JP2002323829A - 像加熱装置 - Google Patents
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- H05B6/02—Induction heating
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Abstract
(57)【要約】
【課題】加熱部材の温度のリップルを小さくできる、ま
た装置の入力インピーダンスが変化しても最適な電力供
給を行える、記録材に形成された画像を加熱するための
誘導加熱装置を提供する。 【解決手段】記録材Ｐに形成された画像を加熱するため
の誘導加熱装置１０６であって、：発熱部材１と、発
熱部材に渦電流を誘発させる磁場を発生するための励磁
コイル２を有し、記録材に形成された画像を加熱するた
めの加熱手段４と、：発熱部材の温度を検知するため
の温度検知素子８と、：温度検知素子で検知される温
度が設定温度に維持されるように励磁コイルに対する通
電周波数を制御する制御手段と、を有し、加熱手段の入
力インピーダンスは可変であり、制御手段は温度検知素
子で検知された温度と前記加熱手段の入力インピーダン
スに関する情報に従って通電周波数を制御する、ことを
特徴とする像加熱装置。
た装置の入力インピーダンスが変化しても最適な電力供
給を行える、記録材に形成された画像を加熱するための
誘導加熱装置を提供する。 【解決手段】記録材Ｐに形成された画像を加熱するため
の誘導加熱装置１０６であって、：発熱部材１と、発
熱部材に渦電流を誘発させる磁場を発生するための励磁
コイル２を有し、記録材に形成された画像を加熱するた
めの加熱手段４と、：発熱部材の温度を検知するため
の温度検知素子８と、：温度検知素子で検知される温
度が設定温度に維持されるように励磁コイルに対する通
電周波数を制御する制御手段と、を有し、加熱手段の入
力インピーダンスは可変であり、制御手段は温度検知素
子で検知された温度と前記加熱手段の入力インピーダン
スに関する情報に従って通電周波数を制御する、ことを
特徴とする像加熱装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機やプリンタ
に搭載されている加熱定着器や、画像の表面状態を改質
する装置、等の像加熱装置に関し、特に、電磁誘導の原
理を用いて熱を発生させる像加熱装置に関する。
に搭載されている加熱定着器や、画像の表面状態を改質
する装置、等の像加熱装置に関し、特に、電磁誘導の原
理を用いて熱を発生させる像加熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、電子写真式・静電記録式等の作
像プロセスを採用したプリンタ・複写機・ファクシミリ
などの画像形成装置において、作像プロセス部で記録材
（転写材・印字用紙・感光紙・静電記録紙等）に転写方
式あるいは直接方式で形成担持させた目的の画像情報の
未定着トナー像を固着像として熱定着処理する加熱装置
としては種々の原理・方式のものが知られており、また
実用に供されている。
像プロセスを採用したプリンタ・複写機・ファクシミリ
などの画像形成装置において、作像プロセス部で記録材
（転写材・印字用紙・感光紙・静電記録紙等）に転写方
式あるいは直接方式で形成担持させた目的の画像情報の
未定着トナー像を固着像として熱定着処理する加熱装置
としては種々の原理・方式のものが知られており、また
実用に供されている。
【０００３】本発明で対象としている上記のような電磁
誘導加熱方式の加熱装置も種々のタイプのものが提案さ
れている。
誘導加熱方式の加熱装置も種々のタイプのものが提案さ
れている。
【０００４】例えば、特開平１０−３１３８９号公報に
は、定着ローラと、該定着ローラ内部を通り、閉磁路を
形成するためのコアと、該コアに巻装され、直列に接続
されている第１および第２コイルと、該第１および第２
コイルに交流を流すための電源回路とで構成されてお
り、前記定着ローラの昇温開始から予め決められた一定
時間の間、前記第１および第２コイルの両方に前記電源
回路からの交流を供給し、該一定時間経過後からは前記
第１コイルにのみ交流を供給するように回路を切り換え
る制御装置と、を有し、昇温初期においてコイルに流れ
る電流を抑制し、かつ、昇温速度が極力遅くならないよ
うにしている誘導加熱定着装置が提案されている。
は、定着ローラと、該定着ローラ内部を通り、閉磁路を
形成するためのコアと、該コアに巻装され、直列に接続
されている第１および第２コイルと、該第１および第２
コイルに交流を流すための電源回路とで構成されてお
り、前記定着ローラの昇温開始から予め決められた一定
時間の間、前記第１および第２コイルの両方に前記電源
回路からの交流を供給し、該一定時間経過後からは前記
第１コイルにのみ交流を供給するように回路を切り換え
る制御装置と、を有し、昇温初期においてコイルに流れ
る電流を抑制し、かつ、昇温速度が極力遅くならないよ
うにしている誘導加熱定着装置が提案されている。
【０００５】また、特開２０００−６６５４３号公報に
は、巻き枠に巻装された導線からなる誘導加熱コイルを
加熱ローラ内に配置し、移動可能なコアと、２つのコイ
ルとで構成されており、加熱ローラの軸方向端部の温度
に応じて、コアの移動、または、コイルに流す電流を制
限し、当該端部を通過する磁束を可変することにより、
定着動作に伴う定着ローラ表面の軸方向での温度ムラを
解消している誘導加熱定着装置が提案されている。
は、巻き枠に巻装された導線からなる誘導加熱コイルを
加熱ローラ内に配置し、移動可能なコアと、２つのコイ
ルとで構成されており、加熱ローラの軸方向端部の温度
に応じて、コアの移動、または、コイルに流す電流を制
限し、当該端部を通過する磁束を可変することにより、
定着動作に伴う定着ローラ表面の軸方向での温度ムラを
解消している誘導加熱定着装置が提案されている。
【０００６】また、特開平１０−７４００９号公報に
は、金属スリーブと励磁コイルとの間に、励磁コイルか
ら金属スリーブへ届く磁束の一部を遮蔽する磁束遮蔽手
段を配置し、該磁束遮蔽手段の位置を、金属スリーブに
おける通紙範囲に応じて、変位手段により変化させるこ
とにより、通紙する記録材のサイズの種類によらず昇温
される金属スリーブの熱分布をコントロール可能として
いる誘導加熱方式の定着装置が提案されている。
は、金属スリーブと励磁コイルとの間に、励磁コイルか
ら金属スリーブへ届く磁束の一部を遮蔽する磁束遮蔽手
段を配置し、該磁束遮蔽手段の位置を、金属スリーブに
おける通紙範囲に応じて、変位手段により変化させるこ
とにより、通紙する記録材のサイズの種類によらず昇温
される金属スリーブの熱分布をコントロール可能として
いる誘導加熱方式の定着装置が提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述したような像加熱
装置は、トナー像を記録材に定着させるものであり、ト
ナーの定着性が最適になるように高精度な温度管理が求
められる。このため、トナー像と接触する金属スリーブ
の温度が目標温度から大きく外れないように温度制御す
る必要がある。
装置は、トナー像を記録材に定着させるものであり、ト
ナーの定着性が最適になるように高精度な温度管理が求
められる。このため、トナー像と接触する金属スリーブ
の温度が目標温度から大きく外れないように温度制御す
る必要がある。
【０００８】上述した３つの公報には、必要に応じて２
つのコイルヘの通電を切換えたり、コアを移動したりす
ることが記載されている。
つのコイルヘの通電を切換えたり、コアを移動したりす
ることが記載されている。
【０００９】しかしながらこのような動作は、コイルの
入力インピーダンスの変動を伴う。
入力インピーダンスの変動を伴う。
【００１０】入力インピーダンスが変化するとコイルヘ
の供給電力が変動するので、例えば、金属スリーブの温
度を検知する温度センサの検知温度が設定温度を維持す
るようにコイルヘの通電を制御していても、所望の供給
電力が得られないために金属スリーブの温度上昇が遅
れ、金属スリーブの温度のリップルが大きくなってしま
う。また、入力インピーダンスの変動は加熱装置の温度
にも依存する。すなわち、コイルヘの供給電力の変動は
加熱装置の温度にも依存する。このように、加熱装置の
形態の変化や温度の変化等によって入力インピーダンス
が変動してしまい、コイルヘの供給電力が安定せず、金
属スリーブの温度のリップルが大きくなる。よってトナ
ーの定着性にも影響が出てしまう。本発明は上述の課題
に鑑みて成されたものであり、その目的は、加熱部材の
温度のリップルを小さくできる、記録材に形成された画
像を加熱するための誘導加熱装置を提供することにあ
る。本発明の他の目的は、加熱装置の入力インピーダン
スが変化しても最適な電力供給を行える、記録材に形成
された画像を加熱するための誘導加熱装置を提供するこ
とにある。本発明の更なる目的は添付図面を参照しつつ
以下の詳細な説明を読むことによって明らかになるであ
ろう。
の供給電力が変動するので、例えば、金属スリーブの温
度を検知する温度センサの検知温度が設定温度を維持す
るようにコイルヘの通電を制御していても、所望の供給
電力が得られないために金属スリーブの温度上昇が遅
れ、金属スリーブの温度のリップルが大きくなってしま
う。また、入力インピーダンスの変動は加熱装置の温度
にも依存する。すなわち、コイルヘの供給電力の変動は
加熱装置の温度にも依存する。このように、加熱装置の
形態の変化や温度の変化等によって入力インピーダンス
が変動してしまい、コイルヘの供給電力が安定せず、金
属スリーブの温度のリップルが大きくなる。よってトナ
ーの定着性にも影響が出てしまう。本発明は上述の課題
に鑑みて成されたものであり、その目的は、加熱部材の
温度のリップルを小さくできる、記録材に形成された画
像を加熱するための誘導加熱装置を提供することにあ
る。本発明の他の目的は、加熱装置の入力インピーダン
スが変化しても最適な電力供給を行える、記録材に形成
された画像を加熱するための誘導加熱装置を提供するこ
とにある。本発明の更なる目的は添付図面を参照しつつ
以下の詳細な説明を読むことによって明らかになるであ
ろう。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする像加熱装置である。
徴とする像加熱装置である。
【００１２】（１）記録材に形成された画像を加熱する
ための誘導加熱装置であって、発熱部材と、前記発熱部
材に渦電流を誘導させる磁束を発生するための励磁コイ
ルを有し、記録材に形成された画像を加熱するための加
熱手段と、前記発熱部材の温度を検知するための温度検
知素子と、前記温度検知素子で検知される温度が設定温
度を維持するように前記励磁コイルに対する通電周波数
を制御する制御手段と、を有し、前記加熱手段の入力イ
ンピーダンスは可変であり、前記制御手段は前記温度検
知素子で検知された温度と前記加熱手段の入力インピー
ダンスに関する情報に応じて前記通電周波数を制御す
る、ことを特徴とする像加熱装置。
ための誘導加熱装置であって、発熱部材と、前記発熱部
材に渦電流を誘導させる磁束を発生するための励磁コイ
ルを有し、記録材に形成された画像を加熱するための加
熱手段と、前記発熱部材の温度を検知するための温度検
知素子と、前記温度検知素子で検知される温度が設定温
度を維持するように前記励磁コイルに対する通電周波数
を制御する制御手段と、を有し、前記加熱手段の入力イ
ンピーダンスは可変であり、前記制御手段は前記温度検
知素子で検知された温度と前記加熱手段の入力インピー
ダンスに関する情報に応じて前記通電周波数を制御す
る、ことを特徴とする像加熱装置。
【００１３】（２）前記加熱手段の入力インピーダンス
は前記発熱部材に作用する磁束の変化によって変わるこ
とを特徴とする（１）に記載の像加熱装置。
は前記発熱部材に作用する磁束の変化によって変わるこ
