(57)【要約】【課題】定着装置に用いる定着部材に損傷が生じることを抑制する。【解決手段】定着ベルト６１からの伝熱による加圧ロール６２の熱膨張量に応じて加圧ロール６２との間が接触状態と非接触状態とに設定され、加圧ロール６２との接触状態が設定されることにより加圧ロール６２の軸方向における温度分布を均す温度調整ロール１００を備えている。【選択図】図３
2010231088.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材にトナーを定着する定着部材と、
前記定着部材を加熱する加熱手段と、
前記定着部材を押圧するように配置されて、当該定着部材との間に記録材が通過するニップ部を形成する加圧部材と、
前記定着部材からの伝熱による前記加圧部材の熱膨張量に応じて当該加圧部材との間が接触状態と非接触状態とに設定され、当該加圧部材との接触状態が設定されることにより当該加圧部材の軸方向における温度分布を均す温度均し部材と
を備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記温度均し部材は、前記定着部材が記録材上のトナーを溶融して当該記録材に定着させる定着設定温度に到達するまでの間の前記加圧部材の熱膨張量に対応して非接触状態となり、当該定着設定温度に到達した後の当該加圧部材の熱膨張量に対応して接触状態となるように、当該加圧部材との位置関係が設定されたことを特徴する請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記温度均し部材は、当該温度均し部材の回転中心軸と前記加圧部材の回転中心軸との軸間距離が軸方向両端部の方が中央部よりも大きくなるように設定されたことを特徴する請求項１記載の定着装置。
【請求項４】
前記加圧部材は、内部に軸方向に沿って熱膨張した空気を外部に放出する空気孔が形成されたことを特徴する請求項１記載の定着装置。
【請求項５】
前記定着部材は、導電層を有するベルト状部材で構成され、
前記加熱手段は、前記定着部材の前記導電層と交差する交流磁界を生成して当該定着部材を電磁誘導加熱するとともに、
前記定着部材を挟んで前記加熱手段と対向して配置され、磁気特性が温度に応じて強磁性と常磁性との間で遷移する遷移領域を有し、当該加熱手段で生成された交流磁界の磁路を形成する磁路形成部材をさらに備えたことを特徴する請求項１記載の定着装置。
【請求項６】
トナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記トナー像形成手段によって形成された前記トナー像を記録材上に転写する転写手段と、
前記記録材上に転写された前記トナー像を当該記録材に定着する定着手段とを有し、
前記定着手段は、
記録材にトナーを定着する定着部材と、
前記定着部材を加熱する加熱手段と、
前記定着部材を押圧するように配置されて、当該定着部材との間に前記記録材が通過するニップ部を形成する加圧部材と、
前記定着部材からの伝熱による前記加圧部材の熱膨張量に応じて当該加圧部材との間が接触状態と非接触状態とに設定され、当該加圧部材との接触状態が設定されることにより当該加圧部材の軸方向における温度分布を均す温度均し部材と
備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記定着手段の前記温度均し部材は、前記定着部材が記録材上のトナーを溶融して当該記録材に定着させる定着設定温度に到達するまでの間の前記加圧部材の熱膨張量に対応して非接触状態となり、当該定着設定温度に到達した後の当該加圧部材の熱膨張量に対応して接触状態となるように、当該加圧部材との位置関係が設定されたことを特徴する請求項６記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記定着手段の前記温度均し部材は、当該温度均し部材の回転中心軸と前記加圧部材の回転中心軸との軸間距離が軸方向両端部の方が中央部よりも大きくなるように設定されたことを特徴する請求項６記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記定着手段の前記加圧部材は、内部に軸方向に沿って熱膨張した空気を外部に放出する空気孔が形成されたことを特徴する請求項６記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記定着手段は、
前記定着部材が導電層を有するベルト状部材で構成され、
前記加熱手段が前記定着部材の前記導電層と交差する交流磁界を生成して当該定着部材を電磁誘導加熱するとともに、
前記定着部材を挟んで前記加熱手段と対向して配置され、磁気特性が温度に応じて強磁性と常磁性との間で遷移する遷移領域を有し、当該加熱手段で生成された交流磁界の磁路を形成する磁路形成部材をさらに備えたことを特徴する請求項６記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置、および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置に搭載する定着装置として、電磁誘導加熱方式を用いたものが知られている。
例えば特許文献１には、磁束発生手段としての電磁誘導コイルが磁性金属製の芯金シリンダからなる定着ロールの内部に配置され、電磁誘導コイルにて生成した誘導磁界により定着ロールに渦電流を誘起させて、定着ロールを直接的に加熱する誘導加熱方式の定着装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１８６３２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで一般に、例えば電磁誘導方式で加熱される定着部材を熱容量の小さいベルト部材で構成することにより、定着部材を定着可能温度まで上昇させる時間（ウォームアップタイム）が短縮される。ところが、例えば小サイズの用紙を連続して通紙した場合等に、熱消費の少ない非通紙領域の温度が通紙領域よりも高くなり易くなり、定着部材に損傷が生じることがある。
本発明は、定着装置に用いる定着部材に損傷が生じることを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、記録材にトナーを定着する定着部材と、前記定着部材を加熱する加熱手段と、前記定着部材を押圧するように配置されて、当該定着部材との間に記録材が通過するニップ部を形成する加圧部材と、前記定着部材からの伝熱による前記加圧部材の熱膨張量に応じて当該加圧部材との間が接触状態と非接触状態とに設定され、当該加圧部材との接触状態が設定されることにより当該加圧部材の軸方向における温度分布を均す温度均し部材とを備えたことを特徴とする定着装置である。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、前記温度均し部材は、前記定着部材が記録材上のトナーを溶融して当該記録材に定着させる定着設定温度に到達するまでの間の前記加圧部材の熱膨張量に対応して非接触状態となり、当該定着設定温度に到達した後の当該加圧部材の熱膨張量に対応して接触状態となるように、当該加圧部材との位置関係が設定されたことを特徴する請求項１記載の定着装置である。
請求項３に記載の発明は、前記温度均し部材は、当該温度均し部材の回転中心軸と前記加圧部材の回転中心軸との軸間距離が軸方向両端部の方が中央部よりも大きくなるように設定されたことを特徴する請求項１記載の定着装置である。
請求項４に記載の発明は、前記加圧部材は、内部に軸方向に沿って熱膨張した空気を外部に放出する空気孔が形成されたことを特徴する請求項１記載の定着装置である。
請求項５に記載の発明は、前記定着部材は、導電層を有するベルト状部材で構成され、前記加熱手段は、前記定着部材の前記導電層と交差する交流磁界を生成して当該定着部材を電磁誘導加熱するとともに、前記定着部材を挟んで前記加熱手段と対向して配置され、磁気特性が温度に応じて強磁性と常磁性との間で遷移する遷移領域を有し、当該加熱手段で生成された交流磁界の磁路を形成する磁路形成部材をさらに備えたことを特徴する請求項１記載の定着装置である。
【０００７】
請求項６に記載の発明は、トナー像を形成するトナー像形成手段と、前記トナー像形成手段によって形成された前記トナー像を記録材上に転写する転写手段と、前記記録材上に転写された前記トナー像を当該記録材に定着する定着手段とを有し、前記定着手段は、記録材にトナーを定着する定着部材と、前記定着部材を加熱する加熱手段と、前記定着部材を押圧するように配置されて、当該定着部材との間に前記記録材が通過するニップ部を形成する加圧部材と、前記定着部材からの伝熱による前記加圧部材の熱膨張量に応じて当該加圧部材との間が接触状態と非接触状態とに設定され、当該加圧部材との接触状態が設定されることにより当該加圧部材の軸方向における温度分布を均す温度均し部材と備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【０００８】
請求項７に記載の発明は、前記定着手段の前記温度均し部材は、前記定着部材が記録材上のトナーを溶融して当該記録材に定着させる定着設定温度に到達するまでの間の前記加圧部材の熱膨張量に対応して非接触状態となり、当該定着設定温度に到達した後の当該加圧部材の熱膨張量に対応して接触状態となるように、当該加圧部材との位置関係が設定されたことを特徴する請求項６記載の画像形成装置である。
