(57)【要約】【課題】装置の大型化、コストアップを抑制しつつ、信頼性、耐久性、画像品質の向上を達成した加熱装置、及び、画像形成装置の提供。【解決手段】  磁束発生手段３ｂ・３ｃと、前記磁束発生手段の発生磁束により電磁誘導発熱して被加熱材を加熱する誘導発熱体１と、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の一部を遮蔽する磁束遮蔽手段１２と、必要磁束遮蔽領域に応じ前記磁束遮蔽手段を可動せしめる移動手段１５と、前記誘導発熱体の温度を検知する温度検知手段４・５・６と、を備えた加熱装置において、前記磁束発生手段、前記磁束遮蔽手段、及び前記温度検知手段は前記誘導発熱体の被加熱材を加熱する面側とは反対側に配置され、前記温度検知手段は前記磁束遮蔽手段の可動領域外において前記誘導発熱体の面に接して温度を検知するように配置した。【選択図】図６
2005190728.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁束発生手段と、前記磁束発生手段の発生磁束により電磁誘導発熱して被加熱材を加熱する誘導発熱体と、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の一部を遮蔽する磁束遮蔽手段と、必要磁束遮蔽領域に応じ前記磁束遮蔽手段を可動せしめる移動手段と、前記誘導発熱体の温度を検知する温度検知手段と、を備えた加熱装置において、
前記磁束発生手段、前記磁束遮蔽手段、及び前記温度検知手段は前記誘導発熱体の被加熱材を加熱する面側とは反対側に配置され、前記温度検知手段は前記磁束遮蔽手段の可動領域外において前記誘導発熱体の面に接して温度を検知するように配置したことを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
前記誘導発熱体は円筒形状であり、前記磁束遮蔽手段、及び、前記温度検知手段は、前記円筒形状の誘導発熱体の内側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
【請求項３】
前記磁束遮蔽手段は、装置に導入される被加熱材のサイズに応じて磁束遮蔽領域を可変とするよう移動可能であることを特徴とする請求項１または２に記載の加熱装置。
【請求項４】
前記温度検知手段は、前記誘導発熱体の被加熱材搬送領域に対応する領域内の温度を検知するように配置されたことを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の加熱装置。
【請求項５】
前記温度検知手段は、サーミスタであることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の加熱装置。
【請求項６】
前記温度検知手段は、サーモスイッチであることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の加熱装置。
【請求項７】
前記誘導発熱体は、記録材に形成された未定着現像剤像を熱定着させる熱定着手段であることを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の加熱装置。
【請求項８】
記録材に未定着トナー画像を形成担持させる作像手段と、その未定着トナー画像を記録材に定着させる像加熱手段とを有し、前記加熱定着手段が請求項１から７の何れかに記載の加熱装置であることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁（磁気）誘導加熱方式の加熱装置、及び、この加熱装置を画像定着などの像加熱装置として備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
便宜上、電子写真複写機・プリンタ・ファックス等の画像形成装置における像加熱装置としての画像加熱定着装置を例にして説明する。
【０００３】
画像形成装置における画像加熱定着装置は、画像形成装置の作像部において電子写真・静電記録・磁気記録等の適宜の画像形成プロセス手段により、加熱溶融性の樹脂等よりなるトナー（顕画剤）を用いて被加熱材としての記録材の面に直接方式若しくは間接（転写）方式で形成した未定着のトナー画像を記録材面に永久固着画像として加熱定着処理する装置である。
【０００４】
