(57)【要約】【課題】  電磁誘導加熱方式の定着装置であって、非通紙領域の過昇温を効果的に防止できるものを提供すること。【解決手段】  電磁誘導によって発熱して、搬送されるシートを所定の定着温度に加熱する定着部材１を備える。励磁コイル３１で発生された磁束を定着部材１へ導くように定着部材１に沿って設けられたフェライトコア３２を備える。搬送され得る複数のサイズのうち小サイズ５−２のシートが搬送されるとき、フェライトコア３２のうち非通紙領域１−１，１−２に相当する非通紙領域相当部分Ｗｅを加熱する発熱体３３−１，３３−２を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁誘導によって発熱して、搬送されるシートを所定の定着温度に加熱する定着部材と、
励磁コイルで発生された磁束を上記定着部材へ導くように上記定着部材に沿って設けられたフェライトコアと、
搬送され得る複数のサイズのうち小サイズのシートが搬送されるとき、上記フェライトコアのうち非通紙領域に相当する非通紙領域相当部分を加熱する発熱体を備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
請求項１に記載の定着装置において、
上記搬送されるシートのサイズを判別する通紙サイズ判別部を備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項１に記載の定着装置において、
上記定着部材は定着ベルトであることを特徴とする定着装置。
【請求項４】
請求項１に記載の定着装置において、
上記発熱体は、上記フェライトコアに関して上記定着部材とは反対側に配置されていることを特徴とする定着装置。
【請求項５】
請求項１に記載の定着装置において、
上記励磁コイルに対して電力供給を制御する第１の電力供給制御部を備えるとともに、
上記小サイズのシートが搬送されるとき、上記フェライトコアの非通紙領域相当部分を予め設定された温度まで加熱するように、上記発熱体に対して電力供給を制御する第２の電力供給制御部を備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項６】
請求項５に記載の定着装置において、
上記第２の電力供給制御部は、上記小サイズのシートが搬送されるとき、上記フェライトコアの非通紙領域相当部分の温度をその部分のキュリー温度を超えるように制御することを特徴とする定着装置。
【請求項７】
請求項５に記載の定着装置において、
上記フェライトコアの非通紙領域相当部分の温度を検出する温度検出センサを備え、
上記第２の電力供給制御部は、上記温度検出センサの出力に基づいて上記発熱体に対する電力供給を制御することを特徴とする定着装置。
【請求項８】
請求項１に記載の定着装置と、
上記搬送されるシートのサイズを表す信号を上記定着装置へ送る通紙サイズ指示部を備えた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】
この発明は定着装置に関し、より詳しくは、搬送されるシートを加熱してそのシートに画像を定着させる定着装置に関する。このような定着装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の電子写真式の画像形成装置に用いられる。
【背景技術】
【０００２】
加熱源としてハロゲンランプや抵抗発熱体などを備えた一般的な定着装置では、それらのハロゲンランプや抵抗発熱体を、定着ローラを通過する種々の用紙サイズに応じた数だけ複数設けることで非通紙領域の過昇温を防止している。
【０００３】
最近の定着装置としては、フェライトコアに巻回した励磁コイルを備えて、定着ローラを電磁誘導で加熱する電磁誘導加熱方式のものが普及している。このような電磁誘導加熱方式の定着装置では、巻き線の励磁コイルで磁束を発生させる構成上、種々の用紙サイズに応じて励磁コイルを複数設けることは難しい。そこで、例えば特許文献１（特開２００１−２３７６７号公報）や特許文献２（特開２００１−３１８５４５号公報）では、電磁誘導で加熱された定着ローラ（熱ローラ、加圧ローラ）の熱で、励磁コイルが巻回しているフェライトコアをキュリー温度以上にすることによって、非通紙領域の過昇温を防止するようにしている。
