(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁束生成手段による磁束の作用によって発熱する誘導発熱体を有する回転体と、該回転体と相互に圧接される加圧部材とを有し、前記回転体と前記加圧部材との間に被加熱体を通過させて被加熱体を加熱する加熱装置において、
前記磁束生成手段が前記回転体の長手方向に複数個の磁束生成部を並べた磁束生成部列を複数列並置した構成であり、前記回転体の長手方向における磁束生成部の位置が磁束生成部列間で同一ではなく、各磁束生成部列への投入電力の列間比率を時間的に変動させることを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
請求項１記載の加熱装置において、
投入電力の列間比率の時間変動の周期が、前記回転体の回転の周期の正の整数分の１でないことを特徴とする加熱装置。
【請求項３】
請求項１記載の加熱装置において、
投入電力の列間比率の時間変動の周期が、前記回転体の回転の周期の２倍より短いことを特徴とする加熱装置。
【請求項４】
シート状の記録媒体上にトナー像を形成し担持させる像形成手段と、前記トナー像を担持した前記記録媒体を加熱処理する像加熱手段とを有する画像形成装置において、
前記像加熱手段として請求項１乃至３のうちのいずれか一つ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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁誘導により渦電流を発生させて被加熱体を加熱する加熱装置に関し、特に、複写機、ファクシミリ、電子写真プリンタ、プロッタ等の電子写真方式の画像形成装置において、紙等の記録材面上に形成された加熱溶融性のトナーからなる画像を加熱・加圧して永久固着画像として記録材面上に定着する加熱定着装置に用いられる加熱装置、及びその加熱装置を像加熱手段として備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置においては、電子写真方式等の作像プロセス機構により、シート状の記録媒体上に未定着トナー像を転写方式または直接方式で形成担持させる。この未定着トナー像のトナーは簡単に剥がれ落ちるので、トナーに熱もしくは圧力あるいは熱と圧力の両方を加えることによりシート状の記録媒体表面に永久的に固着させることが必要となる。そして、シート状の記録媒体表面にトナー像を永久的に固着させる工程は定着プロセスと呼ばれている。シート状の記録媒体の例としては、Ａ４サイズやＡ３サイズなどにカットされた普通紙やＯＨＰシートが一般的である。定着には色々な方法があるが、熱と圧力の両方を加える方法が最も普及しており、その際の加熱方式として、従来から、熱ローラ定着方式、フィルム（またはベルト）加熱定着方式などの接触加熱定着方式が一般に用いられている。
【０００３】
熱ローラ定着方式及びフィルム加熱定着方式の定着装置は、中空円筒形の回転体と該回転体に圧接してシート状の記録媒体を挟持する加圧体（ローラ形状の場合は加圧ローラと呼ぶ）とを有している。シート状の記録媒体は前記回転体あるいは前記加圧体の回転運動に従動して回転体と加圧体の間のニップ部を搬送される。前記回転体は発熱体に接して加熱されるか、あるいは回転体の近傍に配置した発熱体により加熱されるか、あるいは自己発熱により加熱される。熱ローラ定着方式では、ハロゲンランプやニクロム線ヒータ等の棒管状発熱ヒータを、前記回転体である定着ローラ本体（ヒータを含めて定着ローラと称する場合があるため、定着ローラからヒータを除いた部分を定着ローラ本体と呼ぶことにする）の中心軸上に配設し、定着ローラ本体を加熱するのが一般的である。また、フィルム加熱定着方式では、前記回転体であるフィルムの回転方向に直交する方向に延ばした細長い板状の発熱体をフィルムに当接させて加熱するのが一般的である。
【０００４】
従来、上記熱ローラ定着方式の定着装置では、定着ローラ本体の加熱に時間を要し、電源を投入してから定着ローラ表面の温度が定着に適した温度に達するまでの時間（以下、ウォームアップタイムと言う）が比較的長かった。このため、ウォームアップタイムの間、使用者は複写機を使用することができず、長時間の待機を強いられるという問題があった。また、待機時から使用可能状態に至るまでの待ち時間を短くするためには、待機中も定着ローラを比較的高温に保つために発熱体に通電する必要があり、無駄な電力を消費していた。すなわち、多量の電力を定着ローラに投入すればウォームアップタイムは短縮できるが、定着装置における消費電力が増大し、省エネルギーという観点から望ましくない。つまり消費電力を増やさずにウォームアップタイムを短縮することが、定着装置の省エネルギー化（低消費電力化）と、ユーザーの操作性（クイックプリント）との両立を図るために望まれていた。
また、フィルム加熱定着方式の定着装置はウォームアップタイムが短いが、トナーへの熱供給能力において高速な定着には対応できず、またフィルムが蛇行したり破損したりし易いため、記録媒体の搬送の安定性および耐久性の点で熱ローラ定着方式に劣っていた。
【０００５】
そこで、定着ローラ本体あるいはフィルム（本節では以降、回転体と総称する）の加熱源として電磁誘導作用による発熱現象を利用した誘導加熱方式の定着装置が提案されている。これは、交番磁界中に導電体を置くと電磁誘導により導電体中に渦電流が流れ、その渦電流により発生するジュール熱により導電体が発熱する現象を利用して回転体を加熱するものである。すなわち、誘導加熱定着装置では、回転体の一部または全部を導電体で構成し、回転体の内部または外部に磁束生成コイルを配置し、この磁束生成コイルに交流電流を流して生じた交番磁界により回転体内の導電体に誘導渦電流を発生させ、その渦電流と回転体内の導電体自体の抵抗によって回転体内の導電体をジュール発熱させる。この誘導加熱定着装置は、電気−熱変換効率が大きく向上するため、また定着ローラにおいてはその表面近傍の薄い層のみを発熱させることができるため、ウォームアップタイムの短縮が可能となる。
【０００６】
しかし、誘導加熱方式では、上記回転体をその回転軸方向（以後、回転軸方向を長手方向と称する）に均一に加熱することが難しい場合があった。すなわち、図２９あるいは図３０に示すような上記回転体の長手方向の幅と同程度に長い磁束生成コイル２０１（または２０２）により上記回転体に発熱させる場合、回転体にその長手方向に均一に発熱させるには、磁束生成コイルの形状を長手方向に均一なものにする必要があるが、低い製造コストで長手方向の寸法精度の高いコイルを作るのは困難であった。また、発熱量は上記回転体と磁束生成コイル２０１との距離、あるいは図３０のようにコイル２０２にコア（磁性体の芯材）２０３を付加している場合はそのコアとの距離に鋭敏に依存するが、その距離を上記回転体の長手方向に均一にするのは困難であった。また、図３１に示すように回転体２０４の長手方向に複数個のコイル２０５〜２０９を並べて加熱する場合は、複数個のコイル２０５〜２０９による回転体の発熱量が、複数個のコイル２０５〜２０９の巻線部に対向した位置で高く、コイル２０５〜２０９の周辺部に対向した位置で低くなるため、必然的に回転体の長手方向の発熱量が不均一になる。そして、上記のような発熱量の不均一は回転体に温度ムラを引き起こす。特に、回転体の熱容量を減らしてウォームアップタイムを短くするために、回転体を薄肉化している場合は、回転体の熱伝導率が低くなっているために、発熱量の不均一が温度ムラに直結する。そして、回転体の温度ムラは、その回転体によって加熱される被加熱体に加熱ムラを引き起こしてしまう。
