(57)【要約】【課題】磁束発生手段を保持固定するホルダーと磁束調整部材とのスムーズな摺動動作を可能にした電磁誘導加熱方式の加熱装置の提供。【解決手段】磁束調整部材７とホルダー６の摺動部の長手方向の長さをＬ［ｍｍ］、前記磁束調整部材の線膨張係数をα、前記ホルダーの線膨張係数をβとし、加熱装置連続使用時の前記ホルダーの室温からの上昇温度をＴ［ｄｅｇ］とするとき、−０．７≦（α−β）＊Ｔ＊Ｌ≦０．７であることを特徴とする。【選択図】図４
2006120540.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁束発生手段と、前記磁束発生手段を保持固定するホルダーと、前記磁束発生手段の発生磁束の作用により電磁誘導発熱する誘導発熱体と、前記誘導発熱体の被加熱材搬送方向に直交する長手方向に関する前記誘導発熱体への磁束作用領域を調整する磁束調整手段と、を有し、前記誘導発熱体の発熱により被加熱材を加熱する加熱装置であって、前記磁束調整手段は、前記誘導発熱体の長手方向で前記ホルダーに面接触する磁束調整部材と、前記磁束調整部材を移動させる移動手段を有し、前記移動手段により前記磁束調整部材を前記ホルダーと摺動させて移動することで前記発熱部材の被加熱材搬送方向に直交する温度分布を調整する加熱装置において、
前記磁束調整部材と前記ホルダーの摺動部の長手方向の長さをＬ［ｍｍ］、前記磁束調整部材の線膨張係数をα、前記ホルダーの線膨張係数をβとし、加熱装置連続使用時の前記ホルダーの室温からの上昇温度をＴ［ｄｅｇ］とするとき、
−０．７≦（α−β）＊Ｔ＊Ｌ≦０．７
であることを特徴とする加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、電子写真方式・静電記録方式等のプリンタ・複写機等の画像形成装置において、記録材上に転写方式もしくは直接方式で形成担持させた加熱溶融性の未定着トナー画像を加熱定着させるための定着装置として用いて好適な電磁誘導加熱方式の加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電磁誘導加熱方式の加熱装置は、発熱部材（加熱部材）として電磁誘導発熱体を用い、該電磁誘導発熱体に磁束（磁場）発生手段で磁束（交番磁束）を作用させて該電磁誘導発熱体に発生する渦電流に基づくジュール発熱で被加熱材を加熱する、定着装置にあっては未定着トナー画像を形成担持させた記録材に熱を付与してトナー画像を記録材面に加熱定着処理する装置である。
【０００３】
特許文献１には、電磁誘導加熱方式の定着装置が記載されている。この定着装置は、誘導発熱体としての金属スリーブと弾性加圧ローラとを並行配列して圧接させて回転させ、金属スリーブ内に磁束発生手段としてのコイル・アセンブリを非回転に配置し、コイル・アセンブリのコイルに高周波電流を通電して高周波磁界を生じさせることで金属スリーブを誘導発熱させる。そして金属スリーブと弾性加圧ローラとの圧接ニップ部に未定着トナー画像を形成担持させた記録材を導入して挟持搬送させ、金属スリーブの熱でトナー画像を記録材面に加熱定着処理するものである。
【０００４】
また、この定着装置には、いわゆる非通紙部昇温現象を解決するために、磁束発生手段を保持するホルダーと誘導発熱部材としての金属スリーブ間に磁束調整部材（磁束遮蔽部材）を非接触に配設し、この磁束調整部材をモータ等を有する駆動手段にてホルダー外周に沿わせ回動移動させて金属スリーブの非通紙部に対する磁束調整を行う手段を具備させている。
【特許文献１】特開２００４−２６５６７０号公報
【０００５】
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のような電磁誘導加熱方式の加熱装置では、磁束調整部材はコイルと発熱体間の隙間に挿入する際のガイド機能をホルダーに持たせる為にホルダー外周に摺動させて回動させるよう構成することが考えられる。この構成の場合、磁束調整部材はホルダー外周に摺動して回動を繰り返すため、加熱装置の耐久によって、磁束調整部材とホルダーとの摺動部（磁束調整部材内面およびホルダー外面）に多少の汚れや軽微なキズ等が見受けられるようになる。このような汚れやキズは、磁束調整部材やホルダーの摺動部の回動方向にスジ状につくため、通常の回動動作時には引っかかる等の問題を起こすことは無い。
【０００７】
