JP2006146173A - 画像加熱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 紙サイズと磁束調整範囲が対応していない場合の非通紙部昇温もしくは紙端部での温度低下を防止する。
【解決手段】 通紙域全域に及ばない用紙が通紙された場合、磁束調整部材によって非通紙部の異常昇温を防止する際に、磁束調整部材の磁束調整部と用紙のサイズが不一致である場合は磁束調整領域を増加させる動作、及び、減少させる動作を行わせる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、記録材上の画像を加熱する画像加熱装置に関する。この画像加熱装置としては、記録材に形成された未定着画像を定着する定着装置や、記録材に定着された画像を加熱することにより画像の光沢度を向上させる光沢付与装置等が挙げられる。

従来の技術の電子写真式の複写機などには、搬送される記録媒体である記録材上に転写されたトナー像（未定着画像）のトナー（現像剤）を、熱によって融解して当該記録材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。これらは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。

これは、熱伝導率をλ、２点間の温度差をθ１−θ２、長さをＬとしたとき、単位時間に伝わる熱量Ｑは、
Ｑ＝λ・ｆ（θ１−θ２）／Ｌ
で表されるというフーリエの法則からも明らかである。

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通紙して定着させる場合には問題ない。しかし、幅の小さい小形サイズの記録材を連続で通紙させる場合には、回転体の非通紙領域における温度が温調温度よりも上昇し、通紙領域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る。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、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一部を遮蔽する磁束遮蔽手段を配置し、磁束遮蔽手段の位置を変化させる変位手段を設けることがこれまでに提案されている。（例えば特許文献１）この発明にあっては、磁束遮蔽手段を設け移動させることで、必要部分以外は誘導加熱源から届く磁束が遮蔽され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。

特許文献１のように磁束遮蔽板を定着ローラ内で回動させる構成であるため、例えば、磁束遮蔽板をローラの長手方向に移動させる場合に比べて装置の長手方向の小型化を可能となるメリットがある。
特開２００４−２６５６７０号公報

特許文献１では磁束遮蔽板を記録材の最大搬送可能サイズに比べて小さい中サイズもしくは小サイズに対応した磁束遮蔽板を用いることで中サイズもしくは小サイズの非通紙部昇温対策がなされている。しかしながら、実際の市場では様々な紙のサイズがあり、それぞれの紙サイズに対応させた磁束調整を行うことは困難である。

また、磁束調整部材を様々なサイズに対応するために、磁束調整部を無段階の形状にすることも考えられる。しかしながら、各サイズに対応する磁束調整部を設けた場合、各サイズに割り当てられる磁束調整部材の周長方向の長さが短くなる。磁束調整位置に磁束調整部材を位置させた場合、磁束調整部材の周長方向（段差部）が短いと磁束調整部に発生する渦電流により過昇温してしまうという問題がある。

一方、様々なサイズのうち代表的なサイズのみに対応させた磁束調整部材で様々なサイズの非通紙部昇温を防止した場合、磁束調整部材の磁束調整部形状と紙サイズが不一致の場合、非通紙部昇温や温度ムラが発生してしまう。

例えば、磁束調整部材を磁束調整位置に移動させたとき、磁束調整部材と通紙される紙の端部とが重なってしまう場合、重なった部分は紙が通過するたびに紙に熱が奪われるのに対して発熱しない為、温度低下を引き起こしてしまう。また温度低下を防止する為に磁束調整部材の磁束調整位置での磁束調整量（遮蔽量）を１段階少なくした場合、磁束調整されていない非通紙部で過昇温が生じてしまう。

また、次の転写材サイズにより、通紙間隔を広げ、温度回復を待つ手段もあるが、混載原稿などの場合、待機時間が長くなり使い勝手が非常に悪くなることが判明した。

そこで、本発明の目的は、磁束調整部材の磁束調整可能サイズと通紙サイズが不一致な場合でも、非通紙部昇温を防止もしくは低減することにある。

また、磁束調整部材の磁束調整可能サイズと通紙サイズが不一致な場合でも、様々な紙サイズが通紙されることで発生する温度ムラを低減可能な磁束調整手段を提供することである。

