(57)【要約】【課題】感温磁性部材の通紙領域での過度な温度上昇を抑制する。【解決手段】定着装置は、導電層が電磁誘導加熱されることで記録材にトナーを定着する定着ベルトと、交流磁界を生成する励磁コイルと、定着ベルトを挟んで励磁コイルと対向し、励磁コイルにて生成された交流磁界による渦電流を遮断するスリット６４０が形成され、磁気特性が温度に応じて強磁性と常磁性との間で変化して磁気特性が強磁性の場合に交流磁界を透過させる感温磁性部材とを備え、スリット６４０は、定着ベルトの移動方向と直交する記録材の幅方向の端部に対応する領域に設けられ、移動方向に亘って連続して感温磁性部材が切欠かれた複数の連続スリット６４１と、連続スリット６４１同士の間に設けられ、感温磁性部材が切欠かれていない非貫通部６４９を挟んで移動方向に感温磁性部材の一部が切欠かれた複数の部分スリット６４２とを含む。【選択図】図１０
2016212214.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電層を有し、当該導電層が電磁誘導加熱されることで搬送される記録材にトナーを定着する循環移動可能な定着部材と、
前記定着部材の前記導電層と交差する交流磁界を生成する磁界生成部材と、
前記定着部材を挟んで前記磁界生成部材と対向し、当該磁界生成部材にて生成された交流磁界による渦電流を遮断する遮断部が形成され、磁気特性が温度に応じて強磁性と常磁性との間で変化して磁気特性が強磁性の場合に当該交流磁界を透過させる感温磁性部材とを備え、
前記遮断部は、
前記定着部材の移動方向と直交する記録材の幅方向の端部に対応する領域に設けられ、当該移動方向に亘って連続して前記感温磁性部材が切欠かれた複数の連続切欠き部と、
前記連続切欠き部同士の間に設けられ、前記感温磁性部材が切欠かれていない非切欠き部を挟んで当該移動方向に当該感温磁性部材の一部が切欠かれた複数の部分切欠き部と
を含む定着装置。
【請求項２】
前記連続切欠き部の幅は、前記部分切欠き部の幅よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記定着部材には、大きさが異なる複数種類の記録材が搬送され、
前記連続切欠き部は、前記複数種類の記録材のそれぞれの端部に対応した領域に設けられ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】
導電層を有し、当該導電層が電磁誘導加熱されることで搬送される記録材にトナーを定着する循環移動可能な定着部材と、
前記定着部材の前記導電層と交差する交流磁界を生成する磁界生成部材と、
前記定着部材を挟んで前記磁界生成部材と対向し、前記定着部材の移動方向に沿って延び前記交流磁界による渦電流を遮断し且つ当該移動方向と直交する記録材の幅方向への熱の移動を許容する熱移動許容部と、記録材の当該幅方向の端部に対応する領域に設けられ当該交流磁界による渦電流を遮断し且つ当該熱移動許容部と比較して当該幅方向への熱の移動を抑制する熱移動抑制部とを備え、磁気特性が温度に応じて強磁性と常磁性との間で変化して磁気特性が強磁性の場合に前記交流磁界を透過させる感温磁性部材と
を備える定着装置。
【請求項５】
トナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記トナー像形成手段によって形成された前記トナー像を記録材上に転写する転写手段と、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の定着装置と
を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、特許文献１には、電磁誘導によって発熱する発熱体と、発熱体からの熱を受け記録材に画像を定着する定着ベルトと、発熱体を電磁誘導によって発熱させる交流磁界を発生される磁界発生手段と、磁界発生手段にて生成された交流磁界を誘導して磁路を形成する感温磁性部材とを備える定着装置が開示されている。
この定着装置では、感温磁性部材が自己発熱するのを抑制するとともに、定着ベルトの記録材への熱伝達を行っている部分の端部が熱伝達を行っている部分の平均より高温となることを抑制するために、感温磁性部材に、渦電流を遮断する遮断部と、定着ベルトの軸方向に沿った方向に設けられ熱の移動を許容するように連続した連続部とを設けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２７７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、感温磁性部材に、感温磁性部材が貫通されていない非貫通部を定着部材の軸方向に沿って連続して設ける場合、例えば連続通紙を行い感温磁性部材の非通紙領域での温度が上昇すると、非貫通部を介して非通紙領域から通紙領域へ熱が移動する。この場合、感温磁性部材の通紙領域の温度が過度に上昇するおそれがある。
本発明は、感温磁性部材の非通紙領域から通紙領域への熱の移動を許容する場合と比較して、感温磁性部材の通紙領域での過度な温度上昇を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る発明は、導電層を有し、当該導電層が電磁誘導加熱されることで搬送される記録材にトナーを定着する循環移動可能な定着部材と、前記定着部材の前記導電層と交差する交流磁界を生成する磁界生成部材と、前記定着部材を挟んで前記磁界生成部材と対向し、当該磁界生成部材にて生成された交流磁界による渦電流を遮断する遮断部が形成され、磁気特性が温度に応じて強磁性と常磁性との間で変化して磁気特性が強磁性の場合に当該交流磁界を透過させる感温磁性部材とを備え、前記遮断部は、前記定着部材の移動方向と直交する記録材の幅方向の端部に対応する領域に設けられ、当該移動方向に亘って連続して前記感温磁性部材が切欠かれた複数の連続切欠き部と、前記連続切欠き部同士の間に設けられ、前記感温磁性部材が切欠かれていない非切欠き部を挟んで当該移動方向に当該感温磁性部材の一部が切欠かれた複数の部分切欠き部とを含む定着装置である。
請求項２に係る発明は、前記連続切欠き部の幅は、前記部分切欠き部の幅よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の定着装置である。
請求項３に係る発明は、前記定着部材には、大きさが異なる複数種類の記録材が搬送され、前記連続切欠き部は、前記複数種類の記録材のそれぞれの端部に対応した領域に設けられることを特徴とする請求項１または２に記載の定着装置である。
請求項４に係る発明は、導電層を有し、当該導電層が電磁誘導加熱されることで搬送される記録材にトナーを定着する循環移動可能な定着部材と、前記定着部材の前記導電層と交差する交流磁界を生成する磁界生成部材と、前記定着部材を挟んで前記磁界生成部材と対向し、前記定着部材の移動方向に沿って延び前記交流磁界による渦電流を遮断し且つ当該移動方向と直交する記録材の幅方向への熱の移動を許容する熱移動許容部と、記録材の当該幅方向の端部に対応する領域に設けられ当該交流磁界による渦電流を遮断し且つ当該熱移動許容部と比較して当該幅方向への熱の移動を抑制する熱移動抑制部とを備え、磁気特性が温度に応じて強磁性と常磁性との間で変化して磁気特性が強磁性の場合に前記交流磁界を透過させる感温磁性部材とを備える定着装置である。
