(57)【要約】【課題】比較的簡易な構成で発熱効率が高く、磁束発生手段によって加熱される発熱部材における幅方向の温度分布が均一化される、加熱装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】トナー像を加熱して記録媒体に定着する定着装置等の加熱装置であって、磁束を発生させる磁束発生手段と、その磁束によって加熱される発熱層２１を有する発熱部材２０と、を備える。発熱部材２０の発熱層２１は、体積抵抗率を層厚で除して求まる渦電流負荷が幅方向によって変化するように形成されている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁束を発生させる磁束発生手段と、
前記磁束によって加熱される発熱層を有する発熱部材と、を備え、
前記発熱層は、体積抵抗率を層厚で除して求まる渦電流負荷が幅方向によって変化するように形成されたことを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
前記発熱層は、層厚が幅方向にわたって一定になるように形成されるとともに、体積抵抗率が幅方向によって変化するように形成されたことを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
【請求項３】
前記発熱層は、体積抵抗率の異なる複数の材料を用いて幅方向によって体積抵抗率が変化するように形成されたことを特徴とする請求項２に記載の加熱装置。
【請求項４】
前記発熱層は、渦電流負荷が所定値以下のときに、幅方向中央部の体積抵抗率が幅方向端部の体積抵抗率よりも小さくなるように形成されたことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の加熱装置。
【請求項５】
前記発熱層は、渦電流負荷が所定値以上のときに、幅方向中央部の体積抵抗率が幅方向端部の体積抵抗率よりも大きくなるように形成されたことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の加熱装置。
【請求項６】
前記発熱部材は、前記発熱層とは異なる材料からなる層を少なくとも１層有する多層構造体であって、
前記異なる材料からなる層は、その層厚が幅方向にわたって一定になるように形成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加熱装置。
【請求項７】
トナー像を加熱して当該トナー像を記録媒体に定着する定着装置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加熱装置。
【請求項８】
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７に記載の加熱装置。
【請求項９】
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ることを特徴とする請求項８に記載の加熱装置。
【請求項１０】
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とともに、少なくとも２つのローラ部材に張架される定着ベルトであることを特徴とする請求項８に記載の加熱装置。
【請求項１１】
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ことを特徴とする請求項７に記載の加熱装置。
【請求項１２】
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とともに、少なくとも２つのローラ部材に張架される定着ベルトであって、
前記発熱部材は、前記少なくとも２つのローラ部材のうち１つのローラ部材であることを特徴とする請求項１１に記載の加熱装置。
【請求項１３】
前記発熱部材は、トナー像を溶融する定着部材に当接するとともに搬送される記録媒体を加圧する加圧ローラであることを特徴とする請求項７に記載の加熱装置。
【請求項１４】
請求項１〜請求項１３のいずれかに記載の加熱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、電磁誘導加熱方式を用いた加熱装置と、それを備えた複写機、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（加熱装置）を用いる技術が広く知られている（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（加熱装置）は、発熱部材としての支持ローラ（加熱ローラ）、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磁束発生手段（誘導加熱手段）、定着補助ローラに定着ベルトを介して当接する加圧ローラ、等で構成される。磁束発生手段は、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部（励磁コイルコア）等で構成される。
【０００４】
そして、定着ベルトは、磁束発生手段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、コイル部の周囲に交番磁界が形成されて、支持ローラ表面近傍に渦電流が生じる。支持ローラ（発熱部材）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、発熱部材が電磁誘導によって直接的に加熱されるために、熱ローラ方式（ヒータランプ加熱方式）等の他方式のものに比べて熱変換効率が高く、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、定着ニップ幅を最適化して定着不良を防止することを目的として、発熱部材としての定着ベルトにおける発熱層（電磁誘導発熱層）の層厚を幅方向によって変化させる技術が開示されている。詳しくは、発熱層の幅方向中央部の層厚が、幅方向両端部の層厚よりも厚くなるように形成されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−７０３７６号公報
【特許文献２】特開２００５−５５６８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した従来の定着装置（加熱装置）は、磁束発生手段によって電磁誘導加熱される発熱部材における幅方向の温度分布が不均一になって、出力画像（被加熱体）上に定着不良が生じてしまうことがあった。
【０００８】
このような問題は、長時間放置された後に電源が投入された場合等に、特に顕著に生じていた。すなわち、発熱部材は、構造上、幅方向中央部に比べて幅方向両端部の放熱量が大きくなる。そして、定着装置のウォームアップ時には発熱部材を昇温させる温度幅が大きくなるために、その放熱量の位置差の影響が大きくなってしまう。具体的に、発熱部材の幅方向両端部の温度が幅方向中央部の温度に比べて低くなってしまい、出力画像上の定着性にばらつきが生じていた。
