(57)【要約】【課題】非通紙部領域の磁場内に磁気遮蔽部材を移動駆動させて非通紙部昇温を抑える構成の電磁誘導加熱方式の加熱装置について、簡易な制御及び構成により磁気遮蔽部材の駆動を円滑に行う。【解決手段】磁場発生手段３０と、該磁場発生手段より発生した磁場の作用で発熱して被加熱材Ｐを加熱する導電部材６と、磁場発生手段３０と導電部材６との間の磁場内に介入して磁場発生手段３０から導電部材６に作用する磁場の一部を遮蔽する可動の磁気遮蔽部材５と、該磁気遮蔽部材を移動動作させる駆動機構と、を有する電磁誘導加熱方式の加熱装置において、磁気遮蔽部材５の移動動作は、磁場発生手段３０について発生磁場を被加熱材加熱処理時よりも弱めた状態または磁場の発生を止めた状態に制御して行なわせるようにしたことを特徴とする加熱装置。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁場発生手段と、前記磁場発生手段より発生した磁場の作用で発熱して被加熱材を加熱する導電部材と、前記磁場発生手段と前記導電部材との間の磁場内に介入して前記磁場発生手段から前記導電部材に作用する磁場の一部を遮蔽する可動の磁気遮蔽部材と、前記磁気遮蔽部材を移動動作させる駆動機構と、を有する電磁誘導加熱方式の加熱装置において、
前記磁気遮蔽部材の移動動作は、前記磁場発生手段について発生磁場を被加熱材加熱処理時よりも弱めた状態または磁場の発生を止めた状態に制御して行なわせるようにしたことを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
前記導電部材は固定部材もしくは移動部材であ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】
装置の制御回路は装置に通紙される被加熱材のサイズに応じて前記駆動装置により前記磁気遮蔽部材を移動動作させ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】
前記磁場発生手段は、励磁コイルと、該励磁コイルに通電する高周波電源を有し、装置の制御回路は前記磁気遮蔽部材の移動動作時には前記高周波電源から前記励磁コイルへの通電量を被加熱材加熱処理時よりも減じるまたは遮断することで前記磁場発生手段について発生磁場を被加熱材加熱処理時よりも弱めた状態または磁場の発生を止めた状態に制御する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】
記録材上に未定着画像を形成担持させる作像手段と、前記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、前記加熱定着手段が請求項１から４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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、プリンター・複写機等の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誘導加熱方式の加熱装置、及び該加熱装置を画像加熱定着装置として備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
昨今、ＯＡ機器の省エネルギー動向から、プリンター・複写機等に搭載される画像加熱定着装置としては、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加熱装置に代えて、電磁誘導加熱方式の加熱装置が一部実用化されている。
【０００３】
電磁誘導加熱方式の加熱装置は、加熱体として導電部材（電磁誘導発熱部材）を用い、これに磁場発生手段により交番磁場を作用させて該導電部材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ものである。画像加熱定着装置にあっては被加熱材としての記録材を加熱して該記録材上に形成担持させた未定着画像を加熱定着させるものである。
【０００４】
特許文献１には、強磁性体の定着ローラを電磁誘導加熱する熱ローラ方式の装置が開示されており、発熱位置を定着ニップ部に近くすることができ、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。
【０００５】
特許文献２には、熱容量を低減したフィルム状の定着ローラを用いた電磁誘導加熱方式の定着装置が開示されている。
【０００６】
特許文献３には、定着ローラ（フィルム）の長手方向に関する作用磁束の密度分布を変化せしめる磁束遮蔽部材（磁場遮蔽部材）を有することを特徴とする電磁誘導加熱方式の定着装置が開示さている。磁束遮蔽部材としては、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。
