(57)【要約】【課題】誘導加熱型加熱手段を用いた定着装置においてもお代となる、小サイズ記録材に対する画像形成の後に発生しやすいオフセットや定着ムラを防止する。そして、誘導コイルに設計値通りの電力供給を可能にすることで、安定した高品質の定着を持続可能にした誘導加熱型加熱手段を用いた定着装置を備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】誘導加熱手段における誘導コイルを共振周波数の異なる複数の誘導コイルユニットで構成し、該誘導コイルユニットを前記共振周波数を含む複数周波数の電力を出力する可変周波数の高周波電源で駆動する。周波数切替周期を高周波電源の立ち上がり時間以上に設定する。【選択図】        図１０
2004333974.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材を加熱する加熱部材並びに該加熱部材を加熱する加熱手段であって、通電により磁束を発生する誘導コイル及び発生した磁束により発生する誘導電流により発熱する発熱体で構成された加熱手段を有する定着装置を備えた画像形成装置において、
共振周波数が異なる複数の誘導コイルユニットで構成された前記誘導コイル、前記誘導コイルを駆動する高周波電源であって、前記共振周波数を含む複数周波数の駆動電力を出力する高周波電源及び前記高周波電源の出力の周波数パターンを変える制御手段を有する前記定着装置を備えた画像形成装置であって、
前記制御手段は、前記駆動電力の周波数切替周期を切替後の出力の立ち上がり時間以上にした周波数切替を行って、前記周波数パターンを形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、定着処理される記録材の幅又はサイズに応じて前記周波数パターンを変えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記加熱部材の温度を検知する１以上の温度センサを有し、前記制御手段は、前記温度センサの検知温度に基づいて、前記周波数パターンを変えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記加熱部材は加熱ローラからなり、該加熱ローラが前記発熱体を構成することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記加熱部材はベルトからなり、前記発熱体は前記ベルトを支持するローラからなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記加熱部材はベルトからなり、前記発熱体は前記ベルトからなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記ベルトを支持し、前記ベルトを記録材に接触させるベルトガイド部材を有することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記加熱部材に記録材を圧接させる加圧部材を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子写真方式により画像を形成する画像形成装置に関し、特に、トナー像を加熱定着する為の加熱手段として誘導加熱型加熱手段を用いた定着装置を備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式の画像形成装置の定着装置においては、一般にハロゲンランプが加熱手段として用いられているが、近年、省エネルギー化を図るために、たとえば、特許文献１に示すように高いエネルギー効率を示す加熱手段として誘導加熱型加熱手段が注目され、その開発が進められている。
【０００３】
誘導加熱型加熱手段は、誘導コイルに通電することにより、磁束を発生させ、発生した磁束により発熱体内に渦電流を発生させ、該渦電流により発熱体内に熱を発生させるものであるが、高効率で熱を発生させるには、発熱体内に高い磁束密度の磁束を発生させることが望ましいので、発熱体の材料としては、鉄、ＳＵＳ等の高透磁率の材料が用いられる。
