(57)【要約】【課題】画像不良を抑制することができる定着装置を提供すること。【解決手段】実施形態に係る定着装置は、定着ベルト、誘導電流発生部、および感温磁性体、を具備する。前記定着ベルトは、導電層を含む筒状のものである。前記誘導電流発生部は、前記導電層に誘導電流を発生させる。前記感温磁性体は、前記定着ベルトを介して前記誘導電流発生部に対向して配置される。キュリー温度より高い温度において、前記感温磁性体の温度上昇に伴って前記感温磁性体の比透磁率が実質的にゼロまで低下する温度領域の前記感温磁性体の温度幅は、前記定着ベルトの幅より小さい幅の複数の記録媒体が前記定着ベルトを通過した後の前記感温磁性体の定常状態における温度と、前記定着ベルトの温度と、の差以上である。【選択図】図２
2012145912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電層を含む筒状の定着ベルトと、
前記導電層に誘導電流を発生させる誘導電流発生部と、
前記定着ベルトを介して前記誘導電流発生部に対向して配置された感温磁性体と、
を具備し、
キュリー温度より高い温度において、前記感温磁性体の温度上昇に伴って前記感温磁性体の比透磁率が実質的にゼロまで低下する温度領域における前記感温磁性体の温度幅は、前記定着ベルトの幅より小さい幅の複数の記録媒体が前記定着ベルトを通過した後の前記感温磁性体の定常状態における温度と、前記定着ベルトの温度と、の差以上であることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
導電層を含む筒状の定着ベルトと、
前記導電層に誘導電流を発生させる誘導電流発生部と、
前記定着ベルトを介して前記誘導電流発生部に対向して配置され、キュリー温度より高い温度において、自身の温度上昇に伴って比透磁率が実質的にゼロまで低下する温度領域の温度幅が２０℃以上である感温磁性体と、
を具備することを特徴とする定着装置。
【請求項３】
前記感温磁性体は、複数のスリットを有することを特徴とする請求項１または２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記複数のスリットは、等しい間隔で形成されたことを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
【請求項５】
前記感温磁性体は、整磁合金からなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一に記載の定着装置。
【請求項６】
記録媒体にトナー像を形成する画像形成部と、
前記トナー像に接触するように配置された、導電層を含む筒状の定着ベルトと、
前記導電層に誘導電流を発生させる誘導電流発生部と、
前記定着ベルトを介して前記誘導電流発生部に対向して配置され、キュリー温度より高い温度において、自身の温度上昇に伴って比透磁率が実質的にゼロまで低下する温度領域の温度幅が２０℃以上である感温磁性体と、
を具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記感温磁性体は、複数のスリットを有することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、定着装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の定着装置として、電磁誘導加熱（ＩＨ）方式により定着ベルトを所定の温度に加熱する装置が知られている。この定着装置は、定着ベルト近傍にＩＨコイルを備えるとともに、定着ベルトの内部に感温磁性体を備える。定着ベルトの幅より小さいサイズのシートが定着装置を通過すると、シートが通過した領域を定着温度に保つために、定着ベルト全体を加熱する。従って、シートが通過しない領域が過剰に加熱され、これに伴って感温磁性体の温度が上昇し、キュリー温度を超える。このとき、感温磁性体の比透磁率は急激に低下し実質的にゼロになる、すなわち感温磁性体が急激に磁性を失うため、感温磁性体による間接的な定着ベルトの温度上昇効果を得ることができなくなる。従って、定着ベルトの温度が定着温度より低下する。定着ベルトの温度が低下すると、定着ベルトの温度を定着温度に保つために、ＩＨコイルに流れる電流を大幅にかつ素早く増やすように制御する必要がある。
【０００３】
しかし、感温磁性体の磁性の急激な変化に追従させるようにＩＨコイルに流れる電流を制御することは困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１１８３８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
