(57)【要約】【課題】発熱部材の急速立ち上げが可能で、発熱部材の過剰な昇温を抑制できる加熱装置を得る。【解決手段】加熱部１５０は、励磁コイル１１０と、発熱層１２６を有する定着ベルト１０２と、透磁率変化開始温度から透磁率が連続的に低下し始める感温磁性部材１１４と、感温磁性部材１１４に突設された凸部１１６と、を有している。ここで、凸部１１６を除く領域では、定着ベルト１０２と感温磁性部材１１４の間に隙間が形成されるので、定着ベルト１０２で発生する熱が感温磁性部材１１４に伝熱しにくく、定着ベルト１０２の急速立ち上げが可能となる。一方、凸部１１６では、定着ベルト１０２と感温磁性部材１１４が近接しているため、定着ベルト１０２が高温状態になったとき、透磁率が低下し磁束を貫通させて磁界が弱まり、発熱部材の発熱量が低下する。これにより、発熱部材の必要以上の昇温を抑制できる。【選択図】図２
2010003673.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁界を発生する磁界発生手段と、
前記磁界発生手段と対向配置され、前記磁界の電磁誘導により発熱し、表皮深さより薄い厚さの発熱層を有する発熱部材と、
前記発熱部材の前記磁界発生手段と反対側に対向配置され、加熱設定温度以上耐熱温度以下の温度領域にある透磁率変化開始温度から透磁率が連続的に低下し始める感温部材と、
前記感温部材の前記発熱部材との対向面から前記発熱部材へ向けて突設された凸部と、
を有する加熱装置。
【請求項２】
前記感温部材の長さは、前記磁界発生手段の長さより長く延在している請求項１に記載の加熱装置。
【請求項３】
前記凸部が、前記磁界発生手段と対向しない位置に配置されている請求項１又は請求項２に記載の加熱装置。
【請求項４】
前記凸部が、板状の前記感温部材の長手方向に延設されている請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の加熱装置。
【請求項５】
前記凸部が、板状の前記感温部材の長手方向に複数箇所設けられている請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の加熱装置。
【請求項６】
前記凸部が、板状の前記感温部材の幅方向に複数箇所設けられている請求項４又は請求項５に記載の加熱装置。
【請求項７】
前記感温部材の前記凸部を除く領域に、前記磁界の電磁誘導により発生する渦電流を遮断する渦電流遮断手段を設けている請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の加熱装置。
【請求項８】
前記渦電流遮断手段が切込みである請求項７に記載の加熱装置。
【請求項９】
前記凸部が、前記発熱部材に接触している請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の加熱装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の加熱装置を有し、
前記発熱部材が、両端部が回転可能に支持された定着回転体であり、
前記定着回転体の外周面に接触し、前記定着回転体との間を通過する記録媒体上の現像剤像を該記録媒体へ定着させる加圧回転体を有する定着装置。
【請求項１１】
前記加圧回転体が前記定着回転体に接触したときに前記定着回転体が前記感温部材と最も近づく位置に、前記凸部が設けられている請求項１０に記載の定着装置。
【請求項１２】
請求項１０又は請求項１１に記載の定着装置と、
露光光を出射する露光部と、
前記露光光で形成された潜像を現像剤で顕在化して現像剤像を形成する現像部と、
前記現像部で顕在化された前記現像剤像を記録媒体上に転写する転写部と、
前記転写部で前記現像剤像が転写された記録媒体を前記定着装置に搬送する搬送部と、
を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱装置、定着装置、及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、熱源として、通電により磁界を発生するコイルと、磁界の電磁誘導により渦電流が生じて発熱する発熱体とを用いた電磁誘導発熱方式の定着装置がある。
【０００３】
電磁誘導発熱方式を用いた定着装置の第１例として、所定のキュリー温度を有する感温磁性材料で構成され、励磁コイルで発生する磁界の電磁誘導作用で発熱する発熱ローラと、定着ローラとでベルトを懸架し、発熱ローラ内に回転移動可能な導電性部材を配置したものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１の定着装置は、発熱ローラの昇温時には導電性部材を励磁コイルと対向しない位置に移動させ、所定の温度まで上昇したら、導電性部材を励磁コイルと対向する位置に移動させて、特に非通紙部における発熱ローラの温度上昇を防いでいる。
【０００５】
また、電磁誘導発熱方式を用いた定着装置の第２例として、加圧ロール内に配置された誘導加熱コイルと、所定のキュリー温度特性を有し、発熱する定着ロールとしての感温磁性パイプと、感温磁性パイプの内部に非接触状態で配置された非磁性材料を有するものがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
特許文献２の定着装置は、感温磁性パイプの温度がキュリー温度より低い場合は、感温磁性パイプに誘導電流が流れて発熱するが、キュリー温度より高い場合は、感温磁性パイプが非磁性体となって磁束が通過し、非磁性材料に誘導電流が流れて温度上昇が止まる。
【０００７】
さらに、電磁誘導発熱方式を用いた定着装置の第３例として、定着ベルトが導電層と透磁性層を有するものがある（例えば、特許文献３参照）。
【０００８】
特許文献３の定着装置は、昇温時は、電磁誘導により発熱層が発熱する。そして、定着ベルトが定着設定温度以上となったときは、透磁性層を磁束が貫通して磁界が弱まり、発熱層の過剰な発熱が抑えられる。
【０００９】
特許文献１〜３の定着装置は、いずれも電磁誘導により発熱する発熱層と、昇温防止のための感温磁性層とが一体となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許３５２７４４２
【特許文献２】特開２０００−０３０８５０
【特許文献３】特開平１１−２８８１９０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、電磁誘導により発熱する発熱層と、昇温防止のための感温磁性層とが一体となっている場合に比較し、発熱部材の急速立ち上げが可能で、発熱部材の過剰な昇温を抑制できる加熱装置、定着装置、及び画像形成装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の請求項１に係る加熱装置は、磁界を発生する磁界発生手段と、前記磁界発生手段と対向配置され、前記磁界の電磁誘導により発熱し、表皮深さより薄い厚さの発熱層を有する発熱部材と、前記発熱部材の前記磁界発生手段と反対側に対向配置され、加熱設定温度以上耐熱温度以下の温度領域にある透磁率変化開始温度から透磁率が連続的に低下し始める感温部材と、前記感温部材の前記発熱部材との対向面から前記発熱部材へ向けて突設された凸部と、を有する。
【００１３】
本発明の請求項２に係る加熱装置は、前記感温部材の長さは、前記磁界発生手段の長さより長く延在している。
【００１４】
本発明の請求項３に係る加熱装置は、前記凸部が、前記磁界発生手段と対向しない位置に配置されている。
【００１５】
