JP4015114B2

JP4015114B2 - 電磁誘導発熱ローラ、加熱装置、及び画像形成装置

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Publication number: JP4015114B2
Application number: JP2003541312A
Authority: JP
Inventors: 昇片伯部; 勝今井; 圭祐藤本
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-11-01
Filing date: 2002-10-31
Publication date: 2007-11-28
Anticipated expiration: 2022-10-31
Also published as: CN100474984C; WO2003039196A1; EP1441563A1; JPWO2003039197A1; US20040253887A1; EP1441564A1; CN1550122A; EP1441564A4; EP1441564B1; WO2003039197A1; JPWO2003039196A1; KR100531541B1; KR20040026681A; US20040169036A1; CN1582603A

Description

本発明は電磁誘導加熱により発熱昇温し、シート状の被加熱材と連続的に接触して被加熱材を加熱昇温させるための電磁誘導発熱ローラに関する。また、本発明は、複写機、プリンター等に用いられる電子写真方式、またはこれに類する方式によりトナーを用いて画像を形成する画像形成装置において、トナー像を被記録材上に加熱定着させるための加熱装置に関する。更に、本発明はこのような加熱装置を定着装置として備えた画像形成装置に関する。

電子写真複写機やプリンター等の画像形成装置における定着装置（加熱装置）を例にして説明する。画像形成装置に用いられる定着装置は、電子写真や静電記録等の適宜の画像形成プロセス手段により、加熱溶融性の樹脂等よりなるトナーを用いて被記録材上に形成した未定着のトナー画像を、熱により被記録材面上に永久固着する装置である。

これらの定着装置に最も良く用いられる方式としては、所定の定着温度に加熱・温調した加熱ローラとこれに対向して圧接される加圧ローラとが形成するニップ部に被記録材を導入して挟持搬送させることで未定着トナー画像を被記録材面上に加熱定着させるローラ定着方式がある。そしてこのローラ定着方式の加熱ローラの熱源としてはハロゲンランプが多用されている。

一方、近年、省電力化やウォームアップ時間の短縮の要求から、電磁誘導加熱方式を採用したローラ加熱方式が提案されている。図１１に電磁誘導により加熱される発熱ローラを備える従来の誘導加熱定着装置の一例を示す（例えば、特許文献１参照）。

図１１中、８２０は発熱ローラであり、内側から外側に向かって、金属製の芯材８２４、芯材８２４の外側に一体に成型された耐熱性発泡ゴムからなる弾性層８２３、金属製チューブからなる発熱層８２１、及び発熱層８２１の外側に設けられた離型層８２２を備える。８２７は耐熱性樹脂からなる中空円筒状の加圧ローラであり、その内側に励磁コイル８２５が巻回されたフェライトコア８２６が設置されている。フェライトコア８２６が加圧ローラ８２７を介して発熱ローラ８２０を加圧することによりニップ部８２９が形成される。発熱ローラ８２０及び加圧ローラ８２７がそれぞれ矢印方向に回転しながら励磁コイル８２５に高周波電流が流されると、交番磁界Ｈが発生し、発熱ローラ８２０の発熱層８２１が電磁誘導加熱されて急速に昇温し所定の温度に達する。この状態で所定の加熱を継続しながら被記録材８４０をニップ部８２９に挿入し通過させることで、被記録材８４０上に形成されたトナー像８４２を被記録材８４０上に定着させる。

また、上記の図１１のように誘導発熱層８２１を有する発熱ローラ８２０を用いたローラ加熱方式の他に、誘導発熱層を備えたエンドレスベルトを用いたベルト加熱方式が提案されている。図１２に電磁誘導により加熱されるエンドレスベルトを用いた従来の誘導加熱定着装置の一例を示す（例えば特許文献２参照）。

図１２において、９６０は高周波磁界を発生させる励磁手段としてのコイルアッセンブリである。９１０はコイルアッセンブリ９６０が発生する高周波磁界によって発熱する金属スリーブ（発熱ベルト）であり、ニッケルやステンレスの薄層からなるエンドレスチューブの表面にフッ素樹脂がコーティングされたものである。金属スリーブ９１０の内側に内部加圧ローラ９２０が挿入され、金属スリーブ９１０の外側に外部加圧ローラ９３０が設置され、外部加圧ローラ９３０が金属スリーブ９１０を挟んで内部加圧ローラ９２０に押圧されることによりニップ部９５０が形成される。金属スリーブ９１０、内部加圧ローラ９２０、外部加圧ローラ９３０がそれぞれ矢印方向に回転しながらコイルアッセンブリ９６０に高周波電流が流されると、金属スリーブ９１０が電磁誘導加熱されて急速に昇温し所定の温度に達する。この状態で所定の加熱を継続しながら被記録材９４０をニップ部９５０に挿入し通過させることで、被記録材９４０上に形成されたトナー像を被記録材９４０上に定着させる。

上記の図１１に示した従来のローラ加熱方式の誘導加熱定着装置では、発熱ローラ８２０の芯材８２４に通常用いられる鉄、アルミニウム、ステンレス材等の金属材料を用いると、交番磁界Ｈが通過することによって芯材８２４自身が誘導加熱により発熱し、電力のロスが生じていた。また、芯材８２４が発熱することにより、これを支持する軸受けが高温によりに損傷するなどのトラブルが発生するという問題があった。

同様に、図１２に示した従来のベルト加熱方式の誘導加熱定着装置においても、内部加圧ローラ９２０が鉄、アルミニウム、ステンレス材等の金属材料からなる場合には、コイルアッセンブリ９６０が発生する高周波磁界が内部加圧ローラ９２０に達して、内部加圧ローラ９２０が発熱し、電力のロスが生じていた。また、内部加圧ローラ９２０が発熱することにより、これを支持する軸受けが高温によりに損傷するなどのトラブルが発生するという問題があった。
特開平１１−２８８１９０号公報特開平１０―７４００７号公報

本発明は、従来の問題を解決し、発熱効率が向上し、軸受けの損傷などが生じない誘導加熱方式の発熱ローラ及びこれを用いた加熱装置と、同じく電磁誘導ベルト加熱方式の加熱装置とを提供することを目的とする。また、本発明は、エネルギー効率が良好で、軸受けトラブルの少ない画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の電磁誘導発熱ローラは、内側から外側に向かって、芯材と、発泡体からなる弾性層と、表皮深さ以下の厚さを有する誘導発熱層と、離型層とをこの順番に備える電磁誘導発熱ローラであって、前記芯材が非磁性金属からなり、かつ、前記芯材の外周面に、前記芯材への磁束の進入を防止する、固有抵抗が１０ ^-3 Ωｃｍ以上の磁気シールド層を備えることを特徴とする。

