(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤像が形成されたシートを加熱する加熱部材と、
前記加熱部材に圧接され、前記加熱部材と協働して前記シートを挟持搬送する加圧部材と、
前記シートの搬送方向と直交する方向における互いに異なる位置に配置され、前記加熱部材を加熱する複数の加熱源部材と、
各加熱源部材と対応付けて配置され、各加熱源部材が加熱する加熱対象領域の温度を検出する温度検出器と、
各温度検出器の検出温度が予め設定する制御温度となるように各加熱源部材の出力を制御する温度制御部と、
定着処理を実行される少なくとも１以上のシートが、隣り合う加熱対象領域の両方に跨って通過するが、一方の温度検出対象領域のみ通過する、中サイズのシートを含むかを判定する処理対象判定部と、
前記中サイズのシートを含むと判定した場合に、シートが通過しない温度検出対象領域に対応する加熱源部材の制御温度を、シートが通過する温度検出対象領域に対応する加熱源部材の制御温度よりも高い温度にする制御温度決定部と、
を備えてなる定着装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、
前記処理対象判定部は、定着処理を実行されるシートのサイズを判定するシートサイズ判定部を備えている定着装置。
【請求項３】
請求項２に記載の装置において、
定着処理を連続して実行されるシートの数量を判定する数量判定部をさらに備え、
前記制御温度決定部は、前記数量判定部が判定するシートの数量が予め設定する所定の数量以上となる場合に、前記シートサイズ判定部が判定するシートのサイズに基づいて制御温度を変更することを決定する定着装置。
【請求項４】
現像剤像が形成されたシートの搬送方向と直交する方向における互いに異なる位置に形成した複数の加熱領域に前記シートを通過させて定着処理を実行するときの温度制御方法であって、
定着処理を実行される少なくとも１以上のシートが、隣り合う両方の加熱領域に跨って通過するが、一方の温度検出対象領域のみ通過する中サイズのシートを含むかを判定し、
前記中サイズのシートを含むと判定した場合に、シートが通過しない温度検出対象領域に対応する加熱領域の制御温度を、シートが通過する温度検出対象領域に対応する加熱領域の制御温度よりも高い温度にする温度制御方法。
【請求項５】
形成する画像の情報を取得する画像情報取得部と、
前記画像情報取得部からの画像情報に基づいて現像剤像をシートに形成する現像剤像形成部と、
前記現像剤像が形成されたシートに定着処理を実行する請求項１乃至３の少なくともいずれか一項に記載の定着装置と、
シートを前記現像剤像形成部に供給し、定着処理されたシートを装置から排出するシート搬送部と、
装置の画像形成動作を制御する動作制御部と、
を備えてなる画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シートに画像を形成する画像形成処理における定着処理の温度制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
シートに現像剤像を融着させて画像を形成する定着処理において、加熱温度を均一に制御することは、良好な画像を形成する上で非常に重要である。
このような定着処理は、一般的に、少なくとも一方が加熱された一対のローラで、現像剤像が形成されたシートを挟持搬送することによって実行する。ローラを加熱するための加熱源部材としては、ハロゲンランプ、誘導加熱コイル（いわゆる、ＩＨコイル）などが用いられる。誘導加熱コイルを用いた加熱方式は、熱変換効率が高いので、省エネルギーの要請に応えることができる。
【０００３】
定着処理を実行する定着装置は、通常、装置が処理する最大サイズ（以下、フルサイズと称す）のシートに対応する長さの一対のローラを備え、小サイズのシートの定着処理についても上記ローラで実行する。従って、小サイズのシートに対する定着処理の実行時において、シートの非通過領域の温度が過昇温になるのを防止するなど、ローラの回転軸方向における温度分布を制御することが必要となる。
【０００４】
特許文献１及び特許文献２は、定着ローラの回転軸方向における互いに異なる位置に複数の誘導加熱コイルを配置し、各コイルに供給する電力量の配分を変更することによって定着ローラの回転軸方向の温度分布を均一にする技術を開示する。そのうち、文献１の装置は、定着ローラの中央と端部の温度差を検知し、温度差に応じてコイルに供給する電力量の配分を変更する。また、文献２の装置は、定着処理を実行するシートの寸法を判別し、寸法に応じてコイルに供給する電力量の配分を変更する。
【０００５】
また、特許文献３は、定着ローラの両端部に消磁コイルを配置し、小サイズのシートを処理する際には上記消磁コイルを作用させて、シートの非通過領域が過昇温になることを防止する技術を開示する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記文献１〜３に開示されている温度制御技術では、小サイズのシートを処理する際に発生する定着ローラの部分的な温度上昇（特に、両サイドの過昇温）を防止することはできても、シートのサイズに起因して生ずる誘導加熱コイル間の継ぎ目の部分の温度低下を防止できない場合がある。
