(57)【要約】【課題】発熱部材を冷やさずに磁束発生手段を効率的に冷却する。【解決手段】発熱部材１内面と磁束発生手段４の間に、前記磁束発生手段から前記発熱部材へ熱を移動させる熱移動手段１１を配置する。【選択図】図１
2006313200.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁束発生手段と、前記磁束発生手段からの磁束により発熱する発熱部材であって、前記磁束発生手段を内側に備える発熱部材と、を備え、前記発熱部材の熱により被加熱材上の像を加熱する像加熱装置において、
前記発熱部材内面と前記磁束発生手段の間に、前記磁束発生手段から前記発熱部材へ熱を移動させる熱移動手段を配置したことを特徴とする像加熱装置。
【請求項２】
前記熱移動手段は、熱伝導率が５０ｋｃａｌ／（ｍ・ｈ・℃）以上の良熱伝導性部材であることを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
【請求項３】
前記熱移動手段は、ヒートポンプ手段を有することを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
【請求項４】
前記熱移動手段は、ヒートパイプであることを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
【請求項５】
前記熱移動手段は、ヒートポンプ手段と、前記ヒートポンプ手段と前記磁場発生手段との間に配置された非磁性の良熱伝導性部材とを組合わせたものであることを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
【請求項６】
前記ヒートポンプ手段は、ペルチェ冷却素子であることを特徴とする請求項３、又は５に記載の像加熱装置。
【請求項７】
前記熱移動手段は、前記発熱部材内面と接触しているか、若しくは前記発熱部材内面に対して０．３ｍｍ〜５ｍｍの間隔をあけて配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の像加熱装置。
【請求項８】
前記熱移動手段は、前記発熱部材内面に沿うように形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の像加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式、或いは静電記録方式の画像形成装置に搭載される熱定着装置として用いれば好適な電磁誘導方式の像加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
以下、背景技術を図６〜図９を参照して説明する。
【０００３】
図６〜図８を用いて従来の電磁誘導方式の熱定着装置を説明する。図６は従来の電磁誘導方式の熱定着装置の一例の構成図、図７は磁性体コアに励磁コイル線を巻線したコイル部の説明図、図８はコイル部を装着するための樹脂カバーの外観斜視図である。
【０００４】
電子写真方式を用いた画像形成装置は、図６に示すように、未定着トナー画像ｔを静電的に担持させた被加熱材としての被記録材Ｐを加熱ローラ１と加圧ローラ２間のニップ部Ｎで挟持搬送しながら被記録材Ｐに熱と圧力を加えることによって、未定着トナー画像ｔを被記録材面に永久固着画像として溶融定着せしめる熱定着装置３を有している。
【０００５】
このような熱定着装置３において、加熱ローラ1を円筒状鋼製パイプにより構成して発熱部材とし、この加熱ローラ1の内側に磁束発生手段としての励磁コイルユニット４を配置し、この励磁コイルユニット４から発生する磁束で加熱ローラ１に渦電流を発生させ、ジュール熱により加熱ローラ１のニップ部Ｎ付近を１８０℃程度に発熱させる方法が提案されている。
【０００６】
