JP5441571B2

JP5441571B2 - 像加熱装置

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Publication number: JP5441571B2
Application number: JP2009204571A
Authority: JP
Inventors: 越田　　耕平
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Priority date: 2009-09-04
Filing date: 2009-09-04
Publication date: 2014-03-12
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Description

本発明は、電子写真・静電記録・磁気記録などの画像形成プロセスによって画像形成を行う複写機・プリンタ・ファクシミリ、それらの複合機能機等の画像形成装置に搭載される像加熱装置として用いて好適な電磁（磁気）誘導加熱方式の像加熱装置に関する。像加熱装置としては、記録材上の未定着画像を定着或いは仮定着する定着装置、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を増大させる光沢増大化装置を挙げることができる。また、インクジェット方式などの、染料や顔料を含む液体により画像形成を行う画像形成装置においてインクを速く乾かすため像加熱装置等を挙げることができる。

上記のような画像形成装置において、記録材上に形成された未定着のトナー画像を加熱する定着装置としては、熱ローラ方式の装置が汎用されている。この装置は、互いに圧接・回転している定着ローラ（加熱回転体：熱ローラ）と加圧ローラ（加圧回転体）の圧接部（ニップ部）で未定着のトナー画像を担持した記録材を挟持搬送しながら熱と圧力を加える。これにより、トナー画像を記録材に溶融定着させるものである。定着ローラは一般にハロゲンランプを用いて加熱されている。このような像加熱装置において、定着ローラを加熱するための手段として励磁コイルによる磁界で定着ローラ内面に設けた誘導発熱体に渦電流を発生させジュール熱により発熱させる方法が提案されている。この方法は熱発生源をトナーのごく近くに置くことができるので、従来のハロゲンランプを用いた熱ローラ方式に比して、像加熱装置の起動時に定着ローラ表面の温度が定着に適当な温度になるまでに要する時間が短くできるという特徴がある。また熱発生源からトナーヘの熱伝達経路が短く単純であるため熱効率が高いという特徴もある。しかしながら、上述のような像加熱装置においては、小サイズの記録材を連続して装置に通紙して多量に像加熱処理した時に、いわゆる非通紙部昇温が発生する。即ち、定着ローラ表面の記録材の接触する所（通紙領域部）では該記録材に熱が伝わり搬送されて行くのに対し、接触しない所（非通紙領域部）では熱を付与するものがないので熱が蓄積され、大きな温度差が生じてしまうことがある。通常、通紙領域部は、所定の定着温度に維持されるので、非通紙領域部が過度に昇温してしまう。これが非通紙部昇温である。このような非通紙領域部昇温が生じると、磁束発生手段を構成している励磁コイルの表皮効果等による発熱や、磁性体コアのヒステリシス損による自己発熱とあいまって、励磁コイルの巻線被覆に高い耐熱性を有した樹脂が必要になって装置構成が制約される。また、磁性体コアが固有のキュリー温度を超え、磁性を失うといった問題が発生する。これを防止するため、特許文献１で提案されている技術は、磁性体コアが記録材搬送方向に直交する方向で分割され、移動手段にて励磁コイルと離れる方向に移動可能としている。また、各記録材のサイズに対応するため、その移動距離を記録材のサイズによって異ならせている。磁性体コアが移動した部分では、励磁コイルと磁性体コアの距離が離れるため、励磁コイルの周りにできる磁性体コア及び誘導発熱体からなる磁気回路の効率が落ちて、発熱量が低下する。すなわち、非通紙部昇温が回避され、その結果、磁性体コアや励磁コイルの異常昇温も回避される。

特開２００１−１９４９４０号公報

近年、装置の省エネルギ化に伴い、加熱回転体である定着ローラや定着ベルトの低熱容量化が進んでいる。例えば厚さ４０μｍ程度の定着ベルトである。低熱容量の定着ローラや定着ベルトは非通紙部領域の表面温度が瞬時に変化してしまう。さらに、記録材のサイズの種類が増大し、各々のサイズに対してもスループットダウンすることなく、すなわち非通紙部昇温を回避することが求められるようになった。本発明は上記先行技術の更なる改善に係り、加熱回転体が表面温度の変化しやすい低熱容量のものであっても、また記録材の幅サイズが多種類であっても、非通紙部昇温を充分に回避できる、電磁誘導加熱方式の像加熱装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための本発明に係る像加熱装置の代表的の構成は、
画像を担持して搬送される記録材を加熱回転体の熱により加熱する像加熱装置において、
磁束の作用により電磁誘導発熱する前記加熱回転体と、
磁束を発生させる励磁コイルと、前記加熱回転体の外部にその長手方向に沿って並べて配設されており、かつ、前記励磁コイルとの隙間を変化させる方向に個々に移動可能な複数の磁性コアと、を有する磁束発生手段と、
前記複数の磁性コアの各々を前記隙間を変化させる方向へ移動案内する案内手段と、
前記複数の磁性コアの各々の前記隙間を変化させる方向への移動を規制する、前記加熱回転体の長手方向に沿って移動可能な規制部材と、
前記複数の磁性コアの各々を前記規制部材側へ向かって移動付勢する付勢手段と、
を有し、
前記規制部材は、装置に導入される記録材の幅サイズに応じて移動することで、前記移動を規制する磁性コアの個数を前記幅サイズに応じて異ならせることを特徴とする。

