(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部における温度上昇を抑止するとともに、幅の異なる種々の記録媒体に対して定着不良が発生しない定着装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】  本発明の定着装置は、誘導加熱部のコイル部に電流を流したときに電磁誘導により加熱される定着部材の幅方向の加熱範囲を、コア部２３ａ１、２３ａ２の幅方向の一部を遮蔽して、可変する遮蔽部材２３ｂを備える。コア部２３ａ１、２３ａ２は、幅方向端部Ｌ３に、幅方向中央部よりも誘導加熱部のコイル部に向けて突出する突出部２３ａ２を備える。【選択図】        図３
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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、
前記定着部材に対向するように幅方向に延設されたコイル部と、
前記コイル部に対向するコア部と、
前記コイル部に電流を流したときに電磁誘導により加熱される前記定着部材の幅方向の加熱範囲を前記コア部の幅方向の一部を遮蔽して可変する遮蔽部材と、を備え、
前記コア部は、幅方向端部に幅方向中央部よりも前記コイル部に向けて突出する突出部を備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記コア部の前記突出部は、少なくとも前記加熱範囲が最大範囲となったときに、前記コイル部に対向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】
前記コア部は、円柱状又は円筒状に形成され、幅方向端部に大径部を備え、
前記突出部は、前記大径部である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】
前記大径部は、その中心軸が幅方向中央部の中心軸に対して偏心されたものであることを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
【請求項５】
前記コア部は、前記定着部材を介して前記コイル部に対向することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の定着装置。
【請求項６】
前記定着部材は、加熱ローラと定着ローラとに張架された定着ベルトであって、
前記加熱ローラは、前記ベルトの外周面に対向する前記コイル部に当該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、
前記コア部及び前記遮蔽部材は、前記加熱ローラの内部に配設されたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の定着装置。
【請求項７】
前記コア部及び前記遮蔽部材は一体的に回転可能に構成され、前記コア部及び前記遮蔽部材を所定角度回転させて前記加熱範囲を可変することを特徴とする請求項６に記載の定着装置。
【請求項８】
前記遮蔽部材は、前記加熱範囲を漸増又は漸減できるように形成され、
前記記録媒体の幅方向のサイズに応じて可変する前記加熱範囲を微調整するように前記遮蔽部材を駆動制御する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】
前記遮蔽部材は、１つの前記サイズに対して微調整可能な複数の調整位置を有することを特徴とする請求項８に記載の定着装置。
【請求項１０】
前記調整位置は、テーパ状又は段状に形成され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】
前記定着部材又は当該定着部材に当接する加熱部材の温度を検知する温度検知手段を備え、
前記温度検知手段の検知結果に基いて前記遮蔽部材を駆動制御することを特徴とする請求項８〜請求項１０のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１２】
前記温度検知手段は、前記定着部材又は前記加熱部材の幅方向端部に設置されたことを特徴とする請求項１１に記載の定着装置。
【請求項１３】
前記温度検知手段は、前記定着部材又は前記加熱部材の加熱が開始されたときの温度を検知することを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載の定着装置。
【請求項１４】
前記温度検知手段の検知結果が所定値よりも大きいときに、前記加熱範囲が小さくなるように前記遮蔽部材を駆動制御することを特徴とする請求項１１〜請求項１３のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１５】
前記記録媒体の幅方向のサイズと通紙枚数とを予め認知する認知手段を備え、
前記認知手段の認知結果に基いて前記遮蔽部材を駆動制御することを特徴とする請求項８〜請求項１４のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１６】
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、
前記定着部材に対向するように幅方向に延設されたコイル部と、
前記コイル部に対向するコア部と、
前記コイル部に電流を流したときに電磁誘導により加熱される前記定着部材の幅方向の加熱範囲を前記コア部の幅方向の一部を遮蔽して可変する遮蔽部材と、を備え、
前記遮蔽部材は、前記加熱範囲を漸増又は漸減できるように形成され、
前記記録媒体の幅方向のサイズに応じて可変する前記加熱範囲を微調整するように前記遮蔽部材を駆動制御することを特徴とする定着装置。
【請求項１７】
前記遮蔽部材は、１つの前記サイズに対して微調整可能な複数の調整位置を有することを特徴とする請求項１６に記載の定着装置。
【請求項１８】
前記調整位置は、テーパ状又は段状に形成されたことを特徴とする請求項１７に記載の定着装置。
【請求項１９】
前記定着部材又は当該定着部材に当接する加熱部材の温度を検知する温度検知手段を備え、
前記温度検知手段の検知結果に基いて前記遮蔽部材を駆動制御することを特徴とする請求項１６〜請求項１８のいずれかに記載の定着装置。
【請求項２０】
前記温度検知手段は、前記定着部材又は前記加熱部材の幅方向端部に設置されたことを特徴とする請求項１９に記載の定着装置。
【請求項２１】
前記温度検知手段は、前記定着部材又は前記加熱部材の加熱が開始されたときの温度を検知することを特徴とする請求項１９又は請求項２０に記載の定着装置。
【請求項２２】
前記温度検知手段の検知結果が所定値よりも大きいときに、前記加熱範囲が小さくなるように前記遮蔽部材を駆動制御することを特徴とする請求項１９〜請求項２１のいずれかに記載の定着装置。
【請求項２３】
前記記録媒体の幅方向のサイズと通紙枚数とを予め認知する認知手段を備え、
前記認知手段の認知結果に基いて前記遮蔽部材を駆動制御することを特徴とする請求項１６〜請求項２２のいずれかに記載の定着装置。
【請求項２４】
前記コア部は、前記定着部材を介して前記コイル部に対向することを特徴とする請求項１６〜請求項２３のいずれかに記載の定着装置。