実施形態は、画像不良を抑制することができる定着装置および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】
【０００６】
実施形態に係る定着装置は、定着ベルト、誘導電流発生部、および感温磁性体、を具備する。前記定着ベルトは、導電層を含む筒状のものである。前記誘導電流発生部は、前記導電層に誘導電流を発生させる。前記感温磁性体は、前記定着ベルトを介して前記誘導電流発生部に対向して配置される。キュリー温度より高い温度において、前記感温磁性体の温度上昇に伴って前記感温磁性体の比透磁率が実質的にゼロまで低下する温度領域の前記感温磁性体の温度幅は、前記定着ベルトの幅より小さい幅の複数の記録媒体が前記定着ベルトを通過した後の前記感温磁性体の定常状態における温度と、前記定着ベルトの温度と、の差以上である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態に係る定着装置を搭載した画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】実施形態に係る定着装置を示す概略構成図である。
【図３】感温磁性体の外観を示す斜視図である。
【図４】感温磁性体を定着コイルの内部に配置し、ＩＨ部によって磁束を発生した場合における等磁束密度線図である。
【図５】感温磁性体の温度と比透磁率との関係を示すグラフである。
【図６】定着装置に短い幅のシートが供給された場合における、定着ベルトおよび感温磁性体の温度変化を説明するための図であって、同図（ａ）は、定着ベルトおよび感温磁性体と供給されるシートとの位置関係を示す図であり、同図（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、シートが定着ベルトを通過した後の定着ベルトおよび感温磁性体の温度変化を示す図である。
【図７】同じく、定着装置に短い幅のシートが供給された場合における、定着ベルトおよび感温磁性体の温度変化を説明するための図であって、同図（ａ）は、定着ベルトおよび感温磁性体と供給されるシートとの位置関係を示す図であり、同図（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、シートが定着ベルトを通過した後の定着ベルトおよび感温磁性体の温度変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に、実施形態に係る定着装置および画像形成装置について説明する。図１は、実施形態に係る定着装置を搭載した画像形成装置１０を示す概略構成図である。この画像形成装置１０は、例えばタンデム方式の画像形成装置であるカラーのＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）である。画像形成装置１０は、スキャナ部１１、画像形成部１２、および給紙部１３を備える。
【０００９】
スキャナ部１１は、原稿画像を読み取り、読み取った画像に基づく画像データを形成する。
【００１０】
画像形成部１２は、スキャナ部１１で形成された画像データに基づいて、給紙部１３から供給される記録媒体としてのシートＰに、複製画像を形成する。
【００１１】
画像形成部１２は、Ｙ（イエロ）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の４組の画像形成ステーション１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋを備える。これらは、中間転写ベルト１５に沿って並列に配置される。
【００１２】
画像形成ステーション１４Ｙは、矢印ａ方向に回転する感光体ドラム１６Ｙを備える。画像形成ステーション１４Ｙは、感光体ドラム１６Ｙの周囲に、チャージャ１７Ｙ、現像装置１８Ｙ、および感光体クリーナ１９Ｙを備える。
【００１３】
同様に、他の画像形成ステーション１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋは、感光体ドラム１６Ｙと同一方向に回転する感光体ドラム１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋをそれぞれ備え、これらの感光体ドラム１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋのそれぞれの周囲に、チャージャ１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｋ、現像装置１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋ、および感光体クリーナ１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋを備える。
