JP2009014896A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置を大型化することなく、発熱部材の発熱効率が確実に向上する、電磁誘導加熱方式の定着装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】発熱部材２０の外周面に対して励磁コイル２５を介して周方向に対向する第１コア２８と、第１コア２８よりも発熱部材２０の外周面に近接して対向するとともに幅方向に延設された複数の第２コア２９Ａ〜２９Ｄと、を備える。励磁コイル２５は、複数の第２コア２９Ａ〜２９Ｄのうち２つの第２コア２９Ａ、２９Ｂの周りを周回するように配設される。そして、励磁コイル２５が周回された２つの第２コア２９Ａ、２９Ｂの間に、磁束を遮蔽する遮蔽部材７０Ａ、７０Ｂを設置する。
【選択図】図２

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置とそこに設置される定着装置とに関し、特に、電磁誘導加熱方式を用いた定着装置及び画像形成装置に関するものである。

従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、装置の立ち上がり時間を低減して省エネルギー化することを目的として、電磁誘導加熱方式の定着装置が広く用いられている（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１等において、電磁誘導加熱方式の定着装置は、主として、支持ローラ（加熱ローラ）と定着補助ローラ（定着ローラ）とによって張架された定着ベルトや、支持ローラに定着ベルトを介して対向する誘導加熱部や、定着補助ローラに定着ベルトを介して当接する加圧ローラ、等で構成される。誘導加熱部は、幅方向（記録媒体の搬送方向に直交する方向である。）に延設された励磁コイル（コイル部）や、励磁コイルに対向するコア、等で構成される。

そして、定着ベルトは、誘導加熱部との対向位置で加熱される。加熱された定着ベルトは、定着補助ローラ及び加圧ローラの位置に搬送される記録媒体上のトナー像を加熱して定着する。詳しくは、励磁コイルに高周波の交番電流を流すことで、励磁コイルに対向する定着ベルト及び支持ローラの位置に磁力線が形成されて、支持ローラ表面に渦電流が生じる。支持ローラに渦電流が生じると、支持ローラ自身の電気抵抗によってジュール熱が発生する。このジュール熱によって、支持ローラに巻装された定着ベルトが加熱される。
このような電磁誘導加熱方式を用いた定着装置は、発熱層が電磁誘導によって直接的に加熱されるために、熱ローラ方式（ヒータランプ加熱方式）等の他方式のものに比べて熱変換効率が高く、少ないエネルギー消費で短い立ち上げ時間にて定着部材（定着ベルト）の表面温度（定着温度）を所望の温度まで昇温できるものとして知られている。

一方、特許文献２等には、電磁誘導加熱方式の定着装置であって、装置の発熱効率を向上させることを目的として、励磁コイルに対向するコア（背面コア）をＣ形コアと中心コアとで構成する技術が開示されている。

特開２００５−２２１９２１号公報 特開２００４−９４２６６号公報

従来の電磁誘導加熱方式の定着装置は、効率のよい誘導加熱をおこなおうとすると誘導加熱部が大型化してしまうという問題があった。すなわち、発熱部材の発熱効率を向上するために、発熱部材の外周面に対向する誘導加熱部（励磁コイルやコア等で構成される。）を大型化していた。
一方、特許文献２等の技術は、励磁コイルに対向するＣ形コア及び中心コアを設けることで発熱部材の発熱効率を向上することを目的とするものであるが、その目的の達成が不充分となる可能性があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、装置を大型化することなく、発熱部材の発熱効率が確実に向上する、電磁誘導加熱方式の定着装置及び画像形成装置を提供することにある。

本願発明者は、前記課題を解決するために研究を重ねた結果、次の事項を知るに至った。
すなわち、発熱部材の外周面に対して励磁コイルを介して周方向に対向する第１コアに加えて、第１コアよりも前記発熱部材の外周面に近接して対向して幅方向に延設された複数の第２コアを設けて、複数の第２コアのうち２つの第２コアの周りを周回するように励磁コイルを配設するとともに、その２つの第２コアの間で交差する磁束を遮蔽することで、同じ大きさの誘導加熱部であっても、発熱部材の発熱効率が飛躍的に向上する。

この発明は以上述べた事項に基づくものであり、すなわち、この発明の請求項１記載の発明にかかる定着装置は、発熱層を有する発熱部材と、前記発熱部材の外周面に対向するとともに、磁束を発生させて当該磁束によって前記発熱層を加熱する励磁コイルと、前記発熱部材の外周面に対して前記励磁コイルを介して周方向に対向する第１コアと、前記第１コアよりも前記発熱部材の外周面に近接して対向するとともに、幅方向に延設された複数の第２コアと、を備え、前記励磁コイルは、前記複数の第２コアのうち２つの第２コアの周りを周回するように配設され、前記励磁コイルが周回された前記２つの第２コアの間に、磁束を遮蔽する遮蔽部材を設置したものである。

また、請求項２記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１に記載の発明において、前記遮蔽部材は、前記励磁コイルが周回された前記２つの第２コアよりも幅方向の長さが長くなるように形成されたものである。

また、請求項３記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記遮蔽部材は、前記励磁コイルが周回された前記２つの第２コアよりも前記発熱部材に対向する方向の長さが長くなるように形成されたものである。

また、請求項４記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発明において、前記遮蔽部材は、非磁性材料で形成されたものである。

また、請求項５記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項４に記載の発明において、前記非磁性材料を、銅としたものである。

また、請求項６記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項５のいずれかに記載の発明において、前記２つの第２コアは、幅方向両端部が連結されたものである。

また、請求項７記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項６のいずれかに記載の発明において、前記第１コアは、前記励磁コイルが周回された前記２つの第２コアを挟むように分割されたものである。

また、請求項８記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項７に記載の発明において、前記複数の第２コアは、前記分割された第１コアの両端部にそれぞれ配設されたものである。

また、請求項９記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項８のいずれかに記載の発明において、前記発熱部材を、トナー像を溶融する定着部材としたものである。

また、請求項１０記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項９に記載の発明において、前記定着部材を、搬送される記録媒体を加圧する加圧ローラに当接する定着ローラとしたものである。

また、請求項１１記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項９に記載の発明において、前記定着部材は、支持ローラと定着補助ローラとに張架された定着ベルトであって、前記定着補助ローラは、搬送される記録媒体を加圧する加圧ローラに対して前記定着ベルトを介して当接するように配設されたものである。

また、請求項１２記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項８のいずれかに記載の発明において、前記発熱部材を、トナー像を溶融する定着部材を加熱する加熱部材としたものである。

また、請求項１３記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１２に記載の発明において、前記定着部材は、定着ベルトであって、前記加熱部材は、定着補助ローラとともに前記定着ベルトを張架する支持ローラであって、前記励磁コイルは、前記支持ローラの外周面に対向するように配設されたものである。

