(57)【要約】発熱体が偏心したり振動したりしても、発熱体の温度を均一かつ安定に保つことができる定着装置。この装置において、対向コア（２３３）は、コア軸（２３３１）の中央部に小径対向コア（２３３２）を挿着し、コア軸（２３３１）の両端部に大径対向コア（２３３３）を挿着して、幅方向両端部（長手方向両端部）の断面積が幅方向中央部の断面積よりも大きくなる構成を有する。定着ベルト（２１０）は非磁性体で構成され、コア（２３２）と対向コア（２３３）の間に配置される。これにより、コア（２３２）と対向コア（２３３）との間の磁束はほとんど変動せず、かつ定着ベルト（２１０）は磁束が透過し磁束に影響を与えないので、定着ベルト（２１０）が回転してコア（２３２）と定着ベルト（２１０）との間隔が変動しても、定着ベルト（２１０）の温度を均一かつ安定に保つことができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体からなるコアに巻回したコイルにより磁束を発生する磁束発生手段と、
前記コアに対向配置されて前記コアとの間に磁路を形成する対向コアと、
前記磁路を横切る方向に移動して誘導加熱される非磁性体からなる発熱体と、
前記発熱体の移動方向と直交する幅方向中央部の磁束よりも前記幅方向両端部の磁束を増強させる磁束増強手段と、を具備する定着装置。
【請求項２】
前記対向コアに前記発熱体の非通紙領域に対応する磁束を遮蔽する磁気遮蔽体が配設され、
前記磁束増強手段は、前記磁気遮蔽体を配設した部位の磁束を増強させる請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記磁束増強手段は、前記対向コアの幅方向両端部の断面積を幅方向中央部の断面積よりも大きくして前記幅方向両端部の磁束を増強させる構成からなる請求項１記載の定着装置。
【請求項４】
前記コアは、前記コイルの中心部に配設されたセンターコアを有し、前記磁束増強手段は、前記センターコアの幅方向両端部の断面積を幅方向中央部の断面積よりも大きくして前記幅方向両端部の磁束を増強させる構成からなる請求項１記載の定着装置。
【請求項５】
前記磁束増強手段は、前記コアと前記対向コアとの幅方向両端部の間隔を幅方向中央部の間隔よりも小さくして前記幅方向両端部の磁束を増強させる構成からなる請求項１記載の定着装置。
【請求項６】
前記コアは、前記コイルの両側部に配設された一対のサイドコアを有し、前記磁束増強手段は、前記サイドコアの幅方向両端部の断面積を幅方向中央部の断面積よりも大きくして前記幅方向両端部の磁束を増強させる構成からなる請求項１記載の定着装置。
【請求項７】
磁性体からなるコアに巻回したコイルにより磁束を発生する磁束発生手段と、
前記コアに対向配置されて前記コアとの間に磁路を形成する対向コアと、
前記磁路を横切る方向に移動して誘導加熱される非磁性の発熱体と、を備え、
前記磁束発生手段と前記対向コアとが、最大サイズの記録媒体が通紙される前記発熱体の最大通紙領域を所定範囲の定着温度に発熱させる大きさを有する定着装置。
【請求項８】
前記発熱体の移動方向に直交する幅方向の前記コアと前記対向コアとの長さが、前記発熱体の最大通紙領域幅以上である請求項７記載の定着装置。
【請求項９】
前記対向コアの前記幅方向の長さが、前記コアよりも長く形成されている請求項７記載の定着装置。
【請求項１０】
前記対向コアの前記幅方向の長さが、前記コイルの前記幅方向の内径寸法よりも長く形成されている請求項７記載の定着装置。
【請求項１１】
前記対向コアに、前記発熱体の非通紙領域に対応する磁束を遮蔽する磁気遮蔽体を配設した請求項７記載の定着装置。
【請求項１２】
前記発熱体は、環状に形成され、
前記コイルは、前記発熱体の外周部に配置されている請求項１記載の定着装置。
【請求項１３】
前記コイルを前記発熱体に対向させた状態で、周波数３０ｋＨｚにおける前記コイルのインダクタンスが１０μＨ以上５０μＨ以下、電気抵抗が０．５Ω以上５Ω以下である請求項１記載の定着装置。
【請求項１４】
前記コイルに印加される電流の周波数が２０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚである請求項１記載の定着装置。
【請求項１５】
記録媒体上に形成された未定着画像を定着する定着手段を備えた画像形成装置であって、
前記定着手段として、請求項１記載の定着装置を用いる画像形成装置。
【請求項１６】
記録媒体上に形成された未定着画像を定着する定着手段を備えた画像形成装置であって、
前記定着手段として、請求項７記載の定着装置を用いる画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、電磁誘導加熱方式の加熱手段を用いて記録媒体上に形成された未定着画像を記録媒体に加熱定着させる定着装置に関し、特に電子写真方式あるいは静電記録方式の複写機、ファクシミリおよびプリンタ等の画像形成装置に用いて有用な定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  電磁誘導加熱（ＩＨ；ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ  ｈｅａｔｉｎｇ）方式の定着装置においては、磁場により発熱体に渦電流を発生させ、この渦電流による発熱体のジュール発熱により、転写紙およびＯＨＰシートなどの記録媒体上に形成された未定着画像を記録媒体に加熱定着している。【０００３】  従来、この種の定着装置として、鉄、フェライト、パーマロイなどからなる芯材（コア）の周囲にコイルを巻回して構成した磁束発生手段の磁束により、肉厚の薄い磁性体からなるフィルム状のスリーブもしくは無端状ベルトなどの回転移動する発熱体を発熱させるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。【０００４】  このような薄肉の熱容量が小さな発熱体を用いた定着装置は、発熱体を短時間で発熱させることができるので、発熱体が所定の定着温度に発熱するまでの立ち上がり応答性を著しく向上させることができる。【０００５】  しかしながら、このような熱容量の小さい発熱体を用いた定着装置では、発熱体の回転移動方向と直交する幅方向両端部の放熱量が中央部よりも大きくなる。【０００６】  このため、このような薄肉の発熱体を用いた定着装置においては、発熱体の幅方向両端部の発熱量が所定の定着温度よりも低下して、記録媒体の搬送方向両側部に形成されている未定着画像の加熱不足や定着不良が生じ易くなる。【０００７】  特許文献１では、このような発熱体の幅方向両端部からの放熱による加熱不足を補うために、コイルが巻かれているコアの幅方向両端部の断面積を大きくすることで発熱体の幅方向両端部に作用する磁束を強めるようにしている。
【特許文献１】特開平８−１６００５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】  しかしながら、前述したような熱容量の小さい発熱体を用いた定着装置は、発熱体が薄肉に構成されているため、発熱体の回転移動時における偏心や振動により発熱体とコアとの離間距離が変動し易い。【０００９】  また、この種の従来の定着装置の発熱体は、磁性体で構成されており、コアとの離間距離が小さくなるに従ってその単位面積あたりの磁束密度が大きくなり、コアとの離間距離が大きくなるに従ってその単位面積あたりの磁束密度が小さくなる。【００１０】  このため、この種の従来の定着装置においては、発熱体の回転移動時における偏心や振動で発熱体とコアとの離間距離が変動することによって発熱体の発熱量が変化して発熱体に温度ムラが生じ易い。【００１１】  従って、この種の従来の定着装置では、前記特許文献１記載のようにコイルが巻かれているコアの幅方向両端部の断面積を大きくして発熱体の幅方向両端部に作用する磁束を強めた場合、発熱体の幅方向両端部における発熱ムラがさらに大きくなってしまうという問題があった。【００１２】  本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、発熱体が偏心したり振動したりしても、発熱体の温度を均一かつ安定に保つことができる定着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】
【００１３】  かかる課題を解決するため、本発明の定着装置は、磁性体からなるコアに巻回したコイルにより磁束を発生する磁束発生手段と、前記コアに対向配置されて前記コアとの間に磁路を形成する対向コアと、前記磁路を横切る方向に移動して誘導加熱される非磁性体で構成した発熱体と、前記発熱体の移動方向と直交する幅方向中央部に作用する磁束よりも幅方向両端部に作用する磁束を増強させる磁束増強手段と、を具備する構成を採る。
また、本発明の定着装置は、磁性体からなるコアに巻回したコイルにより磁束を発生する磁束発生手段と、前記コアに対向配置されて前記コアとの間に磁路を形成する対向コアと、前記磁路を横切る方向に移動して誘導加熱される非磁性の発熱体と、を備え、前記磁束発生手段と前記対向コアとが、最大サイズの記録媒体が通紙される前記発熱体の最大通紙領域を所定範囲の定着温度に発熱させる大きさを有する構成を採る。
【発明の効果】
【００１４】  本発明によれば、発熱体が磁束を透過する非磁性体で構成されているので、発熱体の偏心や振動による発熱体とコアとの離間距離の変動が発熱体の発熱に悪影響を及ぼすことがなく、発熱体の温度を均一かつ安定に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係る定着装置を搭載するのに適した画像形成装置の全体構成を示す概略断面図
【図２】本発明の実施の形態に係る定着装置の基本的な構成を説明するための断面図
【図３】本発明の実施の形態１に係る定着装置の構成を示す概略断面図
【図４】本発明の実施の形態１に係る定着装置の主要部を図３に示す線分Ｘ−Ｘに沿って破断した概略断面図
【図５】本発明の実施の形態２に係る定着装置の主要部の構成を示す概略断面図
【図６】本発明の実施の形態３に係る定着装置の主要部の構成を示す概略断面図
【図７】本発明の実施の形態４に係る定着装置の構成を示す概略断面図
【図８】本発明の実施の形態５に係る定着装置の構成を示す概略断面図
【図９】本発明の実施の形態５に係る定着装置の対向コアに配設した磁気遮蔽体を退避位置に回転させた状態を示す概略断面図
【図１０】本発明の実施の形態５に係る定着装置の主要部を図９に示す線分Ｙ−Ｙに沿って破断した概略断面図
【図１１】本発明の実施の形態６に係る定着装置の主要部の構成を示す概略断面図
【図１２】本発明の実施の形態７に係る定着装置の主要部の構成を示す概略断面図
【図１３】本発明の実施の形態８に係る定着装置の構成を示す概略断面図
【図１４】本発明の実施の形態８に係る定着装置の対向コアに配設した磁気遮蔽体を退避位置に回転させた状態を示す概略断面図
【図１５】本発明の実施の形態８に係る定着装置の主要部を図１４に示す線分Ｚ−Ｚに沿って破断した概略断面図
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】  以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一の構成または機能を有する構成要素および相当部分には、同一の符号を付してその説明は繰り返さない。【００１７】  まず、本発明の実施の形態に係る定着装置を搭載するのに適した画像形成装置について説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る定着装置を搭載するのに適した画像形成装置の全体構成を示す概略断面図である。【００１８】  図１に示すように、画像形成装置１００は、電子写真感光体（以下、「感光ドラム」と称する）１０１、帯電器１０２、レーザビームスキャナ１０３、現像器１０５、給紙装置１０７、クリーニング装置１１３、定着装置２００などを具備している。【００１９】  図１において、感光ドラム１０１は、矢印の方向に所定の周速度で回転駆動されながら、その表面が帯電器１０２によってマイナスの所定の暗電位に一様に帯電される。【００２０】  レーザビームスキャナ１０３は、図示しない画像読取装置やコンピュータ等のホスト装置から入力される画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザビーム１０４を出力し、一様に帯電された感光ドラム１０１の表面をレーザビーム１０４によって走査露光する。これにより、感光ドラム１０１の露光部分の電位絶対値が低下して明電位となり、感光ドラム１０１の表面に静電潜像が形成される。【００２１】  現像器１０５は、回転駆動される現像ローラ１０６を備えている。現像ローラ１０６は、感光ドラム１０１と対向して配置されており、その外周面にはトナーの薄層が形成される。また、現像ローラ１０６には、その絶対値が感光ドラム１０１の前記暗電位よりも小さく、前記明電位よりも大きい現像バイアス電圧が印加されている。【００２２】  これにより、現像ローラ１０６上のマイナスに帯電したトナーが、感光ドラム１０１の表面の前記明電位の部分にのみ付着し、感光ドラム１０１の表面に形成された静電潜像が反転現像されて顕像化され、感光ドラム１０１上に未定着トナー像１１１が形成される。【００２３】  一方、給紙装置１０７は、給紙ローラ１０８により所定のタイミングで記録媒体としての記録紙１０９を一枚ずつ給送する。給紙装置１０７から給送された記録紙１０９は、一対のレジストローラ１１０を経て、感光ドラム１０１と転写ローラ１１２とのニップ部に、感光ドラム１０１の回転と同期した適切なタイミングで送られる。これにより、感光ドラム１０１上の未定着トナー像１１１が、転写バイアスが印加された転写ローラ１１２により記録紙１０９に転写される。【００２４】  このようにして未定着トナー像１１１が転写された記録紙１０９は、記録紙ガイド１１４により案内されて感光ドラム１０１から分離された後、定着装置２００の定着部位に向けて搬送される。