(57)【要約】定着器１９は、トナー像（１１９）を担持して移動する記録紙（１６）を加熱する定着ベルト（１１２）と、定着ベルト（１１２）に磁束を発生させて電磁誘導により定着ベルト（１１２）を発熱させる励磁コイル１２０と、定着ベルト（１１２）に作用する磁束を調整することにより、定着ベルト（１１２）の発熱量分布を調整する発熱調整手段とを備える。
2004063820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁束の作用により発熱する回転自在な環状の発熱体と、前記発熱体の一方の第１周面に近接配置され前記発熱体に作用する磁束を生成する磁束生成手段と、前記発熱体の他方の第２周面に近接して回転自在に配置され、前記発熱体の通紙域に作用する磁束を調整する通紙域磁束調整体、及び、前記発熱体の非通紙域に作用する磁束を調整する前記通紙域磁束調整体と回転位相が異なる非通紙域磁束調整体を有する磁束調整手段と、前記磁束調整手段の各磁束調整部のそれぞれの回転位相に同期して前記磁束生成手段の磁束の生成タイミングを制御する同期制御手段と、を備える、像加熱装置。
【請求項２】
前記磁束調整手段の回転速度が前記発熱体の回転速度と異なる、請求の範囲１記載の像加熱装置。
【請求項３】
前記発熱体の任意の部分が前記磁束生成手段との対向部を通過する間に、前記磁束調整手段が整数回転する、請求の範囲１記載の像加熱装置。
【請求項４】
前記磁束調整手段の回転方向が前記発熱体の回転方向と逆である、請求の範囲１記載の像加熱装置。
【請求項５】
前記発熱体の任意の部分が前記磁束生成手段との対向部を通過する間に、前記磁束調整手段の前記磁束生成手段との対向部の下流端が、反対側の上流端まで移動する以上の速さで回転する、請求の範囲１記載の像加熱装置。
【請求項６】
前記磁束調整手段は、円筒体の周面に前記通紙域磁束調整体及び前記非通紙域磁束調整体を配置した構成を有する、請求の範囲１記載の像加熱装置。
【請求項７】
前記対向コアの表面の中央部及び両端部の周方向に、前記非通紙域磁束調整体を交互に複数配置した、請求の範囲６記載の像加熱装置。
【請求項８】
前記対向コアの中央に前記非通紙域磁束調整体の上流端を位置させ、前記対向コアの両端に前記非通紙域磁束調整体の下流端を位置させた、請求の範囲６記載の像加熱装置。
【請求項９】
前記対向コアの表面の周方向に、前記非通紙域磁束調整体を複数配置した、請求の範囲８記載の像加熱装置。
【請求項１０】
磁束の作用により発熱する回転自在な環状の発熱体と、前記発熱体の一方の第１周面に近接配置され前記発熱体に作用する磁束を生成する磁束生成手段と、前記磁束生成手段を制御して前記加熱体の被加熱体との接触面の温度を所定温度に維持する温度制御手段と、前記発熱体の所定部位に作用する磁束を選択的に調整して前記発熱体の発熱量分布を均一化する発熱量分布調整手段と、を備える、像加熱装置。
【請求項１１】
前記発熱量分布調整手段が、前記磁束生成手段と対向する磁性体を有する、請求の範囲１０記載の像加熱装置。
【請求項１２】
前記発熱量分布調整手段が、前記磁束生成手段と対向する導電体を有する、請求の範囲１０記載の像加熱装置。
【請求項１３】
前記発熱量分布調整手段が、前記磁束生成手段が生成する磁束に鎖交する電気導体からなる抑制コイルを備える、請求の範囲６記載の像加熱装置。
【請求項１４】
請求の範囲１記載の像加熱装置と、前記発熱体の通紙域の温度を検知して前記温度制御手段へ前記発熱体の通紙域の検知温度信号を送る第１温度センサと、前記発熱体の非通紙域の温度を検知して前記温度制御手段へ前記発熱体の非通紙域の検知温度信号を送る第２温度センサと、を備え、前記第２温度センサからの検知温度信号に基づいて前記同期制御手段が前記磁束調整手段の各磁束調整部のそれぞれの回転位相に同期して前記磁束生成手段の磁束の生成タイミングを制御する、画像形成装置。
【請求項１５】
請求の範囲１０記載の像加熱装置と、前記発熱体の通紙域の温度を検知して前記温度制御手段へ前記発熱体の通紙域の検知温度信号を送る第１温度センサと、前記発熱体の非通紙域の温度を検知して前記温度制御手段へ前記発熱体の非通紙域の検知温度信号を送る第２温度センサと、を備え、前記第２温度センサからの検知温度信号に基づいて前記発熱量分布調整手段が前記発熱体の所定部位に作用する磁束を選択的に調整して前記発熱体の発熱量分布を均一化する、画像形成装置。
【請求項１６】
請求の範囲１０記載の像加熱装置と、前記発熱体に圧接回転する圧接部材と、前記圧接部材の通紙域の温度を検知して前記温度制御手段へ前記圧接部材の通紙域の検知温度信号を送る第１圧接温度センサと、前記圧接部材の非通紙域の温度を検知して前記温度制御手段へ前記圧接部材の非通紙域の検知温度信号を送る第２圧接温度センサと、を備え、前記第２圧接温度センサからの検知温度信号に基づいて前記発熱量分布調整手段が前記発熱体の所定部位に作用する磁束を選択的に調整して前記発熱体の発熱量分布を均一化する、画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、未定着画像を定着させるための、電磁誘導加熱方式を用いた像加熱装置、及び、当該像加熱装置を用いた、電子写真装置や静電記録装置等の画像形成装置に関する。
【背景技術】  電磁誘導加熱（ＩＨ；ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ  ｈｅａｔｉｎｇ）方式の像加熱装置は、発熱体に磁場生成手段により生成した磁場を作用させて渦電流を発生させている。この像加熱装置は、前記渦電流による前記発熱体のジュール発熱により、転写紙及びＯＨＰシートなどの記録紙上の未定着画像を加熱定着するようにしている。
この電磁誘導加熱方式の像加熱装置は、ハロゲンランプを熱源とする熱ローラ方式の像加熱装置と比較して発熱体のみを選択的に加熱できるため、発熱効率を高めて像加熱装置の立ち上がり時間を短くすることができるという利点を有している。
なお、この種の像加熱装置の発熱体としては、肉厚の薄いスリーブもしくは無端状ベルトなどからなる薄肉の発熱体を用いることが望ましい。すなわち、薄肉の発熱体は、発熱体の熱容量が小さくこの発熱体を短時間で発熱させることができる。従って、薄肉の発熱体を用いた像加熱装置は、所定の加熱温度に発熱するまでの立ち上がり応答性を著しく向上させることができる。
反面、熱容量の小さい発熱体は、記録紙の通紙により熱が奪われて通紙域の温度が低下しやすい。
このため、この種の薄肉の発熱体を用いた像加熱装置では、記録紙の通紙により前記発熱体の温度が所定の加熱温度以下にならないように前記発熱体を適時加熱している。
しかしながら、このような構成の像加熱装置では、紙幅の狭い記録紙が連続的に通紙されると、通紙域の温度低下を抑えるべく前記発熱体が加熱され続ける。このため、この像加熱装置では、その発熱体の非通紙域が過昇温状態になることがある。
このような発熱体の非通紙域の過昇温を解消する像加熱装置として、例えば、特開平１０−７４００９号公報に開示されているものが知られている。
図１は、特開平１０−７４００９号公報に開示されている像加熱装置の斜視図である。
この像加熱装置は、図１に示すように、誘導加熱によって発熱する前記発熱体としての金属スリーブ１、及び、金属スリーブ１に圧接する加圧ローラ２を備えている。金属スリーブ１は、円筒管状のガイド７の外周に装着されて回転可能に支持されている。加圧ローラ２は、金属スリーブ１に圧接することにより、金属スリーブ１との間に、記録紙８が通過するニップ部（圧接部）を形成している。
また、この像加熱装置は、高周波磁界を生じる励磁コイル４、及び、磁束を吸収する磁束吸収部材６ａ，６ｂを備えている。励磁コイル４は、ガイド７の内部に配置されている。磁束吸収部材６ａ，６ｂは、金属スリーブ１の外側に設置されている。
図１において、記録紙８は、未定着のトナー像を担持した状態で、矢印Ｓに示す方向に搬送され、前記ニップ部へ送り込まれる。これにより、記録紙８上に担持された未定着のトナー像は、金属スリーブ１の熱と、金属スリーブ１と加圧ローラ２との圧接力とにより、記録紙８上に加熱定着される。
この像加熱装置は、記録紙８が図１中の右端を基準に搬送される。つまり、この像加熱装置では、記録紙８の紙幅が変化した場合、図１中の左側が非通紙域となる。
図１において左側に位置する磁束吸収部材６ｂは、モータ３の回転によりレール５に沿って軸方向に平行移動するように構成されている。
この磁束吸収部材６ｂは、前記ニップ部に紙幅の広い記録紙８が送り込まれるときには、この記録紙８の通紙域から退避した位置に移動される。
また、磁束吸収部材６ｂは、前記ニップ部に紙幅の狭い記録紙８が送り込まれるときには、この記録紙８の非通紙域に位置するように磁束吸収部材６ａの後方に移動される。
これにより、励磁コイル４から金属スリーブ１の非通紙域に届く磁束は、磁束吸収部材６ｂにより吸収されて減少する。
このように、この像加熱装置においては、記録紙８の紙幅に応じて磁束吸収部材６ｂを移動することにより励磁コイル４から届く磁束を抑制して、金属スリーブ１の非通紙域における温度上昇を低減させている。
しかしながら、この像加熱装置では、磁束吸収部材６ｂを平行移動させているため、図２に示すように、磁束吸収部材６ｂと金属スリーブ１との間隔と、磁束吸収部材６ａと金属スリーブ１との間隔と、が異なってしまう。
従って、この像加熱装置においては、金属スリーブ１の、磁束吸収部材６ｂと対向する部分の発熱量と、磁束吸収部材６ａと対向する部分の発熱量とに、差異が発生しやすくなる。
このため、この像加熱装置では、金属スリーブ１の全幅を均一に加熱することが困難になる。
図３は、特開平１０−７４００９号公報に開示されている他の像加熱装置の斜視図である。この像加熱装置は、金属スリーブ１に作用する磁束を低減するための手段として磁束遮蔽板を用いたものである。
図３において、磁束遮蔽板９は、金属スリーブ１と励磁コイル４との間に、ホルダ１０の内面に沿うように配置されている。
この磁束遮蔽板９は、紙幅の狭い記録紙８を通過させる場合には、金属スリーブ１の非通紙域に相当する軸方向範囲の励磁コイル４を覆う位置に移動される。
一方、磁束遮蔽板９は、紙幅の広い記録紙８を通過させる場合には、金属スリーブ１の通紙幅の外側まで退避される。
従って、図３に示す像加熱装置においては、紙幅の広い記録紙８を通過させるときには、金属スリーブ１の全幅が均一に加熱されるようになる。
ところで、この像加熱装置においては、磁束遮蔽板９が、金属スリーブ１と励磁コイル４との間に、ホルダ１０の内面に沿うように設けられているため、磁束遮蔽板９を薄肉にする必要がある。
しかしながら、磁束遮蔽板９は、薄肉にすると誘導加熱による発熱が増加する。また、ホルダ１０は、一般に熱伝導性の低いプラスチック材料で構成されている。
このため、図３に示す像加熱装置では、磁束遮蔽板９からホルダ１０への放熱が小さく、磁束遮蔽板９が昇温し続けてしまうおそれがある。
また、図１及び図３に示す像加熱装置においては、磁束吸収部材６ｂ及び磁束遮蔽板９を平行移動させるための機構が必要なため、装置全体の構成が複雑になり大型化してしまうといった課題を有している。
【発明の開示】
本発明の目的は、簡単で安価な構成により発熱体の幅方向の発熱量分布を調整することができる像加熱装置を提供することである。
本発明の一形態によれば、像加熱装置は、磁束の作用により発熱する回転自在な環状の発熱体と、前記発熱体の一方の第１周面に近接配置され前記発熱体に作用する磁束を生成する磁束生成手段と、前記発熱体の他方の第２周面に近接して回転自在に配置され、前記発熱体の通紙域に作用する磁束を調整する通紙域磁束調整体、及び、前記発熱体の非通紙域に作用する磁束を調整する前記通紙域磁束調整体と回転位相が異なる非通紙域磁束調整体を有する磁束調整手段と、前記磁束調整手段の各磁束調整部のそれぞれの回転位相に同期して前記磁束生成手段の磁束の生成タイミングを制御する同期制御手段と、を備える。
本発明の他の形態によれば、像加熱装置は、磁束の作用により発熱する回転自在な環状の発熱体と、前記発熱体の一方の第１周面に近接配置され前記発熱体に作用する磁束を生成する磁束生成手段と、前記磁束生成手段を制御して前記加熱体の被加熱体との接触面の温度を所定温度に維持する温度制御手段と、前記発熱体の所定部位に作用する磁束を選択的に調整して前記発熱体の発熱量分布を均一化する発熱量分布調整手段と、を備える。
本発明のさらに他の形態によれば、画像形成装置は、請求の範囲１記載の像加熱装置と、前記発熱体の通紙域の温度を検知して前記温度制御手段へ前記発熱体の通紙域の検知温度信号を送る第１温度センサと、前記発熱体の非通紙域の温度を検知して前記温度制御手段へ前記発熱体の非通紙域の検知温度信号を送る第２温度センサと、を備え、前記第２温度センサからの検知温度信号に基づいて前記同期制御手段が前記磁束調整手段の各磁束調整部のそれぞれの回転位相に同期して前記磁束生成手段の磁束の生成タイミングを制御する。
本発明のさらに他の形態によれば、画像形成装置は、請求の範囲６記載の像加熱装置と、前記発熱体の通紙域の温度を検知して前記温度制御手段へ前記発熱体の通紙域の検知温度信号を送る第１温度センサと、前記発熱体の非通紙域の温度を検知して前記温度制御手段へ前記発熱体の非通紙域の検知温度信号を送る第２温度センサと、を備え、前記第２温度センサからの検知温度信号に基づいて前記発熱量分布調整手段が前記発熱体の所定部位に作用する磁束を選択的に調整して前記発熱体の発熱量分布を均一化する。
本発明のさらに他の形態によれば、画像形成装置は、請求の範囲６記載の像加熱装置と、前記発熱体に圧接回転する圧接部材と、前記圧接部材の通紙域の温度を検知して前記温度制御手段へ前記圧接部材の通紙域の検知温度信号を送る第３温度センサと、前記圧接部材の非通紙域の温度を検知して前記温度制御手段へ前記圧接部材の非通紙域の検知温度信号を送る第４温度センサと、を備え、前記第４温度センサからの検知温度信号に基づいて前記発熱量分布調整手段が前記発熱体の所定部位に作用する磁束を選択的に調整して前記発熱体の発熱量分布を均一化する。
【図面の簡単な説明】  図１は、従来の像加熱装置の一例を示す斜視図、
図２は、図１の像加熱装置に設けられた磁束吸収部材の側面図、
図３は、従来の像加熱装置の他の例を示す斜視図、
図４は、本発明の実施の形態１の像加熱装置を定着器として用いた画像形成装置の一例の概略構成を示した断面図、
図５は、本発明の実施の形態１の像加熱装置の断面図、
図６は、図５の矢印Ｇ方向から見た像加熱装置の背面図、
図７は、本発明の実施の形態１の像加熱装置の励磁回路の基本構成を示す回路図、
図８は、本発明の実施の形態１の像加熱装置の電磁誘導作用の説明図、
図９は、図８の矢印Ｈ方向から見た磁束調整手段の構成図、
図１０Ａは、本発明の実施の形態１の像加熱装置における対向コアの回転位相を示す説明図、
図１０Ｂは、図１０Ａに示す対向コアの回転位相に対応した本発明の実施の形態１の像加熱装置における励磁コイルの励磁動作パターンを示す説明図、
図１１は、本発明の実施の形態１の磁束調整手段の他の構成例を示す構成図、
図１２は、本発明の実施の形態１の像加熱装置の他の構成例を示す断面図、
図１３は、本発明の実施の形態２の像加熱装置の断面図、
図１４は、図１３の矢印Ｉ方向から見た磁束調整手段の構成図、
図１５Ａは、本発明の実施の形態３の像加熱装置の断面図、
図１５Ｂは、本発明の実施の形態３の像加熱装置の動作態様を示す断面図、
図１５Ｃは、本発明の実施の形態３の像加熱装置の他の動作態様を示す断面図、
図１６は、図１５Ｃの矢印Ｊ方向から見た磁束調整手段の構成図、
図１７は、本発明の実施の形態４の像加熱装置の断面図、
図１８は、図１７の矢印Ｋ方向から見た磁束調整手段の構成図、
図１９は、本発明の実施の形態５の像加熱装置の断面図、
図２０は、図１９の矢印Ｌ方向から見た磁束調整手段の構成図、
図２１は、図１９に示す磁束調整手段の表面展開図、
図２２は、本発明の実施の形態５の像加熱装置における励磁コイルの励磁動作パターンを示す説明図、
図２３は、本発明の実施の形態６の像加熱装置における磁束調整手段の構成図、
図２４は、図２３に示す磁束調整手段の表面展開図、
図２５Ａは、図２３に示す磁束調整手段を用いた場合の発熱体の発熱量分布を示すグラフ、
図２５Ｂは、図２５Ａに示す発熱量分布に対応した本発明の実施の形態６の像加熱装置における励磁コイルの励磁動作パターンを示す説明図、
図２６は、本発明の実施の形態６の像加熱装置における他の磁束調整手段の構成図、
図２７は、図２６に示す磁束調整手段の表面展開図、
図２８Ａは、図２６に示す磁束調整手段を用いた場合の発熱体の発熱量分布を示すグラフ、
図２８Ｂは、図２８Ａに示す発熱量分布に対応した本発明の実施の形態７の像加熱装置における励磁コイルの励磁動作パターンを示す説明図、
図２９は、本発明の実施の形態８の像加熱装置の断面図、
図３０は、本発明の実施の形態８の像加熱装置に設けられた図２９に示す磁束吸収部材のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】  本発明の像加熱装置は、像を担持して移動する被加熱体へ直接または間接に熱を伝達する、誘導加熱され無端状の発熱部材と、前記発熱部材の外周面に対向し、磁束を発生して前記発熱部材を誘導加熱する励磁手段と、前記励磁手段を制御し、前記被加熱体に接触する定着面の温度を所定温度とする温度制御手段と、前記発熱部材に対して前記励磁手段と反対側に回転可能に設置され、前記発熱部材の軸方向の少なくとも一部で前記発熱部材の周方向に電磁気特性が異なり、回転位相により前記発熱部材に作用する磁束を調整する磁束調整手段と、前記磁束調整手段の回転位相に同期して前記励磁手段の加熱動作モードを制御する同期制御手段を備える構成を採る。
これにより、この像加熱装置においては、機構的な切り替え動作無しに前記発熱部材の発熱量分布を調整することができる。従って、この像加熱装置は、前記被加熱体の幅によらず前記発熱部材の温度を均一に保つことができる。これにより、この像加熱装置においては、幅の広い前記被加熱体と幅の狭い前記被加熱体を交互に連続して通紙しても、スループットを低下させることなく高品位な画像を得ることができる。
また、本発明の像加熱装置は、前記磁束調整手段の回転速度が加熱される前記発熱部材の回転速度と異なる構成を採る。
これにより、この像加熱装置においては、前記磁束調整手段の電磁気特性の違いによる発熱量分布がそのまま前記発熱部材の発熱量分布になることを防止できる。従って、この像加熱装置は、前記発熱部材に生じる発熱量分布を低減することができる。
また、本発明の像加熱装置は、前記発熱部材の任意の部分が前記励磁手段との対向部を通過する間に、前記磁束調整手段が整数回転する構成を採る。
これにより、この像加熱装置においては、前記磁束調整手段が加熱部を通過する間に、前記磁束調整手段の電磁気特性の違いによる発熱量分布を周方向に重ね合わせることができる。従って、この像加熱装置は、前記発熱部材に生じる発熱量分布を均一にすることができる。
また、本発明の像加熱装置は、磁束調整手段の回転方向が加熱される発熱部材の回転方向と逆である構成を採る。
これにより、この像加熱装置においては、前記磁束調整手段の回転速度が低速で前記発熱部材との相対速度を高めることができる。従って、この像加熱装置は、前記磁束調整手段の回転駆動音や回転駆動力を抑制しながら、前記磁束調整手段の電磁気特性の違いによる発熱量分布がそのまま発熱部材の発熱量分布になることを防止できる。よって、この像加熱装置は、前記発熱部材に生じる発熱量分布のバラツキを低減することができる。
また、本発明の像加熱装置は、前記発熱部材の任意の部分が前記励磁手段との対向部を通過する間に、前記磁束調整手段の前記励磁部材との対向部の下流端が、反対側の上流端まで移動する以上の速さで回転する構成を採る。
これにより、この像加熱装置においては、前記磁束調整手段の電磁気特性の違いによる発熱量分布を、前記磁束調整手段が加熱部を通過する間に周方向に重ね合わせることができる。従って、この像加熱装置は、前記発熱部材に生じる発熱量分布を均一にすることができる。
また、本発明の像加熱装置は、前記磁束調整手段が、円筒体の周面に通紙域の磁束を調整する通紙域磁束調整体、及び、非通紙域の磁束を調整する非通紙域磁束調整体、を形成した対向コアからなる構成を採る。
これにより、この像加熱装置においては、前記磁束調整手段を安価且つ簡素に構成することができる。
また、本発明の像加熱装置は、前記対向コアの中央部の周面に前記通紙域磁束調整体を複数形成し、前記対向コアの両端部の周面に前記非通紙域磁束調整体を複数形成する構成を採る。
これにより、この像加熱装置においては、前記発熱部材をより正確な温度に過熱することができる。また、この像加熱装置においては、前記発熱部材をより迅速に加熱することができるようになる。さらに、この像加熱装置においては、前記通紙域磁束調整体及び前記非通紙域磁束調整体の各々の電磁気特性を異ならせておくことで、前記発熱部材の加熱温度を選択することが可能になる。
また、本発明の像加熱装置は、前記対向コアの中央に前記通紙域磁束調整体及び前記非通紙域磁束調整体の上流端を位置させ、前記対向コアの両端に前記通紙域磁束調整体及び前記非通紙域磁束調整体の下流端を位置させる構成を採る。
これにより、この像加熱装置においては、前記発熱部材の通紙域及び非通紙域の幅を任意の幅に設定することができる。
また、本発明の像加熱装置は、前記対向コアの周方向に、前記通紙域磁束調整体及び前記非通紙域磁束調整体を交互に複数形成する構成を採る。
これにより、この像加熱装置においては、前記発熱部材の通紙域及び非通紙域の幅を任意の幅に設定することができる。また、この像加熱装置においては、前記発熱部材をより正確な温度に過熱することができる。さらに、この像加熱装置においては、前記通紙域磁束調整体及び前記非通紙域磁束調整体の各々の電磁気特性を異ならせておくことで、前記発熱部材の加熱温度を選定することが可能になる。
また、本発明の画像形成装置は、前記像加熱装置と、対応するすべての幅の被加熱体が通過する範囲に設けられ、前記温度制御手段へ前記発熱部材の温度信号を送る第１の温度センサと、対応する幅の最小の被加熱体が通過しない範囲に設けられ、少なくとも前記発熱調整手段へ前記発熱部材の温度信号を送る第２の温度センサを備え、前記第２の温度センサからの信号に基づき前記発熱調整手段が、前記励磁手段の加熱動作モードを制御して発熱部材の発熱量分布を調整する構成を採る。
これにより、この像加熱装置においては、前記発熱部材の温度を高精度に均一に制御できる。従って、この像加熱装置は、幅の広い前記被加熱体と幅の狭い前記被加熱体を交互に連続して通紙しても、スループットを低下させることなく高品位な画像を得ることができる。
また、本発明の像加熱装置は、像を担持して移動する被加熱体へ直接または間接に熱を伝達する、誘導加熱される無端状の発熱部材と、前記発熱部材に対向し、磁束を発生して前記発熱部材を誘導加熱する励磁手段と、前記励磁手段を制御し、前記被加熱体に接触する定着面の温度を所定温度とする温度制御手段と、前記発熱部材に作用する磁束を調整することにより、前記発熱部材の発熱量分布を調整する発熱調整手段とを備え、前記発熱調整手段が前記発熱部材の発熱量分布を、所定の発熱量分布と、前記所定の発熱量分布と強弱を逆転させた発熱量分布を少なくとも設定可能である構成を採る。
これにより、この像加熱装置においては、用いる前記被加熱体の幅の大小によらず、前記発熱部材の温度を高めたい領域を強く加熱することができる。従って、この像加熱装置は、前記被加熱体の幅によらず前記発熱部材の温度をさらに均一に保つことができる。これにより、この像加熱装置では、幅の広い前記被加熱体と幅の狭い前記被加熱体を交互に連続して通紙しても、スループットを低下させることなく高品位な画像を得ることができる。
また、本発明の像加熱装置は、前記発熱調整手段が、前記励磁手段と対向する磁性体を有する構成を採る。
これにより、この像加熱装置においては、前記励磁手段と前記発熱部材の磁気結合を向上させ、効率よく誘導加熱を行うことができる。
また、本発明の像加熱装置は、前記発熱調整手段が、前記励磁手段と対向する導電体を有する構成を採る。
これにより、この像加熱装置においては、前記像加熱装置から外部へ漏洩する磁束を抑制することができる。また、この像加熱装置においては、前記発熱調整手段として、高価な高透磁率材料ではなく、安価な材料を用いることができる。
また、本発明の像加熱装置は、前記発熱調整手段が、前記磁束に鎖交する電気導体からなる抑制コイルを備える構成を採る。
これにより、この像加熱装置においては、機構的な切り替え動作無しに前記発熱部材の発熱量分布を調整することができる。
また、本発明の画像形成装置は、前記像加熱装置と、対応するすべての幅の被加熱体が通過する範囲に設けられ、前記温度制御手段へ前記発熱部材の温度信号を送る第１の温度センサと、対応する幅の最小の被加熱体が通過しない範囲に設けられ、少なくとも前記発熱調整手段へ前記発熱部材の温度信号を送る第２の温度センサを備え、前記第２の温度センサからの信号に基づき前記発熱調整手段が、前記発熱部材の発熱量分布を調整する構成を採る。
これにより、この像加熱装置においては、前記発熱部材の温度を高精度に均一に制御できる。従って、この像加熱装置は、幅の広い前記被加熱体と幅の狭い前記被加熱体を交互に連続して通紙しても、スループットを低下させることなく高品位な画像を得ることができる。
また、本発明の画像形成装置は、前記像加熱装置と、前記加熱部材に前記被加熱体を通紙させる圧接部材と、前記圧接部材の対応するすべての幅の被前記加熱体に通紙域に設けられた第１の圧接温度センサと、前記圧接部材の対応する幅の最小の被加熱体が通紙されない非通紙域に設けられた第２の圧接温度センサと、を備え、前記第１の圧接温度センサと第２の圧接温度センサからの信号に基づき前記発熱調整手段が、前記発熱部材の発熱量分布を調整するものである構成を採る。