【０００９】
このような問題を解決するために、磁束発生手段におけるコイル部として幅方向に異なるものを複数設置して、幅方向によって発熱部材に作用する磁束密度を変化させる方策が考えられる。しかし、その場合、複数のコイル部に交番電流を供給する電源部や制御部の構成が複雑になって高コスト化する可能性がある。
また、磁束発生手段におけるコア部の設置数を幅方向によって変化させて、幅方向によって発熱部材に作用する磁束発生量及び磁気的結合効率を変化させる方策が考えられる。しかし、その場合、コア部の設置数の違いによってコイル部で生じる熱をコア部外に放熱する量も変化してくるために、コイル部の温度上昇に位置差が生じて発熱効率にも位置差が生じてしまう可能性がある。
【００１０】
一方、特許文献２等の技術は、発熱部材における発熱層の層厚を幅方向によって変化させることで、定着ニップ幅を最適化して定着不良を防止することを目的とするものであって、上述した問題を直接的に解決するものではない。
【００１１】
なお、上述した問題は、画像形成装置に設置される電磁誘導加熱方式の定着装置（加熱装置）に限定されることなく、電磁誘導加熱方式の調理器（ＩＨ調理器）等の加熱装置に対しても共通するものである。すなわち、磁束発生手段によって電磁誘導加熱される発熱部材における幅方向の温度分布が不均一になって、被加熱体に加熱不良が生じてしまうことがあった。
【００１２】
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、比較的簡易な構成で発熱効率が高く、磁束発生手段によって加熱される発熱部材における幅方向の温度分布が均一化される、加熱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】
【００１３】
本願発明者は、上述した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、発熱部材における発熱層の渦電流負荷（＝体積抵抗率／層厚）を幅方向（幅方向の位置）によって最適化することで、幅方向両端部における温度の落ち込みがなく、幅方向の温度分布を均一化することができる。特に、発熱層の層厚を幅方向にわたって一定にして、発熱層の体積抵抗率を幅方向によって最適化した場合には、層厚の位置差に起因する定着ムラも生じることなく、幅方向両端部における温度の落ち込みがなく幅方向の温度分布を均一化することができる。
【００１４】
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加熱装置は、磁束を発生させる磁束発生手段と、前記磁束によって加熱される発熱層を有する発熱部材と、を備え、前記発熱層は、体積抵抗率を層厚で除して求まる渦電流負荷が幅方向によって変化するように形成されたものである。
【００１５】
また、請求項２記載の発明にかかる加熱装置は、前記請求項１に記載の発明において、前記発熱層は、層厚が幅方向にわたって一定になるように形成されるとともに、体積抵抗率が幅方向によって変化するように形成されたものである。
【００１６】
また、請求項３記載の発明にかかる加熱装置は、前記請求項２に記載の発明において、前記発熱層は、体積抵抗率の異なる複数の材料を用いて幅方向によって体積抵抗率が変化するように形成されたものである。
【００１７】
また、請求項４記載の発明にかかる加熱装置は、前記請求項２又は請求項３に記載の発明において、前記発熱層は、渦電流負荷が所定値以下のときに、幅方向中央部の体積抵抗率が幅方向端部の体積抵抗率よりも小さくなるように形成されたものである。
【００１８】
また、請求項５記載の発明にかかる加熱装置は、前記請求項２又は請求項３に記載の発明において、前記発熱層は、渦電流負荷が所定値以上のときに、幅方向中央部の体積抵抗率が幅方向端部の体積抵抗率よりも大きくなるように形成されたものである。
【００１９】
また、請求項６記載の発明にかかる加熱装置は、前記請求項１〜請求項５のいずれかに記載の発明において、前記発熱部材は、前記発熱層とは異なる材料からなる層を少なくとも１層有する多層構造体であって、前記異なる材料からなる層は、その層厚が幅方向にわたって一定になるように形成されたものである。
【００２０】
また、請求項７記載の発明にかかる加熱装置は、前記請求項１〜請求項６のいずれかに記載の発明において、トナー像を加熱して当該トナー像を記録媒体に定着する定着装置としたものである。
【００２１】
また、請求項８記載の発明にかかる加熱装置は、前記請求項７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。
【００２２】
また、請求項９記載の発明にかかる加熱装置は、前記請求項８に記載の発明において、前記定着部材を、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としたものである。
【００２３】
また、請求項１０記載の発明にかかる加熱装置は、前記請求項８に記載の発明において、前記定着部材を、搬送される記録媒体を加圧する加圧ローラに当接するとともに、少なくとも２つのローラ部材に張架される定着ベルトとしたものである。
【００２４】
また、請求項１１記載の発明にかかる加熱装置は、前記請求項７に記載の発明において、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ものである。
【００２５】
また、請求項１２記載の発明にかかる加熱装置は、前記請求項１１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とともに、少なくとも２つのローラ部材に張架される定着ベルトであって、前記発熱部材を、前記少なくとも２つのローラ部材のうち１つのローラ部材としたものである。
【００２６】
また、請求項１３記載の発明にかかる加熱装置は、前記請求項７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に当接するとともに搬送される記録媒体を加圧する加圧ローラとしたものである。
【００２７】
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加熱装置を備えたものである。
【発明の効果】
【００２８】
本発明は、電磁誘導加熱方式の加熱装置において、発熱部材の発熱層が、体積抵抗率を層厚で除して求まる渦電流負荷が幅方向によって変化するように形成されている。これにより、比較的簡易な構成で発熱効率が高く、磁束発生手段によって加熱される発熱部材における幅方向の温度分布が均一化される、加熱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】
【００２９】
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。
