(57)【要約】【課題】磁束調整手段を有する電磁誘導加熱装置のダウンタイムの低減、加熱体である誘導発熱体の高寿命化、画像加熱定着装置にあっては画質向上。【解決手段】磁束発生手段３０の発生磁束の作用により発熱する誘導発熱体１を有し、誘導発熱体の発熱で被加熱材を加熱する電磁誘導加熱方式であり、磁束発生手段から誘導発熱体に対する作用磁束の、被加熱材の搬送方向に交差する加熱部長手方向に関する密度分布を変化せしめる磁束調整手段１１と、被加熱材の搬送領域内に対応する誘導発熱体部分の温度を検知する第１の温度検知手段１３と、被加熱材の搬送領域外に対応する誘導発熱体部分の温度を検知する第２の温度検知手段１４を有し、誘導発熱体の第２の温度検知手段の配置領域Ｅに磁束発生手段３０が及んでおり、磁気調整手段１１を被加熱材のスモールサイズ領域Ｂ外かつ誘導発熱体１の第２の温度検知手段１４の配置領域Ｅ外としたこと。【選択図】図５
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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り電磁誘導発熱する誘導発熱体を有し、誘導発熱体の発熱で被加熱材を加熱する電磁誘導加熱方式であり、磁束発生手段から誘導発熱体に対する作用磁束の、被加熱材の搬送方向に交差する加熱部長手方向に関する密度分布を変化せしめる磁束調整手段と、被加熱材の搬送領域内に対応する誘導発熱体部分の温度を検知する第１の温度検知手段と、被加熱材の最大通紙幅外に対応する誘導発熱体部分の温度を検知する第２の温度検知手段を有し、誘導発熱体の第２の温度検知手段の配置領域に磁束発生手段が及んでおり、磁気調整手段を被加熱材の最小通紙幅領域外かつ誘導発熱体の第２の温度検知手段の配置領域外としたことを特徴とした加熱装置。
【請求項２】
請求項１に記載の加熱装置において、誘導発熱体の第１と第２の温度検知手段の情報に基づき磁束調整手段の制御および異常検知をすることを特徴とした加熱装置。
【請求項３】
記録材上に未定着画像を形成担持させる作像手段と、記録材上の未定着画像を定着させる加熱定着手段を有する画像形成装置において、加熱定着手段が請求項１または２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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、画像形成装置において記録材上の未定着画像を定着させるための加熱定着装置として用いて好適な電磁（磁気）誘導加熱方式の加熱装置、および該加熱装置を画像定着等の像加熱装置として備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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】
従来、そのような画像加熱定着装置として、熱ローラ方式、フィルム加熱方式、電磁誘導加熱方式等の各種装置がある。
【０００５】
近時は、省エネルギーおよびクイックスタート性を両立させるために、従来一般的なハロゲンランプを加熱源とする熱ローラ方式の定着装置に代えて、電磁誘導加熱方式の定着装置が一部実用化されている。
【０００６】
電磁誘導加熱方式の定着装置は、加熱体として電磁誘導発熱体（導電部材）である定着ローラを用い、これに磁束発生手段（磁束発生手段）で交番磁場を作用させて該定着ローラ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記録材に熱を付与して該記録材上に形成担持させた未定着トナー画像を記録材面に加熱定着処理する装置である（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
このような電磁誘導加熱方式の定着装置は、定着ローラの加圧ローラとの圧接部である定着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装置よりも高効率の定着プロセスを達成している。また、磁束調整手段による非通紙部の過昇温防止により、高耐久化、高画質化が可能である。
【０００８】
ここで、非通紙部の過昇温とは、装置に通紙可能な最大サイズの記録材（定着ローラ長手方向に大きい用紙、以下、ラージサイズ紙と記す）の通紙幅よりも幅の小さい小サイズの記録材（定着ローラ長手方向に小さい用紙、以下、スモールサイズ紙と記す）が通紙されると、定着ニップ部において記録材により熱が奪われない領域（非通紙部領域）が生じるため、その非通紙部領域に対応する定着ローラ部分が通紙領域に対応する定着ローラ部分よも昇温して（非通紙部昇温）、スモールサイズ紙の連続通紙に伴い、ついには許容温度を越えて昇温（過昇温）状態になる現象を指す。
【０００９】