上記目的を達成するための本発明に係る画像加熱装置の代表的な構成は、記録材上の画像を加熱ニップにて加熱する加熱回転体と、前記加熱回転体を誘導発熱させる磁束を発生する磁束発生手段と、前記磁束発生手段から前記加熱回転体の所定の領域に向かう磁束を作動位置にて抑制する磁束抑制手段と、前記所定の領域と一部が重なる所定幅の記録材を連続通紙するとき、加熱動作中に前記磁束抑制手段を前記作動位置と前記作動位置から退避した退避位置に交互に移動させることを特徴とする。

また、上記目的を達成するための本発明に係る画像加熱装置の代表的な構成は、記録材上の画像を加熱ニップにて加熱する加熱回転体と、前記加熱回転体を誘導発熱させる磁束を発生する磁束発生手段と、前記磁束発生手段から前記加熱回転体に向かう磁束を抑制する磁束抑制手段、前記磁束抑制手段は、前記加熱回転体の第１の領域への磁束を第１の位置にて抑制する第１の磁束抑制部と、前記加熱回転体の前記第１の領域を含みこれよりも幅方向に広い第２の領域への磁束を第２の位置にて抑制する第２の磁束抑制部と、前記第２の領域のうち前記第１の領域外の部分と一部が重なる所定幅の記録材を連続通紙するとき、加熱動作中に前記磁束抑制手段を前記第１の位置と前記第２の位置を交互に移動させることを特徴とする。

また、上記目的を達成するための本発明に係る画像加熱装置の代表的な構成は、記録材上の画像を加熱ニップにて加熱する加熱回転体と、前記加熱回転体を誘導発熱させる磁束を発生する磁束発生手段と、前記磁束発生手段から前記加熱回転体に向かう磁束を抑制する磁束抑制手段、前記磁束抑制手段は、前記加熱回転体の第１の領域への磁束を第１の位置にて抑制する第１の磁束抑制部と、前記加熱回転体の前記第１の領域を含みこれよりも幅方向に広い第２の領域への磁束を第２の位置にて抑制する第２の磁束抑制部と、を有する画像加熱装置において、前記第２の領域と重ならずに搬送される記録材を連続して加熱処理するとき、加熱動作中に前記磁束抑制手段の移動を前記第１の位置と前記第２の位置とに分けて段階的に移動させることを特徴とする画像加熱装置。

磁束調整部材の磁束調整部と用紙のサイズが不一致である場合は磁束調整領域を増加させる動作、及び、減少させる動作を交互に行うことで、加熱材全域の温度を一定範囲内に維持することが可能となる。

（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１００の構成略図である。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。こうして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る。不図示のコントローラからの指令により、画像書き込み装置１０６は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を出力する。こうして、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る。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、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る。その後、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）定着装置装置例
図２は本実施例の画像加熱装置としての定着装置１１６の縦断面模型図（装置長手方向）であり、磁束調整部材（磁束低減部材）により磁束調整可能な電磁誘導加熱方式の定着装置である。

図３は本実施例の磁束調整部材１８（磁束抑制部材）の長手方向に関する片側端部の形状を示す。

図４は本実施例の定着装置１１６の横断面模型図（装置短手方向）である。図５は本実施例の磁束調整部材の斜視図であり、磁束調整位置である磁束遮蔽位置と磁束遮蔽位置から退避した退避位置を示す。

７は電磁誘導発熱する発熱体（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、コイルとコア、支持部材のホルダー等からなる。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弾性加圧ローラである。弾性加圧ローラ８は加圧ローラベアリング１５ａ・１５ｂ間に回転自在に保持させている。また、弾性加圧ローラ８は定着ローラ７の下面に対して不図示の付勢手段により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。加圧ローラ８は鉄製の芯金の外周に、シリコーンゴム層と、定着ローラ７と同様にトナー離型層を設けた構成である。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に不図示の駆動系から回転力が伝達されることで、図４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）が供給される。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る。この状態において、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を担持した記録材Ｓが図４のように用紙搬送路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２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（図２ではＷ１、Ｗ２、Ｗ３は定着ローラの中心から片側の領域のみを対応させて略して図示してある）。

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）であり、最大サイズより小サイズ紙幅Ｗ２としてＡ４Ｒ（２１０ｍｍ）を例にあげることができる。本実施例の装置において最大サイズ紙幅Ｗ１のことを通常紙サイズ幅と呼び、以下、Ｗ１を通常紙サイズ幅と記す。