【０００７】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、シートに現像剤を定着させて画像を形成する定着処理の実行時において、シートのサイズに起因して生ずる加熱源部材間の継ぎ目の部分の温度低下を防止し、温度分布を均一にできる技術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】
【０００８】
上述した課題を解決するため、定着装置は、現像剤像が形成されたシートを加熱する加熱部材と、前記加熱部材に圧接され、前記加熱部材と協働して前記シートを挟持搬送する加圧部材と、前記シートの搬送方向と直交する方向における互いに異なる位置に配置され、前記加熱部材を加熱する複数の加熱源部材と、各加熱源部材と対応付けて配置され、各加熱源部材が加熱する加熱対象領域の温度を検出する温度検出器と、各温度検出器の検出温度が予め設定する制御温度となるように各加熱源部材の出力を制御する温度制御部と、定着処理を実行される少なくとも１以上のシートが、隣り合う加熱対象領域の両方に跨って通過するが、一方の温度検出対象領域のみ通過する、中サイズのシートを含むかを判定する処理対象判定部と、前記中サイズのシートを含むと判定した場合に、シートが通過しない温度検出対象領域に対応する加熱源部材の制御温度を、シートが通過する温度検出対象領域に対応する加熱源部材の制御温度よりも高い温度にする制御温度決定部と、を備えてなる定着装置に関する。
【０００９】
また、現像剤像が形成されたシートの搬送方向と直交する方向における互いに異なる位置に形成した複数の加熱領域に前記シートを通過させて定着処理を実行するときの温度制御方法であって、定着処理を実行される少なくとも１以上のシートが、隣り合う両方の加熱領域に跨って通過するが、一方の温度検出対象領域のみ通過する中サイズのシートを含むかを判定し、前記中サイズのシートを含むと判定した場合に、シートが通過しない温度検出対象領域に対応する加熱領域の制御温度を、シートが通過する温度検出対象領域に対応する加熱領域の制御温度よりも高い温度にする温度制御方法に関する。
【００１０】
また、形成する画像の情報を取得する画像情報取得部と、前記画像情報取得部からの画像情報に基づいて現像剤像をシートに形成する現像剤像形成部と、前記現像剤像が形成されたシートに定着処理を実行する請求項１乃至３の少なくともいずれか一項に記載の定着装置と、シートを前記現像剤像形成部に供給し、定着処理されたシートを装置から排出するシート搬送部と、装置の画像形成動作を制御する動作制御部と、を備えてなる画像形成装置に関する。
【００１１】
また、現像剤像が形成されたシートを加熱する加熱手段と、前記加熱手段に圧接され、前記加熱手段と協働して前記シートを挟持搬送する加圧手段と、前記シートの搬送方向と直交する方向における互いに異なる位置に配置され、前記加熱手段を加熱する複数の加熱源手段と、各加熱源手段と対応付けて配置され、各加熱源手段が加熱する加熱対象領域の温度を検出する温度検出手段と、各温度検出手段の検出温度が予め設定する制御温度となるように各加熱源手段の出力を制御する温度制御手段と、定着処理の実行時において隣り合う加熱源手段の継ぎ目に対応する部分の加熱部材の温度が低下しないように前記制御温度を決定する制御温度決定手段と、を備える定着装置に関する。
【発明の効果】
【００１２】
以上に詳述したように、本発明によれば、シートに現像剤を定着させて画像を形成する定着処理の実行時において、シートのサイズに起因して生ずる加熱源部材間の継ぎ目の部分の温度低下を防止し、温度分布を均一にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】定着装置を備えた画像形成装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図２】第１の実施形態による定着装置の縦断面図である。
【図３】第１の実施形態による定着装置の側面図（機能ブロックを含む）である。
【図４】第１の実施形態による定着装置の上面図である。
【図５】第１の実施形態による定着装置で処理するシートと加熱領域及び温度検出位置の関係を説明するための図である。
【図６】第１の実施形態による定着装置で処理するシートと加熱領域及び温度検出位置の関係を説明するための図である。
【図７】第１の実施形態による定着装置で処理するシートと加熱領域及び温度検出位置の関係を説明するための図である。
【図８】第１の実施形態による定着装置の制御系を示す回路図である。
【図９】第１の実施形態による定着装置でフルサイズのシートを処理したときの温度分布を説明するための図である。
【図１０】第１の実施形態による定着装置で中サイズのシートを処理したときの温度分布を説明するための図である。
【図１１】第１の実施形態による定着装置で中サイズのシートを処理したときの温度分布を説明するための図である。
【図１２】第１の実施形態による定着装置で小サイズのシートを処理したときの温度分布を説明するための図である。
【図１３】第２の実施形態による定着装置の側面図（機能ブロックを含む）である。
【図１４】第３の実施形態による定着装置の側面図（機能ブロックを含む）である。
【図１５】第３の実施形態による定着装置の温度制御の流れを示すフローチャートである。
