(57)【要約】【課題】  幅の短い記録媒体を連続的に定着した場合であっても、定着部材の幅方向両端における温度上昇を比較的簡易な構成で効率的に抑止することができる、定着装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】  定着部材２２の幅方向に延設されたコイル部２６とコイル部２６に対向するコア部２５とを具備するとともに、コイル部２６に電流を流して電磁誘導により定着部材２２を加熱する誘導加熱部２４を備える。コア部２５は、幅方向に並設された複数の分割コア２５を有する。そして、複数の分割コア２５のうち一部又は全部の分割コアを非接地状態から接地状態に切り替える切替手段３８をさらに備える。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体上のトナー像を加熱して当該トナー像を当該記録媒体に定着させる定着部材と、
前記定着部材の幅方向に延設されたコイル部と当該コイル部に対向するコア部とを具備するとともに、該コイル部に電流を流して電磁誘導により前記定着部材を加熱する誘導加熱部と、を備え、
前記コア部は、前記幅方向に並設された複数の分割コアを有し、
前記複数の分割コアのうち一部又は全部の分割コアを非接地状態から接地状態に切り替える切替手段をさらに備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記切替手段は、前記複数の分割コアのうち前記定着部材に搬送される記録媒体の幅を超える範囲にある分割コアを接地状態にすることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記複数の分割コアは、前記定着部材に搬送される幅が異なる複数の記録媒体のエッジに対応する位置にそれぞれ配設されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記切替手段は、回転可能な軸部と当該軸部の回転角度に応じて前記複数の分割コアのそれぞれに対して個別に接離される複数の当接部とを備え、前記軸部の回転角度を変位させて前記複数の分割コアのち前記当接部に当接する分割コアを接地状態にすることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の定着装置。
【請求項５】
前記軸部の回転角度を検知する検知手段を備えたことを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
【請求項６】
前記複数の当接部は、内角の異なる複数の扇状部材であることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の定着装置。
【請求項７】
前記切替手段は、前記定着部材の駆動が停止されているときに前記複数の分割コアの全部を接地状態にすることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の定着装置。
【請求項８】
前記定着部材は、複数のローラ部材に張架された定着ベルトであって、
前記コイル部及び前記分割コアは、前記定着ベルトの外周面に対向する位置に配設されたことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の定着装置。
【請求項９】
前記複数のローラ部材は、加熱ローラと定着ローラとであって、
前記加熱ローラは、前記コイル部及び前記分割コアに前記定着ベルトを介して対向する位置に配設され、
前記定着ローラは、搬送される記録媒体を加圧する加圧ローラに前記定着ベルトを介して対向する位置に配設されたことを特徴とする請求項８に記載の定着装置。
【請求項１０】
前記加熱ローラの内部にコアを備えたことを特徴とする請求項９に記載の定着装置。
【請求項１１】
請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の定着装置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、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置とそこに設置される定着装置とに関し、特に、サイズの異なる複数種類の記録媒体に対してそれぞれ画像形成をおこなうことができる定着装置及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、装置の立ち上がり時間を低減して省エネルギー化することを目的とした、電磁誘導加熱方式を用いた定着装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
