JP2008089986A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 電磁誘導加熱方式を用いて加熱する定着装置を有する画像形成装置において、
定着ローラーの加熱領域を可変にする遮蔽機構の位置が不明になった場合、完全に装置を停止することなく、異常を判断しながら、スタンバイ状態へ移行する。
【解決手段】 画像形成装置のメインSWをONした直後に遮蔽機構の位置をホームポジションに移動するホームポジション出し時にセンサの故障等で位置が不明になった場合、電力を所定の電力にして定着ローラーを加熱する。
【選択図】 図１５

Description

本発明は、加熱溶融性のトナーを用いて転写材上に画像を形成し、これを電磁誘導方式の定着装置によって加熱定着処理する画像形成装置に関するものである。

従来から画像形成装置において、記録媒体である記録紙ないし転写材などのシート上に転写されたトナー像をシートに定着させる定着装置が設けられている。この定着装置は、例えば、シート上のトナーを熱溶融させる加熱ローラーとも称される定着ローラーと、当該定着ローラーに圧接してシートを挟持する加圧ローラーとを有している。定着ローラーは中空状に形成され、この定着ローラーの中心軸上には、発熱体が保持手段により保持されている。発熱体は、例えば、ハロゲンランプなどの管状発熱ヒータより構成され、所定の電圧が印加されることにより発熱するものである。このハロゲンランプは定着ローラーの中心軸に位置しているため、ハロゲンランプから発せられた熱は定着ローラー内壁に均一に輻射され、定着ローラーの外壁の温度分布は円周方向において均一となる。定着ローラーの外壁は、その温度が定着に適した温度（例えば、１５０〜２００℃）になるまで加熱される。この状態で定着ローラーと加圧ローラーは圧接しながら互いに逆方向へ回転し、トナーが付着したシートを挟持する。定着ローラーと加圧ローラーとの圧接部（以下、ニップ部ともいう）において、シート上のトナーは定着ローラーの熱により溶解し、両ローラーから作用する圧力によりシートに定着される。

しかし、ハロゲンランプなどから構成される発熱体を備えた上記定着装置においては、ハロゲンランプからの輻射熱を利用して定着ローラーを加熱するため、電源を投入した後、定着ローラーの温度が定着に適した所定温度に達するまでの時間（以下、「ウォームアップタイム」という）に、比較的長時間を要していた。その間、使用者は複写機を使用することができず、長時間の待機を強いられるという問題があった。その一方、ウォームアップタイムの短縮を図ってユーザーの操作性を向上すべく多量の電力を定着ローラーに印加したのでは、定着装置における消費電力が増大し、省エネルギー化に反するという問題が生じていた。このため、複写機などの商品の価値を高めるためには、定着装置の省エネルギー化（低消費電力化）と、ユーザーの操作性向上（クイックプリント）との両立を図ることが一層注目され重視されてきている。

かかる要請に応える装置として、特許文献1に示されるように、加熱源として高周波誘導を利用した誘導加熱方式の定着装置が提案されている。この誘導加熱定着装置は、金属導体からなる中空の定着ローラーの内部にコイルが同心状に配置されており、このコイルに高周波電流を流して生じた高周波磁界により定着ローラーに誘導渦電流を発生させ、定着ローラー自体の表皮抵抗によって定着ローラーそのものをジュール発熱させるようになっている。この誘導加熱方式の定着装置によれば、電気−熱変換効率がきわめて向上するため、ウォームアップタイムの短縮化が可能となる。

更に、ウォームアップタイムの更なる短縮化の為に、定着ローラーの芯金の肉厚を薄くする必要がある。このとき定着ローラー端部においては鉄系金属であることおよび薄肉であることから熱伝導率が極めて劣り、著しい放熱が発生している。

この場合、加熱ローラーの中央部温度に対して端部温度が極度に低くなるという端部温度ダレが生じるため通紙可能最大サイズ紙を連続で通紙すると定着ローラー端部では十分な熱量が与えらずトナー像融着不良が発生する。

また逆に定着ローラー幅より著しく狭い幅の用紙を連続して使用した場合には、いわゆる端部昇温という用紙が通過しない両端部の温度が上昇し、ローラー周辺の駆動ギアや各種センサにダメージを与えてしまう可能性も発生する。

