(57)【要約】【課題】誘導加熱方式の定着装置において、電磁誘導コイルによる定着部材の過度の加熱を生じにくくし、定着部材の温度が過度に上昇するのを抑制する定着装置等を提供することを目的とする。【解決手段】導電層を有し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ベルト６１と、定着ベルト６１の導電層と交差する交流磁界を生成するＩＨヒータ８０と、定着ベルト６１と接触して配設されると共に予め定められた温度で変形を生じるバイメタルとバイメタルの変形によりオンオフが切り替わるスイッチ部とバイメタルの電磁誘導加熱による温度上昇を抑制する温度上昇抑制部材とを有する温度センサ１００と、を備えることを特徴とする定着ユニット６０。【選択図】図３
2010224035.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生成する磁界生成部材と、
前記定着部材と接触して配設されると共に、予め定められた温度で変形を生じるバイメタルと当該バイメタルの変形によりオンオフが切り替わるスイッチ部と当該バイメタルの電磁誘導加熱による温度上昇を抑制する温度上昇抑制部材とを有する温度検知部と、
を備えることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記温度検知部は、前記定着部材と接触する面が当該定着部材の内面の形状に沿う形状であ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】
前記温度検知部の前記温度上昇抑制部材は、前記バイメタルに隣接または接触して配置され、当該バイメタルへの前記交流磁界の磁路の通過を阻害することにより温度上昇を抑制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４】
前記温度上昇抑制部材は、表皮深さが０．５ｍｍ〜１０ｍｍである非磁性体からなることを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
【請求項５】
前記温度検知部の前記温度上昇抑制部材は、前記バイメタルに接触して配置され、当該バイメタルから発生した熱を伝熱により吸収することにより温度上昇を抑制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、
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生成する磁界生成部材と、
前記定着部材と接触して配設されると共に、内部への前記交流磁界の侵入を阻害する磁路阻害部材を有する温度検知部と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記温度検知部は、予め定められた温度で変形を生じるバイメタルと、当該バイメタルの変形によりオンオフが切り替わるスイッチ部と、を更に有し、
前記磁路阻害部材は、前記バイメタルに隣接または接触して配置され、当該バイメタルへの前記交流磁界の磁路の通過を阻害するものであることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
予め定められた温度で変形を生じるバイメタルと、
前記バイメタルの変形によりオンオフが切り替わるスイッチ部と、
前記バイメタルに隣接または接触して配置され、当該バイメタルへの磁路の通過を阻害する磁路阻害部材と、
を備えることを特徴とする誘導加熱装置用の温度センサ。
【請求項９】
前記磁路阻害部材は、表皮深さが０．５ｍｍ〜１０ｍｍである非磁性体からなることを特徴とする請求項８に記載の誘導加熱装置用の温度センサ。
【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、および誘導加熱装置用の温度センサに関する。
【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、発熱層を有する定着ベルトを介して磁界発生装置と対向して配置して、キューリー点を持つ感温磁性金属材料を含んで構成される発熱制御部材を設け、この発熱制御部材を構成する感温磁性金属材料のキューリー点を境とする磁性・非磁性化を利用し、発熱層の発熱を制御する定着装置が記載されている。
また特許文献２には、定着ベルトの内周側に、磁界の作用により発熱する発熱体であって、磁界発生装置に対し定着ベルトを介して対向すると共に定着ベルトの内周面に接触して発熱体を設け、この発熱体を厚みが表皮深さを超え且つ磁性金属材料を含んで構成させる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２００８−１５２２４７号公報
【特許文献２】特開２００８−１２９５１７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、磁界生成部材により加熱される定着部材を熱容量の小さい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、例えば定着可能温度まで上昇させる過程において、電磁誘導加熱により過度の加熱が生じ、定着可能温度を超えて定着部材の温度が上昇した結果、定着装置内部に損傷を生じさせることがあった。
本発明は、誘導加熱方式の定着装置において、電磁誘導コイルによる定着部材の過度の加熱を生じにくくし、定着部材の温度が過度に上昇するのを抑制する定着装置等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】