本発明の請求項４に係る加熱装置は、前記凸部が、板状の前記感温部材の長手方向に延設されている。
【００１６】
本発明の請求項５に係る加熱装置は、前記凸部が、板状の前記感温部材の長手方向に複数箇所設けられている。
【００１７】
本発明の請求項６に係る加熱装置は、前記凸部が、板状の前記感温部材の幅方向に複数箇所設けられている。
【００１８】
本発明の請求項７に係る加熱装置は、前記感温部材の前記凸部を除く領域に、前記磁界の電磁誘導により発生する渦電流を遮断する渦電流遮断手段を設けている。
【００１９】
本発明の請求項８に係る加熱装置は、前記渦電流遮断手段が切込みである。
【００２０】
本発明の請求項９に係る加熱装置は、前記凸部が、前記発熱部材に接触している。
【００２１】
本発明の請求項１０に係る定着装置は、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の加熱装置を有し、前記発熱部材が、両端部が回転可能に支持された定着回転体であり、前記定着回転体の外周面に接触し、前記定着回転体との間を通過する記録媒体上の現像剤像を該記録媒体へ定着させる加圧回転体を有する。
【００２２】
本発明の請求項１１に係る定着装置は、前記加圧回転体が前記定着回転体に接触したときに前記定着回転体が前記感温部材と最も近づく位置に、前記凸部が設けられている。
【００２３】
本発明の請求項１２に係る画像形成装置は、請求項１０又は請求項１１に記載の定着装置と、露光光を出射する露光部と、前記露光光で形成された潜像を現像剤で顕在化して現像剤像を形成する現像部と、前記現像部で顕在化された前記現像剤像を記録媒体上に転写する転写部と、前記転写部で前記現像剤像が転写された記録媒体を前記定着装置に搬送する搬送部と、を備えている。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１の発明は、電磁誘導により発熱する発熱層と、昇温防止のための感温磁性層とが一体となっている場合に比較して、発熱部材の急速立ち上げが可能となり、発熱部材の過剰な昇温を抑制できる。
【００２５】
請求項２の発明は、本構成を有していない場合に比較して、周辺への磁束の漏れが少なくなり力率が向上する。
【００２６】
請求項３の発明は、本構成を有していない場合に比較して、発熱部材の発熱領域の温度分布がほぼ均等となる。
【００２７】
請求項４の発明は、凸部がある領域での発熱部材の長手方向の温度分布がほぼ均等となる。
【００２８】
請求項５の発明は、発熱部材と感温部材の凸部とが接触したとき、本構成を有していない場合に比較して、発熱部材に作用する摩擦力を低減することができる。
【００２９】
請求項６の発明は、発熱部材と感温部材が接触したとき、発熱部材の形状を円形に近い形状とすることができる。
【００３０】
請求項７の発明は、本構成を有していない場合に比較して、発熱部材の加熱設定温度以上の昇温を抑えることができる。
【００３１】
請求項８の発明は、本構成を有していない場合に比較して、感温部材と発熱部材の距離管理が容易となる。
【００３２】
請求項９の発明は、感温部材の凸部と発熱部材とが接触しない場合に比較して、感温部材と発熱部材との間の伝熱効率が高まる。
【００３３】
請求項１０の発明は、本構成を有していない場合に比較して、定着開始までの待ち時間を減らすことができる。
【００３４】
請求項１１の発明は、定着回転体と感温部材が必要以上に近づくのを防ぐことができる。
【００３５】
請求項１２の発明は、本構成を有していない場合に比較して、短時間で画像形成を開始することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の全体図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）本発明の第１実施形態に係る定着装置の断面図である。（ｃ）本発明の他の実施例の定着装置の断面図である。（ｄ）本発明の第１実施形態に係る定着装置の部分断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る感温磁性部材の斜視図である。
【図４】（ａ）本発明の第１実施形態に係る定着ベルトの断面図である。（ｂ）本発明の第１実施形態に係る制御回路及び通電回路の接続図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る感温磁性部材の透磁率と温度の関係を示した模式図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）本発明の第１実施形態に係る定着ベルト及び感温磁性部材を磁界が貫通する状態を示した模式図である。
【図７】（ａ）本発明の第１実施形態に係る定着ベルトと感温磁性部材の部分断面図である。（ｂ）本発明の第１実施形態に係る定着装置又は比較例の時間と定着ベルト温度の関係を示すグラフである。
【図８】（ａ）〜（ｃ）本発明の第１実施形態の感温磁性部材の他の実施例を示す斜視図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る定着装置の断面図である。
【図１０】（ａ）比較例の定着装置における定着ベルトの変形状態を示す断面図である。（ｂ）本発明の第２実施形態に係る定着装置における定着ベルトの変形状態を示す断面図である。
【図１１】（ａ）、（ｂ）本発明の第３実施形態に係る感温磁性部材の斜視図及び平面図である。
【図１２】本発明の第４実施形態に係る加熱装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
本発明の加熱装置、定着装置、及び画像形成装置の第１実施形態を図面に基づき説明する。
【００３８】
図１には、画像形成装置としてのプリンタ１０が示されている。プリンタ１０は、プリンタ１０の本体を構成する筐体１２に光走査装置５４が固定されており、光走査装置５４に隣接する位置に、光走査装置５４及びプリンタ１０の各部の動作を制御する制御ユニット５０が設けられている。
【００３９】
光走査装置５４は、図示しない光源から出射された光ビームを回転多面鏡（ポリゴンミラー）で走査し、反射ミラー等の複数の光学部品で反射して、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及び ブラック（Ｋ）の各トナーに対応した光ビーム６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋを出射するようになっている。光ビーム６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋは、それぞれ対応する各感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋに導かれる。
【００４０】
プリンタ１０の下方側には、記録用紙Ｐを収納する用紙トレイ１４が設けられている。用紙トレイ１４の上方には、記録用紙Ｐの先端部位置を調整する一対のレジストロール１６が設けられている。また、プリンタ１０の中央部には、画像形成ユニット１８が設けられている。画像形成ユニット１８は、前述の４つの感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋを備えており、これらが上下一列に並んでいる。
【００４１】
