JP6575190B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は複写機に代表される画像形成装置に関するものである。

複写機やプリンター、ファクシミリなどといった画像形成装置では用紙などの記録媒体に転写された未定着トナー像を記録媒体に定着させるための方法として熱定着方式が広く採用されている。そして、熱定着方式における加熱手法としては誘導加熱（ＩＨ：induction heating）が知られている。

誘導加熱については加熱に用いる励磁コイルが過昇温を起こして周辺の樹脂成型部材が溶融するといった不具合が生じることがないように対策が講じられている。このような画像形成装置の誘導加熱による定着に係る従来技術が特許文献１〜３に開示されている。

特許文献１〜３に記載された画像形成装置は各々、誘導加熱部の外側を覆うとともに空気の流入口及び流出口を開口したシールド部材（カバー部材）と、それら流入口及び流出口の間で空気を流通させるファンとを備える。また、いずれの画像形成装置も、流入口に至るまでの空気流は概ね定着ローラの軸線方向（記録媒体の幅方向）に沿って流れている。これらの画像形成装置では定着領域が冷却されてしまうことを防止しながら誘導加熱部のみを効果的に冷却している。

特許文献１に記載された画像形成装置は、空気の流入口が定着ローラの軸線方向に沿って延びるシールド部材の側面に設けられ、流出口が定着ローラの軸線方向に沿って延びるシールド部材の上面に設けられる。これにより、シールド部材の内部において、空気は定着ローラの軸線方向と交差する方向に流通する。

特許文献２に記載された画像形成装置は、空気の流入口がシールド部材の上面の定着ローラ軸線方向の一端側に設けられ、流出口がシールド部材の上面の定着ローラ軸線方向の他端側に設けられる。これにより、シールド部材の内部において、空気は定着ローラの軸線方向と平行に流通する。また別の例として、空気の流入口がシールド部材の側面の定着ローラ軸線方向の全域にわたって設けられ、流出口が流入口に対向するシールド部材の側面の定着ローラ軸線方向の全域にわたって設けられる。これにより、シールド部材の内部において、空気は定着ローラの軸線方向と交差する方向に流通する。

特許文献３に記載された画像形成装置は、空気の流入口がシールド部材の上面の定着ローラ軸線方向の一端側に設けられ、流出口がシールド部材の上面の定着ローラ軸線方向の他端側に設けられる。これにより、シールド部材の内部において、空気は定着ローラの軸線方向と平行に流通する。

特開２００８−１３９４３２号公報 特開２０１３−６８６８５号公報 特開２０１４−８９３４４号公報

しかしながら、特許文献２及び３に係る従来技術のように、シールド部材の内部において空気を定着ローラの軸線方向（記録媒体の幅方向）と平行に流通させる場合、定着ローラの軸線方向に沿って冷却バランスを均一にすることが困難であるという課題があった。すなわち、空気流通方向の上流側では冷却効率が高く、下流側では冷却効率が低いといった不具合が生じ易いことが問題であった。このようにして、定着ローラの軸線方向に関して冷却ムラが発生し、局所的な温度上昇が生じる虞があることが懸念された。

また、特許文献１及び２に係る従来技術のように、シールド部材の内部において空気を定着ローラの軸線方向（記録媒体の幅方向）と交差する方向に流通させる場合、定着ローラの軸線方向に沿って冷却バランスを均一にできることが期待される。しかしながら、流入口に至るまでの空気流は概ね定着ローラの軸線方向に沿って流れているので、効果的な整流作用が得られるように工夫を凝らし、冷却性能をより一層向上させることが望まれている。

本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、簡便な構成で、定着領域が冷却されることを防止しながら誘導加熱部を効果的に冷却することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明の画像形成装置は、記録媒体を加熱してトナーを定着させるための記録媒体加熱体と、記録媒体を挟んで前記記録媒体加熱体に圧して接触する加圧体と、前記記録媒体加熱体と前記加圧体との間に挿通される記録媒体の搬送方向に対して交差する記録媒体の幅方向に沿って延びるとともに誘導加熱により前記記録媒体加熱体の表面を発熱させる誘導加熱部と、記録媒体の幅方向に沿って延びて前記誘導加熱部に対向しつつ互いに交差する２つの壁部を有して前記誘導加熱部の外側を覆いその外部への磁束の漏洩を阻止するとともに２つの前記壁部各々に空気の流入口と流出口とを開口したシールド部材と、前記流入口を介して前記シールド部材の内側に空気を送り込む冷却部とを備え、前記冷却部は記録媒体の幅方向に沿って前記流入口に向けて空気を流通させ、前記流入口は前記シールド部材の記録媒体の幅方向中央に対する空気流通方向上流側部分の長さが前記シールド部材の記録媒体の幅方向中央に対する空気流通方向下流側部分の長さよりも長いことを特徴とする。

この構成によると、流入口に至るまでの空気流は記録媒体搬送方向に対して交差する方向である記録媒体幅方向、すなわち例えば記録媒体加熱体がローラ形状である場合の軸線方向に沿って流れる。この空気流に対して、流入口はシールド部材の記録媒体幅方向中央に対する空気流通方向上流側からシールド部材の記録媒体幅方向中央に対する空気流通方向下流側にわたって延びる形状に形成される。そして、シールド部材の記録媒体幅方向中央に対する空気流通方向下流側部分よりも多くの空気がシールド部材の記録媒体幅方向中央に対する空気流通方向上流側部分からシールド部材の内側に流入する。これにより、記録媒体幅方向に沿って誘導加熱部の冷却バランスを均一にすることが容易になる。

