JP2009199016A - 加熱定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の大型化を招くことなく定着部材の過熱を防止する加熱定着装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】ＩＨ方式の加熱定着装置１４０において、定着ローラ１４１と励磁コイル２０１との間に、複数の磁束遮蔽板２０４がそれぞれ定着ローラ１４１の回転軸に平行な回転軸を中心として回動自在に支架される。磁束遮蔽板２０４は定着装置１４０に通紙される用紙のサイズに応じて回動され、励磁コイル２０１が発生する磁束を遮蔽することによって、定着ローラ１４１の非通紙部が過熱するのを防止する。
【選択図】図２

Description

本発明は、加熱定着装置及び画像形成装置に関し、特に、ＩＨ方式の定着装置における定着部材の過熱に起因する不具合の解消と定着装置の小型化とを両立する技術に関する。

近年、環境問題やコスト低減といった観点から省電力を目的として、画像形成装置の加熱定着装置としてＩＨヒータが用いられるようになってきた。ＩＨヒータは励磁コイルによって低熱容量の定着部材（ベルトやローラ）を電磁誘導加熱する。このようにすれば、ウォーミングアップに要する時間を短縮することができる。

しかしながら、低熱容量の定着部材は熱伝導速度が小さいので、小サイズ紙を連続通紙すると、定着部材の用紙が通過しない箇所が過熱する（例えば、２６０℃以上）。この状態で大サイズ紙を通紙すると、トナーの過溶融による高温オフセットや光沢ムラが発生する。また、定着部材が更に過熱すると、定着ローラや加圧ローラを被覆するＰＦＡ（Tetra fluoro ethylene-perfluoro alkylvinyl ether copolymer）チューブ等の溶融、破壊を招くことにもなる。

このような問題に対して、例えば、加熱ローラ内に磁性部材や磁束減衰コイル、磁束遮蔽板を挿脱することによって磁束密度を調整する技術が提案されている。このようにすれば、定着部材の小サイズ紙が通過しない箇所における電磁誘導加熱を低減することができるので、当該箇所の過熱による不具合を解消することができる。
特開平９−１７１８８９号公報 特開平１０−７４００９号公報

しかしながら、加熱ローラ内に磁性部材等を挿脱するためには磁性部材等が移動するための空間や磁性部材等を移動させるための駆動源が必要になるため、装置の大型化が不可避であり、製造コストが増大する、という問題がある。

本発明は、上述のような問題に鑑みて為されたものであって、装置の大型化を招くことなく定着部材の過熱を防止する加熱定着装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る加熱定着装置は、励磁コイルにて電磁誘導加熱された定着部材上を通紙される記録シートにトナー像を加熱定着する加熱定着装置であって、励磁コイルと定着部材の間隙の、記録シートのサイズによって通紙範囲と非通紙範囲との何れともなりうる部分に、複数の小幅で長尺状の磁性体板が、長手方向を通紙方向と直交する方向に向けた状態で回転自在に、かつ回転時に互いに干渉しない間隔をもたせた状態で配されてなることを特徴とする。

特に、前記磁性体板を回転駆動する回転駆動手段と、通紙する記録シートのサイズが大きいほど隣り合う磁性体板の間隔が大きくなり、通紙する記録シートのサイズが小さいほど磁性体板の間隔が小さくなるように回転駆動手段を制御する制御手段と、を備えれば、励磁コイルが発生する磁束の定着部材の非通紙部における密度を複数の磁性体板にて低下させるので、装置の大型化を招くことなく定着部材の過熱を防止することができる。

また、本発明に係る加熱定着装置は、磁性体板がその長手方向について、一端から他端に近づくにつれて幅が小さくなり、より幅が小さい端部が定着部材の中央へ向くように配されることを特徴とする。このようにすれば、非通紙部を過熱しない程度に加熱して、通紙部の温度分布を均一化することによって、定着ムラによる画質低下を防止することができる。

また、定着部材の温度を計測するセンサを備え、前記制御手段は、通紙する記録シートのサイズが同じであっても、定着部材の温度が低いほど磁性体板間の隙間が大きくなり、定着部材の温度が高いほど磁性体板間の隙間が小さくなるように、回転駆動手段を制御し、或いは、連続通紙枚数を計数するカウンタを備え、前記制御手段は、連続通紙枚数に応じて磁性体板を回転させるように、回転駆動手段を制御すれば、更に、確実に定着部材の過熱を防止することができる。

