(57)【要約】【課題】  画像加熱装置において、画像加熱処理の機会の低下を抑制することを目的とする。【解決手段】  定着装置（Ａ）は、シート（Ｐ）上の画像（Ｔ）を加熱する加熱ベルト（１）と、加熱ベルトを電磁誘導発熱させる励磁コイルと、加熱ベルトに作用する磁束の一部を抑制するシャッタ（１１）と、シート幅に応じてシャッタを移動させるシャッタ移動機構（１０７）と、シャッタが移動できないことを検知するセンサであってシャッタの位置情報を取得するセンサ（１３）と、シートに連続して定着処理を施すときシャッタが移動できる場合は生産性を所定数に制御し、シャッタがシートの搬送位置よりも外側で移動できない場合は生産性を低下させる制御を行う制御回路（１０２）と、を有する。【選択図】  図１３
2016109736.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート上の画像を加熱する加熱回転体と、
前記加熱回転体を電磁誘導発熱させる励磁コイルと、
前記励磁コイルから前記加熱回転体に作用する磁束の一部を抑制する磁束抑制部材と、
装置に使用可能な最大幅のシートよりも幅狭な所定のシートに画像加熱処理を施すとき、前記所定のシートの幅サイズに応じて前記磁束抑制部材を前記加熱回転体の長手方向に沿って移動させる移動機構と、
前記磁束抑制部材を前記移動機構によって移動できないことを検知する検知手段と、
前記磁束抑制部材を前記移動機構によって移動できない場合に前記磁束抑制部材の位置情報を取得する取得手段と、
複数の前記所定のシートに連続して画像加熱処理を施すとき、前記磁束抑制部材を前記移動機構により移動できる場合は単位時間あたりの画像加熱処理を所定数に制御し、前記長手方向において前記磁束抑制部材が前記所定のシートの搬送位置よりも外側にあることを前記取得手段が取得している場合は単位時間当たりの画像加熱処理を前記所定数よりも少ない数に制御する制御手段と、を有することを特徴とする画像加熱装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記所定のシートに所定の搬送方向で画像加熱処理を施すとき、前記長手方向において前記磁束抑制部材が前記所定のシートの搬送位置とオーバーラップする位置にあることを前記取得手段が取得している場合、前記所定のシートの前記所定の送り方向での画像加熱処理を禁止することを特徴とする請求項１に記載の画像加熱装置。
【請求項３】
前記所定のシートに前記所定の搬送方向と直交する搬送方向で画像加熱処理を施したときに前記長手方向において前記磁束抑制部材が前記所定のシートの搬送位置よりも外側に位置することを前記取得手段が取得している場合、前記制御手段が前記所定のシートの前記所定の搬送方向での画像加熱処理を禁止する際に前記所定のシートの搬送方向を前記所定の搬送方向から前記直交する搬送方向に変更するように報知する報知手段を有することを特徴とする請求項２に記載の画像加熱装置。
【請求項４】
複数の前記所定のシートに連続して画像加熱処理を施すとき、前記磁束抑制部材を前記移動機構によって移動できないことを前記検知手段が検知している場合であって前記磁束抑制部材の位置情報が前記取得手段によって取得されない場合、画像加熱処理を禁止することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像加熱装置。
【請求項５】
前記加熱回転体を回転駆動する駆動手段を有し、
前記駆動手段は、複数の前記所定のシートに連続して画像加熱処理を施すとき、前記磁束抑制部材を前記移動機構により移動できる場合は前記加熱回転体を所定の速度で回転させ、前記長手方向において前記磁束抑制部材が前記所定のシートの搬送位置よりも外側にあることを前記取得手段が取得している場合は前記加熱回転体を所定の速度よりも低い速度で回転させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像加熱装置。
【請求項６】
前記磁束抑制部材を前記移動機構によって移動できないことを前記検知手段によって検知後の画像加熱処理の数を記憶する記憶手段を有し、
前記制御手段は前記検知後の画像加熱処理の数が規定数以上である場合は画像加熱処理を禁止することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像加熱装置。
【請求項７】
前記磁束抑制部材とは別の磁束抑制部材を更に有し、
前記所定のシートに画像加熱処理を施すとき、前記磁束抑制部材は前記加熱回転体の長手方向の一端側において前記長手方向に沿って移動を行い、前記別の磁束抑制部材は前記加熱回転体の長手方向の他端側において前記長手方向に沿って移動を行うことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像加熱装置。
【請求項８】
前記励磁コイルは高周波電流の印加によって磁束を発生し、前記磁束抑制部材は前記高周波電流の周波数に対応する表皮深さ以上の厚みを持つ非磁性金属であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像加熱装置。
【請求項９】
前記加熱回転体の外部にその長手方向に沿って並べて配置され前記励磁コイルより発生した磁束を前記加熱回転体に導く複数の磁性コアであって、前記複数の磁性コアの少なくとも１つが第１の位置とこれよりも前記励磁コイルから離れた第２の位置とに移動可能な複数の磁性コアを有し、
前記磁束抑制部材の移動に連動して前記複数の磁性コアを前記第１の位置と前記第２の位置に移動させる連動機構を備えることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像加熱装置。
【請求項１０】
シート上の画像を加熱する加熱回転体と、
前記加熱回転体を電磁誘導発熱させる励磁コイルと、
前記励磁コイルから前記加熱回転体に作用する磁束の一部を抑制する磁束抑制部材と、
装置に使用可能な最大幅のシートよりも幅狭な所定のシートに画像加熱処理を施すとき、前記所定のシートの幅サイズに応じて前記磁束抑制部材を移動させる移動機構であって、前記所定のシートよりも幅広な別のシートに画像加熱処理を施すとき、前記別のシートの幅サイズに応じて前記磁束抑制部材を移動させる移動機構と、
前記磁束抑制部材を前記移動機構によって移動できない場合に前記磁束抑制部材の位置情報を取得する取得手段と、
複数の前記所定のシートに連続して画像加熱処理を施すとき、前記磁束抑制部材を前記移動機構により移動できる場合は単位時間あたりの画像加熱処理を所定数に制御し、前記磁束抑制部材が前記別のシートに応じた位置にあることを前記取得手段が取得している場合は単位時間当たりの画像加熱処理を前記所定数よりも少ない数に制御する制御手段と、を有することを特徴とする画像加熱装置。
【請求項１１】
シート上の画像を加熱する加熱回転体と、
前記加熱回転体を電磁誘導発熱させる励磁コイルと、
前記加熱回転体の外部にその長手方向に沿って並べて配置され前記励磁コイルより発生した磁束を前記加熱回転体に導く複数の磁性コアであって、前記複数の磁性コアの少なくとも１つが第１の位置とこれよりも前記励磁コイルから離れた第２の位置とに移動可能な複数の磁性コアと、
装置に使用可能な最大幅のシートよりも幅狭な所定のシートに画像加熱処理を施すとき、前記所定のシートの幅サイズに応じた配置となるように前記複数の磁性コアを前記第１の位置と前記第２の位置とに移動させる移動機構であって、前記所定のシートよりも幅広な別のシートに画像加熱処理を施すとき、前記別のシートの幅サイズに応じた配置となるように前記複数の磁性コアを移動させる移動機構と、