この回避手段として特許文献２、３のようにローラー軸方向の加熱量分布を制御できる方法も考案されている。

しかしながらこれらの方式においては用紙サイズで加熱分布を制御するものであり、用紙の厚み/質などによる端部昇温の違いを考慮していない。さらに加熱分布制御手段が正常に動作しなくなった場合の保護について考慮されていない。

また、特許文献４においては複数コイルを独立に駆動し、加熱分布を対応した温度検知手段で検知することにより可変するものであるが、これにおいても温度検知手段、励磁駆動回路の故障による端部温度異常時の保護については考慮されていない。

これに対して、特許文献5のようにコイルと定着ローラー間に磁場を遮蔽する磁場遮蔽機構を設けて、用紙サイズに合わせて、定着ローラーの加熱部分を変更する制御を行うものがある。この場合、用紙サイズに応じて加熱領域が可変になると同時に、ローラーの温度分布が一様になるように磁場遮蔽機構を駆動できる為、紙厚/質の影響なく制御可能になる。
特開昭５９−３３７８７号公報 特開２０００−１８８１７７ 特開２００２−２８７５６３ 特開２００４−１２８０４ 特開２００５−１９０７２９

しかしながら、磁場遮蔽機構は遮蔽している位置によって、励磁コイルのインピーダンス変化が生じる為、遮蔽位置に応じて供給電力を決定するPWM幅の最大値に制限をかける必要がある。このため、画像形成装置本体のメイン電源の投入時にはウォームアップタイムの短縮の為、所定位置(ホームポジション)に戻して、供給電力を最大にすることが必要である。

そのため、磁場遮蔽機構の位置を検知する遮蔽位置検出機構が必要である。これは、磁場遮蔽機構の位置をフォトセンサ等によって検出するが、この検出機構の故障が生じると、磁場遮蔽機構の位置が不明になってしまう。この時、誤った供給電力を与えてしまうと、定着ローラーの過昇温エラーになってしまう等の不具合が出るので、ホームポジション検出がうまく出来なかった場合はエラーにするのが一般的である。

しかし、エラー解除をするには、サービスマンを呼ぶ必要があり、修復するまでの時間はダウンタイムとして無駄な時間になってしまう。

特許文献5では磁場遮蔽機構の検知が出来なくなった場合、定着ローラーの温度を監視して、温度検出によって、小サイズ紙の通紙を一時的に禁止し、大サイズ紙のみ通紙を許可する。これは、定着ローラー全面が一様に暖まった状態で、小サイズ紙を連続通紙した時に端部の温度が上昇して、過昇温エラーが生じる場合があるからである。小サイズ紙の通紙を一時的に禁止して、端部の温度が通常の温度に戻った際に再度小サイズ紙の通紙を許可する構成である。

しかしながら、加熱領域が最も小さい位置で磁場遮蔽機構が停止した場合、電力をかけすぎると励磁コイルのインピーダンスが小さくなる為、大電力が流れてしまい、制御回路に大きな負荷を与えることになる。この為、緻密な電力制御が必要となってしまう。

上記の課題を解決するため、本発明の請求項1によれば、
励磁コイルによって磁場を発生する磁場発生手段によって導電性の磁性材で構成される加熱部材を誘導加熱する機構を有する画像形成装置において、
該励磁コイルと該加熱部材間に該加熱部材の部分加熱制御を行う可動式の加熱抑制手段と、
該加熱抑制手段を駆動する駆動機構と、
該加熱抑制手段の位置を検出する加熱抑制手段位置検出手段とを有し、
誘導加熱開始時に該加熱抑制手段位置検出手段の検出位置が不明になった場合、
電力制御を所定の値にして加熱を行う画像形成装置
を提供することによって、ダウンタイムを軽減でき、かつインピーダンス変化が無視できる画像形成装置を提供できる。

また、本発明の請求項2によれば、
該加熱抑制手段位置検出手段の検出位置が不明になった場合には、通常の電力よりも低くして加熱を行う請求項1に記載の画像形成装置
を提供することによって、異常な過昇温にならずにさらに安全な加熱を行うことができる。

また、本発明の請求項3によれば、
該加熱抑制手段位置検出手段の検出位置が不明になった場合には、加熱抑制手段位置が最も加熱領域を狭くした時の電力にて加熱を行う請求項1に記載の画像形成装置を提供することによって、加熱抑制手段が決まった範囲内での移動を行った場合に安全でかつ立ち上がり時間を短くすることが可能である。

