(57)【要約】【課題】マイクロ波発生器からのマイクロ波によって定着ローラ内に封入された液体を発熱させる従来の構成の場合、この液体の封入に要する構成が複雑になってしまう恐れがある。【解決手段】定着ローラに装置の使用温度範囲内において固態とされる発熱層を設け、この発熱層をマイクロ波により発熱させることにより定着を行う構成とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材上の画像をニップ部にて加熱する加熱回転体と、前記加熱回転体を加熱する加熱手段と、を有する画像加熱装置において、
前記加熱手段は電磁波発生手段を有し、前記加熱回転体は前記電磁波発生手段からの電磁波により発熱し使用温度範囲内において固態とされる発熱層を有することを特徴とする画像加熱装置。
【請求項２】
前記発熱層の誘電損失係数は０．２以上であることを特徴とする請求項１の画像加熱装置。
【請求項３】
前記発熱層はセラミックを有することを特徴とする請求項１又は２の画像加熱装置。
【請求項４】
前記加熱回転体は熱伝導層を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかの画像加熱装置。
【請求項５】
前記熱伝導層の誘電損失係数は前記発熱層よりも小さいことを特徴とする請求項４の画像加熱装置。
【請求項６】
前記熱伝導層の熱伝導率は６０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることを特徴とする請求項４又は５の画像加熱装置。
【請求項７】
前記加熱回転体は前記発熱層を介して前記電磁波発生手段とは反対側に設けられた断熱層を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかの画像加熱装置。
【請求項８】
前記加熱回転体は、前記発熱層を介して前記電磁波発生手段とは反対側に設けられ、前記発熱層に向けて高周波を反射する反射層を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかの画像加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられ、記録材上の画像を加熱する画像加熱装置に関する。
【０００２】
この画像加熱装置としては、記録材上の未定着画像を定着する画像加熱定着装置、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度を増大させる光沢増大装置を挙げることができる。
【背景技術】
【０００３】
複写機、プリンタ等の画像形成装置は、画像形成部と、この画像形成部で記録材上に形成した未定着のトナー画像を記録材上に加熱定着する画像加熱定着装置（以下、定着装置と記す）と、を有している。
【０００４】
定着装置としては、例えば、互いに圧接・回転している定着ローラと加圧ローラとの圧接部（定着ニップ部）で記録材を挟持搬送しながら熱と圧力を加えることによりトナー画像を記録材上に溶融定着させる熱ローラ定着方式のものが知られている。
【０００５】
この様な熱ローラ定着方式の熱源としては、ハロゲンヒータを使用し、ハロゲンヒータの放射熱によって定着ローラを加熱する構成が広く知られている。
【０００６】
但し、この様な構成ではハロゲンヒータから定着ローラに熱を伝える際の熱伝達効率が悪く、ローラを温める為に長いウエイト時間を要していた。
【０００７】
そこで、ウエイト時間を短くできる他の加熱定着方式として、高周波を照射して定着させる高周波定着装置が挙げられる。
【０００８】
この中には、高周波発生装置から電磁波を直接トナー画像に照射して、トナーを溶融させて定着させるもの（特許文献１）で、特に、高周波を櫛形状導波管によって導き、トナー画像に直接照射するもの（特許文献２）が提案されている。
【０００９】
この方式では、ウエイト時間を短くできるものの、電磁波を直接トナー画像に照射させてトナー画像を発熱させる為に、発熱効率が悪く、非常に強い電解の電磁波を照射させる必要があり、装置が大型化してしまうことを余儀なくされていた。
【００１０】
