JP4801924B2 - Induction coil cooling device and image heating device - Google Patents
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Description
本発明は、誘導加熱方式の像加熱装置において、誘導コイルを冷却するための冷却装置及びその誘導コイルを用いる像加熱装置に関する。 The present invention relates to a cooling device for cooling an induction coil and an image heating device using the induction coil in an induction heating type image heating device.
従来、誘導加熱方式の像加熱装置の一つとして誘導コイルを備えた定着装置がある。この定着装置では、加熱ローラに対向して誘導コイルユニットを近接配置し、安全性及び加熱効率の観点から誘導コイルユニット全体をカバーで覆っている。誘導コイルは、加熱ローラからの輻射熱及び誘導コイルの自己発熱によりコイル温度が上昇するが、ユニット全体をカバーで覆っているので放熱効率が低く、コイル温度が被覆耐熱温度を超えてしまう可能性がある。コイル温度が被覆耐熱温度を超えると、装置が破損する恐れがあるため、コイル冷却ファンを設けてコイル長手方向の片側からカバー内に冷却風を送り込んでいた。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is a fixing device having an induction coil as one of induction heating type image heating devices. In this fixing device, the induction coil unit is disposed close to the heating roller, and the entire induction coil unit is covered with a cover from the viewpoint of safety and heating efficiency. The coil temperature of the induction coil rises due to the radiant heat from the heating roller and self-heating of the induction coil. However, since the entire unit is covered with a cover, the heat dissipation efficiency is low, and the coil temperature may exceed the coating heat resistance temperature. is there. If the coil temperature exceeds the coating heat resistance temperature, the device may be damaged. Therefore, a coil cooling fan is provided and cooling air is sent into the cover from one side in the coil longitudinal direction.
ところが、片側から誘導コイルを冷却した場合、送風手前側が特に冷却され送風奥側は十分に冷却されない状態となり、温度ムラによる定着ムラが発生する原因となっていた。従来は、このような温度ムラを抑制するために、加熱ローラの軸方向両端部にそれぞれ冷却ファンを配置し、一方の冷却ファンを吹き込み用として正転させる期間中は他方の冷却ファンを吸い出し用として正転させる等の駆動制御を行うことが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、加熱ローラの軸方向両端部に冷却ファンをそれぞれ配置したのでは、冷却ファンの増加による設置スペースの増大を招き、装置の小型化を図る上で問題となる。 However, if the cooling fans are arranged at both ends of the heating roller in the axial direction, the installation space is increased due to the increase in the number of cooling fans, which causes a problem in downsizing the apparatus.
本発明は、以上のような実情に鑑みてなされたものであり、冷却ファンを増設することなくコイル長手方向の片側からカバー内に冷却風を送り込む構造でありながら、吸気口側と排気口側との温度差を少なくでき、誘導コイルの冷却ムラによる定着不良を抑制できると共に省スペースを実現する誘導コイルの冷却装置及び像加熱装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and has a structure in which cooling air is sent into the cover from one side in the longitudinal direction of the coil without adding a cooling fan. It is an object of the present invention to provide an induction coil cooling device and an image heating device that can reduce the temperature difference between the induction coil and the fixing coil, and can suppress fixing failure due to uneven cooling of the induction coil and realize space saving.
本発明は、加熱ローラに隣接してローラ軸方向に沿って配設された外周面に誘導コイルが固定されたコイル固定フレームと、前記誘導コイルを覆うように前記コイル固定フレームに取り付けられ該コイル固定フレームとの間にローラ軸方向の両端部において開口する送風経路を形成するカバーと、前記送風経路に対して送風方向上流側端部となる前記加熱ローラの軸方向端部より空気を送り込むダクトと、を備え、前記送風経路における送風方向上流側端部よりも前記送風経路における送風方向下流側端部の断面積を大きくするとともに、前記送風経路の送風方向上流側端部に前記ダクトから送り込まれる空気が該送風経路の経路下部側よりも経路上部側により多く導かれるように風向を調整する風向調整部材を設けた誘導コイルの冷却構成を採る。 The present invention includes a coil fixing frame in which an induction coil is fixed to an outer peripheral surface disposed along a roller axial direction adjacent to a heating roller, and the coil attached to the coil fixing frame so as to cover the induction coil. A cover that forms a blowing path that opens at both ends in the roller axial direction between the fixed frame and a duct that feeds air from the axial end of the heating roller that is the upstream end in the blowing direction with respect to the blowing path And the cross-sectional area of the air flow direction downstream end portion in the air flow path is larger than the air flow direction upstream end portion in the air flow path, and the air flow direction is fed from the duct to the air flow direction upstream end portion of the air flow path. cooling arrangement of the induction coil where the air is provided deflectors for adjusting the wind direction as guided more by the route upper side than the path the lower part of the air blowing path for Take.
