(57)【要約】【課題】誘導加熱方式の定着装置において定着部材に供給する交流磁界の定着部材長手方向における均一性を高める。【解決手段】励磁コイル８２にて発生した交流磁界の磁路を形成する磁心８４と、定着ベルト６１の移動方向に向けて円弧形状に形成され、励磁コイル８２を定着ベルト６１と予め定めた間隙を有する位置に設定する支持面８１ａと、磁心８４を支持面８１ａと予め定めた間隙を有する位置に設定する磁心支持部８１ｂ１,８１ｂ２とを有する支持体８１とを備えており、磁心支持部８１ｂ１,８１ｂ２は、定着ベルト６１の移動方向と直交する方向に沿って平行に配置された一対の凸状部で構成され、磁心８４は、支持面８１ａに沿って定着ベルト６１の移動方向に移動自在に支持されている。【選択図】図１２
2010230831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電層を有し、当該導電層が電磁誘導加熱されることで記録材にトナーを定着する定着部材と、
前記定着部材の前記導電層と交差する交流磁界を発生させる磁界発生部材と、
前記磁界発生部材と対向する内周面が前記定着部材の移動方向に向けて円弧形状に形成され、前記磁界発生部材にて発生した交流磁界の磁路を形成する磁路形成部材と、
前記定着部材の移動方向に向けて円弧形状に形成され、前記磁界発生部材を前記定着部材と予め定めた間隙を有する位置に設定する位置設定面と、前記磁路形成部材を当該位置設定面と予め定めた間隙を有する位置に設定する位置設定部とを有する位置設定部材とを備え、
前記位置設定部材の前記位置設定部は、前記定着部材の移動方向と直交する方向に沿って平行に配置された一対の凸状部で構成され、
前記磁路形成部材は、前記位置設定面に沿って前記定着部材の移動方向前後に移動自在に支持されたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記磁路形成部材は、前記位置設定部材における前記磁界発生部材が配置される領域を覆うように構成されるとともに、当該位置設定部材は、前記定着部材の移動方向両側部に前記位置設定部により支持された当該磁路形成部材の移動を規制する規制部をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記位置設定部材の前記位置設定部は、前記磁界発生部材の中心軸と前記位置設定面との交差線について対称に配置されたことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項４】
前記磁路形成部材は、前記内周面の前記位置設定部に支持される領域が前記位置設定面と同心となる円弧形状に形成されたことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項５】
前記磁界発生部材と前記磁路形成部材との間に、当該磁界発生部材を前記位置設定面に向けて押圧しながら弾性変形して当該磁界発生部材を当該位置設定面に支持する弾性支持部材をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項６】
前記定着部材を挟んで前記磁界発生部材と対向して配置され、透磁率が減少を開始する透磁率変化開始温度までの温度範囲にて当該磁界発生部材で発生させた交流磁界の磁路を形成し、当該透磁率変化開始温度を超える温度範囲にて当該磁界発生部材で発生された交流磁界を透過させる第２の磁路形成部材をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項７】
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、
導電層を有し、当該導電層が電磁誘導加熱されることで記録材にトナーを定着する定着部材と、
前記定着部材の前記導電層と交差する交流磁界を発生させる磁界発生部材と、
前記磁界発生部材と対向する内周面が前記定着部材の移動方向に向けて円弧形状に形成され、前記磁界発生部材にて発生した交流磁界の磁路を形成する磁路形成部材と、
前記定着部材の移動方向に向けて円弧形状に形成され、前記磁界発生部材を前記定着部材と予め定めた間隙を有する位置に設定する位置設定面と、前記磁路形成部材を当該位置設定面と予め定めた間隙を有する位置に設定する位置設定部とを有する位置設定部材とを備え、
前記位置設定部材の前記位置設定部は、前記定着部材の移動方向と直交する方向に沿って平行に配置された一対の凸状部で構成され、
前記磁路形成部材は、前記位置設定面に沿って前記定着部材の移動方向前後に移動自在に支持されたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
前記定着手段の前記磁路形成部材は、前記位置設定部材における前記磁界発生部材が配置される領域を覆うように構成され、
前記定着手段の前記位置設定部材は、前記定着部材の移動方向両側部に前記位置設定部により支持された前記磁路形成部材の移動を規制する規制部をさらに備えたことを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記定着手段の前記位置設定部は、前記磁界発生部材の中心軸と前記位置設定面との交差線について対称に配置されたことを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記定着手段の前記磁路形成部材は、前記内周面の前記位置設定部に支持される領域が前記位置設定面と同心となる円弧形状に形成されたことを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記磁界発生部材と前記磁路形成部材との間に、当該磁界発生部材を前記位置設定面に向けて押圧しながら弾性変形して当該磁界発生部材を当該位置設定面に支持する弾性支持部材をさらに備えたことを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記定着手段は、前記定着部材を挟んで前記磁界発生部材と対向して配置され、透磁率が減少を開始する透磁率変化開始温度までの温度範囲にて当該磁界発生部材で発生させた交流磁界の磁路を形成し、当該透磁率変化開始温度を超える温度範囲にて当該磁界発生部材で発生された交流磁界を透過させる第２の磁路形成部材をさらに備えたことを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