また、上記構成の画像形成装置において、前記誘導加熱部が記録媒体の幅方向の全域にわたって前記記録媒体加熱体の表面を発熱させるための主コイルと前記主コイルが発生させる磁束を記録媒体の幅方向の両端部において打ち消す消磁コイルとを備え、前記流入口は前記シールド部材の記録媒体の幅方向中央に対する空気流通方向下流側部分の長さが前記シールド部材の記録媒体の幅方向中央に対する空気流通方向下流側の前記消磁コイルの端部までの長さよりも長いことを特徴とする。

また、上記構成の画像形成装置において、前記冷却部が前記流入口まで延びる通風ダクトと前記通風ダクトに空気を流通させる吸気ファンとを備え、前記通風ダクトは前記流入口に接続する部分の記録媒体の幅方向に関する長さが前記流入口に対応する長さで形成されることを特徴とする。

また、上記構成の画像形成装置において、前記シールド部材の記録媒体の幅方向中央に対する前記流出口の空気流通方向下流側部分の長さが前記シールド部材の記録媒体の幅方向中央に対する前記流入口の空気流通方向下流側部分の長さよりも長いことを特徴とする。

また、上記構成の画像形成装置において、前記シールド部材の記録媒体の幅方向中央に対する前記流入口の空気流通方向上流側部分の長さが前記シールド部材の記録媒体の幅方向中央に対する前記流出口の空気流通方向上流側部分の長さよりも長いことを特徴とする。

また、上記構成の画像形成装置において、前記誘導加熱部が記録媒体の幅方向に所定の間隔を設けて並べて配置された複数の磁性体コアを備え、前記流入口は前記シールド部材の前記磁性体コアとの対向部分を除く隣り合う前記磁性体コアの間に形成され、前記通風ダクトは前記流入口の空気流通方向下流側の縁部に隣接して空気流通方向に沿って延びる風向調整壁を備えることを特徴とする。

また、上記構成の画像形成装置において、前記流出口から流出する空気が導かれる排気ダクトと、前記排気ダクトから記録媒体の搬送空間への空気の流出を遮蔽する遮蔽部材と、前記排気ダクトに空気を流通させる排気ファンとを備えることを特徴とする。

本発明の構成によれば、記録媒体幅方向に沿って誘導加熱部の冷却バランスを均一にすることが容易になり、冷却ムラの発生を抑制することができ、冷却性能を向上させることが可能になる。これにより、簡便な構成で、定着領域が冷却されることを防止しながら誘導加熱部を効果的に冷却することが可能な画像形成装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態の画像形成装置の模型的部分垂直断面正面図である。 本発明の第１実施形態の画像形成装置の定着部の周辺を示す垂直断面正面図である。 本発明の第１実施形態の画像形成装置の定着部の周辺を示す外観斜視図である。 本発明の第１実施形態の画像形成装置の定着部の周辺を示す部分断面を含む斜視図である。 本発明の第１実施形態の画像形成装置の定着部の誘導加熱部の斜視図である。 本発明の第１実施形態の画像形成装置の定着部の誘導加熱部及びシールド部材の斜視図である。 本発明の第１実施形態の画像形成装置の定着部及び冷却部の上面図である。 本発明の第１実施形態の画像形成装置の定着部及び冷却部の斜視図である。 本発明の第１実施形態の画像形成装置の冷却部の斜視図である。 本発明の第１実施形態の画像形成装置の定着部の誘導加熱部及び冷却部の通風ダクトの一部を示す上面図である。 本発明の第１実施形態の画像形成装置の冷却部の通風ダクトから定着部の誘導加熱部へと送り込まれる空気流を示す説明図である。 本発明の第２実施形態の画像形成装置の定着部の誘導加熱部及び冷却部の通風ダクトの一部を示す部分上面図である。 本発明の第３実施形態の画像形成装置の定着部のシールド部材の斜視図である。 本発明の第４実施形態の画像形成装置の定着部のシールド部材の斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図に基づき説明する。なお、本発明は以下の内容に限定されるものではない。

最初に、本発明の第１実施形態の画像形成装置について、図１を用いてその構造の概略を説明しつつ、画像出力動作を説明する。図１は画像形成装置の模型的部分垂直断面正面図の一例である。なお、図中の矢印付き二点鎖線は記録媒体である用紙の搬送経路及び搬送方向を示す。また以下、各図に矢印を用いて記載したＲＬ方向を画像形成装置の左右横方向とし、ＦＢ方向を画像形成装置の前後方向と、ＵＤ方向を画像形成装置の上下方向として説明する。

画像形成装置１は、図１に示すように所謂タンデム型のカラー複写機であり、原稿の画像を読み取るイメージリーダー部３と、読み取った画像を用紙等の記録媒体に印刷するプリント部２と、印刷条件の入力や稼働状況の表示を行うための操作表示部４とを備える。

イメージリーダー部３はプラテンガラス（不図示）の上に載置された原稿の画像を、スキャナを移動して読み取る公知のものである。原稿の画像は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三色に色分解され、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサー（不図示）で電気信号に変換される。これにより、イメージリーダー部３は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の色別の画像データを得る。

