JP4541865B2 - 画像加熱装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式或いは静電記録方式の画像形成装置に搭載される加熱定着装置として用いれば好適な電磁誘導加熱方式の画像加熱装置に関する。

近年、省エネルギーの要求から、複写機、レーザープリンター等の画像形成装置に搭載される加熱定着装置についても様々な提案がなされている。立上げ時間の迅速化により、スタンバイ時の加熱定着装置の温度を下げることでスタンバイ時の省エネを実現するものや、プリント時にトナー像（現像剤像）が形成されている部分のみを選択的に加熱することで省エネを実現するものが挙げられる。

加熱源として高周波誘導を利用した電磁誘導加熱方式の加熱定着装置においては、金属導体からなる中空の定着ローラの内部に励磁コイルが同心状に配置されており、この励磁コイルに高周波電流を流して生じた高周波磁界により定着ローラに誘導渦電流を発生させ、定着ローラ自体の表皮抵抗によって定着ローラそのものをジュール発熱させるようになっている。この電磁誘導加熱方式の定着装置によれば、電気−熱変換効率がきわめて向上するため、ウォームアップタイムの短縮化が可能となる。

このような電磁誘導加熱方式の定着装置では、定着ローラとこれと圧接する加圧ローラ間のニップ部（定着ニップ部、加熱ニップ部）で被加熱材としての各種サイズの転写材を挟持搬送して、転写材上の未定着のトナー像に熱と圧力を付与することにより、転写材上にトナーを加熱定着させている。転写材のサイズが最大である場合には、ニップ部の最大転写材通紙領域（搬送領域）を所定の定着温度に温めてトナーを転写材上に定着するように作動するために、実際にトナーを定着する以上のエネルギーを消費する。また、最大サイズよりサイズの小さい小サイズ転写材を連続的にニップ部で挟持搬送させると、ニップ部において小サイズ転写材の通紙領域以外の非通紙領域（非搬送領域）がトナーの定着温度以上に昇温（所謂、非通紙部昇温）して、機内昇温や被加熱材の熱劣化などを引き起こしてしまっていた。

この対応手段としては、特許文献１にあるように、転写材の非搬送領域に対応する領域を磁束遮蔽部材で遮蔽して定着ローラに作用する磁束を遮断する方法が有効である。
特開平１０−７４００９号公報

しかしながら、特許文献１に示されるような磁束遮蔽部材を用いたものについては、転写材の非搬送領域に対応する領域を遮蔽する磁束遮蔽部材を予め配置しておき、駆動手段を用いて遮蔽位置に移動させることで発熱領域を変えていた。しかしながら、実際は様々な紙サイズが存在し、様々な紙サイズに対応させるのは困難であった。また転写材の搬送領域に対応する領域内はトナー像の無い部分も加熱してしまうため、省エネルギーの観点からは効果が不十分である。通常、オフィスで使われる画像記録用の転写材（記録紙）において画像のトナーが載っている部分の比率は全体の１０％以下であることがほとんどである。従って、トナーの載っていない部分を加熱することは無駄なエネルギー消費である。また、このような転写材たる紙の加熱はヒートカールや排出紙の接着等、紙の温度上昇起因の不具合の原因ともなっている。

本発明の目的は、被加熱材上の画像のみの選択的な加熱定着を、省エネルギーで実現できる画像加熱装置を提供することにある。

また、被加熱材上の画像のみの選択的な加熱定着を、現状の現像剤および電磁誘導発熱性部材を用いながら実現できる画像加熱装置を提供することにある。

また、被加熱材上の画像のみの選択的な加熱定着を、カラー化および高速化に対応させて実現できる画像加熱装置を提供することにある。

本発明に係る代表的な画像加熱装置の構成は、磁場発生手段と、前記磁場発生手段の作用により電磁誘導発熱する発熱部材と、を有し、画像情報に基づいて形成された被加熱材上の画像を前記発熱部材により加熱する画像加熱装置において、前記発熱部材の被加熱材側の面と反対側の面側に、前記磁場発生手段を有するとともに前記発熱部材の前記磁場発生手段側の面に画像情報に応じて非磁性金属を含む粉体をコートする粉体コート手段を有することを特徴とする。

