JP4971620B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に、電子写真方式や静電記録方式を用いて記録材に画像を形成する、複写機、プリンタ、ファクシミリ、またはこれらの機能を複数備えた複合機などに適用して好適なものである。

電子写真方式の複写機などには、シート（記録材）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。

このような定着装置の省エネルギー化（低消費電力化）を目的として、加熱源として高周波の電磁誘導加熱方式のものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

この電磁誘導加熱方式の定着装置は、金属導体からなる中空の定着ローラの内部にコイルが同心状に配置されている。そして、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に誘導渦電流を発生させ、定着ローラ自体の表皮抵抗によって定着ローラそのものをジュール発熱させるようになっている。この電磁誘導加熱方式の定着装置によれば、定着ローラそのものを発熱させるためエネルギー効率が高い。

このような定着装置において小サイズのシートに画像形成する場合、シートの幅方向両端部に位置する定着ローラの非通紙領域が画像形成の進行に伴い過剰に昇温してしまうといった問題がある。この過昇温は定着ローラの熱劣化などを引き起こす。

このような問題に対処するため、特許文献２に記載の定着装置では、コイルと定着ローラ間に遮蔽板を選択的に挿入移動させることによりコイルから定着ローラの非通紙部に向かう磁束を遮蔽し、定着ローラの過昇温を抑制している。

しかしながら、遮蔽板を備えた定着装置であっても、小サイズのシートへの画像形成中に定着ローラの非通紙部の温度が過剰に昇温したり降温したりしてしまう問題があった。

これは、制御装置から遮蔽板の駆動機構へ「作動信号」が送られているにも関わらず、実際には遮蔽板が移動していない、遮蔽板が適正な遮蔽位置へ移動していない、といったエラーが原因で上述の問題が生じたものと思われる。また、このようなエラー以外に、定着ローラの非通紙部の温度を検出する接触型サーミスタと定着ローラとの接触状態の悪化が考えられる。また、規格外の厚さを備えた極厚シート（高熱容量シート）や極薄シート（低熱容量シート）を挿通したなどのエラーが原因で上述の問題が生じたものと思われる。

このように定着ローラの非通紙部が過剰に昇温したり降温したりした際に、直ちに画像形成を中断しその後の画像形成を禁止した場合、この温度異常が生じた原因によってはサービスマンを呼んで対処しなくても解決することが考えられる。また、遮蔽板の移動が一時的に行われなかっただけで、その後に遮蔽板の移動が正常に行われることも考えられる。すなわち、定着ローラの非通紙部の温度異常が生じた際に直ちに画像形成を禁止するのは得策ではない。
特開昭５９−３３７８７号公報 特開２００３−１２３９５７号公報

したがって、この発明の目的は、加熱回転体の所定の領域の温度が一時的に所定の温度範囲外となってしまった場合であってもこれを適正に救済することができる画像形成装置を提供することである。本発明の更なる目的は、添付図面を参照しつつ、以下の詳細な説明を読むことにより明らかになるであろう。

上記目的を達成するために、この発明は、
記録材に画像を形成する画像形成手段と、
通電により磁束を発生する磁束発生手段と、
磁束により熱を生じ、記録材上の画像を加熱する加熱回転体と、
前記加熱回転体と前記磁束発生手段の間にあり、前記加熱回転体の内壁面に沿って周方向に回動可能であって、前記加熱回転体の回転方向において端部が中央部よりも一方側に突出している形状を有する略半円筒状の板であり、前記加熱回転体の前記端部に作用する磁束を中央部に比べて抑制する磁束抑制部材と、
前記磁束抑制部材を、磁束の抑制を行う抑制位置と前記抑制位置から退避した退避位置との間で交互に反転して回動させる駆動手段と、
搬送可能な最小サイズの記録材の通紙幅領域内に設置され、前記加熱回転体の温度を検出する中央温度検出装置と、
前記加熱回転体の前記端部の温度を検出する端部温度検出装置と、
前記中央温度検出装置の検出温度が記録材上の画像を定着する予め設定した定着温度になるように前記磁束発生手段への通電を制御する通電制御手段と、
を有し、
搬送可能な最大サイズの記録材の幅よりも小さい幅の記録材が連続して搬送される画像形成工程時に、前記端部温度検出装置による検出温度が前記定着温度より高い第一の設定温度に達すると、前記駆動手段が、前記磁束抑制部材を前記抑制位置へ回動させる動作を行う画像形成装置において、
前記画像形成工程時に、前記磁束抑制部材が前記抑制位置にあるときに、前記端部温度検出装置による検出温度が前記定着温度よりも低い第二の設定温度に達すると、前記駆動手段が、前記磁束抑制部材を前記退避位置に回動させる動作を行い、
前記端部温度検出装置による検出温度が前記第一の設定温度より高い第三の設定温度に達した場合には画像形成工程を中断し、前記駆動手段は前記磁束抑制部材を前記退避位置へのみ回動させる動作を行い、その後、前記通電制御手段は前記加熱回転体が定着温度になるように制御を行う温度復帰処理を実行する
ことを特徴とするものである。

