(57)【要約】【課題】閉磁路形状をなした磁性芯材の複数箇所に配した筒状の回転体をそれぞれ一様に電磁誘導発熱できるようにした加熱装置の提供。【解決手段】端部を持たない閉磁路形状をなした磁性芯材２と、前記磁性芯材の一部に挿通された筒状の回転体１Ａ，１Ｂと、前記一部に巻線を施すことによって形成されるコイルであって、前記回転体の内部にて前記回転体の回転軸線に交差する方向に巻き回されたコイル３Ａ，３Ｂと、を備え、前記コイルに電流を流すことで前記回転体を電磁誘導発熱させる発熱機構Ａ，Ｂと、を有し、前記発熱機構を、前記磁性芯材に複数箇所有することを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
端部を持たない閉磁路形状をなした磁性芯材と、
前記磁性芯材の一部に挿通された筒状の回転体と、前記一部に巻線を施すことによって形成されるコイルであって、前記回転体の内部にて前記回転体の回転軸線に交差する方向に巻き回されたコイルと、を備え、前記コイルに電流を流すことで前記回転体を電磁誘導発熱させる発熱機構と、
を有し、
前記発熱機構を、前記磁性芯材に複数箇所有することを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
前記複数箇所有する前記発熱機構の前記回転体の外周にエンドレスベルトを有することを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
【請求項３】
前記複数箇所有する前記発熱機構の前記回転体と接触する対向部材を有し、前記複数箇所有する前記発熱機構の前記回転体のうち少なくとも１つの回転体を前記対向部材への加熱専用にすることを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
【請求項４】
被加熱材を加熱する加熱部材を有し、前記複数箇所有する前記発熱機構の前記回転体を用いて前記加熱部材を加熱することを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真複写機、電子写真プリンタ等の画像形成装置に搭載する定着装置（定着器）として用いれば好適な加熱装置に関し、特に電磁誘導発熱方式の加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式の複写機やプリンタに搭載する定着装置（定着器）として、電磁誘導発熱方式の定着装置が知られている。このタイプの定着装置は、未定着トナー画像を担持する記録材を電磁誘導発熱するスリーブや、筒状のローラで直接加熱することができるため、昇温速度が速くクイックスタート性に優れ、プリント待ち時間が短いというメリットがある。
【０００３】
特許文献１乃至特許文献３には、導電性層を有する電磁誘導発熱回転体の軸方向に約２０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの交番磁界を印加して、導電性層を発熱させる電磁誘導発熱方式の定着装置が提案されている。この電磁誘導発熱方式の定着装置においては、磁界発生手段から発生した磁界を電磁誘導発熱回転体の内部に供給し、その電磁誘導発熱回転体内部に発生する渦電流損によるジュール熱で電磁誘導発熱回転体を発熱させる。磁界発生手段は、電磁誘導発熱回転体の外周面もしくは内周面の近傍にその電磁誘導発熱回転体の軸方向に沿って対向するように設置された磁性コアと、その磁性コアを囲むように設置された励磁コイルと、からなっている。
【０００４】
上述したような、電磁誘導発熱回転体の軸方向に交番磁界を発生させ、電磁誘導発熱回転体に対して渦電流によるジュール熱を発生させる方式では、その電磁誘導発熱回転体の軸方向での均一な加熱ができないという課題がある。これは、電磁誘導発熱回転体の軸方向における両端側での誘電加熱により得られる温度がその両端側より内側領域での誘電加熱により得られる温度よりも相対的に低くなってしまうことによる。これにより、電磁誘導発熱回転体の軸方向における両端側と内側領域との間で定着温度が異なることになるため、最終的には、その影響を受けて、記録材上に定着されるトナー画像に色むらや光沢むらが生じてしまう。
【０００５】
上述したように、電磁誘導発熱回転体の軸方向で均一な発熱ができない原因は、電磁誘導発熱回転体の軸方向の内側領域と両端領域とで励磁コイルが発生する磁束の密度が異なることにある。つまり、励磁コイルにおいて電磁誘導発熱回転体の軸方向の内側領域で発生する磁束が一様な密度になるのに対し、その軸方向の両端領域で発生する磁束が分散してその磁束の密度も小さくなる傾向にある。一般に、電磁誘導発熱回転体の導電性層の発熱量が磁束密度の大小にほぼ正比例する関係にある。そのため、電磁誘導発熱回転体の内側領域ではほぼ一様に誘導加熱されるものの、両端領域では内側領域に比べて誘導加熱される度合いが小さくなってしまうことによるものである。
【０００６】
そこで、このような電磁誘導発熱回転体の両端領域での温度低下を解消して軸方向における温度分布を改善するため、励磁コイルの巻き方を電磁誘導発熱回転体の軸方向の中央部では疎にし、両端部付近では密にすることで対応したものがある（特許文献４参照）。また、磁性コアの軸方向の両端部が中央部よりも比透磁率の高い異なる材料で形成されることで対応したものがある（特許文献５参照）。
【０００７】
その他の対応方法としては、磁性コアを端部を持たない閉磁路形状にする方法がある（特許文献６参照）。磁性コアを閉磁路形状とすることで磁束は常に磁性コア内にあるため、磁束の密度は磁性コア内のどの点においても一様となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−８１８０６号公報
【特許文献２】特開２００４−３４１１６４号公報
【特許文献３】特開平９−１０２３８５号公報
【特許文献４】特開２０００−２９３３２号公報
【特許文献５】特開２００２−２２１８６４号公報
