JP5177348B2 - 定着装置、これを用いた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、定着装置とこれを用いた画像形成装置に関し、詳細には、電磁誘導加熱方式を用いるものに関する。

複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、印刷機、これらの複合装置などの画像形成装置においては、潜像担持体に担持したトナー像などの可視像を記録シートなどの記録材に転写することで画像出力を得る。トナー像は、定着装置を通過する際に熱と圧力とによる融解、浸透作用によって記録材上に定着させる。このように、定着装置に採用される加熱方式には、発熱源としてハロゲンランプなどを用いた加熱ローラとこれに対向当接する加圧ローラとを備えて定着ニップ部を構成可能な熱ローラ定着方式、ローラ自体よりも熱容量が小さくてすむフィルムを加熱部材として用いたフィルム定着方式があるが、近年、加熱方式に電磁誘導加熱方式を用いた定着方式（例えば、特許文献１参照）が注目されている。

特許文献１に開示されている電磁誘導加熱方式を用いた定着方式においては、加熱ローラの内部においてボビンに巻いた誘導加熱コイルを設け、誘導加熱コイルに電流を印加することにより加熱ローラに渦電流を発生させ、それによって加熱ローラを発熱させる構成が備えられている。この構成においては、熱ローラ定着方式のような余熱を必要とせず、瞬時に所定の温度まで立ち上げることができるという利点がある。

また電磁誘導加熱方式を用いた定着方式に関しては、高周波電源により高周波電圧が印加される誘導加熱コイルからなる高周波誘導加熱装置と、前記加熱回転体に設けられた磁性を有する発熱層とを有し、発熱層は、キュリー点が概ね定着温度に設定され、高周波誘導加熱装置に高周波電源により高周波電圧が印加されたとき発熱する定着装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。

この装置では、高周波誘導加熱装置により接着剤中に含有された強磁性体がキュリー点に達する迄瞬時に昇温し、キュリー点に達すると磁性を失うことにより、昇温せず、一定の温度を保持する。この強磁性体のキュリー点は概ね定着温度に設定されているので、強磁性体は概ね定着温度に保持される。したがって、定着装置として要求される加熱回転体表面の高離型性、耐熱性等を損なうことなく、また複雑な制御装置を必要とすることなく、加熱回転体の立ち上がり時間の短縮及び高精度の温度制御を行なうことができる。

このような、整磁合金を用いて誘導加熱量を自己制御する定着装置では、整磁合金層を誘導コイルと消磁部材の間に介し、整磁合金がキュリー温度以上になったとき、消磁部材による反発磁束が誘導磁束を打ち消す形で自己温度制御機能を発揮させる方式がとられている。整磁合金はキュリー温度近傍で透磁率が大きく落ち込むため、消磁材に磁束が透過し、消磁材からの反発磁束によって自己温度制御機能が発揮されるためキュリー温度以上への加熱は困難である。

特開２００１−１３８０５号公報 特許２９７５４３５号公報

しかしながら、近年ユーザーから高光沢モードでの画像形成を行えるようにすることの要望が高まり、低速、高温でトナーを溶融することに対応できる定着モジュールの開発が要望されている。このため、高温でも加熱可能なように、整磁合金のキュリー温度を高くすることが考えられるが、通紙時端部温度上昇の上限温度が上昇するため、小サイズ連続通紙直後のＡ３用紙画像などで、小サイズ通紙部と非通紙部の光沢差が大きくなるという問題がある。

そこで本発明は、整磁合金層を誘導コイルと消磁部材の間に介し誘導コイルからの励磁磁束により加熱する定着装置において、自己温度制御性を発揮させる場合には消磁部材が消磁機能を発揮することで誘導磁束に対する反発磁束を発生し、自己温度制御機能を発揮させない場合には消磁部材は消磁機能を発揮しないように選択可能とし、例えば通常の高速プリント時には、自己温度制御性を発揮させることで通紙時端部温度上昇を抑制し、また高光沢プリント時にはキュリー温度以上でも十分に加熱ができる定着モジュールとこれを用いた画像形成装置を提供しようとするものである。

