JP2004252137A - 誘導加熱定着装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】加熱部材と励磁コイルの温度によって、励磁コイルの表面の色を変更し、ウォーミングアップ時間（ＷＵＴ）の削減と、熱効率のアップ（ｕｐ）とを図る誘導加熱定着装置を提供すること。
【解決手段】加熱部材に磁束を供給する励磁コイルを設けると共に、励磁コイルと加熱部材との間に輻射率を変更可能な部材を設け、加熱部材からの熱でニップ部を通過する転写材を加熱することを特徴とする誘導加熱定着装置。
【選択図】 図２
【解決手段】加熱部材に磁束を供給する励磁コイルを設けると共に、励磁コイルと加熱部材との間に輻射率を変更可能な部材を設け、加熱部材からの熱でニップ部を通過する転写材を加熱することを特徴とする誘導加熱定着装置。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の画像形成装置に用いられる誘導加熱定着装置に関し、特に輻射率を変更可能な部材を有する誘導加熱定着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の画像形成装置に用いられる定着装置として、技術的な完成度が高く安定したものとして芯金上にゴム層を有したソフト熱ローラ定着方式が、低速機から高速機までのフルカラー機に幅広く採用されている。
【０００３】
しかしながら、従来のソフト熱ローラ定着方式の定着装置では、転写材やトナーを加熱する際に、熱伝導率が悪く、且つ熱容量の大きな定着ローラ（加熱部材）を加熱する必要があるためエネルギー効果が悪く、省エネ面で不利であり、また、プリント時に定着装置を暖めるのに時間がかかりウォーミングアップ時間（ＷＵＴ）が長くなってしまうという問題がある。
【０００４】
これを解決するための定着装置として、加熱部材として励磁コイルを有するローラ状の電磁誘導定着用回転部材（磁性定着ローラ）を用い、瞬時加熱が可能なクイックスタート定着用の誘導加熱定着装置が知られている（特許文献１参照。）。
【０００５】
また、誘導加熱定着装置に用いられる励磁コイルの表面の絶縁部材を白色にし、輻射を抑えることで加熱部材（加熱ローラ）のウォーミングアップ時間（ＷＵＴ）の短縮を図る技術が、東芝プリマージュ３５５・４５５（Ｒ）などで知られている（特許文献２参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−４９２６０号公報
【０００７】
【特許文献２】
特開２００２−１７４９７３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献２で知られている技術は、励磁コイルの自己発熱により、励磁コイルの温度が加熱ローラ（加熱部材）の温度よりも高くなる場合には、逆に励磁コイルから加熱ローラ側に熱が供給されにくくなり、問題となる。
【０００９】
本発明は上記の不具合を解消し、加熱部材と励磁コイルの温度によって、励磁コイルの表面の色を変更し、ウォーミングアップ時間（ＷＵＴ）の削減と、熱効率のアップ（ｕｐ）とを図る誘導加熱定着装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記本発明の目的は下記の構成により達成される。
【００１１】
（１）誘導電流により発熱する中空回転体からなる加熱部材と、当該加熱部材に対し圧接しニップ部を形成する加圧部材とを有し、転写材上のトナー像を定着する誘導加熱定着装置において、前記加熱部材に磁束を供給する励磁コイルを設けると共に、励磁コイルと加熱部材との間に輻射率を変更可能な部材を設け、前記加熱部材からの熱で前記ニップ部を通過する転写材を加熱することを特徴とする誘導加熱定着装置（第１の発明）。
【００１２】
（２）誘導電流により発熱する中空回転体からなる加熱部材と、当該加熱部材に対し圧接しニップ部を形成する加圧部材とを有し、転写材上のトナー像を定着する誘導加熱定着装置において、前記加熱部材に磁束を供給するリッツ線からなる励磁コイルと、当該励磁コイルと加熱部材との間に輻射率を変更可能な部材を設け、前記励磁コイルの表面の輻射率を０〜０．３（白色または銀色）と設定し、前記加熱部材からの熱で前記ニップ部を通過する転写材を加熱する誘導加熱定着装置（第２の発明）。
【００１３】
（３）誘導電流により発熱する中空回転体からなる加熱部材と、当該加熱部材に対し圧接しニップ部を形成する加圧部材とを有し、転写材上のトナー像を定着する誘導加熱定着装置において、前記加熱部材に磁束を供給する励磁コイルを設けると共に、前記励磁コイルと前記加熱部材との間に電圧変化によって輻射率を変更可能な機能を持つと共に、励磁コイルの温度または加熱部材の温度に応じて輻射率を変更するエレクトロクロミックガラスを設け、前記加熱部材からの熱で前記ニップ部を通過する転写材を加熱する誘導加熱定着装置（第３の発明）。
【００１４】
（４）誘導電流により発熱する中空回転体からなる加熱部材と、当該加熱部材に対し圧接しニップ部を形成する加圧部材とを有し、転写材上のトナー像を定着する誘導加熱定着装置において、前記加熱部材に供給する磁束を発生させる励磁コイルを支持部材の外側に巻つけ、前記励磁コイルの外面に電圧変化によって輻射率を変更可能な部材を設け、エレクトロクロミックガラスの輻射率を励磁コイルと加熱部材の温度差に応じて変更し、前記加熱部材からの熱で前記ニップ部を通過する転写材を加熱する誘導加熱定着装置（第４の発明）。
【００１５】
本発明は上記の如き構成をとることにより、加熱部材と励磁コイルの温度によって、励磁コイルの表面の色を変更し、加熱部材（加熱ローラ）から励磁コイルに対して与える輻射熱を抑え、また励磁コイルの自己発熱により、加熱部材よりも励磁コイルの温度が高くなった時に、励磁コイルから加熱部材に熱を与えやすくなるようにし、ウォーミングアップ時間（ＷＵＴ）の削減と、熱効率アップ（ｕｐ）とを図る誘導加熱定着装置の提供を可能とするものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施の形態を説明する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではない。
【００１７】
（１）本発明の誘導加熱定着装置が用いられる画像形成装置について、図１にて以下に述べる。