【００１４】
画像形成部１２は、画像形成ステーション１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋ上に、レーザ露光装置２０を備える。レーザ露光装置２０は、各感光体ドラム１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋに、各色に対応したレーザ光２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋを照射して、各感光体ドラム１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋに静電潜像を形成する。
【００１５】
画像形成部１２において、感光体ドラム１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋの表面はそれぞれ、チャージャ１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｋによって一様に帯電する。レーザ露光装置２０が、感光体ドラム１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋの帯電したそれぞれの表面に、スキャナ部１１で形成された画像データに基づいてレーザ光２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋを照射すると、感光体ドラム１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋの表面に静電潜像を形成する。現像装置１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋがそれぞれ、静電潜像に吸着するように帯電させたトナーを静電潜像に供給すると、感光体ドラム１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋのそれぞれの表面には、各色のトナー像が形成される。
【００１６】
画像形成部１２は、中間転写ベルト１５を支持するバックアップローラ２２および従動ローラ２３を備える。これらのローラ２２、２３が回転することにより、中間転写ベルト１５は、矢印ｂ方向に走行する。
【００１７】
画像形成部１２は、中間転写ベルト１５を介して、各感光体ドラム１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋと対向する位置に、それぞれ１次転写ローラ２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋを備える。各１次転写ローラ２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋは、各感光体ドラム１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋにそれぞれ形成された各色のトナー像を、これらが重なるように中間転写ベルト１５に１次転写する。これにより、中間転写ベルト１５には、トナー像が形成される。各感光体クリーナ１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋは、１次転写後に各感光体ドラム１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋ上に残留するトナーを除去する。
【００１８】
画像形成部１２は、中間転写ベルト１５を介してバックアップローラ２２と対向する位置に２次転写ローラ２５を備える。２次転写ローラ２５は、中間転写ベルト１５に従動して矢印ｃ方向に回転する。
【００１９】
画像形成部１２は、ピックアップローラ２６により給紙部１３からシートＰを取り出し、搬送路２７に沿ってシートＰを２次転写ローラ２５に給紙する。シートＰは、中間転写ベルト１５に形成されたトナー像が２次転写ローラ２５の位置に到達するタイミングに合わせて２次転写ローラ２５に給紙される。２次転写ローラ２５に給紙されたシートＰには、中間転写ベルト１５に形成されたトナー像が２次転写される。
【００２０】
画像形成装置１０は、定着装置２８、排紙ローラ対２９、および排紙部３０を備える。定着装置２８は、シートＰに２次転写されたトナー像をシートＰに定着する。これにより、シートＰには、スキャナ部１１で読み取った原稿画像の複製画像が形成される。排紙ローラ対２９は、複製画像が形成されたシートＰを排紙する。排紙部３０は、排紙ローラ対２９により排紙されたシートＰを載置する。
【００２１】