請求項５に係る発明は、トナー像を形成するトナー像形成手段と、前記トナー像形成手段によって形成された前記トナー像を記録材上に転写する転写手段と、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の定着装置とを備える画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１に係る発明によれば、感温磁性部材の非通紙領域から通紙領域への熱の移動を許容する場合と比較して、感温磁性部材の通紙領域での過度な温度上昇を抑制することができる。
請求項２に係る発明によれば、感温磁性部材の非通紙領域から通紙領域への熱の移動をより抑制することができる。
請求項３に係る発明によれば、異なる大きさの記録材を用いた場合であっても通紙領域での過度な温度上昇を抑制することができる。
請求項４に係る発明によれば、感温磁性部材の非通紙領域から通紙領域への熱の移動を許容する場合と比較して、感温磁性部材の通紙領域での過度な温度上昇を抑制することができる。
請求項５に係る発明によれば、感温磁性部材の非通紙領域から通紙領域への熱の移動を許容する場合と比較して、感温磁性部材の通紙領域での過度な温度上昇を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施の形態が適用される画像形成装置の構成例を示した図である。
【図２】本実施の形態の定着装置の構成を示す図である。
【図３】本実施の形態の定着装置の構成を示す図である。
【図４】定着ベルトの層構成を説明する図である。
【図５】本実施の形態の内部加熱ユニットの構成を示した斜視図である。
【図６】（ａ）〜（ｂ）は、ＩＨヒータにより生成された磁力線の状態を示した図である。
【図７】（ａ）〜（ｂ）は、感温磁性部材に形成されるスリットを示した図である。
【図８】従来の感温磁性部材の構造を示した図である。
【図９】小サイズ紙を連続通紙した場合の定着ベルトおよび感温磁性部材の温度を示した図である。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は、本実施の形態の感温磁性部材の構成を説明するための図である。
【図１１】図１０（ａ）におけるＸＩ部の拡大図である。
【図１２】通紙領域での感温磁性部材および定着ベルトの温度変化を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
＜画像形成装置の説明＞
図１は本実施の形態が適用される画像形成装置の構成例を示した図である。図１に示す画像形成装置１は、所謂タンデム型のカラープリンタであり、画像データに基づき画像形成を行う画像形成部１０、画像形成装置１全体の動作を制御する制御手段の一例としての制御部３０、画像形成装置１に対して供給される用紙Ｐを保持する用紙保持部４０、画像が形成された用紙Ｐを積載する用紙積載部４５を備えている。さらには、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）３や画像読取装置（スキャナ）４等との通信を行って画像データを受信する通信部４１、通信部４１にて受信された画像データに対し予め定めた画像処理を施す画像処理部４２を備えている。さらにまた、画像形成装置１は、表示パネルなどにより構成されユーザからの情報を受け付けるとともにユーザに対して情報を表示する表示部の一例としてのユーザインタフェース（ＵＩ）３４を備えている。
【０００９】
画像形成部１０は、一定の間隔を置いて並列的に配置されるトナー像形成手段の一例である４つの画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ（「画像形成ユニット１１」とも総称する）を備えている。各画像形成ユニット１１は、静電潜像を形成してトナー像を保持する感光体ドラム１２、感光体ドラム１２の表面を予め定めた電位で帯電する帯電器１３、帯電器１３によって帯電された感光体ドラム１２を各色画像データに基づき露光するＬＥＤ（Light Emitting Diode）プリントヘッド１４、感光体ドラム１２上に形成された静電潜像を現像する現像器１５、転写後の感光体ドラム１２表面を清掃するドラムクリーナ１６を備えている。
画像形成ユニット１１各々は、現像器１５に収納されるトナーを除いて同様に構成され、それぞれがイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナー像を形成する。
【００１０】
また、画像形成部１０は、各画像形成ユニット１１の感光体ドラム１２にて形成された各色トナー像が多重転写される中間転写ベルト２０、各画像形成ユニット１１にて形成された各色トナー像を中間転写ベルト２０に順次転写（一次転写）する一次転写ロール２１を備えている。さらに、中間転写ベルト２０上に重畳して転写された各色トナー像を記録材（記録紙）である用紙Ｐに一括転写（二次転写）する二次転写ロール２２、二次転写後の中間転写ベルト２０表面を清掃するベルトクリーナ２５、二次転写された各色トナー像を用紙Ｐ上に定着させる定着手段（定着装置）の一例としての定着装置６０を備えている。なお、本実施の形態の画像形成装置１では、中間転写ベルト２０、一次転写ロール２１、および二次転写ロール２２により転写手段が構成される。
【００１１】
本実施の形態の画像形成装置１では、制御部３０による動作制御の下で、次のようなプロセスによる画像形成処理が行われる。すなわち、ＰＣ３やスキャナ４からの画像データは通信部４１にて受信され、画像処理部４２により予め定めた画像処理が施された後、各色の画像データとなって各画像形成ユニット１１に送られる。そして、例えば黒（Ｋ）色トナー像を形成する画像形成ユニット１１Ｋでは、感光体ドラム１２が矢印Ａ方向に回転しながら帯電器１３により予め定めた電位で帯電され、画像処理部４２から送信された黒（Ｋ）色画像データに基づきＬＥＤプリントヘッド１４が感光体ドラム１２を走査露光する。それにより、感光体ドラム１２上には黒（Ｋ）色画像に関する静電潜像が形成される。感光体ドラム１２上に形成された黒（Ｋ）色静電潜像は現像器１５により現像され、感光体ドラム１２上に黒（Ｋ）色トナー像が形成される。同様に、画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃにおいても、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色トナー像が形成される。
【００１２】
各画像形成ユニット１１の感光体ドラム１２に形成された各色トナー像は、一次転写ロール２１により矢印Ｂ方向に移動する中間転写ベルト２０上に順次静電転写（一次転写）され、各色トナーが重畳された重畳トナー像が形成される。中間転写ベルト２０上の重畳トナー像は、中間転写ベルト２０の移動に伴って二次転写ロール２２が配置された領域（二次転写部Ｔ）に搬送される。重畳トナー像が二次転写部Ｔに搬送されると、そのタイミングに合わせて用紙保持部４０から用紙Ｐが二次転写部Ｔに供給される。そして、重畳トナー像は、二次転写部Ｔにて二次転写ロール２２が形成する転写電界により、搬送されてきた用紙Ｐ上に一括して静電転写（二次転写）される。
【００１３】
その後、重畳トナー像が静電転写された用紙Ｐは、定着装置６０まで搬送される。定着装置６０に搬送された用紙Ｐ上のトナー像は、定着装置６０によって熱および圧力を受け、用紙Ｐ上に定着される。そして、定着画像が形成された用紙Ｐは、画像形成装置１の排出部に設けられた用紙積載部４５に搬送される。
