(57)【要約】【課題】電磁誘導加熱定着装置において、制御性に優れた簡易な構成により、記録紙の幅の大小にかかわらず記録紙の幅方向に適切な温度分布を実現する。【解決手段】電磁誘導により発熱する加熱ローラ２１と、加熱ローラ２１により加熱される記録紙Ｓの幅方向に沿って配置され、電磁誘導の磁束を発生させる複数の励磁コイルＬと、複数の励磁コイルに選択的に電力供給するための複数の電力供給経路を含む電気回路と、励磁コイルに対する電力供給を制御するＩＨ制御部５１とを備え、上記電力供給経路の少なくとも１つは、複数の励磁コイルのうちの所定の励磁コイルに対する電力供給を遮断または抑制すべく、当該所定の励磁コイルを迂回するバイパス経路Ｐを含み、ＩＨ制御部は、通紙される記録紙の幅に基づき、複数の電力供給経路のうちのいずれかを選択する構成とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁誘導により発熱する発熱部材と、
前記発熱部材により加熱される記録紙の幅方向に沿って配置され、前記電磁誘導のための磁束を発生させる複数の励磁コイルと、
前記複数の励磁コイルに選択的に電力供給するための複数の電力供給経路を含む電気回路と、
前記励磁コイルに対する電力供給を制御する電力供給制御手段と
を備え、
前記電力供給経路の少なくとも１つは、前記複数の励磁コイルのうちの所定の励磁コイルに対する電力供給を遮断または抑制すべく、当該所定の励磁コイルを迂回するバイパス経路を含み、
前記電力供給制御手段は、通紙される前記記録紙の幅に基づき、前記複数の電力供給経路のうちのいずれかを選択することを特徴とする電磁誘導加熱定着装置。
【請求項２】
前記励磁コイルに高周波電力を供給する高周波発生回路と、
前記電力供給経路に応じて前記各バイパス経路を開閉する開閉手段と
を更に備え、
前記電力供給制御手段は、前記高周波発生回路と前記開閉手段とにより前記励磁コイルに対する電力供給を制御することを特徴とする、請求項１に記載の電磁誘導加熱定着装置。
【請求項３】
前記複数の励磁コイルは互いに直列接続され、前記バイパス経路は前記励磁コイルごとにそれぞれ設けられたことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の電磁誘導加熱定着装置。
【請求項４】
前記複数の励磁コイルは、複数のコイル組のいずれかに属するとともに、当該コイル組ごとに互いに直列接続され、
前記コイル組は、互いに並列接続されたことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の電磁誘導加熱定着装置。
【請求項５】
前記複数のコイル組は、２つのコイル組であり、
前記２つのコイル組は、前記記録紙の幅中央を基準として略対称に配置された少なくとも一対の励磁コイルの片方をそれぞれ含み、
前記バイパス経路は、前記一対の励磁コイルにおける２つの励磁コイルをともに迂回するように設けられたことを特徴とする、請求項４に記載の電磁誘導加熱定着装置。
【請求項６】
前記電力供給制御手段は、通紙される第１の記録紙がより広幅の第２の記録紙に切り替わる際に、前記第１の記録紙の通紙領域に位置する励磁コイルへの電力供給を少なくとも一時的に停止することを特徴とする、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の電磁誘導加熱定着装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の電磁誘導加熱定着装置を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁誘導加熱により定着処理を行う電磁誘導加熱定着装置及びこれを備えた画像形成装置に関し、特に、記録紙の紙幅に応じて加熱範囲を制御する電磁誘導加熱定着装置及びこれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真プロセスにより記録紙に画像を形成する画像形成装置（プリンタ、ファクシミリ、複写機及び複合機など）においては、感光体から記録紙上に転写された未定着のトナーを加熱溶融するとともに記録紙に圧着させる定着装置が設けられている。この種の定着装置では、加熱効率や熱応答性の向上等を目的として、発熱部材（加熱ベルトや加熱ローラ等）を電磁誘導作用によるジュール熱で加熱する電磁誘導加熱方式が広く用いられている。
