JP4760688B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置において、記録紙等の記録媒体上に形成された未定着トナー像を加熱溶融して該記録媒体に定着させる定着装置に関し、特に、熱源として誘導加熱方式の熱源を利用した定着装置に関する。本発明は該定着装置を備えた画像形成装置にも関係している。

電子写真方式等の画像形成装置において採用される定着装置は、通常、回転可能の定着ローラのような定着回転体と、該定着回転体に圧接される回転可能の加圧ローラのような加圧回転体と、該定着回転体を加熱する熱源とを備えており、該熱源で定着回転体を加熱し、該定着回転体及び加圧回転体間のニップ部に、トナー像を保持した記録媒体を通過させることで、該トナー像を記録媒体に加圧下に溶融定着させる。

かかる熱源としては、定着回転体の内部或いは外周面等に設けられた発熱体（ヒータ等）が採用されてきたが、今日の省エネルギーの要請から、高い熱変換効率が達成される電磁誘導加熱方式の熱源が注目されている。例えば、特許第２６１６４３３号公報は、支持体上に渦巻きパターンに形成したコイルに通電して磁束を発生させ、該発生磁束で金属製の、定着ローラとして使用するヒートローラを電磁誘導発熱させる定着装置を開示している。

最近では、旧来のハロゲンランプヒータを用いた熱回転体方式の定着装置と同等或いはそれ以上の熱変換効率が得られ、トナー像定着のための定着温度への立ち上がりが迅速で、定着装置のコンパクト化が可能な定着装置として、コイルへの通電により発生する磁束をフェライトコアなどのコア材で、定着回転体に設けた電磁誘導発熱層に導く構成の定着装置も提案されている。

その一つに、電磁誘導発熱層を有する回転可能の定着回転体と、該定着回転体に圧接される回転可能の加圧回転体と、該定着回転体の電磁誘導発熱層を電磁誘導発熱させるための磁束を発生させる磁束発生装置とを備え、該磁束発生装置の発生磁束によって定着回転体の電磁誘導発熱層を発熱させることで定着回転体を加熱する定着装置がある。

さらに、このタイプの定着装置については、さらなる熱効率の向上と定着温度への立ち上がり迅速性を求めて、電磁誘導発熱層の厚みを薄くすることによって該発熱層の熱容量を低減した定着装置も提案されている（例えば特開２００５−３５１９２９号公報や特開２００５−３５１９３１号公報参照）。
電磁誘導加熱方式の定着装置によると、定着回転体における電磁誘導発熱層を直接加熱できるので、ハロゲンランプヒータのような従来から定着装置に採用されてきた熱源と比べると、該発熱層の熱容量を小さくしても、定着回転体を定着温度へ加熱することができる。

特許第２６１６４３３号公報 特開２００５−３５１９２９号公報 特開２００５−３５１９３１号公報

しかしながら、加熱される定着回転体及びこれに圧接される加圧回転体間のニップ部にトナー像を保持する記録媒体を通過させてトナー像を記録媒体に定着させる定着装置では、記録媒体を定着回転体及び加圧回転体間のニップ部に通過させると定着回転体の熱が記録媒体に奪われて定着回転体温度が低下する。

定着ローラのような定着回転体の表面温度の制御は、定着回転体に対し接触させて或いは非接触で設けた温度センサにて検出される温度に基づいて行われるのであるが、定着回転体及び加圧回転体間のニップ部の出口側には、定着回転体から記録媒体を分離する分離手段（例えば記録媒体分離爪）等が設けられており、ニップ部出口側に温度センサを配置するのは困難であることから、温度センサはニップ部入口側に配置されるのが一般的である。

このようにニップ部入口側に温度センサが配置された定着装置では、前記のように記録媒体をニップ部に通すことで定着回転体温度が低下すると、その温度低下は記録媒体先端が到達した定着回転体の部位が定着回転体の回転により温度センサに到来して検出されることになり、しかも、温度センサにより温度低下が検出されても、定着回転体の昇温制御には応答遅れがあるので、まだ十分昇温していない定着回転体部分がそのままニップ部へ進行する。

このような状態が発生すると、記録媒体の搬送方向長さが定着回転体周長より大きい記録媒体については、所定定着温度でトナー像が定着された媒体領域とそれより低温でトナー像が定着された媒体領域とが隣り合って存在することになり、両領域間で画像光沢に大きい段差が生じ、画像品質が低下してしまう。
また、記録媒体の搬送方向長さが定着回転体周長以下の記録媒体については、複数枚の記録媒体に順次トナー像を定置させるとき、先行記録媒体と後行記録媒体との間で画像の光沢段差が生じることがある。なお、この場合の光沢段差は先行後行記録媒体間の光沢の程度の差であるが、このような場合も本明細書では光沢段差という。これも画像品質を低下させる。

このような光沢段差は、特に、定着回転体の熱容量が小さい場合、例えば既述の電磁誘導加熱方式の定着装置において定着回転体の電磁誘導発熱層が迅速な定着温度への立ち上がりを求めて薄く、低熱容量に形成されている場合や、電磁誘導加熱方式の定着装置において磁束発生装置への電力投入が温度センサからの検出温度情報に迅速に対応せず遅れる傾向にある駆動回路（例えば高周波インバータ利用の駆動回路）にてなされる場合に現れやすい。

そこで本発明は、電磁誘導発熱層を有する回転可能の定着回転体と、該定着回転体に圧接される回転可能の加圧回転体と、該定着回転体の電磁誘導発熱層を発熱させる磁束発生装置とを備え、該磁束発生装置により該定着回転体の電磁誘導発熱層を発熱させ、該定着回転体及び該加圧回転体間のニップ部にトナー像を保持する記録媒体を通過させることで該トナー像を該記録媒体に定着させる定着装置であって、トナー像定着画像につき光沢段差を発生させないか、発生してもその程度を実用上無視できる程度に小さく抑制でき、それだけ品質良好なトナー像定着画像を得ることができる定着装置を提供することを第１の課題とする。

また本発明は、像担持体上に形成しようとする画像に応じた静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像とし、該トナー像を記録媒体に定着装置で定着させる画像形成装置であって、トナー像定着画像につき光沢段差を発生させないか、発生してもその程度を実用上無視できる程度に小さく抑制でき、それだけ品質良好なトナー像定着画像を得ることができる画像形成装置を提供することを第２の課題とする。

前記第１の課題を解決するため本発明は、
電磁誘導発熱層を有する回転可能の定着回転体と、該定着回転体に圧接される回転可能の加圧回転体と、該定着回転体の電磁誘導発熱層を発熱させる磁束発生装置とを備え、該磁束発生装置により該定着回転体の電磁誘導発熱層を発熱させ、該定着回転体及び該加圧回転体間のニップ部にトナー像を保持する記録媒体を通過させることで該トナー像を該記録媒体に定着させる定着装置であり、
前記ニップ部の入口側で前記定着回転体の表面温度を検出する温度センサと、
該温度センサによる検出温度に基づいて該定着回転体表面温度が予め定めたトナー像定着温度へ向かうように前記磁束発生装置の駆動回路を制御する制御部とを有し、
前記制御部は、前記記録媒体にトナー像を定着させるために、該定着回転体表面温度が前記定着温度へ向かうように前記磁束発生装置の駆動回路を制御中であっても、前記記録媒体先端が到達した定着回転体上の部位から定着回転体の回転方向とは反対の定着回転体周方向に予め定めた特定長の定着回転体周面範囲が前記磁束発生装置による定着回転体加熱領域に入ってから出るまでの期間は前記磁束発生装置に予め定めた一定電力を投入するように前記駆動回路を制御する定着装置を提供する。