本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る加熱定着装置を備えることを特徴とする。このようにすれば、装置の大型化を招くことなく定着部材の過熱を防止することができる。

以下、本発明に係る加熱定着装置及び画像形成装置の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

［１］ 画像形成装置の構成
先ず、本実施の形態に係る画像形成装置の構成について説明する。

図１は、本実施の形態に係る画像形成装置の主要な構成を示す図である。図１に示されるように、画像形成装置１は所謂タンデム方式の画像形成装置であって、作像ユニット１００Ｃ〜１００Ｋ、制御ユニット１１０、中間転写ベルト１２０、二次転写ローラ１２１、給紙ユニット１３０、定着ユニット１４０及び排紙トレイ１５０を備えている。

作像ユニット１００Ｃ〜１００Ｋはそれぞれシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）のトナー像を形成して、中間転写ベルト１２０上に転写する。作像ユニット１００Ｃ〜１００Ｋは何れも同様の構成を備えているので、作像ユニット１００Ｋを例にとって説明する。

作像ユニット１００Ｋは感光体ドラム１０１、帯電器１０２、露光器１０３、現像器１０４及び一次転写ローラ１０５を備えている。感光体ドラム１０１はその外周面上が感光体となっており、不図示の駆動モータによって矢印方向に回転駆動される。

帯電器１０２は感光体ドラム１０１の表面を一様に帯電させる。露光器１０３は半導体レーザを備えており、制御ユニット１１０の制御の下、感光体ドラム１０１の外周面をレーザビームにて露光して、静電潜像を形成する。

現像器１０４は、感光体ドラム１０１の外周面上にトナーを供給することによって、静電潜像を顕像化してトナー像とする。一次転写ローラ１０５は、感光体ドラム１０１の外周面上に形成されたトナー像を中間転写ベルト１２０上に転写する（一次転写）。一次転写後に感光体ドラム１０１上に残留するトナーは不図示のクリーナにて除去される。

同様の処理が作像ユニット１００Ｃ〜１００Ｙによっても実行され、中間転写ベルト１２０上でトナー像が重なり合うようにタイミングを合わせて、トナー像が順次、一次転写される。なお、現像器１０４内に保持されるトナーが所定量以下となった場合には、それぞれ不図示のトナーボトルからトナーが補給される。

作像ユニット１００Ｃ〜１００Ｙとトナーボトルとは何れも交換可能である。また、作像ユニット１００Ｃ〜１００ＹとトナーボトルにはそれぞれＩＣチップが搭載されている。画像形成装置１は、ＩＣチップと有線又は無線通信することによって、作像ユニット１００Ｃ〜１００Ｙやトナーボトルの装着状態や交換状態を検出する。

中間転写ベルト１２０は、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）等からなる。中間転写ベルト１２０はテンションローラにて適度な張力を与えられ、駆動ローラにて循環駆動される。これによって、中間転写ベルト１２０はトナー像を二次転写位置まで搬送する。

給紙ユニット１３０は給紙カセットに収納された記録シートＰをピックアップローラにて１枚ずつ取り上げて、二次転写位置へ向けて搬出する。二次転写ローラ１２１は中間転写ベルト１２０上のトナー像を記録シートＰ上に転写する。二次転写後に中間転写ベルト１２０上に残留するトナーは、クリーナブレードにて掻き取られ、廃トナーボックスに収納される。

定着ユニット１４０は定着ローラ１４１と加圧ローラ１４２とを備えている。定着ローラ１４１は不図示のヒータにて加熱され、記録シートＰ上のトナーを溶融する。加圧ローラ１４２は記録シートＰを定着ローラ１４１とで挟むことによって、溶融したトナーを記録シートＰに圧着する。記録シートＰは、その後、排紙トレイ１５０に排出される。

［２］ 定着装置１４０の構成
次に、定着装置１４０の構成について説明する。

図２は、定着装置１４０の主要な構成を示す図である。図２に示されるように、定着装置１４０はＩＨ方式の加熱定着装置であって、定着ローラ１４１、加圧ローラ１４２、励磁コイル２０１、フェライトコア２０２、裾コア２０３、磁束遮蔽板２０４及び非接触サーミスタ２０５を備えている。

