(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁束を発生する磁束発生手段と、
前記磁束発生手段の発生する磁束により誘導加熱される導電性の発熱層を有する発熱体と、を備え、
前記発熱層の材料の固有抵抗をρ（μΩｃｍ）とした場合、前記発熱層は、平均厚みが５ρ（μｍ）以上、１５ρ（μｍ）以下、厚み誤差が１．２ρ（μｍ）以下の領域を有する加熱装置。
【請求項２】
前記発熱層が複数の層からなる請求項１記載の加熱装置。
【請求項３】
前記発熱層は、固有抵抗が前記発熱層よりも高い分離層により複数の層に分けられている請求項２記載の加熱装置。
【請求項４】
前記発熱層は、平均厚みが８（μｍ）以上、２５（μｍ）以下、厚み誤差が２（μｍ）以下の銅からなる請求項１記載の加熱装置。
【請求項５】
前記発熱層は、平均厚みが１３（μｍ）以上、４０（μｍ）以下、厚み誤差が３（μｍ）以下のアルミニウムからなる請求項１記載の加熱装置。
【請求項６】
前記分離層は、ニッケルからなる請求項３記載の加熱装置。
【請求項７】
前記発熱層は、放熱により温度が低下する部位の厚みが、低下した温度分の発熱量を補うことができる厚みとなるように他の部位の厚みよりも薄く形成されている請求項１記載の加熱装置。
【請求項８】
前記発熱層の表面に保護層を形成した請求項１記載の加熱装置。
【請求項９】
前記保護層は、ニッケルからなる請求項８記載の加熱装置。
【請求項１０】
前記発熱体の表面に離型層を形成した請求項８記載の加熱装置。
【請求項１１】
前記発熱体は、回転する発熱ローラを備え、
前記発熱層が前記発熱ローラのローラ部材に形成されている請求項１記載の加熱装置。
【請求項１２】
前記発熱層は、前記発熱ローラにメッキ処理で形成されている請求項１１記載の加熱装置。
【請求項１３】
前記発熱ローラに懸架される定着ベルトと、前記定着ベルトとの間でニップ部を形成する加圧手段と、をさらに備えた請求項１１記載の加熱装置。
【請求項１４】
前記発熱ローラのローラ部材は、磁性材料からなる請求項１１記載の加熱装置。
【請求項１５】
前記ローラ部材は、非磁性の低導電性材料からなり、
前記ローラ部材の内部に強磁性材料からなるインナコアを配置した請求項１１記載の加熱装置。
【請求項１６】
前記ローラ部材の内部に導電性の磁気遮蔽体を設けた請求項１５記載の加熱装置。
【請求項１７】
前記発熱層の前記磁気遮蔽体を設けた部位の厚みが、低下した温度分の発熱量を補うこ
とができる厚みとなるように前記磁気遮蔽体を設けていない部位の厚みよりも薄く形成されている請求項１６記載の加熱装置。
【請求項１８】
前記ローラ部材は、常温で磁性を有し、所定の温度以上で磁性を失う整磁合金からなる請求項１１記載の加熱装置。
【請求項１９】
前記ローラ部材の内部に導電性の磁気遮蔽体を設けた請求項１８記載の加熱装置。
【請求項２０】
前記発熱層を、前記ローラ部材の前記磁束発生手段と対向する側に形成した請求項１１記載の加熱装置。
【請求項２１】
前記磁束発生手段を、前記発熱ローラの外部に配置した請求項１１記載の加熱装置。
【請求項２２】
前記磁束発生手段は、励磁コイルを備え、
前記励磁コイルを前記発熱体に対向させた状態で、周波数３０（ｋＨｚ）における前記励磁コイルのインダクタンスが１０（μＨ）以上かつ５０（μＨ）以下、電気抵抗が０．５（Ω）以上５（Ω）以下である請求項１記載の加熱装置。
【請求項２３】
前記磁束発生手段は、励磁コイルを備え、前記励磁コイルに周波数２０〜１００（ｋＨｚ）の範囲の電流を印加する請求項１記載の加熱装置。
【請求項２４】
記録媒体上に形成された未定着画像を加熱定着する加熱手段を備えた定着装置であって、
前記加熱手段として、請求項１記載の加熱装置を用いる定着装置。
【請求項２５】
記録媒体上に形成された未定着画像を定着する定着手段を備えた画像形成装置であって、
前記定着手段として、請求項２４記載の定着装置を用いる画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁誘導加熱方式（ＩＨ；induction heating）により加熱される発熱体を用いて被加熱体を加熱する加熱装置に関し、特に電子写真方式あるいは静電記録方式の複写機、ファクシミリおよびプリンタ等の画像形成装置における定着装置の加熱手段として用いて有用な加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電磁誘導加熱方式の加熱装置は、一般に、調理テーブルや電気釜などの加熱手段として知られているが、近年、複写機、ファクシミリ、およびプリンタなどの画像形成装置における定着装置の加熱手段として採用することが盛んに検討されている。
【０００３】
電磁誘導加熱方式の加熱手段を用いた定着装置では、磁束発生手段が発生する磁束を発熱体の発熱層に透過させ、この磁束の透過により生じた渦電流によって発熱層を発熱させる。そして、この発熱層の発熱により加熱された発熱体の熱でコピー用紙またはＯＨＰシートなどの記録紙上に形成された未定着画像を直接もしくは間接的に加熱定着している。
【０００４】
具体的には、例えば定着ローラまたは定着ベルトなどからなる発熱体に導電体からなる発熱層を形成する。また、記録紙の通紙経路を挟んで発熱体と加圧ローラとを圧接させて配置し記録紙を挟持して搬送するニップを形成する。さらに、強磁性体からなるコアに励磁コイルを巻回して磁束発生手段を構成し励磁コイルを発熱体の発熱層に対向するように配置する。そして、励磁コイルに所定の周波数の交流電流を印加し、励磁コイルの周囲に磁束を発生させて磁界を形成し、この磁界の作用で生じた渦電流により発熱体の発熱層を発熱させる。この状態で、発熱体と加圧ローラとのニップに記録紙を送り込み、発熱層の発熱により加熱された発熱体の熱と加圧ローラの圧力とにより記録紙上の未定着画像を定着する。
【０００５】
このような電磁誘導加熱方式の加熱手段を用いた定着装置は、ハロゲンランプを熱源とする熱ローラ方式の定着装置と比較して発熱効率が高く所定の定着温度に発熱するまでの立ち上がり時間を速くすることができるという利点を有している。
【０００６】
ところで、電磁誘導加熱方式の加熱装置においては、上述のように励磁コイルに交流電流を流すと磁界が発生し、磁束が発熱層を貫く。これにより、発熱層には電磁誘導により過電流Ｉが生じ、発熱層の抵抗Ｒに比例した熱ＲＩ２が発生する。
【０００７】
従って、この種の加熱装置では、発熱体に励磁コイルを対向させたときの励磁コイルの抵抗値Ｒが大きくなるほど発熱層の発熱効率が高くなる。
【０００８】