【請求項２５】
前記定着部材は、加熱ローラと定着ローラとに張架された定着ベルトであって、
前記加熱ローラは、前記ベルトの外周面に対向する前記コイル部に当該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、
前記コア部及び前記遮蔽部材は、前記加熱ローラの内部に配設されたことを特徴とする請求項１６〜請求項２４のいずれかに記載の定着装置。
【請求項２６】
前記コア部及び前記遮蔽部材は一体的に回転可能に構成され、前記コア部及び前記遮蔽部材を所定角度回転させて前記加熱範囲を可変することを特徴とする請求項２５に記載の定着装置。
【請求項２７】
請求項１〜請求項２６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部や、コイル部に対向するコア等で構成される。
【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、コイル部に高周波の交番電流を流すことで、コイル部の周囲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、幅の小さな記録媒体（小サイズの用紙）を通紙するときに定着部材（昇温部材）における非通紙部分の温度上昇を防止することを目的として、定着部材内に電磁誘導コイル（コイル部）を幅方向に複数分割して設置する技術が開示されている。この技術は、記録媒体の幅に応じて、幅方向に複数設置された電磁誘導コイルのうち通電する電磁誘導コイルを選択して、定着部材における幅方向の加熱範囲を最適化しようとするものである。
【０００６】
また、特許文献３等には、電磁誘導加熱方式を用いた定着装置であって、幅の小さな記録媒体を通紙するときに定着部材（発熱部材）における非通紙部の温度上昇を防止することを目的として、定着部材内にコア部（芯材）を幅方向に複数分割して設置する技術が開示されている。この技術は、定着部材上における幅方向の温度分布に応じて、幅方向に複数設置されたコア部のうち高温部に近いコア部を、バイメタルを用いて定着部材から遠ざけて、定着部材における幅方向の局部的な温度上昇を防止しようとするものである。
【０００７】
また、特許文献４等には、電磁誘導加熱方式を用いた定着装置であって、幅の小さな記録媒体を通紙するときに定着部材（加熱媒体）における非通紙部の温度上昇を防止することを目的として、円弧曲面を有する遮蔽部材（磁束遮蔽板）を設置する技術が開示されている。この技術は、記録媒体の幅方向のサイズに応じて、遮蔽部材を回転して、定着部材における幅方向の加熱範囲をサイズと同じ幅にすることで、定着部材における幅方向両端部の温度上昇を防止しようとするものである。
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−８２５４９号公報
【特許文献２】特開２００１−３４０９７号公報
【特許文献３】特開平１１−１０９７７４号公報
【特許文献４】特開２００２−３５２９４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述した従来の画像形成装置は、幅の短い記録媒体を定着するときに生じる定着部材の幅方向両端部における温度上昇を抑止することにより、種々の不具合が発生していた。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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、幅方向両端部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部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、幅方向両端部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。
【００１３】
このような問題を解決するために、上述の特許文献２では、幅方向に複数の電磁誘導コイルを設置して、これを用いて記録媒体の幅に応じて定着部材の加熱範囲を可変している。
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可能性がある。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定着部材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可能性がある。
【００１４】
また、特許文献３等では、幅方向に複数のコア部を設置して、記録媒体の幅に応じて生じる定着部材両端部の温度上昇に対応させて、両端部のコア部をバイメタルにて定着部材から退避させている。
ところが、上述の技術でも、幅の異なる種々の記録媒体に対応して、コア部を複数用意してこれらを個々にバイメタルによって可動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可能性がある。また、分割したコア部とコア部との間において、その位置に対応した定着部材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可能性もある。
【００１５】
このように電磁誘導コイルやコア部を幅方向に分割することによる不具合を解消するために、コイル部やコア部を幅方向に分割することなく、コア部の幅方向両端部における磁束を遮断する遮蔽部材を設置する方策が考えられる。すなわち、特許文献４等の技術のように、記録媒体の幅に応じてコア部を遮蔽する範囲を可変して、コア部の幅方向両端部における磁束を遮断する範囲を変動する。これにより、記録媒体の幅に応じて、定着部材における幅方向の加熱範囲を加熱ムラなく変動させることが期待できる。
しかし、その場合であっても、遮蔽部材によるコア部の遮蔽を完全に開放したとき（加熱範囲が最大範囲になるときである。）に、定着部材の幅方向両端部の温度が低下する不具合があった。これによって、幅の長い記録媒体を定着するときに、記録媒体の幅方向両端部に定着不良が発生する場合があった。
【００１６】
また、特許文献４等の技術のように、記録媒体の幅（幅方向のサイズ）に応じてコア部の幅方向両端部における磁束を遮断する範囲を変動する場合に、可変すべき加熱範囲がばらつく場合があった。このように定着部材における幅方向の加熱範囲がばらついてしまうと、定着工程後の記録媒体上の幅方向両端部にホットオフセットやコールドオフセットが生じてしまうことになる。具体的には、可変した加熱範囲が所望の範囲よりも大きい場合には、記録媒体上の幅方向両端部に対応する定着部材において定着温度が高くなって、ホットオフセットが生じてしまう。これに対して、可変した加熱範囲が所望の範囲よりも小さい場合には、記録媒体上の幅方向両端部に対応する定着部材において定着温度が低くなって、コールドオフセットが生じてしまう。
【００１７】
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部における温度上昇を抑止するとともに、幅の異なる種々の記録媒体に対して定着不良が発生しない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】
