(57)【要約】【課題】本発明は、非通紙領域での過剰な昇温を抑制すると共に、定着ベルトの温度分布に局所的な温度ムラを形成させない電磁誘導加熱方式の定着装置と画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の定着装置と画像形成装置は、電磁誘導コイル２３と、電磁誘導コイル２３から発生した磁界によって発熱する定着ベル卜２２と、電磁誘導コイル２３に対向して配置され、所定の温度で非磁性の特性を示す整磁金属材料からなる発熱制御部材と、非磁性金属からなり定着ベルト２２と発熱制御部材を透過した磁束を打ち消す磁束制御部材２５と、を備え、電磁誘導コイル２３の長手方向に沿った線を境にして長尺片３１＿１と長尺片３１＿２とに分離して構成されると共に、互いに電気的に絶縁されて配置されることを主な特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁界を発生する電磁誘導コイルと、
前記電磁誘導コイルから発生した磁界によって発熱する発熱層を備えた定着ベル卜と、
前記定着ベルトを介して前記電磁誘導コイルに対向して配置され、所定の温度で非磁性の特性を示す整磁金属材料からなる発熱制御部材と、
非磁性金属からなり前記定着ベルトと前記発熱制御部材を透過した磁束を打ち消す磁束制御部材と、を備え、
前記発熱制御部材が前記電磁誘導コイルの長手方向に沿った線を境にして第１発熱制御部材と第２発熱制御部材とに分離して構成されると共に、前記第１および第２発熱制御部材が互いに電気的に絶縁されて配置されることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記第１および第２発熱制御部材は、前記電磁誘導コイルから発生する磁束により渦電流が発生しない短手方向の幅を有してい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】
前記第１および第２発熱制御部材の前記短手方向の幅には長短が設けられると共に、前記第１および第２発熱制御部材の間隙が前記電磁誘導コイルの各長手方向の部分に対向する位置の間に配置されることを特徴とする請求項２記載の定着装置。
【請求項４】
前記発熱制御部材が２枚以上の整磁合金の板を組み合わせて円筒形状に構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】
前記発熱制御部材が前記定着ベルトとの摩擦により連れ周りすることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の定着装置。
【請求項６】
前記発熱制御部材のキュリー温度が定着下限温度以上に設定されることを特徴とする請求項１〜５の何れか1項に記載の定着装置。
【請求項７】
前記発熱制御部材のキュリー温度が前記定着ベルトの耐熱温度以下に設定されることを特徴とする請求項１〜６の何れか1項に記載の定着装置。
【請求項８】
前記発熱制御部材の厚さは、１５０μｍ以上３００μｍ以下とすることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の定着装置。
【請求項９】
感光体ドラムと、
前記感光体ドラムの感光体に静電潜像を形成する制御手段と、
前記静電潜像をトナーで現像する現像装置と、
現像されたトナー像を記録媒体に転写する転写装置と、
請求項１〜８に記載された何れか1項の定着装置と、を備えた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、電子写真方式の複写機やファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に用いられる定着装置に関し、特に、電磁誘導加熱方式によって未定着トナーを画像形成媒体に定着する定着装置とこれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複写機やファクシミリ、プリンタ等に用いられる定着装置に、電磁誘導加熱方式を採用することが行われている。電磁誘導加熱方式の定着装置においては、電磁誘導コイルの近くに導電体を配置し、この電磁誘導コイルに交番電流を印加する。この時電磁誘導コイルの周囲には電流の変化に伴って磁界が発生し、発生した磁束が導電体を透過することによって導体内に渦電流が発生する。この渦電流によって導電体自身が加熱され、この熱により未定着のトナーの定着を行うことができる。
【０００３】
導電体で発生した熱がニップに伝達されると、この熱と定着ローラの圧力によって画像形成媒体上の未定着のトナーが溶融して定着される。導電体で生じた熱をニップへ伝えるには、ニップを形成する定着ローラそのものを導電体とするか、定着ベルトを設けて熱を伝えればよい。
【０００４】
ところで、定着装置のニップの温度は、ここを通過する記録紙等の画像形成媒体（以下、記録紙という。）と周囲への伝熱で熱を奪われて、温度低下を来す。従って、定着ローラまたは定着ベルトと記録紙が接触する通紙領域では温度低下を起こすが、記録紙が通過する幅より外側の非接触になる部分では熱は奪われず温度低下しない。そして温度低下は一定の状態にはならない。記録紙の幅には様々な種類があり、定着ローラや定着ベルトの幅方向の温度分布は通紙する記録紙によって変動するためである。
【０００５】
例えば、Ａ４の記録紙とＢ５、Ａ４の記録紙ではその幅が異なる。そして、定着ローラや定着ベルトの軸方向の幅はこれらの記録紙に一部の領域で接触する。Ｂ５のような狭い幅の記録紙がニップを通過する時には、記録紙に非接触となる部分（非通紙領域）が生じ、この部分では記録紙に熱が奪われることがなく、温度上昇する。通紙領域を１７０℃程度の定着設定温度にするのであれば、非通紙領域はこの設定温度以上の例えば２１０℃以上の温度に温度上昇してしまう。
【０００６】
このような過昇温の部分を有するニップに、幅広の例えばＢ４の記録紙を通過させると、一度転写されたトナーが再び定着ローラまたは定着ベルトに付着するようなことも生じる。また、過昇温はこれらの部材の寿命を縮めてしまう。
【０００７】
そこで、従来、過昇温対策のためキュリー温度を調整した整磁金属製の定着ローラを使用することが提案された（例えば特許文献１）。キュリー温度とは、強磁性体がその温度に到達すると磁性を失い、常磁性体（非磁性体）に変化する温度である。（特許文献１）では、このキュリー温度を定着温度に対し適切に調整した整磁金属を用いて、過昇温を制御している。
【０００８】