【００３０】
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タンデム型カラー複写機の装置本体、２は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部、３は原稿Ｄを原稿読込部４に搬送する原稿搬送部、４は原稿Ｄの画像情報を読み込む原稿読込部、７は転写紙等の記録媒体Ｐが収容される給紙部、９は記録媒体Ｐの搬送タイミングを調整するレジストローラ、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫは各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナー像が形成される感光体ドラム、１２は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上を帯電する帯電部、１３は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に形成される静電潜像を現像する現像部、１４は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐ上に重ねて転写する転写バイアスローラ、１５は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上の未転写トナーを回収するクリーニング部、を示す。
【００３１】
また、１６は転写ベルト１７を清掃する転写ベルトクリーニング部、１７は複数色のトナー像が記録媒体Ｐ上に重ねて担持されるように記録媒体Ｐを搬送する転写ベルト、１９は記録媒体Ｐ上のトナー像（未定着画像）を定着する電磁誘導加熱方式の定着装置（加熱装置）、を示す。
【００３２】
以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿Ｄは、原稿搬送部３の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部４のコンタクトガラス５上に載置される。そして、原稿読込部４で、コンタクトガラス５上に載置された原稿Ｄの画像情報が光学的に読み取られる。
【００３３】
詳しくは、原稿読込部４は、コンタクトガラス５上の原稿Ｄの画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿Ｄにて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿Ｄのカラー画像情報は、カラーセンサにてＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、ＲＧＢの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。
【００３４】
そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部２に送信される。そして、書込み部２からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光（露光光）が、それぞれ、対応する感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に向けて発せられる。
【００３５】
一方、４つの感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫは、それぞれ、図１の時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、帯電部１２との対向部で、一様に帯電される（帯電工程である。）。こうして、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
書込み部２において、４つの光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる（露光工程である。）。
【００３６】
イエロー成分に対応したレーザ光は、紙面左側から１番目の感光体ドラム１１Ｙ表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム１１Ｙの回転軸方向（主走査方向）に走査される。こうして、帯電部１２にて帯電された後の感光体ドラム１１Ｙ上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。
【００３７】
同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から２番目の感光体ドラム１１Ｍ表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、紙面左から３番目の感光体ドラム１１Ｃ表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から４番目の感光体ドラム１１ＢＫ表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。
【００３８】
その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれ、現像部１３との対向位置に達する。そして、各現像部１３から感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上の潜像が現像される（現像工程である。）。
その後、現像工程後の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれ、転写ベルト１７との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、転写ベルト１７の内周面に当接するように転写バイアスローラ１４が設置されている。そして、転写バイアスローラ１４の位置で、転写ベルト１７上の記録媒体Ｐに、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される（転写工程である。）。
【００３９】
そして、転写工程後の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれ、クリーニング部１５との対向位置に達する。そして、クリーニング部１５で、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に残存する未転写トナーが回収される（クリーニング工程である。）。
その後、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫにおける一連の作像プロセスが終了する。
【００４０】