【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生成する磁界生成部材と、前記定着部材と接触して配設されると共に、予め定められた温度で変形を生じるバイメタルと当該バイメタルの変形によりオンオフが切り替わるスイッチ部と当該バイメタルの電磁誘導加熱による温度上昇を抑制する温度上昇抑制部材とを有する温度検知部と、を備える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、前記温度検知部は、前記定着部材と接触する面が当該定着部材の内面の形状に沿う形状であることを特徴とする請求項１に記載の定着装置である。
請求項３に記載の発明は、前記温度検知部の前記温度上昇抑制部材は、前記バイメタルに隣接または接触して配置され、当該バイメタルへの前記交流磁界の磁路の通過を阻害することにより温度上昇を抑制することを特徴とする請求項１に記載の定着装置である。
請求項４に記載の発明は、前記温度上昇抑制部材は、表皮深さが０．５ｍｍ〜１０ｍｍである非磁性体からなることを特徴とする請求項３に記載の定着装置である。
請求項５に記載の発明は、前記温度検知部の前記温度上昇抑制部材は、前記バイメタルに接触して配置され、当該バイメタルから発生した熱を伝熱により吸収することにより温度上昇を抑制することを特徴とする請求項１に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、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生成する磁界生成部材と、前記定着部材と接触して配設されると共に、内部への前記交流磁界の侵入を阻害する磁路阻害部材を有する温度検知部と、を備えることを特徴とする画像形成装置である。
請求項７に記載の発明は、前記温度検知部は、予め定められた温度で変形を生じるバイメタルと、当該バイメタルの変形によりオンオフが切り替わるスイッチ部と、を更に有し、
前記磁路阻害部材は、前記バイメタルに隣接または接触して配置され、当該バイメタルへの前記交流磁界の磁路の通過を阻害するものであることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置である。
【０００８】
請求項８に記載の発明は、予め定められた温度で変形を生じるバイメタルと、前記バイメタルの変形によりオンオフが切り替わるスイッチ部と、前記バイメタルに隣接または接触して配置され、当該バイメタルへの磁路の通過を阻害する磁路阻害部材と、を備えることを特徴とする誘導加熱装置用の温度センサである。
請求項９に記載の発明は、前記磁路阻害部材は、表皮深さが０．５ｍｍ〜１０ｍｍである非磁性体からなることを特徴とする請求項８に記載の誘導加熱装置用の温度センサである。
【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、誘導加熱方式の定着装置において電磁誘導加熱による定着部材の過度の加熱を生じにくくし、定着部材の温度が過度に上昇するの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、より応答性よく定着部材の温度を測定できる温度検知機能を備えた定着装置を提供できる。
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、バイメタルの温度上昇を抑制できる温度検知機能を備えた定着装置を提供できる。
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、応答性とバイメタルの温度上昇抑制の両方を両立させた温度検知機能を備えた定着装置を提供できる。
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、より簡単な構成でバイメタルの温度上昇を抑制できる温度検知機能を備えた定着装置を提供できる。
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、より安定した動作を行なう定着装置を備えた画像形成装置を提供することができる。
請求項７の発明によれば、バイメタル式の温度検知部を採用した画像形成装置を提供することができる。
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、電磁誘導加熱による誤動作を生じにくい誘導加熱装置用の温度センサを提供することができる。
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、応答性とバイメタルの温度上昇抑制の両方を両立させた誘導加熱装置用の温度センサを作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【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ＸＸ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（Ｈ）の状態を説明する図である。
【図８】温度センサの概略的な構造を説明した図である。
【図９】温度センサを、定着ベルトの内側の表面に非接触で配設した場合の定着ベルトの時間と温度の関係を説明した図である。
【図１０】本実施の形態が適用される誘導加熱装置用の温度センサの内部構造の第１の例を説明した断面図である。
【図１１】本実施の形態が適用される誘導加熱装置用の温度センサの内部構造の第２の例を説明した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
