JP5839258B2 - 定着装置及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、誘導加熱方式で加熱される定着部材を用いて未定着画像を記録材上に加熱定着させる定着装置、並びに、この定着装置を備えた複写機、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関するものである。

この種の画像形成装置は、一般に、潜像担持体上に形成したトナー像を記録材（以下「用紙」という。）に転写した後、そのトナー像を用紙上に加熱定着する定着処理を経て、画像を出力する。この定着処理では、熱と圧力とによってトナーを溶融して用紙に浸透させることで、トナー像を用紙に定着させる。定着処理で採用される加熱方式としては、近年、誘導加熱方式が注目されている。誘導加熱方式は、励磁コイル等の磁界発生部材により発生する高周波磁界によって生じる誘導磁束が、定着ベルトに設けられた磁性を有する発熱層を貫くことで発熱層に渦電流を発生させ、これにより発熱層を発熱させることで定着ベルトを加熱する方式である。

特許文献１には、磁束を発生させてその磁束によって定着スリーブ（無端状シート部材）の発熱層を誘導加熱する励磁コイルが定着スリーブの外周面に対向配置された誘導加熱方式の定着装置が開示されている。この定着装置の定着スリーブは、発熱層よりも内周面側に整磁合金層を有している。整磁合金は、キュリー温度に達するまでは磁性を発揮するが、キュリー温度以上になると磁性が失われるという機能を有するものである。このような整磁合金層を定着スリーブに設けることで、励磁コイルが発生させた誘導磁束は、整磁合金の温度がキュリー温度に達するまでは定着スリーブの内周面側には届かないが、誘導加熱される発熱層の熱が伝搬して整磁合金の温度がキュリー温度以上になると、定着スリーブの内周面へ透過する。

特許文献１に記載の定着装置には、定着スリーブの内周面側に消磁部材が設けられている。この消磁部材は、これに作用する誘導磁束が変動することで、その誘導磁束を打ち消す磁束を発生させるものである。したがって、特許文献１に記載の定着装置によれば、励磁コイルにより誘導磁束を発生させたとき、整磁合金がキュリー温度に達するまでは誘導加熱により発熱層が急速に昇温するが、整磁合金がキュリー温度以上になると、励磁コイルの誘導磁束が消磁部材に作用して発熱層を貫く磁束が減少する。これにより、電子的な温度制御を行わなくても、定着スリーブの温度を整磁合金のキュリー温度付近に安定させることができる。このような機能を自己温度制御機能という。

ところが、消磁部材を用いて自己温度制御機能を実現する定着装置では、整磁合金の温度がキュリー温度以上になったときに消磁部材による消磁効果が定着ベルトの発熱層に十分に及ぶように、励磁コイル及び整磁合金に近接した位置に消磁部材を設置する必要がある。このとき、励磁コイルと整磁合金との間には発熱層が介在しているため、消磁部材は発熱層に近接して配置せざるを得ない。整磁合金と消磁部材とが非接触の状態で配置されているとしても、これらが近接配置されていると、高温になった整磁合金から消磁部材へ対流熱伝達や輻射によって伝熱する。そのため、定着ベルトを目標温度まで昇温させるのに必要なウォームアップ時間が、消磁部材の熱容量の分だけ増大してしまう。整磁合金と消磁部材との距離が短いほど、整磁合金から消磁部材への伝熱量が増加するため、ウォームアップ時間が増大しやすくなる。特に整磁合金と消磁部材とが接触している場合には、整磁合金から消磁部材への伝熱量がより多くなるため、ウォームアップ時間が更に増大しやすい。

一方で、上記特許文献１に記載の定着装置では、励磁コイルに対して消磁部材を変位させる駆動機構を設け、ウォームアップ時には消磁部材を励磁コイルとの対向位置から退避した位置に移動させる。これにより、ウォームアップ時には、整磁合金がキュリー温度以上になっても、消磁部材による消磁効果が働かず、定着スリーブを整磁合金のキュリー温度以上の温度まで一気に昇温できる。この定着装置によれば、消磁部材が常に励磁コイルに対向配置されている構成と比較して、整磁合金のキュリー温度付近でも定着スリーブの昇温速度が落ちることがないので、ウォームアップ時間を短縮することが可能である。

しかしながら、この定着装置では、消磁部材の位置を移動させる駆動機構が必要となり、装置の大型化やコスト増大を招くといった不具合がある。よって、消磁部材を用いて自己温度制御機能を実現する定着装置において、このような駆動機構を設けずに、ウォームアップ時間の短縮化を図れる新たな構成が望まれる。

