(57)【要約】【課題】誘導加熱ユニットを有する定着装置を用いて、誘導加熱ユニットを筐体に装着する際に誘導加熱ユニットの一部が検知手段に当接してしまうことを防止する。【解決手段】定着フィルム２１と励磁コイルとの間に設けられ、定着フィルム２１の回転軸線方向Ｄ２に移動可能であり、磁束を遮断可能な磁束遮蔽部材８０と、磁束遮蔽部材８０に連動して移動可能な被検知部８４と、を有し、筐体に対して上下方向Ｄ１に着脱可能に装着される誘導加熱ユニット３０と、磁束遮蔽部材８０を移動させる移動機構８１と、制御部７０は、電源がオフ状態である場合に被検知部８４が回転軸線方向Ｄ２に関してホームポジションとは異なる退避位置Ｐ２に位置するように、移動機構８１を制御する。【選択図】図８
2020042143.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材に未定着のトナー像を形成する画像形成部と、前記画像形成部で形成されたトナー像を記録材に定着する定着装置と、制御部と、を備える画像形成装置であって、
前記定着装置は、
筐体と、
磁束が入射して誘導加熱されて回転可能な加熱回転体と、
前記加熱回転体の外部に対向配置されて前記磁束を発生する誘導加熱手段と、前記加熱回転体と前記誘導加熱手段との間に設けられ、前記加熱回転体の回転軸線方向に移動可能であり、前記磁束を遮断可能な磁束遮蔽部材と、前記磁束遮蔽部材に連動して移動可能な被検知部と、を有し、前記筐体に対して所定方向に着脱可能に装着される誘導加熱ユニットと、
前記磁束遮蔽部材を移動させる移動機構と、
前記筐体に設けられ、前記誘導加熱ユニットを前記筐体に装着した場合に前記所定方向に関して前記被検知部と重なる位置に位置し、前記被検知部が前記回転軸線方向の所定位置に位置することを検知可能な検知手段と、を有し、
前記制御部は、電源がオフ状態である場合に前記被検知部が前記回転軸線方向に関して前記所定位置とは異なる位置に位置するように、前記移動機構を制御する、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記所定位置は、前記被検知部の移動可能範囲の端部である、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記電源がオン状態である場合に、画像形成の終了後に前記被検知部を前記所定位置に位置させる、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記電源をオン状態とオフ状態とに切り換え可能な電源スイッチを備え、
前記電源のオフ状態は、前記電源スイッチをオフ状態にすることにより実現される、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記検知手段は、発光可能な発光部と、前記発光部から発せられた光を受光可能な受光部と、を有し、前記発光部及び前記受光部の間に前記被検知部が位置するか否かにより前記受光部からの出力信号が異なるフォトインタラプタである、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
記録材に未定着のトナー像を形成する画像形成部で形成されたトナー像を記録材に定着する定着装置であって、
筐体と、
磁束が入射して誘導加熱されて回転可能な加熱回転体と、
前記加熱回転体の外部に対向配置されて前記磁束を発生する誘導加熱手段と、前記加熱回転体と前記誘導加熱手段との間に設けられ、前記加熱回転体の回転軸線方向に移動可能であり、前記磁束を遮断可能な磁束遮蔽部材と、前記磁束遮蔽部材に連動して移動可能な被検知部と、を有し、前記筐体に対して所定方向に着脱可能に装着される誘導加熱ユニットと、
前記磁束遮蔽部材を移動させる移動機構と、
前記筐体に設けられ、前記誘導加熱ユニットを前記筐体に装着した場合に前記所定方向に関して前記被検知部と重なる位置に位置し、前記被検知部が前記回転軸線方向の所定位置に位置することを検知可能な検知手段と、を備え、
電源がオフ状態である場合に、前記被検知部が前記回転軸線方向に関して前記所定位置とは異なる位置に位置している、
ことを特徴とする定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式や静電記録方式等により記録材に転写したトナー画像を定着するために定着装置を利用する画像形成装置及び定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式を用いた画像形成装置では、像担持体としての感光ドラム上に形成された静電潜像を現像装置でトナーにより現像してトナー像を形成し、このトナー像を記録材に転写してから定着装置において記録材に定着している。定着装置は、例えば定着フィルムなどの加熱回転体と、例えば加圧ローラなどの加圧回転体とを有し、その間に定着ニップ部を形成し、定着ニップ部において記録材を加熱及び加圧して未定着のトナー画像を記録材に定着する。例えば、定着フィルムを使用するフィルム定着方式での加熱手段としては、金属層を設けたフィルムに誘導加熱装置を対向配置して、交番磁束により誘導加熱する誘導加熱方式が実用化されている。
【０００３】
近年では、成果物の大型化の傾向もあり、磁束遮蔽部材を定着フランジが定着フィルムの端部を規制する位置よりも回転軸方向外側へ移動可能にする画像形成装置が開発されている（特許文献１参照）。この画像形成装置によれば、大サイズの記録材に画像形成する場合に、定着装置において広範囲で定着フィルムの均等な加熱を図ることができる。