本発明によれば、誘導コイルの長手方向であるローラ軸方向に沿って送風経路を形成し、送風経路の片側から送風するだけで良いので、冷却ファンを装置両側に設置する必要がなくコストダウンを図れると共に省スペース化を図ることができる。しかも、送風方向上流側端部よりも送風方向下流側端部の断面積を大きくしたので、送風経路の送風方向下流側に溜まった熱を装置外へ排熱し易くなり、送風経路における上流側と下流側との温度差を少なくして誘導コイルの温度ムラを抑制するとともに、ダクトから送り込まれる空気が該送風経路の経路下部側よりも経路上部側により多く導くことができ、対流により送風経路の上部に集まった暖かい空気を下部よりも強い空気で逃がすことができ、冷却効果を改善できる作用を奏する。 According to the present invention, since it is only necessary to form the air flow path along the roller axis direction which is the longitudinal direction of the induction coil and to blow air from one side of the air flow path, it is not necessary to install cooling fans on both sides of the apparatus, thereby reducing the cost. As well as space saving. Moreover, since the cross-sectional area of the air flow direction downstream end is larger than the air flow direction upstream end, the heat accumulated on the air flow direction downstream side of the air flow path can be easily discharged outside the apparatus, The temperature difference with the downstream side is reduced to reduce the temperature unevenness of the induction coil, and the air sent from the duct can be guided more to the upper side of the air path than to the lower side of the air path. The warm air gathered at the upper part can escape with stronger air than the lower part, and the cooling effect can be improved .
本発明の第1の態様は、加熱ローラに隣接してローラ軸方向に沿って配設された外周面に誘導コイルが固定されたコイル固定フレームと、前記誘導コイルを覆うように前記コイル固定フレームに取り付けられ該コイル固定フレームとの間にローラ軸方向の両端部において開口する送風経路を形成するカバーと、前記送風経路に対して送風方向上流側端部となる前記加熱ローラの軸方向端部より空気を送り込むダクトと、を備え、前記送風経路における送風方向上流側端部よりも前記送風経路における送風方向下流側端部の断面積を大きくするとともに、前記送風経路の送風方向上流側端部に前記ダクトから送り込まれる空気が該送風経路の経路下部側よりも経路上部側により多く導かれるように風向を調整する風向調整部材を設けた誘導コイルの冷却構成を採る。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a coil fixing frame in which an induction coil is fixed to an outer peripheral surface disposed along the roller axial direction adjacent to the heating roller, and the coil fixing frame so as to cover the induction coil. A cover that forms a ventilation path that opens at both ends in the axial direction of the roller between the coil fixing frame and the coil fixing frame, and an axial end of the heating roller that is an upstream end in the blowing direction with respect to the ventilation path A duct for feeding more air, and a larger cross-sectional area of the downstream end in the blowing direction in the blowing path than the upstream end in the blowing direction in the blowing path, and an upstream end in the blowing direction of the blowing path induction carp air fed from the duct is provided with a wind direction adjustment member for adjusting the wind direction as guided more by the route upper side than the path the lower part of the air blowing path Take a cooling configuration of.
