(57)【要約】【課題】導電層を有する筒状の回転体の母線方向について、回転体や、励磁コイルセットが巻き回された磁性芯材が所定の位置からずれた場合においても、導電層の発熱量分布差の発生を抑制できる画像加熱装置を提供すること。【解決手段】励磁コイルセット３に交流電流を流して開磁路となる交番磁界を形成し筒状の回転体１の導電層１ａを電磁誘導加熱させて、ニップ部Ｎで画像Ｔを担持する記録材Ｒｐを搬送しながら記録材上の画像を加熱する画像加熱装置であって、励磁コイルセットは複数本の励磁コイル３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄから成り、前記複数本の励磁コイルは各々独立して通電状態の制御が可能であり、前記複数本の励磁コイルのうち一部の励磁コイルだけを通電することを特徴とする。【選択図】図２８
2017062383.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電層を有する筒状の回転体と、
前記回転体の中空部に挿通され前記回転体の母線方向に沿って配置された磁性芯材と、
前記回転体の母線方向に交差する方向で前記磁性芯材に巻き回された励磁コイルセットと、
前記回転体と接触してニップ部を形成する加圧部材と、
を備え、前記励磁コイルセットに交流電流を流して開磁路となる交番磁界を形成し前記導電層を電磁誘導加熱させて、前記ニップ部で画像を担持する記録材を搬送しながら記録材上の画像を加熱する画像加熱装置であって、
励磁コイルセットは複数本の励磁コイルから成り、前記複数本の励磁コイルは各々独立して通電状態の制御が可能であり、前記複数本の励磁コイルのうち一部の励磁コイルだけを通電することを特徴とする画像加熱装置。
【請求項２】
導電層を有する筒状の回転体と、
前記回転体の中空部に挿通され前記回転体の母線方向に沿って配置された磁性芯材と、
前記回転体の母線方向に交差する方向で前記磁性芯材に巻き回された励磁コイルセットと、
前記回転体と接触してニップ部を形成する加圧部材と、
を備え、前記励磁コイルセットに交流電流を流して開磁路となる交番磁界を形成し前記導電層を電磁誘導加熱させて、前記ニップ部で画像を担持する記録材を搬送しながら記録材上の画像を加熱する画像加熱装置であって、
励磁コイルセットは複数本の励磁コイルから成り、前記複数本の励磁コイルは各々独立して通電状態の制御が可能であり、前記複数本の励磁コイルに通電する電流の比率を変えることを特徴とする画像加熱装置。
【請求項３】
前記回転体の母線方向の温度分布を検知する温度分布検知手段を備え、前記温度分布検知手段の検知結果に応じて、前記複数本の励磁コイルの通電状態の制御を決定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像加熱装置。
【請求項４】
前記回転体の母線方向に直交する前記記録材の搬送方向の記録材位置を検知するための位置検知手段を備え、前記位置検知手段の検知結果に応じて、前記複数本の励磁コイルの通電状態の制御を決定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真複写機、電子写真プリンタ等の画像形成装置に搭載される電磁誘導加熱方式の定着装置として用いて好適な画像加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の複写機やプリンタ等の画像形成装置に搭載される定着装置として、加圧ローラと共にニップ部を形成する筒状のフィルムの導電層を直接発熱させることができる電磁誘導加熱方式の定着装置が知られている。未定着トナー画像を担持する記録材はニップ部で搬送されつつ加熱され、これによってトナー画像は記録材上に定着される。このタイプの定着装置はウォーミングアップ時間が短く、消費電力も低いという利点を持つ。
【０００３】
特許文献１には、導電層を有する筒状のフィルムの内部に励磁コイルが巻き回された磁性コアを配置し、その励磁コイルに交番電流を流し磁性コア内に交番磁束を発生させて導電層を発熱させる定着装置が開示されている。この定着装置は、導電層の厚みや、導電層の材質の制約が小さく、導電層を高効率で発熱させることができるというメリットを有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−２６２６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の定着装置は、磁性コア内に発生する交番磁束がフィルムの母線方向で均一になるように励磁コイルの位置を決めることで、フィルムの発熱量分布を均一にすることが可能となる。
【０００６】
ところが、上記の定着装置では、フィルムの母線方向について、フィルムや、励磁コイルが巻き巻き回された磁性コアが所定の位置からずれた場合に、フィルムの母線方向の一方の端部と他方の端部の発熱量分布に差が生じてしまうことがあった。
【０００７】
フィルムの発熱量分布に差が生じた状態でプリントを行うと、画像の定着ムラやホットオフセットなどの画像不良の発生を招く恐れがある。
【０００８】
本発明の目的は、導電層を有する筒状の回転体の母線方向について、回転体や、励磁コイルセットが巻き回された磁性芯材が所定の位置からずれた場合においても、導電層の発熱量分布差の発生を抑制できる画像加熱装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明に係る画像加熱装置は、
導電層を有する筒状の回転体と、
前記回転体の中空部に挿通され前記回転体の母線方向に沿って配置された磁性芯材と、
前記回転体の母線方向に交差する方向で前記磁性芯材に巻き回された励磁コイルセットと、
前記回転体と接触してニップ部を形成する加圧部材と、
を備え、前記励磁コイルセットに交流電流を流して開磁路となる交番磁界を形成し前記導電層を電磁誘導加熱させて、前記ニップ部で画像を担持する記録材を搬送しながら記録材上の画像を加熱する画像加熱装置であって、
励磁コイルセットは複数本の励磁コイルから成り、前記複数本の励磁コイルは各々独立して通電状態の制御が可能であり、前記複数本の励磁コイルのうち一部の励磁コイルだけを通電することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る画像加熱装置は、
導電層を有する筒状の回転体と、
前記回転体の中空部に挿通され前記回転体の母線方向に沿って配置された磁性芯材と、
前記回転体の母線方向に交差する方向で前記磁性芯材に巻き回された励磁コイルセットと、
前記回転体と接触してニップ部を形成する加圧部材と、