また、本発明の第１の加熱装置は、上記の本発明の電磁誘導発熱ローラと、前記電磁誘導発熱ローラが圧接されてニップ部を形成する加圧ローラと、磁場を作用させて前記電磁誘導発熱ローラの前記誘導発熱層を誘導発熱させる磁場発生手段とを有し、前記ニップ部に導入された被加熱材を前記電磁誘導発熱ローラと前記加圧ローラとで加圧搬送することにより前記被加熱材を連続的に加熱することを特徴とする。

また、本発明の第２の加熱装置は、誘導発熱層を有する電磁誘導発熱ベルトと、前記電磁誘導発熱ベルトに内接し、前記電磁誘導発熱ベルトを回転可能に支持する、芯材及びその外側の断熱層からなる支持ローラと、前記電磁誘導発熱ベルトに外接し、前記電磁誘導発熱ベルトとの間にニップ部を形成する加圧ローラと、前記電磁誘導発熱ベルトの外側に配置され、磁場を作用させて前記誘導発熱層を誘導発熱させる磁場発生手段とを有し、前記ニップ部に導入された被加熱材を前記電磁誘導発熱ベルトと前記加圧ローラとで加圧搬送することにより前記被加熱材を連続的に加熱する加熱装置であって、前記芯材が非磁性金属からなり、かつ、前記支持ローラは前記芯材の外周面に前記芯材への磁束の進入を防止する、固有抵抗が１０ ^-3 Ωｃｍ以上の磁気シールド層を備えることを特徴とする。

更に、本発明の画像形成装置は、被記録材上にトナー像を形成する画像形成手段と、上記の本発明の第１又は第２の加熱装置とを備え、前記画像形成手段が前記被記録材上に形成した未定着のトナー像を前記加熱装置が前記被記録材上に定着させることを特徴とする。

本発明の電磁誘導発熱ローラによれば、外部から誘導発熱層を貫通した漏れ磁束は磁気シールド層により芯材に達するのが防止されるので、芯材の発熱が抑えられる。その結果、投入エネルギーのロスが減少し、誘導発熱層の発熱効率が向上する。また、芯材を支持する軸受けが高温に加熱されることによって損傷する等のトラブルの発生を防止出来る。

本発明の第１の加熱装置は本発明の電磁誘導発熱ローラを備えるので、磁場発生手段から誘導発熱層を貫通した漏れ磁束は磁気シールド層により芯材に達するのが防止されるので、芯材の発熱が抑えられる。その結果、投入エネルギーのロスが減少し、誘導発熱層の発熱効率が向上する。また、芯材を支持する軸受けが高温に加熱されることによって損傷する等のトラブルの発生を防止出来る。

本発明の第２の加熱装置によれば、磁場発生手段から誘導発熱層を貫通し支持ローラに達した漏れ磁束は磁気シールド層により芯材に達するのが防止されるので、芯材の発熱が抑えられる。その結果、投入エネルギーのロスが減少し、誘導発熱層の発熱効率が向上する。また、芯材を支持する軸受けが高温に加熱されることによって損傷する等のトラブルの発生を防止出来る。

本発明の画像形成装置によれば、消費電力が少なく、軸受けトラブルの生じにくい画像形成装置が得られる。

本発明の電磁誘導発熱ローラは、芯材とこれより外側の誘導発熱層とを備える。そして、前記誘導発熱層と前記芯材との間に、前記芯材への磁束の進入を防止する磁気シールド層を備える。

これにより、外部から誘導発熱層を貫通した漏れ磁束は磁気シールド層により芯材に達するのが防止されるので、芯材の発熱が抑えられる。その結果、投入エネルギーのロスが減少し、誘導発熱層の発熱効率が向上する。また、芯材を支持する軸受けが高温に加熱されることによって損傷する等のトラブルの発生を防止出来る。

前記磁気シールド層の固有抵抗は１０^-3Ωｃｍ以上であることが好ましい。

かかる好ましい実施形態によれば、磁気シールド層内に渦電流が発生するのが防止できるので、磁気シールド層の発熱が抑えられる。その結果、投入エネルギーのロスが減少し、誘導発熱層の発熱効率が向上する。

前記磁気シールド層の比透磁率が１０以上であることが好ましい。

かかる好ましい実施形態によれば、磁束が磁気シールド層を貫通して芯材に達するのを防止できるので、芯材の発熱をより一層抑えることができる。

前記磁気シールド層の厚みが０．２ｍｍ以上であることが好ましい。

前記磁気シールド層は前記芯材の表面に形成された絶縁性磁性材料からなる層であることが好ましい。

かかる好ましい実施形態によれば、磁気シールド層の材料が絶縁性を有することにより、磁気シールド層内に渦電流が発生するのを防止できるので、磁気シールド層の発熱が抑えられる。また、磁気シールド層の材料が磁性を有することにより、磁束が磁気シールド層を貫通して芯材に達するのを防止できるので、芯材の発熱をより一層抑えることができる。

前記磁気シールド層は前記芯材の表面に並べて配置された複数のリング又は円弧状部材からなることが好ましい。

かかる好ましい実施形態によれば、磁気シールド層の形成が容易になる。

前記磁気シールド層は磁性体フィラーが分散された前記弾性層であってもよい。

かかる好ましい実施形態によれば、弾性層が磁気シールド層としても機能するので、層構成が簡略化され、電磁誘導発熱ローラの製造が容易となり、コストダウンに貢献する。

前記芯材が非磁性金属からなることが好ましい。

かかる好ましい実施形態によれば、磁気シールド層を貫通して芯材内に磁束が侵入するのをより防止できるので、芯材の発熱をより一層抑えることができる。また、芯材の強度の確保が容易となる。

前記誘導発熱層の厚さが表皮深さ以下であることが好ましい。

かかる好ましい実施形態によれば、誘導発熱層の熱容量が小さく且つ柔軟性が高いので、ウォームアップ時間が短く定着性の良好な電磁誘導発熱ローラが得られる。

次に、本発明の第１の加熱装置は、ローラ加熱方式の加熱装置であって、上記の本発明の電磁誘導発熱ローラと、前記電磁誘導発熱ローラが圧接されてニップ部を形成する加圧ローラと、磁場を作用させて前記電磁誘導発熱ローラの前記誘導発熱層を誘導発熱させる磁場発生手段とを有する。

かかる第１の加熱装置は本発明の電磁誘導発熱ローラを備えるので、磁場発生手段から誘導発熱層を貫通した漏れ磁束は磁気シールド層により芯材に達するのが防止されるので、芯材の発熱が抑えられる。その結果、投入エネルギーのロスが減少し、誘導発熱層の発熱効率が向上する。また、芯材を支持する軸受けが高温に加熱されることによって損傷する等のトラブルの発生を防止出来る。