（３）加熱アセンブリ１
１は磁束発生手段としての加熱アセンブリである。この加熱アセンブリ１は円筒状の定着ローラ７の内空部に挿入して配設してある。加熱アセンブリ１はホルダー２に、磁束発生手段を構成する励磁コイル５と磁性体コア６（ａ・ｂ）と、励磁コイル５と磁性体コア６（ａ，ｂ）を支持するステイ等からなるものである。更に、加熱アセンブリ１はホルダー２の外側にホルダー２と同軸に回転自由に配設した磁束調整部材（磁束遮蔽部材（磁束低減部材）、シャッター）１８を有する組み立て体である。

ホルダー２は横断面略半円樋型であり、このホルダー２内部に長手に沿って横断面Ｔ字型の磁性体コア（第一磁性体コア６ａ及び第二磁性体コア６ｂからなる。以下、磁性体コアをコアと略記する）が配設されている。この第一コア６ａ及び第二コア６ｂ・６ｂの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。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、定着ローラ７の長手方向には略楕円形状で、定着ローラ７のような円筒物の内面に沿うような形状である。このコイル５の特徴はＵターン部においても定着ローラ７の内面に沿うような形状であり、コイル５はホルダー２の内周面に沿うように配置されている。

図４に記す横断面略半円樋型のホルダーフタ４は、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。

（４）磁束調整装置
（２）定着装置例で示した定着装置において磁束調整装置は、加熱アセンブリと誘導発熱体である定着ローラの隙間に配置され定着ローラの表面に沿って周方向へ移動する磁束調整（遮蔽）部材（磁束低減部材）１８を有する。そして、磁束調整（遮蔽）部材１８を所定の磁束調整位置（作動位置）及び磁束調整を行なわない退避位置へ向けて移動せしめる為の移動手段を有する。磁束低減（遮蔽）部材としては、磁束遮蔽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が好ましい。例として、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いる。さらに鉄やニッケルのような磁性材料でも、円札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。図２のように移動手段は、磁束調整（遮蔽）部材と接続した駆動ギヤ２０と駆動を与える為のギヤ列２４および駆動源となる磁束調整部材駆動モーター２１、磁束調整（遮蔽）部材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、定着ローラ長手方向の所定の第１及び第２の領域への作用磁束を低減するときの磁束調整部材の位置及び磁束調整を行わない退避位置を検知可能となっている。磁束調整部材に設けられ、磁束調整領域が互いに異なる第一もしくは第二の磁束調整部を磁束調整位置（作動位置）であるコイル１６の巻き中心と定着ローラの対向位置間に移動することで長手方向の作用磁束を調整する。

（磁束調整部材の形状）
磁束調整部材の形状、通紙される記録材サイズ、及びサーミスタの位置関係を図３に示す。磁束調整部材は、階段状の形状となっており、定着ローラの長手方向の所定の第一領域の作用磁束の量を調整する第一の磁束調整部１８ａと、この第一領域を含み第一領域幅よりも広い第二領域の作用磁束の量を調整する第二の磁束調整部１８ｂを有す。即ち、図３に記すように通紙センターより８０ｍｍより第２の磁束調整部１８ｂが始まり、１２５ｍｍより第１の磁束調整部１８ａが始まる階段形状であり、本実施例では通紙される頻度の高いと予測される紙サイズに最適な幅の寸法に既定している。第二の磁束調整部が磁束調整位置にあるときに磁束調整されない領域内を搬送するものを小サイズ、第一の磁束調整部材が磁束調整位置にあるときに磁束調整されない領域内で、小サイズでないものを中サイズ、残りのサイズを大サイズと呼ぶことにする。

第一の磁束調整部材は主に大サイズ及び中サイズの非通紙部昇温時に非通紙部の磁束を調整する役目を担う。第二の磁束調整部は中サイズ及び小サイズの非通紙部昇温時に非通紙部の磁束を調整する役目を担っている。

（シャッターサーミスタの配置）
各磁束調整部に対応する位置に温度検知手段としてのサーミスタ（シャッターサーミスタ２２、２３）を配置しており、検知結果が所定の範囲内になるように磁束調整部材を磁束調整位置、退避位置に移動させる。