なお、実施形態に係る画像形成装置１０はタンデム方式の画像形成装置であるが、画像形成装置は、タンデム方式に限定されず、現像装置の数も限定されない。また、画像形成装置は、感光体ドラムから直接シートにトナー像を転写するものであってもよい。
【００２２】
次に、定着装置２８を説明する。図２は、実施形態に係る定着装置２８を模式的に示す図である。この定着装置２８は、定着ベルト３１、加圧パッド３２、加圧ローラ３３、電磁誘導加熱（ＩＨ）部３４、感温磁性体３５、磁束遮蔽部材３６、および温度センサ３７を備える。
【００２３】
定着ベルト３１は、筒状の無端ベルトであって、導電層である発熱層を含む多層構造である。定着ベルト３１は、内周側から外周側に向かって、例えば発熱層、弾性層、離型層の順に積層された構成である。定着ベルト３１は、加圧ローラ３３に従動、もしくは独立して、矢印ｄ方向に回転する。
【００２４】
発熱層は、ＩＨ部３４から発生する磁束によって渦電流が発生する層である。発熱層に発生した渦電流のジュール熱により、発熱層は加熱される。発熱層を構成する金属は、例えばＮｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ等である。これらの金属は単独で用いても良いし、２種類以上の合金を用いても良い。発熱層は、例えばＮｉ−Ｃｕ−Ｎｉの３層によって構成される。
【００２５】
また、弾性層は、例えばシリコーンゴム等の弾性体からなり、離型層は、例えばフッ素樹脂からなる。ここで離型層は、シートＰ上のトナー像を形成するトナーが、定着ベルト３１に付着することを抑制するための層である。
【００２６】
なお、定着ベルト３１は、ウォーミングアップに必要な時間を短縮するために、薄層化、低熱容量化されている。すなわち、発熱層、弾性層および離型層のそれぞれの厚さは、ウォーミングアップに必要な時間を短縮するために、薄層化されている。
【００２７】
加圧パッド３２は、例えば耐熱性のシリコンスポンジもしくはシリコンゴム等の弾性体の表面に、例えばフッ素樹脂からなる離型層を備えたものである。加圧パッド３２は、定着ベルト３１の内部に備えられており、定着ベルト３１の内部から加圧ローラ３３方向に向かって、定着ベルト３１を押圧する。
【００２８】
加圧ローラ３３は、例えば芯金３３ａの周囲に、耐熱性のシリコンスポンジ或いはシリコンゴム等からなる弾性層３３ｂを備え、表面に例えばＰＦＡ樹脂等のフッ素系樹脂からなる離型層３３ｃを備える。加圧ローラ３３は、この長手方向が、定着ベルト３１の長手方向に対して平行になるように備えられる。加圧ローラ３３は、芯金３３ａの端部に備えられたギア（図示せず）がモータ（図示せず）によって回転することにより、矢印ｅ方向に回転する。
【００２９】
ＩＨ部３４は、定着ベルト３１の発熱層に誘導電流である渦電流を発生させる。ＩＨ部３４は、電磁誘導加熱（ＩＨ）コイル３４ａおよびフェライトコア３４ｂを備える。フェライトコア３４ｂは、定着ベルト３１の外部において、加圧ローラ３３の反対側に、定着ベルト３１に近接するように備えられており、定着ベルト３１の外周面に沿った円弧状に形成されたものである。フェライトコア３４ｂは、定着ベルト３１に対向する表面にＩＨコイル３４ａを備える。
【００３０】
ＩＨコイル３４ａは、定着ベルト３１の発熱層に誘導電流である渦電流を発生させる誘導電流発生部である。ＩＨコイル３４ａは、例えば、絶縁材である耐熱性のポリアミドイミドで被覆した銅線材を複数本束ねたリッツ線である。励磁回路３８からＩＨコイル３４ａに、例えば２０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚ程度の高周波電流が印加されると、ＩＨコイル３４ａは磁束を発生する。この磁束が定着ベルト３１の発熱層に渦電流を発生させる。
【００３１】
なお、励磁回路３８から出力される高周波電流の大きさは、温度センサ３７により検知された定着ベルト３１の温度に応じて、制御回路３９によって制御される。
【００３２】
感温磁性体３５は、定着ベルト３１の温度を上昇させることを補助する。すなわち、感温磁性体３５は、ＩＨ部３４から発生する磁束に基づいて、定着ベルト３１の温度を間接的に上昇させる。感温磁性体は３５、定着ベルト３１の内周面に沿った円弧状に形成されたものであり、定着ベルト３１を介して、ＩＨ部３４のＩＨコイル３４ａに対向する位置に、定着ベルト３１と離間して備えられる。
【００３３】
図３は、感温磁性体３５を模式的に示す斜視図である。図３に示すように、感温磁性体３５は、ＩＨ部３４によって誘導される渦電流Ｉ（図中の点線Ｉ）が流れようとする方向に直交するスリット３５ａを複数有する。これらのスリット３５ａは、渦電流Ｉを分断する。この結果、各スリット３５ａ間には、小さな渦電流のみが生じる。従って、スリット３５ａを設けた場合、スリット３５ａがない場合と比較して、感温磁性体３５の温度が過剰に上昇することを抑制することができる。