また、本発明の第２の加熱装置は、ベルト加熱方式の加熱装置であって、誘導発熱層を有する電磁誘導発熱ベルトと、前記電磁誘導発熱ベルトに内接し、前記電磁誘導発熱ベルトを回転可能に支持する、芯材及びその外側の断熱層からなる支持ローラと、前記電磁誘導発熱ベルトに外接し、前記電磁誘導発熱ベルトとの間にニップ部を形成する加圧ローラと、前記電磁誘導発熱ベルトの外側に配置され、磁場を作用させて前記誘導発熱層を誘導発熱させる磁場発生手段とを有する。そして、前記支持ローラは前記芯材よりも外側に前記芯材への磁束の進入を防止する磁気シールド層を備える。

これにより、磁場発生手段から誘導発熱層を貫通し支持ローラに達した漏れ磁束は磁気シールド層により芯材に達するのが防止されるので、芯材の発熱が抑えられる。その結果、投入エネルギーのロスが減少し、誘導発熱層の発熱効率が向上する。また、芯材を支持する軸受けが高温に加熱されることによって損傷する等のトラブルの発生を防止出来る。

上記の第２の加熱装置において、前記磁気シールド層が前記支持ローラの表面に形成されていることが好ましい。これにより、支持ローラの層構成の簡素化と低コスト化とを実現できる。

次に、本発明の画像形成装置は、被記録材上にトナー像を形成する画像形成手段と、上記の本発明の第１又は第２の加熱装置とを備える。

これにより、消費電力が少なく、軸受けトラブルの生じにくい画像形成装置が得られる。

以下に本発明を図面を参照しながら更に詳細に説明する。

（実施の形態１）
図５は本発明の一実施形態の加熱装置を定着装置として用いた画像形成装置の断面図である。本実施形態の加熱装置は、ローラ加熱方式の電磁誘導加熱装置である。以下にこの装置の構成と動作を説明する。

１は電子写真感光体（以下、「感光ドラム」という）である。感光ドラム１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２により所定の電位に一様に帯電される。３はレーザビームスキャナであり、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を出力する。上記のように一様帯電された感光ドラム１の表面が、このレーザビームで選択的に走査露光されることにより、感光ドラム１面上に画像情報に応じた静電潜像が形成される。次いで、この静電潜像は、回転駆動される現像ローラ４ａを有する現像器４により帯電した粉体トナーを供給されて、トナー像として顕像化される。

一方、給紙部１０からは被記録材１１が一枚ずつ給送され、レジストローラ対１２、１３を経て、感光ドラム１とこれに当接させた転写ローラ１４とからなるニップ部へ、感光体ドラム１の回転と同期した適切なタイミングで送られる。転写バイアスの印加された転写ローラ１４の作用によって、感光ドラム１上のトナー像は被記録材１１に順次転写される。ニップ部（転写部）を通った被記録材１１は感光ドラム１から分離され、定着装置１５へ導入され、転写トナー像の定着が行われる。定着されて像が固定された被記録材１１は排紙トレイ１６へ出力される。被記録材が分離された後の感光ドラム１面はクリーニング装置１７で転写残りトナー等の残留物が除去されて清浄にされ、繰り返し次の作像に供される。

次に、上記の定着装置１５として使用可能な本発明の加熱装置の実施の形態を実施例とともに詳細に説明する。

図１は上記画像形成装置に用いられる、本発明の実施の形態１の加熱装置としての定着装置の断面図である。図２は図１の矢印II方向からみた磁場発生手段の構成図、図３は図２のIII−III線（発熱ローラ２１の回転中心軸と励磁コイル３６の卷回中心軸３６ａとを含む面）での矢視断面図である。図４Ａは図１の定着装置に用いられる本発明の発熱ローラ２１の断面構成図、図４Ｂは図４Ａにおける部分４Ｂの拡大断面図である。以下、図１〜図４Ｂを参照して本実施の形態の定着装置と発熱ローラを説明する。

図４Ａ、図４Ｂにおいて、発熱ローラ２１は、表面側から順に離型層２７、薄肉の弾性層（第２の弾性層）２６、薄肉の導電材よりなる誘導発熱層（以下、単に「発熱層」という）２２、断熱性の良好な弾性層２３、磁気シールド層としての磁性体層１９、及び回転軸となる芯材２４より構成されている。

図３は図２のIII−III線での矢視断面図で、定着装置全体を横方向からみた断面構成をあらわしている。発熱ローラ２１は外径が３０ｍｍであり、その最下層である芯材２４の両端において軸受け２８、２８’により側板２９、２９’に回転可能に支持されている。発熱ローラ２１は、図示しない装置本体の駆動手段によって芯材２４に一体的に固定された歯車３０を介して回転駆動される。

３６は磁場発生手段としての励磁コイルであり、発熱ローラ２１の外周の円筒面に対向して配置され、表面を絶縁した外径０．１５ｍｍの銅線からなる線材を６０本束ねた線束を９回周回して形成されている。

励磁コイル３６の線束は、発熱ローラ２１の円筒面の回転中心軸（図示せず）方向の端部ではその外周面に沿って円弧状に配置され、それ以外の部分では前記円筒面の母線方向に沿って配置されている。また、発熱ローラ２１の回転中心軸と直交する断面図である図１に示すように、励磁コイル３６の線束は、発熱ローラ２１の円筒面を覆うように、発熱ローラ２１の回転中心軸を中心軸とする仮想の円筒面上に、重ねることなく（但し、発熱ローラの端部を除く）密着して配置されている。また、発熱ローラ２１の回転中心軸を含む断面図である図３に示すように、発熱ローラ２１の端部に対向する部分では、励磁コイル３６の線束を２列に並べて積み重ねて盛り上がっている。従って、励磁コイル３６は、全体として鞍の様な形状に形成されている。ここで、励磁コイル３６の卷回中心軸３６ａは、発熱ローラ２１の回転中心軸と略直交し、発熱ローラ２１の回転中心軸方向の略中心点を通る直線であり、励磁コイル３６は前記卷回中心軸３６ａに対してほぼ対称に形成されている。線束は表面の接着剤により互いに接着され、図示した形状を保っている。励磁コイル３６は発熱ローラ２１の外周面から約２ｍｍの間隔を設けて対向している。図１の断面図において、励磁コイル３６が発熱ローラ２１の外周面と対向する角度範囲は、発熱ローラ２１の回転中心軸に対して約１８０度と広い範囲である。

