(57)【要約】【課題】  発熱部材における発熱効率と自己温度制御性とが高く、小サイズの記録媒体を連続的に定着した場合や装置が突発的に駆動停止した場合等であっても過昇温が確実に抑止される電磁誘導加熱方式の定着装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】  磁束によって発熱する発熱層を具備する発熱部材２３と、発熱部材２３の表裏面を挟むように配設されるとともに交番電流が印加されて磁束を発生させるコイル部２５と、を備える。そして、発熱層２３は、その温度が発熱層２３が有するキューリー点以下であるときの交番電流の周波数に対応した浸透深さに対して３倍以上の厚さとなるように形成される。【選択図】        図３
2007047224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を記録媒体に定着する定着装置であって、
磁束によって発熱する発熱層を具備する発熱部材と、
前記発熱部材の表裏面を挟むように配設されるとともに、交番電流が印加されて前記磁束を発生させるコイル部と、を備え、
前記発熱層は、その温度が当該発熱層が有するキューリー点以下であるときの前記交番電流の周波数に対応した浸透深さに対して３倍以上の厚さとなるように形成されたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記発熱層は、その温度が前記キューリー点以下であるときの前記交番電流の周波数に対応した浸透深さに対して１７倍以下の厚さとなるように形成されたことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
トナー像を記録媒体に定着する定着装置であって、
磁束によって発熱する発熱層を具備する発熱部材と、
前記発熱部材の表裏面を挟むように配設されるとともに、交番電流が印加されて前記磁束を発生させるコイル部と、を備え、
前記発熱層は、その温度が当該発熱層が有するキューリー点以下であるときの前記交番電流の周波数に対応した浸透深さに対して１７倍以下の厚さとなるように形成されたことを特徴とする定着装置。
【請求項４】
前記発熱層は、前記交番電流の周波数が３０ｋＨｚのときに前記浸透深さが０．１５ｍｍ以下となる金属材料からなることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の定着装置。
【請求項５】
前記発熱層は、ニッケル、鉄、クロムの合金からなることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の定着装置。
【請求項６】
前記コイル部は、前記発熱部材の前記表裏面を１回又は複数回挟むように離間して巻回されたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の定着装置。
【請求項７】
前記発熱部材は、トナー像を溶融する定着部材を加熱する加熱部材であることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の定着装置。
【請求項８】
前記定着部材は、定着ベルトであって、
前記加熱部材は、定着補助ローラとともに前記定着ベルトを張架する支持ローラであって、
前記コイル部は、前記定着ベルトの外周面に対向するとともに、前記支持ローラの内周面に対向するように配設され、
前記定着補助ローラは、搬送される記録媒体を加圧する加圧ローラに対して前記定着ベルトを介して当接するように配設されたことを特徴とする請求項７に記載の定着装置。
【請求項９】
前記発熱部材は、トナー像を溶融する定着部材であることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１０】
前記定着部材は、定着ベルトであって、
前記コイル部は、前記定着ベルトの外周面及び内周面に対向するように配設されたことを特徴とする請求項９に記載の定着装置。
【請求項１１】
前記定着ベルトは、支持ローラと定着補助ローラとに張架され、
前記定着補助ローラは、搬送される記録媒体を加圧する加圧ローラに対して前記定着ベルトを介して当接するように配設されたことを特徴とする請求項１０に記載の定着装置。
【請求項１２】
前記コイル部は、前記支持ローラを介して前記定着ベルトの内周面に対向するように配設されたことを特徴とする請求項１１に記載の定着装置。
【請求項１３】
前記定着部材は、搬送される記録媒体を加圧する加圧ローラに当接する定着ローラであって、
前記コイル部は、前記定着ローラの外周面及び内周面に対向するように配設されたことを特徴とする請求項９に記載の定着装置。
【請求項１４】
請求項１〜請求項１３のいずれかに記載の定着装置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】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置とそこに設置される定着装置とに関し、特に、電磁誘導加熱方式の定着装置及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、装置の立ち上げ時間を低減して省エネルギー化することを目的として、電磁誘導加熱方式の定着装置を用いたものが多く用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
特許文献１等において、電磁誘導加熱方式の定着装置は、支持ローラ（発熱ローラ）、定着補助ローラ（定着ローラ）、支持ローラと定着補助ローラとによって張架された定着ベルト、支持ローラに定着ベルトを介して対向する誘導加熱部、定着補助ローラに定着ベルトを介して対向する加圧ローラ、等で構成される。誘導加熱部は、幅方向（記録媒体の搬送方向に直交する方向である。）に延設されたコイル部（励磁コイル）や、コイル部に対向するコア等で構成される。
【０００４】
そして、定着ベルトは、誘導加熱部との対向位置で加熱される。加熱された定着ベルトは、定着補助ローラ及び加圧ローラの位置に搬送される記録媒体上のトナー像を加熱して定着する。詳しくは、コイル部に高周波の交番電流を流すことで、コイル部の周囲に磁界が形成されて、支持ローラ表面近傍に渦電流が生じる。支持ローラに渦電流が生じると、支持ローラ自身の電気抵抗によってジュール熱が発生する。このジュール熱によって、支持ローラに巻装された定着ベルトが加熱される。
このような電磁誘導加熱方式の定着装置は、少ないエネルギー消費で短い立ち上げ時間にて、定着ベルトの表面温度（定着温度）を所望の温度まで昇温できるものとして知られている。
