JP5747563B2 - 定着装置、加熱装置、および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、定着装置、加熱装置、および画像形成装置に関する。

定着ベルトの温度が低下し且つ温度検知センサで測定された感温磁性部材の温度が基準設定温度まで到達しているとき、電動シリンダを動作させて、感温磁性部材を定着ベルトの内周面に接触させる定着装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
また、表面温度検知手段から送られてくる表面温度信号が加熱ローラの昇温に伴って所定の閾値に達すると、接離ソレノイドがオンされ、加熱部材が加熱ローラの内周面から離間する加熱装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００９−２８２４１３号公報 特開２００４−１７７７４５号公報

本発明の目的は、画像を記録材に定着する定着部材に向けて加熱部材を移動させる機構や、被加熱体に熱を供給する供給部材に向けて加熱部材を移動させる機構の簡略化を図ることにある。

請求項１に記載の発明は、回転可能に設けられ、電磁誘導による加熱が可能な導電層を有し、記録材上の画像を当該記録材に定着する定着部材と、前記定着部材に接触し、当該定着部材との間に前記記録材を通過させるニップ部を形成する加圧部材と、前記定着部材の前記導電層と交差する交流磁界を生成する磁界生成手段と、少なくとも一部が前記定着部材から離れた状態で設けられ、加熱される加熱部材と、前記加熱部材を前記定着部材に向けて移動させる移動手段と、を備え、前記移動手段は、前記定着部材の回転方向において、回転方向の上流側から当該定着部材と前記加熱部材とが接触するように当該加熱部材を移動させ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、前記加熱部材は、前記磁界生成手段により生成される前記交流磁界によって加熱される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、前記移動手段は、熱を受けることで変形する変形部材であり、前記変形部材は、前記加熱部材から熱を受け変形を行うことで、前記加熱部材を前記定着部材に向けて移動させ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、前記定着部材は、筒状に形成され、前記変形部材は、筒状に形成された前記定着部材の内側に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の定着装置である。
請求項５に記載の発明は、前記変形部材は、前記定着部材に向かって伸長し前記加熱部材を当該定着部材に向けて移動させることを特徴とする請求項３又は４に記載の定着装置である。
請求項６に記載の発明は、前記変形部材は、熱を受けることで湾曲し、当該湾曲により変位する部位を用いて前記加熱部材を前記定着部材に向けて移動させることを特徴とする請求項３又は４に記載の定着装置である。
請求項７に記載の発明は、前記変形部材が前記変形を行う前、前記定着部材と前記加熱部材とは非接触状態にあることを特徴とする請求項３乃至６の何れかに記載の定着装置である。
請求項８に記載の発明は、前記変形部材は、形状記憶合金により形成されていることを特徴とする請求項３乃至７の何れかに記載の定着装置である。

請求項９に記載の発明は、回転可能に設けられ、電磁誘導による加熱が可能な導電層を有し、被加熱体に熱を供給する供給部材と、前記供給部材に接触し、当該供給部材との間に前記被加熱体を通過させるニップ部を形成する加圧部材と、前記供給部材の前記導電層と交差する交流磁界を生成する磁界生成手段と、少なくとも一部が前記供給部材から離れた状態で設けられ、加熱される加熱部材と、前記加熱部材を前記供給部材に向けて移動させる移動手段と、を備え、前記移動手段は、前記供給部材の回転方向において、回転方向の上流側から当該供給部材と前記加熱部材とが接触するように当該加熱部材を移動させることを特徴とする加熱装置である。
請求項１０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、回転可能に設けられ、電磁誘導による加熱が可能な導電層を有し、前記画像形成手段により記録材上に形成された画像を当該記録材に定着する定着部材と、前記定着部材に接触し、当該定着部材との間に前記記録材を通過させるニップ部を形成する加圧部材と、前記定着部材の前記導電層と交差する交流磁界を生成する磁界生成手段と、少なくとも一部が前記定着部材から離れた状態で設けられ、加熱される加熱部材と、前記加熱部材を前記定着部材に向けて移動させる移動手段と、を備え、前記移動手段は、前記定着部材の回転方向において、回転方向の上流側から当該定着部材と前記加熱部材とが接触するように当該加熱部材を移動させることを特徴とする画像形成装置である。

請求項１の発明によれば、画像を記録材に定着する定着部材に向けて加熱部材を移動させる機構の簡略化が可能となる。
請求項２の発明によれば、加熱源の数を減らすことができるようになる。
請求項３の発明によれば、加熱部材の温度に応じた変形部材の変形が可能となる。
請求項４の発明によれば、筒状に形成された定着部材の外側に変形部材が設けられている場合に比べ、定着部材の外側の雰囲気温度が変形部材に影響を与えることを抑制可能となる。
請求項５の発明によれば、定着部材以外の方向に向かって変形部材が伸長する場合に比べ、構成の簡素化を図ることが可能となる。
請求項６の発明によれば、加熱部材を移動させようとする方向と交差する方向に沿って変形部材を設置することができるようになる。
請求項７の発明によれば、加熱部材の一部と定着部材とが接触している場合に比べ、定着部材の熱が奪われにくくなる。
請求項８の発明によれば、変形部材を単一の部材で構成できるようになる。
請求項９の発明によれば、被加熱体に熱を供給する供給部材に向けて加熱部材を移動させる機構の簡略化が可能となる。
請求項１０の発明によれば、画像を記録材に定着する定着部材に向けて加熱部材を移動させる機構の簡略化が可能となる。

本実施形態の形態に係るプリンタを示した図である。 定着装置を説明するための図である。 定着装置を説明するための図である。 定着装置を説明するための図である。 定着ベルトの断面構成等を示した図である。 感温磁性部材を説明するための図である。 用紙の搬送方向上流側から定着装置を眺めた場合における定着装置の断面図である。 変形部材の周辺の構造を説明するための図である。 （ａ）は、感温磁性部材の温度が、透磁率変化開始温度以下の場合の状態を示した図であり、（ｂ）は、感温磁性部材の温度が、透磁率変化開始温度以上の場合の状態を示した図である。 複数枚の用紙に対する定着処理を行った際の定着ベルトの温度変化を示した図である。 定着装置の他の一形態を示した図である。 変形部材の他の構成例を示した図である。 変形部材の他の構成例を示した図である。 加熱装置を説明するための図である。 定着装置の他の一形態を示した図である。 感温磁性部材が加熱されない定着装置を示した図である。 定着ベルトと感温磁性部材の発熱比率等を説明するための図である。 感温磁性部材に形成されるスリットを示した図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本実施形態の形態に係るプリンタ１０を示した図である。
画像形成装置の一例としてのプリンタ１０は、プリンタ１０の本体を構成する筐体１２を備えている。またプリンタ１０は、光走査装置５４を備えている。ここでこの光走査装置５４は、筐体１２に固定されている。またプリンタ１０には、光走査装置５４に隣接する位置に、光走査装置５４の動作、および、プリンタ１０の各部の動作を制御する制御ユニット５０が設けられている。

光走査装置５４は、図示しない光源から出射された光ビームを回転多面鏡（ポリゴンミラー）で走査するとともに、反射ミラー等の複数の光学部品でこの光ビームを反射して、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック（Ｋ）の各トナーに対応した光ビーム６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋを出射する。光ビーム６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋは、それぞれ対応する各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋに導かれる。また本実施形態におけるプリンタ１０では、プリンタ１０の下部に、記録材の一例としての用紙Ｐを収納する用紙収容部１４が設けられている。

さらに、用紙収容部１４の上方には、用紙Ｐの先端部の位置を調整する一対のレジストロール１６が設けられている。また図示は省略するが、用紙収容部１４に収容された複数枚の用紙Ｐのうちの最上位の用紙Ｐに接触し、この用紙Ｐをレジストロール１６に向けて送り出す送り出しロールが設けられている。また本実施形態では、プリンタ１０の中央部に、画像形成手段の一部として機能する画像形成ユニット１８が設けられている。この画像形成ユニット１８は、上述の４つの感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋを備えている。なお４つの感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋは、上下一列に並んだ状態で配置されている。

