JP2001312164A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP2001312164A JP2000129840A JP2000129840A JP2001312164A JP 2001312164 A JP2001312164 A JP 2001312164A JP 2000129840 A JP2000129840 A JP 2000129840A JP 2000129840 A JP2000129840 A JP 2000129840A JP 2001312164 A JP2001312164 A JP 2001312164A
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Mitsuharu Okada
光治 岡田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 IH方式の定着ローラでは,ヒートローラ内
部に配したコイルの温度が,コイル自体の発熱やヒート
ローラからの輻射熱等によって上昇してしまうという問
題があった。 【解決手段】 ヒートローラ1の内部に配したコイル1
1を巻く円筒状のボビン10に,円筒の内外に連通する
空気穴10aを全面にわたって均等に形成する。更に,
例えばコイル11の両端部からコイル11内に向けてフ
ァン等の送風手段により送風する。これにより,強制的
に送り込まれた冷却風は,ボビン10の空気穴10aを
通過し,更にコイル線の隙間を通過する際にコイル線の
熱を奪いつつコイル11の法線方向に流れ,ヒートロー
ラ1外に排気される。従って,コイル11を効果的に冷
却してその過熱による不具合を未然に防止することが可
能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は,金属導体よりなる
円筒状のヒートローラの内部にコイルが配設されてなる
誘導加熱方式の定着装置を搭載する画像形成装置に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】複写機,ファクシミリ,プリンタなどの
画像形成装置に搭載されている定着装置としては,転写
シート上のトナーを熱溶解させる定着ローラと,該定着
ローラに圧接して転写シートを挟持する加圧ローラとで
構成されているものが最も一般的である。ここで,上記
定着ローラとしては,従来より,ローラ内部にハロゲン
ランプ等の発熱体を配置し,該発熱体からの輻射熱等に
より上記ローラ表面を加熱するようにしたものが一般的
であった。しかしながら,このような定着ローラには,
ローラ表面が適温に達するまでに比較的長時間を要し,
またエネルギーロスが大きいなど幾つかの問題点がある
ことから,これらの問題点を解決できるものとして誘導
加熱方式(以下,IH方式という)の定着ローラが提案
されている。このIH方式の定着ローラは,金属導体か
らなるヒートローラの内部に,例えば軸方向に螺旋状に
巻かれたコイルが配置された構成となっており,上記コ
イルに高周波電流を流し,それによって生じた高周波磁
界で上記ヒートローラに誘導渦電流を発生させ,上記ヒ
ートローラ自体の表皮抵抗によってヒートローラそのも
のをジュール発熱させるものである。このような構成に
より,ハロゲンランプなどによる間接加熱に比べて短時
間でヒートローラを昇温させることができ,またヒート
ローラ以外の部分の発熱や光漏れなどによるエネルギー
ロスを少なくすることが可能である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで,上記のよう
なIH方式の定着ローラでは,従来より,ヒートローラ
内部に配したコイルの温度が,コイル自体の発熱やヒー
トローラからの輻射熱等によって上昇してしまうという
問題があった。コイルが高温になると,コイル線(リッ
ツ線)の皮膜が溶け,絶縁破壊を引き起こしてしまう恐
れがある。これにより,コイルのインダクタンス値(L
値)が変化し,高周波電源に多大なダメージを与えかね
ない。本発明は,上記事情に鑑みてなされたものであ
り,その目的とするところは,コイルの過熱を効果的に
防止しうる定着装置を提供することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は,金属導体よりなる円筒状のヒートローラの
内部にコイルが配設されてなる誘導加熱方式の定着装置
を搭載する画像形成装置において,上記コイルを巻き付
けるボビンが略円筒状に形成され,更にその周面上に円
筒の内外に連通する空気穴が形成されてなることを特徴
とする定着装置として構成されている。このような構成
により,コイルと空気との接触面積を大きくとることが
でき,コイルの冷却効率を高めてコイルの過熱を効果的
に防止することが可能となる。ここで,上記ボビンをフ
ェライトコアにより構成することにより,ヒートローラ
