(57)【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、
前記定着部材に対峙して設けられ、当該定着部材の長手方向の一端から他端に向けておよび当該他端から当該一端に向けて旋回して捲かれた導線を有し、当該定着部材の前記導電層を電磁誘導加熱する交流磁界を生成する磁界生成部材と、
前記磁界生成部材の前記定着部材と対峙する側とは反対側において、少なくとも当該磁界生成部材の中央部と前記一端側の端部と前記他端側の端部とに複数配置され、当該磁界生成部材にて生成された磁界の磁路を形成する磁路形成部材と、
を備え、
前記磁界生成部材は、前記一端側の端部および前記他端側の端部が前記中央部と比較して前記定着部材に近接して設けられるとともに、当該定着部材と対峙する側とは反対側と前記磁路形成部材との距離が前記長手方向にかけて一定であって、当該一端側の端部および当該他端側の端部の当該定着部材の周方向における幅が当該中央部の当該周方向における幅よりも長く形成されることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記磁界生成部材は、前記定着部材の外側に配置され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】
記録材にトナー像を形成するトナー像形成部と、
導電層を有し、当該導電層が電磁誘導加熱されることで前記記録材にトナーを定着する定着部材と、
前記定着部材に対峙して設けられ、当該定着部材の長手方向の一端から他端に向けておよび当該他端から当該一端に向けて旋回して捲かれた導線を有し、当該定着部材の前記導電層を電磁誘導加熱する交流磁界を生成する磁界生成部材と、
前記磁界生成部材の前記定着部材と対峙する側とは反対側において、少なくとも当該磁界生成部材の中央部と前記一端側の端部と前記他端側の端部とに複数配置され、当該磁界生成部材にて生成された磁界の磁路を形成する磁路形成部材と、
を備え、
前記磁界生成部材は、前記一端側の端部および前記他端側の端部が前記中央部と比較して前記定着部材に近接して設けられるとともに、当該定着部材と対峙する側とは反対側と前記磁路形成部材との距離が前記長手方向にかけて一定であって、当該一端側の端部および当該他端側の端部の当該定着部材の周方向における幅が当該中央部の当該周方向における幅よりも長く形成され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、画像形成装置および加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１には、被加熱金属体である金属製中空ローラまたは金属製加熱板と、被加熱金属体に対して直交する向きに配置されたコアと、被加熱金属体に対して直交する方向に磁束が発生するように巻線が前記コアに巻回されたコイルとを有する誘導加熱定着装置において、被加熱金属体とコアとの間の距離を変化させることにより、発熱量の分布を被加熱金属体の長手方向に沿って変化させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０９−６２１３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、電磁誘導加熱方式の定着装置において定着部材の発熱量を長手方向に均一化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、前記定着部材に対峙して設けられ、当該定着部材の長手方向の一端から他端に向けておよび当該他端から当該一端に向けて旋回して捲かれた導線を有し、当該定着部材の前記導電層を電磁誘導加熱する交流磁界を生成する磁界生成部材と、前記磁界生成部材の前記定着部材と対峙する側とは反対側において、少なくとも当該磁界生成部材の中央部と前記一端側の端部と前記他端側の端部とに複数配置され、当該磁界生成部材にて生成された磁界の磁路を形成する磁路形成部材と、を備え、前記磁界生成部材は、前記一端側の端部および前記他端側の端部が前記中央部と比較して前記定着部材に近接して設けられるとともに、当該定着部材と対峙する側とは反対側と前記磁路形成部材との距離が前記長手方向にかけて一定であって、当該一端側の端部および当該他端側の端部の当該定着部材の周方向における幅が当該中央部の当該周方向における幅よりも長く形成されることを特徴とする定着装置である。
請求項２に記載の発明は、前記磁界生成部材は、前記定着部材の外側に配置され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、記録材にトナー像を形成するトナー像形成部と、導電層を有し、当該導電層が電磁誘導加熱されることで前記記録材にトナーを定着する定着部材と、前記定着部材に対峙して設けられ、当該定着部材の長手方向の一端から他端に向けておよび当該他端から当該一端に向けて旋回して捲かれた導線を有し、当該定着部材の前記導電層を電磁誘導加熱する交流磁界を生成する磁界生成部材と、前記磁界生成部材の前記定着部材と対峙する側とは反対側において、少なくとも当該磁界生成部材の中央部と前記一端側の端部と前記他端側の端部とに複数配置され、当該磁界生成部材にて生成された磁界の磁路を形成する磁路形成部材と、を備え、前記磁界生成部材は、前記一端側の端部および前記他端側の端部が前記中央部と比較して前記定着部材に近接して設けられるとともに、当該定着部材と対峙する側とは反対側と前記磁路形成部材との距離が前記長手方向にかけて一定であって、当該一端側の端部および当該他端側の端部の当該定着部材の周方向における幅が当該中央部の当該周方向における幅よりも長く形成されることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１および３の発明によれば、定着部材の端部の発熱量の低下を抑制しつつ、磁界生成部材の定着部材と対峙する側とは逆側に設けられる部材の配置が規制されることを抑制することが可能となる。
