JP2002049262A

JP2002049262A - 定着装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JP2002049262A
Application number: JP2000237410A
Authority: JP
Inventors: Akiko Miyahara; 明子宮原; Masae Sugawara; 正栄菅原
Original assignee: Tohoku Ricoh Co Ltd; Ricoh Co Ltd
Current assignee: Tohoku Ricoh Co Ltd; Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-08-04
Filing date: 2000-08-04
Publication date: 2002-02-15

Abstract

(57)【要約】【課題】電力を有効に使用して定着部材の温度低下を
低減させる。【解決手段】通紙開始（ｔ_１）後、端部コイル１３へ
の印加実効電力が最大値３００Ｗよりも小さくなった
ら、その分だけ中央コイル１２への印加実効電力の最大
値（当初は５００Ｗ）を増加させる。これにより、誘導
加熱コイル全体に許されている印加実効電力の最大値８
００Ｗを有効に利用して定着ローラ中央部での温度低下
を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機，プリン
タ，ファクシミリ等の画像形成装置に装着される定着装
置に関し、さらに詳しく言えば誘導加熱型の定着装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機，プリンタ，ファクシミリ等の画
像形成装置における定着装置として、未定着トナー像を
担持する用紙を加熱する定着ローラ（加熱ローラ）と、
該定着ローラに圧設される加圧ローラとを有し、定着ロ
ーラと加圧ローラとで用紙を挟持搬送して熱及び圧力に
より未定着トナー像を用紙上に定着するヒートローラ方
式の定着装置は周知である。

【０００３】従来、ヒートローラ方式の定着装置では、
中空パイプ状の金属ローラの内部にハロゲンランプなど
のヒータを設置し、そのハロゲンヒータを発熱させてロ
ーラ全体を加熱するものが主流であった。この方式の定
着ローラで迅速な昇温を可能とするために、定着ローラ
芯金の肉厚を１mm以下にする薄肉化が行われている。

【０００４】ところで、ヒートローラ方式の定着装置に
おいて、用紙（記録材）が通過する部分は用紙によりロ
ーラ表面の熱が奪われるが用紙の無い部分（非通紙領
域）は熱損失がないため、小サイズの用紙（例えば、Ｂ
５縦）を連続して通紙した場合には、非通紙領域のロー
ラ温度が許容範囲を越えて上昇する恐れがある。通常
の、中央基準の装置では定着ローラのローラ端部では温
度が上昇しすぎてしまい、ローラ寿命や軸受の寿命が短
くなるという問題があった。上記したような薄肉の定着
ローラでは、ロ−ラ軸方向の熱伝導が低下するため、連
続通紙時における非通紙領域の温度過昇は非常に顕著に
なってしまう。

【０００５】そこで、用紙サイズに対応させて複数のヒ
ータを設けて発熱を制御する方法が知られている。図９
は、複数ヒータを設けた従来の定着装置の要部を模式的
に示す断面図である。この図に示すように、定着ローラ
２０と加圧ローラ３０とが圧接され、夫々矢印方向に回
転し、トナーＴの載った転写材Ｐを挟持して矢印Ｓの方
向に搬送しながら、トナーを溶融・加圧して転写材上に
定着させる。

【０００６】加圧ローラ３０は芯金３１の外側に弾性層
３２が設けられている。一方、定着ローラ２０は、中空
円筒状の芯金２１の内部に中央ヒータ２２と端部ヒータ
２３の２本のハロゲンヒータが配設されている。中央ヒ
ータ２２のワット数は５００Ｗ、端部ヒータ２３のワッ
ト数は３００Ｗである。

【０００７】２本のハロゲンヒータ２２，２３は図１０
（ａ）に示すようにローラ軸方向に延設され、夫々図１
０（ｂ）に示すような配光分布を有している。すなわ
ち、中央ヒータ２２はローラ中央部での配光割合が高
く、端部ヒータ２３はローラ端部での配光割合が高くな
っている。この定着装置は用紙搬送基準が中央基準であ
る。したがって、図１０（ｃ）に通紙位置を示すよう
に、Ａ４縦の用紙を通紙する場合はローラ長手方向の中
央部に通紙される。Ａ４横の用紙は定着ローラのほぼ全
幅に通紙される。

【０００８】図１１は、上記定着装置にＡ４横の用紙を
通紙した場合のヒータ消費電力を示すグラフであり、横
軸は時間である。この図に示すように、Ａ４横の用紙の
場合は、通紙期間中に中央ヒータ２２と端部ヒータ２３
の両方が点灯され、ヒータ全体の消費電力は８００Ｗと
なる。