より詳しくは、第一のシャッターサーミスタ２３（以下第一サーミスタと略記する）は、第一の磁束調整部により磁束調整される領域内で、最大サイズの非通紙部に配置されている。第二のシャッターサーミスタ２２は、中サイズの非通紙部に配置され、第二の磁束調整部に磁束調整される領域内のうち、第一の調整領域外の位置に設けられている。

本実施例のように紙サイズと磁束調整部のサイズが最適でない場合、例えば磁束調整位置にて磁束調整部と通紙領域がオーバーラップする場合、オーバーラップ部は熱供給がないのに紙によって熱が奪われる構成のため温度低下が激しく、定着不良が発生しやすい。

そこで、紙サイズと磁束調整部のサイズが最適でない場合（磁束調整位置にて磁束調整部と紙端部が重なる場合）の磁束調整位置を説明する。図８は磁束調整部材と記録材のサイズが不一致の場合のときの磁束調整位置を示す。

本実施例では以下のように磁束調整部材１８を移動させることにより非通紙部昇温を抑えることができる。即ち、図８のように磁束調整位置にて磁束調整部と通紙される紙端部とが重ならない第一の磁束調整位置と、それよりも磁束調整量を一段階大きくした第二の磁束調整位置とに磁束調整部材１８を交互に移動させる。（第二の磁束調整位置では磁束調整位置にて磁束調整部と通紙される紙端部とが重ならない）こうすることで紙サイズと磁束調整部のサイズが最適でない場合においても非通紙部昇温を防止することができる。磁束調整部材の駆動制御についての詳細は以下のシャッター駆動制御シーケンスの説明にて行なう。

（１）シャッター駆動制御シーケンス、中サイズ
本発明のシャッター駆動制御を説明する。図９は本発明のシャッター駆動制御に関するフローチャートである。本実施例では、紙サイズと磁束調整部のサイズが最適でない場合の例として、中サイズ紙（Ａ４Ｒ）が連続通紙した場合を例に説明する。図６は本実施例の制御動作時における第一もしくは第二のサーミスタの温度推移を示した図である。図７は本実施例における磁束調整部材１８の動作時における定着ローラの長手方向の温度分布を表した図である。

本画像形成装置に中サイズ（以後、Ａ４Ｒの通紙例を記す）の連続コピージョブがユーザーにより入力されると、コピー開始と同時に、ローラ端部の温度が上昇を始める。（図７の温度分布Ａに近づくように温度上昇する）このとき、磁束調整部材１８は所定の退避位置にある。

ローラ温度上昇に伴って、図６のように第一及び第二サーミスタの検知温度も上昇し始める。（シャッター位置がＯＦＦ（退避位置）の場合）
まず、制御回路（制御部）１７は第一サーミスタ温度Ｓ−ｔｈ１もしくは第二サーミスタ温度Ｓ−ｔｈ２のうちどちらか一方の温度が２０５℃以上２１０℃に達したかどうかの判断を行なう。第一サーミスタ温度Ｓ−ｔｈ１もしくは第二サーミスタ温度Ｓ−ｔｈ２のうちどちらか一方の温度が２０５℃に達した場合、制御部１７は磁束調整（遮蔽）部材１８を、第１の磁束を遮断する位置（図９Ｓｔｅｐ１、図８）に移動する。そして、非通紙部Ｗ３の所定領域の磁束を低減（遮断）する。次に、第一サーミスタＳ−ｔｈ１もしくは第二サーミスタ温度Ｓ−ｔｈ２の温度が２０５℃以上でない場合、Ｓｔｅｐ２に進み、第一もしくは第二サーミスタ温度が１７５℃よりも低いかどうか判断する。第一もしくは第二サーミスタ温度が１７５℃よりも低い場合、磁束調整（遮蔽）部材１８を図５のように所定の退避位置（ホームポジション）に移動させる。

