(57)【要約】【課題】温度変化に応じて加熱部材の誘導加熱の制御を迅速に且つ適正に行い、これにより、画像形成に係る部品の損傷及び画質低下を抑制して画像形成動作を適正に行う。【解決手段】無端ベルト７１１に圧接されて記録媒体Ｍが通過されるニップ部Ｎを形成する加圧ローラ７２と、誘導コイル７３からの誘導磁界を加熱支持部材７１３側に収束させるコア７４とを有し、ニップ部を通過する記録媒体上の未定着のトナー像を加熱加圧により定着させる定着装置７と、コアの対向面の幅方向の長さを変更して、コイル対向面積を可変させる制御を行う面積可変制御手段（例えば、ＣＰＵ１０）とを備える画像形成装置１００である。画像形成動作の際に端部温度センサ１２２により検知された温度ｔ１が所定温度に達しているか否かを判定する温度判定手段（例えば、ＣＰＵ１０）を備える。面積可変制御手段は、温度判定手段の判定結果に基づいて、コイル対向面積を可変させる。【選択図】図１
2005321636.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流供給により誘導磁界を発生する誘導コイルと、前記誘導コイルから発生される誘導磁界により誘導加熱される加熱部材と周回移動する無端ベルトとを有する加熱部と、前記無端ベルトに圧接されて、当該無端ベルトとともに記録媒体が通過されるニップ部を形成する加圧部と、前記誘導コイルから発生される誘導磁界を前記加熱部材側に収束させるコアとを有し、前記ニップ部を通過する前記記録媒体上の未定着のトナー像を加熱加圧により定着させる定着装置と、
前記コアの前記誘導コイルに対向する対向面の前記記録媒体の前記ニップ部の通過方向に略直交する幅方向の長さを変更して、コイル対向面積を可変させる制御を行う面積可変制御手段と、を備える画像形成装置であって、
前記ニップ部における前記記録媒体の非通過領域の温度を検知する温度検知手段と、
当該画像形成装置による画像形成動作の際に前記温度検知手段により検知された温度が所定温度に達しているか否かを判定する温度判定手段と、を備え、
前記面積可変制御手段は、前記温度判定手段の判定結果に基づいて、前記コイル対向面積を可変させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記温度検知手段は、幅寸法の異なる前記記録媒体に応じて複数設けられてい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】
コアは、狭面部と広面部とを有し、且つ、各々の前記広面部を前記誘導コイルに対向させて前記記録媒体の幅方向に沿って複数並設され、
前記複数のコアのうちの所定のコアを、その前記広面部の面と前記誘導コイルのコア対向面がなす角度を変更するように回動可能とする回動機構部を備え、
前記面積可変制御手段は、前記温度判定手段の判定結果に基づいて、前記対向面を構成する前記複数のコアの前記広面部の前記コイル対向面積を可変させるように、前記所定のコアを前記コア回動機構部により回動させる制御を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
コアは、前記記録媒体の幅方向に延在し、且つ、前記対向面の前記幅方向の長さがそれぞれ異なるものが複数設けられ、
前記複数のコアを支持して前記記録媒体の幅方向と略平行に延在する回転中心軸周りに回転させる回転機構部を備え、
前記面積可変制御手段は、前記温度判定手段の判定結果に基づいて、前記誘導コイルのコア対向面に所定のコイル対向面積を有するコアを対向させるように、前記回転機構部によるコアの回転を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
電流供給により誘導磁界を発生する誘導コイルと、前記誘導コイルから発生される誘導磁界により誘導加熱される加熱部材と周回移動する無端ベルトとを有する加熱部と、前記無端ベルトに圧接されて、当該無端ベルトとともに記録媒体が通過されるニップ部を形成する加圧部と、前記誘導コイルから発生される誘導磁界を前記加熱部材側に収束させるコアとを有し、前記ニップ部を通過する前記記録媒体上の未定着のトナー像を加熱加圧により定着させる定着装置と、
前記コアの前記誘導コイルに対向する対向面の前記記録媒体の前記ニップ部の通過方向に略直交する幅方向の長さを変更して、コイル対向面積を可変させる制御を行う面積可変制御手段と、を備える画像形成装置であって、
前記ニップ部における前記記録媒体の通過領域の温度を検知する第一の温度検知手段と、
前記ニップ部における前記記録媒体の非通過領域の温度を検知する第二の温度検知手段と、
当該画像形成装置による画像形成動作の際の、前記第一の温度検知手段により検知された温度と前記第二の温度検知手段により検知された温度との温度差が所定値に達しているか否かを判定する温度差判定手段と、を備え、
前記面積可変制御手段は、前記温度差判定手段の判定結果に基づいて、前記コイル対向面積を可変させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記第二の温度検知手段は、幅寸法の異なる前記記録媒体に応じて複数設けられていることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
コアは、狭面部と広面部とを有し、且つ、各々の前記広面部を前記誘導コイルに対向させて前記記録媒体の幅方向に沿って複数並設され、
前記複数のコアのうちの所定のコアを、その前記広面部の面と前記誘導コイルのコア対向面がなす角度を変更するように回動可能とする回動機構部を備え、
前記面積可変制御手段は、前記温度差判定手段の判定結果に基づいて、前記対向面を構成する前記複数のコアの前記広面部の前記コイル対向面積を可変させるように、前記所定のコアを前記コア回動機構部により回動させる制御を行うことを特徴とする請求項５又は６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
コアは、前記記録媒体の幅方向に延在し、且つ、前記対向面の前記幅方向の長さがそれぞれ異なるものが複数設けられ、
前記複数のコアを支持して前記記録媒体の幅方向と略平行に延在する回転中心軸周りに回転させる回転機構部を備え、
前記面積可変制御手段は、前記温度差判定手段の判定結果に基づいて、前記誘導コイルのコア対向面に所定のコイル対向面積を有するコアを対向させるように、前記回転機構部によるコアの回転を制御することを特徴とする請求項５又は６に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘導加熱方式を用いて、記録媒体上の未定着トナー像を加熱、加圧により定着させる定着装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、画像形成装置には、記録媒体上の未定着のトナー像を加熱加圧により定着させる定着装置が設けられている。
この定着装置として、誘導加熱方式を適用したものが開発されており、この誘導加熱方式の定着装置にあっては、交流電流が供給されることにより誘導コイル（励磁コイル）から発生された誘導磁界により加熱ローラ等の加熱部材をジュール損失により発熱するようになっている（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１に記載の定着装置は、加熱部材の加熱の高効率化を図る上で、誘導コイルから発生される誘導磁界を加熱部材側に収束させてその漏れを低減させるコアが設けられている。
【０００３】
また、加熱ローラの回転軸方向となる幅方向の寸法が小さい記録媒体をニップ部に通紙した場合に、非通紙領域の温度上昇を抑制する上で、加熱部の記録媒体の幅方向における端部側に冷却用ファンを配設して、この冷却用ファンからの送風により加熱部の非通紙領域の温度を低下させるように構成されたものが知られているが、このように、加熱部の非通紙領域の必要のない加熱に加えて冷却用ファンの駆動を行うことは、省エネルギーの面から望ましいものではない。
また、ニップ部における非通紙領域に対応する部分の加熱部材に磁束を作用させない或いは作用磁束を減少させるように、記録媒体の搬送方向に直交する方向に沿って複数に分割されたコアのうちの端部のコアのみを移動可能に構成されたものが知られており（例えば、特許文献２参照。）、これによって、非通紙領域の加熱ローラの昇温、それに伴うコアや誘導コイルの異常昇温を回避するようになっている。
【特許文献１】特開２００４−２１２１６号公報
【特許文献２】特開２０００−１６２９１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献２等の場合、バイメタルや形状記憶合金等の温度に対する変位を利用してコアを移動させるようになっており、バイメタルや形状記憶合金の特性上、温度変化に応じた緻密な制御を行うことが困難である。特に、加熱部材として加熱ローラを用いると、最大寸法の記録媒体よりも小さい寸法の記録媒体に対して定着を行う場合に、一旦昇温させた加熱ローラの温度が低下しにくく、当該加熱ローラのＰＦＡ層とこのＰＦＡ層よりも内側のゴム層との融着を引き起こしたり記録媒体に画像形成される画像の画質の低下を招いてしまう虞がある。