【特許文献６】特開２０００−２１４７０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、磁性コアを閉磁路形状にした構成においても、特許文献６のように励磁コイルを電磁誘導発熱回転体の外側に設置した構成では、電磁誘導発熱回転体が一様に発熱しないことが明らかになっている。特許文献６の構成では、励磁コイルによって発生した磁束は電磁誘導発熱回転体の中央部付近まで侵入することができない。そのため、磁性コア内の磁束密度は電磁誘導発熱回転体内の全域に渡って一様にはならない。従って、渦電流も電磁誘導発熱回転体の全域に渡って一様に発生せず、発熱量も領域によって異なってしまう。
【００１０】
その理由を以下に示す。図９の（ａ）は電磁誘導発熱回転体２０１の外側に励磁コイル２０２を設置した装置の模式図である。電磁誘導発熱回転体２０１の外部にある励磁コイル２０２で磁性コア２０３内に発生した磁束が電磁誘導発熱回転体２０１の内側に入り込もうとした場合、電磁誘導発熱回転体２０１の端部付近において誘導電流Ｊが発生し、電磁誘導発熱回転体は発熱する。交番磁界によって同時に発生した誘導電流Ｊにより磁性コア２０３内の磁束が打ち消されてしまうため、励磁コイル２０２によって発生した磁束は電磁誘導発熱回転体２０１の中心部にまで達することができず、電磁誘導発熱回転体の端部付近で消滅してしまう。
【００１１】
図９の（ｂ）は（ａ）に示す磁性コア２０３の磁性コア中心軸Ｘにおける磁束密度の分布を表わす模式図である。図９の（ｂ）に示されるように、磁性コア２０３において励磁コイル２０２が設置された領域から電磁誘導発熱回転体２０１の端部までの間の領域では、当該磁性コアの中を垂直に貫く磁界の大きさは安定している（安定領域Ｍ参照）。しかしながら、その磁界は電磁誘導発熱回転体２０１の端部付近で急速に消滅していることが分かる。このように電磁誘導発熱回転体２０１の内側領域では誘導電流Ｊが発生せず、発熱しない。
【００１２】
そのため、特許文献６のように励磁コイルが電磁誘導発熱回転体の外側にある構成では電磁誘導発熱回転体を一様に温めることができない。
【００１３】
本発明の目的は、閉磁路形状をなした磁性芯材の複数箇所に配した筒状の回転体をそれぞれ一様に電磁誘導発熱できるようにした加熱装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため本発明に係る加熱装置の構成は、
端部を持たない閉磁路形状をなした磁性芯材と、
前記磁性芯材の一部に挿通された筒状の回転体と、前記一部に巻線を施すことによって形成されるコイルであって、前記回転体の内部にて前記回転体の回転軸線に交差する方向に巻き回されたコイルと、を備え、前記コイルに電流を流すことで前記回転体を電磁誘導発熱させる発熱機構と、
を有し、
前記発熱機構を、前記磁性芯材に複数箇所有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、閉磁路形状をなした磁性芯材の複数箇所に配した筒状の回転体をそれぞれ一様に電磁誘導発熱できるようにした加熱装置の提供を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（ａ）は実施例１に係る定着装置の断面図、（ｂ）はスリーブの断面図
【図２】磁性コアと、発熱機構の位置関係を表わす斜視図
【図３】（ａ）は閉磁路でのコイル形状と磁界の模式図、（ｂ）はコア部の磁性コア中心軸における磁束密度の分布を表わすグラフ
【図４】（ａ）は発熱機構の断面構成の概念図、（ｂ）は閉磁路での磁束の流れと周回電流の模式図
【図５】（ａ）は実施例２に係る定着装置の断面図、（ｂ）はエンドレスベルトの断面図
【図６】実施例３に係る定着装置の断面図
【図７】実施例４の定着装置の断面図
【図８】画像形成装置の断面図
【図９】（ａ）は従来の定着装置でのコイル形状と磁界の模式図、（ｂ）は磁性コア中心軸における磁束密度の分布を表わすグラフ
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。本発明の好適な実施形態は、本発明における最良の実施形態の一例ではあるものの、本発明は以下の実施例により限定されるものではなく、本発明の思想の範囲内において種々の構成を他の公知の構成に置き換えることは可能である。
【００１８】
（１）画像形成装置
図８を参照して、本発明に係る加熱装置を定着装置として搭載する画像形成装置を説明する。図１は電子写真記録技術を用いた画像形成装置（本実施例ではモノクロプリンタ）１００の一例の概略構成を表わす断面図である。
【００１９】
画像形成装置１００において、記録材Ｐにトナー画像を形成する画像形成部１００Ａは、像担持体としての感光体ドラム１０１と、帯電部材１０２と、レーザスキャナ１０３と、現像器１０４と、を有する。更に画像形成部１００Ａは、感光体ドラムをクリーニングするクリーナ１１０と、転写部材１０８と、を有する。以上の画像形成部１００Ａの動作は周知であるので詳細な説明は割愛する。
【００２０】
画像形成装置本体１００Ｂ内のカセット１０５に収納された被加熱材としての記録材Ｐはローラ１０６の回転によって１枚ずつ繰り出される。その記録材Ｐはローラ１０７の回転によって感光体ドラム１０１と転写部材１０８とで形成された転写ニップ部１０８Ｔに搬送される。転写ニップ部１０８Ｔでトナー画像が転写された記録材Ｐは搬送ガイド１０９を介して定着装置（定着部）１００Ｃに送られ、トナー画像は定着装置で記録材に加熱定着される。定着装置１００Ｃを出た記録材Ｐはローラ１１１の回転によってトレイ１１２に排出される。
【００２１】
［実施例１］
（２）定着装置２
２−１）概略構成
図１において、（ａ）は本実施例に係る定着装置１００Ｃの断面図である。（ｂ）はスリーブ１Ａと、スリーブ１Ｂの断面図である。図２は磁性コア２と、発熱機構A及びBの位置関係を表わす斜視図である。
【００２２】
本実施例に示す定着装置１００Ｃは、端部を持たない閉磁路形状をなした磁性芯材（強磁性芯材）としての磁性コア２と、２つの電磁誘導発熱機構（以下、発熱機構と記す）Ａ及びＢと、対向部材としての加圧ローラ８と、を有する。
【００２３】
磁性コア２は、磁性コア全体の形状が「ロ」の字形状となるように形成されている（図２参照）。図２中では磁性コア２の断面形状を明確にするため一部を切断して断面を示しているが、実際の装置では磁性コア２は全てが一つにつながった「ロ」の字形状となる。この磁性コア２は、磁性コアの一部である、記録材Ｐの搬送方向ａの上流側のコア部２Ａと下流側のコア部２Ｂが、それぞれ、加圧ローラ８表面と対向するように記録材の搬送方向ａと平行な方向（以下、短手方向と記す）に設置してある（図１（ａ）参照）。