この励磁コイルの抵抗値Ｒは、一般的に、発熱層としての銅の厚みが５（μｍ）のとき最も高くなることが知られている。従って、このような電磁誘導加熱方式の加熱装置では、発熱層としての銅の厚みが５（μｍ）の発熱体を使用した場合に発熱層の発熱効率が最も良くなる。
【０００９】
従来、このような発熱層の厚みと発熱効率との関係に着目して構成した定着装置として、発熱体（加熱ベルト）の発熱層（銅）に厚みが約５（μｍ）の導電層を用いたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。ちなみに、特許文献１記載の定着装置では、ポリイミドからなる基材上に導電率の高い銅を５（μｍ）程度のごく薄い厚さに蒸着して導電層を形成した加熱ベルトを発熱体として用いている。
【特許文献１】特開２００４−１４５３６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、前記従来の電磁誘導加熱方式の加熱装置においては、発熱体の発熱層（銅）の厚みの最適化に関して、発熱層の抵抗値（発熱効率）のみに着目していた。
【００１１】
しかしながら、電磁誘導加熱方式の加熱装置は、発熱層（銅）の厚みが薄くなるに従って、励磁コイルのインダクタンスが増大し、発熱層に電流が流れにくくなって磁気的な結合が低下してしまうという性質を有している。
【００１２】
そこで、本発明者らは、励磁コイルのインダクタンス（磁気的な結合）にも着目して、種々の実験を試みた。この結果、この種の電磁誘導加熱方式の加熱装置においては、発熱体の発熱層の抵抗値（発熱効率）と励磁コイルのインダクタンス（磁気的な結合）との両方を考慮すると、発熱層の厚みを５（μｍ）とすることが必ずしも最適ではないことを突き止めた（詳しくは、後述する）。
【００１３】
例えば、発熱層（導電層）の厚みがごく薄い加熱ベルト（発熱体）を用いた従来の定着装置では、発熱層の厚みのバラツキにより加熱ベルトに発熱ムラが発生しやすく、加熱ベルトの温度が不均一になってしまうことが明らかとなった。また、従来の発熱層よりも厚みが大きな発熱層を形成した発熱体の方が、目標とする温度に発熱体を昇温させるまでの昇温時間を短くすることができることも明らかとなった。
【００１４】
本発明は、目標とする温度に発熱体を昇温させるまでの昇温時間が短くかつ発熱体の温度の均一性を確保することができる加熱装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の加熱装置は、磁束を発生する磁束発生手段と、前記磁束発生手段の発生する磁束により誘導加熱される導電性の発熱層を有する発熱体と、を備え、前記発熱層の材料の固有抵抗をρ（μΩｃｍ）とした場合、前記発熱層は、平均厚みが５ρ（μｍ）以上、１５ρ（μｍ）以下、厚み誤差が１．２ρ（μｍ）以下の領域を有する構成を採る。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、目標とする温度に発熱体を昇温させるまでの昇温時間が短くかつ発熱体の温度の均一性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、ここでは、本発明の実施の形態として画像形成装置における定着装置について説明するが、本発明の加熱装置は、調理テーブルや電気釜などの加熱手段としても有用であることはいうまでもない。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る定着装置を搭載するのに適した画像形成装置の全体構成を示す概略断面図である。
【００１９】
図１に示すように、画像形成装置１００は、電子写真感光体（以下、「感光ドラム」と称する）１０１、帯電器１０２、レーザビームスキャナ１０３、現像器１０５、給紙装置１０７、クリーニング装置１１３、定着装置２００などを具備している。
【００２０】
図１において、感光ドラム１０１は、矢印の方向に所定の周速度で回転駆動されながら、その表面が帯電器１０２によってマイナスの所定の暗電位に一様に帯電される。
【００２１】
レーザビームスキャナ１０３は、図示しない画像読取装置やコンピュータ等のホスト装置から入力される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されたレーザビーム１０４を出力し、一様に帯電された感光ドラム１０１の表面をレーザビーム１０４によって走査露光する。これにより、感光ドラム１０１の露光部分の電位絶対値が低下して明電位となり、感光ドラム１０１の表面に静電潜像が形成される。
【００２２】
現像器１０５は、回転駆動される現像ローラ１０６を備えている。現像ローラ１０６は、感光ドラム１０１と対向して配置されており、その外周面にはトナーの薄層が形成される。また、現像ローラ１０６には、その絶対値が感光ドラム１０１の前記暗電位よりも小さく、前記明電位よりも大きい現像バイアス電圧が印加されている。
【００２３】
これにより、現像ローラ１０６上のマイナスに帯電したトナーが、感光ドラム１０１の表面の前記明電位の部分にのみ付着し、感光ドラム１０１の表面に形成された静電潜像が反転現像されて顕像化され、感光ドラム１０１上に未定着トナー像１１１が形成される。
【００２４】
一方、給紙装置１０７は、給紙ローラ１０８により所定のタイミングで記録媒体としての記録紙１０９を一枚ずつ給送する。給紙装置１０７から給送された記録紙１０９は、一対のレジストローラ１１０を経て、感光ドラム１０１と転写ローラ１１２とのニップ部に、感光ドラム１０１の回転と同期した適切なタイミングで送られる。これにより、感光ドラム１０１上の未定着トナー像１１１が、転写バイアスが印加された転写ローラ１１２により記録紙１０９に転写される。
【００２５】
このようにして未定着トナー像１１１が転写された記録紙１０９は、記録紙ガイド１１４により案内されて感光ドラム１０１から分離された後、定着装置２００に向けて搬送され、未定着トナー像１１１が加熱定着される。
【００２６】
未定着トナー像１１１が加熱定着された記録紙１０９は、定着装置２００を通過した後
、画像形成装置１００の外部に配設された排紙トレイ１１５上に排出される。
【００２７】
一方、記録紙１０９が分離された後の感光ドラム１０１は、その表面の転写残トナー等の残留物がクリーニング装置１１３によって除去され、繰り返し次の画像形成に供される。
【００２８】
図２は、本発明の実施の形態１に係る定着装置の要部の構成を示す概略断面図である。図２に示すように、本実施の形態１に係る定着装置２００は、発熱体としての発熱ローラ２１０、加圧ローラ２２０、磁束発生手段としての励磁コイルユニット２３０、温度センサ２４０などを有している。
【００２９】