また、この発明の請求項１４記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項１〜請求項１３のいずれかに記載の定着装置を備えたものである。

本発明は、発熱部材の外周面に対して励磁コイルを介して周方向に対向する第１コアに加えて、第１コアよりも前記発熱部材の外周面に近接して対向して幅方向に延設された複数の第２コアを設けて、複数の第２コアのうち２つの第２コアの周りを周回するように励磁コイルを配設するとともに、２つの第２コアの間に遮蔽部材を設置しているので、装置を大型化することなく、発熱部材の発熱効率が確実に向上される、電磁誘導加熱方式の定着装置及び画像形成装置を提供することができる。

以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

実施の形態１．
図１〜図１１にて、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
まず、図１にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１において、１は画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機の装置本体、２は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部、３は原稿Ｄを原稿読込部４に搬送する原稿搬送部、４は原稿Ｄの画像情報を読み込む原稿読込部、７は転写紙等の記録媒体Ｐが収容される給紙部、９は記録媒体Ｐの搬送タイミングを調整するレジストローラ、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫは各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナー像が形成される感光体ドラム、１２は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上を帯電する帯電部、１３は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に形成される静電潜像を現像する現像部、１４は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐ上に重ねて転写する転写バイアスローラ、１５は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上の未転写トナーを回収するクリーニング部、を示す。

また、１６は転写ベルト１７を清掃する転写ベルトクリーニング部、１７は複数色のトナー像が記録媒体Ｐ上に重ねて担持されるように記録媒体Ｐを搬送する転写ベルト、１９は記録媒体Ｐ上のトナー像（未定着画像）を定着する電磁誘導加熱方式の定着装置、を示す。

以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿Ｄは、原稿搬送部３の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部４のコンタクトガラス５上に載置される。そして、原稿読込部４で、コンタクトガラス５上に載置された原稿Ｄの画像情報が光学的に読み取られる。

詳しくは、原稿読込部４は、コンタクトガラス５上の原稿Ｄの画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿Ｄにて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿Ｄのカラー画像情報は、カラーセンサにてＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、ＲＧＢの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。

そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部２に送信される。そして、書込み部２からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光（露光光）が、それぞれ、対応する感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に向けて発せられる。

一方、４つの感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫは、それぞれ、図１の時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、帯電部１２との対向部で、一様に帯電される（帯電工程である。）。こうして、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
書込み部２において、４つの光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる（露光工程である。）。

イエロー成分に対応したレーザ光は、紙面左側から１番目の感光体ドラム１１Ｙ表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム１１Ｙの回転軸方向（主走査方向）に走査される。こうして、帯電部１２にて帯電された後の感光体ドラム１１Ｙ上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。

同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から２番目の感光体ドラム１１Ｍ表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、紙面左から３番目の感光体ドラム１１Ｃ表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から４番目の感光体ドラム１１ＢＫ表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。

その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれ、現像部１３との対向位置に達する。そして、各現像部１３から感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上の潜像が現像される（現像工程である。）。
その後、現像工程後の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれ、転写ベルト１７との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、転写ベルト１７の内周面に当接するように転写バイアスローラ１４が設置されている。そして、転写バイアスローラ１４の位置で、転写ベルト１７上の記録媒体Ｐに、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される（転写工程である。）。

そして、転写工程後の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれ、クリーニング部１５との対向位置に達する。そして、クリーニング部１５で、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に残存する未転写トナーが回収される（クリーニング工程である。）。
その後、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫにおける一連の作像プロセスが終了する。

他方、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上の各色のトナーが重ねて転写（担持）された記録媒体Ｐは、図中の矢印方向に走行して、分離チャージャ１８との対向位置に達する。そして、分離チャージャ１８との対向位置で、記録媒体Ｐに蓄積された電荷が中和されて、トナーのちり等を生じさせることなく記録媒体Ｐが転写ベルト１７から分離される。
その後、転写ベルト１７表面は、転写ベルトクリーニング部１６の位置に達する。そして、転写ベルト１７上に付着した付着物が転写ベルトクリーニング部１６に回収される。

ここで、転写ベルト１７上に搬送される記録媒体Ｐは、給紙部７からレジストローラ９等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、記録媒体Ｐを収納する給紙部７から、給紙ローラ８により給送された記録媒体Ｐが、不図示の搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ９に導かれる。レジストローラ９に達した記録媒体Ｐは、タイミングを合わせて、転写ベルト１７の位置に向けて搬送される。

そして、フルカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、転写ベルト１７から分離された後に定着装置１９に導かれる。定着装置１９では、定着ローラと加圧ローラとの間（定着ニップ部である。）にて、カラー画像（トナー）が記録媒体Ｐ上に定着される。
そして、定着工程後の記録媒体Ｐは、不図示の排紙ローラによって、装置本体１外に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。

次に、画像形成装置本体１に設置される定着装置１９の構成・動作について詳述する。
図２に示すように、定着装置１９は、誘導加熱部２４（磁束発生手段）、発熱部材としての定着ローラ２０、加圧ローラ３０、温度センサ５５（温度検知手段）、等で構成される。
ここで、発熱部材としての定着ローラ２０（定着部材）は、ＳＵＳ３０４等の非磁性材料からなる中空構造の芯金２３の表面に、弾性層２２、発熱層２１等を形成した多層構造体である。

詳しくは、定着ローラ２０は、その外径が４０ｍｍ程度であって、芯金２３上に、弾性層２２、発熱層２１、酸化防止層（不図示である。）、離型層（不図示である。）、等が積層されている。
芯金２３は、ＳＵＳ３０４等の非磁性ステンレスで形成され、その肉厚は０．４ｍｍになっている。これにより、熱容量が小さくなって、電磁誘導加熱のエネルギーが発熱層２１に集中しやすくなる。
弾性層２２は、シリコーンゴム等の弾性材料からなり、その厚さは５０〜５００μｍになっている。これにより、熱容量がそれ程大きくなく、良好な定着画像を得ることができる。

発熱層２１は、第１非磁性層と第２非磁性層との２層構造とすることができる。
第１非磁性材料層としては、非磁性材料層としてのＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０１、ＳＵＳ３１６（いずれも非磁性ステンレス）等を用いることができる。
第２非磁性材料層としては、銅（Ｃｕ）を用いることができる。第２非磁性材料層は、その層厚が５〜３５μｍの範囲内になるように、第１非磁性材料層上にめっき処理にて形成されている。第２非磁性材料層の体積抵抗率は１．７×１０^-8Ω・ｍとなっていて、第１非磁性材料層の体積抵抗率よりも小さくなっている。なお、第２非磁性材料層としては、銀（Ａｇ）やアルミニウム（Ａｌ）等を用いることもできる。
第１非磁性材料層及び第２非磁性材料層からなる発熱層２１は、誘導加熱部２４（磁束発生手段）から発せられる磁束によって電磁誘導加熱される。

