(57)【要約】【課題】誘導発熱体の長手方向の温度分布を均一化することができる加熱装置を提供すること。【解決手段】励磁コイル（磁束発生手段）４０６と、該励磁コイル４０６の発生磁束の作用によって電磁誘導発熱する定着ローラ（誘導発熱体）４０４を有し、加熱部に被加熱材を導入して前記定着ローラ４０４に接触させて被加熱材を搬送させ、定着ローラ４０４の発熱によって被加熱材を加熱する電磁誘導方式の装置であって、加熱部において前記励磁コイル４０６から前記定着ローラ４０４に対する作用磁束に対して、被加熱材の搬送方向に直交する加熱部長手方向に関する磁束密度分布を変化させる磁束遮蔽板（磁束調整手段）４０８を有する加熱装置において、前記磁束遮蔽板４０８は、加熱部長手方向の中央部における作用磁束を、長手方向の端部における作用磁束よりも少なくなるように作用する。【選択図】図１４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁束発生手段と、該磁束発生手段の発生磁束の作用によって電磁誘導発熱する誘導発熱体を有し、加熱部に被加熱材を導入して前記誘導発熱体に直接又は伝熱材を介して接触させて被加熱材を搬送させ、前記誘導発熱体の発熱によって被加熱材を加熱する電磁誘導方式の装置であって、加熱部において前記磁束発生手段から前記誘導発熱体に対する作用磁束に対して、被加熱材の搬送方向に直交する加熱部長手方向に関する磁束密度分布を変化させる磁束調整手段を有する加熱装置において、
前記磁束調整手段は、加熱部長手方向の中央部における作用磁束を、長手方向の端部における作用磁束よりも少なくなるように作用することを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
前記磁束調整手段を駆動する駆動手段を備え、磁束調整手段は、駆動手段によって、磁束密度分布を変化させる遮蔽位置と、磁束密度分布を変化させない退避位置にそれぞれ移動可能であることを特徴とする請求項１記載の加熱装置。
【請求項３】
前記磁束調整手段が退避位置に配置されるとき、加熱部長手方向の中央部における誘導発熱体の発熱量は、長手方向の端部における発熱量よりも多いことを特徴とする請求項２記載の加熱装置。
【請求項４】
前記磁束調整手段は、少なくとも非磁性金属材料又は非磁性金属材料を含む合金で構成されることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の加熱装置。
【請求項５】
前記磁束発生手段は、少なくとも磁束を発生する励磁コイル及び該励磁コイルの巻き中心付近に配置され励磁コイルが発生した磁束を導く磁性コアとで構成されることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の加熱装置。
【請求項６】
前記磁束調整手段は、前記磁性コアと前記誘導発熱体との間に挿入されることによって加熱部長手方向に関する作用磁束の密度分布を変化させることを特徴とする請求項５記載の加熱装置。
【請求項７】
前記誘導発熱体は、中空の回転体であることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の加熱装置。
【請求項８】
前記誘導発熱体の内部近傍に前記磁束発生手段及び前記磁束調整手段を配置したことを特徴とする請求項７記載の加熱装置。
【請求項９】
前記誘導発熱体の外部近傍に前記磁束発生手段及び前記磁束調整手段を配置したことを特徴とする請求項７記載の加熱装置。
【請求項１０】
前記誘導発熱体の周囲に回転可能な回転体を配置したことを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の加熱装置。
【請求項１１】
画像を記録材に永久画像として加熱定着させる加熱定着装置であることを特徴とする請求項１〜１０の何れかに記載の加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁誘導加熱方式の加熱装置、例えば、電子写真プロセスにて記録材上に形成された未定着画像を加熱定着する電磁誘導加熱方式の加熱定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置は、被加熱体である記録紙、転写材等の記録材上に転写されたトナー像を記録材に加熱定着させるための加熱装置を備えている。この加熱装置は、一般に、記録材上のトナーを熱溶融させる加熱ローラ若しくはエンドレスベルトより成る加熱ベルトと、該加熱ローラ又は加熱ベルトに圧接されて記録材を挟持する加圧手段とを有している。
