(57)【要約】【課題】加熱ローラの内部に収容された励磁コイルを冷却するために、加熱ローラの一方の端部側からのみ冷却空気を導入する構成としても、励磁コイルに大きな温度差が生じることがないようにする。【解決手段】加熱ローラの軸方向に延在すると共に励磁コイル３２が外周に設けられたパイプ状の芯材３４を有し、この芯材の周壁に、一方の端部３８側から他方の端部３９側に向けて内部を流通する冷却空気を励磁コイルに当てるための通風孔４１を、軸方向に所要の間隔をおいて複数開設し、この複数の通風孔を、一方の端部側に比較して他方の端部側で大きな開口面積となるように設ける。【選択図】図４
2008181051.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁誘導作用により加熱ローラを発熱させる励磁コイルが、前記加熱ローラの内部に収容されると共に、送風手段により前記加熱ローラの一方の端部側から導入された冷却空気により冷却されるようにした定着装置であって、
前記加熱ローラの軸方向に延在すると共に前記励磁コイルが外周に設けられたパイプ状の芯材を有し、この芯材の周壁に、その芯材の一方の端部側から他方の端部側に向けて内部を流通する冷却空気を前記励磁コイルに当てるための通風孔が、軸方向に所要の間隔をおいて複数開設され、この複数の通風孔が、一方の端部側に比較して他方の端部側で大きな開口面積となるように設けられたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記芯材の外周に磁性体コアが設けられ、この磁性体コアに対応する前記芯材の周壁部分に貫通孔が開設されて、前記芯材の内部を流通する冷却空気を前記磁性体コアに直接当てるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
複数の前記通風孔が、一方の端部側に比較して中央部で小さな開口面積となるように設けられたことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項４】
前記芯材における前記励磁コイルの配設領域が、一方の端部側から第１・第２・第３の３つの領域に区画され、一方の端部側の前記第１の領域より前記通風孔が小さな開口面積で設けられる中央部の前記第２の領域が、最小サイズの記録媒体に対応する幅に設定されたことを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
【請求項５】
前記芯材が、非磁性で且つ非電導性となる非金属材料で形成されたことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項６】
前記励磁コイルが軸方向に並んで前記芯材に複数設けられると共に、この複数の励磁コイルの各々に対応して同一の軸方向位置で周方向に複数の磁性体コアが前記芯材に設けられて、この周方向に複数配置された前記磁性体コアの間の位置に前記通風孔が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁誘導作用により加熱ローラを発熱させる励磁コイルが、加熱ローラの内部に収容されると共に、送風手段により加熱ローラの一方の端部側から導入された冷却空気により冷却されるようにした定着装置及びこれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真プロセスにより記録紙に画像を形成する画像形成装置（プリンタ、ファクシミリ装置、複写機、及び複合機など）では、感光体から記録紙上に転写された未定着のトナーを熱と圧力により記録紙に定着させる定着装置が設けられている。この定着装置では、近年、加熱ローラなどの加熱媒体を電磁誘導作用で生じる渦電流によるジュール熱で加熱する電磁誘導加熱方式によるものが省エネルギーの観点から注目されている。
【０００３】
このような電磁誘導加熱型の定着装置では、励磁コイル、磁性体コア及びこれらの保持部材からなる誘導加熱ユニットを加熱ローラの外周側に対向配置する構成の他、省スペース化を図る観点から、誘導加熱ユニットを加熱ローラの内部に収容した構成が採用されている。
【０００４】