【０００３】
この電磁誘導加熱定着装置では、高周波磁界を発生する励磁コイルを、電磁誘導により発熱する発熱部材の近傍に配置し、記録紙への熱伝達や周囲への放熱により発熱部材の温度が適正範囲を外れる下限値付近まで低下すると、励磁コイルに電力供給を開始（または増大）させるように制御して温度を上昇させる一方、発熱部材の温度が上限値付近まで上昇すると励磁コイルへの電力供給を停止（または低減）させるように制御して温度を低下させることが行われている。このような制御により、定着温度を適正範囲内に保持することが可能となっている。
【０００４】
また、電磁誘導加熱定着装置は、異なる幅の記録紙を通紙可能なように構成されるのが一般的であるため、異なる幅の記録紙を処理する場合であっても、通紙部と非通紙部との温度差を抑制し、加熱ローラ等の幅方向に適切な温度分布を実現するための技術が存在する。
【０００５】
例えば、紙幅方向に配設された複数の誘導加熱コイルと、これら誘導加熱コイルにそれぞれ対応する共振コンデンサとを設け、通紙する記録紙の幅に応じて選択された誘導加熱コイルと共振コンデンサに通電するようにした共振型誘導加熱装置が知られている（特許文献１参照）。
【０００６】
また、紙幅方向に配設された複数の誘導加熱コイルと、これら誘導コイルの通電状態をそれぞれ制御する複数のスイッチング手段とを有し、通紙する記録紙の幅に応じて、各誘導加熱コイルの通電率（通電電流など）をそれぞれ制御するようにした画像形成装置が知られている（特許文献２参照）。
【０００７】
さらに、紙幅方向に配設された共振周波数の異なる複数の誘導加熱コイルと、これら誘導コイルに対し、上記共振周波数を含む複数周波数の駆動電力を出力する高周波電源と、通紙する記録紙の幅に応じて、高周波電源出力の周波数パターンを変更する制御手段とを有する画像形成装置が知られている（特許文献３参照）。
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−２９７５４２号公報
【０００９】
【特許文献２】特開２００６−３３７９５４号公報
【００１０】
【特許文献３】特開２００４−１５７５０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記特許文献１，２に記載されたような従来技術では、複数の誘導加熱コイルの各々に対し、高周波の駆動電力を供給するための共振回路がそれぞれ必要となるため、回路が複雑になるという課題があった。
【００１２】
また、上記特許文献３に記載されたような従来技術では、共振周波数の異なる複数の誘導加熱コイルを設ける必要があるため、装置コストが嵩むとともに、複数の周波数パターンを切替ながら駆動電力を出力させる必要があるため、制御が複雑になるという課題があった。
【００１３】
本発明は、このような従来技術の課題を鑑みて案出されたものであり、制御性に優れた簡易な構成により、記録紙の幅の大小にかかわらず記録紙の幅方向に適切な温度分布を実現する電磁誘導加熱定着装置及びこれを備えた画像形成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】
【００１４】
本発明の電磁誘導加熱定着装置は、電磁誘導により発熱する発熱部材と、前記発熱部材により加熱される記録紙の幅方向に沿って配置され、前記電磁誘導のための磁束を発生させる複数の励磁コイルと、前記複数の励磁コイルに選択的に電力供給するための複数の電力供給経路を含む電気回路と、前記励磁コイルに対する電力供給を制御する電力供給制御手段とを備え、前記電力供給経路の少なくとも１つは、前記複数の励磁コイルのうちの所定の励磁コイルに対する電力供給を遮断または抑制すべく、当該所定の励磁コイルを迂回するバイパス経路を含み、前記電力供給制御手段は、通紙される前記記録紙の幅に基づき、前記複数の電力供給経路のうちのいずれかを選択することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
