JPH10282826A - 誘導加熱定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成でコイルの温度上昇を抑制するこ
とが出来る、安価な定着装置を提供することにある。 【解決手段】 定着装置の側板１に回転可能に設置され
た加熱ローラ２と、この加熱ローラ内２の固定位置に配
置されたボビン３の外周に誘導加熱コイル４が巻着され
た誘導加熱手段５において、ボビン３の内部に送風手段
12を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、回転可能な加熱
ローラの内部に誘導加熱手段が設けられた定着装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の定着装置の典型的なものと
しては、図７，８に示すようなものをあげることがで
き、この例では装置の側板に回転可能に設置された加熱
ローラと、この加熱ローラ内の固定位置に配置された円
筒状のボビンの外周に誘導加熱コイルが巻着された誘導
加熱手段とを具えている。

【０００３】そしてこのようなものにおいて、誘導加熱
コイルによって誘導磁束を発生させ、この誘導磁束によ
って誘導電流を加熱ローラの外周部の導電層に発生させ
て、誘導電流に伴うジュール熱によって加熱ローラの表
面に所望の温度を発生させる。そして定着時には、図８
に示すように、回転する加熱ローラ２と加圧ローラ６と
のニップ部に、未定着画像７を担持した転写紙８を通紙
して加圧、加熱し、未定着画像７を転写紙８に定着す
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な定着装置においては、加熱ローラからの熱伝導により
コイルが温度上昇するため、コイルを冷却し、またはコ
イルへの断熱を行わなければならないという問題があ
る。

【０００５】そこで本発明の目的は、前記のような従来
の定着装置のもつ問題を解消し、簡単な構成でコイルの
温度上昇を抑制することが出来る、安価な定着装置を提
供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は前記のような目
的を達成するため、請求項１に記載の発明は、装置の側
板に回転可能に設置された加熱ローラと、この加熱ロー
ラ内の固定位置に配置された円筒状のボビンの外周に誘
導加熱コイルが巻着された誘導加熱手段とを具えた定着
装置において、ボビンの内部に送風手段を設けたことを
特徴としている。

【０００７】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、誘導加熱コイルが発生する磁束によ
り、送風手段が駆動されることを特徴とするものであ
る。

【０００８】請求項３に記載の発明は請求項１又は２に
記載の発明において、送風手段は羽根部に磁性体が使用
されている送風ファンを有することを特徴とするもので
ある。

【０００９】請求項４に記載の発明は請求項１ないし３
のいずれかに記載の発明において、ボビンの一端開口部
を閉塞し、他端開口部に送風手段を設置し、ボビンの周
壁に通風孔を設け、加熱ローラと誘導加熱コイルとの中
間に、ボビンに取り付けたバリアを設けたことを特徴と
するものである。

【００１０】請求項５に記載の発明は、請求項１ないし
は４のいずれかに記載の発明において、ボビンは円周方
向に分割可能に構成され、送風手段は分割されたボビン
部によって支持されていることを特徴とするものであ
る。

【００１１】請求項６に記載の発明は、請求項１ないし
５のいずれかに記載の発明は、送風手段は磁束によって
回転する送風ファンを有し、この送風ファンにボビンの
開口部から閉塞部の一方向にのみ回転可能な逆転防止手
段を、設けたことを特徴とするものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１はこの本発明の第１実施形態
の概略正面図である。前記従来例と同様の部分には同一
の符号を付し、同一作用であるものは説明を省略する。

【００１３】図２は第１実施形態の加熱ローラ２の拡大
断面図である。円筒状の形態を有する加熱ローラ２の両
端には、加熱ローラ２を支持するジャーナル９を嵌着し
ている。ジャーナル９はその外周の内側に加熱ローラ２
を嵌着し、同外側は軸受によって側板１に回転可能に支
持されている。一方のジャーナル10にはその外周に回転
駆動用のモータの駆動装置（不図示）と噛合したギヤ11
を設け、ジャーナル９，10と加熱ローラ２は一体となっ
て回転するようにしている。

