JP2005251627A - 加熱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電磁誘導加熱方式の加熱装置において、非通紙部昇温対策用の磁束調整手段の信頼性の向上を図れる加熱装置の提供。
【解決手段】発熱体７の被加熱材Ｓの最大サイズの搬送領域端部近傍で、かつ最大サイズより小サイズの被加熱材の非搬送領域近傍の温度に関する情報を温度情報検知手段２２・２３により検知し、該温度情報検知手段による検知結果に応じて変更手段１７１が前記発熱体の目標温度を低下させ、該変更手段により目標温度を低下させた後、前記温度情報検知手段による検知結果が所定温度に達したら移動手段２１によって磁束調整部材１８の移動を開始する。
【選択図】図３

Description

被加熱材を加熱する電磁誘導加熱方式の加熱装置に関する。

電子写真式の複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはそれらの複合機等の画像形成装置では、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）上から現像剤（トナー画像）の転写を受けた被加熱材としての記録材を加熱媒体と加圧部材間のニップ部に導入・搬送させ、該ニップ部で現像剤を熱によって融解して記録材面上に融着させる加熱装置が設けられている。

この加熱装置においては、高速昇温させるために、加熱媒体である定着ローラを薄肉小径化したもの、樹脂フィルムの回転体に対しその内側から加熱体を圧接したもの、薄肉金属の回転体を誘導加熱により加熱するものなどが知られているが、いずれも加熱媒体である回転体の熱容量を小さくし、加熱効率の良い熱源で加熱しようとしたものである。また、非接触の加熱源を用いたものもあるが、コストやエネルギー効率の点から、複写機などの画像形成装置では、薄肉の回転体を記録材に接触させて記録材上の現像剤を加熱溶融させるタイプの加熱装置が多く提案されている。

ところが、熱容量を小さくするために薄肉の回転体を加熱媒体として使用する場合、軸直角断面の断面積がきわめて小さくなるために、軸方向への熱移動率が良好でない。この傾向は薄肉なほど顕著であり、熱伝導率の低い樹脂等の材質ではさらに低くなる。

このことは、回転体の長手方向の長さいっぱいの記録材、すなわち最大通紙幅の記録材をニップ部に通紙して定着させる場合には問題ないが、幅の小さい小形サイズの記録材をニップ部に連続で通紙させる場合には、回転体の非通紙領域（非通紙部）における温度が温調温度よりも上昇し、通紙領域(通紙部)における温度と非通紙領域における温度との温度差が極めて大きくなってしまうという問題があった。

したがって、このような加熱媒体の長手方向の温度ムラのために、樹脂材料からなる周辺部材の耐熱寿命が低下したり、熱的損傷を被ったりする虞れがあり、さらには、小形サイズの記録材を連続で通紙させた直後に大形サイズの記録材を通紙したときに、部分的な温度ムラによる紙シワ、スキュー等や、定着ムラが生じる虞れがあるという問題もある。

このような通紙領域と非通紙領域との温度差は、搬送される記録材の熱容量が大きく、スループット（単位時間あたりのプリント枚数）を高くするほど広がることになる。このため、薄肉で低熱容量の回転体により加熱装置を構成する場合に、スループットの高い複写機などへの適用を困難にしていた。

これに対し、加熱源としてハロゲンランプや発熱抵抗体を使用した加熱装置では、加熱源を分割し、通紙幅に応じた領域を加熱するように選択的に通電するものが知られている。

また、誘導コイルを加熱源とした加熱装置においても同様に加熱源を分割して選択的に通電するものがある。しかしながら、加熱源を複数設けたり分割したりすれば、その分だけ制御回路も複雑でコストも高くなり、さらに種々の幅の記録材に対応させようとすると分割数もさらに多くなりコストも一層高いものとなる。しかも、薄肉の回転体を加熱媒体にすると、分割した場合の境目付近の温度分布が不連続かつ不均一で定着性能に影響を及ぼす虞れがある。

そこで、非通紙部昇温対策として、加熱媒体と誘導加熱源との間に、誘導加熱源から加熱媒体へ届く磁束の密度分布を調整する磁束調整部材を配置し、該磁束調整部材を移動手段によって移動させる構成の磁束調整手段を具備させた加熱装置がこれまでに提案されている（例えば特許文献１、特許文献２）。