このように本発明によれば、発熱を必要としない励磁コイル（例えば、非通紙領域に位置する励磁コイル）への電力供給をバイパス経路によって停止させるため、制御性に優れた簡易な構成により、記録紙の幅の大小にかかわらず記録紙の幅方向に適切な温度分布を実現することができるという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
上記課題を解決するためになされた第１の発明は、電磁誘導により発熱する発熱部材と、前記発熱部材により加熱される記録紙の幅方向に沿って配置され、前記電磁誘導のための磁束を発生させる複数の励磁コイルと、前記複数の励磁コイルに選択的に電力供給するための複数の電力供給経路を含む電気回路と、前記励磁コイルに対する電力供給を制御する電力供給制御手段とを備え、前記電力供給経路の少なくとも１つは、前記複数の励磁コイルのうちの所定の励磁コイルに対する電力供給を遮断または抑制すべく、当該所定の励磁コイルを迂回するバイパス経路を含み、前記電力供給制御手段は、通紙される前記記録紙の幅に基づき、前記複数の電力供給経路のうちのいずれかを選択する構成とする。
【００１７】
これによると、発熱を必要としない励磁コイル（例えば、非通紙領域に位置する励磁コイル）への電力供給をバイパス経路によって停止させるため、制御性に優れた簡易な構成により、記録紙の幅の大小にかかわらず記録紙の幅方向に適切な温度分布を実現することができる。
【００１８】
上記課題を解決するためになされた第２の発明は、前記励磁コイルに高周波電力を供給する高周波発生回路と、前記電力供給経路に応じて前記各バイパス経路を開閉する開閉手段とを更に備え、前記電力供給制御手段は、前記高周波発生回路と前記開閉手段とにより前記励磁コイルに対する電力供給を制御する構成とすることができる。
【００１９】
これによると、簡易な構成により、所望の電力供給経路を容易に実現することが可能となる。
【００２０】
上記課題を解決するためになされた第３の発明は、前記複数の励磁コイルは互いに直列接続され、前記バイパス経路は前記励磁コイルごとにそれぞれ設けられた構成とすることができる。
【００２１】
これによると、簡易な構成により、所望の電力供給経路を容易に実現することが可能となる。
【００２２】
上記課題を解決するためになされた第４の発明は、前記複数の励磁コイルは、複数のコイル組のいずれかに属するとともに、当該コイル組ごとに互いに直列接続され、前記コイル組は、互いに並列接続された構成とすることができる。
【００２３】
これによると、励磁コイルの所定のインダクタンスを実現するためのコイル巻数が増大するため、コイル１巻きの誤差がコイル全体に与える影響を相対的に小さくすることができ、その結果、コイルの巻回誤差に起因する発熱温度のバラツキを抑制することが可能となる。
【００２４】
上記課題を解決するためになされた第５の発明は、前記複数のコイル組は、２つのコイル組であり、前記２つのコイル組は、前記記録紙の幅中央を基準として略対称に配置された少なくとも一対の励磁コイルの片方をそれぞれ含み、前記バイパス経路は、前記一対の励磁コイルにおける２つの励磁コイルをともに迂回するように設けられた構成とすることができる。
【００２５】
これによると、記録紙の幅中央を基準として略対称に配置された一対の励磁コイルに対する電力供給の有無を、１つのバイパス経路を用いて切り替えることが可能となり、電気回路の構成を簡略化できる。
【００２６】
上記課題を解決するためになされた第６の発明は、前記電力供給制御手段は、通紙される第１の記録紙がより広幅の第２の記録紙に切り替わる際に、前記第１の記録紙の通紙領域に位置する励磁コイルへの電力供給を少なくとも一時的に停止する構成とすることができる。
【００２７】
これによると、広幅の第２の記録紙が通紙される際に、発熱部材において比較的高温となっている第１の記録紙の通紙領域の温度を低下させ、比較的低温となっている第１の記録紙の非通紙領域の温度とのバラツキを解消することができる。この場合、第１の記録紙の通紙領域に位置する励磁コイルを除く第２の記録紙の通紙領域に位置する励磁コイルへの電力供給を行うことで、温度のバラツキをより迅速に解消することが可能となる。
