JP2011197501A - Fixing device and image forming apparatus loaded with the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing device in which nonuniform cooling of a coil as viewed from the axial direction of a heating member is prevented, and to provide an image forming apparatus loaded with the fixing device.SOLUTION: The fixing device includes: the coil (52) disposed along the periphery of the heating member (46), extending in the axial direction of the heating member, and used to generate an electromagnetic field for induction heating the heat member; a core portion disposed opposite from the heating member with the coil therebetween, covering the coil by extending in a direction intersecting the axial direction of the heating member, having a plurality of arch cores (54), and forming a magnetic path around the coil, the arch cores being spaced in the axial direction of the heating member; a cooling means having an upstream side (80) and a downstream side (82) oblique to the disposition of the arch cores, and used to cool the coil with a flow of cooling air flowing from the upstream side; laminar flowing means (76 and 77) provided on a plurality of support members (72) supporting the respective arch cores, and used to eliminate turbulent flow caused downstream of the support members and to generate a flow of a cooling air flowing to the downstream side from the upstream side via the coil.

Description

本発明は、トナー画像を担持した記録媒体を、定着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記録媒体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。   The present invention relates to a fixing device that heats and melts unfixed toner on a recording medium while passing a recording medium carrying a toner image between a nip between a fixing roller pair or a heating belt and a roller, and an image equipped with the fixing device. The present invention relates to a forming apparatus.

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。   In recent years, in this type of image forming apparatus, a belt system capable of setting a small heat capacity has attracted attention because of demands for shortening the warm-up time in the fixing device and saving energy. In recent years, the electromagnetic induction heating method (IH) that has the potential for rapid heating and high-efficiency heating has attracted attention. From the viewpoint of energy saving when fixing color images, electromagnetic induction heating is combined with the belt method. Many products have been commercialized.

詳しくは、この電磁誘導加熱方式においては、ベルトの外側に電磁誘導のための磁界を発生させるコイルを配置した構造(いわゆる外包IH)が開示され(例えば、特許文献1参照)、また、当該文献では、ファンからの冷却風がダクトを介してコイルを冷却している。コイルは、自身の電気抵抗の他、ヒートローラからの熱伝導によっても昇温し、このコイルの温度上昇が定着装置の破損を招くからである。   Specifically, in this electromagnetic induction heating method, a structure (so-called envelope IH) in which a coil that generates a magnetic field for electromagnetic induction is arranged outside the belt is disclosed (for example, refer to Patent Document 1). Then, the cooling air from the fan cools the coil through the duct. This is because the coil is heated not only by its own electrical resistance but also by heat conduction from the heat roller, and the temperature rise of the coil causes damage to the fixing device.

特開2006−285126号公報JP 2006-285126 A

ところで、上記従来の技術では、ファンとIHコイルユニットとを直接に連結するダクトを設けているが、このダクトによる部品点数の増加、画像形成装置内の省スペース化や、ファンからの冷却風を他の構成部品にも有効に利用する等の観点から当該ダクトを省略した構造がある。
具体的には、冷却風をコイルに供給する上流側の冷却ファンと、コイルの熱を奪った気流を排出する下流側の排出ファンとがヒートローラの軸線方向でみて対角線上に配置されている。
By the way, in the above-mentioned conventional technology, a duct for directly connecting the fan and the IH coil unit is provided. However, this duct increases the number of parts, saves space in the image forming apparatus, and reduces cooling air from the fan. There is a structure in which the duct is omitted from the viewpoint of effective use for other components.
Specifically, an upstream side cooling fan that supplies cooling air to the coil and a downstream side exhaust fan that exhausts the airflow that has taken away the heat of the coil are arranged diagonally when viewed in the axial direction of the heat roller. .

これにより、この上流側からの冷却風は、ヒートローラの軸線方向に沿って供給されず、この軸線に対して傾いた斜め方向からコイルに供給され、コイルの熱を奪った気流も同じく斜め方向に排出される。
しかしながら、ヒートローラの軸線方向に対して斜め方向に冷却風を供給する場合には、この軸線方向でみたコイルの冷却ムラが生ずるとの問題がある。
As a result, the cooling air from the upstream side is not supplied along the axial direction of the heat roller, but is supplied to the coil from an oblique direction inclined with respect to the axial line, and the airflow that has deprived the heat of the coil is also inclined. To be discharged.
However, when cooling air is supplied in an oblique direction with respect to the axial direction of the heat roller, there is a problem that uneven cooling of the coil seen in this axial direction occurs.

なぜならば、コイルの周囲にはヒートローラの磁気誘導加熱を行うコア部が設けられ、当該コア部、特にアーチコアが、ヒートローラの軸線方向に交差して延びてコイルの外側を覆うとともに、そのアーチコアの支持部材を介してこの軸線方向に間隔をおいて複数配置されており、上流側からの冷却風は、アーチコアの支持部材に吹き付けてその後渦状に流れ、隣り合う支持部材の間で乱れてその内側のコイルに向かい難くなるからである。   This is because a core portion that performs magnetic induction heating of the heat roller is provided around the coil, and the core portion, particularly the arch core, extends across the axial direction of the heat roller to cover the outside of the coil, and the arch core. The cooling air from the upstream side blows on the support member of the arch core and then flows in a spiral shape, and is disturbed between adjacent support members. This is because it becomes difficult to face the inner coil.

そこで、本発明の目的は、上記課題を解消し、ヒートローラの軸線方向でみたコイルの冷却ムラを防止することが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である。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a fixing device capable of solving the above-described problems and preventing coil cooling unevenness in the axial direction of the heat roller, and an image forming apparatus equipped with the fixing device.

上記目的を達成するための第1の発明は、記録媒体に画像を定着するための定着装置であって、加熱部材の外面に沿って配置され、この加熱部材の軸線方向に延びて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、このコイルを挟んで加熱部材の反対側に配置されており、加熱部材の軸線に交差する方向に延びてコイルの外側を覆い、この加熱部材の軸線方向に間隔をおいて複数箇所に配置されるアーチコアを備え、コイルの周囲にて磁路を形成するコア部と、アーチコアの配置に対して斜向かいに上流側と下流側とを有し、この上流側からの冷却風でコイルを冷却する冷却手段と、各アーチコアをそれぞれ支持する複数の支持部材に備えられており、この支持部材の下流に起こる乱流を解消し、上流側からコイルを経由して下流側に向かう冷却風の流れを生成させる層流化手段とを具備する。   A first invention for achieving the above object is a fixing device for fixing an image on a recording medium, which is disposed along an outer surface of a heating member, and extends in the axial direction of the heating member so that the heating member is arranged. A coil that generates a magnetic field for induction heating, and is arranged on the opposite side of the heating member across the coil, extends in a direction intersecting the axis of the heating member, covers the outside of the coil, and the axis of the heating member An arch core disposed at a plurality of positions at intervals in the direction, having a core part that forms a magnetic path around the coil, and an upstream side and a downstream side obliquely with respect to the arch core arrangement, Cooling means that cools the coil with cooling air from the upstream side and a plurality of support members that support each arch core are provided, eliminating turbulent flow that occurs downstream of this support member, via the coil from the upstream side Then downstream To produce a flow of cooling air towards the to and a laminar flow means.

第1の発明によれば、加熱部材がその外面に沿って配置されたコイルの磁界で誘導加熱され、トナー画像の加熱溶融を行う方式(外包IH)を採用する。詳しくは、複数のアーチコアを備えたコア部も同じく加熱部材の外面に沿って配置され、コイルで発生した磁界を導く磁路を形成し、この磁界はコア部に導かれて磁気誘導加熱を行う。   According to the first aspect of the invention, the heating member is induction-heated by a magnetic field of a coil disposed along the outer surface thereof, and a method (outer packaging IH) in which the toner image is heated and melted is adopted. Specifically, the core portion having a plurality of arch cores is also arranged along the outer surface of the heating member to form a magnetic path that guides the magnetic field generated by the coil, and this magnetic field is guided to the core portion to perform magnetic induction heating. .

また、冷却手段がコイルを冷却してその温度上昇を防止しており、定着装置を保護する。
ここで、この冷却手段は、加熱部材の軸線方向でみて対角線上、詳しくは、各アーチコアの配置に対して斜向かいに上流側と下流側とを有しており、この上流側からの冷却風は、各アーチコアをそれぞれ支持する複数の支持部材によってコイルを経由して下流側に向かう。
Further, the cooling means cools the coil to prevent the temperature from rising, thereby protecting the fixing device.
Here, the cooling means has a diagonal line as viewed in the axial direction of the heating member, specifically, an upstream side and a downstream side obliquely with respect to the arrangement of each arch core, and cooling air from the upstream side. Is directed downstream via a coil by a plurality of support members that respectively support the arch cores.

これら支持部材には層流化手段が備えられており、この支持部材の下流に起こる乱流を解消し、上流側からコイルを経由して下流側に向かう冷却風の流れを生成している。よって、上流側からの冷却風は各支持部材の間を速やかに抜けてコイルに達して冷却し、また、コイルの熱を奪った気流は各支持部材の間を速やかに抜けて下流側に到達するので、加熱部材の軸線方向でみたコイルの冷却ムラを防止し、搬送される記録媒体の幅方向で視た中央部分と両端部分の定着性能を均一にできる。   These support members are provided with laminarization means, which eliminates turbulent flow that occurs downstream of the support members and generates a flow of cooling air from the upstream side to the downstream side via the coil. Therefore, the cooling air from the upstream side quickly passes through each support member and reaches the coil to cool, and the airflow that has taken away the heat of the coil quickly passes through each support member and reaches the downstream side. Therefore, it is possible to prevent uneven cooling of the coil as viewed in the axial direction of the heating member, and to make the fixing performance at the center portion and both end portions as viewed in the width direction of the recording medium conveyed uniform.

