定着装置
【課題】ＩＨ方式の定着装置において、通紙領域外での過昇温の抑制効果を向上し、加熱時には磁界に及ぼす影響を抑える。
【解決手段】定着装置１４は誘導加熱コイル５２を備えており、その周囲でアーチコア５４、サイドコア５６及びセンタコア５８により磁路を形成し、加熱ベルト４８を誘導加熱する。センタコア５８の外面には遮蔽部材６０が設けられており、センタコア５８を回転させて遮蔽部材６０を退避位置と遮蔽位置とに移動させることで磁気経路を切り替える。またセンタコア５８と加熱ベルト４８との間、誘導加熱コイル５２と加熱ベルト４８との間には磁気調整部材９０が固定して配置されており、磁気調整部材９０は、遮蔽部材６０が退避位置にある場合は磁界に影響を及ぼすことなく、一方で遮蔽部材６０が遮蔽位置にある場合は磁気を全体で遮蔽することができる。
【解決手段】定着装置１４は誘導加熱コイル５２を備えており、その周囲でアーチコア５４、サイドコア５６及びセンタコア５８により磁路を形成し、加熱ベルト４８を誘導加熱する。センタコア５８の外面には遮蔽部材６０が設けられており、センタコア５８を回転させて遮蔽部材６０を退避位置と遮蔽位置とに移動させることで磁気経路を切り替える。またセンタコア５８と加熱ベルト４８との間、誘導加熱コイル５２と加熱ベルト４８との間には磁気調整部材９０が固定して配置されており、磁気調整部材９０は、遮蔽部材６０が退避位置にある場合は磁界に影響を及ぼすことなく、一方で遮蔽部材６０が遮蔽位置にある場合は磁気を全体で遮蔽することができる。
【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に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタ等の画像形成装置においては近年、トナー画像を用紙に定着させる定着装置でのウォームアップ時間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）。
【０００４】
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。
【０００５】
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、先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。
【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（図２、図３）
【特許文献３】特許第３５２７４４２号公報（図１０）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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よいと考えられる。
【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、たとえ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、たとえ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】
そこで本発明は、磁気を遮蔽する部材の面積を過度に大きくすることなく通紙領域外での過昇温の抑制効果を向上することができ、また、特に磁気を遮蔽する必要がない場合（昇温したい場合）は磁界への影響を及ぼしにくい技術を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、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る。そして本発明の定着装置は、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領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領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備えたものである。
【００１０】
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（電磁誘導による被加熱体）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領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、切り替わり領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】
上記の磁気調整部材は、以下の構成を有することが好ましい。すなわち磁気調整部材は、良導電性の線材料がリング状に形成された複数のリング状部を有しており、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ている。さらに磁気調整部材は、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いる。この場合、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ものとする。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
このため磁気調整部材は、切り替わり領域内で第１の経路上に１つのリング状部を配置するとともに、第２の経路上にその他の隣接するリング状部を配置していることが好ましい。
【００１７】
上記の配置であれば、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、第１の経路を通過する磁束により１つのリング状部に発生する第１の誘導電流と、第１の経路を逸れて第２の経路を通過しようとする磁束が他の隣接する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領域内の全体で磁束の通過を許容することができる。
【００１８】
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、１つのリング状部には磁束がほとんど通過せず、他の隣接するリング状部にのみ磁束が通過して誘導電流を発生させる。このとき、他のリング状部で発生する磁束が第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領域内の全体で磁束を遮蔽することができる。
【００１９】
あるいは本発明の定着装置において、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のコアとを有していてもよい。この場合、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る。そして磁気調整部材は、切り替わり領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態様であってもよい。
【００２０】
上記の態様であれば、先ず磁気調整部材は、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領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領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】
また本発明の定着装置において、加熱部材は、搬送される用紙の幅方向でみて、その最大通紙領域にわたってコイルにより誘導加熱されるものであってもよい。この場合、磁気調整部材は、加熱部材の長手方向でみて、最大通紙領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領域の外側に配置されていることが好ましい。
【００２４】
このような配置であれば、用紙のサイズに応じて非通紙領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。
【００２５】
また磁気調整部材は、加熱部材の長手方向に対し、搬送される複数通りの用紙サイズに合わせて複数に分割して配置されていてもよい。
【００２６】
この場合、用紙サイズが複数通りに異なる場合、各サイズに応じて磁束の遮蔽を行う磁気遮蔽部材を選択することで、加熱部材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することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の定着装置は、過度に面積の大きな磁気遮蔽用の部材を用いることなく、加熱部材（被加熱体）の過昇温を抑制する効果を向上することができる。また、誘導加熱によって加熱部材の発熱を促進する際は、磁気調整部材がそのまま磁束を通過させるだけで磁界に対する影響をほとんど及ぼさないので、画像の定着に必要な発熱量を確実に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
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、第１実施形態の定着装置１４を搭載したプリンタ１の構成を示す概略図である。プリンタ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画像形成装置の一例である。ただし、定着装置１４が搭載される画像形成装置は、プリンタ１の他に複写機やファクシミリ装置、それらの機能を併せ持つ複合機等であってもよい。
【００２９】
図１に示されるプリンタ１は、例えばタンデム型のカラープリンタである。このプリンタ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用紙排出部（排出トレイ）３が設けられている。
【００３０】
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てく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。
【００３１】
図１中でみて装置本体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装置１４と、定着処理の行われた用紙を用紙排出部３に搬送する第３の搬送路１１とが設けられている。
【００３２】
給紙カセット５は、装置本体２の外部（例えば図１中の手前側）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。
【００３３】
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。
【００３４】
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、定着装置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装置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により用紙排出部３に排出される。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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（駆動ローラ）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（従動ローラ）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。
【００３９】
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。
【００４０】
第１の搬送路９は、給紙カセット５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。
【００４１】
定着装置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。定着装置１４は、例えば加熱式の加圧ローラ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が例えば金属製の芯材と弾性体の表層（例えばシリコンゴム）を有するものであり、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４８が掛け回されている。なお、定着装置１４の詳細な構造についてはさらに後述する。
【００４２】
用紙の搬送方向でみて、定着装置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。
【００４３】
第３の搬送路１１は、定着装置１４で定着処理の行われた用紙を用紙排出部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。
【００４４】
〔第１実施形態〕
次に、第１実施形態の定着装置１４の詳細について説明する。
【００４５】
図２は、第１実施形態の定着装置１４の構造例を示す縦断面図である。なお図２では、プリンタ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。
【００４６】
定着装置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。上記のように定着ローラ４５の表層には、シリコンスポンジの弾性層が形成されていることから、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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
この他に定着装置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５４、同じく一対のサイドコア５６及びセンタコア５８から構成されている。
【００５０】
