(57)【要約】【課題】定着ベルトがばたついたとしても、その表面に傷がつきにくく、かつ、発熱効率が可能な限り損なわれない定着装置を提供すること。【解決手段】コイルボビン８２の外周面を表す仮想円筒８２ｂ外周面の半周上に沿って巻回された励磁コイル７８と、仮想円筒８２ｂに内包され、これより小さな円筒状をした定着ベルト６６と、仮想円筒８２ｂの残りの半周側において、定着ベルト６６に内接する定着ローラ６４と、定着ベルト６６に外接し、定着ベルト６６を介して定着ローラ６４を押圧する加圧ローラ４４とを備え、搬送されてくる記録シートＰを、周回走行する定着ベルト６６の外周と加圧ローラ４４外周とで形成されるニップ部Ｎを通過させて記録シートＰ上のトナー像を溶融定着させる定着装置２であって、仮想円筒８２ｂの軸心８２Ｘが、定着ベルト６６の軸心よりもニップ部Ｎ寄りになるように励磁コイル７８が配されている。【選択図】図３
2010002658.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
仮想円筒外周面の半周上に沿って巻回された励磁コイルと、
前記仮想円筒に内包され、当該仮想円筒より小さな円筒状をした定着ベルトと、
前記仮想円筒の残りの半周側において、前記定着ベルトに内接する定着ローラと、
前記定着ベルトに外接し、当該定着ベルトを介して前記定着ローラを押圧する加圧ローラと、
を備え、
前記励磁コイルの作る交番磁界によって前記定着ベルトを加熱しつつ、搬送されてくる記録シートを、周回走行する前記定着ベルトの外周と前記加圧ローラの外周とで形成されるニップ部を通過させて当該記録シート上のトナー像を溶融定着させる定着装置であって、
前記仮想円筒の軸心が、前記定着ベルトの軸心よりも前記ニップ部寄りになるように前記励磁コイルが配されていることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記定着ベルトの周回経路内側において、前記定着ベルトの軸心と平行に設けられた円弧状の横断面を有する規制部材であって、その張り出し面が当該定着ベルトの内周面に摺接して当該定着ベルトの周回経路を規制する規制部材を有することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記定着ベルトは、前記励磁コイルの発生する磁束によって発熱する発熱層と、当該発熱層の内側に積層された、パーマロイからなる発熱制御層と、を有することを特徴とする請求項１または２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記規制部材がパーマロイからなることを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
【請求項５】
記録シート上に形成されたトナー像を定着装置により溶融定着させる定着装置を有する画像形成装置であって、
当該定着装置として、請求項１〜４のいずれか１項に記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【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し、特に、電磁誘導加熱方式を用いた定着装置およびこれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コピー機、プリンタ等の画像形成装置に用いられる定着装置として、近年、省エネルギー化の観点から、ハロゲンヒータを熱源とするものに代わって電磁誘導加熱方式のものが採用され始めている（特許文献１）。
図８（ａ）は、その一例として示す定着装置３００の概略構成を示す断面図である。
図８（ａ）に示すように、定着装置３００は、定着ローラ３０２、加圧ローラ３０４、磁束発生装置３０６などを備えている。
【０００３】
定着ローラ３０２は、中心軸となる芯金３０８から順に断熱層３１０、電磁誘導発熱層３１２、弾性層３１４、離型層３１６が形成された構成を有している。芯金３０８は、アルミニウム製のパイプ材などが用いられる。断熱層３１０は、厚さ３[ｍｍ]〜１０[ｍｍ]程度のシリコンスポンジ材などが用いられる。電磁誘導発熱層３１２は、厚さ１０[μｍ]〜１００[μｍ]程度のニッケル電鋳ベルトが用いられる。弾性層３１４は、厚さ１００[μｍ]〜３００[μｍ]程度のシリコンゴム、フッ素ゴム等の耐熱性エラストマーが用いられる。離型層３１６には、厚さ１０[μｍ]〜５０[μｍ]程度のシリコンゴム、フッ素ゴム、あるいはフッ素系樹脂が用いられる。
【０００４】
加圧ローラ３０４は、鉄製の芯金３１８の外周に断熱・弾性層３２０、離型層３２４をこの順に設けた構成を有している。断熱・弾性層３２０には、シリコン発泡ゴムなどが用いられる。離型層３２４は、定着ローラ３０２と同様に、厚さ１０[μｍ]〜５０[μｍ]程度のシリコンゴム、フッ素ゴム、あるいはフッ素系樹脂が用いられる。加圧ローラ３０４は定着ローラ３０２に対し押圧して設けられており、両ローラ３０２，３０４の接触面が適度に弾性変形して適切なニップが形成される。また、加圧ローラ３０４を回転駆動することにより、定着ローラ３０２がこれに従動して回転する。
【０００５】
磁束発生装置３０６は、コイルボビン３２６、励磁コイル３２８、およびコア３３０などからなる。
コイルボビン３２６は、半円筒形をし、耐熱性プラスチックなどからなる。励磁コイル３２８は、コイルボビン３２６の外周に沿って、紙面に垂直な方向が長手方向となる（陸上競技の）トラック状に巻回されている。このように、横断面が円弧状をしたコイルボビン３２６に巻回したコイルとすることにより、定着ローラ３０２の電磁誘導発熱層に効果的に磁束を集中させることが可能となる。
【０００６】
上記構成からなる定着装置３００において、加圧ローラ３０４を回転駆動させると共に、励磁コイル３２８に高周波の交流電流を通電する。これにより、励磁コイル３２８から磁束が発生し、当該磁束によって励磁コイル３２８に面している電磁誘導発熱層３１２部分に渦電流が生じ、その結果、当該電磁誘導発熱層３１２部分が発熱（ジュール熱）する。
【０００７】
電磁誘導発熱層３１２の発熱部分は、回転してニップ部に至り、ここにおいて両ローラ３０２，３０４で加圧される記録シート上のトナーを加熱して当該トナー像が記録シートＰに定着される。
電磁誘導加熱方式の定着装置３００によれば、発熱体が僅か数１０[μｍ]程度の厚みであり熱容量が少ないため、所定の温度まですばやく昇温する。これによりウォームアップ時間の短縮化が図られる。
【特許文献１】特開２００７−２２６１２６号公報
【特許文献２】特開２００７−２７９６７２号公報
【特許文献３】特開平１１−３２７３３１号公報（特許第３９８８２５１号公報）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、定着装置３００の定着ローラ３０２では、芯金３０８と電磁誘導発熱層３１２との間に断熱層３１０を設けているとはいえ、電磁誘導発熱層３１２で発生した熱は僅かながら断熱層３１０へと逃げ、その分の熱量はトナー像の定着に寄与しなくなるため、熱の利用効率を改善する余地がある。