第2の発明は、第1の発明の構成において、隣り合う支持部材によって構成される冷却風の供給口及び排出口を有し、層流化手段は、これら供給口及び排出口を上流側から下流側までをショートカットする方向に傾斜させ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、隣り合う支持部材によって、上流側には冷却風の供給口が、下流側には冷却風の排出口がそれぞれ構成されるが、これら供給口や排出口は、上流側からコイルを経由して下流側までの距離を短絡する方向に傾斜しているので、上記気流の乱れを確実に解消でき、加熱部材の軸線方向でみたコイルの冷却ムラを確実に防止できる。また、冷却風は効率良く流れることから、冷却手段の駆動コストも低減できる。
According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect of the present invention, a cooling air supply port and a discharge port constituted by adjacent support members are provided, and the laminarization means connects the supply port and the discharge port from the upstream side. It is characterized by inclining in the direction of shortcut to the downstream side.
According to the second aspect of the invention, in addition to the action of the first aspect of the invention, the adjacent support members constitute the cooling air supply port on the upstream side and the cooling air discharge port on the downstream side. However, since these supply ports and discharge ports are inclined in a direction that short-circuits the distance from the upstream side to the downstream side via the coil, the turbulence of the airflow can be reliably eliminated, and in the axial direction of the heating member. It is possible to reliably prevent uneven cooling of the seen coil. Further, since the cooling air flows efficiently, the driving cost of the cooling means can be reduced.

第3の発明は、第2の発明の構成において、各支持部材は、同一形状で構成されていることを特徴とする。
第3の発明によれば、第2の発明の作用に加えてさらに、複数の支持部材が1種類で済むため、装置の製造コストも削減できる。
第4の発明は、第1の発明の構成において、隣り合う支持部材によって構成される冷却風の供給口及び排出口を有し、層流化手段は、各供給口を上流側から遠くなるに連れて加熱部材の軸線から離間させ、各排出口を下流側に近づくに連れて加熱部材の軸線に近接させることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the configuration of the second aspect, each support member is configured in the same shape.
According to the third aspect of the invention, in addition to the operation of the second aspect of the invention, since only one type of support member is required, the manufacturing cost of the apparatus can be reduced.
According to a fourth aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect of the invention, the cooling air supply port and the discharge port are constituted by adjacent support members, and the laminarization means is configured so that each supply port is far from the upstream side. Accordingly, it is separated from the axis of the heating member, and each discharge port is brought closer to the axis of the heating member as it approaches the downstream side.

第4の発明によれば、第1の発明の作用に加えてさらに、隣り合う支持部材によって、上流側には冷却風の供給口が、下流側には冷却風の排出口がそれぞれ構成されるが、供給口は、上流側から遠くなるに連れて競り出しており、各供給口からは同量の気流をコイルに向けて供給可能になる。また、排出口は、上流側に近づくに連れて競り出しているので、各排出口からも同量の気流をコイル側から排出可能になる。この結果、上記気流の乱れを確実に解消でき、加熱部材の軸線方向でみたコイルの冷却ムラを確実に防止できる。また、冷却風は効率良く流れることから、冷却手段の駆動コストも低減できる。   According to the fourth aspect of the invention, in addition to the action of the first aspect of the invention, the adjacent support members constitute the cooling air supply port on the upstream side and the cooling air discharge port on the downstream side. However, the supply ports are competing with increasing distance from the upstream side, and the same amount of airflow can be supplied from each supply port toward the coil. Moreover, since the discharge port is competing as it approaches the upstream side, the same amount of airflow can be discharged from the coil side from each discharge port. As a result, the turbulence of the airflow can be reliably eliminated, and the coil cooling unevenness seen in the axial direction of the heating member can be reliably prevented. Further, since the cooling air flows efficiently, the driving cost of the cooling means can be reduced.

第5の発明は、第4の発明の構成において、各支持部材は、各供給口の断面積が上流側から遠くなるに連れて大きく、各排出口の断面積が下流側に近づくに連れて小さくなる形状で構成されていることを特徴とする。
第5の発明によれば、第4の発明の作用に加えてさらに、冷却風を受け入れる供給口の断面積が上流側から遠のくに連れて大きく、冷却風を排出する排出口の断面積が上流側に近づくに連れて大きくされており、各供給口や各排出口からは同量の気流をコイルに向けて確実に供給・排出できる。
According to a fifth aspect, in the configuration of the fourth aspect, each support member is larger as the cross-sectional area of each supply port is farther from the upstream side, and as the cross-sectional area of each discharge port is closer to the downstream side. It is characterized by having a smaller shape.
According to the fifth aspect of the invention, in addition to the action of the fourth aspect of the invention, the cross-sectional area of the supply port that receives the cooling air increases as the distance from the upstream side increases, and the cross-sectional area of the discharge port that discharges the cooling air increases. It is enlarged as it approaches the side, and the same amount of airflow can be reliably supplied and discharged from each supply port and each discharge port toward the coil.

第6の発明は、第1から第5の発明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記録媒体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、加熱部材の加熱効率や定着性能を確保して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。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus in which the fixing device according to the first to fifth aspects of the present invention is mounted on an image forming apparatus, and a toner image formed by the image forming unit is fixed to a recording medium using the fixing apparatus. Features.
According to the sixth invention, in addition to the effects of the first to fifth inventions, the heating efficiency and the fixing performance of the heating member are ensured and a good toner image is formed. As a result, the reliability of the image forming apparatus is improved. Will improve.

本発明によれば、支持部材の層流化手段が上流側からコイルを経由して下流側に向かう冷却風の流れを生成しており、加熱部材の軸線方向でみたコイルの冷却ムラを防止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。   According to the present invention, the laminarization means of the support member generates a flow of cooling air from the upstream side to the downstream side via the coil, and can prevent uneven cooling of the coil as viewed in the axial direction of the heating member. A fixing device and an image forming apparatus equipped with the fixing device can be provided.

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。1 is a schematic diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus according to an embodiment. 定着ユニットの縦断面図である。2 is a longitudinal sectional view of a fixing unit. FIG. アーチコア周辺の構成を詳細に示す平面図である。It is a top view which shows the structure around an arch core in detail. アーチコアの構造例を示す平面図である。It is a top view which shows the structural example of an arch core. 図4のアーチコアの分解平面図である。FIG. 5 is an exploded plan view of the arch core of FIG. 4. 図4の例における冷却風の流れを説明する図である。It is a figure explaining the flow of the cooling air in the example of FIG. アーチコアホルダの他の構造例を示す平面図である。It is a top view which shows the other structural example of an arch core holder. 図7のアーチコアの平面図である。It is a top view of the arch core of FIG. 図7の例における冷却風の流れを説明する図である。It is a figure explaining the flow of the cooling air in the example of FIG. 比較例の冷却風の流れを説明する図である。It is a figure explaining the flow of the cooling air of a comparative example.

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記録媒体の一例としての用紙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。また、以下の実施形態では、記録媒体は用紙に限らず、用紙以外の記録媒体(OHPシートなど)であっても実施可能である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus 1 according to an embodiment. The image forming apparatus 1 includes, for example, a printer, a copier, and a facsimile apparatus that perform printing by transferring a toner image onto the surface of a sheet as an example of a recording medium based on image information input from the outside, and a composite having these functions. It can take the form of a machine or the like. In the following embodiments, the recording medium is not limited to a sheet, and can be implemented even if the recording medium is other than a sheet (such as an OHP sheet).

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、給紙カセット5に収容していない種類の用紙を装置本体2へ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、画像形成装置1と接続されたPC等の上位装置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。
An image forming apparatus 1 shown in FIG. 1 is, for example, a tandem color printer. The image forming apparatus 1 includes a square box-shaped apparatus main body 2 that forms (prints) a color image on a sheet therein, and discharges the sheet on which the color image is printed on the upper surface of the apparatus main body 2. The discharge tray 3 is provided.
In the lower part of the apparatus main body 2, a paper feed cassette 5 for storing paper is disposed. In addition, a stack tray 6 is provided in the central portion of the apparatus main body 2 for supplying paper of a type not stored in the paper feed cassette 5 to the apparatus main body 2. An image forming unit 7 is provided on the upper part of the apparatus main body 2, and the image forming unit 7 transmits image data such as characters and patterns transmitted from a host device such as a PC connected to the image forming apparatus 1. The image is formed on the paper based on the above.

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後述の二次転写部23に搬送する第1の搬送路9が配設されており、装置本体2の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二次転写部23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、二次転写部23で画像が転写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。   As shown in FIG. 1, a first transport path 9 for transporting a sheet fed from the sheet feeding cassette 5 to a secondary transfer unit 23 described later is disposed on the left side of the apparatus body 2. From the right part to the left part, a second transport path 10 for transporting the sheet fed from the stack tray 6 to the secondary transfer unit 23 is provided. Further, a fixing unit (fixing device) 14 that performs a fixing process on a sheet on which an image has been transferred by the secondary transfer unit 23, and a sheet on which the fixing process has been performed are disposed on an upper left portion in the apparatus main body 2. A third conveyance path 11 that conveys the toner to the third conveyance path 11 is disposed.

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及び捌きローラ対18により1枚ずつ第1の搬送路9側に繰り出される。   The paper feed cassette 5 can be replenished by pulling it out of the apparatus main body 2 (for example, the front side in FIG. 1). The paper feed cassette 5 includes a storage unit 16 in which at least two types of paper having different sizes in the paper feed direction can be selectively stored. Note that the paper stored in the storage unit 16 is fed out to the first conveyance path 9 side by sheet by the paper feed roller 17 and the separating roller pair 18.