【０００５】
本発明の課題は、温度変化に応じて加熱部材の誘導加熱の制御を迅速に且つ適正に行うことができ、これにより、画像形成に係る部品の損傷及び画質低下を抑制して画像形成動作を適正に行うことができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
電流供給により誘導磁界を発生する誘導コイルと、前記誘導コイルから発生される誘導磁界により誘導加熱される加熱部材と周回移動する無端ベルトとを有する加熱部と、前記無端ベルトに圧接されて、当該無端ベルトとともに記録媒体が通過されるニップ部を形成する加圧部と、前記誘導コイルから発生される誘導磁界を前記加熱部材側に収束させるコアとを有し、前記ニップ部を通過する前記記録媒体上の未定着のトナー像を加熱加圧により定着させる定着装置と、
前記コアの前記誘導コイルに対向する対向面の前記記録媒体の前記ニップ部の通過方向に略直交する幅方向の長さを変更して、コイル対向面積を可変させる制御を行う面積可変制御手段と、を備える画像形成装置であって、
前記ニップ部における前記記録媒体の非通過領域の温度を検知する温度検知手段と、
当該画像形成装置による画像形成動作の際に前記温度検知手段により検知された温度が所定温度に達しているか否かを判定する温度判定手段と、を備え、
前記面積可変制御手段は、前記温度判定手段の判定結果に基づいて、前記コイル対向面積を可変させることを特徴としている。
【０００７】
ここで、前記ニップ部における前記記録媒体の非通過領域の温度を検知する上での温度検知手段の配設位置は、ニップ部の温度をより正確に検知可能な位置であることが好ましいが、無端ベルトは温度応答性が良いことから、無端ベルトの回転方向の如何なる位置であっても良い。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、画像形成動作の際に検知されたニップ部における記録媒体の非通過領域の温度が所定温度に達しているか否かを判定し、判定結果に基づいて、誘導コイルに対向させるコイル対向面積を可変させる制御を行うので、画像形成に使用される記録媒体の幅寸法に応じてニップ部における記録媒体の通過領域に対して非通過領域が温度上昇した場合であっても、当該温度変化に応じて加熱部材の誘導加熱の制御を適正に行うことができる。また、加熱部には、加圧部とともにニップ部を構成する無端ベルトが備えられているので、当該無端ベルトは、その厚さが薄く、誘導加熱による昇温及び降温の応答性が非常に良く、画像形成に使用される記録媒体の幅寸法に応じてコイル対向面積が変更された場合に、無端ベルトにおける発熱分布の変更を迅速に行うことができる。
従って、加熱部の昇温及び降温の応答性の向上によって画像形成に係る部品の損傷及び画質低下を抑制して画像形成動作を適正に行うことができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、
前記温度検知手段は、幅寸法の異なる前記記録媒体に応じて複数設けられていることを特徴としている。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の効果が得られるのは無論のこと、特に、画像形成に使用される幅寸法の異なる記録媒体に応じて設けられた複数の温度検知手段にて検知された温度に基づいて、コイル対向面積の可変制御をより適正に行うことができる。これにより、加熱部材の誘導加熱の制御をより緻密に行うことができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
コアは、狭面部と広面部とを有し、且つ、各々の前記広面部を前記誘導コイルに対向させて前記記録媒体の幅方向に沿って複数並設され、
前記複数のコアのうちの所定のコアを、その前記広面部の面と前記誘導コイルのコア対向面がなす角度を変更させるように回動可能とする回動機構部を備え、
前記面積可変制御手段は、前記温度判定手段の判定結果に基づいて、前記対向面を構成する前記複数のコアの前記広面部の前記コイル対向面積を可変させるように、前記所定のコアを前記コア回動機構部により回動させる制御を行うことを特徴としている。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明と同様の効果が得られるのは無論のこと、特に、温度判定手段の判定結果に基づいて、複数のコアのうちの所定のコアを、その広面部の面と誘導コイルのコア対向面がなす角度を変更するように回動させることにより、複数のコアの広面部のコイル対向面積を変更することができる。即ち、回動させるコアの数に応じてコイル対向面積の変更を行って、誘導コイルから発生される誘導磁界の収束範囲を変更することができるので、誘導コイルによる加熱部材の加熱制御の幅を大きくしてその制御を適正に行うことができる。また、複数のコアが回動可能に構成されているので、各コアの回動に必要なスペースが小さくなって全体としてコアの回動に大きなスペースが必要なくなり、定着装置の小型化を図ることができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
コアは、前記記録媒体の幅方向に延在し、且つ、前記対向面の前記幅方向の長さがそれぞれ異なるものが複数設けられ、
前記複数のコアを支持して前記記録媒体の幅方向と略平行に延在する回転中心軸周りに回転させる回転機構部を備え、
前記面積可変制御手段は、前記温度判定手段の判定結果に基づいて、前記誘導コイルのコア対向面に所定のコイル対向面積を有するコアを対向させるように、前記回転機構部によるコアの回転を制御することを特徴としている。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明と同様の効果が得られるのは無論のこと、特に、温度判定手段の判定結果に基づいて、記録媒体の幅方向に延在し、且つ、当該幅方向の長さがそれぞれ異なる複数のコアを回転中心軸周りに回転させることにより、所定の幅方向の長さを有するコアを誘導コイルに対向させることができ、これにより、コイル対向面積の変更を行ってコアの誘導コイルから発生される誘導磁界の収束範囲が変更されることとなる。従って、幅方向の長さの異なるコアを複数用意しておくことにより、コアの誘導磁界の収束範囲の変更を簡略な構成で容易に行うことができるとともに、誘導コイルによる加熱部材の加熱制御の幅を大きくすることができ、その制御を適正に行うことができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、
電流供給により誘導磁界を発生する誘導コイルと、前記誘導コイルから発生される誘導磁界により誘導加熱される加熱部材と周回移動する無端ベルトとを有する加熱部と、前記無端ベルトに圧接されて、当該無端ベルトとともに記録媒体が通過されるニップ部を形成する加圧部と、前記誘導コイルから発生される誘導磁界を前記加熱部材側に収束させるコアとを有し、前記ニップ部を通過する前記記録媒体上の未定着のトナー像を加熱加圧により定着させる定着装置と、
前記コアの前記誘導コイルに対向する対向面の前記記録媒体の前記ニップ部の通過方向に略直交する幅方向の長さを変更して、コイル対向面積を可変させる制御を行う面積可変制御手段と、を備える画像形成装置であって、
前記ニップ部における前記記録媒体の通過領域の温度を検知する第一の温度検知手段と、
前記ニップ部における前記記録媒体の非通過領域の温度を検知する第二の温度検知手段と、
当該画像形成装置による画像形成動作の際の、前記第一の温度検知手段により検知された温度と前記第二の温度検知手段により検知された温度との温度差が所定値に達しているか否かを判定する温度差判定手段と、を備え、
前記面積可変制御手段は、前記温度差判定手段の判定結果に基づいて、前記コイル対向面積を可変させることを特徴としている。
【００１６】
ここで、前記ニップ部における前記記録媒体の通過領域及び非通過領域の温度を検知する上での第一の温度検知手段及び第二の温度検知手段の配設位置は、ニップ部の温度をより正確に検知可能な位置であるのが好ましいが、無端ベルトは温度応答性が良いことから、無端ベルトの回転方向の如何なる位置であっても良い。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、画像形成動作の際に検知されたニップ部における記録媒体の非通過領域の温度と通過領域の温度との温度差が所定値に達しているか否かを判定し、判定結果に基づいて、誘導コイルに対向させるコイル対向面積を可変させる制御を行うので、画像形成に使用される記録媒体の幅寸法に応じてニップ部における記録媒体の通過領域に対して非通過領域が温度上昇した場合であっても、当該温度変化に応じて加熱部材の誘導加熱の制御を適正に行うことができる。また、加熱部には、加圧部とともにニップ部を構成する無端ベルトが備えられているので、当該無端ベルトは、その厚さが薄く、誘導加熱による昇温及び降温の応答性が非常に良く、画像形成に使用される記録媒体の幅寸法に応じてコイル対向面積が変更された場合に、無端ベルトにおける発熱分布の変更を迅速に行うことができる。