【請求項１３】
導電層を有し、当該導電層が電磁誘導加熱されることで記録材にトナーを定着する定着部材の当該導電層と交差する交流磁界を発生する磁界発生部材と、
前記磁界発生部材と対向する内周面が前記定着部材の移動方向に向けて円弧形状に形成され、前記磁界発生部材にて発生した交流磁界の磁路を形成する磁路形成部材と、
前記定着部材の移動方向に向けて円弧形状に形成され、前記磁界発生部材を前記定着部材と予め定めた間隙を有する位置に設定する位置設定面と、前記磁路形成部材を当該位置設定面と予め定めた間隙を有する位置に設定する位置設定部とを有する位置設定部材とを備え、
前記位置設定部材の前記位置設定部は、前記定着部材の移動方向と直交する方向に沿って平行に配置された一対の凸状部で構成され、
前記磁路形成部材は、前記位置設定面に沿って前記定着部材の移動方向前後に移動自在に支持されたことを特徴とする磁界生成装置。
【請求項１４】
前記磁路形成部材は、前記位置設定部材における前記磁界発生部材が配置される領域を覆うように構成され、当該位置設定部材は、前記定着部材の移動方向両側部に前記位置設定部により支持された当該磁路形成部材の移動を規制する規制部をさらに備えたことを特徴とする請求項１３記載の磁界生成装置。
【請求項１５】
前記磁路形成部材は、前記内周面の前記位置設定部に支持される領域が前記位置設定面と同心となる円弧形状に形成されたことを特徴とする請求項１３記載の磁界生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置、画像形成装置、および磁界生成装置に関する。
【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、電磁誘導方式により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、定着部材を定着設定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。しかしその反面、ベルト部材で構成された定着部材は熱容量が小さいことから、定着部材の長手方向に発熱量のばらつきが生じ易い。
本発明は、誘導加熱方式の定着装置において定着部材に供給する交流磁界の定着部材長手方向における均一性を高め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、導電層を有し、当該導電層が電磁誘導加熱されることで記録材にトナーを定着する定着部材と、前記定着部材の前記導電層と交差する交流磁界を発生させる磁界発生部材と、前記磁界発生部材と対向する内周面が前記定着部材の移動方向に向けて円弧形状に形成され、前記磁界発生部材にて発生した交流磁界の磁路を形成する磁路形成部材と、前記定着部材の移動方向に向けて円弧形状に形成され、前記磁界発生部材を前記定着部材と予め定めた間隙を有する位置に設定する位置設定面と、前記磁路形成部材を当該位置設定面と予め定めた間隙を有する位置に設定する位置設定部とを有する位置設定部材とを備え、前記位置設定部材の前記位置設定部は、前記定着部材の移動方向と直交する方向に沿って平行に配置された一対の凸状部で構成され、前記磁路形成部材は、前記位置設定面に沿って前記定着部材の移動方向前後に移動自在に支持され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、前記磁路形成部材は、前記位置設定部材における前記磁界発生部材が配置される領域を覆うように構成されるとともに、当該位置設定部材は、前記定着部材の移動方向両側部に前記位置設定部により支持された当該磁路形成部材の移動を規制する規制部をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の定着装置である。
請求項３に記載の発明は、前記位置設定部材の前記位置設定部は、前記磁界発生部材の中心軸と前記位置設定面との交差線について対称に配置されたことを特徴とする請求項１記載の定着装置である。
請求項４に記載の発明は、前記磁路形成部材は、前記内周面の前記位置設定部に支持される領域が前記位置設定面と同心となる円弧形状に形成されたことを特徴とする請求項１記載の定着装置である。
請求項５に記載の発明は、前記磁界発生部材と前記磁路形成部材との間に、当該磁界発生部材を前記位置設定面に向けて押圧しながら弾性変形して当該磁界発生部材を当該位置設定面に支持する弾性支持部材をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の定着装置である。
請求項６に記載の発明は、前記定着部材を挟んで前記磁界発生部材と対向して配置され、透磁率が減少を開始する透磁率変化開始温度までの温度範囲にて当該磁界発生部材で発生させた交流磁界の磁路を形成し、当該透磁率変化開始温度を超える温度範囲にて当該磁界発生部材で発生された交流磁界を透過させる第２の磁路形成部材をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の定着装置である。
【０００７】