しかしながら、このような内包型の誘導加熱ユニットでは、励磁コイルが加熱ローラの輻射熱と自身の発熱により昇温する一方で、励磁コイルの周囲を覆う加熱ローラにより励磁コイルの放熱が阻害されることから、励磁コイルを冷却して異常な高温状態になることを避けるために、ファンにより加熱ローラの内部に冷却空気を導入して励磁コイルを冷却するようにした技術が知られている（特許文献１〜３参照）。
【特許文献１】特許第３４９７４４４号公報
【特許文献２】特開２０００−２９３３６号公報
【特許文献３】特開２００３−１８６３２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかるに、前記の従来の技術において、ファンにより加熱ローラの一方の端部側からのみ冷却空気を導入する構成では、下流側に向かうのにしたがって冷却空気の温度が次第に上昇すると共に励磁コイルに当たる風圧も低くなるため、上流側に比較して下流側で冷却能力が大幅に低下する。このため、高温となる下流側の励磁コイルの温度を基準に風量を設定すると、上流側の励磁コイルの温度が必要以上に低下して加熱ローラの加熱効率が低下することから、加熱ローラに軸方向の温度ムラが発生するという問題が生じる。
【０００６】
一方、加熱ローラの両側から冷却空気を導入する構成では、励磁コイルに軸方向の温度差が発生しにくくなるものの、加熱ローラの端部の形状が非対称となる場合には、冷却空気の流れ具合を両側でバランス良く設定することが難しいという問題が生じる。また、ファンを２つ設けたり、１つのファンと両方の端部とを長寸なダクトで接続する必要があるため、製造コストが嵩み、また騒音が大きくなるという問題が生じる。
【０００７】
本発明は、このような従来技術の問題点を解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、加熱ローラの内部に収容された励磁コイルを冷却するために、加熱ローラの一方の端部側からのみ冷却空気を導入する構成としても、励磁コイルに大きな温度差が生じることがないように構成された定着装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、電磁誘導作用により加熱ローラを発熱させる励磁コイルが、前記加熱ローラの内部に収容されると共に、送風手段により前記加熱ローラの一方の端部側から導入された冷却空気により冷却されるようにした定着装置において、前記加熱ローラの軸方向に延在すると共に前記励磁コイルが外周に設けられたパイプ状の芯材を有し、この芯材の周壁に、その芯材の一方の端部側から他方の端部側に向けて内部を流通する冷却空気を前記励磁コイルに当てるための通風孔が、軸方向に所要の間隔をおいて複数開設され、この複数の通風孔が、一方の端部側に比較して他方の端部側で大きな開口面積となるように設けられた構成とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、一方の端部側から冷却空気を導入した場合に下流側に位置する他方の端部側において、通風孔が大きくなることで励磁コイルに当たる冷却空気の風量が増大して励磁コイルの放熱が促進されるため、上流側の一方の端部側に比較して冷却能力が低くなる不具合を改善して、励磁コイルに大きな温度差が生じないようにすることができ、これにより励磁コイルに熱的な損傷を与えず、且つ加熱ローラの加熱効率を悪化させることがない適切な温度状態に励磁コイル全体を冷却して、加熱ローラの軸方向の温度ムラを抑制することができ、高品質で安定した定着処理を実現する上で大きな効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
上記課題を解決するためになされた第１の発明は、電磁誘導作用により加熱ローラを発熱させる励磁コイルが、前記加熱ローラの内部に収容されると共に、送風手段により前記加熱ローラの一方の端部側から導入された冷却空気により冷却されるようにした定着装置において、前記加熱ローラの軸方向に延在すると共に前記励磁コイルが外周に設けられたパイプ状の芯材を有し、この芯材の周壁に、その芯材の一方の端部側から他方の端部側に向けて内部を流通する冷却空気を前記励磁コイルに当てるための通風孔が、軸方向に所要の間隔をおいて複数開設され、この複数の通風孔が、一方の端部側に比較して他方の端部側で大きな開口面積となるように設けられた構成とする。