そこで、特許文献２に記載されているように、図８（ｂ）のような構成とすることが考えられる。すなわち、図８（ａ）の定着ローラ３０２の構成部分の内、芯金３０８と断熱層３１０からなる部分を小径化すると共に、電磁誘導発熱層３１２、弾性層３１４、離型層３１６からなる部分はそのまま残し、無端ベルト状（円筒状）とする。このように構成したベルトを定着ベルト３４０と称することとする。これにより、電磁誘導発熱層３１２の内周面の大半は他の部材と接触することが無く、専ら、熱伝導性の低い空気に触れているだけであるため、電磁誘導発熱層３１２で発生した熱は、他へ逃げにくく、熱の利用効率が向上することとなる。なお、定着ベルト３４０の厚みは、高々数１００[μｍ]程度であるため、定着ベルト３４０走行中に定着ベルト３４０が大きく変形するのを防止するため、その内側には、半円筒形をした摺接部材３４２が設けられている。摺接部材３４２は、定着ベルト３４０の円滑な走行を確保するため、定着ベルト３４０に張力がほとんどかからないない状態で設置されている。
【０００９】
ところが、摺接部材３４２により定着ベルト３４０が大きく変形することは防止できるものの、定着ベルト３４０は走行中に、いわゆるばたつきが生じる。すなわち、理想とする円軌道から定着ベルト３４０の実際の走行軌道がずれてしまう。
このばたつきによって、定着ベルト３４０表面が、例えば、ボビン３２６に擦れて傷がつくおそれがある。このため、ボビン３２６（励磁コイル３２８）は、図８（ａ）に示す定着装置３００よりも、電磁誘導発熱層３１２から離間する必要が生じ、これが原因で、電磁誘導発熱層３１２の発熱効率が低下してしまう。
【００１０】
ばたつきを抑制するため、摺接部材３４２で定着ベルト３４０に張力をかけることが考えられるが、そのようにすると、定着ベルト３４０で発生した熱が摺接部材３４２に逃げてしまって、熱の利用効率が低下する上、定着ベルト３４０の磨耗が激しくなってベルト寿命が短くなるという問題が発生する。
なお、上記の問題は、励磁コイルのボビンを有する定着装置に限らない。別途巻回された励磁コイルがボビン無しで設置された定着装置にも発生する（この場合は、定着ベルトの励磁コイルに対する擦れが問題になる。）。
【００１１】
本発明は、上記した課題に鑑み、定着ベルトを採用した電磁誘導加熱方式の定着装置であって、定着ベルトがばたついたとしても、その表面に傷がつきにくく、かつ、発熱効率が可能な限り損なわれない、定着装置を提供すること、および、そのような定着装置を用いた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するため、本発明に係る定着装置は、仮想円筒外周面の半周上に沿って巻回された励磁コイルと、前記仮想円筒に内包され、当該仮想円筒より小さな円筒状をした定着ベルトと、前記仮想円筒の残りの半周側において、前記定着ベルトに内接する定着ローラと、前記定着ベルトに外接し、当該定着ベルトを介して前記定着ローラを押圧する加圧ローラとを備え、前記励磁コイルの作る交番磁界によって前記定着ベルトを加熱しつつ、搬送されてくる記録シートを、周回走行する前記定着ベルトの外周と前記加圧ローラの外周とで形成されるニップ部を通過させて当該記録シート上のトナー像を溶融定着させる定着装置であって、前記仮想円筒の軸心が、前記定着ベルトの軸心よりも前記ニップ部寄りになるように前記励磁コイルが配されていることを特徴とする。
【００１３】
また、上記の目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、記録シート上に形成されたトナー像を定着装置により溶融定着させる定着装置を有する画像形成装置であって、当該定着装置として、上記定着装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
上記構成からなる定着装置によれば、定着ベルトを内包する仮想円筒外周面の半周上に沿って励磁コイルが巻回されており、前記仮想円筒の軸心が、前記定着ベルトの軸心よりもニップ部寄りになるように前記励磁コイルが配されているため、前記仮想円筒の前記半周部分と定着ベルトとの間の径方向の間隙は、当該半周部分の中央からその両端に行くにしたがって拡がることとなる。よって、当該両端部に対応する部分で生じる定着ベルトのばたつきに起因し、当該定着ベルト表面に傷がつくことを可能な限り防止することができる。また、摺接部材で定着ベルトに積極的に張力かける必要もないため、これが原因で発熱効率が損なわれることもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
＜実施の形態１＞
１．画像形成装置（カラープリンタ）の全体構成
図１は、実施の形態１に係る画像形成装置の一例として示すカラープリンタ２の概略構成を示す図である。
【００１６】
図１に示すように、カラープリンタ２は、中間転写ベルト４を有するいわゆるタンデム方式のカラープリンタである。
中間転写ベルト４は、無端状ベルト部材であり、駆動ローラ６と従動ローラ８によって張架されていて、駆動ローラ６により矢印Ａの方向に走行駆動される。
中間転写ベルト６の下部に沿って、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、ブラック(Ｋ)の各色の画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ、および画像濃度センサ１２が配置されている。画像濃度センサ１２は、レジストセンサとしての機能をも有している。
【００１７】
各色の画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋはいずれも同様の構成である。よって、画像形成部１０Ｙを代表にして説明する。画像形成部１０Ｙは、感光体ドラム１４と、その周囲に配置された帯電装置１６、露光装置１８、現像装置２０、クリーナ装置２２を有している。また、中間転写ベルト４を挟んで感光体ドラム１４に対向する位置に、1次転写装置２４が配置されている。
【００１８】
画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの下方には、記録シートＰを収容し給紙する給紙装置２６が設けられている。給紙装置２６は、記録シートを収容する給紙カセット２８を有している。給紙カセット２６の上部には、記録シートＰを送り出す給紙ローラ３０が設けられている。記録シートＰは、給紙ローラ３０によって、給紙カセットから繰り出され、搬送路３２へ送出される。
【００１９】
搬送路３２を挟んで、従動ローラ８と対向する位置に、２次転写装置３４が配置されている。
さらに、記録シートＰの搬送方向下流側(図中上方)の搬送路３２途中には、定着装置３６が配置されている。定着装置３６については、後に詳述する。
定着装置３６より搬送路３２のさらに下流側には、排紙ローラ３８および排紙トレイ４０が配置されている。
【００２０】
カラープリンタ２は、画像形成の指示を受けると、その画像信号から各色の画像データを生成する。生成された各色の画像データは、対応する画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋにそれぞれ送出される。各色の画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、画像データに基づいて、帯電装置１６により一様に帯電されたそれぞれの感光体ドラム１４を露光して静電潜像を形成する。形成された静電潜像は、現像装置２０によって、トナー像として現像される。
【００２１】
形成されたトナー像は、１次転写装置２４によって、走行する中間転写ベルト４に順次転写され、重ね合わされる。中間転写ベルト４に重ね合わされたトナー像は、２次転写装置３４によって、搬送路３２を搬送される記録シートＰに転写される。
トナー像を担持した記録シートＰは、さらに搬送されて定着装置３６に至り、定着装置３６によって加熱されるとともに加圧される。これにより、トナー像が記録シートＰに溶融定着される。トナー像が定着された記録シートＰは、排紙ローラ３８によって排紙トレイ４０に排出される.
