定着装置及びこれを搭載した画像形成装置
【課題】性能と配置との双方を満たす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、加熱部材(46)の外面に対峙する包絡円形の面を有し、コイルを載置するコイル保持部(53)と、コイルの周囲にて磁路を形成するコア(58)と、コアの外面に沿って設けられ、磁気を遮蔽する遮蔽部材(60)と、コアの回転に伴い、遮蔽部材が磁気を遮蔽する遮蔽位置と、磁気の通過を許容する退避位置とに切り替える磁気遮蔽量調整手段(83)とを具備し、コイル保持部の包絡円形の中心位置と加熱部材の回転中心位置とが異なり、コアの位置は維持、或いは加熱部材に近接させる一方、コイル保持部が加熱部材から離れてコアに近接するように配置されている。
【解決手段】誘導加熱コイル(52)と、加熱部材(46)の外面に対峙する包絡円形の面を有し、コイルを載置するコイル保持部(53)と、コイルの周囲にて磁路を形成するコア(58)と、コアの外面に沿って設けられ、磁気を遮蔽する遮蔽部材(60)と、コアの回転に伴い、遮蔽部材が磁気を遮蔽する遮蔽位置と、磁気の通過を許容する退避位置とに切り替える磁気遮蔽量調整手段(83)とを具備し、コイル保持部の包絡円形の中心位置と加熱部材の回転中心位置とが異なり、コアの位置は維持、或いは加熱部材に近接させる一方、コイル保持部が加熱部材から離れてコアに近接するように配置されている。
【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。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を有した技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。詳しくは、コイルの周囲にて磁路を形成するセンタコアを備えており、このコアが回転すると、コイルで発生させた磁界によりヒートローラを誘導加熱でき、非通紙域及び通紙域におけるヒートローラの発熱量に差を設けることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第０５／０３８５３５号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の技術では、発熱性能や磁気遮蔽性能と、配置スペースの確保との両立を達成できないとの問題がある。
具体的には、前者の発熱性能とは、ウォームアップタイムの長さで評価することができ、コイルとヒートローラとの距離が短い方が望ましい。これに対し、後者の磁気遮蔽性能とは、非通紙域におけるヒートローラの温度で評価可能であり、センタコアとヒートローラとの距離が短い方が望ましい。
【０００６】
一方、実際のコイルはコイル保持部（コイルボビン）に載置されており、上記従来の技術で云えば、当該ボビンは、その中心位置がヒートローラの回転中心位置と同心の包絡円形の面を有し、このボビンはコイルとヒートローラとの間に配置されることになる。つまり、コイルの位置をヒートローラに近づけたくても、ボビンとヒートローラとの接触を避けなければならない。なお、ボビンの強度を確保するには、その包絡円形部分を薄肉で形成するのは好ましくない。
【０００７】
さらに、センタコアの位置をヒートローラに近づけたくても、依然としてボビンが邪魔になる。この場合に、ボビンのうち、センタコアやヒートローラとの対峙部分を除去することも考えられるが、これでは、ボビンの強度がやはり低下するし、コイルがヒートローラからの輻射熱の影響を受け易くなるとの新たな問題がある。
【０００８】
このように、コイルやセンタコアをヒートローラに近づける点と、コイルボビンを設ける点とはトレードオフにも似た関係にあるが、これら双方をできる限り満たす配置が存在するはずである。しかし、上記従来の技術では、この点については格別な配慮がなされていない。
そこで、本発明の目的は、上記課題を解消し、性能と配置との双方を満たす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回転する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、加熱部材の外面に対峙する包絡円形の面を有し、コイルを載置するコイル保持部と、コイルを挟んで加熱部材の反対側に配置され、コイルの周囲にて磁路を形成するべく磁性材料で構成された第１のコアと、コイルによる磁界の発生方向でみて第１のコアと加熱部材との間に介挿して設けられ、第１のコアとともに磁路を形成するべく磁性材料で構成された第２のコアと、第２のコアの外面に沿って設けられ、コイルの発生させる磁界内で磁気を遮蔽するべく非磁性金属で構成された遮蔽部材と、第２のコアの回転に伴い、遮蔽部材が磁気を遮蔽する遮蔽位置と、磁気の通過を許容する退避位置とに切り替える磁気遮蔽量調整手段とを具備し、コイル保持部の包絡円形の中心位置と加熱部材の回転中心位置とが異なり、第２のコアの位置は維持、或いは加熱部材に近接させる一方、コイル保持部が加熱部材から離れて第２のコアに近接するように配置されている。
【００１０】
第１の発明によれば、コイルで発生させた磁界により回転する加熱部材を誘導加熱してトナー画像の加熱溶融を行う方式（外包ＩＨ）を採用し、第１のコアは、コイルの発生させる磁界を導く磁路を形成するためにコイルの周囲に配置されている。また、磁気遮蔽量調整手段が第２のコアを回転させて遮蔽部材を退避位置に移動させると、コイルの発生させる磁界が第１のコア、第２のコアに導かれて加熱部材に渦電流を発生させ、磁気誘導加熱を行う。一方、磁気遮蔽量調整手段が第２のコアを回転させて遮蔽部材を遮蔽位置に移動させると、磁路内の磁気抵抗が増大して磁界強度が低下し、加熱部材の発熱量を低減させる。
【００１１】
ここで、従来の如く、コイル保持部の包絡円形の中心位置と加熱部材の回転中心位置とが同心ではなく、これら包絡円形の中心位置と回転中心位置とを異ならせ、コイル保持部が従来に比して加熱部材から離れて第２のコアに近づく方向に移動しており、第２のコアは加熱部材から離さない。これにより、第２のコアと加熱部材との近接状態は確保しつつ、これら第２のコアと加熱部材との間にコイル保持部を配置することができ、発熱性能や磁気遮蔽性能と、配置スペースの確保との両立が可能になる。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明の構成において、コイル保持部は、包絡円形の面で構成された曲面部と、平坦に形成され、加熱部材と第２のコアとの双方に対峙する対峙面部とを備えていることを特徴とする。
第２の発明によれば、第１の発明の作用に加えてさらに、コイル保持部は第２のコアに近づけられているが、このコイル保持部のうち平坦な対峙面部が第２のコアに対峙しているため、第２のコアと加熱部材との近接状態を確保しつつ、第２のコアと加熱部材との間をコイル保持部で確実に塞ぐことができる。この結果、対峙面部が無い場合に比してコイル保持部の強度が向上するし、コイルが加熱部材からの輻射熱の影響を受け難くなる。
【００１３】
第３の発明は、第１の発明の構成において、コイル保持部は、包絡円形の面で構成された曲面部と、加熱部材と第２のコアとの双方に対峙し、曲面部に比して薄肉の対峙面部とを備えていることを特徴とする。
第３の発明によれば、第１の発明の作用に加えてさらに、コイル保持部は第２のコアに近づけられているが、このコイル保持部のうち薄肉の対峙面部が第２のコアに対峙しているため、第２のコアと加熱部材との近接状態を確保しつつ、第２のコアと加熱部材との間をコイル保持部で確実に塞ぐことができる。よって、対峙面部が無い場合に比してコイル保持部の強度が向上するし、コイルが加熱部材からの輻射熱の影響を受け難くなる。
【００１４】
第４の発明は、第１から第３の発明の構成において、加熱部材には加熱ベルトが掛け回されており、コイル保持部に対峙した加熱ベルトの表面からコイル保持部に対峙した第２のコアの表面までの直線距離Ｌ（ｍｍ）としたとき、３．０≦Ｌ≦４．０を満たすことを特徴とする。
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、加熱ベルトの表面から第２のコアの表面までの直線距離Ｌを３．０ｍｍ〜４．０ｍｍの範囲で設定すれば、第２のコアと加熱ベルトとを近接でき、磁気遮蔽性能を確保できる。また、これら第２のコアと加熱ベルトとの間にコイル保持部を配置できるし、かつ、コイル保持部上のコイルと加熱ベルトとの距離も良好になって発熱性能を確実に維持できる。
【００１５】
第５の発明は、第２や第３の発明の構成において、曲面部のうち加熱部材に対峙する下面で規定された仮想の包絡円から対峙面部に対峙した第２のコアの表面までの直線距離ｆ（ｍｍ）としたとき、０≦ｆ≦１．０を満たすことを特徴とする。
第５の発明によれば、第２や第３の発明の作用に加えてさらに、第２のコアの表面が曲面部を延長した仮想の包絡円に接する場合の他、当該包絡円から１．０ｍｍまで離れていた場合にも、第２のコアと加熱部材との近接状態は確保しつつ、これら第２のコアと加熱部材との間にコイル保持部を配置可能になる。
【００１６】
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、発熱性能や磁気遮蔽性能を満たしているので、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】
【００１７】
本発明によれば、コイル保持部の包絡円形の中心位置と加熱部材の回転中心位置とを異ならせ、コイル保持部は加熱部材から離す一方、第２のコアは加熱部材から離さないため、発熱や磁気遮蔽の性能面と配置スペースの確保とを両立でき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】
【００１８】
【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】定着ユニットの構造例を示す縦断面図である。