【０００５】
一方、特許文献２等には、電磁誘導加熱方式を用いた定着装置であって、定着ベルトを挟むようにコア部を形成する技術が開示されている。すなわち、誘導加熱部のコア部は、定着ベルトの外周面及び内周面に対向するように配設されている。この技術は、定着ベルトにおける発熱効率を向上することを目的としたものである。
【０００６】
また、特許文献３等には、電磁誘導加熱方式を用いた定着装置であって、誘導加熱部のコア部（磁性体コア）のキューリー点を幅方向で調整する技術が開示されている。詳しくは、幅方向両端部におけるコア部のキューリー点が、幅方向中央部のキューリー点に比べて小さくなるように形成している。この技術は、小サイズの記録媒体を通紙した場合に定着ベルトの幅方向両端部に生じる昇温を抑止することを目的としたものである。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−８２５４９号公報
【特許文献２】特開２０００−２１４７０３号公報
【特許文献３】特開２０００−１６２９１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した従来の定着装置は、小サイズの記録媒体を連続的に定着した場合や、紙詰まり等により装置が突発的に駆動停止した場合に、定着ベルトの一部又は全部が過昇温することがあった。
【０００９】
詳しくは、次の通りである。
一般的な画像形成装置は、幅方向のサイズが異なる数種類の記録媒体に対して、画像形成ができるように構成されている。ここで、幅方向サイズの異なる記録媒体とは、ＪＩＳ寸法のＡ列やＢ列における種々の定形サイズの記録媒体の他に、不定形サイズの記録媒体も含まれる。また、同一サイズ（例えば、Ａ４サイズである。）の記録媒体であっても、長手方向を搬送方向にした場合と、短手方向（長手方向に直交する方向である。）を搬送方向にした場合とでは、幅方向サイズの異なる記録媒体を扱っていることになる。
【００１０】
このような幅方向サイズの異なる記録媒体を定着装置で定着する場合には、記録媒体の幅方向サイズに応じて、定着ベルトの幅方向の熱分布が変動して、温度ムラが生じてしまう場合があった。例えば、幅方向サイズの小さな記録媒体を通紙して定着する場合には、その記録媒体の幅方向サイズに対応する定着ベルトの位置（通紙領域である。）では熱が多く奪われて、その他の位置（非通紙領域である。）に比べて定着温度が低くなる。このような現象は、幅方向サイズの小さな記録媒体を連続的に通紙するような場合に、特に顕著になる。
【００１１】
したがって、定着ベルトの幅方向中央部の定着温度を基準として定着ベルトの幅方向全域の定着温度を制御しようとすると、定着ベルトの幅方向中央部の定着温度は所望の温度に制御できるものの、幅方向両端部の定着温度が上昇（過昇温）してしまうことになる。このように、定着ベルトの幅方向両端部の定着温度が上昇した状態で、幅方向サイズの大きな記録媒体を定着すると、温度上昇位置に対応した記録媒体上にホットオフセットが発生してしまう。さらに、幅方向両端部の定着温度が定着ベルトの耐熱温度を超えた場合には、定着ベルトに熱的破損が生じることも考えられる。
【００１２】
これに対して、定着ベルトの幅方向両端部の定着温度を基準として定着ベルトの幅方向全域の定着温度を制御しようとすると、定着ベルトの幅方向両端部の定着温度は所望の温度に制御できるものの、幅方向中央部の定着温度が下降してしまうことになる。このように、定着ベルトの幅方向中央部の定着温度が下降した状態で記録媒体を定着すると、温度下降位置に対応した記録媒体上にコールドオフセットが発生してしまう。
【００１３】
また、画像形成装置内の搬送経路中に紙詰まり（ジャム）が発生した場合等には、定着装置における駆動が突発的に停止される。このような場合には、誘導加熱部への通電が遮断されるまでの僅かな時間に、誘導加熱部に対向する定着ベルトの部分が瞬時に過昇温してしまう。これによって、定着ベルトや誘導加熱部のコイル部等の構成部材に熱的破損が生じることも考えられる。
【００１４】
一方、上述の特許文献２等の技術は、定着ベルトを挟むように配設するコア部の形状を最適化することで、定着ベルトにおける発熱効率を向上させるものである。したがって、上述の定着ベルトの過昇温を抑止する効果は期待できない。
【００１５】
また、上述の特許文献３等の技術は、誘導加熱部のコア部のキューリー点を幅方向で調整している。しかし、誘導加熱部によって加熱される定着部材の過昇温は、コア部に過昇温が生じる前に発生するために、上述の定着ベルトの過昇温を直接的に抑止する効果は期待できない。
【００１６】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、発熱部材における発熱効率と自己温度制御性とが高く、小サイズの記録媒体を連続的に定着した場合や装置が突発的に駆動停止した場合等であっても過昇温が確実に抑止される電磁誘導加熱方式の定着装置及び画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本願発明者は、上記課題を解決するために研究を重ねた結果、次の事項を知るに至った。
すなわち、キューリー点を有する材料（自己温度制御が可能な材料である。）にて発熱層を形成するとともに、発熱部材の表裏面を挟むようにコイル部を配設することによって、コイル部を発熱部材の片面側にのみ対向させて配設したときに比べて、発熱部材における発熱効率と自己温度制御の能力（自己温度制御性）とを高めることができる。そして、コイル部に挟まれた発熱部材における発熱層の厚さを適正化することによって、発熱部材における発熱効率及び自己温度制御性をさらに高めることができる。
【００１８】
この発明は以上述べた事項に基づくものであり、すなわち、この発明の請求項１記載の発明にかかる定着装置は、トナー像を記録媒体に定着する定着装置であって、磁束によって発熱する発熱層を具備する発熱部材と、前記発熱部材の表裏面を挟むように配設されるとともに、交番電流が印加されて前記磁束を発生させるコイル部と、を備え、前記発熱層は、その温度が当該発熱層が有するキューリー点以下であるときの前記交番電流の周波数に対応した浸透深さに対して３倍以上の厚さとなるように形成されたものである。
【００１９】
また、請求項２記載の発明にかかる定着装置は、上記請求項１に記載の発明において、前記発熱層は、その温度が前記キューリー点以下であるときの前記交番電流の周波数に対応した浸透深さに対して１７倍以下の厚さとなるように形成されたものである。
【００２０】