定着装置２００は、その定着部位に搬送された記録紙１０９に未定着トナー像１１１を加熱定着する。【００２５】  未定着トナー像１１１が加熱定着された記録紙１０９は、定着装置２００を通過した後、画像形成装置１００の外部に配設された排紙トレイ１１６上に排出される。【００２６】  一方、記録紙１０９が分離された後の感光ドラム１０１は、その表面の転写残トナ��等の残留物がクリーニング装置１１３によって除去され、繰り返し次の画像形成に供される。【００２７】  次に、上述した画像形成装置１００に搭載される定着装置について説明する。図２は、本発明の実施の形態に係る定着装置の基本的な構成を説明するための断面図である。【００２８】  図２に示すように、この定着装置２００は、発熱体としての定着ベルト２１０、ベルト支持部材としての支持ローラ２２０、電磁誘導加熱手段としての励磁装置２３０、定着ローラ２４０およびベルト回転手段としての加圧ローラ２５０などを具備している。【００２９】  図２において、定着ベルト２１０は、支持ローラ２２０と定着ローラ２４０とに懸架されている。支持ローラ２２０は、定着装置２００の本体側板２０１の上部側に回転自在に軸支されている。定着ローラ２４０は、本体側板２０１に短軸２０２により揺動自在に取り付けられた揺動板２０３に回転自在に軸支されている。加圧ローラ２５０は、定着装置２００の本体側板２０１の下部側に回転自在に軸支されている。【００３０】  揺動板２０３は、コイルバネ２０４の緊縮習性により、短軸２０２を中心として時計方向に揺動する。定着ローラ２４０は、この揺動板２０３の揺動に伴って変位し、その変位により定着ベルト２１０を挟んで加圧ローラ２５０に圧接している。支持ローラ２２０は図示されないバネにより定着ローラ２４０と反対側に付勢され、これにより定着ベルト２１０には所定の張力が付与されている。【００３１】  加圧ローラ２５０は、図示しない駆動源により矢印方向に回転駆動される。定着ローラ２４０は、加圧ローラ２５０の回転により定着ベルト２１０を挟持しながら従動回転する。これにより、定着ベルト２１０が、定着ローラ２４０と加圧ローラ２５０とに挟持されて矢印方向に回転される。この定着ベルト２１０の回転により、定着ベルト２１０と加圧ローラ２５０との間に未定着トナー像１１１を記録紙１０９上に加熱定着するためのニップ部が形成される。【００３２】  励磁装置２３０は、前記ＩＨ方式の電磁誘導加熱手段からなり、図２に示すように、定着ベルト２１０の支持ローラ２２０に懸架された部位の外周面に沿って配設した磁束発生手段としての励磁コイル２３１と、励磁コイル２３１を覆うフェライトで構成したコア２３２とを備えている。励磁コイル２３１は、通紙幅方向に延伸し定着ベルト２１０の移動方向に沿って折り返して巻回される。また、支持ローラ２２０の内部には定着ベルト２１０および支持ローラ２２０を挟んで励磁コイル２３１と対向するフェライトで構成した対向コア２３３を備えている。【００３３】  コア２３２は、センターコア２３４、サイドコア２３５、アーチコア２３６で構成されている。センターコア２３４は、アーチコア２３６の中央部に配設（または一体形成）されている。サイドコア２３５は、一対のフェライトからなり、アーチコア２３６の両端部にそれぞれ配設（または一体形成）されている。【００３４】  コア２３２及び対向コア２３３の材料としては、フェライトの他、パーマロイ等の高透磁率の材料を用いることができる。【００３５】  励磁コイル２３１は、細い線を束ねたリッツ線を用いて形成されており、支持ローラ２２０に懸架された定��ベルト２１０の外周面を覆うように、断面形状が半円形に形成されている。【００３６】  励磁コイル２３１には、図示しない励磁回路から駆動周波数が３０ｋＨｚの励磁電流が印加される。これより、コア２３２と対向コア２３３との間に交流磁界が発生し、発熱体としての定着ベルト２１０の導電層に渦電流が発生して定着ベルト２１０が発熱する。なお、本例では、定着ベルト２１０を発熱体とする構成を示しているが、支持ローラ２２０を発熱体とし、この支持ローラ２２０の熱を定着ベルト２１０に伝導する構成としてもよい。【００３７】  この定着装置２００は、図２に示すように、未定着トナー像１１１が転写された記録紙１０９を、未定着トナー像１１１の担持面を定着ベルト２１０に接触させるように矢印方向から搬送することにより、記録紙１０９上に未定着トナー像１１１を加熱定着することができる。【００３８】  なお、支持ローラ２２０との接触部を通り過ぎた部分の定着ベルト２１０の裏面には、サーミスタからなる温度センサ２６０が接触するように設けられている。この温度センサ２６０により定着ベルト２１０の温度が検出される。温度センサ２６０の出力は、図示しない制御装置に与えられている。制御装置は、温度センサ２６０の出力に基づいて、最適な画像定着温度となるように、前記励磁回路を介して励磁コイル２３１に供給する電力を制御し、これにより定着ベルト２１０の発熱量を制御している。【００３９】  また、記録紙１０９の搬送方向下流側の、定着ベルト２１０の定着ローラ２４０に懸架された部分には、加熱定着を終えた記録紙１０９を排紙トレイ１１６に向けてガイドする排紙ガイド２７０が設けられている。【００４０】  さらに、励磁装置２３０には、励磁コイル２３１およびコア２３２と一体に、保持部材としてのコイルガイド２３７が設けられている。このコイルガイド２３７は、ＰＥＥＫ材やＰＰＳなどの耐熱温度の高い樹脂で構成される。このコイルガイド２３７は、定着ベルト２１０から放射される熱が定着ベルト２１０と励磁コイル２３１との間の空間に籠もって、励磁コイル２３１が損傷を受けるのを回避することができる。【００４１】  なお、図２に示したコア２３２は、その断面形状が半円形になっているが、このコア２３２は必ずしも励磁コイル２３１の形状に沿った形状とする必要はなく、その断面形状は、例えば、略Πの字状であってもよい。【００４２】  定着ベルト２１０は、基材がガラス転移点３６０（℃）のポリイミド樹脂中に銀粉を分散して導電層を形成した、直径５０ｍｍ、厚さ５０μｍの薄肉の無端状ベルトで構成されている。前記導電層は、厚さ１０μｍ銀層を２〜３積層した構成としてもよい。また、さらに、この定着ベルト２１０の表面には、離型性を付与するために、フッ素樹脂からなる厚さ５μｍの離型層（図示せず）を被覆してもよい。定着ベルト２１０の基材のガラス転移点は、２００（℃）〜５００（℃）の範囲であることが望ましい。さらに、定着ベルト２１０の表面の離型層としては、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の離型性の良好な樹脂やゴムを単独であるいは混合して用いてもよい。【００４３】  なお、定着ベルト２１０の基材の材料としては、上述のポリイミド��脂の他、フッ素樹脂等の耐熱性を有する樹脂及びステンレス薄板等の金属を用いることもできる。例えば、この定着ベルト２１０は、厚さ４０μｍのＳＵＳ３０４（非磁性）の表面に、厚さ１０μｍの銅メッキを施した構成のものであってもよい。【００４４】  また、後述するように、定着ベルト２１０がコア２３２と対向コア２３３との間の磁束に影響を与えないためには、磁束が定着ベルト２１０を透過する必要がある。このため、定着ベルト２１０は、銀や銅等の非磁性材料で構成することが好ましい。【００４５】  また、定着ベルト２１０は、モノクロ画像の加熱定着用の像加熱体として用いる場合には離型性のみを確保すればよいが、この定着ベルト２１０をカラー画像の加熱定着用の像加熱体として用いる場合には厚いゴム層を形成して弾性を付与することが望ましい。また、定着ベルト２１０の熱容量は、６０Ｊ／Ｋ以下であるのが好ましく、さらに好ましくは、４０Ｊ／Ｋ以下である。【００４６】  支持ローラ２２０は、直径が２０ｍｍ、長さが３２０ｍｍ、厚みが０．２ｍｍの円筒状の金属ローラからなる。なお、支持ローラ２２０の材料としては、磁束を通し易い非磁性材料の方が好ましい。また、できるだけ渦電流を発生し難い方がよく、固有抵抗が５０μΩｃｍ以上である非磁性のステンレス材を用いることが好ましい。ちなみに、非磁性のステンレス材であるＳＵＳ３０４で構成した支持ローラ２２０は、固有抵抗が７２μΩｃｍと高くかつ非磁性であるので支持ローラ２２０を透過する磁束があまり遮蔽されず、例えば０．２ｍｍの肉厚のものでは支持ローラ２２０の発熱が極めて小さい。また、ＳＵＳ３０４で構成した支持ローラ２２０は、機械的強度も高いので０．０４ｍｍの肉厚に薄肉化して熱容量をさらに小さくすることができ、本構成の定着装置２００に適している。また、支持ローラ２２０としては、比透磁率が４以下であることが好ましく、厚みが、０．０４ｍｍから０．２ｍｍの範囲であるものが好ましい。【００４７】  定着ローラ２４０は、表面が低硬度（ここでは、ＪＩＳＡ３０度）、直径３０ｍｍの低熱伝導性の弾力性を有する発泡体であるシリコーンゴムによって構成されている。【００４８】  加圧ローラ２５０は、硬度ＪＩＳＡ６５度のシリコーンゴムによって構成されている。この加圧ローラ２５０の材料としては、フッ素ゴム、フッ素樹脂等の耐熱性樹脂や他のゴムを用いてもよい。また、加圧ローラ２５０の表面には、耐摩耗性や離型性を高めるために、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等の樹脂あるいはゴムを、単独あるいは混合して被覆することが望ましい。また、加圧ローラ２５０は、熱伝導性の小さい材料によって構成されることが望ましい。【００４９】  （実施の形態１）
次に、本発明の実施の形態１に係る定着装置について説明する。図３は、本発明の実施の形態１に係る定着装置の構成を示す概略断面図である。図４は、本発明の実施の形態１に係る定着装置の主要部を図３に示す線分Ｘ−Ｘに沿って破断した概略断面図である。【００５０】  図３および図４に示すように、本実施の形態１に係る定着装置３００は、発熱体としての定着ベルト２１０、ベルト支持部材としての支持ローラ２２０、電磁誘導加熱手段としての励磁装置２３０、定着ローラ２４０および加圧ローラ２５０などを備えている。【００５１】  励磁装置２３０は、磁束発生手段としての励磁コイル２３１、励磁コイル２３１を覆うフェライトで構成したコア２３２、定着ベルト２１０および支持ローラ２２０を挟んで励磁コイル２３１と対向するフェライトで構成した対向コア２３３で構成されている。コア２３２は、センターコア２３４、サイドコア２３５、アーチコア２３６で構成されている。【００５２】  本実施の形態１に係る定着装置３００における定着ベルト２１０は、非磁性体で構成されている。銅や銀等の非磁性体は１０μｍ程度に薄肉にすることで電気抵抗が高くなって、誘導電流により効果的に発熱する。また、定着ベルト２１０は非磁性体であるので磁束が透過するようになる。【００５３】  この定着装置３００における対向コア２３３は、その幅方向両端部（長手方向両端部）の断面積が、その幅方向中央部の断面積よりも大きくなるように構成されている。【００５４】  このような対向コア２３３は、例えば、図３および図４に示すように、そのコア軸２３３１の中央部にドーナツ状に形成された外径が小さい小径対向コア２３３２を挿着し、コア軸２３３１の両端部にドーナツ状に形成された外径が大きい大径対向コア２３３３を挿着して構成される。【００５５】  このように、本実施の形態１に係る定着装置３００においては、発熱体としての定着ベルト２１０の移動方向と直交する幅方向中央部に作用する磁束よりも幅方向両端部に作用する磁束を増強させる磁束増強手段として、小径対向コア２３３２と大径対向コア２３３３との組み合わせにより対向コア２３３の幅方向両端部の断面積を幅方向中央部の断面積よりも大きくして幅方向両端部の磁束を増強させる構成を採っている。【００５６】  上述のように、本実施の形態１に係る定着装置３００は、対向コア２３３の幅方向両端部（長手方向両端部）の断面積が幅方向中央部の断面積よりも大きくなるように構成されているので、定着ベルト２１０の幅方向両端部に作用する磁束を大きくすることができる。これにより、定着ベルト２１０の幅方向両端部の発熱量が増加する。つまり、定着ベルト２１０の幅方向両端部からの放熱による温度低下を補って、定着ベルト２１０の長手方向の温度分布が均一化される。【００５７】  また、定着ベルト２１０は、磁束が透過するので、定着ベルト２１０に対して励磁コイル２３１の反対側に対向コア２３３を配置できる。これにより、この定着装置３００においては、強磁性のフェライトを用いたコア２３２と対向コア２３３との間に強い磁束が得られるようになる。【００５８】  ここで、定着ベルト２１０は、その回転時の偏心などによりコア２３２との間隔が変動しやすい。���れに対し、コア２３２と対向コア２３３は、それぞれ所定の位置に固定されており、相対位置が変化しない。【００５９】  従って、本実施の形態１に係る定着装置３００においては、コア２３２と対向コア２３３との間の磁束はほとんど変動せず、かつ定着ベルト２１０は磁束が透過し磁束に変化を与えないので、定着ベルト２１０を貫く磁束は変化しない。つまり、定着ベルト２１０が回転してコア２３２と定着ベルト２１０との間隔が変動しても、定着ベルト２１０は所定の発熱量を安定に保つことができる。【００６０】  従来例では、コイルの周りに発生する磁束の経路をコアと発熱体で構成しているため、発熱体の位置により磁束が変化していたが、本発明によれば、磁束の経路をコア２３２と対向コア２３３で構成しているため、発熱体（定着ベルト２１０）の位置に関係なく磁束は一定であり、安定な発熱を得ることができる。【００６１】  このように、本実施の形態１に係る定着装置３００においては、コア２３２と対向コア２３３の間に非磁性の定着ベルト２１０を配置し、定着ベルト２１０の幅方向両端部に作用する磁束を大きくした構成により、定着ベルト２１０の長手方向の温度分布が均一であり、かつ一定の温度を維持できるので、安定した定着性を得られるようになる。【００６２】  また、この定着装置３００は、対向コア２３３の幅方向の長さを最大サイズの紙幅よりも必要以上に大きくすることなく定着ベルト２１０の長手方向の温度分布の均一化を図ることができるので、コア２３２および対向コア２３３の幅方向の長さを最大サイズの紙幅とほぼ同じ長さにすることができ、装置本体の大型化を回避することができる。