(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁誘導発熱層を有する回転可能な定着ローラと、該定着ローラに圧接される回転可能な加圧ローラと、該定着ローラの電磁誘導発熱層を発熱させる磁束を発生させるための励磁コイルを含む磁束発生装置とを備え、該磁束発生装置により該定着ローラの電磁誘導発熱層を発熱させ、該定着ローラ及び該加圧ローラ間のニップ部にトナー像を保持する記録媒体を通過させることで該トナー像を該記録媒体に定着させることができ、記録媒体の通過方向と直交する方向におけるサイズが異なる３種類以上の記録媒体について前記ニップ部に通過させてトナー像を該記録媒体に定着させることができる定着装置であり、
前記定着ローラにおける最小サイズ記録媒体の通過領域の温度を検出するための温調用温度センサと、
該温調用温度センサにより検出される該通過領域の温度に基づいて、該通過領域の温度が、トナー像定着処理に要求される予め定めた温調温度に向かうように前記励磁コイルを制御する励磁コイル制御部と、
トナー像定着処理対象記録媒体のうち最小サイズの記録媒体の通過領域幅の外側で、所定の一つのサイズの記録媒体の通過領域幅に合わせて前記励磁コイルの端部に対し臨設された消磁コイルと、
該消磁コイルの開閉を行うためのスイッチング回路と、
該スイッチング回路による該消磁コイルの開閉を制御する消磁コイル制御部と、
前記最小サイズ記録媒体の通過領域幅の外側の定着ローラ端部の温度を検出するための端部温度センサとを含んでおり、
該消磁コイル制御部は、該端部温度センサにより検出される定着ローラ端部温度に基づいて、該定着ローラ端部温度が、トナー像定着処理を行う記録媒体のサイズ毎にそれぞれ予め定められた、過昇温を抑制する定着ローラ端部温度制御用設定温度に向かうように前記スイッチング回路を制御して、前記消磁コイルの開閉を制御することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記定着ローラ端部温度を検出するための前記端部温度センサは、前記定着ローラ端部に臨設されている請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記定着ローラ端部温度を検出するための前記端部温度センサは、前記定着ローラ端部に圧接された前記加圧ローラの端部に臨設されている請求項１記載の定着装置。
【請求項４】
前記端部温度センサは、トナー像定着処理対象記録媒体のうち最大サイズ記録媒体の通過領域より外側領域且つ前記ニップ部領域内における前記定着ローラの部分の温度を検出するように設けられている請求項１、２又は３記載の定着装置。
【請求項５】
前記消磁コイル制御部は、前記端部温度センサにより検出される温度が前記定着ローラ端部温度制御用設定温度を超えるときは、前記消磁コイルが閉じられるように前記スイッチング回路を制御し、該端部温度センサにより検出される温度が前記定着ローラ端部温度制御用設定温度以下のときは、前記消磁コイルが開かれるように該スイッチング回路を制御する請求項１から４のいずれかに記載の定着装置。
【請求項６】
前記消磁コイル制御部は、前記端部温度センサにより検出される温度が予め定めた第１温度以上へ昇温し始めると、前記消磁コイルが閉じられるように前記スイッチング回路を制御し、該端部温度センサにより検出される温度が予め定めた前記第１温度より高い温度である第２温度以下へ降温し始めると、前記消磁コイルが開かれるように該スイッチング回路を制御する請求項１から４のいずれかに記載の定着装置。
【請求項７】
前記消磁コイル制御部は、前記端部温度センサで検出される温度の、予め定めた一定時間における上昇幅が予め定めた上昇幅以上になると、異常が発生したと判断する請求項１、２、３、４又は６に記載の定着装置。
【請求項８】
前記定着ローラ端部温度制御用設定温度は、トナー像定着処理対象記録媒体のサイズ及び該サイズの記録媒体によりトナー像定着処理を行う記録媒体枚数に基づいて算出される温度である請求項１から７のいずれかに記載の定着装置。
【請求項９】
前記定着ローラ端部温度制御用設定温度は、トナー像定着のための前記定着ローラの温調温度とは異なる請求項１から８のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１０】
前記定着ローラ表面又は前記加圧ローラ表面に均熱化部材が接触配置されている請求項１から９のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１１】
静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像を形成し、該トナー像を記録媒体に転写し定着装置で定着させる画像形成装置であり、該定着装置は請求項１から１０のいずれかに記載の定着装置である画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の複写機やプリンタ等の画像形成装置において、記録紙等の記録媒体上に形成された未定着トナー像を加熱溶融して該記録媒体に定着させる定着装置に関し、特に、熱源として誘導加熱方式の熱源を利用した定着装置に関する。本発明は該定着装置を備えた画像形成装置にも関係している。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式等の画像形成装置において採用される定着装置は、通常、回転可能の定着ローラと、該定着ローラに圧接される回転可能の加圧ローラと、該定着ローラを加熱する熱源とを備えており、該熱源で定着ローラを加熱し、該定着ローラ及び加圧ローラ間のニップ部に、トナー像を保持した記録媒体を通過させることで、該トナー像を記録媒体に加圧下に溶融定着させる。
【０００３】
かかる熱源としては、定着ローラの内部或いは外周面等に設けられた発熱体（ヒータ等）が採用されてきたが、今日の省エネルギーの要請から、高い熱変換効率が得られる電磁誘導加熱方式の熱源が注目されている。例えば、特許第２６１６４３３号公報は、支持体上に渦巻きパターンに形成したコイルに通電して磁束を発生させ、該発生磁束で金属製の、定着ローラとして使用するヒートローラを電磁誘導発熱させる定着装置を開示している。
【０００４】
最近では、旧来のハロゲンランプヒータを用いた熱ローラ方式の定着装置と同等或いはそれ以上の熱変換効率が得られ、トナー像定着のための定着温度への立ち上がりが迅速で、定着装置のコンパクト化が可能な定着装置として、コイルへの通電により発生する磁束をフェライトコアなどのコア材で、定着ローラに設けた電磁誘導発熱層に導くような構成の定着装置も提案されている。
【０００５】
その一つに、電磁誘導発熱層を有する回転可能の定着ローラと、該定着ローラに圧接される回転可能の加圧ローラと、該定着ローラの電磁誘導発熱層を電磁誘導発熱させるための磁束を発生させる磁束発生装置とを備え、該磁束発生装置の発生磁束によって定着ローラの電磁誘導発熱層を発熱させることで定着ローラを加熱する定着装置がある。
【０００６】
さらに、このタイプの定着装置については、さらなる熱効率の向上と定着温度への立ち上がり迅速性を求めて、電磁誘導発熱層の厚みを薄くすることによって該発熱層の熱容量を低減した定着装置も提案されている。
電磁誘導加熱方式の定着装置によると、定着ローラにおける電磁誘導発熱層を直接加熱できるので、ハロゲンランプヒータのような従来から定着装置に採用されてきた熱源と比べると、該発熱層の熱容量を小さくしても、定着ローラを定着温度へ加熱するに支障はない。
【０００７】
ところが、このように電磁誘導発熱層の熱容量を低減させた場合、例えば、小サイズの記録媒体にトナー像を定着させるとき、定着ローラの、該小サイズ記録媒体の通過領域の外側の部分が、記録媒体に接触しないために過昇温してしまい、ひき続き大サイズの記録媒体にトナー像を定着させるとき、該過昇温した定着ローラ部分が大サイズ記録媒体上のトナー像に接触して、所謂高温オフセット（溶融したトナーが定着ローラに付着する現象）が発生し、画像不良が生じるばかりか、定着ローラ等の定着装置部材の熱劣化や定着装置周辺の部材が高熱に曝されて悪影響を受ける。
【０００８】