３７は前記励磁コイル３６とともに磁場発生手段を構成する背面コアであり、励磁コイル３６の卷回中心軸３６ａを通り、発熱ローラ２１の回転中心軸と平行に配置された棒状の中心コア３８と、励磁コイル３６に対して発熱ローラ２１とは反対側に、励磁コイル３６と離間して配置された略Ｕ字状のＵ字コア３９とからなる。中心コア３８とＵ字コア３９とは磁気的に接続されている。図１に示すように、Ｕ字コア３９は、発熱ローラ２１の回転中心軸と励磁コイル３６の卷回中心軸３６ａとを含む面に対して略対称なＵ字状である。このようなＵ字コア３９は、図２、図３に示すように、発熱ローラ２１の回転中心軸方向に離間して複数個配置されている。本実施例では、Ｕ字コア３９の、発熱ローラ２１の回転中心軸方向の幅は１０ｍｍで、このようなＵ字コア３９が２６ｍｍ間隔で合計７個配置されている。Ｕ字コア３９は、励磁コイル３６からの外部に漏れる磁束を捕捉する。

図１に示すように、各Ｕ字コア３９の両先端は、励磁コイル３６と対向しない範囲まで延長され、励磁コイル３６を介さずに発熱ロ−ラ２１と対向する対向部Ｆが形成されている。また中心コア３８は、励磁コイル３６を介さずに発熱ローラ２１と対向し、かつ、Ｕ字コア３９よりも発熱ローラ２１側に突出して対向部Ｎを形成している。突出した中心コア３８の対向部Ｎは、励磁コイル３６の卷回中心の中空部内に挿入されている。中心コア３８の断面形状は４ｍｍ×１０ｍｍである。

本実施例では、背面コア３７の材料としては、フェライトを用いた。背面コア３７の材料としては、フェライトやパーマロイ等の高透磁率で固有抵抗の高い材料が望ましいが、透磁率が多少低くても磁性材であれば用いることができる。

４０は厚さが１ｍｍで、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）やＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）などの耐熱温度の高い樹脂からなる断熱部材である。

図１において、加圧部材としての加圧ローラ３１は、金属軸３２の表面にシリコーンゴムよりなる弾性層３３を被覆してなる。弾性層は硬度５０度（ＪＩＳ−Ａ）である。加圧ローラ３１は発熱ローラ２１に対して全体で約２００Ｎの力で圧接されニップ部３４を形成している。加圧ローラ３１の外径は３０ｍｍで、長さは発熱ローラ２１とほぼ同一で、その有効長は発熱層２２より僅かに長い。

ニップ部３４では、発熱ローラ２１の弾性層２３が圧縮変形し、発熱層２２が幅方向（発熱ローラ２１の回転中心軸方向）において略均一な圧力で押圧されている。ニップ部３４の、被記録材１１の走行方向Ｃに沿った幅Ｗは約５．５ｍｍである。発熱ローラ２１には非常に大きな力が加えられており、その表面の発熱層２２の厚さは薄いが、弾性層２３を介して中実の芯材２４がその圧力を支えているため、回転中心軸に対するたわみ量はわずかに抑えられ、回転中心軸方向において幅Ｗが略均一なニップ部３４が形成されている。さらに、ニップ部３４では発熱層２２および弾性層２３が加圧ローラ３１の外周面に沿って凹状に変形しているため、被記録材１１がこのニップ部３４を通過して出てくるとき、被記録材１１の進行方向が発熱ローラ２１の外表面となす角度が大きくなり、被記録材１１の剥離性が極めてよい。

加圧ローラ３１はこの状態で金属軸３２の両端を従動軸受け３５、３５’により回転可能に支持されている。加圧ローラ３１の弾性層３３の材質は、上記のシリコーンゴムの他に、フッ素ゴム、フッ素樹脂等の耐熱性樹脂や耐熱性ゴムで構成しても良い。また加圧ローラ３１の表面には耐摩耗性や離型性を高めるために、ＰＦＡ（四フッ化エチレン−パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＰＴＦＥ（四フッ化エチレン）、ＦＥＰ（四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体）等の樹脂あるいはゴムを単独あるいは混合で被覆してもよい。熱の放散を防ぐため、加圧ローラ３１は熱伝導性の小さい材料で構成されることが望ましい。

図１で４１は温度検知センサで、発熱ローラ２１の表面に接触し、ニップ部３４に至る直前の発熱ローラ２１の表面の温度を検知し、図示しない制御回路にフィードバックする。動作時はこれにより励磁回路４２の励磁電力を調節することによって、発熱ローラ２１のニップ部３４直前の表面温度を摂氏１７０度にコントロールする。本実施例では、ウォームアップ時間を短縮するという目的を達成するために、発熱層２２及びこれより外側に設けた弾性層２６及び離型層２７の熱容量を極力小さく設定している。

以上の構成で発熱ローラ２１と加圧ローラ３１とを回転させながら励磁回路４２により励磁コイル３６に２０〜５０ｋＨｚの高周波電流を流す。これによって交番磁束が励磁コイル３６を取り巻く中心コア３８、Ｕ字コア３９および励磁コイル３６に対向する発熱ローラ２１の発熱層２２を経由して流れ、この交番磁束により発熱層２２に渦電流が発生して発熱ローラ２１の表面温度が急速に上昇を始める。発熱ローラ２１の表面温度は温度検知センサ４１で検知され、所定の１７０℃に温調される。そして、未定着のトナー像９を担持した被記録材１１がニップ部３４に挿入され、ニップ部３４でトナー像９と被記録材１１とは順次加熱されてトナー像９が被記録材１１上に定着される。

次に発熱ローラ２１の構成について詳しく述べる。

本実施例では芯材２４は直径２０ｍｍの非磁性のステンレス材（ＳＵＳ３０４）からなり、その表面に磁気シールド層として、シリコーンゴムを基材とし、これにフェライト粉末を分散した厚さ約５００μｍの絶縁性の磁性体層１９がコーティングされている。芯材２４はステンレス材に限られず、アルミニウムなどを使用することもできる。また、磁性体層１９に含有させる磁性体粉末はフェライト粉末に限られず、センダスト粉末などを用いることができる。

弾性層２３は、低熱伝導性のシリコーンゴムの発泡体よりなり、本実施例では厚さ５ｍｍ、硬度４５度（ＡＳＫＥＲ―Ｃ）のものを用いている。弾性層２３は発泡シリコーンゴムに限るものではないが、適度の弾力性を有することでニップ部３４の幅Ｗを確保し、かつ発熱層２２からの熱の拡散を少なくするためには硬度は２０〜５５度（ＡＳＫＥＲ―Ｃ）のものが望ましい。また、発泡体でない場合は硬度５０度（ＪＩＳ−Ａ）以下のシリコーンゴムを用いることが耐熱性、柔軟性の点から望ましい。