２．定着装置の構成
（１）全体構成
次に、定着装置３６の構成について、図２、図３を参照しながら説明する。
【００２２】
図２は、定着装置３６の概略構成を示す斜視図であり、図３は、定着装置３６の横断面図である。
定着装置３６は、図２、図３に示すように、加熱ローラ４２、加圧ローラ４４、磁束発生部４６を有している。
加熱ローラ４２と加圧ローラ４４とは互いに平行に配置され、いずれも回転自在に支持されている。加圧ローラ４４は、加熱ローラ４２へ向けてその軸芯と垂直の方向に付勢されている。これにより、加熱ローラ４２と加圧ローラ４４との間にニップが形成される。ニップの出口(図３中右側)の近傍には、定着後の記録シートＰを加熱ローラ４２から分離するための分離爪４８（図２で不図示）が備えられている。なお、図２、図３は、図1に示す設置状態から、定着装置３６を時計回りに９０度回転させて示したものである。
（２）加熱ローラの構成
（ａ）全体構成
加熱ローラ４２は、円筒状をした定着ベルト６６を有している。
【００２３】
定着ベルト６６には、定着ベルト６６の内径よりも小さな外径を有する定着ローラ６４が挿入され、当該定着ローラ６４は、定着ベルト６６の全長に渡って内接している。
また、定着ベルト６６の内側には、定着ベルト６６の軸心と平行に設けられた、円弧状の横断面を有する摺接部材５７が設けられている。摺接部材５７は、その張り出し面が定着ベルト６６の内周面に摺接して、周回走行する定着ベルト６６の周回経路を規制する規制部材として機能する。
【００２４】
加熱ローラ４２の縦断面の一部の上側半分の詳細を図４に示す。
定着ローラ６４は、中空の芯金５０と断熱層５２とを有する。芯金５０と断熱層５２とは互いに接着されてローラ状となっている。
摺接部材５７は、補助発熱制御層５５と発熱制御層５４とが接着により積層されてなる板状をしている。なお、図４において、摺接部材５７と定着ベルト６６とを区別するため、両者の間に間隙を設けて描いているが、実際には、軽く接触している。ただし、定着ベルト６６の非走行中において、摺接部材５７が定着ローラ６４との間で、定着ベルト６６に張力を付与することはない。
【００２５】
本形態では、摺接部材５７の上面は、定着ベルト６６の内周側に沿って湾曲した曲面となっている。すなわち、発熱制御層５４は、均一の厚さの円筒面の一部の形状である。そして、発熱制御層５４の上面は、そのほぼ全城にわたって、定着ベルト６６の後述する発熱層５６に接触している。補助発熱制御層５５も、均一の厚さの円筒面の一部の形状である。また、摺接部材５７の下面は、定着ローラ６４に接触していない。
【００２６】
定着ベルト６６は、発熱層５６、酸化防止層５８、弾性層６０、離型層６２が互いに接合されて、無端ベルト状に形成されたものである。
本形態では、定着ローラ６４の外径を小さいものとしたので、定着ベルト６６と定着ローラ６４との接触面積が小さい。従って、定着ベルト６６から定着ローラ６４へ逃げる熱の量も小さい。さらに、摺接部材５７は定着ベルト６６の全周でなく部分的に設けられており、軽く接触しているだけなので、摺接部材５７へ逃げる熱の量も小さい。また、発熱制御層５４を定着ベルト６６以外の部分に設けたことから、その分、定着ベルト６６は薄く形成することができる。よって、定着ベルト１０６の熱容量を小さくできるため、ウォームアップ時間の短縮が可能である。
【００２７】
（ｂ）芯金
芯金５０は、加熱ローラ４２の全体を支持する支持体であり、十分な耐熱性と強度を有することが必要である。芯金５０は、非磁性材で構成されている。芯金５０の比透磁率は０.９９〜２.０、好ましくは０.９９〜１.１の範囲内とする。
また、芯金５０としては、電気抵抗率の低い材料を用いる。芯金５０の体積抵抗率は、１.０×１０-8[Ωｍ]〜１０.０×１０-8[Ωｍ]、好ましくは１.０×１０-8[Ωｍ]〜２.０×１０-8[Ωｍ]の範囲内のものとする。特に、本形態では、芯金５０には、高温において発熱制御層５４よりも低抵抗である材料を用いる。芯金５０としては、例えば、厚さ４[ｍｍ]程度で、外径１５[ｍｍ]〜２５[ｍｍ]の銅製パイブとするとよい。あるいは、上記の比透磁率及び体積抵抗率の範囲内であれば、ステンレススティール（ＳＵＳ）、アルミニウム等を用いることもできる。ここで、本発明における「高温」とは、過昇温状態である温度範囲のことであり、本形態では発熱制御層５４のキュリー温度を超えた温度範囲に相当する。
【００２８】
（ｃ）断熱層
断熱層５２は、定着ベルト６６に発生した熱を芯金５０へ逃がさないためのものである。そのために、熱伝導率が低く、かつ耐熱性および弾性を有する、ゴム材や樹脂材からなるスポンジ体(断熱構造体)のものが好ましい。このようなものとすれば、定着ベルト６６のたわみを許容し、ニップ幅を大きく保つことができる。また、加熱ローラ４２全体としての硬度を小さくして、定着性や通紙性等を良好なものとできる。また、断熱層５２として、ソリッド体とスポンジ体との２層構造のものを使用してもよい。
【００２９】
また、例えば、断熱層５２として、シリコンスポンジ材を用いる場合は、厚さ１[ｍｍ]〜１０[ｍｍ]、さらに好ましくは２[ｍｍ]〜７[ｍｍ]のものを使用するとよい。また、この断熱層５２の硬度は、アスカーＣ硬度で２０[度]〜６０[度]、さらに好ましくは、３０[度]〜５０[度]の範囲内とする。なお、この加熱ローラ４２全体としてのローラ硬度は、アスカーC硬度で３０[度]〜９０[度]程度が好ましい。
【００３０】
（ｄ）補助発熱制御層
補助発熱制御層５５は、非磁性材で構成されている。補助発熱制御層５５の比透磁率は０.９９〜２.０、望ましくは０.９９〜１.１の範囲内とする。
また、補助発熱制御層５５としては、電気抵抗率の低い材料を用いる。補助発熱制御層５５の体積抵抗率は、１.０×１０-8[Ωｍ]〜１０.０×１０-8[Ωｍ]、望ましくは１.０×１０-8[Ωｍ]〜２.０×１０-8[Ωｍ]の範囲内のものとする。特に本形態では、補助発熱制御層５５には、高温において発熱制御層５４よりも低抵抗である材料を用いる。補助発熱制御層５５としては、例えば、厚み０.２[ｍｍ]〜１.０[ｍｍ]程度の銅製とするとよい。あるいは、上記の比透磁率及び体積抵抗率の範囲内であれば、ステンレススティール(ＳＵＳ)、アルミニウム等の材質のものを用いることもできる。ここで、本発明における 「高温」とは、過昇温状態である温度範囲のことであり、本形態では発熱制御層５４のキュリー温度を超えた温度範囲に相当する。
【００３１】
（ｅ）発熱制御層