以上詳細に説明したように、誘導加熱によって定着ローラーを加熱する機構を有する画像形成装置において、定着ローラーの端部にかかる磁束を遮蔽して部分加熱を行う可動式の遮蔽機構において、その位置検出機構の一部が故障して遮蔽機構の位置が不明になった場合に機内エラーとして装置を止めてしまうのではなく、誘導加熱制御回路が破損しない程度の電力にして動作させることによって、用紙サイズが限定されるが、サービスマンが来るまでのダウンタイムを低減できる。

以下、本発明の実施の形態に関して、添付図面に基づき説明する。

一般的な画像形成装置の簡単な構成を図1に示す。記録用紙に原稿画像を出力する本体画像出力部10と、原稿画像のデータを読み取る本体画像入力部11、また、本体画像入力部11の上部に自動原稿送り装置12を備えている。表示部14によってユーザーがコピーモードを設定するなどのオペレーションが可能である。さらに、装置の各種設定値や現在のジョブ状況を表示させることができる。

本体画像出力部10には、記録用紙が格納される、給紙段34,35,36,37が設けられており、各々、記録用紙の用紙サイズによってユーザーが自由に記録用紙を振り分けられる。また、本体画像出力部10の外部に大容量のペーパーデッキ15が接続可能である。記録用紙は図示しないモータによって駆動される給紙搬送ローラー38,39,40,41,42によって画像形成部へ搬送される。

本体画像入力部11では、図示しない入力部上面の原稿台に置かれた原稿に図1の左右方向に走査する光源21から光を照射される。光は原稿によって反射され、光学像がミラー22,23,24及びレンズ25を通してCCD26に結像される。CCD26では結像された画像が電気信号に変換され、デジタルの画像データとなる。画像データは、ユーザーの要求に応じて拡大縮小等の画像変換が行われ図示しない画像メモリに格納される。

画像の出力時には、本体画像出力部10において該画像メモリに格納された画像データを呼び出し、デジタル信号からアナログ信号に再変換し、光学照射部27よりレーザービームの光信号として、スキャナ28,レンズ29及びミラー30を介して感光ドラム31上に照射され、感光ドラム31上を走査する。

この感光ドラム31から定着ローラー32付近の拡大図を図2に示して詳細に説明する。感光ドラム31は表面に有機光導電体からなる光導電層を有し、コピージョブ中は一定の速度で矢印Aの方向に回転駆動されている。現像および転写の方法について説明すると、まず露光装置52によって感光ドラム31上に残っている電荷を除去した後、一次帯電器51によって感光ドラム31上に一様に電荷が付与される。レーザースキャナユニット50から、画像入力装置11によって得られたデジタル画像データに従い変調されたレーザービームが出力され、感光ドラム31上の光導電層に静電潜像が打ち出される。その後現像器33から感光ドラム31上の静電潜像にトナーを付着させ、静電潜像を可視画像にする。一方、記録用紙58は給紙部34,35,36,37から紙搬送路を通って運ばれ、可視画像に合わせて感光ドラム31の下側を通過する。転写帯電器55は記録用紙58を帯電させ、感光ドラム31上の可視画像を記録用紙58に写しとる。その後、感光ドラム31と記録用紙58との分離性を上げる為に、分離帯電器54によって記録用紙58を帯電させる。感光ドラム31と分離された記録用紙58は、搬送ベルト59によって搬送され、定着ローラー32と加圧ローラー43の間に導入される。未定着のトナー画像は溶着され、排紙センサ56を通って出力装置10外に排出される。一方、転写されずに感光ドラム31上に残ったトナーは、ドラムクリーナー53によって掻き取られ、感光ドラム上の電荷は前露光装置52によって一様に零にされ、次のコピーに備える。

図3に電磁誘導加熱方式を用いた定着ローラー32の断面図を示す。

本発明の定着ローラー32の加熱手段は電磁誘導加熱方式である。定着ローラー32内には磁性コア61〜63と励磁コイル64が内蔵されたホルダー66が入っている。ホルダー66内にはT字型に磁性コア61〜63が配置されている。磁性コア61〜63は高磁率の部材であり、損失の少ない材料で選別することが好ましい。励磁コイル64は図4に示したように定着ローラー32の長手方向に巻かれており、ホルダー66の内壁とT字型に配置された磁性コア61,62によって保持されている。ホルダー66と定着ローラー32の間には磁場遮蔽機構(以下シャッターと呼ぶ)67が配置され、シャッター67はローラー32の中心軸を中心として図示しないモータによって回転駆動が可能である。