本発明の請求項１に係る定着装置は、
磁束を発生させる励磁コイルと、
前記励磁コイルにより発生させた磁束を用いて熱を発生させる発熱層と、
前記発熱層で発生させた熱を伝熱する整磁合金層と、そして、
前記整磁合金層を前記励磁コイルともに挟む消磁部材と、
を備え、
前記消磁部材が、自己温度制御機能を発揮させる場合には消磁機能を発揮することで反発磁束を発生し、自己温度制御機能を発揮させない場合には前記消磁機能を発揮しないようにすることが選択可能なものであり、
前記消磁部材が、補助コイルを含む電気回路を開閉するスイッチング素子を備え、前記電気回路へ選択的に電源供給する、定着装置において、
前記整磁合金層が回転可能であり、
前記励磁コイルを、回転する前記整磁合金層の外側に配置し、
前記消磁部材を、前記回転する前記整磁合金層の内側に配置してなる、
ことを特徴とする。

同請求項２に係るものは、
請求項１の定着装置において、
発熱層と、定着スリーブ、定着ローラ、定着発熱ベルトのいずれかを備える発熱回転体と、
該発熱回転体を押圧して当接する加圧回転体を備え、
該加圧回転体が前記発熱回転体との間にニップを形成し、
該ニップにおいて、前記発熱回転体と前記加圧回転体がそれらの間を通過するトナー画像を担持した記録媒体上に熱と圧力を加え、前記トナー画像を前記記録媒体に定着させる、
ことを特徴とする。

同請求項３に係るものは、
請求項２の定着装置において、
前記加圧回転体に対向して回転固定部材を備え、
前記発熱回転体が、加熱ローラと、該加熱ローラと前記加圧回転体に掛け回された定着ベルトを含む、
ことを特徴とする。

同請求項４に係るものは、
磁束を発生させる励磁コイルと、
前記励磁コイルにより発生させた磁束を用いて熱を発生させる発熱層と、
前記発熱層で発生させた熱を伝熱する整磁合金層と、そして、
前記整磁合金層を前記励磁コイルともに挟む消磁部材と、
を備え、
前記消磁部材が、自己温度制御機能を発揮させる場合には消磁機能を発揮することで反発磁束を発生し、自己温度制御機能を発揮させない場合には前記消磁機能を発揮しないようにすることが選択可能なものであり、
前記消磁部材が、補助コイルを含む電気回路を開閉するスイッチング素子を備え、前記電気回路へ選択的に電源供給する、定着装置において、
前記整磁合金層が回転可能であり、
前記励磁コイルを、回転する前記整磁合金層の内側に配置し、
前記消磁部材を、前記回転する前記整磁合金層の外側に配置してなる、
ことを特徴とする。

同請求項５に係るものは、
請求項４の定着装置において、
発熱層と、定着スリーブ、定着ローラ、定着発熱ベルトのいずれかを備える発熱回転体と、
該発熱回転体を押圧して当接する加圧回転体を備え、
該加圧回転体が前記発熱回転体との間にニップを形成し、
該ニップにおいて、前記発熱回転体と前記加圧回転体がそれらの間を通過する間に、トナー画像を担持した記録媒体上に熱と圧力を加え、前記トナー画像を前記記録媒体に定着させる、
ことを特徴とする。

同請求項６に係るものは、
請求項４の定着装置において、
前記加圧回転体に対向して回転固定部材を備え、
前記発熱回転体が、加熱ローラと、該加熱ローラと前記回転固定部材に掛け回された定着ベルトを含む、
ことを特徴とする。

同請求項７に係るものは、
請求項１の定着装置において、
前記消磁部材が、前記補助コイルを高周波駆動するための電源を有し、
前記電源に前記励磁コイルと異なる位相の電力供給を行って前記励磁コイルによる磁束を打ち消す方向の磁束を発生させる、
ことを特徴とする。

同請求項８に係る画像形成装置は、
トナー画像を担持した記録媒体上に熱と圧力を加え、前記トナー画像を前記記録媒体に定着させる定着装置を備える画像形成装置において、
前記定着装置が、
磁束を発生させる励磁コイルと、
前記励磁コイルにより発生させた磁束を用いて熱を発生させる発熱層と、
前記発熱層で発生させた熱を伝熱する整磁合金層と、そして、
前記整磁合金層を前記励磁コイルともに挟む消磁部材と、
を備え、
前記消磁部材が、自己温度制御機能を発揮させる場合には消磁機能を発揮することで反発磁束を発生し、自己温度制御機能を発揮させない場合には前記消磁機能を発揮しないようにすることが選択可能なものであり、
前記消磁部材が、補助コイルを含む電気回路を開閉するスイッチング素子を備え、前記電気回路へ選択的に電源供給する、定着装置において、
前記整磁合金層が回転可能であり、
前記励磁コイルを、回転する前記整磁合金層の外側に配置し、
前記消磁部材を、前記回転する前記整磁合金層の内側に配置してなる、
ことを特徴とする。