【特許文献１】特開２００１−２３７６７号公報
【特許文献２】特開２００１−３１８５４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の電磁誘導加熱方式の定着装置では、電磁誘導で加熱された定着ローラ自体は比較的速く昇温するものの、フェライトコア自体はそれよりもゆっくりと昇温するため、フェライトコアがキュリー温度以上になるのには或る程度時間がかかる。このため、実際には非通紙領域は過昇温がしばらく続いた後でないと降温しない。この結果、画像不具合や、発煙・発火などの定着装置へのダメージが生ずるという問題がある。
【０００５】
この問題は、短時間でのウォーミングアップ完了や消費電力低減の目的で、一般的な定着ローラに代えてそれよりも熱容量の小さい定着ベルトを用いた場合に、顕著になる。
【０００６】
そこで、この発明の課題は、電磁誘導加熱方式の定着装置であって、非通紙領域の過昇温を効果的に防止できるものを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、この発明の定着装置は、
電磁誘導によって発熱して、搬送されるシートを所定の定着温度に加熱する定着部材と、
励磁コイルで発生された磁束を上記定着部材へ導くように上記定着部材に沿って設けられたフェライトコアと、
搬送され得る複数のサイズのうち小サイズのシートが搬送されるとき、上記フェライトコアのうち非通紙領域に相当する非通紙領域相当部分を加熱する発熱体を備えたことを特徴とする。
【０００８】
ここで「小サイズ」のシートとは、搬送され得る複数のサイズのうち最大サイズよりも小さいサイズのシートを意味する。「サイズ」とは、定着部材のところを通過するシートの搬送方向に対して垂直な方向（これを「シートの幅方向」と呼ぶ。）のサイズを指す。
【０００９】
「非通紙領域」とは、シートの幅方向に関して上記定着部材の表面のうちシートが通過しない領域を指す。
【００１０】
この発明の定着装置では、従来の電磁誘導加熱方式の定着装置と同様に、励磁コイルで発生された磁束をフェライトコアが上記定着部材へ導くので、上記定着部材が電磁誘導によって発熱して所定の定着温度になる。上記定着部材のところを通過するシートは上記定着温度に加熱されて、上記シートに画像が定着される。
【００１１】
ここで、搬送され得る複数のサイズのシートのうち最大サイズのシートが搬送されるときは、上記シートの幅方向に関して上記定着部材の通紙領域全域がそのシートによって一様に熱を奪われるので、上記定着部材の端部だけが過昇温することはない。したがって、上記定着部材の通紙領域全域が上記定着温度に維持され得る。このとき、上記定着温度は上記フェライトコアのキュリー温度よりも低いので、上記フェライトコアが上記定着部材からの熱で磁束を導く働きを失うことはない。
【００１２】
一方、小サイズのシートが搬送されるときは、上記発熱体が、上記フェライトコアの非通紙領域相当部分を加熱する。上記フェライトコアの非通紙領域相当部分の温度がキュリー温度を超えると、その非通紙領域相当部分が上記定着部材へ磁束を導く働きが失われて上記定着部材の非通紙領域が実質的に発熱しなくなる。したがって、上記定着部材の非通紙領域の温度は、従来例に比して急速に低下する。このように、この発明では、上記フェライトコアの非通紙領域相当部分を発熱体で積極的に加熱することによって、上記定着部材の非通紙領域の過昇温を効果的に防止できる。この結果、画像不具合や、発煙・発火などの定着装置へのダメージを防止できる。
【００１３】
一実施形態の定着装置では、上記搬送されるシートのサイズを判別する通紙サイズ判別部を備えることを特徴とする。
【００１４】