この発明にあっては、磁束調整部材を設けて移動手段により移動させることで、必要部分（通紙領域）以外は誘導加熱源から届く磁束が磁束調整部材によって遮蔽されて非通紙領域の発熱自体が抑えられることにより、発熱範囲の制御が行われ、昇温される加熱媒体の熱分布をコントロールすることが可能となる。
特開平９−１７１８８９号公報 特開平１０−７４００９号公報

しかしながら、上記電磁誘導加熱方式の加熱装置において、非通紙部昇温対策用の磁束調整手段（磁束調整機構）は、動作入力用の検知手段として紙サイズ（記録材サイズ）や画像信号（コピースタート信号）等を受けて磁束調整部材の動作を開始している。このため、非通紙部昇温が問題となる温度（ユニット熱破壊温度）に達することなくコピージョブが完了するモード（ｅｘ．１０枚以下のコピージョブ等）においても磁束調整機構を動作させてしまう。そのため、磁束調整機構の耐久劣化を加速したり、磁束調整機構の動作不良の確率が高くなってしまう。

本発明は、上記の点に鑑みて為されたものであり、電磁誘導加熱方式の加熱装置において、非通紙部昇温対策用の磁束調整手段の信頼性の向上を図れる加熱装置を提供することを目的とするものである。

本発明は下記の構成を特徴とする加熱装置である。

（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発熱する発熱体と、
該発熱体の発熱により加熱される被加熱材の搬送方向に直交する方向の磁束の密度分布を調整する磁束調整手段と、
該磁束調整手段は、前記密度分布を調整する磁束調整部材と該磁束調整部材を移動させる移動手段と、を有し、
前記発熱体の温度を所定の目標温度に制御する温度制御手段と、
前記目標温度を変更する変更手段と、
前記発熱体の被加熱材の最大サイズの搬送領域端部近傍で、かつ最大サイズより小サイズの被加熱材の非搬送領域近傍の温度に関する情報を検知する温度情報検知手段と、
を有し、
前記発熱体の加熱部に被加熱材を導入・搬送させることで、被加熱材を加熱する加熱装置において、
前記変更手段は、前記温度情報検知手段による検知結果に応じて前記目標温度を低下させ、前記移動手段は、前記変更手段により目標温度を低下させた後、前記温度情報検知手段による検知結果が所定温度に達したら前記磁束調整部材の移動を行うことを特徴とする加熱装置。

（２）前記目標温度は、段階的に複数の温度を有し、前記変更手段は前記温度検知手段による検知結果に応じて前記目標温度を段階的に低下させ、前記目標温度が最低設定温度に達したら前記磁束調整部材の移動を行うことを特徴とする（１）の加熱装置。

（３）前記温度に関する情報は、発熱体または加熱装置を構成する部品またはそれら近傍の検知温度、被加熱材サイズ、被加熱材の単位面積あたりの重量、被加熱材の搬送枚数、被加熱材の搬送時間のいずれか一つ以上であることを特徴とする（１）の加熱装置。

すなわち、発熱体の被加熱材の最大サイズの搬送領域端部近傍で、かつ最大サイズより小サイズの被加熱材の非搬送領域近傍の温度に関する情報を温度情報検知手段により検知し、該温度情報検知手段による検知結果に応じて変更手段が前記発熱体の目標温度を低下させ、該変更手段により目標温度を低下させた後、前記温度情報検知手段による検知結果が所定温度に達したら移動手段によって磁束調整部材の移動を行うので、従来のように記録材サイズや画像信号等を受けて磁束調整部材の動作を開始する場合に比べ、磁束調整部材の動作開始タイミングを遅らせることができる。これにより磁束調整部材の動作回数を削減でき、よって磁束調整手段の耐久劣化および動作不良の発生を低減できて信頼性の向上を図れる。

以下、本発明を実施の形態に基づいて詳しく説明する。

（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１００の概略構成図である。本実施例の画像形成装置１００は転写式電子写真プロセスを用いたレーザー複写機である。

１０１は原稿台ガラスであり、この原稿台ガラス１０１の上に原稿Ｏを画像面を下向きにして所定の載置基準に従って載置し、その上から原稿圧着板１０２を被せてセットする。コピースタートキーが押されると、移動光学系を含む画像光電読取装置（リーダ部）１０３が動作して原稿台ガラス１０１上の原稿Ｏの下向き画像面の画像情報が光電読取処理される。原稿台ガラス１０１上に原稿自動送り装置（ＡＤＦ、ＲＤＦ）を搭載して原稿を原稿台ガラス１０１上に自動送りさせることもできる。

