JP2005227456A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】通電遮断手段の故障等が発生した場合に、比較的応答が遅いサーモスイッチに頼ることなく装置の安全性を確保することができる画像形成装置を提供すること。
【解決手段】定着手段の温度を監視する少なくとも１つの温度監視手段と、 定着手段への通電を制御するための通電制御手段と、磁束発生手段により発生し、定着ローラー部の前記誘導発熱体に鎖交する磁束を遮蔽するように、磁束発生手段と前記誘導発熱体定着ローラー部の間に移動可能な、少なくとも１つの遮蔽手段と、遮蔽手段を移動させる遮蔽手段移動手段と、前記温度監視手段からの信号に応じて、定着手段の異常状態であると判断した場合、定着通電制御手段による通電を禁止し、その後、前記温度監視手段からの信号に応じて、遮蔽手段を磁束発生手段と前記誘導発熱体定着ローラー部の間に移動するように遮蔽手段移動手段を制御する制御手段とを具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電磁誘導加熱方式の定着装置を備えた画像形成装置に関する。

従来、画像形成装置の定着装置において、異常状態に陥った場合の保護手段として、定着装置への通電を、リレー等の素子を用いて遮断する方式が採用されてきた（例えば特許文献１参照）。更には、このリレーが故障した場合にも、サーモスイッチ等の電流遮断素子を配設することにより安全性を確保してきた。

特開平５−１９７３１０号公報

しかし、急速な立ち上げを実現可能な電磁誘導加熱方式の定着装置においては、従来同様の比較的応答の遅いサーモスイッチを用いた構成では、十分な安全性を確保することは困難となっている。

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、定着手段への通電を遮断した後に、通電遮断手段の故障等が発生した場合に、比較的応答が遅いサーモスイッチに頼ることなく装置の安全性を確保することができる画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、磁束発生手段と前記磁束発生手段により発生した磁束の作用により電磁誘導発熱する誘導発熱体である定着ローラー部から成る定着手段を有する画像形成装置において、定着手段の温度を監視する少なくとも１つの温度監視手段と、
定着手段への通電を制御するための通電制御手段と、磁束発生手段により発生し、定着ローラー部の前記誘導発熱体に鎖交する磁束を遮蔽するように、磁束発生手段と前記誘導発熱体定着ローラー部の間に移動可能な、少なくとも１つの遮蔽手段と、遮蔽手段を移動させる遮蔽手段移動手段と、前記温度監視手段からの信号に応じて、定着手段の異常状態であると判断した場合、定着通電制御手段による通電を禁止し、その後、前記温度監視手段からの信号に応じて、遮蔽手段を磁束発生手段と前記誘導発熱体定着ローラー部の間に移動するように遮蔽手段移動手段を制御する制御手段とを具備することを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、定着する用紙サイズに応じて、定着手段の用紙が通過しない部分の磁束を遮蔽できるように用紙が通過しない部分のみを遮蔽する部分と、定着手段の全体の磁束を遮蔽できるように全体を遮蔽する部分とから成る遮蔽手段と、用紙サイズに応じて、遮蔽手段を第１の位置或は第２の位置に移動させるように遮蔽手段移動手段を制御し、定着手段の異常状態を判断した場合には、遮蔽手段を第３の位置に移動させるように遮蔽手段移動手段を制御する制御手段を具備することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、過電流から通電制御手段の出力段を保護する保護手段を具備することを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記保護手段は、過電流発生時に溶断する特性を持つことを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記保護手段は、過電流発生時に抵抗値が大きくなる特性を持つことを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項１〜５の何れかに記載の発明において、前記制御手段が、前記温度監視手段からの信号に応じて、遮蔽手段を磁束発生手段と前記誘導発熱体定着ローラー部の間に移動するように遮蔽手段移動手段を制御した場合、メンテナンスの際に、過電流から通電制御手段の出力段を保護する保護手段の確認を要求する表示を装置の表示部に表示させる表示制御手段を具備することを特徴とする。