【００２８】
上記課題を解決するためになされた第７の発明は、上記第１から第５のいずれかの電磁誘導加熱定着装置を備えた画像形成装置である。
【００２９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００３０】
図１は、本発明が適用される複写機の概略構成を示す模式的な断面図である。この複写機（画像形成装置）は、原稿の画像を読み取る原稿読取部１と、読み取った原稿の画像をトナーで記録紙（画像形成媒体）上に形成する画像形成部２と、ここで記録紙上に形成されたトナー像を定着させる定着部（電磁誘導加熱定着装置）３とを有し、画像形成部２には給紙部４から記録紙が供給され、定着部３で定着処理が終わった記録紙が排紙部５に排出される。
【００３１】
画像形成部２では、帯電ローラ１１により一様に帯電された感光体ドラム１２に対してレーザ走査ユニット１３からレーザ光が照射されて感光体ドラム１２の像形成面上に静電潜像が形成された後、現像ユニット１４内のトナーが現像ローラ１５を介して感光体ドラム１２に供給されることで、その像形成面上の静電潜像が現像され、これにより形成されたトナー像が転写ローラ１６により記録紙に転写される。
【００３２】
図２は、本発明の第１実施形態に係る定着部３の要部を示す断面図である。定着部３は、記録紙（画像形成媒体）Ｓ上のトナー像を熱溶融させる加熱ローラ（発熱部材）２１と、図示しないばねにより加熱ローラ２１に圧接する向きに付勢された加圧ローラ２２とを有しており、加熱ローラ２１と加圧ローラ２２とによるニップ部に記録紙Ｓが送り込まれ、熱及び圧力の作用で記録紙Ｓ上のトナーが記録紙Ｓに定着される。
【００３３】
加熱ローラ２１は、磁性体または非磁性体からなる中空円筒状のローラ本体２４を有し、このローラ本体２４の内部には電磁誘導加熱ユニット２５が収容されている。この電磁誘導加熱ユニット２５は高周波電源２６により駆動され、内包された励磁コイルＬが発生する高周波磁界によりローラ本体２４が発熱する。ローラ本体２４の表面にはフッ素樹脂などからなる離型層（図示せず）が形成されている。なお、本実施形態では、励磁コイルが加熱ローラの内部に配置された定着装置に本発明を適用した場合について示すが、これに限らず、本発明は、加熱ローラ等（発熱部材）の外部近傍に励磁コイルが配置された構成に適用することも可能である。
【００３４】
加圧ローラ２２は、アルミニウム合金材からなる芯金３０と、この芯金３０の周囲に形成された発泡シリコーンゴムなどのスポンジ材からなる弾性層３１とを有している。
【００３５】
図３は、図２に示した加熱ローラ２１の軸方向の断面図である。加熱ローラ２１の内部に収容される電磁誘導加熱ユニット２５は、軸方向に直列に並んで設けられた複数の励磁コイルＬと、複数の励磁コイルＬに個別に設けられた磁性体コア３３と、励磁コイルＬ及び磁性体コア３３を保持するために軸方向に延在する樹脂材料にて形成された芯材３４とからなっている。
【００３６】
励磁コイルＬは、加熱ローラ２１の中心線周りに巻回された導線（リッツ線）３６により、加熱ローラ２１と同軸的に形成されている。励磁コイルＬの各々には、同一の軸方向位置で且つ加熱ローラ２１の中心線を中心にした対称位置に磁性体コア３３が設けられており、この磁性体コア３３の周囲に導線３６を巻回して１つの励磁コイルＬが形成される。
【００３７】
磁性体コア３３は、フェライトなどの強磁性を有する材料にて形成され、励磁コイルＬの内側に延在する基部３３ａから励磁コイルＬの外側に突出して、先端が加熱ローラ２１の内周面に近接する一対の突出部３３ｂを備えている。励磁コイルＬにより発生した磁束は、磁性体コア３３により誘導されて突出部３３ｂの先端面から略径方向に進み、ローラ本体２４の内周面に対して略直交する向きに進入する。
【００３８】
