JP5369958B2 - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、定着装置および画像形成装置に関する。

電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置に搭載する定着装置として、電磁誘導加熱方式を用いたものが知られている。
例えば特許文献１には、磁束発生手段としての電磁誘導コイルが磁性金属製の芯金シリンダからなる定着ロールの内部に配置され、電磁誘導コイルにて生成した誘導磁界により定着ロールに渦電流を誘起させて、定着ロールを直接的に加熱する誘導加熱方式の定着装置が記載されている。

特開２００３−１８６３２２号公報

定着装置では、ベルト部材の内周面側に受け部材を設けるとともに、ベルト部材を介してこの受け部材を押圧し、画像が形成された記録材が通過するニップ部を形成する場合がある。かかる場合、受け部材を支持する支持部の剛性が低いと受け部材が不均一に歪み、上記ニップ部における圧力が不均一となる。
本発明の目的は、受け部材を支持する支持部の剛性を簡易な構成で高めることにある。

請求項１に記載の発明は、循環移動可能に設けられたベルト部材と、前記ベルト部材の外周面に接触し当該ベルト部材を内方側に押圧する押圧部材と、前記ベルト部材の内周面に接触配置され、前記押圧部材からの押圧力を受ける受け部材と、前記受け部材を支持する支持部と、備え、前記支持部は、前記ベルト部材の移動方向上流側に一端を有し移動方向下流側に他端を有し且つ前記受け部材に対向配置され、当該受け部材からの荷重を受ける第１の片と、前記第１の片の前記一端側に接続され、前記受け部材から離れる方向に向かう第２の片と、前記第１の片の前記他端側に接続され、前記受け部材から離れる方向に向かう第３の片と、前記第１の片との間に間隙を有して配置され、前記第２の片と前記第３の片とに接続される第４の片と、前記第２の片と前記第３の片との間に少なくとも一部が設けられるとともに、前記第１の片および前記第４の片に固定される固定部材と、を備え、前記固定部材は、前記第１の片と前記第４の片との間に形成される前記間隙内に一部が設けられるとともに当該第４の片から突出して設けられていることを特徴とする定着装置である。
請求項２に記載の発明は、前記固定部材は、前記第１の片の前記受け部材と対向する面とは反対側の面に突き当てられる突き当て部と当該突き当て部から突出した突起とを有し、当該突き当て部が当該反対側の面に突き当てられるとともに当該突起が当該第１の片に形成された貫通孔に挿入されることで当該第１の片に対して位置決めされ、前記突起の前記突き当て部からの突出量は、前記第１の片の前記貫通孔の長さよりも小さいことを特徴とする請求項１記載の定着装置である。
請求項３に記載の発明は、前記第３の片は、前記第１の片よりも前記受け部材が設けられた側に突出して設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置である。
請求項４に記載の発明は、前記支持部の前記第４の片には、前記固定部材が通される貫通孔が形成され、前記第４の片に形成された前記貫通孔は、単数ではなく複数設けられていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の定着装置である。
請求項５に記載の発明は、前記支持部は、断面がＬ字状の二つの部材が組み組み合わされることで形成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の定着装置である。

請求項６に記載の発明は、記録材に画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段により記録材に形成された画像を当該記録材に定着する定着手段と、を備え、前記定着手段は、循環移動可能に設けられたベルト部材と、前記ベルト部材の外周面に接触し当該ベルト部材を内方側に押圧するとともに、前記記録材が通過する通過部を当該外周面との間に形成する押圧部材と、前記ベルト部材の内周面に接触配置され、前記押圧部材からの押圧力を受ける受け部材と、前記受け部材を支持する支持部と、備え、前記支持部は、前記ベルト部材の移動方向上流側に一端を有し移動方向下流側に他端を有し且つ前記受け部材に対向配置され、当該受け部材からの荷重を受ける第１の片と、前記第１の片の前記一端側に接続され、前記受け部材から離れる方向に向かう第２の片と、前記第１の片の前記他端側に接続され、前記受け部材から離れる方向に向かう第３の片と、前記第１の片との間に間隙を有して配置され、前記第２の片と前記第３の片とに接続される第４の片と、前記第２の片と前記第３の片との間に少なくとも一部が設けられるとともに、前記第１の片および前記第４の片に固定される固定部材と、を備え、前記固定部材は、前記第１の片と前記第４の片との間に形成される前記間隙内に一部が設けられるとともに当該第４の片から突出して設けられていることを特徴とする画像形成装置である。
請求項７に記載の発明は、前記固定部材は、前記第１の片の前記受け部材と対向する面とは反対側の面に突き当てられる突き当て部と当該突き当て部から突出した突起とを有し、当該突き当て部が当該反対側の面に突き当てられるとともに当該突起が当該第１の片に形成された貫通孔に挿入されることで当該第１の片に対して位置決めされ、前記固定部材の前記第１の片に対する固定は、前記突起を当該第１の片に対し溶接することで行われ、前記溶接は、前記第１の片の前記対向する面側から且つ前記貫通孔を通じ行われることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置である。
請求項８に記載の発明は、前記第１の片、前記第２の片、前記第３の片、前記第４の片、および前記固定部材は、前記ベルト部材の幅方向に沿って設けられ、前記固定部材は、前記第４の片に形成された複数の貫通孔を通じ前記第１の片に向かって挿入された後、当該第１の片および当該第４の片に対して固定されることを特徴とする請求項６又は７に記載の画像形成装置である。

請求項１の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、受け部材を支持する支持部の剛性を簡易な構成で高めることができる。
請求項２の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、受け部材の損傷などが抑制される。
請求項３の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、ベルト部材の移動方向下流側への受け部材の移動を簡易な構成で規制することができる。

請求項６の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、受け部材を支持する支持部の剛性を簡易な構成で高めることができる。
請求項７の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、突起と第１の片との溶接をより簡易に行うことが可能となる。
請求項８の発明によれば、第４の片に単一の貫通孔が形成される場合に比べ、支持部の剛性を高めることができる。

本実施の形態の定着装置が適用される画像形成装置の構成例を示した図である。 本実施の形態の定着ユニットの構成を示す正面図である。 図２における定着ユニットのII−II断面図である。 定着ベルトの断面層構成図である。 (ａ)がエンドキャップ部材の側面図であり、(ｂ)がＺ方向から見たエンドキャップ部材の平面図である。 ＩＨヒータの構成を説明する断面図である。 定着ベルトの温度が透磁率変化開始温度以下の温度範囲にある場合の磁力線の状態を説明する図である。 小サイズ紙を連続して通紙した際の定着ベルトの幅方向の温度分布の概略を示した図である。 非通紙領域での定着ベルトの温度が透磁率変化開始温度を超えた温度範囲にある場合の磁力線の状態を説明する図である。 感温磁性部材に形成されるスリットを示した図である。 ホルダの斜視図である。 第１部材の斜視図である。 第２部材を説明するための図である。 第３部材の斜視図である。 図１１のＸＩ−ＸＩ線における断面図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
＜画像形成装置の説明＞
図１は本実施の形態の定着装置が適用される画像形成装置の構成例を示した図である。図１に示す画像形成装置１は、所謂タンデム型のカラープリンタであり、画像データに基づき画像形成を行う画像形成部１０、画像形成装置１全体の動作を制御する制御部３１を備えている。さらには、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）３や画像読取装置（スキャナ）４等との通信を行って画像データを受信する通信部３２、通信部３２にて受信された画像データに対し予め定めた画像処理を施す画像処理部３３を備えている。

画像形成部１０は、一定の間隔を置いて並列的に配置される画像形成手段の一例である４つの画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋ（「画像形成ユニット１１」とも総称する）を備えている。各画像形成ユニット１１は、静電潜像を形成してトナー像を保持する像保持体の一例としての感光体ドラム１２、感光体ドラム１２の表面を予め定めた電位で一様に帯電する帯電器１３、帯電器１３によって帯電された感光体ドラム１２を各色画像データに基づき露光するＬＥＤ（Light Emitting Diode）プリントヘッド１４、感光体ドラム１２上に形成された静電潜像を現像する現像器１５、転写後の感光体ドラム１２表面を清掃するドラムクリーナ１６を備えている。
画像形成ユニット１１各々は、現像器１５に収納されるトナーを除いて同様に構成され、それぞれがイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナー像を形成する。

また、画像形成部１０は、各画像形成ユニット１１の感光体ドラム１２にて形成された各色トナー像が多重転写される中間転写ベルト２０、各画像形成ユニット１１にて形成された各色トナー像を中間転写ベルト２０に順次転写（一次転写）する一次転写ロール２１を備えている。さらに、中間転写ベルト２０上に重畳して転写された各色トナー像を記録材（記録紙）である用紙Ｐに一括転写（二次転写）する二次転写ロール２２、二次転写された各色トナー像を用紙Ｐ上に定着させる定着手段、定着装置の一例としての定着ユニット６０を備えている。