上記の構成によれば、電磁誘導発熱性部材の磁場発生手段側の面に非磁性金属を含む粉体をコートするため、被加熱材上の画像のみの選択的な加熱定着を省エネルギーで実現できる。また、現状の現像剤および電磁誘導発熱性部材を用いながら被加熱材上の画像のみの選択的な加熱定着を実現できる。また、カラー化および高速化にも対応することが可能となる。

本発明の画像加熱装置は、搬送される被加熱材たる記録材に作像手段としての像形成機構部でトナーによる未定着画像を転写し、該未定着画像を記録材に加熱定着させる複写機、プリンター等の画像形成装置において用いるのが最良の形態である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（１）画像形成装置例
図１は本発明の実施の形態に係る電磁誘導加熱方式の画像加熱装置を定着装置として搭載する画像形成装置の一例の概略構成図である。本実施例の画像形成装置１００は、転写式電子写真プロセス利用、レーザー走査露光方式の画像形成装置（複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機）である。

１０１は原稿台ガラスであり、この原稿台ガラス１０１の上に原稿Ｏを画像面を下向きにして所定の載置基準に従って載置し、その上から原稿圧着板１０２を被せてセットする。コピースタートキーが押されると、移動光学系を含む画像光電読取装置（リーダ部）１０３が動作して原稿台ガラス１０１上の原稿Ｏの下向き画像面の画像情報が光電読取処理される。原稿台ガラス１０１上に原稿自動送り装置（ＡＤＦ、ＲＤＦ）を搭載して原稿を原稿台ガラス１０１上に自動送りさせることもできる。

作像手段としての作像機構部において、回転ドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムと記す）１０４は矢印の時計方向に所定の周速度にて回転駆動される。感光ドラム１０４はその回転過程で、帯電装置１０５により所定の極性・電位の一様な帯電処理を受け、その一様帯電面に対して画像書き込み装置１０６による像露光Ｌを受けることで一様帯電面の露光明部の電位が減衰して感光ドラム１０４面に露光パターンに対応した静電潜像が形成される。画像書き込み装置１０６は本例の場合はレーザースキャナであり、不図示のコントローラからの指令により、上記の光電読取装置１０３で光電読取した原稿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ー光Ｌを出力し、回転する感光ドラム１０４の一様帯電面を走査露光して原稿画像情報に対応した静電潜像を形成する。

次いで、その静電潜像が現像装置１０７によりトナー画像として現像され、転写帯電装置１０８の位置において、給紙機構部側から感光ドラム１０４と転写帯電装置１０８との対向部である転写部に所定の制御タイミングにて給送された被加熱材としての記録材Ｓに感光ドラム１０４面側から静電転写される。以上が作像機構部の構成である。

給紙機構部は、本例の画像形成装置の場合は、第一〜第四のカセット給紙部１０９〜１１２、ＭＰトレー（マルチ・パーパス・トレー）１１３、及び反転再給紙部１１４からなり、それ等から記録材Ｓが転写部に選択的に給送される。１１５は転写部に対して記録材をタイミング給送するレジストローラである。

転写部で感光ドラム１０４面側からトナー画像の転写を受けた記録材は、感光ドラム１０４面から分離され、加熱定着装置（以下、定着装置と記す）１１６へ搬送されて未定着トナー画像の定着処理を受け、排紙ローラ１１７により装置外部の排紙トレー１１８上に排紙される。

一方、記録材分離後の感光ドラム１０４面はクリーニング装置１１９により転写残りトナー等の付着汚染物の除去を受けて清掃されて繰り返して作像に供される。

両面コピーモードの場合は、定着装置１１６を出た第一面コピー済みの記録材が反転再給紙部１１４に導入されて転写部に反転再給送されることで記録材の第二面に対するトナー画像の転写がなされ、再び定着装置１１６を通って両面コピーとして排紙ローラ１１７により装置外部の排紙トレー１１８上に排紙される。

