JP2016009008A - 定着装置及びこれを備えた画像形成装置。 - Google Patents

Abstract

【課題】磁石の磁力を利用して形成した定着ニップにおける端部の温度上昇に起因する定着不良を装置コストを大幅に上昇させることなく抑制することが可能な定着装置を提供する。【解決手段】一対の回転体である定着ベルト１２１および加圧ローラ１２２と、加圧ローラ１２２に設けられた磁力を発生する磁石１７０と、定着ベルト１２１に設けられ磁石１７０の磁力によって引き寄せられて一対の回転体の定着ニップを形成する磁性部材１２４と、一対の回転体の少なくとも１つの内部に設けられた加熱手段としてのハロゲンヒータ１２３とを有する定着装置において、磁石１７０は、永久磁石であって、加圧ローラ１２２の軸線方向に延在させるように配置され、加圧ローラ１２２の軸線方向における磁石１７０の両端部を、中央部よりも磁束密度の温度係数の絶対値が小さい磁石材料によって形成した。【選択図】図３

Description

本発明は、画像の定着処理のために加熱される定着部材と、これに当接して定着ニップを形成する当接体とを具備する定着装置、およびこれを備えた画像形成装置に関するものである。

複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において、記録シート上のトナー像を加熱・加圧することによってトナー像を記録シートに定着させる、いわゆる加熱定着方式による定着装置を用いたものが広く知られている。この定着装置では、ハロゲンヒータなどの加熱手段を有する内部に定着ローラなどの定着部材に、加圧ローラなどの加圧部材を圧接させ、定着ニップを形成するように構成したものが一般的である。定着部材と加圧部材とを圧接する手段として、バネなどの機械的手段による付勢力を利用したものの他、磁石による磁気吸引力を利用したものが知られている。

特許文献１には、ニップを形成する定着ローラと加圧ローラとの２つの回転体を有し、加圧ローラの内部には磁石を、定着ローラの内部には加熱手段としてのハロゲンヒータと、磁石の発する磁力によって吸引される磁性体とを設けた定着装置、およびこれを備えた画像形成装置が記載されている。この定着装置で使用する磁石と磁性体は、いずれも回転体の軸方向に延びる帯板形状をしている。帯板形状の磁石と磁性体とが磁気吸引力によって互いに引き合うことにより、定着ローラと加圧ローラとを圧接しニップを形成するようにしたことで、回転体の軸方向全体にわたってニップ圧が一定となり、定着性が不均一になることを抑制できるとしている。

磁石の磁束密度は、磁石の温度が上昇すると低下する。磁気吸引力を利用して定着ニップを形成するようにした定着装置において、ニップ圧は用いた磁石の磁束密度に依存しているが、定着ニップ内の温度が局所的に上昇した場合には、その部分において、磁石の磁束密度が低下しニップ圧が減少することになる。定着装置において、通紙条件によっては、定着ニップ内の温度が局所的に上昇することがある。

例えば、小サイズの記録シートを連続して通紙したときに、定着ニップ端部の温度が、定着ニップ中央部の温度よりも、大きく上昇してしまうことがある（以下、「定着ニップ端部の温度上昇」という）。定着ニップ端部の温度上昇が起きるのは、記録シートが接触している定着ニップ中央部では、ハロゲンヒータなどの加熱源から受けた熱が記録シートを伝って逃げていくのに対し、記録シートが接触していない定着ニップ端部では、熱の逃げ場がないので熱が残留してしまうためである。このように、定着ニップ端部の温度上昇が起きると、この付近においてニップ圧が低下するので、記録シートの端部では定着不良が生じる恐れがあった。

また、上昇した定着ニップ端部の温度が低下するまでには時間を要する。このため、小サイズの記録シートを連続して通紙した後、続けて大サイズの記録シートを通紙する場合には、定着ニップ端部のニップ圧不足に起因した定着不良が特に発生しやすくなる。

上述した、定着ニップ端部の温度上昇に起因した定着不良を解消するために、温度変化に対する磁束密度の変化が小さい磁石材料を用いることが考えられる。磁石材料の、温度変化に対する磁束密度の変化を表す特性値として、磁束密度の温度係数がある（単位は[％／Ｋ]）。磁束密度の温度係数の絶対値が小さいほど、温度変化に対する磁束密度の変化が小さくなる。つまり、使用する磁石を、磁束密度の温度係数の絶対値が小さいものにすればよいことになる。

磁気吸引力を利用して定着ニップを形成するようにした定着装置において、フェライト磁石が一般的に使用されている。フェライト磁石の磁束密度の温度係数は−０．１８[％／Ｋ]である。これよりも磁束密度の温度係数の絶対値が小さいものとして、ネオジウム磁石（磁束密度の温度係数：−０．１１[％／Ｋ]）やサマリウムコバルト磁石（磁束密度の温度係数：−０．０３[％／Ｋ]）などの磁石材料がある。しかしながら、ネオジウム磁石、サマリウムコバルト磁石といった希土類系の磁石材料は、希少で非常に高価なので、一般的に普及しているフェライト磁石に代えてこれらの磁石のみを用いるようにするのは、装置コストの点で問題がある。

本発明は以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的は、磁石の磁力を利用して形成した定着ニップにおける端部の温度上昇に起因する定着不良を装置コストを大幅に上昇させることなく抑制することが可能な定着装置を提供することである。

一対の回転体と、一方の回転体に設けられた磁力を発生する磁力発生手段と、他方の回転体に設けられ前記磁力発生手段の磁力によって引き寄せられて一対の回転体の定着ニップを形成する磁性部材と、一対の回転体の少なくとも１つの内部に設けられた加熱手段とを有する定着装置において、前記磁力発生手段は、永久磁石であって、前記磁力発生手段の設けられた回転体の軸線方向に延在させるように配置され、前記軸線方向における、前記磁力発生手段の両端部を、中央部よりも磁束密度の温度係数の絶対値が小さい磁石材料によって形成したことを特徴とするものである。

磁石の磁力を利用して形成した定着ニップにおける端部の温度上昇に起因する定着不良を装置コストを大幅に上昇させることなく抑制することが可能になる。

実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。 同画像形成装置の定着装置の概略構成図。 同定着装置の図２に破線で示す断面における概略構成図。 同定着装置の磁石周辺の概略構成図。 同定着装置の定着ニップ端部の温度上昇を説明する図。 同定着装置の定着ベルトのベルト幅方向の位置における定着ニップ温度を示す図。 同定着装置の定着ベルトのベルト幅方向の位置における定着ニップの磁気吸引力を示す図。 同定着装置における磁性部材の他の例の概略構成図。 同磁性部材の他の例の概略構成図。 同定着装置の他の例の概略構成図。 同定着装置の他の例の概略構成図。