特許文献１等において、電磁誘導加熱方式の定着装置は、主として、加熱ローラと定着ローラとによって張架された定着部材としての定着ベルトや、加熱ローラに定着ベルトを介して対向する誘導加熱部や、定着ローラに定着ベルトを介して対向する加圧ローラ等で構成される。誘導加熱部は、幅方向（記録媒体の搬送方向に直交する方向である。）に延設されたコイルや、コイルに対向するコア等で構成される。加熱ローラの内部には、コアが内設されている。
【０００４】
そして、定着ベルトは、誘導加熱部との対向位置で加熱される。加熱された定着ベルトは、定着ローラ及び加圧ローラの位置に搬送される記録媒体上のトナー像を加熱して定着する。詳しくは、コイルに高周波の交番電流を流すことで、コイルに対向するコアと加熱ローラ内のコアとの間に磁力線が形成されて、加熱ローラ表面に渦電流が生じる。加熱ローラに渦電流が生じると、加熱ローラ自身の電気抵抗によってジュール熱が発生する。このジュール熱によって、加熱ローラに巻装された定着ベルトが加熱される。
このような電磁誘導加熱方式を用いた定着装置は、定着ベルトの表面温度（定着温度）を所望の温度まで昇温するのに、少ないエネルギー消費で短い立ち上げ時間でおこなうことができるものとして知られている。
【０００５】
また、特許文献２等には、電磁誘導加熱方式を用いた定着装置であって、ヒートローラ（定着部材）に幅方向の温度ムラが発生するのを防止すること等を目的として、ヒートローラに内設した電磁誘導コイルを幅方向に複数分割する技術が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−８２５４９号公報
【特許文献２】特開２００２−３５１２４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した従来の画像形成装置は、幅の短い記録媒体を連続的に定着した場合に、定着部材の幅方向両端における温度上昇を効率的に抑止することが難しかった。
【０００８】
詳しくは、次の通りである。
一般的な画像形成装置は、幅の異なる数種類の記録媒体に対して、画像形成ができるように構成されている。ここで、幅の異なる記録媒体とは、ＪＩＳ寸法のＡ列やＢ列における種々の定形サイズの記録媒体の他に、不定形サイズの記録媒体も含まれる。また、同一サイズ（例えば、Ａ４サイズである。）の記録媒体であっても、長手方向を搬送方向にした場合と、短手方向（長手方向に直交する方向である。）を搬送方向にした場合とでは、幅の異なる記録媒体を扱っていることになる。
【０００９】
このような幅の異なる記録媒体を定着装置で定着する場合には、記録媒体の幅（幅方向の長さである。）に応じて、定着部材の幅方向の熱分布が変動して、温度ムラが生じてしまう場合があった。例えば、幅の小さな記録媒体を通紙して定着する場合には、その記録媒体の幅に対応する定着部材の位置（通紙位置である。）では熱が多く奪われて、その他の位置（非通紙位置である。）に比べて定着温度が低くなる。このような現象は、幅の小さな記録媒体を連続的に通紙するような場合に、特に顕著になる。
【００１０】
したがって、定着部材の幅方向中央の定着温度を基準として定着部材の幅方向全域の定着温度を制御しようとすると、定着部材の幅方向中央の定着温度は所望の温度に制御できるものの、幅方向両端の定着温度が上昇してしまうことになる。特に、電磁誘導加熱方式の定着装置においては、定着部材に対する昇温効率が高く、定着部材の両端に生じた熱は行き場を失って急速に高温に達することになる。このように、定着部材の幅方向両端の定着温度が上昇した状態で、幅の大きな記録媒体を定着すると、温度上昇位置に対応した記録媒体上にホットオフセットが発生してしまう。さらに、幅方向両端の定着温度が定着部材の耐熱温度を超えた場合には、定着部材に熱的破損が生じて寿命が低下する場合も考えられる。
【００１１】
このような問題を解決するために、上述の特許文献２等では、ヒートローラ（定着部材）に内設した幅方向に複数分割した電磁誘導コイルを用いて、記録媒体の幅に応じてヒートローラの加熱範囲を可変することができる。
すなわち、搬送される記録媒体の幅が小さい場合には、幅方向に分割された複数の電磁誘導コイルのうち、幅の小さい電磁誘導コイルを用いて定着部材を加熱することで定着部材の幅方向両端における温度上昇を抑止することができる。
【００１２】
ところが、上述の技術では、幅の異なる種々の記録媒体に対応して、複雑に巻装された電磁誘導コイルを複数用意してこれらを個々に制御しなければならないために、装置の構成と制御とが複雑になってコストが高くなる不具合がある。
また、分割した電磁誘導コイルと電磁誘導コイルとの間には隙間が生じるために、その位置に対応したヒートローラ上の加熱が不充分になって、その位置で定着不良が生じるという不具合もある。特許文献２等には、この不具合を解決するために、ヒートローラ上の加熱が不充分な位置がその周囲からの熱移動によって充分加熱されるように、立ち上げ時間を充分確保する方策が示唆されている。しかし、その場合には、立ち上げ時間を短くして省エネルギー化とユーザーの操作性向上とを達成する目的が充分に達成できなくなってしまう。