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及び捌きローラ対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対22の手前で合流しており、レジストローラ対22に到達し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。
The stack tray 6 can be opened and closed on the outer surface of the apparatus main body 2, and sheets are placed one by one on the manual feed portion 19 or a plurality of sheets are stacked. Note that the sheets placed on the manual feed unit 19 are fed out one by one to the second conveyance path 10 side by the pick-up roller 20 and the separating roller pair 21.
The first conveyance path 9 and the second conveyance path 10 are joined before the registration roller pair 22, and the paper that has reached the registration roller pair 22 waits here for skew adjustment and timing adjustment. Thereafter, the image is sent to the secondary transfer unit 23.

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対24により排出トレイ3に排出される。   The full color toner image on the intermediate transfer belt 40 is secondarily transferred to the sheet by the secondary transfer unit 23 on the sent sheet. Thereafter, the sheet on which the toner image is fixed by the fixing unit 14 is reversed in the fourth conveyance path 12 as necessary, and a full-color toner image is also formed on the surface opposite to the first by the secondary transfer unit 23. Secondary transferred. Then, after the toner image on the opposite surface is fixed by the fixing unit 14, it passes through the third conveyance path 11 and is discharged to the discharge tray 3 by the discharge roller pair 24.

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重畳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の感光体ドラム32の回転方向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感光体ドラム32の回転方向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の感光体ドラム32の回転方向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。
The image forming unit 7 includes four image forming units 26 to 29 that form black (B), yellow (Y), cyan (C), and magenta (M) toner images. An intermediate transfer unit 30 is provided which holds the toner images of the respective colors formed in 29 in a superimposed manner.
Each of the image forming units 26 to 29 is on the downstream side in the rotation direction of the photosensitive drum 32, the charging unit 33 disposed to face the circumferential surface of the photosensitive drum 32, and the photosensitive drum 32 of the charging unit 33. A laser scanning unit 34 for irradiating a laser beam to a specific position on the peripheral surface of the photosensitive drum 32, and a downstream side in the rotational direction of the photosensitive drum 32 at the laser beam irradiation position from the laser scanning unit 34. A developing unit 35 disposed opposite to the circumferential surface of the photosensitive drum 32; and a cleaning unit disposed downstream of the developing unit 35 in the rotation direction of the photosensitive drum 32 and opposed to the circumferential surface of the photosensitive drum 32. 36.

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、各現像装置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をそれぞれ含む二成分現像剤がそれぞれ収納されている。   The photosensitive drums 32 of the image forming units 26 to 29 are rotated counterclockwise in the drawing by a drive motor (not shown). Further, in the developing sections 35 of the image forming units 26 to 29, two-component developers each containing black toner, yellow toner, cyan toner, and magenta toner are stored in each developing device 51, respectively.

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の感光体ドラム32の回転方向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つの一次転写ローラ41とを備えている。   The intermediate transfer unit 30 straddles the rear roller 38 disposed near the image forming unit 26, the front roller 39 disposed near the image forming unit 29, and the rear roller 38 and the front roller 39. The intermediate transfer belt 40 can be press-contacted with the intermediate transfer belt 40 at a position downstream of the photosensitive drum 32 in the rotation direction of the developing unit 35 of the photosensitive drum 32 of each of the image forming units 26 to 29. Four primary transfer rollers 41 are provided.

この中間転写部30では、各画像形成ユニット26〜29の一次転写ローラ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二次転写部23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対43と、二次転写部23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用紙の搬送動作とのタイミングを取るためのレジストローラ対22とを備えている。
In the intermediate transfer unit 30, the toner images of the respective colors are superimposed and transferred onto the intermediate transfer belt 40 at the positions of the primary transfer rollers 41 of the image forming units 26 to 29, and finally a full-color toner image. It becomes.
The first transport path 9 and the second transport path 10 are for transporting the paper fed from the paper feed cassette 5 and the stack tray 6 to the secondary transfer unit 23 side, and in the apparatus main body 2, a predetermined transport path is formed. A plurality of conveying roller pairs 43 disposed at the position and a registration roller pair 22 disposed in front of the secondary transfer unit 23 for timing the image forming operation and the sheet conveying operation in the image forming unit 7. And.

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)及び離型層(例えば、PFA)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)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(加熱部材)48が掛け回されている。なお、定着ユニット14の詳細な構造についてはさらに後述する。   The fixing unit 14 performs processing for fixing the unfixed toner image on the paper by heating and pressurizing the paper on which the toner image has been transferred by the image forming unit 7. The fixing unit 14 includes a roller pair including, for example, a pressure roller 44 and a fixing roller 45, and the pressure roller 44 includes, for example, a metal core and an elastic surface layer (for example, silicon rubber) and a release layer (for example). For example, the fixing roller 45 has a metal core and an elastic surface layer (for example, silicon sponge). Further, a heat roller (heating member) 46 is provided adjacent to the fixing roller 45, and a heating belt (heating member) 48 is wound around the cylindrical heat roller 46 and the fixing roller 45. The detailed structure of the fixing unit 14 will be described later.

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47,47が設けられており、二次転写部23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。   When viewed in the sheet conveyance direction, conveyance paths 47 and 47 are respectively provided on the upstream side and the downstream side of the fixing unit 14, and the sheet conveyed through the secondary transfer unit 23 is upstream of the conveyance path 47. Through the pressure roller 44 and the fixing roller 45. The paper that has passed between the pressure roller 44 and the fixing roller 45 is guided to the third conveyance path 11 through the conveyance path 47 on the downstream side.

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対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対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。
The third transport path 11 transports the paper on which the fixing process has been performed by the fixing unit 14 to the discharge tray 3. For this reason, the transport roller pair 49 is disposed at an appropriate position in the third transport path 11, and the discharge roller pair 24 is disposed at the outlet thereof.
[Details of fixing unit]
Next, details of the fixing unit 14 applied to the image forming apparatus 1 of the present embodiment will be described.

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が画像形成装置1内に配置される場合もある。   FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a structural example of the fixing unit 14. In FIG. 2, the orientation is turned counterclockwise by about 90 ° from the state in which the image forming apparatus 1 is mounted. Accordingly, the sheet conveying direction from the bottom to the top as viewed in FIG. 1 is from right to left as viewed in FIG. In addition, when the apparatus main body 2 is larger (multifunction machine etc.), it may be mounted in the direction shown in FIG. As another layout, the fixing unit 14 may be arranged in the image forming apparatus 1 in a posture inclined left or right from the state shown in FIG.

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PFA)を積層して直径50mm程度のローラとしている。定着ローラ45は、例えば金属製(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積層して直径45mm程度のローラとしている。   The fixing unit 14 of this embodiment includes the pressure roller 44, the fixing roller 45, the heat roller 46, and the heating belt 48 as described above. The pressure roller 44 is formed, for example, by forming a Si rubber layer having a thickness of about 2 to 5 mm on a metal (for example, SUS) cored bar, and further laminating a release layer (for example, PFA) on the surface layer to have a diameter of about 50 mm. It's a roller. The fixing roller 45 is a roller having a diameter of about 45 mm by laminating a silicon rubber sponge layer having a thickness of about 5 to 10 mm on a metal core (for example, SUS).

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、図示しない軸の回転駆動に伴って回転する。
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、その発熱温度を例えば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。
The heat roller 46 has a core metal made of a magnetic metal (eg, Fe) having a diameter of about 30 mm and a thickness of about 0.2 to 1.0 mm, and a release layer (eg, PFA) is formed on the surface thereof. Rotates with rotation of a shaft (not shown).
Further, the heating belt 48 is a ferromagnetic material (for example, Ni electroformed base material) having a base material thickness of, for example, 35 μm (1 μm = 1 × 10 −6 m), and a thin film having a thickness of about 200 to 500 μm on its surface An elastic layer (for example, silicon rubber) is formed, and a release layer (for example, PFA) is formed on the outer surface, and the heat generation temperature is adjusted to a range of 150 to 200 ° C., for example. In the case where the heating belt 48 does not have a heat generation function, a resin belt such as PI may be used.

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と加圧ローラ44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。
As described above, since the fixing roller 45 has a silicon sponge elastic layer as a surface layer, a flat nip is formed between the heating belt 48 and the pressure roller 44. A halogen heater 44 a is provided inside the pressure roller 44.
In addition, the fixing unit 14 includes an IH coil unit 50 outside the heat roller 46 and the heating belt 48 (not shown in FIG. 1). The IH coil unit 50 includes an induction heating coil 52, a pair of arch cores 54, and a pair of side cores 56 and a center core 58.

〔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はヒートローラ46の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、コイルボビン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。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のコイルボビン53への固定は、例えばシリコン系接着剤を用いて行う。
〔coil〕
In the example of FIG. 2, induction heating is performed on the arc-shaped portions of the heat roller 46 and the heating belt 48, so the induction heating coil (coil) 52 is on a virtual arc surface along the arc-shaped outer surface of the heat roller 46. Is arranged. Actually, the coil bobbin 53 is arranged outside the heat roller 46 and the heating belt 48, and the induction heating coil 52 is arranged in a winding shape on the bobbin 53. The material of the bobbin 53 is preferably a heat resistant resin (for example, PPS, PET, LCP), and the coil 52 is fixed to the coil bobbin 53 using, for example, a silicon-based adhesive.