（２）定着装置１１６
図２は定着装置１１６の要部の正面模型図、図３は定着装置１１６の要部の縦断面模型図、図４は定着装置１１６の粉体コート手段３１の動作説明図である。

この定着装置１１６は、加熱ローラ型で、電磁誘導加熱方式の装置であり、互いに圧接させて定着ニップ部Ｎを形成させた一対の定着部材と加圧部材として上下平行２本の加熱ローラ１と加圧ローラ２を主体とする。

加熱ローラ（以下、定着ローラと記す）１は誘導発熱体製の中空（円筒状）のローラ（電磁誘導発熱性部材）であり、その外周面にトナー離型層１ａを形成具備させてある。本例においてそのトナー離型層１ａはＰＴＦＥ３０μｍで構成されている。また定着ローラ１の内周面に像担持層として感光層１ｂを形成具備させてある。感光層１ｂはアモルファスシリコン、酸化亜鉛、酸化チタン等で構成されている。この定着ローラ１はその両端部側をそれぞれ定着装置の手前側と奥側の側板２１・２２間に軸受（ベアリング）２３を介して回転可能に支持させて配設してある。定着ローラ１の記録材側（被加熱材側）の面（外周面）と反対側の面（感光層１ｂ）側の内空部には磁場（磁束）発生手段としての加熱アセンブリ（励磁コイルユニット）３を挿入してその両端部側をそれぞれ定着装置の手前側と奥側の第１の保持部材２４・２５に非回転に固定支持させて配置してある。また内空部には粉体コート手段としての粉体コートアセンブリ８１を挿入してその両端部をそれぞれ定着装置の手前側と奥側の第２の保持部材２６・２７に非回転に固定支持させて配置してある。

加圧ローラ２は、鉄製の芯金２ａと、該芯金の外回りに同心一体にローラ状に形成具備させたシリコーンゴムの耐熱性弾性体層２ｂと、さらにその外周面に形成したトナー離型層２ｃと、からなる弾性ローラである。トナー離型層２ｃは上記定着ローラ１のトナー離型層１ａと同様である。この加圧ローラ２は上記定着ローラ１の下側に並行に配列して、芯金２ａの両端部側をそれぞれ定着装置の手前側と奥側の側板２１・２２間に軸受２６を介して回転自在に保持させて、かつ定着ローラ１の下面に対して不図示の付勢手段により弾性体層２ｂの弾性に抗して所定の押圧力にて圧接させて加熱部としての所定幅の定着ニップ部Ｎを形成させている。

電磁誘導発熱性部材としての定着ローラ１を構成する誘導発熱体は、ニッケル、鉄、強磁性ＳＵＳ、鉄−ニッケル合金、鉄−ニッケル−クロム合金、ニッケル−コバルト合金等の磁性金属（導電体、磁性体）等である。定着ローラ１は、鉄、ニッケル、コバルトなどの金属を用いることが良い。強磁性の金属（透磁率の大きい金属）を使うことで、磁場発生手段から発生する磁束を強磁性の金属内により多く拘束させることができる。すなわち、磁束密度を高くすることができる。それにより、効率的に強磁性金属の表面にうず電流を発生させ、発熱させられる。定着ローラ７の外側表面のトナー離型層１ａは一般にはＰＴＦＥ１０〜５０μｍやＰＦＡ１０〜５０μｍで構成されている。また、トナー離型層１ａの内側にはゴム層を用いる構成にしても良い。

定着ローラ１の内空部に挿入した加熱アセンブリ３は、ホルダー（外装ケース体）４、励磁コイル５、磁性コア６ａ・６ｂ等の組み立て体であり、ホルダー４内に励磁コイル５と磁性コア６ａ・６ｂを格納保持させてある。この加熱アセンブリ３を定着ローラ１の内空部に挿入して所定の角度姿勢でかつ定着ローラ１の内面に対して非接触に所定の隙間間隔をあけた状態にして両端部側をそれぞれ定着装置の手前側と奥側の保持部材２４・２５に非回転に固定支持させて配置してある。