以下、本発明に係る画像形成装置の一実施形態について説明する。なお、本実施形態を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り、同一符号を付すことにより一度説明した後では、その説明を省略する。

まず、実施形態に係る画像形成装置の基本的な構成について説明する。
図１は、実施形態に係る画像形成装置の全体の一構成例を示す概略構成図である。
図１に示される画像形成装置は、タンデム方式のカラーレーザープリンタであり、その装置本体の中央部に、複数の色画像を形成する作像部（図示の例では４つの作像部）からなる画像ステーションが設けられている。複数の作像部は、無端ベルト状の中間転写体としての中間転写ベルト（以下「転写ベルト」という。）１１の展張方向に沿って並置されている。そして、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）という互いに異なる色の現像剤を用いる点の他は同様の構成となっている。

画像形成装置内においては、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックにそれぞれ対応する複数の潜像担持体としてのドラム状の感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋが並設されている。感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋの表面上に形成されたＹ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋトナー像は、感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋに対峙しながら図中矢印Ｆ１方向に無端移動する転写ベルト１１に重ね合わせて一次転写される。その後、転写ベルト１１に重畳転写されたＹ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋトナー像は、記録シートＰに対する二次転写工程によって記録シートＰに一括転写される。

感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋの周囲には、感光体の回転に伴って画像形成処理を実行するための各種装置が配置されている。ブラックの画像形成を行う感光体２０Ｂｋを例にして説明すると、その周囲には、次のような各種装置が配設されている。即ち、帯電装置３０Ｂｋ、現像装置４０Ｂｋ、一次転写手段としての一次転写ローラ１２Ｂｋ、およびクリーニング装置５０Ｂｋなどである。帯電後の感光体２０Ｂｋに対して行われる静電潜像の書き込みには、感光体２０Ｂｋの表面を露光する露光手段としての光書込装置８が用いられる。

光書込装置８は、光源としての半導体レーザー、カップリングレンズ、ｆθレンズ、トロイダルレンズ、折り返しミラー、光偏向手段としての回転多面鏡（ポリゴンミラー）などを備えている。光書込装置８は、画像データに基づいて、各感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋの表面へ書き込み光（レーザー光）Ｌｂを照射し、感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋに静電潜像を形成するように構成されている。

転写ベルト１１に対する重畳転写は、転写ベルト１１が図中Ａ１方向に移動する過程において、感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋに形成されたＹ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋトナー像が転写ベルト１１の同じ位置に重ねて転写されるように実行される。具体的には、転写ベルト１１を挟んで感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋに対向して配設された複数の一次転写ローラ１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｂｋそれぞれに一次転写バイアスが印加される。この状態の一次転写ローラ１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｂｋにより、各感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋに形成されたＹ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋトナー像が、転写ベルト１１のＡ１方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして重畳転写される。

複数の一次転写ローラ１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｂｋはそれぞれ対応する感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋとの間で転写ベルト１１を挟み込んで一次転写ニップを形成している。また、一次転写ローラ１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｂｋには、図示しない電源が接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）からなる一次転写バイアスが一次転写ローラ１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｂｋに印加されるようになっている。

感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋは、図中Ａ１方向の上流側からこの順で並んでいる。感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋは、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの画像をそれぞれ形成する前記複数の作像部に設けられている。

画像形成装置は、感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋの上方に配設された転写ベルトユニット（転写装置）１０、二次転写手段としての二次転写ローラ５、転写ベルトクリーニング装置１３、複数の作像部の下方に配設された光書込装置８なども備えている。

転写ベルトユニット１０は、転写ベルト１１及び複数の一次転写ローラ１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｂｋのほか、転写ベルト１１が掛け回されている駆動ローラ７２や従動ローラ７３等の複数のベルト支持部材を備えている。駆動ローラ７２が回転駆動されることにより、転写ベルト１１は図中矢印Ｆ１で示す方向に周回走行（回転）するようになっている。駆動ローラ７２は、転写ベルト１１を介して二次転写ローラ５に対向する二次転写バックアップローラとしても機能する。従動ローラ７３は、転写ベルト１１を介してクリーニング装置１３に対向するクリーニングバックアップローラとしても機能する。また、従動ローラ７３は、転写ベルト１１に対する張力付勢手段としての機能も備えているため、従動ローラ７３には、バネなどを用いた付勢手段が設けられている。これらの転写ベルトユニット１０と一次転写ローラ１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｂｋと二次転写ローラ５と転写ベルトクリーニング装置１３とを有するように、転写装置７１が構成されている。

二次転写ローラ５は、転写ベルト１１に対向して配設され、転写ベルト１１に従動して連れ回りする。また、二次転写ローラ５は、二次転写バックアップローラとしても機能する駆動ローラ７２との間で転写ベルト１１を挟み込んで二次転写ニップを形成している。また、一次転写ローラ１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｂｋと同様に、二次転写ローラ５にも図示しない電源が接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）からなる二次転写バイアスが二次転写ローラ５に印加されるようになっている。

転写ベルトクリーニング装置１３は、転写ベルト１１を介して従動ローラ７３に対向するように配設され、転写ベルト１１の表面をクリーニングする。図示の例では、ベルトクリーニング装置３５は、転写ベルト１１に当接するように配設されたクリーニングブラシとクリーニングブレードとを有する。また、ベルトクリーニング装置３５から伸びた図示しない廃トナー移送ホースは、図示しない廃トナー収容器の入り口部に接続されている。

画像形成装置には、記録シートＰを収容するシート収容手段としての給紙カセット（記録シート給送装置）６１と、レジストローラ対４と、図示しない記録シート先端センサーとが設けられている。給紙カセット６１は、画像形成装置の本体下部に配設され、最上位の記録シートＰの上面に当接する給送ローラ３を有し、給送ローラ３が反時計回り方向に回転駆動されることにより、最上位の記録シートＰをレジストローラ対４に向けて給送する。

プリンタ本体内には、記録シートＰを給紙カセット６１から二次転写ニップを経て装置外へ排出するための記録シート搬送路Ｒが配設されている。この記録シート搬送路Ｒの二次転写ローラ５の位置よりも記録シート搬送方向上流側に、二次転写ニップへ記録シートＰを繰り出すように搬送するレジストローラ対４が配設されている。レジストローラ対４は、給紙カセット６１から搬送されてきた記録シートＰを、複数の作像部からなる画像ステーションによるトナー像の形成タイミングに合わせた所定のタイミングで、二次転写ローラ５と転写ベルト１１との間の二次転写ニップに向けて繰り出す。記録シート先端センサーは、記録シートＰの先端がレジストローラ対４に到達したことを検知する。