前記複数の磁性コアを前記移動機構によって移動できないことを検知する検知手段と、
前記複数の磁性コアを前記移動機構によって移動できない場合に前記複数の磁性コアの配置情報を取得する取得手段と、
複数の前記所定のシートに連続して画像加熱処理を施すとき、前記複数の磁性コアを前記移動機構により移動できる場合は単位時間あたりの画像加熱処理を所定数に制御し、前記複数の磁性コアが前記別のシートに応じた配置であることを前記取得手段が取得している場合は単位時間当たりの画像加熱処理を前記所定数よりも少ない数に制御する制御手段と、を有することを特徴とする画像加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート上に画像を加熱する画像加熱装置に関する。この画像加熱装置は、例えば、複写機、プリンタ、ファックス、及びこれらの機能を複数備えた複合機等の画像形成装置に用いられる。
【背景技術】
【０００２】
電子写真装置、静電記録装置などの画像形成装置では、シート上にトナーの画像を形成して、これを定着装置（画像加熱装置）により加熱、加圧することで、シートに画像を定着している。また、このような定着装置の一形態として、金属層を備えたベルトを交番磁束により誘導加熱する誘導加熱方式の定着装置が実用化されている。
【０００３】
ところで、このような定着装置を用いて複数のシートに連続して定着処理を施す場合、ベルトの幅方向の両端部においてシートと接触しない領域が局所的に温度上昇してしまうという問題（いわゆる非通過部昇温問題）が生じる。
【０００４】
そこで、特許文献１では、ベルトに作用する磁束の密度を高める磁性コアと、ベルトに作用する磁束を遮るシャッタと、をそれぞれベルトに対して移動可能にすることで、ベルトの加熱範囲を調整している。詳細には、特許文献１の定着装置は、ベルトの外周面に対向するようにベルトの長手方向に複数の磁性コアが並べて設けられており、それぞれのコアがベルトからその径方向に移動可能となっている。そのため、磁束密度を低下させたい箇所に対応したコアをベルトから遠ざけることで、この定着装置はベルトの加熱幅を調整することができる。また、特許文献１の定着装置は、磁束を発生させるコイルと磁束が作用するベルトとの間に磁束を遮るシャッタを配置している。そして、シャッタがシートの幅方向端部の近傍に移動することで、この定着装置はシートの幅方向端部の近傍におけるベルトの局所的な昇温を抑制することができる。なお、シャッタやコアの移動にはモータやギア等の移動機構が用いられる。そのため特許文献１の定着装置は、シートの幅サイズに応じて移動機構の駆動を制御することでベルトの加熱幅を適切に調整することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１２８３１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１の定着装置は、移動機構が故障した場合は、シートの幅サイズに応じてベルトの加熱幅を調整することができなくなる。そのため、ベルトの加熱幅がシートの幅よりも狭い場合には画像の加熱不良が発生し、ベルトの加熱幅がシートの幅よりも大きい場合には前述した非通過部昇温が発生する。したがって、このような定着装置において移動機構の故障を検出した場合、定着処理を禁止して移動機構の修理要求を報知するといった対策を考えることができる。しかしながら、上述した対策を施した場合、移動機構が故障してからサービスマンを呼んで移動機構が修理されるまでの期間は、定着処理を行うことの出来ない期間（いわゆるダウンタイム）となる。そのため、ユーザーが定着処理を実行できる機会が減少してしまい、ユーザーの利便性を損なう恐れがあった。
【０００７】
そのため、本発明の目的は、画像加熱処理の機会の低下が抑制された画像加熱装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、画像加熱装置において、シート上の画像を加熱する加熱回転体と、加熱回転体を電磁誘導発熱させる励磁コイルと、励磁コイルから加熱回転体に作用する磁束の一部を抑制する磁束抑制部材と、装置に使用可能な最大幅のシートよりも幅狭な所定のシートに画像加熱処理を施すとき所定のシートの幅サイズに応じて磁束抑制部材を加熱回転体の長手方向に沿って移動させる移動機構と、磁束抑制部材を移動機構によって移動できないことを検知する検知手段と、磁束抑制部材を移動機構によって移動できない場合に磁束抑制部材の位置情報を取得する取得手段と、複数の所定のシートに連続して画像加熱処理を施すとき、磁束抑制部材を移動機構により移動できる場合は単位時間あたりの画像加熱処理を所定数に制御し長手方向において磁束抑制部材が所定のシートの搬送位置よりも外側にあることを取得手段が取得している場合は単位時間当たりの画像加熱処理を所定数よりも少ない数に制御する制御手段と、を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、画像加熱装置において、画像加熱処理の機会の低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１の画像形成装置の構成を説明する図である。
【図２】実施例１の画像加熱装置の短手方向断面の図である。
【図３】実施例１の画像加熱装置の長手方向断面の図である。
【図４】実施例１の定着ベルトの層構成を説明する図である。
【図５】実施例１の外側磁性コアの配置の説明図である。
【図６】（ａ）は外側磁性コアが近接位置にある場合の図である。（ｂ）は外側磁性コアが離間位置にある場合の図である。
【図７】（ａ）は実施例１の画像加熱装置の加熱幅調整方法を説明する図である。（ｂ）は実施例１の定着ベルトの温度分布を説明する図である。
【図８】（ａ）は移動機構に異常が生じた場合の画像加熱装置を示す図である。（ｂ）は実施例１と比較例におけるベルト１の温度分布を説明する図である。
【図９】画像加熱装置の各構成の関係を示す図である。
【図１０】ホームポジションサーチのフローチャートを示す図である。
【図１１】プリントジョブのモード選択のフローチャートを示す図である。
【図１２】通常プリントモードのフローチャートを示す図である。
【図１３】制限プリントモードのフローチャートを示す図である。
【図１４】（ａ）が実施例２の画像加熱装置の短手方向断面の図である。（ｂ）は実施例２のシャッタの構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る実施の形態について、実施例を挙げて詳細に説明する。なお、以下の実施例では、画像形成装置について、電子写真プロセスを利用したレーザービームプリンタを例に説明する。以降の説明において、このレーザービームプリンタをプリンタＥと呼ぶ。しかしながら、画像形成装置は、フルカラーの画像を形成する装置に限られず、モノクロの画像を形成する装置でもよい。また画像形成装置は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、複写機、ＦＡＸ、及び、これらの機能を複数備えた複合機等、種々の用途で実施できる。
【００１２】
（実施例１）
＜画像形成部＞
図１は、プリンタＥの構成を説明する図である。図１に示すように、プリンタＥは、中間転写ベルト２６に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。
【００１３】