本実施例の発熱層２２は、シリコーンゴムを基材として、この中に鱗片状のニッケル片を分散したものを弾性層２３上に６０μｍの厚みで塗布形成したものである。励磁コイル３６によって発生された交番磁束はこの発熱層２２内のニッケル片を伝って発熱層２２内を通過し、それによってニッケル片に渦電流が発生して発熱層２２は急速に加熱される。なお、本実施例では発熱層２２の基材としてシリコーンゴムを用いたが、これに代えてポリイミド樹脂、フッ素樹脂、フッ素ゴムのように柔軟性のある耐熱性樹脂又は耐熱性ゴムを用いることもできる。また、基材中に分散させるフィラーとしては、上記のニッケル片に限定されず、磁性金属の粉体や非磁性金属の粉体を用い、これらを混合または積層して基材中に分散させてもよい。粉体の形状はファイバー状、球状、鱗片状などいずれでも良い。分散させるフィラーとしては交番磁束により渦電流が流れる導電性を有した材料であれば良いことは言うまでもないが、本実施例ではフィラーとして磁性金属であるニッケルを用いた。これにより励磁コイル３６によって発生される交番磁束を発熱層２２内に導き、励磁コイル３６を周回する磁気回路の磁気抵抗を低減し、発熱層２２を貫通して他層へ漏れる磁束（漏れ磁束）を低減できるため、効率の良い加熱が可能となる。なお、発熱層２２の厚さは１０〜２００μｍが好ましい。

弾性層（第２の弾性層）２６は被記録材１１との密着をよくするために設けられており、本実施例ではシリコーンゴムよりなる厚さ２００μｍ、硬度２０度（ＪＩＳ−Ａ）の層である。弾性層２６の厚さは２００μｍに限定されるものではなく、５０〜５００μｍの範囲が望ましい。厚すぎると、熱容量が大きくなりすぎて、ウォームアップ時間が遅くなり、薄すぎると被記録材１１との密着性の効果が低減する。弾性層２６の材質は、シリコーンゴムに限らず、他の耐熱性ゴムや耐熱性樹脂を使用することも可能である。なお、この弾性層２６は必ずしも設けなくても支障はないが、トナー像がカラー画像の場合には設けることが望ましい。

離型層２７としてはＰＴＦＥ（四フッ化エチレン）、やＰＦＡ（四フッ化エチレン−パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＦＥＰ（四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体）等のフッ素系の樹脂を用いることができ、本実施例では厚さ３０μｍとした。

本実施例に用いた発熱ローラ２１は下記の製造方法によって形成する。弾性層２３を発泡成型（表面にスキン層を有することが好ましい）した後、この弾性層２３上に導電体フィラーを分散したシリコーンゴムの原液をスプレー法またはディッピング法等により所定の厚みに付与する。その後これを加硫して弾性層２３上に発熱層２２を形成する。なお、このとき磁性体層１９を備えた芯材２４は発熱層２２を形成する前に弾性層２３と接着固定されていても良いし、また発熱層２２の形成後に磁性体層１９を備えた芯材２４を挿入接着してもかまわない。また、芯材２４の磁性体層１９上に弾性層２３を直接成型することも可能である。また、発熱層２２は多数回重ね塗りして形成しても良い。弾性層２３上に発熱層２２を形成した後に弾性層（第２の弾性層）２６のシリコーンゴムを発熱層２２と同様、発熱層２２上に重ね塗りして加硫する。その後、離型層２７を、ＰＦＡチューブを被せてプライマー層を介して接着、またはＰＴＦＥをコーティングし焼成するなどの方法で形成する。なお、それぞれの層間にはそれぞれの材料に合わせたプライマー層を介在させても良い。また、発熱層２２の基材にポリイミド樹脂を用いる場合にも上記と同様にポリイミドワニスを弾性層２３上に塗工形成する。

以上に述べた実施の形態１の加熱装置の動作を説明する。励磁コイル３６の動作時に励磁コイル３６を周回して発生した交番磁束Ｄのうち、大部分は図４Ｂの破線Ｈで示すように発熱層２２内を流れ、残りの一部が破線Ｅで示すように発熱層２２を貫通する。発熱層２２内を流れる磁束Ｈによって発熱層２２に渦電流が発生して発熱する。一方、発熱層２２を貫通した漏れ磁束Ｅは芯材２４の方に向かう。ところが、芯材２４の表面に約５００μｍの厚さでフェライトを有する絶縁性の磁性体層１９がコーティングしてあるため、漏れ磁束Ｅはこの磁性体層１９に捕捉され、芯材２４内に進入する磁束の量が大幅に低減される。また、磁性体層１９は絶縁性であるため、磁性体層１９内を通過する磁束Ｆにより磁性体層１９が発熱することはない。従って、印可された交番磁束Ｄのほとんどは発熱層２２の発熱のために消費され、発熱の効率が向上する。また、芯材２４に渦電流が発生して発熱することがないため、芯材２４の軸受けが加熱して損傷するなどのトラブル等も無くすことができる。

磁気シールド層としての磁性体層１９の比透磁率は、芯材２４の比透磁率に対してできるだけ大きいことが好ましい。芯材２４の材料として非磁性金属を用いた本実施例の場合、磁性体層１９の比透磁率は約２０以上で、その厚みが０．３ｍｍ以上あれば十分な磁気シールド効果が得られた。一般には、磁性体層１９の比透磁率は１０以上、更には１５以上であることが好ましい。また、磁性体層１９の厚みは０．２ｍｍ以上、更には０．５ｍｍ以上であることが好ましい。

また、磁性体層１９は交番磁束Ｆが通過したときに渦電流が発生して発熱しないことが必要であり、そのためには絶縁性であることが好ましいが、その固有抵抗値は導体領域を越える１０^-3Ωｃｍ以上であれば実質上発熱はほとんど無く有効である。

また、磁性体層１９を備える場合であっても、芯材２４の材料が磁性金属の場合は、漏れ磁束Ｅの一部が芯材２４内に浸入しやすくなる。従って、これを防止するためには、芯材２４の材料としては鉄などの磁性金属ではなく、非磁性金属であることが好ましい。ここで、非磁性金属としては、ステンレス材、黄銅、アルミニウムなどが例示できるが、これらの中では強度の点から特にステンレス材が好ましい。

なお、上記の実施の形態においては発熱ローラ２１は芯材２４上に磁性体層１９、弾性層２３、発熱層２２、第２の弾性層２６、離型層２７を順に備えた層構成となっているが、本発明は必ずしもこの層構成に限定されるものではなく、各層を多層の構成にしたり、また、各層間に接着層を設けたり、各層間に補助的な層を形成したりすることは差し支えない。

（実施の形態２）
本実施の形態２が実施の形態１と異なるのは電磁誘導発熱ローラ２１の構成のみである。図６Ａは図５の画像形成装置に用いられる、本発明の実施の形態２の電磁誘導発熱ローラの断面図、図６Ｂは図６Ａにおける部分６Ｂの拡大断面図である。図６Ａ、図６Ｂにおいて実施の形態１と同一の機能を有する部材には同一の符号を付してそれらについての詳細な説明を省略する。