請求項７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、導電層を有し、当該導電層が電磁誘導加熱されることで記録材にトナーを定着する定着部材と、前記定着部材の前記導電層と交差する交流磁界を発生させる磁界発生部材と、前記磁界発生部材と対向する内周面が前記定着部材の移動方向に向けて円弧形状に形成され、前記磁界発生部材にて発生した交流磁界の磁路を形成する磁路形成部材と、前記定着部材の移動方向に向けて円弧形状に形成され、前記磁界発生部材を前記定着部材と予め定めた間隙を有する位置に設定する位置設定面と、前記磁路形成部材を当該位置設定面と予め定めた間隙を有する位置に設定する位置設定部とを有する位置設定部材とを備え、前記位置設定部材の前記位置設定部は、前記定着部材の移動方向と直交する方向に沿って平行に配置された一対の凸状部で構成され、前記磁路形成部材は、前記位置設定面に沿って前記定着部材の移動方向前後に移動自在に支持されたことを特徴とする画像形成装置である。
【０００８】
請求項８に記載の発明は、前記定着手段の前記磁路形成部材は、前記位置設定部材における前記磁界発生部材が配置される領域を覆うように構成され、前記定着手段の前記位置設定部材は、前記定着部材の移動方向両側部に前記位置設定部により支持された前記磁路形成部材の移動を規制する規制部をさらに備えたことを特徴とする請求項７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位置設定部は、前記磁界発生部材の中心軸と前記位置設定面との交差線について対称に配置されたことを特徴とする請求項７記載の画像形成装置である。
請求項１０に記載の発明は、前記定着手段の前記磁路形成部材は、前記内周面の前記位置設定部に支持される領域が前記位置設定面と同心となる円弧形状に形成されたことを特徴とする請求項７記載の画像形成装置である。
請求項１１に記載の発明は、前記磁界発生部材と前記磁路形成部材との間に、当該磁界発生部材を前記位置設定面に向けて押圧しながら弾性変形して当該磁界発生部材を当該位置設定面に支持する弾性支持部材をさらに備えたことを特徴とする請求項７記載の画像形成装置である。
請求項１２に記載の発明は、前記定着手段は、前記定着部材を挟んで前記磁界発生部材と対向して配置され、透磁率が減少を開始する透磁率変化開始温度までの温度範囲にて当該磁界発生部材で発生させた交流磁界の磁路を形成し、当該透磁率変化開始温度を超える温度範囲にて当該磁界発生部材で発生された交流磁界を透過させる第２の磁路形成部材をさらに備えたことを特徴とする請求項７記載の画像形成装置である。
【０００９】
請求項１３に記載の発明は、導電層を有し、当該導電層が電磁誘導加熱されることで記録材にトナーを定着する定着部材の当該導電層と交差する交流磁界を発生する磁界発生部材と、前記磁界発生部材と対向する内周面が前記定着部材の移動方向に向けて円弧形状に形成され、前記磁界発生部材にて発生した交流磁界の磁路を形成する磁路形成部材と、前記定着部材の移動方向に向けて円弧形状に形成され、前記磁界発生部材を前記定着部材と予め定めた間隙を有する位置に設定する位置設定面と、前記磁路形成部材を当該位置設定面と予め定めた間隙を有する位置に設定する位置設定部とを有する位置設定部材とを備え、前記位置設定部材の前記位置設定部は、前記定着部材の移動方向と直交する方向に沿って平行に配置された一対の凸状部で構成され、前記磁路形成部材は、前記位置設定面に沿って前記定着部材の移動方向前後に移動自在に支持されたことを特徴とする磁界生成装置である。
【００１０】
請求項１４に記載の発明は、前記磁路形成部材は、前記位置設定部材における前記磁界発生部材が配置される領域を覆うように構成され、当該位置設定部材は、前記定着部材の移動方向両側部に前記位置設定部により支持された当該磁路形成部材の移動を規制する規制部をさらに備えたことを特徴とする請求項１３記載の磁界生成装置である。
請求項１５に記載の発明は、前記磁路形成部材は、前記内周面の前記位置設定部に支持される領域が前記位置設定面と同心となる円弧形状に形成されたことを特徴とする請求項１３記載の磁界生成装置である。
【発明の効果】
【００１１】
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、誘導加熱方式の定着装置において定着部材に供給する交流磁界の定着部材長手方向における均一性を高めることができる。
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、磁路形成部材の寸法精度を緩和しても磁界発生部材と磁路形成部材、さらに磁界発生部材と定着部材との位置精度を高めるとともに、磁界発生部材にて発生された交流磁界を磁路形成部材内部に効率的に誘導させることができる。
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、磁界発生部材にて発生した磁界を定着部材の移動方向の前方と後方とに均等に振り分けることができる。
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、磁路形成部材の形状にばらつきが生じても、磁路形成部材の定着部材の移動方向上流側領域と下流側領域とにおいて磁路形成部材と位置設定面との間隙を対称に等しく設定することができる。
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、磁界発生部材を位置設定面に密着させて磁界発生部材と磁路形成部材、さらに磁界発生部材と定着部材との位置精度を高めるとともに、磁界発生部材にて発生する振動を吸収し、磁界発生部材での位置ずれの発生を抑制することができる。
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、非通紙領域での温度の過剰な上昇を抑制することができる。
【００１２】
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、画像形成装置に搭載される誘導加熱方式の定着装置において定着部材に供給する交流磁界の定着部材長手方向における均一性を高めることができる。