【００１３】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、幅の短い記録媒体を連続的に定着した場合であっても、定着部材の幅方向両端における温度上昇を比較的簡易な構成で効率的に抑止することができる、定着装置及び画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本願発明者は、上記課題を解決するために研究を重ねた結果、次の事項を知るに至った。
すなわち、電磁誘導加熱方式の定着装置において、電気的に絶縁されて非接地状態にある誘導加熱部のコア部の一部を接地（導通）すると、その位置で対向するコアとの間で形成される磁束密度が急激に減少する。そして、磁束密度が減少した位置では、定着部材の加熱が不充分になってその位置の定着温度が低減される。
【００１５】
この発明は以上述べた事項に基づくものであり、すなわち、この発明の請求項１記載の発明にかかる定着装置は、記録媒体上のトナー像を加熱して当該トナー像を当該記録媒体に定着させる定着部材と、前記定着部材の幅方向に延設されたコイル部と当該コイル部に対向するコア部とを具備するとともに、該コイル部に電流を流して電磁誘導により前記定着部材を加熱する誘導加熱部と、を備え、前記コア部は、前記幅方向に並設された複数の分割コアを有し、前記複数の分割コアのうち一部又は全部の分割コアを非接地状態から接地状態に切り替える切替手段をさらに備えたものである。
【００１６】
また、請求項２記載の発明にかかる定着装置は、上記請求項１記載の発明において、前記切替手段は、前記複数の分割コアのうち前記定着部材に搬送される記録媒体の幅を超える範囲にある分割コアを接地状態にするものである。
【００１７】
また、請求項３記載の発明にかかる定着装置は、上記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記複数の分割コアは、前記定着部材に搬送される幅が異なる複数の記録媒体のエッジに対応する位置にそれぞれ配設されたものである。
【００１８】
また、請求項４記載の発明にかかる定着装置は、上記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発明において、前記切替手段は、回転可能な軸部と当該軸部の回転角度に応じて前記複数の分割コアのそれぞれに対して個別に接離される複数の当接部とを備え、前記軸部の回転角度を変位させて前記複数の分割コアのち前記当接部に当接する分割コアを接地状態にするものである。
【００１９】
また、請求項５記載の発明にかかる定着装置は、上記請求項４に記載の発明において、前記軸部の回転角度を検知する検知手段を備えたものである。
【００２０】
また、請求項６記載の発明にかかる定着装置は、上記請求項４又は請求項５に記載の発明において、前記複数の当接部を、内角の異なる複数の扇状部材としたものである。
【００２１】
また、請求項７記載の発明にかかる定着装置は、上記請求項１〜請求項６のいずれかに記載の発明において、前記切替手段は、前記定着部材の駆動が停止されているときに前記複数の分割コアの全部を接地状態にするものである。
【００２２】
また、請求項８記載の発明にかかる定着装置は、上記請求項１〜請求項７のいずれかに記載の発明において、前記定着部材は、複数のローラ部材に張架された定着ベルトであって、前記コイル部及び前記分割コアは、前記定着ベルトの外周面に対向する位置に配設されたものである。
【００２３】
また、請求項９記載の発明にかかる定着装置は、上記請求項８に記載の発明において、前記複数のローラ部材は、加熱ローラと定着ローラとであって、前記加熱ローラは、前記コイル部及び前記分割コアに前記定着ベルトを介して対向する位置に配設され、前記定着ローラは、搬送される記録媒体を加圧する加圧ローラに前記定着ベルトを介して対向する位置に配設されたものである。
【００２４】
また、請求項１０記載の発明にかかる定着装置は、上記請求項９に記載の発明において、前記加熱ローラの内部にコアを備えたものである。
【００２５】
また、この発明の請求項１１記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の定着装置を備えたものである。
【００２６】