【０００７】
この装置構成により、非通紙部昇温を解決する一つの方法が示された。また、磁束遮蔽手段をモータやソレノイド等の所定の駆動手段にて移動し、定着ローラ（フィルム）の非通紙部の磁束遮蔽を行う手段が開示されている。
【０００８】
ここで、非通紙部昇温とは、装置に通紙可能な最大サイズの被加熱材の通紙幅よりも幅の小さい小サイズの被加熱材が通紙されると、加熱部において被加熱材により熱が奪われない領域（非通紙領域）が生じるため、その非通紙領域に対応する導電部材（定着ローラ）部分が通紙領域に対応する導電部材部分よも昇温する現象を指す。
【特許文献１】
特公平５−９０２７号公報
【特許文献２】
特開平４−１６６９６６号公報
【特許文献３】
特開平１０−７４００９号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献３のように、非通紙部領域を磁気遮蔽部材の移動駆動で磁気遮蔽する構成により非通紙部昇温を抑えることが出来るが、磁場発生手段と加熱体である導電部材との間の磁場内に金属である磁気遮蔽部材を移動させるため磁気遮蔽部材上で生じた渦電流との間に電磁力が働き、磁場発生手段と磁気遮蔽部材間に引力または斥力が生じる。この現象は一般に良く知られるフレミングの左手の法則によるところであり、磁気遮蔽部材にこの力が加わることで該磁気遮蔽部材が近接している磁場発生手段または加熱体である導電部材に接触して磁気遮蔽部材の円滑な移動動作が妨げられ、動作不良を起こす場合があると予想される。
【００１０】
本発明は上記技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、その目的は、この種の電磁誘導加熱方式の加熱装置について、簡易な制御及び構成により磁気遮蔽部材の駆動を円滑に行う手段を提供することにある。
【００１１】
【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及び画像形成装置である。
【００１２】
（１）磁場発生手段と、前記磁場発生手段より発生した磁場の作用で発熱して被加熱材を加熱する導電部材と、前記磁場発生手段と前記導電部材との間の磁場内に介入して前記磁場発生手段から前記導電部材に作用する磁場の一部を遮蔽する可動の磁気遮蔽部材と、前記磁気遮蔽部材を移動動作させる駆動機構と、を有する電磁誘導加熱方式の加熱装置において、
前記磁気遮蔽部材の移動動作は、前記磁場発生手段について発生磁場を被加熱材加熱処理時よりも弱めた状態または磁場の発生を止めた状態に制御して行なわせるようにしたことを特徴とする加熱装置。
【００１３】
（２）前記導電部材は固定部材もしくは移動部材であることを特徴とする（１）に記載の加熱装置。
【００１４】
（３）装置の制御回路は装置に通紙される被加熱材のサイズに応じて前記駆動装置により前記磁気遮蔽部材を移動動作させることを特徴とする（１）または（２）に記載の加熱装置。
【００１５】
（４）前記磁場発生手段は、励磁コイルと、該励磁コイルに通電する高周波電源を有し、装置の制御回路は前記磁気遮蔽部材の移動動作時には前記高周波電源から前記励磁コイルへの通電量を被加熱材加熱処理時よりも減じるまたは遮断することで前記磁場発生手段について発生磁場を被加熱材加熱処理時よりも弱めた状態または磁場の発生を止めた状態に制御することを特徴とする（１）から（３）の何れかに記載の加熱装置。
【００１６】
（５）記録材上に未定着画像を形成担持させる作像手段と、前記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、前記加熱定着手段が（１）から（４）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。
【００１７】
［作  用］
即ち、磁気遮蔽部材を移動動作させるときには、磁場発生手段について発生磁場を被加熱材加熱処理時よりも弱めた状態または磁場の発生を止めた状態に制御することで、磁場発生手段と加熱体である導電部材との間を移動する磁気遮蔽部材と磁場発生手段との間に働く電磁力（電磁引力・電磁斥力）が低減するあるいは無しになるから、強い電磁力の影響で磁気遮蔽部材が近接している磁場発生手段または加熱体である導電部材に接触することが防止され、磁気遮蔽部材の移動駆動を円滑に行うことが可能となる。
【００１８】
磁気遮蔽部材の移動駆動は、使用する被加熱材サイズまたは通紙枚数によって行なう場合が多く、その移動駆動の所要時間は実際上は１、２秒以下程度のごく短いものであるから、その短い時間において、磁場発生手段について発生磁場を被加熱材加熱処理時よりも弱めた状態または磁場の発生を止めた状態に制御したとしても、それによる加熱体である導電部材の過度の温度低下等の悪影響は実際上生じない。
【００１９】