【００１８】
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、遮蔽部材を設けてコア部の一部を遮蔽する場合、その分コア部の大きさが制限される。そして、遮蔽部材を完全に開放したときであっても、遮蔽部材によって幅方向両端部の磁束の一部が遮断されて、定着部材の幅方向両端部の温度が低下してしまう。
【００１９】
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、前記定着部材に対向するように幅方向に延設されたコイル部と、前記コイル部に対向するコア部と、前記コイル部に電流を流したときに電磁誘導により加熱される前記定着部材の幅方向の加熱範囲を前記コア部の幅方向の一部を遮蔽して可変する遮蔽部材と、を備え、前記コア部は、幅方向端部に幅方向中央部よりも前記コイル部に向けて突出する突出部を備えたものである。
【００２０】
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、前記コア部の前記突出部は、少なくとも前記加熱範囲が最大範囲となったときに、前記コイル部に対向するものである。
【００２１】
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、前記コア部は、円柱状又は円筒状に形成され、幅方向端部に大径部を備え、前記突出部を、前記大径部とするものである。
【００２２】
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３に記載の発明において、前記大径部は、その中心軸が幅方向中央部の中心軸に対して偏心されたものである。
【００２３】
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１〜請求項４のいずれかに記載の発明において、前記コア部は、前記定着部材を介して前記コイル部に対向するものである。
【００２４】
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１〜請求項５のいずれかに記載の発明において、前記定着部材は、加熱ローラと定着ローラとに張架された定着ベルトであって、前記加熱ローラは、前記ベルトの外周面に対向する前記コイル部に当該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、前記コア部及び前記遮蔽部材は、前記加熱ローラの内部に配設されたものである。
【００２５】
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６に記載の発明において、前記コア部及び前記遮蔽部材は一体的に回転可能に構成され、前記コア部及び前記遮蔽部材を所定角度回転させて前記加熱範囲を可変するものである。
【００２６】
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、前記遮蔽部材は、前記加熱範囲を漸増又は漸減できるように形成され、前記記録媒体の幅方向のサイズに応じて可変する前記加熱範囲を微調整するように前記遮蔽部材を駆動制御するものである。
【００２７】
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、前記遮蔽部材は、１つの前記サイズに対して微調整可能な複数の調整位置を有するものである。
【００２８】
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、前記調整位置は、テーパ状又は段状に形成されたものである。
【００２９】
また、請求項１１記載の発明にかかる定着装置は、上記請求項８〜請求項１０のいずれかに記載の発明において、前記定着部材又は当該定着部材に当接する加熱部材の温度を検知する温度検知手段を備え、前記温度検知手段の検知結果に基いて前記遮蔽部材を駆動制御するものである。
【００３０】
また、請求項１２記載の発明にかかる定着装置は、上記請求項１１に記載の発明において、前記温度検知手段は、前記定着部材又は前記加熱部材の幅方向端部に設置されたものである。
【００３１】
また、請求項１３記載の発明にかかる定着装置は、上記請求項１１又は請求項１２に記載の発明において、前記温度検知手段は、前記定着部材又は前記加熱部材の加熱が開始されたときの温度を検知するものである。
【００３２】
また、請求項１４記載の発明にかかる定着装置は、上記請求項１１〜請求項１３のいずれかに記載の発明において、前記温度検知手段の検知結果が所定値よりも大きいときに、前記加熱範囲が小さくなるように前記遮蔽部材を駆動制御するものである。
【００３３】
また、請求項１５記載の発明にかかる定着装置は、上記請求項８〜請求項１４のいずれかに記載の発明において、前記記録媒体の幅方向のサイズと通紙枚数とを予め認知する認知手段を備え、前記認知手段の認知結果に基いて前記遮蔽部材を駆動制御するものである。
【００３４】
また、この発明の請求項１６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、前記定着部材に対向するように幅方向に延設されたコイル部と、前記コイル部に対向するコア部と、前記コイル部に電流を流したときに電磁誘導により加熱される前記定着部材の幅方向の加熱範囲を前記コア部の幅方向の一部を遮蔽して可変する遮蔽部材と、を備え、前記遮蔽部材は、前記加熱範囲を漸増又は漸減できるように形成され、前記記録媒体の幅方向のサイズに応じて可変する前記加熱範囲を微調整するように前記遮蔽部材を駆動制御するものである。
【００３５】
また、請求項１７記載の発明にかかる定着装置は、上記請求項１６に記載の発明において、前記遮蔽部材は、１つの前記サイズに対して微調整可能な複数の調整位置を有するものである。
【００３６】
また、請求項１８記載の発明にかかる定着装置は、上記請求項１７に記載の発明において、前記調整位置は、テーパ状又は段状に形成されたものである。
【００３７】
また、請求項１９記載の発明にかかる定着装置は、上記請求項１６〜請求項１８のいずれかに記載の発明において、前記定着部材又は当該定着部材に当接する加熱部材の温度を検知する温度検知手段を備え、前記温度検知手段の検知結果に基いて前記遮蔽部材を駆動制御するものである。
【００３８】
また、請求項２０記載の発明にかかる定着装置は、上記請求項１９に記載の発明において、前記温度検知手段は、前記定着部材又は前記加熱部材の幅方向端部に設置されたものである。
【００３９】
また、請求項２１記載の発明にかかる定着装置は、上記請求項１９又は請求項２０に記載の発明において、前記温度検知手段は、前記定着部材又は前記加熱部材の加熱が開始されたときの温度を検知するものである。
【００４０】
また、請求項２２記載の発明にかかる定着装置は、上記請求項１９〜請求項２１のいずれかに記載の発明において、前記温度検知手段の検知結果が所定値よりも大きいときに、前記加熱範囲が小さくなるように前記遮蔽部材を駆動制御するものである。
【００４１】