加熱体として電磁誘導発熱体を用いる加熱定着装置の要部の横断模型図を図８に示す。この定着装置は、例えば特許文献１等の記載にあるように、電磁誘導発熱体に磁場発生手段で磁場を作用させて、この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としてのシート材に熱を付与して未定着のトナー画像をシート材面に加熱定着処理する装置である。
【０００５】
誘導発熱体としての定着ローラ１と平行かつ回転自在に加圧ローラ（加圧部材）２が当接し、トナー定着を行うニップ部Ｎが形成される。定着ローラ１は、加熱に要する電力およびウエイトタイムを削減するために、熱容量が小さい薄肉の鉄芯金ローラ１で、外面に定着ローラ表層（フッ素樹脂コーティング層）１ａが施されている。また、定着ローラ１は、図示せぬ定着ローラ匡体に回転自在に支持されており、図示せぬ駆動機構により回転力が与えられる。さらに、定着ローラ１の内部に磁性コア３ｂと励磁コイル３ｃが電磁誘導加熱ホルダー３ａに保持された磁束発生手段としての電磁誘導加熱方式の熱源３が、図示せぬ定着ローラ匡体に回転しないように固定されている。励磁コイル３ｃは図示せぬ励磁回路から供給される交番電流によって交番磁束を発生し、交番磁束は磁性コア３ｂに導かれてニップ部Ｎに対向した、鉄芯金ローラ１ｂに渦電流を発生させる。その渦電流は鉄芯金ローラ１ｂの固有抵抗によってジュール熱を発生させる。即ち、励磁コイル３ｃに交番電流を供給することで定着ニップ部Ｎにおいて定着ローラ１が電磁誘導発熱状態になる。そして、定着ローラ１は回転に伴い表面温度の均一化が行われる。
【０００６】
定着ローラ１温度は定着ローラ表層１ａに接触させて配置した温度検知手段としてのメインサーミスタ４により検出され、表面温度が図示しない制御装置により任意な温度（定着温度）に温調される。温度検知手段としては、前記メインサーミスタ４以外に、異常高温検知用のサブサーミスタ５、及び、サーモスイッチ６を、前述のメインサーミスタ４と同様の周上位置に長手方向（図示前奥方向）にずらして配置させている。また、ここで例としてあげた、これらの接触式温度検知手段４・５・６の使用時には、接触による定着ローラ表層１ａへのダメージを考慮し、不図示のレシプロ機構により、温度検知手段４・５・６と定着ローラ表層１ａとの接触面を分散させることで高耐久性を達成している場合もある。あるいは、異常高温検知用の温度検知手段５・６の場合には、定着ローラ長手方向の配置を、シート材非搬送領域である、定着ローラ１の端部に配置し、定着ローラ表層１ａのダメージが発生しても、画像への影響がないようにしたものもある。
【０００７】
また、電磁誘導加熱方式の熱源３と鉄芯金ローラ１ｂとの間には磁束遮蔽手段としての可動式の磁束遮蔽板１２が配置され、搬送されるシート材Ｐのサイズに応じて、磁束遮蔽板１２を動作させる。磁束遮蔽板１２は、例えば、図６に示すように、シート材搬送方向に直行する方向（定着ローラ１の長手方向）に形状を変化させ、小サイズシート材の非搬送領域Ｃを遮蔽するような形状にすることで、小サイズシート材搬送時における定着ローラ１端部の過昇温を防止できる。
【０００８】
つまり、図８−Ａでは、磁束遮蔽板１２は磁束遮蔽板退避位置にあり、磁性コア３ｂに導かれニップ部Ｎに向かう交番磁束は長手方向（図示前奥方向）全域において遮蔽されることなく、定着ローラ１の長手方向全域を電磁誘導発熱させる。すなわち、定着ローラ１と加圧ローラ２を回転動作させ、定着ニップ部Ｎの両ローラ１・２間に画像定着すべき未定着トナー画像ｔを形成担持させた大サイズシート材Ｐを搬送ベルト７から定着前ガイド８を介して導入し両ローラにより挟持搬送させることで、ニップ部において定着ローラの熱を大サイズシート材に与えると共に、ニップ部の加圧力にて未定着トナー画像をシート材面に熱圧定着させて、そのシート材を定着後ガイド９を介して排紙ローラ１０に送り出している。
【０００９】
一方、図８−Ｂでは、磁束遮蔽板１２は、遮蔽位置にあり、磁性コア３ｂに導かれニップ部Ｎに向かう交番磁束の一部（長手方向端部領域）は磁束遮蔽板１２に遮蔽されることで、定着ローラ１の長手方向端部領域の発熱を抑制することが可能である。この磁束遮蔽板１２の動作は不図示の駆動手段による回転運動で制御される。すなわち、定着ローラ１と加圧ローラ２を回転動作させ、定着ニップ部Ｎの両ローラ１・２間に画像定着すべき未定着トナー画像ｔを形成担持させた小サイズシート材Ｐを搬送ベルト７から定着前ガイド８を介して導入し両ローラにより挟持搬送させることで、ニップ部において定着ローラの熱を小サイズシート材に与えると共に、ニップ部の加圧力にて未定着トナー画像をシート材面に熱圧定着させて、そのシート材を定着後ガイド９を介して排紙ローラ１０に送り出している。なお、符号１３はシート材Ｐの定着ローラ１への巻き付き防止用の分離爪である。