この一実施形態の定着装置では、通紙サイズ判別部によって、搬送され得る複数のサイズのシートのうち最大サイズのシートが搬送されるのか、小サイズのシートが搬送されるのかを判別することができる。したがって、搬送されるシートのサイズに応じた動作が可能となる。
【００１５】
一実施形態の定着装置では、上記定着部材は定着ベルトであることを特徴とする。
【００１６】
一般的に言って、定着ベルトは定着ローラに比して熱容量が小さい。したがって、この一実施形態の定着装置では、短時間でのウォーミングアップ完了や消費電力低減が可能となる。しかも、上述のように、この発明によれば上記定着部材の非通紙領域の過昇温を効果的に防止できる。したがって、上記定着部材として定着ベルトを採用したことによる不具合は生じない。
【００１７】
一実施形態の定着装置では、上記発熱体は、上記フェライトコアに関して上記定着部材とは反対側に配置されていることを特徴とする。
【００１８】
ここで、上記フェライトコアに関して「上記定着部材とは反対側」とは、上記定着部材のうち上記フェライトコアを介して電磁誘導を受ける部分の反対側であることを意味する。
【００１９】
この一実施形態の定着装置では、上記発熱体は上記フェライトコアに関して上記定着部材の電磁誘導を受ける部分とは反対側に配置されている。したがって、上記発熱体の発熱が上記定着部材の電磁誘導を受ける部分を直接加熱することはない。したがって、上記定着部材の温度に対する上記発熱体の発熱の影響を少なくすることができる。
【００２０】
一実施形態の定着装置は、
上記励磁コイルに対して電力供給を制御する第１の電力供給制御部を備えるとともに、
上記小サイズのシートが搬送されるとき、上記フェライトコアの非通紙領域相当部分を予め設定された温度まで加熱するように、上記発熱体に対して電力供給を制御する第２の電力供給制御部を備えたことを特徴とする。
【００２１】
この一実施形態の定着装置では、上記小サイズのシートが搬送されるとき、上記第２の電力供給制御部によって上記発熱体に対して電力供給して、上記フェライトコアの非通紙領域相当部分を予め設定された温度、例えば上記フェライトコアのキュリー温度を超える温度まで加熱することができる。これにより、上記定着部材の非通紙領域が実質的に発熱しないようにすることができ、過昇温を効果的に防止できる。
【００２２】
一実施形態の定着装置では、上記第２の電力供給制御部は、上記小サイズのシートが搬送されるとき、上記フェライトコアの非通紙領域相当部分の温度をその部分のキュリー温度を超えるように制御することを特徴とする。
【００２３】
この一実施形態の定着装置では、上記小サイズのシートが搬送されるとき、上記定着部材の非通紙領域が実質的に発熱しないようにすることができ、過昇温を効果的に防止できる。
【００２４】
一実施形態の定着装置は、
上記フェライトコアの非通紙領域相当部分の温度を検出する温度検出センサを備え、
上記第２の電力供給制御部は、上記温度検出センサの出力に基づいて上記発熱体に対する電力供給を制御することを特徴とする。
【００２５】
この一実施形態の定着装置では、上記フェライトコアの非通紙領域相当部分の温度を容易に制御できる。
【００２６】
この発明の画像形成装置は、上記定着装置と、上記搬送されるシートのサイズを表す信号を上記定着装置へ送る通紙サイズ指示部を備えたことを特徴とする。
【００２７】
この発明の画像形成装置では、通紙サイズ指示部が上記定着部材のところへ搬送されるシートのサイズを表す信号を上記定着装置へ送る。したがって、上記定着装置は、上記搬送されるシートのサイズに応じた動作が可能となる。すなわち、搬送され得る複数のサイズのうち最大サイズのシートが搬送されるときは、上記シートの幅方向に関して上記定着部材の通紙領域全域がそのシートによって一様に熱を奪われるので、上記定着部材の端部だけが過昇温することはない。したがって、上記定着部材の通紙領域全域が上記定着温度に維持され得る。このとき、上記定着温度は上記フェライトコアのキュリー温度よりも低いので、上記フェライトコアが上記定着部材からの熱で磁束を導く働きを失うことはない。