なお、本願において、誘導加熱部の「コア部」とは、電磁誘導加熱に寄与する対向する双方のコアをいう。したがって、上述した電磁誘導加熱方式の定着装置の構成によれば、誘導加熱部のコイル部は、コイルに近設して対向するコアと、加熱ローラに内設されたコアと、からなる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明は、誘導加熱部の幅方向に複数の分割コアを並設して、それらを個々に接地できるように構成している。これによって、幅の短い記録媒体を連続的に定着した場合であっても、定着部材の幅方向両端における温度上昇を比較的簡易な構成で効率的に抑止することができる、定着装置及び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】
【００２８】
実施の形態．
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００２９】
まず、図１にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１において、１は画像形成装置としてのレーザープリンタの装置本体、３は画像情報に基いた露光光Ｌを感光体ドラム１８上に照射する露光部、４は装置本体１に着脱自在に設置される作像部としてのプロセスカートリッジ、７は感光体ドラム１８上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐに転写する転写部、１０は出力画像が載置される排紙トレイ、１１、１２は転写紙等の記録媒体Ｐが収納された給紙部、１３は記録媒体Ｐを転写部７に搬送するレジストローラ、１５は主として給紙部１１、１２の記録媒体Ｐとは異なるサイズの記録媒体Ｐを搬送する際に用いる手差し給紙部、２０は記録媒体Ｐ上の未定着画像を定着する定着装置を示す。
【００３０】
図１を参照して、画像形成装置における、通常の画像形成時の動作について説明する。
まず、露光部３（書込部）から、画像情報に基づいたレーザ光等の露光光Ｌが、プロセスカートリッジ４の感光体ドラム１８上に向けて発せられる。感光体ドラム１８は図中の反時計方向に回転しており、所定の作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程）を経て、感光体ドラム１８上に画像情報に対応したトナー像が形成される。
その後、感光体ドラム１８上に形成されたトナー像は、転写部７で、レジストローラ１３により搬送された記録媒体Ｐ上に転写される。
【００３１】
一方、転写部７に搬送される記録媒体Ｐは、次のように動作する。
まず、画像形成装置本体１の複数の給紙部１１、１２のうち、１つの給紙部が自動又は手動で選択される（例えば、最上段の給紙部１１が選択されたものとする。）。なお、複数の給紙部１１、１２には、それぞれ、異なるサイズの記録媒体Ｐや、搬送方向の異なる同一サイズの記録媒体Ｐが、収納されている。
【００３２】
そして、給紙部１１に収納された記録媒体Ｐの最上方の１枚が、搬送経路Ｋの位置に向けて搬送される。その後、記録媒体Ｐは、搬送経路Ｋを通過してレジストローラ１３の位置に達する。そして、レジストローラ１３の位置に達した記録媒体Ｐは、感光体ドラム１８上に形成されたトナー像と位置合わせをするためにタイミングを合わせて、転写部７に向けて搬送される。
【００３３】
そして、転写工程後の記録媒体Ｐは、転写部７の位置を通過した後に、搬送経路を経て定着装置２０に達する。定着装置２０に達した記録媒体Ｐは、定着ベルトと加圧ローラとの間に送入されて、定着ベルトから受ける熱と加圧ローラから受ける圧力とによってトナー像が定着される。トナー像が定着された記録媒体Ｐは、定着ベルトと加圧ローラとの間から送出された後に、出力画像として画像形成装置本体１から排出されて、排紙トレイ１０上に載置される。
こうして、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００３４】
次に、図２にて、画像形成装置本体１に設置される定着装置２０の構成・動作について詳述する。
図２に示すように、定着装置２０は、主として、定着ローラ２１、定着ベルト２２、加熱ローラ２３、誘導加熱部２４、加圧ローラ２８、導通ローラ３８、サーモスタット３７（温度センサ）、オイル塗布ローラ３４、分離板３５等で構成される。
【００３５】
ここで、定着ローラ２１は、その表面にシリコーンゴム等の弾性層が形成されていて、不図示の駆動部によって図２の反時計方向に回転駆動される。
加熱ローラ２３は、ＳＵＳ４３０等の磁性・導電性材料からなる円筒体であって、図の反時計方向に回転する。加熱ローラ２３の内部には、フェライト等の透磁性の高い材料からなる内部コア２３ａが固設されている。
【００３６】
定着部材としての定着ベルト２２は、加熱ローラ２３と定着ローラ２１とに張架・支持されている。定着ベルト２２は、ポリイミド樹脂等からなるベース層や、銀、ニッケル、鉄等からなる発熱層や、フッ素化合物等からなる離型層（表面層）等からなる多層構造のエンドレスベルトである。定着ベルト２２の離型層によって、トナーＴに対する離型性が担保されている。