【００１１】
これによると、一方の端部側から冷却空気を導入した場合に下流側に位置する他方の端部側において、通風孔が大きくなることで励磁コイルに当たる冷却空気の風量が増大して励磁コイルの放熱が促進されるため、上流側の一方の端部側に比較して冷却能力が低くなる不具合を改善して、励磁コイルに大きな温度差が生じないようにすることができる。
【００１２】
前記課題を解決するためになされた第２の発明は、前記芯材の外周に磁性体コアが設けられ、この磁性体コアに対応する前記芯材の周壁部分に貫通孔が開設されて、前記芯材の内部を流通する冷却空気を前記磁性体コアに直接当てるようにした構成とする。
【００１３】
これによると、通風孔を通る冷却空気で励磁コイルが冷却されると同時に、芯材の内部を流通する冷却空気により芯材を介することなく磁性体コアが冷却されるため、冷却効果をより一層高めることができる。
【００１４】
前記課題を解決するためになされた第３の発明は、複数の前記通風孔が、一方の端部側に比較して中央部で小さな開口面積となるように設けられた構成とする。
【００１５】
これによると、一方の端部側に比較して中央部での冷却能力が低くなるため、小サイズの記録紙が連続通紙されることで加熱ローラの温度が一方の端部側に比較して中央部で低くなった場合に、中央部で励磁コイルが過度に冷却されて加熱ローラの加熱効率が悪化することを避けることができ、これにより加熱ローラの軸方向の温度ムラを抑制することができる。
【００１６】
前記課題を解決するためになされた第４の発明は、前記芯材における前記励磁コイルの配設領域が、一方の端部側から第１・第２・第３の３つの領域に区画され、一方の端部側の前記第１の領域より前記通風孔が小さな開口面積で設けられる中央部の前記第２の領域が、最小サイズの記録媒体に対応する幅に設定された構成とする。
【００１７】
この場合、連続通紙時に端部と中央部との間で大きな温度差が発生することから、中央部の第２の領域の幅を規定する最小サイズの記録媒体は、給紙カセットや給紙トレイ（手差しトレイ）から連続給紙可能な記録媒体のうちの最小サイズ（通常、はがきサイズ）のものとすれば良い。
【００１８】
前記課題を解決するためになされた第５の発明は、前記芯材が、非磁性で且つ非電導性となる非金属材料で形成された構成とする。
【００１９】
これによると、電磁誘導作用により芯材自身が発熱することを避けることができるため、電力損失を低減することができる。また、非金属材料は金属材料に比較して熱伝導性に劣るものの、電磁誘導作用による発熱がないため、結果的に温度上昇を防止する効果としては金属材料と略同等である。
【００２０】
この場合、芯材は、高い耐熱性を有し、且つ励磁コイルを安定に保持可能な高い剛性を得ることができる高強度な合成樹脂材料、特にＰＰＳ（poly phenylene sulfide）や、液晶ポリマーなどが好適である。
【００２１】
前記課題を解決するためになされた第６の発明は、前記励磁コイルが軸方向に並んで前記芯材に複数設けられると共に、この複数の励磁コイルの各々に対応して同一の軸方向位置で周方向に複数の磁性体コアが前記芯材に設けられて、この周方向に複数配置された前記磁性体コアの間の位置に前記通風孔が設けられた構成とする。
【００２２】
これによると、軸方向に並んだ複数の励磁コイルの各々に磁性体コアが設けられることで、加熱ローラを通る磁束長が短くなるため、高周波電源における発振制御が容易になる。そして、周方向に離間配置された複数の磁性体コアの間の位置に通風孔が設けられることで、磁性体コアに阻害されることなく複数の励磁コイルの各々に冷却空気を当てて冷却することができる。
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００２４】