ここで、「磁束発生装置に投入する予め定めた一定電力」とは、記録媒体の搬送方向長さが定着回転体の周長より長いときには、その記録媒体の搬送方向先端から搬送方向において定着回転体１周分に相当する領域とそれに続く領域との間での光沢段差発生を抑制するための電力であり、記録媒体の搬送方向長さが定着回転体の周長以下のときは、先行記録媒体とそれに続く後行記録媒体間の光沢段差発生を抑制するための電力である。

本発明に係る定着装置によると、記録媒体へのトナー像定着にあたっては、基本的には前記制御部の指示のもとに、温度センサによる定着回転体表面の検出温度に基づいて定着回転体表面温度が予め定めたトナー像定着温度へ向かうように前記磁束発生装置の駆動回路が制御され、それにより定着回転体表面温度はトナー像定着温度へ向けられる。

しかし、この制御中であっても、制御部は、記録媒体先端が到達した定着回転体上の部位から定着回転体の回転方向とは反対の定着回転体周方向に予め定めた特定長の定着回転体周面範囲が前記磁束発生装置による定着回転体加熱領域に入ってから出るまでの期間は前記磁束発生装置に予め定めた一定電力を投入するように前記駆動回路を制御する。

この磁束発生装置への一定電力の投入により、記録媒体の定着回転体及び加圧回転体間ニップ部への突入に伴って温度低下した定着回転体表周面範囲が、再びニップ部へ到来するに先立ち昇温開始され、かくして、記録媒体上に形成されるトナー像定着画像につき光沢段差を発生させないか、発生してもその程度を実用上無視できる程度に小さく抑制でき、それだけ高品質のトナー像定着画像を得ることができる。

光沢段差発生を抑制するために磁束発生装置に投入する前記「一定電力」としては、定着回転体から記録媒体に奪われる熱量を補い、定着回転体表面温度をトナー像定着に適する定着温度へ向けるものであることが望ましいが、例えば、該一定電力の投入をすることなく２枚又はそれより多い複数枚の記録媒体に順次トナー像を定着させるとした場合に、前記温度センサによる検出温度に基づいて前記定着回転体が前記定着温度へ向かうように前記制御部の指示のもとに前記駆動回路から前記磁束発生装置へ投入される電力の平均値電力を挙げることができる。

また、前記磁束発生装置に予め定めた一定電力を投入する前記「期間」として例えば次の期間を挙げることができる。すなわち該期間は、
(1) 前記記録媒体先端が到達する定着回転体上の部位から定着回転体の回転方向とは反対の定着回転体周方向に定着回転体１周分の長さと、
(2) 前記記録媒体先端が到達する定着回転体上の部位から該記録媒体後端が到達する定着回転体上の部位へ定着回転体の回転方向とは反対方向に至る定着回転体周方向の長さと
の間に差があるときは、該両長さのうち短い方の長さの定着回転体周面範囲が前記磁束発生装置による定着回転体加熱領域に入ってから出るまでの期間であり、該両長さが同一であるときは、該定着回転体１周分の長さの定着回転体周面範囲が前記定着回転体加熱領域に入ってから出るまでの期間である。

ここで、上記(1) の「記録媒体先端が到達する定着回転体上の部位から定着回転体の回転方向とは反対の定着回転体周方向に定着回転体１周分の長さ」は、
記録媒体の搬送方向長さが定着回転体の周長より長いときは、上記(2) の「記録媒体先端が到達する定着回転体上の部位から該記録媒体後端が到達する定着回転体上の部位へ定着回転体の回転方向とは反対方向に至る定着回転体周方向の長さ」より短くなり、
記録媒体の搬送方向長さが定着回転体の周長より短いときは、上記(2) の長さより長くなる。
記録媒体の搬送方向長さが定着回転体の周長と同一であるときは両者は同一となる。

従って、光沢段差発生を抑制するための前記「期間」は、
記録媒体の搬送方向長さが定着回転体の周長と同一であるか長いときは、上記(1) の定着回転体１周分の長さの定着回転体周面範囲が前記定着回転体加熱領域に入ってから出るまでの期間となり、
記録媒体の搬送方向長さが定着回転体の周長より短いときは、上記(2) の長さの定着回転体周面範囲が前記定着回転体加熱領域に入ってから出るまでの期間となる。

いずれにしても、前記定着回転体としては回転可能の定着ローラや無端定着ベルトを例示できる。また、前記加圧回転体についても、回転可能の加圧ローラや無端加圧ベルトを例示できる。
またいずれにしても、前記制御部は、前記磁束発生装置に投入する一定電力を記録媒体種（普通紙、オーバーヘッドプロジェクタ用記録媒体等）に応じて切り替えるものであってもよい。これにより記録媒体種よって定着回転体から奪われる熱量が変わってくること等に対応できる。

本発明は、また、前記第２の課題を解決するため、像担持体上に形成しようとする画像に応じた静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像とし、該トナー像を記録媒体に定着装置で定着させる画像形成装置であって、該定着装置として本発明に係る定着装置を採用した画像形成装置も提供する。

本発明に係る画像形成装置は、定着装置として本発明に係る定着装置を備えているので、それだけ画像光沢段差発生が抑制された良好なトナー像定着画像を形成できる。
本発明に係る画像形成装置はモノクロ画像を形成するものでも、カラー画像を形成するものでもよい。

モノクロ画像形成装置の場合は、静電潜像担持体上に形成されたトナー像は、直接、或いは中間転写体を介して記録媒体に転写され、定着装置により定着される。
カラー画像形成装置では、一般的には、静電潜像担持体に形成されたトナー像は、一旦中間転写体に転写され、中間転写体から記録媒体に転写され、定着装置で定着される。
いずれにしても、静電潜像担持体に形成されたトナー像は記録媒体に転写され、定着装置により定着される。

以上説明したように本発明によると、電磁誘導発熱層を有する回転可能の定着回転体と、該定着回転体に圧接される回転可能の加圧回転体と、該定着回転体の電磁誘導発熱層を発熱させる磁束発生装置とを備え、該磁束発生装置により該定着回転体の電磁誘導発熱層を発熱させ、該定着回転体及び該加圧回転体間のニップ部にトナー像を保持する記録媒体を通過させることで該トナー像を該記録媒体に定着させる定着装置であって、トナー像定着画像につき光沢段差を発生させないか、発生してもその程度を実用上無視できる程度に小さく抑制でき、それだけ品質良好なトナー像定着画像を得ることができる定着装置を提供できる。