この構成によれば、誘導コイルの長手方向であるローラ軸方向に沿って送風経路を形成し、送風経路の片側から送風するだけで良いので、冷却ファンを装置両側に設置する必要がなくコストダウンを図れると共に省スペース化を図ることができる。しかも、送風方向上流側端部よりも送風方向下流側端部の断面積を大きくしたので、送風経路の送風方向下流側に溜まった熱を装置外へ排熱し易くなり、送風経路における上流側と下流側との温度差を少なくして誘導コイルの温度ムラを抑制するとともに、ダクトから送り込まれる空気が該送風経路の経路下部側よりも経路上部側により多く導くことができ、対流により送風経路の上部に集まった暖かい空気を下部よりも強い空気で逃がすことができ、冷却効果を改善できる作用を奏する。 According to this configuration, it is only necessary to form a blower path along the roller axis direction, which is the longitudinal direction of the induction coil, and to blow air from one side of the blower path. As well as space saving. Moreover, since the cross-sectional area of the air flow direction downstream end is larger than the air flow direction upstream end, the heat accumulated on the air flow direction downstream side of the air flow path can be easily discharged outside the apparatus, The temperature difference with the downstream side is reduced to reduce the temperature unevenness of the induction coil, and the air sent from the duct can be guided more to the upper side of the air path than to the lower side of the air path. The warm air gathered at the upper part can escape with stronger air than the lower part, and the cooling effect can be improved .
本発明の第2の態様は、第1の態様の誘導コイルの冷却装置を有する誘導コイルユニットを備える像加熱装置を構成する。 The second aspect of the present invention constitutes an image heating apparatus including an induction coil unit having the induction coil cooling apparatus of the first aspect.
この構成によれば、誘導コイルの長手方向であるローラ軸方向に沿って送風経路を形成し、送風経路の片側から送風するだけで良いので、冷却ファンを装置両側に設置する必要がなく、像加熱装置のコストダウンを図れると共に省スペース化を図ることができる。しかも、送風方向上流側端部よりも送風方向下流側端部の断面積を大きくしたので、送風経路の送風方向下流側に溜まった熱を装置外へ排熱し易くなり、送風経路における上流側と下流側との温度差を少なくして誘導コイルの温度ムラを抑制する作用を奏する像加熱装置を提供できる。 According to this configuration, it is only necessary to form the air flow path along the roller axis direction which is the longitudinal direction of the induction coil and to blow air from one side of the air flow path. The cost of the heating device can be reduced and space can be saved. Moreover, since the cross-sectional area of the air flow direction downstream end is larger than the air flow direction upstream end, the heat accumulated on the air flow direction downstream side of the air flow path can be easily discharged outside the apparatus, It is possible to provide an image heating apparatus that reduces the temperature difference from the downstream side and suppresses temperature unevenness of the induction coil.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本実施の形態にかかる画像形成装置の断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view of the image forming apparatus according to the present embodiment.