【００１０】
また、上記の定着装置においては、前述のサブサーミスタ５を、異常高温検知のみの手段としての使用に加え、定着ローラ１の端部昇温を検知し、磁束遮蔽板１２の制御に用いる場合もある。
【００１１】
このような電磁誘導加熱方式の定着装置は、定着ローラ１のニップ部近傍を電磁誘導加熱することができ、ハロゲンランプを熱源として用いた熱ローラ方式の定着装置よりも高効率の定着プロセスを達成している。また同時に、磁束調整手段である磁束遮蔽板１２によりシート材の非搬送領域（端部）の過昇温防止により、高耐久化、高画質化が可能である。
【特許文献１】特開平９−１７１８８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上記のような従来技術の場合には、下記のような問題が生じていた。
【００１３】
近年、画像形成装置には、更なる装置の信頼性、耐久性、画像品質の向上、装置の小型化、及び、コストダウンが要求されている。
【００１４】
図８に示したような、接触式温度検知手段（メインサーミスタ４、サブサーミスタ５、サーモスイッチ６）を用いる場合には、前述したように、接触による定着ローラ表層１ａへのダメージを考慮し、不図示のレシプロ機構により、温度検知手段４・５・６と定着ローラ表層１ａとの接触面を分散させることで高耐久性を達成している。
【００１５】
しかしながら、この接触式温度検知手段のレシプロ機構を用いることは、部品点数の増加、及び、その駆動手段等、近年のコストダウンへの要求に相反する要因となる。また、レシプロ機構による接触面の分散を行ったとしても、定着ローラ表層１ａに接触していることに変わりはなく、定着ローラ表層１ａの磨耗は、この接触領域において最も進行し、耐久寿命を制約する第一の要因となる。
【００１６】
さらに、定着ローラ表層１ａには、シート材へ定着しきれなかった現像剤（トナー）の一部が付着しており、接触式温度検知手段の接触面に、定着ローラ表層クリーニング用のクリーニングローラ１１で除去し得なかった現像剤が付着し堆積する場合がある。この堆積現像剤が、なんらかの外乱により、接触面から離脱し再び定着搬送中のシート材表面へ付着し画像汚れを発生させる場合もある。
【００１７】
これらの問題を解決する手段として、非接触式の温度検知手段を採用することが考えられるけれども、非接触式温度検知手段は応答性に劣り、また、検知面を直接検知しないため、周辺のエアフロー等の影響を受けやすく高精度を達成するのは難しい。近年、画像形成装置に要求される低電力化に伴い、定着ローラ１の鉄芯金ローラ１ｂの薄肉化による、定着ローラ１の低熱容量化が進んでいる。低熱容量化が招く要因として、定着ローラ１の温度変化は急激になり、かつ、外乱影響へは過敏に反応することになり、温度検知手段の応答性、及び、高精度検知は必須の条件である。しかしながら、これを補う高応答性の非接触温度検知手段を採用することはコストアップに結びつき、高精度化には、エアフローの安定等、周辺部品点数の増大により、これもまたコストアップへと繋がる。さらに、非接触式温度検知手段は検知対象である定着ローラ１より一定の距離離間する必要があり、加えて、検知手段自身の昇温対策が必要なため、結果として、非接触温度検知手段の占有領域は大きく採る必要から、装置の大型化を招く。
【００１８】
本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、装置の大型化、コストアップを抑制しつつ、信頼性、耐久性、画像品質の向上を達成した加熱装置、及び、画像形成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】
本発明に係る加熱装置、及び、画像形成装置は下記の構成を特徴とする。
【００２０】
（１）磁束発生手段と、前記磁束発生手段の発生磁束により電磁誘導発熱して被加熱材を加熱する誘導発熱体と、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の一部を遮蔽する磁束遮蔽手段と、必要磁束遮蔽領域に応じ前記磁束遮蔽手段を可動せしめる移動手段と、前記誘導発熱体の温度を検知する温度検知手段と、を備えた加熱装置において、
前記磁束発生手段、前記磁束遮蔽手段、及び前記温度検知手段は前記誘導発熱体の被加熱材を加熱する面側とは反対側に配置され、前記温度検知手段は前記磁束遮蔽手段の可動領域外において前記誘導発熱体の面に接して温度を検知するように配置したことを特徴とする加熱装置。