また本発明によると、像担持体上に形成しようとする画像に応じた静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像とし、該トナー像を記録媒体に定着装置で定着させる画像形成装置であって、トナー像定着画像につき光沢段差を発生させないか、発生してもその程度を実用上無視できる程度に小さく抑制でき、それだけ品質良好なトナー像定着画像を得ることができる画像形成装置を提供できる。

本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
〔１〕画像形成装置（図１参照）
図１は本発明に係る定着装置の１例を備えた画像形成装置例を示している。図１の画像形成装置はカラー画像を形成できるタンデム型カラープリンタＡである。
カラープリンタＡは、駆動ローラ３１とこれに対向するローラ３２に巻き掛けられた無端中間転写ベルト４を有している。転写ベルト４は、図示省略のベルト駆動部により駆動される駆動ローラ３１により図中反時計方向（図中矢印方向）に回転させることができる。

対向ローラ３２上の転写ベルト部分には転写ベルト４上の２次転写残トナー等を清掃するクリーナ４０が臨んでいる。駆動ローラ３１上の転写ベルト部分には、２次転写ローラ５が臨んでいる。

２次転写ローラ５の表層部は弾性材料で形成されており、図示省略の押圧手段にて中間転写ベルト４に押圧され、中間転写ベルト４との間にニップ部を形成し、中間転写ベルト４の回転に従動して、或いは、後述するように該ニップ部に送り込まれる記録媒体Ｐの移動に従動して回転する。２次転写ローラ５には、図示省略の２次転写バイアス電源装置から２次転写バイアスを印加することができる。

２次転写ローラ５の下方には、タイミングローラ７が配置されており、さらにその下方に、記録媒体を収容した記録媒体収容カセット８が配置されている。
転写ローラ５の上方には定着装置６が配置されている。定着装置６は本発明に係る定着装置の１例である。定着装置６については後ほど詳述する。

記録媒体収容カセット８に収容された記録媒体Ｐは、媒体供給ローラ８１にて１枚ずつ引き出してタイミングローラ７へ供給することができる。
記録媒体Ｐとしては、記録紙、オーバーヘッドプロジエクタ用シート等を例示できる。

中間転写ベルト４を巻き掛けたローラ３１、３２の間には、転写ベルト４に沿って、ローラ３２から３１に向けて、イエロー画像形成部Ｙ、マゼンタ画像形成部Ｍ、シアン画像形成部Ｃ及びブラック画像形成部Ｋがこの順序で配置されている。

Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各画像形成部は、静電潜像担持体としてドラム型の感光体１１を備えており、該感光体の周囲に帯電装置１２、画像露光装置１３、現像装置１４、１次転写ローラ２、感光体上の１次転写残トナーを除去清掃するクリーニング装置１５等がこの順序で配置されている。

各画像形成部における感光体１１、帯電装置１２、現像装置１４及びクリーニング装置１５はカートリッジケースに設けられており、該カートリッジケースとともにプロセスカートリッジを形成している。すなわち、イエロー画像形成部Ｙを形成するためのイエロープロセスカートリッジＹＣ、マゼンタ画像形成部Ｍを形成するためのマゼンタプロセスカートリッジＭＣ、シアン画像形成部Ｃを形成するためのシアンプロセスカートリッジＣＣ、ブラック画像形成部Ｋを形成するためのブラックプロセスカートリッジＫＣである。
各プロセスカートリッジはプリンタ本体に対し着脱可能である。

１次転写ローラ２は転写ベルト４を間にして感光体１１に対向しており、ベルトの走行に従動回転する。１次転写ローラ２には、感光体１１上に形成されるトナー像をベルト４へ１次転写するための１次転写バイアスを図示省略の１次転写バイアス電源装置から印加できる。
露光装置１３は、図示省略のパーソナルコンピュータ等から提供される画像情報に応じて、レーザービームを用いて感光体１１に画像露光を施す。

各画像形成部における感光体１１は、ここでは負帯電性の感光体であり、図示省略の感光体駆動モータにて図中時計方向回りに回転駆動できる。
各画像形成部における帯電装置１２には、図示省略の帯電用電源装置から所定のタイミングで帯電電圧を印加できる。

各画像形成部における現像装置１４は、本例では、負帯電性トナーを採用するもので、感光体１１上に形成される静電潜像を、図示省略の現像バイアス印加電源装置から現像バイアス電圧が印加される現像ローラ１４１で反転現像することができる。

ブラック画像形成部Ｋとベルト４の駆動ローラ３１との間には、レジストセンサを兼ねるＡＩＤＣ（画像濃度）センサ１００が配置されている。このセンサ１００による情報は後述する制御部Ｃｏｎｔに入力され、該制御部はその入力情報に応じて、中間転写ベルト４上に形成される各色のパターンの間隔を求め、その間隔を予め定められた基準値と比較することで、各色の画像の書き出し開始タイミングを調整する。

プリンタＡによると、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの画像形成部のうち１又は２以上を用いて画像を形成することができる。
画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫのすべてを用いてフルカラー画像を形成する場合を例にとると、先ず、イエロー画像形成部Ｙにおいてイエロートナー像を形成し、これを転写ベルト４に１次転写する。

すなわち、イエロー画像形成部Ｙにおいて、感光体１１が図中時計方向に回転駆動され、帯電装置１２にて表面が一様に所定電位に帯電せしめられた感光体１１の該帯電域に画像露光装置１３からイエロー画像用の画像露光が施され、感光体１１上にイエロー用静電潜像が形成される。この静電潜像はイエロートナーを有する現像装置１４の現像バイアスが印加された現像ローラ１４１にて現像されて可視イエロートナー像となり、該トナー像が１次転写ローラ２にて転写ベルト４上に１次転写される。このとき、１次転写ローラ２には図示省略の電源装置から１次転写バイアス電圧が印加される。

同様にして、マゼンタ画像形成部Ｍにおいてマゼンタトナー像が形成されて転写ベルト４に転写され、シアン画像形成部Ｃにおいてシアントナー像が形成されて転写ベルト４に転写され、ブラック画像形成部Ｋにおいてブラックトナー像が形成されて転写ベルト４に転写される。

イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像はこれらが中間転写ベルト４上に重ねて転写されるタイミングで形成される。転写ベルト４上に形成された多重トナー像は転写ベルト４の回動により２次転写ローラ５へ向け移動する。

一方、記録媒体Ｐが記録媒体収容カセット８から媒体供給ローラ８１にて引き出され、タイミングローラ７へ供給され、待機している。

タイミングローラ７のところで待機する記録媒体Ｐは、中間転写ベルト４にて送られてくる多重トナー像に合わせて転写ベルト４と２次転写ローラ５とのニップ部へ供給されるようにタイミングローラ７が記録媒体Ｐを搬送開始することで、該ニップ部へ送り込まれ、図示省略の電源装置から２次転写バイアスが印加された２次転写ローラ５にて該多重トナー像が記録媒体Ｐ上に２次転写される。

その後記録媒体Ｐは定着装置６に通され、そこで多重トナー像が加熱加圧下に記録媒体Ｐに定着される。記録媒体Ｐはひき続き、排出ローラ９１にて排出トレイ９へ排出される。中間転写ベルト４上に残留する転写残トナー等はクリーナ４０により除去清掃され、各画像形成部において感光体１１上に残留する転写残トナー等はクリーニング装置１５により除去清掃される。