発熱制御層５４としては、常温において、補助発熱制御層５５よりも適度に体積抵抗率の大きい磁性体を用いる。さらに。本形態では、定着温度と同程度の温度にキュリー点を有する材質を用いる。例えば、比透磁率は、５０〜２０００、好ましくは１００〜１０００の範囲内のものとする。また、キュリー温度より低温の温度範囲での体積抵抗率は、２×１０-8[Ωｍ]〜１００×１０-8[Ωｍ]、好ましくは５×１０-8[Ωｍ]〜１００×１０-8[Ωｍ]の範囲内のものとする。なお、発熱制御層５４の厚さは、２０[μｍ]〜２００[μｍ]、好ましくは４０[μｍ]〜１００[μｍ]の範囲内とすることが良い。
【００３２】
また、目標とする定着温度が約１８０[℃](１７０[℃]〜１９０[℃])の場合には、キュリー温度は、１５０[℃]〜２２０[℃]、好ましくは１８０[℃]〜２００[℃]の範囲内のものとする。本例では、キュリー温度が１９０[℃]のパーマロイ（Ｎｉ-Ｆｅ系透磁率合金）を使用している。パーマロイでは、ニッケルの比率が高いほどキュリー温度の高いものを得ることができるので、その成分比によって発熱制御層５４のキュリー温度を調整する。また、クロム、コバルト、モリブデン等を含む合金とすることによってもキュリー温度の調整が可能である。
【００３３】
（ｆ）発熱層
発熱層５６は、磁束発生部４６によって発生される磁束を受けて誘導電流が誘起され、それによって発熱する層である。本形態では、この発熱層５６として非磁性材によるものを用いる。特に、銅、銀等の良好な導電性を有する材質で構成する。これらは、比透磁率は低いが、薄膜にすることにより、磁性材料を使用した場合よりさらに発熱効率のよい発熱層５６を得ることができる。発熱層５６の比透磁率は、１.０〜２.０の範囲内が望ましい。さらに、良好な発熱性を得るために、この発熱層５６をごく薄く形成する。発熱層５６の厚さは、５[μｍ]〜４０[μｍ]の範囲内が好ましい。本形態では、厚さ１０[μｍ]の銅で形成されている。ただし、発熱層５６を銅で形成した場合には、後述する弾性層６０からの剥離を防止するため、後述する酸化防止層５８を設けることとする。
【００３４】
また、発熱層５６の体積抵抗率は、高温において、発熱制御層５４より小さいものとする。高温における発熱層５６の体積抵抗率は、補助発熱制御層５５とほぼ同程度であることが望ましい。具体的には、１.０×１０-8[Ωｍ]〜１０.０×１０-8[Ωｍ]、望ましくは１.０×１０-8[Ωｍ]〜２.０×１０-8[Ωｍ]の範囲内であることが望ましい。
また、例えば、発熱層５６として、ニッケル等の磁性材を用いても良い、磁性材を用いた場合、厚みを例えば４０[μｍ]〜１００[μｍ]と厚く構成しても発熱が得られる。また例えば、樹脂に銅、銀等の導電材の粒子を分散させたものとしてもよい。あるいは、樹指材にこれらの導電材をコーティングしたものとしてもよい。発熱層５６として、樹脂ベースのものを用いれば、定着ベルト６６全体としての柔軟性がさらに大きくなり、記録シートの分離性を向上させることができる。
【００３５】
（ｇ）酸化防止層
酸化防止層５８は、発熱層５６の酸化を防止するためのものである。この酸化防止層５８が外気（空気）の発熱層５６への接触を防ぐことで、発熱層５６と弾性層６０の間の酸化防止層５８を介した接合状態が長期間に渡って良好に維持される。特に、本例では、発熱層５６に銅を含むため、何らの手当てをしない場合には、酸化皮膜の成長が激しい上、酸化皮膜自体の強度が非常に弱く、酸化皮膜層部分で剥離が発生するおそれがある。
【００３６】
また、酸化防止層５８の材料としては、通気性が皆無である金属材料が好ましく、発熱性能への影響を少なくするためには、なるべく非磁性かつ低抵抗の材料で薄く形成すると更に良い。特に、ニッケル、クロム、銀は、薄肉形成可能で発熱性能への影響が小さく、弾性層６０との接着性も良好なため適している。
上記金属材料で酸化防止層５８を形成した場合の厚みとしては０.５[μｍ]〜５[μｍ]の範囲内であることが望ましい。厚さが０.５[μｍ]未満ではピンホールによってシール性が悪化するおそれがあり、厚さが５[μｍ]を超えると発熱性能に影響し、特に過昇温の防止効果に悪影響を与えるからである。なお、厚さに因る発熱性能への影響については後述する。
【００３７】
また、酸化防止層５８の材料としてポリイミド樹脂を用いても良い。ポリイミド樹脂は絶縁体であるため後述する発熱性能への影響は皆無である。しかし、金属材料に比べ若干の通気性を有するため厚みは３[μｍ]〜３０[μｍ]が望ましい。厚さが３[μｍ]未満であるとシール性が不十分となり発熱層（銅層）表面が酸化し、一方、厚みが３０[μｍ]を超えていると、発熱層５６で発生した熱を加熱ローラ４２の外周面まで到達させることが難しく、熱効率が悪くなるからである。
【００３８】
（ｈ）弾性層
弾性層６０は、トナー像に均一かつ柔軟に熱を伝えるためのものである。この弾性層６０が適度な弾性を有することにより、トナー像が押しつぶされたり不均一な溶融となったりすることによる画像ノイズの発生を防止できる。そのために、弾性層６０には、耐熱性と弾性とを有するゴム材や樹脂材を用いる。その材料としては、例えば、定着温度での使用に耐えられるシリコーンゴム、フッ素ゴムその他の耐熱性エラストマーが適している。また、上記の材料に、熱伝導性や補強等を目的とした各種の充填材を混入したものでもよい。例えば、熱伝導性の向上のために充填される粒子の例としては、ダイヤモンド、銀、銅、アルミニウム、大理石、ガラス等が挙げられる。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、酸化ベリリウム等が好ましい。
【００３９】
弾性層６０としては、厚さ１０[μｍ]〜８００[μｍ]、さらに望ましくは１００[μｍ]〜３００[μｍ]の範囲内のものとする。弾性層６０の厚さが１０[μｍ]未満では厚さ方向の十分な弾力性を得ることが難しく、一方、厚さが８００[μｍ]を超えていると、発熱層５６で発生した熱を加熱ローラ４２の外周面まで到達させることが難しく、熱効率が悪くなるからである。
【００４０】
弾性層６０の硬度は、ＪＩＳ Ａ硬度で１[度]〜８０[度]、さらに望ましくは５[度]〜３０[度]の範囲内のものとする。この範囲内の硬度であれば、弾性層６０の強度の低下や密着性の低下を防止しつつ、安定した定着性を確保できる。硬度がこの範囲内となるシリコーンゴムとして、例えば、１成分系、２成分系、または３成分系以上のシリコーンゴム、LTV(Low Temperature Vulcanizable：低温加硫)型、RTV (Room Temperature Vulcanizable:常温加硫)型、またはHTV(High Temperature Vulcanizable：高温加硫)型のシリコーンゴム、縮合型または付加型のシリコーンゴム等が使用できる。本例では、ＪＩＳ Ａ硬度１０[度]で厚さ２００[μｍ]のシリコーンゴムを使用している。