図２において、発熱ローラ２１０は、例えば直径が３４（ｍｍ）の円筒形状のローラ部材２１１の外周面に導電層からなる発熱層２１２を形成して構成されており、定着装置２００の本体側板（不図示）に回転自在に軸支されている。
【００３０】
加圧ローラ２２０は、記録紙１０９の通紙経路を挟んで発熱ローラ２１０に圧接して記録紙１０９が通過するニップを形成するように定着装置２００の本体側板に回転自在に軸支されている。そして、加圧ローラ２２０は、未定着トナー像１１１が形成担持された記録紙１０９を矢印方向へ搬送するように回転（図では時計回り）して、発熱ローラ２１０を従動回転する。なお、ここでは、発熱ローラ２１０が加圧ローラ２２０に従動回転するものとしたが、加圧ローラ２２０が発熱ローラ２１０に従動回転するようにしてもよい。
【００３１】
また、加圧ローラ２２０は、例えば硬度ＪＩＳＡ３０度のシリコンゴムなどの熱伝導性が小さい材料によって成形されている。加圧ローラ２２０の材料としては、例えばフッ素ゴムおよびフッ素樹脂などの耐熱性樹脂や他のゴムを用いてもよい。また、加圧ローラ２２０は、耐摩耗性や離型性を高めるために、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、またはＦＥＰなどの樹脂やゴムを単独もしくは混合した被覆材で外周面を被覆することが望ましい。
【００３２】
励磁コイルユニット２３０は、励磁コイル２３１とコア部材２３２とを有している。励磁コイル２３１は、発熱ローラ２１０の上半分の外周面に対向するように、例えば細い銅線を束ねたリッツ線を半円筒形状に周回させて形成されており、図示しない電源から電圧が印加されて交流電流が流れることにより、周囲に磁束を発生させて磁界を形成する。
【００３３】
コア部材２３２は、例えばフェライトやパーマロイなどの透磁率および比抵抗が高い磁性材料によって形成されており、センタコア２３４と、一対のサイドコア２３５と、アーチコア２３６とで構成されている。
【００３４】
センタコア２３４は、アーチコア２３６の中央部に配設（または一体形成）されている。一対のサイドコア２３５は、アーチコア２３６の両端部にそれぞれ配設（または一体形成）されている。コア部材２３２は、励磁コイル２３１によって発生する磁束のうち、発熱ローラ２１０とは反対側に発生する磁束の経路（磁路）となる。
【００３５】
上述のように、本実施の形態１に係る定着装置２００は、励磁コイルユニット２３０が発熱ローラ２１０の外部に配設されているので、消耗品である発熱ローラ２１０などの部品の交換やメンテナンスの作業を効率よく行うことができる。
【００３６】
温度センサ２４０は、発熱ローラ２１０の外周面の励磁コイルユニット２３０よりも回転方向下流側に当接するように設けられて、発熱ローラ２１０の温度を検知する。温度センサ２４０によって発熱ローラ２１０の温度が未定着トナー像１１１の定着に適した温度になったことが検知されると、図示しない制御部によって給紙ローラ１０８の動作開始、
つまり印字動作の開始が可能になる。
【００３７】
また、温度センサ２４０によって発熱ローラ２１０の温度が所定の閾値よりも高くなったことが検知されると、図示しない電源から励磁コイルユニット２３０への交流電流の供給が制御される。
【００３８】
次に、本実施の形態１に係る定着装置２００の発熱ローラ２１０の構成について説明する。図３は、励磁コイルに３０（ｋＨｚ）の周波数の交流電流を印加したときの励磁コイルの抵抗値を、発熱ローラの発熱層（銅）の厚みに対してプロットしたグラフである。
【００３９】
図３に示すように、励磁コイル２３１の抵抗値は、発熱ローラ２１０の発熱層２１２の厚みが５（μｍ）のとき、約２．４（Ω）と最も高くなる。これは、発熱層２１２の厚みが５（μｍ）の発熱ローラ２１０を使用した場合に、発熱層２１２の発熱効率が最も良くなることを示している。このようなことから従来の電磁誘導加熱方式の定着装置では、発熱体の発熱層の厚みを約５（μｍ）としている。
【００４０】
しかしながら、励磁コイル２３１のインダクタンスは、前述したように、発熱層２１２の厚みが薄くなるに従って増大する。図４は、励磁コイルを発熱体に対向させたときの励磁コイルのインダクタンスを発熱層（銅）の厚みに対してプロットしたグラフである。
【００４１】
図４に示すように、発熱層２１２の厚みが５（μｍ）の場合には、励磁コイル２３１のインダクタンスが約３５（μＨ）と大きな値になる。このように励磁コイル２３１のインダクタンスが大きな値になると、発熱層２１２に誘導電流が流れにくくなって、励磁コイルユニット２３０と発熱層２１２との磁気的な結合が低下する。
【００４２】
図５は、発熱ローラの発熱層（銅）が目標とする温度に加熱されるまでの昇温時間と発熱層の厚みとの関係を示すグラフである。
【００４３】
図５に示すように、発熱ローラ２１０の発熱層２１２が目標とする発熱温度（ここでは、最適な定着温度）に加熱されるまでの昇温時間は、発熱層２１２の厚みが、５（μｍ）よりも厚い方が短く（早く）なり、１５（μｍ）以上になると、発熱層２１２の熱容量の増大により徐々に長く（遅く）なり始める。
【００４４】
図５から明らかなように、発熱ローラ２１０の発熱層２１２の厚みが薄い場合ほどグラフの傾きは急峻であるので、発熱層２１２の昇温時間は発熱層２１２の厚みの僅かな誤差によって大きくばらついてしまう。これは、発熱層２１２の厚みが薄い従来の定着装置では、発熱層２１２の僅かな厚み誤差によって、発熱層２１２に大きな発熱ムラが発生してしまうことを意味している。
【００４５】
本発明者らが行った実験によれば、以下の表１に示すように、銅材の発熱層２１２の厚み誤差が±２（μｍ）の場合において、発熱層２１２の平均厚みが５（μｍ）のときの発熱層２１２の発熱ムラは±８（℃）、発熱層２１２の平均厚みが１０（μｍ）のときの発熱層２１２の発熱ムラは±４（℃）であった。
【表１】
0004909083.tif 000002
【００４６】
このような画像形成装置１００において良好な定着画像を得るには、一般に、定着装置２００における発熱ローラ２１０の発熱層２１２の温度ムラは±５（℃）以内が好ましいとされている。このため、従来の定着装置のように発熱ローラ２１０の発熱層２１２の平均厚みを５（μｍ）とした場合には、発熱層２１２の厚み誤差を±１（μｍ）と厳しくする必要がある。
【００４７】
つまり、前述したように、発熱ローラ２１０の発熱層２１２には、電磁誘導により渦電流Ｉが生じ、発熱層２１２の抵抗Ｒに比例した熱ＲＩ２が発生する。このように、発熱層２１２の発熱量は、発熱層２１２の抵抗Ｒに比例するので、発熱層２１２の平均厚みが薄いほど発熱層２１２の厚み誤差の割合は相対的に大きくなり、発熱ムラが発生しやすくなる。
【００４８】