感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの回転方向上流側には、感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの表面を帯電する帯電ローラ２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋが設けられている。また、感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの回転方向下流側には、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各トナーをそれぞれ感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ上に現像する現像器２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋが設けられている。
【００４２】
一方、感光体２０Ｙ、２０Ｍには第１中間転写体２６が接触し、感光体２０Ｃ、２０Ｋには第２中間転写体２８が接触している。そして、第１中間転写体２６、第２中間転写体２８には第３中間転写体３０が接触している。第３中間転写体３０と対向する位置には、転写ロール３２が設けられている。これにより、転写ロール３２と第３中間転写体３０との間を記録用紙Ｐが搬送され、第３中間転写体３０上のトナー像を記録用紙Ｐに転写させる。
【００４３】
記録用紙Ｐが搬送される用紙搬送路３４の下流には、定着装置１００が設けられている。定着装置１００は、定着ベルト１０２と加圧ロール１０４を有しており、記録用紙Ｐを加熱・加圧してトナー像を記録用紙Ｐに定着させる。トナー像が定着された記録用紙Ｐは、用紙搬送ロール３６でプリンタ１０の上部に設けられたトレイ３８に排出される。
【００４４】
ここで、プリンタ１０の画像形成について説明する。
【００４５】
画像形成が開始されると、各感光体２０Ｙ〜２０Ｋの表面が帯電ローラ２２Ｙ〜２２Ｋによって一様に帯電される。そして、光走査装置５４から出力画像に対応した光ビーム６０Ｙ〜６０Ｋが、帯電後の感光体２０Ｙ〜２０Ｋの表面に照射され、感光体２０Ｙ〜２０Ｋ上に各色分解画像に応じた静電潜像が形成される。この静電潜像に対して、現像器２４Ｙ〜２４Ｋが選択的に各色、すなわちＹ〜Ｋのトナーを付与し、感光体２０Ｙ〜２０Ｋ上にＹ〜Ｋ色のトナー像が形成される。
【００４６】
その後、マゼンタ用の感光体２０Ｍから第１中間転写体２６にマゼンタのトナー像が一次転写される。また、イエロー用の感光体２０Ｙから第１中間転写体２６にイエローのトナー像が一次転写され、第１中間転写体２６上で前記マゼンタのトナー像に重ね合わされる。
【００４７】
一方、同様にブラック用の感光体２０Ｋから第２中間転写体２８にブラックのトナー像が一次転写される。また、シアン用の感光体２０Ｃから第２中間転写体２８にシアンのトナー像が一次転写され、第２中間転写体２８上で前記ブラックのトナー像に重ね合わされる。
【００４８】
第１中間転写体２６へ一次転写されたマゼンタとイエローのトナー像は、第３中間転写体３０へ二次転写される。一方、第２中間転写体２８へ一次転写されたブラックとシアンのトナー像も、第３中間転写体３０へ二次転写される。ここで、先に二次転写されているマゼンタ 、イエローのトナー像と、シアン、ブラックのトナー像とが重ね合わされ、カラー（３色）とブラックのフルカラートナー像が第３中間転写体３０上に形成される。
【００４９】
二次転写されたフルカラートナー像は、第３中間転写体３０と転写ロール３２との間のニップ部に達する。そのタイミングに同期して、レジストロール１６から記録用紙Ｐが当該ニップ部に搬送され、記録用紙Ｐ上にフルカラートナー像が三次転写（最終転写）される。
【００５０】
この記録用紙Ｐは、その後、定着装置１００に送られ、定着ベルト１０２と加圧ロール１０４とのニップ部を通過する。その際、定着ベルト１０２と加圧ロール１０４とから与えられる熱と圧力との作用により、フルカラートナー像が記録用紙Ｐに定着される。定着後、記録用紙Ｐは用紙搬送ロール３６によりトレイ３８に排出され、記録用紙Ｐへのフルカラー画像形成が終了する。
【００５１】
次に、本実施形態に係る定着装置１００について説明する。なお、本実施形態では、定着装置１００の耐熱温度２４０℃、定着設定温度１７０℃と設定している。
【００５２】
図２（ａ）に示すように、定着装置１００は、記録用紙Ｐの進入又は排出を行うための開口１２０Ａ、１２０Ｂが形成された筐体１２０を備えている。筐体１２０の内部には、無端状の定着ベルト１０２が設けられている。定着ベルト１０２の両端部には、円筒状で回転軸を備えたキャップ部材（図示省略）が嵌合固定されており、該回転軸を中心として、定着ベルト１０２が回転可能に支持されている。また、一方のキャップ部材には、定着ベルト１０２を回転駆動するモータ（図示省略）に接続されるギヤが接着されている。ここで、モータが作動すると、定着ベルト１０２は矢印Ａ方向へ回転する。
【００５３】
定着ベルト１０２の外周面と対向する位置には、絶縁性の材料で構成されたボビン１０８が配置されている。ボビン１０８は、定着ベルト１０２の外周面に倣った略円弧状に形成されており、定着ベルト１０２とは反対側の面の略中央部から凸部１０８Ａが突設されている。ボビン１０８と定着ベルト１０２との間隔は１〜３ｍｍ程度となっている。
【００５４】
ボビン１０８には、通電によって磁界Ｈを発生する励磁コイル１１０が、凸部１０８Ａを中心として軸方向（図２（ａ）の紙面奥行き方向）に複数回巻き回されている。励磁コイル１１０と対向する位置には、ボビン１０８の円弧状に倣って略円弧状に形成された強磁性体の磁路形成部材１１２が配置され、励磁コイル１１０またはボビン１０８に支持されている。
【００５５】
ここで、図２（ａ）中の磁束Ｈの磁路は、後述する感温磁性部材１１４が透磁率変化開始温度より低い状態（感温磁性部材１１４が強磁性体である状態）を表しており、透磁率変化開始温度以上になれば、磁束Ｈは図２（ｂ）のような磁路を形成する。
【００５６】
磁路形成部材１１２は、例えば、鉄やニッケル、クロム、マンガンなど代表される強磁性金属材料やそれらの合金、ならびにこれらの酸化物などを用いれば良く、渦電流損やヒステリシス損が小さくなるようにすればよい。
【００５７】
例えば渦電流損やヒステリシス損が小さい材料としては、ソフトフェライトや酸化物系の軟質磁性金属材料などがある。
【００５８】
ここで、定着ベルト１０２の構成について説明する。
【００５９】
図４（ａ）に示すように、定着ベルト１０２は、内側から外側に向けて基層１２４、発熱層１２６、弾性層１２８、及び離型層１３０で構成されており、これらが積層され一体となっている。また、定着ベルト１０２は、直径が３０ｍｍ、幅方向長さが３００ｍｍとなっている。
【００６０】
基層１２４としては、薄い発熱層１２６を支持する強度を有し、耐熱性があり、磁界（磁束）を貫通しつつ、磁界の作用により発熱しないか、又は発熱しにくい材料を適宜選ぶことができる。例えば、厚みが３０〜２００μｍ（好ましくは５０〜１５０μｍ）の金属ベルト（非磁性金属として例えば非磁性ステンレススチール）や、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、又はこれらの合金Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ等からなる金属材料で構成されたベルトや、厚みが６０〜２００μｍの樹脂ベルト（例えばポリイミドベルト）等が挙げられ、いずれの場合においても励磁コイル１１０の磁束が後述する感温磁性部材１１４まで作用するように適宜材料（固有抵抗、比透磁率）、厚さを決定する。本実施形態では、非磁性ステンレスを用いている。