定着ローラー32の外側には、ローラー面の表面温度を検出するサーミスタ68〜70が配置されている。サーミスタ68は温度検知素子であればよく、また接触式のサーミスタでも非接触式のサーミスタでも構わない。

図4に示すように、定着ローラー32の長手方向に3個のサーミスタ68〜70が並べられている。このサーミスタ68〜70は図5に示したように、用紙サイズに関係したシャッター67の切り欠き位置に応じて設置させられている。本実施例ではシャッター67の切り欠きは3段階持っている。シャッター67が図3のように励磁コイル64側に無く、定着ローラー32の遮蔽部分が無い状態をホームポジション(HP)とし、この状態は最大サイズでA3やA4の用紙サイズに相当する。一方、切り欠きの一段目は最大でB5サイズの用紙サイズに相当する。同様に切り欠きの2段目はA5Rサイズに相当する。

図12は定着ローラー32を加熱した時にシャッター67の位置がHP位置の状態だった場合を示す。定着ローラー32の温度分布はA3/A4の用紙サイズを十分満たす範囲が均一に温度上昇する。このため、全ての用紙サイズに対して、定着性も問題なくプリントアウトができる。

図13は図12のようにシャッター67の位置がHP位置にある状態で温調をし、A5Rサイズを連続通紙した時の定着ローラー32の長手方向温度分布を示す。A5Rサイズ幅は一定の温度になるが、ローラー端部は紙によって奪われる熱量が中央部に比べて少なくなる為、徐々に上昇してしまう。この温度上昇をサーミスタ69やサーミスタ70で検知し、シャッター67を2段目まで動かし、ローラー端部の磁束を遮蔽することで定着ローラー32の温度上昇を防ぐ。

図14は定着ローラー32を加熱した時にシャッター67の位置が2段目の状態だった場合を示す。定着ローラー32の温度分布はシャッター67の切り欠きの大きさに従ってA5Rサイズの用紙幅程度しか温度が上昇しない。この状態でA3/A4サイズの通紙を行うと、端部の定着不良が生じてしまう。この為、立ち上げ時には定着ローラー32の端部まで温度分布が均一になるようにシャッター67をHPに移動する必要がある。

図6にシャッター67の駆動機構とシャッター位置検出機構を示す。

シャッター位置検出機構はシャッター67に接続された第一の間欠ギア71。この第１の間欠ギア71に連設した第二の間欠ギア72、第二の間欠ギア72の回転付与手段であるモータ74等を主に構成される。

第二の間欠ギア72はその段ギア部78に、別に支持されたモータ74の出力ギア部77を噛み合せている。第二の間欠ギア72はモータ74の駆動力が出力ギア77と段ギア部78を介して伝えられる。

第一の間欠ギア71は第二の間欠ギア72を介して、モータ74の駆動力が伝わることになる。モータ74の回転方向が図示する矢印A方向だと、第一の間欠ギア71の回転方向は矢印B方向となる。

第二の間欠ギア72には、円周方向の2箇所にリブ75, 76を有する。このリブ75, 76によって、シャッターセンサ73の光路を遮る構成になっている。モータを回転させることによって、リブ75,76でシャッターセンサ73の信号がON/OFFを検知する。制御手段はこのシャッターセンサ73の信号を見て、シャッター64の位置を制御する。

図7に電磁誘導加熱装置の制御回路のブロック図を示す。

上記駆動電源回路１０１は、ＭＯＳ−ＦＥＴである電力スイッチング素子ＴＲ１と、回路の電力負荷である誘導加熱コイルＬ１と、誘導加熱コイルＬ１に蓄積された電力を回生させるフライホイールダイオードＤ５とを有して構成されている。サーミスタ68は、発熱体となる定着ローラー32の表面温度を検知する位置に配置され、その検知温度に応じた出力Vth1がアナログデジタル変換回路（A/D1）を介して電力決定回路回路１０４に入力されている。