本発明によれば、定着手段における温度異常状態に陥った場合、従来実施してきた通り、定着手段への通電を遮断した後に、通電遮断手段の故障等が発生した場合に、比較的応答が遅いサーモスイッチに頼ることなく装置の安全性を確保することができる。これは温度が急激に上昇する誘導加熱方式の定着手段においては有効な発明である。

以下に本発明の実施の形態例を図面に基づいて具体的に説明する。

図１はこの発明の画像形成装置が適用された実施例の内部構成図である。この画像処理装置は、記録紙に原稿画像を載せ出力する装置である本体画像出力部１１０と、原稿から画像データを読み取る装置である本体画像入力部１１１と、本体画像入力部１１１の上部に装着された自動原稿送り装置１１２と、本体画像出力部１１０から排出されるコピー記録媒体を複数のビンに仕分けして排出するためのソータ１１３とを備えている。

この画像形成装置はディジタル複写機であり、原稿から画像データを読み取る装置である本体画像入力部１１１のＣＣＤにより画素化され画像データとして装置に読み込まれ、必要な画像処理が行われた後、画像メモリに蓄えられる。その画像データを本体画像出力部１１０に転送し、画像再生して記録紙にコピーされる。

本体画像入力部１１１は、入力部の上面の原稿台に積載された原稿を照射しながら走査する光源１２１を備える。光源１２１は図外の光学系モータから駆動力を得て、図１の左右方向に往復駆動する。光源１２１から発生した光は、積載された原稿により反射され、光学像が得られる。その光学像をミラー１２２，１２３，１２４及びレンズ１２５を介してＣＣＤ１２６に伝送される。又、ミラー１２２，１２３，１２４は光源１２１と一体的に駆動される。ＣＣＤ１２６は、光を電気信号に変換する素子により構成されており、この素子の働きにより伝送されてきた光学像が電気信号に変換され、更にディジタル信号（画像データ）に変換される。

読み込まれた原稿の画像データは、種々の補正処理とユーザの希望する処理による画像処理が加えられ、画像メモリ（不図示）に蓄積される。

本体画像出力部１１０は、画像メモリに蓄積された画像データを読み出し、ディジタル信号からアナログ信号に再変換し、更に露光制御部（不図示）により適正な出力値に増幅され、光学照射部１２７により光信号に変換される。その光信号は、スキャナー１２８，レンズ１２９及びミラー１３０を伝播して、感光ドラム１３１上に照射され静電による潜像が形成される。この潜像はトナーにより画像を形成し、本体内を搬送されてくる記録紙上に転写され、更に定着ローラ１３２により記録記録媒体上にトナーが定着され、画像データが記録され、ソータ１１３に送られる。

ソータ１１３は、本体画像出力部１１０の左側に設置されている装置であり、本体画像出力部１１０から出力された記録紙を排紙トレイ１３３に仕分けして排紙する処理を行う。排紙トレイは、上記本体制御部（不図示）により制御され、出力された記録紙紙は制御部の指示した任意の排紙トレイに排出される。

給紙トレイ１３４，１３５は本体下部にあり、記録紙を或る程度蓄積しておくことが可能である。制御部により、給紙トレイ１３４，１３５から蓄積された記録紙を搬送し画像出力を行う。給紙デッキ１３６は、本体画像出力部１１０の左側に設置されている装置で、記録紙を大量に蓄積しておくことが可能である。給紙トレイ１３４，１３５と同様に制御部により蓄積された記録紙を搬送し画像出力を行う。

本体画像出力部１１０の左側に、操作者が少数の任意種類のコピー記録媒体を比較的容易に給紙することが可能となる手差しトレイ１３７が設置されている。又、この手差しトレイは、ＯＨＰシートや厚紙、はがきサイズ紙等、特殊な記録記録媒体を使用する場合にも使用される。