定着ローラ２０の酸化防止層は、ニッケル（Ｎｉ）で形成され、その厚さは５μｍ以下になるように設定されている。酸化防止層は、銅層としての第２非磁性材料層の酸化を防止するためのものである。
定着ローラ２０の離型層は、ＰＦＡ等のフッ素化合物で形成され、その厚さは３０μｍになっている。離型層は、トナー像（トナー）Ｔが直接的に接する定着ローラ２０表面のトナー離型性を高めるためのものである。
このように本実施の形態１における定着ローラ２０は、トナー像を溶融する定着部材として機能するとともに、誘導加熱部２４によって直接的に加熱される発熱部材としても機能することになる。

なお、本実施の形態１では、発熱層２１を第１非磁性層と第２非磁性層との２層構造としたが、発熱層２１を磁性金属材料からなる単層構造とすることもできる。発熱層２１を形成する磁性金属材料としては、層厚が１０μｍ程度のニッケル（Ｎｉ）を用いることができる。また、発熱層２１を形成する磁性金属材料として、鉄、コバルト、ニッケル、銅、又は、それらの合金等を用いることもできる。

加圧ローラ３０は、アルミニウム、銅等からなる円筒部材３２上にフッ素ゴム、シリコーンゴム等の弾性層３１が形成されたものである。加圧ローラ３０の弾性層３１は、肉厚が０．５〜２ｍｍで、アスカー硬度が６０〜９０度となるように形成されている。加圧ローラ３０は、定着ローラ２０に圧接している。そして、定着ローラ２０と加圧ローラ３０との当接部（定着ニップ部である。）に、記録媒体Ｐが搬送される。

誘導加熱部２４は、定着ローラ２０の外周面に対向するように配設されている。誘導加熱部２４は、励磁コイル２５（コイル部）、第１コア２８、４つの第２コア２９Ａ〜２９Ｄ、コイルガイド２７（絶縁支持部材）、遮蔽部材７０Ａ、７０Ｂ、等で構成される。
励磁コイル２５は、外周面が絶縁被覆された外径０．１５ｍｍの銅線が９０本束ねられた線束であって、定着ローラ２０の外周面に対向するように配設されている。詳しくは、図３及び図４を参照して、励磁コイル２５は、２つの第２コア２９Ａ、２９Ｂ（４つの第２コア２９Ａ〜２９Ｄのうち、中央に配設された２つの第２コアである。）の周りを周回するように、定着ローラ２０の表面を覆うコイルガイド２７上の全域にわたって渦巻状に配設されている。励磁コイル２５の幅方向の長さは、定着ローラ２０の幅方向（回転軸方向）の長さとほぼ等しい。
コイルガイド２７は、耐熱性が高く絶縁性の樹脂材料等からなり、定着ローラ２０との対向面の側で励磁コイル２５を保持する。

図２及び図４を参照して、第１コア２８は、定着ローラ２０の外周面に対して励磁コイル２５を介して周方向に対向するように配設されている。第１コア２８の材料としては、フェライト、パーマロイ等の強磁性体であって電気抵抗率の高いものが好ましい。
また、本実施の形態１において、第１コア２８は、励磁コイル２５が周回された２つの第２コア２９Ａ、２９Ｂを挟むように２つに分割されている。さらに、図４を参照して、第１コア２８は、幅方向に間隙をあけて複数配設されている。本実施の形態１では、定着ローラ２０の幅方向の長さとほぼ等しい範囲に１０個の第１コア２８が配設されている。そして、複数の第１コア２８は、第２コア２９Ａ〜２９Ｄに連結されている。

図２〜図４を参照して、第２コア２９Ａ〜２９Ｄは、第１コア２８よりも定着ローラ２０の外周面に近接して対向するとともに、幅方向（図２の紙面垂直方向である。）に延設されている。第２コア２９Ａ〜２９Ｄの幅方向の長さは、定着ローラ２０の幅方向（回転軸方向）の長さとほぼ等しい。第２コア２９Ａ〜２９Ｄの材料としては、フェライト、パーマロイ等の強磁性体であって電気抵抗率の高いものが好ましい。
４つの第２コア２９Ａ〜２９Ｄは、２つに分割された第１コア２８の両端部にそれぞれ配設されている。詳しくは、図２を参照して、左側に分割された第１コア２８の両端部には、中央部側に第１の第２コア２９Ａが配設され、端部側に第３の第２コア２９Ｃが配設されている。右側に分割された第１コア２８の両端部には、中央部側に第２の第２コア２９Ｂが配設され、端部側に第４の第２コア２９Ｄが配設されている。

このように、第１コア２８と第２コア２９Ａ〜２９Ｄとを別体として、組み付け時に連結させることにより、各コアの形状が簡素化されるため、低コスト化と磁気結合の向上とを達成することができる。
なお、第２コア２９Ａ〜２９Ｄは、一体成型によるものである必要はなく、短いＩ型のコアを定着ローラ２０とほぼ等しい長さになるように連結して構成することもできる。すなわち、第２コア２９Ａ〜２９Ｄを、幅方向に複数分割された分割コアが一体化されたものとすることができる。これにより、第２コア２９Ａ〜２９Ｄの製造コストがさらに低廉化されることになる。

また、図２〜図４を参照して、励磁コイル２５が周回された２つの第２コア２９Ａ、２９Ｂの間には、磁束を遮蔽する遮蔽部材７０Ａ、７０Ｂが配設されている。遮蔽部材７０Ａ、７０Ｂは、銅等の非磁性材料で形成されていて、２つの第２コア２９Ａ、２９Ｂの互いの対向面を覆うように配設されている。これにより、２つの第２コア２９Ａ、２９Ｂの間で交差する磁束Ｂ２（図５及び図６を参照できる。）を遮蔽することができる。この遮蔽部材７０Ａ、７０Ｂによる効果については、後で図５及び図６にてさらに詳述する。

なお、本実施の形態１では、図２に示すように、遮蔽部材７０Ａ、７０Ｂの定着ローラ２０（発熱部材）に対向する方向（径方向）の長さＨ２が、２つの第２コア２９Ａ、２９Ｂの定着ローラ２０（発熱部材）に対向する方向（径方向）の長さＨ１よりも、長くなるように形成している（Ｈ１＜Ｈ２）。詳しくは、遮蔽部材７０Ａ、７０Ｂの下端は第２コア２９Ａ、２９Ｂの下端よりも定着ローラ２０に近接していて、遮蔽部材７０Ａ、７０Ｂの上端は第２コア２９Ａ、２９Ｂの上端よりも定着ローラ２０から離間している。これにより、２つの第２コア２９Ａ、２９Ｂの対向面が確実に覆われるため、２つの第２コア２９Ａ、２９Ｂの間で交差する磁束Ｂ２を確実に遮蔽することができる。