画像形成部ＰＹでは、感光ドラム２１（Ｙ）にイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト２６に一次転写される。画像形成部ＰＭでは、感光ドラム２１（Ｍ）にマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト２６に一次転写される。画像形成部ＰＣ、ＰＫでは、感光ドラム２１（Ｃ）、２１（Ｋ）にそれぞれシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて中間転写ベルト２６に順次一次転写される。こうして中間転写上には、四色のトナー像が合成された画像Ｔが形成される。
【００１４】
中間転写ベルト２６は、エンドレスの樹脂ベルトを用いており、駆動ローラ２７、二次転写対向ローラ２８、テンションローラ２９の３本のローラに張架されて、駆動ローラ２７によって駆動される。
【００１５】
シートＰは、カセット３１から給送ローラ３２により１枚ずつ取り出されてレジストローラ３３で待機する。シートＰは、レジストローラ３３によって中間転写ベルト２６上の画像Ｔにタイミングを合わせて二次転写部Ｔ２へ給送され、中間転写ベルト２６から画像Ｔを二次転写される。画像Ｔを転写されたシートＰは定着装置Ａへ搬送されて画像Ｔを定着され排出機構３６によって外部トレイ３７へ排出される。
【００１６】
画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、現像装置２３（Ｙ）、２３（Ｍ）、２３（Ｃ）、２３（Ｋ）で用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、実質的に同一に構成される。以下では、イエローの画像形成部ＰＹについて説明し、他の画像形成部ＰＭ、ＰＣ、ＰＫに関する重複した説明を省略する。
【００１７】
画像形成部ＰＹは、感光ドラム２１の周囲に、帯電ローラ２２、露光装置２５、現像装置２３、一次転写ローラ３０、及びクリーナ２４を配置している。帯電ローラ２２は、感光ドラム２１の表面を一様な電位に帯電させる。露光装置２５は、レーザービームを走査して感光ドラム２１に画像の静電像を書き込む。現像装置２３は、静電像を現像して感光ドラム２１にトナー像を形成する。一次転写ローラ３０は、電圧を印加されて感光ドラム２１のトナー像を中間転写ベルト２６へ一次転写させる。
【００１８】
シートＰとはプリンタＥによって画像が形成される媒体であり、例えば、定型或いは不定型の普通紙、厚紙、封筒、葉書、シール、樹脂製シート、ＯＨＰ用フィルム、光沢紙等が挙げられる。
【００１９】
プリンタＥは、シート上に転写された未定着の画像Ｔを熱によって融解してシート上に融着させる定着装置Ａを備えている。
【００２０】
＜画像加熱装置＞
次に画像加熱装置としての定着装置Ａについて詳細に説明する。図２は定着装置Ａの短手方向断面の図である。図３は定着装置Ａの長手方向断面の図である。以下の説明において、定着装置及びこの定着装置を構成する部材に関し、長手方向とはシートの面においてシート搬送方向と直交する方向である。短手方向とはシートの面においてシート搬送方向と平行な方向である。また、定着装置の正面とは、定着装置をシート入口側からみた面、背面とはその反対側のシート出口側から見た面である。定着装置の左右とは、定着装置を正面から見て左または右である。上流側と下流側とは、シート搬送方向に関して、上流側と下流側である。
【００２１】
定着装置Ａは、定着ベルト１（以後、ベルト１と呼ぶ）と加圧ローラ２（以後、ローラ２と呼ぶ）の間にシートＰを搬送することでシート上の画像を加熱する画像加熱装置である。定着装置Ｆは、励磁コイル６（以後、コイル６と呼ぶ）からの磁束でベルト１を直接的に加熱する誘導加熱方式の定着装置であり、シートＰに効率よく熱を伝えることが出来る。また、コイル６を外部に配置されているため、また、定着装置Ｆは、駆動手段としてのローラ２によってベルトを従動回転させるローラ駆動方式（テンションレスタイプ）である。そのため、ベルト１の内部を低熱容量に構成できる。このように、定着装置Ａは熱容量が低い構成であるため、起動時のウォーミングアップタイムを短くできる。したがってスタンバイ中の加熱動作が不要であり、電力消費量を低く抑えることが可能である。
【００２２】
図２に示すように、定着装置Ａでは、ベルト１とローラ２が当接することによってその間にニップ部Ｎが形成される。そして、ローラ２が矢印Ｒ２方向（反時計方向、図２）に回転して、ベルト１が矢印Ｒ１方向（時計方向、図２）に回転することで、ニップ部Ｎに給送されたシートＰが上流から下流（左から右、図２）に搬送される。このとき、ベルト１の熱がシートＰに付与されるため、シートＰ上の画像Ｔはニップ部Ｎにて加熱・加圧されてシートＰに定着される。ニップ部Ｎを通過したシートＰはベルト１から分離されて定着装置Ａから排出される。本実施例では、上述のようにして定着処理が行われる。定着装置Ａでは、定着ベルト１の表面回転速度が３００ｍｍ／ｓｅｃである。そのため、Ａ４サイズ横送りのフルカラー画像であれば１分間に８０枚、同じくＡ４サイズ縦送りであれば１分間に５８枚を連続的に定着可能である。以下、定着装置Ａの構成について図面を用いて詳細に説明する。
【００２３】
＜ベルト＞
図４は定着ベルト１の層構成を説明する図である。ベルト１は、シート上の画像を加熱する加熱回転体である。ベルト１は、無端状（エンドレス）のベルト部材であり、誘導加熱を可能にするための金属層を有している。本実施例のベルト１の寸法は、長手方向の長さが３９０ｍｍ、内径が３０ｍｍ、厚みが３６０μｍである。
【００２４】
図４に示すように、本実施例のベルト１は、基層１ａの外周上に弾性層１ｂと離型層１ｃを備え、基層１ａの内周側に摺動層１ｄを備える４層複合構造である。
【００２５】
基層１ａは、交番磁束によって電磁誘導発熱する金属層である。層１ａの厚みは、コイル６に流す高周波電流の周波数と金属層の透磁率・導電率に応じて調整する必要がある。基層１ａの厚みは、コイル６に流す高周波電流の周波数と金属層の透磁率・導電率に応じて５〜２００μｍに設定すると良い。本時実施例の基層１ａは電気鋳造法によって製造した厚み４０μｍのニッケル層である。
【００２６】
弾性層１ｂは、基層１ａの外周面上に設けた耐熱性のゴム層である。本実施例では、基層１ｂの材料としてシリコンゴムを用いている。シリコンゴムは、ＪＩＳ−Ａ２０度の硬度を持ち、熱伝導率は０．８Ｗ／ｍＫである。弾性層１ｂの厚さは１００〜１０００μｍの範囲内で設定するのが好ましい。ここでは、定着ベルト１の熱容量を小さくしてウォーミングアップタイムを短縮し、かつカラー画像を定着するときに好適な定着画像を得ることを考慮して、弾性層１ｂの厚みを３００μｍにしている。
【００２７】
離型層１ｃは、トナーからの離型性に優れた層である。本実施例では、弾性層１ｂを厚み３０μｍのフッ素樹脂（例えばＰＦＡやＰＴＦＥ）でコーティングして離型層１ｃを形成している。なお、ＰＦＡとは（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）であり、ＰＴＦＥとはポリテトラフルオロエチレンである。
【００２８】
摺動層１ｄは、パッド３や温度センサＴＨ１、ＴＨ２と摺動する層である。摺動層１ｄにはフッ素樹脂やポリイミドなどの摺動性に優れた材料を用いることが好ましい。また、摩耗を考慮して厚みが１０〜５０μｍであることが好ましい。本実施例では、厚みが２０μｍのポリイミドを用いた。
【００２９】
＜ローラ＞
ローラ２は、ベルト１の外周と当接することでベルト１と協働してニップ部Ｎを形成する。
【００３０】
ローラ２は、鉄合金製の芯金２ａの周面にシリコンゴム層の弾性層２ｂを設け、弾性層２ｂの外周面をフッ素樹脂層（例えばＰＦＡやＰＴＦＥ）の離型層２ｃで覆っている。
加圧時にステー４が撓んでも定着ベルト１と加圧ローラ２の間のニップ部Ｎの長手方向の圧力分布が均一になるように、芯金２ａは、長手方向の中央部の径が２０ｍｍで両端部の径が１９ｍｍである。ま弾性層２ｂの厚みは５ｍｍ、離型層２ｃの厚みは３０μｍである。
