(57)【要約】【課題】  定着ローラから記録材を確実に分離できると共に、加圧ローラでの熱損失を抑えて熱効率の向上を図ることができる定着装置を提供すること。【解決手段】  この定着装置は、定着ローラと加圧ローラ２とを備える。この加圧ローラ２は、環状の高硬度部材２８を有しているので、この加圧ローラ２を上記定着ローラよりも硬くすることができる。また、この加圧ローラ２は、環状の断熱部材２２を有しているので、この加圧ローラ２での断熱性を保持できる。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
未定着像を担持した記録材にこの未定着像を溶融定着させるための電磁誘導発熱式の定着装置であって、
径方向の内側から外側に順に配置された環状の支持部材、環状の断熱部材、環状の電磁誘導発熱部材、環状の弾性部材および環状の離型部材を有する定着ローラと、
この定着ローラとともに上記記録材を挟持して搬送する加圧ローラと、
上記定着ローラの外側に配置されると共に磁束を発生して上記定着ローラの上記電磁誘導発熱部材を発熱させる磁束発生手段と
を備え、
上記定着ローラの上記電磁誘導発熱部材は、耐熱性樹脂とこの耐熱性樹脂内に分散された複数の導電性微粒子とを有し、上記定着ローラが上記加圧ローラよりも柔らかいことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
未定着像を担持した記録材にこの未定着像を溶融定着させるための電磁誘導発熱式の定着装置であって、
径方向の内側から外側に順に配置された環状の支持部材、環状の断熱部材、環状の電磁誘導発熱部材、環状の弾性部材および環状の離型部材を有する定着ローラと、
この定着ローラとともに上記記録材を挟持して搬送する加圧ローラと、
上記定着ローラの外側に配置されると共に磁束を発生して上記定着ローラの上記電磁誘導発熱部材を発熱させる磁束発生手段と
を備え、
上記加圧ローラは、径方向の内側から外側に順に配置された環状の支持部材、環状の断熱部材、環状の高硬度部材および環状の離型部材を有し、上記加圧ローラが上記定着ローラよりも硬いことを特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項２に記載の定着装置において、
上記加圧ローラの上記断熱部材は、ゴム製スポンジまたは樹脂製スポンジであり、上記加圧ローラの上記高硬度部材は、ソリッドゴムであることを特徴とする定着装置。
【請求項４】
請求項３に記載の定着装置において、
上記定着ローラの上記弾性部材は、ソリッドゴムであり、
上記加圧ローラの上記高硬度部材の径方向の厚みは、上記定着ローラの上記弾性部材の径方向の厚みよりも厚いことを特徴とする定着装置。
【請求項５】
請求項２に記載の定着装置において、
上記加圧ローラの上記断熱部材は、ゴム製スポンジまたは樹脂製スポンジであり、上記加圧ローラの上記高硬度部材は、金属であることを特徴とする定着装置。
【請求項６】
請求項５に記載の定着装置において、
上記加圧ローラの上記高硬度部材と上記加圧ローラの上記離型部材との間に、環状のソリッドゴムを設けたことを特徴とする定着装置。
【請求項７】
未定着像を担持した記録材にこの未定着像を溶融定着させるための電磁誘導発熱式の定着装置であって、
径方向の内側から外側に順に配置された環状の支持部材、環状の断熱部材、環状の電磁誘導発熱部材、環状の弾性部材および環状の離型部材を有する定着ローラと、
この定着ローラとともに上記記録材を挟持して搬送する加圧ローラと、
上記定着ローラの外側に配置されると共に磁束を発生して上記定着ローラの上記電磁誘導発熱部材を発熱させる磁束発生手段と
を備え、
上記加圧ローラは、径方向の内側から外側に順に配置された環状の支持部材、環状の断熱兼高硬度部材および環状の離型部材を有し、上記加圧ローラが上記定着ローラよりも硬いことを特徴とする定着装置。
【請求項８】
請求項７に記載の定着装置において、
上記加圧ローラの上記断熱兼高硬度部材は、多孔質セラミックスであることを特徴とする定着装置。
【請求項９】
請求項８に記載の定着装置において、
上記加圧ローラの上記断熱兼高硬度部材と上記加圧ローラの上記離型部材との間に、環状のソリッドゴムを設けたことを特徴とする定着装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の定着装置において、
上記加圧ローラの上記断熱兼高硬度部材と上記加圧ローラの上記離型部材との間に、径方向の内側から外側に順に、環状のスポンジゴムおよび環状のソリッドゴムを設けたことを特徴とする定着装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか１つに記載の定着装置において、
上記定着ローラを回転駆動する駆動モータを備え、
上記定着ローラの上記断熱部材は、シリコンスポンジゴムであり、
上記定着ローラの上記支持部材と上記定着ローラの上記断熱部材との間に、環状のシリコンソリッドゴムを設けたことを特徴とする定着装置。
【請求項１２】
請求項２乃至６のいずれか１つに記載の定着装置において、
上記加圧ローラを回転駆動する駆動モータを備え、
上記加圧ローラの上記断熱部材は、シリコンスポンジゴムであり、
上記加圧ローラの上記支持部材と上記加圧ローラの上記断熱部材との間に、環状のシリコンソリッドゴムを設けたことを特徴とする定着装置。
【請求項１３】
記録材に未定着像を形成する作像手段と、
上記記録材に上記未定着像を溶融定着する請求項１乃至１２のいずれか１つに記載の定着装置と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、複写機、レーザプリンタ、ファクシミリ等の電子写真装置に用いられて記録材の未定着画像を溶融定着（加熱定着）する定着装置、および、この定着装置を用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近の定着装置においては、省エネを目指して、高い熱変換効率が得られる誘導加熱方式の熱源を採用することが考えられている。特に、コイルによって発生する磁束を、フェライトコアなどのコア材で、定着装置の定着ローラの導電発熱層に導くような構成のものが、コンパクトさや効率の高さで着目されている。
【０００３】
このような背景のもとで、ハロゲンヒータを用いた熱ローラ方式の定着装置と同等あるいはそれ以上の効率が得られ、迅速に立ち上がる特長を具備させた電磁誘導加熱方式の定着装置が提案されている。
【０００４】
そして、この電磁誘導加熱方式の定着装置は、圧接ニップ部を形成する定着ローラおよび加圧ローラと、この定着ローラの外側に配置されて磁束を発生する磁束発生手段とを備えている。
【０００５】
この定着ローラは、径方向の内側から外側に順に、環状の支持部材、環状のスポンジ部材、環状の電磁誘導発熱部材、環状の弾性部材および環状の離型部材の５つの部材から構成されている。
【０００６】
そして、上記磁束発生手段の磁束によって、上記定着ロ一ラの上記電磁誘導発熱部材を発熱させて、上記圧接ニップ部で未定着像を担持した記録材を挟持しつつ搬送してこの未定着像をこの記録材に溶融定着させている（特開２０００−２１４７１３号公報：特許文献１、および、特開２０００−２１４７１４号公報：特許文献２参照）。
【０００７】
しかしながら、上記従来の定着装置では、上記定着ローラの上記電磁誘導発熱部材は金属からなるために、上記定着ローラは、非常に硬いものであった。そして、この定着ローラよりも上記加圧ローラを硬くするために、上記加圧ローラには、硬度の高いソリッドゴムローラを用いる必要があった。このソリッドゴムローラは熱伝導率が高く、熱損失が大きくなるという問題があった。もし、上記加圧ローラに上記ソリッドゴムローラを用いなければ、上記加圧ローラが、上記定着ローラよりも柔らかくなって、上記圧接ニップ部の形状が、上記加圧ローラ側に凸状になり、上記記録材が、上記定着ローラ側に巻き付きやすくなる欠点が生じる。
【特許文献１】特開２０００−２１４７１３号公報
【特許文献２】特開２０００−２１４７１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、この発明の課題は、定着ローラから記録材を確実に分離できると共に、加圧ローラでの熱損失を抑えて熱効率の向上を図ることができる定着装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、この発明の定着装置は、