図４は、図２に示した高周波電源２６の概略構成を示すブロック図である。この高周波電源２６は、ＡＣ電源４１からの交流を整流する整流回路４２と、複数の励磁コイルＬ（図３参照）を含む励磁コイル群３２に並列接続されてＬＣ共振回路を構成する共振用のコンデンサ４３と、励磁コイル群３２への電力供給を制御するＩＧＢＴ(Insulated Gate Bipolar Transistor)などのスイッチング素子（スイッチング手段）４４と、このスイッチング素子４４に並列接続されたダイオード４５と、スイッチング素子４４を駆動するスイッチング素子駆動回路４６と、励磁コイル群３２を含む回路ブロックに入力される電流値を検出する電流検出部４７と、励磁コイル群３２を含む回路ブロックに入力される電圧値を検出する電圧検出部４８と、加熱ローラ２１の温度を検出するサーミスタ４９とを有する。更に、高周波電源２６は、励磁コイル群３２を含む回路ブロックに設けられたリレー（図５参照）を駆動するリレー駆動回路５０と、電流検出部４７、電圧検出部４８、及びサーミスタ４９で検出された電流、電圧、及び温度に基づいて各励磁コイルへの電力供給を制御するとともに、定着処理を行う記録紙の幅に応じて各励磁コイルの発熱（即ち、加熱ローラ２１の幅方向の発熱領域）を制御するＩＨ制御部（電力供給制御手段）５１とを有している。なお、ＩＨ制御部５１は、複写機を利用するユーザの入力情報や紙幅を検出する紙幅センサ（図示せず）の検出結果を取得することにより、記録紙の幅の情報を取得することが可能である。
【００３９】
ＩＨ制御部５１は、電流検出部４７、電圧検出部４８、及びサーミスタ４９の出力信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部５２と、このＡ／Ｄ変換部５２で取得した電流、電圧、及び温度の各値に基づいて、スイッチング素子駆動回路４６を介してスイッチング素子４４のスイッチング動作を制御するとともに、リレー駆動回路５０を介してリレーの開閉動作を制御するＣＰＵ５３と、ＣＰＵ５３が実行する処理プログラム等を記憶するＲＯＭ５４と、ＣＰＵ５３の演算のためのワークエリアとして機能するＲＡＭ５５とを有している。共振コンデンサ４３およびスイッチング素子等を含む高周波発生回路では、スイッチング素子駆動回路４６からの駆動信号によって直流をスイッチングし、高周波電流を励磁コイル群３２に供給する。後述するように、定着部３は、ＣＰＵ５３によるリレーの開閉動作の制御により、異なる複数の電力供給経路を選択的に実現し、これにより、各励磁コイルに対して選択的に電力供給を行うことができる。
【００４０】
図５は、図４に示した励磁コイル群３２のより詳細な構成を示す模式図である。励磁コイル群３２は、複数（ここでは、７個）の励磁コイルＬ１−ａ，Ｌ２−ａ，Ｌ３−ａ，Ｌ４，Ｌ３−ｂ，Ｌ２−ｂ，Ｌ１−ｂ（総称する場合は「Ｌ」という。）が図４の接続点Ａ，Ｂ間に接続された（即ち、共振用コンデンサ４３に並列接続された）構成を有する。励磁コイル群３２の周辺回路には、中央の励磁コイルＬ４を除く各励磁コイルＬ１−ａ，Ｌ２−ａ，Ｌ３−ａ，Ｌ３−ｂ，Ｌ２−ｂ，Ｌ１−ｂをそれぞれ迂回するバイパス経路Ｐ１−ａ，Ｐ２−ａ，Ｐ３−ａ，Ｐ３−ｂ，Ｐ２−ｂ，Ｐ１−ｂ（総称する場合は「Ｐ」という。）が形成されている。各バイパス経路上には、それらバイパス経路Ｐを開閉するリレー（開閉手段）Ｒ１−ａ，Ｒ２−ａ，Ｒ３−ａ，Ｒ３−ｂ，Ｒ２−ｂ，Ｒ１−ｂ（総称する場合は「Ｒ」という。）がそれぞれ設けられている。バイパス経路Ｐは、複数の励磁コイルのうちの所定の励磁コイルに対する電力供給を遮断または抑制するように機能する。
【００４１】
各励磁コイルＬは、通紙される記録紙の幅方向に沿って、複数の異なる紙幅に対応する通紙領域を選択的に加熱可能なように配置されている。図５では、４種類の紙幅（１）〜（４）を処理する場合を示している。ここで、全励磁コイルＬの幅方向の配置領域が紙幅（１）に対応し、５個の励磁コイルＬ２−ａ，Ｌ３−ａ，Ｌ４，Ｌ３−ｂ，Ｌ２−ｂの配置領域が紙幅（２）に対応し、３個の励磁コイルＬ３−ａ，Ｌ４，Ｌ３−ｂの配置領域が紙幅（３）に対応し、１個の励磁コイルＬ４の配置領域が紙幅（４）に対応する。
【００４２】