電力決定回路１０４は、温度目標値とサーミスタ68の出力を比較し、その差分に応じて制御信号Vrefをデジタルアナログ変換回路（D/A）が発生するよう制御する。さらに該制御信号Vrefはパルス変調発振回路（以下、ＰＦＭ発振回路という）１０２に入力されるようになっている。ＰＦＭ発振回路１０２は、制御信号値に見合ったＰＦＭパルスを発生させ電力スイッチング素子ＴＲ１のゲートに出力し、電力スイッチング素子ＴＲ１をスイッチング駆動する。

本実施形態の上記駆動電源回路は、交流の入力電力整流用ダイオードである整流素子Ｄ１〜Ｄ４によって、交流電力を整流した脈流が供給される。トランスＮＦ１及びコンデンサＣ１は、ノイズフィルタを形成しており、電力スイッチング素子ＴＲ１のスイッチング周波数に対して十分な減衰量を確保し、且つ電源周波数に対して減衰無く通過するような定数に設定するようになっている。

次に、上記駆動電源回路の動作について説明する。

交流入力電圧AC_INが印加されると、その交流入力電圧がRL１を介して整流素子Ｄ１〜Ｄ４により整流された脈流となり、その電圧はトランスＮＦ１を通りコンデンサＣ１の両端に印加される。このとき、そのコンデンサＣ１の両端電圧は、交流入力電圧を整流した波形となる。

電力決定回路１０４は、サーミスタ68の出力Vth1から算出される現在の定着ローラー表面温度と加熱目標温度の設定値とを比較し、差分が小さくなるように新たな投入電力値Pを求める。電力決定回路はD/Aが電力Pに対応する制御信号Vrefを出力するように制御する。

誘導加熱コイルＬ１のための駆動電源回路に温度調節信号が入力されることで、誘導加熱のための電源の出力端子に周波数２０ＫＨｚ〜１００ＫＨｚ程度の高周波交流電力が発生する。

以上の動作により誘導加熱コイルＬ１は交流磁界を発生させる。上記誘導加熱コイルＬ１に発生した交流磁界は、フェライトコアである磁性コア61及び磁性コア62と磁性コア63を通じて、磁性コア61及び磁性コア62間の空間を通じて定着ローラー32に高周波磁束が貫通し定着ローラー32内に渦電流を発生させ、定着ローラー32内面にジュール熱が発生することで定着ローラー62自らが発熱する。

従って、上述の電力決定回路１０４が設定したVref値によって、PFM発振回路１０２が発生するPFM信号のデューティが決定されコイルL1への通電時間が決定されることで消費電力および定着ローラー32の発熱量も決定される。

上記加熱動作にて消費される電力は定着部の場合通常２００Ｗから数ＫＷ程度である。電力決定回路はサーミスタ68での検知温度が目標温度に達すると電力を調整しながら、温度を一定に保つように制御する。

一方、サーミスタ69,およびサーミスタ70の信号は、A/D変換器であるA/D2及びA/D3を介して、遮蔽位置決定回路103に入力される。遮蔽位置決定回路103はサーミスタ69及びサーミスタ70の検知温度と通紙中の用紙の定着ローラー32長手方向の幅に従ってシャッター停止位置が決定し、シャッター駆動信号を出力する。用紙サイズとシャッター67の切り欠きの大きさは図5に示すとおりである。モータ74は遮蔽位置決定回路103から出力される信号によって、回転駆動させられる。このモータ74は一般的なDCモータでもよく、パルスモータでもよい。DCモータの場合は駆動時間によってシャッター67の位置が決定することができ、パルスモータの場合はパルス数を決めることで移動距離が決定できる。本実施形ではシャッターセンサ73はモータ67の不良や間欠ギア71等の欠けによってシャッター67の停止位置がずれる可能性がある為、停止後の確認を行う為に用いる。

次に、IHの駆動回路の動作について説明する。

共振制御回路102は、ワンショットパルス発生回路から発生した鋸歯状のパルスVsawと参照電圧Vrefを比較することで矩形波のＰＦＭ信号を発生する。ここで図8のようにVrefを変化させることでPFM信号のデューティを変化させることができる。PFM信号はSW1を介して、電力スイッチング素子ＴＲ１のゲート−ソース間に印加され、スイッチングしてドレイン電流ＩＤが流れ誘導加熱コイルＬ１に通電する。図8ではVrefを下げることによって、PFM信号のHigh時間が延び、その時間分長く誘導加熱コイルL1に通電することになる為、定着ローラー32の温度上昇分が上がると同時に消費電力が大きくなる。