一般に、磁束調整部材の材質として、非磁性で、かつ良電気導電性の金属あるいは非鉄金属材料が用いられる。一方、ホルダーの材質として、非磁性で、かつ電気絶縁性および高耐熱性の樹脂材料が用いられる。また、磁束調整部材とホルダーの摺動部は、記録材搬送路面において記録材搬送方向に直交（交差）する長手方向に長いスパンを有する。このようにホルダーと磁束調整部材は材質が異なり摺動部のスパンも長いため、ホルダーと磁束調整部材の熱膨張の相違によって磁束調整部材とホルダーとの長さに変化が起きる。すると、磁束調整部材およびホルダーは、上記摺動部において場所によっては上記汚れやキズの各々の部材に対する相対的な位置が変わって、磁気調整部材の回動動作が渋くなるという問題が発生する。このような動作の渋さは磁束調整部材の回転位相制御や金属スリーブの温度検知等に悪影響を与える場合があった。
【０００８】
本発明の目的は、磁束発生手段を保持固定するホルダーと磁束調整部材とのスムーズな摺動動作を可能にした電磁誘導加熱方式の加熱装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明に係る加熱装置の代表的な構成は、磁束発生手段と、前記磁束発生手段を保持固定するホルダーと、前記磁束発生手段の発生磁束の作用により電磁誘導発熱する誘導発熱体と、前記誘導発熱体の被加熱材搬送方向に直交する長手方向に関する前記誘導発熱体への磁束作用領域を調整する磁束調整手段と、を有し、前記誘導発熱体の発熱により被加熱材を加熱する加熱装置であって、前記磁束調整手段は、前記誘導発熱体の長手方向で前記ホルダーに面接触する磁束調整部材と、前記磁束調整部材を移動させる移動手段を有し、前記移動手段により前記磁束調整部材を前記ホルダーと摺動させて移動することで前記発熱部材の被加熱材搬送方向に直交する温度分布を調整する加熱装置において、前記磁束調整部材と前記ホルダーの摺動部の長手方向の長さをＬ［ｍｍ］、前記磁束調整部材の線膨張係数をα、前記ホルダーの線膨張係数をβとし、加熱装置連続使用時の前記ホルダーの室温からの上昇温度をＴ［ｄｅｇ］とするとき、
−０．７≦（α−β）＊Ｔ＊Ｌ≦０．７
であることを特徴とする加熱装置、である。
【発明の効果】
【００１０】
上記の構成によれば、耐久等でホルダーと磁束調整部材の摺動面に汚れやキズが生じても、スムーズな摺動動作を維持できる加熱装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を図面に基づいて詳しく説明する。
【実施例１】
【００１２】
（１）画像形成装置例
図１は本発明に係る電磁誘導加熱方式の加熱装置を画像加熱定着装置（以下、定着装置と記す）として搭載した画像形成装置の一例の概略模型図である。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ープリンタである。
【００１３】
１０１は像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムと記す）である。矢印の時計方向に所定の周速度で回転駆動される。
【００１４】
１０２は帯電手段としての接触帯電ローラである。回転する感光ドラム１０１の外周面を所定の極性・電位に一様に帯電処理する。
【００１５】
１０３は露光手段としてのレーザースキャナである。画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調したレーザー光を出力して、回転する感光ドラム１０１の一様帯電処理面を走査露光Ｌａする。これにより感光ドラム面に走査露光パターンに対応した静電潜像が形成される。
【００１６】
１０４は現像装置である。感光ドラム面の静電潜像をトナー画像として反転現像または正規現像する。
【００１７】
１０５は転写手段としての転写ローラである。感光ドラム１０１に対して所定の押圧力で接触して転写ニップ部Ｔを形成している。この転写ニップ部Ｔに不図示の給紙機構部から被加熱材としての記録材Ｐが所定の制御タイミングにて給送されて転写ニップ部Ｔを挟持搬送されていく。また転写ローラ１０５には所定の制御タイミングで所定の転写バイアスが印加される。これにより、転写ニップ部Ｔを挟持搬送される記録材Ｐの面に感光ドラム１０１面側のトナー画像が順次に静電転写される。
【００１８】
転写ニップ部Ｔを出た記録材Ｐは感光ドラム１０１面から分離されて定着装置１００に導入される。定着装置１００は導入された記録材Ｐ上の未定着トナー画像を永久固着画像として加熱・加圧定着する。そして記録材Ｐは排出搬送する。
【００１９】