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、磁路形成部材の寸法精度を緩和しても磁界発生部材と磁路形成部材、さらに磁界発生部材と定着部材との位置精度を高めるとともに、磁界発生部材にて発生された交流磁界を磁路形成部材内部に効率的に誘導させることができる。
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、磁界発生部材にて発生した磁界を定着部材の移動方向の前方と後方とに均等に振り分けることができる。
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、磁路形成部材の形状にばらつきが生じても、磁路形成部材の定着部材の移動方向上流側領域と下流側領域とにおいて磁路形成部材と位置設定面との間隙を対称に等しく設定することができる。
請求項１１の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、磁界発生部材を位置設定面に密着させて磁界発生部材と磁路形成部材、さらに磁界発生部材と定着部材との位置精度を高めるとともに、磁界発生部材にて発生する振動を吸収し、磁界発生部材での位置ずれの発生を抑制することができる。
請求項１２の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、非通紙領域での温度の過剰な上昇を抑制することができる。
【００１３】
請求項１３の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、誘導加熱方式の定着装置に備えられた定着部材に供給する交流磁界の定着部材長手方向における均一性を高めることができる。
請求項１４の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、磁路形成部材の寸法精度を緩和しても磁界発生部材と磁路形成部材、さらに磁界発生部材と定着部材との位置精度を高めるとともに、磁界発生部材にて発生された交流磁界を磁路形成部材内部に効率的に誘導させることができる。
請求項１５の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、磁路形成部材の形状にばらつきが生じても、磁路形成部材の定着部材の移動方向上流側領域と下流側領域とにおいて磁路形成部材と位置設定面との間隙を対称に等しく設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【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Ｘ−Ｘ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】ＩＨヒータの積層構造を説明する図である。
【図１２】磁心が一対の磁心支持部に支持される状態を示した断面構成図である。
【図１３】磁心の内周側円弧面の曲率が設計値よりも小さく形成された場合に、磁心が一対の磁心支持部に支持される状態を示した断面構成図である。
【図１４】磁心の内周側円弧面の曲率が設計値よりも大きく形成された場合に、磁心が一対の磁心支持部に支持される状態を示した断面構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
＜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Ｘ−Ｘ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、交流磁界を生成する磁界生成装置の一例としての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、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。
【００２２】
＜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。
【００２３】
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。
【００２４】
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（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。
【００２５】
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。
【００２６】
【数１】
2010230831.tif 000003
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
＜押圧パッドの説明＞
押圧パッド６３は、押圧部材の一例であって、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。
【００３０】
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。
【００３１】
＜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はさせるが、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。
【００３２】
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。そして、感温磁性部材６４は、磁路形成部材（第２の磁路形成部材）として機能し、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。それにより、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。