この点、定着ローラの小サイズ記録媒体の通過領域の外側の部分にある電磁誘導発熱層部分に対応する励磁コイル部分にキャンセルコイル（消磁コイル）を臨ませることで、該電磁誘導発熱層部分の発熱を抑制することも提案されている。
【０００９】
例えば、特開２００１−６０４９０号公報や特開２００１−１３５４７０号公報には、電磁誘導発熱層を有する定着ローラの内部に磁束発生装置を設けた電磁誘導加熱方式の定着装置において、定着ローラの小サイズ記録媒体の通過領域の外側の部分にある電磁誘導発熱層部分に対応する励磁コイル部分にキャンセルコイルを臨ませることで、該電磁誘導発熱層部分の発熱を抑制することが記載されている。
すなわち、大サイズ記録媒体にトナー像を定着するときは、キャンセルコイルは開いておいてキャンセルコイルが作用しないようにするが、小サイズ記録媒体にトナー像を定着するときは、キャンセルコイルを閉じ、励磁コイルによって発生する磁界により、その磁界を打ち消す方向の逆起電力をキャンセルコイルに誘起させ、それにより前記電磁誘導発熱層部分の発熱を抑制するのである。
【００１０】
【特許文献１】特許第２６１６４３３号公報
【特許文献２】特開２００１−６０４９０号公報
【特許文献３】特開２００１−１３５４７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特開２００１−６０４９０号公報や特開２００１−１３５４７０号公報に記載されたキャンセルコイル（消磁コイル）は、小サイズ記録媒体へのトナー像定着処理では閉成され続けるので、換言すれば作用し続けるので、定着ローラの小サイズ記録媒体通過領域外側の部分の温度が、小サイズ記録媒体通過領域部分に求められるトナー像定着のための温度より低く維持され、その影響を受けて、小サイズ記録媒体通過領域部分の温度も低下して定着不良が発生する恐れがある。
【００１２】
また、例えばトナー像定着処理対象記録媒体のサイズが例えば大中小と３種類ある場合において、定着ローラの記録媒体通過領域外側の過昇温を抑制すために、そのうち最小サイズの記録媒体の通過領域の外側部分にある電磁誘導発熱層部分に対応する励磁コイル部分にキャンセルコイル（消磁コイル）を臨ませたとすると、トナー像定着処理対象記録媒体が最小サイズ記録媒体より大きい中サイズのものに変わったときは、大サイズ記録媒体の場合と同様キャンセルコイルは開いて作用しないようにせざるを得ないが、それでは、定着ローラの中サイズ記録媒体通過領域の外側の部分が過昇温してしまい、ひき続き大サイズの記録媒体にトナー像を定着させるとき、該過昇温した定着ローラ部分のために高温オフセット等の問題が発生する恐れがある。
【００１３】
このように、これまで提案されてきたキャンセルコイル（消磁コイル）を採用する誘導加熱方式の定着装置では、キャンセルコイルの開閉が小サイズ記録媒体かそれより大きいサイズの記録媒体かに応じて単純に開閉制御されるため、各種サイズの記録媒体に対応して良好なトナー像定着処理を行えない、といったような様々の問題が発生する恐れがある。
【００１４】
そこで本発明は、電磁誘導発熱層を有する回転可能な定着ローラと、該定着ローラに圧接される回転可能な加圧ローラと、該定着ローラの電磁誘導発熱層を発熱させる磁束を発生させるための励磁コイルを含む磁束発生装置とを備え、該磁束発生装置により該定着ローラの電磁誘導発熱層を発熱させ、該定着ローラ及び該加圧ローラ間のニップ部にトナー像を保持する記録媒体を通過させることで該トナー像を該記録媒体に定着させることができる定着装置であって、トナー像定着処理対象記録媒体のサイズが複数ある場合でも、それぞれのサイズの記録媒体へ、定着ローラにおける該記録媒体通過領域外側部分の過昇温を抑制しつつ良好にトナー像定着処理を行える定着装置を提供することを第１の課題とする。
【００１５】
また本発明は、静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像を形成し、該トナー像を記録媒体に転写し定着装置で定着させる画像形成装置であって、良好な画像を形成できる画像形成装置を提供することを第２の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前記第１の課題を解決するため本発明は、
電磁誘導発熱層を有する回転可能な定着ローラと、該定着ローラに圧接される回転可能な加圧ローラと、該定着ローラの電磁誘導発熱層を発熱させる磁束を発生させるための励磁コイルを含む磁束発生装置とを備え、該磁束発生装置により該定着ローラの電磁誘導発熱層を発熱させ、該定着ローラ及び該加圧ローラ間のニップ部にトナー像を保持する記録媒体を通過させることで該トナー像を該記録媒体に定着させることができ、記録媒体の通過方向と直交する方向におけるサイズが異なる３種類以上の記録媒体について前記ニップ部に通過させてトナー像を該記録媒体に定着させることができる定着装置であり、
前記定着ローラにおける最小サイズ記録媒体の通過領域の温度を検出するための温調用温度センサと、
該温調用温度センサにより検出される該通過領域の温度に基づいて、該通過領域の温度が、トナー像定着処理に要求される予め定めた温調温度に向かうように前記励磁コイルを制御する励磁コイル制御部と、
トナー像定着処理対象記録媒体のうち最小サイズの記録媒体の通過領域幅の外側で、所定の一つのサイズの記録媒体の通過領域幅に合わせて前記励磁コイルの端部に対し臨設された消磁コイルと、
該消磁コイルの開閉を行うためのスイッチング回路と、
該スイッチング回路による該消磁コイルの開閉を制御する消磁コイル制御部と、
前記最小サイズ記録媒体の通過領域幅の外側の定着ローラ端部の温度を検出するための端部温度センサとを含んでおり、
該消磁コイル制御部は、該端部温度センサにより検出される定着ローラ端部温度に基づいて、該定着ローラ端部温度が、トナー像定着処理を行う記録媒体のサイズ毎にそれぞれ予め定められた、過昇温を抑制する定着ローラ端部温度制御用設定温度に向かうように前記スイッチング回路を制御して、前記消磁コイルの開閉を制御する定着装置を提供する。
【００１７】
ここで、「消磁コイル」とは、励磁コイルによって発生する磁界により、その磁界を打ち消す方向の逆起電力を誘起させるためのコイルである。
「消磁コイルを閉じる」とは、その消磁コイルに誘起された逆起電力によってその消磁コイルを通して電流（誘導電流）が流れるように、その消磁コイルを含む閉回路を構成することであり、「消磁コイルを開く」とは、その閉回路を遮断する（開く）ことである。  また、「記録媒体のサイズ」とは、記録媒体を定着装置に通す方向に直交する方向の記録媒体幅サイズである。
「記録媒体のサイズに応じて予め定められた定着ローラ端部温度制御用設定温度」とは、そのサイズの記録媒体にトナー像定着処理を行うときに、そのサイズの記録媒体の通過領域外側の定着ローラ部分の過昇温を抑制できるとともにそのサイズの記録媒体へのトナー像定着処理に支障がない温度である。
【００１８】
本発明に係る定着装置によると、消磁コイル制御部が、消磁コイルの作用のおよぶ定着ローラ端部の温度を、端部温度センサにより検出される温度情報に基づき、トナー像定着処理を行う記録媒体のサイズに応じて予め定められた定着ローラ端部温度制御用設定温度に向かわせるようにスイッチング回路を制御して、該消磁コイルの開閉を制御するので、そのサイズの記録媒体へのトナー像定着処理を、そのサイズの記録媒体の通過領域外側の定着ローラ部分の過昇温を抑制しつつ良好に行える。
【００１９】
また、本発明に係る定着装置は、定着装置における記録媒体の通過方向と直交する方向におけるサイズが異なる３種類以上の記録媒体について前記ニップ部に通過させてトナー像を該記録媒体に定着させることができるものであるが、前記の定着ローラ端部温度制御用設定温度は、トナー像定着処理を行う記録媒体のサイズ毎にそれぞれ予め定められているので、それぞれのサイズの記録媒体へ、該記録媒体通過領域外側部分の過昇温を抑制しつつ良好にトナー像定着処理を行える。
【００２０】
定着ローラ端部温度制御用設定温度は、トナー像定着処理対象記録媒体のサイズに応じて複数定めることができる。支障がなければ、複数の記録媒体サイズのうち、例えば２種類のサイズの記録媒体については、両者に共通の設定温度を定めるというようなことも可能である。また、さらに、画像形成装置における印字モード、画像形成速度等のうち１又は２以上に基づいても定めてもよい。
【００２１】