【０００４】
しかるに、このような材料は、従来の加熱手段、すなわち、ハロゲンランプを用いた定着装置における加熱部材の材料であるアルミニウムに比較して熱伝導率が低いために、次のような問題がある。
【０００５】
すなわち、小サイズの記録材に対する定着処理を連続して行った場合に、通紙部分に比較して非通紙部分の温度が高くなり、大サイズの記録材を定着処理する場合に、ホットオフセットや紙皺が発生する場合がある。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−２３５９６４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このような加熱部材上の温度分布の不均一の問題を解決するためには、誘導コイルとして共振周波数の異なる複数の誘導コイルユニットからなるものを用い、該誘導コイルユニットを可変周波数電源で駆動する方法が有効である。
【０００８】
次に、このような複数の誘導コイルユニットを用いた誘導加熱型加熱手段について、本発明の実施の形態における定着装置を示す図２、３、４により説明する。
【０００９】
加熱部材としての加熱ローラ５１に対向して、これに圧接する加圧部材としての加圧ローラ５３が設けられる。
【００１０】
加熱ローラ５１の内側には、加熱ローラ５１の回転軸方向に分割された複数の誘導コイルユニットＣＡ〜ＣＥからなる誘導コイル５２及びコイル支持部材５５が設けられる。誘導コイルユニットＣＡ〜ＣＥは、図示しないコンデンサと共振回路を形成し、たとえば、表１に示すように異なる共振周波数を有し、高周波電源ＥＳＣは、前記共振周波数を含む可変周波数の電力を出力することが出来る可変周波数電源である。
【００１１】
【表１】
2004333974.tif 000003
【００１２】
高周波電源ＥＳＣから表２及び図４に示すような時間に対する周波数パターンの異なる電力を出力させることにより、Ａ４サイズ、Ａ４Ｒサイズ、ハガキサイズのような各サイズの記録材に対応する電力が誘導コイルユニットＣＡ〜ＣＥに供給される。
【００１３】
【表２】
2004333974.tif 000004
【００１４】
その結果、各誘導コイルユニットＣＡ〜ＣＥには、それぞれの共振周波数において、高い効率で電流が流れ、高効率で電流が流れた誘導コイルユニットの部分で発熱量が大となり、記録材のサイズに応じて加熱ローラ５１が発熱する。
【００１５】
すなわち、Ａ４サイズでは、各周波数が均等であるので、定着ローラ５１が均等に発熱するが、Ａ４Ｒサイズでは、両端の誘電誘導コイルユニットＣＡ、ＣＥの通電時間が短いので、定着ローラ５１の両端部における発熱量が小さく、ハガキサイズでは、中央部の誘電誘導コイルユニットＣＣのみが通電時間を長くしているので、加熱ローラ５１の中央部における発熱量が大きくなる。
【００１６】
このように、記録材のサイズに応じて高周波数電源ＥＳＣの出力の周波数パターンを変えることにより、加熱ローラ５１上の温度分布の不均一が解消され、定着ムラの問題が解消する。
【００１７】
高周波数電源ＥＳＣが前記のような周波数切替を伴った電力を出力する場合に、切換時点から設定値まで立ち上がるのに所定時間が必要なために、出力電力が設定値に達する前に周波数の切替が行われると、出力電力の実効値が下がってしまい、所定の発熱量が得られない場合が発生し、また、出力が不安定になりやすい。
【００１８】
本発明は、可変周波数の高周波数電源を用いた場合におけるこのような問題を解決することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
前記目的は、下記の発明により達成される。
【００２０】
１．記録材を加熱する加熱部材並びに該加熱部材を加熱する加熱手段であって、通電により磁束を発生する誘導コイル及び発生した磁束により発生する誘導電流により発熱する発熱体で構成された加熱手段を有する定着装置を備えた画像形成装置において、
共振周波数が異なる複数の誘導コイルユニットで構成された前記誘導コイル、前記誘導コイルを駆動する高周波電源であって、前記共振周波数を含む複数周波数の駆動電力を出力する高周波電源及び前記高周波電源の出力の周波数パターンを変える制御手段を有する前記定着装置を備えた画像形成装置であって、