これにより、この像加熱装置においては、前記圧接部材の温度を前記被加熱体の幅の大小によらず均一にすることができる。従って、この像加熱装置は、幅の広い前記被加熱体と幅の狭い前記被加熱体を交互に連続して通紙しても、スループットを低下させることなくさらに高品位な画像を得ることができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に示す全ての実施の形態では、本発明の像加熱装置を、例えば電子写真装置及び静電記録装置等の画像形成装置の定着器として用いる場合について説明する。
（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１に係る像加熱装置を用いた図４に示す画像形成装置の概略構成及び動作について説明する。図４において、電子写真感光体（以下「感光ドラム」という）１１は、矢印の方向に所定の周速度で回転駆動される。感光ドラム１１の表面は、帯電器１２により所定の電位に一様に帯電される。
レーザビームスキャナ１３は、図示しない画像読取装置やコンピュータ等のホスト装置から入力される画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザビームを出力する。
前記レーザビームは、上記の一様に帯電された感光ドラム１１の表面を選択的に走査露光する。これにより、感光ドラム１１の表面上に画像情報に応じた静電潜像が形成される。
この静電潜像は、回転駆動される現像ローラ１４ａを有する現像器１４により帯電した粉体トナーを供給されてトナー像として顕像化される。
一方、給紙部１５からは被加熱体としての記録紙１６が一枚ずつ給送される。記録紙１６は、一対のレジストローラ１７により、感光ドラム１１とこれに当接させた転写ローラ１８とからなる転写部へ、感光体ドラム１の回転と同期した適切なタイミングで送られる。
感光ドラム１１上のトナー像は、転写バイアス電圧が印加された転写ローラ１８の作用によって、記録紙１６に順次転写される。前記転写部を通った記録紙１６は、感光ドラム１１から分離され、像加熱装置としての定着器１９へ導入され、転写トナー像の定着が行われる。前記トナー像が加熱定着された記録紙１６は、排紙トレイ２０へ排出される。
記録紙１６の分離後の感光ドラム１１は、その面の転写残りトナー等の残留物がクリーニング装置２１で除去されて浄化され、繰り返し次の作像に供される。
なお、本実施の形態１に係る像加熱装置では、小幅紙も大幅紙もその幅方向の中心線が定着器１９の回転軸方向の中央位置と一致しながら通過する、中央基準の通紙方式を採用している。
次に、図５及び図６を参照して、上記の画像形成装置における定着器１９について詳細に説明する。
図５及び図６に示すように、定着器１９は、発熱部材としての薄肉でエンドレスの定着ベルト１１２を有している。定着ベルト１１２は、導電性を付与するための導電粉を分散したポリイミド樹脂からなる。
また、定着ベルト１１２は、直径４５ｍｍ、厚さ１００μｍの基材の表面に、ＪＩＳ−Ａ２５度で１５０μｍのシリコンゴム層と、更にこの上に厚さ２０μｍのフッ素樹脂からなる離型層と、が被覆してある。
但し、定着ベルト１１２は、上記の構成に限定されない。例えば、定着ベルト１１２は、前記基材の材質として、耐熱性のあるフッ素樹脂及びＰＰＳ等に導電材料の粉末を分散したもの、あるいは電鋳または塑性加工で製作したニッケル及びステンレス銅等の薄い金属を用いることもできる。
また、定着ベルト１１２は、その表面の離型層として、ＰＴＦＥ（四フッ化エチレン）、ＰＦＡ（四フッ化エチレン・パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＦＥＰ（四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体）等の離型性の良好な樹脂やゴムを単独あるいは混合で被覆してもよい。
なお、定着ベルト１１２は、発熱層の厚さが誘導加熱の高周波電流に対する表皮深さの２倍よりも薄ければ使用可能である。これ以上、発熱層が厚い場合には、誘導加熱のための磁束が発熱部材を貫通しなくなるので、前記発熱部材に対して前記励磁手段と反対側に設けた前記発熱調整手段の効果は小さくなる。
保持ローラ１１３は、直径が２０ｍｍ、厚さ０．３ｍｍの、絶縁材料であるＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の耐熱材料からなる。図示しないが、保持ローラ１１３は、両端の外周面を支持する軸受けが装着されて、回転可能に支持されている。また、図示しないが、保持ローラ１１３の両端には、定着ベルト１１２の蛇行防止のためのリブが設けられている。
定着ローラ１１４は、表面が低硬度（Ａｓｋｅｒ・Ｃ４５度）の弾力性ある発泡体のシリコンゴムで構成された直径３０ｍｍの低熱伝導性のローラからなる。
定着ベルト１１２は、保持ローラ１１３と定着ローラ１１４との間に所定の張力を付与されて懸架され、矢印方向に移動される。
加圧手段の圧接部材としての加圧ローラ１１５は、外径がφ３０ｍｍで、その表層は硬度がＪＩＳ  Ａ６０度のシリコンゴムで構成されている。加圧ローラ１１５は、図５に示すように、定着ベルト１１２に圧接して、定着ベルト１１２との間にニップ部を形成している。
加圧ローラ１１５は、図示しない装置本体の駆動手段によって回転駆動される。定着ベルト１１２及び定着ローラ１１４は加圧ローラ１１５の回転により従動回転する。加圧ローラ１１５は、耐摩耗性及び離型性を高めるために、その表面に、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等の樹脂あるいはゴムを単独あるいは混合で被覆してもよい。
励磁手段としての励磁コイル１２０は、定着ベルト１１２を誘導加熱する。この励磁コイル１２０構成の詳細は、後述する。
磁束調整手段としての対向コア１１６は、フェライトなどの絶縁性を有する高透磁率の材料からなる。対向コア１１６は、定着ベルト１１２を介して励磁コイル１２０と対向する保持ローラ１１３内に、連続回転可能に設置されている。
また、対向コア１１６は、図８及び図９に示すように、小幅紙の非通紙域に対応する部分と端部とで断面形状が軸方向に変化するように構成されている。本実施の形態１における対向コア１１６は、半円筒形状のコア部材１１６ａ，１１６ｂを、回転軸１１７の軸方向に、回転軸１１７に対して位相を１８０度変えて組み合わせて固定している。対向コア１１６の円周面と保持ローラ１１３の内周面との間隔は、０．５ｍｍとしている。
対向コア１１６は、図８に示すように、回転軸１１７を含む平面で略２等分した領域ａ，ｂに分けられている。図８において、領域ａは、軸方向の中央部の小幅紙の通紙域にのみ対向コア１１６ａが臨み、領域ｂは、両端の小幅紙の非通紙域に対応する部分にのみ対向コア１１６ｂが臨んでいる。
図９において、対向コア１１６の右端には、ギア１３５が設けられている。対向コア１１６は、回転手段１３６の回転がギア１３５に伝達されることにより、定着ベルト１１２の回転方向と逆方向に等速度で連続的に回転される。
対向コア１１６の他端には、切り欠きを有する円盤１３７と、回転時における円盤１３７の切り欠きを検知するフォトセンサ１３８と、が設けられている。
回転手段１３６は、ステッピングモータを有している。回転手段１３６は、フォトセンサ１３８の検知信号により対向コア１１６のホームポジションを検出する。そして、回転手段１３６は、前記ホームポジションからの回転角度を前記ステッピングモータの駆動パルス数で検知して、図７に示す励磁回路１２３の駆動タイミングを設定する。この構成により、本実施の形態１の像加熱装置は、対向コア１１６の回転位相の検出手段として、分解能の高いエンコーダ等の高価な検出装置を必要としないので、安価で簡素な構成になる。
図５に示すように、記録紙１６上には、未定着のトナー像１１９が形成されている。定着ベルト１１２には、その小幅紙の通紙域である幅方向の中央に、その温度を測定して温度制御するための温度センサ１１８が近接配置されている。また、定着ベルト１１２には、その小幅紙の非通紙域で大幅紙の通紙域内に、温度センサ１３２が近接配置されている。
さらに、加圧ローラ１１５には、その小幅紙の通紙域である幅方向の中央に、その温度を測定する温度センサ１２６が近接配置されている。また、加圧ローラ１１５には、小幅紙の非通紙域で大幅紙の通紙域内に、その温度を測定する温度センサ１２７が近接配置されている。
本実施の形態１の像加熱装置としての定着器１９では、ＪＩＳ規格のＡ３用紙の短辺（長さ２９７ｍｍ）を、通紙可能な記録紙１６の最大幅としている。
図６に示すように、磁束生成手段の励磁手段としての励磁コイル１２０は、表面を絶縁した外径０．１５ｍｍの銅線からなる線材を１００本束ねた線束を９回周回して形成されている。
図５及び図６に示すように、励磁コイル１２０は、その線束が保持ローラ１１３の端部で保持ローラ１１３の外周面に沿う円弧状に配置され、それ以外の部分で外周面の母線方向に沿って配置されている。この励磁コイル１２０の前記母線方向に沿う部分は、保持ローラ１１３の回転軸を中心軸とする仮想の円周面上に配置されている。また、励磁コイル１２０は、定着ベルト１１２の端部で、その線束を２列に並べて積み重ねて盛り上がっている。
励磁コア１２１は、高透磁率材料（例えば比透磁率２０００）のフェライトで構成されている。
励磁コア１２１は、センターコア１２１ａと、アーチコア１２１ｂと、一対のサイドコア１２１ｃとから構成されている。センターコア１２１ａは、励磁コイル１２０の周回中心に、定着ベルト１１２の回転軸と平行に配置されている。アーチコア１２１ｂは、略アーチ状をなしており、励磁コイル１２０に対して定着ベルト１１２とは反対側に配置されている。一対のサイドコア１２１ｃは、定着ベルト１１２の回転軸と平行にそれぞれ配置されている。
また、図６に示すように、アーチコア１２１ｂは、定着ベルト１１２の回転軸方向に離間して複数個配置されている。センターコア１２１ａは、周回された励磁コイル１２０の中央部の開口内に配置されている。一対のサイドコア１２１ｃは、アーチコア１２１ｂの両端に接続され、励磁コイル１２０を介在させることなく定着ベルト１１２と対向している。また、センターコア１２１ａとアーチコア１２１ｂとサイドコア１２１ｃとは磁気的に結合している。
励磁コア１２１の材料としては、フェライトの他、ケイ素鋼板等の高透磁率で抵抗率の高い材料が望ましい。また、センターコア１２１ａ及びサイドコア１２１ｃは、長手方向に複数に分割して構成してもよい。
コイル保持部材１２２は、厚さが２ｍｍの、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）及びＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）などの耐熱温度の高い樹脂からなる。励磁コイル１２０及び励磁コア１２１は、コイル保持部材１２２に接着され、図示の形状を保っている。
図７は、励磁回路１２３に用いられる１石式共振型インバータの基本回路である。図７において、商用電源１６０からの交流は、整流回路１６１で整流されてインバータへ印加される。
前記インバータでは、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などのスイッチング素子１６４のスイッチングと共振用コンデンサ１６３とにより、高周波電流が励磁コイル１２０へ印加される。スイッチング素子１６４には、ダイオード１６２が並列に接続されている。
本実施の形態１の像加熱装置では、励磁回路１２３から最大電圧振幅６５０Ｖ、最大電流振幅６５Ａの交流電流を印加している。
励磁コイル１２０には、電圧共振形インバータである励磁回路１２３から３０ｋＨｚで最大電流振幅６０Ａ，最大電圧振幅６００Ｖの交流電流が印加される。
定着ベルト１１２の回転軸方向の中央部に定着ベルト１１２に圧接して温度センサ１１８が設けられている。励磁コイル１２０に印加される交流電流は、温度センサ１１８からの温度信号により、定着ベルト１１２の表面温度が定着設定温度である摂氏１７０度となるように制御される。
励磁回路１２３の駆動タイミングは、定着ベルト１１２に設けた温度センサ１３２からの温度信号、対向コア１１６の回転位相を検知するフォトセンサ１３８からの検知信号、加圧ローラ１１５に設けた温度センサ１２６，１２７からの温度信号も考慮して制御される。
以上のように構成された定着器１９を有する画像形成装置においては、感光ドラム１（図１参照）の外表面にトナー像が形成される。このトナー像１７は、記録紙１６の表面に転写される。記録紙１６は、図１の矢印方向からニップ部に搬送される。これにより、トナー像１７が加熱定着され、記録紙１６上に記録画像が得られる。
本実施の形態１の像加熱装置では、励磁コイル１２０が電磁誘導により定着ベルト１１２を発熱させる。以下に、図８を参照して、定着ベルト１１２の発熱状態について説明する。
図８において、励磁回路１２３からの交流電流により励磁コイル１２０により生じた磁束Ｍは、破線で示すように、励磁コア１２１のサイドコア１２１ｃから定着ベルト１１２を貫通する。定着ベルト１１２を貫通した磁束Ｍは、保持ローラ１１３内の対向コア１１６に入り、対向コア１１６の磁性により対向コア１１６内を通過する。
そして、対向コア１１６内を通過した磁束Ｍは、定着ベルト１１２を再び貫通して励磁コア１２１のセンターコア１２１ａに入り、アーチコア１２１ｂを通過してサイドコア１２１ｃに至る。
この磁束Ｍは、励磁回路１２３の交流電流により生成消滅を繰り返す。この磁束Ｍの変化により発生する誘導電流が定着ベルト１１２内を流れジュール熱を発生させる。
定着ベルト１１２の回転軸方向に連続したセンターコア１２１ａとサイドコア１２１ｃとは、アーチコア１２１ｂを通過した磁束を回転軸方向に分散させて磁束密度を均一化する作用がある。
次に、対向コア１１６の作用について説明する。対向コア１１６のコア部材１１６ａ，１１６ｂの表面が定着ベルト１１２に近接して対向する状態では、磁束Ｍが通過する領域の透磁率が高まる。これにより、前記領域の磁気抵抗が低下して励磁コイル１２０と定着ベルト１１２の磁気結合が向上する。
従って、この状態では、前記領域部分の定着ベルト１１２の発熱温度を高めることができる。
一方、対向コア１１６のコア部材１１６ａ，１１６ｂの表面が定着ベルト１１２から離間した状態では、磁束Ｍが透磁率の低い空気中を通過することとなる。従って、この状態では、前記領域部分の定着ベルト１１２の発熱温度が低下する。
すなわち、この像加熱装置においては、対向コア１１６の領域ａが励磁コイル１２０に対向する回転位相で励磁コイル１２０が加熱すると、中央の小幅紙の通紙域部分が強く加熱される。そして、この像加熱装置においては、領域ｂが励磁コイル１２０に対向する回転位相で励磁コイル１２０が加熱すると、端部の小幅紙の非通紙域が強く加熱される。
このように、本実施の形態に係る像加熱装置においては、対向コア１１６が連続的に回転し、対向コア１１６の回転位相に応じて励磁コイル１２０による加熱タイミングを調整することにより、定着ベルト１１２の発熱量分布を調整することができる。
次に、図１０Ａ及び図１０Ｂを参照して、対向コア１１６の回転位相と励磁コイル１２０の励磁動作パターンについて説明する。図１０Ａにおいて、横軸は時間の経過を表し、縦軸は励磁コイル１２０に対向コア１１６の領域ａ，ｂが対向する長さをそれぞれ実線と破線とで示している。励磁コイル１２０に対向コア１１６の領域ａ，ｂが対向する長さは、対向コア１１６が連続的に回転しているので、時間の経過により変化する。また、点Ｐは、領域ａが励磁コイル１２０に正対する図８に示す状態を表している。
図１０Ｂにおいて、横軸は時間の経過を表し、縦軸は励磁コイル１２０の励磁動作パターンを示している。励磁動作パターンＡでは、領域ａが励磁コイル１２０に対向する時に加熱することとなり、定着ベルト１１２の中央部が強く加熱される。また、励磁動作パターンＢでは、領域ｂが励磁コイル１２０に対向する時に加熱することとなり、定着ベルト１１２の端部が強く加熱される。さらに、励磁動作パターンＣでは、定着ベルト１１２の全領域が連続的に加熱される。
本実施の形態１の像加熱装置においては、定着ベルト１１２が励磁コイル１２０により加熱される略１８０度の領域を通過する間に、逆方向に等速度で回転する対向コア１１６が相対的に１回転する。従って、この像加熱装置では、例えば定着ベルト１１２が加熱領域の前半で中央部が強く加熱され、後半で端部が強く加熱される。この結果、この像加熱装置においては、定着ベルト１１２の全幅が均一に加熱されるようになる。
ところで、対向コア１１６と定着ベルト１１２が等速度（厳密には等角速度）で同一方向に移動する場合には、加熱部を通過する間に対向コア１１６と定着ベルト１１２の対向位置が相対的に変化しない。このため、この場合には、対向コア１１６の形状に応じた発熱量分布がそのまま発熱量分布となってしまう。
つまり、定着ベルト１１２は、対向コア１１６の領域ａが対向した部分では中央の温度が高く、端部の温度が低くなる。また、定着ベルト１１２は、対向コア１１６の領域ｂが対向した部分では中央の温度が低く、端部の温度が高くなってしまう。この温度差の発生を防止するためには、少なくとも、加熱部において対向コア１１６と定着ベルト１１２との間に速度差を設けることが必要である。
そこで、本実施の形態１に係る像加熱装置においては、対向コア１１６を定着ベルト１１２と逆方向に等速度で回転させている。
前記励磁動作パターンの切り替えは、以下のように行う。
まず、図９に示す中央の温度センサ１１８と端部の温度センサ１３２の温度差が所定の温度差（例えば１５℃）よりも小さいとする。また、温度センサ１３２で測定した温度が定着温度（例えば１７０℃）より高く第１の所定温度（例えば１８０℃）よりも低いとする。
この場合には、図１０Ｂに示す励磁動作パターンＣで励磁コイル１２０を動作させて定着ベルト１１２を連続的に加熱する。これにより、加熱領域を通過する定着ベルト１１２は幅方向に均一に加熱されるようになる。
ここで、定着ベルト１１２の温度は、通紙される記録紙１６の幅が広い場合には、定着ベルト１１２のほぼ全幅にわたって熱が奪われるので、その全幅にわたって均一に保たれる。
このような状態で小幅の記録紙１６を通紙させる場合には、定着ベルト１１２の中央のみが記録紙１６に熱を奪われる。この場合、定着ベルト１１２は、中央部の温度センサ１１８に基づいて温度制御されるので、その非通紙域である両端部分の温度が上昇する。
そこで、この像加熱装置では、温度センサ１３２で測定した温度が１８０℃より高くなった場合には、図１０Ｂに示す励磁動作パターンＡで励磁コイル１２０を間欠的に駆動する。これにより、定着ベルト１１２の小幅紙の非通紙域の発熱量分布が低下し、非通紙域の過昇温を防止することができる。
そして、温度センサ１３２での測定温度が定着温度よりも低い第２の所定温度（例えば１６０℃）になったら、励磁動作パターンＣで励磁コイル１２０を連続的に加熱駆動して、定着ベルト１１２の温度を均一な発熱量分布に戻す。
一方、定着器１９が冷えた状態（たとえば室温）から小幅紙で印字動作を行う場合には、定着ベルト１１２の中央部のみを加熱するように、図１０Ｂの励磁動作パターンＡで定着ベルト１１２の加熱を開始する。
この場合には定着ベルト１１２の中央部のみが加熱されるので、加熱に要する熱容量が小さくて済む。従って、この像加熱装置では、少ないエネルギーで所定温度（１７０℃）まで昇温させることができると同時に、同じ電力で加熱すれば短時間で昇温させることができる。
また、この場合には、定着ベルト１１２の非通紙域の温度が定着温度まで上昇しないので、加圧ローラ１１５の非通紙域の温度が通紙域の温度よりも高くなりすぎることを防止できる。
ところで、この場合には、中央の温度センサ１１８の温度が端部の温度センサ１３２よりも高い状態となる。このため、この状態から引き続いて大幅紙を通紙する場合には、定着ベルト１１２の両端部のみを加熱する必要がある。
そこで、このような場合には、図１０Ｂの励磁動作パターンＢで励磁コイル１２０を駆動する。この励磁動作パターンでは、定着ベルト１１２の中央の発熱量が少なく、端部の発熱量が多い発熱量分布となる。これにより、定着ベルト１１２の端部の温度を、低い状態から均一な発熱量分布とすることができる。
ここで、小幅紙の連続通紙時には、定着ベルト１１２の端部は強く加熱されていないので、温度が低く、加圧ローラ１１５の非通紙域の温度が上がり過ぎない。従って、この像加熱装置においては、大幅紙の通紙時にも、加圧ローラ１１５の温度ムラに起因する定着画像の光沢ムラなどの不均一を防止することができ、高品位な画像を得ることができる。
また、図１０Ｂの励磁動作パターンＢは、中央の温度センサ１１８の温度が端部の温度センサ１３２より所定の温度差（例えば１５℃）以上有る場合に動作させればよい。
以上のように、本実施の形態１に係る像加熱装置によれば、小幅紙の連続通紙時にも定着ベルト１１２の発熱量分布を常にほぼ均一に保つことができる。従って、この像加熱装置では、小幅紙の通紙直後に大幅紙を通紙したり、小幅紙と大幅紙を交互に通紙させたりする場合にも定着発熱量分布の不均一によるコールドオフセットやホットオフセットなどの定着不良を防止することができる。
また、この像加熱装置では、小幅紙の印字のために起動する場合、定着ベルト１１２の中央部のみを加熱することができる。従って、この像加熱装置においては、少ないエネルギーで定着ベルト１２を昇温させることができると同時に、同じ電力で加熱すれば短時間で昇温させることができる。また、この像加熱装置においては、定着ベルト１１２の端部への放熱などにより、定着ベルト１１２の中央部に対して端部の温度が低くなりすぎた場合にも、均一な発熱量分布に復帰させることができる。
また、この像加熱装置では、定着ベルト１１２の発熱量分布の調整を励磁コイル１２０の励磁動作パターンを変更することで行っている。従って、この像加熱装置においては、機構的な励磁コイル１２０の励磁動作切り替え手段が不要になり、前記励磁動作の切り替えに伴う動作音などの異音の発生を防止できる。また、この像加熱装置においては、励磁コイル１２０の励磁動作の切り替えに要する時間が不要なので待機時間を設ける必要がなく、頻繁に変更を行うことができる。
また、この像加熱装置においては、対向コア１１６を一体として連続的に回転させるので、回転駆動のための機構が簡素である。さらに、この像加熱装置においては、対向コア１１６を保持ローラ１１３の内部で回転させるので、発熱部を小型に構成することができる。
また、対向コア１１６は、軸方向に均一な断面積で連続的に回転しているので、発熱部の熱容量分布が軸方向に均一である。従って、この像加熱装置においては、定着ベルト１１２の全幅にわたって単一の励磁コイル１２０で加熱することにより、均一な発熱量分布を実現することが容易である。
また、この像加熱装置においては、透磁率の高い対向コア１１６を誘導加熱磁路内に設置することにより定着器１９外への磁束の漏洩を防止することができる。
また、この像加熱装置においては、発熱部として定着ベルト１１２を保持ローラ１１３に巻き付けた部分で加熱することにより、定着ベルト１１２の形状が安定し、定着ベルト１１２と励磁コイル１２０の間隔を一定に保つことが容易である。
ところで、従来の定着器では、小幅紙の連続通紙時に定着ベルト１１２の両端部の温度が高くなりすぎる場合には、印字動作を停止して前記両端部の温度が低下するまで待機したり、記録紙１６の通紙間隔を広げたりする必要があった。
これに対し、本実施の形態１に係る像加熱装置では、小幅紙の連続通紙時における定着ベルト１１２の両端の温度上昇を抑制できるので、過昇温時の待機や通紙間隔の拡大が不要になる。従って、この像加熱装置においては、小幅紙を連続出力する場合の、単位時間当たりの出力枚数であるスループットを高く設定することができる。
また、この像加熱装置においては、加圧ローラ１１５の非通紙域の温度上昇を防止できるので、加圧ローラ１１５の発熱量分布による不均一な定着性による画像品位の低下を防止できる。
さらに、この像加熱装置においては、円周方向の強発熱領域と弱発熱領域の割合が軸方向に均一なので、定着ベルト１１２の全幅を加熱する場合に、全幅を均一に加熱できる。
なお、本実施の形態１の像加熱装置では、発熱量分布を調整するために対向コア１１６の回転位相に対する励磁コイル１２０の励磁タイミングを１８０度反転させている。しかし、この対向コア１１６の回転位相角度は、１８０度に限るものではなく、非通紙域の温度変化に応じて調整することができる。
このような構成の像加熱装置によれば、非通紙域の発熱量分布の強弱を高精度に制御でき、定着ベルト１１２の発熱量分布を均一にすることができる。
また、前述の像加熱装置では、対向コイル１６の半円断面形状の反対側部分には特に部材を設けなかったが、図１１に示すように、前記反対側部分に対向コア１１６と透磁率の異なる調整部材１３８を設けてもよい。
この調整部材１３８として、対向コア１１６よりも透磁率の低い磁性材料（例えば比透磁率が１０の樹脂フェライト）を用いた場合には、対向コア１１６と調整部材１３８の透磁率に応じて発熱量の強弱のピークの差を任意に調整することができる。
また、調整部材１３８として、アルミや銅などの非磁性の導電材料を用いた場合には、発熱量の強弱の差をさらに大きくすることができる。これは、導電材料は、誘導磁界中では渦電流が流れやすいために、その内部に誘導磁束をほとんど通過させないためである。