【００４１】
（ｉ）離型層
離型層６２は、加熱ローラ４２の最外層をなし、加熱ローラ４２と記録シートとの離型性を高めるためのものである。離型層６２としては、定着温度での使用に耐えられるとともにトナーに対する離型性に優れたものを使用する。例えば、シリコーンゴムやフッ素ゴム、あるいはPFA(四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合体)、PTFE(四フッ化エチレン)、FEP(四フッ化エチレン・六フッ化エチレン共重合体)、PFEP(四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体)等のフッ素樹脂が好ましい。あるいは、これらを混合したものでもよい。
【００４２】
離型層６２の厚さは５[μｍ]〜１００[μｍ]、さらに望ましくは１０[μｍ]〜５０[μｍ]の範囲内のものとする。また、離型層６２と弾性層６０との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。また、離型層６２の中に、必要に応じて、導電材、耐摩耗材、良熱伝導材等をフィラーとして添加してもよい。
（ｊ）加熱ローラの製法
本形態では、補助発熱制御層５５となる銅の圧延材と発熱制御層５４となるパーマロイの圧延材とを重ねてクラッド材化し、当該クラッド材をプレス加工により加工して摺接部材５７としている。あるいは、発熱制御層５４となるパーマロイの圧延材に銅メッキを施して、補助発熱制御層５５を形成しても構わない。
【００４３】
また、発熱層５６となる銅の圧延材と酸化防止層５８となるニッケルの圧延材とを重ねてクラッド材化する。当該クラッド材を、絞り加工、スピニング加工、あるいはDI加工(ドローイング・アイアニング加工)などの塑性加工により無端ベルト状に形成する。当該ベルト状部材の外周面に弾性層６０となるシリコーンゴムシート及び離型層６２となるフッ素ゴムシートを接着剤によって接合することにより、定着ベルト６６を製造する。
【００４４】
あるいは、発熱層５６のみを塑性加工により円筒形の無端ベルト状にした後、酸化防止層５８はメッキ加工により発熱層５６に積層しても構わない。また、酸化防止層５８にポリイミド樹脂を用いる場合は、発熱層５６の外表面に、ポリアミック酸溶液（ポリイミド前駆体）を塗布し、これを高温で乾燥・焼き付けをすることによりポリイミド樹脂皮膜を形成する。
（３）加圧ローラの構成
図３に戻り、加圧ローラ４４について説明する。図３に示すように、加圧ローラ４４は、中空の芯金６８、断熱層７０、離型層７２を有している。
【００４５】
（ａ）芯金
芯金６８は、厚さ３[ｍｍ]で外径１５[ｍｍ]〜２５[ｍｍ]のアルミ製パイプである。強度が確保できれば、芯金６８に代えて、PPSのような耐熱性の材質によるモールドのパイプを用いてもよい。あるいは、鉄パイプを使用することも不可能ではないが、電磁誘導による影響を受けにくい非磁性のものがより好ましい。
【００４６】
（ｂ）断熱層
芯金６８の外周には、断熱層７０が設けられている。断熱層７０は、厚さ３[ｍｍ]〜１０[ｍｍ]の範囲内のシリコーンスポンジゴムからなる層である。なお、断熱層７０は、一層で構成するのではなく、シリコーンゴムとシリコーンスポンジとの二層構造としてもよい。
【００４７】
（ｃ）離型層
加圧ローラ４４の最外周の離型層７２は、加熱ローラ４２の離型層６２（図４）と同様に、記録シートに対するローラ表面の離型性を向上させるためのものである。離型層７２は、PTFEまたはPFA等のフッ素系樹脂からなる厚さ１０[μｍ]〜５０[μｍ]の範囲内の層である。
【００４８】
なお、本形態では、加圧ローラ４４は、加熱ローラ４２に対して３００[Ｎ]〜５００[Ｎ]の荷重で加圧されており、定着装置３６のニップ幅は約５[ｍｍ]〜１５[ｍｍ]となっている。加圧ローラ４４の荷重を変更することにより上記ニップ幅を調整することができ、上記範囲外のニップ幅に調整することも可能である。
（４）磁束発生部の構成
（ａ）全体構成
図２、図３に戻り、磁束発生部４６について説明する。
【００４９】
磁束発生部４６について説明する。磁束発生部４６は、加熱ローラ４２の外周に対面するとともに、加熱ローラ４２の長手方向に沿って、加熱ローラ４２に平行に配置されている。磁束発生部４６は、図２、図３に示すように、励磁コイル７８と磁性体コア８０とコイルボビン８２とを有している。本形態ではさらに、高周波インバータ８４、サーミスタ８６、制御部８８を有している。
【００５０】
（ｂ）励磁コイル
励磁コイル７８は、コイルボビン８２に巻回されている。図２に示すように、コイルボビン８２は半円筒面８２ａを有し、励磁コイル７８は半円筒面８２ａに沿って、長手方向を定着ベルト６６の軸心方向と一致させて、（陸上競技の）トラック状に巻回されている。
【００５１】
励磁コイル７８の巻回態様について、図３を参照しながら、別の表現をすると、励磁コイル７８は、仮想円筒８２ｂ外周面の半周上に沿って巻回されている。なお、本例では、コイルボビン８２を有するため、励磁コイル８２は、実体のある円筒面（コイルボビン８２の外周面）に沿って巻回されているのであるが、コイルボビン８２は必ずしも必要ではない。すなわち、別途巻回された励磁コイル８２をボビン無しで設置することとしても構わない（この場合でも、励磁コイル８２は、円筒面に沿って巻回されている。）。そこで、コイルボビン８２を有する場合と有さない場合の両方において、励磁コイル８２の巻回態様を説明するために、「仮想円筒」なる概念を用いることとする。
【００５２】
仮想円筒８２ｂは、その軸心８２Ｘが、加圧ローラ４４の軸心４４Ｘおよび定着ローラ６４の軸心６４Ｘと平行で、かつ両軸心４４Ｘ，６４Ｘと同一平面上にある。また、仮想円筒８２ｂは、これよりも小さな円筒状をした定着ベルト６６を内包し、仮想円筒８２ｂの軸心８２Ｘは、定着ベルト６６の軸心６６Ｘよりも後述するニップ部Ｎ寄りにある。
励磁コイル８２を上記のような巻回態様にしたのは、定着ベルト６６のいわゆる「ばたつき」を考慮したからである。「ばたつき」とは、定着ベルト６６がその走行中に、理想とする円軌道からそれてしまうことを言う。
【００５３】
このばたつきについて、図５を参照しながら説明する。