記録シートとしては、普通紙、厚紙、はがき、封筒、薄紙、塗工紙（コート紙やアート紙等）、トレーシングペーパ、ＯＨＰシートなどを用いることが可能である。給紙カセットなどの給紙カセット６１のほかに、手差しで記録シートを供給できるように手差し給紙機構を設けてもよい。

画像形成装置は、トナー像が転写された記録シートＰにトナー像を定着させるための定着装置１００と、排紙ローラ７と、排紙トレイ１７と、複数のトナー容器としてのトナーボトル９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｂｋとを備えている。排紙ローラ７は、定着済みの記録シートＰを画像形成装置の本体外部に排出する。排紙トレイ１７は、画像形成装置の本体上部に配設され、排紙ローラ７により画像形成装置の本体外部に排出された記録シートＰを積載する。

複数のトナーボトル９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｂｋはそれぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーを収容し、プリンタ本体の上部であって排紙トレイ１７の下側に設けられた複数のボトル収容部それぞれに着脱可能に装着されている。トナーボトル９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｂｋと現像装置４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｂｋとの間には、図示しない補給路が設けられている。この補給路を介してトナーボトル９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｂｋから現像装置４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｂｋへトナーが補給される。

転写装置７１に装備されているクリーニング装置１３は、同図では詳細な図示が省略されているが、転写ベルト１１に対向、当接するように配設されたクリーニングブラシとクリーニングブレードなどを有している。このクリーニングブラシとクリーニングブレードとにより、転写ベルト１１上の残留トナー等の異物が掻き取り除去されて転写ベルト１１がクリーニングされる。クリーニング装置１３は、転写ベルト１１から除去した残留トナーを搬出し廃棄するための図示しない排出手段を有している。

画像形成装置において作像動作が開始されると、感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋが図示しない駆動装置によって図中時計回り方向に回転駆動される。そして、感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋの表面が帯電装置３０Ｙ，３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｂｋによって所定の極性に一様に帯電される。帯電された感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋの表面には、光書込装置８からレーザー光がそれぞれ照射されて、感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋの表面に静電潜像が形成される。このとき、感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋに露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋ上に形成された静電潜像に、現像装置４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｂｋによってトナーが供給されることにより、静電潜像がトナー像として顕像化（可視像化）される。

作像動作が開始されると、駆動ローラ７２が図１の反時計回り方向に回転駆動し、転写ベルト１１を図中矢印Ｆ１の方向に無端移動させる。そして、一次転写ローラ１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｂｋに、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧制御又は定電流制御された一次転写バイアスが印加される。これにより、一次転写ローラ１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｂｋと感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋとの間の一次転写ニップにおいて所定の一次転写電界が形成される。

その後、感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋの回転に伴い、感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋ上のＹ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋトナー像がＹ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ用の一次転写ニップに達する。そして、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ用の一次転写ニップに形成された一次転写電界によって、感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋ上のＹ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋトナー像が転写ベルト１１上に順次重ね合わせて一次転写される。これにより、転写ベルト１１の表面に４色重ね合わせのトナー像が担持される。転写ベルト１１に転写しきれなかった感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋ上の転写残トナーは、クリーニング装置５０Ｙ，５０Ｃ，５０Ｍ，５０Ｂｋによって除去される。その後、図示しない除電装置によって感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋの表面が除電され、表面電位が初期化される。

画像形成装置の下部では、給送ローラ３が回転駆動を開始し、給紙カセット６１から記録シートＰが搬送路に送り出される。搬送路に送り出された記録シートＰは、レジストローラ対４によってタイミングをはかられて、二次転写ローラ５と駆動ローラ７２との間の二次転写ニップに送られる。このとき、二次転写ローラ５には、転写ベルト１１上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加されており、これにより、二次転写ニップに所定の二次転写電界が形成されている。

その後、転写ベルト１１の無端移動に伴って、転写ベルト１１上のトナー画像が二次転写ニップに達したときに、二次転写ニップに形成された転写電界によって、転写ベルト１１上の４色重ね合わせトナー像が記録シートＰ上に一括して転写される。また、このとき記録シートＰに転写しきれなかった転写ベルト１１上の転写残トナーは、転写ベルトクリーニング装置１３によって除去され、除去されたトナーは図示しない廃トナー収容器へと搬送され回収される。

その後、記録シートＰは定着装置１００へと搬送され、定着装置１００によって記録シートＰ上のトナー画像が記録シートＰに定着される。そして、記録シートＰは、排紙ローラ７によって装置外へ排出され、排紙トレイ１７上にストックされる。

なお、以上の説明は、記録シートＰ上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、４つの作像部の何れか１つを使用して単色画像を形成したり、２つ又は３つの作像部を使用して、２色又は３色の画像を形成したりすることも可能である。

図２は、実施形態に係る画像形成装置の定着装置１００の、記録シートＰの搬送方向の断面における概略構成図である。同図において、定着装置１００は、無端移動可能に設けられた定着部材としての定着ベルト１２１と、これに当接して定着ニップを形成しながら回転する当接体としての加圧ローラ１２２とを有している。定着ベルト１２１の内部には、定着ベルト１２１を加熱する加熱手段としてのハロゲンヒーター１２３、磁石１７０が発生させる磁力と作用する磁性部材１２４などを備えている。また、加圧ローラ１２２の内部には、磁力発生手段としての磁石１７０、磁石を保持するホルダ１７２などを備えている。この他、定着装置１００は、定着ベルト１２１の温度を検知する温度検知手段としての温度センサー１２７、定着ベルト１２１から記録シートＰを分離する分離部剤１２８なども有している。

定着ベルト１２１は、肉薄で可撓性を有する無端状のベルト部材（フィルムも含む。）によって構成されており、少なくとも、内周側のベルト基体層と、外周側の離型促進層とを具備している。ベルト基体層は、ニッケルもしくはＳＵＳ等の金属材料又はポリイミド（ＰＩ）などの樹脂材料で形成された層である。また、離型促進層は、ベルト外面からのトナーの離型性を良好にするためのものであり、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共重合体（ＰＦＡ）又はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などの材料からなる。ベルト基体層と離型促進層との間に、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム、又はフッ素ゴム等のゴム材料で形成された弾性層を介在させてもよい。