本実施の形態の画像形成装置１では、制御部３１による動作制御の下で、次のようなプロセスによる画像形成処理が行われる。すなわち、ＰＣ３やスキャナ４からの画像データは通信部３２にて受信され、画像処理部３３により予め定めた画像処理が施された後、各色毎の画像データとなって各画像形成ユニット１１に送られる。そして、例えば黒（Ｋ）色トナー像を形成する画像形成ユニット１１Ｋでは、感光体ドラム１２が矢印Ａ方向に回転しながら帯電器１３により予め定めた電位で一様に帯電され、画像処理部３３から送信されたＫ色画像データに基づきＬＥＤプリントヘッド１４が感光体ドラム１２を走査露光する。それにより、感光体ドラム１２上にはＫ色画像に関する静電潜像が形成される。感光体ドラム１２上に形成されたＫ色静電潜像は現像器１５により現像され、感光体ドラム１２上にＫ色トナー像が形成される。同様に、画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃにおいても、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色トナー像が形成される。

各画像形成ユニット１１の感光体ドラム１２に形成された各色トナー像は、一次転写ロール２１により矢印Ｂ方向に移動する中間転写ベルト２０上に順次静電転写（一次転写）され、各色トナーが重畳された重畳トナー像が形成される。中間転写ベルト２０上の重畳トナー像は、中間転写ベルト２０の移動に伴って二次転写ロール２２が配置された領域（二次転写部Ｔ）に搬送される。重畳トナー像が二次転写部Ｔに搬送されると、そのタイミングに合わせて用紙保持部４０から用紙Ｐが二次転写部Ｔに供給される。そして、重畳トナー像は、二次転写部Ｔにて二次転写ロール２２が形成する転写電界により、搬送されてきた用紙Ｐ上に一括して静電転写（二次転写）される。

その後、重畳トナー像が静電転写された用紙Ｐは、定着ユニット６０まで搬送される。定着ユニット６０に搬送された用紙Ｐ上のトナー像は、定着ユニット６０によって熱および圧力を受け、用紙Ｐ上に定着される。そして、定着画像が形成された用紙Ｐは、画像形成装置１の排出部に設けられた用紙積載部４５に搬送される。
一方、一次転写後に感光体ドラム１２に付着しているトナー（一次転写残トナー）、および二次転写後に中間転写ベルト２０に付着しているトナー（二次転写残トナー）は、それぞれドラムクリーナ１６、およびベルトクリーナ２５によって除去される。
このようにして、画像形成装置１での画像形成処理がプリント枚数分のサイクルだけ繰り返し実行される。

＜定着ユニットの構成の説明＞
次に、本実施の形態の定着ユニット６０について説明する。
図２および図３は本実施の形態の定着ユニット６０の構成を示す図であり、図２は正面図、図３は図２におけるII−II断面図である。
まず、断面図である図３に示すように、定着ユニット６０は、交流磁界を生成するＩＨ（Induction Heating）ヒータ８０、循環移動可能に設けられるとともにＩＨヒータ８０により電磁誘導加熱されてトナー像を定着する定着ベルト６１、定着ベルト６１に対向するように配置され定着ベルト６１を定着ベルト６１の内方側に押圧する加圧ロール６２（押圧部材の一例）、定着ベルト６１を介して加圧ロール６２から押圧される押圧パッド６３を備えている。
さらに、定着ユニット６０は、押圧パッド６３よりも定着ベルト６１の内方側（内側）に配置され押圧パッド６３等の構成部材を支持する支持部の一例としてのホルダ６５、ＩＨヒータ８０にて生成された交流磁界を誘導して磁路を形成する感温磁性部材６４、感温磁性部材６４を通過した磁力線を誘導する誘導部材６６、定着ベルト６１からの用紙Ｐの剥離を補助する剥離補助部材１７３を備えている。

＜定着ベルトの説明＞
ベルト部材の一例としての定着ベルト６１は、原形が円筒形状の無端のベルト部材で構成され、例えば原形（円筒形状）時の直径が３０ｍｍ、幅方向長が３７０ｍｍに形成されている。また、図４（定着ベルト６１の断面層構成図）に示したように、定着ベルト６１は、基材層６１１、基材層６１１の上に積層された導電発熱層６１２、トナー像の定着性を向上させる弾性層６１３、最上層に被覆された表面離型層６１４からなる多層構造のベルト部材である。

基材層６１１は、薄層の導電発熱層６１２を支持するとともに、定着ベルト６１全体としての機械的強度を形成する耐熱性のシート状部材で構成される。また、基材層６１１は、ＩＨヒータ８０にて生成された交流磁界が感温磁性部材６４まで作用するように、磁界を通過させる物性（比透磁率、固有抵抗）を持った材質、厚さで形成される。一方、基材層６１１自身は、磁界の作用により発熱しないか、または発熱し難く構成される。
具体的には、基材層６１１として、例えば、厚さ３０〜２００μｍ（好ましくは５０〜１５０μｍ）の非磁性ステンレススチール等の非磁性金属や、厚さ６０〜２００μｍの樹脂材料等が用いられる。

導電発熱層６１２は、ＩＨヒータ８０にて生成される交流磁界によって電磁誘導加熱される電磁誘導発熱体層である。すなわち、導電発熱層６１２は、ＩＨヒータ８０からの交流磁界が厚さ方向に通過することにより、渦電流を発生させる層である。
通常、ＩＨヒータ８０に交流電流を供給する励磁回路（後段の図６も参照）の電源として、安価に製造できる汎用電源が使用される。そのため、ＩＨヒータ８０により生成される交流磁界の周波数は、一般に、汎用電源による２０ｋ〜１００ｋＨｚとなる。それにより、導電発熱層６１２は、周波数２０ｋ〜１００ｋＨｚの交流磁界が侵入し通過するように構成される。

導電発熱層６１２に交流磁界が侵入できる領域は、交流磁界が１/ｅに減衰する領域である「表皮深さ（δ）」として規定され、次の（１）式から導かれる。（１）式において、ｆは交流磁界の周波数（例えば、２０ｋＨｚ）、ρは固有抵抗値（Ω・ｍ）、μ_ｒは比透磁率である。
そのため、導電発熱層６１２の厚さは、周波数２０ｋ〜１００ｋＨｚの交流磁界が導電発熱層６１２を侵入し通過するように、（１）式で規定される導電発熱層６１２の表皮深さ（δ）よりも薄層に構成される。また、導電発熱層６１２を構成する材料として、例えば、Ａｕ,Ａｇ,Ａｌ,Ｃｕ,Ｚｎ,Ｓｎ,Ｐｂ,Ｂｉ,Ｂｅ,Ｓｂ等の金属や、これらの金属合金が用いられる。

具体的には、導電発熱層６１２として、厚さ２〜２０μｍ、固有抵抗２．７×１０^−８Ω・ｍ以下の例えばＣｕ等の非磁性金属（比透磁率が概ね１）が用いられる。
また、定着ベルト６１が定着設定温度まで加熱されるまでに要する時間（以下、「ウォームアップタイム」）を短縮する観点からも、導電発熱層６１２は、薄層に構成するのが好ましい。

次に、弾性層６１３は、シリコーンゴム等の耐熱性の弾性体で構成される。定着対象となる用紙Ｐに保持されるトナー像は、粉体である各色トナーが積層して形成されている。そのため、ニップ部Ｎにおいてトナー像の全体に均一に熱を供給するには、用紙Ｐ上のトナー像の凹凸に倣って定着ベルト６１表面が変形することが好ましい。そこで、弾性層６１３には、例えば厚みが１００〜６００μｍ、硬度が１０°〜３０°（ＪＩＳ−Ａ）のシリコーンゴムが好適である。

表面離型層６１４は、用紙Ｐ上に保持された未定着トナー像と直接接触するため、離型性の高い材質が使用される。例えば、ＰＦＡ(テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル重合体)、ＰＴＦＥ(ポリテトラフルオロエチレン)、シリコーン共重合体、またはこれらの複合層等が用いられる。表面離型層６１４の厚さとしては、薄すぎると、耐摩耗性の面で充分でなく、定着ベルト６１の寿命を短くする。その一方で、厚すぎると、定着ベルト６１の熱容量が大きくなりすぎ、ウォームアップタイムが長くなる。そこで、表面離型層６１４の厚さとして、耐摩耗性と熱容量とのバランスを考慮し、１〜５０μｍが好適である。

＜押圧パッドの説明＞
押圧パッド６３は、シリコーンゴム等やフッ素ゴム等の弾性体で構成され、加圧ロール６２と対向する位置にてホルダ６５に支持される。そして、定着ベルト６１を介して加圧ロール６２から押圧される状態で配置され、加圧ロール６２との間でニップ部Ｎ（用紙通過部）を形成する。ここで押圧パッド６３は、定着ベルト６１の内周面に接触配置され加圧ロール６２からの押圧力を受ける受け部材として捉えることができる。