本発明によれば、加熱回転体が表面温度の変化しやすい低熱容量のものであっても、また記録材の幅サイズが多種類であっても、非通紙部昇温を充分に回避できる、電磁誘導加熱方式の像加熱装置を提供することができる。

（ａ）は実施例１のおける画像形成装置の概略図、（ｂ）は定着装置の横断面図（可動分割コアが第１の位置に移動している状態時）定着装置の斜視図定着装置の上視図定着装置の要部の分解斜視図（ａ）は定着装置のコア移動機構の制御系統のブロック図、（ｂ）は制御フローチャート規制部材がＢ４記録材に対応する位置に移動された状態時の定着装置の斜視図規制部材がＢ４記録材に対応する位置に移動された状態時の定着装置の上視図（ａ）は定着装置の横断面図（可動分割コアが第２の位置に移動している状態時）、（ｂ）は定着装置の部分的拡大図実施例２における定着装置の斜視図定着装置の上視図規制部材がＢ４記録材に対応する位置に移動された状態時の定着装置の斜視図（ａ）は定着装置の横断面図（可動分割コアが第１の位置に移動している状態時）、（ｂ）は定着装置の横断面図（可動分割コアが第２の位置に移動している状態時）

［実施例１］：《画像形成装置例》図１の（ａ）は本発明に従う像加熱装置を定着装置２００として搭載した画像形成装置の一例である電子写真フルカラープリンタ１００の概略構成を示す縦断面模式図である。このプリンタ１００は、制御回路部（制御基板：ＣＰＵ）３００と通信可能に接続した外部ホスト装置５００から入力する画像情報に応じて画像形成動作して、記録材上にフルカラー画像を形成して出力することができる。ホスト装置５００は、コンピュータ、イメージリーダー等である。制御回路部３００は、ホスト装置５００や操作部（操作パネル）４００と信号の授受をする。また各種作像機器と信号の授受をし、作像シーケンス制御を司る。８は無端状でフレキシブルな中間転写ベルトであり、二次転写対向ローラ８ａ、ターンローラ８ｂ、テンションロ−ラ８ｃとの間に張架されていて、ローラ８ａが駆動されることにより矢印の反時計方向に所定の速度で回転駆動される。１３は二次転写ローラであり、ローラ８ａに対してベルト８を介して圧接している。ベルト８とローラ１３との当接部が二次転写ニップ部である。１Ｙ・１Ｍ・１Ｃ・１Ｋは第１乃至第４の４つの画像形成部であり、ベルト８の下行側ベルト部分においてベルト移動方向に沿って所定の間隔をおいて一列に配置されている。各画像形成部はレーザ露光方式の電子写真プロセス機構であり、それぞれ、矢印の時計方向に所定の速度で回転駆動される像担持体（画像形成媒体）としてのドラム型の電子写真感光体（以下、ドラムと略記する）２を有する。各ドラム２の周囲には、一次帯電器３、現像装置４、一次転写ローラ５、ドラムクリーナ装置６が配置されている。各画像形成部において、ドラム２、一次帯電器３、現像装置４、ドラムクリーナ装置６はプロセスカートリッジとしてユニット化されていて、プリンタ本体に対して着脱交換可能である。各ローラ５はベルト８の内側に配置されていて、ベルト８の下行側のベルト部分を介して対応するドラム２に対して圧接している。各ドラム２とベルト８との当接部がそれぞれ一次転写ニップ部である。７は各画像形成部のドラム２に対するレーザ露光装置であり、与えられる画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応した発光を行うレーザ発光手段、ポリゴンミラー、反射ミラー等で構成されている。