【００１８】
図１において、画像形成装置ＧＳは、画像形成装置本体ＧＨと画像読取装置ＹＳとから構成される。
【００１９】
画像形成装置本体ＧＨは、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと、ベルト状の中間転写体６と給紙搬送手段及び後述する誘導加熱定着装置１７（或いは、誘導加熱定着装置１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ）とからなる。
【００２０】
画像形成装置本体ＧＨの上部には、自動原稿送り装置２０１と原稿画像走査露光装置２０２から成る画像読取装置ＹＳが設置されている。自動原稿送り装置２０１の原稿台上に載置された原稿ｄは搬送手段により搬送され、原稿画像走査露光装置２０２の光学系により原稿の片面又は両面の画像が走査露光され、ラインイメージセンサＣＣＤに読み込まれる。
【００２１】
ラインイメージセンサＣＣＤにより光電変換されたアナログ信号は、画像処理部において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、画像書き込み部（露光手段）３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋに信号を送る。
【００２２】
イエロー（Ｙ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｙは、像担持体としての感光体ドラム１Ｙの周囲に配置された帯電手段２Ｙ、露光手段３Ｙ、現像装置４Ｙ及びクリーニング手段８Ｙを有する。マゼンタ（Ｍ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｍは、像担持体としての感光体ドラム１Ｍ、帯電手段２Ｍ、露光手段３Ｍ、現像装置４Ｍ及びクリーニング手段８Ｍを有する。シアン（Ｃ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｃは、像担持体としての感光体ドラム１Ｃ、帯電手段２Ｃ、露光手段３Ｃ、現像装置４Ｃ及びクリーニング手段８Ｃを有する。黒（Ｋ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｋは、像担持体としての感光体ドラム１Ｋ、帯電手段２Ｋ、露光手段３Ｋ、現像装置４Ｋ及びクリーニング手段８Ｋを有する。帯電手段２Ｙと露光手段３Ｙ、帯電手段２Ｍと露光手段３Ｍ、帯電手段２Ｃと露光装置３Ｃ及び帯電手段２Ｋと露光装置３Ｋとは、潜像形成手段を構成する。
【００２３】
４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒（Ｋ）の、小粒径のトナーとキャリアからなる２成分現像剤を内包する現像装置であり、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋにそれぞれ新規のトナーを補給するトナー補給手段である。
【００２４】
中間転写体６は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持されている。
誘導加熱定着装置１７（或いは、誘導加熱定着装置１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ）はカラートナー像を定着するための上側の加熱部材としての加熱ローラ１７ａ（或いは、加熱ローラ１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）と、上側の加熱ローラ１７ａ（或いは、加熱ローラ１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）を圧接する下側の加圧部材としての加圧ローラ４７ａとにより構成され、上側の加熱ローラ１７ａ（或いは、加熱ローラ１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）の内部には、誘導電流によって加熱ローラ１７ａ（或いは、加熱ローラ１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）を加熱する励磁コイルＬＣＬａが配設される。
【００２５】
画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋより形成された各色の画像は、回動する中間転写体６上に転写手段７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ及び７Ｋにより逐次転写されて（１次転写）、合成されたカラー画像が形成される。給紙カセット２０内に収容された転写材としての記録紙Ｐは、給紙手段２１により給紙され、給紙ローラ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、レジストローラ２３等を経て、転写手段７Ａに搬送され、記録紙Ｐ上にカラー画像が転写される（２次転写）。カラー画像が転写された記録紙Ｐは、誘導加熱定着装置１７の加熱ローラ１７ａと加圧ローラ４７ａとの間で形成されるニップ部Ｎで記録紙Ｐが挟持され、熱と圧力とを加えることにより記録紙Ｐ上のカラートナー像が定着され、排紙ローラ２５に挟持されて機外の排紙トレイ２６上に載置される。
【００２６】
一方、転写手段７Ａにより記録紙Ｐにカラー画像を転写した後、記録紙Ｐを曲率分離した中間転写体６は、クリーニング手段８Ａにより残留トナーが除去される。
【００２７】
なお、上記画像形成装置の説明においては、カラー画像形成にて説明したが、モノクロ画像を形成する場合も本発明に含まれるものである。
【００２８】
（２）本発明にかかわる輻射率を変更可能な部材を有する誘導加熱定着装置と、当該誘導加熱定着装置に用いられる加熱部材とについて、図２ないし図９を用いて以下に説明する。図２は、本発明にかかわる励磁コイルを有する加熱部材が用いられる誘導加熱定着装置の第１の例の概要断面図であり、図３は、図２の加熱部材の側断面図であり、図４は、本発明にかかわる励磁コイルを有する加熱部材が用いられる誘導加熱定着装置の第２の例の概要断面図であり、図５は、図４の加熱部材の側断面図であり、図６は、本発明にかかわる励磁コイルを有する加熱部材が用いられる誘導加熱定着装置の第３の例の概要断面図であり、図７は、図６の加熱部材の側断面図であり、図８は、本発明にかかわる励磁コイルを有する加熱部材が用いられる誘導加熱定着装置の第４の例の概要断面図であり、図９は、図８の加熱部材の側断面図である。なお、加熱部材の各例において機能、構造を同じくする部材には同一の記号を付した。本発明は下記の励磁コイルと、加熱部材と、励磁コイルと加熱部材との間に設けられる輻射率を変更可能な部材とを用いることにより、加熱部材と励磁コイルの温度によって、励磁コイルの表面の色が変更され、ウォーミングアップ時間（ＷＵＴ）の削減と、熱効率のアップ（ｕｐ）とを図るものである。