【００３７】
誘導加熱部２４は、コイル部２６、分割コア２５等からなるコア部、コイルガイド２７等で構成される。
ここで、コイル部２６は、加熱ローラ２３に巻装された定着ベルト２２の一部を覆うように、細線を束ねたリッツ線を幅方向（図２の紙面垂直方向である。）に延設したものである。コイルガイド２７は、耐熱性の高い樹脂材料等からなり、コイル部２６及び分割コア２５を保持する。分割コア２５は、フェライト等の透磁性の高い材料からなり、コイル部２６に対向するように幅方向に複数並設されている（図３を参照できる。）。これについては、図３にて詳述する。なお、分割コア２５と内部コア２３ａとで、コア部が構成される。
【００３８】
また、加圧ローラ２８は、芯金上にフッ素ゴム、シリコーンゴム等の弾性層が形成されたものであり、定着ベルト２２を介して定着ローラ２１に圧接している。そして、定着ベルト２２と加圧ローラ２８との当接部（定着ニップ部である。）に、記録媒体Ｐが搬送される。
定着ベルト２２と加圧ローラ２８との当接部の出口側には、記録媒体Ｐの搬送を案内するとともに記録媒体Ｐが定着ベルト２２から分離するのを促進する分離板３５が配設されている。
【００３９】
定着ベルト２２の外周面の一部には、オイル塗布ローラ３４が当接している。オイル塗布ローラ３４は、定着ベルト２２上にシリコーンオイル等のオイルを供給する。これにより、定着ベルト２２上におけるトナー離型性がさらに担保される。なお、オイル塗布ローラ３４には、その表面上の汚れを除去するクリーニングローラ３３が当接されている。
【００４０】
加熱ローラ２３の外周面の一部には、サーモスタット３７が当接されている。そして、サーモスタット３７で検知した加熱ローラ２３上の表面温度に基いて、誘導加熱部２４による加熱量を調整する。なお、サーモスタット３７に替わり、定着ベルト２２上にサーミスタを設置して、定着ベルト２２上の表面温度（定着温度）を直接的に検知することもできる。
【００４１】
また、切替手段としての導通ローラ３８は、分割コア２５に対向する位置に設置されている。導通ローラ３８は、複数の分離コア２５に対して、個々に接離できるように構成されている。これについては、後で詳細に説明する。
【００４２】
このように構成された定着装置２０は、次のように動作する。
定着ローラ２１の回転駆動によって、定着ベルト２２は図２中の矢印方向に周回するとともに、加圧ローラ２８も矢印方向に回転する。定着ベルト２２は、誘導加熱部２４との対向位置で加熱される。詳しくは、コイル部２６に高周波の交番電流を流すことで、分割コア２５と内部コア２３ａとの間に磁力線が双方向に交互に切り替わるように形成される。このとき、加熱ローラ２３表面に渦電流が生じて、加熱ローラ２３自身の電気抵抗によってジュール熱が発生する。このジュール熱によって、加熱ローラ２３に巻装された定着ベルト２２が加熱される。
【００４３】
その後、誘導加熱部２４によって発熱した定着ベルト２２表面は、加圧ローラ２８との当接部に達する。そして、搬送される記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔを加熱して溶融する。
詳しくは、先に説明した作像プロセスを経てトナー像Ｔを担持した記録媒体Ｐが、不図示のガイド板に案内されながら定着ベルト２２と加圧ローラ２８との間に送入される（矢印Ｙ１０の搬送方向の移動である。）。そして、定着ベルト２２から受ける熱と加圧ローラ２８から受ける圧力とによってトナー像Ｔが記録媒体Ｐに定着されて、記録媒体Ｐは定着ベルト２２と加圧ローラ２４との間から送出される。
【００４４】
図３〜図６にて、本実施の形態において特徴的な、誘導加熱部２４及び導通ローラ３８の構成・動作について、詳しく説明する。
図３（Ａ）は、誘導加熱部２４及び導通ローラ３８を幅方向に示した正面図である。図３（Ｂ）は、導通ローラ３８に設置された複数の扇状部材４０Ａ〜４０Ｅの形状を示す側面図である。図３（Ｃ）は、導通ローラ３８に設置された検知板５１及び位置センサ５２を示す側面図である。
【００４５】
図３（Ａ）に示すように、誘電加熱部２４は、コイル部２６に直交するように幅方向に並設された複数の分割コア２５Ａ〜２５Ｅを備えている。複数の分割コア２５Ａ〜２５Ｅは、種々の記録媒体Ｐの各幅のエッジに対応する位置に、それぞれ対になって配設されている。
【００４６】
ここで、本実施の形態の画像形成装置は、定形サイズの記録媒体Ｐとして、Ａ３Ｔ、Ａ４Ｙ、Ａ４Ｔ、Ａ５Ｙ、Ａ５Ｔ、Ｂ４Ｔ、Ｂ５Ｙ、Ｂ５Ｔの各サイズが使用できるように構成されている。すなわち、上述の各サイズの記録媒体Ｐを、装置本体１の給紙部１１、１２、１５にセットして、図１で説明した画像形成をおこなうことができる。なお、サイズ表示に付した記号のＹは記録媒体Ｐの長手方向を幅方向として給紙部にセットする状態を示し、Ｔは記録媒体Ｐの短手方向を幅方向として給紙部にセットする状態を示す。