磁気遮蔽部材の移動駆動を、磁場発生手段について発生磁場を被加熱材加熱処理時よりも弱めた状態にして行なうとすれば加熱体である導電部材の温度低下が少なくなるため、被加熱材の加熱処理性や定着性の観点から見て有利となり、磁気磁場発生手段について磁場の発生を止めた状態にして行なうとすれば磁気遮蔽部材に対する電磁力の影響を完全に無しにできることで磁気遮蔽部材の移動駆動をより確実に行える。
【００２０】
【発明の実施の形態】
〈実施例１〉
（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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
（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１００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は該装置１００の要部の横断拡大模型図であり、（ａ）は磁気遮蔽部材が第１位置に移動保持されている状態時、（ｂ）は磁気遮蔽部材が第２位置に移動保持されている状態時を示している。図５は磁気遮蔽部材の外観斜視図、図６は制御系のブロック図である。
【００２９】
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、定着ニップ部Ｎを形成させている。
【００３０】
定着ローラアセンブリ２０は、導電部材（加熱体）としての円筒状の定着ローラ６と、該定着ローラの内空に挿入して配設した磁場発生手段としての励磁コイルアセンブリ３０を有する。
【００３１】
定着ローラ６は、ニッケル、鉄、強磁性ＳＵＳ、ニッケル−コバルト合金といった強磁性体の、厚さ例えば２００μｍ〜１ｍｍほど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。
【００３２】
定着ローラ６の内空に挿入して配設した磁場発生手段としての励磁コイルアセンブリ３０は、ホルダ（外装ケース体）１０、励磁コイル４、磁性体コア９、磁気遮蔽部材５等の組み立て体であり、ホルダ１０内に励磁コイル４と磁性体コア９を格納保持させると共に、ホルダ５の奥側端部側に磁気遮蔽部材５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１０の奥側と手前側の端部１０ａ・１０ｂ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。
【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、上記定着ローラアセンブリ２０の下側に定着ローラ６に並行に配列して、芯金５１の奥側と手前側の端部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６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５０を所定の押圧力をもって定着ローラ６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】
Ｇ１は定着ローラ駆動ギアであり、定着ローラ６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６が図４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６の回転駆動に伴い、定着ニップ部Ｎにおいて定着ローラ６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５０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１０は、定着ローラ６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４と磁性体コア９を配設して保持させてある。ホルダ１０の奥側端部１０ａ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１０の手前側端部１０ｂ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１０即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６の内面に非接触に所定の間隔をあけて配設してある。
【００３６】
本例のホルダ１０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１０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４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、コア９を周回するようにホルダ１０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。４ａ・４ｂは上記励磁コイル４の２本の引き出しリード線であり、ホルダ１０の奥側端部１０ａである筒軸部内を通してホルダ１０の外側に引き出して高周波電源３に接続してある。