【００２９】
第１の例の誘導加熱定着装置１７は、図２に示すように、転写材としての記録紙Ｐ上のトナー像を定着するための上側のリッツ線ＬＰｔからなる励磁コイルＬＣＬａを有する加熱部材としての加熱ローラ１７ａと、上側の加熱ローラ１７ａに対して圧接する下側のロール状の加圧部材としての加圧ローラ４７ａとにより構成される。本発明は、リッツ線ＬＰｔからなる励磁コイルＬＣＬａと、上側に設けられ記録紙Ｐ上のトナー像を定着するための加熱部材としての加熱ローラ１７ａとの間に輻射率を変更可なサーモクロミックガラスＴＣｇを設けるものである。
【００３０】
上側に設けられる加熱ローラ１７ａは、例えばステンレス材等の金属部材やポリイミドやポリアミド等の樹脂部材からなる円筒状の中空回転体１７１ａと、当該中空回転体１７１ａの外側（外周面側）の耐熱性のＰＦＡ（パーフルオロアルコキシ）チューブ１７１ｂとからなる外径２５〜７０ｍｍ程度のハードローラとして構成される。
【００３１】
加熱ローラ１７ａと対向して設けられる加圧部材としての加圧ローラ４７ａは、例えばステンレス材を用いた中実の丸棒からなる芯金４７１ａと、該芯金４７１ａの外周に形成され、例えばゴム硬度が１０Ｈｓ〜４０Ｈｓ（ＪＩＳ、Ａゴム硬度）程度のシリコンゴムの発泡体からなるゴムローラ層４７２ｂと、該ゴムローラ層４７２ｂの表面に設けられるＰＦＡ（パーフルオロアルコキシ）チューブを被覆した離型層４７２ｃとからなるソフトローラとして形成される。加圧ローラ４７ａの芯金４７１ａとしては、例えばステンレスのパイプ材を用いた中空（パイプ状）の丸棒を用いてもよい。またゴムローラ層４７２ｂとしてはゴム硬度が４０Ｈｓ〜８０Ｈｓ（ＪＩＳ、Ａゴム硬度）程度とし、加圧ローラ４７ａをハードローラとしてもよい。
【００３２】
前記加熱ローラ１７ａの内部には、励磁コイルＬＣＬａを、図に示すように、加熱ローラ１７ａの内面と間隙を設けて配置する。励磁コイルＬＣＬａは内部にコアＣＫａを有する支持部材としてのコイルボビンＣＬＢと、その外側（外周面）のコイル線材ＣＬａとにより構成される。励磁コイルＬＣＬａのコイル線材ＣＬａの誘導電流により発せられる磁力線（磁束）により中空回転体１７１ａの内部に交流磁界が形成され、加熱ローラ１７ａが加熱される。励磁コイルＬＣＬａのコイル線材ＣＬａから発せられる磁力線（磁束）により内部に形成される交流磁界により中空回転体１７１ａが加熱され急速加熱が可能なロール状の加熱部材が形成される。即ち本発明の誘導加熱定着装置１７に用いられる加熱部材は、励磁コイルＬＣＬａに電流を流して、コアＣＫａから発せられる磁力線（磁束）により中空回転体１７１ａの内部に０．５〜５０ｋＨｚ程度の交流磁界を形成し、この交流磁界により生じる中空回転体１７１ａ内部の渦電流（誘導電流）により中空回転体１７１ａが加熱されるものである。
【００３３】
不図示の駆動モータの回転により、加熱ローラ１７ａ或いは加圧ローラ４７ａの何れか一方が回転駆動され、他方が従動回転される。
【００３４】
上側のハードローラとして構成される加熱ローラ１７ａと、下側のソフトローラとして構成される加圧ローラ４７ａとの間で形成される、幅５〜２５ｍｍ程度の幅広のニップ部Ｎで記録紙Ｐを挟持し、熱と圧力とを加えることにより、ニップ部Ｎで記録紙Ｐ上のトナー像（或いはカラートナー像）の良好な定着が行われる。
【００３５】
ＴＳ１は上側の加熱ローラ１７ａに取付けられた温度制御を行うための例えば接触タイプのサーミスタを用いた温度検知手段である温度検知素子であり、ＴＳ２は下側の加圧ローラ４７ａに取付けられた温度制御を行うための例えば接触タイプのサーミスタを用いた温度検知素子であり、ＴＳ３は上側の加熱ローラ１７ａと励磁コイルＬＣＬａとの間に設けられたサーモクロミックガラスＴＣｇに取付けられた温度制御を行うための例えば接触タイプのサーミスタを用いた温度検知手段である。温度検知素子ＴＳ１、ＴＳ２、ＴＳ３としては接触タイプの他に、非接触タイプのものを用いることも可能である。
【００３６】
また、中空回転体１７１ａ内部の磁力線（磁束）により、加熱ローラ１７ａの内部が均一に加熱されて、加熱ローラ１７ａの表面の温度むらが抑止される。また特に、加熱ローラ１７ａの周方向においても磁力線（磁束）の流れにより、加熱ローラ１７ａが均一に加熱され、加熱ローラ１７ａの周方向の温度むらが抑止される。
【００３７】
上述したように、加熱部材に誘導電流による磁力線（磁束）を発生させる誘導コイルからなる誘導加熱定着装置を設けるもので、加熱部材を中空回転体とすると共に、加熱部材に誘導電流を発生させることにより、加熱部材の周方向の温度むらの少ない誘導加熱定着装置が得られる。
【００３８】
上記において、誘導加熱定着装置１７は、加熱ローラ１７ａからの熱でニップ部Ｎを通過する記録紙Ｐを加熱する励磁コイルＬＣＬａを備えるものである。
【００３９】
上記の如く、後述する誘導コイルを上記説明の誘導加熱定着装置に用いることにより、誘導コイルのコイルボビンの周方向の熱変形が抑止され、また、誘導コイルを加熱部材の内面と間隙を設けて配置することにより、コイルボビンの熱変形による加熱部材との接触がなく、コイルと加熱部材との電気的なショートが防止される誘導加熱定着装置の提供が可能となる。
【００４０】