定着ローラ１４１はＳＵＳ（Stainless Used Steel）製の芯金１４１ａの外周面を厚さ１０ｍｍのシリコーンスポンジ層１４１ｂにて被覆した直径４０ｍｍ（以下、直径ＲｍｍをφＲと表わす。）、ローラ幅（回転軸方向の長さ）３２０ｍｍのローラである。シリコーンスポンジ層１４１ｂの外周面は更に加熱ベルト１４１ｃにて被覆されている。

加熱ベルト１４１ｃはＮｉベルト上に耐熱弾性層と耐熱離型層とが順次積層されてなる。Ｎｉベルトの厚さは４０μｍである。耐熱弾性層はシリコーンゴムからなり、厚さ２００μｍである。また、耐熱離型層は厚さ３０μｍのＰＦＡチューブであって、加熱ベルト１４１ｃの表面にトナー等が付着するのを防止する。

励磁コイル２０１はφ０．１５ｍｍの銅線を１１４本束ねたリッツ線を定着ローラ１４１の軸方向に１０ターン巻き回してなる。励磁コイル２０１は交流電流を通電されると周囲に磁束を発生させる。

フェライトコア２０２はＭｎＺｎ系フェライトからなり、励磁コイル２０１を挟んで定着ローラ１４１に対向配置されている。フェライトコア２０２は励磁コイル２０１が発生させた磁束が加熱ベルト１４１ｃを通過するように設けられている。裾コア２０３もまたＭｎＺｎ系フェライトからなり、フェライトコア２０２の端部から漏洩する磁束が加熱ベルト１４１ｃを通過するように向きづける。

加圧ローラ１４２は芯金１４２ａ上に耐熱弾性層１４２ｂ、耐熱離型層１４２ｃが順次被覆されてなる。芯金１４２ａはＳＴＫＭ（Carbon steel Tubes for Machine Structural Purpose）からなるφ３５の鉄パイプである。耐熱弾性層１４２ｂはシリコーンスポンジ層上にシリコーンゴム層が積層された２層構造を有する。また、耐熱離型層１４２ｃはＰＦＡチューブからなる。

加圧ローラ１４２は定着ローラ１４１に約５００Ｎの圧接力にて押し付けられており、用紙搬送方向に約１２ｍｍの幅を有する定着ニップ部が確保されている。定着ローラ１４１と加圧ローラ１４２とは定着時には常時回転駆動される。

磁束遮蔽板２０４は高透磁率で固有抵抗の大きいフェライトからなり、励磁コイル２０１が発生させる磁束を遮蔽することによって加熱ベルト１４１ｃ上における磁束密度を制御する。非接触サーミスタ２０５は加熱ベルト１４１ｃの温度を計測する。この計測結果に基づいて、定着時には加熱ベルト１４１ｃの温度が約１８０℃に温度調整される。

［３］ 磁束遮蔽板２０４
次に、磁束遮蔽板２０４について説明する。

図２に示すように、磁束遮蔽板２０４は定着ローラ１４１の回転軸を中心とする中心角が約１１５°の範囲に、定着ローラ１４１の外周面に沿って配設されている。磁束遮蔽板２０４は定着ローラ１４の両端から回転軸方向における中央部に向かい、当該回転軸に沿って１０枚ずつ配設されている。磁束遮蔽板２０４はそれぞれ定着ローラの回転軸に平行な回転軸について回動自在に支持されている。

図３は、磁束遮蔽板２０４の形状を示す図である。図３に示されるように、磁束遮蔽板２０４は平面視において略台形状をしており、長手方向の大きさが４０ｍｍである。また、幅は大きい方が８ｍｍ、小さい方が３ｍｍとなっており、大幅端から長手方向に１０ｍｍの位置から小幅端まで一定の割合で縮幅している。