さらに、図１１に示す対向コア１１６は、軸方向に均一な断面形状となるので、発熱部の熱容量分布が軸方向に均一に近づく。従って、図１１に示す対向コア１１６を用いた像加熱装置においては、定着ベルト１１２を励磁コイル１２０で均一に加熱することにより、均一な発熱量分布を実現することが容易である。
なお、対向コア１１６は、その断面形状を中央部から端部方向へ、使用する記録紙１６の紙幅の種類を考慮して、階段状に変化させてもよい。このような構成の像加熱装置によれば、複数の紙幅の記録紙１６に対応できると同時に加熱部と非加熱部（発熱量分布の強い部分と弱い部分）の境界の発熱量の差を顕著にすることができる。
また、本実施の形態１に係る像加熱装置では、対向コア１１６と保持ローラ１１３の間隔は０．５ｍｍとしたが、この間隔は０．３ｍｍ以上２ｍｍ以下であることが望ましい。この間隔よりも狭い場合には、保持ローラ１１３と対向コア１１６が部分的に接触することにより、軸方向に熱伝導分布に不均一が生じるおそれがある。これにより均一に加熱されても発熱量分布に不均一が生じ、均一な定着画像が得られなくなるおそれがある。また、この間隔が広い場合には、励磁コア２０と定着ベルト１１２の磁気結合が悪くなり、効率よく誘導加熱することができないことがある。
なお、本実施の形態１の像加熱装置では、定着器１９の構成として、定着ベルト１１２を保持ローラ１１３と定着ベルト１４に懸架し、保持ローラ１１３に励磁コイルを対向させたが、本構成に限るものではない。
例えば、前記構成としては、図１２に示すように、保持ローラ１１３の外周に同径の定着ベルト１１２を外挿し、定着ベルト１１２を介して加圧ローラ１１５に保持ローラ１１３を押圧する構成も実現可能である。
この構成では、定着ローラ１１４と保持ローラ１１３を別個に設ける必要が無く、定着ベルト１１２に張力を付与する機構も不要になるので、構成を簡素で安価にできる。
また、この構成では、定着ベルト１１２の周長が短くなり、昇温時の熱容量が小さくなるので、昇温時に必要なエネルギーが小さくなると同時に昇温時間を短縮することができる。
また、本実施の形態１の像加熱装置では、対向コア１１６を定着ベルト１１２に対して逆方向に等速度で回転させたが、両者の相対速度はこれに限るものではない。
ここで、逆方向に回転させる場合には、定着ベルト１１２の任意の部分が励磁コイル１２０との対向部を通過する間に、対向コア１１６の励磁コイル１２０との対向部の下流端が、反対側の上流端まで移動する以上の速さで回転すればよい。
これにより、定着ベルト１１２が加熱される時間に対向コア１１６が定着ベルト１１２に対して相対的に１回転以上する。従って、この構成においては、対向コア１１６の断面形状や電磁気特性の変化による発熱量分布の強弱が全ての部分で足し合わされるので、定着ベルト１１２の全幅にわたって均一な発熱量分布とすることができる。
上記の相対的な速度差は、整数の回転数であることが望ましい。これにより、円周方向の発熱量分布の強弱が完全に足し合わされるので、軸方向の発熱量分布を均一にすることができる。
この場合の対向コア１１６の回転は、低速であるほど駆動音及び駆動力を低くできる。また、この像加熱装置では、対向コア１１６を定着ベルト１１２と逆方向に回転させることにより、回転速度が低くても、相対的な速度を高めることができる。
従って、この像加熱装置においては、逆方向に回転させることにより、対向コア１１６の回転速度を低く設定することができる。また、励磁コイル１２０による加熱領域が対向コア１１６の回転軸に対して１８０度の範囲の場合には、対向コア１１６を逆方向に等速度で回転させることが、最も対向コア１１６の速度を低く設定することができる。
さらに、この像加熱装置においては、対向コア１１６を定着ベルト１１２と同方向に移動させる構成も可能である。この場合には、熱部材の任意の部分が励磁手段との対向部を通過する間に、磁束調整手段が整数回転すればよい。これにより、定着ベルト１１２が加熱される時間に対向コア１１６が定着ベルト１１２に対して相対的に１回転以上する。従って、対向コア１１６の断面形状や電磁気特性の変化による発熱量分布の強弱が全ての部分で足し合わされるので、定着ベルト１１２の全幅にわたって均一な発熱量分布とすることができる。
（実施の形態２）
図１３は、本発明の実施の形態２の定着器１９の発熱部の中央部の断面図である。図１４は、図１３の矢印Ｉ方向からの磁束調整手段たる対向コア１１６の構成図である。
本実施の形態２に係る像加熱装置は、実施の形態１と発熱調整手段の構成において相違する。すなわち、本実施の形態２の像加熱装置では、円筒体からなる対向コア１１６の小幅紙の非通紙域に対応する表面の円周方向の半分と、対向コア１１６の回転軸１１７に対して１８０度ずれた位置の小幅紙の非通紙域に対応する表面に、アルミなどの非磁性の導電材料からなる抑制部材１５０を設けている。ここで、対向コア１１６と保持ローラ１１３の内周面との距離は０．６ｍｍとし、抑制部材１５０の厚さは０．３ｍｍとしている。
さらに、本実施の形態２の像加熱装置においては、加圧ローラ１１５の温度に応じて、発熱調整手段としての対向コア１１６の回転位相に対する励磁コイル１２０の励磁動作タイミングを制御している。
その他は実施の形態１の像加熱装置と同様であり、同一の作用を有する構成部材には同一の符号を付してそれらについての詳細な説明を省略する。
図１３に示すように、抑制部材１５０の周面は、軸方向に均一な半円筒面を形成している。図１４において、中央に抑制部材１５０が無い部分に軸方向に対応する対向コア１１６の中央部を領域ａとする。対向コア１１６の両端に抑制部材１５０が無い領域は、両端で回転軸に対して位相が一致した半円筒形状であり、この軸方向に対応する部分を領域ｂとする。
次に、本実施の形態２の像加熱装置における発熱調整手段としての対向コア１１６の動作及び作用について説明する。
図１３において、対向コア１１６の抑制部材１５０が無い領域が定着ベルト１１２に対向する時には、磁束が通過する領域の透磁率が高まる。この領域の磁気抵抗が低下するために、励磁コイル１２０と定着ベルト１１２の磁気結合が向上する。従って、この部分の定着ベルトの発熱量分布を高めることができる。
一方、対向コア１１６の表面に抑制部材１５０が介在する時には、抑制部材１５０に渦電流が誘起され、抑制部材１５０を通過する磁束の変化を妨げる。この作用により、非通紙域の定着ベルト１１２へ励磁コイル１２０から作用する磁束が大きく減少する。これにより、非通紙域の定着ベルト２０と励磁コイル１２０の磁気結合が、通紙域に比べて悪くなる。この結果、この像加熱装置では、抑制部材１５０を励磁コイルに対向させた時に誘導加熱することにより、この部分の発熱量分布を大きく低下させることができる。
従って、この像加熱装置においては、対向コア１１６の領域ａが励磁コイル１２０に対向する回転位相で励磁コイル１２０が加熱すると、中央の小幅紙の通紙域部分が強く加熱される。そして、領域ｂが励磁コイル１２０に対向する回転位相で励磁コイル１２０が励磁されると、端部の小幅紙の非通紙域が強く加熱される。
本実施の形態２の像加熱装置では、対向コア１１６は連続的に回転し、対向コア１１６の回転位相に応じて励磁コイル１２０の動作タイミングを調整することにより、定着ベルト１１２の発熱量分布を調整している。
この対向コア１１６の回転位相と励磁コイル１２０の動作タイミングと励磁動作パターンの切り替えは、実施の形態１の像加熱装置の場合と同様である。
次に、加圧ローラ１１５の温度に応じた発熱調整手段の制御について説明する。
本実施の形態２の像加熱装置においては、定着ベルト１１２の中央部を強く加熱する図１０Ｂの励磁動作パターンＡで加熱し、小幅紙を連続通紙すると、加圧ローラ１１５の端部の温度が中央部よりも低くなる。
この状態から大幅紙を通紙するために図１０Ｂの励磁動作パターンＢで端部を強く加熱することにより、定着ベルト１１２の温度を均一にすることができるが、加圧ローラ１１５の温度は均一にならないという課題がある。このため、大幅紙での定着像が不均一で光沢ムラなどの定着ムラが生じ、画像の品位が低下してしまう。
また、定着ベルト１１２の全幅を加熱する励磁動作パターンＡと励磁動作パターンＣを交互に制御して、小幅紙を連続通紙すると、定着ベルト１１２の温度を１７０℃の定着温度で一定かつ均一に保持できる。しかし、通紙部の加圧ローラ１１５は、記録紙１６に熱を奪われるので８０℃程度にしか温度が上昇しない。
一方、加圧ローラ１１５の非通紙域は、１７０℃の定着ベルト１１２に接触し続けるので定着温度に近い１６０℃まで温度が上昇する。この状態で大幅紙を通紙すると、定着ベルト１１２の発熱量分布は均一でも、加圧ローラ１１５に８０℃もの温度差があるため、光沢ムラなどの定着の不均一が生じ、画像の品位が低下してしまう。
そこで、本実施の形態２の像加熱装置では、加圧ローラ１１５の小幅紙の通紙域の加圧温度と非通紙域の温度とを、温度センサ１２６，１２７で測定し、加圧ローラ１１５の発熱量分布が所定の範囲内になるように励磁コイル１２０の励磁動作タイミングを変化させている。
すなわち、例えば、定着ベルト１１２の全幅を加熱する励磁動作パターンＣでの幅広紙通紙後に小幅紙を通紙する場合には、加圧ローラ１１５の非通紙部の温度センサ１２７と通紙部の温度センサ１２６の温度差が所定の温度差（例えば１０℃）になったときに励磁動作パターンＡに切り替える。
次に、励磁動作パターンＡでの小幅紙の連続通紙時に、加圧ローラ１１５の端部の温度が中央部よりも所定温度差（例えば１５℃）よりも低くなった場合には、定着ベルト１１２の全幅を加熱する励磁動作パターンＣに変更する。
これにより、小幅紙の通紙域と非通紙域の加圧ローラ１１５の発熱量分布を所定の温度範囲内に維持することができる。従って、この像加熱装置においては、小幅紙の連続通紙後に大幅紙を通紙する時や、小幅紙と大幅紙を交互に通紙する場合にも、待機時間無しで均一に定着された高品位な画像を得ることができる。
以上のように、本実施の形態２の像加熱装置によれば、対向コア１１６が定着部材に近接しない時には、抑制部材１５０が定着ベルト１１２に近接することとなる。これにより、発熱量分布を対向コア１１６が近接する時の強い発熱量分布とのピークと、抑制部材１５０が対向する発熱量分布の弱い時のピークの差が大きくできる。この結果、この像加熱装置では、発熱量分布の強弱が大きくなるので、発熱量分布を制御するための応答性が向上する。
また、この像加熱装置は、対向コア１１６の形状が円筒形状なので、フェライトなどの焼結材料で作成しても形状精度を確保することが容易であり、安価に製作することができる。
また、この像加熱装置は、対向コア１１６は軸方向に均一な断面積で連続的に回転しているので、発熱部の熱容量分布が軸方向に均一である。従って、この像加熱装置においては、定着ベルト１１２の全幅にわたる単一の励磁手段２０で加熱することにより、均一な発熱量分布を実現することが容易である。
さらに、この像加熱装置は、円周方向の強発熱領域と弱発熱領域の割合が軸方向に均一なので、定着ベルト１１２の全幅を加熱する場合に、全幅を均一に加熱できる。
さらに、この像加熱装置は、加圧ローラ１１５の温度センサ１２６，２７が測定した温度に基づき励磁コイル１２０の励磁動作パターンを変化させることにより、加圧ローラ１１５の発熱量分布を所定の温度範囲内に維持することができる。これにより、小幅紙の連続通紙後に大幅紙を通紙する時や、小幅紙と大幅紙を交互に通紙する場合にも、待機時間無しで均一に定着された高品位な画像を得ることができる。
なお、制御部材１５０は、誘導加熱により発熱しないよう、導電体としての材料の体積抵抗率は１０×１０−８Ω・ｍ以下であることが望ましい。さらに、制御部材１５０は、誘導発熱を防止するために、厚さが０．２ｍｍ以上であることが望ましい。また、抑制部材１５０は、その厚さ分だけ、中央部の対向コア１１６と定着ベルト１１２の間隔が大きくなるので、薄い方がよい。励磁コイル１２０と定着ベルト１１２と対向コア１１６の磁気結合を十分に確保するために、抑制部材１５０の厚さは２ｍｍ以下であることが望ましい。
なお、本実施の形態２の像加熱装置では、対向コア１１６を軸方向に均一な断面の円筒形状としたが、抑制部材１５０に対応した凹部を設け、他の部分の対向コア１１６の外周面を抑制部材１５０の外周面と同一円周面としてもよい。この場合には、対向コア１１６と定着ベルト１１２の間隔が抑制部材１５０の厚さ分だけ近接するので、励磁コイル１２０と定着ベルト１１２と対向コア１１６の磁気結合を高めることができる。
（実施の形態３）
図１５Ａ，図１５Ｂ，図１５Ｃは、本実施の形態３の像加熱装置における定着器１９の発熱部の断面図である。図１６は、図１５Ｃの矢印Ｊ方向から見た磁束調整手段としての対向コア１１６の構成図である。
本実施の形態３の像加熱装置は、実施の形態１の像加熱装置と、発熱調整手段の構成において相違する。すなわち、本実施の形態３の像加熱装置では、対向コア１１６は連続的に回転するのではなく、所定の回転姿勢の間を発熱量分布の切り替え時に回転する。また、励磁コイル１２０は、加熱時には連続的に動作する。
さらに、本実施の形態３の像加熱装置は、基本的に略円筒形の対向コア１１６を円形断面において３等分した領域Ａ，Ｂ，Ｃを形成した形態が異なる。ここで、領域Ａは、軸方向の全幅に対向コア１１６がある。領域Ｂは、中央の小幅紙の通紙域に対応する範囲にのみ対向コア１１６がある。領域Ｃは、両端の小幅紙の非通紙域に対応する部分にのみ対向コア１１６がある。
その他は実施の形態１の像加熱装置と同様であり、同一の作用を有する構成部材には同一の符号を付してそれらについての詳細な説明を省略する。
図１５Ａ，図１５Ｂ，図１５Ｃを参照して、本実施の形態３の像加熱装置における発熱調整手段としての対向コア１１６の動作、作用について説明する。
まず、中央の温度センサ１１８と端部の温度センサ１３２の温度差が所定の温度差（例えば１５℃）よりも小さいとする。また、温度センサ１３２で測定した温度が定着温度（例えば１７０℃）より高く第１の所定温度（例えば１８０℃）よりも低いとする。この場合には、図１５Ａのように、対向コア１１６の領域Ａ部分を励磁コア２０に対向させ固定する。このとき、領域Ｂ及び領域Ｃも一部が励磁コイル１２０に対向するが、両領域の対向する範囲を同じにする。
この状態で、励磁コイル１２０に通電すると、定着ベルト１１２は、軸方向の全幅に均一に磁束が作用し、均一に誘導加熱される。ここで、通紙される記録紙１６の紙幅が広い場合には、ほぼ全幅にわたって熱を奪うため、定着ベルト１１２の温度は全幅にわたって均一に保たれる。
図１５Ａの状態で小幅の記録紙１６を通紙させる場合には、定着ベルト１１２中央のみが記録紙１６に熱を奪われ、中央部の温度センサ１１８の基づき温度制御するので、非通紙域となる両端部分の温度が上昇する。
そして、温度センサ１３２で測定した温度が１８０℃より高くなった場合には、対向コア１１６を回転させて図１５Ｂのように領域Ｂと一部の領域Ａを励磁コイル１２０に対向さて固定する。
この領域Ｂが主に対向した状態では、非通紙域に対応する部分の定着ベルト１１２と対向コア１１６の間隔は、中央の通紙域よりも広くなる。このため、非通紙域の定着ベルト２０と励磁コイル１２０の磁気結合が、通紙域に比べて悪くなる。このため、非通紙域の定着ベルト１１２へ励磁コイル１２０から作用する磁束が減少する。この結果、小幅紙の非通紙域の発熱量分布が低下し、非通紙域の過昇温を防止することができる。
そして、温度センサ１３２での測定温度が定着温度よりも低い第２の所定温度（例えば１６０℃）になると、図１５Ａのように領域Ａを励磁コイル１２０に対向させて固定し均一な発熱量分布にもどす。
定着器１９が冷えた状態（たとえば室温）から小幅紙で印字動作を行う場合には、定着ベルト１１２の中央部のみを加熱するために、図１５Ｂの状態で加熱を開始する。この場合には、定着ベルト１１２の中央部のみを加熱するので加熱されるべき熱容量が小さくなる。従って、この場合には、少ないエネルギーで所定温度（１７０℃）まで昇温させることができると同時に、同じ電力で加熱すれば短時間で昇温させることができる。
また、この場合には、非通紙域の定着ベルト１１２の温度が定着温度まで上昇しないので、非通紙域の加圧ローラ１１５の温度が通紙部よりも高くなりすぎることを防止できる。
さらに、この場合には、中央の温度センサ１１８の温度が端部の温度センサ１３２よりも高い状態となる。この状態で引き続いて大幅紙を通紙する場合には、両端部のみを加熱することが必要になる。そこで、この場合には、図１５Ｃのように領域Ｃと一部の領域Ａを対向させて固定する。この状態では、定着ベルト１１２の中央の発熱量が少なく、端部の発熱量が多い発熱量分布となる。これにより、端部の温度が低い状態から均一な発熱量分布とすることができる。このとき、加圧ローラ１１５の非通紙域の温度は上がりすぎていないので、大幅紙の通紙時にも、加圧ローラ１１５の温度ムラに起因する定着画像の光沢ムラなどの不均一を防止することができ、高品位な画像を得ることができる。
この図１５Ｃの状態は、中央の温度センサ１１８の温度が端部の温度センサ１３２より所定の温度差（例えば１５℃）以上ある場合に動作させればよい。
以上のように、本実施の形態３の像加熱装置によれば、小幅紙の連続通紙時にも定着ベルト１１２の発熱量分布を常にほぼ均一に保つことができる。従って、この像加熱装置では、小幅紙の通紙直後に大幅紙を通紙することや、あるいは小幅紙と大幅紙を交互に通紙させる場合にも定着発熱量分布の不均一によるコールドオフセットやホットオフセットなどの定着不良を防止することができる。
また、この像加熱装置では、小幅紙の印字のために起動する場合には、中央部のみを加熱することができるので、少ないエネルギーで昇温させることができると同時に、同じ電力で加熱すれば短時間で昇温させることができる。また、この像加熱装置は、端部への放熱などにより、中央部に対して端部の温度が低くなりすぎた場合にも、均一な発熱量分布に復帰させることができる。
また、この像加熱装置は、円周方向の強発熱領域と弱発熱領域の割合が軸方向に均一なので、定着ベルト１１２の全幅を加熱する場合に、全幅を均一に加熱できる。さらに、この像加熱装置は、軸方向に対向コア１１６が連続する領域があるので、この部分を励磁コイル１２０に対向させることにより、均一かつ効率よく定着ベルト１１２を加熱することができる。
また、この像加熱装置は、対向コア１１６を一体として回転させるので、回転駆動のための機構が簡素である。
（実施の形態４）
図１７は本発明の実施の形態４の像加熱装置における定着器１９の発熱部の断面図である。図１８は図１７の矢印Ｋ方向からの磁束調整手段たる対向コア１１６の構成図である。
本実施の形態４の像加熱装置は、実施の形態３の像加熱装置と、発熱調整手段の構成において相違する。
すなわち、本実施の形態４の像加熱装置では、対向コア１１６の両端の小幅紙の非通紙域の励磁コイル１２０と対向する部分に、リッツワイヤからなる２ターンの抑制コイル１３０を設けている。
また、本実施の形態４の像加熱装置では、抑制コイル１３０の両端を電気的に開閉する開閉手段としてのリレー３１を設けている。
さらに、対向コア１１６の中央の小幅紙の通紙域の励磁コイル１２０と対向する部分に、リッツワイヤからなる２ターンの抑制コイル３３を設け、その両端を電気的に開閉する開閉手段としてのリレー３４を設けている。
さらに、本実施の形態４の像加熱装置では、対向コア１１６は回転しない固定保持とし、断面形状を軸方法に均一な半円形とした。
さらに、本実施の形態４の像加熱装置では、小幅紙通紙域外で最大幅通紙域内で定着ベルト１１２の温度を測定する温度センサ１３２からの温度信号に基づいてリレー３１を開閉するようにしている。
その他は実施の形態３の像加熱装置と同様であり、同一の作用を有する構成部材には同一の符号を付してそれらについての詳細な説明を省略する。
本実施の形態４の像加熱装置は、発熱調整手段としての抑制コイル１３０を有している。抑制コイル１３０の両端は、リレー３１により電気的に断続される。リレー３１は、パワートランジスタ等のスイッチング素子や接点を有するリレー等で構成することができる。
図１８において、リレー３１を接続状態とした場合には、抑制コイル３１に励磁コイル１２０の高周波電流による磁界変化をうち消す方向の誘導電流が流れる。このため、端部の誘導加熱のための磁束が減少するので、この部分の発熱量分布が低下する。
一方、リレー３４を接続状態とした場合には、定着ベルト１１２の中央部の発熱量分布が低下する。
温度センサ１３２で測定した温度が定着温度（例えば１７０℃）より高い第１の所定温度（例えば１８０℃）よりも低い場合には、リレー１３１，１３４を解放状態とする。この状態では、抑制コイル１３０，１３３に電流が流れないので励磁コイル１２０による磁束はうち消されることとなり、定着ベルト１１２の全幅を均一に効率よく加熱できる。
一方、小幅紙の連続通紙などにより小幅紙の非通紙域の温度センサ１３２で測定した温度が１８０℃よりも高い場合には、リレー１３１を導通状態とする。この状態では、抑制コイル１３０に鎖交する磁束の変化をうち消す方向に誘導電流が流れる。このため、磁束が抑制コイル１３０内を通過できなくなり、抑制コイル１３０を設置した部分の定着ベルト１１２へ励磁コイル１２０から作用する磁束が減少する。この結果、この像加熱装置においては、小幅紙の非通紙域の発熱量分布が低下し、非通紙域の過昇温を防止することができる。
そして、温度センサ１３２での測定温度が定着温度よりも低い第２の所定温度（例えば１６０℃）になると、リレー１３１を解放状態として均一な発熱量分布に戻す。
定着器１９が冷えた状態（たとえば室温）から小幅紙で印字動作を行う場合には、中央部のみを加熱するために、リレー１３１を接続状態で加熱を開始する。この場合には、中央部のみを加熱するので加熱されるべき熱容量が小さくなる。このため、この場合には、少ないエネルギーで所定温度（１７０℃）まで昇温させることができると同時に、同じ電力で加熱すれば短時間で昇温させることができる。
また、この場合には、非通紙域の定着ベルト１１２の温度が定着温度まで上昇しないので、非通紙域の加圧ローラ１１５の温度が通紙部よりも高くなりすぎることを防止できる。
さらに、この場合には、中央の温度センサ１１８の温度が端部の温度センサ１３２よりも高い状態となる。この状態で引き続いて大幅紙を通紙する場合には、両端部のみを加熱することが必要になる。この場合には、リレー１３４を接続状態として励磁コイル１２０を駆動する。この場合には、中央の発熱量が少なく、端部の発熱量が多い発熱量分布となる。これにより、この場合には、端部の温度が低い状態から均一な発熱量分布とすることができる。このとき、加圧ローラ１１５の非通紙域の温度は上がりすぎていないので、大幅紙の通紙時にも、加圧ローラ１１５の温度ムラに起因する定着画像の光沢ムラなどの不均一を防止することができ、高品位な画像を得ることができる。
リレー１３４は、中央の温度センサ１１８の温度が端部の温度センサ１３２より所定の温度差（例えば１５℃）以上ある場合に動作させればよい。
以上のように、本実施の形態４の像加熱装置によれば、機構的な可動部を設けること無しに、小幅紙の連続通紙時にも定着ベルト１１２の発熱量分布を常にほぼ均一に保つことができる。従って、この像加熱装置においては、機構的な移動の切り替えによる異音の発生や回転音、摺動音の発生を防止することができる。さらに、この像加熱装置においては、小幅紙の通紙直後に大幅紙を通紙することや、あるいは小幅紙と大幅紙を交互に通紙させる場合にも定着発熱量分布の不均一によるコールドオフセットやホットオフセットなどの定着不良を防止することができる。
また、この像加熱装置においては、小幅紙の印字のために起動する場合には、中央部のみを加熱することができるので、少ないエネルギーで昇温させることができると同時に、同じ電力で加熱すれば短時間で昇温させることができる。また、この像加熱装置においては、端部への放熱などにより、中央部に対して端部の温度が低くなりすぎた場合にも、均一な発熱量分布に復帰させることができる。
また、この像加熱装置においては、抑制コイル１３０に対して定着部材１２の反対側に対向コア１１６を用いているので、励磁コイル１２０と定着ベルト１１２と抑制コイル３１の磁気的結合が向上するので、リレー１３１の開閉による抑制コイルの発熱量分布の調整作用を十分に大きくすることができる。また、この像加熱装置においては、対向コア１１６の一部を抑制コイル３１の内部に設けることにより、リレー１３１の開閉による抑制コイルの発熱量分布の調整作用を更に大きくすることができる。
また、この像加熱装置においては、抑制コイル１３０に対して定着ベルト１１２の反対側に対向コア１１６を配置しているが、対向コア１１６を設置しない構成も実現可能である。この対向コア１１６を設置しない構成の像加熱装置は、高価で重いフェライト等の材料を用いる必要がないので安価で軽量にできる。
さらに、この像加熱装置においては、抑制コイル１３０，１３３の設置状態が軸方向に同一なので、リレー１３１，１３４が解放状態で抑制コイル１３０，１３３の線材が励磁磁束に及ぼす微小な影響も軸方向に均一にできる。これにより、この像加熱装置においては、リレー１３１，１３４を解放状態とすることで、定着ベルト１１２の全幅を均一に加熱することができる。
さらに、この像加熱装置においては、抑制コイル１３０は、上記のような線材を複数回周回したものに限定されない。例えば、薄肉の板金を１周のループ状に形成した構成でも同様の効果が得られる。この構成では線材を複数回巻いて形成する必要がないので、製造工程が簡略にできる。
また、抑制コイル１３０の設置範囲は、通紙する小幅紙の幅に対応させる必要はなく、小幅紙の幅よりも大きく最大の紙幅よりも小さい範囲で、両端から軸受けを介して伝熱により失われる熱量を考慮して設定することができる。