【００２１】
（２）前記誘導発熱体は円筒形状であり、前記磁束遮蔽手段、及び、前記温度検知手段は、前記円筒形状の誘導発熱体の内側に配置されていることを特徴とする（１）に記載の加熱装置。
【００２２】
（３）前記磁束遮蔽手段は、装置に導入される被加熱材のサイズに応じて磁束遮蔽領域を可変とするよう移動可能であることを特徴とする（１）または（２）に記載の加熱装置。
【００２３】
（４）前記温度検知手段は、前記誘導発熱体の被加熱材搬送領域に対応する領域内の温度を検知するように配置されたことを特徴とする（１）から（３）の何れかに記載の加熱装置。
【００２４】
（５）前記温度検知手段は、サーミスタであることを特徴とする（１）から（４）の何れかに記載の加熱装置。
【００２５】
（６）前記温度検知手段は、サーモスイッチであることを特徴とする（１）から（４）の何れかに記載の加熱装置。
【００２６】
（７）前記誘導発熱体は、記録材に形成された未定着現像剤像を熱定着させる熱定着手段であることを特徴とする（１）から（６）の何れかに記載の加熱装置。
【００２７】
（８）記録材に未定着トナー画像を形成担持させる作像手段と、その未定着トナー画像を記録材に定着させる加熱定着手段とを有し、前記加熱定着手段が（１）から（７）の何れかに記載の加熱装置であることを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００２８】
すなわち、温度検知手段は誘導発熱体の被加熱材を加熱する面側とは反対側に配置されて、磁束遮蔽手段の可動領域外において誘導発熱体の面に接して温度を検知するので、誘導発熱体の被加熱材を加熱する面の磨耗を完全に回避することができ、その結果、誘導発熱体の耐久性を飛躍的に向上させることが、コストアップを招くことなく達成できる。さらに、温度検知手段が誘導発熱体の被加熱材を加熱する面と接することによる障害を回避できる。例えば、加熱装置を画像加熱定着装置として用いた場合には、誘導発熱体の被加熱材を加熱する面での現像剤（トナー）の温度検知手段への堆積はなくなり、これに起因する画像汚れの発生は皆無となり、画像品質の向上も同時に達成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に添付図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【実施例】
【００３０】
（１）画像形成装置例
図１は本実施例における画像形成装置の概略構成模型図である。本例の画像形成装置は、本発明に従う電磁誘導加熱方式の加熱装置を画像加熱定着装置として具備している、転写式電子写真プロセス利用のレーザープリンターである。
【００３１】
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）であり、矢印の時計方向に所定の周速度で回転駆動される。
【００３２】
１０２は帯電手段としての帯電ローラであり、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。
【００３３】
１０３はレーザースキャナであり、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Ｌ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。
【００３４】
１０４は現像装置であり、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。
【００３５】
１０５は転写手段としての転写ローラであり、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。
【００３６】
転写ニップ部Ｔを出た記録材Ｐは感光ドラム１０１面から分離されて後述する電磁誘導加熱方式の画像加熱定着装置１００に導入される。画像加熱定着装置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定着し、該記録材Ｐを排出搬送する。
【００３７】
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。
【００３８】
（２）画像加熱定着装置１００
本例の画像加熱定着装置１００は本発明に従う電磁誘導加熱方式の加熱装置であり、図２は該装置の途中部分省略の正面模型図、図３はその一部切欠き図である。図４は磁気遮蔽板の駆動端部側の外観斜視図である。
【００３９】
