(57)【要約】【目的】電磁誘導を利用した加熱装置において、コイルを流れる電流の大きさを抑止し、加熱装置およびその加熱装置が組み込まれる定着装置ならびに昇温機構の大きさを低減する。【解決手段】この発明の定着装置１は、磁束により発熱する被加熱体２と、被加熱体に所定の圧力な提供可能な加圧機構３とを含む。被加熱体のコイル１１ａ，１１ｂは、小断面導体を、入力すべき電流量が通過することを許容可能な本数撚ったリッツ線により形成されている。各コイルには、第１の共振周波数ｆ１の電力、第２の共振周波数ｆ２の電力および第３の共振周波数ｆ１２のいずれかが供給される。【選択図】    図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空円筒状または無端ベルト状であって、円筒状である場合はその周面およびベルト状である場合にはベルト面が所定の速度で移動可能に形成され、熱溶融性の物質および上記熱溶融性の物質を保持している基材に、所定の熱を供給可能な加熱対象物と、
前記加熱対象物との間に上記熱溶融性物質および上記基材を介在させた状態で前記加熱対象物に所定の圧力を提供可能に配置され、前記加熱対象物の上記周面および上記ベルト面が所定の速度で移動されることにより前記加熱対象物の上記周面および上記ベルト面に追従して移動可能な、圧力提供機構と、
前記加熱対象物に対して所定の位置関係で配置され、第１の周波数または第２の周波数、もしくは第１および第２の周波数のいずれとも異なる第３の周波数の電流が供給されることで、前記加熱対象物が所定量の熱を出力するために必要な所定の電力または磁束を発生可能な加熱機構と、
前記加熱対象物の所定の位置の温度を検知する温度検知機構と、
前記温度検知機構が検知した前記加熱対象物の所定の位置の温度に基づいて、前記加熱機構が出力する上記電力または磁束の周波数を、上記第１ないし第３のいずれかの周波数に設定する設定機構と、
を有することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記加熱機構は、異なる共振周波数が与えられた少なくとも２つのコイル体が前記加熱対象物の上記周面および上記ベルト面が移動される方向と直交する方向に、所定の位置関係となるように配列されたものであることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記温度検知機構は、上記異なる共振周波数が与えられた上記コイル体により前記加熱対象物が昇温される位置またはその近傍に、上記コイル体に所定の電力が供給される単位毎に任意個数配置され、その単位毎に前記加熱対象物の温度を検知可能であることを特徴とする請求項２記載の定着装置。
【請求項４】
前記加熱機構に所定の周波数の駆動出力を供給可能な駆動回路をさらに有し、前記駆動回路は、上記第１ないし第３の周波数の駆動出力を出力可能であることを特徴とする請求項２または３記載の定着装置。
【請求項５】
前記駆動回路が出力する上記第３の周波数は、上記個々のコイル体に与えられているいずれの共振周波数とも異なる周波数であって、上記それぞれのコイル体に対して、所定のレベルの駆動出力を出力可能であることを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の定着装置。
【請求項６】
前記温度検知機構の少なくとも１つにより検知された前記加熱対象物の温度と前記温度検知機構の異なる温度検知機構により検知された前記加熱対象物の温度とを比較して、温度差を出力する温度差検出機構と、
この温度差検知機構が出力する温度差の値が所定の値になるように、前記駆動回路から上記個々のコイル体に供給される上記所定の電力の周波数を切り換える駆動制御機構と、
をさらに有し、
前記駆動制御機構により、前記温度差検出機構が検出した温度差に基づいて、前記駆動回路が出力すべき上記所定の電力の周波数を変化させることを特徴とする請求項５記載の定着装置。
【請求項７】
前記温度差検知機構が出力する温度差の値を所定の条件に基づいて変更可能な温度差条件変更機構をさらに有することを特徴とする請求項６記載の定着装置。
【請求項８】
前記温度検知機構から出力される前記加熱対象物の温度情報を検知する検知タイミングを変更可能な温度差検出条件変更機構をさらに有することを特徴とする請求項６記載の定着装置。
【請求項９】
前記温度差検知機構が出力する温度差の値に基づいて前記駆動制御機構が前記それぞれのコイル体に所定の電力の供給を切り換えるタイミングを任意に設定可能な駆動切換条件変更機構をさらに有することを特徴とする請求項６記載の定着装置。
【請求項１０】
前記温度検知機構から出力される前記加熱対象物の任意の位置の温度情報に基づいて前記それぞれのコイル体の位置に依存した加熱対象物の温度差を認識し、
加熱対象物の温度の高い位置に誘導電流を生じさせているコイル体の共振周波数の電力の供給を停止して、温度の低い位置に誘導電流を生じさせている前記コイル体の共振周波数の電力を供給し、
所定時間毎に、前記温度検知機構から出力される温度情報から前記それぞれのコイル体の位置に依存した前記加熱対象物の温度差を認識し、温度の低い位置に誘導電流を生じさせている前記いずれかのコイル体の共振周波数の電力を対応するコイル体に供給することを特徴とする請求項６記載の定着装置。
【請求項１１】
電磁誘導により誘導電流が生じる材質により形成された円筒状もしくはベルト状の加熱対象部材と、
この加熱対象部材に所定の圧力を提供可能に配置され、前記加熱対象部材との間を通過される媒体に所定の圧力を提供する加圧部材と、
所定の周波数の電力に共振して最大出力を出力可能で、前記加熱対象部材に誘導電流を生じさせるための任意の周波数の電力が供給される第１のコイル体と、
所定の周波数の電力に共振して最大出力を出力可能で、前記第１のコイル体ならびに前記加熱対象部材のそれぞれに対して所定の位置関係に配置され、前記加熱対象部材に誘導電流を生じさせるための任意の周波数の電力が供給される第２のコイル体と、
前記第１のコイル体からの誘導電流により前記加熱対象部材が発熱する第１の位置の近傍に設けられ、前記加熱対象部材の第１の位置での温度を検知する第１の温度検知機構と、
前記第２のコイル体からの誘導電流により前記加熱対象部材が発熱する第２の位置の近傍に設けられ、前記加熱対象部材の第２の位置での温度を検知する第２の温度検知機構と、
前記第１の温度検知機構により検知された前記加熱対象部材の第１の位置の温度と前記第２の温度検知機構により検知された前記加熱対象部材の第２の位置の温度とを比較して、両者の温度差を出力する温度差検知機構と、
この温度差検知機構が出力する温度差の値が所定の値になるように、前記第１のコイル体および前記第２のコイル体のそれぞれに、前記所定の周波数の電力が供給されるタイミングを切り換える駆動制御機構と、
前記第１のコイル体および前記第２のコイル体の少なくとも一方に第１および第２の周波数もしくは第１および第２の周波数のいずれとも異なる第３の周波数のいずれかの周波数の駆動出力を供給可能な駆動回路と、
を有することを特徴とする定着装置。
【請求項１２】
前記第２のコイル体は、前記加熱対象部材が円筒状である場合にはその周面およびベルト状である場合にはそのベルト面が所定の速度で移動されることを可能とするための軸線に沿って分割され、分割された前記第２のコイル体のそれぞれの間に前記第１のコイル体が配列可能に位置されることを特徴とする請求項１１記載の定着装置。
【請求項１３】
電磁誘導により誘導電流が生じる材質により形成された円筒状もしくはベルト状の加熱対象部材と、加熱対象部材に所定の圧力を提供可能に配置され、加熱対象部材との間を通過される媒体に所定の圧力を提供する加圧部材と、所定の周波数の電力に共振して最大出力を出力可能で、加熱対象部材に誘導電流を生じさせるための任意の周波数の電力が供給される第１のコイル体と、所定の周波数の電力に共振して最大出力を出力可能で、第１のコイル体ならびに加熱対象部材のそれぞれに対して所定の位置関係に配置され、加熱対象部材に誘導電流を生じさせるための任意の周波数の電力が供給される第２のコイル体と、第１のコイル体からの誘導電流により加熱対象部材が発熱する第１の位置の近傍に設けられ、加熱対象部材の第１の位置での温度を検知する第１の温度検知機構と、第２のコイル体からの誘導電流により加熱対象部材が発熱する第２の位置の近傍に設けられ、加熱対象部材の第２の位置での温度を検知する第２の温度検知機構と、第１の温度検知機構により検知された加熱対象部材の第１の位置の温度と第２の温度検知機構により検知された加熱対象部材の第２の位置の温度とを比較して、その温度差を出力する温度差検知機構と、この温度差検知機構が出力する温度差の値が所定の値になるように、第１のコイル体および前記第２のコイル体のそれぞれに、所定の周波数の電力が供給されるタイミングを切り換える駆動制御機構と、を有する昇温装置において、
第１のコイル体および前記第２のコイル体の少なくとも一方に第１および第２の周波数もしくは第１および第２の周波数のいずれとも異なる第３の周波数のいずれかの周波数の駆動出力を供給可能な駆動回路により、温度差検知機構により検知された前記第１の位置の温度と前記第２の位置の温度との差に応じて、前記第１のコイル体および前記第２のコイル体の少なくとも一方に、第１および第２の周波数もしくは第１および第２の周波数のいずれとも異なる第３の周波数のいずれかの周波数の駆動出力を供給することを特徴とする昇温方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、誘導加熱を利用した加熱装置、特に、可視化剤として熱溶融性のトナーを用いる電子写真方式の複写装置やプリンタ装置等に利用可能なトナーを定着する定着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真プロセスを用いた複写装置に組み込まれる定着装置は、被転写媒体上に形成されたトナーを加熱して溶融させ、被転写媒体にトナーを固着する。
【０００３】
定着装置に利用可能なトナーを加熱する方法としては、フィラメントランプを点灯させて得られる放射熱を用いる方法やフラッシュランプを用いるフラッシュ定着方式等が広く知られている。なお、近年、電磁誘導による金属の発熱を利用した誘導加熱装置を用いた定着装置も実用化されている。