請求項２の発明によれば、定着部材の内側に磁界生成部材を設ける場合と比較して、磁界生成部材の温度上昇を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施形態の定着装置が適用される画像形成装置を示した図である。
【図２】本実施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III−III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)はエンドキャップ部材の側面図であり、(ｂ)はＶｂ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】ＩＨヒータの積層構造を説明する図である。
【図８】従来例のＩＨヒータを用いた場合の定着ベルトの発熱量の温度分布を説明するための図である。
【図９】本実施形態が適用される励磁コイルを説明するための図である。
【図１０】本実施形態の励磁コイルと定着ベルトとの距離を説明するための図である。
【図１１】変形例の励磁コイルを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、添付図面を参照して、本実施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、本実施形態の定着装置が適用される画像形成装置を示した図である。
図１に示すように、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。
【０００９】
画像形成部１０は、予め定められた間隔を置いて並列的に配置されるトナー像形成部の一例としての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ほぼ同様に構成され、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。
【００１０】
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。
【００１１】
本実施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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
＜定着ユニットの構成の説明＞
次に、本実施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III−III断面図である。また、図４は、定着ベルト６１の断面層構成図である。
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を備えている。
【００１５】
＜定着ベルトの説明＞
定着部材の一例としての定着ベルト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（定着ベルト６１の回転中心方向）長が３７０ｍｍに形成されている。また、図４に示すように、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を備える多層構造のベルト部材である。
【００１６】
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。
【００１７】
導電層の一例としての導電発熱層６１２は、ＩＨヒータ８０にて生成される交流磁界によって電磁誘導加熱される電磁誘導発熱体層である。すなわち、導電発熱層６１２は、ＩＨヒータ８０からの交流磁界が厚さ方向に通過することにより、渦電流を発生させる層である。
通常、ＩＨヒータ８０に交流電流を供給する励磁回路８８（後述する図６参照）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。
【００１８】
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。
【００１９】
δ＝５０３√（ρ／（ｆ・μｒ））      …（１）
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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、離型性を有する材質が使用される。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共重合体)、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。