【０００３】
加熱ローラは、発熱体によって内部又は外部より直接若しくは間接的に加熱される。発熱体としては、例えばハロゲンヒータや抵抗発熱体等が挙げられるが、特に近年、画像形成装置の省エネルギー化と、ユーザーの操作性向上（クイックプリント、ウォームアップ時間の短縮）との両立を図ることが重視されていることから、特許文献１等に開示されているように、発熱効率の高い誘導加熱方式を用いた誘導加熱装置が提案されている。
【０００４】
この誘導加熱装置は、金属導体から成る中空の加熱ローラに誘導電流（渦電流）を発生させ、加熱ローラ自体の表皮抵抗によって加熱ローラそのものをジュール発熱させるものであり、これによれば、発熱効率が極めて向上するため、ウォームアップ時間の短縮が可能となる。
【０００５】
しかしながら、このような誘導加熱装置においては、印加する高周波電流の周波数、加熱ローラの透磁率及び固有抵抗値とから決定される表皮抵抗に比例した電力で加熱ローラが発熱する。従って、加熱ローラの厚みが厚くても発熱量は変わらない。このため、加熱ローラの厚さが厚い場合、却って発熱効率が低下してしまい、ウォームアップ時間短縮の効果を得ることが困難となる。
【０００６】
一方、加熱ローラの厚さが薄過ぎてしまうと、磁束が加熱ローラを突き抜けてしまい、発熱効率が低下したり、加熱ローラ周辺の金属部材を加熱してしまう。従って、加熱ローラの厚さは略２０〜３０００μｍ程度が望ましい。
【０００７】
【特許文献１】特開昭５９−０３３７８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、熱容量を小さくするために薄肉の加熱ローラを使用する場合、軸直角断面の断面積が極めて小さくなるために軸方向への熱移動率が良好でない。この傾向は断面積が小さいほど顕著であり、熱伝導率の低い樹脂等の材質では更に低くなる。これは、熱伝導率をλ、２点間の温度差を（θ１−θ２）、長さをＬとしたとき、単位時間に伝わる熱量Ｑは、
Ｑ＝λ・ｆ（θ１−θ２）／Ｌ
で表されるというフーリエの法則からも明らかである。
【０００９】
上述のように、加熱ローラの長手方向での熱移動が少なく、又、加熱ローラ長手方向の両端部においては中央部よりも放熱量が大きいことから、最大記録幅の記録材を定着させる場合や、定着動作を行わないスタンバイ状態において、中央部と比較して両端部の温度が低くなってしまう（以下、「端部温度ダレ」と称する）。
【００１０】
その結果、記録材を連続で定着させる場合や厚手の記録材への定着の場合に、加熱ローラの長手方向の両端部において定着不良が発生してしまうという問題がある。又、定着不良が発生しないように定着温度を高くした場合、消費エネルギーが増加するとともに、中央部と両端部とで定着画像の光沢が異なってしまうという問題もある。
【００１１】
又、一般的な誘導加熱装置においては、磁束を発生する励磁コイルは加熱ローラの長手方向両端部で折り返されるため、折り返し部に対向する加熱ローラの両端部の発熱量は、それ以外の部分（中央部）の発熱量よりも少なくなってしまい、端部温度ダレが顕著となる。
【００１２】
端部温度ダレの対策としては、磁束を発生する励磁コイルや、発生した磁束を導き磁路を形成する磁性コアの配置を、加熱ローラの長手方向で異ならせる提案がなされている。
【００１３】
しかし、上記提案に係る構成にあっては、最大記録幅の記録材を定着させる場合やスタンバイ状態においては、加熱ローラの長手方向の温度分布を均一にすることが可能となるが、最大記録幅よりも幅の狭い記録材を定着させる場合は、記録材の非通過領域である加熱ローラの両端部において温度が上昇してしまい、加熱ローラや励磁コイル等が高温により破壊されてしまう可能性がある。
【００１４】
又、特開平８−０１６００６号公報等には、励磁コイルを加熱源とした加熱装置において、加熱源を分割して選択的に通電する構成が提案されている。
【００１５】
しかしながら、加熱源を複数設けたり分割したりすれば、その分だけ制御回路も複雑となってコストも高くなる。しかも、薄肉の回転体を加熱体にすると、分割した場合の境目付近の温度分布が不連続且つ不均一で定着性能に影響を及ぼす可能性がある。
【００１６】
又、特開２００１−１４７６０６号公報等には、電磁誘導発熱する回転体に、金属パイプから成るヒートパイプ等の熱均一化部材を接触させて端部温度ダレを防止する構成が提案されている。