【０００７】
このような回転体の温度ムラを避けるために、従来、以下のような方法が提案されている。
（１）誘導発熱体を有する回転体に高熱伝導性部材からなる層を設け、長手方向に熱が伝わり易くして温度分布を均一化する（特開平１０−２０７２６９号公報、特開平９−１２７８１０号公報）。
（２）ヒートパイプ等の高熱伝導性部材を回転体の長手方向に亘って付加することにより、長手方向に熱が伝わり易くして温度分布を均一化する（特開平１０−２０７２７１号公報、特開平９−１９７８５５号公報、特開平９−３１９２４３号公報）。
（３）磁束生成コイルのコアを長手方向に多数個に分割し、その材質、大きさや誘導発熱体との距離を変えて均一化を図る（特開平８−１６００５号ｊ公報）。
（４）回転体の長手方向に並べた複数個のコイルからなるコイル列を磁束生成手段として使用して加熱する場合に、コイル列を誘導発熱体の長手方向に複数個並置し、各コイル列のコイルが互いに千鳥状の位置関係になるようにする（特開平１０−６３１２６号公報）。
【０００８】
上記の従来技術のうち、（１）および（２）の方法は、投入したエネルギーのうちの一部が高熱伝導性部材を加熱するのに消費され、そのため回転体の温度上昇速度が低下し、定着装置の省エネルギー化とウォームアップタイムの短縮という点からは好ましくない。また、熱運搬能力が桁違いに高いヒートパイプ以外では、温度を均一化する効果が限られる。特に、回転体の表面近傍のみに発熱させて表面を急速に高温にすることによりウォームアップタイムを短くしようとする場合は、熱伝導に頼ったのでは温度の均一化の速度が遅すぎて温度を十分に均一化できない。また、ヒートパイプは高価である。
上記（３）の方法は、コアの材質や大きさや誘導発熱体との距離を調整する作業が必要となり、また調整した値どおりに製造する必要上、製造コストがアップする。
上記（４）の方法は、コイルの千鳥状の位置関係を上手く調整して発熱分布を長手方向に均一にするのが非常に難しい。一般に円盤状のコイルによる発熱量の分布は中央が窪んだ山形になる。回転体の長手方向に複数個のコイルを持つコイル列を２つ用意してコイルが互いに千鳥状の位置関係になるように配置して発熱させた場合を例にとると、１つのコイル列による発熱分布は、図３２に実線で示した分布２１１，２１２，２１３，２１４のようになり、もう１つのコイル列による発熱分布は、図３２に破線で示した分布２１５，２１６，２１７のようになる。この図３２から想像されるように、これらの各発熱部分の大きさや間隔を調整して、長手方向に均一な分布にするのは難しい。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、誘導加熱方式の定着装置あるいは一般の誘導加熱方式の加熱装置における回転体の長手方向の発熱量の不均一を、省エネルギー化と両立させながら、長手方向への熱の移動により低減することは困難である。したがって、回転体に長手方向の温度ムラを生じさせないためには、回転体の発熱量自体を長手方向に均一にする必要がある。
しかしながら、上述のように、回転体の長手方向で回転体を均一に発熱させるには、磁束生成コイルの形状および磁束生成コイルと回転体との距離を長手方向で高精度に均一にしなければならず、コストアップにつながる。また、複数個の磁束生成コイルを組み合わせて発熱分布を均一化することも、上述したように困難である。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、ウォームアップタイムが短く、コストが比較的安く、回転体の長手方向の温度ムラが少ない、誘導加熱方式の加熱装置を提供すること、及びその加熱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。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では以下のような手段を採っている。
（１）：磁束生成手段による磁束の作用によって発熱する誘導発熱体を有する回転体と、該回転体と相互に圧接される加圧部材とを有し、前記回転体と前記加圧部材との間に被加熱体を通過させて被加熱体を加熱する加熱装置において、前記磁束生成手段を前記回転体の長手方向に往復移動させる手段を有し、該往復移動させる手段により、前記回転体の長手方向における誘導発熱体の発熱位置を時間的に変化させることを特徴とする。
【００１２】
（２）：（１）の加熱装置において、前記往復移動させる手段は、前記磁束生成手段を前記回転体の長手方向に往復運動させるクランク駆動機構であることを特徴とする。
【００１３】
（３）：（１）または（２）の加熱装置において、前記回転体の長手方向への磁束生成手段の往復移動の周期が前記回転体の回転の周期と異なることを特徴とする。
（４）：（１）または（２）の加熱装置において、前記回転体の長手方向への磁束生成手段の往復移動の周期が回転体の回転の周期の正の整数倍でないことを特徴とする。
（５）：（１）または（２）の加熱装置において、前記回転体の長手方向への磁束生成手段の往復移動の周期が回転体の回転の周期よりも短いことを特徴とする。
【００１４】
（６）：磁束生成手段による磁束の作用によって発熱する誘導発熱体を有する回転体と、該回転体と相互に圧接される加圧部材とを有し、前記回転体と前記加圧部材との間に被加熱体を通過させて被加熱体を加熱する加熱装置において、前記磁束生成手段が前記回転体の長手方向に複数個の磁束生成部を並べた磁束生成部列を複数列並置した構成であり、前記回転体の長手方向における磁束生成部の位置が磁束生成部列間で同一ではなく、各磁束生成部列への投入電力の列間比率を時間的に変動させることを特徴とする（請求項１）。
【００１５】
（７）：（６）の加熱装置において、投入電力の列間比率の時間変動の周期が、前記回転体の回転の周期の正の整数分の１でないことを特徴とする（請求項２）。
（８）：（６）の加熱装置において、投入電力の列間比率の時間変動の周期が、前記回転体の回転の周期の２倍より短いことを特徴とする（請求項３）。
【００１６】