とを特徴とする（１）に記載の像加熱装置。
【００１４】（３）前記装置は通電する前記励磁コイル
の巻き数を変えることができ、前記加熱手段の入力イン
ピーダンスは前記励磁コイルの巻き数によって変わるこ
とを特徴とする（２）に記載の像加熱装置。
の巻き数を変えることができ、前記加熱手段の入力イン
ピーダンスは前記励磁コイルの巻き数によって変わるこ
とを特徴とする（２）に記載の像加熱装置。
【００１５】（４）前記加熱手段は更に、前記励磁コイ
ルによって発生する磁束を案内する移動可能なコアを有
し、前記加熱手段の入力インピーダンスは前記コアの位
置によって変わることを特徴とする（２）に記載の像加
熱装置。
ルによって発生する磁束を案内する移動可能なコアを有
し、前記加熱手段の入力インピーダンスは前記コアの位
置によって変わることを特徴とする（２）に記載の像加
熱装置。
【００１６】（５）前記加熱手段は更に、前記発熱部材
に作用する磁束を規制する移動可能な規制部材を有し、
前記加熱手段の入力インピーダンスは前記規制部材の位
置によって変わることを特徴とする（２）に記載の像加
熱装置。
に作用する磁束を規制する移動可能な規制部材を有し、
前記加熱手段の入力インピーダンスは前記規制部材の位
置によって変わることを特徴とする（２）に記載の像加
熱装置。
【００１７】（６）前記加熱手段の入力インピーダンス
は前記装置の動作に対応して予め設定されていることを
特徴とする（１）に記載の像加熱装置。
は前記装置の動作に対応して予め設定されていることを
特徴とする（１）に記載の像加熱装置。
【００１８】（７）前記加熱手段の入力インピーダンス
は前記発熱部材の温度が前記設定温度に立ち上がるまで
の期間と、前記設定温度に立ち上がった後の期間で異な
ることを特徴とする（１）に記載の像加熱装置。
は前記発熱部材の温度が前記設定温度に立ち上がるまで
の期間と、前記設定温度に立ち上がった後の期間で異な
ることを特徴とする（１）に記載の像加熱装置。
【００１９】（８）前記加熱手段の入力インピーダンス
は前記記録材のサイズに対応して予め設定されているこ
とを特徴とする（１）に記載の像加熱装置。
は前記記録材のサイズに対応して予め設定されているこ
とを特徴とする（１）に記載の像加熱装置。
【００２０】（９）前記制御手段は複数の前記入力イン
ピーダンスに対応する温度−周波数テーブルを有するこ
とを特徴とする（１）に記載の像加熱装置。
ピーダンスに対応する温度−周波数テーブルを有するこ
とを特徴とする（１）に記載の像加熱装置。
【００２１】
【発明の実施の形態】《実施の形態１》（図１〜６） （１）画像形成装置例 図１は画像形成装置の一例の概略構成図である。本例の
画像形成装置は転写式電子写真プロセス利用のレーザビ
ームプリンタである。
画像形成装置は転写式電子写真プロセス利用のレーザビ
ームプリンタである。
【００２２】１０１は像担持体としての感光ドラムであ
り、ＯＰＣ、アモルファスＳｅ、アモルファスＳｉ等の
感光材料がアルミニウムやニッケルなどのシリンダ状の
基盤上に形成されている。
り、ＯＰＣ、アモルファスＳｅ、アモルファスＳｉ等の
感光材料がアルミニウムやニッケルなどのシリンダ状の
基盤上に形成されている。
【００２３】感光ドラム１０１は矢印の時計方向に所定
の周速度をもって回転駆動され、まず、その表面は帯電
装置としての帯電ローラ１０２によって所定の極性・電
位に一様帯電される。
の周速度をもって回転駆動され、まず、その表面は帯電
装置としての帯電ローラ１０２によって所定の極性・電
位に一様帯電される。
【００２４】次に、その一様帯電処理面に対して、レー
ザスキャナ１０３により、画像情報に応じてＯＮ／ＯＦ
Ｆ制御されたレーザビームによる走査露光Ｌが施され、
静電潜像が形成される。
ザスキャナ１０３により、画像情報に応じてＯＮ／ＯＦ
Ｆ制御されたレーザビームによる走査露光Ｌが施され、
静電潜像が形成される。
【００２５】この静電潜像は、現像装置１０４でトナー
像として現像、可視化される。現像方法としては、ジャ
ンピング現像法、２成分現像法、ＦＥＥＤ現像法などが
用いられ、イメージ露光と反転現像とを組み合わせて用
いられることが多い。
像として現像、可視化される。現像方法としては、ジャ
ンピング現像法、２成分現像法、ＦＥＥＤ現像法などが
用いられ、イメージ露光と反転現像とを組み合わせて用
いられることが多い。
【００２６】可視化されたトナー像は、転写装置として
の転写ローラ１０５により、所定のタイミングで搬送さ
れた記録材Ｐ上に感光ドラム１０１上より転写される。
の転写ローラ１０５により、所定のタイミングで搬送さ
れた記録材Ｐ上に感光ドラム１０１上より転写される。
【００２７】ここで、感光ドラム１０１上のトナー像の
画像形成位置と記録材Ｐの先端の書き出し位置が合致す
るようにセンサ１０８にて記録材Ｐの先端を検知し、タ
イミングを合わせている。所定のタイミングで搬送され
た記録材Ｐは感光ドラム１０１と転写ローラ１０５に一
定の加圧力で挟持搬送される。
画像形成位置と記録材Ｐの先端の書き出し位置が合致す
るようにセンサ１０８にて記録材Ｐの先端を検知し、タ
イミングを合わせている。所定のタイミングで搬送され
た記録材Ｐは感光ドラム１０１と転写ローラ１０５に一
定の加圧力で挟持搬送される。
【００２８】このトナー像が転写された記録材Ｐは加熱
定着装置（定着器）１０６へと搬送され、永久画像とし
て加熱定着される。
定着装置（定着器）１０６へと搬送され、永久画像とし
て加熱定着される。
【００２９】一方、感光ドラム１上に残存する転写残り
の残留トナーは、クリーニング装置１０７により感光ド
ラム１０１表面より除去される。
の残留トナーは、クリーニング装置１０７により感光ド
ラム１０１表面より除去される。
【００３０】（２）加熱定着装置１０６ 本実施の形態１における加熱定着装置１０６はヒートロ
ーラタイプ電磁誘導加熱装置である。図２は該装置１０
６の拡大横断面模型図、図３は一部切り欠き背面模型図
（記録材出口側）である。図４は構成図（ブロック図）
である。
ーラタイプ電磁誘導加熱装置である。図２は該装置１０
６の拡大横断面模型図、図３は一部切り欠き背面模型図
（記録材出口側）である。図４は構成図（ブロック図）
である。
【００３１】１は電磁誘導発熱部材としての磁性金属製
の円筒状ローラ（誘導加熱される加熱用回転体、以下、
定着ローラと記す）である。この定着ローラ１はその両
端部側を軸受５１を介して装置の手前側と奥側のシャー
シ側板５０間に回転自由に装着してある。
の円筒状ローラ（誘導加熱される加熱用回転体、以下、
定着ローラと記す）である。この定着ローラ１はその両
端部側を軸受５１を介して装置の手前側と奥側のシャー
シ側板５０間に回転自由に装着してある。
【００３２】７は加圧ローラであり、芯金５と、この芯
金回りに同心一体にローラ状に成形被覆させた、シリコ
ーンゴム、フッ素ゴム、フッ素樹脂などの耐熱性・弾性
材層６とで構成されている。この加圧ローラ７は上記の
定着ローラ１の下側において定着ローラ１に並行に配置
され、芯金５の両端部側を軸受５２を介して装置の手前
側と奥側のシャーシ側板５０間に回転自由に保持させる
とともに、その軸受５２を付勢手段（付勢ばね）５３に
より押し上げ付勢させて加圧ローラ７の耐熱性・弾性材
層６を定着ローラ１の下面に対して所定の押圧力で圧接
させて配設してある。この加圧ローラ７の定着ローラ１
に対する圧接により、加圧ローラ７の耐熱性・弾性材層
６が定着ローラ１との圧接部で弾性に抗して変形するこ
とによって定着ローラ１との間に被加熱材加熱部として
の所定幅の定着ニップ部Ｎが形成される。
金回りに同心一体にローラ状に成形被覆させた、シリコ
ーンゴム、フッ素ゴム、フッ素樹脂などの耐熱性・弾性
材層６とで構成されている。この加圧ローラ７は上記の
定着ローラ１の下側において定着ローラ１に並行に配置
され、芯金５の両端部側を軸受５２を介して装置の手前
側と奥側のシャーシ側板５０間に回転自由に保持させる
とともに、その軸受５２を付勢手段（付勢ばね）５３に
より押し上げ付勢させて加圧ローラ７の耐熱性・弾性材
層６を定着ローラ１の下面に対して所定の押圧力で圧接
させて配設してある。この加圧ローラ７の定着ローラ１
に対する圧接により、加圧ローラ７の耐熱性・弾性材層
６が定着ローラ１との圧接部で弾性に抗して変形するこ
とによって定着ローラ１との間に被加熱材加熱部として
の所定幅の定着ニップ部Ｎが形成される。
【００３３】４は定着ローラ１の内側に挿入して配設し
た磁場発生手段アセンブリであり、定着ローラ１の長手
方向に長い横長のアセンブリである。磁場発生手段アセ
ンブリ４は、励磁コイル２と、横断面Ｉ字型の磁性コア
（励磁鉄心）３とを有している。励磁コイル２は銅線を
一方向に複数回巻いて形成され、磁性コア３は励磁コイ
ル２の銅線と直交するように配置され磁路を形成する。
磁性コア３は磁性材からなり、例えば、フェライトコア
または積層コアからなる。
た磁場発生手段アセンブリであり、定着ローラ１の長手
方向に長い横長のアセンブリである。磁場発生手段アセ
ンブリ４は、励磁コイル２と、横断面Ｉ字型の磁性コア
（励磁鉄心）３とを有している。励磁コイル２は銅線を
一方向に複数回巻いて形成され、磁性コア３は励磁コイ
ル２の銅線と直交するように配置され磁路を形成する。
磁性コア３は磁性材からなり、例えば、フェライトコア
または積層コアからなる。
【００３４】上記の定着ローラ１内に挿入配設した磁場
発生手段アセンブリ４は、その両端部側を不図示のホル
ダを介して装置の不動部材に固定して非回転に支持させ
てあり、定着ローラ１の内周面との間に所定の隙間αを
存して定着ローラ１の内周面に対して非接触に配設して
ある。
発生手段アセンブリ４は、その両端部側を不図示のホル
ダを介して装置の不動部材に固定して非回転に支持させ
てあり、定着ローラ１の内周面との間に所定の隙間αを
存して定着ローラ１の内周面に対して非接触に配設して
ある。
【００３５】Ｇは定着ローラ１の一方端側に外嵌固定し
て配設したドライブギアであり、このドライブギアＧに
不図示の駆動系から回転力が伝達されることで定着ロー
ラ１が図２において矢印の方向に所定の周速度をもって
回転駆動される。加圧ローラ７はこの定着ローラ１の回
転駆動に従動して回転する。この加圧ローラ７も回転駆
動する装置構成にすることもできる。
て配設したドライブギアであり、このドライブギアＧに
不図示の駆動系から回転力が伝達されることで定着ロー
ラ１が図２において矢印の方向に所定の周速度をもって
回転駆動される。加圧ローラ７はこの定着ローラ１の回
転駆動に従動して回転する。この加圧ローラ７も回転駆
動する装置構成にすることもできる。
【００３６】８は定着ローラ１の温度検知素子（サーミ
スタ等）であり、定着ニップ部Ｎの記録材出口側の近傍
であって、定着ローラ１の長手方向のほぼ中央部の位置
に、定着ローラ１に近接対向させて不図示の支持部材で
保持させて配設してある。
スタ等）であり、定着ニップ部Ｎの記録材出口側の近傍
であって、定着ローラ１の長手方向のほぼ中央部の位置
に、定着ローラ１に近接対向させて不図示の支持部材で
保持させて配設してある。
【００３７】図４の構成図において、９はＣＰＵ（制御
部）、１０は周波数可変電源（励磁コイルに交流電流を
流すための周波数可変交流電源）、２０は励磁コイル２
の入力インピーダンスを可変するインピーダンス可変手
段である。
部）、１０は周波数可変電源（励磁コイルに交流電流を
流すための周波数可変交流電源）、２０は励磁コイル２
の入力インピーダンスを可変するインピーダンス可変手
段である。
【００３８】而して、定着ローラ１が回転駆動され、加
圧ローラ７も回転し、周波数可変電源１０から磁場発生
手段４の励磁コイル２に高周波電流が印加されることで
発生する交番磁場により定着ローラ１の磁性金属に高周
波誘導電流（渦電流）が誘起されて定着ローラの磁性金
属層が電磁誘導発熱（ジュール熱）し、定着ローラが所
定の温度に立ち上がった状態において、定着ニップ部Ｎ