【００３１】
本実施例ではローラ２の弾性層２ｂを有する部分の寸法は、外径が３０ｍｍ、長手方向の長さが３５０ｍｍの円筒状である。また加圧ローラ２の長手方向中央部における硬度は、ＡＳＫ−Ｃ７０℃である。
【００３２】
また、ローラ２の芯金２ａは駆動モータ１０４（以後、モータ１０４と呼ぶ）に接続されている。そのためモータ１０４が駆動すると、ローラ２が回転駆動する。そして、ローラ２が回転するとローラ２と当接しているベルト１がローラ２に従動回転する。
【００３３】
＜加圧機構＞
定着フランジ１０は、定着ベルト１の長手方向の移動および周方向の形状を規制するための左右の規制部材である。本実施例ではベルト１の基層１ａが金属であるため、端部を受け止めるだけで寄りを規制することができる。
【００３４】
ステー４及び加圧パッド３（以後、パッド３と呼ぶ）は、定着フランジ１０に長手方向の両端部を固定され、定着ベルト１を長手方向に貫通して非回転に配置される部材である。
【００３５】
パッド３は、定着ベルト１と加圧ローラ２との間に押圧力を作用させてニップ部Ｎを形成する圧力付与部材であり、耐熱性の樹脂材料が用いられる。
【００３６】
ステー４は、金属製の梁状の部材であってパッド３をその長手方向において支持している。ステー４は、ニップ部Ｎの長手方向に沿ってパッド３に均等に圧力を加える。
【００３７】
ステー４は、ニップ部Ｎに圧力を加えるために剛性が必要であるため、鉄製である。定着フランジ１０内に挿通して配設されたステー４の両端部と定着装置Ａの筐体側のバネ受け部材９ａとの間に、加圧バネ９ｂが縮設される。加圧バネ９ｂは、ステー４に押し下げ力を作用させて、支持部材３の下面と加圧ローラ２の上面とを定着ベルト１を挟んで圧設して、ニップＮを形成する。
【００３８】
＜誘導加熱装置＞
図５は外側磁性コア７あの配置の説明図である。誘導加熱装置１００は、コイル６から発生する交流磁界をベルト１に作用させてベルト１を電磁誘導発熱させる加熱源である。誘導加熱装置１００は、定着ベルト１の外周面の上面側において、ベルト１に所定のギャップ（隙間）を設けて対向配置してある。
【００３９】
コイル６は、交流電流が印加されることで交流磁界を発生する磁束発生手段である。コイル６は、図５に示すよう、電線としてリッツ線を用いており、リッツ線を横長・船底状にしてベルト１の周面と側面の一部に対向するように巻回して形成される。コイル６は、厚み０．５ｍｍのモールド（不図示）により電気絶縁の状態が保たれている。なお、モールドの表面とベルト１の表面の距離は１．０ｍｍ、ベルト１とコイル６との間隔は１．５ｍｍで一定である。
【００４０】
外側磁性コア７ａ（以後、コア７ａと呼ぶ）は、コイル６から発生した交流磁界をベルト１に導いて高効率に作用させるための部材である。コア７ａは、コイル６によって発生した磁界が定着ベルト１の金属層（導電層）以外に実質漏れないように、図５に示すように、コイル６を覆って配置される。外側磁性コア７ａは、高透磁率で残留磁束密度の低い材料が好ましく本実施例ではフェライトを用いている。
【００４１】
また、ベルト１の内側には、外側磁性コア７ａと同様の特性を持つ磁気遮蔽コア５（以後、コア５と呼ぶ）が支持部材３の上面に長手方向にわたって配置されている。コア５は、コア７ａに導かれてベルト１を貫通した磁束がステー４に作用しないようにこれを案内する。そのため、ステー４が異常加熱されることがない。
【００４２】
電源装置１０１は、コイル６に磁界を発生させるためにコイル６に通電を行う回路である。本実施例では、電源装置１０１はコイル６に２０〜５０ｋＨｚの高周波電流を印加する。そしてコイル６によって発生した磁界によって、ベルト１の金属層（導電層）が誘導発熱する。
【００４３】
温度センサＴＨ１は、ベルト１のシートＰの通過領域のほぼ中央で温度を検出するサーミスタ等の温度検出素子である。温度センサＴＨ１は、支持部材３から弾性支持部材を介して取り付けられており、ベルト１の当接面が波打つなどの位置変動が生じたとしても、位置変動に追従して良好な接触状態を維持する。温度センサＴＨ１が検出した温度情報は、制御回路１０２を介してコイル６の出力電力にフィードバックされる。
【００４４】
制御回路１０２は、各種制御に伴う演算を行うＣＰＵと、各種プログラムを記憶したＲＯＭ等の不揮発媒体を備えた回路である。このＲＯＭにはプログラムが記憶されており、ＣＰＵがこれを読みだして実行することで、各種制御を実行する。なお、制御回路１０２としては、同様の機能を果たせばＡＳＩＣ等の集積回路などでもよい。
【００４５】
制御回路１０２は、温度センサＴＨ１から入力する検出温度が所定の目標温度（定着温度）に維持されるように、電源装置１０１からコイル６に入力する電力を制御している。制御回路１０２は、ベルト１の温度が、目標温度である１８０℃で一定になるように、温度センサＴＨ１の検出値に基づいてコイル６に入力する電力を制御する。なお、本実施例では電源装置１０１が高周波電流の周波数を変化させることコイル６に入力する電力を変化させている。制御回路１０２は、温度センサＴＨ１から入力する検出温度がベルト１の上限温度である２００℃に昇温した場合、コイル６への通電が遮断する。
【００４６】
また、制御回路１０２は、モータ１０４の駆動を制御すべく、モータ１０４と電気的に接続している。そして制御回路１０２は、プリントジョブのプロセススピードに応じて、モータ１０４の駆動を変化させ、ローラ２の駆動を変化させる。
【００４７】
＜加熱幅調整機構＞
図６（ａ）は外側磁性コアが近接位置にある場合の図である。図６（ｂ）は外側磁性コアが離間位置にある場合の図である。図７（ａ）は実施例１の定着装置の加熱幅調整方法を説明する図である。図７（ｂ）は実施例１の定着ベルトの温度分布を説明する図である。図９は定着装置の各構成の関係を示す図である。誘導加熱装置１００は、ベルト１に貫通する磁束をシートＰの幅サイズに応じて調整することでベルト１の加熱幅の変更を行う加熱幅変更手段である。
【００４８】
詳細には、誘導加熱装置１００は、シートＰの幅サイズに応じてコア７ａの一部をコイル６から退避させることで、ベルト長手方向において、磁束密度の高い領域と磁束密度の低い領域を作ることができる。また、誘導加熱装置１００は、シートＰの幅サイズに応じてシャッタ１１を移動させることで、コイル６からベルト１に作用する磁束の一部を選択的に遮蔽することができる。
【００４９】
つまり、誘導加熱装置１００は、コア７ａの退避によりベルト１の加熱幅の大まかな調整を行い、シャッタ１１の移動によりベルト１の加熱幅の細かな調整を行っている。
【００５０】
上述した構成により、定着装置Ａは、ベルト１の長手方向の端部であってシートＰと接触しない領域が不要に加熱されることがない。したがって、定着装置Ａは、複数のシートＰに連続して定着処理を施した場合に、ベルト１のシート非通過部での昇温を抑制できる。以下、図面を用いて詳細に説明する。
【００５１】
図５に示すように、コア７ａは、シート搬送方向と直交する方向に複数並んで配置されており、大まかに７ａＬ、７ａＲ、７ａＣのグループに分けられる。コア７ａＬはベルト端部の領域Ｄ２に対応して位置するコアであり、コア７ａＲはベルト端部の領域Ｄ３に対応して位置するコアである。コア７ａＬ、７ａＲは後述するコア移動機構１０６によって移動可能である。一方、コア７ａＣは、ベルト中央の領域Ｄ１に対応して位置するコアであり、ハウジング７ｃによってその位置が固定されている。本実施例では、コア間の隙間を含めた場合、一つ当りのコアの幅は１０ｍｍである。
【００５２】