本発明は、消磁機能を選択可能とすることで、自己温度制御機能の発揮を選択でき、整磁合金使用時でも任意の高温に温度設定が可能となる。

以下本発明を実施するための最良の形態を、図に示す実施例を参照して説明する。

図１は、本実施例による定着装置が適用される画像形成装置の一実施例を示す図である。もちろん本発明は、図１に示したタイプの装置には限定されず、また単一色画像を作成するものだけでなく、カラー画像を形成するものをも対象とする。

図示の画像形成装置は、像担持体の一例であってドラム形状を有する回転体である電子写真感光体（以下、単に感光体という）４１を備え、この感光体４１の周りに、図中に矢印で示す回転方向に順次、帯電ローラからなる帯電装置４２、露光手段の一部を構成するミラー４３、現像ローラ４４ａを備えた現像手段４４、転写紙、記録紙等のシート状の記録材Ｐに現像された画像（トナー像）を転写する転写装置４８、感光体４１の周面に摺接するブレード４６ａを具備したクリーニング手段４６等が配置してある。そして、帯電装置４２と現像ローラ４４ａとの間において、感光体４１にはミラー４３を介して露光光Ｌｂを露光照射して走査するようになっている。この露光光Ｌｂの照射位置を露光部１５０と称する。

転写装置４８が感光体４１の下面と対向する部位は、記録材Ｐにトナー像が転写される公知の転写部４７となっており、この転写部４７より給紙方向上流側には一対のレジストローラ４９が設けてある。これらレジストローラ４９には、何れかの給紙トレイ４０に収納した転写紙等のシート状の記録材Ｐが、給紙コロ群１１０のコロによって送り出され、搬送ガイドおよび搬送ローラ群（符号を付していない）に案内されながら搬送されてくるようになっている。また、転写部４７より給紙方向下流の位置には、定着装置２０が配置してあり、定着装置２０より給紙方向下流側には両面記録実行時に転写紙の表裏を反転させ記録済みの紙面を下向きにして転写部４７に再給紙する自動両面装置３９が配置してある。

本実施形態における画像形成は、概ね次のようにして行なう。まず装置上部側では、感光体４１が回転を始め、この回転中に感光体４１が暗中において帯電装置４２により均一に帯電され、作成すべき画像に対応する露光光Ｌｂが露光部１５０に照射および走査されることで、作成すべき画像に対応した潜像が感光体４１上に形成される。この潜像は感光体４１の回転により現像装置４４に近接したとき、ここでトナーにより可視像（顕像）化されて、感光体４１に担持されたトナー像となる。一方、装置下部側では、何れかの給紙トレイ４０の給紙コロ群１１０により、複数の給紙トレイ４０のうちいずれか一つから記録材Ｐを呼び出し、例えば図中に破線で示すような所定の搬送経路を経て一対のレジストローラ４９の位置まで搬送し、ここで一旦停止させ、感光体４１上のトナー像が転写部４７で記録材Ｐの所定位置に対向するようなタイミングで送り出す。すなわち、好適なタイミングが到来すると、レジストローラ４９の位置で停止していた記録材Ｐをレジストローラ４９で送り出し、転写部４７に向けて搬送する。

感光体４１上のトナー像とこのトナー像が転写されるべき記録材Ｐの所定位置とは、その位置が転写部４７で合致し、転写部材４８による電界により、トナー像は記録材Ｐ上に吸引され転写される。こうして感光体４１周りの画像形成部でトナー像を転写され担持した記録材Ｐは、定着装置２０に向けて送り出される。そして、記録材Ｐ上のトナー像が、定着装置２０を通過する間に加熱、加圧されて記録材Ｐに定着された後、記録材Ｐは排紙部に排紙される。

また、記録材Ｐの両面に画像形成をする場合、図示しない分岐爪により自動両面装置３９に排紙された記録材Ｐが、自動両面装置３９でスイッチバック反転され、レジストローラ４９の手前の搬送経路に搬送される。