１０４は回転ドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラム）であり、矢印の時計方向に所定の周速度にて回転駆動される。感光ドラム１０４はその回転過程で、帯電装置１０５により所定の極性・電位の一様な帯電処理を受け、その一様帯電面に対して画像書き込み装置１０６による像露光Ｌを受けることで一様帯電面の露光明部の電位が減衰して感光ドラム１０４面に露光パターンに対応した静電潜像が形成される。画像書き込み装置１０６は本例の場合はレーザースキャナであり、不図示のコントローラからの指令により、上記の光電読取装置１０３で光電読取した原稿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されたレーザー光Ｌを出力し、回転する感光ドラム１０４の一様帯電面を走査露光して原稿画像情報に対応した静電潜像を形成する。

次いで、その静電潜像が現像装置１０７によりトナー画像として現像され、転写帯電装置１０８の位置において、給紙機構部側から感光ドラム１０４と転写帯電装置１０８との対向部である転写部に所定の制御タイミングにて給送された被加熱材としての記録材Ｓに感光ドラム１０４面側から静電転写される。

給紙機構部は、本例の画像形成装置の場合は、第一〜第四のカセット給紙部１０９〜１１２、ＭＰトレー（マルチ・パーパス・トレー）１１３、及び反転再給紙部１１４からなり、それ等から記録材Ｓが転写部に選択的に給送される。１１５は転写部に対して記録材Ｓをタイミング給送するレジストローラである。

転写部で感光ドラム１０４面側からトナー画像の転写を受けた記録材は、感光ドラム１０４面から分離され、本発明の加熱装置としての定着装置１１６へ搬送されて未定着トナー画像の定着処理を受け、排紙ローラ１１７により装置外部の排紙トレー１１８上に排紙される。

一方、記録材分離後の感光ドラム１０４面はクリーニング装置１１９により転写残りトナー等の付着汚染物の除去を受けて清掃されて繰り返して作像に供される。

両面コピーモードの場合は、定着装置１１６を出た第一面コピー済みの記録材が反転再給紙部１１４に導入されて転写部に反転再給送されることで記録材の第二面に対するトナー画像の転写がなされ、再び定着装置１１６を通って両面コピーとして排紙ローラ１１７により装置外部の排紙トレー１１８上に排紙される。

なお、本実施例の複写機は、プリンタ機能、ファクシミリ機能も有する複合機能機であるが、本発明の要点外であるのでその説明は省略する。

（２）定着装置例
図２は定着装置１１６の横断面模型図（装置短手方向）、図３は定着装置１１６の縦断面一部省略模型図（装置長手方向）である。この定着装置１１６は本発明に従う、電磁誘導加熱方式であって、磁束調整手段を用いた磁束調整タイプの定着装置である。

７は電磁誘導発熱する誘導発熱体としての円筒状の定着ローラであり、装置側板１２ａ・１２ｂ間に軸受（ベアリング）１１ａ・１１ｂを介して回転自在に保持させてある。定着ローラ７は、鉄、ニッケル、コバルトなどの金属を用いることが良い。強磁性の金属（透磁率の大きい金属）を使うことで、磁束発生手段５・６ａ・６ｂから発生する磁束を強磁性の金属内により多く拘束させることができる。すなわち、磁束密度を高くすることができる。それにより、効率的に強磁性金属の表面にうず電流を発生させ、発熱させられる。定着ローラ７の肉厚は、略０．３〜２ｍｍ程度にすることで熱容量を低減している。定着ローラ７の外側表面には不図示のトナー離型層がある。一般にはＰＴＦＥ１０〜５０μｍやＰＦＡ１０〜５０μｍで構成されている。また、トナー離型層の内側にはゴム層を用いる構成にしても良い。

１は定着ローラ７内に配設した加熱アセンブリであり、励磁コイル５とコア６ａ・６ｂ、これらを支持する支持部材のホルダー２等からなる。この加熱アセンブリ１の構成は次の（３）項で詳述する。

８は定着ローラ７の下側に定着ローラに並行に配列した加圧体としての弾性加圧ローラであり、鉄製の芯金８ａの外周に、シリコーンゴム層８ｂと、定着ローラ７と同様にトナー離型層８ｃを設けた構成である。加圧ローラ８は、芯金８ａが加圧ローラ支持体１２ｃ・１２ｄに加圧ローラーベアリング１５ａ・１５ｂを介して回転自在に保持され、かつ該加圧ローラ支持体を不図示の付勢手段により定着ローラ７の下面に対して加圧ローラ７を弾性に抗して所定の押圧力にて圧接させて所定幅の加熱部としての定着ニップ部Ｎを形成させている。