また誘導加熱定着装置１７の加熱ローラ１７ａは、図３に示すように、例えばフェライトコアやパーマロイ等の積層鋼板からなる励磁コイルＬＣＬａを有するもので、励磁コイルＬＣＬａは、磁性を有するコアＣＫａと、当該コアＣＫａを収納するための、例えば非磁性絶縁物、特に耐熱性材料を用いるコアボビンＣＫＢと、当該コアボビンＣＫＢを内包し、コイル線材として用い、表層のチューブＣＢａを被せたリッツ線ＬＰｔからなるコイル線材ＣＬａと、当該コイル線材ＣＬａを巻回する中空形状の支持部材としてのコイルボビンＣＬＢとにより構成される。コイルボビンＣＬＢも同様に耐熱性材料が用いられる。コアボビンＣＫＢやコイルボビンＣＬＢに用いられる耐熱性材料としては、２５０℃程度まで変形が起こらないものとして、ガラス、セラミック等のガラス材料や、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ等の熱可塑性樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂等の樹脂材料や、その他液晶ポリマー等の液晶材料等が用いられる。
【００４１】
励磁コイルＬＣＬａに設けられるコアＣＫａは、一体（不図示）または、図２に示すように分割して、コアボビンＣＫＢの不図示の開閉蓋を開口した状態でコアボビンＣＫＢ内に挿入される。この際、コアボビンＣＫＢ内に設けられる不図示のガイド溝にコアＣＫａが位置決めされて配設される。
【００４２】
励磁コイルＬＣＬａの誘導電流により発生される磁力線（磁束）により良好な誘導磁界（交流磁界）が形成される。
【００４３】
上記加熱ローラ１７ａを有する誘導加熱定着装置１７において、励磁コイルＬＣＬａとしてはその表面を白色にし、励磁コイルＬＣＬａの温度Ｔｃ１が規定温度Ｔａを越えて高い場合（励磁コイルＬＣＬａの温度Ｔｃ１が規定温度Ｔａに対しＴｃ１＞Ｔａの場合）は、サーモクロミックガラスＴＣｇの輻射率を０．８〜１．０に設定することが、本発明の目的とする加熱ローラ（加熱部材）から励磁コイルに対して与える輻射熱を抑え、また、励磁コイルの自己発熱により、加熱ローラよりも温度が高くなった時に、励磁コイルから加熱ローラに熱を与えやすくなり、ウォーミングアップ時間（ＷＵＴ）の削減や熱効率のアップ（ｕｐ）が図られる誘導加熱定着装置を提供することで好ましい。また、励磁コイルＬＣＬａの温度Ｔｃ１が規定温度Ｔａ或いは規定温度Ｔａ未満で低い場合（励磁コイルＬＣＬａの温度Ｔｃ１が規定温度Ｔａに対しＴｃ１＜＝Ｔａの場合）は、輻射率を変更可能なサーモクロミックガラスＴＣｇの輻射率を透過率２０％以下に設定することが、本発明の目的とする加熱ローラ（加熱部材）から励磁コイルに対して与える輻射熱を抑え、また、励磁コイルの自己発熱により、加熱ローラよりも温度が高くなった時に、励磁コイルから加熱ローラに熱を与えやすくなり、ウォーミングアップ時間（ＷＵＴ）の削減や熱効率のアップ（ｕｐ）が図られる誘導加熱定着装置を提供することで好ましい。これにより、加熱ローラ１７ａから励磁コイルＬＣＬａに対して与える輻射熱を抑え、また、励磁コイルＬＣＬａの自己発熱により、加熱ローラ１７ａよりも温度が高くなった時に、励磁コイルＬＣＬａから加熱ローラ１７ａに熱を与えやすくなり、ウォーミングアップ時間（ＷＵＴ）の削減や熱効率のアップ（ｕｐ）が図られる。
【００４４】
励磁コイルＬＣＬａの温度Ｔｃ１が規定温度Ｔａを越えて高い場合、サーモクロミックガラスＴＣｇの輻射率を０．８５および０．９５に設定し、図１の画像形成装置に図２の誘導加熱定着装置１７を適用して５万コピーを行い評価を行ったところ、ウォーミングアップ時間（ＷＵＴ）の削減や熱効率のアップ（ｕｐ）が図られた誘導加熱定着装置が得られることが実証され、本発明の課題の効果を見いだすことができた。さらにサーモクロミックガラスＴＣｇの輻射率を０．９０に設定したときには更によい効果が見いだされた。ところが、サーモクロミックガラスＴＣｇの輻射率を０．７５および１．０５に設定したときでは、本発明の課題を越え本発明の効果を見いだすことができなかった。
【００４５】
第２の例の誘導加熱定着装置１７Ａは、加熱部材として図２または図３にて説明した加熱ローラ１７ａに代えて、図４または図５示すような加熱ローラ１７ｂを用い、加圧部材としは図２または図３にて説明した加圧ローラ４７ａと同様な部材を用いるものである。誘導加熱定着装置１７Ａは、図４または図５示すように、転写材としての記録紙Ｐ上のトナー像を定着するための上側のリッツ線ＬＰｔからなる励磁コイルＬＣＬａを有する加熱部材としての加熱ローラ１７ｂと、上側の加熱ローラ１７ｂに対して圧接する下側のロール状の加圧部材としての加圧ローラ４７ａとにより構成される。また、上側に設けられ、記録紙Ｐ上のトナー像を定着するための加熱部材としての加熱ローラ１７ｂは、図２または図３にて説明した加熱ローラ１７ａと同様な機能、構造の部材が用いられる。本発明は、励磁コイルＬＣＬａとしてはその表面を白色にし、その外面に酸化タングステンを含有した調光ガラスＣＬｇを設け、加熱ローラ１７ｂに磁束を供給するリッツ線ＬＰｔからなる励磁コイルＬＣＬａと、当該励磁コイルＬＣＬａと加熱ローラ１７ｂとの間に輻射率を変更可能な調光ガラスＣＬｇを設けるものである。
【００４６】
ＴＳ１は上側の加熱ローラ１７ｂに取付けられた温度制御を行うための例えば接触タイプのサーミスタを用いた温度検知手段である温度検知素子であり、ＴＳ２は下側の加圧ローラ４７ａに取付けられた温度制御を行うための例えば接触タイプのサーミスタを用いた温度検知素子であり、ＴＳ３は上側の加熱ローラ１７ｂと励磁コイルＬＣＬａとの間に設けられた調光ガラスＣＬｇに取付けられた温度制御を行うための例えば接触タイプのサーミスタを用いた温度検知手段である。温度検知素子ＴＳ１、ＴＳ２、ＴＳ３としては接触タイプの他に、非接触タイプのものを用いることも可能である。
【００４７】
上記加熱ローラ１７ｂを有する誘導加熱定着装置１７Ａにおいて、励磁コイルＬＣＬａの表面の輻射率を０〜０．３（白色または銀色）と設定することが、本発明の目的とする加熱ローラ（加熱部材）から励磁コイルに対して与える輻射熱を抑え、また、励磁コイルの自己発熱により、加熱ローラよりも温度が高くなった時に、励磁コイルから加熱ローラに熱を与えやすくなり、ウォーミングアップ時間（ＷＵＴ）の削減や熱効率のアップ（ｕｐ）が図られる誘導加熱定着装置を提供することで好ましい。これにより、加熱ローラ１７ｂから励磁コイルＬＣＬａに対して与える輻射熱を抑え、また、励磁コイルＬＣＬａの自己発熱により、加熱ローラ１７ｂよりも温度が高くなった時に、励磁コイルＬＣＬａから加熱ローラ１７ｂに熱を与えやすくなり、ウォーミングアップ時間（ＷＵＴ）の削減や熱効率のアップ（ｕｐ）が図られる。
【００４８】