【００２４】
２つの発熱機構Ａ及びＢのうち、発熱機構Ａは、第１の筒状の回転体としてのスリーブ１Ａと、このスリーブの内部でコア部２Ａに巻線を施すことによって形成される励磁コイル３Ａと、を有する。図２に示されるように、スリーブ１Ａは、コア部２Ａの記録材Ｐの搬送方向aと直交する方向（以下、長手方向と記す）に沿ってルーズに外嵌されている。励磁コイル３Ａは、コア部２Ａのスリーブ１Ａで覆われた領域の周囲に巻き回されている。
【００２５】
発熱機構Ｂは、第２の筒状の回転体としてのスリーブ１Ｂと、このスリーブの内部でコア部２Ｂに巻線を施すことによって形成される励磁コイル３Ｂと、を有する。図２に示されるように、スリーブ１Ｂは、コア部２Ｂの長手方向に沿ってルーズに外嵌されている。励磁コイル３Ｂは、コア部２Ｂのスリーブ１Ｂで覆われた領域の周囲に巻き回されている。
【００２６】
スリーブ１Ａの内部（中空部）には、コア部２Ａの長手方向に沿ってニップ部形成部材７Ａが挿通されている。スリーブ１Ｂの内部（中空部）には、コア部２Ｂの長手方向に沿ってニップ部形成部材７Ｂが挿通されている。ニップ部形成部材７Ａ、及びニップ部形成部材７Ｂは、ＰＰＳ等の耐熱性樹脂材料を用いて作製されている。これらの各ニップ部形成部材７Ａ，７Ｂは、ニップ部形成部材の長手方向の両端部が定着装置の不図示のフレームに支持されている。
【００２７】
スリーブ１Ａとスリーブ１Ｂとの間の空間には、スリーブ１Ａと加圧ローラ８とで形成されるニップ部ＮＡを出た記録材Ｐを、スリーブ１Ｂと加圧ローラ８とで形成されるニップ部ＮＢに確実に突入できるように案内するガイド９が設置してある。
【００２８】
２−２）スリーブ１Ａ、及びスリーブ１Ｂ
スリーブ１Ａと、スリーブ１Ｂは、それぞれ、直径１０〜５０ｍｍの、複合構造の円筒形回転部材である。スリーブ１Ａは、導電性部材でできた発熱層（導電性層）としての基層１Ａａと、その基層の外面に形成された弾性層１Ａｂと、その弾性層の外面に形成された離型層１Ａｃと、を有する。スリーブ１Ｂは、スリーブ１Ａと同様、導電性部材でできた発熱層（導電性層）としての基層１Ｂａと、その基層の外面に形成された弾性層１Ｂｂと、その弾性層の外面に形成された離型層１Ｂｃと、を有する。
【００２９】
基層１Ａａ、及び基層１Ｂａは、厚さ２０μｍ〜１００μｍの比透磁率１のアルミニウムの円筒形状部材である。弾性層１Ａｂ、及び弾性層１Ｂｂは、硬度が２０度（ＪＩＳ−Ａ、１ｋｇ加重）のシリコーンゴムで厚み０．１ｍｍ〜０．３ｍｍの層に成形してある。そして、弾性層１Ａｂの外面上に離型層（表層）１Ａｃとして１０μｍ〜５０μｍの厚さのフッ素樹脂チューブを、弾性層１Ｂｂの外面上に離型層（表層）１Ｂｃとして１０μｍ〜５０μｍの厚さのフッ素樹脂チューブを、それぞれ、被覆している。
【００３０】
スリーブ１Ａ、及びスリーブ１Ｂは、熱容量が小さい程、素早く昇温することが出来、定着装置Ｂのクイックスタートに有利である。そのため、スリーブ１Ａ、及びスリーブ１Ｂにおいて、可能な限り基層１Ａａ，１Ｂａ、弾性層１Ａｂ，１Ｂｂ等を薄く構成することが望ましく、直径も小さいほうが有利である。従って、厚みが厚く剛性を有するローラ状の円筒形回転体に対し、厚みが薄く可撓性を有するスリーブ状の円筒形回転体は、クイックスタート性において圧倒的に有利である。
【００３１】
本実施例の定着装置１００Ｃの構成においては、ローラ状の円筒形回転体を基層として用いても効率よく発熱できるが、特に厚みが薄く可撓性を有するスリーブ状の円筒形回転体を基層として用いればより効率よく発熱させることができる。
【００３２】
２−３）磁性コア２
磁性コア２は、磁性コアのコア部２Ａがスリーブ１Ａの内部を貫いており、コア部２Ｂがスリーブ１Ｂの内部を貫いている。そして、コア部２Ａのスリーブ１Ａで覆われている部分のコア部周囲に励磁コイル３Ａが巻き回され、コア部２Ｂのスリーブ１Ｂで覆われている部分のコア部周囲に励磁コイル３Ｂが巻き回されている。この磁性コア２は、励磁コイル３Ａ、及び励磁コイル３Ｂにて生成された交流磁界による磁力線（磁束）を対応するスリーブ１Ａ，１Ｂの内部に誘導し、磁力線の通路（磁路）を形成する部材として機能する。
【００３３】
磁性コア２は、ヒステリシス損が小さく、比透磁率の高い材料で形成されることが望ましい。例えば焼成フェライト、フェライト樹脂、非晶質合金（アモルファス合金）、やパーマロイ等の高透磁率の酸化物や合金材質で構成される強磁性体が好ましい。また、磁性コア２は、スリーブ１Ａ、及びスリーブ１Ｂの内部に収納可能な範囲で、極力断面積を大きくとることが望ましい。定着装置１００Ｃの大きさにもよるが磁性コア２の直径は５ｍｍ〜４０ｍｍ程度とする。磁性コア２の断面形状は円柱形状に限定されず、角柱形状なども選択できる。また、磁性コア２を複数に分割し、各分割コア間にギャップ（空隙）を設けても良いが、その際はギャップ距離を極力小さく構成することが望ましい。
【００３４】
２−４）励磁コイル３Ａ、及び励磁コイル３Ｂ
図２に示されるように、励磁コイル３Ａ、及び励磁コイル３Ｂは、それぞれ、通常の単一導線を対応するスリーブ１Ａ，１Ｂの内部においてコア部２Ａ，２Ｂに巻数約１０巻〜３０巻で螺旋状に巻き回して形成される。
【００３５】
つまり、励磁コイル３Ａは、単一導線をスリーブ１Ａの内部においてコア部２Ａにスリーブの回転軸線ＸＡと交差する方向に螺旋状に巻き回して形成される。このため、励磁コイル３Ａに給電接点部３Ａａ，３Ａｂを介して高周波の交流電流（以下、高周波電流と記す）を流すと、スリーブ１Ａの回転軸線ＸＡと平行な方向に磁界（磁束）を発生させることが出来る。励磁コイル３Ｂは、単一導線をスリーブ１Ｂの内部においてコア部２Ｂにスリーブの回転軸線ＸＢと交差する方向に螺旋状に巻き回して形成される。このため、励磁コイル３Ｂに給電接点部３Ｂａ，３Ｂｂを介して高周波電流を流すと、スリーブ１Ｂの回転軸線ＸＢと平行な方向に磁界（磁束）を発生させることが出来る。
【００３６】
２−５）温度制御