請求項８に記載の発明は、前記定着手段の前記温度均し部材は、当該温度均し部材の回転中心軸と前記加圧部材の回転中心軸との軸間距離が軸方向両端部の方が中央部よりも大きくなるように設定されたことを特徴する請求項６記載の画像形成装置である。
請求項９に記載の発明は、前記定着手段の前記加圧部材は、内部に軸方向に沿って熱膨張した空気を外部に放出する空気孔が形成されたことを特徴する請求項６記載の画像形成装置である。
請求項１０に記載の発明は、前記定着手段は、前記定着部材が導電層を有するベルト状部材で構成され、前記加熱手段が前記定着部材の前記導電層と交差する交流磁界を生成して当該定着部材を電磁誘導加熱するとともに、前記定着部材を挟んで前記加熱手段と対向して配置され、磁気特性が温度に応じて強磁性と常磁性との間で遷移する遷移領域を有し、当該加熱手段で生成された交流磁界の磁路を形成する磁路形成部材をさらに備えたことを特徴する請求項６記載の画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、定着装置に用いる定着部材に損傷が生じることを抑制することができる。
請求項２の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、加圧部材にて軸方向に生じる温度分布が均され、加圧部材での温度分布に起因して生じる定着部材の損傷を抑えるとともに、ウォームアップ時間が長くなることを抑えることができる。
請求項３の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、本来の外径が軸方向中央部から両端部にかけて大きく形成され加圧部材にて軸方向に生じる温度分布を均すことができる。
請求項４の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、加圧部材の全体としての熱膨張量を低減することができる。
請求項５の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、定着部材の非通紙領域の昇温をより効果的に抑制して、加圧部材にて軸方向に生じる温度差をさらに低減することができる。
【００１０】
請求項６の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、画像形成装置に搭載した定着装置に用いる定着部材に損傷が生じることを抑制することができる。
請求項７の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、加圧部材にて軸方向に生じる温度分布が均され、加圧部材での温度分布に起因して生じる定着部材の損傷を抑えるとともに、ウォームアップ時間が長くなることを抑えることができる。
請求項８の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、本来の外径が軸方向中央部から両端部にかけて大きく形成され加圧部材にて軸方向に生じる温度分布を均すことができる。
請求項９の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、加圧部材の全体としての熱膨張量を低減することができる。
請求項１０の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、定着部材の非通紙領域の昇温をより効果的に抑制して、加圧部材にて軸方向に生じる温度差をさらに低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施の形態の定着装置が適用される画像形成装置の構成例を示した図である。
【図２】本実施の形態の定着ユニットの構成を示す正面図である。
【図３】図２における定着装置のII−II断面図である。
【図４】定着ベルトの断面層構成図である。
【図５】(ａ)がエンドキャップ部材の側面図であり、(ｂ)がＺ方向から見たエンドキャップ部材の平面図である。
【図６】ＩＨヒータの構成を説明する断面図である。
【図７】定着ベルトの温度が透磁率変化開始温度以下の温度範囲にある場合の磁力線の状態を説明する図である。
【図８】小サイズ紙を連続して通紙した際の定着ベルトの幅方向の温度分布の概略を示した図である。
【図９】非通紙領域での定着ベルトの温度が透磁率変化開始温度を超えた温度範囲にある場合の磁力線の状態を説明する図である。
【図１０】感温磁性部材に形成されるスリットを示した図である。
【図１１】加圧ロールの熱膨張量の変動により設定される温度調整ロールと加圧ロールとの接触状態と非接触状態とを説明する図である。
【図１２】温度調整ロールの内部構造を説明する図である。
【図１３】加圧ロールに対する温度調整ロールの配置設定を説明する図である。
【図１４】加圧ロールの軸方向における温度調整ロールの回転中心軸と加圧ロールの回転中心軸との間隙を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
＜画像形成装置の説明＞
図１は本実施の形態の定着装置が適用される画像形成装置の構成例を示した図である。図１に示す画像形成装置１は、所謂タンデム型のカラープリンタであり、画像データに基づき画像形成を行う画像形成部１０、画像形成装置１全体の動作を制御する制御部３１を備えている。さらには、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）３や画像読取装置（スキャナ）４等との通信を行って画像データを受信する通信部３２、通信部３２にて受信された画像データに対し予め定めた画像処理を施す画像処理部３３を備えている。
【００１３】
画像形成部１０は、一定の間隔を置いて並列的に配置されるトナー像形成手段の一例である４つの画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋ（「画像形成ユニット１１」とも総称する）を備えている。各画像形成ユニット１１は、静電潜像を形成してトナー像を保持する像保持体の一例としての感光体ドラム１２、感光体ドラム１２の表面を予め定めた電位で一様に帯電する帯電器１３、帯電器１３によって帯電された感光体ドラム１２を各色画像データに基づき露光するＬＥＤ（Light Emitting Diode）プリントヘッド１４、感光体ドラム１２上に形成された静電潜像を現像する現像器１５、転写後の感光体ドラム１２表面を清掃するドラムクリーナ１６を備えている。
画像形成ユニット１１各々は、現像器１５に収納されるトナーを除いて略同様に構成され、それぞれがイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナー像を形成する。
【００１４】
また、画像形成部１０は、各画像形成ユニット１１の感光体ドラム１２にて形成された各色トナー像が多重転写される中間転写ベルト２０、各画像形成ユニット１１にて形成された各色トナー像を中間転写ベルト２０に順次転写（一次転写）する一次転写ロール２１を備えている。さらに、中間転写ベルト２０上に重畳して転写された各色トナー像を記録材（記録紙）である用紙Ｐに一括転写（二次転写）する二次転写ロール２２、二次転写された各色トナー像を用紙Ｐ上に定着させる定着手段（定着装置）の一例としての定着ユニット６０を備えている。なお、本実施の形態の画像形成装置１では、中間転写ベルト２０、一次転写ロール２１、および二次転写ロール２２により転写手段が構成される。
【００１５】
本実施の形態の画像形成装置１では、制御部３１による動作制御の下で、次のようなプロセスによる画像形成処理が行われる。すなわち、ＰＣ３やスキャナ４からの画像データは通信部３２にて受信され、画像処理部３３により予め定めた画像処理が施された後、各色毎の画像データとなって各画像形成ユニット１１に送られる。そして、例えば黒（Ｋ）色トナー像を形成する画像形成ユニット１１Ｋでは、感光体ドラム１２が矢印Ａ方向に回転しながら帯電器１３により予め定めた電位で一様に帯電され、画像処理部３３から送信されたＫ色画像データに基づきＬＥＤプリントヘッド１４が感光体ドラム１２を走査露光する。それにより、感光体ドラム１２上にはＫ色画像に関する静電潜像が形成される。感光体ドラム１２上に形成されたＫ色静電潜像は現像器１５により現像され、感光体ドラム１２上にＫ色トナー像が形成される。同様に、画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃにおいても、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色トナー像が形成される。
【００１６】
各画像形成ユニット１１の感光体ドラム１２に形成された各色トナー像は、一次転写ロール２１により矢印Ｂ方向に移動する中間転写ベルト２０上に順次静電転写（一次転写）され、各色トナーが重畳された重畳トナー像が形成される。中間転写ベルト２０上の重畳トナー像は、中間転写ベルト２０の移動に伴って二次転写ロール２２が配置された領域（二次転写部Ｔ）に搬送される。重畳トナー像が二次転写部Ｔに搬送されると、そのタイミングに合わせて用紙保持部４０から用紙Ｐが二次転写部Ｔに供給される。そして、重畳トナー像は、二次転写部Ｔにて二次転写ロール２２が形成する転写電界により、搬送されてきた用紙Ｐ上に一括して静電転写（二次転写）される。