この電磁誘導方式の熱定着装置３によれば、熱発生源たる励磁コイルユニット４の有する磁性体コア５を未定着トナー画像のごく近く（すなわち被記録材である用紙Ｐ上の未定着トナー画像ｔと加熱ローラ１が接触するローラニップ部付近）に置くことができるので、従来のハロゲンランプを用いた熱ローラ方式の熱定着装置に比して、定着装置起動時に加熱ローラ表面の温度が適当な温度（定着温度）になるまでに要する時間を短くできるという特徴がある。
【０００７】
係る特徴を備えた熱定着装置３においては、励磁コイルユニット４に所定の磁束を安定して発生させることが重要となる。励磁コイルユニット４は、コイル部５とホルダー８とを備えてなる。コイル部５は、Ｔ字断面を持つ磁性体コア６に励磁コイル線７を巻線して構成されている（図７）。励磁コイル線７としては表面を樹脂被覆した絶縁被覆電線が用いられる。ホルダー８は、樹脂カバー９（図８）と樹脂蓋１０とを備え、樹脂カバー９にコイル部５を格納するとともに該樹脂カバーの格納開口部９ａを樹脂蓋１０により閉蓋して構成されている。そして樹脂カバー９に格納したコイル部５の励磁コイル線７に接続させた２本の外方引出しリード線（コイル供給線）Ａ・Ｂ(図８）を高周波コンバータ（不図示）に接続し、この高周波コンバータから１００〜２０００ｋＷの高周波電力を励磁コイル線７に供給することにより、前述のように加熱ローラ自身にジュール熱を発生させることができる。
【０００８】
このように励磁コイルユニット４は、加熱ローラ１の内側に配置できるよう、コンパクトに構成されている。そして励磁コイル線７を高密度に巻線し、しかも加熱ローラ１の内側に配している。そのため、励磁コイルユニット４が定着温度よりも高い温度に過昇温（加熱ローラ１からの熱輻射、及び励磁コイル線７の自己発熱により過昇温し、加熱ローラ１の表面温度１８０℃より数十度ほど高い温度になる）して以下の問題を引き起こす可能性があった。
【０００９】
励磁コイルユニット４において、
ａ）過昇温によって励磁コイル線７の電気抵抗が増大し、磁束の発生効率を低下（すなわち加熱ローラ１の発熱効率も低下）させる。
【００１０】
ｂ）過度に昇温した場合は励磁コイル線７の樹脂被覆が溶融して絶縁性が損なわれる。
【００１１】
そこで、上記の励磁コイルユニット４における過昇温の問題を解決するため、図９に示すように、加熱ローラ１の内部に通風路を設けて冷却ファン３０で空冷する方法などが考案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−３４５１６６号公報（図８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従来は、当時として望まれる過昇温による問題を十分に満たすものであったが、近年、求められるようになった過昇温による問題を満たすには更なる過昇温対策が望まれていた。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、発熱部材を冷やさずに磁束発生手段を効率的に冷却できる像加熱装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る代表的な像加熱装置の構成は、磁束発生手段と、前記磁束発生手段からの磁束により発熱する発熱部材であって、前記磁束発生手段を内側に備える発熱部材と、を備え、前記発熱部材の熱により被加熱材上の像を加熱する像加熱装置において、前記発熱部材内面と前記磁束発生手段の間に、前記磁束発生手段から前記発熱部材へ熱を移動させる熱移動手段を配置したことを特徴とする像加熱装置、である。
【発明の効果】
【００１５】
上記の構成によれば、磁束発生手段の熱を熱移動手段によって発熱部材に移動させる（逃がす）ため、発熱部材を冷やさずに磁束発生手段を効率的に冷却できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を図面に基づいて詳しく説明する。
【実施例１】
【００１７】
（第１の実施の形態）
（１）画像形成装置例