また、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの回転方向上流側には、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの表面を帯電する帯電ローラ２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋが設けられている。また、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの回転方向下流側には、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ上に形成された静電潜像をＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各トナーを用いて現像する現像器２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋが設けられている。また本実施形態では、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍに接触する第１中間転写体２６、感光体ドラム２０Ｃ、２０Ｋに接触する第２中間転写体２８が設けられている。

さらに、第１中間転写体２６および第２中間転写体２８に接触する第３中間転写体３０が設けられている。また、第３中間転写体３０と対向する位置には、転写ロール３２が設けられている。そして本実施形態では、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ上のトナー像が第１中間転写体２６に転写され、感光体ドラム２０Ｃ、２０Ｋ上のトナー像が第２中間転写体２８に転写される。その後、第１中間転写体２６に転写されたトナー像、および、第２中間転写体２８に転写されたトナー像が、第３中間転写体３０を介して用紙Ｐに転写される。

また本実施形態では、用紙Ｐが搬送される用紙搬送路３４上であって、転写ロール３２よりも用紙Ｐの搬送方向における下流側に、定着装置１００が設けられている。定着装置１００は、加圧ロール１０４と、定着部材の一例としての定着ベルト１０２とを有しており、用紙Ｐを加熱および加圧してトナー像を用紙Ｐに定着させる。ここで、トナー像が定着された用紙Ｐは、用紙搬送ロール３６によって、プリンタ１０の上部に設けられた用紙排出部３８に排出される。

ここで、プリンタ１０にて実行される画像形成動作について説明する。
画像形成動作が開始されると、各感光体ドラム２０Ｙ〜２０Ｋの表面が帯電ローラ２２Ｙ〜２２Ｋによって一様に帯電される。そして、出力画像に対応した光ビーム６０Ｙ〜６０Ｋが、光走査装置５４から、帯電後の感光体ドラム２０Ｙ〜２０Ｋの表面に照射される。これにより、感光体ドラム２０Ｙ〜２０Ｋ上には、各色の画像に応じた静電潜像が形成される。この静電潜像に対して、現像器２４Ｙ〜２４Ｋからトナーが供給され、感光体ドラム２０Ｙ〜２０Ｋ上にはＹ色〜Ｋ色のトナー像が形成される。

その後、マゼンタ用の感光体ドラム２０Ｍから第１中間転写体２６にマゼンタのトナー像が一次転写される。また、イエロー用の感光体ドラム２０Ｙから第１中間転写体２６にイエローのトナー像が一次転写される。なおこのとき、このイエローのトナー像は、第１中間転写体２６上に既に載っているマゼンタのトナー像に重ね合わされる。また、ブラック用の感光体ドラム２０Ｋから第２中間転写体２８にブラックのトナー像が一次転写される。また、シアン用の感光体ドラム２０Ｃから第２中間転写体２８にシアンのトナー像が一次転写される。なおこのとき、上記と同様、このシアンのトナー像は、第２中間転写体２８上に既に載っているブラックのトナー像に重ね合わされる。

次に、第１中間転写体２６へ一次転写されたマゼンタとイエローのトナー像は、第３中間転写体３０へ二次転写される。また、第２中間転写体２８へ一次転写されたブラックとシアンのトナー像も、第３中間転写体３０へ二次転写される。ここで、先に二次転写されたマゼンタ 、イエローのトナー像と、後に転写されたシアン、ブラックのトナー像とは、第３中間転写体３０上にて重ね合わされる。これにより、カラー（３色）とブラックのフルカラーのトナー像が第３中間転写体３０上に形成される。

その後、第３中間転写体３０上のトナー像は、第３中間転写体３０と転写ロール３２とにより形成されるニップ部に到達する。このタイミングに同期して、レジストロール１６により用紙Ｐがこのニップ部に搬送される。これにより、用紙Ｐ上にフルカラーのトナー像が三次転写（最終転写）される。その後、用紙Ｐは、定着装置１００に送られ、定着ベルト１０２と加圧ロール１０４とにより形成されたニップ部を通過する。その際、定着ベルト１０２と加圧ロール１０４とから与えられる熱と圧力との作用により、トナー像が用紙Ｐに定着される。定着後、用紙Ｐは用紙搬送ロール３６により用紙排出部３８へ排出される。これにより用紙Ｐへの画像の形成が終了する。

ここで定着装置１００について詳細に説明する。
図２〜図４は、定着装置１００を説明するための図である。
図２に示すように、定着装置１００は筐体１２０を備えている。ここでこの筐体１２０には、搬送されてきた用紙Ｐを進入させるための第１開口１２０Ａ、定着処理が終了した用紙Ｐを排出するための第２開口１２０Ｂが形成されている。また定着装置１００には、筒状に形成され且つ無端状に形成された定着ベルト１０２が設けられている。ここで、定着ベルト１０２は、この定着ベルト１０２の長手方向に沿った中心軸を中心として図中矢印Ａ方向に回転できるようになっている。

また、定着ベルト１０２の外周面と対向する位置には、絶縁性の材料で構成されたボビン１０８が配置されている。ボビン１０８は、定着ベルト１０２の外周面に倣うように円弧状に形成されている。また、ボビン１０８には、定着ベルト１０２と対向する対向面とは反対側の面の中央部に、凸部１０８Ａが形成されている。なおボビン１０８と定着ベルト１０２との間隔は１〜３ｍｍ程度となっている。また、ボビン１０８には、通電によって磁界（交流磁界）Ｈを発生する励磁コイル１１０（磁界生成手段の一例）が、凸部１０８Ａを中心として、軸方向（図２の紙面の奥行き方向）に巻き回されている。また、励磁コイル１１０と対向する位置には、ボビン１０８の形状に倣い円弧状に形成された磁性体コア１１２が配置されている。

ここで、定着ベルト１０２の構成について説明する。
図５は、定着ベルト１０２の断面構成等を示した図である。同図（ａ）に示すように、定着ベルト１０２は、基層１２４、発熱層１２６、弾性層１２８、および離型層１３０を有している。なお、定着ベルト１０２の内周面側から外周面側に向かって、基層１２４、発熱層１２６、弾性層１２８、離型層１３０の順に設けられている。ここで本実施形態における定着ベルト１０２は、直径が３０ｍｍ、長手方向（幅方向）における長さが３７０ｍｍとなっている。

基層１２４には、薄い発熱層１２６を支持する強度を有し、耐熱性があり、磁界（磁束）を貫通しつつ、磁界の作用により発熱しないか、又は発熱しにくい材料を用いることができる。例えば、厚みが３０〜２００μｍ（好ましくは１００〜１５０μｍ）の金属ベルト（非磁性金属として例えば非磁性ステンレススチール）や、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、又はこれらの合金Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ等からなる金属材料で構成されたベルトを用いることができる。また、例えば、厚みが６０〜２００μｍの樹脂ベルト（例えばポリイミドベルト）等を用いることもできる。いずれの場合においても、励磁コイル１１０の磁束が感温磁性部材１１４（後述）まで作用するように材料（固有抵抗、比透磁率）、厚さが決定される。なお本実施形態では、非磁性ステンレスを用いている。

導電層の一例としての発熱層１２６は、励磁コイル１１０により発生する磁界（交流磁界）Ｈ（図２〜図４参照）が厚さ方向に通過するとともにこの磁界Ｈを打ち消す磁界を生成するように渦電流が流れる電磁誘導作用により発熱する金属材料で構成される。また、発熱層１２６は、磁界Ｈの磁束を貫通させるために、磁界Ｈが侵入可能な厚さである表皮深さよりも薄く形成されている。ここで、表皮深さをδとし、発熱層１２６の固有抵抗をρ_ｎ、比透磁率をμ_ｎ、励磁コイル１１０における信号（電流）の周波数をｆとすると、δは（１）式で表される。