【００３８】
励磁コア９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４の中心位置に配置され、大サイズ紙通紙幅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と、この垂直部コアと横断面ほぼＴ字型をなす水平部コアとの組み合わせからなる。
【００３９】
Ｇ２は磁気遮蔽部材駆動ギアであり、定着装置の奥側のサブ側板６３ａの内側において、ホルダ１０の奥側端部１０ａ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。
【００４０】
このギアＧ２の内面側に、非通紙部昇温を防止するための磁気遮蔽部材５を一体に取り付けて支持させて、定着ローラ６の奥側の開口部から定着ローラ６の内方に突入させて配設してある。図５に該磁気遮蔽部材５の外観斜視図を示した。この磁気遮蔽部材５は横断面円弧状の横長薄板部材であり、該部材５の奥側端部に設けたフランジ部５ａを磁気遮蔽部材駆動ギアＧ２の内面にビス５ｂで止めてギアＧ２に一体に固定支持させてある。磁気遮蔽部材５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。
【００４１】
上記の磁気遮蔽部材駆動ギアＧ２に第２の駆動源８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５が定着ローラ６の内周面に沿って回転動する。
【００４２】
本実施例においては、定着装置１００に対する記録材Ｐの通紙は片側基準搬送でなされる。図２・図３において、Ｏがその片側搬送基準線であり、定着装置の手前側寄りに設定してある。Ａは大サイズ紙の通紙幅領域であり、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は大サイズ紙通紙幅領域Ａに対応する大サイズ紙よりも幅が小さい小サイズ紙の通紙幅領域である。Ｃは小サイズ紙を通紙した時に生じる非通紙部領域であり、領域Ａと領域Ｂとの差領域である。前記の磁気遮蔽部材５は非通紙部領域Ｃをカバーする長さ寸法のものとしてある。
【００４３】
磁気遮蔽部材５は、常時は、図４の（ａ）のように、定着ローラ６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第１位置としてこの位置に保持される。この第１位置は、励磁コイルアセンブリ３０から定着ローラ６に磁場が実質的に作用しない位置である。
【００４４】
１１と１２はサーミスタ等の第一と第二の温度センサーであり、第一の温度センサー１１は非通紙部領域Ｃに対応する定着ローラ部分の温度を検知して、その検知温度情報を制御回路７に入力する。第２の温度センサー１２は大サイズ紙と小サイズ紙の共通の通紙領域である小サイズ紙通紙幅領域Ｂに対応する定着ローラ部分の温度を検知して、その検知温度情報を制御回路７に入力する。
【００４５】
制御回路７はプリンター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、第１の駆動源１４を起動する。これにより定着ローラ駆動ギア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６が図４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６の回転駆動に伴い、定着ニップ部Ｎにおいて定着ローラ６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５０が従動回転する。
【００４６】
また、制御回路７は高周波電源３（励磁回路）から励磁コイルアセンブリ３０の励磁コイル４に対して高周波電流を流す。磁気遮蔽部材５は、図４の（ａ）のように、ホームポジションである第１位置に保持される。図６において、１はＡＣ入力（商用ＡＣ電源）、２は整流回路であり、ＡＣ入力１より５０〜６０Ｈｚの商用電圧が通電され整流回路２にて整流され高周波電源３に供給されて１０ｋ〜５００ｋＨｚに変換される。高周波電源３から励磁コイル４に高周波の電源が供給されると、励磁コイル４の周囲に磁場（高周波磁界）が発生する。励磁コイルアセンブリ３０の磁場は主としてホルダ１０の半円筒面側において発生し、このホルダ１０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６の下半部分において磁場が作用して、主として定着ローラ６の下半部分の大サイズ紙通紙幅領域Ａの全長部が電磁誘導発熱状態（誘導渦電流によるジュール発熱）になる。そして定着ローラ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。