図１は、本発明に係る像加熱装置を熱定着装置として備えた画像形成装置の一例の構成模型図である。本例の画像形成装置１００は転写式電子写真プロセス利用、レーザー走査露光方式の画像形成装置（複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等）である。
【００１８】
１０１は原稿台ガラスであり、この原稿台ガラス１０１に上に原稿Ｏを画像面を下向きにして所定の載置基準に従って載置し、その上から原稿圧着板１０２を被せてセットする。コピースタートキーが押されると、移動光学系を含む画像光電読取装置（リーダ部）１０３が動作して原稿台ガラス１０１上の原稿Ｏの下向き画像面の画像情報が光電読取処理される。原稿台ガラス１０１上に原稿自動送り装置（ＡＤＦ、ＲＤＦ）を搭載して原稿を原稿台ガラス１０１上に自動送りさせることもできる。
【００１９】
１０４は回転ドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラム）であり、矢印の時計方向に所定の周速度にて回転駆動される。感光ドラム１０４はその回転過程で、帯電装置１０５により所定の極性・電位の一様な帯電処理を受け、その一様帯電面に対して画像書き込み装置１０６による像露光を受けることで一様帯電面の露光明部の電位が減衰して感光ドラム１０４面に露光パターンに対応した静電潜像が形成される。画像書き込み装置１０６は本例の場合はレーザースキャナであり、不図示のコントローラからの指令により、上記の光電読取装置１０３で光電読取した原稿画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザー光Ｌａを出力し、回転する感光ドラム１０４の一様帯電面を走査露光して原稿画像情報に対応した静電潜像を形成する。
【００２０】
次いで、その静電潜像が現像装置１０７によりトナー画像として現像され、転写帯電装置１０８の位置において、給紙機構部側から感光ドラム１０４と転写帯電装置１０８との対向部である転写部に所定の制御タイミングにて給送された被加熱材としての被記録材(以下「用紙」と記す）Ｐに感光ドラム１０４面側から静電転写される。
【００２１】
給紙機構部は、本例の画像形成装置の場合は、第一と第二のカセット給紙部１０９・１１０から用紙Ｐが転写部に選択的に給送される。１１１はカセット給紙部１０９・１１０から用紙Ｐを１枚ずつ繰り出すピックアップローラ、１１２はピックアップローラの繰り出す用紙を給送する給送ローラ対、１１３は転写部に対して用紙をタイミング給送するレジストローラ対である。
【００２２】
転写部で感光ドラム１０４面側からトナー画像の転写を受けた用紙Ｐは、感光ドラム１０４面から分離され、本発明に係る像加熱装置としての熱定着装置１１４へ搬送されて未定着トナー画像の定着処理を受け、排出ローラ１１５により装置外部の図示しない排出トレー上に排出される。
【００２３】
一方、用紙分離後の感光ドラム１０４面はクリーニング装置１１６により転写残りトナー等の付着汚染物の除去を受けて清掃されて繰り返して作像に供される。
【００２４】
（２）熱定着装置１１４
図２（ａ）は本実施例に係る熱定着装置の縦断面構成図、図２（ｂ）は熱定着装置の加熱ローラの内側に配置されるヒートパイプの伝熱方向の説明図、図３は熱定着装置の正面図である。本実施例では、熱定着装置について、図６〜図８に示す従来の定着装置と共通する部材には同じ符号を付している。
【００２５】
この熱定着装置１１４は、電磁誘導加熱方式の装置であり、互いに圧接させて定着ニップ部Ｎを形成させた発熱部材としての加熱ローラ１と加圧部材として加圧ローラ２の上下並行２本のローラを主体とする。
【００２６】
加熱ローラ１は、誘導発熱体製の中空（円筒状）のローラ（電磁誘導発熱性部材）であり、その外周面にトナー離型層１ａを形成具備させてある。本例においてそのトナー離型層１ａはＰＴＦＥ３０μｍで構成されている。この加熱ローラ１はその両端部側をそれぞれ熱定着装置の手前側と奥側の側板２１・２２間に軸受（ベアリング）２３を介して回転可能に支持させて配設してある。また内空部には磁束発生手段としての加熱アセンブリ（以下「励磁コイルユニット」と記す）４を挿入してその両端部側をそれぞれ定着装置の手前側と奥側の保持部材２４・２５に非回転に固定支持させて配置してある。