ホルダー４には、ＰＰＳ系樹脂、ＰＥＥＫ系樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド系樹脂ポリアミドイミド系樹脂、セラミック、液晶ポリマー、フッ素樹脂等の耐熱性・非磁性材料が適している。

励磁コイル５は加熱に十分な交番磁束を発生するものでなければならないが、そのためには抵抗成分が低く、インダクタンス成分を高くとる必要がある。励磁コイル５の芯線としてφ０．１〜０．３の細線を略８０〜１６０本ほど束ねたリッツ線を用いている。細線には絶縁被覆電線を用いている。また磁性コア６ａ・６ｂを周回するようにホルダー４の内側底面の形状に合せて横長舟型に複数回巻回して励磁コイルとしてある。励磁コイル５は定着ローラ１の長手方向に巻かれており、ホルダー４の内壁と磁性コア６ａ・６ｂによって保持されている。５ａ・５ｂは上記励磁コイル５の２本の外方引出しリード線（コイル供給線）であり、電力制御装置（励磁回路）５２に接続してある。

磁性コア６ａ・６ｂは横断面Ｔ字型に配置されている。磁性コア６ａ・６ｂは例えばフェライト・パーマロイ等の高磁率の部材であり、損失の少ない材料で選別することが好ましい。

定着ローラ１の内空部に挿入した粉体コートアセンブリ(以下、コートアセンブリと記す）３１は、非磁性金属を含む粉体として内部に貯蔵されたアルミ含有粉体３２を画像情報に応じて定着ローラ内面感光層１ｂの任意の領域に選択的にコートできるようになっている。つまり、アルミ含有粉体３２のコート領域を画像情報に応じて変更できるようになっている。アルミ含有粉体３２はアルミ紛を内部に含む樹脂粉体であり、荷電制御のための樹脂を含んで構成されている。すなわち、アルミ含有粉体３２は樹脂でコートされたアルミ紛体である。本実施例ではこのアルミ含有粉体３２を電子写真プロセスで定着ローラ内面にコートしている。その際に粉体にトリボを持たせるために、このアルミに一体化した樹脂部分を所望の帯電傾向を有する樹脂にして攪拌することで荷電させている（電子写真プロセスのトナーと同様の働きを持たせる）。

このコートアセンブリ３１は、定着ローラ１の内面感光層１ｂを帯電するコロナ帯電器（帯電手段）３４、該感光層１ｂに静電潜像を形成するＬＥＤアレイ（露光手段）３５、該静電潜像以外の領域へアルミ含有粉体３２を搬送する粉体搬送ローラ（粉体搬送手段）３６、該感光層１ｂにコートされたアルミ含有粉体３２を再利用するために回収する粉体回収ブレード（回収手段）３３、ホルダー（外装ケース体）３７により構成されている。

すなわち、コートアセンブリ３１は、コロナ帯電器３４、ＬＥＤアレイ３５、粉体搬送ローラ３６、回収ブレード３３、ホルダー３７の組み立て体であり、アルミ含有粉体３２を貯蔵させたホルダー３７にコロナ帯電器３４、ＬＥＤアレイ３５、粉体搬送ローラ３６、粉体回収ブレード３３を格納保持させてある。このコートアセンブリ３７を定着ローラ１の内空部に挿入して所定の位置で加熱アセンブリ３と所定の隙間間隔をあけた状態にして両端部側をそれぞれ定着装置の手前側と奥側の第２の保持部材２６・２７に固定支持させて配置してある。このコートアセンブリ３１では、定着ローラ１の回転方向Ａにおいて定着ニップ部Ｎの下流側より回収ブレード３３、コロナ帯電器３４、ＬＥＤアレイ３５、粉体搬送ローラ３６をその順に配置させている。粉体回収ブレード３３は先端を定着ローラ１の内面感光層１ｂに接触させて配置してある。コロナ帯電器３４、ＬＥＤアレイ３５及び粉体搬送ローラ３６は内面感光層１ｂから所定の隙間間隔をあけて配置してある。