図２に示されるように、温度検知素子４Ａはスリーブ１Ａの表面温度を検知するために設けられる。温度検知素子４Ｂはスリーブ１Ｂの表面温度を検知するために設けられる。本実施例では、温度検知素子４Ａ、及び温度検知素子４Ｂとして、非接触型のサーミスタを用いている。励磁回路としての高周波コンバータ５Ａは励磁コイル３Ａに給電接点部３Ａａ，３Ａｂを介して高周波電流を供給する。同様に、励磁回路としての高周波コンバータ５Ｂは励磁コイル３Ｂに給電接点部３Ｂａ，３Ｂｂを介して高周波電流を供給する。
【００３７】
日本国内では電波法施行規則により電磁誘導加熱の利用周波数は２０．０５ｋＨｚから１００ｋＨｚの範囲に定められている。また、電源の部品コスト上、周波数は低いことが好ましい。このため、本実施例では、利用周波数帯の下限付近２１ｋＨｚ〜４０ｋＨｚの領域において高周波コンバータ５Ａ、及び高周波コンバータ５Ｂは周波数変調制御を行う。
【００３８】
２−６）加圧ローラ８
図１に示されるように、加圧ローラ８は、芯金８ａと、この芯金の外周に形成された弾性層８ｂと、この弾性層の外周に形成された離型層８ｃと、を有する。この加圧ローラ８は、加圧ローラの長手方向両側の軸部が軸受部材（不図示）を介して定着装置１００Ｃのフレーム（不図示）に回転自在に支持されている。
【００３９】
２−７）加圧機構
ニップ部形成部材７Ａ、及びニップ部形成部材７Ｂは、それぞれ、ニップ部形成部材の長手方向の両端部が上述のフレームに支持されている。そして、加圧ローラ８の長手方向両側の軸受部材を不図示の加圧機構で加圧ローラの母線方向と直交する方向に押圧している。これにより、加圧ローラを、スリーブ１Ａを介してニップ部形成部材７Ａの平面７Ａａに加圧すると共に、スリーブ１Ｂを介してニップ部形成部材７Ｂの平面７Ｂａに加圧している。
【００４０】
本実施例では、加圧ローラ８の長手方向両側の軸受部材を総圧約９８Ｎ〜１９６Ｎ（約１０ｋｇｆ〜約２０ｋｇｆ）の押圧力をもって加圧ローラの母線方向と直交する方向へ加圧している。これにより、加圧ローラ８の弾性層８ｂが潰れて弾性変形し、加圧ローラ表面とスリーブ１Ａ表面とで所定幅のニップ部ＮＡを形成し、加圧ローラ表面とスリーブ１Ｂ表面とで所定幅のニップ部ＮＢを形成している。
【００４１】
２−８）加熱定着処理動作
定着装置１００Ｃは、画像形成装置１００の画像形成動作が開始されると、所定のタイミングに合わせて、スリーブ１Ａ，１Ｂを電磁誘導加熱すると共に、加圧ローラ８をモータＭ（図１参照）の回転駆動により矢印方向へ回転する。スリーブ１Ａは、スリーブ内面がニップ部形成部材７Ａの平面７Ａａと接触しながら加圧ローラ８の回転に追従して矢印方向へ回転する。スリーブ１Ｂは、スリーブ内面がニップ部形成部材７Ｂの平面７Ｂａと接触しながら加圧ローラ８の回転に追従して矢印方向へ回転する。
【００４２】
高周波コンバータ５Ａは、励磁コイル３Ａに給電接点部３Ａａ，３Ａｂを介して高周波電流を供給する。制御部としての制御回路６Ａは、温度検知素子４Ａによって検出された温度を基に高周波コンバータ５Ａを制御する。これにより、スリーブ１Ａを電磁誘導発熱させてスリーブの表面温度が所定の目標温度（約１５０℃〜２００℃）に維持・調整される。
【００４３】
高周波コンバータ５Ｂは、励磁コイル３Ｂに給電接点部３Ｂａ，３Ｂｂを介して高周波電流を供給する。制御部としての制御回路６Ｂは、温度検知素子４Ｂによって検出された温度を基に高周波コンバータ５Ｂを制御する。これにより、スリーブ１Ｂを電磁誘導発熱させてスリーブの表面温度が所定の目標温度（約１５０℃〜２００℃）に維持・調整される。
【００４４】
未定着トナー画像Ｔを担持する記録材Ｐはニップ部ＮＡで挟持搬送されながらトナー画像にスリーブ１Ａの熱とニップ圧が印加され、これによりトナー画像は記録材上に加熱定着される。ニップ部ＮＡを出た記録材Ｐはニップ部ＮＢで挟持搬送されながらトナー画像にスリーブ１Ｂの熱とニップ圧が印加され、これによりトナー画像は記録材上に良好な定着力で加熱定着される。
【００４５】
（３）発熱原理
３−１）磁力線の形状と誘導起電力
磁力線の形状について説明する。図３の（ａ）は、同形状の励磁コイル３Ａを磁性コア２のコア部２Ａに磁性コア中心軸Ｘと平行に挿通して磁路（閉磁路）を形成した場合の、コイル形状と磁界の模式図である。図３の（ａ）では、簡単のため、磁性コア２のコア部２Ｂに挿通される励磁コイル３Ｂは省略してある。図３の（ｂ）は、コア部２Ａの磁性コア中心軸Ｘにおける磁束密度の分布を表わすグラフである。図３の（ａ）、（ｂ）において符号Ｃはコア部２Ａの長手方向の中心である。
【００４６】
図３の（ａ）に示す状態は励磁コイル３Ａにおいて矢印Ｉにて示す向きに電流が増加している瞬間である。磁性コア２は、励磁コイル３Ａにて生成された磁力線を磁性コア内部に誘導し、磁力線の通路（磁路）を形成する部材として機能する。そのため磁力線は、大多数が励磁コイル３Ａ中央の磁路に集中して通っている。磁性コア２が閉磁路を形成しているため、励磁コイル３Ａによって生成された磁力線は破線にて示すように磁性コアの中を通ったまま一周して励磁コイル３Ａまで戻る。
【００４７】
図３の（ｂ）のグラフは、図３の（ａ）に示すソレノイド中心軸（磁性コア中心軸）Ｘにおける磁束密度の分布を示す。磁束密度は、図３の（ｂ）に示すように、磁性コア２の励磁コイル３Ａが覆っているコア部２Ａについては一様となる。このように磁性コア２が閉磁路を形成する場合、磁力線は磁性コア内に留まり、漏れ出さないため、励磁コイル３Ａの長手方向端部で磁束密度が低下するようなことはない。
【００４８】
３−２）基層１Ａａ内部、及び基層１Ｂａ内部の周回電流
図４の（ａ）は、図２の位置Ｏの平面における発熱機構Ａと、発熱機構Ｂの断面構成の概念図である。図４の（ａ）では、簡単のため、スリーブ１Ａの弾性層１Ａｂと離型層１Ａｃの図示を省略している。また、スリーブ１Ｂの弾性層１Ａｂと離型層１Ｂｃの図示を省略している。
【００４９】
発熱機構Ａは、スリーブ１Ａの中心（回転軸線ＸＡ）から磁性コア２、励磁コイル３Ａ、基層１Ａａがそれぞれ同心円状に配置されている。発熱機構Ｂも、スリーブ１Ｂの中心（回転軸線ＸＢ）から磁性コア２、励磁コイル３Ｂ、基層１Ｂａがそれぞれ同心円状に配置されている。発熱機構Ａ、及び発熱機構Ｂにおいて、励磁コイル３Ａ，３Ｂの中に矢印Ｉ方向に電流が増加している時は、８本の磁力線が磁性コア２の中を通過している。
【００５０】