通常続けて中サイズの記録材を通紙すると、磁束を遮断された非通紙Ｗ３のローラ表面温度は、図６に示すローラ端部と同様に緩やかに上昇し続ける。即ち、Ｓｔｅｐ２において、第一もしくは第二サーミスタ温度が１７５℃よりも高い場合となり、Ｓｔｅｐ３に進む。Ｓｔｅｐ３では、制御部１７は第一もしくは第二サーミスタの温度が２１０℃以上であるかどうか判断する。第一もしくは第二サーミスタの温度が２１０℃に達した時点で、制御部は磁束調整部材を第２の磁束を遮断する位置（図９Ｓｔｅｐ３，図８、図５）へ移動させ、非通紙部Ｗ３の位置の磁束をさらに遮断する。Ｓｔｅｐ４において、そうでない場合はＳｔｅｐ５へ進む。Ｓｔｅｐ５では、第一もしくは第二サーミスタの温度が１７５℃よりも低いかどうか判断する。第一もしくは第二サーミスタの温度が１７５℃よりも低い場合は、制御部１７は磁束調整部材１８を所定の退避位置まで移動させる。

そうでない場合はＳｔｅｐ６へ進む。Ｓｔｅｐ６では、Ｐｒｉｎｔ信号が終了であるか判断し、Ｐｒｉｎｔ信号が終了である場合は所定の磁束調整位置に磁束調整部材を退避させ、Ｐｒｉｎｔ信号が終了でない場合は、Ｓｔｅｐ１に戻り、以下同様な制御を繰り返し行う。以上のようにコピージョブが終了するまでは、前記の動作を繰り返し行い、非通紙部の熱破壊温度に達する事を防ぎ、なおかつ、定着ローラ表面温度の低下を検知して磁束調整部材を磁束遮断退避位置（図５）へ移動する。

このように非搬送領域の作用磁束を２段階に調整することで、紙サイズに対応しない磁束調整部材定着ローラの非通紙部の温度を所定範囲内におさめることができる。

また、温度検知手段を複数持つ事により、紙サイズによって異なる非通紙部の温度分布のピークを適切に検知する事で所定温度範囲に定着ローラ表面温度を収めることが可能となる。

尚、本実施例では、定着ローラの非通紙部の温度を検知して、それに応じてシャッタを移動させていたが、これに限定されず、例えば搬送される記録材のサイズや通紙枚数、通紙時間に応じてシャッターを段階的に制御してもよい。

本実施例では中サイズの記録材を連続通紙した場合を例に説明をしたが、異なるサイズを交互に連続通紙する混載原稿でも良い。また、小サイズ通紙及び大サイズ通紙の場合も同様である。即ち、非通紙部温度が所定温度になったら磁束調整部材を一段階もしくは長手方向の磁束調整領域が段階的に増加するように磁束調整領域に移動させる。そして、非通紙部領域が所定の温度以下となった場合に磁束調整部材を所定の退避位置に移動させればよい。

また、小サイズ連続通紙の場合、第一の磁束調整部１８ａ及び第二の磁束調整部１８ｂにより非通紙部を段階的に磁束調整することで、駆動ギアの寿命をのばすことができる。即ち、磁束調整を行わない退避位置（ホームポジション）から磁束調整位置に直接第二の磁束調整部１８ｂを移動させる場合に比べて駆動回数を少なくすることができる。また、非通紙部の温度を細かく制御することも可能となる。

また、Ｓｔｅｐ３において、磁束調整位置にある第二の磁束調整部１８ｂを退避させる場合、退避位置（ホームポジション）に移動させる代わりに、一段階磁束調整領域を狭くしてもよい。即ち、第二の磁束調整位置から第一の磁束調整位置に移動させてもよい。この場合、更に非通紙領域の細かい温度調整を行うことができる。

〔その他〕
本発明の画像加熱装置は、実施例の定着装置としての使用に限らず、未定着画像を被加熱材に仮定着する仮定着装置、定着画像を担持した被加熱材を再加熱してつや等の画像表面性を改質する表面改質装置等の像加熱装置としても有効に使用することができる。

第１の実施例における画像形成装置の概略構成図 第１の実施例における加熱装置の（磁束遮蔽部材退避遮断、および位置）の横断面図 第１の実施例における加熱装置の縦断面図 本発明の像加熱装置の横断面模型図 第１の実施例における加熱装置の縦断面図から見た磁束調整部材の位置 第１実施例における定着ローラ温度変位 第１の実施例における温度分布 第１実施例における磁束調整部材状態図 中サイズ紙の磁束調整手段の制御フローチャート

Claims (11)