【００２３】
＜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。
【００２４】
なお、本実施形態では、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。
【００２５】
＜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の温度とほぼ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。
【００２６】
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（後述する図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。
【００２７】
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。
【００２８】
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等を有す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。
【００２９】
＜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）の均一性を維持している。さらに、本実施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。
【００３０】
＜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。
【００３１】
＜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。
【００３２】
図５は、（ａ）がエンドキャップ部材６７の側面図であり、（ｂ）がＶｂ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の両端部内側に嵌め込まれる固定部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。
【００３３】
エンドキャップ部材６７を構成する材質としては、機械的強度や耐熱性の高い所謂エンジニアリングプラスチックスが用いられる。例えば、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ＰＥＥＫ樹脂、ＰＥＳ樹脂、ＰＰＳ樹脂、ＬＣＰ樹脂等が適する。
【００３４】
そして、図２に示すように、定着ユニット６０では、駆動モータ９０からの回転駆動力が伝達ギヤ９１,９２を介してシャフト９３に伝達され、シャフト９３に結合された伝達ギヤ９４,９５から両エンドキャップ部材６７のギヤ部６７ｂ（図５参照）に伝達される。それによって、エンドキャップ部材６７から定着ベルト６１に回転駆動力が伝わり、エンドキャップ部材６７と定着ベルト６１とが一体となって回転駆動される。
このように、定着ベルト６１が定着ベルト６１の両端部から駆動力を直接受けて回転するので、定着ベルト６１は安定して回転する。
【００３５】
ここで、定着ベルト６１が両端部のエンドキャップ部材６７から駆動力を直接受けて回転する場合には、一般に、０．１〜０．５Ｎ・ｍ程度のトルクが作用する。ところが、本実施形態の定着ベルト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。
【００３６】
上記のように、本実施形態の定着ベルト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。
【００３７】
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。
【００３８】
＜ＩＨヒータの説明＞
図６は、ＩＨヒータ８０の構成を説明する断面図である。また、図７は、ＩＨヒータ８０の積層構造を説明するための図である。
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。
加熱装置の一例としてのＩＨヒータ８０は、図６に示すように、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上に固定する例えばシリコーンゴム等の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、磁心８４を上部から覆うように保持して磁心８４の動きや移動を規制する磁心規制部材８７、磁心規制部材８７を介して磁心８４を支持体８１側に加圧する加圧部材８６、磁界を遮蔽して外部への漏洩を抑制するシールド８５、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。
【００３９】