発熱機構Ａのスリーブ１Ａ側の磁性コア２の磁路の中を通過する磁力線ＢｉｎＡを、図中奥行き方向に向かう矢印（○の中に×印８個）で示す。そして図中手前方向に向かう矢印ＢｉｎＢ（○の中に●印８個）は、発熱機構Ｂのスリーブ１Ｂ側の磁性コア２の磁路内を通る磁力線を模擬している。
【００５１】
これによると、円筒形回転体としての基層１Ａａの中を奥行き方向に向かう磁力線ＢｉｎＡは８本であり、円筒形回転体としての基層１Ｂａの内側を手前方向に帰ってくる磁力線ＢｉｎＢも８本である。励磁コイル３Ａ、及び励磁コイル３Ｂの中に電流が矢印Ｉにて示す向きに電流が増加している瞬間は、基層１Ａａ内では磁路の中に図中奥行き方向に向かう矢印（○の中に×印）のように磁力線ＢｉｎＡが形成される。また、同時に基層１Ｂａ内では磁路内に図中手前方向に向かう矢印（○の中に●印８個）のように磁力線ＢｉｎＢが形成される。
【００５２】
実際に交番磁界を形成した時には、このように形成されようとする磁力線を打ち消すように、基層１Ａａ、及び１Ｂａの周方向全域に誘導起電力がかかり、電流は矢印Ｊにて示す方向に流れる。この電流Ｊが流れると、金属の電気抵抗により基層１Ａａ、及び基層１Ｂａをジュール発熱させることが出来る。
【００５３】
電流Ｊが基層１Ａａ及び１Ｂａを周回方向に流れるということは、本実施例の最も大きな特徴である。以後、一般に誘導加熱の説明で使用される「渦電流」と区別するために、本実施例の定着装置１００Ｃにおいて基層１Ａａ、及び基層１Ｂａの内部を矢印Ｊの方向（またはその逆方向）に一様に流れる電流を「周回電流」と呼ぶ。
【００５４】
磁路の中を通過する磁力線ＢｉｎＡが基層１Ａａに内包され、スリーブ１Ａから出た磁力線が磁性コア内を通ってスリーブ１Ｂ側（つまりスリーブ１Ａの外部）を通っている状態においては、周回電流が基層１Ａａ内部に支配的となる。そのため、基層１Ａａ内部に既存の電磁誘導発熱方式（例えば、特許文献１〜３に記載の方式）で発現するいわゆる渦電流は発生しない。
【００５５】
スリーブ１Ｂを中心に考えれば、下記のとおりである。磁路の中を通過する磁力線ＢｉｎＢが基層１Ｂａに内包され、スリーブ１Ｂから出た磁力線が磁性コア２内を通ってスリーブ１Ａ側（つまりスリーブ１Ｂの外部）を通っている状態においては、周回電流が基層１Ｂａ内部に支配的となる。そのため、基層１Ｂａ内部に既存の電磁誘導発熱方式（例えば、特許文献１〜３に記載の方式）で発現するいわゆる渦電流は発生しない。
【００５６】
ファラデーの法則に従う誘導起電力は、基層１Ａａ又は基層１Ｂａの周回方向にかかっているので、周回電流Ｊは基層１Ａａ又は基層１Ｂａ内部を一様に流れる。そしてこの磁力線は高周波電流により生成消滅と方向反転を繰り返すため、周回電流Ｊは高周波電流と同期して生成消滅と方向反転を繰り返し、基層１Ａａ又は基層１Ｂａの厚み方向全域の抵抗値によってジュール発熱する。図４の（ｂ）は、磁性コア（不図示）２の磁路の中を通過する磁力線ＢｉｎＡ、及び磁力線ＢｉｎＢと、基層１Ａａ、及び基層１Ｂａ内部を流れる周回電流Ｊの方向を示す長手斜視図である。
【００５７】
３−３）開磁路と閉磁路での磁束の違いによる発熱分布の違い
一般に知られているように、端部を持つ開磁路形状をなした磁性コアの端部付近では、磁束密度が低下してしまう。そのため、その磁性コアの端部付近での誘導電流が減少し、当該端部付近と対応するスリーブ端部の温度が上がらず、スリーブの中央部と端部で温度差が生じてしまうことが分かっている。
【００５８】
この問題を解決するために、磁性コアを延長して閉磁路に形成した場合、磁性コア内では磁束密度の低下は起きないので、スリーブの全域において常に一定の磁束密度となる。
【００５９】
図４の（ａ）に示したように、閉磁路形状をなした磁性コア２を用いた場合、発熱機構Ａ側の磁性コア内では磁束は紙面手前から奥側に向かって行っており、発熱機構Ｂ側の磁性コア内では紙面奥側から手前側に向かって来ている。従って、磁性コア２の発熱機構Ａ側の磁束は、スリーブ１Ａ（図２参照）の内側を通り、磁性コア内を通ってスリーブ１Ａの外に出た後、再びスリーブ１Ａ内に戻ってくる。磁性コア２の発熱機構Ｂ側の磁束は、スリーブ１Ｂ（図２参照）の内側を通り、磁性コア内を通ってスリーブ１Ｂの外に出た後、再びスリーブ１Ｂ内に戻ってくる。
【００６０】
磁束がスリーブ１Ａに戻ってくる間、或いは磁束がスリーブ１Ｂに戻ってくる間、磁束は常に磁性コア２内を通るため拡散せず、磁束密度はどの部分でも一定となる。
【００６１】
このように磁性コアの形状を、開磁路形状にするか、或いは閉磁路形状にするかによって、磁束の状態が大きく異なる。そのため、磁束密度に影響を受けるスリーブ内での周回電流Ｊの発生状況も違いができる。
【００６２】
従って、磁性コア２を閉磁路形状にすることにより、開磁路形状で問題となっていたスリーブ端部での温度低下は発生せず、スリーブ１Ａ，１Ｂ全体を均一に発熱させることが可能となる。
【００６３】
また、単一の磁性コア２に複数の発熱機構を設置することで、磁性コアの複数箇所での発熱が可能である。この特徴を生かし、それぞれの発熱機構の構成を変えることで様々な定着装置を提案することが可能である。
【００６４】
例えば、図１に示したように、同じ性能の発熱機構Ａ、及び発熱機構Ｂを磁性コア２の二箇所に設けた定着装置１００Ｃを用意する。
【００６５】
この定着装置１００Ｃを搭載する図８に示した画像形成装置１００の印刷性能（スループット）は５０ｐｐｍ（１分間あたり５０枚出力可能）である。この画像形成装置１００を用いてプリントを行ったところ、ニップ部を一つ有する構成の定着装置に比べてより良好な定着性能を得ることができた。
【００６６】
ニップ部の幅を同じにした場合、本実施例の定着装置１００Ｃは、ニップ部を一つ有する構成の定着装置に比べニップ部の幅が二倍（ニップ部が二つ）ある。そのため、本実施例の定着装置１００Ｃの目標温度をニップ部を一つ有する構成の定着装置と同じ温度にしてニップ部に記録材を導入させた場合、トナーの記録材への定着は良好となる。従って、本実施例の定着装置１００Ｃの搭載する画像形成装置は、プリント速度をより高速化することも可能となる。
【００６７】
別の視点から見た場合に本実施例の定着装置１００Ｃは、ニップ部を一つ有する構成の定着装置と同程度の定着性能を得ようとした時には目標温度を下げることが可能である。
【００６８】