また、この発明の請求項３記載の発明にかかる定着装置は、トナー像を記録媒体に定着する定着装置であって、磁束によって発熱する発熱層を具備する発熱部材と、前記発熱部材の表裏面を挟むように配設されるとともに、交番電流が印加されて前記磁束を発生させるコイル部と、を備え、前記発熱層は、その温度が当該発熱層が有するキューリー点以下であるときの前記交番電流の周波数に対応した浸透深さに対して１７倍以下の厚さとなるように形成されたものである。
【００２１】
また、請求項４記載の発明にかかる定着装置は、上記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発明において、前記発熱層は、前記交番電流の周波数が３０ｋＨｚのときに前記浸透深さが０．１５ｍｍ以下となる金属材料からなるものである。
【００２２】
また、請求項５記載の発明にかかる定着装置は、上記請求項１〜請求項４のいずれかに記載の発明において、前記発熱層は、ニッケル、鉄、クロムの合金からなるものである。
【００２３】
また、請求項６記載の発明にかかる定着装置は、上記請求項１〜請求項５のいずれかに記載の発明において、前記コイル部は、前記発熱部材の前記表裏面を１回又は複数回挟むように離間して巻回されたものである。
【００２４】
また、請求項７記載の発明にかかる定着装置は、上記請求項１〜請求項６のいずれかに記載の発明において、前記発熱部材を、トナー像を溶融する定着部材を加熱する加熱部材としたものである。
【００２５】
また、請求項８記載の発明にかかる定着装置は、上記請求項７に記載の発明において、前記定着部材は、定着ベルトであって、前記加熱部材は、定着補助ローラとともに前記定着ベルトを張架する支持ローラであって、前記コイル部は、前記定着ベルトの外周面に対向するとともに、前記支持ローラの内周面に対向するように配設され、前記定着補助ローラは、搬送される記録媒体を加圧する加圧ローラに対して前記定着ベルトを介して当接するように配設されたものである。
【００２６】
また、請求項９記載の発明にかかる定着装置は、上記請求項１〜請求項６のいずれかに記載の発明において、前記発熱部材を、トナー像を溶融する定着部材としたものである。
【００２７】
また、請求項１０記載の発明にかかる定着装置は、上記請求項９に記載の発明において、前記定着部材は、定着ベルトであって、前記コイル部は、前記定着ベルトの外周面及び内周面に対向するように配設されたものである。
【００２８】
また、請求項１１記載の発明にかかる定着装置は、上記請求項１０に記載の発明において、前記定着ベルトは、支持ローラと定着補助ローラとに張架され、前記定着補助ローラは、搬送される記録媒体を加圧する加圧ローラに対して前記定着ベルトを介して当接するように配設されたものである。
【００２９】
また、請求項１２記載の発明にかかる定着装置は、上記請求項１１に記載の発明において、前記コイル部は、前記支持ローラを介して前記定着ベルトの内周面に対向するように配設されたものである。
【００３０】
また、請求項１３記載の発明にかかる定着装置は、上記請求項９に記載の発明において、前記定着部材は、搬送される記録媒体を加圧する加圧ローラに当接する定着ローラであって、前記コイル部は、前記定着ローラの外周面及び内周面に対向するように配設されたものである。
【００３１】
また、この発明の請求項１４記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項１〜請求項１３のいずれかに記載の定着装置を備えたものである。
【発明の効果】
【００３２】
本発明は、電磁誘導加熱方式の定着装置において、発熱部材の表裏面を挟むようにコイル部を配設するとともに、発熱部材における発熱層の厚さを最適化している。これにより、発熱部材における発熱効率と自己温度制御性とが高まり、小サイズの記録媒体を連続的に定着した場合や装置が突発的に駆動停止した場合等であっても過昇温が確実に抑止される定着装置及び画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００３４】
実施の形態１．
図１〜図６にて、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
まず、図１にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１において、１は画像形成装置としてのレーザープリンタの装置本体、３は画像情報に基いた露光光Ｌを感光体ドラム１８上に照射する露光部、４は装置本体１に着脱自在に設置される作像部としてのプロセスカートリッジ、７は感光体ドラム１８上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐに転写する転写部、１０は出力画像が載置される排紙トレイ、１１、１２は転写紙等の記録媒体Ｐが収納された給紙部、１３は記録媒体Ｐを転写部７に搬送するレジストローラ、１５は手差し給紙部、１８は像担持体としての感光体ドラム、２０は記録媒体Ｐ上の未定着画像を定着する定着装置を示す。
【００３５】
図１を参照して、画像形成装置における、通常の画像形成時の動作について説明する。
まず、露光部３から、画像情報に基づいたレーザ光等の露光光Ｌが、プロセスカートリッジ４の感光体ドラム１８上に向けて発せられる。感光体ドラム１８は図中の反時計方向に回転しており、所定の電子写真プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程）を経て、感光体ドラム１８上に画像情報に対応したトナー像が形成される。
その後、感光体ドラム１８上に形成されたトナー像は、転写部７で、レジストローラ１３により搬送された記録媒体Ｐ上に転写される。
【００３６】
一方、転写部７に搬送される記録媒体Ｐは、次のように動作する。
まず、画像形成装置本体１の複数の給紙部１１、１２、１５のうち、１つの給紙部が自動又は手動で選択される（例えば、最上段の給紙部１１が選択されたものとする。）。そして、給紙部１１に収納された記録媒体Ｐの最上方の１枚が、搬送経路Ｋの位置に向けて搬送される。その後、記録媒体Ｐは、搬送経路Ｋを通過してレジストローラ１３の位置に達する。そして、レジストローラ１３の位置に達した記録媒体Ｐは、感光体ドラム１８上に形成されたトナー像と位置合わせをするためにタイミングを合わせて、転写部７に向けて搬送される。
【００３７】
そして、転写工程後の記録媒体Ｐは、転写部７の位置を通過した後に、搬送経路を経て定着装置２０に達する。定着装置２０に達した記録媒体Ｐは、定着ベルトと加圧ローラとの間に送入されて、定着ベルトから受ける熱と加圧ローラから受ける圧力とによってトナー像が定着される。トナー像が定着された記録媒体Ｐは、定着ベルトと加圧ローラとの間から送出された後に、出力画像として画像形成装置本体１から排出されて、排紙トレイ１０上に載置される。