前記の端部温度センサとしては、サーミスターのような温度センサを代表例として挙げることができる。参考までに言えば、同じサイズの複数枚の記録媒体に連続的にトナー像定着処理を行う場合において、そのサイズと枚数に応じて定着ローラ端部温度が変化するような場合には、記録媒体サイズとそのサイズの記録媒体へのトナー像定着処理枚数から定着ローラ端部温度を算出し、それを検出温度として利用することも可能である。その場合、該温度算出は、例えば消磁コイル制御部に算出機能を持たせて行わせてもよい。その場合、消磁コイル制御部における該算出機能を有する部分が温度検出部となる。
【００２２】
前記端部温度センサは、前記定着ローラ端部に臨設してもよいし、該定着ローラ端部に圧接された前記加圧ローラの端部に臨設されてもよい。
また、多サイズの記録媒体により確実、良好に対応できるように、端部温度センサを、トナー像定着処理対象記録媒体のうち最大サイズ記録媒体の通過領域より外側領域且つ前記ニップ部領域内における前記定着ローラの部分の温度を検出するように設けてもよい。
【００２３】
前記消磁コイル制御部としては、例えば、前記端部温度センサにより検出される温度が前記定着ローラ端部温度制御用設定温度を超えるときは、前記消磁コイルが閉じられるように前記スイッチング回路を制御し、該端部温度センサにより検出される温度が前記定着ローラ端部温度制御用設定温度以下のときは、前記消磁コイルが開かれるように該スイッチング回路を制御するものを挙げることができる。
【００２４】
また、前記消磁コイル制御部は、前記端部温度センサにより検出される温度が予め定めた第１温度以上へ昇温し始めると、前記消磁コイルが閉じられるように前記スイッチング回路を制御し、該端部温度センサにより検出される温度が予め定めた第２温度以下へ降温し始めると、前記消磁コイルが開かれるように該スイッチング回路を制御するものでもよい。
【００２５】
この消磁コイル制御部を採用する場合の前記第１温度及び第２温度として、第１温度が第２温度より低く設定されている場合を例示できる。さらには、第１温度が前記定着ローラ端部温度制御用設定温度より低く、第２温度が該定着ローラ端部温度制御用設定温度より高い場合を例示できる。
【００２６】
前記消磁コイル制御部は、前記温度センサで検出される温度の、予め定めた一定時間における上昇幅が予め定めた上昇幅以上になると、異常が発生したと判断するものでもよい。さらに、該判断により、定着装置或いは定着装置が搭載されている画像形成装置の画像形成動作を停止させる信号等の信号を発するものでもよい。
【００２７】
前記定着ローラ端部温度制御用設定温度は、トナー像定着処理対象記録媒体のサイズ及び該サイズの記録媒体によりトナー像定着処理を行う記録媒体枚数に基づいて算出される温度であってもよい。
かかる設定温度算出も、例えば消磁コイル制御部にその算出機能を持たせて行わせてもよい。
【００２８】
いずれにしても、定着ローラ端部温度制御用設定温度は、トナー像定着のための定着ローラの温調温度とは異なっていてもよい。
定着ローラ表面又は加圧ローラ表面に均熱化部材を接触配置してもよい。
【００２９】
本発明は前記第２の課題を解決するために、静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像を形成し、該トナー像を記録媒体に転写し定着装置で定着させる画像形成装置であって、該定着装置が本発明に係る定着装置である画像形成装置も提供する。
【００３０】
本発明に係る画像形成装置は、定着装置として本発明に係る定着装置を備えているので、それだけ良好な画像を形成できる。
本発明に係る画像形成装置はモノクロ画像を形成するものでも、カラー画像を形成するものでもよい。
【００３１】
モノクロ画像形成装置の場合は、静電潜像担持体上に形成されたトナー像は、通常、直接記録媒体に転写され、定着装置により定着される。カラー画像形成装置では、一般的には、静電潜像担持体に形成されたトナー像は、一旦中間転写体に転写され、中間転写体から記録媒体に転写され、定着装置で定着される。いずれにしても、静電潜像担持体に形成されたトナー像は記録媒体に転写され、定着装置により定着される。
【発明の効果】
【００３２】
以上説明したように本発明によると、電磁誘導発熱層を有する回転可能な定着ローラと、該定着ローラに圧接される回転可能な加圧ローラと、該定着ローラの電磁誘導発熱層を発熱させる磁束を発生させるための励磁コイルを含む磁束発生装置とを備え、該磁束発生装置により該定着ローラの電磁誘導発熱層を発熱させ、該定着ローラ及び該加圧ローラ間のニップ部にトナー像を保持する記録媒体を通過させることで該トナー像を該記録媒体に定着させることができる定着装置であって、トナー像定着処理対象記録媒体のサイズが複数ある場合でも、それぞれのサイズの記録媒体へ、定着ローラにおける該記録媒体通過領域外側部分の過昇温を抑制しつつ良好にトナー像定着処理を行える定着装置を提供することができる。
【００３３】
また本発明によると、静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像を形成し、該トナー像を記録媒体に転写し定着装置で定着させる画像形成装置であって、良好な画像を形成できる画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
〔１〕画像形成装置（図１参照）
図１は本発明に係る定着装置の１例を備えた画像形成装置例を示している。図１の画像形成装置はカラー画像を形成できるタンデム型カラープリンタＰＲである。
カラープリンタＰＲは、駆動ローラ３１とこれに対向するローラ３２に巻き掛けられた無端中間転写ベルト４を有している。転写ベルト４は、図示省略のベルト駆動部により駆動される駆動ローラ３１により図中反時計方向（図中矢印方向）に回転させることができる。
【００３５】
対向ローラ３２上の転写ベルト部分には転写ベルト４上の２次転写残トナー等を清掃するクリーナ８が臨んでいる。駆動ローラ３１上の転写ベルト部分には、２次転写ローラ５が臨んでいる。
【００３６】
２次転写ローラ５の表層部は弾性材料で形成されており、図示省略の押圧手段にて中間転写ベルト４に押圧され、中間転写ベルト４との間にニップ部を形成し、中間転写ベルト４の回転に従動して、或いは、後述するように該ニップ部に送り込まれる記録媒体Ｐの移動に従動して回転する。２次転写ローラ５には、図示省略の２次転写バイアス電源装置から２次転写バイアスを印加することができる。
【００３７】
２次転写ローラ５の下方には、タイミングローラ対９が配置されており、さらにその下方に、図示省略の、記録媒体を収容した記録媒体収容カセットが配置されている。
転写ローラ５の上方には定着装置６が配置されている。定着装置６は本発明に係る定着装置の１例である。定着装置６については後ほど詳述する。
【００３８】
図示省略の記録媒体収容カセットに収容された記録媒体Ｐは、図示省略の媒体供給ローラにて１枚ずつ引き出してタイミングローラ対９へ供給することができる。
記録媒体Ｐとしては、記録紙、オーバーヘッドプロジエクタ用シート等を例示できる。      
【００３９】
中間転写ベルト４を巻き掛けたローラ３１、３２の間には、転写ベルト４に沿って、ローラ３２から３１に向けて、イエロー画像形成部Ｙ、マゼンタ画像形成部Ｍ、シアン画像形成部Ｃ及びブラック画像形成部Ｋがこの順序で配置されている。
【００４０】
Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各画像形成部は、静電潜像担持体としてドラム型の感光体１１を備えており、該感光体の周囲に帯電装置１２、画像露光装置１３、現像装置１４、１次転写ローラ２、感光体上の１次転写残トナーを除去清掃するクリーニング装置１５等がこの順序で配置されている。
【００４１】
各画像形成部における感光体１１、帯電装置１２、現像装置１４及びクリーニング装置１５はカートリッジケースに設けられており、該カートリッジケースとともにプロセスカートリッジを形成している。すなわち、イエロー画像形成部Ｙを形成するためのイエロープロセスカートリッジＹＣ、マゼンタ画像形成部Ｍを形成するためのマゼンタプロセスカートリッジＭＣ、シアン画像形成部Ｃを形成するためのシアンプロセスカートリッジＣＣ、ブラック画像形成部Ｋを形成するためのブラックプロセスカートリッジＫＣである。