【００６３】  また、この定着装置３００においては、コイル２３１の対向位置に面する、対向コア２３３の両端部２３３３を大径化しているため、センターコア２３４の両端部を大径化した場合の構成と比較して、構造上の自由度の増加を図ることができ、装置構成が容易となる。【００６４】  （実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２に係る定着装置について説明する。図５は、本発明の実施の形態２に係る定着装置の主要部の構成を示す概略平面図である。【００６５】  本実施の形態２に係る定着装置５００は、前記磁束増強手段として、コア２３２の幅方向両端部の断面積を幅方向中央部の断面積よりも大きくして幅方向両端部の磁束を増強させる構成を採っている。【００６６】  すなわち、本例では、図５に示すように、センターコア２３４（図４参照）の幅方向両端部のセンターコア２３４１の断面積を、幅方向中央部のセンターコア２３４２の断面積よりも大きくしてコア２３２の幅方向両端部の磁束を増強させるように構成している。【００６７】  この定着装置５００は、コア２３２の幅方向両端部（長手方向両端部）の断面積が幅方向中央部の断面積よりも大きくなるように構成されているので、定着ベルト２１０の幅方向両端部に作用する磁束を大きくすることができる。【００６８】  また、この定着装置５００の定着ベルト２１０（図４参照）は、実施の形態１に係る定着ベルト２１０と同様、磁束が透過する非磁性体で構成されており、定着ベルト２１０が回転してコア２３２と定着ベルト２１０との間隔が変動しても、コア２３２と対向コア２３３の間の磁束はほとんど変動せず、定着ベルト２１０の所定の発熱量を安定に保つことができる。【００６９】  また、この定着装置５００は、実施の形態１に係る定着装置３００（図３参照）と同様、定着ベルト２１０の幅方向両端部に作用する磁束を大きくして定着ベルト２１０の幅方向両端部の放熱による温度低下を抑えるようにしているので、定着ベルト２１０の長手方向の温度分布が均一になり安定した定着性を得られるようになる。【００７０】  また、この定着装置５００は、コア２３２および対向コア２３３の幅方向の長さを最大サイズの紙幅とほぼ同じ長さにすることができ、装置本体の大型化を回避することができる。【００７１】  なお、この定着装置５００では、幅方向両端部のセンターコア２３４１を定着ベルト２１０の移動方向に大きくした例で説明したが、これに限らず、幅方向両端部のセンターコア２３４１を定着ベルト２１０の移動方向と直交する方向に大きくしても同様の効果が得られる。【００７２】  （実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３に係る定着装置について説明する。図６は、本発明の実施の形態３に係る定着装置の主要部の構成を示す概略断面図である。【００７３】  図６に示すように、本実施の形態３に係る定着装置６００は、前記磁束増強手段として、コア２３２と対向コア２３３との幅方向両端部の間隔Ｇ１を幅方向中央部の間隔Ｇ２よりも小さくして幅方向両端部の磁束を増強させる構成を採っている。【００７４】  すなわち、本例では、センターコア２３４の幅方向両端部のセンターコア２３４１を、幅方向中央部のセンターコア２３４２よりも対向コア２３３に接近した位置に配設して幅方向両端部の磁束を増強させるように構成している。【００７５】  この定着装置６００は、コア２３２と対向コア２３３との幅方向両端部の間隔Ｇ１が幅方向中央部の間隔Ｇ２よりも小さくなるように構成されているので、定着ベルト２１０の幅方向両端部に作用する磁束を大きくすることができる。【００７６】  また、この定着装置６００の定着ベルト２１０は、実施の形態１に係る定着装置３００の定着ベルト２１０と同様、磁束が透過する非磁性体で構成されており、定着ベルト２１０が回転してコア２３２と定着ベルト２１０との間隔が変動しても、コア２３２と対向コア２３３の間の磁束はほとんど変動せず、定着ベルト２１０の所定の発熱量を安定に保つことができる。【００７７】  また、この定着装置６００は、実施の形態１に係る定着装置３００と同様、定着ベルト２１０の幅方向両端部に作用する磁束を大きくして定着ベルト２１０の幅方向両端部の放熱による温度低下を抑えるようにしているので、定着ベルト２１０の長手方向の温度分布が均一になり安定した定着性を得られるようになる。【００７８】  また、この定着装置６００は、コア２３２および対向コア２３３の幅方向の長さを最大サイズの紙幅とほぼ同じ長さにすることができ、装置本体の大型化を回避することができる。【００７９】  （実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４に係る定着装置について説明する。図７は、本発明の実施の形態４に係る定着装置の構成を示す概略断面図である。【００８０】  本実施の形態４に係る定着装置７００は、前記磁束増強手段として、サイドコア２３５の幅方向両端部の断面積を幅方向中央部の断面積よりも大きくして幅方向両端部の磁束を増強させる構成を採っている。【００８１】  すなわち、本例では、図７に示すように、サイドコア２３５の幅方向両端部に磁束増強用の補助サイドコア２３５１を配設し、サイドコア２３５の幅方向両端部の断面積を幅方向中央部の断面積よりも大きくしてコア２３２の幅方向両端部の磁束を増強させるように構成している。【００８２】  この定着装置７００は、サイドコア２３５の幅方向両端部（長手方向両端部）の断面積が幅方向中央部の断面積よりも大きくなるように構成されているので、定着ベルト２１０の幅方向両端部に作用する磁束を大きくすることができる。【００８３】  また、この定着装置７００の定着ベルト２１０は、実施の形態１に係る定着装置３００の定着ベルト２１０と同様、磁束が透過する非磁性体で構成されており、定着ベルト２１０が回転してコア２３２と定着ベルト２１０との間隔が変動しても、コア２３２と対向コア２３３の間の磁束はほとんど変動せず、定着ベルト２１０の所定の発熱量を安定に保つことができる。【００８４】  また、この定着装置７００は、実施の形態１に係る定着装置３００と同様、定着ベルト２１０の幅方向両端部に作用する磁束を大きくして定着ベルト２１０の幅方向両端部の放熱による温度低下を抑えるようにしているので、定着ベルト２１０の長手方向の温度分布が均一になり安定した定着性を得られるようになる。【００８５】  また、また、この定着装置７００は、コア２３２および対向コア２３３の幅方向の長さを最大サイズの紙幅とほぼ同じ長さにすることができ、装置本体の大型化を回避することができる。【００８６】  （実施の形態５）
次に、本発明の実施の形態５に係る定着装置について説明する。図８は、本発明の実施の形態５に係る定着装置の構成を示す概略断面図である。図９は、本発明の実施の形態５に係る定着装置の対向コアに配設した磁気遮蔽体を退避位置に回転させた状態を示す概略断面図である。図１０は、本発明の実施の形態５に係る定着装置の主要部を図９に示す線分Ｙ−Ｙに沿って破断した概略断面図である。【００８７】  図８、図９および図１０に示すように、本実施の形態５に係る定着装置８００は、定着ベルト２１０の小サイズ紙における非通紙領域に対応する磁束を遮蔽する磁気遮蔽体８０１を対向コア２３３の外周の一部に配設した構成を採っている。【００８８】  本例の磁気遮蔽体８０１は、例えば厚み１ｍｍの銅などの導電性部材からなり、図示しない駆動手段により対向コア２３３が回転することにより、図８に示すセンターコア２３４と対向コア２３３との間の磁路を遮蔽する遮蔽位置と、図９に示す前記磁路から退避する退避位置とに変位可能となっている。【００８９】  ここで、センターコア２３４は、図１０に示すように、最大サイズ紙幅（例えばＡ３サイズの記録紙幅）Ｌｍａｘに対応する長さに形成されている。また、磁気遮蔽体８０１は、定着ベルト２１０と加圧ローラ２５０とのニップ部に小サイズ紙幅（例えばＡ４サイズの記録紙幅）Ｌｍｉｎの記録紙１０９を通紙した場合における定着ベルト２１０の非通紙領域に作用する磁束を遮蔽することができる長さを有している。【００９０】  本例の定着装置８００においては、対向コア２３３を回転させるだけで、センターコア２３４と対向コア２３３との間の磁路の長手方向の幅を、最大サイズ紙幅Ｌｍａｘと小サイズ紙幅Ｌｍｉｎとに切り替えられるので、定着ベルト２１０の発熱幅を通紙される記録紙１０９の紙幅に容易に対応させることができる。【００９１】  ところで、上述のような磁気遮蔽体８０１を有する定着装置８００では、最大サイズ紙幅の記録紙１０９が通紙される場合（図９）、支持ローラ２２０から磁気遮蔽体８０１への熱伝導があるため、磁気遮蔽体８０１と対応する通紙領域の両端の温度が、磁気遮蔽体８０１と対応しない通紙領域の中央の温度よりも低下する傾向がある。【００９２】  そこで、本例の定着装置８００においては、図１０に示すように、磁気遮蔽体８０１と対向する部位のセンターコア２３４１が、磁気遮蔽体８０１と対向しない部位のセンターコア２３４２よりも対向コア２３３に接近した位置に配設されている。【００９３】  このように、本例の定着装置８００では、磁気遮蔽体８０１の位置に対応した部位のコア２３２と対向コア２３３との間隔を狭くしているので、磁気遮蔽体８０１の位置に対応した部位の定着ベルト２１０の発熱量が増し、磁気遮蔽体８０１による温度低下が補われて、定着ベルト２１０の発熱温度の均一化が可能になる。【００９４】  なお、本発明の実施の形態５では、磁気遮蔽体８０１による温度低下を補うために、センターコア２３４１を対向コア２３３に接近させて磁束を増強した例で説明したが、これに限らず、実施の形態１から実施の形態３のいずれかの構成における磁束の増強でもよい。
上記各実施の形態に係る第１の態様に係る定着装置は、磁性体からなるコアに巻回したコイルにより磁束を発生する磁束発生手段と、前記コアに対向配置されて前記コアとの間に磁路を形成する対向コアと、前記磁路を横切る方向に移動して誘導加熱される非磁性体からなる発熱体と、前記発熱体の移動方向と直交する幅方向中央部の磁束よりも前記幅方向両端部の磁束を増強させる磁束増強手段とを具備する構成を採る。
上記各実施の形態に係る第２の態様に係る定着装置は、上記構成において、前記対向コアに前記発熱体の非通紙領域に対応する磁束を遮蔽する磁気遮蔽体が配設され、前記磁束増強手段は、前記磁気遮蔽体を配設した部位の磁束を増強させる構成を採る。
上記各実施の形態に係る第３の態様に係る定着装置は、上記構成において、前記磁束増強手段は、前記対向コアの幅方向両端部の断面積を幅方向中央部の断面積よりも大きくして前記幅方向両端部の磁束を増強させる構成からなる。
上記各実施の形態の第４の態様に係る定着装置は、上記構成において、前記コアは、前記コイルの中心部に配設されたセンターコアを有し、前記磁束増強手段は、前記センターコアの幅方向両端部の断面積を幅方向中央部の断面積よりも大きくして前記幅方向両端部の磁束を増強させる構成からなる。
上記各実施の形態の第５の態様に係る定着装置は、上記構成において、前記磁束増強手段は、前記コアと前記対向コアとの幅方向両端部の間隔を幅方向中央部の間隔よりも小さくして前記幅方向両端部の磁束を増強させる構成からなる。
上記各実施の形態の第６の態様に係る定着装置は、上記構成において、前記コアは、前記コイルの両側部に配設された一対のサイドコアを有し、前記磁束増強手段は、前記サイドコアの幅方向両端部の断面積を幅方向中央部の断面積よりも大きくして前記幅方向両端部の磁束を増強させる構成からなる。
上記各実施の形態の第７の態様に係る定着装置は、上記構成において、前記発熱体は、環状に形成され、前記コイルは、前記発熱体の外周部に配置されている構成を採る。
上記各実施の形態の第８の態様に係る定着装置は、上記構成において、前記コイルを前記発熱体に対向させた状態で、周波数３０ｋＨｚにおける前記コイルのインダクタンスが１０μＨ以上５０μＨ以下、電気抵抗が０．５Ω以上５Ω以下である構成を採る。
上記各実施の形態の第９の態様に係る定着装置は、上記構成において、前記コイルに印加される電流の周波数が２０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚである構成を採る。
上記各実施の形態の第１０の態様に係る画像形成装置は、記録媒体上に形成された未定着画像を定着する定着手段を備えた画像形成装置であって、前記定着手段として、上記構成の定着装置を用いる構成を採る。【００９５】  （実施の形態６）