本実施の形態の発熱ローラ２１は、内側から外側に向かって、芯材２４、弾性層２３、発熱層２２、第２の弾性層２６および離型層２７を有する。実施の形態１の場合と同様に、芯材２４は非磁性のステンレス材からなる。実施の形態１と異なり、発熱層２２はシリコーンゴムからなる基材中に導電性のフィラーとして鱗片状の銀粉を分散さてなる。また、弾性層２３が、磁性粉であるフェライト粉体を内部に分散した発泡シリコーンゴムからなる。実施の形態１における磁性体層１９は本実施の形態では存在しない。

励磁コイル３６が発生する交番磁束Ｄは発熱層２２を貫通して弾性層２３の内部に入る。弾性層２３は磁性粉であるフェライト粉体を含有するので、交番磁束Ｄは弾性層２３内を通過した後Ｕ字コア３９及び中心コア３８に戻って励磁コイル３６を周回する。この交番磁束Ｄによって発熱層２２には渦電流が発生し、発熱層２２が発熱する。芯材２４は導電性材料からなるが、弾性層２３内の磁性粉に磁束Ｄが捕らえられ、芯材２４内には微量の磁束しか通過しない。従って、芯材２４はほとんど発熱しない。また、弾性層２３内の磁性粉は絶縁性であるため発熱することはない。

このように、本実施の形態では、磁性粉が分散された弾性層２３が磁気シールド層として機能する。その結果、実施の形態１における磁性体層１９が不要である。

（実施の形態３）
本実施の形態３が実施の形態１と異なるのは電磁誘導発熱ローラ２１の磁気シールド層の構成のみである。図７Ａは本発明の実施の形態３の電磁誘導発熱ローラの、磁気シールド層を備えた芯材２４の概略斜視図である。

本実施の形態では、磁気シールド層として、芯材２４に外挿し固定された、図７Ｂに示すような多数のリング（中空円筒状部材）５１からなる。リング５１はフェライトのような磁性材料を含む。隣り合うリング５１は相互に密着していることが好ましいが、多少の隙間が空いていてもかまわない。

リング５１に代えて、図７Ｃに示すような、磁性材料を含む円弧状の部材５２を芯材２４の外表面に貼り付けてもよい。部材５２は、リング５１を周方向に複数に分割したような形状を有している。

このようなリング５１及び円弧状部材５２は磁性体粉末を含む材料を所定形状に成型した後、焼結するなどして製造できる。

また、リング５１及び円弧状部材５２に代えて、磁性材料を含むシート状物を芯材２４の周りに巻き付けたり、柔軟な磁性材料のチューブを作り、これを芯材２４に被せたりしてもよい。このような可撓性のシート又はチューブは、磁性材料粉末を樹脂又はゴムからなる基材中に分散させることにより得ることができる。

このような磁気シールド層の外側に、実施の形態１と同様に、弾性層２３、発熱層２２、第２の弾性層２６、及び離型層２７が形成されて、本実施の形態の発熱ローラ２１が得られる。

本実施の形態によれば、実施の形態１の効果に加えて、磁気シールド層の製造が容易になるという効果を奏する。

（実施の形態４）
本実施の形態４が実施の形態１と異なるのは、電磁誘導発熱ローラ２１の発熱層２２の構成のみである。本実施の形態の発熱層２２は、例えば特開平１１−２８８１９０号公報に開示されているように、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｃｒ、ステンレス鋼などの金属からなる。このような金属材料を薄肉（例えば厚み４０μｍ）のエンドレスベルト状（チューブ状）に成形して、弾性層２３の外周に被せる。この場合、発熱層２２は弾性層２３に接着しても良いし、嵌め合わせておくだけでも良い。

磁場発生手段からの交番磁束Ｄは実施の形態１と同様に発熱層２２内に渦電流を生じさせ、実施の形態１と同様に発熱させることができる。

本実施の形態によれば、実施の形態１の効果に加えて、発熱層２２の厚みを薄くすることが比較的容易であるので、発熱層２２の熱容量を小さくして、ウォームアップ時間を短縮化できるという効果を奏する。

本実施の形態のように、発熱層２２として金属のエンドレスベルトを用いると、発熱層２２の厚みを小さくして、ウォームアップ時間を短縮化することが比較的容易になる。ところが、発熱層２２の厚みが表皮深さ以下の場合には磁場発生手段が印可する交番磁束Ｄに対する発熱層２２を貫通する漏れ磁束Ｅの割合が特に多くなる。従って、磁性体層１９がない場合には芯材２４が発熱し、発熱層２２の発熱効率が大きく低下する。ところが、発熱層２２と芯材２４との間に磁気シールド層としての磁性体層１９を設けると、発熱効率の低下を有効に防止できる。このように、本発明の磁気シールド層による効果は発熱層２２の厚みが表皮深さ以下の場合に特に有効に作用する。なお、発熱層２２の表皮深さ（δ）は、固有抵抗（ρ）、透磁率（μ）、駆動周波数（ｆ）で決まる値であり、δ＝１／（πｆμρ）^1/2で表される。

本実施の形態に説明した金属材料からなる発熱層は、上記の例のように実施の形態１に限られず、実施の形態２，３にも適用することができ、上記と同様の効果が得られる。

（実施の形態５）
図８は本発明の一実施形態の加熱装置を定着装置として用いた画像形成装置の断面図である。本実施形態の加熱装置は、ベルト加熱方式の電磁誘導加熱装置である。以下にこの装置の構成と動作を説明する。

図８において、１１５は電子写真感光体（以下、「感光ドラム」という）である。感光ドラム１１５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１１６によりマイナスの暗電位Ｖ０に一様に帯電される。１１７はレーザビームスキャナであり、画像情報の信号に対応したレーザビーム１１８を出力する。帯電された感光ドラム１１５の表面を、このレーザビーム１１８が走査し露光する。これにより、感光ドラム１１５の露光部分は電位絶対値が低下して明電位ＶＬとなり、静電潜像が形成される。この潜像は現像器１１９の負帯電のトナーにより現像されて顕像化される。

現像器１１９は回転駆動される現像ローラ１２０を有する。現像ローラ１２０は、その外周面にトナーの薄層が形成され、感光ドラム１１５と対向している。現像ローラ１２０にはその絶対値が感光ドラム１１５の暗電位Ｖ０より小さく、明電位ＶＬより大きな現像バイアス電圧が印加されている。

一方、給紙部１２１からは被記録材１１が一枚ずつ給送され、一対のレジストローラ１２２の間を通過し、感光ドラム１１５と転写ローラ１２３とからなるニップ部へ、感光ドラム１１５の回転と同期した適切なタイミングで送られる。転写バイアス電圧の印加された転写ローラ１２３によって、感光ドラム１１５上のトナー像は被記録材１１に順次転写される。被記録材１１と分離後の感光ドラム１１５の外周面は、クリーニング装置１２４で転写残りトナー等の残留物が除去され、繰り返し次の作像に供される。