【図１６】第４の実施形態による定着装置の側面図（機能ブロックを含む）である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、定着装置について、図面を参照しつつ説明する。図１は、定着装置を備えた画像形成装置（ＭＦＰ：Multi Function Peripheral）の概略構成を示す縦断面図である。
【００１５】
図１に示すように、画像形成装置は、画像読取部Ｒおよび画像形成部Ｐを備えている。画像読取部Ｒは、シート原稿やブック原稿などから画像をスキャンして、形成しようとする画像データを取得する機能を有している。画像形成部Ｐは、画像読取部Ｒにて原稿から取得した画像データや外部機器から伝送される画像データに基づいて、記録紙やフィルムなどのシートに現像剤像を形成する機能を有している。すなわち、画像形成装置は、画像情報取得部を備える。
【００１６】
以下、シート原稿の画像をシートにカラーコピーする処理を一例にして、上記画像形成装置が実行する全体的な画像形成処理の流れについて説明する。
まず、画像読取部Ｒでは、自動原稿搬送装置（ＡＤＦ：Auto Document Feeder）９又は手動で画像読取位置に置かれた原稿の画像を、走査光学系１０によってスキャンし、画像データを取得する。
【００１７】
続いて、画像形成部Ｐでは、画像読取部Ｒにて取得した画像データに基づいて、イエロー（Ｙ），マゼンダ（Ｍ），シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の感光ドラム（２Ｙ〜２Ｋ）の感光面に、静電潜像を形成する。次に、現像器におけるミキサー（４Ｙ〜４Ｋ）によって撹拌された現像剤が、現像ローラ（３Ｙ〜３Ｋ）によって感光ドラム（２Ｙ〜２Ｋ）の感光面に供給され、上記静電潜像が現像剤によって感光面上に顕在化される。感光面上に顕在化された現像剤像は、回動する中間転写ベルト６のベルト面上に転写（１次転写）され、シートに現像剤像を転写（２次転写）する位置Ｔに搬送される。
一方で、ピックアップローラ５１〜５４によりカセットからピックアップされたシートは、複数のローラ対によって２次転写位置Ｔに搬送され、２次転写位置Ｔにて中間転写ベルト６から現像剤像が転写される。
【００１８】
続いて、現像剤像が転写されたシートは、定着装置７に供給される。定着装置７は、詳しくは後述する定着処理を実行し、現像剤像をシートに定着させる。
現像剤像が加熱定着されたシートは、複数の搬送ローラ対によって搬送路内を搬送され、排出トレイ８上に排出される。
【００１９】
このような画像形成における各種処理は、メモリ８０２に格納されているプログラムをＣＰＵ８０１が実行することによって実現される。メモリ８０２は、上記プログラムおよび画像処理に利用する各種データを格納する。
【００２０】
（第１の実施の形態）
続いて、図２〜図４を参照しつつ第１の実施の形態による定着装置について説明する。図２は、定着装置の縦断面図であり、図３は、定着装置の側面図（機能ブロックを含む）であり、図４は、定着装置の上面図である。
【００２１】
定着装置は、現像剤像Ｄが転写されたシートＳを加熱する加熱部材である加熱ローラ（いわゆる、定着ローラ）２１と、加熱ローラ２１に圧接する加圧部材である加圧ローラ２２を備えている。加圧ローラ２２は、一定のニップ幅を維持するように加圧機構２３によって加熱ローラ２１に圧接され、ニップ２４を形成する。加熱ローラ２１は、駆動モーター２５によって駆動され、図中の矢印方向に回転する。加圧ローラ２２は、加熱ローラ２１と圧接しているので、回転する加熱ローラ２１に従動して回転する。すなわち、加熱ローラ２１と加圧ローラ２２は、現像剤像Ｄが形成されたシートＳを協働して挟持搬送し、ニップ２４を通過するシートＳに熱と圧力を付与して現像剤像Ｄを融着圧着する。
【００２２】
加熱ローラ２１及び加圧ローラ２２は、実質的にシートＳと接して加熱する回転軸方向の有効長さが、少なくともフルサイズシートの寸法と同じか又はそれ以上である。また、各ローラ２１，２２の直径は、４０ｍｍであってもよい。なお、加熱部材は、図１に示した加熱ローラ２１に限定されることはなく、金属導電層を有するエンドレスベルト（いわゆる、定着ベルト）を備えてなる構成にすることもできる。
【００２３】
加熱ローラ２１は、回転軸側から順に、芯金２１ａ，発泡ゴム（いわゆる、スポンジ）層２１ｂ，金属導電層２１ｃ，ソリッドゴム層２１ｄ，離型層２１ｅが積層された構成となっている。例えば、発泡ゴム層２１ｂの厚みが５ｍｍ，金属導電層２１ｃの厚みが４０μｍ，ソリッドゴム層２１ｄの厚みが２００μｍ，離型層２１ｅの厚みが３０μｍであってもよい。また、金属導電層の材料は、ニッケル，ステンレス，アルミニウム，又はステンレスとアルミニウムの複合材などを用いることができる。
【００２４】
加圧ローラ２２は、回転軸側から順に、芯金２２ａ，シリコンゴムやフッ素ゴムなどのゴム層２２ｂ，離型層２２ｃが積層された構成である。例えば、ゴム層２２ｂの厚みが１ｍｍ，離型層２２ｃの厚みが３０μｍであってもよい。
【００２５】
加熱ローラ２１の外周には、加熱源部材である誘導加熱コイル（いわゆる、ＩＨコイル）３１が空間を介して対向配置されている。誘導加熱コイル３１は、耐熱性のポリアミドイミド等によって互いに絶縁された銅線等の線材を複数本束ねたリッツ線３２を有している。誘導加熱コイル３１は、後述する励磁回路（いわゆる、インバータ回路）から高周波電流が印加されると、加熱ローラ２１に磁束と渦電流を発生させる。加熱ローラ２１は、上記渦電流と加熱ローラ２１の抵抗によって発生するジュール熱によって加熱される。誘導加熱コイル３１は、加熱ローラ２１の外周を囲むように断面を折り曲げた磁性体コア３３を含み、発生する磁束が加熱ローラ２１へ集中するように構成している。