【００３３】
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１４０（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、熱伝導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。
【００３４】
＜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。
【００３５】
＜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）よりも充分に厚い予め定めた厚さ（例えば、１．０ｍｍ）で形成される。
【００３６】
＜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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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１８ｍｍ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。
【００４０】
＜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、交流磁界を発生する磁界発生部材の一例としての励磁コイル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、定着ベルト６１の幅方向に沿って複数配置され、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。
【００４１】
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、支持面８１ａの中央には、磁心８４を支持する一対の磁心支持部（凸状部）８１ｂ１,８１ｂ２が長手方向に沿って平行に配置されている。磁心支持部８１ｂ１,８１ｂ２は、磁心８４と支持面８１ａとの間隙を一定に保つとともに、磁心８４を定着ベルト６１の回転方向に沿って移動可能に支持する。また、支持面８１ａの両側部には、磁心支持部８１ｂ１,８１ｂ２に支持された磁心８４における定着ベルト６１移動方向（円弧方向）への移動を規制する磁心規制部８１ｃが配置されている。
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。
【００４２】
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。
【００４３】
磁心８４は、例えば焼成フェライト、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円弧形状の強磁性体が用いられ、磁路形成部材として機能する。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。
【００４４】
＜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、１４０〜２４０℃）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。
【００４５】
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。
【００４６】
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に向けて放射される。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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
＜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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
＜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感温磁性部材６４の温度が上昇して、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殆どなくなって昇温抑制効果が充分得られないことがある。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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
＜ＩＨヒータでの励磁コイルおよび磁心の固定方法の説明＞
次に、本実施の形態のＩＨヒータ８０における励磁コイル８２および磁心８４の支持体８１への固定方法について述べる。
本実施の形態のＩＨヒータ８０では、励磁コイル８２は、弾性支持部材８３により支持体８１の支持面８１ａに向けて押圧されることで、支持面８１ａに密着するように固定される。すなわち、弾性支持部材８３は、ヤング率が低い例えばシリコーンゴム等やフッ素ゴム等のシート状弾性体で構成されている。そして、弾性支持部材８３は、励磁コイル８２を支持体８１の支持面８１ａに向けて押圧するように配置される。それにより、弾性支持部材８３は、支持面８１ａに向けて励磁コイル８２を密着させ固定する。この場合に、支持面８１ａは定着ベルト６１表面と予め定めた間隙（設計値）を保つように形成/設定されている。そのため、励磁コイル８２は、励磁コイル８２全体が定着ベルト６１表面と予め定めた間隙を保つように設定される。
【００６５】