また、例え、トナーを溶融させて定着させたとしても、溶融したトナーの表面には凹凸が残る為、定着された画像は、むらができ、光沢感のない、品位が劣る画像となってしまう等の問題があった。
【００１１】
この様な問題が解決できる構成としては、直接トナー画像に高周波を照射するのではなく、高周波を液体を密封したローラに照射し、液体を発熱させたローラでトナー画像を溶融しつつ加圧させて定着させる定着器（特許文献３）が提案されている。
【特許文献１】特開２００３−２８０４２１号公報
【特許文献２】特公昭６１−６３８６号公報
【特許文献３】特開平３−２９３６９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
特許文献３に於いては、発熱体に液体を使用する為、高周波で加熱され易く、液体の対流によって、発熱体の温度が均一になるというメリットがある。その反面、液体が気化してしまう為、液体の沸点以上の温度にする事が出来ず、トナーが十分に溶融することができない場合がある。
【００１３】
また、液体を使用することによって、液体をローラに密封する構成が必要不可欠となり、加熱、冷却を繰り返す事によって、密封する容器に大きなストレスが係り、容器がひび割れる等、耐久的に十分な性能が得られない問題がある。更には、液体の漏れが発生した場合、定着器だけでなく，周囲の機構や装置に関しても影響を及ぼす可能性がある。
【００１４】
そこで、本発明の目的は、上記のような問題を解決するべく、液体や密封の構成を必要としない、高周波加熱方式の画像加熱装置を提供する事にある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の目的を達成するための本発明に係る画像加熱装置の代表的な構成は、記録材上の画像をニップ部にて加熱する加熱回転体と、前記加熱回転体を加熱する加熱手段と、を有する画像加熱装置において、前記加熱手段は電磁波発生手段を有し、前記加熱回転体は前記電磁波発生手段からの電磁波により発熱し使用温度範囲内において固態とされる発熱層を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
上記の装置構成によって、液体や密封の構成を必要としない画像加熱装置を実現できる。すなわち、加熱手段を、固体の高周波吸収体を発熱体として用いて構成することにより、密封構成を採る必要が無く、液漏れ等を気にしなくてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
【実施例１】
【００１８】
（１）画像形成部
図１は本発明に従う画像加熱装置を定着装置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複写機の概略構成を示す縦断面図である。まず、画像形成部の概略を説明する。
【００１９】
１は画像読取部（デジタルカラー画像リーダ部）であり、原稿台ガラス１ａ上に載置したカラー画像原稿Ｏの画像を移動光学系１ｂにより走査露光して、フルカラーセンサ（ＣＣＤ）１ｃにより色分解画像信号（電気信号）として光電読取りする。色分解画像信号は、画像処理部１ｄにて所定の画像処理が施された後、画像出力部（デジタルカラー画像プリンタ部）２の制御ユニット１００に送出される。１ｅは原稿押え板あるいは原稿自動給送装置（ＡＤＦ、ＲＤＦ）である。
【００２０】
制御ユニット１００は、画像形成装置内の各負荷の駆動、センサ類の情報収集解析、そして操作部即ちユーザインターフェースとのデータの交換等の役割を担っており、画像形成装置は全てこの制御ユニット１００によって統括的にコントロールされる。
【００２１】
画像出力部２において、ＵＫ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＹは第１〜第４の４つの画像形成ユニットであり、画像出力部２内に図面上左から右にタンデム配置してある。各画像形成ユニットはそれぞれレーザー露光方式の電子写真プロセス機構であり、同じ構成とされている。
【００２２】