〔コア部〕
図2でみてセンタコア58はIHコイルユニット50の中央に位置し、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が配置された領域よりも長い。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が配置された領域の外側を覆っている。
[Core part]
As shown in FIG. 2, the center core 58 is located at the center of the IH coil unit 50, and the arch core 54 and the side core 56 are arranged so as to form a pair on both sides thereof. Of these, the arch cores 54 on both sides are ferrite cores formed in a cross-sectional arch shape that is symmetrical to each other, and the overall length thereof is longer than the region where the induction heating coil 52 is disposed. The side cores 56 on both sides are ferrite cores formed in a block shape. The side cores 56 on both sides are connected to one end (lower end in FIG. 2) of each arch core 54, and these side cores 56 cover the outside of the region where the induction heating coil 52 is disposed.

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、隣り合うアーチコア54の間隔は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束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の長手方向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、ヒートローラ46の長手方向の端部領域での温度低下の改善も行っている。   For example, the arch core 54 is arranged at a plurality of locations at intervals in the longitudinal direction of the heat roller 46 (FIG. 3). In the present embodiment, the interval between adjacent arch cores 54 is about 10 mm. Also, the higher the arrangement density of the arch cores 54, the better the magnetic flux induction performance. However, even if the density is reduced to some extent, the performance degradation is small, so that high cost performance can be obtained within a range where sufficient performance can be exhibited. It is preferable to set the arrangement density. Further, when adjusting the temperature distribution of the heating belt 48 in the axial direction, it is possible to cope with the problem by adjusting the arrangement density of the arch cores 54. In the present embodiment, for example, the arrangement density of the arch core 54 is about 1/2 to 1/3 as a whole, and the arrangement density at both ends in the longitudinal direction of the induction heating coil 52 is set higher than the vicinity of the center, The temperature drop in the end region in the longitudinal direction of the heat roller 46 is also improved.

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が配置された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が磁束の集束効果を補い、長手方向での磁束密度分布(温度分布)を均している。   Further, one side core 56 has a length of about 30 to 60 mm, and a plurality of side cores 56 are continuously arranged in the longitudinal direction of the heat roller 46 without any interval. The total length of the range in which the side core 56 is disposed corresponds to the length of the region in which the induction heating coil 52 is disposed. By arranging a plurality of side cores 56 in this way, there is an effect of leveling the fluctuation width of the temperature distribution due to the arrangement of the arch core 54. The arrangement of the cores 54 and 56 is determined, for example, according to the magnetic flux density (magnetic field strength) distribution of the induction heating coil 52, and the arch core 54 has been removed by a certain distance. The side core 56 compensates for the effect of converging the magnetic flux at the location, and the magnetic flux density distribution (temperature distribution) in the longitudinal direction is leveled.

アーチコア54及びサイドコア56の外側には、図示しない例えば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されている。また、より実用的には、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、加熱ベルト48の外面温度を検出することもできる。
For example, a resin core holder (not shown) is provided outside the arch core 54 and the side core 56, and the arch core 54 and the side core 56 are supported by the core holder. The material of the core holder is also preferably a heat resistant resin (for example, PPS, PET, LCP).
In the example of FIG. 2, a thermistor and a thermostat 62 are installed inside the heat roller 46. The thermistor or the like 62 is disposed inside a portion of the heat roller 46 that generates a large amount of heat, particularly due to induction heating. More practically, a non-contact type sensor can be arranged below the coil unit 50 to detect the outer surface temperature of the heating belt 48.

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)のシャフト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(約340mm程度)に対応するだけの長さを有している。   The center core 58 shown in FIGS. 2 and 3 is, for example, a ferrite core having a cylindrical cross section (outer diameter is about 18 mm). In the center of the center core 58, for example, a shaft 59 of nonmagnetic metal (SUS, etc.) or heat-resistant resin (PPS, PET, LCP, etc.) is inserted in the axial direction. It has a length corresponding to a paper width of 13 inches (about 340 mm).

〔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のセンタコア58への貼り付けは、例えばシリコン系接着剤を用いて行うことができる。
(Shielding member)
Further, a shielding member 60 is attached to the center core 58 along its outer surface. The shielding member 60 has a thin plate shape and is formed to be curved in an arc shape as a whole. For example, the shielding member 60 may be installed in a state where it is embedded in the thick portion of the center core 58 as shown in the figure, or may be installed in a state of being attached to the outer surface of the center core 58. The shielding member 60 can be attached to the center core 58 using, for example, a silicon-based adhesive.

なお、遮蔽部材60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束が貫通することによる誘導電流で逆磁束を発生させ、錯交磁束(垂直な貫通磁束)をキャンセルすることで誘導加熱コイル52からの磁束を遮蔽する。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、効率よく磁束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。   The shielding member 60 is preferably a non-magnetic and highly conductive member, and for example, oxygen-free copper is used. The shielding member 60 shields the magnetic flux from the induction heating coil 52 by generating a reverse magnetic flux by an induced current caused by the penetration of a magnetic flux perpendicular to the surface, and canceling the complex magnetic flux (perpendicular magnetic flux). Further, by using a highly conductive member, Joule heat generation due to an induced current can be suppressed, and the magnetic flux can be shielded efficiently. In order to improve the conductivity, for example, methods such as (1) selecting a material with as low a specific resistance as possible and (2) increasing the thickness of the member are effective. Specifically, the plate thickness of the shielding member 60 is preferably 0.5 mm or more, and in this embodiment, for example, a thickness of 1 mm is used.

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、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に磁束が作用する。   As shown in FIG. 2, when the shielding member 60 is in a position (shielding position) close to the surface of the heating belt 48, the magnetic resistance increases around and the magnetic field strength decreases. On the other hand, when the center core 58 rotates 180 ° (the direction is not particularly limited) from the state shown in FIG. 2 and the shielding member 60 moves to a position (retracted position) farthest from the heating belt 48, the periphery of the induction heating coil 52 As a result, the magnetic resistance decreases, a magnetic path is formed through the arch core 54 and the side core 56 on both sides centering on the center core 58, and the magnetic flux acts on the heating belt 48 and the heat roller 46.

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、シャフト59はこのモータ66からの動力により回転する。このためシャフト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、その動力によってシャフト59が回転し、センタコア58を長手方向の軸線回りに回転させることができる。
FIG. 3 is a plan view of the periphery of the center core 58. The center core 58 extends in the width direction of the sheet perpendicular to the sheet passing direction (the arrow direction in FIG. 3), and its total length is slightly larger than the maximum sheet passing width (for example, A3 length, A4 width).
The IH coil unit 50 is provided with, for example, a stepping motor 66, and the shaft 59 is rotated by power from the motor 66. Therefore, a driven gear 59a is attached to one end portion of the shaft 59, and an output gear 66a of the stepping motor 66 is engaged with the driven gear 59a. When the stepping motor 66 is driven, the shaft 59 is rotated by the power, and the center core 58 can be rotated around the longitudinal axis.

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、シャフト59の一端部にインデックス98が設けられており、これにフォトインタラプタ99が組み合わされている。インデックス98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99にインデックス98が反応(例えば遮光)する。   At this time, in order to detect the rotation angle (rotational displacement amount from the reference position) of the center core 58, an index 98 is provided at one end of the shaft 59, and a photo interrupter 99 is combined therewith. The position of the index 98 is set to a reference position regarding the rotation angle of the center core 58, and the index 98 reacts (for example, shields light) from the photo interrupter 99 at the reference position.

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にはそのための図示しない制御部が付属する。この制御部は、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99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。
The rotation angle of the center core 58 can be controlled by, for example, the number of drive pulses applied to the stepping motor 66. The stepping motor 66 is provided with a control unit (not shown). This control unit can be constituted by, for example, a control IC, an input / output driver, a semiconductor memory, and the like.
The detection signal from the photo interrupter 99 is input to the control IC through the input driver, and based on this, the control IC can detect the reference position of the center core 58. On the other hand, the control IC is notified of information relating to the current paper size from an image formation control unit (not shown). In response to this, the control IC reads information on the rotation angle suitable for the paper size (angle when the reference position is 0 degree) from the semiconductor memory (ROM), and reaches the target rotation angle. Drive pulses are output at regular intervals. The drive pulse is applied to the stepping motor 66 through the output driver, and the stepping motor 66 operates in response to the drive pulse.

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。なお、第1〜第3遮蔽部材60a,60b,60cは上記のように分割して設けるのではなく、一体として設けることも可能である。   In the example shown in FIG. 3, three types of the first shielding member 60 a, the second shielding member 60 b, and the third shielding member 60 c are used as the shielding member (reference numeral 60 in FIG. 2) in the axial direction (longitudinal direction) of the center core 58. ) Are divided and arranged. These first to third shielding members 60a, 60b, and 60c are different in arrangement and length in the axial direction of the center core 58, and also in length in the circumferential direction of the center core 58 (width covering the center core 58). ing. Note that the first to third shielding members 60a, 60b, and 60c are not provided separately as described above, but may be provided integrally.

〔支持部材〕
ところで、本実施例のアーチコア54は、図4に示された樹脂製のアーチコアホルダ(支持部材)72にインサート成型によって一体形成されており、この図4の例で云えば、アーチコア54をそれぞれ有した計14個のアーチコアホルダ72a〜72gがコイルボビン53上に配置される。具体的には、アーチコアホルダ72a〜72gは、上記用紙の搬送方向(図4の上下方向)に延びた各アーチコア54と同様に互いに対称をなす断面アーチ形に成形され、各アーチコア54の左右及び下側をそれぞれ狭持し、その一端(図2で云えば下端)がサイドコア56の上面に当接してコイル52の外側を覆っている。
(Support member)
By the way, the arch core 54 of the present embodiment is integrally formed with the resin arch core holder (supporting member) 72 shown in FIG. 4 by insert molding. In the example of FIG. A total of 14 arch core holders 72 a to 72 g are arranged on the coil bobbin 53. Specifically, the arch core holders 72a to 72g are formed in a cross-sectional arch shape that is symmetrical to each other in the same manner as the arch cores 54 extending in the paper transport direction (vertical direction in FIG. 4). And one end (the lower end in FIG. 2) abuts the upper surface of the side core 56 and covers the outside of the coil 52.