更に（特許文献２）においては、整磁合金をローラ形状とせず、固定した方式で過昇温を制御することを実現した。図１８（ａ）は従来のスリットや切り欠きを用紙紙幅方向に沿って複数設けた発熱制御部材の側面図、図１８（ｂ）は従来の発熱制御部材の渦電流の説明図、図１８（ｃ）はスリットや切り欠きによって発生する従来の定着ベルトの温度ムラの説明図である。図１８（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、発熱制御部材１３１に対して、渦電流を抑えるためスリットや切り欠き（遮断手段Ｍ）を用紙紙幅方向（定着ベルトの周方向）に沿って複数設ける（図１８（ａ）を参照）。これにより電磁誘導作用で支持部材１２４に支持されている発熱制御部材１３１に発生する渦電流を記録紙幅方向で遮断し、発熱を抑える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際公開第２００６／０９８２７５号
【特許文献２】特開２００８−１５２２４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
このように定着装置の非通紙領域は、通過する記録紙に熱を奪われないため、定着設定温度以上に過昇温し易く、部品の寿命を短くし、定着品質を低下させる傾向があった。
【００１１】
また、定着装置においてはウォームアップ時間の短縮が要請される。このため定着用部品は低熱容量化する必要がある。しかし、定着用部品が低熱容量化されると、過昇温が発生し易く、過昇温対策はこのウォームアップとの関係もあって解決するのが難しい問題であった。
【００１２】
さて非通紙域の過昇温対策として、上記した従来の定着装置が用いられているが、次のような課題がある。
【００１３】
（特許文献１）の定着装置では、整磁金属を薄肉ローラ形状にする加工が難しいことや、ローラ形状とせず、ベルト懸架部材として固定し、定着ベルトと摺動接触する方式をとった場合は、加熱部を移動する定着ベルトに比べ、加熱部に固定された整磁金属製のベルト懸架部材は、整磁金属製のベルト懸架部材の温度上昇が急激になるため、過昇温抑制を必要としない部分でも、キュリー温度に容易に到達してしまう。従って、加熱部に対向する位置でベルト懸架部材を固定する場合は、定着ベルト（発熱ベルト）の発熱効率を整磁金属製のベルト懸架部材に対し十分に大きくする必要があり、定着ベルトの選択肢が限られるという課題が生じる。
【００１４】
次に、（特許文献２）の定着装置は、発熱ベルトの内部に発熱制御部材として整磁金属を用いた発熱制御部材を用いているが、固定された発熱制御部材に渦電流が発生すると急激に温度上昇するため、発熱制御部材の整磁金属に、渦電流損による発熱を抑制するため、スリットや切り欠き（遮断手段Ｍ）を複数設けて発熱制御部材１３１を周方向に細かい部分に分けている。発熱制御部材の周方向にスリットや切り欠きを設けることで、発熱制御部材の発熱効率が下がり、定着ベルトとの相対的な発熱割合の差は減少する。
【００１５】
しかし、スリットにより渦電流の発生を抑制することで、発熱ベルトに対する相対的な発熱割合は低下するが、局所的にみれば各部分において渦電流が流れ自己発熱する（図１８（ｂ）参照。）。自己発熱を抑えるためにスリットの数を増すと、構成が複雑になること、発熱ベルトに接触させる場合には、それぞれの接触具合によって温度ムラを生じてしまうこと、等の課題が生じる。
【００１６】
また、発熱制御部材を含めた、被発熱側の電気抵抗値やインダクタンス等の電気特性は、電磁誘導コイルに対し、幅方向で一様であることが望ましいが、スリットの空隙により電気特性は一様でなくなるため、空隙部の幅によっては、図１８（ｃ）に示すような軸方向に局所的な温度ムラが生じる。
【００１７】
このため、発熱ベルトは、発熱制御部材の温度上昇に対し、相対的に十分大きな発熱効率を有するか、発熱制御部材のスリットの数を増やし、発熱ベルトに対して発熱割合を十分に小さくする必要がある。この発熱ベルトの発熱効率を増すことによる問題点は（特許文献１）と同様であり、スリットの数を増やすことによる弊害も前述の通りである。
【００１８】
そこで、本発明は、非通紙領域での過剰な昇温を抑制すると共に、定着ベルトの温度分布に局所的な温度ムラを形成させない電磁誘導加熱方式の定着装置を提供することを目的とする。また、本発明は、非通紙領域での過剰な昇温を抑制すると共に、定着ベルトの温度分布に局所的な温度ムラを形成させない電磁誘導加熱方式の定着装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記課題を解決するために本発明の定着装置は、磁界を発生する電磁誘導コイルと、電磁誘導コイルから発生した磁界によって発熱する発熱層を備えた定着ベル卜と、定着ベルトを介して電磁誘導コイルに対向して配置され、所定の温度で非磁性の特性を示す整磁金属材料からなる発熱制御部材と、非磁性金属からなり定着ベルトと発熱制御部材を透過した磁束を打ち消す磁束制御部材と、を備え、発熱制御部材が電磁誘導コイルの長手方向に沿った線を境にして第１発熱制御部材と第２発熱制御部材とに分離して構成されると共に、第１および第２発熱制御部材が互いに電気的に絶縁されて配置されることを主な特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の定着装置と画像形成装置によれば、磁界の変化を妨げる向きに電流が流れようとしても、分離された第１発熱制御部材と第２発熱制御部材において電流の向きがそれぞれ一方向となり、発熱制御部材の全体を通して渦電流が流れず、発熱制御部材は略発熱しなくなる。従って、発熱ベルトに対する相対的な発熱割合は略ゼロになる。このため固定された発熱制御部材に対して、発熱ベルトの発熱効率を上げる必要がなくなる。またウォームアップ中は、発熱制御部材は磁性コアとして磁路を形成する機能を担うだけであるため、発熱制御部材が発熱してしまう場合に比べて、ベルトの発熱割合が増加し、ウォームアップタイムが改善される。更に、被発熱側は、幅方向に対し、均一な電気特性になるため温度ムラが生じにくくなる。
【００２１】
発熱制御部材は定着ベルトに密着しているため、定着ベルトからの熱伝達により定着ベルトと同期して温度変化し、定着ベルトが過昇温して発熱制御部材の温度がキュリー温度に到達すると、磁束抑制部材により透過してきた磁束を打ち消す磁束が発生し、定着ベルトの温度上昇が抑制される。これにより定着ベルトは、ベルト懸架部材の温度を略一致した温度になり、非通紙域の過昇温をキュリー温度でとどめることができる。
【００２２】
定着ベルトと発熱制御部材の接触部の熱伝導率を調整することで、定着ベルトと発熱制御部材の密着性が悪い場合でも、定着ベルトの温度分布に局所的な温度ムラを生じさせない。以上のことからウォームアップタイムの短縮化を図りつつ定着ベルトの温度ムラの解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態１における画像形成装置の全体の構成を示す構成図