１０６は感光ドラムクリーニング器であり、記録材分離後の感光ドラム上の転写残トナーを除去する。転写残トナーが除去されて清浄面化された感光ドラム面は繰り返して作像に供される。
【００２０】
ａは記録材Ｐの搬送方向である。本実施例の画像形成装置において、記録材Ｐの給紙・搬送は記録材中心の中央通紙基準でなされる。
【００２１】
（２）定着装置１００
図２は定着装置の要部の正面模型図、図３は拡大横断面模型図である。図４は定着ローラアセンブリ部分の縦断面模型図である。
【００２２】
１は誘導発熱体としての定着ローラである。鉄・ニッケル・ＳＵＳ４３０などの誘導発熱材（導電性磁性材）から形成された、肉厚が例えば０．１ｍｍ〜１．５ｍｍ程度の円筒状のローラである。一般に、その外周表面に、フッ素樹脂等の離型層、あるいは弾性層と離型層等を形成して用いられる。鉄など強磁性の金属（透磁率の高い金属）を使うことで、磁束発生手段から発生する磁束を金属内部により多く拘束させることができる。すなわち、磁束密度を高くすることができることにより効率的に金属表面に渦電流を発生させられる。
【００２３】
この定着ローラ１はその前側端部と後側端部を定着前側板２１と定着後側板２２の外側にそれぞれ取り付けた前側支持部材（芯決め板）２６の第１支持部材２６ａと後側支持部材（芯決め板）２７の第１支持部材２７ａとの間にそれぞれ断熱ブッシュ２３ａ・２３ｂ及びベアリング２４ａ・２４ｂを介して回転自由に軸受支持させてある。
【００２４】
断熱ブッシュ２３ａ・２３ｂは定着ローラ１からベアリング２４ａ・２４ｂへの伝熱を低減させるために用いている。Ｇ１は定着ローラ１の前側端部に外嵌して固着した定着ローラ駆動ギアである。このギアＧ１に第１モータＭ１の回転力が動力伝達系（不図示）を介して伝達されることで定着ローラ１が図３において矢印の時計方向に所定の速度で回転駆動される。図５は、断熱ブッシュ２３ａ・２３ｂと定着ローラギアＧ１が取り付けられた状態の定着ローラ１の外観斜視図である。
【００２５】
２は加圧部材としての加圧ローラである。芯金２ａと、該芯金２ａの回りに同心一体にローラ状に形成具備させた弾性層２ｂ等からなる弾性ローラである。弾性層２ｂは例えば表面離型性耐熱ゴム層であるシリコーンゴム層である。この加圧ローラ２は上記定着ローラ１の下側に並行に配列されて、芯金２ａの前側端部と後側端部を定着前側板２１と定着後側板２２との間にそれぞれベアリング２５ａ・２５ｂを介して回転自由に軸受支持させてある。ベアリング２５ａ・２５ｂは定着前側板２１と定着後側板２２とにそれぞれ定着ローラ１の方向にスライド移動可能に配設してある。このベアリング２５ａ・２５ｂを付勢手段（不図示）により定着ローラ方向に押上付勢することで、加圧ローラ２を定着ローラ１の下面に対して弾性層２ｂの弾性に抗して所定の押圧力Ｆにて圧接させて定着ローラ１と加圧ローラ２との間に加熱ニップ部としての所定幅の定着ニップ部Ｎを形成させている。加圧ローラ２は定着ローラ１が回転駆動されることで定着ニップ部Ｎで摩擦回転力を受けて従動回転する。
【００２６】
３は磁束発生手段（加熱手段）としての励磁コイルアセンブリである。この励磁コイルアセンブリ３は上記の円筒状の定着ローラ１の内空部に挿入して配設してある。励磁コイルアセンブリ３は、励磁コイル（以下、コイルと略記する）４、横断面Ｔ字型に配設された磁性体コア（以下、コアと略記する）５ａ・５ｂ、上記のコイル４とコア５ａ・５ｂを内蔵させて保持させたホルダー６、このホルダー６の外側にホルダー６と同軸に回転自由に配設した磁束調整部材（磁束遮蔽部材、シャッター）７、等の組み立て体である。磁束調整部材７は後述の磁束調整部材移動手段Ｍ２・３０〜３３と共に磁束調整手段を構成している。図６はこの励磁コイルアセンブリ３と磁束調整部材移動手段Ｍ２・３０〜３３の外観斜視図である。図７は励磁コイルアセンブリ３と該アセンブリの一端部に取り付けた第１のシャッタギアＧ２の拡大斜視図である。図８はホルダー６の内部の分解斜視図である。
【００２７】
ここで、以下において、定着装置の構成部材・部分について、長手方向とは、記録材搬送路面において記録材搬送方向ａに直交（交差）する方向とする。
【００２８】
ホルダー６はその長手方向全域で断面形状を略円筒形状にしてある。材質は、耐熱性と機械的強度を兼ね備えた液晶ポリマー（ＬＣＰ）を用いている。
【００２９】