（９）：シート状の記録媒体上にトナー像を形成し担持させる像形成手段と、前記トナー像を担持した前記記録媒体を加熱処理する像加熱手段とを有する画像形成装置において、前記像加熱手段として（１）乃至（８）（特に（６）乃至（８））のうちのいずれか一つの加熱装置を備えたことを特徴とする（請求項４）。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成、動作及び作用について図面を参照して詳細に説明する。
本発明の加熱装置は、例えば図１に示すように、シート状の被加熱体６に対して熱を加えるための加熱用回転体１と、この加熱用回転体１との間で被加熱体６を挟持しつつ加熱用回転体１の回転により被加熱体６を搬送するための加圧部材３と、前記加熱用回転体１に磁束を侵入させて電磁誘導作用により回転体に渦電流を生ぜしめることにより前記加熱用回転体１にジュール熱を発生させるための磁束生成手段２とを備え、さらに前記加熱用回転体１のジュール熱発生位置をその長手方向に時間的に変化させる手段を設けたことを特徴とする。尚、ここで言う磁束生成手段とは、磁束生成コイルとその形状保持部材を合せたものであり、また磁束生成コイルにコアを付加している場合は、そのコアも含めて磁束生成手段と称する。
【００１８】
本発明の加熱装置では、加熱用回転体１のジュール熱発生位置をその長手方向に時間的に変化させる手段を設けたことにより、磁束生成手段２が生成する磁束が前記加熱用回転体１の長手方向に不均一である場合でも、前記加熱用回転体１の発熱量の時間平均値をその長手方向に均一化することができる。
したがって、本発明の加熱装置を電子写真方式の画像形成装置の定着装置として使用した場合、加熱ムラによる定着ムラを防ぐことができ、被加熱体であるシート状の記録媒体（例えば、記録用紙、ＯＨＰシート等）の全面にわたって良好な定着が可能となる。また、本発明の加熱装置は、シート状の物体の乾燥用、シート状の物体のラミネート処理用、画像を担持したシート状の物体におけるつや等の表面性の改質用、等の用途に用いることができるが、そのような用途に用いた場合、シート状の物体の全面にわたって均一な処理が可能となり、処理ムラの発生を防止できる。
【００１９】
次に、加熱用回転体のジュール熱発生位置をその長手方向に時間的に変化させる手段について説明する。
第１の手段としては、加熱用回転体１の長手方向（回転軸方向）に加熱用回転体１に対して磁束生成手段２を相対的に移動させる。そうすると、ある時刻において磁束生成手段が生成した磁束密度が、加熱用回転体１の表面において、図２の符号２１で示すような分布をしていた場合、別の時刻では、図２の符号２２で示すような分布になり、時間平均すると磁束密度は長手方向にほぼ均一な分布となる。この移動は、周期的な往復移動であってもよいし、図１に示すように加熱用回転体１に設置した温度センサー５により加熱用回転体表面の相対的に温度が低い位置を検出し、その位置に磁束密度の高い部分が来るように移動させるのであってもよい。
【００２０】
第２の手段としては、加熱用回転体１の長手方向（回転軸方向）に磁束生成分布の異なる複数個の磁束生成手段２を並設し、磁束生成手段間の磁束生成比率を時間的に変化させる。一例として磁束生成手段が２つの場合を考えると、ある時刻において１つの磁束生成手段が生成した磁束密度が、加熱用回転体１の表面において、図３の符号３１で示すような分布をし、別の磁束生成手段が生成した磁束密度が図３の符号３２で示すような分布をしていたとき、別の時刻では、前者の磁束生成手段が生成した磁束密度が図３の符号３３で示すような分布になり、後者の磁束生成手段が生成した磁束密度が図３の符号３４で示すような分布になり、時間平均すると２つの磁束生成手段が生成した磁束密度の和は長手方向にほぼ均一な分布となる。
また、磁束生成比率を時間的に変化させるには、磁束生成手段への投入電力を時間的に変化させる。
尚、以後はこれら複数個の磁束生成手段からなる磁束生成手段の全体を単に磁束生成手段と呼び、その構成要素である複数個の磁束生成手段の各々は磁束生成部列と呼ぶことにする。また、磁束生成部列が複数個のコイルを並べて構成されている場合は、磁束生成部列をコイル・アッセンブリーとも呼ぶことにする。
【００２１】
次に、加熱用回転体に対して該加熱用回転体の長手方向に磁束生成手段を相対的に移動させる場合の効果を加熱用回転体表面の温度分布の面から説明する。 図４は、加熱用回転体に仮想的に長手方向に切れ目を入れて切り開いて見た図である。図４の符号４１は仮想的に切り開いた加熱用回転体である。図４の横方向が回転軸の方向であり、図４の矢印４２は加熱用回転体の回転方向を示すものである。いま図４中に円４３で示した領域だけが磁束密度が低く残りの部分は均一な高い磁束密度になっている場合を考える。そうすると、低磁束密度領域４３では渦電流が少ないため発熱量が少なく、そのためその周囲に比べて温度が上がらない。そして、磁束生成手段を移動させなかった場合は、加熱用回転体４１の回転に連れて、低磁束密度領域４３は図４に矢印４４で示したように移動する。加熱用回転体４１が１回転する間にこの領域４３が移動する距離は、図４の矢印４４の長さに等しい。
【００２２】
一方、磁束生成手段を図４に両端矢印４５で示した範囲で往復運動させた場合は、低磁束密度領域４３は図４の折れ線矢印４６，４７，４８のように移動する。この移動距離は磁束生成手段を移動させなかった場合に比べて長い。このことは低磁束密度領域４３がその通過路中の任意の位置の近傍に留まっている時間は、磁束生成手段を移動させた方が、移動させなかった場合よりも短いことを示している。また、低磁束密度領域４３が一個所に留まっている時間が短いほどその位置の磁束密度の回復が早く、それだけその位置の発熱量の回復も早い。また、低磁束密度領域４３にはその周りから熱が伝導してくるため、時間が経つにつれて温度が上昇するが、低磁束密度領域４３が一個所に留まっている時間が短いほどこの熱伝導による温度の回復も速い。
【００２３】
次に図５は図４と同様に加熱用回転体に仮想的に長手方向に切れ目を入れて切り開いて見た図であり、符号５１は仮想的に切り開いた加熱用回転体であり、符号５２は加熱用回転体の回転の向きを示す矢印である。図５に示すように、加熱用回転体５１の回転方向における磁束生成手段の幅が狭い場合は、図５に斜線を付けて示した高磁束密度領域５５を分断する形で低磁束密度領域５３が存在するが、加熱用回転体５１の長手方向（図５の横方向）に磁束生成手段を移動させない場合は、それ以前に低磁束密度領域５３が存在していた領域（図５の５４）に高磁束密度領域５５が移動してくることがないので、領域５４の磁束密度は回復しない。
【００２４】
一方、磁束生成手段を長手方向に移動させれば、図５に示されているように領域５４の一部に高磁束密度領域５５が移動してくるので、領域５４の磁束密度がある程度回復し、したがって領域５４の発熱量もある程度回復する。このようにして磁束生成手段を移動させた方が、移動させなかった場合よりも低磁束密度領域５３の温度とその回りの温度との差が小さくなる。このため、加熱用回転体５１をこのような磁束密度にムラのある磁束生成手段により発熱させて、室温と同温度から所定の温度にまで達せしめると、そのときの加熱用回転体の温度分布は、磁束生成手段を移動させた場合の方が、移動させなかった場合より均一に近くなる。