イメージリーダー部３が得た色別の画像データは制御部９０において各種処理が行われ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各再現色の画像データに変換されて制御部９０内のメモリー（不図示）に格納される。メモリーに格納された再現色別の画像データは位置ずれ補正のための処理を受けた後、像担持体である感光体ドラム２１に対する光走査を行うために記録媒体である用紙の搬送と同期して走査ラインごとに読み出される。

プリント部２は電子写真方式によって画像を形成し、その画像を用紙に転写する。プリント部２は中間転写体を無端状のベルトとして形成した中間転写ベルト１１を備える。中間転写ベルト１１は駆動ローラ１２、テンションローラ１３及び従動ローラ１４に巻き掛けられる。中間転写ベルト１１にはテンションローラ１３がバネ（不図示）によって図１における上方に付勢されることにより張力が与えられる。

中間転写ベルト１１は駆動ローラ１２によって図１における反時計回りに回転移動する。駆動ローラ１２には画像形成装置１の本体に設けられたモータ等の駆動源５から動力が伝達される。駆動源５は後述する各種ローラに対して動力を提供することとしても良い。

駆動ローラ１２は中間転写ベルト１１を挟んで対向する二次転写ローラ１５に圧し接触する。従動ローラ１４の箇所では、中間転写ベルト１１を挟んで従動ローラ１４に対向するように設けられた中間転写クリーニング部１６が中間転写ベルト１１の外周面に接触する。中間転写クリーニング部１６は二次転写後に中間転写ベルト１１の外周面に残留するトナーを掻き取ってクリーニングする。

中間転写ベルト１１の下方にはイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各再現色に対応する画像形成部２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋが設けられる。なおこの説明において、特に限定する必要がある場合を除き、「Ｙ」、「Ｍ」、「Ｃ」、「Ｋ」の識別記号を省略して、例えば「画像形成部２０」と総称することがある。４台の画像形成部２０は中間転写ベルト１１の回転方向に沿って、回転方向の上流側から下流側に向けて一列にして配置される。４台の画像形成部２０は構成がすべて同じであり、図１における時計回りに回転する感光体ドラム２１を中心としてその周囲に帯電部、露光部、現像部、クリーニング部及び一次転写ローラを備える。

中間転写ベルト１１の上方には、４台の各再現色の画像形成部２０に対応するトナーボトル３１及びトナーホッパー３２が設けられる。残量検出部（不図示）によって現像部の内部のトナー量の低下が検出されると、補給装置（不図示）がトナーホッパー３２から現像部にトナーを補給するように駆動する。さらに、残量検出部（不図示）によってトナーホッパー３２の内部のトナー量の低下が検出されると、補給装置（不図示）がトナーボトル３１からトナーホッパー３２にトナーを補給するように駆動する。トナーボトル３１は装置本体に対して着脱可能に設けられ、適宜新しいものと交換することができる。

４台の画像形成部２０の下方には用紙供給装置４１が設けられ、その内部に用紙Ｐが収容される。用紙供給装置４１の内部に収容された用紙Ｐは供給部４２によってその最上層から順に１枚ずつ用紙搬送路Ｑに送り出される。用紙供給装置４１から用紙搬送路Ｑに送り出された用紙Ｐはレジストローラ対４３ａ、４３ｂの箇所に到達する。そして、中間転写ベルト１１の回転と同期をとって、レジストローラ対４３ａ、４３ｂが中間転写ベルト１１と二次転写ローラ１５との接触部（二次転写ニップ部）に向けて用紙Ｐを送り出す。

画像形成部２０では帯電部及び露光部によって感光体ドラム２１の表面に静電潜像が形成され、その静電潜像が現像部によってトナー像として可視像化される。感光体ドラム２１の表面に形成されたトナー像は感光体ドラム２１が中間転写ベルト１１を挟んで一次転写ローラと対向する箇所において中間転写ベルト１１の外周面に一次転写される。そして、中間転写ベルト１１の回転とともに所定のタイミングで各画像形成部２０のトナー像が順次中間転写ベルト１１に転写されることにより、中間転写ベルト１１の外周面にはイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナー像が重ね合わされたカラートナー像が形成される。

中間転写ベルト１１の外周面に一次転写されたカラートナー像はレジストローラ対４３ａ、４３ｂにより同期をとって送られてきた用紙Ｐに、中間転写ベルト１１と二次転写ローラ１５とが接触して形成される二次転写ニップ部にて転写される。

二次転写ニップ部の上方には定着部５０が備えられる。二次転写ニップ部にて未定着トナー像が転写された用紙Ｐは定着部５０へと送られて記録媒体加熱体である加熱ローラ５２及び加圧体である加圧ローラ５３に挟まれ、トナー像が加熱、加圧されて用紙Ｐに定着される。定着部５０を通過した用紙Ｐは中間転写ベルト１１の上方に設けられた用紙排出部４６に排出される。

続いて、画像形成装置１の定着部５０とその周辺の概略構成について、図２〜図４を用いて説明する。図２、図３及び図４は定着部５０の周辺を示す垂直断面正面図、外観斜視図及び部分断面を含む斜視図である。なお、図２及び図４に記載した白抜き矢印は定着部５０に接続される後述の冷却部７０が流通させる空気の流通経路及び流通方向を示す。