【０００９】図１２は、上記定着装置にＡ４縦の用紙を
通紙した場合のヒータ消費電力を示すグラフであり、横
軸は時間である。この図に示すように、Ａ４縦の用紙の
場合は、ローラ端部は用紙によって熱を奪われないの
で、中央ヒータ２２が連続点灯する場合でも端部ヒータ
２３は断続的な点灯となっている。したがって、ヒータ
全体の消費電力は８００Ｗまたは５００Ｗであり、端部
ヒータ２３が消えていることが多いので、５００Ｗであ
る時間が長くなっている。

【００１０】これは、画像形成装置全体での定格消費電
力が１５００Ｗとし、そのうち定着装置で使用可能な電
力が８００Ｗである場合に、小サイズ紙（ここではＡ４
縦）の通紙時に定着装置の消費電力が８００Ｗにならず
に５００Ｗでとどまることが多いということである。そ
して、定着装置の消費電力が５００Ｗでも定着ローラの
温度低下がなく必要な定着性が得られればよいが、定着
ローラの温度が低下してしまって必要な定着性が得られ
ない場合には、定着装置として使用できる範囲の電力
（ここでは８００Ｗ）を有効に使っているとは言えな
い。しかし、定着ヒータとしてのハロゲンランプはワッ
ト数が決まっており、このような問題（電力の有効利用
ができないこと）に対応することはできなかった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、定着ローラ
内に複数のヒータを設ける方式において、各ヒータのＷ
数（ワット数）が決まっているので、上記例で説明した
ように、用紙サイズが小サイズのときに中央ヒータをフ
ル点灯させても、両方の（全ての）ヒータをフル点灯さ
せたときよりも低いワット数しか得ることができず、定
着ローラの温度低下が問題となることもあった。つま
り、薄肉定着ローラの加熱方式として、ハロゲンヒータ
を複数設けるのは、電力を有効に利用できないという問
題があった。

【００１２】なお、上記従来例では用紙搬送基準が中央
基準の場合で説明したが、用紙搬送基準が端部基準の場
合も同様である。本発明は、従来の定着装置における上
述の問題を解決し、電力を有効に使うことができ、定着
部材の温度低下を低減させることのできる定着装置を提
供することを課題とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記の課題は、本発明に
より、誘導加熱される定着部材を有する定着装置におい
て、前記定着部材を加熱する複数の誘導加熱コイルを設
け、通紙時に各誘導加熱コイルを流れる電流に応じて、
各誘導加熱コイルへ流す電流の総和を一定にすることに
より解決される。

【００１４】また、前記の課題を解決するため、本発明
は、誘導加熱される定着部材を有する定着装置におい
て、前記定着部材を加熱する複数の誘導加熱コイルを設
け、通紙時に記録材の幅に応じて、各誘導加熱コイルへ
流す電流の総和を一定にすることを提案する。

【００１５】また、前記の課題を解決するため、本発明
は、誘導加熱される定着部材を有する定着装置におい
て、前記定着部材を加熱する複数の誘導加熱コイルと、
前記定着部材の温度を検知する温度検知部材とを設け、
通紙時に前記温度検知部材による検知温度に応じて、各
誘導加熱コイルへ流す電流の総和を一定にすることを提
案する。

【００１６】また、前記の課題を解決するため、本発明
は、誘導加熱される定着部材を有する定着装置におい
て、前記定着部材を加熱する複数の誘導加熱コイルと、
前記定着部材の温度を検知する温度検知部材とを設け、
通紙時に、各誘導加熱コイルを流れる電流、記録材の
幅、温度検知部材による検知温度のうちの少なくとも２
つの組み合わせに応じて、各誘導加熱コイルへ流す電流
の総和を一定にすることを提案する。

【００１７】また、前記の課題を解決するため、本発明
は、誘導加熱される定着部材を有する定着装置を備える
画像形成装置において、前記定着部材を加熱する複数の
誘導加熱コイルを設け、通紙時に各誘導加熱コイルを流
れる電流に応じて、各誘導加熱コイルへ流す電流の総和
を一定にすることを提案する。

【００１８】また、前記の課題を解決するため、本発明
は、上記構成の画像形成装置において、通紙時に記録材
の幅に応じて、各誘導加熱コイルへ流す電流の総和を一
定にすることを提案する。

【００１９】また、前記の課題を解決するため、本発明
は、上記構成の画像形成装置において、前記定着部材の
温度を検知する温度検知部材を有し、通紙時に前記温度
検知部材による検知温度に応じて、各誘導加熱コイルへ
流す電流の総和を一定にすることを提案する。

