア１５は、定着ローラ１３の周面に対向する位置で、かつ励磁コイル１１等の背後に配置されている。また、第２のコア１６は、励磁コイル１１等を介さない定着ローラ１３の周面に対向し、第１のコア１５よりも定着ローラ１３に近接する位置に配置されている。フェライトコアを上記構成とすることで、励磁コイル１１より発生した磁束を発熱層３ｃに集中させることができる。
【００５０】
なお、第１のコア１５および第２のコアの材質は、強磁性体であって、電気抵抗率の高いものが望ましい。例えば、上述したフェライトコアの他に、パーマロイなどの材料を用いることが可能である。
【００５１】
ここで、本実施形態では、定着ローラ１３の回転軸方向の長さを略３１０ｍｍとしている。これは、定着装置１０が処理できる記録媒体の最大長さをＡ３サイズにおける２９７ｍｍとしたためである。これにより、定着ローラ１３の回転軸方向の長さをＡ３サイズよりも少し大きなサイズとしている。
【００５２】
次に、本実施形態の定着装置１０に備わる励磁コイル１１、第１消磁コイルとしての消磁コイル１２の構成を、図３を加えて詳説する。励磁コイル１１は、上述の通り、絶縁された外径が略０．１５ｍｍの銅製の線材９２本を束ねた線束を周回することにより構成され、定着ローラ１３を覆うように渦巻状に配置される。
【００５３】
また、励磁コイル１１の形状は、第２のコア１６を軸として、定着ローラ１３の回転軸方向に延伸し、かつ、定着ローラ１３の周方向に周回する形状となっている。励磁コイル１１は、図示するように、線束が定着ローラ１３の回転軸方向と平行かつ直線になっている直線部１１ａと、端部が弓状に曲がっている湾曲部１１ｂが存在する。
【００５４】
直線部１１ａと湾曲部１１ｂでは、発生する磁界の強さが異なるため、励磁コイル１１の回転軸方向の長さは、直線部１１ａが定着ローラ１３と一致する長さとしている。これは、定着ローラ１３の回転軸方向の発熱を均一にするためである。
【００５５】
一方、消磁コイル１２は、定着装置１０にあわせた発熱抑制率を考慮した形状とすることが好ましい。つまり、発熱抑制率は、消磁コイル１２の形状に左右される。ここでいう形状とは、具体的には、定着ローラ１３の回転軸に垂直な面におけるコイル導線部の断面積の形状をいう。
【００５６】
消磁コイル１２は、励磁コイル１１と同様に、第２のコア１６を軸にして、定着ローラ１３の回転軸方向に延伸し、かつ定着ローラ１３の周方向に周回する形状としている。本実施形態においては、消磁コイル１２は、励磁コイル１１上に積載される形状となっているが、励磁コイル１１と定着ローラ１３の、正確には発熱層１３ｃの間に挟まれる位置であってもよい。消磁コイル１２を構成する線材は励磁コイル１１のものと同一の外径が略０．１５ｍｍ銅製の線材を、１２本束ねた線束を用いた。
【００５７】
本実施形態において、消磁コイル１２は、リレー回路がオープンであるとき、励磁コイル１１の磁束に大きな影響を与えないこととするが、実際には少量ながら励磁コイル１１の磁束を消費する。そのため、消磁コイル１２を構成する細線の条件によっては、発熱層を加熱する効率が低下することがある。よって、消磁コイル１２を構成する細線およびその条件も考慮する必要があり、細線は外径が略０．４４ｍｍ以下であることが望ましい。
【００５８】
消磁コイル１２を構成する細線は、励磁コイル１１を構成している細線と同等もしくはそれ以下の断面積の細線により構成されることが望ましく、巻き線の数は多いほうが好ましい。また、励磁コイル１１と消磁コイル１２との距離は狭い方がよい。但し、励磁コイル１１と消磁コイル１２が密接すると、消磁コイル１２の発熱により励磁コイル１１の加熱効率を阻害することになる。そのため、励磁コイル１１と消磁コイル１２との間隔として、例えば略０．１ｍｍ以上の距離を空けた方がよい。
【００５９】
図３に示すように、複数の消磁コイル１２は、定着ローラ１３の回転軸方向の中心を軸として、左右対照に配置されている。本実施形態においては、対照となる一組の消磁コイル１２は、定着ローラ１３の、通紙される用紙Ｐの両端に対向する、励磁コイル１１上に積層されている。例えば、本実施形態では、Ａ３、Ａ４、Ｂ５、Ａ５の幅方向のサイズが異なる用紙に定着を行える構成としている。
【００６０】
具体的には、Ａ５サイズ紙の両端部外側に対向する位置に一組の消磁コイル１２ａ、Ｂ５サイズ紙の両端部外側に対向する位置に一組の消磁コイル１２ｂ、Ａ４サイズ紙の両端部外側の対向する位置に一組の消磁コイル１２ｃを配置する。各組の消磁コイル１２は、Ａ５、Ｂ５、Ａ４の用紙が定着ローラ１３を通過したときに、非通紙領域となる領域に相対する位置に配置されている。つまり、消磁コイル１２ａ、１２ｂ、１２ｃの、定着ローラの軸方向の外形寸法が相互に異なっている。