磁束遮蔽板２０４の大幅端にはピン３０１と回転支軸３０２とが固定されており、次に述べる駆動機構により磁束遮蔽板２０４が回転駆動される。

［４］ 磁束遮蔽板２０４の駆動機構
次に、磁束遮蔽板２０４の駆動機構について説明する。磁束遮蔽板２０４は５枚ずつ４つの駆動機構にて駆動される。４つの駆動機構は何れも共通の構造を備えているので、ここでは１つの駆動機構についてのみ説明する。

図４は、磁束遮蔽板２０４の駆動機構を示す図であって、（ａ）は大サイズ紙通紙時の姿勢を示し、（ｂ）は小サイズ紙通紙時の姿勢を示す。なお、図４においては、図面の見易さを考慮して、３枚の磁束遮蔽板２０４を駆動する構成が示されているが、５枚の磁束遮蔽板２０４を駆動する場合であっても駆動機構の構成は概ね同様である。

図４に示されるように、磁束遮蔽板２０４の駆動機構４は駆動モータ４０１、駆動クランク４０２及びレバー４０３からなっている。図４に示されるように、駆動モータ４０１は所謂ステッピングモータであって、駆動クランク４０２を軸支する。駆動クランク４０２は一端を駆動モータ４０１に軸支され、他端にはピン４０２ａが固定されている。

レバー４０３にはガイド溝４０３ａ、４０３ｂが設けられている。駆動クランク４０２のピン４０２ａは、駆動モータ４０１が駆動クランク４０２を回転させるとガイド溝４０３ｂに沿って移動し、レバー４０３を移動させる。

磁束遮蔽板２０４の回転支軸３０２は何れもホルダー（図示省略）に軸支される。また、磁束遮蔽板２０４のピン３０１はそれぞれ対応するガイド溝４０３ａに沿って移動する。

したがって、駆動モータ４０１が駆動クランク４０２を回転させると、レバー４０３が移動し、ピン３０１がガイド溝４０３ａに沿って移動させられる。一方、磁束遮蔽板２０４の回転支軸３０２は移動せず、ピン３０１と回転支軸３０２の位置関係が変更されることによって、磁束遮蔽板２０４が回転駆動される。

なお、この場合において、磁束遮蔽板２０４は駆動モータ４０１に入力されるパルス数に応じた角度だけ回転する。すなわち、駆動モード４０１の入力パルス数によって磁束遮蔽板２０４の姿勢が制御される。

［４］ 磁束遮蔽板２０４の姿勢制御
次に、磁束遮蔽板２０４の姿勢制御について説明する。

磁束遮蔽板２０４は、定着ニップに通紙される用紙Ｓの幅、すなわち、定着ローラ１４１の回転軸方向の大きさに応じて姿勢を変化させることによって、加熱ベルト１４１ｃ上の磁束密度の分布を調整する。

（１） 大サイズ紙の通紙時
大サイズ紙を通紙する場合の磁束遮蔽板２０４の姿勢制御について説明する。ここで大サイズ紙とは定着ローラ１４１の回転軸方向全域を通過するサイズの用紙をいい、例えば、Ａ４ヨコである。

図２に示されるように、大サイズ紙を通紙する際、磁束遮蔽板２０４はそれぞれ主面が定着ローラ１４１の半径方向に平行になるように姿勢制御される。言い換えると、磁束遮蔽板２０４はその主面を含む面が定着ローラ１４１の直近の外周面に直交するように姿勢制御される。

磁束遮蔽板２０４がこのような姿勢をとれば、励磁コイル２０１が発生させる磁束が遮蔽されないので、加熱ベルト１４１ｃの全域を電磁誘導加熱することができる。

図５は、大サイズ紙の通紙位置と磁束遮蔽板２０４との位置関係を示す図である。大サイズ紙の通紙位置と磁束遮蔽板２０４との位置関係は定着ローラ１４１の何れの端部においても同様なので、図５においては定着ローラ１４１の一方の端部についてのみ当該関係が示めされている。

図５に示されるように、大サイズ紙５０１を通紙する際には磁束遮蔽板２０４が磁束を遮蔽しないので、定着ローラ１４１はその回転軸方向の全域にわたって電磁誘導加熱される。これによって、大サイズ紙５０１の全幅に渡って加熱定着がなされる。