未定着像を担持した記録材にこの未定着像を溶融定着させるための電磁誘導発熱式の定着装置であって、
径方向の内側から外側に順に配置された環状の支持部材、環状の断熱部材、環状の電磁誘導発熱部材、環状の弾性部材および環状の離型部材を有する定着ローラと、
この定着ローラとともに上記記録材を挟持して搬送する加圧ローラと、
上記定着ローラの外側に配置されると共に磁束を発生して上記定着ローラの上記電磁誘導発熱部材を発熱させる磁束発生手段と
を備え、
上記定着ローラの上記電磁誘導発熱部材は、耐熱性樹脂とこの耐熱性樹脂内に分散された複数の導電性微粒子とを有し、上記定着ローラが上記加圧ローラよりも柔らかいことを特徴としている。
【００１０】
ここで、「上記定着ローラが上記加圧ローラよりも柔らかい」とは、上記定着ローラと上記加圧ローラとが互いに圧接している状態で、上記定着ローラと上記加圧ローラとの接触面にて形成される圧接ニップ部の形状が、上記定着ローラ側へ凸状になるような程度をいう。
【００１１】
この発明の定着装置によれば、上記定着ローラの上記電磁誘導発熱部材は、耐熱性樹脂とこの耐熱性樹脂内に分散された複数の導電性微粒子とを有するので、上記定着ローラを柔軟にすることができる。
【００１２】
したがって、上記定着ローラからの上記記録材の分離性を向上することができる。また、上記定着ローラが柔らかくなるので、上記加圧ローラの材質の選択幅が広がり、例えば、上記加圧ローラの材質を熱伝導率の低いものにして、上記加圧ローラでの熱損失を抑えて、上記定着ローラから上記記録材への熱効率の向上を図ることができる。
【００１３】
なお、上記定着ローラは、上記支持部材、上記断熱部材、上記電磁誘導発熱部材、上記弾性部材および上記離型部材を備えるが、これらの他に、他の環状部材を備えてよいのはもちろんである。
【００１４】
また、一実施形態の定着装置では、
未定着像を担持した記録材にこの未定着像を溶融定着させるための電磁誘導発熱式の定着装置であって、
径方向の内側から外側に順に配置された環状の支持部材、環状の断熱部材、環状の電磁誘導発熱部材、環状の弾性部材および環状の離型部材を有する定着ローラと、
この定着ローラとともに上記記録材を挟持して搬送する加圧ローラと、
上記定着ローラの外側に配置されると共に磁束を発生して上記定着ローラの上記電磁誘導発熱部材を発熱させる磁束発生手段と
を備え、
上記加圧ローラは、径方向の内側から外側に順に配置された環状の支持部材、環状の断熱部材、環状の高硬度部材および環状の離型部材を有し、上記加圧ローラが上記定着ローラよりも硬いことを特徴としている。
【００１５】
ここで、「上記加圧ローラが上記定着ローラよりも硬い」とは、上記定着ローラと上記加圧ローラとが互いに圧接している状態で、上記定着ローラと上記加圧ローラとの接触面にて形成される圧接ニップ部の形状が、上記定着ローラ側へ凸状になるような程度をいう。
【００１６】
この一実施形態の定着装置によれば、上記加圧ローラは、上記高硬度部材を有しているので、上記加圧ローラを硬くすることができる。また、上記加圧ローラは、上記断熱部材を有しているので、上記定着ローラからの熱が上記加圧ローラの上記支持部材へ流れるのを防ぐことができて、上記加圧ローラの断熱性を保持できる。
【００１７】
したがって、上記定着ローラからの上記記録材の分離性を向上することができると共に、上記加圧ローラでの熱損失を抑えて上記定着ローラから上記記録材への熱効率の向上を図ることができる。
【００１８】
なお、上記加圧ローラは、上記支持部材、上記断熱部材、上記高硬度部材および上記離型部材を備えるが、これらの他に、他の環状部材を備えてよいのはもちろんである。
【００１９】
また、一実施形態の定着装置では、上記加圧ローラの上記断熱部材は、ゴム製スポンジまたは樹脂製スポンジであり、上記加圧ローラの上記高硬度部材は、ソリッドゴムである。
【００２０】
この一実施形態の定着装置によれば、上記断熱部材はスポンジであるので、断熱性に加えて弾性を有し、上記定着ローラの上記弾性部材との作用で、上記定着ローラおよび上記加圧ローラにて形成される圧接ニップ部のニップ幅を広くすることができ、高速領域での使用が可能になる。また、上記高硬度部材はソリッドゴムであるので、このソリッドゴムの径方向の厚みや硬度を調整して、上記加圧ローラの硬さを簡単に調整できる。したがって、上記圧接ニップ部のニップ形状の調整が可能になって、上記定着ローラからの上記記録材の分離性を向上することができる。
【００２１】
また、一実施形態の定着装置では、上記定着ローラの上記弾性部材は、ソリッドゴムであり、上記加圧ローラの上記高硬度部材の径方向の厚みは、上記定着ローラの上記弾性部材の径方向の厚みよりも厚い。
【００２２】
この一実施形態の定着装置によれば、上記加圧ローラの上記高硬度部材の硬度を上記定着ローラの上記弾性部材の硬度よりも高くできて、上記加圧ローラを上記定着ローラよりも硬くできる。
【００２３】
また、一実施形態の定着装置では、上記加圧ローラの上記断熱部材は、ゴム製スポンジまたは樹脂製スポンジであり、上記加圧ローラの上記高硬度部材は、金属である。
【００２４】
この一実施形態の定着装置によれば、上記断熱部材はスポンジであるので、断熱性に加えて弾性を有し、上記定着ローラの上記弾性部材との作用で、上記定着ローラおよび上記加圧ローラにて形成される圧接ニップ部のニップ幅を広くすることができ、高速領域での使用が可能になる。また、上記高硬度部材は金属であるので、熱伝導性が高く、上記加圧ローラの軸方向への熱の伝導性を高めて、温度ムラを低減できる。具体的に述べると、小さいサイズの上記記録材を通紙する時に、上記定着ローラ端部の温度が上がっても、上記圧接ニップ部における上記高硬度部材にて、上記加圧ローラの軸方向に温度を平滑化することが可能になる。また、上記金属の高硬度部材が上記スポンジの断熱部材の外側に配置されているため、上記断熱部材の熱膨張や耐久変動を上記高硬度部材にて抑えることができて、上記圧接ニップ部のニップ幅および上記加圧ローラの回転速度を安定させることができ、この定着装置の寿命を延ばすことができる。
【００２５】
また、一実施形態の定着装置では、上記加圧ローラの上記高硬度部材と上記加圧ローラの上記離型部材との間に、環状のソリッドゴムを設けている。
【００２６】
この一実施形態の定着装置によれば、このソリッドゴムにより弾性をもたすことができて、上記加圧ローラの硬さを調整できると共に、上記圧接ニップ部での上記記録材の密着性を向上させて高画質を保つことができる。
【００２７】
また、一実施形態の定着装置では、
未定着像を担持した記録材にこの未定着像を溶融定着させるための電磁誘導発熱式の定着装置であって、
径方向の内側から外側に順に配置された環状の支持部材、環状の断熱部材、環状の電磁誘導発熱部材、環状の弾性部材および環状の離型部材を有する定着ローラと、
この定着ローラとともに上記記録材を挟持して搬送する加圧ローラと、
上記定着ローラの外側に配置されると共に磁束を発生して上記定着ローラの上記電磁誘導発熱部材を発熱させる磁束発生手段と
を備え、
上記加圧ローラは、径方向の内側から外側に順に配置された環状の支持部材、環状の断熱兼高硬度部材および環状の離型部材を有し、上記加圧ローラが上記定着ローラよりも硬いことを特徴としている。
【００２８】
ここで、「上記加圧ローラが上記定着ローラよりも硬い」とは、上記定着ローラと上記加圧ローラとが互いに圧接している状態で、上記定着ローラと上記加圧ローラとの接触面にて形成される圧接ニップ部の形状が、上記定着ローラ側へ凸状になるような程度をいう。
【００２９】
この一実施形態の定着装置によれば、上記加圧ローラは、上記断熱兼高硬度部材を有しているので、上記加圧ローラを硬くすることができると共に、上記定着ローラからの熱が上記加圧ローラの上記支持部材へ流れるのを防ぐことができて上記加圧ローラの断熱性を保持できる。
【００３０】
したがって、上記定着ローラからの上記記録材の分離性を向上することができると共に、上記加圧ローラでの熱損失を抑えて上記定着ローラから上記記録材への熱効率の向上を図ることができる。