図１は、本発明が適用される複写機の概略構成を示す模式的な断面図である。この複写機（画像形成装置）は、原稿の画像を読み取る原稿読取部１と、ここで読み取った原稿の画像をトナーで記録紙（記録媒体）上に形成する画像形成部２と、ここで記録紙上に形成されたトナー像を定着させる定着部（定着装置）３とを有し、画像形成部２には給紙部４から記録紙が供給され、定着部３で定着処理が終わった記録紙が排紙部５に排出される。
【００２５】
画像形成部２では、帯電ローラ１１により一様に帯電された感光体ドラム１２に対してレーザ走査ユニット１３からレーザ光が照射されて感光体ドラム１２の像形成面上に静電潜像が形成された後、現像ユニット１４内のトナーが現像ローラ１５を介して感光体ドラム１２に供給されることでその像形成面上の静電潜像が現像され、これにより形成されたトナー像が転写ローラ１６により記録紙に転写される。
【００２６】
図２は、図１に示した定着部３の要部を示す断面図である。定着部３は、記録紙（記録媒体）Ｓ上のトナー像を熱溶融させる加熱ローラ２１と、図示しないばねにより加熱ローラ２１に圧接する向きに付勢された加圧ローラ２２とを有しており、加熱ローラ２１と加圧ローラ２２とによるニップ部に記録紙Ｓが送り込まれ、熱及び圧力の作用で記録紙Ｓ上のトナーが記録紙Ｓに定着される。
【００２７】
加熱ローラ２１は、鉄ニッケル合金などの整磁合金からなる中空円筒状のローラ本体２３を有し、このローラ本体２３の内部には電磁誘導加熱ユニット２４が収容されている。この電磁誘導加熱ユニット２４は高周波電源２５により駆動され、励磁コイル３２が発生する高周波磁界によりローラ本体２３が発熱する。電磁誘導加熱ユニット２４は周囲を絶縁パイプ２６で覆われている。ローラ本体２３の表面には、フッ素樹脂などからなる離型層（図示せず）が形成されている。
【００２８】
加圧ローラ２２は、アルミニウム合金材からなる芯金２８と、この芯金２８の周囲に形成された発泡シリコーンゴムなどのスポンジ材からなる弾性層２９とを有している。
【００２９】
図３は、図２に示した加熱ローラ２１の軸方向の断面図である。加熱ローラ２１の内部に収容される電磁誘導加熱ユニット２４は、軸方向に直列に並んで設けられた複数の励磁コイル３２と、この複数の励磁コイル３２に個別に設けられた磁性体コアアセンブリ３３と、励磁コイル３２及び磁性体コアアセンブリ３３を保持するために軸方向に延在する芯材（コイル保持体）３４とからなっている。
【００３０】
励磁コイル３２は、加熱ローラ２１の中心線周りに巻回された導線（リッツ線）３５により、加熱ローラ２１と同軸的に形成されている。この励磁コイル３２の各々には、同一の軸方向位置で且つ加熱ローラ２１の中心線を中心にした対称位置に磁性体コアアセンブリ３３が２つ設けられており、この２つ１組の磁性体コアアセンブリ３３の周囲に導線３５を巻回して１つの励磁コイル３２が形成される。
【００３１】
また、１つの励磁コイル３２に対応する２つ１組の磁性体コアアセンブリ３３は、軸方向に隣り合う励磁コイル３２に対応する磁性体コアアセンブリ３３に対して、加熱ローラ２１の中心線を中心にして周方向に９０度ずらした配置角度で設けられている。
【００３２】
芯材３４は、磁性体コアアセンブリ３３の配置形態に適合するように、正方形状の断面をなすパイプ状に形成され、ファン（送風手段）３６が発生する冷却空気が、ダクト３７を介して芯材３４の一方の端部３８から芯材３４の内部に導入されて、励磁コイル３２が冷却されるようになっている。
【００３３】
この芯材３４は、非磁性で且つ非電導性となる非金属材料で形成され、この非金属材料には、高い耐熱性を有し、且つ励磁コイルを安定に保持可能な高い剛性を得ることができる高強度な合成樹脂材料、例えばＰＰＳ（poly phenylene sulfide）や、液晶ポリマーなどが好適である。
【００３４】
このように芯材３４が非磁性で且つ非電導性の合成樹脂材料で形成されていると、電磁誘導作用により芯材３４自身が発熱することを避けることができるため、電力損失を低減することができる。また、合成樹脂材料は金属材料に比較して熱伝導性に劣るものの、電磁誘導作用による発熱がないため、結果的に温度上昇を防止する効果としては金属材料と略同等である。
【００３５】
図４は、図３に示した電磁誘導加熱ユニット２４を示す斜視図であり、励磁コイル３２を切断して示している。芯材３４の周壁には、ファン３６による冷却空気を励磁コイル３２に当てるための通風孔４１が軸方向に所要の間隔をおいて複数開設されている。