次に、本発明の実施の形態６に係る定着装置について説明する。図１１は、本発明の実施の形態６に係る定着装置の主要部の構成を示す概略断面図である。【００９６】  本実施の形態６に係る定着装置９００は、磁束発生手段としての励磁コイル２３１が巻回されているコア２３２と対向コア２３３とが、最大サイズ（例えば、Ａ３サイズ）の記録紙１０９が通紙される発熱体としての定着ベルト２１０の最大通紙領域を所定範囲の定着温度に発熱させる大きさを有している。【００９７】  具体的には、図１１に示すように、定着ベルト２１０の移動方向に直交する幅方向のコア２３２の長さＬ１と対向コア２３３の長さＬ２とが、定着ベルト２１０の最大通紙領域幅Ｗｍａｘ以上の長さに構成されている。【００９８】  本実施の形態６に係る定着装置９００における発熱体としての定着ベルト２１０は、銅や銀等の非磁性材料を１０μｍ程度に薄肉にすることで電気抵抗が高くなって、誘導電流により効果的に発熱する。また、非磁性であるので磁束が定着ベルト２１０を透過するようになる。この定着ベルト２１０は、磁束が透過するので、定着ベルト２１０に対して励磁コイル２３１の反対側に対向コア２３３を配置できる。これにより、この定着装置９００においては、強磁性のフェライトを用いたコア２３２と対向コア２３３との間に強い磁束が得られるようになる。【００９９】  ここで、定着ベルト２１０は、その回転時の偏心などによりコア２３２との間隔が変動しやすい。これに対し、コア２３２と対向コア２３３は、それぞれ所定の位置に固定されており、相対位置が変化しない。【０１００】  従って、本実施の形態６に係る定着装置９００においては、コア２３２と対向コア２３３との間の磁束はほとんど変動せず、かつ定着ベルト２１０は磁束が透過し磁束に影響を与えないので、定着ベルト２１０を貫く磁束は変化しない。つまり、定着ベルト２１０が回転してコア２３２と定着ベルト２１０との間隔が変動しても、定着ベルト２１０は所定の発熱量を安定に保つことができる。【０１０１】  従来例では、コイルの周りに発生する磁束の経路をコアと発熱体で構成しているため、発熱体の位置により磁束が変化していたが、本発明によれば、磁束の経路をコアと対向コアで構成しているため、発熱体の位置に関係なく磁束は一定であり、安定な発熱を得ることができる。【０１０２】  また、定着ベルト２１０の幅方向両端部は、放熱の影響により温度低下が生じるが、本実施の形態１に係る定着装置９００は、図１１に示したように、定着ベルト２１０の移動方向に直交する幅方向のコア２３２の長さＬ１と対向コア２３３の長さＬ２とが、定着ベルト２１０の最大通紙領域幅Ｗｍａｘよりも、例えば片側１０ｍｍ以上長くなるように構成されている。これにより、定着ベルト２１０の最大通紙領域幅Ｗｍａｘ内の温度は放熱の影響を受けないので、所定範囲の定着温度を保つことができるようになる。ここで、所定範囲の定着温度とは、例えば、未定着トナー像１１１がカラー画像の場合には１７０±５℃、モノクロ画像の場合には１９０±１０℃である。【０１０３】  上述のように、本実施の形態６に係る定着装置９００においては、コア２３２の長さＬ１と対向コア２３３の長さＬ２とが、��着ベルト２１０の最大通紙領域幅Ｗｍａｘ以上の長さに構成されているので、定着ベルト２１０の最大通紙領域幅Ｗｍａｘ内の温度分布が均一に保たれるようになり安定した定着性を得られるようになる。【０１０４】  また、本実施の形態６に係る定着装置９００においては、定着ベルト２１０が磁束を透過し磁束に影響を与えることがなく、コア２３２と対向コア２３３との間の磁束がほとんど変動しないので、定着ベルト２１０の偏心や振動によりコア２３２と定着ベルト２１０との間隔が変化しても、定着ベルト２１０の温度を均一かつ安定に保つことができる。【０１０５】  （実施の形態７）
次に、本発明の実施の形態７に係る定着装置について説明する。図１２は、本発明の実施の形態７に係る定着装置の主要部の構成を示す概略断面図である。【０１０６】  図１２に示すように、本実施の形態７に係る定着装置１０００は、定着ベルト２１０の移動方向に直交する幅方向のコア２３２の長さＬ１が、定着ベルト２１０の最大通紙領域幅Ｗｍａｘと同程度の長さに構成されている。【０１０７】  また、本実施の形態７に係る定着装置１０００は、対向コア２３３の幅方向の長さＬ２が、コア２３２の長さＬ１よりも長く形成されている。または、対向コア２３３の幅方向の長さＬ２が、励磁コイル２３１の幅方向の内径寸法（以下、これを「コイルの内寸」という）Ｌ３よりも長く形成されている。【０１０８】  このように、本実施の形態２に係る定着装置１０００は、対向コア２３３の幅方向の長さＬ２が、コア２３２の長さＬ１またはコイルの内寸Ｌ３よりも長く形成されているので、励磁コイル２３１の折り返し部（幅方向の両端部）に対応する部位の定着ベルト２１０の発熱量が増加する。【０１０９】  これにより、本実施の形態２に係る定着装置１０００においては、定着ベルト２１０の幅方向両端部の放熱による温度低下を補うことができるので、コア２３２またはコイルの内寸Ｌ３を定着ベルト２１０の最大通紙領域幅Ｗｍａｘとほぼ同じ長さにすることができ、装置本体の小型化が可能となる。【０１１０】  また、この定着装置１０００の定着ベルト２１０は、実施の形態１、６に係る定着ベルト２１０と同様、磁束が透過する薄肉の非磁性体で構成されている。従って、この定着装置１０００においては、定着ベルト２１０の偏心や振動によりコア２３２と定着ベルト２１０との間隔が変化しても、コア２３２と対向コア２３３の間の磁束はほとんど変動せず、定着ベルト２１０の温度を均一かつ安定に保つことができる。【０１１１】  （実施の形態８）
次に、本発明の実施の形態８に係る定着装置について説明する。図１３は、本発明の実施の形態８に係る定着装置の構成を示す概略断面図である。図１４は、本発明の実施の形態８に係る定着装置の動作態様を示す概略断面図である。図１５は、本発明の実施の形態８に係る定着装置の主要部を図１４に示す線分Ｚ−Ｚに沿って破断した概略断面図である。【０１１２】  図１３、図１４および図１５に示すように、本実施の形態８に係る定着装置１１００は、定着ベルト２１０の小サイズ紙における非通紙領域に対応する磁束を遮蔽する磁気遮蔽体１１０１を対向コア２３３の外周の一部に配設した構成を採っている。【０１１３】  本例の磁気遮蔽体１１０１は、例えば厚み１ｍｍの銅などの導電性部材からなる。磁気遮蔽体１１０１は、表皮深さ以上の十分な厚みを有しているので、電気抵抗が小さくなり、渦電流が流れやすくなる。これにより、反発磁界が強まって磁束を遮蔽することができる。【０１１４】  また、磁気遮蔽体１１０１は、図示しない駆動手段により対向コア２３３が回転することにより、図１３に示すセンターコア２３４と対向コア２３３との間の磁路を遮蔽する遮蔽位置と、図１４に示す前記磁路から退避する退避位置とに変位可能となっている。【０１１５】  ここで、センターコア２３４は、図１５に示すように、最大サイズ紙幅（例えばＡ３サイズの記録紙幅）Ｌｍａｘに対応する長さに形成されている。また、磁気遮蔽体１１０１は、定着ベルト２１０と加圧ローラ２５０とのニップ部に小サイズ紙幅（例えばＡ４サイズの記録紙幅）Ｌｍｉｎの記録紙１０９を通紙した場合における定着ベルト２１０の非通紙領域に作用する磁束を遮蔽することができる長さを有している。【０１１６】  本例の定着装置１１００においては、対向コア２３３を回転させるだけで、センターコア２３４と対向コア２３３との間の磁路の長手方向の幅を、最大サイズ紙幅Ｌｍａｘと小サイズ紙幅Ｌｍｉｎとに切り替えられるので、定着ベルト２１０の発熱幅を通紙される記録紙１０９の紙幅に容易に対応させることができる。【０１１７】  ところで、上述のような磁気遮蔽体１１０１を有する定着装置１１００では、最大サイズ紙幅Ｌｍａｘの記録紙１０９が通紙される場合（図１４）、支持ローラ２２０から磁気遮蔽体１１０１への熱伝導があるため、磁気遮蔽体１１０１と対応する通紙領域の両端の温度が、磁気遮蔽体１１０１と対応しない通紙領域の中央の温度よりも低下する傾向がある。【０１１８】  そこで、本例の定着装置１１００においては、図１５に示すように、磁気遮蔽体１１０１と対向する部位のセンターコア２３４１が、磁気遮蔽体１１０１と対向しない部位のセンターコア２３４２よりも対向コア２３３に接近した位置に配設されている。【０１１９】  このように、本例の定着装置１１００では、磁気遮蔽体１１０１の位置に対応した部位のコア２３２と対向コア２３３との間隔を狭くしているので、磁気遮蔽体１１０１の位置に対応した部位の定着ベルト２１０の発熱量が増し、磁気遮蔽体１１０１による温度低下が補われて、定着ベルト２１０の温度の均一化が可能になる。【０１２０】  上述のように、本発明の実施の形態６から８に係る定着装置９００、１０００、１１００は、コア２３２と対向コア２３３とが、最大サイズの記録紙１０９が通紙される定着ベルト２１０の最大通紙領域Ｗｍａｘを所定範囲の定着温度に発熱させる大きさを有しているので、定着ベルト２１０の温度を均一かつ安定に保つことができる。【０１２１】  また、本発明の実施の形態６から８に係る定着装置９００、１０００、１１００は、定着ベルト２１０の偏心や振動による定着ベルト２１０とコア２３２との離間距離の変動が定着ベルト２１０の発熱に悪影響を及ぼすことがない。【０１２２】  このように実施の形態６から８の定着装置９００、１０００、１１００は、発熱体の回転移動時における偏心や振動で発熱体とコアとの離間距離が変動することによって発熱体の発熱量が変化して発熱体に温度ムラが生じ易い従来の定着装置とは異なる。つまり、実施の形態６から８の定着装置９００、１０００、１１００は、発熱体の偏心や振動による発熱体の発熱ムラおよび発熱体の幅方向両端部の放熱による温度低下を抑えて、発熱体の温度を均一かつ安定に保つことができるものとなっている。
実施の形態６〜８の第１の態様に係る定着装置は、磁性体からなるコアに巻回したコイルにより磁束を発生する磁束発生手段と、前記コアに対向配置されて前記コアとの間に磁路を形成する対向コアと、前記磁路を横切る方向に移動して誘導加熱される非磁性の発熱体と、を備え、前記磁束発生手段と前記対向コアとが、最大サイズの記録媒体が通紙される前記発熱体の最大通紙領域を所定範囲の定着温度に発熱させる大きさを有する構成を採る。また、実施の形態６〜８の第２の態様に係る定着装置は、上記構成において、前記発熱体の移動方向に直交する幅方向の前記コアと前記対向コアとの長さが、前記発熱体の最大通紙領域幅以上である構成としてもよい。さらに、実施の形態６〜８の第３態様に係る定着装置は、上記構成において、前記対向コアの前記幅方向の長さが、前記コアよりも長く形成されているものとしてよい。さらに、実施の形態６〜８の第４の態様に係る定着装置は、上記構成において、前記対向コアの前記幅方向の長さが、前記コイルの前記幅方向の内径寸法よりも長く形成されている構成としてもよい。
さらに、実施の形態６〜８の第５の態様に係る定着装置は、上記構成において、前記対向コアに、前記発熱体の非通紙領域に対応する磁束を遮蔽する磁気遮蔽体を配設した構成としてもよい。また、実施の形態６〜８の第６の態様に係る定着装置は、上記構成において、前記磁気遮蔽体は非磁性の導電性材料で構成されているものとしてもよい。また、実施の形態６〜８の第７の態様に係る定着装置は、実施の形態６〜８の第６の態様の構成において、前記磁気遮蔽体が配設された部位に対応する前記コアと前記対向コアの間隔は、前記磁気遮蔽体が配設されていない部位に対応する前記コアと前記対向コアの間隔よりも小さい構成としてもよい。
また、実施の形態６〜８の第８の態様に係る定着装置は、上記構成において、前記発熱体は、環状に形成され、前記コイルは、前記発熱体の外周部に配置されている構成としてもよい。さらに、実施の形態６〜８の第９の態様に係る定着装置は、上記構成において、前記コイルを前記発熱体に対向させた状態で、周波数３０ｋＨｚにおける前記コイルのインダクタンスが１０μＨ以上５０μＨ以下、電気抵抗が０．５Ω以上５Ω以下である構成としてよい。
また、実施の形態６〜８の第１０の態様に係る定着装置は、上記構成において、前記コイルに印加される電流の周波数が２０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚである構成としてもよい。
また、実施の形態６〜８の第１１の態様に係る画像形成装置は、記録媒体上に形成された未定着画像を定着する定着手段を備えた画像形成装置であって、前記定着手段として、実施の形態６〜８の第１の態様から第１０の態様のいずれかに記載の定着装置を用いる構成としてもよい。【０１２３】  実施の形態６から８の態様によれば、磁束発生手段と対向コアとが、最大サイズの記録媒体が通紙される発熱体の最大通紙領域を所定範囲の定着温度に発熱させる大きさを有しているので、発熱体の最大通紙領域の温度を均一かつ安定に保つことができる。また、発熱体が磁束を透過する薄肉の非磁性体で構成されているので、発熱体の偏心や振動による発熱体とコアとの離間距離の変動が発熱体の発熱に悪影響を及ぼすことがない。【０１２４】  実施の形態６から８の態様に係る定着装置は、発熱体の偏心や振動による発熱体の発熱ムラ、および発熱体の幅方向両端部の放熱による温度低下を抑えて、発熱体の温度を均一かつ安定に保つことができるので、電子写真方式あるいは静電記録方式の複写機、ファクシミリおよびプリンタ等の画像形成装置の定着装置として有用となる。【０１２５】  また、本発明の各実施の形態に係る定着装置は、発熱体としての定着ベルト２１０が環状に形成され、励磁コイル２３１が定着ベルト２１０の外周部に配置されているので、定着ベルト２１０の交換やメンテナンスの作業効率が向上する。【０１２６】  また、本発明の各実施の形態に係る定着装置は、励磁コイル２３１を定着ベルト２１０に対向させた状態で、周波数３０ｋＨｚにおける励磁コイル２３１のインダクタンスが１０μＨ以上５０μＨ以下、電気抵抗が０．５Ω以上５Ω以下であることが好ましい。これにより、励磁コイル２３１の励磁回路として、汎用性のある安価な回路を用いることができる。【０１２７】  また、本発明の各実施の形態に係る定着装置は、励磁コイル２３１に印加される電流が、周波数２０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚであることが好ましい。これにより、励磁コイル２３１の電源のロスを小さく抑えることができ稼働効率が向上する。【０１２８】  本明細書は、２００４年１１月１８日出願の特願２００４−３３４９９６及び２００４年１１月１９日出願の特願２００４−３３６５２９に基づく。これらの内容はすべてここに含めておく。
【産業上の利用可能性】
【０１２９】  本発明に係る定着装置は、発熱体が偏心したり振動したりして発熱体とコアとの離間距離が変動しても、発熱体の温度を均一かつ安定に保つことができるので、電子写真方式あるいは静電記録方式の複写機、ファクシミリおよびプリンタ等の画像形成装置の定着装置として有用である。
【図１】
2006054658.tif 000002
【図２】
2006054658.tif 000003
【図３】
2006054658.tif 000004
【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】
2006054658.tif 000011
【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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【手続補正書】