【００２７】
加圧ローラ２は、鉄製の芯金２ａと、該芯金の外回りに同心一体にローラ状に形成具備させたシリコーンゴムの耐熱性弾性体層２ｂと、さらにその外周面に形成したトナー離型層２ｃと、からなる弾性ローラである。トナー離型層２ｃは上記加熱ローラ６０のトナー離型層１ａと同様である。この加圧ローラ２は上記加熱ローラ１の下側に並行に配列して、芯金２ａの両端部側をそれぞれ定着装置の手前側と奥側の側板２１・２２間に軸受２６を介して回転自在に保持させて、かつ加熱ローラ１の下面に対して不図示の付勢手段により弾性体層２ｂの弾性に抗して所定の押圧力にて圧接させて加熱部としての所定幅の定着ニップ部Ｎを形成させている。
【００２８】
電磁誘導発熱性部材としての加熱ローラ１を構成する誘導発熱体は、ニッケル、鉄、強磁性ＳＵＳ、鉄−ニッケル合金、鉄−ニッケル−クロム合金、ニッケル−コバルト合金等の磁性金属（導電体、磁性体）である。
【００２９】
加熱ローラ１は、鉄、ニッケル、コバルトなどの金属を用いることが良い。強磁性の金属（透磁率の大きい金属）を使うことで、励磁コイルユニット４から発生する磁束を強磁性の金属内により多く拘束させることができる。すなわち、磁束密度を高くすることができる。それにより、効率的に強磁性金属の表面にうず電流を発生させ、発熱させられる。加熱ローラ１の外側表面のトナー離型層１ａは一般にはＰＴＦＥ１０〜５０μｍやＰＦＡ１０〜５０μｍで構成されている。また、トナー離型層１ａの内側にはゴム層を用いる構成にしても良い。
【００３０】
加熱ローラ１の内空部に挿入した励磁コイルユニット４は、コイル部５を構成する磁性体コア６および励磁コイル線７と、ホルダー８（外装ケース体）を構成する樹脂カバー９および樹脂蓋１０等の組み立て体であり、樹脂カバー９内に磁性体コア６を励磁コイル線７を格納保持させ、樹脂カバー９の磁性体コア６側の格納開口部９ａを樹脂蓋１０によって閉蓋している。この励磁コイルユニット４を加熱ローラ１の内空部に挿入して所定の角度姿勢でかつ加熱ローラ１の内面に対して非接触に所定の隙間間隔をあけた状態にして、樹脂カバー９および樹脂蓋１０の両端部側をそれぞれ定着装置の手前側と奥側の保持部材２４・２５に非回転に固定支持させて配置してある。
【００３１】
樹脂カバー９および樹脂蓋１０の材質は、ＰＰＳ系樹脂、ＬＰＣ（液晶ポリマー）等の高耐熱樹脂である。
【００３２】
励磁コイル線７は加熱に十分な交番磁束を発生するものでなければならないが、そのためには抵抗成分が低く、インダクタンス成分を高くとる必要がある。励磁コイル線７としてφ０．１〜０．３の細線を略８０〜１６０本ほど束ねたリッツ線を用いている。細線には表面を樹脂被覆した絶縁被覆電線を用いている。また磁性体コア６を周回するように樹脂カバー９の内側底面の形状に合せて横長舟型に複数回巻回してコイル部５としてある。励磁コイル線７は加熱ローラ１の長手方向（軸線方向）に巻かれており、樹脂カバー９の内壁と磁性体コア６によって保持されている。Ａ・Ｂは上記励磁コイル線７に接続させた２本の外方引出しリード線（コイル供給線）であり、電力制御装置（励磁回路）５２に接続してある。
【００３３】
磁性体コア６は横断面Ｔ字型に配置されている。磁性体コア６は例えばフェライト・パーマロイ等の高磁率の部材であり、損失の少ない材料を選別することが好ましい。
【００３４】
５０は加熱ローラ１の温度検知手段としてのサーミスタであり、加熱ローラ１の表面に対して図示しない弾性部材により押圧して弾性的に接触させて配置してある。このサーミスタ５０の検知温度信号が制御回路５１に入力する。温度検知手段５０はサーミスタに限らず、温度検知素子であればよく、また接触式でも非接触式でも構わない。
【００３５】