【００２０】また、前記の課題を解決するため、本発明
は、上記構成の画像形成装置において、前記定着部材の
温度を検知する温度検知部材を有し、通紙時に、各誘導
加熱コイルを流れる電流、記録材の幅、温度検知部材に
よる検知温度のうちの少なくとも２つの組み合わせに応
じて、各誘導加熱コイルへ流す電流の総和を一定にする
ことを提案する。

【００２１】また、前記の課題を解決するため、本発明
は、前記複数の誘導加熱コイルが、定着部材の幅方向の
異なる領域に配設されることを提案する。また、前記の
課題を解決するため、本発明は、前記定着部材が定着ロ
ーラであることを提案する。

【００２２】また、前記の課題を解決するため、本発明
は、前記定着部材が定着ベルトであることを提案する。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本発明に係る定着装置の
一例の主要部を示す部分断面図である。この図では定着
ローラ１０のみを示し、定着装置を構成するその他の部
材、例えば加圧ローラ等は省略されている。

【００２４】図１に示すように、定着ローラ１０は、中
空円筒状のローラ芯金１１の内部に誘導加熱用のコイル
１２，１３を配置している。誘導加熱用のコイルは中央
コイル１２と端部コイル１３の２つのコイルから成って
いる。本実施形態の定着装置は用紙搬送基準が中央基準
であり、小サイズ用紙に対応する中央コイル１２は定着
ローラ中央部に配置されている。一方、大サイズ用紙に
対応する端部コイル１３は、定着ローラ両端部に配置さ
れたコイル部１３ａ，ｂが中央部１３ｃで連絡された構
成となっている。

【００２５】各コイル１２，１３は図示しない高周波発
生回路に接続され、これらのコイルに高周波電流を流す
と磁界が変化し、磁性材料（例えば、鉄、ステンレス、
コバルト、ニッケル等）であるローラ芯金１１に渦電流
が流れ、ジュール熱が発生して定着ローラ（芯金１１）
が発熱する。芯金１１の肉厚は０．３〜１ｍｍ程度が好
適である。

【００２６】なお、本実施形態の定着装置は、定着部材
としてローラ状の定着ローラ１０を用いるものである
が、定着部材として定着ベルトを使用する構成の定着装
置に対しても本発明を適用することが可能である。定着
ベルトとしては、例えば、肉厚５０〜２００μｍ程度の
可撓性を持つものが考えられる。ただし、本実施形態に
おける定着ローラ芯金の肉厚及び上記定着ベルトの厚み
については１例であり、これに限定されるものではな
い。

【００２７】ところで、定着ローラ１０に接して温度検
知部材であるサーミスタ１４，１５が配設されている。
サーミスタ１４は定着ローラ中央部の温度を検出し、サ
ーミスタ１５はローラ端部の温度を検出する。これらの
サーミスタ１４，１５で定着ローラ１０の温度を検知
し、定着ローラの温度が目標値になるように、誘導加熱
コイル１２，１３への通電が制御される。なお、温度検
知部材は必ずしも２個必要ではなく、１個の温度検知部
材により定着ローラの温度制御を行なっても構わない。

【００２８】図２は、定着装置における電力制御の参考
例を示すグラフで、縦軸は実効電力（Ｗ）、横軸は時間
である。図２（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ中央コ
イル１２への印加実効電力、端部コイル１３への印加実
効電力、コイル全体への印加実効電力を示している。こ
の図において、時間ｔ_１で通紙開始、ｔ_２で通紙終了、
ｔ_３で再び通紙開始、ｔ_４で通紙終了である。

【００２９】この図に示す参考例では、通紙中、中央コ
イル１２には最大値（５００Ｗ）の電力が印加される。
一方、端部コイル１３に対しては図２（ｂ）の（Ｄ）部
に示すように最大値（３００Ｗ）よりも小さい値となる
ことがある。これは、ハロゲンヒータ方式とは異なり、
誘導加熱方式ではコイルに流す電流を変化させることに
よって、コイルへの印加実効電力を変化させることが可
能なため、ローラ端部での温度過昇を防ぐように、端部
コイル１３に対する印加実効電力を低下させる制御によ
るものである。図示の場合には、端部コイル１３への印
加実効電力が最大値よりも低下している。その結果、コ
イル全体への印加実効電力を見ると、図２（ｃ）のよう
に、通紙開始直後は最大電力の８００Ｗであるが、端部
コイル１３への印加実効電力が低下し始めるとコイル全
体への印加実効電力も低下している。