【提出日】平成19年4月23日(2007.4.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体からなるコアに巻回したコイルにより磁束を発生する磁束発生手段と、
前記コアに対向配置されて前記コアとの間に磁路を形成する対向コアと、
前記磁路を横切る方向に移動して誘導加熱される非磁性体からなる発熱体と、
前記発熱体の移動方向と直交する幅方向中央部の磁束よりも前記幅方向両端部の磁束を増強させる磁束増強手段と、を具備する定着装置。
【請求項２】
前記対向コアに前記発熱体の非通紙領域に対応する磁束を遮蔽する磁気遮蔽体が配設され、
前記磁束増強手段は、前記磁気遮蔽体を配設した部位の磁束を増強させる請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記磁束増強手段は、前記対向コアの幅方向両端部の断面積を幅方向中央部の断面積よりも大きくして前記幅方向両端部の磁束を増強させる構成からなる請求項１記載の定着装置。
【請求項４】
前記コアは、前記コイルの中心部に配設されたセンターコアを有し、前記磁束増強手段は、前記センターコアの幅方向両端部の断面積を幅方向中央部の断面積よりも大きくして前記幅方向両端部の磁束を増強させる構成からなる請求項１記載の定着装置。
【請求項５】
前記磁束増強手段は、前記コアと前記対向コアとの幅方向両端部の間隔を幅方向中央部の間隔よりも小さくして前記幅方向両端部の磁束を増強させる構成からなる請求項１記載の定着装置。
【請求項６】
前記コアは、前記コイルの両側部に配設された一対のサイドコアを有し、前記磁束増強手段は、前記サイドコアの幅方向両端部の断面積を幅方向中央部の断面積よりも大きくして前記幅方向両端部の磁束を増強させる構成からなる請求項１記載の定着装置。
【請求項７】
磁性体からなるコアに巻回したコイルにより磁束を発生する磁束発生手段と、
前記コアに対向配置されて前記コアとの間に磁路を形成する対向コアと、
前記磁路を横切る方向に移動して誘導加熱される非磁性の発熱体と、を備え、
前記磁束発生手段と前記対向コアとが、最大サイズの記録媒体が通紙される前記発熱体の最大通紙領域を所定範囲の定着温度に発熱させる大きさを有する定着装置。
【請求項８】
前記発熱体の移動方向に直交する幅方向の前記コアと前記対向コアとの長さが、前記発熱体の最大通紙領域幅以上である請求項７記載の定着装置。
【請求項９】
前記対向コアの前記幅方向の長さが、前記コアよりも長く形成されている請求項７記載の定着装置。
【請求項１０】
前記対向コアの前記幅方向の長さが、前記コイルの前記幅方向の内径寸法よりも長く形成されている請求項７記載の定着装置。
【請求項１１】
前記対向コアに、前記発熱体の非通紙領域に対応する磁束を遮蔽する磁気遮蔽体を配設した請求項７記載の定着装置。
【請求項１２】
前記発熱体は、環状に形成され、
前記コイルは、前記発熱体の外周部に配置されている請求項１記載の定着装置。
【請求項１３】
前記コイルを前記発熱体に対向させた状態で、周波数３０ｋＨｚにおける前記コイルのインダクタンスが１０μＨ以上５０μＨ以下、電気抵抗が０．５Ω以上５Ω以下である請求項１記載の定着装置。
【請求項１４】
前記コイルに印加される電流の周波数が２０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚである請求項１記載の定着装置。
【請求項１５】
記録媒体上に形成された未定着画像を定着する定着手段を備えた画像形成装置であって、
前記定着手段として、請求項１記載の定着装置を用いる画像形成装置。
【請求項１６】
記録媒体上に形成された未定着画像を定着する定着手段を備えた画像形成装置であって、
前記定着手段として、請求項７記載の定着装置を用いる画像形成装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁誘導加熱方式の加熱手段を用いて記録媒体上に形成された未定着画像を記録媒体に加熱定着させる定着装置に関し、特に電子写真方式あるいは静電記録方式の複写機、ファクシミリおよびプリンタ等の画像形成装置に用いて有用な定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電磁誘導加熱（ＩＨ；induction heating）方式の定着装置においては、磁場により発熱体に渦電流を発生させ、この渦電流による発熱体のジュール発熱により、転写紙およびＯＨＰシートなどの記録媒体上に形成された未定着画像を記録媒体に加熱定着している。
【０００３】
従来、この種の定着装置として、鉄、フェライト、パーマロイなどからなる芯材（コア）の周囲にコイルを巻回して構成した磁束発生手段の磁束により、肉厚の薄い磁性体からなるフィルム状のスリーブもしくは無端状ベルトなどの回転移動する発熱体を発熱させるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
このような薄肉の熱容量が小さな発熱体を用いた定着装置は、発熱体を短時間で発熱させることができるので、発熱体が所定の定着温度に発熱するまでの立ち上がり応答性を著しく向上させることができる。
【０００５】
しかしながら、このような熱容量の小さい発熱体を用いた定着装置では、発熱体の回転移動方向と直交する幅方向両端部の放熱量が中央部よりも大きくなる。
【０００６】
このため、このような薄肉の発熱体を用いた定着装置においては、発熱体の幅方向両端部の発熱量が所定の定着温度よりも低下して、記録媒体の搬送方向両側部に形成されている未定着画像の加熱不足や定着不良が生じ易くなる。
【０００７】
特許文献１では、このような発熱体の幅方向両端部からの放熱による加熱不足を補うために、コイルが巻かれているコアの幅方向両端部の断面積を大きくすることで発熱体の幅方向両端部に作用する磁束を強めるようにしている。
【特許文献１】特開平８−１６００５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前述したような熱容量の小さい発熱体を用いた定着装置は、発熱体が薄肉に構成されているため、発熱体の回転移動時における偏心や振動により発熱体とコアとの離間距離が変動し易い。
【０００９】
また、この種の従来の定着装置の発熱体は、磁性体で構成されており、コアとの離間距離が小さくなるに従ってその単位面積あたりの磁束密度が大きくなり、コアとの離間距離が大きくなるに従ってその単位面積あたりの磁束密度が小さくなる。
【００１０】
このため、この種の従来の定着装置においては、発熱体の回転移動時における偏心や振動で発熱体とコアとの離間距離が変動することによって発熱体の発熱量が変化して発熱体に温度ムラが生じ易い。
【００１１】
従って、この種の従来の定着装置では、前記特許文献１記載のようにコイルが巻かれているコアの幅方向両端部の断面積を大きくして発熱体の幅方向両端部に作用する磁束を強めた場合、発熱体の幅方向両端部における発熱ムラがさらに大きくなってしまうという問題があった。
【００１２】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、発熱体が偏心したり振動したりしても、発熱体の温度を均一かつ安定に保つことができる定着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】
【００１３】
かかる課題を解決するため、本発明の定着装置は、磁性体からなるコアに巻回したコイルにより磁束を発生する磁束発生手段と、前記コアに対向配置されて前記コアとの間に磁路を形成する対向コアと、前記磁路を横切る方向に移動して誘導加熱される非磁性体で構成した発熱体と、前記発熱体の移動方向と直交する幅方向中央部に作用する磁束よりも幅方向両端部に作用する磁束を増強させる磁束増強手段と、を具備する構成を採る。
また、本発明の定着装置は、磁性体からなるコアに巻回したコイルにより磁束を発生する磁束発生手段と、前記コアに対向配置されて前記コアとの間に磁路を形成する対向コアと、前記磁路を横切る方向に移動して誘導加熱される非磁性の発熱体と、を備え、前記磁束発生手段と前記対向コアとが、最大サイズの記録媒体が通紙される前記発熱体の最大通紙領域を所定範囲の定着温度に発熱させる大きさを有する構成を採る。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、発熱体が磁束を透過する非磁性体で構成されているので、発熱体の偏心や振動による発熱体とコアとの離間距離の変動が発熱体の発熱に悪影響を及ぼすことがなく、発熱体の温度を均一かつ安定に保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一の構成または機能を有する構成要素および相当部分には、同一の符号を付してその説明は繰り返さない。
【００１６】
まず、本発明の実施の形態に係る定着装置を搭載するのに適した画像形成装置について説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る定着装置を搭載するのに適した画像形成装置の全体構成を示す概略断面図である。
【００１７】
図１に示すように、画像形成装置１００は、電子写真感光体（以下、「感光ドラム」と称する）１０１、帯電器１０２、レーザビームスキャナ１０３、現像器１０５、給紙装置１０７、クリーニング装置１１３、定着装置２００などを具備している。
【００１８】
図１において、感光ドラム１０１は、矢印の方向に所定の周速度で回転駆動されながら、その表面が帯電器１０２によってマイナスの所定の暗電位に一様に帯電される。
【００１９】
レーザビームスキャナ１０３は、図示しない画像読取装置やコンピュータ等のホスト装置から入力される画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザビーム１０４を出力し、一様に帯電された感光ドラム１０１の表面をレーザビーム１０４によって走査露光する。これにより、感光ドラム１０１の露光部分の電位絶対値が低下して明電位となり、感光ドラム１０１の表面に静電潜像が形成される。
【００２０】
現像器１０５は、回転駆動される現像ローラ１０６を備えている。現像ローラ１０６は、感光ドラム１０１と対向して配置されており、その外周面にはトナーの薄層が形成される。また、現像ローラ１０６には、その絶対値が感光ドラム１０１の前記暗電位よりも小さく、前記明電位よりも大きい現像バイアス電圧が印加されている。
【００２１】
これにより、現像ローラ１０６上のマイナスに帯電したトナーが、感光ドラム１０１の表面の前記明電位の部分にのみ付着し、感光ドラム１０１の表面に形成された静電潜像が反転現像されて顕像化され、感光ドラム１０１上に未定着トナー像１１１が形成される。
【００２２】
一方、給紙装置１０７は、給紙ローラ１０８により所定のタイミングで記録媒体としての記録紙１０９を一枚ずつ給送する。給紙装置１０７から給送された記録紙１０９は、一対のレジストローラ１１０を経て、感光ドラム１０１と転写ローラ１１２とのニップ部に、感光ドラム１０１の回転と同期した適切なタイミングで送られる。これにより、感光ドラム１０１上の未定着トナー像１１１が、転写バイアスが印加された転写ローラ１１２により記録紙１０９に転写される。
【００２３】
このようにして未定着トナー像１１１が転写された記録紙１０９は、記録紙ガイド１１４により案内されて感光ドラム１０１から分離された後、定着装置２００の定着部位に向けて搬送される。定着装置２００は、その定着部位に搬送された記録紙１０９に未定着トナー像１１１を加熱定着する。
【００２４】
未定着トナー像１１１が加熱定着された記録紙１０９は、定着装置２００を通過した後、画像形成装置１００の外部に配設された排紙トレイ１１６上に排出される。
【００２５】
一方、記録紙１０９が分離された後の感光ドラム１０１は、その表面の転写残トナー等の残留物がクリーニング装置１１３によって除去され、繰り返し次の画像形成に供される。
【００２６】
次に、上述した画像形成装置１００に搭載される定着装置について説明する。図２は、本発明の実施の形態に係る定着装置の基本的な構成を説明するための断面図である。
【００２７】
図２に示すように、この定着装置２００は、発熱体としての定着ベルト２１０、ベルト支持部材としての支持ローラ２２０、電磁誘導加熱手段としての励磁装置２３０、定着ローラ２４０およびベルト回転手段としての加圧ローラ２５０などを具備している。
【００２８】
図２において、定着ベルト２１０は、支持ローラ２２０と定着ローラ２４０とに懸架されている。支持ローラ２２０は、定着装置２００の本体側板２０１の上部側に回転自在に軸支されている。定着ローラ２４０は、本体側板２０１に短軸２０２により揺動自在に取り付けられた揺動板２０３に回転自在に軸支されている。加圧ローラ２５０は、定着装置２００の本体側板２０１の下部側に回転自在に軸支されている。
【００２９】
揺動板２０３は、コイルバネ２０４の緊縮習性により、短軸２０２を中心として時計方向に揺動する。定着ローラ２４０は、この揺動板２０３の揺動に伴って変位し、その変位により定着ベルト２１０を挟んで加圧ローラ２５０に圧接している。支持ローラ２２０は図示されないバネにより定着ローラ２４０と反対側に付勢され、これにより定着ベルト２１０には所定の張力が付与されている。
【００３０】
加圧ローラ２５０は、図示しない駆動源により矢印方向に回転駆動される。定着ローラ２４０は、加圧ローラ２５０の回転により定着ベルト２１０を挟持しながら従動回転する。これにより、定着ベルト２１０が、定着ローラ２４０と加圧ローラ２５０とに挟持されて矢印方向に回転される。この定着ベルト２１０の回転により、定着ベルト２１０と加圧ローラ２５０との間に未定着トナー像１１１を記録紙１０９上に加熱定着するためのニップ部が形成される。
【００３１】