【０００４】
このような誘導加熱方式の定着装置では、一対の磁束遮蔽部材を加熱回転体の回転軸線方向に移動させることで加熱範囲を調整することで非通紙部昇温を抑制することが可能である。ここで、移動可能な一対の磁束遮蔽部材を設けた場合、搬送する記録材のサイズにより非通紙部昇温する位置が異なるため、磁束遮蔽部材を適切な位置に移動させるために、磁束遮蔽部材の位置を検知する検知手段が必要となる。検知手段としては、例えば、安価で簡易な構成のフォトインタラプタが用いられる。フォトインタラプタは、例えば、定着装置の筐体に固定して設けた発光部及び受光部からなるフォトセンサと、磁束遮蔽部材と一体移動してフォトセンサを遮り可能な被検知部とを有する。この場合、例えば被検知部がフォトセンサを遮る状態での磁束遮蔽部材の位置をホームポジションとし、このホームポジションからの磁束遮蔽部材の移動距離を制御することにより磁束遮蔽部材を所望の位置まで移動させる。
【０００５】
一方、定着装置の定着フィルムや加圧ローラは、寿命が近付いてきた場合にそれぞれ交換できるように、定着装置の筐体に対して着脱可能になっている。これら定着フィルムや加圧ローラを交換する際には、磁束遮蔽部材を有する誘導加熱装置（以下、誘導加熱ユニットという）を取り外す必要があるので、誘導加熱ユニットも筐体に対して着脱可能になっている。ここで、定着フィルムや加圧ローラを交換するために誘導加熱ユニットを着脱する際は、通常、装置本体の電源をオフ状態にしている。このとき、磁束遮蔽部材は、誘導加熱ユニットが筐体に再び装着されて電源がオン状態にされた後の立ち上がりの応答性を考慮して、ホームポジションに位置している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−５２４５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した特許文献１に記載の画像形成装置では、誘導加熱ユニットを筐体に対して着脱する際は、磁束遮蔽部材はホームポジションに位置している。このため、定着フィルムや加圧ローラの交換後、誘導加熱ユニットを定着装置の筐体に対して装着する際に、磁束遮蔽部材の被検知部をフォトセンサの発光部及び受光部の間に差し入れる必要がある。ここで、誘導加熱ユニットは、磁束遮蔽部材が定着フィルムに接触しないように所定の距離を空けて筐体に固定されるが、磁束遮蔽部材は回転軸線方向へ移動可能に保持されるため、定着装置の筐体に対して回転軸線方向及び周方向に若干のがたつきを有している。そのため、定着フィルムや加圧ローラの交換後、誘導加熱ユニットを筐体に装着する際、意図しない傾きを有したまま筐体に取り付けてしまうと、被検知部などの誘導加熱ユニットの一部がフォトインタラプタに当接してしまう可能性がある。また、フォトインタラプタに限らず、磁束遮蔽部材の位置検知を行う検知手段についても同様である。
【０００８】
本発明は、誘導加熱ユニットを有する定着装置を用いて、誘導加熱ユニットを筐体に装着する際に誘導加熱ユニットの一部が検知手段に当接してしまうことを防止可能な画像形成装置及び定着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】
【０００９】
本発明の画像形成装置は、記録材に未定着のトナー像を形成する画像形成部と、前記画像形成部で形成されたトナー像を記録材に定着する定着装置と、制御部と、を備える画像形成装置であって、前記定着装置は、筐体と、磁束が入射して誘導加熱されて回転可能な加熱回転体と、前記加熱回転体の外部に対向配置されて前記磁束を発生する誘導加熱手段と、前記加熱回転体と前記誘導加熱手段との間に設けられ、前記加熱回転体の回転軸線方向に移動可能であり、前記磁束を遮断可能な磁束遮蔽部材と、前記磁束遮蔽部材に連動して移動可能な被検知部と、を有し、前記筐体に対して所定方向に着脱可能に装着される誘導加熱ユニットと、前記磁束遮蔽部材を移動させる移動機構と、前記筐体に設けられ、前記誘導加熱ユニットを前記筐体に装着した場合に前記所定方向に関して前記被検知部と重なる位置に位置し、前記被検知部が前記回転軸線方向の所定位置に位置することを検知可能な検知手段と、を有し、前記制御部は、電源がオフ状態である場合に前記被検知部が前記回転軸線方向に関して前記所定位置とは異なる位置に位置するように、前記移動機構を制御することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の定着装置は、記録材に未定着のトナー像を形成する画像形成部で形成されたトナー像を記録材に定着する定着装置であって、筐体と、磁束が入射して誘導加熱されて回転可能な加熱回転体と、前記加熱回転体の外部に対向配置されて前記磁束を発生する誘導加熱手段と、前記加熱回転体と前記誘導加熱手段との間に設けられ、前記加熱回転体の回転軸線方向に移動可能であり、前記磁束を遮断可能な磁束遮蔽部材と、前記磁束遮蔽部材に連動して移動可能な被検知部と、を有し、前記筐体に対して所定方向に着脱可能に装着される誘導加熱ユニットと、前記磁束遮蔽部材を移動させる移動機構と、前記筐体に設けられ、前記誘導加熱ユニットを前記筐体に装着した場合に前記所定方向に関して前記被検知部と重なる位置に位置し、前記被検知部が前記回転軸線方向の所定位置に位置することを検知可能な検知手段と、を備え、電源がオフ状態である場合に、前記被検知部が前記回転軸線方向に関して前記所定位置とは異なる位置に位置していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、誘導加熱ユニットを有する定着装置を用いて、誘導加熱ユニットを筐体に装着する際に誘導加熱ユニットの一部が検知手段に当接してしまうことを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】本実施形態に係る画像形成装置の制御ブロック図である。