【００６１】
発熱層１２６は、前述の磁界Ｈを打ち消す磁界を生成するように渦電流が流れる電磁誘導作用により発熱する金属材料で構成される。また、発熱層１２６は、磁界Ｈの磁束を貫通させるために、磁界Ｈが侵入可能な厚さである表皮深さよりも薄く構成される必要がある。ここで、表皮深さをδとし、発熱層１２６の固有抵抗をρｎ、比透磁率をμｎ、励磁コイル１１０における信号（電流）の周波数をｆとすると、δは（１）式で表される。
【００６２】
【数１】
2010003673.tif 000003
発熱層１２６に用いられる金属材料としては、例えば、金、銀、銅、アルミニウム、亜鉛、錫、鉛、ビスマス、ベリリウム、アンチモン、又はこれらの合金の金属材料を用いることができる。なお、定着装置１００のウォームアップ時間を短くするためにも、発熱層１２６の厚さは、できるだけ薄くした方がよい。
【００６３】
ここで、発熱層１２６として、汎用電源が活用できる交流周波数２０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの範囲において、厚さ２〜２０μｍ、固有抵抗２．７×１０−８Ωｃｍ以下の非磁性金属（比透磁率が概ね１の常磁性体）材料を用いることが好ましい。このため、本実施形態では、必要な発熱量を効率よく得ることが可能な観点と、低コストの観点から、発熱層１２６に厚さ１０μｍの銅を用いている。
【００６４】
弾性層１２８は、優れた弾性と耐熱性が得られる等の観点から、シリコン系ゴム、又はフッ素系ゴムが用いられ、本実施形態ではシリコンゴムを用いている。また、本実施形態では、弾性層１２８の厚さを２００μｍとしている。なお、弾性層１２８の厚さは、２００μｍ〜６００μｍの中で決定することが好ましい。
【００６５】
離型層１３０は、記録用紙Ｐ上で溶融されたトナーＴ（図２（ａ）参照）との接着力を弱めて、記録用紙Ｐを定着ベルト１０２から剥離し易くするために設けられる。優れた表面離型性を得るためには、離型層１３０として、フッ素樹脂、シリコン樹脂、又はポリイミド樹脂が用いられ、本実施形態では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樹脂）を用いている。離型層１３０の厚さは３０μｍとしている。
【００６６】
一方、図２（ａ）及び図３に示すように、定着ベルト１０２の内側には、定着ベルト１０２の内周面に倣って、非接触で定着ベルト１０２と対向する略円弧板状の強磁性体からなる感温磁性部材１１４が設けられている。感温磁性部材１１４は、励磁コイル１１０と対向配置されている。
【００６７】
励磁コイルから発生する磁界Ｈの磁路は、強磁性体である磁路形成部材１１２と、同じく強磁性体である感温磁性部材１１４とで、定着ベルト１０２と励磁コイル１１０を挿むようにして主なる閉磁路を形成している。図２（ａ）に示すように、励磁コイル１１０は、定着ベルト１０２が真円状態である場合の中心（以下真円基準中心という）に対して約１４０°の角度分に相当し、磁路形成部材１１２は定着ベルト１０２の真円基準中心に対して約１５０°の角度分に相当している。感温磁性部材１１４は、励磁コイル１１０より大きな角度分に配置されていれば、周辺への磁束の漏れが少なくできて力率が向上できるとともに、特に定着ベルト１０２内部の構成部品である金属製部材への電磁誘導を防止できるため、ロスなく定着ベルト１０２の発熱層１２６を誘導加熱できる。
【００６８】
また、感温磁性部材１１４の厚さは１５０μｍ、外周長さが４０ｍｍとなっており、定着ベルト１０２の真円基準中心に対して約１６０°の角度分に相当している（図２（ｃ）参照）。なお、感温磁性部材１１４の厚さは、５０〜２００μｍの範囲で決定する。
【００６９】
感温磁性部材１１４のボビン１０８の凸部１０８Ａと対向する位置（励磁コイル１１０と対向しない位置）には、径方向（感温磁性部材１１４から定着ベルト１０２へ向かう方向）に向けて突出し、長手方向（図３の矢印Ｘ方向）に長く延びた凸部１１６が設けられている。感温磁性部材１１４の凸部１１６の高さ（円弧状の曲面からの突出量）は０．５ｍｍ、幅Ｗ＝３ｍｍ（図２（ｄ）参照）となっており、凸部１１６の上面と定着ベルト１０２の内周面との平均距離は、０．５〜１.５ｍｍとなるように設定されている。なお、凸部１１６は、絞り加工によって形成されており、凸部１１６での厚さは、他の円弧状の曲面の厚さに近い厚さとなっている。なお、図２（ｃ）においては凸部１１６が略四角形状になっているが、定着ベルト１０２と感温磁性部材１１４間の熱移動を適宜調節するために必要に応じて適切な形状を決定すればよい。なお、図２（ｄ）では、凸部１１６が曲率半径Ｒ＝３．５ｍｍの円弧状となっている。
【００７０】
ここで、感温磁性部材１１４は、定着ベルト１０２の加熱設定温度以上で、定着ベルト１０２の耐熱温度以下の温度領域にある透磁率変化開始温度から、透磁率が連続的に低下し始める特性を有するもので構成される。具体的には、整磁鋼、非晶質合金等が用いられ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｂ、Ｎｂ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｖ、Ｍｎ、Ｍｏなどからなる金属合金材料で、例えば、Ｆｅ−Ｎｉの二元系整磁鋼やＦｅ−Ｎｉ−Ｃｒの三元系整磁鋼を用いることが好ましい。本実施形態では、Ｆｅ−Ｎｉ合金を用いている。
【００７１】
図５に示すように、透磁率変化開始温度とは、透磁率（ＪＩＳ  Ｃ２５３１で測定）が連続的に低下し始める温度であり、磁界の磁束の貫通量が変化し始める点をいう。また、透磁率変化開始温度は、キュリー点とは異なるものであり、１５０℃〜２３０℃で設定されることが好ましい。
【００７２】
なお、定着装置１００では、励磁コイル１１０、定着ベルト１０２、及び感温磁性部材１１４（凸部１１６含む）によって、加熱装置としての加熱部１５０が構成されている。
【００７３】
一方、図２（ａ）に示すように、感温磁性部材１１４の内側には、誘導体１１８が設けられている。誘導体１１８は、非磁性体であるアルミニウムからなり、感温磁性部材１１４の内周面と対向する円弧部１１８Ａと、円弧部１１８Ａと一体で形成される柱部１１８Ｂとで構成され、両端が定着装置１００の筐体１２０に固定されている。また、誘導体１１８の円弧部１１８Ａは、感温磁性部材１１４を磁界Ｈの磁束が貫通した場合に、磁界Ｈの磁束を誘導する位置に予め配置されており、磁束を誘導することにより、定着ベルト１０２の発熱層１２６に流れる渦電流損による発熱を抑制する。誘導体１１８は、アルミニウムのほかにも、銅や銀からなる低固有抵抗の非磁性金属が用いられる。誘導体１１８と感温磁性部材１１４との間は、１．０〜５．０ｍｍ離れている。誘導体１１８が感温磁性部材１１４に近すぎると、感温磁性部材１１４からの伝熱により誘導体１１８が感温磁性部材１１４の熱を奪ってしまい、感温磁性部材１１４が定着ベルト１０２の温度を正しく検知できなくなるので、感温磁性部材１１４と誘導体１１８との距離は、定着ベルト１０２と感温磁性部材１１４間の距離より大きいことが望ましい。
【００７４】
誘導体１１８の円弧部１１８Ａと柱部１１８Ｂで形成される段差には、断面略レ字形状の支持部材１２２の平板部分が固定されている。支持部材１２２の曲面部分には、接着あるいはビス止めにより、感温磁性部材１１４の周方向両端部が固定されている。これにより、感温磁性部材１１４が誘導体１１８に支持されている。
【００７５】