【００３０】そこで、本実施形態では図３に示すような
電力制御を実施する。図３において、時間ｔ_１で通紙を
開始した後、図３（ｂ）の（Ｄ）部に示すように端部コ
イル１３への印加実効電力が最大値よりも小さくなった
ら、図３（ａ）の（Ｆ）部に示すように、その分だけ
（端部コイル１３への印加実効電力の低下分だけ）中央
コイル１２への印加実効電力の最大値（当初は５００
Ｗ）を増加させる。すなわち、誘導加熱コイル全体に許
されている印加実効電力の最大値８００Ｗから、その時
の端部コイル１３への実際の印加実効電力を引いた、残
りの電力を中央コイル１２への印加実効電力の最大値と
して使うようにする。以降の給紙時においても同様の制
御を行なうものであり、図３でも、ｔ_３からの給紙時に
その様子が示されている。

【００３１】これにより、図３（ｃ）の（Ｅ）部に示す
ように、コイル全体では８００Ｗを維持する（各コイル
へ流す電流の総和を一定とする）ことになり、定着装置
として許容された電力の範囲で有効に電力を使うことが
できる。実機での制御においては、コイルに流す電流の
制御によりコイルへの印加実効電力を制御する。

【００３２】次の表１は、本実施形態における各コイル
及びコイル全体の印加実効電力の最大値の関係をまとめ
たものである。

【００３３】

【表１】

【００３４】この表１に示すように、中央コイル１２へ
の印加実効電力をＷａ、その最大値をＷａ,ｍａｘと
し、端部コイル１３への印加実効電力をＷｂ、その最大
値をＷｂ,ｍａｘとし、コイル全体へのへの印加実効電
力をＷｃ、その最大値をＷｃ,ｍａｘとする。初期設定
ではＷａ,ｍａｘ＝５００Ｗ、Ｗｂ,ｍａｘ＝３００Ｗ、
Ｗｃ,ｍａｘ＝８００Ｗとし、小サイズ紙（例えばＡ４
縦）通紙時はＷａ,ｍａｘ＝６５０Ｗ、Ｗｂ,ｍａｘ＝１
５０Ｗ、Ｗｃ,ｍａｘ＝８００Ｗとする。

【００３５】図４に、本実施形態における定着電力制御
のフローチャートを示す。このフローチャートにおい
て、まず通紙中かどうかをチェックし（Ｓ１）、通紙中
であれば端部コイル１３への印加実効電力Ｗｂが設定さ
れた最大値Ｗｂ,ｍａｘであるかどうかをチェックする
（Ｓ２）。ＷｂがＷｂ,ｍａｘであれば各コイルの最大
値をデフォルトの値に戻して（Ｓ６）、Ｓ１に戻る。

【００３６】一方、Ｓ２で、ＷｂがＷｂ,ｍａｘよりも
小さい場合は、中央コイル１２への印加実効電力Ｗａが
５００Ｗ（デフォルトの最大値）以上であるかどうかを
チェックする（Ｓ３）。ここでＷａが５００Ｗ未満であ
れば設定を変える必要がないので、そのままＳ１に戻
る。しかし、Ｗａが５００Ｗ以上であれば、端部コイル
１３で消費していない分の電力を中央コイル１２で消費
するように設定する。具体的には、そのときの端部コイ
ル１３への印加実効電力を端部コイルの最大値として設
定し（Ｗｂ,ｍａｘ＝Ｗｂ、これは３００Ｗ以下であ
る）、その分中央コイル１２への印加実効電力の最大値
を増加させる（Ｗａ,ｍａｘ＝５００＋（Ｗｃ−Ｗ
ｂ））。そして、通紙が終了したらＳ１からＳ５に進
み、各コイルへの印加実効電力の最大値をデフォルトの
値に戻す。このような定着電力制御は、定着装置が装着
される画像の制御部により行なうことができる。

【００３７】これにより、定着装置に許容される電力を
有効に使用することができ、定着ローラの温度低下を低
減させることができる。具体的な例で説明すると、表１
にも示されるように、小サイズ用紙の場合には中央コイ
ル１２への印加実効電力の最大値を６５０Ｗを限度に増
加させることにより、小サイズ用紙によって熱を奪われ
る定着ローラ中央部での温度低下を防ぐことができる。

【００３８】次に、実施例２として、転写材の幅に応じ
た電力制御について説明する。定着装置が装着される画
像形成装置においては、通紙される用紙の幅、すなわち
用紙サイズとその通紙方向を、装置本体において把握す
ることができる。例えば、複写機であれば操作パネルか
らの入力や、コピー倍率等によって用紙の幅が決まって
くる。また、プリンタであればプリントデータの内容か
ら用紙の幅がわかる。これらの装置本体において把握し
ている出力サイズの情報から、Ａ４縦、Ａ５縦、Ａ５横
などの小サイズ用紙に出力する場合は、あらかじめ、中
央コイル１２への印加実効電力の最大値を増やし、端部
コイル１３への印加実効電力の最大値を減らすように設
定する。

