定着装置及びこれを搭載した画像形成装置
【課題】磁気遮蔽効果をより一層向上可能な定着装置及びこれを搭載した画像形成装置を提供する。
【解決手段】誘導加熱コイル(52)と、コイルの周囲にて磁路を形成する可動コア(58)と、加熱ベルト(48)に向かう磁界の経路を、その誘導加熱が促進される第１の経路と、その誘導加熱が抑制される第２の経路とに切り替える経路切替手段(60)と、第１，２の経路の両方を含む磁界経路の切り替わり域にわたって配置され、第１の経路ではコアからベルトに向かう磁束の通過を許容する一方、第２の経路では磁束を通過させずに遮蔽する磁気調整部材(90)とを具備し、この磁気調整部材は、その線材料の軸線方向でみた全体が一続きの無端形状に形成され、かつ、コアの長手方向に対し、搬送される複数通りの用紙サイズに合わせてそれぞれ区画して配置された複数のリング状部(90A,90B,90C)を備える。
【解決手段】誘導加熱コイル(52)と、コイルの周囲にて磁路を形成する可動コア(58)と、加熱ベルト(48)に向かう磁界の経路を、その誘導加熱が促進される第１の経路と、その誘導加熱が抑制される第２の経路とに切り替える経路切替手段(60)と、第１，２の経路の両方を含む磁界経路の切り替わり域にわたって配置され、第１の経路ではコアからベルトに向かう磁束の通過を許容する一方、第２の経路では磁束を通過させずに遮蔽する磁気調整部材(90)とを具備し、この磁気調整部材は、その線材料の軸線方向でみた全体が一続きの無端形状に形成され、かつ、コアの長手方向に対し、搬送される複数通りの用紙サイズに合わせてそれぞれ区画して配置された複数のリング状部(90A,90B,90C)を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー画像を担持した用紙を加熱したローラ対や加熱ベルトとローラとのニップ間に通しながら、未定着トナーを加熱溶融させて用紙に定着させる定着装置及びこれを搭載した画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の画像形成装置においては近年、定着装置でのウォームアップタイムの短縮や省エネルギー等の要望から、熱容量を少なく設定できるベルト方式が注目されている（例えば、特許文献１参照）。また、近年、急速加熱や高効率加熱の可能性をもった電磁誘導加熱方式（ＩＨ）が注目されており、カラー画像を定着させる際の省エネルギー化の観点から、電磁誘導加熱をベルト方式と組み合わせたものが多数製品化されている。ベルト方式と電磁誘導加熱とを組み合わせる場合、コイルのレイアウト及び冷却の容易さ、さらにはベルトを直接加熱できるメリット等から、ベルトの外側に電磁誘導器具を配置するケースが多く採用されている（いわゆる外包ＩＨ）。
【０００３】
上記の電磁誘導加熱方式においては、定着装置に通紙される用紙サイズの幅（通紙幅）に合わせて、非通紙域での過昇温を防止するために各種の技術が開発されており、特に外包ＩＨにおけるサイズ切り替え手段として以下の先行技術がある（例えば、特許文献２，３参照）。
第１の先行技術（特許文献２）は、磁性部材を複数に分割して通紙幅方向に並べておき、通紙する用紙サイズ（通紙幅）に合わせて、磁性部材の一部を励磁コイルに対して離接させるものである。この場合、非通紙域では磁性部材を励磁コイルから離隔させることで発熱効率が下がり、最小通紙幅の用紙に対応する領域よりも発熱量が小さくなると考えられる。
【０００４】
また、第２の先行技術（特許文献３）は、発熱ローラの内部で最小通紙幅の外側に別の導電性部材を配置し、この導電性部材の位置を磁界の範囲内又は範囲外に切り替えるものである。この先行技術では、まず、導電性部材を磁界の範囲外に位置させて発熱ローラを電磁誘導加熱しておき、発熱ローラが昇温によってキュリー温度近傍まで上昇すると、導電性部材を磁界の範囲内に移動させることで、最小通紙幅の外側で発熱ローラから磁束を漏れさせて過昇温を防止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−３１８００１号公報
【特許文献２】特開２００３−１０７９４１号公報
【特許文献３】特許第３５２７４４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述した先行技術のサイズ切り替え手段において、より生産性を向上させるためには、現状以上に過昇温の抑制効果が必要となる。例えば、第２の先行技術（特許文献３）において過昇温の抑制効果を現状以上に高めるのには、磁気を遮蔽する導電性部材の面積を現状より大きくすれば良いと考えられる。
【０００７】
しかしながら、導電性部材の面積をあまり大きくすると、これを磁界の範囲から完全に退避させることが難しくなり、仮に大部分を磁界の範囲外へ退避させることができたとしても、残りの一部が磁界に影響を及ぼすおそれがある。したがって、仮に過昇温の抑制効果を高めるためとはいえ、導電性部材の面積の拡大には限界がある。
【０００８】
また、この問題の解決に際し、磁気を遮蔽する複数の導電性部材を別個に並設するのは好ましくない。隣接する各導電性部材の間に空間が形成されていると、この空間では磁気遮蔽効果を発揮できず、磁界が漏れる流路になり得るし、さらに、定着装置が大型になるからである。
そこで、本発明の目的は、上記課題を解消し、磁気遮蔽効果をより一層向上可能な定着装置及びこれを搭載した画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための第１の発明は、画像形成部でトナー画像が転写された用紙を加熱部材と加圧部材との間に挟み込んで搬送し、この搬送過程で、少なくとも加熱部材からの熱によりトナー画像を用紙に定着させる定着装置であって、加熱部材の外面に沿って配置され、加熱部材を誘導加熱するための磁界を発生させるコイルと、少なくともコイルを挟んで加熱部材の反対側に配置され、コイルの周囲で磁路を形成することによりコイルが発生させた磁界を加熱部材へ向けて導く磁性体コアと、磁性体コアにより導かれて加熱部材に向かう磁界の経路を、加熱部材の誘導加熱が促進される第１の経路と、加熱部材の誘導加熱が抑制される第２の経路とのいずれかに切り替える経路切替手段と、第１の経路及び第２の経路の両方を含む磁界経路の切り替わり域にわたって配置され、経路切替手段により第１の経路に切り替えられた場合は切り替わり域内で磁性体コアから加熱部材に向かう磁束の通過を許容する一方、第２の経路に切り替えられた場合は磁束を通過させることなく遮蔽する磁気調整部材とを具備し、磁気調整部材は、その線材料の軸線方向でみた全体が一続きの無端形状に形成されるとともに、磁性体コアの長手方向に対し、搬送される複数通りの用紙サイズに合わせてそれぞれ区画して配置された複数のリング状部を備えている。
【００１０】
第１の発明によれば、本発明の定着装置は、基本的に経路切替手段によって磁界の経路を第２の経路に切り替えることで加熱部材の過昇温を抑制している。このような経路切替手段は、あまりスペースをとることがないという点で構造上のメリットがあるが、経路を切り替えただけでは完全に磁束の流入を制止することができず、上記のように過昇温の抑制効果としては完全ではない。したがって、磁界の経路を第１の経路から第２の経路に切り替えただけでは不十分であり、そのままではより高い生産性を実現することができない。
【００１１】
そこで、本発明では、省スペースであるが磁気遮蔽効果の弱い経路切替手段に加えて、固定して配置された磁気調整部材を用いることとしている。すなわち磁気調整部材は、第１の経路に切り替えられた状態では切り替わり域内の全域にわたり磁束の通過を許容し、加熱部材の昇温効果を最大に高める一方で、第２の経路に切り替えられた状態では、切り替わり域内の全域にわたって磁束の通過をシャットアウトし、加熱部材の過昇温を防止する。
【００１２】
これにより、第１の経路と第２の経路との切り替え時に、加熱部材の発熱コントラストを強めることができる。また、磁気調整部材は、機械的に何らの動作を伴うことなく、固定位置にあるだけで磁束を通過させたり、逆に遮蔽したりする機能（磁気フィルタのような機能）を有するので、ある程度の面積を有してしても、昇温が必要な場合に磁界に影響を及ぼすことがない。また、磁気調整部材は固定して配置されているだけでよいので、特に可動部材を新たに設ける必要がなく、それだけ定着装置の省スペース化を図ることができる。
【００１３】
しかも、本発明の磁気調整部材は、線材料で構成された複数のリング状部を備えており、複数通りの用紙サイズに対応可能に構成されているものの、これら各リング状部は、その線材料の軸線方向でみた全体が一続きの無端形状に形成されている。よって、１つの磁気調整部材が磁性体コアの長手方向に関して段階的に発熱を抑制できる範囲を設定できる。さらに、上述の如く複数のリング状部が、磁気遮蔽効果を発揮しない空間を設けて分割して配置された従来に比して、この空間を無くすことができるため、磁気遮蔽効果がより一層向上するし、定着装置の省スペース化にも寄与する。
【００１４】
第２の発明は、第１の発明の構成において、リング状部は、良導電性の線材料がリング状に形成され、かつ、これら複数のリング状部が磁束の進行方向に対して交差する方向に隣接した状態で相互に連結されることにより、線材料の軸線方向でみた全体が一続きの無端形状に形成されるとともに、経路切替手段により第１の経路に切り替えられた場合、複数のリング状部内をそれぞれ貫通する磁束により生じる誘導電流が互いに隣接するリング状部同士でみて逆向きになる構造を有しており、経路切替手段は、第１の経路から第２の経路に切り替えた状態で、複数あるうちの一部のリング状部を貫通する磁束の量を減少させることを特徴とする。
【００１５】
第２の発明によれば、第１の発明の作用に加えてさらに、例えば、磁気調整部材が少なくとも２つのリング状部を有する場合、これら２つのリング状部はいわゆる「８の字形」に連結された構造となる。すなわちこの場合、隣接する２つのリング状部に対して同じ方向に磁束が貫通した場合、一方のリング状部に発生する誘導電流の向きと他方のリング状部に発生する誘導電流の向きが逆となって、磁気調整部材の内部では全体として誘導電流が相殺された状態となる。この場合、磁気調整部材は磁界に対する影響力をほとんど発揮しなくなるので、磁束の通過を問題なく許容することができる。
【００１６】
これに対し、第２の経路に切り替えられた場合はいずれか一方のリング状部を貫通する磁束の量が減少する（ほとんど０になる）ことで、他方のリング状部で誘導電流が発生し、これが貫通磁束に対して逆向きの磁束（反磁界）を発生させることになる。この場合、第２の経路を通過しようとする磁束が遮蔽されるため、結果的に磁気調整部材がその全体で磁束の遮蔽効果を発揮することができる。
【００１７】
第３の発明は、第１や第２の発明の構成において、各リング状部の表面部分、或いは互いに近接する表面部分には絶縁処理が施されていることを特徴とする。
第３の発明によれば、第１や第２の発明の作用に加えてさらに、上述のように、空間を無くした各リング状部は近接して配置されることになるが、各リング状部の表面部分、或いは互いに近接する表面部分には絶縁処理が施されているので、リング状部は互いに確実に絶縁可能になる。
【００１８】
第４の発明は、第１から第３の発明の構成において、加熱部材は、搬送される用紙の幅方向でみて、その最大通紙域にわたってコイルにより誘導加熱されるものであり、磁気調整部材は、磁性体コアの長手方向でみて、最大通紙域に対応した最大幅の用紙よりも小さい幅を有する用紙の通紙域の外側に配置されていることを特徴とする。
第４の発明によれば、第１から第３の発明の作用に加えてさらに、このような配置であれば、用紙のサイズに応じて非通紙域となる加熱部材の端部を過昇温から良好に保護することができる。
【００１９】
第５の発明は、第２から第４の発明の構成において、磁性体コアは、コイルの巻線中心を挟んで両側にそれぞれ磁路を形成するべく対をなして配置された第１のコアと、これら対をなす第１のコアの間に配置され、コイルの巻線中心を通って加熱部材に至る磁路を形成する第２のコアとを有し、経路切替手段は、第１の経路に切り替えた場合、第２のコアから加熱部材までコイルの巻線中心に沿って磁束を通過させる一方、第２の経路に切り替えた場合はコイルの巻線中心から逸れた両側の位置でそれぞれ第１のコアから加熱部材へ磁束を通過させるものであり、磁気調整部材は、切り替わり域内でコイルの巻線中心を通る第１の経路上に１つのリング状部を配置するとともに、その両側の位置で第２の経路上に２つの隣接するリング状部をそれぞれ配置していることを特徴とする。
【００２０】
第５の発明によれば、第２から第４の発明の作用に加えてさらに、上記の態様であれば、まず、磁気調整部材は、中央に１つのリング状部を有し、その両側に隣接する２つのリング状部を有して各用紙サイズに対応した構造となる。このとき、中央のリング状部はコイルの巻線中心の延長線上に配置され、その両側にそれぞれ他のリング状部が配置された状態となる。
【００２１】
そして、経路切替手段により第１の経路に切り替えられた状態では、第１の経路を通過する磁束により中央の１つのリング状部に発生する第１の誘導電流と、第１の経路を逸れてその両側に位置する第２の経路をそれぞれ通過しようとする磁束が他の隣接する２つのリング状部を通過することで発生する第２の誘導電流とが互いに相殺する関係となる。これにより、磁気調整部材は第１の経路だけでなく、そこから両側に逸れて第２の経路を通過しようとする磁束の通過をも許容するので、結果的に切り替わり域内の全体で磁束の通過を許容することができる。
【００２２】
一方、経路切替手段により第２の経路に切り替えられた場合、中央の１つのリング状部には磁束がほとんど通過せず、他の隣接する２つのリング状部にそれぞれ磁束が通過して誘導電流を発生させる。このとき、他の２つのリング状部で発生するそれぞれの磁束が第２の経路を通過しようとする磁束を相殺することにより、結果的に磁気調整部材は切り替わり域内の全体で磁束を遮蔽することができる。また、中央に配置された１つのリング状部への磁束の通過を抑制するだけで、その両側に配置された２つのリング状部で磁束の遮蔽効果を発揮させることができるので、簡素な構造で効率的に遮蔽効果を得ることができる。
【００２３】
第６の発明は、第１から第５の定着装置を搭載し、これを用いて画像形成部で形成されたトナー画像を用紙に定着させる画像形成装置であることを特徴とする。
第６の発明によれば、第１から第５の発明の作用に加えてさらに、磁気遮蔽効果のより一層の向上が図られているので、良好なトナー画像が形成される結果、画像形成装置の信頼性が向上する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、複数通りの用紙サイズに対応可能な磁気調整部材が、その線材料の軸線方向でみた全体が一続きの無端形状に形成されているため、磁気遮蔽効果のより一層の向上や、定着装置の省スペース化を達成する定着装置及びこれを搭載した画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】一実施形態の画像形成装置の構成を示した概略図である。
【図２】定着ユニットの第１実施例を示す縦断面図である。
【図３】センタコア、遮蔽部材、誘導加熱コイル及び磁気調整部材の配置関係を示した分解斜視図である。
【図４】磁気調整部材の構造例（１）を示す斜視図である。
【図５】磁気調整部材の機能を説明するためのモデル図である。
【図６】構造例（１）や（２）を説明する平面図である。
【図７】構造例（２）の配置を説明する図である。
【図８】定着ユニットのブロック図である。
【図９】構造例（１）や（２）を用いた動作例を示す図である。
【図１０】定着ユニットの第２実施例を示す縦断面図である。
【図１１】定着ユニットの第３実施例を示す縦断面図である。
【図１２】定着ユニットの第４実施例を示す縦断面図である。
【図１３】定着ユニットの第５実施例を示す縦断面図である。
【図１４】定着ユニットの第６実施例を示す縦断面図である。
【図１５】定着ユニットの第７実施例を示す縦断面図である。
【図１６】定着ユニットの第８実施例を示す縦断面図である。
【図１７】定着ユニットの第９実施例を示す縦断面図である。
【図１８】構造例（２）に対応した遮蔽部材をセンタコアに取り付けた状態を示す図である。
【図１９】図１８の遮蔽部材により全面遮蔽を行った場合の動作例を示す斜視図である。
【図２０】図１９の状態から時計回り方向に遮蔽部材を６０°回転させたときの動作例を示す斜視図である。
【図２１】図１９の状態から時計回り方向に遮蔽部材を１２０°回転させたときの動作例を示す斜視図である。
【図２２】図１９の状態から時計回り方向に遮蔽部材を１８０°回転させたときの動作例を示す斜視図である。
【図２３】図１９の状態から時計回り方向に遮蔽部材を２４０°回転させたときの動作例を示す斜視図である。
【図２４】図１９の状態から時計回り方向に遮蔽部材を３００°回転させたときの動作例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。
図１は、一実施形態の画像形成装置１の構成を示した概略図である。画像形成装置１は、例えば外部から入力された画像情報に基づいて印刷用紙等の印刷媒体の表面にトナー画像を転写して印刷を行うプリンタ、複写機、ファクシミリ装置、それらの機能を併せ持つ複合機等としての形態をとることができる。
【００２７】
図１に示される画像形成装置１は、例えばタンデム型のカラープリンタである。この画像形成装置１は、内部で用紙にカラー画像を形成（プリント）する四角箱状の装置本体２を備え、この装置本体２の上面部には、カラー画像が印刷された用紙を排出するための排出トレイ３が設けられている。
装置本体２内において、その下部には、用紙を収納する給紙カセット５が配設されている。また、装置本体２内の中央部には、手差しの用紙を供給するスタックトレイ６が配設されている。そして、装置本体２の上部には画像形成部７が設けられており、この画像形成部７は、装置外部から送信される文字や絵柄などの画像データに基づいて用紙に画像を形成する。
【００２８】
図１でみて装置本体２の左部には、給紙カセット５から繰り出された用紙を画像形成部７に搬送する第１の搬送路９が配設されており、右部から左部にかけては、スタックトレイ６から繰り出された用紙を画像形成部７に搬送する第２の搬送路１０が配設されている。また、装置本体２内の左上部には、画像形成部７で画像が形成された用紙に対して定着処理を行う定着ユニット（定着装置）１４と、定着処理の行われた用紙を排出トレイ３に搬送する第３の搬送路１１とが配設されている。
【００２９】
給紙カセット５は、装置本体２の外部（例えば図１の手前側）に引き出すことにより用紙の補充を可能にする。この給紙カセット５は収納部１６を備えており、この収納部１６には、給紙方向のサイズが異なる少なくとも２種類の用紙を選択的に収納可能である。なお、収納部１６に収納されている用紙は、給紙ローラ１７及び捌きローラ１８により１枚ずつ第１の搬送路９側に繰り出される。
【００３０】
スタックトレイ６は、装置本体２の外面にて開閉可能であり、その手差し部１９には手差し用の用紙が１枚ずつ載置されるか、又は複数枚が積載される。なお、手差し部１９に載置された用紙はピックアップローラ２０及び捌きローラ２１により１枚ずつ第２の搬送路１０側に繰り出される。
第１の搬送路９と第２の搬送路１０とはレジストローラ２２の手前で合流しおり、レジストローラ２２に供給された用紙はここで一旦待機し、スキュー調整とタイミング調整を行った後、二次転写部２３に向けて送出される。送出された用紙には、二次転写部２３で中間転写ベルト４０上のフルカラーのトナー画像が用紙に二次転写される。この後、定着ユニット１４でトナー画像が定着された用紙は、必要に応じて第４の搬送路１２で反転され、最初とは反対側の面にも二次転写部２３でフルカラーのトナー画像が二次転写される。そして、反対面のトナー画像が定着ユニット１４で定着された後、第３の搬送路１１を通って排出ローラ２４により排出トレイ３に排出される。
【００３１】