従って、加熱部の昇温及び降温の応答性の向上によって画像形成に係る部品の損傷及び画質低下を抑制して画像形成動作を適正に行うことができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の画像形成装置において、
前記第二の温度検知手段は、幅寸法の異なる前記記録媒体に応じて複数設けられていることを特徴としている。
【００１９】
請求項６に記載の発明によれば、請求項５に記載の発明と同様の効果が得られるのは無論のこと、特に、画像形成に使用される幅寸法の異なる記録媒体に応じて設けられた複数の第二の温度検知手段にて検知された温度に基づいて、コイル対向面積の可変制御をより適正に行うことができる。これにより、加熱部材の誘導加熱の制御をより緻密に行うことができる。
【００２０】
請求項７に記載の発明は、請求項５又は６に記載の画像形成装置において、
コアは、狭面部と広面部とを有し、且つ、各々の前記広面部を前記誘導コイルに対向させて前記記録媒体の幅方向に沿って複数並設され、
前記複数のコアのうちの所定のコアを、その前記広面部の面と前記誘導コイルのコア対向面がなす角度を変更するように回動可能とする回動機構部を備え、
前記面積可変制御手段は、前記温度差判定手段の判定結果に基づいて、前記対向面を構成する前記複数のコアの前記広面部の前記コイル対向面積を可変させるように、前記所定のコアを前記コア回動機構部により回動させる制御を行うことを特徴としている。
【００２１】
請求項７に記載の発明によれば、請求項５又は６に記載の発明と同様の効果が得られるのは無論のこと、特に、温度差判定手段の判定結果に基づいて、複数のコアのうちの所定のコアを、その広面部の面と誘導コイルのコア対向面がなす角度を変更するように回動させることにより、複数のコアの広面部のコイル対向面積を変更することができる。即ち、回動させるコアの数に応じてコイル対向面積の変更を行って、誘導コイルから発生される誘導磁界の収束範囲を変更することができるので、誘導コイルによる加熱部材の加熱制御の幅を大きくしてその制御を適正に行うことができる。また、複数のコアが回動可能に構成されているので、各コアの回動に必要なスペースが小さくなって全体としてコアの回動に大きなスペースが必要なくなり、定着装置の小型化を図ることができる。
【００２２】
請求項８に記載の発明は、請求項５又は６に記載の画像形成装置において、
コアは、前記記録媒体の幅方向に延在し、且つ、前記対向面の前記幅方向の長さがそれぞれ異なるものが複数設けられ、
前記複数のコアを支持して前記記録媒体の幅方向と略平行に延在する回転中心軸周りに回転させる回転機構部を備え、
前記面積可変制御手段は、前記温度差判定手段の判定結果に基づいて、前記誘導コイルのコア対向面に所定のコイル対向面積を有するコアを対向させるように、前記回転機構部によるコアの回転を制御することを特徴としている。
【００２３】
請求項８に記載の発明によれば、請求項５又は６に記載の発明と同様の効果が得られるのは無論のこと、特に、温度差判定手段の判定結果に基づいて、記録媒体の幅方向に延在し、且つ、当該幅方向の長さがそれぞれ異なる複数のコアを回転中心軸周りに回転させることにより、所定の幅方向の長さを有するコアを誘導コイルに対向させることができ、これにより、コアの誘導コイルから発生される誘導磁界の収束範囲が変更されることとなる。従って、幅方向の長さの異なるコアを複数用意しておくことにより、コアの誘導磁界の収束範囲の変更を簡略な構成で容易に行うことができるとともに、誘導コイルによる加熱部材の加熱制御の幅を大きくすることができ、その制御を適正に行うことができる。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１に記載の発明によれば、画像形成に使用される記録媒体の幅寸法に応じてニップ部における記録媒体の通過領域に対して非通過領域が温度上昇した場合であっても、当該温度変化に応じて加熱部材の誘導加熱の制御を適正に行うことができる。また、加熱部に備わる無端ベルトは、その厚さが薄く、誘導加熱による昇温及び降温の応答性が非常に良く、画像形成に使用される記録媒体の幅寸法に応じてコイル対向面積が変更された場合に、無端ベルトにおける発熱分布の変更を迅速に行うことができる。
従って、加熱部の昇温及び降温の応答性の向上によって画像形成に係る部品の損傷及び画質低下を抑制して画像形成動作を適正に行うことができる。
【００２５】
請求項２に記載の発明によれば、コイル対向面積の可変制御をより適正に行うことができ、これにより、加熱部材の誘導加熱の制御をより緻密に行うことができる。
【００２６】
請求項３に記載の発明によれば、回動させるコアの数に応じてコイル対向面積の変更を行って、誘導コイルから発生される誘導磁界の収束範囲を変更することができるので、誘導コイルによる加熱部材の加熱制御の幅を大きくしてその制御を適正に行うことができる。また、複数のコアが回動可能に構成されているので、各コアの回動に必要なスペースが小さくなって全体としてコアの回動に大きなスペースが必要なくなり、定着装置の小型化を図ることができる。
【００２７】
請求項４に記載の発明によれば、所定の幅方向の長さを有するコアを誘導コイルに対向させることができ、これにより、コイル対向面積の変更を行ってコアの誘導コイルから発生される誘導磁界の収束範囲が変更されることとなる。従って、幅方向の長さの異なるコアを複数用意しておくことにより、コアの誘導磁界の収束範囲の変更を簡略な構成で容易に行うことができるとともに、誘導コイルによる加熱部材の加熱制御の幅を大きくすることができ、その制御を適正に行うことができる。
【００２８】
請求項５に記載の発明によれば、画像形成に使用される記録媒体の幅寸法に応じてニップ部における記録媒体の通過領域に対して非通過領域が温度上昇した場合であっても、当該温度変化に応じて加熱部材の誘導加熱の制御を適正に行うことができる。また、加熱部に備わる無端ベルトは、その厚さが薄く、誘導加熱による昇温及び降温の応答性が非常に良く、画像形成に使用される記録媒体の幅寸法に応じてコイル対向面積が変更された場合に、無端ベルトにおける発熱分布の変更を迅速に行うことができる。
従って、加熱部の昇温及び降温の応答性の向上によって画像形成に係る部品の損傷及び画質低下を抑制して画像形成動作を適正に行うことができる。
【００２９】
請求項６に記載の発明によれば、コイル対向面積の可変制御をより適正に行うことができ、これにより、加熱部材の誘導加熱の制御をより緻密に行うことができる。
【００３０】
請求項７に記載の発明によれば、回動させるコアの数に応じてコイル対向面積の変更を行って、誘導コイルから発生される誘導磁界の収束範囲を変更することができるので、誘導コイルによる加熱部材の加熱制御の幅を大きくしてその制御を適正に行うことができる。また、複数のコアが回動可能に構成されているので、各コアの回動に必要なスペースが小さくなって全体としてコアの回動に大きなスペースが必要なくなり、定着装置の小型化を図ることができる。
【００３１】
請求項８に記載の発明によれば、所定の幅方向の長さを有するコアを誘導コイルに対向させることができ、これにより、コアの誘導コイルから発生される誘導磁界の収束範囲が変更されることとなる。従って、幅方向の長さの異なるコアを複数用意しておくことにより、コアの誘導磁界の収束範囲の変更を簡略な構成で容易に行うことができるとともに、誘導コイルによる加熱部材の加熱制御の幅を大きくすることができ、その制御を適正に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下に、本発明について、図面を用いて具体的な態様を説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。
【００３３】
［第一の実施の形態］
図１は、本発明を適用した第一の実施の形態として例示する画像形成装置の概略構成を模式的に示す部分断面図であり、図２は、画像形成装置の要部構成を示すブロック図である。
【００３４】
図１及び図２に示すように、本実施の形態の画像形成装置１００は、像担持体としての感光ドラム１と、この感光ドラム１の表面を所定の電位に帯電する帯電器２と、所定の画像を露光して感光ドラム１の表面に静電潜像を形成する露光部３と、形成された静電潜像をトナーとキャリアからなる現像剤を用いて現像してトナー像として可視化する現像器４と、得られたトナー像を感光ドラム１に搬送された紙などの記録媒体Ｍに転写する転写部５と、トナー像の転写が終了した感光ドラム１の表面に残留した転写の残りのトナーを除去するクリーナ６と、記録媒体Ｍ上の未定着トナー像を定着させて当該記録媒体Ｍ上に画像を形成させる誘導加熱方式の定着装置７と、定着装置７のニップ部Ｎの温度を検知する中央温度センサ１２１及び端部温度センサ１２２と、ＲＯＭ８と、ＲＡＭ９と、ＣＰＵ１０とを備えて構成されている。