他方、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上の各色のトナーが重ねて転写（担持）された記録媒体Ｐは、図中の矢印方向に走行して、分離チャージャ１８との対向位置に達する。そして、分離チャージャ１８との対向位置で、記録媒体Ｐに蓄積された電荷が中和されて、トナーのちり等を生じさせることなく記録媒体Ｐが転写ベルト１７から分離される。
その後、転写ベルト１７表面は、転写ベルトクリーニング部１６の位置に達する。そして、転写ベルト１７上に付着した付着物が転写ベルトクリーニング部１６に回収される。
【００４１】
ここで、転写ベルト１７上に搬送される記録媒体Ｐは、給紙部７からレジストローラ９等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、記録媒体Ｐを収納する給紙部７から、給紙ローラ８により給送された記録媒体Ｐが、不図示の搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ９に導かれる。レジストローラ９に達した記録媒体Ｐは、タイミングを合わせて、転写ベルト１７の位置に向けて搬送される。
【００４２】
そして、フルカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、転写ベルト１７から分離された後に定着装置１９に導かれる。定着装置１９では、定着ローラと加圧ローラとのニップにて、カラー画像（トナー）が記録媒体Ｐ上に定着される。
そして、定着工程後の記録媒体Ｐは、不図示の排紙ローラによって、装置本体１外に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００４３】
次に、画像形成装置本体１に設置される加熱装置としての定着装置１９の構成・動作について詳述する。
図２は定着装置を示す断面図であって、図３は定着ローラ２０の一部を示す断面図であって、図４は定着ローラの内部を幅方向にみた概略図である。
【００４４】
図２に示すように、加熱装置としての定着装置１９は、磁束発生手段としての誘導加熱部２４、定着ローラ２０、加圧ローラ３０、内部コア２８、磁束遮蔽部材２９、等で構成される。
ここで、発熱部材としての定着ローラ２０（定着部材）は、ＳＵＳ３０４等の非磁性材料からなる中空構造の芯金２３の表面に、弾性層２２、発熱層２１等を形成した多層構造体である。
【００４５】
詳しくは、図３を参照して、定着ローラ２０は、芯金２３上に、弾性層２２、発熱層２１（第１非磁性材料２１ａと第２非磁性材料２１ｂとからなる。）、酸化防止層２０ｂ、離型層２０ａ、が積層されている。
弾性層２２は、シリコーンゴム等の弾性材料からなり、その厚さは５０〜５００μｍになっている。これにより、熱容量がそれ程大きくなく、良好な定着画像を得ることができる。
【００４６】
第１非磁性材料２１ａとしては、非磁性材料としてのＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０１、ＳＵＳ３１６（いずれも非磁性ステンレス）等を用いることができる。
第２非磁性材料２１ｂとしては、非磁性材料としての銅（Ｃｕ）等を用いることができる。第２非磁性材料２１ｂの体積抵抗率は１．７×１０-8Ω・ｍとなっていて、第１非磁性材料２１ｂの体積抵抗率よりも小さくなっている。なお、第２非磁性材料２１ｂとしては、銀（Ａｇ）やアルミニウム（Ａｌ）等を用いることもできる。
第１非磁性材料２１ａ及び第２非磁性材料２１ｂからなる発熱層２１は、誘導加熱部２４（磁束発生手段）から発せられる磁束によって電磁誘導加熱される。
【００４７】
なお、本実施の形態１において、発熱層２１は、体積抵抗率を層厚で除して求まる渦電流負荷が、幅方向（幅方向の位置）によって変化するように形成されている。具体的に、図５（Ｂ）を参照して、発熱層２１の全体の層厚は幅方向（スラスト方向、回転軸方向）にわたって一定になるように形成されている。さらに、体積抵抗率の異なる第１非磁性材料２１ａ及び第２非磁性材料２１ｂを用いて（それぞれの幅方向の層厚を変化させて）、発熱層２１の体積抵抗率が幅方向によって変化するように形成されている。これについては、後で図５及び図６を用いて詳しく説明する。
【００４８】
図３を参照して、酸化防止層２０ｂは、ニッケル（Ｎｉ）で形成され、その厚さは５μｍ以下になるように設定されている。酸化防止層２０ｂは、銅からなる第２非磁性材料２１ｂの酸化を防止するためのものである。
離型層２０ａは、ＰＦＡ等のフッ素化合物で形成され、その厚さは３０μｍになっている。離型層２０ａは、トナー像（トナー）Ｔが直接的に接する定着ローラ２０表面のトナー離型性を高めるためのものである。
【００４９】
このように、定着ローラ２０において互いに異なる材料からなる各層（芯金２３、弾性層２２、発熱層２１、酸化防止層２０ｂ、離型層２０ａ）は、それぞれの層厚が幅方向（記録媒体Ｐの搬送方向に直交する方向である。）にわたってほぼ一定になるように形成されている。したがって、定着ローラ２０の肉厚（各層の層厚の合計である。）も、幅方向にわたってほぼ一定になる。このように定着ローラ２０における各層の層厚を幅方向に均一化することで、定着工程における各層の機能が幅方向にわたってそれぞれ均等に作用することになる。
【００５０】
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３２上にフッ素ゴム、シリコーンゴム等の弾性層３１が形成されたものである。加圧ローラ３０の弾性層３１は、肉厚が０．５〜２ｍｍで、アスカー硬度が６０〜９０度となるように形成されている。加圧ローラ３０は、定着ローラ２０に圧接している。そして、定着ローラ２０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。
【００５１】
磁束発生手段としての誘導加熱部２４は、コイル部２５（励磁コイル）、コア部２６（励磁コイルコア）、コイルガイド２７、等で構成される。コイル部２５は、定着ローラ２０の外周の一部を覆うように配設されたコイルガイド２７上に細線を束ねたリッツ線を巻回して幅方向（図２の紙面垂直方向である。）に延設したものである。コイルガイド２７は、耐熱性の高い樹脂材料等からなり、コイル部２５を保持する。コア部２６は、フェライト等の強磁性体（比透磁率が１０００〜３０００程度である。）からなり、発熱層２１に向けて効率のよい磁束を形成するためにセンターコア２６ａやサイドコア２６ｂが設けられている。コア部２６は、幅方向に延設されたコイル部２５に対向するように設置されている。
【００５２】
定着ローラ２０の内部には、フェライト等の強磁性体からなる内部コア２８（コア）と、内部コア２８の外周の一部を覆う磁束遮蔽部材２９と、が回転自在に設置されている。内部コア２８及び磁束遮蔽部材２９の回転駆動は、定着ローラ２０の回転駆動とは別におこなわれる。
内部コア２８は、定着ローラ２０を介してコイル部２５に対向していて、定着ローラ２０の発熱層２１に効率的に磁束を透過させる。