【図３】本実施形態に係る定着装置を示す断面図である。
【図４】本実施形態に係る定着フィルムを示す断面図である。
【図５】本実施形態に係る定着装置の加圧機構を示す側面図である。
【図６】本実施形態に係る誘導加熱ユニットを示す分解斜視図である。
【図７】本実施形態に係る定着装置において磁束遮蔽部材がホームポジションに位置する状態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は斜視図である。
【図８】本実施形態に係る定着装置において磁束遮蔽部材が退避位置に位置する状態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は斜視図である。
【図９】本実施形態に係る定着装置を用いて磁束遮蔽部材を移動させる場合の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】定着装置において誘導加熱ユニットの移動機構の一部がフォトセンサに干渉する状態を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一例である画像形成装置の実施形態を、図１〜図９を参照しながら詳細に説明する。本実施形態では、画像形成装置１の一例として、タンデム型のフルカラープリンタについて説明している。但し、本発明はタンデム型の画像形成装置１に搭載されることには限られず、他の方式の画像形成装置に搭載されるものであってもよく、また、フルカラーであることにも限られず、モノクロやモノカラーであってもよい。あるいは、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途で実施することができる。
【００１４】
図１に示すように、画像形成装置１は、装置本体１０と、不図示のシート給送部と、画像形成部４０と、制御部７０と、操作部１１とを備えている。画像形成装置１は、不図示の原稿読取装置やパーソナルコンピュータ等のホスト機器、あるいはデジタルカメラやスマートフォン等の外部機器からの画像信号に応じて、４色フルカラー画像を記録材に形成することができる。尚、記録材であるシートＳは、トナー像が形成されるものであり、具体例として、普通紙、普通紙の代用品である合成樹脂製のシート、厚紙、オーバーヘッドプロジェクタ用シート等がある。
【００１５】
［画像形成部］
画像形成部４０は、シート給送部から給送されたシートＳに対して、画像情報に基づいて画像を未定着のトナー像として形成可能である。画像形成部４０は、画像形成ユニット５０ｙ，５０ｍ，５０ｃ，５０ｋと、トナーボトル４１ｙ，４１ｍ，４１ｃ，４１ｋと、露光装置４２ｙ，４２ｍ，４２ｃ，４２ｋと、中間転写ユニット４４と、二次転写部４５と、定着装置２０とを備えている。尚、本実施形態の画像形成装置１は、フルカラーに対応するものであり、画像形成ユニット５０ｙ，５０ｍ，５０ｃ，５０ｋは、イエロー（ｙ）、マゼンタ（ｍ）、シアン（ｃ）、ブラック（ｋ）の４色それぞれに同様の構成で別個に設けられている。このため、図１中では４色の各構成について同符号の後に色の識別子を付して示すが、明細書中では色の識別子を付さずに符号のみで説明する場合もある。
【００１６】
画像形成ユニット５０は、トナー像を担持して移動する感光ドラム５１と、帯電ローラ５２と、現像装置５３と、クリーニングブレード５５と、を有している。画像形成ユニット５０は、プロセスカートリッジとして一体にユニット化されて、装置本体１０に対して着脱可能に構成され、後述する中間転写ベルト４４ｂにトナー像を形成する。
【００１７】
感光ドラム５１は、回転可能であり、画像形成に用いられる静電潜像を担持する。感光ドラム５１は、本実施形態では、外径３０ｍｍの負帯電性の有機感光体（ＯＰＣ）であり、所定のプロセススピード（周速度）で矢印方向に、不図示のモータにより回転駆動される。帯電ローラ５２ｙ，５２ｍ，５２ｃ，５２ｋは、各感光ドラム５１の表面に接触し、従動して回転するゴムローラを用いており、感光ドラム５１の表面を均一に帯電する。露光装置４２は、レーザスキャナであり、制御部７０から出力される分解色の画像情報に従って、レーザ光を発する。
【００１８】
現像装置５３ｙ，５３ｍ，５３ｃ，５３ｋは、現像スリーブ５４ｙ，５４ｍ，５４ｃ，５４ｋを有し、現像バイアスが印加されることにより感光ドラム５１に形成された静電潜像をトナーにより現像する。現像装置５３は、トナーボトル４１から供給された現像剤を収容すると共に、感光ドラム５１上に形成された静電潜像を現像する。現像スリーブ５４は、例えばアルミニウムや非磁性ステンレス等の非磁性材料で構成され、本実施形態ではアルミニウム製としている。現像スリーブ５４の内側には、ローラ状のマグネットローラが、現像容器に対して非回転状態で固定設置されている。現像スリーブ５４は、非磁性のトナー及び磁性のキャリアを有する現像剤を担持して、感光ドラム５１に対向する現像領域に搬送する。