すなわち、各画像形成ユニットＵＫ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＹにおいて、３はドラム型の電子写真感光体（以下、ドラムと記す）であり、矢印の反時計方向に回転駆動される。４はド
ラム３の外周面を一様に帯電する一次帯電器、５はドラム３の一様帯電面をレーザー光Ｌで走査露光して色分解画像信号に基づいた静電潜像を形成するレーザー露光器である。６はドラム面の静電潜像をトナー画像として可視化する現像装置である。第１の画像形成ユニットＵＫの現像装置６には現像剤としてブラックトナーを収容してある。第２の画像形成ユニットＵＭの現像装置６にはマゼンタトナーを収容してある。第３の画像形成ユニットＵＣの現像装置６にはシアントナーを収容してある。第４の画像形成ユニットＵＹの現像装置６にはイエロートナーを収容してある。
【００２３】
そして、画像読取部１の画像処理部１ｄから画像出力部２の制御ユニット１００に送出された色分解画像信号に基づいて、第１の画像形成ユニットＵＫは、ドラム３の面にブラックトナー画像を所定の制御タイミングで形成するように制御される。第２の画像形成ユニットＵＭは、ドラム３の面にマゼンタトナー画像を所定の制御タイミングで形成するように制御される。第３の画像形成ユニットＵＣは、ドラム３の面にシアントナー画像を所定の制御タイミングで形成するように制御される。第４の画像形成ユニットＵＹは、ドラム３の面にイエロートナー画像を所定の制御タイミングで形成するように制御される。
【００２４】
各画像形成ユニットのドラムの面に形成される上記のトナー画像はそれぞれ一次転写部７にて、回転駆動されるエンドレスでフレキシブルな中間転写ベルト（以下、ベルトと記す）８の面に対して順次に重畳転写される。これにより、ベルト８の面に上記４つのトナー画像の重ね合わせによる未定着のフルカラートナー画像が合成形成される。各画像形成ユニットにおいて、ベルト８には転写されずにドラム３上に残されたトナーはクリーニング装置９で除去される。
【００２５】
ベルト８は、駆動ローラ１０と、テンションローラを兼用させた従動ローラ１１と、二次転写対向ローラ１２との間に懸回張設してあり、矢印の時計方向にドラム３の回転速度とほぼ同じ速度で回転駆動される。駆動ローラ１０と従動ローラ１１の間のベルト部分を各画像形成ユニットのドラム３の下面に対向または接触させて一次転写部７を形成させている。１３は各一次転写部７の位置においてベルト８の裏面側に配置した一次転写用帯電器であり、トナー画像の一次転写時には所定の電圧が印加される。
【００２６】
そして、ベルト８の面に合成形成された未定着のフルカラートナー画像は、引き続くベルト８の回転により二次転写部１４へ至る。二次転写部１４は、二次転写対向ローラ１２に対してベルト８を挟ませて二次転写ローラ１５を圧接させて形成してある。二次転写ローラ１５とベルト８とのニップ部が二次転写部１４である。この二次転写部１４に対して、所定の制御タイミングにて給紙ユニット１６側からシート状の記録材（転写材）Ｐが給送されることで、記録材Ｐの面にベルト８面の未定着のフルカラートナー画像が順次に一括して二次転写される。二次転写ローラ１５にはトナー画像の二次転写時に所定の電圧が印加される。
【００２７】
給紙ユニット１６は、複数段の給紙カセット１７・１８・１９を有し、記録材サイズなどにより選択された段位の給紙カセットからの記録材Ｐの１枚給紙動作が所定の制御タイミングにて実行される。給紙された記録材Ｐはシートパス２０によりレジストローラ２１まで搬送される。その時、レジストローラ２１は停止しており、記録材Ｐの先端はニップ部に突き当たる。その後、画像形成ユニットＵＫ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＹが画像の形成を開始するタイミングに合わせてレジストローラ２１の回転駆動が開始される。このレジストローラ２１の回転開始のタイミングは、記録材Ｐと、画像形成ユニットよりベルト８上に一次転写されたトナー画像が、二次転写部１４において一致するように設定されている。
【００２８】
二次転写部１４を通ってベルト８からトナー画像の二次転写を受けた記録材Ｐはベルト面から分離されて、搬送ガイド２２によって定着装置（定着ユニット）４０の定着ニップ