【００３１】
なお、上記加圧ローラは、上記支持部材、上記断熱兼高硬度部材および上記離型部材を備えるが、これらの他に、他の環状部材を備えてよいのはもちろんである。
【００３２】
また、一実施形態の定着装置では、上記加圧ローラの上記断熱兼高硬度部材は、多孔質セラミックスである。
【００３３】
この一実施形態の定着装置によれば、上記断熱兼高硬度部材に多孔質セラミックスを用いているので、上記加圧ローラを一層硬くして、分離性をさらに向上できる。また、上記断熱兼高硬度部材の熱伝導率を一層低くして、断熱性をさらに向上できる。
【００３４】
また、一実施形態の定着装置では、上記加圧ローラの上記断熱兼高硬度部材と上記加圧ローラの上記離型部材との間に、環状のソリッドゴムを設けている。
【００３５】
この一実施形態の定着装置によれば、上記ソリッドゴムにより弾性をもたすことができて、上記加圧ローラの硬さを調整できると共に、上記圧接ニップ部での上記記録材の密着性を向上させて高画質を保つことができる。
【００３６】
また、一実施形態の定着装置では、上記加圧ローラの上記断熱兼高硬度部材と上記加圧ローラの上記離型部材との間に、径方向の内側から外側に順に、環状のスポンジゴムおよび環状のソリッドゴムを設けている。
【００３７】
この一実施形態の定着装置によれば、上記スポンジゴムにより断熱性をもたすことができて、断熱性をさらに向上できる。また、上記ソリッドゴムにより弾性をもたすことができて、上記加圧ローラの硬さを調整できると共に、上記圧接ニップ部での上記記録材の密着性を向上させて高画質を保つことができる。
【００３８】
また、一実施形態の定着装置では、上記定着ローラを回転駆動する駆動モータを備え、上記定着ローラの上記断熱部材は、シリコンスポンジゴムであり、上記定着ローラの上記支持部材と上記定着ローラの上記断熱部材との間に、環状のシリコンソリッドゴムを設けている。
【００３９】
この一実施形態の定着装置によれば、上記支持部材と上記断熱部材との間に、上記シリコンソリッドゴムを設けているので、上記駆動モータにて上記支持部材側を駆動させたときに、上記断熱部材にかかる負荷を緩和して耐久性を向上させることができる。また、上記シリコンスポンジゴムと上記シリコンソリッドゴムとでは同じシリコン同士なので、接着性を一層高くできて、上記シリコンスポンジゴムと上記シリコンソリッドゴムとの間の剥がれが生じにくく、上記定着ローラの耐久性を高く保つことが可能となる。
【００４０】
また、一実施形態の定着装置では、上記加圧ローラを回転駆動する駆動モータを備え、上記加圧ローラの上記断熱部材は、シリコンスポンジゴムであり、上記加圧ローラの上記支持部材と上記加圧ローラの上記断熱部材との間に、環状のシリコンソリッドゴムを設けている。
【００４１】
この一実施形態の定着装置によれば、上記支持部材と上記断熱部材との間に、上記シリコンソリッドゴムを設けているので、上記駆動モータにて上記支持部材側を駆動させたときに、上記断熱部材にかかる負荷を緩和して耐久性を向上させることができる。また、上記シリコンスポンジゴムと上記シリコンソリッドゴムとでは同じシリコン同士なので、接着性を一層高くできて、上記シリコンスポンジゴムと上記シリコンソリッドゴムとの間の剥がれが生じにくく、上記加圧ローラの耐久性を高く保つことが可能となる。
【００４２】
また、この発明の画像形成装置は、
記録材に未定着像を形成する作像手段と、
上記記録材に上記未定着像を溶融定着する上記定着装置と
を備えることを特徴としている。
【００４３】
この発明の画像形成装置によれば、上記定着装置を備えているので、上記定着ローラから上記記録材を確実に分離して、上記記録材のつまりによる故障（ジャム）を防止する。また、上記定着ローラからの熱効率が向上して、高速印字が可能になる。
【発明の効果】
【００４４】
この発明の定着装置によれば、上記定着ローラが上記加圧ローラよりも柔らかいので、上記定着ローラから上記記録材を確実に分離できる。また、上記加圧ローラは上記断熱部材を有しているので、上記加圧ローラでの熱損失を抑えて熱効率の向上を図ることができる。
【００４５】
この発明の画像形成装置によれば、上記定着装置を備えているので、紙つまりによる故障を防止すると共に、高速印字が可能になって性能が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００４７】
（第１の実施形態）
図１は、この発明の定着装置の一実施形態である横断面構成図を示し、図２は、この定着装置の定着ローラの要部拡大断面図を示している。
【００４８】
この定着装置は、定着ローラ１と、この定着ローラ１と圧接ニップ部Ｎを形成する加圧ローラ２と、上記記定着ローラ１の外側に配置されて磁束を発生する磁束発生手段３とを備える。
【００４９】
そして、この磁束発生手段３の磁束によって上記定着ローラ１を発熱させて、上記圧接ニップ部Ｎで未定着像ｔを担持した記録材Ｐを挟持搬送して、この未定着像ｔをこの記録材Ｐに溶融定着（加熱定着）させる。
【００５０】
上記記録材Ｐは、例えば、紙、ＯＨＰシート等の用紙であり、上記未定着像ｔは、例えば、樹脂や、磁性体や、着色料等からなる加熱溶融性の顕画剤（トナー）である。
【００５１】
上記定着ローラ１と上記加圧ロ一ラ２とは、上下に並行に対向して配置され、それぞれの両端側が、図示しない軸受部材に回転自在に支持されている。上記加圧ローラ２は、図示しないバネ等の加圧機構によって、上記定着ローラ１の軸側に弾発付勢され、上記定着ローラ１の下面部に所定圧力で圧接されて、圧接ニップ部（定着ニップ部）Ｎを形成する。
【００５２】
上記定着ローラ１は、図示しないモータ等の駆動機構によって、矢印にて示す反時計回り方向に、所定の周速度で回転駆動される。上記加圧ローラ２は、上記圧接ニップ部Ｎでの上記定着ローラ１との圧接摩擦力によって、上記定着ローラ１の回転に従動して回転する。
【００５３】
上記定着ローラ１は、径方向の内側から外側に順に、環状の支持部材１１、環状の断熱部材１２、環状の電磁誘導発熱部材１３、環状の弾性部材１４および環状の離型部材１５の５つの部材から構成される。上記定着ローラ１のローラ硬度は、例えば、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度で３０〜９０度のものを用いる。
【００５４】
上記支持部材１１は、例えば、外径が４０ｍｍで厚さが３ｍｍのアルミ製の芯金シリンダを用いる。なお、上記支持部材１１としては、材質の強度が確保できれば、例えば、鉄、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）のような耐熱性のモールドのパイプを使用することも可能であるが、芯金が発熱するのを防ぐために、電磁誘導加熱の影響が少ない非磁性材料を用いるのが望ましい。
【００５５】
上記断熱部材１２は、上記電磁誘導発熱部材１３を断熱保持するためのものであり、耐熱性および弾性を有するゴム材や樹脂材のスポンジ体（断熱構造体）が用いられる。このように、上記断熱部材１２に、耐熱性および弾性を有するゴム材や樹脂材のスポンジ体（断熱構造体）を用いることにより、上記電磁誘導発熱部材１３を確実に断熱保持するとともに、上記電磁誘導発熱部材１３のたわみを許容して上記圧接ニップ部Ｎの幅寸法を増やし、さらに、上記定着ローラ１のローラ硬度を上記加圧ローラ２よりも小さくして、排紙性および記録材分離性能を向上することができる。例えば、上記断熱部材１２に、シリコンスポンジ材を用いる場合、厚さが２〜１０ｍｍ、望ましくは３〜７ｍｍであって、硬度がアスカーゴム硬度計で２０〜６０度、望ましくは３０〜５０度に設定され、必要に応じてプライマで接着される。
【００５６】
上記電磁誘導発熱部材１３は、図３の要部拡大断面図に示すように、耐熱性樹脂１３ａとこの耐熱性樹脂１３ａ内に分散された複数の導電性微粒子１３ｂとを有する。そして、この電磁誘導発熱部材１３では、上記磁束発生手段３の磁束によって、渦電流が発生してジュール熱により発熱し、この発熱により上記定着ローラ１が加熱される。この加熱を、電磁誘導加熱という。
【００５７】