【００２８】
一方、小サイズのシートが搬送されるときは、上記発熱体が、上記フェライトコアの非通紙領域相当部分を加熱する。上記フェライトコアの非通紙領域相当部分の温度がキュリー温度を超えると、その非通紙領域相当部分が上記定着部材へ磁束を導く働きが失われて上記定着部材の非通紙領域が実質的に発熱しなくなる。したがって、上記定着部材の非通紙領域の温度は、従来例に比して急速に低下する。このように、この発明では、上記フェライトコアの非通紙領域相当部分を発熱体で積極的に加熱することによって、上記定着部材の非通紙領域の過昇温を効果的に防止できる。この結果、画像不具合や、発煙・発火などの定着装置へのダメージを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００３０】
図１は一実施形態としての電磁誘導加熱方式の定着装置９０の断面構成を示している。また、図２は図１のものを左側方から見たところ、図３は図１のものを上方から見たところをそれぞれ示している。理解の容易のため、これらの図２，図３ではケーシング（後述）が省略されている。この定着装置９０は、電子写真方式の画像形成装置に搭載され、トナーが付着された状態で搬送されてくるシートとしての用紙５にトナー画像を定着させるものである。
【００３１】
図１に示すように、この定着装置９０は、用紙５のための搬送路５０Ｃを有するケーシング５０を備えている。ケーシング５０は、図１において搬送路５０Ｃの左右両側に相当する二つの部分５０Ａ，５０Ｂからなっている。搬送路５０Ｃは、用紙５を案内する上下各一対のガイド５１Ａ，５１Ｂ；５２Ａ，５２Ｂによって構成されている。
【００３２】
ケーシング５０の左部分５０Ａには、定着部材としての円筒状の定着ベルト１と、定着ベルト１の外周の左半分に沿うように配置された非磁性材料からなるホルダ１５と、このホルダ５に保持された励磁コイル３１と、この励磁コイル３１の外周を覆うように配置されたフェライトコア３２と、発熱体３３とが収容されている。励磁コイル３１とフェライトコア３２とで電磁誘導により定着ベルト１を加熱する電磁誘導加熱部を構成している。一方、ケーシング５０の右部分５０Ｂには、円筒状の加圧ローラ２が収容されている。
【００３３】
定着ベルト１は、搬送される用紙を所定の定着温度（後述）に加熱できるように電磁誘導によって発熱する導電層（この例では厚さ０．０４ｍｍ程度のＮｉ）と、その表面を取り巻く厚さ０．０３ｍｍ程度のＰＦＡ（パーフロロアルコキシ）からなる離型層とを含んでいる。定着ベルト１の内部には、軸方向に延びる支持部材１１と、この支持部材１１に取り付けられて定着ベルト１の内周面に接する弾性部材１２が設けられている。また、支持部材１１には可撓性を有するアーム１３を介してサーミスタ４１が取り付けられている。サーミスタ４１は、定着ベルト１の内周面に接しており、定着ベルト１の温度を検出する温度検出センサとして働く。
【００３４】
加圧ローラ２は、円筒状の芯金部材２１の外周に、この例では厚さ５ｍｍのＳｉ発泡ゴムからなる弾性層と、その表面を取り巻く厚さ３０μｍの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）からなる離型層とを含む層２０を設けて構成されている。この加圧ローラ２は、不図示のバネによって定着ベルト１へ向かって付勢されており、定着ベルト１との間にニップを形成している。この加圧ローラ２は、定着動作時には図示しないモータで図１において時計回りに回転されるようになっている。これにより、定着ベルト１が図１において反時計回りに回転され、ニップを通して定着処理を受ける用紙５は下方から上方へ搬送される。
【００３５】
図２に示すように、励磁コイル３１は、導線を長円形状に複数回巻回して形成されている。詳しくは、この励磁コイル３１は、長手方向（図２における左右方向）に延びる往路導線部分３１ａおよび復路導線部分３１ｂと、それらの間をつなぐ円弧状の湾曲導線部分３１ｃ，３１ｄを備えている。なお、１本の導線は、通電効率を高めるために素線（直径０．１８ｍｍ〜０．２０ｍｍ程度の銅線であってエナメルで絶縁被覆されたもの）を数十本から数百本程度束ねて形成された直径数ｍｍ程度の公知の撚り線である。