画像形成部７は、ブラック（Ｂ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）の各トナー画像を形成する４つの画像形成ユニット２６〜２９を備える他、これら画像形成ユニット２６〜２９で形成した各色別のトナー画像を合成して担持する中間転写部３０を備えている。
各画像形成ユニット２６〜２９は、感光体ドラム３２と、感光体ドラム３２の周面に対向して配設された帯電部３３と、帯電部３３の下流側であって感光体ドラム３２の周面上の特定位置にレーザビームを照射するレーザ走査ユニット３４と、レーザ走査ユニット３４からのレーザビーム照射位置の下流側であって感光体ドラム３２の周面に対向して配設された現像部３５と、現像部３５の下流側であって感光体ドラム３２の周面に対向して配設されたクリーニング部３６とを備えている。
【００３２】
なお、各画像形成ユニット２６〜２９の感光体ドラム３２は、図示しない駆動モータにより図中の反時計回り方向に回転する。また、各画像形成ユニット２６〜２９の現像部３５には、各トナーボックス５１にブラックトナー、イエロートナー、シアントナー及びマゼンタトナーがそれぞれ収納されている。
中間転写部３０は、画像形成ユニット２６の近傍位置に配設された後ローラ３８と、画像形成ユニット２９の近傍位置に配設された前ローラ３９と、後ローラ３８と前ローラ３９とに跨って配設された中間転写ベルト４０と、各画像形成ユニット２６〜２９の感光体ドラム３２における現像部３５の下流側の位置に中間転写ベルト４０を介して圧接可能に配設された４つの転写ローラ４１とを備えている。
【００３３】
この中間転写部３０では、各画像形成ユニット２６〜２９の転写ローラ４１の位置で、中間転写ベルト４０上に各色別のトナー画像がそれぞれ重ね合わせて転写されて、最後にはフルカラーのトナー画像となる。
第１の搬送路９や第２の搬送路１０は、給紙カセット５やスタックトレイ６から繰り出されてきた用紙を中間転写部３０側に搬送するものであり、装置本体２内で所定の位置に配設された複数の搬送ローラ４３と、中間転写部３０の手前に配設され、画像形成部７における画像形成動作と給紙動作とのタイミングを取るためのレジストローラ２２とを備えている。
【００３４】
定着ユニット１４は、画像形成部７でトナー画像が転写された用紙を加熱及び加圧することにより、未定着トナー画像を用紙に定着させる処理を行うものである。定着ユニット１４は、例えば加熱式の加圧ローラ（加圧部材）４４と定着ローラ４５からなるローラ対を備え、このうち加圧ローラ４４が例えば金属製であり、定着ローラ４５が金属製の芯材と弾性体の表層（例えば、シリコンスポンジ）及び離型層（例えば、ＰＦＡ）を有するものである。また、定着ローラ４５に隣接してヒートローラ４６が設けられており、このヒートローラ４６と定着ローラ４５には加熱ベルト（加熱部材）４８が掛け回されている。なお、定着ユニット１４の詳細な構造についてはさらに後述する。
【００３５】
用紙の搬送方向でみて、定着ユニット１４の上流側及び下流側にはそれぞれ搬送路４７が設けられており、中間転写部３０を通って搬送されてきた用紙は上流側の搬送路４７を通じて加圧ローラ４４と定着ローラ４５との間のニップに導入される。そして、加圧ローラ４４及び定着ローラ４５間を通過した用紙は下流側の搬送路４７を通じて第３の搬送路１１に案内される。
【００３６】
第３の搬送路１１は、定着ユニット１４で定着処理の行われた用紙を排出トレイ３に搬送する。このため第３の搬送路１１には、適宜位置に搬送ローラ４９が配設されるとともに、その出口には上記の排出ローラ２４が配設されている。
〔第１実施例〕
図２は、定着ユニット１４の構造例を示す縦断面図である。なお、図２では、画像形成装置１に実装した状態から向きを約９０°反時計回りに転回させて示している。したがって、図１中でみて下方から上方への用紙搬送方向は、図２でみると右方から左方となる。なお、装置本体２がより大型（複合機等）である場合、図２に示される向きで実装されることもある。
【００３７】
本実施例の定着ユニット１４は、例えば直径５０ｍｍの加圧ローラ４４、例えば直径４５ｍｍの定着ローラ４５、例えば直径３０ｍｍのヒートローラ４６及び例えば３５μｍの厚み（１μｍ＝１×１０−６ｍ）の加熱ベルト４８を備えている。なお、当該ベルト４８は例えば１５０〜２００℃の範囲に調整される。
上記のように定着ローラ４５が表層にシリコンスポンジの弾性層を有することから、加熱ベルト４８と定着ローラ４５との間にはフラットニップが形成されている。
【００３８】
加熱ベルト４８は、その基材が強磁性材料（例えば、Ｎｉ）であり、その表層に薄膜の弾性層（例えば、シリコンゴム）が形成されており、その外面には離型層（例えば、ＰＦＡ）が形成されている。なお、加熱ベルト４８に発熱機能を持たせない場合はＰＩ等の樹脂ベルトであってもよい。またヒートローラ４６は芯金が磁性金属（例えば、Ｆｅ、ＳＵＳ）であり、その表面には離型層（例えば、ＰＦＡ）が形成されている。
【００３９】
また、加圧ローラ４４についてより具体的には、金属製の芯材に例えばＦｅ、Ａｌ等を用いており、この芯材上にＳｉゴム層を形成し、さらにその表層にフッ素樹脂層を成形したものである。なお、加圧ローラ４４の内側には、例えばハロゲンヒータ４４ａが設けられている構成であってもよい。
この他に定着ユニット１４は、ヒートローラ４６及び加熱ベルト４８の外側にＩＨコイルユニット５０を備えている（図１には示されていない）。ＩＨコイルユニット５０は、誘導加熱コイル５２をはじめ一対のアーチコア（磁性体コア、第１のコア）５４、同じく一対のサイドコア（磁性体コア、第１のコア）５６及びセンタコア（磁性体コア、第２のコア）５８から構成されている。
【００４０】
〔コイル〕
図２の例では、ヒートローラ４６及び加熱ベルト４８の円弧状の部分で誘導加熱を行うため、誘導加熱コイル（コイル）５２は円弧状の外面に沿う仮想的な円弧面上に配置されている。実際には、ヒートローラ４６及び加熱ベルト４８の外側に例えばＰＰＳ、ＰＥＴ、ＬＣＰ等の耐熱性樹脂製のボビン（図示していない）が配置されており、このボビン上に誘導加熱コイル５２が巻線状に配置される構成である。なお、当該ボビンは、ヒートローラ４６の外面に沿って半円筒形状に成形され、ボビンに対するコイル５２の固定は、例えばシリコン系接着剤を用いて行う。
【００４１】
〔磁性体コア、第１のコア〕
図２でみてセンタコア５８は中央に位置し、その両側で対をなすように上記のアーチコア５４及びサイドコア５６が配置されている。このうち両側のアーチコア５４は、互いに対称をなす断面アーチ形に成形されたフェライト製コアであり、それぞれ全長は誘導加熱コイル５２の巻線域よりも長い。また、両側のサイドコア５６は、ブロック形状に成形されたフェライト製のコアである。両側のサイドコア５６は各アーチコア５４の一端（図２では下端）に連結して設けられており、これらサイドコア５６は誘導加熱コイル５２の巻線域の外側を覆っている。
【００４２】
このうちアーチコア５４は、例えばヒートローラ４６の長手方向に間隔をおいて複数箇所に配置されている。また、サイドコア５６は、ヒートローラ４６の長手方向に間隔をあけずに連続して配置されており、その全長は誘導加熱コイル５２の巻線域の長さに対応している。これらコア５４，５６の配置は、例えば誘導加熱コイル５２の磁束密度（磁界強度）分布に合わせて決定されており、アーチコア５４がある程度の間隔をおいて配置されている分、その抜けた箇所でサイドコア５６が磁界の集束効果を補い、長手方向での磁束密度分布（温度差）を均している。
【００４３】
アーチコア５４及びサイドコア５６の外側には、例えば図示しない樹脂製のコアホルダが設けられており、このコアホルダによりアーチコア５４及びサイドコア５６が支持される構造である。コアホルダの材質もまた、耐熱性樹脂（例えばＰＰＳ、ＰＥＴ、ＬＣＰ）であることが好ましい。
なお、図２の例では、ヒートローラ４６の内側にサーミスタ６２（図８のサーモスタット７５でもよい）が設置されている。サーミスタ６２は、ヒートローラ４６の特に誘導加熱による発熱量の大きい箇所の内側に配置することができる。図８に示されるように、ヒートローラ４６の温度は本体エンジン基板８２に出力される。当該基板８２はインバータ基板８０に電気的に接続されており、ヒートローラ４６の温度はサーモスタット７５で一定に調整できる。また、この基板８０は誘導加熱コイル５２に電力を供給する。一方、このコイル５２はコイル冷却ファン７６からの冷却風で適宜冷却され、当該ファン７６の駆動信号はエンジン基板８２から出力される。
【００４４】
なお、当該基板８２は、例えばステッピングモータ６６に駆動信号を出力することにより、センタコア５８の回転機構６４を駆動する機能を有している。詳しくは、センタコア５８の回転角は、モータ６６に印加する駆動パルス数によって制御することができ、本体エンジン基板８２にはそのための制御部８３が付属する。この制御部８３は、例えば制御用ＩＣと入出力ドライバ、半導体メモリ等によって構成することができる。
【００４５】
〔磁性体コア、第２のコア〕
再び図２に戻り、このセンタコア５８は、例えば断面円筒形状をなすフェライト製コアである。センタコア５８はヒートローラ４６と略同様に、用紙の最大通紙幅１３インチ（例えば３４０ｍｍ程度）に対応するだけの長さを有している。なお、当該用紙を用いる場合には２０ｋＨｚ以上の交番電流（交番周波数は例えば３０ｋＨｚ）を使用し、可聴域を避ける。さらに、図２には示されていないが、センタコア５８は図示しない回転機構に連結されており、この回転機構により長手方向の軸線回りに回転可能となっている。
【００４６】
〔遮蔽部材〕
また、センタコア５８には、その外面に沿って遮蔽部材（経路切替手段）６０が取り付けられている。遮蔽部材６０は薄板状をなし、全体的に円弧状に湾曲して形成されている。なお、遮蔽部材６０は例えば図示のようにセンタコア５８の肉厚部分に埋め込んだ状態に設置されていてもよいし、センタコア５８の外面に貼り付けた状態で設置されていていてもよい。遮蔽部材６０の貼り付けは、例えばシリコン系接着剤を用いて行うことができる。
【００４７】
遮蔽部材６０の構成としては、非磁性かつ良導電部材が好ましく、例えば無酸素銅などが用いられる。遮蔽部材６０はそのリング内を垂直な磁界が貫通することによる誘導電流で逆磁界を発生させ、錯交磁束（垂直な貫通磁界）をキャンセルすることで遮蔽する。また、良導電性部材を用いることで誘導電流によるジュール発熱を抑制し、効率よく磁界を遮蔽することができる。導電性を向上するには、例えば（１）なるべく固有抵抗の小さい材料を選定すること、（２）部材の厚みを厚くすること、等の方法が有効である。具体的には、遮蔽部材６０の板厚は０．５ｍｍ以上が好ましく、本実施形態では例えば１ｍｍのものを用いている。
【００４８】
図２に示されるように、遮蔽部材６０が加熱ベルト４８の表面に近接する位置（遮蔽位置）にあると、誘導加熱コイル５２の周囲で磁気抵抗が増大して磁界強度が低下する。一方、図２に示される状態からセンタコア５８が１８０°回転（方向は特に限定しない）し、遮蔽部材６０が加熱ベルト４８から最も離隔した位置（退避位置）に移動すると、誘導加熱コイル５２の周囲で磁気抵抗が低下し、センタコア５８を中心として両側のアーチコア５４及びサイドコア５６を通じて磁路が形成され、加熱ベルト４８やヒートローラ４６に磁界が作用する。
【００４９】
〔磁気調整部材〕
その他にＩＨコイルユニット５０には、センタコア５８と加熱ベルト４８（ヒートローラ４６）との間を中心として、その両側で誘導加熱コイル５２と加熱ベルト４８（ヒートローラ４６）との間にまで拡がった域内に磁気調整部材９０が固定して配置されている。なお、センタコア５８（遮蔽部材６０）と磁気調整部材９０との間には、センタコア５８の回転を阻害しない程度の適度なクリアランスが確保されている。
【００５０】
図３は、センタコア５８、遮蔽部材６０、コイル５２及び磁気調整部材９０の配置関係を示した分解斜視図である。上記のようにセンタコア５８は、ヒートローラ４６とともに最大通紙幅よりも長い全長を有しており、これに合わせて誘導加熱コイル５２の巻線域もまた、センタコア５８の長手方向でみて、その全長をカバーできる範囲に拡がっている。
【００５１】
一方、遮蔽部材６０は、センタコア５８の長手方向でみて、その両端部にそれぞれ配置されており、また、磁気調整部材９０は、センタコア５８（又はヒートローラ４６）の長手方向でみて、その両端部にそれぞれ配置されている（図３には一端部のみを示す）。なお、遮蔽部材６０及び磁気調整部材９０はいずれも、例えば画像形成装置１で使用する用紙サイズの最小通紙幅よりも外側に配置されている。
【００５２】
〔磁気調整部材の構造例〕
図４は、磁気調整部材９０の構造例（１）を示す斜視図である。本実施例の磁気調整部材９０は、主に３つのリング状部９０Ａ，９０Ｂ，９０Ｃを有しており、これらリング状部９０Ａ，９０Ｂ，９０Ｃは、いずれも角リング形状をなしている。さらに、３つのリング状部９０Ａ，９０Ｂ，９０Ｃは、それぞれが独立したリングではなく、これらが相互に連結されることで、磁気調整部材９０の全体が一続きとなった無端状の構造を有している。以下、磁気調整部材９０の構造について説明する。
【００５３】
磁気調整部材９０は、その長手方向でみて一端の位置に３つの短辺部９０ａ，９０ｅ，９０ｔを有するとともに、その他端の位置にも３つの短辺部９０ｇ，９０ｋ，９０ｑを有している。また、磁気調整部材９０は、その幅方向（長手方向と直交する方向）でみて一側端の位置に長手方向に延びた２つの長辺部９０ｄ，９０ｈを有するとともに、他側端の位置にも長手方向に延びた２つの長辺部９０ｐ，９０ｕを有する。
【００５４】
さらに、磁気調整部材９０は、その幅方向の中央寄り位置で中央のリング状部９０Ａとこれに隣接するリング状部９０Ｂとの間に長手方向に延びた３つの長辺部９０ｂ，９０ｆ，９０ｊを有し、これら長辺部９０ｂ，９０ｆが同一直線状に並び、長辺部９０ｊに上下方向で対峙している。さらにまた、中央のリング状部９０Ａとこれに隣接する別のリング状部９０Ｃとの間にも長手方向に延びた３つの長辺部９０ｍ，９０ｒ，９０ｗを有し、これら長辺部９０ｍ，９０ｗが同一直線状に並び、長辺部９０ｒに上下で対峙している。
【００５５】
しかも、磁気調整部材９０は、リング状部９０Ａの範囲に、長辺部９０ｆと長辺部９０ｒとを上記幅方向で結ぶ短辺部９０ｓを有し、リング状部９０Ｂの範囲に、長辺部９０ｂと長辺部９０ｄとを上記幅方向で結ぶ短辺部９０ｃや、長辺部９０ｊと長辺部９０ｈとを上記幅方向で結ぶ短辺部９０ｉをそれぞれ有している。また、リング状部９０Ｃの範囲に、長辺部９０ｕと長辺部９０ｗとを上記幅方向で結ぶ短辺部９０ｖや、長辺部９０ｍと長辺部９０ｐとを上記幅方向で結ぶ短辺部９０ｎをそれぞれ有している。
【００５６】
〔中央のリング状部〕
より具体的には、中央のリング状部９０Ａには、長手方向で対になる３つの短辺部９０ａ，９０ｋ，９０ｓが含まれるが、これら短辺部９０ａ，９０ｋ，９０ｓ同士はリング状部９０Ａの範囲内で直接に接続されていない。すなわち、リング状部９０Ａのうち短辺部９０ａの両端には、それぞれ長辺部９０ｂ，９０ｗの一端が接続される。そして、このうち長辺部９０ｂの他端には、隣接するリング状部９０Ｂの短辺部９０ｃが接続され、長辺部９０ｗの他端には、別の隣接するリング状部９０Ｃの短辺部９０ｖが接続されている。
【００５７】
同様に、リング状部９０Ａのうち短辺部９０ｋの両端には、それぞれ長辺部９０ｊ，９０ｍの一端が接続され、このうち長辺部９０ｊの他端には、リング状部９０Ｂの短辺部９０ｉが、長辺部９０ｍの他端には、リング状部９０Ｃの短辺部９０ｎがそれぞれ接続されている。
また、リング状部９０Ａのうち短辺部９０ｓの両端は、それぞれ長辺部９０ｆ，９０ｒの途中が接続され、このうち長辺部９０ｆの一端には、リング状部９０Ｂの短辺部９０ｅが、この長辺部９０ｆの他端には、リング状部９０Ｂの短辺部９０ｇがそれぞれ接続されている。
【００５８】
一方、長辺部９０ｒの一端には、リング状部９０Ｃの短辺部９０ｔが、この長辺部９０ｒの他端には、リング状部９０Ｃの短辺部９０ｑがそれぞれ接続されている。
したがって、リング状部９０Ａ内で対をなす短辺部９０ａと短辺部９０ｓとは、その範囲内で同じく対をなす長辺部９０ｂ，９０ｗで直接に接続されず、また、短辺部９０ｓと短辺部９０ｋともまた、その範囲内で同じく対をなす長辺部９０ｊ，９０ｍで直接に接続されていない。
【００５９】
〔両側のリング状部〕
次に、中央のリング状部９０Ａにその幅方向で隣接した２つのリング状部９０Ｂ，９０Ｃのうち、一方のリング状部９０Ｂについては、長手方向で対になる２つの短辺部９０ｃ，９０ｅが外側寄りの長辺部９０ｄを介して接続され、このうち短辺部９０ｅは上述の如く長辺部９０ｆを介して中央のリング状部９０Ａの短辺部９０ｓに、短辺部９０ｃは上述の如く長辺部９０ｂを介して短辺部９０ａにそれぞれ接続されている。
【００６０】
また、当該リング状部９０Ｂにおいて、長手方向で対になる２つの短辺部９０ｇ，９０ｉは外側寄りの長辺部９０ｈを介して接続されており、このうち短辺部９０ｇは上述した長辺部９０ｆを介して短辺部９０ｓに、短辺部９０ｉは上述の長辺部９０ｊを介して中央のリング状部９０Ａの短辺部９０ｋにそれぞれ接続されている。
【００６１】
同様に、他方のリング状部９０Ｃについては、長手方向で対になる２つの短辺部９０ｔ，９０ｖが外側寄りの長辺部９０ｕを介して接続され、このうち短辺部９０ｔは上述の長辺部９０ｒを介して短辺部９０ｓに、短辺部９０ｖは上述の長辺部９０ｗを介して短辺部９０ａにそれぞれ接続されている。
また、当該リング状部９０Ｃにおいて、長手方向で対になる２つの短辺部９０ｎ，９０ｑは外側寄りの長辺部９０ｐを介して接続されており、このうち短辺部９０ｎは上述した長辺部９０ｍを介して短辺部９０ｋに、短辺部９０ｑは上述の長辺部９０ｒを介して短辺部９０ｓにそれぞれ接続されている。
【００６２】
そして、リング状部９０Ａの短辺部９０ａ、リング状部９０Ｂの短辺部９０ｅ、リング状部９０Ｃの短辺部９０ｔは、図７で後述する用紙の最大通紙幅Ｗ３の位置に配置され、リング状部９０Ａの短辺部９０ｋ、リング状部９０Ｂの短辺部９０ｇ、リング状部９０Ｃの短辺部９０ｑは、用紙の最小通紙幅Ｗ１の内側に配置されている。
【００６３】
また、リング状部９０Ａの短辺部９０ｓ、リング状部９０Ｂの短辺部９０ｃ，９０ｉ、リング状部９０Ｃの短辺部９０ｎ，９０ｖは、用紙の中間通紙幅Ｗ２の外側、つまり、中間通紙幅Ｗ２と最大通紙幅Ｗ３との間にそれぞれ配置されており、磁気調整部材９０のうち、これら短辺部９０ａ，９０ｅ，９０ｔから短辺部９０ｓ，９０ｃ，９０ｖまでで区画された部分が中サイズの用紙に対して非通紙域を担う磁気調整部Ｍ１になり、短辺部９０ｓ，９０ｉ，９０ｎから短辺部９０ｋ，９０ｇ，９０ｑまでで区画された部分が最小サイズの用紙に対して非通紙域の一部を担う磁気調整部Ｍ２になる。この最小サイズの用紙に対する非通紙域は、磁気調整部Ｍ１，Ｍ２の双方が担うからである。
【００６４】
〔全体構造〕
以上の接続関係から、磁気調整部材９０全体は、例えば中央のリング状部９０Ａの短辺部９０ａを基点として、その一端から長辺部９０ｂ、短辺部９０ｃ、長辺部９０ｄ、短辺部９０ｅ、長辺部９０ｆ、短辺部９０ｇ、長辺部９０ｈ、短辺部９０ｉ、長辺部９０ｊ、短辺部９０ｋ、長辺部９０ｍ、短辺部９０ｎ、長辺部９０ｐ、短辺部９０ｑ、長辺部９０ｒ、短辺部９０ｔ、長辺部９０ｕ、短辺部９０ｖ、長辺部９０ｗ、そして、短辺部９０ｓが順に一続きで接続されることで、全体として無端状をなす構造を有している。
【００６５】
なお、短辺部９０ａ，９０ｃ，９０ｅ，９０ｇ，９０ｉ，９０ｋ，９０ｎ，９０ｑ，９０ｓ，９０ｔ，９０ｖ及び長辺部９０ｂ，９０ｄ，９０ｆ，９０ｈ，９０ｊ，９０ｍ，９０ｐ，９０ｒ，９０ｕ，９０ｗは、いずれも非磁性金属の線材料（細幅の板材料でもよい）で構成されており、その表面部分、特に、互いに近接する表面部分には絶縁被覆が施されていることが好ましい。
【００６６】