【００２５】
次に図６は、磁束生成手段の長手方向の往復移動の周期が加熱用回転体の回転周期と一致している場合について、加熱用回転体に仮想的に長手方向に切れ目を入れて切り開いて見た図である。図６の符号６１は仮想的に切り開いた加熱用回転体である。図６の横方向が回転軸の方向であり、図６の矢印６２は加熱用回転体６１の回転方向を示している。いま図６中に円６３で示した領域だけが磁束密度が小さく残りの部分は均一な磁束密度であるとする。磁束生成手段は図６の符号６４に示した範囲で加熱用回転体６１の長手方向に往復移動を繰り返すものとする。このときの低磁束密度領域６３の移動の経路は、図６の６５，６６，６７のようになる。磁束生成手段の長手方向の往復移動の周期が加熱用回転体６１の回転周期と一致していた場合は、図６から明らかなように、低磁束密度領域６３は加熱用回転体６１が１回転した後、前と全く同じ位置に戻り、２回転めも１回転めと全く同じ経路上を動く。このため、この低磁束密度領域６３の軌跡上では常に発熱量が低い。したがって、熱伝導等による加熱用回転体の温度回復力が弱い場合には、この軌跡上の温度はいつまでも周囲より低いままになる。
【００２６】
一方、磁束生成手段の長手方向の往復移動の周期が加熱用回転体６１の回転周期と異なっていた場合は、磁束生成手段の長手方向の往復移動の周期が加熱用回転体の回転周期の正の整数倍（例えば、１倍、２倍、３倍など）でない限り、低磁束密度領域６３は２回転めに１回転めと異なる経路上を動く。したがって、１回転めに発熱量が少なかった部分も２回転めは強く発熱し、温度がある程度回復する。
【００２７】
磁束生成手段の長手方向の往復移動の周期が加熱用回転体６１の回転周期の２倍であれば、低磁束密度領域６３は２回転毎に同じ経路上を動き、磁束生成手段の長手方向の往復移動の周期が加熱用回転体６１の回転周期の３倍であれば、低磁束密度領域６３は３回転毎に同じ経路上を動く。同様に磁束生成手段の長手方向の往復移動の周期が加熱用回転体６１の回転周期のＮ倍であれば（但し、Ｎは正の整数）、低磁束密度領域６３はＮ回転毎に同じ経路上を動く。上記図６での説明は、Ｎが１の場合に対応している。熱伝導等による加熱用回転体６１の温度回復力が弱い場合には、低磁束密度領域６３の軌跡上の温度を回復させるうえで、上記図６の場合と同様にＮが２あるいは３の場合も好ましくない。また、熱伝導等による加熱用回転体の温度回復力が大きい場合は、Ｎが１の場合だけを避ければよい。
【００２８】
磁束生成手段の長手方向の往復移動の周期が加熱用回転体６１の回転周期の正の整数分の１であれば、低磁束密度領域６３は２回転めも１回転めと全く同じ経路上を動く。しかしながら、この場合は、磁束生成手段の長手方向の移動により高磁束密度領域が長手方向に移動することによる発熱量の回復効果が大きいので、回転毎に経路が異ならなくても、温度が均一化する傾向が強くなる。このことを、図７を使って説明する。
【００２９】
図７の符号７１は仮想的に切り開いた加熱用回転体であり、矢印７２は加熱用回転体の回転方向を示すものであり、符号７３はある時刻における低磁束密度領域であり、符号７４はそれより少し後の時刻における低磁束密度領域であり、符号７５は後者の時刻における高磁束密度領域であり、符号７６〜８０は、磁束生成手段の長手方向の往復移動の周期が加熱用回転体の回転周期の２分の１である場合の磁束生成手段の移動の経路である。この場合は、ある時刻に符号７３の位置にあった低磁束密度領域の大部分が新たに移動してきた高磁束密度領域７５に覆われて、その領域の発熱量が回復する。
【００３０】
次に、加熱用回転体のジュール熱発生位置をその長手方向に時間的に変化させる前記第２の手段を使用した場合、すなわち、加熱用回転体の長手方向に磁束生成分布の異なる複数の磁束生成部列を並設し、磁束生成部列間の磁束生成比率を時間的に変化させた場合の、加熱用回転体の表面での磁束密度分布について説明する。
【００３１】
図８は加熱用回転体に仮想的に長手方向に切れ目を入れて切り開いて見た図であり、符号８１は仮想的に切り開いた加熱用回転体であり、符号８２は加熱用回転体の回転の向きを示す矢印である。図８に示すように、第１の磁束生成部列８３が図中のＡで示した位置にあるとする。この磁束生成部列８３は加熱用回転体８１の長手方向に並んだ６個のコイル部分からなり、この磁束生成部列８３が生成する磁束密度は、各コイル部分に対応する図８の８４から８９の領域で高く、それ以外の領域では低い。この磁束生成部列８３の磁束密度分布のムラを低減させるために、図８のＢの位置に第２の磁束生成部列９０を設ける。この磁束生成部列９０は磁束生成部列８３が生成する磁束密度が弱くなっている長手方向の位置に設けた５個のコイル部分からなる。この磁束生成部列９０が生成する磁束密度は、その各コイル部分に対応する図８の９１から９５の領域で高く、それ以外の領域では低い。ここで、磁束生成部列８３に電流を流し始めた時刻を０とすると、加熱用回転体８１が回転しているため、電流を流し始めてＴ秒後には、その間に強い磁束密度がかかった領域は、図９に符号８４から８９で示したようになる。
【００３２】
ここで、図９の符号８１は、仮想的に切り開いた加熱用回転体であり、８２は加熱用回転体の回転の向きを示す矢印であり、８３は第１の磁束生成部列であり、８３’は電流を流す直前に磁束生成部列８３が存在していた領域である（磁束生成部列は、加熱用回転体から見ると、回転方向と逆向きに移動する）。また、ＬはＴ秒間に加熱用回転体が回転した距離である。時刻Ｔで磁束生成部列８３の電流を切り、それからt秒経った時刻Ｔ＋ｔでは、第１の磁束生成部列は図１０の８３の位置にあり、第２の磁束生成部列は図１０の９０の位置にあり、Ｔ＋ｔ秒間に強い磁束密度がかかった領域は、図１０に符号８４から８９で示したようになっている。尚、図１０において、符号８１は、仮想的に切り開いた加熱用回転体であり、８２は加熱用回転体の回転の向きを示す矢印である。この時刻Ｔ＋ｔで第２の磁束生成部列９０に電流を流しはじめ、それからｓ秒経った時刻Ｔ＋ｔ＋ｓでは、第２の磁束生成部列は図１１の９０の位置まで移動し、その間に第２の磁束生成部列により強い磁束密度がかかった加熱用回転体の領域は、図１１に符号９１から９５で示したようになる。
【００３３】