【図３】センタコアの周辺の平面図である。
【図４】センタコア及び遮蔽部材の説明図である。
【図５】センタコアの回転に伴う動作例を示す図である。
【図６】コイルボビンのみの位置を調整した実験結果である。
【図７】センタコアのみの位置を調整した実験結果である。
【図８】図２の要部拡大図である。
【図９】定着ユニットの他の構造例を示す図である。
【図１０】定着ユニットのさらに他の構造例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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（加熱部材）４６が設けられており、この円筒形のヒートローラ４６と定着ローラ４５には加熱ベルト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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
〔定着ユニットの詳細〕
次に、本実施形態の画像形成装置１に適用された定着ユニット１４の詳細について説明する。
【００３０】
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。また、この他のレイアウトとして、図２に示される状態から左右いずれかに傾斜した姿勢で定着ユニット１４が配置される場合もある。
【００３１】
本実施例の定着ユニット１４は、上記のように加圧ローラ４４、定着ローラ４５、ヒートローラ４６及び加熱ベルト４８を備えている。加圧ローラ４４は、例えば直径５０ｍｍ程度の金属製（例えば、ＳＵＳ）の芯金上に厚み２〜５ｍｍ程度のＳｉゴム層を形成し、さらにその表層に離型層（例えばＦＰＡ）を成形している。定着ローラ４５は、例えば直径４５ｍｍの金属製（例えば、ＳＵＳ）の芯金上に厚み５〜１０ｍｍ程度のシリコンゴムスポンジ層を有している。
【００３２】
また、ヒートローラ４６は、芯金が例えば直径３０ｍｍ程度、厚み０．２〜１．０ｍｍ程度の磁性金属（例えば、Ｆｅ）であり、その表面には離型層（例えば、ＰＦＡ）が形成され、さらに、加熱ベルト４８は、その基材の厚みが例えば３５μｍ（１μｍ＝１×１０−６ｍ）の強磁性材料（例えばＮｉ電鋳基材）であり、その表層に厚み２００〜５００μｍ程度の薄膜の弾性層（例えば、シリコンゴム）が形成され、その外面には離型層（例えば、ＰＦＡ）が形成されており、例えば１５０〜２００℃の範囲に調整される。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。
【００３３】
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る。なお、加圧ローラ４４の内側には、ハロゲンヒータ４４ａが設けられている。
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（第１のコア）５４、同じく一対のサイドコア（第１のコア）５６及びセンタコア（第２のコア）５８から構成されている。
【００３４】
〔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、図８でも後述するコイルボビン（コイル保持部）５３が配置されており、このボビン５３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。コイルボビン５３は、ヒートローラ４６の外面に沿う半円筒形状に成形されている。なお、ボビン５３の材質は、耐熱性樹脂（例えばＰＰＳ、ＰＥＴ、ＬＣＰ）であることが好ましく、また、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。
【００３５】
〔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の巻線領域よりも長い。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の巻線領域の外側を覆っている。
【００３６】
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（図３）。本実施形態では、アーチコア５４の幅は１０ｍｍ程度としている。また、アーチコア５４の配置密度は、高ければ高いほど磁界の誘導性能がよいが、ある程度密度を減らしても性能の低下は少ないので、充分な性能を発揮できる範囲で高いコストパフォーマンスが得られるように配置密度を設定することが好ましい。また、軸方向の加熱ベルト４８の温度分布を調整する場合、アーチコア５４の配置密度を調整することで対応することが可能である。本実施形態では、例えばアーチコア５４の配置密度を全体で１／２〜１／３程度とし、誘導加熱コイル５２の両端部での配置密度を中央付近よりも高めに設定することで、端部領域での温度低下の改善も行っている。
【００３７】
また、サイドコア５６は、１つが３０〜６０ｍｍ程度の長さであり、複数のサイドコア５６がヒートローラ４６の長手方向に間隔をあけずに連続して配置されている。サイドコア５６を配置する範囲の全長は誘導加熱コイル５２の巻線領域の長さに対応している。このようにサイドコア５６を連続的に複数配置することで、アーチコア５４の配置による温度分布の振れ幅を均す効果がある。なお、各コア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。
【００３８】
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及びサーモスタット６２が設置されている。サーミスタ等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。また、より実用的には、加熱ベルト４８に非接触タイプのセンサをコイルユニット５０の下方に配置して、このベルト４８の外面温度を検出する。
【００３９】
〔第２のコア〕
図２，３に示されたセンタコア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（外径約１８ｍｍ）。センタコア５８は、その中央には軸方向に例えば非磁性金属（ＳＵＳ等）や耐熱性樹脂（ＰＰＳ、ＰＥＴ、ＬＣＰ等）の軸部材５９が挿通され、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、可聴領域を避ける。
【００４０】
〔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。
【００４１】
なお、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はその面に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。
【００４２】
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。
【００４３】
〔センタコアの詳細〕
図３は、センタコア５８の周辺の平面図である。センタコア５８は、通紙方向（図３中の矢印方向）と直交する用紙の幅方向に延びており、その全長は最大通紙幅（例えばＡ３縦、Ａ４横）よりも僅かに大きい。
ＩＨコイルユニット５０には例えばステッピングモータ６６が装備されており、軸部材５９はこのモータ６６の動力により回転する。このため軸部材５９の一端部には従動ギヤ５９ａが取り付けられており、この従動ギヤ５９ａにステッピングモータ６６の出力ギヤ６６ａが噛み合わされている。ステッピングモータ６６を駆動すると、その動力によって軸部材５９が回転し、センタコア５８を長手方向の軸線回りに一体に回転させることができる。
【００４４】
このとき、センタコア５８の回転角度（基準位置からの回転変位量）を検出するため、軸部材５９の一端部にインデックス７２が設けられており、これにフォトインタラプタ７４が組み合わされている。インデックス７２の位置はセンタコア５８の回転角度に関する基準位置に設定され、基準位置でフォトインタラプタ７４にインデックス７２が反応（例えば遮光）する。
【００４５】
センタコア５８の回転角度は、例えばステッピングモータ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、ステッピングモータ６６にはそのための制御部（磁気遮蔽量調整手段）８３が付属する。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。フォトインタラプタ７４からの検出信号は入力ドライバを通じて制御用ＩＣに入力され、これに基づいて制御用ＩＣはセンタコア５８の基準位置を検出することができる。一方、制御用ＩＣには、図示しない画像形成制御部から現在の用紙サイズに関する情報が通知される。これを受けて制御用ＩＣは、半導体メモリ（ＲＯＭ）から用紙サイズに適した回転角度（基準位置を０度としたときの角度）の情報を読み出し、その目標とする回転角度に到達する分の駆動パルスを一定周期で出力する。駆動パルスは出力ドライバを通じてステッピングモータ６６に印加され、これを受けてステッピングモータ６６が作動する。なお、各種の用紙サイズに応じたセンタコア５８の回転角度の調整についてはさらに後述する。
【００４６】
図３に示される例では、上記の遮蔽部材（図２の参照符号６０）として３種類の第１遮蔽部材６０ａ、第２遮蔽部材６０ｂ及び第３遮蔽部材６０ｃがセンタコア５８の軸方向（長手方向）に分割して配置されている。これら第１〜第３遮蔽部材６０ａ，６０ｂ，６０ｃは、それぞれセンタコア５８の軸方向でみた配置と長さが異なるとともに、センタコア５８の周方向でみた長さ（センタコア５８を被覆する幅）も異なっている。以下、この点について説明する。
【００４７】
図４は、センタコア５８に対する第１〜第３遮蔽部材６０ａ，６０ｂ，６０ｃの軸方向の配置とそれぞれの長さ、及び周方向の幅を示す図である。