以上説明したように、この発明によれば、加熱性能の向上を図ることができるとともに、利便性の向上を図ることができ、形成する画像の品質の向上を図ることもできる。

以下、この発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。

以下、この発明の第１の実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１に、この発明の第１の実施形態による定着装置を示す。なお、以下の実施例に記載された構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨ではない。

図１〜図４および図６を参照して、本発明の実施例による定着装置、および定着装置を備えた画像形成装置について説明する。

（定着装置および画像形成装置の構成）
まず、特に、図１〜図３を参照して、この発明の実施例による定着装置、および定着装置を備えた画像形成装置の構成について説明する。図１は本発明の実施例による画像形成装置の概略構成図である。図２は本発明の実施例による定着装置の概略構成図である。図３は本発明の実施例による定着装置に備えられる磁界遮蔽部材としての遮蔽板と温度検出手段としての温度センサの配置関係を示す模式図である。

図１に示すように、本発明の実施例による画像形成装置は、原稿台上に載置された原稿の画像を読み取る機能を有する原稿読取装置１０１を備える。この原稿読取装置１０１は、原稿台上に載置された原稿画像を、装置内部に設けた光源等からなる走査照明光学系（図示せず）により走査し、原稿からの反射光をＣＣＤラインセンサ等の光センサ（図示せず）により読み取り、電気信号に変換する。

１０２は領域指定装置（デジタイザー）であり、原稿の読み取り領域等の設定を行い、信号を出力する。１０３はプリントコントローラであり、パソコン（図示せず）などの画像データに基づくプリント信号を出力する。１０４は、原稿読取装置１０１、デジタイザー１０２およびプリントコントローラ１０３からの信号に基づき画像を形成する画像出力装置である。この画像出力装置１０４は、画像書き込み装置１０５、現像装置１０７、転写装置１０８などの画像形成手段と、電磁誘導加熱方式の定着装置１２０を備えている。

１２は原稿読取装置１０１およびデジタイザー１０２からの信号を受けて、各部に指令を送る信号処理および種々の制御を行う制御手段（ＣＰＵ）である。画像書き込み装置１０５は、ＣＰＵ１２において信号処理された画像データに従って感光ドラム１０６上に静電潜像を作る、例えばレーザからなる。感光ドラム１０６上に作像された静電潜像は現像装置１０７により顕像化（トナー像）される。そして、給紙手段（図示せず）より給紙されてきた記録材としてのシートＰ上に、転写装置１０８によって未定着のトナー像が転写される。

未定着のトナー像が転写されているシートＰは、定着装置１２０へと搬送され、シートＰを挟持するニップ部Ｎに向けて送り込まれる（図１中、矢印ｂ方向）。このとき、シートＰは、加熱された加熱回転体としての定着ローラ４の熱と、加圧回転体としての加圧ローラ２から作用する圧力とが加えられながら、ニップ部Ｎを搬送される。これにより、未定着トナーがシートＰ上に定着され、シートＰ上には定着トナー像が形成される。

ニップ部Ｎを通過したシートＰは、先端部が定着ローラ４の表面に当接する分離爪１６により定着ローラ４から分離され、図１中左方向に搬送される。このシートＰは、図示しない排紙ローラによって搬送され、排紙トレイ上に排出される。

（定着装置）
次に、定着装置１２０について、更に詳しく説明する。この実施例による定着装置１２０は、搬送されるシートＰ上に形成された未定着画像を形成するトナー７を、熱によって融解して、当該シートＰ上に融着させるものである。

そして、定着装置１２０は、高周波磁界を生じるコイル・アセンブリ１０を備えている。このコイル・アセンブリ１０には磁束発生手段としての励磁コイル６が設けられている。更に、定着装置は、コイル・アセンブリ１０によって電磁誘導加熱されると共に、シートＰを搬送させる方向に回転するように設けられた定着ローラ４を備えている。そして、定着装置は、シートＰの搬送路を介して定着ローラ４に対向して設けられ、定着ローラ４に圧接する加圧ローラ２を備えている。

定着ローラ４は図１中矢印ａ方向に回転可能に設けられており、モータ（図示せず）などによる駆動回路部によって回転駆動する。加圧ローラ２は定着ローラ４の回転に伴って従動回転する。また、図１中、駆動電源１３は、ＣＰＵ１２からの信号によりコイル・アセンブリ１０に高周波電流を供給する電源である。