また、本実施例では、アーチコア54は7種類のアーチコアホルダ72a〜72gからなり、各アーチコアホルダ72a〜72gをそれぞれ2個ずつ準備し(計14個)、センタコア58の中央位置に関して対称位置に配置している。
より詳しくは、各アーチコアホルダ72a〜72gは、図5にも示される如く、平面視略T字状に形成され、上記用紙の搬送方向(図5の上下方向)に延びてコイル52を跨ぐアーチ部分と、この図5では右方向に延びてセンタコア58等の上方に位置する凸状の頂上部分とを有している。なお、これらアーチコアホルダ72a〜72gにおいて、上記各アーチ部分の長さは等しく、また、センタコア58の軸方向に延びた凸状の各頂上部分の長さも等しく形成されている。
In this embodiment, the arch core 54 is composed of seven types of arch core holders 72 a to 72 g, and two arch core holders 72 a to 72 g are prepared (a total of 14), and symmetrical positions with respect to the center position of the center core 58. Is arranged.
More specifically, each of the arch core holders 72a to 72g is formed in a substantially T shape in a plan view as shown in FIG. 5 and extends in the paper transport direction (vertical direction in FIG. 5) to straddle the coil 52. In FIG. 5, the arch portion has a convex top portion extending in the right direction and positioned above the center core 58 and the like. In these arch core holders 72a to 72g, the lengths of the arch portions are equal, and the lengths of the convex top portions extending in the axial direction of the center core 58 are also formed to be equal.

まず、アーチコアホルダ72aは、コイル52の例えば折り返し部分の最も外側に配置される。このアーチコアホルダ72aは、上記用紙の搬送方向で対向する一対のアーチコア54を、各アーチコアホルダ72b〜72gに比して、図5でみて最も手前寄りに備えている。その凸状の頂上部分も図5でみて最も手前寄りに配置され、当該一対のアーチコア54の間から図5の右方向に延びている。   First, the arch core holder 72a is disposed on the outermost side of the coil 52, for example, the folded portion. The arch core holder 72a is provided with a pair of arch cores 54 facing each other in the sheet conveyance direction, as compared with the arch core holders 72b to 72g, on the most front side as viewed in FIG. The convex top portion is also arranged closest to the front as viewed in FIG. 5, and extends from between the pair of arch cores 54 to the right in FIG.

次に、アーチコアホルダ72bは、アーチコアホルダ72aよりも内側に配置され、コイル52の例えば折り返し部分の最も内側近傍に配置される。このアーチコアホルダ72bは、その保持する一対のアーチコア54をアーチコアホルダ72aよりも図5でみてやや奥側に備えている。なお、その頂上部分もアーチコアホルダ72aよりも図5でみてやや奥側に配置され、当該一対のアーチコア54の間から図5の右方向に延びる。   Next, the arch core holder 72b is disposed inside the arch core holder 72a, and is disposed, for example, in the innermost vicinity of the folded portion of the coil 52, for example. The arch core holder 72b is provided with a pair of arch cores 54 to be held on the back side as viewed in FIG. 5 from the arch core holder 72a. In addition, the top part is arrange | positioned in the back | inner side a little rather than the arch core holder 72a in FIG. 5, and it extends in the right direction of FIG.

アーチコアホルダ72cは、アーチコアホルダ72bよりも内側に配置され、例えばセンタコア58の端部近傍に配置される。このアーチコアホルダ72cは、その一対のアーチコア54をアーチコアホルダ72bよりも図5でみてやや奥側に備えている。その頂上部分もアーチコアホルダ72bよりも図5でみてやや奥側に配置され、当該一対のアーチコア54の間から図5の右方向に延びている。   The arch core holder 72c is disposed inside the arch core holder 72b, for example, in the vicinity of the end of the center core 58. The arch core holder 72c includes the pair of arch cores 54 slightly behind the arch core holder 72b as viewed in FIG. The top portion is also arranged slightly behind the arch core holder 72b in FIG. 5, and extends from between the pair of arch cores 54 to the right in FIG.

続いて、アーチコアホルダ72dは、アーチコアホルダ72cよりも内側に配置され、例えばセンタコア58の端部のやや内側に配置される。このアーチコアホルダ72dは、その一対のアーチコア54をアーチコアホルダ72cよりも図5でみてやや奥側に備え、その頂上部分もアーチコアホルダ72cよりも図5でみてやや奥側に配置され、当該一対のアーチコア54の間から図5の右方向に延びる。   Subsequently, the arch core holder 72d is disposed on the inner side of the arch core holder 72c, for example, slightly on the inner side of the end portion of the center core 58. The arch core holder 72d is provided with the pair of arch cores 54 on the slightly back side as viewed in FIG. 5 from the arch core holder 72c, and the top portion is also disposed slightly on the back side in FIG. 5 from the arch core holder 72c. It extends in the right direction of FIG. 5 from between the pair of arch cores 54.

また、アーチコアホルダ72eは、アーチコアホルダ72dよりも内側に配置され、例えばセンタコア58の端部内側よりもやや内側に配置される。このアーチコアホルダ72eは、その一対のアーチコア54をアーチコアホルダ72dよりも図5でみてやや奥側に備え、その頂上部分もアーチコアホルダ72dよりも図5でみてやや奥側に配置され、当該一対のアーチコア54の間から図5の右方向に延びる。   Further, the arch core holder 72e is disposed on the inner side than the arch core holder 72d, and is disposed, for example, slightly on the inner side of the end portion of the center core 58. The arch core holder 72e is provided with the pair of arch cores 54 on the slightly back side as viewed in FIG. 5 from the arch core holder 72d, and the top portion is also disposed slightly on the back side in FIG. 5 from the arch core holder 72d. It extends in the right direction of FIG. 5 from between the pair of arch cores 54.

アーチコアホルダ72fは、アーチコアホルダ72eよりも内側に配置され、例えばセンタコア58の中央部分のやや外側に配置される。このアーチコアホルダ72fは、その一対のアーチコア54をアーチコアホルダ72eよりも図5でみてやや奥側に備え、その頂上部分もアーチコアホルダ72eよりも図5でみてやや奥側に配置され、当該一対のアーチコア54の間から図5の右方向に延びる。   The arch core holder 72f is disposed on the inner side than the arch core holder 72e, and is disposed slightly outside the central portion of the center core 58, for example. The arch core holder 72f is provided with the pair of arch cores 54 on the slightly back side as viewed in FIG. 5 from the arch core holder 72e, and the top portion is also disposed slightly on the back side in FIG. 5 from the arch core holder 72e. It extends in the right direction of FIG. 5 from between the pair of arch cores 54.

さらに、アーチコアホルダ72gは、アーチコアホルダ72fよりも内側に配置され、例えばセンタコア58の中央部分近傍に配置されている。このアーチコアホルダ72gは、その一対のアーチコア54をアーチコアホルダ72fよりも図5でみてやや奥側に備え、換言すれば、センタコア58の軸線(図6に1点鎖線で示す)のやや手前側に設けられている。その頂上部分も同じくセンタコア58の軸線のやや手前側に配置され、当該一対のアーチコア54の間から図5の右方向に延びている。   Furthermore, the arch core holder 72g is disposed on the inner side of the arch core holder 72f, for example, in the vicinity of the center portion of the center core 58. The arch core holder 72g is provided with the pair of arch cores 54 slightly behind the arch core holder 72f as viewed in FIG. 5, in other words, slightly in front of the axis of the center core 58 (indicated by a one-dot chain line in FIG. 6). On the side. The top portion is also arranged slightly on the near side of the axis of the center core 58 and extends rightward in FIG. 5 from between the pair of arch cores 54.

この図5に示されるように、各アーチコアホルダ72a〜72gのアーチ部分の両端を揃えて並べると、一対のアーチコア54や頂上部分の位置がずれていることが分かる。
そして、各アーチコアホルダ72a〜72gをそれぞれ2個ずつ準備し、各アーチコアホルダ72g,72gの頂上部分同士を突き合わせてセンタコア58の中央部分に配置する(図6)。
As shown in FIG. 5, when the ends of the arch portions of the arch core holders 72a to 72g are aligned, it can be seen that the positions of the pair of arch cores 54 and the top portions are shifted.
Then, two arch core holders 72a to 72g are prepared, and the top portions of the arch core holders 72g and 72g are brought into contact with each other and arranged in the center portion of the center core 58 (FIG. 6).

この際、各アーチコアホルダ72gのアーチコア54を、センタコア58の軸線(図6に1点鎖線で示す)に関して対称に配置すると、センタコア58の中央よりも左側に位置したアーチコアホルダ72gのアーチ部分の両端は、その右側に位置したアーチコアホルダ72gのアーチ部分の両端に対してずれて配置される(図4,6)。つまり、これら図4,6でみた左側のアーチコアホルダ72gは、右側のアーチコアホルダ72gのやや奥側に配置される。   At this time, when the arch cores 54 of each arch core holder 72g are arranged symmetrically with respect to the axis of the center core 58 (shown by a one-dot chain line in FIG. 6), the arch portion of the arch core holder 72g located on the left side of the center of the center core 58 The both ends of the arch are arranged so as to be shifted with respect to both ends of the arch portion of the arch core holder 72g located on the right side (FIGS. 4 and 6). That is, the left arch core holder 72g seen in FIGS. 4 and 6 is disposed slightly behind the right arch core holder 72g.