コア移動機構１０６（以後、移動機構１０６と呼ぶ）は、複数のコア７ａＬ、７ａＲのうちの一部のコアを選択的に移動させる機構である。詳細には、移動機構１０６は、図６に示すように、コア７ａをコイル６に近い近傍位置（第１の位置）とコイル６から遠い離間位置（第２の位置）とに移動させる。つまり、移動機構１０６はコア７ａを矢印方向（上下方向、図７）に移動させる。具体的には、移動機構１０６は、図３に示すように、モータ１０６ａによって駆動される軸１０６ｂ上において、各コアに対応した位置にカム１０６ｃを備える。そして、モータ１０６が駆動することで軸１０６ｂし、各コアが各カム１０６ｃによって持ち上げられる。
【００５３】
図６の（ａ）に示すように、コア７ａが近傍位置に在る場合、本実施例では、コイル６とコア７ａの間隔は０．５ｍｍと密接した状態となる。そのため、この状態ではベルト１に作用する磁束の密度が高く、ベルト１の発熱効率が高い。このとき、カム１０６ｃは持ち上げ位置となっている。
【００５４】
図６の（ｂ）に示すように、コア７ａが離間位置に在る場合、本実施例では、コイル６とコア７ａの間隔は１５ｍｍと離間した状態となる。そのため、この状態ではベルト１に作用する磁束の密度が低く、ベルト１の発熱効率が低い。このとき、カム１０６ｃは。このとき、カム１０６ｃは待機位置になっている。
【００５５】
このように、コア７ａＬ、７ａＲを所定の移動単位ごとに近傍位置と離間位置とに配置することで、移動機構１０６はベルト１の加熱幅を調節することができる。本実施例では、カム１０６ｃごとにコアの持ち上げ位置の位相を異ならせている。そのため、ベルト長手方向の一端側と他端側で左右対称に外側のコアから順に１つずつ近傍位置から離間位置に移動することができる。ここで、コア一つ当りの並び幅は１０ｍｍであるため、移動機構１０６は、ベルト１の加熱幅を２０ｍｍ単位で調節することができる。そのため、移動機構１０６は、シートＰの幅サイズ（例えば、ハガキ、Ａ５、Ｂ４、Ａ４、Ａ３ノビサイズ）に応じて、コア７ａＬ、７ａＲの配置を変更できる。本実施例では、定着装置Ａに使用可能（導入可能）な最大幅のサイズはＡ３ノビサイズである。なお、コアの移動単位は１つずつには限られず、隣り合うコア２つをセットにして移動してもよい。こうすることで移動機構１０６の構成を簡略化することができる。
【００５６】
上述したように、移動機構１０６によるベルト１の加熱幅の調節単位は長手方向の片端において１０ｍｍであり、大まかな調節単位である。しかしながら、定着装置Ａは、ベルト長手方向にスライド移動するシャッタ１１Ｌ、１１Ｒ（以後、特に区別のない場合、シャッタ１１と呼ぶ）を更に備えているため、シートＰの幅サイズに応じてベルト１の加熱幅をきめ細やかに調節できる。
【００５７】
シャッタ１１は、コイル６からベルトに作用する磁束の一部を抑制する磁束抑制部材である。シャッタ１１は、ベルト１の長手方向の両端部において、コイル６とベルト１の間に配置される。シャッタ１１は、アルミニウム、銅、銀、金、真鍮などの非磁性金属やその合金、高透磁率部材であるフェライトやパーマロイなどを材料として使用できる。本実施例ではシャッタ１１に銅板を用い、コイル６の発生磁束に対する表皮深さ異常の厚みとなるように厚みを０．５ｍｍとした。また、シャッタ１１のベルト長手方向における長さは１５ｍｍとした。
【００５８】
シャッタ移動機構１０７（以後、移動機構１０７と呼ぶ）は、シャッタ１１Ｌ、１１Ｒをベルト長手方向において左右対称にスライド移動させる機構である。つまり、移動機構１０７は、シャッタ１１を矢印方向（左右方向、図７）に移動させる。本実施例では、左右対称にねじ溝が形成されたスクリュー軸１０７ｂをモータ１０７ａによって駆動することで、スクリュー軸１０７のねじ溝に当接するツメ１０７ｃを軸線方向移動させている。ここで、ツメ１０７ｃにシャッタ１１を固定することでシャッタ１１はベルト長手方向に移動する。つまり、移動機構１０７は所謂送り機構によってシャッタ１１をベルト長手方向に移動させる。
【００５９】
制御回路１０２は、移動機構１０６と移動機構１０７を組み合わせて制御することで、ベルト１の加熱幅の制御を行う。図９に示すように、制御回路１０２は、移動機構１０６を制御すべくモータ１０６ａに電気的に接続されている。また、制御回路１０２は、移動機構１０７を制御すべくモータ１０７ａに接続されている。制御回路１０２はシートＰの幅サイズ情報を取得すべく入力インターフェース２０１（例えば操作パネル）に電気的に接続する。制御回路１０２はセンサ１３ａ、１３ｂ（以後、センサ１３ａ、１３ｂと呼ぶ）からの信号を取得すべく、センサ１３ａ、１３ｂに電気的に接続する。センサ１３ａ、１３ｂについてはその詳細を後述する。
【００６０】
そして、定着装置ＡがシートＰに定着処理（画像加熱処理）を施すとき制御回路１０２は次のような制御を行う。制御回路１０２は入力インターフェース２０１の信号から、次に加熱処理されるシートＰのサイズ情報を取得する。そして、シートＰの幅サイズに対応してベルト１の加熱幅を決定する。制御回路１０２は、センサ１３ａの検知情報とシートＰのサイズ情報に基づいて移動機構１０６を制御する。制御回路１０２は、センサ１３ｂの検知情報とシートＰのサイズ情報に基づいて移動機構１０７を制御する。詳細には、制御回路１０２は、近接位置に並ぶコア７ａの並び幅がシートの幅サイズに対応するように、移動機構１０６によってコア７ａを離間位置と近接位置とに移動する。本実施例では、制御回路１０２は、近接位置に並ぶコア７ａの外側端両部のコアがシートＰの幅方向両端部からはみ出すように制御を行う。また、制御回路１０２は、シャッタ１１が上述のはみ出したコア７ａと対向して且つシートＰと対向しない位置関係となるように移動機構１０７を制御する。
【００６１】
具体的には、図７に示すように、制御回路１０２は、コア７ａＬ１、７ａＬ２、７ａＲ１、７ａＲ２が離間位置に位置するように移動機構１０６を制御する。また、コア７ａＬ３、７ａＬ４、７ａＬ５、７ａＬ６、７ａＲ３、７ａＲ４、７ａＲ５、７ａＲ６を含むベルト中央側の領域に位置するコアが近接位置に位置するように移動機構１０６を制御する。そして、制御回路１０２は、シャッタ１１Ｌがコア７ａＬ３に対向して且つシートＰと対向しないように、シャッタ１１Ｒがコア７ａＲ３に対向して且つシートＰと対向しないように、移動機構１０７を制御する。
【００６２】
つまり、図７に示すように、ベルト長手方向においてシャッタ１１の中央側の端面よりも中央側では、コア７ａがコイル６に近接するように位置決めされる。こうして、ベルト長手方向で一対のシャッタ１１に挟まれた領域では均一な磁束がベルト１に作用し、ベルト１は略均一な温度分布となる。また、ベルト長手方向においてシャッタ１１の外側の端面よりも外側の領域では、コア７ａがコイル６から遠ざかるように位置決めされる。こうして、ベルト長手方向で一対のシャッタ１１よりも外側の領域ではベルト１に作用する磁束が抑制されており、ベルト１の加熱が抑制されている。
【００６３】
なお、本実施例では、移動機構１０６と移動機構１０７のそれぞれにモータ１０６ａ、１０７ａを設け、制御回路によってその駆動を制御しているが、移動機構１０６と移動機構１０７をギア等の連動機構で連動させて一つのモータで駆動してもよい。
【００６４】
また、本実施例では、ベルト１の加熱幅を調節する方法として、移動機構１０６でコア７ａを移動させる構成と、移動機構１０７でシャッタ１１を移動させる構成を組み合わせて用いている。しかしながらベルト１の加熱幅を調整する方法はこれのみには限られない。例えば、移動機構１０６でコア７ａを移動させる構成のみでベルト１の加熱幅を調節してもよい。しかしながら、ベルト１の加熱幅をきめ細かく調節できる点において本実施例の構成が望ましい。また、移動機構１０７でシャッタ１１を移動させる構成のみでベルト１の加熱幅を調節してもよい。しかしながら、この場合はシャッタ１１が大型化し、定着装置Ａの大型化を招くため、本実施例の構成がより望ましい。