画像形成装置100には、底面部近傍に記録紙を格納する複数の給紙カセット101a〜101dが配置されている。給紙カセット101a〜101dは、図の手前方向から奥方向に着脱可能な構成となっている。また、給紙カセット101a〜101dは、それぞれ異なるサイズの記録紙を格納可能になっている。給紙カセット101a〜101dの内部底部には、給紙カセット101a〜101dの挿入方向後端を軸にし、挿入方向先端が回動自在になっている底板102a〜102dが設けられている。底板102a〜102dの一端は、図示しないバネにより給紙カセット101a〜101dの挿入方向先端が上方に持ち上げられ、配置してある記録紙を持ち上げる。そして、底板102a〜102dは、最上層に配置された記録紙を、給紙カセット101a〜101dの挿入方向先端近傍の上方にある給紙ローラ103a〜103dに押し付ける。
In the
給紙ローラ103a〜103dは、図示しない駆動部により反時計回転方向に回転し、記録紙の搬送方向下流に配置された一対の搬送ローラ104a〜104dに搬送し、搬送ローラ104a〜104dが記録紙を装置の内部の搬送路105に給紙する。搬送路105は、画像形成装置100の給紙カセット101a〜101dにおける挿入方向側の側部の下方から上方に形成されている。
The
搬送路105上の給紙カセット101a〜101dの挿入方向側近傍には、一対の搬送ローラ106a〜106dが設けられている。給紙カセット101a〜101cから搬送路105に搬送されてきた記録紙は、搬送ローラ106a、106b、106c、106dの順に上方に搬送される。
A pair of
また、画像形成装置100の右方には手差しトレー107が設けられている。手差しトレー107の上部には記録紙を載置する載置面108が設けられている。載置面108に載置された記録紙の先端は、画像形成装置100の手差しトレー107が装着される部分近傍に設けられた一対の給紙ローラ109により、搬送路105の搬送ローラ106dに運ばれる。
A
搬送ローラ106dは、搬送されてきた記録紙を、搬送路105の下流に配置された一対のレジストローラ110に搬送する。レジストローラ110は、記録紙の先端位置と、後述する転写ベルトに形成された画像の先端位置を合わせるように記録紙の搬送を調整する。
The
一方、これらの給紙機構の上方には、画像形成部111が配置されている。画像形成部111には、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの4色の画像形成ユニット112Y,112M,112C,112Kが設けられている。画像形成ユニット112Y,112M,112C,112Kには、左から右方向に順に感光体113Y、113M、113C、113Kが設けられている。
On the other hand, an
感光体113Y、113M、113C、113Kは、図示しない駆動系により所定のタイミングで所定方向に回転され、図示しない帯電ローラにより表面が所定の電位に順次帯電される。そして、感光体113Y、113M、113C、113Kの表面は、レーザスキャンユニット114から照射される各レーザ光LY,LM,LC,LKにより順次露光される。これにより、各感光体113Y,113M,113C,113Kの表面に、各色の静電潜像が形成される。
The
各感光体113Y,113M,113C,113Kの表面に形成された各色の静電潜像は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色のトナーが個別に収容されたトナーボトル115Y,115M,115C,115Kから供給される薄層状のイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色のトナーによって順次現像され、4色のトナー像をそれぞれ顕像化する。
Each color electrostatic latent image formed on the surface of each of the
感光体113Y,113M,113C,113Kの上方には、受像手段として無端状の転写ベルト116がベルトローラ117a、117bに巻回されて配置されている。また、転写ベルト116は、感光体113Y,113M,113C,113Kに当接するように配置されている。
Above the
また、転写ベルト116の内側であって、感光体113Y,113M,113C,113Kのそれぞれに対向する位置には、感光体113Y,113M,113C,113Kとの間に所定の電圧を印加することで電界を形成する電位印加手段である一次転写ローラ118Y,118M,118C,118Kが設けられている。言い換えると、転写ベルト116を介して感光体113Y,113M,113C,113Kと一次転写ローラ118Y,118M,118C,118Kが対向している。
Further, a predetermined voltage is applied between the
感光体113Y,113M,113C,113Kの表面に形成された4色のトナー像は、回転する転写ベルト116の内部の一次転写ローラ118Y,118M,118C,118Kにより順次重ね合わせて転写ベルト116に一次転写される。これにより、転写ベルト116の表面にフルカラー画像が形成される。
The four color toner images formed on the surfaces of the
転写ベルト116上に一次転写されたフルカラー画像は、ベルトローラ117a、117bにより、記録紙の搬送路105側に送られる。
The full-color image primarily transferred onto the transfer belt 116 is sent to the recording
搬送路105側のベルトローラ117bと対向する位置には、転写ベルト116を挟み、二次転写ローラ119が設けられている。二次転写ローラ119、転写ベルト116に形成されたフルカラー画像をレジストローラ110から送られてきた記録紙に転写する。具体的には、転写ベルト116上のフルカラー画像を構成するトナーを電気的に二次転写ローラ119側に引き寄せて、フルカラー画像を記録紙に転写する。そして、二次転写ローラ119および転写ベルト116は、フルカラー画像が記録された記録紙を、搬送路105の下流に設けられた定着ローラ120と加圧ローラ121に送られる。