なお、画像形成装置１００を構成する各部は、バス１１により接続されている。
【００３５】
定着装置７は、感光ドラム１よりも記録媒体Ｍの搬送方向Ｘの下流側に設けられ、記録媒体Ｍにトナー像を加熱により定着させるための加熱部７１と、加熱部７１を構成する無端ベルト７１１（後述）に圧接されて、当該無端ベルト７１１とともに記録媒体Ｍが通過されるニップ部Ｎを形成する加圧ローラ（加圧部）７２と、図示しない電力供給手段からの電流供給により誘導磁界を発生して、加熱部７１を誘導加熱させる誘導コイル７３と、誘導コイル７３から発生される誘導磁界を加熱部７１側に収束させるコア７４とを備えている。
なお、本実施の形態の定着装置７にあっては、ニップ部Ｎの幅方向における略中央部分を記録媒体Ｍの通過基準位置Ｃとして記録媒体Ｍを通過可能に構成されている。
【００３６】
加圧ローラ７２は、少なくとも最大通紙幅を有する記録媒体Ｍと略等しい幅を有するように形成された部材である。
加熱部７１は、少なくとも最大通紙幅の記録媒体Ｍと略等しい幅に形成された無端ベルト７１１を有しており、この無端ベルト７１１は、加圧ローラ７２に対向するように配された支持ローラ７１２と、支持ローラ７１２を挟んで加圧ローラ７２と反対側に位置するように配された加熱支持部材７１３とに巻き掛けられ、支持ローラ７１２の回転により周回移動するように構成されている。
支持ローラ７１２は、例えば、無端ベルト７１１の幅と略等しい幅に形成された部材である。また、この支持ローラ７１２若しくは加圧ローラ７２のうちの何れか一方は、図示しない駆動モータ等に接続されており、その駆動に伴って回動駆動するように構成されている。
加熱支持部材７１３は、例えば、所定の厚さを有し、外形が略半円状に形成され、誘導コイル７３からの誘導磁界により誘導加熱される所定の合金等からなる部材である。
【００３７】
無端ベルト７１１は、例えば図示は省略するが、誘導コイル７３からの誘導磁界により誘導加熱されるニッケルや銀等の所定の合金等からなる加熱部材層と、加熱部材層よりも外側にて記録媒体Ｍと接触する面に離型層とが形成されている。
離型層は、加熱支持部材７１３の渦電流による発熱によって生じる熱損傷による劣化や、加圧ローラ７２の表面層との回転による磨耗によって生じる表面の劣化とを防ぐための十分な耐久性を考慮して選択される所定の材料と厚さを有して構成されている。具体的には、離型層は、例えば４０μｍ程度の厚さを持つ四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合体（ＰＦＡ）、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）等のフッ素系樹脂等から構成されるのが好ましい。
【００３８】
誘導コイル７３は、無端ベルト７１１を挟んで加熱支持部材７１３に対向するような形状に形成されたコイル支持部材７３１により支持されている。即ち、コイル支持部材７３１は、その加熱支持部材７１３に対向する面（図１における下面）が加熱支持部材７１３の外面に沿う形状に形成されている。そして、コイル支持部材７３１の加熱支持部材７１３に対向する面側に、その記録媒体Ｍの通過方向における略中央部分を挟んで、通過方向の上流側及び下流側にそれぞれ一つずつ誘導コイル７３が設けられている。従って、各誘導コイル７３は、加熱支持部材７１３の外面（表面）に沿うような形状に形成されている。
また、各誘導コイル７３は、巻き線が記録媒体Ｍのニップ部Ｎの通過方向に略直交する幅方向と略平行に延在する直線状の部分を有するようにして略渦巻き状に巻回されている（図３参照）。これにより、誘導加熱を行う上で、加熱部７１の無端ベルト７１１及び加熱支持部材７１３に対する誘導磁界の放射方向を適正なものとすることができ、加熱部７１において誘導電流を効率良く発生させることができる。
【００３９】
コア７４は、コイル支持部材７３１を挟んで各誘導コイル７３と対向する位置に、誘導コイル７３に対して所定の間隔を空けて配設されている。
以下に、コア７４について、図３及び図４を参照してさらに詳細に説明する。
ここで、図３（ａ）〜（ｃ）は、コア７４及び誘導コイル７３を示す斜視図であり、より具体的には、コア７４の回動状態を示すものである。また、図４は、図３のコア７４の回動状態に応じた加熱部７１の発熱分布を模式的に示した図である。なお、図３にあっては、図１における破線Ｌで囲まれた部分を示すものとし、図中、コイル支持部材７３１及び無端ベルト７１１の図示を省略している。
【００４０】
図３に示すように、コア７４は、記録媒体Ｍの幅方向と略等しい誘導コイル７３の幅方向に並んで複数配設されている。より具体的には、複数のコア７４、…は、ニップ部Ｎにおける記録媒体Ｍの通過基準位置Ｃを中心にして略対称に配置されている。
また、各コア７４は、例えば所定の厚さを有する略平板状の部材、即ち、広面部とこの広面部よりも面積の狭い狭面部とを有する部材であり、各々の広面部を誘導コイル７３に対向させて配設されている。また、各コア７４は、その長手方向が誘導コイル７３の幅方向に略直交する方向に延在するように配置されている。即ち、複数のコア７４、…は、向きを略揃え、且つ、記録媒体Ｍの幅方向に沿って所定間隔を空けて枕木状に配設されている。
なお、コア７４の長手方向の長さは、例えば、誘導コイル７３の幅方向に略直交する方向の長さに応じて所定の長さに規定されている。
【００４１】
これら複数のコア７４のうち、コア７４の並び列の両端から所定数（例えば、２つ）のコア７４の各々には、当該コア７４の長手方向と略等しい方向に延在するコア回動機構部７５の回動軸７５１、…が接続されている。
即ち、コア回動機構部７５は、所定のコア７４の当該コア７４の並び列における内側となる位置に接続される回動軸７５１と、この回動軸７５１を所定方向に回転駆動させる駆動モータ７５２とを備えている。そして、駆動モータ７５２の駆動により所定のコア７４に接続された回動軸７５１を所定方向に回転させて、所定のコア７４の誘導コイル７３に対向する対向面である広面部の誘導コイル７３のコア対向面に対する角度が０[°]及び９０[°]となるように、即ち、コア対向面に対してコア７４の広面部及び狭面部をそれぞれ対向させるように、当該コア７４をそれぞれ独立して並び列に沿う略垂直面に沿って回動可能に構成されている（図３参照）。
【００４２】
上記構成により、複数のコア７４、…の広面部の面積を加算した値に略近似するコイル対向面積を変更可能となっている。具体的には、図３に示すように、全てのコア７４の広面部を誘導コイル７３に対向させた場合、即ち、全てのコア７４の広面部の誘導コイル７３のコア対向面に対する角度を０ [°]とした場合に対して（図３（ｃ）参照）、記録媒体Ｍの通過基準位置Ｃを中心にして略対称に配置されるコア７４のうち、並び列の両端に配置される一対のコア７４、７４を９０[°]回動させたり（図３（ｂ）参照）、両端から２対のコア７４、…を９０[°]回動させることにより（図３（ａ）参照）、コイル対向面積を変更可能となっている。
そして、上記のようにして変更されるコイル対向面積に応じて、コア７４の誘導コイル７３から発生される誘導磁界の収束範囲が変化するため、加熱部７１の発熱分布が異なることとなる（図４参照）。つまり、コア対向面にコア７４の狭面部を対向させた場合には、当該狭面部の面積が狭いため、誘導コイルからの誘導磁界の収束効率が低下するためである。
図４にあっては、縦軸に加熱部７１の発熱強度をとり、横軸に加熱部７１の幅方向に沿う発熱分布をとるものとし、図３（ａ）に対応するものを４Ａで示し、図３（ｂ）に対応するものを４Ｂで示し、図３（ｃ）に対応するものを４Ｃで示すものとする。図４に示すように、コイル対向面積が小さくなるほど、即ち、コイル対向面積の記録媒体Ｍの幅方向の長さが短くなるほど、加熱部７１の発熱分布の記録媒体Ｍの幅方向に対応する幅が小さくなる。このように、コイル対向面積の変更に従って、発熱分布の記録媒体Ｍの幅方向に対応する幅が変更されることとなり、本実施の形態にあっては、全てのコア７４の広面部を誘導コイル７３に対向させた場合のコイル対向面積が、ニップ部Ｎを通過可能な最大幅の記録媒体Ｍに対応するものとなっている。
また、定着装置７により未定着トナー像を定着可能な各寸法の記録媒体Ｍの幅に応じて、未定着トナー像の定着に必要な発熱分布を想定し、想定される発熱分布がコア７４の回動により変更されるコイル対向面積によって得られるようにコア７４の記録媒体Ｍの幅方向に沿った長さが規定されている。具体的には、本発明に係る画像形成装置１００にて使用される各寸法の記録媒体Ｍ（例えば、Ａ４、Ａ４Ｒ、葉書等）の幅に対応付けてコイル対向面積が変更されるように、各コア７４の記録媒体Ｍの幅方向に沿った長さが設定されている。