このため、従来の定着装置のように発熱ローラ２１０の発熱層２１２の平均厚みを５（μｍ）とした場合には、発熱層２１２の発熱ムラが発生しやすく、また、多少の平均厚みの誤差でも発熱層２１２の昇温時間が大きく変化してしまう。
【００４９】
このように、発熱層２１２の抵抗値（発熱効率）と励磁コイル２３１のインダクタンス（磁気的な結合）との両方を考慮すると、発熱ローラ２１０の発熱層２１２の厚みは、必ずしも５（μｍ）が最適値とはいえない。
【００５０】
表１から、発熱層２１２の厚み誤差±２（μｍ）で発熱ムラ±５（℃）とするには平均厚みは８（μｍ）が必要となる。図５から、発熱層２１２の厚みが２５（μｍ）を越えても、その熱容量の増大から昇温時間は短くならない。また、発熱層２１２をメッキ処理で形成した場合は、発熱層２１２の厚みが厚すぎると、メッキ表面の粗さが粗くなるため発熱ムラが起こりやすくなる。
【００５１】
上述のようなことから、本実施の形態１に係る定着装置２００においては、固有抵抗が１．７（μΩｃｍ）の銅で発熱層２１２を形成する場合には、発熱層２１２の平均厚みを８〜２５（μｍ）、厚み誤差を２（μｍ）以下とする。これにより、昇温時間が短くかつ温度の均一性が良好な発熱ローラ２１０を得られるようになる。
【００５２】
ここで、発熱層２１２の材料の固有抵抗をρ、発熱層２１２の厚みをδとすれば、発熱層２１２の抵抗Ｒは、Ｒ＝ρ／δと表せる。従って、発熱層２１２としては、銅に限らず、抵抗Ｒを等しくすれば他の材料を用いても同様な効果が得られる。
【００５３】
すなわち、発熱ローラ２１０の発熱層２１２としては、その材料の固有抵抗がρ（μΩｃｍ）である場合、平均厚みを５ρ（μｍ）以上、１５ρ（μｍ）以下とし、厚み誤差を１．２ρ（μｍ）以下とすればよい。
【００５４】
例えば、固有抵抗が２．６（μΩｃｍ）のアルミニウムで発熱層２１２を形成する場合には、発熱層２１２の平均厚みを１３〜４０（μｍ）、発熱層２１２の厚み誤差を３（μｍ）以下とすればよい。
【００５５】
図６は、本発明の実施の形態１に係る定着装置における発熱ローラの構造を示す部分拡大断面図である。図６に示すように、本例の定着装置２００における発熱ローラ２１０は、例えば、鉄またはステンレスなどからなるローラ部材２１１の外周面（励磁コイル２３１側）に、非磁性の導電層からなる発熱層２１２を形成して構成されている。
【００５６】
発熱層２１２は、例えば銅などの非磁性材料からなっており、ローラ部材２１１の外周面に、メッキ、メタライジング、またはクラッド材による加工が施されて形成されている。なお、本例の定着装置２００のように、発熱体として管状の発熱ローラ２１０を用いれば、安価なメッキ処理によりローラ部材２１１の表面上に発熱層２１２を形成することができる。この発熱層２１２の材料としては、固有抵抗が１０（μΩｃｍ）以下のものが望ましく、銅の他にはアルミニウム、銀、および金などを用いてもよい。
【００５７】
また、発熱層２１２の表面には、保護層２１３が形成されている。さらに、保護層２１３の表面には、離型層２１４が形成されている。
【００５８】
保護層２１３は、例えば、メッキ、メタライジング、またはクラッド材により形成された、肉厚が例えば２〜５（μｍ）のニッケルからなる。保護層２１３は、発熱層２１２の表面を覆うことにより、発熱層２１２の酸化を防止して耐久性を向上させるとともに、離型層２１４の密着性を向上させて剥離を防止する。なお、保護層２１３としては、ニッケル層の代わりに、肉厚が２〜１０（μｍ）のクロムや亜鉛などを用いてもよい。また、保護層２１３の肉厚は、２（μｍ）以下となると、保護層としての働きが不十分になる場合がある一方、１０（μｍ）を超えると、保護層２１３の熱容量が大きくなりウォームアップに時間がかかってしまう。
【００５９】
離型層２１４は、例えば肉厚が２０（μｍ）の、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、またはＦＥＰなどのフッ素樹脂層からなり、発熱ローラ２１０の外表面を覆うように形成されている。
【００６０】
なお、本例の定着装置２００における発熱ローラ２１０は、保護層２１３と離型層２１４との間にシリコンゴム層を設けて、表面に弾力性を持たせた構成としてもよい。これらの層を合計した発熱ローラ２１０の厚さは、１００〜１０００（μｍ）程度が望ましい。また、発熱層２１２をメッキ処理する場合、メッキ前に下地処理としてローラ部材２１１にニッケルメッキを施してもよい。
【００６１】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２に係る定着装置について説明する。図７は、本発明の実施の形態２に係る定着装置における発熱ローラの構造を示す部分拡大断面図である。なお、本実施の形態２に係る定着装置は、発熱ローラ２１０の発熱層２１２の構成のみが実施の形態１に係る定着装置２００の構成と異なっており、その他の構成は共通しているので共通部分の構成については説明を省略する。
【００６２】
図７に示すように、本例の定着装置における発熱ローラ２１０は、実施の形態１に係る定着装置２００における発熱ローラ２１０の発熱層２１２を、分離層２１５により２つの層に分離した構成を有している。ここで、分離層２１５は、例えば、厚さが２〜５（μｍ）のニッケルで形成することが好ましい。
【００６３】
このような構成とすることにより、厚みが大きくかつ厚み誤差が小さい発熱層２１２を容易に形成することができるようになる。
【００６４】
すなわち、ローラ部材２１１の外周面に、例えば平均厚みが２４（μｍ）のような厚みの大きな１層の発熱層２１２をメッキ処理で形成した場合には、発熱層２１２の厚みが厚すぎるため大きな厚み誤差が生じやすい。また、このようなメッキ処理で形成した厚手の発熱層２１２は、メッキ表面の粗さが粗くなるため発熱ムラが起こりやすい。
【００６５】
これに対し、本例の定着装置における発熱ローラ２１０は、上述したように、発熱層２１２が分離層２１５により平均厚みが１２（μｍ）の２つの層に分離された構成となるので、発熱層２１２の１層当たりの厚みを薄くすることができ、メッキ処理によって生じる発熱層２１２の厚み誤差を小さくすることができる。
【００６６】
また、本例の定着装置における発熱ローラ２１０は、発熱層２１２の１層当たりの厚みが薄くなるので、メッキ表面の粗さも細かくなり、発熱ムラも起こりにくい。
【００６７】
さらに、本例の定着装置における発熱ローラ２１０は、発熱層２１２が分離層２１５により２つの層に分離された構成となるので、メッキ処理により発熱層２１２に発生するピンホールの位置が、発熱層２１２の各層で一致することが極めて少なくなり、このピンホールによる温度ムラの発生を軽減することができる。
【００６８】