また、請求項２３記載の発明にかかる定着装置は、上記請求項１６〜請求項２２のいずれかに記載の発明において、前記記録媒体の幅方向のサイズと通紙枚数とを予め認知する認知手段を備え、前記認知手段の認知結果に基いて前記遮蔽部材を駆動制御するものである。
【００４２】
また、請求項２４記載の発明にかかる定着装置は、上記請求項１６〜請求項２３のいずれかに記載の発明において、前記コア部は、前記定着部材を介して前記コイル部に対向するものである。
【００４３】
また、請求項２５記載の発明にかかる定着装置は、上記請求項１６〜請求項２４のいずれかに記載の発明において、前記定着部材は、加熱ローラと定着ローラとに張架された定着ベルトであって、前記加熱ローラは、前記ベルトの外周面に対向する前記コイル部に当該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、前記コア部及び前記遮蔽部材は、前記加熱ローラの内部に配設されたものである。
【００４４】
また、請求項２６記載の発明にかかる定着装置は、上記請求項２５に記載の発明において、前記コア部及び前記遮蔽部材は一体的に回転可能に構成され、前記コア部及び前記遮蔽部材を所定角度回転させて前記加熱範囲を可変するものである。
【００４５】
また、この発明の請求項２７記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項１〜請求項２６のいずれかに記載の定着装置を備えたものである。
【発明の効果】
【００４６】
本発明は、コア部の一部を遮蔽する遮蔽部材を用いて定着部材の幅方向の加熱範囲を可変するとともに、コア部の幅方向端部をコイル部に向けて突出させている。これにより、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部における温度上昇を抑止するとともに、幅の異なる種々の記録媒体に対して定着不良が発生しない定着装置及び画像形成装置を提供することができる。
また、コア部の一部を遮蔽する遮蔽部材を用いて定着部材の幅方向の加熱範囲を微調整できるように構成している。これにより、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部における温度上昇を抑止するとともに、幅の異なる種々の記録媒体に対して定着不良が発生しない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】
【００４７】
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。
【００４８】
実施の形態１．
図１〜図４にて、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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（加熱部材）、誘導加熱部２４、加圧ローラ３０、サーモスタット３７、オイル塗布ローラ３４、ガイド板３５、分離板３６等で構成される。
【００５４】
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。
加熱部材としての加熱ローラ２３は、ＳＵＳ３０４等の非磁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、フェライト等の強磁性材料からなる内部コア２３ａ（コア部）と、銅等の透磁性の低い材料からなる遮蔽部材２３ｂと、が設置されている。コア部としての内部コア２３ａは、定着ベルト２２を介してコイル部２５に対向している。また、遮蔽部材２３ｂは、内部コア２３ａの幅方向両端部を遮蔽できるように構成されている。内部コア２３ａと遮蔽部材２３ｂとは一体的に回転するように構成されている。この内部コア２３ａ及び遮蔽部材２３ｂの回転は、加熱ローラ２３（円筒体）の回転とは別々におこなわれる。加熱ローラ２３の構成・動作については、図３にて詳しく説明する。
【００５５】
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、銀やニッケルや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。
【００５６】
誘導加熱部２４は、コイル部２５や、コア２６、サイドコア２７、センターコア２８等からなるコア部、コイルガイド２９等で構成される。
ここで、コイル部２５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２９は、耐熱性の高い樹脂材料等からなり、コイル部２５、コア２６、サイドコア２７、センターコア２８を保持する。コア２６、サイドコア２７、センターコア２８は、いずれも、フェライト等の透磁性の高い材料からなる。コア２６は、幅方向に延設されたコイル部２５に対向するように設置されている。サイドコア２７は、コイル部２５の端部に設置されている。センターコア２８は、コイル部２５の中央に設置されている。
【００５７】
なお、定着装置２０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部をいう。したがって、定着装置２０のコア部は、誘導加熱部２４のコア２６、サイドコア２７、センターコア２８と、加熱ローラ２３に内設された内部コア２３ａと、である。加熱ローラ２３内に内部コア２３ａを設置することで、コア２６と内部コア２３ａとの間に良好な磁界が形成されて、加熱ローラ２３及び定着ベルト２２を効率よく加熱することができる。
【００５８】
また、加圧ローラ３０は、芯金上にフッ素ゴムや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３０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。
【００５９】
定着ベルト２２と加圧ローラ３０との当接部の入口側には、記録媒体Ｐの搬送を案内するガイド板３５が配設されている。
定着ベルト２２と加圧ローラ３０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３６が配設されている。
【００６０】
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。
【００６１】
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。サーモスタット３７で検知した加熱ローラ２３の温度が所定の温度を超えた場合には、サーモスタット３７によって誘導加熱部２４への通電が切断される。
また、図示は省略するが、定着ベルト２２上には温度検知手段としてのサーミスタが設置されていて、定着ベルト２２上の表面温度（定着温度）を直接的に検知して定着温度の制御をおこなっている。なお、温度検知手段としては、非接触で定着ベルト２２の温度を検知するサーモパイルを用いることもできる。
【００６２】
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、加熱ローラ２３の円筒体も反時計方向に回転して、加圧ローラ３０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２５に高周波の交番電流を流すことで、コア２６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。