部Ｎまで正確に案内される。記録材Ｐは定着ニップ部Ｎで挟持搬送され、その搬送過程で熱と圧力によってトナー画像が記録材Ｐの表面に定着される。定着装置４０の定着ニップ部Ｎを出た記録材Ｐは内外排紙ローラ２３・２４により搬送され、排紙トレイ２５上に積載される。
【００２９】
２６はベルト８の画像形成面をクリーニングするためのクリーニングユニットである。二次転写部１４において、記録材Ｐに転写されずにベルト８上に残されたトナーはクリーニングユニット２６で除去される。
【００３０】
（２）定着装置４０
図２は、本実施例における画像加熱装置としての定着装置４０の概略構成を示す横断側面図、図３は図２の（３）−（３）線に沿う縦断正面図である。この定着装置４０は加熱ローラを高周波で加熱する方式の高周波定着装置である。
【００３１】
ここで、定着装置に関して、長手方向とは、加熱ローラまたは加圧ローラの軸線方向である。定着装置に関して、正面とは、記録材搬入口側である。定着装置に関して、左右とは、定着装置を正面から見て左右である。
【００３２】
４１は加熱回転体としての加熱ローラ（定着ローラ）である。この加熱ローラ４１とニップ部を形成する加圧回転体としての加圧ローラである。この加圧ローラ４２は、中心軸４２ａに弾性層４２ｂをローラ状に形成した弾性ローラであり、加熱ローラ４１と定着ニップ部Ｎを形成して記録材Ｐを挟持搬送する。
【００３３】
上記の加熱ローラ４１と加圧ローラ４２は、定着装置の筐体を兼用させた、前面・後面・上面・下面・左側面・右側面の六面板４４ａ〜４４ｆを有する横長箱型の高周波シールドボックス４４内に、上下にほぼ並行に配列して、かつ圧接させて配設してある。ボックス４４はマイクロ波などの高周波を反射し、シールドする効果を有するアルミニウム・銅・ステンレスなどの金属板により構成してある。該ボックス４４は、加熱ローラ４１・加圧ローラ４２と、ボックス内に加熱ローラ４１を加熱するために照射される高周波ｗを囲うように構成され、高周波ｗがボックス４４内から外に漏れないようにしている。
【００３４】
加熱ローラ４１は中心軸４１ａの左右両端部をそれぞれボックス４４の左右の側板４４ｅ・４４ｆ間に軸受部材５０を介して回転自由に支持させてある。加圧ローラ４２も中心軸４２ａの左右両端部をそれぞれボックス４４の左右の側板４４ｅ・４４ｆ間に軸受部材５１を介して回転自由に支持させてある。そして、この加熱ローラ４１と加圧ローラ４２を、不図示の付勢手段により、両ローラの弾性層４１ｂ・４２ｂの弾性に抗して圧接させて、記録材搬送方向ａにおいて、所定幅の定着ニップ部Ｎを形成させてある。加熱ローラ４１の中心軸４１ａの左側端部は軸受部材５０からボックス外に突出させて、その軸端部に加熱ローラギアＧ１を固着してある。また、加圧ローラ４２の中心軸４２ａの左側端部も軸受部材５１からボックス外に突出させて、その軸端部に加圧ローラギアＧ２を固着してある。ギアＧ１とギアＧ２は噛合させてある。ギアＧ１に定着回転モータＭの回転力が不図示のギア列を介して伝達されることで、加熱ローラ４１が図２において矢印の時計方向に回転駆動される。これに連動して加圧ローラ４２が図２において矢印の時計方向に回転駆動される。加熱ローラ４１と加圧ローラ４２の定着ニップ部Ｎにおける回転周速度がほぼ同じになるように、ギアＧ１とギアＧ２のギア比が設定されている。
【００３５】
ボックス４４において、前面板４４ａには、略中央部に長手（左右方向）に沿ってスリット状の記録材搬入口４４ｇを設けてある。後面板４４ｂには、略中央部に長手に沿ってスリット状の記録材搬出口４４ｈを設けてある。上面板４４ｃの外面側には、上面板長手に沿って高周波導波路４５を設けてある。この導波路４５もボックス４４と同様に、高周
波を反射し、シールドする効果を有するアルミニウムや銅などの金属により構成されている。導波路４５の左側端部４５ａは閉鎖してある。導波路４５の右側端部４５ｂは右側面板４４ｆの外面側に延長し、その延長導波路内に電磁波発生手段としてのマイクロ波発生器４３を配設してある。また、上面板４４ｃの、上記の導波路４５が位置する面部分には、導波路４５に沿って、導波路４５からボックス４４内の主として加熱ローラ４１に対してマイクロ波ｗを照射するための複数の開口部（複数の小孔）４４ｉを具備させてある。マイクロ波発生器４３から発生した高周波であるマイクロ波ｗは導波路４５によりボックス４４の上面板４４ｃ側に導かれて、開口部４４ｉからボックス４４内に入り、主として加熱ローラ４１に対してローラ外側からマイクロ波ｗが照射される。