定着ベルト１２１の低熱容量化を図るために、定着ベルト１２１を薄くかつ小径化している。具体的には、定着ベルト１２１を構成する基材、弾性層、離型層のそれぞれの厚さを、２０〜５０［μｍ］、１００〜３００［μｍ］、１０〜５０［μｍ］の範囲に設定し、全体としての厚さを１［ｍｍ］以下に設定している。また、定着ベルト１２１の直径を、２０〜４０［ｍｍ］に設定している。さらに低熱容量化を図るためには、望ましくは、定着ベルト１２１全体の厚さを０．２［ｍｍ］以下にするのがよく、さらに望ましくは、０．１６［ｍｍ］以下の厚さとするのがよい。また、定着ベルト１２１の直径は、３０［ｍｍ］以下とするのが望ましい。

定着ベルト１２１のループの内側に配設された加熱手段としてのハロゲンヒーター１２３は、自らが発した輻射熱によって定着ベルト１２１を内側から加熱する。温度センサー１２７は、定着ベルト１２１のおもて面に対して所定の間隙を介して対向配置され、定着ベルト１２１の表面温度を検知して、その結果をプリンタ本体部に設けられた制御部（不図示）に送る。制御部では、温度センサー１２７から送られてきた情報をもとに、ハロゲンヒータ１２３の出力制御を行う。

ハロゲンヒーター１２３は、両端部が定着装置１００の筺体側板１２９（図３参照）に固定されており、画像形成装置の本体に設けられた電源部から出力される電力を受けて発熱する。この電源部からの電力の出力は、例えば温度センサー１２７による定着ベルト１２１の表面温度の検知結果に基づいてオン／オフ又は通電量が制御される。このような出力制御によって、定着ベルト１２１の温度（定着温度）が目標の定着温度に維持される。定着ベルト１２１を加熱するための加熱手段としては、ハロゲンヒーター１２３に限らず、ＩＨ（電磁誘導加熱）、抵抗発熱体、又はカーボンヒーター等を用いてもよい。

定着ベルト１２１内において、ニップ部Ｎ以外の箇所においては、ハロゲンヒータ１２３と定着ベルト１２１内側の面との間には何も介在するものがないので、定着ベルト１２１のニップ部Ｎ以外の箇所においては、ハロゲンヒータ１２３からの輻射熱を直接定着ベルト１２１に与えることができる。これにより、省エネ性の向上やファーストプリント時間の短縮などが実現できる。

磁性部材１２４は帯板形状を有しており、定着ベルト１２１内において、磁性部材１２４の長手方向が定着ベルト１２１のベルト幅方向（図２に対し垂直方向）と一致するように配設されている。磁性部材１２４の長手方向の長さは、定着ベルト１２１のベルト幅方向の長さとほぼ同じになるようにしている。また、磁性部材１２４における短手方向（記録シートＰの搬送方向Ｆ１）の長さは、ニップ部Ｎの幅とほぼ同じになるようにしている。

磁性部材１２４は、加圧ローラ１２２内の磁石１７０の発する磁界によって加圧ローラ１２２の側に引き寄せられる。磁性部材１２４が加圧ローラ１２２側に引き寄せらると、磁性部材１２４は定着ベルト１２１の内面に突き当たり、定着ベルト１２１を加圧ローラ１２２に押し付ける。

磁性部材１２４は、残留磁束密度と保磁力との積で表される最大エネルギー積を高くすることができる材料として一般的に知られている電磁軟鉄によって形成する。磁性部材１２４と磁石１７０との間の磁気吸引力を高めるために、磁性部材１２４を、鉄やパーマロイ合金等に水素焼鈍などの処理を施すことによって透磁率を高めた材料によって形成するようにしてもよい。また、磁性部材１２４の熱源（ハロゲンヒータ）側には輻射熱をニップ部Ｎへ効率良く伝達するために熱吸収効率を高めるために高放射率化処理（黒色塗装）してもよい。

磁性部材１２４は、定着ベルト１２１に対向する面は固設されておらず、磁性部材１２４の定着ベルト１２１の内周面と対向する側の表面は、定着ベルト１２１に摺接している。磁性部材１２４と定着ベルト１２１との摺動抵抗を低減するために、磁性部材１２４における定着ベルト１２１との接触面に、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共重合体（ＰＦＡ）又はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の層を備えるようにしてもよい。定着ベルト１２１の内周面には、例えばシリコーンオイル、シリコーングリス、フッ素グリスなどの潤滑剤を塗布するようにしてもよい。また、定着ベルト１２１が無端移動する際、定着ベルト１２１の内周面に、継続的に潤滑剤が塗布されるようにする機構を、定着ベルト１２１の内側に設けてもよい。

加圧ローラ１２２は、芯金１２２ａと、芯金１２２ａの外周面側に設けられた発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム、又はフッ素ゴム等から成る弾性層１２２ｂと、弾性層１２２ｂの表面に設けられたＰＦＡ又はＰＴＦＥ等から成る離型層１２２ｃとを有する。そして、定着ベルト１２１のおもて面（ループ外面）に当接して定着ニップを形成している。

加圧ローラ１２２は、画像形成装置の本体に設けられた図示しないモータ等の駆動源からギヤ等を介して駆動力が伝達されて図中時計回り方向に回転駆動するように構成されている。加圧ローラ１２２が回転駆動すると、その駆動力が定着ニップで定着ベルト１２１に伝達され、定着ベルト１２１が従動によって移動する。

図示の例では、加圧ローラ１２２は中空のローラからなる。加圧ローラ１２２の内部には、ハロゲンヒーター等の加熱源を配設させるようにしてもよい。また、弾性層１２２ｂが無い場合は、熱容量が小さくなり定着性が向上するが、未定着トナーを押しつぶして定着させるときにベルト表面の微小な凹凸が画像に転写されて画像のベタ部に光沢ムラが生じる可能性がある。これを防止するには、厚さ１００［μｍ］以上の弾性層１２２ｂを設けることが望ましい。厚さ１００［μｍ］以上の弾性層１２２ｂを設けることで、弾性層１２２ｂの弾性変形により微小な凹凸を吸収することができるので、光沢ムラの発生を回避することができるようになる。

加圧ローラ１２２の弾性層１２２ｂはソリッドゴムでもよいが、加圧ローラ１２２の内部に加熱源が無い場合は、スポンジゴムなどの断熱性の高いゴムを用いてもよい。スポンジゴムなどの断熱性が高いゴムを用いることで定着ベルト１２１の熱が奪われにくくなるので、より望ましい。また、定着回転体と対向回転体は、互いに圧接する場合に限らず、加圧を行わず単に接触させるだけの構成とすることも可能である。また、加圧ローラ１２２は、上述した中空のローラからなるものに代え、無端状のベルト部材からなるものであってもよい。この場合、ベルト部材は、例えばＳＵＳ３０４など３００番台の非磁性ステンレス製の薄肉基材で基層を形成させ、その上に弾性層、離型層を積層するようにしてもよい。