また、定着ベルト６１の幅方向に沿って複数配置された磁心８４の各々は、励磁コイル８２側の内周面が定着ベルト６１の移動方向に向けて円弧形状（内周側円弧面）に形成されている。また、磁心８４の内周側円弧面（後段図１１の８４ｂ）は、定着ベルト６１の移動方向に関して励磁コイル８２が配置される領域全体を覆う（ラップする）ように形成されている。そして、磁心８４の各々は、支持面８１ａ上に長手方向中心軸に沿って平行に配置された一対の磁心支持部８１ｂ１,８１ｂ２（後段図１１,図１２参照）に磁心８４の内周側円弧面が支持されることで、磁心８４と支持面８１ａとの間隙が一定に保たれるように設定される。さらに、その際に、磁心８４は、支持面８１ａの定着ベルト６１移動方向両側部に配置された磁心規制部８１ｃの間で、定着ベルト６１移動方向に沿って移動自在に支持される。
そして、磁心８４各々は、内周側円弧面が一対の磁心支持部８１ｂ１,８１ｂ２に支持された後、シールド８５の下部面に設けられた加圧部材８６により上部側から支持体８１側に向けて加圧される。それにより、各磁心８４は、上部面の加圧部材８６と下部面の弾性支持部材８３とにより挟まれるように押圧されることで、ＩＨヒータ８０内部で固定される。
【００６６】
図１１は、本実施の形態のＩＨヒータ８０の積層構造を説明する図である。図１１に示したように、励磁コイル８２は、位置設定部材の一例としての支持体８１の支持面８１ａ上にて、励磁コイル８２の閉ループ中空部８２ａが支持面８１ａの長手方向中心軸（ａｘｉｓ）に沿って平行に配置された位置設定部の一例としての一対の磁心支持部（凸状部）８１ｂ１,８１ｂ２を囲むように設置される。支持面８１ａは、略円形状の軌道を描きながら回転移動する定着ベルト６１との間隙が規定値（設計値）に設定された位置設定面として形成されている。それにより、励磁コイル８２が支持面８１ａ上に密着して配置されることで、励磁コイル８２と定着ベルト６１との間隙が設計値に設定されることとなる。
【００６７】
そのために、本実施の形態のＩＨヒータ８０では、支持体８１の支持面８１ａ上に配置される励磁コイル８２が、弾性支持部材８３により支持面８１ａ側に向けて押圧されるように構成される。
具体的には、磁心８４は、励磁コイル８２の上部に配置される際に、磁心８４の内周側円弧面８４ｂが支持面８１ａ上に設けられた一対の磁心支持部８１ｂ１,８１ｂ２によって支持される。それにより、磁心８４と支持面８１ａとの間隙が予め定めた間隙に設定される（図６も参照）。そしてこの場合に、磁心８４と励磁コイル８２との間に配置される弾性支持部材８３の厚さは、磁心支持部８１ｂ１,８１ｂ２に内周側円弧面８４ｂが支持された際の磁心８４と支持面８１ａとの間隙よりも厚く形成されている。また、磁心８４は、シールド８５が支持体８１に取り付けられることで、シールド８５の下部面に設けられた加圧部材８６により支持体８１側に加圧される。それにより、弾性支持部材８３は磁心８４を介して加圧部材８６から支持体８１側に加圧力を受けて弾性変形（圧縮）され、それにより生じる弾性力により励磁コイル８２を支持面８１ａに向けて押圧する。それによって、励磁コイル８２は支持面８１ａに密着され固定される。そして、支持面８１ａは定着ベルト６１表面と予め定めた間隙（設計値）を保つように形成/設定されているため、励磁コイル８２と定着ベルト６１との距離が設計値に設定される。
なお、加圧部材８６としては、例えばシリコーンゴム等やフッ素ゴム等の弾性体の他に、バネ等の弾性部材を用いてもよい。
【００６８】
一般に、励磁コイル８２にて交流磁界が生成されると、励磁コイル８２近傍に配置された磁心８４や定着ベルト６１の内周面側に配置された感温磁性部材６４等との間で相互に磁力が作用することにより、励磁コイル８２自身に振動（磁歪）が発生する。そのため、支持体８１に対して例えば接着剤等の所謂剛性体（ヤング率が高い材質）を用いて励磁コイル８２を固定したとすると、長期に亘る累積使用による励磁コイル８２の振動が要因となって、励磁コイル８２を固定する接着剤等の剛性体と励磁コイル８２との間に剥離が生じ易くなる。励磁コイル８２が接着剤等から剥離すると、励磁コイル８２の支持面８１ａ上での位置がずれたり、或いは、励磁コイル８２に変形が生じたりする。そうなると、励磁コイル８２の定着ベルト６１との距離が当初の設計値から外れ、磁心８４を経て定着ベルト６１を通過する磁力線の密度（磁束密度）に、定着ベルト６１表面での部分的なばらつきが生じる。その結果、定着ベルト６１で発生する渦電流Ｉの大きさに不均一が生じ、定着ベルト６１表面での発熱量が長手方向にばらついて、定着ムラが生じる場合がある。
【００６９】
また、接着剤等の剛性体を用いて励磁コイル８２を支持体８１に固定する場合には、接着剤等が固化するまでの間、励磁コイル８２の全面を支持体８１との位置ずれが生じないように固定しておく必要がある。ところが、励磁コイル８２は例えばリッツ線を閉ループ状に束ねて接着されたものであるため、変形が生じ易い。そのため、接着剤等が固化するまでの間に励磁コイル８２が変形や位置ずれを起こし、励磁コイル８２の支持体８１に対する位置精度が低下する場合がある。励磁コイル８２の支持体８１に対する位置精度が低下すると、上記と同様に、定着ベルト６１表面での発熱量に部分的なばらつきが生じる。
【００７０】
そこで、本実施の形態のＩＨヒータ８０では、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弾性支持部材８３が、励磁コイル８２を支持体８１に対して押圧することで支持面８１ａに密着するように支持する構成を採用している。弾性体で構成された弾性支持部材８３は、励磁コイル８２の振動を吸収しながら、励磁コイル８２の振動に合わせて弾性支持部材８３自身が弾性変形する。それにより、定着ユニット６０の長期に亘る累積使用によって励磁コイル８２の振動の累積数が多大となっても、弾性支持部材８３と励磁コイル８２との間は剥離せず、支持体８１と励磁コイル８２との間を初期に設定された両者の位置関係に維持する。