定着ローラ７はその両端部側に固着させた一方の定着ローラギア１０ａに駆動系Ｍから回転力が伝達されることで、図２において矢印の時計方向Ａに所定の周速度にて回転駆動される。加圧ローラ８はこの定着ローラ７の回転駆動に従動して矢印の反時計方向Ｂに回転する。

定着ローラ７内に配設した加熱アセンブリ１の励磁コイル５に電力制御装置（励磁回路）１３からコイル供給線９を介して電力（高周波電流）が供給され、これにより加熱アセンブリ１から発生する磁束（交番磁界）の作用で誘導発熱体としての定着ローラ７が誘導発熱（うず電流損によるジュール熱）する。この定着ローラ７の温度が定着ローラ長手の定着ローラ表面の略中央部位に対向配置させた第一の温度検知手段（サーミスタ等）１６で検出され、その検出温度信号がＣＰＵとＲＡＭやＲＯＭなどのメモリからなる温度制御手段としての制御回路１７に入力する。

制御回路１７はこの第１の温度検知手段１６から入力する定着ローラ７の検出温度が所定の定着温度に維持されるように、メモリに記憶された温調制御プログラムに従い電力制御装置１３から加熱アセンブリ１の励磁コイル５への供給電力を制御して、定着ローラ温度を所定の定着温度（目標温度）に温調する。

上記のように定着ローラ７・加圧ローラ８が回転駆動され、定着ローラ７が加熱アセンブリ１の励磁コイル５への電力供給により誘導発熱して所定の定着温度に温調された状態において、画像形成装置の前記転写部において静電的に転写された未定着トナー画像ｔを担持した記録材Ｓが図２に示されるように記録材搬送路Ｈを矢印Ｃ方向から定着装置１１６の定着ニップ部Ｎに導入されて挟持搬送されていく。この挟持搬送過程で記録材Ｓ面の未定着トナー画像ｔが定着ローラ７の熱とニップ圧で永久固着画像として記録材Ｓ面に定着される。

１４は分離爪であり、定着ニップ部Ｎに導入されて定着ニップ部Ｎを出た記録材が定着ローラ７に巻き付くのを抑え、定着ローラ７から分離させる役目をする。

定着装置１１６に対する記録材Ｓの通紙は本実施例では中央基準搬送でなされる。図３において、Ｗ１は定着装置１１６に対する記録材Ｓの最大サイズ紙幅、Ｗ２は小サイズ紙幅、Ｗ３・Ｗ３は小サイズ紙幅Ｗ２の記録材Ｓを通紙したときに定着ニップ部Ｎに生じる非通紙部であり、最大サイズ紙幅Ｗ１と小サイズ紙幅Ｗ２との差領域である。ＣＬは中央基準搬送の通紙センターラインである。

定着ローラ７の長手方向において、上記非通紙部Ｗ３に対応する定着ローラ表面には、非通紙部領域Ｗ３の温度を検知する温度情報検知手段としてのシャッターサーミスター（１）２２（温度検知素子）が、該非通紙部Ｗ３の外側部位に対応する定着ローラ表面には、非通紙部領域Ｗ３の外側部位の温度を検知する温度情報検知手段としての第２のシャッターサーミスター（２）２３（温度検知素子）がそれぞれ対向配置されている。

変更手段１７１は、温度情報検知手段２２・２３の検知結果に応じて、制御回路１７で温調される定着ローラの目標温度を予め定められた設定温度に変更、決定する。

本実施例の定着装置１１６においては、最大サイズ紙幅Ｗ１はＡ４幅（２９７ｍｍ）、小サイズ紙幅Ｗ２はＡ４Ｒ（２１０ｍｍ）である。本実施例の装置において最大サイズ紙幅Ｗ１が通常紙サイズ幅であり、以下、Ｗ１を通常紙サイズ幅と記す。

（３）加熱アセンブリ１
加熱アセンブリ１は、ホルダー２と、磁束発生手段を構成する励磁コイル５と磁性体コア６ａ・６ｂと、励磁コイル５と磁性体コア６ａ・６ｂを支持するステイ等からなるものである。