【図２】図１に示した画像形成装置の定着装置の断面図
【図３】本発明の実施の形態１における画像形成装置の定着装置の電磁誘導コイルを上部としてコイル側からベルト懸架部材を見た上面図
【図４】本発明の実施の形態１における定着装置の定着ベルトの構成図
【図５】本発明の実施の形態１における定着装置の発熱制御部材の構成図
【図６】本発明の実施の形態１における定着装置の発熱制御部材の作用を説明する説明図
【図７】本発明の実施の形態１における定着装置の発熱制御部材の間隙付近の拡大展開図
【図８】発熱制御部材を分割することによって渦電流が流れない原理の説明図
【図９】本発明の実施の形態１における定着装置の磁束遮蔽板と発熱制御部材の拡大図
【図１０】（ａ）本発明の実施の形態１における定着装置の発熱制御部材の構成図、（ｂ）（ａ）の発熱制御部材の拡大図
【図１１】本発明の実施の形態１における定着装置の発熱制御部材が複数の板の組み合わせで円筒状に構成された場合の構成図
【図１２】比較例１の構成図
【図１３】比較例１の定着装置に対して記録紙を通紙した場合の電力と各所の温度変化図
【図１４】温度測定位置の配置を示す説明図
【図１５】比較例２の構成図
【図１６】比較例２の定着装置に対して比較例１と同様にＡ４縦の記録紙を通紙した場合の電力と各所の温度変化図
【図１７】本発明の実施例１における定着装置に対して記録紙を通紙した場合の電力と各所の温度変化図
【図１８】（ａ）従来のスリットや切り欠きを用紙紙幅方向に沿って複数設けた発熱制御部材の側面図、（ｂ）従来の発熱制御部材の渦電流の説明図、（ｃ）スリットや切り欠きによって発生する従来の定着ベルトの温度ムラの説明図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の請求項１の発明は、磁界を発生する電磁誘導コイルと、電磁誘導コイルから発生した磁界によって発熱する発熱層を備えた定着ベル卜と、定着ベルトを介して電磁誘導コイルに対向して配置され、所定の温度で非磁性の特性を示す整磁金属材料からなる発熱制御部材と、非磁性金属からなり定着ベルトと発熱制御部材を透過した磁束を打ち消す磁束制御部材と、を備え、発熱制御部材が電磁誘導コイルの長手方向に沿った線を境にして第１発熱制御部材と第２発熱制御部材とに分離して構成されると共に、第１および第２発熱制御部材が互いに電気的に絶縁されて配置されることを特徴とする定着装置である。
【００２５】
この構成によって、磁界の変化を妨げる向きに電流が流れようとしても、分離された第１発熱制御部材と第２発熱制御部材において電流の向きがそれぞれ一方向となり、発熱制御部材の全体を通して渦電流が流れず、発熱制御部材は略発熱しなくなる。ウォームアップ中は、発熱制御部材は磁性コアとして磁路を形成する機能を担うだけとなるため、発熱制御部材が発熱してしまう場合に比べて、ベルトの発熱割合が増加し、ウォームアップタイムが改善される。更に、被発熱側は、幅方向に対し、均一な電気特性になるため温度ムラが生じにくくなる。
【００２６】
発熱制御部材は定着ベルトに密着しているため、定着ベルトからの熱伝達により定着ベルトと同期して温度変化し、定着ベルトが過昇温して発熱制御部材の温度がキュリー温度に到達すると、磁束抑制部材により透過してきた磁束を打ち消す磁束が発生して、定着ベルトの温度上昇が抑制される。これにより定着ベルトは、ベルト懸架部材の温度と略一致した温度になり、非通紙域の過昇温をキュリー温度に留めることができる。
【００２７】
定着ベルトと発熱制御部材の接触部の熱伝導率を調整することで、定着ベルトと発熱制御部材の密着性が悪い場合でも、定着ベルトの温度分布に局所的な温度ムラを生じさせない。ウォームアップタイムの短縮化を図りつつ定着ベルトの温度ムラの解消することができる。
【００２８】
本発明の請求項２の発明は、請求項１の発明に従属する発明であって、第１および第２発熱制御部材は、電磁誘導コイルから発生する磁束により渦電流が発生しない短手方向の幅を有していることを特徴とする定着装置である。
【００２９】
この構成によって、第１および第２発熱制御部材は電気的に絶縁され、第１発熱制御部材と第２発熱制御部材の間隙を通して渦電流が流れず、発熱制御部材は略発熱しなくなる。
【００３０】
本発明の請求項３の発明は、請求項２の発明に従属する発明であって、第１および第２発熱制御部材の短手方向の幅には長短が設けられると共に、第１および第２発熱制御部材の間隙が電磁誘導コイルの各長手方向の部分に対向する位置の間に配置されることを特徴とする定着装置である。
【００３１】
この構成によって、発熱制御部材を定着ベルトのたるみ側のみ長くして密着した形状を作る等、用途に合わせて長短を決定して配置することができる。間隙が長手方向の電流に対向する位置の間の位置に限られるので、各発熱制御部材において単独でも渦電流が流れず、発熱制御部材は略発熱しなくなる。
【００３２】
本発明の請求項４の発明は、請求項１の発明に従属する発明であって、発熱制御部材が２枚以上の整磁合金の板を組み合わせて円筒形状に構成されたことを特徴とする定着装置である。
【００３３】
この構成によって、製造が難しい整磁合金を複数の板で円筒状に形成し、容易かつ安価に製造することができる。
【００３４】
本発明の請求項５の発明は、請求項１乃至請求項４の何れかの発明に従属する発明であって、発熱制御部材が定着ベルトとの摩擦により連れ周りすることを特徴とする定着装置である。
【００３５】
この構成によって、発熱制御部材を円筒状に形成し、この円筒を回転させて定着ベルトとの接触摺動部分の摩擦をさらに軽減させ、定着ベルトの寿命を延ばすことができる。
【００３６】
本発明の請求項６の発明は、請求項１乃至請求項５の何れかの発明に従属する発明であって、発熱制御部材のキュリー温度が定着下限温度以上に設定されることを特徴とする定着装置である。
【００３７】
この構成によって、キュリー温度が定着下限温度以上に設定されるため、キュリー温度では確実に定着でき、発熱制御が容易に行える。
【００３８】
本発明の請求項７の発明は、請求項１乃至請求項６の何れかの発明に従属する発明であって、発熱制御部材のキュリー温度が定着ベルトの耐熱温度以下に設定されることを特徴とする定着装置である。
【００３９】
この構成によって、定着ベルトを耐熱温度以上にすることがない。
【００４０】
本発明の請求項８の発明は、請求項１乃至請求項７の何れかの発明に従属する発明であって、発熱制御部材の厚さは、１５０μｍ以上３００μｍ以下とすることを特徴とする定着装置である。
【００４１】