【００２６】
誘導加熱コイル３１は、加熱ローラ２１の回転軸方向において互いに異なる位置に配置した複数の誘導加熱コイルを有してもよい。図３及び図４に示すように、第１誘導加熱コイル３１ａおよび第２誘導加熱コイル（３１ｂ，３１ｃ）が、加熱ローラ２１の回転軸方向に配列される。第１誘導加熱コイル３１ａは、加熱ローラ２１の回転軸方向における中央領域を加熱対象領域とする。第２誘導加熱コイル（３１ｂ，３１ｃ）は、加熱ローラ２１の回転軸方向における両サイド領域を加熱対象領域とする。第１誘導加熱コイル３１ａと第２誘導加熱コイル（３１ｂ，３１ｃ）は、電気的に区別されて各々独立した出力制御が行われる。第２誘導加熱コイル（３１ｂ，３１ｃ）を構成する２つのコイルは、電気的に直列接続されて同じ出力制御が行われる。これら複数の誘導加熱コイル３１ａ〜３１ｃによって形成されるコイルの全長は例えば３２０ｍｍであり、第１誘導加熱コイルの長さは例えば２００ｍｍである。
【００２７】
さらに、図３に示すように、第１温度センサ３４ａおよび第２温度センサ３４ｂの、加熱ローラ２１の回転軸方向における位置が、互いに異なる。第１温度センサ３４ａは、加熱ローラ２１の回転軸方向における中央の温度、すなわち第１誘導加熱コイル３１ａの加熱対象領域の温度を検出する。第２温度センサ３４ｂは、加熱ローラ２１の回転軸方向におけるサイドの温度、すなわち第２誘導加熱コイル３１ｂの加熱対象領域の温度を検出する。第１及び第２温度センサ３４ａ，３４ｂは、赤外線を検知するサーモパイル式の非接触温度センサであってもよい。第１及び第２温度センサ３４ａ，３４ｂが検出する温度は、第１及び第２誘導加熱コイル（３１ａ〜３１ｃ）の出力制御に利用する。
【００２８】
また、定着装置は、加熱ローラ２１の温度を検出する第３温度センサ３５を有する。第３温度センサ３５は、加熱ローラ２１の回転軸方向においてフルサイズのシートの通過領域よりも外側に位置するように配置される。第３温度センサ３５は、接触式のサーミスタであってもよい。第３温度センサ３５が検出する温度は、加熱ローラ２１が異常な温度になったときに加熱動作をインターロック停止するために利用する。
【００２９】
また、定着装置は、図２に示すように、シートＳが加熱ローラ２１に貼り付くのを防止する剥離爪３６を備えている。
【００３０】
続いて、定着装置が備える機能について、図３を参照しながら説明する。第１温度制御部４１ａは、第１温度センサ３４ａが検出する温度が予め決めた制御温度となるように、第１誘導加熱コイル３１ａの出力をフィードバック制御する機能を有する。第２温度制御部４１ｂは、第２温度センサ３４ｂが検出する温度が予め決めた制御温度となるように、第２誘導加熱コイル（３１ｂ，３１ｃ）の出力をフィードバック制御する機能を有する。
【００３１】
制御温度決定部４２は、定着処理を実行されるシートＳのサイズに基づいて第１誘導加熱コイル３１ａと第２誘導加熱コイル（３１ｂ，３１ｃ）の制御温度を何度に設定するかを決定し、決定した温度の情報を第１及び第２温度制御部４１ａ，４１ｂのそれぞれに提供する機能を有する。特に、制御温度決定部４２は、定着処理を実行するシートＳのサイズが、各コイルの加熱対象領域および各温度センサの温度検出位置との関係において、後述する図５〜図７に示すような関係にある場合に、第１誘導加熱コイル３１ａと第２誘導加熱コイル（３１ｂ，３１ｃ）の制御温度を同じにするか又は異なる温度に設定するかを決定する。
【００３２】
処理対象判定部であるシートサイズ判定部４３は、装置の操作パネル（不図示）を通じてユーザが指定するシートＳのサイズ情報、或いは図１に示した画像形成装置のシート搬送経路等に配置したセンサー（不図示）や選択されるカセットによって識別されるサイズ情報などに従って、定着処理を実行されるシートＳのサイズを判定し、判定したサイズ情報を制御温度決定部４２に提供する機能を有する。記憶部４４は、例えば、ハードディスクドライブやフラッシュメモリから構成されており、定着処理に使用する各種プログラムや各種データを格納する。定着装置が備える機能は、記憶部４４やメモリ８０２等に格納したプログラムをＣＰＵ８０１が起動することによって具現化される。
【００３３】
続いて、図５〜図７を参照しながら、制御温度の決定方法について説明する。上述したように、定着装置は、各々独立して出力制御される第１誘導加熱コイル３１ａと第２誘導加熱コイル（３１ｂ，３１ｃ）を用いて、加熱ローラ２１を中央と両サイドに分割して加熱する。そのため、定着処理を実行されるシートＳは、加熱ローラ２１の回転軸方向における加熱領域と温度検出位置との関係において、図５〜図７に模式的に示すような３つのケースに分類することができる。
【００３４】
まず、第１のケースは、図５に示されるように、定着処理を実行されるシートＳが、中央の加熱領域５１ａとサイドの加熱領域５１ｂの両方を通過し、且つ、中央の温度検出位置５２ａとサイドの温度検出位置５２ｂの両方を通過するケースである。第１のケースに該当するシートサイズを「フルサイズ」と称する。例えば、ＪＩＳ規格に従うシートの場合、Ａ４サイズ，Ａ３サイズ等が第１のケースに該当する。なお、温度検出位置５２ａ，５２ｂは、温度センサが温度を検出する対象となる領域である。