【００６３】
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３０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、ガイド板３５に案内されながら定着ベルト２２と加圧ローラ３０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３０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３０との間から送出される。
【００６４】
図３にて、本実施の形態において特徴的な、加熱ローラ２３の構成・動作について、詳しく説明する。
図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、図２の定着装置２０に設置された加熱ローラ２３を、誘導加熱部２４側から幅方向にみた正面図である。図３（Ｂ）は、内部コア２３ａ及び遮蔽部材２３ｂを図３（Ａ）の状態から所定角度回転させた状態を示した図である。
【００６５】
図３（Ａ）に示すように、加熱ローラ２３の円筒体内には、幅Ｌ１の円柱状の内部コア２３ａ１、２３ａ２と、遮蔽部材２３ｂと、が回転自在に設置されている。コア部としての内部コアは、幅方向中央部に設けられた小径部２３ａ１と、幅方向両端部（端面から長さＬ３の領域である。）に設けられた大径部２３ａ２と、で構成される。大径部２３ａ２は、その直径Ｄ２が小径部２３ａ１の直径Ｄ１よりも大きくなるように形成されている。なお、内部コア２３ａの形状は、円柱状に限定されず、円筒状にすることもできる。
【００６６】
また、内部コア２３ａ１、２３ａ２の幅方向両端部には、遮蔽部材２３ｂが一体的に設置されている。遮蔽部材２３ｂは、内部コア２３ａの周面を遮蔽する範囲を端面側から漸減（又は漸増）するように形成されている。これにより、内部コア２３ａを遮蔽部材２３ｂとともに回転させることによって、誘導加熱部２４のコイル部２５に対向する内部コア２３ａの幅方向の遮蔽範囲を可変することができる。なお、内部コア２３ａ及び遮蔽部材２３ｂの回転駆動は、内部コア２３ａの軸部に連結されたステッピングモータ（不図示である。）によっておこなわれる。このステッピングモータは、定着ローラ２１、定着ベルト２２、加熱ローラ２３等を駆動する駆動モータ（不図示である。）とは別の駆動系となる。
【００６７】
具体的に、図３（Ａ）の状態の内部コア２３ａ及び遮蔽部材２３ｂを、周方向に９０°回転させると、図３（Ｂ）の状態になる。このとき、誘導加熱部２４に対向する内部コイル２３ａの最大範囲が遮蔽されることになる。そして、遮蔽部材２３ｂによって遮蔽された遮蔽範囲では、誘導加熱部２４のコア２６との間に形成されるべき磁力線が遮断される。したがって、遮蔽範囲に対応する定着ベルト２２上は加熱されずらく、その領域外（中央の幅Ｌ２の領域である。）のみが定着ベルト２２の加熱範囲となる。
【００６８】
この状態は、幅Ｌ２の記録媒体Ｐを連続的に定着する場合に適している。具体的に、画像形成装置で扱う最小幅（例えば、１４８ｍｍ）の記録媒体Ｐを定着する場合には、内部コア２３ａ及び遮蔽部材２３ｂの回転方向の姿勢を図３（Ｂ）の状態に固定して、図２で説明した定着工程をおこなう。
【００６９】
このとき、図４の実線Ｒ２に示すように、定着ベルト２２上の幅方向の定着温度分布は、幅Ｌ２の範囲で均一化されるため、幅Ｌ２の記録媒体Ｐに対して良好な定着性が確保される。また、定着ベルト２２上の幅Ｌ２を超えた範囲では、温度上昇が生じないために、定着ベルト２２の熱的破損を抑止できる。
【００７０】
なお、図４は、定着ベルト２２上の幅方向の温度分布を示すグラフである。図４において、横軸は定着ベルト２２における幅方向の位置を示し、縦軸は定着ベルト２２表面の温度（定着温度）を示す。ここで、横軸の幅方向位置の「０」は、定着ベルト２２の幅方向中央位置を示す。実線Ｒ１は遮蔽部材２３ｂの遮蔽範囲を最小として定着ベルト２２の加熱範囲を最大としたときの温度分布を示し、実線Ｒ２は遮蔽部材２３ｂの遮蔽範囲を最大として定着ベルト２２の加熱範囲を最小としたときの温度分布を示す。また、破線Ｓ１は、内部コア２３ａに大径部２３ａ２を設けない構成（従来の定着装置の構成である。）で、遮蔽部材２３ｂの遮蔽範囲を最小として定着ベルト２２の加熱範囲を最大としたときの温度分布を示す。
【００７１】
図３（Ｂ）の状態の内部コア２３ａ及び遮蔽部材２３ｂを、さらに周方向に１８０°回転させると、誘導加熱部２４に対向する内部コイル２３ａの最大範囲が遮蔽部材２３ｂの遮蔽から開放されることになる。そして、開放された内部コア２３ａと誘導加熱部２４のコア２６との間に形成される磁力線によって、定着ベルト２２の最大範囲（幅Ｌ１の全範囲である。）が加熱範囲となる。
【００７２】
この状態は、幅Ｌ１の記録媒体Ｐを連続的に定着する場合に適している。具体的に、画像形成装置で扱う最大幅（例えば、２９７ｍｍ）の記録媒体Ｐを定着する場合には、内部コア２３ａ及び遮蔽部材２３ｂの回転方向の姿勢を図３（Ｂ）の状態から１８０°回転させた状態に固定して、図２で説明した定着工程をおこなう。
【００７３】
このとき、図４の実線Ｒ１に示すように、定着ベルト２２上の幅方向の定着温度分布は、幅方向両端部における定着温度の落ち込みが生じることなく、幅Ｌ１の範囲で均一化される。このため、幅Ｌ１の記録媒体Ｐに対して良好な定着性が確保される。
【００７４】
これは、図４の実線Ｒ１と破線Ｓ１とを比較して、内部コア２３ａの幅方向両端部に大径部２３ａ２を設けたことによるものである。大径部２３ａ２は、定着ベルト２２の加熱範囲を最大範囲とした状態で、小径部２３ａ１よりもコイル部２５に向けて突出する突出部として機能する。
【００７５】
すなわち、大径部２３ａ２が設けられていない場合には、遮蔽部材２３ｂを完全に開放したときであっても、遮蔽部材２３ｂによって幅方向両端部の磁束の一部が遮断されて、定着ベルト２２の幅方向両端部の温度が低下してしまう（破線Ｓ１の状態である。）。
これに対して、両端部に大径部２３ａ２が設けられた場合には、大径部２３ａ２とコイル部２５との距離が短くなってそこに形成される磁束密度が大きくなるために、開放時に遮蔽部材２３ｂによって幅方向両端部の磁束の一部が遮断されても、両端部における磁束密度は小径部２３ａ１（中央部）における磁束密度とほぼ同等になる。したがって、幅方向両端部における定着温度の落ち込みが生じることなく、定着ベルト２２の幅方向全域の定着温度が均一化される（実線Ｒ１の状態である。）。
【００７６】
なお、幅がＬ１よりも小さくＬ２よりも大きな記録媒体Ｐを定着（画像形成）する場合には、内部コア２３ａ及び遮蔽部材２３ｂを記録媒体Ｐの幅に応じて所定角度回転させて、定着ベルト２２の加熱範囲がその幅になるように調整する。これにより、定着ベルト２２上の幅方向の定着温度分布は、記録媒体Ｐの幅の範囲で均一化されるため良好な定着性が確保される。また、定着ベルト２２上の記録媒体Ｐの幅を超えた範囲では、温度上昇が生じないために、定着ベルト２２の熱的破損を抑止できる。