なお、ここでは、図７に示すように、発熱ローラ２１０の発熱層２１２を２つの層に分離した構成としたが、この発熱層２１２は、３つ以上の多層に分離した構成であってもよい。
【００６９】
また、本例の定着装置における発熱ローラ２１０の分離層２１５の固有抵抗は、各発熱層２１２の固有抵抗よりも高いことが好ましい。これにより、例えば、分離層２１５を厚みが２〜５（μｍ）のニッケルで形成したとすると、分離層２１５の抵抗が各発熱層２１２の抵抗よりも高いので、誘導電流が発熱層２１２を流れるようになり、実施の形態１に係る定着装置２００における発熱ローラ２１０の発熱層２１２と同様な効果が得られる。なお、分離層２１５の厚みを薄くすることによっても分離層２１５の抵抗を各発熱層２１２の抵抗よりも高くすることができる。
【００７０】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３に係る定着装置について説明する。図８は、本発明の実施の形態３に係る定着装置の要部の構成を示す概略断面図である。なお、本実施の形態３に係る定着装置は、発熱ローラ２１０の発熱層２１２の熱を定着ベルトにより記録紙１０９に伝達する点のみが実施の形態１に係る定着装置２００の構成と異なっており、その他の構成は共通しているので共通部分の構成については説明を省略する。
【００７１】
図８に示すように、本例の定着装置８００は、発熱ローラ２１０の発熱層２１２の熱を定着ベルト２５０により記録紙１０９に伝達するように構成されている。
【００７２】
図８において、定着ベルト２５０は、加圧ローラ２２０に圧接して回転する定着ローラ２６０と発熱ローラ２１０とに掛け渡されており、加圧ローラ２２０の回転に従動して矢印方向（反時計方向）に回転する。
【００７３】
記録紙１０９は、定着ローラ２６０が定着ベルト２５０を介して加圧ローラ２２０に圧接することによって形成される加圧ローラ２２０と定着ベルト２５０とのニップにより矢印方向に搬送される。これにより、発熱ローラ２１０の発熱層２１２の熱が定着ベルト２
５０を介して記録紙１０９に伝達され、記録紙１０９上に形成された未定着トナー像１１１が記録紙１０９に加熱定着される。
【００７４】
本実施の形態３に係る定着装置８００は、図２に示した実施の形態１に係る定着装置２００のように発熱ローラ２１０の発熱層２１２に対して加圧ローラ２２０の圧接による応力がかかることがないので、発熱ローラ２１０の発熱層２１２の破壊を防止することができる。また、発熱層２１２の寿命が延び、信頼性も高まる。
【００７５】
本例の定着装置８００においては、発熱ローラ２１０のローラ部材２１１を、例えば鉄などの磁性材料で構成している。
【００７６】
このように、発熱ローラ２１０のローラ部材２１１を磁性材料で構成することにより、ローラ部材２１１が強磁性となるので、発熱ローラ２１０の発熱層２１２を貫く磁束が強まり、発熱層２１２が速く昇温されるようになる。
【００７７】
また、発熱ローラ２１０のローラ部材２１１を鉄で構成することにより、ローラ部材２１１の熱伝導率が高くなるので、発熱ローラ２１０の長手方向（回転軸方向）の熱移動により温度の均一化を図ることができるようになる。
【００７８】
さらに、発熱ローラ２１０のローラ部材２１１を鉄で構成することにより、ローラ部材２１１を簡素かつ安価に構成することができる。
【００７９】
なお、実施の形態１に係る定着装置２００では、発熱ローラ２１０に離型層２１４を形成しているが、本例の定着装置８００においては、定着ベルト２５０の表面に離型層２１４を設けている。これにより、発熱ローラ２１０は、その表面が保護層２１３により被覆された構成となる。従って、本例の定着装置８００においては、発熱ローラ２１０の表面の保護層２１３が、定着ベルト２５０との接触による発熱層２１２の摩耗を防ぐ働きをするようになる。この保護層２１３の働きは、発熱層２１２が銅やアルミニウムなどの軟質な非磁性体で構成されており、その摩耗による厚みの変化が発熱に大きな影響を及ぼすため極めて重要となる。
【００８０】
また、本例の定着装置８００は、発熱ローラ２１０で発生する熱を定着ベルト２５０に伝熱する構成であるので、定着ベルト２５０と発熱ローラ２１０の密着性が悪いと定着ベルト２５０に温度ムラが生じる。発熱層２１２の厚みが厚すぎるとメッキ表面の粗さが粗くなり、これによって定着ベルト２５０への伝熱にムラが生じるので、メッキ処理においては注意が必要である。
【００８１】
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４に係る定着装置について説明する。図９は、本発明の実施の形態４に係る定着装置の要部の構成を示す概略断面図である。なお、本実施の形態４に係る定着装置は、発熱ローラ２１０の内部に強磁性材料からなるインナコアを配置した点のみが実施の形態３に係る定着装置８００の構成と異なっており、その他の構成は共通しているので共通部分の構成については説明を省略する。
【００８２】
図９に示すように、本例の定着装置９００は、内部に、フェライトまたはパーマロイなどの強磁性材料からなるインナコア２７０を配置した構成を有している。また、本例の定着装置９００における発熱ローラ２１０のローラ部材２１１は、非磁性の低導電性材料で構成されている。
【００８３】
本例の定着装置９００においては、強磁性材料からなるインナコア２７０を用いている
ので、発熱ローラ２１０の発熱層２１２を貫く磁束がさらに強まり、発熱層２１２が速く昇温されるようになる。
【００８４】
また、本例の定着装置９００においては、発熱ローラ２１０のローラ部材２１１が、例えばステンレスのような磁束を透過する非磁性の低導電性材料で構成されているので、インナコア２７０により透過した磁束を強めることができる。
【００８５】
また、ローラ部材２１１は必要な機械的強度を確保できる程度に薄肉にすることができ、例えば厚みを０．０４ｍｍ〜０．２ｍｍとすると、ローラ部材２１１の熱容量は小さくなり、定着ベルト２５０の昇温時間が短縮される。
【００８６】
（実施の形態５）
次に、本発明の実施の形態５に係る定着装置について説明する。図１０は、本発明の実施の形態５に係る定着装置の要部の構成を示す概略断面図である。なお、本実施の形態５に係る定着装置は、インナコアの構成のみが実施の形態４に係る定着装置９００の構成と異なっており、その他の構成は共通しているので共通部分の構成については説明を省略する。
【００８７】
図１０に示すように、本例の定着装置１０００は、発熱ローラ２１０の内部に、フェライトまたはパーマロイなどの強磁性材料からなるインナコア２７０が配置され、かつ発熱ローラ２１０の非通紙領域に対向するインナコア２７０の周面に厚みが１ｍｍ程度の銅やアルミ等の導電性の磁気遮蔽体２８０，２９０を設けた構成を有している。磁気遮蔽体２８０，２９０は、インナコア２７０を回転させることにより変位するようになっている。