各リレーＲは、各励磁コイルＬに対してそれぞれ並列接続されており、リレー駆動回路５０から入力される電気信号に基づきバイパス経路Ｐを機械的に開閉する。紙幅（１）の記録紙が通紙（即ち、定着処理）される場合、図５に示すように、全てのリレーＲが開状態とされ、各バイパス経路Ｐには電流は流れない。これにより、紙幅（１）の通紙領域に位置する全ての励磁コイルが発熱する。なお、バイパス経路Ｐを開閉する手段としては、リレーに限らず同様の機能を果たす他のスイッチ類を用いてもよい。
【００４３】
紙幅（２）の記録紙が通紙される場合、図６Ａに示すように、リレーＲ１−ａ，Ｒ１−ｂのみが閉状態とされ、これにより、リレーＲ１−ａ，Ｒ１−ｂ側のバイパス経路Ｐ１−ａ，Ｐ１−ｂに主として電流が流れるように電力供給経路（図６において太線で示す。図９，図１３の場合も同様。）が形成される。このように、励磁コイルＬ１−ａ，Ｌ１−ｂが迂回された電力供給経路が形成されることで、紙幅（２）の通紙領域に位置する励磁コイルＬ２−ａ，Ｌ３−ａ，Ｌ４，Ｌ３−ｂ，Ｌ２−ｂのみが発熱する。
【００４４】
紙幅（３）の記録紙が通紙される場合、図６Ｂに示すように、リレーＲ１−ａ，Ｒ２−ａ，Ｒ２−ｂ，Ｒ１−ｂのみが閉状態とされ、これにより、リレーＲ１−ａ，Ｒ２−ａ，Ｒ２−ｂ，Ｒ１−ｂ側のバイパス経路Ｐ１−ａ，Ｐ２−ａ，Ｐ２−ｂ，Ｐ１−ｂに主として電流が流れる。このように、励磁コイルＬ１−ａ，Ｌ２−ａ，Ｌ２−ｂ，Ｌ１−ｂが迂回された電力供給経路が形成されることで、紙幅（２）の通紙領域に位置する励磁コイルＬ３−ａ，Ｌ４，Ｌ３−ｂのみが発熱する。
【００４５】
紙幅（４）の記録紙が通紙される場合、図６Ｃに示すように、全てのリレーＲが閉状態とされ、これにより、全てのリレーＲ側のバイパス経路Ｐ１−ａ，Ｐ２−ａ，Ｐ３−ａ，Ｐ３−ｂ，Ｐ２−ｂ，Ｐ１−ｂに主として電流が流れる。このように、励磁コイルＬ１−ａ，Ｌ２−ａ，Ｌ３−ａ，Ｌ３−ｂ，Ｌ２−ｂ，Ｌ１−ｂが迂回された電力供給経路が形成されることで、紙幅（４）の通紙領域に位置する励磁コイルＬ４のみが発熱する。
【００４６】
このように、記録紙の幅に応じて発熱を必要としない励磁コイルへの電力供給をバイパス経路によって停止させるため、制御性に優れた簡易な構成により、記録紙の幅の大小にかかわらず記録紙の幅方向に適切な温度分布を実現することが可能となる。なお、上記のようなリレーＲの配置やバイパス経路Ｐの構成は種々の変更が可能である。例えば、図７に示すように、各リレーＲの配置（相互の接続関係）を図５の場合とは異なるものとすることができる。
【００４７】
図８は、本発明の第２実施形態に係る励磁コイル群３２の構成を示す模式図である。この第２実施形態では、複数（ここでは、８個）の励磁コイルＬを含む励磁コイル群３２が、記録紙の紙幅中央（即ち、図３の加熱ローラ２１中央）で分割された２つのコイル組３２ａ，３２ｂからなる点において図５に示した第１実施形態の場合とは異なる。励磁コイルＬ１−ａ，Ｌ２−ａ，Ｌ３−ａ，Ｌ４−ａはコイル組３２ａに属し、励磁コイルＬ４−ｂ，Ｌ３−ｂ，Ｌ２−ｂ，Ｌ１−ｂはコイル組３２ｂに属する。コイル組３２ａの各励磁コイルＬ１−ａ，Ｌ２−ａ，Ｌ３−ａ，Ｌ４−ａと、コイル組３２ｂの各励磁コイルＬ４−ｂ，Ｌ３−ｂ，Ｌ２−ｂ，Ｌ１−ｂとは、それぞれ記録紙の幅中央を基準として略対称に配置されており、かつ、コイル組３２ａおよびコイル組３２ｂのインダクタンスはほぼ等しい値からなる。なお、図８において、第１実施形態と同様の構成要素については、同一の符号が付されている。また、以下で特に言及しない事項については、第１実施形態の場合と同様とする。
【００４８】
コイル組３２ａ，３２ｂの周辺回路には、回路上同電位になっている励磁コイルＬ１−ａの右端と励磁コイルＬ１−ｂの左端とを接続するバイパス経路Ｐ１と、回路上同電位になっている励磁コイルＬ２−ａの右端と励磁コイルＬ２−ｂの左端とを接続するバイパス経路Ｐ２と、回路上同電位になっている励磁コイルＬ３−ａの右端と励磁コイルＬ３−ｂの左端とを接続するバイパス経路Ｐ３とが設けられている。バイパス経路Ｐ１と接続点Ａとを結ぶ経路上には、リレーＲ１が設けられ、バイパス経路Ｐ２と接続点Ａとを結ぶ経路上には、リレーＲ２が設けられ、バイパス経路Ｐ３と接続点Ａとを結ぶ経路上には、リレーＲ３が設けられている。