【００６５】
＜ホームポジションサーチ＞
図１０はホームポジションサーチのフローチャートを示す図である。図１１はプリントジョブのモード選択のフローチャートを示す図である。
【００６６】
本実施例では、定着装置Ａは、シートＰに定着処理を施していないとき、移動機構１０６及び移動機構１０７をホームポジションに位置させる。また、ベルト１の加熱幅を変更するとき、移動機構１０６及び移動機構１０７をホームポジションに一旦戻すことで、コア７ａとシャッタ１１の位置精度を高い状態に維持する。まず、移動機構１０６及び移動機構１０７をそれぞれホームポジションに戻すように駆動を行う。そしてセンサ１３ａ、１３ｂによって、移動機構１０６及び移動機構１０７がホームポジションにいるかどうかを確認する。この一連の動作をホームポジションサーチと呼ぶ。
【００６７】
センサ１３ａは、移動機構１０７がホームポジションであるか否かを検知するセンサである。本実施例では、シャッタ１１Ｌがベルト長手方向において移動可能な最も外側位置に在る場合を移動機構１０７のホームポジションとしている。なお、本実施例ではシャッタ１１がホームポジション位置にあるとき、ベルト１の加熱幅はＡ３ノビサイズのシートＰに対応した加熱幅となる。本実施例では、センサ１３ａとして、シャッタ１１Ｌが所定の距離で対向している場合にこれを検知するフォトセンサを用いている。そして、センサ１３ａをベルト１の長手方向端部近傍に配置することで、シャッタ１１Ｌがベルト長手方向において移動可能な最も外側の位置にあるかどうかを検知している。センサ１３ａは、シャッタ１１Ｌが最も外側にあるとＯＮ状態となり、シャッタ１１Ｌがそれ以外の位置にあるとＯＦＦ状態となる。
【００６８】
このとき、センサ１３ａは、シャッタ１１が外側位置にあるか、外側位置にないか、という位置情報を取得する取得手段として機能する。なお、本実施例の取得手段はシャッタの位置情報を２値で取得するセンサ１３ａであるが、取得手段はこれには限られない。例えば、センサ１３ａをシャッタ１１の稼働範囲に沿って複数並べることで、コア７ａの位置情報を複数の位置において取得する取得手段を構成してもよい。
【００６９】
センサ１３ｂは、移動機構１０６がホームポジションであるか否かを検知するセンサである。本実施例では、コア７ａＬ、７ａＲのコアすべてが近接位置にある状態を移動機構１０６のホームポジションとしている。本実施例では、センサ１３ｂとして、コア７ａＬ１が所定の距離で対向している場合にこれを検知するフォトセンサを用いている。そして、コア７ａＬ１が近接位置にある場合にこれと対向するようにセンサ１３ｂを配置することで、コア７ａＬ１が近接位置にあるかどうかを検知している。センサ１３ａは、コア７ａＬ１が近接位置であるとＯＮ状態となり、コア７ａＬ１が離間状態であるとＯＦＦ状態となる。
【００７０】
このとき、センサ１３ｂは、コア７ａの全てが近接位置である配置か、それ以外の配置か、という配置情報を取得する取得手段として機能する。なお、本実施例の取得手段はコア７ａの配置情報を２値で取得するセンサ１３ｂであるが、取得手段はこれには限られない。例えば、センサ１３ｂをコア７ａの並びに沿って複数並べることで、コア７ａの様々な配置パターンを取得できる取得手段を構成してもよい。
【００７１】
なお、本実施例では、ベルト長手方向の一端側の端部にセンサ１３を配置しているが、定着装置Ａの構成はこれには限られない。同様のセンサ１３をベルト長手方向の他端側に更に設けてもよい。
【００７２】
また、本実施例では、センサ１３ａとセンサ１３ｂをそれぞれ別々に設けたが、移動機構１０６、１０７が機械的に連動する構成である場合、どちらか一つのセンサを備えていればよい。また、本実施例では、センサ１３ａ、１３ｂによる検知位置をベルト１の加熱幅が最大となる位置（Ａ３ノビサイズ）に配置したが、これには限られない。例えば、Ａ３ノビサイズより幅狭なＡ４のシートやレターの幅サイズ対応する位置にセンサ１３ａ、１３ｂを設けてもよい。以後、特に区別のない場合はセンサ１３ａ、センサ１３ｂをセンサ１３と呼ぶ。
【００７３】
図１０を用いてにホームポジションサーチの動作を説明する。なお以下の説明では、ＳＴＥＰ１をＳ１とするようにして記載の省略を行う。制御回路１０２は、センサ１３の入力信号を読み取り、それぞれがＯＦＦ状態（ベルト１の加熱幅が最大ではない状態）である場合、ベルト１の加熱幅が広がる方向に移動機構１０６、１０７を駆動する。そして、制御回路１０２は、センサ１３がＯＮになるまで駆動を続ける（Ｓ２００１〜Ｓ２００３）。そして、制御回路１０２は、センサ１３がＯＮになった場合、ホームポジションサーチを正常終了させる（Ｓ２００３）。
【００７４】
このとき、所定時間内にセンサ１３ａがＯＮにならない場合は、制御回路１０２は、移動機構１０６、１０７に異常があると判断し、ホームポジションサーチを異常終了させる（Ｓ２００３）。そして、制御回路１０２は、定着装置Ａにおける今後の定着処理を禁止する制御を行う。制御回路１０２は、センサ１３の入力信号を読み取り、それぞれがＯＮ状態（ベルト１の加熱幅が最大の状態）である場合、ベルト１の加熱幅が狭くなる方向に移動機構１０６、１０７を駆動する。そして、制御回路１０２は、センサ１３がＯＦＦになるまで駆動を続ける（Ｓ２００４、Ｓ２００５）。このとき、所定時間内にセンサ１３がＯＦＦにならない場合、制御回路１０２は、移動機構１０６、１０７に異常があると判断しホームポジションサーチを異常終了させる（Ｓ２００５）。センサ１３がＯＦＦに出来た場合、制御回路１０２は、上述したＳ２００２以降の動作を同様に行う。
【００７５】
このように、センサ１３ａは、シャッタ１１が移動機構１０７によって移動可能か否かを検知する検知手段として機能する。また、センサ１３ｂは、コア７ａが移動機構１０６によって移動可能か否かを検知する検知手段として機能する
ホームポジションサーチを行う場合について、プリンタＥの電源立ち上げ時を例に説明する。
【００７６】
図１１に示すように、制御回路１０２は、プリンタＥの電源がＯＮになると、移動機構１０６、１０７を動作させて、ホームポジションサーチを行う（Ｓ１００１）。制御回路１０２はホームポジションサーチが正常終了した場合は通常プリントモードへ移行し、ホームポジションサーチが異常終了した場合はセンサ１３がＯＮ／ＯＦＦ状態を取得する（Ｓ１００２、Ｓ１００３）。センサ１３がＯＮである場合、サービスマンへの修理依頼を促す表示や加熱ユニットの交換を促す表示（アラーム表示）をＵＩ画面（不図示）に表示（報知）して制限プリントモードへ移行する（Ｓ１００４）。センサ１３がＯＦＦである場合、サービスマンへの修理依頼を促す表示や加熱ユニットの交換を促す表示（アラーム表示）をＵＩ画面（不図示）に表示（報知）して本体を停止する（Ｓ１００５）。そして、定着装置Ａが正常な状態となるまで定着処理を禁止する。
【００７７】
＜通常プリントモード＞
図１２は通常プリントモードのフローチャートを示す図である。図１２に示すように、通常プリントモードが開始すると、制御回路１０２は、モータ１０４を駆動してローラ２及びベルト１を回転させる。また、制御回路１０２は、電源装置１０１を制御して誘導加熱装置１００に給電を行い、ベルト１を加熱する（Ｓ３００１）。制御回路１０２は、温度センサＴＨ１の検出温度がスタンバイ温度（本実施例では１８０℃）になると、プリントジョブが開始されるまでベルト１をスタンバイ温度に維持した状態で回転させる（Ｓ３００２、Ｓ３００３）。これをスタンバイ待機状態と呼ぶ。制御回路１０２は、入力インターフェース２０１からプリント信号を受信すると、入力インターフェース２０１からシートＰの幅サイズ情報を取得する。（Ｓ３００４）。制御回路１０２は、移動機構１０６および移動機構１０７を制御して、コア７ａの昇降およびシャッタ１１の長手方向位置をシートＰの幅サイズに対応した状態に移行させる（Ｓ３００５）。制御回路１０２は、プリントジョブが終了したら、ベルト１の加熱及び回転を停止してＯＦＦ状態へ移行させる。あるいは、制御回路１０２はベルト１を１８０℃のスタンバイ待機状態に移行させ、次のプリントジョブを待機する（Ｓ３００６、Ｓ３００７）。