制御回路５１は画像形成装置のメイン電源スイッチがＯＮされると、駆動源（モーター）Ｍを起動させる。その回転駆動力が動力伝達系を介して加熱ローラ１の一端部側に設けられた加熱ローラギアＧに伝達されることで、加熱ローラ１が図２において矢印の時計方向に所定の周速度にて回転駆動される。加圧ローラ２はこの加熱ローラ１の回転駆動に従動して矢印の反時計方向に回転する。
【００３６】
また、制御回路５１は電力制御装置５２を起動させて、加熱ローラ１内に配設した励磁コイルユニット４の励磁コイル線７に電力制御装置５２からコイル供給線Ａ・Ｂを介して電力（本実施例においては１００〜２０００ｋＷの高周波電力）を供給する。
【００３７】
これにより、励磁コイルユニット４の磁性体コア６から発生する磁束（交番磁界）の作用で誘導発熱部材である加熱ローラ１が誘導発熱（うず電流損によるジュール熱）する。この加熱ローラ１の温度が温度検知手段であるサーミスタ５０で検知され、その検知温度信号が制御回路５１に入力する。制御回路５１はこのサーミスタ５０から入力する加熱ローラ１の検知温度が所定の定着温度（目標温度）、本例の場合は１８０℃に維持されるように電力制御装置５２から励磁コイルユニット４の励磁コイル線７への供給電力を制御して加熱ローラ温度を温調する。
【００３８】
上記のように加熱ローラ１・加圧ローラ２が回転駆動され、加熱ローラ１が励磁コイルユニット４の励磁コイル線７への電力供給により誘導発熱して所定の定着温度に温調された状態において、画像形成装置の前記転写部において静電的に転写された未定着トナー画像ｔを担持した用紙Ｐが熱定着装置１１４の定着ニップ部Ｎに導入されて挟持搬送されていく。この挟持搬送過程で用紙Ｐ上の未定着トナー画像ｔが加熱ローラ１の熱とニップ圧で永久固着画像として用紙面に定着される。
【００３９】
（３）励磁コイルユニット４の過昇温防止策
前述のように、励磁コイルユニット４が定着温度１８０℃より数十度ほど高い温度まで過昇温した場合に発生する諸問題、すなわち
ａ）励磁コイル線７の電気抵抗の増大に伴う磁束発生効率の低下
ｂ）励磁コイル線７の樹脂被覆の溶融による絶縁性の欠損
を解決するため、本実施例では、加熱ローラ１の内側に励磁コイルユニット４に隣接させて熱移動手段としての長柱形状のヒートパイプ１１（図２ｂ）を配置し、このヒートパイプ１１を介して励磁コイルユニット４の熱を加熱ローラ１に移動させる装置構成とした。
【００４０】
ヒートパイプ１１は、気密加工を施した縦断面略半円筒状の中空パイプ１１ａと、中空パイプ１１ａの内部に封入された液体１１ｂとを有する。中空パイプ１１ａは、熱定着装置１１４に導入される用紙Ｐの最大幅Ｐｗ（図３）を超える長さに形成してあり、縦断面平板状の吸熱部１１ａ２を励磁コイルユニット４の樹脂蓋１０の上面に接触させて配置し、加熱ローラ１の内面に沿う縦断面円弧状の放熱部１１ａ１を加熱ローラ１内面に対向させている。このヒートパイプ１１は、励磁コイルユニット４の熱を中空パイプ１１ａの吸熱部１１ａ２を介して封入液体に取り込み、この封入液体の蒸発潜熱を利用して、周囲の温度分布に関わらず放熱部１１ａ１の表面全面を均一の温度に保つ機能を有する。すなわちヒートパイプ１１は見かけ上、極めて高い熱伝導率を持った部材として機能し、その長手方向（図２ｂのＹ方向）、若しくは断面方向（図２ｂ中のＺ方向）の何れの方向にも効率的に熱を伝えることができる。
【００４１】
すなわち、ヒートパイプ製造時において、ヒートパイプ１１は真空に保った状態で液体として少量の水を封入され、外気が侵入しないように気密加工されている。封入液体は水に限られず、所望の水溶液を使用してもよい。封入液体として水を使用する場合、気圧の関係で蒸発温度は異なることから、ヒートパイプ１１内部に一定量の水を封入しておけば、ヒートパイプ１１の外部温度と略等しくなるように蒸発温度も自動調節される。例えば１８０℃で加熱された場合、内部の水蒸気圧も自動的に上がって蒸発温度も１８０℃程度になる。ここで「蒸発潜熱」について説明する。ヒートパイプ１１は、内部作動液（水）の蒸発に伴う「蒸発潜熱」という形でヒートパイプ周囲の高温部分から外部の熱を吸収する。そして作動液（水）の蒸気は、ヒートパイプ内部の熱対流によってヒートパイプ内部の低温部分に運ばれ、そこで液化、発熱する。すなわち作動液は「蒸発潜熱」という形で熱エネルギーを吸収し、ヒートパイプ内部の熱対流によって熱エネルギーを蒸気の形で低温部分に運ぶことになる。この「蒸発潜熱」は物体の比熱よりも極めて大きく、蒸発潜熱を利用した熱移動量は物体の熱伝導現象による熱移動量よりも遥かに大きくなる。