このホルダー６は、図８のように、長手軸線に略沿って縦２つ割りとした第１半体６ａと第２半体６ｂの形態で成形してある。第１半体６ａと第２半体６ｂを重ね合わせて接着剤で一体に接合する、あるいは嵌め合い構造部で一体に接合する等により断面形状を長手方向全域で略円筒形状の部材にしている。第１半体６ａの内部にコイル４、コア５ａ・５ｂが組み込まれる。この第１半体６ａに対して蓋するように第２半体６ｂを重ね合わせて一体に接合することで、コイル４とコア５ａ・５ｂを内蔵させて保持させたホルダー６が組み立てられる。４ａ・４ｂはコイル４の引出し線（リード線）である。この引出し線４ａ・４ｂはホルダー６の前側端面に設けた穴部６ｃからホルダー６の外側に出される。
【００３０】
コイル４は、図８のように、定着ローラ１の長手方向に長い略楕円形状（横長舟形）をしており、定着ローラ１の内面に沿うようにホルダー６の第１半体６ａの内部に配置されている。コイル４は加熱に十分な交番磁束を発生するものにする。そのためには抵抗成分を低く、インダクタンス成分を高くとる必要がある。コイル４の芯線としては、φ０．１〜０．３の細線を略８０〜１６０本程度束ねたリッツ線を用いている。細線には絶縁被覆電線を用いている。また、第１コア５ａを周回するように６〜１２回巻回してコイル４を構成したものが使われる。
【００３１】
コア５ａはコイル４の巻き中心部にある第１コア（垂直部）である。コア５ｂはその上部の第２コア（水平部）である。この２つのコア５ａ・５ｂにより横断面Ｔ字型コアを構成させている。コア５ａ・５ｂはフェライト等の高透磁率残留磁束密度の低いものを用いると良いが、磁束を発生できるものであれば良く、特に規定するものではない。また、コア５ａ・５ｂの形状・材質を規定するものではなく、第１コア５ａ及び第２コア５ｂを一体成形でＴ字型にしてもよい。
【００３２】
磁束調整部材７は、図６・図７のように、長手方向全域で基本的には横断面円弧形状を形成していて、長手両側部の円周方向に幅広の円弧状シャッター部７ａ・７ａを有し、その両者７ａ・７ａ間の円周方向に幅狭の円弧状シャッター部７ｂ・７ｂを有し、その両者７ｂ・７ｂ間の円周方向に円弧状つなぎ板部７ｃを有している。材質は一般にアルミや銅系金属などの非鉄金属が用いられ、中でも電気抵抗率が低いものが好ましく用いられる。本実施例においては銅が用いられている。この磁束調整部材７は、その両端部に曲げ越し７ｄ・７ｄを形成し、その曲げ越し７ｄ・７ｄをホルダー６の前側端部と後側端部とにそれぞれ回転自由に外嵌される第１のシャッタギアＧ２と第２のシャッタギアＧ３とに係合させて第１と第２のシャッタギアＧ２・Ｇ３間に両持ちで支持させるようにしている。
【００３３】
励磁コイルアセンブリ３のホルダー６は、図２・図４のように、その前側端部を定着ローラ１の前側端部開口から外方に突出させて円筒状の端部を、定着前側板２１の外側に取り付けた前側支持部材２６の第２支持部材２６ｂに設けた嵌合丸穴２６ｃに嵌合させて支持させてある。また、後側端部を定着ローラ１の後側端部開口から外方に突出させて、後側端部に設けたＤ字形状部６ｄを、定着後側板２２の外側に取り付けた後側支持部材２７の第２支持部材２７ｂに設けた嵌合Ｄ穴２７ｃにＤ嵌合させることで回転不能に固定支持させる。これによりホルダー６を定着ローラ１内にホルダー６と定着ローラ１とを略同軸にして、ホルダー外面と定着ローラ内面との間に所定のギャップを保持させた状態で、かつ円周方向に所定の角度姿勢で非回転に位置決めして配置している。ホルダー６の前側端面に設けた穴部６ｃからホルダー外側に出されているコイル引出し線４ａ・４ｂは励磁回路５１に接続される。
【００３４】
磁束調整部材７は、前記のように、長手両端部に設けた曲げ越し７ｄ・７ｄ（図６・図７）をホルダー６の前側端部と後側端部とにそれぞれ回転自由に外嵌させた第１のシャッタギアＧ２と第２のシャッタギアＧ３とに係合させて第１と第２のシャッタギアＧ２・Ｇ３間に両持ちで支持させている。上記第１のシャッタギアＧ２と第２のシャッタギアＧ３は磁束調整部材７の曲げ越し７ｄと係合していない領域ではホルダー６に嵌合している。このため磁束調整部材７はホルダー６の外面に面接触させてギアＧ２・Ｇ３の内径部で支持されている（図４）。そしてこの磁束調整部材７は、第１と第２のシャッタギアＧ２・Ｇ３が磁束調整部材移動手段Ｍ２・３０〜３３により回転されることで、定着ローラ１内において磁束調整部材内面がホルダー外面に面接触した状態で磁束調整部材外面と定着ローラ内面との円周方向ギャップ内をホルダー６と略同軸に回動移動する。このように磁束調整部材７がホルダー６に面接触されギアＧ２・Ｇ３の内径部で支持されて回動するため、ホルダー６の局所的磨耗はない。
【００３５】