【００４３】
なお、各コア７４の幅は、ニップ部Ｎの幅方向における略中央部分を記録媒体Ｍの通過基準位置Ｃとしていることから、通過基準位置Ｃを中心として略対称に配置される各対のコア７４の幅は、異なる幅の記録媒体Ｍどうし（例えば、一回り異なる寸法を有する記録媒体Ｍどうし）における幅寸法差の略半分の長さと規定することができる。
このように、コア７４の記録媒体Ｍの幅方向に沿った長さは、ニップ部Ｎを通過可能な幅の異なる記録媒体Ｍどうしの幅寸法差に基づいて規定されている。
【００４４】
次に、中央温度センサ１２１及び端部温度センサ１２２について、図５を参照して説明する。
ここで、図５は、画像形成装置１００に備わる中央温度センサ１２１及び端部温度センサ１２２の配置を模式的に示した図である。
【００４５】
図５に示すように、中央温度センサ１２１は、ニップ部Ｎにおける記録媒体Ｍの通紙（通過）領域、具体的には、通過基準位置Ｃである幅方向における略中央部分に配設されている。
端部温度センサ１２２は、各幅寸法の記録媒体Ｍに応じて、当該記録媒体Ｍのニップ部Ｎにおける非通紙領域である、記録媒体Ｍの幅方向の端部側に設けられている。即ち、図５において、二つの端部温度センサ１２２が図示されており、ニップ部Ｎにおける記録媒体Ｍの通過基準位置Ｃから最も離れた位置に配された外側の端部温度センサ１２２が最大幅の記録媒体用の温度センサであり、その温度センサよりも通過基準位置Ｃに近い内側の端部温度センサ１２２が最大幅の記録媒体Ｍよりも小さい幅を有する所定寸法の記録媒体用の温度センサとなっている。
また、中央温度センサ１２１及び端部温度センサ１２２は、例えば、図１及び図５に示すように、無端ベルト７１１の内側に設けられている。
ここで、中央温度センサ１２１及び端部温度センサ１２２は、無端ベルト７１１の内面から所定の距離を離間させて配設されたものであっても良いし、内面に接触するものであっても良いが、ニップ部Ｎにおける定着温度を正確に検知するためには、無端ベルト７１１を誘導加熱による昇温及び降温の応答性の良い材料から構成し、その無端ベルト７１１の内面に接触する構成のものとすることが望ましい。
また、中央温度センサ１２１及び端部温度センサ１２２をニップ部Ｎよりも記録媒体Ｍの搬送方向Ｘの上流側に配設するような構成としても良い。
さらに、中央温度センサ１２１及び端部温度センサ１２２の無端ベルト７１１の回転方向における配設位置は、ニップ部Ｎにおける記録媒体Ｍの通過領域及び非通過領域の温度をより正確に検知可能な位置であるのが好ましいが、無端ベルト７１１は温度応答性が良いことから、無端ベルト７１１の回転方向の如何なる位置であっても良い。即ち、中央温度センサ１２１及び端部温度センサ１２２は、図５に示すように、ニップ部Ｎの近傍となる支持ローラ７１２の近傍に配設されても良いし、ニップ部Ｎから離れた加熱支持部材７１３の近傍に配設されても良い。
【００４６】
ＲＯＭ８は、例えば、読み出し専用のメモリであり、ＣＰＵ１０の制御下にて実行される各種のプログラム並びに各プログラムの処理に係るデータ等を記憶している。具体的には、ＲＯＭ８は、温度判定プログラム８ａ、第一面積可変制御プログラム８ｂ等を記憶している。
【００４７】
温度判定プログラム８ａは、ＣＰＵ１０に、温度判定手段として、当該画像形成装置１００による画像形成動作の際に、端部温度センサ１２２により検知された温度が所定温度に達しているか否かを判定させる温度判定処理に係る機能を実現させるためのプログラムである。
即ち、本実施の形態の画像形成装置１００にあっては、画像形成動作の開始時に、最大幅の記録媒体Ｍに対応するように加熱支持部材７１３及び無端ベルト７１１を記録媒体Ｍの幅方向の略全域に亘ってニップ部Ｎの定着領域が所定の定着温度となるまで加熱しておく。そして、画像形成動作が開始された場合に、当該画像形成に最大幅の記録媒体Ｍを使用しない場合には、例えば、図６に示すように、ニップ部Ｎにおける記録媒体Ｍの通紙領域と非通紙領域とで温度差が生じることとなる。つまり、記録媒体Ｍの通紙領域は、通紙される記録媒体Ｍによってニップ部Ｎの熱が奪われて次第に低下していくため、中央温度センサ１２１により検知された温度に基づいてニップ部Ｎの定着温度ｔ２を所定の値に維持するように、ＣＰＵ１０は誘導コイルに対する電流供給量をフィードバック制御するようになっているが、電流供給量を増加させると記録媒体Ｍの非通紙領域（端部側）においては記録媒体Ｍにより熱が奪われるといったことがないため温度ｔ１が上昇してしまい、その結果、定着温度以上となる。
そこで、本実施の形態にあっては、画像形成動作の際に、ＣＰＵ１０による温度判定プログラム８ａの実行に基づいて、ニップ部Ｎの記録媒体Ｍの非通紙領域の温度ｔ２が所定温度に達しているか否かを判定する。なお、温度判定処理は、例えば、２つの端部温度センサ１２２のうちの内側の端部温度センサ１２２から順に行われ、内側の端部温度センサ１２２にて検知された温度ｔ１が所定温度に達していない場合にのみ、外側の端部温度センサ１２２にて検知された温度ｔ１に基づいて温度判定処理が行われるようになっている。
【００４８】
第一面積可変制御プログラム８ｂは、温度判定処理の判定結果に基づいて、ＣＰＵ１０に、面積可変制御手段として、複数のコア７４、…のうちの誘導コイル７３に対向させるコア７４の数を変更することによりコイル対向面の幅方向の長さを変更して、コイル対向面積を可変させる面積可変処理に係る機能を実現させるためのプログラムである。具体的には、第一面積可変制御プログラム８ｂの実行に従って、ＣＰＵ１０は、所定のコア７４、…の広面部の面と誘導コイルのコア対向面がなす角度を変更するように当該コア７４を回動させるためにコア回動機構部７５の駆動モータ７５２を制御するようになっている。
より具体的には、例えば、温度判定処理において、内側の端部温度センサ１２２にて検知された温度が所定温度に達していると判定された場合には、ＣＰＵ１０は、複数のコア７４、…のうちの両端部からそれぞれ２つのコア７４、７４に接続された駆動モータ７５２の駆動を制御して、両端部のコア７５の広面部の面とコア対向面がなす角度が９０［°］となるように、各端部のコア７４を２つずつ回動させる。また、内側の端部温度センサ１２２にて検知された温度が所定温度に達していないと判定された場合には、ＣＰＵ１０は、外側の端部温度センサ１２２にて検知された温度が所定温度に達しているか否かを判定して、所定温度に達していると判定された場合には、複数のコア７４、…のうちの各端部のコア７４のみを回動させる制御を行うようになっている。
【００４９】
ＲＡＭ９は、例えば、書き換え可能なメモリであり、ＲＯＭ８から読み出されたプログラムや各種データ等の格納領域や作業領域等を構成している。
【００５０】
ＣＰＵ１０は、ＲＯＭ８に記憶されている画像形成装置１００としての機能に関る各種プログラムを読み出してＲＡＭ９の作業領域に展開し、当該プログラムに従って各種処理を実行するものである。
【００５１】
次に、ＣＰＵ１０の制御下における画像形成装置１００による画像形成処理について、図７を参照して説明する。
ここで、図７は、画像形成処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。
【００５２】
図７に示すように、先ず、ユーザの所定の操作に基づいて画像形成装置１００の電源が投入されると、ＣＰＵ１０は、中央温度センサ１２１にて検知された温度に基づいて、ニップ部Ｎの温度が所定の定着可能温度となるように当該定着装置７の誘導コイル７３に対する電流供給量を制御する（ステップＳ１）。このとき、ＣＰＵ１０は、ＲＯＭ８から第一面積可変制御プログラム８ｂを読み出してＲＡＭ９に展開し、この第一面積可変制御プログラム８ｂに従って、コア回動機構部７５の駆動モータ７５２の駆動を制御して、複数のコア７４、…のうちの所定のコア７４に接続された回動軸７５１を所定方向に回転させて、全てのコア７４を誘導コイル７３に対向させる（図３（ｃ）参照）。
これにより、最大幅の記録媒体Ｍに対応させるように誘導コイル７３からの誘導磁界を加熱支持部材７１３及び無端ベルト７１１に収束させて、最大幅の記録媒体Ｍの通過領域を略全域に亘って加熱することができる。
【００５３】
その後、ＣＰＵ１０は、中央温度センサ１２１により検知された温度が定着温度に達しているか否かを判定する（ステップＳ２）。
ここで、定着温度に達していると判定されると（ステップＳ２；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０は、図示しない画像入力部を介して入力された所定の画像情報に基づいて画像形成動作を開始する（ステップＳ３）。
【００５４】