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（以下、「支持面」と呼ぶ。）８１ａが定着ベルト６１表面と予め定めた間隙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が支持体８１の長手方向（＝定着ベルト６１移動方向と直交する方向）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。
【００４０】
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）への移動を予め定めた範囲内に規制するとともに、磁心８４における定着ベルト６１幅方向（＝移動方向と直交する方向）の位置を設定する磁心設定部８１ｃが配置されている。
さらに、図７に示すように、長手方向における支持面８１ａの端部は、中央部と比較して定着ベルト６１側に低くなるように表面が抉られた凹部８１ｕを有している。この支持面８１ａの端部に形成される凹部８１ｕは、後述する励磁コイル８２の端部における折返し部８２Ｒ（後段の図９参照）が嵌るように構成されている。
【００４１】
なお、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】
磁界生成部材の一例としての励磁コイル８２は、図７に示すように、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（導線）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捲かれて構成される。本実施形態では、１本のリッツ線が支持体８１の磁心支持部８１ｂ１,８１ｂ２を中心に１０周捲かれている。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、閉ループ状に捲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】
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、励磁コイル８２を支持面８１ａに向けて密着させ固定する。
なお、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。それにより、励磁コイル８２自身に振動（磁歪）が発生する。そこで、本実施形態のＩＨヒータ８０では、弾性支持部材８３によって、励磁コイル８２の振動を吸収させている。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
シールド８５は、磁界を遮蔽して外部への漏洩を抑制する部材である。シールド８５は、本実施形態のＩＨヒータ８０において定着ベルト６１と対向する側とは反対側の端部に設けられ、励磁コイル８２や磁心８４などの各種部材を支持体８１と共に挟み込むように設けられる。
また、加圧部材８６は、本実施形態では矩形状の部材であって、長手方向に沿って延びて設けられる。本実施形態では、シールド８５と磁心規制部材８７との間に設けられる。そして、加圧部材８６は、磁心規制部材８７を介して磁心８４を支持体８１側に加圧する。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や、バネ等の弾性部材を用いることができる。
【００４７】
磁心規制部材８７の各々は、ＳＵＳや樹脂等の非磁性体で形成され、磁心８４の内周面を除く側面（定着ベルト６１の移動方向と直交する方向側の側面）の一部または全部と、外周面（定着ベルト６１の配置側とは反対方向側の側面）の一部または全部とを覆うようにして磁心８４各々を保持する。また、磁心規制部材８７は、加圧部材８６からの押圧力を磁心８４に伝達し、磁心８４を支持体８１に設けられた磁心支持部（凸状部）８１ｂ１,８１ｂ２側に加圧する機能を有する。
【００４８】
＜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への固定について述べる。
ＩＨヒータ８０では、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の長手方向中心軸に沿って配置された一対の磁心支持部（凸状部）８１ｂ１,８１ｂ２を囲むようにして設置される。支持面８１ａは、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。なお、本実施形態では、支持面８１ａの長手方向中心軸は、定着ベルト６１の移動方向と直交する方向に沿って設けられる。
【００４９】
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。また、磁心８４は、端部８４ａが支持面８１ａの定着ベルト６１移動方向両側部に配置された磁心設定部８１ｃの間で支持される。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。
なお、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。
【００５０】