【００１７】
しかしながら、上記構成では、熱均一化部材を接触させるために、加熱装置の熱容量が増加してしまい、ウォームアップ時間が長くなり、消費エネルギーが増加するという問題がある。
【００１８】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、誘導発熱体の長手方向の温度分布を均一とし、例えば画像形成装置において画像の定着不良や光沢ムラ等の問題を解決することができる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】
【００１９】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、磁束発生手段と、該磁束発生手段の発生磁束の作用によって電磁誘導発熱する誘導発熱体を有し、加熱部に被加熱材を導入して前記誘導発熱体に直接又は伝熱材を介して接触させて被加熱材を搬送させ、前記誘導発熱体の発熱によって被加熱材を加熱する電磁誘導方式の装置であって、加熱部において前記磁束発生手段から前記誘導発熱体に対する作用磁束に対して、被加熱材の搬送方向に直交する加熱部長手方向に関する磁束密度分布を変化させる磁束調整手段を有する加熱装置において、前記磁束調整手段は、加熱部長手方向の中央部における作用磁束を、長手方向の端部における作用磁束よりも少なくなるように作用することを特徴とする。
【００２０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記磁束調整手段を駆動する駆動手段を備え、磁束調整手段は、駆動手段によって、磁束密度分布を変化させる遮蔽位置と、磁束密度分布を変化させない退避位置にそれぞれ移動可能であることを特徴とする。
【００２１】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記磁束調整手段が退避位置に配置されるとき、加熱部長手方向の中央部における誘導発熱体の発熱量は、長手方向の端部における発熱量よりも多いことを特徴とする。
【００２２】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の発明において、前記磁束調整手段は、少なくとも非磁性金属材料又は非磁性金属材料を含む合金で構成されることを特徴とする。
【００２３】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４の何れかに記載の発明において、前記磁束発生手段は、少なくとも磁束を発生する励磁コイル及び該励磁コイルの巻き中心付近に配置され励磁コイルが発生した磁束を導く磁性コアとで構成されることを特徴とする。
【００２４】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明において、前記磁束調整手段は、前記磁性コアと前記誘導発熱体との間に挿入されることによって加熱部長手方向に関する作用磁束の密度分布を変化させることを特徴とする。
【００２５】
請求項７記載の発明は、請求項１〜６の何れかに記載の発明において、前記誘導発熱体は、中空の回転体であることを特徴とする。
【００２６】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の発明において、前記誘導発熱体の内部近傍に前記磁束発生手段及び前記磁束調整手段を配置したことを特徴とする。
【００２７】
請求項９記載の発明は、請求項７記載の発明において、前記誘導発熱体の外部近傍に前記磁束発生手段及び前記磁束調整手段を配置したことを特徴とする。
【００２８】
請求項１０記載の発明は、請求項１〜６の何れかに記載の発明において、前記誘導発熱体の周囲に回転可能な回転体を配置したことを特徴とする。
【００２９】
請求項１１記載の発明は、請求項１〜１０の何れかに記載の発明において、加熱装置を、画像を記録材に永久画像として加熱定着させる加熱定着装置として構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、磁束調整手段の作用によって、誘導発熱体の長手中央部の作用磁束が両端部の作用磁束よりも少なくなることによって、誘導発熱体の長手中央部の発熱量よりも両端部の発熱量よりも少なくなるため、誘導発熱体の長手方向の温度分布が均一となり、例えば画像形成装置において画像の定着不良や光沢ムラ等の問題を解決することができる。又、磁束調整手段によって誘導発熱体の発熱そのものを減少させるため、加熱装置の熱容量を増加させることがなく、省エネルギー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】