【００３５】
第２のケースは、図６に示されるように、定着処理を実行されるシートＳが、中央の加熱領域５１ａとサイドの加熱領域５１ｂの両方を通過するが、中央の温度検出位置５２ａのみを通過するケースである。すなわち、シートＳの端部が、サイドの温度検出位置５２ｂよりも中央寄りを通過するケースである。第２のケースに該当するサイズを「中サイズ」と称する。例えば、ＪＩＳ規格に従うシートの場合、Ａ４−Ｒサイズ，Ｂ４サイズ等が第２のケースに該当する。
【００３６】
第３のケースは、図７に示されるように、定着処理を実行されるシートＳが、中央の加熱領域５１ａと温度検出位置５２ａのみを通過するケースである。すなわち、シートＳの通過領域が、中央の加熱領域５１ａ内に納まっているケースである。第３のケースに該当するサイズを「小サイズ」と称する。例えば、ＪＩＳ規格に従うシートの場合、Ｂ５−Ｒサイズ，ハガキサイズ等が第３のケースに該当する。
【００３７】
制御温度決定部４２は、シートＳのサイズがフルサイズ又は小サイズである場合は、第１誘導加熱コイル３１ａと第２誘導加熱コイル（３１ｂ，３１ｃ）の制御温度を同じ温度にすることを決定する。他方、制御温度決定部４２は、シートのサイズが中サイズである場合は、第１誘導加熱コイル３１ａの制御温度よりも、第２誘導加熱コイル３１ｂの制御温度を高くすることを決定する。各誘導加熱コイルの長さ及び各温度センサの位置は、装置設計によって決まっているので、いずれのサイズがフルサイズ，中サイズ又は小サイズに該当するかは、予め分類しておくことができる。従って、どちらの制御を行うのかについて予め設定した各サイズ別の情報を、記憶部４４に格納しておくことができる。特に、中サイズに分類されるシートは、例えばＡ４−ＲサイズやＢ４サイズといったように幾つかのサイズがある。従って、各サイズ別に予め設定した情報を格納するにあたり、中サイズの中でもサイズ別に制御温度を変えるようにすれば、より実情に則した温度制御を行うことができる。
【００３８】
説明を図８に移し、上述した機能を実現する制御系について説明する。図８に示すように、第１誘導加熱コイル３１ａ及び第２誘導加熱コイル（３１ｂ，３１ｃ）のそれぞれに共振用のコンデンサ６１ａ，６１ｂが並列に接続され、この共振回路にスイッチング素子６２ａ，６２ｂが接続されて励磁回路（インバータ回路）を構成している。インバータ回路には、商用交流電源６３からの交流電力を整流回路６４によって平滑化した直流電力が供給される。整流回路６４の前段に配置したトランス６５で全消費電力を検出し、加熱することによって消費される電力をフィードバックする。スイッチング素子６２ａ，６２ｂの制御端子には、それぞれ駆動回路が接続されている。駆動回路は、駆動電圧をスイッチング素子６２ａ，６２ｂの制御端子に印加して、スイッチング素子６２ａ，６２ｂを駆動（ＯＮ）させるものである。制御回路６６ａ，６６ｂは、駆動電圧を制御端子に印加するタイミングを出力する。ＯＮ時間は制御回路６６ａ，６６ｂで決定し、入力電力をフィードバックしながらＯＮ時間を変えて電力を可変する。ＯＮ時間が変化すると誘導加熱コイル（３１ａ〜３１ｃ）に流れる電流の１周期が変化するので、駆動周波数は変化する。すなわち、ＯＮ時間を制御することによって周波数を２０〜１００ｋＨｚの範囲で可変させて誘導加熱コイル（３１ａ〜３１ｃ）に供給する電力値（出力値）を制御する。このような動作は、ＣＰＵ６７によって制御する。ＣＰＵ６７は、記憶部４４に含まれるメモリ６８からプログラムやデータ等を読み出して上記制御を行う。
【００３９】
続いて、定着処理の実行時における温度制御方法について説明する。なお、定着装置は初期起動動作を終えており、加熱ローラ２１が所定の温度にまで昇温された準備完了状態になっているものとする。例えば、加熱ローラ２１は、第１及び第２誘導加熱コイル３１ａ〜３１ｃによって１６０℃に昇温されて準備完了状態となる。また、定着処理が実行されるシートＳには、例えば図１に示した画像形成部Ｐによって予め現像剤像Ｄが形成されているものとする。
【００４０】
このような状態において、まず、定着装置のシートサイズ判定部４３は、定着処理を実行されるシートＳのサイズを判定する。制御温度決定部４２は、判定したサイズの情報に基づいて、中央と両サイドの制御温度を同じにするか、又は中央よりも両サイドの制御温度を高くするかを判断する。フルサイズ（例えば、Ａ４サイズ，Ａ３サイズ等）のシートである場合、制御温度決定部４２は、中央と両サイドの制御温度を同じにすることを決定する。第１誘導加熱コイル３１ａの制御温度を１６０℃とし、第２誘導加熱コイル（３１ｂ，３１ｃ）の制御温度を１６０℃とする。
【００４１】
フルサイズのシートＳの場合、ニップ２４を通過するシートＳに奪われる熱量は、中央と両サイドとの間で略差がないので、図９に模式的に示すように、加熱ローラ２１の回転軸方向におけるシートＳの通過領域の温度分布は略均一となる。
【００４２】
一方、中サイズ（例えば、Ａ４Ｒサイズ，Ｂ４サイズ等）のシートＳの場合、制御温度決定部４２は、中央よりも両サイドの制御温度を高くすることを決定する。第１誘導加熱コイル３１ａの制御温度を１６０℃とし、第２誘導加熱コイル（３１ｂ，３１ｃ）の制御温度を１７０℃とする。