上記耐熱性樹脂１３ａとしては、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリベンズイミダゾール等が使用可能であるが、高い機械的強度と絶縁性を有するポリイミド系樹脂を主成分とするのが好ましい。この場合、使用するカルボン酸ニ無水物やジアミンの種類、モル比等を調節することにより、適度な剛性あるいは可撓性のベルト部材とすることができる。
【００５８】
上記導電性微粒子１３ｂは、上記磁束発生手段３により発生した磁場により渦電流を生じる導電性を有する粒子であり、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）及びこれらを含有する合金等の強磁性材料、又は銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、ステンレス（ＳＵＳ）、錫（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、鉛（Ｐｂ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、炭素（Ｃ）等及びこれらを含有する合金等の非磁性材料を用いることができる。特に、銀（Ａｇ）は、その発熱性能が優れているので、最も好ましい。また、上記導電性微粒子１３ｂをフィラーとして用いる場合は、複数の種類の導電性微粒子１３ｂからなるフィラーを混合して用いることができる。
【００５９】
また、上記導電性微粒子１３ｂの平均粒径は、１０μｍ以下が好ましく、５μｍ以下がさらに好ましく、３μｍ以下が最も好ましい。もし、粒径が大きすぎると、成形後に、上記導電性微粒子１３ｂ同士の接触、接近等が不十分となって、上記電磁誘導発熱部材１３において適切な抵抗値を得られない場合があるためである。なお、所望の抵抗値を得るために、粒径分布を調整して密な充填構造（例えば、大径粒子の隙間に小径粒子を充填した構造）になるようにしてもよい。
【００６０】
上記電磁誘導発熱部材１３の厚みは、１０〜３００μｍであることが好ましく、３０〜１５０μｍの範囲がより好ましい。この範囲の厚さであれば、支持するための強度を維持しつつ、可撓性を低下させず、断熱性を低く抑えることができて、省エネルギー効果を発揮できる。
【００６１】
もし、３００μｍを超えると、上記電磁誘導発熱部材１３全体の可撓性が不十分となって、実用的な機械的強度が得られにくくなり、また、電磁誘導発熱の効率が低下するおそれがある。一方、１０μｍより薄くなると、支持するための強度が不足すると共に、磁束が保持できなくなって電磁誘導発熱の効率が低下するおそれがある。
【００６２】
すなわち、電磁誘導発熱において発熱量は、上記電磁誘導発熱部材１３の厚みに支配される。ここで、コイルから発生する磁気が浸透するときの深さσは、加熱コイルに印加する電流の周波数ｆ、物質の比抵抗ρ、および、比透磁率μτの影響を受け、次式（１）で表される。なお、μ0は、真空中の透磁率を表す。
【００６３】
σ＝ρ1/2／（π・ｆ・μ0・μτ）・・・（１）
【００６４】
このように、上記電磁誘導発熱部材１３の厚みが、上記浸透深さ以下であると、コイルから発生する磁気が漏れるために、充分な発熱が得られにくい。したがって、上記導電性微粒子１３ｂとして、強磁性材料を用いる場合と非磁性材料を用いる場合とでは、好適な厚みが異なってくるので、加熱コイルに印加する電流の周波数や、上記導電性微粒子１３ｂの種類、密度、粒径等によって適切な厚みを設定する。
【００６５】
さらに、上記電磁誘導発熱部材１３を、多層構造にすることや、上記導電性微粒子１３ｂの密度が局所的に大きい層を設けることにより、電磁誘導等による加熱効果をより高めることもできる。
【００６６】
上記弾性部材１４は、耐熱性および弾性を有するゴム材や樹脂材からなり、上記記録材Ｐと上記定着ローラ１表面との密着性を高める。上記弾性部材１４としては、例えば、定着温度での使用に耐えられるシリコンゴムやフッ素ゴム等の耐熱性エラストマーを用いる。上記弾性部材１４には、熱伝導性や補強等を目的として各種充填剤を混入してもよく、この熱伝導性粒子としては、ダイヤモンド、銀、銅、アルミニウム、大理石、ガラス等あり、実用的には、シリカ、アルミナ、酸化マグネシウム、窒化ホウ素、酸化ベリリウム等がある。
【００６７】
上記弾性部材１４の厚みは、例えば、１０〜８００μｍが好ましく、１００〜３００μｍがより好ましい。上記弾性部材１４の厚みが１０μｍ未満であると、厚み方向の弾力性を得ることが難しくなる一方、上記弾性部材１４の厚みが８００μｍを超えると、上記電磁誘導発熱部材１３で発生した熱が、上記定着ローラ１の外周面に達し難くなり、熱効率が悪化する傾向がある。
【００６８】
上記弾性部材１４の硬度は、ＪＩＳ硬度で１〜８０度が好ましく、５〜３０度がより好ましく、上記弾性部材１４における強度の低下および密着性の不良を防止しつつ、未定着像（トナー）ｔの定着性の不良を防止できる。この場合、上記弾性部材１４は、シリコンゴムからなることが好ましく、このシリコンゴムとしては、具体的に述べると、１成分系、２成分系又は３成分系以上のシリコンゴム、ＬＴＶ型、ＲＴＶ型又はＨＴＶ型のシリコンゴム、縮合型又は付加型のシリコンゴム等を使用できる。なお、この実施形態において、上記弾性部材１４は、ＪＩＳ硬度１０度、厚さ２００μｍのシリコンゴムである。
【００６９】
上記離型部材１５は、上記定着ローラ１の表面の離型性を高めるものであり、定着温度での使用に耐えられる上にトナー離型性を有する。上記離型部材１５としては、例えば、シリコンゴム、フッ素ゴムや、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＦＥＰ等のフッ素樹脂が用いられる。上記離型部材１５の厚さは、５〜１００μｍが好ましく、１０〜５０μｍがより好ましい。なお、上記離型部材１５の中に、導電材、耐摩耗材、良熱伝導材をフィラーとして添加してもよい。また、部材間接着力を向上させるために、プライマ等による接着処理を行ってもよい。
【００７０】
上記加圧ローラ２は、径方向の内側から外側に順に、外径２０ｍｍで厚さ３ｍｍの環状のアルミ製芯金２１と、厚さ７ｍｍの環状のシリコンスポンジゴム部材２３と、厚さ１０〜５０μｍのＰＴＦＥやＰＦＡ等の環状のフッ素系樹脂製離型部材２５との３つの部材から構成される。この離型部材２５は、上記定着ローラ１の上記離型部材１５と同様に、上記加圧ローラ２の表面の離型性を高める。
【００７１】
上記芯金２１の材質は、強度が確保できれば、例えば、鉄、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）のような耐熱性のモールドのパイプを使用することも可能であるが、芯金が発熱するのを防ぐために、電磁誘導加熱の影響が少ない非磁性材料を用いるのが望ましい。なお、上記シリコンスポンジゴム部材２３の代わりに、ソリッドゴム部材を設けて、さらなる離型性の向上を図るようにしてもよい。
【００７２】
上記加圧ローラ２は、上記定着ローラ１に対して、３００〜５００Ｎの荷重で加圧されており、この場合、上記圧接ニップ部Ｎのニップ幅は、約５〜１０ｍｍになる。もちろん、上記荷重を変化させて、上記ニップ幅を変えてもよい。
【００７３】
上記磁束発生手段３は、励磁コイル３１と磁性体コア３２とを備え、上記定着ローラ１の外側で、上記定着ローラ１に対向させて、上記定着ローラ１の長手方向に沿わせて配置している。
【００７４】
上記磁性体コア３２は、横断面が下方開口のコップ状（台形）に形成されたコイルボビン３３と、このコイルボビン３３を所定の隙間を介して覆うカバー部材３４とを備える。上記磁性体コア３２は、上記定着ローラ１の軸方向の寸法に略対応した長さ寸法を有する長尺部材であり、上記コイルボビン３３の内部にて、上記定着ローラ１の横断面略半分を覆う。
【００７５】
上記励磁コイル３１は、上記コイルボビン３３と上記カバー部材３４との間の隙間に存在し、上記コイルボビン３３に導線を巻き付けて構成される。上記励磁コイル３１には、高周波コンバータ４が接続されて、１００〜２０００［Ｗ］の高周波電力が供給される。このため、上記励磁コイル３１としては、細い線を数十から数百本を束ねてリッツ線にしたものを用いており、巻き線に伝熱した場合を考慮して耐熱性の樹脂で被覆したものを用いる。
【００７６】