〔２〕定着装置６（図２等参照）
（２−１）定着装置６の全体構成及び動作
図２は定着装置６の断面図である。
定着装置６は、定着ローラ６１、定着ローラ６１に圧接された加圧ローラ６２及び定着ローラ６１に臨む磁束発生装置６０を含んでいる。

定着ローラ６１と加圧ローラ６２は並行に配列され、該各ローラは両端で図示省略の軸受部材にて回転可能に支持されている。加圧ローラ６２は、図示省略の押圧バネを含む押圧装置で所定圧力下に定着ローラ６１に圧接され、定着ローラ６１と共に圧接ニップ部（定着ニップ部）Ｎを形成している。後述する記録媒体Ｐの搬送方向においてニップ部Ｎの入口側には定着ローラ表面温度を検出するための温度センサＳＥが配置されており、出口側には記録媒体Ｐを定着ローラ６１から分離するための分離爪６８が配置されている。

加圧ローラ６２は図示省略の駆動機構により図２において矢印の時計方向に所定の周速度で回転駆動される。定着ローラ６１は圧接ニップ部Ｎでの加圧ローラ６２との圧接摩擦力により、或いはニップ部Ｎにて挟持搬送される記録媒体Ｐとの圧接摩擦力等により加圧ローラ６２の回転に従動回転する。なお、定着ローラ６１を駆動して加圧ローラ６２を従動回転させてもよい。

定着ローラ６１の加熱は、定着ローラ６１に設けられた電磁誘導発熱層６１３を磁束発生装置６０にて発生させる磁束で発熱させる電磁誘導加熱方式で行われる。この加熱方式によると、定着ローラ６１における低熱容量の発熱層６１３を高効率で発熱させることができ、定着装置６の起動時に定着ローラ表面の温度をトナー像定着に適する温度まで上昇させるのに要する時間を短くすることができる。

加圧ローラ６２と定着ローラ６１が回転を開始した後、磁束発生装置６０の発生磁束の作用により定着ローラ６１の誘導発熱層６１３が電磁誘導発熱して定着ローラ６１の表面が加熱される。このとき、定着ローラ６１の少なくとも記録媒体通過領域の表面温度が、温度センサＳＥによる検出温度に基づいてトナー像定着に適する温度になるように自動温調制御される。自動温調制御については後ほど図４を参照して説明する。

トナー像定着処理においては、このように定着ローラ６１の少なくとも記録媒体通過領域の表面温度がトナー像定着に適する温度に制御された状態において、前記２次転写ローラ５と転写ベルト４のニップ部から出てきた未定着トナー像Ｐｔを保持した記録媒体Ｐが定着ローラ６１と加圧ローラ６２とのニップ部Ｎに送り込まれる。このとき、記録媒体Ｐの未定着トナー像担持面が定着ローラ６１に対面する。

定着ローラ６１と加圧ローラ６２との圧接ニップ部Ｎに供給された記録媒体Ｐは圧接ニップ部Ｎに扶持搬送され、定着ローラ６１で加熱されて、未定着トナー像Ｐｔが記録媒体Ｐに加圧下に溶融定着される。圧接ニップ部Ｎを通ってきた記録媒体Ｐはそのままで、或いは分離爪６８により定着ローラ６２から分離され、排出ローラ９１にて排出トレイ９へ排出される。

（２−２）定着ローラ６１について（図２参照）
定着ローラ６１は、内側から外側に順に、支持層６１１、断熱層６１２、電磁誘導発熱層６１３及び離型層６１５の少なくとも４層で構成さていればよいが、本例では、カラー画像定着をより良好に行えるように、弾性層６１４が発熱層６１３と離型層６１５との間に設けられている。

定着ローラ６１の外側に配置されてローラ６１に臨む磁束発生装置６０は発生磁束を電磁誘導発熱層６１３に作用させ、渦電流を発生させる。電磁誘導発熱層６１３は薄い層であり、熱容量が小さくて断熱層６１２により断熱保持されるために定着ローラ表層側にある弾性層６１４、さらには離型層６１５を迅速に加熱することができ、定着ローラ６１の表面温度をトナー像定着に必要な温度に迅速に到達させることができるとともに、記録媒体に熱が奪われても必要な熱を供給しやすい。

定着ローラ６１のローラ硬度としては、例えばＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度で３０度〜９０度程度の範囲から選択した硬度を採用できる。
支持層（芯金）６１１は、ここでは厚さ４ｍｍのアルミニウム製のものである。支持層６１１の材質は強度が確保できれば、例えば鉄、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）のような耐熱性の樹脂の成形パイプを使用することも可能であるが、いずれにしても、支持層６１１が発熱するのを防ぐために、電磁誘導加熱の影響が少ない非磁性材料を用いることが望ましい。

断熱層６１２は電磁誘導発熱層６１３を断熱保持するためのものであり、耐熱性及び弾性を有するゴム材や樹脂材のスポンジ体（断熱構造体）が用いられる。断熱層６１２に耐熱性及び弾性を有するゴム材や樹脂材のスポンジ体（断熱構造体）を用いることにより、断熱保持可能であるとともに、電磁誘導発熱層６１３の撓みを許容して圧接ニップ部Ｎの幅を増やし、ローラ硬度を小さくして記録媒体排出性、記録媒体分離性を向上させることができる。

例えば、断熱層６１２にシリコンスポンジ材を用いる場合は、厚さは２ｍｍ〜１０ｍｍ程度、より望ましくは３ｍｍ〜７ｍｍ程度、硬度はアスカーゴム硬度計による硬度で２０度〜６０度程度、より好ましくは３０度〜５０度程度に設定すればよい。
また、断熱層６１２はゴム材とスポンジ体の２層構造としてもよい。ここでは断熱層６１２をシリコンスポンジで形成している。

本例での電磁誘導発熱層６１３は、厚さ１０μｍ〜１００μｍ、より望ましくは２０μｍ〜５０μｍの無端状のニッケル電鋳ベルト層である。電磁誘導発熱層６１３は他の材料で形成されてもよく、例えば磁性ステンレスのような磁性材料（磁性金属）といった比較的透磁率μが高く適当な抵抗率ρを持つ材料で形成してもよい。さらに非磁性材料でも、金属などの導電性のある材料は、材料を薄膜にすることなどにより使用可能である。

また、電磁誘導発熱層６１３としては、樹脂に発熱粒子を分散させたものを用いてもよい。電磁誘導発熱層６１３として樹脂ベースのものを用いることによって記録媒体の分離性を良くすることができる。

弾性層６１４は、記録媒体と定着ローラ６１の表面との密着性を高める役目をするもので、耐熱性及び弾性を有するゴム材や樹脂材の層とすることができ、定着温度での使用に耐えられるシリコンゴム、フッ素ゴム等の耐熱性エラストマーを用いることができる。弾性層６１４に熱伝導性、補強等を目的として各種充填剤を混入してもかまわない。熱伝導性粒子としては、ダイヤモンド、銀、銅、アルミニウム、大理石、ガラス等を挙げることができるが、実用的にはシリカ、アルミナ、酸化マグネシウム、窒化ホウ素、酸化ベリリウムを例示できる。