こうして、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００３８】
次に、画像形成装置本体１における定着装置２０の構成・動作について詳述する。
図２に示すように、定着装置２０は、主として、定着補助ローラ２１、定着ベルト２２、支持ローラ２３、誘導加熱部２４、加圧ローラ３０、サーミスタ３８、ガイド板３５、分離板３６等で構成される。
【００３９】
ここで、定着補助ローラ２１は、ステンレス鋼等からなる芯金の表面に、シリコーンゴム等の弾性層を形成したものである。定着補助ローラ２１の弾性層は、肉厚が３〜１０ｍｍで、アスカー硬度が１０〜５０度となるように形成されている。定着補助ローラ２１は、不図示の駆動部によって図２の反時計方向に回転駆動される。
【００４０】
加熱部材（発熱部材）としての支持ローラ２３は、磁性導電性材料からなる発熱層（円筒部）を備えている。支持ローラ２３の円筒部は、直径が２０ｍｍであって、肉厚（層厚）Ｄが０．５ｍｍになっている。ここで、この支持ローラ２３（発熱層）の厚さＤは、発熱層の温度がキューリー点以下であるときの浸透深さ（発熱層の体積抵抗率及び比透磁率と、コイル部２５に印加される交番電流の周波数と、で定まる。）をδとしたときに、
３×δ≦Ｄ≦１７×δ        …式（１）
なる関係が成立するように設定されたものである。これについては、後で詳しく説明する。
【００４１】
支持ローラ２３は、図２の反時計方向に回転する。支持ローラ２３の表裏面（外周面及び内周面である。）に対向するように、コイル部２５が配設されている（図３を参照できる。）。
ここで、発熱部材としての支持ローラ２３の材料として、ニッケル、鉄、クロム、又は、それらの合金等の磁性導電性材料を用いることができる。本実施の形態１では、支持ローラ２３の材料として、キューリー点が定着可能温度以上であって３００度以下となる整磁合金を用いている。具体的には、ニッケル、鉄、クロムの合金であって、各材料の添加量と加工条件とを調整することで所望のキューリー点を得ることができる。さらに、ニッケル、鉄、クロムの合金は、比透磁率を調整して浸透深さを小さくすることができるために、熱容量を小さくすることもできる。
【００４２】
このように、キューリー点が定着ベルト２２の定着温度近傍となる磁性導電性材料にて支持ローラ２３を形成することで、支持ローラ２３は電磁誘導によって過昇温されることなく加熱されることになる。
なお、本実施の形態１では、支持ローラ２３を発熱層のみの構成としたが、支持ローラ２３の発熱層上に補強層、弾性層、断熱層等を設けることもできる。
【００４３】
以下、定着ベルト２２について詳述する。
図２を参照して、発熱部材としての定着ベルト２２（定着部材）は、支持ローラ２３と定着補助ローラ２１とに張架・支持されている。
定着ベルト２２は、基材（内周面側に配設される。）上に、弾性層、離型層が順次形成された、多層構造のエンドレスベルトである。基材は、絶縁性の耐熱樹脂材料からなり、例えば、ポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ、ＰＰＳ、フッ素樹脂等を用いることができる。基材の層厚は、熱容量及び強度の点から、３０〜２００μｍに形成されている。
【００４４】
定着ベルト２２の弾性層は、シリコーンゴム、フロロシリコーンゴム等からなり、層厚が５０〜５００μｍでアスカー硬度が５〜５０度となるように形成されている。これにより、出力画像において、光沢ムラのない均一な画質を得ることができる。
【００４５】
定着ベルト２２の離型層は、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン・パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂（ＰＦＡ）、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）等のフッ素樹脂、これらの樹脂の混合物、又は、これらの樹脂を耐熱性樹脂に分散させたものである。離型層の層厚は、５〜５０μｍ（好ましくは、１０〜３０μｍである。）に形成されている。これにより、定着ベルト２２上のトナー離型性が担保されるとともに、定着ベルト２２の柔軟性が確保される。
なお、定着ベルト２２の各層の間に、プライマ層等を設けることもできる。
【００４６】
図２及び図３を参照して、誘導加熱部２４は、ループ状に形成されたコイル部２５で構成される。
ここで、コイル部２５は、定着ベルト２２及び支持ローラ２３の表裏面（内周面及び外周面である。）を挟むように配設された励磁コイルである。定着ベルト２２及び支持ローラ２３の一部は、ループ状のコイル部２５のループ内に挟入されている。
詳しくは、図３に示すように、コイル部は、定着ベルト２２及び支持ローラ２３（発熱部材）の表裏面を１回挟むように離間して巻回されている。また、コイル部２５は、定着ベルト２２及び支持ローラ２３の幅方向に平行に延設されている。コイル部２５の幅方向の一端は内周面側と外周面側とを結ぶ折返し部になっていて、他端には高周波電源部４０が接続されている。
【００４７】
ここで、高周波電源部４０は、周波数が１０ｋ〜１ＭＨｚ（好ましくは、１０ｋ〜３００ｋＨｚである。）の範囲の交番電流をコイル部２５に印加することになる。しかし、高周波電源部４０から印加される交番電流の周波数が高くなるほど、支持ローラ２３の発熱効率は大きくなるが、高周波電源部４０が大型化、高コスト化してしまう。その点を考慮して、本実施の形態１では、高周波電源部４０における使用周波数帯を２０ｋ〜４０ｋＨｚの範囲として、主として周波数が３０ｋＨｚの交番電流をコイル部２５に印加している。
【００４８】
なお、本実施の形態１では、コイル部２５を１本のループ状の励磁コイルとしたが、複数本のループ状のコイル部とすることもできる。すなわち、コイル部を、定着ベルト２２及び支持ローラ２３（発熱部材）の表裏面を複数回挟むように離間して巻回させることもできる。
【００４９】
図２を参照して、加圧ローラ３０は、アルミニウム、銅等からなる円筒部材上にフッ素ゴム、シリコーンゴム等の弾性層が形成されたものである。加圧ローラ３０の弾性層は、肉厚が１〜５ｍｍで、アスカー硬度が２０〜５０度となるように形成されている。加圧ローラ３０は、定着ベルト２２を介して定着補助ローラ２１に圧接している。そして、定着ベルト２２と加圧ローラ３０との当接部（定着ニップ部である。）に、記録媒体Ｐが搬送される。