At a position facing the belt roller 117b on the
定着ローラ120は、その定着ベルト141を介して加熱ローラ142の外周面に対向するように配置されている。定着ベルト141及び加熱ローラ142は、近傍に設けられた像加熱装置200により電磁誘導加熱される。そして、定着ローラ120と加圧ローラ121は、送られてきた記録紙を互いに圧接回転することで、記録面に熱を加えながら押圧することにより、記録紙にフルカラー画像を定着する。そして、このようにしてフルカラー画像が形成された記録紙は、搬送ローラ122、123、124、125により順次搬送され、装置外部の記録紙受け135に排紙される。定着ローラ120、加圧ローラ121、定着ベルト141、加熱ローラ142及び像加熱装置200は、定着装置400を構成する。
The fixing
一方、記録紙に両面印刷する場合は、記録紙が、搬送ローラ124、125に搬送された時点で、搬送ローラ124、125が逆回転し、記録紙を両面印刷用の搬送路134の入口に配置された搬送ローラ126に送る。搬送ローラ126に送られてきた記録紙は、搬送ローラ126の搬送方向下流にある搬送ローラ127〜130により順次搬送されレジストローラ110に送られる。そして、搬送された記録紙は、二次転写ローラ119と転写ベルト116により、先ほどフルカラー画像を形成した面と反対側に画像を形成される。
On the other hand, when performing double-sided printing on recording paper, when the recording paper is transported to the
次に、定着装置400部分の構成について図2〜図4を参照して説明する。図2は、定着装置400を構成する像加熱装置200と、加熱ローラ142及び定着ローラ120と、その周辺部材の構成を示す外観斜視図である。図3は、図2の定着器カバー240を外した場合の定着装置400の構成を示す外観斜視図である。図4は、図3の上方から定着装置400の構成を示す側面図である。
Next, the configuration of the fixing device 400 will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is an external perspective view showing the configuration of the
像加熱装置200は、図2〜図4に示すように、後述する誘導コイル300(図6参照)を収納するコイルユニット220と、コイルユニット220内の送風経路222a(図4参照)に冷却風を送風する送風ユニット230と、から構成される。また、図2に示すように、定着ローラ120が収納された部分の外側には定着器カバー240が取り付けられている。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
コイルユニット220は、加熱ローラ142に隣接し、そのローラ軸方向に沿って配設された外周面に誘導コイル300が固定されたコイル固定フレーム221と、誘導コイル300を覆うようにコイル固定フレーム221に取り付けられコイル固定フレーム221との間にローラ軸方向の両端部において開口する送風経路222a(図4参照)を形成するカバー222と、から構成される。
The
なお、本実施の形態では、送風経路222aの両端部は、送風ユニット230から冷却風が導入される側の端部を送風経路上流側端部と呼び、冷却風が排気される側の端部を送風経路下流側端部と呼ぶものとする。
In the present embodiment, the end portions on the side where the cooling air is introduced from the
送風ユニット230は、図2及び図3に示すように、冷却ファン231と、冷却ファン231で発生する冷却風をコイルユニット220内の送風経路222aに導くダクト232と、から構成されている。ダクト232は、図3及び図4に示すように、その送風導入部232aがコイルユニット220の送風経路上流側端部の開口部に取り付けられた冷却風漏れ防止バンド250内に臨むように取り付けられている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
冷却風漏れ防止バンド250は、ダクト232の送風導入部232aから送風経路上流側端部の開口部に導入される冷却風が、その開口部から周囲に漏れることを防止するために設けたものである。
The cooling air
本実施の形態のコイルユニット220は、コイル固定フレーム221とカバー222との間に形成する送風経路222aにおいて、送風経路下流側端部の断面積を送風経路上流側端部の断面積よりも大きくすると共に、送風経路222aは、設置時に上側となる経路上部側を下側となる経路下部の断面積よりも大きくしている。これら送風経路222aの両端部の形状について、図5を参照して説明する。
In the
図5(a)は、コイルユニット220の送風経路222aを送風経路上流側端部から見た側面図であり、(b)は送風経路222aを送風経路下流側端部から見た側面図である。なお、図5(a)、(b)において、図中の上方が像加熱装置200が搭載される画像形成装置100の設置時(以下、設置時という)に上側になるものとする。
5A is a side view of the
コイル固定フレーム221は、図5(a)、(b)に示すように、加熱ローラ142と対向する面が、そのローラ軸方向に沿って加熱ローラ142を覆うと共に誘導コイル300を支持するように湾曲形成されたコイル支持部材221aと、コイル支持部材221aのローラ軸方向両端部に設けられてカバー222の送風経路の両端部を支持するカバー支持部材221b,221cと、から構成される。
As shown in FIGS. 5A and 5B, the