具体的には、互いに近接する表面部分は例えば０．５〜１ｍｍ程度の間隙を設け、エナメル被覆やポリアミドイミドのコーティングを施すことよい。なお、このコーティングの他、耐熱性のある絶縁フィルムを介在させたり、ＰＦＡの絶縁チューブやカプトンフィルム等で表面部分を被覆してもよい。コイル５２による発熱や、加熱ベルト４８等からの輻射熱の影響を受けるからである。
【００６７】
また、中央のリング状部９０Ａに含まれる３つの短辺部９０ａ，９０ｋ，９０ｓについては、センタコア５８の外面形状に沿って円弧形状に湾曲して形成されており、さらに、両側のリング状部９０Ｂ，９０Ｃに含まれる短辺部９０ｃ，９０ｅ，９０ｉ，９０ｇ，９０ｎ，９０ｑ，９０ｔ，９０ｖについては、誘導加熱コイル５２の内周面形状に沿って円弧形状に湾曲して形成されている。これにより、磁気調整部材９０を取り付けた状態で、センタコア５８や誘導加熱コイル５２との干渉を良好に避けることができる。
【００６８】
〔磁気調整部材の機能〕
図５は、磁気調整部材９０の機能を説明するためのモデル図である。なお、図５では、磁気調整部材９０が単にワイヤモデルとして簡略化して示されているが、各リング状部９０Ａ，９０Ｂ，９０Ｃの接続関係は図４と同じである。また、この図５では便宜上、各短辺部９０ａ，９０ｃ，９０ｅ，９０ｇ，９０ｉ，９０ｋ，９０ｎ，９０ｑ，９０ｓ，９０ｔ，９０ｖを直線状のものとして示している。
【００６９】
〔磁束の通過時〕
図５（Ａ）：磁気調整部材９０をワイヤモデルとして考えると、その構造は１つの大きなリング（環状体）を複数箇所で互い違いの方向にねじり、上記のように３つのリング状部９０Ａ，９０Ｂ，９０Ｃを形成し、その長手方向に２つの磁気調整部Ｍ１，Ｍ２を形成したものとして考えることができる。
【００７０】
このような磁気調整部材９０の例えば磁気調整部Ｍ１において、中央のリング状部９０Ａの内部に磁束Φ１が進入すると、このリング状部９０Ａにはそれを打ち消そうとする電流ｉ１（磁束Φ１と逆向きのキャンセル磁束を発生させる誘導電流）が生じる。同様に、その両側（左右）に隣接する２つのリング状部９０Ｂ，９０Ｃの内部にそれぞれ磁束Φ２，Φ２’が入ると、それぞれのリング状部９０Ｂ，９０Ｃにも電流ｉ２，ｉ２’（磁束Φ２，Φ２’と逆向きのキャンセル磁束を発生させる誘導電流）が生じる。
【００７１】
このとき、両側のリング状部９０Ｂ，９０Ｃでそれぞれ生じる電流ｉ２，ｉ２’の方向は同じであるが、中央のリング状部９０Ａに生じる電流ｉ１は逆方向であることから、以下の条件式（１）を満たす場合に磁気調整部材９０の内部を流れる電流（総和）はゼロとなる。
｜ｉ１｜＝｜ｉ２｜＋｜ｉ２’｜・・・（１）
なお、｜ｉ１｜，｜ｉ２｜，｜ｉ２’｜はそれぞれ電流（起磁力）の絶対値を示す。
【００７２】
したがって、上記の条件式（１）を満たす場合、総ての磁束Φ１，Φ２，Φ２'は特に打ち消されることなく、各リング状部９０Ａ，９０Ｂ，９０Ｃ内をそのまま通り抜けることができる。
【００７３】
〔磁束の遮蔽時〕
図５（Ｂ）：次に上記の状態から、中央のリング状部９０Ａに入る磁束Φ１だけを取り除いた場合（Φ１＝０）を考える。この場合、中央のリング状部９０Ａで電流は発生しなくなり（ｉ１＝０）、磁気調整部材９０の内部を流れる電流は条件式（１）の右辺（｜ｉ２｜＋｜ｉ２’｜）だけとなる。
【００７４】
したがって、中央のリング状部９０Ａの磁束Φ１を取り除いた場合、両側のリング状部９０Ｂ，９０Ｃでは電流ｉ２，ｉ２’によって磁束Φ２，Φ２’が打ち消されることから、結果的に磁束Φ２，Φ２’がそれぞれリング状部９０Ｂ，９０Ｃによって遮られることになる。
以上より、磁気調整部材９０について以下の結論が明らかとなっている。
（１）Φ１＝Φ２＋Φ２’の関係式が満たされる場合、磁気調整部材９０の内部に生じる電流が０となり、磁気調整部材９０は総ての磁束Φ１，Φ２，Φ２’の通過を許容する。この場合、磁気調整部材９０は磁界に対して何ら影響を及ぼさない存在となる。
【００７５】
（２）上記（１）の状態からΦ１＝０とした場合、磁気調整部材９０の内部にはｉ２＋ｉ２’の電流が流れるため、磁気調整部材９０は磁束Φ２，Φ２’を通過させることなく遮蔽する。この場合、磁気調整部材９０はリング状部９０Ｂ，９０Ｃの範囲内で磁気遮蔽効果を発揮するものとなる。
以上を踏まえ、第１実施例の定着ユニット１４では、磁気調整部材９０の中央のリング状部９０Ａに入る磁束Φ１（Ｗｂ）と、その両側に隣接する２つのリング状部９０Ｂ，９０Ｃに入る磁束Φ２，Φ２’（Ｗｂ）について、以下の関係式（２）が満たされる構造及び配置を採用している。
Φ１＝Φ２＋Φ２’・・・（２）
【００７６】
ところで、上述の磁気調整部Ｍ１，Ｍ２を有した構造例（１）は、図６（ａ）に示される構成を単純に２つ連結したものではない。
すなわち、同図（ａ）の構成を長手方向に２つ並べて隣接部分を１本の線で接続して共有させると、この共有によって３つの閉じたリング状部が出現し、上記電流ｉが各リング状部内のみを流れて磁気調整部材９０の電流（総和）をゼロにできなくなるのである。換言すれば、３つの閉回路が出現し、各接続部分には電流が流れず、各リング状部が常に遮断状態になって磁束調整を行えないのである。
【００７７】
ここで、これら３つのリング状部の総てを有効に機能させるためには、閉回路を切断する必要があり、その方法としてリング状部とリング状部とを２本の線で接続しており、当該２本の線での連結を２箇所、１本の線での連結を１箇所形成させる。
上記構造例（１）で云えば、リング状部９０Ａとリング状部９０Ｂとを２つの短辺部９０ｃ，９０ｉで連結し、リング状部９０Ａとリング状部９０Ｃとを２つの短辺部９０ｎ，９０ｖで連結している。そして、リング状部９０Ｂとリング状部９０Ｃとを１つの短辺部９０ｓで連結している（図５）。
【００７８】
これにより、上記構造例（１）が形成され（図６（ｂ））、２つの磁気調整部Ｍ１，Ｍ２を有するとともに、磁気調整部Ｍ１と磁気調整部Ｍ２との間に無効部分となる空間が存在しない磁気調整部材９０になる。なお、センタコア５８に対峙する中央のリング状部９０Ａの範囲を１本の線で連結すれば、ＩＨコイルユニット５０の設計の自由度を増やすことが可能になる。
【００７９】
さらに、上記構造例（１）に比して対応サイズを増やす場合にも、上記方法を用いることができる。
詳しくは、図６（ｃ）には構造例（２）が示されており、この場合には磁気調整部Ｍ２を挟んで磁気調整部Ｍ１の反対側に磁気調整部Ｍ３が配置され、３つの磁気調整部Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３が形成されている。
【００８０】
この磁気調整部Ｍ３は、中小サイズの用紙に対して非通紙域の一部を担うことができる。このように、磁気調整部は同様の方法で幾つでも増加可能である。
次に、図７は、図６（ｃ）の構造例（２）における磁気調整部材９０の配置を示した図である。なお、この図７（Ａ），（Ｂ）は、それぞれセンタコア５８及び磁気調整部材９０の側面図及びその底面図を表したものであり、図中、センタコア５８の外面には網点を施している。
【００８１】
図７（Ａ）：用紙サイズが最大である場合、定着ユニット１４はセンタコア５８の回転に伴い、遮蔽部材６０を磁路の外側へ退避させる（退避位置）。このように遮蔽部材６０を退避させることで、上記の条件式（２）を満たす磁束Φ１，Φ２，Φ２’を磁気調整部Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３に通過させることができる。この場合、用紙の最大通紙幅Ｗ３の全域で上記のヒートローラ４６が誘導加熱される。
【００８２】
図７（Ｂ）：用紙サイズが最大通紙幅Ｗ３より小さい場合、定着ユニット１４はセンタコア５８の回転に伴い、遮蔽部材６０を磁路内に進入させる（遮蔽位置）。このように遮蔽部材６０を遮蔽位置に置くことで、両側にてセンタコア５８からヒートローラ４６に向かう磁束を遮り、両側で計２つの磁気調整部Ｍ１により磁束の遮蔽効果を発揮させ、磁束Φ１＝０の状態にすることができる。これにより、中間通紙幅Ｗ２よりも外側におけるヒートローラ４６の両端部の過昇温が防止される。
【００８３】
遮蔽部材６０はセンタコア５８の長手方向で２つに分割されており、これらが互いに対称の形状となっている。各遮蔽部材６０は、例えば平面視又は底面視で直角三角形状をなしており、三角形の頂点に相当する部分がセンタコア５８の端面及び当該コア５８の中央寄りに位置付けられている。つまり、センタコア５８の中央寄りの位置では、その周方向でみた遮蔽部材６０の長さが最も短く、そこから遮蔽部材６０は、センタコア５８の両側端に向かって次第に周方向の長さが拡張されている。
【００８４】
また、遮蔽部材６０は、この図７（Ｂ）の状態では、通紙方向と直交する最小通紙幅Ｗ１の両外側に設けられており、最小通紙幅Ｗ１の範囲内には僅かしか遮蔽部材６０が設けられていない。そして、遮蔽部材６０は、センタコア５８の両端において、用紙の最大通紙幅Ｗ３よりも僅かに外側にまで達している。なお、最小通紙幅Ｗ１や最大通紙幅Ｗ３は、画像形成装置１で印刷できる最小サイズ又は最大サイズの用紙によって決定される。
【００８５】
そして、センタコア５８が図７（Ｂ）の状態からさらに反時計回りに回転すれば、遮蔽部材６０が両側で計４つの磁気調整部材Ｍ１，Ｍ２について中央のリング状部９０Ａに入る磁束を遮蔽できるし（Φ１＝０）、さらに、両側で計６つの磁気調整部材Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３についても中央のリング状部９０Ａに入る磁束を遮蔽でき（Φ１＝０）、各通紙幅Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３に応じて所望の磁束の遮蔽効果を発揮できる。
【００８６】
第１実施例では、センタコア５８の回転方向でみて、その外周長に占める遮蔽部材６０の長さの割合はセンタコア５８の軸線方向（長手方向）に異なっている。このとき、センタコア５８の外周長（Ｌ）に占める遮蔽部材６０の長さ（Ｌｃ）の割合を被覆率（＝Ｌｃ／Ｌ）とすると、被覆率はセンタコア５８の内側では小さく、そこから軸線方向の外側（両端）に向かうほど大きくなっている。具体的には、被覆率は最小通紙域（最小通紙幅Ｗ１の範囲）の近傍で最小となり、逆にセンタコア５８の両端では最大となっている。
【００８７】
上記のように用紙サイズ（通紙幅）への対応は、遮蔽部材６０を退避位置と遮蔽位置に移動させ、それぞれの位置で磁気経路を切り替えることで発生磁束を部分的に抑制する（Φ１＝０にする）ことで実現される。このとき、用紙サイズ（通紙幅）に応じてセンタコア５８の回転角（回転変位量）を異ならせ、大きい用紙サイズになるほど磁気の遮蔽量を小さくし、逆に小さい用紙サイズになるほど遮蔽量を大きくすることで、ヒートローラ４６や加熱ベルト４８の両端部分が過昇温するのを防止することができる。なお、図７には反時計回り方向への回転だけを矢印で示しているが、センタコア５８は時計回りの方向にも回転するものであってもよい。また、通紙方向は図７に示される方向と反対であってもよい。
【００８８】
〔動作例〕
図９は、上記構造例（１）や（２）につき、センタコア５８の回転に伴う動作例を示す図である。以下、それぞれについて説明する。
〔第１の経路〕
図９（Ａ）：センタコア５８の回転に伴い、遮蔽部材６０を退避位置に移動させた場合、誘導加熱コイル５２の発生させる磁界において、その主な磁路はサイドコア５６、アーチコア５４及びセンタコア５８を含む第１の経路（図中の太い実線）を通って加熱ベルト４８及びヒートローラ４６を通過するものとして形成される。このとき強磁性体である加熱ベルト４８及びヒートローラ４６に渦電流が発生し、それぞれの材料の持つ固有抵抗によりジュール熱が発生して加熱が行われる。なお、このとき磁気調整部材９０の中央のリング状部９０Ａ内では、上記の磁束Φ１が通過する。
【００８９】
また、サイドコア５６、アーチコア５４及びセンタコア５８を通じて加熱ベルト４８及びヒートローラ４６を通過する磁路の内側では、例えばアーチコア５４から漏れようとするショートカット磁束（図中の太い一点鎖線）が発生し、これら磁気調整部材９０の両側のリング状部９０Ｂ，９０Ｃを通過する。このとき各リング状部９０Ｂ，９０Ｃ内には、上記の磁束Φ２，Φ２’が通過するものとする。したがって、主な第１の経路を通る磁束Φ１だけでなく、その他の漏れ磁束Φ２，Φ２も発熱に寄与させることができ、それだけ全幅加熱時の発熱効率を向上することができる。
【００９０】
〔第２の経路〕
図９（Ｂ）：次に、遮蔽部材６０を遮蔽位置に移動させた場合、最小通紙域の外側では磁気経路上に遮蔽部材６０が位置するため、そこでの磁気経路はアーチコア５４の端面から出てセンタコア５８を通らずに加熱ベルト４８及びヒートローラ４６に至る第２の経路（図中の太い破線）に切り替えられる。これにより、最小通紙域の外側で発熱量が抑えられ、加熱ベルト４８やヒートローラ４６の過昇温を防止することができる。
【００９１】
〔磁気調整部材の機能〕
第２の経路に切り替えられた状態では、図示のように磁気調整部材９０の中央のリング状部９０Ａ内を通過する磁束がゼロの状態（磁束Φ１＝０）となっている。このとき、第２の経路にはアーチコア５４から漏れようとする弱い磁束（アーチコア５４の内側を小さく周回する破線）も発生しているが、磁気調整部材９０は、上記のように第２の経路を通る総ての磁束Φ２，Φ２’に対して遮蔽効果を発揮することができる。このため第１実施例の定着ユニット１４は、遮蔽部材６０の面積を過度に拡大しなくても、非通紙域で充分な磁気の遮蔽効果を得ることができ、それによって加熱ベルト４８やヒートローラ４６の過昇温を現状よりも抑制することができる。
【００９２】
上述した第１実施例の定着ユニット１４を基本として、さらに以下の第２〜第９実施例の定着ユニット１４を挙げることができる。以下、各実施例について説明する。いずれも第１実施例と共通する構成については図示も含めて共通の符号を付し、その重複した説明を省略するものとする。なお、符号が共通であっても、特に材料等が異なる場合はその旨の説明を追加する。
【００９３】
〔第２実施例〕
図１０は、第２実施例の定着ユニット１４の構造例を示す縦断面図である。この第２実施例では、磁気調整部材９０の配置や形態が第１実施例と異なっている。
具体的には、磁気調整部材９０はセンタコア５８と加熱ベルト４８との間に中央のリング状部９０Ａを配置させているが、その両側のリング状部９０Ｂ，９０Ｃについては誘導加熱コイル５２の外側、つまりアーチコア５４と誘導加熱コイル５２との間に配置させている。
【００９４】
この例においても、上記のように第１の経路に切り替えられた状態（遮蔽部材６０を退避位置に置いた状態）で条件式（１）を満たしていれば、第１実施例と同様に磁気調整部材９０は磁束を良好に通過させることができる。また、第２の経路に切り替えた状態（遮蔽部材６０を遮蔽位置に置いた状態）で中央のリング状部９０Ａを通る磁束Φ１を０にすることができれば、磁気調整部材９０はその全体で磁束の遮蔽効果を発揮することができる。
【００９５】
〔第３実施例〕
図１１は、第３実施例の定着ユニット１４の構造例を示す縦断面図である。この第３実施例では、上記の加熱ベルトを用いずに定着ローラ４５と加圧ローラ４４とでトナー画像を定着する。定着ローラ４５の外周には、例えば上記の加熱ベルトと同様の磁性体が巻かれており、誘導加熱コイル５２によって磁性体を誘導加熱する構成である。この場合、サーミスタ６２は定着ローラ４５の外側で、磁性体層に対向する位置に設けられる。
【００９６】
このような第３実施例の定着ユニット１４においても、図示のように磁気調整部材９０を適用することができる。
〔第４実施例〕
図１２は、第４実施例の定着ユニット１４の構造例を示す縦断面図である。この第４実施例では、ヒートローラ４６が非磁性金属（例えばＳＵＳ：ステンレス鋼）の材料で構成されており、センタコア５８がヒートローラ４６の内部に配置されている点が第１実施例と異なっている。また、合わせてアーチコア５４が中央で連結されており、その下部に中間コア５５が設置されている。
【００９７】
また、ヒートローラ４６を非磁性金属とした場合、誘導加熱コイル５２により発生した磁界はサイドコア５６、アーチコア５４及び中間コア５５を通り、ヒートローラ４６を貫通して内部のセンタコア５８に至る。加熱ベルト４８は貫通磁界により誘導加熱される。
そして、第４実施例の場合、図１２に示されているように遮蔽部材６０を中間コア５５から離隔させると第１の経路に切り替えた状態（退避位置）となり、この場合は遮蔽部材６０による磁気の遮蔽効果が働かずに最大通紙域で加熱ベルト４８が誘導加熱される。一方、遮蔽部材６０を中間コア５５に対向する位置（遮蔽位置）に移動させると磁気経路が第２の経路に切り替えられ、通紙域の外側で過昇温が抑制される。
【００９８】
このような第３例の定着ユニット１４においても、磁気調整部材９０を例えば中間コア５５と加熱ベルト４８との間、そして誘導加熱コイル５２と加熱ベルト４８との間に配置することで、第１実施例と同様の機能を発揮させることができる。
〔第５実施例〕
図１３は、第５実施例の定着ユニット１４の構造例を示す縦断面図である。この第５実施例は、ＩＨコイルユニット５０をいわゆる内包ＩＨタイプとしたものである。具体的には、ヒートローラ４６が比較的大径（例えば４０ｍｍ）の非磁性金属（例えばＳＵＳ）で構成されており、その内部に誘導加熱コイル５２及びセンタコア５８が収容されている。そして、ヒートローラ４６の外側には第１〜第４実施例のようなアーチコア５４及びサイドコア５６が設けられていない。なおヒートローラ４６の表面には、離型層（ＰＦＡ）が形成されている。また加圧ローラ４４については第１〜第３例と同様である。
【００９９】
第５実施例のような内包ＩＨでは、誘導加熱コイル５２により発生した磁界はヒートローラ４６の内部でセンタコア５８によって導かれ、ヒートローラ４６を誘導加熱する。そして第５実施形態の場合、図１３に示されているように遮蔽部材６０を誘導加熱コイル５２から離隔させると第１の経路に切り替えた状態（退避位置）となり、この場合は磁気の遮蔽効果が働かずに最大通紙域で加熱ベルト４８が誘導加熱される。一方、遮蔽部材６０を誘導加熱コイル５２に近接する位置（遮蔽位置）に移動させると磁気経路が第２の経路に切り替えられ、通紙域の外側で過昇温が抑制される。
【０１００】
第５実施例の定着ユニット１４においても、例えば図示のようにヒートローラ４６の内周面と誘導加熱コイル５２との間に磁気調整部材９０を固定して配置することができる。
〔第６実施例〕
図１４は、第６実施例の定着ユニット１４の構造例を示す縦断面図である。この第６実施例では、加熱ベルト４８の円弧状の位置ではなく、ヒートローラ４６と定着ローラ４５との間の平面状の位置で誘導加熱する構成である。この場合も同様に、センタコア５８を回転させて磁気経路を切り替えることができる。そして磁気調整部材９０は、第１の経路に切り替えられると磁束を良好に通過させ、第２の経路に切り替えられると磁束の遮蔽効果を発揮することができる。
【０１０１】
また、磁気調整部材９０は中央のリング状部９０Ａだけが湾曲した形状であり、両側のリング状部９０Ｂ，９０Ｃは湾曲していない平面状である。このような磁気調整部材９０は、例えば誘導加熱コイル５２と加熱ベルト４８との間に固定して設置されている。
〔第７実施例〕
次に、図１５は、第７実施例の定着ユニット１４の構造例を示す縦断面図である。この第７実施例は、センタコア５８を用いずに遮蔽部材６０だけを移動させて磁気経路の切り替えを行う構成である。このたアーチコア５４は両側で相互に連結されており、遮蔽部材６０はアーチコア５４の内面に沿うようにして図中の矢印方向に移動する。
【０１０２】
特に図示していないが、第７実施例の定着ユニット１４は第１実施例と同様の駆動機構を備えており、この駆動機構によりヒートローラ４６の回転中心と同じ中心点の周りに遮蔽部材６０を移動させることができる。
〔第１の経路〕
図１５中の２点鎖線で示されているように、遮蔽部材６０を誘導加熱コイル５２の巻線中心Ｌからずれた位置で、アーチコア５４と誘導加熱コイル５２との間の退避位置に移動させると、第７実施例では第１の経路に切り替えられた状態となる。この場合、磁束はアーチコア５４の中央位置から巻線中心Ｌに沿って加熱ベルト４８及びヒートローラ４６に到達する。このとき磁気調整部材９０は、第１実施例と同様に磁束を良好に通過させる。