〔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。なお図示しないボビンは、ヒートローラ４６の外面に沿って半円筒形状に成形されている。またボビンの材質は、耐熱性樹脂（例えばＰＰＳ、ＰＥＴ、ＬＣＰ）であることが好ましい。
【００５１】
〔磁性体コア〕
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（第１のコア）及びサイドコア５６（第１のコア）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（磁性体コア）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（磁性体コア）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。
【００５２】
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の巻線領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。
【００５３】
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。
【００５４】
また図２の例では、ヒートローラ４６の内側にサーミスタ６２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。この他に、ヒートローラ４６の内側に図示しないサーモスタットを配置し、異常温度上昇時の安全性を向上することもできる。
【００５５】
〔センタコア〕
センタコア５８（第２のコア）は、例えば断面円筒形状をなすフェライト製コア（磁性体コア）である。センタコア５８はヒートローラ４６と略同様に、用紙の最大通紙幅に対応するだけの長さを有している。図２には示されていないが、センタコア５８は図示しない駆動機構に連結されており、この駆動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。なお、駆動機構についてはさらに後述する。
【００５６】
〔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。いずれにしても遮蔽部材６０はセンタコア５８とともに回転することで、誘導加熱コイル５２の発生させた磁界の経路（磁気経路）を切り替える経路切替手段を構成する。なお、センタコア５８の回転に伴う磁気経路の切り替えについては後述する。
【００５７】
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（渦電流）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、第１実施形態では例えば１ｍｍのものを用いている。
【００５８】
〔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領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。
【００５９】
図３は、センタコア５８、遮蔽部材６０、誘導加熱コイル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の巻線領域もまた、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。
【００６０】
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、例えばプリンタ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。
【００６１】
〔磁気調整部材の構造例〕
図４は、磁気調整部材９０の構造例を示す斜視図である。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。
【００６２】
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，９０ｉを有するとともに、その他端の位置にも３つの短辺部９０ｇ，９０ｃ，９０ｋ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１つの長辺部９０ｄを有するとともに、他側端の位置にも１つの長辺部９０ｊを有する。
【００６３】
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２つの長辺部９０ｂ，９０ｆを有するとともに、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２つの長辺部９０ｌ，９０ｈを有している。
【００６４】
〔中央のリング状部〕
中央のリング状部９０Ａには、長手方向で対になる２つの短辺部９０ａ，９０ｇが含まれるが、これら短辺部９０ａ，９０ｇ同士はリング状部９０Ａ内で相互に接続されていない。すなわち、中央のリング状部９０Ａのうち、一方の短辺部９０ａの両端には、それぞれ長辺部９０ｂ，９０ｌの一端が接続されて長手方向に延びているが、このうち一方の長辺部９０ｂの他端には、隣接するリング状部９０Ｂの短辺部９０ｃが接続されており、また他方の長辺部９０ｌの他端には、別の隣接するリング状部９０Ｃの短辺部９０ｋが接続されている。
【００６５】
また中央のリング状部９０Ａのうち、他方の短辺部９０ｃの両端には、それぞれ長辺部９０ｆ，９０ｈの一端が接続されて長手方向に延びているが、このうち一方の長辺部９０ｆの他端には、隣接するリング状部９０Ｂの短辺部９０ｅが接続されており、また他方の長辺部９０ｈの他端には、別の隣接するリング状部９０Ｃの短辺部９０ｉが接続されている。したがって、リング状部９０Ａ内で対をなす短辺部９０ａ，９０ｇは、その中で同じく対をなす長辺部９０ｂ，９０ｆや長辺部９０ｌ，９０ｈを介して相互に接続されているものではない。
【００６６】
〔両側のリング状部〕
また、中央のリング状部９０Ａに隣接してその両側に位置する２つのリング状部９０Ｂ，９０Ｃのうち、一方側のリング状部９０Ｂについては、長手方向で対になる２つの短辺部９０ｃ，９０ｅ同士が外側寄りの長辺部９０ｄを介して接続されているが、このうち一方の短辺部９０ｅは中央寄りの１つの長辺部９０ｆを介して中央のリング状部９０Ａの短辺部９０ｇに接続されている。また、他方の短辺部９０ｃは、中央寄りの別の長辺部９０ｂを介して中央のリング状部９０Ａの短辺部９０ａに接続されている。
【００６７】
同様に、他方側のリング状部９０Ｃについては、長手方向で対になる２つの短辺部９０ｉ，９０ｋ同士が外側寄りの長辺部９０ｊを介して接続されているが、このうち一方の短辺部９０ｉは中央寄りの１つの長辺部９０ｈを介して中央のリング状部９０Ａの短辺部９０ｇに接続されている。また、他方の短辺部９０ｋは、中央寄りの別の長辺部９０ｌを介して中央のリング状部９０Ａの短辺部９０ａに接続されている。
【００６８】
〔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９０ｌ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。なお、短辺部９０ａ，９０ｃ，９０ｅ，９０ｇ，９０ｉ，９０ｋ及び長辺部９０ｂ，９０ｄ，９０ｆ，９０ｊ，９０ｌ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、その外面に絶縁被覆が施されていることが好ましい。
【００６９】
また中央のリング状部９０Ａに含まれる２つの短辺部９０ａ，９０ｇ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、また両側のリング状部９０Ｂ，９０Ｃに含まれる短辺部９０ｃ，９０ｅ，９０ｉ，９０ｋ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。
【００７０】
〔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。また図５では便宜上、各短辺部９０ａ，９０ｇ，９０ｃ，９０ｅ，９０ｉ，９０ｋを直線状のものとして示している。
【００７１】
〔磁束の通過時〕
図５中（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２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を形成したものとして考えることができる。
【００７２】
このような磁気調整部材９０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。
【００７３】
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。
【００７４】
したがって、上記の条件式（１）を満たす場合、全ての磁束Φ１，Φ２，Φ３'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。
【００７５】
〔磁束の遮蔽時〕
図５中（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。
【００７６】
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。
【００７７】
〔まとめ〕
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は全ての磁束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。
【００７８】
（２）上記（１）の状態からΦ１＝０とした場合、磁気調整部材９０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。
【００７９】
以上を踏まえ、第１実施形態の定着装置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）
【００８０】
次に図６は、上記の磁気調整部材９０の配置を第１例として示した図である。
【００８１】
図６中（Ａ）：用紙サイズが最大である場合、定着装置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’を磁気調整部材９０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６中（Ｂ）：用紙サイズが最大通紙幅Ｗ３より小さい場合、定着装置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、センタコア５８からヒートローラ４６に向かう磁束を遮り、上記のように磁束Φ１＝０の状態にすることができる。この場合、磁気調整部材９０はその全体で磁束を遮蔽するので、ヒートローラ４６の両端部における過昇温が防止される。
【００８３】
なお図６中（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る。なお図中、センタコア５８の外面には網点を施している。
【００８４】
なお、センタコア５８は用紙の最大通紙幅Ｗ３と略同等か、それよりも長い全長を有している。このとき、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。
【００８５】
また遮蔽部材６０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Ｗ２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Ｗ２は、プリンタ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。
【００８６】
また第１実施形態では、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、被覆率は最小通紙領域（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６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６に示される方向と反対であってもよい。
【００８８】
〔配置の第２例〕
図７は、磁気調整部材９０の配置に関する第２例を示した図である。図７に示す例では、磁気調整部材９０が長手方向（用紙の幅方向）に分割されている。このような構造であれば、各通紙幅Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３に応じて磁束の遮蔽を行う磁気調整部材９０の数と位置が異なる。
【００８９】
例えば、最小通紙幅Ｗ１の場合、遮蔽部材６０が両側それぞれ３つの磁気調整部材９０について中央のリング状部９０Ａに入る磁束を遮蔽することで（Φ１＝０）、両側で６つ全ての磁気調整部材９０により磁束の遮蔽効果を発揮させる。
【００９０】
中間通紙幅Ｗ２の場合、遮蔽部材６０が両端からそれぞれ２つの磁気調整部材９０について中央のリング状部９０Ａに入る磁束を遮蔽することで（Φ１＝０）、両側で４つの磁気調整部材９０により磁束の遮蔽効果を発揮させる。
【００９１】
なお最大通紙幅Ｗ３の場合、遮蔽部材６０は退避位置に移動して条件式（２）を満たす磁束磁束Φ１，Φ２，Φ２’を発生させる。
【００９２】
〔駆動機構〕
次にセンタコア５８を軸線回りに回転させる機構、つまり遮蔽部材６０を遮蔽位置と退避位置とに移動させて磁気経路を切り替える機構について説明する。
【００９３】
図８は、センタコア５８の駆動機構６４の構成を示す側面図である。この駆動機構６４は、例えばステッピングモータ６６の回転を減速機構６８によって減速し、駆動軸７０を駆動してセンタコア５８を回転させるものである。減速機構６８には、例えばウォームギアが用いられているが、その他のものであってもよい。また、センタコア５８の回転角（基準位置からの回転変位量）を検出するため、駆動軸７０の端部にスリット付ディスク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。なお図８中、磁気調整部材９０は誘導加熱コイル５２の内側に隠れているため、図示されていない。
【００９４】