また、弾性支持部材８３は、製造時に厚さ（設定値）が予め定めた寸法精度に収まるように管理できる。それにより、励磁コイル８２を支持面８１ａ上に支持する押圧力が長手方向に亘って略均等となるように設定することは容易である。さらには、本実施の形態のＩＨヒータ８０では、励磁コイル８２の長手方向に沿って分割して設けられた複数の磁心８４が、後段で説明するように弾性支持部材８３を長手方向に亘って均一に押圧する。それにより、励磁コイル８２と支持面８１ａとの密着性が長手方向に亘って高められる。
加えて、ＩＨヒータ８０の製造時には、接着剤等が固化するまでの時間を要さず、短時間で励磁コイル８２が取り付けられる。
【００７１】
次に、定着ベルト６１の幅方向に沿って複数配置された磁心８４の各々は、内周側円弧面８４ｂが支持面８１ａ上に長手方向中心軸ａｘｉｓに沿って平行に配置された一対の磁心支持部８１ｂ１,８１ｂ２によって支持される。
図１２は、磁心８４が一対の磁心支持部８１ｂ１,８１ｂ２に支持される状態を示した断面構成図である。図１２に示したように、一対の磁心支持部８１ｂ１,８１ｂ２は、定着ベルト６１表面と予め定めた間隙ｇ１を保つように形成/設定されている支持体８１の支持面８１ａ上に配置されている。また、一対の磁心支持部８１ｂ１および磁心支持部８１ｂ２は、支持面８１ａの長手方向中心軸ａｘｉｓ（図１１も参照）に対して対称な位置に配置されている。すなわち、磁心支持部８１ｂ１外壁と長手方向中心軸ａｘｉｓとの距離と、磁心支持部８１ｂ２外壁と長手方向中心軸ａｘｉｓとの距離とは、等しく（＝ｗ）設定されている。また、磁心支持部８１ｂ１外壁の高さと磁心支持部８１ｂ２外壁の高さとは、等しく（＝ｈ）設定されている。
【００７２】
なお、長手方向中心軸ａｘｉｓは、図１１にも示したが、定着ベルト６１の移動方向と直交する直線である。特に、長手方向中心軸ａｘｉｓを励磁コイル８２の中心軸と支持面８１ａとが交差する長手方向に沿った直線とすれば、励磁コイル８２にて発生した交流磁界が磁心８４の定着ベルト６１の移動方向の上流側領域と下流側領域とに均等に振り分ける構成を実現し易い。
【００７３】
一方、各磁心８４の内周側円弧面８４ｂは、各磁心８４が一対の磁心支持部８１ｂ１,８１ｂ２によって支持された際に、支持面８１ａが構成する円（ｃｉｒ１）と中心が同じ（同心円で）あって、支持面８１ａとは予め定めた間隙ｇ２が設定される円（ｃｉｒ２）を構成するように設計されている。
それにより、各磁心８４の内周側円弧面８４ｂが磁心支持部８１ｂ１外壁の頂点ｂ１と磁心支持部８１ｂ２外壁の頂点ｂ２とで支持されることにより、例え各磁心８４毎の形状にばらつきがあるとしても（後段参照）、少なくとも一対の磁心支持部８１ｂ１,８１ｂ２が配置された領域においては、各磁心８４は、頂点ｂ１と頂点ｂ２とを通る円（ｃｉｒ２）に沿って移動自在に支持される。そして、この円（ｃｉｒ２）は、支持面８１ａ（＝ｃｉｒ１）と間隙ｇ２に設定された同心円である。それにより、各磁心８４は、支持面８１ａの両側部に配置された規制部の一例としての磁心規制部８１ｃ相互の間で、長手方向中心軸ａｘｉｓを中心とする定着ベルト６１の移動方向における上流側領域と下流側領域とにおいて、内周側円弧面８４ｂと支持面８１ａとの間隙ｇ２は略対称に設定される。すなわち、長手方向中心軸ａｘｉｓからの距離が等しい上流側領域の位置と下流側領域の位置とは、内周側円弧面８４ｂと支持面８１ａとの間隙ｇ２が略等しく設定される。例えば、上流側端部Ｅ１と下流側端部Ｅ２とにおいては、内周側円弧面８４ｂと支持面８１ａとの間隙ｇ２は略等しい。
【００７４】
一般に、磁心８４を構成するフェライトは、成型後の熱処理によって形状にばらつきが生じ易く、寸法精度を高めることが難しい材質である。そのため、成型および熱処理された磁心８４の形状に基づいて磁心８４と励磁コイル８２との位置を設定しようとすると、両者間の位置精度は低下する。そして、磁心８４と励磁コイル８２との位置関係にばらつきが生じることにより、ＩＨヒータ８０から出力される交流磁界は大きな影響を受ける。実験によれば、例えば、磁心８４と励磁コイル８２との間隙が０．５ｍｍ変動すると、励磁コイル８２と励磁回路８８とで構成される電気回路の抵抗やインダクタンスは１０％程度変化する。そのため、磁心８４と励磁コイル８２との位置精度が低下すると、例えば、長手方向中心軸ａｘｉｓを中心とする上流側領域と下流側領域とにおいて磁心８４内部を通る磁力線の分布が変動し、定着ベルト６１表面での発熱量に部分的なばらつきが生じる。
その場合に、特に、磁心８４の内周側円弧面８４ｂの曲率にばらつきが生じ易い。そこで、本実施の形態では、磁心８４の内周側円弧面８４ｂの曲率にばらつきが生じた場合であっても、一対の磁心支持部８１ｂ１,８１ｂ２と内周側円弧面８４ｂとを用いた上記の支持構成により、磁心８４の内周側円弧面８４ｂと励磁コイル８２を支持する支持面８１ａとの間隙ｇ２が、長手方向中心軸ａｘｉｓを中心とした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構成している。
【００７５】
図１３は、磁心８４の内周側円弧面８４ｂの曲率が設計値よりも小さく形成された場合に、磁心８４が一対の磁心支持部８１ｂ１,８１ｂ２に支持される状態を示した断面構成図である。
図１３に示したように、磁心８４の内周側円弧面８４ｂの曲率が設計値よりも小さく形成された場合には、各磁心８４の内周側円弧面８４ｂは、設計値の曲率で構成された円（ｃｉｒ２）よりも励磁コイル８２に近づく。しかし、一対の磁心支持部８１ｂ１,８１ｂ２と内周側円弧面８４ｂとを用いた上記の支持構成により、内周側円弧面８４ｂの曲率が設計値よりも小さくばらついた場合であっても、磁心８４の内周側円弧面８４ｂと励磁コイル８２を支持する支持面８１ａとの間隙ｇ（＜ｇ２）は、長手方向中心軸ａｘｉｓを中心とした上流側領域と下流側領域とにおいて略対称となる。それにより、長手方向中心軸ａｘｉｓを中心とする上流側領域と下流側領域とにおいて磁心８４内部を通る磁力線の分布が略均等となり（図８参照）、定着ベルト６１表面での発熱量の部分的なばらつきが低減される。