１２５は定着ガイドであり、転写後の被記録材１１を定着装置１２６へ案内する。被記録材１１は感光ドラム１１５から分離され、定着装置１２６へ搬送され、転写トナー像の定着が行われる。１２７は排紙ガイドであり、定着装置１２６を通過した被記録材１１を装置外部へ案内する。被記録材１１を案内する定着ガイド１２５及び排紙ガイド１２７はＡＢＳなどの樹脂またはアルミニウムなどの非磁性の金属材料で構成されている。定着されて像が固定された被記録材１１は排紙トレイ１２８へ排出される。

１２９は装置本体の底板であり、１３０は装置本体の天板、１３１は本体シャーシであり、これらは一体として装置本体の強度を担うものである。これらの強度部材は、磁性材料である鋼を基材として亜鉛メッキを施した材料で構成されている。

１３２は冷却ファンであり、装置内に気流を発生させる。１３３はアルミなどの非磁性の材料からなるコイルカバーであり、定着装置１２６を構成する励磁コイル３６及び背面コア３７を覆うように構成されている。

次に、上記定着装置１２６として使用される本発明の実施の形態５の加熱装置を実施例とともに詳細に説明する。

図９は上記画像形成装置に用いられる、実施の形態５の加熱装置としての定着装置の断面図である。本実施の形態において、実施の形態１の加熱装置と同じ機能を有する部材には同一の符号を付してそれらについての説明を省略する。本実施の形態では、励磁コイル３６、背面コア３７、及び断熱部材４０を含む磁場発生手段、加圧ローラ３１の構成は実施の形態１と同様である。

図９において、薄肉の電磁誘導発熱ベルト（以下、単に「発熱ベルト」という）１４０は、Ｎｉを電鋳によってベルト状に作成した厚さ４０μｍの誘導発熱層（以下、単に「発熱層」という）を備えたエンドレスベルトである。発熱ベルトの外側の表面には、離型性を付与するために、フッ素樹脂からなる厚さ２０μｍの離型層（図示せず）が被覆されている。離型層としては、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の離型性の良好な樹脂やゴムを単独であるいは混合して用いてもよい。発熱ベルト１４０をモノクロ画像の定着用として用いる場合には離型性のみを確保すればよいが、発熱ベルト１４０をカラー画像の定着用として用いる場合には弾性を付与することが望ましく、その場合にはさらに厚い弾性層を発熱層と離型層との間に形成することが好ましい。

１５０は直径２０ｍｍの支持ローラ、１６０は表面が低硬度（ＪＩＳＡ３０度）の弾力性を有する発泡体であるシリコーンゴムによって被覆された直径２０ｍｍの低熱伝導性の定着ローラである。発熱ベルト１４０は、支持ローラ１５０と定着ローラ１６０との間に所定の張力が付与されて懸架されており、矢印１４０ａの方向に回転移動する。支持ローラ１５０の両端には、発熱ベルト１４０の蛇行を防止するためのリブ（図示せず）が設けられている。

加圧部材としての加圧ローラ３１は、発熱ベルト１４０を介して定着ローラ１６０に対して圧接されており、これにより発熱ベルト１４０と加圧ローラ３１との間でニップ部３４が形成されている。

支持ローラ１５０は、外側より弾性層（断熱層）１５３と磁性体層１５２と芯材１５１とからなる。芯材１５１は非磁性のステンレス材からなる。磁気シールド層としての磁性体層１５２は、フェライト粉末を分散したシリコーンゴムをコーティングした厚さ約５００μｍの絶縁性の層である。弾性層１５３は低熱伝導性のシリコーンゴムの発泡体よりなり、本実施例では厚さ２ｍｍ、硬度４５度（ＡＳＫＥＲ―Ｃ）のものを用いている。発熱ベルト１４０の発熱層からの熱の拡散を少なくするためには、弾性層１５３の表面に凹凸を設け発熱ベルト１４０との接触面積を減らすことも有効である。

本実施の形態によれば、磁場発生手段からの交番磁束が発熱ベルト１４０の発熱層内に渦電流を生じさせ発熱層を誘導発熱させる。発熱した発熱ベルト１４０はニップ部３４にて被記録材１１及びこの上に形成されたトナー像９を加熱して、トナー像９を被記録材１１上に定着させる。

磁場発生手段からの交番磁束のうち、発熱ベルト１４０の発熱層を貫通して支持ローラ１５０内に入った漏れ磁束のほとんどは芯材１５１の外表面に形成された磁性体層１５２に捕捉されるので、芯材１５１内に進入する磁束の量が大幅に低減される。また、磁性体層１５２内を通過する磁束により磁性体層１５２が発熱することはない。従って、磁場発生手段が印可した交番磁束のほとんどは発熱層の発熱のために消費され、発熱の効率が向上する。また、芯材１５１の軸受けが加熱して損傷するなどのトラブル等も無くすことができる。

なお、本実施の形態の発熱ベルト１４０の発熱層としては、上記した実施の形態１〜４において発熱ローラ２１の発熱層２２として説明した構成を適用することができ、それによって実施の形態１〜４に説明したのと同様の効果が得られる。

また、本実施の形態の支持ローラ１５０の芯材１５１、磁気シールド層、弾性層１５３としては、上記した実施の形態１〜４において発熱ローラ２１の芯材２４、磁気シールド層、弾性層２３として説明した構成を適用することができ、それによって実施の形態１〜４に説明したのと同様の効果が得られる。

さらに、本実施の形態では、発熱ベルト１４０に発熱層を設け、発熱ベルト１４０のみを誘導発熱させる構成を説明したが、発熱ベルト１４０と支持ローラ１５０の両方を誘導発熱させる構成としても、同様の効果が得られる。すなわち、支持ローラ１５０の表層又は表層近傍に誘導発熱層を設け、この誘導発熱層と芯材１５１との間に磁気シールド層を形成する。例えば、支持ローラ１５０の誘導発熱層を炭素鋼等の鉄系合金よりなる薄肉のパイプで構成すると、発熱ベルト１４０及び支持ローラ１５０の両方が誘導発熱される。この場合、支持ローラ１５０の熱容量により、ウォームアップ時間は少し遅くなるが、発熱ベルト１４０の幅より狭い幅の被記録材１１を連続通紙した場合に、発熱ベルト１４０の一部分のみが被記録材１１によって熱を奪われることにより生じる発熱ベルト１４０の幅方向の温度ムラが、支持ローラ１５０を介した幅方向の熱伝達により軽減される。なお、この場合も、支持ローラ１５０の誘導発熱層と芯材との間に磁気シールド層が設けられているから、芯材が発熱するのが防止される。