定着部５０は、図２、図３及び図４に示すように支持フレーム５１、加熱ローラ５２、加圧ローラ５３及び誘導加熱部６０を備える。

支持フレーム５１は加熱ローラ５２、加圧ローラ５３及び誘導加熱部６０を支持する。支持フレーム５１は画像形成装置１に対して着脱可能に設置される。

加熱ローラ５２及び加圧ローラ５３は互いに円筒形状をなし、各々の周面が用紙搬送路Ｑを挟んで対向するように左右方向に並べて配置される。加熱ローラ５２及び加圧ローラ５３は互いの回転軸線が用紙搬送方向に対して交差する方向である用紙幅方向、すなわち画像形成装置１の前後方向（図２〜図４のＦＢ方向）に沿って延びる。加熱ローラ５２及び加圧ローラ５３は用紙搬送路Ｑの用紙幅方向の全域に対応する長さを有する。加熱ローラ５２及び加圧ローラ５３は各々の回転軸が支持フレーム５１に設けられた不図示の軸受け部により回転可能に支持される。

加熱ローラ５２は回転中心に設けられた芯金の外側に、外周面側に向かって径方向に順に断熱層、弾性層、発熱層及び離型層が設けられた積層構造をなす。加熱ローラ５２の表面が誘導加熱部６０の作用によって発熱し、未定着トナー像が転写された用紙Ｐを加熱してトナーを用紙Ｐに定着させる。加熱ローラ５２の表面温度は不図示のサーミスタ等の温度検知部によって検知され、その温度が制御部９０等に制御される。

加圧ローラ５３はばね部材等を用いた不図示の加圧機構によって所定の圧力が付与され、その周面が加熱ローラ５２の周面に圧して接触する。加圧ローラ５３は駆動源５等から動力を得て図２において時計回りに回転する。加熱ローラ５２は互いの周面が接触する加圧ローラ５３の回転に従って図２において反時計回りに回転する。なお、加熱ローラ５２を駆動回転させて、加圧ローラ５３を従動回転させても良い。

誘導加熱部６０は加熱ローラ５２に対して加圧ローラ５３が配置された側とは反対側の領域に加熱ローラ５２に隣接して配置される。誘導加熱部６０は誘導加熱により加熱ローラ５２の表面を発熱させる。誘導加熱部６０の詳細な構成については後述する。

また、定着部５０には冷却部７０が接続される。冷却部７０は通風ダクト７１を備え、通風ダクト７１が画像形成装置１の背面から画像形成装置１の略前後方向に沿って定着部５０の箇所まで延びる。冷却部７０の詳細な構成については後述する。

続いて、誘導加熱部６０及びその周辺と冷却部７０との詳細な構成について、図５〜図１１を用いて説明する。図５並びに図６は誘導加熱部６０並びに誘導加熱部６０及びシールド部材の斜視図である。図７及び図８は定着部５０と冷却部７０との上面図及び斜視図である。図９は冷却部７０の斜視図である。図１０は誘導加熱部６０及び通風ダクト７１の一部を示す上面図である。図１１は通風ダクト７１から誘導加熱部６０へと送り込まれる空気流を示す説明図である。なお、図７に記載した白抜き矢印は定着部５０に接続される冷却部７０が流通させる空気の流通経路及び流通方向を示す。

誘導加熱部６０は加熱ローラ５２と同様に用紙幅方向、すなわち画像形成装置１の前後方向に沿って延びる。誘導加熱部６０は、図５及び図６に示すように保持部材６１、誘導加熱部材６２及びシールド部材６３を備える。

保持部材６１は誘導加熱部材６２及びシールド部材６３を支持する。保持部材６１は誘導加熱により自身が発熱しないように非磁性の合成樹脂材料の成型品で形成される。保持部材６１は不図示のコイル保持部とコアホルダー６１ａを有する。

誘導加熱部材６２は励磁コイル６２ａ及び磁性体コア６２ｂを有する。励磁コイル６２ａは保持部材６１のコイル保持部に支持され、磁性体コア６２ｂは保持部材６１のコアホルダー６１ａに支持される。

励磁コイル６２ａは主コイル６２ｃ、第１消滋コイル６２ｄ及び第２消滋コイル６２ｅから成る。主コイル６２ｃは加熱ローラ５２の径方向外側に隣接して配置される。第１消滋コイル６２ｄ及び第２消滋コイル６２ｅは加熱ローラ５２に対して主コイル６２ｃよりもさらに径方向外側に主コイル６２ｃに隣接して配置される（図２参照）。

主コイル６２ｃ、第１消滋コイル６２ｄ及び第２消滋コイル６２ｅは複数本の導線を束ねたリッツ線で構成され、用紙幅方向に沿って延びるように巻かれたものである。主コイル６２ｃは用紙搬送路Ｑの用紙幅方向の全域に対応する長さを有する。第１消滋コイル６２ｄ及び第２消滋コイル６２ｅは主コイル６２ｃの用紙幅方向長さの半分よりもさらに短い用紙幅方向長さで構成される。第１消滋コイル６２ｄ及び第２消滋コイル６２ｅは各々、主コイル６２ｃの用紙幅方向の両端部に分けて配置される。

磁性体コア６２ｂは用紙幅方向（加熱ローラ５２の軸線方向）に沿って見た形状が加熱ローラ５２の周方向に対応するＣ字状をなす。磁性体コア６２ｂはそのＣ字状形状の内側に励磁コイル６２ａが位置するように加熱ローラ５２に対して励磁コイル６２ａの径方向外側に励磁コイル６２ａと所定の間隔を設けて配置される。磁性体コア６２ｂは用紙幅方向に関して励磁コイル６２ａの長さよりも十分に短い長さを有し、用紙幅方向に沿って並べられた複数個が設けられる。なお、コアホルダー６１ａは複数個の磁性体コア６２ｂを個別に保持可能な形状、大きさをなす。磁性体コア６２ｂは例えばフェライト等の高透磁率、低損失の材料から成り、励磁コイル６２ａとで構成される磁気回路の効率を高める。