また、図２を参照して、２つの第２コア２９Ａ、２９Ｂ（又は、２つの遮蔽部材７０Ａ、７０Ｂ）の間には、定着ローラ２０の温度を検知する温度検知手段としての温度センサ５５が配設されている。本実施の形態１では、温度センサ５５として、定着ローラ２０表面の温度を非接触で検知するサーモパイルを用いている。サーモパイルは、反応速度が早いため、細やかな温度制御が可能となる。そして、温度センサ５５による定着温度の検知結果に基いて、誘導加熱部２４による加熱量を調整する。なお、温度センサ５５としては、サーモパイルの他に、接触型のサーミスタ等を用いることもできる。

このように構成された定着装置１９は、次のように動作する。
不図示の駆動モータによって、定着ローラ２０が図２の時計方向に回転駆動されると、加圧ローラ３０も反時計方向に回転する。そして、定着部材としての定着ローラ２０は、誘導加熱部２４との対向位置（対向面）で、誘導加熱部２４から発生される磁束によって加熱される。

詳しくは、不図示の電源部から励磁コイル２５に１０ｋＨｚ〜１ＭＨｚ（好ましくは、２０ｋＨｚ〜８００ｋＨｚである。）の高周波交番電流を流すことで、励磁コイル２５から発熱層２１に向けて磁力線が双方向に交互に切り替わるように形成される。このように交番磁界が形成されることで、定着ローラ２０の発熱層２１に渦電流が生じて、発熱層２１はその電気抵抗によってジュール熱が発生して誘導加熱される。こうして、定着ローラ２０は、自身の発熱層２１の誘導加熱によって加熱される。

その後、誘導加熱部２４によって加熱された定着ローラ２０表面は、加圧ローラ３０との当接部に達する。そして、搬送される記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔ（トナー）を加熱して溶融する。
詳しくは、先に説明した作像プロセスを経てトナー像Ｔを担持した記録媒体Ｐが、不図示のガイド板に案内されながら定着ローラ２０と加圧ローラ３０との間に送入される（矢印Ｙ１の搬送方向の移動である。）。そして、定着ローラ２０から受ける熱と加圧ローラ３０から受ける圧力とによってトナー像Ｔが記録媒体Ｐに定着されて、記録媒体Ｐは定着ローラ２０と加圧ローラ３０との間から送出される。

定着位置を通過した定着ローラ２０表面は、その後に再び誘導加熱部２４との対向位置に達する。
このような一連の動作が連続的に繰り返されて、画像形成プロセスにおける定着工程が完了する。

以上説明したように、本実施の形態１では、定着ローラ２０の外周面に対して励磁コイル２５を介して周方向に対向する第１コア２８に加えて、第１コア２８よりも定着ローラの外周面に近接して対向して幅方向に延設された複数の第２コア２９Ａ〜２９Ｄを設けて、複数の第２コア２９Ａ〜２９Ｄのうち２つの第２コア２９Ａ、２９Ｂの周りを周回するように励磁コイル２５を配設している。さらには、２つの第２コア２９Ａ、２９Ｂの間に遮蔽部材７０Ａ、７０Ｂを設置している。これにより、定着装置１９（誘導加熱部２４）を大型化することなく、定着ローラ２０の発熱効率を確実に向上することができる。
また、本実施の形態１では、複数の第１コア２８を幅方向に間隔をあけて配置して、第２コア２９Ａ〜２９Ｄを幅方向にわたって間隔をあけずに配置しているために、定着装置１９内の磁気回路を閉磁路としたまま、コア全体の総量を減らすことができる。これにより、コア材の減少によってコストダウンが可能になるとともに、定着装置１９全体のインピーダンスが低下することになる。したがって、励磁コイル２５に交流電力を供給する電源部を構成するスイッチング素子等の部品として耐電圧の低い安価な部品を使用することが可能になる。

以下、図５〜図１１を用いて、上述した本実施の形態１における効果について詳述する。
図５は、励磁コイル２５によって発生される磁束の状態を示す断面図である。図６は、励磁コイル２５によって発生される磁束の状態を示す上面図である。
図５に示すように、磁束Ｂ１は、第１コア２８及び第２コア２９Ａ〜２９Ｄを経路として発熱層２１、弾性層２２、芯金層２３を透過して再びコア２８、２９Ａ〜２９Ｄに戻る。その際、磁束Ｂ１が発熱層２１を透過することによって発熱層２１に誘導電流が流れて、ジュール熱により発熱層２１が発熱する。

ここで、図５及び図６を参照して、励磁コイル２５の背面に第１コア２８を配置して、その両端に第２コア２９Ａ〜２９Ｄを配置しても、２つの第２コア２９Ａ、２９Ｂの間を突き抜ける磁束Ｂ２が生じてしまう。すなわち、遮蔽部材７０Ａ、７０Ｂを設置しない場合には、２つの第２コア２９Ａ、２９Ｂの間を交差する磁束Ｂ２が形成されてしまい、この磁束Ｂ２によって正規の磁束Ｂ１（定着ローラ２０の発熱に供する磁束である。）の一部が相殺されてしまい、定着ローラ２０の発熱効率が低下してしまう。
これに対して、本実施の形態１では、２つの第２コア２９Ａ、２９Ｂの間に遮蔽部材７０Ａ、７０Ｂを設置しているために、２つの第２コア２９Ａ、２９Ｂの間で交差する磁束Ｂ２を遮蔽することができる。これにより、励磁コイル２５から発生する磁束Ｂ１が漏れなく発熱層２１を透過して、非常に効率のよい誘導加熱をおこなうことができる。

また、本実施の形態１において、温度センサ５５（温度検知手段）は、定着ローラ２０の周方向中央部に対向する２つの第２コア２９Ａ、２９Ｂの間に配設される。遮蔽部材７０Ａ、７０Ｂの設置により、励磁コイル２５より発生する磁界のほとんどすべてはコア２８、２９Ａ〜２９Ｄを磁路とするために、２つの第２コア２９Ａ、２９Ｂの間の磁束密度は低くなる。したがって、温度センサ５５が磁界ノイズの影響を受ける不具合を低減することができる。
また、定着ローラ２０の周方向の温度は励磁コイル２５に対向している部分が高く、周方向の温度分布は２つの第２コア２９Ａ、２９Ｂの間を軸とした線対称形になる。したがって、温度センサ５５を２つの第２コア２９Ａ、２９Ｂの間に配設することにより、定着ローラ２０の表面温度を精度よく検知することができる。

ここで、２つの第２コア２９Ａ、２９Ｂの間には、温度センサ５５の他に、サーモスタット等を設置することもできる。これによって、スペースが有効に活用されて、装置を小型化することができる。
なお、従来の定着装置（図９（Ａ）を参照できる。）では、磁界ノイズの影響を避けるために、定着ローラ２０の外周面に対向する位置であって誘導加熱部２４から離れた位置に、温度センサやサーモスタットを設置する必要があった。一方、定着装置には、記録媒体Ｐを定着ニップ部に案内するためのガイド板や、定着工程後の記録媒体Ｐの定着ローラ２０への巻き付きを抑止するための分離板、等を設置する必要があって、従来は温度センサ等を設置するスペースを確保することが困難であった。これに対して、本実施の形態１の構成によれば、このような問題を解決することができる。