前記制御手段は、前記駆動電力の周波数切替周期を切替後の出力の立ち上がり時間以上にした周波数切替を行って、前記周波数パターンを形成することを特徴とする画像形成装置。
【００２１】
２．前記制御手段は、定着処理される記録材の幅又はサイズに応じて前記周波数パターンを変えることを特徴とする前記１に記載の画像形成装置。
【００２２】
３．前記加熱部材の温度を検知する１以上の温度センサを有し、前記制御手段は、前記温度センサの検知温度に基づいて、前記周波数パターンを変えることを特徴とする前記１又は前記２に記載の画像形成装置。
【００２３】
４．前記加熱部材は加熱ローラからなり、該加熱ローラが前記発熱体を構成することを特徴とする前記１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【００２４】
５．前記加熱部材はベルトからなり、前記発熱体は前記ベルトを支持するローラからなることを特徴とする前記１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【００２５】
６．前記加熱部材はベルトからなり、前記発熱体は前記ベルトからなることを特徴とする前記１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【００２６】
７．前記ベルトを支持し、前記ベルトを記録材に接触させるベルトガイド部材を有することを特徴とする前記６に記載の画像形成装置。
【００２７】
８．前記加熱部材に記録材を圧接させる加圧部材を有することを特徴とする前記１〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【００２８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の一例の全体図である。
【００２９】
図１に示す画像形成装置１は、デジタル方式による画像形成装置であって、画像読取り部Ａ、画像処理部Ｂ、画像形成部ＩＳ、記録材搬送手段としての記録材搬送部Ｄから構成されている。
【００３０】
画像読取り部Ａの上部には原稿を自動搬送する自動原稿送り手段が設けられていて、原稿載置台１１上に載置された原稿は原稿搬送ローラ１２によって１枚宛分離搬送され読み取り位置１３ａにて画像の読み取りが行われる。原稿読み取りが終了した原稿は原稿搬送ローラ１２によって原稿排紙皿１４上に排出される。
【００３１】
一方、プラテンガラス１３上に置かれた場合の原稿の画像は走査光学系を構成する照明ランプ及び第１ミラーから成る第１ミラーユニット１５の速度ｖによる読み取り動作と、Ｖ字状に位置した第２ミラー及び第３ミラーから成る第２ミラーユニット１６の同方向への速度ｖ／２による移動によって読み取られる。
【００３２】
読み取られた画像は、投影レンズ１７を通してラインセンサである撮像素子ＣＣＤの受光面に結像される。撮像素子ＣＣＤ上に結像されたライン状の光学像は順次電気信号（輝度信号）に光電変換された後Ａ／Ｄ変換を行い、画像処理部Ｂにおいて濃度変換、フィルタ処理などの処理が施された後、画像データは一旦メモリに記憶される。
【００３３】
画像形成部ＩＳでは、画像形成ユニットとして、像担持体であるドラム状の感光体２１と、その外周に、該感光体２１を帯電させる帯電手段２２、帯電した感光体の表面電位を検出する電位検出手段２２０、現像手段２３、転写分離手段である転写極２４及び分離極２５、前記感光体２１のクリーニング装置２６及び光除電手段としてのＰＣＬ（プレチャージランプ）２７が各々動作順に配置されている。また、現像手段２３の下流側には感光体２１上に現像されたパッチ像の反射濃度を測定する反射濃度検出手段２２２が設けられている。感光体２１は、光導電性化合物をドラム基体上に塗布形成したもので、例えば有機感光体（ＯＰＣ）が好ましく使用され、図示の時計方向に駆動回転される。
【００３４】