シールド部材６３は、図６に示すように用紙幅方向（加熱ローラ５２の軸線方向）に沿って見た形状がＬ字状をなし、略垂直をなす上下方向及び用紙幅方向に延びる垂直壁部６３ａと、略水平をなす左右横方向及び用紙幅方向に延びる水平壁部６３ｂとの互いに交差する２つの壁部を有する。シールド部材６３は垂直壁部６３ａ及び水平壁部６３ｂから成るＬ字状形状の内側に誘導加熱部材６２が位置するように、加熱ローラ５２に対して誘導加熱部材６２の径方向外側に、誘導加熱部材６２と所定の間隔を設けて対向するように配置される。シールド部材６３はその周縁部で保持部材６１に固定される。シールド部材６３は誘導加熱部６２の外側を覆いその外部への磁束の漏洩を阻止する。

また、シールド部材６３は垂直壁部６３ａに開口した空気の流入口６４と、水平壁部６３ｂに開口した空気の流出口６５とを備える。そして、冷却部７０は用紙幅方向に沿って画像形成装置１の背面から正面側に向かって流入口６４に向けて空気を流通させる（図７参照）。

流入口６４及び流出口６５は各々、シールド部材６３の用紙幅方向に沿って並ぶ複数の矩形の開口６４ａ、６５ａに区分されている。なお、この説明において「流入口６４の長さ」或いは「流出口６５の長さ」というのは、複数の開口６４ａ、６５ａを合わせた流入口６４または流出口６５各々の用紙幅方向の長さを意味する。また、この説明において流入口６４の長さまたは流出口６５の長さに関して「空気流通方向」というのは、冷却部７０が用紙幅方向に沿って画像形成装置１の背面から正面側に向かって流入口６４に向けて空気を流通させる方向（図５及び図６参照）を意味する。すなわち、流入口６４或いは流出口６５の空気流通方向上流側はシールド部材６３の用紙幅方向の背面側にほぼ等しく、空気流通方向下流側はシールド部材６３の用紙幅方向の正面側にほぼ等しい。

そして、流入口６４はシールド部材６３の用紙幅方向中央ＰＣに対する空気流通方向上流側部分の長さＬ１がシールド部材６３の用紙幅方向中央ＰＣに対する空気流通方向下流側部分の長さＬ２よりも長い。また、シールド部材６３の用紙幅方向中央ＰＣに対する流出口６５の空気流通方向下流側部分の長さＬ３がシールド部材６３の用紙幅方向中央ＰＣに対する流入口６４の空気流通方向下流側部分の長さＬ２よりも長い。また、シールド部材６３の用紙幅方向中央ＰＣに対する流入口６４の空気流通方向上流側部分の長さＬ１がシールド部材６３の用紙幅方向中央ＰＣに対する流出口６５の空気流通方向上流側部分の長さＬ４よりも長い。

さらに、流入口６４はシールド部材６３の用紙幅方向中央ＰＣに対する空気流通方向下流側部分の長さＬ２がシールド部材６３の用紙幅方向中央ＰＣに対する空気流通方向下流側の第１消磁コイル６２ｄの端部までの長さＬ５よりも長い。

冷却部７０は、前述のように画像形成装置１の背面から画像形成装置１の略前後方向（用紙幅方向）に沿って定着部５０の箇所まで延びる。冷却部７０は、図７、図８及び図９に示すように通風ダクト７１及び吸気ファン７２を備える。

通風ダクト７１は画像形成装置１の背面のすぐ内側の箇所から定着部５０の左方の箇所まで延びる。通風ダクト７１の定着部５０との接続部７１ａはシールド部材６３の流入口６４に近接する外側部分に対応する支持フレーム５１の前後方向に延びる略垂直な部分と接続する。接続部７１ａは用紙幅方向に関する長さが流入口６４に対応する長さで形成される。

吸気ファン７２は例えばシロッコファン等からなり、通風ダクト７１の内部の、画像形成装置１の背面のすぐ内側の箇所に配置される。吸気ファン７２は画像形成装置１の背面の外部の空気を吸引して通風ダクト７１の内部に導き、定着部５０まで流通させる。

通風ダクト７１の接続部７１ａは略水平方向に沿って、定着部５０の内部に向けて空気を吹き出す。接続部７１ａの内部には、図１０に示すように風向調整壁７３が設けられる。風向調整壁７３は支持フレーム５１の前後方向（用紙幅方向）に沿って複数が配置される。風向調整壁７３は上下方向及び空気流通方向に沿って延びる板状をなす。

図１１は通風ダクト７１から誘導加熱部６０へと送り込まれる空気流を示す説明図であって、流体シミュレーションの結果を表している。図１１によれば、用紙幅方向に沿って誘導加熱部６０に到達する空気流の流速が概ね均一になっており、誘導加熱部６０の冷却バランスが均一になっていることが確認できる。

なお、定着部５０のシールド部材６３の流出口６５から流出する空気の流通方向下流側には、図２及び図４に示す排気部８０が設けられる。排気部８０は排気ダクト８１、遮蔽部材８２及び排気ファン８３を備える。