なお、転写部４７で転写されずに感光体４１上に残った残留トナーは、感光体４１の回転と共にクリーニング装置４６に至り、このクリーニング装置４６を通過する間に感光体４１上から清掃・除去され、次の画像形成に移行可能となる。

定着装置は、詳細は後述するが、一対のローラを採用した定着方式を採用した構成とされている。このため、定着装置には、定着ローラを加熱するための熱源を備え、この定着ローラに加圧ローラが当接、押圧している。

図２は、図１に示した画像形成装置で用い得るローラ方式の定着装置の概念的構成を示す断面図である。図において、２は磁束発生部、３は発熱回転体である定着ローラ、４は加圧回転体である加圧ローラ、Ｐは記録材、Ｔは記録材Ｐ上に載ったトナーである。なお、図示の例の定着装置は、磁束発生部２が備えるコイル２ａを誘導加熱回路であるインバータ（図示せず）により高周波駆動することによって高周波磁界を発生させ、この磁界により、主に金属性の定着ローラ３に渦電流が流れるようにしてローラ温度を上昇させているものである。図中２ｂは足コア、２ｃはセンターコア、２ｄはアーチコアであり、コイル２ａはアーチコア２ｄと定着ローラ３の間に位置している。

図３（Ａ）は、定着ローラ３の一部を拡大して取り出して示す断面図である。定着ローラ３は、直径が例えば４０ｍｍで、最も内側に消磁層（芯金）３Ａを備え、その外側に、矢印で示すように記録材Ｐの画像面側に向かって、空気による断熱層３Ｂ、整磁層３Ｃ、酸化防止層３Ｄ１、発熱層３Ｅ、酸化防止層３Ｄ２、弾性層３Ｆ、そして表層である離型層３Ｇから構成してある。消磁層３Ａには例えばアルミニウムまたはその合金、空気による断熱層３Ｂは例えば５ｍｍ程度の間隙とする。整磁層３Ｃには公知かつ適宜の整磁合金（例えば厚さ５０μｍ）、酸化防止層３Ｄ１、３Ｄ２にはニッケルストライクメッキ（例えば厚さ１μｍ以下）、発熱層３ＥにはＣｕメッキ（例えば厚さ１５μｍ）、弾性層３Ｆにはシリコーンゴム（例えば厚さ１５０μｍ）、そして離型層３ＧにはＰＦＡ（厚さ３０μｍ）が用いられる。すなわち整磁層３Ｃから離型層３Ｇの表面までの厚さは例えば２００〜２５０μであるが、ただし、これらはすべて一例である。

整磁層３Ｃは、キュリー点が例えば１００〜３００℃になるように形成された磁性体（例えば鉄、ニッケルを含む整磁合金材料）からなり、加圧ローラ４の押圧により変形しニップを形成するように構成してある。この整磁層３Ｃの存在により、発熱層３Ｅ等の過熱が防止される。また、定着ローラ３側が凹形状となるニップを形成しやすいため、記録材Ｐの分離性が優れたものとし得る。なおもちろん、加圧ローラ４の押圧により変形するのは、図示の実施例では芯金３Ａ以外の、整磁層３Ｃ〜離型層３Ｇである。

図４（Ａ）は定着ローラ３の断面図であり、太目の実線の矢印はコイル２からの誘導磁束、細目の実線の矢印は渦電流を示し（図４（Ｃ）参照）、整磁層３Ｃを構成する整磁合金層の温度Ｔがキュリー温度Ｔｃ未満のため、整磁層３Ｃを構成する整磁合金が磁性体のままであり、コイル２が発生させた誘導磁束が整磁層３Ｃを非透過あるいは断熱層３Ｂを非透過となっている状態を示す。すなわち、キュリー点未満で整磁層３Ｃが磁束を透過させず、誘導磁束が芯金３Ａに届いていない状態を示している。

一方、図４（Ｂ）は、同じく定着ローラ３の断面図であり、誘導磁束が整磁層３Ｃ、断熱層３Ｂを透過して芯金３Ａに届いている状態を示している。図中点線の矢印はアルミニウムまたはその合金製の芯金３Ａからの誘導磁束である（図４（Ｃ）参照）。すなわち、整磁層３Ｃを構成する整磁合金層の温度Ｔがキュリー温度Ｔｃより高いため、整磁層３Ｃを構成する整磁合金の磁性が失われて非磁性体となり、断熱層３Ｂの存在にもかかわらず、誘導磁束が芯金３Ａに届いている状態を示している。