フルカラー画像の形成動作は次のとおりである。画像形成動作は、ホスト装置５００や操作部４００から制御回路部３００に対して、画像データ、使用する記録材サイズ、枚数等のユーザー設定情報が転送された後に開始される。制御回路部３００はホスト装置５００から入力されたカラー色分解画像信号に基づいて、各画像形成部１Ｙ・１Ｍ・１Ｃ・１Ｋを作像動作させる。これにより、各画像形成部において、それぞれ、回転するドラム２の面に対して所定の制御タイミングで、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の色トナー像が形成される。なお、ドラム２にトナー像を形成する電子写真作像原理・プロセスは公知に属するからその説明は省略する。各画像形成部のドラム２の面に形成される上記の色トナー像はそれぞれ一次転写ニップ部にて、各ドラム２の回転方向と順方向に、かつ各ドラム２の回転速度に対応した速度で回転駆動されているベルト８の外面に対して順次に所定に重畳されて一次転写される。各ローラ５には所定の一次転写バイアスが所定の制御タイミングで印加される。これにより、ベルト８の面にＹ色＋Ｍ色＋Ｃ色＋Ｋ色の４つの色トナー像の重ね合わせによる未定着のフルカラートナー像が合成形成される。一方、制御回路部３００はホスト装置５００或いは操作部４００の記録材サイズ入力手段６００（図５の（ａ））からの記録材サイズ選択信号により、その信号に対応したサイズの記録材を給送部から給送する。即ち、所定の給送制御タイミングにて、大小各種幅サイズの記録材Ｐを積載収容させた上下多段のカセット給送部９Ａ・９Ｂ・９Ｃのうちの選択されたサイズの記録材が収納されている段位の給送カセットのピックアップローラ１０が駆動される。これにより、その段位の給送カセットに積載収納されている記録材Ｐが１枚分離給送されて縦搬送パス１１を通ってレジストローラ１２に搬送される。ローラ１２は、回転するベルト８上の上記のフルカラートナー像の先端が二次転写ニップ部に到達するタイミングに合わせて記録材Ｐの先端部が二次転写ニップ部に到達するように記録材Ｐをタイミング搬送する。ローラ１３には所定の二次転写バイアスが所定の制御タイミングで印加される。これにより、二次転写ニップ部において、ベルト８上のフルカラーのトナー像が一括して記録材Ｐの面に二次転写されていく。二次転写ニップ部を出た記録材は、ベルト８の面から分離され、縦ガイド１４に案内されて像加熱装置である定着装置（定着器）２００に導入される。この装置２００により、上記の複数色のトナー像が溶融混色されて記録材表面に固着像として定着される。装置２００を出た記録材はフルカラー画像形成物として定着出口ローラ１５、搬送パス１６を通って排出ローラ１７により排出トレイ１８上に送り出される。モノ黒プリントモードの場合には、ブラックトナー像を形成する第４の画像形成部１Ｋのみが作像動作制御される。

《定着装置》以下の説明において、定着装置２００又はこれを構成している部材に関し、正面とは装置を記録材入口側からみた面、背面とはその反対側の面（記録材出口側）である。また、左右とは装置を正面から見て左又は右である。また、長手方向とは、回転体の軸線方向、又は記録材搬送路面において記録材搬送方向に直交する方向又はその方向に平行な方向である。また、短手方向とは長手方向に直交する方向である。上流側と下流側とは記録材搬送方向に関して上流側と下流側である。記録材サイズあるいは記録材の通紙幅とは、記録材面において記録材搬送方向に直交する方向の記録材寸法（幅寸法）である。図１の（ｂ）は定着装置２００の横断面図、図２は定着装置２００の斜視図、図３は定着装置２００の上視図、図４は定着ローラ・加圧ローラ・励磁コイル・励磁コアの分解斜視図である。この定着装置２００は、加熱回転体の外側に磁束発生手段を設けた外部加熱型の電磁誘導加熱方式の像加熱装置であり、加熱回転体としての定着ローラ２０と、加圧回転体としての加圧ローラ２２と、磁束発生手段としての磁束発生ユニット７０を有する。ローラ２０はユニット７０の発生磁束の作用により電磁誘導発熱する誘導発熱体である。ローラ２０は、装置枠体（不図示）の左右の対向側板間に軸受部材を介して回転可能に配設されている。ローラ２０は、鉄等の強磁性の金属（透磁率の高い金属）を使うことで、ユニット７０から発生する磁束を金属内部により多く拘束させることができる。即ち、磁束密度を高くすることができることにより、金属表面に渦電流を発生し、効率的にローラ２０を発熱させることができる。本実施例においては、ローラ２０は誘導発熱体としての金属ローラを主体とし、その外周面に弾性体層と離型層（表面層）が順次に設けられている。ローラ２２も装置枠体の左右の対向側板間に軸受部材を介して回転可能に配設されている。ローラ２２は芯金を弾性体層で被覆した弾性を有するローラである。ローラ２０とローラ２２は並行に配列されており、かつ付勢手段（不図示）により弾性体層の弾性に抗して所定の押圧力にて圧接されている。これにより、ローラ２０とローラ２２の間に記録材搬送方向に関して所定幅のニップ部（定着ニップ部）Ｎが形成されている。ユニット７０は、ローラ２０のローラ２２側とは反対側において、装置枠体の左右の対向側板間に、左右端部を対向側板に対して固定して配設されている。ユニット７０はローラ２０に並行に配列されており、かつローラ２０との間に所定の隙間αを存して対向している。ユニット７０はローラ２０に沿って長いハウジング（ケーシング）７６に対して、励磁コイル７１、磁性体コア７２・９２・８２等を組み付けた組み立て体である。