上記Vrefの値は電力決定回路104によって決められるが、電力を一定にすると励磁コイル64のインピーダンスによって励磁コイル64に流れる電流値が変化してしまう為、インピーダンスによってVrefを変化させる必要がある。本発明で使用している電磁誘導加熱装置はシャッター67を動かし、定着ローラー32の加熱領域を変化させると、インピーダンスが変わってしまい、加熱領域が狭いほどインピーダンスが小さくなり、電流値が大きくなってしまう為、誘導加熱電源101に過電流が流れて故障の原因になる。その為Vrefを制御して加熱領域が狭くなるほど電力を下げる必要がある。本実施形では、シャッター67の停止位置はHPの他に2段階である為、Vrefは計3つの基準値をもつ必要がある。

図11は加熱領域の大きさに対しての適正なVref値を示したグラフで、Vref0はHP時の基準値、Vref1はシャッター67の位置が1段目の時の基準値、Vref2はシャッター67の位置が2段目の時の基準値である。この3つの基準値には、Vref0 < Vref1 < Vref2の関係がある。
次に、シャッター67のホームポジション出しの制御方法を記載する。

図9は間欠ギア72とリブ75,76及び、シャッターセンサ73の検出位置を記載している構成図である。シャッターセンサ73はフォトインタラプタとしているが、他の種類のセンサを使用してもよい。図に示したものではシャッター67はホームポジション(HP)位置にいる。モータ74を間欠ギア72が矢印Cの向きに回転するように駆動すると、センサの出力は図10のようになり、リブ76が通過中はHighレベルが出力され、リブ75,76の間に信号はLowレベルとなり、リブ75が通過すると再びHighとなって、リブ75が通過し終わると再びLowレベルとなる。シャッターセンサ73はHPから1段目まで動かす場合には、モータ74はリブが通過している時間だけ駆動を行い、所定時間でサンプリングを行い、Low→High→Lowの信号の変化が見ることができれば正常な動作を行っていることと判断できる。

本発明の画像形成装置のメインSWをONにした時は、シャッター67の位置がどこにあるかわからない状態になっている。例えば、HPと1段目、2段目では同じ出力になっている為、位置が不明になっている。そこで、メインSWのON後にHP出しを行う必要がある。通常はHPにてメインSWがOFFになっていると考え、矢印Cの向きにシャッター67を回転させて2段目相当の距離を移動させる。さらに矢印Cと逆回転させ、Low → High → Low → High →Lowの順に出力が出ていれば正常な動作をして、かつHPに戻ったことを示す。

本実施形では、メインSwのON時に2段目にシャッターがいた場合、2段目よりも回り過ぎないように2段目の先に回り止めを設けているが、図示していない。

本実施形では、上記のメインSWのON時にHP出し時に上記の出力変化が得られなかった場合には上記のHP出しシーケンスを数回繰り返す。数回繰り返しても上記の出力変化が得られなかった場合は、モータ74の故障、間欠ギア71,72,77,78の変形等による動作不良、及びシャッターセンサ73の故障やシャッターセンサ検知回路不良等であると考えられる。

本発明では、このようにシャッターセンサ73の検知が正常ではなかった場合、電力を最小にして誘導加熱電源101が破壊しない値で定着ローラー32を加熱する。本実施形ではシャッター67の停止位置はHP以外に2段階あり、シャッター32が2段目にある場合に定着ローラー32の加熱領域が最も小さくなる為、インピーダンスも一番小さくなる。その為、シャッター67の位置が2段目の時のVrefを基準値として、PFM波形を作成することで、誘導加熱電源101が破壊することなく定着ローラー32を加熱する必要がある。

この制御を図15のフローチャートにて説明する。

メインSWのON(S1)後にシャッター67をHP→1段目→2段目の動作を行った後、2段目→1段目→HPの動作を行う(S2)。この時、動作回数N（初期値0）をN=N+1とする(S3)。 この時、2段目→1段目→HPの動作がLow → High → Low → High → Lowの順になっているかどうかを検出して(S4)、HPが検出できていると判断できた場合には、Vref=Vref0として定着ローラー32の加熱を開始する(S6)。