また、励磁コイルＬＣＬａの温度Ｔｃ２が加熱ローラ１７ｂの温度Ｔｒ１を越えて高い場合（励磁コイルＬＣＬａの温度Ｔｃ２と、中空回転体１７１ａである加熱ローラ１７ｂの温度Ｔｒ１との関係がＴｃ２＞Ｔｒ１の場合）は、図５に示すスイッチｓｗ１を接続状態とし、調光ガラスＣＬｇの電圧Ｖ１をｏｎとして調光ガラスＣＬｇの輻射率を０．８〜１．０に設定し、調光ガラスＣＬｇの色を透明に設定することが、さらに本発明の目的とする加熱ローラ（加熱部材）から励磁コイルに対して与える輻射熱を抑え、また、励磁コイルの自己発熱により、加熱ローラよりも温度が高くなった時に、励磁コイルから加熱ローラに熱を与えやすくなり、ウォーミングアップ時間（ＷＵＴ）の削減や熱効率のアップ（ｕｐ）が図られる誘導加熱定着装置を提供することで好ましい。また、励磁コイルＬＣＬａの温度Ｔｃ２よりも加熱ローラ１７ｂの温度Ｔｒ１或いは温度Ｔｒ１未満で低い場合（励磁コイルＬＣＬａの温度Ｔｃ２と、中空回転体１７１ａである加熱ローラ１７ｂの温度Ｔｒ１との関係がＴｃ２＜＝Ｔｒ１の場合）は、図５に示すスイッチｓｗ１を切断状態とし、調光ガラスＣＬｇの電圧Ｖ１をｏｆｆとし調光ガラスＣＬｇを黒に設定することが、さらに本発明の目的とする加熱ローラ（加熱部材）から励磁コイルに対して与える輻射熱を抑え、また、励磁コイルの自己発熱により、加熱ローラよりも温度が高くなった時に、励磁コイルから加熱ローラに熱を与えやすくなり、ウォーミングアップ時間（ＷＵＴ）の削減や熱効率のアップ（ｕｐ）が図られる誘導加熱定着装置を提供することで好ましい。これにより、加熱ローラ１７ｂから励磁コイルＬＣＬａに対して与える輻射熱を抑え、また、励磁コイルＬＣＬａの自己発熱により、加熱ローラ１７ｂよりも温度が高くなった時に、励磁コイルＬＣＬａから加熱ローラ１７ｂに熱を与えやすくなり、ウォーミングアップ時間（ＷＵＴ）の削減や熱効率のアップ（ｕｐ）がさらに図られる。
【００４９】
励磁コイルＬＣＬａの温度Ｔｃ２が加熱ローラ１７ｂの温度Ｔｒ１を越えて高い場合、調光ガラスＣＬｇの輻射率を０．８５および０．９５に設定し、図１の画像形成装置に図４の誘導加熱定着装置１７Ａを適用して５万コピーを行い評価を行ったところ、ウォーミングアップ時間（ＷＵＴ）の削減や熱効率のアップ（ｕｐ）が図られた誘導加熱定着装置が得られることが実証され、本発明の課題の効果を見いだすことができた。さらに調光ガラスＣＬｇの輻射率を０．９０に設定したときには更によい効果が見いだされた。ところが、調光ガラスＣＬｇの輻射率を０．７５および１．０５に設定したときでは、本発明の課題を越え本発明の効果を見いだすことができなかった。
【００５０】
第３の例の誘導加熱定着装置１７Ｂは、加熱部材として図２または図３にて説明した加熱ローラ１７ａに代えて、図６または図７示すような加熱ローラ１７ｃを用い、加圧部材としは図２または図３にて説明した加圧ローラ４７ａと同様な部材を用いるものである。誘導加熱定着装置１７Ｂは、図６または図７示すように、転写材としての記録紙Ｐ上のトナー像を定着するための上側のリッツ線ＬＰｔからなる励磁コイルＬＣＬａを有する加熱部材としての加熱ローラ１７ｃと、上側の加熱ローラ１７ｃに対して圧接する下側のロール状の加圧部材としての加圧ローラ４７ａとにより構成される。また、上側に設けられ、記録紙Ｐ上のトナー像を定着するための加熱部材としての加熱ローラ１７ｃは、図２または図３にて説明した加熱ローラ１７ａと同様な機能、構造の部材が用いられる。本発明は、励磁コイルＬＣＬａとしてはその表面を白色にし、加熱ローラ１７ｃに磁束を供給するリッツ線ＬＰｔからなる励磁コイルＬＣＬａを設けると共に、当該励磁コイルＬＣＬａと加熱ローラ１７ｃとの間に電圧変化によって輻射率を変更可能な機能を持つと共に、励磁コイルＬＣＬａの温度または加熱ローラ１７ｃの温度に応じて輻射率を変更するエレクトロクロミックガラスＥＣｇを設けるものである。
【００５１】
ＴＳ１は上側の加熱ローラ１７ｃに取付けられた温度制御を行うための例えば接触タイプのサーミスタを用いた温度検知手段である温度検知素子であり、ＴＳ２は下側の加圧ローラ４７ａに取付けられた温度制御を行うための例えば接触タイプのサーミスタを用いた温度検知素子であり、ＴＳ３は上側の加熱ローラ１７ｃと励磁コイルＬＣＬａとの間に設けられたエレクトロクロミックガラスＥＣｇに取付けられた温度制御を行うための例えば接触タイプのサーミスタを用いた温度検知手段である。温度検知素子ＴＳ１、ＴＳ２、ＴＳ３としては接触タイプの他に、非接触タイプのものを用いることも可能である。
【００５２】
上記加熱ローラ１７ｃを有する誘導加熱定着装置１７Ｂにおいて、励磁コイルＬＣＬａの温度Ｔｃ３が加熱ローラ１７ｃの温度Ｔｒ２を越えて高い場合（励磁コイルＬＣＬａの温度Ｔｃ３と、中空回転体１７１ａである加熱ローラ１７ｃの温度Ｔｒ２との関係がＴｃ３＞Ｔｒ２の場合）は、図７に示すスイッチｓｗ２１を接続状態とし、エレクトロクロミックガラスＥＣｇの電圧Ｖ２１をｏｎとしてエレクトロクロミックガラスＥＣｇの輻射率を０．８〜１．０に設定し、エレクトロクロミックガラスＥＣｇの色を透明に設定することが、さらに本発明の目的とする加熱ローラ（加熱部材）から励磁コイルに対して与える輻射熱を抑え、また、励磁コイルの自己発熱により、加熱ローラよりも温度が高くなった時に、励磁コイルから加熱ローラに熱を与えやすくなり、ウォーミングアップ時間（ＷＵＴ）の削減や熱効率のアップ（ｕｐ）が図られる誘導加熱定着装置を提供することで好ましい。また、励磁コイルＬＣＬａの温度Ｔｃ３よりも加熱ローラ１７ｃの温度Ｔｒ２或いは温度Ｔｒ２未満で低い場合（励磁コイルＬＣＬａの温度Ｔｃ３と、中空回転体１７１ａである加熱ローラ１７ｃの温度Ｔｒ２との関係がＴｃ３＜＝Ｔｒ２の場合）は、図７に示すスイッチｓｗ２１を切断状態とし、エレクトロクロミックガラスＥＣｇの電圧Ｖ２１をｏｆｆとしエレクトロクロミックガラスＥＣｇの色を黒に設定することが、さらに本発明の目的とする加熱ローラ（加熱部材）から励磁コイルに対して与える輻射熱を抑え、また、励磁コイルの自己発熱により、加熱ローラよりも温度が高くなった時に、励磁コイルから加熱ローラに熱を与えやすくなり、ウォーミングアップ時間（ＷＵＴ）の削減や熱効率のアップ（ｕｐ）が図られる誘導加熱定着装置を提供することで好ましい。これにより、加熱ローラ１７ｃから励磁コイルＬＣＬａに対して与える輻射熱を抑え、また、励磁コイルＬＣＬａの自己発熱により、加熱ローラ１７ｃよりも温度が高くなった時に、励磁コイルＬＣＬａから加熱ローラ１７ｃに熱を与えやすくなり、ウォーミングアップ時間（ＷＵＴ）の削減や熱効率のアップ（ｕｐ）がさらに図られる。