なお、抑制コイル１３０のループの形成方向は、励磁コイル１２０からの磁束に鎖交すればよく、本実施の形態に限るものではない。
（実施の形態５）
図１９は、本発明の実施の形態５の定着器１９の発熱部の中央部の断面図である。図２０は、図１９の矢印Ｌ方向から見た磁束調整手段たる対向コア１１６の構成図である。図２１は、対向コア１１６の表面を矢印Ｎの基部を始発点として矢印Ｎ方向に転回した展開図である。
本実施の形態５に係る像加熱装置は、実施の形態２の像加熱装置と発熱調整手段としての対向コア１１６の構成において相違する。すなわち、本実施の形態５の像加熱装置では、前記発熱調整手段としての円筒体からなる対向コア１１６の周面に、アルミなどの非磁性の導電材料からなる磁束調整体としての複数の抑制部材１５０ａ，１５０ｂを設けている。対向コア１１６には、抑制部材１５０に対応した凹部を設け、他の部分の対向コア１１６の外周面を抑制部材１５０の外周面と同一円周面としている。
抑制部材１５０ａは、記録紙１６の通紙域の磁束を調整する通紙域磁束調整体である。抑制部材１５０ｂは、記録紙１６の非通紙域の磁束を調整する非通紙域磁束調整体である。
本実施の形態５の像加熱装置においては、通紙される記録紙１６の紙幅に応じて、対向コア１１６の回転位相に対する励磁コイル１２０の励磁動作タイミングを制御している。
その他は実施の形態２の像加熱装置と同様であり、同一の作用を有する構成部材には同一の符号を付してそれらについての詳細な説明を省略する。
図１９及び図２０に示すように、抑制部材１５０ａ，１５０ｂは、対向コア１１６の表面の周方向に、それぞれ交互に配置されている。図２０において、複数の抑制部材１５０ａが配置された対向コア１１６の中央部を領域ａとする。また、複数の抑制部材１５０ｂが配置された対向コア１１６の両端部を領域ｂとする。
次に、本実施の形態５の像加熱装置における発熱調整手段としての対向コア１１６の動作及び作用について説明する。
図１９において、対向コア１１６の抑制部材１５０ａ，１５０ｂが無い領域がセンターコア１２１ａに対向する時には、磁束Ｍは、センターコア１２１ａから定着ベルト１１２を貫通する。この磁束Ｍは、抑制部材１５０ａ，１５０ｂの内側に位置する対向コア１１６内部を通って再び定着ベルト１１２を貫通する。そして、サイドコア１２１ｃからアーチコア１２１ｂを通ってセンターコア１２１ａに戻る磁路が形成される。これにより、励磁回路１２３からの交流電流により励磁コイル１２０により生じた磁束Ｍが通過する領域の透磁率が高まる。この領域の磁気抵抗が低下するために、励磁コイル１２０と定着ベルト１１２の磁気結合が向上する。従って、この部分の定着ベルト１１２の発熱量分布を高めることができる。
一方、対向コア１１６の表面に抑制部材１５０ａ，１５０ｂが介在する領域がセンターコア１２１ａに対向する時には、抑制部材１５０ａ，１５０ｂに渦電流が誘起され、抑制部材１５０ａ，１５０ｂを通過する磁束の変化を妨げる。この作用により、非通紙域の定着ベルト１１２へ励磁コイル１２０から作用する磁束を大きく減少させることができる。これにより、通紙される記録紙１６の紙幅に応じて定着ベルト１１２の加熱幅を制御することができる。
すなわち、この像加熱装置においては、対向コア１１６の両端の抑制部材１５０ｂがセンターコア１２１ａに対向する回転位相で励磁コイル１２０を励磁すると、定着ベルト１１２の中央の小幅紙の通紙域部分が強く加熱される。
一方、対向コア１１６の中央の抑制部材１５０ａがセンターコア１２１ａに対向する回転位相で励磁コイル１２０を励磁すると、定着ベルト１１２の端部の小幅紙の非通紙域が強く加熱される。
そこで、本実施の形態５の像加熱装置では、対向コア１１６を連続的に回転し、対向コア１１６の回転位相に応じて励磁コイル１２０の動作タイミングを調整して、定着ベルト１１２の発熱量分布を調整している。
図２２は、本実施の形態５の像加熱装置における対向コア１１６の回転位相と励磁コイル１２０の動作タイミングと励磁動作パターンの一例を示すものである。図２２において、励磁動作パターンＡは、定着ベルト１１２の中央部のみを加熱する場合に用いられる。また、励磁動作パターンＢは、定着ベルト１１２の両端部のみを加熱する場合に用いられる。さらに、励磁動作パターンＣは、定着ベルト１１２の全幅を加熱する場合に用いられる。
この対向コア１１６の回転位相と励磁コイル１２０の動作タイミングと励磁動作パターンの切り替えは、実施の形態２の像加熱装置の場合と同様であるが、抑制部材１５０ａ，１５０ｂが円周上に複数ｎ個存在するので、１回転あたりの切り替え回数はｎ倍になる。
このように、本実施の形態５の像加熱装置によれば、対向コア１１６の回転位相に応じて、励磁コイル１２０を所定のタイミングで動作させることにより、定着ベルト１１２の任意の部位を選択的に加熱することができる。
従って、この像加熱装置においては、定着ベルト１１２の温度を高精度に均一に制御することができる。
なお、対向コア１１６の抑制部材１５０ａ，１５０ｂとセンターコア１２１ａとの位置関係と磁気抵抗の関係は、対向コア１１６の抑制部材１５０ａ，１５０ｂとサイドコア１２１ｃとの位置関係においても同様の関係となる。従って、磁束Ｍの磁気抵抗変化を大きくするためには、対向コア１１６の抑制部材１５０ａ，１５０ｂが無い領域がセンターコア１２１ａに対向する時に、サイドコア１２１ｃもまた対向コア１１６の制御部材１５０ａ，１５０ｂが無い領域に対向することが好ましい。このため、抑制部材１５０ａ，１５０ｂが円周上に３個存在する本実施の形態においては、図１９に示すように、アーチコア１２１ｂを延長し、対向コア１１６の抑制部材１５０ａ，１５０ｂが無い領域の中心位置の方向にサイドコア１２１ｃの位置をずらしている。
また、この像加熱装置では、幅の広い記録紙１６と幅の狭い記録紙１６を交互に連続して通紙しても、スループットを低下させることなく高品位な画像を得ることができる。
また、この像加熱装置では、前記磁束調整手段としての対向コア１１６を安価且つ簡素に構成することができる。
また、この像加熱装置においては、抑制部材１５０ａ，１５０ｂが複数配置されているので、これらの抑制部材１５０ａ，１５０ｂとサンターコア１２１ａとを短時間で対向させることができ、定着ベルト１１２の円周方向の発熱斑をより小さくすることができる。
さらに、この像加熱装置においては、抑制部材１５０ａ，１５０ｂの各々の電磁気特性を異ならせておくことで、定着ベルト１１２の加熱温度を選択的に変化させることが可能になる。
なお、本実施の形態５では、磁束調整体として抑制部材１５０を対向コア１１６の円周方向に複数設けたが、実施の形態１に示したように、対向コア１１６の切欠あるいは切欠部に調整部材１３８を対向コア１１６の円周方向に複数設ける構成でも同様の効果を得ることができる。
（実施の形態６）
図２３は、図１３の矢印Ｌ方向から見た磁束調整手段としての対向コア１１６の構成図である。図２４は、対向コア１１６の表面を矢印Ｎの基部を始発点として矢印Ｎ方向に転回した展開図である。
本実施の形態６に係る像加熱装置は、実施の形態２の像加熱装置と発熱調整手段としての対向コア１１６の構成において相違する。
すなわち、本実施の形態６の像加熱装置では、前記発熱調整手段としての円筒体からなる対向コア１１６の周面の全体にわたって、アルミなどの非磁性の導電材料からなる磁束調整体としての抑制部材１５０を螺旋状に半周分巻き付けるように設けている。
つまり、本実施の形態６の像加熱装置では、矢羽形状の抑制部材１５０の上流端１５０ｐを対向コア１１６の中央に位置させ、抑制部材１５０の下流端１５０ｔを対向コア１１６の両端に位置させる構成を採っている。
本実施の形態６の像加熱装置においては、定着ベルト１１２の温度分布に応じて、対向コア１１６の回転位相に対する励磁コイル１２０の励磁動作タイミングを制御している。
その他は実施の形態２の像加熱装置と同様であり、同一の作用を有する構成部材には同一の符号を付してそれらについての詳細な説明を省略する。
次に、本実施の形態６の像加熱装置における発熱調整手段としての対向コア１１６の動作及び作用について説明する。
図２４において、対向コア１１６の抑制部材１５０が無い領域が定着ベルト１１２に対向する時には、磁束が通過する領域の透磁率が高まる。この領域の磁気抵抗が低下するために、励磁コイル１２０と定着ベルト１１２の磁気結合が向上する。従って、この部分の定着ベルト１１２の発熱量分布を高めることができる。
一方、対向コア１１６の表面に抑制部材１５０が介在する時には、抑制部材１５０に渦電流が誘起され、抑制部材１５０を通過する磁束の変化を妨げる。この作用により、通紙される記録紙１６の非通紙域の定着ベルト１１２へ励磁コイル１２０から作用する磁束を大きく減少させることができる。これにより、定着ベルト１１２の温度分布に応じて定着ベルト１１２の加熱幅を任意に制御することができるようになる。
すなわち、この像加熱装置においては、図２４中の矢印Ａに示される幅方向中欧部分の対向コア１１６の抑制部材１５０の無い領域が励磁コイル１２０に対向する回転位相で励磁コイル１２０を励磁すると、定着ベルト１１２の中央部分のみが強く加熱される。同様に、図２４中の矢印Ｂに示される幅方向両端部分の対向コア１１６の抑制部材１５０の無い領域が励磁コイル１２０に対向する回転位相で励磁コイル１２０を励磁すると、定着ベルト１１２の両端部のみが強く加熱される。さらに、図２４中の矢印Ｄに示される幅方向中央と端部の中間領域の対向コア１１６の抑制部材１５０の無い領域が励磁コイル１２０に対向する回転位相で励磁コイル１２０を励磁すると、定着ベルト１１２の幅方向中央と端部の中間領域のみが強く加熱される。
従って、この定着ベルト１１２に対向している対向コア１１６の抑制部材１５０の無い領域の回転位相を発熱させたい定着ベルト１１２の幅方向位置に対応させて励磁コイル１２０を励磁すると、定着ベルト１１２の任意の領域を強く加熱することができる。
そこで、本実施の形態６の像加熱装置では、対向コア１１６を連続的に回転し、対向コア１１６の回転位相と定着ベルト１１２の温度分布とに応じて励磁コイル１２０の動作タイミングを調整して、定着ベルト１１２の発熱量分布を調整している。
図２５Ａ及び図２５Ｂは、本実施の形態６の像加熱装置における対向コア１１６の回転位相と励磁コイル１２０の動作タイミングと励磁動作パターンの一例を示すものである。図２５Ａ及び図２５Ｂにおいて、励磁動作パターンＡは、定着ベルト１１２の中央部のみを加熱する場合に用いられる。また、励磁動作パターンＢは、定着ベルト１１２の両端部のみを加熱する場合に用いられる。また、励磁動作パターンＣは、定着ベルト１１２の全幅を加熱する場合に用いられる。さらに、励磁動作パターンＤは、定着ベルト１１２の幅方向中央と端部の中間領域を加熱する場合に用いられる。
このように、本実施の形態６の像加熱装置によれば、対向コア１１６の回転位相に応じて、励磁コイル１２０を所定のタイミングで動作させることにより、定着ベルト１１２の任意の部位を選択的に加熱することができる。
従って、この像加熱装置においては、図２５Ａに示すように、定着ベルト１１２の加熱温度分布を高精度に均一に制御することができる。
また、この像加熱装置では、幅の広い記録紙１６と幅の狭い記録紙１６を交互に連続して通紙しても、スループットを低下させることなく高品位な画像を得ることができる。
（実施の形態７）
図２６は、本実施の形態７の像加熱装置における磁束調整手段としての他の対向コア１１６を、図１９の矢印Ｌ方向から見た構成図である。図２７は、この対向コア１１６の表面を矢印Ｎの基部を始発点として矢印Ｎ方向に転回した展開図である。
この対向コア１１６は、アルミなどの非磁性の導電材料からなる磁束調整体としての複数ｎ個の矢羽形状の抑制部材１５０を、その周面に螺旋状に１／（２×ｎ）周分巻き付けるように設けている。
その他は実施の形態６の像加熱装置と同様であり、同一の作用を有する構成部材には同一の符号を付してそれらについての詳細な説明を省略する。
この対向コア１１６の回転位相と励磁コイル１２０の動作タイミングと励磁動作パターンの切り替えは、実施の形態６の像加熱装置の場合と同様であるが、抑制部材１５０ａ，１５０ｂが円周上に複数ｎ個存在するので、１回転あたりの切り替え回数はｎ倍になる。
図２８Ａ及び図２８Ｂは、この対向コア１１６の回転位相と励磁コイル１２０の動作タイミングと励磁動作パターンの一例を示すものである。図２８Ａ及び図２８Ｂにおいて、励磁動作パターンＡは、定着ベルト１１２の中央部のみを加熱する場合に用いられる。また、励磁動作パターンＢは、定着ベルト１１２の両端部のみを加熱する場合に用いられる。また、励磁動作パターンＣは、定着ベルト１１２の全幅を加熱する場合に用いられる。さらに、励磁動作パターンＤは、定着ベルト１１２の幅方向中央と端部の中間領域とを加熱する場合に用いられる。
このように、図２６に示す対向コア１１６を用いた像加熱装置によれば、対向コア１１６の回転位相に応じて、励磁コイル１２０を所定のタイミングで動作させることにより、定着ベルト１１２の任意の部位を選択的に加熱することができる。
従って、この像加熱装置においては、図２８Ａに示すように、定着ベルト１１２の加熱温度分布を高精度に均一に制御することができる。
また、この像加熱装置では、幅の広い記録紙１６と幅の狭い記録紙１６を交互に連続して通紙しても、スループットを低下させることなく高品位な画像を得ることができる。
図２６に示す対向コア１１６を用いた像加熱装置においては、抑制部材１５０が複数配置されているので、これらの抑制部材１５０とセンターコア１２１ａとを短時間で対向させることができ、定着ベルト１１２の円周方向の発熱斑をより小さくすることができる。
さらに、この像加熱装置においては、抑制部材１５０の各々の電磁気特性を異ならせておくことで、定着ベルト１１２の加熱温度を選択的に変化させることが可能になる。
（実施の形態８）
図２９は、本発明の実施の形態８の像加熱装置としての定着器１９の断面図である。図３０は、実施の形態８の像加熱装置に設けられた図２９に示す磁束吸収部材のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。
本実施の形態８の像加熱装置は、実施の形態３の像加熱装置と定着器１９の構成が異なる。すなわち、この像加熱装置は、図２９に示すように、励磁コイル１２０を保持ローラ１１３の内部に設けている。また、この像加熱装置は、定着ベルト１１２を介して加圧ローラ１１５に保持ローラ１１３を押圧させ、抑制部材１５０を定着ベルト１１２の外周面に近接対向する略円弧形状としている。
抑制部材１５０は、軸方向に中央の抑制部材１５０ａと両側の抑制部材１５０ｂに３分割されている。この抑制部材１５０の分割位置は、所定の小幅の記録紙１６の通紙域の境界に対応している。抑制部材１５０は、厚さ１．５ｍｍのアルミ板で構成されている。
分割された抑制部材１５０ａ，１５０ｂは、各々定着ベルト１１２の半径方向に移動可能に保持されている。抑制部材１５０は、図２９及び図３０に示すように、定着ベルト１１２との距離が０．５ｍｍの近接位置と、この距離が４ｍｍの離間位置と、の間を移動する。
その他は実施の形態３の像加熱装置と同様であり、同一の作用を有する構成部材には同一の符号を付してそれらについての詳細な説明を省略する。
次に、本実施の形態６の像加熱装置における発熱調整手段としての抑制部材１５０の動作、作用について説明する。
中央の温度センサ１１８と端部の温度センサ１３２の温度差が所定の温度差（例えば１５℃）よりも小さいとする。また、温度センサ１３２で測定した温度が定着温度（例えば１７０℃）より高く第１の所定温度（例えば１８０℃）よりも低いとする。この場合には、抑制部材１５０ａ，１５０ｂとも、図２９及び図３０の破線の離間位置とする。この状態で励磁コイル１２０に通電すると、定着ベルト１１２の軸方向の全幅に均一に磁束が作用し、定着ベルト１１２が均一に誘導加熱される。ここで、通紙される記録紙１６の幅が広い場合には、定着ベルト１１２のほぼ全幅にわたって熱が奪われるため、定着ベルト１１２の温度は、定着ベルト１１２の全幅にわたって均一に保たれる。
この状態で小幅の記録紙を通過させる場合には、中央のみが記録紙１６に熱を奪われる。これにより、定着ベルト１１２は、中央部の温度センサ１１８に基づき温度制御されるので、非通紙域となる両端部分の温度が上昇する。
そして、温度センサ１３２で測定した温度が１８０℃より高くなった場合には、両端の抑制部材１５０ｂを図２９及び図３０の実線位置に移動して定着ベルト１１２に近接させる。
このように両端の抑制部材１５０ｂが定着ベルト１１２に近接した状態では、非通紙域の定着ベルト１１２と励磁コイル１２０との磁気結合が、通紙域に比べて悪くなる。このため、非通紙域の定着ベルト１１２へ励磁コイル１２０から作用する磁束が減少する。この結果、小幅の記録紙１６の非通紙域の発熱量分布が低下し、非通紙域の過昇温を防止することができる。
そして、温度センサ１３２での測定温度が定着温度よりも低い第２の所定温度（例えば１６０℃）になったら、両端の抑制部材１５０ｂを前記離間位置に移動させて、定着ベルト１１２の温度を均一な発熱量分布に戻す。
ここで、定着器１９が冷えた状態（たとえば室温）から小幅の記録紙１６で印字動作を行う場合には、定着ベルト１１２の中央部のみを加熱する。つまり、この場合には、両端の抑制部材１５０ｂを定着ベルト１１２に近接させた状態で定着ベルト１１２の加熱を開始する。
この場合には、中央部のみが強い発熱量分布で加熱されるので、加熱時の熱容量が小さくなる。従って、この像加熱装置においては、少ないエネルギーで所定温度（１７０℃）まで昇温させることができると同時に、同じ電力で加熱すれば短時間で昇温させることができる。
この場合には、中央の温度センサ１１８の温度が端部の温度センサ１３２よりも高い状態となる。この状態で引き続いて大幅紙を通紙する場合には、定着ベルト１１２の両端部のみを加熱する必要がある。
そこで、この場合には、中央の抑制部材１５０ａを近接位置とし、両側の抑制部材１５０ｂを離間位置とする。この状態では、定着ベルト１１２の中央の発熱量が少なく、端部の発熱量が多い発熱量分布となる。
これにより、定着ベルト１１２の端部の温度を低い状態から均一な発熱量分布とすることができる。この発熱量分布は、中央の温度センサ１１８の温度が端部の温度センサ１３２より所定の温度差（例えば１５℃）以上ある場合に動作させればよい。
また、この像加熱装置においては、電気導体である抑制部材１５０を定着ベルトの外部に設置することにより定着器１９外への磁束の漏洩を防止することができる。
以上のように、本実施の形態７の像加熱装置においては、小幅の記録紙１６の連続通紙時にも定着ベルト１１２の発熱量分布を常にほぼ均一に保つことができる。従って、この像加熱装置においては、小幅の記録紙１６の通紙直後に大幅の記録紙１６を通紙したり、あるいは小幅の記録紙１６と大幅の記録紙１６を交互に通紙させる場合にも定着発熱量分布の不均一によるコールドオフセットやホットオフセットなどの定着不良を防止することができる。
また、この像加熱装置においては、小幅の記録紙１６の印字のために起動する場合には、定着ベルト１１２の中央部のみを加熱することができるので、少ないエネルギーで昇温させることができると同時に、同じ電力で加熱すれば短時間で昇温させることができる。
また、この像加熱装置においては、定着ベルト１１２の端部への放熱などにより、中央部に対して端部の温度が低くなりすぎた場合にも、均一な発熱量分布に復帰させることができる。
さらに、この像加熱装置においては、離間位置では抑制部材１５０が軸方向に均一な距離である離間位置にあるので、定着ベルト１１２の全幅を加熱する場合に、全幅を効率よく均一に加熱できる。
なお、抑制部材１５０は、励磁コイル１２０と定着ベルト１１２の間に設置することも可能であるが、本実施の形態６の像加熱装置では抑制部材１５０を定着ベルト１１２に対して励磁コイル１２０の反対側に設置している。
これにより、抑制部材１５０に誘起される電流、電圧が低くなり、抑制部材１５０の温度上昇が抑制される。この結果、この像加熱装置においては、抑制部材１５０で消費される誘導加熱エネルギーを抑制することができるので、定着ベルト１１２を加熱する熱効率を向上させることができる。
なお、本発明のこの像加熱装置における定着器１の構成は、上記の構成に限定されるものではなく、励磁コイル１２０が定着ベルト１１２の外周部にある場合にも、内周に設置された場合にも適用することができる。
また、本発明の実施の形態６の像加熱装置においては、圧接部材をローラ形状の加圧ローラ１１５としている。しかし、この像加熱装置においては、定着ベルト１１２の回転駆動手段を別に設け、圧接部材を固定された棒状のパッド形状とし、定着ベルト１１２の回転とともに移動する記録紙１６を摺動させる構成としても、実現可能である。
この構成では、圧接部材の定着ベルト１１２に接する面積が小さくなるので、加圧部材に奪われる熱量が小さくなる。これにより、この像加熱装置においては、定着温度までの昇温時間が短縮されるとともに、少ないエネルギーで昇温させることができる様になる。
本明細書は、２００３年１月１４日出願の特願２００３−００５６９２号に基づく。この内容はすべてここに含めておく。
【産業上の利用可能性】  本発明は、簡素で安価な構成で、発熱部材に作用する磁束を調整することにより、発熱部材の発熱量分布を調整することができるという効果を有し、電子写真装置、静電記録装置等の画像形成装置における電磁誘導加熱方式の像加熱装置として有用である。
【図１】
2004063820.tif 000003
【図２】
2004063820.tif 000004
【図３】
2004063820.tif 000005
【図４】
2004063820.tif 000006
【図５】
2004063820.tif 000007
【図６】
2004063820.tif 000008
【図７】
2004063820.tif 000009
【図８】
2004063820.tif 000010
【図９】
2004063820.tif 000011
2004063820.tif 000012
【図１１】
2004063820.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2004063820.tif 000016
2004063820.tif 000017
【図１６】
2004063820.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
2004063820.tif 000020
【図１９】
2004063820.tif 000021
【図２０】
2004063820.tif 000022
【図２１】
2004063820.tif 000023
【図２２】
2004063820.tif 000024
【図２３】
2004063820.tif 000025
【図２４】
2004063820.tif 000026
2004063820.tif 000027
【図２６】
2004063820.tif 000028
【図２７】
2004063820.tif 000029
2004063820.tif 000030
【図２９】
2004063820.tif 000031
【図３０】
2004063820.tif 000032
【手続補正書】
【提出日】平成17年8月15日(2005.8.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁束の作用により発熱する回転自在な環状の発熱体と、前記発熱体の一方の第１周面に近接配置され前記発熱体に作用する磁束を生成する磁束生成手段と、前記発熱体の他方の第２周面に近接して回転自在に配置され、前記発熱体の通紙域に作用する磁束を調整する通紙域磁束調整体、及び、前記発熱体の非通紙域に作用する磁束を調整する前記通紙域磁束調整体と回転位相が異なる非通紙域磁束調整体を有する磁束調整手段と、前記磁束調整手段の各磁束調整部のそれぞれの回転位相に同期して前記磁束生成手段の磁束の生成タイミングを制御する同期制御手段と、を備える、像加熱装置。
【請求項２】
前記磁束調整手段の回転速度が前記発熱体の回転速度と異なる、請求項１記載の像加熱装置。
【請求項３】
前記発熱体の任意の部分が前記磁束生成手段との対向部を通過する間に、前記磁束調整手段が整数回転する、請求項１記載の像加熱装置。
【請求項４】
前記磁束調整手段の回転方向が前記発熱体の回転方向と逆である、請求項１記載の像加熱装置。
【請求項５】
前記発熱体の任意の部分が前記磁束生成手段との対向部を通過する間に、前記磁束調整手段の前記磁束生成手段との対向部の下流端が、反対側の上流端まで移動する以上の速さで回転する、請求項１記載の像加熱装置。
【請求項６】
前記磁束調整手段は、円筒体の周面に前記通紙域磁束調整体及び前記非通紙域磁束調整体を配置した構成を有する、請求項１記載の像加熱装置。
【請求項７】
前記対向コアの表面の中央部及び両端部の周方向に、前記非通紙域磁束調整体を交互に複数配置した、請求項６記載の像加熱装置。
【請求項８】
前記対向コアの中央に前記非通紙域磁束調整体の上流端を位置させ、前記対向コアの両端に前記非通紙域磁束調整体の下流端を位置させた、請求項６記載の像加熱装置。
【請求項９】
前記対向コアの表面の周方向に、前記非通紙域磁束調整体を複数配置した、請求項８記載の像加熱装置。
【請求項１０】
磁束の作用により発熱する回転自在な環状の発熱体と、前記発熱体の一方の第１周面に近接配置され前記発熱体に作用する磁束を生成する磁束生成手段と、前記磁束生成手段を制御して前記加熱体の被加熱体との接触面の温度を所定温度に維持する温度制御手段と、前記発熱体の所定部位に作用する磁束を選択的に調整して前記発熱体の発熱量分布を均一化する発熱量分布調整手段と、を備える、像加熱装置。