特許文献１の装置においては、磁束発生手段から定着ローラに対する作用磁束の、記録材搬送方向に交差する定着ニップ部長手方向に関する密度分布を変化せしめる磁束調整手段を具備させて定着ローラの非通紙部領域に対応する部分の過昇温を抑えるようにしている。
【００１０】
より具体的には、非通紙部領域に対応する磁束発生手段部分と定着ローラ部分との間の磁場内に磁気遮蔽板を移動位置させることで非通紙部領域に対応する定着ローラ部分に対する作用磁束を遮蔽するものである。磁気遮蔽板としては、誘導電流を流す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、磁束を閉じ込める固有抵抗が大きいフェライト等が適している。鉄やニッケルのような磁性材料でも、円孔やスリットなどの通孔を形成して渦電流による発熱を抑える処置をして使用することができる。
【００１１】
上記のような電磁誘導加熱方式の定着装置においては、ラージサイズ紙とスモールサイズ紙の共通の通紙領域部に対応する定着ローラ部分の温度を検知するメインサーミスタを設け、その出力信号に基づいて磁束発生手段による定着ローラの電磁誘導加熱を制御して定着ローラ表面温度を一定とするフィードバック制御を行う。また、ラージサイズ紙の通紙領域（最大通紙領域）とスモールサイズ紙の通紙領域（最小通紙領域）との差領域である非通紙領域部に対応する定着ローラ部分の温度を検知するサブサーミスタを設け、非通紙部の過昇温を検知するようにしている。
【特許文献１】
特開平９−１７１８８９号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような電磁誘導加熱方式の定着装置においては、定着ローラ巻き付きジャムの発生に伴い、温度ヒューズやサーモスイッチ等の安全装置の作動を回避できず、復旧のダウンタイムが課題となる。これは、定着ローラに用紙が巻き付くことによりローラ表面温度より低い温度が検出され、適正な電磁誘導加熱制御を行えずに安全装置が作動するためである。この対策として、非通紙部にサブサーミスタを設けて端部昇温を検知することが可能であるが、スモールサイズ紙の通紙時に磁束調整手段である磁気遮蔽板を作動させると、定着ローラの非磁気遮蔽板部と磁気遮蔽板部の温度差が大きいため、サブサーミスタによる定着ローラ巻き付きジャムによる異常検知が困難である。これは、磁気遮蔽板の非作動時は電磁誘導加熱された定着ローラ直近の温度をサブサーミスタで検知可能であるが、磁気遮蔽板の作動時にサブサーミスタ直近は磁気遮蔽板により非加熱となるからである。
【００１３】
本発明は上記に鑑みて提案されたもので、磁束調整手段を有する電磁誘導加熱装置について、ダウンタイムの低減、加熱体である誘導発熱体の高寿命化、画像加熱定着装置にあっては画質向上を目的とする。
【００１４】
【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加熱装置および画像形成装置である。
【００１５】
（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り電磁誘導発熱する誘導発熱体を有し、誘導発熱体の発熱で被加熱材を加熱する電磁誘導加熱方式であり、磁束発生手段から誘導発熱体に対する作用磁束の、被加熱材の搬送方向に交差する加熱部長手方向に関する密度分布を変化せしめる磁束調整手段と、被加熱材の搬送領域内に対応する誘導発熱体部分の温度を検知する第１の温度検知手段と、被加熱材の最大通紙幅外に対応する誘導発熱体部分の温度を検知する第２の温度検知手段を有し、誘導発熱体の第２の温度検知手段の配置領域に磁束発生手段が及んでおり、磁気調整手段を被加熱材の最小通紙幅領域外かつ誘導発熱体の第２の温度検知手段の配置領域外としたことを特徴とした加熱装置。
【００１６】
（２）前記（１）に記載の加熱装置において、誘導発熱体の第１と第２の温度検知手段の情報に基づき磁束調整手段の制御および異常検知をすることを特徴とした加熱装置。
【００１７】
（３）記録材上に未定着画像を形成担持させる作像手段と、記録材上の未定着画像を定着させる加熱定着手段を有する画像形成装置において、加熱定着手段が（１）または（２）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。
【００１８】
〈作  用〉
磁気調整手段を被加熱材の最小通紙幅
領域外かつ誘導発熱体の第２の温度検知手段の配置領域外とし、第１と第２の温度検知手段の情報に基づき磁束調整手段の制御および異常検知する。これにより、ジャム紙がこない非通紙部（誘導発熱体の第２の温度検知手段の配置領域）で磁気調整手段（磁気遮蔽板）の動作の有無に関わらず電磁誘導発熱による誘導発熱体温度を検知可能となるため、誘導発熱体巻き付きジャムの発生に伴う安全装置の作動前に第２の温度検知手段により誘導発熱体の異常温度を検知して装置を停止させて対処を促すことが出来るので安全装置の作動よるダウンタイムを回避できる。また、非通紙部過昇温を検知して磁気調整手段を動作可能であるため、誘導発熱体の過昇温を防止してその高耐久化が可能となる。画像加熱定着装置にあっては誘導発熱体の過昇温を防止してその高耐久化と高画質化の両立が可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（第一の実施例）