【００３６】
この通風孔４１は、１つの励磁コイル３２に対応して周方向に離間配置された２つの磁性体コアアセンブリ３３の間の位置に設けられている。すなわち、芯材３４の周壁を構成する第１〜第４の４つの平板部３４ａ〜３４ｄのうち、第１・第３の平板部３４ａ・３４ｃに磁性体コアアセンブリ３３が取り付けられる箇所では第２・第４の平板部３４ｂ・３４ｄに通風孔４１が開設され、また第２・第４の平板部３４ｂ・３４ｄに磁性体コアアセンブリ３３が取り付けられる箇所では第１・第３の平板部３４ａ・３４ｃに通風孔４１が開設されており、この通風孔４１の外側には励磁コイル３２が覆うように設けられる。
【００３７】
これにより、ファン３６により一方の端部３８側の流入口４３から芯材３４の内部に導入された冷却空気が、芯材３４の内部を流通して、他方の端部３９側の流出口４４から排出されると共に、複数の通風孔４１から排出されることで励磁コイル３２が冷却される。
【００３８】
通風孔４１は、軸方向位置に応じて異なる開口面積となるように設けられている。ここでは、芯材３４における励磁コイル３２の配設領域が、一方の端部３８側から第１・第２・第３の３つの領域４６・４７・４８に区画され、同一の領域４６・４７・４８内にある複数の通風孔４１は、互いに同一の開口面積で設けられており、他方の端部３９側（下流側）の第３の領域４８にある通風孔４１は、一方の端部３８側（上流側）の第１の領域４６にある通風孔４１より大きな開口面積で設けられている。
【００３９】
これにより、他方の端部３９側の第３の領域４８において通風孔４１が大きくなることで励磁コイル３２に当たる冷却空気の流量が増大して励磁コイル３２の放熱が促進されるため、上流側の第１の領域４６に比較して下流側の第３の領域４８で冷却能力が低くなる不具合を改善することができる。
【００４０】
さらにここでは、軸方向の中央部の第２の領域４７にある通風孔４１が、一方の端部３８側の第１の領域４６より小さな開口面積で設けられている。これにより、一方の端部３８側に比較して中央部での冷却能力が低くなる。この中央部の第２の領域４７は、図示しない給紙トレイ（手差しトレイ）や給紙カセットから連続給紙可能な最小サイズの記録紙（通常、はがき）の紙幅に対応する幅に設定されている。
【００４１】
小サイズの記録紙を連続通紙した場合、加熱ローラ２１の中央部は、温度制御により所定の定着温度に維持されるのに対して、記録紙の紙幅外となる端部３８・３９側の領域では、記録紙との接触による放熱がないため、通紙枚数が増えるのに応じて温度が徐々に上昇して中央部より高い温度状態となり、励磁コイル３２も、加熱ローラ２１からの輻射熱により中央部より端部３８・３９側が高い温度状態となる。
【００４２】
このように小サイズの記録紙の連続通紙により、励磁コイル３２の温度が中央部に比較して端部３８・３９側で高くなった場合、端部３８・３９側と中央部とで冷却能力を同等とすると中央部の励磁コイル３２が過度に冷却されて、中央部の加熱効率が悪化するが、前記のように中央部で通風孔４１を一方の端部３８側より小さくして、中央部での冷却能力を一方の端部３８側より低く設定することにより、中央部の励磁コイル３２の過冷却を避けることができる。
【００４３】
これにより、軸方向に並んだ複数の励磁コイル３２に大きな温度差が生じないようにすることができ、全ての励磁コイル３２を、適切な温度状態、すわち熱的な損傷を与えるおそれのある上限温度を超えず、且つ加熱効率を悪化させるおそれのある下限温度を下回らない温度状態に冷却して、加熱ローラ２１の軸方向の温度ムラを抑制することができる。
【００４４】
図５は、図３に示した加熱ローラ２１の要部を詳細に示す断面図である。磁性体コアアセンブリ３３は、磁性体コア５１と、これを保持して芯材３４に固定されるコアホルダ５２とからなっている。磁性体コア５１は、フェライトなどの強磁性を有する材料にて形成され、励磁コイル３２の内側に延在する基部５１ａから励磁コイル３２の外側に突出されて、先端が加熱ローラ２１の内周面に近接する突出部５１ｂを備えている。
【００４５】