上記の駆動軸７０はセンタコア５８の一端部に連結されており、センタコア５８の内部を貫通することなくセンタコア５８を支持している。センタコア５８の回転角は、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、駆動機構６４にはそのための制御回路（図示していない）が付属する。
【００９５】
制御回路は、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が現在のセンタコア５８の回転角（位置）を検出する。
【００９６】
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の情報を読み出し、その目標とする回転角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、ステッピングモータ６６の制御に際して基準位置だけを検出する必要があれば、スリット付ディスク７２をインデックス部材とし、上記の基準位置でインデックス部材がフォトインタラプタ７４に検出される構造としてもよい。
【００９７】
〔動作例〕
図９は、センタコア５８の回転に伴う定着装置１４の動作例を示す図である。以下、それぞれについて説明する。
【００９８】
〔第１の経路〕
図９中（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の定着装置１４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。
【００９９】
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。
【０１００】
〔第２の経路〕
図９中（Ｂ）：次に、遮蔽部材６０を遮蔽位置に移動させた場合の定着装置１４の動作例を示す。この場合、最小通紙領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、最小通紙領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。
【０１０１】
〔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の経路を通る全ての磁束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実施形態の定着装置１４は、遮蔽部材６０の面積を過度に拡大しなくても、非通紙領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。
【０１０２】
〔総発熱量と遮蔽効果との関係〕
図１０は、定着装置１４による総発熱量と遮蔽効果との関係を示す図である。図１０中、左側の縦軸は加熱ベルト４８及びヒートローラ４６全体の発熱量の合計である総発熱量（Ｗ）を示しており、これには図中に菱形（◆）で示した点が対応する。この総発熱量が大きいほど、ＩＨコイルユニット５０による発熱効率が高いことを意味している。
【０１０３】
また、図１０中の右側の縦軸は非通紙領域に対する磁気の遮蔽効果（％）を示すものであり、これには図中に四角形（網点付の□）で示した点が対応している。遮蔽効果は、第１の経路（遮蔽部材６０を退避位置に置いた状態）から第２の経路（遮蔽部材６０を遮蔽位置に置いた状態）に移行した際に、「通紙幅方向の中央部の発熱量に対する端部の発熱量の割合」がどれだけ変化したかを表す数値である。したがって、遮蔽効果のパーセンテージが小さいほど、端部領域での発熱がより大きく抑制されたことを意味している。
【０１０４】
また図１０中の横軸は、センタコア５８に遮蔽部材６０だけを用いて磁気調整部材９０を未装着とした状態を「ノーマル」として左側に示している。また、上記の磁気調整部材９０を追加した状態を中間に示し、理想的な条件で設計された磁気調整部材を用いた状態を右側に示している。
【０１０５】
〔ノーマル時〕
磁気調整部材９０を未装着とした場合、総発熱量（◆点）は高い水準にあるが、遮蔽効果（□点）はパーセンテージが高い水準にあり、あまり端部領域の発熱を抑制できていないことがわかる。
【０１０６】
〔磁気調整部材追加時〕
これに対し、磁気調整部材９０を装着した場合、総発熱量（◆点）は依然として高い水準にありながら、遮蔽効果（□点）はパーセンテージが低い水準にまで低下している。したがって、第１実施形態の磁気調整部材９０を用いれば、ＩＨコイルユニット５０の端部領域での発熱を大幅に抑制できることが理解される。
【０１０７】
〔理想条件時〕
また、理想的な条件で設計された磁気調整部材を用いたシミュレート結果によれば、総発熱量（◆点）を依然として高い水準に維持しつつ、遮蔽効果（□点）のパーセンテージをかなり低い水準にまで低下させることができた。したがって、第１実施形態の磁気調整部材９０の形状や大きさ、配置等を理想的な条件に設定することで、ＩＨコイルユニット５０による総発熱量を犠牲にすることなく、非加熱領域での過昇温を充分に抑制できることが明らかとなっている。
【０１０８】
上述した第１実施形態の定着装置１４を基本として、さらに以下の第２〜第９実施形態の定着装置１４を挙げることができる。以下、各実施形態について説明する。いずれも第１実施形態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。
【０１０９】
〔第２実施形態〕
図１１は、第２実施形態の定着装置１４の構造例を示す縦断面図である。この第２実施形態では、磁気調整部材９０の配置や形態が第１実施形態と異なっている。
【０１１０】
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。なお、長手方向でみた磁気調整部材９０の配置は、上述した第１例（図６）や第２例（図７）のどちらを適用してもよい。
【０１１１】
第２実施形態においても、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実施形態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。
【０１１２】
〔第３実施形態〕
図１２は、第３実施形態の定着装置１４の構造例を示す縦断面図である。この第３実施形態では、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。
【０１１３】
このような第３実施形態の定着装置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。同様に、長手方向でみた磁気調整部材９０の配置は、上述した第１例（図６）や第２例（図７）のどちらを適用してもよい。
【０１１４】
〔第４実施形態〕
図１３は、第４実施形態の定着装置１４の構造例を示す縦断面図である。この第４実施形態では、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実施形態と異なっている。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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
そして第４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領域で加熱ベルト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、通紙領域の外側で過昇温が抑制される。
【０１１７】
このような第３例の定着装置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実施形態と同様の機能を発揮させることができる。同様に、長手方向でみた磁気調整部材９０の配置は、上述した第１例（図６）や第２例（図７）のどちらを適用してもよい。
【０１１８】
〔第５実施形態〕
図１４は、第５実施形態の定着装置１４の構造例を示す縦断面図である。この第５実施形態は、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実施形態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。
【０１１９】
第５実施形態のような内包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１４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領域で加熱ベルト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、通紙領域の外側で過昇温が抑制される。
【０１２０】
第５実施形態の定着装置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。また同様に、長手方向でみた磁気調整部材９０の配置は、上述した第１例（図６）や第２例（図７）のどちらを適用してもよい。
【０１２１】
〔第６実施形態〕
図１５は、第６実施形態の定着装置１４の構造例を示す縦断面図である。この第６実施形態では、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。
【０１２２】
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。また同様に、長手方向でみた磁気調整部材９０の配置は、上述した第１例（図６）や第２例（図７）のどちらを適用してもよい。
【０１２３】
〔第７実施形態〕
次に図１６は、第７実施形態の定着装置１４の構造例を示す縦断面図である。この第７実施形態は、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。なお、ここでも長手方向でみた磁気調整部材９０の配置は、上述した第１例（図６）や第２例（図７）のどちらを適用してもよい。
【０１２４】
特に図示していないが、第７実施形態の定着装置１４は第１実施形態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。
【０１２５】
〔第１の経路〕
図１６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実施形態では第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実施形態と同様に磁束を良好に通過させる。
【０１２６】
また図１６中に二点鎖線で示されるのように、第７実施形態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。
【０１２７】
〔第２の経路〕
一方、図１６中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。
【０１２８】
〔第８実施形態〕
図１７は、第８実施形態の定着装置１４の構成例を示す部分的な縦断面図である。なお図１７中、定着装置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実施形態との違いを中心として説明する。
【０１２９】
第８実施形態では、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。
【０１３０】
このため第８実施形態では、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。
【０１３１】
磁気調整部材９０は、第７実施形態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。
【０１３２】
第８実施形態においても、第１実施形態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実施形態の構造によれば、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。
【０１３３】
したがって第８実施形態では、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。また、ここでも長手方向でみた磁気調整部材９０の配置は、上述した第１例（図６）や第２例（図７）のどちらを適用してもよい。
【０１３４】
なお、図１７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。
【０１３５】
〔第９実施形態〕
図１８は、第９実施形態の定着装置１４の構成例を示す縦断面図である。以下、第１実施形態との違いを中心として説明する。
【０１３６】
第９実施形態では、遮蔽部材６０をリング形状とした点が第１実施形態と大きく異なっている。また、磁気調整部材９０は第８実施形態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実施形態と異なる。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。
【０１３７】
〔リング状の遮蔽部材〕
図１９は、リング状の遮蔽部材６０の構造例を示す斜視図である（センタコア５８は図示されていない）。リング状の遮蔽部材６０は、全体としてリールのような形状をなしている。すなわち、この構造例では遮蔽部材６０が長手方向でみて両端位置に一対のリング部６０ｃ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。直線部６０ａは、リング部６０ｃの周方向に間隔をおいて配置されている。なおリング状の構造例においても、遮蔽部材６０はセンタコア５８の一端部（最小通紙領域の外側）と他端部にそれぞれ配置されている。
【０１３８】
このような構造の遮蔽部材６０においては、リング形状の部分が周方向に３箇所にわたって形成されている。すなわち、周方向で隣り合う２本の直線部６０ａとこれらを連結するリング部６０ｃによって１つのリング部分が形成されるため、遮蔽部材６０が全体として３つのリング部分を有することになる。
【０１３９】
〔磁気経路切り替えの原理〕
図２０は、リング状の遮蔽部材６０による磁気経路切り替えの原理を説明するための概念図である。なお図２０中、遮蔽部材６０は単なるワイヤモデルとして簡略化されており、いずれも１つのリング部分のみを表しているものとする。