ここで、上述した定着ローラ４は、中空金属導体であり、例えば鉄、ニッケル、ＳＵＳ４３０などの導電性磁性材から形成される導電層を有している。そして、定着ローラ４の外周表面には、フッ素樹脂等をコーティングされており、耐熱性の離型層が形成されている。定着ローラ４の金属層の厚さは、０．1ｍｍ〜１．５ｍｍである。

そして、定着ローラ４の中空部には、当該定着ローラ４に誘導電流（渦電流）を誘起させてジュール発熱させるために、高周波磁界を発生させるコイル・アセンブリ１０が配設されている。このコイル・アセンブリ１０は、ステー５によって定着ローラ４とコイルと
の間に一定のギャップを有するように保持されている。ステー５は、不図示の定着ユニットフレームに固定されており、回転しないように構成されている。また、ステー５は絶縁性の材料によって構成されている。

コイル・アセンブリ１０は、磁性材からなるコア９（芯材に相当する）と、コア９を挿入するための挿入孔が形成されたボビン１７を備えている。定着ローラ４に誘導電流を誘起させて発熱させるための励磁コイル６は、このボビン１７の周囲に銅線を巻回して形成されている。

本実施例では、励磁コイル６に誘導電流として２０ｋＨｚから１００ｋＨｚの高周波数の電流を供給している。また、本実施例による励磁コイル６に使用される銅線はリッツ線である。なお、被覆には耐熱温度の高い物を使用したほうが良く、本実施例では、被覆にポリイミドを使用しており、耐熱温度は２３０℃である。コア９としては、透磁率が大きく自己損失の小さい材料がよく、例えばフェライト，パーマロイ，センダスト等が適している。ボビン１７は、コア９と励磁コイル６とを絶縁する絶縁部として機能している。そして、コイル・アセンブリ１０は、ボビン１７とは別体に形成された前記ステー５に固定され、定着ローラ外部に露呈しないように収納されている。

また、ステー５，分離爪１６およびボビン１７は、耐熱性および電気絶縁性エンジニアリング・プラスチックから形成されている。

加圧ローラ２は、軸芯１８と、軸芯１８の周囲に形成された表面離型性耐熱ゴム層であるシリコンゴム層１９等とから構成されている。

定着ローラ４の外周上には、どの幅サイズのシートであっても必ず通過する領域となる定着ローラ４の幅方向中央付近の温度を検出する温度検出手段としての中央温度検出装置２０が設けられている。この中央温度検出装置２０は、定着ローラ４を隔てて励磁コイル６に向かい合うように設けられており、かつ定着ローラ４の表面に圧接するように設けられている。

中央温度検出装置２０は、例えば、サーミスタより構成される。そして、このサーミスタで定着ローラ４の中央域の表面温度が検出され、この表面温度に相当する信号が入力された制御手段としてのＣＰＵ１２は、定着ローラ４の温度が所定の目標温度となるように励磁コイル６への通電を制御する。

定着ローラ４の上方には、温度が異常に上昇した時に対する安全機構として、サーモスタット２１が設けられている。このサーモスタット２１は、定着ローラ４の表面に接触しており、あらかじめ設定された温度になると接点を開放して励磁コイル６への通電をメカ的に切断する。これにより、定着ローラ４が所定温度以上の高温となることを防止している。

本実施例では、シートの搬送は各種機器の中央を基準にして行われる。本例では、所謂、中央通紙基準となっている。すなわち、いかなるシートサイズでも、シートの幅方向の中央部が、定着ローラの幅方向中央部を通過することになる。なお、本実施例で通紙できる最大幅サイズはＡ４横（Ａ４用紙の長手方向をシート搬送方向と直交する方向にして搬送した場合）である。

そして、本実施例による定着装置１２０においては、励磁コイル６と定着ローラ４の発熱部との間に進退自在な磁束抑制手段としての遮蔽板３０１が備えられている。この遮蔽板３０１は、励磁コイル６から定着ローラ４の所定の領域に向かう磁束を遮ることによっ
て、定着ローラ４の所定の領域での温度を抑制するために設けられている。

換言すると、遮蔽板は、定着ローラ４の所定の領域の発熱量を調整するために設けられている。具体的には、遮蔽板３０１は、磁界を遮らない位置（図２中、３０１Ａ）と、磁界を遮る位置（図２中、３０１Ｂ）との間を回転移動できるように構成されている。なお、この遮蔽板３０１の動作は、遮蔽板動作検知センサ２２によって監視されている。

また、この遮蔽板３０１は、図３に示すように、中央付近の幅が最も狭く、両端に向かうにつれて段階的に幅が広くなるように構成されている。

従って、この遮蔽板３０１の回動位置に応じて、励磁コイル６から定着ローラ４に向かう磁束を遮る領域を変更することができる。すなわち、図３中、定着ローラの発熱部がＳ１に示す部分である場合、幅方向の両端の狭い範囲を遮ることができ、定着ローラの発熱部がＳ２に示す部分である場合、幅方向の両端の広い範囲を遮ることができる。