＜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ＸＸ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部材の一例としての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７０、定着ベルト６１に接触して配設され、定着ベルト６１の温度を測定する温度検知部の一例としての温度センサ１００を備えている。
【００１８】
＜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３００ｍｍ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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
【数１】
2010224035.tif 000003
【００２３】
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の常磁性体）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。
【００２４】
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。
【００２５】
＜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。
【００２６】
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７０を配置している。剥離補助部材７０は、剥離バッフル７１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７２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７１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。
【００２７】
＜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、０．５〜１．５ｍｍ）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。
【００２８】
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、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、物質の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。
【００２９】
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）等の二元系整磁鋼やＦｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金等の三元系の整磁鋼等が用いられる。例えば、Ｆｅ−Ｎｉの二元系整磁鋼においては約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整磁鋼等の金属合金等は、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）よりも薄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。
【００３０】
＜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等の常磁性金属材料等が用いられる。
【００３１】
＜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られた厚さ（例えば、１．０ｍｍ）で形成される。
【００３２】
＜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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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２０ｋｇｆ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。
【００３６】
＜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。
【００３７】
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ている。また、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。
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。
【００３８】
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、整磁鋼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。
【００３９】
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を交差して透過し、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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
＜温度センサの説明＞
次に、温度センサ１００について詳細に説明を行う。
図８は、温度センサ１００の概略的な構造を説明した図である。