【００５０】
定着ベルト２２と加圧ローラ３０との当接部の入口側には、記録媒体Ｐの搬送を案内するガイド板３５が配設されている。
定着ベルト２２と加圧ローラ３０との当接部の出口側には、記録媒体Ｐの搬送を案内するとともに記録媒体Ｐが定着ベルト２２から分離するのを促進する分離板３６が配設されている。
【００５１】
定着ベルト２２の外周面上であって定着ニップ部の上流側には、熱応答性の高い感温素子としてのサーミスタ３８が当接されている。そして、サーミスタ３８によって、定着ベルト２２上の表面温度（定着温度）が検知されて、誘導加熱部２４の出力が調整される。
【００５２】
このように構成された定着装置２０は、次のように動作する。
定着補助ローラ２１の回転駆動によって、定着ベルト２２は図２中の矢印方向に周回するとともに、支持ローラ２３も反時計方向に回転して、加圧ローラ３０も矢印方向に回転する。定着ベルト２２は、支持ローラ２３によって加熱される。
【００５３】
詳しくは、高周波電源部４０からコイル部２５に上述した周波数の高周波交番電流を流すことで、コイル部２５のループ内に磁力線が双方向に交互に切り替わるように形成される。このように交番磁界が形成されることで、支持ローラ２３の温度がキューリー点以下である場合に、支持ローラ２３の表裏面にそれぞれ渦電流が生じて、支持ローラ２３の電気抵抗によってジュール熱が発生して、支持ローラ２３が加熱される。そして、定着ベルト２２は、発熱した支持ローラ２３から受熱して加熱される。
【００５４】
その後、加熱された定着ベルト２２表面は、サーミスタ３８の位置を通過して、加圧ローラ３０との当接部に達する。そして、搬送される記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔを加熱して溶融する。
詳しくは、先に説明した作像プロセスを経てトナー像Ｔを担持した記録媒体Ｐが、ガイド板３５に案内されながら定着ベルト２２と加圧ローラ３０との間に送入される（矢印Ｙの搬送方向の移動である。）。そして、定着ベルト２２から受ける熱と加圧ローラ３０から受ける圧力とによってトナー像Ｔが記録媒体Ｐに定着されて、記録媒体Ｐは定着ベルト２２と加圧ローラ３０との間から送出される。
【００５５】
加圧ローラ３０の位置を通過した定着ベルト２２表面は、その後に再びコイル部２５との対向位置に達する。このような一連の動作が連続的に繰り返されて、画像形成プロセスにおける定着工程が完了する。
【００５６】
このような定着工程において、支持ローラ２３の温度が自身のキューリー点を超えた場合には、支持ローラ２３の発熱が制限されることになる。
すなわち、誘導加熱部２４によって誘導加熱された支持ローラ２３の温度がキューリー点を超えた場合には、支持ローラ２３が磁性を失うことにより、支持ローラ２３の発熱が制限される。これにより、支持ローラ２３におけるジュール熱の発生量が低下して、過昇温が抑止される。
【００５７】
このような自己温度制御能力（自己温度制御性）は、本実施の形態１のように発熱部材２３に対してコイル部２５をループ状に配設した場合、発熱部材２３の片側（例えば、外周面側である。）にのみにコイル部２５が対向するように配設した場合に比べて、特に高くなる。
【００５８】
以下、自己温度制御能力について詳述する。
図４は支持ローラ２３とコイル部２５とを示す断面図であって、図５及び図６は、支持ローラ２３とコイル部２５とを幅方向にみた断面図である。各図中の破線矢印は、コイル部２５に交番電流が流れたときに発生する磁力線を示している。
図４に示すように、コイル部２５は支持ローラ２３の表裏面を挟むように配設されている。これにより、図５に示すように、支持ローラ２３外周面に対向するコイル部２５と支持ローラ２３内周面に対向するコイル部２５とには、互いに逆向きのコイル電流Ｈが常に流れることになる。したがって、支持ローラ２３を挟む双方のコイル部２５によって発生される磁力線Ｂ１、Ｂ２も互いに逆の方向に回転する。そして、発熱部材としての支持ローラ２３の表面と裏面とには、逆向きの渦電流Ａ１、Ａ２が流れて、表裏面の双方でジュール損による発熱が生じることになる。
【００５９】
ここで、交番電流によって生じる交番磁束が発熱層（金属）に誘導する渦電流は、発熱層の表面に近くなるほど大きくなって、表面から離れるにつれて指数関数的に小さくなる。発熱層が磁性体である場合には、誘導される渦電流はさらに発熱層表面に集中する。
また、渦電流が表面における電流密度の０．３６８倍に減少した位置における表面からの深さを電流の浸透深さδと呼ぶ。なお、浸透深さδは次式で求まる。
δ＝５０３・〔ρ／（μｆ）〕1/2        …式（２）
上式（２）において、ρは発熱層の体積抵抗率（Ω・ｍ）であり、μは発熱層の比透磁率であり、ｆは発熱層を励磁する交番電流の周波数（Ｈｚ）である。
浸透深さより発熱層表面から遠い位置に流れる渦電流は、発熱層表面近傍のものと比較して、非常に小さく誘導加熱にほとんど影響を与えない。発熱層の厚さが浸透深さ以上であれば、発熱層表面から進入した磁束は発熱層中でエネルギーを消失して、発熱層をほとんど透過することができなくなる。
【００６０】
本実施の形態１では、支持ローラ２３（発熱層）の材料として整磁合金を用いている。この整磁合金の浸透深さは、整磁合金の温度がキュリー点以下であって交番電流の周波数が３０ｋＨｚのとき、式（２）より約０．０６ｍｍとなる。なお、整磁合金の比透磁率は、常温の初透磁率を真空の透磁率で割ることにより算出した。
本実施の形態１では、支持ローラ２３（発熱層）の厚さを０．５ｍｍに設定している。そのため、交番電流の周波数が３０ｋＨｚであって、整磁合金の温度がキュリー点以下であれば、図５に示すように、支持ローラ２３の表面と裏面とに流れる渦電流はそれぞれ発熱層表面から０．０６ｍｍ程度の位置に集中して、互いの渦電流が干渉することなく支持ローラ２３は誘導加熱されることになる。
【００６１】
これに対して、整磁合金の温度がキュリー点以上（比透磁率が１となる。）であって交番電流の周波数が３０ｋＨｚのとき、整磁合金の浸透深さは、式（２）より約２ｍｍとなる。このとき、図６に示すように、支持ローラ２３外周面に対向するコイル部２５と支持ローラ２３内周面に対向するコイル部２５とによって発生する交番磁束は、厚さ０．５ｍｍの整磁合金（発熱層）を貫いて干渉してしまう。そのため、整磁合金に流れる渦電流Ａ１、Ａ２は相殺されて、支持ローラ２３の発熱量が著しく低下してしまう。
【００６２】
このように、支持ローラ２３（発熱部材）の表裏面を挟むようにコイル部２５を配設することで、非常に高い自己温度制御能力と発熱効率とを得ることができる。