図５（ａ）は、定着ベルトのばたつきの程度の円周方向における変化を観測した結果をグラフに表した図である。定着ベルトの加圧ローラとの当接部（ニップ部）を０°とし、当該ニップ部から半時計周りを正の角、半時計周りを負の角として、それぞれ１８０°までのばたつき量を計測したものである。ここでの「ばたつき量」は、理想の円軌道からの半径方向の変位量の内、当該理想円軌道よりも外側に変位する量の平均値である。なお、ばたつき量は、内側から、パーマロイ発熱制御層（３０[μｍ]）、銅発熱層（１０[μｍ]）、シリコーンゴム弾性層（２００[μｍ]）、ＰＦＡ離型層（３０[μｍ]）を積層してなる内径４０[ｍｍ]の定着ベルトを用いて調査した。なお、当該定着ベルトの厚みは、たかだか二百数十[μｍ]であるため、図５および後述する図６において、定着ベルトの厚みは無視することとする。
【００５４】
図５（ｂ）は、図５（ａ）に基づいて、ばたつき量を別のグラフとして表した図である。
図５（ｂ）において、定着ベルトの理想の円軌道を一点鎖線で示し、ばたつき量を当該一点鎖線を囲む実線で表している。繰り返しになるが、図５（ｂ）に示すばたつき量は、平均値であり、実際に、瞬間的には、本図に示すばたつき量を超えてばたつく。図５（ｂ）は、定着ベルトの周方向位置におけるばたつき量の大小関係の傾向を示したものである。
【００５５】
図５（ｂ）に示すように、±１８０°付近では、摺接部材があるため、ばたつきはあまり発生していない。摺接部材に突入する手前および摺接部材から脱出した直後付近ではばたつきが認められる。この部分でのばたつきにより、定着ベルトが例えばコイルボビンに擦れて傷がついてしまう。
以上の状況を踏まえて、本実施の形態が採った解決手法について、図６を参照しながら説明する。
【００５６】
図６（ａ）は、従来の定着装置における仮想円筒と定着ベルトとの関係を示す図であり、図６（ｂ）は、本実施の形態に係る定着層とのおける仮想円筒と定着ベルトとの関係を示す図である。
図６（ａ）に示すように、従来は、仮想円筒と定着ベルトの軸心が一致している。
これに対し、本実施の形態では、仮想円筒の半径を従来よりも若干大きくすると共に、当該仮想円筒の軸心を定着ベルトの軸心に対して、ニップ部寄りに移動させることとした。
【００５７】
具体的に、一例を示すと、図６（ａ）に示すように、従来の定着ベルトの半径は２０[ｍｍ]、仮想円筒の半径は２３.５[ｍｍ]である。そして仮想円筒と定着ベルトの両軸心が一致しているため、仮想円筒と定着ベルトの最上部における間隙は３.５[ｍｍ]である。
これに対し、実施の形態の一例として示す図６（ｂ）において、定着ベルトの半径は従来と同様、２０[ｍｍ]である。仮想円筒の半径は、従来よりも３[ｍｍ]長い２６.５[ｍｍ]である。そして、仮想円筒の軸心を定着ベルトの軸心からニップ部寄りに３.５[ｍｍ]ずらした。その結果、仮想円筒と定着ベルトの最上部における間隙は３[ｍｍ]である。
【００５８】
これにより、定着ベルトのばたつきが問題となる部分の定着ベルトと仮想円筒との間隙は、Ｄ１からＤ２に拡大されることとなるため、定着ベルトがばたついたとしても、当該定着ベルトと、例えばコイルボビンとが擦れるといった事態を可能な限り回避することができる。また、励磁コイルの巻回中心部（図６における仮想円筒の最上部）を従来よりも定着ベルトに近づけることができるため、励磁コイルの発生する磁束を定着ベルトに効率的に及ぼすことが可能になる。
【００５９】
厚み２[ｍｍ]のコイルボビンを用い（したがって、コイルボビンと定着ベルトとの間の、図６における定着ベルト最上部における隙間は、従来例が１．５[ｍｍ]、実施の形態が１[ｍｍ]となる。）、上記寸法関係の従来例と実施の形態に係る定着装置で実験を行った。詳細な実験結果は省略するが、従来例では、定着ベルトに傷がつき、画像ノイズが発生したのに対し、実施の形態ではそのようなことは生じなかった。また、従来例よりも実施の形態の方が、定着ベルトの昇温速度が早くなった。
【００６０】
上記のように構成した励磁コイル７８には、高周波インバータ８４が接続され、２０[ｋＨz]〜４０[ｋＨz]、１００[Ｗ]〜２０００[Ｗ]の高周波電力が供給される。本形態では、周波数を２０[ｋＨz]〜４０[ｋＨz]としたので、発熱効率が高く、十分高い定着温度を得ることができる。周波数を２０[ｋＨz]未満とすると、発熱効率が大きく低下してしまう。また、周波数を４０[ｋＨz]より大きくすると、連続通紙時に電力供給が不足気味となるおそれがある。このような状態では、定着ベルト６６の温度が十分高くならず、定着不良が発生するおそれがあるので好ましくない。
【００６１】
そのため、本形態では、励磁コイル７８の巻き線として、細い素線を数十〜数百本束ねてリッツ線としたものを使用している。この励磁コイル７８は通電時に自己発熱する。その場合でも絶縁性を保てるように、巻き線に耐熱性の樹脂が被覆されたものを使用している。さらに、例えばファン等によって、励磁コイル７８を空冷することが望ましい。なお、本形態の励磁コイル７８は、その長手方向に一繋がりのものであり、複数個に分断されているものではない。
【００６２】
（ｃ）磁性体コア
磁性体コア８０は、磁気回路の効率を上げるためと、磁気遮蔽のためのものである。この磁性体コア８０は、メインコア９０、端部コア９２、裾コア９４を有している。メインコア９０は、その横断面が図２、図３に示すようなアーチ形状のものである。メインコア９０は、長さが約１０[ｍｍ]のコア片を、加熱ローラ４２の軸方向に複数個（本例では１３個）配置したものとしている。なお、メインコア９０として、断面が略「Ｅ」字の形状で、中央部に加熱ローラ４２側へ突出した部分のあるものを使用しても良い。このようにすれば、さらに発熱劾率を高めることができる。また、端部コア９２は、横断面が四角形状で長さが５[ｍｍ]〜１０[ｍｍ]のコア片を、加熱ローラ４２の両端部に配置したものである。また、裾コア９４は、横断面が四角形状のものを、加熱ローラ４２の長手方向寸法に略対応した範囲に連続的に配置したものである。
【００６３】
磁性体コア８０はいずれも、高透磁率でありかつ渦電流の損失が低い材質で形成されている。本形態の磁性体コア８０のキュリー温度は、１４０[℃]〜２２０[℃]、さらに望ましくは、１６０[℃]〜２００[℃]の範囲内とすることが望ましい。本形態では高周波を用いるため、コア内における渦電流の損失が大きくなりがちである。また、パーマロイのような高透磁率の合金によるコアでは、さらに渦電流の損失が大きくなりがちである。そこで、このような材質を使用する場合は薄板を積層した構造のコアとすることが望ましい。なお、励磁コイル７８と磁性体コア８０とによる磁気回路部分の磁気遮蔽が、他の手段によって十分にできる場合には、コアなし(空芯)にしてもよい。さらに、磁性体コア８０として、樹脂材に磁性粉を分散させたものを用いることもできる。この素材は、透磁率はやや低いが、形状を自由に設定できるという利点がある。