【００３６】
マイクロ波発生器４３は、国際条約で定められた、工業、科学、及び医療用無線周波数装置、所謂ＩＳＭ装置に使用できるＩＳＭ周波数帯のマイクロ波を発生させる事ができる。本実施例では、周波数２．４５ＧＨｚのマイクロ波を発生させる事ができるマグネトロンを使用している。
【００３７】
本実施例における加熱ローラ４１は、金属製の中心軸４１ａから外側に順に、断熱層４１ｂ、発熱層４１ｃ、熱伝導層４１ｄ、弾性層４１ｅを密着させて積層した多層構造の円柱状のローラである。
【００３８】
発熱層４１ｃは、少なくとも室温から、トナー画像を定着させる為の定着温度に過昇温分を足した上限温度に至るまでの温度範囲内において流動性の無い固態とされている。具体的には、本例の装置では、動作を保証する室温の下限温度としては０℃に設定されている。また、定着温度は２００℃に設定されており、さらに、温調時のオーバーシュート分を考慮して上述の上限温度は２３０℃に設定されている。つまり、発熱層４１ｃは０〜２３０℃の所定の温度範囲範囲内において固態を維持する材料にて構成されている。電磁波発生手段４３から発生された高周波ｗを吸収して発熱する高周波吸収体（マイクロ波吸収体）でできている。加熱ローラ４１は、該加熱ローラに対して外側から照射されるマイクロ波ｗを発熱層４１ｃが吸収して発熱することで加熱される。
【００３９】
本実施例では、発熱層４１ｃとして、ＳｉＣ（炭化ケイ素）やフェライトと少しのＳｉＮ（窒化ケイ素）などの粉粒体を混合させた原料を、加熱ローラの形状に合うように、回転体形状にプレス成形して焼結させたセラミックを使用している。材質としては、誘電損失係数が高いものが都合よく、例えば、ＳｉＣ（炭化ケイ素）では、０．３３以上の誘電体損係数を有している。実際的には、０．２以上の誘電損失係数であれば、定着装置が組み込まれる画像形成装置の記録材搬送速度を落とすことなく、十分にトナー画像を定着させることができるだけの熱量を発生させる事ができる。
【００４０】
高周波を吸収して発熱する材料としては、水やアルコールなどの液体も定着装置として利用可能な発熱特性を有している。しかし、高周波を効率的に吸収するにはある一定値以上の容量が必要であり，小型の装置の実現には不向きであったり、液体の沸点以上の温度にする事が出来なかったり、液体を密封する容器の構成が難しい。また、容器が破損等をすると、液体の漏れが発生し、周囲の機構や装置に関しても影響を及ぼす。そのため，発熱体は、前述したような所定の使用温度範囲内で固態の性質を示す材質のものを使用している。
【００４１】
中心軸４１ａと発熱層４１ｃとの間の断熱層４１ｂは、発熱層４１ｃの熱が中心軸４１ａを伝導して外部に逃げることを抑制して、発熱効率を上げる役目を果たしている。断熱層４１ｂは、例えば、石英ウールやアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）系の、マイクロ波を吸収しにくい断熱材で構成される。
【００４２】
熱伝導層４１ｄは、発熱層４１ｃの外周面に配置され、発熱層４１ｃよりも小さい誘電損失係数であり、発熱層４１ｃよりも熱伝導率が大きい材質層である。発熱層４１ｃの外側に熱伝導層４１ｄを配設する目的は、発熱層４１ｃで発生した熱を、効率よく拡散させて、発熱層４１ｃの長手方向や周方向の温度分布を均一にさせることである。すなわち、加熱ローラ４１の長手方向や周方向の温度分布を均一にさせることである。熱伝導層４１ｄを発熱層４１ｃの外面に密着させて、発熱層を熱伝導層で覆うことで、この効果を更に高めている。
【００４３】
熱伝導層４１ｄは、本実施例では、シリコンゴムを使用している。マイクロ波を吸収しにくく、且つ、熱伝導率が高い性質を示すシリコンゴムを熱伝導層４１ｄとして、発熱層４１ｃの通紙面側に配置する事で、マイクロ波のエネルギーをロスすることなく、記録材面に与える熱の温度分布を効果的に均一化できるようになっている。