【００３４】
これらのスリット３５ａは、互いに等しい間隔になるように形成されることが好ましい。各スリット３５ａを、互いに等しい間隔で形成することにより、感温磁性体３５に温度ムラが生ずることが抑制される。
【００３５】
なお、感温磁性体３５は、この温度が定着ベルト３１の温度に一致することが望ましいが、実際には、ＩＨ部３４から発せられる磁束によって、自身の温度も上昇してしまう。上記スリット３５ａは、ＩＨ部３４から発せられる磁束によって、感温磁性体３５の温度が上昇することを抑制するために設けられている。上記スリット３５ａは、これらの間隔を狭くするほど、感温磁性体３５の発熱を抑制することができるが、製造上および感温磁性体３５の強度の都合上、所定の間隔（例えば４〜６ｍｍ）より狭くすることは困難である。
【００３６】
図４は、感温磁性体３５を定着コイル３１の内部に配置し、ＩＨ部３４によって磁束を発生した場合における、等磁束密度線図である。ＩＨ部３４によって磁束が発生すると、この磁束が定着コイル３１を発熱させることに加えて、図４に示すように、感温磁性体３５の周囲にも磁束を生じさせる。感温磁性体３５の周囲に発生した磁束は、定着コイル３１をさらに発熱させる。さらに、感温磁性体３５に生ずる小さな渦電流のジュール熱によって感温磁性体３５の温度も上昇し、この温度が、定着コイル３１の温度をさらに上昇させる。これらにより、感温磁性体３５は、定着ベルト３１の温度を間接的に上昇させる。
【００３７】
この感温磁性体３５は、比透磁率が温度によって変化する部材により構成される。図５は、感温磁性体３５の温度と比透磁率との関係を示すグラフである。図５に示すように、感温磁性体３５は、以下の比透磁率特性を有する。すなわち、感温磁性体３５の比透磁率は、低温領域において温度の上昇とともに上昇するが、ある温度（後述するキュリー温度Ｔｃ）を超えると、温度の上昇に比例するように、実質的にゼロまで低下する。
【００３８】
なお、比透磁率が実質的にゼロである、とは、感温磁性体３５の周囲に磁束が生じても、定着ベルト３１の温度を上昇させることがないような比透磁率を意味する。
【００３９】
以下の説明において、キュリー温度Ｔｃ以下の温度領域を低温領域ＴＬ、キュリー温度Ｔｃ以上であって、比透磁率が実質的にゼロまで低下する温度領域を第１の高温領域ＴＨ１、第１の高温領域ＴＨ１以上の温度領域、すなわち比透磁率が実質的にゼロの温度領域を第２の高温領域ＴＨ２、と称する。
【００４０】
ここで、図５に示すように、本実施形態にかかる定着装置２８に備えられる感温磁性体３５として、定着装置２８の定着温度Ｔ１において、比誘電率が実質的に最も高くなる物性を有する感温磁性体３５が適用される。これは、感温磁性体３５による定着ベルト３１の間接的な温度上昇効果を効率良く得るためである。
【００４１】
さらに、図５に示すように、低温領域ＴＬにおける比透磁率の変化を示す直線をＬ１、第１の高温領域ＴＨ１のうち、低温の領域における比透磁率の変化を示す直線をＬ２、第１の高温領域ＴＨ１のうち、高温の領域における比透磁率の変化を示す直線をＬ３、第２の高温領域ＴＨ２における比透磁率の変化を示す直線をＬ４とする。そして、直線Ｌ１と直線Ｌ２との交点の温度をキュリー温度Ｔｃと定義するとともに、キュリー温度Ｔｃと、直線Ｌ３と直線Ｌ４との交点の温度Ｔ３４と、の温度差をΔＴｔｒａｎｓと定義する。このとき、本実施形態にかかる定着装置２８に備えられる感温磁性体３５として、第１の高温領域ＴＨ１の温度差ΔＴｔｒａｎｓが２０℃以上の物性を有する感温磁性体３５が適用される。すなわち、本実施形態にかかる定着装置２８に備えられる感温磁性体３５は、この温度がキュリー温度Ｔｃより２０℃以上高くなった場合であっても、比透磁率が実質的にゼロにならない感温磁性体３５である。このような感温磁性体３５は、例えば鉄とニッケルの合金からなる整磁合金である。本実施形態において、第１の高温領域ＴＨ１の温度差ΔＴｔｒａｎｓが２０℃以上の物性を有する感温磁性体３５を適用する理由については後述する。
【００４２】
このように、本実施形態にかかる定着装置２８に備えられる感温磁性体３５は、定着装置２８の定着温度Ｔ１（キュリー温度Ｔｃよりわずかに低い温度）において、比誘電率が実質的に最も高くなる比透磁率特性を有し、かつ第１の高温領域ＴＨ１の温度差ΔＴｔｒａｎｓが２０℃以上の比透磁率特性を有するものである。
【００４３】
再び図２を参照する。定着装置２８の磁束遮蔽部材３６は、例えばアルミニウムからなる。磁束遮蔽部材３６は、定着ベルト３１の内部において、磁束遮蔽部材３６と定着ベルト３１との間に、感温磁性体３５が介在する位置に備えられる。磁束遮蔽部材３６は、定着ベルト３１の内部に備えられるセンサ４０に、ＩＨ部３４によって発生する磁束に基づくノイズが発生することを抑制する。