その際、コイル部２５によって表裏面を挟まれるように配設される発熱層（支持ローラ２３）の厚さが、式（１）の関係を満足することで、上述の効果が確実なものになる。
【００６３】
具体的に、発熱層の厚さを薄くしていくと、コイル部２５に等しい電圧をかけたとき、発熱層の温度がキュリー点以下であるときの発熱層の発熱量が低下していく。この発熱量低下は発熱層の厚さが所定値よりも薄くなったところで急激に大きくなって、支持ローラ２３の発熱効率が低下する。本願発明者は、研究を重ねた結果、発熱層の温度がキューリー点以下であるときの交番電流の周波数に対応した浸透深さに対して３倍以上の厚さ（Ｄ≧３×δ）となるように、発熱層を形成することで、支持ローラ２３における良好な発熱効率と自己温度制御性とを維持できることを知得した。
さらに、発熱層の厚さを厚くしていくと、発熱層の温度がキュリー点よりも高くなったときの発熱量が大きくなるために、発熱層の温度がキュリー点以下のときの発熱量に対する発熱量の低下率が低くなって、発熱層の自己温度制御性が低下してしまう。本願発明者は、研究を重ねた結果、発熱層の温度がキューリー点以下であるときの交番電流の周波数に対応した浸透深さに対して１７倍以下の厚さ（Ｄ≦１７×δ）となるように、発熱層を形成することで、支持ローラ２３における高い自己温度制御性を維持できることを知得した。
このような効果を示す実験例については、後で図９〜図１３にて説明する。
【００６４】
以上説明したように、本実施の形態１では、電磁誘導加熱方式の定着装置２０において、発熱部材としての支持ローラ２３の表裏面を挟むようにコイル部２５を配設するとともに、発熱部材としての支持ローラ２３における発熱層の厚さ（支持ローラ２３自体の厚さである。）を最適化している。これにより、支持ローラ２３における発熱効率と自己温度制御性とが高まり、小サイズの記録媒体を連続的に定着した場合や装置が突発的に駆動停止した場合等であっても、支持ローラ２３（又は定着ベルト２２）の過昇温を確実に抑止することができる。
【００６５】
なお、本実施の形態１では、発熱層を有する支持ローラ２３を発熱部材として用いた。これに対して、定着ベルト２２に発熱層を設けて、支持ローラの代わりに定着ベルトを発熱部材として用いることもできる。また、定着ベルト２２と支持ローラ２３とを発熱部材として用いることもできる。その場合も、発熱部材として用いる部材に本実施の形態１と同様の発熱層を適正な厚さで設けるとともに、発熱部材をループ状のコイル部２５に挟入することで、本実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００６６】
実施の形態２．
図７にて、この発明の実施の形態２について詳細に説明する。
図７は、実施の形態２における画像形成装置の要部を示す断面図である。本実施の形態２の画像形成装置は、タンデム型のカラー画像形成装置である点と、発熱部材及び定着部材として定着ローラ３１を用いている点とが、前記実施の形態１のものとは相違する。
【００６７】
本実施の形態２における画像形成装置は、タンデム型のカラー画像形成装置である。図７に示すように、作像部には、複数の感光体ドラム１８ＢＫ、１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃが転写ベルト８上に並設されている。図示は省略するが、複数の感光体ドラム１８ＢＫ、１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃの外周には、帯電部、露光部、現像部、クリーニング部、除電部が配設されている（図１のプロセスカートリッジ４を参照できる。）。そして、各感光体ドラム１８ＢＫ、１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ上で、各色（ブラック、イエロー、マゼンタ、シアン）のトナー像が形成される。
【００６８】
転写部７は、記録媒体Ｐを搬送する転写ベルト８、各感光体ドラム１８ＢＫ、１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃに対して転写ベルト８を介して対向するバイアスローラ９、転写ベルト８表面を清掃するクリーニングローラ１４、等で構成される。
転写ベルト８は、矢印方向から搬送される記録媒体Ｐを、各感光体ドラム１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８ＢＫとの対向位置に順次搬送する。このとき、バイアスローラ９に印加される転写バイアスによって、記録媒体Ｐ上に各色のトナー像が重ねて転写される。こうして、記録媒体Ｐ上にフルカラーのトナー像が形成される。その後、フルカラーのトナー像が形成された記録媒体Ｐは、転写ベルト８から分離されて、定着装置２０に向けて搬送されることになる。
【００６９】
一方、本実施の形態２の定着装置２０は、主として、発熱部材としての定着ローラ３１（定着部材）、加圧ローラ３０、誘導加熱部２４等で構成される。
定着ローラ３１は、磁性導電性材料からなる発熱層３１ａ、シリコーンゴム等からなる弾性層、フッ素化合物等からなる離型層、等で構成される。定着ローラ３１の発熱層３１ａは、前記実施の形態１と同様に、キューリー点が定着可能温度以上であって３００℃以下となる整磁合金によって形成されるとともに、その厚さが上式（１）の関係を満足するように形成されている。定着ローラ３１は、加圧ローラ３０の加圧力に抗するだけの機械的強度をもつ。
【００７０】
また、誘導加熱部２４は、前記実施の形態１と同様に、ループ状に形成されたコイル部２５で構成される。すなわち、コイル部２５は、定着ローラ３１の表裏面（内周面及び外周面である。）を挟むように配設されている。
そして、コイル部２５に所望の周波数の交番電流が供給されることで、コイル部２５のループ内に磁力線が形成されて、電磁誘導により定着ローラ３１の発熱層３１ａが加熱される。そして、発熱層３１ａの発熱によって、定着ローラ３１全体が加熱される。このようにして、加熱された定着ローラ３１は、矢印方向から搬送される記録媒体Ｐ上のトナー像を加熱・溶融して記録媒体Ｐに定着する。
【００７１】
本実施の形態２においても、定着ローラ３１の発熱層３１ａの温度がキューリー点を超えた場合には、前記実施の形態１と同様に、発熱層３１ａの発熱が効率よく制限されることになる。
【００７２】
以上説明したように、本実施の形態２では、電磁誘導加熱方式の定着装置２０において、発熱部材としての定着ローラ３１における発熱層３１ａの表裏面を挟むようにコイル部２５を配設するとともに、定着ローラ３１における発熱層３１ａの厚さを最適化している。これにより、発熱層３１ａにおける発熱効率と自己温度制御性とが高まり、小サイズの記録媒体を連続的に定着した場合や装置が突発的に駆動停止した場合等であっても、発熱層３１ａ（又は定着ローラ３１）の過昇温を確実に抑止することができる。