制御回路部３００はホスト装置５００或いは操作部４００から入力する画像形成開始信号に基づく所定の制御タイミングにおいて、定着モータＭＦを駆動させる。このモータＭＦの駆動力が動力伝達系を介してローラ２０又は／及びローラ２２に伝達される。これにより、両ローラ２０・２２がそれぞれ図１の（ｂ）において矢印Ｒ２０・Ｒ２２の方向に所定の速度で回転駆動される。また、制御回路部３００は、励磁回路（電磁誘導加熱駆動回路、高周波コンバータ）３０１をオンする。これによりＡＣ電源３０２からコイル７１に高周波電流が流される。そして、コイル７１によって発生した磁界によりローラ２０の誘導発熱体である金属基体（導電層）が誘導発熱してローラ２０が昇温する。即ち、コイル７１は励磁回路３０１から供給される交流電流によって交番磁束を発生する。交番磁束はコア７２・９２・８２に導かれてローラ２０の金属基体に作用して金属基体に渦電流を発生させる。その渦電流は誘導発熱体の固有抵抗によってジュール熱を発生させる。このように、コイル７１に対して交流電流を供給することで発生磁束の作用により誘導発熱体であるローラ２０が電磁誘導発熱する。そして、ローラ２０の表面温度が温度検知手段であるサーミスタＴＨで検知される。サーミスタＴＨから出力される検知温度に関する電気的な情報がＡ／Ｄコンバータ３０３を介して制御回路部３００へ入力する。制御回路部３００はサーミスタＴＨからの検知温度情報に基づいてローラ２０が目標温度（定着温度）に昇温して維持されるように励磁回路３０１を制御する。即ち、ＡＣ電源３０２からコイル７１に対する供給電力を制御する。上記のようにして、ローラ２０・２２が回転駆動され、また、ローラ２０が予め設定されている定着温度に立ち上がって温調される。この状態において、ニップ部Ｎに、未定着トナー画像ｔを有する記録材Ｐがそのトナー画像担持面側をローラ２０側にして導入される。記録材Ｐはニップ部Ｎにおいてローラ２０の外周面に密着し、ローラ２０と一緒にニップ部Ｎを挟持搬送されていく。これにより、記録材Ｐに定着ローラ３１の熱が付与され、またニップ圧を受けて未定着トナー画像ｔが記録材Ｐの表面に固着画像として熱圧定着される。

ユニット７０の構成について説明する。ハウジング７６は左右方向を長手とする横長箱型の耐熱樹脂成型品である。ハウジング７６の底板７６ａ側がローラ２０に対する対向面である。底板７６ａは横断面においてローラ２０の外周面の略半周範囲に沿うようにハウジング内側に湾曲している。ハウジング７６は、底板７６ａ側とは反対側が開口部７６ｂとして開放されている。ハウジング７６は、底板７６ａ側をローラ２０に対して所定の隙間αを存して対向させて、左右端部を装置枠体（不図示）の左右の対向側板に対して固着手段で固定して配設される。コイル７１は、図４に示すように、長手方向に略楕円形状（横長舟形）をしており、ローラ２０の外周面に沿うように、ハウジング内側に湾曲しているハウジング底板７６ａの内面に当てがわれてハウジング内部に収められている。コイル７１の芯線としては、φ０．１〜０．３ｍｍの細線を略８０〜１６０本程度束ねたリッツ線を用いている。細線には絶縁被覆電線を用いている。また、コア７２、９２を周回するように８〜１２回巻回してコイルを構成したものが使われる。コア７２・９２は、図４に示すように、ローラ２０の長手方向に沿って配設されており、かつ、記録材搬送方向に直交する方向に複数に分割されて並んで配置されており、コイル７１の巻き中心部と周囲を囲むように構成されている。コア７２は左右の通紙端部側の領域Ｅにおけるコアで、図４において破線６０を境として、コイル７１の楕円内部に入り込むコア７２ｂと、コイル７１の端部に対応したコア７２ａが存在する。コア７２は分割可動コアとして個々にコイル７１との隙間を変化させる方向に単独で移動可能となっており、後述するコア移動機構によって移動される。また、コア９２は通紙中央部の領域Ｄにおけるコアで、ハウジング７６に固定されている。領域Ｄは最小幅サイズ紙の通紙幅に対応した領域幅となっている。固定のコア９２は複数に分割せずに一連一体の形態のものとしてもよい。コア８２（図１の（ｂ））は、ハウジング底板７６ａの外側において、底板７６の湾曲部を中にして記録材搬送方向の上流側と下流側とにハウジング長手に沿って領域Ｄと領域Ｅに渡って固定して配置されている。コア７２・９２・８２はコイル７１より発生した交流磁束を効率よくローラ２０を構成している誘導発熱体に導く役目をする。すなわち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。コア７２・９２・８２の材質として、フェライト等の高透磁率残留磁束密度の低いものを用いると良い。