すなわち、磁性体（上述した発熱層の機能をも含む）である整磁層３Ｃはキュリー点に達するまではほぼ瞬時に昇温し、キュリー点に達すると磁性を失い、したがって昇温しなくなり、一定の温度を保持する。したがって、整磁層３Ｃをなす素材のキュリー点が、この種の定着装置において現れる温度である１００〜３００℃になるように形成した磁性体で構成しておけば、定着ローラ３の発熱層３Ｅや芯金３Ａが過熱することが無くなり、概ね定着温度に保持できるようになり、定着ローラ３表面における高い離型性と耐熱性等とを損なわず、また複雑な制御を必要としなくなる。

図５は透磁率の温度依存性を示す図である。図中△は各温度における透磁率を示し、透磁率は設定温度を超えると急激に低下することが分かる。

なお、整磁層３Ｃが単層の場合に変形可能な条件としては、例えば材料が鉄、ニッケルを含む合金であり、厚みが１５０μｍ以下であり、この条件が整えば整磁層３Ｃを確実に変形させることができる。整磁層３Ｃは、例えば変形可能な基層３上にメッキにより磁性材層を形成して構成しても良い。整磁層３Ｃを確実に変形させ、かつ整磁層３Ｃの破断が低減し得る。

また定着ローラ３の整磁層３Ｃの内側に設ける断熱層３Ｂは、整磁層３Ｃよりも熱伝導率の悪い材料から構成することが好ましい。これにより、発熱層３Ｅによる熱効率が向上する。断熱層３Ｂは、整磁層より熱伝導率の悪い発泡シリコーンゴム等の材料（熱伝導率は０．１Ｗ／ｍＫ）の層でも良いが、整磁層３Ｃの熱伝導率が例えば１１Ｗ／ｍＫであれば、例えば図示の例のように空気層等その他の断熱層であっても採用できる。なお断熱層には弾性体を含んでも、含まなくてもいずれでも良い。ただし、弾性体を含むようにすれば、加圧ローラ４による押圧力（ニップ圧）を大きくすることができるので、定着性が優れるものとすることができる。

なお本実施例において、断熱層３Ｂの厚みは１０ｍｍ以下程度とするか、あるいは磁束の強さ等の関係式から適当な厚さを導くかして形成することが好ましい。整磁層を透過した磁束が、確実に導電体に通過することが望ましいからである

また、定着に用いる発熱回転体としては、ローラ、スリーブ、ベルトの何れでも良く、整磁層が発熱層と別体の場合、整磁層は発熱層に対して固定されてもよく、固定されていなくてもよい。後者の場合、ベルトやスリーブが発熱層を有しローラが整磁層を有してもよい。

そこで本実施例では、図６に示すように、整磁層３Ｃのキュリー点を高くし、その内側に磁性コア３Ｈと、半円筒形の断面形を有する消磁材３Ｋを設け、消磁材３Ｋを磁性コア３Ｈとともに整磁層３Ｃ内で回転可能にして構成してある。すなわち整磁層３Ｃが形成する円形の空間内で磁性コア３Ｈが回転し、磁束発生部２に対して接、離動作できるように図示しない駆動装置により支持して設けてあり、その回転位置によって消磁材３Ｋの消磁の発揮、非発揮を選択可能としてある。消磁材３Ｋには、導電体、例えばアルミニウムまたはその合金を用い得るが、その材料や断面形状は図示のような形状には限定されない。またこのような磁性コア３Ｈの駆動装置としては、この種の構造において筒内部の要素を移動させるために用いられる種々の機構が採用可能である。なお図５中においても、太目の実線の矢印はコイル２からの誘導磁束、細目の実線の矢印は渦電流を示し、点線の矢印はアルミニウムまたはその合金製の消磁材３Ｋからの誘導磁束を示す。

図６（Ａ）は消磁材３Ｋの機能を高める動作状態を示す定着ローラ３の断面図である。消磁材３Ｋをコイル２に近づけて位置させる。整磁層３Ｃを構成する整磁合金層の温度Ｔをキュリー温度Ｔｃ以上とすると、整磁層３Ｃを構成する整磁合金の磁性が失われて非磁性体となり、高い消磁機能が発揮される。