そして、遮蔽板３０１は、幅サイズが小さい小サイズのシートが連続的に搬送されるような場合には、幅方向の両端の広い範囲を遮る位置に回動する（図３のＳ２に相当）。また、幅サイズが中程度の中サイズのシートが連続的に搬送されるような場合には、遮蔽板は幅方向の両端の狭い範囲を遮る位置に回動する（図３のＳ１に相当）。なお、幅サイズが大きい大サイズのシートが連続的に搬送されるような場合には、遮蔽板はホームポジションである磁束を遮らない位置のまま維持される。

また、図３に示すように、幅方向中央に設けられた中央温度検出装置２０とは別に、定着ローラ４の表面に接触して温度を検出する温度検出素子としての第１サーミスタ４０１および第２サーミスタ４０２が設けられている。なお、この温度検出素子は定着ローラに対し非接触に配置される非接触型のものでも構わない。

ここで、定着ローラ４の表面温度のうち、中央温度検出装置２０は、遮蔽板３０１により磁界が遮られることのない部分（中央部分）の温度を検出する。一方、第１サーミスタ４０１は、小サイズのシートへ画像形成時において通紙部に近い非通紙部の領域の温度を検出する。また、第２サーミスタ４０２は、中サイズのシートへ画像形成時において非通紙部の温度を検出するように設けられている。

そして、これら中央温度検出装置２０，第１サーミスタ４０１および第２サーミスタ４０２による検出結果に応じて、ＣＰＵ１２が遮蔽板駆動手段１４によって遮蔽板３０１の駆動を制御するように構成されている。本例では、遮蔽板駆動手段１４は、遮蔽板３０１を定着ローラ４の内周面に沿って回動させるモータ並びにギア列を備えている。なお、遮蔽板駆動手段の構成は、上記の例の他に、適宜、公知の構成を採用することが可能である。

（定着装置の動作）
特に、図２、図４および図６を参照して、本実施例による定着装置の動作について説明する。図４は、複数の小サイズのシートに連続して画像を形成しているときの、定着ローラの温度推移を示す図である。図６は、定着装置（画像形成装置）の動作フローを示すフローチャートである。

上述したように、この実施例２においては、中央温度検出装置２０によって定着ローラ４の中央付近の温度が検出され、検出された温度を基に、定着ローラ４の温度を制御している。

定着ローラ４の中央部は、中央温度検出装置２０により温度が検出され、この検出される温度に伴い、ＣＰＵ１２によって定着装置は制御される。一方、定着ローラ４の端部（小サイズ通紙時における非通紙領域）は、端部に配置されたサーミスタに基づいて以下のように温度制御している。すなわち、磁束抑制部材としての遮蔽板３０１を、定着ローラ４の所定領域への作用磁束を抑制する磁束抑制位置と、非磁束抑制位置間とに移動させることで所定領域の温度を所定範囲内となるように制御している。

具体的には、コイルの耐熱温度が２３０℃であり低温オフセット温度が１４０℃である。そのため、ＣＰＵ１２は、定着ローラ４の全域がこの温度範囲に入るように制御される。

本実施例では第２サーミスタ４０２によって検出される温度が２２０℃を超えた場合、ＣＰＵ１２は遮蔽板駆動手段１４によって遮蔽板３０１を小サイズシート用の磁束遮蔽位置へ移動させる。また、第２サーミスタ４０２によって検出される温度が１７０℃を下回った場合、ＣＰＵ１２は遮蔽板駆動手段１４によって遮蔽板３０１をホームポジション、すなわち、非磁束遮蔽位置へ移動させる。

以下、図６のフローチャートにしたがって、定着装置（画像形成装置）の動作手順を説明する。

（シャッター動作シーケンス（シャッター正常位置））
画像形成を行う信号入力に伴い、遮蔽板３０１の動作状態が正常であるか否かを遮蔽板動作検知センサ２２によって監視する（ステップＳ１００）。すなわち、遮蔽板がどの位置にあるかを確認する。

そして、ＣＰＵ１２は、遮蔽板３０１の位置（遮蔽板駆動手段）が正常であると認識した場合には、センサ温度が全てあらかじめ設定された範囲（第１基準温度範囲（ここでは、１４０℃〜２３０℃））内にあるか否かの判定を行う（ステップＳ１０１）。なお、センサ温度とは、中央温度検出装置２０，第１サーミスタ４０１および第２サーミスタ４０２によりそれぞれ検出される温度である。