発熱層１２６に用いられる金属材料としては、例えば、金、銀、銅、アルミニウム、亜鉛、錫、鉛、ビスマス、ベリリウム、アンチモン、又はこれらの合金の金属材料を用いることができる。なお、定着装置１００のウォームアップ時間を短くするため、発熱層１２６の厚さは小さくすることが好ましい。また、発熱層１２６として、汎用電源が活用できる交流周波数２０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの範囲において、厚さ２〜２０μｍ、固有抵抗２．７×１０^−８Ωｃｍ以下の非磁性金属（比透磁率が概ね１の常磁性体）材料を用いることが好ましい。本実施形態では、必要な発熱量を効率よく得ることが可能な観点と、低コストの観点から、発熱層１２６に厚さ１０μｍの銅を用いている。

弾性層１２８は、弾性と耐熱性が得られる等の観点から、シリコン系ゴム、又はフッ素系ゴムが用いられる。なお本実施形態ではシリコンゴムを用いている。また、本実施形態では、弾性層１２８の厚さを２００μｍとしている。なお、弾性層１２８の厚さは、２００μｍ〜６００μｍの範囲内で決定することが好ましい。
離型層１３０は、用紙Ｐ上のトナーＴ（図２参照）と定着ベルト１０２との接着力を弱めて、用紙Ｐを定着ベルト１０２から剥離し易くする。離型層１３０としては、フッ素樹脂、シリコン樹脂、ポリイミド樹脂などを用いることができる。なお本実施形態ではＰＦＡ（四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂）を用いている。また本実施形態では、離型層１３０の厚さを３０μｍとしている。

図２を再度参照し、定着装置１００についてさらに説明する。
図２に示すように、定着ベルト１０２の内側には、感温磁性部材１１４が設けられている。加熱部材の一例としてのこの感温磁性部材１１４は、定着ベルト１０２の内周面に倣うように円弧形状を有して形成されるとともに、定着ベルト１０２の内周面に対向するように配置されている。また感温磁性部材１１４は、定着ベルト１０２を挟み励磁コイル１１０に対向して配置されている。また感温磁性部材１１４は、定着ベルト１０２の内周面に対して進退可能に設けられている。付言すると、図２における上下方向に移動可能に設けられている。

図６は、感温磁性部材１１４を説明するための図である。
同図（ａ）に示すように、感温磁性部材１１４は、後述する感温特性を有し基層となる感温層１１５と、感温層１１５の表面に積層された発熱層１１７とを有している。なお、本実施形態では、発熱層１１７を設けた場合を示したが、感温層１１５だけで必要な発熱量が得られる場合には発熱層１１７を省略することができる。

感温層１１５は、定着ベルト１０２の定着設定温度以上、且つ、定着ベルト１０２の耐熱温度以下の温度領域（温度範囲）にある透磁率変化開始温度から、透磁率が連続的に低下し始める感温特性を有している。ここでこのような感温層１１５には、透磁率変化開始温度が例えば１４０〜２４０℃の範囲内に設定された例えばＦｅ−Ｎｉ合金（パーマロイ）等の二元系整磁鋼やＦｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金等の三元系の整磁鋼等が用いられる。例えば、Ｆｅ−Ｎｉの二元系整磁鋼においては約Ｆｅ６４％、Ｎｉ３６％（原子数比）とすることで２２５℃前後に透磁率変化開始温度を設定することができる。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。なお本実施形態では、厚さ１５０μｍのＦｅ−Ｎｉ合金を用いている。一方、発熱層１１７には、前述の定着ベルト１０２の発熱層１２６と同様の特性を有するものを用いることができる。ここで本実施形態では、発熱層１１７として、厚さ２０μｍの銅を用いている。

なお、感温磁性部材１１４の発熱量が多すぎる場合には、感温磁性部材１１４の発熱を抑制するために、感温磁性部材１１４に流れる渦電流の主経路を分断する手段を設けてもよい。具体的には、複数のスリットを入れて渦電流を流れ難くすることで感温磁性部材１１４の発熱を抑制することができる。なお発熱量は、スリットの量、幅、長さ、位置などを変えることで調整することができる。またスリットは、渦電流の流れの主経路に対して略垂直方向に入れると効果的である。

また、感温磁性部材１１４のうち、励磁コイル１１０が設けられている側とは反対側の面に、低固有抵抗の非磁性金属層を設けることもできる。非磁性金属層は、感温磁性部材１１４の長手方向（軸方向）における温度分布を均一化する機能を有し、この場合、局部的な温度上昇が抑制される。また、感温層１１５の温度が上昇して透磁率変化開始温度以上で透磁率が連続的に低下した場合に、多くの磁束が非磁性金属層に作用することで、発熱層１１７、感温層１１５の発熱量を抑制することができる。なお、この効果は誘導体１１８（後述）がもたらす効果と同様である。非磁性温金属層の材料としては、銀、銅、アルミニウムなどを挙げることができる。

図６（ｂ）に示すように、透磁率変化開始温度とは、透磁率（ＪＩＳ Ｃ２５３１で測定）が連続的に低下し始める温度であり、磁界の磁束の貫通量が変化し始める温度をいう。また、透磁率変化開始温度は、キュリー点とは異なるものであり、１５０℃〜２３０℃で設定されることが好ましい。

図２を再度参照し定着装置１００について更に説明する。
図２に示すように、感温磁性部材１１４の内側には誘導体１１８が設けられている。この誘導体１１８は表皮深さ以上の厚さを有している。また誘導体１１８は、固有抵抗の小さい非磁性金属であることが望ましく、例えば銀、銅、アルミニウムなどを用いることができる。これらの材料を選択して表皮深さ以上の厚さにすれば、誘導体１１８に磁界が作用した場合には上記発熱層１１７より渦電流が流れやすくなる。ここで誘導体１１８は、感温磁性部材１１４の内周面と対向する円弧部１１８Ａと、円弧部１１８Ａと一体で形成される柱部１１８Ｂとにより構成されている。

ここで、誘導体１１８の円弧部１１８Ａは、感温磁性部材１１４を磁界Ｈの磁束が貫通した場合に、磁界Ｈの磁束を誘導する位置に配置されている。また、誘導体１１８と感温磁性部材１１４は互いに離れた状態で設けられている。また本実施形態では、誘導体１１８の柱部１１８Ｂの下端面に、定着ベルト１０２を外側に向けて押圧する押圧パッド１３２が固定されている。押圧パッド１３２は、ウレタンゴムやスポンジ等の弾性を有する部材で構成され、端面が定着ベルト１０２の内周面に接触している。

また本実施形態では、定着ベルト１０２の外周面に対して加圧ロール１０４が圧接されている。この加圧ロール１０４は、定着ベルト１０２の回転に従動し図中矢印Ｂ方向に回転する。ここで、加圧ロール１０４では、アルミニウム等の金属からなる芯金１０６の周囲に、厚さ５ｍｍの発泡シリコンゴムスポンジにより構成された弾性層が設けられている。さらにこの弾性層の外側に、厚さ５０μｍのカーボン入りＰＦＡからなる離型層が形成されている。さらに本実施形態では、加圧ロール１０４を回転可能に支持するブラケットをカムにより揺動させるリトラクト機構が設けられており、定着ベルト１０２の外周面と加圧ロール１０４の外周面とが、接触および離間するようになっている。

また本実施形態では、図２に示すように、定着ベルト１０２の内周面に接触して設けられ定着ベルト１０２の表面温度を測定するサーミスタ１３４が設けられている。なおこのサーミスタ１３４は、励磁コイル１１０と対向しない領域且つ用紙Ｐの排出側の領域に設けられている。ここでサーミスタ１３４は、定着ベルト１０２から与えられる熱量に応じて変化した抵抗値を温度換算することで、定着ベルト１０２の表面温度を計測する。なおサーミスタ１３４は、用紙Ｐのサイズの大小によって測定値が変わらないようにするため、定着ベルト１０２の長手方向（幅方向）における中央部に接触するように設けられている。