に被加熱材としての記録紙Ｐが導入されて挟持搬送され
ることで、定着ローラ１の熱とニップ圧により未定着ト
ナー画像ｔが記録紙Ｐ上に定着される。
圧ローラ７も回転し、周波数可変電源１０から磁場発生
手段４の励磁コイル２に高周波電流が印加されることで
発生する交番磁場により定着ローラ１の磁性金属に高周
波誘導電流（渦電流）が誘起されて定着ローラの磁性金
属層が電磁誘導発熱（ジュール熱）し、定着ローラが所
定の温度に立ち上がった状態において、定着ニップ部Ｎ
に被加熱材としての記録紙Ｐが導入されて挟持搬送され
ることで、定着ローラ１の熱とニップ圧により未定着ト
ナー画像ｔが記録紙Ｐ上に定着される。
【００３９】図５は制御系の動作フローチャートであ
る。サーミスタ等の温度検知素子８は、定着ローラ１の
温度を検知し、その検知温度情報がＣＰＵ９と周波数可
変電源１０とに入力する。ＣＰＵ９は励磁コイル２の入
力インピーダンスを切替える必要があれば、インピーダ
ンス可変手段２０に対し、インピーダンスを切替える。
また、入力する検知温度情報と現状のシーケンス状態に
基づいて、定着装置の目標温度の情報と最大供給電力の
情報とを周波数可変電源１０に指示する。例えば、定着
電力立ち上げ時は、定着装置を出来るだけ早く立ち上げ
るために最大電力情報を許容される最大電力に設定す
る。定着ローラの温度がスタンバイ温度に到達したら、
その後定着ローラの温度がスタンバイ温度を維持するよ
うにコイルへの通電を制御する。定着時も目標とする定
着温度を維持するようにコイルへの通電を制御する。
る。サーミスタ等の温度検知素子８は、定着ローラ１の
温度を検知し、その検知温度情報がＣＰＵ９と周波数可
変電源１０とに入力する。ＣＰＵ９は励磁コイル２の入
力インピーダンスを切替える必要があれば、インピーダ
ンス可変手段２０に対し、インピーダンスを切替える。
また、入力する検知温度情報と現状のシーケンス状態に
基づいて、定着装置の目標温度の情報と最大供給電力の
情報とを周波数可変電源１０に指示する。例えば、定着
電力立ち上げ時は、定着装置を出来るだけ早く立ち上げ
るために最大電力情報を許容される最大電力に設定す
る。定着ローラの温度がスタンバイ温度に到達したら、
その後定着ローラの温度がスタンバイ温度を維持するよ
うにコイルへの通電を制御する。定着時も目標とする定
着温度を維持するようにコイルへの通電を制御する。
【００４０】周波数可変電源１０は、検知温度情報との
温度差に基づいて、定着ニップ部Ｎの温度が所定の定着
温度に温調されるように励磁コイル２への電力供給を制
御する。周波数可変電源１０は、検知温度情報が目標温
度の情報より低い場合には、供給電力を上げて、定着ロ
ーラの温度をあげる。検知温度情報が目標温度の情報よ
り高い場合には、供給電力を下げて、定着ローラの温度
を下げる。したがって、目標温度に向かうと共に目標温
度に制御することができる。
温度差に基づいて、定着ニップ部Ｎの温度が所定の定着
温度に温調されるように励磁コイル２への電力供給を制
御する。周波数可変電源１０は、検知温度情報が目標温
度の情報より低い場合には、供給電力を上げて、定着ロ
ーラの温度をあげる。検知温度情報が目標温度の情報よ
り高い場合には、供給電力を下げて、定着ローラの温度
を下げる。したがって、目標温度に向かうと共に目標温
度に制御することができる。
【００４１】次に、供給電力を上げたり、下げたりする
方法を説明する。図６に励磁コイルの入力インピーダン
スの等価回路と特性例を示す。
方法を説明する。図６に励磁コイルの入力インピーダン
スの等価回路と特性例を示す。
【００４２】図６の（ａ）は等価回路例で、Ｒｃは磁場
発生手段４で熱に変わる抵抗成分で、Ｒｆは定着ローラ
１で熱に変わる抵抗成分で、Ｌｆはインダクタンス成分
である。（ｂ）はＲｃの周波数特性例、（ｃ）はＲｆの
周波数特性例、（ｄ）はＬｆの周波数特性例で、「コイ
ルの巻数が１０ターン、温度が２５度」、「コイルの巻
数が１０ターン、温度が１９０度」、「コイルの巻数が
８ターン、温度が１９０度」、の例を示してある。
発生手段４で熱に変わる抵抗成分で、Ｒｆは定着ローラ
１で熱に変わる抵抗成分で、Ｌｆはインダクタンス成分
である。（ｂ）はＲｃの周波数特性例、（ｃ）はＲｆの
周波数特性例、（ｄ）はＬｆの周波数特性例で、「コイ
ルの巻数が１０ターン、温度が２５度」、「コイルの巻
数が１０ターン、温度が１９０度」、「コイルの巻数が
８ターン、温度が１９０度」、の例を示してある。
【００４３】入力電圧をＶとしたときの供給電力Ｗは下
式（１）で表される。
式（１）で表される。
【００４４】
【式１】 すなわち、図６の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）より計算した
結果が（ｅ）の供給電力の周波数特性例である。
結果が（ｅ）の供給電力の周波数特性例である。
【００４５】図６の（ｅ）より、周波数可変電源１０の
周波数を下げていくことにより、定着装置に供給する電
力を上げることができ、また、インピーダンス可変手段
２０で励磁コイル２の入力インピーダンスを変化させる
と、（ｅ）の供給電力の周波数特性が変化する。変化し
た供給電力の周波数特性に応じて、同じ供給電力を供給
できるように、周波数可変電源１０の周波数を変化させ
ることができる。
周波数を下げていくことにより、定着装置に供給する電
力を上げることができ、また、インピーダンス可変手段
２０で励磁コイル２の入力インピーダンスを変化させる
と、（ｅ）の供給電力の周波数特性が変化する。変化し
た供給電力の周波数特性に応じて、同じ供給電力を供給
できるように、周波数可変電源１０の周波数を変化させ
ることができる。
【００４６】すなわち、電力立ち上がり時に、必要に応
じてインピーダンス可変手段で励磁コイル２の入力イン
ピーダンスを変化させても、供給電力が減らず、最大供
給電力を供給し続けることができ、早い温度立ち上がり
が得られ、クイックスタートが可能になる。
じてインピーダンス可変手段で励磁コイル２の入力イン
ピーダンスを変化させても、供給電力が減らず、最大供
給電力を供給し続けることができ、早い温度立ち上がり
が得られ、クイックスタートが可能になる。
【００４７】また、温度安定時に、必要に応じてインピ
ーダンス可変手段２０で励磁コイル２の入力インピーダ
ンスを変化させても、同じ供給電力を供給し続けること
ができ、温度の変化を少なくでき、温度リップルの少な
い安定した発熱を維持できる。
ーダンス可変手段２０で励磁コイル２の入力インピーダ
ンスを変化させても、同じ供給電力を供給し続けること
ができ、温度の変化を少なくでき、温度リップルの少な
い安定した発熱を維持できる。
【００４８】また、入力電圧（供給電力）をＶとしたと
きの定着ローラ１へ熱変換効率（＝定着ローラ１への熱
／供給電力）は下式（２）で表される。
きの定着ローラ１へ熱変換効率（＝定着ローラ１への熱
／供給電力）は下式（２）で表される。
【００４９】
【式２】 図６の（ｆ）は定着ローラ１の熱変換効率の周波数特性
例です。図より、熱変換効率のよい周波数が存在する。
すなわち、周波数可変電源１０の周波数を熱変換効率の
よい周波数に設定することにより、効率のよい誘導加熱
定着装置を提供することができる。
例です。図より、熱変換効率のよい周波数が存在する。
すなわち、周波数可変電源１０の周波数を熱変換効率の
よい周波数に設定することにより、効率のよい誘導加熱
定着装置を提供することができる。
【００５０】したがって、温度リップルの小さい安定し
た発熱、及び良好な温度立ち上がりが得られ、効率がよ
く、クイックスタートが可能な誘導加熱定着装置を提供
することができる。
た発熱、及び良好な温度立ち上がりが得られ、効率がよ
く、クイックスタートが可能な誘導加熱定着装置を提供
することができる。
【００５１】以下に示す実施形態２〜１０は、上述した
本発明の概念をより具体的にしたものである。
本発明の概念をより具体的にしたものである。
【００５２】《実施の形態２》（図７〜１０） 図７は本実施の形態２における加熱定着装置１０６の横
断面模型図、図８は一部切り欠き背面模型図（記録材出
口側）である。図９は構成図、図１０は制御系の動作フ
ローチャートである。実施の形態１の加熱定着装置と共
通する構成部材・部分には共通の符号を付して再度の説
明を省略する。
断面模型図、図８は一部切り欠き背面模型図（記録材出
口側）である。図９は構成図、図１０は制御系の動作フ
ローチャートである。実施の形態１の加熱定着装置と共
通する構成部材・部分には共通の符号を付して再度の説
明を省略する。
【００５３】本例では、励磁コイル２に対して更に直列
に第二の励磁コイル２１を付加して、リレー２２・２３
の制御により、励磁コイル２のみに電力供給した状態
と、励磁コイル２と第二の励磁コイル２１に電力供給し
た状態とを切換えるようにしている。
に第二の励磁コイル２１を付加して、リレー２２・２３
の制御により、励磁コイル２のみに電力供給した状態
と、励磁コイル２と第二の励磁コイル２１に電力供給し
た状態とを切換えるようにしている。
【００５４】励磁コイル２は銅線を一方向に複数回、た
とえば８回巻いて形成され、第二の励磁コイル２１は銅
線を一方向に複数回、たとえば２回巻いて形成され、磁
性コア３は励磁コイル２の銅線、第二の励磁コイル２１
の銅線と直交するように配置され磁路を形成する。
とえば８回巻いて形成され、第二の励磁コイル２１は銅
線を一方向に複数回、たとえば２回巻いて形成され、磁
性コア３は励磁コイル２の銅線、第二の励磁コイル２１
の銅線と直交するように配置され磁路を形成する。
【００５５】上記において第二の励磁コイル２１、リレ
ー２２・２３が励磁コイル２の入力インピーダンスを可
変するインピーダンス可変手段を構成している。
ー２２・２３が励磁コイル２の入力インピーダンスを可
変するインピーダンス可変手段を構成している。
【００５６】サーミスタ等の温度検知素子８は定着ロー
ラ１の温度を検知し、その検知温度情報がＣＰＵ９と周
波数可変電源１０とに入力する。
ラ１の温度を検知し、その検知温度情報がＣＰＵ９と周
波数可変電源１０とに入力する。
【００５７】ＣＰＵ９は供給電力を切替える必要がある
時、例えば供給電力を大きくしたい時は、リレー２３を
ＯＦＦ、リレー２２をＯＮにし、供給電力を小さくした
い時は、リレー２２をＯＦＦ、リレー２３をＯＮにす
る。また、入力する検知温度情報と現状のシーケンス状
態に基づいて、定着装置の目標温度の情報と最大供給電
力の情報とを周波数可変電源１０に指示する。
時、例えば供給電力を大きくしたい時は、リレー２３を
ＯＦＦ、リレー２２をＯＮにし、供給電力を小さくした
い時は、リレー２２をＯＦＦ、リレー２３をＯＮにす
る。また、入力する検知温度情報と現状のシーケンス状
態に基づいて、定着装置の目標温度の情報と最大供給電
力の情報とを周波数可変電源１０に指示する。
【００５８】周波数可変電源１０は、検知温度情報と目
標温度の情報と最大供給電力の情報に基づいて、定着ニ
ップ部Ｎの温度が所定の定着温度に温調されるように励
磁コイル２への電力供給を制御する。
標温度の情報と最大供給電力の情報に基づいて、定着ニ
ップ部Ｎの温度が所定の定着温度に温調されるように励
磁コイル２への電力供給を制御する。
【００５９】図６の（ｅ）の供給電力の周波数特性例
と、（ｆ）の定着ローラの熱変換効率の周波数特性例
で、「コイルの巻数が１０ターン、温度が２５度」、
「コイルの巻数が１０ターン、温度が１９０度」、「コ
イルの巻数が８ターン、温度が１９０度」、の例を示し
てある。
と、（ｆ）の定着ローラの熱変換効率の周波数特性例
で、「コイルの巻数が１０ターン、温度が２５度」、
「コイルの巻数が１０ターン、温度が１９０度」、「コ
イルの巻数が８ターン、温度が１９０度」、の例を示し
てある。
【００６０】まず、定着電力立ち上げ時に、ＣＰＵ９は
リレー２２をＯＦＦ、リレー２３をＯＮにし、励磁コイ
ルの巻数を１０回（励磁コイル２＋第二励磁コイル２