【００４７】
この定着ローラ６の電磁誘導発熱による昇温が第一と第二の温度センサー１１・１２で検知され、その検知温度情報が制御回路７に入力する。制御回路７は第二の温度センサー１２から入力する定着ローラ６の検知温度が所定の定着温度に維持されるように高周波電源３から励磁コイル４に対する通電を制御して定着ローラ６を温調する。
【００４８】
この温調状態において、定着ニップ部Ｎに対して作像手段部側から未定着トナー画像ｔを形成担持させた被加熱材としての記録材Ｐが導入され、定着ニップ部Ｎを挟持搬送されていくことで、定着ローラ６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の面に定着される。
【００４９】
通紙される記録材Ｐが小サイズ紙であると、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小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小サイズ紙が連続通紙されるほど高温化していく。
【００５０】
第一の温度センサー１１は非通紙部領域Ｃに対応する定着ローラ部分の温度を検知しており、制御回路７はこの第一の温度センサー１１から入力する定着ローラ６の非通紙部領域Ｃの検知温度が所定の過昇温温度に達したときに、第２の駆動源８を起動させて磁気遮蔽部材駆動ギアＧ２を１８０°間欠駆動させることで、磁気遮蔽部材５を図４の（ａ）の第１位置から（ｂ）の第２位置に移動駆動し、該第２位置に保持させる。この磁気遮蔽部材５の第２位置は、非通紙部領域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介在して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を磁気遮蔽部材５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。
【００５１】
この場合、前述したように、励磁コイルアセンブリ３０と導電部材である定着ローラ６の内面間に形成された磁場内へ金属である磁気遮蔽部材５を移動させるため該磁気遮蔽部材５上で生じた渦電流との間に電磁力が働き、引力または斥力が励磁コイルアセンブリ３０−磁気遮蔽部材５間に生じる。この現象は一般に良く知られるフレミングの左手の法則によるところであり、この力が加わると磁気遮蔽部材５は近接の励磁コイルアセンブリ３０のホルダ１０または定着ローラ６の内面に接触することとなり円滑な駆動が行えなくなる。
【００５２】
そこで本実施例では、図７の磁気遮蔽部材駆動時の動作シーケンスのように、磁気遮蔽部材５の移動駆動動作（遮蔽板駆動）は、励磁コイルアセンブリ３０について入力電力を定着時電力よりも一時的に弱めた状態または一次的に止めた状態に制御して、つまり、励磁コイルアセンブリ３０について発生磁場を被加熱材加熱処理時よりも一時的に弱めた状態または磁場の発生を一時的に止めた状態に制御して行なわせるようにしたことを特徴とする。
【００５３】
即ち、制御回路７は非通紙部昇温を検知する第一の温度センサー１１から入力する定着ローラ６の非通紙部領域Ｃの検知温度が所定の過昇温温度に達したときに、高周波電源３から励磁コイルアセンブリ３０の励磁コイル４への入力電力を定着電力（定着時電力）よりも一時的に弱めた状態または一時的に止めた状態に制御し、同時的に第２の駆動源８を起動させて磁気遮蔽部材駆動ギアＧ２を１８０°間欠駆動させることで、磁気遮蔽部材５を図４の（ａ）の第１位置から（ｂ）の第２位置に移動駆動し、該第２位置に保持させる。そして制御回路７は磁気遮蔽部材５が第２位置に保持された後は高周波電源３から励磁コイルアセンブリ３０の励磁コイル４への入力電力を定着電力に戻す。
【００５４】
上記のように、磁気遮蔽部材５の移動駆動の動作期間時は励磁コイルアセンブリ３０の励磁コイル４への通電量を一時的に減じまたは通電を一時的に遮断して、磁気遮蔽部材５に対する電磁的な引力ないし斥力が駆動上問題なく動作する状況下に制御した上で磁気遮蔽部材５の移動を行うことにより円滑に磁気遮蔽部材を駆動できる。
【００５５】
高周波電源３による励磁コイルアセンブリ３０の励磁コイル４への通電の制御は、通電量を減じたのみとすれば定着ローラによる温度低下が少なくなるため、定着性の観点から見て有利となり、完全に通電を遮断すれば磁気遮蔽部材５の駆動がより確実に行える。
【００５６】
本実施例では、定着ローラ６の非通紙部領域Ｃが過昇温した時に第一の温度センサー１１により温度を検知し、検知した信号を元に励磁コイル４への通電量を減じたまたは通電を遮断した上で、磁気遮蔽部材５を移動させる。このような動作シーケンスとすることで常に第一の温度センサー１１による定着ローラ６の検知温度を元にして高周波電源３の通電量を制御することで円滑に磁気遮蔽部材５を動作させることができる。