また、本実施の形態１の構成によれば、温度センサ５５の検知面を下向きにすることが容易にできる。これにより、温度センサ５５の検知面にトナーや埃が付着しにくくなって、温度センサ５５による検知精度の低下を軽減することができる。

図７は、本実施の形態１における定着装置１９の昇温特性を実験的に確認した結果である。
図７において、グラフＱ１は本実施の形態１における定着装置１９の昇温特性（立ち上げ特性）を示し、グラフＱ０は従来の定着装置（図９（Ａ）を参照できる。）の昇温特性を示す。実験は、それぞれの定着装置について、電力投入と同時に定着ローラ２０を回転、昇温させて、定着ローラ２０表面の温度の経時変化を測定したものである。なお、２つの定着装置は、励磁コイル及びコアの構成以外は同じであって、加熱初期の投入電力もそれぞれ同等になるように調整した。また、「昇温特性」とは、定着ローラ２０がトナーを定着するために必要な温度（本実施の形態１では１８０℃である。）まで昇温する時間の長短であって、昇温時間が短いほどユーザーにとって使いやすい装置ということになる。
図７より、本実施の形態1における定着装置１９では、昇温特性が向上していることがわかる。具体的に、従来の定着装置では立ち上げ時間が８．６秒であったのに対して、本実施の形態1における定着装置１９では立ち上げ時間が７．７秒であった。

また、本願発明者が、本実施の形態１の定着装置１９における定着ローラ２０の発熱量と、従来の定着装置（図９（Ａ）を参照できる。）における定着ローラ２０の発熱量と、を誘導加熱シミュレーションにより計算したところ、本実施の形態１における定着装置１９の発熱量が従来のものに比べて９％程向上していることがわかった。すなわち、本実施の形態１の構成によれば、誘導加熱の発熱効率が向上することになる。なお、誘導加熱シミュレーションにおいて、励磁コイル２５に流す電流の周波数は３０ｋＨｚとした。

ここで、誘導加熱の発熱効率の向上は、励磁コイル中央部の距離に起因するものと推測される。アンペールの法則により電流によって電流の周りには環状の磁場が発生する。したがって、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示すように、励磁コイル２５中央部の距離を短くすると、互いに逆向きの電流が流れている励磁コイルの中央部で磁束（破線で示すものである。）が相殺させてしまう。このような現象により、励磁コイル中央部の距離を一定値以上に確保することが誘導加熱において重要であることがわかる。
ところが、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）を参照して、従来の定着装置の構成では、励磁コイル中央部の距離（角度β）を大きくしても、装置の発熱効率が向上しないことを本願発明者は知得した。

図１０は、従来の定着装置においてコイル中央部の距離（角度β）を可変したときの、定着ローラの発熱量の変化を示すグラフである。なお、図１０における縦軸の発熱量は、角度βが１８度であるときの定着ローラの発熱量を基準（１００％）とした比率である。
図１０から、コイル中央部の距離（角度β）が大きくなるほど、発熱量が低下するのがわかる。これは、励磁コイル２５と、コイル中央部に配置されるセンターコア２８ａと、の距離が広がることが原因である。すなわち、センターコア２８ａは、励磁コイル２５から発生する磁束を発熱層２１に集中させるために配置されているので、励磁コイル２５との距離が広がると、励磁コイル２５の磁束が発熱層２１以外の領域に漏れてしまう。したがって、従来の定着装置の構成においては、コイル中央部の距離（角度β）を広げることによって装置の発熱効率を高めることはできない。

これに対して、本実施の形態１における定着装置１９では、コイル中央部に２つの第２コア２９Ａ、２９Ｂを配設しているために、励磁コイルと第２コア２９Ａ、２９Ｂとの距離を短く保ちながら、コイル中央部の距離（図５の角度αである。）を広げることができる。これにより、定着装置の発熱効率が高められることになる。

ここで、中央部に配置された２つの第２コア２９Ａ、２９Ｂの間隙（角度α）が大きいほど、装置の発熱効率が向上することを、本願発明者は知得した。
図１１は、２つの第２コア２９Ａ、２９Ｂの間隙Ｌ２（又は、角度α）を広げたときの、定着ローラの発熱量の変化を示す実験結果である。図１１において、縦軸は定着ローラ２０の発熱層２１の発熱量を示し、横軸は分割された第１コア２８の片側の周方向長さＬ１に対する第２コア２９Ａ、２９Ｂ間の距離Ｌ２の比率（Ｌ２／Ｌ１）を示す。ここで、実験は、励磁コイル２５の銅線の面積や、励磁コイル２５と第２コア２９Ａ〜２９Ｄとの近接距離は一定として、コイル中央部に配置される２つの第２コア２９Ａ、２９Ｂ間の距離のみを可変した。なお、上述した角度α、距離Ｌ１、Ｌ２については、図５を参照することができる。また、図１１における縦軸の発熱量は、比率Ｌ２／Ｌ１が１／５であるときの定着ローラの発熱量を基準（１００％）とした比率である。

図１１より、比率Ｌ２／Ｌ１が１以上のときは、比率Ｌ２／Ｌ１が１／５のときに比べて、発熱量が３５％以上も増加していて、効率のよい誘導加熱がおこなわれているのがわかる。本実施の形態１の定着装置１９において、確実に発熱効率を向上させるためには、２つの第２コア２９Ａ、２９Ｂ間の距離Ｌ２と、分割された第１コア２８の片側の周方向長さＬ１と、の関係を、Ｌ２／Ｌ１≧１／３（より好ましくは、Ｌ２／Ｌ１≧１／２）とすることが好ましい。

以上説明したように、本実施の形態１では、定着ローラ２０（発熱部材）の外周面に対して励磁コイル２５を介して周方向に対向する第１コア２８に加えて、第１コア２８よりも定着ローラ２０の外周面に近接して対向して幅方向に延設された複数の第２コア２９Ａ〜２９Ｄを設けて、複数の第２コア２９Ａ〜２９Ｄのうち２つの第２コア２９Ａ、２９Ｂの周りを周回するように励磁コイル２５を配設するとともに、２つの第２コア２９Ａ、２９Ｂの間に遮蔽部材７０Ａ、７０Ｂを設置しているので、誘導加熱部２４（定着装置１９）を大型化することなく、定着ローラ２０の発熱効率を確実かつ効率的に向上させることができる。