【００６１】
また、後述するが、励磁コイル１１と消磁コイル１２は電気的に接続しない構成をとる。そのため、励磁コイル１１と消磁コイル１２の線束の巻き回し方向は同一方向、逆向き方向どちらであっても、励磁コイル１１から発生する磁束により、その磁束を打ち消す方向の逆起電力が誘起されることになる。
【００６２】
次に、本実施形態の定着装置１０における消磁コイル１２を作動させるためのスイッチング回路について、図４を用いて説明する。このスイッチング回路は、各消磁コイル１２の両端に接続された切替スイッチ５２で構成される。なお、励磁コイル１１には、励磁コイル１１を作動させる電源５１が接続されている。
【００６３】
本実施形態においては、消磁コイル１２ａを作動させる切替スイッチ５２ａ、消磁コイル１２ｂを作動させる切替スイッチ５２ｂ、及び消磁コイル１２ｃを作動させる切替スイッチ５２ｃが設けられている。例えば、切替スイッチ５２ａを閉じ、消磁コイル１２ａとの間で閉回路とすることにより、消磁コイル１２ａを作動させることができる。概略的には、図５に示すように、切替スイッチ５２を閉じ、消磁コイル１２を作動させる、ということである。
【００６４】
次に、本実施形態の画像形成装置１に備わる定着装置１０の駆動制御に係る機能ブロックについて、図６を用いて説明する。画像形成装置１は、ユーザ等のオペレータすなわち操作者が画像形成装置１の操作を行うための操作パネル１００と、画像形成装置１の動作等の全般を制御する制御手段としての制御部２００と、定着装置１０を制御する定着制御手段としての定着制御部３００を備えている。なお、本発明において、定着装置１０が定着制御部を有する構成であってもよい。
【００６５】
また、本実施形態の画像形成装置１は、定着ローラ１３の温度を検知する定着温度検知部４００と、用紙サイズを検知するセンサなどの用紙サイズ検知部５００を備える。定着温度検知部４００としては、例えば上述した温度検知手段としてのサーミスタなどの温度センサが挙げられる。定着温度検知部４００により検知された定着ローラ１３の温度情報は制御部２００へ送られる。
【００６６】
また、用紙サイズ検知部５００は、給紙トレイの所定の位置に設けられ、給紙される用紙のサイズを検知する。用紙サイズ検知部５００により検知された用紙サイズ情報は制御部２００へ送られる。なお、用紙サイズ情報は、例えば画像形成装置１が備える不図示のスキャナ部等により読み取られた画像情報から得ることとしてもよい。また、本実施形態の画像形成装置１は、例えばネットワーク７００により接続されたコンピュータ６００から画像情報やユーザからの印刷指示情報等を受信する。
【００６７】
制御部２００は、ＣＰＵ２１０と、画像形成装置１の動作プログラム及びこの動作プログラムの動作に必要な各種データを記憶したＲＯＭ２２０と、画像形成装置１の動作に必要なデータを記憶するＲＡＭ２３０等を備えた構成となっている。各給紙トレイの用紙サイズ検知センサ等によって検知された用紙Ｐのサイズは、制御部２００に入力されるとともに、制御部２００を介して定着制御部３００に入力され、定着制御部３００によって認識され、後述する制御等に用いられる。
【００６８】
定着制御部３００は駆動制御部３１０と励磁コイル１１や消磁コイル１２を駆動する駆動部３２０を有する。そして、駆動制御部３１０は、消磁コイル選択部３１１と、励磁動作制御部３１２と、消磁動作制御部３１３を有する。消磁コイル選択部３１１は、制御部２００から取得した用紙サイズデータ等に基づいて所望の消磁コイル１２を選択する。
【００６９】
また、励磁駆動制御部３１２は励磁コイル１１を駆動させるために駆動部３２０へ励磁駆動制御信号を送出する。励磁駆動制御部３１２は、例えば制御部２００から印刷信号を受け、駆動部３２０により励磁駆動させる信号を送出する。また、励磁駆動制御部３１２は、例えば制御部２００から定着ローラ１３の検知温度情報を受け駆動部３２０により励磁駆動を継続、あるいは停止させる信号を送出する。
【００７０】
また、消磁駆動制御部３１３は消磁コイル１２を駆動させるために駆動部３２０へ消磁駆動制御信号を送出する。消磁駆動制御部３１３は、例えば制御部２００から印刷信号、あるいは画像サイズ情報若しくは用紙サイズ情報を受け、駆動部３２０により消磁駆動させる信号を送出する。また、消磁駆動制御部３１３は、例えば制御部２００から定着ローラ１３の検知温度情報を受け駆動部３２０により消磁駆動を開始、継続あるいは停止させる信号を送出する。
【００７１】