【００３９】具体的な例を挙げると、Ａ４横通紙の場合
に設定される中央コイル１２への印加実効電力の最大
値：５００Ｗ及び端部コイル１３への印加実効電力の最
大値：３００Ｗに対して、Ａ４縦通紙の場合には中央コ
イル１２への印加実効電力の最大値：６５０Ｗ及び端部
コイル１３への印加実効電力の最大値：１５０Ｗに設定
する。他の小サイズ紙（Ａ５縦、Ａ５横など）の場合も
同じに設定してもよいし、中央と端部の比率を変更して
もよい。また、ここで挙げた６５０Ｗと１５０Ｗという
値も一例であり、その他の値、例えば６２０Ｗと１８０
Ｗに設定することもできる。このように、認知した転写
材の幅に応じて中央コイル１２と端部コイル１３とに印
加する実効電力の最大値を変化させる。ただし、いずれ
の場合も、通紙開始時のコイル全体への印加実効電力は
８００Ｗである。

【００４０】この制御の様子を図５に示す。図５におい
て、時間ｔ１でＡ４横通紙が開始された場合、中央コイ
ル１２への印加実効電力の最大値が５００Ｗに端部コイ
ル１３への印加実効電力の最大値が３００Ｗに設定さ
れ、コイル全体への印加実効電力は８００Ｗである。中
央コイル１２への印加実効電力は通紙終了（ｔ２）まで
５００Ｗであるが、端部コイル１３への印加実効電力は
低下することがある。その場合、コイル全体への印加実
効電力も８００Ｗより低下する。そして、時間ｔ３でＡ
４縦通紙が開始されると、中央コイル１２への印加実効
電力の最大値が６５０Ｗに端部コイル１３への印加実効
電力の最大値が１５０Ｗに設定される。この場合もコイ
ル全体への印加実効電力の最大値は８００Ｗである。Ａ
４縦通紙では、中央コイル１２及び端部コイル１３へ印
加される実効電力は、双方共に通紙終了（ｔ４）まで最
大値のままであり、有効に電力を使用してローラの温度
低下（通紙領域であるローラ中央部での温度低下）を防
ぐことができる。この実施例では、用紙幅に応じて（用
紙幅が狭い場合に）各コイルへ流す電流の総和が一定と
なるように制御している。

【００４１】この制御を図６のフローチャートに示す。
まず通紙中かどうかチェックし（Ｓ１）、通紙でない場
合は各コイルへの印加実効電力の最大値を通常の値（デ
フォルト値）である中央：５００Ｗ、端部：３００Ｗに
設定する（Ｓ５）。一方、通紙の場合は画像形成装置本
体からの情報を元に出力サイズを認識する（Ｓ２）。そ
して、出力サイズが小サイズであるかどうかを判定する
（Ｓ３）。ここでは、Ａ４縦、Ｂ５縦、Ａ５縦、Ａ５横
を小サイズとする。Ｂ５横以上は小サイズでないとす
る。

【００４２】出力サイズが小サイズと判定された場合
は、中央コイル１２への印加実効電力の最大値を６５０
Ｗに、端部コイル１３への印加実効電力の最大値を１５
０Ｗに設定（Ｓ４）し、Ｓ１にて通紙をチェックし、通
紙終了後（Ｓ５に進んで）、各コイルへの印加実効電力
の最大値を通常の値（中央：５００Ｗ、端部：３００
Ｗ）に戻す。また、Ｓ３にて出力サイズが小サイズでな
いと判定された場合は、Ｓ６にて設定をデフォルトに戻
してからＳ１に進む。

【００４３】次に、実施例３として、検知した定着ロー
ラ温度に応じた電力制御について説明する。図１に示す
ように、定着ローラ１０の中央部のローラ温度を検知す
るサーミスタ１４とローラ端部の温度を検知するサーミ
スタ１５とが設けられている。この実施例では、この２
つのサーミスタで検知したローラ温度に応じて中央コイ
ル１２への印加実効電力の最大値と端部コイル１３への
印加実効電力の最大値を制御する。