給紙ローラ１３８，１３９，１４０，１４１，１４２は紙搬送ローラであり、各ローラはコピー出力処理の給紙を行う際、記録紙を実際に搬送する役割を担っている。各給紙ローラは、それぞれ独立に駆動源としてステッピングモータに歯車等の伝達装置を介して接続されている。

ここで、ＤＣブラシレスモータで制御される潜像が形成するための感光ドラム１３１と、記録記録媒体上にトナーを定着し、画像データを記録するための定着ローラ１３２の回転速度はプロセススピードと呼ばれ、トナーの形状や定着特性、レーザの発光特性等に大きく左右され、各画像形成装置特有の速度となっているので可変制御することは困難である。よって、厚紙が搬送されるのに十二分なトルクを出力できるモータが選択されている。それに対し、給紙ローラや搬送ローラは記録媒体を給紙及び搬送動作のみを行っており、前記定着ローラと感光ドラムの何れかに紙が挟まっていない場合は高速搬送や高速給紙等、できるだけ高速に駆動し、紙と紙の間の距離をできるだけ短く制御することで、画像形成装置としてのプロダクティビティを向上させるようになっている。

図２は本実施の形態の制御装置２００のブロック図を示す。

制御装置２００は、読み取る専用メモリ（ＲＯＭ）２０２に記憶された制御手順に従って複写機全体の制御を行うＣＰＵ２０１と、装置本体の制御装置の制御手順（制御プログラム）を記憶した読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）２０２と、入力データの記憶や作業用記憶領域等として用いる主記憶装置であるところのランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０３と、メインモータ等の負荷に対するＣＰＵ２０１の制御信号の出力及びセンサ等の信号を入力してＣＰＵ２０１に送るインターフェース部（Ｉ／Ｏ）２０４とを備えている。

図３は本発明の誘導加熱定着器のブロック説明図であり、ＴＲ１は電力スイッチング素子のＭＯＳ−ＦＥＴであり、Ｃ１は負荷である励磁コイル４０４に印加する高周波交流交流を共振波形とするための共振コンデンサであり、Ｄ５は励磁コイル４０４に蓄積された電力を回生するフライホイールダイオードである。

温度検出素子４０９は所謂サーミスター等の感温抵抗素子を使うことが一般的であり、その出力はＩＣ２検出に入力される。ＩＣ２は、温度検出素子４０９の抵抗変化を電圧値として出力し、その出力値はＴ−ＭＯＮ信号となる。前記Ｔ−ＭＯＮ信号は、ＣＰＵ２０１と電力制御手段３０１と、電力印加手段の制御回路であるＩＣ１と、定着部の異常を検知する異常検知手段３０２に入力される。電力制御手段３０１及び異常検知手段３０２の機能の全体或ははその一部をＣＰＵ２０１にて実施しても良い。電力制御手段３０１は、複写機の動作状態に応じて定着器の定着ローラに対する通電動作を決定し電力印加及び通電中の電力量を決定する。前記電力印加手段の制御回路ＩＣ１には、前記Ｔ−ＭＯＮ信号と前記電力制御手段３０１からの電力指令値が入力される
又、前記電力制御手段から前記ＩＣ１には電力印加手段の発振動作自体を制御する動作許可信号ＩＨ−ＯＮ信号も接続される。ここで、ＩＣ１に入力された電力指令値は、電力制御信号としてＩＣ１によるパルス変調（以後、ＰＦＭと呼ぶ）発振回路に入力される。

ＩＣＩは制御信号値に見合ったＰＦＭパルスを発生させ、ＴＲ１のＭＯＳ−ＦＥＴのゲートに出力しＴＲ１をスイッチング駆動する。Ｄ１〜Ｄ４は、交流の入力電力整流用ダイオードであり、電力制御回路部に交流電力を整流した脈流を供給する。ＮＦ１とＣ１は、ノイズフィルターを形成しており、ＴＲ１のスイッチング周波数に対しては十分な減衰量を確保し且つ電源周波数に対しては減衰なく通過するような定数に設定する。