（２） 小サイズ紙の通紙時
次に、小サイズ紙を通紙する場合の磁束遮蔽板２０４の姿勢制御について説明する。ここで小サイズ紙とは定着ローラ１４１の回転軸方向の中央部分のみを通過するサイズの用紙をいい、例えば、Ａ４タテである。

図６は、小サイズ紙の通紙時の定着装置１４０の状態を示す図である。図６に示されるように、小サイズ紙を通紙する際、磁束遮蔽板２０４はそれぞれ主面が定着ローラ１４１の半径方向に直交するように姿勢制御される。言い換えると、磁束遮蔽板２０４はその主面を含む面が定着ローラ１４１の直近の外周面の接線方向に平行になるように姿勢制御される。

磁束遮蔽板２０４がこのような姿勢をとれば、励磁コイル２０１が発生させる磁束が遮蔽される。このため、励磁コイル２０１から見て、定着ローラ１４１の磁束遮蔽板２０４直下の領域では、電磁誘導加熱が制限される。

なお、上述のように、磁束遮蔽板２０４は台形形状をしており、定着ローラ１４１の中央に近づくにつれて縮幅する。電磁誘導加熱が制限される程度は、磁束遮蔽板２０４の幅が小さいほど小さくなるので、定着ローラ１４１の回転軸方向端部から中央に近づくに従って、電磁誘導加熱によって高く昇温される。これによって、非通紙部温度が２２０℃以下に抑制される。

図７は、小サイズ紙の通紙位置と磁束遮蔽板２０４との位置関係を示す図である。小サイズ紙の通紙位置と磁束遮蔽板２０４との位置関係もまた定着ローラ１４１の何れの端部においても同様なので、図７においても、図５と同様に、定着ローラ１４１の一方の端部についてのみ当該関係が示めされている。

図７に示されるように、小サイズ紙７０１を通紙する際には磁束遮蔽板２０４が磁束を遮蔽するので、定着ローラ１４１は主に小サイズ紙７０１の通紙位置を電磁誘導加熱される。これによって、小サイズ紙７０１の非通紙位置が過熱するのが防止される。

（３） 中サイズ紙の通紙時
次に、中サイズ紙を通紙する場合の磁束遮蔽板２０４の姿勢制御について説明する。ここで中サイズ紙とは大サイズ紙と小サイズ紙の中間のサイズの用紙をいい、例えば、Ｂ５ヨコである。

中サイズ紙を通紙する際、磁束遮蔽板２０４はそれぞれ大サイズ紙を通紙する場合の姿勢と小サイズ紙を通紙する場合の姿勢の中間の姿勢になるように姿勢制御される。

図８は、中サイズ紙の通紙位置と磁束遮蔽板２０４との位置関係を示す図である。図８においても定着ローラ１４１の一方の端部についてのみ通紙位置と磁束遮蔽板２０４との位置関係が示めされている。

図８に示されるように、中サイズ紙８０１を通紙する際には磁束遮蔽板２０４が磁束を部分的にしか遮蔽しないので、定着ローラ１４１はその回転軸方向の全域にわたって電磁誘導加熱される。しかし、磁束遮蔽板２０４の直下においては、磁束遮蔽板２０４の幅に応じて定着ローラ１４１の電磁誘導加熱が制限される。

これによって、中サイズ紙８０１の全幅に渡って加熱定着がなされると同時に、中サイズ紙８０１の非通紙部分の過熱を防止することができる。

なお、磁束遮蔽板２０４の姿勢（角度）を調整することによって、Ｂ５ヨコ以外の中サイズ紙についても適切な加熱定着を実行すると同時に、定着ローラ１４１の非通紙部分の加熱を防止することができる。

［５］ 制御部１１０
次に、制御部１１０について説明する。

（１）制御部１１０の構成
先ず、制御部１１０の構成について説明する。

図９は、制御部１１０の構成を示す図である。図９に示されるように、制御部１１０はＣＰＵ（Central Processing Unit）９０１、ＲＡＭ（Random Access Memory）９０２、ＲＯＭ（Read Only Memory）９０３、操作パネル９０４、ＮＩＣ（Network Interface Card）９０５及びＩ／Ｏ（Input/Output）コントローラ９０６が内部バス９０７にて接続されてなる。