回転する感光体２１へは帯電手段２２による一様帯電がなされた後、像露光手段としての露光光学系３０により画像処理部Ｂのメモリから呼び出された画像信号に基づいた像露光が行われる。書き込み手段である像露光手段としての露光光学系３０は図示しないレーザーダイオードを発光光源とし、回転するポリゴンミラー３１、ｆθレンズ３４、シリンドリカルレンズ３５を経て反射ミラー３２により光路が曲げられ主走査がなされるもので、感光体２１に対してＡｏの位置において像露光が行われ、感光体２１の回転（副走査）によって潜像が形成される。本実施の形態の一例では文字部に対して露光を行い潜像を形成する。
【００３５】
感光体２１上の潜像は現像手段２３によって反転現像が行われ、感光体２１の表面に可視像のトナー像が形成される。記録材搬送部Ｄでは、画像形成ユニットの下方に異なるサイズの記録材Ｐが収納された記録材収納手段としての給紙ユニット４１（Ａ）、４１（Ｂ）、４１（Ｃ）が設けられ、また側方には手差し給紙を行う手差し給紙ユニット４２が設けられていて、それらの何れかから選択された記録材Ｐは案内ローラ４３によって搬送路４０に沿って給紙され、給紙される記録材Ｐの傾きと偏りの修正を行うレジストローラ対４４によって記録材Ｐは一時停止を行ったのち再給紙が行われ、搬送路４０、転写前ローラ４３ａ、給紙経路４６及び進入ガイド板４７に案内され、感光体２１上のトナー画像が転写位置Ｂｏにおいて転写極２４及び分離極２５によって記録材Ｐ上に転写され、搬送ベルト装置４５の搬送ベルト４５４に載置搬送されながら前記記録材Ｐは感光体２１面より分離し、前記搬送ベルト装置４５により定着手段としての誘導加熱型の定着装置５０に搬送される。
【００３６】
定着装置５０は加熱部材としての加熱ローラ５１と加圧部材としての加圧ローラ５３とを有しており、記録材Ｐを定着ローラ５１と加圧ローラ５３との間を通過させることにより、加熱、加圧によってトナーを定着させる。トナー画像の定着を終えた記録材Ｐは排紙トレイ６４上に排出される。
【００３７】
以上は記録材Ｐの片側への画像形成を行う状態を説明したものであるが、両面複写の場合は排紙切換部材１７０が切り替わり、用紙案内部１７７が開放され、用紙としての記録材Ｐは破線矢印の方向に搬送される。
【００３８】
更に、搬送機構１７８により用紙Ｐは下方に搬送され、用紙反転部１７９によりスイッチバックさせられ、用紙としての記録材Ｐの後端部は先端部となって両面複写用給紙ユニット１３０内に搬送される。
【００３９】
記録材Ｐは両面複写用給紙ユニット１３０に設けられた搬送ガイド１３１を給紙方向に移動し、給紙ローラ１３２で記録材Ｐを再給紙し、記録材Ｐを搬送路４０に案内する。
【００４０】
再び、上述したように感光体２１方向に記録材Ｐを搬送し、記録材Ｐの裏面にトナー画像を転写し、定着装置５０で定着した後、排紙トレイ６４上に排紙する。
【００４１】
本発明の実施の形態において用いられる誘導加熱型加熱手段を有する係る画像形成装置の定着装置について、図１における定着装置５０の詳細を示す図２（断面図）及び図３（加熱部材及び加熱手段の一例を示す図）を用いて説明する。
【００４２】
加熱部材としての加熱ローラ５１に対向して、これに圧接する加圧部材としての加圧ローラ５３が設けられる。加熱ローラ５１は、加熱部材であるとともに、加熱手段の発熱体でもある。発熱体としての加熱ローラ５１は、鉄、ＳＵＳ、ニッケルのように、高透磁率の材料であり、且つ、内部に誘起される渦電流により発熱する材料が好ましい。また、加熱ローラ５１にはフッ素樹脂等の離型層を設けることが好ましい。加圧ローラ５３は金属パイプからなる基体５３ａ及びその上に形成されたシリコンゴム等の耐熱弾性層５３ｂを有する。
【００４３】
加熱ローラ５１の内側には、加熱ローラ５１の回転軸方向に分割された複数の誘導コイルユニットＣＡ〜ＣＥからなる誘導コイル５２及びコイル支持部材５５が設けられる。コイル支持部材５５はセラミックス等の非磁性体からなるが、中心に磁束制御部材としてフェライトコアヨーク等を設けることもできる。
【００４４】
誘導コイルユニットＣＡ〜ＣＥは図示しないコンデンサと共振回路を形成しており、たとえば、表１に示すように、異なる共振周波数を有する。高周波電源ＥＳＣは、前記共振周波数を含む可変周波数の電力を出力することが出来る可変周波数電源であり、誘導コイルユニットＣＡ〜ＣＥは高周波電源ＥＳＣに並列接続される。