弾性層６１４の厚みは、例えば１０μｍ〜８００μｍが好ましく、１００μｍ〜３００μｍがより好ましい。弾性層６１４の厚さが１０μｍ未満であると、目的とする厚み方向の弾力性を得ることが難しくなり、一方８００μｍを超える厚さになると発熱層６１３で発生した熱が定着ローラ６１の外周面に達し難くなり、熱効率が悪化する傾向がある。

弾性層６１４の好ましい例として、ＪＩＳ硬度で１度〜８０度、より望ましくは５度〜３０度のシリコンゴムからなる弾性層を挙げることができる。このＪＩＳ硬度範囲であれば、弾性層の強度の低下、密着性の不良を抑制しつつ、トナーの定着性の不良を防止できる。

このシリコンゴムとしては、具体的には、１成分系、２成分系又は３成分系以上のシリコンゴム、ＬＴＶ型、ＲＴＶ型又はＨＴＶ型のシリコンゴム、縮合型又は付加型のシリコンゴム等を使用できる。
本例では弾性層６１４は、ＪＩＳ硬度１０度、厚さ２００μｍのシリコンゴムの層である。

最外層の離型層６１５は定着ローラ表面の離型性を高めるためのもので、定着温度での使用に耐えることができ、さらにトナー離型性を有するものであり、例えばシリコンゴム、フッ素ゴムや、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＦＥＰ等のフッ素系樹脂が好ましく用いられる。本例では、離型層６１５はフッ素系樹脂からなる層であり、厚さは５μｍ〜１００μｍが好ましく、１０μｍ〜５０μｍがより好ましい。

また、層間接着力を向上させるためにプライマー等による接着処理を行ってもよい。なお、離型層６１５の中に必要に応じて、導電材、耐摩耗材、良熱伝導材をフィラーとして添加することもできる。

（２−３）加圧ローラ６２について（図２参照）
加圧ローラ６２は、厚さ３ｍｍのアルミ製芯金６２１の外周に断熱層６２２として厚さ３ｍｍ〜１０ｍｍのシリコンスポンジゴム層を設け、さらに定着ローラ６１と同様に表面の離型性を高めるために、該層６２２の外周面に例えばＰＴＦＥやＰＦＡ等の厚さ１０μｍ〜５０μｍのフッ素系樹脂製離型層６２３を設けたローラである。

なお、加圧ローラ６２の芯金６２１の材質は、強度が確保できれば、鉄材のほか、例えばＰＰＳ（ポリプェニレンサルファイド）のような耐熱性樹脂の成形パイプを使用することも可能であるが、芯金６２１が発熱することを防ぐために電磁誘導加熱の影響が少ない非磁性材料を用いるのが望ましい。

加圧ローラ６２は定着ローラ６１に対し３００Ｎ〜５００Ｎの荷重で押圧されており、その場合のニップ部幅は約５ｍｍ〜１５ｍｍになる。場合によっては荷重を変化させてニップ部幅を変更してもよい。

シリコンスポンジゴム層の厚さは３ｍｍ〜１０ｍｍの範囲で使用条件に合わせて適宜変更可能である。また、断熱層６２２は、シリコンゴム及びシリコンスポンジの２層構造としてもよい。
なお、ローラなどの材質や構成は本例に限定されない。画像形成装置や定着装置等に応じて適宜変更しても構わない。

（２−４）磁束発生装置６０について（図２及び図３参照）
磁束発生装置６０は、定着ローラ６１の外側において定着ローラ６１に対向させて定着ローラ６１の長手方向に沿わせて配置してある。
磁束発生装置６０は、コイルボビン６４と、これに巻かれた励磁コイル６５と、磁性体コア６７とを含んでいる。

磁性体コア６７は、横断面が台形形状で、定着ローラ６１の長手方向寸法に略対応した長さ寸法を有する長尺部材である。図２に鎖線で示すように中央部に定着ローラ６１へ向け突出部６７１を形成し、横断面をＥ字形状として発熱効率を高めるようにしてもよい。

磁性体コア６７は高透磁率、且つ、低損失のものを用いる。パーマロイのような合金の場合は、コア内の渦電流損失が高周波で大きくなるため積層構造にしてもよい。コア６７は磁気回路の効率を上げるためと磁気遮蔽のために用いている。励磁コイル６５とコア６７の磁気回路部分は、磁気遮蔽が十分にできる手段がある場合は空芯（コア無し）にしてもよい。また、コア６７として樹脂材に磁性粉を分散させたものを用いると透磁率は比較的低いが、コア形状を自由に設定することができる。

励磁コイル６５は横断面が台形形状であり、図３に示すように、定着ローラ６１の長手方向に沿わせて導線を巻いたような構造であり、励磁コイル６５の外面を覆うように磁性体コア６７が設けられている。

励磁コイル６５は図４に示すように高周波インバータによる励磁コイル駆動回路（磁束発生装置の駆動回路）６５１に接続されて１０〔ｋＨｚ〕〜１００〔ｋＨｚ〕、１００〔Ｗ〕〜２０００〔Ｗ〕の高周波電力が供給されるようになっている。従って、細い線を数十から数百本を束ねてリッツ線にしたものを用いており、巻き線に伝熱した場合を考え、耐熱性の樹脂で被覆したものを用いている。

交流電流によって誘導される磁束は磁性体コア６７の内部を外部に漏れることなく通り、コア６７の突起部間で初めて磁性体コア外部に漏れ、定着ローラ６１の電磁誘導発熱層６１３を貫き、これにより電磁誘導発熱層６１３に渦電流が流れて発熱層自体がジュール発熱する。この電磁誘導発熱層６１３の発熱で定着ローラ６１が加熱状態となる。

定着ローラ６１の加熱とその温調制御は、図４に示すように、画像形成装置全体の動作を制御する制御部Ｃｏｎｔにおける定着ローラ温度制御担当部分により行われる。前記の温度センサＳＥにより検出される定着ローラ６１の表面温度は制御部Ｃｏｎｔに入力される。

温度センサＳＥはここではサーミスタであり、定着ローラ６１表面に接触配置されている。なお、温度センサは定着ローラ６１表面等の温度検出対象部分に対し接触するものでも、非接触のものでも構わない。

制御部Ｃｏｎｔは、定着ローラ温度制御に関しては、基本的には、温度センサＳＥから入力される定着ローラ６１の表面温度情報にもとづき、高周波インバータによる励磁コイル駆動回路６５１を制御して励磁コイル６５への電力供給を増減させ、それにより定着ローラ６１の表面温度がトナー像定着に適する定着温度になるように自動制御する。

そして、加圧ローラ６２が回転駆動され、これに伴い定着ローラ６１も従動回転し、磁束発生装置６０の発生磁束の作用により定着ローラ６１の電磁誘導発熱性層としての導電層６１３が電磁誘導発熱して定着ローラ６１の表面温度が前記定着温度になるように制御されている状態で、定着ローラ６１と加圧ローラ６２との圧接ニップ部Ｎへタイミングローラ７から搬送されて２次転写領域で２次転写ローラ５によりベルト４上のトナー像が転写されることで未定着トナー像を担持した記録媒体Ｐが送り込まれる。