【００７８】
＜制限プリントモード＞
図１３は制限プリントモードのフローチャートを示す図である。なお、通常プリントモードと同様の動作を行う箇所については同符号を付与して説明を割愛する。上述したように制限プリントモードは、移動機構１０６、１０７に異常が生じて、シャッタ１１やコア７ａをホームポジションから移動できなくなった場合に用いるモードである。つまり、定着装置ＡはシートＰの幅サイズに応じてベルト１の加熱幅を調節することが出来ないため、ベルト１に非通過部昇温が生じ易い。そこで、図１３に示すように、制御回路１０２は、制限プリントモードでは加熱回転時のベルト１の目標温度を１６０℃と低く設定する（Ｓ３００１、Ｓ３００２’）。そして、制御回路１０２は、プリント信号を受信するまでスタンバイ待機状態を維持する（Ｓ３００３、Ｓ３００４）。制御回路はプリント信号を受信すると、定着処理するシートＰの幅サイズ情報を取得して現在のベルト１の加熱幅（本実施例ではＡ３ノビ幅）との比較を行う（Ｓ３００５’ａ、Ｓ３００５’ｂ）。
【００７９】
定着処理に用いるシートＰの幅サイズが現在のベルト１の加熱幅と等しい場合（本実施例ではシートＰがＡ３ノビの場合）、つまり、シャッタ１１がシートＰの幅サイズに応じた位置にある場合、制御回路１０２はプリントジョブを実行する（Ｓ３００５’ｄ）。制御回路１０２は、プリントジョブが終了したら、ベルト１の加熱及び回転を停止してＯＦＦ状態へ移行させる。あるいは、制御回路１０２は、ベルト１を１６０℃のスタンバイ待機状態に移行させ、次のプリントジョブを待機する（Ｓ３００６、Ｓ３００７）。なお、本実施例では、制限プリントモード時のベルト１の目標温度をシートＰの幅サイズによらず一律で１６０℃に設定している。しかしながら、定着処理に用いるシートＰの幅サイズが現在のベルト１の加熱幅と等しいことがあらかじめ分かっている場合は、通常プリントモードのようにベルト１の目標温度を１８０℃に設定してもよい。
【００８０】
定着処理に用いるシートＰの幅サイズが現在のベルト１の加熱幅よりも狭い場合（本実施例では、例えばシートＰがＡ４の場合）、つまり、シャッタ１１がシートＰの搬送位置よりも外側にある場合、制御回路１０２は次のように制御を行う。すなわち、制御回路１０２は、モータ１０４を制御することでプロセススピード（ベルト１及びローラ２の回転速度）をダウンして、生産性（単位時間当たりの定着処理数）を所定数に低下させる制御を行う（Ｓ３００５’ｃ）。具体的には、本実施例ではプロセススピードを３００（ｍｍ／ｓ）から１５０（ｍｍ／ｓ）に低下させ、生産性を７０（枚／分）から３５（枚／分）に低下させる。その後、制御回路は、プリントジョブを実行し、プリントジョブが終了したら、ベルト１の加熱及び回転を停止してＯＦＦ状態へ移行させる。あるいは、制御回路１０２は、ベルト１を１６０℃のスタンバイ待機状態に移行させ、次のプリントジョブを待機する（Ｓ３００５’ｄ、Ｓ３００６、Ｓ３００７）。
【００８１】
定着処理に用いるシートＰの幅サイズが現在のベルト１の加熱幅よりも広い場合、つまり、シャッタ１１がシートＰの搬送位置とオーバーラップする位置にある場合、制御回路１０２は次のような制御を行う。なお、本実施例では、現在の加熱幅（Ａ３ノビ）よりも大きな（幅広な）シートＰが導入されることはない。しかしながら、定着装置Ａの設計のされ方によっては、センサ１３をＡ３ノビ位置よりも内側に配置する場合がある。そのため、以下の説明では、Ｂ５横送りに対応した位置にセンサ１３を設け、ベルト１の現在の加熱幅がＢ５横送り幅である場合を仮定する。定着処理に用いるシートＰの幅サイズが現在のベルト１の加熱幅（Ｂ５横送り幅）よりも広い場合、制御回路１０２は、シートＰの搬送方向をこれと直交する搬送方向に変更することでシートＰが通過可能かどうかを判定する（Ｓ３００８’）。搬送方向を変更した場合のシートＰが現在のベルト１の加熱幅よりも大きい場合は、このシートＰは定着処理が不可である旨をＵＩ（不図示）に表示（アラーム表示）する（Ｓ３００８’）。搬送方向を変更した場合のシートＰ（例えばＡ４縦送り幅）が現在のベルト１の加熱幅（Ｂ５横送り幅）以下である場合は、シートＰの送り方向の変更要求（報知）をおこなう。このときＵＩ（不図示）は報知手段として機能する。そして、搬送方向が変更されたシートＰ（Ａ４縦送り）がカセット３１にセットされた場合、搬送方向が変更されたシートＰ（Ａ４縦送り）と現在のベルト１の加熱幅を比較してＳ３００５’ａ以降の処理を行う（Ｓ３００８’、Ｓ３００９’）。制御回路１０２がこのような制御をおこなうことで移動機構１０６、１０７が故障した場合であっても、可能な限り定着装置Ａを利用することができる。つまり、本実施例では定着装置Ａにおいて定着処理の機会の低下を抑制できる。
【００８２】
なお、本実施例では、Ｓ３００５’ｃにおいて、プロセススピードを低下させることで、生産性を低下させているが、この方法のみには限られない。複数のシートＰの送り間隔を通常プリントモードよりも大きくすることで、生産性を低下させてもよい。なお、この方法を用いる場合はベルトの目標温度は通常プリントモードとおなじ１８０に設定するとよい。この方法ではベルト１の長手方向を均熱させる為の時間を増加させることができるため、ベルト１のシート非通過部の昇温を抑制できる。しかしながら、通常プリントモードと同様の定着性を確保しながら、目標温度を低下させることのできる本実施例の方が、ベルト１の非通過領域における昇温を抑制できる点において好ましい。
【００８３】
＜本実施例の効果＞
図８（ａ）は移動機構に異常が生じた場合の定着装置を示す図である。図８（ｂ）は実施例１と比較例におけるベルト１の温度分布を説明する図である。本実施例の効果を確認するため、通常プリントモード、制限プリントモード、比較例において、ベルト１の温度分布の測定を行った。詳細には、各定着装置Ａにおいて、Ａ４サイズ横送り普通紙（坪量１０５［ｇ／ｍ２］）のシートＰを、１５℃の環境条件で一分間に７０枚の生産性で連続して５０００枚定着処理して、直後のベルト１の温度分布を測定する。なお、通常プリントモードでは、移動機構１０６、１０７は正常であり、プロセススピード３００（ｍ／ｓ）、ベルト１の目標温度１８０℃、生産性７０（枚／分）の条件で定着処理を行う。制限プリントモードでは、移動機構１０６、１０７がホームポジションで異常停止しており、プロセススピード１５０（ｍ／ｓ）、ベルト１の目標温度１６０℃、生産性３５（枚／分）の条件で定着処理を行う。比較例では、移動機構１０６、１０７がホームポジションで異常停止しており、プロセススピード３００（ｍ／ｓ）、ベルト１の目標温度１８０℃、生産性７０（枚／分）の条件で定着処理を行う。また、ベルト１の設計上の上限温度はベルト内面において２４０℃である。表１に、測定結果を示す。
【００８４】
【表１】
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【００８５】