この構成によって、大きな電力を投入した場合に容易に飽和磁束密度に到達して発熱効率が低下することがなく、ウォームアップ中に定着ベルト対し発熱制御部材の熱容量が負荷にならず、ウォームアップタイムを遅延させない。
【００４２】
本発明の請求項９の発明は、感光体ドラムと、感光体ドラムの感光体に静電潜像を形成する制御手段と、静電潜像をトナーで現像する現像装置と、現像されたトナー像を記録媒体に転写する転写装置と、請求項１乃至請求項８の何れかの発明の定着装置と、を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【００４３】
この構成によって、磁界の変化を妨げる向きに電流が流れようとしても、分離された第１発熱制御部材と第２発熱制御部材において電流の向きがそれぞれ一方向となり、発熱制御部材の全体を通して渦電流が流れず、発熱制御部材は略発熱しなくなる。ウォームアップ中は、発熱制御部材は磁性コアとして磁路を形成する機能を担うだけとなるため、発熱制御部材が発熱してしまう場合に比べて、ベルトの発熱割合が増加し、ウォームアップタイムが改善される。更に、被発熱側は、幅方向に対し、均一な電気特性になるため温度ムラが生じにくくなる。
【００４４】
発熱制御部材は定着ベルトに密着しているため、定着ベルトからの熱伝達により定着ベルトと同期して温度変化し、定着ベルトが過昇温して発熱制御部材の温度がキュリー温度に到達すると、磁束抑制部材により透過してきた磁束を打ち消す磁束が発生して、定着ベルトの温度上昇が抑制される。これにより定着ベルトは、ベルト懸架部材の温度と略一致した温度になり、非通紙域の過昇温をキュリー温度に留めることができる。
【００４５】
定着ベルトと発熱制御部材の接触部の熱伝導率を調整することで、定着ベルトと発熱制御部材の密着性が悪い場合でも、定着ベルトの温度分布に局所的な温度ムラを生じさせない。ウォームアップタイムの短縮化を図りつつ定着ベルトの温度ムラの解消することが可能な画像形成装置を提供することができる。
【００４６】
以下、本発明に係る実施の形態１を図面に基づいて説明する。
【００４７】
（実施の形態１）
以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、実質的に同一の機能を有する部材には同一符号を付与し、重複する説明は省略する。
【００４８】
図１は本発明の実施の形態１における画像形成装置の全体の構成を示す構成図である。図２は図１に示した画像形成装置の定着装置の断面図である。図３は本発明の実施の形態１における画像形成装置の定着装置の電磁誘導コイルを上部としてコイル側からベルト懸架部材を見た上面図である。
【００４９】
本発明の画像形成装置は、電子写真方式あるいは静電記録方式の複写機、ファクシミリ、およびプリンタ等である。なお、図１のフルカラー画像形成装置は外筐が図示されていない。
【００５０】
図１に示すフルカラー画像形成装置はタンデム型の複写機であり、原稿の画像をスキャナ（図示しない）によって読み取り、画像形成部ＩＭにおいて、画像の読み取った画素信号により感光体ドラム１に静電潜像を形成し、これを現像してトナー像とし、更にこれを記録紙Ｐ上に転写する。この画像形成部ＩＭには、給紙部１５から記録紙Ｐが１枚ずつピックアップされて供給され、画像形成部ＩＭにおいて現像、転写された後、定着装置Ｔで定着され、その後外部に設けた排紙部（図示しない）から排紙される。
【００５１】
図１において、画像形成部ＩＭには、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の感光体ドラム１が中間転写ベルト５に沿って配置されており、感光体ドラム１は一次転写後にクリーナ９で除電され、帯電器２により一様に帯電される。この一様に帯電した感光体ドラム１にＬＳＵ（Ｌａｓｅｒ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）から各色の画素信号に対応して変調されたレーザ光１０を照射し、感光体（ＯＰＣ）層表面でレーザ光１０を走査し、感光体（ＯＰＣ）に静電潜像を形成する。
【００５２】
給紙部１５内の記録紙Ｐはピックアップローラ（図示しない）によって給紙部１５から１枚ずつピックアップされ、レジストローラ（図示しない）を経て、レジストセンサ（図示しない）で記録紙Ｐが到達したことを検出し、感光体ドラム１と加圧ローラ６とのニップに感光体ドラム１の回転と同期した適切なタイミングで送られる。
【００５３】
像形成ユニット３には、感光体ドラム１と対向して現像ローラ４が設けられる。また、像形成ユニット３の容器には各色トナー１４がそれぞれ収容されており、それぞれ攪拌されて供給ローラ１３で供給され、ブラシ（図示しない）により現像ローラ４の表面に薄いトナーの層を形成する。負に帯電しているトナーはバイアス電位により現像ローラ４から感光体ドラム１に転写され、現像ローラ４により静電潜像に従って顕像化され、数百Ｖの正の電位が印加された感光体ドラム１上に未定着のトナー像を形成する。
【００５４】
顕像化された未定着の各色のトナー像は、転写ローラ８とテンションローラ１２に張架された無端帯状の中間転写ベルト５に一次転写され、トナーはＹＭＣＡの順で中間転写ベルト５上に積み重ねられて担持される。この中間転写ベルト５上のトナーは、数百Ｖの正電位が印加された転写ローラ８と加圧ローラ７の作用により、記録紙Ｐに二次転写される。二次転写において中間転写ベルト５に残ったトナーは掻き取り部材１１で掻き取られ、再度各感光体ドラム１の位置へ向かう。未定着状態のトナー像が担持された記録紙Ｐが搬送されてくると、定着装置Ｔにおける熱と圧力でトナーが溶融させられ、熱定着される。この定着が行われた後排紙される。
【００５５】
ここで、本発明の実施の形態１における実施の形態１の定着装置Ｔについて図２、図３を基に説明する。図２において、実施の形態１の定着装置Ｔは、定着ベルト２２と、定着ベルト２２を誘導加熱する電磁誘導コイル２３とを備えており、定着ローラ２１とベルト懸架部材２４の間には熱容量が小さな無端帯状の定着ベルト２２が巻き掛けられ、ベルト懸架部材２４の内側には磁束遮蔽板２５が設けられている。定着ベルト２２は加圧ローラ２６と共にニップを形成し、ニップにおいて記録紙Ｐを加圧、加熱して、二次転写された記録紙Ｐ上のトナーを定着する。
【００５６】
図２、図３に示すように、電磁誘導コイル２３の長尺方向の辺のそれぞれに対向する位置で、発熱制御部材３１を構成する円弧断面の長尺片３１＿１と長尺片３１＿２が、間隙Δをもって平行に並んで、ベルト懸架部材２４の周囲に固定されている。そしてこのベルト懸架部材２４は固定軸３２に固定される。この間隙Δの詳細については、後述する。
【００５７】