なお、本実施の形態１では、定着ローラ２０として、芯金２３上に、弾性層２２、発熱層２１（第１非磁性材料層及び第２非磁性材料層）、酸化防止層、離型層、が積層されたものを用いた。しかし、定着ローラ２０の構成はこれに限定されることなく、例えば、定着ローラ２０として、芯金上に、断熱層、発熱層、弾性層、離型層が順次積層されたものを用いることもできる。

また、本実施の形態１では、複数の第１コア２８を幅方向に均一に間隙をあけて配設したが、複数の第１コア２８を幅方向に不均一に間隙をあけて配設することもできる。これにより、誘導加熱部２４によって加熱される定着ローラ２０上の幅方向の温度分布をさらに均一化することができる。

また、本実施の形態１では、第１コア２８を２つの第２コア２９Ａ、２９Ｂの位置で分割させるように構成したが、第１コア２８を２つの第２コア２９Ａ、２９Ｂの位置で分割させないように構成することもできる。このように、第１コア２８を周方向に分割しない場合には、その分だけ部品点数が減少して組み立て性が向上することになる。

実施の形態２．
図１２及び図１３にて、この発明の実施の形態２について詳細に説明する。
図１２は、実施の形態２における定着装置１９の励磁コイル２５近傍を示す斜視図であって、前記実施の形態１における図３に相当する図である。図１３は、第２コア２９Ａ、２９Ｂ及び遮蔽部材７０Ａ、７０Ｂを示す上面図である。
本実施の形態２における定着装置１９は、２つの第２コア２９Ａ、２９Ｂの幅方向両端部が連結されている点が、前記実施の形態１のものとは相違する。

本実施の形態２における定着装置１９も、前記実施の形態１のものと同様に、誘導加熱部２４（磁束発生手段）、定着ローラ２０（発熱部材）、加圧ローラ３０、等で構成される。また、誘導加熱部２４は、励磁コイル２５、第１コア２８、４つの第２コア２９Ａ〜２９Ｄ、コイルガイド２７、遮蔽部材７０Ａ、７０Ｂ、等で構成される。
本実施の形態２においても、励磁コイル２５が周回された２つの第２コア２９Ａ、２９Ｂの間には、遮蔽部材７０Ａ、７０Ｂが設置されている。

ここで、本実施の形態２では、図１２及び図１３に示すように、励磁コイル２５が周回された２つの第２コア２９Ａ、２９Ｂの幅方向両端部が、第２コア連結部８０によって連結されている。すなわち、励磁コイル２５が周回された第２コア（センターコアとして機能する。）が一体的に形成されている。このように、センターコアとして機能する第２コア２９Ａ、２９Ｂ、８０を一体化することで、その分だけ部品点数が減少して組み立て性が向上することになる。
そして、このような場合にも、第２コア２９Ａ、２９Ｂ、８０の間（２つの第２コア２９Ａ、２９Ｂの間である。）に遮蔽部材７０Ａ、７０Ｂを設置することで、そこを交差する磁束Ｂ２を遮蔽することができる。

以上説明したように、本実施の形態２でも、前記実施の形態１と同様に、定着ローラ２０（発熱部材）の外周面に対して励磁コイル２５を介して周方向に対向する第１コア２８に加えて、第１コア２８よりも定着ローラ２０の外周面に近接して対向して幅方向に延設された複数の第２コア２９Ａ〜２９Ｄを設けて、複数の第２コア２９Ａ〜２９Ｄのうち２つの第２コア２９Ａ、２９Ｂ（第２コア連結部８０によって一体化されている。）の周りを周回するように励磁コイル２５を配設するとともに、第２コア２９Ａ、２９Ｂ、８０の間に遮蔽部材７０Ａ、７０Ｂを設置しているので、誘導加熱部２４（定着装置１９）を大型化することなく、定着ローラ２０の発熱効率を確実かつ効率的に向上させることができる。

実施の形態３．
図１４及び図１５にて、この発明の実施の形態３について詳細に説明する。
図１４は、実施の形態３における定着装置１９を示す断面図であって、前記実施の形態１における図２に相当する図である。図１５は、励磁コイル２５近傍を示す斜視図であって、前記実施の形態１における図３に相当する図である。
本実施の形態３における定着装置１９は、２つの第２コア２９Ａ、２９Ｂの間に１つの遮蔽部材７０が設置されている点が、２つの第２コア２９Ａ、２９Ｂの間に２つの遮蔽部材７０Ａ、７０Ｂが設置されている前記実施の形態１のものとは相違する。

本実施の形態３における定着装置１９も、前記実施の形態１のものと同様に、誘導加熱部２４（磁束発生手段）、定着ローラ２０（発熱部材）、加圧ローラ３０、等で構成される。また、誘導加熱部２４は、励磁コイル２５、第１コア２８、４つの第２コア２９Ａ〜２９Ｄ、コイルガイド２７、遮蔽部材７０、等で構成される。

ここで、本実施の形態３では、図１４及び図１５に示すように、励磁コイル２５が周回された２つの第２コア２９Ａ、２９Ｂの間には、１つの遮蔽部材７０が設置されている。このような構成であっても、２つの第２コア２９Ａ、２９Ｂの間で交差する磁束Ｂ２を遮蔽することができる。これにより、励磁コイル２５から発生する磁束Ｂ１が漏れなく発熱層２１を透過して、非常に効率のよい誘導加熱をおこなうことができる。

なお、本実施の形態３では、図１５に示すように、遮蔽部材７０Ａ、７０Ｂの幅方向の長さＭ２が、２つの第２コア２９Ａ、２９Ｂの幅方向の長さＭ１よりも、長くなるように形成している（Ｍ１＜Ｍ２）。詳しくは、遮蔽部材７０の右端は第２コア２９Ａ、２９Ｂの右端よりも外側であって、遮蔽部材７０の左端は第２コア２９Ａ、２９Ｂの左端よりも外側である。
さらに、遮蔽部材７０の定着ローラ２０（発熱部材）に対向する方向（径方向）の長さが、２つの第２コア２９Ａ、２９Ｂの定着ローラ２０（発熱部材）に対向する方向（径方向）の長さよりも、長くなるように形成している。
このような構成により、２つの第２コア２９Ａ、２９Ｂの対向面が確実に覆われるため、２つの第２コア２９Ａ、２９Ｂの間で交差する磁束Ｂ２を確実に遮蔽することができる。

以上説明したように、本実施の形態３でも、前記各実施の形態と同様に、定着ローラ２０（発熱部材）の外周面に対して励磁コイル２５を介して周方向に対向する第１コア２８に加えて、第１コア２８よりも定着ローラ２０の外周面に近接して対向して幅方向に延設された複数の第２コア２９Ａ〜２９Ｄを設けて、複数の第２コア２９Ａ〜２９Ｄのうち２つの第２コア２９Ａ、２９Ｂの周りを周回するように励磁コイル２５を配設するとともに、第２コア２９Ａ、２９Ｂの間に遮蔽部材７０を設置しているので、誘導加熱部２４（定着装置１９）を大型化することなく、定着ローラ２０の発熱効率を確実かつ効率的に向上させることができる。