また、第１基準温度範囲の下限値と上限値は、装置の仕様等に応じて適宜設定することができ、固定値を用いても良いし、環境条件等に応じて適宜変動する値を用いることもできる。この実施例においては、遮蔽板３０１の動作が正常か否かで、第１基準温度範囲を変更している（具体的には、正常な場合には１４０℃〜２３０℃とし、異常な場合には１４０℃〜２２０℃に設定している）。

そして、ステップＳ１０１で、センサ温度が全て第１基準温度範囲内にあると判定された場合には、ＣＰＵ１２は、定着動作（画像形成動作）を許可する（ステップＳ１０２）。すなわち、定着動作や画像形成動作を可能な状態で待機する、または、定着動作や画像形成動作を行わせる。

（シャッター動作シーケンス（シャッター異常位置））
一方、ステップＳ１００で遮蔽板３０１の動作が異常であると判定した場合には、遮蔽板３０１の動作が異常であることの信号を発信し、遮蔽板３０１を、励磁コイル６と定着ローラ４の内壁面との間に形成される磁界を遮らない位置に移動させる動作を行う（ステップＳ１０３）。

このとき、この信号を受けた報知手段でもあるＣＰＵ１２は、ユーザに対して異常であることを報知する。ユーザへの報知は、画像形成装置に設けられた液晶表示部にメッセー
ジを表示することで行われる。なお、報知の方法としては、メッセージ表示の他に、異常である旨を光や音によってユーザに報知する構成であっても構わない。

その後、センサ温度が全て第１基準温度範囲内（１４０℃〜２２０℃）にあるか否かの判定を行う（ステップＳ１０４）。そこで、センサ温度が全て第１基準温度範囲内にあると判定された場合には、ＣＰＵ１２は、定着動作（画像形成動作）を許可する（ステップＳ１０５）。

ただし、この場合、例えばＡ４Ｒなどの小サイズのシートを通紙した際における、定着ローラ４の非通紙部（両端部）の昇温に対する遮蔽板３０１による昇温防止効果は期待できない。

そこで、ＣＰＵ１２は、画像形成ジョブ中に、センサ温度のうちの一つでも、第１基準温度範囲（１４０℃〜２２０℃）から外れてしまわないかを監視する（ステップＳ１０６）。そして、センサ温度の一つでも第１基準温度範囲外となった場合、例えば、非通紙部の温度が、温度が高い側に外れた場合には、ＣＰＵ１２は、センサ温度が上限温度（ここでは、２３０℃）を超えてしまっていないかの判定を行う（ステップＳ１０７）。なお、正常時に遮蔽板３０１を磁束遮蔽位置へ移動させる温度は２２０℃とされている。また、上述したステップＳ１０４において、センサ温度のうち一つでも第１基準温度範囲よりも高い温度であった場合にも、ＣＰＵ１２は、センサ温度が上限温度を超えてしまっていないかの判定を行う（ステップＳ１０７）。

そして、ステップＳ１０７で、センサ温度が上限温度を超えていないと判定した場合には、センサ温度を全て２００℃以下に低下させるべく、ＣＰＵ１２は、画像形成ジョブ（定着動作）を一時休止させる制御を行う（ステップＳ１０８）。そして、ＣＰＵ１２は、一時休止中においては、中央温度検出装置２０により検出される温度が１９０℃となるように、励磁コイル６への通電量を制御する。

その後、ＣＰＵ１２は、センサ温度が全て所定の温度範囲内にあるか否かの判定を行う（ステップＳ１０９）。ここでは、具体的には、ＣＰＵ１２は、一時休止状態が所定の時間を経過するまでに、センサ温度が２００℃以下まで低下するか否かを判定する。そして、センサ温度が全て２００℃以下となった場合には、再び、ＣＰＵ１２は、画像形成ジョブを再開する（ステップＳ１０５）。

一方、ステップＳ１０７において、コイルの耐熱性を考慮して規定された上限温度である２３０℃を一定時間超えた場合には、ＣＰＵ１２は、異常信号を発し、画像形成ジョブ（定着）を中断しその後の画像形成（定着）を禁止する制御を行う（ステップＳ１１０）。また、ＣＰＵ１２は、ステップＳ１０９において、一時休止状態が所定の時間を過ぎても温度が低下せず、２００℃まで低下しなかった場合も、同様に、異常信号を発し、画像形成ジョブ（定着）を中断し画像形成（定着）を禁止する制御を行う（ステップＳ１１０）。

また、ＣＰＵ１２は、ステップＳ１０４やステップＳ１０６において、センサ温度のうち一つでも下限温度である１４０℃を下回った場合には、直ちに異常信号を発し、画像形成ジョブ（定着）を中断し、その後の画像形成（定着）を禁止する制御を行う（ステップＳ１１１）。この場合、多くは、不具合により遮蔽板３０１が磁界を遮蔽したままの状態で意図せずに停止してしまっているものと考えられる。