磁束遮蔽部材２９は、厚さが１ｍｍ以上の銅等の良導体からなる。磁束遮蔽部材２９は、その厚さが表皮深さ（材料の体積固有抵抗及び比透磁率と、誘導加熱部２４の交番電流の周波数と、によって定まる。）よりも大きくなるように設定されていて、誘導加熱部２４から発熱層２１に達する磁束を必要に応じて低下させることができる。
【００５３】
また、図示は省略するが、定着ローラ２０の表面には、サーミスタが当接されている。サーミスタは、熱応答性の高い感温素子であって、定着ローラ２０上の温度（定着温度）を検知する。そして、サーミスタによる検知結果に基いて、誘導加熱部２４による加熱量を調整する。
【００５４】
このように構成された定着装置１９は、次のように動作する。
不図示の駆動モータによって、定着ローラ２０が図２の時計方向に回転駆動されると、加圧ローラ３０も反時計方向に回転する。そして、定着部材としての定着ローラ２０は、誘導加熱部２４との対向位置で、誘導加熱部２４から発生される磁束によって加熱される。
【００５５】
詳しくは、不図示の電源部からコイル部２５に１０ｋＨｚ〜１ＭＨｚ（好ましくは、２０ｋＨｚ〜８００ｋＨｚである。）の高周波交番電流を流すことで、コア部２６と内部コア２８との間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、定着ローラ２０の発熱層２１に渦電流が生じて、発熱層２１はその電気抵抗によってジュール熱が発生して誘導加熱される。こうして、定着ローラ２０は、自身の発熱層２１の誘導加熱によって加熱される。
【００５６】
その後、誘導加熱部２４によって加熱された定着ローラ２０表面は、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（トナー）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、不図示のガイド板に案内されながら定着ローラ２０と加圧ローラ３０との間に送入される（矢印Ｙ１の搬送方向の移動である。）。そして、定着ローラ２０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は定着ローラ２０と加圧ローラ３０との間から送出される。
【００５７】
定着位置を通過した定着ローラ２０表面は、その後に再び誘導加熱部２４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。
【００５８】
次に、図４にて、内部コア２８及び磁束遮蔽部材２９の構成・動作について、詳しく説明する。
図４は、図２の定着装置２０に設置された定着ローラ２０を誘導加熱部２４側から幅方向にみた図であって、定着ローラ２０の内部を示している。
図４に示すように、定着ローラ２０の内部には、内部コア２８と磁束遮蔽部材２９とが回転自在に設置されている。
【００５９】
強磁性体からなる円柱状の内部コア２８の幅方向両端部には、銅からなる磁束遮蔽部材２９が一体的に設置されている。磁束遮蔽部材２９は、内部コア２８の外周面を端面側から遮蔽する範囲を段階的に増減するように形成されている。これにより、内部コア２８を磁束遮蔽部材２９とともに回転させることによって、誘導加熱部２４のコイル部２５に対向する内部コア２８の幅方向の遮蔽範囲を可変することができる。
【００６０】
詳しくは、誘導加熱部２４のセンターコア２６ａ（磁束密度が最も高くなる位置である。）と内部コア２８との間に磁束遮蔽部材２９が介在する場合には、磁束遮蔽部材２９がないときに形成される正規の磁束が弱められる。これにより、磁束遮蔽部材２９を介在した定着ローラ２０の位置では、作用する磁束の低下にともない加熱効率が低下する。
【００６１】
ここで、磁束を低下させる幅方向の範囲（調整範囲）は、コイル部２５に対向する磁束遮蔽部材２９の姿勢を変化させることで可変することができる。具体的に、磁束遮蔽部材２９を内部コア２８とともに回転駆動（駆動制御）することで、定着ローラ２０上の加熱範囲を図４のＬ１〜Ｌ２の範囲で可変することができる。すなわち、調整範囲（遮蔽範囲）が０〜（Ｌ１−Ｌ２）の範囲で可変される。
【００６２】
なお、内部コア２８及び磁束遮蔽部材２９の回転駆動（駆動制御）は、内部コア２８の軸部に連結されたステッピングモータ（不図示である。）によっておこなわれる。このステッピングモータは、定着ローラ２０を駆動する駆動モータ（不図示である。）とは別の駆動系となる。
【００６３】
具体的に、内部コア２８及び磁束遮蔽部材２９を周方向に所定角度（所定ステップ数）回転させて、磁束遮蔽部材２９の最大範囲をセンターコア２６ａに対向させる。このとき、磁束が低下される調整範囲が最大になって、その調整範囲外（中央の幅Ｌ２の領域である。）が定着ベルト２２の主たる加熱範囲となる。
これに対して、内部コア２８及び磁束遮蔽部材２９を周方向にさらに所定角度回転させて、磁束遮蔽部材２９がセンターコア２６ａに対向しないようにする。このとき、磁束が低下される調整範囲がゼロになって、すべての範囲（幅Ｌ１の領域である。）が定着ベルト２２の主たる加熱範囲となる。
【００６４】
そして、定着ローラ２０に対する記録媒体Ｐの幅方向範囲（通紙領域）と、定着ローラ２０の加熱範囲と、が一致するように、ステッピングモータで磁束遮蔽部材２９を回転駆動する。なお、定着ローラ２０に対する記録媒体Ｐの幅方向範囲は、記録媒体Ｐのサイズを検知するサイズ検知センサ（検知手段）の検知結果に基いて定められる。
なお、本実施の形態１では、内部コア２８の外周面を端面側から遮蔽する範囲を段階的（３段階である。）に増減するように磁束遮蔽部材２９を形成したが、内部コア２８の外周面を端面側から遮蔽する範囲を連続的に増減するように磁束遮蔽部材２９を形成することもできる。具体的には、磁束遮蔽部材２９の展開形状は、三角形になる。
また、本実施の形態１では、定着ローラ２０の内部に内部コア２８及び磁束遮蔽部材２９を設置したが、定着ローラ２０の内部に内部コア２８及び磁束遮蔽部材２９を設置しない構成にすることもできる。
【００６５】
以上のように構成され動作する定着装置２９（加熱装置）において、本実施の形態１では、発熱層２１における渦電流負荷が、幅方向によって変化するように形成されている。
以下、図５及び図６を用いて詳しく説明する。
図５（Ａ）は定着ローラ２０を幅方向にみた模式図であり、図５（Ｂ）は発熱層２１を幅方向に見た模式図であり、図５（Ｃ）は幅方向の位置による発熱層２１の体積抵抗率を示すグラフであって、図５（Ｄ）は幅方向の位置による発熱層２１の渦電流負荷を示すグラフである。図６は、コイル部２５に３０ｋＨｚの高周波交番電流が供給されたときの、発熱層２１における渦電流負荷と発熱量との関係を示すグラフである。
【００６６】
ここで、渦電流負荷ｄとは、発熱層２１の発熱特性を定める因子であって、発熱層２１の体積抵抗率をρとして、発熱層２１の層厚をｔとしたときに、
ｄ＝ρ／ｔ
なる関係が成立する。ただし、発熱層２１の層厚ｔがその表皮深さ（浸透深さ）δよりも厚い場合には、磁束が発熱層２１を透過しないで、その渦電流負荷ｄはδ／ｔとなる。