【００１４】加熱ローラ２の内部にローラ内部と隙間を
隔てて固定されたボビン３は、中空円筒状となってい
て、その内部にボビン３を冷却するための送風手段12の
支持部13が設けられている。送風手段12は送風ファン14
とその支持部13及び外部モータ15で構成されている。送
風ファン14はその軸16の一端を外部モータ15と連結し、
モータ15の回転によってボビン３の内部を図においては
右から左へ（矢印Ａの方向）に冷却空気を送っている。
このことによりボビン３の内部は冷却され、ボビン３の
外周に巻着した誘導加熱コイル４の温度上昇を抑制して
いる。

【００１５】図３はこの発明の第２実施形態の誘導加熱
手段５の要部の正面断面図であり図４はその下面図であ
る。送風手段12は、ボビン３の上部内壁と下部の内壁と
の間に直径方向に配置された、回転軸17に固定された固
定クラッチ部材18と、回転軸17に摺動可能に嵌着された
遊動クラッチ部材19と、遊動クラッチ部材19に取付けら
れた羽根部20を有する送風ファン14と、遊動クラッチ部
材19を固定クラッチ部材18に向けて付勢する回転軸17に
巻着されたばね21とを具えている。ボビン３は回転軸17
を挟んで上部内壁と、下部内壁より互いに中心位置ま
で、冷却空気の流通を防げる上部仕切板22と下部仕切板
23を有し、これらの仕切板22，23の屈曲先端間に、羽根
部20の外径よりやや大きな外径の開口部が設けられ、送
風ファン14が回転可能となっている。両クラッチ部材1
8，19は鋸歯状部にて噛合し、遊動クラッチ部材19は送
風ファン14を図４において矢印方向に示すように、ボビ
ン３の開口部から閉塞部にむけて空気を流通するよう
に、回転可能となっている逆転防止手段25を形成してい
る。

【００１６】ばね21はその中心を回転軸17が貫通しその
一端を回転軸に固定されたストッパ24に当接し、他端は
遊動クラッチ部材19の端面をその弾性を利用して軸方向
に押圧している。

【００１７】上記構成の第２実施形態の作用は誘導加熱
コイル４に接続された電源（不図示）により電流が流れ
ると、加熱コイル４に発生する磁束は正弦波状に変化す
るのでボビン３内の磁束は時間と共に、矢印φａ，又は
φｂの方向に変化する。ボビン内の磁束が矢印φａのと
き、送風ファン14の羽根部20−１に設けた磁石26−１磁
束φａと反発し、他の羽根部20−２，３に設けた磁石26
−１，２では逆に吸引する。このため送風ファン14は電
磁力により、羽根部20は軸方向にばね21を圧縮する方向
に移動し、固定クラッチ部材18と遊動クラッチ部材19と
が離れ、図４において矢印Ｃの方向に回転する。また磁
束が矢印φｂの方向の時は、回転しない。

【００１８】送風手段12の回転により冷却風はボビン３
内を図３においては右から左へと流入し、上部仕切板22
に遮られて送風ファン14の風上側より風下側へと移動
し、下部仕切板23に遮られて、ボビン内部を風上から風
下の左側のへ開口端に向かう流れを形成しボビン内部を
冷却する。

【００１９】図５はこの発明の第３実施形態を表す。こ
の実施形態はボビン３の内側に設けた送風手段12の冷却
風を、ボビン３の外側の誘導加熱コイル４を巻着してあ
る部分にも通風させ、誘導加熱コイル４全体が冷却され
るようにしたものである。ボビン３は中空円筒の長手方
向の一端を閉塞板27で閉塞して他端を開放し、ボビン３
の中心付近の円周方向に複数の通風口28を設けている。
誘導加熱コイル４を包囲して取付部材30と接着剤によっ
てボビン３の外周にバリア29が取付けられている。この
バリア29により、ボビンの通風口28より排出された冷却
風が加熱ローラ２に直接当たることなく、バリア29を冷
却した後、取付部材30間を通って加熱ローラの外に排出
される。

【００２０】ボビン内壁開放端付近に設置された送風手
段12は内壁と一定の角度を有して設置されており、この
ため開放端側の冷却風をボビン内壁下部を閉塞端側に送
風し、ボビン３内部を冷却し、閉塞板27に遮られて、ボ
ビン中心付近に設けられた通風口28より円周方向を長手
方向に移動する。そしてバリア29の内周面を冷却した
後、取付部材30間の間隙を通って加熱ローラの外に排出
される。これによりボビン外周に巻着してある加熱コイ
ル４も併せて冷却される。その他の作用は第２実施形態
と同じであるので説明を省略する。