上記コイルボビン３３は、上記定着ローラ１の外周面に沿うように配置されているので、上記定着ローラ１の発熱効率を高めることができる。上記磁性体コア３２としては、高透磁率かつ低損失のものを用い、例えば、パーマロイのような合金を用いた場合、上記磁性体コア３２の内部の渦電流損失が高周波で大きくなるため、積層構造にしてもよい。
【００７７】
上記磁性体コア３２は、磁気回路の効率の向上と磁気遮蔽のために用いられる。上記励磁コイル３１と上記磁性体コア３２の磁気回路部分は、磁気遮蔽が十分にできる手段がある場合、空芯（コア無し）にしてもよい。また、樹脂材に磁性粉を分散させたものを用いた場合、透磁率は比較的低いが、形状を自由に設定することができる。
【００７８】
そして、上記励磁コイル３１には、上記高周波コンバータ４により、１０〜１００［ｋＨｚ］の交流電流が印加される。この交流電流によって誘導された磁束は、上記定着ローラ１の上記電磁誘導発熱部材１３を貫き、上記電磁誘導発熱部材１３に渦電流が流れて、上記電磁誘導発熱部材１３自体がジュール発熱する。上記電磁誘導発熱部材１３の発熱で上記定着ロ一ラ１が加熱状態となる。
【００７９】
上記定着ローラ１の表面に当接するように、温度センサ６が配置される。この温度センサ６は、例えば、サーミスタであり、上記定着ローラ１の表面温度を検出する。
【００８０】
上記温度サンサ６には制御回路６が接続され、この制御回路６は、上記温度センサ６から入力される上記定着ローラ１の表面温度検出信号に基づいて、上記定着ローラ１の加熱と温調を制御する。具体的に述べると、上記制御回路５は、上記温度センサ６からの信号に基づいて、上記高周波コンバータ４を制御し、上記高周波コンバータ４にて上記励磁コイル３１への電力供給を増減させることで、上記定着ローラ１の表面温度が所定の一定温度になるように自動制御する。
【００８１】
次に、この定着装置の作用を説明すると、上記定着ローラ１が回転駆動され、これに伴って、上記加圧ローラ２も従動回転する。また、上記定着ローラ１の上記電磁誘導発熱部材１３が、上記磁束発生手段３の発生磁束の作用により、電磁誘導発熱すると共に、上記定着ローラ１の表面温度が、所定の一定温度になるように、自動制御される。そして、上記定着ローラ１と上記加圧ローラ２との上記圧接ニップ部Ｎに、図示しない作像手段から搬送された上記未定着（トナー）像ｔを形成担持した上記記録材（用紙）Ｐが導入される。この場合、上記記録材Ｐにおける上記未定着像ｔを形成した担持面側が、上記定着ローラ１に対面する。
【００８２】
上記圧接ニップ部Ｎに導入された上記記録材Ｐは、上記圧接ニップ部Ｎを挟持搬送され、上記定着ローラ１で加熱されて、上記未定着像ｔが上記記録材Ｐに溶融定着される。
【００８３】
上記圧接ニップ部Ｎを通過した上記記録材Ｐは、上記定着ローラ１から分離して排出搬送されていく。上記定着ローラ１の表面に当接するように、分離爪８が配置される。この分離爪８は、上記記録材Ｐが、上記圧接ニップ部Ｎを通過後に、上記定着ローラ１の表面に張り付いてしまった場合に、この記録材Ｐを上記定着ローラ１の表面から強制的に分離させて、紙つまりによる故障（ジャム）を防止する。
【００８４】
上記構成の定着装置によれば、上記定着ローラ１の上記電磁誘導発熱部材１３が、耐熱性樹脂１３ａとこの耐熱性樹脂１３ａ内に分散された複数の導電性微粒子１３ｂとを有するので、上記定着ローラ１を、金属からなる電磁誘導発熱部材を有する従来の定着ローラに比べて、格段に柔らかくすることができる。
【００８５】
したがって、上記定着ローラ１を上記加圧ローラ２よりも柔らかくして、上記圧接ニップ部Ｎの形状を上記定着ローラ１側に確実に凸状にでき、上記定着ローラ１からの上記記録材Ｐの分離性を向上することができる。また、上記定着ローラ１が柔らかくなるので、上記加圧ローラ２の材質の選択幅が広がり、例えば、上記加圧ローラ２の材質を熱伝導率の低いものにして、上記加圧ローラ２での熱損失を抑えて、上記定着ローラ１から上記記録材Ｐへの熱効率の向上を図ることができる。
【００８６】
また、上記構成の定着装置によれば、発熱に寄与し、渦電流を発生させる上記電磁誘導発熱部材１３の熱容量が小さく、かつ、上記電磁誘導発熱部材１３が上記断熱部材１２により断熱保持されるために、上記定着ローラ１の外周側にある上記弾性部材１４あるいは上記離型部材１５を迅速に加熱するように作用して、上記定着ローラ１の表面が定着に必要な温度に迅速に到達する。また、紙、ＯＨＰシート等の上記記録材Ｐに熱が奪われても、熱の供給が追いつくことができる。
【００８７】
さらに、上記断熱部材１２により断熱保持させた上記電磁誘導発熱部材１３自体のたわみ性を利用して、上記定着ローラ１と上記加圧ローラ２との上記圧接ニップ部Ｎの形成に対して、上記定着ローラ１の上記弾性部材１４を２００μｍと薄くしても、今まで以上のニップ幅が形成でき、マイクログロスの発生がなく、ＯＨＰ用紙のような上記定着ローラ１に巻き付きやすい記録材（メディア）Ｐに対しても、十分な分離性能を確保できる。
【００８８】
（第２の実施形態）
図４は、この発明の加圧ローラの他の実施形態を示している。この加圧ローラ２は、径方向の内側から外側に順に配置された上記環状の支持部材２１、環状の断熱部材２２、環状の高硬度部材２８および上記環状の離型部材２５を有する。なお、上記支持部材２１および上記離型部材２５は、上記第１の実施形態と同じであるため、その説明を省略する。
【００８９】
上記断熱部材２２は、ゴム製スポンジまたは樹脂製スポンジであり、耐熱性および弾性を有する。例えば、この断熱部材２２にシリコンスポンジ材を用いる場合、厚さは２〜１０ｍｍ、望ましくは３〜７ｍｍ、硬度アスカーゴム硬度計で、２０〜６０度、望ましくは３０〜５０度に設定される。
【００９０】
上記高硬度部材２８は、ソリッドゴムであり、この高硬度部材２８の径方向の厚みは、上記定着ローラ１のソリッドゴムからなる上記弾性部材１４の厚みよりも厚い。具体的に述べると、上記高硬度部材２８の厚みは、２００〜２０００μｍ、望ましくは５００〜１０００μｍで、上記弾性部材１４の厚みよりも０〜１５００μｍ、望ましくは２００〜１０００μｍ厚い方が望ましく、上記高硬度部材２８の硬度を上記弾性部材１４の硬度よりも高くできる。すなわち、上記高硬度部材２８の硬度を上記弾性部材１４の硬度よりも高くするのが望ましく、具体的に述べると、上記高硬度部材２８の硬度を上記弾性部材１４の硬度より０〜３０度程度高い方が望ましい。
【００９１】
上記構成の加圧ローラ２によれば、この加圧ローラ２が上記高硬度部材２８を有しているので、上記加圧ローラ２を硬くすることができて、上記定着ローラ１からの上記記録材Ｐの分離性を向上することができる。また、上記加圧ローラ２が上記断熱部材２２を有しているので、上記定着ローラ１からの熱が上記加圧ローラ２の上記支持部材２１へ流れるのを防ぐことができて、上記加圧ローラ２での熱損失を抑えて、上記定着ローラ１から上記記録材Ｐへの熱効率の向上を図ることができる。
【００９２】
また、上記断熱部材２２はスポンジであるので、断熱性に加えて弾性を有し、上記定着ローラ１の上記弾性部材１４との作用で、上記圧接ニップ部Ｎのニップ幅を広くすることができ、高速領域での使用が可能になる。また、上記高硬度部材２８はソリッドゴムであるので、このソリッドゴムの径方向の厚みや硬度を調整して、上記加圧ローラ２の硬さを簡単に調整できる。したがって、上記圧接ニップ部Ｎのニップ形状の調整が可能になって、上記定着ローラ１からの上記記録材Ｐの分離性を向上することができる。
【００９３】
なお、上記構成の加圧ローラ２を定着装置に用いた場合、この定着装置に用いられる定着ローラの電磁誘導発熱部材としては、例えば、厚さが１０〜１００μｍ、望ましくは２０〜５０μｍの無端状のニッケル電鋳ベルト部材である。なお、この電磁誘導発熱部材の他の材料として、例えば、磁性ステンレスのような磁性材料（磁性金属）といった、比較的透磁率μが高く、適当な抵抗率ρを有するものを用いてもよい。また、非磁性材料でも、金属などの導電性のある材料は、例えば、材料を薄膜にすることにより使用できる。もちろん、上記第１の実施形態に示した上記電磁誘導発熱部材１３を有する上記定着ローラ１を用いてもよく、分離性を一層よくすることができる。
【００９４】
なお、図示しないが、上記加圧ローラ２の上記断熱部材２２に多孔質セラミックスを用いてもよく、上記加圧ローラ２を一層硬くすることができ、分離性を高くすることができる。
【００９５】