ニップ部Ｎへ突入した記録媒体Ｐは、未定着トナー像保持面側が定着ローラ６１に対面しつつローラ６１、６２間の圧接ニップ部Ｎを挟持搬送され、かくしてトナー像が定着ローラ６１で加熱されて、記録媒体Ｐに溶融定着される。

圧接ニップ部Ｎを通った記録媒体Ｐは定着ローラ６１から分離して排出搬送されていく。このとき、記録媒体Ｐが圧接ニップ部通過後に定着ローラ６１面に貼りついてしまった場合、定着ローラ６１の表面に当接配置されている分離爪６８が該記録媒介Ｐをローラ６１から強制的に分離させてジャムを防止する。
なお、分離爪６８は定着ローラ６１に対して、接触配置だけでなく、非接触配置でもかまわない。

定着ローラ６１は図２に示すように、内側から外側に順に、支持層６１１、断熱層６１２、電磁誘導発熱層６１３、離型層６１５の少なくとも４層で構成し、さらに本例ではカラー画像に対応するための弾性層６１４も設けられている。

磁束発生装置６０は定着ローラ６１の外側に位置して発生磁束を定着ローラ６１の外面側から電磁誘導発熱層６１３に作用させる。発熱に寄与し、渦電流を発生させる電磁誘導発熱層６１３は薄く、その熱容量は小さく、且つ、電磁誘導発熱層６１３は断熱層（スポンジ層）６１２により断熱保持されるために、定着ローラ表層側にある弾性層６１４及び離型層６１５は迅速に加熱され、定着ローラ表面が定着に必要な温度に迅速に到達する。

ところが、本例では、前述のように電磁誘導発熱層６１３の熱容量が小さく、定着ローラ表面が定着に必要な温度に迅速に到達する反面、発熱層６１３が低熱容量であるが故に記録媒体Ｐに熱が奪われた場合の定着ローラ６１の温度低下は大きい。

また本例の定着装置６では、定着ニップ部Ｎの出口付近には分離爪６８が配置され、磁束発生装置６０による定着ローラ６１の加熱領域では磁束発生装置６０が定着ローラ６１に覆い被さっており、そのような構成上、温度センサＳＥを定着ニップ部Ｎの出口付近や加熱領域に配置することは極めて困難である。よって、温度センサＳＥはニップ部Ｎの入口付近に配置されている。

温度センサＳＥがこのようにニップ部Ｎの入口側に配置されている関係上、この定着装置６では定着ローラ表面温度の制御を既述の基本的手法に頼るだけでは次の問題が生じる。

すなわち、前記のように記録媒体Ｐを定着ローラ６１と加圧ローラ６２間のニップ部Ｎに通すことで定着ローラ６１の表面温度が低下すると、その温度低下は記録媒体Ｐの先端が到達した定着ローラ６１上の部位が定着ローラ６１の回転によりニップ部入口側の温度センサＳＥに到来して始めて検出されることになり、しかも、温度センサＳＥにより温度低下が検出されても、高周波インバータによる駆動回路６５１による定着ローラ６１の昇温制御には応答遅れがあるので、まだ十分昇温していない定着ローラ６１の部分がそのままニップ部Ｎへ進行する。

かくして、記録媒体の搬送方向長さが定着回転体周長より大きい記録媒体については、所定定着温度でトナー像が定着された記録媒体先端からの媒体領域と、それに続き低温でトナー像が定着された媒体領域とが隣り合って存在することになり、両領域間で画像光沢に大きい段差が生じ、画像品質が低下してしまう。

また、記録媒体の搬送方向長さが定着ローラ６１の周長以下の記録媒体については、複数枚の記録媒体に順次トナー像を定置させるとき、先行記録媒体と後行記録媒との間で画像の光沢段差が生じる。
光沢の変化は、それが徐々に変化しているのであれば目立たないが、このように段差が生じると無視し難くなってくる。

また、仮に温度センサＳＥを定着ニップ部Ｎの出口側に配置でき、定着ニップ部Ｎの出口側で記録媒体Ｐの先端より後続する領域に対応する定着ローラ表面部分の温度を測定できたとしても、高周波インバータによる駆動回路６５１からの磁束発生装置６（励磁コイル６５）への所定電力投入は温度センサＳＥからの温度情報入力に対して遅れがあり、温度センサＳＥからの温度情報入力に瞬時に応答して定着ローラ６２の温度低下を補うように該ローラを昇温させる電力を励磁コイル６５へ投入することはできない。

例えば高周波インバータの応答性が０．３秒、システム速度（記録媒体搬送速度）が２５０ｍｍ／秒の場合、定着ローラ６１の記録媒体通過による温度低下を温度センサＳＥが検出した時点での投入電力が仮に０〔Ｗ〕であったとすると、所望の電力が投入されるのは定着ローラ６１がローラ周方向において７５ｍｍ分回転した後である。そのため高周波インバータによる駆動回路６５１の応答性によるタイムラグの間は定着ローラ６１が十分に昇温していない状態で定着処理がなされるので、トナー像定着画像における光沢度は低下し、光沢段差が生じる。画像形成装置が高速機であればあるほどその影響は大きくなる。

そこで定着装置６については、制御部Ｃｏｎｔは、定着ローラ６１の表面温度を温度センサＳＥの検出温度に基づいてトナー像定着に適する定着温度へ向け制御中であっても、次の期間は磁束発生装置６０（励磁コイル６５）に一定電力が投入されるように駆動回路６５１を制御し、その後は温度センサＳＥの検出温度に基づく温度制御に復帰させる。

該期間は、
(1) 記録媒体Ｐの先端が到達する定着ローラ６１上の部位から定着ローラ回転方向とは反対のローラ周方向に定着ローラ１周分の長さ（長さＬ１）と、
(2) 記録媒体Ｐの先端が到達する定着ローラ６１上の部位から該記録媒体Ｐの後端が到達する該定着ローラ上の部位へ定着ローラの回転方向とは反対方向に至るローラ周方向の長さ（長さＬ２）と
の間に差があるときは、該両長さＬ１、Ｌ２のうち短い方の長さの定着ローラ周面範囲が磁束発生装置６０による定着ローラ６１の加熱領域（磁束発生装置６０が定着ローラ６１に覆い被さっている領域）に入ってから出るまでの期間であり、該両長さが同一であるときは、該定着ローラ１周分の長さＬ１の定着ローラ周面範囲が該加熱領域に入ってから出るまでの期間である。
ここで「加熱領域」は本例では図２に示すａ１からａ２へ至る、磁束発生装置６０が定着ローラ６１に覆い被さっている領域である。

ここで、長さＬ１は、記録媒体Ｐの搬送方向長さが定着ローラ周長より長いときは、長さＬ２より短くなり、記録媒体Ｐの搬送方向長さが定着ローラ周長より短いときは、長さＬ２より長くなる。なお、長さＬ１は既知の定着ローラ周長に相当する長さであり、長さＬ２は記録媒体Ｐの既知の搬送方向長さに相当する長さである。