図４（Ａ）に示されているように、３種類の遮蔽部材６０ａ，６０ｂ，６０ｃは、センタコア５８の軸方向で対称に設けられており、このうち第１遮蔽部材６０ａがセンタコア５８の両端部に配置され、そこから中央に向かって順に第２遮蔽部材６０ｂ、第３遮蔽部材６０ｃが並べて配置されている。このとき、最も内側（中央寄り）に位置する第３遮蔽部材６０ｃは、最小の用紙サイズに対応した通紙域Ｗ１の外側に設けられている。また、第２遮蔽部材６０ｂは、中間の用紙サイズに対応した通紙域Ｗ２の外側に設けられており、そして、これより１サイズ大きい通紙域Ｗ３の外側に第１遮蔽部材６０ａが設けられている。このような配置であれば、例えば最大の用紙サイズを１３インチ（３４０ｍｍ）として、これより小さい用紙サイズをＡ３（２９７ｍｍ）、Ａ４縦（２１０ｍｍ）、Ａ５縦（１４９ｍｍ）の３種類とし、合計４種類の用紙サイズに対応することができる。各遮蔽部材６０ａ，６０ｂ，６０ｃの軸方向の長さＷＰ１，ＷＰ２，ＷＰ３は、それぞれ対応する用紙サイズに合わせて設定されている。
【００４８】
なお、本実施形態では、各遮蔽部材６０ａ，６０ｂ，６０ｃの境界位置は、実際には各通紙域Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３に対して、１０±５ｍｍ程度まで内側に食い込む（進入する）ように設定している。このように、各遮蔽部材６０ａ，６０ｂ，６０ｃを各通紙域Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３に対して食い込み気味に設定するのは、通常、非通紙域の温度が通紙域内の温度よりは高めになるため、非通紙域からの伝熱も考慮すると、上記程度まで各遮蔽部材６０ａ，６０ｂ，６０ｃを食い込ませておくことにより、境界付近での温度分布のバランスをとりやすくすることができる。
【００４９】
〔遮蔽部材の周方向の幅〕
図４（Ｂ），（Ｇ）：上記のように４種類の用紙サイズに対応する場合、第１遮蔽部材６０ａの周方向でみた幅は、センタコア５８の中心角Ａ１で２４０度に設定されている。
図４（Ｃ），（Ｆ）：また第２遮蔽部材６０ｂの周方向でみた幅は、に示されているように中心角Ａ２で１６０度に設定されている。
図４（Ｄ），（Ｅ）：そして第３遮蔽部材６０ｃの周方向でみた幅は、中心角Ａ３で８０度に設定されている。
【００５０】
図５は、センタコア５８の回転に伴う動作例を示す図である。なお、図５では説明の都合上、ボビン５３の図示を省略する。また、第１遮蔽部材６０ａを例に挙げているが、その他の第２及び第３遮蔽部材６０ｂ，６０ｃについても同様である。
図５（Ａ）：センタコア５８の回転に伴い、両端部の第１遮蔽部材６０ａを退避位置に切り替えた場合の動作例を示す。この場合、誘導加熱コイル５２の発生させる磁界がサイドコア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。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。
【００５１】
図５（Ｂ）：第１遮蔽部材６０ａを遮蔽位置に切り替えた場合、センタコア５８の両端部の位置（通紙域の外側）では磁気経路上に第１遮蔽部材６０ａが位置するため、そこで磁界の発生が部分的に抑制される。これにより、非通紙域では発熱量が抑えられ、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。
【００５２】
ところで、図２に示されたコイルボビン５３は、誘導加熱コイル５２を載置している上面側やヒートローラ４６（上記例で云えば加熱ベルト４８が該当）に対峙している下面側は包絡円形に形成されており、この包絡円形を描くための中心位置とヒートローラ４６の回転中心位置とは、上記従来の技術でも述べたように、一般には同心で構成されている。
【００５３】
そして、ボビン５３の厚みを例えば２ｍｍに設定すると、ボビン５３の強度が高く、その成型も容易になり、また、このボビン５３の下面側からヒートローラ４６（上記例で云えば加熱ベルト４８が該当）の外面までのギャップを例えば２ｍｍに設定すると、加熱ベルト４８がボビン５３の下面側に接触せず、これらボビン５３の下面側とヒートローラ４６の外面とのクリアランスを確保できる。
【００５４】
さらに、本発明者によるシミュレーション結果などによれば、コイル５２をヒートローラ４６に近接できれば発熱性能が向上し、定着ユニット１４のウォームアップタイムが短くなり、また、センタコア５８をヒートローラ４６に近接できれば磁気遮蔽性能が向上し、非通紙域におけるヒートローラ４６の温度が抑えられることが分かっている。
【００５５】
しかしながら、上述したボビン５３の強度・成型性や、ボビン５３とヒートローラ４６とのクリアランスの双方を満たすためには、センタコア５８とヒートローラ４６（上記例で云えば加熱ベルト４８が該当）とのクリアランスは４ｍｍ程度必要になってしまうため、センタコア５８をヒートローラ４６に近接できないとの懸念がある。
【００５６】
この懸念を払拭する１つの方法としては、センタコア５８に対峙するボビン５３の頂上部分にボビン５３を貫通する孔をその長手方向に沿って穿設することが考えられる。
そこで、まずは、当該孔を有したコイルボビン（厚みは２ｍｍに設定、図２のコイルボビン５３とは異なるため、符号を付さない）を用い、このボビンの位置やセンタコア５８の位置を種々変更することにより、ＩＨコイルユニット５０の最適な構造を導き出している。
【００５７】
この最適構造を導き出すための評価は、（１）ヒートローラ４６の温度分布、（２）発熱性能、（３）磁気遮蔽性能の３項目について実施している。以下、詳細に説明する。
図６は、センタコア５８の位置を変更せず、上記孔を有したコイルボビンのみの位置を変更した実験結果である。
【００５８】
図６（Ａ）：ヒートローラ４６（上記例で云えば加熱ベルト４８が該当）の長手方向の温度分布であり、定着ユニット１４のウォームアップが完了した直後のベルト４８の表面温度を測定したものである。当該ボビンの下面側とベルト４８とのギャップが２ｍｍの場合（図中に実線で示す）には、特にベルト４８の両端部分において、温度の勾配が急になっているのに対し、当該ギャップが５．５ｍｍの場合（図中に一点鎖線で示す）には温度の勾配が緩やかになり、端部温度ダレが悪化している。つまり、端部温度ダレの傾向を鑑みれば、当該ボビンはベルト４８から離さない方が好ましいことが分かる。
【００５９】
図６（Ｂ）：定着ユニット１４のウォームアップに要する時間を測定したものである。当該ボビンとベルト４８とのギャップを２〜５．５ｍｍの範囲で変化させると、このギャップが３〜４ｍｍの付近でピークになり、特にギャップが２ｍｍの場合にはウォームアップに要する時間が長くなっている。つまり、このピーク特性を鑑みれば、当該ボビンの下面側とベルト４８とのギャップを３〜４ｍｍに設定すると、磁束の流れ方に対して最適な位置になることが分かる。
【００６０】
なお、図示していないが、当該ボビンとベルト４８とのギャップを２〜４．５ｍｍの範囲で変化させ、非通紙域における加熱ベルト４８の温度を測定すると、このギャップが大きくなるに連れて、温度が低下していた。しかし、これは、上記端部温度ダレの影響を受けたものとも推測できるため、当該ギャップの変化による磁気遮蔽性能については同等であると考えられる。
【００６１】
次に、図７は、上記孔を有したコイルボビンの位置を変更せず、センタコア５８のみの位置を変更した実験結果である。
図７（Ａ）：ベルト４８の長手方向の温度分布であり、図６（Ａ）と同様に、センタコア５８の表面とベルト４８との距離が２ｍｍの場合（図中に実線で示す）には温度の勾配が急になり、当該距離が５．５ｍｍの場合（図中に一点鎖線で示す）には端部温度ダレが悪化している。つまり、この場合にも、センタコア５８はベルト４８から離さない方が好ましいことが分かる。
【００６２】
図７（Ｂ）：非通紙域における加熱ベルト４８の温度を測定したものである。センタコア５８とベルト４８との距離を２〜４．５ｍｍの範囲で変化させると、まず、通紙域の温度（図中に○印で示す）は温調器で一定に制御されているのに対し、非通紙域の温度（図中に□印や△印で示す）は次第に上昇傾向にある。これは、当該距離が大きくなると、センタコア５８を通過しないでベルト４８に直接に到達する磁束の比率が増大するものと推測でき、磁気遮蔽性能は、上述した当該ボビンとベルト４８とのギャップではなく、センタコア５８とベルト４８との距離に大きく依存し、やはりセンタコア５８はベルト４８から離さない方が好ましいことが分かる。
【００６３】
なお、図示していないが、定着ユニット１４のウォームアップに要する時間を測定したが、明確な傾向は現れなかった。つまり、発熱性能は、センタコア５８とベルト４８との距離ではなく、上述した当該ボビンとベルト４８とのギャップの影響に依存することが分かる。
〔まとめ〕
以上の結果から、発熱性能はコイルボビンの位置に、磁気遮蔽性能はセンタコアの位置にそれぞれ依存しており、当該ボビンの下面側とベルト４８の表面とのギャップは３〜４ｍｍが適切である。よって、当該ボビンの下面側の包絡円形の中心位置はヒートローラ４６の回転中心位置と同心に構成せず、当該ボビンはヒートローラ４６から離れて上方に向けてシフトさせた方がよい。
【００６４】
これに対し、センタコア５８とベルト４８との距離は１ｍｍでも離さず、センタコア５８の位置は維持、或いは、ヒートローラ４６に向けて下方にシフトさせ、例えばボビンの下面側の包絡円に接するように構成させた方がよい。
ところで、本実験で用いたボビンは、センタコア５８の対峙部分に孔を有しており、この孔はボビンの強度を低下させる原因になる。また、ヒートローラ４６側からの輻射熱が当該孔を介してコイル５２に伝達するため、コイル５２に悪影響を及ぼす一方、このコイル５２を冷却するファンからの冷却風が当該孔を介してヒートローラ４６側に到達して、このローラ４６側に悪影響を及ぼし得る。
【００６５】
そこで、本実施例のコイルボビン５３は、センタコア５８及びベルト４８の双方に対峙する箇所を塞いでいる。