【０００４】
また、多くの場合、内部にヒータをセットした熱（定着）ローラと、熱ローラの外周の一点で熱ローラに対して所定の圧力で押し付けられる加圧ローラとが用いられる。この構造によれば、熱ローラの熱を効率よくトナーに供給可能であるばかりか、溶融したトナーを被転写媒体に固着させるための圧力を被転写媒体とトナーに、容易に提供できることが広く知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
誘導加熱方式の加熱装置は、熱源にフィラメントランプを用いる方式に比べ、熱ローラの表面の温度を定着可能温度まで昇温するために要求される時間が短いことから、今日、広く利用されている。
【０００６】
ところで、誘導加熱方式の加熱装置を用いた多くの定着装置では、熱ローラを昇温させるために熱ローラに渦電流を生じさせる誘導コイルに所定の電力を供給する駆動回路を低コストとする目的で、例えば準Ｅ級と呼ばれる汎用回路が利用されている。
【０００７】
しかしながら、準Ｅ級の汎用回路を用いる場合、誘導コイルを含むインバータ回路のインピーダンスに起因して、誘導コイルに数十アンペアの電流が流れる。このことは、誘導コイルに用いられる電線の断面積を増大させる問題がある。
【０００８】
また、断面積の大きな電線を用いなければならないことに起因して誘導コイルの大きさが増大されるので、誘導コイルから発生される磁束の利用効率を高めるために、誘導コイルを熱ローラの内部に配置しようとすると、熱ローラの外径が増大される問題がある。
【０００９】
なお、インバータ回路すなわち誘導コイルを流れる電流の大きさに起因して、非通電状態から誘導コイルに電流が供給された時点や、誘導コイルに供給されている電流が遮断された時点で、周囲に配置されている照明器具、特に蛍光灯等の放電灯から放射される光の光量が変化するフリッカが発生する問題がある。
【００１０】
この発明の目的は、電磁誘導を利用した定着装置において、回路を流れる電流の大きさの変化すなわち電圧変動を抑止し、しかも定着装置の大きさを低減することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明は、中空円筒状または無端ベルト状であって、円筒状である場合はその周面およびベルト状である場合にはベルト面が所定の速度で移動可能に形成され、熱溶融性の物質および上記熱溶融性の物質を保持している基材に、所定の熱を供給可能な加熱対象物と、前記加熱対象物との間に上記熱溶融性物質および上記基材を介在させた状態で前記加熱対象物に所定の圧力を提供可能に配置され、前記加熱対象物の上記周面および上記ベルト面が所定の速度で移動されることにより前記加熱対象物の上記周面および上記ベルト面に追従して移動可能な、圧力提供機構と、前記加熱対象物に対して所定の位置関係で配置され、第１の周波数または第２の周波数、もしくは第１および第２の周波数のいずれとも異なる第３の周波数の電流が供給されることで、前記加熱対象物が所定量の熱を出力するために必要な所定の電力または磁束を発生可能な加熱機構と、前記加熱対象物の所定の位置の温度を検知する温度検知機構と、前記温度検知機構が検知した前記加熱対象物の所定の位置の温度に基づいて、前記加熱機構が出力する上記電力または磁束の周波数を、上記第１ないし第３のいずれかの周波数に設定する設定機構と、を有することを特徴とする定着装置を提供するものである。
【００１２】
またこの発明は、電磁誘導により誘導電流が生じる材質により形成された円筒状もしくはベルト状の加熱対象部材と、この加熱対象部材に所定の圧力を提供可能に配置され、前記加熱対象部材との間を通過される媒体に所定の圧力を提供する加圧部材と、所定の周波数の電力に共振して最大出力を出力可能で、前記加熱対象部材に誘導電流を生じさせるための任意の周波数の電力が供給される第１のコイル体と、所定の周波数の電力に共振して最大出力を出力可能で、前記第１のコイル体ならびに前記加熱対象部材のそれぞれに対して所定の位置関係に配置され、前記加熱対象部材に誘導電流を生じさせるための任意の周波数の電力が供給される第２のコイル体と、前記第１のコイル体からの誘導電流により前記加熱対象部材が発熱する第１の位置の近傍に設けられ、前記加熱対象部材の第１の位置での温度を検知する第１の温度検知機構と、前記第２のコイル体からの誘導電流により前記加熱対象部材が発熱する第２の位置の近傍に設けられ、前記加熱対象部材の第２の位置での温度を検知する第２の温度検知機構と、前記第１の温度検知機構により検知された前記加熱対象部材の第１の位置の温度と前記第２の温度検知機構により検知された前記加熱対象部材の第２の位置の温度とを比較して、両者の温度差を出力する温度差検知機構と、この温度差検知機構が出力する温度差の値が所定の値になるように、前記第１のコイル体および前記第２のコイル体のそれぞれに、前記所定の周波数の電力が供給されるタイミングを切り換える駆動制御機構と、前記第１のコイル体および前記第２のコイル体の少なくとも一方に第１および第２の周波数もしくは第１および第２の周波数のいずれとも異なる第３の周波数のいずれかの周波数の駆動出力を供給可能な駆動回路と、を有することを特徴とする定着装置を提供するものである。
【００１３】
さらにこの発明は、電磁誘導により誘導電流が生じる材質により形成された円筒状もしくはベルト状の加熱対象部材と、加熱対象部材に所定の圧力を提供可能に配置され、加熱対象部材との間を通過される媒体に所定の圧力を提供する加圧部材と、所定の周波数の電力に共振して最大出力を出力可能で、加熱対象部材に誘導電流を生じさせるための任意の周波数の電力が供給される第１のコイル体と、所定の周波数の電力に共振して最大出力を出力可能で、第１のコイル体ならびに加熱対象部材のそれぞれに対して所定の位置関係に配置され、加熱対象部材に誘導電流を生じさせるための任意の周波数の電力が供給される第２のコイル体と、第１のコイル体からの誘導電流により加熱対象部材が発熱する第１の位置の近傍に設けられ、加熱対象部材の第１の位置での温度を検知する第１の温度検知機構と、第２のコイル体からの誘導電流により加熱対象部材が発熱する第２の位置の近傍に設けられ、加熱対象部材の第２の位置での温度を検知する第２の温度検知機構と、第１の温度検知機構により検知された加熱対象部材の第１の位置の温度と第２の温度検知機構により検知された加熱対象部材の第２の位置の温度とを比較して、その温度差を出力する温度差検知機構と、この温度差検知機構が出力する温度差の値が所定の値になるように、第１のコイル体および前記第２のコイル体のそれぞれに、所定の周波数の電力が供給されるタイミングを切り換える駆動制御機構と、を有する昇温装置において、第１のコイル体および前記第２のコイル体の少なくとも一方に第１および第２の周波数もしくは第１および第２の周波数のいずれとも異なる第３の周波数のいずれかの周波数の駆動出力を供給可能な駆動回路により、温度差検知機構により検知された前記第１の位置の温度と前記第２の位置の温度との差に応じて、前記第１のコイル体および前記第２のコイル体の少なくとも一方に、第１および第２の周波数もしくは第１および第２の周波数のいずれとも異なる第３の周波数のいずれかの周波数の駆動出力を供給することを特徴とする昇温方法を提供するものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態である誘導加熱定着装置が適用可能な画像形成装置の一例を説明する概略図である。
【００１５】
図１に示す通り、デジタル複写装置（画像形成装置）１０１は、画像読取装置（スキャナ）１０２と、スキャナ１０２または外部から供給される画像データに対応する画像を形成し、被定着対象（転写材）である用紙Ｐに定着する画像形成部１０３とを有する。なお、スキャナ１０２には、自動原稿送り装置（ＡＤＦ）１０４が一体に設けられている。
【００１６】
画像形成部１０３は、所定の電位が与えられた状態で光が照射されることで、光が照射された領域の電位が変化されるとともにその電位の変化を静電像として所定時間の間保持できる感光体が外周面に形成されている円筒状の感光体ドラム１０５を有している。
【００１７】
感光体ドラム１０５の感光層には、画像データに対応して光強度が変化されたレーザビームを出力可能な露光装置１０６により、出力すべき画像の情報が露光される。これにより、感光体ドラム１０５の感光層に静電像すなわち画像データに対応した電位変化として、画像が形成される。
【００１８】
感光体ドラム１０５に形成された画像は、現像装置１０７によりトナーが選択的に供給されることで可視化される。
【００１９】
現像装置１０７によりトナーが供給されて現像された感光体ドラム１０５上のトナーの集合体すなわちトナー像は、詳述しない転写装置から、トナーの転写のための電圧が供給されることで、用紙Ｐに転写される。なお、用紙Ｐは、ピックアップローラ１０９によりカセット１０８から１枚ずつ取り出され、搬送路１１０を、アライニングローラ１１１まで搬送される。
【００２０】
アライニングローラ１１１に搬送された用紙Ｐは、感光体ドラム１０５に形成されたトナー像との位置を整合するために、アライニングローラ１１１が所定のタイミングで回転されることで、感光体ドラム１０５上のトナー像と位置が整合されて、転写位置に供給される。
【００２１】
用紙に転写されたトナー像は、定着装置１により熱と圧力が加えられることで溶融され、定着装置により提供される圧力で、用紙に固定（定着）される。
【００２２】
定着装置１によりトナー像が定着された用紙Ｐは、排紙ローラ１１２により、用紙カセット１０８とスキャナ１０２との間に定義されている排紙トレイ１１３に排出される。
【００２３】
図２および図３は、図１に示した画像形成装置に利用される定着装置の一例を説明する概略図である。なお、図２は、定着装置１を長さの長い方向の概ね中央で切断した状態を示す概略断面図で、図３は、詳述しないカバー類を外した状態で、定着装置１を平面方向から見た状態を示す概略平面図である。
【００２４】
定着装置１は、直径が概ね２０ｍｍの定着（加熱）ローラ２と直径が概ね２０ｍｍのプレス（加圧）ローラ３とからなる。
【００２５】