次に、動作について説明する。

電力制御回路３０１が複写動作の開始として加熱信号を受け取ると、前記電力制御回路３０１は複写動作状態に応じてＩＨ−ＯＮ信号と、電力指令値ＰcontをＩＣ１の電力印加回路及び３０２の異常検知回路に出力する。通電信号ＩＨ−ＯＮとＰcontを受け取った異常検知回路３０２は、ＲＬ−ＯＮを出力し交流入力電圧を前記電力印加回路に接続する。それらの動作によりＩＣ１は高周波のＰＦＭ信号を発生する。

図１の入力端子にの交流入力電圧が印加されると、Ｄ１〜Ｄ４の整流素子により整流された脈流となり、その電圧はＮＦ１を通りＣ１の両端に印加される。そのため、Ｃ１の両端電圧は、交流入力電圧を整流した波形となる。電力制御回路３０１からは、予め設定された印加電力指令値が制御信号としてＩＣ１のＰＦＭ発振回路に印加される。

ＩＣ１は、制御信号値に見合ったパルスのＰＦＭ信号を発生し、その出力は、ＴＲ１のゲート−ソース間に印加され、ＴＲ１は、ＩＣ１の出力パルスによりスイッチングしてドレイン電流ＩＤが流れ、励磁コイル４０４に通電する。又、励磁コイル４０４にはＴＲ１がオンすることで流れた電流を蓄えているため、ＴＲ１がオフした時に逆起電圧を発生しコイル蓄積電流を共振コンデンサＣ２に充電する。この流れ込んできたコイル蓄積電流により共振コンデンサ電圧が上昇する。又、コイルから流れ出た電流は、共振コンデンサＣ２の電圧が上昇するのに反比例して減衰し、或る点でコイル電流が流れなくなくなる瞬間を通り過ぎると今度は逆に共振コンデンサＣ２に蓄積された電荷が、励磁コイル４０４に向けて電流が流れ出す。

その後、共振コンデンサＣ２に蓄積された電荷は、励磁コイル４０４に戻るのと同時に誘導２の電圧が低下してＴＲ１のドレイン電圧はソース電圧より低下し、Ｄ５のフライホイールダイオードがオンし順電流が流れる。その後、又ＴＲ１がオンすると励磁コイル４０４に電流が流れ励磁コイル４０４に電流を蓄積することを繰返すので、前記誘導加熱コイルと相対し電磁気的に結合している負荷である発熱ローラーにも誘導電流が流れ、前記導電性材料から成る発熱ローラーは自分自身のローラー抵抗値に誘導電流の二乗を掛合わせたジュール熱を発生し、定着ローラー４０１の内面が効率的に発熱するため、回転している熱ローラー全体が加熱される。

尚、スイッチング素子であるＴＲ１及び４０４に流れる電流はC1が高周波成分を充放電し平滑化をする。そのため、入力ノイズフィルタＮＦ１には高周波電流は流れず、交流入力電流整流波形のみが流れる。

整流ダイオードＤ１〜Ｄ４に流れる電流は、ＴＲ１及び励磁コイル４０４に流れた電流波形をＣ１及びＮＦ１のノイズフィルターによりフィルタリングされた電流波形となるため、整流前の交流入力電流波形は、交流入力電圧波形に近い形の入力電流波形となり、入力電流中に含まれる高調波成分が大幅に減少でき、定着加熱回路における温度調節回路の入力電流の力率を大幅に改善できる。又、この回路で使用するノイズフィルターであるＮＦ１とＣ１は、ＩＣ１による高周波の発振周波数に対してフィルター効果が発揮されるものであれば良く、コンデンサーＣ１の容量やＮＦ１のインダクタンス値は小さくできるので小型、軽量化することができる。