の発熱効率を高めつつ上記フェライトコアも同時に効果
的に冷却することが可能である。もちろん,上記ボビン
の内部にフェライトコアを配することも可能であるが,
この場合,上記コイルとフェライトコアとの冷却効率を
高く維持するため,フェライトコアは上記ボビンの内面
に沿って隙間を空けた状態で配置することが望ましい。
【0005】また,更に上記ヒートローラの内部に空気
の流れを生じさせる送風手段を設ければ,上記ボビンの
空気穴を介してコイルの隙間に強制的に空気を通すこと
が可能となるため,コイルの冷却効率を更に高めること
が可能である。ここで,上記送風手段としては,上記ヒ
ートローラ端部の少なくとも内面側にフィンを取り付け
れば,別途ファンなどを設ける必要がないため,より低
コスト化が可能である。また,上記ファンとヒートロー
ラ端部のフィンとを併用し,例えばファンによってコイ
ル内部に風を送り込み,上記ボビンの空気穴及びコイル
線の隙間を通過した空気を上記フィンによってヒートロ
ーラ外に排気するように構成すれば,上記コイルの冷却
効率を更に高めることが可能である。
【0006】
【発明の実施の形態】以下添付図面を参照して,本発明
の実施の形態及び実施例につき説明し,本発明の理解に
供する。尚,以下の実施の形態及び実施例は本発明を具
体化した一例であって,本発明の技術的範囲を限定する
性格のものではない。ここに,図1は本発明の実施の形
態に係る画像形成装置に搭載される定着ローラZ1のボ
ビン10の概略構成を示す模式図,図2は上記定着ロー
ラZ1の全体構成を示す模式図,図3はヒートローラ1
端部のフィン2の取り付け状態を示す図,図4はフェラ
イトコア13をボビンとして用いた一例を示す模式図で
ある。
【0007】本実施の形態に係る画像形成装置に搭載さ
れるIH方式の定着ローラZ1は,図2に示す如く,
鉄,ニッケルなどの金属導体で形成された円筒状のヒー
トローラ1の内部に,上記ヒートローラ1の軸回りに螺
旋状に巻かれたコイル11が配置された構成となってい
る。上記コイル11は,円筒状に形成されたボビン10
に対して,コイル線の間に隙間ができる程度の粗さで巻
かれている。更に,上記ボビン10には,図1に示すよ
うに,円筒の内外に連通する空気穴10aが全面にわた
って均等に形成されている。
【0008】更に,上記コイル11の両端部近傍には,
上記コイル11の内部に向けて送風するファン12がそ
れぞれ取り付けられている。更に,上記ヒートローラ1
の両端部1a,1aの内面側には,図3に示すようなフ
ィン2が取り付けられている。これらフィン2は,上記
ヒートローラ1の回転に伴ってヒートローラ1の軸方向
に空気の流れを生じさせるように,ヒートローラ1の軸
方向よりも若干周方向にひねられた状態で取り付けられ
ている。また,上記フィン2のひねり方向は,上記ヒー
トローラ1の両端部で逆方向となっている。従って,上
記ヒートローラ1が回転されると,その両端部に取り付
けられたフィン2は,それぞれ上記ヒートローラ1内の
空気を排気する方向に作用する。
【0009】以上のような構成により,本実施の形態に
係る画像形成装置に搭載される定着ローラZ1では,図
2に示すように,上記ファン12によってコイル11内
に強制的に送り込まれた冷却風は,ボビン10の空気穴
10aを通過し,更にコイル線の隙間を通過する際にコ
イル線の熱を奪いつつコイル11の法線方向に流れ,更
に上記ヒートローラ1の両端部に取り付けられたフィン
2によってヒートローラ1の外に向けてスムーズに排気
される。従って,コイル11を効果的に冷却してその過
熱による不具合を未然に防止することが可能となる。
【0010】
【実施例】上記実施の形態では,ファン12,及びヒー
トローラ1の両端部に設けたフィン2の2種類の送風手
段を用いたが,いずれか一方のみを用いてもコイル11
の隙間を通るような風の流れを生じさせることは可能で
ある。このような構成も本発明の一例である。また,ボ
ビン10に空気穴10aが形成されていることによりコ
イル11からの放熱効果は従来に比べて高いため,必ず
しも上記ファン12やフィン2のような送風手段を設け
なくても,従来に比べて高い冷却効果が期待できる。こ
のような構成も本発明の一例である。
【0011】また,ヒートローラ1の発熱効率を高める
ためにフェライトコアを用いる場合には,例えば図4に
示すように,棒状のフェライトコア13を互いに隙間を
空けて円筒状に並べ,これにコイル11を直接巻き付け
るようにしてもよい。即ち,上記ボビン10をフェライ
トコア13によって形成してもよい。これにより,コイ
ル11はもちろん,フェライトコアについても効果的に
冷却することができる。もちろん,図1に示したような
ボビン10の内部に,図4に示したようなフェライトコ
ア13を配置する構成としてもよい。
【0012】
【発明の効果】以上説明したように,本発明は,金属導
体よりなる円筒状のヒートローラの内部にコイルが配設
されてなる誘導加熱方式の定着装置を搭載する画像形成