【００４５】
高周波電源ＥＳＣから表２及び図４に示すような時間に対する周波数パターンの異なる電力を出力させることにより、Ａ４サイズ｛図４（ａ）｝、Ａ４Ｒサイズ｛図４（ｂ）｝、ハガキサイズ｛図４（ｃ）｝のような各サイズの記録材Ｐに対応する電力が誘導コイルユニットＣＡ〜ＣＥに供給される。
【００４６】
その結果、各誘導コイルユニットＣＡ〜ＣＥには、それぞれの共振周波数において、大電流が流れ、大電流が流れた誘電誘導コイルユニットの部分で発熱量が大となり、記録材Ｐのサイズに応じて加熱ローラ５１が発熱する。
【００４７】
すなわち、Ａ４サイズでは、各共振周波数について通電時間が均等であるので、定着ローラ５１が均等に発熱するが、Ａ４Ｒサイズでは、両端の誘電誘導コイルユニットＣＡ、ＣＥの共振周波数に対応する通電時間が短いので、定着ローラ５１の両端部における発熱量が小さく、ハガキサイズでは、中央部の誘電誘導コイルユニットＣＣの共振周波数に対応する通電時間のみを長くしているので、加熱ローラ５１の中央部における発熱量が大きくなる。
【００４８】
通紙部、すなわち、記録材Ｐが通過する部分と、非通紙部、すなわち、記録材Ｐが通過しない部分とでは、定着処理において記録材により奪われる熱量が異なることが原因で加熱ローラ５１上の温度分布が不均一になるが、前記のように記録材Ｐのサイズに応じた発熱を加熱ローラ５１内に起こさせることにより、通紙部と非通紙部間における温度差がなくなる。
【００４９】
なお、基本的には、図４に示すように記録材Ｐの幅に対応して誘導コイルＣＡ〜ＣＥに供給する電力の周波数パターンを変えることにより、加熱ローラ５１の温度分布を均一化することができるが、たとえば、Ａ４Ｒサイズの記録材Ｐの幅とＡ５サイズの記録材Ｐの幅とは同一であるが、記録材Ｐにより奪われる熱量がＡ４ＲサイズとＡ５イズとでは異なるので、Ａ４Ｒサイズの記録材Ｐに対する定着処理を行う場合と。Ａ５サイズの記録材Ｐに対する定着処理を行う場合とでは、周波数パターンを変えるように、記録材Ｐのサイズに応じて周波数パターンを変えることが望ましい。
【００５０】
制御手段ＣＲは、加熱ローラ５１の表面温度を検知する温度センサＴＳＡの検知温度に基づいたフィードバック制御により、高周波電源ＥＳＣを制御して、加熱ローラ５１の表面温度を均一、且つ、一定に維持する制御を行うが、高周波電源ＥＳＣの出力の図４に示すような周波数パターンの制御は、サイズセンサＳＳからのサイズ情報や、操作部ＯＰからのサイズ情報や通信インターフェースＴＣが受信した外部からの印刷命令に含まれるサイズ情報に基づいて行われる。サイズセンサＳＳは、記録材Ｐの搬送路に設置されたサイズセンサか又は記録材収納部｛たとえば、図１における給紙ユニット４１（Ａ）、４１（Ｂ）、４１（Ｃ）｝に設置されたサイズセンサである。
【００５１】
図５は図３に示す制御手段ＣＲが行う制御の一例のフローチャートである。
制御手段ＣＲは、ステップＳ１において、温度センサＴＳＡの検知温度を読み込み、ステップＳ２において、読み込んだ温度に基づいて、高周波電源ＥＳＣのオン・オフ制御を行う。
【００５２】
すなわち、検知温度Ｔｘが設定温度Ｔｒと比較され（Ｓ２）、検知温度Ｔｘが設定温度Ｔｒ以下のときは、高周波電源ＥＳＣをオンとし（Ｓ３）、検知温度Ｔｘが設定温度Ｔｒよりも高いときは、高周波電源ＥＳＣをオフ（Ｓ４）とする。ステップＳ３におけるオンは、スタートにおいて、高周波電源ＥＳＣがオフ状態であれば、オフからオンに切り替え、オンの状態であれば、オン状態を継続するという意味である。
【００５３】
また、ステップＳ４におけるオフは、スタートにおいて、高周波電源ＥＳＣがオフ状態であれば、オフ状態を継続し、オン状態であれば、オフに切り替えるという意味である。
【００５４】
高周波電源ＥＳＣは、ステップＳ３の作動において、表１に示すように記録材Ｐのサイズに対応した周波数パターンの電力を出力するので、加熱ローラ５１は記録材Ｐのサイズに応じて、その各部が発熱し、加熱ローラ５１の表面温度分布は均一に維持される。
【００５５】