ここで、図１１の符号９０’は第２の磁束生成部列に電流を流しはじめたときの第２の磁束生成部列の位置である。また、図１１の符号８４から８９は第１の磁束生成部列により強い磁束密度がかかった上記領域である。また、符号８１は、仮想的に切り開いた加熱用回転体であり、８２は加熱用回転体の回転の向きを示す矢印である。その後、さらにある程度時間が経過した後で、再び第１の磁束生成部列に電流を流し、その少し後に第２の磁束生成部列の電流を切ると、その時点でそれまでに強い磁束密度がかかった加熱用回転体の領域は図１２に楕円で示したようになる。ここで、加熱用回転体を仮想的に切り開く位置を回転方向の後方にずらして示した。図１２の符号８１は、仮想的に切り開いた加熱用回転体であり、８２は加熱用回転体の回転の向きを示す矢印であり、９３は第１の磁束生成部列であり、９０は第２の磁束生成部列である。また、符号８４〜８９と９６〜１０１は、第１の磁束生成部列により強い磁束密度がかけられた領域であり、符号９１〜９５は、第２の磁束生成部列により強い磁束密度がかけられた領域である。
【００３４】
以上のサイクルを繰り返すと、加熱用回転体に強い磁束密度がかかった領域は、図１３に楕円で示したようになる。図１３の符号８１は、仮想的に切り開いた加熱用回転体であり、８２は加熱用回転体の回転の向きを示す矢印である。これらの領域では強い渦電流が流れるため、残りの領域に比べて発熱量が大きい。また、図１３に楕円で示した領域で発生した熱量は周りの領域に拡散し、これらの領域自身と周りの領域とを加熱する。このように、加熱用回転体の長手方向に磁束生成分布の異なる複数の磁束生成部列を並設し、磁束生成部列間の磁束生成比率を時間的に変化させると、発熱量が大きい領域が空間的に分散して均等に近い形でうろこ状に分布するので、加熱用回転体の長手方向の温度分布が均一に近くなる。尚、加熱用回転体の回転方向における磁束生成部列の幅が広い場合は、図１７のように、各磁束生成部列による発熱量が大きい領域が加熱用回転体の回転方向に重なるが、加熱用回転体の長手方向の温度分布を均一にするうえで支障はない。
【００３５】
尚、この投入電力の時間変動の周期が加熱用回転体の回転の周期の正の整数分の１であると、加熱用回転体の常に同じ位置が加熱されることになり、好ましくない。図１４に投入電力の時間変動の周期が加熱用回転体の回転周期の２分の１である場合の高磁束密度領域を示す。図１４の符号８１は、仮想的に切り開いた加熱用回転体であり、８２は加熱用回転体の回転の向きを示す矢印であり、楕円が前記高磁束密度領域である。この場合、加熱用回転体が何回転してもこれらの領域の位置は変らない。しかし、投入電力の時間変動の周期が加熱用回転体の回転の周期より短くかつ加熱用回転体の回転の周期の正の整数分の１でなければ、加熱用回転体のｎ回転めとｎ＋１回転めとでは、高磁束密度領域は加熱用回転体の回転方向にずれるので、この方が、加熱用回転体が周方向により均等に加熱されることになり好ましい。
【００３６】
尚、投入電力の時間変動の周期が加熱用回転体の回転周期の２倍以上であると、加熱用回転体が１回転する間、加熱用回転体の長手方向の磁束密度の強度分布はほとんど変化しない。図１５と図１６に投入電力の時間変動の周期が加熱用回転体の回転周期の２倍の場合を示す。図１５と図１６の符号８１は、仮想的に切り開いた加熱用回転体であり、８２は加熱用回転体の回転の向きを示す矢印であり、図１５の楕円１０２〜１０７と図１６の楕円１０２〜１０６は高密度の磁束がかかった領域である。この場合、１回転ごとに図１５の磁束密度分布と図１６の磁束密度分布とが繰り返されるので、長手方向の温度分布が不均一になる。このことから、複数の磁束生成部列に常に一定の電流を流す場合に比べて長手方向の温度分布をより均一にする効果を強く出すためには、加熱用回転体が少なくとも１回転する間に長手方向に磁束密度分布が変化することが望ましい。したがって、投入電力の時間変動の周期が加熱用回転体の回転周期の２倍より短いことが望ましい。
【００３７】
【実施例】
以下、本発明に係る加熱装置及びその加熱装置を備えた画像形成装置の具体的な実施例について説明する。
（実施例１）
図１は本発明に係る加熱装置の一実施例を示す図であり、加熱装置の長手方向に垂直な断面を示す概略断面図である。図１の符号１は誘導発熱体を有する加熱用回転体、２は磁束生成手段、３は加圧用回転体、４は加熱用回転体の回転の向きを示す矢印、５は温度センサ、６はシート状の被加熱体である。加圧用回転体３は図示しないバネ等により加熱用回転体１に圧接されている。また、加熱用回転体１は図示しない駆動機構により回転し、摩擦力によりその回転に従動して加圧用回転体３も回転する。
【００３８】
図１に示す構成の加熱装置は、磁束生成手段２により生成された磁束により誘導発熱して高温になった加熱用回転体１と、加圧用回転体３との間のニップ部にシート状の被加熱体（例えば、記録用紙、ＯＨＰシート、その他のシート状物体）６を挟持搬送することによって該被加熱体６を加熱するものである。磁束生成手段２は加熱用回転体１の回転軸方向（図１の紙面に垂直な方向）の胴部の長さ全体にわたって加熱用回転体１の外側表面の周方向の半分近くを覆うように、加熱用回転体１の外側表面に面して設置してある。加熱用回転体１にはサーミスタや熱電対等の温度センサ５が取り付けてあり、その温度に基づいて、図示しない制御機構により加熱用回転体１の温度を所定の温度に制御する。尚、磁束生成手段２および温度センサ５の設置位置は、この図１に示した位置に限るものではない。
【００３９】
加熱用回転体１は、図１８に示すように、内側から、基体層１−１、断熱層１−２、磁性体からなる誘導発熱体層１−３、離型層１−４の４層で構成してある。基体層１−１は厚さ０．６ｍｍのアルミニウム円管であり、断熱層１−２は厚さ０．５ｍｍのシリコーンゴムからなる層であり、磁性体（ここで言う磁性体とは強磁性体のことである）からなる誘導発熱体層１−３は厚さ０．１ｍｍの軟鋼からなる層であり、離型層１−４は厚さ１５μｍのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）からなる層である。加熱用回転体１の外径は約４０ｍｍである。また、加熱用回転体１の胴部の長さは３００ｍｍである。尚、図１８の各層は、分かり易いように実際の厚さとは異なった厚さで描いてある。
【００４０】
加圧用回転体３は、直径３０ｍｍのアルミニウム製の芯金の回りに厚さ５ｍｍのシリコーンゴム層を設け、さらにその外側を厚さ５０μｍのＰＴＦＥキャップで覆ったものである。加熱用回転体１と加圧用回転体３の接触部分（ニップ部）の回転体周方向の幅は４ｍｍである。
ただし、本発明の適用対象はこの大きさと層構成の加熱用回転体１および加圧用回転体３に限るものではなく、任意の層構成と径と厚さと長さの加熱用回転体および加圧用回転体に適用可能である。またニップ部の幅も４ｍｍに限るものではない。
【００４１】