を備え、前記励磁コイルセットに交流電流を流して開磁路となる交番磁界を形成し前記導電層を電磁誘導加熱させて、前記ニップ部で画像を担持する記録材を搬送しながら記録材上の画像を加熱する画像加熱装置であって、
励磁コイルセットは複数本の励磁コイルから成り、前記複数本の励磁コイルは各々独立して通電状態の制御が可能であり、前記複数本の励磁コイルに通電する電流の比率を変えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る定着装置によれば、導電層を有する筒状の回転体の母線方向について、回転体や、励磁コイルセットが巻き回された磁性芯材が所定の位置からずれた場合においても、導電層の発熱量分布差の発生を抑制できる画像加熱装置の提供を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】画像形成装置の概略構成を示す断面図
【図２】実施例１に係る定着装置の概略構成を示す断面図
【図３】図２に示す定着装置を記録材の搬送方向の上流側から見たときの図
【図４】磁性コアと励磁コイルによる定着スリーブの電磁誘導加熱を説明するための図
【図５】励磁コイルの巻間隔を示した図
【図６】励磁コイルに矢印の向きの電流を流した場合の磁界を示す図
【図７】導電層に流れる周回電流を示す図
【図８】１次コイルと２次コイルを巻いた形状の同心軸トランスの磁気結合を示す図
【図９】等価回路を示す図
【図１０】等価回路を示す図
【図１１】励磁コイルの巻間隔を示した図
【図１２】発熱量分布を示す図
【図１３】磁性コア両端部において「見かけの透磁率μ」が低くなる現象のイメージ図
【図１４】一様な磁界中にフェライトと空気を配置した場合の磁束の形状図
【図１５】磁性コアにコイルをスキャンする説明図
【図１６】閉磁路を形成した場合の説明図
【図１７】３分割した導電層の配置図
【図１８】３分割した導電層の配置図
【図１９】等価回路図
【図２０】更に簡略化した等価回路図
【図２１】更に簡略化した等価回路図
【図２２】導電層の中央部、端部の発熱量を示す図
【図２３】３分割した導電層の配置図
【図２４】等価回路図
【図２５】更に簡略化した等価回路図
【図２６】導電層の発熱量分布を示す図
【図２７】比較例１に係る定着装置の発熱量分布を示す図
【図２８】実施例１に係る定着装置の励磁コイルを説明するための図
【図２９】実施例１に係る定着装置の発熱量分布を示す図
【図３０】比較例２に係る定着装置の温度分布を示す図
【図３１】実施例２に係る定着装置の温度分布を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。本発明の好適な実施形態は、本発明における最良の実施形態の一例ではあるものの、本発明は以下の実施例により限定されるものではなく、本発明の思想の範囲内において他の構成に置き換えることは可能である。
【００１４】
［実施例１］
（１）画像形成装置１００
図１を参照して、本発明に係る画像加熱装置を定着装置として搭載する画像形成装置を説明する。図１は電子写真記録技術を用いた画像形成装置（本実施例ではモノクロプリンタ）１００の一例の概略構成を示す断面図である。
【００１５】
画像形成装置１００において、記録材Ｒｐにトナー画像を形成する画像形成部ＩＦは、像担持体としての感光ドラム１０１と、帯電部材１０２と、レーザスキャナ１０３と、を有する。更に画像形成部ＩＦは、現像器１０４と、感光ドラム１０１の外周面（表面）をクリーニングするクリーナ１１０と、転写部材１０８と、を有する。以上の画像形成部ＩＦの動作は周知であるので詳細な説明は割愛する。
【００１６】
画像形成装置本体１００Ａ内のカセット１０５に収納された記録材Ｒｐは、ローラ１０６の回転によって１枚ずつ繰り出された後に、ローラ１０７の回転によって感光ドラム１０１と転写部材１０８とで形成された転写部に搬送される。転写部でトナー画像が転写された記録材Ｒｐは画像定着部としての定着装置Ｆに送られ、トナー画像は定着装置Ｆで記録材に加熱定着される。定着装置Ｆを出た記録材Ｒｐはローラ１１１の回転によってトレイ１１２に排出される。
【００１７】
（２）定着装置（画像加熱装置）Ｆ
本実施例に示す定着装置Ｆは電磁誘導加熱方式の装置である。図２は定着スリーブ１の内周面側に電流周回部材３０ａ，３０ｂを配置した定着装置Ｆの概略構成を示す断面図である。図３は図２に示す定着装置Ｆを記録材Ｒｐの搬送方向ａの上流側から見たときの正面図である。図４は磁性コア２と励磁コイル３による定着スリーブ１の電磁誘導加熱を説明するための図である。
【００１８】
加圧部材としての加圧ローラ８は、芯金８ａと、芯金８ａの外周面上にローラ状に設けられた耐熱性の弾性層８ｂと、弾性層８ｂの外周面上に設けられた離型層８ｃと、を有する。弾性層８ｂの材質は、シリコーンゴム、フッ素ゴム、フルオロシリコーンゴム等で耐熱性がよいものが好ましい。
【００１９】
記録材Ｒｐの搬送方向ａに直交するＸａ軸方向（図３参照）について、加圧ローラ８の芯金８ａの両端部は定着装置Ｆの左右のフレーム（不図示）に軸受けを介して回転自由に保持されている。また、ステイ５の両端部と、左右のフレーム側のバネ受け部材１８ａ，１８ｂとの間に、それぞれ、加圧バネ１７ａ，１７ｂを縮設することでステイ５に押し下げ力を作用させている。本実施例の定着装置Ｆでは、図２に示すように、耐熱性樹脂ＰＰＳ等で構成されたニップ形成部材６の加圧ローラ８とは反対側の座面６ａに保持させたステイ５に総圧約１００Ｎ〜２５０Ｎ（約１０ｋｇｆ〜約２５ｋｇｆ）の押圧力を与えている。
【００２０】
ステイ５を保持したニップ形成部材６の外周には、導電層を有する筒状の回転体としての定着スリーブ（以下、スリーブとも称する）１がルーズに外嵌させてある。ステイ５に押圧力を与えると、ニップ形成部材６の加圧ローラ８側の平坦面６ｂがスリーブ１の外周面を加圧ローラ８の外周面に圧接する。これにより、スリーブ１を介してニップ形成部材６の平坦面６ｂと加圧ローラ８の外周面とで所定幅のニップ部Ｎｔ（図２参照）が形成される。
【００２１】
加圧ローラ８はモータ（不図示）により矢印方向に回転駆動し、この加圧ローラ８の回転に追従してスリーブ１はスリーブ１の内周面がニップ形成部材６の平坦面６ｂに摺動しながら矢印方向に回転する。
【００２２】