加熱ローラ２は、厚さが１ｍｍ程度、より好ましくは０．５ｍｍ程度の金属製の中空円筒体である。なお、この実施の形態では、ローラ２は、鉄製であるが、ステンレス鋼、ニッケル、アルミニウム、あるいはステンレス鋼とアルミニウムとの合金等が利用可能である。
【００２６】
加熱ローラ２の表面には、四フッ化エチレン樹脂等、に代表されるフッ素樹脂が所定の厚さだけ堆積された図示しない離型層が形成されている。加熱ローラ２の長さは、例えば概ね３４０ｍｍである。なお、加熱ローラ２に代えて、耐熱性の高い樹脂フィルムの表面に金属を所定厚さ堆積させたシート体を無端ベルト状とした金属フィルムを用いることもできる。
【００２７】
加圧ローラ３は、所定の直径の回転軸の周囲に、所定の厚さのシリコンゴム、もしくはフッ素ゴム等が被覆された弾性ローラである。加圧ローラ３の長さは、概ね３２０ｍｍである。
【００２８】
加圧ローラ３は、加熱ローラ２の軸線と概ね平行で、加圧機構４により、加熱ローラ２の軸線に対して所定の圧力で圧接されている。これにより、加熱ローラ３の外周面の一部が弾性変形し、両ローラ間に所定のニップが定義される。加熱ローラ２に代えて金属フィルムを用いた場合には、ニップは、フィルム側に形成される場合もある。
【００２９】
加熱ローラ２は、図４を用いて後段に説明する定着モータ１２３あるいは同図に示す感光体ドラム１０５を回転させるドラムモータ１２１により、概ね一定の速度で、矢印の方向に回転される。
【００３０】
加圧ローラ３は、加圧機構４により所定圧力で加熱ローラ２に接触されているので、加熱ローラ２が回転されることで、加熱ローラ２が回転される方向と逆の方向に回転される。
【００３１】
加熱ローラ２の周上であって、加熱ローラ２と加圧ローラ３とが相互に接する位置は、ニップと呼ばれている。ニップよりもローラ２が回転される方向の下流側で、かつニップの近傍の所定位置には、ニップを通過される用紙Ｐを加熱ローラ２から剥離させる剥離爪５が位置されている。
【００３２】
加熱ローラ２の周囲には、ローラ２が回転される方向に沿うとともに、剥離爪５から離れる方向に順に、少なくとも２つの温度検出素子６ａ，６ｂ、クリーナ７および発熱異常検知素子８が、設けられている。
【００３３】
温度検出素子６ａ，６ｂは、加熱ローラ２の外周面の温度を検出するもので、例えばサーミスタが利用可能である。なお、２つの温度検出素子６ａ，６ｂの少なくとも１つは、ローラ２の長手方向の概ね中央に位置されている。また、他の１つは、ローラ２の長手方向の一端部に位置されている。なお、サーミスタは、３個以上設けられてもよいことはいうまでもない。また、サーミスタ６ａ，６ｂは、以下に説明するが、励磁コイルがローラ２の長手方向に２以上に分割されている場合には、少なくとも１つのコイルまたはコイルセット毎に設けられる。
【００３４】
クリーナ７は、加熱ローラ２の外周に所定の厚さに設けられているフッ素樹脂に付着することのあるトナーや用紙から生じる紙粉もしくは装置内部を浮遊して加熱ローラ２に付着するゴミ等を除去する。クリーナ７は、加熱ローラ２と接触されたとしてもフッ素樹脂層を傷付けにくい材質、例えばフェルトまたはファーブラシ等で形成されたクリーニング部材とそのクリーニング部材を支持する支持部材を含む。なお、クリーニング部材は、加熱ローラ２の表面と接触されて回転されるものであってもよいし、加熱ローラ２の外周面に対して所定の圧力で圧接されるもの（非回転）であってもよい。
【００３５】
発熱異常検知素子８は、例えばサーモスタットであって、加熱ローラ２の表面温度が異常に上昇する発熱異常を検知し、発熱異常が生じた場合は、以下に説明する加熱用コイル（励磁コイル）に対して供給される電力を遮断するために利用される。
【００３６】
なお、温度検出素子６ａ，６ｂ、クリーナ７および発熱異常検知素子８が位置される順および位置は、図２に示した順および位置に制限されるものではない。
【００３７】
加圧ローラ３の周上には、用紙Ｐを加圧ローラ３から剥離するための剥離爪９および加圧ローラ３の周面に付着したトナーを除去するクリーニングローラ１０が設けられている。
【００３８】
加熱ローラ２の内側には、ローラ２の材質に、渦電流を発生させる励磁コイル１１が配置されている。励磁コイル１１は、図３ないし図５に示される例では、加熱ローラ２の長手方向の概ね中央付近に位置された第１のコイル１１ａと加熱ローラ２の両端付近に設けられた第２のコイル１１ｂとからなる。すなわち、第２のコイル１１ｂは、第１のコイル１１ａが加熱ローラ２の長手方向の中央付近を加熱可能であるに比較して加熱ローラ２の両端付近を加熱するために有益である。換言すると、第２のコイル１１ｂは、加熱ローラ２の周面（またはベルト体が用いられる場合にはベルト面）が所定の速度で移動されることを可能とするための軸線に沿って分割され、分割された状態のそれぞれの間に第１のコイル１１ａが配列可能に位置されている。なお、第２のコイル１１ｂの個々のコイルを識別する必要があるときは、各コイルを、それぞれ、コイル１１−１およびコイル１１−２と呼称する。
【００３９】
第１，第２のコイル１１ａ，１１ｂは、それぞれ、所定の断面積が与えられた線材が用いられ、それぞれ固有の共振周波数で共振して抵抗値が最大となるように、所定ターン数に形成されている。なお、第２のコイル１１ｂは、例えば図３に示す例では、加熱ローラ２の長手方向に関して、第１のコイル１１ａを挟んで両側に設けられる。また、第１のコイル１１ａと第２のコイル１１ｂは、例えば加熱ローラ２の概ね中央で２つの分割されてもよい。さらに、図１４に示すように、例えば加圧ローラ３にコイルが設けられる場合に、加熱ローラ２側に第１のコイル６１１ａを配置し、加圧ローラ３側に第２のコイル６１１ｂを配置してもよい。
【００４０】
第１および第２のコイル１１ａ，１１ｂは、それぞれ所定の出力を出力可能に形成されている。なお、個々のコイルの出力は、本来は、加熱ローラ２（または加圧ローラ３）を発熱させるための渦電流を生じさせることのできる磁束を提供可能な電流値であるが、多くの場合、コイルが消費する消費電力として管理されるので、以下、電力（または出力）と呼称する。また、図３に示す例では、個々のコイルの共振周波数は、第２のコイル１１ｂ（１１−１と１１−２を直列接続とした場合）または第２のコイルに含まれる個々のコイル１１−１，１１−２の少なくとも１つに関して、第１のコイル１１ａの共振周波数とは異なる周波数に設定されている。
【００４１】
それぞれのコイル１１ａ，１１ｂはまた、耐熱性が高く、高い絶縁性を示す、エンジニアリングプラスチックまたはセラミックで形成されたコイル保持体１２に巻き付けられている。コイル保持体１２には、例えばＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）材、フェノール材もしくは不飽和ポリエステル等が利用可能である。なお、図２に示した実施の形態では、コイル保持体１２の内側に、例えばフェライトを成型したコア１３を設け、ローラ２を発熱させるために利用可能な磁束密度を強めている。この場合、コア１３には、高周波域での損失が少ない、例えばダストコア（圧粉磁芯）が主要な材料として用いられる。また、コア材を用いない空芯コイルであってもよいことは、言うまでもない。
【００４２】
第１のコイル１１ａは、例えばＡ４サイズの用紙が、その短辺が加熱ローラ２の軸線と平行になるように搬送される際に、ローラ２の外周面と接する幅を加熱可能な長さに形成されている。
【００４３】
第１および第２のコイル１１ａ，第２のコイル１１ｂ（１１−１，１１−２）は、断面積が、例えば１ｍｍの銅線材と同等となる線材により形成されている。なお、線材としては、例えば絶縁皮膜のない細い線材を複数本撚った撚り線または個々の線材が絶縁材に被覆されている線材を所定本数撚ったリッツ線等が利用可能である。
【００４４】
それぞれのコイル１１ａ，１１ｂは、いずれも任意の巻き方法により形成可能である。例えば、図３に示す例では、第１のコイル１１ａの巻き方向を、線材が加熱ローラ２の軸方向と平行になる方向に定義され、第２のコイル１１ｂの個々のコイル１１−１，１１−２の巻き方向も、線材がローラ２の軸方向と平行になる方向に定義されている。なお、図１３に示すように、個々のコイルを、ローラ２の長手方向とコイルに用いられる線材の大部分が平行になるように配列した平面状に形成し、コイル保持体１２の断面形状を円筒状として、コイルをその周面に沿わせることによって、ローラ２の内周（円）に沿わせてもよい。
【００４５】
図４は、図２および図３に示した定着装置を動作させる駆動回路ならびにその定着装置が組み込まれる画像形成装置を動作させるための制御回路の一部を説明している。
【００４６】
定着装置１の加熱ローラ２の内部には、前に説明した通り、加熱ローラ２自身の金属材料に渦電流を生じさせて発熱させるための励磁コイル１１（コイル１１ａ，コイル１１ｂ（１１−１，１１−２））が収容されている。
【００４７】
励磁コイル１１には、励磁コイル１１の個々のコイルに所定の周波数の高周波出力（電流および電圧）を供給する励磁ユニット２１が接続されている。
【００４８】
励磁ユニット２１は、第１および第２のサーミスタ６ａ，６ｂから供給される温度指示値をディジタル信号に変換する温度検知回路２２、個々のコイル１１ａと１１ｂに、第１の周波数ｆ１、第２の周波数ｆ２および第３の周波数ｆ１２をの電力を供給する励磁回路（スイッチング回路）３１、温度検知回路２２により検知されたローラ２の温度に基づいて励磁回路３１が出力すべき電力の周波数を設定するＣＰＵ４２、およびＣＰＵ４２から指示された周波数を励磁回路３１に出力するとともに、外部から供給される商用電源の交流出力を整流した駆動出力を励磁回路３１に入力する駆動回路５１等を含む。なお、詳述しない商用電源と駆動回路５１との間には、必要に応じて、電力検知回路１３３が設けられる。
【００４９】
また、励磁回路（スイッチング回路）３１は、コイル１１ａ、１１−１およびコイル１１−２のそれぞれを、例えば全て直列に、またはコイル１１−１とコイル１１−２を直列に接続した状態でコイル１１ａと並列に、もしくは全てのコイルを並列に接続できる。すなわち、スイッチング回路３１は、個々のコイル１１ａ，１１ｂの直列接続あるいは並列接続、もしくはコイル１１ｂの１１−１，１１−２直列または並列接続とコイル１１ａとの直列または並列接続を任意に設定可能な切換装置としても機能する。