次に、アーチコアホルダ72fの頂上部分をアーチコアホルダ72gの頂上部分とは反対側の面に当接させる。この際にも、アーチコアホルダ72fのアーチコア54を、センタコア58の軸線に関して対称に配置すると、アーチコアホルダ72fのアーチ部分の両端はアーチコアホルダ72gのアーチ部分の両端に対してずれて配置される(図4,6)。つまり、センタコア58の中央よりも左側に位置したアーチコアホルダ72fは、隣接するアーチコアホルダ72gのやや奥側に配置されるのに対し、センタコア58の中央よりも右側に位置したアーチコアホルダ72fは、隣接するアーチコアホルダ72gのやや手前側に配置される。   Next, the top portion of the arch core holder 72f is brought into contact with the surface opposite to the top portion of the arch core holder 72g. Also in this case, when the arch core 54 of the arch core holder 72f is arranged symmetrically with respect to the axis of the center core 58, both ends of the arch portion of the arch core holder 72f are shifted from both ends of the arch portion of the arch core holder 72g. (FIGS. 4 and 6). In other words, the arch core holder 72f located on the left side of the center of the center core 58 is arranged slightly behind the adjacent arch core holder 72g, whereas the arch core holder 72f located on the right side of the center of the center core 58 Is arranged slightly on the near side of the adjacent arch core holder 72g.

続いて、センタコア58の軸線方向外側に向かって順に、アーチコアホルダ72e、アーチコアホルダ72d、アーチコアホルダ72c、アーチコアホルダ72b、アーチコアホルダ72aをそれぞれ配置する。これら各アーチコアホルダ72a〜72eについても、その一対のアーチコア54をセンタコア58の軸線に関して対称にそれぞれ配置すると、隣り合うアーチコアホルダ72f,72e、隣り合うアーチコアホルダ72e,72d、隣り合うアーチコアホルダ72d,72c、隣り合うアーチコアホルダ72c,72b、隣り合うアーチコアホルダ72b,72aがいずれもずれて配置されることになる(図4,6)。   Subsequently, an arch core holder 72e, an arch core holder 72d, an arch core holder 72c, an arch core holder 72b, and an arch core holder 72a are arranged in this order toward the outer side in the axial direction of the center core 58. As for each of these arch core holders 72a to 72e, when the pair of arch cores 54 are arranged symmetrically with respect to the axis of the center core 58, the adjacent arch core holders 72f and 72e, the adjacent arch core holders 72e and 72d, and the adjacent arch cores are arranged. The holders 72d and 72c, the adjacent arch core holders 72c and 72b, and the adjacent arch core holders 72b and 72a are all displaced from each other (FIGS. 4 and 6).

〔冷却手段〕
ここで、本実施例ではダクトを用いず、アーチコア54を有した各アーチコアホルダ72a〜72gの配置に対して斜向かいに冷却風を供給している。
具体的には、冷却ファン(上流側の冷却手段)80及び排気ファン(下流側の冷却手段)82が、図6に1点鎖線で示すセンタコア58の軸線の左端側と右端側とを斜めに交差する方向、例えば、冷却ファン80が図6の左手前側に、排気ファン82が図6の右奥側にそれぞれ配置されている。
[Cooling means]
Here, in this embodiment, a duct is not used, and cooling air is supplied diagonally to the arrangement of the arch core holders 72 a to 72 g having the arch core 54.
Specifically, the cooling fan (upstream cooling means) 80 and the exhaust fan (downstream cooling means) 82 are arranged so that the left end side and the right end side of the axis of the center core 58 indicated by the one-dot chain line in FIG. In the intersecting direction, for example, the cooling fan 80 is disposed on the left front side in FIG. 6, and the exhaust fan 82 is disposed on the right back side in FIG.

これにより、冷却ファン80からの冷却風は、センタコア58の軸線を上下方向に配置して視た図6の右手前側からセンタコア58を斜めに交差する方向でコイル52に供給され、このコイル52を冷却した気流は、同方向で視た図6の左奥側から排気ファン82を経由して外部に排出される。
〔層流化手段〕
上述したアーチコアホルダ72a〜72gのうち、図6に1点鎖線で示したセンタコア58の軸線に対して下半分が冷却風の供給口76に該当し、このセンタコア58の軸線に対して上半分が冷却風の排出口77に該当し、アーチコアホルダ72の下流に起こる乱流を解消する層流化手段はこれら供給口76や排出口77に施されている。
Thereby, the cooling air from the cooling fan 80 is supplied to the coil 52 in a direction that obliquely intersects the center core 58 from the right front side of FIG. 6 when the axis of the center core 58 is arranged in the vertical direction. The cooled airflow is discharged to the outside via the exhaust fan 82 from the left back side in FIG.
[Laminarization means]
Among the arch core holders 72a to 72g described above, the lower half corresponds to the cooling air supply port 76 with respect to the axis of the center core 58 shown by the one-dot chain line in FIG. Corresponds to the cooling air discharge port 77, and laminarization means for eliminating the turbulent flow downstream of the arch core holder 72 is applied to the supply port 76 and the discharge port 77.

すなわち、本実施例では、隣り合うアーチコアホルダ72a〜72gが上記センタコア58の軸線に対してずれて配置されているため、図6に示される如く、各供給口76は冷却ファン80から遠くなるに連れて当該センタコア58の軸線から離間し、一方、各排出口77は排気ファン82から遠くなるに連れて当該センタコア58の軸線から離間している。   That is, in the present embodiment, the adjacent arch core holders 72 a to 72 g are arranged so as to be shifted with respect to the axis of the center core 58, so that each supply port 76 is far from the cooling fan 80 as shown in FIG. 6. Accordingly, the exhaust ports 77 are separated from the axis of the center core 58 as the distance from the exhaust fan 82 increases.

この点について、アーチコアホルダ72a〜72gのアーチ形状で言い換えれば、図6に1点鎖線で示したセンタコア58の軸線に対して下半分に該当する各供給口76のアーチ形の断面積は、冷却ファン80から遠くなるに連れて次第に大きくなり、一方、当該センタコア58の軸線に対して上半分に該当する各排出口77のアーチ形の断面積は、排気ファン82に近づくに連れて次第に小さくなる(図6)。   In this regard, in other words, in the arch shape of the arch core holders 72a to 72g, the arch-shaped cross-sectional area of each supply port 76 corresponding to the lower half with respect to the axis of the center core 58 shown by the one-dot chain line in FIG. On the other hand, the arched cross-sectional area of each discharge port 77 corresponding to the upper half with respect to the axis of the center core 58 gradually decreases as the distance from the cooling fan 80 increases. (FIG. 6).

この結果、冷却ファン80に近い、例えばアーチコアホルダ72a,72bの供給口76よりも、その隣りのアーチコアホルダ72b,72cの供給口76では、冷却ファン80からの距離が遠くなるものの、その冷却風に接触するアーチ形の断面積が大きく形成されていることから、これら断面積の差で生じた空間から冷却ファン80からの冷却風を取り込み易くなる。   As a result, the distance from the cooling fan 80 is closer to the supply port 76 of the arch core holders 72b and 72c adjacent to the cooling fan 80, for example, than the supply port 76 of the arch core holders 72a and 72b. Since the arch-shaped cross-sectional area in contact with the cooling air is formed large, it becomes easy to take in the cooling air from the cooling fan 80 from the space generated by the difference in these cross-sectional areas.

また、各排出口77についても、排気ファン82からの距離が近くなるに連れてその気流に接触するアーチ形の断面積が小さくなるため、これら断面積の差で生じた空間から当該気流を排気ファン82に向けて排出し易くなる。
〔アーチコアホルダの他の構造例〕
ところで、上記実施例では、7種類のアーチコアホルダ72a〜72gを2個ずつ準備しているが、図7〜図9に示されるように、1種類のアーチコアホルダ72で構成することも可能である。
Also, as each exhaust port 77 becomes closer to the exhaust fan 82, the arch-shaped cross-sectional area that comes into contact with the airflow becomes smaller, so that the airflow is exhausted from the space generated by the difference in these cross-sectional areas. It becomes easy to discharge toward the fan 82.
[Other structural examples of arch core holder]
By the way, in the said Example, although seven types of arch core holders 72a-72g are prepared 2 pieces each, as FIG. 7-9 shows, it is also possible to comprise with one type of arch core holders 72. It is.

詳しくは、当該実施例もまた、アーチコア54がアーチコアホルダ72にインサート成型され、計14個のアーチコアホルダ72で構成されている一方、各アーチコアホルダ72は、同一形状で構成され、上記用紙の搬送方向で対向する一対のアーチコア54も総て同じ位置に備えている。
より具体的には、各アーチコアホルダ72は、図8にも示される如く、平面視略十字状に形成され、上記用紙の搬送方向(図8の上下方向)に延びてコイル52を跨ぐアーチ部分を有し、このアーチ部分は当該用紙の搬送方向に対して右側に若干傾いている。
Specifically, in this embodiment as well, the arch core 54 is insert-molded into the arch core holder 72 and is composed of a total of 14 arch core holders 72, while each arch core holder 72 is composed of the same shape, A pair of arch cores 54 facing each other in the sheet conveyance direction are also provided at the same position.
More specifically, each arch core holder 72 is formed in a substantially cross shape in plan view as shown in FIG. 8 and extends in the paper transport direction (vertical direction in FIG. 8) and straddles the coil 52. The arch portion is slightly inclined to the right side with respect to the sheet conveyance direction.