なお、表皮深さ（浸透深さ）δは次式で求まる。
δ＝５０３・〔ρ／（μｆ）〕1/2
上式において、ρは材料の低積抵抗率（体積固有抵抗）であり、μは材料の比透磁率であり、ｆは材料を励磁する交番電流の周波数である。
【００６７】
ここで、本願発明者は、研究の結果、発熱層２１における渦電流負荷と発熱量との関係は渦電流負荷が大きくなれば発熱量も比例的に大きくなるものではないことを知得した。詳しくは、図６を参照して、渦電流負荷が所定値以下のとき（図６中のＡ領域である。）には、渦電流負荷が大きくなるのにともない発熱量も大きくなる。これに対して、渦電流負荷が所定値以上のとき（図６中のＢ領域である。）には、渦電流負荷が大きくなるのにともない発熱量は小さくなる。
【００６８】
本実施の形態１では、第１非磁性材料２１ａ及び第２非磁性材料２１ｂで構成される発熱層２１を、その渦電流負荷が図６のＡ領域内になるように設定している。そして、図５（Ｄ）に示すように、発熱層２１の幅方向中央部の渦電流負荷が、幅方向両端部の渦電流負荷よりも小さくなるように形成している（本実施の形態１では渦電流負荷が３段階で変化するように形成している。）。具体的には、図５（Ｂ）及び図５（Ｃ）に示すように、体積抵抗率の異なる第１非磁性材料２１ａ及び第２非磁性材料２１ｂを用いて（それぞれの幅方向の層厚を変化させて）、発熱層２１の幅方向中央部の体積抵抗率が、幅方向両端部の体積抵抗率よりも小さくなるように形成している。
【００６９】
このように、温度の落ち込みが生じる幅方向両端部では、その落ち込み分を見込んで渦電流負荷（体積抵抗率）を大きく設定しているので、発熱層２１における幅方向の温度分布（発熱量）を均一化することができる。
また、本実施の形態１では、発熱層２１の渦電流負荷（＝体積抵抗率／層厚）を幅方向（幅方向の位置）によって最適化するときに、発熱層２１の層厚を定数として、発熱層２１の体積抵抗率を変数としている。これにより、発熱層２１の層厚を変数とした場合（層厚を幅方向にわたって変化させた場合である。）に、それにともない他の層（弾性層２２や離型層２０ａ等である。）の層厚が幅方向にわたって変化して生じる定着ムラ等の不具合を抑止することができる。例えば、弾性層２２の層厚が幅方向にわたって変化すると、出力画像上に溶融トナーの高低差が生じたり、光沢ムラの位置差が大きくなったりしてしまう。
【００７０】
以上説明したように、本実施の形態１において、電磁誘導加熱方式の定着装置（加熱装置）における定着ローラ２０（発熱部材）の発熱層２１は、渦電流負荷（＝体積抵抗率／層厚）が幅方向によって変化するように形成されている。これにより、比較的簡易な構成で発熱効率が高く、誘導加熱部２４（磁束発生手段）によって加熱される定着ローラ２０における幅方向の温度分布が均一であって、出力画像上における定着性が良好な定着装置（加熱装置）及び画像形成装置を提供することができる。
【００７１】
なお、本実施の形態１では、定着ローラ２０を発熱部材として用いたが、定着装置１９における定着性を向上させるために、定着ローラ２０に加えて加圧ローラ３０を発熱部材として用いることもできる。その場合、加圧ローラ３０に発熱層を設けて、加圧ローラ３０に対向する位置に磁束発生手段が設置されることになる。その場合も、加圧ローラ３０の発熱層における渦電流負荷が幅方向によって変化するように形成することで、本実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００７２】
また、本実施の形態１では、発熱層２１の渦電流負荷（＝体積抵抗率／層厚）を幅方向によって最適化するときに、発熱層２１の層厚を定数として、発熱層２１の体積抵抗率を変数としている。これに対して、発熱層２１の層厚と発熱層２１の体積抵抗率とをそれぞれ変数として、発熱層２１の渦電流負荷（＝体積抵抗率／層厚）を幅方向の位置によって最適化することもできる。
さらに、発熱層２１の層厚のみを変数として、渦電流負荷を幅方向の位置によっ最適化することもできる。ただし、発熱層２１の層厚のみを変数として渦電流負荷を変化させようとすると、発熱層２１の成形上の制約によって、所望の発熱量変化が得られない場合がある。具体的に、発熱層２１の成形上の制約によって層厚変化の上限が１０％程度になっている場合には、発熱層２１の層厚変化だけで発熱量を２０％変化させようとしても、発熱量変化が１０％しか得られないことになる。これに対して、発熱層２１の層厚と発熱層２１の体積抵抗率とをそれぞれ変数とすれば、例えば、層厚変化によって発熱量変化１０％を得て、体積抵抗率変化によって残りの発熱量変化１０％を得ることで、所望の発熱量変化２０％を得ることができる。さらに、本実施の形態１のように発熱層２１の体積抵抗率のみを変数とする場合には、発熱層の成形上の制約があっても、その影響を受けずに所望の発熱量変化を得られることになる。
【００７３】
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における定着ローラ２０及び発熱層２１を幅方向にみた模式図であって、前記実施の形態１における図５に対応する図である。本実施の形態２の定着装置は、定着ローラ２０における発熱層２１の構成が、前記実施の形態１のものとは相違する。
【００７４】
本実施の形態２における定着装置の定着ローラ２０も、前記実施の形態１のものと同様に、芯金上に、弾性層２２、発熱層２１（第１非磁性材料２１ａと第２非磁性材料２１ｂとからなる。）、酸化防止層、離型層、が積層されている。
本実施の形態２における定着ローラ２０は、前記実施の形態１のものと異なり、第１非磁性材料２１ａ及び第２非磁性材料２１ｂで構成される発熱層２１を、その渦電流負荷が図６のＢ領域内になるように設定している。そして、図７（Ｄ）に示すように、発熱層２１の幅方向中央部の渦電流負荷が、幅方向両端部の渦電流負荷よりも大きくなるように形成している（本実施の形態２でも渦電流負荷が３段階で変化するように形成している。）。具体的には、図７（Ｂ）及び図７（Ｃ）に示すように、体積抵抗率の異なる第１非磁性材料２１ａ及び第２非磁性材料２１ｂを用いて（それぞれの幅方向の層厚を変化させて）、発熱層２１の幅方向中央部の体積抵抗率が、幅方向両端部の体積抵抗率よりも大きくなるように形成している。
【００７５】
このように、温度の落ち込みが生じる幅方向両端部では、その落ち込み分を見込んで渦電流負荷（体積抵抗率）を小さく設定しているので、発熱層２１における幅方向の温度分布（発熱量）を均一化することができる（図６中のＢ領域を参照できる。）。
【００７６】
以上説明したように、本実施の形態２においても、前記実施の形態１と同様に、電磁誘導加熱方式の定着装置における定着ローラ２０の発熱層２１は、その渦電流負荷が幅方向（幅方向の位置）によって変化するように形成されている。これにより、比較的簡易な構成で発熱効率が高く、誘導加熱部２４によって加熱される定着ローラ２０における幅方向の温度分布が均一であって、出力画像上における定着性が良好な定着装置（加熱装置）及び画像形成装置を提供することができる。