図６の磁束調整部材移動手段Ｍ２・３０〜３３において、Ｍ２は第２モータ、３０はシャフト、３１は出力ギア、３２ａ・３２ｂはシャフト駆動ギア、３３ａ・３３ｂは動力分配ギアである。第２モータＭ２はシャフト３０を回転する駆動源（動力発生手段）であり、ステッピングモータを用いている。シャフト３０は定着ローラ１の外側において定着ローラ１に並行に配列して定着前側板２１と定着後側板２２との間に軸受部材（不図示）を介して回転自由に支持させてある。シャフト駆動ギア３２ａ・３２ｂは、それぞれシャフト３０に同軸に固着して配設してある。シャフト駆動ギア３２ａは出力ギア３１に噛合させてある。動力分配ギア３３ａ・３３ｂは、大径ギアと小径ギアを有する多段ギアである。動力分配ギア３３ａは、定着ローラ１の外側において定着前側板２１に軸受部材（不図示）を介して回転自由に支持させた支軸（不図示）に固着して配設してある。また動力分配ギア３３ｂは、定着ローラ１の外側において定着後側板２２に軸受部材（不図示）を介して回転自由に支持させた支軸（不図示）に固着して配設してある。動力分配ギア３３ａ・３３ｂは、それぞれ大径ギアをシャフト駆動ギア３２ａ・３２ｂに、小径ギアをシャッタギアＧ２・Ｇ３に噛合させてある。第２モータＭ２が回転駆動されると、その回転力は出力ギア３１、シャフト駆動ギア３２ａ・３２ｂおよび動力分配ギア３３ａ・３３ｂを介してシャッタギアＧ２・Ｇ３に伝達される。シャッタギアＧ２には、第１切欠き部Ｇａａと第２切欠き部Ｇａｂ、第３切欠き部Ｇａｃを設けている。そして、シャッタギアＧ２は、第１、第２、第３切欠き部Ｇａａ・Ｇａｂ・Ｇａｃが位置検知センサ３４を通過した際に検知されたＯＮ、ＯＦＦ信号により回動駆動量が制御される。第１、第２、第３切欠き部Ｇａａ・Ｇａｂ・Ｇａｃの切欠き位置は、後述の小サイズ紙、中サイズ紙等の様々な紙サイズの非通紙部に応じて磁束調整部材７を回動させてシャッター部７ａ・７ａ、７ｂ・７ｂにより磁束調整を行う磁束調整部材７の回動量に対応している。このようにシャッタギアＧ２・Ｇ３が回転駆動されることで、磁束調整部材７はホルダー６の外回りをホルダー周面に摺接しながらホルダー６と略同軸に回動移動する。ギアの材質は雰囲気温度やトルクにより様々な樹脂材が選択可能である。
【００３６】
図２において、５０は制御回路部（ＣＰＵ）である。制御回路部５０は、画像形成シーケンス制御の所定の制御タイミングにおいて、ドライバ５２を介して第１モータＭ１を起動させる。これにより定着ローラ駆動ギアＧ１に回転力が与えられて定着ローラ１が図３の矢印の時計方向に回転駆動される。加圧ローラ２は従動回転する。
【００３７】
また制御回路部５０は、所定の制御タイミングにおいて、励磁回路５１を起動させてコイル４に交番電流を供給する。これにより発生する交番磁束（交番磁界）の作用で定着ローラ１が誘導発熱して昇温する。
【００３８】
図９は上記のような系における定着ローラ１の発熱の状態を定着ローラ１の横断側面模型図で示したもので、磁束発生手段の主たる磁束発生領域と、それに対応する定着ローラ部分の円周方向発熱量分布の説明図である。コイル４は交番電流が流されることで交番磁束を発生する。定着ローラ１は前記のように磁性金属または磁性材料を用いており、定着ローラ１の肉厚内では磁界を打ち消すように誘導電流（渦電流）が発生する。この誘導電流によるジュール熱により定着ローラ１自体が発熱し、昇温していくことになる。
【００３９】
本実施例の構成においては、ホルダー６の、コイル４とコア５ａ・５ｂを組み込んだ第１半体６ａの外面側が主たる磁束発生領域であり、この磁束発生領域において定着ローラ１に磁束が作用して定着ローラ１の加熱がなされる。そして、定着ローラ１の円周方向において、その主たる磁束発生領域に対応する定着ローラ部分にて発熱する発熱量分布は模式図に示すように、２ヶ所に発熱量の多い部分Ｈ・Ｈが存在する。本実施例においては、その１箇所部Ｈが定着ニップ部Ｎに対応位置するように、他の１箇所部Ｈが定着ニップ部Ｎよりも定着ローラ回転方向上流側に位置するように、ホルダー６を、その円周方向の角度姿勢状態を位置決めして非回転に固定支持させて配置している。
【００４０】
磁束調整部材７は、常時は、磁束調整部材７の外面と定着ローラ１の内面との間の円周方向ギャップ内において、図３・図９のように、上記の主たる磁束発生領域に対応するギャップ部分とは反対側のギャップ部分に位置移動されて保持されている。この反対側のギャップ部分は磁束発生手段から定着ローラ１に磁束が実質的に作用しない部分、あるいは作用磁束量が少ない部分である。この磁束調整部材７の図３・図９の保持位置を第１切換え位置とする。