１）とし、周波数可変電源１０に対して、最大電力情報
を許容される最大電力に設定しておき、温度の情報をス
タンバイ時の温度に設定しておく。
リレー２２をＯＦＦ、リレー２３をＯＮにし、励磁コイ
ルの巻数を１０回（励磁コイル２＋第二励磁コイル２
１）とし、周波数可変電源１０に対して、最大電力情報
を許容される最大電力に設定しておき、温度の情報をス
タンバイ時の温度に設定しておく。
【００６１】図６の（ｅ）の供給電力の周波数特性よ
り、定着装置の温度が上がるにしたがって、周波数可変
電源１０の周波数を低くすることにより、同じ最大電力
を供給することができる。
り、定着装置の温度が上がるにしたがって、周波数可変
電源１０の周波数を低くすることにより、同じ最大電力
を供給することができる。
【００６２】また、図６の（ｆ）の定着ローラの熱変換
効率より、温度が上昇すると１０ターンのままでは定着
ローラの熱変換効率が悪くなるので、１９０℃の付近で
の周波数−熱変換効率が１０ターンの場合とほぼ等しい
８ターンに切換える。つまり温度が所定の温度に到達し
た時、ＣＰＵ９はリレー２３をＯＦＦ、リレー２２をＯ
Ｎにし、励磁コイルの巻数を８回（励磁コイル２のみ）
とし、周波数可変電源１０に対して、温度の情報をスタ
ンバイ時の温度に設定しておく。このとき、周波数可変
電源１０の周波数を上げて、定着装置に供給する電力を
同じにすることができるとともに、定着ローラ１の熱変
換効率がよくなる。
効率より、温度が上昇すると１０ターンのままでは定着
ローラの熱変換効率が悪くなるので、１９０℃の付近で
の周波数−熱変換効率が１０ターンの場合とほぼ等しい
８ターンに切換える。つまり温度が所定の温度に到達し
た時、ＣＰＵ９はリレー２３をＯＦＦ、リレー２２をＯ
Ｎにし、励磁コイルの巻数を８回（励磁コイル２のみ）
とし、周波数可変電源１０に対して、温度の情報をスタ
ンバイ時の温度に設定しておく。このとき、周波数可変
電源１０の周波数を上げて、定着装置に供給する電力を
同じにすることができるとともに、定着ローラ１の熱変
換効率がよくなる。
【００６３】つまり、コイルの巻き数が１０ターンの状
態で定着ローラ１の温度が１９０℃付近まで上昇する
（例えばこのときの通電周波数は３０ｋＨｚ）と、温度
が低い時と同じ周波数で通電しても図６の（ｅ）のよう
に温度が低い時よりコイルヘの入力電力が低下してしま
う（図６の（ｅ）のグラフでは７５０Ｗから６００Ｗへ
低下している）。したがって、この状態のまま、すなわ
ち定着ローラの温度が高いときも定着ローラの温度が低
い状態の時の「検知温度一通電周波数」テーブルを使っ
てコイルヘの通電制御を行うと、コイルヘ所望の電力供
給ができない。
態で定着ローラ１の温度が１９０℃付近まで上昇する
（例えばこのときの通電周波数は３０ｋＨｚ）と、温度
が低い時と同じ周波数で通電しても図６の（ｅ）のよう
に温度が低い時よりコイルヘの入力電力が低下してしま
う（図６の（ｅ）のグラフでは７５０Ｗから６００Ｗへ
低下している）。したがって、この状態のまま、すなわ
ち定着ローラの温度が高いときも定着ローラの温度が低
い状態の時の「検知温度一通電周波数」テーブルを使っ
てコイルヘの通電制御を行うと、コイルヘ所望の電力供
給ができない。
【００６４】そこで、図６の（ｅ）に示す特性を参照す
れば理解されるように、コイルヘの通電周波数を下げれ
ば（例えば３０ｋＨｚから２３ｋＨｚへ下げる）、２５
℃の時とほぼ同じ入力電力（７５０Ｗ）を確保できる。
れば理解されるように、コイルヘの通電周波数を下げれ
ば（例えば３０ｋＨｚから２３ｋＨｚへ下げる）、２５
℃の時とほぼ同じ入力電力（７５０Ｗ）を確保できる。
【００６５】しかしながら、入力電力を下げると、図６
の（ｆ）に示された特性図のように、定着ローラにおけ
る熱変換効率が大きく下がってしまう。
の（ｆ）に示された特性図のように、定着ローラにおけ
る熱変換効率が大きく下がってしまう。
【００６６】そこで本実施例では、定着ローラの温度が
１９０℃に達したら使用するコイルの巻き数を８ターン
に減らす（入力インピーダンスを変える）。使用するコ
イルの巻き数を８ターンに減らす（入力インピーダンス
を変える）ことにより、図６の（ｅ）に示す特性から、
１０ターンで２５℃の時の入力電力（７５０Ｗ）と同じ
入力電力を得るために周波数を３０ｋＨｚから４０ｋＨ
ｚに上げることができる。図６の（ｆ）に示す特性を参
照すれば理解されるように、コイルのターン数を１０タ
ーンから８ターンに変えても周波数を上げることにより
熱変換効率の低下は抑えられる。
１９０℃に達したら使用するコイルの巻き数を８ターン
に減らす（入力インピーダンスを変える）。使用するコ
イルの巻き数を８ターンに減らす（入力インピーダンス
を変える）ことにより、図６の（ｅ）に示す特性から、
１０ターンで２５℃の時の入力電力（７５０Ｗ）と同じ
入力電力を得るために周波数を３０ｋＨｚから４０ｋＨ
ｚに上げることができる。図６の（ｆ）に示す特性を参
照すれば理解されるように、コイルのターン数を１０タ
ーンから８ターンに変えても周波数を上げることにより
熱変換効率の低下は抑えられる。
【００６７】このように本実施例では、定着ローラの温
度が所定温度まで立ち上がった後のコイルのターン数を
定着ローラの温度が所定温度まで立ち上がるまでのコイ
ルのターン数より減らし、且つ各ターン数に対応する
「検知温度一通電周波数」テーブルを用いてコイルヘの
通電を制御することにより、熱変換効率の低下を抑えつ
つ定着ローラが所定温度を維持するために必要な入力電
力を確保できる。
度が所定温度まで立ち上がった後のコイルのターン数を
定着ローラの温度が所定温度まで立ち上がるまでのコイ
ルのターン数より減らし、且つ各ターン数に対応する
「検知温度一通電周波数」テーブルを用いてコイルヘの
通電を制御することにより、熱変換効率の低下を抑えつ
つ定着ローラが所定温度を維持するために必要な入力電
力を確保できる。
【００６８】したがって、温度リップルの小さい安定し
た発熱、及び良好な温度立ち上がりが得られ、効率がよ
く、クイックスタートが可能な電磁誘導加熱定着装置を
提供することができる。さらに、立ち上がりの早い、発
熱効率のよい最適な電力供給ができる。
た発熱、及び良好な温度立ち上がりが得られ、効率がよ
く、クイックスタートが可能な電磁誘導加熱定着装置を
提供することができる。さらに、立ち上がりの早い、発
熱効率のよい最適な電力供給ができる。
【００６９】《実施の形態３》（図１１〜１４） 図１１は本実施の形態３における加熱定着装置１０６の
横断面模型図、図１２は一部切り欠き背面模型図（記録
材出口側）である。図１３は構成図、図１４は制御系の
動作フローチャートである。実施の形態１の加熱定着装
置と共通する構成部材・部分には共通の符号を付して再
度の説明を省略する。
横断面模型図、図１２は一部切り欠き背面模型図（記録
材出口側）である。図１３は構成図、図１４は制御系の
動作フローチャートである。実施の形態１の加熱定着装
置と共通する構成部材・部分には共通の符号を付して再
度の説明を省略する。
【００７０】本例では、磁性コアを、中央部（第一）の
磁性コア３と、両端部側の第二と第三の磁性コア２４，
２５の３分割体にし、第二と第三の磁性コア２４，２５
を例えば電磁ソレノイド−プランジャ等を含む上下動機
構２４Ａ，２５Ａで上下移動制御する構成にしている。
磁性コア３と、両端部側の第二と第三の磁性コア２４，
２５の３分割体にし、第二と第三の磁性コア２４，２５
を例えば電磁ソレノイド−プランジャ等を含む上下動機
構２４Ａ，２５Ａで上下移動制御する構成にしている。
【００７１】励磁コイル２は銅線を一方向に複数回巻い
て形成され、磁性コア３および第二の磁性コア２４、第
三の磁性コア２５は励磁コイル２の銅線と直交するよう
に配置され磁路を形成する。磁性コア３および第二の磁
性コア２４、第三の磁性コア２５は磁性材からなり、例
えば、フェライトコアまたは積層コアからなる。
て形成され、磁性コア３および第二の磁性コア２４、第
三の磁性コア２５は励磁コイル２の銅線と直交するよう
に配置され磁路を形成する。磁性コア３および第二の磁
性コア２４、第三の磁性コア２５は磁性材からなり、例
えば、フェライトコアまたは積層コアからなる。
【００７２】上記において第二の磁性コア２４、第三の
磁性コア２５、上下動機構２４Ａ，２５Ａが励磁コイル
２の入力インピーダンスを可変するインピーダンス可変
手段を構成している。
磁性コア２５、上下動機構２４Ａ，２５Ａが励磁コイル
２の入力インピーダンスを可変するインピーダンス可変
手段を構成している。
【００７３】８、１１、１２は３個のサーミスタ等の温
度検知素子であり、定着ニップ部Ｎの記録材出口側の近
傍であって、定着ローラ１の長手方向のほぼ中央部の位
置と両端部側の位置に、定着ローラ１に近接対向させて
不図示の支持部材で定置保持させて配設してある。
度検知素子であり、定着ニップ部Ｎの記録材出口側の近
傍であって、定着ローラ１の長手方向のほぼ中央部の位
置と両端部側の位置に、定着ローラ１に近接対向させて
不図示の支持部材で定置保持させて配設してある。
【００７４】温度検知素子８は定着ローラ１の中央部の
温度を検知し、その検知温度情報がＣＰＵ９と周波数可
変電源１０とに入力する。
温度を検知し、その検知温度情報がＣＰＵ９と周波数可
変電源１０とに入力する。
【００７５】第二の温度検知素子１１は第二の磁性コア
２４に相対する位置に配置し、定着ローラ１の第一の端
部の温度を検知し、その検知温度情報がＣＰＵ９に入力
する。
２４に相対する位置に配置し、定着ローラ１の第一の端
部の温度を検知し、その検知温度情報がＣＰＵ９に入力
する。
【００７６】第三の温度検知素子１２は、第三の磁性コ
ア２５に相対する位置に配置し、定着ローラ１の第二の
端部の温度を検知し、その検知温度情報がＣＰＵ９に入
力する。
ア２５に相対する位置に配置し、定着ローラ１の第二の
端部の温度を検知し、その検知温度情報がＣＰＵ９に入
力する。
【００７７】ＣＰＵ９は定着ローラ１の端部への熱供給
を切替える必要があれば、即ち、．第一の端部への熱
供給を大きくしたい時は、上下動機構２４Ａを制御して
第二の磁性コア２４を下降させて該磁性コア２４を定着
ローラ１の内面の近くに移動させる。．第二の端部へ
の熱供給を大きくしたい時は、上下動機構２５Ａを制御
して第三の磁性コア２５を下降させて該磁性コア２５を
定着ローラ１の内面の近くに移動させる。．第一の端
部への熱供給を小さくしたい時は、上下動機構２４Ａを
制御して第二の磁性コア２４を上昇させて該磁性コア２
４を定着ローラ１の内面から遠くに移動させる。．第
二の端部への熱供給を小さくしたい時は、上下動機構２
５Ａを制御して第三の磁性コア２５を上昇させて該磁性
コア２５を定着ローラ１の内面から遠くに移動させる。
を切替える必要があれば、即ち、．第一の端部への熱
供給を大きくしたい時は、上下動機構２４Ａを制御して
第二の磁性コア２４を下降させて該磁性コア２４を定着
ローラ１の内面の近くに移動させる。．第二の端部へ
の熱供給を大きくしたい時は、上下動機構２５Ａを制御
して第三の磁性コア２５を下降させて該磁性コア２５を
定着ローラ１の内面の近くに移動させる。．第一の端
部への熱供給を小さくしたい時は、上下動機構２４Ａを
制御して第二の磁性コア２４を上昇させて該磁性コア２
４を定着ローラ１の内面から遠くに移動させる。．第
二の端部への熱供給を小さくしたい時は、上下動機構２
５Ａを制御して第三の磁性コア２５を上昇させて該磁性
コア２５を定着ローラ１の内面から遠くに移動させる。
【００７８】また、ＣＰＵ９は入力する定着ローラ１の
中央部の検知温度情報と現状のシーケンス状態に基づい
て、定着装置の目標温度の情報と最大供給電力の情報と
を周波数可変電源１０に指示する。
中央部の検知温度情報と現状のシーケンス状態に基づい
て、定着装置の目標温度の情報と最大供給電力の情報と
を周波数可変電源１０に指示する。