ここで、サーミスタ１３４は、図５（ｂ）に示すように、配線１３６を介して制御ユニット５０（図１参照）の内部に設けられた制御回路１３８に接続されている。また、制御回路１３８は、配線１４０を介して通電回路１４２に接続され、この通電回路１４２は、配線１４４、１４６を介して励磁コイル１１０に接続されている。通電回路１４２は、制御回路１３８から送られる電気信号に基づいて駆動又は駆動停止され、配線１４４、１４６を介し、励磁コイル１１０に予め定められた周波数の交流電流を供給し、また、供給の停止を行う。

制御回路１３８は、サーミスタ１３４から送られた電気量に基づいて温度換算を行い、定着ベルト１０２の表面温度を測定する。そして、この測定温度と、予め記憶させてある定着設定温度（例えば１７０℃）とを比較して、測定温度が定着設定温度よりも低い場合は、通電回路１４２を駆動して励磁コイル１１０に通電し磁界Ｈ（図２参照）を発生させる。一方で、測定温度が定着設定温度よりも高い場合は、通電回路１４２を停止する。

また本実施形態における定着装置１００には、図２に示すように、定着ベルト１０２と加圧ロール１０４との接触部（ニップ部）よりも用紙Ｐの搬送方向における下流側に、案内部材１４８が設けられている。この案内部材１４８は、一端が固定された支持部１４８Ａと、支持部１４８Ａに支持されている剥離シート１４８Ｂとで構成されており、定着ベルト１０２から剥離された用紙Ｐの先端部に接触しこの用紙Ｐを下流側へと案内する。

図７は、用紙Ｐの搬送方向上流側から定着装置１００を眺めた場合における定着装置１００の断面図である。
図７を参照し定着装置１００についてさらに説明する。同図に示すように、定着装置１００の一方の端部側には第１側板１５２が設けられ、他方の端部側には第２側板１５４が設けられている。また、第１側板１５２の内壁面には第１支持部材１５６が固定され、第２側板１５４の内壁面には第２支持部材１５８が固定されている。ここで、第１支持部材１５６は、第１側板１５２に固定される平板部１５６Ａと、平板部１５６Ａから突出するように設けられるとともに筒状に形成された突出部１５６Ｂと、平板部１５６Ａおよび突出部１５６Ｂを貫通する貫通穴１５６Ｃとを備えている。また、第２支持部材１５８も同様に、第２側板１５４に固定される平板部１５８Ａ、平板部１５８Ａから突出する突出部１５８Ｂ、平板部１５８Ａおよび突出部１５８Ｂを貫通する貫通穴１５８Ｃを備えている。

また本実施形態では、突出部１５６Ｂの外周面にベアリング１６０が取り付けられ、また、突出部１５８Ｂの外周面にベアリング１６２が取り付けられている。ここで本実施形態では、ベアリング１６０、１６２の外周面に対して、定着ベルト１０２の内周面が固定されている。これにより、定着ベルト１０２の回転が可能となっている。さらに本実施形態では、定着ベルト１０２の外周面のうち第２側板１５４が設けられている側に、回転駆動用のギア１６４が取付けられている。本実施形態では、このギア１６４が不図示のモータからの駆動力を受けることで、定着ベルト１０２の回転が行われるようになっている。

ここで感温磁性部材１１４は、図７に示すように定着ベルト１０２の長手方向（幅方向）に延びるように設けられている。また本実施形態では、感温磁性部材１１４の両端部に、断面がＬ字状の支持部材１６６、１６８が取り付けられている。ここで支持部材１６６、１６８は、熱伝導率の低い部材で構成されており、感温磁性部材１１４の熱が支持部材１６６、１６８に伝わりにくくなっている。

ここで支持部材１６６は、貫通穴１５６Ｃを通された状態で設けられるとともに一部が第１側板１５２よりも外側に突出するように設けられている。また、支持部材１６８も、貫通穴１５８Ｃを通された状態で設けられるとともに一部が第２側板１５４よりも外側に突出するように設けられている。また本実施形態では、誘導体１１８の長手方向における一端部が貫通穴１５６Ｃに挿入されるとともに第１支持部材１５６に固定されている。さらに誘導体１１８の長手方向における他端部が、貫通穴１５８Ｃに挿入されるとともに第２支持部材１５８に固定されている。

また本実施形態では、感温磁性部材１１４と誘導体１１８との間に、感温磁性部材１１４から熱を受けることで変形する変形部材２６０が設けられている（図２も参照）。ここでこの変形部材２６０は複数設けられており、変形部材２６０の各々は、定着ベルト１０２の長手方向（幅方向）において互いにずらされた状態で配置されている。

また本実施形態では、変形部材２６０の伸縮（詳細は後述）により移動する感温磁性部材１１４を案内する第１案内部材２５１、第２案内部材２５２が設けられている。ここで第１案内部材２５１は、第１側板１５２から突出する支持部材１６６が通される長穴２５１Ａを有しており、長穴２５１Ａに挿入されたこの支持部材１６６に接触することで感温磁性部材１１４の案内を行う。また、第２案内部材２５２は、第２側板１５４から突出する支持部材１６８が通される長穴２５２Ａを有しており、長穴２５２Ａに挿入されたこの支持部材１６８に接触することで感温磁性部材１１４の案内を行う。

ここで、変形部材２６０は、コイルスプリング状に形成されている。また変形部材２６０は形状記憶合金で形成されている。ここで、形状記憶合金とは、一般の金属材料では復元不可能な大きな変形を加えても、その合金の変態温度以上に加熱するだけで元の形に復元する形状記憶効果を有する金属(合金)のことを指す。現在実用されているものとしては、チタン−ニッケル合金が一般的であるが、形状記憶効果があるものとしては、銅−亜鉛−ニッケル合金、ニッケル−アルミ合金など１０種類以上の形状記憶合金が確認されている。

ここで形状記憶合金の変態温度は、チタン−ニッケル混合比率を調整したり、コバルト、銅を微量添加したりすることで、例えば、−２０〜１００℃程度に調整することができる。なお本実施形態における変形部材２６０では、いわゆる二方向形状記憶がなされており、この変形部材２６０は、感温磁性部材１１４から熱を受け予め定められた温度（変態温度、本実施形態では１００℃）となった場合に伸長し、予め定められたこの温度よりも自身の温度が低くなった場合に縮むようになっている。

次に、定着装置１００において行われる定着処理の一連の動作について図２〜図４を参照しながら説明する。
定着装置１００にて定着処理が行われる際には、まず、制御ユニット５０によって駆動モータ（図示省略）が駆動され、定着ベルト１０２が図２における矢印Ａ方向へ回転する。なおこのとき変形部材２６０は縮んだ状態となっており、感温磁性部材１１４が定着ベルト１０２から離れた状態となっている。次いで、制御回路１３８からの電気信号に基づいて通電回路１４２が駆動され、励磁コイル１１０に交流電流が供給される。これにより、定着ベルト１０２の発熱層１２６（図５（ａ）参照）と交差する磁界Ｈの生成および磁界Ｈの消滅が繰り返される。

そして、磁界Ｈが定着ベルト１０２の発熱層１２６を横切ると、磁界Ｈの変化を妨げる磁界が生じるように発熱層１２６に渦電流が発生する。これによって定着ベルト１０２が加熱される。なおこのように定着ベルト１０２が加熱される際、感温磁性部材１１４が定着ベルト１０２から離れた状態となっている。このため、定着ベルト１０２の熱が感温磁性部材１１４に奪われにくくなり、定着ベルト１０２の温度が速やかに上昇する。また本実施形態では、定着ベルト１０２が加熱される際、磁界Ｈが感温磁性部材１１４まで侵入しており感温磁性部材１１４も加熱される。