【００４９】
図８では、全励磁コイルＬの幅方向の配置領域が紙幅（１）に対応し、６個の励磁コイルＬ２−ａ，Ｌ３−ａ，Ｌ４−ａ，Ｌ４−ｂ，Ｌ３−ｂ，Ｌ２−ｂの配置領域が紙幅（２）に対応し、４個の励磁コイルＬ３−ａ，Ｌ４−ａ，Ｌ４−ｂ，Ｌ３−ｂの配置領域が紙幅（３）に対応し、２個の励磁コイルＬ４−ａ，Ｌ４−ｂの配置領域が紙幅（４）に対応する。
【００５０】
紙幅（１）の記録紙が通紙される場合、図８に示すように、全てのリレーＲが開状態とされ、各バイパス経路Ｐには電流は流れない。これにより、紙幅（１）の通紙領域に位置する全ての励磁コイルが発熱する。
【００５１】
紙幅（２）の記録紙が通紙される場合、図９Ａに示すように、リレーＲ１のみが閉状態とされ、バイパス経路Ｐ１側に主として電流が流れる。このように、励磁コイルＬ１−ａ，Ｌ１−ｂが迂回された電力供給経路が形成されることで、紙幅（２）の通紙領域に位置する励磁コイルＬ２−ａ，Ｌ３−ａ，Ｌ４−ａ，Ｌ４−ｂ，Ｌ３−ｂ，Ｌ２−ｂのみが発熱する。
【００５２】
紙幅（３）の記録紙が通紙される場合、図９Ｂに示すように、リレーＲ１，Ｒ２のみが閉状態とされ、バイパス経路Ｐ２側に主として電流が流れる。このように、励磁コイルＬ１−ａ，Ｌ２−ａ，Ｌ２−ｂ，Ｌ１−ｂが迂回された電力供給経路が形成されることで、紙幅（２）の通紙領域に位置する励磁コイルＬ３−ａ，Ｌ４−ａ，Ｌ４−ｂ，Ｌ３−ｂのみが発熱する。
【００５３】
紙幅（４）の記録紙が通紙される場合、図９Ｃに示すように、全てのリレーＲ１〜Ｒ３が閉状態とされ、バイパス経路Ｐ３側に主として電流が流れる。このように、励磁コイルＬ１−ａ，Ｌ２−ａ，Ｌ３−ａ，Ｌ３−ｂ，Ｌ２−ｂ，Ｌ１−ｂが迂回された電力供給経路が形成されることで、紙幅（４）の通紙領域に位置する励磁コイルＬ４−ａ，Ｌ４−ｂのみが発熱する。
【００５４】
このように、励磁コイル群３２を２つのコイル組３２ａ，３２ｂに分割することで、励磁コイル群３２の所定のインダクタンスを実現するためのコイル巻数が増大するため、コイル１巻きの誤差がコイル全体に与える影響を相対的に小さくすることができ、その結果、コイルの巻回誤差に起因する発熱温度のバラツキを抑制することが可能となる。また、記録紙の幅中央を基準として略対称に励磁コイルを配置することで、略対称に配置された励磁コイルに対する電力供給の有無を、１つのバイパス経路を用いて切り替えることが可能となり、電気回路の構成を簡略化できる。
【００５５】
なお、上記のようなリレーＲの配置やバイパス経路Ｐの構成は種々の変更が可能である。例えば、図１０に示すように、各リレーＲの配置（相互の接続関係）を図８の場合とは異なるものとすることができる。また、励磁コイルが加熱ローラの内部に配置された定着装置の場合、図１１に示すようにバイパス経路を構成することで、加熱ローラ２１から引き出される線の数を減少させることができる。
【００５６】
図１２は、本発明の第３実施形態に係る励磁コイル群３２の構成を示す模式図である。この第３実施形態は、図５に示した第１実施形態の周辺回路に、励磁コイルＬ４に並列接続されるリレーＲ４およびバイパス経路Ｐ４が付加されたものである。なお、図１２において、第１実施形態と同様の構成要素については、同一の符号が付されている。また、以下で特に言及しない事項については、第１実施形態の場合と同様とする。
【００５７】
リレーＲ４は、定着装置に通紙される記録紙がより広幅の記録紙に切り替わる際に主として機能する。例えば、図１３Ａに示すように、比較的狭幅の紙幅（４）の記録紙が連続的に通紙される場合、加熱ローラ２１における通紙領域（励磁コイルＬ４の配置領域）は、非通紙領域（励磁コイルＬ１−ａ，Ｌ２−ａ，Ｌ３−ａ，Ｌ３−ｂ，Ｌ２−ｂ，Ｌ１−ｂの配置領域）よりも高温となる。その後、図１３Ｂに示すように、比較的広幅の紙幅（２）の記録紙が通紙される際に、リレーＲ１−ａ，Ｒ１−ｂ，Ｒ４を閉状態とすることにより、紙幅（４）の記録紙の通紙領域に対応する励磁コイルＬ４への発熱を停止するとともに、励磁コイルＬ４を除く紙幅（２）の記録紙の通紙領域に対応するコイルＬ２−ａ，Ｌ３−ａ，Ｌ３−ｂ，Ｌ２−ｂを発熱させることができる。