７は定着ローラ１の温度検知手段としてのサーミスタであり、定着ローラ１の表面に対して弾性部材により押圧して弾性的に接触させて配置してある。このサーミスタ７の検出温度信号が制御回路５１に入力する。温度検知手段７はサーミスタに限らず、温度検知素子であればよく、また接触式でも非接触式でも構わない。

８は定着前ガイド板であり、作像機構部側から定着装置１１６に搬送された記録材Ｓを定着ニップ部Ｎの入口部に案内する。９は分離爪であり、定着ニップ部Ｎに導入されて定着ニップ部Ｎを出た記録材Ｓが定着ローラ１に巻き付くのを抑え、定着ローラ１から分離させる役目をする。１０は定着後ガイド板であり、定着ニップ部Ｎの出口部を出た記録材Ｓを排紙案内する。

制御回路５１は画像形成装置のメイン電源スイッチがＯＮされると、第１の駆動源（第１のモーター）Ｍ１を起動させる。その回転駆動力が動力伝達系を介して定着ローラ１の一端部側に固着させた定着ローラギアＧ１に伝達されることで、定着ローラ１が図２において矢印Ａの時計方向に所定の周速度にて回転駆動される。加圧ローラ２はこの定着ローラ１の回転駆動に従動して矢印の反時計方向Ｂに回転する。

また、制御回路５１は電力制御装置（励磁回路）５２を起動させて、定着ローラ１内に配設した加熱アセンブリ３の励磁コイル５に電力制御装置５２からコイル供給線５ａ・５ｂを介して電力（本実施例においては１００００Ｈｚの高周波電流）を供給する。これにより、加熱アセンブリ３から発生する磁束（交番磁界）の作用で誘導発熱部材である定着ローラ１が誘導発熱（うず電流損によるジュール熱）する。この定着ローラ１の温度が温度検知手段であるサーミスタ７で検出され、その検出温度信号が制御回路５１に入力する。制御回路５１はこのサーミスタ７から入力する定着ローラ１の検出温度が所定の定着温度、本例の場合は２００℃に維持されるように電力制御装置５２から加熱アセンブリ３の励磁コイル５への供給電力を制御して定着ローラ温度を温調する。

（３）コートアセンブリ３１の動作説明
以下に、定着装置１１６に対して記録材Ｓが通紙される場合を例に採って、コートアセンブリ３１の動作を説明する。

上記のように定着ローラ１・加圧ローラ２が回転駆動された状態において、制御回路５１は上記の記録材Ｓに形成させる未定着トナー画像ｔに応じた画像情報を画像光電読取装置１０３から取り込む。そしてその画像情報をもとに、コートアセンブリ３１により定着ローラ１の内面感光層１ｂへ帯電、静電潜像形成、現像が行われ、アルミ含有粉体３２のコートが開始される。

図４においてＳは搬送される被加熱体である記録材であり、未定着のトナー像Ｔが載っている。コートアセンブリ３１による定着ローラ１の内面感光層１ｂへのアルミ含有粉体３２のコートは、ニップ部Ｎにおいて記録材Ｓ上のトナー像Ｔ以外の部分がアルミ含有粉体３２で覆われるようにタイミングを合わせて、画像情報に基づいて行われる。

すなわち、制御回路５１は画像情報を取り込むと、まず帯電バイアス電源５３を起動させる。帯電バイアス電源５３ではコロナ帯電器３４に帯電バイアスを供給し、コロナ帯電器３４はそのバイアスに応じて内面感光層１を所定の電位・極性に一様に帯電する。次いで、制御回路５１はＬＥＤアレイ駆動回路５４を画像情報に基づいて制御する。ＬＥＤアレイ駆動回路５４では画像情報に基づきＬＥＤアレイ３５の点灯制御を行い、ＬＥＤアレイ３５は点灯制御されたＬＥＤから内面感光層１ｂに光を照射して該画像情報に応じた潜像を形成する。次に、制御回路５１は第２の駆動源（第２のモーター）Ｍ２を起動させる。その回転駆動力が動力伝達系を介して粉体搬送ローラ３６の一端部側に固着させた現像ローラギアＧ２に伝達されることで、粉体搬送ローラ３６が矢印Ｃ（図４）の時計方向に所定の周速度にて回転駆動される。回転駆動された粉体搬送ローラ３６によってアルミ含有粉体３２が内面感光層１ｂに搬送されて潜像形成部Ｆ以外の部分に静電的にコートされる。