（第３の実施形態）
図５は、この発明の加圧ローラの別の実施形態を示している。この加圧ローラ２は、径方向の内側から外側に順に配置された上記環状の支持部材２１、上記環状の断熱部材２２、環状の高硬度部材２７および上記環状の離型部材２５を有する。なお、上記支持部材２１、上記断熱部材２２および上記離型部材２５は、上記第１と第２の実施形態と同じであるため、その説明を省略する。
【００９６】
上記高硬度部材２７は、厚さ１０〜１００μｍ、望ましくは２０〜５０μｍの無端状の金属からなり、適度な硬度と、たわみ性を有している。この高硬度部材２７としては、無端状のニッケル電鋳ベルト材を用いており、その他の材料として、例えば、磁性ステンレス、鉄、コバルトーニッケル合金又は鉄―ニッケル合金のような磁性材料（磁性金属）、若しくは、銅、金、銀又はアルミニウム等の非磁性材料を用いることができる。
【００９７】
このように、上記高硬度部材２７に金属を用いているので、上記高硬度部材２７の剛性により、上記加圧ローラ２を比較的硬度の高いスポンジローラとすることができ、分離性を高めることが可能になる。もし、上記高硬度部材２７と同じ硬度のシリコンゴム（上記高硬度層２７と同じ厚さ）を用いて加圧ローラを再現した場合、シリコンゴムの熱容量が大きくなって熱効率が低下するのに対し、上記構成の加圧ローラ２では、上記高硬度部材２７の熱容量が小さい上に、上記断熱部材２２により断熱されているために、熱の流出が少なくて、熱効率を高く維持できる。
【００９８】
また、上記高硬度部材２７が上記断熱部材２２の外側に配置されているので、スポンジからなる上記断熱部材２２の熱膨張や耐久変動を上記高硬度部材２７にて抑えることができて、上記圧接ニップ部Ｎのニップ幅および上記加圧ローラ２の回転速度を安定させることが可能になる。このため、定着装置の寿命を延ばすことができる。もし、上記高硬度部材２７がない場合、スポンジからなる上記断熱部材２２の熱膨張や耐久変化により、加圧ローラの径が変化して速度変動を起こすおそれがあり、さらに、この速度変動が許容以上になった場合、加圧ローラの交換が必要となるので、定着装置の交換時期が早まるという問題がある。
【００９９】
また、上記高硬度部材２７に、熱伝導率λが１０［Ｗ／ｍ・Ｋ］以上、望ましくは５０［Ｗ／ｍ・Ｋ］以上の高熱伝導性の金属を用いることにより、上記加圧ローラ２の軸方向への熱の伝導性を高めることができる。上記加圧ローラ２の軸方向への熱の伝導性が高くなると、温度ムラを低減できる。具体的に述べると、小さいサイズの上記記録材Ｐを通紙する時に、上記定着ローラ１端部の温度が上がっても、上記圧接ニップ部Ｎにおける上記高硬度部材２７にて、上記加圧ローラ２の軸方向に温度を平滑化することが可能になる。
【０１００】
さらに、上記高硬度部材２７に、例えば、磁性ステンレス、鉄、コバルト−ニッケル合金又は鉄−ニッケル合金のような磁性材料（磁性金属）といった比較的透磁率μが高く適当な抵抗率ρを持つものや、非磁性材料でも銅、銀又はアルミニウム等の導電性のある材料は、この材料を薄膜にしたものを用いることにより、上記高硬度部材２７を誘導発熱可能なものとすることができる。上記高硬度部材２７を誘導発熱可能とした場合は、上記定着ローラ１側からの漏れ磁束を、吸収し、発熱し、熱効率をさらに向上するが可能となる。
【０１０１】
（第４の実施形態）
図６は、この発明の加圧ローラの他の実施形態を示している。この加圧ローラ２は、径方向の内側から外側に順に配置された上記環状の支持部材２１、上記環状の断熱部材２２、上記環状の高硬度部材２７、環状の弾性部材２４および上記環状の離型部材２５を有する。なお、上記支持部材２１、上記断熱部材２２、上記高硬度部材２７および上記離型部材２５は、上記第１〜第３の実施形態と同じであるため、その説明を省略する。
【０１０２】
上記弾性部材２４は、耐熱性および弾性を有するゴム材や樹脂材であり、定着温度での使用に耐えられるシリコンゴム、フッ素ゴム等のソリッドゴムの耐熱性エラストマーを用いることができる。この弾性部材２４に、熱伝導性、補強等を目的として各種充填剤（粒子）を混入してもかまわない。この熱伝導性粒子としては、ダイヤモンド、銀、銅、アルミニウム、大理石、ガラス等あるが、実用的には、シリカ、アルミナ、酸化マグネシウム、窒化ホウ素、酸化べリリウムが挙げられる。
【０１０３】
上記弾性部材２４の厚みは、例えば、１０〜８００μｍが好ましく、１００〜３００μｍがより好ましい。この厚みが１０μｍ未満であると、目的である厚み方向の弾力性を得ることが難しくなる一方、厚みが８００μｍを超えると、上記加圧ローラ２が無駄に大きくなる欠点がある。上記弾性部材２４は、ＪＩＳ硬度で、１〜８０度、望ましくは５〜３０度のシリコンゴムからなることが好ましい。このＪＩＳ硬度範囲であれば、上記弾性部材２４の強度の低下および密着性の不良を防止しつつ、トナーの定着性の不良を防止できる。このシリコンゴムとしては、具体的には、１成分系、２成分系又は３成分系以上のシリコンゴム、ＬＴＶ型、ＲＴＶ型又はＨＴＶ型のシリコンゴム、縮合型又は付加型のシリコンゴム等を使用できる。この実施の形態においては、上記弾性部材２４は、ＪＩＳ硬度１０度、厚さ２００μｍのシリコンゴムである。
【０１０４】
上記構成の加圧ローラ２によれば、ソリッドゴムにより弾性をもたすことができて、上記加圧ローラ２の硬さを調整できると共に、上記圧接ニップ部Ｎでの上記記録材Ｐの密着性を向上させて高画質を保つことができる。具体的に述べると、上記弾性部材２４の厚みや硬度を調整することによって、上記加圧ローラ２の硬さを調整して、上記圧接ニップ部Ｎの凸形状を調整することが可能となる。
【０１０５】
（第５の実施形態）
図７は、この発明の加圧ローラの他の実施形態を示している。この加圧ローラ２は、径方向の内側から外側に順に配置された上記環状の支持部材２１、環状の断熱兼高硬度部材２９および上記環状の離型部材２５を有する。なお、上記支持部材２１および上記離型部材２５は、上記第１の実施形態と同じであるため、その説明を省略する。
【０１０６】
上記断熱兼高硬度部材２９は、多孔質セラミックスであり、上記加圧ローラ２を一層硬くして、分離性をさらに向上できる。また、この多孔質セラミックスは、熱伝導率が低いために、上記定着ローラ１からの熱が上記加圧ローラ２の上記支持部材２１へ流れるのを防ぐ断熱材を兼ねる。
【０１０７】
多孔質セラミックスは、無機繊維、無機バインダー及び必要により配合される無機粒子を含む混練物又はスラリーを用いて押出成形や脱水成形等で成形後焼成して得られる。また、大型気孔や微細径空隙を有する多孔質セラミックスは、上記混練物又はスラリーに加えてさらに有機樹脂粒子及び有機バインダーを配合すると、焼成後、有機樹脂粒子の焼失痕が大型気孔を形成すると共に有機バインダー及び水の脱出痕が微細径空隙を形成して得られる。
【０１０８】
例示をすれば、多孔質セラミックスは、実質的な細孔径が１〜２００μｍ程度の範囲内に分布した微細径空隙と、径が２００〜２０００μｍの気孔とを有したものが挙げられる。
【０１０９】
ここで、微細径空隙は、有機バインダーと水分の蒸発によって形成される空隙であり、気孔は非水溶性有機粒子の気化蒸発によって形成される。特に、その細孔径が３０〜２００μｍの範囲内に分布するものの割合が、多孔質セラミックス内部に存在する全微細径空隙の容積の４０％以上、好ましくは５０％以上、より好ましくは６０％以上の割合を占めるものが使用できる。また、微細径空隙の全体積が多孔質成形体の嵩体積に対して占める割合（総気孔率ともいう）は、４０％以上、好ましくは６０％以上であると熱伝導率を低く抑えることができる。また、総気孔率が９０％を超えると強度が低下して加圧時の圧力に耐えられなくなるので、９０％以下、さらに好ましくは８０％以下のものを使用する。従って、総気孔率が好ましくは４０〜９０％、さらに好ましくは６０〜８０％のものが使用できる。この多孔質セラミックスの微細径空隙は、多孔質成形体の破断面のＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）により観察することができる。
【０１１０】