本実施形態についての説明の前に、従来の定着装置１０００の制御手順について図１６および図１７を用いて説明する。まず、画像形成装置は、不図示のコンピュータなどから印刷信号を受信し、印刷準備を開始する（ステップＳ５０１）。そして、定着ローラ１１００の加熱が開始される（ステップＳ５０２）。つまり、励磁コイル２０００に高周波交番電流を流すことで、励磁コイル２０００内に磁力線が双方向に交互に切り替わるように形成される。このように、交番磁界が形成されることで、定着ローラ１１００に渦電流が生じてジュール熱が発生し、定着ローラ１１００が誘導加熱される。
【００７２】
画像形成装置は、定着ローラ１１００の加熱が完了し、印刷準備を終了すると（ステップＳ５０３、ＹＥＳ）、印刷処理を開始する（ステップＳ５０４）。画像形成装置は、印刷準備が終了しない場合（ステップＳ５０３、ＮＯ）、励磁コイル２０００の加熱を継続する。
【００７３】
画像形成装置は、印刷処理の開始後、用紙情報を確認する（ステップＳ５０５）。用紙情報は、画像形成装置が受信した画像情報より取得する、用紙の紙サイズ、紙厚、及び特殊紙情報などの情報である。そして、画像形成装置は、用紙情報に基づいて、給紙ユニットにおいて適合する用紙Ｐを選択して給紙動作を行う。また、画像形成装置は、上記用紙情報を装置内の記憶装置に記憶して、定着装置の制御パラメータとして用いる。
【００７４】
なお、定着ローラ１１００の表層部分である発熱層が発熱し、その発熱は弾性層により断熱保持され、表層の温度が迅速に昇温し、立上特性が良好となる。立上特性は、定着ローラ１１００がトナーを定着するのに必要な温度になるまでの昇温時間を指し、昇温時間が短いほど良く、ユーザにとって使いやすい画像形成装置ということになる。
【００７５】
こうして定着ローラ１１００が所定温度に達すると印刷可能な状態となり、発熱した定着ローラ１１００からの熱により、搬送される用紙Ｐ上のトナー像を加熱して溶融する。
【００７６】
定着装置１０００には、定着ローラ１１００近傍であって、Ａ５、Ｂ５、Ａ４、Ａ３の各用紙の通紙領域の端部に相対する位置に、不図示の温度検知センサが設置されている。温度検知センサにより検出された温度によって消磁コイル２１００及び２２００の開閉および励磁コイル２０００への電力投入を制御している。温度検知センサにはサーミスタなどを使用するが、他の温度センサを使用してもよい。温度検知センサは、定着ローラ１１００に接触または非接触させて使用する。
【００７７】
画像形成装置は、定着設定温度を選択する（ステップＳ５０６）。画像形成装置は、連続通紙を始まると、定着ローラ１１００に用紙Ｐが接触する「通紙領域」の温度が定着設定温度『１７０℃』に維持されるように制御する。しかし、通紙によって熱量が奪われない「非通紙領域」の定着ローラ端部の温度は上昇していくことになる。定着ローラ１１００は、端部の温度が均一に保たれるように制御されている。
【００７８】
画像形成装置は、サーミスタによる定着ローラ端部の検知温度が定着設定温度を超えているとき（ステップＳ５０７、ＹＥＳ）、用紙サイズに合わせて消磁コイル２１００及び２２００何れかを選択し、選択した消磁コイルを駆動する（ステップＳ５０８）。具体的には、定着ローラ１１００の端部の温度が、上記の定着設定温度よりも１０℃高い１８０℃に到達した時点で、何れかの消磁コイルを作動させ、端部の発熱を抑制する。作動させる消磁コイルは、前述した装置内の記憶装置に記憶されている情報を利用して選択する。一方、画像形成装置は、検知温度が定着設定温度未満であるときは（ステップＳ５０７、ＮＯ）、消磁コイルを駆動しない（ステップＳ５１３）。
【００７９】
その後も、画像形成装置はサーミスタにより定着ローラの温度を検知し、消磁コイルの駆動により定着ローラ１１００の端部の検知温度が定着設定温度未満となったとき（ステップＳ５１０、ＹＥＳ）、次に検知温度が消磁コイルを停止させてもよい消磁停止温度かどうか判断する（ステップＳ５１１）。検知温度が消磁停止温度以下となったとき（ステップＳ５１１、ＹＥＳ）、画像形成装置は消磁コイルの駆動を停止する（ステップＳ５１２）。
【００８０】
一方、画像形成装置は、ステップＳ５１０において、消磁コイルを駆動させても、依然として定着ローラ１１００の端部の検知温度が定着設定温度を超えているときは（ステップＳ５１０、ＮＯ）、消磁コイルの駆動を継続する（ステップＳ５１４）。また、画像形成装置は、ステップＳ５１１において、定着ローラ１１００の端部の検知温度が消磁停止温度を超えているときも（ステップＳ５１１、ＮＯ）、消磁コイルの駆動を継続する（ステップＳ５１５）。
【００８１】