耐熱性樹脂のホルダー２は横断面略半円樋型であり、半円筒面側を記録材導入側に指向させた角度姿勢で両端部が装置側板１２ａ・１２ｂの外側に設けたホルダー支持板３０ａ・３０ｂに非回転に支持されて、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。ホルダー２の内面の略中央部にはホルダー長手に沿って第一磁性体コア６ａ（以下、第一コア６ａと略記する）を複数配設して保持させてある。この第一コア６ａを配設した長さ寸法は通常紙サイズ幅Ｗ１と略同じで、通常紙サイズ幅部に対応位置している。本例のホルダー２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２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性材料が適している。

励磁コイル５（以下、コイル５と略記する）もホルダー２の内面に第一コア６ａを巻き中心部にして配設して保持させてある。コイル５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。一例として、コイル５のコイル線材は、外径０．１〜０．５０ｍｍの絶縁被覆した導線を２０〜２００本リッツしたものを用いている。より具体的には、外径０．１７ｍｍ、１４０本、総外径４ｍｍのリッツ線をコイル線材として用いている。コイル５が昇温した場合を考えて絶縁被覆には耐熱性の物を使用した。

４は横断面略半円樋型のホルダーフタであり、上記のように内側に第一コア６ａとコイル５を配設したホルダー２に嵌着され、ホルダー２とホルダーフタ４の間に第一コア６ａとコイル５が抑え込まれて保持される。このホルダーフタ４の長手に沿って第一コア６ａを挟むように２つの第二磁性体コア６ｂ・６ｂ（以下、第二コア６ｂと略記する）を複数配置して保持させてある。この第二コア６ｂ・６ｂの配設長さ寸法は通常紙サイズ幅Ｗ１と略同じで、通常紙サイズ幅部に対応位置している。ホルダーフタ４の材質はホルダー２と同じである。

上記の第一コア６ａおよび第二コア６ｂはそれぞれ高透磁率か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。第一コア６ａおよび第二コア６ｂ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が用いられる。

（４）磁束調整装置
上記（２）項の定着装置例で示した定着装置において磁束調整装置は、加熱アセンブリ１と誘導発熱体である定着ローラー７の隙間に配置され定着ローラー周方向へ移動する磁束調整部材（磁束の一部を遮蔽するシャッター）１８と、磁束調整部材１８を任意の位置へ移動せしめる為の移動手段２５などからなる。移動手段２５は、磁束調整部材１８と接続した磁束調整部材駆動ギヤ２０と、該駆動ギヤに駆動を与える為のギヤ列２４、駆動源となる磁束調整部材駆動モーター２１、および磁束調整部材１８の位置を検出するギヤポジションセンサー１９等で構成される。この磁束調整部材駆動ギヤ２０には位置検出用のスリットを設けており、磁束を調整（遮蔽）する位置２箇所と磁束を調整（遮蔽）せざる退避位置に設けている。

磁束調整部材１８は、遮蔽部１８ａと支持部１８ｂなどからなり、一端部が磁束調整部材駆動ギヤ２０に取り付けられている。磁束調整部材１８の形態として、本実施例においては、記録材Ｓの搬送方向と直交する方向（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１８ｂにより連結支持された両端部分を突起状に定着ローラ７の円周方向に伸長させて遮蔽部１８ａとなし、この遮蔽部１８ａが交番磁束を遮蔽する。磁束遮蔽を必要と想定される記録材サイズに応じて、この遮蔽部１８ａの長手方向幅・位置は決定される。

磁束調整部材１８の材質としては、磁束調整部材自体の昇温を防止するために、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、または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おり、さらに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ことで使用が可能であるとされている。

磁束調整部材１８は、常時は、図４（ａ）のように、定着ローラ７内において加熱アセンブリ１のコイル５とは反対側の位置をホームポジションである磁束調整部材退避位置としてこの位置に保持される。この退避位置は、加熱アセンブリ１から定着ローラ７に磁束が実質的に作用しない位置である。また、磁束調整部材１８は、図５（ｂ）のように、定着ローラ７内において加熱アセンブリ１のコイル５側の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、加熱アセンブリ１から定着ローラ７に対する作用磁束を遮蔽部１８ａが非通紙部Ｗ３で一部遮蔽する作用磁束遮蔽位置である。