また、各回転体を構成する材料も上述の通りでなくても良く、例えば、加熱用回転体１の基体層１−１には、アルミニウム、銅、ステンレススチール（ＳＵＳ）などの金属、あるいはセラミックス、ガラスなどの固体を使用してもよく、加熱用回転体１の断熱層１−２には、発泡ガラス、低熱伝導性セラミックス、発泡シリコーンゴムなどの非磁性体でかつ熱伝導率の小さい材料を使用してもよく、加熱用回転体１の誘導発熱体層１−３には、磁性金属等の強磁性体であれば何でも用いることができ、例えば、鉄、ニッケル、コバルト、あるいはそれらの合金が使え、加熱用回転体１の離型層１−４にはフッ素樹脂、シリコーン樹脂、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ等の耐熱性と離型性の良い材料を使用できる。尚、加熱用回転体１の断熱層１−２は無くてもよく、また、加熱用回転体１の離型層１−４も無くてもよく、また、加熱用回転体１の基体層１−１が誘導発熱体層を兼ねていてもよく、さらには加熱用回転体１に弾性層等の層を追加しても構わない。
【００４２】
加圧用回転体３の芯金は、鉄、鋼、銅、ＳＵＳなどの金属あるいはセラミックス、ガラスなどの固体を使用してもよく、加圧用回転体３のシリコーンゴム層に代えてフッ素ゴム層やフルオロシリコンゴム層を用いてもよく、加圧用回転体３のＰＴＦＥキャップに代えて各種のフッ素樹脂、シリコーン樹脂、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ等の耐熱性と離型性の良い材料からなる層を用いてもよい。また、加圧用回転体３は、芯金とその回りの弾性層だけにしてもよく、また、加圧用回転体３に断熱層等の層を追加して設けても良い。
【００４３】
加熱用回転体１はその両端において、図１９に示すように、直径を小さくしてあり、この部分（ジャーナル部と呼ぶ）に加熱用回転体の保持機構と駆動用ギアが取り付けてある。尚、図１９において、符号１１は加熱用回転体の胴部、１２と１３は加熱用回転体のジャーナル部、１４と１５は加熱用回転体の保持機構、１６は加熱用回転体の駆動用ギアである。
【００４４】
磁束生成手段２は、加熱用回転体１の外周面から約０．５ｍｍの隙間を置いて、ニップ部以外の加熱用回転体外周面のうちのニップ部入口に近い側のほぼ半分を取り囲むようにして配置してある。磁束生成手段２は磁束生成コイルとコイル形状保持部材とからなる。磁束生成コイルの一例としては図２０及び図２１に示すように、コイル状に引き回した直径約２ｍｍのリッツ線１１２を、加熱用回転体１の曲率に合わせて湾曲させた３００ｍｍ×４０ｍｍの長方形状のセラミックス製のコイル形状保持部材１１１に接着させて形成してある。図２１は、図２０に破線１１３で示した位置での断面図である。磁束生成コイルは例えばリッツ線１１２を１０巻き巻いて形成してある。コイル形状保持部材１１１は合成樹脂製でも良く、あるいはフェライトのような高透磁率の磁性体であっても良い。この磁束生成手段２は、リッツ線１１２が有る側の面を加熱用回転体１に向けて配置する。ただし、コイル形状保持部材１１１が磁性体でない場合は、図２２に示すように、コイル形状保持部材１１１を図２１に示したものとは逆向きに湾曲させたうえで、リッツ線１１２が無い側の面を加熱用回転体１に向けて配置しても良い。
【００４５】
コイル形状保持部材１１１の両端は図２０の符号１１４で示すように長手方向に延びており、その端で湾曲の内側方向に折れ曲がり、図２３に示すように、加熱用回転体１のジャーナル部１３に嵌め込んだ磁束生成手段保持リング１１７に接続している。この磁束生成手段保持リング１１７はジャーナル部１３の長手方向にほとんど摩擦を生じることなく移動可能となっている。尚、図２３において、符号１３は図１９に示した加熱用回転体１のジャーナル部であり、１１１は図２０に示したコイル形状保持部材であり、１１４はコイル形状保持部材の一端から長手方向に延びた部分であり、１１７は磁束生成手段保持リングである。
【００４６】
図２４に図２３の縦断面の一部を示す。図２４において、符号１１は加熱用回転体１の胴部であり、１３は加熱用回転体１のジャーナル部であり、１１１はコイル形状保持部材であり、１１４はコイル形状保持部材の１端から長手方向に延びた部分であり、１１７は磁束生成手段保持リングである。コイル形状保持部材１１１の一端は、図２０の符号１１５で示すクランク棒に接続してあり、このクランク棒１１５をその長手方向に往復運動させることが可能なようにクランク駆動機構１１６を設けてある。クランク駆動機構１１６によりクランク棒１１５が往復すると、それに連れて磁束生成手段２も加熱用回転体１の長手方向に往復運動する。また、磁束生成コイル（リッツ線）１１２には、図示しない電力供給手段により電力が供給される。
【００４７】
以上のような構成からなる図１の加熱装置において、加熱用回転体１を線速１９０ｍｍ／secで回転させながら磁束生成コイルに周波数３０ｋＨｚの交流電流を流した。このとき消費電力を１２００Ｗに保つように投入電力を制御した。また、磁束生成手段２は静止させた。加熱用回転体１の表面温度は表面のいたるところで初期に２５℃であったが、上記電流の供給を開始して１５秒後に加熱用回転体１の胴部の1端から長手方向に５０ｍｍ入った位置から２０ｍｍ間隔で１０個所、加熱用回転体１の表面の温度を測定したところ、最高温度が１８２℃であり、最低温度が１７４℃であった。次に、加熱用回転体１の表面温度がいたるところ２５℃になるまで冷却した後、磁束生成手段２を振幅１００ｍｍで毎秒２０回往復させたこと以外は前と同じ条件で加熱用回転体１を加熱し、電流の供給を開始して１５秒後の同じ位置の温度を測定したところ、最高温度が１８０℃であり、最低温度が１７７℃であった。このように、磁束生成手段２を加熱用回転体１の長手方向に往復移動させ、加熱用回転体１の長手方向における誘導発熱層の発熱位置を時間的に変化させることにより、加熱用回転体１の長手方向の温度ムラを減少させることができた。
【００４８】
（実施例2）
次に本発明の第2の実施例について説明する。
図２５は本発明に係る加熱装置の第2の実施例を示す図であり、加熱装置の長手方向に垂直な断面を示す概略断面図である。図２５の符号１は誘導発熱体を有する加熱用回転体であり、２Ａは磁束生成手段の第1のコイル・アセンブリー、２Ｂは磁束生成手段の第２のコイル・アセンブリーであり、３は加圧用回転体、４は加熱用回転体の回転の向きを示す矢印、５は温度センサ、６はシート状の被加熱体である。本実施例では、加熱装置の構成は、磁束生成手段とクランク駆動機構以外は実施例１と同じである。
【００４９】
図２５に示す加熱装置では、磁束生成手段は２個のコイル・アセンブリー２Ａ，２Ｂからなる。第１のコイル・アセンブリー２Ａを図２６に示す。図２６において、符号１２１はコイル形状保持部材であり、長手方向の幅が３００ｍｍでそれに直角な方向の幅が４０ｍｍの長方形で厚さ１ｍｍのセラミックス製の板である。符号１２２〜１２６はそのコイル形状保持部材１２１上に接着された直径４０ｍｍの円盤状のコイルである。これらのコイル１２２〜１２６は全て同じ形状と大きさであり、いずれも直径２ｍｍのリッツ線を渦巻状に９回巻いて形成してある。また、これらのコイル１２２〜１２６は導線により電気的に直列に連結してある。また、これらのコイル１２２〜１２６は、その中心点がコイル形状保持部材１２１の長手方向の端からそれぞれ３０ｍｍ、９０ｍｍ、１５０ｍｍ、２１０ｍｍ、２７０ｍｍの位置にあるように配置してある。さらに、各コイル１２２〜１２６の中心点は、コイル形状保持部材１２１の短手方向の端から２０ｍｍの位置にある。また、コイル形状保持部材１２１とコイル１２２〜１２６は、コイル形状保持部材１２１の短手方向に加熱用回転体１の外側表面とほぼ同じ曲率で湾曲させてある。