励磁コイル３２により発生した磁束は、磁性体コア５１により誘導されて突出部５１ｂの先端面から略径方向に進み、ローラ本体２３の内周面に対して略直交する向きに進入する。このとき、磁性体コア５１において磁極となる突出部５１ｂの先端が加熱ローラ２１の内周面に近接することから、磁束が透磁率の低い空気中を通過する距離が短くなるため、加熱ローラ２１での磁束密度が高くなり、発熱効率が向上する。
【００４６】
磁性体コアアセンブリ３３が設けられる芯材３４の周壁部分には、貫通孔５４が開設されており、芯材３４の内部を流通する冷却空気が磁性体コア５１に直接当たるようになっており、これにより、通風孔４１から排出される冷却空気で励磁コイル３２が冷却されると同時に、芯材３４の内部を流通する冷却空気により芯材３４を介することなく磁性体コア５１が冷却されるため、冷却効果をより一層高めることができる。
【００４７】
コアホルダ５２は、磁性体コア５１と冷却空気との接触を阻害しないように、芯材３４に対する取付面側が開放された箱状をなし、軸方向の両端に、芯材３４の周壁に形成された取付孔５６に弾発的に係合する弾発係止片５７を備えており、磁性体コア５１の基部５１ａが貫通孔５４内に入り込んだ状態で固定される。
【００４８】
また加熱ローラ２１では、磁性体コア５１の軸方向中心位置を中心にした発熱エリアが形成され、静止した電磁誘導加熱ユニット２４の周囲を加熱ローラ２１が回転することで、加熱ローラ２１上の発熱エリアが移動して、加熱ローラ２１が周方向に均一に加熱される。特に磁性体コア５１が、同一の軸方向位置において周方向に等間隔をおいて複数配置されているため、加熱ローラ２１の回転を開始させてから周方向の温度分布が均一化した状態に移行するまでの時間を短縮することができ、さらに磁性体コア５１が、異なる配置角度で軸方向に隣り合う磁性体コア５１と、軸方向に一部重なり合うように配置されていることから、磁性体コア５１に対応して形成される発熱エリアが、軸方向に隙間なく形成されるため、軸方向の温度分布を均一化することができる。
【００４９】
図６は、本発明による電磁誘導加熱ユニットの別の例を示す斜視図である。この電磁誘導加熱ユニット６１では、前記の例と同様に、芯材６２の周壁に複数の通風孔６３が開設されているが、特にここでは、芯材６２における励磁コイル３２の配設領域が、第１・第２・第３の３つの領域６４〜６６に区画され、中央部の第２の領域６５には通風孔が設けられていない。この中央部の第２の領域６５は、最小サイズの記録紙（例えばはがき）の紙幅に対応する幅に設定されている。
【００５０】
同一の領域６４・６５内にある複数の通風孔６３は、互いに同一の開口面積で設けられており、他方の端部６９側（下流側）の第３の領域６６にある通風孔６３は、一方の端部６８側（上流側）の第１の領域６４にある通風孔６３より大きな開口面積で設けられている。
【００５１】
この構成では、前記の例と比較して、中央部での冷却能力をより一層低く設定することができ、小サイズの記録紙が連続通紙された場合に、加熱ローラ２１の端部側と中央部とで大きな温度差が発生する場合に適している。
【００５２】
図７は、本発明による電磁誘導加熱ユニットの別の例を示す斜視図である。この電磁誘導加熱ユニット７１では、前記の例と同様に、芯材７２の周壁に複数の通風孔７３が開設されているが、特にここでは、芯材７２における励磁コイル３２の配設領域が、軸方向に２等分されるように第１・第２の２つの領域７４・７５に区画され、同一の領域７４・７５内にある複数の通風孔７３が互いに同一の開口面積で設けられると共に、他方の端部７９側（下流側）の第２の領域７５にある通風孔７３は、一方の端部７８側（上流側）の第１の領域７４にある通風孔７３より大きな開口面積で設けられている。
【００５３】
図８は、本発明による電磁誘導加熱ユニットの別の例を示す斜視図である。この電磁誘導加熱ユニット８１では、前記の例と同様に、芯材８２の周壁に複数の通風孔８３が開設されているが、特にここでは、複数の通風孔８３が、一方の端部８８側（上流側）から他方の端部８９側（下流側）に向けて次第に大きな開口面積となるように設けられている。
【００５４】