排気ダクト８１は流出口６５に接続し、定着部５０の上方の箇所から画像形成装置１の背面に向かって延びる。排気ダクト８１には流出口６５から流出する空気が導かれる。排気ダクト８１の用紙搬送路Ｑ側の部分には遮蔽部材８２が配置される。遮蔽部材８２は排気ダクト８１から用紙搬送空間への空気の流出を遮蔽する。

排気ファン８３は例えばシロッコファン等からなり、排気ダクト８１の内部の、画像形成装置１の背面のすぐ内側の箇所に配置される。排気ファン８３は排気ダクト８１に空気を流通させ、画像形成装置１の背面からその外部へと空気を排出する。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態の画像形成装置について、図１２を用いて説明する。図１２は画像形成装置の定着部の誘導加熱部及び冷却部の通風ダクトの一部を示す部分上面図である。なお、この実施形態の基本的な構成は先に説明した第１実施形態と同じであるので、第１実施形態と共通する構成要素には前と同じ符号を付してその説明を省略するものとする。

第２実施形態の画像形成装置１は、図１２に示すように誘導加熱部６０のシールド部材６３と、冷却部７０の通風ダクト７１とを備える。

シールド部材６３は用紙幅方向（図１２のＦＢ方向）に沿って並ぶ複数の開口６４ａに区分された流入口６４を備える。そして、流入口６４の複数の開口６４ａは各々、シールド部材６３の磁性体コア６２ｂとの対向部分を除く隣り合う磁性体コア６２ｂの間の箇所に形成される。

一方、通風ダクト７１の接続部７１ａの内部には、複数が用紙幅方向に沿って並べられた風向調整壁７３が設けられる。複数の風向調整壁７３は各々、対応する箇所に配置された流入口６４の開口６４ａの空気流通方向下流側の縁部、すなわち図１２における開口６４ａの右側の縁部に隣接して空気流通方向に沿って延びる。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態の画像形成装置について、図１３を用いて説明する。図１３は画像形成装置の定着部のシールド部材の斜視図である。なお、この実施形態の基本的な構成は先に説明した第１実施形態と同じであるので、第１実施形態と共通する構成要素には前と同じ符号を付してその説明を省略するものとする。

第３実施形態の画像形成装置１は、図１３に示すように定着部６０のシールド部材６３が空気の流入口６６と、空気の流出口６７とを備える。流入口６６及び流出口６７は各々、シールド部材６３の用紙幅方向（図１３のＦＢ方向）に沿って延びる単一の矩形の開口で構成される。

この構成であっても、上記他の実施形態と同様の作用、効果を得ることができる。

＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態の画像形成装置について、図１４を用いて説明する。図１４は画像形成装置の定着部のシールド部材の斜視図である。なお、この実施形態の基本的な構成は先に説明した第１実施形態と同じであるので、第１実施形態と共通する構成要素には前と同じ符号を付してその説明を省略するものとする。

第４実施形態の画像形成装置１は、図１４に示すように定着部６０のシールド部材６３が空気の流入口６６と、空気の流出口６８とを備える。流入口６６及び流出口６８は各々、シールド部材６３の用紙幅方向（図１４のＦＢ方向）に沿って延びる単一の矩形の開口で構成される。

なお、シールド部材６３の用紙幅方向中央ＰＣに対する流入口６６の空気流通方向上流側部分の長さＬ１と、シールド部材６３の用紙幅方向中央ＰＣに対する流出口６８の空気流通方向上流側部分の長さＬ４とはほぼ同じ長さになっている。

この構成であっても、上記他の実施形態と同様の作用、効果を得ることができる。

上記第１〜第４の実施形態のように、画像形成装置１は、用紙Ｐを加熱してトナーを定着させるための加熱ローラ５２と、用紙を挟んで加熱ローラ５２に圧して接触する加圧ローラ５３と、加熱ローラ５２と加圧ローラ５３との間に挿通される用紙の搬送方向に対して交差する用紙幅方向に沿って延びるとともに誘導加熱により加熱ローラ５２の表面を発熱させる誘導加熱部６０と、用紙幅方向に沿って延びて誘導加熱部６０に対向しつつ互いに交差する垂直壁部６３ａ及び水平壁部６３ｂを有して誘導加熱部６０の外側を覆いその外部への磁束の漏洩を阻止するとともに垂直壁部６３ａ及び水平壁部６３ｂ各々に空気の流入口６４と流出口６５とを開口したシールド部材６３と、流入口６４を介してシールド部材６３の内側に空気を送り込む冷却部７０とを備える。そして、冷却部７０は用紙幅方向に沿って流入口６４に向けて空気を流通させ、流入口６４はシールド部材６３の用紙幅方向中央ＰＣに対する空気流通方向上流側部分の長さＬ１がシールド部材６３の用紙幅方向中央ＰＣに対する空気流通方向下流側部分の長さＬ２よりも長い。