【００４４】実施例３の制御を図７のフローチャートに
示す。まず通紙中かどうかチェックし（Ｓ１）、通紙で
ない場合は各コイルへの印加実効電力の最大値を通常の
値（デフォルト値）である中央：５００Ｗ、端部：３０
０Ｗに設定する（Ｓ５）。一方、通紙の場合は、定着ロ
ーラ端部の温度が所定の目標値に達しているかどうか
を、サーミスタ１５の出力によりチェックする（Ｓ
２）。ローラ端部の温度が所定の目標値に達していれ
ば、定着ローラ中央部の温度が所定の目標値に達してい
るかどうかを、サーミスタ１４の出力によりチェックす
る（Ｓ３）。

【００４５】ここで、ローラ端部及びローラ中央部の温
度が共に目標値に達していれば設定を変える（デフォル
ト値から変更する）必要は無く、Ｓ１に戻る。一方、Ｓ
３でローラ中央部の温度が目標値に達していない場合、
すなわち、ローラ端部の温度が目標値に達しているがロ
ーラ中央部の温度が目標値より低い場合は、端部コイル
１３で消費していない分の（ローラ端部温度が目標値に
達して端部コイル１３への印加実効電力が低下されて余
った分の）電力を中央コイル１２で消費するように設定
する（Ｓ４）。具体的には、そのときの端部コイル１３
への印加実効電力を端部コイルの最大値として設定し
（この値は３００Ｗ以下である）、その分中央コイル１
２への印加実効電力の最大値を増加させる（５００Ｗ＋
（Ｗｃ−Ｗｂ））。そして、Ｓ１に戻り、通紙が終了し
たら各コイルへの印加実効電力の最大値をデフォルトに
戻す（Ｓ５）。

【００４６】また、Ｓ２でローラ端部の温度が所定の目
標値に達していないと判定された場合は、各コイルへの
印加実効電力の最大値をデフォルト（中央：５００Ｗ、
端部：３００Ｗ）に戻して、Ｓ１に戻る。

【００４７】このような制御により、定着装置で使用で
きる電力を有効に使用することができ、定着ローラの温
度低下を低減させることができる。なお、実際には、温
度検知部材の応答性を考慮して、ローラ温度が目標に達
しているかどうか判断する前に、温度が安定するまでの
時間を確保するようにしてもよい。例えば、図７のフロ
ーチャートにおいて、Ｓ２とＳ３の間に、適当な待機時
間を設けるようにして実現できる。このようにした場合
は、温度検知部材の応答性を吸収して、より適切な電力
の有効利用ができる。

【００４８】また、実施例１，２，３の制御のうち、少
なくとも２つの制御を組み合わせた制御も可能である。
例えば、通紙時に用紙幅と温度検知部材の出力に応じて
各コイルへの印加実効電力の最大値を変更するようにし
ても良い。

【００４９】ところで、上記実施形態では、図１に示す
ような定着ローラ芯金を複数の誘導加熱コイル（中央コ
イル１２と端部コイル１３）で加熱する構成であった
が、定着部材として定着ベルトを使用する構成の定着装
置にも本発明を適用することができる。定着ベルトは、
磁性材料を混入した材料で形成した可撓性を有するベル
トで、これを複数の誘導加熱コイルで加熱する場合に、
上記各実施例で説明したような電力制御を実施すること
により、定着装置で使用できる電力を有効に使用するこ
とができる。また、定着ベルトを使用する定着装置にお
いても、上記各実施例のうちの少なくとも２つを組み合
わせた制御を行なうことができる。

【００５０】一般的に、定着部材としてのベルトはロー
ラよりも熱容量が小さいので、定着ベルトの温度低下を
防ぐために、上記説明したような電力制御を行なうこと
により定着性を得ることが好ましい。なお、ベルト幅方
向の異なる位置に配設された複数の誘導加熱コイルによ
り定着ベルトを加熱する（各コイルによって加熱される
ベルトの幅方向の領域が異なる）構成であれば、その他
の構成について限定するものではない。

【００５１】以上、本発明を実施形態に基づいて説明し
たが、本発明はこれに限定されるものではない。また、
各実施例において例示した各コイルへの印加実効電力の
値などはいずれも一例であり、例示した以外の値に設定
することも可能である。

【００５２】また、複数のコイルとしては２つに限ら
ず、３つ以上のコイルを有する場合でも本発明を適用す
ることができる。また、各コイルの配置形態（各コイル
のローラあるいはベルトの幅方向の大きさ）なども一例
であり、任意に設定できるものである。

【００５３】さらに、上記説明では用紙搬送基準が中央
基準の定着装置を例に挙げて説明したが、本発明はこれ
に限らず、用紙搬送基準が片側基準であっても構わな
い。その場合、複数の誘導加熱コイルの配置は、片側基
準に対応する配置とすれば良い。