本例に示す定着装置１００においては、説明の簡略化のため、従来の定着装置と共通する部材・部品には同一符号を付す。
【００４０】
２０は加熱定着部材としての定着ローラアセンブリ、２は加圧部材としての加圧ローラである。これらの２つの部材２０・２を上下に並行に配列し、圧接させて、定着ニップ部Ｎを形成させている。
【００４１】
定着ローラアセンブリ２０は、誘導発熱体（加熱体）としての円筒形状の定着ローラ１を備え、該定着ローラ１には被加熱材としての記録材Ｐを加熱する外周面とは反対側すなわち内側に磁束発生手段としての励磁コイルアセンブリ３０が挿入して配設されている。
【００４２】
定着ローラ１は、ニッケル、鉄、強磁性ＳＵＳ、鉄−ニッケル合金、鉄−ニッケル−クロム合金、ニッケル−コバルト合金等の磁性金属（導電体）からなる芯金ローラ１ａの外周面にフッ素樹脂等の耐熱性離型層１ｂを形成具備させた、厚さ例えば５０μｍ〜２０００μｍの誘導発熱体製の円筒形状の薄肉金属スリーブ単体、あるいは該金属層を含む複合層スリーブであり、その奥側と手前側の端部にそれぞれ滑り環２１ａ・２１ｂを外嵌固着し、その滑り環部分を定着装置の奥側と手前側のメイン側板６１ａ・６１ｂにそれぞれ軸受部材６２ａ・６２ｂを介して回転自由に支持させて配設してある。
【００４３】
定着ローラ１の内空に挿入して配設した励磁コイルアセンブリ３０は、電磁誘導加熱ホルダ（外装ケース体）（以下、ホルダと記す）３ａと、磁束発生手段としての磁性コア３ｂおよび励磁コイル３ｃと、磁気遮蔽手段としての磁気遮蔽板１２等の組み立て体であり、ホルダ３ａ内に励磁コイル３ｃと磁性コア３ｂを格納保持させると共に、ホルダ３ａの奥側端部側に磁気遮蔽板１２を回転自由に組付けて支持させてある。そして、この励磁コイルアセンブリ３０を、ホルダ３ａの奥側と手前側の端部３ａ１・３ａ２を定着装置の奥側と手前側のメイン側板６１ａ・６１ｂよりも外側に配設したサブ側板６３ａ・６３ｂ間に所定の角度姿勢で非回転に支持させて、定着ローラ内面に非接触に所定の間隔をあけた状態にして配設してある。
【００４４】
加圧ローラ２は、芯金２ａと、耐熱性弾性体層２ｂと、さらには離形性表面層２ｃからなり、上記定着ローラアセンブリ２０の下側に定着ローラ１に並行に配列して、芯金２ａの奥側と手前側の端部２ａ１・２ａ２を定着装置の奥側と手前側のメイン側板６１ａ・６１ｂ間に軸受部材６４ａ・６４ｂを介して回転自在に支持させて配設してある。軸受部材６４ａ・６４ｂはそれぞれメイン側板６１ａ・６１ｂに対して定着ローラ１に向かう方向に移動可能に配設してあり、この軸受部材６４ａ・６４ｂを不図示の加圧バネ等の付勢手段で押し上げ付勢状態にすることで、加圧ローラ２を所定の押圧力をもって定着ローラ１の下面部に対して弾性体層２ｂの弾性に抗して圧接させて所定幅の定着ニップ部（加熱ニップ部）Ｎを形成させている。
【００４５】
Ｇ１は定着ローラ駆動ギアであり、定着ローラ１の奥側端部に外嵌固着して配設してある。このギアＧ１に第１の駆動源１４側から駆動力が伝達されることで、定着ローラ１が図５において時計方向に所定の周速度にて回転駆動される。この定着ローラ１の回転駆動に伴い、定着ニップ部Ｎにおいて定着ローラ１との摩擦力で加圧ローラ２に回転トルクが作用して該加圧ローラが従動回転する。
【００４６】
励磁コイルアセンブリ３０において、ホルダ３ａは、定着ローラ１の内径よりも外径が少し小さい横断面半円状樋形であり、その内側に励磁コイル３ｃと磁性コア３ｂを配設して保持させてある。ホルダ３ａの奥側端部３ａ１は筒軸部とし、この筒軸部を定着装置の奥側のサブ側板６３ａに形成した円孔に挿入して保持させ、ホルダ３ａの手前側端部３ａ２はＤカット軸部として、このＤカット軸部を定着装置の手前側のサブ側板６３ｂに設けたＤ型孔に挿入して保持させることで、ホルダ３ａすなわち励磁コイルアセンブリ３０を奥側と手前側のサブ側板６３ａ・６３ｂ間に、半円筒面側を下向きにした角度姿勢で非回転に支持させて、かつ定着ローラ１の内面に非接触に所定の間隔をあけて配設してある。
【００４７】
本例のホルダ３ａは耐熱性と機械的強度を兼ね備えたＰＰＳ系樹脂にガラスを添加したものの成形体である。もちろん非磁性である。ホルダ３ａには、ＰＰＳ系樹脂、ＰＥＥＫ系樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、セラミック、液晶ポリマー、フッ素系樹脂などの非磁材料が適している。
【００４８】