【請求項１１】
前記発熱量分布調整手段が、前記磁束生成手段と対向する磁性体を有する、請求項１０記載の像加熱装置。
【請求項１２】
前記発熱量分布調整手段が、前記磁束生成手段と対向する導電体を有する、請求項１０記載の像加熱装置。
【請求項１３】
前記発熱量分布調整手段が、前記磁束生成手段が生成する磁束に鎖交する電気導体からなる抑制コイルを備える、請求項６記載の像加熱装置。
【請求項１４】
請求項１記載の像加熱装置と、前記発熱体の通紙域の温度を検知して前記温度制御手段へ前記発熱体の通紙域の検知温度信号を送る第１温度センサと、前記発熱体の非通紙域の温度を検知して前記温度制御手段へ前記発熱体の非通紙域の検知温度信号を送る第２温度センサと、を備え、前記第２温度センサからの検知温度信号に基づいて前記同期制御手段が前記磁束調整手段の各磁束調整部のそれぞれの回転位相に同期して前記磁束生成手段の磁束の生成タイミングを制御する、画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１０記載の像加熱装置と、前記発熱体の通紙域の温度を検知して前記温度制御手段へ前記発熱体の通紙域の検知温度信号を送る第１温度センサと、前記発熱体の非通紙域の温度を検知して前記温度制御手段へ前記発熱体の非通紙域の検知温度信号を送る第２温度センサと、を備え、前記第２温度センサからの検知温度信号に基づいて前記発熱量分布調整手段が前記発熱体の所定部位に作用する磁束を選択的に調整して前記発熱体の発熱量分布を均一化する、画像形成装置。
【請求項１６】
請求項１０記載の像加熱装置と、前記発熱体に圧接回転する圧接部材と、前記圧接部材の通紙域の温度を検知して前記温度制御手段へ前記圧接部材の通紙域の検知温度信号を送る第１圧接温度センサと、前記圧接部材の非通紙域の温度を検知して前記温度制御手段へ前記圧接部材の非通紙域の検知温度信号を送る第２圧接温度センサと、を備え、前記第２圧接温度センサからの検知温度信号に基づいて前記発熱量分布調整手段が前記発熱体の所定部位に作用する磁束を選択的に調整して前記発熱体の発熱量分布を均一化する、画像形成装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】  明細書
【技術分野】
【０００１】
本発明は、未定着画像を定着させるための、電磁誘導加熱方式を用いた像加熱装置、及び、当該像加熱装置を用いた、電子写真装置や静電記録装置等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電磁誘導加熱（ＩＨ；induction heating）方式の像加熱装置は、発熱体に磁場生成手段により生成した磁場を作用させて渦電流を発生させている。この像加熱装置は、前記渦電流による前記発熱体のジュール発熱により、転写紙及びＯＨＰシートなどの記録紙上の未定着画像を加熱定着するようにしている。
【０００３】
この電磁誘導加熱方式の像加熱装置は、ハロゲンランプを熱源とする熱ローラ方式の像加熱装置と比較して発熱体のみを選択的に加熱できるため、発熱効率を高めて像加熱装置の立ち上がり時間を短くすることができるという利点を有している。
【０００４】
なお、この種の像加熱装置の発熱体としては、肉厚の薄いスリーブもしくは無端状ベルトなどからなる薄肉の発熱体を用いることが望ましい。すなわち、薄肉の発熱体は、発熱体の熱容量が小さくこの発熱体を短時間で発熱させることができる。従って、薄肉の発熱体を用いた像加熱装置は、所定の加熱温度に発熱するまでの立ち上がり応答性を著しく向上させることができる。
【０００５】
反面、熱容量の小さい発熱体は、記録紙の通紙により熱が奪われて通紙域の温度が低下しやすい。
【０００６】
このため、この種の薄肉の発熱体を用いた像加熱装置では、記録紙の通紙により前記発熱体の温度が所定の加熱温度以下にならないように前記発熱体を適時加熱している。
【０００７】
しかしながら、このような構成の像加熱装置では、紙幅の狭い記録紙が連続的に通紙されると、通紙域の温度低下を抑えるべく前記発熱体が加熱され続ける。このため、この像加熱装置では、その発熱体の非通紙域が過昇温状態になることがある。
【０００８】
このような発熱体の非通紙域の過昇温を解消する像加熱装置として、例えば、特許文献１記載の像加熱装置が知られている。
【０００９】
図１は、特許文献１記載の像加熱装置の斜視図である。
【００１０】
この像加熱装置は、図１に示すように、誘導加熱によって発熱する前記発熱体としての金属スリーブ１、及び、金属スリーブ１に圧接する加圧ローラ２を備えている。金属スリーブ１は、円筒管状のガイド７の外周に装着されて回転可能に支持されている。加圧ローラ２は、金属スリーブ１に圧接することにより、金属スリーブ１との間に、記録紙８が通過するニップ部（圧接部）を形成している。
【００１１】
また、この像加熱装置は、高周波磁界を生じる励磁コイル４、及び、磁束を吸収する磁束吸収部材６ａ，６ｂを備えている。励磁コイル４は、ガイド７の内部に配置されている。磁束吸収部材６ａ，６ｂは、金属スリーブ１の外側に設置されている。
【００１２】
図１において、記録紙８は、未定着のトナー像を担持した状態で、矢印Ｓに示す方向に搬送され、前記ニップ部へ送り込まれる。これにより、記録紙８上に担持された未定着のトナー像は、金属スリーブ１の熱と、金属スリーブ１と加圧ローラ２との圧接力とにより、記録紙８上に加熱定着される。
【００１３】
この像加熱装置は、記録紙８が図１中の右端を基準に搬送される。つまり、この像加熱装置では、記録紙８の紙幅が変化した場合、図１中の左側が非通紙域となる。
【００１４】
図１において左側に位置する磁束吸収部材６ｂは、モータ３の回転によりレール５に沿って軸方向に平行移動するように構成されている。
【００１５】
この磁束吸収部材６ｂは、前記ニップ部に紙幅の広い記録紙８が送り込まれるときには、この記録紙８の通紙域から退避した位置に移動される。
【００１６】
また、磁束吸収部材６ｂは、前記ニップ部に紙幅の狭い記録紙８が送り込まれるときには、この記録紙８の非通紙域に位置するように磁束吸収部材６ａの後方に移動される。
【００１７】
これにより、励磁コイル４から金属スリーブ１の非通紙域に届く磁束は、磁束吸収部材６ｂにより吸収されて減少する。
【００１８】
このように、この像加熱装置においては、記録紙８の紙幅に応じて磁束吸収部材６ｂを移動することにより励磁コイル４から届く磁束を抑制して、金属スリーブ１の非通紙域における温度上昇を低減させている。
【００１９】
しかしながら、この像加熱装置では、磁束吸収部材６ｂを平行移動させているため、図２に示すように、磁束吸収部材６ｂと金属スリーブ１との間隔と、磁束吸収部材６ａと金属スリーブ１との間隔と、が異なってしまう。
【００２０】
従って、この像加熱装置においては、金属スリーブ１の、磁束吸収部材６ｂと対向する部分の発熱量と、磁束吸収部材６ａと対向する部分の発熱量とに、差異が発生しやすくなる。
【００２１】
このため、この像加熱装置では、金属スリーブ１の全幅を均一に加熱することが困難になる。
【００２２】
図３は、特許文献１記載の他の像加熱装置の斜視図である。この像加熱装置は、金属スリーブ１に作用する磁束を低減するための手段として磁束遮蔽板を用いたものである。
【００２３】
図３において、磁束遮蔽板９は、金属スリーブ１と励磁コイル４との間に、ホルダ１０の内面に沿うように配置されている。
【００２４】
この磁束遮蔽板９は、紙幅の狭い記録紙８を通過させる場合には、金属スリーブ１の非通紙域に相当する軸方向範囲の励磁コイル４を覆う位置に移動される。
【００２５】
一方、磁束遮蔽板９は、紙幅の広い記録紙８を通過させる場合には、金属スリーブ１の通紙幅の外側まで退避される。
【００２６】
従って、図３に示す像加熱装置においては、紙幅の広い記録紙８を通過させるときには、金属スリーブ１の全幅が均一に加熱されるようになる。
【特許文献１】特開平１０−７４００９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
ところで、特許文献１記載の像加熱装置においては、磁束遮蔽板９が、金属スリーブ１と励磁コイル４との間に、ホルダ１０の内面に沿うように設けられているため、磁束遮蔽板９を薄肉にする必要がある。
【００２８】
しかしながら、磁束遮蔽板９は、薄肉にすると誘導加熱による発熱が増加する。また、ホルダ１０は、一般に熱伝導性の低いプラスチック材料で構成されている。
【００２９】
このため、図３に示す像加熱装置では、磁束遮蔽板９からホルダ１０への放熱が小さく、磁束遮蔽板９が昇温し続けてしまうおそれがある。
【００３０】
また、図１及び図３に示す像加熱装置においては、磁束吸収部材６ｂ及び磁束遮蔽板９を平行移動させるための機構が必要なため、装置全体の構成が複雑になり大型化してしまうといった課題を有している。
【００３１】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、簡単で安価な構成により発熱体の幅方向の発熱量分布を調整することができる像加熱装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３２】
本発明の一形態によれば、像加熱装置は、磁束の作用により発熱する回転自在な環状の発熱体と、前記発熱体の一方の第１周面に近接配置され前記発熱体に作用する磁束を生成する磁束生成手段と、前記発熱体の他方の第２周面に近接して回転自在に配置され、前記発熱体の通紙域に作用する磁束を調整する通紙域磁束調整体、及び、前記発熱体の非通紙域に作用する磁束を調整する前記通紙域磁束調整体と回転位相が異なる非通紙域磁束調整体を有する磁束調整手段と、前記磁束調整手段の各磁束調整部のそれぞれの回転位相に同期して前記磁束生成手段の磁束の生成タイミングを制御する同期制御手段と、を備える。
【００３３】
本発明の他の形態によれば、像加熱装置は、磁束の作用により発熱する回転自在な環状の発熱体と、前記発熱体の一方の第１周面に近接配置され前記発熱体に作用する磁束を生成する磁束生成手段と、前記磁束生成手段を制御して前記加熱体の被加熱体との接触面の温度を所定温度に維持する温度制御手段と、前記発熱体の所定部位に作用する磁束を選択的に調整して前記発熱体の発熱量分布を均一化する発熱量分布調整手段と、を備える。
【００３４】
本発明のさらに他の形態によれば、画像形成装置は、請求項１記載の像加熱装置と、前記発熱体の通紙域の温度を検知して前記温度制御手段へ前記発熱体の通紙域の検知温度信号を送る第１温度センサと、前記発熱体の非通紙域の温度を検知して前記温度制御手段へ前記発熱体の非通紙域の検知温度信号を送る第２温度センサと、を備え、前記第２温度センサからの検知温度信号に基づいて前記同期制御手段が前記磁束調整手段の各磁束調整部のそれぞれの回転位相に同期して前記磁束生成手段の磁束の生成タイミングを制御する。
【００３５】
本発明のさらに他の形態によれば、画像形成装置は、請求項６記載の像加熱装置と、前記発熱体の通紙域の温度を検知して前記温度制御手段へ前記発熱体の通紙域の検知温度信号を送る第１温度センサと、前記発熱体の非通紙域の温度を検知して前記温度制御手段へ前記発熱体の非通紙域の検知温度信号を送る第２温度センサと、を備え、前記第２温度センサからの検知温度信号に基づいて前記発熱量分布調整手段が前記発熱体の所定部位に作用する磁束を選択的に調整して前記発熱体の発熱量分布を均一化する。
【００３６】
本発明のさらに他の形態によれば、画像形成装置は、請求項１０記載の像加熱装置と、前記発熱体に圧接回転する圧接部材と、前記圧接部材の通紙域の温度を検知して前記温度制御手段へ前記圧接部材の通紙域の検知温度信号を送る第３温度センサと、前記圧接部材の非通紙域の温度を検知して前記温度制御手段へ前記圧接部材の非通紙域の検知温度信号を送る第４温度センサと、を備え、前記第４温度センサからの検知温度信号に基づいて前記発熱量分布調整手段が前記発熱体の所定部位に作用する磁束を選択的に調整して前記発熱体の発熱量分布を均一化する。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、簡単で安価な構成により発熱体の幅方向の発熱量分布を調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
本発明の像加熱装置は、像を担持して移動する被加熱体へ直接または間接に熱を伝達する、誘導加熱され無端状の発熱部材と、前記発熱部材の外周面に対向し、磁束を発生して前記発熱部材を誘導加熱する励磁手段と、前記励磁手段を制御し、前記被加熱体に接触する定着面の温度を所定温度とする温度制御手段と、前記発熱部材に対して前記励磁手段と反対側に回転可能に設置され、前記発熱部材の軸方向の少なくとも一部で前記発熱部材の周方向に電磁気特性が異なり、回転位相により前記発熱部材に作用する磁束を調整する磁束調整手段と、前記磁束調整手段の回転位相に同期して前記励磁手段の加熱動作モードを制御する同期制御手段を備える構成を採る。
【００３９】
これにより、この像加熱装置においては、機構的な切り替え動作無しに前記発熱部材の発熱量分布を調整することができる。従って、この像加熱装置は、前記被加熱体の幅によらず前記発熱部材の温度を均一に保つことができる。これにより、この像加熱装置においては、幅の広い前記被加熱体と幅の狭い前記被加熱体を交互に連続して通紙しても、スループットを低下させることなく高品位な画像を得ることができる。
【００４０】
また、本発明の像加熱装置は、前記磁束調整手段の回転速度が加熱される前記発熱部材の回転速度と異なる構成を採る。
【００４１】
これにより、この像加熱装置においては、前記磁束調整手段の電磁気特性の違いによる発熱量分布がそのまま前記発熱部材の発熱量分布になることを防止できる。従って、この像加熱装置は、前記発熱部材に生じる発熱量分布を低減することができる。
【００４２】
また、本発明の像加熱装置は、前記発熱部材の任意の部分が前記励磁手段との対向部を通過する間に、前記磁束調整手段が整数回転する構成を採る。
【００４３】
これにより、この像加熱装置においては、前記磁束調整手段が加熱部を通過する間に、前記磁束調整手段の電磁気特性の違いによる発熱量分布を周方向に重ね合わせることができる。従って、この像加熱装置は、前記発熱部材に生じる発熱量分布を均一にすることができる。
【００４４】
また、本発明の像加熱装置は、磁束調整手段の回転方向が加熱される発熱部材の回転方向と逆である構成を採る。
【００４５】
これにより、この像加熱装置においては、前記磁束調整手段の回転速度が低速で前記発熱部材との相対速度を高めることができる。従って、この像加熱装置は、前記磁束調整手段の回転駆動音や回転駆動力を抑制しながら、前記磁束調整手段の電磁気特性の違いによる発熱量分布がそのまま発熱部材の発熱量分布になることを防止できる。よって、この像加熱装置は、前記発熱部材に生じる発熱量分布のバラツキを低減することができる。
【００４６】
また、本発明の像加熱装置は、前記発熱部材の任意の部分が前記励磁手段との対向部を通過する間に、前記磁束調整手段の前記励磁部材との対向部の下流端が、反対側の上流端まで移動する以上の速さで回転する構成を採る。
【００４７】
これにより、この像加熱装置においては、前記磁束調整手段の電磁気特性の違いによる発熱量分布を、前記磁束調整手段が加熱部を通過する間に周方向に重ね合わせることができる。従って、この像加熱装置は、前記発熱部材に生じる発熱量分布を均一にすることができる。
【００４８】
また、本発明の像加熱装置は、前記磁束調整手段が、円筒体の周面に通紙域の磁束を調整する通紙域磁束調整体、及び、非通紙域の磁束を調整する非通紙域磁束調整体、を形成した対向コアからなる構成を採る。
【００４９】
これにより、この像加熱装置においては、前記磁束調整手段を安価且つ簡素に構成することができる。
【００５０】
また、本発明の像加熱装置は、前記対向コアの中央部の周面に前記通紙域磁束調整体を複数形成し、前記対向コアの両端部の周面に前記非通紙域磁束調整体を複数形成する構成を採る。
【００５１】
これにより、この像加熱装置においては、前記発熱部材をより正確な温度に過熱することができる。また、この像加熱装置においては、前記発熱部材をより迅速に加熱することができるようになる。さらに、この像加熱装置においては、前記通紙域磁束調整体及び前記非通紙域磁束調整体の各々の電磁気特性を異ならせておくことで、前記発熱部材の加熱温度を選択することが可能になる。
【００５２】
また、本発明の像加熱装置は、前記対向コアの中央に前記通紙域磁束調整体及び前記非通紙域磁束調整体の上流端を位置させ、前記対向コアの両端に前記通紙域磁束調整体及び前記非通紙域磁束調整体の下流端を位置させる構成を採る。
【００５３】
これにより、この像加熱装置においては、前記発熱部材の通紙域及び非通紙域の幅を任意の幅に設定することができる。
【００５４】
また、本発明の像加熱装置は、前記対向コアの周方向に、前記通紙域磁束調整体及び前記非通紙域磁束調整体を交互に複数形成する構成を採る。
【００５５】
これにより、この像加熱装置においては、前記発熱部材の通紙域及び非通紙域の幅を任意の幅に設定することができる。また、この像加熱装置においては、前記発熱部材をより正確な温度に過熱することができる。さらに、この像加熱装置においては、前記通紙域磁束調整体及び前記非通紙域磁束調整体の各々の電磁気特性を異ならせておくことで、前記発熱部材の加熱温度を選定することが可能になる。
【００５６】
また、本発明の画像形成装置は、前記像加熱装置と、対応するすべての幅の被加熱体が通過する範囲に設けられ、前記温度制御手段へ前記発熱部材の温度信号を送る第１の温度センサと、対応する幅の最小の被加熱体が通過しない範囲に設けられ、少なくとも前記発熱調整手段へ前記発熱部材の温度信号を送る第２の温度センサを備え、前記第２の温度センサからの信号に基づき前記発熱調整手段が、前記励磁手段の加熱動作モードを制御して発熱部材の発熱量分布を調整する構成を採る。
【００５７】
これにより、この像加熱装置においては、前記発熱部材の温度を高精度に均一に制御できる。従って、この像加熱装置は、幅の広い前記被加熱体と幅の狭い前記被加熱体を交互に連続して通紙しても、スループットを低下させることなく高品位な画像を得ることができる。
【００５８】
また、本発明の像加熱装置は、像を担持して移動する被加熱体へ直接または間接に熱を伝達する、誘導加熱される無端状の発熱部材と、前記発熱部材に対向し、磁束を発生して前記発熱部材を誘導加熱する励磁手段と、前記励磁手段を制御し、前記被加熱体に接触する定着面の温度を所定温度とする温度制御手段と、前記発熱部材に作用する磁束を調整することにより、前記発熱部材の発熱量分布を調整する発熱調整手段とを備え、前記発熱調整手段が前記発熱部材の発熱量分布を、所定の発熱量分布と、前記所定の発熱量分布と強弱を逆転させた発熱量分布を少なくとも設定可能である構成を採る。
【００５９】
これにより、この像加熱装置においては、用いる前記被加熱体の幅の大小によらず、前記発熱部材の温度を高めたい領域を強く加熱することができる。従って、この像加熱装置は、前記被加熱体の幅によらず前記発熱部材の温度をさらに均一に保つことができる。これにより、この像加熱装置では、幅の広い前記被加熱体と幅の狭い前記被加熱体を交互に連続して通紙しても、スループットを低下させることなく高品位な画像を得ることができる。
【００６０】
また、本発明の像加熱装置は、前記発熱調整手段が、前記励磁手段と対向する磁性体を有する構成を採る。
【００６１】
これにより、この像加熱装置においては、前記励磁手段と前記発熱部材の磁気結合を向上させ、効率よく誘導加熱を行うことができる。
【００６２】
また、本発明の像加熱装置は、前記発熱調整手段が、前記励磁手段と対向する導電体を有する構成を採る。
【００６３】
これにより、この像加熱装置においては、前記像加熱装置から外部へ漏洩する磁束を抑制することができる。また、この像加熱装置においては、前記発熱調整手段として、高価な高透磁率材料ではなく、安価な材料を用いることができる。
【００６４】
また、本発明の像加熱装置は、前記発熱調整手段が、前記磁束に鎖交する電気導体からなる抑制コイルを備える構成を採る。
【００６５】
これにより、この像加熱装置においては、機構的な切り替え動作無しに前記発熱部材の発熱量分布を調整することができる。
【００６６】
また、本発明の画像形成装置は、前記像加熱装置と、対応するすべての幅の被加熱体が通過する範囲に設けられ、前記温度制御手段へ前記発熱部材の温度信号を送る第１の温度センサと、対応する幅の最小の被加熱体が通過しない範囲に設けられ、少なくとも前記発熱調整手段へ前記発熱部材の温度信号を送る第２の温度センサを備え、前記第２の温度センサからの信号に基づき前記発熱調整手段が、前記発熱部材の発熱量分布を調整する構成を採る。
【００６７】
これにより、この像加熱装置においては、前記発熱部材の温度を高精度に均一に制御できる。従って、この像加熱装置は、幅の広い前記被加熱体と幅の狭い前記被加熱体を交互に連続して通紙しても、スループットを低下させることなく高品位な画像を得ることができる。
【００６８】
また、本発明の画像形成装置は、前記像加熱装置と、前記加熱部材に前記被加熱体を通紙させる圧接部材と、前記圧接部材の対応するすべての幅の被前記加熱体に通紙域に設けられた第１の圧接温度センサと、前記圧接部材の対応する幅の最小の被加熱体が通紙されない非通紙域に設けられた第２の圧接温度センサと、を備え、前記第１の圧接温度センサと第２の圧接温度センサからの信号に基づき前記発熱調整手段が、前記発熱部材の発熱量分布を調整するものである構成を採る。
【００６９】
これにより、この像加熱装置においては、前記圧接部材の温度を前記被加熱体の幅の大小によらず均一にすることができる。従って、この像加熱装置は、幅の広い前記被加熱体と幅の狭い前記被加熱体を交互に連続して通紙しても、スループットを低下させることなくさらに高品位な画像を得ることができる。
【００７０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に示す全ての実施の形態では、本発明の像加熱装置を、例えば電子写真装置及び静電記録装置等の画像形成装置の定着器として用いる場合について説明する。
【００７１】
（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１に係る像加熱装置を用いた図４に示す画像形成装置の概略構成及び動作について説明する。図４において、電子写真感光体（以下「感光ドラム」という）１１は、矢印の方向に所定の周速度で回転駆動される。感光ドラム１１の表面は、帯電器１２により所定の電位に一様に帯電される。
【００７２】
レーザビームスキャナ１３は、図示しない画像読取装置やコンピュータ等のホスト装置から入力される画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザビームを出力する。
【００７３】
前記レーザビームは、上記の一様に帯電された感光ドラム１１の表面を選択的に走査露光する。これにより、感光ドラム１１の表面上に画像情報に応じた静電潜像が形成される。
【００７４】
この静電潜像は、回転駆動される現像ローラ１４ａを有する現像器１４により帯電した粉体トナーを供給されてトナー像として顕像化される。
【００７５】
一方、給紙部１５からは被加熱体としての記録紙１６が一枚ずつ給送される。記録紙１６は、一対のレジストローラ１７により、感光ドラム１１とこれに当接させた転写ローラ１８とからなる転写部へ、感光体ドラム１の回転と同期した適切なタイミングで送られる。
【００７６】
感光ドラム１１上のトナー像は、転写バイアス電圧が印加された転写ローラ１８の作用によって、記録紙１６に順次転写される。前記転写部を通った記録紙１６は、感光ドラム１１から分離され、像加熱装置としての定着器１９へ導入され、転写トナー像の定着が行われる。前記トナー像が加熱定着された記録紙１６は、排紙トレイ２０へ排出される。
【００７７】
記録紙１６の分離後の感光ドラム１１は、その面の転写残りトナー等の残留物がクリーニング装置２１で除去されて浄化され、繰り返し次の作像に供される。
【００７８】
なお、本実施の形態１に係る像加熱装置では、小幅紙も大幅紙もその幅方向の中心線が定着器１９の回転軸方向の中央位置と一致しながら通過する、中央基準の通紙方式を採用している。
【００７９】
次に、図５及び図６を参照して、上記の画像形成装置における定着器１９について詳細に説明する。
【００８０】
図５及び図６に示すように、定着器１９は、発熱部材としての薄肉でエンドレスの定着ベルト１１２を有している。定着ベルト１１２は、導電性を付与するための導電粉を分散したポリイミド樹脂からなる。
【００８１】
また、定着ベルト１１２は、直径４５ｍｍ、厚さ１００μｍの基材の表面に、ＪＩＳ−Ａ２５度で１５０μｍのシリコンゴム層と、更にこの上に厚さ２０μｍのフッ素樹脂からなる離型層と、が被覆してある。
【００８２】
但し、定着ベルト１１２は、上記の構成に限定されない。例えば、定着ベルト１１２は、前記基材の材質として、耐熱性のあるフッ素樹脂及びＰＰＳ等に導電材料の粉末を分散したもの、あるいは電鋳または塑性加工で製作したニッケル及びステンレス鋼等の薄い金属を用いることもできる。
【００８３】
また、定着ベルト１１２は、その表面の離型層として、ＰＴＦＥ（四フッ化エチレン）、ＰＦＡ（四フッ化エチレン・パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＦＥＰ（四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体）等の離型性の良好な樹脂やゴムを単独あるいは混合で被覆してもよい。