記録材Ｒｐの搬送方向ａに直交するＸａ軸方向について、ステイ５の両端部にはフランジ部材１２ａ，１２ｂが外嵌されている。フランジ部材１２ａ，１２ｂは、それぞれ、規制部材１３ａ，１３ｂによりフレームに固定されている。各フランジ部材１２ａ，１２ｂは、スリーブ１の回転時にフィルム１側の規制面１２ａ１，１２ｂ１でスリーブ１の端部を受けてフィルム１の母線方向に沿う寄り移動を規制する。フランジ部材１２ａ，１２ｂの材質としては、ＬＣＰ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｐｏｌｙｍｅｒ：液晶ポリマー）樹脂等の耐熱性の良いものが好ましい。
【００２３】
スリーブ１は、直径１０〜５０ｍｍの基層となる導電性部材でできた筒状の導電層１ａと、その導電層１ａの外周面に積層した弾性層１ｂと、その弾性層１ｂの外周面に積層した離型層１ｃと、からなる複合構造の可撓性を有する筒形回転体である。導電層１ａとして、膜厚１０〜７０μｍの金属フィルムを用いている。弾性層１ｂとして、硬度が２０度（ＪＩＳ−Ａ、１ｋｇ加重）のシリコーンゴムを０．３ｍｍ〜０．１ｍｍの厚さに成形したものを用いている。そして、弾性層１ｂの外周面上に離型層（表層）１ｃとして、５０μｍ〜１０μｍの厚さのフッ素樹脂チューブを被覆している。
【００２４】
記録材Ｒｐの搬送方向ａに直交するＸａ軸方向について、導電層１ａの長さは３４０ｍｍである。この導電層１ａに対し、交番磁束を作用させ、誘導電流を発生させて発熱する。この熱が弾性層１ｂ、離型層１ｃに伝達されて、スリーブ１全体が加熱され、ニップ部Ｎｔに導入される記録材Ｒｐを加熱して画像としての未定着トナー画像Ｔの定着がなされる。
【００２５】
導電層１ａに対し、交番磁束を作用させ、誘導電流を発生させる原理と構成について詳述する。図４は磁性コア２と励磁コイル３によるスリーブ１の電磁誘導加熱を説明するための図である。
【００２６】
磁性芯材としての磁性コア２は、不図示の固定手段でスリーブ１の中空部を貫通して配置させ、磁極ＮＰ，ＳＰを持つ直線状の開磁路を形成している。つまり、磁性コア２は、スリーブ１の中空部に挿通されスリーブ１の母線方向に沿って配置されている。磁性コア３の材質は、ヒステリシス損が小さく比透磁率の高い材料、例えば、焼成フェライト、フェライト樹脂、非晶質合金（アモルファス合金）や、パーマロイ等の高透磁率の酸化物や合金材質で構成される強磁性体が好ましい。
【００２７】
本実施例では、磁性コア２として比透磁率１８００の焼成フェライトを用いる。形状は直径５〜３０ｍｍの円柱形状をしている。記録材Ｒｐの搬送方向ａに直交するＸａ軸方向について、磁性コア２の長さは３４０ｍｍである。
【００２８】
図５は、励磁コイル３の巻き方を示した図である。磁界発生手段としての励磁コイル３は、通常の単一導線をスリーブ１の母線方向に交差する方向で磁性コア２に螺旋状に巻き回して形成される。本実施例においては、長さ３４０mmの磁性コア２に対し、励磁コイル３は巻間隔が均等に２０ｍｍピッチで１８回巻き回してある。ここで、スリーブ１の母線方向とは、スリーブ１の回転軸線１ｘと平行な方向である。
【００２９】
この励磁コイル３に給電接点部３ａ，３ｂを介して高周波コンバータ１６から高周波交流電流を供給し、磁性コア２の記録材Ｒｐの搬送方向ａに直交するＸ軸方向に交番磁束（交番磁界）を発生させる。この交番磁束により導電層１ａの周回方向に誘導電流が流れ、導電層１ａ自身の電気抵抗によってジュール熱を発生させることで、導電層１ａを発熱させる。このとき導電層１ａは導電層１ａの外周全域で発熱する。
【００３０】
図４から図２５までは単一導線の励磁コイル３を磁性コア２に１８回巻き回してあるが、これは励磁コイル３の概念的な説明をするための構成である。本実施例、及び実施例２では、図２８に示すように、励磁コイル３は４本の複数本の導線で磁性コア２に１０回巻き回してある。
【００３１】
（３）プリンタ制御
図２、図３に示すように、非接触型サーミスタによって構成される温度分布検知手段としての温度検知素子９，１０，１１は、記録材Ｒｐの搬送方向ａに関し、ニップ部Ｎｔの上流側でスリーブ１に対向させて配設してある。
【００３２】
記録材Ｒｐの搬送方向ａに直交するＸ軸方向に関し、スリーブ１の中央に配設された温度検知素子９は、大サイズ記録材と小サイズ記録材が必ず通過するスリーブ中央部（通過領域）の温度を検知する。この温度検知素子９の検知温度に基づきスリーブ１は表面の温度が所定の定着温度（目標温度）に維持・調整される。スリーブ１の両端部に配設された温度検知素子１０，１１では、大サイズ記録材が通過し小サイズ記録材が通過しないスリーブ端部（非通過領域）の昇温具合を検知することができる。
【００３３】
図４に、プリンタ制御部４０のブロック図を示す。プリンタ制御部４０において、プリンタコントローラ４１は後述するホストコンピュータ４２との間で通信と画像データの受信、及び受け取った画像データをプリンタが印字可能な情報に展開する。更にプリンタコントローラ４１はエンジン制御部４３との間で信号のやり取り及びシリアル通信を行う。エンジン制御部４３はプリンタコントローラ４１との間で信号のやり取りを行い、更にシリアル通信を介して定着温度制御部４４、周波数制御部４５、電力制御部４６、通電制御部４７の制御を行う。
【００３４】
定着温度制御部４４は温度検知素子９，１０，１１によって検知された温度を基に定着装置Ｆの温度制御、定着装置Ｆの異常温度の検知等を行う。周波数制御部４５は高周波コンバータ１６の駆動周波数の制御を行う。電力制御部４６は励磁コイル３に印加する電圧を調整して高周波コンバータ１６の電力の制御を行う。
【００３５】
通電制御部４７は温度検知素子９，１０，１１によって検知された温度を基に後述する励磁コイル３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ（図２８参照）の夫々に対応して設けられた不図示のリレースイッチ（不図示）をＯＮ・ＯＦＦ動作させる。そして各励磁コイル３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの通電状態を制御するための信号を高周波コンバータ１６に出力する。
【００３６】
このようなプリンタ制御部４０を有するプリンタシステムにおいて、ホストコンピュータ４２はプリンタコントローラ４１に画像データを転送したり、ユーザからの要求に応じてプリンタコントローラ４１に記録材サイズ等、様々なプリント条件を設定する。
【００３７】
（４）導電層１ａの発熱原理
図６は、励磁コイル３に矢印Ｉ１の向きに電流が増加している瞬間の磁界を示す図である。磁性コア２は、励磁コイル３にて生成された磁力線を内部に誘導し、磁路を形成する部材として機能する。そのため磁力線は、磁路に集中して通って、磁性コア２の端部において拡散し、外周の遥か遠くで繋がる形状となる（図の表記上は端部で途切れているものもある）。ここでこの磁路を垂直に囲むように、導電層１ａの長さよりも極短い円筒形状の回路６１を設置させた。磁性コア２内部には交番磁界（時間と共に大きさと方向が変化を繰り返す磁界）が形成される。