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と磁心規制部材８７との間に配置された加圧部材８６により、磁心規制部材８７を介して支持体８１側に押圧される。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側への押圧力を受けて弾性（圧縮）変形し、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側に向けて押圧する。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。
【００５１】
なお、定着ベルト６１の外側にＩＨヒータ８０を設け、定着ベルト６１の外側にＩＨヒータ８０を対峙させて定着ベルト６１の加熱を行うことに限定される訳ではない。例えば、定着ベルト６１の内側にＩＨヒータ８０を設け、定着ベルト６１の内側にてＩＨヒータ８０を定着ベルト６１に対峙させるように構成しても良い。この場合においても、定着ベルト６１の内側に設けられるＩＨヒータ８０の励磁コイル８２の折返し部８２Ｒを、定着ベルト６１の内側の面に近接して配置することによって、定着ベルト６１の端部における発熱量の低下を抑制する。
【００５２】
ただし、ＩＨヒータ８０の励磁コイル８２は、励磁コイル８２自体の温度が上昇すると励磁コイル８２としての抵抗が大きくなり加熱効率が低下する場合がある。そして、定着ベルト６１は、ＩＨヒータ８０によって加熱され発熱するが、構造上、定着ベルト６１の内側では熱が籠もりやすい。そこで、本実施形態では、定着ベルト６１の内側と比較して、熱が籠もりにくい定着ベルト６１の外側にＩＨヒータ８０を配置し、加熱効率の低下を抑制している。
【００５３】
＜定着ベルトが発熱する状態の説明＞
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。
【００５４】
そして、磁力線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。そして、定着ベルト６１は全体として発熱する。
【００５５】
図８は、従来例のＩＨヒータを用いた場合の定着ベルトの発熱量の温度分布を説明するための図である。
ここで、従来例としてのＩＨヒータは、図８（ａ）に示すように、複数の銅線材を縒り合わせたリッツ線を巻いて形成した励磁コイル２００を有している。そして、励磁コイル２００は、リッツ線が定着ベルト３００の長手方向に沿って直線状に伸びる直線部２００Ｓと、定着ベルト３００の長手方向に対して交差する方向に曲がりながらリッツ線が折り返される部分である折返し部２００Ｒとを有している。そして、図８（ｂ）に示すように、従来例の励磁コイル２００は、定着ベルト３００の長手方向に直線部２００Ｓが沿うように設置される。励磁コイル２００を励磁させることで、定着ベルト３００の導電層を電磁誘導加熱することによって定着ベルト３００の加熱を行う。
【００５６】
図８（ｃ）は、従来例の励磁コイル２００を用いて定着ベルト３００を誘導加熱した場合の定着ベルト３００の長手方向における表面の温度分布を計測した結果である。図８（ｃ）に示すように、定着ベルト３００の温度分布は、励磁コイル２００の直線部２００Ｓと対向する部分は概ね一様な分布となる。しかしながら、定着ベルト６１の温度分布は、励磁コイル２００の端部に位置する折返し部２００Ｒと対向する部分においては極端に温度が低下する。これは、励磁コイル２００の直線部２００Ｓは、定着ベルト３００の長手方向に沿ってリッツ線が形成されるが、折返し部２００Ｒは定着ベルト３００の長手方向に交差する方向にリッツ線が向いている。すなわち、折返し部２００Ｒにおける磁界に向きは、直線部２００Ｓにおいて形成される磁界の向きとは異なる。これによって、励磁コイル２００の折返し部２００Ｒが対向する定着ベルト６１の端部における磁場が相対的に弱くなり、定着ベルト６１の端部に形成される磁束密度が低下する。その結果、定着ベルト３００の端部における発熱量が中央部と比較して低下したものと考えられる。
【００５７】
次に、本実施形態が適用されるＩＨヒータ８０の励磁コイル８２について詳細に説明する。
図９は、本実施形態が適用される励磁コイル８２を説明するための図である。なお、図９（ａ）は励磁コイル８２の斜視図であり、図９（ｂ）は励磁コイル８２の部分断面図である。
本実施形態の励磁コイル８２は、図９（ａ）に示すように、閉ループ中空部８２ａを内側に有する楕円形状を呈している。そして、励磁コイル８２の閉ループ中空部８２ａが定着ベルト６１の回転中心方向に沿って設けられる支持体８１の磁心支持部（８１ｂ１，８１ｂ２）に嵌め込まれて、定着ベルト６１に対向するように取り付けられる（図７参照）。すなわち、励磁コイル８２は、定着ベルト６１の長手方向（回転軸方向）に沿って設けられる磁心支持部（８１ｂ１，８１ｂ２）の一端から他端に向けておよび他端から一端に向けて導線が旋回して捲かれる。そして、励磁コイル８２には、定着ベルト６１の回転方向に沿って直線状にリッツ線が伸びる部分となる直線部８２Ｓと、励磁コイル８２の端部にて、リッツ線が定着ベルト６１の回転方向と交差する方向に曲がりながら折り返えす部分となる折返し部８２Ｒとが形成される。このように構成される励磁コイル８２は、ＩＨヒータ８０に取り付けられた状態にて、定着ベルト６１に対峙して設けられる。