一方、図６（Ｂ）は、消磁材３Ｋの機能を発揮させない動作状態を示す定着ローラ３の断面図である。消磁材３Ｋがコイル２から離れて反対側に位置するためコイル２からの誘導磁束が整磁層３Ｃを透過しているが、整磁層３Ｃを構成する整磁合金層の温度Ｔがキュリー温度Ｔｃより高く、消磁材３Ｋからの誘導磁束が生じていないため、消磁機能が発揮されず、整磁合金の磁性が失われず磁性体のままとなる。

すなわち、磁性コア３Ｈとともに消磁材３Ｋの位置を移動させることにより、所望の発熱抑制制御を行える。図７は発熱効率の温度依存性を示す図であり、図６に示したような消磁材を機能させたとき（図中△で示す）と、機能させないとき（図中○で示す）を合わせて示してある。すなわち、整磁層３Ｃの発熱の制御はこれらのデータに基づいて、消磁材３Ｋの位置をコイル２に対して変化させて行えばよい。

図８は光沢度の温度依存性を示す図であり、図６に示したような消磁材を機能させたとき（図中□で示す）と、機能させないとき（図中×で示す）を合わせて示してあり、キュリー温度以上に加熱することができることを示してある消磁機能ありでは設定温度は１８０℃で飽和し、消磁機能なしでは２００℃以上まで加熱可能となっており、これによって所望の高光沢を得ることができる。

図９は消磁コイルによる発熱抑制による光沢度の温度依存性を示す図である。通常プリント時（図中□で示す）と、高光沢モード（図中△で示す）を合わせて示してある。そして、光沢度が３０〜４５を高光沢モードとし、消磁機能を使用せず整磁層３Ｃの温度、実際には表層の温度が温度飽和せずに上昇可能なことを示し、通常モードでは光沢度を１５〜２２、２３に取り、消磁機能を使用して整磁層３Ｃの温度上昇を飽和させ、小サイズの記録材を通紙した後に最大光沢差が生じることを示してある。すなわちこの図は低線速との組み合わせでの高光沢モードと通常モードの比較を示し、１６０℃設定での、小サイズ連続通紙後の端部温度上昇による最大光沢差はおよそ１０％以内、高光沢モードでは最大で４５％の光沢度を得ることができることを示している。

すなわち、図１０に示すように、通常使用時は図６（Ａ）の状態とし、高い光沢の画像形成となる光沢プリントの場合には図６（Ｂ）の状態とする。

図１１は、本発明の実施例２を示す。本実施例は、整磁層３Ｃの内側に消磁コイル３Ｌ、３Ｌを一対配し、切り替え素子５を用いて一対の消磁コイル３Ｌ、３Ｌ間をショート（導通）あるいはオープン（切断）とすることで、磁束の抑制を図るものである。消磁部材を移動させるための手段が不要で、省スペース化が図れるものとなっている。

すなわち図１１（Ａ）は、図６（Ａ）と同様に消磁機能を高める動作状態を示す定着ローラ３の断面図であり、切り替え素子５をオンとして消磁コイル３Ｌ、３Ｌ間をショート（導通）させ、消磁磁束を消磁させることによって消磁機能が発揮されるようになっている。

一方、図１１（Ｂ）は、図６（Ｂ）と同様に消磁機能を発揮させない動作状態を示す定着ローラ３の断面図であり、切り替え素子５をオフとして消磁コイル３Ｌ、３Ｌ間を遮断し、消磁磁束を生じさせないことによって消磁機能が発揮されないようにしている。がコイル２から離れて反対側に位置するためコイル２からの誘導磁束が整磁層３Ｃを透過しているが、整磁層３Ｃを構成する整磁合金層の温度Ｔがキュリー温度Ｔｃより高く、消磁材３Ｋからの誘導磁束が生じていないため、整磁合金の磁性が失われず磁性体のままとなる。