この構成によると、流入口６４に至るまでの空気流は用紙幅方向、すなわち加熱ローラ５２の軸線方向に沿って流れる。この空気流に対して、流入口６４はシールド部材６３の用紙幅方向中央ＰＣに対する空気流通方向上流側からシールド部材６３の用紙幅方向中央ＰＣに対する空気流通方向下流側にわたって延びる形状に形成される。そして、シールド部材６３の用紙幅方向中央ＰＣに対する空気流通方向下流側部分よりも多くの空気がシールド部材６３の用紙幅方向中央ＰＣに対する空気流通方向上流側部分からシールド部材６３の内側に流入する。これにより、用紙幅方向に沿って誘導加熱部６０の冷却バランスを容易に均一にすることができる。したがって、簡便な構成によって、定着領域が冷却されることを防止しながら誘導加熱部６０を効果的に冷却することが可能になる。

また、誘導加熱部６０は用紙幅方向の全域にわたって加熱ローラ５２の表面を発熱させるための主コイル６２ｃと、主コイル６２ｃが発生させる磁束を用紙幅方向の両端部において打ち消す第１消滋コイル６２ｄ及び第２消滋コイル６２ｅとを備える。そして、流入口６４はシールド部材６３の用紙幅方向中央ＰＣに対する空気流通方向下流側部分の長さＬ２がシールド部材６３の用紙幅方向中央ＰＣに対する空気流通方向下流側の第１消磁コイル６２ｄの端部までの長さＬ５よりも長い。

用紙幅方向に関して、第１消滋コイル６２ｄと第２消滋コイル６２ｅとの間に対応する主コイル６２ｃの領域、すなわち用紙幅方向の中央付近の領域は、用紙幅方向の全域に対して用紙が搬送される頻度が比較的高く、昇温している期間が比較的長い。したがって上記構成によると、主コイル６２ｃの用紙幅方向の中央付近の領域を効果的に冷却することが可能である。

また、冷却部７０は流入口６４まで延びる通風ダクト７１と、通風ダクト７１に空気を流通させる吸気ファン７２とを備える。通風ダクト７１は流入口６４に接続する部分である接続部７１ａの用紙幅方向に関する長さが流入口６４に対応する長さで形成される。

この構成によると、通風ダクト７１に係る空気流通路の圧力損失を抑制することができる。これにより、誘導加熱部６０に対して効率良く空気を送り込むことが可能であり、さらに騒音の発生も抑制することができる。

また、シールド部材６３の用紙幅方向中央ＰＣに対する流出口６５の空気流通方向下流側部分の長さＬ３がシールド部材６３の用紙幅方向中央ＰＣに対する流入口６４の空気流通方向下流側部分の長さＬ２よりも長い。

また、シールド部材６３の用紙幅方向中央ＰＣに対する流入口６４の空気流通方向上流側部分の長さＬ１がシールド部材６３の用紙幅方向中央ＰＣに対する流出口６５の空気流通方向上流側部分の長さＬ３よりも長い。

これらの構成によると、通風ダクト７１を用紙幅方向に沿って流入口６４まで流れてきた空気流を流入口６４から流出口６５まで、シールド部材６３の内部の誘導加熱部６０周辺をスムーズに流通させることができる。したがって、シールド部材６３の内部における空気流の滞留を抑制して、誘導加熱部６０をより一層効果的に冷却することが可能である。

また、第２実施形態の画像形成装置１は、誘導加熱部６０が用紙幅方向に所定の間隔を設けて並べて配置された複数の磁性体コア６２ｂを備え、流入口６４がシールド部材６３の磁性体コア６２ｂとの対向部分を除く隣り合う磁性体コア６２ｂの間に形成され、通風ダクト７１が流入口６４の開口６４ａの空気流通方向下流側の縁部に隣接して空気流通方向に沿って延びる風向調整壁７３を備える。

この構成によると、シールド部材６３の壁部が磁性体コア６２ｂとの対向部分に存在することになり、誘導加熱部６０の設置時やメンテナンス時、運搬時等において流入口６４を通して磁性体コア６２ｂと外部の他部材とが衝突することを防止することができる。一方図１１によると、風向調整壁７３の空気流通方向下流側の壁面近傍は上流側の壁面近傍と比較して空気流の流速が若干低くなっていることが分かる。したがって上記構成によると、風向調整壁７３の設置により生じる空気流の低速領域をシールド部材６３の磁性体コア６２ｂとの対向部分に合わせることができ、空気流の高速領域を流入口６４の複数の開口６４ａに合わせることができる。これにより、空気流を誘導加熱部６０に効率良く導くことが可能である。

また、第１〜第４の実施形態の画像形成装置１は、流出口６５から流出する空気が導かれる排気ダクト８１と、排気ダクト８１から用紙搬送空間への空気の流出を遮蔽する遮蔽部材８２と、排気ダクト８１に空気を流通させる排気ファン８３とを備える。

この構成によると、誘導加熱部６０から熱を奪って冷却した空気流を効率良く排出することができる。これにより、画像形成装置１の他の領域の温度上昇を抑制することが可能である。また、遮蔽部材８２の作用によれば、定着部５０を通過した後の用紙Ｐの過冷却を抑制することができ、用紙Ｐのカール（反り）の発生を防止することが可能である。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。

例えば、上記実施形態では画像形成装置１が中間転写ベルト１１を用いて複数色の画像を順次重ねて形成する所謂タンデム型のカラー印刷用画像形成装置であるが、このような機種に限定されるわけではなく、タンデム型ではないカラー印刷用画像形成装置やモノクロ印刷用の画像形成装置であっても構わない。

また、定着部５０の記録媒体加熱体（加熱ローラ５２）や加圧体（加圧ローラ５３）はローラ形状に限定されるわけではなく、他の形状、例えばベルト形状等であっても構わない。