励磁装置２３０は、前記ＩＨ方式の電磁誘導加熱手段からなり、図２に示すように、定着ベルト２１０の支持ローラ２２０に懸架された部位の外周面に沿って配設した磁束発生手段としての励磁コイル２３１と、励磁コイル２３１を覆うフェライトで構成したコア２３２とを備えている。励磁コイル２３１は、通紙幅方向に延伸し定着ベルト２１０の移動方向に沿って折り返して巻回される。また、支持ローラ２２０の内部には定着ベルト２１０および支持ローラ２２０を挟んで励磁コイル２３１と対向するフェライトで構成した対向コア２３３を備えている。
【００３２】
コア２３２は、センターコア２３４、サイドコア２３５、アーチコア２３６で構成されている。センターコア２３４は、アーチコア２３６の中央部に配設（または一体形成）されている。サイドコア２３５は、一対のフェライトからなり、アーチコア２３６の両端部にそれぞれ配設（または一体形成）されている。
【００３３】
コア２３２及び対向コア２３３の材料としては、フェライトの他、パーマロイ等の高透磁率の材料を用いることができる。
【００３４】
励磁コイル２３１は、細い線を束ねたリッツ線を用いて形成されており、支持ローラ２２０に懸架された定着ベルト２１０の外周面を覆うように、断面形状が半円形に形成されている。
【００３５】
励磁コイル２３１には、図示しない励磁回路から駆動周波数が３０ｋＨｚの励磁電流が印加される。これより、コア２３２と対向コア２３３との間に交流磁界が発生し、発熱体としての定着ベルト２１０の導電層に渦電流が発生して定着ベルト２１０が発熱する。なお、本例では、定着ベルト２１０を発熱体とする構成を示しているが、支持ローラ２２０を発熱体とし、この支持ローラ２２０の熱を定着ベルト２１０に伝導する構成としてもよい。
【００３６】
この定着装置２００は、図２に示すように、未定着トナー像１１１が転写された記録紙１０９を、未定着トナー像１１１の担持面を定着ベルト２１０に接触させるように矢印方向から搬送することにより、記録紙１０９上に未定着トナー像１１１を加熱定着することができる。
【００３７】
なお、支持ローラ２２０との接触部を通り過ぎた部分の定着ベルト２１０の裏面には、サーミスタからなる温度センサ２６０が接触するように設けられている。この温度センサ２６０により定着ベルト２１０の温度が検出される。温度センサ２６０の出力は、図示しない制御装置に与えられている。制御装置は、温度センサ２６０の出力に基づいて、最適な画像定着温度となるように、前記励磁回路を介して励磁コイル２３１に供給する電力を制御し、これにより定着ベルト２１０の発熱量を制御している。
【００３８】
また、記録紙１０９の搬送方向下流側の、定着ベルト２１０の定着ローラ２４０に懸架された部分には、加熱定着を終えた記録紙１０９を排紙トレイ１１６に向けてガイドする排紙ガイド２７０が設けられている。
【００３９】
さらに、励磁装置２３０には、励磁コイル２３１およびコア２３２と一体に、保持部材としてのコイルガイド２３７が設けられている。このコイルガイド２３７は、ＰＥＥＫ材やＰＰＳなどの耐熱温度の高い樹脂で構成される。このコイルガイド２３７は、定着ベルト２１０から放射される熱が定着ベルト２１０と励磁コイル２３１との間の空間に籠もって、励磁コイル２３１が損傷を受けるのを回避することができる。
【００４０】
なお、図２に示したコア２３２は、その断面形状が半円形になっているが、このコア２３２は必ずしも励磁コイル２３１の形状に沿った形状とする必要はなく、その断面形状は、例えば、略Πの字状であってもよい。
【００４１】
定着ベルト２１０は、基材がガラス転移点３６０（℃）のポリイミド樹脂中に銀粉を分散して導電層を形成した、直径５０ｍｍ、厚さ５０μｍの薄肉の無端状ベルトで構成されている。前記導電層は、厚さ１０μｍ銀層を２〜３積層した構成としてもよい。また、さらに、この定着ベルト２１０の表面には、離型性を付与するために、フッ素樹脂からなる厚さ５μｍの離型層（図示せず）を被覆してもよい。定着ベルト２１０の基材のガラス転移点は、２００（℃）〜５００（℃）の範囲であることが望ましい。さらに、定着ベルト２１０の表面の離型層としては、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の離型性の良好な樹脂やゴムを単独であるいは混合して用いてもよい。
【００４２】
なお、定着ベルト２１０の基材の材料としては、上述のポリイミド樹脂の他、フッ素樹脂等の耐熱性を有する樹脂及びステンレス薄板等の金属を用いることもできる。例えば、この定着ベルト２１０は、厚さ４０μｍのＳＵＳ３０４（非磁性）の表面に、厚さ１０μｍの銅メッキを施した構成のものであってもよい。
【００４３】
また、後述するように、定着ベルト２１０がコア２３２と対向コア２３３との間の磁束に影響を与えないためには、磁束が定着ベルト２１０を透過する必要がある。このため、定着ベルト２１０は、銀や銅等の非磁性材料で構成することが好ましい。
【００４４】
また、定着ベルト２１０は、モノクロ画像の加熱定着用の像加熱体として用いる場合には離型性のみを確保すればよいが、この定着ベルト２１０をカラー画像の加熱定着用の像加熱体として用いる場合には厚いゴム層を形成して弾性を付与することが望ましい。また、定着ベルト２１０の熱容量は、６０Ｊ／Ｋ以下であるのが好ましく、さらに好ましくは、４０Ｊ／Ｋ以下である。
【００４５】
支持ローラ２２０は、直径が２０ｍｍ、長さが３２０ｍｍ、厚みが０．２ｍｍの円筒状の金属ローラからなる。なお、支持ローラ２２０の材料としては、磁束を通し易い非磁性材料の方が好ましい。また、できるだけ渦電流を発生し難い方がよく、固有抵抗が５０μΩｃｍ以上である非磁性のステンレス材を用いることが好ましい。ちなみに、非磁性のステンレス材であるＳＵＳ３０４で構成した支持ローラ２２０は、固有抵抗が７２μΩｃｍと高くかつ非磁性であるので支持ローラ２２０を透過する磁束があまり遮蔽されず、例えば０．２ｍｍの肉厚のものでは支持ローラ２２０の発熱が極めて小さい。また、ＳＵＳ３０４で構成した支持ローラ２２０は、機械的強度も高いので０．０４ｍｍの肉厚に薄肉化して熱容量をさらに小さくすることができ、本構成の定着装置２００に適している。また、支持ローラ２２０としては、比透磁率が４以下であることが好ましく、厚みが、０．０４ｍｍから０．２ｍｍの範囲であるものが好ましい。
【００４６】
定着ローラ２４０は、表面が低硬度（ここでは、ＪＩＳＡ３０度）、直径３０ｍｍの低熱伝導性の弾力性を有する発泡体であるシリコーンゴムによって構成されている。
【００４７】
加圧ローラ２５０は、硬度ＪＩＳＡ６５度のシリコーンゴムによって構成されている。この加圧ローラ２５０の材料としては、フッ素ゴム、フッ素樹脂等の耐熱性樹脂や他のゴムを用いてもよい。また、加圧ローラ２５０の表面には、耐摩耗性や離型性を高めるために、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等の樹脂あるいはゴムを、単独あるいは混合して被覆することが望ましい。また、加圧ローラ２５０は、熱伝導性の小さい材料によって構成されることが望ましい。
【００４８】
（実施の形態１）
次に、本発明の実施の形態１に係る定着装置について説明する。図３は、本発明の実施の形態１に係る定着装置の構成を示す概略断面図である。図４は、本発明の実施の形態１に係る定着装置の主要部を図３に示す線分Ｘ−Ｘに沿って破断した概略断面図である。
【００４９】
図３および図４に示すように、本実施の形態１に係る定着装置３００は、発熱体としての定着ベルト２１０、ベルト支持部材としての支持ローラ２２０、電磁誘導加熱手段としての励磁装置２３０、定着ローラ２４０および加圧ローラ２５０などを備えている。
【００５０】
励磁装置２３０は、磁束発生手段としての励磁コイル２３１、励磁コイル２３１を覆うフェライトで構成したコア２３２、定着ベルト２１０および支持ローラ２２０を挟んで励磁コイル２３１と対向するフェライトで構成した対向コア２３３で構成されている。コア２３２は、センターコア２３４、サイドコア２３５、アーチコア２３６で構成されている。
【００５１】
本実施の形態１に係る定着装置３００における定着ベルト２１０は、非磁性体で構成されている。銅や銀等の非磁性体は１０μｍ程度に薄肉にすることで電気抵抗が高くなって、誘導電流により効果的に発熱する。また、定着ベルト２１０は非磁性体であるので磁束が透過するようになる。
【００５２】
この定着装置３００における対向コア２３３は、その幅方向両端部（長手方向両端部）の断面積が、その幅方向中央部の断面積よりも大きくなるように構成されている。
【００５３】
このような対向コア２３３は、例えば、図３および図４に示すように、そのコア軸２３３１の中央部にドーナツ状に形成された外径が小さい小径対向コア２３３２を挿着し、コア軸２３３１の両端部にドーナツ状に形成された外径が大きい大径対向コア２３３３を挿着して構成される。
【００５４】
このように、本実施の形態１に係る定着装置３００においては、発熱体としての定着ベルト２１０の移動方向と直交する幅方向中央部に作用する磁束よりも幅方向両端部に作用する磁束を増強させる磁束増強手段として、小径対向コア２３３２と大径対向コア２３３３との組み合わせにより対向コア２３３の幅方向両端部の断面積を幅方向中央部の断面積よりも大きくして幅方向両端部の磁束を増強させる構成を採っている。
【００５５】
上述のように、本実施の形態１に係る定着装置３００は、対向コア２３３の幅方向両端部（長手方向両端部）の断面積が幅方向中央部の断面積よりも大きくなるように構成されているので、定着ベルト２１０の幅方向両端部に作用する磁束を大きくすることができる。これにより、定着ベルト２１０の幅方向両端部の発熱量が増加する。つまり、定着ベルト２１０の幅方向両端部からの放熱による温度低下を補って、定着ベルト２１０の長手方向の温度分布が均一化される。
【００５６】
また、定着ベルト２１０は、磁束が透過するので、定着ベルト２１０に対して励磁コイル２３１の反対側に対向コア２３３を配置できる。これにより、この定着装置３００においては、強磁性のフェライトを用いたコア２３２と対向コア２３３との間に強い磁束が得られるようになる。
【００５７】
ここで、定着ベルト２１０は、その回転時の偏心などによりコア２３２との間隔が変動しやすい。これに対し、コア２３２と対向コア２３３は、それぞれ所定の位置に固定されており、相対位置が変化しない。
【００５８】
従って、本実施の形態１に係る定着装置３００においては、コア２３２と対向コア２３３との間の磁束はほとんど変動せず、かつ定着ベルト２１０は磁束が透過し磁束に変化を与えないので、定着ベルト２１０を貫く磁束は変化しない。つまり、定着ベルト２１０が回転してコア２３２と定着ベルト２１０との間隔が変動しても、定着ベルト２１０は所定の発熱量を安定に保つことができる。
【００５９】
従来例では、コイルの周りに発生する磁束の経路をコアと発熱体で構成しているため、発熱体の位置により磁束が変化していたが、本発明によれば、磁束の経路をコア２３２と対向コア２３３で構成しているため、発熱体（定着ベルト２１０）の位置に関係なく磁束は一定であり、安定な発熱を得ることができる。
【００６０】
このように、本実施の形態１に係る定着装置３００においては、コア２３２と対向コア２３３の間に非磁性の定着ベルト２１０を配置し、定着ベルト２１０の幅方向両端部に作用する磁束を大きくした構成により、定着ベルト２１０の長手方向の温度分布が均一であり、かつ一定の温度を維持できるので、安定した定着性を得られるようになる。
【００６１】
また、この定着装置３００は、対向コア２３３の幅方向の長さを最大サイズの紙幅よりも必要以上に大きくすることなく定着ベルト２１０の長手方向の温度分布の均一化を図ることができるので、コア２３２および対向コア２３３の幅方向の長さを最大サイズの紙幅とほぼ同じ長さにすることができ、装置本体の大型化を回避することができる。
【００６２】
また、この定着装置３００においては、コイル２３１の対向位置に面する、対向コア２３３の両端部２３３３を大径化しているため、センターコア２３４の両端部を大径化した場合の構成と比較して、構造上の自由度の増加を図ることができ、装置構成が容易となる。
【００６３】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２に係る定着装置について説明する。図５は、本発明の実施の形態２に係る定着装置の主要部の構成を示す概略平面図である。
【００６４】
本実施の形態２に係る定着装置５００は、前記磁束増強手段として、コア２３２の幅方向両端部の断面積を幅方向中央部の断面積よりも大きくして幅方向両端部の磁束を増強させる構成を採っている。
【００６５】
すなわち、本例では、図５に示すように、センターコア２３４（図４参照）の幅方向両端部のセンターコア２３４１の断面積を、幅方向中央部のセンターコア２３４２の断面積よりも大きくしてコア２３２の幅方向両端部の磁束を増強させるように構成している。
【００６６】
この定着装置５００は、コア２３２の幅方向両端部（長手方向両端部）の断面積が幅方向中央部の断面積よりも大きくなるように構成されているので、定着ベルト２１０の幅方向両端部に作用する磁束を大きくすることができる。
【００６７】
また、この定着装置５００の定着ベルト２１０（図４参照）は、実施の形態１に係る定着ベルト２１０と同様、磁束が透過する非磁性体で構成されており、定着ベルト２１０が回転してコア２３２と定着ベルト２１０との間隔が変動しても、コア２３２と対向コア２３３の間の磁束はほとんど変動せず、定着ベルト２１０の所定の発熱量を安定に保つことができる。
【００６８】
また、この定着装置５００は、実施の形態１に係る定着装置３００（図３参照）と同様、定着ベルト２１０の幅方向両端部に作用する磁束を大きくして定着ベルト２１０の幅方向両端部の放熱による温度低下を抑えるようにしているので、定着ベルト２１０の長手方向の温度分布が均一になり安定した定着性を得られるようになる。
【００６９】
また、この定着装置５００は、コア２３２および対向コア２３３の幅方向の長さを最大サイズの紙幅とほぼ同じ長さにすることができ、装置本体の大型化を回避することができる。
【００７０】