【００４１】
そして、その定着ローラ１の昇温温度が定着ローラ１の長手方向の略中央部の位置に定着ローラ１に接触あるいは非接触に配設した温度検知手段である中央部サーミスタＴＨ１で検知されて制御回路５０に入力する。制御回路５０はその中央部サーミスタＴＨ１から入力する定着ローラ検知温度が所定の目標温度（定着温度）に維持されるように励磁回路５１からコイル４への供給電力を制御して定着ローラ１の温度制御を行う。磁束調整部材７が図３・図９の第１切換え位置に保持されている状態においては定着ローラ１はその長手方向の有効加熱全長域が所定の目標温度に温調維持される。
【００４２】
定着ローラ１の温度が所定の定着温度に立ち上って温調された状態において、定着ニップ部Ｎに未定着トナー画像ｔを担持した記録材Ｐが導入されて、定着ニップ部Ｎを挟持搬送されていく。これにより、定着ローラ１の熱と定着ニップ部Ｎの加圧力で、未定着トナー画像ｔが記録材Ｐの面に加熱加圧定着される。
【００４３】
ここで、紙幅とは記録材Ｐの平面において記録材搬送方向ａに直交する方向の記録材寸法である。前記したように、本実施例においては、記録材通紙は記録材中心の中央通紙基準である。図２・図４において、Ｏはその記録材中央通紙基準線（仮想線）である。Ａは装置に通紙使用可能な最大紙幅の記録材の通紙領域幅である。この通紙領域幅Ａに対応する紙幅の記録材を大サイズ記録材とする。Ｂは大サイズ記録材の紙幅よりも小さい紙幅の記録材の通紙領域幅である。この通紙領域幅Ｂに対応する紙幅の記録材を中サイズ記録材とする。Ｃは中サイズ記録材の紙幅よりも小さい紙幅の記録材の通紙領域幅である。この通紙領域幅Ｃに対応する紙幅の記録材を小サイズ記録材とする。Ｂ´は大サイズ記録材通紙領域幅Ａと中サイズ記録材通紙領域幅Ｂとの差領域幅である。すなわち中サイズ記録材を通紙した時に記録材搬送路面内に生じる非通紙領域幅である。記録材通紙が中央基準であるから、中サイズ記録材を通紙した時の非通紙領域は中サイズ記録材通紙領域幅Ｂの左右両側に生じる。非通紙領域幅Ｂ´は通紙された中サイズ記録材の紙幅の大小により異なる。Ｃ´は中サイズ記録材通紙領域幅Ｂと小サイズ記録材通紙領域幅Ｃとの差領域幅である。すなわち小サイズ記録材を通紙した時に記録材搬送路面内に生じる非通紙領域幅である。記録材通紙が中央基準であるから、小サイズ記録材を通紙した時の非通紙領域は小サイズ記録材通紙領域幅Ｃの左右両側に生じる。非通紙領域幅Ｃ´は通紙された小サイズ記録材の紙幅の大小により異なる。
【００４４】
上記の中央部サーミスタＴＨ１は定着ローラ１の温調制御用として、大小どの紙幅の記録材が通紙されても記録材通紙領域となる小サイズ記録材通紙領域幅Ｃ内に対応する位置に配設してある。
【００４５】
ＴＨ２は非通紙領域幅Ｂ´・Ｃ´に対応する位置に接触あるいは非接触に配設した、非通紙部昇温監視用としての温度検知手段である端部サーミスタである。この端部サーミスタＴＨ２の検知温度情報も制御回路部５０に入力する。
【００４６】
小サイズ記録材の通紙が連続的になされると、定着ローラ１の非通紙領域幅Ｃ´の部分が非通紙部昇温して行く。その昇温状態が端部サーミスタＴＨ２から制御回路部５０に入力する。制御回路部５０は端部サーミスタＴＨ２から入力する非通紙部昇温温度が所定の許容温度よりも高くなったら、ドライバイ５３を介して第２モータＭ２を起動させて、磁束調整部材７を図３・図９の第１切換え位置から図１０の第２切換え位置に回動移動させる。
【００４７】
この磁束調整部材７の第２切換え位置は、磁束調整部材７の長手両側部の幅広円弧状のシャッター部７ａ・７ａがそれぞれ、磁束調整部材７の外面と定着ローラ１の内面との間の円周方向ギャップ内において主たる磁束発生領域に対応するギャップ部分であって、かつ非通紙領域幅Ｃ´・Ｃ´に対応するギャップ部分に進入した位置である。
【００４８】
これにより、非通紙領域幅Ｃ´・Ｃ´に対応する定着ローラ部分に対する磁束発生手段からの作用磁束量が低減されて、非通紙領域幅Ｃ´・Ｃ´に対応する定着ローラ部分の発熱が抑えられる。すなわち、非通紙部昇温が抑えられる。
【００４９】
また、中サイズ記録材の通紙が連続的になされると、定着ローラ１の非通紙領域幅Ｂ´の部分が非通紙部昇温して行く。その昇温状態が端部サーミスタＴＨ２から制御回路部５０に入力する。制御回路部５０は端部サーミスタＴＨ２から入力する非通紙部昇温温度が所定の許容温度よりも高くなったら、ドライバイ５３を介して第２モータＭ２を起動させて、磁束調整部材７を図３・図９の第１切換え位置から図１１の第３切換え位置に回動移動させる。