【０１４０】
図２０中（Ａ）：リング形状の遮蔽部材６０に対し、そのリング面（仮想的な平面）を垂直方向（一方向）に貫通磁界（錯交磁束）が発生すると、それによって遮蔽部材６０の周方向に誘導電流が生じる。すると、電磁誘導によって貫通磁界と逆向きの磁界（反磁界）が発生するので、これらが互いに打ち消しあい、磁界をキャンセルする。第９実施形態では、この磁界のキャンセル効果を用いて第２の経路への切り替えを実現する。
【０１４１】
図２０中（Ｂ）：上段に示されているように、リング形状の遮蔽部材６０に対し、そのリング面に双方向に貫通磁界が発生し、このとき錯交磁束の総和が概ね差し引き０（±０）の場合を想定する。この場合、遮蔽部材６０にはほとんど誘導電流が発生しない。したがって、遮蔽部材６０はほとんど磁界のキャンセル効果を発揮せず、双方向への磁界は遮蔽部材６０を素通りする。これは、下段に示されるように遮蔽部材６０の内側をＵターンする方向に磁界が通過した場合も同様となる。なお第９実施形態では、磁界がどの方向にも貫通しない位置に遮蔽部材６０を退避させることで磁界を通過させ、第１の経路への切り替えを実現している。
【０１４２】
図２０中（Ｃ）：リング形状の遮蔽部材６０に対し、そのリング面と略平行に磁界（錯交磁束）が発生した場合である。この場合も同様に、遮蔽部材６０には誘導電流がほとんど発生せず、したがって磁界のキャンセル効果も発生しない。なお、この手法は第９実施形態で採用していないが、主に先行技術で用いられている退避の手法である。ただし、誘導加熱コイル５２の周囲でこのような磁界環境を得るには遮蔽部材６０を大きく変位させる必要があり、それだけ可動スペースが大きくなる。
【０１４３】
以上のようにリング状の遮蔽部材６０をセンタコア５８とともに回転させることで、図２０中（Ａ）の状態と図２０中（Ｂ）の状態を変化させることができる。これにより、第９実施形態では第１の経路と第２の経路とを切り替えることができる。
【０１４４】
〔第１の経路〕
具体的には、図１８に示されるように、遮蔽部材６０の１つの直線部６０ａを巻線中心Ｌ上で加熱ベルト４８及びヒートローラ４６に最も近接させた状態では、この直線部６０ａを挟んで両側に形成される２つのリング部分が磁界に対して図２０中（Ｂ）の状態になる。この場合、磁束は遮蔽部材６０に遮蔽されることなく、アーチコア５４からセンタコア５８を通ってそのまま加熱ベルト４８及びヒートローラ４６に到達するので、これにより第１の経路への切り替えが実現されていることがわかる。
【０１４５】
〔第２の経路〕
図１８に示される状態から、センタコア５８を一方向に６０度回転させると、２つの直線部６０ａが巻線中心Ｌを挟んで両側で対をなし、これら直線部６０ａに囲まれたリング状部が巻線中心Ｌに対して略垂直に位置する。この場合リング部分は磁界に対して図２０中（Ａ）の状態になるので、磁束は遮蔽部材６０に遮蔽されることになる。これにより、第９実施形態において第２の経路への切り替えが実現されることになる。なお、磁気調整部材９０の機能については第１実施形態と同じである。
【０１４６】
〔リング状の構造例２〕
図２１は、リング状の遮蔽部材６０の構造例２を示す斜視図である（センタコア５８は図示されていない）。構造例２の遮蔽部材６０は、最初の構造例をさらに発展させた形態である。すなわち、構造例２では遮蔽部材６０が長手方向でみて一端位置に穴あき形状の円盤６０Ａを有する他、長手方向に間隔をおいて同形状の円盤６０Ｂを有している。この円盤６０Ｂに続いて、遮蔽部材６０は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盤６０Ｃを有し、他端位置には約３分の１円で穴あき形状の円盤６０Ｄを有している。
【０１４７】
これら４枚の円盤６０Ａ〜６０Ｄのうち、３枚の円盤６０Ａ，６０Ｂ，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、残る他端位置の円盤６０Ｄについては、隣接する円盤６０Ｃと２本の直線部６０ａを介して連結されている。
【０１４８】
なお、この構造例２を適用する場合、磁気調整部材９０の配置は長手方向で分割されたもの（図７）を適用するものとし、円盤６０Ａと円盤６０Ｂとの間、円盤６０Ｂと円盤６０Ｃとの間、そして円盤６０Ｃと円盤６０Ｄとの間にそれぞれ磁気調整部材９０を配置する。
【０１４９】
また図２２は、構造例２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２２中（Ａ）はセンタコア５８の平面図及び側面図に相当し、図２２中（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。
【０１５０】
図２２中（Ａ）：構造例２の遮蔽部材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、最小通紙領域から最も離れた円盤６０Ａは最大サイズＰ１（例えばＡ３，Ａ４Ｒ）に対応する位置にあり、次の円盤６０Ｂは中サイズＰ２（例えばＢ４Ｒ）に対応する位置にあり、その次の円盤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、最小通紙領域近傍の円盤６０Ｄは最小サイズＰ４（例えばＡ５Ｒ）に対応した位置にある。
【０１５１】
図２２中（Ｂ）：円盤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２２中（Ｃ）：円盤６０Ｃは、上記のように約３分の２円の穴あき形状である。
図２２中（Ｄ）：円盤６０Ｄは、上記のように約３分の１円の穴あき形状である。
【０１５２】
〔構造例２の動作例〕
次に、構造例２の遮蔽部材６０を適用した場合の動作例について説明する。図２３から図２８は、構造例２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。
【０１５３】
〔全面遮蔽（０°）〕
先ず図２３は、遮蔽部材６０により全面遮蔽（全面で磁束Φ１＝０）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２３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。
【０１５４】
円盤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（磁束Φ１＝０）を発揮させることができる。すなわち、一端位置の円盤６０Ａと他端位置の円盤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（磁束Φ１＝０）を行うことができる。
【０１５５】
この場合、両端部でそれぞれ３つの磁気調整部材９０がその全体で磁束を遮蔽するので、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。
【０１５６】
〔遮蔽なし（６０°）〕
図２４は、図２３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２０中（Ａ）の状態）、第１の経路に切り替えられた状態（遮蔽部材６０が退避位置）となり、磁気の遮蔽効果が発生しない。
【０１５７】
〔中小サイズ遮蔽（１２０°）〕
図２５は、図２３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、円盤６０Ａと円盤６０Ｃとの間に形成される１つのリング部分で遮蔽効果を発揮し、長手方向の一部分だけを第１の経路に切り替えることができる。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。
【０１５８】
〔遮蔽なし（１８０°）〕
図２６は、図２３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２４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２０中（Ａ）の状態）、第１の経路に切り替えられた状態（遮蔽部材６０が退避位置）となり、磁気の遮蔽効果が発生しない。
【０１５９】
〔中サイズ遮蔽（２４０°）〕
図２７は、図２３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、円盤６０Ａと円盤６０Ｂとの間に形成される１つのリング部分で遮蔽効果を発揮し、長手方向の一部分だけを第１の経路に切り替えることができる。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。
【０１６０】
〔遮蔽なし（３００°）〕
図２８は、図２３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２４，図２６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２０中（Ａ）の状態）、第１の経路に切り替えられた状態（遮蔽部材６０が退避位置）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。
【０１６１】
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。
【０１６２】
また、各実施形態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。
【０１６３】
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。
【図面の簡単な説明】
【０１６４】
【図１】第１実施形態の定着装置を搭載したプリンタの構成を示す概略図である。
【図２】第１実施形態の定着装置の構造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】磁気調整部材の配置を第１例として示した図である。
【図７】磁気調整部材の配置に関する第２例を示した図である。
【図８】センタコアの駆動機構の構成を示す側面図である。
【図９】センタコアの回転に伴う定着装置の動作例を示す図である。
【図１０】定着装置による総発熱量と遮蔽効果との関係を示す図である。
【図１１】第２実施形態の定着装置の構造例を示す縦断面図である。
【図１２】第３実施形態の定着装置の構造例を示す縦断面図である。
【図１３】第４実施形態の定着装置の構造例を示す縦断面図である。
【図１４】第５実施形態の定着装置の構造例を示す縦断面図である。
【図１５】第６実施形態の定着装置の構造例を示す縦断面図である。
【図１６】第７実施形態の定着装置の構造例を示す縦断面図である。
【図１７】第８実施形態の定着装置の構成例を示す部分的な縦断面図である。
【図１８】第９実施形態の定着装置の構成例を示す縦断面図である。
【図１９】リング状の遮蔽部材の構造例を示す斜視図である。
【図２０】リング状の遮蔽部材による磁気経路切り替えの原理を説明するための概念図である。
【図２１】リング状の遮蔽部材の構造例２を示す斜視図である
【図２２】構造例２の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２３】遮蔽部材により全面遮蔽（全面で磁束Φ１＝０）を行った場合の動作例を示す斜視図である。
【図２４】図２３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２５】図２３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２６】図２３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２７】図２３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２８】図２３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
【符号の説明】
【０１６５】
１ プリンタ（画像形成装置）
１４ 定着装置
５０ ＩＨコイルユニット
５２ 誘導加熱コイル
５４ アーチコア
５６ サイドコア
５８ センタコア
６０ 遮蔽部材
６２ サーミスタ
６４ 駆動機構
６６ ステッピングモータ
６８ 減速機構
９０ 磁気調整部材
【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に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタ等の画像形成装置においては近年、トナー画像を用紙に定着させる定着装置でのウォームアップ時間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）。
【０００４】
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。
【０００５】
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、先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。
【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（図２、図３）
【特許文献３】特許第３５２７４４２号公報（図１０）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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よいと考えられる。
【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、たとえ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、たとえ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】