このような多孔質成形体からなるセラミックスは、例えば、平均繊維径１〜３００μｍ、望ましくは６〜３０μｍ、平均繊維長０．０３〜１００ｍｍ、望ましくは０．１〜１０ｍｍの耐熱性繊維１００重量部、平均粒径が１０〜２０００μｍ、望ましくは２００〜１０００μｍの耐水性無機充填材１０〜２００重量部、非水溶性有機粒子４０〜１００重量部、平均粒径が１０〜２０００μｍの無機結合材５〜３００重量部、有機結合材１〜１００重量部、及び、水５０〜３００重量部からなる混練物を円柱状に成形した後に、乾燥して、脱脂後、４００〜１５００℃で焼成する方法で製造される。多孔質成形体中において、繊維間に形成される空隙及び水分の消失によって形成される空隙によって、微細径空隙及び非水溶性有機粒子の消失による気孔を形成する。
【０１１１】
多孔質セラミックスで用いられる耐熱性繊維としては、例えば、アルミナ繊維、アルミナシリカ繊維、ロックウール、シリカ繊維、ガラス繊維及びセラミックス繊維等から選ばれる１種又は２種以上が挙げられる。また、耐水性無機充填材としては、例えば、アルミナゾル、シリカゾル、カオリン、ペントナイト、蛙目粘土、木節粘土の粉末、及びガラスフリット等から選ばれる１種又は２種以上が挙げられる。また、無機結合材としては、例えば、珪酸ソーダ、コロイダルシリカ、アルミナゾル、珪酸リチウム、ガラスフリット等から選ばれる１種又は２種以上の粒状物が挙げられる。有機結合材としては、例えば、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロースが挙げられる。また、耐水性粒状有機物としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリル樹脂等から選ばれる１種又は２種以上の粒状物が挙げられる。多孔質セラミックスで用いられる必要により配合される有機バインダーとしては、例えば、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール及びポリアクリル酸エステル等が挙げられる。
【０１１２】
上記高硬度部材２９の厚みは、この場合、２〜１０ｍｍ、望ましくは３〜７ｍｍであり、薄すぎると断熱性が損なわれ、厚すぎると強度を保つことが困難となると共に製造性も低下する。
【０１１３】
（第６の実施形態）
図８は、この発明の加圧ローラの他の実施形態を示している。この加圧ローラ２は、径方向の内側から外側に順に配置された上記環状の支持部材２１、上記環状の断熱兼高硬度部材２９、上記環状の弾性部材２４および上記環状の離型部材２５を有する。
【０１１４】
上記支持部材２１、上記断熱兼高硬度部材２９、上記弾性部材２４および上記離型部材２５は、上記第１〜第５の実施形態と同じであるため、その説明を省略する。
【０１１５】
上記構成の加圧ローラ２によれば、ソリッドゴムからなる上記弾性部材２４を設けているので、ソリッドゴムにより弾性をもたすことができて、上記加圧ローラ２の硬さを調整できると共に、上記圧接ニップ部Ｎでの上記記録材Ｐの密着性を向上させて高画質を保つことができる。具体的に述べると、上記弾性部材２４の厚みや硬度を調整することによって、上記加圧ローラ２の硬さを調整して、上記圧接ニップ部Ｎの凸形状を調整することが可能となる。
【０１１６】
なお、上記加圧ローラ２の上記弾性部材２４の厚みは、上記定着ローラ１の上記弾性部材１４の厚みよりも厚い。具体的に述べると、上記加圧ローラ２の上記弾性部材２４の厚みは、２００〜２０００μｍ、望ましくは５００〜１０００μｍで、上記定着ローラ１の上記弾性部材１４の厚みよりも０〜１５００μｍ、望ましくは２００〜１０００μｍ厚い方が望ましく、上記高硬度部材２８の硬度を上記弾性部材１４の硬度よりも高くできる。
【０１１７】
（第７の実施形態）
図９は、この発明の加圧ローラの他の実施形態を示している。この加圧ローラ２は、径方向の内側から外側に順に配置された上記環状の支持部材２１、上記環状の断熱兼高硬度部材２９、上記環状の断熱部材２２、上記環状の弾性部材２４および上記環状の離型部材２５を有する。
【０１１８】
上記支持部材２１、上記断熱兼高硬度部材２９、上記断熱部材２２、上記弾性部材２４および上記離型部材２５は、上記第１〜第６の実施形態と同じであるため、その説明を省略する。
【０１１９】
上記構成の加圧ローラ２によれば、スポンジゴムからなる上記断熱部材２２により、断熱性をもたすことができて、断熱性をさらに向上できる。また、ソリッドゴムからなる上記弾性部材２４により、弾性をもたすことができて、上記加圧ローラ２の硬さを調整できると共に、上記圧接ニップ部Ｎでの上記記録材Ｐの密着性を向上させて高画質を保つことができる。
【０１２０】
また、上記断熱兼高硬度部材２９を有するので、上記圧接ニップ部Ｎのニップ幅を広くすることができると共に断熱性を高く保ったままで、上記断熱部材２２の厚みを薄くして、硬度を上げて分離性を確保することができる。例えば、上記断熱部材２２の厚みを３ｍｍとし、上記断熱兼高硬度部材２９の厚みを４ｍｍとすることにより、全体で７ｍｍの断熱層を設けることが可能となり、かつ、上記加圧ローラ２を比較的硬度の高いスポンジローラとすることができ、分離性を高めることが可能となる。
【０１２１】
（第８の実施形態）
図１０は、この発明の定着装置の他の実施形態を示している。この定着装置は、上記定着ローラ１を回転駆動する駆動モータ９を備える。この駆動モータ９は、上記定着ローラ１の上記支持部材１１側を駆動させる。
【０１２２】
上記定着ローラ１は、図１１に示すように、径方向の内側から外側に順に配置された上記環状の支持部材１１、環状の介在部材１６、上記環状の断熱部材１２、上記環状の電磁誘導発熱部材１３、上記環状の弾性部材１４および上記環状の離型部材１５を有する。
【０１２３】
上記断熱部材１２は、シリコンスポンジゴムであり、上記介在部材１６は、シリコンソリッドゴムである。なお、上記支持部材１１、上記電磁誘導発熱部材１３、上記弾性部材１４および上記離型部材１５は、上記第１の実施形態と同じであるため、その説明を省略する。
【０１２４】
上記構成の定着装置によれば、上記定着ローラ１を駆動させるので、上記加圧ローラ２を駆動させる場合に比べて、上記定着ローラ１を直接に回転させているために回転速度が安定する。さらに、上記電磁誘導発熱部材１３の硬度は高いので、上記定着ローラ１の表層の形状の変動を抑える効果があって、耐久による回転速度の変動を低く抑えることができる。
【０１２５】
また、上記支持部材１１と上記断熱部材１２との間に、上記シリコンソリッドゴムを設けているので、上記駆動モータ９にて上記支持部材１１側を駆動させたときに、上記断熱部材１２にかかる負荷を緩和して耐久性を向上させることができる。
【０１２６】
また、上記シリコンスポンジゴムと上記シリコンソリッドゴムとでは同じシリコン同士なので、接着性を一層高くできて、上記断熱部材１２と上記介在部材１６との間の剥がれが生じにくく、上記定着ローラ１の耐久性を高く保つことが可能となる。
【０１２７】
もし、上記介在部材１６を設けなければ、上記駆動モータ９の駆動時に、上記支持部材１１と上記断熱部材１２との界面に負荷がかかって、耐久性が低くなるおそれがある。
【０１２８】
（第９の実施形態）
図１２は、この発明の定着装置の他の実施形態を示している。この定着装置は、上記加圧ローラ２を回転駆動する駆動モータ９を備える。この駆動モータ９は、上記加圧ローラ２の上記支持部材２１側を駆動させる。
【０１２９】
上記加圧ローラ２は、図１３に示すように、径方向の内側から外側に順に配置された上記環状の支持部材２１、環状の介在部材２６、上記環状の断熱部材２２、上記環状の高硬度部材２８および上記環状の離型部材２５を有する。
【０１３０】
上記断熱部材２２は、シリコンスポンジゴムであり、上記介在部材２６は、シリコンソリッドゴムである。なお、上記支持部材２１、上記高硬度部材２８および上記離型部材２５は、上記第２の実施形態と同じであるため、その説明を省略する。
【０１３１】
上記構成の定着装置によれば、上記加圧ローラ２を駆動させるので、多層構成のために負荷に対して層間の剥離を生じやすい上記定着ローラ１側の負荷を減らすことが出来る。したがって、定着装置全体の耐久性を向上させることが可能となる。
【０１３２】
また、上記支持部材２１と上記断熱部材２２との間に、上記シリコンソリッドゴムを設けているので、上記駆動モータ９にて上記支持部材２１側を駆動させたときに、上記断熱部材２２にかかる負荷を緩和して耐久性を向上させることができる。