【００１７】
その後、重畳トナー像が静電転写された用紙Ｐは、定着ユニット６０まで搬送される。定着ユニット６０に搬送された用紙Ｐ上のトナー像は、定着ユニット６０によって熱および圧力を受け、用紙Ｐ上に定着される。そして、定着画像が形成された用紙Ｐは、画像形成装置１の排出部に設けられた用紙積載部４５に搬送される。
一方、一次転写後に感光体ドラム１２に付着しているトナー（一次転写残トナー）、および二次転写後に中間転写ベルト２０に付着しているトナー（二次転写残トナー）は、それぞれドラムクリーナ１６、およびベルトクリーナ２５によって除去される。
このようにして、画像形成装置１での画像形成処理がプリント枚数分のサイクルだけ繰り返し実行される。
【００１８】
＜定着ユニットの構成の説明＞
次に、本実施の形態の定着ユニット６０について説明する。
図２および図３は本実施の形態の定着ユニット６０の構成を示す図であり、図２は正面図、図３は図２におけるII−II断面図である。
まず、断面図である図３に示すように、定着ユニット６０は、電磁誘導加熱のための交流磁界を生成する加熱手段の一例としてのＩＨ（Induction Heating）ヒータ８０、ＩＨヒータ８０により電磁誘導加熱されてトナー像を定着する定着部材の一例としての定着ベルト６１、定着ベルト６１に対向するように配置された加圧ロール６２、定着ベルト６１を介して加圧ロール６２から押圧される押圧パッド６３を備えている。
さらに、加圧ロール６２の軸方向における温度を均すように調整する温度均し部材の一例としての温度調整ロール１００を備えている。
また、定着ユニット６０は、押圧パッド６３等の構成部材を支持するホルダ６５、ＩＨヒータ８０にて生成された交流磁界を誘導して磁路を形成する感温磁性部材６４、感温磁性部材６４を通過した磁力線を誘導する誘導部材６６、定着ベルト６１からの用紙Ｐの剥離を補助する剥離補助部材１７３を備えている。
【００１９】
＜定着ベルトの説明＞
定着ベルト６１は、原形が円筒形状の無端のベルト部材で構成され、例えば原形（円筒形状）時の直径が３０ｍｍ、幅方向長が３７０ｍｍに形成されている。また、図４（定着ベルト６１の断面層構成図）に示したように、定着ベルト６１は、基材層６１１、基材層６１１の上に積層された導電発熱層６１２、トナー像の定着性を向上させる弾性層６１３、最上層に被覆された表面離型層６１４からなる多層構造のベルト部材である。
【００２０】
基材層６１１は、薄層の導電発熱層６１２を支持するとともに、定着ベルト６１全体としての機械的強度を形成する耐熱性のシート状部材で構成される。また、基材層６１１は、ＩＨヒータ８０にて生成された交流磁界が感温磁性部材６４まで作用するように、磁界を通過させる物性（比透磁率、固有抵抗）を持った材質、厚さで形成される。一方、基材層６１１自身は、磁界の作用により発熱しないか、または発熱し難く構成される。
具体的には、基材層６１１として、例えば、厚さ３０〜２００μｍ（好ましくは５０〜１５０μｍ）の非磁性ステンレススチール等の非磁性金属や、厚さ６０〜２００μｍの樹脂材料等が用いられる。
【００２１】
導電発熱層６１２は、導電層の一例であって、ＩＨヒータ８０にて生成される交流磁界によって電磁誘導加熱される電磁誘導発熱体層である。すなわち、導電発熱層６１２は、ＩＨヒータ８０からの交流磁界が厚さ方向に通過することにより、渦電流を発生させる層である。
通常、ＩＨヒータ８０に交流電流を供給する励磁回路８８（後段の図６も参照）の電源として、安価に製造できる汎用電源が使用される。そのため、ＩＨヒータ８０により生成される交流磁界の周波数は、一般に、汎用電源による２０ｋ〜１００ｋＨｚとなる。それにより、導電発熱層６１２は、周波数２０ｋ〜１００ｋＨｚの交流磁界が侵入し通過するように構成される。
【００２２】
導電発熱層６１２に交流磁界が侵入できる領域は、交流磁界が１/ｅに減衰する領域である「表皮深さ（δ）」として規定され、次の（１）式から導かれる。（１）式において、ｆは交流磁界の周波数（例えば、２０ｋＨｚ）、ρは固有抵抗値（Ω・ｍ）、μｒは比透磁率である。
そのため、導電発熱層６１２の厚さは、周波数２０ｋ〜１００ｋＨｚの交流磁界が導電発熱層６１２を侵入し通過するように、（１）式で規定される導電発熱層６１２の表皮深さ（δ）よりも薄層に構成される。また、導電発熱層６１２を構成する材料として、例えば、Ａｕ,Ａｇ,Ａｌ,Ｃｕ,Ｚｎ,Ｓｎ,Ｐｂ,Ｂｉ,Ｂｅ,Ｓｂ等の金属や、これらの金属合金が用いられる。
【００２３】
【数１】
2010231088.tif 000003
【００２４】
具体的には、導電発熱層６１２として、厚さ２〜２０μｍ、固有抵抗２．７×１０−８Ω・ｍ以下の例えばＣｕ等の非磁性金属（比透磁率が概ね１）が用いられる。
また、定着ベルト６１が定着設定温度まで加熱されるまでに要する時間（以下、「ウォームアップタイム」）を短縮する観点からも、導電発熱層６１２は、薄層に構成するのが好ましい。
【００２５】
次に、弾性層６１３は、シリコーンゴム等の耐熱性の弾性体で構成される。定着対象となる用紙Ｐに保持されるトナー像は、粉体である各色トナーが積層して形成されている。そのため、ニップ部Ｎにおいてトナー像の全体に均一に熱を供給するには、用紙Ｐ上のトナー像の凹凸に倣って定着ベルト６１表面が変形することが好ましい。そこで、弾性層６１３には、例えば厚みが１００〜６００μｍ、硬度が１０°〜３０°（ＪＩＳ−Ａ）のシリコーンゴムが好適である。
表面離型層６１４は、用紙Ｐ上に保持された未定着トナー像と直接接触するため、離型性の高い材質が使用される。例えば、ＰＦＡ(テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル重合体)、ＰＴＦＥ(ポリテトラフルオロエチレン)、シリコーン共重合体、またはこれらの複合層等が用いられる。表面離型層６１４の厚さとしては、薄すぎると、耐摩耗性の面で充分でなく、定着ベルト６１の寿命を短くする。その一方で、厚すぎると、定着ベルト６１の熱容量が大きくなりすぎ、ウォームアップタイムが長くなる。そこで、表面離型層６１４の厚さとして、耐摩耗性と熱容量とのバランスを考慮し、１〜５０μｍが好適である。
【００２６】
＜押圧パッドの説明＞
押圧パッド６３は、シリコーンゴム等やフッ素ゴム等の弾性体で構成され、加圧ロール６２と対向する位置にてホルダ６５に支持される。そして、定着ベルト６１を介して加圧ロール６２から押圧される状態で配置され、加圧ロール６２との間でニップ部Ｎを形成する。
また、押圧パッド６３は、ニップ部Ｎの入口側（用紙Ｐの搬送方向上流側）のプレニップ領域６３ａと、ニップ部Ｎの出口側（用紙Ｐの搬送方向下流側）の剥離ニップ領域６３ｂとで異なるニップ圧が設定されている。すなわち、プレニップ領域６３ａでは、加圧ロール６２側の面がほぼ加圧ロール６２の外周面に倣う円弧形状に形成され、均一で幅の広いニップ部Ｎを形成する。また、剥離ニップ領域６３ｂでは、剥離ニップ領域６３ｂを通過する定着ベルト６１の曲率半径が小さくなるように、加圧ロール６２表面から局所的に大きなニップ圧で押圧されるように形成される。それにより、剥離ニップ領域６３ｂを通過する用紙Ｐに定着ベルト６１表面から離れる方向のカール（ダウンカール）を形成して、用紙Ｐに対する定着ベルト６１表面からの剥離を促進させている。
【００２７】
なお、本実施の形態では、押圧パッド６３による剥離の補助手段として、ニップ部Ｎの下流側に、剥離補助部材１７３を配置している。剥離補助部材１７３は、剥離バッフル１７１が定着ベルト６１の回転移動方向と対向する向き（所謂カウンタ方向）に定着ベルト６１と近接する状態でホルダ１７２によって支持される。そして、押圧パッド６３の出口にて用紙Ｐに形成されたカール部分を剥離バッフル１７１により支持することで、用紙Ｐが定着ベルト６１方向に向かうことを抑制する。
【００２８】
＜感温磁性部材の説明＞
次に、感温磁性部材６４は、定着ベルト６１の内周面に倣った円弧形状で形成され、定着ベルト６１の内周面とは予め定めた間隙（例えば、０．５〜２．５ｍｍ）を有するように近接させるが、非接触で配置される。感温磁性部材６４を定着ベルト６１と近接させて配置するのは、感温磁性部材６４の温度が定着ベルト６１の温度に対応して変化する、すなわち、感温磁性部材６４の温度が定着ベルト６１の温度と略同じ温度となるように構成するためである。また、感温磁性部材６４を定着ベルト６１と非接触で配置するのは、画像形成装置１のメインスイッチ（不図示）がオンされ、定着ベルト６１が定着設定温度まで加熱される際に、定着ベルト６１の熱が感温磁性部材６４に流入するのを抑制して、ウォームアップタイムの短縮を図るためである。
【００２９】
また、感温磁性部材６４は、その磁気特性の透磁率が急変する温度である「透磁率変化開始温度」（後段参照）が各色トナー像が溶融する定着設定温度以上であって、定着ベルト６１の弾性層６１３や表面離型層６１４の耐熱温度よりも低い温度範囲内に設定された材質で構成される。すなわち、感温磁性部材６４は、定着設定温度を含む温度領域において強磁性と非磁性（常磁性）との間を可逆的に変化する特性（「感温磁性」）を有する材質で構成される。それにより、感温磁性部材６４は、強磁性を呈する透磁率変化開始温度以下の温度範囲において磁路形成部材として機能し、ＩＨヒータ８０にて生成され定着ベルト６１を透過した磁力線を内部に誘導して、感温磁性部材６４の内部を通過する磁路を形成する。そして、感温磁性部材６４は、定着ベルト６１とＩＨヒータ８０の励磁コイル８２（後段の図６参照）とを内部に包み込むような閉磁路を形成する。一方、透磁率変化開始温度を超える温度範囲においては、感温磁性部材６４は、ＩＨヒータ８０にて生成され定着ベルト６１を透過した磁力線を、感温磁性部材６４の厚さ方向に横切るように透過させる。それにより、ＩＨヒータ８０にて生成され定着ベルト６１を透過した磁力線は、感温磁性部材６４を透過し、誘導部材６６の内部を通過してＩＨヒータ８０に戻る磁路を形成する。