励磁コイル３ｃは加熱に十分な交番磁束を発生するものでなければならないが、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。励磁コイル３ｃ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、コア３ｂを周回するようにホルダ３ａの内側底面の形状に合わせて横長舟形に８〜１２回巻回して励磁コイル３ｃを構成したものが使われる。３ｃ１・３ｃ２は上記励磁コイル３ｃの２本の引き出しリード線であり、ホルダ３ａの奥側端部３ａ１である筒軸部内を通してホルダ３ａの外側に引き出して高周波電源３に接続してある。
【００４９】
励磁コア３ｂには例えばフェライトやパーマロイ等といったトランスのコアに用いられる磁性材料の板状部材が用いられる。本例においては、励磁コイル３ｃの中心位置に配置され、大サイズシート搬送領域（大サイズ紙通紙幅領域）Ａに対応する長さ寸法を有する一枚の横長矩形板状の垂直部コアからなる。
【００５０】
Ｇ２は磁気遮蔽板駆動ギアであり、定着装置の奥側のサブ側板６３ａの内側において、ホルダ３ａの奥側端部３ａ１である筒軸部に軸受部材２２を介して回転自由に外嵌支持させてある。
【００５１】
定着ローラ１において励磁コイルアセンブリ３０と芯金ローラ１ａとの間には可動式の磁束遮蔽板１２が配置されている。磁束遮蔽板１２は、遮蔽部１２ａと支持部１２ｂとフランジ部１２ｃなどからなり、一体で構成されている。磁束遮蔽板１２は、該遮蔽板の奥側端部に設けたフランジ部１２ｃを図４に示すように磁気遮蔽部材駆動ギアＧ２の内面にビスｂ１・ｂ２で止めてギアＧ２に一体に固定支持させてある。本実施例においては、記録材Ｐとしてのシート材の搬送方向に直交する方向（定着ローラ１の長手方向）に形状を変化させる構成となっている。具体的には、支持部１２ｂにより連結支持された奥側端部および手前側端部の両端部を突起状に定着ローラ１の円周方向に伸長して遮蔽部１２ａとなし、この伸長部分（遮蔽部１２ａ）が交番磁束を遮蔽する。磁束遮蔽を必要と想定されるシート材サイズに応じて、この遮蔽部１２ａの長手方向幅・位置は決定される。磁気遮蔽部材１２の材質は、非磁性かつ良電気導電性の物質、例えば、アルミニウム、銅、マグネシウム、銀などの合金である。
【００５２】
上記の磁気遮蔽部材駆動ギアＧ２に移動手段としての第２の駆動源１５側から駆動力が伝達されることで該ギアＧ２が回転し、該ギアＧ２に一体の磁気遮蔽部材１２が定着ローラ１の内周面に沿って回転動する。
【００５３】
本実施例においては、定着装置に対するシート材Ｐの通紙は中央基準搬送でなされる。図２・図３において、Ｏがその中央搬送基準線であり、定着装置の長手方向略中央に設定してある。Ａは大サイズシート材の搬送領域であり、非通紙部昇温の起こらない最大通紙幅領域に対応している。Ｂは大サイズシート材搬送領域Ａに対応する大サイズ紙よりも幅が小さい小サイズシート材の搬送領域（小サイズ紙通紙幅領域）である。Ｃは小サイズ紙を通紙した時に生じる小サイズシート材非搬送領域（非通紙部領域）である。前記の磁気遮蔽板１２の遮蔽部１２ａは非搬送領域Ｃをカバーする長さ寸法のものとしてある。
【００５４】
磁気遮蔽板１２は、常時は、図５−Ａのように、定着ローラ１内において励磁コイルアセンブリ３０の上側位置をホームポジションである磁気遮蔽板退避位置としてこの位置に保持される。この退避位置は、励磁コイルアセンブリ３０から定着ローラ１に磁束が実質的に作用しない位置である。また、磁気遮蔽板１２は、図５−Ｂのように、定着ローラ１内において励磁コイルアセンブリ３０の下側位置を遮蔽位置としてこの位置に保持される。この遮蔽位置は、励磁コイルアセンブリ３０から定着ローラ１に対する作用磁束を遮蔽部１２ａにより一部遮蔽する作用磁束遮蔽位置である。
【００５５】
上記のように、磁束遮蔽板１２を小サイズシート材の非搬送領域を遮蔽するような形状にすることで、小サイズシート材が連続して搬送された際に発生しやすい定着ローラ１端部の非搬送領域Ｃの過昇温を防止できる。つまり、図５−Ａでは、磁束遮蔽板１２は磁束遮蔽板退避位置にあり、磁性コア３ｂに導かれニップ部に向かう交番磁束は長手方向（図示前奥方向）全域において遮蔽されることなく、定着ローラ１の長手方向全域を電磁誘導発熱させる。一方、図５−Ｂでは、磁束遮蔽板１２は、遮蔽位置にあり、磁性コア３ｂに導かれニップ部に向かう交番磁束の一部（長手方向端部領域）は遮蔽部１２ａに遮蔽されることで、定着ローラ１の長手方向端部領域の発熱を抑制することが可能である。この磁束遮蔽板１２は、例えば、ニップ部Nに通紙使用されるシート材のサイズを検知するサイズ検知センサ（図示せず）からの検知信号に基づいて制御回路７が駆動機構１５を回転駆動制御することによって、退避位置から遮蔽位置へ、または遮蔽位置から退避位置へ回転移動される。