表１に示すように、通常プリントモードでは、ベルト１においてシート通過領域の端部近傍で温度上昇が確認でき、その最高温度は２２０℃である。したがって、通常プリントモードでは、ベルト１の長手方向の全域において上限温度２４０℃を超える箇所は発見されなかった。制限プリントモードでは、ベルト１のシート非通過領域で温度上昇が確認でき、その最高温度２３０℃である。したがって、制限プリントモードでは、ベルト１の長手方向の全域において上限温度２４０℃を超える箇所は発見されなかった。一方、比較例では、ベルト１のシート非通過領域で温度上昇が確認でき、その最高温度２６０℃である。したがって、比較例では、ベルト１の広範囲において上限温度２４０℃を大幅に超えてしまった。したがって本実施例で用いる通常プリントモードと制限プリントモードは、比較例と異なり安全であることが確認できた。なお、上述したように、制限プリントモードでのシート非通過部の温度２３０℃は、ベルト１の上限温度２４０℃よりも低くなっているが、通常プリントモードの最高温度２２０℃よりは高くなってしまっている。そのため、制限プリントモードでは、通常プリントモードと比べてベルト１の弾性層１ｂの劣化が促進されてしまうことが考えられる。そこで、制限プリントモードでは、定着処理可能なシートＰの枚数に制限を設けることが望ましい。つまり、センサ１３による移動機構１０６、１０７の異常の検知後は、定着処理数を制限することが望ましい。詳細には、制御回路１０２は、図９に示すようにメモリ２０２と情報の入出力をすべくメモリ２０２と電気的に接続している。メモリ２０２は制御回路から出力された情報を記録する記録手段である。制御回路１０２は制限プリントモードに移行してからの定着処理数をカウントしてメモリ２０２に記録を行う。そして、メモリ２０２に記録したカウントが規定数に達した場合にはその後の定着処理を禁止する制御を行う。本実施例では制限プリントモードで１万枚以上（規定数以上）の定着処理がなされた場合は、その後の定着処理を禁止している。
【００８６】
以上のように、本実施例によれば、移動機構１０６、１０７に異常が生じた場合であっても正常に定着処理を行うことができた。つまり本実施例では、移動機構１０６、１０７の故障に起因する定着装置Ａの更なる故障の発生を抑制しながらも、限定的ではあるが定着処理を実行することができる。したがって、本実施例によれば定着装置Ａにおいて、移動機構１０６、１０７の異常に起因する定着機会の減少を抑制できる。
【００８７】
（実施例２）
次に実施例２の定着装置Ｂについて説明する。図１４（ａ）は定着装置Ｂの短手方向断面の図である。図１４（ｂ）は実施例２のシャッタ１１の構成を説明する図である。実施例１では、ベルト外のコイル６からベルト１に作用する磁束を抑制するためにベルト長手方向にスライド移動するシャッタ１１を用いている。一方、実施例２では、ベルト内のコイル６からベルト１に作用する磁束を抑制するためにベルト周方向に沿って回転するシャッタ１１を用いている。このような構成であっても、シャッタ１１の位置と移動の可否を検知するセンサ１３を設けることによって、定着装置Ｂは実施例１のように制限プリントモードを実行することができる。以下、図面を用いて詳細に説明する。なお、実施例２の定着装置Ｂの構成は、シャッタ１１、コイル６、コア７ａの配置に関する構成以外は実施例１の基本構成と同様である。そのため、実施例１と同様の構成については同様の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００８８】
図１４に示すように、定着装置Ｂは、ベルト１の内部にコイル６、コア７ａ、シャッタ１１を備える内部ＩＨ方式の画像加熱装置である。
【００８９】
シャッタ１１は、コイル６から発生してコア７ａによってベルト１に導かれた磁束の一部を抑制するための磁束抑制部材である。シャッタ１１は移動機構（不図示）によって、ベルト１の内面においてベルト１の周方向（矢印Ｒ１１方向）に沿って移動できる。シャッタ１１は、図１４（ｂ）に示すように複数段に構成されており、コイル６及びコア７ａとの対向位置を変化させることで抑制する磁束の位置と量を変化させることができる。つまり、シャッタ１１は、ベルト１に作用する磁束の範囲を調整して、ベルト１の加熱幅を調節することができる。本実施例では、シャッタ１１は、Ａ４横送りの加熱幅に対応する段と、Ｂ４縦送りの加熱幅に対応する段を有する。
【００９０】
移動機構１０７は、コイル６及びコア７ａと対向しない位置にシャッタ１１を位置させるホームポジションを備えている。移動機構１０７がホームポジションの場合のシャッタ１１のホームポジション位置は、Ａ３ノビサイズのシートＰを定着処理するときのシャッタ１１の位置に対応している。
【００９１】
センサ１３はシャッタ１１がホームポジション位置にいるかどうかを検知する。また移動機構１０７によってシャッタ１１を移動させた場合のセンサ１３のＯＮ／ＯＦＦに基づいてシャッタ１１が移動可能かどうかを検知する。
【００９２】
そして、制御回路１０２は、シャッタ１１がホームポジション位置から移動できない場合、制限プリントモードでプリントジョブを実行する。そして、Ａ３ノビ幅よりも狭いサイズのシートＰを用いる場合、制御回路１０２は、生産性を低下させて定着処理を実行する。このように、定着装置Ｂは、移動機構（不図示）に異常が生じた場合であっても、定着処理を実行することができる。つまり、実施例２は実施例１と同様の効果を得ることができる。しかしながら、シートＰの幅サイズに応じてベルト１の加熱幅をきめ細かく調節できる点において実施例１の構成がより好ましい。
【００９３】
（その他の実施例）
以上、本発明を適用することができる実施例について説明したが、実施例１、２で例示した寸法等の数値は一例であって、この数値に限定されるものではない。発明を適用できる範囲において、数値は適宜選択できる。また、発明を適用できる範囲において実施例に記載の構成を適宜変更してもよい。
【００９４】
ベルト１とニップ部Ｎを形成するものは、ローラ２のようなローラ部材には限られない。例えば、複数のローラにベルトを架け渡した加圧ベルトユニットを用いてもよい。
【００９５】
ベルト１を回転駆動させる方法は、ローラ２からの駆動の伝達のみには限られない。例えば、ベルト１自体にギア等を設けて直接的に回転駆動してもよい。しかしながら、ベルト１の熱容量を低減できる点において実施例１で挙げた構成が望ましい。
【００９６】
プリンタＥを例に説明した画像形成装置は、フルカラーの画像を形成する画像形成装置に限られず、モノクロの画像を形成する画像形成装置でもよい。また画像形成装置は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、複写機、ＦＡＸ、及び、これらの機能を複数備えた複合機等、種々の用途で実施できる。
【００９７】
以上の説明における定着装置は、未定着のトナー画像をシートＰに定着する装置のみには限られない。例えば、半定着済みのトナー画像をシートＰに定着させる装置や、定着済みの画像に対して加熱処理を施す装置であってもよい。したがって、定着装置は、例えば、画像の光沢や表面性を調節する表面加熱装置として用いられてもよい。
【符号の説明】
【００９８】
１  定着ベルト（加熱回転体）
２  加圧ローラ（駆動手段）
６  励磁コイル（励磁コイル）
７ａ  外側磁性コア（磁性コア）
１１  シャッタ（磁束抑制部材）
１３ａ  ホームポジションセンサ（取得手段、検知手段）
１３ｂ  ホームポジションセンサ（取得手段、検知手段）
１０２  制御回路（制御手段）
１０６  コア移動機構（移動機構）
１０７  シャッタ移動機構（移動機構）
２０２  メモリ（記録手段）
【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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