上述のように、従来は、まず励磁コイルの加熱処理を行い、印刷処理が開始された後に検知された定着ローラの端部の温度に基づいて消磁コイルを駆動させるか否かを判断している。そのため、用紙サイズに関わらず定着ローラの全面を励磁コイルによって加熱するため、小サイズの用紙に印刷する場合、本来定着に不要な端部までも加熱されていることになる。よって、発熱効率の向上は望めず、装置の待機時間の短縮にも繋がらない。本発明は、この問題を解決するためのものであり、以下に説明する。
【００８２】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態の画像形成装置１における定着装置１０に係る消磁コイル１２の制御処理手順について図６及び図７を用いて説明する。まず、画像形成装置１は、例えば操作パネル１００に対するユーザの印刷指示信号を受け、印刷準備を開始する（ステップＳ１）。画像形成装置１は、例えばネットワーク７００により接続されたコンピュータ６００から受信した画像情報から、用紙Ｐに関する情報として、例えば用紙サイズ、紙厚、特殊紙情報などを取得する（ステップＳ２）。
【００８３】
なお、受信する画像情報としては、画像形成装置１が備えるスキャナ等を用いて取り込んだ画像情報も含まれることは言うまでもない。また、用紙サイズを上述した用紙サイズ検知部５００により取得してもよい。
【００８４】
画像形成装置１は、取得した画像情報に基づき、適合する用紙Ｐを給紙トレイから選択して給紙動作を行う。そして、制御部２００から、用紙のサイズ情報を取得した消磁コイル選択部３１１は主走査方向の全幅よりも小さいかどうかを判断する（ステップＳ３）。消磁コイル選択部３１１は、用紙サイズが主走査方向の全幅よりも小さいと判断した場合（ステップＳ３、ＹＥＳ）、取得した小サイズ用紙通紙時の非通紙領域に適合する消磁コイル１２を選択する（ステップＳ４）。
【００８５】
そして、消磁駆動制御部３１３は、選択された消磁コイル１２を駆動制御するための制御信号を駆動部３２０に送出する。そして、駆動部３２０により選択された消磁コイル１２を駆動する（ステップＳ５）。つまり、図４に示したようにリレー回路を閉じ、選択された消磁コイル１２がＯＮの状態になるよう制御される。
【００８６】
次に、励磁駆動制御部３１２により制御された駆動部３２０により、励磁コイル１１に電源が投入される（ステップＳ６）。これにより、交番磁界が形成されることで、発熱層１３ｃに渦電流が生じてジュール熱が発生し、発熱層１３ｃが誘導加熱される。
【００８７】
なお、消磁コイル１２が駆動する順番は、励磁コイル１１に電源が投入される直前・直後であればどちらでも構わない。但し、励磁コイル１１に電力を投入する前に消磁コイル１２を作動させると、発熱効率を向上させ、立上待機時間を一層短縮できるという高い効果が得られる。
【００８８】
本実施形態では、リレー回路を閉じた時には誘起交番電圧により消磁コイル１２に交番電流が流れ、選択された消磁コイル１２を配した領域では、定着ローラ１３に作用する励磁コイル１１の磁束が減じられる。
【００８９】
一方、駆動している消磁コイル１２が相対していない領域においては、励磁コイル１１に流れる電流が大きくなり、定着ローラ１３の昇温速度は上がる。この作用については後述する。
【００９０】
さらに、本実施形態では、例えば印刷開始後、用紙Ｐのサイズ情報を受けて、誘導加熱開始前、消磁コイル１２を作動させることで、小サイズ用紙通紙時の非通紙領域における過昇温を防止することも可能にしている。
【００９１】
上述した本実施形態によれば、小サイズの用紙に対して、特別大掛かりな装置を搭載することなく、定着ローラ１３表面の過昇温による劣化を防ぐことができ、装置の高耐久化・高速化を図ることができる。
【００９２】
励磁コイル１１の加熱が完了し印刷準備が終了すると（ステップＳ７、ＹＥＳ）、画像形成装置１は印刷処理を開始する（ステップＳ８）。そして、制御部２００から印刷終了の信号を受信すると（ステップＳ９、ＹＥＳ）、定着制御部３００の駆動制御部３１０において、励磁駆動制御部３１２及び消磁駆動制御部３１３により制御された駆動部３２０により、励磁コイル１１及び消磁コイル１２の駆動が停止する（ステップＳ１０）。
【００９３】
一方、制御部２００から印刷終了の信号を受信しないとき（ステップＳ９、ＮＯ）、励磁駆動制御部３１２及び消磁駆動制御部３１３により制御された駆動部３２０により励磁コイル１１及び消磁コイル１２の駆動が継続される（ステップ１１）。
【００９４】
次に、本実施形態の定着装置の制御を従来の制御と比較した結果について図８から図１０を参照して説明する。図８は、本発明の実施形態の定着装置の制御方法による立上時間を、従来の制御方法による場合と比較したグラフである。なお、本実施形態においては、定着装置の立上に必要な定着設定温度を１７０℃としている。