【００５０】
スイッチング回路３１には、ＣＰＵ４２の制御による駆動回路５１の出力として、スイッチング回路３１が出力すべき高周波出力すなわち任意コイル１１ａ，１１ｂが、所定の加熱力であるコイル出力を出力するために図５を用いて後段に説明するスイッチング素子がオンされる時間すなわち単位時間当たりにスイッチング素子がオンされる回数（駆動周波数）が、指示される。なお、駆動回路５１は、コイル１１ａに供給すべき第１の周波数ｆ１とコイル１１ｂに供給すべき第２の周波数ｆ２ならびに両コイルが同時に所定の出力を出力可能な第３の周波数ｆ１２を、スイッチング回路３１に指示する。この場合、それぞれの周波数は、ローラの昇温およびコイルの線材の発熱あるいは複写装置１０１内部の温度上昇等に起因する抵抗値の変化に応じて、例えば数１００Ｈｚ程度変化されることもある。
【００５１】
換言すると、各コイルから、加熱ローラ２を昇温させるために加熱ローラ２に生じる渦電流を発生させる基となる磁束が出力される大きさすなわち加熱力は、駆動回路５１の制御により、スイッチング回路３１からそれぞれのコイルに出力される出力が変化されることで、任意の大きさに設定可能である。また、加熱力は、一般に、個々のコイルが消費する消費電力として数値管理される。なお、各コイルのコイル出力（消費電力）を、以降、単にコイルに入力される電力として説明する。
【００５２】
なお、電力検知回路１３３が検知した電力量は、所定のタイミングで駆動回路５１にフィードバックされる。また、駆動回路５１の焼損等を検知可能とするため、電力検知回路１３３の出力は、画像形成部１０３側の主制御装置１５１にも入力される。
【００５３】
図５は、図４を用いて説明した励磁ユニット２１をより詳細に説明している。
【００５４】
励磁回路３１は、第１のコイル１１ａと直列に接続されるコンデンサ３２と、第２のコイル１１ｂ（１１−１，１１−２）と直列に接続されるコンデンサ３３を含む。制御ユニット４１は、前に説明したＣＰＵ４２と、任意の周波数の制御信号を出力可能な発振回路４３を含む。駆動回路５１は、スイッチング素子５２とコンデンサ５３を含み、発振回路４３から供給される制御信号の周波数で整流回路１３１から供給される整流出力をスイッチングして、励磁回路３１に供給する。なお、駆動回路３２と制御ユニット４１との間で、それぞれのコイルに供給される電流が検出器１３２により検出される。
【００５５】
図６は、図５に示した発振回路４３から出力される制御信号の周波数と個々のコイルの出力との関係を説明している。
【００５６】
前に説明した通り、ローラ２を発熱させるための第１および第２のコイル１１ａ，１１ｂには、それぞれ周波数ｆ１の第１の共振周波数と周波数ｆ２の第２の共振周波数ｆ２に加え、いずれのコイルも定格出力を出力することは困難であるが両コイルともに定格出力に対して所定の割合となる出力を出力させることのできる周波数ｆ１２である第３の共振周波数により、動作される。
【００５７】
図６に示されるように、曲線Ｐ１で示される第１のコイル１１ａが磁束を発生可能な連続した周波数のうち、共振周波数ｆ１で第１のコイル１１ａの出力が最大となる。同様に、曲線Ｐ２で示される第２のコイル１１ｂが磁束を発生可能な連続した周波数のうち、共振周波数ｆ２で第２のコイル１１ａの出力が最大となる。なお、両コイル１１ａ，１１ｂが同時に所定の磁束を発生可能な周波数は、曲線Ｐ１と曲線Ｐ２とが重なる領域で定義される周波数ｆｘのうちの任意の周波数である。また、両コイルが同一の周波数で発生可能な磁束が最大となる第３の周波数ｆ１２は、曲線Ｐ１と曲線Ｐ２とが交差する周波数である。
【００５８】
図６から、第１および第２の共振周波数ｆ１，ｆ２の差を少なくすると、第３の共振周波数ｆ１２を用いることで両コイル１１ａ，１１ｂが出力可能な出力が増大されることが認められる。その一方で、第１および第２の共振周波数ｆ１，ｆ２の差が少ないと，両コイル１１ａ，１１ｂが消費する電力は増大されることから、個々の共振周波数は、複写装置１０１に入力可能な最大電力が考慮されて設定される。この場合、最大電力は、図４に示したような電力検知回路１３３が設けられている場合には、その出力を参照することで容易に検知される。また、電力検知回路１３３が設けられていない場合には、電流検知回路１３２の出力を参照して入力電流の大きさを監視すればよい。
【００５９】
次に、加熱ローラ２の外周面の温度を所定温度に昇温させる制御の一例を説明する。
【００６０】
周知の通り、誘導加熱方式の定着装置１においては、励磁コイル１１の個々のコイル１１ａおよび１１ｂ（１１−１，１１−２）からは、それぞれのコイルに供給された電力の大きさおよびコイルの形状に依存して、所定方向の磁束が発生される。従って、コイルで発生された磁束により発生される磁界の変化を妨げるように、加熱ローラ２の金属部分に渦電流が発生する。このため、加熱ローラ２の金属部分に、渦電流と金属部分自体の抵抗に起因してジュール熱が発生する。このジュール熱により加熱ローラ２が発熱することで加熱ローラ２が昇温され、加熱ローラ２と加圧ローラ３との間を通過される用紙Ｐが加熱される。
【００６１】
詳細には、図２ないし図５を用いて前に説明した通り、加熱ローラ２の表面の温度は、第１のコイル１１ａにより昇温されるローラ２の長手方向の中央付近と第２のコイル１１ｂにより昇温されるローラ２の長手方向の両端とで、独立して制御可能である。
【００６２】
個々のコイル１１ａ，１１ｂに供給される電力の周波数は、温度検知回路２２が出力する第１のサーミスタ６ａが検知した加熱ローラ２の外周面の中央付近の温度を示す温度データと、第２のサーミスタ６ｂが検知したローラ２の両端部の温度を示す温度データに基づいて、ＣＰＵ４２により設定される。ＣＰＵ４２で設定された周波数は、制御信号として、発振回路４３に指示される。なお、温度検知回路２２が出力する温度差に基づいて、複写装置１０１側の主制御回路１５１から、例えばローラ２を回転させるための定着モータ１２３すなわちモータ駆動回路１５３へ、モータパルスが供給される。
【００６３】
また、温度データと出力との対応関係やＣＰＵ４２が設定する第１ないし第３の共振周波数ｆ１，ｆ２およびｆ１２を示すデータや個々の周波数を出力する際の切り換えタイミング等は、例えばデータが書き換え可能な図示しないメモリに、予め記憶されている。なお、メモリに記憶されているデータは、複写装置１０１が設置される国や地域の電源事情あるいは複写装置１０１に許容されている入力可能な電力の最大値に応じて任意に書き換え可能である。
【００６４】
一方、複写装置１０１側の主制御回路１５１は、温度検知回路２２により出力される温度データに基づいて、例えばいずれかのサーミスタ６ａ，６ｂあるいは温度検知回路２２の異常を検知可能である。すなわち、個々のサーミスタ６ａ，６ｂおよび温度検知回路２２に何らかの異常が生じた場合、あるいは画像形成部１０３側で用紙が詰まる等の要因により加熱ローラ２を昇温するためのコイルへの通電を遮断する必要が生じた場合には、発振回路４３から駆動回路５１のスイッチング素子５２に供給される駆動指示を停止させるための制御指示を、ＣＰＵ４２に入力可能である。
【００６５】
なお、図４および図５に示した励磁回路を用いて定着装置の定着ローラの第１および第２のコイルに所定の電力を供給する方法において、原則としては、第１（中央）のコイル１１ａと第２（端部）のコイル１１ｂのそれぞれに同時に電力が供給されることはない。
【００６６】
すなわち、この発明の実施の形態では、いずれか一方のコイルにのみ、所定の電力を供給するか、いずれのコイルにも一時的に電力を供給しない方法を用いている。なお、この発明の実施の形態では、第１のコイル１１ａに供給される電力と第２のコイル１１ｂに供給される電力の大きさを、概ね等しく設定している。また、大まかには、第１および第２のコイル１１ａ，１１ｂに交互に所定の電力が供給されてローラ２の中央付近の温度が設定目標温度に到達した時点で、一時的に、ローラ２の中央付近の温度が設定目標温度よりも所定温度だけ低くなるまでの間、全てのコイルに対する電力供給を停止してもよい。逆に、一定時間、例えば１５秒程度を最大として、一方のコイルにのみ電力を供給してもよい。
【００６７】
いうまでもなく、全てのコイルに同時に電力を供給することは可能であるが、その場合は、個々のコイルに、コイルが出力する電力を検知する電力検出機構を設けなければならないことから、上述したように、いずれか一方のコイルにのみ電力を供給することが好ましい。なお、個々のコイルに供給される電力すなわち駆動周波数の差が所定の大きさよりも大きくなると、前に説明した干渉音が発生するばかりでなく、複写装置１０１が接続されている商用電源の特定の範囲内で電圧変動が生じて、フリッカ等が発生することから、電力が供給されるコイルを切り換える場合には、それぞれのコイルに供給される電力を概ね等しくすることが好ましい。
【００６８】
次に、どちらのコイルに所定の電力を供給するかを選択して加熱ローラを昇温させる方法について説明する。
【００６９】
既に説明した通り、加熱ローラ２の長手方向の全域を概ね均一に加熱する通常加熱時は、各コイル１１ａ，１１ｂに、図４を用いて前に説明したスイッチング回路３１から所定の周波数の高周波出力（電流および電圧）が供給される。この場合、所定の時間間隔で、第１のコイル１１ａから磁束を発生させるために適した第１の共振周波数ｆ１の高周波出力と第２のコイル１１ｂから磁束を発生させるために適した第２の共振周波数ｆ２の高周波出力が、個々のコイルに、交互に入力される。なお、いずれのコイルの共振周波数とも異なる周波数であって、全てのコイルが（定格の磁束を発生することは困難であるが）所定の大きさの磁束を発生可能な共通の周波数ｆ１２の電力が全てのコイルに同時に供給されることで、上述したように個々のコイルに、交互に電力が入力（交互駆動）されることに起因して、近接して設けられる放電灯照明器具から放射される照明光がちらつく（フリッカが生じる）ことが抑止される。
【００７０】