より詳しくは、上記図２を拡大した図８に示される如く、コイルボビン５３は、包絡円形の面で構成され、コイル５２を載置する曲面部５３ｂを有し、この厚みは２ｍｍで構成されている。そして、その包絡円形の中心位置は、ヒートローラ４６の回転中心位置から約０．８ｍｍ（図中にａで示す）上方へシフトしている。
【００６６】
この結果、当該ボビン５３の下面とベルト４８の表面とのギャップは、サイドコア５６近傍では殆ど変化せず、センタコア５８近傍では約３．３ｍｍを確保でき、上述した発熱性能も満たす。
さらに、センタコア５８は、その表面がボビン５３の下面側の包絡円に接する位置とし、少なくとも上方へシフトさせなくて済むので、上述した磁気遮蔽性能も満たすことが可能になる。
【００６７】
そして、ボビン５３を上方に移動でき、当該ボビン５３の下面とベルト４８の表面とのギャップが、センタコア５８近傍においては約３．３ｍｍを確保できたことから、同図でみて曲面部５３ｂ，５３ｂの間には、センタコア５８及びベルト４８の双方に対峙する対峙プレート（対峙面部）５３ａが形成されている。この対峙プレート５３ａは、曲面部５３ｂに比して薄肉（厚さｂが１ｍｍ）の平坦に構成され、曲面部５３ｂと同じ材質で一体形成される。
【００６８】
また、このボビン５３の下面とベルト４８の表面とのギャップを約３．３ｍｍにできた結果、センタコア５８の表面から対峙プレート５３ａの上面までの距離ｃについては、ボビン５３の形状精度や変形等やセンタコア５８の振れにも対応可能な０．８ｍｍとし、このプレート５３ａの下面から加熱ベルト４８の表面までの距離ｄについては、ベルト４８の振れにも対応可能な１．５ｍｍとなり、さらに、対峙プレート５３ａの厚みｂについては、その成型性を確保可能な１ｍｍとなり、対峙プレート５３ａを挟んで対峙した加熱ベルト４８の表面からセンタコア５８の表面までの直線距離Ｌがｂ＋ｃ＋ｄ＝３．３ｍｍになる。
【００６９】
ところで、上記実施例のボビン５３のシフト量ａは約０．８ｍｍであるが、これは、上記包絡円形の中心位置とヒートローラの回転中心とを同心でみた場合に、約２．５ｍｍのギャップを設けていたからである。すなわち、この同心でみたギャップが約２．０ｍｍに設定した場合には、上記シフト量ａは約１．３ｍｍにすることができる。
【００７０】
一方、上述のセンタコア５８は、その表面がボビン５３の下面側の包絡円に接して構成されているが、必ずしもこの形態に限定されない。
具体的には、図９に示されるように、センタコア５８の表面と、図中に二点鎖線で示された下面５３ｃの包絡円との直線距離ｆが１ｍｍ以下であれば、上記各条件を依然として満たすことができる。
【００７１】
〔定着ユニットの他の構造例〕
次に、図１０は、定着ユニット１４のさらに他の構造例を示す図である。この構造例では、断熱性のある弾性層を有した定着ローラ（加熱部材）４５の外周には、加熱ベルト（加熱部材）４８が巻かれており、ベルト４８の熱容量を小さくでき、ウォームアップタイムがより短縮可能になる。そして、アーチコア５４とコイル５２との間には、コイル５２の巻線に沿って配置した図示しないリング状の回路ユニットを配置する。なお、当該ユニットには、櫛歯状のオープンな固定リング回路や、この回路に接触する可動リング回路を設けることで閉回路を形成し、磁界の相殺によって用紙サイズの変更に対応させる。これらの構成を除き、この図１０の構成は上記図２と同じである。
【００７２】
つまり、この図１０の場合にも、コイルボビン５３を上方へシフトし、コア５８とベルト４８との間に対峙プレート５３ａを形成することができる。なお、これら各構造例の他、外包ＩＨ方式の種々の定着ユニットにも適用可能である。
以上のように、本発明は、センタコア５８とヒートローラ４６（図２では加熱ベルト４８も含み、また、図１０では定着ローラ４５や加熱ベルト４８が該当）とを近接させたいが、これらセンタコア５８とヒートローラ４６との間はコイルボビン５３で塞ぎたい点を主眼としたものである。
【００７３】
そして、本実施例によれば、コイル５２で発生させた磁界により円筒形のヒートローラ４６を誘導加熱してトナー画像の加熱溶融を行う方式（外包ＩＨ）を採用し、アーチコア５４、サイドコア５６は、コイル５２の発生させる磁界を導く磁路を形成するためにコイル５２の周囲に配置されている。また、図２のように、制御部８３がセンタコア５３を回転させて遮蔽部材６０を退避位置に移動させると、コイル５２の発生させる磁界がコア５４，５６，５８に導かれてヒートローラ４６に渦電流を発生させ、磁気誘導加熱を行う。一方、制御部８３がセンタコア５８を回転させて遮蔽部材６０を遮蔽位置に移動させると、磁路内の磁気抵抗が増大して磁界強度が低下し、ヒートローラ４６の発熱量を低減させる。
【００７４】
ここで、従来の如く、コイルボビン５３の包絡円形の中心位置とヒートローラ４６の回転中心位置とが同心ではなく、これら包絡円形の中心位置と回転中心位置とを異ならせ（図８）、コイルボビン５３が従来に比してヒートローラ４６から離れてセンタコア５８に近づく方向に移動しており、センタコア５８はヒートローラ４６から離さない。これにより、センタコア５８とヒートローラ４６との近接状態は確保しつつ、これらセンタコア５８とヒートローラ４６との間にコイルボビン５３を配置することができ、発熱性能や磁気遮蔽性能と、配置スペースの確保との両立が可能になる。
【００７５】
さらに、コイルボビン５３はセンタコア５８に近づけられているが、このボビン５３のうち平坦であって、薄肉の対峙プレート５３ａがセンタコア５８に対峙しているため、センタコア５８とヒートローラ４６との近接状態を確保しつつ、センタコア５８とヒートローラ４６との間をボビン５３、つまり、対峙プレート５３ａで確実に塞ぐことができる。この結果、対峙プレート５３ａが無い場合に比してボビン５３の強度が向上するし、コイル５２がヒートローラ４６や加熱ベルト４８からの輻射熱の影響を受け難くなり、さらに、加熱ベルト４８がコイル５２の冷却風の影響も受け難くなる。
【００７６】
さらにまた、加熱ベルト４８の表面からセンタコア５８の表面までの直線距離Ｌを３．０ｍｍ〜４．０ｍｍの範囲で設定すれば、センタコア５８と加熱ベルト４８とを近接でき、磁気遮蔽性能を確保できる。また、これらセンタコア５８と加熱ベルト４８との間に対峙プレート５３ａを配置できるし、かつ、曲面部５３ｂ上のコイル５２と加熱ベルト４８との距離も良好になって発熱性能を確実に維持できる。
【００７７】
また、センタコア５８の表面が曲面部５３ｂを延長した仮想の包絡円に接する場合の他、図９に示される如く、当該包絡円から１．０ｍｍまで離れていた場合にも、センタコア５８と加熱ベルト４８との近接状態は確保しつつ、これらセンタコア５８と加熱ベルト４８との間に対峙プレート５３ａを配置可能になる。
【００７８】
さらに、発熱性能や磁気遮蔽性能を満たしているので、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、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。
【００７９】
そして、これらいずれの場合にも上記と同様に、性能と配置との双方を満たすことができるとの効果を奏する。
【符号の説明】
【００８０】
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）
４５ 定着ローラ（加熱部材）
４６ ヒートローラ（加熱部材）
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）
５３ コイルボビン（コイル保持部）
５３ａ 対峙プレート（対峙面部）
５３ｂ 曲面部
５３ｃ 下面
５４ アーチコア（第１のコア）
５６ サイドコア（第１のコア）
５８ センタコア（第２のコア）
６０ 遮蔽部材
８３ 制御部（磁気遮蔽量調整手段）
【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。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を有した技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。詳しくは、コイルの周囲にて磁路を形成するセンタコアを備えており、このコアが回転すると、コイルで発生させた磁界によりヒートローラを誘導加熱でき、非通紙域及び通紙域におけるヒートローラの発熱量に差を設けることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第０５／０３８５３５号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の技術では、発熱性能や磁気遮蔽性能と、配置スペースの確保との両立を達成できないとの問題がある。
具体的には、前者の発熱性能とは、ウォームアップタイムの長さで評価することができ、コイルとヒートローラとの距離が短い方が望ましい。これに対し、後者の磁気遮蔽性能とは、非通紙域におけるヒートローラの温度で評価可能であり、センタコアとヒートローラとの距離が短い方が望ましい。
【０００６】
一方、実際のコイルはコイル保持部（コイルボビン）に載置されており、上記従来の技術で云えば、当該ボビンは、その中心位置がヒートローラの回転中心位置と同心の包絡円形の面を有し、このボビンはコイルとヒートローラとの間に配置されることになる。つまり、コイルの位置をヒートローラに近づけたくても、ボビンとヒートローラとの接触を避けなければならない。なお、ボビンの強度を確保するには、その包絡円形部分を薄肉で形成するのは好ましくない。
【０００７】
さらに、センタコアの位置をヒートローラに近づけたくても、依然としてボビンが邪魔になる。この場合に、ボビンのうち、センタコアやヒートローラとの対峙部分を除去することも考えられるが、これでは、ボビンの強度がやはり低下するし、コイルがヒートローラからの輻射熱の影響を受け易くなるとの新たな問題がある。
【０００８】