【００５０】
この磁束調整部材７の第３切換え位置は、磁束調整部材７の長手両側部の幅狭円弧状のシャッター部７ｂ・７ｂがそれぞれ、磁束調整部材７の外面と定着ローラ１の内面との間の円周方向ギャップ内において主たる磁束発生領域に対応するギャップ部分であって、かつ非通紙領域幅Ｂ´・Ｂ´に対応するギャップ部分に進入した位置である。
【００５１】
これにより、非通紙領域幅Ｂ´・Ｂ´に対応する定着ローラ部分に対する磁束発生手段からの作用磁束量が低減されて、非通紙領域幅Ｂ´・Ｂ´に対応する定着ローラ部分の発熱が抑えられる。すなわち、非通紙部昇温が抑えられる。
【００５２】
シャッター部７ａ・７ａ、７ｂ・７ｂは、主たる磁束発生領域に対応するギャップ部分であって、かつ非通紙領域幅Ｃ´・Ｃ´、Ｂ´・Ｂ´に対応するギャップ部分の全体に進入させる構成にすることもできるし、そのギャップ部分の一部に進入させる構成にすることもできる。図１０・図１１は上記のギャップ部分の略半分の領域に進入させる構成である。
【００５３】
制御回路部５０は磁束調整部材７が第２切換え位置、または第３切換え位置に回動移動された後、端部サーミスタＴＨ２から入力する非通紙領域部温度が所定の許容温度よりも低くなったら、すなわち非通紙領域部温度が下がり過ぎたことを検知したら、磁束調整部材７を第１切換え位置に戻し回動移動させて、非通紙領域部温度の下がり過ぎを防止する。
【００５４】
また制御回路部５０は磁束調整部材７が第２切換え位置に回動移動された後、通紙使用される記録材が小サイズ記録材から大サイズ記録材に切換えられたら磁束調整部材７を第１切換え位置に戻し回動移動させる。また制御回路部５０は磁束調整部材７が第３切換え位置に回動移動された後、通紙使用される記録材が中サイズ記録材から大サイズ記録材に切換えられたら磁束調整部材７を第１切換え位置に戻し回動移動させる。
【００５５】
前記のように磁束調整部材７は、定着ローラ長手方向全域で基本的に円弧形状に形成されている。そして、小サイズ記録材または中サイズ記録材を流すときには非通紙領域に対応する磁束調整部材両端部のシャッター部７ａ・７ａまたは７ｂ・７ｂを磁束発生領域に移動させることで定着ローラ端部の昇温を抑えている。また、磁束発生領域の通紙部に対応する中央部に磁束遮蔽部材（シャッター部）を移動させることで定着ローラ長手方向における通紙部と非通紙部の発熱分布を変えることで定着ローラ端部の昇温を抑えてもよい（逆シャッター）。
【００５６】
上述のように磁束調整部材７はホルダー６に摺動しながら動作しているが、耐久によって汚れや軽微なキズ等がその摺動面(磁束調整部材内面およびホルダー外面）に入ることがある。ただし、これらの汚れやキズは磁束調整部材７の回動方向にスジ状に発生するため、磁束調整部材７とホルダー６の長手方向の位置がズレなければ磁束調整部材７の回転が渋くなる等の問題は発生しない。しかしながら、磁束調整部材７とホルダー６は定着装置連続使用時には昇温するため、磁束調整部材７とホルダー６の線膨張係数の違いにより相対的なスラスト長の変化が生じ、磁気調整部材７とホルダー６の長手方向の位置ズレが発生することになる。
【００５７】
今回、磁束調整部材７とホルダー６についていくつかの材質について、耐久による汚れやキズによる磁束調整部材７の回転摺動のスムーズさについて検証を行った。表１に磁束調整部材（図１２および図１３では遮蔽部材）７とホルダー６それぞれの材料の線膨張係数を示す。
【００５８】
【表１】
2006120540.tif 000003
【００５９】
磁束調整部材７とホルダー６の摺動部の長手方向の長さをＬ［ｍｍ］、前記磁気調整部材７の線膨張係数をα、前記ホルダー６の線膨張係数をβ、定着装置連続使用時のホルダー６の室温からの上昇温度をＴ［ｄｅｇ］とすると、上記長手方向位置ズレ量の最大長さｄ［ｍｍ］は
ｄ＝（α−β）＊Ｔ＊Ｌ
となる。
【００６０】
ここで、上記の長さＬは磁束調整部材７とホルダー６の長手方向の接触長さである（図２）。また、上記の室温とは画像形成装置の置かれている環境の温度です。
【００６１】
本実施例の定着装置の場合、連続使用時には室温２５℃環境でホルダー温度は２１５℃程度となる。ホルダー６の室温からの上昇温度Ｔは１９０［ｄｅｇ］となる。また、本実施例における摺動部の長手方向長さは４１２［ｍｍ］である。
【００６２】