画像形成動作が開始されると、ＣＰＵ１０は、ＲＯＭ８から温度判定プログラムを読み出してＲＡＭ９に展開し、この温度判定プログラムに従って、端部温度センサ１２２により検知された温度が所定温度に達しているか否かを判定する温度判定処理の実行を制御する（ステップＳ４）。そして、温度判定処理において、二つの端部温度センサ１２２、１２２のうち、少なくとも一方の端部温度センサ１２２にて検知された温度ｔ１が所定温度に達していると判定された場合（ステップＳ４；Ｙｅｓ）、即ち、画像形成に最大幅よりも小さい幅寸法の記録媒体Ｍが使用されて、ニップ部Ｎにおける記録媒体Ｍの非通紙領域の温度ｔ１が上昇して所定の温度となった場合には、ＣＰＵ１０は、面積可変処理の実行を制御する（ステップＳ５）。
即ち、この面積可変処理において、ＣＰＵ１０は、ＲＯＭ８から第一面積可変制御プログラム８ｂを読み出してＲＡＭ９に展開し、この第一面積可変制御プログラム８ｂに従って、複数のコア７４、…のうち、コア７４の並び列の両端部側の所定のコア７４の回動軸７５１に接続されている駆動モータ７５２の駆動を制御して、その広面部の面とコア対向面がなす角度が９０［°］となるように当該コア７４を回動させる。
これにより、誘導コイル７３に対向させるコア７４の数が減少するため、コイル対向面の幅方向の長さが変更されることとなり、コイル対向面積を変更することができる。
【００５５】
以上のように、第一の実施の形態の画像形成装置１００によれば、画像形成動作の際に端部温度センサ１２２にて検知されたニップ部Ｎにおける記録媒体Ｍの非通紙領域の温度ｔ１が所定温度に達しているか否かを判定し、判定結果に基づいて、誘導コイル７３に対向させるコイル対向面積を可変させる制御を行う。即ち、複数のコア７４のうちの所定のコア７４を、その広面部の面と誘導コイル７３のコア対向面がなす角度を変更するように回動させることにより、複数のコア７４の広面部のコイル対向面積を変更することができる。つまり、回動させるコア７４の数に応じてコイル対向面積の変更を行って、誘導コイル７３から発生される誘導磁界の収束範囲を変更することができる。
これにより、画像形成に使用される記録媒体Ｍの幅寸法に応じてニップ部Ｎにおける記録媒体Ｍの通紙領域に対して非通紙領域が温度上昇した場合であっても、当該温度変化に応じて加熱支持部材７１３及び無端ベルト７１１の誘導加熱の制御の幅を大きくしてその制御を適正に行うことができる。
また、無端ベルト７１１は、その厚さが薄く、誘導加熱による昇温及び降温の応答性が非常に良く、画像形成に使用される記録媒体Ｍの幅寸法に応じてコイル対向面積が変更された場合に、無端ベルト７１１における発熱分布の変更を迅速に行うことができる。
従って、加熱部７１の昇温及び降温の応答性の向上によって画像形成に係る部品の損傷及び画質低下を抑制して画像形成動作を適正に行うことができる。
【００５６】
また、端部温度センサ１２２は、画像形成に使用される幅寸法の異なる記録媒体Ｍに応じてニップ部Ｎの所定位置に複数設けられているので、当該端部温度センサ１２２にて検知された温度ｔ１に基づいて、コア７４の広面部のコイル対向面積の可変制御をより適正に行うことができ、これにより、加熱支持部材７１３及び無端ベルト７１１の誘導加熱の制御をより緻密に行うことができる。
さらに、複数のコア７４、…が回動可能に構成されているので、各コア７４の回動に必要なスペースが小さくなって、定着装置７の小型化を図ることができ、その結果、画像形成装置１００の小型化にも寄与することができる。
【００５７】
なお、上記第一の実施の形態では、略平板状に形成されたコア７４を例示したが、コア７４の形状はこれに限られるものではなく、例えば、図示は省略するが、誘導コイル７３に沿うようにコアの並び方向の断面が略円弧状に形成された広面部を有するコアであっても良い。これにより、コアの広面部を誘導コイル７３により近接させて配置することができ、誘導コイル７３からの誘導磁界の収束をより効率良く行うことができ、画像形成動作を実行可能となるまでの立ち上がり時間をより減少させることができる。
【００５８】
また、コイル対向面積の変更を図る上で、ニップ部Ｎの幅方向における略中央部分を記録媒体Ｍの通過基準位置Ｃとし、コア７４の並び列の端部側に配置された所定のコア７４を回動させるような構成としたが、これに限られるものではない。即ち、記録媒体Ｍを通過可能であればニップ部Ｎの如何なる位置を通過基準位置Ｃとしても良く、例えば、ニップ部Ｎの幅方向側の何れか一方の端部を通過基準位置Ｃとし、この場合には、通過基準位置Ｃから最も離れた位置に配されるコア７４から回動させるような構成とすることにより、記録媒体Ｍの幅にあわせたコイル対向面積の変更が可能となる。
【００５９】
さらに、コア回動機構部７５の構成は、上記したものに限られるものではない。例えば図示は省略するが、コア７４の並び方向に延在する一つの回動軸を用いて、この回動軸を所定のコア７４の長手方向側の何れか一方の端部に接続して、回動軸の回転角度に応じて所定のコア７４を回動させるような構成としても良い。この場合、回動軸の個数を減少させて、コア回動機構部７５の構成を簡略化することができるので、装置コストを低下させることができる。
【００６０】
＜定着装置の変形例＞
以下に、この変形例の定着装置２０７を備える画像形成装置２００について、図８及び図９を参照して説明する。
ここで、図８は、画像形成装置２００の要部構成を示すブロック図であり、図９（ａ）〜（ｃ）は、画像形成装置２００に備わるコア１７４及び誘導コイル７３を示す斜視図であり、より具体的には、コア１７４の回動状態を示すものである。
なお、画像形成装置２００は、コア１７４及び回転機構部１７５の構成以外の点では上記第一の実施の形態と同様であるので、同様の構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６１】
図８及び図９に示すように、定着装置２０７は、誘導コイル７３に対向するコイル対向面積を異ならせて所定厚の略平板状に形成された３つのコア１７４、…と、これら３つのコア１７４、…を支持して記録媒体Ｍの幅方向と略平行に延在する回転中心軸７５ａ周りに回転させる回転機構部１７５とを備えている。
【００６２】
各コア１７４は、そのコイル対向面が略矩形状に形成されており、当該コイル対向面を構成する２辺のうち、記録媒体Ｍの幅方向に略平行な方向の一辺である、長辺の長さを各寸法の記録媒体Ｍの幅に基づいて異ならせることによりコイル対向面積が規定されている（詳細後述）。即ち、３つのコア１７４、…の各々のコイル対向面を構成する長辺と異なる他の一辺である短辺は、例えば誘導コイル７３の幅方向に略直交する方向の長さに応じて所定の略等しい長さに規定されている。
このように、コア１７４は、記録媒体Ｍの幅方向に延在し、且つ、当該幅方向の長さがそれぞれ異なるものが複数設けられている。
なお、各コア１７４のコイル対向面に略直交する方向の厚さは、例えば、コイル対向面の寸法（長辺の長さ）の規定に係る記録媒体Ｍの幅及び誘導コイル７３のインダクタンスや抵抗値等の性質に基づいて、所定の値に規定されている。これにより、ニップ部Ｎを通過する記録媒体Ｍの幅及び誘導コイル７３の性質を考慮したコア１７４の厚さとすることができ、当該定着装置２０７による未定着トナー像の定着を好適に行うことができる。
そして、上記構成のコア１７４は、例えば、その長辺の略中央部分がニップ部Ｎにおける記録媒体Ｍの通過基準位置Ｃと重なるようにして、回転機構部１７５により支持されている。
【００６３】
回転機構部１７５は、回転中心軸７５ａと、この回転中心軸７５ａと３つのコア１７４を接続するための例えば樹脂製のコア接続部７５ｂと、回転中心軸７５ａを所定方向に回転駆動させる駆動モータ７５ｃとを備えている。
コア接続部７５ｂは、例えば、３つのコア１７４、…のコイル対向面の断面によって略正三角形が形成されるように、即ち、回転中心軸７５ａが所定角度（例えば、１２０°）回転する毎に誘導コイル７３に対向するコア１７４が交換されるように、当該コア接続部７５ｂの表面の周方向において略等間隔を空けて３つのコア１７４、…が固定されている。そして、駆動モータ７５ｃの駆動により回転中心軸７５ａを所定方向に回転させて、所定のコア１７４のコイル対向面を誘導コイル７３に対向させるように、コア１７４を回転可能となっている。即ち、図９に示すように、例えば、長辺の長さが最も長いコア１７４Ａのコイル対向面を誘導コイル７３に対向させた状態で（図９（ｃ）参照）、回転中心軸７５ａを所定方向（例えば、右周り）に１２０°回転させることにより、長辺の長さが次に長いコア１７４Ｂのコイル対向面を誘導コイル７３に対向させ（図９（ｂ）参照）、回転中心軸７５ａを所定方向（例えば、右周り）にさらに１２０°回転させることにより、長辺の長さが最も短いコア１７４Ｃのコイル対向面を誘導コイル７３に対向させることができる（図９（ａ）参照）。
【００６４】