例えば、本実施例の定着装置１００Ｃにおいては温度検知素子４Ａにより検知したスリーブ１Ａの表面温度と、温度検知素子４Ｂにより検知したスリーブ１Ｂの表面温度は、それぞれ、約１８０℃であった。これはニップ部を一つ有する構成の定着装置におけるスリーブの表面温度に比べて約２０℃低くなっている。つまり、ニップ部を一つ有する構成の定着装置におけるスリーブの表面温度は約２００℃である。このため、本実施例の定着装置１００Ｃ内の各部品をより耐熱性の低い部品に変更することができ、より安価に画像形成装置を設計することも可能となる。
【００６９】
上記以外の本実施例の定着装置１００Ｃの構成としては、各発熱機構Ａ，Ｂ毎に発熱する範囲を限定し、記録材Ｐのサイズに最適な発熱機構を用いて加熱定着処理動作を行うことが可能となる。例えば、発熱機構Ａ側は大サイズの記録材の加熱定着処理動作に用い、発熱機構Ｂ側は小サイズの記録材の加熱定着処理動作に用いる、といったように記録材Ｐのサイズ毎に専用の発熱機構を用いることも可能となる。ここで、「大サイズの記録材」とは、ＬＴＲサイズ（２１６ｍｍ×２７９ｍｍ）、ＪＩＳ−Ａ４（２１０ｍｍ×２９７ｍｍ）より大きいサイズの記録材をいう。「小サイズの記録材」とは、前記大サイズの記録材よりも小さいサイズの記録材をいう。
【００７０】
記録材Ｐのサイズ毎に専用の発熱機構を用いることで、記録材のサイズ毎に最適な範囲を発熱させることが可能となり、不必要な電力を使わずに高い生産性を発揮できる画像形成装置を実現することができる。
【００７１】
一例として、未定着トナー画像を担持する記録材として、ＪＩＳ−Ａ５（１４９ｍｍ×２１０ｍｍ）を用いる場合の加熱定着処理動作を説明する。ＪＩＳ−Ａ５はＪＩＳ−Ａ４サイズよりも小さいため、小サイズの記録材として扱われる。従って、その小サイズの記録材は、小サイズ用の発熱機構Ｂのニップ部ＮＢを通過する際に加熱定着処理動作が行われる。この時のスリーブ１Ｂの表面温度は約２００℃であり、スループットは４０ｐｐｍ程度であった。
【００７２】
ところが、その小サイズの記録材は、発熱機構Ｂのニップ部ＮＢを通過する前に、当該発熱機構Ｂよりも記録材搬送方向上流側にある発熱機構Ａのニップ部ＮＡも自動的に通過してしまう。そのため、発熱機構Ａのスリーブ１Ａも僅かに発熱させ（スリーブ１Ａの表面温度で１００〜１２０℃程度）、トナーを半融解状態にして当該スリーブの表面にトナーが付着することを防止する。或いは、各発熱機構Ａ，Ｂのスリーブ１Ａ，１Ｂに当該スリーブを支持するスリーブ支持部材（不図示）を介して当接・離間機構（不図示）を連結する。そして、この当接・離間機構を作動させて記録材のサイズ毎に最適な発熱機構のスリーブを加圧ローラ８に当接させるようにしてもよい。
【００７３】
このように記録材Ｐのサイズによって発熱機構Ａ、及び発熱機構Ｂのうち最適な発熱機構を使用することで不必要な電力を使用せずに高い生産性を発揮することが可能である。
【００７４】
以上説明したように、本実施例の定着装置１００Ｃは、閉磁路形状をなした磁性コア２を用い、その磁性コアに挿通したスリーブ１Ａ、及びスリーブ１Ｂの内部に励磁コイル３Ａ、及び励磁コイル３Ｂを設置した構成である。つまり、発熱機構を磁性コアに複数箇所有する構成である。このため、磁性コア２に挿通したスリーブ１Ａ、及びスリーブ１Ｂの全域に渡って一様に発熱させることが可能となる。さらに、単一の磁性コア２上に複数の発熱機構を設けることができ、記録材Ｐのサイズ毎に最適な発熱機構を用いることができるという発熱範囲のアレンジも可能である。
【００７５】
本実施例では、「ロ」の字形状の磁性コア２を説明したが、磁性コアの形状は「ロ」の字形状に限られず、三角形、五角形、六角形、円形など端部を持たない閉じた形状であればいずれの形状も可能である。さらに磁性コア２の断面形状についても円形に限られず、三角形、五角形、六角形、楕円形、など任意の形状が可能である。
【００７６】
［実施例２］
定着装置の他の例を説明する。図５において、（ａ）は本実施例に係る定着装置１００Ｃの断面図である。（ｂ）はエンドレスベルト１０の断面図である。
【００７７】
本実施例に示す定着装置１００Ｃは、実施例１の定着装置１００Ｃにおける発熱機構Ａのスリーブ１Ａと発熱機構Ｂのスリーブ１Ｂの外周にエンドレスベルト１０を有することを特徴とする。スリーブ１Ａ及び１Ｂと、磁性コア２と、励磁コイル３Ａ及び３Ｂと、温度検知素子４Ａ及び４Ｂと、高周波コンバータ５Ａ及び５Ｂと、制御回路５Ａ及び５Ｂと、加圧ローラ８は、何れも実施例１と同じであるため、これらの部材の説明は省略する。
【００７８】
画像形成装置の高速機は、記録材の搬送速度が速いため、記録材へのトナーの定着性を確保するために、ニップ部の幅を広く取る必要がある。そこで、記録材Ｐの加圧ローラ８との接触時間を長くするために、エンドレスベルト１０を用いた定着装置を提案する。
【００７９】
図５の（ａ）に示されるように、本実施例の定着装置１００Ｃは、実施例１の定着装置１００Ｃと同様、端部を持たない閉磁路形状をなした磁性コア２を有する。この励磁コア２の記録材搬送方向上流側のコア部２Ａに形成された発熱機構Ａのスリーブ１Ａの外周と記録材搬送方向下流側のコア部２Ｂに形成されたスリーブ１Ｂの外周に、エンドレスベルト（以下、ベルトと記す）１０が巻き掛けてある。そして、加圧ローラ８をベルト１０を介してスリーブ１Ａ、及びスリーブ１Ｂに押圧することにより、ベルト表面と加圧ローラ表面とでニップ部ＮＣを形成している。
【００８０】
ベルト１０をスリーブ１Ａ、及びスリーブ１Ｂに巻き掛ける都合上、各スリーブの基層１Ａａ，１Ｂａについては厚みを増すなどの方法で剛性を高める。或いは基層１Ａａ，１Ｂａを中空パイプ状形状に形成して剛性を高めてもよい。ベルト１０を巻き掛けることで、発熱機構Ａと発熱機構Ｂとの間の領域においてもベルトを介して記録材Ｐへの加熱と加圧が行われる。このため、高速機においても十分な定着性を確保することが可能となる。
【００８１】
ベルト１０は、十分な耐熱性と、加圧ローラ形状に追従できる可撓性と、を有している。図５の（ｂ）に示されるように、ベルト１０は基層１０ａと離型層１０ｂの二層からなる。基層１０ａとなる耐熱樹脂層は、例えばＰＩ（ポリイミド）、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）等で形成され、厚さは５０μｍ〜１００μｍ程度である。