各プロセスカートリッジはプリンタ本体に対し着脱可能である。
【００４２】
１次転写ローラ２は転写ベルト４を間にして感光体１１に対向しており、ベルトの走行に従動回転する。１次転写ローラ２には、感光体１１上に形成されるトナー像をベルト４へ１次転写するための１次転写バイアスを図示省略の１次転写バイアス電源装置から印加できる。
露光装置１３は、図示省略のパーソナルコンピュータ等から提供される画像情報に応じて、レーザービームを用いて感光体１１に画像露光を施せるものである。
【００４３】
各画像形成部における感光体１１は、ここでは負帯電性の感光体であり、図示省略の感光体駆動モータにて図中時計方向回りに回転駆動できる。
各画像形成部における帯電装置１２には、図示省略の帯電用電源装置から所定のタイミングで帯電電圧を印加できる。
【００４４】
各画像形成部における現像装置１４は、本例では、負帯電性トナーを採用するもので、感光体１１上に形成される静電潜像を、図示省略の現像バイアス印加電源装置から現像バイアス電圧が印加される現像ローラ１４１で反転現像することができる。
【００４５】
プリンタＰＲによると、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの画像形成部のうち１又は２以上を用いて画像を形成することができる。
画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫのすべてを用いてフルカラー画像を形成する場合を例にとると、先ず、イエロー画像形成部Ｙにおいてイエロートナー像を形成し、これを転写ベルト４に１次転写する。
【００４６】
すなわち、イエロー画像形成部Ｙにおいて、感光体１１が図中時計方向に回転駆動され、帯電装置１２にて表面が一様に所定電位に帯電せしめられた感光体１１の該帯電域に画像露光装置１３からイエロー画像用の画像露光が施され、感光体１１上にイエロー用静電潜像が形成される。この静電潜像はイエロートナーを有する現像装置１４の現像バイアスが印加された現像ローラ１４１にて現像されて可視イエロートナー像となり、該トナー像が１次転写ローラ２にて転写ベルト４上に１次転写される。このとき、１次転写ローラ２には図示省略の電源装置から１次転写バイアス電圧が印加される。
【００４７】
同様にして、マゼンタ画像形成部Ｍにおいてマゼンタトナー像が形成されて転写ベルト４に転写され、シアン画像形成部Ｃにおいてシアントナー像が形成されて転写ベルト４に転写され、ブラック画像形成部Ｋにおいてブラックトナー像が形成されて転写ベルト４に転写される。
【００４８】
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像はこれらが中間転写ベルト４上に重ねて転写されるタイミングで形成される。転写ベルト４上に形成された多重トナー像は転写ベルト４の回動により２次転写ローラ５へ向け移動する。
【００４９】
一方、記録媒体Ｐが図示省略の記録媒体収容カセットから媒体供給ローラにて引き出され、タイミングローラ対９へ供給され、待機している。
【００５０】
タイミングローラ対９のところで待機する記録媒体Ｐは、中間転写ベルト４にて送られてくる多重トナー像に合わせて、転写ベルト４と２次転写ローラ５とのニップ部に供給され、図示省略の電源装置から２次転写バイアスが印加された２次転写ローラ５にて該多重トナー像が記録媒体上に２次転写される。
【００５１】
その後記録媒体Ｐは定着装置６に通され、そこで多重トナー像が加熱加圧下に記録媒体Ｐに定着される。記録媒体Ｐはひき続き、図示省略の排出ローラ対等にて排出トレイに排出される。
【００５２】
〔２〕定着装置６（図２等参照）
（２−１）定着装置６の全体構成及び動作
図２は定着装置６の断面図である。
定着装置６は、定着ローラ６１、定着ローラ６１に圧接された加圧ローラ６２、加圧ローラ６２に圧接された均熱化ローラ６３及び定着ローラ６１に臨む磁束発生装置６０を含んでいる。
【００５３】
定着ローラ６１と加圧ローラ６２は並行に配列され、該各ローラは両端で図示省略の軸受部材にて回転可能に支持されている。加圧ローラ６２は、図示省略の押圧バネを含む押圧装置で所定圧力下に定着ローラ６１に圧接され、定着ローラ６１と共に圧接ニップ部（定着ニップ部）Ｎを形成している。
【００５４】
加圧ローラ６２は図示省略の駆動機構により図２において矢印の反時計方向に所定の周速度で回転駆動される。定着ローラ６１は圧接ニップ部Ｎでの加圧ローラ６１との圧接摩擦力により、或いはニップ部Ｎにて挟持搬送される記録媒体Ｐとの圧接摩擦力等により加圧ローラ６２の回転に従動回転する。
【００５５】
定着ローラ６１の加熱は、定着ローラ６１に設けられた電磁誘導発熱層６１３を磁束発生装置６０に発生させる磁束で発熱させる電磁誘導加熱方式で行われる。この加熱方式によると、定着ローラ６１における低熱容量の発熱層６１３を高効率で発熱させることができ、定着装置６の起動時に定着ローラ表面の温度をトナー像定着に適する温度まで上昇させるのに要する時間を短くすることができる。
【００５６】
加圧ローラ６２と定着ローラ６１が回転を開始した後、磁束発生装置６０の発生磁束の作用により定着ローラ６１の誘導発熱層６１３が電磁誘導発熱して定着ローラ６１の表面が加熱される。このとき、定着ローラ６１の少なくとも記録媒体通過領域の表面温度がトナー像定着に適する温度になるように自動温調制御される。自動温調制御については後ほど図５を参照して説明する。
【００５７】
トナー像定着処理においては、このように定着ローラ６１の少なくとも記録媒体通過領域の表面温度がトナー像定着に適する温度に制御された状態において、前記２次転写ローラ５と転写ベルト４のニップ部から出てきた未定着トナー像Ｔを保持した記録媒体Ｐが定着ローラ６１と加圧ローラ６２との圧接ニップ部Ｎに送り込まれる。このとき、記録媒体Ｐ上の未定着トナー像担持面が定着ローラ６１に対面する。
【００５８】
定着ローラ６１と加圧ローラ６２との圧接ニップ部Ｎに供給された記録媒体Ｐは圧接ニップ部Ｎに扶持搬送され、定着ローラ６１で加熱されて、未定着トナー像Ｔが記録媒体Ｐに加圧下に溶融定着される。圧接ニップ部Ｎを通った記録媒体Ｐは定着ローラ６１から分離して排出搬送されていく。
【００５９】
均熱化ローラ６３は、加圧ローラ６２の回転軸線方向〔ローラ２の長手方向（幅方向）〕の全域に図示省略の押圧バネを含む押圧装置で当接され、加圧ローラ６２に従動回転する。均熱化ローラ６３は、加熱源としてヒータランプ６３１を内蔵している。均熱化ローラ６３の外郭円筒部は、熱伝導性の良い金属材料で形成されていることが望ましく、本例では、アルミニウム材で形成されている。なお、熱源としては、ヒータランプ以外に抵抗発熱体のような他の熱源を用いても構わない。
【００６０】
（２−２）定着ローラ６１について（図２参照）
定着ローラ６１は、内側から外側に順に、支持層６１１、断熱層６１２、電磁誘導発熱層６１３及び離型層６１５の少なくとも４層で構成さていればよいが、本例では、カラー画像定着をより良好に行えるように、弾性層６１４が発熱層６１３と離型層６１５との間に設けられている。
【００６１】
定着ローラ６１の外側に配置されてローラ６１に臨む磁束発生装置６０は発生磁束を電磁誘導発熱層６１３に作用させ、渦電流を発生させる。電磁誘導発熱層６１３は薄い層であり、熱容量が小さくて断熱層６１２により断熱保持されるために定着ローラ表層側にある弾性層６１４、さらには離型層６１５を迅速に加熱することができ、定着ローラ６１の表面温度をトナー像定着に必要な温度に迅速に到達させることができるとともに、記録媒体に熱が奪われても必要な熱を供給することができる。
【００６２】
ローラ硬度としては、例えばＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度で３０度〜９０度程度の範囲から選択した硬度を採用できる。
支持層（芯金）６１１は、ここでは厚さ３ｍｍのアルミニウム製のものである。支持層６１１の材質は強度が確保できれば、例えば鉄、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）のような耐熱性の樹脂の成形パイプを使用することも可能であるが、いずれにしても、支持層６１１が発熱するのを防ぐために、電磁誘導加熱の影響が少ない非磁性材料を用いることが望ましい。