図１２は、メインコイルであるコイル２と消磁コイル３Ｌ、３Ｌ及び切り替え素子５、インバータ（駆動源）６の関係を示す概念図である。消磁、非消磁の切り替え素子５はスイッチまたは可変抵抗素子を用い得るが、その他の手段を用いても良い。またサブコイルである消磁コイル３Ｌには駆動源は設けない。また消磁コイル３Ｌは、コイル２に対して片側（図の例ではセンターコア２ｃを挟んで二分してあるため）ごとに複数個ずつ配置してもよいが、３個程度が適当であろうと考えられる。ただし本発明としては、単数でも複数でもよく、複数の場合の個数に限定はない。そして、切り替え素子５による単位時間当たりの切り替え比率で制御を行えるが、この制御形態については公知、周知に制御形態のほかにも種々採用できるものと考えられる。

なお、図１３に示すように、通常使用時は図１１（Ａ）の状態とし、高い光沢の画像形成となる光沢プリントの場合には図１１（Ｂ）の状態とする。

図１４は、実施例１の定着ローラ３に代えて、磁性体からなる加熱ローラ３ａと、上述したような弾性や離型性を備えた定着回転体３ｂと、これらの間に掛け回した定着ベルト３ｃからなる例である。基本的な構造、その他の構成は先の実施例と同様につき、説明は省略する。

図１５は、実施例２の定着ローラ３に代えて、磁性体からなる加熱ローラ３ａと、上述したような弾性や離型性を備えた定着回転体３ｂと、これらの間に掛け回した定着ベルト３ｃからなる例である。基本的な構造、その他の構成は先の実施例と同様につき、説明は省略する。

本発明の実施例に係る定着装置が適用され得る画像形成装置の一実施例を示す全体構成図 図１に示した画像形成装置で用い得る本発明の定着装置の実施例１の要部を概念的に示す断面図 図２の実施例の定着ローラの一部を拡大して取り出して示す断面図 定着回転体の断面図（磁束が非透過：Ａ）と、定着回転体の断面図（磁束が透過：Ｂ）及びＡ、Ｂ中の矢印の意味を示す図（Ｃ） 整磁合金の透磁率の温度依存性を示す図 定着回転体の内側に配した消磁材の機能の発揮、非発揮を制御可能とした本発明の実施例１の断面図 図６の実施例で、消磁材の機能の発揮、非発揮を切り替えた場合の整磁合金の透磁率の温度依存性を示す図 通常時と高光沢プリント時の光沢度の温度依存性を示す図 消磁コイルによる発熱抑制機能の説明図 実施例１の通常時と高光沢プリント時の動作の図 本発明の実施例２における消磁コイルによる発熱抑制機能の説明を示す断面図 消磁コイルの基本構成図 実施例２の通常時と高光沢プリント時の動作の図 本発明の実施例３を示す断面図 本発明の実施例４を示す断面図

符号の説明

２：磁束発生部
３：定着ローラ（発熱回転体）
３Ａ：消磁層（芯金）
３Ｂ：断熱層
３Ｃ：整磁層
３Ｄ１、３Ｄ２：酸化防止層
３Ｅ：発熱層
３Ｆ：弾性層
３Ｇ：離型層
３Ｈ：磁性コア
３Ｊ：加圧部材
３Ｋ ：消磁材
消磁コイル３Ｌ
３ａ：加熱ローラ
３ｂ：定着回転体
３ｃ：定着ベルト
４：加圧ローラ（加圧回転体）
５：切り替え素子
６：インバータ（駆動源）
２０：定着装置
３９：自動両面装置
４１：電子写真感光体（感光体）
４２：帯電装置
４３：ミラー
４４：現像手段
４４ａ：現像ローラ
４６：クリーニング手段
４６ａ：ブレード
４７：転写部
４８：転写装置
４９：レジストローラ
１１０：給紙コロ群
１５０：露光部
Ｐ：記録材
Ｔ：トナー

Claims (8)