また、昇温対象となるローラの部分に対応されるコイルの共振周波数とローラの残りの部分に対応されるコイルの共振周波数のそれぞれを相互に関連づけて、昇温すべきコイルに供給される電力で、残りのコイルからも所定の大きさの磁束を出力させることもできる。例えば、図６に示したコイル１１ａ，１１ｂが同時に所定の磁束を発生可能な周波数である周波数ｆｘのうちの任意の周波数を選択することで、コイル１１ａの出力を７０％程度に設定することもできる。なお、この場合、コイル１１ｂの出力は、自身の共振周波数に依存するので、必ずしも約３０％になるとは限らないが、入力電流の最大値または入力電力により制限をうける範囲内の所定の出力が得られる。逆に、コイル１１ｂの出力を約３０％に設定することも可能であるが、その場合も、コイル１１ａの出力は、入力電流の最大値または入力電力により制限をうける範囲内の所定の出力となる。このように、ローラ２の長手方向の温度分布に基づいて、コイル１１ａ，１１ｂのそれぞれに、所定の電力を供給することで、ローラの長手方向で生じることのある温度差（温度リップル）を低減できる。
【００７１】
より詳細には、図７に示されるように、複写装置１０１の図示しない電源スイッチがオンされると、第１および第２のサーミスタ（温度検知機構）６ａ，６ｂにより、各サーミスタ６ａ，６ｂと対向される加熱ローラ２の領域の温度が検知される。すなわち、サーミスタ６ａによりローラ２の長手方向の概ね中央付近の温度が、サーミスタ６ｂによりローラ２の長手方向の端部の温度が、それぞれ、検知される。それぞれのサーミスタ６ａ，６ｂから出力された検知出力は、温度検知回路２２に入力される（Ｓ１）。
【００７２】
温度検知回路２２から出力されたローラ２の中央付近の温度を示す温度データＣＴとローラ２の端部の温度を示す温度データＳＴが、ＣＰＵ４２と画像形成部１０３の主制御回路１５１に出力されるが、第１にＣＰＵ４２において、温度データＣＴが、図示しないメモリから読み出された設定目標温度と比較される。なお、設定目標温度は、例えば１８０℃である（Ｓ２）。
【００７３】
温度データＣＴが設定目標温度よりも低い場合（Ｓ２−ＹＥＳ）、ＣＰＵ４２から発振回路４３へ第１の共振周波数ｆ１が指示される。従って、第１のコイル１１ａに周波数ｆ１の電力が供給される（Ｓ３）。
【００７４】
これに対し、ローラ２の中央の温度が既に設定目標温度に達している場合（Ｓ２−ＮＯ）は、後段に説明するがコイル１１ａへの電力の供給が停止され、待機状態（ウォームアップ終了）となる。
【００７５】
次に、ローラ２の中央付近の温度（温度データＣＴ）が、ローラ２の両端部の温度（温度データＳＴ）よりも高いか否か、がチェックされる（Ｓ４）。なお、ステップＳ４で、ローラ２の中央付近の温度が端部の温度よりも低いことが検知された場合は（Ｓ４−ＮＯ）、後段に説明するように、第１のコイル１１ａへの電力の供給すなわちローラ中央の加熱が、一時的に停止される。
【００７６】
ローラ２の中央の温度がローラ２の端部の温度よりも高いことが検知されると（Ｓ４−ＹＥＳ）、ローラ２の長手方向の温度差「ＣＴ−ＳＴ」が検知される。また、温度差「ＣＴ−ＳＴ」は、例えば５℃に設定されている（Ｓ５）。
【００７７】
ステップＳ５において、ローラ２の中央付近の温度とローラ２の端部の温度との差が５℃以上であることが検知された場合（Ｓ５−ＹＥＳ）、コイル１１ａに供給されている電力が、ＣＰＵ４２から発振回路４３への発振停止指示により、遮断される（Ｓ６）。
【００７８】
これに対し、ステップＳ５において、ローラ２の中央の温度とローラ２の端部の温度との差が５℃未満であることが検知されたならば（Ｓ５−ＮＯ）、コイル１１ａに、引き続き第１の共振周波数ｆ１の電力が供給される（ローラ２の中央が加熱される）。
【００７９】
ステップＳ６において、第１のコイル１１ａへの電力の供給が停止されると、今度は、第２のコイル１１ｂに対して第１のコイル１１ａに供給されていた電力と概ね等しい電力を出力可能とする第２の共振周波数ｆ２がＣＰＵ４２から発振回路４３に指示される。これにより、第２のコイル１１ｂに周波数ｆ２の電力が供給される（Ｓ７）。
【００８０】
以下、ローラ２の端部の温度（温度データＳＴ）がローラ２の中央付近の温度（温度データＣＴ）よりも高いか否かがチェックされる（Ｓ８）。
【００８１】
ステップＳ８で、ローラ２の端部の温度が中央付近の温度よりも高いことが検知されると（Ｓ８−ＹＥＳ）、両者の温度差「ＳＴ−ＣＴ」が、例えば５℃よりも大きいか否かがチェックされる（Ｓ９）。
【００８２】
ステップＳ９において、ローラ２の端部の温度が中央の温度よりも高いことが検知されると（Ｓ９−ＹＥＳ）、ＣＰＵ４２から、第２の共振周波数ｆ２の出力停止が、発振回路４３に指示される（Ｓ１０）。従って、ローラ２の中央の温度が１８０℃に達し、ローラ２の端部の温度とローラ２の中央の温度との差が５℃を越えた時点で、全てのコイルへの電力の供給が、一時的に停止される。
【００８３】
なお、ステップＳ８において、ローラ２の端部の温度が中央の温度よりも低いことが検知された場合（Ｓ８−ＮＯ）およびステップ８において、温度差「ＳＴ−ＣＴ」が５℃未満である場合（Ｓ９−ＮＯ）には、コイル１１ｂに第２の共振周波数ｆ２の電力が継続して供給されることはいうまでもない。
【００８４】
なお、図７に示した駆動方法では、ローラ２の長手方向の中央を昇温する第１のコイル１１ａに先に電力を供給し、ローラ２の中央の温度がローラの長手方向の端部を昇温する第２のコイル１１ｂに対向する位置で検知したローラ２の端部の温度よりも所定の温度以上高くなるまで昇温された時点で、中央コイル１１ａに対する電力供給を停止して、端部コイル１１ｂに所定の電力を供給している。また、ローラ２の長手方向の中央付近の温度が１８０℃に達した場合には、端部の温度をチェックすることなく、一旦、全てのコイルへの通電を遮断している。
【００８５】
このような制御を繰り返すことで、ローラ２の中央とローラ２の端部の温度を均一にできる。なお、上述した駆動方法では、ローラ２の設定目標温度（１８０℃）は、ローラ２の中央付近に設けられたサーミスタ６ａによる検出結果のみに基づいて電力の供給を制御しても、ローラ２の端部に設けられたサーミスタ６ｂによる検出結果のみに基づいて電力の供給を制御しても、ローラ２の温度を概ね等しい温度（１８０℃）に昇温できる特徴がある。この場合、ローラ２の端部の温度が一時的に１８０℃を越える場合もあるが、ローラ中央の温度ＣＴとローラ端部の温度ＳＴとの間の温度差が５℃を越えないように管理されるので、ローラの特定部分の温度が極度に上昇することはない。
【００８６】
いうまでもなく、ローラ２の中央および端部ともに目標の設定温度に到達した場合は、発振回路４３から個々のコイル１１ａ，１１ｂを昇温可能に出力される第１の共振周波数ｆ１および第２の共振周波数ｆ２の出力が停止されるので、ローラ２の全域の温度が概ね均一に維持される。
【００８７】
図８および図９は、図７を用いて説明した電力を供給するコイルを切り換える際の切り換えタイミングを、複写装置の動作状態に適合させる例を説明する概略図である。
【００８８】
図８に示す駆動方法では、温度検知回路２２から出力されるローラ２の中央の温度データＣＴとローラ２の端部の温度データＳＴから求められる温度差が３℃に達した時点で、ＣＰＵ４２から発振回路４３へ指示される周波数が第１の共振周波数ｆ１と第２の共振周波数ｆ２のいずれかに切り換えるように、指示されることを特徴としている。すなわち、ローラ２の中央の温度が１８０℃に達した時点で、全てのコイルへの通電を停止し、ローラ２の中央の温度とローラ２の端部の温度との温度差が３℃に達した時点で、再びいずれかのコイルへ所定の電力を供給している。この方法によれば、ローラ２の長手方向で温度分布リプル（温度ムラ）が生じたとしてもその大きさを小さく抑えることができる。
【００８９】
なお、この駆動方法は、定着ローラ２を、例えば複写装置１０１の電源がオンされた時点から設定目標温度まで昇温させる場合（ウォームアップ時）や、複写装置１０１による画像形成動作時のように、ローラ２とローラ３との間を用紙が通過される場合（通紙時）に適している。
【００９０】
例えば、通紙時すなわち画像形成時や電源投入後のウォームアップ時は、加熱ローラ２の温度を維持するため、またはローラ２を所定の温度まで昇温するために大きなエネルギーが必要であるから、入力可能な電力の上限に近い多くの電力が要求される。このため、制御値（温度差）を３℃に設定したとしても、コイル１１ａとコイル１１ｂのそれぞれには、第１の共振周波数ｆ１の電力か第２の共振周波数ｆ２の電力のいずれかが、常時供給されるので、整流回路１３１を経由して入力される電力が途切れることが少ない。従って、複写装置１０１が接続されている同一の商用電源回路内で電圧変動が生じて同一回路内の蛍光灯（照明）からの照明光がちらつく（フリッカが発生する）ことも少ない。また、ローラ２の長手方向における温度差も僅かに維持されるので、定着性が一時的に低下するような不具合も生じにくい。
【００９１】
その一方で、図８から明らかなように、電力が供給される対象となるコイルを切り換える際のローラ２の中央と端部との間の温度差（制御値）を、３℃に設定することにより、電力が供給されるコイルが頻繁に切り替えられることは、明白である。
【００９２】
この場合、ローラの温度分布のリプルが低減可能で、定着性が低下するような不具合も生じにくいことは上述した通りであるが、例えばローラ２の長手方向の中央の温度が１８０℃に達した後、画像形成のための入力を待ち受ける待機状態においては、共振回路３１がオン／オフされる回数が増大されることに他ならない。
【００９３】
詳細には、電力を供給するコイルを交互に切り換えるすなわち第１の共振周波数ｆ１と第２の共振周波数ｆ２を交互に出力する場合、切り換えのための制御値である温度差を３℃で管理すると、待機状態のようなローラの熱が低下しにくい条件では、整流回路１３１により整流されて供給される直流出力の入力と遮断が繰り返されることになる。この場合、複写装置１０１が接続されている商用電源回路内で、電圧変動が生じて、同一回路内の蛍光灯（照明）に、フリッカが発生する場合がある。
【００９４】
このため、例えば待機状態においては、図９に示すように、電力が供給されるコイルを切り換えるタイミングすなわち制御値（温度差）を、６℃としている。
【００９５】