図８に示した温度センサ１００は温度を検知する側に設けられたヘッド部１０１と温度センサ１００を予め定められた箇所に取付けるための取付け部１０２からなる。またヘッド部１０１は温度を測定したい箇所からの熱を受熱する受熱部１０３と、受熱部１０３により受熱した熱を伝熱により受け取り予め定められた温度で導通状態のオンオフを行なうセンサ部１０４とを備える。
温度センサ１００は、図３に示したように、定着ニップ部Ｎの上流側近傍であって定着ベルト６１の内側の表面に接触して配設される。即ち、温度センサ１００の受熱部１０３と定着ベルト６１とが接触することになる。温度センサ１００は、定着ベルト６１の異常昇温時に電力を遮断するためのハードスイッチ（サーモスタット）としての機能を有している。
【００４４】
従来は、温度センサ１００は、定着ベルト６１の内側の表面に非接触で配設されていた。これは、定着ベルト６１の内側の表面に接触させる状態では、ＩＨヒータ８０により発生する電磁誘導の影響を受けやすいためである。即ち、電磁誘導の影響により温度センサ１００自体が発熱を生じやすくなる。その結果、発熱による誤動作を誘発する。ところが、非接触で配設した場合、定着ベルト６１に過度の昇温が生じた場合に、定着ベルト６１と温度センサ１００との間に間隙があるために、定着ベルト６１の温度を検知するのが遅れる。その結果、定着ユニット６０内部が過度に昇温し、損傷を生じさせることがある。
【００４５】
図９は、温度センサ１００を、定着ベルト６１の内側の表面に非接触で配設した場合の定着ベルト６１の時間と温度の関係を説明した図である。この場合温度センサ１００は定着ベルトの内側に対し、約１０ｍｍ離間している。
図９は、定着ユニット６０を起動したときの定着ベルト６１の時間と温度の関係を表す。ここで、横軸は時間を単位を秒（ｓ）として表し、縦軸は、定着ベルト６１の温度を単位を度（℃）として表している。
温度センサ１００は、２３０℃で動作するように設定されており、この温度を超えるとＩＨヒータ８０の電力を遮断する。そしてここでは、設定によりＩＨヒータ８０に過剰な電磁誘導が生じるように定着ユニット６０に対し調整を行っている。
図９に示すように、定着ユニット６０の起動開始と共に、定着ベルト６１は急激な温度上昇を生じ、３０秒後に４６０℃まで達した。この時点で、温度センサ１００が作動し、ＩＨヒータ８０の電力を遮断した結果、以後は定着ベルト６１の温度は下降している。
このように、温度センサ１００を定着ベルト６１に非接触で配設すると、定着ベルト６１に異常昇温が生じた場合、温度センサ１００の動作が遅れ、ＩＨヒータ８０の電力を遮断するのが遅れる結果となりやすい。
【００４６】
そのため本実施の形態では、温度センサ１００を定着ベルト６１に接触して配設している。このとき定着ベルト６１と直接接触する温度センサ１００の定着ベルト６１と接触する面である受熱部１０３の表面の形状は、定着ベルト６１の内面の形状に沿う形状であることが好ましい。これにより、定着ベルト６１と受熱部１０３の接触面積が増加する。そのため定着ベルト６１から受熱部１０３への熱伝導がより生じやすくなる。その結果、定着ベルト６１の温度の検知がより早くなると共に、定着ベルト６１の内面を受熱部１０３の端部により傷つけにくくなる。より具体的には受熱部１０３の定着ベルト６１に接触する側の表面を円弧形状とすることが好ましい。
【００４７】
このように温度センサ１００を定着ベルト６１に接触して配設することにより、温度センサ１００による定着ベルト６１の温度の検知がより早くなる。本実施の形態では、それに加えて、温度センサ１００に温度上昇抑制機能を持たせている。次にこの温度上昇抑制機能を実現するための温度センサ１００の構造について説明を行なう。
【００４８】
［第１の実施の形態］
以下、本実施の形態において、温度センサ１００に温度上昇抑制機能を持たせるための第１の実施の形態について説明を行なう。
【００４９】
図１０は、本実施の形態が適用される誘導加熱装置用の温度センサ１００の内部構造の第１の例を説明した断面図である。
図１０に示した温度センサ１００ａでは、ケース１１１内に、バイメタル１１２と、図１０で見てバイメタル１１２の下側に取り付けられたピン１１３と、ピン１１３により駆動される板バネ１１４と、板バネ１１４の一方の端部に取り付けられる接点１１５ａと、板バネ１１４の接点１１５ａが取り付けられる端部とは逆側の端部に接して配される端子１１６と、接点１１５ａとの間で開閉を行うことで温度センサ１００ａのオンオフ動作を行う接点１１５ｂと、接点１１５ｂに接して配される端子１１７と、図１０で見てケース１１１の上部に配されバイメタル１１２を覆うよう隣接して配置し非接触でギャップｇを形成するように配される受熱部１０３とを備える。
【００５０】
この温度センサ１００ａでは、定着ベルト６１から発生した熱は、まず受熱部１０３に伝熱する。そして受熱部１０３の下部に配されるバイメタル１１２にその熱は更に伝熱する。
バイメタル１１２は、予め定められた温度以下では、図１０に示すように上に凸となる形状をなす。そして、この状態では、接点１１５ａと接点１１５ｂとは接触している。また、端子１１６と板バネ１１４と接点１１５ａは互いに接し、接点１１５ｂと端子１１７とは互いに接している。そのため端子１１６と端子１１７との間は、導通状態となっている。即ち導電状態としてはオンの状態である。
【００５１】
一方、バイメタル１１２は予め定められた温度を超えると形状が上下反転し、下に凸となる形状になるように設計されている。このように予め定められた温度を超えて、バイメタル１１２が下に凸となる形状に変化すると、ピン１１３が図１０で見た方向で下方に移動し、板バネ１１４を下方に押す力を発生する。板バネ１１４はこの力により接点１１５ａの部分を下方にたわませ、それにより接点１１５ａは、接点１１５ｂと離間する状態となる。そのため、端子１１６と端子１１７とは非導通状態となる。即ち、導電状態としてはオフの状態に変化する。よって本実施の形態において接点１１５ａと接点１１５ｂは、バイメタル１１２の変形によりオンオフが切り替わるスイッチ部として把握することができる。