加圧ローラ１２２の直径は２０〜４０［ｍｍ］に設定しており、定着ベルト１２１の直径と加圧ローラ１２２の直径が同等になるようにしている。ただし、この構成に限定されるものではない。例えば、定着ベルト１２１の直径が加圧ローラ１２２の直径よりも小さくなるように形成してもよい。その場合、ニップ部Ｎにおける定着ベルト１２１の曲率が加圧ローラ１２２の曲率よりも小さくなるため、ニップ部Ｎから排出される記録シート（記録材）Ｐが定着ベルト１２１から分離され易くなる。

加圧ローラ１２２の内側には、磁力発生手段としての磁石１７０が配設されている。磁石１７０は、加圧ローラ１２２に連れ回らないように固定配置されている。磁石１７０の材質としてはキュリー温度が比較的高い磁石材料、例えば、フェライト磁石（キュリー温度：約４６０[℃]）、サマリウムコバルト磁石（キュリー温度：約８００[℃]）、ネオジウム磁石（キュリー温度：約３１０[℃]）などを用いるようにする。キュリー温度は、その温度以上では強磁性の性質が失われる温度である。なお、磁石１７０の構成については、後で詳説する。

加圧ローラ１２２は、図示しない駆動源によって回転駆動している。上述したように、磁石１７０から発生した磁界によって磁性部材１２４は加圧ローラ１２２側に引き寄せられ、加圧ローラ１２２が定着ベルト１２１に圧接される。回転駆動している加圧ローラ１２２が定着ベルト１２１に圧接されることによって、定着ベルト１２１は加圧ローラ１２２とともに従動回転している。

定着ベルト１２１と加圧ローラ１２２との間の圧力発生手段として、磁性部材１２４と磁石１７０との間に作用する磁気吸引力によるものに加え、例えば、定着ベルト１２１の両端部にバネなどの付勢手段を設けて定着ベルト１２１を加圧ローラ１２２に付勢させるようにする、もしくは、加圧ローラ１２２の両端部にバネなどの付勢手段を設けて加圧ローラ１２２を定着ベルト１２１に付勢させるようにするなど、機械的付勢力によるものを併せて用いるようにしてもよい。例えば、機械的付勢力によって、定着ベルト１２１と加圧ローラ１２２との基本的な圧接力を得るようにし、磁気吸引力によって、加圧ローラ１２２の回転軸方向において生じた加圧ムラを修正するようにしてもよい。

次に、定着装置１００の動作について説明する。
画像形成装置の本体の主電源スイッチが投入（主電源ＯＮ）されると、ウォームアップ動作が開始される。具体的には、ハロゲンヒーター１２３に電力が供給されるとともに、加圧ローラ１２２が図中時計回り方向に回転駆動を開始する。これにより、定着ベルト１２１は、加圧ローラ１２２との摩擦力によって、図中の反時計回り方向に従動によって無端移動する。定着ベルト１２１の表面温度は温度センサー１２７によって検知され、表面温度が所定の目標温度に達するまで、ウォームアップ動作が行われる。主電源ＯＮ時のウォームアップ動作においては、定着ベルト１２１を定着温度よりも高い目標温度（１５８[℃]〜１７０[℃]）まで定着ベルト１２１を加熱する。

定着ベルト１２１が所定の温度に達したら、ハロゲンヒーター１２３への通電がＯＦＦされて、定着ベルト１２１の表面温度が目標の定着温度まで下降する。上述した二次転写ニップで未定着のトナー像Ｔが転写された記録シートＰは、不図示のガイド板によって案内されながら、図中矢印Ｆ１方向に搬送されてくる。そして、定着装置１００内に進入して定着ニップ内に挟み込まれる。このとき、温度センサー１２７の検知結果に基づいて、定着ベルト１２１が定着温度に維持されるようハロゲンヒーター１２３に供給される電力が制御される。一例を挙げると、定着ベルト１２１の温度が定着温度＋α[℃]であることが温度センサー１２７によって検知されたら、ハロゲンヒーター１２３への電力供給が停止される。この一方で、定着ベルト１２１の温度が定着温度−α[℃]であることが温度センサー１２７によって検知されたら、ハロゲンヒーター１２３への電力供給がＯＮされる。そして、ハロゲンヒーター１２３によって加熱された定着ベルト１２１による熱と、定着ベルト１２１と加圧ローラ１２２との間の加圧力とによって、記録シートＰの表面にトナー像Ｔが定着される。

トナー像Ｔが定着された記録シートＰは、定着ニップを通過して図中の矢印Ｆ２方向に搬出される。このとき、記録シートＰの先端が分離部材１２８の先端に接触することにより、記録シートＰが定着ベルト１２１から強制的に分離される。その後、分離された記録シートＰは、上述のように、排紙ローラによって機外に排出され、排紙トレイにストックされる。

画像形成動作が終了したら、画像形成装置は待機モード又はスリープモードに移行する。待機モードは、定着ベルト１２１を定着温度よりも低い所定の温度（本実施形態では、９０[℃]）に維持して待機するモードである。また、スリープモードは、ハロゲンヒーター１２３への電力供給や加圧ローラ１２２の回転駆動を停止するモード（省エネモード）である。画像形成動作終了後、待機モードに遷移させるか、スリープモードに遷移させるかについては、図示しない操作部に対するデータ入力操作によって設定することができる。待機モードに設定すれば、次の画像形成動作におけるウォームアップ動作のとき、定着ベルト１２１を目標定着温度まですばやく昇温させることができ、ウォームアップ時間を短縮することができる。一方、スリープモードにおいては、待機時の電力消費が抑えられ、省エネルギー化を図ることができる。また、待機モードからの立ち上げのときは、定着ベルト１２１が目標定着温度に達したらウォームアップ動作を終了し、スリープモードからの立ち上げのときは、定着ベルト１２１が目標定着温度よりも高い所定の温度に達したらウォームアップ動作を終了する。

本実施形態に係る画像形成装置の特徴部である磁石１７０の構成について説明する。
図３は、実施形態に係る画像形成装置の定着装置１００の、図２に破線で示す断面における概略構成図である。
磁石１７０は帯板形状で、長手方向の中央部には、例えばフェライト磁石１７０ａなどの安価で入手しやすい磁石材料を、長手方向の端部には、例えば、ネオジウム磁石１７０ｂなどの磁束密度の温度係数が小さい磁石材料を配置するようにしている。