【００７９】周波数可変電源１０は、定着ローラ１の中
央部の検知温度情報と目標温度の情報と最大供給電力の
情報に基づいて、定着ニップ部Ｎの温度が所定の定着温
度に温調されるように励磁コイル２への電力供給を制御
する。
央部の検知温度情報と目標温度の情報と最大供給電力の
情報に基づいて、定着ニップ部Ｎの温度が所定の定着温
度に温調されるように励磁コイル２への電力供給を制御
する。
【００８０】異なる紙幅サイズの紙を連続通紙すると、
定着ローラ１の中央部と端部の温度が違ってきて、定着
不良の原因となる。そこで、ＣＰＵ９は端部の第二の磁
性コア２４と第三の磁性コア２５とを上下移動すること
により、定着ローラ１の各端部の温度を制御することが
できる。しかしながら、コア２４・２５を移動すること
により、励磁コイル２の入力インピーダンスが変わる。
励磁コイル２の入力インピーダンスの変化に応じて、周
波数可変電源１０の周波数を変化させることにより、必
要な最適電力を供給することができる。また、従来例の
ような不必要な抵抗損失（電流制限抵抗）等を必要とし
ない。
定着ローラ１の中央部と端部の温度が違ってきて、定着
不良の原因となる。そこで、ＣＰＵ９は端部の第二の磁
性コア２４と第三の磁性コア２５とを上下移動すること
により、定着ローラ１の各端部の温度を制御することが
できる。しかしながら、コア２４・２５を移動すること
により、励磁コイル２の入力インピーダンスが変わる。
励磁コイル２の入力インピーダンスの変化に応じて、周
波数可変電源１０の周波数を変化させることにより、必
要な最適電力を供給することができる。また、従来例の
ような不必要な抵抗損失（電流制限抵抗）等を必要とし
ない。
【００８１】すなわち、周波数可変電源１０の周波数を
熱変換効率のよい周波数に設定することができ、効率の
よい電磁誘導加熱定着装置を提供することができる。
熱変換効率のよい周波数に設定することができ、効率の
よい電磁誘導加熱定着装置を提供することができる。
【００８２】必要電力に応じて、周波数をかえて、電力
を変えることができ、端部温度むら制御に、発熱効率の
よい最適な電力供給ができる。
を変えることができ、端部温度むら制御に、発熱効率の
よい最適な電力供給ができる。
【００８３】さらに、不必要な抵抗損失（電流制限抵
抗）等がなく発熱効率がよい電磁誘導加熱定着装置を提
供できる。
抗）等がなく発熱効率がよい電磁誘導加熱定着装置を提
供できる。
【００８４】《実施の形態４》（図１５〜１８） 図１５は本実施の形態４における加熱定着装置１０６の
横断面模型図、図１６は一部切り欠き背面模型図（記録
材出口側）である。図１７は構成図、図１８は制御系の
動作フローチャートである。実施の形態１の加熱定着装
置と共通する構成部材・部分には共通の符号を付して再
度の説明を省略する。
横断面模型図、図１６は一部切り欠き背面模型図（記録
材出口側）である。図１７は構成図、図１８は制御系の
動作フローチャートである。実施の形態１の加熱定着装
置と共通する構成部材・部分には共通の符号を付して再
度の説明を省略する。
【００８５】本例では、定着ローラ１の一端部側におい
て定着ローラ１の内面と磁場発生手段アセンブリ４との
間の隙間αに出入自在の磁気遮蔽部材２６を設けて該部
材２６を例えば電磁ソレノイド−プランジャ等を含む進
退移動機構２６Ａで定着ローラの内外に移動制御する構
成にしている。
て定着ローラ１の内面と磁場発生手段アセンブリ４との
間の隙間αに出入自在の磁気遮蔽部材２６を設けて該部
材２６を例えば電磁ソレノイド−プランジャ等を含む進
退移動機構２６Ａで定着ローラの内外に移動制御する構
成にしている。
【００８６】上記において磁気遮蔽部材２６、進退移動
機構２６Ａが励磁コイル２の入力インピーダンスを可変
するインピーダンス可変手段を構成している。
機構２６Ａが励磁コイル２の入力インピーダンスを可変
するインピーダンス可変手段を構成している。
【００８７】温度検知素子８で定着ローラ１の温度を検
知し、その検知温度情報がＣＰＵ９と周波数可変電源１
０とに入力する。
知し、その検知温度情報がＣＰＵ９と周波数可変電源１
０とに入力する。
【００８８】ＣＰＵ９は定着ローラ１の端部への熱供給
を切替える必要があれば、即ち、．定着ローラ端部へ
の熱供給を大きくしたい時は、進退移動機構２６Ａを制
御して磁性遮蔽部材２６を隙間α内から抜き出し移動さ
せてローラの外側に移動させる。．定着ローラ端部へ
の熱供給を小さくしたい時は、進退移動機構２６Ａを制
御して磁性遮蔽部材２６を隙間α内に進入移動させてロ
ーラの内側に移動させる。
を切替える必要があれば、即ち、．定着ローラ端部へ
の熱供給を大きくしたい時は、進退移動機構２６Ａを制
御して磁性遮蔽部材２６を隙間α内から抜き出し移動さ
せてローラの外側に移動させる。．定着ローラ端部へ
の熱供給を小さくしたい時は、進退移動機構２６Ａを制
御して磁性遮蔽部材２６を隙間α内に進入移動させてロ
ーラの内側に移動させる。
【００８９】また、ＣＰＵ９は入力する定着ローラ１の
中央部の検知温度情報と現状のシーケンス状態に基づい
て、定着装置の目標温度の情報と最大供給電力の情報と
を周波数可変電源１０に指示する。
中央部の検知温度情報と現状のシーケンス状態に基づい
て、定着装置の目標温度の情報と最大供給電力の情報と
を周波数可変電源１０に指示する。
【００９０】周波数可変電源１０は、定着ローラ１の中
央部の検知温度情報と目標温度の情報と最大供給電力の
情報に基づいて、定着ニップ部Ｎの温度が所定の定着温
度に温調されるように励磁コイル２への電力供給を制御
する。
央部の検知温度情報と目標温度の情報と最大供給電力の
情報に基づいて、定着ニップ部Ｎの温度が所定の定着温
度に温調されるように励磁コイル２への電力供給を制御
する。
【００９１】定着装置の幅に等しい紙幅サイズの紙を通
紙するときは、磁性遮蔽部材２６を定着ローラ１の外側
に移動し、紙幅サイズで定着する。定着装置の幅より小
さい紙幅サイズの紙を通紙するときは、紙幅サイズに応
じて、磁性遮蔽部材２６を定着ローラ１の内側の非通紙
部領域に移動して、端部の温度上昇を抑えることができ
る。
紙するときは、磁性遮蔽部材２６を定着ローラ１の外側
に移動し、紙幅サイズで定着する。定着装置の幅より小
さい紙幅サイズの紙を通紙するときは、紙幅サイズに応
じて、磁性遮蔽部材２６を定着ローラ１の内側の非通紙
部領域に移動して、端部の温度上昇を抑えることができ
る。
【００９２】すなわち、ＣＰＵ９は磁性遮蔽部材２６を
移動することにより、定着ローラ端部の温度を制御する
ことができる。しかしながら、磁性遮蔽部材２６を移動
することにより、励磁コイル２の入力インピーダンスが
変わる。励磁コイル２の入力インピーダンスの変化に応
じて、周波数可変電源１０の周波数を変化させることに
より、必要最適な電力を供給することができる。
移動することにより、定着ローラ端部の温度を制御する
ことができる。しかしながら、磁性遮蔽部材２６を移動
することにより、励磁コイル２の入力インピーダンスが
変わる。励磁コイル２の入力インピーダンスの変化に応
じて、周波数可変電源１０の周波数を変化させることに
より、必要最適な電力を供給することができる。
【００９３】すなわち、被加熱材のサイズに応じて、必
要最適な発熱効率のよい電力供給ができ、サイズに応じ
て、発熱効率のよい最適な電力供給ができる。
要最適な発熱効率のよい電力供給ができ、サイズに応じ
て、発熱効率のよい最適な電力供給ができる。
【００９４】《実施の形態５》（図１９） 図１９の（ａ）のものは、磁場発生手段アセンブリ４の
磁性コア３についてこれを上下動機構（不図示）により
上下移動制御する構成にする。
磁性コア３についてこれを上下動機構（不図示）により
上下移動制御する構成にする。
【００９５】ＣＰＵは供給電力を切替える必要があれ
ば、即ち．供給電力を大きくしたい時は、上下動機構
を制御して磁性コア３を下降させて該磁性コア３を定着
ローラ１の内面の近くに移動させる。．供給電力を小
さくしたい時は、上下動機構を制御して磁性コア３を上
昇させて該磁性コア３を定着ローラ１の内面から遠退く
ように移動させる。これにより、前記の実施形態例２と
同様の効果を得ることができる。
ば、即ち．供給電力を大きくしたい時は、上下動機構
を制御して磁性コア３を下降させて該磁性コア３を定着
ローラ１の内面の近くに移動させる。．供給電力を小
さくしたい時は、上下動機構を制御して磁性コア３を上
昇させて該磁性コア３を定着ローラ１の内面から遠退く
ように移動させる。これにより、前記の実施形態例２と
同様の効果を得ることができる。
【００９６】図１９の（ｂ）のものは、磁場発生手段ア
センブリ４の励磁コイル２と磁性コア３の全体を上下動
機構（不図示）により上下移動制御する構成にする。
センブリ４の励磁コイル２と磁性コア３の全体を上下動
機構（不図示）により上下移動制御する構成にする。
【００９７】ＣＰＵは供給電力を切替える必要があれ
ば、即ち．供給電力を大きくしたい時は、上下動機構
を制御して磁場発生手段アセンブリ４を下降させて該磁
場発生手段アセンブリ４を定着ローラ１の内面の近くに
移動させる。．供給電力を小さくしたい時は、上下動
機構を制御して磁場発生手段アセンブリ４を上昇させて
該磁場発生手段アセンブリ４を定着ローラ１の内面から
遠退くように移動させる。これにより、前記の実施形態
例２と同様の効果を得ることができる。
ば、即ち．供給電力を大きくしたい時は、上下動機構
を制御して磁場発生手段アセンブリ４を下降させて該磁
場発生手段アセンブリ４を定着ローラ１の内面の近くに
移動させる。．供給電力を小さくしたい時は、上下動
機構を制御して磁場発生手段アセンブリ４を上昇させて
該磁場発生手段アセンブリ４を定着ローラ１の内面から
遠退くように移動させる。これにより、前記の実施形態
例２と同様の効果を得ることができる。
【００９８】図１９の（ｃ）のものは、励磁コイルと磁
性コアからなる磁場発生手段アセンブリを、励磁コイル
２と磁性コア３からなる主の磁場発生手段アセンブリ４
と、第二の励磁コイル２１と第二の磁性コア２４からな
る端部の磁場発生手段アセンブリ４１とで構成してあ
る。
性コアからなる磁場発生手段アセンブリを、励磁コイル
２と磁性コア３からなる主の磁場発生手段アセンブリ４
と、第二の励磁コイル２１と第二の磁性コア２４からな
る端部の磁場発生手段アセンブリ４１とで構成してあ
る。
【００９９】ＣＰＵは定着ローラ１の端部への熱供給を
切替える必要があれば、即ち．ローラ端部への熱供給
を大きくしたい時は、上下動機構（不図示）を制御して
第二の磁性コア２４を定着ローラの内面の近くに移動
し、．ローラ端部への熱供給を小さくしたい時は、第
二の磁性コア２４を定着ローラの内面から遠くに移動こ
とにより、実施の形態３同様の効果を得ることができ
る。
切替える必要があれば、即ち．ローラ端部への熱供給
を大きくしたい時は、上下動機構（不図示）を制御して
第二の磁性コア２４を定着ローラの内面の近くに移動
し、．ローラ端部への熱供給を小さくしたい時は、第
二の磁性コア２４を定着ローラの内面から遠くに移動こ
とにより、実施の形態３同様の効果を得ることができ
る。
【０１００】また、第二の磁性コア２４の移動個所を紙
幅サイズにすることにより、実施の形態４と同様の効果
を得ることができる。
幅サイズにすることにより、実施の形態４と同様の効果
を得ることができる。
【０１０１】また、図１９の（ｃ）に示す電磁誘導加熱
定着装置において、ＣＰＵは定着ローラ１の端部への熱
供給を切替える必要があれば、即ち．ローラ端部への
熱供給を大きくしたい時は、上下動機構（不図示）によ
り第二の励磁コイル２１と第二の磁性コア２４からなる
端部の磁場発生手段アセンブリ４１の全体を定着ローラ
１の内面の近くに移動し、．ローラ端部への熱供給を
小さくしたい時は、第二の励磁コイル２１と第二の磁性
コア２４からなる端部の磁場発生手段アセンブリ４１の
全体を定着ローラ１の内面から遠くに移動ことにより、
実施の形態３と同様の効果を得ることができる。