そして、上記のようにして交換されるコア１７４のコイル対向面積に応じて、上述した図４に示したように、コア１７４の誘導コイル７３から発生される誘導磁界の収束範囲が変化するため、加熱部７１の発熱分布が異なることとなる。即ち、コイル対向面の長辺の長さが短くなってコイル対向面積が小さくなるほど、加熱部７１の発熱分布の記録媒体Ｍの幅方向に対応する幅が小さくなる。このように、コア１７４の交換によるコイル対向面積の変更に従って、発熱分布の記録媒体Ｍの幅方向に対応する幅が変更されることとなり、本実施の形態にあっては、長辺の長さが最も長いコア１７４Ａのコイル対向面積が、ニップ部Ｎを通過可能な最大幅の記録媒体Ｍに対応するものとなっている。
また、コア１７４Ｂ、１７４Ｃの長辺の長さは、定着装置２０７により未定着トナー像を定着可能な所定寸法の記録媒体Ｍの幅に応じて未定着トナー像の定着に必要な発熱分布がコア１７４Ｂ、１７４Ｃのコイル対向面積によって得られるように設定されている。
【００６５】
次に、ＣＰＵ２１０の制御下における画像形成装置２００による画像形成処理について説明する。
画像形成装置２００は、その電源が投入された際に実行される加熱部の加熱において（ステップＳ１；（図７参照））、ＣＰＵ２１０は、ＲＯＭ８から読み出された第一面積可変制御プログラム８ｂに従って、回転機構部１７５の駆動モータ７５ｃの駆動を制御して、回転中心軸７５ａを所定方向に回転させて長辺の長さが最も長いコア１７４Ａを誘導コイル７３のコア対向面に対向させる。
その後、中央温度センサ１２１により検知された温度が定着温度に達すると（ステップＳ２；（図７参照））、画像形成動作が開始される（ステップＳ３；（図７参照））。
そして、画像形成動作の際の温度判定処理において（ステップＳ４；（図７参照））、所定温度に達していると判定された場合に実行される面積可変処理において（ステップＳ５；（図７参照））、ＣＰＵ２１０は、ＲＯＭ８から読み出された第一面積可変制御プログラム８ｂに従って、回転機構部１７５の駆動モータ７５ｃの駆動を制御して、回転中心軸７５ａを所定方向に回転させてコア１７４Ａ以外の所定の幅寸法を有するコア１７４Ｂ（１７４Ｃ）を誘導コイル７３のコア対向面に対向させる。
例えば、温度判定処理において、内側の端部温度センサ１２２にて検知された温度が所定温度に達していると判定された場合には、ＣＰＵ２１０は、駆動モータ７５ｃの駆動を制御して、長辺の長さが最も短いコア１７４Ｃを誘導コイル７３のコア対向面に対向させ、また、内側の端部温度センサ１２２にて検知された温度が所定温度に達していないと判定され、且つ、外側の端部温度センサ１２２にて検知された温度が所定温度に達していると判定された場合には、コア１７４Ｂを誘導コイル７３のコア対向面に対向させるようになっている。
このようにして、誘導コイル７３に対向されるコア１７４のコイル対向面の幅方向の長さが変更されることとなり、コイル対向面積を変更することができる。
【００６６】
以上のように、画像形成装置２００によれば、温度判定手段の判定結果に基づいて、複数のコア１７４を回転中心軸７５ａ周りに回転させることにより、所定の幅方向の長さを有するコア７４を誘導コイル７３に対向させることができ、これにより、コア１７４の誘導コイル７３から発生される誘導磁界の収束範囲が変更されることとなる。従って、幅方向の長さの異なるコア１７４を複数用意しておくことにより、コア１７４の誘導磁界の収束範囲の変更を簡略な構成で容易に行うことができるとともに、誘導コイル７３による加熱支持部材７１３及び無端ベルト７１１の加熱制御の幅を大きくすることができ、その制御を適正に行うことができる。
従って、上記第一の実施の形態と同様に、加熱部７１の昇温及び降温の応答性の向上によって画像形成に係る部品の損傷及び画質低下を抑制して画像形成動作を適正に行うことができる。
【００６７】
なお、ニップ部Ｎの記録媒体Ｍの通過基準位置Ｃを、その幅方向における略中央部分としたが、これに限られるものではなく、記録媒体Ｍを通過可能であればニップ部Ｎの如何なる位置を通過基準位置Ｃとしても良い。例えば、ニップ部Ｎの幅方向側の何れか一方の端部を通過基準位置Ｃとしても良く、この場合には、通過基準位置Ｃにコア１７４の長辺の一端部をあわせて当該コア１７４がコア接続部７５ｂにより接続支持されるような構成とすることにより、記録媒体Ｍの幅にあわせたコイル対向面積の変更が可能となる。
【００６８】
［第二の実施の形態］
以下に、第二の実施の形態の画像形成装置３００について、図１０及び図１１を参照して説明する。
ここで、図１０は、本発明を適用した第二の実施の形態として例示する画像形成装置３００の要部構成を模式的に示した図であり、図１１は、画像形成装置３００の画像形成動作時におけるニップ部Ｎの温度分布を模式的に示した図である。
なお、第二の実施の形態の画像形成装置３００は、温度差判定処理及び面積可変処理に係る構成以外の点では上記第一の実施の形態と同様であるので、同様の構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６９】
本実施の形態の画像形成装置３００は、上記第一の実施の形態における温度判定処理に替えて温度差判定処理を実行可能となっており、この温度差判定処理の処理結果に基づいてコア７４のコイル対向面積を可変させるようになっている。
即ち、図１０に示すように、本実施の形態の画像形成装置１００は、温度差判定プログラム８ｃ及び第二面積可変制御プログラム８ｄを記憶するＲＯＭ３０８を備えている。
温度差判定プログラム８ｃは、ＣＰＵ３１０に、温度差判定手段として、画像形成装置３００による画像形成動作の際の、中央温度センサ１２１により検知された温度と端部温度センサ１２２により検知された温度との温度差が所定値に達しているか否かを判定する温度差判定処理に係る機能を実現させるためのプログラムである。具体的には、当該プログラムのＣＰＵ３１０による実行に基づいて、画像形成動作の際にニップ部Ｎにおける記録媒体Ｍの通紙領域（略中央部）と非通紙領域（端部）とで生じる温度差Δｔ、即ち、中央温度センサ１２１にて検知された温度ｔ２に対する、二つの端部温度センサ１２２にて検知された温度ｔ１との温度差を算出して、算出された温度差Δｔが所定値に達しているか否かを判定するようになっている。より具体的には、ＣＰＵ３１０は、先ず、中央温度センサ１２１にて検知された温度ｔ２に対する内側の端部温度センサ１２２にて検知された温度ｔ１の温度差Δｔを算出して、算出された温度差Δｔが所定値に達しているか否かを判定し、この判定の結果、所定値に達していないと判定された場合に、外側の端部温度センサ１２２にて検知された温度ｔ１との温度差Δｔを算出し、算出された温度差Δｔが所定値に達しているか否かを判定するようになっている。
【００７０】
第二面積可変制御プログラム８ｄは、温度差判定処理の処理結果に基づいて、ＣＰＵ３１０に、面積可変制御手段として、複数のコア７４、…のうちの誘導コイル７３に対向させるコア７４の数を変更してコイル対向面積を可変させる面積可変処理に係る機能を実現させるためのプログラムである。具体的には、ＣＰＵ３１０の制御下における面積可変処理において、温度差判定処理において温度差が所定値に達していると判定された場合に、誘導コイル７３に対向させるコア７４の数を変更してコイル対向面積を可変させるようになっている。より具体的には、例えば、内側の端部温度センサ１２２にて検知された温度と中央温度センサ１２１にて検知された温度との温度差が所定値に達していると判定された場合、ＣＰＵ３１０は、複数のコア７４、…のうちの各端部のコア７４を２つずつ回動させる制御を行い、また、中央温度センサ１２１にて検知された温度に対する内側の端部温度センサ１２２にて検知された温度の温度差が所定値に達していないと判断され、且つ、外側の端部温度センサ１２２にて検知された温度の温度差が所定値に達していると判定された場合には、複数のコアのうちの各端部のコアのみを回動させる制御を行うようになっている。
【００７１】
次に、ＣＰＵ３１０の制御下における画像形成装置３００による画像形成処理について、図１２を参照して説明する。
ここで、図１２は、画像形成装置３００による画像形成処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。
【００７２】
図１２に示すように、電源投入後に加熱部の加熱が行われて、ニップ部Ｎが所定の定着温度に達した後、画像形成動作が開始されると（ステップＳ１１〜Ｓ１３）、ＣＰＵ３１０は、ＲＯＭ３０８から温度差判定プログラム８ｃを読み出してＲＡＭ９に展開し、この温度差判定プログラム８ｃに従って、中央温度センサ１２１により検知された温度と端部温度センサ１２２により検知された温度との温度差を算出し、中央温度センサ１２１にて検知された温度に対して、二つの端部温度センサ１２２のうちの少なくとも一方の端部温度センサ１２２にて検知された温度との温度差が所定値に達しているか否かを判定する（ステップＳ１４）。
ここで、温度差が所定値に達していると判定された場合（ステップＳ１４；Ｙｅｓ）、即ち、画像形成に最大幅よりも小さい幅寸法の記録媒体Ｍが使用されて、ニップ部Ｎにおける記録媒体Ｍの非通紙領域の温度が上昇して非通紙領域と通紙領域との温度差が所定値に達した場合には、ＣＰＵ３１０は、面積可変処理の実行を制御する（ステップＳ１５）。