【００３１】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００３２】
＜実施の形態１＞
図１は本発明の実施の形態１に係る誘導加熱方式の加熱定着装置の概略構成を示す横断面図である。
【００３３】
図１に示す誘導加熱方式の加熱定着装置１は、搬送される被加熱材として記録材３上に形成された未定着トナー画像７を、加熱及び加圧によって融解して記録材３に融着させるものである。この加熱定着装置１は、高周波磁界を生じる磁束発生手段としてコイルアセンブリ１０と、該コイルアセンブリ１０によって加熱され記録材３の搬送方向に沿って移動自在に設けられた誘導発熱体としての定着ローラ４と、該定着ローラ４とコイルアセンブリ１０の間に一様のギャップを保持するために不図示のフレームに固定されたステー５と、記録材３の搬送路を介して定着ローラ４に対向してこれらに圧接された加圧ローラ２を備えている。
【００３４】
上記定着ローラ４は、図示矢印ａ方向に回転可能に設けられ、不図示のモータ等による駆動源によって回転駆動される。そして、加圧ローラ２は、定着ローラ４の回転に伴って矢印ｃ方向に従動回転する。
【００３５】
１２は加熱定着装置１の制御を行うタイミング制御手段としてのＣＰＵ、１３はＣＰＵ１２からの信号によりコイルアセンブリ１０に高周波電流を供給する駆動電源、１４は記録材サイズを検知する記録材サイズ検知手段であり、この記録材サイズ検知手段１４は、例えばユーザーパネルの複数のプッシュスイッチの入力された信号の組み合わせによって記録材サイズを判断する。
【００３６】
１５はＣＰＵ１２からの信号で磁束遮蔽手段である磁束遮蔽板８の変位制御を行う駆動手段として磁束遮蔽板駆動手段である。未定着トナー画像７が転写されている記録材３は、矢印ｂ方向に搬送され、該記録材３を挟持する圧接ニップ部Ｎに送り込まれる。
【００３７】
記録材３は、加熱された定着ローラ４の熱と加圧ローラ２から作用する圧力を加えられながら、圧接ニップ部Ｎを搬送される。これにより、記録材３上には未定着トナーが固着され、定着トナー画像が形成される。圧接ニップ部Ｎを通過した記録材３は、先端部が定着ローラ４の表面に当接する分離爪１６により定着ローラ４から剥離されて図１の左方向に搬送され、不図示の排出ローラによって搬送されて排出トレイ上に排出される。
【００３８】
ここで、定着ローラ４は、中空金属導体であり、例えば鉄、ニッケル、ＳＵＳ４３０等の導電性磁性材料から形成される導電層を有している。そして、定着ローラ４の外表面には、フッ素樹脂等より成る耐熱性の高い離型層が形成されている。尚、本実施の形態で用いた定着ローラ４の金属層の厚さは２０μｍ〜３．０ｍｍである。
【００３９】
定着ローラ４の中空部には、高周波磁界を生じるコイルアセンブリ１０が配設されており、高周波磁界の作用によって定着ローラ４に渦電流が誘起されて該定着ローラ４がジュール発熱する。ここで、コイルアセンブリ１０は、不図示のステーによって定着ローラ４と励磁コイル６との間に一定のギャップを保って保持されている。尚、ステーは、不図示のフレームに固定されて非回転となっている。
【００４０】
上記コイルアセンブリ１０は、磁性コア９と、該磁性コア９を挿入するための通孔が形成されたボビン１７と、このボビン１７の周囲に銅線を巻回して構成され定着ローラ４に渦電流を誘導させて該定着ローラ４を加熱する励磁コイル６を有している。
【００４１】
磁性コア９の材料としては、透磁率が大きく自己損失の小さいものが望ましく、例えばフェライト、パーマロイ、センダスト、アモルファス、珪素鋼板等が適している。ボビン１７は、磁性コア９と励磁コイル６とを絶縁する絶縁部として機能している。そして、コイルアセンブリ１０は、ボビン１７とは一体若しくは別体に構成された前記ステーに固定され、定着ローラ４の外部に露呈しないように収納されている。
【００４２】
ステーと分離爪１６及びボビン１７は、耐熱及び電気絶縁性エンジニアリング・プラスチックで構成されている。加圧ローラ２は、軸心１８と、該軸心１８の周囲に形成された耐熱ゴム層１９と、最表層がフッ素樹脂等より成る耐熱離型層とで構成されている。
【００４３】