【００１９】
感光ドラム５１の表面上に現像されたトナー像は、中間転写ユニット４４に対して一次転写される。即ち、感光ドラム５１は、中間転写ベルト４４ｂにトナーを供給することによりトナー像を担持させることができる。クリーニングブレード５５ｙ，５５ｍ，５５ｃ，５５ｋは、カウンタブレード方式であり、感光ドラム５１に対して所定の押圧力で当接されている。一次転写後、中間転写ユニット４４に転写されずに感光ドラム５１上に残留したトナーは、感光ドラム５１に当接して設けられたクリーニングブレード５５によって除去され、次の作像工程に備える。
【００２０】
中間転写ユニット４４は、駆動ローラ４４ａや従動ローラ４４ｄ、一次転写ローラ４７ｙ，４７ｍ，４７ｃ，４７ｋ等の複数のローラと、これらのローラに巻き掛けられ、トナー像を担持して移動する中間転写ベルト４４ｂとを備えている。従動ローラ４４ｄは、中間転写ベルト４４ｂの張力を一定に制御するようにしたテンションローラである。従動ローラ４４ｄは、不図示の付勢ばねの付勢力によって中間転写ベルト４４ｂを表面側へ押し出すような力が加えられている。一次転写ローラ４７ｙ，４７ｍ，４７ｃ，４７ｋは、感光ドラム５１ｙ，５１ｍ，５１ｃ，５１ｋにそれぞれ対向して配置され、中間転写ベルト４４ｂに当接し、感光ドラム５１のトナー像を中間転写ベルト４４ｂに一次転写する。即ち、中間転写ベルト４４ｂは、トナー像を担持して移動（回転）する。
【００２１】
中間転写ベルト４４ｂは、感光ドラム５１に当接して感光ドラム５１との間で一次転写部を形成し、一次転写バイアスが印加されることにより、感光ドラム５１に形成されたトナー像を一次転写部で一次転写する。中間転写ベルト４４ｂに一次転写ローラ４７によって正極性の一次転写バイアスを印加することにより、感光ドラム５１上のそれぞれの負極性を持つトナー像が中間転写ベルト４４ｂに順次多重転写される。中間転写ベルト４４ｂには、中間転写ベルト４４ｂ上の転写残トナーを清掃するベルトクリーニング装置５６が設けられている。
【００２２】
二次転写部４５は、二次転写内ローラ４５ａと、二次転写外ローラ４５ｂと、を備えている。二次転写外ローラ４５ｂは、中間転写ベルト４４ｂに当接し、中間転写ベルト４４ｂとのニップ部においてトナーと逆極性の二次転写バイアスが印加される。これにより、二次転写外ローラ４５ｂは、中間転写ベルト４４ｂに担持されたトナー像を、ニップ部へ供給されたシートＳに一括して二次転写する。
【００２３】
定着装置２０は、定着フィルム２１及び加圧ローラ２２を備えている。定着フィルム２１と加圧ローラ２２との間をシートＳが挟持されシート搬送方向に搬送されることにより、画像形成部４０で形成されシートＳに転写されたトナー像は加熱及び加圧されてシートＳに定着される。定着装置２０は、いずれも定着装置２０に収容された各駆動モータＭ１，Ｍ２，Ｍ３（図２参照）により駆動される。定着装置２０の詳細については後述する。
【００２４】
［制御部］
図２に示すように、制御部７０はコンピュータにより構成され、例えばＣＰＵ７１と、各部を制御するプログラムを記憶するＲＯＭ７２と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７３と、外部と信号を入出力する入出力回路（Ｉ／Ｆ）７４とを備えている。ＣＰＵ７１は、画像形成装置１の制御全体を司るマイクロプロセッサであり、システムコントローラの主体である。ＣＰＵ７１は、入出力回路７４を介して、操作部１１やシート給送部や画像形成部４０等に接続され、各部と信号をやり取りすると共に動作を制御する。制御部７０には、定着装置２０の駆動モータＭ１、Ｍ２，Ｍ３や励磁コイル３１が接続されており、定着装置２０の動作を制御可能である。尚、駆動モータＭ１は加圧ローラ２２の駆動用、駆動モータＭ２は後述する加圧機構６０の駆動用、駆動モータＭ３は後述する移動機構８１の駆動用に設けられている。ＲＯＭ７２には、シートＳに画像を形成するための画像形成制御シーケンス等が記憶される。操作部１１は、例えば液晶のタッチパネル１１ａを有しており、ユーザが操作してデータを入力することにより、ＣＰＵ７１に外部から、例えば使用するシートＳの種類等の情報を入力可能に設けられている。
【００２５】
［画像形成動作］
次に、このように構成された画像形成装置１における画像形成動作について説明する。画像形成動作が開始されると、まず感光ドラム５１が回転して表面が帯電ローラ５２により帯電される。そして、露光装置４２により画像情報に基づいてレーザ光が感光ドラム５１に対して発光され、感光ドラム５１の表面上に静電潜像が形成される。この静電潜像にトナーが付着することにより、現像されてトナー画像として可視化され、中間転写ベルト４４ｂに転写される。
【００２６】
一方、このようなトナー像の形成動作に並行してシートＳが供給され、中間転写ベルト４４ｂのトナー画像にタイミングを合わせて、搬送経路を介してシートＳが二次転写部４５に搬送される。更に、中間転写ベルト４４ｂからシートＳに画像が転写され、シートＳは、定着装置２０に搬送され、ここで未定着トナー像が加熱及び加圧されてシートＳの表面に定着され、装置本体１０から排出される。
【００２７】
［定着装置］