ここで、定着ベルト１０２の表面の温度はサーミスタ１３４で検知されており、定着設定温度（例えば、１７０℃）に到達していない場合は、制御回路１３８が、通電回路１４２を駆動制御し励磁コイル１１０に予め定められた周波数の交流電流を供給する。一方で、定着設定温度に到達している場合、制御回路１３８は、通電回路１４２に制御信号を出力し交流電流の供給を停止する。また本実施形態では、定着ベルト１０２が定着設定温度に到達した段階で、制御ユニット５０が不図示のリトラクト機構を作動させ、加圧ロール１０４を定着ベルト１０２に接触させる。これにより、加圧ロール１０４は、回転する定着ベルト１０２とともに回転するようになる。

その後、定着装置１００に対して用紙Ｐが送り込まれ、送り込まれたこの用紙Ｐは、予め定められた定着設定温度（１７０℃）となっている定着ベルト１０２と、加圧ロール１０４とにより、加熱および押圧される。これによりトナー画像が用紙Ｐに定着される。その後、この用紙Ｐは、用紙搬送ロール３６によって用紙排出部３８に排出される。

ここで本実施形態では、１枚目の用紙Ｐに対する定着処理が行われる際、定着ベルト１０２の熱がこの用紙Ｐに奪われる。また２枚目以降の用紙Ｐが順次供給されることで、定着ベルト１０２の熱がさらに奪われる。このため本実施形態では、用紙Ｐに対する定着処理を行っていくと定着ベルト１０２の温度が次第に低下していく。その一方で、本実施形態では、感温磁性部材１１４が定着ベルト１０２から離れた状態で加熱されている。このため本実施形態における定着装置１００では、定着ベルト１０２の温度が低下する一方で感温磁性部材１１４の温度が上昇するようになる。

ここで本実施形態では、感温磁性部材１１４の温度上昇に伴い変形部材２６０の温度も上昇する。そして変形部材２６０の温度が例えば１００℃となった時点（変態温度を超えた時点）で、定着ベルト１０２の内周面に向かっての変形部材２６０の伸長が開始される。なお本実施形態では、変形部材２６０が１００℃となった際、感温磁性部材１１４の温度は約１８５℃となっている。そして変形部材２６０が伸長すると、この変形部材２６０によって感温磁性部材１１４が移動し、図３に示すように、感温磁性部材１１４が定着ベルト１０２の内周面に接触する。これにより、感温磁性部材１１４から定着ベルト１０２へ熱が供給され、定着ベルト１０２の温度低下が抑制されるようになる。ここで、感温磁性部材１１４の移動はソレノイドなどを用いて行うこともできるが、この場合、感温磁性部材１１４の温度を検知するセンサなどを更に設ける必要があり構成の複雑化を招いてしまう。

なお本実施形態における変形部材２６０は、筒状に形成された定着ベルト１０２の内部（内側）に設けられている。ここで、例えば、第１案内部材２５１（図７参照）に形成された長穴２５１Ａの内部や、第２案内部材２５２に形成された長穴２５２Ａの内部に、変形部材２６０が設けられた態様とすることもできる。付言すると、定着ベルト１０２の外部（外側）の領域に変形部材２６０が設けられた態様とすることもできる。ところで定着ベルト１０２の外部の温度は、プリンタ１０が設置されている環境によって異なる場合があり、定着ベルト１０２の外部の領域に変形部材２６０が設けられていると、変形部材２６０が変態するタイミングにばらつきが生じやすくなる。このため本実施形態では、変形部材２６０が定着ベルト１０２の内部に設けられた構成としている。

また図７では、感温磁性部材１１４と変形部材２６０とを直接接触させたが、図８（変形部材２６０の周辺の構造を説明するための図）に示すように、感温磁性部材１１４と変形部材２６０との間に、感温磁性部材１１４からの熱を変形部材２６０に伝達する伝達部材２９９を設けることもできる。なおこの伝達部材２９９は、柱状に形成されるとともに感温磁性部材１１４から変形部材２６０に向かうに従い外径が次第に小さくなるように形成されている。

次に、定着ベルト１０２に感温磁性部材１１４が接触した後における感温磁性部材１１４の機能について図９も参照しながら説明する。
ここで、図９（ａ）は、感温磁性部材１１４の温度が、透磁率変化開始温度以下の場合の状態を示しており、図９（ｂ）は、感温磁性部材１１４の温度が、透磁率変化開始温度以上の場合の状態を示している。

図９（ａ）に示すように、感温磁性部材１１４の温度が透磁率変化開始温度以下の場合（図２および図３の状態の場合）は、感温磁性部材１１４が強磁性体であるため、磁束密度が高められる。また、定着ベルト１０２を貫通した磁界Ｈが、感温磁性部材１１４に侵入して閉磁路を形成し磁界Ｈを強める。これにより、定着ベルト１０２の発熱層１２６の発熱量が十分得られ、予め定められた定着設定温度まで定着ベルト１０２は昇温される。

一方、図４および図９（ｂ）に示すように、感温磁性部材１１４の温度が透磁率変化開始温度以上の場合は、感温磁性部材１１４の透磁率が低下するため、定着ベルト１０２を貫通した磁界Ｈが、感温磁性部材１１４を貫通して誘導体１１８に向かう。このとき、磁束密度が低下して磁界Ｈが弱まるとともに閉磁路が形成できなくなる。そしてこの場合、渦電流は、発熱層１２６や感温磁性部材１１４より誘導体１１８に多く流れるようになる。そしてこの場合、発熱層１２６および感温磁性部材１１４の発熱量が低減する。これにより、定着ベルト１０２および感温磁性部材１１４の温度が低下するようになる。

図１０は、複数枚の用紙Ｐに対する定着処理を行った際の定着ベルト１０２の温度変化を示した図である。
ここで、図１０のグラフＧ１は、本実施形態の定着装置１００の時間−温度曲線である。また、グラフＧ２は、比較例の時間−温度曲線である。詳細には、Ｇ２は、感温磁性部材１１４と定着ベルト１０２との接触がなされない定着装置１００における時間−温度曲線である。

まず、グラフＧ１では、時間ｔ１までの間に定着ベルト１０２が昇温され、狙いの定着設定温度Ｔ１から僅かにオーバーシュートした状態で加圧ロール１０４が接触される。加圧ロール１０４の接触により、定着ベルト１０２の熱が奪われ、定着設定温度Ｔ１まで温度が低下する。続いて、時間ｔ１から時間ｔ２までの間で、１枚目の用紙Ｐの定着が行われる。この結果、定着ベルト１０２の熱がこの１枚目の用紙Ｐにより奪われるようになり、定着ベルト１０２の温度は温度Ｔ２まで低下する。

続いて、時間ｔ２から時間ｔ３までの間に、２枚目の用紙Ｐが供給される。そしてこの２枚目の用紙Ｐによって定着ベルト１０２の熱が奪われる。ところで本実施形態では、２枚目の用紙Ｐが供給されるくらいに、定着ベルト１０２よりも温度が高くなっている感温磁性部材１１４が定着ベルト１０２に接触する。付言すると、２枚目の用紙Ｐが供給されるくらいに変形部材２６０の温度が約１００℃なるように、各部の熱伝導率などが設定されており、２枚目の用紙Ｐが供給される際に変形部材２６０の伸長が開始され、感温磁性部材１１４が定着ベルト１０２に接触する。

これにより、感温磁性部材１１４から定着ベルト１０２へ熱が供給される。この結果、本実施形態では、定着ベルト１０２の温度低下の度合いが小さくなる。ここで、定着ベルト１０２の温度の最下点を温度ドループ（Ｄ）とすると、本実施形態の定着装置１００では、時間ｔ３で温度ドループＤ１（温度Ｔ３）となっている。
一方、比較例における定着装置１００では、上記のとおり、感温磁性部材１１４と定着ベルト１０２との接触がなされない。このため、感温磁性部材１１４から定着ベルト１０２への熱の供給がなされず、温度ドループＤ２（温度Ｔ４（＜温度Ｔ３））まで温度が低下する。