【００５３】
励磁コイルＬＣＬａの温度Ｔｃ３が加熱ローラ１７ｃの温度Ｔｒ２を越えて高い場合、エレクトロクロミックガラスＥＣｇの輻射率を０．８５および０．９５に設定し、図１の画像形成装置に図６の誘導加熱定着装置１７Ｂを適用して５万コピーを行い評価を行ったところ、ウォーミングアップ時間（ＷＵＴ）の削減や熱効率のアップ（ｕｐ）が図られた誘導加熱定着装置が得られることが実証され、本発明の課題の効果を見いだすことができた。さらにエレクトロクロミックガラスＥＣｇの輻射率を０．９０に設定したときには更によい効果が見いだされた。ところが、エレクトロクロミックガラスＥＣｇの輻射率を０．７５および１．０５に設定したときでは、本発明の課題を越え本発明の効果を見いだすことができなかった。
【００５４】
第４の例の誘導加熱定着装置１７Ｃは、加熱部材として図２または図３にて説明した加熱ローラ１７ａに代えて、図８または図９示すような加熱ローラ１７ｄを用い、加圧部材としは図２または図３にて説明した加圧ローラ４７ａと同様な部材を用いるものである。誘導加熱定着装置１７Ｃは、図８または図９示すように、転写材としての記録紙Ｐ上のトナー像を定着するための上側のリッツ線ＬＰｔからなる励磁コイルＬＣＬａを有する加熱部材としての加熱ローラ１７ｄと、上側の加熱ローラ１７ｄに対して圧接する下側のロール状の加圧部材としての加圧ローラ４７ａとにより構成される。また、上側に設けられ、記録紙Ｐ上のトナー像を定着するための加熱部材としての加熱ローラ１７ｄは、図２または図３にて説明した加熱ローラ１７ａと同様な機能、構造の部材が用いられる。本発明は、励磁コイルＬＣＬａとしてはその表面を白色にし、加熱ローラ１７ｄに供給する磁束を発生させるリッツ線ＬＰｔからなる励磁コイルＬＣＬａを支持部材としてのコイルボビンＣＬＢの外側に巻つけ、当該励磁コイルＬＣＬａの外面に電圧変化によって輻射率を変更可能なエレクトロクロミックガラスＥＣｇを設け、当該エレクトロクロミックガラスＥＣｇの輻射率を励磁コイルＬＣＬａと加熱ローラ１７ｄの温度差に応じて変更するものである。
【００５５】
ＴＳ１は上側の加熱ローラ１７ｄに取付けられた温度制御を行うための例えば接触タイプのサーミスタを用いた温度検知手段である温度検知素子であり、ＴＳ２は下側の加圧ローラ４７ａに取付けられた温度制御を行うための例えば接触タイプのサーミスタを用いた温度検知素子であり、ＴＳ３は上側の加熱ローラ１７ｄと励磁コイルＬＣＬａとの間に設けられたエレクトロクロミックガラスＥＣｇに取付けられた温度制御を行うための例えば接触タイプのサーミスタを用いた温度検知手段である。温度検知素子ＴＳ１、ＴＳ２、ＴＳ３としては接触タイプの他に、非接触タイプのものを用いることも可能である。
【００５６】
上記加熱ローラ１７ｄを有する誘導加熱定着装置１７Ｃにおいて、励磁コイルＬＣＬａの温度Ｔｃ４が加熱ローラ１７ｄの温度Ｔｒ３を越えて高い場合（励磁コイルＬＣＬａの温度Ｔｃ４と、中空回転体１７１ａである加熱ローラ１７ｄの温度Ｔｒ３との関係がＴｃ４＞Ｔｒ３の場合）は、図９に示すスイッチｓｗ２２を接続状態とし、エレクトロクロミックガラスＥＣｇの電圧Ｖ２２をｏｎとしてエレクトロクロミックガラスＥＣｇの輻射率を０．８〜１．０に設定し、エレクトロクロミックガラスＥＣｇの調光ガラス（不図示）内に挟まれた液晶シート内の液晶分子を整列させ、光を透過させてエレクトロクロミックガラスＥＣｇを透明に設定することが、本発明の目的とする加熱ローラ（加熱部材）から励磁コイルに対して与える輻射熱を抑え、また、励磁コイルの自己発熱により、加熱ローラよりも温度が高くなった時に、励磁コイルから加熱ローラに熱を与えやすくなり、ウォーミングアップ時間（ＷＵＴ）の削減や熱効率のアップ（ｕｐ）が図られる誘導加熱定着装置を提供することで好ましい。また、励磁コイルＬＣＬａの温度Ｔｃ４よりも加熱ローラ１７ｄの温度Ｔｒ３或いは温度Ｔｒ３未満で低い場合（励磁コイルＬＣＬａの温度Ｔｃ４と、中空回転体１７１ａである加熱ローラ１７ｄの温度Ｔｒ３との関係がＴｃ４＜＝Ｔｒ３の場合）は、図９に示すスイッチｓｗ２１を切断状態とし、エレクトロクロミックガラスＥＣｇの電圧Ｖ２２をｏｆｆとしてエレクトロクロミックガラスＥＣｇの調光ガラス（不図示）内に挟まれた液晶シート内の液晶分子を不規則に並ばせ、光を散乱させてエレクトロクロミックガラスＥＣｇを不透明或いは曇らせるように設定することが、本発明の目的とする加熱ローラ（加熱部材）から励磁コイルに対して与える輻射熱を抑え、また、励磁コイルの自己発熱により、加熱ローラよりも温度が高くなった時に、励磁コイルから加熱ローラに熱を与えやすくなり、ウォーミングアップ時間（ＷＵＴ）の削減や熱効率のアップ（ｕｐ）が図られる誘導加熱定着装置を提供することで好ましい。これにより、加熱ローラ１７ｄから励磁コイルＬＣＬａに対して与える輻射熱を抑え、また、励磁コイルＬＣＬａの自己発熱により、加熱ローラ１７ｄよりも温度が高くなった時に、励磁コイルＬＣＬａから加熱ローラ１７ｄに熱を与えやすくなり、ウォーミングアップ時間（ＷＵＴ）の削減や熱効率のアップ（ｕｐ）がさらに図られる。
【００５７】
励磁コイルＬＣＬａの温度Ｔｃ４が加熱ローラ１７ｄの温度Ｔｒ３を越えて高い場合、エレクトロクロミックガラスＥＣｇの輻射率を０．８５および０．９５に設定し、図１の画像形成装置に図８の誘導加熱定着装置１７Ｃを適用して５万コピーを行い評価を行ったところ、ウォーミングアップ時間（ＷＵＴ）の削減や熱効率のアップ（ｕｐ）が図られた誘導加熱定着装置が得られることが実証され、本発明の課題の効果を見いだすことができた。さらにエレクトロクロミックガラスＥＣｇの輻射率を０．９０に設定したときには更によい効果が見いだされた。ところが、エレクトロクロミックガラスＥＣｇの輻射率を０．７５および１．０５に設定したときでは、本発明の課題を越え本発明の効果を見いだすことができなかった。
【００５８】
上記の如く、本発明の如き構成をとることにより、加熱部材と励磁コイルの温度によって、励磁コイルの表面の色が変更され、加熱部材から励磁コイルに対して与える輻射熱が抑えられ、また、励磁コイルの自己発熱により、加熱部材よりも励磁コイルの温度が高くなった時に、励磁コイルから加熱部材に熱が与えやすくなるようにされ、ウォーミングアップ時間（ＷＵＴ）の削減と、熱効率のアップ（ｕｐ）とが図られる誘導加熱定着装置が得られる。