【００５７】
本実施例においては、制御回路７はプリンターの動作シーケンス制御に基づく定着装置駆動終了信号により、高周波電源３から励磁コイルアセンブリ３０の励磁コイル４への入力電力をＯＦＦにし、また第１の駆動源１４をＯＦＦにして定着ローラ６の回転駆動を停止させる。また、第２の駆動源８を起動させて磁気遮蔽部材駆動ギアＧ２を１８０°間欠駆動させることで、磁気遮蔽部材５を図４の（ｂ）の第２位置から（ａ）のホームポジションである第１位置に戻し移動駆動し、該第１位置に保持させる。
【００５８】
〈実施例２〉
本実施例においては、第一の温度センサー１１は定着ローラ６の非通紙部領域Ｃの過昇温を検知するとともに温度低下も検知し、検知した信号により制御回路７は駆動機構８を状況に応じ制御する。
【００５９】
即ち、図８の磁気遮蔽部材駆動時の動作シーケンスのように、制御回路７は、第一の温度センサー１１が定着ローラ６の非通紙部領域Ｃの過昇温を検知したときは前記の実施例１の場合と同様に、高周波電源３から励磁コイルアセンブリ３０の励磁コイル４への入力電力を定着電力（定着時電力）よりも一時的に弱めた状態または一次的に止めた状態に制御し、同時に第２の駆動源８を起動させて磁気遮蔽部材駆動ギアＧ２を１８０°間欠駆動させる。これにより、磁気遮蔽部材５を図４の（ａ）の第１位置から（ｂ）の第２位置に円滑に移動駆動し、該第２位置に保持させることができ、そして非通紙部領域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。制御回路７は磁気遮蔽部材５が第２位置に保持された後は高周波電源３から励磁コイルアセンブリ３０の励磁コイル４への入力電力を定着電力に戻す。
【００６０】
上記のように非通紙部領域Ｃの磁場を遮蔽することで過昇温は抑えられるが、例えば使用可能電力が少ない場合非通紙部領域Ｃに対応する定着ローラ部分での温度が低下し過ぎることが考えられる。
【００６１】
そこで本実施例では、制御回路７は、磁気遮蔽部材５が第１位置から第２位置へ移動駆動されて保持された後、第一の温度センサー１１で検知される定着ローラ６の非通紙部領域Ｃの温度が所定の低温側（定着不良をおこさない温度）に下がってしまった時には、高周波電源３から励磁コイルアセンブリ３０の励磁コイル４への入力電力を定着電力（定着時電力）よりも一時的に弱めた状態または一時的に止めた状態に制御し、同時に第２の駆動源８を起動させて磁気遮蔽部材駆動ギアＧ２を１８０°間欠駆動させることで、磁気遮蔽部材５を図４の（ｂ）の第２位置から（ａ）の第１位置に戻し移動駆動させて、非通紙部領域Ｃにおける磁気遮蔽を解除させる。制御回路７は磁気遮蔽部材５が第１位置に保持された後は高周波電源３から励磁コイルアセンブリ３０の励磁コイル４への入力電力を定着電力に戻す。
【００６２】
これにより、磁気遮蔽部材５を第２位置から第１位置に円滑に移動駆動して該第１位置に保持させることができると共に、非通紙部領域Ｃに対応する定着ローラ部分を昇温させて温度の下がり過ぎを抑えることができる。
【００６３】
上記において、低温側は特に温度が低下すると定着不良を起こし易いので励磁コイル４への通電量を減じるのみで磁気遮蔽部材５を移動させた方がより効果的となる。
【００６４】
本実施例によれば、この動作を行うことで常に第一の温度センサー１１により定着ローラ６の温度を検知し定着ローラ６の非通紙部領域Ｃにおける温度を一定の温度幅に抑えつつ高周波電源３の通電量を磁気遮蔽部材駆動時に制御することで円滑に磁気遮蔽部材５を動作させることができる。
【００６５】
〈実施例３〉
本実施例においては、通紙使用される記録材Ｐの紙サイズを検知する紙サイズ検知手段１３（図６）からの紙サイズ情報に応じて磁気遮蔽部材５を第１位置から第２位置へ、または第２位置から第１位置へ移動駆動制御するようにしたものである。
【００６６】
紙サイズ検知手段１３とは例えば紙を給紙するカセットよりの信号、操作パネルによる通紙設定、紙搬送時に検知されるフォトセンサーや超音波センサーによる信号などが挙げられ、いずれも画像形成装置には一般的に使用している信号を指し、紙サイズを検知した信号を兼用することにより制御回路７は駆動機構８を制御する。
【００６７】
即ち、制御回路７は、紙サイズ検知手段１３から入力する通紙記録材Ｐの紙サイズ情報が大サイズ紙であるときには、そのとき、磁気遮蔽部材５が第１位置に位置していればそのまま第１位置に保持させ、第２位置に位置していれば第１位置に移動駆動して保持させる。また、紙サイズ検知手段１３から入力する通紙記録材Ｐの紙サイズ情報が小サイズ紙であるときには、そのとき、磁気遮蔽部材５が第２位置に位置していればそのまま第２位置に保持させ、第１位置に位置していれば第２位置に移動駆動して保持させて、非通紙部昇温を抑える。