また、誘導体１１８の柱部１１８Ｂの端面には、定着ベルト１０２を所定の圧力で外側に向けて押圧するための押圧パッド１３２が固定され支持されている。これにより、誘導体１１８と押圧パッド１３２をそれぞれ支持する部材を設ける必要がなく、定着装置１００の小型化が可能となっている。押圧パッド１３２は、ウレタンゴム又はスポンジ等の弾性を有する部材で構成され、一端面が定着ベルト１０２の内周面と接触して定着ベルト１０２を押圧している。
【００７６】
また、誘導体１１８は、別部材である支持体に支持されるように構成されていてもよい。この場合、例えば、図２（ｃ）に示すように、感温磁性部材１１４と支持体１２３との間に介在するように、低固有抵抗の非磁性金属からなる湾曲した板状の誘導体１１８Ｃを設ける構成が挙げられる。支持体１２３は、加圧ロール１０４からの荷重を支持するための部材であり、撓みの少ない剛性を有していることが望ましい。
【００７７】
誘導体１１８Ｃの厚さは、少なくとも誘導体１１８Ｃに用いた非磁性金属の表皮深さ以上にすればよく、感温磁性部材１１４が非磁性化して磁束が貫通してきても、誘導体１１８Ｃをほとんど貫通できないように磁界Ｈの磁路を形成できるような厚さにすればよい。本発明では、厚さ１ｍｍのアルミニウムを使用しており表皮深さ以上の厚さであるため、支持体１２３に安価な板金などの磁性金属で構成されていてもよく、設計における材料選定の自由度が増える。誘導体１１８Ｃでしっかり磁界をシールドしているので、支持体１２３がほとんど電磁誘導加熱されることなく無駄な渦電流損失を防止できる。
【００７８】
一方、定着ベルト１０２の外周面には、定着ベルト１０２の回転に対して矢印Ｂ方向（矢印Ａ方向と反対方向）に定着ベルト１０２からの従動回転または主駆動源となり回転する加圧ロール１０４が圧接されている。
【００７９】
加圧ロール１０４は、アルミニウム等の金属からなる芯金１０６の周囲に、厚さ５ｍｍの発泡シリコンゴムスポンジ弾性層を設け、さらに発泡シリコンゴムスポンジ弾性層の外側に、厚さ５０μｍのカーボン入りＰＦＡからなる離型層を被覆した構成となっている。また、加圧ロール１０４は、加圧ロール１０４を回転可能に支持する図示しないブラケットがカムにより揺動するリトラクト機構によって、定着ベルト１０２の外周面と接触又は離間するようになっている。
【００８０】
定着ベルト１０２の内側で、励磁コイル１１０と対向しない領域で且つ記録用紙Ｐの排出側の領域には、定着ベルト１０２内周面の温度を測定するサーミスタ１３４が接触して設けられている。サーミスタ１３４は、定着ベルト１０２から与えられる熱量に応じて変化した抵抗値を温度換算することで、定着ベルト１０２の表面温度を間接的に予測計測する。サーミスタ１３４の接触位置は、記録用紙Ｐのサイズの大小によって測定値が変わらないように、定着ベルト１０２の幅方向（図３の矢印Ｘ方向）の略中央部となっている。
【００８１】
図４（ｂ）に示すように、サーミスタ１３４は、配線１３６を介して、前述の制御ユニット５０（図１参照）の内部に設けられた制御回路１３８に接続されている。また、制御回路１３８は、配線１４０を介して通電回路１４２に接続されており、通電回路１４２は、配線１４４、１４６を介して前述の励磁コイル１１０に接続されている。通電回路１４２は、制御回路１３８から送られる電気信号に基づいて駆動又は駆動停止され、配線１４４、１４６を介して励磁コイル１１０に所定の周波数の交流電流を供給（矢印方向）又は供給停止するようになっている。
【００８２】
ここで、制御回路１３８は、サーミスタ１３４から送られた電気量に基づいて温度換算を行い、定着ベルト１０２表面の温度を測定する。そして、この測定温度と、予め記憶させてある定着設定温度（本実施形態では１７０℃）とを比較して、測定温度が定着設定温度よりも低い場合は、通電回路１４２を駆動して励磁コイル１１０に通電し、磁気回路としての磁界Ｈ（図２参照）を発生させる。また、測定温度が定着設定温度よりも高い場合は、通電回路１４２を停止するようになっている。
【００８３】
定着ベルト１０２と加圧ロール１０４との接触部（ニップ部）における記録用紙Ｐの搬送方向下流側近傍には、剥離部材１４８が設けられている。剥離部材１４８は、一端が固定された支持部１４８Ａと、支持部１４８Ａに支持されている剥離シート１４８Ｂとで構成されている。剥離シート１４８Ｂの先端は、定着ベルト１０２に近接又は接触するように配置されている。
【００８４】
次に、本発明の第１実施形態の作用について説明する。まず、定着装置１００の定着動作について説明する。
【００８５】
図１、図４（ｂ）に示すように、前述のプリンタ１０の画像形成工程を経て、トナーＴが転写された記録用紙Ｐが定着装置１００に送られる。定着装置１００では、制御ユニット５０によって駆動モータ（図示省略）が駆動され、定着ベルト１０２が矢印Ａ方向へ回転する。このとき、制御回路１３８からの電気信号に基づいて通電回路１４２が駆動され、励磁コイル１１０に交流電流が供給される。
【００８６】
励磁コイル１１０に交流電流が供給されると、励磁コイル１１０の周囲に磁気回路としての磁界Ｈが生成消滅を繰り返す。そして、磁界Ｈが定着ベルト１０２の発熱層１２６を横切ると、磁界Ｈの変化を妨げる磁界が生じるように発熱層１２６に渦電流が発生する。
【００８７】
発熱層１２６は、発熱層１２６の表皮抵抗、及び発熱層１２６を流れる渦電流の大きさに比例して発熱し、これによって定着ベルト１０２が加熱される。定着ベルト１０２表面の温度は、サーミスタ１３４で検知され、定着設定温度１７０℃に到達していない場合は、制御回路１３８が通電回路１４２を駆動制御して励磁コイル１１０に所定の周波数の交流電流を通電する。また、定着設定温度に到達している場合は、制御回路１３８が通電回路１４２の制御を停止する。
【００８８】
定着ベルト１０２が定着設定温度以上に到達した段階で、制御ユニット５０がリトラクト機構を作動させ、加圧ロール１０４を定着ベルト１０２に接触させる。そして、加圧ロール１０４は、回転する定着ベルト１０２に従動して矢印Ｂ方向へ回転する。また、定着ベルト１０２が駆動源となるだけの駆動剛性が不足している場合には、加圧ロール１０４が主駆動源となり、加圧時後からは定着ベルト１０２が加圧ロール１０４に従動する駆動形式としてもよい。この場合、図示しない駆動源モーターから複数のギア列をもって定着ベルト１０２側と加圧ロール１０４側をそれぞれ同時に駆動可能にし、定着ベルト１０２の駆動側にはワンウエイクラッチを設置して加圧ロール１０４より遅い速度で回転させておき、加圧時以降は、それより早い回転速度の加圧ロール１０４側が主駆動となり、定着ベルト１０２がワンウエイクラッチの効果により従動する構成にすればよい。
【００８９】
続いて、定着装置１００に送り込まれた記録用紙Ｐは、所定の定着設定温度（１７０℃）となっている定着ベルト１０２と、加圧ロール１０４とによって加熱押圧され、トナー画像が記録用紙Ｐ表面に定着される。定着装置１００から排出された記録用紙Ｐは、用紙搬送ロール３６によりトレイ３８に排出される。
【００９０】
次に、感温磁性部材１１４の作用について説明する。
【００９１】
図６（ａ）は、感温磁性部材１１４の温度が、透磁率変化開始温度以下の場合を表しており、図６（ｂ）は、感温磁性部材１１４の温度が、透磁率変化開始温度以上の場合を表している。
【００９２】
図６（ａ）に示すように、感温磁性部材１１４の温度が透磁率変化開始温度以下の場合は、感温磁性部材１１４が強磁性体であるため、定着ベルト１０２を貫通した磁界Ｈ１が感温磁性部材１１４に侵入して閉磁路を形成し、磁界Ｈ１を強める。これにより、定着ベルト１０２の発熱層１２６の発熱量が十分得られ、所定の定着設定温度まで昇温される。