図１１は定着装置１００の他の一形態を示した図である。
本図に示す定着装置１００では、感温磁性部材１１４の一端部１１４Ａ（定着ベルト１０２の回転方向上流側に位置する一端部）にシャフトＳＨが通されており、この感温磁性部材１１４は、一端部１１４Ａを中心に回転（揺動）できるようになっている。なおシャフトＳＨは、誘導体１１８の一方の側面に取り付けられた第１支持部材２７１によって支持されている。また本実施形態では、誘導体１１８の他方の側面に第２支持部材２７２が取り付けられている。ここで第２支持部材２７２は、感温磁性部材１１４の他端部１１４Ｂの下部まで延びている。また本実施形態では、感温磁性部材１１４の他端部１１４Ｂと第２支持部材２７２との間に変形部材２６０が設けられている。

ここでこの実施形態では、変形部材２６０が伸長することで感温磁性部材１１４の他端部１１４Ｂが図中上方に向かって移動する。これにより感温磁性部材１１４の全体も図中上方に向かって変位する。そしてこの変位によって感温磁性部材１１４が定着ベルト１０２の内周面に接触する。図２に示した構成では、感温磁性部材１１４と誘導体１１８との間に変形部材２６０が設置されるため、感温磁性部材１１４と誘導体１１８との離間距離が大きくなる。そしてこの場合、定着装置１００の大型化を招きやすい。図１１に示した構成では、感温磁性部材１１４と誘導体１１８との離間距離をより小さいものとすることができ、定着装置１００の小型化が可能となる。

図１２は、変形部材２６０の他の構成例を示した図である。
図１２に示す変形部材２６０は、複数の部品により構成されている。より具体的に説明すると、同図（ｂ）に示すように、変形部材２６０には、感温磁性部材１１４の他端部１１４Ｂに接触して設けられるとともにこの他端部１１４Ｂに対して進退可能に設けられたシャフト状の進退部材２６３が設けられている。ここでこの進退部材２６３の長手方向における中央部には、進退部材２６３の径方向に向かって突出する突出部２６３Ａが設けられている。

さらに本実施形態における変形部材２６０では、進退部材２６３の進退が可能な状態でこの進退部材２６３を支持する第１支持部材２６１が設けられている。さらに、第１支持部材２６１よりも感温磁性部材１１４側に設けられ、進退部材２６３を支持する第２支持部材２６２が設けられている。また突出部２６３Ａと第１支持部材２６１との間には、第１コイルスプリングＳ１が設けられ、突出部２６３Ａと第２支持部材２６２との間には、第２コイルスプリングＳ２が設けられている。なお第１コイルスプリングＳ１は、形状記憶合金により形成されており、上記と同様に、自身の温度が予め定められた温度（例えば１００℃）となった際に伸長し、自身の温度がこの温度よりも低くなった場合に縮む。

ここで図１２における構成では、加熱される感温磁性部材１１４から第１コイルスプリングＳ１に対して熱が伝達され、第１コイルスプリングＳ１の温度が上記予め定められた温度を超えることで第１コイルスプリングＳ１が伸長する。そして第１コイルスプリングＳ１が伸長すると、図１２（ｂ）における突出部２６３Ａが第１コイルスプリングＳ１によって図中上方に押し上げられる。これにより、図１２（ｃ）に示すように、進退部材２６３が図中上方に向かって変位し、この変位によって、感温磁性部材１１４が定着ベルト１０２に押し付けられる。

なお、感温磁性部材１１４の温度が低下することで第１コイルスプリングＳ１が縮むが、本実施形態における構成では、第１コイルスプリングＳ１に圧縮力を作用させる第２コイルスプリングＳ２が設けられているため、より速やかに第１コイルスプリングＳ１が縮むようになる。ここで第１コイルスプリングＳ１が縮みにくい状況にあると（縮むのに時間を要する場合）、感温磁性部材１１４が定着ベルト１０２に接触した状態での定着ベルト１０２の加熱が行われやすくなる。この場合、定着ベルト１０２の熱が感温磁性部材１１４に逃げ、定着ベルト１０２の加熱効率が低下してしまう。

なお図１２のように、第２スプリングＳ２を設ける場合、温度上昇に伴い伸長するようになるが温度低下時には縮まない一方向形状記憶がなされた形状記憶合金を用いて、第１コイルスプリングＳ１を構成することができるようになる。ここで、一方向形状記憶がなされた形状記憶合金を用いた第１コイルスプリングＳ１を単に設置した場合、第１コイルスプリングＳ１が伸びっぱなしとなり、温度低下がなされたとしても縮まず、感温磁性部材１１４が定着ベルト１０２に接触したままの状態となるおそれがある。第２スプリングＳ２を設ける場合、この第２スプリングＳ２によって第１コイルスプリングＳ１が圧縮されるようになり、一方向形状記憶がなされた形状記憶合金を用いた第１コイルスプリングＳ１を用いたとしても、感温磁性部材１１４が定着ベルト１０２から離れるようになる。

図１３は、変形部材２６０の他の構成例を示した図である。
上記では、変形部材２６０がコイルスプリング状に形成された場合を例示したが、変形部材２６０は、同図に示すように板状に形成することもできる。なおこの板状の変形部材２６０は、一端が誘導体１１８の側面に固定され、この側面から感温磁性部材１１４の他端部１１４Ｂに向かって延びるように設けられ、且つ、他端がこの他端部１１４Ｂに固定されている。

ここで図１３における変形部材２６０は、二方向形状記憶がなされた形状記憶合金を用いており、予め定められた温度（例えば１００℃）を超えると、同図の破線で示すように、感温磁性部材１１４が設けられている側に向かって曲がるようになる。そして本実施形態では、感温磁性部材１１４のこの曲がり（湾曲）によって、変形部材２６０の端部が図中上方に向かって変位し、変位するこの端部によって、感温磁性部材１１４が図中上方に向かって移動する。これにより感温磁性部材１１４が定着ベルト１０２の内周面に接触する。

なお、変形部材２６０の温度が低下した場合には、変形部材２６０は、曲がった状態から平らの状態へと変態する。これにより、感温磁性部材１１４が定着ベルト１０２から離れる。なお本実施形態における構成では、感温磁性部材１１４を移動させようとする方向（上下方向）と交差（直交）する方向（水平方向）に沿って変形部材２６０を設置することができるようになり、変形部材２６０の設置する際のバリエーションが増えるようになる。付言すると、図２等のような設置態様以外の設置態様を採用することが可能となり、変形部材２６０の設置する際のバリエーションが増えるようになる。

なお上記では、プリンタ１０に設置された定着装置１００について説明したが、上記にて説明した構成を、被加熱体を加熱する加熱装置に適用することができる。
図１４は、加熱装置を説明するための図である。なお、上述した実施形態と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付与しその説明を省略する。

図１４（ａ）に示すように、加熱装置２００は、磁界を発生する励磁コイル２０２と、励磁コイル２０２に対向配置され上記定着ベルト１０２と同様の材質、層構成からなる加熱ベルト２０４とを備えている。また、加熱装置２００は、上記感温磁性部材１１４と同様に構成された感温磁性部材２０６を備えている。ここでこの感温磁性部材２０６は、加熱ベルト２０４の内側に配置されるとともに加熱ベルト２０４から離れた箇所に設けられている。さらに加熱装置２００には、加熱ベルト２０４の内周面に接触した状態で設けられ、加熱ベルト２０４の温度を検知する温度検知センサ（図示省略）が設けられている。