本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、消磁部材を用いて自己温度制御機能を実現する際に駆動機構を設けずにウォームアップ時間を短縮することが可能な定着装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明は、発熱層を有し、該発熱層で発生した熱により未定着画像を記録材上に加熱定着させる無端状シート部材からなる定着部材と、上記定着部材の内周面又は外周面の周方向一部分に対向配置され、該定着部材の発熱層を誘導加熱させる磁界を発生させる磁界発生部材と、上記発熱層を挟んで上記磁界発生部材とは反対側に配置され、上記定着部材と一体又は別体に設けられた整磁部材と、上記整磁部材を挟んで上記磁界発生部材とは反対側に配置され、上記磁界発生部材との対向部分が上記定着部材の面に沿った形状である消磁部材とを有し、上記定着部材の発熱層の熱によって上記整磁部材の温度がキュリー温度以上になることで上記消磁部材に上記磁界発生部材の磁界が作用して該消磁部材でこれを打ち消す磁界が発生し、該磁界により該発熱層に作用する磁界の大きさが弱まることによって該発熱層が過剰に加熱するのを抑制する自己温度制御機能を備えた定着装置において、上記消磁部材は、上記磁界発生部材との対向部分における定着部材周方向の内側部分に、該磁界発生部材が発生させた磁界によって生じる磁束量が相対的に少ない少磁束部分を欠落させるための開口部を備えた単一部材で構成されていることを特徴とするものである。
また、本発明は、発熱層を有し、該発熱層で発生した熱により未定着画像を記録材上に加熱定着させる無端状シート部材からなる定着部材と、上記定着部材の内周面又は外周面の周方向一部分に対向配置され、該定着部材の発熱層を誘導加熱させる磁界を発生させる磁界発生部材と、上記発熱層を挟んで上記磁界発生部材とは反対側に配置され、上記定着部材と一体又は別体に設けられた整磁部材と、上記整磁部材を挟んで上記磁界発生部材とは反対側に配置され、上記磁界発生部材との対向部分が上記定着部材の面に沿った形状である消磁部材とを有し、上記定着部材の発熱層の熱によって上記整磁部材の温度がキュリー温度以上になることで上記消磁部材に上記磁界発生部材の磁界が作用して該消磁部材でこれを打ち消す磁界が発生し、該磁界により該発熱層に作用する磁界の大きさが弱まることによって該発熱層が過剰に加熱するのを抑制する自己温度制御機能を備えた定着装置において、上記消磁部材は、上記磁界発生部材との対向部分における定着部材周方向の内側部分に、該磁界発生部材が発生させた磁界によって生じる磁束量が相対的に少ない少磁束部分と上記発熱層との距離が上記対向部分の中で最も長い箇所を備えた単一部材で構成されていることを特徴とするものである。

本発明においては、定着部材の内周面又は外周面の周方向一部分に対向配置されている磁界発生部材に対向して消磁部材が配置されている。この消磁部材は、磁界発生部材との対向部分が定着部材の面に沿った形状であるので、当該対向部分は、定着部材を挟んで反対側に配置されている磁界発生部材に対して可能な限り近接して配置することが可能である。したがって、消磁部材の近接対向部分には、磁界発生部材が発生させた誘導磁束が多く到達するので、その誘導磁束を減少させる多くの反発磁束が発生する。また、このように配置される消磁部材は、定着部材の発熱層にも可能な限り近接して配置されることになる。よって、消磁部材で発生した多くの反発磁束によって発熱層を貫く誘導磁束を効果的に減少させることができる。

ここで、ある瞬間に消磁部材における磁界発生部材との対向部分を貫く磁束の量は一様ではなく、磁界発生部材との位置関係等によって磁束量が多い部分と磁束量が少ない部分とが存在する。そして、消磁部材のうち、磁束量が相対的に少ない部分（少磁束部分）は、これを発熱層に近接配置したとしても、その発熱層に対する消磁効果が低い。そこで、本発明では、消磁部材の少磁束部分については、欠落させるか、又は、発熱層との距離が消磁部材の対向部分中で最も長くなるように形成している。これにより、消磁部材の対向部分を発熱層に対して一様に近接配置された構成と比較して、発熱層から消磁部材への伝熱量を少なくすることができ、消磁部材に起因したウォームアップ時間の増大を抑制することができる。

すなわち、本発明は、消磁部材における磁界発生部材との対向部分のうち、発熱層の消磁効果に大きな影響を及ぼす部分については発熱層に近接配置して十分な自己温度制御機能の実現を確保するとともに、発熱層の消磁効果への影響が小さい少磁束部分については発熱層から離すことで発熱層から消磁部材への伝熱量を減らし、ウォームアップ時間の短縮化を図るというものである。