電磁誘導コイル２３は非磁性材料からなる半円筒をなす凹状のコイル保持部材２７に取り付けられている。このコイル保持部材２７の凹部の内部空間にベルト懸架部材２４が配置され、ベルト懸架部材２４は定着ローラ２１と共に定着ベルト２２を張架する。
【００５８】
定着ベルト２２の発熱層２２ａはＦｅやＮｉ等の磁性金属の基材を用いるのでも、アルミニウム、銀、銅、非磁性のステンレス材等の非磁性金属等の基材を用いるのでもよい。非磁性金属を使用する場合は、５μｍ〜５０μｍのごく薄いシートもしくはメッキ等で形成することが望ましい。２層以上の複数の層に積層して形成することができる。実施の形態１においては、定着ベルト２２の発熱層２２ａは非磁性ステンレスと銅の積層基材を用い、図４に示すように非磁性ステンレス層２２ａ＿１と銅層２２ａ＿２を備えている。そして、発熱層２２ａの内周側にフッ素樹脂等の耐熱性樹脂の被覆層２２ｂが設けられるのがよい。図４は本発明の実施の形態１における定着装置の定着ベルトの構成図である。発熱層２２ａの外周側にはシリコンゴム等からなる弾性層２２ｃが設けられ、更にその外側にＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、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）等のフッ素樹脂の単独もしくは混合樹脂の表面離型層２２ｄが設けられる。
【００５９】
続いて定着ローラ２１は、図２に示すように定着ベルト２２が巻き掛けられてベルト懸架部材２４と共にこれを張架するもので、芯材２１ａにシリコンゴム等の低熱伝導性材料の弾性層２１ｂが成形されている。好適には、弾性層２１ｂの表面に例えばフッ素樹脂等の耐熱性樹脂の被覆層２１ｃを形成しておくのがよい。
【００６０】
加圧ローラ２６は、定着ローラ２１に従動して互いに逆方向に回転する。この加圧ローラ２６と定着ローラ２１の周りに巻かれた定着ベルト２２とが定着装置のニップを形成する。これにより記録紙Ｐを定着しつつ搬送できる。加圧ローラ２６も、芯材となるパイプ２６ａにシリコンゴム等の低熱伝導性材料の弾性層２６ｂが成形され、表面には、ＰＦＡ等のフッ素樹脂による離型層（図示しない）が設けられている。
【００６１】
定着ベルト２２を張架するベルト懸架部材２４は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド樹脂）等の耐熱性樹脂の固定部材２４ｄを介して固定軸３２に固定され、ベルト懸架部材２４の定着ベルト２２と接触する表面には発熱制御部材３１が設けられる。
【００６２】
なお、固定軸３２には、懸架される定着ベルト２２に対し、図示されないバネ部材等で、定着ローラ２１から離れる方向に張力が掛けられている。固定軸３２が撓むと、ベルト懸架部材２４にも撓みが生じ、定着ベルト２２との間の密着性が悪くなる。
【００６３】
発熱制御部材３１は整磁金属により構成される。ここで用いる整磁金属は、Ｆｅ−ＮｉやＦｅ−Ｎｉ−Ｃｒ等からなる整磁合金で、ＮｉやＣｒの添加量を調整することでキュリー温度を任意の温度に設定することができる。実施の形態１の定着装置Ｔでは、整磁合金のキュリー温度はおよそ２００℃〜２２０℃に設定されている。キュリー温度を、定着下限温度、例えば１７０℃以上に設定することにより、キュリー温度においては確実にトナーを溶融して定着することができ、発熱制御も２００℃〜２２０℃で安定して容易に行える。また、このキュリー温度を定着ベルト２２の耐熱温度以下に設定することにより、定着ベルト２２を耐熱温度以上に上昇させないで済む。
【００６４】
整磁合金からなる発熱制御部材３１の厚さは、１５０μｍ以下の厚さでは、１２００Ｗ等大きな電力を投入した場合に容易に飽和磁束密度に到達してしまい、定着ベルト２２の発熱効率が低下してしまう。また、肉厚が３００μｍを超えるとウォームアップ中に定着ベルト２２に対し発熱制御部材３１の熱容量が負荷になり、ウォームアップタイムが遅延する。このため、本実施の形態１では厚さは２００μｍ〜３００μｍに設定されている。
【００６５】
そして詳細は後述するが整磁合金を円筒状（パイプ）に形成し、定着ベルト２２との摩擦により連れ周りする構成を採用することができる。この時、円筒を回転させて定着ベルト２２との接触摺動部分の摩擦をより軽減し、定着ベルト２２の寿命を延ばすことができる。連れ周りにより発熱制御部材３１の温度上昇は穏やかになる。
【００６６】
図５は本発明の実施の形態１における定着装置の発熱制御部材の構成図である。整磁金属層３１ａの外周に摺動層３１ｂが形成されている。摺動層３１ｂは、定着ベルト２２との摩擦を低減し、定着ベルト２２の磨耗寿命を延ばすものである。また磨耗寿命のためだけではなく、定着ベルト２２との熱伝導を調整する役割も果たしている。摺動層３１ｂは、ＰＦＡやＰＴＦＥ等の単層もしくは複合樹脂のコーティング、フッ素を含侵したガラス基材テープ等の貼り付け、耐熱樹脂の焼付け等の方法で形成される。なお、この摺動層３１ｂは、発熱制御部材３１と接する定着ベルト２２内面にポリイミドやフッ素樹脂等でコーティングあるいは、それらを基材とした定着ベルト２２を用いることで、代用することもできる。
【００６７】
図６、図７、図８によって、加熱時における発熱制御部材３１の作用とその動作原理について説明する。図６は本発明の実施の形態１における定着装置の発熱制御部材の作用を説明する説明図、図７は本発明の実施の形態１における定着装置の発熱制御部材の間隙付近の拡大展開図である。また、図８は発熱制御部材を分割することによって渦電流が流れない原理の説明図である。
【００６８】
前述したように、発熱制御部材３１は、電磁誘導コイル２３の凹部空間内に配置され、電磁誘導コイル２３の長尺方向に沿って間隙Δだけ離して平行に並べられた、２つの長尺片３１＿１、長尺片３１＿２により構成されている。すなわち発熱制御部材３１は電磁誘導コイル２３の長手方向に沿った線を境にして長尺片３１＿１、長尺片３１＿２の２つの部分に分離して配置される。
【００６９】
この２つの長尺片３１＿１、長尺片３１＿２は何れも略９０°をなす円弧状断面を有し、電磁誘導コイル２３と対向して所定の距離だけベルト懸架部材２４側に寄った位置に離れて配置される。そして、電磁誘導コイル２３を周回する電流の長手方向の電流に対し、互いにどちらか１方向のみに対向するように配置される。
【００７０】
ここで、長尺片３１＿１、長尺片３１＿２がベルト懸架部材２４側に寄った位置に配置されるというのは、電磁誘導コイル２３の内周部が記録紙Ｐの搬送路側に向かって投影された時、投影空間となる範囲の内部に長尺片３１＿１、長尺片３１＿２の間隙Δが収まって設けられるということである。ただし、長尺片３１＿１の幅β１、長尺片３１＿２の幅β２はβ１＝β２だけでなく、幅β１、幅β２には長短を設けてもよい。定着ベルト２２のたるみ側のみ長くして密着した形状を作る等、用途に合わせて長短を決定することができる。