励磁コイル２０２は、樹脂製のボビン２０８により支持されている。また、加熱ベルト２０４は回転可能な一対のロール２１２、２１４により支持されている。なおロール２１２、２１４の各々は、非磁性ＳＵＳにより形成された芯金を有するとともに、この芯金の周囲に弾性層を有している。また、ロール２１２、２１４の一方には、ギアおよびモータ等の駆動機構が接続されている。本実施形態では、この駆動機構によりロール２１２、２１４が矢印Ｒ方向に回転することで、加熱ベルト２０４が矢印Ｖ方向に移動する。

ここで本実施形態における感温磁性部材２０６は、平板状に形成されている。また感温磁性部材２０６よりも内側には誘導体２１０が設けられている。この誘導体２１０は、平板状に形成されるとともに前述の誘導体１１８と同じ材質で構成されている。なおこの誘導体２１０も表皮深さ以上の厚さにすればよく、本例では誘導体２１０として１ｍｍのアルミニウムを用いている。またこの加熱装置２００でも、上記と同様、感温磁性部材２０６と誘導体２１０との間に変形部材２６０が設けられている。なお、加熱装置２００の各部の動作制御は、上記制御ユニット５０（図１参照）と同様の制御ユニットで行われる。

加熱装置２００の動作について説明する。なお以下では、加熱装置２００を溶融接着に用いる場合について説明する。
まず、励磁コイル２０２に対し図示しない通電手段によって通電され、励磁コイル２０２の周囲に磁界が発生する。加熱ベルト２０４は、上記定着ベルト１０２と同様に、この磁界による電磁誘導作用で発熱する。また、感温磁性部材２０６の発熱層もこの磁界による電磁誘導作用で発熱する。ここで、感温磁性部材２０６は、加熱ベルト２０４と間に隙間を有した状態で配置されているため、加熱ベルト２０４の熱が感温磁性部材２０６に伝わりにくくなっている。これにより、加熱ベルト２０４の温度が短時間で上昇する。

続いて、加熱装置２００では、ロール２１２、２１４が回転し、矢印Ｖ方向への加熱ベルト２０４の移動が開始される。そして、加熱装置２００に対して一対の樹脂製のプレート２１６（被加熱体の一例）が搬送される（矢印１３Ａ参照）。なお、一対のプレート２１６の間には、予め定められた温度で溶融する固形の接着剤２１８が挟まれている。続いて、供給部材の一例としての加熱ベルト２０４からプレート２１６および接着剤２１８に熱が供給され、接着剤２１８が溶融するとともに、一対のプレート２１６の間に接着剤２１８が広がる。その後、プレート２１６は、加熱ベルト２０４の移動により、加熱装置２００から送出される（矢印１３Ｂ参照）。加熱装置２００から送り出された一対のプレート２１６は、溶融して広がった接着剤２１８が冷えて固まることにより接着される。

ここで上記と同様、プレート２１６の搬送が行われると加熱ベルト２０４の温度が低下する。その一方で、感温磁性部材２０６は加熱され、感温磁性部材２０６の加熱に伴い変形部材２６０の温度が上昇する。そして変形部材２６０が予め定められた温度となると、図１４（ｂ）に示すように、変形部材２６０は伸長し、変形部材２６０は感温磁性部材２０６を上方に押し上げる。これにより、加熱ベルト２０４の内周面に対して感温磁性部材２０６が接触し、感温磁性部材２０６から加熱ベルト２０４へ熱が供給される。これにより、加熱ベルト２０４の温度低下が抑制される。

また定着装置１００は、図１５に示すように構成することができる。
図１５は、定着装置１００の他の一形態を示した図である。
図１５に示す定着装置１００では、定着ベルト１０２の内側にフレーム６５を設けるとともに、このフレーム６５に対し、板状に形成され且つ定着ベルト１０２の内周面に倣うような湾曲が付与された誘導体１１８を取り付けている。ここで本図における構成では、このように誘導体１１８が板状に形成されており、本図における定着装置１００は、図２等にて示した定着装置１００に比して軽量となっている。なお、フレーム６５は複数枚の板金（不図示）を組み合わせることで形成されており、フレーム６５に相当する部分が無垢の金属材料などで形成されている場合に比べ更なる軽量化が図られている。

ここで、誘導体１１８の厚さは、表皮深さ以上にすればよく、感温磁性部材１１４が非磁性化して磁束が貫通してきても誘導体１１８をほとんど貫通できないような厚さにすればよい。本実施形態では、厚さ１ｍｍのアルミニウムを使用している。また本実施形態では、上記と同様、誘導体１１８と定着ベルト１０２と間に感温磁性部材１１４が設けられている。さらに本実施形態では、誘導体１１８よりも内側に設けられ磁力線がフレーム６５側に漏洩するのを防止する磁路遮蔽部材７３が設けられている。

ここで、本実施形態では、磁路遮蔽部材７３の一端７３Ａに対して、誘導体１１８の一端部および感温磁性部材１１４の一端部が固定されている。また、磁路遮蔽部材７３の他端７３Ｂに対して、誘導体１１８の他端部および感温磁性部材１１４の他端部が固定されている。また本実施形態では、フレーム６５の図中右側面に対して、曲げ加工が施された板金２８０が固定されている。さらに、板金２８０と、磁路遮蔽部材７３の他端７３Ｂとの間に変形部材２６０が設けられている。

さらに本実施形態では、磁路遮蔽部材７３の一端７３Ａを支持する支持部材７９が設けられており、磁路遮蔽部材７３は、この一端７３Ａ側を中心に揺動できるようになっている。ここで本図における定着装置１００においても、感温磁性部材１１４の温度上昇に伴い変形部材２６０が伸長する。そしてこの伸長によって、感温磁性部材１１４が定着ベルト１０２に押し付けられる。これにより用紙Ｐによって熱が奪われた定着ベルト１０２に対して感温磁性部材１１４から熱が補給されるようになる。

なお上記では、固体の現像剤を用いる場合を一例に説明したが、液体の現像剤を用いることもできる。また、定着ベルト１０２の温度の検知は、サーミスタ１３４ではなく熱電対を用いることができる。また、サーミスタ１３４は、定着ベルト１０２の内周面側に限定されず、定着ベルト１０２の外周面側に設けることもできる。さらに、上記にて説明した感温磁性部材１１４は、渦電流の流れ易い感温層一種類のみの材料で構成してもよい。また上記にて説明した加熱装置２００は、溶融接着に用いたが乾燥機として使用することもできる。

また上記では、形状記憶合金を用いて変形部材２６０を形成したが、熱膨張率の異なる２枚の金属を貼り合わせたいわゆるバイメタルなども変形部材２６０として用いることができる。さらに変形部材２６０が伸長する前においては（定着ベルト１０２の加熱が完了する前においては）、定着ベルト１０２と感温磁性部材１１４とを非接触状態としておくことが最も好ましいが、図２等のように、感温磁性部材１１４の一部が定着ベルト１０２の内周面に接触する態様とすることもできる。なお図２では、定着ベルト１０２の回転方向上流側に位置する一端部および定着ベルト１０２の回転方向下流側に位置する他端部が定着ベルト１０２の内周面に接触している。

さらに、図１１等においては、変形部材２６０を用い感温磁性部材１１４の一端部側を変位させる構成としたが、感温磁性部材１１４の一端部および他端部のそれぞれに対峙するように変形部材２６０を設け、感温磁性部材１１４の両端部を変位させるようにしてもよい。また図２では、変形部材２６０の伸長を利用して感温磁性部材１１４を定着ベルト１０２の内周面に接触させたが、変形部材２６０が縮む際に、感温磁性部材１１４を定着ベルト１０２に接触させるようにしてもよい。

ところで上記では、感温磁性部材１１４を加熱する構成としたが、感温磁性部材１１４にスリットなどを形成することで感温磁性部材１１４が加熱されない構成（加熱されにくい構成）とすることもできる。この場合、感温磁性部材１１４の加熱に用いられていたエネルギーが、定着ベルト１０２に作用するようになり、付言すると、感温磁性部材１１４の加熱に用いられていたエネルギーが、定着ベルト１０２に振り向けられるようになり、定着ベルト１０２の加熱効率が高まるようになる。