【００３８】
この回路６１の周回方向には、ファラデーの法則に従って誘導起電力が発生する。ファラデーの法則とは、「回路６１に生じる誘導起電力の大きさは、その回路６１を垂直に貫く磁界の変化の割合に比例する」というものであり、誘導起電力は、以下の式（１）で表される。
【００３９】
【数１】
2017062383.tif 000003
【００４０】
Ｖ：誘導起電力
Ｎ：コイル巻き数
ΔΦ／Δｔ：微小時間Δｔでの回路を垂直に貫く磁束の変化
導電層１ａは上記の極短い円筒形の回路６１が導電層１ａの母線方向に多数つながったものと考えることが出来る。従って導電層１ａは図７のようになる。励磁コイル３にＩ１を流すと、磁性コア２内部には交番磁界が形成され、導電層１ａには母線方向全体に周回方向の誘導起電力がかかり、母線方向全域に点線で示す周回電流Ｉ２が流れる。導電層１ａは電気抵抗を有するので、この周回電流Ｉ２が流れることによりジュール発熱する。磁性コア２内部に交番磁界が形成され続ける限り、周回電流Ｉ２は向きを変えながら形成され続ける。これが導電層１ａの発熱原理である。
【００４１】
なお、例えばＩ１を５０ｋＨｚの高周波交流電流にした場合、周回電流Ｉ２も５０ｋＨｚの高周波交流となる。
【００４２】
図７において説明したように、Ｉ１は励磁コイル３内を流れる電流の向きを示し、これによって形成された交番磁界を打ち消す方向に、導電層１ａの周方向全域に点線矢印Ｉ２方向に誘導電流が流れる。この電流Ｉ２を誘導する物理モデルは、図８に示すように、実線で示す１次コイル８１と点線で示す２次コイル８２を巻いた形状の同心軸トランスの磁気結合と等価である。２次巻き線８２は回路を形成しており、抵抗８３を有している。
【００４３】
高周波コンバータ１６から発生した交番電圧により、１次巻き線８１に高周波電流が発生し、その結果２次巻き線８２に誘導起電力がかかり、抵抗８３によって熱として消費される。ここで２次巻き線８２と抵抗８３は、導電層１ａにおいて発生するジュール熱をモデル化している。
【００４４】
図８に示すモデル図の等価回路を図９（ａ）に示す。Ｌ１は図８中１次巻き線８１のインダクタンス、Ｌ２は図８中２次巻き線８２のインダクタンス、Ｍは１次巻き線８１と２次巻き線８２の相互インダクタンス、Ｒは抵抗８３である。この回路図９（ａ）は、図９（ｂ）に等価変換することが出来る。より単純化したモデルを考えるために、相互インダクタンスＭが十分大きく、Ｌ１≒Ｌ２≒Ｍとであるとする。その場合（Ｌ１−Ｍ）と（Ｌ２−Ｍ）は十分小さくなるため、回路は図９（ｂ）から図９（ｃ）のように近似することが出来る。
【００４５】
以上、図７に示す構成に対し、近似した等価回路として図９（ｃ）と置き換えて考える。またここで、抵抗について説明する。図９（ａ）の状態において２次側のインピーダンスは、導電層１ａの周回方向の電気抵抗Ｒとなる。
【００４６】
トランスにおいて、２次側のインピーダンスは、１次側から見るとＮ２（Ｎはトランスの巻き数比）倍の等価抵抗Ｒ’となる。ここでトランスの巻き数比Ｎは、１次側巻き線の巻き数＝発熱層１ａの中での励磁コイルの巻き数（本説明では１８回）に対し、発熱層１ａを巻き数１回とみなし、トランスの巻き数比Ｎ＝１８と考えることが出来る。よってＲ’＝Ｎ２Ｒ＝１８２Ｒと考えることが出来、巻き数が多い程図９（ｃ）に示す等価抵抗Ｒは大きくなる。
【００４７】
図１０（ｂ）は合成インピーダンスＸを定義し、更に単純化したものである。合成インピーダンスＸを求めると、以下の式（２）のようになる。
【００４８】
【数２】
2017062383.tif 000004
【００４９】
この単純化した等価回路は、後の説明で使用する。
【００５０】
（５）磁性コア２端部付近において導電層１ａの発熱量が低下する原因
ここで「磁性コア２の端部付近においてスリーブ１の導電層１ａの発熱量が低下してしまい、スリーブ１の母線方向に発熱ムラが発生する問題」について詳細を説明する。
【００５１】
図１１に示すように、磁性コア２は磁極ＮＰ，ＳＰを持つ直線状の開磁路を形成している。磁性コア２の長さは３４０ｍｍである。本実施例では、この磁性コア２の長さはスリーブ１の導電層１ａと同じ長さとしてある。
【００５２】
本構成は開磁路を採用したことにより定着装置全体の小型化を実現できるものの、図１２に示すように磁性コア２の端部付近において導電層１ａの発熱量が低下してしまい、スリーブ１の母線方向に発熱ムラが発生するという問題が発生する。スリーブ１の母線方向に発熱ムラが発生すると、導電層１ａの発熱量の低い部分でトナー定着不良を起こしたり、導電層１ａの発熱量の高い部分で過定着になり、画像不良の原因となる。
【００５３】
スリーブ１の母線方向に発熱ムラが発生する原因は、磁性コア２によって開磁路を形成していることと大きく関与している。具体的には、
５−１）磁性コア２端部において見かけの透磁率が小さくなること
５−２）磁性コア２端部において合成インピーダンスが小さくなること
の２つが寄与している。以下、５−１）と５−２）に分けて詳細を説明する。
【００５４】
５−１）磁性コア２端部において見かけの透磁率が小さくなること
図１３は、磁性コア２の両端部において、「見かけの透磁率μ」が中央部よりも低くなってしまう現象のイメージ図である。この現象が発生する理由を下記に詳述する。一様な磁界Ｈ中において、物体の磁化が外部磁場にほぼ比例するような磁場領域においては、空間の磁束密度Ｂは、以下の式（３）に従う。
【００５５】
【数３】
2017062383.tif 000005
【００５６】
即ち、磁界Ｈ中に透磁率μの高い物質を置くと、理想的には透磁率の高さに比例した高さの磁束密度Ｂを作ることが出来る。本実施例ではこの磁束密度の高い空間を、「磁路」として活用する。特に、磁路を作る際に、磁路そのものをループで繋げて作る閉磁路と、磁路そのものを開放端にするなどして磁路を断絶させる開磁路がある。本実施例では開磁路を用いることに特徴がある。
【００５７】
図１４は、一様な磁界Ｈ中に、フェライト２０１、空気２０２を配置した場合の磁束の形状を表している。フェライト２０１は、空気２０２に対し、磁力線と垂直な境界面ＮＰ⊥、ＳＰ⊥を有する開磁路を有している。磁界Ｈを磁性コア２の長手方向に平行に発生させた場合、磁力線は図１４に示すように、空気２０２中では密度が薄く、磁性コア２の中央部２０１Ｃでは密度が高くなる。ここで磁性コア２に関し長手方向とはスリーブ１の母線方向と平行な方向である。