また、押圧パッド６３は、ニップ部Ｎの入口側（用紙Ｐの搬送方向上流側）のプレニップ領域６３ａと、ニップ部Ｎの出口側（用紙Ｐの搬送方向下流側）の剥離ニップ領域６３ｂとで異なるニップ圧が設定されている。すなわち、プレニップ領域６３ａでは、加圧ロール６２側の面がほぼ加圧ロール６２の外周面に倣う円弧形状に形成され、均一で幅の広いニップ部Ｎを形成する。また、剥離ニップ領域６３ｂでは、剥離ニップ領域６３ｂを通過する定着ベルト６１の曲率半径が小さくなるように、加圧ロール６２表面から局所的に大きなニップ圧で押圧されるように形成される。それにより、剥離ニップ領域６３ｂを通過する用紙Ｐに定着ベルト６１表面から離れる方向のカール（ダウンカール）を形成して、用紙Ｐに対する定着ベルト６１表面からの剥離を促進させている。

なお、本実施の形態では、押圧パッド６３による剥離の補助手段として、ニップ部Ｎの下流側に、剥離補助部材１７３を配置している。剥離補助部材１７３は、剥離バッフル１７１が定着ベルト６１の回転移動方向と対向する向き（所謂カウンタ方向）に定着ベルト６１と近接する状態でホルダ１７２によって支持される。そして、押圧パッド６３の出口にて用紙Ｐに形成されたカール部分を剥離バッフル１７１により支持することで、用紙Ｐが定着ベルト６１方向に向かうことを抑制する。

＜感温磁性部材の説明＞
次に、感温磁性部材６４は、定着ベルト６１の内周面に倣った円弧形状で形成され、定着ベルト６１の内周面とは予め定めた間隙（例えば、０．５〜２．５ｍｍ）を有するように近接はさせるが、非接触で配置される。感温磁性部材６４を定着ベルト６１と近接させて配置するのは、感温磁性部材６４の温度が定着ベルト６１の温度に対応して変化する、すなわち、感温磁性部材６４の温度が定着ベルト６１の温度と略同じ温度となるように構成するためである。また、感温磁性部材６４を定着ベルト６１と非接触で配置するのは、画像形成装置１のメインスイッチがオンされ、定着ベルト６１が定着設定温度まで加熱される際に、定着ベルト６１の熱が感温磁性部材６４に流入するのを抑制して、ウォームアップタイムの短縮を図るためである。

また、感温磁性部材６４は、その磁気特性の透磁率が急変する温度である「透磁率変化開始温度」（後段参照）が各色トナー像が溶融する定着設定温度以上であって、定着ベルト６１の弾性層６１３や表面離型層６１４の耐熱温度よりも低い温度範囲内に設定された材質で構成される。すなわち、感温磁性部材６４は、定着設定温度を含む温度領域において強磁性と非磁性（常磁性）との間を可逆的に変化する特性（「感温磁性」）を有する材質で構成される。

そして、感温磁性部材６４は、強磁性を呈する透磁率変化開始温度以下の温度範囲においてＩＨヒータ８０にて生成され定着ベルト６１を透過した磁力線を内部に誘導して、感温磁性部材６４の内部を通過する磁路を形成する。それにより、感温磁性部材６４は、定着ベルト６１とＩＨヒータ８０の励磁コイル８２（後段の図６参照）とを内部に包み込むような閉磁路を形成する。一方、透磁率変化開始温度を超える温度範囲においては、感温磁性部材６４は、ＩＨヒータ８０にて生成され定着ベルト６１を透過した磁力線を、感温磁性部材６４の厚さ方向に横切るように透過させる。それにより、ＩＨヒータ８０にて生成され定着ベルト６１を透過した磁力線は、感温磁性部材６４を透過し、誘導部材６６の内部を通過してＩＨヒータ８０に戻る磁路を形成する。

なお、ここでの「透磁率変化開始温度」とは、透磁率（例えば、ＪＩＳ Ｃ２５３１で測定される透磁率）が連続的に低下を開始する温度であり、例えば感温磁性部材６４等の部材を透過する磁束量（磁力線の数）が変化し始める温度点をいう。したがって、透磁率変化開始温度は、磁性が消失する温度であるキュリー点に近い温度となるが、キュリー点とは異なる概念を有するものである。

感温磁性部材６４に用いる材質としては、透磁率変化開始温度が例えば１４０（定着設定温度）〜２４０℃の範囲内に設定された例えばＦｅ−Ｎｉ合金（パーマロイ）等の二元系感温磁性合金やＦｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金等の三元系の感温磁性合金等が用いられる。例えば、Ｆｅ−Ｎｉの二元系感温磁性合金においては約Ｆｅ６４％、Ｎｉ３６％（原子数比）とすることで２２５℃前後に透磁率変化開始温度を設定することができる。このようなパーマロイや感温磁性合金等の金属合金等は、成型性や加工性に優れ、熱伝導性も高く安価である等の理由から、感温磁性部材６４に適する。その他の材質としては、Ｆｅ,Ｎｉ,Ｓｉ,Ｂ,Ｎｂ,Ｃｕ,Ｚｒ,Ｃｏ,Ｃｒ,Ｖ,Ｍｎ,Ｍｏ等からなる金属合金が用いられる。
また、感温磁性部材６４は、ＩＨヒータ８０により生成された交流磁界（磁力線）に対する表皮深さδ（上記（１）式参照）よりも厚い厚さで形成される。具体的には、例えばＦｅ−Ｎｉ合金を用いた場合には５０〜３００μｍ程度に設定される。なお、感温磁性部材６４の構成や機能に関しては、後段でさらに詳述する。

＜ホルダの説明＞
押圧パッド６３を支持するホルダ６５は、押圧パッド６３が加圧ロール６２からの押圧力を受けた状態での撓み量が一定量以下となるように、剛性の高い材料で構成される。それにより、ニップ部Ｎにおける長手方向の圧力（ニップ圧Ｎ）の均一性を維持している。さらに、本実施の形態の定着ユニット６０では、電磁誘導を用いて定着ベルト６１を加熱する構成を採用していることから、ホルダ６５は、誘導磁界に影響を与えないか、または与え難い材料であり、かつ、誘導磁界から影響を受けないか、または受け難い材料で構成される。例えば、ガラス混入ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の耐熱性樹脂や、例えばＡｌ,Ｃｕ,Ａｇ等の非磁性金属材料等が用いられる。ここでホルダ６５は、感温磁性部材６４、誘導部材６６の支持も行っている。なお図３では、感温磁性部材６４の一方端および誘導部材６６の一方端が支持されていないように図示されているが、感温磁性部材６４の一方端および誘導部材６６の一方端は、不図示の部材を介しホルダ６５により支持されている。なお、ホルダ６５についての詳細は後述する。

＜誘導部材の説明＞
誘導部材６６は、感温磁性部材６４の内周面に倣った円弧形状で形成され、感温磁性部材６４の内周面とは予め定めた間隙（例えば、１．０〜５．０ｍｍ）を有する非接触に配置される。また、誘導部材６６は、例えばＡｇ,Ｃｕ,Ａｌといった固有抵抗値が比較的小さい非磁性金属で構成される。そして、感温磁性部材６４が透磁率変化開始温度以上の温度に上昇した際に、ＩＨヒータ８０により生成された交流磁界（磁力線）を誘導して、定着ベルト６１の導電発熱層６１２よりも渦電流Ｉが発生し易い状態を形成する。それにより、誘導部材６６の厚さは、渦電流Ｉが流れ易いように、表皮深さδ（上記（１）式参照）よりも充分に厚い予め定めた厚さ（例えば、１．０ｍｍ）で形成される。

＜定着ベルトの駆動機構の説明＞
次に、定着ベルト６１の駆動機構について説明する。
正面図である図２に示したように、ホルダ６５（図３参照）の軸方向両端部には、定着ベルト６１の両端部の断面形状を円形に維持しながら定着ベルト６１を周方向に回転駆動するエンドキャップ部材６７が固定されている。そして、定着ベルト６１は、両端部からエンドキャップ部材６７を介した回転駆動力を直接的に受けて、例えば１４０ｍｍ／ｓのプロセススピードで図３の矢印Ｃ方向に回転移動する。

ここで図５は、（ａ）がエンドキャップ部材６７の側面図であり、（ｂ）がＺ方向から見たエンドキャップ部材６７の平面図である。図５に示したように、エンドキャップ部材６７は、定着ベルト６１の両端部内側に嵌合される固定部６７ａ、固定部６７ａより外径が大きく形成され、定着ベルト６１に装着された際に定着ベルト６１よりも半径方向に張り出すように形成されたフランジ部６７ｄ、回転駆動力が伝達されるギヤ部６７ｂ、ホルダ６５の両端部に形成された支持部６５ａと結合部材１６６を介して回転自在に結合されたベアリング軸受部６７ｃを備える。そして、上記図２に示したように、ホルダ６５の両端部の支持部６５ａが定着ユニット６０の筐体６９の両端部に固定されることで、エンドキャップ部材６７は、支持部６５ａに結合されたベアリング軸受部６７ｃを介して回転自在に支持される。