【００８２】
基層１０ａの外周に配置された離型性を有する離型層１０ｂは、例えばＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ、ＥＴＦＥ、ＥＣＴＦＥなどで形成され、厚さは１０μｍ〜３０μｍ程度である。ここで、ＰＴＦＥとはポリテトラフルオロエチレン樹脂であり、ＰＦＡとはテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル樹脂である。ＦＥＰとはテトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン樹脂であり、ＥＴＦＥとはテトラフルオロエチレン・エチレン樹脂であり、ＥＣＴＦＥとはクロロトリフルオエチレン・エチレン樹脂である。
【００８３】
ベルト１０をスリーブ１Ａ、及びスリーブ１Ｂに巻き掛けると、図５の（ａ）に示したように、各スリーブが加圧ローラ８と共に形成していたニップ部ＮＡ及びＮＢ間で、ベルト表面が加圧ローラ表面と接触する。このため、各スリーブ１Ａ及び１Ｂが加圧ローラ８と共に形成していたニップ部ＮＡ及びＮＢに加えて、各ニップ部間もニップ部として作用するようになる。従って、本実施例の定着装置１００Ｃの実質的なニップ部の幅は図５（ａ）中の「ＮＣ」の範囲となる。つまり、ベルト１０をスリーブ１Ａ、及びスリーブ１Ｂに巻き掛けることで、より多くのニップ幅を確保することができるようになる。
【００８４】
本実施例の定着装置１００Ｃを５０ｐｐｍの印刷性能を有する画像形成装置に搭載してプリントを行ったところ、ベルトを持たず、発熱機構が一つでニップ部も一つのみの定着装置に比べ、より良好な定着性能を得ることができた。これは、スリーブ１Ａ、及びスリーブ１Ｂに巻き掛けたベルト１０により、ベルトを持たない構成の定着装置に比べてより大きな幅のニップ部ＮＣを形成できることによる効果である。
【００８５】
この効果をスリーブ１Ａ、及びスリーブ１Ｂの表面温度で示した場合、本実施例の定着装置１００Ｃでは各スリーブ１Ａ，１Ｂの表面温度は約１７０℃であった。これに対して、ベルトを持たず、発熱機構が一つでニップ部も一つのみの定着装置ではスリーブの表面温度は約２００℃であった。従って、本実施例の定着装置１００Ｃによる効果によって約３０℃スリーブ１Ａ、及びスリーブ１Ｂの表面温度を下げることができた。
【００８６】
本実施例の定着装置１００Ｃは、スリーブ１Ａとスリーブ１Ｂとの間に加圧部材（不図示）を配置し、この加圧部材でベルト１０を加圧ローラ８に積極的に加圧させる構成とすることもできる。このように加圧部材を用いてスリーブ１Ａとスリーブ１Ｂとの間の領域においてもニップ部ＮＡ及びＮＢと同様にベルト１０に圧力を印加することが可能である。このような構成を採用し、加圧部材でニップ部ＮＣの範囲内の圧力分布を任意に変更することにより、印刷物のグロスの調整や、定着性を向上させることも可能である。
【００８７】
このようにベルト１０を用いて加圧ローラ８の表面形状に沿って従来よりも長いニップ幅を確保することで、ニップ通過時間の短い高速機においても記録材Ｐに十分な熱量を与え、温度を上げることで十分な定着性能を確保することが可能となる。
【００８８】
本実施例の定着装置１００Ｃにおいて、温度検知素子４Ａ、及び温度検知素子４Ｂについては実施例１と同じ位置に在ってもよいが、直接記録材Ｐと接触するベルト１０の温度を検知する位置に変更してもよい。
【００８９】
以上説明したように、本実施例の定着装置１００Ｃは、実施例１の定着装置１００Ｃにおける発熱機構Ａのスリーブ１Ａと発熱機構Ｂのスリーブ１Ｂの外周にベルト１０を巻き掛けることで、ニップ幅をより広く確保することができる。このため、高速機においても十分な定着性を確保することが可能となる。
【００９０】
［実施例３］
定着装置の他の例を説明する。図６は本実施例に係る定着装置１００Ｃの断面図である。
【００９１】
本実施例に示す定着装置１００Ｃは、実施例１の定着装置１００Ｃにおける２つの発熱機構Ａ及びＢのうち、一方の発熱機構Ａはニップ部ＮＡを形成するために用い、他方の発熱機構Ｂは加圧ローラ８自体を加熱するために用いることを特徴とする。スリーブ１Ａ及び１Ｂと、磁性コア２と、励磁コイル３Ａ及び３Ｂと、温度検知素子４Ａ及び４Ｂと、高周波コンバータ５Ａ及び５Ｂと、制御回路５Ａ及び５Ｂと、加圧ローラ８は、何れも実施例１と同じであるため、これらの部材の説明は省略する。
【００９２】
加圧ローラの熱容量が大きい系（例えば加圧ローラの径φ６０ｍｍなどと大きい場合など）では加圧ローラの表面温度が上がりにくい。このような加圧ローラを有する定着装置を搭載する画像形成装置を用いて、高湿度環境（例えば湿度８０％以上）で含水量が多い記録紙（記録材）（例えば記録紙の水分量として１０％程度）をプリントを行なう。すると、加圧ローラの表面に記録紙から蒸発した水分が結露し、記録紙がニップ部でスリップを起こし、記録紙の搬送が十分にできないという問題（程度がひどい場合は記録紙が搬送されずニップ部で止まってしまう）が発生する可能性がある。この対策として、加圧ローラの表面を加熱して、加圧ローラ表面への結露の発生を避ける方法がある。
【００９３】
そこで、本実施例の定着装置１００Ｃは、加圧ローラ８の表面の温度が低く、加圧ローラ表面に結露が発生し易い条件の場合に、加圧ローラ表面に当接させた発熱機構Ｂのスリーブ１Ｂで加圧ローラ表面を加熱するものである。発熱機構Ｂのスリーブ１Ｂで加圧ローラ８表面を加熱する構成として、ニップ部形成部材７Ｂと当接・離間機構（不図示）を組み合わせる構成も可能である。そして、この当接・離間機構で加熱が必要な条件においてスリーブ１Ｂを加圧ローラ８に当接させ、加熱が不要な条件においてはスリーブを加圧ローラから離間させる。
【００９４】
本実施例の定着装置１００Ｃは、発熱機構Ａのスリーブ１Ａで加圧ローラ８表面を加熱し、加圧ローラ表面と発熱機構Ｂのスリーブ１Ｂ表面とでニップ部Ｎを形成する構成であっても、同様の作用効果を得ることができる。
【００９５】
このように２つの発熱機構Ａ、及び発熱機構Ｂのうちの何れか一方の発熱機構（本実施例では発熱機構Ｂ）を加圧ローラ８の加熱専用とすることで、加圧ローラ表面の結露の発生を防止することができる。
【００９６】