このように、コイルやセンタコアをヒートローラに近づける点と、コイルボビンを設ける点とはトレードオフにも似た関係にあるが、これら双方をできる限り満たす配置が存在するはずである。しかし、上記従来の技術では、この点については格別な配慮がなされていない。
そこで、本発明の目的は、上記課題を解消し、性能と配置との双方を満たす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回転する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、加熱部材の外面に対峙する包絡円形の面を有し、コイルを載置するコイル保持部と、コイルを挟んで加熱部材の反対側に配置され、コイルの周囲にて磁路を形成するべく磁性材料で構成された第１のコアと、コイルによる磁界の発生方向でみて第１のコアと加熱部材との間に介挿して設けられ、第１のコアとともに磁路を形成するべく磁性材料で構成された第２のコアと、第２のコアの外面に沿って設けられ、コイルの発生させる磁界内で磁気を遮蔽するべく非磁性金属で構成された遮蔽部材と、第２のコアの回転に伴い、遮蔽部材が磁気を遮蔽する遮蔽位置と、磁気の通過を許容する退避位置とに切り替える磁気遮蔽量調整手段とを具備し、コイル保持部の包絡円形の中心位置と加熱部材の回転中心位置とが異なり、第２のコアの位置は維持、或いは加熱部材に近接させる一方、コイル保持部が加熱部材から離れて第２のコアに近接するように配置されている。
【００１０】
第１の発明によれば、コイルで発生させた磁界により回転する加熱部材を誘導加熱してトナー画像の加熱溶融を行う方式（外包ＩＨ）を採用し、第１のコアは、コイルの発生させる磁界を導く磁路を形成するためにコイルの周囲に配置されている。また、磁気遮蔽量調整手段が第２のコアを回転させて遮蔽部材を退避位置に移動させると、コイルの発生させる磁界が第１のコア、第２のコアに導かれて加熱部材に渦電流を発生させ、磁気誘導加熱を行う。一方、磁気遮蔽量調整手段が第２のコアを回転させて遮蔽部材を遮蔽位置に移動させると、磁路内の磁気抵抗が増大して磁界強度が低下し、加熱部材の発熱量を低減させる。
【００１１】
ここで、従来の如く、コイル保持部の包絡円形の中心位置と加熱部材の回転中心位置とが同心ではなく、これら包絡円形の中心位置と回転中心位置とを異ならせ、コイル保持部が従来に比して加熱部材から離れて第２のコアに近づく方向に移動しており、第２のコアは加熱部材から離さない。これにより、第２のコアと加熱部材との近接状態は確保しつつ、これら第２のコアと加熱部材との間にコイル保持部を配置することができ、発熱性能や磁気遮蔽性能と、配置スペースの確保との両立が可能になる。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明の構成において、コイル保持部は、包絡円形の面で構成された曲面部と、平坦に形成され、加熱部材と第２のコアとの双方に対峙する対峙面部とを備えていることを特徴とする。
第２の発明によれば、第１の発明の作用に加えてさらに、コイル保持部は第２のコアに近づけられているが、このコイル保持部のうち平坦な対峙面部が第２のコアに対峙しているため、第２のコアと加熱部材との近接状態を確保しつつ、第２のコアと加熱部材との間をコイル保持部で確実に塞ぐことができる。この結果、対峙面部が無い場合に比してコイル保持部の強度が向上するし、コイルが加熱部材からの輻射熱の影響を受け難くなる。
【００１３】
第３の発明は、第１の発明の構成において、コイル保持部は、包絡円形の面で構成された曲面部と、加熱部材と第２のコアとの双方に対峙し、曲面部に比して薄肉の対峙面部とを備えていることを特徴とする。
第３の発明によれば、第１の発明の作用に加えてさらに、コイル保持部は第２のコアに近づけられているが、このコイル保持部のうち薄肉の対峙面部が第２のコアに対峙しているため、第２のコアと加熱部材との近接状態を確保しつつ、第２のコアと加熱部材との間をコイル保持部で確実に塞ぐことができる。よって、対峙面部が無い場合に比してコイル保持部の強度が向上するし、コイルが加熱部材からの輻射熱の影響を受け難くなる。
【００１４】
第４の発明は、第１から第３の発明の構成において、加熱部材には加熱ベルトが掛け回されており、コイル保持部に対峙した加熱ベルトの表面からコイル保持部に対峙した第２のコアの表面までの直線距離Ｌ（ｍｍ）としたとき、３．０≦Ｌ≦４．０を満たすことを特徴とする。
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、加熱ベルトの表面から第２のコアの表面までの直線距離Ｌを３．０ｍｍ〜４．０ｍｍの範囲で設定すれば、第２のコアと加熱ベルトとを近接でき、磁気遮蔽性能を確保できる。また、これら第２のコアと加熱ベルトとの間にコイル保持部を配置できるし、かつ、コイル保持部上のコイルと加熱ベルトとの距離も良好になって発熱性能を確実に維持できる。
【００１５】
第５の発明は、第２や第３の発明の構成において、曲面部のうち加熱部材に対峙する下面で規定された仮想の包絡円から対峙面部に対峙した第２のコアの表面までの直線距離ｆ（ｍｍ）としたとき、０≦ｆ≦１．０を満たすことを特徴とする。
第５の発明によれば、第２や第３の発明の作用に加えてさらに、第２のコアの表面が曲面部を延長した仮想の包絡円に接する場合の他、当該包絡円から１．０ｍｍまで離れていた場合にも、第２のコアと加熱部材との近接状態は確保しつつ、これら第２のコアと加熱部材との間にコイル保持部を配置可能になる。
【００１６】
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、発熱性能や磁気遮蔽性能を満たしているので、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】
【００１７】
本発明によれば、コイル保持部の包絡円形の中心位置と加熱部材の回転中心位置とを異ならせ、コイル保持部は加熱部材から離す一方、第２のコアは加熱部材から離さないため、発熱や磁気遮蔽の性能面と配置スペースの確保とを両立でき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】
【００１８】
【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】定着ユニットの構造例を示す縦断面図である。
【図３】センタコアの周辺の平面図である。
【図４】センタコア及び遮蔽部材の説明図である。
【図５】センタコアの回転に伴う動作例を示す図である。
【図６】コイルボビンのみの位置を調整した実験結果である。
【図７】センタコアのみの位置を調整した実験結果である。
【図８】図２の要部拡大図である。
【図９】定着ユニットの他の構造例を示す図である。
【図１０】定着ユニットのさらに他の構造例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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（加熱部材）４６が設けられており、この円筒形のヒートローラ４６と定着ローラ４５には加熱ベルト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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
〔定着ユニットの詳細〕
次に、本実施形態の画像形成装置１に適用された定着ユニット１４の詳細について説明する。
【００３０】
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。また、この他のレイアウトとして、図２に示される状態から左右いずれかに傾斜した姿勢で定着ユニット１４が配置される場合もある。
【００３１】
本実施例の定着ユニット１４は、上記のように加圧ローラ４４、定着ローラ４５、ヒートローラ４６及び加熱ベルト４８を備えている。加圧ローラ４４は、例えば直径５０ｍｍ程度の金属製（例えば、ＳＵＳ）の芯金上に厚み２〜５ｍｍ程度のＳｉゴム層を形成し、さらにその表層に離型層（例えばＦＰＡ）を成形している。定着ローラ４５は、例えば直径４５ｍｍの金属製（例えば、ＳＵＳ）の芯金上に厚み５〜１０ｍｍ程度のシリコンゴムスポンジ層を有している。
【００３２】
また、ヒートローラ４６は、芯金が例えば直径３０ｍｍ程度、厚み０．２〜１．０ｍｍ程度の磁性金属（例えば、Ｆｅ）であり、その表面には離型層（例えば、ＰＦＡ）が形成され、さらに、加熱ベルト４８は、その基材の厚みが例えば３５μｍ（１μｍ＝１×１０−６ｍ）の強磁性材料（例えばＮｉ電鋳基材）であり、その表層に厚み２００〜５００μｍ程度の薄膜の弾性層（例えば、シリコンゴム）が形成され、その外面には離型層（例えば、ＰＦＡ）が形成されており、例えば１５０〜２００℃の範囲に調整される。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。
【００３３】
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る。なお、加圧ローラ４４の内側には、ハロゲンヒータ４４ａが設けられている。
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（第１のコア）５４、同じく一対のサイドコア（第１のコア）５６及びセンタコア（第２のコア）５８から構成されている。
【００３４】
〔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、図８でも後述するコイルボビン（コイル保持部）５３が配置されており、このボビン５３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。コイルボビン５３は、ヒートローラ４６の外面に沿う半円筒形状に成形されている。なお、ボビン５３の材質は、耐熱性樹脂（例えばＰＰＳ、ＰＥＴ、ＬＣＰ）であることが好ましく、また、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。