【００６８】
上記において、磁気遮蔽部材５の第１位置から第２位置へ、または第２位置から第１位置へ移動駆動は、図９の磁気遮蔽部材駆動時の動作シーケンスのように、高周波電源３から励磁コイルアセンブリ３０の励磁コイル４への入力電力を定着電力よりも一時的に弱めた状態または一時的に止めた状態に制御して行なう。これにより、磁気遮蔽部材５に対する電磁的な引力ないし斥力が駆動上問題なく動作する状況下に制御した上で磁気遮蔽部材５の移動を行うことにより円滑に磁気遮蔽部材を駆動できる。
【００６９】
制御回路７は磁気遮蔽部材５が第１位置または第２位置に移動駆動されて保持された後は高周波電源３から励磁コイルアセンブリ３０の励磁コイル４への入力電力を定着電力に戻す。
【００７０】
本実施例では、紙サイズ検知手段１３により通紙している紙サイズを検知し、小サイズ紙の場合には、非通紙部領域Ｃが予め過昇温する前に励磁コイルアセンブリ３０の励磁コイル４への通電量を減じたまたは通電を遮断した上で、磁気遮蔽部材５を移動させる。この動作を行うことで常に過昇温する前に通紙される紙サイズを予め知った上で円滑に磁気遮蔽部材を動作させることができる。
【００７１】
〈実施例４〉
図１０は本実施例における磁気遮蔽部材駆動時の動作シーケンスである。即ち、制御回路７は第一の温度センサー１１により定着ローラ６の非通紙部領域Ｃの過昇温を検知、または紙サイズ検知手段１３により紙サイズを検知する。紙サイズ検知情報が小サイズ紙であるときには、制御回路７は第二の温度センサー１２により調節していた定着ローラ温度が高くなるよう高周波電源３から励磁コイルアセンブリ３０の励磁コイル４への通電量を制御した後、磁気遮蔽部材５を第２位置へ移動駆動して保持させる。この時同時に制御回路７は高周波電源３にも信号を送り高周波電源３は通電を制御する。すなわち励磁コイルアセンブリ３０の励磁コイル４への入力電力を定着電力よりも一時的に弱めた状態または一時的に止めた状態にする。
【００７２】
制御回路７は磁気遮蔽部材５が第２位置に移動駆動されて保持された後は高周波電源３から励磁コイルアセンブリ３０の励磁コイル４への入力電力を定着電力に戻す。
【００７３】
本実施例では、第二の温度センサー１２により定着ローラを適切な温度に調節を行う。実施例１〜３にて説明したように、励磁コイルアセンブリ３０の励磁コイル４への通電量を一時的に減じたまたは通電を一時的に遮断した上で磁気遮蔽部材５を移動させるが、通電量を制御することで通紙領域での温度低下が懸念される。よって第一の温度センサー１１または紙サイズ検知手段１３にて過昇温を検知し磁気遮蔽部材駆動時の励磁コイル４への通電量を制御する前に一定の時間第二の温度センサー１２による検知温度より高い温度に温度調節を変更した上で駆動時の通電量を制御する。これにより通紙領域Ｂにおける定着ローラ上での温度低下が定着プロセスに影響せず使用することができると共に磁気遮蔽部材５を円滑に移動させることができる。
【００７４】
〈その他〉
１）上記の各実施例の定着装置１００は被加熱材である記録材Ｐの搬送を片側基準で搬送するものを示したが、中央基準搬送の装置であっても勿論よく、この場合には、装置の奥側と手前側のそれぞれに非通紙部昇温を抑えるための磁気遮蔽部材が配設される。
【００７５】
２）また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。
【００７６】
３）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、ラックとピニオンを用いた移動駆動機構、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。
【００７７】
４）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。
【００７８】
図１１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導電部材を固定部材にし、この固定の導電部材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。
【００７９】
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。
【００８０】
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１０Ａと、このステー１０Ａ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導電部材（電磁誘導発熱性部材）６と、ステー１０Ａ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４及び磁性コア９と、ステー１０Ａ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１５と、磁場発生手段４・９と導電部材６との間に介入する可動の磁気遮蔽部材５等からなる。