上記のように、磁束調整部材１８を小サイズ記録材の非通紙部Ｗ３を遮蔽するような形状にすることで、小サイズ記録材が連続して搬送された際に発生しやすい定着ローラ７端部の非通紙部Ｗ３の過昇温を防止できる。つまり、図４（ａ）では、磁束調整部材１８は磁束調整部材退避位置にあり、コア６ａ・６ｂに導かれ定着ニップ部Ｎに向かう交番磁束はニップ長手方向全域で遮蔽されることなく、定着ローラ７の長手方向全域を電磁誘導発熱させる。一方、図４（ｂ）では、磁束調整部材１８は、遮蔽位置にあり、コア６ａ・６ｂに導かれ定着ニップ部Ｎに向かう交番磁束の一部（長手方向端部領域）は遮蔽部１８ａ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非通紙部Ｗ３の発熱を抑制することが可能である。

この磁束調整部材１８は、ギヤポジションセンサー１９の検知する磁束遮蔽部材１８の位置信号と、定着ニップ部Nに通紙使用される記録材Ｓ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１７が磁束調整部材駆動モーター２１を回転駆動することによって、退避位置（ホームポジション）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。

尚、本発明では、磁束調整手段として、コイルから定着ローラへ作用する磁束の一部を遮蔽するシャッターを例に説明したが、これに限らず、例えば磁性体をコイルに対して相対移動配置することで、コイルから定着ローラへの磁束経路を変更させ、定着ローラの長手方向に関する磁束密度を調整しても良い。

（５）小サイズ記録材の連続コピージョブシーケンス
画像形成装置１００に設けられた不図示の操作パネルからユーザーにより小サイズ（以後、Ｂ５Ｒの通紙例を記す）の記録材Ｓについて連続コピージョブ（連続出力ジョブ）が指示されると、操作パネルからの出力信号に基づいて制御回路１７は連続コピージョブシーケンスを実行する。

図５に連続コピージョブシーケンスのフローチャートを示し、図６にシーケンス動作時の定着ローラの温度分布を示す。

図５において、コピー開始と同時に、図３に記すシャッターサーミスター（１）２２とシャッターサーミスター（２）２３の検知する温度が同時に上昇し始める。

Ｓ１では、シャッターサーミスター（１）２２または第２シャッターサーミスター（２）２３の検知温度が２３０℃以上である場合（Ｙｅｓ）にエラーと判定し、２３０℃未満である場合（Ｎｏ）にＳ２に進む。

Ｓ２では、シャッターサーミスター（１）２２およびシャッターサーミスター（２）２３の検知温度範囲が２１０℃〜２３０℃（図では２１０℃以上）でない場合（Ｎｏ）にＳ３に進む。

Ｓ３では、レジストローラ１１５を駆動（ｏｎ）しプリント（コピー動作）を実行してＳ４に進む。すなわち、レジストローラ１１５の駆動により小サイズ記録材Ｓは転写部にタイミング給送され、転写部で感光ドラム１０４面側からトナー画像の転写を受けて定着装置１１６へ搬送され、定着ニップ部Ｎに通紙されて未定着トナー画像が定着処理される。

Ｓ４では、次のコピージョブが有るか否かを判定し、次のコピージョブが有れば（Ｙｅｓ）Ｓ１に戻り、無ければ（Ｎｏ）プリントを終了する。

上記のＳ１〜Ｓ４を繰り返すことで小サイズ記録材は定着ニップ部Ｎにある枚数通紙されプリントが行われ、そのプリント過程において、上記のＳ２でシャッターサーミスター（１）２２の検知温度が２１０℃に達した時点で変更手段１１７を制御して通紙温調温度を段階的に下げていき（Ｓ５及びＳ６）、最低温調温度１８５℃に達した（温調ダウン）後、シャッターサーミスター（１）２２の検知温度が再び２１０℃に達した時点でＳ７に進む。このとき、非通紙部Ｗ３の温度は、定着ローラ７への総熱供給量が落ちる事により、いったん温度の上昇がとまることになる。このときの定着性は、最低温調温度１８５℃であるが、小サイズ記録材は定着ニップ部Ｎ内で記録材端部側すなわち非通紙部Ｗ３より熱供給を受けている為、問題なく定着性は得られる事になる。

Ｓ７では、次のコピージョブが有れば（Ｙｅｓ）Ｓ８に進み、無ければ（Ｎｏ）プリント動作を終了する。

Ｓ８では、レジストローラ１１５を駆動しプリント（コピー動作）を実行してＳ９に進む。

Ｓ９では、Ｓ７において小サイズ記録材が定着ニップ部Ｎに通紙される事により、非通紙部Ｗ３は再度温度上昇する。その状態からシャッターサーミスター（１）２２の検知温度が２１０℃に達した場合にＳ１０に進む。