この誘導加熱駆動電源回路に電力温調節信号が入力されることで誘導加熱電源の出力端子に周波数２０ＫＨｚ〜１ＭＨｚ程度の高周波交流電力が発生する。ここで、定着ローラ表面の温度を測定する４０９から成る測温素子の出力は随時温度検出回路ＩＣ２に入力され温度信号Ｔ−ＭＯＮとして電力制御回路３０１に入力され、加熱目標温度と前記検出温度を随時比較し、その目標値との差分がＩＣ１の電力指令値としてフィードバックされる。

電力制御回路３０１は、設定目標温度にＴＨ１検出温度に近づくと印加高周波電力を低下させるような比例制御等や通称ＰＩＤ制御と言われる制御方式を用い定着ローラ表面温度を一定に保つフィードバック信号を発生する。ＩＣ１は電力制御回路３０１により検出された温度設定目標との誤差分が入力され、その値に応じてＴＲ１のゲートＯＮ信号時間を決定し、ＴＲ１の通電電力が調整され、励磁コイル４０４に入力される電力が制御されローラーの発熱量が制御されることによりトナー定着温度が安定化される。異常検知回路３０２は、前記ＩＨ−ＯＮ信号と電力制御信号Ｐcontに応じてＩＣ２からの温度出力信号を監視する。

Ｔ−ＭＯＮ信号が所定の検出レベルを上回った（若しくは、回路構成次第では、下回った）場合は動作異常として、ＥＲＲ信号を発生しリレーＲＬ１の動作を停止して加熱装置の入力電力を遮断する。

回路の保護手段としては、リレーＲＬ１の他に、定着ローラー４０１の温度によって通電を遮断するサーモスイッチ３０５、ＴＲ１が過電流により破壊することのないようにヒューズ若しくはポリスイッチ等の素子を３０６に挿入している。

モータードライバー回路３０３は、ＣＰＵ２０１により制御され、遮蔽板４０８を駆動するモーター３０４を作動させる。遮蔽板４０８は、後述の図５の説明にあるように、用紙サイズに応じて動作させたり、定着ローラーの温度異常に応じて動作させる。

図４は本実施の形態における定着装置１３２の要部の横断面模型図である。

図４において、４０１は被加熱体としての電磁誘導発熱性の定着ローラ、４０２は加圧ローラー、４０３は磁束発生手段としての励磁コイル−磁性体コアユニット、４０８は定着ローラー４０１に鎖交する磁束を遮断する遮蔽板、４０９は温度センサーである。４１０は記録材（用紙）であり、矢印ｃ方向に搬送移動され、定着装置１３２により記録材上のトナーが記録材に定着される。

定着ローラ４０１と加圧ローラ４０２は上下に並行に配列してそれぞれ両端側を不図示の軸受部材に回転自在に支持させてあり、加圧ローラ４０２をバネ等を用いた不図示の加圧機構によって定着ローラ４０１の回転軸方向に付勢して定着ローラ４０１の下面部に所定の加圧力で圧接させて圧接ニップ部（定着ニップ部）を形成させている。定着ローラ４０１は、不図示の駆動機構により矢印ｂの時計方向に所定の周速度で回転駆動される。加圧ローラ４０２は、圧接ニップ部での定着ローラ４０２との圧接摩擦力で定着ローラ４０１の回転に従動して回転する。

被加熱体としての電磁誘導発熱性の定着ローラ４０１は、本例では、外径３２ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの鉄製の芯金シリンダを主体とするものである。電磁誘導発熱性の芯金シリンダはその他の材料として例えば磁性ステンレスのような磁性材料（磁性金属）といった、比較的透磁率μが高く、適当な抵抗率ρを持つものを用いても良い。

芯金シリンダの外周面には定着ローラ表面の離型性を高めるために、例えばＰＴＦＥやＰＦＡ等のフッ素系樹脂の厚さ１０〜５０μｍの離型層を設けても良い。

又、芯金シリンダと離型層の間に所望の機能層、例えば、記録材と定着ローラ表面との密着性を高めるために耐熱性・弾性を有するゴム材や樹脂材の厚さ数１００μｍの弾性層等を設けても良い。