図９に示す通り、第１の共振周波数ｆ１と第２の共振周波数ｆ２を交互に出力するタイミングを、例えばローラ２の長手方向の中央と端部との間の温度差で、６℃する。この場合、電力が供給されているコイルに継続して電力が供給される時間が長くなることから、ローラの温度分布のリプルそのものは増大される。
【００９６】
例えばローラ２の中央を昇温するコイル１１ａに電力が供給されている状態でローラの中央の温度が１８０℃に達すると、コイル１１ａ，１１ｂのそれぞれに対する整流回路１３１からの直流電圧の入力が遮断される。従って、ローラの端部の温度は、ローラの中央の温度に比較して、低い温度に維持される。
【００９７】
このため、ローラの中央と端部の温度差が６℃を越えたことが、ＣＰＵ４２により検知されると、今度は、ローラ２の端部を昇温するために、コイル１１ｂに電力が供給される。
【００９８】
このように、図９に示した制御によれば、図８を用いて前に説明した温度差が少ない制御例に比較して、いずれのコイルにも電力が供給されない時間は、増大される。従って、整流回路１３１により整流されて供給される直流出力の入力と遮断の回数が、低減される。このことは、複写装置１０１が接続されている商用電源回路内で電圧変動が生じて、同一回路内の蛍光灯（照明）にフリッカが発生する場合があったとしても、その頻度（回数）を抑止できることを示している。
【００９９】
なお、図９に示した制御によれば、図８（および図７）を用いて既に説明した制御に比較して、ローラの長手方向の温度分布のリプルや、ローラの中央と端部との間の温度差は、いずれも増大される。しかしながら、待機状態においては、定着性については、考慮されなくともよいので、フリッカが低減されるメリットが得られる。また、画像形成が指示されて、ローラ２とローラ３の間に用紙Ｐが搬送されるまでの間に、ローラ２の長手方向の温度分布のリプルが一定の範囲内に収まればよいので、消費電力も低減される。
【０１００】
以上説明した通り、複写装置１０１の動作状態に応じて、定着装置１のローラ２を昇温するためのコイル１１ａ，コイル１１ｂのそれぞれに所定の電力を提供可能な第１の共振周波数ｆ１と第２の共振周波数ｆ２を切り換えるタイミングを設定するために利用される温度差（制御値）を変化することで、複写装置１０１が接続されている商用電源回路内で電圧変動が生じて、同一回路内の蛍光灯からの照明光にフリッカが発生することを抑止できる。また、全てのコイル１１ａ，１１ｂに、同時に第３の共振周波数ｆ１２の電力を供給して、個々のコイルから同時に磁束を発生させてもよい。
【０１０１】
なお、図７ないし図９では、複写装置１０１の動作状態をモニタして、電力を供給すべきコイルを切り換える例を説明したが、例えばローラの温度に応じて、電力を供給するコイルを切り換えるタイミングを変化してもよい。
【０１０２】
一例を説明すると、ローラ２の中央の温度およびローラ２の端部の温度の双方が、設定目標温度（例えば１８０℃）よりも大幅に低い場合は、画像形成動作時とは異なる昇温動作（ウォームアップ）中であると予測できるので、電力が供給されるコイルを切り換えるタイミングは、大まか（温度差大）でよい。
【０１０３】
これに対し、サーミスタ６ａおよび６ｂにより検知される温度が設定目標温度付近の温度である場合には、定着動作（画像形成動作）中であると予測できるので、電力が供給されるコイルを切り換えるタイミングを小刻みとし、ローラ２の長手方向の温度分布のリプルを抑止することが好ましい。
【０１０４】
図１０は、図７ないし図９を用いて前に説明した加熱ローラを昇温する方法とは異なる温度制御の一例を説明する概略図である。なお、図１０を用いて以下に説明する温度制御は、図７を用いて既に説明したローラを昇温するために、ローラの中央を昇温させるコイルとローラの端部を昇温させるコイルのそれぞれに、第１の共振周波数ｆ１，第２の共振周波数ｆ２のいずれかの周波数の電力を供給するタイミングを切り換える際に利用する温度情報のサンプリングに関する。
【０１０５】
図１０に示されるように、第１に、複写装置１０１の動作状態、すなわち複写装置１０１の図示しない電源スイッチがオンされた時点、あるいは電源スイッチがオンされてから所定時間が経過してイニシャル動作が終了している待機状態、もしくは画像形成が指示されて加熱ローラと加圧ローラとの間に用紙が搬送されている画像形成時等、がチェックされる（Ｓ２１）。なお、画像形成時は、加熱ローラ２と加圧ローラ３との間に用紙が存在する定着時とローラ間に用紙が存在しない紙間（インターバル）とに区分できるが、加熱ローラ２を昇温するためにコイルに電力が供給されているか否かを区分すればよいので、ここでは画像形成時にローラ間に用紙があるか否かは問わない。また、待機状態には、詳述しないが、ローラの温度を通常の待機時よりも低い温度に保持する省電力モード等も含まれる。
【０１０６】
ステップＳ２１でチェックされた複写装置１０１の動作状態が画像形成時または図示しない電源スイッチがオンされてから待機状態あるいは画像形成可能状態までの間のウォームアップ時である場合（Ｓ２１−ＹＥＳ）、温度検知回路２２を経由して入力される第１および第２のサーミスタ６ａ，６ｂで出力された温度情報が励磁ユニット２１のＣＰＵ４２と画像形成部１０３の主制御回路１５１に取り込まれる（サンプリングされる）間隔が、例えば０．３秒に設定される（Ｓ２２）。従って、ローラ２の端部および中央のいずれかを昇温させる各コイルへの電力供給（または駆動停止）と第１の共振周波数ｆ１，第２の共振周波数ｆ２が切り換えられるタイミングは、０．３秒毎に検知されるローラ２の長手方向の温度差に基づいて設定される。この結果、ローラの中央の温度とローラの端部の温度の温度差は、用紙が搬送されていない状態では、殆ど差のない程度まで均一化される。なお、温度情報がサンプリングされる（取り込まれる）間隔は、コイルの特性（線径、巻き付け半径および巻き回数、および芯材の有無等）やコイルに供給される電力に基づいて、所定の時間、例えば０．５秒ないし１秒程度に設定されてもよい。
【０１０７】
一方、ステップＳ２１でチェックされた複写装置１０１の動作状態が画像形成時またはウォームアップ時のいずれにも属さない待機状態である場合（Ｓ２１−ＮＯ）、温度検知回路２２を経由して入力される第１，第２のサーミスタ６ａ，６ｂで出力された温度情報がＣＰＵ４２（主制御回路１５１）に取り込まれる間隔が、例えば５秒に設定される（Ｓ２３）。この場合、ローラの中央の温度とローラの端部の温度の温度差は、ステップＳ２２で説明した短い間隔で温度差を検知する場合に比較して大きくなるが、待機状態であるから、図９を用いて前に説明した理由により、定着性をあまり考慮しなくてもよい。従って、フリッカが低減されるメリットがある。また、ローラの温度分布のリプルも増大されるが、画像形成が指示されてローラ２とローラ３の間に用紙が搬送されるまでの間に、リプルが一定の範囲内に収まればよいので、消費電力も低減される。なお、温度情報がサンプリングされる間隔（時間）は、コイルの特性（線径、巻き付け半径および巻き回数、および芯材の有無等）、ローラ２の材質や厚さ、コイルに供給可能な電力の最大値等に代表されるさまざまなパラメータに基づいて、ローラ２の長手方向の温度分布を、画像形成が指示された時点からローラ２とローラ３の間に用紙が搬送されるまでの間に定着性に影響が生じない温度差まで復帰できる程度に設定される。
【０１０８】
以上説明したように、図１０に示した第１，第２のサーミスタ６ａ，６ｂからの温度情報をサンプリングするタイミングを変化することは、個々のコイルへ、第１の共振周波数ｆ１または第２の共振周波数ｆ２の電力を供給するタイミングを変化することに他ならない。
【０１０９】
例えば、画像形成時やウォームアップ時のように熱量を必要とする場合には、ローラの長手方向の温度差を検知する間隔を短くすることで、ローラの長手方向の温度分布に生じるリプルを低減できる。すなわち、ローラの長手方向の全域において温度分布が均一化されるので、定着性が向上される。
【０１１０】
一方、待機状態や省電力モード時においては、ローラの長手方向の温度分布がリプルを含むことを許容することで、コイルへの通電が一時的に停止されることに起因して出力が変動して同一回路内の照明にフリッカが発生する場合があったとしても、その頻度（回数）を低減できる。
【０１１１】
なお、温度差を検知するタイミングの最短時間（間隔）を０．３秒とする理由は、電力を供給すべきコイルに電力を供給した時点から電力が供給されたコイルの出力が安定するまでに要求される時間（コイルの出力が目標出力に達するまでの時間）に、０．５秒程度の時間が必要であることに起因している。すなわち、電力が供給される対象となるコイルを０．５秒よりも短い周期で切り換えると、コイルの出力が目標出力に達しない場合があるので、電力が供給されるコイルを極度に短い周期で切り換えることは、避けなければならない。また、第１および第２のサーミスタ６ａ，６ｂが検知した温度から温度差を求めて発振回路４３へフィードバックするために、０．２ないし０．３秒必要である。このことから、本願発明においては、温度差を検知するタイミングの最短間隔（周期）を、０．３秒としている。
【０１１２】
なお、図１０では、複写装置１０１の動作状態と関連づけて、電力を供給すべきコイルを切り換える例を説明したが、例えばローラの温度に応じて、電力を供給するコイルを切り換えるタイミングを変化してもよい。
【０１１３】
一例を説明すると、ローラ２の中央の温度およびローラ２の端部の温度の双方が、設定目標温度（本願発明の複写装置１０１では１８０℃）よりも大幅に低い場合は、ウォームアップ中であると予測できるので、電力が供給されるコイルを切り換えるタイミングは、大まかでよい。
【０１１４】
これに対し、第１および第２のサーミスタ６ａ，６ｂにより検知される温度が設定目標温度付近の温度である場合には、定着動作中であると予測できるので、第１の共振周波数ｆ１と第２の共振周波数ｆ２を切り換えることにより、電力が供給されるコイルが切り換えられるタイミングを小刻みとして、ローラ２の長手方向の温度分布のリプルを抑止することが好ましい。
【０１１５】
図１１は、図１０を用いて上述した加熱ローラを昇温する例の変形例の一例を説明する概略図である。
【０１１６】