なお、本実施形態では１本のリッツ線を１０周捲いて励磁コイル８２を構成しているため、直線部８２Ｓおよび折返し部８２Ｒは、それぞれ１０本分のリッツ線の断面に相当する束によって構成される。
【００５８】
そして、本実施形態の励磁コイル８２では、励磁コイル８２の支持面８１ａに沿う面（図７参照）におけるリッツ線の径方向の幅（以下、「励磁コイル８２の幅」と呼ぶ）が直線部８２Ｓと折返し部８２Ｒとで異なっている。そして、本実施形態では、直線部８２Ｓと折返し部８２Ｒとで幅を異ならせることで、励磁コイル８２のなす面に垂直な方向の長さである励磁コイル８２の厚さ（以下、「励磁コイル８２の厚さ」と呼ぶ）が直線部８２Ｓと折返し部８２Ｒとで異なっている。
【００５９】
図９（ｂ）に示すように、本実施形態の励磁コイル８２は、折返し部８２Ｒの幅Ｂ１が直線部８２Ｓの幅Ｂ２と比較して短くなっている。そして、励磁コイル８２の折返し部８２Ｒの厚さＴ１は、直線部８２Ｓの厚さＴ２と比較して厚くなっている。そして、本実施形態の励磁コイル８２では、直線部８２Ｓと比較して励磁コイル８２の厚さが厚くなっている折返し部８２Ｒの厚み分を、定着ベルト６１側に向けて突出させている。従って、励磁コイル８２の定着ベルト６１側を向く面においては、折返し部８２Ｒが凸状に形成される。一方、励磁コイル８２の定着ベルト６１側とは逆側（磁心８４と対向する側、図７参照）の面は、折返し部８２Ｒおよび直線部８２Ｓとの間に段差のない平坦な面になっている。
【００６０】
上記のように構成される励磁コイル８２は、以下のようにして作製される。
本実施形態では、２枚の板部材からなる成形型を用いて、励磁コイル８２を作製する。成形型は、平面部および平面部から突出する矩形状の凸部を有する第１型部材と、折返し部８２Ｒに対応する位置を抉るように形成した凹部を有する第２型部材とを備えて構成される。なお、第１型部材の矩形状の凸部は、本実施形態の支持体８１の磁心支持部８１ｂ１，８１ｂ２（図７参照）に対応し、磁心支持部８１ｂ１，８１ｂ２の長手方向と同様の長さに設定されている。また、第２型部材の凹部は、本実施形態の支持体８１の凹部８１ｕ（図７参照）に対応し、凹部８１ｕと同様の深さを有している。
【００６１】
そして、まず、第１型部材の凸部を中心にして、凸部の長手方向を周回するようにリッツ線を複数回（本実施形態では１０回）捲く。このときに複数列並ぶリッツ線が互いに交差しないようにリッツ線を捲く。これにより、直線部８２Ｓと折返し部８２Ｒとを有する励磁コイル８２が形成される。さらに、第１型部材と第２型部材とによって励磁コイル８２を挟み込む。そして、第１型部材と第２型部材の間から折返し部８２Ｒに向けて押込み部材を押し込み、折返し部８２Ｒを励磁コイル８２の幅方向に圧縮する。そうすると、圧縮を受ける折返し部８２Ｒは、幅方向に圧縮するとともに、第２型部材に形成された凹部側に逃げるように変形する。その結果、折返し部８２Ｒは、励磁コイル８２の幅方向に幅が短くなり、かつ、励磁コイル８２の厚さ方向に厚みが増す。
【００６２】
具体的には、本実施形態の励磁コイル８２は、リッツ線を１０周分捲いて形成されているので、直線部８２Ｓおよび折返し部８２Ｒの断面は１０本分のリッツ線（図９に示す断面の○部分）によって構成される。従って、図９（ｂ）に示すように、直線部８２Ｓの断面は、例えば幅Ｂ２方向に１０本分のリッツ線、厚さＴ２方向に１本分のリッツ線によって構成される。一方、上記のとおり、励磁コイル８２の幅方向に圧縮された折返し部８２Ｒの断面は、図９（ｂ）に示すように、例えば幅Ｂ１方向に５本分のリッツ線、厚さＴ１方向に２本分のリッツ線によって構成される。
【００６３】
以上のように、凹部を有する第２型部材と接触する側の面においては、直線部８２Ｓと比較して折返し部８２Ｒが突出する。また、閉ループ中空部８２ａを形成する凸部を除いては平面形状の第１型部材と接触する側の面は、直線部８２Ｓおよび折返し部８２Ｒを含めて平坦に形成される。このように、本実施形態の励磁コイル８２は、直線部８２Ｓが形成される中央部と比較して、折返し部８２Ｒが形成される端部の厚さが厚くなるように構成される。
【００６４】
図１０は、本実施形態の励磁コイル８２と定着ベルト６１との距離を説明するための図である。図１０（ａ）は励磁コイル８２の上面図であり、図１０（ｂ）は定着ベルト６１に対向して設けられる励磁コイル８２の側面図を示している。なお、図１０（ｂ）では、ＩＨヒータ８０を構成する部材のうち（図７参照）、励磁コイル８２および磁心８４を図示している。
励磁コイル８２は、ＩＨヒータ８０に取り付けられた状態で、定着ベルト６１に対向するように設けられる。このとき、図１０（ａ）および（ｂ）に示すように、励磁コイル８２の折返し部８２Ｒの突出部が形成される側が定着ベルト６１側を向くようにして設けられる。また、励磁コイル８２の平坦状に形成される面が定着ベルト６１と逆側を向くように設けられる。
【００６５】
そして、折返し部８２Ｒの突出部が形成される側が定着ベルト６１と対向するように設けることで、折返し部８２Ｒと定着ベルト６１との間隔Ｌ１は、直線部８２Ｓと定着ベルト６１との間隔Ｌ２と比較して短くなる。すなわち、励磁コイル８２の端部は、励磁コイル８２の中央部と比較して定着ベルト６１に対して近接して設けられる。なお、本実施形態では、励磁コイル８２の直線部８２Ｓと定着ベルト６１との間隔Ｌ２が約４〜５ｍｍに設定され、折返し部８２Ｒと定着ベルト６１との間隔Ｌ１は約２〜３ｍｍに設定される。