【００７３】
なお、本実施の形態２では、誘導加熱部２４に対向する定着部材として定着ローラ３１を用いたが、誘導加熱部２４に対向する定着部材として円筒状の定着ベルト（定着フィルム）を用いることもできる。この場合、定着ベルトを円筒状に保持する保持部材を、定着ベルトの内周面の一部に当接させることになる。さらに、定着ベルトと加圧ローラ３０との適正な定着ニップを形成するために、定着ベルトの内周面であって加圧ローラ３０に対向する位置に加圧部材を当接させることになる。このような定着装置２０に対しても、発熱部材としての定着ベルトにおける発熱層の表裏面を挟むようにコイル部２５を配設するとともに、定着ベルトにおける発熱層の厚さを最適化することで、本実施の形態２と同様の効果を得ることができる。
【００７４】
実施の形態３．
図８にて、この発明の実施の形態３について詳細に説明する。
図８は実施の形態３における定着装置を示す断面図であって、前記実施の形態１の図２に相当する図である。本実施の形態３の定着装置は、誘導加熱部２４の位置が、前記実施の形態１のものとは相違する。
【００７５】
本実施の形態３における定着装置２０は、主として、定着部材としての定着ベルト２２、発熱部材としての発熱板２８、誘導加熱部２４、支持ローラ２３、加圧ローラ３０等で構成される。
発熱板２８は、前記実施の形態１における支持ローラ２３と同様に、キューリー点が定着可能温度以上であって３００℃以下となる整磁合金によって形成されるとともに、その厚さが上式（１）の関係を満足するように形成されている。発熱板２８は、定着ベルト２２の内周面に、所定の圧力で当接している。
【００７６】
図８に示すように、本実施の形態３の誘導加熱部２４は、支持ローラ２３から定着補助ローラ２１に至る定着ベルト２２及び発熱板２８の外周面及び内周面に対向する位置に配設されたループ状のコイル部２５である。すなわち、コイル部２５は、定着ベルト２２及び発熱板２８を挟さむように配設されている。
【００７７】
このように構成された定着装置２０において、ループ状のコイル部２５に所望の周波数の交番電流が供給されることで、定着ベルト２２及び発熱板２８を挟むコイル部２５の間に磁力線が形成されて、電磁誘導により発熱板２８が誘導加熱される。そして、発熱板２８の発熱によって、定着ベルト２２が加熱される。
本実施の形態３においても、発熱板２８（発熱層）の温度がキューリー点を超えた場合には、前記実施の形態１と同様に、発熱板２８の発熱が効率よく制限されることになる。
【００７８】
以上説明したように、本実施の形態３では、電磁誘導加熱方式の定着装置２０において、発熱部材としての発熱板２８の表裏面を挟むようにコイル部２５を配設するとともに、発熱部材としての発熱板２８における発熱層の厚さ（発熱板２８自体の厚さである。）を最適化している。これにより、発熱板２８における発熱効率と自己温度制御性とが高まり、小サイズの記録媒体を連続的に定着した場合や装置が突発的に駆動停止した場合等であっても、発熱板２８（又は定着ベルト２２）の過昇温を確実に抑止することができる。
【００７９】
実験例．
図９〜図１３にて、上記各実施の形態で述べた効果を確認するための実験例について説明する。
実験は、前記実施の形態１における定着装置２０を用いて、支持ローラ２３の厚さ（発熱層の厚さである。）を変更して、支持ローラ２３の発熱量を計測したものである。
【００８０】
まず、支持ローラの厚さ（発熱層の厚さである。）が発熱効率に与える影響についての実験例を説明する。
図９及び図１０は、周波数が３０ｋＨｚの交番電流を一定電圧でコイル部２５に印加したときの、支持ローラにおける厚さと発熱効率との関係を示すグラフである。図９は支持ローラ２３の温度がキューリー点以下であるときのものであって、図１０は支持ローラ２３の温度がキューリー点以上であるときのものである。図９において、横軸は支持ローラ２３の厚さを示し、縦軸は支持ローラ厚さが０．０６ｍｍのときの発熱量Ｑ１を基準とした発熱量の増減率（（Ｑ−Ｑ１）／Ｑ１）を示す。図１０において、横軸は支持ローラ２３の厚さを示し、縦軸は支持ローラ厚さが０．０６ｍｍのときの発熱量Ｑ２を基準とした発熱量の増減率（（Ｑ−Ｑ２）／Ｑ２）を示す。
【００８１】
図９から、支持ローラ２３の温度がキュリー点以下であるときに、支持ローラ厚さが０．３ｍｍよりも薄くなると、支持ローラ２３の発熱効率が大きく低下することがわかる。また、図１０から、支持ローラ２３の温度がキュリー点以上であるときに、支持ローラ厚さが薄くなるに連れて、支持ローラの発熱効率が徐々に低下することがわかる。
本実験における定着装置の構成においては、支持ローラの温度がキュリー点以下であるときの発熱効率が重要となる。すなわち、周波数が３０ｋＨｚの交番電流を用いて支持ローラを誘導加熱する場合、支持ローラの厚さは０．３ｍｍ以上にすることが好ましいことがわかる。
【００８２】
図１１は、図９における横軸を支持ローラ厚さ／浸透深さ（Ｄ／δ）に置換したものである。すなわち、図１１は、支持ローラの温度がキューリー点以下であるときの、支持ローラ厚さ／浸透深さと発熱効率との関係を示すグラフである。さらに、図１１では、周波数が３０ｋＨｚの交番電流を用いたときの実験結果（グラフＳ１である。）に加えて、周波数が７０ｋＨｚの交番電流を用いたときの実験結果（グラフＳ２である。）を示している。
【００８３】
図１１から、交番電流の周波数に関わらず、支持ローラ厚さが浸透深さの３倍より小さくなったとき（Ｄ＜３×δ）、支持ローラの発熱効率が低下してしまうことがわかる。なお、支持ローラ厚さが浸透深さの３倍以上である場合と同等の発熱量を得るために、コイル部２５に一層高い電圧をかける方策も考えられるが、その場合には交番電流を発生させる高周波電源部が大型化してコストが高くなってしまう。
これらのことから、発熱層の温度がキューリー点以下であるときの交番電流の周波数に対応した浸透深さに対して３倍以上の厚さ（Ｄ≧３×δ）となるように、発熱層を形成することで、効率の良い誘導加熱定着をおこなうことができることがわかる。
【００８４】
次に、支持ローラの厚さ（発熱層の厚さである。）が自己温度制御能力に与える影響についての実験例を説明する。
図１２は、支持ローラの温度がキューリー点以下からキューリー点以上に変化したときの、支持ローラの発熱量の変化率（発熱低下率）を示したものである。図１２において、横軸は支持ローラ厚さを示し、縦軸は発熱低下率を示す。ここで、発熱低下率Ｍは、支持ローラの温度がキューリー点以下であるときの発熱量をＱ１として、支持ローラの温度がキューリー点以上であるときの発熱量をＱ２としたときに、