また、各アーチコアホルダ72は、その中央にてセンタコア58の軸方向(図8では左右方向)にそれぞれ延びてセンタコア58等の上方に位置する凸状の頂上部分を有している。その一対のアーチコア54は、センタコア58の軸線(図9に1点鎖線で示す)に関して対称位置に設けられている。
そして、当該1種類のアーチコアホルダ72を14個準備し、各アーチコアホルダ72の頂上部分同士を突き合わせ、アーチコア54をセンタコア58の軸線に関して対称に配置すると、各アーチコアホルダ72のアーチ部分が右側に若干傾いて配置される(図7,9)。
Each arch core holder 72 has a convex top portion that extends in the center of the center core 58 in the axial direction (left-right direction in FIG. 8) and is located above the center core 58 and the like. The pair of arch cores 54 are provided at symmetrical positions with respect to the axis of the center core 58 (indicated by a one-dot chain line in FIG. 9).
Then, 14 pieces of the one kind of arch core holders 72 are prepared, the top portions of the arch core holders 72 are brought into contact with each other, and the arch cores 54 are arranged symmetrically with respect to the axis of the center core 58. It is arranged slightly tilted to the right (FIGS. 7 and 9).

ここで、この実施例の冷却手段は上記実施例と同じであり、冷却ファン80が図9の左手前側に、排気ファン82が図9の右奥側にそれぞれ配置されており、冷却ファン80からの冷却風は、この図9の左手前側からセンタコア58を斜めに交差する方向でコイル52に供給され、このコイル52を冷却した気流は、図9の右奥側から排気ファン82を経由して外部に排出される。   Here, the cooling means of this embodiment is the same as that of the above embodiment, the cooling fan 80 is disposed on the left front side in FIG. 9 and the exhaust fan 82 is disposed on the right back side in FIG. 9 is supplied to the coil 52 in a direction that obliquely intersects the center core 58 from the left front side in FIG. 9, and the airflow that has cooled the coil 52 passes through the exhaust fan 82 from the right back side in FIG. It is discharged outside.

一方、この実施例の層流化手段は、各アーチコアホルダ72のうち、図9に1点鎖線で示したセンタコア58の軸線に対して下半分の供給口76や、このセンタコア58の軸線に対して上半分の排出口77に施され、アーチコアホルダ72の下流に起こる乱流を解消する。
つまり、当該実施例では、各アーチコアホルダ72が上記用紙の搬送方向に対して右側に若干傾斜して配置され、各供給口76は冷却ファン80の方を向くのに対し、各排出口77は排気ファン82の方を向いている。
On the other hand, the laminarization means of this embodiment includes a supply port 76 in the lower half of the axis of the center core 58 indicated by a one-dot chain line in FIG. On the other hand, it is applied to the discharge port 77 in the upper half to eliminate the turbulent flow that occurs downstream of the arch core holder 72.
In other words, in this embodiment, each arch core holder 72 is disposed slightly inclined to the right side with respect to the sheet conveyance direction, and each supply port 76 faces the cooling fan 80, whereas each discharge port 77. Faces the exhaust fan 82.

このように、冷却ファン80から排気ファン82までをショートカットすれば、冷却ファン80から排気ファン82までを互いに直交するセンタコア58の軸線方向及び用紙の搬送方向で単に結んだ場合に比して、冷却ファン80からの冷却風がコイル52に流れ込み易くなり、また、このコイル52を冷却した気流も排気ファン82に排出し易くなる。   In this way, if the cooling fan 80 to the exhaust fan 82 are short-cut, the cooling fan 80 to the exhaust fan 82 are cooled as compared with the case where they are simply connected in the axial direction of the center core 58 and the sheet conveyance direction. Cooling air from the fan 80 easily flows into the coil 52, and airflow that has cooled the coil 52 is easily discharged to the exhaust fan 82.

以上のように、本実施例によれば、ヒートローラ46及び加熱ベルト48がその外面に沿って配置されたコイル52の磁束で誘導加熱され、トナー画像の加熱溶融を行う方式(外包IH)を採用する。詳しくは、複数のアーチコア54を備えたコア部も同じくヒートローラ46等の外面に沿って配置され、コイル52で発生した磁束を導く磁路を形成し、この磁束はコア部に導かれて磁気誘導加熱を行う。   As described above, according to the present embodiment, the heat roller 46 and the heating belt 48 are induction-heated by the magnetic flux of the coil 52 disposed along the outer surface thereof, and a method (outer packaging IH) is performed that heats and melts the toner image. adopt. Specifically, the core portion including the plurality of arch cores 54 is also arranged along the outer surface of the heat roller 46 and the like to form a magnetic path for guiding the magnetic flux generated by the coil 52, and this magnetic flux is guided to the core portion to be magnetic. Induction heating is performed.

また、冷却手段がコイル52を冷却してその温度上昇を防止しており、定着ユニット14を保護する。
ここで、この冷却手段は、ヒートローラ46等の軸線方向でみて対角線上、詳しくは、各アーチコア54の配置に対して斜向かいに冷却ファン80と排気ファン82とを有しており、この冷却ファン80からの冷却風は、各アーチコア54をそれぞれ支持する複数のアーチコアホルダ72によってコイル52を経由して排気ファン82に向かう。
Further, the cooling means cools the coil 52 to prevent its temperature rise, and protects the fixing unit 14.
Here, the cooling means has a cooling fan 80 and an exhaust fan 82 diagonally as viewed in the axial direction of the heat roller 46 and the like, specifically, obliquely with respect to the arrangement of the arch cores 54. Cooling air from the fan 80 is directed to the exhaust fan 82 via the coil 52 by a plurality of arch core holders 72 that respectively support the arch cores 54.

これらアーチコアホルダ72には層流化手段が備えられており、このアーチコアホルダ72の下流に起こる乱流を解消し、冷却ファン80からコイル52を経由して排気ファン82に向かう冷却風の流れを生成している。よって、冷却ファン80からの冷却風は各アーチコアホルダ72の間を速やかに抜けてコイル52に達して冷却し、また、コイル52の熱を奪った気流は各アーチコアホルダ72の間を速やかに抜けて排気ファン82に到達する。   These arch core holders 72 are provided with laminarization means, which eliminates turbulent flow that occurs downstream of the arch core holder 72, and generates cooling air from the cooling fan 80 to the exhaust fan 82 via the coil 52. Generating flow. Therefore, the cooling air from the cooling fan 80 quickly passes between the arch core holders 72 and reaches the coils 52 to be cooled, and the airflow that has taken the heat of the coils 52 quickly passes between the arch core holders 72. To reach the exhaust fan 82.

この点について詳述すると、図10に示す比較例のアーチコアホルダ92は、同一形状で構成され、用紙の搬送方向(図10の上下方向)に沿って配置される。また、その一対のアーチコア54の他、各アーチコアホルダ92もセンタコア58の軸線(図10に1点鎖線で示す)に関して対称位置に設けられており、冷却ファン80からの冷却風は、図10の左手前側からセンタコア58を斜めに交差する方向でコイル52に供給され、このコイル52を冷却した気流は、図10の右奥側から排気ファン82を経由して外部に排出される。   This point will be described in detail. The arch core holder 92 of the comparative example shown in FIG. 10 has the same shape, and is arranged along the paper transport direction (vertical direction in FIG. 10). In addition to the pair of arch cores 54, each arch core holder 92 is also provided at a symmetrical position with respect to the axis of the center core 58 (indicated by a one-dot chain line in FIG. 10), and the cooling air from the cooling fan 80 is shown in FIG. 10 is supplied to the coil 52 in a direction that crosses the center core 58 obliquely from the left front side of the air, and the airflow that has cooled the coil 52 is discharged to the outside via the exhaust fan 82 from the right back side in FIG.

この場合に、図10に1点鎖線で示したセンタコア58の軸線に対して下半分が供給口96に該当し、上半分が排出口97に該当するが、これら供給口96や排出口97は、その端部が当該センタコア58の軸線に平行の同一直線状に配置されてアーチ部分の断面積に差がなく、且つ、ファン80,82側にも向いておらず、上記用紙の搬送方向に向いている。   In this case, the lower half corresponds to the supply port 96 and the upper half corresponds to the discharge port 97 with respect to the axis of the center core 58 indicated by the one-dot chain line in FIG. The end portions thereof are arranged in the same straight line parallel to the axis of the center core 58, there is no difference in the cross-sectional area of the arch portion, and it is not directed to the fans 80 and 82 side, so that it is in the paper transport direction. It is suitable.

これでは、冷却ファン80からの冷却風は、図10に示される如く、アーチコアホルダ92の下流、より具体的には、各供給口96や各排出口97で渦をなして留まり、各アーチコアホルダ92の間で冷却風の流れを妨げる乱流が生じてしまう。
しかしながら、上述した各実施例のアーチコアホルダ72では、このアーチコアホルダ72の下流に起こる乱流が解消されており(図6,9)、冷却ファン80からの冷却風は各アーチコアホルダ72の間を速やかに抜けてコイル52に達して冷却し、また、コイル52の熱を奪った気流は各アーチコアホルダ72の間を速やかに抜けて排気ファン82に到達するので、ヒートローラ46等の軸線方向でみたコイル52の冷却ムラを防止し、搬送される用紙の幅方向で視た中央部分と両端部分の定着性能を均一にできる。
As shown in FIG. 10, the cooling air from the cooling fan 80 stays in a vortex at the downstream of the arch core holder 92, more specifically, at each supply port 96 and each discharge port 97. A turbulent flow that hinders the flow of cooling air occurs between the core holders 92.
However, in the arch core holder 72 of each of the embodiments described above, the turbulent flow that occurs downstream of the arch core holder 72 is eliminated (FIGS. 6 and 9), and the cooling air from the cooling fan 80 is sent to each arch core holder 72. The airflow that has quickly passed through the coil 52 reaches the coil 52 to be cooled, and the airflow that has deprived the heat of the coil 52 quickly passes through the arch core holders 72 and reaches the exhaust fan 82. The cooling unevenness of the coil 52 seen in the axial direction is prevented, and the fixing performance of the central portion and both end portions seen in the width direction of the conveyed paper can be made uniform.