（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である。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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記録紙（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紙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。
【００２５】
転写ニップ部Ｔを出た記録紙Ｐは感光ドラム１０１面から分離されて搬送ベルト装置１０７により画像加熱定着装置１００に導入される。画像加熱定着装置１００は導入された記録紙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、該記録紙Ｐを排出搬送する。
【００２６】
１０６は感光ドラムクリーニング器であり、記録紙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。
【００２７】
（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る。図２は該装置１００の拡大横断面模型図である。２０は第１の定着部材としての定着ローラアセンブリ、５０は第２の定着部材としての加圧ローラである。この第１と第２の両定着部材２０・５０を上下に並行に配列し、圧接させて、加熱部である定着ニップ部Ｎを形成させている。
【００２８】
定着ローラアセンブリ２０は、誘導発熱体（加熱体）としての円筒状の定着ローラ１と、該定着ローラ１の内空に挿入して配設した磁束発生手段としての励磁コイルアセンブリ３０を有する。定着ローラ１が矢印の時計方向に回転駆動され、磁束発生手段としての励磁コイルアセンブリ３０の発生磁束の作用により電磁誘導発熱して所定の定着温度の温調される。加圧ローラ５０は定着ローラ１の回転駆動に伴い矢印の反時計方向に従動回転する。
【００２９】
そして、転写ニップ部Ｔ（図１）を出た記録紙Ｐは搬送ベルト装置１０７により定着装置１００に搬送され、入り口側ガイド２１に案内されて定着ニップ部Ｎに導入されて挟持搬送されていく。記録紙Ｐがこの定着ニップ部Ｎを挟持搬送されていく過程において記録紙Ｐ上の未定着トナーｔが定着ローラ１の熱によって溶解し、加圧ローラ５０に押圧されることにより、記録紙Ｐに定着される。未定着トナーの定着が行われると、分離爪８により記録紙Ｐが定着ローラ１から剥離され、出口側ガイド２２に案内されて排紙ローラ対９に至り画像形成装置外へ排出される。定着ローラ１の外周面上に付着したトナーは、クリーニングローラ１０により拭き取られ、定着ニップ部Ｎへ向かう定着ローラ外周面上を良好に保つように構成されている。
【００３０】
図３は上記の定着装置１００の正面模型図、図４は定着ローラアセンブリ部分の縦断面図であり、（ａ）は磁気遮蔽板が非通紙部領域に対応する位置に移動されて保持されている状態時、（ｂ）は磁気遮蔽板が退避位置の移動されて保持されている状態時を示している。図５は同じく定着ローラアセンブリ部分の縦断平面模型面であり、（ａ）は磁気遮蔽板が非通紙部領域に対応する位置に移動されて保持されている状態時、（ｂ）は磁気遮蔽板が退避位置の移動されて保持されている状態時を示している。
【００３１】
本実施例において、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の削減のために、熱容量が小さい１ｍｍ厚の鉄芯金ローラ１ａを主体とし、その外面にフッ素樹脂コーティング層１ｂが施されている。この定着ローラ１は定着装置の前後の側板３ａ・３ｂ間にそれぞれベアリング２ａ・２ｂを介して回転自由に支持させて配設してある。
【００３２】
定着ローラ１の内空に挿入して配設した磁束発生手段としての励磁コイルアセンブリ３０は、ホルダー（外装ケース体）７、励磁コイル６、磁性コア５、磁束調整手段としての磁気遮蔽板１１等の組み立て体であり、ホルダー７内に励磁コイル６と磁性コア５を格納保持させると共に、ホルダ５の一方の端部側に磁気遮蔽板１１をホルダー７の軸線方向に位置移動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、ホルダー７の前後側端部７ａ・７ｂを定着装置の前後の側板３ａ・３ｂのそれぞれ外側に配設したホルダー支持側板８ａ・８ｂ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。
【００３３】