この磁石１７０は、定着ベルト１２１から加圧ローラ１２２への熱伝導方向と直交する方向に少なくとも１組の異極が配置された構成になっており、ホルダ１７２によって保持されている。ホルダ１７２は、磁石１７０が持つ磁力を増幅させるヨークとしての機能も担っている。ホルダ１７２は、定着ニップと対向する位置が開口になっており、磁石１７０が空気層を介して加圧ローラ１２２の内周面と対向できるようにしている（図２参照）。ホルダ１７２は、鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性材を含む材質によって形成するのが好ましい。なお、磁石１７０の放熱効率の向上を優先させる場合には、ホルダ１７２ａは熱伝導率の高いアルミニウムなどの材質で形成するようにしてもよい。磁石１７０とホルダ１７２は、その長手方向を加圧ローラ１２２の軸線方向に延在させる姿勢で固設されており、それらの長さは加圧ローラ１２２の軸線方向の長さとほぼ同じである。

ホルダ１７２は、外周に放熱用のフィンを設けるようにしてもよい。図４は、外周に放熱用のフィンとしての凸部１７２ａを設けたホルダ１７２を、加圧ローラ１２２の軸線方向から見た図である。凸部１７２ａを設けて表面積を増やすことにより、磁石１７０の放熱効率を高めることで、磁石１７０の温度が上昇することによる磁束密度の低下を抑制することができる。

ここで、定着ニップ端部の温度上昇について説明する。
定着ニップ端部の温度上昇は、加熱手段としてのハロゲンヒータ１２３の発熱長さに対して通紙する記録シートＰの幅が狭い場合に、記録シートＰを連続通紙したときに、記録シートＰと接触しない定着ベルト１２１の両端部において、温度が過剰に上昇してしまう現象である。例えば、図５に示すように、ハロゲンヒータ１２３の発熱長さをＡ４サイズの記録シートの短辺幅（２１０ｍｍ）とほぼ同じにしている場合に、Ａ６サイズの記録シートＰ１（短辺幅１０５ｍｍ）を通紙したとする。定着ベルト１２１上の、ハロゲンヒータ１２３によって加熱される領域（領域Ａ，Ｂ，Ｃ）のうち、記録シートＰ１が通過する領域Ａでは、定着ベルト１２１上の熱は記録シートＰ１を伝わって逃げていく。一方、記録シートＰ１が通過しない領域Ｂ、Ｃでは、定着ベルト１２１上の熱は、記録シートＰ１に奪われることなく、定着ベルト１２１上にそのまま蓄積されてしまう。

図６は、記録シートＰ１を連続通紙した後の、定着ベルト１２１のベルト幅方向における定着ニップの温度を示すグラフである。領域Ａに対し、領域Ｂ、Ｃでは定着ニップの温度が過剰に上昇する（定着ニップ端部の温度上昇が発生）。

図７は、図６に示す定着ニップ端部の温度上昇が発生したときの、定着ベルト１２１のベルト幅方向における定着ニップの磁気吸引力を示すグラフである。
領域Ｂ、Ｃにおける定着ニップの温度上昇に伴い、磁石１７０の、領域Ｂ、Ｃに対応する部分の温度も上昇する。従来のように、磁石１７０を全てフェライト磁石によって構成した場合には、図７中の実線で示すように、領域Ｂ、Ｃに対応する部分において、磁石１７０の磁束密度は減少し、この部分における定着ニップの磁気吸引力が大きく低下することになる。これに対し、磁石１７０の長手方向の中央部はフェライト磁石１７０ａによって、長手方向の端部は磁束密度の温度係数の小さいネオジウム磁石１７０ｂによって構成した場合には、図７中の破線で示すように、領域Ｂ、Ｃに対応する部分において、磁石１７０の磁束密度の減少を抑え、この部分における定着ニップの磁気吸引力の低下を抑えることができる。これにより、定着ニップ端部の温度上昇に起因する定着不良を抑制することが可能になる。また、磁石１７０の全てを、ネオジウム磁石などの希少で高価な希土類系の磁石材料で構成した場合に対し、端部の限られた領域にのみネオジウム磁石などの希土類系の磁石材料を用いるようにすることで、装置コストが大幅に上昇することもない。

[変形例１]
本実施形態の変形例１について説明する。
この変形例では、定着装置１００において、定着ベルト１２１の幅方向おいて磁性部材１２４の両端部に局所的な温度の上昇が生じることを防止するため、磁性部材１２４に均熱板１２４ｂを備えるようにしたものである。

図８（定着ベルト１２１の幅方向から見ている）に示す磁性部材１２４は、磁石１７０の磁力によって吸着される吸着板１２４ａに、アルミニウム、銅のような高熱伝導部材の熱伝導率の高い材質によって形成した均熱板１２４ｂを積層させたものである。吸着板１２４ａは、熱伝導率がそれほど高くない鉄などの強磁性体材料で形成しているため、上述した定着ニップ端部の温度上昇が生じた場合には、定着ベルト１２１の幅方向（図８では、紙面に垂直な方向）の両端部において局所的な温度上昇が生じる可能性がある。均熱板１２４ｂを吸着板１２４ａに積層することで、磁性部材１２４が、定着ベルト１２１の幅方向の両端部において局所的に熱せられた場合でも、均熱板１２４ｂにより吸着板１２４ａが均熱化される。これにより、磁性部材１２４が、定着ベルト１２１の幅方向の両端部において局所的に温度上昇することを抑制することができる。なお、均熱板１２４ｂにおける定着ベルト１２１との接触面には、摺動抵抗を低減させるために、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共重合体（ＰＦＡ）又はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）による層を設けてもよい。また、吸着板１２４ａの形状を図８における均熱板１２４ｂの形状に、均熱板１２４ｂの形状を図８における吸着板１２４ａの形状にそれぞれ形成して、定着ベルト１２１の内部において吸着板１２４ａと均熱板１２４ｂとの配置を入れ替えるようにしてもよい。磁石１７０（図２参照）と強磁性体材料である吸着板１６０との間に生じる吸着力は両者の距離の２乗に反比例する。定着ベルト１２１に対向して吸着板１２４ａを配置することにより、吸着板１２４ａと磁石１７０（図２参照）との距離を近づけることができるので、図８の構成に対して、より高い吸着力を得ることができる。ただし、定着ベルト１２１に対向して均熱板１２４ｂを配置する構成のほうが、定着ベルト１２１に対向して吸熱板１２４ａを配置する構成に対して、定着ベルト１２１から吸熱板１２４ａと均熱板１２４ｂとの積層体の方に入ってくる熱を均熱化するときの応答性は良くなる（より迅速に均熱化できる）。