そこで本発明は、磁気を遮蔽する部材の面積を過度に大きくすることなく通紙領域外での過昇温の抑制効果を向上することができ、また、特に磁気を遮蔽する必要がない場合（昇温したい場合）は磁界への影響を及ぼしにくい技術を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、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る。そして本発明の定着装置は、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領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領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備えたものである。
【００１０】
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（電磁誘導による被加熱体）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領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、切り替わり領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】
上記の磁気調整部材は、以下の構成を有することが好ましい。すなわち磁気調整部材は、良導電性の線材料がリング状に形成された複数のリング状部を有しており、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ている。さらに磁気調整部材は、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いる。この場合、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ものとする。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
このため磁気調整部材は、切り替わり領域内で第１の経路上に１つのリング状部を配置するとともに、第２の経路上にその他の隣接するリング状部を配置していることが好ましい。
【００１７】
上記の配置であれば、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、第１の経路を通過する磁束により１つのリング状部に発生する第１の誘導電流と、第１の経路を逸れて第２の経路を通過しようとする磁束が他の隣接する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領域内の全体で磁束の通過を許容することができる。
【００１８】
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、１つのリング状部には磁束がほとんど通過せず、他の隣接するリング状部にのみ磁束が通過して誘導電流を発生させる。このとき、他のリング状部で発生する磁束が第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領域内の全体で磁束を遮蔽することができる。
【００１９】
あるいは本発明の定着装置において、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のコアとを有していてもよい。この場合、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る。そして磁気調整部材は、切り替わり領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態様であってもよい。
【００２０】
上記の態様であれば、先ず磁気調整部材は、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領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領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】
また本発明の定着装置において、加熱部材は、搬送される用紙の幅方向でみて、その最大通紙領域にわたってコイルにより誘導加熱されるものであってもよい。この場合、磁気調整部材は、加熱部材の長手方向でみて、最大通紙領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領域の外側に配置されていることが好ましい。
【００２４】
このような配置であれば、用紙のサイズに応じて非通紙領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。
【００２５】
また磁気調整部材は、加熱部材の長手方向に対し、搬送される複数通りの用紙サイズに合わせて複数に分割して配置されていてもよい。
【００２６】
この場合、用紙サイズが複数通りに異なる場合、各サイズに応じて磁束の遮蔽を行う磁気遮蔽部材を選択することで、加熱部材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することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の定着装置は、過度に面積の大きな磁気遮蔽用の部材を用いることなく、加熱部材（被加熱体）の過昇温を抑制する効果を向上することができる。また、誘導加熱によって加熱部材の発熱を促進する際は、磁気調整部材がそのまま磁束を通過させるだけで磁界に対する影響をほとんど及ぼさないので、画像の定着に必要な発熱量を確実に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
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、第１実施形態の定着装置１４を搭載したプリンタ１の構成を示す概略図である。プリンタ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画像形成装置の一例である。ただし、定着装置１４が搭載される画像形成装置は、プリンタ１の他に複写機やファクシミリ装置、それらの機能を併せ持つ複合機等であってもよい。
【００２９】
図１に示されるプリンタ１は、例えばタンデム型のカラープリンタである。このプリンタ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用紙排出部（排出トレイ）３が設けられている。
【００３０】
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てく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。
【００３１】
図１中でみて装置本体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装置１４と、定着処理の行われた用紙を用紙排出部３に搬送する第３の搬送路１１とが設けられている。
【００３２】
給紙カセット５は、装置本体２の外部（例えば図１中の手前側）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。
【００３３】
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。
【００３４】
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、定着装置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装置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により用紙排出部３に排出される。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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（駆動ローラ）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（従動ローラ）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。
【００３９】
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。
【００４０】
第１の搬送路９は、給紙カセット５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。
【００４１】
定着装置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。定着装置１４は、例えば加熱式の加圧ローラ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が例えば金属製の芯材と弾性体の表層（例えばシリコンゴム）を有するものであり、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４８が掛け回されている。なお、定着装置１４の詳細な構造についてはさらに後述する。
【００４２】
用紙の搬送方向でみて、定着装置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。
【００４３】
第３の搬送路１１は、定着装置１４で定着処理の行われた用紙を用紙排出部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。
【００４４】
〔第１実施形態〕
次に、第１実施形態の定着装置１４の詳細について説明する。
【００４５】
図２は、第１実施形態の定着装置１４の構造例を示す縦断面図である。なお図２では、プリンタ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。
【００４６】
定着装置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。上記のように定着ローラ４５の表層には、シリコンスポンジの弾性層が形成されていることから、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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
この他に定着装置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５４、同じく一対のサイドコア５６及びセンタコア５８から構成されている。
【００５０】
〔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。なお図示しないボビンは、ヒートローラ４６の外面に沿って半円筒形状に成形されている。またボビンの材質は、耐熱性樹脂（例えばＰＰＳ、ＰＥＴ、ＬＣＰ）であることが好ましい。
【００５１】
〔磁性体コア〕
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（第１のコア）及びサイドコア５６（第１のコア）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（磁性体コア）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（磁性体コア）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。
【００５２】
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の巻線領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。
【００５３】
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。
【００５４】
また図２の例では、ヒートローラ４６の内側にサーミスタ６２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。この他に、ヒートローラ４６の内側に図示しないサーモスタットを配置し、異常温度上昇時の安全性を向上することもできる。
【００５５】
〔センタコア〕
センタコア５８（第２のコア）は、例えば断面円筒形状をなすフェライト製コア（磁性体コア）である。センタコア５８はヒートローラ４６と略同様に、用紙の最大通紙幅に対応するだけの長さを有している。図２には示されていないが、センタコア５８は図示しない駆動機構に連結されており、この駆動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。なお、駆動機構についてはさらに後述する。
【００５６】
〔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。いずれにしても遮蔽部材６０はセンタコア５８とともに回転することで、誘導加熱コイル５２の発生させた磁界の経路（磁気経路）を切り替える経路切替手段を構成する。なお、センタコア５８の回転に伴う磁気経路の切り替えについては後述する。
【００５７】
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（渦電流）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、第１実施形態では例えば１ｍｍのものを用いている。
【００５８】
〔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領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。
【００５９】
図３は、センタコア５８、遮蔽部材６０、誘導加熱コイル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の巻線領域もまた、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。
【００６０】
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、例えばプリンタ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。