図１１に示されるように、複写装置１０１の動作状態が、例えば複写装置１０１の図示しない電源スイッチがオンされた時点、電源スイッチがオンされたてから加熱ローラ２の温度が所定の温度まで昇温されるとともにイニシャル動作が終了するまでのウォームアップ状態、画像形成が指示されて加熱ローラと加圧ローラとの間に用紙が搬送されている画像形成時、あるいはウォームアップまたは画像形成が終了して引き続く画像形成が指示されていない待機状態のいづれかである場合、第１および第２のサーミスタ６ａ，６ｂにより検知されたローラ２の中央および端部の温度は、温度情報として、ＣＰＵ４２と画像形成部１０３の主制御回路１５１に、所定の時間間隔で、継続して、入力される（Ｓ３１）。なお、各サーミスタ６ａ，６ｂの出力がＣＰＵ４２と主制御回路１５１のそれぞれに取り込まれるタイミングは、一例を示すと、０．１秒（１００ｍｓｅｃ）程度である。
【０１１７】
ステップＳ３１において、継続してＣＰＵ４２と主制御回路１５１とに入力されると、主制御回路１５１により、複写装置１０１の動作状態、すなわち、複写装置１０１が現在、ウォームアップ状態であるか否か（Ｓ３２）、画像形成中であるか否か（Ｓ３３）、および待機中であるか否か（Ｓ３４）が、チェックされる。なお、各動作状態がチェックされる順は、上述したステップの順に支配されるものではないことはいうまでもない。
【０１１８】
ステップＳ３２において、複写装置１０１が現在ウォームアップ中であることが検知されると（Ｓ３２−ＹＥＳ）、主制御回路１５１から励磁ユニット２１のＣＰＵ４２に、発振回路４３に対する第１の共振周波数ｆ１，第２の共振周波数ｆ２のいずれかを出力させる目的で、制御信号を出力させるための温度差を検知するサンプリング間隔が０．３秒であることが指示される（Ｓ３５）。
【０１１９】
ステップＳ３３において、複写装置１０１が現在画像形成中であることが検知されると（Ｓ３３−ＹＥＳ）、ステップＳ３２−ＹＥＳと同様に、主制御回路１５１から励磁ユニット２１のＣＰＵ４２に、発振回路４３への第１の共振周波数ｆ１または第２の共振周波数ｆ２のいずれかを発生させるための制御信号の出力に利用される温度差を検知するサンプリング間隔が、０．３秒であることが指示される（Ｓ３５）。
【０１２０】
ステップＳ３４において、複写装置１０１が待機中であることが検知されると（Ｓ３４−ＹＥＳ）、主制御回路１５１からＣＰＵ４２に、上述の温度差を検知するサンプリング間隔が５秒であることが指示される（Ｓ３６）。また、複写装置１０１が非ウォームアップ中である場合（Ｓ３２−ＮＯ）や、複写装置１０１が画像形成中ではない場合（Ｓ３３−ＮＯ）も同様に、主制御回路１５１からＣＰＵ４２に、上述の温度差を検知するサンプリング間隔が５秒であることが指示される（Ｓ３６）。
【０１２１】
このように、図１１に示した制御では、第１および第２のサーミスタ６ａ，６ｂからの温度情報をサンプリングした後、温度情報から温度差を求めるタイミングを、複写装置１０１の動作状態に応じて変化することを特徴としている。なお、温度情報から温度差を求めるタイミングを変化することは、コイルへ電力を供給するタイミングを変化することに他ならない。
【０１２２】
例えば、画像形成時やウォームアップ時のように熱量を必要とする場合には、温度差を検知するタイミングを短くすることで、ローラの長手方向の温度分布に生じるリプルを低減できる。すなわち、ローラの長手方向の温度が均一化されるので、定着性が向上される。
【０１２３】
一方、待機状態や省電力モード時においては、温度差を検知する間隔を広げることによりローラの長手方向の温度分布がリプルを含むことを許容し、コイルへの通電が一時的に停止されることに起因して出力が変動して同一回路内の照明にフリッカが発生する場合があったとしても、その頻度を低減できる。また、全てのコイル１１ａ，１１ｂに、同時に第３の共振周波数ｆ１２の電力を供給して、個々のコイルから同時に磁束を発生させることで、フリッカが発生することを、抑止できる。
【０１２４】
なお、温度差を検知するタイミングの最短時間（間隔）を０．３秒とする理由は、電力を供給すべきコイルに電力を供給した時点から電力が供給されたコイルの出力が安定するまでに要求される時間（コイルの出力が目標出力に達するまでの時間）に、０．５秒程度の時間が必要であることに起因している。すなわち、電力が供給される対象となるコイルを０．５秒よりも短い周期で切り換えると、コイルの出力が目標出力に達しない場合があるので、電力が供給されるコイルを極度に短い周期で切り換えることは、避けなければならない。また、第１および第２のサーミスタ６ａ，６ｂが検知した温度から温度差を求めて発振回路４３へフィードバックするために、０．２ないし０．３秒必要である。このことから、本願発明においては、温度差を検知するタイミングの最短間隔（周期）を、０．３秒としている。
【０１２５】
なお、図１１では、複写装置１０１の動作状態と関連づけて電力を供給すべきコイルを切り換える例を説明したが、例えばローラの温度に応じて、電力を供給するコイルすなわち第１の共振周波数ｆ１と第２の共振周波数ｆ２を切り換えるタイミングを変化してもよい。
【０１２６】
一例を説明すると、ローラ２の中央の温度およびローラ２の端部の温度の双方が、設定目標温度（本願発明の複写装置１０１では１８０℃）よりも大幅に低いときには、ウォームアップ中であると予測できる。すなわ６２つのサーミスタから出力される温度情報からローラの長手方向の温度差を求めるタイミングを広げても、定着性に問題が生じる可能性は少ない。
【０１２７】
これに対し、第１および第２のサーミスタ６ａ，６ｂにより検知される温度が設定目標温度付近の温度である場合には、定着動作中であると予測できるので、電力が供給されるコイルを切り換えるために温度差を検知する間隔をできるだけ短くして、ローラ２の長手方向の温度分布がリプルを含むことを抑止することが好ましい。
【０１２８】
図１２は、図７ないし図９を用いて前に説明した加熱ローラを昇温する方法のさらに別の温度制御の一例を説明する概略図である。なお、図１２に示すローラ２の温度制御は、主として画像形成動作中あるいは電源が投入されてからローラ２の温度が設定目標温度に達するまでのウォームアップ時に適用される。また、この例では、ローラ２の中央を昇温させるコイル１１ａとローラ２の端部を昇温させるコイル１１ｂのそれぞれに、所定の大きさの電力が、同じ時間ずつ、交互に供給されているものとする。このとき、個々のコイル１１ａ，１１ｂに電力が供給される時間を合計した時間とローラ２の中央の温度と端部の温度の温度差を検知するタイミング（間隔）は、等しく設定されているものとする。
【０１２９】
図１２に示すように、ローラ２の温度が設定目標温度に達するまでのウォームアップおよび画像形成時においては、ＣＰＵ４２に、図７を用いて前に説明したタイミングで、第１および第２のサーミスタ６ａ，６ｂから出力された温度情報が入力される（Ｓ４１）。
【０１３０】
次に、ＣＰＵ４２において、ローラの中央付近の温度を示す温度データＣＴとローラの端部の温度を示す温度データＳＴが、比較される（Ｓ４２）。
【０１３１】
ステップＳ４２において、ローラの端部の温度ＳＴがローラの中央の温度ＣＴよりも高いことが検知されると（Ｓ４２−ＮＯ）、ローラ中央の温度ＣＴに比較してローラ端部の温度ＳＴが、例えば１０℃以上高いか否か、がチェックされる（Ｓ４３）。
【０１３２】
ステップＳ４３において、ローラの端部の温度ＳＴがローラの中央の温度ＣＴよりも１０℃以上高い場合（Ｓ４３−ＹＥＳ）、中央コイル１１ａに第１の共振周波数ｆ１の電力が供給される時間が、例えば１．２秒に、端部コイル１１ｂに第２の共振周波数ｆ２の電力が供給される時間が、例えば０．３秒に、それぞれ設定される（Ｓ４６，Ｓ４７）。
【０１３３】
ステップＳ４３において、ローラの端部の温度ＳＴがローラの中央の温度ＣＴよりも高いが、その差が１０℃未満である場合（Ｓ４３−ＮＯ）、コイル１１ａに第１の共振周波数ｆ１の電力が供給される時間が、例えば１秒に、コイル１１ｂに第２の共振周波数ｆ２の電力が供給される時間が、例えば０．５秒に、それぞれ設定される（Ｓ４４，Ｓ４５）。
【０１３４】
これに対し、ステップＳ４２において、ローラの中央の温度ＣＴがローラの端部の温度ＳＴよりも高いことが検知されると（Ｓ４２−ＹＥＳ）、ローラの中央の温度ＣＴに比較して、ローラの端部の温度ＳＴが、例えば１０℃以上高いか否かが、チェックされる（Ｓ５３）。
【０１３５】
ステップＳ５３において、ローラの中央の温度ＣＴがローラの端部の温度ＳＴよりも１０℃以上高い場合には（Ｓ５３−ＹＥＳ）、コイル１１ｂに第２の共振周波数ｆ２の電力が供給される時間が、例えば１．２秒に、コイル１１ａ第１の共振周波数ｆ１の電力が供給される時間が、例えば０．３秒に、それぞれ、設定される（Ｓ５４，Ｓ５５）。
【０１３６】
ステップＳ５３において、ローラの中央の温度ＣＴがローラの端部の温度ＳＴよりも高いが、その差が１０℃未満である場合には（Ｓ５３−ＮＯ）、ローラの端部を昇温させるコイル１１ｂに第２の共振周波数ｆ２の電力が供給される時間が、例えば１秒に、ローラの中央を昇温させるコイル１１ａに第１の共振周波数ｆ１の電力が供給される時間が、例えば０．５秒に、それぞれ、設定される（Ｓ５６，Ｓ５７）。
【０１３７】
より詳細には、図７ないし図９、図１０および図１１を用いて前に説明したローラの温度制御においては、ローラ中央の温度とローラ端部の温度から温度差を検知するタイミング（周期）が、例えば１．５秒である場合、検知した温度が低い側のコイルへ電力を供給し、温度差を検知する周期（間隔）の間は、同じコイルに電力を供給している。従って、電力が供給されるコイルを切り換えるタイミングが長いほど、ローラの長手方向の温度差が大きくなる。これに対して、ローラの長手方向の温度差を小さくするには、電力が供給されるコイルを切り換える間隔を短くすることが有効であることは、既に説明した通りである。
【０１３８】
このことから、図１２に示したコイルへの電力供給では、検知した温度が低い側のコイルへ電力を供給するが、供給する時間を、温度差を検知するタイミングよりも短い時間としている。
【０１３９】
例えば、ステップＳ４４およびＳ４５により説明した通り、温度差を検知する間隔が１．５秒である場合に、中央を昇温させるコイル１１ａに、１秒間電力を供給した後、残りの０．５秒間は、端部を昇温させるコイル１１ｂに電力を供給することを特徴とする。