【００３６】
図１に示すように、励磁コイル３１の往路導線部分３１ａ，復路導線部分３１ｂはそれぞれホルダ１５の上半分１５ａ，下半分１５ｂに嵌まり込んで収容されている。ホルダ１５に収容された励磁コイル３１が成す層は定着ローラ１の外周と同じ曲率をもつ状態となり、定着ベルト１の外周に沿うようになっている。
【００３７】
フェライトコア３２は、図１に示す断面では、励磁コイル３１の往路導線部分３１ａ，復路導線部分３１ｂと同じ曲率でそれらに沿って配置された円弧部分３２ｐと、この円弧部分３２ｐの上縁，下縁から定着ベルト１の外周面に向かって延びる突起部３２ａ，３２ｂと、励磁コイル３１の往路導線部分３１ａ，復路導線部分３１ｂ間の隙間を通して円弧部分３２ｐの中央から定着ベルト１の外周面に向かって延びる突起部３２ｃ，３２ｄ（図５参照）とを備えている。この結果、励磁コイル３１の往路導線部分３１ａは、フェライトコア３２の円弧部分３２ｐの上半分と、突起部３２ａ，３２ｃと、定着ベルト１の外周面のうち突起部３２ａ，３２ｃの間に相当する部分とで囲まれた状態になっている。また、励磁コイル３１の復路導線部分３１ｂは、フェライトコア３２の円弧部分３２ｐの下半分と、突起部３２ｂ，３２ｄと、定着ベルト１の外周面のうち突起部３２ｂ，３２ｄの間に相当する部分とで囲まれた状態になっている。
【００３８】
フェライトコア３２は一様な磁性材料からなり、この例では、フェライトコア３２の組成は、Ｆｅ2Ｏ3：５４％／ＭｎＯ：３１％／Ｚｎ０：１５％になっている。これにより、フェライトコア３２の各部のキュリー温度Ｔｃは同一で、約２５０℃になるように調整されている。フェライトコア３２の材料としては、高透磁率のものを用いることが望ましい。ただし、フェライトコア３２の材料として樹脂材に磁性粉を分散させたものを用いると、透磁率は比較的低いが形状を自由に設定することができる。
【００３９】
フェライトコア３２は、図２に示すように、長手方向に関して励磁コイル３１の往路導線部分３１ａ，復路導線部分３１ｂおよびホルダ１５と実質的に同じ寸法Ｗ１に設定されている。この長手方向寸法は、この装置に供給される最大サイズの用紙の幅、この例では日本工業規格で定められたＡ３サイズの用紙を処理できるように、Ａ３サイズの用紙の幅Ｗ１（＝２９７ｍｍ）と実質的に一致している。なお、励磁コイル３１、フェライトコア３２およびホルダ１５の長手方向は、図１中の定着ベルト１や加圧ローラ２の中心軸と平行な方向、言い換えれば、ニップ部における用紙５の搬送方向に対して実質的に垂直な、用紙５の幅方向に相当する。
【００４０】
発熱体３３は、フェライトコア３２を加熱する目的で、図１に示す断面では、フェライトコア３２の円弧部分３２ｐの外周面に沿って設けられている。発熱体３３は、この例では耐熱ガラスからなる基材３３ｂに、通電により発熱する抵抗線３３ａを封じて形成されている。この発熱体３３は、フェライトコア３２に関して定着ベルト１とは反対側に配置されている。したがって、この発熱体３３の発熱が定着ベルト１に直接影響することはない。
【００４１】
発熱体３３は、図３に示すように、長手方向に関して、この装置に供給される複数のサイズのうち小サイズの用紙５−２（幅をＷ２と表す。）が搬送されるとき、フェライトコア３２のうち定着ベルト１上の非通紙領域１−１，１−２に相当する非通紙領域相当部分Ｗｅ，Ｗｅを覆う位置に設けられている（二つの発熱体３３をそれぞれ符号３３−１，３３−２で表す。）。なお、各用紙は、長手方向に関して定着ベルト１や加圧ローラ２の中央部１−Ｃ（中心線Ｃに対して対称）に供給される。したがって、非通紙領域相当部分Ｗｅ，Ｗｅはフェライトコア３２の両端部である。
【００４２】
また、図１に示すように、フェライトコア３２の非通紙領域相当部分Ｗｅには、非通紙領域相当部分Ｗｅの温度を検出するために、温度検出センサとしてのサーミスタ４２が取り付けられている。