【００５６】
（３）サーミスタ・サーモスイッチなどの配置態様
図５は定着装置１００の要部の横断拡大模型図であり、Ａは磁気遮蔽板が退避位置に移動保持されている状態時、Ｂは磁気遮蔽板が遮蔽位置に移動保持されている状態時を示している。図６は定着ローラと加圧ローラの外観模型図であり、定着ローラ内の磁束遮蔽板の形態とサーミスタ・サーモスイッチなどの配置態様を示している。
【００５７】
４は温度検知手段としてのメインサーミスタであり、図５に示されるように、定着ローラ１内において磁束遮蔽板１２の非可動領域Ｄに設けられている。メインサーミスタ４は、上記の非可動領域Ｄにおいて、図６に示されるように、励磁コイルアセンブリ３０のホルダ３ａの外面にバネ弾性を有する温度検知手段支持部材としてのバネ板１６ａを介して支持されており、そのバネ板のバネ弾性によって非可動領域内の定着ローラ内周面に接触させてある。
【００５８】
メインサーミスタ４は、大サイズシートと小サイズシートの共通の搬送領域である小サイズシート材搬送領域Ｂに対応する定着ローラ部分の温度を検知して、その検知信号を制御部１７に出力する。制御部１７では、高周波電源１８を制御して励磁コイル３ｃと接続された励磁回路１９への給電をコントロールすることによって定着ローラの温度を所定の温度（定着温度）に温調する。
【００５９】
図６に示すように、温度検知手段としては、前記メインサーミスタ４以外に、定着ローラ１の小サイズシート材非搬送領域Ｃに対応する端部温度検知のための異常高温検知用のサブサーミスタ５、及び、感熱式安全装置としてのサーモスイッチ６を、前述のメインサーミスタ４と同様の内周側周上位置に長手方向にずらして定着ローラ１内周面に接触させる。すなわち、サブサーミスタ５とサーモスイッチ６は、それぞれ、定着ローラ１内の遮蔽板非可動領域Ｄにおいて励磁コイルアセンブリ３０のホルダ３ａの外面にバネ弾性を有する温度検知手段支持部材としてのバネ板１６ｂ・１６ｃを介して支持されており、そのバネ板のバネ弾性によって定着ローラ内周面に接触させてある。
【００６０】
サブサーミスタ５は、定着ローラ１の非搬送領域Ｃの温度を検知して、その検知信号を制御部１７に出力する。制御部１７では、高周波電源１８を制御して励磁回路１９への給電をコントロールすることによって定着ローラ１の温度を所定の温度（定着温度）に温調すると共に、駆動機構１５を回転駆動制御して磁気遮蔽板１２の位置制御を行う。
【００６１】
サーモスイッチ６は、定着ローラ１が所定の温度（定着温度）を超えて熱暴走を起こしたときに切れることによって励磁回路１９への給電を遮断する構成をとっている。
【００６２】
本実施例の定着装置において、励磁コイルアセンブリ３０に代えて、従来のハロゲンランプを熱源として採用した場合には、定着ローラ１内のメインサーミスタ４、サブサーミスタ５およびサーモスイッチ６などの温度検知手段はハロゲンランプから直接、輻射熱を受けるため、これらの温度検知手段４・５・６自身の昇温対策が必要となる。しかしながら、本実施例のように、熱源として電磁誘導加熱方式の励磁コイルアセンブリ３０を採用した場合には、定着ローラ１の発熱部は渦電流の発生する芯金ローラ１ｂのニップ部Ｎのみであるため、上記の温度検知手段４・５・６自身の昇温対策は相対的に軽微なものですみ、コストアップも最低限に抑えることが可能となる。
【００６３】
また、温度検知手段４・５・６の、定着ローラ１の内周側周上位置は、図５に示したように、前述の磁束遮蔽板１２の非可動領域である。一方、定着ローラ１の長手方向（図５の前奥方向）において、温度検知手段４・５・６は、定着ローラ１の大サイズシート材搬送領域Ａ内に配置されている。このため、定着ローラ１の端部昇温を防止する磁束遮蔽板１２の制御、及び、効果を妨げることなく、シート材の搬送による温度変化にも敏感に検知できるよう、温度検知手段４・５・６の配置が可能となる。
【００６４】
このように、接触式である温度検知手段４・５・６が、定着ローラ１の内周面に接触して温度検知することで、まず、温度検知手段４・５・６による、定着ローラ表層１ａに対する磨耗が完全に回避可能となり、その結果、定着ローラ１の耐久性を飛躍的に向上させることが、コストアップを招かずに達成できる。さらに、前述したような、定着しきれなかった現像剤（トナー）の温度検知手段４・５・６への堆積はなくなり、これに起因する画像汚れの発生は皆無となり、画像品質の向上も同時に達成することが可能となる。