【００５８】
更に、磁性コア２の中央部２０１Ｃに比べ、磁束密度が磁性コア２の端部２０１Ｅにおいては低くなっている。このように磁束密度が端部２０１Ｅで小さくなる理由は、空気２０２とフェライト２０１の境界条件にある。磁力線と垂直な境界面ＮＰ⊥、ＳＰ⊥において磁束密度は連続となるため境界面付近においてはフェライト２０１と接している空気２０２部分は磁束密度が高くなり、空気２０２と接している端部２０１Ｅは、磁束密度が低くなる。これによって、端部２０１Ｅでの磁束密度が小さくなる。
【００５９】
本現象は、磁束密度が小さくなることによって、あたかも磁性コア２の端部２０１Ｅの透磁率が低くなっているかのように見えるため、本実施例においては「磁性コア２端部において見かけの透磁率が小さくなる」と表現する。
【００６０】
この現象は、インピーダンスアナライザを用いて間接的に検証することが出来る。図１５において、磁性コア２に対し、直径３０ｍｍのコイル１４１（コイルはＮ＝５回巻）を通し、矢印方向にスキャンする。この時、コイル１４１の両端をインピーダンスアナライザに接続し、コイル１４１両端からの等価インダクタンスＬ（周波数は５０ｋＨｚ）を測定すると、グラフに示す山形の分布形状となる。等価インダクタンスＬは磁性コア２端部においては、磁性コア２中央の半分以下に減衰している。Ｌは以下の式（４）に従う。
【００６１】
【数４】
2017062383.tif 000006
【００６２】
ここで、μは磁性コア２の透磁率、Ｎはコイル１４１の巻き数、ｌはコイル１４１の長さ、Ｓはコイル１４１の断面積である。
【００６３】
コイル１４１の形状は変化していないので、本実験においてはＳ，Ｎ，ｌは変化していない。従って、等価インダクタンスＬが山形の分布となる原因は、「磁性コア２端部において見かけの透磁率が小さくなっている」ことが原因である。
【００６４】
以上の説明を纏めると、磁性コア２を「開磁路に形成すること」によって、「磁性コア２端部において見かけの透磁率が小さくなる」という現象が現れる。
【００６５】
なお、閉磁路であった場合には、本現象は起こらない。例えば、図１６に示すような閉磁路の場合について説明する。励磁コイル１５１及び発熱層１５２より外側において、磁性コア１５３はループを形成しており、閉磁路となる。この場合、先の開磁路の事例とは異なり、磁力線は閉磁路の中だけを通るため「磁力線と垂直な境界面（図１４に示す磁力線と垂直な境界面ＮＰ⊥、ＳＰ⊥）」を一切有さない。従って磁性コア１５３の内部全体（磁路の全周）において一様の磁束密度を形成することが出来る。
【００６６】
５−２）磁性コア２端部において合成インピーダンスが小さくなること
磁性コア２を開磁路に形成する本構成は、見かけの透磁率において、磁性コア２の長手方向に発熱分布を有している。これらを簡単なモデルで説明するため、図１７、図１８の構成を用いて説明する。図１７（ａ）は、図１１に示した磁性コア２構成に対し、磁性コア２と導電層１ａを磁性コア２の長手方向に３分割したものである。
【００６７】
導電層１ａは、図１７（ａ）に示すように、同一形状、同一物性の端部１７３ｅと中央部１７３ｃがそれぞれ配置されており、端部１７３ｅの周回方向の抵抗値をＲｅ、中央部１７３ｃの周回方向の抵抗値をＲｃとする。周回抵抗とは、導電層１ａの周回方向に電流経路を取った場合の抵抗値を示す。周回方向の抵抗をＲとすると、図１７（ｂ）のように、導電層１ａの体積抵抗率をρ、厚さをｔ、半径をｒ、長手方向の長さをＷとした場合に、以下の式で表わされる。
【００６８】
【数５】
2017062383.tif 000007
【００６９】
周回抵抗はＲｅ＝Ｒｃ（＝Ｒ）で同じ値になっている。磁性コア２は端部１７１ｅ（透磁率μｅ）、中央部１７１ｃ（透磁率μｃ）に分かれている。磁性コア２の長手方向について、端部１７１ｅ、及び中央部１７１ｃの長さはそれぞれ約１１３ｍｍである。端部１７１ｅ、及び中央部１７１ｃの透磁率は端部μｅ＜中央部μｃの関係となっており、極力単純な物理モデルで考えるため、端部１７１ｅ、及び中央部１７１ｃの内部における個々の見かけの透磁率の変化は考えないものとする。
【００７０】
図１８に示すように、磁性コア２の端部１７１ｅには励磁コイル１７２ｅが、中央部１７１ｃには励磁コイル１７２ｃが、それぞれ、Ｎｅ＝６回巻いてあり、これらの励磁コイル１７２ｅ，１７２ｃは直列につながっている。また、端部１７１ｅと中央部１７１ｃでの相互作用は十分少ない。
【００７１】
磁性コア２の端部１７１ｅと励磁コイル１７２ｅ、及び磁性コア２の中央部１７１ｃと励磁コイル１７２ｃからなる各回路は、図１９に示すように、３つに枝分かれした回路でモデル化出来るものとする。磁性コア２の透磁率は端部μｅ＜中央部μｃの関係になっているので、相互インダクタンスの関係も端部Ｍｅ＜中央部Ｍｃとなっている。更に簡略化したモデルを図２０に示す。
【００７２】
各回路の１次側から見た等価抵抗を見ると、端部ＭｅではＲ’＝６２Ｒ、中央部ＭｃではＲ’＝６２Ｒとなる。よって、合成インピーダンスＸｅとＸｃを求めると、それぞれ下記式（５）（６）となっている。
【００７３】
【数６】
2017062383.tif 000008
【００７４】
ＲとＬの並列回路部分を、合成インピーダンスＸに置き換えると、図２１のようになる。相互インダクタンスの関係はＭｅ＜Ｍｃであるため、Ｘｅ＜Ｘｃとなる。高周波コンバータ１６から交流電圧をかけた場合、図２１に示すＸｅとＸｃの直列回路においては発熱量の大小関係はＸｅとＸｃの大小関係によって決まるため、Ｑｅ＜Ｑｃとなる。よって、励磁コイル３に交流電流を流すと、図２２のｈ１に示すように、スリーブ１の導電層１ａの端部１７３ｅの発熱量が小さく、中央部１７３ｃの発熱量が大きい山形の分布形状となる。
【００７５】
本モデルは現象を簡略化して説明するために磁性コア２、及び導電層１ａを磁性コア２の長手方向に３分割したが、図１１に示す実際の構成においては、見かけの透磁率の変化が連続的に起こっている。また、磁性コア２の長手方向におけるインダクタンスの相互作用等を考えられるため、複雑な回路になる。しかし、本現象の骨子「磁性コア２端部付近において導電層１ａの発熱量が低下する原因」については説明できている。
【００７６】
（６）励磁コイル３の巻き方と磁性コア２の長手方向の発熱量分布
導電層１ａの母線方向の発熱量分布を変化させる方法として、励磁コイル３の巻き方がある。ここでは、励磁コイル３の巻き数を磁性コア２の端部で密、中央部で疎にした場合について説明する。励磁コイル３の巻き方を変えることで磁性コア２の端部と中央部において、インダクタンスと抵抗のバランスを変えることが出来る。
【００７７】