【００５０】
第２のコイル・アセンブリー２Ｂを図２７に示す。図２７において、符号１３１はコイル形状保持部材であり、その大きさと形状は第１のコイル・アセンブリー２Ａのコイル形状保持部材１２１に等しい。図２７の符号１３２〜１３５は、第１のコイル・アセンブリー２Ａを構成しているコイル１２２〜１２６と同様のコイルである。これらのコイル１３２〜１３５は、その中心点がコイル形状保持部材１３１の長手方向の端からそれぞれ６０ｍｍ、１２０ｍｍ、１８０ｍｍ、２４０ｍｍの位置にあるように配置してある。また、各コイル１３２〜１３５の中心点は、コイル形状保持部材１３１の短手方向の端から２０ｍｍの位置にある。本実施例では、これら２つのコイル・アセンブリー２Ａ，２Ｂを磁束生成手段として加熱用回転体１の長手方向に並列に並べ、長手方向に垂直な断面での形状が図２５のようになるように設置した。
【００５１】
以上のような構成からなる図２５の加熱装置において、加熱用回転体１を線速１９０ｍｍ／secで回転させながら２つのコイル・アセンブリー２Ａ，２Ｂに周波数３０ｋＨｚの交流電流を流した。このとき消費電力を１２００Ｗに保つように投入電力を制御した。加熱用回転体１の表面温度は表面のいたるところで初期に２５℃であったが、上記電流の供給を開始して１５秒後に加熱用回転体１の胴部の一端から長手方向に５０ｍｍ入った位置から２０ｍｍ間隔で１０個所加熱用回転体の表面の温度を測定したところ、最高温度が１８７℃であり、最低温度が１７２℃であった。
【００５２】
次に、加熱用回転体１の表面温度がいたるところ２５℃になるまで冷却した後、第1のコイル・アセンブリー２Ａに周波数３０ｋＨｚの交流電流を流し始めて０．２秒後に第２のコイル・アセンブリー２Ｂに周波数３０ｋＨｚの交流電流を流し始め、その０．１秒後に第１のコイル・アセンブリー２Ａに電流を流すことを止め、さらに０．２秒後に第２のコイル・アセンブリー２Ｂに電流を流すことを止めると同時に第１のコイル・アセンブリー２Ａに電流を流し始めるというサイクルを繰り返したこと以外は前と同じ条件で平均の消費電力を１２００Ｗに保つようにして加熱用回転体１を加熱し、電流の供給を開始して１５秒後の同じ位置の温度を測定したところ、最高温度が１８３℃であり、最低温度が１７７℃であった。このように、加熱用回転体１の長手方向における磁束生成部の位置が互いに異なっている２つのコイル・アセンブリー２Ａ，２Ｂを並置して、各コイル・アセンブリー２Ａ，２Ｂへの投入電力の列間比率を時間的に変動させることにより、加熱用回転体１の長手方向における発熱位置が時間的に変動し、加熱用回転体１の発熱ムラが長手方向にならされ、そのため加熱用回転体１の長手方向の温度ムラを減少させることができた。
【００５３】
（実施例３（画像形成装置の実施例））
次に、図２８は本発明に係る画像形成装置の一実施例を示す概略構成図であり、実施例１または実施例２に記載の加熱装置を用いた画像形成装置の一例を示すものである。
この画像形成装置は、像担持体として円筒状に形成された光導電性の感光体１４１を有している。感光体１４１の周囲には、感光体を均一に帯電する帯電手段としての帯電ローラ１４２、感光体上の潜像をトナーで現像する現像装置１４４、感光体上に形成・担持されたトナー像を記録媒体１４９に転写する転写手段としての転写ローラ１４５、転写後の感光体表面をクリーニングするクリーニング装置１４７、クリーニング後の感光体表面を除電する除電装置１４８が配備されている。また、それらの他に、帯電ローラ１４２と現像装置１４４との間の感光体面で光走査による露光を行い静電潜像を形成する光走査装置２と、記録媒体１４９に転写された未定着トナー像を定着するための定着装置６を備えている。尚、帯電手段としては、コロナチャージャ、帯電ブラシ等を用いることができ、転写手段としては、転写チャージャ、転写ベルト等を用いることができる。また、定着装置１４６には、実施例１または実施例２に記載の加熱装置が用いられる。
【００５４】
画像形成を実行する際は、像担持体である感光体１４１が図２８の時計回りに回転され、その表面が帯電ローラ１４２により均一に帯電された後、光走査装置１４３の露光により感光体１４１の表面に静電潜像が形成される。この静電潜像は現像装置１４４により反転現像され、感光体１４１の表面にトナー像が形成される。このトナー像は、感光体１４１のトナー像が転写位置へ移動するのとタイミングを合わせて図示しない給紙機構により転写部へ送り込まれた記録媒体（例えば、記録用紙）１４９と重ね合わされて、転写ローラ１４５の作用により、記録媒体１４９へ静電転写される。トナー像を転写された記録媒体１４９は、定着装置１４６でトナー像を定着された後、装置外部へ排出される。ここで、定着装置１４６としては、実施例１または実施例２で説明した加熱装置を用いているので、温度ムラが殆ど無い良好な定着を行うことができる。トナー像が転写された後、感光体１４１の表面はクリーニング装置１４７によりクリーニングされ、残留トナーや紙粉などが除去され、さらに除電装置１４８により除電される。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、前述の解決手段の（１）、（２）に記載の加熱装置においては、磁束生成手段を回転体の長手方向に往復移動させる手段（例えば磁束生成手段を回転体の長手方向に往復運動させるクランク駆動機構）を有し、該往復移動させる手段により、回転体の長手方向における誘導発熱体の発熱位置を時間的に変化させる構成としたので、回転体の長手方向の温度ムラを減少させることができる。
【００５６】
（３）の加熱装置においては、（１）または（２）の構成に加えて、回転体の長手方向への磁束生成手段の往復移動の周期を、回転体の回転の周期と異ならせたので、回転体の１回転毎に回転体の長手方向の発熱分布が異なり、そのため回転体の長手方向の温度ムラを減少させる効果が高まる。
（４）の加熱装置においては、（１）または（２）の構成に加えて、回転体の長手方向への磁束生成手段の往復移動の周期を、回転体の回転の周期の正の整数倍でなくしたので、回転体の発熱分布が周期的に元の分布に戻るということがなくなり、そのため回転体の長手方向の温度ムラを減少させる効果がさらに高まる。
（５）の加熱装置においては、（１）または（２）の構成に加えて、回転体の長手方向への磁束生成手段の往復移動の周期を、回転体の回転の周期よりも短くしたので、回転体が１回転する間に、回転体の長手方向の発熱ムラの位置が１往復以上移動して発熱ムラが平均化され、そのため回転体の長手方向の温度ムラを減少させる効果が高まる。