なお、この定着装置５００では、幅方向両端部のセンターコア２３４１を定着ベルト２１０の移動方向に大きくした例で説明したが、これに限らず、幅方向両端部のセンターコア２３４１を定着ベルト２１０の移動方向と直交する方向に大きくしても同様の効果が得られる。
【００７１】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３に係る定着装置について説明する。図６は、本発明の実施の形態３に係る定着装置の主要部の構成を示す概略断面図である。
【００７２】
図６に示すように、本実施の形態３に係る定着装置６００は、前記磁束増強手段として、コア２３２と対向コア２３３との幅方向両端部の間隔Ｇ１を幅方向中央部の間隔Ｇ２よりも小さくして幅方向両端部の磁束を増強させる構成を採っている。
【００７３】
すなわち、本例では、センターコア２３４の幅方向両端部のセンターコア２３４１を、幅方向中央部のセンターコア２３４２よりも対向コア２３３に接近した位置に配設して幅方向両端部の磁束を増強させるように構成している。
【００７４】
この定着装置６００は、コア２３２と対向コア２３３との幅方向両端部の間隔Ｇ１が幅方向中央部の間隔Ｇ２よりも小さくなるように構成されているので、定着ベルト２１０の幅方向両端部に作用する磁束を大きくすることができる。
【００７５】
また、この定着装置６００の定着ベルト２１０は、実施の形態１に係る定着装置３００の定着ベルト２１０と同様、磁束が透過する非磁性体で構成されており、定着ベルト２１０が回転してコア２３２と定着ベルト２１０との間隔が変動しても、コア２３２と対向コア２３３の間の磁束はほとんど変動せず、定着ベルト２１０の所定の発熱量を安定に保つことができる。
【００７６】
また、この定着装置６００は、実施の形態１に係る定着装置３００と同様、定着ベルト２１０の幅方向両端部に作用する磁束を大きくして定着ベルト２１０の幅方向両端部の放熱による温度低下を抑えるようにしているので、定着ベルト２１０の長手方向の温度分布が均一になり安定した定着性を得られるようになる。
【００７７】
また、この定着装置６００は、コア２３２および対向コア２３３の幅方向の長さを最大サイズの紙幅とほぼ同じ長さにすることができ、装置本体の大型化を回避することができる。
【００７８】
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４に係る定着装置について説明する。図７は、本発明の実施の形態４に係る定着装置の構成を示す概略断面図である。
【００７９】
本実施の形態４に係る定着装置７００は、前記磁束増強手段として、サイドコア２３５の幅方向両端部の断面積を幅方向中央部の断面積よりも大きくして幅方向両端部の磁束を増強させる構成を採っている。
【００８０】
すなわち、本例では、図７に示すように、サイドコア２３５の幅方向両端部に磁束増強用の補助サイドコア２３５１を配設し、サイドコア２３５の幅方向両端部の断面積を幅方向中央部の断面積よりも大きくしてコア２３２の幅方向両端部の磁束を増強させるように構成している。
【００８１】
この定着装置７００は、サイドコア２３５の幅方向両端部（長手方向両端部）の断面積が幅方向中央部の断面積よりも大きくなるように構成されているので、定着ベルト２１０の幅方向両端部に作用する磁束を大きくすることができる。
【００８２】
また、この定着装置７００の定着ベルト２１０は、実施の形態１に係る定着装置３００の定着ベルト２１０と同様、磁束が透過する非磁性体で構成されており、定着ベルト２１０が回転してコア２３２と定着ベルト２１０との間隔が変動しても、コア２３２と対向コア２３３の間の磁束はほとんど変動せず、定着ベルト２１０の所定の発熱量を安定に保つことができる。
【００８３】
また、この定着装置７００は、実施の形態１に係る定着装置３００と同様、定着ベルト２１０の幅方向両端部に作用する磁束を大きくして定着ベルト２１０の幅方向両端部の放熱による温度低下を抑えるようにしているので、定着ベルト２１０の長手方向の温度分布が均一になり安定した定着性を得られるようになる。
【００８４】
また、この定着装置７００は、コア２３２および対向コア２３３の幅方向の長さを最大サイズの紙幅とほぼ同じ長さにすることができ、装置本体の大型化を回避することができる。
【００８５】
（実施の形態５）
次に、本発明の実施の形態５に係る定着装置について説明する。図８は、本発明の実施の形態５に係る定着装置の構成を示す概略断面図である。図９は、本発明の実施の形態５に係る定着装置の対向コアに配設した磁気遮蔽体を退避位置に回転させた状態を示す概略断面図である。図１０は、本発明の実施の形態５に係る定着装置の主要部を図９に示す線分Ｙ−Ｙに沿って破断した概略断面図である。
【００８６】
図８、図９および図１０に示すように、本実施の形態５に係る定着装置８００は、定着ベルト２１０の小サイズ紙における非通紙領域に対応する磁束を遮蔽する磁気遮蔽体８０１を対向コア２３３の外周の一部に配設した構成を採っている。
【００８７】
本例の磁気遮蔽体８０１は、例えば厚み１ｍｍの銅などの導電性部材からなり、図示しない駆動手段により対向コア２３３が回転することにより、図８に示すセンターコア２３４と対向コア２３３との間の磁路を遮蔽する遮蔽位置と、図９に示す前記磁路から退避する退避位置とに変位可能となっている。
【００８８】
ここで、センターコア２３４は、図１０に示すように、最大サイズ紙幅（例えばＡ３サイズの記録紙幅）Ｌmaxに対応する長さに形成されている。また、磁気遮蔽体８０１は、定着ベルト２１０と加圧ローラ２５０とのニップ部に小サイズ紙幅（例えばＡ４サイズの記録紙幅）Ｌminの記録紙１０９を通紙した場合における定着ベルト２１０の非通紙領域に作用する磁束を遮蔽することができる長さを有している。
【００８９】
本例の定着装置８００においては、対向コア２３３を回転させるだけで、センターコア２３４と対向コア２３３との間の磁路の長手方向の幅を、最大サイズ紙幅Ｌmaxと小サイズ紙幅Ｌminとに切り替えられるので、定着ベルト２１０の発熱幅を通紙される記録紙１０９の紙幅に容易に対応させることができる。
【００９０】
ところで、上述のような磁気遮蔽体８０１を有する定着装置８００では、最大サイズ紙幅の記録紙１０９が通紙される場合（図９）、支持ローラ２２０から磁気遮蔽体８０１への熱伝導があるため、磁気遮蔽体８０１と対応する通紙領域の両端の温度が、磁気遮蔽体８０１と対応しない通紙領域の中央の温度よりも低下する傾向がある。
【００９１】
そこで、本例の定着装置８００においては、図１０に示すように、磁気遮蔽体８０１と対向する部位のセンターコア２３４１が、磁気遮蔽体８０１と対向しない部位のセンターコア２３４２よりも対向コア２３３に接近した位置に配設されている。
【００９２】
このように、本例の定着装置８００では、磁気遮蔽体８０１の位置に対応した部位のコア２３２と対向コア２３３との間隔を狭くしているので、磁気遮蔽体８０１の位置に対応した部位の定着ベルト２１０の発熱量が増し、磁気遮蔽体８０１による温度低下が補われて、定着ベルト２１０の発熱温度の均一化が可能になる。
【００９３】
なお、本発明の実施の形態５では、磁気遮蔽体８０１による温度低下を補うために、センターコア２３４１を対向コア２３３に接近させて磁束を増強した例で説明したが、これに限らず、実施の形態１から実施の形態３のいずれかの構成における磁束の増強でもよい。
【００９４】
上記各実施の形態に係る第１の態様に係る定着装置は、磁性体からなるコアに巻回したコイルにより磁束を発生する磁束発生手段と、前記コアに対向配置されて前記コアとの間に磁路を形成する対向コアと、前記磁路を横切る方向に移動して誘導加熱される非磁性体からなる発熱体と、前記発熱体の移動方向と直交する幅方向中央部の磁束よりも前記幅方向両端部の磁束を増強させる磁束増強手段とを具備する構成を採る。
【００９５】
上記各実施の形態に係る第２の態様に係る定着装置は、上記構成において、前記対向コアに前記発熱体の非通紙領域に対応する磁束を遮蔽する磁気遮蔽体が配設され、前記磁束増強手段は、前記磁気遮蔽体を配設した部位の磁束を増強させる構成を採る。
【００９６】
上記各実施の形態に係る第３の態様に係る定着装置は、上記構成において、前記磁束増強手段は、前記対向コアの幅方向両端部の断面積を幅方向中央部の断面積よりも大きくして前記幅方向両端部の磁束を増強させる構成からなる。
【００９７】
上記各実施の形態の第４の態様に係る定着装置は、上記構成において、前記コアは、前記コイルの中心部に配設されたセンターコアを有し、前記磁束増強手段は、前記センターコアの幅方向両端部の断面積を幅方向中央部の断面積よりも大きくして前記幅方向両端部の磁束を増強させる構成からなる。
【００９８】
上記各実施の形態の第５の態様に係る定着装置は、上記構成において、前記磁束増強手段は、前記コアと前記対向コアとの幅方向両端部の間隔を幅方向中央部の間隔よりも小さくして前記幅方向両端部の磁束を増強させる構成からなる。
【００９９】
上記各実施の形態の第６の態様に係る定着装置は、上記構成において、前記コアは、前記コイルの両側部に配設された一対のサイドコアを有し、前記磁束増強手段は、前記サイドコアの幅方向両端部の断面積を幅方向中央部の断面積よりも大きくして前記幅方向両端部の磁束を増強させる構成からなる。
【０１００】
上記各実施の形態の第７の態様に係る定着装置は、上記構成において、前記発熱体は、環状に形成され、前記コイルは、前記発熱体の外周部に配置されている構成を採る。
【０１０１】
上記各実施の形態の第８の態様に係る定着装置は、上記構成において、前記コイルを前記発熱体に対向させた状態で、周波数３０ｋＨｚにおける前記コイルのインダクタンスが１０μＨ以上５０μＨ以下、電気抵抗が０．５Ω以上５Ω以下である構成を採る。
【０１０２】
上記各実施の形態の第９の態様に係る定着装置は、上記構成において、前記コイルに印加される電流の周波数が２０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚである構成を採る。
【０１０３】
上記各実施の形態の第１０の態様に係る画像形成装置は、記録媒体上に形成された未定着画像を定着する定着手段を備えた画像形成装置であって、前記定着手段として、上記構成の定着装置を用いる構成を採る。
【０１０４】
（実施の形態６）
次に、本発明の実施の形態６に係る定着装置について説明する。図１１は、本発明の実施の形態６に係る定着装置の主要部の構成を示す概略断面図である。
【０１０５】
本実施の形態６に係る定着装置９００は、磁束発生手段としての励磁コイル２３１が巻回されているコア２３２と対向コア２３３とが、最大サイズ（例えば、Ａ３サイズ）の記録紙１０９が通紙される発熱体としての定着ベルト２１０の最大通紙領域を所定範囲の定着温度に発熱させる大きさを有している。
【０１０６】
具体的には、図１１に示すように、定着ベルト２１０の移動方向に直交する幅方向のコア２３２の長さＬ１と対向コア２３３の長さＬ２とが、定着ベルト２１０の最大通紙領域幅Ｗmax以上の長さに構成されている。
【０１０７】
本実施の形態６に係る定着装置９００における発熱体としての定着ベルト２１０は、銅や銀等の非磁性材料を１０μｍ程度に薄肉にすることで電気抵抗が高くなって、誘導電流により効果的に発熱する。また、非磁性であるので磁束が定着ベルト２１０を透過するようになる。この定着ベルト２１０は、磁束が透過するので、定着ベルト２１０に対して励磁コイル２３１の反対側に対向コア２３３を配置できる。これにより、この定着装置９００においては、強磁性のフェライトを用いたコア２３２と対向コア２３３との間に強い磁束が得られるようになる。
【０１０８】
ここで、定着ベルト２１０は、その回転時の偏心などによりコア２３２との間隔が変動しやすい。これに対し、コア２３２と対向コア２３３は、それぞれ所定の位置に固定されており、相対位置が変化しない。
【０１０９】
従って、本実施の形態６に係る定着装置９００においては、コア２３２と対向コア２３３との間の磁束はほとんど変動せず、かつ定着ベルト２１０は磁束が透過し磁束に影響を与えないので、定着ベルト２１０を貫く磁束は変化しない。つまり、定着ベルト２１０が回転してコア２３２と定着ベルト２１０との間隔が変動しても、定着ベルト２１０は所定の発熱量を安定に保つことができる。
【０１１０】
従来例では、コイルの周りに発生する磁束の経路をコアと発熱体で構成しているため、発熱体の位置により磁束が変化していたが、本発明によれば、磁束の経路をコアと対向コアで構成しているため、発熱体の位置に関係なく磁束は一定であり、安定な発熱を得ることができる。
【０１１１】
また、定着ベルト２１０の幅方向両端部は、放熱の影響により温度低下が生じるが、本実施の形態１に係る定着装置９００は、図１１に示したように、定着ベルト２１０の移動方向に直交する幅方向のコア２３２の長さＬ１と対向コア２３３の長さＬ２とが、定着ベルト２１０の最大通紙領域幅Ｗmaxよりも、例えば片側１０ｍｍ以上長くなるように構成されている。これにより、定着ベルト２１０の最大通紙領域幅Ｗmax内の温度は放熱の影響を受けないので、所定範囲の定着温度を保つことができるようになる。ここで、所定範囲の定着温度とは、例えば、未定着トナー像１１１がカラー画像の場合には１７０±５℃、モノクロ画像の場合には１９０±１０℃である。
【０１１２】
上述のように、本実施の形態６に係る定着装置９００においては、コア２３２の長さＬ１と対向コア２３３の長さＬ２とが、定着ベルト２１０の最大通紙領域幅Ｗmax以上の長さに構成されているので、定着ベルト２１０の最大通紙領域幅Ｗmax内の温度分布が均一に保たれるようになり安定した定着性を得られるようになる。
【０１１３】
また、本実施の形態６に係る定着装置９００においては、定着ベルト２１０が磁束を透過し磁束に影響を与えることがなく、コア２３２と対向コア２３３との間の磁束がほとんど変動しないので、定着ベルト２１０の偏心や振動によりコア２３２と定着ベルト２１０との間隔が変化しても、定着ベルト２１０の温度を均一かつ安定に保つことができる。
【０１１４】
（実施の形態７）