次に、定着装置２０について、図３〜図８を用いて詳細に説明する。図３に示すように、定着装置２０は、フィルム加熱方式の加熱装置であり、装置本体１０に対して着脱可能なカートリッジ状に形成されている。定着装置２０は、筐体２０ａ（図５参照）と、回転可能な無端ベルト状で円筒状の定着フィルム（加熱回転体）２１と、定着フィルム２１に圧接される加圧ローラ２２と、定着フィルム２１を加熱する誘導加熱ユニット３０と、を有している。定着フィルム２１は、金属層を有する無端状のベルトであり、後述する誘導加熱ユニット３０により磁束が入射されて誘導加熱される。加圧ローラ２２は、定着フィルム２１の外周と接するように配設されており、定着フィルム２１との間で定着ニップ部Ｎを形成し、定着ニップ部ＮにシートＳを挟持して搬送可能である。これにより、定着装置２０は、定着ニップ部ＮにてシートＳを挟持搬送することにより、トナー画像を担持するシートＳに熱及び圧力を加え、トナー画像を定着する。
【００２８】
定着装置２０は、定着フィルム２１の内周側に、パッド支持部材２３と、定着パッド２４と、ステー２５と、後述する内部コア２６とを有しており、定着フィルム２１の回転軸線方向の両端部にフランジ２７を有している。パッド支持部材２３は、定着フィルム２１及び加圧ローラ２２との間に押圧力を作用させて定着ニップ部Ｎを形成するためのニップ形成部材であり、金属製のステー２５に保持されている。ステー２５は、パッド支持部材２３の強度を確保するために、定着フィルム２１の内周側に配置されている。定着フィルム２１の内側に設けられているパッド支持部材２３が、加圧ローラ２２との間で押圧力を作用させることによって定着フィルム２１と加圧ローラ２２とが定着ニップ部Ｎを形成する。パッド支持部材２３は、耐熱性の樹脂製であり、その加圧ローラ２２側に定着パッド２４を保持している。定着パッド２４は、ステンレスなどの金属やセラミックスなどの硬度の高い材質からなり、例えば厚さ１ｍｍ程度で定着フィルム２１の回転軸線方向に伸びた形状である。フランジ２７は、ステー２５の両端部を保持し、定着フィルム２１の各端部を回転軸線方向に規制するように設けられている。
【００２９】
［定着フィルム］
定着フィルム２１は、定着ニップ部Ｎを通過するシートＳの未定着のトナー画像を有する面と接する回転体であり、誘導加熱により得られた熱をシートＳ上のトナー画像に伝達することによりトナー画像を加熱する耐熱性の円筒状部材である。定着フィルム２１は、フランジ２７に外嵌されて回転可能に保持されている。図４に示すように、無端状のベルトである定着フィルム２１は、その内側から外側に向かって順に、滑性層２１ａ、基層２１ｂ、弾性層２１ｃ、離型層２１ｄを有している。
【００３０】
基層２１ｂは、内径が２０〜４０ｍｍ程度の金属層である。定着フィルム２１の基層２１ｂとしては、鉄合金やニッケル合金、銅、銀などを適宜選択可能である。本実施形態の定着フィルム２１は、一例として、その外径が３０ｍｍであり、その基層２１ｂの内径は、約２９．６ｍｍとしている。基層２１ｂの外周に設けられている弾性層２１ｃは、耐熱性ゴム層である。ゴム層の厚さは、１００〜８００μｍの範囲内で設定するのが好ましい。本実施形態では、定着フィルム２１の熱容量を小さくしてウォーミングアップタイムを短縮し、かつ、カラー画像を定着するときに好適な定着画像を得ることを考慮して、ゴム層の厚みは例えば２００μｍとしている。弾性層２１ｃの外周には、表層として離型層２１ｄが設けられおり、定着フィルム２１の表面抵抗は、１．０×１０６（Ω）以上としている。離型層２１ｄは、フッ素樹脂（例えば、ＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂）やＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン））層である。離型層２１ｄは、定着フィルム２１の表層であり、トナーに対する離型性を高めている。また、離型層２１ｄの厚さは例えば４０μｍとしている。尚、離型層２１ｄは、上述の表面抵抗を満たす範囲で、フッ素樹脂に加えてカーボンブラックを含有する構成としても良い。
【００３１】
［加圧ローラ］
図３に示すように、加圧ローラ２２は、両端部を前側板２８（図７（ａ），（ｂ）参照）及び後側板２９（図５参照）により回転可能に支持されている。加圧ローラ２２は、定着フィルム２１との間で定着ニップ部Ｎを形成し、外径３０ｍｍの金属製の芯金２２ａと、ゴム層の弾性層２２ｂと、離型層２２ｃとを有している。離型層２２ｃは、加圧ローラ２２の表層であり、フッ素樹脂層（例えば、ＰＦＡやＰＴＦＥ）としている。
【００３２】
［加圧機構］
図５に示すように、フランジ２７及び加圧ローラ２２は、筐体２０ａの前側板２８（図７（ａ），（ｂ）参照）及び後側板２９に対して上下方向Ｄ１に着脱可能に装着されている。定着装置２０は、定着ニップ部Ｎを形成するために、パッド支持部材２３を加圧ローラ２２側へ押圧する加圧機構６０を備えている。加圧機構６０は、加圧カム６１と、加圧板回動軸６２と、加圧カム回動軸６３と、加圧板６４と、加圧調整ねじ６５と、加圧支持板６６と、加圧ばね６７とを有する。
【００３３】
加圧支持板６６は、筐体２０ａに固定された前側板２８（図７（ａ），（ｂ）参照）及び後側板２９に対して、加圧板回動軸６２が貫通することで支持されている。加圧支持板６６は、加圧板回動軸６２とは反対側の先端部において、前側板２８及び後側板２９のそれぞれに対してねじ止め等されている。これにより、加圧支持板６６は、前側板２８及び後側板２９に対して固定されている。
【００３４】