【００５７】
（６）の加熱装置においては、回転体の長手方向における磁束生成部の位置が互いに異なっている複数個の磁束生成部列を並置して、各磁束生成部列への投入電力の列間比率を時間的に変動させたので、回転体の長手方向における発熱位置が時間的に変動し、回転体の発熱ムラが長手方向にならされ、そのため回転体の長手方向の温度ムラを減少させることができる。
（７）の加熱装置においては、回転体の長手方向における磁束生成部の位置が互いに異なっている複数個の磁束生成部列を並置して、各磁束生成部列への投入電力の列間比率を時間的に変動させ、その際に、投入電力の列間比率の時間変動の周期を、回転体の回転の周期の正の整数分の１にならないようにしたので、回転体の１回転毎に回転体の発熱位置が異なり、そのため回転体の長手方向の温度ムラを減少させる効果が高まる。
（８）の加熱装置においては、回転体の長手方向における磁束生成部の位置が互いに異なっている複数個の磁束生成部列を並置して、各磁束生成部列への投入電力の列間比率を時間的に変動させ、その際に、投入電力の列間比率の時間変動の周期を回転体の回転の周期の２倍より短くしたので、回転体が１回転する間に回転体の長手方向の発熱位置が変化し、そのため回転体の長手方向の温度ムラを減少させる効果が高まる。
【００５８】
（９）の画像形成装置においては、シート状の記録媒体上にトナー像を形成し担持させる像形成手段と、前記トナー像を担持した前記記録媒体を加熱処理する像加熱手段とを有する画像形成装置において、前記像加熱手段として（１）乃至（８）（特に（６）乃至（８））のうちのいずれか一つに記載の構成及び効果を有する加熱装置を備えているので、定着能力の高い高品質な画像形成を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る加熱装置の一実施例を示す図であり、加熱装置の長手方向に垂直な断面を示す概略断面図である。
【図２】図１に示す加熱装置において加熱用回転体の長手方向（回転軸方向）に加熱用回転体に対して磁束生成手段を相対的に移動させた場合の加熱用回転体表面における磁束密度の分布を示す図である。
【図３】図１に示す加熱装置において加熱用回転体の長手方向（回転軸方向）に磁束生成分布の異なる複数個の磁束生成手段を並設し、磁束生成手段間の磁束生成比率を時間的に変化させた場合の加熱用回転体表面における磁束密度の分布を示す図である。
【図４】加熱用回転体の長手方向に磁束生成手段を相対的に移動させた場合の加熱用回転体表面の温度分布の説明図である。
【図５】加熱用回転体の長手方向に磁束生成手段を相対的に移動させた場合の加熱用回転体表面の温度分布の説明図である。
【図６】加熱用回転体の長手方向に磁束生成手段を相対的に移動させた場合の加熱用回転体表面の温度分布の説明図である。
【図７】加熱用回転体の長手方向に磁束生成手段を相対的に移動させた場合の加熱用回転体表面の温度分布の説明図である。
【図８】加熱用回転体の長手方向に磁束生成分布の異なる複数の磁束生成部列を並設し、磁束生成部列間の磁束生成比率を時間的に変化させた場合の、加熱用回転体の表面での磁束密度分布の説明図である。
【図９】加熱用回転体の長手方向に磁束生成分布の異なる複数の磁束生成部列を並設し、磁束生成部列間の磁束生成比率を時間的に変化させた場合の、加熱用回転体の表面での磁束密度分布の説明図である。
【図１０】加熱用回転体の長手方向に磁束生成分布の異なる複数の磁束生成部列を並設し、磁束生成部列間の磁束生成比率を時間的に変化させた場合の、加熱用回転体の表面での磁束密度分布の説明図である。
【図１１】加熱用回転体の長手方向に磁束生成分布の異なる複数の磁束生成部列を並設し、磁束生成部列間の磁束生成比率を時間的に変化させた場合の、加熱用回転体の表面での磁束密度分布の説明図である。
【図１２】加熱用回転体の長手方向に磁束生成分布の異なる複数の磁束生成部列を並設し、磁束生成部列間の磁束生成比率を時間的に変化させた場合の、加熱用回転体の表面での磁束密度分布の説明図である。
【図１３】加熱用回転体に強い磁束密度をかけて発熱させる領域の説明図である。
【図１４】加熱用回転体に強い磁束密度をかけて発熱させる領域の説明図である。
【図１５】加熱用回転体に強い磁束密度をかけて発熱させる領域の説明図である。
【図１６】加熱用回転体に強い磁束密度をかけて発熱させる領域の説明図である。
【図１７】加熱用回転体に強い磁束密度をかけて発熱させる領域の説明図である。
【図１８】図１に示す構成の加熱装置に用いられる加熱用回転体の一例を示す断面図である。
【図１９】図１に示す構成の加熱装置に用いられる加熱用回転体の一例を示す概略構成図である。
【図２０】磁束生成手段の一例を示す平面図である。
【図２１】図２０に示す磁束生成手段の断面図である。
【図２２】図２０に示す磁束生成手段の別の断面図である。
【図２３】磁束生成手段の加熱用回転体への取り付け部の構造の一例を示す要部斜視図である。
【図２４】磁束生成手段の加熱用回転体への取り付け部の構造の一例を示す要部断面図である。
【図２５】本発明に係る加熱装置の別の実施例を示す図であり、加熱装置の長手方向に垂直な断面を示す概略断面図である。
【図２６】図２５に示す加熱装置の磁界生成手段を構成する第1のコイル・アセンブリーの平面図である。
【図２７】図２５に示す加熱装置の磁界生成手段を構成する第２のコイル・アセンブリーの平面図である。
【図２８】本発明に係る画像形成装置の一実施例を示す概略構成図である。
【図２９】従来の誘導加熱方式の加熱装置に用いられる磁束生成コイルの一例を示す平面図である。
【図３０】従来の誘導加熱方式の加熱装置に用いられる磁束生成コイルの別の一例を示す斜視図である。
【図３１】従来の誘導加熱方式の加熱装置において回転体の長手方向に複数個のコイルを並べて加熱する構成の説明図である。
【図３２】回転体の長手方向に複数個のコイルを持つコイル列を２つ用意してコイルが互いに千鳥状の位置関係になるようにして発熱させた場合の発熱分布を示す図である。
【符号の説明】
１：加熱用回転体
１−１：基体層
１−２：断熱層
１−３：誘導発熱体層
１−４：離型層
２：磁束生成手段
２Ａ：第1のコイル・アセンブリー（磁束生成手段）
２Ｂ：第２のコイル・アセンブリー（磁束生成手段）
３は加圧用回転体
４：加熱用回転体の回転方向
５：温度センサ
６：シート状の被加熱体
１４１：感光体（像担持体）
１４２：帯電ローラ
１４３：光走査装置
１４４：現像装置
１４５：転写ローラ
１４６：定着装置（加熱装置）
１４７：クリーニング装置
１４８：除電装置
１４９：記録媒体（被加熱体）
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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