【００９３】
一方、図６（ｂ）に示すように、感温磁性部材１１４の温度が透磁率変化開始温度以上の場合は、感温磁性部材１１４の透磁率が低下するため、定着ベルト１０２を貫通した磁界Ｈ２が、感温磁性部材１１４も貫通して誘導体１１８に向かう。このとき、磁束密度が低下して磁界Ｈ２が弱まるとともに、磁界Ｈ２が容易に貫通して閉磁路を形成できなくなり、磁束は誘導体１１８に到達し、渦電流は発熱層１２６より誘導体１１８に多く流れるようになるため、発熱層１２６の発熱量が低減される。これにより、定着ベルト１０２の昇温の度合いが低下する。
【００９４】
ここで、図７（ａ）に示すように、感温磁性部材１１４は、凸部１１６を除く円弧領域で距離ｄの隙間を空けて定着ベルト１０２と対向しているため、定着ベルト１０２の昇温時に、発熱層１２６で発生する熱が感温磁性部材１１４に伝熱しにくい。これにより、感温磁性部材１１４が定着ベルト１０２から熱量を奪いにくくなっており、定着ベルト１０２の温度が短時間で急速に立ち上げることができる。
【００９５】
また、感温磁性部材１１４は金属であるため、磁界Ｈの電磁誘導作用により自己発熱することが考えられる。感温磁性部材１１４自体は、磁界の作用によってできるだけ発熱させないようにした「非発熱体」であることが好ましい。電磁誘導作用により定着ベルト１０２を加熱する時に、感温磁性部材１１４にも同様に電磁誘導による磁束が作用するので、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、感温磁性部材１１４の通紙領域に対応する部分と非通紙領域に対応する部分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まうことがある。感温磁性部材１１４は、定着ベルト１０２の温度を抑制するために必要な部材であるので、自己発熱による意図しない自身の温度上昇はできる限り小さくしなければならない。特に自己発熱は、渦電流損の影響が大きく抑制することが重要である。本発明では渦電流の経路を遮断する手段により自己発熱を有効的に抑制している。一方、感温磁性部材１１４の凸部１１６では、定着ベルト１０２と感温磁性部材１１４が近接しているため、高温の定着ベルト１０２からの輻射（矢印Ｃ）や熱伝達により伝熱される。定着ベルト１０２に最も近い凸部１１６に伝熱された熱は、凸部１１６から感温磁性部材１１４に熱伝導する。そして、感温磁性部材１１４の温度が透磁率変化開始温度を超えた箇所があると、透磁率が低下して磁束を貫通させるため磁界Ｈが弱まり、発熱層１２６の発熱量が低下して定着ベルト１０２の温度上昇が抑制される。これにより、定着ベルト１０２の必要以上の昇温が抑えられる。
【００９６】
このように、いわば凸部は、定着ベルト１０２の熱を多く奪い過ぎないようにしながらも、定着ベルト１０２の温度を検知するための検知部となっており、感温磁性部材１１４は、凸部１１６を除く領域では、隙間を空けることでウオームアップ時はできるだけ定着ベルト１０２から熱を奪いにくくしており、連続通紙時などの昇温時には、凸部１１６を通じて定着ベルト１０２の温度をしっかり検知できるような位置に配置している。
【００９７】
一方、感温磁性部材１１４を、磁界の作用によってできるだけ発熱させないようにした「非発熱体」として設計した場合であっても、連続通紙時には感温磁性部材１１４の自己発熱により定着ベルト１０２の温度よりも感温磁性部材１１４の温度が高くなる場合も考えられる。この場合には、感温磁性部材１１４側から定着ベルト１０２側へ、凸部１１６を通じて伝熱するため、感温磁性部材１１４の過剰な自己発熱が定着ベルト１１４側へ排熱される。つまり、凸部１１６を通じた熱移動により、感温磁性部材１１４の自己発熱の熱エネルギーが定着ベルト１０２側で有効利用され、感温磁性部材１１４の過剰な昇温が抑制される。
【００９８】
なお、加圧ロール１０４の定着ベルト１０２との接触時又は回転時に、定着ベルト１０２が過渡的に変形し、感温磁性部材１１４に接触することがあっても、凸部１１６があるため、凸部１１６の周辺で定着ベルト１０２と感温磁性部材１１４の間に隙間が形成される。これにより、定着ベルト１０２全体が感温磁性部材１１４と接触するのを防げる。
【００９９】
連続通紙時に定着ベルト１０２と感温磁性部材１１４との伝熱効率を高めるためには、凸部１１６は定着ベルト１０２と接触する方がよいが、ウォームアップ時に凸部１１６が定着ベルト１０２から熱を奪いすぎないようにするために、凸部１１６は角度にして感温磁性部材１１４の２５％以下に相当するように設けられていることが望ましい。すなわち、感温磁性部材１１４が、定着ベルト１０２の真円基準中心に対して１６０°の角度分に相当する場合、凸部１１６は、４０°の角度分以下に相当するように配置するのが望ましい。また、定着ベルト１０２への傷等の影響を考慮すると、凸部１１６は、角度にして感温磁性部材１１４の５％以上に相当するように設けられていることが望ましく、曲率半径が１ｍｍ以上かつ定着ベルト１０２の曲率半径以下の曲面を有することが望ましい。
【０１００】
また、感温磁性部材１１４の凸部１１６の位置が、励磁コイル１１０と対向しない位置（コイル中心の空孔部または励磁コイル１１０より延在している箇所）に配置されているため、励磁コイル１１０と対向する領域における定着ベルト１０２と感温磁性部材１１４の隙間がほぼ一定となる。これにより、定着ベルト１０２の発熱領域の温度分布がほぼ均等に保つことができる。
【０１０１】
さらに、凸部１１６が、感温磁性部材１１４の長手方向に同じ高さで延設されているため、感温磁性部材１１４は、凸部１１６がある領域で定着ベルト１０２との隙間がほぼ一定となり、定着ベルト１０２の幅方向の温度分布がほぼ均等となる。
【０１０２】
図７（ｂ）には、時間（立ち上げ時からの経過時間）と定着ベルト１０２の温度の関係が示されている。グラフＧ１は、本実施形態の定着装置１００の時間−温度曲線である。グラフＧ２は、第１比較例として、凸部１１６が無い感温磁性部材１１４を本実施形態の感温磁性部材１１４とほぼ同じ位置に配置したときの時間−温度曲線である。グラフＧ３は、第２比較例として、凸部１１６が無い感温磁性部材１１４を定着ベルト１０２の内周面に接触させたときの時間−温度曲線である。
【０１０３】
グラフＧ１とグラフＧ２の比較から分かるように、凸部１１６が無いものでは、定着ベルト１０２の熱が感温磁性部材１１４に伝熱しにくくなっており、感温磁性部材１１４の温度の透磁率変化開始点への到達が遅れ、定着ベルト１０２の温度がオーバーシュートして温度Ｔ２まで上昇してしまう。一方、本実施形態のように凸部１１６があるものでは、温度Ｔ１で温度上昇が抑えられている。
【０１０４】
また、グラフＧ１とグラフＧ３の比較から分かるように、凸部１１６が無い感温磁性部材１１４を定着ベルト１０２に接触させたものでは、定着ベルト１０２の昇温時に定着ベルト１０２の熱が感温磁性部材１１４に奪われてしまうため、昇温速度が低下し、所定の設定温度（Ｔ１）までの時間がｔ２となる。一方、本実施形態のように、定着ベルト１０２と感温磁性部材１１４が隙間を空けて配置されているものでは、温度Ｔ１までの時間がｔ１（＜ｔ２）となり、短時間で昇温される。
【０１０５】
なお、本発明の第１実施形態の感温磁性部材１１４の他の実施例として、例えば、図８（ａ）〜（ｃ）に示す感温磁性部材１５２、１５４、１５６を用いてもよい。
【０１０６】