又、定着ローラ４の外周上には、該定着ローラ４の温度を検出する温度センサ２０が設けられている。この温度センサ２０は、定着ローラ４を隔てて励磁コイル６に向かい合うように、定着ローラ４の表面に圧接又は近接され、若しくは励磁コイル６に向かい合うように定着ローラ４の内面に圧接又は近接して配置されている。又、温度センサ２０は、例えばサーミスタで構成され、このサーミスタで定着ローラ４の温度を検出しつつ、この検出信号に基づいて定着ローラ４の温度が最適温度となるように励磁コイル６への通電を制御する。
【００４４】
定着ローラ４の上方には、温度異常上昇時の安全機構としてのサーモスタット２１が設けられている。このサーモスタット２１は、定着ローラ４の表面に接触又は近接して配置されており、定着ローラ４の温度が予め設定された温度になると接点を開放して励磁コイル６への通電を切断し、定着ローラ４が所定温度以上の高温となるのを防ぐ。
【００４５】
図２は記録材サイズ検知手段１４の構成を示すブロック図であり、記録材サイズ検知手段１４は、記録材搬送時サイズ検知手段１４ａと、操作パネル１４ｂ及びカセットサイズ検知手段１４ｃとで構成され、カセットサイズ検知手段１４ｃと記録材搬送時サイズ検知手段１４ａは超音波センサ等によって構成されている。尚、構成は予め設定されたユーザー操作パネルで選択された記録材サイズによる信号とするが、ユーザーの誤操作、給材カセットヘの記録材サイズ誤挿入を避けるために給材カセットと記録材搬送時の搬送経路に置かれたセンサによって検出される構成を組み合わせ併用しても良い。
【００４６】
本実施の形態においては、定着ローラ４と励磁コイル６との間に、定着ローラ４の内面に沿うようにして、励磁コイル６から定着ローラ４へ届く磁束の一部を遮蔽する磁束調整手段としての磁束遮蔽板８が移動可能に設けられており、磁束遮蔽板駆動手段１５により磁束遮蔽板８の位置を定着ローラ４の周方向に変化させることによって、記録材サイズ検知手段１４と連動して渦電流による発熱範囲を制御することができるよう構成されている。
【００４７】
磁束遮蔽板駆動手段１５は、磁束遮蔽板８を回転駆動させる不図示のモータを有しており、このモータの駆動により磁束遮蔽板８を定着ローラ４の周方向に回転させることができる。モータには、例えばステッピングモータ等が使用される。尚、磁束遮蔽板駆動手段１５はこのような構成に限定されるものではなく、例えば、モータの代わりにベルトを使用したり、スクリューねじにより回転駆動する構成としても良い。
【００４８】
磁束遮蔽板８としては、導電体であって固有抵抗の小さい非磁性材料である銅、アルミニウム、銀若しくはその合金等が適している。
【００４９】
次に、図３に本実施の形態において用いた磁束遮蔽板８の形状の一例を示す。本実施の形態で用いた磁束遮蔽板８は、純度９９％以上の銅で構成されており、凸部の幅が２００ｍｍ、定着ローラ４の周方向の角度が２０°に設定されている。
【００５０】
図４に本実施の形態における磁束遮蔽板８の動作位置を示す。
【００５１】
本実施の形態に係る定着加熱装置１は、記録材３を加熱可能な状態（スタンバイ状態）及びＡ４Ｙ、Ａ３等の大サイズの加熱時においては、図３（ａ）に示すように、磁束遮蔽板８の凸部は、磁性コア９と定着ローラ４との間に所定の間隔を保ちつつ挿入される。又、小サイズにおいては、図３（ｂ）に示すように、磁束遮蔽板８は、励磁コイル６が発生する磁束をおおよそ妨げない退避位置に退避する。
【００５２】
図５に本実施の形態における定着ローラ４の長手方向の発熱量分布を示す。
【００５３】
本実施の形態で用いた定着ローラ４は、２０μｍ〜３ｍｍと薄肉であるため、該定着ローラ４の長手方向での熱移動が少なく、又、定着ローラ４の両端部においては中央部よりも放熱量が大きく、励磁コイル６は定着ローラ４の両端部で折り返されるため、定着ローラ４の両端部の発熱量は、中央部の発熱量よりも少なくなってしまい、端部温度ダレが顕著となる。
【００５４】
ところが、本実施の形態においては、磁束遮蔽板８が定着ローラ４の長手中央部に挿入されることにより中央部の発熱量を減少させるため、定着ローラ４の両端部の発熱が相対的に増加し、その結果、定着ローラ４の長手方向の発熱量の分布をほぼ均一にすることができる。
【００５５】
次に、図６を参照して、本実施の形態における磁束遮蔽板８の動作シーケンスを説明する。
【００５６】