【００４４】
温度センサ３７は、定着ベルト３１の温度を検出するためのセンサである。温度センサ３７は、図２に示すように、定着ベルト３１から離間した位置に備えられる非接触式であってもよいし、図示は省略するが、定着ベルト３１に接触する接触式であってもよい。
【００４５】
このような定着装置２８において、図２に示すように、加圧パッド３２が定着ベルト３１を押圧すると、加圧パッド３２の表面および定着ベルト３１が加圧ローラ３３の表面形状に対応して湾曲し、ニップ部４１が形成される。ＩＨ部３４によって定着ベルト３１が定着温度Ｔ１（ただし、定着温度Ｔ１＜感温磁性体３５のキュリー温度Ｔｃ）に達した状態で、加圧ローラ３３が矢印ｅ方向に回転するとともに、定着ベルト３１が矢印ｄ方向に回転し、ニップ部４１にシートＰが誘導されると、ニップ部４１において、シートＰ上に形成されたトナー像が加熱されると同時に、トナー像が加圧される。この熱および圧力により、トナー像はシートＰ上において安定する。ニップ部４１を通過したシートＰ上のトナー像は冷却されることにより、シートＰ上に定着し、シートＰ上に複製画像が形成される。
【００４６】
この定着装置２８に、定着ベルト３１の長手方向の長さより短い幅のシートＰが供給された場合について、図６および図７を参照して説明する。図６は、定着装置２８に短い幅のシートＰが供給された場合における、定着ベルト３１および感温磁性体３５の温度変化を説明するための図であって、同図（ａ）は、定着ベルト３１および感温磁性体３５と供給されるシートＰとの位置関係を示す図であり、同図（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、シートＰが定着ベルト３１を通過した後の定着ベルト３１および感温磁性体３５の温度変化を示す図である。また、図７も同様に、定着装置２８に短い幅のシートＰが供給された場合における、定着ベルト３１および感温磁性体３５の温度変化を説明するための図であって、同図（ａ）は、定着ベルト３１および感温磁性体３５と供給されるシートＰとの位置関係を示す図であり、同図（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、シートＰが定着ベルト３１を通過した後の定着ベルト３１および感温磁性体３５の温度変化を示す図である。
【００４７】
図６（ａ）に示すように、定着装置２８に、定着ベルト３１の長手方向の長さＷｂより短い幅ＷｓのシートＰが供給されると、定着ベルト３１のうち、シートＰが通過したシート通過領域３１ａ（以下、通紙領域３１ａと称する）の温度は、定着温度Ｔ１より低下する（図６（ｂ））。このとき、感温磁性体３５の温度は、ＩＨ部３４から発せられる磁束によって感温磁性体３５自身も加熱されるため、定着ベルト３１よりわずかに高い温度になる。
【００４８】
低下した定着ベルト３１の温度は、温度センサ３７（図２）によって検知される。制御回路３９（図２）は、この検知した温度に基づいて励磁回路３８（図２）を制御して、ＩＨ部３４のＩＨコイル３４ａに流す電流を増やす。この結果、定着ベルト３１の温度は、ＩＨ部３４による直接的および間接的な温度上昇効果によって上昇し、通紙領域３１ａの温度は、定着温度Ｔ１になる（図６（ｃ））。
【００４９】
短い幅ＷｓのシートＰが定着装置２８に複数回供給されると、その度に定着ベルト３１全体を加熱して通紙領域３１ａの温度を定着温度Ｔ１に保つように制御するため、次第に定着ベルト３１のシート非通過領域３１ｂ（以下、非通紙領域３１ｂと称する）の温度は上昇し、これに伴って、この部分３１ｂに対応する感温磁性体３５の端部３５ｂの温度も上昇する。この結果、感温磁性体３５の端部３５ｂの温度はキュリー温度Ｔｃを超える（図６（ｄ））。
【００５０】
感温磁性体３５の端部３５ｂの温度がキュリー温度Ｔｃを超えると、この部分の比透磁率が低下する。従って、感温磁性体３５の端部３５ｂにおける間接的な定着ベルト３１の温度上昇効果は低下するため、定着ベルト３１の非通紙領域３１ｂの温度は低下する。他方、感温磁性体３５の端部３５ｂの温度は、キュリー温度Ｔｃを超えたままとなる（図７（ｂ））。
【００５１】
この状態が一定時間続くと、感温磁性体３５の端部３５ｂの温度はさらに上昇するが、同時に端部３５ｂの熱が中央方向に移動する。従って、感温磁性体３５の温度は、場所によらず略均一化され、その温度がキュリー温度Ｔｃを超える（図７（ｃ））。なお、このように、定着ベルト３１の長手方向の幅Ｗｂより小さいシートＰが定着装置２８を複数枚通過した後に、感温磁性体３５の温度が場所によらず略均一化された時の状態を、感温磁性体３５の定常状態と定義すると、感温磁性体３５の定常状態における温度は、定着ベルト３１の温度より２０℃程度高い温度になる。