上記のように定着ローラ１・加圧ローラ２が回転駆動され、定着ローラ１が加熱アセンブリ３の励磁コイル５への電力供給により誘導発熱して所定の定着温度に温調された状態において、作像機構部の前記転写部において静電的に転写された未定着トナー画Ｔを担持した記録材Ｓが定着装置１１６の定着ニップ部Ｎに導入されて挟持搬送されていく。このとき、ニップ部Ｎでトナー像Ｔ(図５（ａ）)に接触する定着ローラ１の部分Ｆ（図５（ｂ））は、アルミ含有粉体３２でコートされていない部分であり、従って加熱アッセンブリ３により定着ローラ１の回転と共に誘導加熱され、ニップ部Ｎでトナー像Ｔの加熱定着が行われる。

一方、アルミ含有粉体３２でコートされた部分（コート領域）Ｆ´（図５（ｂ））は、このアルミ含有粉体３２により磁力線が遮断され、定着ローラ１の誘導加熱が抑制される。このため、記録材Ｓ上のトナー像Ｔの載っていない領域は加熱されず、図４のようにニップ部Ｎにおいてトナー像Ｔと重なり合うＦ部分のみの選択加熱を行うことができる。

アルミ含有粉体３２がコートされた領域の磁力線は次式で表される浸透深さδだけアルミ含有粉体コート部Ｆ´に浸透してその内部を通る。

δ＝（π＊ｆ＊μ＊σ）^−１／２
（ｆ：磁場発生手段の励磁電流周波数、μ：電磁誘導発熱性部材の透磁率、σ：電磁誘導発熱性部材の導電率）
ここで、アルミのような非磁性物質の場合は透磁率がμが小さいため、この浸透深さδが大きくなり、渦電流の抵抗値が小さくなりジュール発熱を抑えることができる。このため、アルミ含有粉体コート３２は自身が発熱することなく、定着ローラ１への磁力線を遮断することができる。

このとき、トナーの厚みは上記浸透深さδより厚くすることがより好ましい。こうすることで、アルミ含有粉体コート３２は自身が発熱することなく、定着ローラ１への磁力線を遮断することができる。

このため、定着ローラ１をトナー像Ｔが定着できる温度まで上昇させるための加熱アッセンブリ３への必要電力は、トナー像の領域面積に依存する。従って、トナー像面積が小さければ、少ない電力で所定温度まで上昇させることができる。また、電力制御装置５２からコイル供給線５ａ・５ｂを介して加熱アッセンブリ３に供給される電力（入力電力）を、画像情報をもとに制御回路５１によりコントロールすることで効率的にプリント時の省エネルギーを実現することができる。すなわち、画像情報のデータ量が大きいときは供給電力を増加させ、データ量が小さいときは供給電力を減少させるようにコントロールする（入力電力を変化させる）ことで、効率的にプリント時の省エネルギーを実現することができる。

そして、上記の挟持搬送過程で記録材Ｓ上の未定着トナー画像Ｔは定着ローラ１の熱とニップ圧で永久固着画像として記録材面に定着される。

本実施例では、画像情報に応じてトナー像以外の領域をアルミ含有粉体によりコートする例を示したが、例えば通紙される紙サイズ（被加熱材の幅）にあわせて非通紙領域のみをコートする（アルミ含有粉体のコート領域を変更する）ことで非通紙部昇温対策にも用いることができるのは言うまでもない。

本発明の第２の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図６は本発明の実施の形態に係る画像形成装置に用いられる電磁誘導加熱方式の加熱定着装置の要部の概略縦断面模型図である。