図１７、図１８で説明した磁性コア２と導電層１ａを磁性コア２の長手方向に３分割したモデルで説明する。図２３（ａ）、（ｂ）に示すように、励磁コア２の端部１７１ｅには励磁コイル１７２ｅがＮｅ＝７回巻き回してある。励磁コア２の中央部１７１ｃには励磁コイル１７２ｃがＮｃ＝４回巻き回してある。その他は図１７（ａ）のモデルと同一である。簡略化したモデル図を図２４に示す。
【００７８】
磁性コア２の端部１７１ｅと励磁コイル１７２ｅ、及び磁性コア２の中央部１７１ｃと励磁コイル１７２ｃからなる各回路の１次側から見た等価抵抗を見ると、端部１７１ｅではＲ’＝７２Ｒ、中央部１７１ｃではＲ’＝４２Ｒとなる。よって、合成インピーダンスＸｅとＸｃを求めると、それぞれ下記式（７）、（８）となっている。
【００７９】
【数７】
2017062383.tif 000009
【００８０】
ＲとＬの並列回路部分を、合成インピーダンスＸに置き換えると、図２５のようになる。このように、導電層１ａの母線方向の発熱量分布を変化させる方法として、励磁コイル３の巻き方を調整することによって、ＸｅとＸｃのバランス、つまりＱｅとＱｃのバランスを変化させることができる。
【００８１】
（７）導電層１ａの母線方向左右端部の発熱量分布
図２６は、本実施例に係る定着装置Ｆの導電層１ａと、磁性コア２と、励磁コイル３と、の位置関係、及び導電層１ａの発熱量分布を示す図である。図２７は、比較例１に係る定着装置の導電層１ａと、磁性コア２と、励磁コイル３と、の位置関係、及び導電層１ａの発熱量分布を示す図である。
【００８２】
上述のように、励磁コイル３の巻き方を調整することで導電層１ａの発熱量分布を調整することができる。本実施例の定着装置Ｆでは、スリーブ１の表面温度が２００℃となるように温調し、図２６のように導電層１ａの発熱量がスリーブ１の母線方向で均一に発熱するように励磁コイル３を磁性コア２に１０回巻き回している。
【００８３】
これに対して比較例１の定着装置は、図２７のように励磁コイル３が巻き回された磁性コア２がスリーブ１の母線方向で所定の位置から左側に２ｍｍずれた構成である。
【００８４】
スリーブ１の母線方向について、導電層１ａの発熱量分布は磁性コア２の長手方向に発生する磁束の分布に依存する。また、磁性コア２の長手方向に発生する磁束の分布は、磁性コア２に巻き回された励磁コイル３の巻き方によって変化する。このような原理から、スリーブ１の母線方向について、図２７のように磁性コア２が所定の位置から左側にずれた場合に、導電層１ａの左側の端部と右側の端部とで発熱量分布に差が発生することに関して、以下説明する。
【００８５】
図２７のように磁性コア２が所定の位置から左側にずれた場合、導電層１ａにとっては見かけ上左側の励磁コイル３の巻き数が増え、右側の励磁コイル３の巻き数が減ることとなる。すると、磁性コア２で発生する磁束は、導電層１ａから見ると左側の磁束が増え、右側の磁束が減ることとなるため、導電層１ａの発熱量分布は図２７のように左側の発熱量が大きく、右側の発熱量が小さくなる。このような発熱量分布差は、励磁コイル３が巻き回された磁性コア２に対してスリーブ１が所定の位置からずれた場合にも同様に発生する。
【００８６】
（８）励磁コイル３の構成
図２８は、本実施例の定着装置Ｆの励磁コイル３を説明するための図である。励磁コイル３は、４本（複数本）の励磁コイル３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄから成る。以下、比較例１の定着装置の励磁コイル３と区別するために、本実施例の定着装置Ｆの励磁コイルを励磁コイルセット３と記す。
【００８７】
励磁コイルセット３において、各励磁コイル３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ間は１ｍｍの間隔が空けられている。励磁コイル３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄとしてコイル被覆ＡＩＷ（ポリアミドイミド銅線）を使用することで各励磁コイル間の絶縁は確保されている。
【００８８】
励磁コイル３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、不図示のリレースイッチによって、それぞれ通電のＯＮ・ＯＦＦを独立して制御することができるようになっている。つまり、４本の励磁コイル３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは各々独立して通電状態の制御が可能である。各励磁コイル３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄに関し、通電状態の制御とは、通電をＯＮ・ＯＦＦする制御、又は通電の比率を変える制御をいう。上記のリレースイッチは通電制御部４７（図４参照）によってＯＮ・ＯＦＦ動作が切り換えられるようになっている。
【００８９】
図２９は、励磁コイルセット３を用いた場合の導電層１ａの発熱量分布を示す図である。励磁コイルセット３の励磁コイル３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄについて通電のＯＮ・ＯＦＦ（オン・オフ）を制御することで、導電層１ａの発熱量分布差の発生を抑制することができる。本実施例では、励磁コイル３ａ，３ｂの通電をＯＦＦとし、励磁コイル３ｃ，３ｄの通電をＯＮとする制御を行う。つまり、複数本の励磁コイル３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのうち一部の励磁コイルだけを通電する。これにより、見かけ上励磁コイルセット３の位置を図の右側にずらすことが可能となる。
【００９０】
このような通電制御を行うことで、磁性コア２で発生する磁束は導電層１ａから見ると左側の磁束と右側の磁束が略等しくなるため、導電層１ａの左側の発熱量と右側の発熱量に差が発生しない発熱量分布になる。
【００９１】
以上のように本実施例の定着装置Ｆは、図２７のようなスリーブ１の母線方向の発熱量分布（温度分布）を温度検知素子９，１０，１１で検知し、温度検知素子９，１０，１１からの検知温度（出力信号）を通電制御部４７が取り込む。通電制御部４７は温度検知素子９，１０，１１の検知結果に応じてリレースイッチをＯＮ・ＯＦＦ動作させて励磁コイル３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの通電状態（ＯＮ・ＯＦＦ）の制御を決定する。高周波コンバータ１６（図４参照）はその通電状態の制御の決定に従って励磁コイル３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの通電をＯＮ・ＯＦＦする。