【００４７】
具体的に、幅方向両端の位置に設置された分割コア２５Ａは、Ａ３Ｔ及びＡ４Ｙの幅Ｌ１（２９７ｍｍ）に対応するように配設されている。幅方向両端から２番目の位置に設置された分割コア２５Ｂは、Ｂ４Ｔ及びＢ５Ｙの幅Ｌ２（２５７ｍｍ）に対応するように配設されている。幅方向両端から３番目の位置に設置された分割コア２５Ｃは、Ａ４Ｔ及びＡ５Ｙの幅Ｌ３（２１０ｍｍ）に対応するように配設されている。幅方向両端から４番目の位置に設置された分割コア２５Ｄは、Ｂ５Ｔの幅Ｌ４（１８２ｍｍ）に対応するように配設されている。幅方向両端から５番目の中央位置に設置された分割コア２５Ｅは、Ｂ５Ｔよりも小さい幅の記録媒体（幅１４８ｍｍのＡ５Ｔ等である。）に対応するように配設されている。
【００４８】
一方、誘導加熱部２４に対向する切替手段としての導通ローラ３８は、回転自在に構成された軸部３９と、軸部３９に一体的に設置された複数の当接部としての扇状部材４０Ａ〜４０Ｅと、軸部３９に一体的に設置された検知板５１と、検知板５１と対向する位置に設置された検知手段としての位置センサ５２と、軸部３９を扇状部材４０Ａ〜４０Ｅ及び検知板５１とともに回転駆動するステッピングモータ５０と、で構成される。
【００４９】
図３（Ａ）に示すように、導通ローラ３８の扇状部材４０Ａ〜４０Ｅは、それぞれ、誘導加熱部２４の分割コア２５Ａ〜２５Ｅに接離自在な位置に配設されている。また、図３（Ｂ）に示すように、扇状部材４０Ａ〜４０Ｅは、それぞれ、内角（扇の広がり角である。）が異なるように構成されている。
【００５０】
具体的に、幅方向両端の位置に設置された扇状部材４０Ａは、内角が３００°となっていて、幅方向両端の分割コア２５Ａに接離自在に構成されている。幅方向両端から２番目の位置に設置された扇状部材４０Ｂは、内角が２４０°となっていて、２番目位置の分割コア２５Ｂに接離自在に構成されている。幅方向両端から３番目の位置に設置された扇状部材４０Ｃは、内角が１８０°となっていて、３番目位置の分割コア２５Ｃに接離自在に構成されている。幅方向両端から４番目の位置に設置された扇状部材４０Ｄは、内角が１２０°となっていて、４番目位置の分割コア２５Ｄに接離自在に構成されている。幅方向両端から５番目の中央位置に設置された扇状部材４０Ｅは、内角が６０°となっていて、５番目位置の分割コア２５Ｅに接離自在に構成されている。
【００５１】
ここで、導通ローラ３８の扇状部材４０Ａ〜４０Ｅ及び軸部３９は、導電性樹脂、ステンレス鋼等の導電性材料にて形成されている。さらに、軸部３９は、接地されている。これにより、扇状部材４０Ａ〜４０Ｅに当接した分割コア４０Ａ〜４０Ｅは、非接地状態から接地状態に切替えられる。
【００５２】
このように構成された導通ローラ３８の扇状部材４０Ａ〜４０Ｅは、それぞれ、軸部４９の回転角度に応じて、対向する分割コア２５Ａ〜２５Ｅに個別に接離される。すなわち、軸部４９の回転角度を調整することで、複数の分割コア２５Ａ〜２５Ｅのうち任意の分割コアを接地することができる。
例えば、図４を参照して、軸部４９が所定の回転角度だけ回転することにより、軸方向両端の扇状部材４０Ａが対向する分割コア２５Ａに当接する。このとき、扇状部材４０Ａに当接した分割コア２５Ａは接地状態になる。また、図５を参照して、軸部４９が図４の状態からさらに所定の回転角度だけ回転することにより、扇状部材４０Ａは分割コア２５Ａに当接していない状態になる。このとき、扇状部材４０Ａとの当接を解除された分割コア２５Ａは非接地状態（電気的に絶縁された状態である。）になる。
【００５３】
また、図３（Ｃ）に示すように、導通ローラ３８の軸部３９に一体的に設置された検知板５１には、軸部３９の回転方向の基準位置となるマーク５１ａが設けられている。検知板５１において、マーク５１ａはその他の部分に対して明暗差が設けられている。そして、マーク５１ａの位置が、発光ダイオード（発光素子）とフォトトランジスタ（受光素子）とからなる位置センサ５２によって、光学的に検知される。
このように、検知板５１及び位置センサ５２は、軸部３９の回転角度を検知する検知手段、すなわち、エンコーダとして機能する。
【００５４】
具体的に、位置センサ５２がマーク５１ａを検知したときの導通ローラ３８は、５対の扇状部材４０Ａ〜４０Ｅがどれも分割コア２５Ａ〜２５Ｅに当接しない状態である（これを、基準位置とする。）。この基準位置から、ステッピングモータ５０をＡ秒駆動して導通ローラ３８を所定方向に６０°回転させると、５対の扇状部材４０Ａ〜４０Ｅのうち１対の扇状部材４０Ａが対向する分割コア２５Ａに当接する。このとき、記録媒体Ｐの幅Ｌ１を超えた範囲にある分割コア２５Ａのみが、接地されることになる。