【００５９】
【発明の効果】
本発明によれば、加熱部材と励磁コイルの温度によって、励磁コイルの表面の色が変更され、加熱部材から励磁コイルに対して与える輻射熱が抑えられ、また、励磁コイルの自己発熱により、加熱部材よりも励磁コイルの温度が高くなった時に、励磁コイルから加熱部材に熱が与えやすくなるようにされ、ウォーミングアップ時間（ＷＵＴ）の削減と、熱効率のアップ（ｕｐ）とが図られる誘導加熱定着装置の提供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかわる誘導コイルを用いる誘導加熱定着装置の概要断面構成図である。
【図２】本発明にかかわる励磁コイルを有する加熱部材が用いられる誘導加熱定着装置の第１の例の概要断面図である。
【図３】図２の加熱部材の側断面図である。
【図４】本発明にかかわる励磁コイルを有する加熱部材が用いられる誘導加熱定着装置の第２の例の概要断面図である。
【図５】図４の加熱部材の側断面図である。
【図６】本発明にかかわる励磁コイルを有する加熱部材が用いられる誘導加熱定着装置の第３の例の概要断面図である。
【図７】図６の加熱部材の側断面図である。
【図８】本発明にかかわる励磁コイルを有する加熱部材が用いられる誘導加熱定着装置の第４の例の概要断面図である。
【図９】図８の加熱部材の側断面図である。
【符号の説明】
１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ 感光体ドラム
２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ 帯電手段
３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ 露光手段
４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ 現像装置
１７，，１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ 誘導加熱定着装置
１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ 加熱ローラ
４７ａ 加圧ローラ
１７１ａ 中空回転体
１７１ｂ ＰＦＡ（パーフルオロアルコキシ）チューブ
４７１ａ 芯金
４７１ｂ ゴムローラ層
４７１ｃ 離型層
ＣＫａ コア
ＣＬａ コイル線材
ＣＬＢ コイルボビン
ＣＬｇ 調光ガラス
ＥＣｇ エレクトロクロミックガラス
ＬＣＬａ 励磁コイル
ＬＰｔ リッツ線
Ｎ ニップ部
ＴＣｇ サーモクロミックガラス
Ｐ 記録紙
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の画像形成装置に用いられる誘導加熱定着装置に関し、特に輻射率を変更可能な部材を有する誘導加熱定着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の画像形成装置に用いられる定着装置として、技術的な完成度が高く安定したものとして芯金上にゴム層を有したソフト熱ローラ定着方式が、低速機から高速機までのフルカラー機に幅広く採用されている。
【０００３】
しかしながら、従来のソフト熱ローラ定着方式の定着装置では、転写材やトナーを加熱する際に、熱伝導率が悪く、且つ熱容量の大きな定着ローラ（加熱部材）を加熱する必要があるためエネルギー効果が悪く、省エネ面で不利であり、また、プリント時に定着装置を暖めるのに時間がかかりウォーミングアップ時間（ＷＵＴ）が長くなってしまうという問題がある。
【０００４】
これを解決するための定着装置として、加熱部材として励磁コイルを有するローラ状の電磁誘導定着用回転部材（磁性定着ローラ）を用い、瞬時加熱が可能なクイックスタート定着用の誘導加熱定着装置が知られている（特許文献１参照。）。
【０００５】
また、誘導加熱定着装置に用いられる励磁コイルの表面の絶縁部材を白色にし、輻射を抑えることで加熱部材（加熱ローラ）のウォーミングアップ時間（ＷＵＴ）の短縮を図る技術が、東芝プリマージュ３５５・４５５（Ｒ）などで知られている（特許文献２参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−４９２６０号公報
【０００７】
【特許文献２】
特開２００２−１７４９７３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献２で知られている技術は、励磁コイルの自己発熱により、励磁コイルの温度が加熱ローラ（加熱部材）の温度よりも高くなる場合には、逆に励磁コイルから加熱ローラ側に熱が供給されにくくなり、問題となる。
【０００９】
本発明は上記の不具合を解消し、加熱部材と励磁コイルの温度によって、励磁コイルの表面の色を変更し、ウォーミングアップ時間（ＷＵＴ）の削減と、熱効率のアップ（ｕｐ）とを図る誘導加熱定着装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記本発明の目的は下記の構成により達成される。
【００１１】
（１）誘導電流により発熱する中空回転体からなる加熱部材と、当該加熱部材に対し圧接しニップ部を形成する加圧部材とを有し、転写材上のトナー像を定着する誘導加熱定着装置において、前記加熱部材に磁束を供給する励磁コイルを設けると共に、励磁コイルと加熱部材との間に輻射率を変更可能な部材を設け、前記加熱部材からの熱で前記ニップ部を通過する転写材を加熱することを特徴とする誘導加熱定着装置（第１の発明）。
【００１２】
（２）誘導電流により発熱する中空回転体からなる加熱部材と、当該加熱部材に対し圧接しニップ部を形成する加圧部材とを有し、転写材上のトナー像を定着する誘導加熱定着装置において、前記加熱部材に磁束を供給するリッツ線からなる励磁コイルと、当該励磁コイルと加熱部材との間に輻射率を変更可能な部材を設け、前記励磁コイルの表面の輻射率を０〜０．３（白色または銀色）と設定し、前記加熱部材からの熱で前記ニップ部を通過する転写材を加熱する誘導加熱定着装置（第２の発明）。
【００１３】