ここで、図４には、複数の小サイズシート（Ａ４Ｒ）に連続して画像形成した場合における定着ローラの中央部と端部の温度推移を示している。図４中実線が中央部の温度（中
央温度検出装置２０により検出される温度）であり、点線が端部の温度（第２サーミスタ４０２により検出される温度）である。

（リカバリーモード）
図５および図６を用いて、本発明のリカバリーモードについて説明する。ここで、リカバリーモードとは、定着ローラの温度が所定範囲外となった場合に、画像形成動作を中断し、定着ローラの温度が適正な温度範囲に収まるように復帰させる制御である。なお、この動作は、復帰シーケンスまたはリカバリー動作とも称される。

図５に、本実施例による定着装置において小サイズのシートを搬送した場合の定着ローラにおける温度分布を示す。また、図６に、本実施例のリカバリーモードに関する動作フローを示す。

本実施例においては、第１基準温度範囲に含まれる第２基準温度範囲が設定されている。なお、第２基準温度範囲の下限値と上限値は、装置の仕様等に応じて適宜設定することができ、固定値を用いても良いし、環境条件等に応じて適宜変動する値を用いることもできる。

そして、この実施例２においては、遮蔽板３０１の動作状態にかかわらず、第１サーミスタ４０１および第２サーミスタ４０２によって検出される温度のうち少なくとも一方が、第２基準温度範囲外となった場合には、所定条件の下で、本画像形成装置はリカバリーモードへ移行する。すなわち、図５に示す斜線で示す範囲にある場合にリカバリーモードに移行し、リカバリー動作が行われる。

リカバリーモードでは、以下のようなリカバリー動作が行われる。すなわち、第１サーミスタ４０１および第２サーミスタ４０２によって検出される温度のうち少なくとも一方が、第２基準温度範囲外となった場合、画像形成動作を中断させる。そして、遮蔽板３０１を、磁界を遮らない位置へ退避させる駆動を行う。その後、以下のような温度復帰処理を行う。すなわち、中央温度検出装置２０で検出した温度が最適温度となるように誘導の温度範囲（第２基準温度範囲）に入るまで待機する処理を行う。以上が本実施例におけるリカバリー動作である。

リカバリーモードは、例えば、非通紙部の温度上昇による熱膨張、熱変形を起こすことでコイル・アセンブリ１０と定着ローラ４のクリアランスが不足し、遮蔽板３０１の動作に不具合が出た場合などに行われる。このような場合、このリカバリー移行することで、非通紙部昇温が緩和される。従って、遮蔽板３０１の動作が正常に戻ることが期待される。

そして、本実施例においては、上述したように画像形成ジョブ（定着）を中断した後に、画像形成ジョブを再開する場合には、遮蔽板３０１を、ホームポジションである非磁束遮蔽位置に位置させた状態で動作を開始させるようにしている。この理由は、次のとおりである。

すなわち、定着ローラ４の直前の端部温度に応じて遮蔽板３０１の位置を決定する制御を行うようにしたとすると、遮蔽板が磁束遮蔽位置に位置した状態のまま画像形成ジョブ（定着）が開始される場合がある。この場合、遮蔽板３０１による温度低下の効果が大きいため、Ａ４用紙やＡ３用紙など長手の幅が大きいシートへの画像形成を再開すると、定着ローラ４の端部の温度低下が急速に起こってしまう。そのため、シートの搬送方向後端部において低温オフセットが発生しまい、定着不良が発生してしまう。

また、通常、装置は温度検知手段の検知結果に基づいて、遮蔽板を駆動制御が行われる。すなわち、定着ローラの温度が異常温度にならないように遮蔽板の駆動の制御が行われる。しかしながら、何らかの異常によりローラ温度が異常温度にある場合は、温度検知手段により検知されている領域は正常であっても、温度検知手段により検知されていない部分が予期せぬ異常温度になっている場合も考えられる。

そこで、本実施例による定着装置（画像形成装置）においては、次のような動作が行われるようにＣＰＵ１２により制御される。

例えばＡ４Ｒなどの小サイズシートが連続で通紙されると、非通紙部の温度が上がって、遮蔽板３０１は磁束遮蔽位置へ移動した状態となる。しかし、画像形成ジョブ（定着）が中断された場合に、その時の温度が遮蔽板を磁束遮蔽位置へ移動させるべき温度であったとしても、遮蔽板３０１を非磁束遮蔽位置に位置させる。