加圧板６４は、加圧板回動軸６２により軸支されており、加圧支持板６６に対して加圧板回動軸６２を中心に回動自在に設けられている。加圧ばね６７は、加圧板６４に荷重を付与する例えば圧縮コイルばねである。加圧支持板６６には、加圧調整ねじ６５が締結されている。加圧調整ねじ６５の座面が加圧ばね６７のばね長を縮め、加圧板６４に荷重を掛ける。加圧板６４は加圧支持板６６に対して回転自在に支持されているので、加圧ばね６７による圧縮力によって加圧板回動軸６２の回りにモーメントが発生する。
【００３５】
加圧板６４は、フランジ２７に上側から当接するように配置されており、加圧板６４に生じるモーメントによってフランジ２７は加圧ローラ２２の方向、即ち上下方向Ｄ１の下方へ押される。フランジ２７にはステー２５が保持されており、ステー２５はパッド支持部材２３を加圧ローラ２２の方向へ押圧する。このように、加圧機構６０は、加圧ばね６７によってフランジ２７に加圧力を付加させ、加圧ローラ２２と定着フィルム２１との間に定着ニップ部Ｎが形成される。
【００３６】
また、加圧板６４がフランジ２７に加える加圧力は、加圧カム６１が加圧板６４を押し上げることにより解除することができる。加圧力を解除する際には、所定の偏心量を持った加圧カム６１が加圧カム回動軸６３を軸として回転し、加圧板６４を押し上げ、加圧板６４とフランジ２７の接触を解除するまで加圧板６４を回動させることで、加圧力は解除される。また、加圧力が解除された状態から加圧カム６１を回転させて、加圧板６４をフランジ２７に当接させることにより、加圧力（例えば５５０Ｎ）が付加される。
【００３７】
［誘導加熱ユニット］
図６に示すように、誘導加熱ユニット３０は、定着フィルム２１を誘導加熱する加熱源である。誘導加熱ユニット３０は、筐体２０ａの前側板２８（図７（ａ），（ｂ）参照）及び後側板２９（図５参照）に対して上下方向（所定方向）Ｄ１に着脱可能に装着されている。誘導加熱ユニット３０は、励磁コイル（誘導加熱手段）３１と、外側磁性体コア３２と、不図示のコイル保持部材及び電源装置とを有する。励磁コイル３１は、電線として例えばリッツ線を用い、これを横長かつ船底状にして定着フィルム２１の周面と側面の一部に対向するように巻回してなる。電源装置（励磁回路）は、定着フィルム２１が回転している状態において、励磁コイル３１に２０〜６０ｋＨｚの高周波電流を印加する。即ち、励磁コイル３１は、定着フィルム２１の外部に対向配置されて磁束を発生する。高周波電流での励磁コイル３１によって発生する磁束により、定着フィルム２１の金属層（導電層）が誘導発熱する。
【００３８】
外側磁性体コア３２は、励磁コイル３１によって発生した磁束が定着フィルム２１の基層２１ｂである金属層（導電層）以外に実質漏れないように励磁コイル３１を覆う。外側磁性体コア３２は、励磁コイル３１に高周波電流を印加することにより発生した磁束が、より効率的に定着フィルム２１の加熱に用いられるように、磁束を遮蔽するフェライト等の高透磁率の材質からなる。コイル保持部材は、励磁コイル３１と、外側磁性体コア３２とを支持する厚さ２ｍｍ程度の電気絶縁性の樹脂である。この誘導加熱ユニット３０は定着フィルム２１の外周面の上面側において、定着フィルム２１に所定のギャップ（隙間）を空けて配設されている。
【００３９】
定着フィルム２１の内側において、ステー２５のコイル側には、誘導加熱をより効果的に行うために内部コア２６（図３参照）が設けられている。内部コア２６は、励磁コイル３１に高周波電流を印加することにより発生した磁束が、より効率的に定着フィルム２１の加熱に用いられるように、磁束を遮蔽するフェライト等の高透磁率の材質からなる。
【００４０】
図７（ａ），（ｂ）に示すように、誘導加熱ユニット３０は、磁束遮蔽部材８０と、磁束遮蔽部材８０を移動させる移動機構８１とを有している。磁束遮蔽部材８０は、定着フィルム２１と励磁コイル３１（図３参照）との間に設けられ、本実施形態では、磁束遮蔽部材８０は、定着フィルム２１の回転軸線方向Ｄ２の両端部に対向して設けられている。定着フィルム２１の回転軸線方向Ｄ２に移動可能であり、磁束を遮断可能である。磁束遮蔽部材８０は、銅板を用い、銅板の厚みは、２０ｋＨｚ〜５０ｋＨｚにおける表皮深さを考慮して０．５ｍｍとした。但し、磁束遮蔽部材８０としては、銅製であることには限られず、例えば、アルミニウム、銅、銀、金、真鍮などの非磁性金属やその合金でもよく、高透磁率部材であるフェライトやパーマロイなどの材料でもよい。
【００４１】
移動機構８１は、磁束遮蔽部材８０を保持する保持部材８２と、保持部材８２を回転軸線方向Ｄ２に移動可能な送りねじ８３と、駆動モータＭ３とを有している。一対の磁束遮蔽部材８０は、保持部材８２によって定着フィルム２１に接触しないように保持される。送りねじ８３には螺旋状の溝が形成されており、その溝に係合した保持部材８２を回転により回転軸線方向Ｄ２に移動させる。駆動モータＭ３は、送りねじ８３と接続しており、駆動モータＭ３が駆動すると送りねじ８３が回転駆動し、磁束遮蔽部材８０を回転軸線方向Ｄ２に移動させる。制御部７０は、駆動モータＭ３と接続しており、駆動モータＭ３の回転及び停止を制御する。
【００４２】