【００７７】
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における定着ローラ２０及び発熱層２１を幅方向にみた模式図であって、前記実施の形態１における図５に対応する図である。本実施の形態３の定着装置は、定着ローラ２０における発熱層２１の構成が、前記実施の形態１のものとは相違する。
【００７８】
本実施の形態３における定着装置の定着ローラ２０も、前記各実施の形態のものと同様に、芯金上に、弾性層２２、発熱層２１、酸化防止層、離型層、が積層されている。
本実施の形態３における定着ローラ２０は、前記実施の形態１のものとは異なり、層厚が等しく体積抵抗率が異なる複数の材料２１ｃ、２１ｄ、２１ｅを並設して発熱層２１を構成している。
【００７９】
そして、第１材料２１ｃ、第２材料２１ｄ、第３材料２１ｅで構成される発熱層２１を、その渦電流負荷が図６のＡ領域内になるように設定している。そして、図８（Ｄ）に示すように、発熱層２１の幅方向中央部の渦電流負荷が、幅方向両端部の渦電流負荷よりも小さくなるように形成している（本実施の形態３でも渦電流負荷が３段階で変化するように形成している。）。具体的には、図８（Ｂ）に示すように、体積抵抗率が最も小さい第１材料２１ｃを幅方向中央部に配設して、体積抵抗率が最も大きい第３材料２１ｅを幅方向両端部に配設して、体積抵抗率が二番目に大きい（小さい）第２材料２１ｄを第１材料２１ｃと第３材料２１ｅとの間に配設している。こうして、図８（Ｃ）に示すように、発熱層２１の幅方向中央部の体積抵抗率が、幅方向両端部の体積抵抗率よりも小さくなる。
【００８０】
このように、温度の落ち込みが生じる幅方向両端部では、その落ち込み分を見込んで渦電流負荷（体積抵抗率）を大きく設定しているので、発熱層２１における幅方向の温度分布（発熱量）を均一化することができる（図６中のＡ領域を参照できる。）。
【００８１】
以上説明したように、本実施の形態３においても、前記各実施の形態と同様に、電磁誘導加熱方式の定着装置における定着ローラ２０の発熱層２１は、その渦電流負荷が幅方向（幅方向の位置）によって変化するように形成されている。これにより、比較的簡易な構成で発熱効率が高く、誘導加熱部２４によって加熱される定着ローラ２０における幅方向の温度分布が均一であって、出力画像上における定着性が良好な定着装置（加熱装置）及び画像形成装置を提供することができる。
【００８２】
実施の形態４．
図９及び図１０にて、この発明の実施の形態４について詳細に説明する。
図９は実施の形態４における定着装置１９を示す断面図であって、図１０は定着装置１９に設置される定着ベルト６０の一部を示す断面図である。本実施の形態４の定着装置１９は、定着部材として定着ベルト６０を用いている点が、定着部材として定着ローラ２０を用いている前記実施の形態１のものとは相違する。
【００８３】
図９に示すように、本実施の形態４における定着装置１９は、誘導加熱部２４、発熱部材としての定着ベルト６０（定着部材）、定着ベルト６０とともに発熱部材として機能する支持ローラ４１（ローラ部材）、定着補助ローラ５０（ローラ部材）、加圧ローラ３０、等で構成される。
【００８４】
ここで、定着補助ローラ５０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５０の弾性層は、肉厚が１〜５ｍｍで、アスカー硬度が３０〜６０度となるように形成されている。
【００８５】
発熱部材としての支持ローラ４１は、ＳＵＳ３０４（非磁性ステンレス）で形成された第１非磁性材料４１ａと、銅のメッキ層からなる第２非磁性材料４１ｂと、で構成される発熱層を有する。支持ローラ４１の第１非磁性材料４１ａ及び第２非磁性材料４１ｂの構成は、前記実施の形態１における定着ローラ２０の第１非磁性材料２１ａ及び第２非磁性材料２１ｂの構成とほぼ同等である。そして、支持ローラ４１の発熱層４１ａ、４１ｂは、その渦電流負荷が幅方向（図９の紙面垂直方向である。）の位置によって変化するように形成されている。
支持ローラ４１は、図９の時計方向に回転する。そして、支持ローラ４１の発熱層４１ａ、４１ｂは、誘導加熱部２４から発せられる磁束によって誘導加熱される。
【００８６】
発熱層を備えた定着ベルト６０は、支持ローラ４１及び定着補助ローラ５０（２つのローラ部材である。）に張架・支持されている。
図１０を参照して、定着ベルト６０は、内周面側から、発熱層（体積抵抗率の異なる第１非磁性材料６１ａ、第２非磁性材料６１ｂで構成されている。）、ニッケルからなる酸化防止層６０ｂ、シリコーンゴム等からなる弾性層６２、フッ素化合物からなる離型層６０ａ、が積層されている。定着ベルト６０の各層の構成は、前記実施の形態１における定着ローラ２０の各層の構成とほぼ同等である。そして、定着ベルト６０の発熱層６１ａ、６１ｂは、その渦電流負荷が幅方向（幅方向の位置）によって変化するように形成されている。
定着ベルト６０は、図９の時計方向に走行する。そして、定着ベルト６０の発熱層６１ａ、６１ｂは、誘導加熱部２４から発せられる磁束によって誘導加熱される。
【００８７】
支持ローラ４１の内部には、フェライト等の強磁性体からなる内部コア２８と、内部コア２８の外周の一部を覆う磁束遮蔽部材２９と、が回転自在に設置されている。内部コア２８及び磁束遮蔽部材２９の回転駆動は、支持ローラ４１の回転駆動とは別におこなわれる。
内部コア２８は、定着ベルト６０及び支持ローラ４１を介してコイル部２５に対向していて、支持ローラ４１と定着ベルト６０の発熱層６１ａ、６１ｂとに効率的に磁束を透過させる。
磁束遮蔽部材２９は、その厚さが表皮深さよりも大きくなるように設定されていて、誘導加熱部２４から支持ローラ４１と定着ベルト６０の発熱層６１ａ、６１ｂとに達する磁束を必要に応じて低下させることができる。
【００８８】
このように構成された定着装置１９は、次のように動作する。
定着補助ローラ５０の回転駆動によって、定着ベルト６０は図９中の時計方向に周回するとともに、支持ローラ４１も時計方向に回転して、加圧ローラ３０も反時計方向に回転する。定着ベルト６０は、誘導加熱部２４との対向位置で加熱される。
【００８９】
詳しくは、不図示の電源部からコイル部２５に１０ｋＨｚ〜１ＭＨｚ（好ましくは、２０ｋＨｚ〜８００ｋＨｚである。）の高周波交番電流を流すことで、コア部２６と内部コア２８との間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４１表面と定着ベルト６０の発熱層６１ａ、６１ｂとに渦電流が生じて、支持ローラ４１及び発熱層６１ａ、６１ｂの電気抵抗によってジュール熱が発生して、支持ローラ４１及び発熱層６１ａ、６１ｂが加熱される。こうして、定着ベルト６０は、発熱した支持ローラ４１から受ける熱と、自身の発熱層６１ａ、６１ｂの発熱と、によって加熱される。
【００９０】