【００３５】
〔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の巻線領域よりも長い。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の巻線領域の外側を覆っている。
【００３６】
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（図３）。本実施形態では、アーチコア５４の幅は１０ｍｍ程度としている。また、アーチコア５４の配置密度は、高ければ高いほど磁界の誘導性能がよいが、ある程度密度を減らしても性能の低下は少ないので、充分な性能を発揮できる範囲で高いコストパフォーマンスが得られるように配置密度を設定することが好ましい。また、軸方向の加熱ベルト４８の温度分布を調整する場合、アーチコア５４の配置密度を調整することで対応することが可能である。本実施形態では、例えばアーチコア５４の配置密度を全体で１／２〜１／３程度とし、誘導加熱コイル５２の両端部での配置密度を中央付近よりも高めに設定することで、端部領域での温度低下の改善も行っている。
【００３７】
また、サイドコア５６は、１つが３０〜６０ｍｍ程度の長さであり、複数のサイドコア５６がヒートローラ４６の長手方向に間隔をあけずに連続して配置されている。サイドコア５６を配置する範囲の全長は誘導加熱コイル５２の巻線領域の長さに対応している。このようにサイドコア５６を連続的に複数配置することで、アーチコア５４の配置による温度分布の振れ幅を均す効果がある。なお、各コア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。
【００３８】
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及びサーモスタット６２が設置されている。サーミスタ等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。また、より実用的には、加熱ベルト４８に非接触タイプのセンサをコイルユニット５０の下方に配置して、このベルト４８の外面温度を検出する。
【００３９】
〔第２のコア〕
図２，３に示されたセンタコア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（外径約１８ｍｍ）。センタコア５８は、その中央には軸方向に例えば非磁性金属（ＳＵＳ等）や耐熱性樹脂（ＰＰＳ、ＰＥＴ、ＬＣＰ等）の軸部材５９が挿通され、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、可聴領域を避ける。
【００４０】
〔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。
【００４１】
なお、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はその面に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。
【００４２】
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。
【００４３】
〔センタコアの詳細〕
図３は、センタコア５８の周辺の平面図である。センタコア５８は、通紙方向（図３中の矢印方向）と直交する用紙の幅方向に延びており、その全長は最大通紙幅（例えばＡ３縦、Ａ４横）よりも僅かに大きい。
ＩＨコイルユニット５０には例えばステッピングモータ６６が装備されており、軸部材５９はこのモータ６６の動力により回転する。このため軸部材５９の一端部には従動ギヤ５９ａが取り付けられており、この従動ギヤ５９ａにステッピングモータ６６の出力ギヤ６６ａが噛み合わされている。ステッピングモータ６６を駆動すると、その動力によって軸部材５９が回転し、センタコア５８を長手方向の軸線回りに一体に回転させることができる。
【００４４】
このとき、センタコア５８の回転角度（基準位置からの回転変位量）を検出するため、軸部材５９の一端部にインデックス７２が設けられており、これにフォトインタラプタ７４が組み合わされている。インデックス７２の位置はセンタコア５８の回転角度に関する基準位置に設定され、基準位置でフォトインタラプタ７４にインデックス７２が反応（例えば遮光）する。
【００４５】
センタコア５８の回転角度は、例えばステッピングモータ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、ステッピングモータ６６にはそのための制御部（磁気遮蔽量調整手段）８３が付属する。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。フォトインタラプタ７４からの検出信号は入力ドライバを通じて制御用ＩＣに入力され、これに基づいて制御用ＩＣはセンタコア５８の基準位置を検出することができる。一方、制御用ＩＣには、図示しない画像形成制御部から現在の用紙サイズに関する情報が通知される。これを受けて制御用ＩＣは、半導体メモリ（ＲＯＭ）から用紙サイズに適した回転角度（基準位置を０度としたときの角度）の情報を読み出し、その目標とする回転角度に到達する分の駆動パルスを一定周期で出力する。駆動パルスは出力ドライバを通じてステッピングモータ６６に印加され、これを受けてステッピングモータ６６が作動する。なお、各種の用紙サイズに応じたセンタコア５８の回転角度の調整についてはさらに後述する。
【００４６】
図３に示される例では、上記の遮蔽部材（図２の参照符号６０）として３種類の第１遮蔽部材６０ａ、第２遮蔽部材６０ｂ及び第３遮蔽部材６０ｃがセンタコア５８の軸方向（長手方向）に分割して配置されている。これら第１〜第３遮蔽部材６０ａ，６０ｂ，６０ｃは、それぞれセンタコア５８の軸方向でみた配置と長さが異なるとともに、センタコア５８の周方向でみた長さ（センタコア５８を被覆する幅）も異なっている。以下、この点について説明する。
【００４７】
図４は、センタコア５８に対する第１〜第３遮蔽部材６０ａ，６０ｂ，６０ｃの軸方向の配置とそれぞれの長さ、及び周方向の幅を示す図である。
図４（Ａ）に示されているように、３種類の遮蔽部材６０ａ，６０ｂ，６０ｃは、センタコア５８の軸方向で対称に設けられており、このうち第１遮蔽部材６０ａがセンタコア５８の両端部に配置され、そこから中央に向かって順に第２遮蔽部材６０ｂ、第３遮蔽部材６０ｃが並べて配置されている。このとき、最も内側（中央寄り）に位置する第３遮蔽部材６０ｃは、最小の用紙サイズに対応した通紙域Ｗ１の外側に設けられている。また、第２遮蔽部材６０ｂは、中間の用紙サイズに対応した通紙域Ｗ２の外側に設けられており、そして、これより１サイズ大きい通紙域Ｗ３の外側に第１遮蔽部材６０ａが設けられている。このような配置であれば、例えば最大の用紙サイズを１３インチ（３４０ｍｍ）として、これより小さい用紙サイズをＡ３（２９７ｍｍ）、Ａ４縦（２１０ｍｍ）、Ａ５縦（１４９ｍｍ）の３種類とし、合計４種類の用紙サイズに対応することができる。各遮蔽部材６０ａ，６０ｂ，６０ｃの軸方向の長さＷＰ１，ＷＰ２，ＷＰ３は、それぞれ対応する用紙サイズに合わせて設定されている。
【００４８】
なお、本実施形態では、各遮蔽部材６０ａ，６０ｂ，６０ｃの境界位置は、実際には各通紙域Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３に対して、１０±５ｍｍ程度まで内側に食い込む（進入する）ように設定している。このように、各遮蔽部材６０ａ，６０ｂ，６０ｃを各通紙域Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３に対して食い込み気味に設定するのは、通常、非通紙域の温度が通紙域内の温度よりは高めになるため、非通紙域からの伝熱も考慮すると、上記程度まで各遮蔽部材６０ａ，６０ｂ，６０ｃを食い込ませておくことにより、境界付近での温度分布のバランスをとりやすくすることができる。
【００４９】
〔遮蔽部材の周方向の幅〕
図４（Ｂ），（Ｇ）：上記のように４種類の用紙サイズに対応する場合、第１遮蔽部材６０ａの周方向でみた幅は、センタコア５８の中心角Ａ１で２４０度に設定されている。
図４（Ｃ），（Ｆ）：また第２遮蔽部材６０ｂの周方向でみた幅は、に示されているように中心角Ａ２で１６０度に設定されている。
図４（Ｄ），（Ｅ）：そして第３遮蔽部材６０ｃの周方向でみた幅は、中心角Ａ３で８０度に設定されている。
【００５０】
図５は、センタコア５８の回転に伴う動作例を示す図である。なお、図５では説明の都合上、ボビン５３の図示を省略する。また、第１遮蔽部材６０ａを例に挙げているが、その他の第２及び第３遮蔽部材６０ｂ，６０ｃについても同様である。
図５（Ａ）：センタコア５８の回転に伴い、両端部の第１遮蔽部材６０ａを退避位置に切り替えた場合の動作例を示す。この場合、誘導加熱コイル５２の発生させる磁界がサイドコア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。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。
【００５１】
図５（Ｂ）：第１遮蔽部材６０ａを遮蔽位置に切り替えた場合、センタコア５８の両端部の位置（通紙域の外側）では磁気経路上に第１遮蔽部材６０ａが位置するため、そこで磁界の発生が部分的に抑制される。これにより、非通紙域では発熱量が抑えられ、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。
【００５２】
ところで、図２に示されたコイルボビン５３は、誘導加熱コイル５２を載置している上面側やヒートローラ４６（上記例で云えば加熱ベルト４８が該当）に対峙している下面側は包絡円形に形成されており、この包絡円形を描くための中心位置とヒートローラ４６の回転中心位置とは、上記従来の技術でも述べたように、一般には同心で構成されている。