一方、S4にてHPが検出できていないと判断した場合には、Nが所定回数(本実施形ではN=M)に達したか否かを判断し(S5)、達していない場合には再度S2に戻ってHP出しを行う。S5にて、Nが所定回数に達した場合は、シャッター機構の一部が故障していると判断でき、Vref=Vref2として定着ローラー32の加熱を開始する(S7)。しかし、図14で示したように、2段目にシャッター67が有る状態で定着ローラー32を加熱すると、通史領域がA5R程度しか暖まらない為、A5Rサイズ以上の用紙を通紙してプリント動作を行うと、端部の定着性が悪くなる可能性がある。シャッター67の位置検知が出来ないと、シャッターの位置はHPから2段目までのどの位置に有るかわからない為、インピーダンスが最も低い2段目に有ると考えて装置を制御しなくてはならない。この為、用紙はA5Rサイズのみプリントを許可して、定着性の悪化を防ぐ必要がある。また、一刻も早く復旧を行う必要がある為、操作部14に表示を出す等でサービスマンを呼ぶように促すことも同時に行う(S8)。

一般的な画像形成装置の全体概略図である。 一般的な画像形成装置の転写部から定着部付近の拡大図である。 本発明で用いられる電磁誘導加熱装置を含む定着ローラーの拡大断面図である。 本発明で用いられる定着ローラーの長手方向の内部透視図とサーミスタの配置図である。 本発明で用いられる磁気遮蔽機構(シャッター)の外形図である。 本発明で用いられる磁気遮蔽機構(シャッター)の駆動構成図である。 本発明の電磁誘導加熱装置及び磁気遮蔽機構(シャッター)の制御回路ブロック図である。 本発明の共振制御回路の入出力波形である。 本発明の磁気遮蔽機構(シャッター)の位置検出構成である。 本発明の磁気遮蔽機構(シャッター)の出力波形である。 本発明の電磁誘導加熱装置の加熱領域に対する適正なVrefを示すグラフである。 本発明の磁気遮蔽機構がホームポジション(HP)位置で定着の温調を開始したときの定着ローラー長手方向の温度分布を示す。 本発明の磁気遮蔽機構がホームポジション(HP)位置で定着の温調をしている時にA5Rサイズの用紙を連続で通紙した時の定着ローラー長手方向の温度分布を示す。 本発明の磁気遮蔽機構が2段目位置で定着の温調を開始したときの定着ローラー長手方向の温度分布を示す。 本発明の制御シーケンスを示したフローチャートである。

符号の説明

10 本体画像出力部
11 本体画像入力部
12 自動原稿送り装置
14 表示部
15 大容量給紙装置
21 光源
22,23,24,30 ミラー
25,29 レンズ
26 CCD
27 光学照射部
28 スキャナ
31 感光ドラム
32 定着ローラー
33 現像器
34,35,36,37 給紙段
38,39,40,41,42 給紙搬送ローラー
43 加圧ローラー
50 レーザースキャナユニット
53 ドラムクリーナー
51 一次帯電器
52 前露光装置
54 分離帯電器
55 転写帯電器
56 サーミスタ
58 記録用紙
59 搬送ベルト
60 ウエブ
61〜63 磁性コア
64 励磁コイル
65 磁気コイル
66 ホルダー
67 遮蔽板(シャッター)
68〜70 サーミスタ
71〜72 間欠ギア
73 シャッターセンサ
74 モータ
75,76 リブ
77 モータ出力軸
78 段ギア
101 誘導加熱電源
102 共振制御回路
103 遮蔽位置決定回路
104 電力決定回路
106 シャッター駆動制御回路

Claims (3)

1. 励磁コイルによって磁場を発生する磁場発生手段によって導電性の磁性材で構成される加熱部材を誘導加熱する機構を有する画像形成装置において、
   該励磁コイルと該加熱部材間に該加熱部材の部分加熱制御を行う可動式の加熱抑制手段と、
   該加熱抑制手段を駆動する駆動機構と、
   該加熱抑制手段の位置を検出する加熱抑制手段位置検出手段とを有し、
   誘導加熱開始時に該加熱抑制手段位置検出手段の検出位置が不明になった場合、
   電力制御を所定の値にして加熱を行う画像形成装置。
2. 該加熱抑制手段位置検出手段の検出位置が不明になった場合には、通常の電力よりも低くして加熱を行う請求項1に記載の画像形成装置。
3. 該加熱抑制手段位置検出手段の検出位置が不明になった場合には、加熱抑制手段位置が最も加熱領域を狭くした時の電力にて加熱を行う請求項1に記載の画像形成装置。

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