上記定着フィルムアセンブリ２０Ａの導電部材６と弾性加圧ローラ５０とが定着フィルム１５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１５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導電部材６の面に密着して摺動しながら所定の周速度でステー１０Ａの外回りを従動回転状態になる。
【００８２】
また、励磁コイル４に高周波電源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導電部材６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１５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材Ｐが導入され、挟持搬送され、記録材Ｐの未定着トナー像担持面が定着フィルム１５の外面に密着して記録材Ｐが定着フィルム１５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】
この記録材Ｐの定着ニップ部通過過程で記録材Ｐは加熱体である固定の導電部材６の熱を定着フィルム１５を介して受けて加熱され、未定着トナー像ｔが記録材Ｐ面に加熱加圧定着される。記録材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５は図面に垂直方向において、ステー１０Ａの端部側から磁場発生手段４・９と導電部材６との間に駆動機構により抜き差し移動される。制御回路は非通紙部昇温防止時には磁気遮蔽部材５を挿入移動して磁場発生手段４・９と導電部材６との間の非通紙部領域の磁場を遮蔽状態にする。大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】
この場合も、実施例１〜４と同様に、磁気遮蔽部材５の移動駆動の動作期間時は励磁コイル４への通電量を一時的に減じまたは通電を一時的に遮断して、磁気遮蔽部材５に対する電磁的な引力ないし斥力が駆動上問題なく動作する状況下に制御した上で磁気遮蔽部材５の移動を行うことにより円滑に磁気遮蔽部材を駆動できる。
【００８７】
５）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。
【００８８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、電磁誘導方式の加熱装置について、非通紙部過昇温現象を防止する上で必要な遮蔽部材の駆動を円滑に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１における画像形成装置の概略構成図である。
【図２】実施例１における画像加熱定着装置の途中部分省略の正面模型図である。
【図３】その一部切欠き図である。
【図４】該装置の要部の横断拡大模型図であり、（ａ）は磁気遮蔽部材が第１位置に移動保持されている状態時、（ｂ）は磁気遮蔽部材が第２位置に移動保持されている状態時を示している。
【図５】磁気遮蔽部材の外観斜視図である。
【図６】制御系のブロック図である。
【図７】磁気遮蔽部材駆動時の動作シーケンス図である。
【図８】実施例２における磁気遮蔽部材駆動時の動作シーケンス図である。
【図９】実施例３における磁気遮蔽部材駆動時の動作シーケンス図である。
【図１０】実施例４における磁気遮蔽部材駆動時の動作シーケンス図である。
【図１１】画像加熱定着装置の他の構成例の概略図である。
【符号の説明】
１・・ＡＣ入力、２・・整流回路、３・・高周波電源、４・・励磁コイル、５・・磁気遮蔽部材、６・・導電部材（定着ローラ）、７・・制御回路、８・・駆動機構、９・・磁性コア、１０・・ホルダ、１１・・第一の温度センサー、１２・・第二の温度センサー、１３・・紙サイズ検知手段
【図１】
2005005017.tif 000003
【図２】
2005005017.tif 000004
【図３】
2005005017.tif 000005
【図４】
2005005017.tif 000006
【図５】
2005005017.tif 000007
【図６】
2005005017.tif 000008
【図７】
2005005017.tif 000009
【図８】
2005005017.tif 000010
【図９】
2005005017.tif 000011
【図１０】
2005005017.tif 000012
【図１１】
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