本実施例の定着装置は、前述の実施例１の定着装置１１６（図３）において定着ローラ１をエンドレスで可撓性の定着フィルム１Ａの形態にしたものである。

本実施例の定着装置１１６は、フィルムガイド部材６０と、駆動ローラ６１と、テンションローラ６２との間に、電磁誘導発熱性部材としてのエンドレスベルト状の定着フィルム１Ａが懸回張設されている。フィルムガイド部材６０の下面部と従動回転加圧ローラ２とを定着フィルム１Ａを挟んで圧接させて定着ニップ部Ｎを形成させている。定着フィルム１Ａは駆動ローラ６１により矢印Ａの時計方向に回転駆動され、加圧ローラ２はその定着フィルム１Ａから回転力を受けて矢印Ｂの反時計方向に従動回転される。この定着フィルム１Ａと加圧ローラ２とで記録材Ｓを定着ニップ部Ｎに挟持搬送することで記録材上のトナー像Ｔを記録材Ｓ上に加熱定着させる。

６３はいわゆるトナージェット方式を用いた粉体コート手段であり、ホルダー６４の内部に貯蔵されたアルミ含有粉体６５を定着フィルム１Ａ内面の任意の領域に選択的にコートできるようになっている。アルミ含有粉体６５はアルミ紛を内部に含む樹脂粉体であり、荷電制御のための樹脂を含んで構成されている。粉体コート手段６３は、アルミ含有粉体６５を飛翔させるための電界を形成する背面電極６６と、周りにリング状の電極が設けられた粉体通過孔が多数設けられた絶縁プレート６７と、該絶縁プレート６７にアルミ含有粉体６５を供給する粉体搬送ローラ６８とで構成されている。背面電極６６は定着フィルム１Ａを挟んで絶縁プレート６７と対向させて定着フィルム１Ａの外面側に配置されている。上記絶縁プレート６７のリング電極に制御回路（不図示）が画像情報に基づいて粉体コート手段駆動電源(不図示）を制御して該電源から電圧を選択的に印加することで、定着フィルム１Ａの内の、ニップ部Ｎでトナー像に対応しない領域にアルミ含有粉体６５をコートすることができる。粉体コート手段６３による定着フィルム内面へのアルミ含有粉体６５のコートは、ニップ部Ｎにおいて記録材Ｓ上のトナー像Ｔ以外の部分がアルミ粉体６５で覆われるようにタイミングを合わせて、画像情報に基づいて行われる。

３は磁束（磁場）発生手段としての加熱アッセンブリであり、定着フィルム１Ａの回転方向において粉体コート手段６３の下流側に配置されている。加熱アッセンブリ３は、定着フィルム１Ａにおいてアルミ含有粉体６５がコートされていない領域を定着フィルム１Ａの回転とともに電磁誘導加熱する。

６８はアルミ含有粉体回収手段であり、定着フィルム１Ａの回転方向において加熱アッセンブリ３の下流側に配置されている。アルミ含有粉体回収手段６８は、回収枠体６９に設けた回収ローラ７０で静電的にアルミ含有粉体６５を回収すると共に、回収枠体６９に設けた回収ブレード７１を定着フィルム内面に接触させてアルミ含有粉体６５を回収する。アルミ含有粉体回収手段６８で回収されたアルミ含有粉体は図示しない搬送手段により粉体コート手段６３に搬送され再利用される。

従って、上記のような構成の定着装置を用いることにより、低熱容量のベルト加熱による迅速な立上げと、トナー像のみの選択加熱定着を実現することができ、待機時及びプリント時の省エネルギーの実現と、無駄な用紙加熱によるカール等不具合の防止ができる。