【０１０３】
また、図１５に二点鎖線で示されるように、第７実施例では誘導加熱コイル５２の外側だけでなく、その内側に磁気調整部材９０を配置してもよい。
〔第２の経路〕
一方、図１５の実線で示されているように、遮蔽部材６０を誘導加熱コイル５２の巻線中心Ｌの線上に位置付けると、第１の経路から第２の経路に切り替えられた状態となる。この場合、磁気調整部材９０の中央のリング状部９０Ａに入る磁束Φ１が０になるので、磁気調整部材９０はその全体で磁束を遮蔽することができる。
【０１０４】
〔第８実施例〕
図１６は、第８実施例の定着ユニット１４の構成例を示す部分的な縦断面図である。なお図１６、定着ユニット１４はＩＨコイルユニット５０の部分のみを拡大して示されている。以下、第１実施例との違いを中心として説明する。
第８実施例では、センタコア５８の外側に別の連結コア５７が配置されており、この連結コア５７は両側のアーチコア５４を相互に連結している。また、両側のアーチコア５４の一方（図中の右側）は、その一端がセンタコア５８の側方で略直角に屈曲されており、この屈曲部が誘導加熱コイル５２の内側を通って加熱ベルト４８及びヒートローラ４６の近傍にまで延びている。
【０１０５】
このため第８実施例では、一方のアーチコア５４に屈曲部を設けた分、センタコア５８の回転中心がヒートローラ４６の回転中心に対して一側方（図中の左側方）へオフセット（図中Ｆ）された位置にある。またセンタコア５８には、その周方向でみた略半分に遮蔽部材６０が設けられている。
磁気調整部材９０は、第７実施例で示したように誘導加熱コイル５２の外側だけでなく、内側にも配置されている。このときアーチコア５４の屈曲部は、例えば磁気調整部材９０の片側のリング状部９０Ｃを貫通する位置に配置されているものとする。
【０１０６】
第８実施例においても、第１実施例と同様にセンタコア５８を回転させることで第１の経路と第２の経路とを切り替えることができる。特に第８実施例の構造によれば、アーチコア５４に屈曲部を設けることによって、第２の経路に切り替えられた場合の磁気結合度を向上することができる。また、アーチコア５４の内面には、例えば別の遮蔽部材６０が接着されており、このような遮蔽部材６１は、アーチコア５４からの漏れ磁束を遮蔽することに寄与する。
【０１０７】
したがって、第８実施例では、第１の経路から第２の経路に切り替えた場合に磁束Φ２，Φ２’を確実に磁気調整部材９０の両側のリング状部９０Ｂ，９０Ｃに向かわせることができるので、そこでの遮蔽効果を確実に発揮させることができる。
なお、図１６では一方のアーチコア５４に屈曲部を設けた例を示しているが、両方のアーチコア５４に屈曲部を設けてもよい。
【０１０８】
〔第９実施例〕
図１７は、第９実施例の定着ユニット１４の構成例を示す縦断面図である。以下、第１実施例との違いを中心として説明する。
第９実施例では、遮蔽部材６０をリング形状とした点が第１実施例と大きく異なっている。また、磁気調整部材９０は第８実施例と同様に誘導加熱コイル５２の外側と内側にそれぞれ設置している点が第１実施例と異なる。そして、アーチコア５４の内面には、別の遮蔽部材６１が接着されており、この遮蔽部材６１によってアーチコア５４からの漏れ磁束を遮蔽している。なお遮蔽部材６１は、両側のアーチコア５４からセンタコア５８の外側（図中の上方）にまで延長されており、この位置で相互に連結されている。
【０１０９】
〔リング状の遮蔽部材〕
図１８は、構造例（２）に対応可能なリング状の遮蔽部材６０をセンタコア５８に取り付けた状態を示す図である。図１８（Ａ）はセンタコア５８の平面図及び側面図に相当し、図１８（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）はそれぞれ図中のＢ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面、Ｄ−Ｄ断面に相当する。
この遮蔽部材６０は、全体としてリールのような形状をなし、その長手方向でみて両端位置に一対の穴あき形状の環状部６０Ａ，６０Ｂを有しており、これらの間を３本の直線部６０ａで連結した構造である。
【０１１０】
直線部６０ａは、環状部６０Ａ，６０Ｂの周方向に間隔をおいて配置され、また、環状部６０Ａはセンタコア５８の一端部（最小通紙域の外側：非通紙域）の端部分に、環状部６０Ｂは、非通紙域と通紙域の境界部分にそれぞれ設けられる。また、図示されていないセンタコア５８の他端部にも同じく遮蔽部材６０が配置されている。
【０１１１】
この環状部６０Ｂに続いて、長手方向に間隔をおいて約３分の２円で穴あき形状の円弧部６０Ｃを有し、他端位置には約３分の１円で穴あき形状の円弧部６０Ｄを有している。
これら４枚の環状部６０Ａ，６０Ｂ、円弧部６０Ｃ，６０Ｄのうち、３枚の環状部６０Ａ，６０Ｂ、円弧部６０Ｃは、互いに３本の直線部６０ａを介して連結されている。そして、残る他端位置の円弧部６０Ｄについては、隣接する円弧部６０Ｃと２本の直線部６０ａを介して連結されている。
【０１１２】
図１８（Ａ）：遮蔽部材６０もまた、センタコア５８の長手方向でみた端部に設けられている。このとき、最小通紙域から最も離れた環状部６０Ａは最大サイズＰ１（例えばＡ３，Ａ４Ｒ）に対応する位置にあり、次の環状部６０Ｂは中サイズＰ２（例えばＢ４Ｒ）に対応する位置にあり、その次の円弧部６０Ｃは中小サイズＰ３（例えばＢ４）に対応する位置にある。そして、最小通紙域近傍の円弧部６０Ｄは最小サイズＰ４（例えばＡ５Ｒ）に対応した位置にある。
【０１１３】
図１８（Ｂ）：環状部６０Ａ，６０Ｂは、上記のように穴あき形状をなしていることが分かる。
図１８（Ｃ）：円弧部６０Ｃは、上記のように約３分の２円の穴あき形状である。円弧部６０Ｃの欠けた部分にはセンタコア５８のフェライト材料が充填されている。
【０１１４】
図１８（Ｄ）：円弧部６０Ｄは、上記のように約３分の１円の穴あき形状である。円弧部６０Ｄについても、その欠けた部分にはセンタコア５８のフェライト材料が充填されている。
〔動作例〕
次に、遮蔽部材６０を適用した場合の動作例について説明する。図１９から図２４は、この遮蔽部材６０を用いた６通りの動作例を順番に示す斜視図である。各図中に太線で示される矢印は、発生する誘導電流又は通過する磁界を示している。以下、それぞれについて説明する。
【０１１５】
〔全面遮蔽（０°）〕
まず、図１９は、遮蔽部材６０により全面遮蔽を行った場合の動作例を示す斜視図である。各動作例においては、遮蔽部材６０に対して上方から下方へ貫通する方向に磁界が発生することを想定している。また以下の説明では、図１９に示す全面遮蔽の状態を０°とし、そこからの回転角で遮蔽部材６０の変位量を表すものとする。
【０１１６】
円弧部６０Ｄが下方に位置する回転角（０°）に遮蔽部材６０を移動させると、遮蔽部材６０の長手方向の全面で磁気遮蔽効果を発揮させることができる。すなわち、一端位置の環状部６０Ａと他端位置の円弧部６０Ｄ、そしてこれらを連結する直線部６０ａによって最大形状のリング部分が形成されるため、その全体で磁気遮蔽を行うことができる。この場合、最小サイズＰ４に対応して加熱ベルト４８やヒートローラ４６の過熱を防止することができる。
【０１１７】
〔遮蔽なし（６０°）〕
図２０は、図１９の状態から時計回り方向に遮蔽部材６０を６０°回転させたときの動作例を示す斜視図である。この場合、直線部６０ａがコイル５２の中心線上に位置するので（図９（Ａ）の状態）、遮蔽部材６０は退避位置となり、磁気の遮蔽効果が発生しない。
【０１１８】
〔中小サイズ遮蔽（１２０°）〕
図２１は、図１９の状態から時計回り方向に遮蔽部材６０を１２０°回転させたときの動作例を示す斜視図である。この場合、環状部６０Ａと円弧部６０Ｃとの間に形成される１つのリング部分で磁気遮蔽効果を発揮させることができる。この動作例では、例えば中小サイズＰ３に対応して加熱ベルト４８やヒートローラ４６の過熱を防止することができる。
【０１１９】
〔遮蔽なし（１８０°）〕
図２２は、図１９の状態から時計回り方向に遮蔽部材６０を１８０°回転させたときの動作例を示す斜視図である。この場合、図２０と同様に直線部６０ａがコイル５２の中心線上に位置するので（図９（Ａ）の状態）、遮蔽部材６０は退避位置となり、磁気の遮蔽効果が発生しない。
【０１２０】
〔中サイズ遮蔽（２４０°）〕
図２３は、図１９の状態から時計回り方向に遮蔽部材６０を２４０°回転させたときの動作例を示す斜視図である。この場合、環状部６０Ａと環状部６０Ｂとの間に形成される１つのリング部分で磁気遮蔽効果を発揮させることができる。この動作例では、例えば中サイズＰ２に対応して加熱ベルト４８やヒートローラ４６の過熱を防止することができる。
【０１２１】
〔遮蔽なし（３００°）〕
図２４は、図１９の状態から時計回り方向に遮蔽部材６０を３００°回転させたときの動作例を示す斜視図である。この場合、図２０，図２２と同様に直線部６０ａがコイル５２の中心線上に位置するので（図９（Ａ）の状態）、遮蔽部材６０は退避位置となり、磁気の遮蔽効果が発生しない。なお、遮蔽なし（６０°），（１８０°），（３００°）の場合、最大サイズＰ１に対応して加熱ベルト４８やヒートローラ４６を誘導加熱することができる。
【０１２２】
以上のように、本実施例によれば、基本的に遮蔽部材６０によって磁界の経路を第２の経路に切り替えることで加熱ベルト４８の過昇温を抑制している。このような遮蔽部材６０は、あまりスペースをとることがないという点で構造上のメリットがあるが、経路を単に切り替えただけでは完全に磁束の流入を制止することができず、上記のように過昇温の抑制効果としては完全ではない。したがって、磁界の経路を第１の経路から第２の経路に単に切り替えただけでは不十分であり、そのままではより高い生産性を実現することができない。
【０１２３】
そこで、本実施例では、省スペースであるが磁気遮蔽効果の弱い遮蔽部材６０に加えて、固定して配置された磁気調整部材９０を用いることとしている。すなわち、磁気調整部材９０は、第１の経路に切り替えられた状態では切り替わり域内の全域にわたり磁束の通過を許容し、ベルト４８の昇温効果を最大に高める一方で、第２の経路に切り替えられた状態では、切り替わり域内の全域にわたって磁束の通過をシャットアウトし、ベルト４８の過昇温を防止する。
【０１２４】
これにより、第１の経路と第２の経路との切り替え時に、ベルト４８の発熱コントラストを強めることができる。また、磁気調整部材９０は、機械的に何らの動作を伴うことなく、固定位置にあるだけで磁束を通過させたり、逆に遮蔽したりする機能（磁気フィルタのような機能）を有するので、ある程度の面積を有してしても、昇温が必要な場合に磁界に影響を及ぼすことがない。また、磁気調整部材９０は固定して配置されているだけでよいので、特に可動部材を新たに設ける必要がなく、それだけ定着装置の省スペース化を図ることができる。
【０１２５】
しかも、本実施例の磁気調整部材９０は、線材料で構成された複数のリング状部９０Ａ，９０Ｂ，９０Ｃを備えており、複数通りの用紙サイズに対応可能に構成されているものの、これら各リング状部９０Ａ，９０Ｂ，９０Ｃは、その線材料の軸線方向でみた全体が一続きの無端形状に形成されている。よって、１つの磁気調整部材９０がセンタコア５８の長手方向に関して段階的に発熱を抑制できる範囲を設定できる。さらに、従来の如く磁界が漏れる流路にもなり得る空間を設けて分割して配置された構成に比して、この空間を無くすことができるため、磁気遮蔽効果がより一層向上するし、定着ユニット１４の省スペース化にも寄与する。
【０１２６】
また、例えば、磁気調整部材９０が少なくとも２つのリング状部を有する場合、これら２つのリング状部はいわゆる「８の字形」に連結された構造となる。すなわちこの場合、隣接する２つのリング状部に対して同じ方向に磁束が貫通した場合、一方のリング状部９０Ａに発生する誘導電流の向きと他方のリング状部９０Ｂ、９０Ｃに発生する誘導電流の向きが逆となって、磁気調整部材９０の内部では全体として誘導電流が相殺された状態となる。この場合、磁気調整部材９０は磁界に対する影響力をほとんど発揮しなくなるので、磁束の通過を問題なく許容することができる。
【０１２７】
これに対し、第２の経路に切り替えられた場合は例えば一方のリング状部９０Ａを貫通する磁束の量が減少する（ほとんど０になる）ことで、他方のリング状部９０Ｂ、９０Ｃで誘導電流が発生し、これが貫通磁束に対して逆向きの磁束（反磁界）を発生させることになる。この場合、第２の経路を通過しようとする磁束が遮蔽されるため、結果的に磁気調整部材９０がその全体で磁束の遮蔽効果を発揮することができる。
【０１２８】
さらに、上述のように、磁気調整部Ｍ１，Ｍ２や磁気調整部Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３による空間を無くした各リング状部９０Ａ，９０Ｂ，９０Ｃは近接して配置されることになるが、各リング状部９０Ａ，９０Ｂ，９０Ｃの表面部分、或いは互いに近接する表面部分には絶縁処理が施されているので、リング状部９０Ａ，９０Ｂ，９０Ｃは互いに確実に絶縁可能になる。
【０１２９】
さらにまた、本実施例の態様であれば、まず、磁気調整部材９０は、中央に１つのリング状部９０Ａを有し、その両側に隣接する２つのリング状部９０Ｂ，９０Ｃを有して各用紙サイズに対応した構造となる。このとき、中央のリング状部９０Ａはコイルの巻線中心の延長線上に配置され、その両側にそれぞれ他のリング状部９０Ｂ，９０Ｃが配置された状態となる。
【０１３０】
そして、遮蔽部材６０により第１の経路に切り替えられた状態では、第１の経路を通過する磁束により中央の１つのリング状部９０Ａに発生する第１の誘導電流と、第１の経路を逸れてその両側に位置する第２の経路をそれぞれ通過しようとする磁束が他の隣接する２つのリング状部９０Ｂ，９０Ｃを通過することで発生する第２の誘導電流とが互いに相殺する関係となる。これにより、磁気調整部材９０は第１の経路だけでなく、そこから両側に逸れて第２の経路を通過しようとする磁束の通過をも許容するので、結果的に切り替わり域内の全体で磁束の通過を許容することができる。
【０１３１】
一方、遮蔽部材６０により第２の経路に切り替えられた場合、中央の１つのリング状部９０Ａには磁束がほとんど通過せず、他の隣接する２つのリング状部９０Ｂ，９０Ｃにそれぞれ磁束が通過して誘導電流を発生させる。このとき、他の２つのリング状部９０Ｂ，９０Ｃで発生するそれぞれの磁束が第２の経路を通過しようとする磁束を相殺することにより、結果的に磁気調整部材９０は切り替わり域内の全体で磁束を遮蔽することができる。また、中央に配置された１つのリング状部９０Ａへの磁束の通過を抑制するだけで、その両側に配置された２つのリング状部９０Ｂ，９０Ｃで磁束の遮蔽効果を発揮させることができるので、簡素な構造で効率的に遮蔽効果を得ることができる。
【０１３２】
上述の如く、磁気遮蔽効果のより一層の向上が図られているので、良好なトナー画像が形成される結果、画像形成装置１の信頼性が向上する。
本発明は上述した実施形態に制約されることなく、種々に変形して実施可能である。例えば、センタコア５８の断面形状は円筒に限らず、円柱や多角形状であってもよい。また、遮蔽部材６０の平面視での形状は三角形状に限らず、台形状であってもよい。
【０１３３】
また、各実施例で挙げた磁気調整部材９０のリングの形状や大きさ、分割する個数等はいずれも例に過ぎず、特に一実施形態に制約されるものではない。
その他、アーチコア５４やサイドコア５６を含めた各部の具体的な形態は図示のものに限らず、適宜に変形可能である。
そして、これらいずれの場合にも上記と同様に、磁気遮蔽効果をより一層向上できるとの効果を奏する。
【符号の説明】
【０１３４】
１ プリンタ（画像形成装置）
７ 画像形成部
１４ 定着ユニット（定着装置）
４４ 加圧ローラ（加圧部材）
４８ 加熱ベルト（加熱部材）
５０ ＩＨコイルユニット
５２ 誘導加熱コイル（コイル）
５４ アーチコア（磁性体コア、第１のコア）
５６ サイドコア（磁性体コア、第１のコア）
５８ センタコア（磁性体コア、第２のコア）
６０ 遮蔽部材（経路切替手段）
９０ 磁気調整部材
９０Ａ，９０Ｂ，９０Ｃ リング状部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー画像を担持した用紙を加熱したローラ対や加熱ベルトとローラとのニップ間に通しながら、未定着トナーを加熱溶融させて用紙に定着させる定着装置及びこれを搭載した画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の画像形成装置においては近年、定着装置でのウォームアップタイムの短縮や省エネルギー等の要望から、熱容量を少なく設定できるベルト方式が注目されている（例えば、特許文献１参照）。また、近年、急速加熱や高効率加熱の可能性をもった電磁誘導加熱方式（ＩＨ）が注目されており、カラー画像を定着させる際の省エネルギー化の観点から、電磁誘導加熱をベルト方式と組み合わせたものが多数製品化されている。ベルト方式と電磁誘導加熱とを組み合わせる場合、コイルのレイアウト及び冷却の容易さ、さらにはベルトを直接加熱できるメリット等から、ベルトの外側に電磁誘導器具を配置するケースが多く採用されている（いわゆる外包ＩＨ）。
【０００３】
上記の電磁誘導加熱方式においては、定着装置に通紙される用紙サイズの幅（通紙幅）に合わせて、非通紙域での過昇温を防止するために各種の技術が開発されており、特に外包ＩＨにおけるサイズ切り替え手段として以下の先行技術がある（例えば、特許文献２，３参照）。
第１の先行技術（特許文献２）は、磁性部材を複数に分割して通紙幅方向に並べておき、通紙する用紙サイズ（通紙幅）に合わせて、磁性部材の一部を励磁コイルに対して離接させるものである。この場合、非通紙域では磁性部材を励磁コイルから離隔させることで発熱効率が下がり、最小通紙幅の用紙に対応する領域よりも発熱量が小さくなると考えられる。
【０００４】
また、第２の先行技術（特許文献３）は、発熱ローラの内部で最小通紙幅の外側に別の導電性部材を配置し、この導電性部材の位置を磁界の範囲内又は範囲外に切り替えるものである。この先行技術では、まず、導電性部材を磁界の範囲外に位置させて発熱ローラを電磁誘導加熱しておき、発熱ローラが昇温によってキュリー温度近傍まで上昇すると、導電性部材を磁界の範囲内に移動させることで、最小通紙幅の外側で発熱ローラから磁束を漏れさせて過昇温を防止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−３１８００１号公報
【特許文献２】特開２００３−１０７９４１号公報
【特許文献３】特許第３５２７４４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述した先行技術のサイズ切り替え手段において、より生産性を向上させるためには、現状以上に過昇温の抑制効果が必要となる。例えば、第２の先行技術（特許文献３）において過昇温の抑制効果を現状以上に高めるのには、磁気を遮蔽する導電性部材の面積を現状より大きくすれば良いと考えられる。
【０００７】
しかしながら、導電性部材の面積をあまり大きくすると、これを磁界の範囲から完全に退避させることが難しくなり、仮に大部分を磁界の範囲外へ退避させることができたとしても、残りの一部が磁界に影響を及ぼすおそれがある。したがって、仮に過昇温の抑制効果を高めるためとはいえ、導電性部材の面積の拡大には限界がある。
【０００８】
また、この問題の解決に際し、磁気を遮蔽する複数の導電性部材を別個に並設するのは好ましくない。隣接する各導電性部材の間に空間が形成されていると、この空間では磁気遮蔽効果を発揮できず、磁界が漏れる流路になり得るし、さらに、定着装置が大型になるからである。