【００９２】
（９）本実施例の励磁コイルセット３を用いることによる効果
表１は、比較例１の定着装置、及び本実施例の定着装置Ｆに関し、スリーブ温度、及び画像不良の有無についてまとめたものである。比較例１の定着装置は、励磁コイル３が図２７の構成をしており、スリーブ１の母線方向で導電層１ａに発熱量分布差が発生する。
【００９３】
これに対して本実施例の定着装置Ｆは、励磁コイルセット３が図２８の構成をしており、前述した通電制御を行うことで、図２９のような発熱量分布が得られる。励磁コイルセット３が巻き回された磁性コア２は、図２９に示すように、比較例１を示す図２７と同様、スリーブ１の母線方向の所定の位置から左側に２ｍｍずれている。
【００９４】
表１に記載した画像不良については、本実施例の定着装置Ｆを搭載したプリンタと、比較例１の定着装置を搭載したプリンタについて、以下のように確認した。
【００９５】
記録材ＲｐとしてＡ３サイズの坪量８０ｇ／ｍ２を使用した。スリーブ１は、スリーブ１の母線方向中心位置Ｏ（図２９参照）に配設した温度検知素子９（図３参照）の検知温度に基づいて所定の定着温度２００℃に維持・調整されている。
【００９６】
定着装置を１０秒で２００℃まで立ち上げた直後に１枚のプリントを行い、記録材Ｒｐ上に加熱定着された定着画像を目視で確認した。記録材Ｒｐの搬送速度は３００ｍｍ／ｓｅｃで、連続プリント時の記録材Ｒｐ間の間隔は４０ｍｍである。
【００９７】
【表１】
2017062383.tif 000010
【００９８】
以下、スリーブ１の端部温度が高いと、画像不良が発生することについて説明する。今回の条件においては、スリーブ１の温度が１８２℃以下では定着不良が発生し、２０６℃以上ではホットオフセットが発生してしまうトナーを用いている。ここでいう、定着不良とは、不均一にトナーがつぶされることで発生する定着ムラや、光沢、定着性を判断したものである。ホットオフセットとは、スリーブ１の温度が高くトナーが過溶融となり、過溶融トナーがスリーブ１表面に付着して、スリーブ１が１回転した後に過溶融トナーは後続の記録材Ｒｐへ転移して定着され、記録材Ｒｐを汚してしまう画像不良である。
【００９９】
比較例１では、図２７に示す画像形成領域の左端部において、スリーブ１の温度が２２５℃であるためにホットオフセットが生じる。これに対して、本実施例では、図２９に示す画像形成領域の左端部、及び右端部において、スリーブ１の温度が適正であるために定着不良やホットオフセットが生じず、良好な画像を得ることができる。
【０１００】
本実施例の定着装置Ｆにおいて、図２９に示す場合とは逆に、励磁コイルセット３が巻き回された磁性コア２が、スリーブ１の母線方向の所定の位置から右側に２ｍｍずれている場合を説明する。この場合には、励磁コイル３ａ，３ｂの通電をＯＮとし、励磁コイル３ｃ，３ｄの通電をＯＦＦとする制御を行うことで、見かけ上励磁コイル３の位置を図の左側にずらすことが可能となる。このような通電制御を行うことで、磁性コア２で発生する磁束は導電層１ａから見ると左側の磁束と右側の磁束が略等しくなるため、図２９に示すような発熱量分布を得ることができる。
【０１０１】
［実施例２］
定着装置Ｆの他の例を説明する。本実施例では、本実施例の定着装置Ｆについて、実施例１の定着装置Ｆと異なる構成のみを説明する。
【０１０２】
本実施例に示す定着装置Ｆは、スリーブ１の母線方向について、磁性コア２やスリーブ１は所定の位置からずれておらず、記録材Ｒｐの搬送位置がずれている場合に、導電層１ａの発熱量分布差を抑制できるように構成したものである。記録材Ｒｐの搬送位置（記録材の搬送方向の記録材位置）は位置センサー２０で検知し、通電制御部４７は位置センサー２０からの搬送位置信号（出力信号）に応じてリレースイッチをＯＮ・ＯＦＦ動作させる制御を行う。
【０１０３】
（１）スリーブ１の母線方向左右端部の表面温度分布差
図３０は、比較例２の定着装置の導電層１ａと、磁性コア２と、励磁コイルセット３と、記録材Ｒｐの搬送位置と、の位置関係、及び導電層１ａの発熱量分布を示す図である。図３１は、本実施例の定着装置Ｆの導電層１ａと、磁性コア２と、励磁コイルセット３と、記録材Ｒｐの搬送位置と、位置センサー２０と、の位置関係、及び導電層１ａの発熱量分布を示す図である。
【０１０４】
比較例２の定着装置は、スリーブ１の母線方向について、記録材Ｒｐの搬送位置が図の左側に３．５ｍｍずれた構成である。ここで、磁性コア２、及び励磁コイル３は図２８と同様である。スリーブ１の母線方向について、磁性コア２やスリーブ１が所定の位置からずれていないので、励磁コイル３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄに等しく通電させることで、導電層１ａは図２６と同様に発熱量分布差がほとんど無い状態に発熱する。しかし、記録材Ｒｐの搬送位置が図の左側にずれているため、スリーブ１の左側は記録材Ｒｐに熱を奪われやすく、右側は記録材Ｒｐに熱を奪われにくくなる。
【０１０５】
記録材ＲｐとしてＡ３サイズの坪量８０ｇ／ｍ２を使用した。スリーブ１は、スリーブ１の母線方向中心位置Ｏ（図３０参照）に配設した温度検知素子９（図３参照）の検知温度に基づいて所定の定着温度２００℃に維持・調整されている。
【０１０６】
定着装置を１０秒で２００℃まで立ち上げた直後に１０枚のプリントを行った。記録材Ｒｐの搬送スピードは３００ｍｍ／ｓｅｃで、連続プリント時の記録材Ｒｐ間の間隔は４０ｍｍである。
【０１０７】
連続プリント時の１０枚目のプリント直前のスリーブ１の表面温度を図３０の分布に示している。上述した記録材Ｒｐによるスリーブ１の熱を奪う作用によって、図３０に示すようなスリーブ１の母線方向左右端部の表面温度分布差が生じる。
【０１０８】
本実施例の定着装置Ｆは、比較例２と同様に、スリーブ１の母線方向について、記録材Ｒｐの搬送位置が図の左側に３．５ｍｍずれているが、磁性コア２、及びスリーブ１は所定の位置からずれていない。
【０１０９】
本実施例の定着装置Ｆでは、図３１のような記録材Ｒｐの搬送位置を位置検知手段としての位置センサー２０で検知し、位置センサー２０からの搬送位置信号を通電制御部４７が取り込む。通電制御部４４は位置センサー２０の検知結果に応じて上記のリレースイッチをＯＮ・ＯＦＦ動作させて励磁コイル３ａ，３ｂの通電をＯＮとし、励磁コイル３ｃ，３ｄの通電をＯＦＦとする制御を行う。つまり、複数本の励磁コイル３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのうち一部の励磁コイルだけを通電する。これにより、見かけ上励磁コイルセット３の位置を図の右側にずらすことが可能となる。