第２の定着部材としての加圧ローラ５０は芯金５１と、耐熱性弾性体層５２と、さらには離形性表面層５３からなり、上記の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５１の前後側端部を定着装置の前後の側板３ａ・３ｂ間にベアリング５４ａ・５４ｂを介して回転自在に支持させて配設してある。ベアリング５４ａ・５４ｂはそれぞれ定着装置の前後の側板３ａ・３ｂ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、このベアリング５４ａ・５４ｂ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５０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５２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。
【００３４】
４は定着ローラ駆動ギヤであり、定着ローラ１の一方の端部に外嵌固着して配設してある。このギヤ４に不図示の駆動源側から駆動力が伝達されることで、定着ローラ１が図２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５０に回転トルクが作用して該加圧ローラが従動回転する。
【００３５】
励磁コイルアセンブリ３０において、ホルダー７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６と磁性コア５を配設して保持させてある。
【００３６】
本例のホルダー７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。ホルダー７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。
【００３７】
励磁コイル６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６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、磁性コア５を周回するようにホルダー７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４を構成したものが使われる。６ａ・６ｂ（図５）は上記励磁コイル６の２本の引き出しリード線であり、ホルダー７の外側に引き出して不図示の高周波電源（励磁回路）に接続してある。
【００３８】
磁性コア５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６の中心位置に配置され、ラージサイズ紙の通紙領域幅（最大通紙領域幅）よりも大きい長さ寸法を有する。
【００３９】
磁束調整手段としての磁気遮蔽板１１は、励磁コイルアセンブリ３０と定着ローラ１との間に介入する可動の部材であり、励磁コイルアセンブリ３０から定着ローラ１に作用する磁場の一部を遮蔽して、記録紙の搬送の搬送方向に交差する定着ニップ部長手方向に関する磁場密度分布を変化させるものである。
【００４０】
図６に磁気遮蔽板１１の斜視図を示したように、励磁コイルアセンブリ３０のホルダー７の半円筒外面に略対応した横断面半円弧状板部材であり、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、銀などの合金で作られている。そして、ホルダー７の一方の端部側において励磁コイルアセンブリ３０と定着ローラ１との間でホルダー７の軸線方向に位置移動自由に組付けて支持させてある。
【００４１】
１２は磁気遮蔽板駆動モータであり、一方側のホルダー支持側板８ａの外側に固定支持させてある。１２ａはこの駆動モータ１２の回転軸に固着したピニオンギヤである。このピニオンギヤ１２ａに、磁気遮蔽板１１に設けたラックギヤ部１１ａを噛合させてある。
【００４２】
本実施例においては、定着装置１００に対する記録紙Ｐの通紙は片側基準搬送でなされる。図３〜５において、０がその片側搬送基準線でる。Ａはラージサイズ紙の通紙幅領域（例えばＡ４長手サイズ相当）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はスモールサイズ紙の通紙幅領域（例えばＡ５長手サイズ相当）である。Ｃはスモールサイズ紙を通紙した時に生じる非通紙部領域であり、領域Ａと領域Ｂとの差領域である。Ｄは励磁コイルアセンブリ３０による定着ローラ１の電磁誘導発熱幅領域であり、この電磁誘導発熱幅領域Ｄはラージサイズ紙の通紙幅領域Ａよりも大きく設定してある。Ｅは電磁誘導発熱幅領域Ｄとラージサイズ紙の通紙幅領域Ａとの差領域である。この領域Ｅは記録紙Ｐがラージサイズ紙であってもそのジャム紙（定着ローラ巻き付きジャム）がこない非通紙部である。
【００４３】