本実施例の画像形成装置１００、定着装置２００においては、大小各種幅サイズの記録材Ｐの搬送は、記録材幅中心を基準とするいわゆる中央基準搬送でなされる。図３において、Ｏはその中央基準線（仮想線）である。Ｉはローラ２０の有効発熱領域幅、II乃至VIはそれぞれ記録材の種々の幅サイズを示すものである。IIはＡ３ノビサイズ幅、IIIはＡ４幅（縦送り）、IVはＢ４幅（縦送り）、ＶはＡ５幅（横送り）、VIはハガキ幅（縦送り）である。本実施例の装置においてはVIの幅サイズ即ちハガキ（縦送り）が最小通紙幅であり、領域ＤはこのVIに対応した領域幅である。固定のコア９２はこの最小通紙幅に対応している。また、サーミスタＴＨは領域Ｄに対応する定着ローラ部分の温度を検知する。そして、それらの記録材を連続通紙した場合の非通紙部昇温の回避に対応できるように、領域Ｄを中にした左右の通紙端部の領域Ｅにおいて、コア７２は、上記したように、記録材搬送方向に直交する方向、すなわちＹ方向で複数に分割されている。また、個々のコア７２は、コアホルダ７７（７７ａ乃至７７ｍ）に熱溶着され保持されており、ハウジング７６内に収まっている。なお、本実施例では、ホルダ７７を具備したが、ホルダ７７を廃止し、コア７２のみで本実施例のコア７２とコアホルダ７７の形状を具備してもよい。また、図１の（ｂ）に示すように、個々のホルダ７７はコア７２を保持してハウジング７６の案内手段７６１の案内によって、コア７２とコイル７１との隙間（間隙）を変化させる方向、すなわち矢印Ｐ方向に移動可能になっている。個々のコア７２が分割可動コアとしてコイル７１との隙間を変化させる方向に単独で移動可能である。ハウジング７６の案内手段７６１が、複数の分割可動コア７２の各々を所定の方向へ移動案内する案内手段である。個々のコア７２のホルダ７７に対応させてそれぞれ回転軸７８を中心に回転可動なレバー部材７５（７５ａ乃至７５ｍ）が配設されている。レバー部材７５は一方の腕部に具備させた長穴部７５ａにホルダ７７側の係合部としてのピン７７１を係合させてある。即ち、レバー部材７５とホルダ７７が長穴部７５ａとピン７７１を介して連結されている。レバー部材７５が軸７８を中心にＱ１方向へ回転すると、ホルダ７７とコア７２が案内手段７６１に沿ってＰ１方向へ移動する。また、レバー部材７５が軸７８を中心にＱ２方向へ回転すると、ホルダ７７とコア７２が案内手段７６１に沿ってＰ２方向へ移動する。このように、レバー部材７５を設けることによって、ホルダ７７とコア７２の移動距離を長くすることが可能となる。個々のレバー部材７５の他方の腕部とハウジング７６との間にはそれぞれ弾性バネで構成される付勢部材７４が張設されており、各レバー部材７５は付勢部材７４の引っ張り力により軸７８を中心にＱ１方向へ回転されるように付勢されている。そして、個々のレバー部材７５は、規制部材７３によって、レバー部材７５のＱ１方向への回転が規制されている。また、個々のレバー部材７５は規制部材７３による規制が解除されることで、付勢部材７４によってＱ１方向へ回転される。規制部材７３は左右の通紙端部の領域Ｅのコア７２にそれぞれ対応させて２つ配設されている。上記の規制部材７３が、複数の分割可動コア７２の各々の所定のＱ１方向への移動を規制する規制部材である。また、上記の付勢部材７４が複数の分割可動コア７２の各々を規制部材７３に向かって移動付勢する付勢手段である。図１の（ｂ）、図２、図３は、複数の分割可動コア７２の全てのレバー部材７５が規制部材７３によってＱ１方向への回転を規制されている状態を示している。この状態においては、複数の分割可動コア７２の全てが、コイル７１に対して所定に対向した第１の位置Ｊに位置決めされて保持されている。固定のコア９２はこのコア７２の第１の位置Ｊと同じ位置に位置決めされて保持されている。レバー部材７５の規制部材７３による規制が解除されると、レバー部材７５が付勢部材７４によってＱ１方向へ回転される。これにより、コア７２が上記の第１の位置Ｊよりもコイル７１から離れた第２の位置Ｋに移動した状態になる。図８の（ａ）は、コア７２が、図１の（ｂ）の第１の位置Ｊから、この第１の位置Ｊよりもコイル７１から離れた第２の位置Ｋに移動した状態を示している。なお、本実施例ではレバー部材７５に弾性バネで構成される付勢部材７４を取り付けているが、結果としてコア７２がＰ１方向へ動く方向であればよく、コア７２やホルダ７７へ付勢部材を取り付けてもよい。また、レバー部材７５の自重（重力）によってＱ１方向へモーメントを作用させてもよい。