また、Ｉ／Ｏコントローラ９０６には専用バス９０８を介して定着ローラ駆動モータ９０９、磁束遮蔽板駆動モータ９１０及びＩＨインバータ９１１が接続されている。

ＣＰＵ９０１は不揮発性メモリであるＲＯＭ９０３に格納されている制御プログラムをＲＡＭ９０２に読み出して実行する。ＣＰＵ９０１は操作パネル９０４やＮＩＣ９０５にてプリントジョブを受け付ける。

ＣＰＵ９０１はＩ／Ｏコントローラ９０６を介して定着ローラ駆動モータ９０９、磁束遮蔽板駆動モード９１０及びＩＨインバータ９１１を制御して、定着ローラ１４１を回転駆動し、磁束遮蔽板２０４の角度を調整し、定着ローラ１４１の温度を調節する。

（２）制御部１１０の動作
次に、制御部１１０の動作について説明する。

図１０は、制御部１１０の動作を示すフローチャートである。図１０に示されるように、制御部１１０は、先ず、操作パネル９０４やＮＩＣ９０５にてプリントジョブを受け付けると（Ｓ１００１）、当該プリントジョブにて指定された用紙サイズを参照する（Ｓ１００２）。

そして、用紙サイズがＡ４ヨコならば（Ｓ１００３：Ｙｅｓ）、Ａ４ヨコに合わせて磁束遮蔽板２０４の回転角を決定する（Ｓ１００４）。また、用紙サイズがＢ５ヨコならば（Ｓ１００５：Ｙｅｓ）、Ｂ５ヨコに合わせて磁束遮蔽板２０４の回転角を決定する（Ｓ１００６）。用紙サイズがＡ４タテならば（Ｓ１００７：Ｙｅｓ）、Ａ４タテに合わせて磁束遮蔽板２０４の回転角を決定する（Ｓ１００８）。

用紙サイズに合わせて回転角を決定したら、当該回転角の位置に磁束遮蔽板２０４を回転させ（Ｓ１００９）、ＩＨインバータ９１１を制御して励磁コイル２０１から磁束を発生させることによって定着ローラ１４１を加熱しながら（Ｓ１０１０）、用紙にトナー像を加熱定着する（Ｓ１０１１）。

なお、プリントジョブにて指定された用紙サイズがＡ４ヨコでもＢ５ヨコでも、或いはＡ４タテでもない場合には、操作パネル９０４にて用紙サイズエラーを通知する（Ｓ１０１２）。また、この用紙サイズエラーをログに記録しても良い。

［６］ 変形例
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明が上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例を実施することができる。

（１） 上記実施の形態においては、プリントジョブにて指定された用紙のサイズに応じて、磁束遮蔽板２０４の姿勢（角度）を調整する場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて、或いはこれと共に以下のようにしても良い。

すなわち、用紙サイズが大サイズ以外である場合に、定着ローラ１４１の非通紙部の温度を非接触サーミスタ２０５にて検出し、検出温度に応じて磁束遮蔽板２０４の姿勢を調整しても良い。図１１は、定着ローラ温度に基づく磁束遮蔽板の姿勢制御を示すフローチャートである。図１１に示されるように、制御部１１０は印刷処理を開始したら、非接触サーミスタ２０５にて定着ローラ１４１の温度を測定する（Ｓ１１０１）。

定着ローラ１４１の温度が所定の上限温度よりも高ければ（Ｓ１１０２：Ｙｅｓ）、磁束遮蔽板２０４を定着ローラ１４１の外周面に対して少し寝かせることにより磁束の遮蔽を強めて、電磁誘導加熱を抑える（Ｓ１１０３）。定着ローラ１４１の温度が所定の下限温度よりも低ければ（Ｓ１１０４：Ｙｅｓ）、磁束遮蔽板２０４を定着ローラ１４１の外周面に対して少し立てることにより磁束の遮蔽を弱めて、電磁誘導加熱を強める（Ｓ１１０５）。

定着ローラ１４１の温度が上限温度と下限温度の間にある場合は（Ｓ１１０４：Ｎｏ）、用紙サイズに合わせた角度に磁束遮蔽板２０４を姿勢制御する（Ｓ１１０６）。その後、印刷処理が終了したか否かを確認して、印刷処理が終了していないければ（Ｓ１１０７：Ｎｏ）、ステップＳ１１０１へ進み、上記の処理を繰り返す。