なお、ここでの「透磁率変化開始温度」とは、透磁率（例えば、ＪＩＳ Ｃ２５３１で測定される透磁率）が連続的に低下を開始する温度であり、例えば感温磁性部材６４等の部材を透過する磁束量（磁力線の数）が変化し始める温度点をいう。したがって、透磁率変化開始温度は、磁性が消失する温度であるキュリー点に近い温度となるが、キュリー点とは異なる概念を有するものである。
【００３０】
感温磁性部材６４に用いる材質としては、透磁率変化開始温度が例えば１６０（定着設定温度）〜２４０℃の範囲内に設定された、例えばＦｅ−Ｎｉ合金（パーマロイ）等の二元系感温磁性合金やＦｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金等の三元系の感温磁性合金等が用いられる。例えば、Ｆｅ−Ｎｉの二元系感温磁性合金においては約Ｆｅ６４％、Ｎｉ３６％（原子数比）とすることで２２０℃〜２２５℃前後に透磁率変化開始温度を設定することができる。このようなパーマロイや感温磁性合金等の金属合金等は、成型性や加工性に優れ、伝熱性も高く安価である等の理由から、感温磁性部材６４に適する。その他の材質としては、Ｆｅ,Ｎｉ,Ｓｉ,Ｂ,Ｎｂ,Ｃｕ,Ｚｒ,Ｃｏ,Ｃｒ,Ｖ,Ｍｎ,Ｍｏ等からなる金属合金が用いられる。
また、感温磁性部材６４は、ＩＨヒータ８０により生成された交流磁界（磁力線）に対する表皮深さδ（上記（１）式参照）よりも厚い厚さで形成される。具体的には、例えばＦｅ−Ｎｉ合金を用いた場合には５０〜３００μｍ程度に設定される。なお、感温磁性部材６４の構成や機能に関しては、後段でさらに詳述する。
【００３１】
＜ホルダの説明＞
押圧パッド６３を支持するホルダ６５は、押圧パッド６３が加圧ロール６２からの押圧力を受けた状態での撓み量が一定量以下となるように、剛性の高い材料で構成される。それにより、ニップ部Ｎにおける長手方向の圧力（ニップ圧Ｎ）の均一性を維持している。さらに、本実施の形態の定着ユニット６０では、電磁誘導を用いて定着ベルト６１を加熱する構成を採用していることから、ホルダ６５は、誘導磁界に影響を与えないか、または与え難い材料であり、かつ、誘導磁界から影響を受けないか、または受け難い材料で構成される。例えば、ガラス混入ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の耐熱性樹脂や、例えばＡｌ,Ｃｕ,Ａｇ等の非磁性金属材料等が用いられる。
【００３２】
＜誘導部材の説明＞
誘導部材６６は、感温磁性部材６４の内周面に倣った円弧形状で形成され、感温磁性部材６４の内周面とは予め定めた間隙（例えば、１．０〜５．０ｍｍ）を有する非接触に配置される。また、誘導部材６６は、例えばＡｇ,Ｃｕ,Ａｌといった固有抵抗値が比較的小さい非磁性金属で構成される。そして、感温磁性部材６４が透磁率変化開始温度以上の温度に上昇した際に、ＩＨヒータ８０により生成された交流磁界（磁力線）を誘導して、定着ベルト６１の導電発熱層６１２よりも渦電流Ｉが発生し易い状態を形成する。それにより、誘導部材６６の厚さは、渦電流Ｉが流れ易いように、表皮深さδ（上記（１）式参照）よりも充分に厚い厚さ（例えば、１．０ｍｍ）で形成される。
【００３３】
＜定着ベルトの駆動機構の説明＞
次に、定着ベルト６１の駆動機構について説明する。
正面図である図２に示したように、ホルダ６５（図３参照）の軸方向両端部には、定着ベルト６１の両端部の断面形状を円形に維持しながら定着ベルト６１を周方向に回転駆動するエンドキャップ部材６７が固定されている。そして、定着ベルト６１は、両端部からエンドキャップ部材６７を介した回転駆動力を直接的に受けて、例えば１４０ｍｍ／ｓのプロセススピードで図３の矢印Ｃ方向に回転移動する。
ここで図５は、（ａ）がエンドキャップ部材６７の側面図であり、（ｂ）がＺ方向から見たエンドキャップ部材６７の平面図である。図５に示したように、エンドキャップ部材６７は、定着ベルト６１の両端部内側に嵌合される固定部６７ａ、固定部６７ａより外径が大きく形成され、定着ベルト６１に装着された際に定着ベルト６１よりも半径方向に張り出すように形成されたフランジ部６７ｄ、回転駆動力が伝達されるギヤ部６７ｂ、ホルダ６５の両端部に形成された支持部６５ａと結合部材１６６を介して回転自在に結合されたベアリング軸受部６７ｃを備える。そして、上記図２に示したように、ホルダ６５（図３参照）の両端部の支持部６５ａが定着ユニット６０の筐体６９の両端部に固定されることで、エンドキャップ部材６７は、支持部６５ａに結合されたベアリング軸受部６７ｃを介して回転自在に支持される。
エンドキャップ部材６７を構成する材質としては、機械的強度や耐熱性の高い所謂エンジニアリングプラスチックスが用いられる。例えば、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ＰＥＥＫ樹脂、ＰＥＳ樹脂、ＰＰＳ樹脂、ＬＣＰ樹脂等が適する。
【００３４】
そして、図２に示すように、定着ユニット６０では、駆動モータ９０からの回転駆動力が伝達ギヤ９１,９２を介してシャフト９３に伝達され、シャフト９３に結合された伝達ギヤ９４,９５から両エンドキャップ部材６７のギヤ部６７ｂ（図５参照）に伝達される。それによって、エンドキャップ部材６７から定着ベルト６１に回転駆動力が伝わり、エンドキャップ部材６７と定着ベルト６１とが一体となって回転駆動される。
このように、定着ベルト６１が定着ベルト６１の両端部から駆動力を直接受けて回転するので、定着ベルト６１は安定して回転する。
【００３５】
ここで、定着ベルト６１が両端部のエンドキャップ部材６７から駆動力を直接受けて回転する場合には、一般に、０．１〜０．５Ｎ・ｍ程度のトルクが作用する。ところが、本実施の形態の定着ベルト６１では、基材層６１１を機械的強度の高い例えば非磁性ステンレススチール等で構成している。そのため、定着ベルト６１全体に０．１〜０．５Ｎ・ｍ程度のねじりトルクが作用した場合でも、定着ベルト６１には座屈等が生じ難い。
また、エンドキャップ部材６７のフランジ部６７ｄにより定着ベルト６１の片寄りを抑えているが、その際の定着ベルト６１には、一般に、端部（フランジ部６７ｄ）側から軸方向に向けて１〜５Ｎ程度の圧縮力が働く。しかし、定着ベルト６１がこのような圧縮力を受けた場合においても、定着ベルト６１の基材層６１１が非磁性ステンレススチール等で構成されていることから、座屈等の発生が抑制される。
上記のように、本実施の形態の定着ベルト６１においては、定着ベルト６１の両端部から駆動力を直接受けて回転するので、安定した回転が行われる。また、その際に、定着ベルト６１の基材層６１１を機械的強度の高い例えば非磁性ステンレススチール等で構成することで、ねじりトルクや圧縮力に対して座屈等が発生し難い構成を実現している。さらには、基材層６１１および導電発熱層６１２を薄層に形成して、定着ベルト６１全体としての柔軟性・フレキシブル性を確保しているので、ニップ部Ｎに倣った変形と形状復元とが行われる。
【００３６】
＜加圧ロールの説明＞
図３に戻り、加圧ロール６２は、定着ベルト６１に対向するように配置され、定着ベルト６１に従動して図３の矢印Ｄ方向に、例えば１４０ｍｍ／ｓのプロセススピードで回転する。そして、加圧ロール６２と押圧パッド６３とにより定着ベルト６１を挟持した状態でニップ部Ｎを形成し、このニップ部Ｎに未定着トナー像を保持した用紙Ｐを通過させることで、熱および圧力を加えて未定着トナー像を用紙Ｐに定着する。
加圧ロール６２は、例えば直径１５ｍｍの中実のアルミニウム製コア（円柱状芯金）６２１と、コア６２１の外周面に被覆された例えば厚さ５ｍｍのシリコーンスポンジ等の耐熱性弾性体層６２２と、さらに例えば厚さ５０μｍのカーボン配合のＰＦＡ等の耐熱性樹脂被覆または耐熱性ゴム被覆による離型層６２３とが積層されて構成される。そして、押圧バネ６８（図２参照）により例えば２５ｋｇｆの荷重で定着ベルト６１を介して押圧パッド６３を押圧している。
【００３７】
ところで、定着ベルト６１からの伝熱により温度が上昇した加圧ロール６２では、耐熱性弾性体層６２２を構成する例えばシリコーンスポンジ内に含まれる空気が膨張して、加圧ロール６２の外径を室温（例えば、２３℃）時での外径よりも太らせる。特に、非通紙領域での定着ベルト６１の温度は通紙領域に比べて高くなり、それに対応して非通紙領域での加圧ロール６２の温度も通紙領域に比べて高くなる（後段の図８参照）。そのため、加圧ロール６２の非通紙領域での外径が通紙領域の外径よりも大きくなり、定着ベルト６１においては、非通紙領域における加圧ロール６２からの摩擦力が通紙領域での摩擦力よりも大きくなる。それにより、定着ベルト６１には幅方向に異なる摩擦力が作用することとなって、定着ベルト６１にねじれによる損傷が生じる場合がある。本実施の形態では定着ベルト６１を駆動させる構成を用いたが、例えば加圧ロールを駆動させ、定着ベルト６１を加圧ロールからの摩擦力により従動させる構成では、特に定着ベルト６１にねじれが生じ易い。