その後、誘導加熱部２４によって加熱された定着ベルト６０表面は、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（トナー）を加熱して溶融する。
定着位置を通過した定着ベルト６０表面は、その後に再び誘導加熱部２４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。
【００９１】
以上説明したように、本実施の形態４において、電磁誘導加熱方式の定着装置における定着ベルト６０及び支持ローラ４１のそれぞれの発熱層は、その渦電流負荷が幅方向によって変化するように形成されている。これにより、比較的簡易な構成で発熱効率が高く、誘導加熱部２４によって加熱される定着ベルト６０及び支持ローラ４１における幅方向の温度分布が均一であって、出力画像上における定着性が良好な定着装置（加熱装置）及び画像形成装置を提供することができる。
【００９２】
なお、本実施の形態４では、定着ベルト６０と支持ローラ４１とを発熱部材として用いた。これに対して、定着ベルト６０及び支持ローラ４１のうちいずれか一方のみを発熱部材として用いることもできる。その場合も、本実施の形態４と同様の効果を得ることができる。
【００９３】
実施の形態５．
図１１及び図１２にて、この発明の実施の形態５について詳細に説明する。
図１１は実施の形態５における定着装置１９を示す断面図であって、図１２は定着装置１９に設置される定着ローラ２０の一部を示す断面図である。本実施の形態５の定着装置１９は、定着ローラ２０の内周面に誘導加熱部２４が対向している点が、定着ローラ２０の外周面に誘導加熱部２４が対向している前記実施の形態１のものとは相違する。
【００９４】
図１１に示すように、本実施の形態５における定着装置１９は、誘導加熱部２４が定着ローラ２０の内周面に対向するように配設されるとともに、強磁性体からなるコアとしての外部コア７５が定着ローラ２０の外周面に対向するように配設されている。また、磁束遮蔽部材２９は、外部コア２９と定着ローラ２０の外周面との間に配設されていて、誘導加熱部２４から発熱層２１に達する磁束を所望の幅方向範囲で低下させて発熱層２１の加熱範囲を可変することができる。
本実施の形態５における定着装置１９は、誘導加熱部２４、外部コア７５、磁束遮蔽部材２９の配置が異なるだけで、電磁誘導加熱方式のメカニズムは前記実施の形態１のものとほぼ同等である。
【００９５】
ただし、図１２を参照して、定着ローラ２０は、内周面側から、ニッケルからなる酸化防止層２０ｂ、発熱層（第２非磁性材料２１ｂ、第１非磁性材料２１ａ）、シリコーンゴム等からなる弾性層２２、フッ素化合物からなる離型層２０ａ、が積層されている。なお、本実施の形態５における定着ローラ２０の各層の構成は、前記実施の形態１における定着ローラ２０の各層の構成とほぼ同等である。そして、定着ローラ２０の発熱層２１は、その渦電流負荷が幅方向の位置によって変化するように形成されている。
【００９６】
以上説明したように、本実施の形態５においても、前記実施の形態１と同様に、電磁誘導加熱方式の定着装置における定着ローラ２０の発熱層２１は、その渦電流負荷が幅方向（幅方向の位置）によって変化するように形成されている。これにより、比較的簡易な構成で発熱効率が高く、誘導加熱部２４によって加熱される定着ローラ２０における幅方向の温度分布が均一であって、出力画像上における定着性が良好な定着装置（加熱装置）及び画像形成装置を提供することができる。
【００９７】
なお、前記各実施の形態では、加熱装置として画像形成装置に設置される定着装置に対して、本発明を適用した。しかし、本発明の適用は、定着装置及び画像形成装置に限定されることはない。例えば、電磁誘導加熱方式を用いた調理器（ＩＨ調理器）等の加熱装置に対しても、本発明を適用することができる。そして、その場合にも、加熱装置の発熱層を、その渦電流負荷が幅方向によって変化するように形成することで、比較的簡易な構成で発熱効率が高く、被加熱体における幅方向の温度分布を均一化することができる。
【００９８】
なお、本発明が前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、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前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、前記構成部材の数、位置、形状等は前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】
【００９９】
【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の画像形成装置に設置される定着装置を示す断面図である。
【図３】定着ローラの一部を示す断面図である。
【図４】定着ローラの内部を示す概略図である。
【図５】定着ローラ及び発熱層を幅方向にみた模式図である。
【図６】発熱層における渦電流負荷と発熱量との関係を示すグラフである。
【図７】この発明の実施の形態２における定着ローラ及び発熱層を幅方向にみた模式図である。
【図８】この発明の実施の形態３における定着ローラ及び発熱層を幅方向にみた模式図である。
【図９】この発明の実施の形態４における定着装置を示す断面図である。
【図１０】定着ベルトの一部を示す断面図である。
【図１１】この発明の実施の形態５における定着装置を示す断面図である。
【図１２】定着ローラの一部を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１００】
１  画像形成装置本体（装置本体）、
１９  定着装置、
２０  定着ローラ（定着部材、発熱部材）
２０ａ、６０ａ  離型層、  ２０ｂ、６０ｂ  酸化防止層、
２１  発熱層、
２１ａ、４１ａ、６１ａ  第１非磁性材料、
２１ｂ、４１ｂ、６１ｂ  第２非磁性材料、
２１ｃ  第１材料、  ２１ｄ  第２材料、  ２１ｅ  第３材料、
２２、６２  弾性層、  ２３  芯金、
２４  誘導加熱部（磁束発生手段）、  ２５  コイル部、  ２６  コア部、
２６ａ  センターコア、  ２６ｂ  サイドコア、  ２７  コイルガイド、
２８  内部コア（コア）、  ２９  磁束遮蔽部材、
３０  加圧ローラ、  ４１  支持ローラ（発熱部材、ローラ部材）、
５０  定着補助ローラ（ローラ部材）、
６０  定着ベルト（定着部材、発熱部材）、  ７５  外部コア（コア）。
【図１】
2007165288.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】
2007165288.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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