【００７７】
以上説明したように、本実施の形態１では、内部コア２３ａの一部を遮蔽する遮蔽部材２３ｂを用いて定着ベルト２２の幅方向の加熱範囲を可変するとともに、内部コア２３ａの幅方向両端部に大径部２３ａ２を設けてコイル部２５との距離を幅方向中央部よりも短くしている。これにより、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の幅方向両端部における温度上昇を抑止するとともに、幅の異なる種々の記録媒体Ｐに対して定着不良の発生を抑止することができる。
【００７８】
実施の形態２．
図５にて、この発明の実施の形態２について詳細に説明する。
図５は、実施の形態２における定着装置２０に設置される加熱ローラ２３を示す図であって、前記実施の形態１の図３（Ａ）に相当する図である。本実施の形態２は、加熱ローラ２３の内部に設置される内部コア２３ａ及び遮蔽部材２３ｂの形状が、前記実施の形態１のものとは相違する。
【００７９】
図５に示すように、加熱ローラ２３の円筒体内には、大径部２３ａ２を備えた概円柱状の内部コア２３ａと、遮蔽部材２３ｂと、が回転自在に設置されている。
内部コア２３ａの大径部２３ａ２は、前記実施の形態１とは異なり、その中心軸が小径部２３ａ１の中心軸に対して偏心されたものである。大径部２３ａ２の偏心方向は、定着ベルト２２の加熱範囲を最大範囲とした状態（遮蔽部材２３ｂによる遮蔽範囲を最小とした状態である。）で、小径部２３ａ１よりも大径部２３ａ２がコイル部２５に向けて突出する方向である。
【００８０】
内部コア２３ａと一体化された遮蔽部材２３ｂは、前記実施の形態１とは異なり、内部コア２３ａの周面を遮蔽する範囲を端面側から段階的（本実施の形態２では３段階である。）に減少（又は増加）するように形成されている。本実施の形態２においても、内部コア２３ａを遮蔽部材２３ｂとともに回転させることによって、誘導加熱部２４のコイル部２５に対向する内部コア２３ａの遮蔽範囲を可変することができる。
【００８１】
そして、本実施の形態２においても、前記実施の形態１と同様に、内部コア２３ａ及び遮蔽部材２３ｂを記録媒体Ｐの幅に応じて所定角度回転させて、定着ベルト２２の加熱範囲がその幅になるように調整する。これにより、定着ベルト２２上の幅方向の定着温度分布は、記録媒体Ｐの幅の範囲で均一化されるため良好な定着性が確保される。また、定着ベルト２２上の記録媒体Ｐの幅を超えた範囲では、温度上昇が生じないために、定着ベルト２２の熱的破損を抑止できる。
【００８２】
また、最大幅の記録媒体Ｐを定着するために定着ベルト２２の加熱範囲を最大範囲にした場合であっても、遮蔽部材２３ｂによって遮断される磁束分が突出部としての大径部２３ａ２によって補填される。これにより、前記実施の形態１と同様に、幅方向両端部における定着温度の落ち込みが生じることなく、定着ベルト２２の幅方向全域の定着温度が均一化される。
【００８３】
以上説明したように、本実施の形態２においても、内部コア２３ａの一部を遮蔽する遮蔽部材２３ｂを用いて定着ベルト２２の幅方向の加熱範囲を可変するとともに、内部コア２３ａの幅方向両端部に大径部２３ａ２を設けて加熱範囲が最大となるときの両端部におけるコイル部２５との距離を幅方向中央部よりも短くしている。これにより、前記実施の形態１と同様に、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の幅方向両端部における温度上昇を抑止するとともに、幅の異なる種々の記録媒体Ｐに対して定着不良の発生を抑止することができる。
【００８４】
実施の形態３．
図６にて、この発明の実施の形態３について詳細に説明する。
図６は、実施の形態３における定着装置２０に設置される加熱ローラ２３を示す断面図であって、前記実施の形態１の図３（Ａ）に相当する図である。本実施の形態３は、加熱ローラ２３の内部に設置される内部コア２３ａの形状が、前記実施の形態１のものとは相違する。
【００８５】
図６に示すように、加熱ローラ２３の円筒体内には、大径部２３ａ２を備えた概円柱状の内部コア２３ａと、遮蔽部材２３ｂと、が回転自在に設置されている。内部コア２３ａは、前記実施の形態１とは異なり、小径部２３ａ１から大径部２３ａ２にかけてテーパ部２３ａ３が設けられている（図中の幅Ｌ４の領域である。）。
遮蔽部材２３ｂは、前記実施の形態１と同様に、内部コア２３ａの周面を遮蔽する範囲を端面側から漸減（又は漸増）するように形成されている。本実施の形態３においても、内部コア２３ａを遮蔽部材２３ｂとともに回転させることによって、誘導加熱部２４のコイル部２５に対向する内部コア２３ａの遮蔽範囲を可変することができる。
【００８６】
そして、本実施の形態３においても、前記実施の形態１と同様に、内部コア２３ａ及び遮蔽部材２３ｂを記録媒体Ｐの幅に応じて所定角度回転させて、定着ベルト２２の加熱範囲がその幅になるように調整する。これにより、定着ベルト２２上の幅方向の定着温度分布は、記録媒体Ｐの幅の範囲で均一化されるため良好な定着性が確保される。また、定着ベルト２２上の記録媒体Ｐの幅を超えた範囲では、温度上昇が生じないために、定着ベルト２２の熱的破損を抑止できる。
【００８７】
また、最大幅の記録媒体Ｐを定着するために定着ベルト２２の加熱範囲を最大範囲にした場合であっても、遮蔽部材２３ｂによって遮断される磁束分が大径部２３ａ２及びテーパ部２３ａ３によって補填される。これにより、前記実施の形態１と同様に、幅方向両端部における定着温度の落ち込みが生じることなく、定着ベルト２２の幅方向全域の定着温度が均一化される。
【００８８】
以上説明したように、本実施の形態３においても、内部コア２３ａの一部を遮蔽する遮蔽部材２３ｂを用いて定着ベルト２２の幅方向の加熱範囲を可変するとともに、内部コア２３ａの幅方向両端部に大径部２３ａ２及びテーパ部２３ａ３を設けてコイル部２５との距離を幅方向中央部よりも短くしている。これにより、前記実施の形態１と同様に、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の幅方向両端部における温度上昇を抑止するとともに、幅の異なる種々の記録媒体Ｐに対して定着不良の発生を抑止することができる。
【００８９】
なお、上記各実施の形態では、内部コア２３ａが内設された加熱ローラ２３を備えた定着ベルト方式の電磁誘導定着装置２０に、本発明を適用した。
これに対して、定着ベルト２２、加熱ローラ２３を備えずに、コイルが巻装されたコア（誘導加熱部）を定着ローラ２１の内部に備えた電磁誘導定着装置であっても本発明を適用することができる。すなわち、定着部材として機能する定着ローラとコア及びコイルとの間に熱遮断性を有する遮蔽部材を設けることで幅方向両端部の磁束が弱まる場合に、コア両端部に大径部等の突出部を設けることで、上記各実施の形態１とほぼ同様の効果を得ることができる。
【００９０】
また、上記各実施の形態では、定着装置２０のコア部のうち、加熱ローラ２３に内設された内部コア２３ａの両端部に遮蔽部材２３ｂを設けた。これに対して、誘導加熱部２４のコア２６側にコア２６の幅方向の一部を遮蔽する遮蔽部材を設けて、定着ベルト２２の幅方向の加熱範囲を可変することもできる。この場合も、コア２６の幅方向両端部をコイル部２５側に突出させることによって、加熱範囲を最大範囲にしたときの両端部における定着温度の落ち込みを防止することができる。