【００４４】
シリコンゴムは１６８Ｗ／（ｍ・Ｋ）の熱伝導率であり、小サイズの記録材を連続して通紙するような、加熱ローラ４１に温度むら（非通紙部昇温）の出来やすいモードに於いても、温度むらが４０℃程度の範囲に押さえられ、良好な定着が可能となる。
【００４５】
この熱伝導層４１ｄの適切な熱伝導率範囲は、マイクロ波を発熱層４１ｃに照射する方法や、マイクロ波の電界分布などにより若干異なる。しかし、本実施例の定着装置構成では、熱伝導率が６０Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度を超えるような材料であれば使用上、加熱ローラの温度むらが４０℃以内に押さえられ、トナー画像を定着した時に、殆どむらを感じない程度の定着が行える。
【００４６】
加熱ローラ４１の最外側層である弾性層４１ｅは、記録材Ｐの凹凸やトナー画像の凹凸に加熱ローラ４１の加熱面をよく追従させて記録材面に密着させて、良好な定着性、画像光沢性等を確保する役目をしている。この弾性層４１ｅは、耐熱性が有り、マイクロ波をよく透過する性質を示すゴム材でできている。マイクロ波に対する透過率が高ければ高いほど、内層の発熱層４１ｃにより多くのマイクロ波が照射され、効率よく発熱させる事ができる。
【００４７】
上記の定着装置４０は、画像形成動作開始信号が発せられると、制御ユニット１００によって制御される。図４は定着装置４０の動作を示す動作フローである。図５は定着装置４０の温調制御系統のブロック図である。
【００４８】
図４を参照して、制御ユニット１００は、画像形成装置が起動されると、定着装置４０のマイクロ波発生器４３をオンさせて定着装置４０の温調をスタートする（Ｓ１０１）。続いて、定着回転モータＭの駆動もスタートさせる（Ｓ１０２）。定着装置４０の加熱ローラ４１の温度が所定温度に達するとプリント動作を行う（Ｓ１０４）。プリント動作中においても定着装置の加熱ローラ４１の温度が一定温度（定着温度）となるように温調制御は継続されている。画像形成装置で設定されたジョブのコピーやプリント動作が終了すると、マイクロ波発生器４３をオフすることで加熱ローラ４１の温調を停止させ（Ｓ１０５）、定着回転モータＭの駆動も停止させる（Ｓ１０６）。
【００４９】
図５を参照して、制御ユニット１００は、ＣＰＵ１００ａを搭載している。ＣＰＵ１００ａは、同様に制御ユニット１００に搭載したＲＯＭ１００ｂに格納されたプログラムによって、予め決められた画像形成シーケンスに纏わる様々なシーケンスを実行する。またその際、一次的または恒久的に保存することが必要な書き換え可能なデータを格納するために、ＲＡＭ１００ｃも搭載している。制御ユニット１００は、マイクロ波発生器（マグネトロン）４３を制御するマイクロ波制御部１００ｄと、定着回転モータＭを制御するモータ制御部１００ｅを搭載している。マイクロ波制御部１００ｄには、マイクロ波発生器
４３の動作に必要な高圧制御回路やフィラメント電圧制御回路などが含まれる。制御部１００ｄ・１００ｅはＣＰＵ１００ａで制御される。
【００５０】
不図示の温度センサＴＨにより検知される加熱ローラ４１の表面温度に関する電気的情報がＡ／Ｄコンバータ１００ｄを介してＣＰＵ１００ａに入力する。すなわち、Ａ／Ｄコンバータ１００ｄによって、加熱ローラ４１の温度変化に応じた温度センサＴＨから出力されるアナログ値をデジタル値として制御ユニット１００のＣＰＵ１００ａに入力される。ＣＰＵ１００ａは、この温度データをもとに、マイクロ波制御部１００ｄを制御し、マイクロ波発生器４３をＯＮ／ＯＦＦすることで、加熱ローラ４１、すなわち定着装置の温調を行う。
【００５１】