本発明によれば、消磁部材を用いて自己温度制御機能を実現する際に駆動機構を設けずにウォームアップ時間を短縮することができるという優れた効果が得られる。

実施形態に係るプリンタの概略構成図である。 同プリンタに採用される定着装置を加圧ローラ回転軸方向から見たときの模式図である。 同定着装置を用紙搬送方向入口側から見たときの模式図である。 同定着装置における磁束発生部の外観を示す斜視図である。 同磁束発生部における励磁コイルの構成を示す説明図である。 同定着装置における定着スリーブの厚さ方向の断面図である。 （ａ）は、同定着装置における整磁合金の温度がキュリー温度未満であるときの磁場の様子を模式的に表した説明図である。（ｂ）は、同整磁合金の温度がキュリー温度以上であるときの磁場の様子を模式的に表した説明図である。 比較例に係る定着装置の構成を示す模式図である。 他の比較例に係る定着装置の構成を示す模式図である。 更に他の比較例に係る定着装置の構成を示す模式図である。 変形例１の定着装置を加圧ローラ回転軸方向から見たときの模式図である。 変形例２の消磁部材の斜視図である。 変形例３の定着装置を加圧ローラ回転軸方向から見たときの模式図である。

以下、本発明を、画像形成装置であるレーザプリンタ（以下、単に「プリンタ」という。）に適用した実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係るプリンタの概略構成図である。
本プリンタは、潜像担持体としての感光体ドラム１を有している。感光体ドラム１は、図中矢印Ａ方向に回転駆動されながら、感光体ドラム１に接触する帯電手段としての帯電ローラ５０により、その表面を一様に帯電される。その後、潜像形成手段としての光書込ユニット５１により画像情報に基づき走査露光されて、感光体ドラム１の表面に静電潜像が形成される。なお、帯電手段及び潜像形成手段としては、帯電ローラ５０及び光書込ユニット５１とは異なるものを用いることもできる。感光体ドラム１上に形成された静電潜像は、現像装置２により現像され、感光体ドラム１上にトナー像が形成される。感光体ドラム１上に形成されたトナー像は、転写ローラ５３を備えた転写手段としての転写ユニットにより、給紙カセット５４から給紙ローラ５５及びレジストローラ対５６を経て搬送される記録材としての用紙５２上に転写される。以上の構成によって、本実施形態におけるトナー像形成手段が実現されている。

転写終了後の用紙５２は、定着手段としての定着装置１０によりトナー像が定着され、機外に排出される。具体的には、定着後に定着装置１０から排出される用紙５２を収容する排紙トレイ６１上に排紙される。転写されずに感光体ドラム１上に残留した転写残トナーは、クリーニング手段としてのクリーニングユニット５８により感光体ドラム１の表面から除去される。また、感光体ドラム１上の残留電荷は、除電手段としての除電ランプ５９で除去される。

次に、本実施形態のプリンタの特徴部である定着装置１０について詳しく説明する。
図２は、本実施形態のプリンタに採用される定着装置１０を加圧ローラ回転軸方向から見たときの模式図である。
本定着装置１０は、発熱層を有する無端状シート部材からなる定着部材としての定着スリーブ１１を備えている。この定着スリーブ１１は、略円筒形状となるように設置されていて、図中矢印の向きに回転する。定着スリーブ１１は、加圧ローラ１２に当接して定着ニップを形成できるように、ニップ形成部材１３とこれを支持する加圧支持部材１４によって加圧ローラ１２に圧接されている。

また、定着スリーブ１１の外周面近傍には、磁束発生部１５が対向配置されている。この磁束発生部１５は、定着装置本体に固定されている。また、定着スリーブ１１の内周面近傍には、磁束発生部１５と対向するように消磁部材１６が配置されている。この消磁部材１６も、定着装置本体に固定されている。消磁部材１６は、例えばアルミニウムで形成されている。

図３は、定着装置を用紙搬送方向入口側から見たときの模式図である。
定着スリーブ１１は、その回転軸方向両端部でフランジ部材１７によって支持されている。また、加圧支持部材１４及び消磁部材１６も、このフランジ部材１７によって支持されている。本実施形態において、加圧ローラ１２は、図示しない駆動モータからの駆動力を受けて図中矢印の向きに回転駆動し、定着スリーブ１１は、定着ニップで加圧ローラ１２から駆動力を受けて従動回転する。加圧ローラ１２の外周面両端部には高摩擦領域１２ａが設けられており、加圧ローラ１２に対して定着スリーブ１１がスリップすることが抑制されている。