【００８４】
なお、定着ベルト１１２は、発熱層の厚さが誘導加熱の高周波電流に対する表皮深さの２倍よりも薄ければ使用可能である。これ以上、発熱層が厚い場合には、誘導加熱のための磁束が発熱部材を貫通しなくなるので、前記発熱部材に対して前記励磁手段と反対側に設けた前記発熱調整手段の効果は小さくなる。
【００８５】
保持ローラ１１３は、直径が２０ｍｍ、厚さ０．３ｍｍの、絶縁材料であるＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の耐熱材料からなる。図示しないが、保持ローラ１１３は、両端の外周面を支持する軸受けが装着されて、回転可能に支持されている。また、図示しないが、保持ローラ１１３の両端には、定着ベルト１１２の蛇行防止のためのリブが設けられている。
【００８６】
定着ローラ１１４は、表面が低硬度（Ａｓｋｅｒ・Ｃ４５度）の弾力性ある発泡体のシリコンゴムで構成された直径３０ｍｍの低熱伝導性のローラからなる。
【００８７】
定着ベルト１１２は、保持ローラ１１３と定着ローラ１１４との間に所定の張力を付与されて懸架され、矢印方向に移動される。
【００８８】
加圧手段の圧接部材としての加圧ローラ１１５は、外径がφ３０ｍｍで、その表層は硬度がＪＩＳ  Ａ６０度のシリコンゴムで構成されている。加圧ローラ１１５は、図５に示すように、定着ベルト１１２に圧接して、定着ベルト１１２との間にニップ部を形成している。
【００８９】
加圧ローラ１１５は、図示しない装置本体の駆動手段によって回転駆動される。定着ベルト１１２及び定着ローラ１１４は加圧ローラ１１５の回転により従動回転する。加圧ローラ１１５は、耐摩耗性及び離型性を高めるために、その表面に、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等の樹脂あるいはゴムを単独あるいは混合で被覆してもよい。
【００９０】
励磁手段としての励磁コイル１２０は、定着ベルト１１２を誘導加熱する。この励磁コイル１２０構成の詳細は、後述する。
【００９１】
磁束調整手段としての対向コア１１６は、フェライトなどの絶縁性を有する高透磁率の材料からなる。対向コア１１６は、定着ベルト１１２を介して励磁コイル１２０と対向する保持ローラ１１３内に、連続回転可能に設置されている。
【００９２】
また、対向コア１１６は、図８及び図９に示すように、小幅紙の非通紙域に対応する部分と端部とで断面形状が軸方向に変化するように構成されている。本実施の形態１における対向コア１１６は、半円筒形状のコア部材１１６ａ，１１６ｂを、回転軸１１７の軸方向に、回転軸１１７に対して位相を１８０度変えて組み合わせて固定している。対向コア１１６の円周面と保持ローラ１１３の内周面との間隔は、０．５ｍｍとしている。
【００９３】
対向コア１１６は、図８に示すように、回転軸１１７を含む平面で略２等分した領域ａ，ｂに分けられている。図８において、領域ａは、軸方向の中央部の小幅紙の通紙域にのみ対向コア１１６ａが臨み、領域ｂは、両端の小幅紙の非通紙域に対応する部分にのみ対向コア１１６ｂが臨んでいる。
【００９４】
図９において、対向コア１１６の右端には、ギア１３５が設けられている。対向コア１１６は、回転手段１３６の回転がギア１３５に伝達されることにより、定着ベルト１１２の回転方向と逆方向に等速度で連続的に回転される。
【００９５】
対向コア１１６の他端には、切り欠きを有する円盤１３７と、回転時における円盤１３７の切り欠きを検知するフォトセンサ１３８と、が設けられている。
【００９６】
回転手段１３６は、ステッピングモータを有している。回転手段１３６は、フォトセンサ１３８の検知信号により対向コア１１６のホームポジションを検出する。そして、回転手段１３６は、前記ホームポジションからの回転角度を前記ステッピングモータの駆動パルス数で検知して、図７に示す励磁回路１２３の駆動タイミングを設定する。この構成により、本実施の形態１の像加熱装置は、対向コア１１６の回転位相の検出手段として、分解能の高いエンコーダ等の高価な検出装置を必要としないので、安価で簡素な構成になる。
【００９７】
図５に示すように、記録紙１６上には、未定着のトナー像１１９が形成されている。定着ベルト１１２には、その小幅紙の通紙域である幅方向の中央に、その温度を測定して温度制御するための温度センサ１１８が近接配置されている。また、定着ベルト１１２には、その小幅紙の非通紙域で大幅紙の通紙域内に、温度センサ１３２が近接配置されている。
【００９８】
さらに、加圧ローラ１１５には、その小幅紙の通紙域である幅方向の中央に、その温度を測定する温度センサ１２６が近接配置されている。また、加圧ローラ１１５には、小幅紙の非通紙域で大幅紙の通紙域内に、その温度を測定する温度センサ１２７が近接配置されている。
【００９９】
本実施の形態１の像加熱装置としての定着器１９では、ＪＩＳ規格のＡ３用紙の短辺（長さ２９７ｍｍ）を、通紙可能な記録紙１６の最大幅としている。
【０１００】
図６に示すように、磁束生成手段の励磁手段としての励磁コイル１２０は、表面を絶縁した外径０．１５ｍｍの銅線からなる線材を１００本束ねた線束を９回周回して形成されている。
【０１０１】
図５及び図６に示すように、励磁コイル１２０は、その線束が保持ローラ１１３の端部で保持ローラ１１３の外周面に沿う円弧状に配置され、それ以外の部分で外周面の母線方向に沿って配置されている。この励磁コイル１２０の前記母線方向に沿う部分は、保持ローラ１１３の回転軸を中心軸とする仮想の円周面上に配置されている。また、励磁コイル１２０は、定着ベルト１１２の端部で、その線束を２列に並べて積み重ねて盛り上がっている。
【０１０２】
励磁コア１２１は、高透磁率材料（例えば比透磁率２０００）のフェライトで構成されている。
【０１０３】
励磁コア１２１は、センターコア１２１ａと、アーチコア１２１ｂと、一対のサイドコア１２１ｃとから構成されている。センターコア１２１ａは、励磁コイル１２０の周回中心に、定着ベルト１１２の回転軸と平行に配置されている。アーチコア１２１ｂは、略アーチ状をなしており、励磁コイル１２０に対して定着ベルト１１２とは反対側に配置されている。一対のサイドコア１２１ｃは、定着ベルト１１２の回転軸と平行にそれぞれ配置されている。
【０１０４】
また、図６に示すように、アーチコア１２１ｂは、定着ベルト１１２の回転軸方向に離間して複数個配置されている。センターコア１２１ａは、周回された励磁コイル１２０の中央部の開口内に配置されている。一対のサイドコア１２１ｃは、アーチコア１２１ｂの両端に接続され、励磁コイル１２０を介在させることなく定着ベルト１１２と対向している。また、センターコア１２１ａとアーチコア１２１ｂとサイドコア１２１ｃとは磁気的に結合している。
【０１０５】
励磁コア１２１の材料としては、フェライトの他、ケイ素鋼板等の高透磁率で抵抗率の高い材料が望ましい。また、センターコア１２１ａ及びサイドコア１２１ｃは、長手方向に複数に分割して構成してもよい。
【０１０６】
コイル保持部材１２２は、厚さが２ｍｍの、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）及びＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）などの耐熱温度の高い樹脂からなる。励磁コイル１２０及び励磁コア１２１は、コイル保持部材１２２に接着され、図示の形状を保っている。
【０１０７】
図７は、励磁回路１２３に用いられる１石式共振型インバータの基本回路である。図７において、商用電源１６０からの交流は、整流回路１６１で整流されてインバータへ印加される。
【０１０８】
前記インバータでは、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）などのスイッチング素子１６４のスイッチングと共振用コンデンサ１６３とにより、高周波電流が励磁コイル１２０へ印加される。スイッチング素子１６４には、ダイオード１６２が並列に接続されている。
【０１０９】
本実施の形態１の像加熱装置では、励磁回路１２３から最大電圧振幅６５０Ｖ、最大電流振幅６５Ａの交流電流を印加している。
【０１１０】
励磁コイル１２０には、電圧共振形インバータである励磁回路１２３から３０ｋＨｚで最大電流振幅６０Ａ，最大電圧振幅６００Ｖの交流電流が印加される。
【０１１１】
定着ベルト１１２の回転軸方向の中央部に定着ベルト１１２に圧接して温度センサ１１８が設けられている。励磁コイル１２０に印加される交流電流は、温度センサ１１８からの温度信号により、定着ベルト１１２の表面温度が定着設定温度である摂氏１７０度となるように制御される。
【０１１２】
励磁回路１２３の駆動タイミングは、定着ベルト１１２に設けた温度センサ１３２からの温度信号、対向コア１１６の回転位相を検知するフォトセンサ１３８からの検知信号、加圧ローラ１１５に設けた温度センサ１２６，１２７からの温度信号も考慮して制御される。
【０１１３】
以上のように構成された定着器１９を有する画像形成装置においては、感光ドラム１（図１参照）の外表面にトナー像が形成される。このトナー像１７は、記録紙１６の表面に転写される。記録紙１６は、図１の矢印方向からニップ部に搬送される。これにより、トナー像１７が加熱定着され、記録紙１６上に記録画像が得られる。
【０１１４】
本実施の形態１の像加熱装置では、励磁コイル１２０が電磁誘導により定着ベルト１１２を発熱させる。以下に、図８を参照して、定着ベルト１１２の発熱状態について説明する。
【０１１５】
図８において、励磁回路１２３からの交流電流により励磁コイル１２０により生じた磁束Ｍは、破線で示すように、励磁コア１２１のサイドコア１２１ｃから定着ベルト１１２を貫通する。定着ベルト１１２を貫通した磁束Ｍは、保持ローラ１１３内の対向コア１１６に入り、対向コア１１６の磁性により対向コア１１６内を通過する。
【０１１６】
そして、対向コア１１６内を通過した磁束Ｍは、定着ベルト１１２を再び貫通して励磁コア１２１のセンターコア１２１ａに入り、アーチコア１２１ｂを通過してサイドコア１２１ｃに至る。
【０１１７】
この磁束Ｍは、励磁回路１２３の交流電流により生成消滅を繰り返す。この磁束Ｍの変化により発生する誘導電流が定着ベルト１１２内を流れジュール熱を発生させる。
【０１１８】
定着ベルト１１２の回転軸方向に連続したセンターコア１２１ａとサイドコア１２１ｃとは、アーチコア１２１ｂを通過した磁束を回転軸方向に分散させて磁束密度を均一化する作用がある。
【０１１９】
次に、対向コア１１６の作用について説明する。対向コア１１６のコア部材１１６ａ，１１６ｂの表面が定着ベルト１１２に近接して対向する状態では、磁束Ｍが通過する領域の透磁率が高まる。これにより、前記領域の磁気抵抗が低下して励磁コイル１２０と定着ベルト１１２の磁気結合が向上する。
【０１２０】
従って、この状態では、前記領域部分の定着ベルト１１２の発熱温度を高めることができる。
【０１２１】
一方、対向コア１１６のコア部材１１６ａ，１１６ｂの表面が定着ベルト１１２から離間した状態では、磁束Ｍが透磁率の低い空気中を通過することとなる。従って、この状態では、前記領域部分の定着ベルト１１２の発熱温度が低下する。
【０１２２】
すなわち、この像加熱装置においては、対向コア１１６の領域ａが励磁コイル１２０に対向する回転位相で励磁コイル１２０が加熱すると、中央の小幅紙の通紙域部分が強く加熱される。そして、この像加熱装置においては、領域ｂが励磁コイル１２０に対向する回転位相で励磁コイル１２０が加熱すると、端部の小幅紙の非通紙域が強く加熱される。
【０１２３】
このように、本実施の形態に係る像加熱装置においては、対向コア１１６が連続的に回転し、対向コア１１６の回転位相に応じて励磁コイル１２０による加熱タイミングを調整することにより、定着ベルト１１２の発熱量分布を調整することができる。
【０１２４】
次に、図１０Ａ及び図１０Ｂを参照して、対向コア１１６の回転位相と励磁コイル１２０の励磁動作パターンについて説明する。図１０Ａにおいて、横軸は時間の経過を表し、縦軸は励磁コイル１２０に対向コア１１６の領域ａ，ｂが対向する長さをそれぞれ実線と破線とで示している。励磁コイル１２０に対向コア１１６の領域ａ，ｂが対向する長さは、対向コア１１６が連続的に回転しているので、時間の経過により変化する。また、点Ｐは、領域ａが励磁コイル１２０に正対する図８に示す状態を表している。
【０１２５】
図１０Ｂにおいて、横軸は時間の経過を表し、縦軸は励磁コイル１２０の励磁動作パターンを示している。励磁動作パターンＡでは、領域ａが励磁コイル１２０に対向する時に加熱することとなり、定着ベルト１１２の中央部が強く加熱される。また、励磁動作パターンＢでは、領域ｂが励磁コイル１２０に対向する時に加熱することとなり、定着ベルト１１２の端部が強く加熱される。さらに、励磁動作パターンＣでは、定着ベルト１１２の全領域が連続的に加熱される。
【０１２６】
本実施の形態１の像加熱装置においては、定着ベルト１１２が励磁コイル１２０により加熱される略１８０度の領域を通過する間に、逆方向に等速度で回転する対向コア１１６が相対的に１回転する。従って、この像加熱装置では、例えば定着ベルト１１２が加熱領域の前半で中央部が強く加熱され、後半で端部が強く加熱される。この結果、この像加熱装置においては、定着ベルト１１２の全幅が均一に加熱されるようになる。
【０１２７】
ところで、対向コア１１６と定着ベルト１１２が等速度（厳密には等角速度）で同一方向に移動する場合には、加熱部を通過する間に対向コア１１６と定着ベルト１１２の対向位置が相対的に変化しない。このため、この場合には、対向コア１１６の形状に応じた発熱量分布がそのまま発熱量分布となってしまう。
【０１２８】
つまり、定着ベルト１１２は、対向コア１１６の領域ａが対向した部分では中央の温度が高く、端部の温度が低くなる。また、定着ベルト１１２は、対向コア１１６の領域ｂが対向した部分では中央の温度が低く、端部の温度が高くなってしまう。この温度差の発生を防止するためには、少なくとも、加熱部において対向コア１１６と定着ベルト１１２との間に速度差を設けることが必要である。
【０１２９】
そこで、本実施の形態１に係る像加熱装置においては、対向コア１１６を定着ベルト１１２と逆方向に等速度で回転させている。
【０１３０】
前記励磁動作パターンの切り替えは、以下のように行う。
【０１３１】
まず、図９に示す中央の温度センサ１１８と端部の温度センサ１３２の温度差が所定の温度差（例えば１５℃）よりも小さいとする。また、温度センサ１３２で測定した温度が定着温度（例えば１７０℃）より高く第１の所定温度（例えば１８０℃）よりも低いとする。
【０１３２】
この場合には、図１０Ｂに示す励磁動作パターンＣで励磁コイル１２０を動作させて定着ベルト１１２を連続的に加熱する。これにより、加熱領域を通過する定着ベルト１１２は幅方向に均一に加熱されるようになる。
【０１３３】
ここで、定着ベルト１１２の温度は、通紙される記録紙１６の幅が広い場合には、定着ベルト１１２のほぼ全幅にわたって熱が奪われるので、その全幅にわたって均一に保たれる。
【０１３４】
このような状態で小幅の記録紙１６を通紙させる場合には、定着ベルト１１２の中央のみが記録紙１６に熱を奪われる。この場合、定着ベルト１１２は、中央部の温度センサ１１８に基づいて温度制御されるので、その非通紙域である両端部分の温度が上昇する。
【０１３５】
そこで、この像加熱装置では、温度センサ１３２で測定した温度が１８０℃より高くなった場合には、図１０Ｂに示す励磁動作パターンＡで励磁コイル１２０を間欠的に駆動する。これにより、定着ベルト１１２の小幅紙の非通紙域の発熱量分布が低下し、非通紙域の過昇温を防止することができる。
【０１３６】
そして、温度センサ１３２での測定温度が定着温度よりも低い第２の所定温度（例えば１６０℃）になったら、励磁動作パターンＣで励磁コイル１２０を連続的に加熱駆動して、定着ベルト１１２の温度を均一な発熱量分布に戻す。
【０１３７】
一方、定着器１９が冷えた状態（たとえば室温）から小幅紙で印字動作を行う場合には、定着ベルト１１２の中央部のみを加熱するように、図１０Ｂの励磁動作パターンＡで定着ベルト１１２の加熱を開始する。
【０１３８】
この場合には定着ベルト１１２の中央部のみが加熱されるので、加熱に要する熱容量が小さくて済む。従って、この像加熱装置では、少ないエネルギーで所定温度（１７０℃）まで昇温させることができると同時に、同じ電力で加熱すれば短時間で昇温させることができる。
【０１３９】
また、この場合には、定着ベルト１１２の非通紙域の温度が定着温度まで上昇しないので、加圧ローラ１１５の非通紙域の温度が通紙域の温度よりも高くなりすぎることを防止できる。
【０１４０】
ところで、この場合には、中央の温度センサ１１８の温度が端部の温度センサ１３２よりも高い状態となる。このため、この状態から引き続いて大幅紙を通紙する場合には、定着ベルト１１２の両端部のみを加熱する必要がある。
【０１４１】
そこで、このような場合には、図１０Ｂの励磁動作パターンＢで励磁コイル１２０を駆動する。この励磁動作パターンでは、定着ベルト１１２の中央の発熱量が少なく、端部の発熱量が多い発熱量分布となる。これにより、定着ベルト１１２の端部の温度を、低い状態から均一な発熱量分布とすることができる。
【０１４２】
ここで、小幅紙の連続通紙時には、定着ベルト１１２の端部は強く加熱されていないので、温度が低く、加圧ローラ１１５の非通紙域の温度が上がり過ぎない。従って、この像加熱装置においては、大幅紙の通紙時にも、加圧ローラ１１５の温度ムラに起因する定着画像の光沢ムラなどの不均一を防止することができ、高品位な画像を得ることができる。
【０１４３】
また、図１０Ｂの励磁動作パターンＢは、中央の温度センサ１１８の温度が端部の温度センサ１３２より所定の温度差（例えば１５℃）以上有る場合に動作させればよい。
【０１４４】
以上のように、本実施の形態１に係る像加熱装置によれば、小幅紙の連続通紙時にも定着ベルト１１２の発熱量分布を常にほぼ均一に保つことができる。従って、この像加熱装置では、小幅紙の通紙直後に大幅紙を通紙したり、小幅紙と大幅紙を交互に通紙させたりする場合にも定着発熱量分布の不均一によるコールドオフセットやホットオフセットなどの定着不良を防止することができる。
【０１４５】
また、この像加熱装置では、小幅紙の印字のために起動する場合、定着ベルト１１２の中央部のみを加熱することができる。従って、この像加熱装置においては、少ないエネルギーで定着ベルト１２を昇温させることができると同時に、同じ電力で加熱すれば短時間で昇温させることができる。また、この像加熱装置においては、定着ベルト１１２の端部への放熱などにより、定着ベルト１１２の中央部に対して端部の温度が低くなりすぎた場合にも、均一な発熱量分布に復帰させることができる。
【０１４６】
また、この像加熱装置では、定着ベルト１１２の発熱量分布の調整を励磁コイル１２０の励磁動作パターンを変更することで行っている。従って、この像加熱装置においては、機構的な励磁コイル１２０の励磁動作切り替え手段が不要になり、前記励磁動作の切り替えに伴う動作音などの異音の発生を防止できる。また、この像加熱装置においては、励磁コイル１２０の励磁動作の切り替えに要する時間が不要なので待機時間を設ける必要がなく、頻繁に変更を行うことができる。
【０１４７】
また、この像加熱装置においては、対向コア１１６を一体として連続的に回転させるので、回転駆動のための機構が簡素である。さらに、この像加熱装置においては、対向コア１１６を保持ローラ１１３の内部で回転させるので、発熱部を小型に構成することができる。
【０１４８】
また、対向コア１１６は、軸方向に均一な断面積で連続的に回転しているので、発熱部の熱容量分布が軸方向に均一である。従って、この像加熱装置においては、定着ベルト１１２の全幅にわたって単一の励磁コイル１２０で加熱することにより、均一な発熱量分布を実現することが容易である。
【０１４９】
また、この像加熱装置においては、透磁率の高い対向コア１１６を誘導加熱磁路内に設置することにより定着器１９外への磁束の漏洩を防止することができる。
【０１５０】
また、この像加熱装置においては、発熱部として定着ベルト１１２を保持ローラ１１３に巻き付けた部分で加熱することにより、定着ベルト１１２の形状が安定し、定着ベルト１１２と励磁コイル１２０の間隔を一定に保つことが容易である。
【０１５１】
ところで、従来の定着器では、小幅紙の連続通紙時に定着ベルト１１２の両端部の温度が高くなりすぎる場合には、印字動作を停止して前記両端部の温度が低下するまで待機したり、記録紙１６の通紙間隔を広げたりする必要があった。
【０１５２】
これに対し、本実施の形態１に係る像加熱装置では、小幅紙の連続通紙時における定着ベルト１１２の両端の温度上昇を抑制できるので、過昇温時の待機や通紙間隔の拡大が不要になる。従って、この像加熱装置においては、小幅紙を連続出力する場合の、単位時間当たりの出力枚数であるスループットを高く設定することができる。
【０１５３】
また、この像加熱装置においては、加圧ローラ１１５の非通紙域の温度上昇を防止できるので、加圧ローラ１１５の発熱量分布による不均一な定着性による画像品位の低下を防止できる。
【０１５４】
さらに、この像加熱装置においては、円周方向の強発熱領域と弱発熱領域の割合が軸方向に均一なので、定着ベルト１１２の全幅を加熱する場合に、全幅を均一に加熱できる。
【０１５５】
なお、本実施の形態１の像加熱装置では、発熱量分布を調整するために対向コア１１６の回転位相に対する励磁コイル１２０の励磁タイミングを１８０度反転させている。しかし、この対向コア１１６の回転位相角度は、１８０度に限るものではなく、非通紙域の温度変化に応じて調整することができる。
【０１５６】
このような構成の像加熱装置によれば、非通紙域の発熱量分布の強弱を高精度に制御でき、定着ベルト１１２の発熱量分布を均一にすることができる。
【０１５７】
また、前述の像加熱装置では、対向コイル１６の半円断面形状の反対側部分には特に部材を設けなかったが、図１１に示すように、前記反対側部分に対向コア１１６と透磁率の異なる調整部材１３８を設けてもよい。
【０１５８】
この調整部材１３８として、対向コア１１６よりも透磁率の低い磁性材料（例えば比透磁率が１０の樹脂フェライト）を用いた場合には、対向コア１１６と調整部材１３８の透磁率に応じて発熱量の強弱のピークの差を任意に調整することができる。
【０１５９】
また、調整部材１３８として、アルミや銅などの非磁性の導電材料を用いた場合には、発熱量の強弱の差をさらに大きくすることができる。これは、導電材料は、誘導磁界中では渦電流が流れやすいために、その内部に誘導磁束をほとんど通過させないためである。
【０１６０】
さらに、図１１に示す対向コア１１６は、軸方向に均一な断面形状となるので、発熱部の熱容量分布が軸方向に均一に近づく。従って、図１１に示す対向コア１１６を用いた像加熱装置においては、定着ベルト１１２を励磁コイル１２０で均一に加熱することにより、均一な発熱量分布を実現することが容易である。
【０１６１】
なお、対向コア１１６は、その断面形状を中央部から端部方向へ、使用する記録紙１６の紙幅の種類を考慮して、階段状に変化させてもよい。このような構成の像加熱装置によれば、複数の紙幅の記録紙１６に対応できると同時に加熱部と非加熱部（発熱量分布の強い部分と弱い部分）の境界の発熱量の差を顕著にすることができる。
【０１６２】
また、本実施の形態１に係る像加熱装置では、対向コア１１６と保持ローラ１１３の間隔は０．５ｍｍとしたが、この間隔は０．３ｍｍ以上２ｍｍ以下であることが望ましい。この間隔よりも狭い場合には、保持ローラ１１３と対向コア１１６が部分的に接触することにより、軸方向に熱伝導分布に不均一が生じるおそれがある。これにより均一に加熱されても発熱量分布に不均一が生じ、均一な定着画像が得られなくなるおそれがある。また、この間隔が広い場合には、励磁コア２０と定着ベルト１１２の磁気結合が悪くなり、効率よく誘導加熱することができないことがある。
【０１６３】
なお、本実施の形態１の像加熱装置では、定着器１９の構成として、定着ベルト１１２を保持ローラ１１３と定着ベルト１４に懸架し、保持ローラ１１３に励磁コイルを対向させたが、本構成に限るものではない。
【０１６４】
例えば、前記構成としては、図１２に示すように、保持ローラ１１３の外周に同径の定着ベルト１１２を外挿し、定着ベルト１１２を介して加圧ローラ１１５に保持ローラ１１３を押圧する構成も実現可能である。
【０１６５】
この構成では、定着ローラ１１４と保持ローラ１１３を別個に設ける必要が無く、定着ベルト１１２に張力を付与する機構も不要になるので、構成を簡素で安価にできる。
【０１６６】
また、この構成では、定着ベルト１１２の周長が短くなり、昇温時の熱容量が小さくなるので、昇温時に必要なエネルギーが小さくなると同時に昇温時間を短縮することができる。
【０１６７】
また、本実施の形態１の像加熱装置では、対向コア１１６を定着ベルト１１２に対して逆方向に等速度で回転させたが、両者の相対速度はこれに限るものではない。
【０１６８】
ここで、逆方向に回転させる場合には、定着ベルト１１２の任意の部分が励磁コイル１２０との対向部を通過する間に、対向コア１１６の励磁コイル１２０との対向部の下流端が、反対側の上流端まで移動する以上の速さで回転すればよい。
【０１６９】