感温磁性部材１５２は、感温磁性部材１１４と同様の材質であり、長手方向（矢印Ｘ方向）に沿って等間隔に、凸部１５３Ａ、１５３Ｂ、１５３Ｃ、１５３Ｄ、１５３Ｅが設けられた構成となっている。前述の１箇所の凸部１１６のように、長手方向全体で凸部１１６を定着ベルト１０２に近づけてもよいが、例えば、定着ベルト１０２の内径が中央部と両端部で異なる場合には、凸部１５３Ａ、１５３Ｅを、凸部１５３Ｂ〜１５３Ｄと異なる高さとすることで、定着ベルト１０２と感温磁性部材１１４の隙間を均等とすることが可能となる。
【０１０７】
感温磁性部材１５４は、感温磁性部材１１４と同様の材質であり、長手方向（矢印Ｘ方向）に延設された凸部１５５Ａ、１５５Ｂ、１５５Ｃが、幅方向（矢印Ｒ方向）に沿って等間隔に配置された構成となっている。このように、複数の凸部によって、感温磁性部材１５４の幅方向中央部と両端部における、感温磁性部材１５４と定着ベルト１０２の隙間を均等にして、感温磁性部材１５４の幅方向の温度差が小さくなるようにしてもよい。
【０１０８】
感温磁性部材１５６は、感温磁性部材１１４と同様の材質であり、長手方向（矢印Ｘ方向）に沿って等間隔に、さらに、幅方向に沿って千鳥状に、複数の凸部１５７Ａ、１５７Ｂ、１５７Ｃが設けられた構成となっている。このように、感温磁性部材１５２と感温磁性部材１５４を組み合せた構成のものを用いてもよい。
【０１０９】
次に、本発明の加熱装置、定着装置、及び画像形成装置の第２実施形態を図面に基づき説明する。なお、前述した第１実施形態と基本的に同一の部品には、前記第１実施形態と同一の符号を付与してその説明を省略する。
【０１１０】
図９には、第２実施形態としての定着装置１６０が示されている。定着装置１６０は、前述の定着装置１００の感温磁性部材１１４に換えて、感温磁性部材１６２を設けたものである。
【０１１１】
感温磁性部材１６２は、励磁コイル１１０と対向配置されている。また、感温磁性部材１６２の断面左側（定着ベルト１０２の回転方向上流側）の円弧面には、円弧の曲率中心から角度略４５度の斜め方向で、定着ベルト１０２に向けて凸部１６４が突設されている。凸部１６４の高さ（円弧面からの突出量）は０．５ｍｍとなっている。凸部１６４は、絞り加工によって形成されており、凸部１６４での感温磁性部材１６２の厚さは、他の円弧面の厚さに近い厚さとなっている。
【０１１２】
なお、凸部１６４は、予め感温磁性部材１６２が無い状態で、前述のリトラクト機構を用いて、加圧ロール１０４を定着ベルト１０２に接触させ回転したときの定着ベルト１０２の真円からの変形量が最も大きくなる位置（ここでは、定着ベルト１０２が最も内側に変形する位置）に配置しているが、凸部１６４の設置位置は４５度位置に限るものではなく、定着ベルト１０２の変形に合わせて適宜設定されるものである。
【０１１３】
次に、本発明の第２実施形態の作用について説明する。
【０１１４】
図１０（ａ）には、本発明との比較例として、凸部の無い感温磁性部材１７０が設けられた定着装置３００の概略図が示されている。なお、比較例においても、本発明の実施形態と基本的に同一の部品には、同一の符号を付与して説明を省略する。
【０１１５】
比較例の定着装置３００では、定着ベルト１０２がモータで駆動され回転し、加圧ロール１０４がリトラクト機構により定着ベルト１０２に接触すると、定着ベルト１０２は、加圧ロール１０４との接触部において押圧パッド１３２と密着するため、回転方向（矢印Ａ方向）上流側（図の左側）が引っ張られ、下流側（図の右側）が撓む。
【０１１６】
これにより、回転方向上流側では、励磁コイル１１０と定着ベルト１０２の隙間の距離ｄ１が大きくなり、回転方向下流側では、励磁コイル１１０と定着ベルト１０２の隙間の距離ｄ２が小さくなる。なお、回転方向上流側では、定着ベルト１０２と感温磁性部材１７０の隙間が小さくなっており、回転方向下流側では、定着ベルト１０２と感温磁性部材１７０の隙間が大きくなっている。
【０１１７】
このように、比較例の定着装置３００では、距離ｄ１＞距離ｄ２のため、定着ベルト１０２の発熱層１２６に作用する磁界Ｈの磁束密度が異なり、発熱層１２６の発熱量に差が生じる。これにより、定着ベルト１０２の温度分布が周方向で変化することになる。また、距離ｄ１が小さくなると、定着ベルト１０２と感温磁性部材１７０が広い範囲で接触することになり、定着ベルト１０２の熱が感温磁性部材１７０に伝熱して、定着ベルト１０２の温度を上昇させにくくなる。
【０１１８】
一方、図１０（ｂ）に示すように、本発明の定着装置１６０では、定着ベルト１０２がモータで駆動され回転し、加圧ロール１０４がリトラクト機構により定着ベルト１０２に接触すると、定着ベルト１０２は、加圧ロール１０４を従動させるために回転方向上流側が引っ張られ、下流側が撓もうとする。このとき、感温磁性部材１６２の凸部１６４に定着ベルト１０２の内周面が接触し、回転方向上流側における定着ベルト１０２の内側への変形が規制される。
【０１１９】
これにより、回転方向上流側における励磁コイル１１０と定着ベルト１０２の隙間の距離ｄ３と、回転方向下流側における励磁コイル１１０と定着ベルト１０２の隙間の距離ｄ４との差が小さくなる。また、回転方向上流側及び下流側で、定着ベルト１０２と感温磁性部材１７０の隙間が同程度の隙間となる。
【０１２０】
このように、本実施形態の定着装置１６０では、距離ｄ３と距離ｄ４の差が小さくなるため、定着ベルト１０２の発熱層１２６に作用する磁界Ｈの磁束密度がほぼ同様となり、発熱層１２６の発熱量が同程度となる。これにより、定着ベルト１０２の温度分布が周方向でほぼ同程度となる。
【０１２１】
また、凸部１６４によって定着ベルト１０２と感温磁性部材１６２が広い範囲で接触することがなくなり、定着ベルト１０２の熱が感温磁性部材１６２に伝熱しにくくなるため、短時間で定着ベルト１０２の昇温が行われる。なお、定着ベルト１０２と凸部１６４の接触による摩擦力を低減するために、凸部１６４の表面にフッ素系樹脂をコーティングしてもよい。
【０１２２】
次に、本発明の加熱装置、定着装置、及び画像形成装置の第３実施形態を図面に基づき説明する。なお、前述した第１実施形態と基本的に同一の部品には、前記第１実施形態と同一の符号を付与してその説明を省略する。
【０１２３】
図１１（ａ）、（ｂ）には、第３実施形態としての定着装置１８０が示されている。定着装置１８０は、前述の定着装置１００の感温磁性部材１１４に換えて、感温磁性部材１８２を設けたものである。
【０１２４】
感温磁性部材１８２は、励磁コイル１１０と対向配置されている。また、感温磁性部材１８２のボビン１０８の凸部１０８Ａと対向する位置（励磁コイル１１０と対向しない位置）には、径方向（感温磁性部材１８２から定着ベルト１０２へ向かう方向）に向けて突出し、長手方向（矢印Ｘ方向）に長く延びた凸部１８４が設けられている。
【０１２５】
感温磁性部材１８２の凸部１８４の高さ（円弧面からの突出量）は０．５ｍｍとなっており、凸部１８４の上面と定着ベルト１０２の内周面との距離は、０．５〜１ｍｍとなるように設定されている。なお、凸部１８４は、絞り加工によって形成されており、凸部１８４での厚さは、他の円弧面の厚さに近い厚さとなっている。
【０１２６】
また、感温磁性部材１８２の凸部１８４を除く円弧領域には、感温磁性部材１８２の自己発熱を抑制するための渦電流の経路を遮断する渦電流遮断手段であるスリット（切込み）が設けられ、凸部１８４から幅方向（周方向）両外側へ向けて直線状のスリット１８６が形成されている。スリット１８６は、感温磁性部材１８２の長手方向に等間隔で複数箇所設けられている。なお、スリット１８６の形成方向は、感温磁性部材１８２に生じる渦電流の流れる方向（図１１（ｂ）の矢印Ｂ方向）と交差する方向となっている。なお、渦電流の経路を遮断する手段は、感温磁性部材１８２を小片に分断化して小片群としても良く、この場合には各小片を定着ベルト１０２との距離を軸方向で変えることもできる。例えば、定着ベルト１０２内部にサーモスタットセンサーなどを配置して磁束密度の弱い箇所が軸方向に存在する場合には、その箇所に対応する定着ベルト１０２の温度が低下してしまうが、その箇所に対応する位置の感温磁性部材１８２の小片を定着ベルト１０２側に微小に近づけることで、磁束密度の低下を補うことができるため、定着ベルト１０２の温度低下を防止できる。