図４は、磁束発生部１５の外観を示す斜視図である。
磁束発生部１５は、定着スリーブ１１の発熱層を誘導加熱させる磁界を発生させる磁界発生部材としての励磁コイル１５ａを備えている。また、磁束発生部１５は、定着スリーブ１１の外周面の湾曲に合わせて湾曲したアーチ状のコア（アーチコア）１５ｂを、定着スリーブ１１の回転軸方向に５つ並列に備えている。励磁コイル１５ａは、図４に示すように、アーチコア１５ｂと定着スリーブ１１との間に位置する扁平なコイル（平面コイル）であり、そのコイル軸が定着スリーブ１１の外周面法線方向と略一致するように、定着スリーブ１１の外周面に対向配置されている。

図５は、励磁コイル１５ａの構成を示す説明図である。
本実施形態の定着装置１０は、磁束発生部１５の励磁コイル１５ａを電力供給源であるインバータ１５ｃによって高周波駆動することによって、励磁コイル１５ａの周囲に高周波磁界（磁束）を発生させる。これにより発生する磁束の多くは、アーチコア１５ｂの内部を通ってアーチコア１５ｂの両端部１５ｄから定着スリーブ１１に向けて案内される。この高周波磁界によって、定着スリーブ１１の発熱層には渦電流が発生し、これにより発熱層が誘導加熱され、定着スリーブ１１の温度が上昇する。

図６は、定着スリーブ１１の厚さ方向の断面図である。
定着スリーブ１１は、直径が例えば４０ｍｍで、内周面側から順に、整磁部材である整磁合金１１ａ、第１酸化防止層１１ｂ、発熱層１１ｃ、第２酸化防止層１１ｄ、弾性層１１ｅ、表層である離型層１１ｆが積層した層構造を有する。整磁合金１１ａには、公知かつ適宜の整磁合金を用いることができ、厚さは例えば５０μｍとする。また、酸化防止層１１ｂ，１１ｄには、例えばニッケルストライクメッキを用いることができ、厚さは例えば１μｍ以下とする。発熱層１１ｃには、例えば銅メッキを用いることができ、厚さは例えば１５μｍとする。弾性層１１ｅには、例えばシリコーンゴムを用いることができ、厚さは例えば１５０μｍとする。離型層１１ｆには、例えばＰＦＡを用いることができ、厚さは例えば３０μｍとする。本実施形態の定着スリーブ１１の厚さは、例えば２００μｍ以上２５０μｍ以下の範囲内である。ただし、これらはすべて一例であり、定着スリーブ１１の層構成、材料、厚さなどは適宜設定される。

本実施形態の整磁合金１１ａは、キュリー温度が例えば１００℃以上３００℃以下になるように形成された磁性体（例えば鉄やニッケルを含む整磁合金材料）からなる。定着スリーブ１１の内周面全域に設けられているので、定着スリーブ１１の外周面に対向配置された励磁コイル１５ａと、定着スリーブ１１の内周面に対向配置された消磁部材１６との間に常に介在するように構成されている。

図７（ａ）は、整磁合金１１ａの温度がキュリー温度未満であるときの磁場の様子を模式的に表した説明図である。
整磁合金１１ａの温度がキュリー温度未満であるとき、その整磁合金１１ａは磁性体のままである。そのため、励磁コイル１５ａからの誘導磁束は、図７（ａ）に示すように、整磁合金１１ａを透過することはない。整磁合金１１ａは、励磁コイル１５ａと消磁部材１６との間に位置しているので、整磁合金１１ａの温度がキュリー温度未満であるときは、励磁コイル１５ａからの誘導磁束が消磁部材１６に届かない。したがって、消磁部材１６では、励磁コイル１５ａからの誘導磁束を減少させる磁界を発生しない。その結果、定着スリーブ１１の発熱層１１ｃは、消磁部材１６による消磁効果を受けることなく、励磁コイル１５ａからの誘導磁束によって誘導加熱され、急速に昇温される。