これにより、定着ベルト１１２が加熱される時間に対向コア１１６が定着ベルト１１２に対して相対的に１回転以上する。従って、この構成においては、対向コア１１６の断面形状や電磁気特性の変化による発熱量分布の強弱が全ての部分で足し合わされるので、定着ベルト１１２の全幅にわたって均一な発熱量分布とすることができる。
【０１７０】
上記の相対的な速度差は、整数の回転数であることが望ましい。これにより、円周方向の発熱量分布の強弱が完全に足し合わされるので、軸方向の発熱量分布を均一にすることができる。
【０１７１】
この場合の対向コア１１６の回転は、低速であるほど駆動音及び駆動力を低くできる。また、この像加熱装置では、対向コア１１６を定着ベルト１１２と逆方向に回転させることにより、回転速度が低くても、相対的な速度を高めることができる。
【０１７２】
従って、この像加熱装置においては、逆方向に回転させることにより、対向コア１１６の回転速度を低く設定することができる。また、励磁コイル１２０による加熱領域が対向コア１１６の回転軸に対して１８０度の範囲の場合には、対向コア１１６を逆方向に等速度で回転させることが、最も対向コア１１６の速度を低く設定することができる。
【０１７３】
さらに、この像加熱装置においては、対向コア１１６を定着ベルト１１２と同方向に移動させる構成も可能である。この場合には、熱部材の任意の部分が励磁手段との対向部を通過する間に、磁束調整手段が整数回転すればよい。これにより、定着ベルト１１２が加熱される時間に対向コア１１６が定着ベルト１１２に対して相対的に１回転以上する。従って、対向コア１１６の断面形状や電磁気特性の変化による発熱量分布の強弱が全ての部分で足し合わされるので、定着ベルト１１２の全幅にわたって均一な発熱量分布とすることができる。
【０１７４】
（実施の形態２）
図１３は、本発明の実施の形態２の定着器１９の発熱部の中央部の断面図である。図１４は、図１３の矢印Ｉ方向からの磁束調整手段たる対向コア１１６の構成図である。
【０１７５】
本実施の形態２に係る像加熱装置は、実施の形態１と発熱調整手段の構成において相違する。すなわち、本実施の形態２の像加熱装置では、円筒体からなる対向コア１１６の小幅紙の非通紙域に対応する表面の円周方向の半分と、対向コア１１６の回転軸１１７に対して１８０度ずれた位置の小幅紙の非通紙域に対応する表面に、アルミなどの非磁性の導電材料からなる抑制部材１５０を設けている。ここで、対向コア１１６と保持ローラ１１３の内周面との距離は０．６ｍｍとし、抑制部材１５０の厚さは０．３ｍｍとしている。
【０１７６】
さらに、本実施の形態２の像加熱装置においては、加圧ローラ１１５の温度に応じて、発熱調整手段としての対向コア１１６の回転位相に対する励磁コイル１２０の励磁動作タイミングを制御している。
【０１７７】
その他は実施の形態１の像加熱装置と同様であり、同一の作用を有する構成部材には同一の符号を付してそれらについての詳細な説明を省略する。
【０１７８】
図１３に示すように、抑制部材１５０の周面は、軸方向に均一な半円筒面を形成している。図１４において、中央に抑制部材１５０が無い部分に軸方向に対応する対向コア１１６の中央部を領域ａとする。対向コア１１６の両端に抑制部材１５０が無い領域は、両端で回転軸に対して位相が一致した半円筒形状であり、この軸方向に対応する部分を領域bとする。
【０１７９】
次に、本実施の形態２の像加熱装置における発熱調整手段としての対向コア１１６の動作及び作用について説明する。
【０１８０】
図１３において、対向コア１１６の抑制部材１５０が無い領域が定着ベルト１１２に対向する時には、磁束が通過する領域の透磁率が高まる。この領域の磁気抵抗が低下するために、励磁コイル１２０と定着ベルト１１２の磁気結合が向上する。従って、この部分の定着ベルトの発熱量分布を高めることができる。
【０１８１】
一方、対向コア１１６の表面に抑制部材１５０が介在する時には、抑制部材１５０に渦電流が誘起され、抑制部材１５０を通過する磁束の変化を妨げる。この作用により、非通紙域の定着ベルト１１２へ励磁コイル１２０から作用する磁束が大きく減少する。これにより、非通紙域の定着ベルト２０と励磁コイル１２０の磁気結合が、通紙域に比べて悪くなる。この結果、この像加熱装置では、抑制部材１５０を励磁コイルに対向させた時に誘導加熱することにより、この部分の発熱量分布を大きく低下させることができる。
【０１８２】
従って、この像加熱装置においては、対向コア１１６の領域ａが励磁コイル１２０に対向する回転位相で励磁コイル１２０が加熱すると、中央の小幅紙の通紙域部分が強く加熱される。そして、領域ｂが励磁コイル１２０に対向する回転位相で励磁コイル１２０が励磁されると、端部の小幅紙の非通紙域が強く加熱される。
【０１８３】
本実施の形態２の像加熱装置では、対向コア１１６は連続的に回転し、対向コア１１６の回転位相に応じて励磁コイル１２０の動作タイミングを調整することにより、定着ベルト１１２の発熱量分布を調整している。
【０１８４】
この対向コア１１６の回転位相と励磁コイル１２０の動作タイミングと励磁動作パターンの切り替えは、実施の形態１の像加熱装置の場合と同様である。
【０１８５】
次に、加圧ローラ１１５の温度に応じた発熱調整手段の制御について説明する。
【０１８６】
本実施の形態２の像加熱装置においては、定着ベルト１１２の中央部を強く加熱する図１０Ｂの励磁動作パターンＡで加熱し、小幅紙を連続通紙すると、加圧ローラ１１５の端部の温度が中央部よりも低くなる。
【０１８７】
この状態から大幅紙を通紙するために図１０Ｂの励磁動作パターンＢで端部を強く加熱することにより、定着ベルト１１２の温度を均一にすることができるが、加圧ローラ１１５の温度は均一にならないという課題がある。このため、大幅紙での定着像が不均一で光沢ムラなどの定着ムラが生じ、画像の品位が低下してしまう。
【０１８８】
また、定着ベルト１１２の全幅を加熱する励磁動作パターンＡと励磁動作パターンＣを交互に制御して、小幅紙を連続通紙すると、定着ベルト１１２の温度を１７０℃の定着温度で一定かつ均一に保持できる。しかし、通紙部の加圧ローラ１１５は、記録紙１６に熱を奪われるので８０℃程度にしか温度が上昇しない。
【０１８９】
一方、加圧ローラ１１５の非通紙域は、１７０℃の定着ベルト１１２に接触し続けるので定着温度に近い１６０℃まで温度が上昇する。この状態で大幅紙を通紙すると、定着ベルト１１２の発熱量分布は均一でも、加圧ローラ１１５に８０℃もの温度差があるため、光沢ムラなどの定着の不均一が生じ、画像の品位が低下してしまう。
【０１９０】
そこで、本実施の形態２の像加熱装置では、加圧ローラ１１５の小幅紙の通紙域の加圧温度と非通紙域の温度とを、温度センサ１２６，１２７で測定し、加圧ローラ１１５の発熱量分布が所定の範囲内になるように励磁コイル１２０の励磁動作タイミングを変化させている。
【０１９１】
すなわち、例えば、定着ベルト１１２の全幅を加熱する励磁動作パターンＣでの幅広紙通紙後に小幅紙を通紙する場合には、加圧ローラ１１５の非通紙部の温度センサ１２７と通紙部の温度センサ１２６の温度差が所定の温度差（例えば１０℃）になったときに励磁動作パターンＡに切り替える。
【０１９２】
次に、励磁動作パターンＡでの小幅紙の連続通紙時に、加圧ローラ１１５の端部の温度が中央部よりも所定温度差（例えば１５℃）よりも低くなった場合には、定着ベルト１１２の全幅を加熱する励磁動作パターンＣに変更する。
【０１９３】
これにより、小幅紙の通紙域と非通紙域の加圧ローラ１１５の発熱量分布を所定の温度範囲内に維持することができる。従って、この像加熱装置においては、小幅紙の連続通紙後に大幅紙を通紙する時や、小幅紙と大幅紙を交互に通紙する場合にも、待機時間無しで均一に定着された高品位な画像を得ることができる。
【０１９４】
以上のように、本実施の形態２の像加熱装置によれば、対向コア１１６が定着部材に近接しない時には、抑制部材１５０が定着ベルト１１２に近接することとなる。これにより、発熱量分布を対向コア１１６が近接する時の強い発熱量分布とのピークと、抑制部材１５０が対向する発熱量分布の弱い時のピークの差が大きくできる。この結果、この像加熱装置では、発熱量分布の強弱が大きくなるので、発熱量分布を制御するための応答性が向上する。
【０１９５】
また、この像加熱装置は、対向コア１１６の形状が円筒形状なので、フェライトなどの焼結材料で作成しても形状精度を確保することが容易であり、安価に製作することができる。
【０１９６】
また、この像加熱装置は、対向コア１１６は軸方向に均一な断面積で連続的に回転しているので、発熱部の熱容量分布が軸方向に均一である。従って、この像加熱装置においては、定着ベルト１１２の全幅にわたる単一の励磁手段２０で加熱することにより、均一な発熱量分布を実現することが容易である。
【０１９７】
さらに、この像加熱装置は、円周方向の強発熱領域と弱発熱領域の割合が軸方向に均一なので、定着ベルト１１２の全幅を加熱する場合に、全幅を均一に加熱できる。
【０１９８】
さらに、この像加熱装置は、加圧ローラ１１５の温度センサ１２６，２７が測定した温度に基づき励磁コイル１２０の励磁動作パターンを変化させることにより、加圧ローラ１１５の発熱量分布を所定の温度範囲内に維持することができる。これにより、小幅紙の連続通紙後に大幅紙を通紙する時や、小幅紙と大幅紙を交互に通紙する場合にも、待機時間無しで均一に定着された高品位な画像を得ることができる。
【０１９９】
なお、制御部材１５０は、誘導加熱により発熱しないよう、導電体としての材料の体積抵抗率は１０×１０−8Ω・ｍ以下であることが望ましい。さらに、制御部材１５０は、誘導発熱を防止するために、厚さが０．２ｍｍ以上であることが望ましい。また、抑制部材１５０は、その厚さ分だけ、中央部の対向コア１１６と定着ベルト１１２の間隔が大きくなるので、薄い方がよい。励磁コイル１２０と定着ベルト１１２と対向コア１１６の磁気結合を十分に確保するために、抑制部材１５０の厚さは２ｍｍ以下であることが望ましい。
【０２００】
なお、本実施の形態２の像加熱装置では、対向コア１１６を軸方向に均一な断面の円筒形状としたが、抑制部材１５０に対応した凹部を設け、他の部分の対向コア１１６の外周面を抑制部材１５０の外周面と同一円周面としてもよい。この場合には、対向コア１１６と定着ベルト１１２の間隔が抑制部材１５０の厚さ分だけ近接するので、励磁コイル１２０と定着ベルト１１２と対向コア１１６の磁気結合を高めることができる。
【０２０１】
（実施の形態３）
図１５Ａ，図１５Ｂ，図１５Ｃは、本実施の形態３の像加熱装置における定着器１９の発熱部の断面図である。図１６は、図１５Ｃの矢印Ｊ方向から見た磁束調整手段としての対向コア１１６の構成図である。
【０２０２】
本実施の形態３の像加熱装置は、実施の形態１の像加熱装置と、発熱調整手段の構成において相違する。すなわち、本実施の形態３の像加熱装置では、対向コア１１６は連続的に回転するのではなく、所定の回転姿勢の間を発熱量分布の切り替え時に回転する。また、励磁コイル１２０は、加熱時には連続的に動作する。
【０２０３】
さらに、本実施の形態３の像加熱装置は、基本的に略円筒形の対向コア１１６を円形断面において３等分した領域Ａ，Ｂ，Ｃを形成した形態が異なる。ここで、領域Ａは、軸方向の全幅に対向コア１１６がある。領域Ｂは、中央の小幅紙の通紙域に対応する範囲にのみ対向コア１１６がある。領域Ｃは、両端の小幅紙の非通紙域に対応する部分にのみ対向コア１１６がある。
【０２０４】
その他は実施の形態１の像加熱装置と同様であり、同一の作用を有する構成部材には同一の符号を付してそれらについての詳細な説明を省略する。
【０２０５】
図１５Ａ，図１５Ｂ，図１５Ｃを参照して、本実施の形態３の像加熱装置における発熱調整手段としての対向コア１１６の動作、作用について説明する。
【０２０６】
まず、中央の温度センサ１１８と端部の温度センサ１３２の温度差が所定の温度差（例えば１５℃）よりも小さいとする。また、温度センサ１３２で測定した温度が定着温度（例えば１７０℃）より高く第１の所定温度（例えば１８０℃）よりも低いとする。この場合には、図１５Ａのように、対向コア１１６の領域Ａ部分を励磁コア２０に対向させ固定する。このとき、領域Ｂ及び領域Ｃも一部が励磁コイル１２０に対向するが、両領域の対向する範囲を同じにする。
【０２０７】
この状態で、励磁コイル１２０に通電すると、定着ベルト１１２は、軸方向の全幅に均一に磁束が作用し、均一に誘導加熱される。ここで、通紙される記録紙１６の紙幅が広い場合には、ほぼ全幅にわたって熱を奪うため、定着ベルト１１２の温度は全幅にわたって均一に保たれる。
【０２０８】
図１５Ａの状態で小幅の記録紙１６を通紙させる場合には、定着ベルト１１２中央のみが記録紙１６に熱を奪われ、中央部の温度センサ１１８の基づき温度制御するので、非通紙域となる両端部分の温度が上昇する。
【０２０９】
そして、温度センサ１３２で測定した温度が１８０℃より高くなった場合には、対向コア１１６を回転させて図１５Ｂのように領域Ｂと一部の領域Ａを励磁コイル１２０に対向さて固定する。
【０２１０】
この領域Ｂが主に対向した状態では、非通紙域に対応する部分の定着ベルト１１２と対向コア１１６の間隔は、中央の通紙域よりも広くなる。このため、非通紙域の定着ベルト２０と励磁コイル１２０の磁気結合が、通紙域に比べて悪くなる。このため、非通紙域の定着ベルト１１２へ励磁コイル１２０から作用する磁束が減少する。この結果、小幅紙の非通紙域の発熱量分布が低下し、非通紙域の過昇温を防止することができる。
【０２１１】
そして、温度センサ１３２での測定温度が定着温度よりも低い第２の所定温度（例えば１６０℃）になると、図１５Ａのように領域Ａを励磁コイル１２０に対向させて固定し均一な発熱量分布にもどす。
【０２１２】
定着器１９が冷えた状態（たとえば室温）から小幅紙で印字動作を行う場合には、定着ベルト１１２の中央部のみを加熱するために、図１５Ｂの状態で加熱を開始する。この場合には、定着ベルト１１２の中央部のみを加熱するので加熱されるべき熱容量が小さくなる。従って、この場合には、少ないエネルギーで所定温度（１７０℃）まで昇温させることができると同時に、同じ電力で加熱すれば短時間で昇温させることができる。
【０２１３】
また、この場合には、非通紙域の定着ベルト１１２の温度が定着温度まで上昇しないので、非通紙域の加圧ローラ１１５の温度が通紙部よりも高くなりすぎることを防止できる。
【０２１４】
さらに、この場合には、中央の温度センサ１１８の温度が端部の温度センサ１３２よりも高い状態となる。この状態で引き続いて大幅紙を通紙する場合には、両端部のみを加熱することが必要になる。そこで、この場合には、図１５Ｃのように領域Ｃと一部の領域Ａを対向させて固定する。この状態では、定着ベルト１１２の中央の発熱量が少なく、端部の発熱量が多い発熱量分布となる。これにより、端部の温度が低い状態から均一な発熱量分布とすることができる。このとき、加圧ローラ１１５の非通紙域の温度は上がりすぎていないので、大幅紙の通紙時にも、加圧ローラ１１５の温度ムラに起因する定着画像の光沢ムラなどの不均一を防止することができ、高品位な画像を得ることができる。
【０２１５】
この図１５Ｃの状態は、中央の温度センサ１１８の温度が端部の温度センサ１３２より所定の温度差（例えば１５℃）以上ある場合に動作させればよい。
【０２１６】
以上のように、本実施の形態３の像加熱装置によれば、小幅紙の連続通紙時にも定着ベルト１１２の発熱量分布を常にほぼ均一に保つことができる。従って、この像加熱装置では、小幅紙の通紙直後に大幅紙を通紙することや、あるいは小幅紙と大幅紙を交互に通紙させる場合にも定着発熱量分布の不均一によるコールドオフセットやホットオフセットなどの定着不良を防止することができる。
【０２１７】
また、この像加熱装置では、小幅紙の印字のために起動する場合には、中央部のみを加熱することができるので、少ないエネルギーで昇温させることができると同時に、同じ電力で加熱すれば短時間で昇温させることができる。また、この像加熱装置は、端部への放熱などにより、中央部に対して端部の温度が低くなりすぎた場合にも、均一な発熱量分布に復帰させることができる。
【０２１８】
また、この像加熱装置は、円周方向の強発熱領域と弱発熱領域の割合が軸方向に均一なので、定着ベルト１１２の全幅を加熱する場合に、全幅を均一に加熱できる。さらに、この像加熱装置は、軸方向に対向コア１１６が連続する領域があるので、この部分を励磁コイル１２０に対向させることにより、均一かつ効率よく定着ベルト１１２を加熱することができる。
【０２１９】
また、この像加熱装置は、対向コア１１６を一体として回転させるので、回転駆動のための機構が簡素である。
【０２２０】
（実施の形態４）
図１７は本発明の実施の形態４の像加熱装置における定着器１９の発熱部の断面図である。図１８は図１７の矢印Ｋ方向からの磁束調整手段たる対向コア１１６の構成図である。
【０２２１】
本実施の形態４の像加熱装置は、実施の形態３の像加熱装置と、発熱調整手段の構成において相違する。
【０２２２】
すなわち、本実施の形態４の像加熱装置では、対向コア１１６の両端の小幅紙の非通紙域の励磁コイル１２０と対向する部分に、リッツワイヤからなる２ターンの抑制コイル１３０を設けている。
【０２２３】
また、本実施の形態４の像加熱装置では、抑制コイル１３０の両端を電気的に開閉する開閉手段としてのリレー１３１を設けている。
【０２２４】
さらに、対向コア１１６の中央の小幅紙の通紙域の励磁コイル１２０と対向する部分に、リッツワイヤからなる２ターンの抑制コイル１３３を設け、その両端を電気的に開閉する開閉手段としてのリレー１３４を設けている。
【０２２５】
さらに、本実施の形態４の像加熱装置では、対向コア１１６は回転しない固定保持とし、断面形状を軸方法に均一な半円形とした。
【０２２６】
さらに、本実施の形態４の像加熱装置では、小幅紙通紙域外で最大幅通紙域内で定着ベルト１１２の温度を測定する温度センサ１３２からの温度信号に基づいてリレー１３１を開閉するようにしている。
【０２２７】
その他は実施の形態３の像加熱装置と同様であり、同一の作用を有する構成部材には同一の符号を付してそれらについての詳細な説明を省略する。
【０２２８】
本実施の形態４の像加熱装置は、発熱調整手段としての抑制コイル１３０を有している。抑制コイル１３０の両端は、リレー１３１により電気的に断続される。リレー１３１は、パワートランジスタ等のスイッチング素子や接点を有するリレー等で構成することができる。
【０２２９】
図１８において、リレー１３１を接続状態とした場合には、抑制コイル１３０に励磁コイル１２０の高周波電流による磁界変化をうち消す方向の誘導電流が流れる。このため、端部の誘導加熱のための磁束が減少するので、この部分の発熱量分布が低下する。
【０２３０】
一方、リレー１３４を接続状態とした場合には、定着ベルト１１２の中央部の発熱量分布が低下する。
【０２３１】
温度センサ１３２で測定した温度が定着温度（例えば１７０℃）より高い第１の所定温度（例えば１８０℃）よりも低い場合には、リレー１３１，１３４を解放状態とする。この状態では、抑制コイル１３０，１３３に電流が流れないので励磁コイル１２０による磁束はうち消されることとなり、定着ベルト１１２の全幅を均一に効率よく加熱できる。
【０２３２】
一方、小幅紙の連続通紙などにより小幅紙の非通紙域の温度センサ１３２で測定した温度が１８０℃よりも高い場合には、リレー１３１を導通状態とする。この状態では、抑制コイル１３０に鎖交する磁束の変化をうち消す方向に誘導電流が流れる。このため、磁束が抑制コイル１３０内を通過できなくなり、抑制コイル１３０を設置した部分の定着ベルト１１２へ励磁コイル１２０から作用する磁束が減少する。この結果、この像加熱装置においては、小幅紙の非通紙域の発熱量分布が低下し、非通紙域の過昇温を防止することができる。
【０２３３】
そして、温度センサ１３２での測定温度が定着温度よりも低い第２の所定温度（例えば１６０℃）になると、リレー１３１を解放状態として均一な発熱量分布に戻す。
【０２３４】
定着器１９が冷えた状態（たとえば室温）から小幅紙で印字動作を行う場合には、中央部のみを加熱するために、リレー１３１を接続状態で加熱を開始する。この場合には、中央部のみを加熱するので加熱されるべき熱容量が小さくなる。このため、この場合には、少ないエネルギーで所定温度（１７０℃）まで昇温させることができると同時に、同じ電力で加熱すれば短時間で昇温させることができる。
【０２３５】
また、この場合には、非通紙域の定着ベルト１１２の温度が定着温度まで上昇しないので、非通紙域の加圧ローラ１１５の温度が通紙部よりも高くなりすぎることを防止できる。
【０２３６】
さらに、この場合には、中央の温度センサ１１８の温度が端部の温度センサ１３２よりも高い状態となる。この状態で引き続いて大幅紙を通紙する場合には、両端部のみを加熱することが必要になる。この場合には、リレー１３４を接続状態として励磁コイル１２０を駆動する。この場合には、中央の発熱量が少なく、端部の発熱量が多い発熱量分布となる。これにより、この場合には、端部の温度が低い状態から均一な発熱量分布とすることができる。このとき、加圧ローラ１１５の非通紙域の温度は上がりすぎていないので、大幅紙の通紙時にも、加圧ローラ１１５の温度ムラに起因する定着画像の光沢ムラなどの不均一を防止することができ、高品位な画像を得ることができる。
【０２３７】
リレー１３４は、中央の温度センサ１１８の温度が端部の温度センサ１３２より所定の温度差（例えば１５℃）以上ある場合に動作させればよい。
【０２３８】
以上のように、本実施の形態４の像加熱装置によれば、機構的な可動部を設けること無しに、小幅紙の連続通紙時にも定着ベルト１１２の発熱量分布を常にほぼ均一に保つことができる。従って、この像加熱装置においては、機構的な移動の切り替えによる異音の発生や回転音、摺動音の発生を防止することができる。さらに、この像加熱装置においては、小幅紙の通紙直後に大幅紙を通紙することや、あるいは小幅紙と大幅紙を交互に通紙させる場合にも定着発熱量分布の不均一によるコールドオフセットやホットオフセットなどの定着不良を防止することができる。
【０２３９】
また、この像加熱装置においては、小幅紙の印字のために起動する場合には、中央部のみを加熱することができるので、少ないエネルギーで昇温させることができると同時に、同じ電力で加熱すれば短時間で昇温させることができる。また、この像加熱装置においては、端部への放熱などにより、中央部に対して端部の温度が低くなりすぎた場合にも、均一な発熱量分布に復帰させることができる。
【０２４０】
また、この像加熱装置においては、抑制コイル１３０に対して定着ベルト１１２の反対側に対向コア１１６を用いているので、励磁コイル１２０と定着ベルト１１２と抑制コイル１３０の磁気的結合が向上するので、リレー１３１の開閉による抑制コイル１３０の発熱量分布の調整作用を十分に大きくすることができる。また、この像加熱装置においては、対向コア１１６の一部を抑制コイル１３０の内部に設けることにより、リレー１３１の開閉による抑制コイル１３０の発熱量分布の調整作用を更に大きくすることができる。
【０２４１】
また、この像加熱装置においては、抑制コイル１３０に対して定着ベルト１１２の反対側に対向コア１１６を配置しているが、対向コア１１６を設置しない構成も実現可能である。この対向コア１１６を設置しない構成の像加熱装置は、高価で重いフェライト等の材料を用いる必要がないので安価で軽量にできる。
【０２４２】
さらに、この像加熱装置においては、抑制コイル１３０，１３３の設置状態が軸方向に同一なので、リレー１３１，１３４が解放状態で抑制コイル１３０，１３３の線材が励磁磁束に及ぼす微小な影響も軸方向に均一にできる。これにより、この像加熱装置においては、リレー１３１，１３４を解放状態とすることで、定着ベルト１１２の全幅を均一に加熱することができる。
【０２４３】
さらに、この像加熱装置においては、抑制コイル１３０は、上記のような線材を複数回周回したものに限定されない。例えば、薄肉の板金を１周のループ状に形成した構成でも同様の効果が得られる。この構成では線材を複数回巻いて形成する必要がないので、製造工程が簡略にできる。
【０２４４】
また、抑制コイル１３０の設置範囲は、通紙する小幅紙の幅に対応させる必要はなく、小幅紙の幅よりも大きく最大の紙幅よりも小さい範囲で、両端から軸受けを介して伝熱により失われる熱量を考慮して設定することができる。
【０２４５】
なお、抑制コイル１３０のループの形成方向は、励磁コイル１２０からの磁束に鎖交すればよく、本実施の形態に限るものではない。
【０２４６】
（実施の形態５）
図１９は、本発明の実施の形態５の定着器１９の発熱部の中央部の断面図である。図２０は、図１９の矢印Ｌ方向から見た磁束調整手段たる対向コア１１６の構成図である。図２１は、対向コア１１６の表面を矢印Ｎの基部を始発点として矢印Ｎ方向に転回した展開図である。
【０２４７】
本実施の形態５に係る像加熱装置は、実施の形態２の像加熱装置と発熱調整手段としての対向コア１１６の構成において相違する。すなわち、本実施の形態５の像加熱装置では、前記発熱調整手段としての円筒体からなる対向コア１１６の周面に、アルミなどの非磁性の導電材料からなる磁束調整体としての複数の抑制部材１５０ａ，１５０ｂを設けている。対向コア１１６には、抑制部材１５０に対応した凹部を設け、他の部分の対向コア１１６の外周面を抑制部材１５０の外周面と同一円周面としている。
【０２４８】
抑制部材１５０ａは、記録紙１６の通紙域の磁束を調整する通紙域磁束調整体である。抑制部材１５０ｂは、記録紙１６の非通紙域の磁束を調整する非通紙域磁束調整体である。
【０２４９】
本実施の形態５の像加熱装置においては、通紙される記録紙１６の紙幅に応じて、対向コア１１６の回転位相に対する励磁コイル１２０の励磁動作タイミングを制御している。