そこで、本発明の目的は、上記課題を解消し、磁気遮蔽効果をより一層向上可能な定着装置及びこれを搭載した画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための第１の発明は、画像形成部でトナー画像が転写された用紙を加熱部材と加圧部材との間に挟み込んで搬送し、この搬送過程で、少なくとも加熱部材からの熱によりトナー画像を用紙に定着させる定着装置であって、加熱部材の外面に沿って配置され、加熱部材を誘導加熱するための磁界を発生させるコイルと、少なくともコイルを挟んで加熱部材の反対側に配置され、コイルの周囲で磁路を形成することによりコイルが発生させた磁界を加熱部材へ向けて導く磁性体コアと、磁性体コアにより導かれて加熱部材に向かう磁界の経路を、加熱部材の誘導加熱が促進される第１の経路と、加熱部材の誘導加熱が抑制される第２の経路とのいずれかに切り替える経路切替手段と、第１の経路及び第２の経路の両方を含む磁界経路の切り替わり域にわたって配置され、経路切替手段により第１の経路に切り替えられた場合は切り替わり域内で磁性体コアから加熱部材に向かう磁束の通過を許容する一方、第２の経路に切り替えられた場合は磁束を通過させることなく遮蔽する磁気調整部材とを具備し、磁気調整部材は、その線材料の軸線方向でみた全体が一続きの無端形状に形成されるとともに、磁性体コアの長手方向に対し、搬送される複数通りの用紙サイズに合わせてそれぞれ区画して配置された複数のリング状部を備えている。
【００１０】
第１の発明によれば、本発明の定着装置は、基本的に経路切替手段によって磁界の経路を第２の経路に切り替えることで加熱部材の過昇温を抑制している。このような経路切替手段は、あまりスペースをとることがないという点で構造上のメリットがあるが、経路を切り替えただけでは完全に磁束の流入を制止することができず、上記のように過昇温の抑制効果としては完全ではない。したがって、磁界の経路を第１の経路から第２の経路に切り替えただけでは不十分であり、そのままではより高い生産性を実現することができない。
【００１１】
そこで、本発明では、省スペースであるが磁気遮蔽効果の弱い経路切替手段に加えて、固定して配置された磁気調整部材を用いることとしている。すなわち磁気調整部材は、第１の経路に切り替えられた状態では切り替わり域内の全域にわたり磁束の通過を許容し、加熱部材の昇温効果を最大に高める一方で、第２の経路に切り替えられた状態では、切り替わり域内の全域にわたって磁束の通過をシャットアウトし、加熱部材の過昇温を防止する。
【００１２】
これにより、第１の経路と第２の経路との切り替え時に、加熱部材の発熱コントラストを強めることができる。また、磁気調整部材は、機械的に何らの動作を伴うことなく、固定位置にあるだけで磁束を通過させたり、逆に遮蔽したりする機能（磁気フィルタのような機能）を有するので、ある程度の面積を有してしても、昇温が必要な場合に磁界に影響を及ぼすことがない。また、磁気調整部材は固定して配置されているだけでよいので、特に可動部材を新たに設ける必要がなく、それだけ定着装置の省スペース化を図ることができる。
【００１３】
しかも、本発明の磁気調整部材は、線材料で構成された複数のリング状部を備えており、複数通りの用紙サイズに対応可能に構成されているものの、これら各リング状部は、その線材料の軸線方向でみた全体が一続きの無端形状に形成されている。よって、１つの磁気調整部材が磁性体コアの長手方向に関して段階的に発熱を抑制できる範囲を設定できる。さらに、上述の如く複数のリング状部が、磁気遮蔽効果を発揮しない空間を設けて分割して配置された従来に比して、この空間を無くすことができるため、磁気遮蔽効果がより一層向上するし、定着装置の省スペース化にも寄与する。
【００１４】
第２の発明は、第１の発明の構成において、リング状部は、良導電性の線材料がリング状に形成され、かつ、これら複数のリング状部が磁束の進行方向に対して交差する方向に隣接した状態で相互に連結されることにより、線材料の軸線方向でみた全体が一続きの無端形状に形成されるとともに、経路切替手段により第１の経路に切り替えられた場合、複数のリング状部内をそれぞれ貫通する磁束により生じる誘導電流が互いに隣接するリング状部同士でみて逆向きになる構造を有しており、経路切替手段は、第１の経路から第２の経路に切り替えた状態で、複数あるうちの一部のリング状部を貫通する磁束の量を減少させることを特徴とする。
【００１５】
第２の発明によれば、第１の発明の作用に加えてさらに、例えば、磁気調整部材が少なくとも２つのリング状部を有する場合、これら２つのリング状部はいわゆる「８の字形」に連結された構造となる。すなわちこの場合、隣接する２つのリング状部に対して同じ方向に磁束が貫通した場合、一方のリング状部に発生する誘導電流の向きと他方のリング状部に発生する誘導電流の向きが逆となって、磁気調整部材の内部では全体として誘導電流が相殺された状態となる。この場合、磁気調整部材は磁界に対する影響力をほとんど発揮しなくなるので、磁束の通過を問題なく許容することができる。
【００１６】
これに対し、第２の経路に切り替えられた場合はいずれか一方のリング状部を貫通する磁束の量が減少する（ほとんど０になる）ことで、他方のリング状部で誘導電流が発生し、これが貫通磁束に対して逆向きの磁束（反磁界）を発生させることになる。この場合、第２の経路を通過しようとする磁束が遮蔽されるため、結果的に磁気調整部材がその全体で磁束の遮蔽効果を発揮することができる。
【００１７】
第３の発明は、第１や第２の発明の構成において、各リング状部の表面部分、或いは互いに近接する表面部分には絶縁処理が施されていることを特徴とする。
第３の発明によれば、第１や第２の発明の作用に加えてさらに、上述のように、空間を無くした各リング状部は近接して配置されることになるが、各リング状部の表面部分、或いは互いに近接する表面部分には絶縁処理が施されているので、リング状部は互いに確実に絶縁可能になる。
【００１８】
第４の発明は、第１から第３の発明の構成において、加熱部材は、搬送される用紙の幅方向でみて、その最大通紙域にわたってコイルにより誘導加熱されるものであり、磁気調整部材は、磁性体コアの長手方向でみて、最大通紙域に対応した最大幅の用紙よりも小さい幅を有する用紙の通紙域の外側に配置されていることを特徴とする。
第４の発明によれば、第１から第３の発明の作用に加えてさらに、このような配置であれば、用紙のサイズに応じて非通紙域となる加熱部材の端部を過昇温から良好に保護することができる。
【００１９】
第５の発明は、第２から第４の発明の構成において、磁性体コアは、コイルの巻線中心を挟んで両側にそれぞれ磁路を形成するべく対をなして配置された第１のコアと、これら対をなす第１のコアの間に配置され、コイルの巻線中心を通って加熱部材に至る磁路を形成する第２のコアとを有し、経路切替手段は、第１の経路に切り替えた場合、第２のコアから加熱部材までコイルの巻線中心に沿って磁束を通過させる一方、第２の経路に切り替えた場合はコイルの巻線中心から逸れた両側の位置でそれぞれ第１のコアから加熱部材へ磁束を通過させるものであり、磁気調整部材は、切り替わり域内でコイルの巻線中心を通る第１の経路上に１つのリング状部を配置するとともに、その両側の位置で第２の経路上に２つの隣接するリング状部をそれぞれ配置していることを特徴とする。
【００２０】
第５の発明によれば、第２から第４の発明の作用に加えてさらに、上記の態様であれば、まず、磁気調整部材は、中央に１つのリング状部を有し、その両側に隣接する２つのリング状部を有して各用紙サイズに対応した構造となる。このとき、中央のリング状部はコイルの巻線中心の延長線上に配置され、その両側にそれぞれ他のリング状部が配置された状態となる。
【００２１】
そして、経路切替手段により第１の経路に切り替えられた状態では、第１の経路を通過する磁束により中央の１つのリング状部に発生する第１の誘導電流と、第１の経路を逸れてその両側に位置する第２の経路をそれぞれ通過しようとする磁束が他の隣接する２つのリング状部を通過することで発生する第２の誘導電流とが互いに相殺する関係となる。これにより、磁気調整部材は第１の経路だけでなく、そこから両側に逸れて第２の経路を通過しようとする磁束の通過をも許容するので、結果的に切り替わり域内の全体で磁束の通過を許容することができる。
【００２２】
一方、経路切替手段により第２の経路に切り替えられた場合、中央の１つのリング状部には磁束がほとんど通過せず、他の隣接する２つのリング状部にそれぞれ磁束が通過して誘導電流を発生させる。このとき、他の２つのリング状部で発生するそれぞれの磁束が第２の経路を通過しようとする磁束を相殺することにより、結果的に磁気調整部材は切り替わり域内の全体で磁束を遮蔽することができる。また、中央に配置された１つのリング状部への磁束の通過を抑制するだけで、その両側に配置された２つのリング状部で磁束の遮蔽効果を発揮させることができるので、簡素な構造で効率的に遮蔽効果を得ることができる。
【００２３】
第６の発明は、第１から第５の定着装置を搭載し、これを用いて画像形成部で形成されたトナー画像を用紙に定着させる画像形成装置であることを特徴とする。
第６の発明によれば、第１から第５の発明の作用に加えてさらに、磁気遮蔽効果のより一層の向上が図られているので、良好なトナー画像が形成される結果、画像形成装置の信頼性が向上する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、複数通りの用紙サイズに対応可能な磁気調整部材が、その線材料の軸線方向でみた全体が一続きの無端形状に形成されているため、磁気遮蔽効果のより一層の向上や、定着装置の省スペース化を達成する定着装置及びこれを搭載した画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】一実施形態の画像形成装置の構成を示した概略図である。
【図２】定着ユニットの第１実施例を示す縦断面図である。
【図３】センタコア、遮蔽部材、誘導加熱コイル及び磁気調整部材の配置関係を示した分解斜視図である。
【図４】磁気調整部材の構造例（１）を示す斜視図である。
【図５】磁気調整部材の機能を説明するためのモデル図である。
【図６】構造例（１）や（２）を説明する平面図である。
【図７】構造例（２）の配置を説明する図である。
【図８】定着ユニットのブロック図である。
【図９】構造例（１）や（２）を用いた動作例を示す図である。
【図１０】定着ユニットの第２実施例を示す縦断面図である。
【図１１】定着ユニットの第３実施例を示す縦断面図である。
【図１２】定着ユニットの第４実施例を示す縦断面図である。
【図１３】定着ユニットの第５実施例を示す縦断面図である。
【図１４】定着ユニットの第６実施例を示す縦断面図である。
【図１５】定着ユニットの第７実施例を示す縦断面図である。
【図１６】定着ユニットの第８実施例を示す縦断面図である。
【図１７】定着ユニットの第９実施例を示す縦断面図である。
【図１８】構造例（２）に対応した遮蔽部材をセンタコアに取り付けた状態を示す図である。
【図１９】図１８の遮蔽部材により全面遮蔽を行った場合の動作例を示す斜視図である。
【図２０】図１９の状態から時計回り方向に遮蔽部材を６０°回転させたときの動作例を示す斜視図である。
【図２１】図１９の状態から時計回り方向に遮蔽部材を１２０°回転させたときの動作例を示す斜視図である。
【図２２】図１９の状態から時計回り方向に遮蔽部材を１８０°回転させたときの動作例を示す斜視図である。
【図２３】図１９の状態から時計回り方向に遮蔽部材を２４０°回転させたときの動作例を示す斜視図である。
【図２４】図１９の状態から時計回り方向に遮蔽部材を３００°回転させたときの動作例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。
図１は、一実施形態の画像形成装置１の構成を示した概略図である。画像形成装置１は、例えば外部から入力された画像情報に基づいて印刷用紙等の印刷媒体の表面にトナー画像を転写して印刷を行うプリンタ、複写機、ファクシミリ装置、それらの機能を併せ持つ複合機等としての形態をとることができる。
【００２７】
図１に示される画像形成装置１は、例えばタンデム型のカラープリンタである。この画像形成装置１は、内部で用紙にカラー画像を形成（プリント）する四角箱状の装置本体２を備え、この装置本体２の上面部には、カラー画像が印刷された用紙を排出するための排出トレイ３が設けられている。
装置本体２内において、その下部には、用紙を収納する給紙カセット５が配設されている。また、装置本体２内の中央部には、手差しの用紙を供給するスタックトレイ６が配設されている。そして、装置本体２の上部には画像形成部７が設けられており、この画像形成部７は、装置外部から送信される文字や絵柄などの画像データに基づいて用紙に画像を形成する。
【００２８】
図１でみて装置本体２の左部には、給紙カセット５から繰り出された用紙を画像形成部７に搬送する第１の搬送路９が配設されており、右部から左部にかけては、スタックトレイ６から繰り出された用紙を画像形成部７に搬送する第２の搬送路１０が配設されている。また、装置本体２内の左上部には、画像形成部７で画像が形成された用紙に対して定着処理を行う定着ユニット（定着装置）１４と、定着処理の行われた用紙を排出トレイ３に搬送する第３の搬送路１１とが配設されている。
【００２９】
給紙カセット５は、装置本体２の外部（例えば図１の手前側）に引き出すことにより用紙の補充を可能にする。この給紙カセット５は収納部１６を備えており、この収納部１６には、給紙方向のサイズが異なる少なくとも２種類の用紙を選択的に収納可能である。なお、収納部１６に収納されている用紙は、給紙ローラ１７及び捌きローラ１８により１枚ずつ第１の搬送路９側に繰り出される。
【００３０】
スタックトレイ６は、装置本体２の外面にて開閉可能であり、その手差し部１９には手差し用の用紙が１枚ずつ載置されるか、又は複数枚が積載される。なお、手差し部１９に載置された用紙はピックアップローラ２０及び捌きローラ２１により１枚ずつ第２の搬送路１０側に繰り出される。
第１の搬送路９と第２の搬送路１０とはレジストローラ２２の手前で合流しおり、レジストローラ２２に供給された用紙はここで一旦待機し、スキュー調整とタイミング調整を行った後、二次転写部２３に向けて送出される。送出された用紙には、二次転写部２３で中間転写ベルト４０上のフルカラーのトナー画像が用紙に二次転写される。この後、定着ユニット１４でトナー画像が定着された用紙は、必要に応じて第４の搬送路１２で反転され、最初とは反対側の面にも二次転写部２３でフルカラーのトナー画像が二次転写される。そして、反対面のトナー画像が定着ユニット１４で定着された後、第３の搬送路１１を通って排出ローラ２４により排出トレイ３に排出される。
【００３１】
画像形成部７は、ブラック（Ｂ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）の各トナー画像を形成する４つの画像形成ユニット２６〜２９を備える他、これら画像形成ユニット２６〜２９で形成した各色別のトナー画像を合成して担持する中間転写部３０を備えている。
各画像形成ユニット２６〜２９は、感光体ドラム３２と、感光体ドラム３２の周面に対向して配設された帯電部３３と、帯電部３３の下流側であって感光体ドラム３２の周面上の特定位置にレーザビームを照射するレーザ走査ユニット３４と、レーザ走査ユニット３４からのレーザビーム照射位置の下流側であって感光体ドラム３２の周面に対向して配設された現像部３５と、現像部３５の下流側であって感光体ドラム３２の周面に対向して配設されたクリーニング部３６とを備えている。
【００３２】
なお、各画像形成ユニット２６〜２９の感光体ドラム３２は、図示しない駆動モータにより図中の反時計回り方向に回転する。また、各画像形成ユニット２６〜２９の現像部３５には、各トナーボックス５１にブラックトナー、イエロートナー、シアントナー及びマゼンタトナーがそれぞれ収納されている。
中間転写部３０は、画像形成ユニット２６の近傍位置に配設された後ローラ３８と、画像形成ユニット２９の近傍位置に配設された前ローラ３９と、後ローラ３８と前ローラ３９とに跨って配設された中間転写ベルト４０と、各画像形成ユニット２６〜２９の感光体ドラム３２における現像部３５の下流側の位置に中間転写ベルト４０を介して圧接可能に配設された４つの転写ローラ４１とを備えている。
【００３３】
この中間転写部３０では、各画像形成ユニット２６〜２９の転写ローラ４１の位置で、中間転写ベルト４０上に各色別のトナー画像がそれぞれ重ね合わせて転写されて、最後にはフルカラーのトナー画像となる。
第１の搬送路９や第２の搬送路１０は、給紙カセット５やスタックトレイ６から繰り出されてきた用紙を中間転写部３０側に搬送するものであり、装置本体２内で所定の位置に配設された複数の搬送ローラ４３と、中間転写部３０の手前に配設され、画像形成部７における画像形成動作と給紙動作とのタイミングを取るためのレジストローラ２２とを備えている。
【００３４】
定着ユニット１４は、画像形成部７でトナー画像が転写された用紙を加熱及び加圧することにより、未定着トナー画像を用紙に定着させる処理を行うものである。定着ユニット１４は、例えば加熱式の加圧ローラ（加圧部材）４４と定着ローラ４５からなるローラ対を備え、このうち加圧ローラ４４が例えば金属製であり、定着ローラ４５が金属製の芯材と弾性体の表層（例えば、シリコンスポンジ）及び離型層（例えば、ＰＦＡ）を有するものである。また、定着ローラ４５に隣接してヒートローラ４６が設けられており、このヒートローラ４６と定着ローラ４５には加熱ベルト（加熱部材）４８が掛け回されている。なお、定着ユニット１４の詳細な構造についてはさらに後述する。
【００３５】
用紙の搬送方向でみて、定着ユニット１４の上流側及び下流側にはそれぞれ搬送路４７が設けられており、中間転写部３０を通って搬送されてきた用紙は上流側の搬送路４７を通じて加圧ローラ４４と定着ローラ４５との間のニップに導入される。そして、加圧ローラ４４及び定着ローラ４５間を通過した用紙は下流側の搬送路４７を通じて第３の搬送路１１に案内される。
【００３６】
第３の搬送路１１は、定着ユニット１４で定着処理の行われた用紙を排出トレイ３に搬送する。このため第３の搬送路１１には、適宜位置に搬送ローラ４９が配設されるとともに、その出口には上記の排出ローラ２４が配設されている。
〔第１実施例〕
図２は、定着ユニット１４の構造例を示す縦断面図である。なお、図２では、画像形成装置１に実装した状態から向きを約９０°反時計回りに転回させて示している。したがって、図１中でみて下方から上方への用紙搬送方向は、図２でみると右方から左方となる。なお、装置本体２がより大型（複合機等）である場合、図２に示される向きで実装されることもある。
【００３７】
本実施例の定着ユニット１４は、例えば直径５０ｍｍの加圧ローラ４４、例えば直径４５ｍｍの定着ローラ４５、例えば直径３０ｍｍのヒートローラ４６及び例えば３５μｍの厚み（１μｍ＝１×１０−６ｍ）の加熱ベルト４８を備えている。なお、当該ベルト４８は例えば１５０〜２００℃の範囲に調整される。
上記のように定着ローラ４５が表層にシリコンスポンジの弾性層を有することから、加熱ベルト４８と定着ローラ４５との間にはフラットニップが形成されている。
【００３８】
加熱ベルト４８は、その基材が強磁性材料（例えば、Ｎｉ）であり、その表層に薄膜の弾性層（例えば、シリコンゴム）が形成されており、その外面には離型層（例えば、ＰＦＡ）が形成されている。なお、加熱ベルト４８に発熱機能を持たせない場合はＰＩ等の樹脂ベルトであってもよい。またヒートローラ４６は芯金が磁性金属（例えば、Ｆｅ、ＳＵＳ）であり、その表面には離型層（例えば、ＰＦＡ）が形成されている。
【００３９】
また、加圧ローラ４４についてより具体的には、金属製の芯材に例えばＦｅ、Ａｌ等を用いており、この芯材上にＳｉゴム層を形成し、さらにその表層にフッ素樹脂層を成形したものである。なお、加圧ローラ４４の内側には、例えばハロゲンヒータ４４ａが設けられている構成であってもよい。
この他に定着ユニット１４は、ヒートローラ４６及び加熱ベルト４８の外側にＩＨコイルユニット５０を備えている（図１には示されていない）。ＩＨコイルユニット５０は、誘導加熱コイル５２をはじめ一対のアーチコア（磁性体コア、第１のコア）５４、同じく一対のサイドコア（磁性体コア、第１のコア）５６及びセンタコア（磁性体コア、第２のコア）５８から構成されている。