また、本実施の形態では、支持ローラ１５０は、ニップ部３４の形成に寄与しない。従って、弾性層１５３を省略することができる。すなわち、磁性体層１５２を支持ローラ１５０の表面に設けることができる。これにより支持ローラ１５０の層構成の簡素化と低コスト化とを実現できる。

（実施の形態６）
図８に示した画像形成装置の定着装置１２６として使用される本発明の実施の形態６の加熱装置を実施例とともに詳細に説明する。

図１０は実施の形態６の加熱装置としての定着装置の断面図である。本実施の形態において、実施の形態１の加熱装置と同じ機能を有する部材には同一の符号を付してそれらについての説明を省略する。本実施の形態では、励磁コイル３６、背面コア３７、及び断熱部材４０を含む磁場発生手段、加圧ローラ３１の構成は実施の形態１と同様である。また、電磁誘導発熱ベルト（以下、単に「発熱ベルト」という）１４０及び支持ローラ１５０は実施の形態５と同様である。

本実施の形態は、発熱ベルト１４０を支持ローラ１５０とベルトガイド１７０とにより回転可能に懸架している点、及び支持ローラ１５０が発熱ベルト１４０を介して加圧ローラ３１に圧接している点で、実施の形態５と異なる。ベルトガイド１７０は摺動性が良好な樹脂材料などからなる。

本実施の形態６によれば、実施の形態５と同様に、磁場発生手段からの交番磁束が発熱ベルト１４０の発熱層内に渦電流を生じさせ発熱層を誘導発熱させる。発熱した発熱ベルト１４０はニップ部３４にて被記録材１１及びこの上に形成されたトナー像９を加熱して、トナー像９を被記録材１１上に定着させる。

磁場発生手段からの交番磁束のうち、発熱ベルト１４０の発熱層を貫通した漏れ磁束はベルトガイド１７０を貫通し支持ローラ１５０に達する。しかし、支持ローラ１５０内に入った漏れ磁束のほとんどは芯材１５１の外表面に形成された磁性体層１５２に捕捉されるので、芯材１５１内に進入する磁束の量が大幅に低減される。また、磁性体層１５２内を通過する磁束により磁性体層１５２が発熱することはない。従って、磁場発生手段が印可した交番磁束のほとんどは発熱層の発熱のために消費され、発熱の効率が向上する。また、芯材１５１の軸受けが加熱して損傷するなどのトラブル等も無くすことができる。

以上に説明した実施の形態は、いずれもあくまでも本発明の技術的内容を明らかにする意図のものであって、本発明はこのような具体例にのみ限定して解釈されるものではなく、その発明の精神と請求の範囲に記載する範囲内でいろいろと変更して実施することができ、本発明を広義に解釈すべきである。

図１は、本発明の実施の形態１に係る加熱装置の断面図である。図２は、図１の矢印II方向からみた磁場発生手段の構成図である。図３は、図２のIII−III線における本発明の実施の形態１に係る加熱装置の断面図である。図４Ａは図１の定着装置に用いられる本発明の実施の形態１に係る発熱ローラの断面図、図４Ｂは図４Ａにおける部分４Ｂの拡大断面図である。図５は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示した断面図である。図６Ａは図１の定着装置に用いられる本発明の実施の形態２に係る発熱ローラの断面図、図６Ｂは図６Ａにおける部分６Ｂの拡大断面図である。図７Ａは本発明の実施の形態３の電磁誘導発熱ローラの、磁気シールド層を備えた芯材の概略斜視図である。図７Ｂは図７Ａの電磁誘導発熱ローラの磁気シールド層を構成するリングの概略斜視図である。図７Ｃは図７Ａの電磁誘導発熱ローラの磁気シールド層を構成する円弧状部材の概略斜視図である。図８は、本発明の別の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示した断面図である。図９は、本発明の実施の形態５に係る加熱装置の断面図である。図１０は、本発明の実施の形態６に係る加熱装置の断面図である。図１１は、電磁誘導により加熱される発熱ローラを備える従来の誘導加熱定着装置の概略構成を示した断面図である。図１２は、電磁誘導により加熱される発熱ベルトを備える従来の誘導加熱定着装置の概略構成を示した断面図である。

Claims

内側から外側に向かって、芯材と、発泡体からなる弾性層と、表皮深さ以下の厚さを有する誘導発熱層と、離型層とをこの順番に備える電磁誘導発熱ローラであって、
前記芯材が非磁性金属からなり、かつ、
前記芯材の外周面に、前記芯材への磁束の進入を防止する、固有抵抗が１０ ^-3 Ωｃｍ以上の磁気シールド層を備えることを特徴とする電磁誘導発熱ローラ。
前記芯材が中実の非磁性のステンレス材からなる請求項１に記載の電磁誘導発熱ローラ。
前記磁気シールド層は前記芯材の表面に並べて配置された複数のリング又は円弧状部材からなる請求項１に記載の電磁誘導発熱ローラ。
請求項１に記載の電磁誘導発熱ローラと、
前記電磁誘導発熱ローラが圧接されてニップ部を形成する加圧ローラと、
磁場を作用させて前記電磁誘導発熱ローラの前記誘導発熱層を誘導発熱させる磁場発生手段とを有し、
前記ニップ部に導入された被加熱材を前記電磁誘導発熱ローラと前記加圧ローラとで加圧搬送することにより前記被加熱材を連続的に加熱することを特徴とする加熱装置。
誘導発熱層を有する電磁誘導発熱ベルトと、
前記電磁誘導発熱ベルトに内接し、前記電磁誘導発熱ベルトを回転可能に支持する、芯材及びその外側の断熱層からなる支持ローラと、
前記電磁誘導発熱ベルトに外接し、前記電磁誘導発熱ベルトとの間にニップ部を形成する加圧ローラと、
前記電磁誘導発熱ベルトの外側に配置され、磁場を作用させて前記誘導発熱層を誘導発熱させる磁場発生手段とを有し、
前記ニップ部に導入された被加熱材を前記電磁誘導発熱ベルトと前記加圧ローラとで加圧搬送することにより前記被加熱材を連続的に加熱する加熱装置であって、
前記芯材が非磁性金属からなり、かつ、
前記支持ローラは前記芯材の外周面に前記芯材への磁束の進入を防止する、固有抵抗が１０ ^-3 Ωｃｍ以上の磁気シールド層を備えることを特徴とする加熱装置。
被記録材上にトナー像を形成する画像形成手段と、
請求項５に記載の加熱装置とを備え、
前記画像形成手段が前記被記録材上に形成した未定着のトナー像を前記加熱装置が前記被記録材上に定着させることを特徴とする画像形成装置。