【００６１】
〔磁気調整部材の構造例〕
図４は、磁気調整部材９０の構造例を示す斜視図である。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。
【００６２】
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，９０ｉを有するとともに、その他端の位置にも３つの短辺部９０ｇ，９０ｃ，９０ｋ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１つの長辺部９０ｄを有するとともに、他側端の位置にも１つの長辺部９０ｊを有する。
【００６３】
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２つの長辺部９０ｂ，９０ｆを有するとともに、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２つの長辺部９０ｌ，９０ｈを有している。
【００６４】
〔中央のリング状部〕
中央のリング状部９０Ａには、長手方向で対になる２つの短辺部９０ａ，９０ｇが含まれるが、これら短辺部９０ａ，９０ｇ同士はリング状部９０Ａ内で相互に接続されていない。すなわち、中央のリング状部９０Ａのうち、一方の短辺部９０ａの両端には、それぞれ長辺部９０ｂ，９０ｌの一端が接続されて長手方向に延びているが、このうち一方の長辺部９０ｂの他端には、隣接するリング状部９０Ｂの短辺部９０ｃが接続されており、また他方の長辺部９０ｌの他端には、別の隣接するリング状部９０Ｃの短辺部９０ｋが接続されている。
【００６５】
また中央のリング状部９０Ａのうち、他方の短辺部９０ｃの両端には、それぞれ長辺部９０ｆ，９０ｈの一端が接続されて長手方向に延びているが、このうち一方の長辺部９０ｆの他端には、隣接するリング状部９０Ｂの短辺部９０ｅが接続されており、また他方の長辺部９０ｈの他端には、別の隣接するリング状部９０Ｃの短辺部９０ｉが接続されている。したがって、リング状部９０Ａ内で対をなす短辺部９０ａ，９０ｇは、その中で同じく対をなす長辺部９０ｂ，９０ｆや長辺部９０ｌ，９０ｈを介して相互に接続されているものではない。
【００６６】
〔両側のリング状部〕
また、中央のリング状部９０Ａに隣接してその両側に位置する２つのリング状部９０Ｂ，９０Ｃのうち、一方側のリング状部９０Ｂについては、長手方向で対になる２つの短辺部９０ｃ，９０ｅ同士が外側寄りの長辺部９０ｄを介して接続されているが、このうち一方の短辺部９０ｅは中央寄りの１つの長辺部９０ｆを介して中央のリング状部９０Ａの短辺部９０ｇに接続されている。また、他方の短辺部９０ｃは、中央寄りの別の長辺部９０ｂを介して中央のリング状部９０Ａの短辺部９０ａに接続されている。
【００６７】
同様に、他方側のリング状部９０Ｃについては、長手方向で対になる２つの短辺部９０ｉ，９０ｋ同士が外側寄りの長辺部９０ｊを介して接続されているが、このうち一方の短辺部９０ｉは中央寄りの１つの長辺部９０ｈを介して中央のリング状部９０Ａの短辺部９０ｇに接続されている。また、他方の短辺部９０ｋは、中央寄りの別の長辺部９０ｌを介して中央のリング状部９０Ａの短辺部９０ａに接続されている。
【００６８】
〔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９０ｌ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。なお、短辺部９０ａ，９０ｃ，９０ｅ，９０ｇ，９０ｉ，９０ｋ及び長辺部９０ｂ，９０ｄ，９０ｆ，９０ｊ，９０ｌ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、その外面に絶縁被覆が施されていることが好ましい。
【００６９】
また中央のリング状部９０Ａに含まれる２つの短辺部９０ａ，９０ｇ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、また両側のリング状部９０Ｂ，９０Ｃに含まれる短辺部９０ｃ，９０ｅ，９０ｉ，９０ｋ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。
【００７０】
〔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。また図５では便宜上、各短辺部９０ａ，９０ｇ，９０ｃ，９０ｅ，９０ｉ，９０ｋを直線状のものとして示している。
【００７１】
〔磁束の通過時〕
図５中（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２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を形成したものとして考えることができる。
【００７２】
このような磁気調整部材９０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。
【００７３】
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。
【００７４】
したがって、上記の条件式（１）を満たす場合、全ての磁束Φ１，Φ２，Φ３'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。
【００７５】
〔磁束の遮蔽時〕
図５中（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。
【００７６】
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。
【００７７】
〔まとめ〕
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は全ての磁束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。
【００７８】
（２）上記（１）の状態からΦ１＝０とした場合、磁気調整部材９０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。
【００７９】
以上を踏まえ、第１実施形態の定着装置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）
【００８０】
次に図６は、上記の磁気調整部材９０の配置を第１例として示した図である。
【００８１】
図６中（Ａ）：用紙サイズが最大である場合、定着装置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’を磁気調整部材９０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６中（Ｂ）：用紙サイズが最大通紙幅Ｗ３より小さい場合、定着装置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、センタコア５８からヒートローラ４６に向かう磁束を遮り、上記のように磁束Φ１＝０の状態にすることができる。この場合、磁気調整部材９０はその全体で磁束を遮蔽するので、ヒートローラ４６の両端部における過昇温が防止される。
【００８３】
なお図６中（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る。なお図中、センタコア５８の外面には網点を施している。
【００８４】
なお、センタコア５８は用紙の最大通紙幅Ｗ３と略同等か、それよりも長い全長を有している。このとき、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。
【００８５】
また遮蔽部材６０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Ｗ２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Ｗ２は、プリンタ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。
【００８６】
また第１実施形態では、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、被覆率は最小通紙領域（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６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６に示される方向と反対であってもよい。
【００８８】
〔配置の第２例〕
図７は、磁気調整部材９０の配置に関する第２例を示した図である。図７に示す例では、磁気調整部材９０が長手方向（用紙の幅方向）に分割されている。このような構造であれば、各通紙幅Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３に応じて磁束の遮蔽を行う磁気調整部材９０の数と位置が異なる。
【００８９】
例えば、最小通紙幅Ｗ１の場合、遮蔽部材６０が両側それぞれ３つの磁気調整部材９０について中央のリング状部９０Ａに入る磁束を遮蔽することで（Φ１＝０）、両側で６つ全ての磁気調整部材９０により磁束の遮蔽効果を発揮させる。
【００９０】
中間通紙幅Ｗ２の場合、遮蔽部材６０が両端からそれぞれ２つの磁気調整部材９０について中央のリング状部９０Ａに入る磁束を遮蔽することで（Φ１＝０）、両側で４つの磁気調整部材９０により磁束の遮蔽効果を発揮させる。
【００９１】
なお最大通紙幅Ｗ３の場合、遮蔽部材６０は退避位置に移動して条件式（２）を満たす磁束磁束Φ１，Φ２，Φ２’を発生させる。
【００９２】
〔駆動機構〕
次にセンタコア５８を軸線回りに回転させる機構、つまり遮蔽部材６０を遮蔽位置と退避位置とに移動させて磁気経路を切り替える機構について説明する。
【００９３】
図８は、センタコア５８の駆動機構６４の構成を示す側面図である。この駆動機構６４は、例えばステッピングモータ６６の回転を減速機構６８によって減速し、駆動軸７０を駆動してセンタコア５８を回転させるものである。減速機構６８には、例えばウォームギアが用いられているが、その他のものであってもよい。また、センタコア５８の回転角（基準位置からの回転変位量）を検出するため、駆動軸７０の端部にスリット付ディスク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。なお図８中、磁気調整部材９０は誘導加熱コイル５２の内側に隠れているため、図示されていない。
【００９４】
上記の駆動軸７０はセンタコア５８の一端部に連結されており、センタコア５８の内部を貫通することなくセンタコア５８を支持している。センタコア５８の回転角は、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、駆動機構６４にはそのための制御回路（図示していない）が付属する。
【００９５】
制御回路は、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が現在のセンタコア５８の回転角（位置）を検出する。
【００９６】
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の情報を読み出し、その目標とする回転角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、ステッピングモータ６６の制御に際して基準位置だけを検出する必要があれば、スリット付ディスク７２をインデックス部材とし、上記の基準位置でインデックス部材がフォトインタラプタ７４に検出される構造としてもよい。
【００９７】
〔動作例〕
図９は、センタコア５８の回転に伴う定着装置１４の動作例を示す図である。以下、それぞれについて説明する。
【００９８】
〔第１の経路〕
図９中（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の定着装置１４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。
【００９９】
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。
【０１００】
〔第２の経路〕
図９中（Ｂ）：次に、遮蔽部材６０を遮蔽位置に移動させた場合の定着装置１４の動作例を示す。この場合、最小通紙領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、最小通紙領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。
【０１０１】
〔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の経路を通る全ての磁束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実施形態の定着装置１４は、遮蔽部材６０の面積を過度に拡大しなくても、非通紙領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。
【０１０２】
〔総発熱量と遮蔽効果との関係〕
図１０は、定着装置１４による総発熱量と遮蔽効果との関係を示す図である。図１０中、左側の縦軸は加熱ベルト４８及びヒートローラ４６全体の発熱量の合計である総発熱量（Ｗ）を示しており、これには図中に菱形（◆）で示した点が対応する。この総発熱量が大きいほど、ＩＨコイルユニット５０による発熱効率が高いことを意味している。
【０１０３】
また、図１０中の右側の縦軸は非通紙領域に対する磁気の遮蔽効果（％）を示すものであり、これには図中に四角形（網点付の□）で示した点が対応している。遮蔽効果は、第１の経路（遮蔽部材６０を退避位置に置いた状態）から第２の経路（遮蔽部材６０を遮蔽位置に置いた状態）に移行した際に、「通紙幅方向の中央部の発熱量に対する端部の発熱量の割合」がどれだけ変化したかを表す数値である。したがって、遮蔽効果のパーセンテージが小さいほど、端部領域での発熱がより大きく抑制されたことを意味している。
【０１０４】