【００４０】
〔コイル〕
図２の例では、ヒートローラ４６及び加熱ベルト４８の円弧状の部分で誘導加熱を行うため、誘導加熱コイル（コイル）５２は円弧状の外面に沿う仮想的な円弧面上に配置されている。実際には、ヒートローラ４６及び加熱ベルト４８の外側に例えばＰＰＳ、ＰＥＴ、ＬＣＰ等の耐熱性樹脂製のボビン（図示していない）が配置されており、このボビン上に誘導加熱コイル５２が巻線状に配置される構成である。なお、当該ボビンは、ヒートローラ４６の外面に沿って半円筒形状に成形され、ボビンに対するコイル５２の固定は、例えばシリコン系接着剤を用いて行う。
【００４１】
〔磁性体コア、第１のコア〕
図２でみてセンタコア５８は中央に位置し、その両側で対をなすように上記のアーチコア５４及びサイドコア５６が配置されている。このうち両側のアーチコア５４は、互いに対称をなす断面アーチ形に成形されたフェライト製コアであり、それぞれ全長は誘導加熱コイル５２の巻線域よりも長い。また、両側のサイドコア５６は、ブロック形状に成形されたフェライト製のコアである。両側のサイドコア５６は各アーチコア５４の一端（図２では下端）に連結して設けられており、これらサイドコア５６は誘導加熱コイル５２の巻線域の外側を覆っている。
【００４２】
このうちアーチコア５４は、例えばヒートローラ４６の長手方向に間隔をおいて複数箇所に配置されている。また、サイドコア５６は、ヒートローラ４６の長手方向に間隔をあけずに連続して配置されており、その全長は誘導加熱コイル５２の巻線域の長さに対応している。これらコア５４，５６の配置は、例えば誘導加熱コイル５２の磁束密度（磁界強度）分布に合わせて決定されており、アーチコア５４がある程度の間隔をおいて配置されている分、その抜けた箇所でサイドコア５６が磁界の集束効果を補い、長手方向での磁束密度分布（温度差）を均している。
【００４３】
アーチコア５４及びサイドコア５６の外側には、例えば図示しない樹脂製のコアホルダが設けられており、このコアホルダによりアーチコア５４及びサイドコア５６が支持される構造である。コアホルダの材質もまた、耐熱性樹脂（例えばＰＰＳ、ＰＥＴ、ＬＣＰ）であることが好ましい。
なお、図２の例では、ヒートローラ４６の内側にサーミスタ６２（図８のサーモスタット７５でもよい）が設置されている。サーミスタ６２は、ヒートローラ４６の特に誘導加熱による発熱量の大きい箇所の内側に配置することができる。図８に示されるように、ヒートローラ４６の温度は本体エンジン基板８２に出力される。当該基板８２はインバータ基板８０に電気的に接続されており、ヒートローラ４６の温度はサーモスタット７５で一定に調整できる。また、この基板８０は誘導加熱コイル５２に電力を供給する。一方、このコイル５２はコイル冷却ファン７６からの冷却風で適宜冷却され、当該ファン７６の駆動信号はエンジン基板８２から出力される。
【００４４】
なお、当該基板８２は、例えばステッピングモータ６６に駆動信号を出力することにより、センタコア５８の回転機構６４を駆動する機能を有している。詳しくは、センタコア５８の回転角は、モータ６６に印加する駆動パルス数によって制御することができ、本体エンジン基板８２にはそのための制御部８３が付属する。この制御部８３は、例えば制御用ＩＣと入出力ドライバ、半導体メモリ等によって構成することができる。
【００４５】
〔磁性体コア、第２のコア〕
再び図２に戻り、このセンタコア５８は、例えば断面円筒形状をなすフェライト製コアである。センタコア５８はヒートローラ４６と略同様に、用紙の最大通紙幅１３インチ（例えば３４０ｍｍ程度）に対応するだけの長さを有している。なお、当該用紙を用いる場合には２０ｋＨｚ以上の交番電流（交番周波数は例えば３０ｋＨｚ）を使用し、可聴域を避ける。さらに、図２には示されていないが、センタコア５８は図示しない回転機構に連結されており、この回転機構により長手方向の軸線回りに回転可能となっている。
【００４６】
〔遮蔽部材〕
また、センタコア５８には、その外面に沿って遮蔽部材（経路切替手段）６０が取り付けられている。遮蔽部材６０は薄板状をなし、全体的に円弧状に湾曲して形成されている。なお、遮蔽部材６０は例えば図示のようにセンタコア５８の肉厚部分に埋め込んだ状態に設置されていてもよいし、センタコア５８の外面に貼り付けた状態で設置されていていてもよい。遮蔽部材６０の貼り付けは、例えばシリコン系接着剤を用いて行うことができる。
【００４７】
遮蔽部材６０の構成としては、非磁性かつ良導電部材が好ましく、例えば無酸素銅などが用いられる。遮蔽部材６０はそのリング内を垂直な磁界が貫通することによる誘導電流で逆磁界を発生させ、錯交磁束（垂直な貫通磁界）をキャンセルすることで遮蔽する。また、良導電性部材を用いることで誘導電流によるジュール発熱を抑制し、効率よく磁界を遮蔽することができる。導電性を向上するには、例えば（１）なるべく固有抵抗の小さい材料を選定すること、（２）部材の厚みを厚くすること、等の方法が有効である。具体的には、遮蔽部材６０の板厚は０．５ｍｍ以上が好ましく、本実施形態では例えば１ｍｍのものを用いている。
【００４８】
図２に示されるように、遮蔽部材６０が加熱ベルト４８の表面に近接する位置（遮蔽位置）にあると、誘導加熱コイル５２の周囲で磁気抵抗が増大して磁界強度が低下する。一方、図２に示される状態からセンタコア５８が１８０°回転（方向は特に限定しない）し、遮蔽部材６０が加熱ベルト４８から最も離隔した位置（退避位置）に移動すると、誘導加熱コイル５２の周囲で磁気抵抗が低下し、センタコア５８を中心として両側のアーチコア５４及びサイドコア５６を通じて磁路が形成され、加熱ベルト４８やヒートローラ４６に磁界が作用する。
【００４９】
〔磁気調整部材〕
その他にＩＨコイルユニット５０には、センタコア５８と加熱ベルト４８（ヒートローラ４６）との間を中心として、その両側で誘導加熱コイル５２と加熱ベルト４８（ヒートローラ４６）との間にまで拡がった域内に磁気調整部材９０が固定して配置されている。なお、センタコア５８（遮蔽部材６０）と磁気調整部材９０との間には、センタコア５８の回転を阻害しない程度の適度なクリアランスが確保されている。
【００５０】
図３は、センタコア５８、遮蔽部材６０、コイル５２及び磁気調整部材９０の配置関係を示した分解斜視図である。上記のようにセンタコア５８は、ヒートローラ４６とともに最大通紙幅よりも長い全長を有しており、これに合わせて誘導加熱コイル５２の巻線域もまた、センタコア５８の長手方向でみて、その全長をカバーできる範囲に拡がっている。
【００５１】
一方、遮蔽部材６０は、センタコア５８の長手方向でみて、その両端部にそれぞれ配置されており、また、磁気調整部材９０は、センタコア５８（又はヒートローラ４６）の長手方向でみて、その両端部にそれぞれ配置されている（図３には一端部のみを示す）。なお、遮蔽部材６０及び磁気調整部材９０はいずれも、例えば画像形成装置１で使用する用紙サイズの最小通紙幅よりも外側に配置されている。
【００５２】
〔磁気調整部材の構造例〕
図４は、磁気調整部材９０の構造例（１）を示す斜視図である。本実施例の磁気調整部材９０は、主に３つのリング状部９０Ａ，９０Ｂ，９０Ｃを有しており、これらリング状部９０Ａ，９０Ｂ，９０Ｃは、いずれも角リング形状をなしている。さらに、３つのリング状部９０Ａ，９０Ｂ，９０Ｃは、それぞれが独立したリングではなく、これらが相互に連結されることで、磁気調整部材９０の全体が一続きとなった無端状の構造を有している。以下、磁気調整部材９０の構造について説明する。
【００５３】
磁気調整部材９０は、その長手方向でみて一端の位置に３つの短辺部９０ａ，９０ｅ，９０ｔを有するとともに、その他端の位置にも３つの短辺部９０ｇ，９０ｋ，９０ｑを有している。また、磁気調整部材９０は、その幅方向（長手方向と直交する方向）でみて一側端の位置に長手方向に延びた２つの長辺部９０ｄ，９０ｈを有するとともに、他側端の位置にも長手方向に延びた２つの長辺部９０ｐ，９０ｕを有する。
【００５４】
さらに、磁気調整部材９０は、その幅方向の中央寄り位置で中央のリング状部９０Ａとこれに隣接するリング状部９０Ｂとの間に長手方向に延びた３つの長辺部９０ｂ，９０ｆ，９０ｊを有し、これら長辺部９０ｂ，９０ｆが同一直線状に並び、長辺部９０ｊに上下方向で対峙している。さらにまた、中央のリング状部９０Ａとこれに隣接する別のリング状部９０Ｃとの間にも長手方向に延びた３つの長辺部９０ｍ，９０ｒ，９０ｗを有し、これら長辺部９０ｍ，９０ｗが同一直線状に並び、長辺部９０ｒに上下で対峙している。
【００５５】
しかも、磁気調整部材９０は、リング状部９０Ａの範囲に、長辺部９０ｆと長辺部９０ｒとを上記幅方向で結ぶ短辺部９０ｓを有し、リング状部９０Ｂの範囲に、長辺部９０ｂと長辺部９０ｄとを上記幅方向で結ぶ短辺部９０ｃや、長辺部９０ｊと長辺部９０ｈとを上記幅方向で結ぶ短辺部９０ｉをそれぞれ有している。また、リング状部９０Ｃの範囲に、長辺部９０ｕと長辺部９０ｗとを上記幅方向で結ぶ短辺部９０ｖや、長辺部９０ｍと長辺部９０ｐとを上記幅方向で結ぶ短辺部９０ｎをそれぞれ有している。
【００５６】
〔中央のリング状部〕
より具体的には、中央のリング状部９０Ａには、長手方向で対になる３つの短辺部９０ａ，９０ｋ，９０ｓが含まれるが、これら短辺部９０ａ，９０ｋ，９０ｓ同士はリング状部９０Ａの範囲内で直接に接続されていない。すなわち、リング状部９０Ａのうち短辺部９０ａの両端には、それぞれ長辺部９０ｂ，９０ｗの一端が接続される。そして、このうち長辺部９０ｂの他端には、隣接するリング状部９０Ｂの短辺部９０ｃが接続され、長辺部９０ｗの他端には、別の隣接するリング状部９０Ｃの短辺部９０ｖが接続されている。
【００５７】
同様に、リング状部９０Ａのうち短辺部９０ｋの両端には、それぞれ長辺部９０ｊ，９０ｍの一端が接続され、このうち長辺部９０ｊの他端には、リング状部９０Ｂの短辺部９０ｉが、長辺部９０ｍの他端には、リング状部９０Ｃの短辺部９０ｎがそれぞれ接続されている。
また、リング状部９０Ａのうち短辺部９０ｓの両端は、それぞれ長辺部９０ｆ，９０ｒの途中が接続され、このうち長辺部９０ｆの一端には、リング状部９０Ｂの短辺部９０ｅが、この長辺部９０ｆの他端には、リング状部９０Ｂの短辺部９０ｇがそれぞれ接続されている。
【００５８】
一方、長辺部９０ｒの一端には、リング状部９０Ｃの短辺部９０ｔが、この長辺部９０ｒの他端には、リング状部９０Ｃの短辺部９０ｑがそれぞれ接続されている。
したがって、リング状部９０Ａ内で対をなす短辺部９０ａと短辺部９０ｓとは、その範囲内で同じく対をなす長辺部９０ｂ，９０ｗで直接に接続されず、また、短辺部９０ｓと短辺部９０ｋともまた、その範囲内で同じく対をなす長辺部９０ｊ，９０ｍで直接に接続されていない。
【００５９】
〔両側のリング状部〕
次に、中央のリング状部９０Ａにその幅方向で隣接した２つのリング状部９０Ｂ，９０Ｃのうち、一方のリング状部９０Ｂについては、長手方向で対になる２つの短辺部９０ｃ，９０ｅが外側寄りの長辺部９０ｄを介して接続され、このうち短辺部９０ｅは上述の如く長辺部９０ｆを介して中央のリング状部９０Ａの短辺部９０ｓに、短辺部９０ｃは上述の如く長辺部９０ｂを介して短辺部９０ａにそれぞれ接続されている。
【００６０】
また、当該リング状部９０Ｂにおいて、長手方向で対になる２つの短辺部９０ｇ，９０ｉは外側寄りの長辺部９０ｈを介して接続されており、このうち短辺部９０ｇは上述した長辺部９０ｆを介して短辺部９０ｓに、短辺部９０ｉは上述の長辺部９０ｊを介して中央のリング状部９０Ａの短辺部９０ｋにそれぞれ接続されている。
【００６１】
同様に、他方のリング状部９０Ｃについては、長手方向で対になる２つの短辺部９０ｔ，９０ｖが外側寄りの長辺部９０ｕを介して接続され、このうち短辺部９０ｔは上述の長辺部９０ｒを介して短辺部９０ｓに、短辺部９０ｖは上述の長辺部９０ｗを介して短辺部９０ａにそれぞれ接続されている。
また、当該リング状部９０Ｃにおいて、長手方向で対になる２つの短辺部９０ｎ，９０ｑは外側寄りの長辺部９０ｐを介して接続されており、このうち短辺部９０ｎは上述した長辺部９０ｍを介して短辺部９０ｋに、短辺部９０ｑは上述の長辺部９０ｒを介して短辺部９０ｓにそれぞれ接続されている。
【００６２】
そして、リング状部９０Ａの短辺部９０ａ、リング状部９０Ｂの短辺部９０ｅ、リング状部９０Ｃの短辺部９０ｔは、図７で後述する用紙の最大通紙幅Ｗ３の位置に配置され、リング状部９０Ａの短辺部９０ｋ、リング状部９０Ｂの短辺部９０ｇ、リング状部９０Ｃの短辺部９０ｑは、用紙の最小通紙幅Ｗ１の内側に配置されている。
【００６３】
また、リング状部９０Ａの短辺部９０ｓ、リング状部９０Ｂの短辺部９０ｃ，９０ｉ、リング状部９０Ｃの短辺部９０ｎ，９０ｖは、用紙の中間通紙幅Ｗ２の外側、つまり、中間通紙幅Ｗ２と最大通紙幅Ｗ３との間にそれぞれ配置されており、磁気調整部材９０のうち、これら短辺部９０ａ，９０ｅ，９０ｔから短辺部９０ｓ，９０ｃ，９０ｖまでで区画された部分が中サイズの用紙に対して非通紙域を担う磁気調整部Ｍ１になり、短辺部９０ｓ，９０ｉ，９０ｎから短辺部９０ｋ，９０ｇ，９０ｑまでで区画された部分が最小サイズの用紙に対して非通紙域の一部を担う磁気調整部Ｍ２になる。この最小サイズの用紙に対する非通紙域は、磁気調整部Ｍ１，Ｍ２の双方が担うからである。
【００６４】
〔全体構造〕
以上の接続関係から、磁気調整部材９０全体は、例えば中央のリング状部９０Ａの短辺部９０ａを基点として、その一端から長辺部９０ｂ、短辺部９０ｃ、長辺部９０ｄ、短辺部９０ｅ、長辺部９０ｆ、短辺部９０ｇ、長辺部９０ｈ、短辺部９０ｉ、長辺部９０ｊ、短辺部９０ｋ、長辺部９０ｍ、短辺部９０ｎ、長辺部９０ｐ、短辺部９０ｑ、長辺部９０ｒ、短辺部９０ｔ、長辺部９０ｕ、短辺部９０ｖ、長辺部９０ｗ、そして、短辺部９０ｓが順に一続きで接続されることで、全体として無端状をなす構造を有している。
【００６５】
なお、短辺部９０ａ，９０ｃ，９０ｅ，９０ｇ，９０ｉ，９０ｋ，９０ｎ，９０ｑ，９０ｓ，９０ｔ，９０ｖ及び長辺部９０ｂ，９０ｄ，９０ｆ，９０ｈ，９０ｊ，９０ｍ，９０ｐ，９０ｒ，９０ｕ，９０ｗは、いずれも非磁性金属の線材料（細幅の板材料でもよい）で構成されており、その表面部分、特に、互いに近接する表面部分には絶縁被覆が施されていることが好ましい。
【００６６】
具体的には、互いに近接する表面部分は例えば０．５〜１ｍｍ程度の間隙を設け、エナメル被覆やポリアミドイミドのコーティングを施すことよい。なお、このコーティングの他、耐熱性のある絶縁フィルムを介在させたり、ＰＦＡの絶縁チューブやカプトンフィルム等で表面部分を被覆してもよい。コイル５２による発熱や、加熱ベルト４８等からの輻射熱の影響を受けるからである。
【００６７】
また、中央のリング状部９０Ａに含まれる３つの短辺部９０ａ，９０ｋ，９０ｓについては、センタコア５８の外面形状に沿って円弧形状に湾曲して形成されており、さらに、両側のリング状部９０Ｂ，９０Ｃに含まれる短辺部９０ｃ，９０ｅ，９０ｉ，９０ｇ，９０ｎ，９０ｑ，９０ｔ，９０ｖについては、誘導加熱コイル５２の内周面形状に沿って円弧形状に湾曲して形成されている。これにより、磁気調整部材９０を取り付けた状態で、センタコア５８や誘導加熱コイル５２との干渉を良好に避けることができる。
【００６８】
〔磁気調整部材の機能〕
図５は、磁気調整部材９０の機能を説明するためのモデル図である。なお、図５では、磁気調整部材９０が単にワイヤモデルとして簡略化して示されているが、各リング状部９０Ａ，９０Ｂ，９０Ｃの接続関係は図４と同じである。また、この図５では便宜上、各短辺部９０ａ，９０ｃ，９０ｅ，９０ｇ，９０ｉ，９０ｋ，９０ｎ，９０ｑ，９０ｓ，９０ｔ，９０ｖを直線状のものとして示している。
【００６９】
〔磁束の通過時〕
図５（Ａ）：磁気調整部材９０をワイヤモデルとして考えると、その構造は１つの大きなリング（環状体）を複数箇所で互い違いの方向にねじり、上記のように３つのリング状部９０Ａ，９０Ｂ，９０Ｃを形成し、その長手方向に２つの磁気調整部Ｍ１，Ｍ２を形成したものとして考えることができる。
【００７０】
このような磁気調整部材９０の例えば磁気調整部Ｍ１において、中央のリング状部９０Ａの内部に磁束Φ１が進入すると、このリング状部９０Ａにはそれを打ち消そうとする電流ｉ１（磁束Φ１と逆向きのキャンセル磁束を発生させる誘導電流）が生じる。同様に、その両側（左右）に隣接する２つのリング状部９０Ｂ，９０Ｃの内部にそれぞれ磁束Φ２，Φ２’が入ると、それぞれのリング状部９０Ｂ，９０Ｃにも電流ｉ２，ｉ２’（磁束Φ２，Φ２’と逆向きのキャンセル磁束を発生させる誘導電流）が生じる。
【００７１】
このとき、両側のリング状部９０Ｂ，９０Ｃでそれぞれ生じる電流ｉ２，ｉ２’の方向は同じであるが、中央のリング状部９０Ａに生じる電流ｉ１は逆方向であることから、以下の条件式（１）を満たす場合に磁気調整部材９０の内部を流れる電流（総和）はゼロとなる。
｜ｉ１｜＝｜ｉ２｜＋｜ｉ２’｜・・・（１）
なお、｜ｉ１｜，｜ｉ２｜，｜ｉ２’｜はそれぞれ電流（起磁力）の絶対値を示す。
【００７２】
したがって、上記の条件式（１）を満たす場合、総ての磁束Φ１，Φ２，Φ２'は特に打ち消されることなく、各リング状部９０Ａ，９０Ｂ，９０Ｃ内をそのまま通り抜けることができる。
【００７３】
〔磁束の遮蔽時〕
図５（Ｂ）：次に上記の状態から、中央のリング状部９０Ａに入る磁束Φ１だけを取り除いた場合（Φ１＝０）を考える。この場合、中央のリング状部９０Ａで電流は発生しなくなり（ｉ１＝０）、磁気調整部材９０の内部を流れる電流は条件式（１）の右辺（｜ｉ２｜＋｜ｉ２’｜）だけとなる。
【００７４】
したがって、中央のリング状部９０Ａの磁束Φ１を取り除いた場合、両側のリング状部９０Ｂ，９０Ｃでは電流ｉ２，ｉ２’によって磁束Φ２，Φ２’が打ち消されることから、結果的に磁束Φ２，Φ２’がそれぞれリング状部９０Ｂ，９０Ｃによって遮られることになる。
以上より、磁気調整部材９０について以下の結論が明らかとなっている。
（１）Φ１＝Φ２＋Φ２’の関係式が満たされる場合、磁気調整部材９０の内部に生じる電流が０となり、磁気調整部材９０は総ての磁束Φ１，Φ２，Φ２’の通過を許容する。この場合、磁気調整部材９０は磁界に対して何ら影響を及ぼさない存在となる。
【００７５】
（２）上記（１）の状態からΦ１＝０とした場合、磁気調整部材９０の内部にはｉ２＋ｉ２’の電流が流れるため、磁気調整部材９０は磁束Φ２，Φ２’を通過させることなく遮蔽する。この場合、磁気調整部材９０はリング状部９０Ｂ，９０Ｃの範囲内で磁気遮蔽効果を発揮するものとなる。
以上を踏まえ、第１実施例の定着ユニット１４では、磁気調整部材９０の中央のリング状部９０Ａに入る磁束Φ１（Ｗｂ）と、その両側に隣接する２つのリング状部９０Ｂ，９０Ｃに入る磁束Φ２，Φ２’（Ｗｂ）について、以下の関係式（２）が満たされる構造及び配置を採用している。
Φ１＝Φ２＋Φ２’・・・（２）
【００７６】
ところで、上述の磁気調整部Ｍ１，Ｍ２を有した構造例（１）は、図６（ａ）に示される構成を単純に２つ連結したものではない。
すなわち、同図（ａ）の構成を長手方向に２つ並べて隣接部分を１本の線で接続して共有させると、この共有によって３つの閉じたリング状部が出現し、上記電流ｉが各リング状部内のみを流れて磁気調整部材９０の電流（総和）をゼロにできなくなるのである。換言すれば、３つの閉回路が出現し、各接続部分には電流が流れず、各リング状部が常に遮断状態になって磁束調整を行えないのである。
【００７７】
ここで、これら３つのリング状部の総てを有効に機能させるためには、閉回路を切断する必要があり、その方法としてリング状部とリング状部とを２本の線で接続しており、当該２本の線での連結を２箇所、１本の線での連結を１箇所形成させる。
上記構造例（１）で云えば、リング状部９０Ａとリング状部９０Ｂとを２つの短辺部９０ｃ，９０ｉで連結し、リング状部９０Ａとリング状部９０Ｃとを２つの短辺部９０ｎ，９０ｖで連結している。そして、リング状部９０Ｂとリング状部９０Ｃとを１つの短辺部９０ｓで連結している（図５）。
【００７８】