【００２１】図６は第４実施形態を示すボビン３とバリ
ア29の斜視図である。ボビン３は円筒中空状の形態を有
し、一端を開放し他端を閉塞板27で閉塞し、円周方向よ
り長手方向に分割できるような構成とし、ボビン３中心
付近の円周方向に冷却風を吹きだすための通風口28を複
数個設けている。バリア29は円筒を円周方向より長手方
向に分割できるようにし、内壁端部にはボビン３とバリ
ア29との間隙を保つための取付部材30を複数個設けてい
る。その他の作用は前記実施形態と同じであるので説明
を省略する。

【００２２】

【発明の効果】請求項１に記載の発明は、ボビンの内部
に送風手段を配置することにより、ボビンの送風ファン
の前後の部分が導風管として作用するもので、送風ファ
ンにより発生する風を効率良くボビン内部に通風させて
冷却することができ、また送風ファンをボビンの外部に
設けたときに必要となるダクトがいらないため、構成が
簡単で安価であるという効果を有する。

【００２３】請求項２に記載の発明は、加熱コイルの発
生する磁束で送風手段を駆動するようにしたので、送風
手段および装置全体の構成を簡単にすることができると
いう効果がある。

【００２４】請求項３に記載の発明は、送風手段の羽根
部に磁性体が使用されているので、簡単な構成で送風手
段を構成することができ、しかも羽根部が電磁力により
駆動されるので、ボビンの中に設置する送風手段が小さ
くでき、通風性を向上することができるという効果があ
る。

【００２５】請求項４に記載の発明は、ボビンに内蔵し
た送風手段で加熱コイル自体を冷却することができ、構
成が簡単で安価であるという効果がある。

【００２６】請求項５に記載の発明は、ボビンを分割構
造とし、更に内部に送風手段を組み込むことにより、簡
単な構成で効率よく冷却することができるという効果が
ある。

【００２７】請求項６に記載の本発明は、一方向のみ回
転可能な逆転防止手段を有する送風ファンを設けること
により、簡単な構成で効率よく冷却することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の概略正面図である。

【図２】本発明の第１実施形態の加熱ローラの拡大断面
図である。

【図３】本発明の第２実施形態の誘導加熱手段の要部の
正面断面図である。

【図４】上記の下面図である。

【図５】本発明の第３実施形態の加熱ローラの拡大断面
図である。

【図６】本発明の第４実施形態のボビン並びにバリアの
斜視図である。

【図７】従来方式の一例の誘導加熱定着装置の構成図で
ある。

【図８】従来方式の誘導加熱定着方式の概略正面図であ
る。

【符号の説明】

１ 側板 ２ 加熱ローラ ３ ボビン ５ 誘導加熱手段 12 送風手段 14 送風ファン 20，20−１，20−２ 羽根部 25 逆転防止手段 26 磁性体 28 通風口 29 バリア

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 装置の側板に回転可能に設置された加熱
   ローラと、この加熱ローラ内の固定位置に配置された円
   筒状のボビンの外周に誘導加熱コイルが巻着された誘導
   加熱手段とを具えた定着装置において、ボビンの内部に
   送風手段を設けたことを特徴とする定着装置。
2. 【請求項２】 誘導加熱コイルが発生する磁束により、
   送風手段が駆動されることを特徴とする請求項１に記載
   の定着装置。
3. 【請求項３】 送風手段は羽根部に磁性体が使用されて
   いる送風ファンを有することを特徴とする請求項１又は
   ２に記載の定着装置。
4. 【請求項４】 ボビンの一端開口部を閉塞して他端開口
   部に送風手段を設置し、ボビンの周壁に通風孔を設け、
   加熱ローラと誘導加熱コイルとの中間に、ボビンに取付
   けたバリアを設けたことを特徴とする請求項１ないし３
   のいずれかに記載の定着装置。
5. 【請求項５】 ボビンは円周方向に分割可能に構成さ
   れ、送風手段は分割されたボビン部によって支持されて
   いることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記
   載の定着装置。
6. 【請求項６】 送風手段は磁束によって回転する送風フ
   ァンを有し、この送風ファンにボビンの開口部から閉塞
   部の一方向にのみ、回転可能な逆転防止手段を設けたこ
   とを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の定
   着装置。