【００３８】
そこで、加圧ロール６２は、耐熱性弾性体層６２２の内部に加圧ロール６２の軸方向に沿って複数の空気孔６２４を形成している。それにより、空気孔６２４により耐熱性弾性体層６２２を構成する例えばシリコーンスポンジ内に含まれる空気を外部に放出する経路が形成され、耐熱性弾性体層６２２の膨張量が低減される。
さらに、温度調整ロール１００を設けて、加圧ロール６２の軸方向における温度を均すように調整している。それにより、加圧ロール６２の軸方向における温度差を低減して、定着ベルト６１に作用する加圧ロール６２との摩擦力が定着ベルト６１の幅方向で不均一となることを抑制している。
なお、温度調整ロール１００については、後段で詳細に説明する。
【００３９】
＜ＩＨヒータの説明＞
続いて、定着ベルト６１の導電発熱層６１２に交流磁界を作用させて電磁誘導加熱するＩＨヒータ８０について説明する。
図６は、本実施の形態のＩＨヒータ８０の構成を説明する断面図である。図６に示したように、ＩＨヒータ８０は、例えば耐熱性樹脂等の非磁性体から構成される支持体８１、交流磁界を生成する励磁コイル８２を備えている。また、励磁コイル８２を支持体８１上に固定する弾性体で構成された弾性支持部材８３、励磁コイル８２にて生成された交流磁界の磁路を形成する磁心８４を備えている。さらには、磁界を遮蔽するシールド８５、磁心８４を支持体８１側に加圧する加圧部材８６、励磁コイル８２に交流電流を供給する励磁回路８８を備えている。
【００４０】
支持体８１は、断面が定着ベルト６１の表面形状に沿って湾曲した形状で形成され、励磁コイル８２を支持する上部面（支持面）８１ａが定着ベルト６１表面と予め定めた間隙（例えば、０．５〜２ｍｍ）を保つように形成され設定されている。また、支持体８１には、支持面８１ａの定着ベルト６１移動方向中央部にて長手方向に平行に配置された一対の磁心支持部８１ｂと、支持面８１ａの定着ベルト６１移動方向両端部にて磁心８４の配置位置を定着ベルト６１移動方向に規制する磁心規制部８１ｃとが配置されている。そして、一対の磁心支持部８１ｂは、支持面８１ａ両端部に設けられた磁心規制部８１ｃの間で、磁心８４を定着ベルト６１移動方向の前後に移動自在に支持する。それにより、製造時の熱処理によって形状にばらつきが生じ易い磁心８４と支持面８１ａとの間隙が、定着ベルト６１移動方向中央部を中心として上流側領域と下流側領域とにおいて略対称となるように磁心８４を支持する。
支持体８１を構成する材質としては、例えば、耐熱ガラス、ポリカーボネート、ポリエーテルサルフォン、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の耐熱性樹脂、またはこれらにガラス繊維を混合した耐熱性樹脂等の耐熱性のある非磁性材料が用いられる。
【００４１】
励磁コイル８２は、相互に絶縁された例えば直径０．１７ｍｍの銅線材を例えば９０本束ねたリッツ線が長円形状や楕円形状、長方形状等の中空きの閉ループ状に巻かれて構成される。そして、励磁コイル８２に励磁回路８８から予め定めた周波数の交流電流が供給されることにより、励磁コイル８２の周囲には、閉ループ状に巻かれたリッツ線を中心とする交流磁界が生成される。励磁回路８８から励磁コイル８２に供給される交流電流の周波数は、一般に、上記した汎用電源により生成される２０ｋ〜１００ｋＨｚが用いられる。
弾性支持部材８３は、例えばシリコーンゴム等やフッ素ゴム等の弾性体で構成されたシート状部材である。弾性支持部材８３は、励磁コイル８２が支持体８１の支持面８１ａに密着して固定されるように、励磁コイル８２を支持体８１に対して押圧するように設定されている。
【００４２】
磁心８４は、例えばソフトフェライト、フェライト樹脂、非晶質合金（アモルファス合金）、やパーマロイ、感温磁性合金等の高透磁率の酸化物や合金材質で構成される強磁性体が用いられ、磁路形成手段として機能する。磁心８４は、励磁コイル８２にて生成された交流磁界による磁力線（磁束）を内部に誘導し、磁心８４から定着ベルト６１を横切って感温磁性部材６４方向に向かい、感温磁性部材６４の中を通過して磁心８４に戻るといった磁力線の通路（磁路）を形成する。すなわち、励磁コイル８２にて生成された交流磁界が磁心８４の内部と感温磁性部材６４の内部とを通過するように構成して、磁力線が定着ベルト６１と励磁コイル８２とを内部に包み込むような閉磁路を形成する。それにより、励磁コイル８２にて生成された交流磁界の磁力線が定着ベルト６１の磁心８４と対向する領域に集中される。
ここで、磁心８４は磁路形成による損失が小さい材料が望ましい。具体的には、磁心８４は渦電流損を小さくする形態（スリット等による電流経路遮断や分断化、薄板束ね等）での使用が望ましく、ヒステリシス損の小さい材料で形成されることが望ましい。
また、定着ベルト６１の回転方向に沿った磁心８４の長さは、感温磁性部材６４の定着ベルト６１の回転方向に沿った長さよりも小さく構成される。それにより、磁力線のＩＨヒータ８０周辺への漏洩が減り、力率が向上する。さらには、定着ユニット６０を構成する金属製部材への電磁誘導を抑え、定着ベルト６１（導電発熱層６１２）での発熱効率を高める。
【００４３】
＜定着ベルトが発熱する状態の説明＞
引き続いて、ＩＨヒータ８０により生成された交流磁界によって定着ベルト６１が発熱する状態を説明する。
まず、上記したように、感温磁性部材６４の透磁率変化開始温度は、各色トナー像を定着する定着設定温度以上であって定着ベルト６１の耐熱温度以下となる温度範囲内（例えば、１６０〜２４０℃）に設定されている。そして、定着ベルト６１の温度が透磁率変化開始温度以下の状態にある場合には、定着ベルト６１に近接する感温磁性部材６４の温度も定着ベルト６１の温度に対応して、透磁率変化開始温度以下となる。そのため、感温磁性部材６４は強磁性を呈するので、ＩＨヒータ８０により生成された交流磁界の磁力線Ｈは、定着ベルト６１を透過した後、感温磁性部材６４の内部を広がり方向に沿って通過する磁路を形成する。ここでの「広がり方向」とは、感温磁性部材６４の厚さ方向と直交する方向を意味する。
【００４４】
図７は、定着ベルト６１の温度が透磁率変化開始温度以下の温度範囲にある場合の磁力線（Ｈ）の状態を説明する図である。図７に示したように、定着ベルト６１の温度が透磁率変化開始温度以下の温度範囲にある場合には、ＩＨヒータ８０により生成された交流磁界の磁力線Ｈは、定着ベルト６１を透過し、感温磁性部材６４の内部を広がり方向（厚さ方向と直交する方向）に沿って通過する磁路を形成する。そのため、定着ベルト６１の導電発熱層６１２を横切る領域での単位面積あたりの磁力線Ｈの数（磁束密度）は多くなる。
【００４５】
すなわち、ＩＨヒータ８０の磁心８４から磁力線Ｈが放射されて定着ベルト６１の導電発熱層６１２を横切る領域Ｒ１,Ｒ２を通過した後、磁力線Ｈは強磁性体である感温磁性部材６４の内部に誘導される。そのため、定着ベルト６１の導電発熱層６１２を厚さ方向に横切る磁力線Ｈは感温磁性部材６４の内部に進入するように集中し、領域Ｒ１,Ｒ２での磁束密度は高くなる。また、感温磁性部材６４の内部を広がり方向に沿って通過した磁力線Ｈが再び磁心８４に戻るに際しても、導電発熱層６１２を厚さ方向に横切る領域Ｒ３では、感温磁性部材６４内の磁位の低い部分から集中して磁心８４に向けて発生する。そのため、定着ベルト６１の導電発熱層６１２を厚さ方向に横切る磁力線Ｈは、感温磁性部材６４から集中して磁心８４に向かうこととなり、領域Ｒ３での磁束密度も高くなる。
【００４６】
磁力線Ｈが厚さ方向に横切る定着ベルト６１の導電発熱層６１２では、単位面積当たりの磁力線Ｈの数（磁束密度）の変化量に比例した渦電流Ｉが発生する。それにより、図７に示したように、磁束密度の変化量が大きい領域Ｒ１,Ｒ２および領域Ｒ３では、大きな渦電流Ｉが発生する。導電発熱層６１２に生じた渦電流Ｉは、導電発熱層６１２の固有抵抗値Ｒと渦電流Ｉの二乗の積であるジュール熱Ｗ（Ｗ＝Ｉ２Ｒ）を発生させる。それにより、大きな渦電流Ｉが発生した導電発熱層６１２では、大きなジュール熱Ｗが発生する。
このように、定着ベルト６１の温度が透磁率変化開始温度以下の温度範囲にある場合には、磁力線Ｈが導電発熱層６１２を横切る領域Ｒ１,Ｒ２や領域Ｒ３において大きな熱が発生する。それにより、定着ベルト６１は加熱される。
【００４７】
ところで、本実施の形態の定着ユニット６０では、定着ベルト６１の内周面側において定着ベルト６１に近接させて感温磁性部材６４を配置している。それにより、励磁コイル８２にて生成された磁力線Ｈを内部に誘導する磁心８４と、定着ベルト６１を厚さ方向に横切って透過した磁力線Ｈを内部に誘導する感温磁性部材６４とが近接した構成を実現している。そのため、ＩＨヒータ８０（励磁コイル８２）により生成された交流磁界は、磁路が短いループを形成するので、磁路内での磁束密度や磁気結合度は高まる。それにより、定着ベルト６１の温度が透磁率変化開始温度以下の温度範囲にある場合、定着ベルト６１にはさらに効率的に熱が発生する。
【００４８】
＜定着ベルトの非通紙部の昇温を抑制する機能の説明＞
次に、定着ベルト６１の非通紙部の昇温を抑制する機能について説明する。