Ｓ１０では、第１の温度検知手段１６が検知する温調が最低温調温度になっている。このとき初めて磁束調整部材駆動モーター２１を駆動させて磁束調整部材１８を磁束遮断位置に移動させる（磁束調整部材ｏｎ）。すなわち、磁束調整部材１８は、退避位置から磁束を遮断する位置（図４（ｂ）参照）への動作を開始し、非通紙部Ｗ３の位置の磁束を遮断する。さらに続けて通紙すると磁束を遮断された非通紙部Ｗ３のローラー表面温度は、低下し続ける。

Ｓ１１では、磁束調整部材１８が非通紙部Ｗ３の位置の磁束を遮断した状態においてシャッターサーミスター（２）２３の検知する温度が１６０℃以下に達した時点でＳ１２に進む。

Ｓ１２では、磁束調整部材駆動モーター２１を駆動させて磁束遮蔽部材１８を磁束遮断位置から退避位置（図４（ａ））参照）に移動させる（磁束調整部材ｏｆｆ）。さらに続けて通紙すると磁束発生手段５・６ａ・６ｂの磁束を非通紙部Ｗ３が受ける事により、再度、非通紙部Ｗ３のローラ表面温度が上昇し始める。

Ｓ１３では、磁束調整部材１８を退避位置に移動させた状態においてシャッターサーミスター（１）２２の検知温度が２１０℃に達した場合にＳ７に戻る。

以上のように本実施例の画像形成装置では、小サイズ記録材のコピー開始時から上昇する定着ローラ７端部の表面温度を、非通紙部Ｗ３に設けた温度検知素子（シャッターサーミスター（１）２２）により検知し、その検知温度が一定の温調温度範囲（２１０〜２３０℃）以上に達した場合に温調温度を１段下げる。そしてそれを繰り返し、定着ローラ７端部の表面温度が定着装置１１６について複数持つ温調温度の最低温調温度に達した後、上記温度検知素子が規定の温度（２１０℃）に達した時、初めて磁束調整部材１８の移動を開始する。

つまり、コピージョブが終了するまでは、前記のＳ１からＳ１３までの動作を繰り返し行い、非通紙部Ｗ３の熱破壊温度に達する事を防ぎ、なおかつ、通紙初期温調温度では、磁束調整部材１８を動作させない事で非通紙部Ｗ３の温度が熱破壊温度に達する時間を温調温度を下げる事で長くとる事により、コピー枚数の少ないジョブにおいて、磁束調整部材１８の動作を削減する事ができる事が可能となる。

従って、本例の定着装置１１６では、非通紙部昇温が問題となる温度（ユニット熱破壊温度）に達することなくコピージョブが完了する短いジョブ（非通紙部昇温の必要とならないモード）において、磁束調整装置を動作しないようにして磁束調整部材１８の動作回数を減らすことができるので、磁束調整装置の耐久劣化および動作不良の発生を低減できて信頼性の向上を図れる。

本実施例は他の定着装置例を示すものであり、制御回路１７における小サイズ記録材の連続コピージョブシーケンスが実施例１とは異なるものである。すなわち、連続コピージョブにおいて、ユーザーにより入力されたコピー枚数と小サイズ記録材のサイズにより、定着ローラー７端部の温度が２１５℃になる枚数を推測（今回の検討機：２７枚目）し、その枚数に達した時点で通紙初期温調温度より低い温調温度へ移行させ、その動作を繰り返し行い、定着ローラ７端部の表面温度を定着装置１１６について複数有する温調温度の中で最低温調温度に達した後、磁束調整部材１８の動作（今回の検討機：４７枚目）を開始させる構成とした。その他の構成は実施例１に示す定着装置と同じであるので再度の説明を省略する。

本例の定着装置においても実施例１と同様な作用・効果を得ることができる。

本実施例は他の定着装置例を示すものであり、制御回路１７における小サイズ記録材の連続コピージョブシーケンスが実施例１とは異なるものである。すなわち、連続コピージョブにおいて、ユーザーにより入力されたコピー枚数と画像信号（コピースタート信号）により、定着ローラー７端部の温度が２１５℃になる枚数を推測し、その枚数に達した時点で通紙初期温調温度より低い温調温度へ移行させ、その動作を繰り返し行い、定着ローラ７端部の表面温度を定着装置１１６について複数有する温調温度の中で最低温調温度に達した後、磁束調整部材１８の動作を開始させる構成とした。その他の構成は実施例１に示す定着装置と同じであるので再度の説明を省略する。