【０２５０】
その他は実施の形態２の像加熱装置と同様であり、同一の作用を有する構成部材には同一の符号を付してそれらについての詳細な説明を省略する。
【０２５１】
図１９及び図２０に示すように、抑制部材１５０ａ，１５０ｂは、対向コア１１６の表面の周方向に、それぞれ交互に配置されている。図２０において、複数の抑制部材１５０ａが配置された対向コア１１６の中央部を領域ａとする。また、複数の抑制部材１５０ｂが配置された対向コア１１６の両端部を領域bとする。
【０２５２】
次に、本実施の形態５の像加熱装置における発熱調整手段としての対向コア１１６の動作及び作用について説明する。
【０２５３】
図１９において、対向コア１１６の抑制部材１５０ａ，１５０ｂが無い領域がセンターコア１２１ａに対向する時には、磁束Ｍは、センターコア１２１ａから定着ベルト１１２を貫通する。この磁束Ｍは、抑制部材１５０ａ，１５０ｂの内側に位置する対向コア１１６内部を通って再び定着ベルト１１２を貫通する。そして、サイドコア１２１ｃからアーチコア１２１ｂを通ってセンターコア１２１ａに戻る磁路が形成される。これにより、励磁回路１２３からの交流電流により励磁コイル１２０により生じた磁束Ｍが通過する領域の透磁率が高まる。この領域の磁気抵抗が低下するために、励磁コイル１２０と定着ベルト１１２の磁気結合が向上する。従って、この部分の定着ベルト１１２の発熱量分布を高めることができる。
【０２５４】
一方、対向コア１１６の表面に抑制部材１５０ａ，１５０ｂが介在する領域がセンターコア１２１ａに対向する時には、抑制部材１５０ａ，１５０ｂに渦電流が誘起され、抑制部材１５０ａ，１５０ｂを通過する磁束の変化を妨げる。この作用により、非通紙域の定着ベルト１１２へ励磁コイル１２０から作用する磁束を大きく減少させることができる。これにより、通紙される記録紙１６の紙幅に応じて定着ベルト１１２の加熱幅を制御することができる。
【０２５５】
すなわち、この像加熱装置においては、対向コア１１６の両端の抑制部材１５０ｂがセンターコア１２１ａに対向する回転位相で励磁コイル１２０を励磁すると、定着ベルト１１２の中央の小幅紙の通紙域部分が強く加熱される。
【０２５６】
一方、対向コア１１６の中央の抑制部材１５０ａがセンターコア１２１ａに対向する回転位相で励磁コイル１２０を励磁すると、定着ベルト１１２の端部の小幅紙の非通紙域が強く加熱される。
【０２５７】
そこで、本実施の形態５の像加熱装置では、対向コア１１６を連続的に回転し、対向コア１１６の回転位相に応じて励磁コイル１２０の動作タイミングを調整して、定着ベルト１１２の発熱量分布を調整している。
【０２５８】
図２２は、本実施の形態５の像加熱装置における対向コア１１６の回転位相と励磁コイル１２０の動作タイミングと励磁動作パターンの一例を示すものである。図２２において、励磁動作パターンＡは、定着ベルト１１２の中央部のみを加熱する場合に用いられる。また、励磁動作パターンＢは、定着ベルト１１２の両端部のみを加熱する場合に用いられる。さらに、励磁動作パターンＣは、定着ベルト１１２の全幅を加熱する場合に用いられる。
【０２５９】
この対向コア１１６の回転位相と励磁コイル１２０の動作タイミングと励磁動作パターンの切り替えは、実施の形態２の像加熱装置の場合と同様であるが、抑制部材１５０ａ，１５０ｂが円周上に複数ｎ個存在するので、１回転あたりの切り替え回数はｎ倍になる。
【０２６０】
このように、本実施の形態５の像加熱装置によれば、対向コア１１６の回転位相に応じて、励磁コイル１２０を所定のタイミングで動作させることにより、定着ベルト１１２の任意の部位を選択的に加熱することができる。
【０２６１】
従って、この像加熱装置においては、定着ベルト１１２の温度を高精度に均一に制御することができる。
【０２６２】
なお、対向コア１１６の抑制部材１５０ａ，１５０ｂとセンターコア１２１ａとの位置関係と磁気抵抗の関係は、対向コア１１６の抑制部材１５０ａ，１５０ｂとサイドコア１２１ｃとの位置関係においても同様の関係となる。従って、磁束Ｍの磁気抵抗変化を大きくするためには、対向コア１１６の抑制部材１５０ａ，１５０ｂが無い領域がセンターコア１２１ａに対向する時に、サイドコア１２１ｃもまた対向コア１１６の制御部材１５０ａ，１５０ｂが無い領域に対向することが好ましい。このため、抑制部材１５０ａ，１５０ｂが円周上に３個存在する本実施の形態においては、図１９に示すように、アーチコア１２１ｂを延長し、対向コア１１６の抑制部材１５０ａ，１５０ｂが無い領域の中心位置の方向にサイドコア１２１ｃの位置をずらしている。
【０２６３】
また、この像加熱装置では、幅の広い記録紙１６と幅の狭い記録紙１６を交互に連続して通紙しても、スループットを低下させることなく高品位な画像を得ることができる。
【０２６４】
また、この像加熱装置では、前記磁束調整手段としての対向コア１１６を安価且つ簡素に構成することができる。
【０２６５】
また、この像加熱装置においては、抑制部材１５０ａ，１５０ｂが複数配置されているので、これらの抑制部材１５０ａ，１５０ｂとサンターコア１２１ａとを短時間で対向させることができ、定着ベルト１１２の円周方向の発熱斑をより小さくすることができる。
【０２６６】
さらに、この像加熱装置においては、抑制部材１５０ａ，１５０ｂの各々の電磁気特性を異ならせておくことで、定着ベルト１１２の加熱温度を選択的に変化させることが可能になる。
【０２６７】
なお、本実施の形態５では、磁束調整体として抑制部材１５０を対向コア１１６の円周方向に複数設けたが、実施の形態１に示したように、対向コア１１６の切欠あるいは切欠部に調整部材１３８を対向コア１１６の円周方向に複数設ける構成でも同様の効果を得ることができる。
【０２６８】
（実施の形態６）
図２３は、図１９の矢印Ｌ方向から見た磁束調整手段としての対向コア１１６の構成図である。図２４は、対向コア１１６の表面を矢印Ｎの基部を始発点として矢印Ｎ方向に転回した展開図である。
【０２６９】
本実施の形態６に係る像加熱装置は、実施の形態２の像加熱装置と発熱調整手段としての対向コア１１６の構成において相違する。
【０２７０】
すなわち、本実施の形態６の像加熱装置では、前記発熱調整手段としての円筒体からなる対向コア１１６の周面の全体にわたって、アルミなどの非磁性の導電材料からなる磁束調整体としての抑制部材１５０を螺旋状に半周分巻き付けるように設けている。
【０２７１】
つまり、本実施の形態６の像加熱装置では、矢羽形状の抑制部材１５０の上流端１５０ｐを対向コア１１６の中央に位置させ、抑制部材１５０の下流端１５０ｔを対向コア１１６の両端に位置させる構成を採っている。
【０２７２】
本実施の形態６の像加熱装置においては、定着ベルト１１２の温度分布に応じて、対向コア１１６の回転位相に対する励磁コイル１２０の励磁動作タイミングを制御している。
【０２７３】
その他は実施の形態２の像加熱装置と同様であり、同一の作用を有する構成部材には同一の符号を付してそれらについての詳細な説明を省略する。
【０２７４】
次に、本実施の形態６の像加熱装置における発熱調整手段としての対向コア１１６の動作及び作用について説明する。
【０２７５】
図２４において、対向コア１１６の抑制部材１５０が無い領域が定着ベルト１１２に対向する時には、磁束が通過する領域の透磁率が高まる。この領域の磁気抵抗が低下するために、励磁コイル１２０と定着ベルト１１２の磁気結合が向上する。従って、この部分の定着ベルト１１２の発熱量分布を高めることができる。
【０２７６】
一方、対向コア１１６の表面に抑制部材１５０が介在する時には、抑制部材１５０に渦電流が誘起され、抑制部材１５０を通過する磁束の変化を妨げる。この作用により、通紙される記録紙１６の非通紙域の定着ベルト１１２へ励磁コイル１２０から作用する磁束を大きく減少させることができる。これにより、定着ベルト１１２の温度分布に応じて定着ベルト１１２の加熱幅を任意に制御することができるようになる。
【０２７７】
すなわち、この像加熱装置においては、図２４中の矢印Ａに示される幅方向中欧部分の対向コア１１６の抑制部材１５０の無い領域が励磁コイル１２０に対向する回転位相で励磁コイル１２０を励磁すると、定着ベルト１１２の中央部分のみが強く加熱される。同様に、図２４中の矢印Ｂに示される幅方向両端部分の対向コア１１６の抑制部材１５０の無い領域が励磁コイル１２０に対向する回転位相で励磁コイル１２０を励磁すると、定着ベルト１１２の両端部のみが強く加熱される。さらに、図２４中の矢印Ｄに示される幅方向中央と端部の中間領域の対向コア１１６の抑制部材１５０の無い領域が励磁コイル１２０に対向する回転位相で励磁コイル１２０を励磁すると、定着ベルト１１２の幅方向中央と端部の中間領域のみが強く加熱される。
【０２７８】
従って、この定着ベルト１１２に対向している対向コア１１６の抑制部材１５０の無い領域の回転位相を発熱させたい定着ベルト１１２の幅方向位置に対応させて励磁コイル１２０を励磁すると、定着ベルト１１２の任意の領域を強く加熱することができる。
【０２７９】
そこで、本実施の形態６の像加熱装置では、対向コア１１６を連続的に回転し、対向コア１１６の回転位相と定着ベルト１１２の温度分布とに応じて励磁コイル１２０の動作タイミングを調整して、定着ベルト１１２の発熱量分布を調整している。
【０２８０】
図２５Ａ及び図２５Ｂは、本実施の形態６の像加熱装置における対向コア１１６の回転位相と励磁コイル１２０の動作タイミングと励磁動作パターンの一例を示すものである。図２５Ａ及び図２５Ｂにおいて、励磁動作パターンＡは、定着ベルト１１２の中央部のみを加熱する場合に用いられる。また、励磁動作パターンＢは、定着ベルト１１２の両端部のみを加熱する場合に用いられる。また、励磁動作パターンＣは、定着ベルト１１２の全幅を加熱する場合に用いられる。さらに、励磁動作パターンＤは、定着ベルト１１２の幅方向中央と端部の中間領域を加熱する場合に用いられる。
【０２８１】
このように、本実施の形態６の像加熱装置によれば、対向コア１１６の回転位相に応じて、励磁コイル１２０を所定のタイミングで動作させることにより、定着ベルト１１２の任意の部位を選択的に加熱することができる。
【０２８２】
従って、この像加熱装置においては、図２５Ａに示すように、定着ベルト１１２の加熱温度分布を高精度に均一に制御することができる。
【０２８３】
また、この像加熱装置では、幅の広い記録紙１６と幅の狭い記録紙１６を交互に連続して通紙しても、スループットを低下させることなく高品位な画像を得ることができる。
【０２８４】
（実施の形態７）
図２６は、本実施の形態７の像加熱装置における磁束調整手段としての他の対向コア１１６を、図１９の矢印Ｌ方向から見た構成図である。図２７は、この対向コア１１６の表面を矢印Ｎの基部を始発点として矢印Ｎ方向に転回した展開図である。
【０２８５】
この対向コア１１６は、アルミなどの非磁性の導電材料からなる磁束調整体としての複数ｎ個の矢羽形状の抑制部材１５０を、その周面に螺旋状に１／（２×ｎ）周分巻き付けるように設けている。
【０２８６】
その他は実施の形態６の像加熱装置と同様であり、同一の作用を有する構成部材には同一の符号を付してそれらについての詳細な説明を省略する。
【０２８７】
この対向コア１１６の回転位相と励磁コイル１２０の動作タイミングと励磁動作パターンの切り替えは、実施の形態６の像加熱装置の場合と同様であるが、抑制部材１５０ａ，１５０ｂが円周上に複数ｎ個存在するので、１回転あたりの切り替え回数はｎ倍になる。
【０２８８】
図２８Ａ及び図２８Ｂは、この対向コア１１６の回転位相と励磁コイル１２０の動作タイミングと励磁動作パターンの一例を示すものである。図２８Ａ及び図２８Ｂにおいて、励磁動作パターンＡは、定着ベルト１１２の中央部のみを加熱する場合に用いられる。また、励磁動作パターンＢは、定着ベルト１１２の両端部のみを加熱する場合に用いられる。また、励磁動作パターンＣは、定着ベルト１１２の全幅を加熱する場合に用いられる。さらに、励磁動作パターンＤは、定着ベルト１１２の幅方向中央と端部の中間領域とを加熱する場合に用いられる。
【０２８９】
このように、図２６に示す対向コア１１６を用いた像加熱装置によれば、対向コア１１６の回転位相に応じて、励磁コイル１２０を所定のタイミングで動作させることにより、定着ベルト１１２の任意の部位を選択的に加熱することができる。
【０２９０】
従って、この像加熱装置においては、図２８Ａに示すように、定着ベルト１１２の加熱温度分布を高精度に均一に制御することができる。
【０２９１】
また、この像加熱装置では、幅の広い記録紙１６と幅の狭い記録紙１６を交互に連続して通紙しても、スループットを低下させることなく高品位な画像を得ることができる。
【０２９２】
図２６に示す対向コア１１６を用いた像加熱装置においては、抑制部材１５０が複数配置されているので、これらの抑制部材１５０とセンターコア１２１ａとを短時間で対向させることができ、定着ベルト１１２の円周方向の発熱斑をより小さくすることができる。
【０２９３】
さらに、この像加熱装置においては、抑制部材１５０の各々の電磁気特性を異ならせておくことで、定着ベルト１１２の加熱温度を選択的に変化させることが可能になる。
【０２９４】
（実施の形態８）
図２９は、本発明の実施の形態８の像加熱装置としての定着器１９の断面図である。図３０は、実施の形態８の像加熱装置に設けられた図２９に示す磁束吸収部材のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。
【０２９５】
本実施の形態８の像加熱装置は、実施の形態３の像加熱装置と定着器１９の構成が異なる。すなわち、この像加熱装置は、図２９に示すように、励磁コイル１２０を保持ローラ１１３の内部に設けている。また、この像加熱装置は、定着ベルト１１２を介して加圧ローラ１１５に保持ローラ１１３を押圧させ、抑制部材１５０を定着ベルト１１２の外周面に近接対向する略円弧形状としている。
【０２９６】
抑制部材１５０は、軸方向に中央の抑制部材１５０ａと両側の抑制部材１５０ｂに３分割されている。この抑制部材１５０の分割位置は、所定の小幅の記録紙１６の通紙域の境界に対応している。抑制部材１５０は、厚さ１．５ｍｍのアルミ板で構成されている。
【０２９７】
分割された抑制部材１５０ａ，１５０ｂは、各々定着ベルト１１２の半径方向に移動可能に保持されている。抑制部材１５０は、図２９及び図３０に示すように、定着ベルト１１２との距離が０．５ｍｍの近接位置と、この距離が４ｍｍの離間位置と、の間を移動する。
【０２９８】
その他は実施の形態３の像加熱装置と同様であり、同一の作用を有する構成部材には同一の符号を付してそれらについての詳細な説明を省略する。
【０２９９】
次に、本実施の形態８の像加熱装置における発熱調整手段としての抑制部材１５０の動作、作用について説明する。
【０３００】
中央の温度センサ１１８と端部の温度センサ１３２の温度差が所定の温度差（例えば１５℃）よりも小さいとする。また、温度センサ１３２で測定した温度が定着温度（例えば１７０℃）より高く第１の所定温度（例えば１８０℃）よりも低いとする。この場合には、抑制部材１５０ａ，１５０ｂとも、図２９及び図３０の破線の離間位置とする。この状態で励磁コイル１２０に通電すると、定着ベルト１１２の軸方向の全幅に均一に磁束が作用し、定着ベルト１１２が均一に誘導加熱される。ここで、通紙される記録紙１６の幅が広い場合には、定着ベルト１１２のほぼ全幅にわたって熱が奪われるため、定着ベルト１１２の温度は、定着ベルト１１２の全幅にわたって均一に保たれる。
【０３０１】
この状態で小幅の記録紙を通過させる場合には、中央のみが記録紙１６に熱を奪われる。これにより、定着ベルト１１２は、中央部の温度センサ１１８に基づき温度制御されるので、非通紙域となる両端部分の温度が上昇する。
【０３０２】
そして、温度センサ１３２で測定した温度が１８０℃より高くなった場合には、両端の抑制部材１５０ｂを図２９及び図３０の実線位置に移動して定着ベルト１１２に近接させる。
【０３０３】
このように両端の抑制部材１５０ｂが定着ベルト１１２に近接した状態では、非通紙域の定着ベルト１１２と励磁コイル１２０との磁気結合が、通紙域に比べて悪くなる。このため、非通紙域の定着ベルト１１２へ励磁コイル１２０から作用する磁束が減少する。この結果、小幅の記録紙１６の非通紙域の発熱量分布が低下し、非通紙域の過昇温を防止することができる。
【０３０４】
そして、温度センサ１３２での測定温度が定着温度よりも低い第２の所定温度（例えば１６０℃）になったら、両端の抑制部材１５０ｂを前記離間位置に移動させて、定着ベルト１１２の温度を均一な発熱量分布に戻す。
【０３０５】
ここで、定着器１９が冷えた状態（たとえば室温）から小幅の記録紙１６で印字動作を行う場合には、定着ベルト１１２の中央部のみを加熱する。つまり、この場合には、両端の抑制部材１５０ｂを定着ベルト１１２に近接させた状態で定着ベルト１１２の加熱を開始する。
【０３０６】
この場合には、中央部のみが強い発熱量分布で加熱されるので、加熱時の熱容量が小さくなる。従って、この像加熱装置においては、少ないエネルギーで所定温度（１７０℃）まで昇温させることができると同時に、同じ電力で加熱すれば短時間で昇温させることができる。
【０３０７】
この場合には、中央の温度センサ１１８の温度が端部の温度センサ１３２よりも高い状態となる。この状態で引き続いて大幅紙を通紙する場合には、定着ベルト１１２の両端部のみを加熱する必要がある。
【０３０８】
そこで、この場合には、中央の抑制部材１５０ａを近接位置とし、両側の抑制部材１５０ｂを離間位置とする。この状態では、定着ベルト１１２の中央の発熱量が少なく、端部の発熱量が多い発熱量分布となる。
【０３０９】
これにより、定着ベルト１１２の端部の温度を低い状態から均一な発熱量分布とすることができる。この発熱量分布は、中央の温度センサ１１８の温度が端部の温度センサ１３２より所定の温度差（例えば１５℃）以上ある場合に動作させればよい。
【０３１０】
また、この像加熱装置においては、電気導体である抑制部材１５０を定着ベルトの外部に設置することにより定着器１９外への磁束の漏洩を防止することができる。
【０３１１】
以上のように、本実施の形態８の像加熱装置においては、小幅の記録紙１６の連続通紙時にも定着ベルト１１２の発熱量分布を常にほぼ均一に保つことができる。従って、この像加熱装置においては、小幅の記録紙１６の通紙直後に大幅の記録紙１６を通紙したり、あるいは小幅の記録紙１６と大幅の記録紙１６を交互に通紙させる場合にも定着発熱量分布の不均一によるコールドオフセットやホットオフセットなどの定着不良を防止することができる。
【０３１２】
また、この像加熱装置においては、小幅の記録紙１６の印字のために起動する場合には、定着ベルト１１２の中央部のみを加熱することができるので、少ないエネルギーで昇温させることができると同時に、同じ電力で加熱すれば短時間で昇温させることができる。
【０３１３】
また、この像加熱装置においては、定着ベルト１１２の端部への放熱などにより、中央部に対して端部の温度が低くなりすぎた場合にも、均一な発熱量分布に復帰させることができる。
【０３１４】
さらに、この像加熱装置においては、離間位置では抑制部材１５０が軸方向に均一な距離である離間位置にあるので、定着ベルト１１２の全幅を加熱する場合に、全幅を効率よく均一に加熱できる。
【０３１５】
なお、抑制部材１５０は、励磁コイル１２０と定着ベルト１１２の間に設置することも可能であるが、本実施の形態６の像加熱装置では抑制部材１５０を定着ベルト１１２に対して励磁コイル１２０の反対側に設置している。
【０３１６】
これにより、抑制部材１５０に誘起される電流、電圧が低くなり、抑制部材１５０の温度上昇が抑制される。この結果、この像加熱装置においては、抑制部材１５０で消費される誘導加熱エネルギーを抑制することができるので、定着ベルト１１２を加熱する熱効率を向上させることができる。
【０３１７】
なお、本発明のこの像加熱装置における定着器１９の構成は、上記の構成に限定されるものではなく、励磁コイル１２０が定着ベルト１１２の外周部にある場合にも、内周に設置された場合にも適用することができる。
【０３１８】
また、本発明の実施の形態８の像加熱装置においては、圧接部材をローラ形状の加圧ローラ１１５としている。しかし、この像加熱装置においては、定着ベルト１１２の回転駆動手段を別に設け、圧接部材を固定された棒状のパッド形状とし、定着ベルト１１２の回転とともに移動する記録紙１６を摺動させる構成としても、実現可能である。
【０３１９】
この構成では、圧接部材の定着ベルト１１２に接する面積が小さくなるので、加圧部材に奪われる熱量が小さくなる。これにより、この像加熱装置においては、定着温度までの昇温時間が短縮されるとともに、少ないエネルギーで昇温させることができる様になる。
【０３２０】
本明細書の内容は、２００３年１月１４日出願の特願２００３−００５６９２号に基づく。この内容は全てここに含めておく。
【産業上の利用可能性】
【０３２１】
本発明は、簡素で安価な構成で、発熱部材に作用する磁束を調整することにより、発熱部材の発熱量分布を調整することができるという効果を有し、電子写真装置、静電記録装置等の画像形成装置における電磁誘導加熱方式の像加熱装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０３２１】
【図１】従来の像加熱装置の一例を示す斜視図
【図２】図１の像加熱装置に設けられた磁束吸収部材の側面図
【図３】従来の像加熱装置の他の例を示す斜視図
【図４】本発明の実施の形態１の像加熱装置を定着器として用いた画像形成装置の一例の概略構成を示した断面図
【図５】本発明の実施の形態１の像加熱装置の断面図
【図６】図５の矢印Ｇ方向から見た像加熱装置の背面図
【図７】本発明の実施の形態１の像加熱装置の励磁回路の基本構成を示す回路図
【図８】本発明の実施の形態１の像加熱装置の電磁誘導作用の説明図
【図９】図８の矢印Ｈ方向から見た磁束調整手段の構成図
【図１０】Ａは、本発明の実施の形態１の像加熱装置における対向コアの回転位相を示す説明図、Ｂは、図１０Ａに示す対向コアの回転位相に対応した本発明の実施の形態１の像加熱装置における励磁コイルの励磁動作パターンを示す説明図
【図１１】本発明の実施の形態１の磁束調整手段の他の構成例を示す構成図
【図１２】本発明の実施の形態１の像加熱装置の他の構成例を示す断面図
【図１３】本発明の実施の形態２の像加熱装置の断面図
【図１４】図１３の矢印Ｉ方向から見た磁束調整手段の構成図
【図１５】Ａは、本発明の実施の形態３の像加熱装置の断面図、Ｂは、本発明の実施の形態３の像加熱装置の動作態様を示す断面図、Ｃは、本発明の実施の形態３の像加熱装置の他の動作態様を示す断面図
【図１６】図１５Ｃの矢印Ｊ方向から見た磁束調整手段の構成図
【図１７】本発明の実施の形態４の像加熱装置の断面図
【図１８】図１７の矢印Ｋ方向から見た磁束調整手段の構成図
【図１９】本発明の実施の形態５の像加熱装置の断面図
【図２０】図１９の矢印Ｌ方向から見た磁束調整手段の構成図
【図２１】図１９に示す磁束調整手段の表面展開図
【図２２】本発明の実施の形態５の像加熱装置における励磁コイルの励磁動作パターンを示す説明図
【図２３】本発明の実施の形態６の像加熱装置における磁束調整手段の構成図
【図２４】図２３に示す磁束調整手段の表面展開図
【図２５】Ａは、図２３に示す磁束調整手段を用いた場合の発熱体の発熱量分布を示すグラフ、Ｂは、図２５Ａに示す発熱量分布に対応した本発明の実施の形態６の像加熱装置における励磁コイルの励磁動作パターンを示す説明図
【図２６】本発明の実施の形態６の像加熱装置における他の磁束調整手段の構成図
【図２７】図２６に示す磁束調整手段の表面展開図
【図２８】Ａは、図２６に示す磁束調整手段を用いた場合の発熱体の発熱量分布を示すグラフ、Ｂは、図２８Ａに示す発熱量分布に対応した本発明の実施の形態７の像加熱装置における励磁コイルの励磁動作パターンを示す説明図
【図２９】本発明の実施の形態８の像加熱装置の断面図
【図３０】本発明の実施の形態８の像加熱装置に設けられた図２９に示す磁束吸収部材のＸ−Ｘ線に沿った断面図
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2004063820.tif 000033
【図２】
2004063820.tif 000034
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2004063820.tif 000042
【図１１】
2004063820.tif 000043
【図１２】
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【図１３】
2004063820.tif 000045
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2004063820.tif 000049
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
2004063820.tif 000053
【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【国際調査報告】
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2004063820.tif 000064
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