【００５８】
これにより、紙幅（２）の記録紙が通紙される際に、発熱部材において比較的高温となっている紙幅（４）の記録紙の通紙領域の温度を低下させ、比較的低温となっている紙幅（４）の記録紙の非通紙領域の温度とのバラツキを解消することができる。この場合、紙幅（４）の記録紙の通紙領域に位置する励磁コイルＬ４を除く紙幅（２）の記録紙の通紙領域に位置する励磁コイルＬ２−ａ，Ｌ３−ａ，Ｌ３−ｂ，Ｌ２−ｂへの電力供給を行うため、温度のバラツキをより迅速に解消することが可能である。
【００５９】
図１４は、本発明の第４実施形態に係る励磁コイル群３２の構成を示す模式図である。この第４実施形態は、図８に示した第２実施形態の周辺回路に、リレーＲ４が付加されたものである。なお、図１４において、第２実施形態と同様の構成要素については、同一の符号が付されている。また、以下で特に言及しない事項については、第２実施形態の場合と同様とする。
【００６０】
リレーＲ４は、第３実施形態の場合と同様に、定着装置に通紙される記録紙がより広幅の記録紙に切り替わる際に主として機能する。例えば、紙幅（４）の記録紙から紙幅（２）の記録紙に切り替わった場合、リレーＲ１，Ｒ４を閉状態とすることにより、とすることにより、紙幅（４）の記録紙の通紙領域に対応する励磁コイルＬ４−ａ，Ｌ４−ｂへの発熱を停止するとともに、励磁コイルＬ４を除く紙幅（２）の記録紙の通紙領域に対応するコイルＬ２−ａ，Ｌ３−ａ，Ｌ３−ｂ，Ｌ２−ｂを発熱させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明に係る電磁誘導加熱定着装置及びこれを備えた画像形成装置は、制御性に優れた簡易な構成により、記録紙の幅の大小にかかわらず、記録紙の幅方向に適切な温度分布を実現可能とし、電磁誘導により加熱制御される電磁誘導加熱定着装置及びこれを備えた画像形成装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明が適用される複写機の概略構成を示す模式的断面図
【図２】本発明の第１実施形態に係る定着部３の要部断面図
【図３】図２の加熱ローラ２１の軸方向断面図
【図４】図２の高周波電源２６の概略構成を示すブロック図
【図５】図４の励磁コイル群３２のより詳細な構成を示す模式図
【図６Ａ】図５の励磁コイル群３２の電力供給経路の説明図
【図６Ｂ】図５の励磁コイル群３２の電力供給経路の説明図
【図６Ｃ】図５の励磁コイル群３２の電力供給経路の説明図
【図７】図５の励磁コイル群３２の周辺回路構成の変更例を示す模式図
【図８】本発明の第２実施形態に係る励磁コイル群３２の構成を示す模式図
【図９Ａ】図８に示した励磁コイル群３２の電力供給経路の説明図
【図９Ｂ】図８に示した励磁コイル群３２の電力供給経路の説明図
【図９Ｃ】図８に示した励磁コイル群３２の電力供給経路の説明図
【図１０】図８の励磁コイル群３２の周辺回路構成の第１変更例を示す模式図
【図１１】図８の励磁コイル群３２の周辺回路構成の第２変更例を示す模式図
【図１２】本発明の第３実施形態に係る励磁コイル群３２の構成を示す模式図
【図１３Ａ】図１２の励磁コイル群３２の電力供給経路の説明図
【図１３Ｂ】図１２の励磁コイル群３２の電力供給経路の説明図
【図１４】本発明の第４実施形態に係る励磁コイル群３２の構成を示す模式図
【符号の説明】
【００６３】
３  定着部（電磁誘導加熱定着装置）
２１  加熱ローラ（発熱部材）
２２  加圧ローラ
２５  電磁誘導加熱ユニット
２６  高周波電源
３２  励磁コイル群
３２ａ，３２ｂ  コイル組
４２  整流回路
４４  スイッチング素子
４６  スイッチング素子駆動回路
４７  電流検出部
４８  電圧検出部
４９  サーミスタ
５０  リレー駆動回路
５１  ＩＨ制御部
Ｌ  励磁コイル
Ｐ  バイパス経路
Ｒ  リレー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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