前側板２８には、フォトインタラプタ（検知手段）９０が設けられている。フォトインタラプタ９０は、発光可能な発光部９１と、発光部９１から発せられた光を受光可能な受光部９２と、を有する。発光部９１は、例えばＬＥＤなどの発光体を有し、受光部９２は、例えばフォトセンサを有する。一方、保持部材８２には、被検知部８４が設けられている。被検知部８４は、磁束遮蔽部材８０に連動して移動可能である。そして、発光部９１及び受光部９２の間に被検知部８４が位置するか否かにより、受光部９２からの出力信号が異なることで、制御部７０は被検知部８４が発光部９１及び受光部９２の間に位置するか否かを検知することができる。尚、フォトインタラプタ９０は、後側板２９にも設けられており、後側板２９側の被検知部８４の位置を検知可能になっている。
【００４３】
更に、図７（ａ），（ｂ）に示すように、磁束遮蔽部材８０が定着フィルム２１の回転軸線方向Ｄ２の端部に位置する際の位置をホームポジション（所定位置）Ｐ１とする。即ち、ホームポジションＰ１は、被検知部８４の移動可能範囲の端部に相当する。このとき、被検知部８４が発光部９１及び受光部９２の間に位置してフォトインタラプタ９０により検知されるように、各部材が配置されている。即ち、フォトインタラプタ９０は、筐体２０ａに設けられ、誘導加熱ユニット３０を筐体２０ａに装着した場合に上下方向Ｄ１に関して被検知部８４と重なる位置に位置し、被検知部８４が回転軸線方向Ｄ２のホームポジションＰ１に位置することを検知できる。
【００４４】
［誘導加熱ユニットの着脱］
次に、例えば、加圧ローラ２２を交換する際に、定着装置２０から取り外して再び取り付ける手順について説明する。加圧ローラ２２は定着装置２０より寿命が短く設定されているため、定着装置２０の寿命内においてサービスマンによる市場での交換が発生する。図５に示すように、加圧ローラ２２は前側板２８（図７（ａ），（ｂ）参照）及び後側板２９に係合するように配置されており、加圧ローラ２２が係合した溝の上側で定着フィルム２１のフランジ２７が前側板２８及び後側板２９に係合している。誘導加熱ユニット３０は、フランジ２７に対して位置決めされた状態で、不図示の連結部材により連結される。そのため、加圧ローラ２２の交換時には、誘導加熱ユニット３０及び定着フィルム２１を互いに連結したものを定着装置２０の筐体２０ａから取り外した後に、加圧ローラ２２を筐体２０ａから取り外す。次に、加圧ローラ２２を交換して装着した後、誘導加熱ユニット３０を定着装置２０の筐体２０ａに取り付ける際は、取り外しの際とは逆の手順で、互いに連結した誘導加熱ユニット３０及び定着フィルム２１を筐体２０ａに装着する。
【００４５】
ここで、誘導加熱ユニット３０及び定着フィルム２１を筐体２０ａに装着する際は、それらを手で支えながら、両端部のフランジ２７を前側板２８及び後側板２９に係合させる必要がある。しかしながら、誘導加熱ユニット３０及び定着フィルム２１が連結されて一体化されているため重量が重くなっており、前側板２８及び後側板２９に対して斜めに取り付けられる可能性がある。その一方、磁束遮蔽部材８０は、次の画像形成ジョブにおける送りねじ８３の回転軸線方向Ｄ２の移動に備えて、ホームポジションＰ１に位置するように制御されたとすると、保持部材８２がホームポジションＰ１からずれてしまう可能性がある。この場合、例えば、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、磁束遮蔽部材８０の保持部材８２の一部８２ａが、フォトインタラプタ９０の上面に当接する虞がある。あるいは、被検知部８４が発光部９１及び受光部９２の間に入らずにフォトインタラプタ９０の上面に当接してしまう虞がある。即ち、フォトインタラプタ９０に対して、磁束遮蔽部材８０や移動機構８１や被検知部８４が干渉してしまう虞がある。これらの場合、誘導加熱ユニット３０及び定着フィルム２１を筐体２０ａに正常に組み付けることができず、フォトインタラプタ９０の上面に何も干渉しないように誘導加熱ユニット３０及び定着フィルム２１の位置を直す必要があり、作業性が低下してしまう。そこで、本実施形態では、誘導加熱ユニット３０及び定着フィルム２１を筐体２０ａから取り外す際に、磁束遮蔽部材８０を回転軸線方向Ｄ２の中央側の退避位置Ｐ２に退避させ、組み付け時にフォトインタラプタ９０に干渉することを防止する。
【００４６】
次に、誘導加熱ユニット３０及び定着フィルム２１を筐体２０ａから取り外す場合の磁束遮蔽部材８０の動きについて、図８（ａ），（ｂ）を用いて詳細に説明する。一対の磁束遮蔽部材８０は、図７（ａ）〜図８（ｂ）に示すように、定着フィルム２１と平行に配置した送りねじ８３を用いた移動機構８１によって、定着フィルム２１の回転軸線方向Ｄ２に対称な位置関係を保って配置されている。これにより、一対の磁束遮蔽部材８０は、定着フィルム２１の回転軸線方向Ｄ２に移動可能になる。
【００４７】
加圧ローラ２２又は定着フィルム２１の交換は、画像形成装置１の電源がオフ状態の場合に行われる。本実施形態では、電源をオン状態とオフ状態とに切り換え可能な電源スイッチを備え、電源のオフ状態は、電源スイッチをオフ状態にすることにより実現される。但し、電源のオフ状態には、電源スイッチを切った場合の他、例えば、定着装置２０を交換するために装置本体１０の前扉を開けた場合や、操作部１１の操作により定着装置２０の交換モードを実施する場合なども含まれる。
【００４８】
このとき、加圧ローラ２２の交換時に、磁束遮蔽部材８０を回転軸線方向Ｄ２の中央側に所定量移動させて、ホームポジションＰ１とは異なる退避位置Ｐ２に位置させる。これにより、サービスマンの交換作業時に斜めに取り付けた場合においても磁束遮蔽部材８０や移動機構８１や被検知部８４がフォトインタラプタ９０に干渉しないようにでき、取り付け作業の作業性の低下を防止することができる。本実施形態では、退避位置Ｐ２は、ホームポジションＰ１から２０ｍｍ、中央側に寄った位置としている。尚、退避位置Ｐ２の位置については、これには限られない。