カバー222は、図2及び図3に示すように、誘導コイル300を覆うようにコイル固定フレーム221に取り付けられている。また、カバー222は、図5(a)、(b)に示すように、コイル固定フレーム221との間に加熱ローラ142のローラ軸方向の両端部において開口する送風経路222aを形成する。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
図5(a)に示すように、送風経路222aの送風経路上流側端部では、カバー支持部材221bのカバー222と対向する面は、平行に形成されている。これに対して、送風経路222aの送風経路下流側端部では、図5(b)に示すように、カバー支持部材221cのカバー222と対向する面は、設置時に上側となる経路部分と設置時に下側となる経路部分が、その面の中央部分より低くなるように段差を形成している。
As shown to Fig.5 (a), in the ventilation path upstream end part of the
このように送風経路下流側端部にカバー支持部材221cを設けることにより、図5(b)に示すように、送風経路上流側端部の送風口の断面積に比べて、送風経路下流側端部の排気口の断面積が図中の波線で示す「C」及び「D」で示す分だけ拡大される。
By providing the
また、図5(a)に示す送風経路222aの送風経路上流側端部と、図5(b)に示す送風経路222aの送風経路下流側端部では、カバー222の形状は、設置時に上側になる上面と設置時に下側になる下面が、図中の水平方向に対して傾斜を持つように形成されている。そして、上面の傾斜角は、下面の傾斜角より小さくなるように形成されている。
5A and the downstream end of the
このように送風経路上流側端部及び送風経路下流側端部において、上面傾斜角度と下面傾斜角度を異ならせることにより、図5(a)の破線で示すように、設置時の上側となる上部経路の断面積「A」を、設置時に下側となる下部経路の断面積「B」より大きくなる。 Thus, by making the upper surface inclination angle and the lower surface inclination angle different at the air flow path upstream end and air flow path downstream end, as shown by the broken line in FIG. The cross-sectional area “A” of the path is larger than the cross-sectional area “B” of the lower path which is the lower side during installation.
以上のようなコイル固定フレーム221とカバー222により送風経路222aの両端部を形成したことにより、送風経路下流側端部の断面積が送風経路上流側端部の断面積よりも大きくなる。
By forming both end portions of the
次に、コイル固定フレーム221内の構成について図6を参照して説明する。図6は、コイル固定フレーム221からカバー222を取り外した場合の内部構成を示す平面図である。
Next, the configuration in the
コイル支持部材221aには、図6に示すように、誘導コイル300が巻回されている。誘導コイル300は、表面が絶縁された長い一本のコイル線材をコイル支持部材221aに沿って加熱ローラ142のローラ軸方向に交互に巻き付けて構成されている。この誘導コイル300の巻回部分の長さは、定着ベルト141と加熱ローラ142とが接する領域と略同じ長さになるように設定されている。
As shown in FIG. 6, an
そして、誘導コイル300のローラ軸方向には、図6に示すように、所定間隔で複数のアーチコア301が誘導コイル300を囲むように設けられている。また、誘導コイル300の図中の中央部には、センターコア302が設けられると共に、誘導コイル300の図中の左右両端部には、つなぎコア303が設けられている。これらアーチコア301、センターコア302及びつなぎコア303は、誘導コイル300のインダクタンスを増大させ、誘導コイル300と加熱ローラ142との電磁結合を良好にする。
In the roller axial direction of the
また、コイル支持部材221aの送風経路上流側端部には、風向調整用のフィン310が取り付けられている。このフィン310は、コイル支持部材221aへの組み付け時に、その風向方向が調整される。フィン310は、図6に示すように、送風ユニット230のダクト232から導入される冷却風を、図中の設置時に上側となる上側経路に多く流れるように風向調整される。
In addition, a wind
以上のように、像加熱装置200において、図5(a)、(b)に示したように、コイル固定フレーム221とカバー222により送風経路222aの両端部を形成し、送風経路下流側端部の断面積が送風経路上流側端部の断面積より大きくなり、設置時に上側となる上部経路の断面積が設置時に下側となる下部経路の断面積より大きくなる。また、コイル支持部材221aの送風経路上流側端部に風向調整用のフィン310を取り付けて、送風ユニット230のダクト232から導入される冷却風が、設置時に上側となる上側経路に多く流れるように風向調整するようにした。
As described above, in the
次に、本実施の形態の像加熱装置200における誘導コイル300の冷却効果と、従来の像加熱装置における誘導コイルの冷却効果について、図7に示す特性図を参照して説明する。
Next, the cooling effect of the
図7の特性図では、その横軸に送風経路内の温度測定位置(手前(送風口)、中央、奥(排気口))を設定し、縦軸に測定温度としてリッツ線温度を設定している。この特性図において、実線で結ぶマーク“■”及び“▲”は、上記のような送風経路の対策を施す前の従来の像加熱装置において、送風経路の設置時の上側と下側で測定したリッツ線温度を示す。また、破線で結ぶマーク“■”及び“▲”は、上記のような送風経路の対策を施した後の本実施の形態の像加熱装置200において、送風経路の設置時の上側と下側で測定したリッツ線温度を示す。