エンドキャップ部材６７を構成する材質としては、機械的強度や耐熱性の高い所謂エンジニアリングプラスチックスが用いられる。例えば、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ＰＥＥＫ樹脂、ＰＥＳ樹脂、ＰＰＳ樹脂、ＬＣＰ樹脂等が適する。

そして、図２に示すように、定着ユニット６０では、駆動モータ９０からの回転駆動力が伝達ギヤ９１,９２を介してシャフト９３に伝達され、シャフト９３に結合された伝達ギヤ９４,９５から両エンドキャップ部材６７のギヤ部６７ｂ（図５参照）に伝達される。それによって、エンドキャップ部材６７から定着ベルト６１に回転駆動力が伝わり、エンドキャップ部材６７と定着ベルト６１とが一体となって回転駆動される。
このように、定着ベルト６１が定着ベルト６１の両端部から駆動力を直接受けて回転するので、定着ベルト６１は安定して回転する。

ここで、定着ベルト６１が両端部のエンドキャップ部材６７から駆動力を直接受けて回転する場合には、一般に、０．１〜０．５Ｎ・ｍ程度のトルクが作用する。ところが、本実施の形態の定着ベルト６１では、基材層６１１を機械的強度の高い例えば非磁性ステンレススチール等で構成している。そのため、定着ベルト６１全体に０．１〜０．５Ｎ・ｍ程度のねじりトルクが作用した場合でも、定着ベルト６１には座屈等が生じ難い。
また、エンドキャップ部材６７のフランジ部６７ｄにより定着ベルト６１の片寄りを抑えているが、その際の定着ベルト６１には、一般に、端部（フランジ部６７ｄ）側から軸方向に向けて１〜５Ｎ程度の圧縮力が働く。しかし、定着ベルト６１がこのような圧縮力を受けた場合においても、定着ベルト６１の基材層６１１が非磁性ステンレススチール等で構成されていることから、座屈等の発生が抑制される。

上記のように、本実施の形態の定着ベルト６１においては、定着ベルト６１の両端部から駆動力を直接受けて回転するので、安定した回転が行われる。また、その際に、定着ベルト６１の基材層６１１を機械的強度の高い例えば非磁性ステンレススチール等で構成することで、ねじりトルクや圧縮力に対して座屈等が発生し難い構成を実現している。さらには、基材層６１１および導電発熱層６１２を薄層に形成して、定着ベルト６１全体としての柔軟性/フレキシブル性を確保しているので、ニップ部Ｎに倣った変形と形状復元とが行われる。

図３に戻り、加圧ロール６２は、定着ベルト６１に対向するように配置され、定着ベルト６１に従動して図３の矢印Ｄ方向に、例えば１４０ｍｍ／ｓのプロセススピードで回転する。そして、加圧ロール６２と押圧パッド６３とにより定着ベルト６１を挟持した状態でニップ部Ｎを形成し、このニップ部Ｎに未定着トナー像を保持した用紙Ｐを通過させることで、熱および圧力を加えて未定着トナー像を用紙Ｐに定着する。

加圧ロール６２は、例えば直径１８ｍｍの中実のアルミニウム製コア（円柱状芯金）６２１と、コア６２１の外周面に被覆された例えば厚さ５ｍｍのシリコーンスポンジ等の耐熱性弾性体層６２２と、さらに例えば厚さ５０μｍのカーボン配合のＰＦＡ等の耐熱性樹脂被覆または耐熱性ゴム被覆による離型層６２３とが積層されて構成される。そして、押圧バネ６８（図２参照）により例えば２５ｋｇｆの荷重で定着ベルト６１を介して押圧パッド６３を押圧している。

＜ＩＨヒータの説明＞
続いて、定着ベルト６１の導電発熱層６１２に交流磁界を作用させて電磁誘導加熱するＩＨヒータ８０について説明する。
図６は、本実施の形態のＩＨヒータ８０の構成を説明する断面図である。図６に示したように、ＩＨヒータ８０は、例えば耐熱性樹脂等の非磁性体から構成される支持体８１、交流磁界を生成する励磁コイル８２を備えている。また、励磁コイル８２を支持体８１上に固定する例えばシリコーンゴム等の弾性体で構成された弾性支持部材８３、定着ベルト６１の幅方向に沿って複数配置され、励磁コイル８２にて生成された交流磁界の磁路を形成する磁心８４を備えている。

さらには、定着ベルト６１の幅方向に沿って複数配置され、励磁コイル８２にて生成された交流磁界を支持体８１長手方向に均すための調整用磁心８９、磁心８４を上部から覆うように保持する磁心保持部材８７、磁心保持部材８７を介して磁心８４を支持体８１側に加圧する例えばシリコーンゴム等の弾性体で構成された加圧部材８６、磁界を遮蔽して外部への漏洩を抑制するシールド８５、励磁コイル８２に交流電流を供給する励磁回路８８を備えている。

支持体８１は、断面が定着ベルト６１の表面形状に沿って湾曲した形状で形成され、励磁コイル８２を支持する上部面（以下、「支持面」）８１ａが定着ベルト６１表面と予め定めた間隙（例えば、０．５〜２ｍｍ）を保つように形成され設定されている。また、支持面８１ａの中央には、磁心８４を支持する一対の磁心支持部（凸状部）８１ｂ１,８１ｂ２が支持体８１の長手方向（＝定着ベルト６１移動方向と直交する方向）に沿って平行に配置されている。磁心支持部８１ｂ１,８１ｂ２は、磁心８４と支持面８１ａとの間隙を一定に保つとともに、磁心８４を定着ベルト６１の回転方向に沿って移動可能に支持する。

また、支持面８１ａの両側部には、磁心支持部８１ｂ１,８１ｂ２に支持された磁心８４における定着ベルト６１移動方向（円弧方向）への移動を予め定めた範囲内に規制するとともに、磁心８４における定着ベルト６１幅方向（＝移動方向と直交する方向）の位置を設定する磁心規制部８１ｃが配置されている。
支持体８１を構成する材質としては、例えば、耐熱ガラス、ポリカーボネート、ポリエーテルサルフォン、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の耐熱性樹脂、またはこれらにガラス繊維を混合した耐熱性樹脂等の耐熱性のある非磁性材料が用いられる。

励磁コイル８２は、相互に絶縁された例えば直径０．１７ｍｍの銅線材を例えば９０本束ねたリッツ線が長円形状や楕円形状、長方形状等の中空きの閉ループ状に巻かれて構成される。そして、励磁コイル８２に励磁回路８８から予め定めた周波数の交流電流が供給されることにより、励磁コイル８２の周囲には、閉ループ状に巻かれたリッツ線を中心とする交流磁界が生成される。励磁回路８８から励磁コイル８２に供給される交流電流の周波数は、一般に、上記した汎用電源により生成される２０ｋ〜１００ｋＨｚが用いられる。
弾性支持部材８３は、例えばシリコーンゴム等やフッ素ゴム等の弾性体で構成されたシート状部材である。弾性支持部材８３は、励磁コイル８２が支持体８１の支持面８１ａに密着して固定されるように、励磁コイル８２を支持体８１に対して押圧するように設定されている。

磁心８４は、例えば焼成フェライト、フェライト樹脂、非晶質合金（アモルファス合金）、やパーマロイ、感温磁性合金等の高透磁率の酸化物や合金材質で構成される円弧形状の強磁性体が用いられ、磁路形成部材として機能する。磁心８４は、励磁コイル８２にて生成された交流磁界による磁力線（磁束）を内部に誘導し、磁心８４から定着ベルト６１を横切って感温磁性部材６４方向に向かい、感温磁性部材６４の中を通過して磁心８４に戻るといった磁力線の通路（磁路）を形成する。すなわち、励磁コイル８２にて生成された交流磁界が磁心８４の内部と感温磁性部材６４の内部とを通過するように構成して、磁力線が定着ベルト６１と励磁コイル８２とを内部に包み込むような閉磁路を形成する。それにより、励磁コイル８２にて生成された交流磁界の磁力線が定着ベルト６１の磁心８４と対向する領域に集中される。

ここで、磁心８４は磁路形成による損失が小さい材料が望ましい。具体的には、磁心８４は渦電流損を小さくする形態（スリット等による電流経路遮断や分断化、薄板束ね等）での使用が望ましく、ヒステリシス損の小さい材料で形成されることが望ましい。
また、定着ベルト６１の回転方向に沿った磁心８４の長さは、感温磁性部材６４の定着ベルト６１の回転方向に沿った長さよりも小さく構成される。それにより、磁力線のＩＨヒータ８０周辺への漏洩が減り、力率が向上する。さらには、定着ユニット６０を構成する金属製部材への電磁誘導を抑え、定着ベルト６１（導電発熱層６１２）での発熱効率を高める。