表２に本実施例におけるそれぞれの組合せの上記ｄと回転摺動のスムーズさの検証結果を示す。○がスムーズな回転が確保できた組合せ、×が引っかかり等があった組合せを示す。
【００６３】
【表２】
2006120540.tif 000004
【００６４】
表２に示すように、上記ｄの絶対値が０．７以下すなわち
−０．７≦（α−β）＊Ｔ＊Ｌ≦０．７
程度の組合せにおいては磁束調整部材７とホルダー６の摺動面に汚れ、キズが発生してもスムーズな回動動作を維持することができる。
【００６５】
すなわち、上記ｄの絶対値が０．７以下程度となる材質の組み合わせを列挙すれば、磁束調整部材７の材質が銅であるときホルダー６の材質はＬＣＰ、ＰＰＳまたはＰＢＴである。また、磁束調整部材７の材質がアルミであるときホルダー６の材質はＰＰＳまたはＰＢＴである。
【００６６】
（３）その他
１）実施例の装置は大サイズ記録材と中サイズ記録材、小サイズ記録材の大中小３種類の記録材に対応して磁束調整部材７の移動は第１切換え位置と第２切換え位置と第３切り替え位置に切換えるものであるけれども、２種類の記録材紙幅に対応させて１段に位置切換する構成にすることもできることは勿論である。図１２は大・小の２種類の記録材紙幅に対応させた磁束調整部材７の斜視模型図である。
【００６７】
２）実施例の装置は記録材の搬送を中央通紙基準で行なう装置構成であるけれども、片側通紙基準の装置構成にも本発明は有効に適用することができる。図１３と図１４はそれぞれ片側通紙基準の装置である場合における磁束調整部材形態例を示したものである。Ｏ´が片側通紙基準線である。
【００６８】
３）本発明の電磁誘導加熱方式の像加熱装置は、実施例の画像加熱定着装置に限られず、未定着画像を記録材に仮定着する仮定着装置、定着画像を担持した記録材を再加熱してつや等の画像表面性を改質する表面改質装置等の像加熱装置としても有効である。またその他、例えばシート状被加熱部材のしわ除去用の熱プレス装置や、熱ラミネート装置、紙等の被加熱部材の含水分を蒸発させる加熱乾燥装置など、シート状被加熱材を加熱処理する加熱装置として用いても有効であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】画像形成装置の一例の概略模型図
【図２】定着装置の要部の正面模型図
【図３】定着装置の要部の拡大横断面模型図
【図４】定着ローラアセンブリ部分の縦断面模型図
【図５】断熱ブッシュと定着ローラギアが取り付けられた状態の定着ローラの外観斜視図
【図６】励磁コイルアセンブリと磁束調整部材移動手段の外観斜視図
【図７】励磁コイルアセンブリと該アセンブリの一端部に取り付けた第１のシャッタギアの拡大斜視図
【図８】ホルダーの内部の分解斜視図である。
【図９】主たる磁束発生領域と、それに対応する定着ローラ部分の円周方向発熱量分布の説明図
【図１０】磁束調整部材が第２切換え位置に回動移動されている状態時の定着装置の要部の拡大横断面模型図
【図１１】磁束調整部材が第３切換え位置に回動移動されている状態時の定着装置の要部の拡大横断面模型図
【図１２】大・小の２種類の記録材紙幅に対応させた磁束調整部材の斜視模型図
【図１３】片側通紙基準の装置である場合の磁束調整部材形態例の斜視模型図
【図１４】片側通紙基準の装置である場合の他の磁束調整部材形態例の斜視模型図
【符号の説明】
【００７０】
１・・誘導発熱部材（定着ローラ）、２・・加圧部材（加圧ローラ）、３・・磁束発生手段（励磁コイルアセンブリ）、６・・ホルダー、７・・磁束調整部材、Ｐ・・被加熱材（記録材）、Ｎ・・定着ニップ部
【図５】
2006120540.tif 000005
【図１】
2006120540.tif 000006
【図２】
2006120540.tif 000007
【図３】
2006120540.tif 000008
【図４】
2006120540.tif 000009
【図６】
2006120540.tif 000010
【図７】
2006120540.tif 000011
【図８】
2006120540.tif 000012
【図９】
2006120540.tif 000013
【図１０】
2006120540.tif 000014
【図１１】
2006120540.tif 000015
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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