図７・図８に示した構成は、前記の図４・図６に示した例とは異なり、小サイズの記録紙が連続通紙された場合に発生する加熱ローラ２１の端部側と中央部との間の温度差を考慮する必要がない場合に適している。また図８に示した構成は、軸方向位置に応じて冷却能力を細かく設定する必要がある場合に適している。
【００５５】
なお、前記の例では、１つの励磁コイルに対して２つ１組の磁性体コアアセンブリを設け、この磁性体コアアセンブリの配置形態に適合するように、芯材を４角形状の断面に形成したが、１つの励磁コイルに対して３つ以上の磁性体コアアセンブリを設ける構成も可能である。
【００５６】
この場合、芯材の周囲に、複数の磁性体コアアセンブリが同一の軸方向位置において周方向に等間隔をおいて配置され、軸方向に隣り合う磁性体コアアセンブリと取付角度が周方向に所定角度、例えば３つの場合は６０度、４つの場合は４５度ずらして設けられ、芯材は、磁性体コアアセンブリの配置形態に適合するように、６角形、８角形といった偶数の辺を有する多角形状の断面に形成される。
【００５７】
このように、同一の軸方向位置において周方向に配列される磁性体コアの配置数を多くすると、周方向の温度分布を均一化する上で都合が良く、加熱ローラ２１の回転を開始させてから周方向の温度分布が均一化した状態に移行するまでの時間をより一層短縮することができる。
【００５８】
また、前記の例では、誘導加熱ユニットが収容された加熱ローラに加圧ローラを圧接させて両者間に形成されるニップ部に記録紙を通す構成について説明したが、この他に、温度の立ち上がり特性を改善するために、ローラより熱容量が小さくなる加熱ベルトを用いる構成でも同様に適用可能である。この場合、無端帯状の加熱ベルトを、誘導加熱ユニットが収容された加熱ローラと定着ローラとに巻き掛け、定着ローラに対向配置された加圧ローラと、定着ローラに対する加熱ベルトの巻き掛け部分との間に記録紙を通すことで、記録紙上のトナーが熱及び圧力の作用で記録紙に定着される。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明にかかる定着装置及びこれを備えた画像形成装置は、加熱ローラの内部に収容された励磁コイルを冷却するために、加熱ローラの一方の端部側からのみ冷却空気を導入する構成としても、励磁コイルに大きな温度差が生じることがないようにすることができる効果を有し、電磁誘導作用により加熱ローラを発熱させる励磁コイルが、加熱ローラの内部に収容されると共に、送風手段により加熱ローラの一方の端部側から導入された冷却空気により冷却されるようにした定着装置及びこれを備えた画像形成装置、例えばプリンタ、ファクシミリ装置、複写機、及び複合機などとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明が適用される複写機の概略構成を示す模式的な断面図
【図２】図１に示した定着部の要部を示す断面図
【図３】図２に示した加熱ローラの軸方向の断面図
【図４】図３に示した電磁誘導加熱ユニットを示す斜視図
【図５】図３に示した加熱ローラの要部を詳細に示す断面図
【図６】本発明による電磁誘導加熱ユニットの別の例を示す斜視図
【図７】本発明による電磁誘導加熱ユニットの別の例を示す斜視図
【図８】本発明による電磁誘導加熱ユニットの別の例を示す斜視図
【符号の説明】
【００６１】
３  定着部（定着装置）
２１  加熱ローラ
２３  ローラ本体
２４・６１・７１・８１  電磁誘導加熱ユニット
３２  励磁コイル
３３  磁性体コアアセンブリ
３４・６２・７２・８２  芯材
３６  ファン（送風手段）
３８・６８・７８・８８  一方の端部
３９・６９・７９・８９  他方の端部
４１・６３・７３・８３  通風孔
５１  磁性体コア
５４  貫通孔
【図１】
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【図２】
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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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