【００７１】
好適な位置に置かれた長尺片３１＿１、長尺片３１＿２においては、電磁誘導コイル２３の電流はそれぞれ１方向のみにしか流れない（図８を参照）。各長尺片３１＿１，３１＿２では渦電流は流れない。ｉｖ＝０となる。
【００７２】
すなわち、電磁誘導コイル２３を流れる電流ｉは、図８のループをなしたコイルを流れ、この中央を磁束φが貫く。そしてこの磁界により、渦電流ｉｖが発熱制御部材３１内で発生しようとしても、この渦電流ｉｖは、長尺片３１＿１、長尺片３１＿２の間の間隙Δの存在により流れることができない。つまり、長尺片３１＿１，３１＿２は物理的に接合されていないため、電気的に導通できず、渦電流ｉｖが流れない。
【００７３】
しかし、図１８（ａ）のようなスリットを形成した場合、渦電流は細かく分割されたループで流れ、局所的に各部分において自己発熱する。これに対し、実施の形態１の場合は長尺片３１＿１、長尺片３１＿２には渦電流ｉｖが発生せず、この渦電流が流れることによるジュール熱が発生しない。
【００７４】
また、発熱制御部材３１は、整磁金属で作られているため、キュリー温度以下では、強磁性体として振舞う。このため、電磁誘導コイル２３から発生する磁束は、発熱制御部材３１を構成する長尺片３１＿１および長尺片３１＿２の内部を導かれ、長尺片３１＿１、長尺片３１＿２はキュリー温度以下では磁性コアとして機能する。ただ、発熱制御部材３１は、渦電流によるジュール熱は発生しないが、厳密には磁束が通過することによる磁心損失によりわずかな発熱はする。
【００７５】
発熱制御部材３１を通過した磁束は、電磁誘導コイル２３に戻り、図６のφに示すような磁気ループを形成する。発熱制御部材３１およびベルト懸架部材２４に懸架された定着ベルト２２は、電磁誘導コイル２３から発生する磁束φにより、渦電流が流れ、ジュール熱を発生し、加熱される。
【００７６】
実施の形態１では、渦電流が流れて発熱する部材は、定着ベルト２２のみであるため、図１８に示すような、発熱制御部材３１中に渦電流が発生して発熱する従来技術の系と比較して、定着ベルト２２の発熱効率は相対的に高くなる。
【００７７】
つまり、実施の形態１では主な発熱部材が定着ベルト２２のみとなるため、発熱制御部材３１は、定着ベルト２２の温度上昇に依存する熱伝導のみにより、温度上昇する。整磁金属は、温度上昇すると徐々に飽和磁束密度が下がるため、キュリー温度到達前にも、ある程度磁束が透過してしまうが、ウォームアップ中等、整磁金属を磁性コアの代わりとして利用する場合は、整磁金属が自己発熱することのない本実施の形態１の方式が従来技術より優れた特性の方式ということができる。
【００７８】
定着ベルト２２の発熱により、発熱制御部材３１の温度がキュリー温度を超えると、発熱制御部材３１は非磁性体としての特性を示し、図６，図７の破線で示すように磁束φが定着ベルト２２、発熱制御部材３１を透過して通り抜けるようになる。この定着ベルト２２、発熱制御部材３１を透過した磁束は、次に磁束遮蔽板２５と固定軸３２に到達する。
【００７９】
この磁束遮蔽板２５は非磁性金属で形成され、銀、銅、アルミニウム、非磁性のステンレス、等を用い、それぞれの厚さは、表皮深さ以上に設定するのがよい。固定軸３２の材料も非磁性材料である。磁束遮蔽板２５には固定軸３２を収容する凹部と両翼に屈曲された反射板２５＿１、反射板２５＿２が設けられている。
【００８０】
表皮深さ以上の厚さを持つ非磁性金属は、磁束が透過すると内部に渦電流が流れ、渦電流が流れると、透過する磁束と逆方向の磁束が発生する。磁束遮蔽板２５は表皮深さ以上の厚さを有しているため、この部分に渦電流が流れ、逆方向の磁束（以降、反発磁束と称す）を発生し、定着ベルト２２、発熱制御部材３１を透過した磁束を打消し、定着ベルト２２の発熱を抑制する。
【００８１】
本実施の形態１における磁束遮蔽板２５は、厚さ１．５ｍｍのアルミニウム板を用いており、定着ベルト２２、発熱制御部材３１を透過した磁束が透過した時の様子を図６に示す。図６を拡大し展開したものが図７である。
【００８２】
図６において、磁束遮蔽板２５の内部に渦電流が発生し、電磁誘導コイル２３から発生する磁束に対して逆方向の磁束を発生する。図６の二重丸◎と×は、磁束遮蔽板２５内部を流れる渦電流の向きを示す。電磁誘導コイル２３が形成した磁束φは、磁束遮蔽板２５に発生した渦電流による反発磁束により弱められると共に、定着ベルト２２の発熱が抑制される。
【００８３】
ところで、長尺片３１＿１、長尺片３１＿２の間隙Δには整磁金属が存在しない。しかし定着ベルト２２と間隙Δを透過する磁束は、磁束遮蔽板２５の作用により、発熱制御部材３１の温度がキュリー温度を超えた場合と同様に作用するため、間隙Δの位置では定着ベルト２２の発熱が抑制される。
【００８４】
本実施の形態１では、間隙Δは、できるだけ狭く設定すると共に、間隙Δからの透過磁束を打ち消さないように、磁束遮蔽板２５を凹形状とすることで、間隙Δからの磁束透過による発熱ロスを抑制している。
【００８５】
なお、実施の形態１においては、発熱制御部材３１は、長尺片３１＿１、長尺片３１＿２は何れも略１／４分割の円筒、すなわち９０°分割の長尺片であり、両者を並べると略半割の円筒になる。しかし各円弧断面の周方向の幅には長短があってもよい。すなわち、電磁誘導コイル２３の巻線幅、コイルの粗密等により、各円弧の幅はそれぞれ変化してよい。
【００８６】
ただ、図６の長尺片３１＿１の周方向の幅β１、長尺片３１＿２の周方向の幅β２に対して、幅β１＞幅β２とすると、幅広の幅β１をもつ長尺片３１＿１が、短い方の長尺片３１＿２のコイル部分にまで延びる幅にするのはよくない。この場合、長尺片３１＿１の内部に単独で渦電流が流れる。
【００８７】
すなわち、図８で示すように、一方の長尺片３１＿１の幅β１が幅広になりすぎると、コイルのループを少なくとも一部完全に含むようになり、長尺片３１＿１内に渦電流ｉｖが発生する。従って、長尺片３１＿１、長尺片３１＿２は電磁誘導コイル２３の内周部の投影空間の範囲内に収める必要があると共に、もう一方のコイル部分の位置まで延長するような幅広にしてはならない。間隙Δは電磁誘導コイル２３の長手方向の電流に対向する位置の間に配置する必要がある。このように長尺片３１＿１、長尺片３１＿２の幅に長短をつけ、間隙Δを長手方向の電流の間に置けば、各発熱制御部材は単独でも渦電流が流れず、略発熱しなくなる。
【００８８】
また、長尺片３１＿１、長尺片３１＿２が突き合わされる２辺の端部には、図２、図９のように固定軸３２側に向かって折り曲げられた各屈曲片Ｒを設けるのがよい。屈曲片Ｒ同士が間隙Δで対向して配置されることになる。この間隙Δは電気的に絶縁され、長尺片３１＿１、長尺片３１＿２は不導通としなければならない。