【００６３】
断熱層６１２は電磁誘導発熱層６１３を断熱保持するためのものであり、耐熱性及び弾性を有するゴム材や樹脂材のスポンジ体（断熱構造体）が用いられる。断熱層６１２に耐熱性及び弾性を有するゴム材や樹脂材のスポンジ体（断熱構造体）を用いることにより、断熱保持可能であるとともに、電磁誘導発熱層６１３の撓みを許容して圧接ニップ部Ｎの幅を増やし、ローラ硬度を小さくして記録媒体排出性、記録媒体分離性を向上させることができる。
【００６４】
例えば、断熱層６１２にシリコンスポンジ材を用いる場合は、厚さは２ｍｍ〜１２ｍｍ程度、より望ましくは３ｍｍ〜１０ｍｍ程度、硬度はアスカーゴム硬度計による硬度で２０度〜６０度程度、より好ましくは３０度〜５０度程度に設定すればよい。
【００６５】
また、断熱層６１２として、下層にソリッドゴム層、上層にスポンジゴムの２層構造の断熱層を用いると定着ローラ６１の耐久性を向上させることができる。
断熱層６１２を２層構造とした定着ローラは、特に高荷重下や高速回転で使用するような比較的過酷な条件で定着装置を使用する場合、ニップ部Ｎの幅確保のために断熱層６１２の厚みを厚く設定する場合や、柔らかいスポンジ層を用いるような場合に、断熱層６１２におけるゴムの破断抑制に有効である。
【００６６】
本例での電磁誘導発熱層６１３は、厚さ１０μｍ〜１００μｍ、より望ましくは２０μｍ〜５０μｍの無端状のニッケル電鋳ベルト層である。電磁誘導発熱層６１３は他の材料で形成されてもよく、例えば磁性ステンレスのような磁性材料（磁性金属）といった比較的透磁率μが高く適当な抵抗率ρを持つ材料で形成してもよい。さらに非磁性材料でも、金属などの導電性のある材料は、材料を薄膜にすることなどにより使用可能である。
【００６７】
また、電磁誘導発熱層６１３としては、樹脂に発熱粒子を分散させたものを用いてもよい。電磁誘導発熱層６１３として樹脂ベースのものを用いることによって記録媒体の分離性を良くすることができる。
【００６８】
弾性層６１４は、記録媒体と定着ローラ６１の表面との密着性を高める役目をするもので、耐熱性及び弾性を有するゴム材や樹脂材の層とすることができ、定着温度での使用に耐えられるシリコンゴム、フッ素ゴム等の耐熱性エラストマーを用いることができる。弾性層６１４に熱伝導性、補強等を目的として各種充填剤を混入してもかまわない。熱伝導性粒子としては、ダイヤモンド、銀、銅、アルミニウム、大理石、ガラス等を挙げることができるが、実用的にはシリカ、アルミナ、酸化マグネシウム、窒化ホウ素、酸化ベリリウムを例示できる。
【００６９】
弾性層６１４の厚みは、例えば１０μｍ〜８００μｍが好ましく、１００μｍ〜３００μｍがより好ましい。弾性層６１４の厚さが１０μｍ未満であると、目的とする厚み方向の弾力性を得ることが難しくなり、一方８００μｍを超える厚さになると発熱層６１３で発生した熱が定着ローラ６１の外周面に達し難くなり、熱効率が悪化する傾向がある。
【００７０】
弾性層６１４の好ましい例として、ＪＩＳ硬度で１度〜８０度、より望ましくは５度〜３０度のシリコンゴムからなる弾性層を挙げることができる。このＪＩＳ硬度範囲であれば、弾性層の強度の低下、密着性の不良を抑制しつつ、トナーの定着性の不良を防止できる。
【００７１】
このシリコンゴムとしては、具体的には、１成分系、２成分系又は３成分系以上のシリコンゴム、ＬＴＶ型、ＲＴＶ型又はＨＴＶ型のシリコンゴム、縮合型又は付加型のシリコンゴム等を使用できる。
本例では弾性層６１４は、ＪＩＳ硬度１０度、厚さ２００μｍのシリコンゴムの層である。
【００７２】
最外層の離型層６１５は定着ローラ表面の離型性を高めるためのもので、定着温度での使用に耐えることができ、さらにトナー離型性を有するものであり、例えばシリコンゴム、フッ素ゴムや、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＦＥＰ等のフッ素系樹脂が好ましく用いられる。離型層６１５の厚さは５μｍ〜１００μｍが好ましく、１０μｍ〜５０μｍがより好ましい。
【００７３】
また、層間接着力を向上させるためにプライマー等による接着処理を行ってもよい。なお、離型層６１５の中に必要に応じて、導電材、耐摩耗材、良熱伝導材をフィラーとして添加することもできる。
【００７４】
（２−３）加圧ローラ６２について（図２参照）
加圧ローラ６２は、鉄製芯金６２１の外周に層６２２を設け、さらに定着ローラ６１と同様に表面の離型性を高めるために、該層６２２の外周面に例えばＰＴＦＥやＰＦＡ等の厚さ１０μｍ〜５０μｍのフッ素系樹脂製離型層６２３を設けたローラである。
本例では、層６２２は、厚さ３ｍｍ〜１０ｍｍのシリコンスポンジゴムからなるものである。
【００７５】
なお、加圧ローラ６２の芯金６２１の材質は、強度が確保できれば、鉄材のほか、例えばＰＰＳ（ポリプェニレンサルファイド）のような耐熱性樹脂の成形パイプを使用することも可能である。また、シリコン発泡ゴム層（シリコンスポンジゴム層）６２２の代わりにソリッドゴム層を用いることも可能であるが、定着ローラ６１からニップ部Ｎを通して伝達される熱を逃がさないように、層６２２は低熱伝導率の材料で形成することがことが望ましい。
【００７６】
また、層６２２として、下層にソリッドゴム層、上層にスポンジゴムの２層構造の層を用いると加圧ローラ６２の断熱性を高く保ちつつ耐久性を向上させることができる。かかる２層構造の層６２２を採用した加圧ローラ６２は、特に高荷重や高速回転で使用するような比較的過酷な条件で定着装置を使用する場合、ニップ部Ｎの幅の確保のために層６２２の厚みを厚く設定する場合や柔らかいスポンジ層を用いるような場合に、層６２２におけるゴムの破断抑制に有効である。
【００７７】
（２−４）磁束発生装置６０（図２〜図５等参照）
磁束発生装置６０は、定着ローラ６１の外側において定着ローラ６１に対向させて定着ローラ６１の長手方向に沿わせて配置してある。
磁束発生装置６０は、コイルボビン６４と、これに巻かれた励磁コイル６５と、メインコア６７と、裾コア６８とを含んでいる。磁束発生装置６０には後述する消磁コイル６６１、６６２も組み合わされている。
【００７８】
励磁コイル６５は、本例では、図３、図４に示すように、定着装置６における記録媒体搬送方向を横切る方向（ここでは直交する方向）に長く延びる形状に、且つ、図２に示すように横断面形状が円弧状となるようにボビン６４に導線を巻回した構造のものである。  励磁コイル６５の、記録媒体搬送方向を横切る方向の両端屈曲部の内側部間の距離Ｌｃ（図４参照）は、本例では略定着ローラ６１の幅（長手方向の長さ）に等しい。加圧ローラ６２の幅は図４に示すように定着ローラ６１の幅より若干短い。
【００７９】
励磁コイル６５は、図５に示すように、高周波インバータを含む励磁コイル駆動回路Ｃ１に接続されて１０〔ｋＨｚ〕〜１００〔ｋＨｚ〕、１００〔Ｗ〕〜２０００〔Ｗ〕の高周波電力が供給されるようになっている。従って、細い線を数十から数百本束ねてリッツ線にしたものを用いて形成されており、巻き線に伝熱した場合を考慮して耐熱性樹脂で被覆されている。
【００８０】
メインコア６７は、図２及び図３に示すように、励磁コイル６５の、定着ローラ６１とは反対側の外面を覆うように複数個配置されている。さらに言えば、メインコア６７は、励磁コイル６５が長く延びている方向（定着ローラ６１の長手方向（幅方向）と同じ方向）に順次、且つ、互いに並行に複数個配置されている。
【００８１】
各メインコア６７は、「ハ」の字状の直線部を「ハ」の字の頂部に跨がる円弧部で繋いだ、全体として山形状のコアである。各メインコア６７の両端部はメインコアと同材質の裾コア６８に磁気的に接続されている。
【００８２】
メインコア６７は、高透磁率かつ低損失のものである。メインコア６７は磁気回路の効率を上げるためと磁気遮蔽のために用いている。コア材としては通常フェライトコアが用いられるが、パーマロイのような合金の場合はコア内の渦電流損失が高周波で大きくなるため積層構造にしてもよい。また、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。
【００８３】