【００９５】
図８は、本実施形態と従来技術とで、Ａ３用紙まで対応可能な画像形成装置の定着装置にハガキサイズの用紙を通紙する際の、立上時間の違いを比較した結果を表したグラフである。横軸に時間［ｓ］をとり、縦軸にニップ部温度［℃］をとる。ここでは、消磁コイルのリレー回路をＯＮ（Ｓｈｏｒｔ）／ＯＦＦさせることで、定着設定温度に達した時の立上時間を比較した。リレー回路をＯＮにしたときの曲線Ｂを実線で示し、ＯＦＦにしたときの曲線Ａを破線で示している。
【００９６】
さらに、同じ定着装置の条件で１２００Ｗの電力を投入し、定着ローラの表面温度を計測することとする。この時、励磁コイルの電磁誘導加熱により、定着ローラを加熱するが、サーモスタットによる温度制御により、１７０℃に到達すると励磁コイルへの電力制御が入るため、一時的に温度は下がる。
【００９７】
比較の結果、従来技術で定着装置に電力を投入した際の立上時間は、符号Ｃａで示すように１８秒であった。一方、本実施形態で定着装置に電力を投入した場合は、符号Ｃｂで示すように立上まで約１０秒であり、従来技術より短時間で定着設定温度に達することが分かった。
【００９８】
図９は、本実施形態の定着装置の立上時間を測定したときの電流値［Ａ］を、従来の制御方法による場合と比較したグラフである。斜線で示す棒グラフＡが印刷準備開始後すぐに消磁コイルを駆動させない従来技術における電流値を示し、棒グラフＢが印刷準備開始後に消磁コイルを駆動させる本実施形態における電流値を示している。
【００９９】
また、図１０は、本実施形態の定着装置の立上時間を測定したときの磁束密度強度を、従来の制御方法による場合と比較したグラフである。従来技術における磁界密度強度を曲線Ａの破線で示し、本実施形態における磁界密度強度を曲線Ｂの実線で示している。
【０１００】
図９及び図１０の何れにおいても、消磁コイルを作動させた本実施形態の方が、消磁コイルを作動させない従来技術より電流値及び磁界強度ともに高くなっていることが分かる。
【０１０１】
これらのことから消磁コイルを作動させると、消磁コイルが相対していない部分の発熱効率が向上することが分かる。この作用について以下に説明する。
【０１０２】
電流をＩ、抵抗をＲとすると、電力Ｐが以下の式１により導出されることは周知のことである。
Ｐ＝Ｉ2Ｒ・・・［式１］
【０１０３】
本実施形態では、定着装置は一定の電力Ｐ1で制御されているものとする。そして、このときの電流値をＩ1、抵抗値をＲ1とする。そして、消磁コイルを駆動させたとき、以下の式２が成立することが本発明者らにより検証された。
Ｐ1＝Ｉ12Ｒ1＝Ｉ12（Ｒｍｃ＋Ｒｒ＋Ｒｍｓ−ｘ）・・・［式２］
【０１０４】
また、従来技術では、定着装置は一定の電力Ｐ2で制御されているものとする。そして、このときの電流値をＩ2、抵抗値をＲ2とする。そして、消磁コイルを駆動させないとき、以下の式３が成立することが本発明者らにより検証された。
Ｐ2＝Ｉ22Ｒ2＝Ｉ22（Ｒｍｃ＋Ｒｒ）・・・［式３］
【０１０５】
なお、式２及び式３において、Ｒｍｃは励磁コイルの抵抗を、Ｒｒは定着ローラの持つ抵抗を、Ｒｍｓは消磁コイルの抵抗を、ｘは消磁コイルＯＮにより、定着ローラに流れなくなった分の抵抗をそれぞれ示している。
【０１０６】
上記の式１から式３により、Ｒｍｓよりもｘが大きい場合、Ｒ2＞Ｒ1となることが分かる。この時、電力Ｐ1とＰ2が等しければ、Ｉ1＞Ｉ2となることが分かる。以上から、本発明者らは、消磁コイルを駆動すると励磁コイルに流れる電流が大きくなり、消磁コイルが相対していない定着ローラ部分において昇温が起きることを知見した。
【０１０７】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態の画像形成装置１における定着装置１０に係る消磁コイル１２の制御処理手順について図１１を参照して説明する。なお、第１実施形態と同様の制御については説明を省略する。すなわち、本実施形態においては、消磁コイルの駆動制御に際し、用紙サイズに加えて画像サイズを利用する。
【０１０８】
本実施形態において、制御部２００は、用紙サイズ情報を取得した後（ステップＳ１０２）、さらに、画像データサイズ情報を取得する（ステップＳ１０３）。通常、出力される画像が用紙一杯に印刷されることは稀であり、むしろ画像が印刷されない余白部分が形成されることが多い。例えば、文書データを印刷する場合、用紙の上下左右の端部に余白を設けることが多い。
【０１０９】