磁心保持部材８７の各々は、ＳＵＳや樹脂等の非磁性体で形成され、磁心８４の内周面を除く側面（定着ベルト６１の移動方向と直交する方向側の側面）の一部または全部と、外周面（定着ベルト６１の配置側とは反対方向側の側面）の一部または全部とを覆うようにして磁心８４各々を保持する。それにより、磁心保持部材８７は、磁心８４の動きを予め定めた領域内に制限している。そのため、例えば磁心８４に何らかの衝撃が加わって割れが生じた場合にも、その破片がＩＨヒータ８０内の他の領域に移動（飛散）することが抑制される。それによって、磁心８４の破片が励磁コイル８２によって生成された交流磁界を集中させ、移動先の領域にて破片に対向する定着ベルト６１に異常昇温が発生することを抑える機能を果たす。
また、磁心保持部材８７は、加圧部材８６からの押圧力を磁心８４に伝達し、磁心８４を支持体８１に設けられた磁心支持部（凸状部）８１ｂ１,８１ｂ２側に加圧する機能を有する。

調整用磁心８９は、例えば焼成フェライト、フェライト樹脂、非晶質合金（アモルファス合金）、やパーマロイ、整磁鋼等の高透磁率の酸化物や合金材質で構成される直方体形状（ブロック形状）の強磁性体が用いられる。そして、調整用磁心８９は、励磁コイル８２の周囲に配置された磁心８４および感温磁性部材６４により形成される交流磁界について支持体８１長手方向の磁界の強さを均すための調整磁性部材として機能する。支持体８１長手方向に生じる磁界の強さが平均化されることにより、定着ベルト６１の幅方向の温度むら（温度のばらつき、温度リップル）が低減される。調整用磁心８９は、磁心支持部８１ｂ１,８１ｂ２の内側領域に形成された空間（磁心支持部８１ｂ１,８１ｂ２内壁で囲まれた領域）に配置される。

＜定着ベルトが発熱する状態の説明＞
引き続いて、ＩＨヒータ８０により生成された交流磁界によって定着ベルト６１が発熱する状態を説明する。
まず、上記したように、感温磁性部材６４の透磁率変化開始温度は、各色トナー像を定着する定着設定温度以上であって定着ベルト６１の耐熱温度以下となる温度範囲内（例えば、１４０〜２４０℃）に設定されている。そして、定着ベルト６１の温度が透磁率変化開始温度以下の状態にある場合には、定着ベルト６１に近接する感温磁性部材６４の温度も定着ベルト６１の温度に対応して、透磁率変化開始温度以下となる。そのため、感温磁性部材６４は強磁性を呈するので、ＩＨヒータ８０により生成された交流磁界の磁力線Ｈは、定着ベルト６１を透過した後、感温磁性部材６４の内部を広がり方向に沿って通過する磁路を形成する。ここでの「広がり方向」とは、感温磁性部材６４の厚さ方向と直交する方向を意味する。

図７は、定着ベルト６１の温度が透磁率変化開始温度以下の温度範囲にある場合の磁力線（Ｈ）の状態を説明する図である。図７に示したように、定着ベルト６１の温度が透磁率変化開始温度以下の温度範囲にある場合には、ＩＨヒータ８０により生成された交流磁界の磁力線Ｈは、定着ベルト６１を透過し、感温磁性部材６４の内部を広がり方向（厚さ方向と直交する方向）に沿って通過する磁路を形成する。そのため、定着ベルト６１の導電発熱層６１２を横切る領域での単位面積あたりの磁力線Ｈの数（磁束密度）は多くなる。

すなわち、ＩＨヒータ８０の磁心８４から磁力線Ｈが放射されて定着ベルト６１の導電発熱層６１２を横切る領域Ｒ１,Ｒ２を通過した後、磁力線Ｈは強磁性体である感温磁性部材６４の内部に誘導される。そのため、定着ベルト６１の導電発熱層６１２を厚さ方向に横切る磁力線Ｈは感温磁性部材６４の内部に進入するように集中し、領域Ｒ１,Ｒ２での磁束密度は高くなる。また、感温磁性部材６４の内部を広がり方向に沿って通過した磁力線Ｈが再び磁心８４に戻るに際しても、導電発熱層６１２を厚さ方向に横切る領域Ｒ３では、感温磁性部材６４内の磁位の低い部分から集中して磁心８４に向けて放射される。そのため、定着ベルト６１の導電発熱層６１２を厚さ方向に横切る磁力線Ｈは、感温磁性部材６４から集中して磁心８４に向かうこととなり、領域Ｒ３での磁束密度も高くなる。

磁力線Ｈが厚さ方向に横切る定着ベルト６１の導電発熱層６１２では、単位面積当たりの磁力線Ｈの数（磁束密度）の変化量に比例した渦電流Ｉが発生する。それにより、図７に示したように、磁束密度の変化量が大きい領域Ｒ１,Ｒ２および領域Ｒ３では、大きな渦電流Ｉが発生する。導電発熱層６１２に生じた渦電流Ｉは、導電発熱層６１２の固有抵抗値Ｒと渦電流Ｉの二乗の積であるジュール熱Ｗ（Ｗ＝Ｉ^２Ｒ）を発生させる。それにより、大きな渦電流Ｉが発生した導電発熱層６１２では、大きなジュール熱Ｗが発生する。
このように、定着ベルト６１の温度が透磁率変化開始温度以下の温度範囲にある場合には、磁力線Ｈが導電発熱層６１２を横切る領域Ｒ１,Ｒ２や領域Ｒ３において大きな熱が発生する。それにより、定着ベルト６１は加熱される。

ところで、本実施の形態の定着ユニット６０では、定着ベルト６１の内周面側において定着ベルト６１に近接させて感温磁性部材６４を配置している。それにより、励磁コイル８２にて生成された磁力線Ｈを内部に誘導する磁心８４と、定着ベルト６１を厚さ方向に横切って透過した磁力線Ｈを内部に誘導する感温磁性部材６４とが近接した構成を実現している。そのため、ＩＨヒータ８０（励磁コイル８２）により生成された交流磁界は、磁路が短いループを形成するので、磁路内での磁束密度や磁気結合度は高まる。それにより、定着ベルト６１の温度が透磁率変化開始温度以下の温度範囲にある場合、定着ベルト６１にはさらに効率的に熱が発生する。

＜定着ベルトの非通紙部の昇温を抑制する機能の説明＞
次に、定着ベルト６１の非通紙部の昇温を抑制する機能について説明する。
ここでまず、定着ユニット６０に小サイズの用紙Ｐ（小サイズ紙Ｐ１）を連続して通紙した場合について述べる。図８は、小サイズ紙Ｐ１を連続して通紙した際の定着ベルト６１の幅方向の温度分布の概略を示した図である。図８においては、画像形成装置１にて使用される用紙Ｐの最大サイズ幅（例えば、Ａ３横幅）である最大通紙領域をＦｆ、最大サイズ用紙Ｐよりも横幅の小さな小サイズ紙Ｐ１（例えば、Ａ４縦送り）が通過する領域（小サイズ紙通紙領域）をＦｓ、小サイズ紙Ｐ１が通過しない非通紙領域をＦｂとする。なお、画像形成装置１では中央位置基準で通紙が行われるものとする。

図８に示したように、小サイズ紙Ｐ１が連続して通紙された場合に、小サイズ紙Ｐ１が通過する小サイズ紙通紙領域Ｆｓでは定着のための熱が消費される。そのため、制御部３１（図１参照）による定着設定温度での温度調整制御が行われ、小サイズ紙通紙領域Ｆｓでの定着ベルト６１の温度は定着設定温度の近傍範囲内に維持される。その一方で、非通紙領域Ｆｂにおいても、小サイズ紙通紙領域Ｆｓと同様の温度調整制御が行われる。しかし、非通紙領域Ｆｂでは定着のための熱が消費されない。そのために、非通紙領域Ｆｂの温度は、定着設定温度よりも高い温度に上昇し易い。そして、その状態で小サイズ紙Ｐ１の連続通紙を続けると、非通紙領域Ｆｂの温度が例えば定着ベルト６１の弾性層６１３や表面離型層６１４の耐熱温度よりも上昇して、定着ベルト６１を損傷させる場合がある。

そこで、上記したように、本実施の形態の定着ユニット６０では、感温磁性部材６４は、定着設定温度以上であって、例えば定着ベルト６１の弾性層６１３や表面離型層６１４の耐熱温度以下の温度範囲内に透磁率変化開始温度が設定された例えばＦｅ−Ｎｉ合金等で構成されている。すなわち、図８に示したように、感温磁性部材６４の透磁率変化開始温度Ｔｃｕは、定着設定温度Ｔｆ以上であって、例えば弾性層６１３や表面離型層６１４の耐熱温度Ｔｌｉｍ以下の温度領域に設定されている。