メインコア６７は、前記のように山形状に形成されていることで、後述する温調用温度センサＳ１（図２、図３参照）や、図２、図３においては図示省略の配線ケーブルなどをコア内部に配置できる。また、このような形状とすることで、後述する端部温度センサＳ２への磁束集中を低減することもできる。
なお、メインコア６７の形状は、側面から見て、換言すれば横断面形状が円弧形状や半楕円形状などの他の形状でもよい。
【００８４】
励磁コイル６５への駆動回路Ｃ１からの交流電力供給により誘導される磁束は、図２に破線で示すように、メインコア６７の内部を外部に漏れることなく通り、コア６７から定着ローラ６１に導かれ、定着ローラ６１の電磁誘導発熱層６１３を貫き、電磁誘導発熱層６１３に渦電流を発生させて電磁誘導発熱層６１３自体を発熱させる。この電磁誘導発熱層６１３の発熱で定着ローラ６１が加熱される。
【００８５】
図５はプリンタＰＲの全体の動作を制御する制御部Ｃｏｎｔを含む回路を概略的にブロック図で示すものであるが、定着ローラ６１の記録媒体通過領域の表面をトナー像定着に要求される温調温度（定着温度）へ加熱し、該温調温度に制御する温調制御は、該制御部Ｃｏｎｔに組み込まれた温調制御部ＣＲ１によって行われる。また、この温調制御のために、定着ローラ６１の略中央部表面の温度を検出する温調用温度センサＳ１が設けられている。温度センサＳ１はボビン６４に形成された窓６４１から定着ローラ６１に臨んでいる。
【００８６】
温度センサＳ１は、本例では非接触サーミスタであり、メインコア６７の内側で定着ローラ６１の表面に近接するように配置され、検出温度情報を温調制御部ＣＲ１に供給する。
なお、温度センサＳ１として接触型のサーミスタを用いてもかまわない。
温調制御部ＣＲ１は制御部Ｃｏｎｔ外に設けて、制御部Ｃｏｎｔからの指示等に基づいて制御動作するようにしてもよい。  
【００８７】
温度センサＳ１で検出される定着ローラ表面温度情報は温調制御部ＣＲ１に入力される。温調制御部ＣＲ１は、センサＳ１から入力される温度情報に基づいて高周波インバータを含む励磁コイル駆動回路Ｃ１を制御して該回路Ｃ１から励磁コイル６５への電力供給を増減させることで、定着ローラ６１の電磁誘導発熱層６１３の発熱を制御して、定着ローラ６１の記録媒体通過領域の表面温度が所定の定着温度になるように自動制御する。
なお、温調用温度センサＳ１は、安全確保のためのサーモスタット等他のセンサであってもよい。
【００８８】
このように磁束発生装置６０の励磁コイル６５による発生磁束の作用により定着ローラ６１の電磁誘導発熱性層６１３が電磁誘導発熱して定着ローラ６１の記録媒体通過領域の表面温度がトナー像定着に適する温度（定着温度）になるように自動制御されるとともに、加圧ローラ６２が回転駆動され、これに伴い定着ローラ６１も従動回転する状態で、定着ローラ６１と加圧ローラ６２との圧接ニップ部Ｎに、トナー像Ｔを担持した記録媒体Ｐを通過させることで、未定着トナー像Ｔ及び記録媒体Ｐが定着ローラ６１で加熱されて、未定着トナー像Ｔが記録媒体Ｐに溶融定着される。圧接ニップ部Ｎを通った記録媒体Ｐは定着ローラ６１から分離して排出搬送されていく。
【００８９】
（２−５）消磁コイル６６１、６６２について（図２〜図５等参照）
既述のとおり磁束発生装置６０には左右の消磁コイル６６１、６６２が組み込まれている。左右の消磁コイル６６１、６６２は本例では同じものである。
消磁コイル６６１は、メインコア６７の内側で励磁コイル６５の一方の端部に重ね配置されており、消磁コイル６６２は、メインコア６７の内側で励磁コイル６５の他方の端部に重ね配置されている。
【００９０】
消磁コイル６６１、６６２は、励磁コイル６５によって発生する磁界により、その磁界を打ち消す方向の逆起電力を誘起させ、それにより消磁コイル６６１、６６２に対応する定着ローラ６１の電磁誘導発熱層６１３の部分の発熱を抑制するためのものである。
消磁コイル６６１、６６２は、図５に示すように、励磁コイル駆動回路Ｃ１とは別に設けたスイッチング回路Ｃ２におけるリレースイッチＳＷ１、ＳＷ２により開閉制御できるようになっている。
【００９１】
図５に示すスイッチング回路Ｃ２においてスイッチＳＷ１を閉じると消磁コイル６６１を含む閉回路が形成され（消磁コイル６６１閉の状態が形成され）、スイッチＳＷ１を開くと該閉回路が遮断される（消磁コイル６６１開の状態が形成される）。
スイッチＳＷ２を閉じると消磁コイル６６２を含む閉回路が形成され（消磁コイル６６２閉の状態が形成され）、スイッチＳＷ２を開くと該閉回路が遮断される（消磁コイル６６２開の状態が形成される）。
スイッチＳＷ１、ＳＷ２を閉じることで消磁コイル６６１、６６２が閉じられると、定着ローラ６１の端部では、励磁コイル６５の発生する磁束の変化により、定着ローラ６１の電磁誘導発熱層６１３において誘導電流（渦電流）が発生するだけでなく、消磁コイル６６１、６６２での逆起電力（それに伴う電流）も生じる。従って、消磁コイル６６１、６６２に対応する電磁誘導発熱層６１３部分での渦電流が減少し、該発熱層部分の発熱が抑制され、定着ローラ端部の温度上昇が抑制される。
消磁コイル６６１、６６２が開かれると、励磁コイル６５の作用は元に戻る。
【００９２】
消磁コイルによる定着ローラ端部の温度制御のために、図２、図３、図４に示すように、定着ローラ６１の端部には、端部温度センサＳ２が非接触で臨設されている。温度センサＳ２は本例では非接触サーミスタである。
【００９３】
また、図５に示すように、スイッチング回路Ｃ２のリレースイッチＳＷ１、ＳＷ２を開閉することで消磁コイル６６１、６６２を開閉制御するための消磁コイル制御部ＣＲ２が前記の制御部Ｃｏｎｔに組み込まれている。消磁コイル制御部ＣＲ２は、本例では、端部温度センサＳ２から入力される温度情報と予め記録媒体サイズに応じて定められ、記憶している記録媒体サイズごとの定着ローラ端部温度制御用設定温度とに基づいて、スイッチング回路Ｃ２における各消磁コイル用のリレースイッチＳＷ１、ＳＷ２をそれぞれ開閉して各消磁コイルの開閉を制御し（換言すれば、スイッチＳＷ１、ＳＷ２をそれぞれ開閉制御することで各消磁コイルの作動時間を制御し）、それにより定着ローラ端部温度を定着ローラ端部温度制御用設定温度に向け制御する。
【００９４】
ここで、記録媒体サイズに応じて定められた定着ローラ端部温度制御用設定温度は、そのサイズの記録媒体の定着ローラ６１上の通過領域外側の定着ローラ端部の過昇温を抑制できるとともに、そのサイズの記録媒体へのトナー像定着を支障なく行える温度である。      
【００９５】
かかる設定温度は、記録媒体サイズと該サイズの記録媒体の定着装置６への連続通し枚数（連続してトナー像定着処理を行おうとする記録媒体枚数）とに基づいて算出される温度でもよい。
定着装置６に連続的に通される記録媒体の枚数が多くなると、該記録媒体の通過領域外側の定着ローラ部分への記録媒体接触のない状態がそれだけ長く続き、該定着ローラ端部の昇温が大きくなるからである。
記録媒体サイズと該サイズの記録媒体の定着装置６への連続通し枚数とに基づく設定温度の算出は、例えば、消磁コイル制御部ＣＲ２にその機能を持たせて行わせることができる。
【００９６】
二つのスイッチＳＷ１、ＳＷ２は、両消磁コイル６６１、６６２に共通の一つのスイッチに代えてもよい。
また、消磁コイル制御部ＣＲ２は制御部Ｃｏｎｔ外に設けて、制御部Ｃｏｎｔからの指示等に基づいて制御動作するようにしてもよい。  
【００９７】
なお、制御部Ｃｏｎｔには、操作パネルＰＮが接続されており、操作パネルＰＮには、画像形成枚数（従って定着装置６へ通す記録媒体枚数）等を設定するテンキー、採用する記録媒体サイズを選択する用紙サイズ選択キー等が搭載されている。
消磁コイル制御部ＣＲ２が消磁コイルの開閉（消磁コイルの作動時間）を制御するにあたり考慮する記録媒体サイズは用紙サイズ選択キーにより入力されたものである。また、消磁コイルの開閉（消磁コイルの作動時間）を制御するにあたり消磁コイル制御部ＣＲ２に定着装置６へ通される記録媒体枚数を考慮させるときには、該記録媒体枚数はテンキーにより入力されたものを利用すればよい。
【００９８】
また、消磁コイル制御部ＣＲ２は、さらに、温度センサＳ２によりもたらされる検出温度情報に基づいて、予め定めた一定時間の温度上昇幅を求めて、該一定時間の温度上昇幅が予め定めた温度幅以上であると、異常温度上昇と判断するものでもよい。さらに、異常温度上昇有りと判断したときには、定着装置停止信号或いはプリンタＰＲによる画像形成動作停止信号等を出力するものでもよい。