一方、一次転写後に感光体ドラム１２に付着しているトナー（一次転写残トナー）、および二次転写後に中間転写ベルト２０に付着しているトナー（二次転写残トナー）は、それぞれドラムクリーナ１６、およびベルトクリーナ２５によって除去される。
このようにして、画像形成装置１での画像形成処理がプリント枚数分のサイクルだけ繰り返し実行される。
【００１４】
なお、本実施の形態の画像形成装置１では、Ｂ４サイズ、Ａ４サイズ、Ｂ５サイズ等の異なるサイズの用紙Ｐに対して画像を形成することが可能になっている。また、画像形成装置１では、用紙Ｐの搬送方向と交差する方向（幅方向）の中央部を基準とする所謂センターレジ方式にて、用紙Ｐを搬送するようになっている。
【００１５】
＜定着装置の構成の説明＞
次に、本実施の形態の定着装置６０について説明する。
図２および図３は本実施の形態の定着装置６０の構成を示す図であり、図２は正面図、図３は図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
まず、断面図である図３に示すように、定着装置６０は、用紙Ｐにトナー像を定着する定着部材の一例としての定着ベルト６１と、定着ベルト６１の外周側において、定着ベルト６１に対向するように配置された加圧ロール６２と、定着ベルト６１の内周側に設けられるとともに、定着ベルト６１を介して加圧ロール６２から押圧され、加圧ロール６２との間にニップ部Ｎを形成する押圧パッド６３と、定着ベルト６１の外周側に設けられ、定着ベルト６１からの用紙Ｐの剥離を補助する剥離補助部材１７３とを備えている。さらに、定着装置６０は、定着ベルト６１の外周側に設けられ、定着ベルト６１を電磁誘導加熱するＩＨヒータ８０と、定着ベルト６１の内周側に設けられ、ＩＨヒータ８０とともに定着ベルト６１を加熱する内部加熱ユニット７０と、を備えている。
【００１６】
＜定着ベルトの説明＞
図４は、定着ベルト６１の層構成を説明する図である。定着ベルト６１は、原形が円筒形状の無端のベルト部材で構成され、例えば原形（円筒形状）時の直径が３０ｍｍ、幅方向長が３７０ｍｍに形成されている。また、図４に示したように、定着ベルト６１は、内周側から、基材層６１１、基材層６１１の上に積層された導電層の一例としての導電発熱層６１２、トナー像の定着性を向上させる弾性層６１３、最上層に被覆された表面離型層６１４が積層された多層構造のベルト部材である。したがって、本実施の形態においては、定着ベルト６１の内周側において基材層６１１が内部加熱ユニット７０の後述する感温磁性部材６４と接触し、定着ベルト６１の外周側において表面離型層６１４が加圧ロール６２およびＩＨヒータ８０に対向している。
【００１７】
基材層６１１は、導電発熱層６１２を支持するとともに、定着ベルト６１全体としての機械的強度を形成する耐熱性のシート状部材で構成される。また、基材層６１１は、ＩＨヒータ８０にて生成された交流磁界が感温磁性部材６４まで作用するように、磁界を通過させる物性（比透磁率、固有抵抗）を持った材質、厚さで形成される。一方、基材層６１１自身は、磁界の作用により発熱しないか、または発熱し難く構成される。
具体的には、基材層６１１として、例えば、厚さ３０〜２００μｍ（好ましくは５０〜１５０μｍ）の非磁性ステンレススチール等の非磁性金属や、厚さ６０〜２００μｍの樹脂材料等が用いられる。
【００１８】
導電発熱層６１２は、ＩＨヒータ８０（図３参照）にて生成される交流磁界によって電磁誘導加熱される電磁誘導発熱体層である。すなわち、導電発熱層６１２は、ＩＨヒータ８０からの交流磁界が厚さ方向に通過することにより、渦電流を発生させる層である。
通常、ＩＨヒータ８０に交流電流を供給する励磁回路８８（図３参照）の電源として、安価に製造できる汎用電源が使用される。そのため、ＩＨヒータ８０により生成される交流磁界の周波数は、一般に、汎用電源による２０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚとなる。それにより、導電発熱層６１２は、周波数２０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの交流磁界が侵入し通過するように構成される。
【００１９】
導電発熱層６１２に交流磁界が侵入できる領域は、交流磁界が１/ｅに減衰する領域である「表皮深さ（δ）」として規定され、次の（１）式から導かれる。（１）式において、ｆは交流磁界の周波数（例えば、２０ｋＨｚ）、ρは固有抵抗値（Ω・ｍ）、μｒは比透磁率である。
そのため、導電発熱層６１２の厚さは、周波数２０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの交流磁界が導電発熱層６１２に侵入し通過するように、（１）式で規定される導電発熱層６１２の表皮深さ（δ）よりも薄く構成される。また、導電発熱層６１２を構成する材料として、例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｂｅ、Ｓｂ等の金属や、これらの金属合金が用いられる。
【００２０】
【数１】
2016212214.tif 000003
【００２１】
具体的には、導電発熱層６１２として、厚さ２μｍ〜２０μｍ、固有抵抗値２．７×１０−８Ω・ｍ以下の例えばＣｕ等の非磁性金属（比透磁率が概ね１の金属）が用いられる。
また、定着ベルト６１が定着設定温度まで加熱されるまでに要する時間（以下、「ウォームアップタイム」）を短縮する観点からも、導電発熱層６１２は、薄層に構成される。
【００２２】
次に、弾性層６１３は、シリコーンゴム等の耐熱性の弾性体で構成される。定着対象となる用紙Ｐに保持されるトナー像は、粉体である各色トナーが積層して形成されている。そのため、ニップ部Ｎにおいてトナー像の全体に均一に熱を供給するには、用紙Ｐ上のトナー像の凹凸に倣って定着ベルト６１表面が変形することが好ましい。そこで、弾性層６１３には、例えば厚みが１００μｍ〜６００μｍ、硬度が１０°〜３０°（ＪＩＳ−Ａ）のシリコーンゴムが用いられる。
表面離型層６１４は、用紙Ｐ上に保持された未定着トナー像と直接接触するため、離型性の高い材質が使用される。例えば、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重合体)、ＰＴＦＥ(ポリテトラフルオロエチレン)、シリコーン共重合体、またはこれらの複合層等が用いられる。表面離型層６１４の厚さとしては、薄すぎると、耐摩耗性の面で充分でなく、定着ベルト６１の寿命を短くする。その一方で、厚すぎると、定着ベルト６１の熱容量が大きくなりすぎ、ウォームアップタイムが長くなる。そこで、表面離型層６１４の厚さとして、耐摩耗性と熱容量とのバランスを考慮し、１μｍ〜５０μｍが用いられる。
【００２３】
＜加圧ロールの説明＞
加圧ロール６２は、定着ベルト６１に対向するように配置され、定着ベルト６１に従動して図３の矢印Ｄ方向に、例えば１４０ｍｍ／ｓのプロセススピードで回転する。そして、加圧ロール６２と押圧パッド６３とにより定着ベルト６１を挟持した状態でニップ部Ｎを形成し、このニップ部Ｎに未定着トナー像を保持した用紙Ｐを通過させることで、熱および圧力を加えて未定着トナー像を用紙Ｐに定着する。