それにより、小サイズ紙Ｐ１が連続通紙されると、定着ベルト６１の非通紙領域Ｆｂでの温度は、感温磁性部材６４の透磁率変化開始温度を超える。それによって、定着ベルト６１に近接する感温磁性部材６４の非通紙領域Ｆｂでの温度も定着ベルト６１の温度に対応して、定着ベルト６１と同様に透磁率変化開始温度を超える。そのため、非通紙領域Ｆｂでの感温磁性部材６４は比透磁率が１に近づき、強磁性体としての性質が消失する。感温磁性部材６４の比透磁率が低下して１に近づくことで、非通紙領域Ｆｂでの磁力線Ｈは感温磁性部材６４の内部に誘導されず、感温磁性部材６４を透過するようになる。そのため、定着ベルト６１の非通紙領域Ｆｂでは、導電発熱層６１２を通過した後の磁力線Ｈは拡散し、導電発熱層６１２を横切る磁力線Ｈの磁束密度は低下する。それにより、導電発熱層６１２で発生する渦電流Ｉは減少して、定着ベルト６１での発熱量（ジュール熱Ｗ）は低減される。その結果、非通紙領域Ｆｂでの過剰な温度上昇は抑えられ、定着ベルト６１の損傷が抑制される。
このように、感温磁性部材６４は、定着ベルト６１の温度を検知する検知部としての機能と、検知した定着ベルト６１の温度に応じて定着ベルト６１の過度の温度上昇を抑制する昇温抑制部としての機能とを併せ持っている。

感温磁性部材６４を通過した後の磁力線Ｈは、誘導部材６６（図３参照）に到達してこの内部に誘導される。磁束が誘導部材６６に到達してその内部に誘導されるようになると、導電発熱層６１２より渦電流Ｉの流れ易い誘導部材６６の方に多くの渦電流Ｉが流れる。そのため、導電発熱層６１２で流れる渦電流量はさらに抑制され、非通紙領域Ｆｂでの温度上昇は抑えられる。

その際に、誘導部材６６が励磁コイル８２からの磁力線Ｈの殆どを誘導して定着ユニット６０からの磁力線Ｈの漏洩を抑えるように、誘導部材６６の厚さ、材質、および形状が選定される。具体的には、誘導部材６６を表皮深さδが充分に厚い材料で構成すればよい。それにより、誘導部材６６に渦電流Ｉが流れても発熱量も極力小さくなる。本実施の形態では、誘導部材６６を感温磁性部材６４に沿う略円形形状の厚さ１ｍｍのＡｌ（アルミニウム）で構成し、感温磁性部材６４とは非接触（平均的な距離を例えば４ｍｍ）に配置している。その他の材料としては、ＡｇやＣｕが好適である。

ところで、その後、定着ベルト６１の非通紙領域Ｆｂでの温度が感温磁性部材６４の透磁率変化開始温度よりも低くなると、感温磁性部材６４の非通紙領域Ｆｂでの温度も透磁率変化開始温度よりも低くなる。それにより、感温磁性部材６４は再び強磁性に変化して磁力線Ｈが感温磁性部材６４の内部に誘導されるので、導電発熱層６１２に渦電流Ｉが多く流れるようになる。そのため、定着ベルト６１が再び加熱されるようになる。

図９は、非通紙領域Ｆｂでの定着ベルト６１の温度が透磁率変化開始温度を超えた温度範囲にある場合の磁力線Ｈの状態を説明する図である。図９に示したように、定着ベルト６１の温度が非通紙領域Ｆｂにて透磁率変化開始温度を超えた温度範囲にある場合には、非通紙領域Ｆｂの感温磁性部材６４は比透磁率が低下する。そのため、ＩＨヒータ８０により生成された交流磁界の磁力線Ｈは感温磁性部材６４を容易に透過するように変化する。それにより、ＩＨヒータ８０（励磁コイル８２）により生成された交流磁界の磁力線Ｈは、磁心８４から定着ベルト６１側に向けて拡散するように放射され、誘導部材６６に到達するようになる。

すなわち、ＩＨヒータ８０の磁心８４から磁力線Ｈが放射されて定着ベルト６１の導電発熱層６１２を横切る領域Ｒ１,Ｒ２では、磁力線Ｈが感温部材６４に誘導され難いため、放射状に拡散する。それにより、定着ベルト６１の導電発熱層６１２を厚さ方向に横切る磁力線Ｈの磁束密度（単位面積当たりの磁力線Ｈの数）が減少する。また、磁力線Ｈが再び磁心８４に戻る際に導電発熱層６１２を厚さ方向に横切る領域Ｒ３でも、拡散した広い領域から磁力線Ｈが磁心８４に戻ることとなるため、定着ベルト６１の導電発熱層６１２を厚さ方向に横切る磁力線Ｈの磁束密度が減少する。

そのため、定着ベルト６１の温度が透磁率変化開始温度を超える温度範囲にある場合には、領域Ｒ１,Ｒ２や領域Ｒ３において導電発熱層６１２を厚さ方向に横切る磁力線Ｈの磁束密度が減少することとなる。それにより、磁力線Ｈが厚さ方向に横切る導電発熱層６１２に発生する渦電流Ｉは減り、定着ベルト６１に発生するジュール熱Ｗは減少する。それにより、定着ベルト６１の温度は低下する。

このように、非通紙領域Ｆｂでの定着ベルト６１の温度が透磁率変化開始温度以上の温度範囲にある場合において、非通紙領域Ｆｂでの感温磁性部材６４の内部に磁力線Ｈが誘導され難くなり、励磁コイル８２により生成された交流磁界の磁力線Ｈは、定着ベルト６１の導電発熱層６１２を厚さ方向を拡散しながら横切る。そのため、励磁コイル８２により生成された交流磁界の磁路は長いループを形成することとなり、定着ベルト６１の導電発熱層６１２を通過する磁路での磁束密度は減少する。
それにより、例えば小サイズ紙Ｐ１が連続通紙されて、温度が上昇した非通紙領域Ｆｂでは、定着ベルト６１の導電発熱層６１２に発生する渦電流Ｉが減って、定着ベルト６１の非通紙領域Ｆｂでの発熱量（ジュール熱Ｗ）は低減する。その結果、非通紙領域Ｆｂでの過剰な温度上昇は抑えられる。

＜感温磁性部材の昇温を抑制する構成の説明＞
感温磁性部材６４が上記した非通紙領域Ｆｂでの過剰な温度上昇を抑える機能を果たすには、感温磁性部材６４の長手方向の領域毎の温度がそれに対向する定着ベルト６１の長手方向の領域毎の温度に対応して変化し、上記した定着ベルト６１の温度を検知する検出部としての機能を果たす必要がある。

そのために、感温磁性部材６４自身に関しては、磁力線Ｈによって誘導加熱され難い構成が採用される。すなわち、定着ベルト６１の温度が透磁率変化開始温度以下であり、感温磁性部材６４が強磁性を呈する状態であっても、ＩＨヒータ８０からの磁力線Ｈの中には、感温磁性部材６４を厚さ方向に横切る磁力線Ｈは存在する。それにより、感温磁性部材６４内部には弱い渦電流Ｉが発生しており、感温磁性部材６４自身においても若干の発熱が生じる。そのため、例えば、大量の画像形成が連続して行われた場合等には、感温磁性部材６４に自己発熱した熱が蓄積され、通紙領域（図８参照）でも感温磁性部材６４の温度が上昇傾向を呈する。

このように渦電流損による自己発熱が大きいと感温磁性部材６４の温度が上昇して、意図せず透磁率変化開始温度まで到達してしまい、通紙領域と非通紙領域の磁気特性に差が殆どなくなって昇温抑制効果が充分得られないことがある。そこで、感温磁性部材６４の温度と定着ベルト６１の温度との対応関係が維持され、感温磁性部材６４が定着ベルト６１の温度を検知する検知部として精度良く機能するために、感温磁性部材６４自身に発生するジュール熱Ｗを抑える必要がある。

そこで、感温磁性部材６４での渦電流損やヒステリシス損を小さくするために、まず第１として、感温磁性部材６４は、磁力線Ｈによって誘導加熱され難い物性（固有抵抗値および透磁率）を持った材質が選定される。
また、第２として、感温磁性部材６４の厚さは、少なくとも透磁率変化開始温度以下の温度範囲にて磁力線Ｈが感温磁性部材６４の厚さ方向に横切り難いように、強磁性を呈する状態での表皮深さδよりも厚く形成される。