【００４２】
本実施例の熱定着装置１１４では、過昇温による加熱ローラ１とその内部の温度は、以下のようになる。
【００４３】
・加熱ローラ１の定着ニップ部Ｎ付近は励磁コイルユニット４によって１８０℃程度に温調される。
【００４４】
・励磁コイルユニット４と隣接していない側の加熱ローラ１の上面（ヒートパイプ１１の上面付近）は、定着ニップ部Ｎで用紙Ｐに熱を奪われる関係上、１６０℃程度になる。
【００４５】
・励磁コイルユニット４は、励磁コイル線７に流れる電流のジュール熱と、加熱ローラ１から受ける熱輻射によって２００℃程度になる。
【００４６】
以上述べたように、ヒートパイプ１１の下面（励磁コイルユニット４のある側）は２００℃、ヒートパイプの上面は１６０℃になるため、ヒートパイプを通じて励磁コイルユニット４から加熱ローラ１に熱が移動（すなわち励磁コイルユニット４を冷却）する。
【００４７】
従って、本実施例の熱定着装置１１４によれば、
ａ）励磁コイルユニット４の熱をヒートパイプ１１で加熱ローラ１に移動させる（逃がす）ため、従来例のように加熱ローラ１を冷却しない（すなわち熱を無駄に排出しない）。さらには励磁コイルユニット４の自己発熱（励磁コイル線７への通電による発熱）による熱は、加熱ローラ１を経由して用紙Ｐへのトナー定着に利用されるため、熱の無駄がない（すなわち熱効率が良い）。
【００４８】
ｂ）加熱ローラ１の内側に、励磁コイルユニット４と隣接してヒートパイプ１１を配置しているため、熱定着装置周辺に冷却ファン等の冷却装置を配置する必要がなく、画像形成装置を小型化することが可能になる。
【００４９】
ｃ）励磁コイルユニット４にヒートパイプ１１を直接接触させているため、励磁コイルユニット４からのヒートパイプ１１への熱伝導効率（熱移動効率）が良く、励磁コイルユニット４の冷却効率が良くなる。
【００５０】
ｄ）以上ａ）〜ｃ）で述べたように、励磁コイルユニット４を効率的に冷却できるため、励磁コイル線７の電気抵抗増大を抑制でき、磁束の発生効率低下を防ぐことができる。
【００５１】
係る構成の熱定着装置１１４においては、ヒートパイプ１１からの加熱ローラ１内面への熱移動を円滑に行うようにするため、ヒートパイプ１１を加熱ローラ１内面に沿ってできるだけ近づける必要がある。すなわち中空パイプ１１ａの放熱部外面と加熱ローラ内面との間の間隔ｄをできるだけ狭く、且つヒートパイプ１１の径方向において中空パイプ１１ａ端部が励磁コイルユニット４と接触するまで接触長さＬをできるだけ長くする（実験的に得られた実験値上、少なくともＬ＝１０ｍｍ以上、又は加熱ローラ内面周長の１／５以上とするのが望ましい）必要がある。この数値は、熱移動量は接触面積に依存（すなわち接触長さＬ、又は加熱ローラ内面周長に対する接触長さの割合に依存）することから、例えば１ｍｍとか２ｍｍでは励磁コイルユニット４の熱を逃がすことができないことに起因して得られた値である。
【００５２】
間隔ｄについては、加熱ローラ１の回転速度が比較的低速の場合は、ヒートパイプ１１と加熱ローラ１の摺動性を向上させて、ヒートパイプ１１の放熱部１１ａ１の表面と加熱ローラ１内面とを互いに接触させ（すなわちｄ＝０とする）てもよい。この場合、ヒートパイプ１１と加熱ローラ１の摺動性の向上を図るため、耐熱性潤滑オイル（接触面の熱抵抗を低減する役割も果たす）を加熱ローラ１内面に塗布すると良い。また画像形成装置１００が高速複写機である場合は加熱ローラ１も高速回転するため接触させることは困難になるが、そのような場合でも間隔ｄを少なくとも５ｍｍ以下に保てば励磁コイルユニット４を冷却するのに必要な熱移動量を確保できることが経験上判明している。但し各部品（加熱ローラ１、ヒートパイプ１１）の寸法公差、及び取り付け公差の関係上、ｄ＝０．３が限界となるため、接触させない場合はｄ＝０．３〜５ｍｍとなる。