加圧ロール６２は、例えば直径１８ｍｍの中実のアルミニウム製コア（円柱状芯金）６２１と、コア６２１の外周面に被覆された例えば厚さ５ｍｍのシリコーンスポンジ等の耐熱性弾性体層６２２と、さらに例えば厚さ５０μｍのカーボン配合のＰＦＡ等の耐熱性樹脂被覆または耐熱性ゴム被覆による離型層６２３とが積層されて構成される。そして、加圧ロール６２は、押圧バネ６８（図２参照）により例えば２５ｋｇｆの荷重で定着ベルト６１を介して押圧パッド６３を押圧している。
【００２４】
＜押圧パッドの説明＞
押圧パッド６３は、シリコーンゴムやフッ素ゴム等の弾性体やＬＣＰ、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の耐熱性樹脂で構成され、図３に示すように加圧ロール６２と対向する位置にてホルダ６５に支持される。そして、押圧パッド６３は、定着ベルト６１を介して加圧ロール６２から押圧される状態で配置され、加圧ロール６２との間でニップ部Ｎを形成する。
【００２５】
なお、本実施の形態では、押圧パッド６３による剥離の補助手段として、ニップ部Ｎの下流側に、剥離補助部材１７３を配置している。剥離補助部材１７３は、ニップ部Ｎよりも用紙搬送方向下流側において、定着ベルト６１に向かって延びる剥離バッフル１７１と、剥離バッフル１７１を支持するホルダ１７２とから構成される。そして、ニップ部Ｎの出口にて押圧パッド６３により用紙Ｐに形成されたカール部分を剥離バッフル１７１により支持することで、用紙Ｐが定着ベルト６１方向に向かうことを抑制する。
【００２６】
＜ＩＨヒータの説明＞
続いて、ＩＨヒータ８０について説明する。本実施の形態のＩＨヒータ８０は、定着ベルト６１の導電発熱層６１２に交流磁界を作用させて電磁誘導加熱する。
図３に示すように、本実施の形態のＩＨヒータ８０は、定着ベルト６１の外周面に沿って設けられる支持体８１と、支持体８１に支持されるとともに支持体８１を介して定着ベルト６１に対向して設けられ、交流磁界を生成する磁界生成部材の一例としての励磁コイル８２と、支持体８１に支持されるとともに励磁コイル８２に対向して設けられ、励磁コイル８２にて生成された交流磁界の磁路を形成する磁心８４とを備えている。また、本実施の形態のＩＨヒータ８０は、励磁コイル８２上に設けられ、励磁コイル８２を支持体８１上に固定する弾性支持部材８３と、支持体８１に取り付けられるとともに、励磁コイル８２、弾性支持部材８３および磁心８４を囲んで設けられ、磁界を遮蔽するシールド８５と、磁心８４とシールド８５との間に設けられ、磁心８４を支持体８１側に加圧する加圧部材８６と、励磁コイル８２に交流電流を供給する励磁回路８８とを備えている。
また、本実施の形態のＩＨヒータ８０は、図３に示すように、定着ベルト６１を介して、定着ベルト６１の内周側に設けられる内部加熱ユニット７０の後述する感温磁性部材６４と対向している。
【００２７】
支持体８１は、定着ベルト６１の移動方向に直交する方向（以下では、定着ベルト６１の幅方向という）を長手方向とし、定着ベルト６１の全幅に亘って定着ベルト６１と対向して設けられる。
さらに、支持体８１は、図３に示すように、断面が定着ベルト６１の表面形状に沿って湾曲した形状で形成され、励磁コイル８２を支持する上部面が定着ベルト６１の表面と予め定められた間隙（例えば、０．５ｍｍ〜２ｍｍ）を保つように設定されている。
支持体８１を構成する材質としては、例えば、ポリカーボネート、ポリエーテルサルフォン、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の耐熱性樹脂、またはこれらにガラス繊維を混合した耐熱性樹脂、耐熱ガラス等の耐熱性のある非磁性材料が用いられる。
【００２８】
励磁コイル８２は、相互に絶縁された例えば直径０．１７ｍｍの銅線材を例えば９０本束ねたリッツ線が、定着ベルト６１の幅方向が長手方向となるような長円形状や楕円形状、長方形状等の中空きの閉ループ状に巻かれて構成される。そして、励磁コイル８２に励磁回路８８から予め定めた周波数の交流電流が供給されることにより、励磁コイル８２の周囲には、閉ループ状に巻かれたリッツ線を中心とする交流磁界が生成される。励磁回路８８から励磁コイル８２に供給される交流電流の周波数は、一般に、上記した汎用電源により生成される２０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚが用いられる。
弾性支持部材８３は、例えばシリコーンゴム等やフッ素ゴム等の弾性体で構成されたシート状部材である。弾性支持部材８３は、励磁コイル８２が支持体８１に密着して固定されるように、励磁コイル８２を支持体８１に対して押圧するように設定されている。
【００２９】
磁心８４は、複数が隣接する磁心８４との間に間隙を有するように、定着ベルト６１の幅方向に複数が並んで設けられる。そして、それぞれの磁心８４は、断面が定着ベルト６１の断面形状に沿って湾曲するとともに、定着ベルト６１の移動方向を長手方向とする弓状の形状を有している。そして、それぞれの磁心８４は、支持体８１により位置決めされている。
また、図３に示すように、定着ベルト６１の移動方向に沿った磁心８４の長さは、後述する感温磁性部材６４の定着ベルト６１の移動方向に沿った長さよりも短く構成される。これにより、磁心８４から放射される磁力線Ｈ（後述する図６（ａ）〜図６（ｂ）参照）のＩＨヒータ８０周辺への漏洩が減り、力率が向上する。さらには、定着装置６０を構成する金属製部材への電磁誘導を抑え、定着ベルト６１（導電発熱層６１２）での発熱効率が高まる。
【００３０】
磁心８４を形成する材料としては、例えばソフトフェライト、フェライト樹脂、非晶質合金（アモルファス合金）、やパーマロイ、感温磁性合金等の高透磁率の酸化物や合金材質で構成される強磁性体が用いられる。磁心８４は、励磁コイル８２にて生成された交流磁界による磁力線Ｈ（磁束）を内部に誘導し、磁心８４から支持体８１を介して定着ベルト６１を横切って感温磁性部材６４方向に向かい、感温磁性部材６４の中を通過して支持体８１を介して磁心８４に戻るといった磁力線Ｈの通路（磁路）を形成する。すなわち、励磁コイル８２にて生成された交流磁界が磁心８４の内部と感温磁性部材６４の内部とを通過するように構成して、磁力線Ｈが定着ベルト６１と励磁コイル８２とを内部に包み込むような閉磁路を形成する。それにより、励磁コイル８２にて生成された交流磁界の磁力線Ｈは、定着ベルト６１のうち磁心８４と対向する領域に集中される。
【００３１】
＜内部加熱ユニットの説明＞
続いて、内部加熱ユニット７０の構成について説明する。図５は、本実施の形態の内部加熱ユニット７０の構成を示した斜視図である。
図３および図５に示すように、本実施の形態の内部加熱ユニット７０は、定着ベルト６１の内周側において定着ベルト６１に非接触状態で配置され、ＩＨヒータ８０の励磁コイル８２により生成された交流磁界を誘導して磁路を形成する感温磁性部材６４を備えている。また、内部加熱ユニット７０は、定着ベルト６１の内周面に接触して設けられ、定着ベルト６１の温度を検知する温度検知センサ７１、７２と、感温磁性部材６４に設けられた孔６４５を介して定着ベルト６１の内周面に対向し、感温磁性部材６４が高温になった場合に、汎用電源から励磁回路８８への通電を遮断するサーモスタット７３と、を備えている。さらに、内部加熱ユニット７０は、感温磁性部材６４、温度検知センサ７１、７２およびサーモスタット７３を支持するホルダ６５を備えている。
【００３２】
＜感温磁性部材の説明＞