【００６５】
さらに、図７に示されるように、メインサーミスタ４とバネ板１６ａ、サブサーミスタ５とバネ板１６ｂ、サーモスイッチ６とバネ板１６ｃを、それぞれ、例えば耐熱樹脂フィルムなどの絶縁被覆材５１・５２・５３により被覆すれば、メインサーミスタ４、サブサーミスタ５およびサーモスイッチ６の定着ローラ内周面との直接の摺擦による摩耗を軽減でき、長期にわたる使用が可能となる。
【００６６】
本実施例では、磁束遮蔽板１２の遮蔽部１２ａの長手方向位置・幅は、一定、かつ一種類のものを例として挙げたが、遮蔽部１２ａを階段状の形状として、遮蔽範囲を複数設ける場合や、遮蔽部１２ａにおける伸長部分の長手方向位置・幅を定着ローラ１の周方向に連続的に変化させ、遮蔽範囲を無段階に調節できる手法を採る場合もある。磁束遮蔽板１２が遮蔽領域（遮蔽部１２ａ）を複数、もしくは、無段階に持つ場合には、制御回路７は、シート材サイズに応じて、磁束遮蔽板１２の回転方向位置を制御する。
【００６７】
また、磁束遮蔽板１２において遮蔽部１２ａと支持部１２ｂは、一体に形成されているが、支持部１２ｂを磁束遮蔽板支持部材として別に設けても構わない。磁束遮蔽板支持部材を別体に設けた場合には、温度検知手段４・５・６は、この支持部材の可動領域も含んだ領域外に配置される。
【００６８】
また、サーモスイッチ６は、小サイズシート材非搬送領域Ｃに限られず、小サイズシート材搬送領域Ｂに配置してもよい。
【００６９】
[その他]
１）誘導発熱体の形態は回転ローラー体に限られず、誘導発熱体製のエンドレスベルトなどの他の回転体を用いてもよい。もしくはロール巻きにした誘導発熱体製の長尺の有端フィルムを用い、これを磁束発生手段の下方を経由させて巻き取り軸側へ所定の速度で走行させるように構成したものであってもよい。
【００７０】
２）実施例の装置は被加熱材（シート材）の搬送を中央基準で搬送する装置構成であるが、片側基準で搬送する構成の装置にも本発明は有効に適用することができる。
【００７１】
３）本実施例の装置は大小２種類のサイズの被加熱材（シート材）に対応する装置構成であるが、本発明は３種類以上のサイズの被加熱材（シート材）を通紙する装置にも適用することができる。
【００７２】
４）本発明の電磁誘導加熱方式の加熱装置は実施例の画像加熱定着装置に限らず、未定着画像を担持した記録用紙に仮定着する仮定着装置、定着画像を担持した記録用紙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、紙幣等のしわ除去用の熱プレス装置や、熱ラミネート装置、紙などの含水分を蒸発させる加熱乾燥装置など、シート状部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】
【００７３】
【図１】画像形成装置の概略構成模型図
【図２】定着装置の途中部分省略の正面模型図
【図３】定着装置の途中部分省略の一部切欠き図
【図４】磁気遮蔽板の駆動端部側の外観斜視図
【図５−Ａ】定着装置において磁気遮蔽板が退避位置に移動保持されている状態を示す横断模型図、
【図５−Ｂ】定着装置において磁気遮蔽板が遮蔽位置に移動保持されている状態を示す横断模型図
【図６】定着ローラと加圧ローラの外観模型図
【図７】メインサーミスタ、サブサーミスタおよびサーモスイッチの配置形態の他の例を示す説明図
【図８−Ａ】従来の定着装置において磁気遮蔽板が退避位置に移動保持されている状態を示す横断模型図、
【図８−Ｂ】従来の定着装置において磁気遮蔽板が遮蔽位置に移動保持されている状態を示す模型図
【符号の説明】
【００７４】
１・・・・定着ローラ
２・・・・加圧ローラ
３・・・・熱源
３ａ・・・・電磁誘導加熱ホルダー
３ｂ・・・・磁性コア
３ｃ・・・・励磁コイル
４・・・・メインサーミスタ（温度検知手段）
５・・・・サブサーミスタ（温度検知手段）
６・・・・サーモスイッチ（温度検知手段）
１２・・・・磁束遮蔽板
【図１】
2005190728.tif 000003
【図２】
2005190728.tif 000004
【図３】
2005190728.tif 000005
【図４】
2005190728.tif 000006
【図５−Ａ】
2005190728.tif 000007
【図５−Ｂ】
2005190728.tif 000008
【図６】
2005190728.tif 000009
【図７】
2005190728.tif 000010
【図８−Ａ】
2005190728.tif 000011
【図８−Ｂ】
2005190728.tif 000012