【００５３】
そして、ボビン５３の厚みを例えば２ｍｍに設定すると、ボビン５３の強度が高く、その成型も容易になり、また、このボビン５３の下面側からヒートローラ４６（上記例で云えば加熱ベルト４８が該当）の外面までのギャップを例えば２ｍｍに設定すると、加熱ベルト４８がボビン５３の下面側に接触せず、これらボビン５３の下面側とヒートローラ４６の外面とのクリアランスを確保できる。
【００５４】
さらに、本発明者によるシミュレーション結果などによれば、コイル５２をヒートローラ４６に近接できれば発熱性能が向上し、定着ユニット１４のウォームアップタイムが短くなり、また、センタコア５８をヒートローラ４６に近接できれば磁気遮蔽性能が向上し、非通紙域におけるヒートローラ４６の温度が抑えられることが分かっている。
【００５５】
しかしながら、上述したボビン５３の強度・成型性や、ボビン５３とヒートローラ４６とのクリアランスの双方を満たすためには、センタコア５８とヒートローラ４６（上記例で云えば加熱ベルト４８が該当）とのクリアランスは４ｍｍ程度必要になってしまうため、センタコア５８をヒートローラ４６に近接できないとの懸念がある。
【００５６】
この懸念を払拭する１つの方法としては、センタコア５８に対峙するボビン５３の頂上部分にボビン５３を貫通する孔をその長手方向に沿って穿設することが考えられる。
そこで、まずは、当該孔を有したコイルボビン（厚みは２ｍｍに設定、図２のコイルボビン５３とは異なるため、符号を付さない）を用い、このボビンの位置やセンタコア５８の位置を種々変更することにより、ＩＨコイルユニット５０の最適な構造を導き出している。
【００５７】
この最適構造を導き出すための評価は、（１）ヒートローラ４６の温度分布、（２）発熱性能、（３）磁気遮蔽性能の３項目について実施している。以下、詳細に説明する。
図６は、センタコア５８の位置を変更せず、上記孔を有したコイルボビンのみの位置を変更した実験結果である。
【００５８】
図６（Ａ）：ヒートローラ４６（上記例で云えば加熱ベルト４８が該当）の長手方向の温度分布であり、定着ユニット１４のウォームアップが完了した直後のベルト４８の表面温度を測定したものである。当該ボビンの下面側とベルト４８とのギャップが２ｍｍの場合（図中に実線で示す）には、特にベルト４８の両端部分において、温度の勾配が急になっているのに対し、当該ギャップが５．５ｍｍの場合（図中に一点鎖線で示す）には温度の勾配が緩やかになり、端部温度ダレが悪化している。つまり、端部温度ダレの傾向を鑑みれば、当該ボビンはベルト４８から離さない方が好ましいことが分かる。
【００５９】
図６（Ｂ）：定着ユニット１４のウォームアップに要する時間を測定したものである。当該ボビンとベルト４８とのギャップを２〜５．５ｍｍの範囲で変化させると、このギャップが３〜４ｍｍの付近でピークになり、特にギャップが２ｍｍの場合にはウォームアップに要する時間が長くなっている。つまり、このピーク特性を鑑みれば、当該ボビンの下面側とベルト４８とのギャップを３〜４ｍｍに設定すると、磁束の流れ方に対して最適な位置になることが分かる。
【００６０】
なお、図示していないが、当該ボビンとベルト４８とのギャップを２〜４．５ｍｍの範囲で変化させ、非通紙域における加熱ベルト４８の温度を測定すると、このギャップが大きくなるに連れて、温度が低下していた。しかし、これは、上記端部温度ダレの影響を受けたものとも推測できるため、当該ギャップの変化による磁気遮蔽性能については同等であると考えられる。
【００６１】
次に、図７は、上記孔を有したコイルボビンの位置を変更せず、センタコア５８のみの位置を変更した実験結果である。
図７（Ａ）：ベルト４８の長手方向の温度分布であり、図６（Ａ）と同様に、センタコア５８の表面とベルト４８との距離が２ｍｍの場合（図中に実線で示す）には温度の勾配が急になり、当該距離が５．５ｍｍの場合（図中に一点鎖線で示す）には端部温度ダレが悪化している。つまり、この場合にも、センタコア５８はベルト４８から離さない方が好ましいことが分かる。
【００６２】
図７（Ｂ）：非通紙域における加熱ベルト４８の温度を測定したものである。センタコア５８とベルト４８との距離を２〜４．５ｍｍの範囲で変化させると、まず、通紙域の温度（図中に○印で示す）は温調器で一定に制御されているのに対し、非通紙域の温度（図中に□印や△印で示す）は次第に上昇傾向にある。これは、当該距離が大きくなると、センタコア５８を通過しないでベルト４８に直接に到達する磁束の比率が増大するものと推測でき、磁気遮蔽性能は、上述した当該ボビンとベルト４８とのギャップではなく、センタコア５８とベルト４８との距離に大きく依存し、やはりセンタコア５８はベルト４８から離さない方が好ましいことが分かる。
【００６３】
なお、図示していないが、定着ユニット１４のウォームアップに要する時間を測定したが、明確な傾向は現れなかった。つまり、発熱性能は、センタコア５８とベルト４８との距離ではなく、上述した当該ボビンとベルト４８とのギャップの影響に依存することが分かる。
〔まとめ〕
以上の結果から、発熱性能はコイルボビンの位置に、磁気遮蔽性能はセンタコアの位置にそれぞれ依存しており、当該ボビンの下面側とベルト４８の表面とのギャップは３〜４ｍｍが適切である。よって、当該ボビンの下面側の包絡円形の中心位置はヒートローラ４６の回転中心位置と同心に構成せず、当該ボビンはヒートローラ４６から離れて上方に向けてシフトさせた方がよい。
【００６４】
これに対し、センタコア５８とベルト４８との距離は１ｍｍでも離さず、センタコア５８の位置は維持、或いは、ヒートローラ４６に向けて下方にシフトさせ、例えばボビンの下面側の包絡円に接するように構成させた方がよい。
ところで、本実験で用いたボビンは、センタコア５８の対峙部分に孔を有しており、この孔はボビンの強度を低下させる原因になる。また、ヒートローラ４６側からの輻射熱が当該孔を介してコイル５２に伝達するため、コイル５２に悪影響を及ぼす一方、このコイル５２を冷却するファンからの冷却風が当該孔を介してヒートローラ４６側に到達して、このローラ４６側に悪影響を及ぼし得る。
【００６５】
そこで、本実施例のコイルボビン５３は、センタコア５８及びベルト４８の双方に対峙する箇所を塞いでいる。
より詳しくは、上記図２を拡大した図８に示される如く、コイルボビン５３は、包絡円形の面で構成され、コイル５２を載置する曲面部５３ｂを有し、この厚みは２ｍｍで構成されている。そして、その包絡円形の中心位置は、ヒートローラ４６の回転中心位置から約０．８ｍｍ（図中にａで示す）上方へシフトしている。
【００６６】
この結果、当該ボビン５３の下面とベルト４８の表面とのギャップは、サイドコア５６近傍では殆ど変化せず、センタコア５８近傍では約３．３ｍｍを確保でき、上述した発熱性能も満たす。
さらに、センタコア５８は、その表面がボビン５３の下面側の包絡円に接する位置とし、少なくとも上方へシフトさせなくて済むので、上述した磁気遮蔽性能も満たすことが可能になる。
【００６７】
そして、ボビン５３を上方に移動でき、当該ボビン５３の下面とベルト４８の表面とのギャップが、センタコア５８近傍においては約３．３ｍｍを確保できたことから、同図でみて曲面部５３ｂ，５３ｂの間には、センタコア５８及びベルト４８の双方に対峙する対峙プレート（対峙面部）５３ａが形成されている。この対峙プレート５３ａは、曲面部５３ｂに比して薄肉（厚さｂが１ｍｍ）の平坦に構成され、曲面部５３ｂと同じ材質で一体形成される。
【００６８】
また、このボビン５３の下面とベルト４８の表面とのギャップを約３．３ｍｍにできた結果、センタコア５８の表面から対峙プレート５３ａの上面までの距離ｃについては、ボビン５３の形状精度や変形等やセンタコア５８の振れにも対応可能な０．８ｍｍとし、このプレート５３ａの下面から加熱ベルト４８の表面までの距離ｄについては、ベルト４８の振れにも対応可能な１．５ｍｍとなり、さらに、対峙プレート５３ａの厚みｂについては、その成型性を確保可能な１ｍｍとなり、対峙プレート５３ａを挟んで対峙した加熱ベルト４８の表面からセンタコア５８の表面までの直線距離Ｌがｂ＋ｃ＋ｄ＝３．３ｍｍになる。
【００６９】
ところで、上記実施例のボビン５３のシフト量ａは約０．８ｍｍであるが、これは、上記包絡円形の中心位置とヒートローラの回転中心とを同心でみた場合に、約２．５ｍｍのギャップを設けていたからである。すなわち、この同心でみたギャップが約２．０ｍｍに設定した場合には、上記シフト量ａは約１．３ｍｍにすることができる。
【００７０】
一方、上述のセンタコア５８は、その表面がボビン５３の下面側の包絡円に接して構成されているが、必ずしもこの形態に限定されない。
具体的には、図９に示されるように、センタコア５８の表面と、図中に二点鎖線で示された下面５３ｃの包絡円との直線距離ｆが１ｍｍ以下であれば、上記各条件を依然として満たすことができる。
【００７１】
〔定着ユニットの他の構造例〕
次に、図１０は、定着ユニット１４のさらに他の構造例を示す図である。この構造例では、断熱性のある弾性層を有した定着ローラ（加熱部材）４５の外周には、加熱ベルト（加熱部材）４８が巻かれており、ベルト４８の熱容量を小さくでき、ウォームアップタイムがより短縮可能になる。そして、アーチコア５４とコイル５２との間には、コイル５２の巻線に沿って配置した図示しないリング状の回路ユニットを配置する。なお、当該ユニットには、櫛歯状のオープンな固定リング回路や、この回路に接触する可動リング回路を設けることで閉回路を形成し、磁界の相殺によって用紙サイズの変更に対応させる。これらの構成を除き、この図１０の構成は上記図２と同じである。
【００７２】
つまり、この図１０の場合にも、コイルボビン５３を上方へシフトし、コア５８とベルト４８との間に対峙プレート５３ａを形成することができる。なお、これら各構造例の他、外包ＩＨ方式の種々の定着ユニットにも適用可能である。