加熱ローラ４１・加圧ローラ４２が回転駆動され、加熱ローラ４１が所定の定着表面温度に加熱温調されている状態において、二次転写部１４側から、表面に未定着トナー画像ｔが形成された記録材Ｐが記録材搬入口４１ｇから定着装置４０内に導入される。そして、加熱ローラ４１と加圧ローラ４２との圧接部である定着ニップ部Ｎに進入して、定着ニップ部Ｎを挟持搬送されていく。記録材Ｐが定着ニップ部Ｎを挟持搬送される過程で、記録材Ｐ上の未定着トナー画像ｔが加熱ローラ４１の熱と、定着ニップ部Ｎの圧力で、記録材Ｐの面に熱圧定着される。加熱されたローラ４１でトナーを溶融すると同時に加圧させてトナー画像を定着させることで光沢ある定着ができる。定着ニップ部Ｎを出た記録材Ｐは加熱ローラ４１の面から分離されて、記録材搬出口４１ｈから定着装置外に送り出される。ＷＰは定着装置４０に対する記録材の最大通紙幅である。
【００５２】
ここで、上述した定着装置４０においては、電磁波発生手段であるマイクロ波発生器４３として、周波数２．４５ＧＨｚのマイクロ波を発生することができるマグネトロンを使用しているが、本発明においてはこれに限定されるものではない。たとえば、電磁波発生手段として、ミリ波と呼ばれる周波数３０ＧＨｚ程度の高周波を発生させる事ができる発振器を用いても良い。
【００５３】
また、ボックス４４に設けた導波路４５は必須の構成ではなく、ボックス４４にマイクロ波発生器４３を接合させて設け、マイクロ波を直接加熱ローラ４１に照射する構成にしても良い。
【００５４】
また、加熱ローラ４１の構成として、図６・図７で示すように、発熱層４１ｃと断熱層４１ｂの間、即ち、発熱層４１ｃの内周面に、マイクロ波を反射する反射部材層４１ｆを配置しても良い。これは、加熱ローラ４１の外部から照射され、弾性層４１ｅ、熱伝導層４１ｄ、発熱層４１ｃを透過したマイクロ波を、反射部材層４１ｆで反射させて、再び、発熱層４１ｃに向かわせる為のものである。これにより、発熱層４１ｃに、より多くのマイクロ波が照射される事になり、発熱層４１ｃの発熱効率が上がる。
【００５５】
この反射部材層４１ｆは、アルミニウム・銅・ステンレスなどの金属部材を使用する。金属部材を使用すると、特に銅やアルミニウムなどは、熱伝達効率も高い為、発熱層４１ｃの外周に配置した熱伝導層４１ｄと協同して、より発熱層４１ｃの熱分布を均一化することができる。
【００５６】
加熱ローラ４１や加圧ローラ４２には更に最外面層として、フッ素系樹脂等による離型性層を具備させても良い。
【００５７】
加圧手段である加圧ローラ４２も、加熱手段である加熱ローラ４１と同様に発熱層４１ｃ等を含む複合層構造にして、高周波で所定の温度に加熱する装置構成にすることもできる。
【００５８】
以下に上記実施例の、記録材Ｐ上のトナー画像ｔを加熱する加熱ローラ４１を高周波で加熱する方式の定着装置（画像加熱装置）構成の装置の効果をまとめて記載する。
【００５９】
１）加熱ローラ４１を、固体の高周波吸収体からなる発熱層４１ｃと、この発熱層に接触する熱伝導層４１ｄと、を含む構成にする。発熱層４１ｃは、少なくとも常温からトナー画像を所定に加熱する為の温度範囲内で、流動性の無い固体であり、マイクロ波発生器（電磁波発生手段）４３から発生された高周波を吸収して発熱する高周波吸収体である。また、熱伝導層４１ｄは、発熱層４１ｃに接触し、発熱層に生じた熱分布を分散させる為の熱伝導手段である。
【００６０】
上記の装置構成によって、液体や密封の構成を必要としない高周波定着装置が実現できる。すなわち、加熱ローラ４１を、少なくとも、常温からトナー画像を所定に加熱するのに必要な温度に至るまでの範囲内では、流動性を示さない、固体の高周波吸収体を発熱体として用いて構成する。この構成により、密封構成を採る必要が無く、液漏れ等を気にしなくてもよい。
【００６１】
また、熱伝導層４１ｄを発熱層４１ｃに密着させて配設させることにより、加熱ローラ４１に照射される高周波波の電界のむらによって発生する、発熱層４１ｃの温度むらを解消し、発熱層４１ｃすなわち加熱ローラ４１の温度分布を均一化できる。
【００６２】
２）上記の加熱ローラ４１に於いて、熱伝導層４１ｄは、発熱層４１ｃの外周面に配置され、発熱層４１ｃよりも小さい誘電損失係数であり、発熱層４１ｃよりも熱伝導率が大きい構成にする。この構成によって、加熱ローラ４１の外部から照射される高周波ｗを発熱層４１ｃに効率的に伝える事ができ、発熱層４１ｃの熱分布を効果的に均一化し、均一化した熱分布の状態で記録材Ｐ上のトナー画像ｔを加熱させて、むらの無い加熱が可能となる。
【００６３】