また、隣り合うアーチコアホルダ72によって、冷却ファン80側には供給口76が、排気ファン82側には排出口77がそれぞれ構成されるが、図6の例で示されるように、供給口76は、冷却ファン80から遠くなるに連れて競り出しており、センタコア58の軸線方向に並んだ各供給口76から同量の気流をコイル52に向けて供給可能になる。また、排出口77は、冷却ファン80に近づくに連れて競り出しているので、センタコア58の軸線方向に並んだ各排出口77からも同量の気流をコイル52から排出可能になる。   Further, the adjacent arch core holder 72 constitutes the supply port 76 on the cooling fan 80 side and the discharge port 77 on the exhaust fan 82 side, respectively, but as shown in the example of FIG. Are competing as they become farther from the cooling fan 80, and the same amount of airflow can be supplied from the supply ports 76 arranged in the axial direction of the center core 58 toward the coil 52. Further, since the discharge ports 77 are competing as they approach the cooling fan 80, the same amount of airflow can be discharged from the coils 52 from the discharge ports 77 arranged in the axial direction of the center core 58.

この結果、上記気流の乱れを確実に解消でき、ヒートローラ46等の軸線方向でみたコイル52の冷却ムラを確実に防止できる。また、冷却風は効率良く流れることから、冷却手段の駆動コストも低減できる。
さらに、この図6の例の如く、冷却風を受け入れる供給口76のアーチ形の断面積が冷却ファン80から遠のくに連れて大きくされており、センタコア58の軸線方向に亘って同量の気流をコイル52に向けて確実に供給できるし、また、冷却風を排出する排出口77のアーチ形の断面積が冷却ファン80に近づくに連れて大きくされており、センタコア58の軸線方向に亘って同量の気流をコイル52から確実に排出できる。
As a result, the turbulence of the airflow can be reliably eliminated, and the cooling unevenness of the coil 52 seen in the axial direction of the heat roller 46 and the like can be reliably prevented. Further, since the cooling air flows efficiently, the driving cost of the cooling means can be reduced.
Further, as shown in the example of FIG. 6, the arch-shaped cross-sectional area of the supply port 76 that receives the cooling air is increased as the distance from the cooling fan 80 increases, and the same amount of airflow is generated along the axial direction of the center core 58. The coil 52 can be reliably supplied to the coil 52, and the arch-shaped cross-sectional area of the discharge port 77 for discharging the cooling air is increased as the cooling fan 80 is approached, and the same in the axial direction of the center core 58. An amount of airflow can be reliably discharged from the coil 52.

さらにまた、図9に示す例によれば、センタコア58の軸線に対する供給口76や排出口77の形成面のなす角が90°ではなく、鋭角になり、これら供給口76や排出口77は、冷却ファン80からコイル52を経由して排気ファン82までの距離を短絡する方向に傾斜しているので、上記気流の乱れを確実に解消でき、この場合にもヒートローラ46等の軸線方向でみたコイル52の冷却ムラを確実に防止できる。また、冷却風は効率良く流れることから、冷却手段の駆動コストも低減できる。   Furthermore, according to the example shown in FIG. 9, the angle formed by the formation surface of the supply port 76 and the discharge port 77 with respect to the axis of the center core 58 is not 90 °, but an acute angle. Since the distance from the cooling fan 80 to the exhaust fan 82 via the coil 52 is inclined, the turbulence of the airflow can be surely eliminated. In this case, the axial direction of the heat roller 46 and the like is also seen. Uneven cooling of the coil 52 can be reliably prevented. Further, since the cooling air flows efficiently, the driving cost of the cooling means can be reduced.

また、この図9の例の如く、インサート成型によるアーチコアホルダ72が1種類で済めば、定着ユニット14の製造コストも削減できるし、さらに、コイルボビン53も小さくなり、IHコイルユニット50も小型にできる。
さらにまた、ヒートローラ46等の加熱効率や定着性能を確保して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。
If only one type of arch core holder 72 by insert molding is used as in the example of FIG. 9, the manufacturing cost of the fixing unit 14 can be reduced, the coil bobbin 53 can be reduced, and the IH coil unit 50 can be reduced in size. it can.
Furthermore, as a result of forming a good toner image while ensuring the heating efficiency and fixing performance of the heat roller 46 and the like, the reliability of the image forming apparatus 1 is improved.

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、本実施例では画像形成装置としてプリンタに具現化した例を示しているものの、本発明の画像形成装置は、複合機、複写機やファクシミリ等にも当然に適用可能である。
そして、これらいずれの場合にも上記と同様に、加熱部材の軸線方向でみたコイルの冷却ムラを防止できるとの効果を奏する。
The present invention can be implemented with various modifications without being limited to the above-described embodiments. For example, although the present embodiment shows an example in which a printer is embodied as an image forming apparatus, the image forming apparatus of the present invention is naturally applicable to a multifunction machine, a copier, a facsimile machine, and the like.
And in any of these cases, similarly to the above, there is an effect that it is possible to prevent uneven cooling of the coil as seen in the axial direction of the heating member.

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)
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)
54 アーチコア
72,72a〜72g アーチコアホルダ(支持部材)
76 供給口
77 排出口
80 冷却ファン(上流側の冷却手段)
82 排気ファン(下流側の冷却手段)
1 Printer (image forming device)
7 Image forming unit 14 Fixing unit (fixing device)
46 Heat roller (heating member)
48 Heating belt (heating member)
50 IH coil unit 52 Induction heating coil (coil)
54 Arch core 72, 72a-72g Arch core holder (supporting member)
76 Supply port 77 Discharge port 80 Cooling fan (upstream side cooling means)
82 Exhaust fan (downstream cooling means)

Claims (6)

記録媒体に画像を定着するための定着装置であって、
加熱部材の外面に沿って配置され、この加熱部材の軸線方向に延びて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、
このコイルを挟んで前記加熱部材の反対側に配置されており、前記加熱部材の軸線に交差する方向に延びて前記コイルの外側を覆い、この加熱部材の軸線方向に間隔をおいて複数箇所に配置されるアーチコアを備え、前記コイルの周囲にて磁路を形成するコア部と、
前記アーチコアの配置に対して斜向かいに上流側と下流側とを有し、この上流側からの冷却風で前記コイルを冷却する冷却手段と、
前記各アーチコアをそれぞれ支持する複数の支持部材に備えられており、この支持部材の下流に起こる乱流を解消し、前記上流側から前記コイルを経由して前記下流側に向かう冷却風の流れを生成させる層流化手段と
を具備することを特徴とする定着装置。
A fixing device for fixing an image on a recording medium,
A coil disposed along the outer surface of the heating member and extending in the axial direction of the heating member to generate a magnetic field for induction heating the heating member;
It is arranged on the opposite side of the heating member across the coil, extends in a direction intersecting the axis of the heating member, covers the outside of the coil, and is spaced at intervals in the axial direction of the heating member. A core part comprising an arch core to be arranged and forming a magnetic path around the coil;
A cooling means having an upstream side and a downstream side obliquely with respect to the arrangement of the arch core, and cooling the coil with cooling air from the upstream side;
It is provided in a plurality of support members that respectively support the arch cores, eliminates the turbulent flow that occurs downstream of the support members, and flows the cooling air from the upstream side to the downstream side via the coil. And a laminarizing means for generating the fixing device.
請求項1に記載の定着装置であって、
隣り合う前記支持部材によって構成される前記冷却風の供給口及び排出口を有し、
前記層流化手段は、これら供給口及び排出口を前記上流側から前記下流側までをショートカットする方向に傾斜させることを特徴とする定着装置。
The fixing device according to claim 1,
The cooling air supply port and the discharge port constituted by the adjacent support members,
The laminarization unit inclines the supply port and the discharge port in a direction that shortcuts from the upstream side to the downstream side.
請求項2に記載の定着装置であって、
前記各支持部材は、同一形状で構成されていることを特徴とする定着装置。
The fixing device according to claim 2,
Each of the support members is configured in the same shape.
請求項1に記載の定着装置であって、
隣り合う前記支持部材によって構成される前記冷却風の供給口及び排出口を有し、
前記層流化手段は、前記各供給口を前記上流側から遠くなるに連れて前記加熱部材の軸線から離間させ、前記各排出口を前記下流側に近づくに連れて前記加熱部材の軸線に近接させることを特徴とする定着装置。
The fixing device according to claim 1,
The cooling air supply port and the discharge port constituted by the adjacent support members,
The laminarization means separates the supply ports from the axis of the heating member as the distance from the upstream side increases, and approaches the axis of the heating member as the discharge ports approach the downstream side. A fixing device.
請求項4に記載の定着装置であって、
前記各支持部材は、前記各供給口の断面積が前記上流側から遠くなるに連れて大きく、前記各排出口の断面積が前記下流側に近づくに連れて小さくなる形状で構成されていることを特徴とする定着装置。
The fixing device according to claim 4,
Each of the support members is configured to have a shape in which the cross-sectional area of each of the supply ports increases as the distance from the upstream side increases, and the cross-sectional area of each of the discharge ports decreases as it approaches the downstream side. A fixing device characterized by the above.
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前記記録媒体に定着させることを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising: the fixing device according to claim 1 mounted in an image forming apparatus, and fixing the toner image formed by the image forming unit on the recording medium using the fixing device. apparatus.
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