次に、感温磁性部材６４について説明する。図３に示すように、感温磁性部材６４は、定着ベルト６１の内周面に倣った円弧形状で形成され、外周面が定着ベルト６１の内周面とは予め定めた間隙（例えば、０．５ｍｍ〜１．５ｍｍ）を有するように近接し、且つ定着ベルト６１に対して非接触で配置される。感温磁性部材６４を定着ベルト６１に近接して配置することで、感温磁性部材６４の温度は、定着ベルト６１の温度に対応して変化するようになっている。一方、感温磁性部材６４を定着ベルト６１に非接触で配置することで、画像形成装置１のメインスイッチがオンされ、定着ベルト６１が定着設定温度まで加熱される際に、定着ベルト６１の熱が感温磁性部材６４に流入するのを抑制して、ウォームアップタイムの短縮を図ることが可能となる。
【００３３】
そして、感温磁性部材６４は、その磁気特性の透磁率が急変する温度である「透磁率変化開始温度」が、各色トナー像が溶融する定着設定温度以上であって、定着ベルト６１の弾性層６１３や表面離型層６１４の耐熱温度よりも低い温度範囲内に設定された材質で構成される。すなわち、感温磁性部材６４は、定着設定温度を含む温度領域において強磁性と非磁性（常磁性）との間を可逆的に変化する特性（「感温磁性」）を有する材質で構成される。それにより、感温磁性部材６４は、強磁性を呈する透磁率変化開始温度以下の温度範囲において磁路形成部材として機能し、ＩＨヒータ８０にて生成され定着ベルト６１を透過した磁力線を内部に誘導して、感温磁性部材６４の内部を通過する磁路を形成する。そして、感温磁性部材６４は、定着ベルト６１とＩＨヒータ８０の励磁コイル８２（後段の図６参照）とを内部に包み込むような閉磁路を形成する。一方、透磁率変化開始温度を超える温度範囲においては、感温磁性部材６４は、ＩＨヒータ８０にて生成され定着ベルト６１を透過した磁力線を、感温磁性部材６４の厚さ方向に横切るように透過させる。それにより、ＩＨヒータ８０にて生成され定着ベルト６１を透過した磁力線は、感温磁性部材６４を透過してＩＨヒータ８０に戻る磁路を形成する。
【００３４】
なお、ここでの「透磁率変化開始温度」とは、透磁率（例えば、ＪＩＳ Ｃ２５３１で測定される透磁率）が連続的に低下を開始する温度であり、例えば感温磁性部材６４等の部材を透過する磁束量（磁力線の数）が変化し始める温度点をいう。したがって、透磁率変化開始温度は、物質が磁性を消失する温度であるキュリー点に近い温度となるが、キュリー点とは異なる概念を有するものである。
【００３５】
感温磁性部材６４に用いる材質としては、定着設定温度として用いられる例えば１４０℃〜２４０℃の範囲内に透磁率変化開始温度が設定された例えばＦｅ−Ｎｉ合金（パーマロイ）等の二元系整磁鋼やＦｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金等の三元系の整磁鋼等が用いられる。例えば、Ｆｅ−Ｎｉの二元系整磁鋼においては約Ｆｅ６４％、Ｎｉ３６％（原子数比）とすることで２２５℃前後に透磁率変化開始温度を設定することができる。このようなパーマロイや整磁鋼等の金属合金等は、成型性や加工性に優れ、伝熱性も高く安価である等の理由から、感温磁性部材６４に適する。その他の材質としては、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｂ、Ｎｂ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｖ、Ｍｎ、Ｍｏ等からなる金属合金が用いられる。
また、感温磁性部材６４は、ＩＨヒータ８０により生成された交流磁界（磁力線）に対する表皮深さδ（上記（１）式参照）よりも厚い厚さで形成される。具体的には、例えばＦｅ−Ｎｉ合金を用いた場合には２００μｍ〜８００μｍ程度に設定される。
【００３６】
＜ホルダの説明＞
図３および図５に示すように、ホルダ６５は、定着ベルト６１の内周側に設けられ、押圧パッド６３、感温磁性部材６４、温度検知センサ７１、７２およびサーモスタット７３を支持する。そして、ホルダ６５は、押圧パッド６３が加圧ロール６２からの押圧力を受けた状態で、押圧パッド６３の撓み量が一定量以下となるように、剛性の高い材料で構成される。それにより、ニップ部Ｎにおける定着ベルト６１の幅方向の圧力（ニップ圧）の均一性を維持している。さらに、本実施の形態の定着装置６０では、電磁誘導を用いて定着ベルト６１を加熱する構成を採用していることから、ホルダ６５は、誘導磁界に影響を与えないか、または与え難い材料であり、かつ、誘導磁界から影響を受けないか、または受け難い材料で構成される。例えば、ガラス混入ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の耐熱性樹脂や、例えばＡｌ、Ｃｕ、Ａｇ等の非磁性金属材料等が用いられる。
【００３７】
＜温度検知センサの説明＞
温度検知センサ７１、７２は、定着ベルト６１の内周面に接触して設けられ、定着ベルト６１の温度を検知する。本実施の形態では、定着ベルト６１の幅方向中央部（ニップ部Ｎにおける最小通紙領域に対応する位置）に一方の温度検知センサ７１が配置され、定着ベルト６１における幅方向の一方の端部（ニップ部Ｎにおける最小通紙領域よりも端部側に対応する位置）に他方の温度検知センサ７２が配置されている。
なお、それぞれの温度検知センサ７１、７２は、図５に示すように、ばね部材７１ａ、７２ａを介してホルダ６５によって支持されている。そして、それぞれの温度検知センサ７１、７２は、ばね部材７１ａ、７２ａにより定着ベルト６１の内周面に押圧されるようになっている。
【００３８】
温度検知センサ７１、７２としては、例えばサーミスタ式の温度検知センサを用いることができる。温度検知センサ７１、７２として使用するサーミスタ式の温度検知センサとしては、例えば、温度の上昇に対して抵抗が減少するＮＴＣ（Negative Temperature Coefficient）サーミスタ、温度の上昇に対して抵抗が増加するＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）サーミスタ、温度の上昇に対して抵抗が減少するが特定の温度範囲で感度が良好となるＣＴＲ（Critical Temperature Resistor）サーミスタ等の種々のサーミスタを使用することができる。
【００３９】
そして、詳細については後述するが、本実施の形態では、通常、温度検知センサ７１、７２により検知される定着ベルト６１の温度に応じて、励磁回路８８（図３参照）を介して励磁コイル８２（図３参照）に供給する電力を決定している。
【００４０】
＜サーモスタットの説明＞
サーモスタット７３は、感温磁性部材６４に設けられた孔６４５を介して定着ベルト６１に対向し、感温磁性部材６４の温度が過度に上昇した場合に、励磁回路８８への電力の供給を遮断するために設けられる。本実施の形態では、サーモスタット７３は、感温磁性部材６４のうち後述する小サイズ紙通紙領域Ｆｓ（図９参照）に対応する領域に設けられている。
サーモスタット７３は、例えば、熱膨張率の異なる２種の金属板が積層されたバイメタルにより構成される。具体的には、サーモスタット７３は、例えば、鉄とニッケルとの合金（インバー）からなる第１の金属板と、鉄とニッケルとを含む合金にクロムやマンガン等の金属を添加した第２の金属板とが積層されたバイメタル等により構成される。
そして、サーモスタット７３は、感温磁性部材６４が過度に高温になった場合に第１の金属板と第２の金属板との熱膨張率の差によって変形することにより、励磁回路８８への電力の供給を遮断する。
【００４１】