また、非通紙部の温度上昇は連続通紙枚数（連続印刷枚数）に応じて変化することから、連続通紙枚数に応じて磁束遮蔽板２０４の姿勢を調整しても良い。図１２は、連続通紙枚数に基づく磁束遮蔽板の姿勢制御を示すフローチャートである。図１２に示されるように、制御部１１０は、先ず、プリントジョブにて指定された用紙サイズに合わせた角度に磁束遮蔽板２０４を姿勢制御する（Ｓ１２０１）。

次に、制御部１１０は連続印字枚数を計数するための変数Ｎの値をゼロに初期化する（Ｓ１２０２）。その後、当該プリントジョブに従って、１枚印刷する毎に（Ｓ１２０３：Ｙｅｓ）、変数Ｎの値を１ずつ増加させる（Ｓ１２０４）。そして、変数Ｎの値が１００になったら（Ｓ１２０５：Ｙｅｓ）、磁束遮蔽板２０４を用紙サイズに合わせた角度から所定角度だけ定着ローラ１４１に対して寝かせる（１２０６）。

これによって、磁束の遮蔽が強められ、電磁誘導加熱が抑えられるので、定着ローラ１４１が過熱するのが防止される。その後、当該プリントジョブに従った印刷処理が終了したら（Ｓ１２０７：Ｙｅｓ）、上記の処理を終了する。

連続通紙枚数が１００枚を超えると定着ローラ１４１が過熱することが予め分かっている場合には上記のようにすることによって、非接触サーモスタットを用いて測温しなくても、磁束遮蔽板２０４を適切に姿勢制御することができる。

この場合において、磁束遮蔽板２０４を姿勢制御する連続通紙枚数は１００枚以外の枚数であっても良い。また、１００枚と２００枚との２段階で姿勢制御するなど、多段階で磁束遮蔽板２０４を姿勢制御しても良い。このように、連続通紙枚数から定着ローラ１４１の温度を推定することによっても、磁束遮蔽板を適切に姿勢制御することができる。

（２） 上記実施の形態においては、磁束遮蔽板２０４の駆動機構としてクランク４０２とレバー４０３とを用いる場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて、ワイヤやリンクを用いた駆動機構等、他の駆動機構を用いて磁束遮蔽板２０４を回転駆動しても良い。

駆動機構の如何に関わらず。本発明によれば、磁束遮蔽板２０４を定着ローラ１４１の回転軸方向にスライドさせることなく、磁束遮蔽板２０４を回転させるのみなので、非通紙部の過熱を防止するために定着装置が大型化するのを防止することができる。

（３） 上記実施の形態においては、磁束遮蔽板２０４として平面視台形形状のフェライト板を定着ローラ１４１の一端に１０枚、全部で２０枚用いる場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、他の形状の部材を用いても良い。

また、高透磁率で固有抵抗が大きい材料であれば、フェライト以外の材料を用いても良い。また、磁束遮蔽板の枚数を１０枚以外の枚数としても良い。何れの場合も本発明の効果を得ることができる。

（４） 上記実施の形態においては、大サイズ紙の大きさをＡ４ヨコとする場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、大サイズ紙の大きさをＡ４ヨコよりも大きくしても良いし、逆に小さくしても良い。何れにせよ、大サイズ紙の大きさは定着ローラ１４１の回転軸方向の長さによって決定するのが望ましい。

また、同様に、小サイズ紙の大きさはＡ４タテに限定されず、Ａ４タテよりも大きくても良いし、逆に葉書サイズ等、Ａ４タテよりも小さくても良い。ただし、小サイズ紙の大きさに応じて磁束遮蔽板２０４の長さを決定すべきである。大サイズ紙や小サイズ紙の大きさに関わらず、本発明の効果を得ることができる。

（５） 上記実施の形態においては、定着ローラ１４１の回転軸方向中央を用紙が通過するセンター通紙の場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、定着ローラ１４１の片側を基準として用紙を通過させても良い。

片側基準で通紙する場合には、定着ローラ１４１の通紙基準となる側とは反対側のみに磁束遮蔽板２０４を設ければ良いので、更に省スペース化を図ることができると共に、部品点数を減らして材料コストを下げ、組み立ての手間を省き、工期を短縮することができる。