均熱板１２４ｂによる均熱効果を高めるためには、吸着板１２４ａと均熱板１２４ｂとをできるだけ密着させる必要がある。吸着板１２４ａと均熱板１２４ｂとの間に５０μｍ程度の小さな隙間があっても、両者の間の熱抵抗は大きくなるため、吸着板１２４ａから均熱板１２４ｂに熱が伝わりにくくなり、均熱効果もその分低くなってしまう。図９は、磁性部材１２４を、鉄などの強磁性体金属で形成した部材（吸着板１２４ａ）とアルミニウム、銅のような高熱伝導金属で形成した部材（均熱板１２４ｂ）を複合一体化した、クラッド材によって構成したものである（図９は、定着ベルト１２１の幅方向から見ている）。なお、クラッド材とは、２種類以上の異なる金属の境界面を拡散接合によって貼り合わせたものをいう（拡散接合により、異種の金属が極めて剥離し難くなる）。クラッド材は、熱伝導率や機械強度などの物性値において、貼り合わせる金属それぞれの特性を活かすことができる材料である。強磁性体金属と高熱伝導金属によるクラッド材により磁性部材１２４を形成したことで、定着ベルト１２１の幅方向おいて磁性部材１２４の両端部に局所的な温度上昇が発生することをより効果的に抑えることができる。吸着板１２４ａと均熱板１２４ｂとを一体化したクラッド材は、図９に示す吸着板１２４ａと均熱板１２４ｂとの位置を入れ替え、均熱板１２４ｂが定着ベルト１２１に対向するように形成してもよい。なお、吸着板６２ａの定着ベルト１２１接触面には、摺動抵抗を低減するために、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共重合体（ＰＦＡ）又はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を設けてもよい。

[変形例２]
本実施形態の変形例２について説明する。
この変形例では、定着装置１００において、磁石１７０の支持部材としてのホルダ１７２に、放熱用の伝熱板１８０を取り付けたものである。
図１０（ａ）は、図３に対応する定着装置の概略構成図である。図１０（ｂ）は、磁石１７０の周辺部を、加圧ローラ１２２の軸線方向から見た図である。図１０（ａ）に示すように、伝熱板１８０は、加圧ローラ１２２の軸線方向に渡って延在させている。また、図１０（ｂ）に示すように、伝熱板１８０は、ホルダ１７２の、磁石１７０を支持している面と反対側の面と接触している。伝熱板１８０は、例えばアルミニウム、銅などの熱伝導率が高い材料によって形成する。これにより、磁石１７０およびホルダ１７２に蓄積された熱が、伝熱板１８０を伝わって加圧ローラ１２２の外部に放熱されるようにすることができる。伝熱板１８０とホルダ１７２との熱交換を、安定的かつ効率的にするために、伝熱板１８０とホルダ１７２との間の接触面の全面又は一部に、放熱グリスなどの熱伝導率の高い塗布剤を塗布するようにしてもよい。

伝熱板１８０の放熱効率を高めるために、図１０（ｃ）に示すように、伝熱板１８０の端部を、加圧ローラ１２２の端面よりも大幅に突出させ、その突出部をファン１９０で冷却するようにしてもよい。突出面は加圧ローラ１２２の両端にあってもよい。小サイズ紙を連続通紙することを検知した図示しない制御手段によってファン１９０を動作させる。さらに、伝熱板１８０に温度検知手段を備え、予め設定した閾値よりも検知温度が高くなった場合にファン１９０が作動するような制御をしてもよい。また、図１０（ｄ）に示すように、磁石１７０におけるネオジウム磁石１７０ｂに対応する部分にだけ伝熱板１８０を設けるようにしてもよい。

[変形例３]
本実施形態の変形例３について説明する。
この変形例では、定着装置１００において、図１１に示すように、定着ベルト１２１の内部において、定着ベルト１２１を加熱する加熱手段としてのハロゲンヒータ１２３を３本備えるようにしたものである。３本のハロゲンヒータは、定着ベルト１２１において加熱される領域がそれぞれのハロゲンヒータで異なるように、配置されている。通紙する記録シートの幅の長さに合わせて、定着ベルト１２１の加熱範囲を設定することが可能になるので、記録シートが接触していない定着ベルト１２１の領域が加熱されることがなく、定着ニップ端部の温度上昇を低減することができる。

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
一対の回転体と、一方の回転体に設けられた磁力を発生する磁力発生手段と、他方の回転体に設けられ前記磁力発生手段の磁力によって引き寄せられて一対の回転体の定着ニップを形成する磁性部材と、一対の回転体の少なくとも１つの内部に設けられた加熱手段とを有する定着装置において、前記磁力発生手段は、永久磁石であって、前記磁力発生手段の設けられた回転体の軸線方向に延在させるように配置され、前記軸線方向における、前記磁力発生手段の両端部を、中央部よりも磁束密度の温度係数の絶対値が小さい磁石材料によって形成した。
一対の回転体としての、定着ベルト１２１と加圧ローラ１２２を、磁力を利用して圧接し定着ニップを形成するようにした定着装置では、磁力発生手段としての磁石１７０は、永久磁石として広く普及しているフェライト磁石１７０ａによって構成するのが一般的である。幅の狭い記録シートを連続通紙するときなどに、加圧ローラ１２２の回転軸方向における両端部の温度が上昇すると、この両端部において、磁石１７０の磁力が低下し、定着ニップ圧が大きく低下することによる定着不良が起きる恐れがある。磁力発生手段として、加圧ローラ１２２の回転軸方向に対し、中央部を、例えばフェライト磁石１７０ａ、両端部を、例えばフェライト磁石１７０ａよりも磁束密度の温度係数の小さいネオジウム磁石１７０ｂによって構成した磁石１７０を用いることにより、加圧ローラ１２２の回転軸方向における両端部で、温度上昇による定着ニップ圧の低下を抑えることができるので、定着不良を抑制することが可能になる。また、ネオジウム磁石など、高価な希土類系の磁石材料を、端部にのみ用いた場合には、装置コストが大幅に上昇することもない。