【００５４】最後に、本発明を適用した定着装置を備え
る画像形成装置の全体構成について説明する。図８に示
す複写機は、装置本体２の上部にＡＤＦ３を装着してい
る。ＡＤＦ３の下部の本体最上部には原稿画像を読み取
るスキャナ４が配置され、その下に感光体ドラム５を中
心に電子写真プロセスに必要な各種機器が配設されてい
る。感光体ドラム５の周囲には、現像ユニット６、転写
搬送ユニット７、クリーニングユニット８等が設けられ
ている。図において、感光体ドラム５の左側に、本発明
を適用した定着装置１が配置されている。この定着装置
１は、上記説明した定着ローラ１０に加圧ローラが所定
の圧力で圧接されている。定着装置の誘導加熱コイルを
駆動する回路（高周波回路）の構成は基本的に従来のも
のと同様で構わない。また、この複写機は、本体内の給
紙トレイ９ａのほか、装置側面に手差しトレイ９ｂを備
えている。

【００５５】この複写機の動作について簡単に説明す
る。図示しない駆動手段により回転駆動される感光体ド
ラム５は、帯電器によりその表面が一様に帯電される。
コンタクトガラス上の原稿画像がスキャナ４により読み
取られ、感光体ドラム５上に露光されて静電潜像が形成
される。感光体ドラム５上の潜像は現像装置６により可
視像化され、トナー像が形成される。

【００５６】一方、給紙トレイ９ａ又は手差しトレイ９
ｂから用紙が呼び出され、レジストローラ１６へ搬送さ
れる。そして、感光体ドラム５上のトナー像の転写タイ
ミングを取られて転写位置へ送出される。

【００５７】転写搬送ユニット７により、転写位置へ送
られてきた用紙上に感光体ドラム５上のトナー像が転写
され、用紙は感光体ドラム５から分離されて定着装置１
へと送られる。そして、用紙上の未定着トナー像が定着
装置１により定着された後、用紙は排紙トレイ１７へ排
出される。トナー像転写後の感光体ドラム５はクリーニ
ング装置８により清掃され、次回の画像形成に備える。

【００５８】画像形成装置の例として複写機を挙げた
が、プリンタやファクシミリ等でも構わない。また、画
像形成装置の作像部の構成も一例であり、レーザやその
他の書き込み手段によるデジタル方式でも構わない。さ
らに、多段の給紙カセットを備え、サイズや向きの異な
る用紙を収納可能な構成のものでも良い。その場合、上
述したように、用紙サイズ及び通紙方向による用紙の幅
に応じて定着装置の各加熱コイルへ流す電流の総和が一
定となるように、各コイルへの印加実効電力の最大値を
設定すると好適である。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の定着装
置及び請求項５の画像形成装置によれば、通紙時に各誘
導加熱コイルを流れる電流に応じて、各誘導加熱コイル
へ流す電流の総和を一定にするので、定着装置に許容さ
れた電力を有効に利用することができ、定着部材の温度
低下を低減させることができる。

【００６０】請求項２又は請求項６の構成により、通紙
時に記録材の幅に応じて、各誘導加熱コイルへ流す電流
の総和を一定にするので、記録材の幅に応じた確実な定
着を行うことができる。特に、小サイズ用紙の場合に確
実な定着動作が実現できる。

【００６１】請求項３又は請求項７の構成により、通紙
時に温度検知部材による検知温度に応じて、各誘導加熱
コイルへ流す電流の総和を一定にするので、定着部材の
温度状態に応じた確実な定着を行うことができる。

【００６２】請求項４又は請求項８の構成により、通紙
時に、各誘導加熱コイルを流れる電流、記録材の幅、温
度検知部材による検知温度のうちの少なくとも２つの組
み合わせに応じて、各誘導加熱コイルへ流す電流の総和
を一定にするので、より有効に電力を使用することがで
き、定着部材の温度低下を低減させることができる。

【００６３】請求項９の構成により、複数の誘導加熱コ
イルが、定着部材の幅方向の異なる領域に配設されるの
で、用紙幅が異なる場合に電力を有効に利用した確実な
定着が可能となる。

【００６４】請求項１０の構成により、構成の簡単な定
着ローラを使用して、電力を有効に利用した確実な定着
を行なうことができる。請求項１１の構成により、一般
的に熱容量がローラよりも小さいベルト状の定着部材に
おいて、電力を有効に利用した確実な定着を行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る定着装置の一例の主要部を示す部
分断面図である。