図７（ｂ）は、整磁合金１１ａの温度がキュリー温度以上であるときの磁場の様子を模式的に表した説明図である。
定着スリーブ１１の発熱層１１ｃが誘導加熱されて昇温すると、その熱が整磁合金１１ａに伝熱され、整磁合金１１ａも昇温する。そして、整磁合金１１ａの温度がキュリー温度以上になると、整磁合金１１ａは磁性を失うので、図７（ｂ）に示すように、励磁コイル１５ａからの誘導磁束が整磁合金１１ａを透過して消磁部材１６に届く。この誘導磁束は時間変化している。そのため、このような誘導磁束が導体である消磁部材１６を貫くことで、消磁部材１６に誘導電流（渦電流）が流れ、この誘導される渦電流は誘導磁束を打ち消す方向に働き、これに伴い誘導磁束を打ち消す反発磁束が誘導される。このようにして消磁部材１６に反発磁束が生じると、この反発磁束は励磁コイル１５ａからの誘導磁束を減殺する（消磁効果）。その結果、発熱層１１ｃに作用する誘導磁束が減少し、発熱層１１ｃの発熱が抑制され、整磁合金層の温度Ｔが低下する。

発熱層１１ｃに作用する誘導磁束が減少すると、発熱層１１ｃの発熱効率が落ちるので、発熱層１１ｃの温度が低下すると共に、整磁合金１１ａの温度も低下する。その後、発熱層１１ｃの温度が低下して整磁合金１１ａの温度がキュリー温度を下回ると、再び、励磁コイル１５ａからの誘導磁束が整磁合金１１ａを透過できなくなる。これにより、消磁部材１６による消磁効果がなくなり、発熱層１１ｃの温度が再び上昇する。

このような自己温度制御機能により、本実施形態の定着装置１０によれば、整磁合金１１ａがキュリー温度に達するまではほぼ瞬時に昇温するが、整磁合金１１ａがキュリー温度に達すると昇温しなくなって一定の温度を保持される。したがって、整磁合金１１ａを形成する素材のキュリー温度が本実施形態に係るプリンタに要求される目標定着温度である１００℃以上〜３００℃以下の範囲内となるような材料からなる磁性体で整磁合金１１ａを形成しておけば、定着スリーブ１１の温度が過剰に高くなることなく、定着スリーブ１１の温度を概ね目標定着温度に保持できるようになる。よって、電子的な温度制御を用いることなく、定着スリーブ１１の表面における高い離型性と耐熱性等を確保できる。

ここで、仮に、図８に示すように、消磁部材１６Ａが平板状部材で構成され、消磁部材１６Ａが全体的に励磁コイル１５ａと離れた構成であると、消磁部材１６Ａと励磁コイル１５ａとの距離が遠いために、整磁合金１１ａを透過して消磁部材１６Ａに達する誘導磁束が少ない。これでは、消磁部材１６Ａによって生じる反発磁束が少なく、発熱層１１ｃに十分な消磁効果を及ぼすことができない。そのため、発熱層１１ｃが過剰に昇温するおそれがあり、十分な自己温度制御機能を得ることができない。

一方で、仮に、図９に示すように、消磁部材１６Ｂを、定着スリーブ１１の内周面に合わせて湾曲した湾曲板状部材とすれば、消磁部材１６Ｂの全体を定着スリーブ１１の内周面に近接配置することができる。この構成によれば、消磁部材１６Ｂと、定着スリーブ１１の外周面に対向配置された励磁コイル１５ａとの距離が近いので、整磁合金１１ａを透過して消磁部材１６Ｂに達する誘導磁束が多くなり、発熱層１１ｃに十分な消磁効果を及ぼすことができる。しかしながら、この構成では、消磁部材１６Ｂと定着スリーブ１１の発熱層１１ｃとの距離も近くなるので、発熱層１１ｃの熱が整磁合金１１ａから消磁部材１６Ｂへと対流熱伝達および輻射で伝搬しやすくなる。その結果、発熱層１１ｃの昇温速度が遅くなり、ウォームアップ時間が長くなってしまう。すなわち、十分な自己温度制御機能を得るために消磁部材１６Ｂを励磁コイル１５ａに近付けると、消磁部材１６Ｂと発熱層１１ｃとの距離も近づくことになってウォームアップ時間の長期化につながる。

ここで、図９に示すように、消磁部材１６Ｂの全体を湾曲させて定着スリーブ１１の内周面に近付けた構成においては、励磁コイル１５ａのコア部部に対向しているコア対向部１６ｂよりも、励磁コイル１５ａの巻線部分に対向している巻線対向部１６ａの方が、励磁コイル１５ａからの誘導磁束が多く通る。よって、巻線対向部１６ａで生じる反発磁束は、コア対向部１６ｂよりも多いので、巻線対向部１６ａは、コア対向部１６ｂよりも、発熱層１１ｃの消磁効果に与える影響が大きい。