加圧ローラ４０２は、定着ローラ４０１に対して約３０ｋｇ重で加圧されており、その場合圧接ニップ部のニップ幅は約４ｍｍになる。都合によっては荷重を変化させてニップ幅を変えても良い。

磁束発生手段としての励磁コイル−磁性体コアユニット４０３は、励磁コイル４０４、磁性体コア４０５、アルミニウム製の保持ホルダー４０６、絶縁性の熱収縮性チューブ外被４０７等から成り、定着ローラ４０１内に挿入して配設してある。

励磁コイル４０４のコイル線材は、外径０．１５〜０．５０ｍｍの絶縁被覆した導線を２０〜１５０本リッツにしたものを用いている。より具体的に本例では、外径０．２ｍｍ、８４本、総外径３ｍｍのリッツ線をコイル線材として用いている。励磁コイル４０４が昇温した場合を考えて絶縁被覆には耐熱性のものを使用した。

定着ローラ４０１の電磁誘導発熱を増加させるためには励磁コイル４０４に印加する交流電流の電流振幅を大きくすると良く、励磁コイル４０４のコイル線材の巻き数を減らすことが可能となるが、同時に励磁コイル４０４の電気抵抗による発熱も増加するので、本実施の形態では励磁コイル４０４のコイル線材の巻き数は８巻きとした。

磁性体コア４０５は、定着ローラ４０１の長手方向寸法に略対応した長さ寸法を有する横断面略半円状の横長部材で、半円弧面は定着ローラ内曲面に沿った形状に加工したものである。磁性体コア４０５は、高透磁率且つ低損失のものを用いると良く、磁気回路の効率を上げるためと磁気遮蔽のために用いている。

アルミニウム製の保持ホルダー４０６は、定着ローラ４０１の長手方向寸法よりも長い長さ寸法を有し、横断面略半円状の磁性体コア４０５の背面平面部の幅寸法に略対応した幅寸法を有し、比較的肉厚で剛性の有る横長板状部材である。

この励磁コイル４０４、磁性体コア４０５、保持ホルダー４０６の三者の外側に絶縁性の熱収縮性チューブ４０７を被せて該チューブを十分に熱収縮させる。

絶縁性の熱収縮性チューブ４０７は、例えばシリコン樹脂系或はフッ素樹脂系のものであり、本例では熱収縮前の外径４０ｍｍ・厚さ０．３ｍｍで、外径３０ｍｍに熱収縮させたとき肉厚が０．４ｍｍとなる熱収縮性チューブを用いた。

熱収縮性チューブ４０７を十分に熱収縮させることで、平板状うず巻き型の励磁コイル４０４は磁性体コア４０５の半円弧面部に沿って成形される。即ち、定着ローラ内曲面に沿った形状に成形される。又、励磁コイル４０４、磁性体コア４０５、保持ホルダー４０６の三者が一体に固定化されて励磁コイル−磁性体コアユニット４０３が構成される。

又、励磁コイル−磁性体コアユニット４０３の特に励磁コイル４０４の定着ローラ内曲面との対向面が絶縁性の熱収縮性チューブ４０７で覆われることで、該チューブ４０７が励磁コイル４０４と定着ローラ内曲面とを電気絶縁する役目も果たし、電気的安全性が向上する。

上記の励磁コイル−磁性体コアユニット４０３を定着ローラ４０１の中空内に挿入し、定着ローラ内曲面に沿った形状に成形されている励磁コイル４０４面部分を定着ローラ内曲面に近接させた所定の位置・角度姿勢にユニット４０３を調整して該ユニット４０３の保持ホルダー４０６の両端部を装置本体側の不図示の不動支持部にビス止めして固定支持させる。

本実施の形態では、定着ローラ４０１の横断面において、励磁コイル４０４の中央部が定着ローラ４０１と加圧ローラ４０２との圧接ニップ部よりも定着ローラ４０１の回転方向上流側にずれて位置するように励磁コイル−磁性体コアユニット４０１を図４のように傾かせた角度姿勢で配設している。これは励磁コイル４０４が対向している定着ローラ４０１の導電層が局部的に発熱するため、その発熱部が圧接ニップ部の直前になるようにすることで効率良く圧接ニップ部で記録材４１０を加熱するためである。