左右の規制部材７３はピニオンギア８０とラック７３ｂを介して連結され、ギア８０の回転運動により、記録材搬送方向に直交する方向、すなわちＹ方向へ対称的に移動可能となっている。また、ギア８０はモータＭと駆動連結されており、モータＭの駆動力によって動作する。ホームポジションセンサ８１はフォトインタラプタであり、規制部材７３のフラグ部７３ａによって遮光されている。このときセンサ８１はＯＮ状態とする。したがって、図１の（ｂ）、図２、図３の状態においては、規制部材７３によってすべてのレバー部材７５が規制されていることになる。即ち、複数の分割可動コア７２の全てが、コイル７１に対して所定に対向した図１の（ｂ）の第１の位置Ｊに位置決めされて保持されている。そして、装置２００に導入される記録材Ｐの幅サイズに応じて左右の規制部材７３をローラ２０の長手に沿って対称的に所定に移動制御することで、複数の分割可動コア７２の規制部材７３による規制を選択的に解除する。つまり、装置２００に導入される記録材Ｐの幅サイズに応じて左右の領域Ｅにおける分割可動コア７２を第１の位置Ｊから第２の位置Ｋに移動させる個数を異ならせるのである。これにより、ローラ２０が表面温度の変化しやすい低熱容量のものであっても、また記録材の幅サイズが多種類であっても、非通紙部昇温を充分に回避できる。

上記において、個々の分割可動コア７２のホルダ７７、ピン７７１、レバー部材７５、軸７８、長穴部７５ａ、付勢部材７４、規制部材７３、ピニオンギア８０、ラック７３ｂ、モータＭ等がコア移動機構を構成している。上記の左右の規制部材７３の記録材Ｐの幅サイズに応じた移動制御を説明する。図５の（ａ）は制御系統のブロック図、（ｂ）は制御動作のフローチャートである。（ａ）に示すように、制御回路部３００は画像形成装置１００に設置されている操作部４００やホスト装置５００の記録材サイズ入力手段６００から入力した使用記録材の幅サイズに関する信号を読み取り、センサ８１の信号をもとにモータＭを制御している。（ｂ）のように、プリントジョブが開始すると、記録材サイズ入力手段６００から記録材サイズの入力値を読み取る（ステップＳ１）。すると、記録材サイズの入力値に合わせて制御回路部３００の演算により、モータＭのセンサ８１からの所定のパルス数Ｃ１を決定する（Ｓ２）。そして、制御回路部３００はセンサ８１の入力信号を読み取る。制御回路部３００は、センサ８１がＯＦＦ状態である場合には、規制部材７３がホームポジションにいないと判断する。この場合は、規制部材７３が記録材搬送方向と直交方向の中央部側に寄っているため、制御回路部３００は、規制部材７３をＹ２方向へ移動させるように、モータＭを回転させる。これにより、規制部材７３をセンサ８１がＯＮ状態になるまで戻し移動する（Ｓ３・Ｓ７）。ステップＳ３において、制御回路部３００は、センサ８１がＯＮ状態であ場合には、規制部材７３をＹ１方向へ動くように、モータＭを回転させる（Ｓ４）。そして、制御回路部３００は、センサ８１がＯＦＦへ切換わったことを認識すると（Ｓ５）、モータＭを記録材サイズの入力値に対応した所定のパルス数Ｃ１だけ駆動させて左右の規制部材７３の移動動作が終了し、プリントが開始される（Ｓ６）。

図６と図７は、記録材サイズ入力手段６００から制御回路部３００に入力した使用記録材の幅サイズに関する信号がＢ４サイズである場合における左右の規制部材７３の移動動作終了状態時を示している。この状態において、Ｂ４サイズの記録材の通紙幅よりも外側の非通紙部領域における分割可動コア７２の規制部材７３による移動規制が解除される。ホルダ７７の動作で換言すると、左右の領域Ｅにおけるホルダ７７ａ乃至７７ｅの規制部材７３による規制が解除される。ホルダ７７ｆ乃至７７ｍは規制部材７３により規制されたままである。そして、規制が解除されたホルダ７７ａ乃至７７ｅに対応するコア７２がＰ１方向へ移動して、図１の（ｂ）の第１の位置Ｊから、第１の位置Ｊよりもコア７２とコイル７１との間隙が広がった図８の（ａ）の第２の位置Ｋに移動する。また、規制部材７３により規制されたままのホルダ７７ｆ乃至７７ｍに対応するコア７２は図１の（ｂ）の第１の位置Ｊの保持されたままとなる。図７のように規制部材７３がＹ１方向へ移動が開始すると、記録材搬送方向と直交方向の端部側のレバー部材７５から規制がはずれる。すなわち、規制部材７３がローラ２０の長手方向に沿ってローラ２０の端部側から中央部側へ移動するとき、端部側の分割可動コアから規制を解除していく。このように、小サイズ通紙時に規制部材７３を中央部へ動作させることで、規制部材７３の可動範囲が記録材搬送方向と直交方向に広がらないため、省スペースで構成することができる。