図６は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の定着装置の他の例を示す。図６の例では、加熱ローラ５１の表面温度を検知する温度センサとして、加熱ローラ５１の中央部における温度を検知する温度センサＴＳＡ及び端部における温度を検知する温度センサＴＳＢを設けている。
【００５６】
図６のように、２個の温度センサＴＳＡ、ＴＳＢを用いた場合には、温度センサＴＳＡ、ＴＳＢの検知温度のみに基づいて、高周波電源ＥＳＣの周波数パターンの制御を行うことができる。図７はこのような２個の温度センサＴＳＡ、ＴＳＢの検知温度に基づいた制御のフローチャートである。
【００５７】
ステップＳ１０において、温度センサＴＳＡの検知温度Ｔｃ及び温度センサＴＳＢの検知温度Ｔｓが読み込まれ、ステップＳ１１において、読み込んだ温度Ｔｃ、Ｔｓに基づいた高周波電源ＥＳＣの出力の周波数制御が行われる。
【００５８】
ステップＳ１１における周波数制御は表３、４に示すように実施される。
【００５９】
【表３】
2004333974.tif 000005
【００６０】
【表４】
2004333974.tif 000006
【００６１】
表３は誘導コイルユニットＣＡ〜ＣＥの共振周波数を示し、表４は周波数２．３ＭＨｚと２．９ＭＨｚの電力の通電時間、すなわち、高周波電源ＥＳＣの出力の周波数パターンを示す。
【００６２】
図７及び表４に示すように、温度センサＴＳＡ、ＴＳＢの検知温度に基づいて周波数パターンを制御することにより、定着処理される記録材サイズに実質的に対応した加熱ローラ５１の加熱が行われ、加熱ローラ５１の表面温度分布が均一に維持される。
【００６３】
なお、図５に示す記録材のサイズの情報に基づいた制御と、図７に示す温度センサの検知温度に基づいた制御とを組み合わせた制御により、周波数パターンを制御することも可能である。
【００６４】
図８は本発明の実施の形態に係る画像形成装置における定着装置の他の例を示す。
【００６５】
加熱部材として無端ベルト７０が用いられる。無端ベルト７０はニッケル等の金属ベルトやポリイミド等の耐熱性樹脂ベルトからなる。
【００６６】
無端ベルト７０は支持ローラ７１及び発熱体としての加熱ローラ７３に張架され、駆動手段（図示せず）で支持ローラ７１を駆動することにより、矢印のように循環移動する。７２は無端ベルト７０に圧接し、支持ローラ７１に従動する加圧部材としての加圧ローラである。
【００６７】
無端ベルト７０を加熱する加熱手段は、加熱ローラ７３及び誘導コイル７４で構成される。７５は誘導コイル７４が弦巻状に巻き付けられたコイル支持部材である。誘導コイル７４は、図１に示す誘導コイル５３と同様に複数の誘導コイルユニットＣＡ〜ＣＥからなり、高周波電源ＥＳＣに各誘導コイルユニットが並列接続される。
【００６８】
誘導コイル７４に高周波電流を流すことにより、加熱ローラ７３が発熱し、加熱ローラ７３の熱により、無端ベルト７０が加熱され、無端ベルト７０により記録材上のトナーが加熱されて、トナー像が記録材Ｐに定着される。
【００６９】
図９は、本発明の実施の形態における定着装置の他の例を示す。
加熱部材として無端ベルト８０が用いられる。無端ベルト８０は、高透磁率の材料、特に、磁界により渦電流を発生し、発熱し、且つ、循環移動するベルトを構成する弾性を有する材料が用いられ、鉄、ＳＵＳ、ニッケル等が好ましく用いられる。なお、このような磁性材料を基材とし、記録材に接触する側にフッ素樹脂等からなる離型層を設けることが好ましい。８３は記録材Ｐを無端ベルト８０に圧接させる加圧部材としての加圧ローラである。
【００７０】
無端ベルト８０は駆動ローラ８１、テンションローラ８２及びベルトガイド部材８６に張架され、駆動ローラ８１の駆動で、矢印のように循環移動する。無端ベルト８０を加熱する加熱手段は、発熱体である無端ベルト８０及び誘導コイル８４で構成される。８５は誘導コイル８４が弦巻状に巻き付けられたコイル支持部材である。誘導コイル８４は、図１に示す誘導コイル５２と同様に複数の誘導コイルユニットＣＡ〜ＣＥからなり、高周波電源ＥＳＣに各誘導コイルユニットが並列接続される。８６は固定のベルトガイド部材であって、樹脂又はセラミックスで構成され、無端ベルト８０はベルトガイド部材８６上を滑動する。