本実施形態では、例えばこの余白などの端部非画像領域部分に合わせて消磁コイルを駆動させる。つまり、本実施形態では、定着ローラの非通紙部だけでなく、上記の端部非画像領域情報により非画像部分の加熱を減衰させることで、立上時間の更なる短縮を可能としている。
【０１１０】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態の定着装置１０ａについて図１２を参照して説明する。本実施形態の定着装置１０ａは上述した第１実施形態の定着装置１０との対比において、図１２に示す消磁コイル１２ｄの構成と、加熱ローラおよび励磁コイルの回転軸方向の長さが異なる点を除いて同じである。よって、第１実施形態と同様の構成についての説明は省略する。
【０１１１】
すなわち本実施形態は、定形外の用紙に対応した画像形成装置において、定着ローラおよび励磁コイルが、定形外の用紙に対応して回転軸方向に長い時、定形紙幅よりも回転軸方向に長い領域のみを覆う消磁コイルを搭載する場合に適用される。
【０１１２】
まず、定形外の用紙に対応した画像形成装置について説明する。近年、パンフレットなどの小部数印刷物を、複写機やプリンタなどの画像形成装置を用いて作成したいという要望が増えてきている。
【０１１３】
印刷物において、最終的な仕上がり寸法の外側に「トンボ」と呼ばれる罫線をつけることがある。この「トンボ」は、カラー印刷する際のいわゆる「合わせ」や、印刷機に用紙を規定の寸法に裁断するための目印になる。そのため、印刷関連業界では、Ａ４のデザインはＢ４の用紙に、Ｂ４のデザインはＡ３の用紙にと、目的画像サイズよりも大きい記録材に印刷することが多い。
【０１１４】
ところが、Ａ３のデザインはＡ３の用紙にトンボ付きで印刷することができない。加えてＡ４版のパンフレット類は、Ａ３サイズで印刷して二つ折りにすることが多い。つまり、近年はＡ３サイズデザインの需要が多い傾向がある。
【０１１５】
このためＡ３サイズの用紙に、トンボのスペースを加えた、Ａ３ノビというＡ３サイズより一回り大きい定形外の用紙、例えばＳＲＡ３サイズ紙（幅３２０ｍｍ×長さ４５０ｍｍ）に画像形成装置が対応することが要求されてきている。
【０１１６】
Ａ３ノビは上述のようにパンフレットなどの小部数印刷物を作成する際に多く用いられる紙サイズの為、一般用途では使用頻度が少ない。とは言え、定着ローラや励磁コイルはＡ３ノビの用紙幅に対応して長くなっている分、定型用紙幅への印刷条件においても立上時間に時間がかかる事実は変わらない。
【０１１７】
本実施形態では、印刷条件の用紙幅がＡ３ノビサイズでない場合に、両端部に搭載しているノビサイズに対応した消磁コイル１２ｄを作動させ、誘導加熱を開始させる。これにより、Ａ３ノビサイズの画像形成装置においても、立上時間を短縮させることができる。
【０１１８】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態の定着装置１０ｂについて図１３を参照して説明する。本実施形態の定着装置１０ｂは上述した第３実施形態の定着装置１０ａとの対比において、図１４に示す消磁コイル１２ｅの構成を加えた点を除いた他の構成は同様である。そのため、第１実施形態及び第３実施形態と同様の構成については説明を省略する。
【０１１９】
図１４に示すように、本実施形態では、定形外の用紙に対応した画像形成装置において定着装置１０ｂの中央部分に第２消磁コイルとしての消磁コイル１２ｅを搭載している。これにより、小サイズの用紙に印刷した後、最大用紙幅の用紙に通紙する時、消磁コイル１２ｅを作動させると、消磁コイル１２ｅに相対している励磁コイルの加熱範囲の発熱を抑制し、両端部の励磁コイル１１に流れる電流が大きくなるため、両端部の定着ローラを急速加熱することができる。
【０１２０】
本実施形態例について詳述する。図１４は本実施形態において、幅が１００ｍｍのハガキサイズの用紙を連続通紙した際の、定着ローラ回転軸方向の温度分布を示したグラフである。ハガキサイズの用紙を通紙する際は、非通紙領域に相当する領域の消磁コイルのリレーを閉じている。
【０１２１】
小サイズの通紙領域外の温度は、消磁コイルを作動させていることにより、励磁コイルによる加熱が抑制されている。ハガキ両端部分から定着ローラの両端部までの温度が低く抑えられている為、連続してＢ５、Ａ４、Ａ３などの用紙幅の大きい用紙を直ちに通紙すると、コールドオフセットにより異常画像などが発生してしまう。
【０１２２】
その為、両端部を加熱する必要があるが、均一に印刷可能温度に達するまでに時間がかかり、また、温度が高い中央部分は過熱傾向となる為、定着ローラへの負荷も大きくなる。
【０１２３】