【００５２】
感温磁性体３５の定常状態における温度がキュリー温度Ｔｃを超えると、感温磁性体３５全体の比透磁率が低下し、感温磁性体３５の周囲に生ずる磁束による間接的な定着ベルト３１の温度上昇効果は低下するため、定着ベルト３１の温度は低下する（図７（ｄ））。
【００５３】
ここで、本実施形態のように、感温磁性体３５として、第１の高温領域ＴＨ１の温度差ΔＴｔｒａｎｓが２０℃以上の比透磁率特性を有する感温磁性体３５を適用すれば、感温磁性体３５の温度が定着ベルト３１の温度より２０℃程度高い温度になり、感温磁性体３５全体の温度がキュリー温度Ｔｃを超えても、比透磁率はゼロにはならない。従って、感温磁性体３５の周囲に生ずる磁束による間接的な定着ベルト３１の温度上昇効果は低下するものの、ゼロにはならない。従って、定着ベルト３１の温度は僅かに低下する程度である（図７（ｄ）の実線）。
【００５４】
これに対して、従来のように、感温磁性体として、第１の高温領域ＴＨ１の温度差ΔＴｔｒａｎｓが２０℃より小さい比透磁率特性を有する感温磁性体を適用すれば、感温磁性体の温度が定着ベルト３１の温度より２０℃程度高い温度になり、感温磁性体全体の温度がキュリー温度Ｔｃを超えると、比透磁率は急激に低下し、実質的にゼロになる。従って、感温磁性体の周囲に生ずる磁束による間接的な定着ベルト３１の温度上昇効果は実質的にゼロにはなる。従って、定着ベルト３１の温度は大幅に低下する（図７（ｄ）の一点鎖線）。
【００５５】
図７（ｄ）に示すように、定着ベルト３１の温度が低下した場合、温度センサ３７（図２）はこの温度を検知し、制御回路３９（図２）は、励磁回路３８（図２）を制御することにより、定着ベルト３１の温度を定着温度Ｔ１まで上昇させる。
【００５６】
以上に示すように、本実施形態に係る定着装置２８および画像形成装置１０によれば、第１の高温領域ＴＨ１の温度差ΔＴｔｒａｎｓが２０℃以上の感温磁性体３５が適用されているため、感温磁性体３５全体の温度がキュリー温度Ｔｃを超えることによって定着ベルト３１の温度が低下した場合であっても、定着ベルト３１の温度の低下量を従来より抑制することができる。この結果、定着ベルト３１の温度を定着温度Ｔ１にするために、ＩＨコイル３４ａに流れる電流を大幅にかつ素早く増やす必要はなくなり、感温磁性体３５の磁性変化に追従させるようにＩＨコイル３４ａに流れる電流を容易に制御することができる。従って、定着ベルト３１の温度が過剰に上昇することによって、複製画像が高温オフセット画像になること、若しくは定着ベルト３１の温度が不足することによって、複製画像は低温オフセット画像になることが抑制されるため、複製画像に生じる画像不良を抑制することができる。
【００５７】
さらに、本実施形態に係る定着装置２８および画像形成装置１０によれば、第１の高温領域ＴＨ１の温度差ΔＴｔｒａｎｓが２０℃以上の感温磁性体３５が適用されているため、定着ベルト３１に温度ムラがあっても、これに応じて感温磁性体３５の比透磁率が大きく変化してしまうことが抑制され、定着ベルト３１の温度が大きく変化してしまうことが抑制される。従って、定着ベルト３１の温度ムラに基づいて複製画像に生じる画像不良を抑制することができる。
【００５８】
以上に、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００５９】
例えば、本実施形態における感温磁性体３５は、第１の高温領域ＴＨ１の温度差ΔＴｔｒａｎｓが２０℃以上の比透磁率特性を有するものであったが、図７（ｃ）のような感温磁性体の定常状態における定着ベルト３１の温度と感温磁性体３５との温度と差がＴ℃になる場合、感温磁性体３５として、第１の高温領域ＴＨ１の温度差ΔＴｔｒａｎｓがＴ℃以上の比透磁率特性を有する感温磁性体を適用すれば、本実施形態に係る定着装置２８および画像形成装置１０と同様の効果を得ることができる。すなわち、感温磁性体として、第１の高温領域ＴＨ１の温度差ΔＴｔｒａｎｓが、定着ベルト３１の温度と感温磁性体との温度差以上の比透磁率特性を有する感温磁性体を適用すれば、本実施形態に係る定着装置２８および画像形成装置１０と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００６０】
２８・・・定着装置
３１・・・定着ベルト
３１ａ・・・シート通過領域（通紙領域）
３１ｂ・・・シート非通過領域（非通紙領域）
３４・・・電磁誘導加熱（ＩＨ）部
３４ａ・・・電磁誘導加熱（ＩＨ）コイル
３４ｂ・・・フェライトコア
３５・・・感温磁性体
３５ａ・・・スリット
【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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