【０１３３】
また、上記シリコンスポンジゴムと上記シリコンソリッドゴムとでは同じシリコン同士なので、接着性を一層高くできて、上記断熱部材２２と上記介在部材２６との間の剥がれが生じにくく、上記加圧ローラ２の耐久性を高く保つことが可能となる。
【０１３４】
もし、上記介在部材２６を設けなければ、上記駆動モータ９の駆動時に、上記支持部材２１と上記断熱部材２２との界面に負荷がかかって、耐久性が低くなるおそれがある。
【０１３５】
（第１０の実施形態）
図１４は、この発明の画像形成装置の一実施形態である簡略構成図を示している。この画像形成装置は、上記記録材Ｐに上記未定着像ｔを形成する作像手段４０と、上記記録材Ｐに上記未定着像ｔを溶融定着する上記発明の定着装置１０とを備える。
【０１３６】
具体的に述べると、図１４に示す画像形成装置は電子写真４色カラープリンタである。上記作像手段４０は、有機感光体からなる電子写真用感光体ドラム（像担持体）４１と、この感光ドラム４１に所定の帯電処理を施す（帯電ローラ等の）帯電装置４２と、上記感光体ドラム４１にレーザ光Ｌを照射する発光装置（レーザスキャナ）４３と、上記感光体ドラム４１に現像するための４色カラー現像装置４４と、上記感光体ドラム４１に形成された像が転写される中間転写体ドラム４５と、この中間転写体ドラム４５に転写された像を上記記録材Ｐに転写する転写ローラ４６とを備える。
【０１３７】
上記感光体ドラム４１は、矢印の時計回り方向に所定のプロセススピード（周速度）で回転駆動され、この回転過程で、上記帯電装置４２から所定の極性および電位の一様な帯電処理を受ける。そして、この帯電処理面は、上記発光装置４３から出力されるレーザ光Ｌによる、目的の画像情報の走査露光処理を受ける。
【０１３８】
上記発光装置４３は、図示しない画像読取装置等の画像信号発生装置からの目的画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調（オン／オフ）したレーザ光Ｌを出力して、上記感光体ドラム４１の周面を走査露光する。この走査露光により、上記感光体ドラム４１の周面に、走査露光した目的画像情報に対応した静電潜像が形成される。
【０１３９】
フルカラー画像形成の場合は、まず、第１の色分解成分画像（例えば、イエロー成分画像）についての走査露光および潜像形成がなされ、その潜像が、上記４色カラー現像装置４４のイエロー現像器４４ａの作動で、イエロートナー像として現像される。そのイエロートナー像は、上記感光体ドラム４１と上記中間転写体ドラム４５との接触により、上記中間転写体ドラム４５の周面に転写される。
【０１４０】
上記感光体ドラム４１の周面のトナー像が、上記中間転写体ドラム４５の周面に転写された後、上記感光体ドラム４１の周面は、クリーナ４７により、転写残りトナー等の付着残留物が除去されて、清掃される。
【０１４１】
このような帯電、走査露光、現像、一次転写および清掃のプロセスサイクルが、第２の色分解成分画像（例えば、マゼンタ成分画像、マゼンタ現像器４４ｂが作動）、第３の色分解成分画像（例えば、シアン成分画像、シアン現像器４４ｃが作動）、第４の色分解成分画像（例えば、黒成分画像、黒現像器４４ｄが作動）について、順次に実行されて、上記中間転写体ドラム４５の周面に、イエロートナー像とマゼンタトナー像とシアントナー像と黒トナー像の４色のトナー像が順次重ねて転写されて、目的のフルカラー画像に対応したカラー画像が合成形成される。
【０１４２】
上記中間転写体ドラム４５は、例えば、金属ドラムの周面に、中抵抗の弾性部材と高抵抗の表層とを有し、上記感光体ドラム４１に接触または近接して、上記感光体ドラム４１と略同じ周速度で、矢印の反時計回り方向に回転駆動され、上記金属ドラムにバイアス電位を与えて、上記感光体ドラム４１との電位差で、上記感光体ドラム４１側のトナー像を、上記中間転写体ドラム４５の周面側に転写させる。
【０１４３】
上記中間転写体ドラム４５の周面に合成形成されたカラートナー画像は、上記中間転写体ドラム４５と上記転写ローラ４６との間において、図示しない給紙部から所定のタイミングで送り込まれた上記記録材（転写材）Ｐの一面に転写されていく。上記転写ローラ４６は、上記記録材Ｐの他面から、トナーと逆極性の電荷を供給することで、上記中間転写体ドラム４５から上記記録材Ｐ側へ合成カラートナー画像を順次に一括転写する。
【０１４４】
上記画像（上記未定着像ｔ）を転写された記録材Ｐは、上記中間転写体ドラム４５の周面から分離されて、上記定着装置１０へ導入され、上記未定着像ｔの加熱定着処理を受けて、カラー画像形成物として、機外の図示しない排紙トレーに排出される。
【０１４５】
なお、上記中間転写体ドラム４５の周面のトナー像が、上記記録材Ｐに転写された後、上記中間転写体ドラム４５の周面は、クリーナ４８により、転写残りトナーや紙粉等の付着残留物が除去されて、清掃される。
【０１４６】
上記構成の画像形成装置によれば、上記発明の定着装置１０を備えているので、上記定着ローラ１から上記記録材Ｐを確実に分離して、上記記録材Ｐのつまりによる故障（ジャム）を防止する。また、上記加圧ローラ２での熱損失を抑えて、上記定着ローラ１から上記記録材Ｐへの熱効率が向上して、高速印字が可能になる。
【０１４７】
なお、この発明は上述の実施形態に限定されず、例えば、上記様々の実施形態の定着ローラ１と上記様々の実施形態の加圧ローラ２とを組み合わせることは自由である。また、上記定着ローラ１および上記加圧ローラ２は、上記様々の実施形態にて示す環状部材以外の他の環状部材を備えてよいのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【０１４８】
【図１】本発明の定着装置の一実施形態を示す横断面構成図である。
【図２】定着ローラの展開状態を示す要部拡大断面図である。
【図３】定着ローラの電磁誘導発熱部材の要部拡大断面図である。
【図４】加圧ローラの他の実施形態を示す展開断面図である。
【図５】加圧ローラの別の実施形態を示す展開断面図である。
【図６】加圧ローラのさらに他の実施形態を示す展開断面図である。
【図７】加圧ローラのさらに別の実施形態を示す展開断面図である。
【図８】加圧ローラのさらに他の実施形態を示す展開断面図である。
【図９】加圧ローラのさらに別の実施形態を示す展開断面図である。
【図１０】本発明の定着装置の別の実施形態を示す簡略構成図である。
【図１１】定着ローラの別の実施形態を示す展開断面図である。
【図１２】本発明の定着装置のさらに他の実施形態を示す簡略構成図である。
【図１３】加圧ローラのさらに他の実施形態を示す展開断面図である。
【図１４】本発明の画像形成装置を示す簡略構成図である。
【符号の説明】
【０１４９】
１    定着ローラ
２    加圧ローラ
３    磁束発生手段
９    駆動モータ
１０  定着装置
１１  支持部材
１２  断熱部材
１３  電磁誘導発熱部材
１３ａ  耐熱性樹脂
１３ｂ  導電性微粒子
１４  弾性部材
１５  離型部材
１６  介在部材（シリコンソリッドゴム）
２１  支持部材
２２  断熱部材
２４  弾性部材（ソリッドゴム）
２５  離型部材
２６  介在部材（シリコンソリッドゴム）
２７  高硬度部材（金属）
２８  高硬度部材（ソリッドゴム）
２９  断熱兼高硬度部材（多孔質セラミックス）
４０  作像手段
Ｐ    記録材
ｔ    未定着像
【図１】
2005115256.tif 000003
【図２】
2005115256.tif 000004
【図３】
2005115256.tif 000005
【図４】
2005115256.tif 000006
【図５】
2005115256.tif 000007
【図６】
2005115256.tif 000008
【図７】
2005115256.tif 000009
【図８】
2005115256.tif 000010
【図９】
2005115256.tif 000011
【図１０】
2005115256.tif 000012
【図１１】
2005115256.tif 000013
【図１２】
2005115256.tif 000014
【図１３】
2005115256.tif 000015
【図１４】
2005115256.tif 000016