この場合、本実施形態では両端部の消磁コイル１２ａ〜１２ｄの作動を解除し、代わりに定着ローラの軸方向中央部分に配した消磁コイル１２ｅを作動させることにより、ハガキ通紙領域外かつ、Ａ３、Ａ３ノビ幅通紙領域までにかかる部分を集中して加熱させることができる。
【０１２４】
消磁コイル１２ｅを閉じていると、消磁コイル１２ｅの相対位置である中央部分における発熱は抑制されたままである。しかし、両端で発熱した熱量が伝熱するため、急激な温度低下を招くことなく、定着ローラの回転軸方向の温度分布を、迅速に均一に近づけることができる。すなわち、駆動している消磁コイルが相対している部分の電流が相対していない部分に回ることで、消磁コイルが働いていない部分の温度上昇を早めることができるのである。
【０１２５】
上述のように、幅が小さい紙を通紙する場合、両端部の消磁コイル１２ａ〜１２ｄが駆動している為、図１４のような温度分布になっている。しかしその後すぐに幅の大きい紙が通る場合は、急いで端部の温度を上げる必要がある。しかし、中央部分は通紙によって熱を奪われているとはいえ、両端部よりも高い温度となっている。そこで、中央部分の消磁コイルを駆動させることで、中央部はある設定温度以上熱さずに、両端部の温度上昇速度を上げることができるのである。
【０１２６】
本実施形態における定着装置１０ｂの制御手順について図１５を参照して説明する。但し、上述した第１実施形態、第２実施形態と同様の手順については説明を省略する。なお、以下では、１回の画像形成処理を「ジョブ」として説明するが、これは説明上の便宜を図ったものにすぎない。
【０１２７】
制御部２００から、用紙のサイズ情報を取得した消磁コイル選択部３１１は今回のジョブにおける用紙サイズが前回のジョブにおける用紙サイズよりも小さいかどうかを判断する（ステップＳ２０３）。そして、消磁コイル選択部３１１は今回のジョブにおける用紙サイズが前回のジョブにおける用紙サイズよりも大きいと判断した場合（ステップＳ２０３、ＹＥＳ）、上述した消磁コイル１２ｅを選択する（ステップＳ２０４）。
【０１２８】
次に、消磁コイル選択部３１１は、今回のジョブにおける、つまり今回の画像形成時における用紙サイズが主走査幅よりも小さい場合（ステップＳ２０５、ＹＥＳ）、加熱する必要の無い、つまり用紙が通過しない領域の消磁コイルも選択する（ステップＳ２０６）。そして、消磁駆動制御部３１３は、選択された消磁コイル及び消磁コイル１２ｅを共に駆動制御するための制御信号を駆動部３２０に送出する。そして、駆動部３２０により選択された消磁コイル及び消磁コイル１２ｅを駆動する（ステップＳ２０７）。
【０１２９】
本実施形態においては、端部よりも温度が高い中央領域と、紙の通紙が無い領域に相当する消磁コイルをＯＮにすることで、中央部分や加熱する必要の無い領域に回る熱量を必要な部分に回し、温度が低かった部分の加熱効率を上げて、早く均一に印刷準備が整うようにすることができる。
【０１３０】
なお、そのまま温度が均一に設定温度になれば印刷準備終了（ステップＳ２０９、ＹＥＳ）となり、印刷を開始するが（ステップＳ２１０）、印刷準備終了にならなかった場合（ステップＳ２０９、ＮＯ）、制御部２００は所定の閾値を基準として中央領域の検知温度が下がりすぎていないかを確認する（ステップＳ２１３）。
【０１３１】
中央部分の検知温度が閾値以下となっている場合（ステップＳ２１３、ＹＥＳ）、消磁駆動制御部３１３は消磁コイル１２ｅを停止制御するための制御信号を駆動部３２０に送出し、励磁駆動制御部３１２は励磁コイル１１を駆動制御するための制御信号を駆動部３２０に送出する。そして、駆動部３２０により消磁コイル１２ｅは駆動停止され、励磁コイル１１の駆動により中央領域が加熱される（ステップＳ２１４）。一方、検知温度が閾値よりも下がっていなければ（ステップＳ２１３、ＮＯ）、消磁コイル１２ｅは駆動制御されたままとする。
【０１３２】
他方、消磁コイル選択部３１１は今回のジョブにおける用紙サイズが前回のジョブにおける用紙サイズよりも小さいか、あるいは同じであると判断した場合（ステップＳ２０３、ＮＯ）、今回の用紙サイズが主走査幅より小さいかどうかを判断する（ステップＳ２１６）。
【０１３３】
そして、消磁コイル選択部３１１は、今回のジョブにおける用紙サイズが主走査幅よりも小さいと判断したとき（ステップＳ２１６、ＹＥＳ）、用紙が通過しない端の領域の消磁コイルを選択し、選択された消磁コイルを駆動させる駆動信号を駆動部３２０へ送出する。
【０１３４】
一方、消磁コイル選択部３１１は、今回のジョブにおける用紙サイズが主走査幅と同じかそれ以上と判断したときは（ステップＳ２１６、ＮＯ）、何れの消磁コイルも選択せず、励磁コイル１１を駆動させるべく、励磁駆動制御部３１２が駆動部３２０へ励磁駆動信号を送出する。