【００４３】
図２によって良く分かるように、励磁コイル３１は配線６３−１，６３−２を介してＡＣ（交流）電源６０に接続されている。配線６３−１には第１スイッチ６１が介挿されており、励磁コイル３１への電力供給は第１スイッチ６１によってオン，オフされる。一方、発熱体３３−１，３３−２は別の配線６４−１，６４−２，６４−３を介して直列にＡＣ電源６０に接続されている。配線６４−１には第２スイッチ６２が介挿されており、発熱体３３への電力供給は第２スイッチ６２によってオン，オフされる。なお、励磁コイル３１につながる配線６３−１，発熱体３３につながる配線６４−１には、それぞれ異常昇温時に回路を遮断するためのサーモスタット６５，６６（図４参照）が介挿されている。
【００４４】
図４は定着装置９０の電力供給制御部の回路構成を示している。この電力供給制御部は、上述の第１スイッチ６１，第２スイッチ６２をオン，オフ制御するＣＰＵ（中央演算処理装置）６７を備えている。
【００４５】
ＣＰＵ６７には、分圧用抵抗Ｒ１とサーミスタ４１との接続点から定着ベルト１の温度を表す信号が入力されるとともに、分圧用抵抗Ｒ２とサーミスタ４２との接続点からフェライトコア３２の非通紙領域相当部分Ｗｅの温度を表す信号が入力される。また、ＣＰＵ６７には、定着装置９０が設けられている画像形成装置の操作パネル９０あるいは外部のコンピュータから、搬送される用紙５のサイズを表す通紙サイズ信号ＳｉｇＷが入力される。操作パネル９０あるいは外部のコンピュータは通紙サイズ指示部として働く。
【００４６】
画像形成時（すなわち定着動作時）には、ＣＰＵ６７は、サーミスタ４１の出力が表す定着ベルト１の温度に基づいて、励磁コイルリモート信号ＳｉｇＩＨを第１スイッチ６１へ出力してオンオフ制御する。これにより、励磁コイル３１に１０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの交流電流が印加される。
【００４７】
通常（フェライトコア３２の温度がキュリー温度Ｔｃ以下であるとき）は、図５に示すように、励磁コイル３１の往路導線部分３１ａを流れる電流によって誘導された磁束Ｆ１は、フェライトコア３２の円弧部分３２ｐの上半分と、突起部３２ａ，３２ｃと、定着ベルト１の外周面のうち突起部３２ａ，３２ｃの間に相当する部分とが作る閉回路を通る。同様に、励磁コイル３１の復路導線部分３１ｂを流れる電流によって誘導された磁束Ｆ２は、フェライトコア３２の円弧部分３２ｐの下半分と、突起部３２ｂ，３２ｄの間に相当する部分と、定着ベルト１の外周面のうち突起部３２ｂ，３２ｄとが作る閉回路を通る。これらの閉回路を通る磁束Ｆ１，Ｆ２が交流電流に応じて変化することにより、定着ベル卜１の導電層に渦電流が流れて、導電層がジュール発熱する。フェライトコア３２は、励磁コイル３１で発生された磁束を外部に漏らすことなく定着ベルト１へ導くので、定着ベルト１は効率良く昇温される。
【００４８】
このようにして、ＣＰＵ６７は、定着ベルト１を所定の定着温度Ｔｆｘ＝１８０℃に制御する。したがって、図１中に示した定着ベルト１と加圧ローラ２との間のニップを通過する用紙５は定着温度に加熱されて、用紙５に画像が定着される。
【００４９】
ここで、図９に示すように、搬送され得る複数のサイズのうち最大サイズの用紙５−１（幅Ｗ１）が搬送されるときは、用紙の幅方向に関して定着ベルト１の通紙領域全域がその用紙によって一様に熱を奪われるので、定着ベルト１の端部だけが過昇温することはない。したがって、定着ベルト１の温度Ｔｂｔは、実質的に通紙領域全域にわたって所定の定着温度Ｔｆｘ＝１８０℃に維持され得る。このとき、定着温度Ｔｆｘはフェライトコア３２のキュリー温度Ｔｃ＝２５０℃よりも低いので、フェライトコア３２が定着ベルト１からの熱で磁束を導く働きを失うことはない。
【００５０】