以上のように、本発明は、センタコア５８とヒートローラ４６（図２では加熱ベルト４８も含み、また、図１０では定着ローラ４５や加熱ベルト４８が該当）とを近接させたいが、これらセンタコア５８とヒートローラ４６との間はコイルボビン５３で塞ぎたい点を主眼としたものである。
【００７３】
そして、本実施例によれば、コイル５２で発生させた磁界により円筒形のヒートローラ４６を誘導加熱してトナー画像の加熱溶融を行う方式（外包ＩＨ）を採用し、アーチコア５４、サイドコア５６は、コイル５２の発生させる磁界を導く磁路を形成するためにコイル５２の周囲に配置されている。また、図２のように、制御部８３がセンタコア５３を回転させて遮蔽部材６０を退避位置に移動させると、コイル５２の発生させる磁界がコア５４，５６，５８に導かれてヒートローラ４６に渦電流を発生させ、磁気誘導加熱を行う。一方、制御部８３がセンタコア５８を回転させて遮蔽部材６０を遮蔽位置に移動させると、磁路内の磁気抵抗が増大して磁界強度が低下し、ヒートローラ４６の発熱量を低減させる。
【００７４】
ここで、従来の如く、コイルボビン５３の包絡円形の中心位置とヒートローラ４６の回転中心位置とが同心ではなく、これら包絡円形の中心位置と回転中心位置とを異ならせ（図８）、コイルボビン５３が従来に比してヒートローラ４６から離れてセンタコア５８に近づく方向に移動しており、センタコア５８はヒートローラ４６から離さない。これにより、センタコア５８とヒートローラ４６との近接状態は確保しつつ、これらセンタコア５８とヒートローラ４６との間にコイルボビン５３を配置することができ、発熱性能や磁気遮蔽性能と、配置スペースの確保との両立が可能になる。
【００７５】
さらに、コイルボビン５３はセンタコア５８に近づけられているが、このボビン５３のうち平坦であって、薄肉の対峙プレート５３ａがセンタコア５８に対峙しているため、センタコア５８とヒートローラ４６との近接状態を確保しつつ、センタコア５８とヒートローラ４６との間をボビン５３、つまり、対峙プレート５３ａで確実に塞ぐことができる。この結果、対峙プレート５３ａが無い場合に比してボビン５３の強度が向上するし、コイル５２がヒートローラ４６や加熱ベルト４８からの輻射熱の影響を受け難くなり、さらに、加熱ベルト４８がコイル５２の冷却風の影響も受け難くなる。
【００７６】
さらにまた、加熱ベルト４８の表面からセンタコア５８の表面までの直線距離Ｌを３．０ｍｍ〜４．０ｍｍの範囲で設定すれば、センタコア５８と加熱ベルト４８とを近接でき、磁気遮蔽性能を確保できる。また、これらセンタコア５８と加熱ベルト４８との間に対峙プレート５３ａを配置できるし、かつ、曲面部５３ｂ上のコイル５２と加熱ベルト４８との距離も良好になって発熱性能を確実に維持できる。
【００７７】
また、センタコア５８の表面が曲面部５３ｂを延長した仮想の包絡円に接する場合の他、図９に示される如く、当該包絡円から１．０ｍｍまで離れていた場合にも、センタコア５８と加熱ベルト４８との近接状態は確保しつつ、これらセンタコア５８と加熱ベルト４８との間に対峙プレート５３ａを配置可能になる。
【００７８】
さらに、発熱性能や磁気遮蔽性能を満たしているので、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、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。
【００７９】
そして、これらいずれの場合にも上記と同様に、性能と配置との双方を満たすことができるとの効果を奏する。
【符号の説明】
【００８０】
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）
４５ 定着ローラ（加熱部材）
４６ ヒートローラ（加熱部材）
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）
５３ コイルボビン（コイル保持部）
５３ａ 対峙プレート（対峙面部）
５３ｂ 曲面部
５３ｃ 下面
５４ アーチコア（第１のコア）
５６ サイドコア（第１のコア）
５８ センタコア（第２のコア）
６０ 遮蔽部材
８３ 制御部（磁気遮蔽量調整手段）
【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回転する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、
前記加熱部材の外面に対峙する包絡円形の面を有し、前記コイルを載置するコイル保持部と、
前記コイルを挟んで前記加熱部材の反対側に配置され、前記コイルの周囲にて磁路を形成するべく磁性材料で構成された第１のコアと、
前記コイルによる磁界の発生方向でみて前記第１のコアと前記加熱部材との間に介挿して設けられ、前記第１のコアとともに磁路を形成するべく磁性材料で構成された第２のコアと、
前記第２のコアの外面に沿って設けられ、前記コイルの発生させる磁界内で磁気を遮蔽するべく非磁性金属で構成された遮蔽部材と、
前記第２のコアの回転に伴い、前記遮蔽部材が磁気を遮蔽する遮蔽位置と、磁気の通過を許容する退避位置とに切り替える磁気遮蔽量調整手段とを具備し、
前記コイル保持部の包絡円形の中心位置と前記加熱部材の回転中心位置とが異なり、前記第２のコアの位置は維持、或いは前記加熱部材に近接させる一方、前記コイル保持部が前記加熱部材から離れて前記第２のコアに近接するように配置され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、
前記コイル保持部は、包絡円形の面で構成された曲面部と、平坦に形成され、前記加熱部材と前記第２のコアとの双方に対峙する対峙面部とを備えていることを特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項１に記載の定着装置であって、
前記コイル保持部は、包絡円形の面で構成された曲面部と、前記加熱部材と前記第２のコアとの双方に対峙し、前記曲面部に比して薄肉の対峙面部とを備え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のいずれか一項に記載の定着装置であって、
前記加熱部材には加熱ベルトが掛け回されており、前記コイル保持部に対峙した前記加熱ベルトの表面から前記コイル保持部に対峙した前記第２のコアの表面までの直線距離Ｌ（ｍｍ）としたとき、
３．０≦Ｌ≦４．０
を満たすことを特徴とする定着装置。
【請求項５】
請求項２又は３に記載の定着装置であって、
前記曲面部のうち前記加熱部材に対峙する下面で規定された仮想の包絡円から前記対峙面部に対峙した前記第２のコアの表面までの直線距離ｆ（ｍｍ）としたとき、
０≦ｆ≦１．０
を満たす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回転する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、
前記加熱部材の外面に対峙する包絡円形の面を有し、前記コイルを載置するコイル保持部と、
前記コイルを挟んで前記加熱部材の反対側に配置され、前記コイルの周囲にて磁路を形成するべく磁性材料で構成された第１のコアと、
前記コイルによる磁界の発生方向でみて前記第１のコアと前記加熱部材との間に介挿して設けられ、前記第１のコアとともに磁路を形成するべく磁性材料で構成された第２のコアと、
前記第２のコアの外面に沿って設けられ、前記コイルの発生させる磁界内で磁気を遮蔽するべく非磁性金属で構成された遮蔽部材と、
前記第２のコアの回転に伴い、前記遮蔽部材が磁気を遮蔽する遮蔽位置と、磁気の通過を許容する退避位置とに切り替える磁気遮蔽量調整手段とを具備し、
前記コイル保持部の包絡円形の中心位置と前記加熱部材の回転中心位置とが異なり、前記第２のコアの位置は維持、或いは前記加熱部材に近接させる一方、前記コイル保持部が前記加熱部材から離れて前記第２のコアに近接するように配置され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、
前記コイル保持部は、包絡円形の面で構成された曲面部と、平坦に形成され、前記加熱部材と前記第２のコアとの双方に対峙する対峙面部とを備えていることを特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項１に記載の定着装置であって、
前記コイル保持部は、包絡円形の面で構成された曲面部と、前記加熱部材と前記第２のコアとの双方に対峙し、前記曲面部に比して薄肉の対峙面部とを備え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のいずれか一項に記載の定着装置であって、
前記加熱部材には加熱ベルトが掛け回されており、前記コイル保持部に対峙した前記加熱ベルトの表面から前記コイル保持部に対峙した前記第２のコアの表面までの直線距離Ｌ（ｍｍ）としたとき、
３．０≦Ｌ≦４．０
を満たすことを特徴とする定着装置。
【請求項５】
請求項２又は３に記載の定着装置であって、
前記曲面部のうち前記加熱部材に対峙する下面で規定された仮想の包絡円から前記対峙面部に対峙した前記第２のコアの表面までの直線距離ｆ（ｍｍ）としたとき、
０≦ｆ≦１．０
を満たす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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−２５６６４５（Ｐ２０１０−２５６６４５Ａ）
【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２００９−１０７２７６（Ｐ２００９−１０７２７６）
【出願日】平成２１年４月２７日（２００９．４．２７）
【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２７日（２００９．４．２７）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]