磁気遮蔽板１１は上記の非通紙部領域Ｃの幅に対応する幅寸法を有している。この磁気遮蔽板１１は、不図示の制御装置により磁気遮蔽板駆動モータ１２が正転駆動されることでピニオンギヤ部１２ａとラックギヤ部１１ａにより定着ローラ１の内方に移動されて、図４の（ａ）、図５の（ａ）のように、励磁コイルアセンブリ３０と定着ローラ１の間において非通紙部領域Ｃに対応する位置に移動され、その位置に保持される。逆に、磁気遮蔽板駆動モータ１２が逆転駆動されることで、逆移動されて励磁コイルアセンブリ３０と定着ローラ１の間から引き出されて、図４の（ｂ）、図５の（ｂ）のように、電磁誘導発熱幅領域Ｄよりも外側の磁気遮蔽板退避位置Ｆに保持される。この磁気遮蔽板退避位置Ｆは、励磁コイルアセンブリ３０から定着ローラ１に磁場が実質的に作用しない位置である。磁気遮蔽板１１は常時はこの磁気遮蔽板退避位置Ｆをホームポジションとして待機保持されている。
【００４４】
１３と１４は定着ローラ１の温度を検知する第１と第２の温度検知手段であり、例えばサーミスタである。第１の温度検知手段（以下、メインサーミスタと記す）１３はスモールサイズ紙の通紙幅領域Ｂに対応する定着ローラ部分の温度を検知するように配置してある。第２の温度検知手段（以下、サブサーミスタと記す）１４は電磁誘導発熱幅領域Ｄとラージサイズ紙の通紙幅領域Ａとの差領域Ｅをサブサーミスタ配置領域としてこの領域Ｅに対応する定着ローラ部分の温度を検知するように配置してある。
【００４５】
即ち、記録材の搬送領域内に対応する定着ローラ部分の温度を検知するメインサーミスタ１３と、記録材の搬送領域外に対応する定着ローラ部分Ｅの温度を検知するサブサーミスタ１４を有し、定着ローラ１のサブサーミスタ１４の配置領域Ｅにも磁束発生手段３０が及んでおり、磁気遮蔽板１１を記録材のスモールサイズ領域外かつ定着ローラのサブサーミスタ１４の配置領域Ｅ外とした構成としてある。
【００４６】
不図示の制御装置はプリンタの動作シーケンス制御に基づく定着装置駆動開始信号により、定着ローラ駆動源を起動する。これにより定着ローラ駆動ギヤ４に駆動力が伝達されることで、定着ローラ１が回転駆動される。この定着ローラ１の回転駆動に伴い、加圧ローラ５０も従動回転する。
【００４７】
また、制御装置は不図示の励磁回路から励磁コイルアセンブリ３０の励磁コイル６に対して交番電流を流す。励磁コイル６は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５に導かれて定着ニップ部Ｎに対向した定着ローラ１の鉄芯金１ａに渦電流を発生させる。その渦電流は鉄芯金１ａ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６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。励磁コイルアセンブリ３０の交番磁束は主としてホルダー７の半円筒面側において発生し、このホルダー７の半円筒面側が定着ローラ内面に対して下向きで近接対向している定着ローラ１の下半部分において交番磁束が作用して、主として定着ローラ１の下半部分の電磁誘導発熱幅領域Ｄに対応する全長部が電磁誘導発熱状態になる。そして定着ローラ１の回転に伴いローラ周方向の表面温度の均一化がなされる。
【００４８】
この定着ローラ１の電磁誘導発熱による昇温がメインサーミスタ１３とサブサーミスタ１４で検知され、その検知温度情報が制御装置に入力する。制御装置はメインサーミスタ１３から入力する定着ローラ１の検知温度が所定の定着温度に維持されるように励磁回路から励磁コイル６に対する通電を制御して定着ローラ１を所定の定着温度に温調する。
【００４９】
この温調状態において、定着ニップ部Ｎに対して未定着トナー画像ｔを形成担持させた記録紙Ｐが導入されて未定着トナー画像ｔが記録紙Ｐの面に定着される。
【００５０】
通紙される記録紙Ｐがスモールサイズ紙であると、非通紙部領域Ｃに対応する定着ローラ部分は紙により熱を奪われない領域となるため、所定の定着温度に維持されるスモールサイズ紙通紙幅領域Ｂに対応する定着ローラ部分よりも昇温する非通紙部昇温を生じる。そしてその非通紙部昇温はスモールサイズ紙が連続通紙されるほど高温化していく。
【００５１】
この非通紙部昇温が非通紙部領域Ｃに隣接のサブサーミスタ配置領域Ｅに配設のサブサーミスタ１４で検知される。制御装置はこのサブサーミスタ１４が所定の過昇温許容上限温度（磁気遮蔽板稼動温度以上）を検知すると、磁気遮蔽板駆動モータ１２を正転駆動して磁気遮蔽板１１を図４の（ｂ）、図５の（ｂ）の磁気遮蔽板退避位置Ｆから、図４の（ａ）、図５の（ａ）のように非通紙部領域Ｃに対応する位置に移動させてその位置に保持させる（磁気遮蔽板ＯＮ）。このように、非通紙部領域Ｃを磁気遮蔽板１１の移動駆動で磁気遮蔽する構成により非通紙部領域Ｃに対応する定着ローラ部分の誘導発熱を抑えて非通紙部昇温を抑えることが出来る。
【００５２】