（Ｑ２−Ｑ１）／Ｑ１      …式（３）
で求まる。したがって、発熱低下率の負（−）の値が大きいほど自己温度制御能力が大きいことになる。
【００８５】
図１２から、支持ローラ厚さが薄くなるほど、支持ローラの自己温度制御能力が高くなることがわかる。これは、先に図６で説明したように、発熱層の温度がキュリー点以上になったとき、発熱層に流れる渦電流Ａ１、Ａ２が相殺されることによるものである。すなわち、支持ローラ厚さが薄くなるにつれて、渦電流Ａ１、Ａ２の相殺の度合いが大きくなって、自己温度制御能力が高くなる。
したがって、発熱層の厚さを厚くしすぎると、自己温度制御能力が低下して、小サイズの記録媒体を連続的に定着した場合や装置が突発的に駆動停止した場合等に、支持ローラの過昇温を抑止できなくなってしまう。
【００８６】
そこで、支持ローラの厚さを変更して、定着ベルト表面が定着可能な温度に達すまでに要した立ち上げ時間と、小サイズの記録媒体を連続的に定着した後に大サイズの記録媒体を定着したときのホットオフセットの発生度と、を実験により確認した。図１３は、その実験結果を示すものである。図１３中の「ホットオフセット発生度」における、「○」はホットオフセットの発生がない状態を示し、「△」は許容できる程度の微細なホットオフセットの発生がある状態を示し、「×」は許容できない程度のホットオフセットの発生がある状態を示す。なお、コイル部に印加する交番電流の周波数は３０ｋＨｚとした。また、支持ローラの温度がキュリー点以下であるときの支持ローラの発熱量が等しくなるように、電圧を調整して実験をおこなった。
【００８７】
図１３から、支持ローラ厚さが１．０ｍｍ以下であれば、自己温度制御性が確保されて過昇温が抑止され、ホットオフセットの発生も軽減できることがわかる。
本実験における定着装置の構成においては、周波数が３０ｋＨｚの交番電流を用いて支持ローラを誘導加熱する場合、支持ローラの厚さは１．０ｍｍ以下にすることが好ましいことがわかる。
これを、交番電流の周波数の依存性をなくすため、支持ローラの温度がキューリー点以下であるときの支持ローラ厚さ／浸透深さとの関係で表すと、支持ローラ厚さが浸透深さの１７倍以下なったとき（Ｄ≦１７×δ）、支持ローラの自己温度制御性が高まることがわかる。
【００８８】
ここで、図１３から支持ローラ厚さが小さくなるに連れて定着装置の立ち上げ時間が短くなるのがわかる。これは、支持ローラ厚さが小さくなることによって、支持ローラの熱容量も小さくなるからである。
なお、日本国では省エネ法に基づき、複写機等の画像形成装置の立ち上げ時間が３０秒以下であれば、使用者がプリントをおこなわない待機時に、定着部材の温度を使用可能温度よりやや低い予熱温度に保つ必要がないとされている。
前記各実施の形態では、発熱層の厚さを０．５ｍｍに設定しているために、立ち上げ時間を３０秒以下とすることができて、上述の予熱温度の設定が不要になる。したがって、装置の省エネルギー化がさらに達成されることになる。
【００８９】
また、浸透深さが小さければ小さいほど、発熱層の厚さを薄くすることができるため、立ち上げ時間も小さくできることができる。具体的に、交番電流の周波数が３０ｋＨｚのときに浸透深さが０．１５ｍｍ以下となる金属材料を用いて発熱層を形成することで、発熱部材の発熱効率と自己温度制御性とが充分に担保されて、立ち上げ時間が短くて省エネルギー化も充分に達成することができる。
【００９０】
以上説明したように、発熱部材における発熱層の厚さＤを、発熱層の温度がキューリー点以下であるときの浸透深さδに対して、３×δ≦Ｄ≦１７×δなる関係が成立するように構成することで、発熱部材の発熱効率と自己温度制御性とが確実に向上することを実験的にも確認できた。
【００９１】
なお、本発明が上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、上記各実施の形態の中で示唆した以外にも、上記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は上記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】この発明の実施の形態１における画像形成装置を示す全体構成図である。
【図２】図１の画像形成装置における定着装置を示す断面図である。
【図３】図２の定着装置におけるコイル部の近傍を示す斜視図である。
【図４】支持ローラに作用する磁力線を示す概略図である。
【図５】温度がキューリー点以下であるときに支持ローラに生じる渦電流の状態を示す概略図である。
【図６】温度がキューリー点以上であるときに支持ローラに生じる渦電流の状態を示す概略図である。
【図７】この発明の実施の形態２における画像形成装置の要部を示す構成図である。
【図８】この発明の実施の形態３における定着装置を示す断面図である。
【図９】温度がキューリー点以下であるときの、支持ローラの厚さと発熱効率との関係を示すグラフである。
【図１０】温度がキューリー点以上であるときの、支持ローラの厚さと発熱効率との関係を示すグラフである。
【図１１】温度がキューリー点以下であるときの、支持ローラ厚さ／浸透深さと発熱効率との関係を示すグラフである。
【図１２】支持ローラ厚さと発熱低下率との関係を示すグラフである。
【図１３】支持ローラ厚さと立ち上げ時間及びオフセット発生度との関係を示す表図である。
【符号の説明】
【００９３】
１  画像形成装置本体（装置本体）、  ３  露光部、
４  プロセスカートリッジ（作像部）、  ７  転写部、
８  転写ベルト、  ９  バイアスローラ、
１８、１８ＢＫ、１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ  感光体ドラム、
２０  定着装置、  ２１  定着補助ローラ、
２２  定着ベルト（定着部材）、
２３  支持ローラ（発熱部材、加熱部材）、  ２４  誘導加熱部、
２５  コイル部、  ２８  発熱板（発熱部材、加熱部材）、  ３０  加圧ローラ、
３１  定着ローラ（発熱部材、定着部材）、  ３１ａ  発熱層、
４０  高周波電源部。
【図１】
2007047224.tif 000003
【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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