ここで図１６は、感温磁性部材１１４が加熱されない定着装置１００を示した図である。この定着装置１００では、感温磁性部材１１４の加熱を防止するためスリット（後述）が感温磁性部材１１４に形成されている。また、定着ベルト１０２の熱が感温磁性部材１１４に奪われないようにするため、感温磁性部材１１４が定着ベルト１０２から離れた状態で設けられる。なお図１６に示す定着装置１００では、図１５にて示した定着装置１００と同様、誘導体１１８が板状且つ湾曲した状態で形成されている。また図１６に示す定着装置１００では、複数枚の板金が組み合わされることでフレーム６５が形成されている。

感温磁性部材１１４が加熱されない構成とした場合、上記のように、感温磁性部材１１４の加熱に用いられていたエネルギーが、定着ベルト１０２に作用するようになり、定着ベルト１０２の温度がより速やかに上昇する。そしてこの場合。定着処理の開始が可能になるまでの時間をより短いものとすることができるようになる。より具体的に説明すると、図１６に示す定着装置１００では、図１７（定着ベルト１０２と感温磁性部材１１４の発熱比率等を説明するための図）に示すように、定着ベルト１０２と感温磁性部材１１４の発熱比率を約１０：０とすることが可能となり、この場合、例えば３秒で定着処理が可能となる。

ところでこのような構成の場合、複数枚の用紙Ｐを連続して搬送すると、定着ベルト１０２の熱が次第に奪われ定着ベルト１０２の温度低下を招く。そして定着ベルト１０２の温度がある温度をよりも低下してしまうと定着が困難となり、定着処理を一時的に中断し、定着ベルト１０２の温度が回復するのを待つ必要がある。この結果、感温磁性部材１１４が加熱されず、且つ、加熱された感温磁性部材１１４が定着ベルト１０２に接触しない構成の場合、１枚目の用紙Ｐの定着が開始可能になるまでの時間を短くすることができるが、複数枚の用紙Ｐに対する定着処理を連続して行うことが難しくなる。

一方、感温磁性部材１１４が加熱され且つ感温磁性部材１１４が定着ベルト１０２に接触する図２等にて示した定着装置１００では、上記のとおり、定着ベルト１０２よりも温度が高い状態の感温磁性部材１１４を、定着処理の途中で、定着ベルト１０２に接触させることができるようになる。このため、温度が低下した定着ベルト１０２に対して熱が補給されるようになり、複数枚の用紙Ｐが連続して搬送されてくる場合であっても、これらの用紙Ｐに対して定着処理を行うことができるようになる。

また図１６にて示した定着装置１００では定着ベルト１０２の温度低下を招くため高速での定着処理が難しくなるが、図２等に示した定着装置１００では、途中で熱が補給されるため、定着処理をより高速で行うことができるようになる。さらに、図２等にて示した定着装置１００では、定着可能となるまでの時間が図１６にて示した定着装置１００よりも長くなってしまうが（図１７に示すように例えば４〜６秒となる）、定着処理を開始した後においては生産性を高めることができ、トータルでの生産性を、図１６で示した定着装置１００よりも高めることが可能となる。なお図２等にて示した定着装置１００では、図１７に示すように、例えば、７〜８：２〜３の割合で、定着ベルト１０２と感温磁性部材１１４とが加熱される。

ここで、感温磁性部材１１４に形成されるスリットについて図１８を参照して説明する。
図１８は、感温磁性部材１１４に形成されるスリットを示した図である。図１８（ａ）は、感温磁性部材１１４がフレーム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１８に示す感温磁性部材１１４には、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する複数のスリット１１４ｓが形成されている。このようにスリット１１４ｓを形成した場合、スリット１１４ｓが無い場合には感温磁性部材１１４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１８（ｂ）の破線参照）が、スリット１１４ｓにより分断される。

そしてこの場合、感温磁性部材１１４内を流れる渦電流Ｉは、スリット１１４ｓとスリット１１４ｓとの間の領域内での小さな渦となり（図１８（ｂ）の実線参照）、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１１４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。なお、図１８に例示した感温磁性部材１１４では、スリット１１４ｓ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、スリット１１４ｓを感温磁性部材１１４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１１４の幅方向の一部に形成してもよい。また、感温磁性部材１１４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。

１０…プリンタ、１８…画像形成ユニット、１００…定着装置、１０２…定着ベルト、１１０…励磁コイル、１１４…感温磁性部材、１２６…発熱層、２００…加熱装置、２０４…加熱ベルト、２６０…変形部材、Ｐ…用紙

Claims (10)

1. 回転可能に設けられ、電磁誘導による加熱が可能な導電層を有し、記録材上の画像を当該記録材に定着する定着部材と、
   前記定着部材に接触し、当該定着部材との間に前記記録材を通過させるニップ部を形成する加圧部材と、
   前記定着部材の前記導電層と交差する交流磁界を生成する磁界生成手段と、
   少なくとも一部が前記定着部材から離れた状態で設けられ、加熱される加熱部材と、
   前記加熱部材を前記定着部材に向けて移動させる移動手段と、
   を備え、
   前記移動手段は、前記定着部材の回転方向において、回転方向の上流側から当該定着部材と前記加熱部材とが接触するように当該加熱部材を移動させることを特徴とする定着装置。
2. 前記加熱部材は、前記磁界生成手段により生成される前記交流磁界によって加熱されることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
3. 前記移動手段は、熱を受けることで変形する変形部材であり、
   前記変形部材は、前記加熱部材から熱を受け変形を行うことで、前記加熱部材を前記定着部材に向けて移動させ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. 前記定着部材は、筒状に形成され、
   前記変形部材は、筒状に形成された前記定着部材の内側に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
5. 前記変形部材は、前記定着部材に向かって伸長し前記加熱部材を当該定着部材に向けて移動させることを特徴とする請求項３又は４に記載の定着装置。
6. 前記変形部材は、熱を受けることで湾曲し、当該湾曲により変位する部位を用いて前記加熱部材を前記定着部材に向けて移動させることを特徴とする請求項３又は４に記載の定着装置。
7. 前記変形部材が前記変形を行う前、前記定着部材と前記加熱部材とは非接触状態にあることを特徴とする請求項３乃至６の何れかに記載の定着装置。
8. 前記変形部材は、形状記憶合金により形成されていることを特徴とする請求項３乃至７の何れかに記載の定着装置。
9. 回転可能に設けられ、電磁誘導による加熱が可能な導電層を有し、被加熱体に熱を供給する供給部材と、
   前記供給部材に接触し、当該供給部材との間に前記被加熱体を通過させるニップ部を形成する加圧部材と、
   前記供給部材の前記導電層と交差する交流磁界を生成する磁界生成手段と、
   少なくとも一部が前記供給部材から離れた状態で設けられ、加熱される加熱部材と、
   前記加熱部材を前記供給部材に向けて移動させる移動手段と、
   を備え、
   前記移動手段は、前記供給部材の回転方向において、回転方向の上流側から当該供給部材と前記加熱部材とが接触するように当該加熱部材を移動させることを特徴とする加熱装置。
10. 記録材に画像を形成する画像形成手段と、
    回転可能に設けられ、電磁誘導による加熱が可能な導電層を有し、前記画像形成手段により記録材上に形成された画像を当該記録材に定着する定着部材と、
    前記定着部材に接触し、当該定着部材との間に前記記録材を通過させるニップ部を形成する加圧部材と、
    前記定着部材の前記導電層と交差する交流磁界を生成する磁界生成手段と、
    少なくとも一部が前記定着部材から離れた状態で設けられ、加熱される加熱部材と、
    前記加熱部材を前記定着部材に向けて移動させる移動手段と、
    を備え、
    前記移動手段は、前記定着部材の回転方向において、回転方向の上流側から当該定着部材と前記加熱部材とが接触するように当該加熱部材を移動させることを特徴とする画像形成装置。

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