制御装置は、磁気遮蔽板１１が非通紙部領域Ｃに対応する位置に移動保持されている状態において、通紙される記録紙Ｐがラージサイズ紙に切換えられた場合には磁気遮蔽板駆動モータ１２を逆転駆動して磁気遮蔽板１１を図４の（ｂ）、図５の（ｂ）の磁気遮蔽板退避位置Ｆに戻し移動制御する（磁気遮蔽板ＯＦＦ）。
【００５３】
図７は、本発明に適用できる第一の実施例の温調制御および磁気遮蔽板制御概念図である。
【００５４】
ユーザーの操作によりプリンタのメインスイッチが投入されると、定着装置１００はスタンバイモードとなり、メインサーミスタ１３およびサブサーミスタ１４による定着ローラ温度検知が開始される。
【００５５】
サブサーミスタ１４の検知温度が異常温度（安全装置の作動温度よりも低い設定温度）以下で、メインサーミスタ１３の検知温度が温調温度以下の場合は定着ローラ１の駆動・加熱が開始され、温調温度以上になると駆動・加熱が停止される。
【００５６】
また、サブサーミスタ１４の検知温度が異常温度よりも大きい場合は定着ローラ１の駆動・加熱を停止すると同時にプリンタ動作を停止し、表示部にその旨の表示をしてユーザーに対処を促す。ユーザーはその原因が、例えば、定着ローラ巻き付きジャムによる場合はそのジャム紙の除去処理をして、制御系をリセットし、プリンタを再起動させる。
【００５７】
ユーザーの操作によりコピーがスタートすると、定着装置１００はコピーモードとなり、定着ローラ１の駆動が開始される。サブサーミスタ１４の検知温度が異常温度以下で、メインサーミスタ１３の検知温度が温調温度以下の場合は定着ローラ１の加熱が開始され、温調温度以上になると加熱が停止される。
【００５８】
また、サブサーミスタ１４の検知温度が異常温度よりも大きい場合は定着ローラ１の駆動・加熱を停止すると同時にプリンタ動作を停止し、表示部にその旨の表示をしてユーザーに対処を促す。ユーザーはその原因が、例えば、定着ローラ巻き付きジャムによる場合はそのジャム紙の除去処理をして、制御系をリセットし、プリンタを再起動させる。
【００５９】
さらに、サブサーミスタ１４の検知温度が磁気遮蔽板稼動温度以下の場合は磁気遮蔽板ＯＦＦ動作となり、磁気遮蔽板１１は退避領域Ｆに待機する。また、サブサーミスタ１４がの検知温度が磁気遮蔽板稼動温度より高い場合（過昇温検知）は磁気遮蔽板ＯＮ動作となり、磁気遮蔽板１１は非通紙部領域Ｃに対応する領域に移動されてその位置に保持される。
【００６０】
以上のように、ジャム紙がこない非通紙部であるサブサーミスタ配置領域Ｅにおいて、磁気遮蔽板１１のＯＮ／ＯＦＦ動作の有無に関わらず電磁誘導発熱による定着ローラ温度を検知可能となるため、定着ローラ巻き付きジャムの発生に伴う安全装置の作動前にサブサーミスタ１４により定着ローラ１の異常温度を検知して装置を停止させて対処を促すことが出来るので安全装置の作動よるダウンタイムを回避できる。
【００６１】
また、サブサーミスタ１４で非通紙部過昇温を検知し磁気遮蔽板１１を動作可能であるため、定着ローラ１の過昇温を防止し高耐久化、高画質化の両立が可能となる。
【００６２】
なお、磁気遮蔽板１１のＯＮ／ＯＦＦ動作は、装置に通紙される記録紙Ｐのサイズ情報に応じて行なわせることもできる。
【００６３】
（第二の実施例）
図８は本実施例における定着装置の定着ローラアセンブリ部分の縦断平面模型面である。
【００６４】
本実施例の定着装置において記録紙の通紙は中央基準搬送でなされる。０はその中央搬送基準線である。Ｂはスモールサイズ紙の通紙幅領域である。Ｃはスモールサイズ紙を通紙した時に生じる非通紙部領域であり、領域Ａと領域Ｂとの差領域である。本実施例の定着装置においては記録紙の通紙は中央基準搬送でなされるから、スモールサイズ紙を通紙した時に生じる非通紙部領域Ｃはスモールサイズ紙通紙幅領域Ｂの両側２箇所となる。Ｄは励磁コイルアセンブリ３０による定着ローラ１の電磁誘導発熱幅領域であり、この電磁誘導発熱幅領域Ｄはラージサイズ紙の通紙幅領域Ａよりも大きく設定してある。Ｅは電磁誘導発熱幅領域Ｄとラージサイズ紙の通紙幅領域Ａとの差領域である。この領域Ｅは記録紙Ｐがラージサイズ紙であってもそのジャム紙（定着ローラ巻き付きジャム）がこない非通紙部である。
【００６５】
第１の温度検知手段であるメインサーミスタ１３はスモールサイズ紙の通紙幅領域Ｂに対応する定着ローラ部分の温度を検知するように配置してある。第２の温度検知手段であるサブサーミスタ１４は電磁誘導発熱幅領域Ｄとラージサイズ紙の通紙幅領域Ａとの差領域Ｅをサブサーミスタ配置領域としてこの領域Ｅに対応する定着ローラ部分の温度を検知するように配置してある。
【００６６】
本実施例における磁束調整手段は図９にその斜視模型図を示すように、上記２箇所の非通紙部領域Ｃ・Ｃに対応する２の磁場遮蔽板部分１１・１１を有する。磁場遮蔽板部分１１・１１はそれぞれ励磁コイルアセンブリ３０のホルダー７の半円筒外面に略対応した横断面半円弧状板部材である。磁気遮蔽板部分１１・１１はつなぎ部１１ｂで所定の間隔を保持させて連結して１つの磁気遮蔽板部材としてあり、これをホルダー７の断面中心に回転可能に支持させて、該磁気遮蔽板部材に設けた磁気遮蔽板駆動ギヤ部１５とホルダー支持側板８ａに配置された磁気遮蔽板駆動モータ１２のギヤ部１２ｂを噛合させてある。上記の磁気遮蔽部材駆動ギア１５にモータから駆動力が伝達されることで該ギア１５が回転し、該ギア１５に一体の磁気遮蔽板部材が定着ローラ１の内周面に沿って回転動する。