本発明は画像形成装置において利用可能である。

１ 画像形成装置
５０ 定着部
５１ 支持フレーム
５２ 加熱ローラ（記録媒体加熱体）
５３ 加圧ローラ（加圧体）
６０ 誘導加熱部
６１ 保持部材
６１ａ コアホルダー
６２ 誘導加熱部材
６２ａ 励磁コイル
６２ｂ 磁性体コア
６２ｃ 主コイル
６２ｄ 第１消磁コイル
６２ｅ 第２消磁コイル
６３ シールド部材
６３ａ 垂直壁部
６３ｂ 水平壁部
６４、６６ 流入口
６５、６７、６８ 流出口
６４ａ、６５ａ 開口
７０ 冷却部
７１ 通風ダクト
７１ａ 接続部
７２ 吸気ファン
８０ 排気部
８１ 排気ダクト
８２ 遮蔽部材
８３ 吸気ファン

Claims (7)

1. 記録媒体を加熱してトナーを定着させるための記録媒体加熱体と、
   記録媒体を挟んで前記記録媒体加熱体に圧して接触する加圧体と、
   前記記録媒体加熱体と前記加圧体との間に挿通される記録媒体の搬送方向に対して交差する記録媒体の幅方向に沿って延びるとともに誘導加熱により前記記録媒体加熱体の表面を発熱させる誘導加熱部と、
   記録媒体の幅方向に沿って延びて前記誘導加熱部に対向しつつ互いに交差する２つの壁部を有して前記誘導加熱部の外側を覆いその外部への磁束の漏洩を阻止するとともに２つの前記壁部の一方に空気の流入口を開口し、他方に流出口を開口したシールド部材と、
   前記流入口を介して前記シールド部材の内側に空気を送り込む冷却部と、
   を備え、
   前記誘導加熱部が記録媒体の幅方向の全域にわたって前記記録媒体加熱体の表面を発熱させるための主コイルと前記主コイルが発生させる磁束を記録媒体の幅方向の両端部において打ち消す消磁コイルとを備え、
   前記冷却部は記録媒体の幅方向に沿って前記流入口に向けて空気を流通させ、
   前記流入口は前記シールド部材の記録媒体の幅方向中央に対する空気流通方向上流側部分の長さが前記シールド部材の記録媒体の幅方向中央に対する空気流通方向下流側部分の長さよりも長く、前記シールド部材の記録媒体の幅方向中央に対する空気流通方向下流側部分の長さが前記シールド部材の記録媒体の幅方向中央に対する空気流通方向下流側の前記消磁コイルの端部までの長さよりも長いことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記シールド部材の記録媒体の幅方向中央に対する前記流出口の空気流通方向下流側部分の長さが前記シールド部材の記録媒体の幅方向中央に対する前記流入口の空気流通方向下流側部分の長さよりも長いことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 記録媒体を加熱してトナーを定着させるための記録媒体加熱体と、
   記録媒体を挟んで前記記録媒体加熱体に圧して接触する加圧体と、
   前記記録媒体加熱体と前記加圧体との間に挿通される記録媒体の搬送方向に対して交差する記録媒体の幅方向に沿って延びるとともに誘導加熱により前記記録媒体加熱体の表面を発熱させる誘導加熱部と、
   記録媒体の幅方向に沿って延びて前記誘導加熱部に対向しつつ互いに交差する２つの壁部を有して前記誘導加熱部の外側を覆いその外部への磁束の漏洩を阻止するとともに２つの前記壁部の一方に空気の流入口を開口し、他方に流出口を開口したシールド部材と、
   前記流入口を介して前記シールド部材の内側に空気を送り込む冷却部と、
   を備え、
   前記冷却部は記録媒体の幅方向に沿って前記流入口に向けて空気を流通させ、
   前記流入口は前記シールド部材の記録媒体の幅方向中央に対する空気流通方向上流側部分の長さが前記シールド部材の記録媒体の幅方向中央に対する空気流通方向下流側部分の長さよりも長く、前記シールド部材の記録媒体の幅方向中央に対する前記流出口の空気流通方向下流側部分の長さが前記シールド部材の記録媒体の幅方向中央に対する前記流入口の空気流通方向下流側部分の長さよりも長いことを特徴とする画像形成装置。
4. 前記冷却部が前記流入口まで延びる通風ダクトと前記通風ダクトに空気を流通させる吸気ファンとを備え、
   前記通風ダクトは前記流入口に接続する部分の記録媒体の幅方向に関する長さが前記流入口に対応する長さで形成されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記誘導加熱部が記録媒体の幅方向に所定の間隔を設けて並べて配置された複数の磁性体コアを備え、
   前記流入口は前記シールド部材の前記磁性体コアとの対向部分を除く隣り合う前記磁性体コアの間に形成され、
   前記通風ダクトは前記流入口の空気流通方向下流側の縁部に隣接して空気流通方向に沿って延びる風向調整壁を備えることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記シールド部材の記録媒体の幅方向中央に対する前記流入口の空気流通方向上流側部分の長さが前記シールド部材の記録媒体の幅方向中央に対する前記流出口の空気流通方向上流側部分の長さよりも長いことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記流出口から流出する空気が導かれる排気ダクトと、前記排気ダクトから記録媒体の搬送空間への空気の流出を遮蔽する遮蔽部材と、前記排気ダクトに空気を流通させる排気ファンとを備えることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の画像形成装置。