また図１０中の横軸は、センタコア５８に遮蔽部材６０だけを用いて磁気調整部材９０を未装着とした状態を「ノーマル」として左側に示している。また、上記の磁気調整部材９０を追加した状態を中間に示し、理想的な条件で設計された磁気調整部材を用いた状態を右側に示している。
【０１０５】
〔ノーマル時〕
磁気調整部材９０を未装着とした場合、総発熱量（◆点）は高い水準にあるが、遮蔽効果（□点）はパーセンテージが高い水準にあり、あまり端部領域の発熱を抑制できていないことがわかる。
【０１０６】
〔磁気調整部材追加時〕
これに対し、磁気調整部材９０を装着した場合、総発熱量（◆点）は依然として高い水準にありながら、遮蔽効果（□点）はパーセンテージが低い水準にまで低下している。したがって、第１実施形態の磁気調整部材９０を用いれば、ＩＨコイルユニット５０の端部領域での発熱を大幅に抑制できることが理解される。
【０１０７】
〔理想条件時〕
また、理想的な条件で設計された磁気調整部材を用いたシミュレート結果によれば、総発熱量（◆点）を依然として高い水準に維持しつつ、遮蔽効果（□点）のパーセンテージをかなり低い水準にまで低下させることができた。したがって、第１実施形態の磁気調整部材９０の形状や大きさ、配置等を理想的な条件に設定することで、ＩＨコイルユニット５０による総発熱量を犠牲にすることなく、非加熱領域での過昇温を充分に抑制できることが明らかとなっている。
【０１０８】
上述した第１実施形態の定着装置１４を基本として、さらに以下の第２〜第９実施形態の定着装置１４を挙げることができる。以下、各実施形態について説明する。いずれも第１実施形態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。
【０１０９】
〔第２実施形態〕
図１１は、第２実施形態の定着装置１４の構造例を示す縦断面図である。この第２実施形態では、磁気調整部材９０の配置や形態が第１実施形態と異なっている。
【０１１０】
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。なお、長手方向でみた磁気調整部材９０の配置は、上述した第１例（図６）や第２例（図７）のどちらを適用してもよい。
【０１１１】
第２実施形態においても、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実施形態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。
【０１１２】
〔第３実施形態〕
図１２は、第３実施形態の定着装置１４の構造例を示す縦断面図である。この第３実施形態では、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。
【０１１３】
このような第３実施形態の定着装置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。同様に、長手方向でみた磁気調整部材９０の配置は、上述した第１例（図６）や第２例（図７）のどちらを適用してもよい。
【０１１４】
〔第４実施形態〕
図１３は、第４実施形態の定着装置１４の構造例を示す縦断面図である。この第４実施形態では、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実施形態と異なっている。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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
そして第４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領域で加熱ベルト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、通紙領域の外側で過昇温が抑制される。
【０１１７】
このような第３例の定着装置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実施形態と同様の機能を発揮させることができる。同様に、長手方向でみた磁気調整部材９０の配置は、上述した第１例（図６）や第２例（図７）のどちらを適用してもよい。
【０１１８】
〔第５実施形態〕
図１４は、第５実施形態の定着装置１４の構造例を示す縦断面図である。この第５実施形態は、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実施形態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。
【０１１９】
第５実施形態のような内包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１４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領域で加熱ベルト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、通紙領域の外側で過昇温が抑制される。
【０１２０】
第５実施形態の定着装置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。また同様に、長手方向でみた磁気調整部材９０の配置は、上述した第１例（図６）や第２例（図７）のどちらを適用してもよい。
【０１２１】
〔第６実施形態〕
図１５は、第６実施形態の定着装置１４の構造例を示す縦断面図である。この第６実施形態では、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。
【０１２２】
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。また同様に、長手方向でみた磁気調整部材９０の配置は、上述した第１例（図６）や第２例（図７）のどちらを適用してもよい。
【０１２３】
〔第７実施形態〕
次に図１６は、第７実施形態の定着装置１４の構造例を示す縦断面図である。この第７実施形態は、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。なお、ここでも長手方向でみた磁気調整部材９０の配置は、上述した第１例（図６）や第２例（図７）のどちらを適用してもよい。
【０１２４】
特に図示していないが、第７実施形態の定着装置１４は第１実施形態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。
【０１２５】
〔第１の経路〕
図１６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実施形態では第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実施形態と同様に磁束を良好に通過させる。
【０１２６】
また図１６中に二点鎖線で示されるのように、第７実施形態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。
【０１２７】
〔第２の経路〕
一方、図１６中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。
【０１２８】
〔第８実施形態〕
図１７は、第８実施形態の定着装置１４の構成例を示す部分的な縦断面図である。なお図１７中、定着装置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実施形態との違いを中心として説明する。
【０１２９】
第８実施形態では、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。
【０１３０】
このため第８実施形態では、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。
【０１３１】
磁気調整部材９０は、第７実施形態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。
【０１３２】
第８実施形態においても、第１実施形態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実施形態の構造によれば、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。
【０１３３】
したがって第８実施形態では、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。また、ここでも長手方向でみた磁気調整部材９０の配置は、上述した第１例（図６）や第２例（図７）のどちらを適用してもよい。
【０１３４】
なお、図１７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。
【０１３５】
〔第９実施形態〕
図１８は、第９実施形態の定着装置１４の構成例を示す縦断面図である。以下、第１実施形態との違いを中心として説明する。
【０１３６】
第９実施形態では、遮蔽部材６０をリング形状とした点が第１実施形態と大きく異なっている。また、磁気調整部材９０は第８実施形態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実施形態と異なる。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。
【０１３７】
〔リング状の遮蔽部材〕
図１９は、リング状の遮蔽部材６０の構造例を示す斜視図である（センタコア５８は図示されていない）。リング状の遮蔽部材６０は、全体としてリールのような形状をなしている。すなわち、この構造例では遮蔽部材６０が長手方向でみて両端位置に一対のリング部６０ｃ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。直線部６０ａは、リング部６０ｃの周方向に間隔をおいて配置されている。なおリング状の構造例においても、遮蔽部材６０はセンタコア５８の一端部（最小通紙領域の外側）と他端部にそれぞれ配置されている。
【０１３８】
このような構造の遮蔽部材６０においては、リング形状の部分が周方向に３箇所にわたって形成されている。すなわち、周方向で隣り合う２本の直線部６０ａとこれらを連結するリング部６０ｃによって１つのリング部分が形成されるため、遮蔽部材６０が全体として３つのリング部分を有することになる。
【０１３９】
〔磁気経路切り替えの原理〕
図２０は、リング状の遮蔽部材６０による磁気経路切り替えの原理を説明するための概念図である。なお図２０中、遮蔽部材６０は単なるワイヤモデルとして簡略化されており、いずれも１つのリング部分のみを表しているものとする。
【０１４０】
図２０中（Ａ）：リング形状の遮蔽部材６０に対し、そのリング面（仮想的な平面）を垂直方向（一方向）に貫通磁界（錯交磁束）が発生すると、それによって遮蔽部材６０の周方向に誘導電流が生じる。すると、電磁誘導によって貫通磁界と逆向きの磁界（反磁界）が発生するので、これらが互いに打ち消しあい、磁界をキャンセルする。第９実施形態では、この磁界のキャンセル効果を用いて第２の経路への切り替えを実現する。
【０１４１】
図２０中（Ｂ）：上段に示されているように、リング形状の遮蔽部材６０に対し、そのリング面に双方向に貫通磁界が発生し、このとき錯交磁束の総和が概ね差し引き０（±０）の場合を想定する。この場合、遮蔽部材６０にはほとんど誘導電流が発生しない。したがって、遮蔽部材６０はほとんど磁界のキャンセル効果を発揮せず、双方向への磁界は遮蔽部材６０を素通りする。これは、下段に示されるように遮蔽部材６０の内側をＵターンする方向に磁界が通過した場合も同様となる。なお第９実施形態では、磁界がどの方向にも貫通しない位置に遮蔽部材６０を退避させることで磁界を通過させ、第１の経路への切り替えを実現している。
【０１４２】
図２０中（Ｃ）：リング形状の遮蔽部材６０に対し、そのリング面と略平行に磁界（錯交磁束）が発生した場合である。この場合も同様に、遮蔽部材６０には誘導電流がほとんど発生せず、したがって磁界のキャンセル効果も発生しない。なお、この手法は第９実施形態で採用していないが、主に先行技術で用いられている退避の手法である。ただし、誘導加熱コイル５２の周囲でこのような磁界環境を得るには遮蔽部材６０を大きく変位させる必要があり、それだけ可動スペースが大きくなる。
【０１４３】
以上のようにリング状の遮蔽部材６０をセンタコア５８とともに回転させることで、図２０中（Ａ）の状態と図２０中（Ｂ）の状態を変化させることができる。これにより、第９実施形態では第１の経路と第２の経路とを切り替えることができる。
【０１４４】
〔第１の経路〕
具体的には、図１８に示されるように、遮蔽部材６０の１つの直線部６０ａを巻線中心Ｌ上で加熱ベルト４８及びヒートローラ４６に最も近接させた状態では、この直線部６０ａを挟んで両側に形成される２つのリング部分が磁界に対して図２０中（Ｂ）の状態になる。この場合、磁束は遮蔽部材６０に遮蔽されることなく、アーチコア５４からセンタコア５８を通ってそのまま加熱ベルト４８及びヒートローラ４６に到達するので、これにより第１の経路への切り替えが実現されていることがわかる。
【０１４５】
〔第２の経路〕
図１８に示される状態から、センタコア５８を一方向に６０度回転させると、２つの直線部６０ａが巻線中心Ｌを挟んで両側で対をなし、これら直線部６０ａに囲まれたリング状部が巻線中心Ｌに対して略垂直に位置する。この場合リング部分は磁界に対して図２０中（Ａ）の状態になるので、磁束は遮蔽部材６０に遮蔽されることになる。これにより、第９実施形態において第２の経路への切り替えが実現されることになる。なお、磁気調整部材９０の機能については第１実施形態と同じである。
【０１４６】
〔リング状の構造例２〕
図２１は、リング状の遮蔽部材６０の構造例２を示す斜視図である（センタコア５８は図示されていない）。構造例２の遮蔽部材６０は、最初の構造例をさらに発展させた形態である。すなわち、構造例２では遮蔽部材６０が長手方向でみて一端位置に穴あき形状の円盤６０Ａを有する他、長手方向に間隔をおいて同形状の円盤６０Ｂを有している。この円盤６０Ｂに続いて、遮蔽部材６０は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盤６０Ｃを有し、他端位置には約３分の１円で穴あき形状の円盤６０Ｄを有している。