遮蔽版４０８は、それぞれ両端側を不図示の軸受部材に回転自在に支持させてあり、不図示のモーター（ＤＣモーター或はパルスモーターでも良い）により矢印ａの方向に回転移動でき、定着ローラ４０１と励磁コイル−磁性体コアユニット４０３との間に配置可能な構成となっている。

次に、遮蔽版４０８の動作状態について説明する。

図５は図４の４０１とその内部を示す図及びび励磁コイル−磁性体コアユニット４０３により発生される磁束が定着ローラ４０１と鎖交する領域と遮蔽板の位置関係を定着ローラ４０１の周方向に展開して示した図である。
図５（ａ）は定着ローラ軸方向に長い記録材を定着させる場合の位置関係を示す図である。この場合、励磁コイル−磁性体コアユニット４０３により発生される磁束が定着ローラ４０１と鎖交する領域が、遮蔽板４０８により遮られる部分はない。

図５（ａ）は定着ローラ軸方向に長い記録材を定着させる場合（例えばＡ４，Ａ３等のサイズ）の位置関係を示す図である。この場合、励磁コイル−磁性体コアユニット４０３により発生される磁束が定着ローラ４０１と鎖交する領域が、遮蔽板４０８により遮られる部分はない状態である。

図５（ｂ）は定着ローラ軸方向に短い記録材を定着させる場合（例えばＡ４Ｒ等のサイズ）の位置関係を示す図である。この場合、励磁コイル−磁性体コアユニット４０３により発生される磁束が定着ローラ４０１と鎖交する領域の両端が遮蔽板４０８により遮られている状態である。これにより定着ローラ軸方向に短い記録材を定着させる際に定着ローラー４０１の両端の温度上昇を防止することが可能である。

図５（ｃ）は定着ローラ４０１の表面温度が異常に温度上昇した際に、所定の処理（後述）の後の位置関係を示す図である。この場合、励磁コイル−磁性体コアユニット４０３により発生される磁束が定着ローラ４０１と鎖交する領域の全てが遮蔽板４０８により遮られている状態である。この状態では、定着ローラ４０１の温度が上昇することはない。

本実施の形態では、センターを基準として画像形成及び紙搬送を実施する系について説明しているため、遮蔽板４０８の形状は、図５（ｂ）の状態において両端部が遮蔽できるような形状（凹型）となっている。この形状は装置の形態（片側基準等）に応じて、最適に設計することも良い。

図６に異常検知時のフローチャートを示す。

異常検出シーケンス（Ｓ４０１）において、温度検出素子４０９により検出される定着装置１３２の温度を監視する（Ｓ４０３）。温度が所定値を超えた場合、装置の動作を停止させる（Ｓ４０４）とともに、励磁コイル４０４への通電を遮断する（Ｓ４０５）。ここで、Ｓ４０４とＳ４０５の動作の順序は逆でも良い。

次に、再び、温度検出素子４０９により検出される定着装置１３２の温度を監視する（Ｓ６０５）。温度が所定値より下がっていれば、エラーメッセージを不図示の表示部に表示させる（Ｓ６０７）。温度が所定値より下がっていなければ、遮蔽版４０８が図５（ｃ）の状態になるようにモーターを駆動させた（Ｓ６０６）後に、エラーメッセージを不図示の表示部に表示させる。

遮蔽板４０８を動作させた場合、励磁コイル４０４のインピーダンスが極めて低くなるため、インバーター回路上の出力段に過大な電流が流れる。このため、遮蔽板４０８を動作させた後には、インバーター回路のチェックを行うように、Ｓ６０７においてその旨を表示させることも良い。