【０１４０】
このように、例えばローラ２の中央を昇温するために利用されるコイル１１ａもしくはローラ２の端部を昇温するために利用されるコイル１１ｂのいずれかに連続して所定の電力が供給される時間は、温度差を検知する周期である１．５秒よりも短い間隔（上述した例では１秒）となり、切り替えタイミングを早くすることができる。従って、ローラ２の長手方向の温度差を低減できる。
【０１４１】
なお、上述した例では、温度差を検知する間隔を１．５秒とし、コイル１１ａとコイル１１ｂのそれぞれに所定の電力を供給する時間を、１．０秒と０．５秒としたが、それでもローラ２の中央とローラ２の端部の温度差が大きくなる場合には、それぞれのコイルに電力を供給する時間の比率を変化する。また、温度差を検知する間隔およびその間隔内でのコイル１１ａおよびコイル１１ｂへの電力供給の比率は、サービスマンによるサービスモードにおいて、例えば操作パネル１４１の図示しない所定の入力キー、例えば複写倍率設定キー等により変更可能である。また、主制御回路１５１に、電力供給比率を入力可能であれば、その入力方法（形態）は、実施可能な、いかなる方法および構成も利用可能である。
【０１４２】
例えば温度差が１０℃を超えるような場合には、ステップＳ４６およびＳ４７に示す通り、温度差を検知する間隔が１．５秒である場合に、中央を昇温させるコイル１１ａに１．２秒間電力を供給し、残りの０．３秒間に端部を昇温させるコイル１１ｂに電力を供給する。なお、それぞれのコイル１１ａ，１１ｂに電力が供給される時間を切り換える場合、ステップＳ４３で検知される温度差が１０℃よりも大きくなった場合のみとする。
【０１４３】
なお、待機時や省電力モード待機時においては、個々のコイル１１ａ，１１ｂに供給される電力を切り換えるタイミングは、例えばローラ２の温度の低い位置と対向されるコイルに２秒、残りのコイルに１秒に、変更される。また、温度が所定温度を越える場合には、前に説明した他の実施の形態と同様に、それぞれのコイルへの電力供給が一時的に停止される。
【０１４４】
また、全てのコイル１１ａ，１１ｂに、同時に第３の共振周波数ｆ１２の電力を供給して個々のコイルから同時に磁束を発生させることで、個々のコイルから発生される磁束の量を所定量に制限するとともに、ローラ２を全域に亘って昇温させることもできる。
【０１４５】
上述した方法によれば、それぞれのコイルに電力が供給される比率（切り換えタイミング）を変化させずに、切り換え間隔を延ばすことできる。従って、駆動回路によるそれぞれのスイッチング回路への電力供給がオン／オフされる回数（駆動回路により電源回路の出力がスイッチング回路へ接続される回数）が低減され、電圧変動が抑止される。すなわち、例えばフリッカ等が発生している（あるいは発生する虞れがある）場合に、有益である。なお、一方の（温度の高い側に対向される）コイルに連続して電力が供給される時間が短縮されるので、ローラ２の長手方向の温度分布が均一化される。また、図１２を用いて説明した実施の形態は、例えば温度差を検知するタイミングが、温度検知回路の定数等の関係で比較的遅い場合に、特に有益である。
【０１４６】
なお、図１２に示した電力供給の切り換えは、複写装置１０１の動作モードに応じて個々のコイルに電力を供給するタイミングを切り換える例を説明したが、ローラ２の温度に応じて可変してもよい。例えば、ローラの温度が設定目標温度（例えば１８０℃）よりも大幅に低い場合は、任意のコイルに電力が供給される時間そのものを長くしてもよい。反対に、設定目標温度の近傍の温度までローラの温度が昇温されたことがサーミスタ６ａ，６ｂにより検知された以降は、個々のコイルに所定の電力が供給される切り換えタイミングを短くしてもよい。
【０１４７】
なお、図１２で示した電力供給切り換え制御と、図９あるいは図１０で示した制御とを組み合わせることも可能である。また、複写装置の動作モードに応じて上記制御方法を切り換えて動作させてもよいことは言うまでもない。
【０１４８】
図１３は、図２および図３を用いて前に説明した励磁コイルを空芯コイルとした場合のコイルの断面の一例を説明している。
【０１４９】
図１３に示されるように、加熱ローラ２に収容される励磁コイル５１１を、直径が０．１ｍｍの銅線材を耐熱性のポリアミドイミドにより相互に絶縁した線材を１９本束ねたリッツ線で形成した平面コイル５１１ａ，５１１ｂとし、それぞれのコイルを、外周を円筒状としたコイル保持体５１２に沿わせて、加熱ローラ２の内周に沿わせることも可能である。
【０１５０】
このように、誘導加熱方式を利用した定着装置において、個々のコイルに印加する駆動出力の周波数を高めたことにより、コイルに用いる線材の断面積を低減できるので、外径の小さな加熱ローラを利用可能となる。
【０１５１】
また、複数のコイルを加熱ローラの軸方向に配置し、各コイルに所定の周波数の電力を選択的に供給することにより、駆動回路およびスイッチング回路を１つに集約できる。
【０１５２】
この結果、消費電力を増大することなく、昇温能力を向上できる。
【０１５３】
図１４は、図１に示した画像形成装置がカラー画像を出力可能な場合等に利用可能な全てのローラに励磁コイルが組み込まれている定着装置を含む場合に、各励磁コイルに所定の周波数の電力を供給できる制御機構を説明している。なお、図４および図５を用いて前に説明した励磁ユニットと同一あるいは類似した構成には、同じ符号を附して詳細な説明を省略する。
【０１５４】
詳述しないが、定着装置１の加熱ローラ２および加圧ローラ３のそれぞれに、第１および第２のコイル６１１ａ，６１１ｂが組み込まれている場合を例に説明する。
【０１５５】
図１４を参照すれば、加熱ローラ２に組み込まれている第１のコイル１１ａは励磁回路３１のコンデンサ３２と直列に、加圧ローラ３に組み込まれている第２のコイル１１ｂは同コンデンサ３３と直列に、それぞれ、接続されている。
【０１５６】
このことから、図６を用いて前に説明した曲線Ｐ１で示される第１の共振周波数ｆ１の電力は、加熱ローラ２を昇温するために利用される。また、同曲線Ｐ２で示される第２の共振周波数ｆ２の電力は、加圧ローラ３を昇温するために利用される。なお、なお、両コイル６１１ａ，６１１ｂに、同時に所定の磁束を発生させることのできる第３の共振周波数ｆ１２も、前に説明したと同様に両コイルに供給される。
【０１５７】
このような系においては、上述の第３の周波数ｆ１２により、加熱ローラ２と加圧ローラ３を同時に昇温させる（加熱する）ことで、例えば待機時等に、消費電力を低減させながら、それぞれのローラの温度を、僅かな通電時間で画像形成が可能な温度に復帰させることのできる温度に維持できる。
【０１５８】
以上説明したように、この発明の定着装置によれば、定着装置および複写装置が組み込まれる商用電源回路内の照明に、フリッカが生じることが抑止できる。しかも、被加熱対象を所定の温度まで昇温するために要求される昇温時間も短縮できる。
【０１５９】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明によれば、電磁誘導を利用した誘導加熱型の定着装置において、コイルを流れる電流の大きさを抑止しながら、定着装置の大きさも低減される。しかも、被加熱対象を所定の温度まで昇温するために要求される昇温時間も短縮される。従って、ウォームアップ時間の短い画像形成装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の定着装置が組み込まれる画像形成装置の一例を説明する概略図。
【図２】図１に示した画像形成装置に利用可能な定着装置の一例を説明する概略図。
【図３】図２に示した定着装置における励磁コイルの配列の一例を説明する概略図。
【図４】図２および図３に示した定着装置および図１に示した画像形成装置の制御系を説明する概略ブロック図。
【図５】図４に示した制御系における励磁ユニットの一例を説明する概略図。
【図６】図５に示した励磁ユニットが、第１の共振周波数ｆ１と第２の共振周波数ｆ２と、いずれのコイルも同時に定格出力に対して所定の割合となる出力を出力させることのできる第３の共振周波数ｆ１２を出力できる原理を説明する概略図。
【図７】図２ないし図４に示したこの発明の定着装置の駆動方法の一例を説明するフローチャート。
【図８】図２ないし図４に示したこの発明の定着装置の別の駆動方法によるローラ温度の変化を説明する概略図。
【図９】図２ないし図４に示したこの発明の定着装置のさらに別の駆動方法によるローラ温度の変化を説明する概略図。
【図１０】図２ないし図４に示したこの発明の定着装置の駆動方法のさらに別の例を説明するフローチャート。
【図１１】図２ないし図４に示したこの発明の定着装置の駆動方法のまたさらに別の例を説明するフローチャート。
【図１２】図２ないし図４に示したこの発明の定着装置の駆動方法のまたさらに別の例を説明するフローチャート。
【図１３】図２に示した励磁コイルを空芯コイルとする実施の形態を説明する概略図。
【図１４】図１に示した画像形成装置がカラー画像を出力可能な場合等に利用可能な全てのローラに励磁コイルが組み込まれている定着装置を含む場合に、各励磁コイルに所定の周波数の電力を供給できる制御機構の一例を説明する概略図。
【符号の説明】
１・・・定着装置、２・・・加熱ローラ、３・・・加圧ローラ、６ａ・・第１のサーミスタ（第１の温度検知機構）、６ｂ・・第２のサーミスタ（第２の温度検知機構）、１１・・・励磁コイル、１１ａ・・中央コイル（第１のコイル体）、１１ｂ・・端部コイル（第２のコイル体）、１１−１・・端部コイル（一端側）、１１−２・・端部コイル（他端側）、２１・・・励磁ユニット、２２・・・温度検知回路、３１・・・共振（スイッチング回路）、４１・・・制御ユニット、４２・・・ＣＰＵ、４３・・・発振回路、５１・・・駆動回路、５２・・・スイッチング素子、１０１・・・複写装置（画像形成装置）、１３１・・・整流回路、１３２・・・電流検知回路、１３３・・・電力検知回路、１５１・・・主制御装置。
【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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