ここでまず、定着ユニット６０に小サイズの用紙Ｐ（小サイズ紙Ｐ１）を連続して通紙した場合について述べる。図８は、小サイズ紙Ｐ１を連続して通紙した際の定着ベルト６１の幅方向の温度分布の概略を示した図である。図８においては、画像形成装置１にて使用される用紙Ｐの最大サイズ幅（例えば、Ａ３横幅）である最大通紙領域をＦｆ、最大サイズ用紙Ｐよりも横幅の小さな小サイズ紙Ｐ１（例えば、Ａ４縦送り）が通過する領域（小サイズ紙通紙領域）をＦｓ、小サイズ紙Ｐ１が通過しない非通紙領域をＦｂとする。なお、画像形成装置１では中央位置基準で通紙が行われるものとする。
【００４９】
図８に示したように、小サイズ紙Ｐ１が連続して通紙された場合に、小サイズ紙Ｐ１が通過する小サイズ紙通紙領域Ｆｓでは定着のための熱が消費される。そのため、制御部３１（図１参照）による定着設定温度での温度調整制御が行われ、小サイズ紙通紙領域Ｆｓでの定着ベルト６１の温度は定着設定温度の近傍範囲内に維持される。その一方で、非通紙領域Ｆｂにおいても、小サイズ紙通紙領域Ｆｓと同様の温度調整制御が行われる。しかし、非通紙領域Ｆｂでは定着のための熱が消費されない。そのために、非通紙領域Ｆｂの温度は、定着設定温度よりも高い温度に上昇し易い。そして、その状態で小サイズ紙Ｐ１の連続通紙を続けると、非通紙領域Ｆｂの温度が例えば定着ベルト６１の弾性層６１３や表面離型層６１４の耐熱温度よりも上昇して、定着ベルト６１を損傷させる場合がある。
【００５０】
そこで、上記したように、本実施の形態の定着ユニット６０では、感温磁性部材６４は、定着設定温度以上であって、例えば定着ベルト６１の弾性層６１３や表面離型層６１４の耐熱温度以下の温度範囲内に透磁率変化開始温度が設定された例えばＦｅ−Ｎｉ合金等で構成されている。すなわち、図８に示したように、感温磁性部材６４の透磁率変化開始温度Ｔｃｕは、定着設定温度Ｔｆ以上であって、例えば弾性層６１３や表面離型層６１４の耐熱温度Ｔｌｉｍ以下の温度領域に設定されている。
【００５１】
それにより、小サイズ紙Ｐ１が連続通紙されると、定着ベルト６１の非通紙領域Ｆｂでの温度は、感温磁性部材６４の透磁率変化開始温度を超える。それによって、定着ベルト６１に近接する感温磁性部材６４の非通紙領域Ｆｂでの温度も定着ベルト６１の温度に対応して、定着ベルト６１と同様に透磁率変化開始温度を超える。そのため、非通紙領域Ｆｂでの感温磁性部材６４は比透磁率が１に近づき、強磁性体としての性質が消失する。感温磁性部材６４の比透磁率が低下して１に近づくことで、非通紙領域Ｆｂでの磁力線Ｈは感温磁性部材６４の内部に誘導されず、感温磁性部材６４を透過するようになる。そのため、定着ベルト６１の非通紙領域Ｆｂでは、導電発熱層６１２を通過した後の磁力線Ｈは拡散し、導電発熱層６１２を横切る磁力線Ｈの磁束密度は低下する。それにより、導電発熱層６１２で発生する渦電流Ｉは減少して、定着ベルト６１での発熱量（ジュール熱Ｗ）は低減される。その結果、非通紙領域Ｆｂでの過剰な温度上昇は抑えられ、定着ベルト６１の損傷が抑制される。
このように、感温磁性部材６４は、定着ベルト６１の温度を検知する検知部としての機能と、検知した定着ベルト６１の温度に応じて定着ベルト６１の過度の温度上昇を抑制する昇温抑制部としての機能とを併せ持っている。
【００５２】
感温磁性部材６４を通過した後の磁力線Ｈは、誘導部材６６（図３参照）に到達してこの内部に誘導される。磁束が誘導部材６６に到達してその内部に誘導されるようになると、導電発熱層６１２より渦電流Ｉの流れ易い誘導部材６６の方に多くの渦電流Ｉが流れる。そのため、導電発熱層６１２で流れる渦電流量はさらに抑制され、非通紙領域Ｆｂでの温度上昇は抑えられる。
【００５３】
その際に、誘導部材６６が励磁コイル８２からの磁力線Ｈの殆どを誘導して定着ユニット６０からの磁力線Ｈの漏洩を抑えるように、誘導部材６６の厚さ、材質、および形状が選定される。具体的には、誘導部材６６を表皮深さδが充分に厚い材料で構成すればよい。それにより、誘導部材６６に渦電流Ｉが流れても発熱量も極力小さくなる。本実施の形態では、誘導部材６６を感温磁性部材６４に沿う略円形形状の厚さ１ｍｍのＡｌ（アルミニウム）で構成し、感温磁性部材６４とは非接触（平均的な距離を例えば４ｍｍ）に配置している。その他の材料としては、ＡｇやＣｕが好適である。
【００５４】
ところで、その後、定着ベルト６１の非通紙領域Ｆｂでの温度が感温磁性部材６４の透磁率変化開始温度よりも低くなると、感温磁性部材６４の非通紙領域Ｆｂでの温度も透磁率変化開始温度よりも低くなる。それにより、感温磁性部材６４は再び強磁性に変化して磁力線Ｈが感温磁性部材６４の内部に誘導されるので、導電発熱層６１２に渦電流Ｉが多く流れるようになる。そのため、定着ベルト６１が再び加熱されるようになる。
【００５５】
図９は、非通紙領域Ｆｂでの定着ベルト６１の温度が透磁率変化開始温度を超えた温度範囲にある場合の磁力線Ｈの状態を説明する図である。図９に示したように、定着ベルト６１の温度が非通紙領域Ｆｂにて透磁率変化開始温度を超えた温度範囲にある場合には、非通紙領域Ｆｂの感温磁性部材６４は比透磁率が低下する。そのため、ＩＨヒータ８０により生成された交流磁界の磁力線Ｈは感温磁性部材６４を容易に透過するように変化する。それにより、ＩＨヒータ８０（励磁コイル８２）により生成された交流磁界の磁力線Ｈは、磁心８４から定着ベルト６１側に向けて拡散するように放射され、誘導部材６６に到達するようになる。
【００５６】
すなわち、ＩＨヒータ８０の磁心８４から磁力線Ｈが放射されて定着ベルト６１の導電発熱層６１２を横切る領域Ｒ１,Ｒ２では、磁力線Ｈが感温部材６４に誘導され難いため、放射状に拡散する。それにより、定着ベルト６１の導電発熱層６１２を厚さ方向に横切る磁力線Ｈの磁束密度（単位面積当たりの磁力線Ｈの数）が減少する。また、磁力線Ｈが再び磁心８４に戻る際に導電発熱層６１２を厚さ方向に横切る領域Ｒ３でも、拡散した広い領域から磁力線Ｈが磁心８４に戻ることとなるため、定着ベルト６１の導電発熱層６１２を厚さ方向に横切る磁力線Ｈの磁束密度が減少する。
そのため、定着ベルト６１の温度が透磁率変化開始温度を超える温度範囲にある場合には、領域Ｒ１,Ｒ２や領域Ｒ３において導電発熱層６１２を厚さ方向に横切る磁力線Ｈの磁束密度が減少することとなる。それにより、磁力線Ｈが厚さ方向に横切る導電発熱層６１２に発生する渦電流Ｉは減り、定着ベルト６１に発生するジュール熱Ｗは減少する。それにより、定着ベルト６１の温度は低下する。
【００５７】
このように、非通紙領域Ｆｂでの定着ベルト６１の温度が透磁率変化開始温度以上の温度範囲にある場合において、非通紙領域Ｆｂでの感温磁性部材６４の内部に磁力線Ｈが誘導され難くなり、励磁コイル８２により生成された交流磁界の磁力線Ｈは、定着ベルト６１の導電発熱層６１２を厚さ方向を拡散しながら横切る。そのため、励磁コイル８２により生成された交流磁界の磁路は長いループを形成することとなり、定着ベルト６１の導電発熱層６１２を通過する磁路での磁束密度は減少する。
それにより、例えば小サイズ紙Ｐ１が連続通紙されて、温度が上昇した非通紙領域Ｆｂでは、定着ベルト６１の導電発熱層６１２に発生する渦電流Ｉが減って、定着ベルト６１の非通紙領域Ｆｂでの発熱量（ジュール熱Ｗ）は低減する。その結果、非通紙領域Ｆｂでの過剰な温度上昇は抑えられる。
【００５８】
＜感温磁性部材の昇温を抑制する構成の説明＞
感温磁性部材６４が上記した非通紙領域Ｆｂでの過剰な温度上昇を抑える機能を果たすには、感温磁性部材６４の長手方向の領域毎の温度がそれに対向する定着ベルト６１の長手方向の領域毎の温度に対応して変化し、上記した定着ベルト６１の温度を検知する検出部としての機能を果たす必要がある。
そのために、感温磁性部材６４自身に関しては、磁力線Ｈによって誘導加熱され難い構成が採用される。すなわち、定着ベルト６１の温度が透磁率変化開始温度以下であり、感温磁性部材６４が強磁性を呈する状態であっても、ＩＨヒータ８０からの磁力線Ｈの中には、感温磁性部材６４を厚さ方向に横切る磁力線Ｈは存在する。それにより、感温磁性部材６４内部には弱い渦電流Ｉが発生しており、感温磁性部材６４自身においても若干の発熱が生じる。そのため、例えば、大量の画像形成が連続して行われた場合等には、感温磁性部材６４に自己発熱した熱が蓄積され、通紙領域（図８参照）でも感温磁性部材６４の温度が上昇傾向を呈する。このように渦電流損による自己発熱が大きいと温度が上昇して、意図せず透磁率変化開始温度まで到達してしまい、通紙領域と非通紙領域の磁気特性に差がなくなって昇温抑制効果が効かなくなってしてしまうことがある。そこで、感温磁性部材６４の温度と定着ベルト６１の温度との対応関係が維持され、感温磁性部材６４が定着ベルト６１の温度を検知する検知部として精度良く機能するために、感温磁性部材６４自身に発生するジュール熱Ｗを抑える必要がある。
【００５９】
そこで、感温磁性部材６４での渦電流損やヒステリシス損を小さくするために、まず第１として、感温磁性部材６４は、磁力線Ｈによって誘導加熱され難い物性（固有抵抗値および透磁率）を持った材質が選定される。
また、第２として、感温磁性部材６４の厚さは、少なくとも透磁率変化開始温度以下の温度範囲にて磁力線Ｈが感温磁性部材６４の厚さ方向に横切り難いように、強磁性を呈する状態での表皮深さδよりも厚く形成される。
【００６０】