従って制御部Ｃｏｎｔは、記録媒体Ｐの搬送方向長さが定着ローラ６１の周長と同一であるか長いときは前記定着ローラ１周分の長さＬ１の定着ローラ周面範囲が加熱領域に入ってから出るまでの期間は、そして、記録媒体Ｐの搬送方向長さが定着ローラ６１の周長より短いときは前記長さＬ２の定着ローラ周面範囲が加熱領域に入ってから出るまでの期間は、それぞれ磁束発生装置６０（励磁コイル６５）に一定電力が投入されるように駆動回路６５１を制御する。

この磁束発生装置６０への一定電力の投入により、記録媒体Ｐの定着ローラ６１及び加圧ローラ６２間のニップ部Ｎへの突入に伴って温度低下した定着ローラ表面範囲が、再びニップ部Ｎへ到来するに先立ち昇温開始され、かくして、記録媒体Ｐ上に得られるトナー像定着画像につき光沢段差を発生させないか、発生してもその程度を実用上無視できる程度に小さく抑制でき、それだけ高品質のトナー像定着画像を得ることができる。

かかる一定電力として、本例では、該一定電力の投入をすることなく２枚又はそれより多い複数枚の記録媒体に順次トナー像を定着させるとした場合に、温度センサＳＥによる検出温度に基づいて定着ローラ６１が定着温度へ向かうように制御部Ｃｏｎｔの指示のもとに駆動回路６５１から磁束発生装置６０へ投入される電力の平均値電力を採用している。

制御部Ｃｏｎｔは、前記期間に磁束発生装置６０へ駆動回路６５１から一定電力を投入させるにあたり、駆動回路６５１への電力投入指示タイミングを、タイミングローラ７の位置を基準として、また、高周波インバータによる駆動回路６５１から励磁コイル６５への前記一定電力投入は制御部Ｃｏｎｔからの指示に対し応答遅れをもって開始されることを考慮して、次のように決定する。

タイミングローラ７位置から２次転写領域を通過し、定着ローラ６１及び加圧ローラ６２間の定着ニップ部Ｎに入り、そこを出たあと定着ローラ６１周面に沿って定着ローラ加熱領域の入口ａ１に至るまでの距離をＬｓ〔ｍｍ〕、
駆動回路６５１の応答遅れをＸ〔秒〕、
システム速度（媒体Ｐの搬送速度）をＹ〔ｍｍ／秒〕、
タイミングローラ７による記録媒体搬送開始からの経過時間をｔ〔秒〕、
その経過時間の間に記録媒体先端がすすむ距離をＬｐ〔ｍｍ〕とすると、 記録媒体先端位置から加熱領域入口までの残り距離は（Ｌｓ−Ｌｐ）であり、
この距離（Ｌｓ−Ｌｐ）を記録媒体Ｐが進むに要する時間は（Ｌｓ−Ｌｐ）／Ｙとなり、該時間（Ｌｓ−Ｌｐ）／Ｙが実質上応答遅れをＸに等しければ、定着ローラ６１上の記録媒体先端到達部位が丁度加熱領域へ突入開始するタイミングで、磁束発生装置６０へ前記所望の一定電力の投入が開始されることになる。

従って、制御部Ｃｏｎｔは、タイミングローラ７が記録媒体搬送開始後、記録媒体先端が（Ｌｓ−Ｌｐ）／Ｙ＝Ｘの条件を実質上満足させる距離Ｌｐ（＝Ｙ×ｔ）を進むに要する時間ｔの経過タイミングで駆動回路６５１に一定電力投入開始を指示する。

かかる電力投入指示タイミングはシステム速度Ｙ〔ｍｍ／秒〕、タイミングローラから加熱領域入り口までの距離Ｌｓ〔ｍｍ〕、駆動回路６５１の応答遅れＸ〔秒〕等に応じて設定すればよい。
応答遅れＸ＝０．３秒、距離Ｌｓ＝２００ｍｍの場合を例にとって、電力投入指示タイミング決定のための、システム速度に対応したタイミングローラ位置基準の媒体先端進行距Ｌｐ〔ｍｍ〕について以下に示す。
システム速度 媒体先端進行距離Ｌｐ ３００〔ｍｍ／秒〕 １１０〔ｍｍ〕
２００〔ｍｍ／秒〕 １４０〔ｍｍ〕
１５０〔ｍｍ／秒〕 １５５〔ｍｍ〕
１００〔ｍｍ／秒〕 １７０〔ｍｍ〕

なお、前記の長さＬ１或いは長さＬ２の定着ローラ周面範囲が加熱領域を出たか否かについては、制御部Ｃｏｎｔにおける〔（既知の定着ローラ周長）／システム速度〕、〔（既知の記録媒体の搬送方向長さ）／システム速度〕、加熱領域（ａ１〜ａ２）通過に要する時間等から算出にて求められる経過時間から把握可能である。

次に図５を参照して制御部Ｃｏｎｔの動作について説明する。
先ず制御部Ｃｏｎｔに接続された操作パネルＰＮでプリント指令が入力されると、温度センサＳＥからの検出温度に基づいて定着ローラ６１の表面温度を定着温度へ向け温調制御する（ステップＳ１）。

タイミングローラ７が記録媒体（ここでは記録紙）を搬送してないときは、温度センサＳＥによる温調制御を続行し、定着ローラ７が記録紙を搬送している場合には、定着ローラ６１上の記録紙先端到達部位が加熱領域へ未だ突入していなと温度センサＳＥによる温調制御を続行するが、加熱領域に突入すると、励磁コイル６５に前記一定電力を投入する（ステップＳ２〜Ｓ５）。

そして記録紙先端が到達した定着ロラ６１上の部位から定着ローラ１周分の定着ローラ周面範囲が加熱領域を出ると、温度センサＳＥによる温調制御に復帰するが（ステップＳ６、Ｓ８）、該ローラ１周分長さの定着ローラ周面範囲が加熱領域を未だ出ていないときは定着ローラ６１上の記録紙後端到達部位が加熱領域を出たか否かをみて、出ていないと判断されるときは、前記一定電力投入を続ける（ステップＳ７、Ｓ５）。出たと判断されるときは、ひき続き次の記録紙にトナー像定着処理を行うのであれば、ステップＳ１に戻って通常の温調制御に復帰し、次の記録紙が無ければ、プリント終了する（ステップＳ１０）。

記録紙先端が到達した定着ロラ６１上の部位から定着ローラ１周分の定着ローラ周面範囲が加熱領域を出て、温度センサＳＥによる温調制御に復帰したあと（ステップＳ６、Ｓ８）、記録紙後端が定着ニップ部Ｎを出ると、ひき続き次の記録紙にトナー像定着処理を行うのであれば、ステップＳ１に戻って通常の温調制御に復帰し、次の記録紙が無ければ、プリント終了する（ステップＳ９、Ｓ１０）。

しかし、記録紙後端が定着ニップ部Ｎを未だ出ていないときは、タイミングローラ７が次の記録紙を搬送している否かをみて、搬送しているときはステップＳ３へ戻り、搬送していないときはステップＳ８へ戻る。