【００４３】
上述したように、中サイズのシートＳは、中央と両サイドの加熱領域５１ａ，５１ｂの両方に跨っているが、シートＳの幅方向の端部がサイド側の温度検出位置５２ｂよりも中央寄りに離れた位置を通過する。そのため、フルサイズのときと同様に中央と両サイドの制御温度を同じにすると、図１０に模式的に示すように、隣り合うコイルの継ぎ目の部分で温度低下が発生する。すなわち、サイド側においては、温度検出位置５２ｂから離れた位置をシートＳが通過するので、温度センサ３４ｂで検出する温度は、シートＳが通過する部位の温度よりも高い温度が検出される。そのため、フィードバックによりサイド側に供給する熱量が不足し、コイルの継ぎ目の部分で温度低下が発生する。
【００４４】
従って、中サイズのシートＳの場合は、両サイドの制御温度を１０℃高くすることによって、図１１に模式的に示すように、加熱ローラ２１の回転軸方向におけるシートＳの通過領域の温度分布を略均一にする。
【００４５】
なお、両サイドの制御温度を１０℃高くすることにより、図１１に示すように、両サイドにおけるシートＳの非通過領域の温度が１０℃高くなるが、加熱ローラ２１の耐熱温度等に影響する温度ではなく、また次にフルサイズのシートＳが通過してもホットオフセットを起こす温度でもない。
【００４６】
一方、小サイズ（例えば、Ｂ５−Ｒサイズ，ハガキサイズ等）のシートＳである場合、制御温度決定部４２は、中央と両サイドの制御温度を同じにすることを決定する。第１誘導加熱コイル３１ａの制御温度を１６０℃とし、第２誘導加熱コイル（３１ｂ，３１ｃ）の制御温度を１６０℃とする。
【００４７】
小サイズのシートＳの場合、加熱ローラ２１の回転軸方向におけるシートＳの幅は、中央の加熱領域５１ａ内に納まっている。従って、実質的にシートＳに熱を奪われるのは、中央の加熱領域５１ａのみである。そのため、中央と両サイドの制御温度を同じにする制御を行っても、図１２に模式的に示すように、コイル間の継ぎ目の部分に温度低下は発生せず、加熱ローラ２１の回転軸方向におけるシートＳの通過領域の温度分布は略均一となる。
【００４８】
以上のように、第１の実施の形態によれば、シートＳのサイズに起因して生ずるコイル間の継ぎ目の部分の温度低下を防止し、温度分布を均一にすることができる。その結果、フルサイズ、中サイズ，小サイズのいずれのシートＳに対しても、良質な画像を形成する定着処理をすることができる。
【００４９】
複数の誘導加熱コイルを用いて加熱ローラ２１を分割加熱する場合、装置が処理対象とする全てのサイズに対応する数だけ加熱領域を分割すれば、コイル間の継ぎ目の温度低下を防止することができる。しかし、実際の装置は、コストの高騰や装置サイズが大きくなるなどの問題により、処理対象とするシートのサイズの数よりもコイルの数が少なくなる場合が多い。少ない数の誘導加熱コイルであっても、種々のサイズのシートＳに対して、回転軸方向における温度分布が均一な状態で定着処理をすることができる利点がある。
【００５０】
（第２の実施の形態）
続いて、第２の実施の形態について説明する。
【００５１】
第２の実施の形態は、上述の第１の実施の形態の変形例である。図１３に示すように、定着処理を実行されるシートの数量を判定する数量判定部４５を備え、定着処理を実行されるシートのサイズと数量に基づいて温度制御を行うことが第１の実施の形態と異なる。
【００５２】
数量判定部４５は、例えば、装置の操作パネル（不図示）を通じてユーザが指定する部数の情報、或いは図１に示した画像形成装置のシート搬送経路等に配置したセンサー（不図示）や選択されるカセットによって識別されるシートＳの通過枚数の情報に従って、定着処理を実行されるシートＳの数量を判定し、判定した数量の情報を制御温度決定部４２に提供する機能を有する。
【００５３】
制御温度決定部４２は、連続して定着処理を実行されるシートＳの数量が所定の数量以上である場合に、既述のシートＳのサイズに基づく制御温度の決定を行う。連続して定着処理を実行するシートの数量は、例えば１つのジョブで定着処理を実行するシートの数量である。例えば、数量が３０枚以上である場合に、既述のシートＳのサイズに基づく制御温度の決定を行う。すなわち、フルサイズ又は小サイズのシートＳを連続して３０枚以上処理する場合には、第１誘導加熱コイル３１ａと第２誘導加熱コイル（３１ｂ，３１ｃ）の制御温度を同じにすることを決定する。他方、中サイズのシートＳを連続して３０枚以上処理する場合には、第１誘導加熱コイル３１ａの制御温度よりも第２誘導加熱コイル（３１ｂ，３１ｃ）の制御温度を高くすることを決定する。
【００５４】
例えばフルサイズと中サイズのシートＳを交互に処理する場合など、シートＳのサイズのみで制御すると制御温度が頻繁に変更される状況が発生するのを抑制し、より実情に適した温度制御を行うことができる。
【００５５】
（第３の実施の形態）
続いて、第３の実施の形態について、図１４および図１５を参照しながら説明する。
【００５６】
第３の実施の形態は、上述の第１の実施の形態の変形例である。第１の実施の形態のようにシートＳのサイズに基づいて制御温度を決定するのに代えて、加圧ローラ２２の温度を検出し、検出結果に基づいて制御温度を決定することが第１の実施の形態と異なる。