【００９１】
実施の形態４．
図７及び図８にて、この発明の実施の形態４について詳細に説明する。
図７は、実施の形態４における定着装置の制御を示すフローチャートである。本実施の形態４は、加熱ローラ２３の内部に設置される遮蔽部材２３ｂの位置を微調整する点が、前記実施の形態１のものとは相違する。
【００９２】
本実施の形態４における定着装置の構成は、前記実施の形態１の定着装置２０の構成と同等である。図３を参照して、加熱ローラ２３の内部には、内部コア２３ａ（２３ａ１、２３ａ２）と遮蔽部材２３ｂとが設置されている。内部コア２３ａと一体化された遮蔽部材２３ｂは、内部コア２３ａの周面を遮蔽する範囲を端面側から連続的に漸減（又は漸増）するように形成されている。換言すると、遮蔽部材２３ｂは、テーパ状に形成された調整位置を有している。
【００９３】
そして、内部コア２３ａを遮蔽部材２３ｂとともに回転させることによって、誘導加熱部２４のコイル部２５（特に、センターコア２８である。）に対向する内部コア２３ａの遮蔽範囲を可変する。こうして、記録媒体Ｐの幅方向のサイズに応じて、定着ベルト２２の幅方向の加熱範囲を可変する。
このとき、本実施の形態４の定着装置は、加熱範囲（遮蔽範囲）を微調整するように遮蔽部材２３ｂを駆動制御する。
【００９４】
以下、図７にて、加熱範囲の微調整に係わる制御について詳述する。
まず、誘導加熱部２４が通電されて加熱ローラ２３及び定着ベルト２２の加熱が開始されると（ステップＳ１）、ユーザーの操作情報やサイズ検知センサによって、記録媒体Ｐの幅方向のサイズが検知される（ステップＳ２）。
【００９５】
その後、ステップＳ２で検知された記録媒体Ｐのサイズに基づいて、遮蔽部材２３ｂのイニシャルポジションが確認される（ステップＳ３）。詳しくは、遮蔽部材２３ｂには、１つのサイズ（例えば、Ａ４サイズである。）に対して、複数の調整位置が設けられている。その複数の調整位置のうちイニシャルポジション（微調整を要しないデフォルト位置である。）が、制御上確認される。
【００９６】
その後、サーミスタによって検知された定着ベルト２２上の初期温度が、制御部に読み込まれる（ステップＳ４）。ここで、図示は省略するが、温度検知手段としてのサーミスタは、定着ベルト２２の幅方向端部（最大通紙幅から僅かに外れた位置である。）であって、定着ニップ部の上流側に、設置されている。
なお、本実施の形態４では、温度検知手段によって定着ベルト２２の温度を検知したが、温度検知手段によって加熱ローラ２３の温度を検知してもよい。また、サーミスタの設置位置は、上述の位置に限定されることはない。
【００９７】
その後、ステップＳ４で検知された定着ベルト２２の温度に基づいて、遮蔽部材２３ｂのイニシャルポジションが必要に応じて補正される（ステップＳ５）。詳しくは、遮蔽部材２３ｂにおける複数の調整位置のうち、微調整すべき調整位置が制御上決定される。具体的に、定着ベルト２２の端部温度が所定値よりも大きいとき、加熱範囲がデフォルト位置よりも小さくなるように、調整位置が選択される。これに対して、定着ベルト２２の端部温度が所定値よりも小さいとき、加熱範囲がデフォルト位置よりも大きくなるように、調整位置が選択される。なお、定着ベルト２２の端部温度が所定範囲内のときには、加熱範囲がデフォルト位置となるように、調整位置の微調整はおこなわれない。
【００９８】
その後、ステップＳ５で決定された調整位置に基づいて、遮蔽部材２３ｂが駆動制御される（ステップＳ６）。詳しくは、遮蔽部材２３ｂ及び内部コア２３ａを回転駆動するモータ（ステッピングモータ）が駆動されて、遮蔽部材２３ｂ及び内部コア２３ａが所定角度だけ回転する。
こうして、記録媒体Ｐのサイズに応じた加熱範囲の微調整が終了する。
【００９９】
その具体例について、図８を用いて説明する。図８は、遮蔽部材２３ｂの調整位置と、微調整される加熱範囲と、の関係を示す模式図である。
記録媒体Ｐのサイズごとに３つの調整位置が設定されている。すなわち、幅方向のサイズがＡ４サイズのときに調整位置１〜３を選択でき、幅方向のサイズがＢ５サイズのときにも調整位置１〜３を選択できる。ここで、Ａ４サイズの調整位置３とＢ５サイズの調整位置１とは、共有されている。このように、必要に応じてサイズ間の調整位置を共有することで、全体の調整位置の数が減じられるために制御が簡素化される。
【０１００】
遮蔽部材２３ｂは図８の上下方向にスライド移動して（実際には、上述した回転駆動である。）、誘導加熱部のセンターコア２８と遮蔽部材２３ｂの斜面とが重なる位置が実際の加熱範囲となる。図８では、Ｂ５サイズ用の調整位置３が加熱範囲となっている。
【０１０１】
すなわち、定着ベルト２２の端部温度が所定範囲内である場合には、Ｂ５サイズの調整位置２を選択して、加熱範囲をＢ５通紙領域に一致させる。これに対して、定着ベルト２２の端部温度が高い場合には、Ｂ５サイズの調整位置３を選択して、加熱範囲をＢ５通紙領域より小さい範囲にする。また、定着ベルト２２の端部温度が低い場合には、Ｂ５サイズの調整位置１を選択して、加熱範囲をＢ５通紙領域より大きい範囲にする。Ａ４サイズについても同様の制御がおこなわれる。
【０１０２】
このように、定着ベルト２２における加熱開始時の温度分布が幅方向にばらついている場合であっても、それに応じて加熱範囲を微調整することで、記録媒体Ｐのサイズに最適の加熱範囲を形成することができる。すなわち、記録媒体Ｐの幅方向サイズに応じて可変すべき加熱範囲がばらつくことなく、定着工程後の記録媒体Ｐ上の幅方向両端部におけるホットオフセット及びコールドオフセットの発生を未然に防止することができる。
【０１０３】
なお、本実施の形態４では、定着ベルト２２の端部温度に基づいて、遮蔽部材２３ｂの遮蔽範囲を微調整した。これに対して、記録媒体Ｐの幅方向サイズと通紙枚数とを制御部に入力された情報から予め認知して、その認知結果に基づいて遮蔽部材２３ｂの遮蔽範囲を微調整することもできる。この場合、遮蔽部材２３ｂの遮蔽範囲を微調整することで、小サイズ紙の通紙枚数によって僅かに変動する幅方向の温度分布を補正することができる。
また、本実施の形態４では、加熱開始時の定着ベルト２２の端部温度に基いて、遮蔽部材２３ｂの遮蔽範囲を微調整したが、加熱開始後（通紙時）にも定着ベルト２２の端部温度を検知してその検知結果に基いて遮蔽部材２３ｂの遮蔽範囲を適宜に微調整することもできる。これにより、幅方向の温度分布のばらつきを補正することができる。
【０１０４】
以上説明したように、本実施の形態４においては、コア部２３ａの幅方向両端部に大径部２３ａ２を設けるとともに、遮蔽部材２３ｂを用いて定着ベルト２２の幅方向の加熱範囲を微調整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の幅方向両端部における温度上昇を抑止するとともに、幅の異なる種々の記録媒体Ｐに対して定着不良の発生を抑止することができる。
【０１０５】
実施の形態５．
図９にて、この発明の実施の形態５について詳細に説明する。