＜定着ベルトの駆動機構の説明＞
次に、定着ベルト６１の駆動機構について説明する。
正面図である図２に示したように、内部加熱ユニット７０のホルダ６５（図３参照）の軸方向両端部には、定着ベルト６１の両端部の断面形状を円形に維持しながら定着ベルト６１を周方向に回転駆動するエンドキャップ部材６７が固定されている。そして、定着ベルト６１は、両端部からエンドキャップ部材６７を介した回転駆動力を直接的に受けて、例えば１４０ｍｍ／ｓのプロセススピードで図３の矢印Ｃ方向に回転移動する。
エンドキャップ部材６７を構成する材質としては、機械的強度や耐熱性の高い所謂エンジニアリングプラスチックスが用いられる。例えば、エンドキャップ部材６７を構成する材質としては、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ＰＥＥＫ樹脂、ＰＥＳ樹脂、ＰＰＳ樹脂、ＬＣＰ樹脂等が用いられる。
【００４２】
そして、図２に示すように、定着装置６０では、駆動モータ９０からの回転駆動力が伝達ギヤ９１、９２を介してシャフト９３に伝達され、シャフト９３に結合された伝達ギヤ９４、９５から両エンドキャップ部材６７に伝達される。それによって、エンドキャップ部材６７から定着ベルト６１に回転駆動力が伝わり、エンドキャップ部材６７と定着ベルト６１とが一体となって回転駆動される。
このように、定着ベルト６１が定着ベルト６１の両端部から駆動力を直接受けて回転するので、定着ベルト６１は安定して回転する。
【００４３】
＜定着ベルトが発熱する状態の説明＞
引き続いて、ＩＨヒータ８０により生成された交流磁界によって定着ベルト６１が発熱する状態を説明する。図６（ａ）〜（ｂ）は、ＩＨヒータ８０により生成された磁力線の状態を示した図であって、図６（ａ）は、定着ベルト６１（感温磁性部材６４）の温度が透磁率変化開始温度以下の温度範囲にある場合の磁力線（Ｈ）の状態を示し、図６（ｂ）は、定着ベルト６１（感温磁性部材６４）の温度が透磁率変化開始温度を超えた温度範囲にある場合の磁力線（Ｈ）の状態を示している。
【００４４】
まず、上記したように、感温磁性部材６４の透磁率変化開始温度は、各色トナー像を定着する定着設定温度以上であって定着ベルト６１の耐熱温度以下となる温度範囲内（例えば、２２０℃〜２４０℃）に設定されている。そして、定着ベルト６１の温度が透磁率変化開始温度以下の状態にある場合には、定着ベルト６１に近接する感温磁性部材６４の温度も定着ベルト６１の温度に対応して、透磁率変化開始温度以下となる。そのため、感温磁性部材６４は強磁性を呈するので、ＩＨヒータ８０により生成された交流磁界の磁力線Ｈは、定着ベルト６１を透過した後、感温磁性部材６４の内部を広がり方向に沿って通過する磁路を形成する。ここでの「広がり方向」とは、感温磁性部材６４の厚さ方向と直交する方向を意味する。
【００４５】
図６（ａ）に示すように、定着ベルト６１の温度が透磁率変化開始温度以下の温度範囲にある場合には、ＩＨヒータ８０により生成された交流磁界の磁力線Ｈは、定着ベルト６１を交差して透過し、感温磁性部材６４の内部を広がり方向（厚さ方向と直交する方向）に沿って通過する磁路を形成する。そのため、定着ベルト６１の導電発熱層６１２を横切る領域での単位面積あたりの磁力線Ｈの数（磁束密度）は多くなる。
【００４６】
すなわち、ＩＨヒータ８０の磁心８４から磁力線Ｈが放射されて定着ベルト６１の導電発熱層６１２を横切る領域Ｒ１、Ｒ２を通過した後、磁力線Ｈは強磁性体である感温磁性部材６４の内部に誘導される。そのため、定着ベルト６１の導電発熱層６１２を厚さ方向に横切る磁力線Ｈは感温磁性部材６４の内部に進入するように集中し、領域Ｒ１、Ｒ２での磁束密度は高くなる。また、感温磁性部材６４の内部を広がり方向に沿って通過した磁力線Ｈが再び磁心８４に戻るに際しても、導電発熱層６１２を厚さ方向に横切る領域Ｒ３では、感温磁性部材６４内の磁位の低い部分から集中して磁心８４に向けて発生する。そのため、定着ベルト６１の導電発熱層６１２を厚さ方向に横切る磁力線Ｈは、感温磁性部材６４から集中して磁心８４に向かうこととなり、領域Ｒ３での磁束密度も高くなる。
【００４７】
磁力線Ｈが厚さ方向に横切る定着ベルト６１の導電発熱層６１２では、単位面積当たりの磁力線Ｈの数（磁束密度）の変化量に比例した渦電流Ｉが発生する。それにより、図６（ａ）に示したように、磁束密度の変化量が大きい領域Ｒ１、Ｒ２および領域Ｒ３では、大きな渦電流Ｉが発生する。導電発熱層６１２に生じた渦電流Ｉは、導電発熱層６１２の固有抵抗値Ｒと渦電流Ｉの二乗の積であるジュール熱Ｗ（Ｗ＝Ｉ２Ｒ）を発生させる。それにより、大きな渦電流Ｉが発生した導電発熱層６１２では、大きなジュール熱Ｗが発生する。
このように、定着ベルト６１の温度が透磁率変化開始温度以下の温度範囲にある場合には、磁力線Ｈが導電発熱層６１２を横切る領域Ｒ１、Ｒ２や領域Ｒ３において大きな熱が発生する。それにより、定着ベルト６１は加熱される。
【００４８】
ところで、本実施の形態の定着装置６０では、定着ベルト６１の内周面側において定着ベルト６１に近接させて感温磁性部材６４を配置している。これにより、励磁コイル８２にて生成された磁力線Ｈを内部に誘導する磁心８４と、定着ベルト６１を厚さ方向に横切って透過した磁力線Ｈを内部に誘導する感温磁性部材６４とが近接した構成を実現している。このため、ＩＨヒータ８０（励磁コイル８２）により生成された交流磁界は、磁路が短いループを形成するので、磁路内での磁束密度や磁気結合度は高まる。それにより、定着ベルト６１の温度が透磁率変化開始温度以下の温度範囲にある場合、定着ベルト６１にはさらに効率的に熱が発生する。
【００４９】
＜定着ベルトの昇温を抑制する機能の説明＞
一方、誘導加熱により定着ベルト６１の温度が上昇し、例えばニップ部Ｎ（図３参照）において用紙が搬送されない非通紙部に対応する領域において、定着ベルト６１の温度が透磁率変化開始温度を超えた場合には、定着ベルト６１に近接する感温磁性部材６４の温度も定着ベルト６１の温度に対応して、透磁率変化開始温度を超える。この場合、感温磁性部材６４は比透磁率が１に近づき、強磁性体としての性質が消失する。感温磁性部材６４の比透磁率が低下して１に近づくことで、ＩＨヒータ８０にて生成された交流磁界の磁力線Ｈは感温磁性部材６４の内部に誘導されず、感温磁性部材６４を透過するようになる。このため、定着ベルト６１の導電発熱層６１２を通過した後の磁力線Ｈは拡散し、導電発熱層６１２を横切る磁力線Ｈの磁束密度は低下する。これにより、導電発熱層６１２で発生する渦電流Ｉは減少して、定着ベルト６１での発熱量（ジュール熱Ｗ）が低減される。この結果、定着ベルト６１の過剰な温度上昇が抑えられ、定着ベルト６１の損傷が抑制される。
【００５０】
ところで、その後、定着ベルト６１の温度が感温磁性部材６４の透磁率変化開始温度よりも低くなると、感温磁性部材６４の温度も透磁率変化開始温度よりも低くなる。それにより、感温磁性部材６４は再び強磁性に変化して磁力線Ｈが感温磁性部材６４に誘導されるので、導電発熱層６１２に渦電流Ｉが多く流れるようになる。これにより、定着ベルト６１が再び加熱されるようになる。
【００５１】
図６（ｂ）に示すように、定着ベルト６１の温度が、例えば非通紙領域において上昇し透磁率変化開始温度を超えた温度範囲にある場合には、感温磁性部材６４の比透磁率が低下する。このため、ＩＨヒータ８０により生成された交流磁界の磁力線Ｈは、感温磁性部材６４を容易に透過するように変化する。これにより、ＩＨヒータ８０（励磁コイル８２）により生成された交流磁界の磁力線Ｈは、磁心８４から定着ベルト６１側に向けて拡散するように放射されるようになる。