【図２】定着装置における電力制御の参考例を示すグラ
フである。

【図３】本発明による複数コイルの電力制御の一例を示
すグラフである。

【図４】その制御内容を示すフローチャートである。

【図５】本発明による複数コイルの電力制御の別例を示
すグラフである。

【図６】その制御内容を示すフローチャートである。

【図７】本発明による複数コイルの電力制御の更に別の
例を示すフローチャートである。

【図８】本発明を適用した定着装置を備える画像形成装
置の全体構成を示す断面図である。

【図９】複数ヒータを設けた従来の定着装置の要部を模
式的に示す断面図である。

【図１０】その定着装置のヒータ配置、ヒータ配光分布
及び通紙方向を説明する模式図である。

【図１１】その定着装置にＡ４横の用紙を通紙した場合
のヒータ消費電力を示すグラフである。

【図１２】その定着装置にＡ４縦の用紙を通紙した場合
のヒータ消費電力を示すグラフである。

【符号の説明】

１定着装置２複写機本体１０定着ローラ（定着部材）１１定着ローラ芯金１２中央コイル（誘導加熱コイル）１３端部コイル（誘導加熱コイル）１４，１５サーミスタ（温度検知部材）２０従来の定着ローラ３０加圧ローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０５Ｂ 6/44 Ｈ０５Ｂ 6/44 (72)発明者菅原正栄宮城県柴田郡柴田町大字中名生字神明堂３ −１東北リコー株式会社内Ｆターム(参考） 2H033 BA11 BA30 BA32 BB17 BE06 CA17 CA23 CA44 3K059 AA08 AB19 AB27 AB28 AC07 AC33 AD03 AD13 BD01 CD03 CD64 CD73 CD75

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】誘導加熱される定着部材を有する定着装
置において、前記定着部材を加熱する複数の誘導加熱コイルを設け、通紙時に各誘導加熱コイルを流れる電流に応じて、各誘
導加熱コイルへ流す電流の総和を一定にすることを特徴
とする定着装置。
【請求項２】誘導加熱される定着部材を有する定着装
置において、前記定着部材を加熱する複数の誘導加熱コイルを設け、通紙時に記録材の幅に応じて、各誘導加熱コイルへ流す
電流の総和を一定にすることを特徴とする定着装置。
【請求項３】誘導加熱される定着部材を有する定着装
置において、前記定着部材を加熱する複数の誘導加熱コイルと、前記
定着部材の温度を検知する温度検知部材とを設け、通紙時に前記温度検知部材による検知温度に応じて、各
誘導加熱コイルへ流す電流の総和を一定にすることを特
徴とする定着装置。
【請求項４】誘導加熱される定着部材を有する定着装
置において、前記定着部材を加熱する複数の誘導加熱コイルと、前記
定着部材の温度を検知する温度検知部材とを設け、通紙時に、各誘導加熱コイルを流れる電流、記録材の
幅、温度検知部材による検知温度のうちの少なくとも２
つの組み合わせに応じて、各誘導加熱コイルへ流す電流
の総和を一定にすることを特徴とする定着装置。
【請求項５】誘導加熱される定着部材を有する定着装
置を備える画像形成装置において、前記定着部材を加熱する複数の誘導加熱コイルを設け、通紙時に各誘導加熱コイルを流れる電流に応じて、各誘
導加熱コイルへ流す電流の総和を一定にすることを特徴
とする画像形成装置。
【請求項６】通紙時に記録材の幅に応じて、各誘導加
熱コイルへ流す電流の総和を一定にすることを特徴とす
る、請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】前記定着部材の温度を検知する温度検知
部材を有し、通紙時に前記温度検知部材による検知温度
に応じて、各誘導加熱コイルへ流す電流の総和を一定に
することを特徴とする、請求項５に記載の画像形成装
置。
【請求項８】前記定着部材の温度を検知する温度検知
部材を有し、通紙時に、各誘導加熱コイルを流れる電
流、記録材の幅、温度検知部材による検知温度のうちの
少なくとも２つの組み合わせに応じて、各誘導加熱コイ
ルへ流す電流の総和を一定にすることを特徴とする、請
求項５に記載の画像形成装置。
【請求項９】前記複数の誘導加熱コイルが、定着部材
の幅方向の異なる領域に配設されることを特徴とする、
請求項１〜８に記載の定着装置又は画像形成装置。
【請求項１０】前記定着部材が定着ローラであること
を特徴とする、請求項１〜８に記載の定着装置又は画像
形成装置。
【請求項１１】前記定着部材が定着ベルトであること
を特徴とする、請求項１〜８に記載の定着装置又は画像
形成装置。