1. 記録材上の画像を加熱ニップにて加熱する加熱回転体と、前記加熱回転体を誘導発熱させる磁束を発生する磁束発生手段と、前記磁束発生手段から前記加熱回転体の所定の領域に向かう磁束を作動位置にて抑制する磁束抑制手段と、を有する画像加熱装置において、前記所定の領域と一部が重なる所定幅の記録材を連続して加熱処理するとき、加熱処理中に前記磁束抑制手段を前記作動位置と前記作動位置から退避した退避位置とに繰り返し移動させることを特徴とする画像加熱装置。
2. 前記加熱回転体の前記所定の領域の温度を検出する温度検出手段を有し、前記移動手段は前記温度検出手段の出力に応じて前記磁束抑制手段の位置を切替えることを特徴とする請求項１記載の画像加熱装置。
3. 前記所定幅の記録材を連続して加熱処理する回数を計数する計数手段を有し、前記移動手段は前記計数手段の出力に応じて前記磁束抑制手段を繰り返し移動させることを特徴とする請求項１または２記載の画像加熱装置。
4. 前記退避位置にある前記磁束抑制手段は前記加熱回転体の所望の領域への磁束を抑制することを特徴とする請求項１乃至３記載の画像加熱装置。
5. 前記加熱回転体内に設けられた前記磁束抑制手段の移動方向は回転方向であることを特徴とする請求項１乃至４記載の画像加熱装置。
6. 記録材上の画像を加熱ニップにて加熱する加熱回転体と、前記加熱回転体を誘導発熱させる磁束を発生する磁束発生手段と、前記磁束発生手段から前記加熱回転体に向かう磁束を抑制する磁束抑制手段、前記磁束抑制手段は、前記加熱回転体の第１の領域への磁束を第１の位置にて抑制する第１の磁束抑制部と、前記加熱回転体の前記第１の領域を含みこれよりも幅方向に広い第２の領域への磁束を第２の位置にて抑制する第２の磁束抑制部と、を有する画像加熱装置において、前記第２の領域のうち前記第１の領域外の部分と一部が重なる所定幅の記録材を連続して加熱処理するとき、加熱処理中に前記磁束抑制手段を少なくとも前記第１の位置と前記第２の位置とに繰り返し移動させることを特徴とする画像加熱装置。
7. 前記加熱回転体の前記第１の領域の温度を検出する温度検出手段を有し、前記移動手段は前記温度検出手段の出力に応じて前記磁束抑制手段の位置を切替えることを特徴とする請求項６記載の画像加熱装置。
8. 前記所定幅の記録材への連続加熱処理回数を計数する計数手段を有し、前記移動手段は前記計数手段の出力に応じて前記磁束抑制手段の位置を切替えることを特徴とする請求項６または７記載の画像加熱装置。
9. 前記加熱回転体内に設けられた前記磁束抑制手段の移動方向は回転方向であることを特徴とする請求項６乃至８記載の画像加熱装置。
10. 第１の幅の記録材を加熱するとき前記磁束抑制手段を前記第１の位置へ移動させ、前記第１の幅よりも小さい第２の幅の記録材を加熱するとき前記磁束抑制手段を前記第２の位置へ移動させ、前記第１の幅よりも小さく前記第２の幅よりも大きい前記所定幅の記録材を加熱するとき前記磁束抑制手段を前記第１の位置と前記第２の位置とに繰り返し移動させることを特徴とする請求項６乃至９記載の画像加熱装置。
11. 記録材上の画像を加熱ニップにて加熱する加熱回転体と、前記加熱回転体を誘導発熱させる磁束を発生する磁束発生手段と、前記磁束発生手段から前記加熱回転体に向かう磁束を抑制する磁束抑制手段、前記磁束抑制手段は、前記加熱回転体の第１の領域への磁束を第１の位置にて抑制する第１の磁束抑制部と、前記加熱回転体の前記第１の領域を含みこれよりも幅方向に広い第２の領域への磁束を第２の位置にて抑制する第２の磁束抑制部と、を有する画像加熱装置において、前記第２の領域と重ならずに搬送される記録材を連続して加熱処理するとき、加熱処理中に前記磁束抑制手段の移動を前記第１の位置と前記第２の位置とに分けて段階的に移動させることを特徴とする画像加熱装置。

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