【００５５】
この状態でコイル部２６に電流を流したとき、幅Ｌ１を超えた範囲は、分割コア２５Ａが接地されているために、対向する内部コア２３ａとの間の磁束密度が極端に低下する。これに対して、幅Ｌ１の範囲は、分割コア２５Ｂ〜２５Ｅが電気的に絶縁されているために、対向する内部コア２３ａとの間の磁束密度は通常のものになる。したがって、このように形成された磁力線の中を通過する定着ベルト２２は、幅Ｌ１の範囲内が充分に昇温されて所望の表面温度（例えば、１８０℃である。）に達して、幅Ｌ１を超える範囲がほとんど昇温されないことになる。すなわち、Ｌ１幅の記録媒体Ｐを連続的に画像形成（定着）する場合に適した状態になる。
【００５６】
さらに、ステッピングモータ５０をＡ秒（回転総時間はＡ×２秒である。）駆動して導通ローラ３８を同方向に６０°回転させると、５対の扇状部材４０Ａ〜４０Ｅのうち２対の扇状部材４０Ａ、４０Ｂがそれぞれ対向する分割コア２５Ａ、２５Ｂに当接する。このとき、記録媒体Ｐの幅Ｌ２を超えた範囲にある２対の分割コア２５Ａ、２５Ｂが、接地されることになる。この状態は、幅Ｌ２の範囲内のみが充分に昇温されて所望の表面温度に達するため、Ｌ２幅の記録媒体Ｐを連続的に画像形成する場合に適したものである。
【００５７】
さらに、ステッピングモータ５０をＡ秒（回転総時間はＡ×３秒である。）駆動して導通ローラ３８を同方向に６０°回転させると、５対の扇状部材４０Ａ〜４０Ｅのうち３対の扇状部材４０Ａ〜４０Ｃがそれぞれ対向する分割コア２５Ａ〜２５Ｃに当接する。このとき、記録媒体Ｐの幅Ｌ３を超えた範囲にある３対の分割コア２５Ａ〜２５Ｃが、接地されることになる。この状態は、幅Ｌ３の範囲内のみが充分に昇温されて所望の表面温度に達するため、Ｌ３幅の記録媒体Ｐを連続的に画像形成する場合に適したものである。
【００５８】
さらに、ステッピングモータ５０をＡ秒（回転総時間はＡ×４秒である。）駆動して導通ローラ３８を同方向に６０°回転させると、５対の扇状部材４０Ａ〜４０Ｅのうち４対の扇状部材４０Ａ〜４０Ｄがそれぞれ対向する分割コア２５Ａ〜２５Ｄに当接する。このとき、記録媒体Ｐの幅Ｌ４を超えた範囲にある４対の分割コア２５Ａ〜２５Ｄが、接地されることになる。この状態は、幅Ｌ４の範囲内のみが充分に昇温されて所望の表面温度に達するため、Ｌ４幅の記録媒体Ｐを連続的に画像形成する場合に適したものである。
【００５９】
さらに、ステッピングモータ５０をＡ秒（回転総時間はＡ×５秒である。）駆動して導通ローラ３８を同方向に６０°回転させると、５対の扇状部材４０Ａ〜４０Ｅの全部がそれぞれ対向する分割コア２５Ａ〜２５Ｅに当接する。このとき、記録媒体Ｐの最小幅を超えた範囲にある５対の分割コア２５Ａ〜２５Ｅが、接地されることになる。この状態は、最小幅の範囲内のみが充分に昇温されて所望の表面温度に達するため、最小幅の記録媒体Ｐを連続的に画像形成する場合に適したものである。
【００６０】
次に、図６にて、画像形成時における、定着装置２０の制御について説明する。
まず、装置本体１の制御部にプリント信号が入力されると（ステップＳ１）、通紙サイズがチェックされる（ステップＳ２）。すなわち、これからおこなわれる画像形成プロセスにおいて、定着装置２０で定着される記録媒体Ｐの幅がチェックされる。
その後、定着装置２０の導通ローラ３８の回転駆動が開始される（ステップＳ３）。すなわち、ステッピングモータ５０によって、扇状部材４０Ａ〜４０Ｅ及び検知板５１を備えた軸部３９が所定方向に回転する。
【００６１】
その後、位置センサ５２によって検知板５１のマーク５１ａが検知（基準位置の検知である。）されて、その検知信号（オン信号）が制御部に送信されると、ステップＳ２でチェックした記録媒体Ｐの幅に応じて導通ローラ３８が基準位置から所定角度だけ回転される（ステップＳ４）。すなわち、記録媒体Ｐの幅に応じて、導通ローラ３８は基準位置からＡ×ｎ秒（ｎは１〜５の自然数である。）だけ回転した後に停止する。
これにより、これから定着される記録媒体Ｐの幅の範囲を超えた分割コアが接地状態になり、幅の範囲内の分割コアが非接地状態になる。
【００６２】
その後、誘導加熱部２４の制御がスタートされる（ステップＳ５）。すなわち、誘導加熱部２４のコイル部２６に所定の交番電流が流されて、サーモスタット３７による温度制御に基いて、定着ベルト２２が昇温される。
このとき、導通ローラ３８によって、記録媒体Ｐの幅を超えた分割コアは接地されているために、定着ベルト２２上の通紙範囲のみが所定温度まで昇温されることになる。これにより、定着ベルト２２において、記録媒体Ｐの幅を超えた非通紙範囲が高温に達して、熱的破損が生じたり寿命が低下する不具合が抑止される。
その後、所望の定着工程が終了した後に、本制御フローを終了する（ステップＳ６）。
【００６３】