そして、画像形成ジョブが再開される時は、遮蔽板３０１は非磁束遮蔽位置に位置した状態から開始される。なお、小サイズシートの画像形成ジョブが中断を挟み再開されることもあり得るが、この場合も遮蔽板３０１は非磁束遮蔽位置に位置した状態で画像形成ジョブが再開される。そして、その後、画像形成ジョブが進むに連れて定着ローラの非通紙部が昇温した時点で、再度、遮蔽板３０１を駆動する動作が行われることとなる。

図６のフローチャートを参照して、本実施例による定着装置（画像形成装置）の動作手順を説明する。

本実施例においては、遮蔽板３０１の動作が正常であると判定された後に（ステップＳ１００）、ＣＰＵ１２は、センサ温度が全て第２基準温度範囲内にあるか否かの判定を行う（ステップＳ１０１）。

そして、ステップＳ１０１でセンサ温度のうち一つでも第２基準温度範囲よりも温度が高かった場合には、ＣＰＵ１２は、当該温度が上限温度（ここでは２３０℃）を超えているか否かの判定を行う（ステップＳ２１１）。他方、上限温度を超えていない場合には、ＣＰＵ１２は、リカバリーモードへ移行してリカバリー動作を行わせる（ステップＳ２１２）。また、ステップＳ１０１でセンサ温度のうち一つでも第２基準温度範囲よりも温度が低かった場合にも、ＣＰＵ１２は、リカバリーモードへ移行してリカバリー動作を行わせる（ステップＳ２０８）。

このようなリカバリー動作によって、センサ温度が第２基準温度範囲へ回復した場合には、ＣＰＵ１２は、定着動作（画像形成動作）を許可する（ステップＳ２１３，ステップＳ２１４，ステップＳ２０９，ステップＳ２１０）。すなわち、定着動作や画像形成動作を可能な状態で待機する、または、定着動作や画像形成動作を行わせる。

しかし、待機時間が所定の時間を過ぎても、センサ温度が第２基準温度範囲に回復しない場合には、ＣＰＵ１２は、異常信号を発し、画像形成動作（定着動作）を停止し、画像形成動作（定着動作）を禁止する制御を行う（ステップＳ１１２，ステップＳ１１６）。

また、画像形成動作中においても、第１サーミスタ４０１または第２サーミスタ４０２による検出温度が所定の温度から外れた場合には、同様の制御を行う。

すなわち、ステップＳ１１３で上記の検出温度のうち一つでも第２基準温度範囲よりも温度が高かった場合には、ＣＰＵ１２は、当該温度が上限温度（ここでは２３０℃）を超えているか否かの判定を行う（ステップＳ２０４）。そして、上限温度を超えていない場
合には、ＣＰＵ１２は、リカバリーモードへ移行してリカバリー動作を行わせる（ステップＳ２０５）。

また、ステップＳ１１３において、上述した検出温度のうち一つでも第２基準温度範囲よりも温度が低かった場合にも、ＣＰＵ１２は、リカバリーモードへ移行してリカバリー動作を行わせる（ステップＳ２０１）。

このようなリカバリー動作によって、センサ温度が第２基準温度範囲へ回復した場合には、ＣＰＵ１２は、定着動作（画像形成動作）を許可する（ステップＳ２０６，ステップＳ２０７，ステップＳ２０２，ステップＳ２０３）。すなわち、定着動作や画像形成動作を可能な状態で待機する、または、定着動作や画像形成動作を行わせる。

しかし、待機時間が所定の時間を過ぎても、センサ温度が第２基準温度範囲に回復しない場合には、ＣＰＵ１２は、異常信号を発し、画像形成動作（定着動作）を停止し、画像形成動作（定着動作）を禁止する制御を行う（ステップＳ１１４，ステップＳ１１５）。

ここで、図５には、小サイズ紙（Ａ４Ｒ）を通紙した場合における幅方向（搬送されるシートの幅方向）の中央部と端部について、定着ローラ４の温度勾配（温度分布）を示したグラフが開示されている。図５中、実線が中央部の温度（中央温度検出装置２０により検出される温度）であり、点線が端部の温度（第２サーミスタ４０２により検出される温度）である。

この本実施例においては、コイルの耐熱温度が２３０℃であり低温オフセット温度が１４０℃である。そのため、ＣＰＵ１２は、定着ローラ４の通紙域全域がこの温度範囲に入るように制御する。そして、この実施例においては、第２サーミスタ４０２により検出される温度が２２０℃を超えた場合、ＣＰＵ１２は、遮蔽板駆動手段１４によって遮蔽板３０１を移動させる。遮蔽板３０１は、励磁コイル６と定着ローラ４の内壁面との間に形成される磁界のうち幅方向の両端を遮る位置まで移動される。

また、第２サーミスタ４０２によって検出される温度が１７０℃を下回った場合、ＣＰＵ１２は、遮蔽板駆動手段１４によって、励磁コイル６と定着ローラ４の内壁面との間に形成される磁界を遮らない位置まで遮蔽板３０１を移動させる。