以上説明したように、各実施の形態の画像形成装置においては、画像情報に基づいて電磁誘導発熱性部材としての定着ローラ１或いは定着フィルム１Ａの所定領域にコートされた非磁性金属含有粉体たるアルミ含有粉体３２・６５が、磁場発生手段としての加熱アセンブリ３から定着ローラ１或いは定着フィルム１Ａへ作用する磁力線を遮断するため、記録材Ｓ上に形成担持させたトナー像Ｔに対応していない部分の定着ローラ１或いは定着フィルム１Ａの加熱を選択的に防ぐことができ、トナー像部分のみの選択加熱定着により余分な記録材加熱による不具合の防止が実現できる。

また、非磁性金属含有粉体たるアルミ含有粉体３２・６５に作用する磁力線は、非磁性金属に対し磁力線の浸透深さが深くなることで渦電流の抵抗が小さくなるため、非磁性金属含有粉体自体は発熱することなく磁力線の遮断をすることができる。このため、トナー像Ｔのみの選択加熱定着によりプリント時の省エネルギーを実現することができる。

また、トナーや電磁誘導発熱性部材としての定着ローラ１或いは定着フィルム１Ａには特別なものは要求されず、現在流通している普通のものをそのまま用いることができるため、カラー化等も問題無く実現することができる。

また、磁場発生手段としての加熱アセンブリ３から電磁誘導発熱性部材としての定着ローラ１或いは定着フィルム１Ａへの磁力線作用時間は、磁力線作用領域の電磁誘導発熱性部材搬送方向の距離を適正に設定することで任意に調整でき、時間的に十分余裕をもった電磁誘導発熱性部材の加熱ができるため、トナー像部選択加熱定着を実現しつつ容易に高速化が実現できる。

[その他]
１）加熱定着装置において、電磁誘導発熱性部材は電磁誘導発熱性部材単体の部材として構成することもできるし、該電磁誘導発熱性部材の層を含む、耐熱性樹脂・セラミックス等の他の材料層との２層以上の複合層材料として構成することもできる。

２）加熱定着装置において、磁場発生手段による電磁誘導発熱性部材の電磁誘導加熱は実施例の内部加熱方式に限られず、磁束発生手段を電磁誘導発熱性部材の外側に配設した外部加熱方式の装置構成にすることもできる。

３）本発明の画像加熱装置は実施形態例の加熱定着装置に限られず、画像を担持した記録材を加熱してつや等の表面性を改質する画像加熱装置、仮定着する画像加熱装置など、広く画像を担持した記録材を加熱処理する手段・装置として使用することができる。

電磁誘導方式の定着装置を有する一例の画像形成装置の概略構成図 定着装置の要部の正面模型図 定着装置の要部の縦断面模型図 定着装置の粉体コート手段の動作説明図 トナー像選択加熱定着を説明する図 画像形成装置に用いられる他の電磁誘導加熱方式の定着装置の要部の縦断面模型図

符号の説明

１ 定着ローラ、１Ａ 定着フィルム、２ 加圧ローラ、３ 加熱アセンブリ、
３１ 粉体コートアセンブリ（粉体コート手段）、３２ アルミ含有粉体、
６３ 粉体コート手段、６５ アルミ含有粉体、１１６ 定着装置、

Claims (5)

1. 磁場発生手段と、前記磁場発生手段の作用により電磁誘導発熱する発熱部材と、を有し、画像情報に基づいて形成された被加熱材上の画像を前記発熱部材により加熱する画像加熱装置において、
   前記発熱部材の被加熱材側の面と反対側の面側に、前記磁場発生手段を有するとともに前記発熱部材の前記磁場発生手段側の面に画像情報に応じて非磁性金属を含む粉体をコートする粉体コート手段を有することを特徴とする画像加熱装置。
2. 前記粉体コート手段は画像情報に応じて粉体のコート領域を変更することを特徴とする請求項１記載の画像加熱装置。
3. 前記粉体コート手段は被加熱材の幅に応じて粉体のコート領域を変更することを特徴とする請求項１記載の画像加熱装置。
4. 前記発熱部材にコートされた粉体を除去する除去手段と、前記除去手段にて回収された粉体を前記粉体コート手段へ戻す手段と、を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の画像加熱装置。
5. 前記磁場発生手段への入力電力を画像情報に基づいて変化させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載の画像加熱装置。