【実施例２】
【００５３】
（第２の実施の形態）
本発明に係る熱定着装置の第２の実施形態について、図４を参照して説明する。
【００５４】
図４は本実施例に係る熱定着装置の縦断面構成図である。
【００５５】
本実施例の熱定着装置１１４は、非磁性の良熱伝導部材としてのアルミブロック１２と、ヒートポンプ手段としてのペルチェ冷却素子１３とによって熱移動手段を構成した点で第１の実施形態と異なる。
【００５６】
すなわち、本実施例の熱定着装置１１４は、加熱ローラ１の内側に、励磁コイルユニット４に隣接してアルミブロック１２を配置し、このアルミブロック３に隣接させてペルチェ冷却素子１３を配置した装置構成である。
【００５７】
アルミブロック１２は、縦断面略半円筒状に形成されている。そして励磁コイルユニット４の樹脂蓋１０の上面と接触する下面を平面状の吸熱部１２ａとし、励磁コイルユニット４と反対側の上面を円弧面状の放熱部１２ｂとしている。このアルミブロック１２は、励磁コイルユニット４の熱を吸熱部１２ａで取り込んで放熱部１２ｂから放熱する役割を果たす。ペルチェ冷却素子１３は、加熱ローラ１の内面に沿う縦断面円弧状に形成され、アルミブロック１２の放熱部１２ｂに接触させて該放熱部全面を覆うよう配置してある。
このペルチェ冷却素子１３は、励磁コイルユニット４の熱をアルミブロック１３を経由して加熱ローラ１に移動させる所謂ヒートポンプの役割を果たす。
【００５８】
ヒートポンプ手段は特に方式にこだわる必要はないが、省スペース性に優れるペルチェ冷却素子が最適である。
【００５９】
以上で述べた構成の熱定着装置１１４は、励磁コイルユニット４の熱をアルミブロック１２を経由してペルチェ冷却素子１３に伝え、このペルチェ冷却素子１３によって加熱ローラ１に排熱（すなわち加熱ローラ１に熱を与えて加熱する）することができる。
【００６０】
従って、本実施例の熱定着装置１１４においても、前述のヒートパイプ１１を用いた場合と同様な作用・効果を得ることができる。特に、本実施例では、ペルチェ冷却素子（ヒートポンプ）を利用しているため、励磁コイルユニット４と加熱ローラ１の温度差が小さい（若しくは加熱ローラ１の温度の方が高い）場合でも、励磁コイルユニット４を冷却できる点で利点がある。なお励磁コイルユニット４は強力な磁界を発しているため、ペルチェ冷却素子１３の動作に影響を及ぼすことが懸念されるが、本実施例では非磁性材料であるアルミを用いたアルミブロック１２で磁界を遮るので問題ない。
【００６１】
本実施例においても、加熱ローラ１の回転速度が比較的低速の場合は、ペルチェ冷却素子１３の表面と加熱ローラ１内面とを互いに接触させ（すなわち間隔ｄ＝０とする）てもよい。この場合、耐熱性潤滑オイルを加熱ローラ１内面に塗布すると良い。また、ペルチェ冷却素子１３表面と加熱ローラ１内面とを接触させない場合には、間隔ｄを０．３〜５ｍｍとするとよい。
【実施例３】
【００６２】
（第３の実施の形態）
本発明に係る熱定着装置の第３の実施形態について、図５を参照して説明する。
【００６３】
図５は、本実施例に係る熱定着装置の縦断面構成図である。
【００６４】
本実施例の熱定着装置１１４において、第１の実施形態の熱定着装置との差異は、熱移動手段としてのヒートパイプ５を非磁性の良熱伝導性部材１４に置き換えた点のみである。
【００６５】
良熱伝導性部材１４を非磁性としたのは励磁コイルユニット４の磁界によって加熱されることを防ぐためである。また良熱熱伝導性部材１４の熱伝導率は、鉄、アルミ、銅等の一般的な金属材料が持つ熱伝導率、すなわち５０ｋｃａｌ／（ｍ・ｈ・℃）以上であれば十分なことが経験上判明している。以上の要件（非磁性で熱伝導率が５０ｋｃａｌ／（ｍ・ｈ・℃）以上）を満たす良熱伝導性部材１４の材質には、アルミが適当であると言える。