そこで、本実施形態の消磁部材１６では、図２に示すように、巻線対向部１６ａについては定着スリーブ１１の内周面に合わせて湾曲させ、コア対向部１６ｂについては平面となるように形成されている。これにより、巻線対向部１６ａについては、その全体を定着スリーブ１１の内周面に近接配置させることができ、定着スリーブ１１の外周面に対向配置された励磁コイル１５ａとの距離をなるべく短いものとすることができる。一方、コア対向部１６ｂについては、図９に示した構成と比較して、定着スリーブ１１の内周面との距離が遠くなるので、発熱層１１ｃの熱が消磁部材１６へと伝搬しにくくなる。その結果、図９に示した構成よりもウォームアップ時間の短縮化が図れる。

本実施形態によれば、コア対向部１６ｂが発生させる反発磁束による消磁効果は、図９に示した構成と比較して小さくなる。しかしながら、このコア対向部１６ｂの消磁効果はもともと巻線対向部１６ａの消磁効果と比較して小さいものであったので、このコア対向部１６ｂの消磁効果が小さくなったとしても、励磁コイル１５ａに近接配置された巻線対向部１６ａによって十分な消磁効果を得ることができ、十分な自己温度制御機能を発揮することができる。

本実施形態における消磁部材１６の巻線対向部１６ａと定着スリーブ１１の内周面とのギャップは、３ｍｍ±０．５ｍｍに設定したが、この数値は適宜設定可能である。また、本実施形態によれば、図９に示した構成と比べて、ウォームアップ時間を約２秒短縮できることが確認された。

なお、本実施形態では、消磁部材１６を単一部材で構成した例であるが、図１０に示すように、消磁部材を例えば２つに分割し、各消磁部材１６Ｃを励磁コイル１５ａの巻線と対向するように構成してもよい。この場合、定着スリーブ１１の内周面と対向する面積が減るので、上記実施形態よりも更に発熱層１１ｃから消磁部材への伝熱量が少なくできる。ただし、このように消磁部材を分割すると、整磁合金１１ａを透過した誘導磁束が消磁部材１６Ｃを貫くときに発生する誘導電流（渦電流）が発生しにくくなるので、他の方法により十分な反発磁束を発生させることを担保する必要が生じる場合がある。よって、他の方法により十分な反発磁束を発生させることを担保することが難しい場合には、消磁部材については単一部材で構成するのが望ましい。

〔変形例１〕
次に、上記実施形態における定着装置の一変形例（以下、本変形例を「変形例１」という。）について説明する。
図１１は、本変形例１の定着装置を加圧ローラ回転軸方向から見たときの模式図である。
本変形例１の消磁部材２６は、コア対向部２６ｂの形状が、平面形状ではなく定着スリーブ１１の内周面から離れる方向へ凸状になった形状である。このような消磁部材２６であれば、上記実施形態よりも、コア対向部２６ｂと発熱層１１ｃとの距離が大きくなるので、発熱層１１ｃの熱が消磁部材２６へと更に伝搬しにくくなり、ウォームアップ時間の短縮化を更に図ることができる。

〔変形例２〕
次に、上記実施形態における定着装置の他の変形例（以下、本変形例を「変形例２」という。）について説明する。
図１２は、本変形例２の消磁部材の斜視図である。
本変形例２の消磁部材３６は、図１２に示すように、コア対向部３６ｂの一部を欠落させて開口部３６ｃとしたものである。このような消磁部材２６であれば、上記実施形態や上記変形例１よりも、発熱層１１ｃの熱が消磁部材３６へと更に伝搬しにくくなり、ウォームアップ時間の更なる短縮化を更に図ることができる。

本変形例２において、開口部３６ｃの定着スリーブ周方向長さは、開口部３６ｃが励磁コイル１５ａのコア（空気）と対向するように調整されている。また、開口部３６ｃの定着スリーブ軸長さは、最小紙幅サイズ以下にすることが望ましい。本プリンタは、最小紙幅サイズがハガキサイズの短辺であるので、これに合わせて開口部３６ｃの定着スリーブ軸長さを１０５ｍｍに設定した。

〔変形例３〕
次に、上記実施形態における定着装置の更に他の変形例（以下、本変形例を「変形例３４」という。）について説明する。
図１３は、本変形例３の定着装置を加圧ローラ回転軸方向から見たときの模式図である。
本変形例３の定着装置は、定着スリーブ１１から整磁合金を分離し、定着スリーブ１１と整磁合金４１とを別体構成としたものである。整磁合金４１は、定着スリーブ１１に対して接触又は非接触状態となるように、定着装置本体に固定されている。また、本変形例３の整磁合金４１は、定着スリーブ１１の周方向一部分のみに対向するように構成されている。これにより、上記実施形態や上記変形例１及び２のように整磁合金１１ａが定着スリーブ１１の全周にわたって設けられている場合よりも、整磁合金４１の熱容量を減らすことができ、ウォームアップ時間の短縮化を図ることができる。