定着装置において、ＣＰＵは定着ローラ１の端部への熱
供給を切替える必要があれば、即ち．ローラ端部への
熱供給を大きくしたい時は、上下動機構（不図示）によ
り第二の励磁コイル２１と第二の磁性コア２４からなる
端部の磁場発生手段アセンブリ４１の全体を定着ローラ
１の内面の近くに移動し、．ローラ端部への熱供給を
小さくしたい時は、第二の励磁コイル２１と第二の磁性
コア２４からなる端部の磁場発生手段アセンブリ４１の
全体を定着ローラ１の内面から遠くに移動ことにより、
実施の形態３と同様の効果を得ることができる。
【０１０２】また、第二の励磁コイル２１と第二の磁性
コア２４からなる端部の磁場発生手段アセンブリ４１の
移動個所を紙幅サイズにすることにより、実施の形態４
と同様の効果を得ることができる。
コア２４からなる端部の磁場発生手段アセンブリ４１の
移動個所を紙幅サイズにすることにより、実施の形態４
と同様の効果を得ることができる。
【０１０３】また、図１９の（ｃ）に示す磁気誘導加熱
定着装置において、ＣＰＵは定着ローラ１の端部への熱
供給を切替える必要があれば、即ち．ローラ端部への
熱供給を大きくしたい時は、実施の形態４のように磁性
遮蔽部材（２６）をローラの外側に移動し、．ローラ
端部への熱供給を小さくしたい時は、磁性遮蔽部材（２
６）をローラの内側に移動する。温度に応じて、移動量
を変化させることにより、実施の形態４と同様の効果を
得ることができる。
定着装置において、ＣＰＵは定着ローラ１の端部への熱
供給を切替える必要があれば、即ち．ローラ端部への
熱供給を大きくしたい時は、実施の形態４のように磁性
遮蔽部材（２６）をローラの外側に移動し、．ローラ
端部への熱供給を小さくしたい時は、磁性遮蔽部材（２
６）をローラの内側に移動する。温度に応じて、移動量
を変化させることにより、実施の形態４と同様の効果を
得ることができる。
【０１０４】以上より、磁性コアまたは励磁コイルまた
は遮蔽部材または磁気吸収部材の移動、又は複数の励磁
コイルの切り替え時に、必要な電力に応じて、周波数を
かえて、発熱効率のよい電力供給ができる。
は遮蔽部材または磁気吸収部材の移動、又は複数の励磁
コイルの切り替え時に、必要な電力に応じて、周波数を
かえて、発熱効率のよい電力供給ができる。
【０１０５】《実施の形態６》（図２０〜２２） 以下、本実施の形態６を図面に基づいて説明する。図２
０、図２１、図２２は、本実施の形態６に係る電磁誘導
加熱定着装置を説明するためのフローチャートである。
本例では、定着器のウォームアップ中にプリント命令が
入った場合の装置の動作を説明する。
０、図２１、図２２は、本実施の形態６に係る電磁誘導
加熱定着装置を説明するためのフローチャートである。
本例では、定着器のウォームアップ中にプリント命令が
入った場合の装置の動作を説明する。
【０１０６】装置全体の構成は図２・図３に示す前記実
施の形態１のものと同様であるため、装置全体の説明を
省く。また、各部の動作の説明は前記実施の形態１から
４のものと同様であるため、異なる部分を除き説明を省
く。
施の形態１のものと同様であるため、装置全体の説明を
省く。また、各部の動作の説明は前記実施の形態１から
４のものと同様であるため、異なる部分を除き説明を省
く。
【０１０７】図２０において、ＣＰＵ１０は、定着電力
を遮断するかどうか判断し、定着電力を遮断すべきとき
は、定着装置の電源をＯＦＦしておく。
を遮断するかどうか判断し、定着電力を遮断すべきとき
は、定着装置の電源をＯＦＦしておく。
【０１０８】次に、定着装置の温度を立ち上げるべき時
は、ウォームアップ状態にし、画像形成指示を待ち、最
初は指示がないので、スタンバイ設定処理ａに進む。
は、ウォームアップ状態にし、画像形成指示を待ち、最
初は指示がないので、スタンバイ設定処理ａに進む。
【０１０９】スタンバイ設定処理ａは、図２２におい
て、初期設定されている紙幅サイズに応じて、非通紙部
の温度上昇を防ぐ方向に、実施の形態２〜５に示したよ
うなインピーダンス可変手段を動作させる。
て、初期設定されている紙幅サイズに応じて、非通紙部
の温度上昇を防ぐ方向に、実施の形態２〜５に示したよ
うなインピーダンス可変手段を動作させる。
【０１１０】次に、目標温度を画像形成時の温度以下の
スタンバイ温度に設定し、周波数可変電源に入力する。
スタンバイ温度に設定し、周波数可変電源に入力する。
【０１１１】次に、ウォームアップ中に許される最大電
力を周波数可変電源に入力する。次に定着電源をＯＮに
する。但し、定着電源を異常時等でＯＦＦする必要があ
ればＯＦＦする。
力を周波数可変電源に入力する。次に定着電源をＯＮに
する。但し、定着電源を異常時等でＯＦＦする必要があ
ればＯＦＦする。
【０１１２】次に、温度検知素子８の温度がスタンバイ
温度に到達していれば、スタンバイ状態フラグをセット
し、スタンバイ状態に移る。
温度に到達していれば、スタンバイ状態フラグをセット
し、スタンバイ状態に移る。
【０１１３】スタンバイ温度に到達していなければ、ウ
ォームアップ状態をつづける。
ォームアップ状態をつづける。
【０１１４】ウォームアップ中に画像形成の指示があれ
ば、プリント時の処理ａに進む。プリント時の処理ａ
は、図２１において、まず初期設定とは異なる紙サイズ
が指定された場合その紙幅サイズに応じて、非通紙部の
温度上昇を防ぐ方向に、インピーダンス可変手段を動作
させる。
ば、プリント時の処理ａに進む。プリント時の処理ａ
は、図２１において、まず初期設定とは異なる紙サイズ
が指定された場合その紙幅サイズに応じて、非通紙部の
温度上昇を防ぐ方向に、インピーダンス可変手段を動作
させる。
【０１１５】次に、目標温度を画像形成時の温度（定着
温度）に設定し、周波数可変電源に入力する。
温度）に設定し、周波数可変電源に入力する。
【０１１６】次に、スタンバイ温度から定着温度へのウ
ォームアップ中に許される最大電力を周波数可変電源に
入力する。定着電源は、異常時等でＯＦＦする。必要が
あればＯＦＦする。
ォームアップ中に許される最大電力を周波数可変電源に
入力する。定着電源は、異常時等でＯＦＦする。必要が
あればＯＦＦする。
【０１１７】次に、温度検知素子８の温度が定着温度に
到達ししていれば、画像形成状態フラグをセットし、画
像形成状態に移る。
到達ししていれば、画像形成状態フラグをセットし、画
像形成状態に移る。
【０１１８】定着温度に到達していなければ、ウォーム
アップ状態をつづける。
アップ状態をつづける。
【０１１９】すなわち、定着ローラ１の昇温開始時に
は、初期設定されている紙幅サイズに応じて、インピー
ダンス可変手段により、励磁コイルの入力インピーダン
スを可変し、且つ最大電力を励磁コイルに通電する。初
期設定とは異なる紙サイズの指定があれば、その時点で
指定サイズに応じて、インピーダンス可変手段により、
励磁コイルの入力インピーダンスを可変し、励磁コイル
に交流電源から流す電流の周波数を可変する。これによ
り、紙幅サイズに応じて、最大電力供給ができ、立ち上
がりを早くできる。
は、初期設定されている紙幅サイズに応じて、インピー
ダンス可変手段により、励磁コイルの入力インピーダン
スを可変し、且つ最大電力を励磁コイルに通電する。初
期設定とは異なる紙サイズの指定があれば、その時点で
指定サイズに応じて、インピーダンス可変手段により、
励磁コイルの入力インピーダンスを可変し、励磁コイル
に交流電源から流す電流の周波数を可変する。これによ
り、紙幅サイズに応じて、最大電力供給ができ、立ち上
がりを早くできる。
【０１２０】定着ローラの温度が定着温度に立ち上がっ
た後、トナー像を担持する紙を定着器に通す。定着中
は、その時の入力インピーダンスに対応する「温度−周
波数」テーブルを用いてコイルへの通電周波数を制御す
る。
た後、トナー像を担持する紙を定着器に通す。定着中
は、その時の入力インピーダンスに対応する「温度−周
波数」テーブルを用いてコイルへの通電周波数を制御す
る。
【０１２１】したがって、総合必要電力に応じて、周波
数をかえて、発熱効率のよい電力供給ができ、温度リッ
プルの小さい安定した発熱、及び良好な温度立ち上がり
が得られ、効率がよく、クイックスタートが可能な誘導
加熱定着装置を提供できる。
数をかえて、発熱効率のよい電力供給ができ、温度リッ
プルの小さい安定した発熱、及び良好な温度立ち上がり
が得られ、効率がよく、クイックスタートが可能な誘導
加熱定着装置を提供できる。
【０１２２】さらに、必要な紙サイズに応じて、限定さ
れた電力の中で、温度立ち上がりが早くでき、画像形成
がすぐにできる。また、定着中の定着ローラの温度変動
を小さく抑えることができる。
れた電力の中で、温度立ち上がりが早くでき、画像形成
がすぐにできる。また、定着中の定着ローラの温度変動
を小さく抑えることができる。
【０１２３】《実施の形態７》実施の形態６において、
初期設定の紙幅サイズを小さいサイズに設定しておくこ
とにより、定着器をウォームアップする際に部分的な加
熱でよく、より早く温度立ち上がりが可能となり、クイ
ックスタートが可能な誘導加熱定着装置を提供できる。
初期設定の紙幅サイズを小さいサイズに設定しておくこ
とにより、定着器をウォームアップする際に部分的な加
熱でよく、より早く温度立ち上がりが可能となり、クイ
ックスタートが可能な誘導加熱定着装置を提供できる。
【０１２４】《実施の形態８》（図２０・２３・２４） 以下、本実施の形態８を図面に基づいて説明する。図２
０、図２３、図２４は、本実施の形態８に係る電磁誘導
加熱定着装置を説明するためのフローチャートである。
０、図２３、図２４は、本実施の形態８に係る電磁誘導
加熱定着装置を説明するためのフローチャートである。
【０１２５】本例では定着器をスタンバイ状態までウォ
ームアップする最中にプリント指令が入力されず、スタ
ンバイ温度を維持した状態で待機する場合の装置の動作
を説明する。
ームアップする最中にプリント指令が入力されず、スタ
ンバイ温度を維持した状態で待機する場合の装置の動作
を説明する。
【０１２６】装置全体の構成は図２・図３に示す前記実
施の形態１のものと同様であるため、装置全体の説明を
省く。また、各部の動作の説明は前記実施の形態１から
４のものと同様であるため、異なる部分を除き説明を省
く。
施の形態１のものと同様であるため、装置全体の説明を
省く。また、各部の動作の説明は前記実施の形態１から
４のものと同様であるため、異なる部分を除き説明を省
く。
【０１２７】図２０において、ＣＰＵ１０は、定着電力
を遮断するかどうか判断し、定着電力を遮断すべきとき
は、定着装置の電源をＯＦＦしておく。
を遮断するかどうか判断し、定着電力を遮断すべきとき
は、定着装置の電源をＯＦＦしておく。
【０１２８】次に、スタンバイ中の時は、画像形成指示
を待ち、指示がない時はスタンバイ設定処理ｂに進む。
スタンバイ設定処理ｂは、図２３において、まず初期設
定の用紙サイズに設定していなければ、初期設定の紙幅
サイズに応じて、非通紙部の温度上昇を防ぐ方向に、イ
ンピーダンス可変手段を動作させる。
を待ち、指示がない時はスタンバイ設定処理ｂに進む。
スタンバイ設定処理ｂは、図２３において、まず初期設
定の用紙サイズに設定していなければ、初期設定の紙幅
サイズに応じて、非通紙部の温度上昇を防ぐ方向に、イ
ンピーダンス可変手段を動作させる。
【０１２９】次に、目標温度がスタンバイ温度に設定さ
れていなければ、目標温度を画像形成時の温度以下のス
タンバイ温度に設定し、周波数可変電源に入力する。
れていなければ、目標温度を画像形成時の温度以下のス
タンバイ温度に設定し、周波数可変電源に入力する。
【０１３０】次に、スタンバイ中に許される最大電力を
周波数可変電源に入力する。
周波数可変電源に入力する。
【０１３１】次に、スタンバイ中で、画像形成の指示が
あれば、プリント時の処理ｂに進む。
あれば、プリント時の処理ｂに進む。
【０１３２】プリント時の処理ｂは、図２４において、