実施の形態４．
図１６にて、この発明の実施の形態４について詳細に説明する。
図１６は、実施の形態４における定着装置１９の励磁コイル２５近傍を示す斜視図であって、前記実施の形態３における図１５に相当する図である。
本実施の形態４における定着装置１９は、２つの第２コア２９Ａ、２９Ｂの幅方向両端部が連結されている点が、前記実施の形態３のものとは相違する。

本実施の形態４における定着装置１９も、前記実施の形態３のものと同様に、誘導加熱部２４（磁束発生手段）、定着ローラ２０（発熱部材）、加圧ローラ３０、等で構成される。また、誘導加熱部２４は、励磁コイル２５、第１コア２８、４つの第２コア２９Ａ〜２９Ｄ、コイルガイド２７、遮蔽部材７０、等で構成される。
本実施の形態４においても、励磁コイル２５が周回された２つの第２コア２９Ａ、２９Ｂの間には、１つの遮蔽部材７０が設置されている。

ここで、本実施の形態４では、図１６に示すように、励磁コイル２５が周回された２つの第２コア２９Ａ、２９Ｂの幅方向両端部が、第２コア連結部８０によって連結されている。すなわち、励磁コイル２５が周回された第２コア（センターコアとして機能する。）が一体的に形成されている。このように、センターコアとして機能する第２コア２９Ａ、２９Ｂ、８０を一体化することで、その分だけ部品点数が減少して組み立て性が向上することになる。
そして、このような場合にも、第２コア２９Ａ、２９Ｂ、８０の間（２つの第２コア２９Ａ、２９Ｂの間である。）に遮蔽部材７０を設置することで、そこを交差する磁束Ｂ２を遮蔽することができる。

以上説明したように、本実施の形態４でも、前記各実施の形態と同様に、定着ローラ２０（発熱部材）の外周面に対して励磁コイル２５を介して周方向に対向する第１コア２８に加えて、第１コア２８よりも定着ローラ２０の外周面に近接して対向して幅方向に延設された複数の第２コア２９Ａ〜２９Ｄを設けて、複数の第２コア２９Ａ〜２９Ｄのうち２つの第２コア２９Ａ、２９Ｂ（第２コア連結部８０によって一体化されている。）の周りを周回するように励磁コイル２５を配設するとともに、第２コア２９Ａ、２９Ｂ、８０の間に遮蔽部材７０を設置しているので、誘導加熱部２４（定着装置１９）を大型化することなく、定着ローラ２０の発熱効率を確実かつ効率的に向上させることができる。

実施の形態５．
図１７にて、この発明の実施の形態５について詳細に説明する。
図１７は、実施の形態５における定着装置１９を示す断面図である。本実施の形態５における定着装置１９は、定着部材として定着ベルト６０を用いている点が、定着部材として定着ローラ２０を用いている前記実施の形態１のものとは相違する。

図１７に示すように、本実施の形態５における定着装置１９は、誘導加熱部２４、発熱部材としての定着ベルト６０（定着部材）、加熱部材としての支持ローラ４１、定着補助ローラ５０、加圧ローラ３０、等で構成される。

ここで、定着補助ローラ５０は、ステンレス鋼等からなる芯金の表面に、シリコーンゴム等の弾性層を形成したものである。定着補助ローラ５０の弾性層は、肉厚が１〜５ｍｍで、アスカー硬度が３０〜６０度となるように形成されている。

加熱部材としての支持ローラ４１は、ＳＵＳ３０４（非磁性ステンレス）で形成された第１非磁性材料層４１ａと、銅のめっき層からなる第２非磁性材料層４１ｂ（銅層）と、で構成される発熱層を有する。支持ローラ４１の第１非磁性材料層４１ａ及び第２非磁性材料層４１ｂの構成は、前記実施の形態１における定着ローラ２０の第１非磁性材料層及び第２非磁性材料層の構成とほぼ同等である。
支持ローラ４１は、図１７の時計方向に回転する。そして、支持ローラ４１の発熱層４１ａ、４１ｂは、誘導加熱部２４から発せられる磁束によって誘導加熱される。

発熱層を備えた定着ベルト６０は、支持ローラ４１及び定着補助ローラ５０（２つのローラ部材である。）に張架・支持されている。
定着ベルト６０は、内周面側から、発熱層（第１非磁性材料層及び第２非磁性材料層で構成されている。）、ニッケルからなる酸化防止層、シリコーンゴム等からなる弾性層、フッ素化合物からなる離型層、が積層されている。定着ベルト６０の各層の構成は、前記実施の形態１における定着ローラ２０の各層の構成とほぼ同等である。
定着ベルト６０は、図１７の時計方向に周回する。そして、定着ベルト６０の発熱層は、誘導加熱部２４から発せられる磁束によって直接的に誘導加熱される。
誘導加熱部２４は、前記実施の形態１のものと同様に、励磁コイル２５、第１コア２８、４つの第２コア２９Ａ〜２９Ｄ、コイルガイド２７、遮蔽部材７０Ａ、７０Ｂ、等で構成される。そして、前記実施の形態１と同様に、第１コア２８は、定着ローラ２０の外周面に対して励磁コイル２５を介して周方向に対向するように配設され、２つの第２コア２９Ａ、２９Ｂを挟むように２つに分割され、幅方向に間隙をあけて複数配設されている。また、第２コア２９Ａ〜２９Ｄは、第１コア２８よりも定着ローラ２０に近接して対向するとともに、幅方向に延設されている。遮蔽部材７０Ａ、７０Ｂは、センターコアとして機能する２つの第２コア２９Ａ、２９Ｂの間に配設されている。

このように構成された定着装置１９は、次のように動作する。
定着補助ローラ５０の回転駆動によって、定着ベルト６０は図１７中の時計方向に周回するとともに、支持ローラ４１も時計方向に回転して、加圧ローラ３０も反時計方向に回転する。定着ベルト６０は、誘導加熱部２４との対向位置で加熱される。

詳しくは、不図示の電源部から励磁コイル２５に１０ｋＨｚ〜１ＭＨｚ（好ましくは、２０ｋＨｚ〜８００ｋＨｚである。）の高周波交番電流を流すことで、励磁コイル２５から支持ローラ４１及び定着ベルト６０に向けて磁力線が双方向に交互に切り替わるように形成される。このように交番磁界が形成されることで、支持ローラ４１表面と定着ベルト６０の発熱層とに渦電流が生じて、支持ローラ４１及び発熱層の電気抵抗によってジュール熱が発生して、支持ローラ４１及び発熱層が加熱される。こうして、定着ベルト６０は、発熱した支持ローラ４１から受ける熱と、自身の発熱層の発熱と、によって加熱される。すなわち、定着ベルト６０は、誘導加熱部２４によって直接的に加熱される発熱部材として機能するとともに、誘導加熱部２４によって間接的に加熱される（支持ローラ４１を介して加熱される。）発熱部材として機能することになる。