【００６６】
このように、励磁コイル８２の端部となる折返し部８２Ｒは、励磁コイル８２の中央部に配置される直線部８２Ｓと比較して近接して設けられる。従って、折返し部８２Ｒが定着ベルト６１に近い分、定着ベルト６１が折返し部８２Ｒから受ける磁力は強くなる。その結果、励磁コイル８２の折返し部８２Ｒから直線部８２Ｓにかけて定着ベルト６１表面までの間隔を一定にした場合（例えば図８に示す従来の励磁コイル２００）と比較して、折返し部８２Ｒと定着ベルト６１との距離が近接することで、誘導加熱を行った際に端部における発熱量が大きくなる。
これによって、励磁コイル８２の端部に形成される折返し部８２Ｒによって磁力線の方向が直線部８２Ｓと異なることに起因して定着ベルト６１の発熱量が低下したのに対して、本実施形態では、折返し部８２Ｒをより近接させることによって定着ベルト６１に与える磁力を強くし、端部における発熱量の低下を抑制する。そして、本実施形態では、定着ベルト６１の長手方向における温度分布の均一化を図っている。
【００６７】
また、本実施形態では、励磁コイル８２の定着ベルト６１と対向する側とは逆側の面を平坦化している。これによって、図７を参照しながら説明したように、励磁コイル８２の上に磁心８４を取り付ける際、励磁コイル８２が平坦であることにより取り付け作業が容易になる。
また、例えば磁心８４が取り付けられる側にも突出するように折返し部８２Ｒの厚さを厚くした場合、折返し部８２Ｒが位置する部分に取り付けられる磁心８４が他の部分と比較して突出して高い位置に取り付けられることも考えられる。そうすると、磁心８４と定着ベルト６１表面との間隔は、折返し部８２Ｒと直線部８２Ｓとで異なってくる可能性が生じる。この場合、定着ベルト６１の長手方向における定着ベルト６１と磁心８４との間隔の違いが、長手方向における発熱量のバラツキにつながる畏れがある。
【００６８】
これに対して、本実施形態のＩＨヒータ８０では、励磁コイル８２の定着ベルト６１と対向する側と逆側の面が平坦化されている。そのため、図１０（ｂ）に示すように、磁心８４と励磁コイル８２との距離は、定着ベルト６１の長手方向に一定になる。また、磁心８４と定着ベルト６１表面との距離についても、定着ベルト６１の長手方向にかけて一定になる。
【００６９】
また、本実施形態の励磁コイル８２のように、励磁コイル８２の折返し部８２Ｒを圧縮する構成を採用することによって、励磁コイル８２の長手方向の長さを抑えることができる。これにより、例えば励磁コイル８２自体の抵抗がより小さくなる径の大きい導線を励磁コイル８２の導線として用いた場合であっても、励磁コイル８２の長手方向の長さが短く抑えられる。
通常、励磁コイル８２を構成する導線の径をより太くした場合、折返し部８２Ｒにおける励磁コイル８２の幅も大きくなる。従って、導線の径をより太くした場合、励磁コイル８２全体として長手方向の長さはより長くなる。しかしながら、本実施形態では、上述のとおり、励磁コイル８２の端部を圧縮し、折返し部８２Ｒの励磁コイル８２の幅を直線部８２Ｓの幅よりも小さくする構成としているため、励磁コイル８２の長手方向の長さが短くなる。そのため、本実施形態が適用される励磁コイル８２は、長手方向の長さが同じである他の励磁コイル８２と比較して、より径の大きい導線を用いて構成することが可能になる。
【００７０】
＜変形例の励磁コイル＞
図１１は、変形例の励磁コイル８２を説明するための図である。
図１１（ａ）に示すように、変形例の励磁コイル８２は、励磁コイル８２の端部を折り曲げて折返し部８２Ｒを定着ベルト６１側に向けて突出するように構成されている。この場合には、例えば上述した実施形態のように励磁コイル８２の端部を圧縮する代わりに、励磁コイル８２の端部を中央部から離れる方向に押し下げる加工を施す。このように構成した変形例の励磁コイル８２は、図１１（ｂ）に示すように、励磁コイル８２の端部に形成される折返し部８２Ｒが、中央部に形成される直線部８２Ｓと比較して定着ベルト６１表面に近接する。このように構成される変形例の励磁コイル８２を備えたＩＨヒータ８０では、定着ベルト６１の端部における励磁コイル８２との距離を定着ベルト６１の中央部と比較して相対的に近づけない構成を採用する場合と比較して、定着ベルト６１の端部における発熱量が向上し、結果として定着ベルト６１の長手方向にわたって発熱量が均一化される。
【００７１】
なお、定着ベルト６１の長手方向に複数の励磁コイル８２を縦に並べて配置しても良い。その場合においても、励磁コイル８２の端部に形成される折返し部８２Ｒを定着ベルト６１表面に近接させることで、折返し部８２Ｒと対向する定着ベルト６１の発熱量が向上する。
【符号の説明】
【００７２】
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、８０…ＩＨヒータ、８１…支持体、８１ａ…支持面、８２…励磁コイル、８４…磁心、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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