【００８８】
本例の定着装置１０００においては、磁気遮蔽体２８０，２９０は十分な表皮深さを有しているので、その内部に渦電流が生じて反発磁界が発生し、非通紙領域の温度上昇をより軽減することができる。すなわち、本例の定着装置１０００は、図１０に示すように、磁気遮蔽体２８０を励磁コイル２３１の巻き中心（センタコア２３４）に対向させることで、非通紙領域の磁束が弱まり、発熱ローラ２１０の非通紙領域の過昇温を抑制することができる。磁気遮蔽体２８０，２９０は、異なる幅を有しており、定着装置１０００に通紙される記録紙１０９の幅に応じて各々が選択される。
【００８９】
このように、本例の定着装置１０００においては、発熱層２１２は磁束が透過するので、インナコア２７０や磁気遮蔽体２８０，２９０により、非通紙領域の磁束の操作が可能となる。
【００９０】
（実施の形態６）
次に、本発明の実施の形態６に係る定着装置について説明する。図１１は、本発明の実施の形態６に係る定着装置の要部の構成を示す概略断面図である。なお、本実施の形態６に係る定着装置は、発熱ローラ２１０のローラ部材２１１の構成が実施の形態４に係る定着装置８００の構成と異なっており、その他の構成は共通しているので共通部分の構成については説明を省略する。
【００９１】
図１１に示すように、本例の定着装置１１００は、発熱ローラ２１０のローラ部材２１１が、常温で磁性を有し、所定の温度以上で磁性を失う整磁合金で構成されている。なお、図１１に示す定着装置１１００は、円筒の磁気遮蔽体２８０を配置した構成を有しているが、磁気遮蔽体２８０を配置しない構成であってもよい。
【００９２】
図１１において、小サイズの記録紙１０９を連続的に通紙すると、発熱ローラ２１０の非通紙領域の熱が記録紙１０９により奪われないため、非通紙領域の温度が上昇する。こ
れにより、発熱ローラ２１０の非通紙領域の温度がキュリー温度より高くなると、整磁合金からなる発熱ローラ２１０のローラ部材２１１が磁性を失い、非通紙領域の磁束が弱まる。磁気遮蔽体２８０が配置される場合は、磁気遮蔽体２８０による反発磁界が発生し、非通紙領域の磁束がさらに弱まる。これにより、非通紙領域の温度上昇が軽減される。
【００９３】
このように、キュリー温度が所定の温度となるように設定された整磁合金でローラ部材２１１を構成した場合には、ローラ部材２１１の肉厚を１００〜１０００（μｍ）にすることが好ましい。
【００９４】
ローラ部材２１１を形成する整磁合金としては、例えば鉄とニッケルの合金または鉄とニッケルとクロムの合金などが用いられる。そして、これらの各金属の配合を調整することにより、整磁合金のキュリー温度を所定の温度に設定することができる。本例では、ローラ部材２１１を形成する整磁合金のキュリー温度を、トナーの定着温度に近い２２０度に設定してある。これにより、ローラ部材２１１は、温度が２２０度以下では強磁性体としての特性を示すが、温度が２２０度を超えると非磁性体としての特性を示す。なお、キュリー温度は２２０度に限らず、より低い温度に設定してもよい。
【００９５】
一般に、整磁合金はインダクタンスが高いため、汎用の励磁回路では１０００Ｗ以上の高い電力の入力が困難である。本例の定着装置１１００においては、整磁合金に発熱層２１２を形成することによりインダクタンスが小さくなるので、汎用の励磁回路においても高い電力の入力が可能となる。
【００９６】
（実施の形態７）
次に、本発明の実施の形態７に係る定着装置について説明する。図１２は、本発明の実施の形態７に係る定着装置の要部の構成を示す概略平面図である。なお、本実施の形態７に係る定着装置は、発熱ローラ２１０の発熱層２１２の構成のみが前述した各定着装置の構成と異なっており、その他の構成は共通しているので共通部分の構成については説明を省略する。
【００９７】
この種の定着装置においては、発熱ローラ２１０の両端部位の温度が、外部への放熱により低下しやすい。
【００９８】
そこで、本例の定着装置における発熱ローラ２１０においては、発熱層２１２は、平均厚みが５ρ（μｍ）以上、１５ρ（μｍ）以下、厚み誤差が１．２ρ（μｍ）以下の領域を有し、放熱により温度が低下する部位の厚みが、前記領域の厚みよりも薄く形成されている。具体的には、図１２に示すように、発熱層２１２の両端部位Ａの厚みを中央部位Ｂの厚みよりも薄く形成した構成とする。
【００９９】
例えば、発熱ローラ２１０の発熱層２１２の中央部位Ｂを厚さ１０（μｍ）の銅メッキで形成した場合、発熱層２１２の両端部位Ａの厚みを中央部位Ｂの厚みよりも２（μｍ）だけ薄い８（μｍ）に形成している。
【０１００】
このように、発熱ローラ２１０の発熱層２１２の両端部位Ａの厚みを中央部位Ｂの厚みよりも薄く形成することにより、発熱層２１２の両端部位Ａの抵抗値が高くなり、両端部位Ａの発熱量が増す。表１から、両端部位Ａの発熱量は中央部位Ｂより４℃分増すことになる。つまり、外部への放熱を発熱の増加で相殺することで、発熱ローラ２１０の通紙領域全体の温度の均一化が可能となる。
【０１０１】
発熱層２１２を形成する電気メッキにおいては、メッキ厚みを薄くする領域に対応するローラ部材２１１に電極を配置することで、メッキ厚みを変化させることが可能である。
なお、定着装置１０００の磁気遮蔽体２８０、または磁気遮蔽体２９０が励磁コイル２３１の巻き中心に対向していない状態において、磁気遮蔽体２８０，２９０の吸熱による温度低下を補うために、磁気遮蔽体２８０，２９０に対応する発熱層２１２の厚みを薄く形成して、温度の均一化を行っても良い。
【０１０２】
ところで、発熱ローラ２１０の発熱層２１２は、上述したように、発熱ローラ２１０のローラ部材２１１の外周面、つまり励磁コイル２３１と対向する側に形成されることが好ましい。このように、発熱層２１２を励磁コイル２３１と対向する側に形成することにより、磁束を有効に利用できるので、発熱層２１２の昇温が速くなる。これとは逆に、発熱ローラ２１０のローラ部材２１１の内周面側に発熱層２１２を形成した場合には、発熱層２１２は有効に発熱しなくなる。例えば、定着装置８００の場合は、鉄のローラ部材２１１の磁性により発熱層２１２まで達する磁束は激減するので発熱量は減少する。また、定着装置９００の場合は、ステンレスのローラ部材２１１の若干の導電性より磁束が弱められるので、発熱層２１２を貫通する磁束は低下し、発熱量は減少する。
【０１０３】
また、励磁コイル２３１は、発熱ローラ２１０の外部に配置されていることが好ましい。このように、励磁コイル２３１を発熱ローラ２１０の外部に配置することにより、発熱層２１２を発熱ローラ２１０の外側の表面に構成することができ、発熱層２１２を安価なメッキ処理で形成することが可能となる。