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
発熱層１１ｃを有し、発熱層１１ｃで発生した熱により未定着画像を記録材としての用紙５２上に加熱定着させる無端状シート部材からなる定着スリーブ１１等の定着部材と、上記定着部材の内周面又は外周面の周方向一部分に対向配置され、該定着部材の発熱層１１ｃを誘導加熱させる磁界を発生させる励磁コイル１５ａ等の磁界発生部材と、上記発熱層１１ｃを挟んで上記磁界発生部材とは反対側に配置され、上記定着部材と一体又は別体に設けられた整磁合金１１ａ，４１等の整磁部材と、上記整磁部材を挟んで上記磁界発生部材とは反対側に配置され、上記磁界発生部材との対向部分が上記定着部材の面に沿った形状である消磁部材１６，２６，３６とを有し、上記定着部材の発熱層１１ｃの熱によって上記整磁部材の温度がキュリー温度以上になることで上記消磁部材１６，２６，３６に上記磁界発生部材の磁界が作用して該消磁部材１６，２６，３６でこれを打ち消す磁界が発生し、該磁界により該発熱層１１ｃに作用する磁界の大きさが弱まることによって該発熱層１１ｃが過剰に加熱するのを抑制する自己温度制御機能を備えた定着装置において、上記消磁部材１６，２６，３６は、上記磁界発生部材との対向部分の一部分であって、該磁界発生部材が発生させた磁界によって生じる磁束量が相対的に少ない少磁束部分を欠落させた開口部３６ｃを有するか、又は、コア対向部１６ｂ，２６ｂ，３６ｂ等の少磁束部分と上記発熱層１１ｃとの距離が最も長くなるように形成されている。
これによれば、上述したように、磁界発生部材と対向している消磁部材のうち、発熱層の消磁効果に大きな影響を及ぼす対向部分１６ａ，２６ａ，３６ａについては、発熱層に近接配置して十分な自己温度制御機能の実現を確保するとともに、発熱層の消磁効果への影響が小さい少磁束部分１６ｂ，２６ｂ，３６ｂ，３６ｃについては発熱層から離して配置することで発熱層から消磁部材への伝熱量を減らし、ウォームアップ時間の短縮化を図ることができる。

（態様Ｂ）
上記態様Ａにおいて、上記消磁部材は単一部材で構成されている。
これによれば、上記消磁部材が分割されている構成と比較して、整磁部材を透過した誘導磁束が消磁部材を貫くときに発生する誘導電流（渦電流）が発生しやすくなるので、十分な反発磁束を発生させることができ、より十分な自己温度制御機能を得ることができる。

（態様Ｃ）
上記態様Ａ又はＢにおいて、上記磁界発生部材は、これに対向する上記定着部材の内周面又は外周面に略平行な励磁コイル１５ａ等の平面コイルであり、上記消磁部材１６，２６，３６における少磁束部分１６ｂ，２６ｂ，３６ｂ，３６ｃは、上記コイルのコアに対向する部分である。
これによれば、上述したように、簡素な構成で、十分な自己温度制御機能の実現とウォームアップ時間の短縮化の両立を図ることができる。

（態様Ｄ）
上記態様Ａ〜Ｃのいずれか１つの態様において、上記定着部材は、略円筒形状となるように設置されており、上記磁界発生部材は、これが対向する定着部材の内周面又は外周面の湾曲に合わせて配置されている。
これによれば、磁界発生部材を定着部材の発熱層１１ｃや消磁部材１６，２６，３６に対してより近接配置することが可能となり、発熱層１１ｃの誘導加熱による発熱効率を向上させるとともに、消磁部材による高い消磁効果を実現して安定した自己温度制御機能を実現できる。

（態様Ｅ）
上記態様Ａ〜Ｄのいずれか１つの態様において、上記磁界発生部材は、上記定着部材の外周面に対向配置され、上記整磁部材は、上記発熱層１１ｃよりも上記定着部材の内周面側で該定着部材と一体に設けられている。
これによれば、上記実施形態や上記変形例１及び２のように、定着装置の構成を簡素化でき、コスト低減を図ることができる。

（態様Ｆ）
上記態様Ａ〜Ｅのいずれか１つの態様において、上記整磁部材は、上記定着部材と別体に設けられ、かつ、該定着部材の周方向一部分に対向するように構成されている。
これによれば、上記変形例３で説明したように、上記実施形態や上記変形例１及び２のように整磁部材が定着部材の全周にわたって設けられている場合よりも、整磁部材の熱容量を減らすことができ、ウォームアップ時間の短縮化を図ることができる。