【００５２】
すなわち、ＩＨヒータ８０の磁心８４から磁力線Ｈが放射されて定着ベルト６１の導電発熱層６１２を横切る領域Ｒ１、Ｒ２では、磁力線Ｈは感温磁性部材６４に誘導され難いため、放射状に拡散する。それにより、定着ベルト６１の導電発熱層６１２を厚さ方向に横切る磁力線Ｈの磁束密度（単位面積当たりの磁力線Ｈの数）が減少する。また、磁力線Ｈが再び磁心８４に戻る際に導電発熱層６１２を厚さ方向に横切る領域Ｒ３でも、拡散した広い領域から磁力線Ｈが磁心８４に戻ることとなるため、定着ベルト６１の導電発熱層６１２を厚さ方向に横切る磁力線Ｈの磁束密度が減少する。
そのため、定着ベルト６１の温度が透磁率変化開始温度を超える温度範囲にある場合には、領域Ｒ１、Ｒ２や領域Ｒ３において導電発熱層６１２を厚さ方向に横切る磁力線Ｈの磁束密度が減少することとなる。それにより、磁力線Ｈが厚さ方向に横切る導電発熱層６１２に発生する渦電流Ｉは減り、定着ベルト６１に発生するジュール熱Ｗは減少する。この結果、定着ベルト６１の温度は低下する。
【００５３】
＜感温磁性部材の昇温を抑制するための構成＞
ここで、感温磁性部材６４の過剰な温度上昇を抑える機能を果たすには、感温磁性部材６４の長手方向の領域毎の温度が、それに対向する定着ベルト６１の長手方向の領域毎の温度に対応して変化し、上記した定着ベルト６１の温度を検知する検出部としての機能を果たす必要がある。
そのために、感温磁性部材６４自身に関しては、磁力線Ｈによって誘導加熱され難い構成が採用される。すなわち、定着ベルト６１の温度が透磁率変化開始温度以下であり、感温磁性部材６４が強磁性を呈する状態であっても、ＩＨヒータ８０からの磁力線Ｈの中には、感温磁性部材６４を厚さ方向に横切る磁力線Ｈは存在する。それにより、感温磁性部材６４内部には弱い渦電流Ｉが発生しており、感温磁性部材６４自身においても若干の発熱が生じる。そのため、例えば、大量の画像形成が連続して行われた場合等には、感温磁性部材６４に熱が蓄積され、通紙領域でも感温磁性部材の温度が上昇傾向を呈する。それにより、渦電流損やヒステリシス損が大きく磁力線Ｈの通過により発熱し易い感温磁性部材６４では、状況によっては、定着ベルト６１の温度が透磁率変化開始温度を超えていなくとも、感温磁性部材６４が通紙領域における定着ベルト６１の温度上昇を抑えるように機能してしまう場合がある。そこで、感温磁性部材６４の温度と定着ベルト６１の温度との対応関係が維持され、感温磁性部材６４が定着ベルト６１の温度を検知する検知部として精度良く機能するために、感温磁性部材６４自身に発生するジュール熱Ｗを抑える必要がある。
【００５４】
そこで、まず第１として、感温磁性部材６４は、磁力線Ｈによって誘導加熱され難い物性（固有抵抗値および透磁率）を持った材質が選定される。
また、第２として、感温磁性部材６４の厚さは、少なくとも透磁率変化開始温度以下の温度範囲にて磁力線Ｈが感温磁性部材６４の厚さ方向に横切り難いように、強磁性を呈する状態での表皮深さδよりも厚く形成される。
【００５５】
さらに、第３として、感温磁性部材６４には、磁力線Ｈによって発生する渦電流Ｉの流れを分断する複数のスリット６４０が形成される。誘導加熱され難いように感温磁性部材６４の材質や厚さを選定しても、感温磁性部材６４内部に発生する渦電流Ｉを０とすることは困難である。そこで、感温磁性部材６４に発生した渦電流Ｉの流れを複数のスリット６４０により分断することで、渦電流Ｉを減少させて、感温磁性部材６４に発生するジュール熱Ｗを低く抑えている。
【００５６】
図７（ａ）〜（ｂ）は、感温磁性部材６４に形成されるスリット６４０を示した図である。図７（ａ）は、感温磁性部材６４がホルダ６５に設置された状態の側面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）の上方（ｚ方向）から見た平面図である。図７（ａ）〜（ｂ）に示したように、感温磁性部材６４では、磁力線Ｈによって発生する渦電流Ｉの流れる方向に直交して複数のスリット６４０が形成される。そのため、スリット６４０が無い場合には感温磁性部材６４の長手方向の全体に亘って大きな渦となって流れる渦電流Ｉ（図７（ｂ）破線）が、スリット６４０により分断される。それにより、スリット６４０を形成した場合には、感温磁性部材６４内を流れる渦電流Ｉ（図７（ａ）実線）は、スリット６４０とスリット６４０との間の領域内での小さな渦となり、全体としての渦電流Ｉの電流量は低減される。その結果、感温磁性部材６４での発熱量（ジュール熱Ｗ）は減少し、発熱し難い構成が実現する。したがって、複数のスリット６４０は、渦電流Ｉを遮断する遮断部として機能する。
【００５７】
また、図７（ａ）〜（ｂ）に示すように、本実施の形態の感温磁性部材６４に形成されるスリット６４０は、感温磁性部材６４の短手方向（定着ベルト６１（図３参照）の移動方向）に亘って感温磁性部材６４が連続して切欠かれた連続切欠き部の一例としての連続スリット６４１と、感温磁性部材６４を貫通せずに熱伝達を行う非切欠き部の一例としての非貫通部６４９を挟んで感温磁性部材６４の短手方向の一部が切欠かれた部分切欠き部の一例としての部分スリット６４２とを有している。
なお、本実施の形態の感温磁性部材６４に形成されるスリット６４０の構成については、後段にてより詳細に説明する。
【００５８】
＜従来の感温磁性部材において生じうる課題について＞
ところで、感温磁性部材６４の長手方向の全域に亘って非貫通部６４９を有する部分スリット６４２を設けた場合には、例えば連続通紙を行った場合に感温磁性部材６４の過度な温度上昇が起こる場合がある。図８（ａ）〜（ｂ）は、従来の感温磁性部材６４の構造を示した図である。
図８（ａ）〜（ｂ）に示す従来の感温磁性部材６４では、部分スリット６４２が感温磁性部材６４の長手方向の一端から他端の全域に亘って、等間隔に設けられている。これにより、図８（ｂ）に示すように、感温磁性部材６４が貫通していない非貫通部６４９が、感温磁性部材６４の長手方向の一端から他端に亘って連続して形成されている。
【００５９】
図９は、図８（ａ）〜（ｂ）に示した従来の感温磁性部材６４を用いた定着装置６０において、小サイズ紙を連続通紙した場合の感温磁性部材６４の温度を示した図である。具体的には、図９は、小サイズ紙Ｐ１を連続して通紙した際の感温磁性部材６４の長手方向（幅方向）の温度分布の概略を示した図である。図９においては、画像形成装置１にて使用される用紙Ｐの最大サイズ幅（例えば、Ａ３横幅）である最大通紙領域をＦｆ、最大サイズ用紙Ｐよりも横幅の小さな小サイズ紙Ｐ１（例えば、Ａ４縦送り）が通過する領域（小サイズ紙通紙領域）をＦｓ、小サイズ紙Ｐ１が通過しない非通紙領域をＦｂとする。なお、画像形成装置１では中央位置基準で通紙が行われるものとする。
【００６０】
図９に示したように、小サイズ紙Ｐ１が連続して通紙された場合に、小サイズ紙Ｐ１が通過する小サイズ紙通紙領域Ｆｓでは定着のための熱が消費される。そのため、制御部３０（図１参照）による定着設定温度Ｔｆでの温度調整制御が行われ、小サイズ紙通紙領域Ｆｓでの定着ベルト６１の温度は定着設定温度Ｔｆの近傍範囲内に維持される。その一方で、非通紙領域Ｆｂにおいても、小サイズ紙通紙領域Ｆｓと同様の温度調整制御が行われる。しかし、非通紙領域Ｆｂでは定着のための熱が消費されない。そのために、非通紙領域Ｆｂでの定着ベルト６１の温度は、定着設定温度Ｔｆよりも高い温度に上昇し易い。