【０１２７】
次に、本発明の第３実施形態の作用について説明する。
【０１２８】
図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、励磁コイル１１０（図２参照）への通電により磁界Ｈが生成されると、磁界Ｈは定着ベルト１０２を貫通して感温磁性部材１８２に侵入する。ここで、感温磁性部材１８２は金属のため、磁界Ｈを妨げる磁界を生成するように渦電流Ｂが流れようとするが、複数のスリット１８６によって経路が遮断されているため、感温磁性部材１８２全体に渦電流Ｂが流れることがなくなる。また、仮に渦電流Ｂが流れても、スリット１８６で仕切られた小さな領域内の閉ループのため、電流値は極僅かである。これにより、感温磁性部材１８２の自己発熱が抑えられ、定着ベルト１０２の設定温度以上の昇温が抑制される。
【０１２９】
次に、本発明の加熱装置の第４実施形態を図面に基づき説明する。なお、前述した第１実施形態と基本的に同一の部品には、前記第１実施形態と同一の符号を付与してその説明を省略する。
【０１３０】
図１２には、加熱装置２００が示されている。加熱装置２００は、図示しない通電手段によって通電され磁界を発生する励磁コイル２０２と、励磁コイル２０２と対向配置され前述の定着ベルト１０２（図２参照）と同様の材質、層構成からなる加熱ベルト２０４と、前述の感温磁性部材１１４（図２参照）と同様の材質からなり、加熱ベルト２０４の内側に非接触状態で配置された感温磁性部材２０６と、を備えている。
【０１３１】
励磁コイル２０２は、樹脂製のボビン２１２に接着固定され支持されている。また、加熱ベルト２０４は、非磁性ＳＵＳを芯金として表面に所定の表面粗さ（加熱ベルト２０４を移動可能となる表面粗さ）のシリコンゴム層が被覆された、回転可能な一対のロール２１４、２１６に張架されている。
【０１３２】
ロール２１４、２１６の一方には、図示しないギヤ及びモータ等の駆動手段が接続されており、この駆動手段によってロール２１４、２１６が矢印Ｒ方向に回転すると、加熱ベルト２０４が矢印方向に移動する。なお、加熱ベルト２０４を略円筒状に形成し、端部にギヤを接着固定して直接駆動してもよい。
【０１３３】
感温磁性部材２０６は、平板状に形成されており、励磁コイル２０２と対向しない領域に、加熱ベルト２０４に向けて凸部２０８が設けられている。また、感温磁性部材２０６の加熱ベルト２０４と反対側には、非接触状態で、誘導体２１０が設けられている。誘導体２１０は、平板状で、前述の誘導体１１８（図２参照）と同じ材質で構成されている。
【０１３４】
次に、本発明の第４実施形態の作用について説明する。なお、本実施形態では、加熱装置２００を溶融接着に用いる場合について説明する。
【０１３５】
まず、励磁コイル２０２が図示しない通電手段によって通電され、励磁コイル２０２の周囲に磁界を発生する。加熱ベルト２０４は、前述の定着ベルト１０２と同様に、この磁界による電磁誘導作用で発熱する。
【０１３６】
ここで、感温磁性部材２０６は、凸部２０８を除く領域で隙間を空けて加熱ベルト２０４と対向しているため、加熱ベルト２０４の昇温時に発生する熱が感温磁性部材２０６に伝熱しにくい。これにより、感温磁性部材２０６が加熱ベルト２０４から熱量を奪いにくくなっており、加熱ベルト２０４の温度が短時間で急速に立ち上がる。
【０１３７】
また、感温磁性部材２０６は金属であり、磁界Ｈの電磁誘導作用により僅かに自己発熱することも考えられるが、隙間があることにより伝熱しにくいため、加熱ベルト２０４の加熱には影響を与えない。さらに、伝熱しにくいこと、及び自己発熱が僅かであることにより、感温磁性部材２０６の急激な温度上昇が抑えられる。これにより、必要のない時に感温磁性部材２０６の温度抑制効果が発現するのを抑えられる。なお、感温磁性部材２０６での発熱量は加熱ベルト２０４での発熱量の半分以下である。
【０１３８】
一方、感温磁性部材２０６の凸部２０８では、加熱ベルト２０４と感温磁性部材２０６が近接しているため、高温の加熱ベルト２０４からの輻射熱が凸部２０８に伝熱される。凸部２０８に伝熱された熱は、凸部２０８から感温磁性部材２０６全体に伝導する。そして、感温磁性部材２０６の温度が透磁率変化開始温度を超えると、透磁率が低下して磁束を貫通させるため磁界が弱まり、加熱ベルト２０４の発熱量が低下して温度上昇が抑制される。これにより、加熱ベルト２０４の必要以上の昇温が抑えられる。
【０１３９】
続いて、加熱装置２００では、ロール２１４、２１６が駆動されて回転し、加熱ベルト２０４が矢印方向に移動を開始する。これにより、加熱装置２００に一対の樹脂製のプレート２１８が搬送される（矢印ＩＮ）。なお、一対のプレート２１８の間には、所定の温度で溶融する固形樹脂製の接着剤２２０が予め挟まれている。
【０１４０】
続いて、接着剤２２０は、加熱ベルト２０４の発熱により溶融し、一対のプレート２１８の間に広がる。プレート２１８は、加熱ベルト２０４の移動により、加熱装置２００から送出される（矢印ＯＵＴ）。加熱装置２００から送出された一対のプレート２１８は、溶融して広がった接着剤２２０が冷えて固まることにより接着される。
【０１４１】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されない。
【０１４２】
プリンタ１０は、固体の現像剤を用いる乾式の電子写真方式だけでなく、液体現像剤を用いるものであってもよい。また、定着ベルト１０２の温度の検知手段として、サーミスタ１３４の代わりに熱電対を用いてもよい。
【０１４３】
サーミスタ１３４の取付け位置は、定着ベルト１０２の内周面に限定されず、定着ベルト１０２の外周面側に取付けてもよい。この場合、非接触検知式の温度センサが用いられる。また、予め温度の換算を設定しておけば、サーミスタ１３４は、加圧ロール１０４の表面に取付けてもよい。
【０１４４】
感温磁性部材１１４の凸部１１６の断面形状は、矩形状だけでなく、三角形状、円弧状などであってもよい。また、スリット１８６の形成方向は、真っ直ぐだけでなく、斜め方向であってもよい。
【０１４５】
加熱装置２００は、溶融接着以外に、乾燥機として使用してもよい。
【符号の説明】
【０１４６】
１０  プリンタ（画像形成装置）
１８  画像形成ユニット（露光部）
２４  現像器（現像部）
３２  転写ロール（転写部）
３４  用紙搬送路（搬送部）
１００  定着装置（定着装置）
１０２  定着ベルト（発熱部材、定着回転体）
１０４  加圧ロール（加圧回転体）
１１０  励磁コイル（磁界発生手段）
１１４  感温磁性部材（感温部材）
１１６  凸部（凸部）
１２６  発熱層（発熱層）
１５０  加熱部（加熱装置）
１８６  スリット（切込み、渦電流遮断手段）
２００  加熱装置（加熱装置）
Ｈ  磁界
Ｐ  記録媒体（記録媒体）
Ｔ  トナー（現像剤）
【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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