その後、誘導加熱部２４によって加熱された定着ベルト６０表面は、加圧ローラ３０との当接部に達する。そして、搬送される記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔ（トナー）を加熱して溶融する。
定着位置を通過した定着ベルト６０表面は、その後に再び誘導加熱部２４との対向位置に達する。
このような一連の動作が連続的に繰り返されて、画像形成プロセスにおける定着工程が完了する。

以上説明したように、本実施の形態５においては、定着ベルト６０及び支持ローラ４１（発熱部材）の外周面に対して励磁コイル２５を介して周方向に対向する第１コア２８に加えて、第１コア２８よりも定着ベルト６０及び支持ローラ４１の外周面に近接して対向して幅方向に延設された複数の第２コア２９Ａ〜２９Ｄを設けて、複数の第２コア２９Ａ〜２９Ｄのうち２つの第２コア２９Ａ、２９Ｂの周りを周回するように励磁コイル２５を配設するとともに、２つの第２コア２９Ａ、２９Ｂの間に遮蔽部材７０Ａ、７０Ｂを設置しているので、誘導加熱部２４（定着装置１９）を大型化することなく、定着ベルト６０及び支持ローラ４１の発熱効率を確実かつ効率的に向上させることができる。

なお、本実施の形態５では、定着ベルト６０と支持ローラ４１とがどちらも誘導加熱部２４によって電磁誘導加熱される構成とした。これに対して、定着ベルト６０及び支持ローラ４１のうちいずれか一方のみが、誘導加熱部２４によって電磁誘導加熱される構成とすることもできる。例えば、定着ベルト６０に発熱層を設けない場合には、支持ローラ４１のみが誘導加熱部２４によって電磁誘導加熱される発熱部材として機能するとともに、定着ベルト６０を加熱する加熱部材としても機能することになる。その場合も、本実施の形態５と同様の効果を得ることができる。

また、本実施の形態５では、定着ベルト６０を介して支持ローラ４１の外周面に対向する位置に誘導加熱部２４を配設したが、支持ローラ４１の外周面に直接的に対向するように誘導加熱部２４を配設することもできる。すなわち、誘導加熱部２４を、定着ベルト６０を介することなく、支持ローラ４１に直接的に対向させることができる。その場合にも、本実施の形態５と同様の効果を得ることができる。

なお、本発明が前記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

この発明の実施の形態１における画像形成装置を示す全体構成図である。 図１の画像形成装置に設置された定着装置を示す断面図である。 励磁コイルを示す斜視図である。 誘導加熱部を示す上面図である。 誘導加熱部によって発生される磁束の状態を示す断面図である。 誘導加熱部によって発生される磁束の状態を示す上面図である。 定着ローラの昇温特性を示すグラフである。 励磁コイルの周囲に形成される磁力線を示す模式図である。 従来の定着装置の一部を示す断面図である。 従来の定着装置における、コイル中央部の距離と、定着ローラの発熱量と、の関係を示すグラフである。 分割された第１コアの片側の周方向長さに対する第２コア間の距離の比率と、定着ローラの発熱量と、の関係を示すグラフである。 この発明の実施の形態２における定着装置の励磁コイルを示す斜視図である。 第２コア及び遮蔽部材を示す上面図である。 この発明の実施の形態３における定着装置を示す断面図である。 図１４の定着装置の励磁コイルを示す斜視図である。 この発明の実施の形態４における定着装置の励磁コイルを示す斜視図である。 この発明の実施の形態５における定着装置を示す断面図である。

符号の説明

１ 画像形成装置本体（装置本体）、
１９ 定着装置、
２０ 定着ローラ（定着部材、発熱部材）、
２１ 発熱層、 ２２ 弾性層、 ２３ 芯金、
２４ 誘導加熱部、
２５ 励磁コイル、
２７ コイルガイド、
２８ 第１コア、
２９Ａ〜２９Ｄ 第２コア、
３０ 加圧ローラ、 ４１ 支持ローラ（加熱部材）、
５０ 定着補助ローラ、
５５ 温度センサ（温度検知手段）、
６０ 定着ベルト（定着部材、発熱部材）、
７０、７０Ａ、７０Ｂ 遮蔽部材、
８０ 第２コア連結部。

Claims (14)

1. 発熱層を有する発熱部材と、
   前記発熱部材の外周面に対向するとともに、磁束を発生させて当該磁束によって前記発熱層を加熱する励磁コイルと、
   前記発熱部材の外周面に対して前記励磁コイルを介して周方向に対向する第１コアと、
   前記第１コアよりも前記発熱部材の外周面に近接して対向するとともに、幅方向に延設された複数の第２コアと、
   を備え、
   前記励磁コイルは、前記複数の第２コアのうち２つの第２コアの周りを周回するように配設され、
   前記励磁コイルが周回された前記２つの第２コアの間に、磁束を遮蔽する遮蔽部材を設置したことを特徴とする定着装置。
2. 前記遮蔽部材は、前記励磁コイルが周回された前記２つの第２コアよりも幅方向の長さが長くなるように形成されたことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記遮蔽部材は、前記励磁コイルが周回された前記２つの第２コアよりも前記発熱部材に対向する方向の長さが長くなるように形成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
4. 前記遮蔽部材は、非磁性材料で形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の定着装置。
5. 前記非磁性材料は、銅であることを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
6. 前記２つの第２コアは、幅方向両端部が連結されたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の定着装置。
7. 前記第１コアは、前記励磁コイルが周回された前記２つの第２コアを挟むように分割されたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の定着装置。
8. 前記複数の第２コアは、前記分割された第１コアの両端部にそれぞれ配設されたことを特徴とする請求項７に記載の定着装置。
9. 前記発熱部材は、トナー像を溶融する定着部材であることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載の定着装置。
10. 前記定着部材は、搬送される記録媒体を加圧する加圧ローラに当接する定着ローラであることを特徴とする請求項９に記載の定着装置。
11. 前記定着部材は、支持ローラと定着補助ローラとに張架された定着ベルトであって、
    前記定着補助ローラは、搬送される記録媒体を加圧する加圧ローラに対して前記定着ベルトを介して当接するように配設されたことを特徴とする請求項９に記載の定着装置。
12. 前記発熱部材は、トナー像を溶融する定着部材を加熱する加熱部材であることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載の定着装置。
13. 前記定着部材は、定着ベルトであって、
    前記加熱部材は、定着補助ローラとともに前記定着ベルトを張架する支持ローラであって、
    前記励磁コイルは、前記支持ローラの外周面に対向するように配設されたことを特徴とする請求項１２に記載の定着装置。
14. 請求項１〜請求項１３のいずれかに記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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