さらに、例えば極低温環境など加圧ローラ８が極めて温まりにくい場合においては、定着装置１００Ｃの立ち上がり時に発熱機構Ｂで加圧ローラを加熱し、プリント可能状態に移行するのにかかる時間を短縮させるといった使い方も可能である。
【００９７】
本実施例における構成をφ６０ｍｍの加圧ローラを有する定着装置に導入した場合について説明する。加圧ローラの径が大きい場合、通常の１つのニップ部のみの加熱では低温環境下において加圧ローラ表面温度が所定の時間内にプリント可能な温度まで上がらず、定着不良を引き起こすことがある。また、高湿度環境下においては、加圧ローラ表面の温度が上がらないために、加圧ローラ表面に結露が生じ、結露スリップが発生する。例えば、低温環境において１つのニップ部のみで加熱した場合、ニップ部への記録材突入時の加圧ローラ表面温度は約４０℃であった。
【００９８】
ここで、本実施例の構成に従い発熱機構Ａ及びＢのうち一方の発熱機構（ここでは発熱機構Ｂ）を加圧ローラ８の加熱専用に用いることで、加圧ローラ表面の温度を素早く上げることができ、上記の定着不良や結露スリップを防止することができる。本実施例の構成では、先と同様の低温環境においても、ニップ部への記録材突入時の加圧ローラ表面温度で約７０℃まで上げることが可能となる。
【００９９】
以上説明したように、本実施例の定着装置１００Ｃは、二つの発熱機構Ａ及びＢのうちの一方の発熱機構は記録材Ｐを直接加熱定着させるニップ部ＮＡの形成に用い、他方の発熱機構は加圧ローラ８に当接させ、加圧ローラ自体を加熱することに用いる構成である。このような構成とすることで、加圧ローラ８の熱容量が大きい場合であっても、加圧ローラ表面の温度を素早く上昇させて結露の発生を防止でき、ニップ部ＮＡでの記録材Ｐのスリップを防止することが可能となる。
【０１００】
［実施例４］
定着装置の他の例を説明する。図７は本実施例に係る定着装置１００Ｃの断面図である。
【０１０１】
本実施例に示す定着装置１００Ｃは、２つの発熱機構Ａ、及び発熱機構Ｂで加熱部材としての定着ローラ１１を加熱する。そして、この定着ローラ１１と加圧ローラ８とによって形成したニップ部Ｎで記録材Ｐを搬送しつつ加熱して未定着トナー画像を記録材に加熱定着することを特徴とする。スリーブ１Ａ及び１Ｂと、磁性コア２と、励磁コイル３Ａ及び３Ｂと、温度検知素子４Ａ及び４Ｂと、高周波コンバータ５Ａ及び５Ｂと、制御回路５Ａ及び５Ｂと、加圧ローラ８は、何れも実施例１と同じであるため、これらの部材の説明は省略する。
【０１０２】
プリントに高グロスを要求されるカラー画像形成装置においては、グロスを上げるため、加圧ローラ８と共にニップ部Ｎを形成する定着ローラ１１に弾性層を設ける場合がある。
【０１０３】
定着ローラ１１は、剛性を有する芯材１１ａと、この芯材の外面に形成された弾性層１１ｂと、この弾性層の外面に形成された離型性を有する離型層１１ｃと、を有する。定着ローラ１１の外径は３０ｍｍ〜１００ｍｍ程度である。
【０１０４】
芯材１１ａの形状は、棒状、もしくはパイプ状（本実施例ではパイプ状）である。芯材１０ａの材料として、例えば鉄、ＳＵＳなどの金属、もしくはそれに準ずる剛性を有する樹脂等を用いる。
【０１０５】
弾性層１１ｂは、シリコーンゴム等の耐熱性ゴムを用いて形成される。弾性層１０ｂの厚さは、数十μｍ〜数百μｍ程度である。
【０１０６】
離型層１１ｃは、例えば、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ、ＥＴＦＥ、ＥＣＴＦＥなどの樹脂で形成される。ここで、ＰＴＦＥとはポリテトラフルオロエチレン樹脂であり、ＰＦＡとはテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル樹脂である。ＦＥＰとはテトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン樹脂であり、ＥＴＦＥとはテトラフルオロエチレン・エチレン樹脂であり、ＥＣＴＦＥとはクロロトリフルオエチレン・エチレン樹脂である。離型層１１ｃの厚さは、数μｍ〜数十μｍ程度である。
【０１０７】
この定着ローラ１１の表面に発熱機構Ａのスリーブ１Ａ表面と発熱機構Ｂのスリーブ１Ｂ表面を当接させて、定着ローラを離型層１０ｃ側（表層側）から加熱する。この定着ローラ１１は離型層１１ｃの下層に比較的熱伝導率が低く、かつ厚みのある弾性層１１ｂを有しているため、芯材１１ａの内側から加熱すると熱が定着ローラの表面まで到達するのに時間がかかってしまう。本実施例の定着装置１００Ｃでは、定着ローラ１１を表面側から加熱するため、定着ローラ表面を素早く定着可能な温度まで昇温させることができる。
【０１０８】
本実施例の定着装置１００Ｃにおいて、温度検知素子４Ａ、及び温度検知素子４Ｂについては実施例１と同じ位置に在ってもよいが、直接記録材Ｐと接触する定着ローラ１１の温度を検知する位置に変更してもよい。
【０１０９】
以上説明したように、本実施例の定着装置１００Ｃは、２つの発熱機構Ａ、及び発熱機構Ｂによって加熱された定着ローラ１１と加圧ローラ８とでニップ部Ｎを形成する。そして、そのニップ部Ｎで記録材Ｐを挟持しつつ加熱してトナー画像Ｔを記録材上に加熱定着する構成である。このような構成とすることで、定着ローラ１１の表面を素早く定着可能な温度まで昇温させることができ、定着装置自身のクイックスタート性を確保しつつ、高グロスなプリントを得ることが可能となる。
【０１１０】
［他の実施例］
本発明に係る加熱装置として、記録材が担持する未定着トナー画像を加熱して定着する定着装置を例に説明したが、次のような装置にも同様に適用することが可能である。例えば、記録材に仮定着されたトナー画像を加熱し再定着することにより画像のグロス（光沢度）を増大させる装置（この場合も定着装置と呼ぶことにする）にも本発明を適用することが可能である。
【符号の説明】
【０１１１】
１Ａ，１Ｂ：スリーブ、２：磁性コア、３Ａ，３Ｂ：励磁コイル、１０：エンドレスベルト、８：加圧ローラ、１１：定着ローラ、Ａ，Ｂ：発熱機構、Ｐ：記録材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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