これにより、上記構造例（１）が形成され（図６（ｂ））、２つの磁気調整部Ｍ１，Ｍ２を有するとともに、磁気調整部Ｍ１と磁気調整部Ｍ２との間に無効部分となる空間が存在しない磁気調整部材９０になる。なお、センタコア５８に対峙する中央のリング状部９０Ａの範囲を１本の線で連結すれば、ＩＨコイルユニット５０の設計の自由度を増やすことが可能になる。
【００７９】
さらに、上記構造例（１）に比して対応サイズを増やす場合にも、上記方法を用いることができる。
詳しくは、図６（ｃ）には構造例（２）が示されており、この場合には磁気調整部Ｍ２を挟んで磁気調整部Ｍ１の反対側に磁気調整部Ｍ３が配置され、３つの磁気調整部Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３が形成されている。
【００８０】
この磁気調整部Ｍ３は、中小サイズの用紙に対して非通紙域の一部を担うことができる。このように、磁気調整部は同様の方法で幾つでも増加可能である。
次に、図７は、図６（ｃ）の構造例（２）における磁気調整部材９０の配置を示した図である。なお、この図７（Ａ），（Ｂ）は、それぞれセンタコア５８及び磁気調整部材９０の側面図及びその底面図を表したものであり、図中、センタコア５８の外面には網点を施している。
【００８１】
図７（Ａ）：用紙サイズが最大である場合、定着ユニット１４はセンタコア５８の回転に伴い、遮蔽部材６０を磁路の外側へ退避させる（退避位置）。このように遮蔽部材６０を退避させることで、上記の条件式（２）を満たす磁束Φ１，Φ２，Φ２’を磁気調整部Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３に通過させることができる。この場合、用紙の最大通紙幅Ｗ３の全域で上記のヒートローラ４６が誘導加熱される。
【００８２】
図７（Ｂ）：用紙サイズが最大通紙幅Ｗ３より小さい場合、定着ユニット１４はセンタコア５８の回転に伴い、遮蔽部材６０を磁路内に進入させる（遮蔽位置）。このように遮蔽部材６０を遮蔽位置に置くことで、両側にてセンタコア５８からヒートローラ４６に向かう磁束を遮り、両側で計２つの磁気調整部Ｍ１により磁束の遮蔽効果を発揮させ、磁束Φ１＝０の状態にすることができる。これにより、中間通紙幅Ｗ２よりも外側におけるヒートローラ４６の両端部の過昇温が防止される。
【００８３】
遮蔽部材６０はセンタコア５８の長手方向で２つに分割されており、これらが互いに対称の形状となっている。各遮蔽部材６０は、例えば平面視又は底面視で直角三角形状をなしており、三角形の頂点に相当する部分がセンタコア５８の端面及び当該コア５８の中央寄りに位置付けられている。つまり、センタコア５８の中央寄りの位置では、その周方向でみた遮蔽部材６０の長さが最も短く、そこから遮蔽部材６０は、センタコア５８の両側端に向かって次第に周方向の長さが拡張されている。
【００８４】
また、遮蔽部材６０は、この図７（Ｂ）の状態では、通紙方向と直交する最小通紙幅Ｗ１の両外側に設けられており、最小通紙幅Ｗ１の範囲内には僅かしか遮蔽部材６０が設けられていない。そして、遮蔽部材６０は、センタコア５８の両端において、用紙の最大通紙幅Ｗ３よりも僅かに外側にまで達している。なお、最小通紙幅Ｗ１や最大通紙幅Ｗ３は、画像形成装置１で印刷できる最小サイズ又は最大サイズの用紙によって決定される。
【００８５】
そして、センタコア５８が図７（Ｂ）の状態からさらに反時計回りに回転すれば、遮蔽部材６０が両側で計４つの磁気調整部材Ｍ１，Ｍ２について中央のリング状部９０Ａに入る磁束を遮蔽できるし（Φ１＝０）、さらに、両側で計６つの磁気調整部材Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３についても中央のリング状部９０Ａに入る磁束を遮蔽でき（Φ１＝０）、各通紙幅Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３に応じて所望の磁束の遮蔽効果を発揮できる。
【００８６】
第１実施例では、センタコア５８の回転方向でみて、その外周長に占める遮蔽部材６０の長さの割合はセンタコア５８の軸線方向（長手方向）に異なっている。このとき、センタコア５８の外周長（Ｌ）に占める遮蔽部材６０の長さ（Ｌｃ）の割合を被覆率（＝Ｌｃ／Ｌ）とすると、被覆率はセンタコア５８の内側では小さく、そこから軸線方向の外側（両端）に向かうほど大きくなっている。具体的には、被覆率は最小通紙域（最小通紙幅Ｗ１の範囲）の近傍で最小となり、逆にセンタコア５８の両端では最大となっている。
【００８７】
上記のように用紙サイズ（通紙幅）への対応は、遮蔽部材６０を退避位置と遮蔽位置に移動させ、それぞれの位置で磁気経路を切り替えることで発生磁束を部分的に抑制する（Φ１＝０にする）ことで実現される。このとき、用紙サイズ（通紙幅）に応じてセンタコア５８の回転角（回転変位量）を異ならせ、大きい用紙サイズになるほど磁気の遮蔽量を小さくし、逆に小さい用紙サイズになるほど遮蔽量を大きくすることで、ヒートローラ４６や加熱ベルト４８の両端部分が過昇温するのを防止することができる。なお、図７には反時計回り方向への回転だけを矢印で示しているが、センタコア５８は時計回りの方向にも回転するものであってもよい。また、通紙方向は図７に示される方向と反対であってもよい。
【００８８】
〔動作例〕
図９は、上記構造例（１）や（２）につき、センタコア５８の回転に伴う動作例を示す図である。以下、それぞれについて説明する。
〔第１の経路〕
図９（Ａ）：センタコア５８の回転に伴い、遮蔽部材６０を退避位置に移動させた場合、誘導加熱コイル５２の発生させる磁界において、その主な磁路はサイドコア５６、アーチコア５４及びセンタコア５８を含む第１の経路（図中の太い実線）を通って加熱ベルト４８及びヒートローラ４６を通過するものとして形成される。このとき強磁性体である加熱ベルト４８及びヒートローラ４６に渦電流が発生し、それぞれの材料の持つ固有抵抗によりジュール熱が発生して加熱が行われる。なお、このとき磁気調整部材９０の中央のリング状部９０Ａ内では、上記の磁束Φ１が通過する。
【００８９】
また、サイドコア５６、アーチコア５４及びセンタコア５８を通じて加熱ベルト４８及びヒートローラ４６を通過する磁路の内側では、例えばアーチコア５４から漏れようとするショートカット磁束（図中の太い一点鎖線）が発生し、これら磁気調整部材９０の両側のリング状部９０Ｂ，９０Ｃを通過する。このとき各リング状部９０Ｂ，９０Ｃ内には、上記の磁束Φ２，Φ２’が通過するものとする。したがって、主な第１の経路を通る磁束Φ１だけでなく、その他の漏れ磁束Φ２，Φ２も発熱に寄与させることができ、それだけ全幅加熱時の発熱効率を向上することができる。
【００９０】
〔第２の経路〕
図９（Ｂ）：次に、遮蔽部材６０を遮蔽位置に移動させた場合、最小通紙域の外側では磁気経路上に遮蔽部材６０が位置するため、そこでの磁気経路はアーチコア５４の端面から出てセンタコア５８を通らずに加熱ベルト４８及びヒートローラ４６に至る第２の経路（図中の太い破線）に切り替えられる。これにより、最小通紙域の外側で発熱量が抑えられ、加熱ベルト４８やヒートローラ４６の過昇温を防止することができる。
【００９１】
〔磁気調整部材の機能〕
第２の経路に切り替えられた状態では、図示のように磁気調整部材９０の中央のリング状部９０Ａ内を通過する磁束がゼロの状態（磁束Φ１＝０）となっている。このとき、第２の経路にはアーチコア５４から漏れようとする弱い磁束（アーチコア５４の内側を小さく周回する破線）も発生しているが、磁気調整部材９０は、上記のように第２の経路を通る総ての磁束Φ２，Φ２’に対して遮蔽効果を発揮することができる。このため第１実施例の定着ユニット１４は、遮蔽部材６０の面積を過度に拡大しなくても、非通紙域で充分な磁気の遮蔽効果を得ることができ、それによって加熱ベルト４８やヒートローラ４６の過昇温を現状よりも抑制することができる。
【００９２】
上述した第１実施例の定着ユニット１４を基本として、さらに以下の第２〜第９実施例の定着ユニット１４を挙げることができる。以下、各実施例について説明する。いずれも第１実施例と共通する構成については図示も含めて共通の符号を付し、その重複した説明を省略するものとする。なお、符号が共通であっても、特に材料等が異なる場合はその旨の説明を追加する。
【００９３】
〔第２実施例〕
図１０は、第２実施例の定着ユニット１４の構造例を示す縦断面図である。この第２実施例では、磁気調整部材９０の配置や形態が第１実施例と異なっている。
具体的には、磁気調整部材９０はセンタコア５８と加熱ベルト４８との間に中央のリング状部９０Ａを配置させているが、その両側のリング状部９０Ｂ，９０Ｃについては誘導加熱コイル５２の外側、つまりアーチコア５４と誘導加熱コイル５２との間に配置させている。
【００９４】
この例においても、上記のように第１の経路に切り替えられた状態（遮蔽部材６０を退避位置に置いた状態）で条件式（１）を満たしていれば、第１実施例と同様に磁気調整部材９０は磁束を良好に通過させることができる。また、第２の経路に切り替えた状態（遮蔽部材６０を遮蔽位置に置いた状態）で中央のリング状部９０Ａを通る磁束Φ１を０にすることができれば、磁気調整部材９０はその全体で磁束の遮蔽効果を発揮することができる。
【００９５】
〔第３実施例〕
図１１は、第３実施例の定着ユニット１４の構造例を示す縦断面図である。この第３実施例では、上記の加熱ベルトを用いずに定着ローラ４５と加圧ローラ４４とでトナー画像を定着する。定着ローラ４５の外周には、例えば上記の加熱ベルトと同様の磁性体が巻かれており、誘導加熱コイル５２によって磁性体を誘導加熱する構成である。この場合、サーミスタ６２は定着ローラ４５の外側で、磁性体層に対向する位置に設けられる。
【００９６】
このような第３実施例の定着ユニット１４においても、図示のように磁気調整部材９０を適用することができる。
〔第４実施例〕
図１２は、第４実施例の定着ユニット１４の構造例を示す縦断面図である。この第４実施例では、ヒートローラ４６が非磁性金属（例えばＳＵＳ：ステンレス鋼）の材料で構成されており、センタコア５８がヒートローラ４６の内部に配置されている点が第１実施例と異なっている。また、合わせてアーチコア５４が中央で連結されており、その下部に中間コア５５が設置されている。
【００９７】
また、ヒートローラ４６を非磁性金属とした場合、誘導加熱コイル５２により発生した磁界はサイドコア５６、アーチコア５４及び中間コア５５を通り、ヒートローラ４６を貫通して内部のセンタコア５８に至る。加熱ベルト４８は貫通磁界により誘導加熱される。
そして、第４実施例の場合、図１２に示されているように遮蔽部材６０を中間コア５５から離隔させると第１の経路に切り替えた状態（退避位置）となり、この場合は遮蔽部材６０による磁気の遮蔽効果が働かずに最大通紙域で加熱ベルト４８が誘導加熱される。一方、遮蔽部材６０を中間コア５５に対向する位置（遮蔽位置）に移動させると磁気経路が第２の経路に切り替えられ、通紙域の外側で過昇温が抑制される。
【００９８】
このような第３例の定着ユニット１４においても、磁気調整部材９０を例えば中間コア５５と加熱ベルト４８との間、そして誘導加熱コイル５２と加熱ベルト４８との間に配置することで、第１実施例と同様の機能を発揮させることができる。
〔第５実施例〕
図１３は、第５実施例の定着ユニット１４の構造例を示す縦断面図である。この第５実施例は、ＩＨコイルユニット５０をいわゆる内包ＩＨタイプとしたものである。具体的には、ヒートローラ４６が比較的大径（例えば４０ｍｍ）の非磁性金属（例えばＳＵＳ）で構成されており、その内部に誘導加熱コイル５２及びセンタコア５８が収容されている。そして、ヒートローラ４６の外側には第１〜第４実施例のようなアーチコア５４及びサイドコア５６が設けられていない。なおヒートローラ４６の表面には、離型層（ＰＦＡ）が形成されている。また加圧ローラ４４については第１〜第３例と同様である。
【００９９】
第５実施例のような内包ＩＨでは、誘導加熱コイル５２により発生した磁界はヒートローラ４６の内部でセンタコア５８によって導かれ、ヒートローラ４６を誘導加熱する。そして第５実施形態の場合、図１３に示されているように遮蔽部材６０を誘導加熱コイル５２から離隔させると第１の経路に切り替えた状態（退避位置）となり、この場合は磁気の遮蔽効果が働かずに最大通紙域で加熱ベルト４８が誘導加熱される。一方、遮蔽部材６０を誘導加熱コイル５２に近接する位置（遮蔽位置）に移動させると磁気経路が第２の経路に切り替えられ、通紙域の外側で過昇温が抑制される。
【０１００】
第５実施例の定着ユニット１４においても、例えば図示のようにヒートローラ４６の内周面と誘導加熱コイル５２との間に磁気調整部材９０を固定して配置することができる。
〔第６実施例〕
図１４は、第６実施例の定着ユニット１４の構造例を示す縦断面図である。この第６実施例では、加熱ベルト４８の円弧状の位置ではなく、ヒートローラ４６と定着ローラ４５との間の平面状の位置で誘導加熱する構成である。この場合も同様に、センタコア５８を回転させて磁気経路を切り替えることができる。そして磁気調整部材９０は、第１の経路に切り替えられると磁束を良好に通過させ、第２の経路に切り替えられると磁束の遮蔽効果を発揮することができる。
【０１０１】
また、磁気調整部材９０は中央のリング状部９０Ａだけが湾曲した形状であり、両側のリング状部９０Ｂ，９０Ｃは湾曲していない平面状である。このような磁気調整部材９０は、例えば誘導加熱コイル５２と加熱ベルト４８との間に固定して設置されている。
〔第７実施例〕
次に、図１５は、第７実施例の定着ユニット１４の構造例を示す縦断面図である。この第７実施例は、センタコア５８を用いずに遮蔽部材６０だけを移動させて磁気経路の切り替えを行う構成である。このたアーチコア５４は両側で相互に連結されており、遮蔽部材６０はアーチコア５４の内面に沿うようにして図中の矢印方向に移動する。
【０１０２】
特に図示していないが、第７実施例の定着ユニット１４は第１実施例と同様の駆動機構を備えており、この駆動機構によりヒートローラ４６の回転中心と同じ中心点の周りに遮蔽部材６０を移動させることができる。
〔第１の経路〕
図１５中の２点鎖線で示されているように、遮蔽部材６０を誘導加熱コイル５２の巻線中心Ｌからずれた位置で、アーチコア５４と誘導加熱コイル５２との間の退避位置に移動させると、第７実施例では第１の経路に切り替えられた状態となる。この場合、磁束はアーチコア５４の中央位置から巻線中心Ｌに沿って加熱ベルト４８及びヒートローラ４６に到達する。このとき磁気調整部材９０は、第１実施例と同様に磁束を良好に通過させる。
【０１０３】
また、図１５に二点鎖線で示されるように、第７実施例では誘導加熱コイル５２の外側だけでなく、その内側に磁気調整部材９０を配置してもよい。
〔第２の経路〕
一方、図１５の実線で示されているように、遮蔽部材６０を誘導加熱コイル５２の巻線中心Ｌの線上に位置付けると、第１の経路から第２の経路に切り替えられた状態となる。この場合、磁気調整部材９０の中央のリング状部９０Ａに入る磁束Φ１が０になるので、磁気調整部材９０はその全体で磁束を遮蔽することができる。
【０１０４】
〔第８実施例〕
図１６は、第８実施例の定着ユニット１４の構成例を示す部分的な縦断面図である。なお図１６、定着ユニット１４はＩＨコイルユニット５０の部分のみを拡大して示されている。以下、第１実施例との違いを中心として説明する。
第８実施例では、センタコア５８の外側に別の連結コア５７が配置されており、この連結コア５７は両側のアーチコア５４を相互に連結している。また、両側のアーチコア５４の一方（図中の右側）は、その一端がセンタコア５８の側方で略直角に屈曲されており、この屈曲部が誘導加熱コイル５２の内側を通って加熱ベルト４８及びヒートローラ４６の近傍にまで延びている。
【０１０５】
このため第８実施例では、一方のアーチコア５４に屈曲部を設けた分、センタコア５８の回転中心がヒートローラ４６の回転中心に対して一側方（図中の左側方）へオフセット（図中Ｆ）された位置にある。またセンタコア５８には、その周方向でみた略半分に遮蔽部材６０が設けられている。
磁気調整部材９０は、第７実施例で示したように誘導加熱コイル５２の外側だけでなく、内側にも配置されている。このときアーチコア５４の屈曲部は、例えば磁気調整部材９０の片側のリング状部９０Ｃを貫通する位置に配置されているものとする。
【０１０６】
第８実施例においても、第１実施例と同様にセンタコア５８を回転させることで第１の経路と第２の経路とを切り替えることができる。特に第８実施例の構造によれば、アーチコア５４に屈曲部を設けることによって、第２の経路に切り替えられた場合の磁気結合度を向上することができる。また、アーチコア５４の内面には、例えば別の遮蔽部材６０が接着されており、このような遮蔽部材６１は、アーチコア５４からの漏れ磁束を遮蔽することに寄与する。
【０１０７】
したがって、第８実施例では、第１の経路から第２の経路に切り替えた場合に磁束Φ２，Φ２’を確実に磁気調整部材９０の両側のリング状部９０Ｂ，９０Ｃに向かわせることができるので、そこでの遮蔽効果を確実に発揮させることができる。
なお、図１６では一方のアーチコア５４に屈曲部を設けた例を示しているが、両方のアーチコア５４に屈曲部を設けてもよい。
【０１０８】
〔第９実施例〕
図１７は、第９実施例の定着ユニット１４の構成例を示す縦断面図である。以下、第１実施例との違いを中心として説明する。
第９実施例では、遮蔽部材６０をリング形状とした点が第１実施例と大きく異なっている。また、磁気調整部材９０は第８実施例と同様に誘導加熱コイル５２の外側と内側にそれぞれ設置している点が第１実施例と異なる。そして、アーチコア５４の内面には、別の遮蔽部材６１が接着されており、この遮蔽部材６１によってアーチコア５４からの漏れ磁束を遮蔽している。なお遮蔽部材６１は、両側のアーチコア５４からセンタコア５８の外側（図中の上方）にまで延長されており、この位置で相互に連結されている。
【０１０９】
〔リング状の遮蔽部材〕
図１８は、構造例（２）に対応可能なリング状の遮蔽部材６０をセンタコア５８に取り付けた状態を示す図である。図１８（Ａ）はセンタコア５８の平面図及び側面図に相当し、図１８（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）はそれぞれ図中のＢ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面、Ｄ−Ｄ断面に相当する。
この遮蔽部材６０は、全体としてリールのような形状をなし、その長手方向でみて両端位置に一対の穴あき形状の環状部６０Ａ，６０Ｂを有しており、これらの間を３本の直線部６０ａで連結した構造である。
【０１１０】
直線部６０ａは、環状部６０Ａ，６０Ｂの周方向に間隔をおいて配置され、また、環状部６０Ａはセンタコア５８の一端部（最小通紙域の外側：非通紙域）の端部分に、環状部６０Ｂは、非通紙域と通紙域の境界部分にそれぞれ設けられる。また、図示されていないセンタコア５８の他端部にも同じく遮蔽部材６０が配置されている。
【０１１１】
この環状部６０Ｂに続いて、長手方向に間隔をおいて約３分の２円で穴あき形状の円弧部６０Ｃを有し、他端位置には約３分の１円で穴あき形状の円弧部６０Ｄを有している。
これら４枚の環状部６０Ａ，６０Ｂ、円弧部６０Ｃ，６０Ｄのうち、３枚の環状部６０Ａ，６０Ｂ、円弧部６０Ｃは、互いに３本の直線部６０ａを介して連結されている。そして、残る他端位置の円弧部６０Ｄについては、隣接する円弧部６０Ｃと２本の直線部６０ａを介して連結されている。
【０１１２】
図１８（Ａ）：遮蔽部材６０もまた、センタコア５８の長手方向でみた端部に設けられている。このとき、最小通紙域から最も離れた環状部６０Ａは最大サイズＰ１（例えばＡ３，Ａ４Ｒ）に対応する位置にあり、次の環状部６０Ｂは中サイズＰ２（例えばＢ４Ｒ）に対応する位置にあり、その次の円弧部６０Ｃは中小サイズＰ３（例えばＢ４）に対応する位置にある。そして、最小通紙域近傍の円弧部６０Ｄは最小サイズＰ４（例えばＡ５Ｒ）に対応した位置にある。
【０１１３】