ＣＰＵ１２が加熱定着装置１に記録材３の加熱動作を開始する命令を出力すると（Ｓ１０１）、記録材サイズ検知手段１４は記録材３のサイズを検知し（Ｓ１０２）、記録材３がＡ４Ｙ又はＡ３の場合は、磁束遮蔽板８を遮蔽位置に配置する（Ｓ１０３）。これに対して、記録材３がそれ以外のサイズ（Ｂ４、Ｂ５Ｙ、Ａ４Ｒ、Ｂ５Ｒ等）の場合は、磁束遮蔽板８を退避位置に配置する（Ｓ１０４）。そして、その後に記録材３の通紙加熱を開始する（Ｓ１０５）。
【００５７】
本実施の形態において、磁束遮蔽板８の配置を変化させたときの定着ローラ４の長手方向の温度分布と、比較例として、本実施の形態の構成において磁束遮蔽板８を配置しない定着加熱装置の定着ローラの長手方向の温度分布を図７に示す。本実施の形態において、スタンバイ中、Ａ４加熱時及びＢ５Ｙ加熱時の何れにおいても、定着ローラの長手方向の温度分布はほぼ均一とすることができる。一方、磁束遮蔽板を備えない比較例においては、端部温度ダレが生じている。
【００５８】
尚、本実施の形態の構成は、本発明を限定するために記載されたものではなく、適用する定着加熱装置に応じて種々の変更が可能である。例えば、本実施の形態においては、誘導発熱体として定着ローラ４を用いたが、ニッケル等の金属エンドレスベルトであっても本発明を適用することが可能である。又、本実施の形態においては、磁束遮蔽板８の凸部は１段であるが、更なる記録材サイズに対応するために凸部を２段以上設けても良い。
【００５９】
本実施の形態では、図４に示すように、略Ｔ字形状に配置された磁性コア９の水平部に磁束遮蔽板８を挿入したが、例えば図１に示すように略Ｔ字形状に配置された磁性コア９の垂直部に磁束遮蔽板８を挿入しても良い。又、本発明の構成において、磁性コア９の配置は略Ｔ字形状に限定されるものではない。
【００６０】
更に、本実施の形態で用いた磁束遮蔽板８は、定着ローラ４の長手方向に対して略対称であるが、例えば異なる記録材サイズを定着ローラ４の一端を基準に通紙する場合にあっては非対称であっても良い。
【００６１】
＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２について説明する。
【００６２】
図８は本実施の形態に係る加熱定着装置の断面図である。
【００６３】
本実施の形態に係る加熱定着装置においては、定着ローラ２０４の外側近傍に、励磁コイル２０６と磁性コア２０９が配置されている。そして、磁束遮蔽板２０８は、定着ローラ２０４と励磁コイル２０６及び磁性コア２０９の間に一定のギャップを保って配置されている。
【００６４】
而して、本実施の形態２では、定着ローラ２０４の外部に磁束遮蔽板２０８と励磁コイル２０６を配置しているため、定着ローラ２０４の周囲の雰囲気への放熱が期待でき、励磁コイル２０６の温度は、前記実施の形態１のそれよりも低くなり、より高効率な加熱が期待される。
【００６５】
ここで、本実施の形態で用いた磁束遮蔽板２０８の形状を図９に示す。本実施の形態においては、磁束遮蔽板２０８の凸部の角度を１５°とした。
【００６６】
而して、本実施の形態２においても、磁束遮蔽板２０８が定着ローラ２０４の長手中央部に誘導される磁束を調整するため、定着ローラ２０４の長手方向の温度分布を均一にすることができる。
【００６７】
尚、本実施の形態の構成は、本発明を限定するために記載されたものではなく、前記実施の形態１と同様に、種々の変更が可能であることは勿論である。
【００６８】
＜実施の形態３＞
次に、本発明の実施の形態３について説明する。
【００６９】
図１０は本実施の形態に係る加熱定着装置の断面図である。
【００７０】
本実施の形態に係る加熱定着装置においては、磁束発生手段である励磁コイル３０６は、磁性コア３０９の周囲に巻き付けられ、誘導発熱体である加熱板３２５を誘導加熱する。張架ローラ３２３，３２４によって張架され、加熱板３２５と接触して加熱される回転体であるエンドレスベルト３２２は、不図示の駆動手段によって回転駆動される。磁束遮蔽板３０８は、磁性コア３０９と加熱板３２５の間に一定の間隔を保ちつつ挿入される。
【００７１】
而して、本実施の形態３では、誘導発熱体としての加熱板３２５と回転体としてのエンドレスベルト３２２が別々であるため、例えば、エンドレスベルト３２２に耐熱樹脂ベルトを用いることが可能となる。
【００７２】
図１１に本実施の形態で用いた磁束遮蔽板３０８の形状を示す。本実施の形態においては、磁束遮蔽板３０８は略平面であって、該磁束遮蔽板３０８の凸部を２０ｍｍとした。
【００７３】
而して、本実施の形態においても、磁束遮蔽手段３０８が定着ローラ３０４の長手中央部に誘導される磁束を調整するため、定着ローラ３０４の長手方向の温度分布を均一にすることができる。