次に、本発明の実施の形態７に係る定着装置について説明する。図１２は、本発明の実施の形態７に係る定着装置の主要部の構成を示す概略断面図である。
【０１１５】
図１２に示すように、本実施の形態７に係る定着装置１０００は、定着ベルト２１０の移動方向に直交する幅方向のコア２３２の長さＬ１が、定着ベルト２１０の最大通紙領域幅Ｗmaxと同程度の長さに構成されている。
【０１１６】
また、本実施の形態７に係る定着装置１０００は、対向コア２３３の幅方向の長さＬ２が、コア２３２の長さＬ１よりも長く形成されている。または、対向コア２３３の幅方向の長さＬ２が、励磁コイル２３１の幅方向の内径寸法（以下、これを「コイルの内寸」という）Ｌ３よりも長く形成されている。
【０１１７】
このように、本実施の形態２に係る定着装置１０００は、対向コア２３３の幅方向の長さＬ２が、コア２３２の長さＬ１またはコイルの内寸Ｌ３よりも長く形成されているので、励磁コイル２３１の折り返し部（幅方向の両端部）に対応する部位の定着ベルト２１０の発熱量が増加する。
【０１１８】
これにより、本実施の形態２に係る定着装置１０００においては、定着ベルト２１０の幅方向両端部の放熱による温度低下を補うことができるので、コア２３２またはコイルの内寸Ｌ３を定着ベルト２１０の最大通紙領域幅Ｗmaxとほぼ同じ長さにすることができ、装置本体の小型化が可能となる。
【０１１９】
また、この定着装置１０００の定着ベルト２１０は、実施の形態１、６に係る定着ベルト２１０と同様、磁束が透過する薄肉の非磁性体で構成されている。従って、この定着装置１０００においては、定着ベルト２１０の偏心や振動によりコア２３２と定着ベルト２１０との間隔が変化しても、コア２３２と対向コア２３３の間の磁束はほとんど変動せず、定着ベルト２１０の温度を均一かつ安定に保つことができる。
【０１２０】
（実施の形態８）
次に、本発明の実施の形態８に係る定着装置について説明する。図１３は、本発明の実施の形態８に係る定着装置の構成を示す概略断面図である。図１４は、本発明の実施の形態８に係る定着装置の動作態様を示す概略断面図である。図１５は、本発明の実施の形態８に係る定着装置の主要部を図１４に示す線分Ｚ−Ｚに沿って破断した概略断面図である。
【０１２１】
図１３、図１４および図１５に示すように、本実施の形態８に係る定着装置１１００は、定着ベルト２１０の小サイズ紙における非通紙領域に対応する磁束を遮蔽する磁気遮蔽体１１０１を対向コア２３３の外周の一部に配設した構成を採っている。
【０１２２】
本例の磁気遮蔽体１１０１は、例えば厚み１ｍｍの銅などの導電性部材からなる。磁気遮蔽体１１０１は、表皮深さ以上の十分な厚みを有しているので、電気抵抗が小さくなり、渦電流が流れやすくなる。これにより、反発磁界が強まって磁束を遮蔽することができる。
【０１２３】
また、磁気遮蔽体１１０１は、図示しない駆動手段により対向コア２３３が回転することにより、図１３に示すセンターコア２３４と対向コア２３３との間の磁路を遮蔽する遮蔽位置と、図１４に示す前記磁路から退避する退避位置とに変位可能となっている。
【０１２４】
ここで、センターコア２３４は、図１５に示すように、最大サイズ紙幅（例えばＡ３サイズの記録紙幅）Ｌmaxに対応する長さに形成されている。また、磁気遮蔽体１１０１は、定着ベルト２１０と加圧ローラ２５０とのニップ部に小サイズ紙幅（例えばＡ４サイズの記録紙幅）Ｌminの記録紙１０９を通紙した場合における定着ベルト２１０の非通紙領域に作用する磁束を遮蔽することができる長さを有している。
【０１２５】
本例の定着装置１１００においては、対向コア２３３を回転させるだけで、センターコア２３４と対向コア２３３との間の磁路の長手方向の幅を、最大サイズ紙幅Ｌmaxと小サイズ紙幅Ｌminとに切り替えられるので、定着ベルト２１０の発熱幅を通紙される記録紙１０９の紙幅に容易に対応させることができる。
【０１２６】
ところで、上述のような磁気遮蔽体１１０１を有する定着装置１１００では、最大サイズ紙幅Ｌmaxの記録紙１０９が通紙される場合（図１４）、支持ローラ２２０から磁気遮蔽体１１０１への熱伝導があるため、磁気遮蔽体１１０１と対応する通紙領域の両端の温度が、磁気遮蔽体１１０１と対応しない通紙領域の中央の温度よりも低下する傾向がある。
【０１２７】
そこで、本例の定着装置１１００においては、図１５に示すように、磁気遮蔽体１１０１と対向する部位のセンターコア２３４１が、磁気遮蔽体１１０１と対向しない部位のセンターコア２３４２よりも対向コア２３３に接近した位置に配設されている。
【０１２８】
このように、本例の定着装置１１００では、磁気遮蔽体１１０１の位置に対応した部位のコア２３２と対向コア２３３との間隔を狭くしているので、磁気遮蔽体１１０１の位置に対応した部位の定着ベルト２１０の発熱量が増し、磁気遮蔽体１１０１による温度低下が補われて、定着ベルト２１０の温度の均一化が可能になる。
【０１２９】
上述のように、本発明の実施の形態６から８に係る定着装置９００、１０００、１１００は、コア２３２と対向コア２３３とが、最大サイズの記録紙１０９が通紙される定着ベルト２１０の最大通紙領域Ｗmaxを所定範囲の定着温度に発熱させる大きさを有しているので、定着ベルト２１０の温度を均一かつ安定に保つことができる。
【０１３０】
また、本発明の実施の形態６から８に係る定着装置９００、１０００、１１００は、定着ベルト２１０の偏心や振動による定着ベルト２１０とコア２３２との離間距離の変動が定着ベルト２１０の発熱に悪影響を及ぼすことがない。
【０１３１】
このように実施の形態６から８の定着装置９００、１０００、１１００は、発熱体の回転移動時における偏心や振動で発熱体とコアとの離間距離が変動することによって発熱体の発熱量が変化して発熱体に温度ムラが生じ易い従来の定着装置とは異なる。つまり、実施の形態６から８の定着装置９００、１０００、１１００は、発熱体の偏心や振動による発熱体の発熱ムラおよび発熱体の幅方向両端部の放熱による温度低下を抑えて、発熱体の温度を均一かつ安定に保つことができるものとなっている。
【０１３２】
実施の形態６〜８の第１の態様に係る定着装置は、磁性体からなるコアに巻回したコイルにより磁束を発生する磁束発生手段と、前記コアに対向配置されて前記コアとの間に磁路を形成する対向コアと、前記磁路を横切る方向に移動して誘導加熱される非磁性の発熱体と、を備え、前記磁束発生手段と前記対向コアとが、最大サイズの記録媒体が通紙される前記発熱体の最大通紙領域を所定範囲の定着温度に発熱させる大きさを有する構成を採る。また、実施の形態６〜８の第２の態様に係る定着装置は、上記構成において、前記発熱体の移動方向に直交する幅方向の前記コアと前記対向コアとの長さが、前記発熱体の最大通紙領域幅以上である構成としてもよい。さらに、実施の形態６〜８の第３態様に係る定着装置は、上記構成において、前記対向コアの前記幅方向の長さが、前記コアよりも長く形成されているものとしてよい。さらに、実施の形態６〜８の第４の態様に係る定着装置は、上記構成において、前記対向コアの前記幅方向の長さが、前記コイルの前記幅方向の内径寸法よりも長く形成されている構成としてもよい。
【０１３３】
さらに、実施の形態６〜８の第５の態様に係る定着装置は、上記構成において、前記対向コアに、前記発熱体の非通紙領域に対応する磁束を遮蔽する磁気遮蔽体を配設した構成としてもよい。また、実施の形態６〜８の第６の態様に係る定着装置は、上記構成において、前記磁気遮蔽体は非磁性の導電性材料で構成されているものとしてもよい。また、実施の形態６〜８の第７の態様に係る定着装置は、実施の形態６〜８の第６の態様の構成において、前記磁気遮蔽体が配設された部位に対応する前記コアと前記対向コアの間隔は、前記磁気遮蔽体が配設されていない部位に対応する前記コアと前記対向コアの間隔よりも小さい構成としてもよい。
【０１３４】
また、実施の形態６〜８の第８の態様に係る定着装置は、上記構成において、前記発熱体は、環状に形成され、前記コイルは、前記発熱体の外周部に配置されている構成としてもよい。さらに、実施の形態６〜８の第９の態様に係る定着装置は、上記構成において、前記コイルを前記発熱体に対向させた状態で、周波数３０ｋＨｚにおける前記コイルのインダクタンスが１０μＨ以上５０μＨ以下、電気抵抗が０．５Ω以上５Ω以下である構成としてよい。また、実施の形態６〜８の第１０の態様に係る定着装置は、上記構成において、前記コイルに印加される電流の周波数が２０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚである構成としてもよい。
【０１３５】
また、実施の形態６〜８の第１１の態様に係る画像形成装置は、記録媒体上に形成された未定着画像を定着する定着手段を備えた画像形成装置であって、前記定着手段として、実施の形態６〜８の第１の態様から第１０の態様のいずれかに記載の定着装置を用いる構成としてもよい。
【０１３６】
実施の形態６から８の態様によれば、磁束発生手段と対向コアとが、最大サイズの記録媒体が通紙される発熱体の最大通紙領域を所定範囲の定着温度に発熱させる大きさを有しているので、発熱体の最大通紙領域の温度を均一かつ安定に保つことができる。また、発熱体が磁束を透過する薄肉の非磁性体で構成されているので、発熱体の偏心や振動による発熱体とコアとの離間距離の変動が発熱体の発熱に悪影響を及ぼすことがない。
【０１３７】
実施の形態６から８の態様に係る定着装置は、発熱体の偏心や振動による発熱体の発熱ムラ、および発熱体の幅方向両端部の放熱による温度低下を抑えて、発熱体の温度を均一かつ安定に保つことができるので、電子写真方式あるいは静電記録方式の複写機、ファクシミリおよびプリンタ等の画像形成装置の定着装置として有用となる。
【０１３８】
また、本発明の各実施の形態に係る定着装置は、発熱体としての定着ベルト２１０が環状に形成され、励磁コイル２３１が定着ベルト２１０の外周部に配置されているので、定着ベルト２１０の交換やメンテナンスの作業効率が向上する。
【０１３９】
また、本発明の各実施の形態に係る定着装置は、励磁コイル２３１を定着ベルト２１０に対向させた状態で、周波数３０ｋＨｚにおける励磁コイル２３１のインダクタンスが１０μＨ以上５０μＨ以下、電気抵抗が０．５Ω以上５Ω以下であることが好ましい。これにより、励磁コイル２３１の励磁回路として、汎用性のある安価な回路を用いることができる。
【０１４０】
また、本発明の各実施の形態に係る定着装置は、励磁コイル２３１に印加される電流が、周波数２０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚであることが好ましい。これにより、励磁コイル２３１の電源のロスを小さく抑えることができ稼働効率が向上する。
【０１４１】
本明細書は、２００４年１１月１８日出願の特願２００４−３３４９９６及び２００４年１１月１９日出願の特願２００４−３３６５２９に基づく。これらの内容はすべてここに含めておく。
【産業上の利用可能性】
【０１４２】
本発明に係る定着装置は、発熱体が偏心したり振動したりして発熱体とコアとの離間距離が変動しても、発熱体の温度を均一かつ安定に保つことができるので、電子写真方式あるいは静電記録方式の複写機、ファクシミリおよびプリンタ等の画像形成装置の定着装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１４３】
【図１】本発明の実施の形態に係る定着装置を搭載するのに適した画像形成装置の全体構成を示す概略断面図
【図２】本発明の実施の形態に係る定着装置の基本的な構成を説明するための断面図
【図３】本発明の実施の形態１に係る定着装置の構成を示す概略断面図
【図４】本発明の実施の形態１に係る定着装置の主要部を図３に示す線分Ｘ−Ｘに沿って破断した概略断面図
【図５】本発明の実施の形態２に係る定着装置の主要部の構成を示す概略断面図
【図６】本発明の実施の形態３に係る定着装置の主要部の構成を示す概略断面図
【図７】本発明の実施の形態４に係る定着装置の構成を示す概略断面図
【図８】本発明の実施の形態５に係る定着装置の構成を示す概略断面図
【図９】本発明の実施の形態５に係る定着装置の対向コアに配設した磁気遮蔽体を退避位置に回転させた状態を示す概略断面図
【図１０】本発明の実施の形態５に係る定着装置の主要部を図９に示す線分Ｙ−Ｙに沿って破断した概略断面図
【図１１】本発明の実施の形態６に係る定着装置の主要部の構成を示す概略断面図
【図１２】本発明の実施の形態７に係る定着装置の主要部の構成を示す概略断面図
【図１３】本発明の実施の形態８に係る定着装置の構成を示す概略断面図
【図１４】本発明の実施の形態８に係る定着装置の対向コアに配設した磁気遮蔽体を退避位置に回転させた状態を示す概略断面図
【図１５】本発明の実施の形態８に係る定着装置の主要部を図１４に示す線分Ｚ−Ｚに沿って破断した概略断面図
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2006054658.tif 000017
【図２】
2006054658.tif 000018
【図３】
2006054658.tif 000019
【図４】
2006054658.tif 000020
【図５】
2006054658.tif 000021
【図６】
2006054658.tif 000022
【図７】
2006054658.tif 000023
【図８】
2006054658.tif 000024
【図９】
2006054658.tif 000025
【図１０】
2006054658.tif 000026
【図１１】
2006054658.tif 000027
【図１２】
2006054658.tif 000028
【図１３】
2006054658.tif 000029
【図１４】
2006054658.tif 000030
【図１５】
2006054658.tif 000031
【国際調査報告】
2006054658.tif 000032
2006054658.tif 000033
2006054658.tif 000034
2006054658.tif 000035