【００７６】
この場合に、磁心８４の幅Ｌ２は、内周側円弧面８４ｂの曲率が設計値よりも小さく形成されたために、設計値（図１２の幅Ｌ１）よりも短くなる。しかし、支持面８１ａの両側部に配置された規制部の一例としての磁心規制部８１ｃ相互の間隔は、磁心８４の幅のばらつきを想定して設定されている。また、各磁心８４は、一対の磁心支持部８１ｂ１,８１ｂ２により、頂点ｂ１と頂点ｂ２とを通る円（ｃｉｒ２）に沿って移動自在に支持される。そのため、内周側円弧面８４ｂの曲率が設計値よりも小さくばらついた場合であっても、各磁心８４は、磁心規制部８１ｃ相互間の領域内に設定される。
【００７７】
図１４は、磁心８４の内周側円弧面８４ｂの曲率が設計値よりも大きく形成された場合に、磁心８４が一対の磁心支持部８１ｂ１,８１ｂ２に支持される状態を示した断面構成図である。
図１４に示したように、磁心８４の内周側円弧面８４ｂの曲率が設計値よりも大きく形成された場合には、各磁心８４の内周側円弧面８４ｂは、設計値の曲率で構成された円（ｃｉｒ２）よりも励磁コイル８２から離れる。しかし、一対の磁心支持部８１ｂ１,８１ｂ２と内周側円弧面８４ｂとを用いた上記の支持構成により、内周側円弧面８４ｂの曲率が設計値よりも大きくばらついた場合であっても、磁心８４の内周側円弧面８４ｂと励磁コイル８２を支持する支持面８１ａとの間隙ｇ（＞ｇ２）は、長手方向中心軸ａｘｉｓを中心とした上流側領域と下流側領域とにおいて略対称となる。それにより、長手方向中心軸ａｘｉｓを中心とする上流側領域と下流側領域とにおいて磁心８４内部を通る磁力線の分布が略均等となり（図８参照）、定着ベルト６１表面での発熱量の部分的なばらつきが低減される。
【００７８】
この場合に、磁心８４の幅Ｌ３は、内周側円弧面８４ｂの曲率が設計値よりも大きく形成されたために、設計値（図１２の幅Ｌ１）よりも長くなる。しかし、支持面８１ａの両側部に配置された規制部の一例としての磁心規制部８１ｃ相互の間隔は、磁心８４の幅のばらつきを想定して設定されている。また、各磁心８４は、一対の磁心支持部８１ｂ１,８１ｂ２により、頂点ｂ１と頂点ｂ２とを通る円（ｃｉｒ２）に沿って移動自在に支持される。そのため、内周側円弧面８４ｂの曲率が設計値よりも大きくばらついた場合であっても、各磁心８４は、磁心規制部８１ｃ相互間の領域内に設定される。
【００７９】
なお、磁心８４の幅（Ｌ１,Ｌ２,Ｌ３）は、定着ベルト６１の移動方向に関して励磁コイル８２が配置される領域全体を覆う（ラップする）ように形成されている。励磁コイル８２の配置領域の一部に磁心８４よりも外側に位置する領域が存在すると、励磁コイル８２にて生成された交流磁界には磁心８４内部に誘導されない磁力線（磁束）が発生し、磁心８４内部に誘導される磁束数が減少する。その場合には、定着ベルト６１（導電発熱層６１２）での発熱効率が低下する。そのため、内周側円弧面８４ｂの長さＬを励磁コイル８２の配置領域全体を覆うように形成する。
【００８０】
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、定着ベルト６１の内周面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、非通紙領域が過剰に昇温するのを抑制する。
また、定着ベルト６１を電磁誘導加熱するＩＨヒータ８０は、定着ベルト６１の幅方向に沿って複数配置された磁心８４の各々が、励磁コイル８２側の内周面が定着ベルト６１の移動方向に向けて円弧形状に形成されている。また、磁心８４の内周側円弧面８４ｂは、定着ベルト６１移動方向に関して励磁コイル８２が配置される領域全体を覆うように形成されている。そして、磁心８４の各々は、支持面８１ａ上に長手方向中心軸に沿って平行に配置された一対の磁心支持部８１ｂ１,８１ｂ２に磁心８４の内周側円弧面が支持される。さらに、その際に、磁心８４は、支持面８１ａの定着ベルト６１移動方向両側部に配置された磁心規制部８１ｃの間で、定着ベルト６１移動方向に沿って移動自在に支持される。
それにより、各磁心８４毎の形状にばらつきが生じても、磁心８４と励磁コイル８２との位置精度が高まるとともに、励磁コイル８２にて生成された交流磁界は磁心８４内部に効率的に誘導される。
【００８１】
なお、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ＩＨヒータ８０は、感温磁性部材６４を定着ベルト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についても適用できる。
【符号の説明】
【００８２】
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、８１…支持体、８１ａ…支持面、８１ｂ１,８１ｂ２…磁心支持部、８１ｃ…磁心規制部、８２…励磁コイル、８４…磁心、６１１…基材層、６１２…導電発熱層
【図１】
2010230831.tif 000004
【図２】
2010230831.tif 000005
【図３】
2010230831.tif 000006
【図４】
2010230831.tif 000007
【図５】
2010230831.tif 000008
【図６】
2010230831.tif 000009
【図７】
2010230831.tif 000010
【図８】
2010230831.tif 000011
【図９】
2010230831.tif 000012
【図１０】
2010230831.tif 000013
【図１１】
2010230831.tif 000014
【図１２】
2010230831.tif 000015
【図１３】
2010230831.tif 000016
【図１４】
2010230831.tif 000017