（５）サーミスタ
さらに本形態では、加熱ローラ４２の表面に当接して配置されたサーミスタ８６を有している。サーミスタ８６は、加熱ローラ４２のローラ軸方向について、どのサイズの用紙を通紙した場合でも用紙が通過する箇所に配置される。例えば、左寄せで通紙される画像形成装置であれば、加熱ローラ４２の左端部の近くである。また、加熱ローラ４２の回転方向について、定着ニップの入口よりやや上流側に配置されている。このサーミスタ８６によって、加熱ローラ４２の定着前の場所における表面温度が検出される。
【００６４】
そして、定着処理時には、サーミスタ８６によって検出された表面温度が適切な定着温度の範囲内となるように、制御部８８によって高周波インバータ８４が制御される。適切な定着温度は、トナーの種類等に応じてあらかじめ設定されており、例えば、１００[℃]〜２００[℃]程度である。なお、加熱ローラ４２の表面温度の検出は、サーミスタ８６に限らず、非接触式の温度センサによって行ってもよい。
（６）定着装置の動作
次に、本形態の定着装置３６による定着処理動作について説明する。本形態の定着装置３６では、加圧ローラ４４が定着ベルト６６を介して定着ローラ６４に押圧されていて、これらの間にニップ部Ｎが形成されている。定着処理時には、図３中に矢印で示すように、加圧ローラ４４が図中時計回り方向に回転駆動される。これにより、加熱ローラ４２は、加圧ローラ４４との摩擦力によって、図中反時計回り方向に従動回転される。なお、この駆動と従動との関係は、逆でもよい。
【００６５】
磁束発生部４６においては、高周波インバータ８４によって、励磁コイル７８に高周波電力が供給される。これにより発生した磁束は、磁性体コア８０の内部を通る。そして、その磁束は、磁性体コア８０の突起部間で外部に出て、加熱ローラ４２に至る。発熱制御層５４が、そのキュリー温度より低温の常温状態であれば、発熱制御層５４は透磁率の高い状態である。この状態では、発熱制御層５４のシールド効果により、磁束はその反対側(加熱ローラ４２のより内周側)へはほとんど漏れない。
【００６６】
すなわち、常温では、磁束のほとんどは、発熱層５６と発熱制御層５４との厚さの中を（両層内を）加熱ローラ４２の周方向に進み、磁束発生部４６へ戻る。このため、これらの層では磁束密度が非常に高い。従って、これらの層では発熱量が大きい。例えば、ウォームアップ時はこの状態であるので、発熱層５６と発熱制御層５４とがともに大きく発熱する。さらに本形態では、発熱に寄与する層(発熱層５６と発熱制御層５４)の熱容量が小さく、断熱層５２によって定着ベルト６６が断熱保持されていることから、短時間で昇温させることができる。
【００６７】
さらに本形態では、発熱層５６が非磁性材であるものの非常に薄い層であるので、発熱層５６によって大きい発熱量が得られる。このことは、次のように説明できる。一般に、高周波の交番電界を印加した場合に導電層に誘導される渦電流は、いわゆる表皮効果のために表面層に集中し、内部にはあまり流れない。表皮効果の程度は、以下の（式１）で表される。
【００６８】
δ＝√｛ρ/（π・f・μ）｝    …(式1)
ただし、δは浸透深さ(電流密度が表面の1/eになる深さ)、fは交番電圧の周波数、μは透磁率、ρは体積抵抗率である。ここで、浸透深さδ当たりの抵抗は、以下の（式２）に示す表皮抵抗Rで表され、このRを用いて導電層の発熱量Ｐは以下の（式３）で表される。
Ｒ＝ρ/δ                    …(式２)
Ｐ＝Ｒ・Ｉ２                  …(式３)
ただし、Ｉは、渦電流である。
【００６９】
磁性材の発熱層では、この表皮効果により、層自体の厚さにかかわらず渦電流の流れる範囲が限定されるので、電流密度が大きく発熱量も大きい。非磁性材の揚合は、表皮効果が小さく、層全体に渦電流が流れる。本形態の発熱層５６は、非磁性材の非常に薄い層であるので、層全体に流れたとしても電流密度が大きく、十分な発熱量を得ることができる。また、低抵抗の発熱層５６があることにより、芯金５０へ磁束の一部が漏れることが防止されている。
【００７０】
このように発生した熱は、発熱層５６に接着されている酸化防止層５８、弾性層６０を介して、加熱ローラ４２の表面へ伝達される。そして、加熱ローラ４２の表面が適切な定着温度となるように、制御部８８によって高周波インバータ８４が制御される。トナー像を担持する記録シートＰは、トナー像の載っている面を加熱ローラ４２の側に向けた状態で、加熱ローラ４２と加圧ローラ４４との間のニップに挿通される。そして、加熱ローラ４２と加圧ローラ４４との間のニップを、図３中左から右へ通過する間に、トナーが溶融されて記録シートＰに定着される。
【００７１】
ニップを通過した記録シートＰは、加熱ローラ４２から分離されて後段へと搬送される。記録シートＰが、ニップを通過した後も加熱ローラ４２に張り付いたままであれば、分離爪４８によって加熱ローラ４２から強制的に分離される。これにより、記録シートＰが定着装置３６でジャムになることが防止されている。なお、分離爪４８の先端部は、加熱ローラ４２の表面に接触していてもしていなくてもよい。
【００７２】
記録シートＰの定着処理により、記録シートＰ及びトナーによって加熱ローラ４２の表面から熱が奪われる。そのため、ローラの軸方向について記録シートＰの通紙された範囲では、加熱ローラ４２の表面温度が下がる。サーミスタ８６は、記録シートＰが通紙される箇所で温度を検出する。制御部８８は、サーミスタ８６の検出結果を受けて、高周波インバータ８４を制御する。すなわち、次回の記録シートＰが定着ニップまで搬送されてくるまでに適切な定着温度の範囲内となるように、制御部８８は、高周波インバータ８４から励磁コイル７８に供給される高周波電力を増減する。
【００７３】
この定着装置３６によって、比較的用紙幅の小さい記録シートＰを連続して定着処理すると、通紙範囲外においては次第に熱が溜まる。そのため、加熱ローラ４２の軸方向のうち、通紙範囲外においては発熱制御層５４の温度が特に上昇し、その部分の温度がキュリー温度を超える場合がある。発熱制御層５４の温度がキュリー温度を超えた箇所では、発熱制御層５４の透磁率が大きく低下する。これにより、発熱制御層５４によるシールド効果が弱くなる。すなわち、通紙範囲外の高温となった部分では、発熱制御層５４の透磁率が大きく低下して、磁束の大部分が発熱層５６と発熱制御層５４とを貫通してさらに内周側へ漏れる。これにより、発熱層５６と発熱制御層５４とを通る磁束密度が大きく減少するので、これらによる発熱量も大きく低下する。