【００７４】
尚、本実施の形態の構成において、磁束遮蔽板３０８は略平面状であるが、定着加熱装置の形態に応じて曲面状の磁束遮蔽板を用いても良い。又、本実施の形態の構成は、本発明を限定するために記載されたものではなく、前記実施の形態１と同様に、種々の変更が可能であることは勿論である。
【００７５】
＜実施の形態４＞
次に、本発明の実施の形態４について説明する。
【００７６】
前記実施の形態１〜３において示した構成では、種々の紙種や紙サイズが混載された連続定着動作においては、記録材サイズに応じて磁束遮蔽板が動作してしまうため、磁束遮蔽板の動作回数が増加してしまう。
【００７７】
そこで、本実施の形態に係る加熱定着装置では、様々な記録材種類や記録材サイズが混載された連続定着動作であっても、磁束遮蔽板の動作回数を極力少なく抑え、定着ローラの長手方向の温度分布を均一にするようにした。
【００７８】
図１２は本実施の形態に係る加熱定着装置の概略構成図である。
【００７９】
本実施の形態においては、定着ローラ４０４の内部に、励磁コイル４０６及び磁性コア４０９を内包するコイルアセンブリ４１０が、定着ローラ４０４の内面と所定の間隔を保って保持されている。又、磁束遮蔽板４０８は、不図示の磁束遮蔽板駆動装置によってコイルアセンブリ４１０の表面に沿うように任意の位置に移動可能である。そして、定着ローラ４０４の温度を検知するメインサーミスタ４２０ａと小サイズ用サーミスタ４２０ｂ及び中サイズ用サーミスタ４２０ｃが定着ローラ４０４の表面に配置されている。
【００８０】
磁束遮蔽板４０８は、図１３に示すように、定着ローラ４０４の略中央（通紙中央）を基準としてほぼ対称であって、中央遮蔽部と中サイズ遮蔽部及び小サイズ遮蔽部を備えている。又、それぞれの領域に対応するように、メインサーミスタ４２０ａと小サイズ用サーミスタ４２０ｂ及び中サイズ用サーミスタ４２０ｃが配置されている。
【００８１】
次に、本実施の形態における磁束遮蔽板４０８の動作位置を図１４に示す。
【００８２】
本実施の形態に係る加熱定着装置は、記録材を加熱可能な状態（スタンバイ状態）及びＡ４Ｙ、Ａ３等の大サイズ記録材の加熱時においては、図１４（ａ）に示すように、磁束遮蔽板８の中央遮蔽部は、磁性コア４０９と定着ローラ４０４との間に所定の間隔を保ちつつ挿入され、定着ローラ４０４の長手中央部の発熱量を減少させることによって、定着ローラ４０４の長手方向の温度分布を均一にする。
【００８３】
又、Ｂ４、Ｂ５Ｙ等の中サイズ記録材においては、図１４（ｂ）に示すように、磁束遮蔽板８の中サイズ遮蔽部は、磁性コア４０９と定着ローラ４０４との間に所定の間隔を保ちつつ挿入され、中サイズ記録材の非通紙部領域の発熱量を減少させることによって、定着ローラ４０４の非通紙部昇温を低減させる。
【００８４】
更に、Ａ４Ｒ、Ｂ５Ｒ、Ａ５Ｒ等の小サイズ記録材においては、図１４（ｃ）に示すように、磁束遮蔽板８の小サイズ遮蔽部は、磁性コア４０９と定着ローラ４０４との間に所定の間隔を保ちつつ挿入され、小サイズ記録材の非通紙部領域の発熱量を減少させることによって、定着ローラ４０４の非通紙部昇温を低減させる。
【００８５】
次に、本実施の形態における磁束遮蔽板４０８の動作シーケンスを図１５に基づいて説明する。
【００８６】
不図示のＣＰＵから本実施の形態に係る加熱定着装置に定着動作開始命令が発生する（Ｓ４０１）と、中サイズ用サーミスタの温度Ｔｍを検知（Ｓ４０２）して、中サイズ用サーミスタ検知温度Ｔｍが所定温度範囲内（本実施の形態４では、１６５℃≦Ｔｍ≦２２０℃）の場合は、磁束遮蔽板４０８は動作を行わず、中サイズ用サーミスタ検知温度Ｔｍが所定温度を超えた場合（本実施の形態では、Ｔｍ＞２２０℃）、磁束遮蔽板４０８は図１４（ｂ）に示される中サイズ遮蔽位置に移動する（Ｓ４０３）。又、中サイズ用サーミスタ検知温度Ｔｍが所定温度よりも低い場合（本実施の形態では、Ｔｍ＜１６５℃）は、磁束遮蔽板４０８は、図１４（ａ）に示される中央部遮蔽位置に移動（Ｓ４０４）し、再び中サイズ用サーミスタの温度Ｔｍを検知する。
【００８７】