まず指定された用紙サイズに設定していなければ、指定
された用紙幅サイズに応じて、非通紙部の温度上昇を防
ぐ方向に、インピーダンス可変手段を動作させる。
まず指定された用紙サイズに設定していなければ、指定
された用紙幅サイズに応じて、非通紙部の温度上昇を防
ぐ方向に、インピーダンス可変手段を動作させる。
【０１３３】次に、目標温度を画像形成時の温度（定着
温度）に設定し、周波数可変電源に入力する。プリント
時は、その時の入力インピーダンスに応じた「温度−周
波数」テーブルを用いてコイルへの通電を制御する。
温度）に設定し、周波数可変電源に入力する。プリント
時は、その時の入力インピーダンスに応じた「温度−周
波数」テーブルを用いてコイルへの通電を制御する。
【０１３４】次に、画像形成中に許される最大電力を周
波数可変電源に入力する。
波数可変電源に入力する。
【０１３５】次に、温度検知素子８の温度が定着温度に
到達していれば、画像形成状態フラグをセットし、画像
形成状態に移る。
到達していれば、画像形成状態フラグをセットし、画像
形成状態に移る。
【０１３６】定着温度に到達していなければ、スタンバ
イ状態をつづける。
イ状態をつづける。
【０１３７】すなわち、定着器がスタンバイ温度まで立
ち上がり、スタンバイしている状態でプリント指令が入
力された場合、その時に指定された紙サイズに応じて、
インピーダンス可変手段により、励磁コイルの入力イン
ピーダンスを可変し、励磁コイルに前記交流電源から流
す電流の周波数を可変することにより、紙幅サイズに応
じて、端部に対する余分な電力供給がなく、必要最小限
の電力供給ができる。また、スタンバイ中、及び定着中
とも定着ローラの温度変動も小さく抑えることができ
る。
ち上がり、スタンバイしている状態でプリント指令が入
力された場合、その時に指定された紙サイズに応じて、
インピーダンス可変手段により、励磁コイルの入力イン
ピーダンスを可変し、励磁コイルに前記交流電源から流
す電流の周波数を可変することにより、紙幅サイズに応
じて、端部に対する余分な電力供給がなく、必要最小限
の電力供給ができる。また、スタンバイ中、及び定着中
とも定着ローラの温度変動も小さく抑えることができ
る。
【０１３８】《その他》 １）磁場発生手段４は少なくとも励磁コイル２を有する
ものであってもよい。
ものであってもよい。
【０１３９】２）電磁誘導発熱部材はフレキシブルなエ
ンドレスあるいは有端のフィルム状部材（定着フィル
ム）の形態のものにすることもできる。
ンドレスあるいは有端のフィルム状部材（定着フィル
ム）の形態のものにすることもできる。
【０１４０】３）電磁誘導発熱部材は固定のヒータ部材
にし、このヒータ部材に密着摺動する耐熱性フィルムを
介して被加熱材を加熱する装置構成にすることもでき
る。
にし、このヒータ部材に密着摺動する耐熱性フィルムを
介して被加熱材を加熱する装置構成にすることもでき
る。
【０１４１】４）本発明の加熱装置は画像加熱定着装置
としてばかりではなく、その他、例えば、画像を担持し
た記録材を加熱してつや等の表面性を改質する像加熱装
置、仮定着処理する像加熱装置、シート状物を給送して
乾燥処理・ラミネート処理・しわ取り熱プレス処理する
等の加熱装置、インクジェットプリンタ等に用いられる
乾燥用の加熱装置等として広く使用出来ることは勿論で
ある。
としてばかりではなく、その他、例えば、画像を担持し
た記録材を加熱してつや等の表面性を改質する像加熱装
置、仮定着処理する像加熱装置、シート状物を給送して
乾燥処理・ラミネート処理・しわ取り熱プレス処理する
等の加熱装置、インクジェットプリンタ等に用いられる
乾燥用の加熱装置等として広く使用出来ることは勿論で
ある。
【０１４２】本発明は上述の実施例に限られるものでは
なく、技術思想が同じ変形例を含むものである。
なく、技術思想が同じ変形例を含むものである。
【０１４３】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、加
熱部材の温度のリップルを小さくできる、記録材に形成
された画像を加熱するための誘導加熱装置を提供するこ
とができる。また装置の入力インピーダンスが変化して
も最適な電力供給を行える、記録材に形成された画像を
加熱するための誘導加熱装置を提供するができる。
熱部材の温度のリップルを小さくできる、記録材に形成
された画像を加熱するための誘導加熱装置を提供するこ
とができる。また装置の入力インピーダンスが変化して
も最適な電力供給を行える、記録材に形成された画像を
加熱するための誘導加熱装置を提供するができる。
【図１】 本発明の誘導加熱装置を備えたプリンタの簡
略断面図である。
略断面図である。
【図２】 実施の形態１の誘導加熱装置の断面図であ
る。
る。
【図３】 図２の誘導加熱装置を記録材排紙側から見た
一部切欠き側面図である。
一部切欠き側面図である。
【図４】 図２の誘導加熱装置の主要部のモデル図であ
る。
る。
【図５】 実施の形態１の動作を示したフローチャート
である。
である。
【図６】 （ａ）は誘導加熱装置の等価回路図、（ｂ）
は誘導加熱装置のＲｃ成分の周波数特性を示した図、
（ｃ）は誘導加熱装置のＲｆ成分の周波数特性を示した
図、（ｄ）は誘導加熱装置のＬｆ成分の周波数特性を示
した図、（ｅ）は誘導加熱装置の人力電力の周波数特性
を示した図、（ｆ）は誘導加熱装置の熱変換効率の周波
数特性を示した図である。
は誘導加熱装置のＲｃ成分の周波数特性を示した図、
（ｃ）は誘導加熱装置のＲｆ成分の周波数特性を示した
図、（ｄ）は誘導加熱装置のＬｆ成分の周波数特性を示
した図、（ｅ）は誘導加熱装置の人力電力の周波数特性
を示した図、（ｆ）は誘導加熱装置の熱変換効率の周波
数特性を示した図である。
【図７】 実施の形態２の誘導加熱装置の断面図であ
る。
る。
【図８】 図７の誘導加熱装置を記録材排紙側から見た
一部切欠き側面図である。
一部切欠き側面図である。
【図９】 図７の誘導加熱装置の主要部のモデル図であ
る。
る。
【図１０】 実施の形態２の動作を示したフローチャー
トである。
トである。
【図１１】 実施の形態３の誘導加熱装置の断面図であ
る。
る。
【図１２】 図１１の誘導加熱装置を記録材排紙側から
見た一部切欠き側面図である。
見た一部切欠き側面図である。
【図１３】 図１１の誘導加熱装置の主要部のモデル図
である。
である。
【図１４】 実施の形態３の動作を示したフローチャー
トである。
トである。
【図１５】 実施の形態４の誘導加熱装置の断面図であ
る。
る。
【図１６】 図１５の誘導加熱装置を記録材排紙側から
見た一部切欠き側面図である。
見た一部切欠き側面図である。
【図１７】 図１５の誘導加熱装置の主要部のモデル図
である。
である。
【図１８】 実施の形態４の動作を示したフローチャー
トである。
トである。
【図１９】 実施の形態５の誘導加熱装置の入力インピ
ーダンス変更方法を説明する側面図である。
ーダンス変更方法を説明する側面図である。
【図２０】 実施の形態６〜８の動作を示したフローチ
ャートである。
ャートである。
【図２１】 実施の形態６の動作を示したフローチャー
ト（その１）である。
ト（その１）である。
【図２２】 実施の形態６の動作を示したフローチャー
ト（その１）である。
ト（その１）である。
【図２３】 実施の形態８の動作を示したフローチャー
ト（その１）である。
ト（その１）である。
【図２４】 実施の形態８の動作を示したフローチャー
ト（その１）である。
ト（その１）である。
１…定着ローラ ２…励磁コイル ３…磁性コア ４…磁場発生手段 ５…加圧ローラの芯金 ６…加圧ローラの弾性材層 ７…加圧ローラ ８…温度検知素子 ９…ＣＰＵ １０…周波数可変電源 １１…第二の温度検知素子 １２…第三の温度検知素子 ２０…インピーダンス可変手段 ２１…第二の励磁コイル ２２…リレー２２ ２３…リレー２３ ２４…第二の磁性コア ２５…第三の磁性コア ２６…磁気遮蔽手段
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１４年３月２５日（２００２．３．２
５）
５）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の誘導加熱装置を備えたプリンタの簡
略断面図である。
略断面図である。
【図２】 実施の形態１の誘導加熱装置の断面図であ
る。
る。
【図３】 図２の誘導加熱装置を記録材排紙側から見た
一部切欠き側面図である。
一部切欠き側面図である。
【図４】 図２の誘導加熱装置の主要部のモデル図であ
る。
る。
【図５】 実施の形態１の動作を示したフローチャート
である。
である。
【図６ａ】 誘導加熱装置の等価回路図である。
【図６ｂ】 誘導加熱装置のＲｃ成分の周波数特性を示
した図である。
した図である。
【図６ｃ】 誘導加熱装置のＲｆ成分の周波数特性を示
した図である。
した図である。
【図６ｄ】 誘導加熱装置のＬｆ成分の周波数特性を示
した図である。
した図である。
【図６ｅ】 誘導加熱装置の人力電力の周波数特性を示
した図である。
した図である。
【図６ｆ】 誘導加熱装置の熱変換効率の周波数特性を
示した図である。
示した図である。
【図７】 実施の形態２の誘導加熱装置の断面図であ
る。
る。
【図８】 図７の誘導加熱装置を記録材排紙側から見た
一部切欠き側面図である。
一部切欠き側面図である。
【図９】 図７の誘導加熱装置の主要部のモデル図であ
る。
る。
【図１０】 実施の形態２の動作を示したフローチャー
トである。
トである。
【図１１】 実施の形態３の誘導加熱装置の断面図であ
る。
る。
【図１２】 図１１の誘導加熱装置を記録材排紙側から
見た一部切欠き側面図である。
見た一部切欠き側面図である。
【図１３】 図１１の誘導加熱装置の主要部のモデル図
である。
である。
【図１４】 実施の形態３の動作を示したフローチャー
トである。
トである。
【図１５】 実施の形態４の誘導加熱装置の断面図であ
る。
る。
【図１６】 図１５の誘導加熱装置を記録材排紙側から
見た一部切欠き側面図である。
見た一部切欠き側面図である。
【図１７】 図１５の誘導加熱装置の主要部のモデル図
である。
である。
【図１８】 実施の形態４の動作を示したフローチャー
トである。
トである。
【図１９】 実施の形態５の誘導加熱装置の入力インピ
ーダンス変更方法を説明する側面図である。
ーダンス変更方法を説明する側面図である。
【図２０】 実施の形態６〜８の動作を示したフローチ
ャートである。
ャートである。
【図２１】 実施の形態６の動作を示したフローチャー
ト（その１）である。
ト（その１）である。
【図２２】 実施の形態６の動作を示したフローチャー
ト（その１）である。
ト（その１）である。
【図２３】 実施の形態８の動作を示したフローチャー
ト（その１）である。
ト（その１）である。
【図２４】 実施の形態８の動作を示したフローチャー
ト（その１）である。
ト（その１）である。
【符号の説明】 １…定着ローラ ２…励磁コイル ３…磁性コア ４…磁場発生手段 ５…加圧ローラの芯金 ６…加圧ローラの弾性材層 ７…加圧ローラ ８…温度検知素子 ９…ＣＰＵ １０…周波数可変電源 １１…第二の温度検知素子 １２…第三の温度検知素子 ２０…インピーダンス可変手段 ２１…第二の励磁コイル ２２…リレー２２ ２３…リレー２３ ２４…第二の磁性コア ２５…第三の磁性コア ２６…磁気遮蔽手段
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図２】
【図４】
【図３】
【図５】
【図６ａ】
【図６ｂ】
【図７】
【図６ｃ】
【図６ｄ】
【図６ｅ】
【図６ｆ】
【図１５】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１３】
【図１７】
【図１２】
【図１４】
【図１８】
【図１６】
【図１９】