【００５２】
このようにして、予め定められた温度を境にして、バイメタル１１２の形状が変化することで、接点１１５ａと接点１１５ｂとが開閉駆動する。そのため温度センサ１００ａはオンオフ駆動を行うことができる。本実施の形態では、温度センサ１００ａは、予め定められた温度以下ではオンであり、予め定められた温度を超えるとオフとなる動作を行う。
即ち、この場合定着ベルト６１が予め定められた温度以下では、温度センサ１００ａはオンであり、定着ユニット６０は、通常の動作を行う。一方、定着ベルト６１が予め定められた温度を超えると温度センサ１００ａはオフとなり、定着ユニット６０は、ＩＨヒータ８０への通電を遮断する等の動作を行うことになる。
【００５３】
ここで、受熱部１０３には非磁性体の金属であるアルミニウムが使用されている。そして、その厚さは通常０．５ｍｍ程度である。しかしながら厚さがこの程度では、ＩＨヒータ８０からの交流磁界が受熱部１０３を容易に貫通し、温度センサ１００ａ内に侵入する。そして電磁誘導加熱がバイメタル１１２に作用する。そのため、バイメタル１１２自体が発熱を生じ、予め定められた温度に達するとバイメタル１１２の形状が上記のように反転する。即ち、定着ベルト６１が予め定められた温度に達していなくても、温度センサ１００ａが作動し、オンの状態からオフの状態になる。即ち、誤動作を誘発することになる。
【００５４】
そこで、本実施の形態では、受熱部１０３に磁路阻害機能を持たせている。即ち、受熱部１０３は、磁路阻害部材として機能し、温度センサ１００の内部への交流磁界の侵入を阻害する。それによりバイメタル１１２への磁路の通過を阻害する。これにより温度センサ１００ａ内部にＩＨヒータ８０により発生する電磁誘導の効果が生じにくくなる。つまりバイメタル１１２の発熱が抑制されることになり、その結果、バイメタル１１２の発熱による温度センサ１００ａの誤動作を誘発しにくくなる。
【００５５】
より具体的には、受熱部１０３として、上記（１）式で求められる表皮深さが０．５ｍｍ〜１０ｍｍであるアルミニウム等の非磁性体を使用する。表皮深さが０．５ｍｍ以上あると、受熱部１０３により温度センサ１００ａの内部への交流磁界の侵入を十分阻害することができる。その結果、温度センサ１００ａ内部のバイメタル１１２の電磁誘導加熱による温度上昇を抑制することができる。即ち、この場合、受熱部１０３は、温度上昇抑制部材として把握することができる。なお、表皮深さが１０ｍｍ以上であると、受熱部１０３からバイメタル１１２への伝熱に遅れが生じ、その結果、定着ベルト６１の温度を応答性よく速やかに測定できなくなるため定着ベルト６１の温度が過度に上昇するのを抑制しにくくなる。
【００５６】
なお、図１０で例示した温度センサ１００ａでは、バイメタル１１２は、ギャップｇを有して受熱部１０３と非接触で隣接して配置していたが、接触して配置していてもよい。この場合も上述した非接触の場合と同様にバイメタル１１２の電磁誘導加熱による温度上昇を抑制することができる。
【００５７】
［第２の実施の形態］
次に、本実施の形態において、温度センサ１００に温度上昇抑制機能を持たせるための第２の実施の形態について説明を行なう。
【００５８】
図１１は、本実施の形態が適用される誘導加熱装置用の温度センサ１００の内部構造の第２の例を説明した断面図である。
図１１に示した温度センサ１００ｂの内部構造は、基本的には図１０で説明した温度センサ１００ａと同様の構造を有する。ただし、バイメタル１１２と受熱部１０３とが接触して配置されている点で異なる。
【００５９】
この温度センサ１００ｂの場合では、受熱部１０３に磁路阻害部材としての機能を持たせる必要はない。即ち、ＩＨヒータ８０により発生した交流磁界は、温度センサ１００ｂの内部へ侵入してもよい。そして、侵入した場合は、バイメタル１１２に電磁誘導加熱を生じさせる。ただし、バイメタル１１２と受熱部１０３とが接触して配置されているため、電磁誘導加熱により発生した熱は、受熱部１０３に伝熱し、更に定着ベルト６１へ伝熱することになる。即ちこの場合、定着ベルト６１、受熱部１０３、バイメタル１１２の温度は略同一に保持されることになる。そのため例えバイメタル１１２が電磁誘導加熱により熱を発生しても、バイメタル１１２の電磁誘導加熱による温度上昇を抑制することができる。その結果、バイメタル１１２の発熱による温度センサ１００ｂの誤動作を誘発しにくくなる。この場合、受熱部１０３はバイメタル１１２から発生した熱を伝熱により吸収する伝熱部材として把握することができる。
【００６０】
以上詳述した温度センサ１００（１００ａ，１００ｂ）は、電磁誘導加熱方式の定着ユニット６０に対し、定着ベルト６１の温度を検知するために使用していたが、これに限られるものではない。即ち誘導加熱方式の装置の温度を測定するための温度センサとして他の用途にも使用することができる。例えば、ＩＨ調理器（電磁調理器）等の温度測定に応用が可能である。
【符号の説明】
【００６１】
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、６６…誘導部材、８０…ＩＨヒータ、８２…励磁コイル、８４…磁心、１００，１００ａ，１００ｂ…温度センサ、１０３…受熱部、１０４…センサ部、１１２…バイメタル、１１５ａ，１１５ｂ…接点、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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