図１８（Ｂ）：環状部６０Ａ，６０Ｂは、上記のように穴あき形状をなしていることが分かる。
図１８（Ｃ）：円弧部６０Ｃは、上記のように約３分の２円の穴あき形状である。円弧部６０Ｃの欠けた部分にはセンタコア５８のフェライト材料が充填されている。
【０１１４】
図１８（Ｄ）：円弧部６０Ｄは、上記のように約３分の１円の穴あき形状である。円弧部６０Ｄについても、その欠けた部分にはセンタコア５８のフェライト材料が充填されている。
〔動作例〕
次に、遮蔽部材６０を適用した場合の動作例について説明する。図１９から図２４は、この遮蔽部材６０を用いた６通りの動作例を順番に示す斜視図である。各図中に太線で示される矢印は、発生する誘導電流又は通過する磁界を示している。以下、それぞれについて説明する。
【０１１５】
〔全面遮蔽（０°）〕
まず、図１９は、遮蔽部材６０により全面遮蔽を行った場合の動作例を示す斜視図である。各動作例においては、遮蔽部材６０に対して上方から下方へ貫通する方向に磁界が発生することを想定している。また以下の説明では、図１９に示す全面遮蔽の状態を０°とし、そこからの回転角で遮蔽部材６０の変位量を表すものとする。
【０１１６】
円弧部６０Ｄが下方に位置する回転角（０°）に遮蔽部材６０を移動させると、遮蔽部材６０の長手方向の全面で磁気遮蔽効果を発揮させることができる。すなわち、一端位置の環状部６０Ａと他端位置の円弧部６０Ｄ、そしてこれらを連結する直線部６０ａによって最大形状のリング部分が形成されるため、その全体で磁気遮蔽を行うことができる。この場合、最小サイズＰ４に対応して加熱ベルト４８やヒートローラ４６の過熱を防止することができる。
【０１１７】
〔遮蔽なし（６０°）〕
図２０は、図１９の状態から時計回り方向に遮蔽部材６０を６０°回転させたときの動作例を示す斜視図である。この場合、直線部６０ａがコイル５２の中心線上に位置するので（図９（Ａ）の状態）、遮蔽部材６０は退避位置となり、磁気の遮蔽効果が発生しない。
【０１１８】
〔中小サイズ遮蔽（１２０°）〕
図２１は、図１９の状態から時計回り方向に遮蔽部材６０を１２０°回転させたときの動作例を示す斜視図である。この場合、環状部６０Ａと円弧部６０Ｃとの間に形成される１つのリング部分で磁気遮蔽効果を発揮させることができる。この動作例では、例えば中小サイズＰ３に対応して加熱ベルト４８やヒートローラ４６の過熱を防止することができる。
【０１１９】
〔遮蔽なし（１８０°）〕
図２２は、図１９の状態から時計回り方向に遮蔽部材６０を１８０°回転させたときの動作例を示す斜視図である。この場合、図２０と同様に直線部６０ａがコイル５２の中心線上に位置するので（図９（Ａ）の状態）、遮蔽部材６０は退避位置となり、磁気の遮蔽効果が発生しない。
【０１２０】
〔中サイズ遮蔽（２４０°）〕
図２３は、図１９の状態から時計回り方向に遮蔽部材６０を２４０°回転させたときの動作例を示す斜視図である。この場合、環状部６０Ａと環状部６０Ｂとの間に形成される１つのリング部分で磁気遮蔽効果を発揮させることができる。この動作例では、例えば中サイズＰ２に対応して加熱ベルト４８やヒートローラ４６の過熱を防止することができる。
【０１２１】
〔遮蔽なし（３００°）〕
図２４は、図１９の状態から時計回り方向に遮蔽部材６０を３００°回転させたときの動作例を示す斜視図である。この場合、図２０，図２２と同様に直線部６０ａがコイル５２の中心線上に位置するので（図９（Ａ）の状態）、遮蔽部材６０は退避位置となり、磁気の遮蔽効果が発生しない。なお、遮蔽なし（６０°），（１８０°），（３００°）の場合、最大サイズＰ１に対応して加熱ベルト４８やヒートローラ４６を誘導加熱することができる。
【０１２２】
以上のように、本実施例によれば、基本的に遮蔽部材６０によって磁界の経路を第２の経路に切り替えることで加熱ベルト４８の過昇温を抑制している。このような遮蔽部材６０は、あまりスペースをとることがないという点で構造上のメリットがあるが、経路を単に切り替えただけでは完全に磁束の流入を制止することができず、上記のように過昇温の抑制効果としては完全ではない。したがって、磁界の経路を第１の経路から第２の経路に単に切り替えただけでは不十分であり、そのままではより高い生産性を実現することができない。
【０１２３】
そこで、本実施例では、省スペースであるが磁気遮蔽効果の弱い遮蔽部材６０に加えて、固定して配置された磁気調整部材９０を用いることとしている。すなわち、磁気調整部材９０は、第１の経路に切り替えられた状態では切り替わり域内の全域にわたり磁束の通過を許容し、ベルト４８の昇温効果を最大に高める一方で、第２の経路に切り替えられた状態では、切り替わり域内の全域にわたって磁束の通過をシャットアウトし、ベルト４８の過昇温を防止する。
【０１２４】
これにより、第１の経路と第２の経路との切り替え時に、ベルト４８の発熱コントラストを強めることができる。また、磁気調整部材９０は、機械的に何らの動作を伴うことなく、固定位置にあるだけで磁束を通過させたり、逆に遮蔽したりする機能（磁気フィルタのような機能）を有するので、ある程度の面積を有してしても、昇温が必要な場合に磁界に影響を及ぼすことがない。また、磁気調整部材９０は固定して配置されているだけでよいので、特に可動部材を新たに設ける必要がなく、それだけ定着装置の省スペース化を図ることができる。
【０１２５】
しかも、本実施例の磁気調整部材９０は、線材料で構成された複数のリング状部９０Ａ，９０Ｂ，９０Ｃを備えており、複数通りの用紙サイズに対応可能に構成されているものの、これら各リング状部９０Ａ，９０Ｂ，９０Ｃは、その線材料の軸線方向でみた全体が一続きの無端形状に形成されている。よって、１つの磁気調整部材９０がセンタコア５８の長手方向に関して段階的に発熱を抑制できる範囲を設定できる。さらに、従来の如く磁界が漏れる流路にもなり得る空間を設けて分割して配置された構成に比して、この空間を無くすことができるため、磁気遮蔽効果がより一層向上するし、定着ユニット１４の省スペース化にも寄与する。
【０１２６】
また、例えば、磁気調整部材９０が少なくとも２つのリング状部を有する場合、これら２つのリング状部はいわゆる「８の字形」に連結された構造となる。すなわちこの場合、隣接する２つのリング状部に対して同じ方向に磁束が貫通した場合、一方のリング状部９０Ａに発生する誘導電流の向きと他方のリング状部９０Ｂ、９０Ｃに発生する誘導電流の向きが逆となって、磁気調整部材９０の内部では全体として誘導電流が相殺された状態となる。この場合、磁気調整部材９０は磁界に対する影響力をほとんど発揮しなくなるので、磁束の通過を問題なく許容することができる。
【０１２７】
これに対し、第２の経路に切り替えられた場合は例えば一方のリング状部９０Ａを貫通する磁束の量が減少する（ほとんど０になる）ことで、他方のリング状部９０Ｂ、９０Ｃで誘導電流が発生し、これが貫通磁束に対して逆向きの磁束（反磁界）を発生させることになる。この場合、第２の経路を通過しようとする磁束が遮蔽されるため、結果的に磁気調整部材９０がその全体で磁束の遮蔽効果を発揮することができる。
【０１２８】
さらに、上述のように、磁気調整部Ｍ１，Ｍ２や磁気調整部Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３による空間を無くした各リング状部９０Ａ，９０Ｂ，９０Ｃは近接して配置されることになるが、各リング状部９０Ａ，９０Ｂ，９０Ｃの表面部分、或いは互いに近接する表面部分には絶縁処理が施されているので、リング状部９０Ａ，９０Ｂ，９０Ｃは互いに確実に絶縁可能になる。
【０１２９】
さらにまた、本実施例の態様であれば、まず、磁気調整部材９０は、中央に１つのリング状部９０Ａを有し、その両側に隣接する２つのリング状部９０Ｂ，９０Ｃを有して各用紙サイズに対応した構造となる。このとき、中央のリング状部９０Ａはコイルの巻線中心の延長線上に配置され、その両側にそれぞれ他のリング状部９０Ｂ，９０Ｃが配置された状態となる。
【０１３０】
そして、遮蔽部材６０により第１の経路に切り替えられた状態では、第１の経路を通過する磁束により中央の１つのリング状部９０Ａに発生する第１の誘導電流と、第１の経路を逸れてその両側に位置する第２の経路をそれぞれ通過しようとする磁束が他の隣接する２つのリング状部９０Ｂ，９０Ｃを通過することで発生する第２の誘導電流とが互いに相殺する関係となる。これにより、磁気調整部材９０は第１の経路だけでなく、そこから両側に逸れて第２の経路を通過しようとする磁束の通過をも許容するので、結果的に切り替わり域内の全体で磁束の通過を許容することができる。
【０１３１】
一方、遮蔽部材６０により第２の経路に切り替えられた場合、中央の１つのリング状部９０Ａには磁束がほとんど通過せず、他の隣接する２つのリング状部９０Ｂ，９０Ｃにそれぞれ磁束が通過して誘導電流を発生させる。このとき、他の２つのリング状部９０Ｂ，９０Ｃで発生するそれぞれの磁束が第２の経路を通過しようとする磁束を相殺することにより、結果的に磁気調整部材９０は切り替わり域内の全体で磁束を遮蔽することができる。また、中央に配置された１つのリング状部９０Ａへの磁束の通過を抑制するだけで、その両側に配置された２つのリング状部９０Ｂ，９０Ｃで磁束の遮蔽効果を発揮させることができるので、簡素な構造で効率的に遮蔽効果を得ることができる。
【０１３２】
上述の如く、磁気遮蔽効果のより一層の向上が図られているので、良好なトナー画像が形成される結果、画像形成装置１の信頼性が向上する。
本発明は上述した実施形態に制約されることなく、種々に変形して実施可能である。例えば、センタコア５８の断面形状は円筒に限らず、円柱や多角形状であってもよい。また、遮蔽部材６０の平面視での形状は三角形状に限らず、台形状であってもよい。
【０１３３】
また、各実施例で挙げた磁気調整部材９０のリングの形状や大きさ、分割する個数等はいずれも例に過ぎず、特に一実施形態に制約されるものではない。
その他、アーチコア５４やサイドコア５６を含めた各部の具体的な形態は図示のものに限らず、適宜に変形可能である。
そして、これらいずれの場合にも上記と同様に、磁気遮蔽効果をより一層向上できるとの効果を奏する。
【符号の説明】
【０１３４】
１ プリンタ（画像形成装置）
７ 画像形成部
１４ 定着ユニット（定着装置）
４４ 加圧ローラ（加圧部材）
４８ 加熱ベルト（加熱部材）
５０ ＩＨコイルユニット
５２ 誘導加熱コイル（コイル）
５４ アーチコア（磁性体コア、第１のコア）
５６ サイドコア（磁性体コア、第１のコア）
５８ センタコア（磁性体コア、第２のコア）
６０ 遮蔽部材（経路切替手段）
９０ 磁気調整部材
９０Ａ，９０Ｂ，９０Ｃ リング状部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成部でトナー画像が転写された用紙を加熱部材と加圧部材との間に挟み込んで搬送し、この搬送過程で、少なくとも前記加熱部材からの熱によりトナー画像を用紙に定着させる定着装置であって、
前記加熱部材の外面に沿って配置され、前記加熱部材を誘導加熱するための磁界を発生させるコイルと、
少なくとも前記コイルを挟んで前記加熱部材の反対側に配置され、前記コイルの周囲で磁路を形成することにより前記コイルが発生させた磁界を前記加熱部材へ向けて導く磁性体コアと、
前記磁性体コアにより導かれて前記加熱部材に向かう磁界の経路を、前記加熱部材の誘導加熱が促進される第１の経路と、前記加熱部材の誘導加熱が抑制される第２の経路とのいずれかに切り替える経路切替手段と、
前記第１の経路及び前記第２の経路の両方を含む磁界経路の切り替わり域にわたって配置され、前記経路切替手段により前記第１の経路に切り替えられた場合は前記切り替わり域内で前記磁性体コアから前記加熱部材に向かう磁束の通過を許容する一方、前記第２の経路に切り替えられた場合は磁束を通過させることなく遮蔽する磁気調整部材とを具備し、
前記磁気調整部材は、その線材料の軸線方向でみた全体が一続きの無端形状に形成されるとともに、前記磁性体コアの長手方向に対し、搬送される複数通りの用紙サイズに合わせてそれぞれ区画して配置された複数のリング状部を備えていることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
請求項１に記載の定着装置であって、
前記リング状部は、
良導電性の線材料がリング状に形成され、かつ、これら複数のリング状部が磁束の進行方向に対して交差する方向に隣接した状態で相互に連結されることにより、前記線材料の軸線方向でみた全体が一続きの無端形状に形成されるとともに、
前記経路切替手段により前記第１の経路に切り替えられた場合、複数の前記リング状部内をそれぞれ貫通する磁束により生じる誘導電流が互いに隣接する前記リング状部同士でみて逆向きになる構造を有しており、
前記経路切替手段は、
前記第１の経路から前記第２の経路に切り替えた状態で、複数あるうちの一部の前記リング状部を貫通する磁束の量を減少させることを特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の定着装置であって、
前記各リング状部の表面部分、或いは互いに近接する表面部分には絶縁処理が施されていることを特徴とする定着装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の定着装置であって、
前記加熱部材は、
搬送される用紙の幅方向でみて、その最大通紙域にわたって前記コイルにより誘導加熱されるものであり、
前記磁気調整部材は、
前記磁性体コアの長手方向でみて、前記最大通紙域に対応した最大幅の用紙よりも小さい幅を有する用紙の通紙域の外側に配置されていることを特徴とする定着装置。
【請求項５】
請求項２から４のいずれかに記載の定着装置であって、
前記磁性体コアは、
前記コイルの巻線中心を挟んで両側にそれぞれ磁路を形成するべく対をなして配置された第１のコアと、
これら対をなす前記第１のコアの間に配置され、前記コイルの巻線中心を通って前記加熱部材に至る磁路を形成する第２のコアとを有し、
前記経路切替手段は、
前記第１の経路に切り替えた場合、前記第２のコアから前記加熱部材まで前記コイルの巻線中心に沿って磁束を通過させる一方、前記第２の経路に切り替えた場合は前記コイルの巻線中心から逸れた両側の位置でそれぞれ前記第１のコアから前記加熱部材へ磁束を通過させるものであり、
前記磁気調整部材は、
前記切り替わり域内で前記コイルの巻線中心を通る前記第１の経路上に１つの前記リング状部を配置するとともに、その両側の位置で前記第２の経路上に２つの隣接する前記リング状部をそれぞれ配置していることを特徴とする定着装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の定着装置を画像形成装置に搭載し、これを用いて画像形成部で形成されたトナー画像を用紙に定着させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
画像形成部でトナー画像が転写された用紙を加熱部材と加圧部材との間に挟み込んで搬送し、この搬送過程で、少なくとも前記加熱部材からの熱によりトナー画像を用紙に定着させる定着装置であって、
前記加熱部材の外面に沿って配置され、前記加熱部材を誘導加熱するための磁界を発生させるコイルと、
少なくとも前記コイルを挟んで前記加熱部材の反対側に配置され、前記コイルの周囲で磁路を形成することにより前記コイルが発生させた磁界を前記加熱部材へ向けて導く磁性体コアと、
前記磁性体コアにより導かれて前記加熱部材に向かう磁界の経路を、前記加熱部材の誘導加熱が促進される第１の経路と、前記加熱部材の誘導加熱が抑制される第２の経路とのいずれかに切り替える経路切替手段と、
前記第１の経路及び前記第２の経路の両方を含む磁界経路の切り替わり域にわたって配置され、前記経路切替手段により前記第１の経路に切り替えられた場合は前記切り替わり域内で前記磁性体コアから前記加熱部材に向かう磁束の通過を許容する一方、前記第２の経路に切り替えられた場合は磁束を通過させることなく遮蔽する磁気調整部材とを具備し、
前記磁気調整部材は、その線材料の軸線方向でみた全体が一続きの無端形状に形成されるとともに、前記磁性体コアの長手方向に対し、搬送される複数通りの用紙サイズに合わせてそれぞれ区画して配置された複数のリング状部を備えていることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
請求項１に記載の定着装置であって、
前記リング状部は、
良導電性の線材料がリング状に形成され、かつ、これら複数のリング状部が磁束の進行方向に対して交差する方向に隣接した状態で相互に連結されることにより、前記線材料の軸線方向でみた全体が一続きの無端形状に形成されるとともに、
前記経路切替手段により前記第１の経路に切り替えられた場合、複数の前記リング状部内をそれぞれ貫通する磁束により生じる誘導電流が互いに隣接する前記リング状部同士でみて逆向きになる構造を有しており、
前記経路切替手段は、
前記第１の経路から前記第２の経路に切り替えた状態で、複数あるうちの一部の前記リング状部を貫通する磁束の量を減少させることを特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の定着装置であって、
前記各リング状部の表面部分、或いは互いに近接する表面部分には絶縁処理が施されていることを特徴とする定着装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の定着装置であって、
前記加熱部材は、
搬送される用紙の幅方向でみて、その最大通紙域にわたって前記コイルにより誘導加熱されるものであり、
前記磁気調整部材は、
前記磁性体コアの長手方向でみて、前記最大通紙域に対応した最大幅の用紙よりも小さい幅を有する用紙の通紙域の外側に配置されていることを特徴とする定着装置。
【請求項５】
請求項２から４のいずれかに記載の定着装置であって、
前記磁性体コアは、
前記コイルの巻線中心を挟んで両側にそれぞれ磁路を形成するべく対をなして配置された第１のコアと、
これら対をなす前記第１のコアの間に配置され、前記コイルの巻線中心を通って前記加熱部材に至る磁路を形成する第２のコアとを有し、
前記経路切替手段は、
前記第１の経路に切り替えた場合、前記第２のコアから前記加熱部材まで前記コイルの巻線中心に沿って磁束を通過させる一方、前記第２の経路に切り替えた場合は前記コイルの巻線中心から逸れた両側の位置でそれぞれ前記第１のコアから前記加熱部材へ磁束を通過させるものであり、
前記磁気調整部材は、
前記切り替わり域内で前記コイルの巻線中心を通る前記第１の経路上に１つの前記リング状部を配置するとともに、その両側の位置で前記第２の経路上に２つの隣接する前記リング状部をそれぞれ配置していることを特徴とする定着装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の定着装置を画像形成装置に搭載し、これを用いて画像形成部で形成されたトナー画像を用紙に定着させることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
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【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【公開番号】特開２０１０−２５６５７７（Ｐ２０１０−２５６５７７Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１０５７９４（Ｐ２００９−１０５７９４）
【出願日】平成２１年４月２４日（２００９．４．２４）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月２４日（２００９．４．２４）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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