【０１３５】
このように、本発明の上述した各実施形態によれば、消磁コイルをそれぞれ定着ローラの異なる領域に配置し、加熱が不要な領域に配置されている消磁コイルを作動させることにより、加熱が必要な領域の定着ローラ温度を短時間で設定温度にまで引き上げることが可能となる。この効果により、小サイズ幅の用紙を通紙した直後に大サイズ幅の用紙を通紙する時でも、短い立上時間で良好な定着が可能となる。
【０１３６】
なお、上述する実施形態は、本発明の好適な実施形態であり、上記実施形態のみに本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。
【０１３７】
例えば、上述した本実施形態の画像形成装置や定着装置を構成する各部における制御動作は、ハードウェア、または、ソフトウェア、あるいは、両者の複合構成を用いて実行することも可能である。
【０１３８】
なお、ソフトウェアを用いて処理を実行する場合には、処理シーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ内のメモリにインストールして実行させることが可能である。あるいは、各種処理が実行可能な汎用コンピュータにプログラムをインストールして実行させることが可能である。
【０１３９】
例えば、プログラムは、記録媒体としてのハードディスクやＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）に予め記録しておくことが可能である。あるいは、プログラムは、リムーバブル記録媒体に、一時的、あるいは、永続的に格納（記録）しておくことが可能である。このようなリムーバブル記録媒体は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することが可能である。なお、リムーバブル記録媒体としては、フロッピー（登録商標）ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ  ｏｐｔｉｃａｌ）ディスク、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）、磁気ディスク、半導体メモリなどが挙げられる。
【０１４０】
なお、プログラムは、上述したようなリムーバブル記録媒体からコンピュータにインストールすることになる。また、ダウンロードサイトから、コンピュータに無線転送することになる。また、ネットワークを介して、コンピュータに有線で転送することになる。
【０１４１】
また、本実施形態における画像形成装置や定着装置は、上記実施形態で説明した処理動作に従って時系列的に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力、あるいは、必要に応じて並列的にあるいは個別に実行するように構築することも可能である。
【符号の説明】
【０１４２】
１    画像形成装置
１０、１０ａ、１０ｂ    定着装置
１１    励磁コイル
１２、１２ａ〜１２ｅ    消磁コイル
１３    定着ローラ
１４    加圧ローラ
１５    第１のコア
１６    第２のコア
２２    転写ローラ
２３    中間転写ベルト
２４    レジストローラ
２５    ２次転写部
２６    １次転写部
２７    給紙ユニット
２８    給紙コロ
２９    従動ローラ
３０    現像器
３１    現像ユニット
３１ａ    現像ローラ
３２    感光体
３３    帯電ローラ
３４    クリーニング装置
３４ａ    クリーニングブレード
５１    電源
５２    切替スイッチ
１００    操作パネル
２００    制御部
２１０    ＣＰＵ
２２０    ＲＯＭ
２３０    ＲＡＭ
３００    定着制御部
３１０    駆動制御部
３１１    消磁コイル選択部
３１２    励磁駆動制御部
３１３    消磁駆動制御部
３２０    駆動部
４００    定着温度検知部
５００    用紙サイズ検知部
６００    コンピュータ
７００    ネットワーク
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１４３】
【特許文献１】特開２００８−１３９４７５号公報
【特許文献２】特開２００８−０４０１７６号公報
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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