【００９９】
本例では定着ローラ端部の温度を検出するための温度検出部として温度センサＳ２を採用している。しかし、例えば、記録媒体サイズとそのサイズの記録媒体の通し枚数に応じて定着ローラ端部温度が定まってくるというような場合には、消磁コイル制御部ＣＲ２に、記録媒体サイズとそのサイズの記録媒体の通し枚数データとから定着ローラ端部の温度を算出する機能を持たせ、その機能実現部分を定着ローラ端部の温度を検出するための温度検出部として利用してもよい。
【０１００】
また、温度センサＳ２等の温度検出部からの温度情報を消磁コイルの開閉制御の判断材料とする場合、消磁コイル６６１、６６２を開から閉とする判断基準となる温度と、該消磁コイルを閉から開とする判断基準となる温度とを異ならせることで、より迅速な定着ローラ端部温度制御が可能となる。具体的には、消磁コイルを開から閉とする判断基準となる温度を消磁コイルを閉から開とする判断基準となる温度より低く設定する場合を例示できる。そうすることで、記録媒体通過領域外側部分の過昇温を一層小さく抑制できる。
【０１０１】
ここで図６を参照して消磁コイルの開閉制御とその効果について説明しておく。図６の上段は、消磁コイルの開閉を端部温度センサＳ２で検出される温度を考慮せずに、消磁コイルを連続して閉じる場合を示しているが、このように定着ローラ端部温度の状況に拘らず連続的に消磁コイル６６１、６６２を閉じると、定着ローラ端部温度が低下しすぎて、定着ローラ６１の記録媒体通過領域部分の温度に影響を与える場合がある。例えば、記録媒体通過領域部分の温度がトナー像を定着させることができる温度より低下して、定着不良が生じることがある。
【０１０２】
そこで定着ローラ端部の過昇温が大きいときは（端部温度センサＳ２により検出される温度が予め定めた設定温度以上の場合や、一定サイズの記録媒体の通し枚数が予め定めた枚数以上になった場合等には）、図６の中段に示すように、消磁コイル６６１、６６２の閉時間を長くし（作動時間を長くし）、定着ローラ端部の過昇温が小さいときは（端部温度センサＳ２１により検出される温度が予め定めた設定温度より低いときや、一定サイズの記録媒体の通し枚数が予め定めた枚数より少ない場合等には）、図６の下段に示すように消磁コイル６６１、６６２の閉時間を短くすれば（作動時間を短くすれば）、過昇温が激しい場合は消磁コイルの作用を強くし、過昇温が小さい場合は消磁コイルの作用を弱くすることができ、これにより、定着ローラ端部の過昇温を抑制しつつ、記録媒体へのトナー像定着も良好に行うことが可能である。また、多サイズの記録媒体への対応や定着処理する記録媒体枚数による差に対する対応が可能となる。定着ローラ端部の過昇温を抑制する一方、該定着ローラ端部の過度の温度低下も抑制して、定着ローラ幅方向での熱均一性を増すこともできる。
【０１０３】
多サイズの記録媒体への対応についてさらに説明すると、例えば、定着ローラ端部の目標温度（端部温度制御用設定温度）を、既述のトナー像定着のための温調温度（定着温度）とは別に、各種記録媒体サイズに応じて、過昇温を抑制しつつ該サイズの記録媒体へのトナー像定着にも支障のない温度に定め、その目標温度に向けて消磁コイルを開閉制御することで、多サイズの記録媒体への対応が可能となる。
【０１０４】
定着処理する記録媒体枚数による差に対する対応については、例えば、定着ローラ端部の目標温度（端部温度制御用設定温度）を、既述のトナー像定着のための温調温度（定着温度）とは別に、各種記録媒体サイズと各サイズの記録媒体についての定着処理枚数の組み合わせに応じて、過昇温を抑制しつつ該サイズの記録媒体へのトナー像定着にも支障のない温度に定め、その目標温度に向けて消磁コイルを開閉制御することで、定着処理する記録媒体枚数による差への対応が可能となる。
【０１０５】
消磁コイル６６１、６６２による定着ローラ６１の温度低下範囲は消磁コイルが発生させる磁束の範囲に相当し、コイル幅（定着ローラ６１の長手方向の幅）に対応して広範囲な傾斜を有する。このため、消磁コイル閉の時間（作動時間）を短くすると狭い範囲に、消磁コイル閉の時間（作動時間）を長くすると広い範囲に影響を及ぼすことができる。このことを利用して、定着ローラ端部温度制御用設定温度を、既述のトナー像定着のための温調温度（定着温度）とは別に、各種記録媒体サイズに応じて、過昇温を抑制しつつ該サイズの記録媒体へのトナー像定着にも支障のない温度に定め、その設定温度に向けて消磁コイルの開閉（作動時間）を制御することで、記録媒体通過領域における温度を一定化して、多サイズの記録媒体への対応が可能となる。
【０１０６】
図７に、消磁コイルによる定着ローラ６１の温度分布制御例を示す。図７に示すように最大サイズ記録媒体より小さい小サイズ記録媒体Ａと、記録媒体Ａよりさらに小さい小サイズ記録媒体Ｂを用いる場合、例えば消磁コイル６６１、６６２のサイズを小サイズ記録媒体Ｂに合わせて設定して小サイズ記録媒体Ｂにトナー像定着処理を行う場合に、消磁コイル６６１、６６２を常に閉状態とすると、定着ローラ６１の小サイズ記録媒体Ｂの通過領域の温度は温調温度に保たれる。しかし、消磁コイル６６１、６６２を常に閉状態として小サイズ記録媒体Ａを通すと、記録媒体Ｂの通過領域外で、且つ、記録媒体Ａの通過領域内で温度低下領域が発生することとなる。逆に、消磁コイル６６１、６６２のサイズを小サイズ記録媒体Ａに合わせると、小サイズ記録媒体Ｂを通す際に記録媒体Ｂの通過領域外で、且つ、記録媒体Ａの通過領域内に過昇温領域が発生することになる。
【０１０７】
しかしながら、消磁コイル６６１、６６２の開閉状態を記録媒体サイズに応じて予め定めた定着ローラ端部温度制御用の設定温度に向け制御することで、消磁コイル６６１、６６２のサイズを記録媒体Ｂに合わせて定めても、記録媒体Ａに合わせて定めても、両サイズ記録媒体への対応が可能となる。具体的には、定着ローラ端部温度制御用設定温度（目標温度）を小サイズ記録媒体Ｂを通すときより小サイズ記録媒体Ａを通すときの方を高く定めることで対応が可能となる。なお、定着ローラ端部温度制御用設定温度を記録媒体サイズに応じてさらに多く設定することによって、さらに多サイズの記録媒体に対応することもできる。
【０１０８】
以上説明したことからして、既述のとおり、消磁コイル制御部ＣＲ２は、端部温度センサＳ２から入力される温度情報及び予め記録媒体サイズに応じて定められ、記憶している記録媒体サイズごとの定着ローラ端部温度制御用設定温度に基づいて、スイッチング回路Ｃ２における各消磁コイル用のスイッチＳＷ１、ＳＷ２をそれぞれ開閉制御することで各消磁コイルの作動時間を制御し、それにより定着ローラ端部温度を設定温度に制御する。      
【０１０９】
図４は各種サイズの記録媒体及び該記録媒体の定着ローラ６１における通過領域幅を例示している。図４において、「Ｂ５Ｔ」は縦向きにして（長手方向に）定着装置に通過させる場合のＢ５サイズ記録媒体とその通過領域幅を示している。
同様に、「Ａ４Ｔ」は、縦向きに通過させるＡ４サイズ記録媒体とその通過領域幅を示し、「Ｂ４Ｔ」は、縦向きに通過させるＢ４サイズ記録媒体とその通過領域幅を示し、「Ｂ５Ｙ」は、横向きにして（短手方向に）通過させるＢ５サイズ記録媒体とその通過領域幅を示し、「Ａ４Ｙ」は、横向きに通過させるＡ４サイズ記録媒体とその通過領域幅を示し、「Ａ３Ｔ」は、縦向きにして通過させるＡ３サイズ記録媒体とその通過領域幅を示している。
【０１１０】
図４に示す例では、消磁コイル６６１、６６２は、トナー像定着処理対象記録媒体のうち最小サイズ記録媒体Ｂ５Ｔの通過領域外側の定着ローラ端部における前記電磁誘導発熱層６１３の部分の励磁コイル６５の磁束による発熱を抑制できるように設けてある。
【０１１１】
温度センサＳ２は、最小サイズ記録媒体Ｂ５Ｔの通過領域外側の定着ローラ端部の温度を検出できるように設けておけばよいが、ここでは、図４に示すように、多サイズの記録媒体に、より確実に対応できるように、大サイズ記録媒体Ａ４Ｙの通過領域の外側、且つ、定着ローラ６１と加圧ローラ６２相互の圧接ニップ部Ｎを含む領域内において、定着ローラ端部に臨設されている。
なお、トナー像定着処理対象記録媒体のうち最大サイズの記録媒体にトナー像を定着するときは、定着ローラ端部温度を特に考慮することなく、消磁コイル６６１、６６２を開状態に設定したままでもよい。