【００８９】
ところで、長尺片３１＿１，長尺片３１＿２の間隙Δは、電気的に両者が絶縁できれば足りるから、例えば図１０（ａ），（ｂ）のように絶縁部材３３を挟んで屈曲片Ｒ同士を接触させることで、発熱制御部材の温度に関係なく間隙Δを透過する磁束を減らすことができる。図１０（ａ）は本発明の実施の形態１における定着装置の発熱制御部材の構成図、図１０（ｂ）は（ａ）の発熱制御部材の拡大図である。図１０（ａ），（ｂ）の絶縁部材３３は、絶縁被覆３３＿１、絶縁被覆３３＿２を形成し、屈曲片Ｒとして折り曲げるだけで形成できる。間隙Δは、長手方向の電流の間に置かれ、発熱制御部材３１が互いに不導通であればよく、また、図８では、直線で表現しているが、長手方向に斜めや曲線状であってもよい。
【００９０】
そして、図１０（ａ）においては発熱制御部材３１は長尺片３１＿１、長尺片３１＿２の２枚の長尺片によって構成されているが、更にそれ以上の枚数の長尺片を組み合わせることにより円筒状（パイプ状）に構成することもできる。図１１は本発明の実施の形態１における定着装置の発熱制御部材が複数の板の組み合わせで円筒状に構成された場合の構成図である。図１１においては一例として４枚の板の組み合わせで円筒が構成されている。
【００９１】
長尺片３１＿１、長尺片３１＿２、長尺片３１＿３、長尺片３１＿４は、何れも略９０°の円弧断面を有しており、それぞれの円弧方向両端に屈曲片Ｒが設けられ、隣接させる長尺片の屈曲片Ｒ同士が突き合わされて円筒をなすように組み合わされる。
【００９２】
この長尺片３１＿１、長尺片３１＿２、長尺片３１＿３、長尺片３１＿４は、固定軸３２に固定されたＰＰＳ等の耐熱性樹脂の固定部材の表面に固定される。このような２枚以上の枚数の長尺片を組み合わせる構成は、定着ベルト２２との摩擦によって連れ周りする発熱制御部材３１を作るのに好適な構成となる。そして絶縁部材３３は絶縁被覆を形成するだけで設けることができる。
【００９３】
続いて、本発明の実施の形態１の定着装置Ｔの作用について具体的に説明する。最初に比較例１として、ベルト懸架部材が円筒であり、発熱制御部材が定着ベルトの内周に完全に密着していない部分を有する定着装置を説明する。
【００９４】
（比較例１）
比較例１はベルト懸架部材を固定し、図１２に示すように発熱制御部材の定着ローラ側が断面１２０°だけ切り欠かれ、発熱制御部材が定着ベルトの内周に全面的には密着せず、一部定着ベルトから離れた部分を有している場合である。図１２は比較例１の構成図、図１３は比較例１の定着装置に対して記録紙を通紙した場合の電力と各所の温度変化図を示す。なお、図１４は、温度測定位置の配置を示す説明図である。図１４においてＡ，Ｃは定着装置の長手方向両端の非通紙域の位置を示し、Ｂは中央位置であり、通紙域（言い換えれば温度制御部）となる位置を示している。
【００９５】
図１３は最大加熱幅Ａ３幅（Ａ４横幅）の定着装置に対してＡ４縦（Ａ４用紙の短手方向を先頭に通紙する）の記録紙を通紙した場合の電力と各所の温度変化図を示す。横軸の時間の１目盛は３０ｓｅｃ／ｄｉｖ、縦軸の温度の１目盛は１０℃／ｄｉｖ、同じく電力の１目盛は３００Ｗ／ｄｉｖである。定着設定温度は１７５℃である。図１３のラインＥC、ＥBは発熱制御部材が定着ベルトの内周に密着していないベルト非接触部ｎ（図１２参照）の温度を示す。なお、添え字Ａ，Ｃは図１４における非通紙域Ａ，Ｃでの温度を示し、添え字Ｂは図１４における中央位置Ｂでの温度を示す。ラインＦA、ＦCは定着ベルトの非通紙域Ａ，Ｃ部の温度、ラインＧB，ＧCは発熱制御部材の中央位置Ｂでのベルト接触部ｓ（発熱制御部材のベルトに接触している、ベルト非接触部ｎ以外の部分であり、図１２参照）の温度、ラインＮBは温度制御部（通紙域、ここでは中央位置Ｂ）における定着ベルトの温度である。
【００９６】
これに対して、ラインＫは定着装置に供給した電力の変化である。
【００９７】
この図１３によれば、次のことが分かる。定着装置に電力を供給し始めると、発熱制御部材のベルトに非接触のベルト非接触部ｎで急激に温度上昇しており、定着ベルトの両端においても徐々に温度上昇している。これは通紙域から外れた非通紙域において温度上昇が起きていることを示す。
【００９８】
通紙開始直後は、ラインＮBから分かるように温度制御部（中央位置Ｂ）の温度がわずかに低下し、暫くして設定温度付近に戻るが、時間経過と共に温度は徐々に低下し、４０秒から９０秒後は目標とする１７５℃を維持できなくなっている。この間投入されている電力はラインＫに示すように９５０Ｗで変わりはない。電力を投入し続けているのにもかかわらず、再び温度低下を起こしていることが分かる。
【００９９】
この原因は、通紙初期から発熱制御部材のベルト非接触部ｎの温度が上昇し続けるためで、このベルト非接触部ｎで発生した熱が、ベルト接触部ｓの温度をも上昇させてしまい、通紙域を含む加熱幅全域（Ａ，Ｂ，Ｃのすべての領域）において発熱制御部材の温度が上昇する。ラインＧB，ＧCは発熱制御部材のＢ，Ｃにおけるベルト接触部ｓの温度の推移を示す。
【０１００】
発熱制御部材が温度上昇すると、これによって磁束遮蔽板への磁束の透過が始まり、定着ベルトの発熱効率が低下し、温度制御部（中央位置Ｂ）の温度低下を起こす。また、発熱制御部材がキュリー温度以上に発熱しているため、ラインＦA、ＦCからも分かるように、非通紙域の定着ベルトの温度もキュリー温度以上に上昇し、過昇温を抑制することができていない。
【０１０１】
（比較例２）
比較例２は図１５に示すように比較例１と基本の構成は同一ではあるが、発熱制御部材と定着ベルトが密着していない部分（ベルト非接触部ｎ）をなくしたものである。図１５は比較例２の構成図、図１６は比較例２の定着装置に対して比較例１と同様にＡ４縦の記録紙を通紙した場合の電力と各所の温度変化図を示す。
【０１０２】
図１５において、横軸の時間の１目盛は３０ｓｅｃ／ｄｉｖ、縦軸の温度の１目盛は１０℃／ｄｉｖ、同じく電力の１目盛は３００Ｗ／ｄｉｖである。定着設定温度は１７５℃である。図１６のラインＥ2C、Ｅ2Bは発熱制御部材の非通紙域Ｃと中央位置Ｂのベルト非接触部ｎに相当する位置における温度を示す。ラインＦ2A、Ｆ2Cは定着ベルトの非通紙域Ａ，Ｃの温度、ラインＮ2Bは温度調節部（ここでは中央位置Ｂ）における定着ベルトの温度である。
【０１０３】
ラインＧ2B，Ｇ2Cは発熱制御部材の中央位置Ｂ、非通紙域Ｃでの温度、ラインＮ2Bは温度制御部（中央位置Ｂ）における定着ベルトの温度、ラインＫ2は定着装置に供給した電力の変化である。
【０１０４】