【００６７】
磁気遮蔽板部分１１・１１は、常時は、定着ローラ１内において励磁コイルアセンブリ３０の上側位置を退避領域として待機保持されている。この位置は、励磁コイルアセンブリ３０から定着ローラ１に磁場が実質的に作用しない位置である。
【００６８】
制御装置はサブサーミスタ１４が所定の過昇温許容上限温度を検知すると、モータ１２を起動させてギア１５を１８０°間欠駆動させることで、磁気遮蔽板部分１１・１１を非通紙部領域Ｃ・Ｃにおいて、励磁コイルアセンブリ３０と定着ローラ内面との間に移動位置させる。この位置は励磁コイルアセンブリ３０から定着ローラ６に作用する磁場を遮蔽する位置である。このように非通紙部領域Ｃ・Ｃを磁気遮蔽板部分１１・１１の移動駆動で磁気遮蔽する構成により非通紙部領域Ｃ・Ｃに対応する定着ローラ部分の誘導発熱を抑えて非通紙部昇温を抑えることが出来る。
【００６９】
上記以外の定着装置構成、温調制御および磁気遮蔽板制御は第一の実施例と同様であるため、再度の説明を省略する。
【００７０】
本実施例の場合も、ジャム紙がこない非通紙部Ｅで磁気遮蔽板１１の動作の有無に関わらず電磁誘導発熱による定着ローラ温度を検知可能となるため、定着ローラ巻き付きジャムの発生に伴う安全装置の作動によるダウンタイムを回避できる。また、非通紙部過昇温を検知し磁気遮蔽板１１を動作可能であるため、定着ローラの過昇温を防止し高耐久化、高画質化の両立が可能となる。
【００７１】
〈その他〉
１）スモールサイズ紙通紙時に、サブサーミスタ１４の過昇温検知により磁場遮蔽板１１がＯＮして非通紙部領域Ｃに対応する定着ローラ部分の過昇温が抑えられる。この場合、サブサーミスタ配置領域Ｅは電磁誘導発熱領域Ｄ内であってかつ磁場遮蔽板１１で磁気遮蔽されない非通紙部であるので、スモールサイズ紙の連続通紙が続く場合には加熱状態が続行するが、領域Ｅが狭く、該領域Ｅの発熱は非通紙部Ｃ側や定着ローラ端部側に熱勾配で流れて過昇温状態または異常温度には至。
【００７２】
２）また、スモールサイズ紙またはラージサイズ紙の定着ローラ巻き付きジャム発生時にサブサーミスタ配置領域Ｅが異常温度に至るのは、メインサーミスタ１３の定着ローラ検知温度が紙の介在で低くなり、そのため磁束発生手段３０による定着ローラ１の誘導発熱が連続的になされる状態になるからで、スモールサイズ紙通紙のために磁場遮蔽板１１がＯＮして非通紙部領域Ｃに対応する定着ローラ部分の昇温が抑えられている状態でも、定着ローラ巻き付きジャム発生時にサブサーミスタ配置領域Ｅが異常温度に至る。
【００７３】
これについて、熱の入出力経路は下記が挙げられる。ａ．熱の入力は誘導発熱（ＩＨ）、ｂ．熱の遮断はシャッタ−、ｃ．熱の放出は、紙、枠体、空気、である。上記の事項はａとｃのバランスが保たれるは否がである。単位時間あたりの熱平衡が阻害される事象（ローラ巻きつきジャム）が発生した場合は、熱の入力過剰となり過昇温状態に陥る。
【００７４】
３）上記の各実施例の定着装置１００は大小２種のサイズ紙に対応するものであるが、３種以上のサイズ紙に対応するように磁気遮蔽部材の形状や動作を設定できることは勿論である。
【００７５】
４）磁気遮蔽部材の移動駆動機構は実施例の機構に限られるものではないことは勿論であり、例えば、ソレノイド装置を用いた移動駆動機構、ねじ棒を用いた移動駆動機構、パンタグラフ装置を用いた移動駆動機構などにすることもできる。
【００７６】
５）電磁誘導加熱方式の定着装置（加熱装置）の構成は実施例の装置構成に限られるものではないことは勿論である。
【００７７】
図１０に電磁誘導加熱方式の定着装置（加熱装置）の他の構成例を示した。この定着装置は加熱体としての誘導発熱体を固定部材にし、この固定の誘導発熱体により被加熱材としての記録材を定着フィルムを介して加熱する、電磁誘導加熱方式、フィルム加熱方式の装置である。
【００７８】
２０Ａは第１の定着部材としての定着フィルムアセンブリ、５０は第２の定着部材としての弾性加圧ローラである。この第１と第２の両定着部材２０・５０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。
【００７９】
定着フィルムアセンブリ２０Ａは、横断面略半円形樋型のステー７Ａと、このステー７Ａの下面中央部に長手に沿って配設保持させた固定の加熱体として誘導発熱体１と、ステー７Ａの内側に配設して保持させた磁場発生手段としての励磁コイル６及び磁性コア５と、ステー７Ａにルーズに外嵌させた円筒状の耐熱樹脂製の定着フィルム１６と、磁場発生手段６・５と誘導発熱体１との間に介入する磁束調整手段としての可動の磁気遮蔽部材１１等からなる。