図９は、実施の形態５における定着装置の加熱ローラ２３を示す図であって、前記実施の形態１における図３（Ａ）に相当する図である。本実施の形態５の加熱ローラ２３は、加熱ローラ２３内に設置される内部コア２３ａに大径部２３ａ２が設けられていない点が、前記実施の形態１のものとは相違する。
【０１０６】
図９に示すように、加熱ローラ２３の内部には、内部コア２３ａと遮蔽部材２３ｂとが設置されている。前記実施の形態１とは異なり、内部コア２３ａには、大径部が設けられていない。遮蔽部材２３ｂは、テーパ状に形成された調整位置２３ｂ１を有している。
本実施の形態５でも、前記実施の形態４と同様に、定着ベルト２２の端部温度に応じて、加熱範囲（遮蔽範囲）を微調整するように遮蔽部材２３ｂが駆動制御される。
【０１０７】
本実施の形態５では、前記実施の形態１における内部コア２３ａの大径部２３ａ２による機能はないものの、定着ベルト２２の端部温度に応じて加熱範囲を微調整することで大径部２３ａ２の機能をある程度補填することができる。すなわち、定着ベルト２２の端部温度が中央部温度に比べて大きくなったり小さくなったりしても、幅方向の加熱範囲を微調整することで、幅方向の温度分布をある程度均一化することができる。
【０１０８】
以上説明したように、本実施の形態５においては、遮蔽部材２３ｂを用いて定着ベルト２２の幅方向の加熱範囲を微調整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の幅方向両端部における温度上昇を抑止するとともに、幅の異なる種々の記録媒体Ｐに対して定着不良の発生を抑止することができる。
【０１０９】
実施の形態６．
図１０にて、この発明の実施の形態６について詳細に説明する。
図１０は、実施の形態６における加熱ローラ２３の遮蔽部材２３ｂを示す展開図である。本実施の形態６の遮蔽部材２３ｂは、調整位置２３ｂ１が段状に形成されている点が、調整位置２３ｂ１がテーパ状に形成されている前記実施の形態５のものとは相違する。
【０１１０】
図１０に示すように、加熱ローラ２３内に設置される遮蔽部材２３ｂは、段状に形成された調整位置２３ｂ１（センターコア２８に対向する略円弧曲面の稜線である。）を有している。
本実施の形態６でも、前記実施の形態５と同様に、定着ベルト２２の端部温度に応じて、加熱範囲を微調整するように遮蔽部材２３ｂが駆動制御される。
【０１１１】
本実施の形態６では、記録媒体Ｐのサイズごとに複数の段部が調整位置として機能するために、前記実施の形態５と同様に、遮蔽部材２３ｂを駆動制御することでサイズごとに加熱範囲を微調整することができる。
【０１１２】
以上説明したように、本実施の形態６においても、遮蔽部材２３ｂを用いて定着ベルト２２の幅方向の加熱範囲を微調整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の幅方向両端部における温度上昇を抑止するとともに、幅の異なる種々の記録媒体Ｐに対して定着不良の発生を抑止することができる。
【０１１３】
実施の形態７．
図１１にて、この発明の実施の形態７について詳細に説明する。
図１１は、実施の形態７における加熱ローラ２３の遮蔽部材２３ｂを示す展開図であって、前記実施の形態６における図１０に相当する図である。本実施の形態７の遮蔽部材２３ｂは、複数に分割されている点が、前記実施の形態６のものとは相違する。
【０１１４】
図１１に示すように、加熱ローラ２３内に設置される遮蔽部材２３ｂは、テーパ状に形成された調整位置を有するとともに、内部コア２３ａの外周に沿って帯状に複数に分割されている。複数に分割された遮蔽部材２３ｂは、内部コア２３ａに直接的に貼着されている。
本実施の形態７でも、前記実施の形態６と同様に、定着ベルト２２の端部温度に応じて、加熱範囲を微調整するように、遮蔽部材２３ｂが内部コア２３ａと一体的に駆動制御される。
【０１１５】
本実施の形態７では、記録媒体Ｐのサイズごとに複数に分割された遮蔽部材２３ｂがそれぞれ調整位置として機能するために、前記実施の形態６と同様に、遮蔽部材２３ｂを駆動制御することでサイズごとに加熱範囲を微調整することができる。
【０１１６】
以上説明したように、本実施の形態７においても、遮蔽部材２３ｂを用いて定着ベルト２２の幅方向の加熱範囲を微調整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の幅方向両端部における温度上昇を抑止するとともに、幅の異なる種々の記録媒体Ｐに対して定着不良の発生を抑止することができる。
【０１１７】
なお、本発明が上記各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、上記各実施の形態の中で示唆した以外にも、上記各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、形状等は上記各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】
【０１１８】
【図１】この発明の実施の形態１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の定着装置に設置される加熱ローラを示す図である。
【図４】図２の定着装置における、定着ベルト上の幅方向の温度分布を示すグラフである。
【図５】この発明の実施の形態２における定着装置に設置される加熱ローラを示す図である。
【図６】この発明の実施の形態３における定着装置に設置される加熱ローラを示す図である。
【図７】この発明の実施の形態４における定着装置の制御を示すフローチャートである。
【図８】遮蔽部材の調整位置と加熱範囲との関係を示す模式図である。
【図９】この発明の実施の形態５における定着装置に設置される加熱ローラを示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態６における加熱ローラに設置される遮蔽部材を示す展開図である。
【図１１】この発明の実施の形態７における加熱ローラに設置される遮蔽部材を示す展開図である。
【符号の説明】
【０１１９】
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（コア部）、
２３ａ１  小径部、  ２３ａ２  大径部（突出部）、  ２３ｂ  遮蔽部材、
２４  誘導加熱部、  ２５  コイル部、  ２６  コア、  ２７  サイドコア、
２８  センターコア、  ２９  コイルガイド、  ３０  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  ガイド板、  ３６  分離板、  ３７  サーモスタット、  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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【図７】
2005258383.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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