この図１６によれば、定着装置に電力を供給し始めると、定着ベルトは、良好に温度上昇する。この時のウォームアップタイムは１６．１秒である。ラインＦ2A、Ｆ2Cを見ると、通紙開始後定着ベルトの両端において徐々に温度上昇するが、おおむね一定の温度を示す。比較例１でのベルト非接触部ｎに相当するベルト接触部ｓの端部分においてもラインＥ2C、Ｅ2Bから見ると急激な温度上昇は見られない。しかし非通紙域Ａ，Ｃ間では、ラインＦ2A、Ｆ2Cが示すように８℃程度の温度差が見られ、これは定着ベルトと発熱制御板との密着性にムラにより、温度ムラが生じることを示している。
【０１０５】
温度制御部（中央位置Ｂ）においては、ラインＮ2Bから分かるように比較例１で見られた、温度維持後からの再温度低下は見られず、温度維持に必要な電力もラインＫ2のように徐々に減少し、概ね良好に通紙が行えている。
【０１０６】
このように定着ベルトと発熱制御部材を密着させることで、非通紙域の過昇温を抑制できるが、密着性によっては温度ムラを生じかねず、比較例１のように急上昇する可能性も含んでいることも分かる。
【０１０７】
（実施例１）
そこで、実施例１の定着装置の構成と作用を説明する。図１７は本発明の実施例１における定着装置に対して記録紙を通紙した場合の電力と各所の温度変化図を示す。横軸の時間の１目盛は３０ｓｅｃ／ｄｉｖ、縦軸の温度の１目盛は２５℃／ｄｉｖ、同じく電力の１目盛は３００Ｗ／ｄｉｖである。
【０１０８】
実施例１の定着装置は図２に示した通りのものであり、発熱制御部材を２つに分け、略４分割の長尺片を間隙１ｍｍだけ離し、略半円筒に構成したものである。図１７のラインＥ3C、Ｅ3Bは発熱制御部材の端部分Ｃと中央位置Ｂの温度、ラインＦ3A、Ｆ3Cは定着ベルトの非通紙域Ａ，Ｃの温度、ラインＮ3Bは温度調節部（ここでは中央位置Ｂ）における定着ベルトの温度である。ラインＦ3A、Ｆ3Cは定着ベルトの非通紙域Ａ，Ｃの温度、ラインＧ3B，Ｇ3Cは発熱制御部材の中央位置Ｂ，非通紙域Ｃでの温度での温度、ラインＮ3Bは温度制御部（中央位置Ｂ）における定着ベルトの温度、ラインＫ3は定着装置に供給した電力の変化である。
【０１０９】
この図１７によれば、ラインＫ3のように定着装置に電力を供給し始めると、定着ベルトからやや遅れて発熱制御板の温度が上昇しており、発熱制御板で発熱していないことが分かる。ウォームアップに要した時間は、１４．９秒で、比較例２より１秒以上ウォームアップタイムが改善しており、定着ベルトの発熱効率が改善されていることが分かる。
【０１１０】
通紙を開始すると非通紙域Ａ，Ｃの部分の定着ベルト温度がラインＦ3A、Ｆ3Cのように上昇し、定着ベルトの温度上昇に伴い、ラインＧ3Cのように非通紙域の発熱制御部材の温度も遅れて温度上昇する。比較例１のように急上昇する箇所は見られない。また、この時非通紙域の定着ベルトは、発熱制御部材がキュリー温度に到達するまでは、原理的に通紙域と同様に発熱し続けるが、ラインＦ3A、Ｆ3Cで示すように定着ベルトにおいても急激な温度上昇は見られない。
【０１１１】
これは、接している発熱制御部材が発熱していないため、発熱制御部材に定着ベルトで発生した熱が奪われることで、急激な温度上昇を抑えていることを示している。発熱制御部材がＥ3Cのようにキュリー温度付近に到達すると、定着ベルトの温度上昇はラインＧ3B，Ｇ3Cに示すように略止まり、過昇温が抑制される。ラインＦ3A、Ｆ3Cは略一致しており、比較例２でみられた、定着ベルトの温度ムラも見られない。
【０１１２】
このように本発明の実施の形態１の定着装置と画像形成装置によれば、磁界の変化を妨げる向きに電流が流れようとしても、分離された各長尺片において電流の向きがそれぞれ一方向となり、発熱制御部材の全体を通して渦電流が流れず、発熱制御部材は略発熱しなくなる。
【０１１３】
そして、発熱制御部材自身の自己発熱がなく、発熱制御部材は定着ベルトに密着しているため、定着ベルトからの熱伝達により定着ベルトと同期して温度変化し、定着ベルトが過昇温して発熱制御部材の温度がキュリー温度に到達すると、磁束遮蔽板によりこの領域の磁束が打ち消され、定着ベルトの温度上昇が抑制される。これにより定着ベルトとベルト懸架部材の温度を略一致した温度にすることができる。
【０１１４】
定着ベルトと発熱制御部材の密着性が悪い場合でも、発熱制御部材の温度がキュリー温度以上に温度上昇することはなく、また接触ムラによる温度ムラが生じ難い。以上のことからウォームアップタイムの短縮化を図りつつ定着ベルトの温度ムラの解消することができる。
【０１１５】
また、各発熱制御部材の端部にそれぞれ屈曲片を設け、絶縁部材を挟んで屈曲片同士を接触させると、発熱制御部材の加工や配置が容易になる。
【産業上の利用可能性】
【０１１６】
本発明は、電磁誘導加熱方式によって未定着トナーを画像形成媒体に定着する定着装置とこれを用いた画像形成装置に適用できる。
【符号の説明】
【０１１７】
１    感光体ドラム
２    帯電器
３    像形成ユニット
４    現像ローラ
５    中間転写ベルト
６    加圧ローラ
７    加圧ローラ
８    転写ローラ
９    クリーナ
１０    レーザ光
１１    掻き取り部材
１２    テンションローラ
１３    供給ローラ
１４    トナー
１５    給紙部
２１    定着ローラ
２１ａ    芯材
２１ｂ    弾性層
２１ｃ    被覆層
２２    定着ベルト
２２ａ    発熱層
２２ａ＿１    非磁性ステンレス層
２２ａ＿２    銅層
２２ｂ    被覆層
２２ｃ    弾性層
２２ｄ    表面離型層
２３    電磁誘導コイル
２４    ベルト懸架部材
２４ｄ    固定部材
２５    磁束遮蔽板
２５＿１    反射板
２５＿２    反射板
２６    加圧ローラ
２６ａ    パイプ
２６ｂ    弾性層
２７    コイル保持部材
３１    発熱制御部材
３１ａ    整磁金属層
３１ｂ    摺動層
３１＿１    長尺片
３１＿２    長尺片
３１＿３    長尺片
３１＿４    長尺片
３２    固定軸
３３    絶縁部材
３３＿１    絶縁被覆
３３＿２    絶縁被覆
１２４    支持部材
１３１    発熱制御部材
Ｋ3    実施例１の電力
Ｔ    定着装置
ＩＭ    画像形成部
Ｍ    遮断手段
Ｒ    屈曲片
Ｐ    記録紙
ｎ    ベルト非接触部
ｓ    ベルト接触部
Δ    間隙
φ    磁束
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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