すなわち、シートＳがニップ２４を通過することによって変化する加圧ローラ２２の回転軸方向における温度分布を検出し、上記温度分布の変化に基づいて第１誘導加熱コイル３１ａと第２誘導加熱コイル（３１ｂ，３１ｃ）の制御温度を決定する。
【００５７】
図１４に示すように、定着装置は、加圧ローラ２２の回転軸方向における異なる位置の温度を検出する第４温度センサ７１ａと第５温度センサ７１ｂを備える。第４及び第５温度センサ７１ａ，７１ｂは、ローラの回転軸方向において第１及び第２温度センサ３４ａ，３４ｂと対応する位置に配置される。第４及び第５温度センサ７１ａ，７１ｂは、例えば、非接触のサーミスタであってもよいし、赤外線を検知するサーモパイル式の非接触温度センサであってもよい。また、第６温度センサ７２は、加圧ローラ２２の回転軸方向においてフルサイズのシートの通過領域よりも外側に位置するように配置される。第６温度センサ７２は、接触式のサーミスタであってもよい。
【００５８】
さらに、定着装置は、加圧ローラ２２の回転軸方向における互いに異なる位置に配置した第１ハロゲンランプ７３ａ及び第２ハロゲンランプ７３ｂを備える。第１ハロゲンランプ７３ａは、加圧ローラ２２の回転軸方向における中央の領域を加熱する。第２ハロゲンランプ７３ｂは、加圧ローラ２２の回転軸方向における両サイド領域を加熱する。なお、加圧ローラ２２を加熱する加熱源部材は、ハロゲンランプに限定されることはない。
【００５９】
温度情報取得部７４は、第４温度センサ７１ａと第５温度センサ７１ｂが検出する温度から両者の温度差を算出する。制御温度決定部４２は、上記温度差に基づいて第１誘導加熱コイル３１ａと第２誘導加熱コイル（３１ｂ，３１ｃ）の制御温度を決定する。
【００６０】
続いて、定着処理の実行時における制御温度の決定方法について、図１５を参照しながら説明する。まず、定着装置は、初期起動動作を終えており、加熱ローラ２１と加圧ローラ２２が所定の温度にまで昇温された準備完了状態になっているものとする（Ａｃｔ１０１）。加熱ローラ２１は、中央の制御温度が１６０℃であり、両サイドの制御温度が１６０℃である。また、加圧ローラ２２は、中央の制御温度が１３０℃であり、両サイドの制御温度が１３０℃である。
【００６１】
このような状態において定着処理が開始されると、温度情報取得部７４は、第４及び第５温度センサ７１ａ，７１ｂが検出する温度の温度差（＝サイドの温度［℃］−中央の温度［℃］）が１５℃以上であるか否か判定する（Ａｃｔ１０２）。温度差が１５℃未満であると判定した場合（Ａｃｔ１０２，Ｎｏ）、制御温度決定部４２は、Ａｃｔ１０１の制御温度を維持する。
【００６２】
反対に、温度差が１５℃以上であると判定した場合（Ａｃｔ１０２，Ｙｅｓ）、制温度情報取得部７４は、温度差が２０℃以上であるか否か判定する。温度差が２０℃未満であると判定した場合（Ａｃｔ１０３，Ｎｏ）、制御温度決定部４２は、加熱ローラ２１の両サイドの制御温度を１７０℃に変更して制御を行なうことを決定する（Ａｃｔ１０４）。
【００６３】
また、温度差が２０℃以上であると判定した場合（Ａｃｔ１０３，Ｙｅｓ）、制御温度決定部４２は、加熱ローラ２１の両サイドの制御温度を１７５℃に変更して制御を行なうことを決定する（Ａｃｔ１０５）。
【００６４】
既述したように、フルサイズのシートＳがニップ２４を通過するとき、中央と両サイドの温度は、略同じ温度で低下する。そのため、上記温度差が１５℃を超えることは少ない。一方、中サイズ及び小サイズのシートＳがニップ２４を通過するときは、加圧ローラ２２の回転軸方向における中央の温度の方が、両サイドの温度よりも低下する。このような温度の変化は、シートＳが複数枚（もしくは、複数ページ）連続してニップ２４を通過することによって顕著になる。従って、加圧ローラ２２の回転軸方向における温度分布をモニタし、温度差が予め設定した値以上になった場合には中サイズ又は小サイズのシートであると判断し、両サイドの制御温度を高くすることを決定する。すなわち、温度情報取得部７４は、第４及び第５温度センサ７１ａ，７１ｂと共に処理対象判定部を構成する。既述したように、小サイズのシートＳは、両サイドの加熱領域（５１ｂ）を通過しないので、両サイドの制御温度を１７５℃に変更しても、シートが通過する領域の温度分布に影響を及ぼすことが少ない。他方、両サイドの制御温度を高くすることにより中サイズのシートＳが通過する際に生じるコイル間の温度低下を防止できることは、上述した通りである。
【００６５】
以上のように、第３の実施の形態によれば、第１の実施形態と同様に、シートＳのサイズに起因して生ずるコイル間の継ぎ目の部分の温度低下を防止し、シートが通過する領域の温度分布を均一にすることができる。特に、加圧ローラ２２側の温度差に応じて制御温度を決定するので、一定の温度差となるまで連続して中サイズ又は小サイズのシートＳを処理した場合にのみ制御温度を変更する。従って、例えばサイズが異なるシートＳを交互に処理する場合など、第１の実施の形態のようにシートＳのサイズのみで制御すると制御温度が頻繁に変更されてしまう状況が発生するのを抑制し、より実情に適した温度制御を行うことができる。
【００６６】
なお、図１４は、第４及び第５温度センサ７１ａ，７１ｂを、ローラの回転軸方向において第１及び第２温度センサ３４ａ，３４ｂとほぼ同じ位置に配置した例を示したが、配置位置はこれに限定されるものではない。例えば、第４及び第５温度センサ７１ａ，７１ｂを、第１及び第２温度センサ３４ａ，３４ｂよりも、コイル間の継ぎ目に近い位置に配置することもできる。このように、コイル間の継ぎ目に近い位置に配置すれば、コイル間の継ぎ目の温度低下を防止することができる。