【００６１】
上記したように、誘導加熱により定着ベルト６１の温度が上昇し非通紙領域Ｆｂでの定着ベルト６１の温度が透磁率変化開始温度Ｔｃｕを超えた場合には、定着ベルト６１に近接する感温磁性部材６４の非通紙領域Ｆｂでの温度も透磁率変化開始温度Ｔｃｕを超える。
感温磁性部材６４において非貫通部４９が長手方向に連続して設けられている場合、図９に示すように、非貫通部４９を介して非通紙領域Ｆｂから小サイズ紙通紙領域Ｆｓへ熱が移動する。この場合、図９において破線で示すように、非通紙領域Ｆｂだけでなく小サイズ紙通紙領域Ｆｓにおいても、感温磁性部材６４の温度が透磁率変化開始温度Ｔｃｕを超える場合がある。
【００６２】
小サイズ紙通紙領域Ｆｓにおいて感温磁性部材６４の温度が透磁率変化開始温度Ｔｃｕを超えた場合、感温磁性部材６４の比透磁率が１に近づき、ＩＨヒータ８０にて生成された交流磁界の磁力線が感温磁性部材６４を透過するようになる。磁力線が感温磁性部材６４を透過するようになった場合、定着ベルト６１の導電発熱層６１２を横切る磁力線の磁束密度が低下するため、定着ベルト６１での発熱量が低減される。この場合、定着ベルト６１の温度が上昇しにくくなり、小サイズ紙通紙領域Ｆｓの定着ベルト６１の温度が目標とする定着設定温度Ｔｆに到達しにくくなる。
【００６３】
さらにまた、上述したように、本実施の形態では、感温磁性部材６４の内周面に接触するようにサーモスタット７３を設けているため、磁力線が感温磁性部材６４を透過するようになることで、感温磁性部材６４を透過した磁力線がサーモスタット７３の内部に誘導される。この結果、サーモスタット７３が直接、誘導加熱され、サーモスタット７３の温度が高温になり、サーモスタット７３が変形してＩＨヒータ８０への電力の供給が遮断される場合がある。
【００６４】
＜本実施の形態におけるスリットの説明＞
これに対し、本実施の形態の感温磁性部材６４では、部分スリット６４２に加えて、感温磁性部材６４の短手方向に連続して形成された連続スリット６４１を設けることで、上述した感温磁性部材６４の通紙領域での温度上昇の発生を抑制する。
図１０（ａ）〜（ｃ）は、本実施の形態の感温磁性部材６４の構成を説明するための図である。図１０（ａ）は、ホルダ６５に取り付けられた状態の感温磁性部材６４の斜視図であり、図１０（ｂ）は、感温磁性部材６４を図１０（ａ）のＸＢ方向から見た図であり、図１０（ｃ）は、感温磁性部材６４を図１０（ｂ）のＸＣ方向から見た図である。また、図１１は、図１０（ａ）におけるＸＩ部の拡大図である。
【００６５】
図１０（ａ）〜（ｃ）に示すように、本実施の形態の感温磁性部材６４には、画像形成装置１にて画像形成対象となるそれぞれのサイズの用紙の幅方向の端部位置に対応する領域に、連続スリット６４１が設けられている。この例では、Ｂ４サイズ、Ａ４サイズおよびＢ５サイズのそれぞれの用紙の幅方向の端部位置に対応する領域に、連続スリット６４１が設けられている。
これにより、本実施の形態の感温磁性部材６４は、それぞれのサイズの用紙を搬送した場合の通紙領域と非通紙領域とが、連続スリット６４１により分割されている。言い換えると、本実施の形態の感温磁性部材６４では、感温磁性部材６４が貫通していない非貫通部６４９が、連続スリット６４１により、感温磁性部材６４の長手方向に複数に分割されている。
また、図１０（ａ）〜（ｃ）に示すように、感温磁性部材６４の連続スリット６４１の間の領域に、非貫通部６４９を挟んで感温磁性部材６４の一部が切欠かれた部分スリット６４２が設けられている。
【００６６】
さらに、本実施の形態の感温磁性部材６４では、図１１に示すように、感温磁性部材６４の長手方向に沿った連続スリット６４１の幅が、感温磁性部材６４の長手方向に沿った部分スリット６４２の幅と比較して広くなっている。この例では、連続スリット６４１の幅が０．５ｍｍ、部分スリット６４２の幅が０．２ｍｍとなっている。
【００６７】
本実施の形態では、感温磁性部材６４が上記の構成を有することで、例えば連続通紙を行い非通紙領域での定着ベルト６１の温度が透磁率変化開始温度を超え、非通紙領域での感温磁性部材６４の温度が透磁率変化開始温度を超えた場合であっても、連続スリット６４１により感温磁性部材６４の非通紙領域から通紙領域へ熱が移動することが抑制される。
これにより、通紙領域において感温磁性部材６４の温度が透磁率変化開始温度を超えることが抑制される。この結果、通紙領域において感温磁性部材６４の比透磁率が低下することが抑制され、通紙領域において定着ベルト６１の温度が目標の定着設定温度に到達しやすくなる。
【００６８】
図１２は、通紙領域での感温磁性部材６４および定着ベルト６１の温度変化を示した図である。図１２には、通紙領域での感温磁性部材６４の温度変化として、Ａ４サイズ紙を連続通紙した場合の、本実施の形態の感温磁性部材６４および図８に示した従来の感温磁性部材６４の温度変化を示している。
図１２に示すように、連続スリット６４１を設けた本実施の形態の感温磁性部材６４を用いた場合には、連続スリット６４１を有していない従来の感温磁性部材６４を用いた場合とは異なり、連続通紙を行った場合であっても、通紙領域での感温磁性部材６４の温度が透磁率変化開始温度Ｔｃｕを超えないことが確認できる。
【００６９】
また、通紙領域での感温磁性部材６４の温度が透磁率変化開始温度を超えることが抑制されることで、感温磁性部材６４を透過した磁力線がサーモスタット７３の内部に誘導されることが抑制される。これにより、サーモスタット７３が変形してＩＨヒータ８０への電力の供給が遮断されることが抑制される。
【００７０】
また、感温磁性部材６４のそれぞれの連続スリット６４１に挟まれる領域は、非貫通部６４９を介して接続されており、非貫通部６４９を介して熱の移動が可能である。このため、非通紙領域での定着ベルト６１の温度が透磁率変化開始温度を超えた場合には、非貫通部６４９を介して熱が移動することで、感温磁性部材６４において非通紙領域の全体が長手方向に亘って透磁率変化開始温度を超えることになる。これにより、非通紙領域において感温磁性部材６４の比透磁率が低下し、非通紙領域での感温磁性部材６４の過度な温度上昇が抑制される。
【００７１】
さらにまた、本実施の形態の感温磁性部材６４では、連続スリット６４１の幅を部分スリット６４２の幅と比較して大きくすることで、例えば連続スリット６４１の幅が部分スリット６４２の幅と同じ場合と比較して、連続スリット６４１において非通紙領域から通紙領域への熱の移動が抑制される。この結果、感温磁性部材６４の通紙領域での過度な温度上昇が抑制される。
また、連続スリット６４１の幅を部分スリット６４２の幅と比較して大きくすることで、連続スリット６４１において空気の移動が起こりやすくなる。これにより、連続スリット６４１において感温磁性部材６４からの放熱が促進され、感温磁性部材６４の温度上昇がより抑制される。
【符号の説明】
【００７２】
１…画像形成装置、１０…画像形成部、６０…定着装置、６１…定着ベルト、６４…感温磁性部材、６４０…スリット、６４１…連続スリット、６４２…部分スリット、６４９…非貫通部
【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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