そして、面積可変処理において、ＣＰＵ３１０は、ＲＯＭ３０８から第二面積可変制御プログラム８ｄを読み出してＲＡＭ９に展開し、この第二面積可変制御プログラム８ｄに従って、温度差判定処理の処理結果に応じて、複数のコア７４、…のうちの両端部側の所定のコア７４の回動軸７５１に接続されている駆動モータ７５２の駆動を制御して当該コア７４を回動させる制御を行う。
これにより、誘導コイル７３に対向させるコア７４の数が減少するため、コイル対向面の幅方向の長さが変更されることとなり、コイル対向面積を変更することができる。
【００７３】
以上のように、第二の実施の形態の画像形成装置３００によれば、画像形成動作の際に中央温度センサ１２１にて検知されたニップ部Ｎにおける記録媒体Ｍの通紙領域と端部温度センサ１２２にて検知された非通過領域と温度差Δｔが所定値に達しているか否かを判定し、判定結果に基づいて、複数のコア７４のうちの所定のコア７４を、その広面部の面と誘導コイル７３のコア対向面がなす角度を変更するように回動させることにより、複数のコア７４の広面部のコイル対向面積を可変させる制御を行うことができる。
従って、上記第一の実施の形態と同様に、加熱部７１の昇温及び降温の応答性の向上によって画像形成に係る部品の損傷及び画質低下を抑制して画像形成動作を適正に行うことができる。
【００７４】
＜定着装置の変形例＞
なお、上記実施の形態における定着装置７に替えて、上述した回転機構部１７５により回転可能に構成されたコア１７４を備える定着装置２０７を設けても良い。
即ち、図１３に示す画像形成装置４００にあっては、図９に示すコア１７４及び回転機構部１７５を備えている。なお、図１３は、本発明を適用した画像形成装置４００の要部構成を示すブロック図である。
【００７５】
次に、ＣＰＵ４１０の制御下における画像形成装置４００による画像形成処理について説明する。
画像形成装置４００は、加熱部７１の加熱の後、画像形成動作を開始し、その画像形成動作の際に、温度差判定処理の実行を制御する（ステップＳ１４；（図１２参照））。この温度差判定処理において、ニップ部Ｎにおける記録媒体Ｍの通紙領域と非通紙領域との温度差が所定値に達していると判断された場合（ステップＳ１４；Ｙｅｓ）に実行される面積可変処理において（ステップＳ１５）、ＣＰＵ４１０は、ＲＯＭ３０８から読み出された第二面積可変制御プログラム８ｄに従って、回転機構部１７５の駆動モータ７５ｃの駆動を制御して、回転中心軸７５ａを所定方向に回転させてコア１７４Ａ以外の所定の幅寸法を有するコア１７４Ｂ（１７４Ｃ）を誘導コイル７３のコア対向面に対向させる。
例えば、温度差判定処理において、中央温度センサ１２１にて検知された温度に対して、内側の端部温度センサ１２２にて検知された温度が所定値に達していると判定された場合には、ＣＰＵ４１０は、駆動モータ７５ｃの駆動を制御して、長辺の長さが最も短いコア１７４Ｃを誘導コイル７３のコア対向面に対向させ、また、内側の端部温度センサ１２２にて検知された温度との温度差が所定値に達していないと判定され、且つ、外側の端部温度センサ１２２にて検知された温度との温度差が所定値に達していると判定された場合には、コア１７４Ｂを誘導コイル７３のコア対向面に対向させるようになっている。
このようにして、誘導コイル７３に対向されるコア１７４のコイル対向面の幅方向の長さが変更されることとなり、コイル対向面積を変更することができる。
【００７６】
以上のように、画像形成装置４００によれば、温度差判定手段の判定結果に基づいて、複数のコア１７４を回転中心軸７５ａ周りに回転させることにより、所定の幅方向の長さを有するコア７４を誘導コイル７３に対向させることができる。従って、コア１７４の誘導磁界の収束範囲の変更を簡略な構成で容易に行うことができるとともに、誘導コイル７３による加熱支持部材７１３及び無端ベルト７１１の加熱制御の幅を大きくすることができ、その制御を適正に行うことができる。
【００７７】
なお、本発明は、上記第一及び第二の実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
例えば、端部温度センサ１２２の個数は、画像形成に使用される幅寸法の異なる記録媒体Ｍに応じて適宜任意に設定可能となっている。即ち、上記実施の形態では、端部温度センサ１２２を２つ配設し、定着装置７にあっては、コア７４の並び列の各端部側の２つのコア７４、…を回動させてコイル対向面積を可変させるような構成とし、また、定着装置２０７にあっては、長辺の長さが異なる３つのコア１７４を回転させてコイル対向面積を可変させるような構成としたが、これに限られるものではない。例えば、記録媒体Ｍの幅寸法に応じたコイル対向面積に従って、所定数の端部温度センサ１２２を配設し、当該端部温度センサ１２２を配設した個数に応じて、回動させるコア７４の数若しくは回転機構部１７５により支持されるコア１７４の数を設定することができる。
【００７８】
また、上記実施の形態では、誘導コイル７３からの誘導磁界により加熱支持部材７１３及び無端ベルト７１１の双方が誘導加熱されるような構成としたが、これに限られるものではなく、例えば、加熱支持部材７１３及び無端ベルト７１１のうちの何れか一方であっても良い。
また、加熱支持部材７１３及び無端ベルト７１１は、例えば、加熱部７１及び誘導コイル７３等の周辺部材の焼損を発生しない程度の適正なキュリー温度特性を有する整磁合金（例えば、整磁合金Ｆｅ−Ｎｉ合金等）を含んで構成されても良い。ここで、整磁合金とは、温度が高くなると磁性を失う特性を有する合金のことであり、磁性が無くなる温度のことをキュリー温度と言う。
【００７９】
また、上記実施の形態では、誘導コイル７３として、巻き線が記録媒体Ｍの幅方向と略平行に延在する直線状の部分を有するようにして巻回されたものを例示したが、これに限られるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明を適用した第一の実施の形態として例示する画像形成装置の概略構成を模式的に示す部分断面図である。
【図２】図１の画像形成装置の要部構成を示すブロック図である。
【図３】図１の画像形成装置に備わるコア及び誘導コイルを示す斜視図である。
【図４】図３のコアの回動状態に応じた加熱部の発熱分布を模式的に示した図である。
【図５】図１の画像形成装置に備わる中央温度センサ及び端部温度センサの配置を模式的に示した図である。
【図６】図１の画像形成装置の画像形成動作時におけるニップ部の温度分布を模式的に示した図である。
【図７】図１の画像形成装置による画像形成処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。
【図８】本発明を適用した画像形成装置の要部構成を示すブロック図である。
【図９】図７の画像形成装置に備わるコア及び誘導コイルを示す斜視図である。
【図１０】本発明を適用した第二の実施の形態として例示する画像形成装置の要部構成を模式的に示した図である。
【図１１】図１０の画像形成装置の画像形成動作時におけるニップ部の温度分布を模式的に示した図である。
【図１２】図１０の画像形成装置による画像形成処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。
【図１３】本発明を適用した画像形成装置の要部構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００８１】
１００、２００、３００、４００  画像形成装置
７、２０７  定着装置
７１    加熱部
７１１  無端ベルト
７１３  加熱支持部材
７２    加圧ローラ（加圧部）
７３    誘導コイル
７４、１７４  コア
７５    コア回動機構部
１７５  回転機構部
１０、２１０、３１０、４１０  ＣＰＵ（温度判定手段、面積可変制御手段、温度差判定手段）
１２１  中央温度センサ（第一の温度検知手段）
１２２  端部温度センサ（温度検知手段、第二の温度検知手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2005321636.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2005321636.tif 000009
【図８】
2005321636.tif 000010
【図９】
2005321636.tif 000011
【図１０】
2005321636.tif 000012
【図１１】
2005321636.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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