そして、この本実施例においては、検出される温度が２２０℃以上の状態、または、１７０℃以下の状態が一定時間以上経過しても改善されない場合に、ＣＰＵ１２は、画像形成動作（定着動作）を中断して、リカバリー動作を開始させるように制御する。

リカバリー動作を、例えば３０秒などの一定時間以上行っても、センサ温度が第２基準温度範囲に入らない場合、ＣＰＵ１２は異常信号を発し、画像形成動作（定着動作）を停止して、画像形成動作（定着動作）を禁止する制御を行う。なお、リカバリー動作としては本実施例では説明したリカバリー動作に限らず、定着ローラの温度が所定範囲外になった場合に、すぐ、画像形成を禁止するのではなく、所定範囲内に復帰するような動作を行うものであればよい。

また、リカバリー動作時において、画像形成が中断されてから所定の時間が経過した時点で定着ローラの温度が所定の温度範囲内に復帰しない場合、遮蔽板を複数回非磁束遮蔽位置に移動するよう遮蔽板駆動手段を動作させてもよい。

本発明の実施例による画像形成装置の概略構成図である。 本発明の実施例による定着装置の概略構成図である。 本発明の実施例による定着装置に備えられる磁界遮蔽部材としての遮蔽板と温度検出手段としての温度センサの配置関係を示す模式図である。 本発明の実施例による定着装置において小サイズのシートを搬送した場合の定着ローラにおける温度分布を示す図である。 本発明の実施例による定着装置において小サイズのシートを搬送した場合の定着ローラにおける温度分布を示す図である。 本発明の実施例による定着装置（画像形成装置）の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

２ 加圧ローラ
４ 定着ローラ
５ ステー
６ 励磁コイル
７ トナー
９ コア
１０ コイル・アセンブリ
１４ 遮蔽板駆動手段
１６ 分離爪
１７ ボビン
１８ 軸芯
１９ シリコンゴム層
２０ 中央温度検出装置
２１ サーモスタット
２２ 遮蔽板動作検知センサ
１０１ 原稿読取装置
１０２ デジタイザー
１０３ プリントコントローラ
１０４ 画像出力装置
１０５ 装置
１０６ 感光ドラム
１０７ 現像装置
１０８ 転写装置
１２０ 定着装置
３０１ 遮蔽板
４０１，４０２ サーミスタ

Claims (4)

1. 記録材に画像を形成する画像形成手段と、
   通電により磁束を発生する磁束発生手段と、
   磁束により熱を生じ、記録材上の画像を加熱する加熱回転体と、
   前記加熱回転体と前記磁束発生手段の間にあり、前記加熱回転体の内壁面に沿って周方向に回動可能であって、前記加熱回転体の回転方向において端部が中央部よりも一方側に突出している形状を有する略半円筒状の板であり、前記加熱回転体の端部に作用する磁束を中央部に比べて抑制する磁束抑制部材と、
   前記磁束抑制部材を、磁束の抑制を行う抑制位置と前記抑制位置から退避した退避位置との間で交互に反転して回動させる駆動手段と、
   搬送可能な最小サイズの記録材の通紙幅領域内に設置され、前記加熱回転体の温度を検出する中央温度検出装置と、
   前記加熱回転体の前記端部の温度を検出する端部温度検出装置と、
   前記中央温度検出装置の検出温度が記録材上の画像を定着する予め設定した定着温度になるように前記磁束発生手段への通電を制御する通電制御手段と、
   を有し、
   搬送可能な最大サイズの記録材の幅よりも小さい幅の記録材が連続して搬送される画像形成工程時に、前記端部温度検出装置による検出温度が前記定着温度より高い第一の設定温度に達すると、前記駆動手段が、前記磁束抑制部材を前記抑制位置へ回動させる動作を行う画像形成装置において、
   前記画像形成工程時に、前記磁束抑制部材が前記抑制位置にあるときに、前記端部温度検出装置による検出温度が前記定着温度よりも低い第二の設定温度に達すると、前記駆動手段が、前記磁束抑制部材を前記退避位置に回動させる動作を行い、
   前記端部温度検出装置による検出温度が前記第一の設定温度より高い第三の設定温度に達した場合には画像形成工程を中断し、前記駆動手段は前記磁束抑制部材を前記退避位置へのみ回動させる動作を行い、その後、前記通電制御手段は前記加熱回転体が定着温度になるように制御を行う温度復帰処理を実行することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第三の設定温度は、前記磁束発生手段の耐熱温度よりも低い温度であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記端部温度検出装置による検出温度が前記第三の設定温度を超えた場合、異常を報知するための報知手段を有することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記報知手段は異常を報知するための表示部を有することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。

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