さらに、第３として、感温磁性部材６４には、磁力線Ｈによって発生する渦電流Ｉの流れを分断する複数のスリット６４ｓが形成される。誘導加熱され難いように感温磁性部材６４の材質や厚さを選定しても、感温磁性部材６４内部に発生する渦電流Ｉを０とすることは困難である。そこで、感温磁性部材６４に発生した渦電流Ｉの流れを複数のスリット６４ｓにより分断することで、渦電流Ｉを減少させて、感温磁性部材６４に発生するジュール熱Ｗを低く抑えている。

図１０は、感温磁性部材６４に形成されるスリットを示した図である。図１０（ａ）は、感温磁性部材６４がホルダ６５に設置された状態の側面図であり、（ｂ）は、（ａ）の上方（ｚ方向）から見た平面図である。図１０に示したように、感温磁性部材６４では、磁力線Ｈによって発生する渦電流Ｉの流れる方向に直交して複数のスリット６４ｓが形成される。そのため、スリット６４ｓが無い場合には感温磁性部材６４の長手方向の全体に亘って大きな渦となって流れる渦電流Ｉ（図１０（ｂ）破線）が、スリット６４ｓにより分断される。

それにより、スリット６４ｓを形成した場合には、感温磁性部材６４内を流れる渦電流Ｉ（図１０（ｂ）実線）は、スリット６４ｓとスリット６４ｓとの間の領域内での小さな渦となり、全体としての渦電流Ｉの電流量は低減される。その結果、感温磁性部材６４での発熱量（ジュール熱Ｗ）は減少し、発熱し難い構成が実現する。したがって、複数のスリット６４ｓは、渦電流Ｉを分断する渦電流分断部として機能する。

なお、図１０に例示した感温磁性部材６４では、スリット６４ｓを渦電流Ｉの流れる方向に直交して形成したが、渦電流Ｉの流れを分断する構成であれば、例えば渦電流Ｉの流れる方向に対して傾斜したスリットを形成してもよい。また、図１０に示したようなスリット６４ｓを感温磁性部材６４の幅方向の全域に亘って形成する構成の他に、感温磁性部材６４の幅方向の一部に形成してもよい。また、感温磁性部材６４に発生する熱量に応じて、スリットの数、位置、傾斜角等を設定してもよい。
また、スリットの傾斜角が最大となった状態として、感温磁性部材６４がスリット部で小片に分割された状態となる小片分割群となってもよく、このような形態であっても本発明の効果は同様に得られる。

＜ホルダの説明＞
ここで、図３に示したホルダ６５について更に詳細に説明する。
図１１は、ホルダ６５の斜視図である。同図に示すように、ホルダ６５は長尺状に形成されている。また、このホルダ６５は、定着ベルト６１（図３参照）の幅方向（定着ベルト６１の移動方向に直交する方向（交差する方向））に沿って配置される。

また、このホルダ６５は、図３にも示すように、断面がＬ字状に形成され押圧パッド６３が下方に配置される第１部材１００と、同じく断面がＬ字状に形成され第１部材１００に対向して配置される第２部材２００と、第１部材１００と第２部材２００との間に形成される空間に挿入される第３部材３００とを備えている。なお、押圧パッド６３（図３参照）は、第１部材１００に装着された装着部材４００（図３参照）によってホルダ６５に対し固定されている。

図１２は、第１部材１００の斜視図である。
上記のとおり、第１部材１００はその断面がＬ字状に形成されている。付言すれば、第１部材１００は、板金に対し曲げ加工を施すことよって形成されその断面がＬ字状となっている。また、第１部材１００は、予め定められた厚みを有し板状に形成され且つ定着ベルト６１の幅方向に沿って配置される第１板状部１１０と、同じく予め定められた厚みを有し板状に形成され且つ定着ベルト６１の幅方向に沿って配置される第２板状部１２０とを有している。なお、第１板状部１１０と第２板状部１２０とは、互いに直交する関係（交差する関係）で配置されている。また、ホルダ６５の一部品としてホルダ６５に組み込まれた際には、第１板状部１１０がホルダ６５の下部に位置し第２板状部１２０がホルダ６５の側部に位置する。付言すると、第１板状部１１０の下部に押圧パッド６３が配置される。ここで第１板状部１１０は、定着ベルト６１（図３参照）の移動方向上流側に一端を有し移動方向下流側に他端を有し且つ押圧パッド６３に対向配置され、この押圧パッド６３からの荷重を受ける第１の片として捉えることができる。また第２板状部１２０は、第１板状部１１０の上記一端側に接続され押圧パッド６３から離れる方向に向かう第２の片として捉えることができる。

また、第１部材１００は、第２板状部１２０の縁部（第１部材１００の長手方向に沿う縁部）に、溝（切り欠き）１３０を有している。なお、この溝１３０は、第１部材１００の長手方向において複数設けられている。また、第１部材１００は、第１板状部１１０の縁部（第１部材１００の長手方向に沿う縁部）に、突起１４０を有している。なおこの突起１４０も、第１部材１００の長手方向において複数設けられている。さらに、第１部材１００は、第１板状部１１０に貫通孔１５０を有している。なおこの貫通孔１５０も、第１部材１００の長手方向において複数設けられている。

図１３は、第２部材２００を説明するための図である。
第２部材２００もその断面がＬ字状に形成されている。詳細には、第２部材２００は、第１部材１００と同様に、板金に対し曲げ加工を施すことよって形成されその断面がＬ字状となっている。また、第２部材２００は、予め定められた厚みを有し板状に形成され且つ定着ベルト６１の幅方向に沿って配置される第１板状部２１０と、同じく予め定められた厚みを有し板状に形成され且つ定着ベルト６１の幅方向に沿って配置される第２板状部２２０とを有している。なお、第１板状部２１０と第２板状部２２０とは、互いに直交する関係（交差する関係）で配置されている。また、ホルダ６５の一部品としてホルダ６５に組み込まれた際には、第１板状部２１０がホルダ６５の上部に位置し第２板状部２２０がホルダ６５の側部に位置する。ここで第２板状部２２０は、第１板状部１１０の上記他端側に接続され押圧パッド６３から離れる方向に向かう第３の片として捉えることができる。また第１板状部２１０は、第１部材１００の第１板状部１１０（図１２参照）との間に間隙を有して配置されるとともに上記第２板状部１２０および上記第２板状部２２０に接続される第４の片として捉えることができる。

また第２部材２００は、第１板状部２１０に、予め定められた長さを有する長穴状の貫通孔２３０を有している。この貫通孔２３０は、第２部材２００の長手方向に沿って設けられている。また、貫通孔２３０は、予め定められた間隙をおいて複数設けられている。ここで本実施形態では、５つの貫通孔２３０が設けられている。そして、第２部材２００の長手方向中央部に設けられた貫通孔２３０の長さが最も長くなっている。また、この貫通孔２３０に隣接する２つの貫通孔２３０の長さが次に長くなっている。そして、第２部材２００の両端部に位置する２つの貫通孔２３０の長さが最も短くなっている。

また、第２部材２００は、第２板状部２２０にも、貫通孔２４０を有している。この貫通孔２４０は、第２部材２００の長手方向において複数設けられている。また、第２部材２００は、第１板状部２１０の縁部（第２部材２００の長手方向に沿う縁部）に、突起２５０を有している。なおこの突起２５０も、第２部材２００の長手方向において複数設けられている。

ここで本実施形態では、ホルダ６５の組立てが行われる際、第１部材１００（図１２参照）の溝１３０内に、第２部材２００（図１３参照）の突起２５０が配置される（図１１も参照）。そして、第２部材２００の第１板状部２１０と第１部材１００の第２板状部１２０との接触箇所（例えば図１１のＡ部参照）が、例えばレーザ溶接により接合される。なおこの溶接は複数箇所にて行われる。
また、第２部材２００の貫通孔２４０（図１３参照）に対し第１部材１００の突起１４０（図１２参照）が挿入される。そして、第２部材２００と突起１４０との接触箇所が例えばレーザ溶接により接合される。以上の溶接によりホルダ６５の基本的な骨格が形成される。

次いで、第３部材３００について説明する。本実施形態では、ホルダ６５の剛性を高めるため第１部材１００および第２部材２００に加え、第３部材３００を更に設けている。
図１４は、第３部材３００の斜視図である。
固定部材の一例としての第３部材３００は、板状に形成されるとともに長尺状に形成されている。また、第３部材３００は、第３部材３００の上部に位置し且つ定着ベルト６１の幅方向に沿って配置される基部３１０と、この基部３１０から下方に向かって延びる複数の突出片３２０とを備えている。この突出片３２０は、複数設けられるとともに間隙３３０をおいて配置されている。言い換えると、第３部材３００は、第３部材３００の下縁から上方に延びる切り欠きを複数有している。また、第３部材３００は、各突出片３２０の先端部に、突出片３２０から更に下方に向かって突出する突起３４０を有している。