一方、図１０に示すように、小サイズの用紙５−２（幅Ｗ２）が搬送されるときは、定着ベルト１の非通紙領域の熱が用紙に奪われないので、その領域（図１０中に符号ＮＧで示す領域）の温度が所定の定着温度Ｔｆｘ＝１８０℃を超えようとする。そこで、ＣＰＵ６７は通紙サイズ判別部として働いて、図７に示すように、通紙サイズ信号ＳｉｇＷに基づいて、搬送されてくる用紙が小サイズの用紙５−２であるか否かを判断する（Ｓ１）。そして、搬送されてくる用紙が小サイズの用紙５−２であるときは、発熱体３３の温調を実行する（Ｓ２）。すなわち、ＣＰＵ６７は、図４中に示したサーミスタ４２の出力が表すフェライトコア３２の非通紙領域相当部分Ｗｅの温度に基づいて、発熱体リモート信号ＳｉｇＲＨを第２スイッチ６２へ出力してオンオフ制御する。これにより、発熱体３３に交流電流が印加されて、図１１の下段に示すように、発熱体３３の各部３３−１，３３−２がフェライトコア３２の非通紙領域相当部分Ｗｅ，Ｗｅを加熱する。この例では、ＣＰＵ６７は、発熱体３３の温度、したがってフェライトコア３２の非通紙領域相当部分Ｗｅの温度Ｔｆｃを、フェライトコア３２のキュリー温度Ｔｃ（＝２５０℃）を超える温度２７０℃に制御する。フェライトコア３２の非通紙領域相当部分Ｗｅの温度がキュリー温度Ｔｃを超えると、図６に示すように、その非通紙領域相当部分Ｗｅが非磁性になり、定着ベルト１へ磁束Ｆ３，Ｆ４を導く働きが失われて定着ベルト１の非通紙領域が実質的に発熱しなくなる。したがって、図１１の上段に示すように、定着ベルト１の温度Ｔｂｔは非通紙領域に関して、従来例に比して急速に低下する。
【００５１】
このように、この定着装置９０では、フェライトコア３２の非通紙領域相当部分Ｗｅを発熱体３３で積極的に加熱することによって、定着ベルト１の非通紙領域の過昇温を効果的に防止できる。この結果、画像不具合や、発煙・発火などの定着装置へのダメージを防止できる。
【００５２】
なお、ＣＰＵ６７による前述の制御例（図７）では、搬送されてくる用紙が小サイズの用紙５−２であるときのみ発熱体３３の温調を実行し、最大サイズの用紙５−１（幅Ｗ１）が搬送されるときは発熱体３３に電力供給を行わないようにしている。しかしながら、これに限られるものではなく、最大サイズの用紙５−１（幅Ｗ１）が搬送されるときは、発熱体３３の温度、したがってフェライトコア３２の非通紙領域相当部分Ｗｅの温度Ｔｆｃを、通常の定着温度Ｔｆｘと同じ１８０℃に制御するようにしてもよい。
【００５３】
また、フェライトコア３２の非通紙領域相当部分Ｗｅに設けたサーミスタ４２の出力に基づいて発熱体３３の温度を制御するのではなく、発熱体３３に常時ある程度の（発火しない程度の）通電を行うようにしてもよい。
【００５４】
図１２は、搬送される用紙のサイズが２種類ではなく、多種類（この例では４種類）のサイズの用紙５−１，５−２，５−３，５−４（この順に従って小サイズとなっている。）が搬送されてくる場合の、定着装置の構成例を示している。なお、各用紙５−１，５−２，５−３，５−４は、長手方向に関して定着ベルト１や加圧ローラ２の中央部１−Ｃ（中心線Ｃに対して対称）に供給される。
【００５５】
この例では、最大サイズの用紙５−１に比して小サイズの用紙５−２，５−３，５−４毎に、フェライトコア３２の非通紙領域相当部分を加熱できるように、発熱体を分割して設ける。すなわち、小サイズの用紙５−２が搬送されるときは、フェライトコア３２の長手方向に関して、定着ベルト１上の非通紙領域１−１，１−２に対応する位置に設けた発熱体３３−１，３３−２を加熱する。その次に小さい用紙５−３が搬送されるときは、フェライトコア３２の長手方向に関して、定着ベルト１上の非通紙領域１−１，１−３；１−２，１−４に対応する位置に設けた発熱体３３−１，３３−３；３３−２，３３−４を加熱する。最も小さい用紙５−４が搬送されるときは、フェライトコア３２の長手方向に関して、定着ベルト１上の非通紙領域１−１，１−３，１−５；１−２，１−４，１−６に対応する位置に設けた発熱体３３−１，３３−３，３３−５；３３−２，３３−４，３３−６を加熱する。
【００５６】