さらに、第３として、感温磁性部材６４には、磁力線Ｈによって発生する渦電流Ｉの流れを分断する複数のスリット６４ｓ（後段図１０参照）が形成される。誘導加熱され難いように感温磁性部材６４の材質や厚さを選定しても、感温磁性部材６４内部に発生する渦電流Ｉを０とすることは困難である。そこで、感温磁性部材６４に発生した渦電流Ｉの流れを複数のスリット６４ｓにより分断することで、渦電流Ｉを減少させて、感温磁性部材６４に発生するもジュール熱Ｗを低く抑えている。
【００６１】
図１０は、感温磁性部材６４に形成されるスリットを示した図である。図１０（ａ）は、感温磁性部材６４がホルダ６５に設置された状態の側面図であり、（ｂ）は、（ａ）の上方（ｚ方向）から見た平面図である。図１０に示したように、感温磁性部材６４では、磁力線Ｈによって発生する渦電流Ｉの流れる方向に直交して複数のスリット６４ｓが形成される。そのため、スリット６４ｓが無い場合には感温磁性部材６４の長手方向の全体に亘って大きな渦となって流れる渦電流Ｉ（図１０（ｂ）破線）が、スリット６４ｓにより分断される。それにより、スリット６４ｓを形成した場合には、感温磁性部材６４内を流れる渦電流Ｉ（図１０（ａ）実線）は、スリット６４ｓとスリット６４ｓとの間の領域内での小さな渦となり、全体としての渦電流Ｉの電流量は低減される。その結果、感温磁性部材６４での発熱量（ジュール熱Ｗ）は減少し、発熱し難い構成が実現する。したがって、複数のスリット６４ｓは、渦電流Ｉを分断する渦電流分断部として機能する。
【００６２】
なお、図１０に例示した感温磁性部材６４では、スリット６４ｓを渦電流Ｉの流れる方向に直交して形成したが、渦電流Ｉの流れを分断する構成であれば、例えば渦電流Ｉの流れる方向に対して傾斜したスリットを形成してもよい。また、図１０に示したようなスリット６４ｓを感温磁性部材６４の幅方向の全域に亘って形成する構成の他に、感温磁性部材６４の幅方向の一部に形成してもよい。また、感温磁性部材６４に発生する熱量に応じて、スリットの数、位置、傾斜角等を設定してもよい。
また、スリットの傾斜角が最大となった状態として、感温磁性部材６４がスリット部で小片に分割された状態となる小片分割群となってもよく、このような形態であっても本発明の効果は同様に得られる。
【００６３】
＜温度調整ロールの説明＞
続いて、本実施の形態の温度調整ロール１００について説明する。
本実施の形態の定着ユニット６０では、温度調整ロール１００の回転中心軸と加圧ロール６２の回転中心軸とは固定されて配置されており、それぞれの配置位置は変位しない。そして、それぞれ固定された温度調整ロール１００と加圧ロール６２との配置位置は、加圧ロール６２の熱膨張量に応じて加圧ロール６２が温度調整ロール１００に接触する状態（接触状態）と接触しない非接触の状態（非接触状態）となる位置関係によって設定される。すなわち、温度調整ロール１００の回転中心軸と加圧ロール６２の回転中心軸との間に設定される位置関係は、画像形成装置１のメインスイッチ（不図示）がオフされ、加圧ロール６２の温度が例えば室温（例えば、２３℃）にある状態であって定着ベルト６１から熱の伝熱を受けていない状態において、温度調整ロール１００表面と加圧ロール６２表面とが非接触に維持される距離である。さらには、定着ベルト６１が定着設定温度に設定され、定着ベルト６１から熱の伝熱を受けて加圧ロール６２の温度が上昇した状態では、加圧ロール６２の外径が膨張することによって温度調整ロール１００表面と加圧ロール６２表面とが接触する距離である。
【００６４】
ここで、図１１は、加圧ロール６２の熱膨張量の変動により設定される温度調整ロール１００と加圧ロール６２との接触状態と非接触状態とを説明する図である。図１１において、実線で示した加圧ロール６２は室温ＲＴにある状態を示し、破線で示した加圧ロール６２は定着設定温度ＦＴにある状態を示している。
図１１に示したように、温度調整ロール１００の回転中心軸Ｃｔと加圧ロール６２の回転中心軸Ｃｐとは固定されて配置され、温度調整ロール１００の回転中心軸Ｃｔと加圧ロール６２の回転中心軸Ｃｐとの間隙Ｌは変位しない。そして、画像形成装置１のメインスイッチ（不図示）がオンされ、励磁回路８８からＩＨヒータ８０（図６参照）に交流電流の供給が開始されて、定着ベルト６１が室温ＲＴから定着設定温度ＦＴ（例えば、１６０℃）に加熱されるまで（ウォームアップ）の間は、加圧ロール６２は膨張していないかまたは熱膨張量が少ないため、温度調整ロール１００表面と加圧ロール６２表面とは非接触状態にある。一方、その後、定着ベルト６１のウォームアップが終了し、制御部３１（図１参照）による定着設定温度ＦＴの近傍範囲内での温度調整制御が実施されている間は、定着ベルト６１からの熱の伝熱を受けて加圧ロール６２が熱膨張し（図１１中の破線）、温度調整ロール１００表面と加圧ロール６２表面とは接触状態となる。このような位置関係を実現するように、温度調整ロール１００の回転中心軸と加圧ロール６２の回転中心軸と間隙Ｌが設定される。
なお、加圧ロール６２表面が温度調整ロール１００表面と接触するのは、ウォームアップの終了間際の定着設定温度ＦＴに到達する前であってもよい。すなわち、実質的に定着ベルト６１が定着設定温度ＦＴの近傍範囲に到達するまでは、加圧ロール６２表面が温度調整ロール１００表面に非接触状態に維持される。
【００６５】
次の図１２は、温度調整ロール１００の内部構造を説明する図である。図１２に示したように、温度調整ロール１００は、外径が例えば１５ｍｍのヒートパイプにより構成されている。すなわち、温度調整ロール１００は、内側に多孔性物質であるウィック（金網または布）１０１が貼り付けられ、水等の作動液が保持されている。温度調整ロール１００が加圧ロール６２表面に接触すると、加圧ロール６２からの伝熱によってウィック１０１に保持された作動液は蒸発する。そして、作動液が蒸発する際に加圧ロール６２から熱を奪う。一方、温度調整ロール１００が加圧ロール６２の回転に伴って従動回転することにより、温度調整ロール１００の両端部に配置された放熱フィン１０２を介して温度調整ロール１００からは熱が放出される。それにより、作動液の蒸気は放熱フィン１０２が配置された両端部に向けて流れる（図１２中の破線矢印）。そして、両端部にて作動液の蒸気は冷却されて凝集し、その際に熱を放出する。さらには、両端部で熱を放出して再度液化した作動液は、ウィック１０１の毛細管現象によって、両端部から加圧ロール６２表面と接触する吸熱領域へと還流する。このように、加圧ロール６２の熱は、温度調整ロール１００において加圧ロール６２との接触領域である吸熱領域から両端部に移動し、両端部の放熱フィン１０２から放出されることで、加圧ロール６２が冷却される。
【００６６】
上記図９にて説明したように、感温磁性部材６４の温度が透磁率変化開始温度を超えることで、定着ベルト６１の非通紙領域Ｆｂ（図８参照）における導電発熱層６１２を通過した後の磁力線Ｈを拡散させて、非通紙領域Ｆｂでの定着ベルト６１の過剰な温度上昇を抑えている。ところが、定着のための熱が消費されない非通紙領域Ｆｂでは、小サイズ紙通紙領域Ｆｓよりも温度は高く、定着ベルト６１から加圧ロール６２への伝熱量も多い。そのため、定着ベルト６１からの伝熱により温度が上昇した非通紙領域Ｆｂの加圧ロール６２では、耐熱性弾性体層６２２を構成する例えばシリコーンスポンジ内に含まれる空気の膨張量が、小サイズ紙通紙領域Ｆｓでの膨張量よりも大きくなる。その際に、耐熱性弾性体層６２２に設けられた空気孔６２４により、耐熱性弾性体層６２２を構成する例えばシリコーンスポンジ内に含まれる空気を外部に放出する経路を形成して、耐熱性弾性体層６２２の膨張量を低減している。
しかし、空気孔６２４による空気の放出が行われも加圧ロール６２の膨張量は全体としては低減されるが、加圧ロール６２の非通紙領域Ｆｂでの外径が小サイズ紙通紙領域Ｆｓの外径よりも大きくなる傾向は残存する。そのため、加圧ロール６２から定着ベルト６１への押圧力は、小サイズ紙通紙領域Ｆｓより非通紙領域Ｆｂにおいて高くなり、非通紙領域Ｆｂにおける加圧ロール６２からの摩擦力が小サイズ紙通紙領域Ｆｓでの摩擦力よりも大きくなる。それにより、定着ベルト６１には幅方向に異なる摩擦力が作用して、定着ベルト６１にねじれによる損傷が生じる場合がある。
【００６７】
そこで、本実施の形態の定着ユニット６０では、定着ベルト６１のウォームアップが終了し、制御部３１（図１参照）による定着設定温度ＦＴの近傍範囲内での温度調整制御が実施されている間は、熱によって膨張した加圧ロール６２表面が温度調整ロール１００表面に接触するように構成する。それにより、上記した温度調整ロール１００の作用により、加圧ロール６２は温度が均一化するように調整される。この場合、温度の高い非通紙領域Ｆｂから小サイズ紙通紙領域Ｆｓへ熱エネルギーの移動を図ることができるため、加圧ロール６２の軸方向の温度分布は均されながら加圧ロール６２の軸方向の温度差は小さくなる。それにより、加圧ロール６２の非通紙領域Ｆｂと小サイズ紙通紙領域Ｆｓとにおける温度差が減って外径差が低減され、定着ベルト６１でのねじれによる損傷の発生が抑制される。
【００６８】
一方、定着ベルト６１のウォームアップ中は、定着ベルト６１の温度を高めている段階であるが、定着ベルト６１は加圧ロール６２とニップ部Ｎにて接触するように構成されているため、定着ベルト６１から加圧ロール６２に熱が伝熱する。そのため、この段階において室温状態の温度調整ロール１００表面と加圧ロール６２表面とを接触状態にすると、加圧ロール６２は温度調整ロール１００に熱を奪われ（冷やされ）、定着ベルト６１から加圧ロール６２に流出する熱量が増えてウォームアップ時間が長くなる。また、ウォームアップ中に消費する電力も無駄が多くなる。