第３部材３００は、第２部材２００に形成された貫通孔２３０（図１３参照）に挿入される。より詳細には、上記複数の突出片３２０の各々が、対応する貫通孔２３０に挿入される。また、各突出片３２０の先端部に形成された突起３４０が、第１部材１００（図１２参照）に形成された貫通孔１５０に挿入される。
その後、突起３４０と第１部材１００とが接触する箇所にて例えばレーザ溶接が行われる。また、第３部材３００の表面と第１板状部２１０の表面とが交わる箇所（図１１の符号Ｂ参照）にて例えばレーザ溶接が行われる。なおこの溶接は、１箇所のみでなく複数箇所にて行われる。また、この溶接は、第３部材３００の一方の面側だけではなく第３部材３００の他方の面側でも行われる。

第３部材３００の溶接が完了すると、第１部材１００の第１板状部１１０および第２部材２００の第１板状部２１０に対して第３部材３００が固定され、図１１に示したホルダ６５が完成する。なお、本実施形態では、第３部材３００（第３部材３００の基部３１０）が第２部材２００よりも上方に突出しているが、第３部材３００が突出しない構成としてもよい。但し、第３部材３００の高さ方向における寸法が大きいほど第３部材３００の断面二次モーメントが大きくなり、曲げ剛性も大きくなる。このため、ホルダ６５の撓みを抑制するという観点からは、第３部材３００の高さ方向における寸法を大きくした方がよい。本実施形態のように、定着ベルト６１の内側に感温磁性部材６４等が配置される場合、第１部材１００および第２部材２００を大きくできない場合が生じうる。言い換えると、第１部材１００および第２部材２００では十分な剛性を確保できない場合が生じうる。このような場合、第３部材３００の寸法だけも大きくし第３部材３００をホルダ６５から突出させることが好ましくなる。

また、本実施形態では、第３部材３００に複数の突出片３２０を設けるとともに各々の突出片３２０を貫通孔２３０に挿入する形態としている。ところで、貫通孔２３０（図１３参照）を第２部材２００の一端部側から他端部側にかけて一つ設けるとともに、この貫通孔２３０に対し、突出片３２０を有しない（間隙３３０を有しない）一枚の第３部材３００を挿入することもできる。なおこの場合、第１板状部２１０に、図１３に示す貫通孔２３０よりも大きな貫通孔２３０が形成されることとなり、ホルダ６５の剛性が低下するおそれがある。このため本実施形態では、第１板状部２１０に複数の貫通孔２３０を形成した。そして、複数の突出片３２０を有した第３部材３００を挿入する形態としている。

図１５は、図１１のＸＩ−ＸＩ線における断面図である。
上記では詳細な説明を省略したが、第３部材３００は、突出片３２０の下端（突き当て部の一例）が第１板状部１１０の一方の面（押圧パッド６３と対向する面とは反対側の面）に突き当てられるとともに、突起３４０が貫通孔１５０に挿入されることで、第１板状部１１０に対して位置決めされる。ここで、突出片３２０の下端からの突起３４０突出量Ｌは、第１部材１００（第１板状部１１０）の厚みＤ（貫通孔１５０の長さ）よりも小さくなっている。このため本実施形態では、突起３４０が第１板状部１１０の下面から突出しない。付言すると、押圧パッド６３と接する第１板状部１１０の下面に、突起３４０が突出しない。これにより、押圧パッド６３の損傷などが抑制される。なお、上記にて説明したレーザ溶接は、押圧パッド６３と対向する面側（第１板状部１１０の下面側）から行われ且つ貫通孔１５０の内部にて行われる。そして、溶接にともない生じる凹凸がこの貫通孔１５０に収まるようになっている。

また本実施形態では、図１３に示すように、第１部材１００の突起１４０（図１２参照）が挿入される貫通孔２４０が、第２板状部２２０の下端よりも上方に配置されている。このため、図１５に示すように、ホルダ６５が組立てられた際には、第１部材１００の第１板状部１１０よりも下方に、第２部材２００の第２板状部２２０が突出する。そして本実施形態では、第２板状部２２０のこの突出を利用して押圧パッド６３の移動を規制している。即ち、図３に示すように、押圧パッド６３は、回転移動する定着ベルト６１から摩擦力を受け定着ベルト６１の移動方向下流側に移動しようとするが、第２板状部２２０の上記突出部に突き当たることでその移動が規制される。

１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋ…画像形成ユニット、６０…定着ユニット、６１…定着ベルト、６２…加圧ロール、６３…押圧パッド、６５…ホルダ、１１０…第１板状部、１２０…第２板状部、１５０…貫通孔、２１０…第１板状部、２２０…第２板状部、２３０…貫通孔、３００…第３部材、３２０…突出片、３４０…突起、Ｎ…ニップ部

Claims (8)

1. 循環移動可能に設けられたベルト部材と、
   前記ベルト部材の外周面に接触し当該ベルト部材を内方側に押圧する押圧部材と、
   前記ベルト部材の内周面に接触配置され、前記押圧部材からの押圧力を受ける受け部材と、
   前記受け部材を支持する支持部と、備え、
   前記支持部は、
   前記ベルト部材の移動方向上流側に一端を有し移動方向下流側に他端を有し且つ前記受け部材に対向配置され、当該受け部材からの荷重を受ける第１の片と、
   前記第１の片の前記一端側に接続され、前記受け部材から離れる方向に向かう第２の片と、
   前記第１の片の前記他端側に接続され、前記受け部材から離れる方向に向かう第３の片と、
   前記第１の片との間に間隙を有して配置され、前記第２の片と前記第３の片とに接続される第４の片と、
   前記第２の片と前記第３の片との間に少なくとも一部が設けられるとともに、前記第１の片および前記第４の片に固定される固定部材と、
   を備え、
   前記固定部材は、前記第１の片と前記第４の片との間に形成される前記間隙内に一部が設けられるとともに当該第４の片から突出して設けられていることを特徴とする定着装置。
2. 前記固定部材は、前記第１の片の前記受け部材と対向する面とは反対側の面に突き当てられる突き当て部と当該突き当て部から突出した突起とを有し、当該突き当て部が当該反対側の面に突き当てられるとともに当該突起が当該第１の片に形成された貫通孔に挿入されることで当該第１の片に対して位置決めされ、
   前記突起の前記突き当て部からの突出量は、前記第１の片の前記貫通孔の長さよりも小さいことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
3. 前記第３の片は、前記第１の片よりも前記受け部材が設けられた側に突出して設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
4. 前記支持部の前記第４の片には、前記固定部材が通される貫通孔が形成され、
   前記第４の片に形成された前記貫通孔は、単数ではなく複数設けられていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の定着装置。
5. 前記支持部は、断面がＬ字状の二つの部材が組み合わされることで形成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の定着装置。
6. 記録材に画像を形成する画像形成手段と、
   前記画像形成手段により記録材に形成された画像を当該記録材に定着する定着手段と、
   を備え、
   前記定着手段は、
   循環移動可能に設けられたベルト部材と、
   前記ベルト部材の外周面に接触し当該ベルト部材を内方側に押圧するとともに、前記記録材が通過する通過部を当該外周面との間に形成する押圧部材と、
   前記ベルト部材の内周面に接触配置され、前記押圧部材からの押圧力を受ける受け部材と、
   前記受け部材を支持する支持部と、備え、
   前記支持部は、
   前記ベルト部材の移動方向上流側に一端を有し移動方向下流側に他端を有し且つ前記受け部材に対向配置され、当該受け部材からの荷重を受ける第１の片と、
   前記第１の片の前記一端側に接続され、前記受け部材から離れる方向に向かう第２の片と、
   前記第１の片の前記他端側に接続され、前記受け部材から離れる方向に向かう第３の片と、
   前記第１の片との間に間隙を有して配置され、前記第２の片と前記第３の片とに接続される第４の片と、
   前記第２の片と前記第３の片との間に少なくとも一部が設けられるとともに、前記第１の片および前記第４の片に固定される固定部材と、
   を備え、
   前記固定部材は、前記第１の片と前記第４の片との間に形成される前記間隙内に一部が設けられるとともに当該第４の片から突出して設けられていることを特徴とする画像形成装置。
7. 前記固定部材は、前記第１の片の前記受け部材と対向する面とは反対側の面に突き当てられる突き当て部と当該突き当て部から突出した突起とを有し、当該突き当て部が当該反対側の面に突き当てられるとともに当該突起が当該第１の片に形成された貫通孔に挿入されることで当該第１の片に対して位置決めされ、
   前記固定部材の前記第１の片に対する固定は、前記突起を当該第１の片に対し溶接することで行われ、
   前記溶接は、前記第１の片の前記対向する面側から且つ前記貫通孔を通じ行われることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
8. 前記第１の片、前記第２の片、前記第３の片、前記第４の片、および前記固定部材は、前記ベルト部材の幅方向に沿って設けられ、
   前記固定部材は、前記第４の片に形成された複数の貫通孔を通じ前記第１の片に向かって挿入された後、当該第１の片および当該第４の片に対して固定されることを特徴とする請求項６又は７に記載の画像形成装置。

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