本発明は、電磁誘導加熱方式の定着装置を備えた画像形成装置に対して適用可能である。

本発明に係る画像形成装置の概略図である。 制御装置のブロック図である。 誘導加熱定着器のブロック説明図である。 誘導加熱定着器の横断面模型図である。 遮蔽板の状態図である。 異常検出のフローチャートである。

符号の説明

１１０ 本体画像出力部
１１１ 本体画像入力部
１１２ 自動原稿送り装置
１１３ ソーター
１２１ 光源
１２２〜１２４ ミラー
１２５ レンズ
１２６ ＣＣＤ
１２７ 光学照射部
１２８ スキャナー
１２９ レンズ
１３０ ミラー
１３１ 感光ドラム
１３２ 定着ローラー
１３３ 排紙トレイ
１３４，１３５ 給紙トレイ
１３６ 給紙デッキ
１３７ 手差しトレイ
１３８〜１４２ 給紙ローラー
２００ 制御装置
２０１ ＣＰＵ
２０２ ＲＯＭ
２０３ ＲＡＭ
２０４ Ｉ／Ｏ
ＴＲ１ スイッチング素子
Ｃ１ コンデンサ
Ｄ１〜Ｄ５ ダイオード
ＩＣ２ 温度検出回路
３０１ 電力制御手段
ＩＣ１ 電力制御回路
３０２ 異常検出回路
ＮＦ１ ノイズフィルター
３０５ サーモスイッチ
３０６ ヒューズ（若しくはポリスイッチ）
３０３ モータードライバー
３０４ モーター
４０１ 定着ローラー
４０２ 加圧ローラー
４０３ 励磁コイル−磁性体コアユニット
４０４ 励磁コイル
４０５ 磁性体コア
４０６ 保持ホルダー
４０７ チューブ
４０８ 遮蔽板
４０９ 温度検出素子
４１０ 記録材

Claims (6)

1. 磁束発生手段と前記磁束発生手段により発生した磁束の作用により電磁誘導発熱する誘導発熱体である定着ローラー部から成る定着手段を有する画像形成装置において、
   定着手段の温度を監視する少なくとも１つの温度監視手段と、 定着手段への通電を制御するための通電制御手段と、磁束発生手段により発生し、定着ローラー部の前記誘導発熱体に鎖交する磁束を遮蔽するように、磁束発生手段と前記誘導発熱体定着ローラー部の間に移動可能な、少なくとも１つの遮蔽手段と、遮蔽手段を移動させる遮蔽手段移動手段と、前記温度監視手段からの信号に応じて、定着手段の異常状態であると判断した場合、定着通電制御手段による通電を禁止し、その後、前記温度監視手段からの信号に応じて、遮蔽手段を磁束発生手段と前記誘導発熱体定着ローラー部の間に移動するように遮蔽手段移動手段を制御する制御手段とを具備することを特徴とする画像形成装置。
2. 定着する用紙サイズに応じて、定着手段の用紙が通過しない部分の磁束を遮蔽できるように用紙が通過しない部分のみを遮蔽する部分と、定着手段の全体の磁束を遮蔽できるように全体を遮蔽する部分とから成る遮蔽手段と、用紙サイズに応じて、遮蔽手段を第１の位置或は第２の位置に移動させるように遮蔽手段移動手段を制御し、定着手段の異常状態を判断した場合には、遮蔽手段を第３の位置に移動させるように遮蔽手段移動手段を制御する制御手段を具備することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 過電流から通電制御手段の出力段を保護する保護手段を具備することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記保護手段は、過電流発生時に溶断する特性を持つことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
5. 前記保護手段は、過電流発生時に抵抗値が大きくなる特性を持つことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段が、前記温度監視手段からの信号に応じて、遮蔽手段を磁束発生手段と前記誘導発熱体定着ローラー部の間に移動するように遮蔽手段移動手段を制御した場合、メンテナンスの際に、過電流から通電制御手段の出力段を保護する保護手段の確認を要求する表示を装置の表示部に表示させる表示制御手段を具備することを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の画像形成装置。

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