装置において,上記コイルを巻き付けるボビンが略円筒
状に形成され,更にその周面上に円筒の内外に連通する
空気穴が形成されてなることを特徴とする画像形成装置
として構成されているため,コイルと空気との接触面積
を大きくとることができ,コイルの冷却効率を高めてコ
イルの過熱を効果的に防止することが可能となる。ここ
で,上記ボビンをフェライトコアにより構成することに
より,ヒートローラの発熱効率を高めつつ上記フェライ
トコアも同時に効果的に冷却することが可能である。も
ちろん,上記ボビンの内部にフェライトコアを配するこ
とも可能であるが,この場合,上記コイルとフェライト
コアとの冷却効率を高く維持するため,フェライトコア
は上記ボビンの内面に沿って隙間を空けた状態で配置す
ることが望ましい。
【0013】また,更に上記ヒートローラの内部に空気
の流れを生じさせる送風手段を設ければ,上記ボビンの
空気穴を介してコイルの隙間に強制的に空気を通すこと
が可能となるため,コイルの冷却効率を更に高めること
が可能である。ここで,上記送風手段としては,上記ヒ
ートローラ端部の少なくとも内面側にフィンを取り付け
れば,別途ファンなどを設ける必要がないため,より低
コスト化が可能である。また,上記ファンとヒートロー
ラ端部のフィンとを併用し,例えばファンによってコイ
ル内部に風を送り込み,上記ボビンの空気穴及びコイル
線の隙間を通過した空気を上記フィンによってヒートロ
ーラ外に排気するように構成すれば,上記コイルの冷却
効率を更に高めることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態に係る画像形成装置に搭
載される定着ローラZ1のボビン10の概略構成を示す
模式図。
【図2】 上記定着ローラZ1の全体構成を示す模式
図。
【図3】 ヒートローラ1端部のフィン2の取り付け状
態を示す図。
【図4】 フェライトコア13をボビンとして用いた一
例を示す模式図。
【符号の説明】 1…ヒートローラ 2…フィン(送風手段の一例) 10…ボビン 10a…空気穴 11…コイル 12…ファン(送風手段の一例) 13…フェライトコア
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H033 BA25 BA29 BB03 BB13 BB19 BB21 BE06 3K059 AA10 AB00 AB23 AB28 AC73 CD44 CD48 CD52 CD64 CD66 CD73 CD74 CD77

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属導体よりなる円筒状のヒートローラ
    の内部にコイルが配設されてなる誘導加熱方式の定着装
    置を搭載する画像形成装置において,上記コイルを巻き
    付けるボビンが略円筒状に形成され,更にその周面上に
    円筒の内外に連通する空気穴が形成されてなることを特
    徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】 上記ボビンがフェライトコアにより構成
    されてなる請求項1記載の画像形成装置。
  3. 【請求項3】 フェライトコアが,上記ボビンの内面に
    沿って隙間を空けた状態で配置されてなる請求項1記載
    の画像形成装置。
  4. 【請求項4】 上記ヒートローラの内部に空気の流れを
    生じさせる送風手段を具備してなる請求項1〜3のいず
    れかに記載の画像形成装置。
  5. 【請求項5】 上記送風手段が,上記ヒートローラ端部
    の少なくとも内面側に取り付けられたフィンを含む請求
    項4記載の画像形成装置。
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JP2008181051A (ja) * 2007-01-26 2008-08-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 定着装置及びこれを備えた画像形成装置
WO2012053046A1 (ja) * 2010-10-18 2012-04-26 有明セラコ株式会社 浸漬ヒーター
JP2013206760A (ja) * 2012-03-29 2013-10-07 Shimada Phys & Chem Ind Co Ltd 誘導加熱コイル
US8712301B2 (en) 2011-06-22 2014-04-29 Fuji Xerox Co., Ltd. Fixing device and image forming apparatus
JP2015176027A (ja) * 2014-03-17 2015-10-05 株式会社リコー 定着装置及び画像形成装置

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