１０ 定着装置
１１ 定着スリーブ
１１ａ，４１ 整磁合金
１１ｂ，１１ｄ 酸化防止層
１１ｃ 発熱層
１１ｅ 弾性層
１１ｆ 離型層
１２ 加圧ローラ
１３ ニップ形成部材
１４ 加圧支持部材
１５ 磁束発生部
１５ａ 励磁コイル
１５ｂ アーチコア
１６，２６，３６ 消磁部材
１６ａ，２６ａ，３６ａ 巻線対向部
１６ｂ，２６ｂ，３６ｂ コア対向部
３６ｃ 開口部

特開２００９‐５８８２９号公報

Claims (7)

1. 発熱層を有し、該発熱層で発生した熱により未定着画像を記録材上に加熱定着させる無端状シート部材からなる定着部材と、
   上記定着部材の内周面又は外周面の周方向一部分に対向配置され、該定着部材の発熱層を誘導加熱させる磁界を発生させる磁界発生部材と、
   上記発熱層を挟んで上記磁界発生部材とは反対側に配置され、上記定着部材と一体又は別体に設けられた整磁部材と、
   上記整磁部材を挟んで上記磁界発生部材とは反対側に配置され、上記磁界発生部材との対向部分が上記定着部材の面に沿った形状である消磁部材とを有し、
   上記定着部材の発熱層の熱によって上記整磁部材の温度がキュリー温度以上になることで上記消磁部材に上記磁界発生部材の磁界が作用して該消磁部材でこれを打ち消す磁界が発生し、該磁界により該発熱層に作用する磁界の大きさが弱まることによって該発熱層が過剰に加熱するのを抑制する自己温度制御機能を備えた定着装置において、
   上記消磁部材は、上記磁界発生部材との対向部分における定着部材周方向の内側部分に、該磁界発生部材が発生させた磁界によって生じる磁束量が相対的に少ない少磁束部分を欠落させるための開口部を備えた単一部材で構成されていることを特徴とする定着装置。
2. 発熱層を有し、該発熱層で発生した熱により未定着画像を記録材上に加熱定着させる無端状シート部材からなる定着部材と、
   上記定着部材の内周面又は外周面の周方向一部分に対向配置され、該定着部材の発熱層を誘導加熱させる磁界を発生させる磁界発生部材と、
   上記発熱層を挟んで上記磁界発生部材とは反対側に配置され、上記定着部材と一体又は別体に設けられた整磁部材と、
   上記整磁部材を挟んで上記磁界発生部材とは反対側に配置され、上記磁界発生部材との対向部分が上記定着部材の面に沿った形状である消磁部材とを有し、
   上記定着部材の発熱層の熱によって上記整磁部材の温度がキュリー温度以上になることで上記消磁部材に上記磁界発生部材の磁界が作用して該消磁部材でこれを打ち消す磁界が発生し、該磁界により該発熱層に作用する磁界の大きさが弱まることによって該発熱層が過剰に加熱するのを抑制する自己温度制御機能を備えた定着装置において、
   上記消磁部材は、上記磁界発生部材との対向部分における定着部材周方向の内側部分に、該磁界発生部材が発生させた磁界によって生じる磁束量が相対的に少ない少磁束部分と上記発熱層との距離が上記対向部分の中で最も長い箇所を備えた単一部材で構成されていることを特徴とする定着装置。
3. 請求項１又は２の定着装置において、
   上記磁界発生部材は、これに対向する上記定着部材の内周面又は外周面に略平行な平面コイルであり、
   上記消磁部材における上記少磁束部分は、上記コイルのコアに対向する部分であることを特徴とする定着装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の定着装置において、
   上記定着部材は、略円筒形状となるように設置されており、
   上記磁界発生部材は、これが対向する定着部材の内周面又は外周面の湾曲に合わせて配置されていることを特徴とする定着装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の定着装置において、
   上記磁界発生部材は、上記定着部材の外周面に対向配置され、
   上記整磁部材は、上記発熱層よりも上記定着部材の内周面側で該定着部材と一体に設けられていることを特徴とする定着装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の定着装置において、
   上記整磁部材は、上記定着部材と別体に設けられ、かつ、該定着部材の周方向一部分に対向するように構成されていることを特徴とする定着装置。
7. 記録材上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、記録材上に形成されたトナー像を該記録材に加熱定着させる加熱定着手段とを備えた画像形成装置において、
   上記加熱定着手段として、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の定着装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。

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