In the characteristic diagram of FIG. 7, the horizontal axis indicates the temperature measurement position (front (air outlet), center, back (exhaust port)) in the air flow path, and the vertical axis indicates the litz wire temperature as the measured temperature. Yes. In this characteristic diagram, the marks “■” and “▲” connected by solid lines were measured on the upper and lower sides of the conventional image heating apparatus before taking measures against the air blowing path as described above. Indicates litz wire temperature. In addition, marks “■” and “▲” connected by broken lines indicate the upper side and the lower side of the
この特性図から明らかなように、従来の送風経路の上側のリッツ線温度と下側のリッツ線温度との間には、送風経路全体にわたって温度差が大きくなり、上側の温度上昇が顕著になっている。これは、送風経路全体にわたって誘導コイルの冷却効果が良好でないことを示している。 As is clear from this characteristic diagram, the temperature difference between the upper litz wire temperature and the lower litz wire temperature of the conventional blower path becomes large over the entire blower path, and the upper temperature rise becomes remarkable. ing. This indicates that the cooling effect of the induction coil is not good over the entire blowing path.
これに対して、本実施の形態の送風経路の上側のリッツ線温度と下側のリッツ線温度と間には、送風経路全体にわたって温度差が小さくなり、上側の温度上昇が従来に比べて抑制されている。これは、送風経路全体にわたって誘導コイルの冷却効果が良好であることを示している。 In contrast, the temperature difference between the upper litz wire temperature and the lower litz wire temperature of the present embodiment is smaller over the entire air passage, and the temperature rise on the upper side is suppressed compared to the conventional case. Has been. This has shown that the cooling effect of an induction coil is favorable over the whole ventilation path.
以上のように、本実施の形態の像加熱装置では、コイル固定フレームのローラ軸方向両端部に設けた各カバー支持部材の形状と、カバーのローラ軸方向両端部の形状を異ならせ、送風経路上流側端部に風向調整用のフィンを設けたことにより、送風経路下流側端部の断面積を送風経路上流側端部の断面積より大きくすると共に、設置時の上側の経路に冷却風が多く流れるようにして、誘導コイルの熱が溜まりやすい設置時の上側経路の排熱を促進して、誘導コイルの冷却効果を改善した。 As described above, in the image heating apparatus according to the present embodiment, the shape of each cover support member provided at both ends in the roller axial direction of the coil fixing frame is different from the shape of both ends in the roller axial direction of the cover, so By providing fins for adjusting the wind direction at the upstream end, the cross-sectional area of the downstream end of the air flow path is made larger than the cross-sectional area of the upstream end of the air flow path, and cooling air is supplied to the upper path during installation. The cooling effect of the induction coil was improved by increasing the flow of heat and promoting the exhaust heat of the upper path during installation, where the heat of the induction coil tends to accumulate.