３）加熱ローラ４１の上記の発熱層４１ｃは、誘電損失係数が０．２以上である高周波吸収体からなる発熱体にする。この構成によって、早い時間で装置を温めることができ、画像加熱装置の温調温度を高温に設定できる。
【００６４】
４）加熱ローラ４１の上記の発熱層４１ｃは、セラミックであることにより、特性の安定した、ローコストな画像加熱装置を実現できる。
【００６５】
５）加熱ローラ４１の上記の熱伝導部材４１ｄは、熱伝導率が６０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の材質であることにより、加熱ローラ４１をむらの無い熱分布にすることができる。
【００６６】
６）上記の加熱ローラ４１は、回転軸４１ａを有する回転体であり、回転軸４１ａと発熱層４１ｃの間は、断熱部材層４１ｂが配置されていることにより、熱のロスが少ない、効率の良い画像加熱装置が実現できる。
【００６７】
７）上記の加熱ローラ４１は、内部に高周波を反射させる為の高周波反射部材層４１ｆを備えていることで、効率よく発熱層４１ｃを発熱させる事ができる。また、高周波反射部材層４１ｆは熱伝導部材を兼ねることでローコストで高い性能の画像加熱装置を実現できる。
【実施例２】
【００６８】
図８は、本実施例における画像加熱装置としての定着装置４０の概略構成を示す横断側面図、図９は図８の（９）−（９）線に沿う縦断正面図である。
【００６９】
本実施例の定着装置４０は、実施例１の定着装置との対比において、加熱ローラ４１について、発熱層４１ｃを、熱伝導率が６０Ｗ／（ｍ／Ｋ）以上で、且つ、誘電損失が０．２以上の材質のものにし、熱伝導層４１ｄは無しにした構成である。
【００７０】
上記の事項以外の定着装置構成・制御等は、実施例１の定着装置と同様である。
【００７１】
発熱層４１ｃは、少なくとも常温からトナー画像を定着させる為の温度範囲内で、流動性の無い固態であり、電磁波発生手段４３から発生された高周波ｗを吸収して発熱する高周波吸収体（マイクロ波吸収体）でできている。このマイクロ波吸収体は、高い誘電体損失を示し、更に、高熱伝導率の特性を示す。本実施例では、ＳｉＣ（炭化ケイ素）類の中でも、高い熱伝導率のセラミックを使用している。本実施例の発熱層４１ｃは、０．２以上の誘電体損係数で、且つ、６０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率を備えている。
【００７２】
発熱層４１ｃに熱を伝え易いものを使用することによって、発熱層自体で熱分布を均一化させることができ、熱伝導層４１ｄを別に備えることなく、前述の実施例１と同様の効果が得られる。
【００７３】
更なる効果としては、加熱ローラ４１に照射されたマイクロ波が発熱層４１ｃに到達するまでのロス分は、弾性層４１ｅで吸収されるだけのわずかなロスだけで済み、更に効果的に発熱層４１ｃを発熱させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】実施例１における画像形成装置の概略構成を示す縦断面図
【図２】定着装置の概略構成を示す横断側面図
【図３】図２の（３）−（３）線に沿う縦断正面図
【図４】定着装置の動作を示す動作フロー
【図５】定着装置の温調制御系統のブロック図
【図６】他の構成の定着装置の概略構成を示す横断側面図
【図７】図６の（７）−（７）線に沿う縦断正面図
【図８】実施例２における定着装置の概略構成を示す横断側面図
【図９】図８の（９）−（９）線に沿う縦断正面図
【符号の説明】
【００７５】
４０…定着ユニット、４１…加熱ローラ、４２…加圧ローラ、４３…マイクロ波発生器、４４…シールドボックス、４４ｇ…記録材搬入口、４４ｈ…記録材搬出口、４５…導波路、４１ａ…加熱ローラの中心軸（回転軸）、４１ｂ…断熱層、４１ｃ…発熱層、４１ｄ…熱伝導層、４１ｅ…弾性層、４１ｆ…マイクロ波反射部材層、４１１…搬出口、４１２部材層…搬入口、４１３…マイクロ波反射部材
【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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