【００６６】
良熱伝導性部材１４は、縦断面略半円柱状に形成されている。そして励磁コイルユニット４の樹脂蓋１０の上面と接触する下面を平坦な吸熱面１４ａとし、励磁コイルユニット４と反対側の上面を加熱ローラ１の内面に沿う弧状の放熱面１４ｂとしている。この良熱伝導性部材１４は、励磁コイルユニット４の熱を吸熱面１２ａで取り込んで放熱面１２ｂを介して加熱ローラ１の内面に移動させる役割を果たす。
【００６７】
従って、本実施例の熱定着装置１１４においても、前述のヒートパイプ１１を用いた場合と同様な作用・効果を得ることができる。特に、本実施例では、ヒートパイプをより安価なアルミブロック等に置き換えることができる点においてメリットがある。
【００６８】
本実施例においても、加熱ローラ１の回転速度が比較的低速の場合は、良熱伝導性部材１４の放熱面１４ｂと加熱ローラ１内面とを互いに接触させ（すなわち間隔ｄ＝０とする）てもよい。この場合、耐熱性潤滑オイルを加熱ローラ１内面に塗布すると良い。また、良熱伝導性部材１４の放熱面１４ｂと加熱ローラ１内面とを接触させない場合には、間隔ｄを０．３〜５ｍｍとするとよい。
【００６９】
以上説明したように、前述の各実施形態に係る熱定着装置１１４では、加熱ローラ１の内側に、励磁コイルユニット４と隣接して熱移動手段（ペルチェ冷却素子１３等のヒートポンプ手段とアルミブロック１２等の良熱伝導部材との組合わせ、又はアルミブロック１４等の良熱伝導部材、又はヒートパイプ１１）を配置し、励磁コイルユニット４の熱を加熱ローラ１に逃がしているので、冷却ファンを装備した従来の熱定着装置のように加熱ローラを冷却することがない（すなわち熱を無駄に排出しない）。さらには励磁コイルユニット４の自己発熱による熱は、熱移動手段から加熱ローラ１を経由して用紙の画像の加熱定着に利用されるため、熱の無駄がない（すなわち熱効率が良い）。したがって、加熱ローラ１を冷やさずに励磁コイルユニット４を効率的に冷却できる。
【００７０】
〔その他〕
１)発熱部材はローラ体に限られず、電磁誘導発熱層を有する可撓性を有するエンドレス状のフィルム、ベルト体であっても良い。
【００７１】
２)本発明の像加熱装置は、実施例の熱定着装置としての使用に限られず、未定着画像を被記録材に仮定着する仮定着装置、定着画像を担持した被記録材を再加熱してつや等の画像表面性を改質する表面改質装置等の像加熱装置としても有効である。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】画像形成装置の一例の構成模型図である。
【図２（ａ）】第１の実施の形態に係る熱定着装置の縦断面構成図
【図２（ｂ）】ヒートパイプの伝熱方向の説明図
【図３】第１の実施の形態に係る熱定着装置の正面図
【図４】第２の実施の形態に係る熱定着装置の縦断面構成図
【図５】第３の実施の形態に係る熱定着装置の縦断面構成図
【図６】従来の電磁誘導方式の熱定着装置の一例の構成図
【図７】磁性体コアに励磁コイル線を巻線したコイル部の説明図
【図８】コイル部を装着するための樹脂カバーの外観斜視図
【図９】冷却ファンを装備した従来の電磁誘導方式の熱定着装置の説明図
【符号の説明】
【００７３】
１：加熱ローラ、２：加圧ローラ、３：熱定着装置、４：励磁コイルユニット、
６：磁性体コア、７：励磁コイル線、９：樹脂カバー、１０：樹脂蓋、
１１：ヒートパイプ、１２：アルミブロック、１３：ペルチェ冷却素子、
１４：良熱伝導部材、Ｎ：定着ニップ部
【図１】
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【図２（ａ）】
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【図２（ｂ）】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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