ここで、本実施の形態において、誘導加熱部２４のコイル部２６への通電は、定着ベルト２２が駆動されているときのみにおこなわれるように制御されている。これにより、停止状態にある定着ベルト２２の一部が、誘導加熱部２４によって集中的に加熱されて定着ベルト２２の耐熱温度を超える不具合を抑止することができる。
【００６４】
本実施の形態では、上述のコイル部２６への通電制御とは別に、導通ローラ３８による制御もおこなっている。詳しくは、定着ベルト２２の駆動が停止されているときには、導通ローラ３８の扇状部材４０Ａ〜４０Ｅの全部を対向する分割コア２５Ａ〜２５Ｅに当接させる。これにより、定着ベルト２２が停止した状態で上述の通電制御が機能しない不具合が生じた場合であっても、幅方向に並設されたすべての分割コア２５Ａ〜２５Ｅが接地状態になるために、定着ベルト２２の一部に対する集中的な加熱が抑止される。
【００６５】
なお、上述の定着ベルト停止時の導通ローラ３８の制御とその後の定着ベルト稼働時の導通ローラ３８の制御とをスムーズにおこなうために、導通ローラ３８の基準位置（検知板５１のマーク５１ａに対応する位置である。）は、扇状部材４０Ａ〜４０Ｅの全部が対向する分割コア２５Ａ〜２５Ｅに当接する位置にすることが好ましい。
【００６６】
また、本実施の形態において、幅方向両端から５番目の分割コア２５Ｅ及び扇状部材４０Ｅよりもさらに中央に分割コア及び扇状部材を設置して、これらを含むすべての分割コア及び扇状部材を定着装ベルト２２の停止時に当接させることにより、上述の定着ベルト２２における集中的な加熱防止をより確実なものにすることができる。
【００６７】
以上説明したように、本実施の形態においては、誘導加熱部２４の幅方向に複数の分割コア２５Ａ〜２５Ｅを並設して、それらを複数の扇状部材４０Ａ〜４０Ｅで個々に接地できるように構成している。これによって、幅の短い記録媒体Ｐを連続的に定着した場合であっても、定着ベルト２２の幅方向両端における温度上昇を比較的簡易な構成で効率的に抑止することができる。
【００６８】
なお、本実施の形態において、画像形成装置で画像形成できる記録媒体Ｐの最大幅がＬ１である場合には、幅方向両端の扇状部材４０Ａを常に接地する構成にすることが好ましい。したがって、幅方向両端の扇状部材４０Ａは、扇状ではなく、円形状とすることができる。そして、その当接部としての円形状部材を常に対向する分割コア２５Ａに接地させておくことができる。
【００６９】
また、本実施の形態では、複数の分割コア２５Ａ〜２５Ｅの接地状態と非接地状態とを切り替える切替手段として、複数の分割コア２５Ａ〜２５Ｅに接離される複数の扇状部材４０Ａ〜４０Ｅを備えた導通ローラ３８を用いた。しかし、本発明の適用はこれに限定されることなく、例えば、切替手段として、複数の分割コア２５Ａ〜２５Ｅを、それぞれ、独立して接地状態に切り替える複数の可倒式端子を用いることもできる。そして、記録媒体Ｐの幅に応じて、複数の可倒式端子を対向する分割コアに対して接離することで、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００７０】
さらに、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。
【図２】図１の画像形成装置に設置される定着装置を示す断面図である。
【図３】図２の定着装置における誘導加熱部及び切替手段の構成を示す概略図である。
【図４】図３の誘導加熱部の分割コアが接地された状態を示す概略図である。
【図５】図３の誘導加熱部の分割コアが接地されていない状態を示す概略図である。
【図６】画像形成時の制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７２】
１  画像形成装置本体（装置本体）、  ３  露光部、  ４  作像部、
７  転写部、  １０  排紙トレイ、  １１、１２  給紙部、
２０  定着装置、  ２１  定着ローラ、  ２２  定着ベルト（定着部材）、
２３  加熱ローラ、  ２３ａ  内部コア（コア）、
２４  誘導加熱部、  ２５、２５Ａ〜２５Ｅ  分割コア、
２６  コイル部、  ２７  コイルガイド、  ２８  加圧ローラ、
３３  クリーニングローラ、  ３４  オイル塗布ローラ、  ３５  分離板、
３７  サーモスタット、  ３８  導通ローラ（切替手段）、  ３９  軸部、
４０Ａ〜４０Ｅ  扇状部材（当接部）、  ５０  ステッピングモータ、
５１  検知板、  ５２  位置センサ（検知手段）、  Ｐ  記録媒体。
【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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