【０１１０】
このような通電制御を行うことで、磁性コア２で発生する磁束は導電層１ａから見ると左側の磁束と右側の磁束が略等しくなるため、導電層１ａの左側の発熱量と右側の発熱量に差が発生しない発熱量分布になる。よって、スリーブ１の母線方向左右端部の表面温度分布差が抑制され、１０枚目プリント直前のスリーブ１の表面温度を図３１の分布とすることができる。
【０１１１】
以上のように本実施例の定着装置Ｆは、位置センサー２０で検知した記録材Ｒｐの搬送位置の検知結果に応じて通電制御部４４がリレースイッチをＯＮ・ＯＦＦ動作させて励磁コイル３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの通電状態（ＯＮ・ＯＦＦ）の制御を決定する。高周波コンバータ１６（図４参照）はその通電状態の制御の決定に従い励磁コイル３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの通電をＯＮ・ＯＦＦする。
【０１１２】
（１１）実施例２の効果
表２は、比較例２の定着装置、及び本実施例の定着装置Ｆに関し、スリーブ温度、及び画像不良の有無についてまとめたものである。比較例２の定着装置は、励磁コイル３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの全ての通電をＯＮとする制御を行う構成である。これに対して、本実施例の定着装置Ｆは、励磁コイル３ａ，３ｂの通電をＯＮとし、励磁コイル３ｃ，３ｄの通電をＯＦＦとする制御を行う構成である。表２に記載した画像不良については、実施例１と同様の方法で、１０枚目の画像を確認することで行った。
【０１１３】
【表２】
2017062383.tif 000011
【０１１４】
比較例２では、図３０に示す画像形成領域の右端部において、スリーブ１の温度が２１０℃であるためにホットオフセットが生じる。これに対して、本実施例では、図３１に示す画像形成領域の左端部、及び右端部において、スリーブ１の温度が適正であるために定着不良やホットオフセットが生じず、良好な画像を得ることができる。
【０１１５】
本実施例の定着装置Ｆにおいて、図３１に示す場合とは逆に、記録材Ｒｐの搬送位置が図の右側に３．５ｍｍずれている場合には、各励磁コイル３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの通電制御を次のようにする。励磁コイル３ａ，３ｂの通電をＯＦＦとし、励磁コイル３ｃ，３ｄの通電をＯＮとする制御を行うことで、見かけ上励磁コイルセット３の位置を図の左側にずらすことが可能となる。この通電制御を行うことで、磁性コア２で発生する磁束は導電層１ａから見ると左側の磁束と右側の磁束が略等しくなるため、図３１に示すような表面温度分布を得ることができる。
【０１１６】
［他の実施例］
実施例１、及び実施例２の定着装置Ｆは、励磁コイルセット３の励磁コイル３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄについて、通電制御部４７がリレースイッチによってそれぞれ通電のＯＮ・ＯＦＦを独立して制御しているが、通電の比率を変える制御でも構わない。例えば、リレースイッチの代わりにＦＥＴなどのスイッチング素子を用いて、励磁コイルセット３に流れる全電流のうち、励磁コイル３ａは５％、励磁コイル３ｂは１５％、励磁コイル３ｃは３０％、励磁コイル３ｄは５０％の電流が流れるような制御を行う。このような制御を行うことで、導電層１ａの発熱量分布差をより細かく調整することが可能となる。
【０１１７】
励磁コイルセット３の励磁コイル３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの本数は４本に限られず２本以上の複数本であれば同様の方法で導電層１ａの発熱量分布差を抑制することができる。実施例１の定着装置Ｆのように、スリーブ１の母線方向について、励磁コイルセット３が巻き回された磁性コア２に対してスリーブ１が所定の位置からずれた場合においても同様の方法で導電層１ａの発熱量分布差を抑制することができる。
【符号の説明】
【０１１８】
１  定着スリーブ、１ａ  導電層、２  磁性コア、３  励磁コイルセット、
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ  励磁コイル、８  加圧ローラ、
９，１０，１１  温度検知素子、２０  位置センサー、Ｎ  ニップ部、Ｒｐ  記録材、
Ｔ  未定着トナー画像
【図１】
2017062383.tif 000012
【図２】
2017062383.tif 000013
【図３】
2017062383.tif 000014
【図４】
2017062383.tif 000015
【図５】
2017062383.tif 000016
【図６】
2017062383.tif 000017
【図７】
2017062383.tif 000018
【図８】
2017062383.tif 000019
【図９】
2017062383.tif 000020
【図１０】
2017062383.tif 000021
【図１１】
2017062383.tif 000022
【図１２】
2017062383.tif 000023
【図１３】
2017062383.tif 000024
【図１４】
2017062383.tif 000025
【図１５】
2017062383.tif 000026
【図１６】
2017062383.tif 000027
【図１７】
2017062383.tif 000028
【図１８】
2017062383.tif 000029
【図１９】
2017062383.tif 000030
【図２０】
2017062383.tif 000031
【図２１】
2017062383.tif 000032
【図２２】
2017062383.tif 000033
【図２３】
2017062383.tif 000034
【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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【図３１】
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