次に、小サイズ用サーミスタの温度Ｔｓを検知（Ｓ４０５）して、小サイズ用サーミスタ検知温度Ｔｓが所定温度範囲内（本実施の形態４では、１７０℃≦Ｔｓ≦２１５℃）の場合は、磁束遮蔽板４０８は動作を行わず、再び中サイズ用サーミスタの温度Ｔｍを検知する。ここで、小サイズ用サーミスタ検知温度Ｔｓが所定温度を超えた場合（本実施の形態では、Ｔｓ＞２１５℃）、磁束遮蔽板４０８は、図１４（ｃ）に示される小サイズ遮蔽位置に移動する（Ｓ４０６）。又、小サイズ用サーミスタ検知温度Ｔｓが所定温度よりも低い場合（本実施の形態４では、Ｔｍ＜１７０℃）は、磁束遮蔽板４０８は図１４（ａ）に示される中央部遮蔽位置に移動し（Ｓ４０４）、再び中サイズ用サーミスタの温度Ｔｍを検知する。
【００８８】
以上のシーケンスを、不図示のＣＰＵから本実施の形態に係る加熱定着装置に出力終了命令が発生される（Ｓ４０７）まで、繰り返し行う。
【００８９】
そして、不図示のＣＰＵから出力終了命令が発生されると、磁束遮蔽板４０８は、図１４（ａ）に示される中央部遮蔽位置に移動し（Ｓ４０８）、加熱定着動作を終了する（Ｓ４０９）。
【００９０】
而して、本実施の形態に係る加熱定着装置によれば、非通紙部領域及びその付近の定着ローラ４０４の温度を検知しつつ、磁束遮蔽板４０８を温度に対応した部分のみ動作させるため、様々な紙種が混載した連続定着であっても、磁束遮蔽板４０８の動作を少なく抑えつつ定着ローラ４０４の長手方向の温度分布をほぼ均一とすることが可能になる。
【００９１】
尚、以上説明した本実施の形態の構成であっても、本発明を限定するために記載されたものではなく、前記実施の形態１と同様に、適用する加熱定着装置に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。例えば、磁束遮蔽板の構成や動作シーケンス、温度検知手段等は、本発明を用いる加熱定着装置に応じて適時変更しても良い。又、例えば前記実施の形態２及び３に示した構成と組み合わせることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る加熱定着装置の概略断面図である。
【図２】本発明に係る記録材サイズ検知手段の概略構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る磁束遮蔽板の構成図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る磁束遮蔽板の動作説明図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る加熱定着装置の発熱量分布を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る磁束遮蔽板の動作シーケンス図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る加熱定着装置の温度分布を比較例と対比して示す図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る磁束遮蔽板の動作説明図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る磁束遮蔽板の構成図である。
【図１０】本発明の実施の形態３に係る磁束遮蔽板の動作説明図である。
【図１１】本発明の実施の形態３に係る磁束遮蔽板の概略図である。
【図１２】本発明の実施の形態４に係る加熱定着装置の概略構成図である。
【図１３】本発明の実施の形態４に係る磁束遮蔽板の概略図である。
【図１４】本発明の実施の形態４に係る磁束遮蔽板の動作説明図である。
【図１５】本発明の実施の形態４に係る磁束遮蔽板の動作シーケンス図である。
【符号の説明】
【００９３】
１    加熱定着装置（加熱装置）
２    加圧ローラ
３    記録材（被加熱材）
４，２０４，４０４  定着ローラ（誘導発熱体）
５    ステー
６，２０６，３０６，４０６  励磁コイル（磁束発生手段）
７    未定着トナー画像
８，２０８，３０８，４０８  磁束遮蔽板（磁束調整手段）
９，２０９，３０９，４０９  磁性コア
１０，４１０  コイルアセンブリ
１２    ＣＰＵ
１３    駆動電源
１４    記録材サイズ検知手段
１５    磁束遮蔽板駆動手段
１６    分離爪
１７    ボビン
２０    温度センサ
２１    サーモスタット
３２２  エンドレスベルト
３２３，３２４  張架ベルト
３２５  加熱板（誘導発熱体）
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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