そこで、本実施の形態の定着ユニット６０では、定着ベルト６１のウォームアップ中は、熱によって膨張する前の加圧ロール６２表面が温度調整ロール１００表面と非接触とする。それにより、加圧ロール６２が温度調整ロール１００により熱が奪われない（冷却されない）状態を設定し、ウォームアップ時間が長くなることを抑制する。
【００６９】
このように、温度調整ロール１００の回転中心軸と加圧ロール６２の回転中心軸との位置関係は、温度調整ロール１００表面と熱によって膨張する前の加圧ロール６２表面との間隔がウォームアップによる加圧ロール６２の外径の増加量（熱膨張量）以下の距離に設定される。具体的には、ウォームアップによって加圧ロール６２の外径がウォームアップ前よりも８００μｍだけ増加する加圧ロール６２を用いる場合には、温度調整ロール１００表面と熱によって膨張する前の加圧ロール６２表面との間隔が、０（非接触状態）よりも大きく、４００μｍよりも小さい範囲となるように、温度調整ロール１００の回転中心軸と加圧ロール６２の回転中心軸との位置関係を固定する。
それにより、定着ベルト６１のウォームアップが行われている間は、温度調整ロール１００表面と加圧ロール６２表面とは非接触状態に設定される一方、定着ベルト６１のウォームアップが終了し、制御部３１（図１参照）による定着設定温度の近傍範囲内での温度調整制御が実施されている間は、温度調整ロール１００表面と加圧ロール６２表面とは接触状態に設定される。
【００７０】
＜温度調整ロールの配置設定に関する説明＞
次に、加圧ロール６２に対する温度調整ロール１００の配置設定に関して説明する。
本実施の形態の加圧ロール６２は、外径が軸方向中央部から両端部にかけて大きく形成された所謂「フレア形状（逆クラウン形状）」で構成される。それにより、定着ベルト６１との接触領域であるニップ部Ｎを通過する用紙Ｐに対し、中央部から両端部に向かって幅方向（加圧ロール６２の軸方向）に力が作用するように構成して、用紙Ｐに紙しわが生じるのを抑制している。
一方、加圧ロール６２は、ニップ部Ｎにおいて定着ベルト６１と接触しているために定着ベルト６１から熱を受ける。そのために、上記したように、ウォームアップ後の定着動作時には、加圧ロール６２の軸方向両端部での熱膨張量の方が中央部の熱膨張量よりも大きくなり、加圧ロール６２の非通紙領域Ｆｂでの外径が小サイズ紙通紙領域Ｆｓの外径よりも大きくなる。
【００７１】
このように、本実施の形態の加圧ロール６２では、本来の外径が軸方向中央部から両端部にかけて大きく形成されているのに加えて、ウォームアップ後の定着動作時において、軸方向両端部の方が中央部よりも熱膨張量が大きくなる。例えば、加圧ロール６２の軸方向中央部と両端部との間の本来の外径差を１５０μｍとし、ウォームアップ後の定着動作時における軸方向中央部と両端部との間の熱膨張量差が外径換算で８００μｍ生じるとした場合には、加圧ロール６２の軸方向中央部と両端部とでは、回転中心軸から加圧ロール６２表面までの長さ（＝回転中心軸からの半径）には４００μｍ−７５μｍ＝３２５μｍの差（半径差）が生じる。
【００７２】
そこで、本実施の形態では、温度調整ロール１００の回転中心軸は、加圧ロール６２の回転中心軸との軸間距離が軸方向両端部の方が中央部よりも大きくなるように設定され配置されている。それによって、ウォームアップ後の定着動作時において軸方向中央部と両端部との間に比較的大きな外径差が生じる加圧ロール６２を用いた場合においても、温度調整ロール１００と加圧ロール６２とが接触する領域の幅（ニップ幅）を、軸方向においてほぼ等しくなるように設定する。それによって、本来の外径が軸方向中央部から両端部にかけて大きく形成された加圧ロール６２の軸方向の温度分布を均して、加圧ロール６２の軸方向の温度差を小さくしている。
【００７３】
図１３は、加圧ロール６２に対する温度調整ロール１００の配置設定を説明する図である。図１３は、温度調整ロール１００の配置された位置方向から見た図、すなわち上記図１１におけるＱ方向から見た図である。図１３に示したように、温度調整ロール１００（図中破線）の回転中心軸Ｃｔ（図中破線）は、軸方向両端部に向けて加圧ロール６２（図中実線）の回転中心軸Ｃｐ（図中実線）に対して傾けて配置されている。すなわち、温度調整ロール１００の回転中心軸Ｃｔは、加圧ロール６２の回転中心軸Ｃｐを通る平面（紙面と直交する平面）に対して軸方向中央部（ＸIIIａ−ＸIIIａ断面）で交差し、軸方向一方の端部（ＸIIIｂ−ＸIIIｂ断面）と他方の端部（ＸIIIｃ−ＸIIIｃ断面）とが回転中心軸Ｃｐを通る平面（紙面と直交する平面）に対しそれぞれ異なる側に位置するように配置されている。
【００７４】
次の図１４は、加圧ロール６２の軸方向における温度調整ロール１００の回転中心軸Ｃｔと加圧ロール６２の回転中心軸Ｃｐとの間隙Ｌを説明する図である。図１４（ａ）は、上記図１３のＸIIIａ−ＸIIIａ断面（加圧ロール６２の軸方向中央部）での間隙Ｌを示し、図１４（ｂ）は、上記図１３のＸIIIｂ−ＸIIIｂ断面（加圧ロール６２の軸方向一方の端部）での間隙Ｌ´を示している。なお、上記図１３のＸIIIｃ−ＸIIIｃ断面（加圧ロール６２の軸方向他方の端部）での間隙は、ＸIIIｂ−ＸIIIｂ断面での間隙と同様である。ただし、ＸIIIｃ−ＸIIIｃ断面では、温度調整ロール１００の位置はＸIIIｂ−ＸIIIｂ断面とは回転中心軸Ｃｐを通る平面（図１３での紙面と直交する平面）に対して逆側となる。
この構成において、加圧ロール６２の軸方向中央部での回転中心軸Ｃｔと回転中心軸Ｃｐとの間隙Ｌは、図１４（ａ）に示した加圧ロール６２の回転中心軸Ｃｐを通る平面（図１３での紙面と直交する平面）と交差する軸方向中央部において、最も小さく設定される。
それに対して、加圧ロール６２の軸方向両端部での回転中心軸Ｃｔと回転中心軸Ｃｐとの間隙Ｌ´は、図１４（ｂ）に示したように、回転中心軸Ｃｐを通る平面（図１３での紙面と直交する平面）との傾き分だけ軸方向中央部での間隙Ｌよりも大きくなる（Ｌ´＞Ｌ）。
【００７５】
このように、温度調整ロール１００の回転中心軸Ｃｔを軸方向両端部に向けて加圧ロール６２の回転中心軸Ｃｐに対して傾けて配置することにより、温度調整ロール１００の回転中心軸Ｃｔは、加圧ロール６２の回転中心軸Ｃｐとの軸間距離が軸方向両端部の方が中央部よりも大きくなるように設定される。そのため、本来の外径が軸方向中央部から両端部にかけて大きく形成された加圧ロール６２の軸方向中央部と両端部とにおいて、ウォームアップ後の定着動作時に回転中心軸Ｃｐから加圧ロール６２表面までの長さ（半径）に差が発生しても、温度調整ロール１００と加圧ロール６２とのニップ幅は、軸方向においてほぼ等しくなるように設定される。それによって、加圧ロール６２表面と温度調整ロール１００表面とは軸方向全域に亘ってほぼ均一に接触するので、上記した温度調整ロール１００の作用により、加圧ロール６２は温度が均一化するように調整される。
【００７６】
なお、この場合、温度の高い非通紙領域Ｆｂに対応する加圧ロール６２の両端部領域での温度調整ロール１００への熱エネルギーの移動を促進するために、ウォームアップ後の定着動作時における温度調整ロール１００と加圧ロール６２とのニップ幅が中央部よりも両端部領域で大きくなるように、温度調整ロール１００の回転中心軸の傾き角を設定してもよい。それにより、加圧ロール６２の非通紙領域Ｆｂと小サイズ紙通紙領域Ｆｓとにおける温度差がさらに減って加圧ロール６２での外径差がいっそう低減される。
【００７７】
ところで、本実施の形態では、感温磁性部材６４を定着ベルト６１とは非接触で配置し、感温磁性部材６４自体は発熱し難い構成とした定着ユニット６０について説明したが、本実施の形態の感温磁性部材６４は、定着ベルト６１と接触させて配置し、感温磁性部材６４自体も発熱する構成の定着ユニット６０においても適用される。
また、本実施の形態の温度調整ロール１００は、感温磁性部材６４の代わりにフェライト等からなる通常の磁路形成部材を用いた定着ユニットにおいても適用できる。
【００７８】
以上説明したように、本実施の形態の画像形成装置１に備えられる定着ユニット６０では、加圧ロール６２の軸方向における温度を均すように調整する温度調整ロール１００を備え、定着ベルト６１のウォームアップが行われている間は、温度調整ロール１００表面と加圧ロール６２表面とは非接触状態となる一方、定着ベルト６１のウォームアップが終了して定着設定温度の近傍範囲内での温度調整制御が実施されている間は、温度調整ロール１００表面と加圧ロール６２表面とが接触状態となるように、温度調整ロール１００の位置が設定される。それにより、定着ベルト６１に生じるねじれによる定着ベルト６１の損傷の発生を抑制するとともに、ウォームアップ時間が長くなることを抑える。
【符号の説明】
【００７９】
１…画像形成装置、６０…定着ユニット、６１…定着ベルト、６２…加圧ロール、６４…感温磁性部材、８０…ＩＨヒータ、８２…励磁コイル、８４…磁心、１００…温度調整ロール、６１１…基材層、６１２…導電発熱層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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