規制部材７３から規制を解除されたコア７２の状態を図８の（ａ）を用いて説明する。規制部材７３の規制からはずれたレバー部材７５は、付勢部材７４によって回転軸７８を中心にＱ１の方向へ回転する。そして、フレーム７９の突き当て部Ａに当接し、レバー部材７５の位置が規制される。これに伴って、コアホルダ７７およびコア７２はハウジング７６の案内手段７６１の案内によって、Ｐ１方向へ第１の位置Ｊから第２の位置Ｋへ移動して、コア７２とコイル７１との間隙が広がることになる。したがって、図６、図７、図８の（ａ）に示すような状態においては、Ｂ４記録材Ｐの非通紙部に対応するコア７２はコイル７１との距離が離れている。そのため、コイル７１の周りにできるコア７２及び誘導発熱体からなる磁気回路の効率が落ちて対応する定着ローラ部分の発熱量が低下する。すなわち、熱容量の低い定着ローラを用いた定着装置で、記録材のサイズが多種類であっても、非通紙部昇温が充分に回避され、その結果、コア７２やコイル７１の異常昇温も回避される。また、逆に、規制部材７３をＹ２方向へ動かす際、すなわちホームポジションへ戻す際、図８の（ｂ）に示すように、規制部材７３の先端部７３９がレバー部材７５の斜面７５９と接触し、レバー部材７５を図８の（ａ）に示すＱ２方向へ回転させる。このとき、ホルダ７７およびコア７２はＰ２方向へ動作する。すなわち、図８の（ａ）の断面で示す状態は図１の（ｂ）に示す状態へと移行して、コア７２は第２の位置Ｋから第１の位置Ｊに移動される。なお、本実施例は記録材通紙が中央基準であって、ピニオンギア８０が両端部の２つの規制部材７３と連結しているが、記録材通紙が片側基準のものであれば、ピニオンギア８０が片側１つの規制部材７３と連結し、片側のみコアを移動させる機構であってもよい。

［実施例２］：図９、図１０、図１２（ａ）は本実施例における定着装置２００の斜視図、上視図、断面図である。本実施例２の定着装置２００において、ＩＨ部の基本構成、動作、非通紙部状態は、実施例１の定着装置２００と同様であるため、再度の説明を省略する。本実施例の定着装置２００においては発熱領域の発熱効率を向上させる目的で、ローラ２０に対するコイル７１とコア７２の位置を精度よく配置させる。そのために、図９に示すように、ローラ２０を支持する軸受ハウジング８３とコイル７１とコア７２を保持しているハウジング７６が当接し、位置決めされている。ハウジング７６はフレーム７９と結合されており、フレーム７９は規制部材７３を支持している。実施例１のようなコア移動機構を用いた場合、ローラ２０からコア７２までの位置は、ローラ２０→軸受ハウジング８３→ハウジング７６→フレーム７９→規制部材７３→リンク部材７７→コアホルダ７７→コア７２と多くの部品経路で成立する。そのため、部品精度がつみ上がり、結果として位置精度が低下する可能性がある。こうなると、図１０のようにコア移動機構部である領域Ｅに対応するローラ２０を発熱させる場合、発熱効率が低下するばかりでなく、領域Ｅにおける各々のコア７２の相対位置がずれてしまい、記録材搬送方向と直交する方向で温度ムラが生じてしまう場合がある。そこで、本実施例２においては、領域Ｅにおいて図１２（ａ）に示すようなコア移動機構を設けた。８４は第２の付勢部材であり、片側はコアホルダ７７に当接している。また、８５はジョイント部材であり、第２の付勢部材８４の片側に当接し、レバー部材７５の長穴に連結部８５ａが連結されている。第２の付勢部材８４は圧縮バネであり、ホルダ７７とジョイント部材８５を互い離す方向へ付勢している。したがって、コアホルダ７７に保持されたコア７２は、ハウジング７６の位置決め部７６ａに突き当たって、位置が決まる。このとき、ローラ２０からコア７２までの位置は、ローラ２０→軸受ハウジング８３→ハウジング７６→コア７２と少ない部品経路で成立する。本構成によって、長手の方向コア位置決め部を統一することができてコアの位置精度が向上し、画像均一性がより向上する。即ち、発熱効率が向上するとともに、記録材搬送方向と直交する方向で温度ムラを防止することができる。図１１、図１２（ｂ）は、本実施例のコア移動手段が移動した後の定着装置の上視図、断面図である。図１１は、記録材サイズ入力手段６００の信号からＢ４サイズと認識した際の、非通紙部領域のコア移動後の状態を示している。図１２（ｂ）に示すように、規制部材７３の規制からはずれたレバー部材７５は、付勢部材７４によって回転軸７８を中心にＱ１の方向へ回転する。そして、フレーム７９の突き当て部Ａに当接し、レバー部材７５の位置が規制される。これに伴って、ジョイント部材８５もＰ１方向へ移動する。そして、ジョイント部材８５のＰ１方向への移動に伴って、ジョイント部材８５の面８５１にホルダ７７の面７７２が当接し、ホルダ７７、すなわちコア７２もＰ１方向へと移動することになり、コア７２とコイル７１の間隔を広げることが可能となる。つまり、規制部材７３の規制からはずれたコア７２は、図１２の（ａ）の第１の位置Ｊから、（ｂ）の第２の位置Ｋへ移動する。したがって、図１１、図１２の（ｂ）に示すような状態においては、コイル７１とコア７２の距離が離れているため、コイル７１の周りにできるコア７２及び誘導発熱体からなる磁気回路の効率が落ちて対応する定着ローラ部分の発熱量が低下する。すなわち、熱容量の低い定着ローラを用いた定着装置で、記録材のサイズが多種類であっても、非通紙部昇温が充分に回避され、その結果、コア７２やコイル７１の異常昇温も回避される。