【０１０４】
また、励磁コイル２３１を発熱ローラ２１０に対向させた状態で、周波数３０（ｋＨｚ）における励磁コイル２３１のインダクタンスが１０（μＨ）以上、５０（μＨ）以下、電気抵抗が０．５（Ω）以上、５（Ω）以下であることが好ましい。これにより、汎用性のある安価な励磁回路を用いることができる。
【０１０５】
また、励磁コイル２３１には、周波数２０〜１００（ｋＨｚ）の電流が印加されることが好ましい。これにより、励磁回路の電源のロスを小さく抑え、発熱層２１２の昇温を速くすることができる。
【０１０６】
本発明の第１の態様に係る加熱装置は、磁束を発生する磁束発生手段と、前記磁束発生手段の発生する磁束により誘導加熱される導電性の発熱層を有する発熱体と、を備え、前記発熱層の材料の固有抵抗をρ（μΩｃｍ）とした場合、前記発熱層は、平均厚みが５ρ（μｍ）以上、１５ρ（μｍ）以下、厚み誤差が１．２ρ（μｍ）以下の領域を有する構成を採る。
【０１０７】
この構成によれば、目標とする温度に発熱体を昇温させるまでの昇温時間が短くかつ発熱体の温度の均一性を確保することができる。
【０１０８】
本発明の第２の態様に係る加熱装置は、前記第１の態様において、前記発熱層が複数の層からなる構成を採る。
【０１０９】
この構成によれば、発熱層の１層当たりの厚みを薄くすることができるので、メッキ処理における発熱層の厚み誤差が小さくなる。また、メッキ処理により発熱層の表面が粗くなるのを防げる。さらに、発熱層が多層であるので、メッキ処理により生じるピンホールの位置が各層でずれるので、発熱体の温度ムラを軽減できる。
【０１１０】
本発明の第３の態様に係る加熱装置は、前記第２の態様において、前記発熱層は、固有抵抗が前記発熱層よりも高い分離層により複数の層に分けられている構成を採る。
【０１１１】
この構成によれば、分離層の固有抵抗が高いので誘導電流が発熱層を流れるようになり
、前記第１の態様の加熱装置と同様な効果が得られる。
【０１１２】
本発明の第４の態様に係る加熱装置は、前記第１の態様において、前記発熱層は、平均厚みが８（μｍ）以上、２５（μｍ）以下、厚み誤差が２（μｍ）以下の銅からなる構成を採る。
【０１１３】
この構成によれば、目標とする温度に発熱体を昇温させるまでの昇温時間が短くかつ発熱体の発熱温度の均一性を確保することができる。
【０１１４】
本発明の第５の態様に係る加熱装置は、前記第１の態様において、前記発熱層は、平均厚みが１３（μｍ）以上、４０（μｍ）以下、厚み誤差が３（μｍ）以下のアルミニウムからなる構成を採る。
【０１１５】
この構成によれば、目標とする温度に発熱体を昇温させるまでの昇温時間が短くかつ発熱体の温度の均一性を確保することができる。
【０１１６】
本発明の第６の態様に係る加熱装置は、前記第３に態様において、前記分離層は、ニッケルからなる構成を採る。
【０１１７】
この構成によれば、例えば、分離層を厚みが２〜５（μｍ）のニッケルで形成した場合、分離層の固有抵抗が各発熱層の固有抵抗よりも高くなって誘導電流が発熱層を流れるようになり、前記第１の態様の加熱装置と同様な効果が得られる。
【０１１８】
本発明の第７の態様に係る加熱装置は、前記第１の態様において、前記発熱層は、放熱により温度が低下する部位の厚みが、低下した温度分の発熱量を補うことができる厚みとなるように他の部位の厚みよりも薄く形成されている構成を採る。
【０１１９】
この構成によれば、外部への放熱により温度低下しやすい発熱層の両端部位の厚みが薄いので、この発熱層の両端部位の抵抗値が高くなり発熱量が増し、最大サイズ紙幅の通紙領域全体の温度の均一化が可能となる。
【０１２０】
本発明の第８の態様に係る加熱装置は、前記第１の態様において、前記発熱層の表面に保護層を形成した構成を採る。
【０１２１】
この構成によれば、保護層により発熱層を空気と遮断することができるので、発熱層の腐食を防ぐことができる。また、通紙された記録媒体に未定着トナーを加熱定着する定着ベルトを用いて発熱層の熱を記録媒体に伝達する構成では、定着ベルトとの接触による発熱層の摩耗を保護層により防ぐことができる。
【０１２２】
本発明の第９の態様に係る加熱装置は、前記第８の態様において、前記保護層は、ニッケルからなる構成を採る。
【０１２３】
この構成によれば、保護層を安価なメッキ処理により形成することができる。
【０１２４】
本発明の第１０の態様に係る加熱装置は、前記第８の態様において、前記発熱体の表面に離型層を形成した構成を採る。
【０１２５】
この構成によれば、ニップ通過後、離型層により発熱体の表面から記録紙が分離しやすくなる。
【０１２６】
本発明の第１１の態様に係る加熱装置は、前記第１の態様において、前記発熱体は、回転する発熱ローラを備え、前記発熱層が前記発熱ローラのローラ部材に形成されている構成を採る。
【０１２７】
この構成によれば、発熱層を安価なメッキ処理により形成することができる。
【０１２８】
本発明の第１２の態様に係る加熱装置は、前記第１１の態様において、前記発熱層は、前記発熱ローラにメッキ処理で形成されている構成を採る。
【０１２９】
この構成によれば、メッキ処理のライン自動化により高速かつ大量に発熱層を形成することができる。
【０１３０】
本発明の第１３の態様に係る加熱装置は、前記第１１の態様において、前記発熱ローラに懸架される定着ベルトと、前記定着ベルトとの間でニップ部を形成する加圧手段と、をさらに備える構成を採る。
【０１３１】
この構成によれば、未定着画像を記録紙に定着させるための加圧手段の応力が発熱ローラの発熱層にかからないので、発熱層の破壊を防止することができる。
【０１３２】
本発明の第１４の態様に係る加熱装置は、前記第１１の態様において、前記発熱ローラのローラ部材は、磁性材料からなる構成を採る。
【０１３３】
この構成によれば、ローラ部材が強磁性であるので、発熱層を貫く磁束が強まり、発熱層を速く昇温させることができる。また、ローラ部材の熱伝導率がよいので、ローラ部材の長手方向の熱移動により発熱ローラの温度の均一化を図ることができる。また、ローラ部材を安価かつ簡素に構成できる。
【０１３４】
本発明の第１５の態様に係る加熱装置は、前記第１１の態様において、前記ローラ部材は、非磁性の低導電性材料からなり、前記ローラ部材の内部に強磁性材料からなるインナコアを配置した構成を採る。
【０１３５】
この構成によれば、インナコアにより発熱層を貫く磁束がさらに強まるので、発熱ローラの昇温が速くなる。また、例えばステンレスのような非磁性の低導電性材料は磁束が透過するので、インナコアにより磁束を強めることができる。
【０１３６】