【００６７】
さらに、第４及び第５温度センサ７１ａ，７１ｂで加圧ローラ２２の複数位置の温度を検出することに限定されることはなく、例えば一つの温度センサで、加圧ローラ上での、コイル間の継ぎ目に対応する位置付近の温度を検出し、検出する温度の変化に基づいて制御温度を決定することもできる。
【００６８】
（第４の実施の形態）
続いて、第４の実施の形態について説明する。
【００６９】
第４の実施の形態は、上述の第３の実施の形態の変形例である。図１６に示すように、定着処理を実行されるシートＳのサイズを判定するシートサイズ判定部７５を備える。シートサイズ判定部７５は、第１の実施形態のシートサイズ判定部４３と同様の構成である。
【００７０】
定着装置は、原則として図１５に示した制御温度の決定方法を実行する。しかし、定着処理を実行されるシートＳが小サイズであると判定した場合、制御温度決定部４２は、制御温度をデフォルト値（すなわち、図１５のＡｃｔ１０１の制御温度）にすることを決定する。図１５に示した制御温度の決定方法では、小サイズのシートの場合も両サイドの制御温度を高くする。しかし、小サイズである場合、コイル間の継ぎ目の部分の温度低下が発生することが少ない。従って、小サイズであると判定した場合には、制御温度を元に戻すことにより、加熱ローラ２１の回転軸方向におけるシート通過領域の温度分布を均一にすることができる。
【００７１】
（第５の実施の形態）
続いて、第５の実施の形態について説明する。
【００７２】
第５の実施の形態は、上述の第１〜第４の実施の形態の変形例である。すなわち、定着処理を実行されるシートＳの数量を判定する数量判定部を備え、定着処理を連続して実行されるシートＳの数量が所定の数量以上であると判定した場合、単位時間あたりにニップ２４を通過させるシートＳの数量を低下させる制御（例えば、プロセススピードを低下させる等）を行う。数量判定部は、第２の実施形態の数量判定部４５と同様の構成である。
【００７３】
単位時間あたりにニップ２４を通過させるシートＳの数量を低下させることにより、例えば中サイズのシートＳがニップ２４を連続して通過する際に生じる温度の変化を少なくし、ローラの回転軸方向におけるシート通過領域の温度分布を均一にすることができる。
【００７４】
なお、上述の各実施の形態では、シートＳの中心が加熱ローラの中央付近を通過する、いわゆる「センター通紙方式」を採用した構成を例に挙げたが、これに限られるものではない。例えば、シートＳをシート搬送方向におけるいずれかの側に偏った位置で搬送させる、いわゆる「片側通紙方式」を採用した構成とすることもできる。
【００７５】
また、上述の各実施の形態において、加熱ローラもしくは加圧ローラの温度を検知する装置としては、上述した例に限らず、必要に応じて、接触式および非接触式のいずれを採用することもできることは言うまでもない。
【００７６】
また、シートサイズの判定や、定着処理の対象となるシートの処理枚数は、実際の定着処理の実行に先立って判定するだけでなく、定着処理を実行している最中に判定することもできる。すなわち、これら判定処理は、制御温度決定部による制御温度決定処理が行われるまでに、結果として完了していればよい。
【００７７】
また、上述の各実施の形態において、定着処理の対象であるシートＳとしては、具体的には、コピー用紙（いわゆる、普通紙）、ＯＨＰ用フィルム、厚紙、ハガキなど、画像形成装置において記録媒体として利用可能な種々のシートを採用することができる。
【００７８】
以上、特定の態様を詳細に説明したが、本発明の精神および範囲を逸脱しないかぎり、様々な変更および改質がなされ得ることは、当業者には自明であろう。
【符号の説明】
【００７９】
４１ａ  第１温度制御部、４１ｂ  第２温度制御部、４２  制御温度決定部、４３  シートサイズ判定部、４４  記憶部、Ｓ  シート。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８０】
【特許文献１】特開２０００−２０６８１３号公報
【００８１】
【特許文献２】特開２００１−３１２１７８号公報
【００８２】
【特許文献３】特開２００７−２２６１２５号公報
【図１】
0005049306.tif 000002
【図２】
0005049306.tif 000003
【図３】
0005049306.tif 000004
【図４】
0005049306.tif 000005
【図５】
0005049306.tif 000006
【図６】
0005049306.tif 000007
【図７】
0005049306.tif 000008
【図８】
0005049306.tif 000009
【図９】
0005049306.tif 000010
【図１０】
0005049306.tif 000011
【図１１】
0005049306.tif 000012
【図１２】
0005049306.tif 000013
【図１３】
0005049306.tif 000014
【図１４】
0005049306.tif 000015
【図１５】
0005049306.tif 000016
【図１６】
0005049306.tif 000017