［その他の事項］：１）加熱回転体２０及び加圧回転体２２はローラ体に限られず、エンドレスのベルト体にすることもできる。２）加熱回転体２０の内側に磁束発生手段を配置した内部加熱型の装置構成にすることも可能である。３）画像形成装置・定着装置は記録材の通紙を片側通紙基準で行う構成であってもよい。４）記録材サイズ入力手段６００は給紙部から定着装置２００に至る記録材搬送路中に設けた記録材サイズ検知手段であってもよい。５）本発明の像加熱装置は実施例の画像加熱定着装置としてばかりではなく、その他、例えば、画像を担持した記録材を加熱して光沢等の表面性を改質する像加熱装置、仮定着する像加熱装置等としても使用できる。また、インクジェット方式などの、染料や顔料を含む液体により画像形成を行う画像形成装置においてインクを速く乾かすため像加熱装置等としても使用できる。６）記録材Ｐに対する画像ｔの形成プロセスは転写式電子写真プロセスに限られるものではないことは勿論である。静電記録・磁気記録などの他の画像形成プロセスであってもよい。

２００・・定着装置（像加熱装置）、２０・・加熱回転体、７０・・磁束発生手段、７１・・励磁コイル、７２・・磁性体コア（複数の分割可動コア）、Ｐ・・記録材、ｔ・・画像

Claims

画像を担持して搬送される記録材を加熱回転体の熱により加熱する像加熱装置において、
磁束の作用により電磁誘導発熱する前記加熱回転体と、
磁束を発生させる励磁コイルと、前記加熱回転体の外部にその長手方向に沿って並べて配設されており、かつ、前記励磁コイルとの隙間を変化させる方向に個々に移動可能な複数の磁性コアと、を有する磁束発生手段と、
前記複数の磁性コアの各々を前記隙間を変化させる方向へ移動案内する案内手段と、
前記複数の磁性コアの各々の前記隙間を変化させる方向への移動を規制する、前記加熱回転体の長手方向に沿って移動可能な規制部材と、
前記複数の磁性コアの各々を前記規制部材側へ向かって移動付勢する付勢手段と、
を有し、
前記規制部材は、装置に導入される記録材の幅サイズに応じて移動することで、前記移動を規制する磁性コアの個数を前記幅サイズに応じて異ならせることを特徴とする像加熱装置。
前記規制部材は前記加熱回転体の長手方向に沿って前記加熱回転体の端部側から中央部側へ移動するとき、前記複数の磁性コアのうち前記端部側の磁性コアから規制を解除していくことを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
前記複数の磁性コアの各々に連結したレバー部材を有し、前記レバー部材は前記規制部材に動きを規制されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の像加熱装置。
前記複数の磁性コアの各々の位置決めを行う位置決め部と、前記複数の磁性コアの各々を前記規制部材から引き離す方向へ付勢する第２の付勢部材とを有し、前記複数の磁性コアの各々は前記第２の付勢部材によって前記位置決め部へ付勢されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の像加熱装置。
前記複数の磁性コアの各々は、前記励磁コイルに対して所定に対向した第１の位置とこの第１の位置よりも前記励磁コイルから離れた第２の位置とに移動可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の像加熱装置。