本例の定着装置においても実施例１と同様な作用・効果を得ることができる。

[その他]
１）温調温度は、定着ローラまたは加熱装置を構成する部品またはそれら近傍の検知温度、記録材サイズ、記録材の単位面積あたりの重量、記録材の搬送枚数、記録材の搬送時間（記録材通紙時間）のいずれか一つ以上によって決定、設定される。

２）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。

３）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。

４）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。

実施例１における画像形成装置の概略構成図である。 実施例１における定着装置の横断面模型図である。 実施例１における定着装置の縦断面模型図である。 実施例１における定着装置の磁束遮蔽部材の磁束遮断位置および退避位置を示す動作説明図である。 実施例１における画像形成装置の小サイズ記録材の連続コピージョブシーケンスのフローチャートである。 シーケンス動作時の温度および温度分布の説明図である。

符号の説明

１ 加熱アセンブリ
２ ホルダー
３ ステイ
４ ホルダーフタ
５ 励磁コイル
６ａ 第一磁性コア、６ｂ 第二磁性コア
７ 定着ローラー
８ 加圧ローラー
９ コイル供給線
１０ａ 定着ローラーギヤ、１０ｂ 定着ローラーギヤ
１１ａ ベアリング、１１ｂ ベアリング
１２ａ 側板、１２ｂ 側板
１３ 電力制御装置
１４ 分離爪
１５ａ 加圧ローラーベアリング、１５ｂ 加圧ローラーベアリング
１６ サーミスター
１７ 制御回路
１８ 磁束調整部材
１９ ギヤポジションセンサー
２０ 磁束調整部材駆動ギヤ
２１ 磁束調整部材駆動モーター
２２ 第一シャッターサーミスター
２３ 第二シャッターサーミスター
１００ 画像形成装置
１０１ 原稿台ガラス
１０２ 原稿圧着板
１０３ 画像光電読取装置
１０４ 回転ドラム型の電子写真感光体
１０５ 帯電装置
１０６ 画像書き込み装置
１０７ 現像装置
１０８ 転写帯電装置
１０９ 第一カセット給紙部
１１０ 第二カセット給紙部
１１１ 第三カセット給紙部
１１２ 第四カセット給紙部
１１３ ＭＰトレー
１１４ 反転再給紙部
１１５ レジストローラ
１１６ 定着装置
１１７ 排紙ローラ
１１８ 排紙トレー
Ｏ 原稿
Ｓ 記録材
Ａ 定着ローラー回転方向
Ｂ 加圧ローラー回転方向
Ｃ 被記録材搬送方向
Ｈ 被記録材搬送路
Ｗ１ 通紙センターからの最大紙サイズ幅
Ｗ２ 通紙センターからの小サイズ幅
Ｗ３ 非通紙部

Claims (3)

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発熱する発熱体と、
   該発熱体の発熱により加熱される被加熱材の搬送方向に直交する方向の磁束の密度分布を調整する磁束調整手段と、
   該磁束調整手段は、前記密度分布を調整する磁束調整部材と該磁束調整部材を移動させる移動手段と、を有し、
   前記発熱体の温度を所定の目標温度に制御する温度制御手段と、
   前記目標温度を変更する変更手段と、
   前記発熱体の被加熱材の最大サイズの搬送領域端部近傍で、かつ最大サイズより小サイズの被加熱材の非搬送領域近傍の温度に関する情報を検知する温度情報検知手段と、
   を有し、
   前記発熱体の加熱部に被加熱材を導入・搬送させることで、被加熱材を加熱する加熱装置において、
   前記変更手段は、前記温度情報検知手段による検知結果に応じて前記目標温度を低下させ、前記移動手段は、前記変更手段により目標温度を低下させた後、前記温度情報検知手段による検知結果が所定温度に達したら前記磁束調整部材の移動を行うことを特徴とする加熱装置。
2. 前記目標温度は、段階的に複数の温度を有し、前記変更手段は前記温度検知手段による検知結果に応じて前記目標温度を段階的に低下させ、前記目標温度が最低設定温度に達したら前記磁束調整部材の移動を行うことを特徴とする請求項１の加熱装置。
3. 前記温度に関する情報は、発熱体または加熱装置を構成する部品またはそれら近傍の検知温度、被加熱材サイズ、被加熱材の単位面積あたりの重量、被加熱材の搬送枚数、被加熱材の搬送時間のいずれか一つ以上であることを特徴とする請求項１の加熱装置。