【図２３】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２４】
Claims (9)
- 【請求項１】記録材に形成された画像を加熱するための
誘導加熱装置であって、 発熱部材と、前記発熱部材に渦電流を誘導させる磁束を
発生するための励磁コイルを有し、記録材に形成された
画像を加熱するための加熱手段と、 前記発熱部材の温度を検知するための温度検知素子と、 前記温度検知素子で検知される温度が設定温度を維持す
るように前記励磁コイルに対する通電周波数を制御する
制御手段と、 を有し、前記加熱手段の入力インピーダンスは可変であ
り、前記制御手段は前記温度検知素子で検知された温度
と前記加熱手段の入力インピーダンスに関する情報に応
じて前記通電周波数を制御する、ことを特徴とする像加
熱装置。 - 【請求項２】前記加熱手段の入力インピーダンスは前記
発熱部材に作用する磁束の変化によって変わることを特
徴とする請求項１に記載の像加熱装置。 - 【請求項３】前記装置は通電する前記励磁コイルの巻き
数を変えることができ、前記加熱手段の入力インピーダ
ンスは前記励磁コイルの巻き数によって変わることを特
徴とする請求項２に記載の像加熱装置。 - 【請求項４】前記加熱手段は更に、前記励磁コイルによ
って発生する磁束を案内する移動可能なコアを有し、前
記加熱手段の入力インピーダンスは前記コアの位置によ
って変わることを特徴とする請求項２に記載の像加熱装
置。 - 【請求項５】前記加熱手段は更に、前記発熱部材に作用
する磁束を規制する移動可能な規制部材を有し、前記加
熱手段の入力インピーダンスは前記規制部材の位置によ
って変わることを特徴とする請求項２に記載の像加熱装
置。 - 【請求項６】前記加熱手段の入力インピーダンスは前記
装置の動作に対応して予め設定されていることを特徴と
する請求項１に記載の像加熱装置。 - 【請求項７】前記加熱手段の入力インピーダンスは前記
発熱部材の温度が前記設定温度に立ち上がるまでの期間
と、前記設定温度に立ち上がった後の期間で異なること
を特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。 - 【請求項８】前記加熱手段の入力インピーダンスは前記
記録材のサイズに対応して予め設定されていることを特
徴とする請求項１に記載の像加熱装置。 - 【請求項９】前記制御手段は複数の前記入力インピーダ
ンスに対応する温度−周波数テーブルを有することを特
徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP2002035282A JP3814543B2 (ja) | 2001-02-23 | 2002-02-13 | 像加熱装置 |
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Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| JP2001048684 | 2001-02-23 | ||
| JP2002035282A JP3814543B2 (ja) | 2001-02-23 | 2002-02-13 | 像加熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JP3814543B2 JP3814543B2 (ja) | 2006-08-30 |
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ID=26610008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002035282A Expired - Fee Related JP3814543B2 (ja) | 2001-02-23 | 2002-02-13 | 像加熱装置 |
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| JP (1) | JP3814543B2 (ja) |
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| JP2006146183A (ja) * | 2004-10-22 | 2006-06-08 | Canon Inc | 像加熱装置 |
| US7238924B2 (en) | 2004-10-22 | 2007-07-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Magnetic flux image heating apparatus with control of movement of magnetic flux shield |
| JP2011186233A (ja) * | 2010-03-09 | 2011-09-22 | Canon Inc | 画像形成装置 |
| JP2016024351A (ja) * | 2014-07-22 | 2016-02-08 | キヤノン株式会社 | 定着装置 |
| US9436140B2 (en) * | 2014-08-28 | 2016-09-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Fixing device controlling frequency of AC current caused to flow through helical coil causing electroconductive layer of rotatable member to generate heat through electromagnetic induction |
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| JP3826008B2 (ja) * | 2001-10-15 | 2006-09-27 | キヤノン株式会社 | 像加熱装置 |
| WO2004074944A1 (ja) * | 2003-02-20 | 2004-09-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 加熱定着装置 |
| US7209674B2 (en) * | 2003-08-06 | 2007-04-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Energy conserving fuser and method for image forming |
| EP1635228B1 (en) | 2004-09-09 | 2009-03-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus |
| CN1770037B (zh) | 2004-10-22 | 2012-02-22 | 佳能株式会社 | 图像加热设备 |
| JP4208816B2 (ja) * | 2004-10-22 | 2009-01-14 | キヤノン株式会社 | 像加熱装置 |
| JP2006119463A (ja) * | 2004-10-22 | 2006-05-11 | Canon Inc | 像加熱装置 |
| JP4732190B2 (ja) * | 2006-02-27 | 2011-07-27 | 京セラミタ株式会社 | 定着装置および画像形成装置 |
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| JP5673053B2 (ja) * | 2010-12-09 | 2015-02-18 | 株式会社リコー | 定着装置、及び、画像形成装置 |
| JP6126459B2 (ja) * | 2013-05-22 | 2017-05-10 | キヤノン株式会社 | 加熱装置および画像形成装置 |
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| DE3854801T2 (de) * | 1987-06-16 | 1996-06-13 | Canon Kk | Bildfixiergerät |
| JPH1031389A (ja) | 1996-07-16 | 1998-02-03 | Minolta Co Ltd | 誘導加熱定着装置 |
| JPH1074009A (ja) | 1996-08-30 | 1998-03-17 | Minolta Co Ltd | 定着装置 |
| US6037576A (en) * | 1996-08-30 | 2000-03-14 | Minolta Co., Ltd. | Apparatus and method for detecting a condition in an inductive heating device |
| JPH1138827A (ja) * | 1997-07-16 | 1999-02-12 | Toshiba Corp | 定着装置 |
| US6292647B1 (en) * | 2000-06-08 | 2001-09-18 | Toshiba Tec Kabushiki Kaisha | Heating mechanism for use in image forming apparatus |
-
2002
- 2002-02-13 JP JP2002035282A patent/JP3814543B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2002-02-20 US US10/077,942 patent/US6492630B2/en not_active Expired - Fee Related
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| US7238924B2 (en) | 2004-10-22 | 2007-07-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Magnetic flux image heating apparatus with control of movement of magnetic flux shield |
| JP2011186233A (ja) * | 2010-03-09 | 2011-09-22 | Canon Inc | 画像形成装置 |
| US8818224B2 (en) | 2010-03-09 | 2014-08-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus having a fixing device using an induction heating method |
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| US9436140B2 (en) * | 2014-08-28 | 2016-09-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Fixing device controlling frequency of AC current caused to flow through helical coil causing electroconductive layer of rotatable member to generate heat through electromagnetic induction |
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| US6492630B2 (en) | 2002-12-10 |
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