【００４９】
次に、本実施形態の画像形成装置１における磁束遮蔽部材８０の移動の処理手順について、図９に示すフローチャートに沿って説明する。制御部７０が通電命令を受信して画像形成装置１の電源スイッチがオン状態になると（ステップＳ１）、立上制御へ移行する（ステップＳ２）。このとき、磁束遮蔽部材８０の初期位置での検知動作も実行され、磁束遮蔽部材８０がホームポジションＰ１に位置するように移動される。立上制御へ移行後、画像形成ジョブの入力を待機する状態となる。画像形成ジョブとは、例えば、ユーザにより操作部１１又は外部のパーソナルコンピュータから投入されるプリントスタートの指示や、ユーザにより操作部１１から投入されるコピースタートの指示により実行される。
【００５０】
制御部７０は、電源スイッチをオフ状態にする操作が行われたか否かを判断する（ステップＳ３）。制御部７０は、電源スイッチをオフ状態にする操作が行われていないと判断した場合は（ステップＳ３のＮＯ）、画像形成ジョブが入力されたか否かを判断する（ステップＳ４）。制御部７０は、画像形成ジョブが入力されていないと判断した場合は（ステップＳ４のＮＯ）、再び電源スイッチをオフ状態にする操作が行われたか否かを判断する（ステップＳ３）。制御部７０は、画像形成ジョブが入力されたと判断した場合は（ステップＳ４のＹＥＳ）、その画像形成ジョブにおいてトナー画像を形成すべきシートＳのシート材の種別、サイズ、坪量に対応する情報を含むシート情報を取得する（ステップＳ５）。これらの情報は、ユーザによる指示として操作部１１又は外部のパーソナルコンピュータから入力される。
【００５１】
制御部７０は、取得した情報に基づいて、テーブルを参照することで磁束遮蔽部材８０の移動要否及び移動量を決定し、必要に応じて移動させる（ステップＳ６）。その後、画像形成ジョブが実行され、制御部７０は、画像形成ジョブが終了したか否かを判断する（ステップＳ７）。制御部７０は、画像形成ジョブが終了していないと判断した場合は（ステップＳ７のＮＯ）、再びシート材の種別、サイズ、坪量に対応する情報を含むシート情報を取得する（ステップＳ５）。また、制御部７０は画像形成ジョブが終了したと判断した場合（ステップＳ７のＹＥＳ）、磁束遮蔽部材８０をホームポジションＰ１に戻し（ステップＳ８）、再び電源スイッチをオフ状態にする操作が行われたか否かを判断する（ステップＳ３）。即ち、制御部７０は、電源がオン状態である場合に、画像形成の終了後に被検知部８４をホームポジションＰ１に位置させる。
【００５２】
一方、制御部７０は、電源スイッチをオフ状態にする操作が行われたと判断した場合は（ステップＳ３のＹＥＳ）、終了制御に移行し、この終了制御中に磁束遮蔽部材８０を退避位置Ｐ２に移動させる（ステップＳ９）。即ち、制御部７０は、電源がオフ状態である場合に被検知部８４が回転軸線方向Ｄ２に関してホームポジションＰ１とは異なる退避位置Ｐ２に位置するように、移動機構８１を制御する。このとき、定着装置２０は、電源がオフ状態である場合に、被検知部８４が回転軸線方向Ｄ２に関してホームポジションＰ１とは異なる退避位置Ｐ２に位置している。終了制御後は、完全に画像形成装置１の電源がオフ状態になる。このように画像形成装置１の終了制御中に磁束遮蔽部材８０の移動機構８１を駆動することにより、定着装置２０から取り外し時の一対の磁束遮蔽部材８０の退避位置Ｐ２への移動を実現する。
【００５３】
上述したように、本実施形態の画像形成装置１によれば、誘導加熱ユニット３０及び定着フィルム２１を筐体２０ａから取り外す際に、磁束遮蔽部材８０を回転軸線方向Ｄ２の中央側の退避位置Ｐ２に退避させる。これにより、組み付け時にフォトインタラプタ９０に干渉することを防止することができる。このため、誘導加熱ユニット３０を有する定着装置２０を用いて、誘導加熱ユニット３０を筐体２０ａに装着する際に誘導加熱ユニット３０の一部がフォトインタラプタ９０に当接してしまうことを防止できる。
【００５４】
尚、上述した本実施形態の画像形成装置１では、ホームポジションＰ１は、磁束遮蔽部材８０が移動可能範囲の回転軸線方向Ｄ２の端部に位置する際の位置としたが、これには限られない。例えば、移動可能範囲の端部から所定量、中央側に寄った位置であってもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１…画像形成装置、２０…定着装置、２０ａ…筐体、２１…定着フィルム（加熱回転体）、３０…誘導加熱ユニット、３１…励磁コイル（誘導加熱手段）、４０…画像形成部、７０…制御部、８０…磁束遮蔽部材、８１…移動機構、８４…被検知部、９０…フォトインタラプタ（検知手段）、９１…発光部、９２…受光部、Ｐ１…ホームポジション（所定位置）、Ｐ２…退避位置（異なる位置）、Ｓ…シート（記録材）。
【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６】
2020042143.tif 000008
【図７】
2020042143.tif 000009
【図８】
2020042143.tif 000010
【図９】
2020042143.tif 000011
【図１０】
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