【０１４７】
これら４枚の円盤６０Ａ〜６０Ｄのうち、３枚の円盤６０Ａ，６０Ｂ，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、残る他端位置の円盤６０Ｄについては、隣接する円盤６０Ｃと２本の直線部６０ａを介して連結されている。
【０１４８】
なお、この構造例２を適用する場合、磁気調整部材９０の配置は長手方向で分割されたもの（図７）を適用するものとし、円盤６０Ａと円盤６０Ｂとの間、円盤６０Ｂと円盤６０Ｃとの間、そして円盤６０Ｃと円盤６０Ｄとの間にそれぞれ磁気調整部材９０を配置する。
【０１４９】
また図２２は、構造例２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２２中（Ａ）はセンタコア５８の平面図及び側面図に相当し、図２２中（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。
【０１５０】
図２２中（Ａ）：構造例２の遮蔽部材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、最小通紙領域から最も離れた円盤６０Ａは最大サイズＰ１（例えばＡ３，Ａ４Ｒ）に対応する位置にあり、次の円盤６０Ｂは中サイズＰ２（例えばＢ４Ｒ）に対応する位置にあり、その次の円盤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、最小通紙領域近傍の円盤６０Ｄは最小サイズＰ４（例えばＡ５Ｒ）に対応した位置にある。
【０１５１】
図２２中（Ｂ）：円盤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２２中（Ｃ）：円盤６０Ｃは、上記のように約３分の２円の穴あき形状である。
図２２中（Ｄ）：円盤６０Ｄは、上記のように約３分の１円の穴あき形状である。
【０１５２】
〔構造例２の動作例〕
次に、構造例２の遮蔽部材６０を適用した場合の動作例について説明する。図２３から図２８は、構造例２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。
【０１５３】
〔全面遮蔽（０°）〕
先ず図２３は、遮蔽部材６０により全面遮蔽（全面で磁束Φ１＝０）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２３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。
【０１５４】
円盤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（磁束Φ１＝０）を発揮させることができる。すなわち、一端位置の円盤６０Ａと他端位置の円盤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（磁束Φ１＝０）を行うことができる。
【０１５５】
この場合、両端部でそれぞれ３つの磁気調整部材９０がその全体で磁束を遮蔽するので、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。
【０１５６】
〔遮蔽なし（６０°）〕
図２４は、図２３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２０中（Ａ）の状態）、第１の経路に切り替えられた状態（遮蔽部材６０が退避位置）となり、磁気の遮蔽効果が発生しない。
【０１５７】
〔中小サイズ遮蔽（１２０°）〕
図２５は、図２３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、円盤６０Ａと円盤６０Ｃとの間に形成される１つのリング部分で遮蔽効果を発揮し、長手方向の一部分だけを第１の経路に切り替えることができる。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。
【０１５８】
〔遮蔽なし（１８０°）〕
図２６は、図２３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２４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２０中（Ａ）の状態）、第１の経路に切り替えられた状態（遮蔽部材６０が退避位置）となり、磁気の遮蔽効果が発生しない。
【０１５９】
〔中サイズ遮蔽（２４０°）〕
図２７は、図２３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、円盤６０Ａと円盤６０Ｂとの間に形成される１つのリング部分で遮蔽効果を発揮し、長手方向の一部分だけを第１の経路に切り替えることができる。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。
【０１６０】
〔遮蔽なし（３００°）〕
図２８は、図２３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２４，図２６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２０中（Ａ）の状態）、第１の経路に切り替えられた状態（遮蔽部材６０が退避位置）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。
【０１６１】
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。
【０１６２】
また、各実施形態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。
【０１６３】
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。
【図面の簡単な説明】
【０１６４】
【図１】第１実施形態の定着装置を搭載したプリンタの構成を示す概略図である。
【図２】第１実施形態の定着装置の構造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】磁気調整部材の配置を第１例として示した図である。
【図７】磁気調整部材の配置に関する第２例を示した図である。
【図８】センタコアの駆動機構の構成を示す側面図である。
【図９】センタコアの回転に伴う定着装置の動作例を示す図である。
【図１０】定着装置による総発熱量と遮蔽効果との関係を示す図である。
【図１１】第２実施形態の定着装置の構造例を示す縦断面図である。
【図１２】第３実施形態の定着装置の構造例を示す縦断面図である。
【図１３】第４実施形態の定着装置の構造例を示す縦断面図である。
【図１４】第５実施形態の定着装置の構造例を示す縦断面図である。
【図１５】第６実施形態の定着装置の構造例を示す縦断面図である。
【図１６】第７実施形態の定着装置の構造例を示す縦断面図である。
【図１７】第８実施形態の定着装置の構成例を示す部分的な縦断面図である。
【図１８】第９実施形態の定着装置の構成例を示す縦断面図である。
【図１９】リング状の遮蔽部材の構造例を示す斜視図である。
【図２０】リング状の遮蔽部材による磁気経路切り替えの原理を説明するための概念図である。
【図２１】リング状の遮蔽部材の構造例２を示す斜視図である
【図２２】構造例２の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２３】遮蔽部材により全面遮蔽（全面で磁束Φ１＝０）を行った場合の動作例を示す斜視図である。
【図２４】図２３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２５】図２３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２６】図２３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２７】図２３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２８】図２３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
【符号の説明】
【０１６５】
１ プリンタ（画像形成装置）
１４ 定着装置
５０ ＩＨコイルユニット
５２ 誘導加熱コイル
５４ アーチコア
５６ サイドコア
５８ センタコア
６０ 遮蔽部材
６２ サーミスタ
６４ 駆動機構
６６ ステッピングモータ
６８ 減速機構
９０ 磁気調整部材
【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領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領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
を備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
請求項１に記載の定着装置において、
前記磁気調整部材は、
良導電性の線材料がリング状に形成された複数のリング状部を有し、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２に記載の定着装置において、
前記磁気調整部材は、
前記切り替わり領域内で前記第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、前記第２の経路上にその他の隣接する前記リング状部を配置していることを特徴とする定着装置。
【請求項４】
請求項２に記載の定着装置において、
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、
前記切り替わり領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５】
請求項１から４のいずれかに記載の定着装置において、
前記加熱部材は、
搬送される用紙の幅方向でみて、その最大通紙領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、
前記加熱部材の長手方向でみて、前記最大通紙領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領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６】
請求項５に記載の定着装置において、
前記磁気調整部材は、
前記加熱部材の長手方向に対し、搬送される複数通りの用紙サイズに合わせて複数に分割して配置されていることを特徴とする定着装置。
【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領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領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
を備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
請求項１に記載の定着装置において、
前記磁気調整部材は、
良導電性の線材料がリング状に形成された複数のリング状部を有し、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２に記載の定着装置において、
前記磁気調整部材は、
前記切り替わり領域内で前記第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、前記第２の経路上にその他の隣接する前記リング状部を配置していることを特徴とする定着装置。
【請求項４】
請求項２に記載の定着装置において、
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、
前記切り替わり領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５】
請求項１から４のいずれかに記載の定着装置において、
前記加熱部材は、
搬送される用紙の幅方向でみて、その最大通紙領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、
前記加熱部材の長手方向でみて、前記最大通紙領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領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６】
請求項５に記載の定着装置において、
前記磁気調整部材は、
前記加熱部材の長手方向に対し、搬送される複数通りの用紙サイズに合わせて複数に分割して配置されていることを特徴とする定着装置。
【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２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【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２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【公開番号】特開２０１０−１０７５６０（Ｐ２０１０−１０７５６０Ａ）
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７６６７７（Ｐ２００８−２７６６７７）
【出願日】平成２０年１０月２８日（２００８．１０．２８）
【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５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２８日（２００８．１０．２８）
【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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