定着ローラ６１の１周分よりも記録紙の搬送方向長さが短い場合、定着ローラ６１上の現記録紙後端にあたる部位が加熱領域にある期間にタイミングローラ７が次用紙を搬送することのないようにタイミングローラ７の位置及び紙間を設定すること及びタイミングローラ７が先行記録紙を搬送してから該記録紙の先端が到達する定着ローラ６１上の部位が加熱領域に入る以前に次用紙がタイミングローラ７により搬送されることのないようにタイミングローラ７の位置及び紙間を設定することが必要である。

また、記録媒体種が異なるとトナー像定着に適する定着温度が変わり、記録媒体種に応じて単位時間あたりに定着ニップＮを通過させる記録媒体枚数が異なってくることもあるので、記録媒体種によって「定着ローラ６１から奪われる熱量を補い、定着ローラ温度を媒体種に応じた定着温度へ向かわせる電力」も異なってくる。従って、使用媒体種に応じて前記「一定電力」を変更設定することが望ましい。例えば、採用される記録媒体種がＰ１、Ｐ２、Ｐ３と３種類あり、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の順に定着ローラから奪う熱量が大きいとすると、次表に例示するように前記「一定電力」の大きさを変更する場合を挙げることができる。
記録媒体種 一定電力
Ｐ１ ９８０〔Ｗ〕
Ｐ２ ８６０〔Ｗ〕
Ｐ３ ８００〔Ｗ〕

また、トナー像定着処理時に定着ローラ６１から奪われる熱量は、記録媒体サイズ、カラー画像かモノクロ画像か等によっても変わってくるので、記録媒体種に応じて「一定電力」を調整することに加え、記録媒体サイズ、カラー画像かモノクロ画像か等のうち少なくとも一つに応じても前記「一定電力」を調整することが望ましい。

なお、記録媒体搬送位置の確定は、前記のようにタイミングローラ７位置を基準にする場合のほか、光学式センサや機械式センサ等を用いるなどしても確定可能である。
また、以上説明した画像形成装置Ａは、タンデム型のカラー画像形成装置であったが、本発明は、他のタイプのカラー画像形成装置やモノクロ画像形成装置にも適用できる。
さらに、複写機、プリンタ、ファクシミリ機、これらのうち２以上を組み合わせた複合機等、各種画像形成装置に適用可能である。

本発明は複写機やプリンタ等の画像形成装置において、記録媒体上に形成された未定着トナー像を加熱溶融して該記録媒体に定着させる定着装置及び該定着装置を備えた画像形成装置を提供することに利用できる。

本発明に係る定着装置例を備えた画像形成装置例の構成の概略を示す図である。 図１の画像形成装置における定着装置の要部の断面図である。 図２に示す定着装置部分を図２において左側から見て示す図である。 図１に示す画像形成装置の制御回路の概略を示すブロック図である。 制御部による定着装置の制御例を示すフローチャートである。

符号の説明

Ａ カラープリンタ
Ｙ イエロー画像形成部
Ｍ マゼンタ画像形成部
Ｃ シアン画像形成部
Ｋ ブラック画像形成部
ＹＣ イエロープロセスカートリッジ
ＭＣ マゼンタプロセスカートリッジ
ＣＣ シアンプロセスカートリッジ
ＫＣ ブラックプロセスカートリッジ
１１ 感光体
１２ 帯電装置
１３ 画像露光装置
１４ 現像装置
１４１ 現像ローラ
１５ クリーニング装置
２ １次転写ローラ
３１ 駆動ローラ
３２ 対向ローラ
４ 中間転写ベルト
５ ２次転写ローラ
４０ クリーナ
７ タイミングローラ
Ｐ 記録媒体

６ 定着装置
６１ 定着ローラ
６１１ 支持層
６１２ 断熱層
６１３ 電磁誘導発熱層
６１４ 弾性層
６１５ 離型層
６２ 加圧ローラ
６２１ 芯金
６２２ 芯金外周上の層
６２３ 離型層
Ｎ 圧接ニップ部（定着ニップ部）
６８ 分離爪
ＳＥ 温度センサ
６０ 磁束発生装置
６４ コイルボビン
６５ 励磁コイル
６５１ 励磁コイル駆動回路
６７ コア
６７１ コアの突出部
Ｃｏｎｔ 制御部
ＰＮ 操作パネル

Claims (5)

1. 電磁誘導発熱層を有する回転可能の定着回転体と、該定着回転体に圧接される回転可能の加圧回転体と、該定着回転体の電磁誘導発熱層を発熱させる磁束発生装置とを備え、該磁束発生装置により該定着回転体の電磁誘導発熱層を発熱させ、該定着回転体及び該加圧回転体間のニップ部にトナー像を保持する記録媒体を通過させることで該トナー像を該記録媒体に定着させる定着装置であり、
   前記ニップ部の入口側で前記定着回転体の表面温度を検出する温度センサと、
   該温度センサによる検出温度に基づいて該定着回転体表面温度が予め定めたトナー像定着温度へ向かうように前記磁束発生装置の駆動回路を制御する制御部とを有し、
   前記制御部は、前記記録媒体にトナー像を定着させるために、該定着回転体表面温度が前記定着温度へ向かうように前記磁束発生装置の駆動回路を制御中であっても、前記記録媒体先端が到達した定着回転体上の部位から定着回転体の回転方向とは反対の定着回転体周方向に予め定めた特定長の定着回転体周面範囲が前記磁束発生装置による定着回転体加熱領域に入ってから出るまでの期間は前記磁束発生装置に予め定めた一定電力を投入するように前記駆動回路を制御することを特徴とする定着装置。
2. 前記磁束発生装置に予め定めた一定電力を投入する前記期間は、
   前記記録媒体先端が到達する定着回転体上の部位から定着回転体の回転方向とは反対の定着回転体周方向に定着回転体１周分の長さと、
   前記記録媒体先端が到達する定着回転体上の部位から該記録媒体後端が到達する定着回転体上の部位へ定着回転体の回転方向とは反対方向に至る定着回転体周方向の長さと
   の間に差があるときは、該両長さのうち短い方の長さの定着回転体周面範囲が前記磁束発生装置による定着回転体加熱領域に入ってから出るまでの期間であり、該両長さが同一であるときは、該定着回転体１周分の長さの定着回転体周面範囲が前記定着回転体加熱領域に入ってから出るまでの期間である請求項１記載の定着装置。
3. 前記磁束発生装置に投入する予め定めた一定電力は、該一定電力の投入をすることなく２枚又はそれより多い複数枚の記録媒体に順次トナー像を定着させるとした場合に、前記温度センサによる検出温度に基づいて前記定着回転体が前記定着温度へ向かうように前記制御部の指示のもとに前記駆動回路から前記磁束発生装置へ投入される電力の平均値電力である請求項１又は２記載の定着装置。
4. 前記制御部は前記磁束発生装置に投入する一定電力を記録媒体種に応じて切り替える請求項１、２又は３記載の定着装置。
5. 像担持体上に形成しようとする画像に応じた静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像とし、該トナー像を記録媒体に定着装置で定着させる画像形成装置であって、該定着装置として請求項１から４のいずれかに記載の定着装置を採用したことを特徴とする画像形成装置。