【０１１２】
（２−６）消磁コイル制御部ＣＲ２による消磁コイル開閉制御を含む制御部Ｃｏｎｔの動作例（図８参照）
図８は消磁コイル制御部ＣＲ２による消磁コイル開閉制御を含む制御部Ｃｏｎｔの動作例の概略を示すフローチャートである。
【０１１３】
図８に示す制御においては、記録媒体として記録紙が使用され、トナー像定着処理対象記録紙のうち最小サイズ記録紙はＢ５Ｔである（図４参照）。ここでの記録紙サイズは、既述の図４に関連する説明記載のとおり、定着装置６における通紙方向に直交する記録紙横幅のサイズである。
【０１１４】
消磁コイル６６１、６６２は、図４に示すように、定着ローラ６１の、最小サイズ記録紙（Ｂ５Ｔ）の通過領域の外側で励磁コイル６５に対向して設けられている。
端部温度センサＳ２は、定着ローラ６１の、大サイズ記録紙Ａ４Ｙ（Ａ３Ｔ）の通過領域の外側、且つ、ローラ６１、６２の圧接ニップ部Ｎを形成する領域内の部分に対し臨設される。
【０１１５】
消磁コイル制御部ＣＲ２には、記録紙サイズごとに予め定めた定着ローラ端部温度制御用の設定温度を以下のテーブルのように記憶させてある。制御部ＣＲ２は、温度センサＳ２による検出温度が該設定温度を超えると、消磁コイル６６１、６６２を閉状態とし、温度センサＳ２による検出温度が該設定温度以下のときは、消磁コイル６６１、６６２を開状態とする。なお、温調制御部ＣＲ１により向けられる定着ローラ中央部の温調温度は本例では１８０℃である。
【０１１６】
記録紙サイズＷ          定着ローラ端部温度制御用設定温度
Ｗ≧Ａ４Ｙ                      ２００℃
Ａ４Ｙ＞Ｗ＞Ａ４Ｔ                  １７０℃
Ｗ＝Ａ４Ｔ                      １６０℃
Ａ４Ｔ＞Ｗ                      １３０℃
【０１１７】
当初、消磁コイルは開状態としておく（ステップＳ１００）。
次いで、トナー像定着を行う記録紙のサイズを判定し、サイズがＡ４Ｙであると、設定温度を２００℃にセットする（ステップＳ２００、Ｓ３００）。
サイズがＡ４Ｙ＞Ｗ＞Ａ４Ｔ（従って、Ｂ４Ｔ又はＢ５Ｙ）のときは、設定温度を１７０℃にセットする（ステップＳ４００、Ｓ５００）。
サイズがＡ４Ｔのときは、設定温度を１６０℃にセットする（ステップＳ６００、Ｓ７００）。                                                                          サイズがＷ＜Ａ４Ｔ（従って、Ｂ５Ｔ）のときは、設定温度を１３０℃にセットする（ステップＳ８００、Ｓ９００）。
【０１１８】
このように用いる記録紙のサイズに応じた設定温度をセットすると、温度センサＳ２にて検出される定着ローラ端部温度と該設定温度とを比較し、温度センサＳ２にて検出される定着ローラ端部温度が設定温度を超えていると、スイッチング回路Ｃ２におけるスイッチＳＷ１、ＳＷ２を閉じ、消磁コイル６６１、６６２を閉状態として、定着ローラ端部温度を低く抑える（ステップＳ１０００、Ｓ１１００）。
【０１１９】
温度センサＳ２にて検出される定着ローラ端部温度が設定温度以下であると、スイッチング回路Ｃ２におけるスイッチＳＷ１、ＳＷ２を開いて、消磁コイル６６１、６６２を開状態とする（ステップＳ１０００、Ｓ１２００）。
【０１２０】
この状態でプリント動作を開始させ、所定の枚数のプリントを行わせる（ステップＳ１３００、Ｓ１４００）。
この制御では、定着ローラ端部温度制御用の設定温度を記録媒体サイズに応じて定めたが、記録媒体サイズのほか、さらに記録媒体の搬送速度、印字モード等のうち１又は２以上も考慮して定めてもよい。
【０１２１】
〔４〕定着装置の他の例（図９参照）
図９に本発明に係る定着装置の他の例を示す。図９に示す定着装置６’は、図２に示す定着装置６において、温度センサＳ２を、加圧ローラ６２の端部に臨設することで、間接的に定着ローラ端部温度を検出するようにしたものである。それ以外の点は定着装置６と同様構成であり，定着装置６と同じ部品、部分には定着装置６と同じ参照符号を付してある。
【０１２２】
定着ローラ６１の端部過昇温に対応する場合、端部温度センサＳ２を加熱ローラ６１の端部に対し設けると、定着温度への温調によるリップルに応じて短時間で消磁コイル６６１、６６２の開閉が行われる場合がある。短時間で消磁コイルの開閉が行われると画像ノイズ発生の原因となり、励磁コイル６５の制御に悪影響を与える場合がある。そのうえ、高圧リレー回路を用いる場合、該リレーへの負荷が大きくなる。
【０１２３】
これに対して加圧ローラ６２に対し温度センサＳ２を設けて消磁コイル６６１、６６２の開閉制御を行うと、定着ローラ６１から加圧ローラ６２への熱の移動時に温度リップルが均されるので、消磁コイルの開閉タイミングが短時間で行われることはなくなり、連続プリントによる大きい温度変動のみを捕らえることができるのでノイズの発生やリレーへの負荷を低減することができる。
【０１２４】
また、定着ローラ６１の周囲には、通常、温調用温度センサやサーモスタットが配置されるので、端部温度センサＳ２の配置が困難な場合があるが、加圧ローラに対する温度センサＳ２の配置はこの点容易である。また、端部温度センサとして、コスト、感度に優れる接触センサを配置する場合は画像への影響を少なくすることもできる。
【産業上の利用可能性】
【０１２５】
本発明は電子写真方式の複写機やプリンタ等の画像形成装置において、記録媒体上に形成された未定着トナー像を加熱溶融して該記録媒体に定着させる定着装置及び該定着装置を備えた画像形成装置を提供することに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】本発明に係る定着装置例を備えた画像形成装置例の構成の概略を示す図である。
【図２】図１の画像形成装置における定着装置の要部の断面図である。
【図３】図２に示す定着装置部分を図２において右側から見て示す図である。
【図４】励磁コイルと消磁コイルの配置関係及び記録媒体の通過領域等を示す図である。
【図５】図１に示す画像形成装置の制御回路の概略を示すブロック図である。
【図６】消磁コイルの開閉制御例を従来と比較して示す図である。
【図７】消磁コイルによる定着ローラ上の温度分布制御例を示す図である。
【図８】消磁コイルの開閉制御例を含む画像形成装置制御部の動作の１例の概略を示すフローチャートである。
【図９】本発明に係る定着装置の他の例の要部を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１２７】
ＰＲ  カラープリンタ
Ｙ  イエロー画像形成部
Ｍ  マゼンタ画像形成部
Ｃ  シアン画像形成部
Ｋ  ブラック画像形成部
ＹＣ  イエロープロセスカートリッジ
ＭＣ  マゼンタプロセスカートリッジ
ＣＣ  シアンプロセスカートリッジ
ＫＣ  ブラックプロセスカートリッジ
１１  感光体
１２  帯電装置
１３  画像露光装置
１４  現像装置
１４１  現像ローラ
１５  クリーニング装置
２  １次転写ローラ
３１  駆動ローラ
３２  対向ローラ
４    中間転写ベルト
５    ２次転写ローラ
８    クリーナ
９    タイミングローラ対
Ｐ    記録媒体
６    定着装置
６’    定着装置
６１  定着ローラ
６１１  支持層
６１２  断熱層
６１３  電磁誘導発熱層
６１４  弾性層
６１５  離型層
６２  加圧ローラ
６２１  芯金
６２２  芯金外周上の層
６２３  離型層
Ｎ    圧接ニップ部
６３  均熱化ローラ
６３１  ヒータランプ
６０  磁束発生装置
６４  コイルボビン
６４１  ボビンの窓
６５  励磁コイル
６７  メインコア
６８  裾コア
６６１、６６２  消磁コイル
Ｓ１  温調用温度センサ
Ｓ２  端部温度センサ
Ｃｏｎｔ  制御部
Ｃ１  励磁コイル駆動回路
ＣＲ１  温調制御部
Ｃ２  スイッチング回路
ＳＷ１、ＳＷ２  スイッチ
ＣＲ２  消磁コイル制御部
【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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