本発明の第１６の態様に係る加熱装置は、前記第１５の態様において、前記ローラ部材の内部に導電性の磁気遮蔽体を設けた構成を採る。
【０１３７】
この構成によれば、磁気遮蔽体を励磁コイルの巻回中心に対向させることで、発熱ローラの非通紙領域の磁束が弱まり、発熱ローラの非通紙領域の過昇温を抑制できる。
【０１３８】
本発明の第１７の態様に係る加熱装置は、前記第１６の態様において、前記発熱層の前記磁気遮蔽体を設けた部位の厚みが、低下した温度分の発熱量を補うことができる厚みとなるように前記磁気遮蔽体を設けていない部位の厚みよりも薄く形成されている構成を採る。
【０１３９】
この構成によれば、磁気遮蔽体の吸熱により温度低下する部位の発熱層の厚みが薄いので、この部位の発熱層の抵抗値が高くなり発熱量が増し、最大サイズ紙幅の通紙領域全体の温度の均一化が可能となる。
【０１４０】
本発明の第１８の態様に係る加熱装置は、前記第１１の態様において、前記ローラ部材は、常温で磁性を有し、所定の温度以上で磁性を失う整磁合金からなる構成を採る。
【０１４１】
この構成によれば、小サイズ紙を連続的に通紙すると、発熱ローラの非通紙領域の温度が上昇し、整磁合金がキュリー温度より高くなると磁性を失い、非通紙領域の磁束が弱まるので、発熱ローラの非通紙領域の温度上昇が軽減される。
【０１４２】
本発明の第１９の態様に係る加熱装置は、前記第１８の態様において、前記ローラ部材の内部に導電性の磁気遮蔽体を設けた構成を採る。
【０１４３】
この構成によれば、整磁合金の非通紙域がキュリー温度より高くなると磁性を失い、磁気遮蔽体に渦電流が生じて反発磁界が発生し、発熱ローラの非通紙領域の温度上昇をより軽減することができる。
【０１４４】
本発明の第２０の態様に係る加熱装置は、前記第１１の態様において、前記発熱層を、前記ローラ部材の前記磁束発生手段と対向する側に形成した構成を採る。
【０１４５】
この構成によれば、発熱層がローラ部材の磁束発生手段と対向する側に形成されているので、磁束を有効に利用でき、発熱層の昇温が速くなる。
【０１４６】
本発明の第２１の態様に係る加熱装置は、前記第１１の態様において、前記磁束発生手段を、前記発熱ローラの外部に配置した構成を採る。
【０１４７】
この構成によれば、磁束発生手段が発熱ローラの外部に配置されているので、発熱層を発熱ローラの外周面に形成できる。つまり、製造容易なメッキ処理で発熱層を形成することが可能となる。
【０１４８】
本発明の第２２の態様に係る加熱装置は、第１の態様において、前記磁束発生手段は、励磁コイルを備え、前記励磁コイルを前記発熱体に対向させた状態で、周波数３０（ｋＨｚ）における前記励磁コイルのインダクタンスが１０（μＨ）以上かつ５０（μＨ）以下、電気抵抗が０．５（Ω）以上５（Ω）以下である構成を採る。
【０１４９】
この構成によれば、汎用性のある安価な励磁回路を用いることができる。
【０１５０】
本発明の第２３の態様に係る加熱装置は、第１の態様において、前記磁束発生手段は、励磁コイルを備え、前記励磁コイルに周波数２０〜１００（ｋＨｚ）の範囲の電流を印加する構成を採る。
【０１５１】
この構成によれば、励磁回路の電源のロスを小さく抑え、発熱体の昇温を速くすることができる。
【０１５２】
本発明の第２４の態様に係る定着装置は、記録媒体上に形成された未定着画像を加熱定着する加熱手段を備えた定着装置であって、前記加熱手段として、第１の態様における加熱装置を用いる構成を採る。
【０１５３】
この構成によれば、記録媒体上に形成された未定着画像を加熱定着する際に、目標とする温度に発熱体を昇温させるまでの昇温時間が短くかつ発熱体の温度の均一性を確保できる。
【０１５４】
本発明の第２５の態様に係る画像形成装置は、記録媒体上に形成された未定着画像を定
着する定着手段を備えた画像形成装置であって、前記定着手段として、第２４の態様の定着装置を用いる構成を採る。
【０１５５】
この構成によれば、記録媒体上に形成された未定着画像を定着する際に、目標とする温度に発熱体を昇温させるまでの昇温時間が短くかつ発熱体の温度の均一性を確保できる。
【０１５６】
本明細書は、２００４年１２月７日出願の特願２００４−３５４４４５に基づく。この内容はすべてここに含めておく。
【産業上の利用可能性】
【０１５７】
本発明に係る加熱装置は、目標とする温度に発熱体を昇温させるまでの昇温時間が短くかつ発熱体の温度の均一性を確保することができるので、電子写真方式あるいは静電記録方式の複写機、ファクシミリおよびプリンタ等の画像形成装置における定着装置の加熱手段として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１５８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る定着装置を搭載するのに適した画像形成装置の全体構成を示す概略断面図
【図２】本発明の実施の形態１に係る定着装置の要部の構成を示す概略断面図
【図３】励磁コイルに３０（ｋＨｚ）の周波数の交流電流を印加したときの励磁コイルの抵抗値を、発熱ローラの発熱層（銅）の厚みに対してプロットしたグラフ
【図４】励磁コイルを発熱体に対向させたときの励磁コイルのインダクタンスを発熱層（銅）の厚みに対してプロットしたグラフ
【図５】発熱ローラの発熱層（銅）が目標とする温度に加熱されるまでの昇温時間と発熱層の厚みとの関係を示すグラフ
【図６】本発明の実施の形態１に係る定着装置における発熱ローラの構造を示す部分拡大断面図
【図７】本発明の実施の形態２に係る定着装置における発熱ローラの構造を示す部分拡大断面図
【図８】本発明の実施の形態３に係る定着装置の要部の構成を示す概略断面図
【図９】本発明の実施の形態４に係る定着装置の要部の構成を示す概略断面図
【図１０】本発明の実施の形態５に係る定着装置の要部の構成を示す概略断面図
【図１１】本発明の実施の形態６に係る定着装置の要部の構成を示す概略断面図
【図１２】本発明の実施の形態７に係る定着装置の要部の構成を示す概略平面図
【図１】
0004909083.tif 000003
【図２】
0004909083.tif 000004
【図３】
0004909083.tif 000005
【図４】
0004909083.tif 000006
【図５】
0004909083.tif 000007
【図６】
0004909083.tif 000008
【図７】
0004909083.tif 000009
【図８】
0004909083.tif 000010
【図９】
0004909083.tif 000011
【図１０】
0004909083.tif 000012
【図１１】
0004909083.tif 000013
【図１２】
0004909083.tif 000014