したがって、誘導コイルの長手方向であるローラ軸方向に沿って送風経路を形成し、送風経路の片側から送風するだけで良いので、冷却ファンを装置両側に設置する必要がなくコストダウンを図れると共に省スペース化を図ることができる。しかも、送風方向上流側端部よりも送風方向下流側端部の断面積を大きくしたので、送風経路の送風方向下流側に溜まった熱を装置外へ排熱し易くなり、送風経路における上流側と下流側との温度差を少なくして誘導コイルの温度ムラを抑制する作用を奏することができる。 Therefore, it is only necessary to form the air flow path along the roller axis direction, which is the longitudinal direction of the induction coil, and to blow air from one side of the air flow path. Space can be achieved. Moreover, since the cross-sectional area of the air flow direction downstream end is larger than the air flow direction upstream end, the heat accumulated on the air flow direction downstream side of the air flow path can be easily discharged outside the apparatus, The effect of suppressing the temperature unevenness of the induction coil by reducing the temperature difference from the downstream side can be achieved.
また、送風経路における経路上側を経路下部の断面積よりも大きくしたので、経路下部よりも断面積の大きい経路上部側に熱を逃がし、そこに冷却風を流すことにより、容易に装置外へ排熱できることになり、送風経路における上流側と下流側との温度差を少なくできる。 In addition, the upper side of the air passage in the air passage is larger than the cross-sectional area of the lower portion of the air passage. It becomes possible to heat, and the temperature difference between the upstream side and the downstream side in the air blowing path can be reduced.
さらに、送風経路の送風方向上流側端部に風向調整するフィンを設けたので、ダクトから送り込まれる冷却風が送風経路の経路下部側よりも経路上部側により多く導くことができ、対流により送風経路の上部に集まった暖かい空気を下部よりも強い冷却風で逃がすことができ、冷却効果を改善できる。 Further, since the fin for adjusting the air direction is provided at the upstream side end of the air blowing direction in the air blowing path, the cooling air sent from the duct can be guided more to the upper side of the air path than to the lower side of the air path, and the air flow path by convection The warm air gathered at the top of the can be escaped with cooling air stronger than the bottom, and the cooling effect can be improved.
なお、上記実施の形態では、コイル固定フレームのローラ軸方向両端部に設けた各カバー支持部材の形状と、カバーのローラ軸方向両端部の形状を異ならせて、送風経路下流側端部の断面積を送風経路上流側端部の断面積より大きくする場合を示したが、これら部材の形状を限定するものではない。 In the above embodiment, the shape of each cover support member provided at both ends of the coil fixing frame in the roller axial direction is different from the shape of both ends of the cover in the roller axial direction so that the end of the downstream end of the airflow path is cut off. Although the case where the area is made larger than the cross-sectional area of the end portion on the upstream side of the blowing path is shown, the shape of these members is not limited.
例えば、カバーのローラ軸方向に沿う面を、送風経路上流側端部から送風経路下流側端部に向かって拡大するように形成して、送風経路下流側端部の断面積を送風経路上流側端部の断面積より大きくするようにしても良い。 For example, the surface along the roller axial direction of the cover is formed so as to expand from the upstream end portion of the air passage toward the downstream end portion of the air passage, and the cross-sectional area of the downstream end portion of the air passage is formed on the upstream side of the air passage You may make it make it larger than the cross-sectional area of an edge part.
本発明は、冷却ファンを増設することなくコイル長手方向の片側からカバー内に冷却風を送り込む構成でありながら、吸気口側と排気口側との温度差を少なくでき、誘導コイルの冷却ムラによる定着不良を抑制できる誘導コイルの冷却構成としたので、像加熱装置の省スペース化を実現でき、ファクシミリ及びプリンタ等の画像形成装置に適用できる。 Although the present invention is configured to send cooling air into the cover from one side in the longitudinal direction of the coil without adding a cooling fan, the temperature difference between the intake port side and the exhaust port side can be reduced, resulting in uneven cooling of the induction coil. Since the induction coil cooling structure can suppress fixing failure, the image heating apparatus can be saved in space, and can be applied to image forming apparatuses such as facsimiles and printers.
100 画像形成装置
120 定着ローラ
121 加圧ローラ
141 定着ベルト
142 加熱ローラ
200 像加熱装置
220 コイルユニット
221 コイル固定フレーム
222 カバー
230 送風ユニット
231 冷却ファン
232 ダクト
250 冷却風漏れ防止バンド
300 誘導コイル
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