【００８０】
上記定着フィルムアセンブリ２０Ａの誘導発熱体１と弾性加圧ローラ５０とが定着フィルム１６を挟んで圧接して定着ニップ部Ｎを形成している。
【００８１】
弾性加圧ローラ５０は駆動機構部Ｍにより矢印の反時計方向に回転駆動される。定着フィルムアセンブリ２０Ａ側の定着フィルム１６はこの弾性加圧ローラ５０の回転駆動により定着ニップ部Ｎにおいて摩擦力で回転トルクを受け、定着ニップ部Ｎにおいて内面が加熱体である固定の誘導発熱体１の面に密着して摺動しながら所定の周速度でステー７Ａの外回りを従動回転状態になる。
【００８２】
また、励磁コイル６に励磁回路から通電がなされることで磁場が発生してその磁場の作用で加熱体である固定の誘導発熱体１が電磁誘導発熱して、不図示の温調系で所定の定着温度に温調される。
【００８３】
そして、定着ニップ部Ｎの定着フィルム１６と弾性加圧ローラ５０との間に未定着トナー像ｔを担持している記録紙Ｐが導入され、挟持搬送され、記録紙Ｐの未定着トナー像担持面が定着フィルム１６の外面に密着して記録紙Ｐが定着フィルム１６と一緒の重なり状態で定着ニップ部Ｎを通過していく。
【００８４】
この記録紙Ｐの定着ニップ部通過過程で記録紙Ｐは加熱体である固定の誘導発熱体１の熱を定着フィルム１６を介して受けて加熱され、未定着トナー像ｔが記録紙Ｐ面に加熱加圧定着される。記録紙Ｐは定着ニップ部Ｎの記録材出口部において定着フィルム１５の外面から曲率分離して排出搬送される。
【００８５】
磁気遮蔽部材１１は図面に垂直方向において、ステー７Ａの端部側から磁場発生手段６・５と誘導発熱体１との間に駆動機構により抜き差し移動される。制御装置は非通紙部昇温防止時には磁気遮蔽部材１１を挿入移動して磁場発生手段６・５と誘導発熱体１との間の非通紙部領域の磁場を遮蔽状態にする。ラージサイズ紙の通紙時には抜き移動して非通紙部領域の磁場遮蔽を解除する。
【００８６】
６）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、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、仮定着する像加熱装置、その他、被加熱材の加熱乾燥装置、加熱ラミネート装置など、広く被加熱材を加熱処理する手段・装置として使用できる。
【００８７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、磁束調整手段を有する電磁誘導加熱装置について、ジャム紙がこない非通紙部で磁束調整手段の動作の有無に関わらず誘導発熱体温度を検知可能となるため、誘導発熱体巻き付きジャムの発生に伴う安全装置の作動によるダウンタイムを回避できる。また、非通紙部過昇温を検知し磁束調整手段を動作可能であるため、誘導発熱体の過昇温を防止し高耐久化、画像加熱定着装置にあっては画質向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一の実施例における画像形成装置の概略構成模型図
【図２】第一の実施例における電磁誘導加熱方式の定着装置の拡大横断面模型図
【図３】同じく定着装置の正面模型図、
【図４】定着ローラアセンブリ部分の縦断面図であり、（ａ）は磁気遮蔽板が非通紙部領域に対応する位置に移動されて保持されている状態時、（ｂ）は磁気遮蔽板が退避位置の移動されて保持されている状態時を示している。
【図５】同じく定着ローラアセンブリ部分の縦断平面模型面であり、（ａ）は磁気遮蔽板が非通紙部領域に対応する位置に移動されて保持されている状態時、（ｂ）は磁気遮蔽板が退避位置の移動されて保持されている状態時を示している。
【図６】磁気遮蔽板の斜視図
【図７】第一の実施例の温調制御および磁気遮蔽板制御の概念図
【図８】第二の実施例の定着装置における定着ローラアセンブリ部分の縦断平面模型面
【図９】磁気遮蔽板の斜視図
【図１０】電磁誘導加熱方式の定着装置の他の構成例の概略図
【符号の説明】
１００・・定着装置、２０・・定着ローラアセンブリ、１・・定着ローラ（誘導発熱体）、３０・・励磁コイルアセンブリ（磁束発生手段）、５・・磁性コア、６・・励磁コイル、１１・・磁場遮蔽板（磁束調整手段）、５０・・弾性加圧ローラ、１３・・メインサーミスタ（第１の温度検知手段）、１４・・サブサーミスタ（第２の温度検知手段）、Ａ・・ラージサイズ紙の通紙幅領域、Ｂ・・スモールサイズ紙の通紙幅領域、Ｃ・・非通紙部領域、Ｄ・・電磁誘導発熱幅領域、Ｅ・・サブサーミスタ配置領域
【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】
2005056598.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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