（６） 上記実施の形態においては特に言及しなかったが、本明細書において画像形成装置とはプリンタ、複写機、ファクシミリ装置、或いはこれらの機能を備えた複合機等であって、ＩＨ方式の定着装置を備え、これによってトナー像を記録シートに定着するものをいうものとする。

本発明に係る加熱定着装置及び画像形成装置は、ＩＨ方式の定着装置における定着部材の過熱に起因する不具合の解消と定着装置の小型化とを両立する技術として有用である。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の主要な構成を示す図である。 定着装置１４０の主要な構成を示す図である。 磁束遮蔽板２０４の形状を示す図である。 磁束遮蔽板２０４の駆動機構を示す図であって、（ａ）は大サイズ紙通紙時の姿勢を示し、（ｂ）は小サイズ紙通紙時の姿勢を示す。 大サイズ紙の通紙位置と磁束遮蔽板２０４との位置関係を示す図である。 小サイズ紙の通紙時の定着装置１４０の状態を示す図である。 小サイズ紙の通紙位置と磁束遮蔽板２０４との位置関係を示す図である。 中サイズ紙の通紙位置と磁束遮蔽板２０４との位置関係を示す図である。 制御部１１０の構成を示す図である。 制御部１１０の動作を示すフローチャートである。 定着ローラ温度に基づく磁束遮蔽板の姿勢制御を示すフローチャートである。 連続通紙枚数に基づく磁束遮蔽板の姿勢制御を示すフローチャートである。

符号の説明

１………………………画像形成装置
１４０…………………定着ユニット
１４１…………………定着ローラ
１４２…………………加圧ローラ
２０１…………………励磁コイル
２０２…………………フェライトコア
２０３…………………裾コア
２０４…………………磁束遮蔽板
２０５…………………非接触サーミスタ
１４１ａ、１４２ａ…芯金
１４１ｂ………………シリコーンスポンジ層
１４１ｃ………………加熱ベルト
１４２ｂ………………耐熱弾性層
１４２ｃ………………耐熱離型層
３０１…………………ピン
３０２…………………回転支軸
４０１…………………駆動モータ
４０２…………………駆動クランク
４０３…………………レバー
４０２ａ………………ピン
４０３ａ、４０３ｂ…ガイド溝
５０１…………………大サイズ紙
７０１…………………小サイズ紙
８０１…………………中サイズ紙

Claims (6)

1. 励磁コイルにて電磁誘導加熱された定着部材上を通紙される記録シートにトナー像を加熱定着する加熱定着装置であって、
   励磁コイルと定着部材の間隙の、記録シートのサイズによって通紙範囲と非通紙範囲との何れともなりうる部分に、複数の小幅で長尺状の磁性体板が、長手方向を通紙方向と直交する方向に向けた状態で回転自在に、かつ回転時に互いに干渉しない間隔をもたせた状態で配されてなる
   ことを特徴とする加熱定着装置。
2. 前記磁性体板を回転駆動する回転駆動手段と、
   通紙する記録シートのサイズが大きいほど隣り合う磁性体板の間隔が大きくなり、通紙する記録シートのサイズが小さいほど磁性体板の間隔が小さくなるように回転駆動手段を制御する制御手段と、を備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の加熱定着装置。
3. 磁性体板は、その長手方向について、一端から他端に近づくにつれて幅が小さくなり、
   より幅が小さい端部が定着部材の中央へ向くように配される
   ことを特徴とする請求項１に記載の加熱定着装置。
4. 定着部材の温度を計測するセンサを備え、
   前記制御手段は、通紙する記録シートのサイズが同じであっても、定着部材の温度が低いほど磁性体板間の隙間が大きくなり、定着部材の温度が高いほど磁性体板間の隙間が小さくなるように、回転駆動手段を制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の加熱定着装置。
5. 連続通紙枚数を計数するカウンタを備え、
   前記制御手段は、連続通紙枚数に応じて磁性体板を回転させるように、回転駆動手段を制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の加熱定着装置。
6. 請求項１から請求項５の何れかに記載の加熱定着装置を備える
   ことを特徴とする画像形成装置。

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