【００７４】
さらに本形態では、高温箇所において発熱層５６と発熱制御層５４とを貫いて漏れた磁束は、補助発熱制御層５５に掛かる。補助発熱制御層５５は、例えば銅からなり低抵抗であるので、渦電流が容易に流れる。そのため、補助発熱制御層５５に掛かっている磁束による渦電流の大部分は、補助発熱制御層５５中に発生する。補助発熱制御層５５は低抵抗であるので、渦電流が流れてもほとんど発熱しない。また、補助発熱制御層５５に発生する渦電流による逆起電力が、磁束を打ち消す方向に働く。そのため、発熱層５６と発熱制御層５４との磁束密度がさらに低下する。従って、発熱量がさらに低下する。これにより、高温箇所では、加熱ローラ４２の半径方向のいずれの箇所でもほとんど発熱しない状態となる。
【００７５】
従って、過昇温となった箇所では、発熱制御層５４の透磁率が変化するとともに、発熱量が大きく低下する。一方、通紙範囲内の高温となっていない部分では発熱量はほとんど変わらない。これは、この範囲においては、発熱制御層５４の透磁率が低下せず、磁束密度の分布が常温状態からほとんど変化しないことによる。このように、補助発熱制御層５５の機能により、発熱制御層５４の透磁率の分布が変化した際に、発熱層５６と発熱制御層５４との発熱量をさらに低下させることができる。さらに、本形態では補助発熱制御層５５の厚さが他の層に比較して大きいので、補助発熱制御層の発熱量をより抑制でき、定着装置の全体として熱効率のよいものとできる。
【００７６】
さらに本形態では、発熱層５６と発熱制御層５４とが当接されているので、表面温度の変化が発熱制御層５４に素早く伝わる。従って、加熱ローラ４２の一部において、その表面温度が、定着に適した温度を超えて高くなるとすぐに、その部分の発熱量が大きく低下するので、過昇温状態が続くことはない。このような効果が得られるように、発熱制御層５４のキュリー温度が選択されている。また、本形態では、補助発熱制御層を摺接部材５７に形成しているので、補助発熱制御層をも定着ベルトに積層した場合に比較して、定着ベルト６６の熱容量は大きくない。従って、短時間でのウォームアップが可能である。
【００７７】
さらに本形態では、非磁性体の発熱層５６を有している。特に、この発熱層５６をごく薄いものとしたので、総発熱量が大きい。従って、投入電力の制御可能な範囲が広いものとなっている。また、発熱層５６の熱容量が小さいので、ウォームアップ時間が短いものとなっている。
＜実施の形態２＞
実施の形態２に係るカラープリンタ２００は、主として定着ベルトと摺接部材の構成が異なる以外は、基本的に実施の形態１のカラープリンタ２（図３）と同様である。よって、異なる部分を中心に説明し、実施の形態１のカラープリンタ２と同様の構成部材には、同一の符号を付して、その詳細な説明については省略する。
【００７８】
実施の形態２に係るカラープリンタ２００の定着装置２０２の横断面図を図７に示す。
図７に示すように、定着装置２０２、加熱ローラ２０４が、定着ローラ６４と定着ベルト２０６と摺接部材５７を有している。摺接部材５７の上面は定着ベルト２０６に接触している。実施の形態３では、定着ベルト２０６に、発熱制御層をも含んでいる。摺接部材５７の形状は、実施の形態１の摺接部材５７と同様であるが、２層構成とはなっていない。摺接部材５７は、単に補助発熱制御層として機能する。このようにしても、定着ベルト２０６と定着ローラ６４との接触面積が小さいので、定着ベルト２０６から定着ローラ６４へ逃げる熱の量を小さくすることができる。
【００７９】
または、補助発熱制御層をも定着ベルトに含まれるものとしてもよい。すなわち、補助発熱制御層、発熱制御層、発熱層、酸化防止層、弾性層、離型層のすべてが含まれるものとすることもできる。この場合は、摺接部材はなくてもよい。
以上、説明したように、実施の形態３に係るカラープリンタ２００によっても、実施の形態１、２と同様に、小サイズの用紙を連続通紙した場合でも、部分的な過昇温が発生せず、安定した定着性能を有するとともに高い発熱効率が得られる。
【００８０】
以上、本発明に係る画像形成装置についてタンデム方式のカラープリンタを例にして説明してきたが、本発明は、タンデム式のカラープリンタに限らず、他の方式のカラープリンタ、例えば、ロータリ式のカラープリンタにも適用可能である。また、カラープリンタに限らずモノクロプリンタにも適用できる。さらには、プリンタに限らず、コピー機やファクシミリ装置、あるいはこれら三つの機能を有する複合機（ＭＦＰ）にも適用可能である。要は、電磁誘導加熱方式の定着装置を有し、トナー像を熱定着するような画像形成装置であれば適用できるのである。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明は、例えば、カラープリンタ等の画像形成装置に用いられる電磁誘導方式の定着装置に好適に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】実施の形態に係るタンデム式カラープリンタの概略構成を示す図である。
【図２】実施の形態１に係る定着装置の斜視図である。
【図３】実施の形態１に係る定着装置の断面図である。
【図４】上記定着装置を構成する加熱ローラの縦断面の一部の上側半分を示す図である。
【図５】（ａ）は、定着ベルトのばたつき量の調査結果を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）に基づいて、別の形態で定着ベルト量を表した図である。
【図６】（ａ）は、従来の励磁コイルと定着ベルトの関係を示す図であり、（ｂ）は、実施の形態における励磁コイルと定着ベルトの関係を示す図である。
【図７】実施の形態２に係る定着装置の断面図ある。
【図８】本発明の課題を説明するための図である。
【符号の説明】
【００８３】
３６    定着装置
４４    加圧ローラ
４６    磁束発生部
６４    定着ローラ
６６，２０６    定着ベルト
７８    励磁コイル
【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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