このようにした場合、搬送される用紙のサイズが多種類であっても、定着ベルト１の非通紙領域の過昇温を効果的に防止できる。この結果、画像不具合や、発煙・発火などの定着装置へのダメージを防止できる。
【００５７】
図１３は、図１に示した定着装置９０を変形した定着装置１９０を示している。なお、理解の容易のため、図１中の構成要素と対応する構成要素には１００だけ増加した符号を付している。
【００５８】
図１の定着装置では、円筒状の定着ベルト１の外側に、定着ベルト１の外周面から近い順に励磁コイル３１、フェライトコア３２、発熱体３３が設けられていた。これに対して、この定着装置１９０では、円筒状の定着ベルト１０１の内側に、定着ベルト１０１の内周面から近い順に励磁コイル１３１、フェライトコア１３２、発熱体１３３が設けられている。なお、定着ベルト１０１の内側に構成部品が多いという制約から、定着ベルト１０１の温度を検出するためのサーミスタ１４１は定着ベルト１０１の外周面に接して設けられている。サーミスタ４１はケーシング１５０の内面に取付部材１１４、可撓性を有するアーム１１３を介して取り付けられている。
【００５９】
この定着装置１９０でも、図１の定着装置９０と同様に、定着ベルト１０１の非通紙領域の過昇温を効果的に防止できる。なお、発熱体１３３は、フェライトコア１３２に関して定着ベルト１０１の電磁誘導を受ける部分とは反対側に配置されているので、発熱体１３３の発熱が定着ベルト１０１の電磁誘導を受ける部分を直接加熱することはない。したがって、定着ベルト１０１の温度に対する発熱体１３３の発熱の影響は少ない。
【００６０】
上述の実施形態ではシートとして紙を採用した場合について説明したがシートの材料は、紙でもプラスチックでも良い。また、シートの形状は矩形（例えば日本工業規格で定められたＡ４，Ｂ５など）でもロールのような長尺物でも良い。
【００６１】
また、上述の実施形態では操作パネル９０あるいは外部のコンピュータから、搬送される用紙５のサイズを表す通紙サイズ信号ＳｉｇＷを受けたが、これに限られるものではない。定着装置内または画像形成装置内に、搬送される用紙のサイズを検出する通紙サイズ検出センサを備えて、搬送される用紙のサイズを判別するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】この発明の一実施形態の定着装置の断面構成を示す図である。
【図２】図１のものを左側方から見たところを示す図である。
【図３】図１のものを上方から見たところを示す図である。
【図４】上記定着装置のための電力供給系を示す図である。
【図５】フェライトコアの温度がキュリー温度以下である場合の磁束の様子を模式的に示す図である。
【図６】フェライトコアの温度がキュリー温度以上である場合の磁束の様子を模式的に示す図である。
【図７】上記定着装置のための電力供給系のＣＰＵによる制御フローを示す図である。
【図８】フェライトコア温度と定着ベルト加熱効率との関係を示す図である。
【図９】上記定着装置において最大サイズの用紙が供給された場合の定着ベルトの長手方向に関する温度分布を示す図である。を示す図である。
【図１０】小サイズの用紙が供給された場合の定着ベルトの端部の過昇温の問題を説明する図である。
【図１１】上記定着装置において小サイズの用紙が供給された場合の定着ベルト、フェライトコアの長手方向に関する温度分布を示す図である。
【図１２】多種類のサイズの用紙が搬送される場合の一実施形態の定着装置の構成例を示す図である。
【図１３】図１の定着装置を変形した一実施形態の定着装置の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
１，１０１  定着ベルト
２，１０２  加圧ロ一ラ
３１，１３１  励磁コイル
３２，１３２  フェライトコア
３３，１３３  発熱体
【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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