（態様Ｂ）
一対の回転体と、一方の回転体に設けられた磁力を発生する磁力発生手段と、他方の回転体に設けられ前記磁力発生手段の磁力によって引き寄せられて一対の回転体の定着ニップを形成する磁性部材と、一対の回転体の少なくとも１つの内部に設けられた加熱手段とを有する定着装置において、前記磁力発生手段は、永久磁石であって、前記磁力発生手段の設けられた回転体の軸線方向に延在させるように配置され、前記軸線方向における、前記磁力発生手段の両端部を、中央部よりも残留磁束密度の高い磁石材料によって形成した。
定着装置において、記録シートとトナーとの定着性は、定着ベルト表面の温度とニップ圧に依存する。記録シートとトナーとの定着性を確保するためには、定着ベルト表面の温度を十分に高めるとともに、ニップ圧も十分に大きくする必要がある。装置のウォームアップ時において、定着ベルト１２１の両端部では、外部に熱が流出しやすいので、なかなか表面温度が定着に必要な温度まで上昇しない。加圧ローラ１２２の回転軸方向における両端部を中央部よりも残留磁束密度の高い磁石材料によって構成した磁石１７０（例えば、中央部を残留磁束密度が約４．４[ｋＧ]のフェライト磁石、両端部を残留磁束密度が約１３[ｋＧ]のネオジウム磁石、または残留磁束密度が約１１[ｋＧ]のサマリウムコバルト磁石によって構成した磁石１７０）を用いることにより、中央部よりも両端部のニップ圧を大きくすることができる。これにより、装置の電源投入直後など、加圧ローラ１２２の中央部に対し、両端部の温度が十分に上がっていないときであっても、両端部での定着性を確保することができる。また、幅の狭い記録シートを連続通紙するときなどに、加圧ローラ１２２の回転軸方向における両端部の温度が上昇すると、この両端部において磁石１７０の磁束密度が低下する。両端部で磁束密度が低下した状態で、用紙サイズを幅の狭いものから広いものへと切り替えて通紙する場合においても、磁石１７０の両端部を残留磁束密度の高い磁石材料によって構成することにより、定着のために必要なニップ圧を確保することができる。

（態様Ｃ）
態様ＡまたはＢにおいて、前記磁性部材は、磁性材料によって形成した部材に、熱伝導率の高い材料によって形成した部材を積層させて構成した。
定着ベルト１２１の幅方向おいて磁性部材１２４が局所的に熱せられても、磁性部材１２４は熱伝導率の高い材料によって形成した部材（均熱板１２４ｂ）によって均熱化される。これにより、磁性部材１２４が、定着ベルト１２１の幅方向おいて局所的に温度上昇することを抑制することができる。

（態様Ｄ）
態様Ｃにおいて、前記磁性部材は、磁性材料により形成した部材と熱伝導率の高い材料により形成した部材とを複合一体化することによって構成した。
磁性材料と熱伝導率の高い材料が、より完全な状態で密着しているので、磁性部材１２４が、定着ベルト１２１の幅方向おいて局所的に温度上昇することを抑制することができる。

（態様Ｅ）
態様Ａ〜Ｄにおいて、前記磁力発生手段には、前記磁力発生手段の熱を外部に効率的に放出させるための放熱手段を有している。
幅の狭い記録シートを連続通紙するときなどに、加圧ローラ１２２の回転軸方向における両端部の温度が上昇した場合に、放熱手段によって磁石１７０の熱を放出させることができるので、磁石１７０の温度上昇により磁力が低下することに起因した定着不良を防止することが可能になる。

（態様Ｆ）
態様Ｅにおいて、前記放熱手段は、前記磁力発生手段よりも熱伝導率の高い材料によって形成され、前記磁力発生手段と接するように配設した。
例えばアルミニウムなどの、熱伝導率の高い材料によって放熱手段を形成することにより、磁石に蓄積された熱を効率的に放出させることが可能になる。

（態様Ｇ）
態様Ｆにおいて、前記放熱手段を、磁性材料によって形成した。
放熱手段を磁性材料によって形成させることにより、放熱手段がヨークとして作用し、磁石１７０の持つ磁力を増幅させることができる。

（態様Ｈ）
記録シートに画像を形成する画像形成手段と、記録シートに画像を定着させる定着手段とを備える画像形成装置において、前記定着手段として、態様Ａ〜Ｇのいずれか一の定着装置を用いた。
磁気吸引力によって定着ニップを形成するようにした場合に、定着手段において装置コストを大幅に上昇することなく、定着ニップ端部の温度上昇に起因する定着不良を抑制することが可能な画像形成装置を提供できる。

１００ 定着装置
１２１ 定着ベルト（回転体）
１２２ 加圧ローラ（回転体）
１２３ ハロゲンヒータ（加熱手段）
１２４ 磁性部材
１７０ 磁石（磁力発生手段）
１７０ａ フェライト磁石
１７０ｂ ネオジウム磁石
１７２ ホルダ
Ｐ 記録シート

特開２００３−３３７４９０号公報

Claims (8)

1. 一対の回転体と、
   一方の回転体に設けられた磁力を発生する磁力発生手段と、
   他方の回転体に設けられ前記磁力発生手段の磁力によって引き寄せられて一対の回転体の定着ニップを形成する磁性部材と、
   一対の回転体の少なくとも１つの内部に設けられた加熱手段とを有する定着装置において、
   前記磁力発生手段は、永久磁石であって、前記磁力発生手段の設けられた回転体の軸線方向に延在させるように配置され、前記軸線方向における、前記磁力発生手段の両端部を、中央部よりも磁束密度の温度係数の絶対値が小さい磁石材料によって形成したことを特徴とする定着装置。
2. 一対の回転体と、
   一方の回転体に設けられた磁力を発生する磁力発生手段と、
   他方の回転体に設けられ前記磁力発生手段の磁力によって引き寄せられて一対の回転体の定着ニップを形成する磁性部材と、
   一対の回転体の少なくとも１つの内部に設けられた加熱手段とを有する定着装置において、
   前記磁力発生手段は、永久磁石であって、前記磁力発生手段の設けられた回転体の軸線方向に延在させるように配置され、前記軸線方向における、前記磁力発生手段の両端部を、中央部よりも残留磁束密度の高い磁石材料によって形成したことを特徴とする定着装置。
3. 請求項１または２のいずれかに記載の定着装置において、
   前記磁性部材は、磁性材料によって形成した部材に、熱伝導率の高い材料によって形成した部材を積層させて構成したことを特徴とする定着装置。
4. 請求項３に記載の定着装置において、
   前記磁性部材は、磁性材料により形成した部材と熱伝導率の高い材料により形成した部材とを複合一体化することによって構成したことを特徴とする定着装置。
5. 前記請求項１乃至４のいずれか一の定着装置において、
   前記磁力発生手段には、前記磁力発生手段の熱を外部に効率的に放出させるための放熱手段を有していることを特徴とする定着装置。
6. 請求項５に記載の定着装置において、
   前記放熱手段は、前記磁力発生手段よりも熱伝導率の高い材料によって形成され、前記磁力発生手段と接するように配設したことを特徴とする定着装置。
7. 請求項６に記載の定着装置において、
   前記放熱手段を、磁性材料によって形成したことを特徴とする定着装置。
8. 記録シートに画像を形成する画像形成手段と、
   記録シートに画像を定着させる定着手段とを備える画像形成装置において、
   前記定着手段として、請求項１乃至７のいずれか一の定着装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。

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