【００７１】
図１０は、高周波電源ＥＳＣの出力波形の詳細を示す。高周波電源ＥＳＣは、定常動作において、基準値Ｈ１を中心とした変動範囲ΔＨ内の電力を出力する。図１０において、パルス波形の出力の一つ一つは、周波数の異なる出力であり、例えば、図示のように、２．３ＭＨｚの出力パルスの次に、２．９ＭＨｚのパルスが立ち上がり、次に、２．３ＭＨｚのパルスが立ち上がる。高周波電源ＥＳＣは３個のパルスの組を繰り返し出力して誘導コイルユニットＡＣ〜ＣＥ（図３、６に示す）に供給する。
【００７２】
図１１は、高周波電源ＥＳＣの出力電力の切替単位を示す。一つの周波数の出力パルスは切替時間ｔ１に立ち上がり、立ち上がり時間ΔＴ後の時間ｔ２で設定値に到達し、設定値の出力の後、時間Ｔ３で立ち下がる。
【００７３】
時間ｔ１からｔ３までの周波数切替周期ＰＤＳを立ち上がり時間ΔＴよりも短くすると、所定の出力電力が得られなくなる。すなわち、周波数切替周期ＰＤＳを立ち上がり時間ΔＴよりも短くして、電力出力を行うと、図１２に示すように出力電力のピーク値が設定値Ｈ１に達しないで、低い値Ｈ２に低下してしまう。
【００７４】
本発明ではこのように所定の出力が得られないという問題を解決している。先に説明した図１０は本発明の実施の形態における高周波電源ＥＳＣの出力を示し、周波数切替周期ＰＤＳを立ち上がり時間ΔＴ以上の長さに設定することにより、定常動作において設定値Ｈ１の出力が安定して得られるように構成している。立ち上がり時間ΔＴは高周波電源ＥＳＣの構成により決まった値である。
【００７５】
【発明の効果】
請求項１〜８に記載のいずれかの発明により、誘電加熱型加熱手段を用いた定着装置において問題となる、小サイズ記録材を定着処理した際に生ずる加熱部材の温度分布の不均一が是正され、該不均一により生ずるホットオフセット、紙皺等の発生が良好に防止される。
【００７６】
さらに、周波数切替周期を立ち上がり時間以上にしているので、設計値どおりの電力が各誘導コイルユニットに供給され、加熱部材の温度を正確に安定して制御することが可能になり、高品質の画像を形成することができる画像形成装置が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の一例の全体図である。
【図２】本発明において用いられる定着装置の断面図である。
【図３】本発明において用いられる定着装置における加熱部材と加熱手段の一例を示す図である。
【図４】高周波電源の出力の周波数パターンを示す図である。
【図５】制御手段が行う制御の一例のフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の定着装置の他の例を示す図である。
【図７】制御手段が行う制御の他の例のフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の定着装置の他の例を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の定着装置の他の例を示す図である。
【図１０】高周波電源の出力波形の詳細を示す図である。
【図１１】高周波電源の出力の切替単位を示す図である。
【図１２】周波数切替周期を立ち上がり時間よりもみじかくした場合の高周波電源の出力を示す図である。
【符号の説明】
１  画像形成装置
５０  定着装置
５１、７３  加熱ローラ
５２、７４、８４  誘導コイル
５３、７２、８３  加圧ローラ
５５、７５、８５  コイル支持部材
７０、８０  無端ベルト
７１  支持ローラ
ＣＡ，ＣＢ、ＣＣ、ＣＤ、ＤＥ  誘導コイルユニット
ＣＲ  制御手段
ＴＳＡ、ＴＳＢ  温度センサ
ＳＳ  サイズセンサ
ＯＰ  操作部
Ｐ  記録材
ＴＣ  通信インターフェース
【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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