1. 磁束を発生させる励磁コイルと、
   前記励磁コイルにより発生させた磁束を用いて熱を発生させる発熱層と、
   前記発熱層で発生させた熱を伝熱する整磁合金層と、そして、
   前記整磁合金層を前記励磁コイルともに挟む消磁部材と、
   を備え、
   前記消磁部材が、自己温度制御機能を発揮させる場合には消磁機能を発揮することで反発磁束を発生し、自己温度制御機能を発揮させない場合には前記消磁機能を発揮しないようにすることが選択可能なものであり、
   前記消磁部材が、補助コイルを含む電気回路を開閉するスイッチング素子を備え、前記電気回路へ選択的に電源供給する、定着装置において、
   前記整磁合金層が回転可能であり、
   前記励磁コイルを、回転する前記整磁合金層の外側に配置し、
   前記消磁部材を、前記回転する前記整磁合金層の内側に配置してなる、
   ことを特徴とする定着装置。
2. 請求項１の定着装置において、
   発熱層と、定着スリーブ、定着ローラ、定着発熱ベルトのいずれかを備える発熱回転体と、
   該発熱回転体を押圧して当接する加圧回転体を備え、
   該加圧回転体が前記発熱回転体との間にニップを形成し、
   該ニップにおいて、前記発熱回転体と前記加圧回転体がそれらの間を通過するトナー画像を担持した記録媒体上に熱と圧力を加え、前記トナー画像を前記記録媒体に定着させる、
   ことを特徴とする定着装置。
3. 請求項２の定着装置において、
   前記加圧回転体に対向して回転固定部材を備え、
   前記発熱回転体が、加熱ローラと、該加熱ローラと前記加圧回転体に掛け回された定着ベルトを含む、
   ことを特徴とする定着装置。
4. 磁束を発生させる励磁コイルと、
   前記励磁コイルにより発生させた磁束を用いて熱を発生させる発熱層と、
   前記発熱層で発生させた熱を伝熱する整磁合金層と、そして、
   前記整磁合金層を前記励磁コイルともに挟む消磁部材と、
   を備え、
   前記消磁部材が、自己温度制御機能を発揮させる場合には消磁機能を発揮することで反発磁束を発生し、自己温度制御機能を発揮させない場合には前記消磁機能を発揮しないようにすることが選択可能なものであり、
   前記消磁部材が、補助コイルを含む電気回路を開閉するスイッチング素子を備え、前記電気回路へ選択的に電源供給する、定着装置において、
   前記整磁合金層が回転可能であり、
   前記励磁コイルを、回転する前記整磁合金層の内側に配置し、
   前記消磁部材を、前記回転する前記整磁合金層の外側に配置してなる、
   ことを特徴とする定着装置。
5. 請求項４の定着装置において、
   発熱層と、定着スリーブ、定着ローラ、定着発熱ベルトのいずれかを備える発熱回転体と、
   該発熱回転体を押圧して当接する加圧回転体を備え、
   該加圧回転体が前記発熱回転体との間にニップを形成し、
   該ニップにおいて、前記発熱回転体と前記加圧回転体がそれらの間を通過する間に、トナー画像を担持した記録媒体上に熱と圧力を加え、前記トナー画像を前記記録媒体に定着させる、
   ことを特徴とする定着装置。
6. 請求項４の定着装置において、
   前記加圧回転体に対向して回転固定部材を備え、
   前記発熱回転体が、加熱ローラと、該加熱ローラと前記回転固定部材に掛け回された定着ベルトを含む、
   ことを特徴とする定着装置。
7. 請求項１の定着装置において、
   前記消磁部材が、前記補助コイルを高周波駆動するための電源を有し、
   前記電源に前記励磁コイルと異なる位相の電力供給を行って前記励磁コイルによる磁束を打ち消す方向の磁束を発生させる、
   ことを特徴とする定着装置。
8. トナー画像を担持した記録媒体上に熱と圧力を加え、前記トナー画像を前記記録媒体に定着させる定着装置を備える画像形成装置において、
   前記定着装置が、
   磁束を発生させる励磁コイルと、
   前記励磁コイルにより発生させた磁束を用いて熱を発生させる発熱層と、
   前記発熱層で発生させた熱を伝熱する整磁合金層と、そして、
   前記整磁合金層を前記励磁コイルともに挟む消磁部材と、
   を備え、
   前記消磁部材が、自己温度制御機能を発揮させる場合には消磁機能を発揮することで反発磁束を発生し、自己温度制御機能を発揮させない場合には前記消磁機能を発揮しないようにすることが選択可能なものであり、
   前記消磁部材が、補助コイルを含む電気回路を開閉するスイッチング素子を備え、前記電気回路へ選択的に電源供給する、定着装置において、
   前記整磁合金層が回転可能であり、
   前記励磁コイルを、回転する前記整磁合金層の外側に配置し、
   前記消磁部材を、前記回転する前記整磁合金層の内側に配置してなる、
   ことを特徴とする画像形成装置。