（３）誘導電流により発熱する中空回転体からなる加熱部材と、当該加熱部材に対し圧接しニップ部を形成する加圧部材とを有し、転写材上のトナー像を定着する誘導加熱定着装置において、前記加熱部材に磁束を供給する励磁コイルを設けると共に、前記励磁コイルと前記加熱部材との間に電圧変化によって輻射率を変更可能な機能を持つと共に、励磁コイルの温度または加熱部材の温度に応じて輻射率を変更するエレクトロクロミックガラスを設け、前記加熱部材からの熱で前記ニップ部を通過する転写材を加熱する誘導加熱定着装置（第３の発明）。
【００１４】
（４）誘導電流により発熱する中空回転体からなる加熱部材と、当該加熱部材に対し圧接しニップ部を形成する加圧部材とを有し、転写材上のトナー像を定着する誘導加熱定着装置において、前記加熱部材に供給する磁束を発生させる励磁コイルを支持部材の外側に巻つけ、前記励磁コイルの外面に電圧変化によって輻射率を変更可能な部材を設け、エレクトロクロミックガラスの輻射率を励磁コイルと加熱部材の温度差に応じて変更し、前記加熱部材からの熱で前記ニップ部を通過する転写材を加熱する誘導加熱定着装置（第４の発明）。
【００１５】
本発明は上記の如き構成をとることにより、加熱部材と励磁コイルの温度によって、励磁コイルの表面の色を変更し、加熱部材（加熱ローラ）から励磁コイルに対して与える輻射熱を抑え、また励磁コイルの自己発熱により、加熱部材よりも励磁コイルの温度が高くなった時に、励磁コイルから加熱部材に熱を与えやすくなるようにし、ウォーミングアップ時間（ＷＵＴ）の削減と、熱効率アップ（ｕｐ）とを図る誘導加熱定着装置の提供を可能とするものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施の形態を説明する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではない。
【００１７】
（１）本発明の誘導加熱定着装置が用いられる画像形成装置について、図１にて以下に述べる。
【００１８】
図１において、画像形成装置ＧＳは、画像形成装置本体ＧＨと画像読取装置ＹＳとから構成される。
【００１９】
画像形成装置本体ＧＨは、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと、ベルト状の中間転写体６と給紙搬送手段及び後述する誘導加熱定着装置１７（或いは、誘導加熱定着装置１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ）とからなる。
【００２０】
画像形成装置本体ＧＨの上部には、自動原稿送り装置２０１と原稿画像走査露光装置２０２から成る画像読取装置ＹＳが設置されている。自動原稿送り装置２０１の原稿台上に載置された原稿ｄは搬送手段により搬送され、原稿画像走査露光装置２０２の光学系により原稿の片面又は両面の画像が走査露光され、ラインイメージセンサＣＣＤに読み込まれる。
【００２１】
ラインイメージセンサＣＣＤにより光電変換されたアナログ信号は、画像処理部において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、画像書き込み部（露光手段）３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋに信号を送る。
【００２２】
イエロー（Ｙ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｙは、像担持体としての感光体ドラム１Ｙの周囲に配置された帯電手段２Ｙ、露光手段３Ｙ、現像装置４Ｙ及びクリーニング手段８Ｙを有する。マゼンタ（Ｍ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｍは、像担持体としての感光体ドラム１Ｍ、帯電手段２Ｍ、露光手段３Ｍ、現像装置４Ｍ及びクリーニング手段８Ｍを有する。シアン（Ｃ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｃは、像担持体としての感光体ドラム１Ｃ、帯電手段２Ｃ、露光手段３Ｃ、現像装置４Ｃ及びクリーニング手段８Ｃを有する。黒（Ｋ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｋは、像担持体としての感光体ドラム１Ｋ、帯電手段２Ｋ、露光手段３Ｋ、現像装置４Ｋ及びクリーニング手段８Ｋを有する。帯電手段２Ｙと露光手段３Ｙ、帯電手段２Ｍと露光手段３Ｍ、帯電手段２Ｃと露光装置３Ｃ及び帯電手段２Ｋと露光装置３Ｋとは、潜像形成手段を構成する。
【００２３】
４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒（Ｋ）の、小粒径のトナーとキャリアからなる２成分現像剤を内包する現像装置であり、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋにそれぞれ新規のトナーを補給するトナー補給手段である。
【００２４】
中間転写体６は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持されている。
誘導加熱定着装置１７（或いは、誘導加熱定着装置１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ）はカラートナー像を定着するための上側の加熱部材としての加熱ローラ１７ａ（或いは、加熱ローラ１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）と、上側の加熱ローラ１７ａ（或いは、加熱ローラ１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）を圧接する下側の加圧部材としての加圧ローラ４７ａとにより構成され、上側の加熱ローラ１７ａ（或いは、加熱ローラ１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）の内部には、誘導電流によって加熱ローラ１７ａ（或いは、加熱ローラ１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）を加熱する励磁コイルＬＣＬａが配設される。
【００２５】
画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋより形成された各色の画像は、回動する中間転写体６上に転写手段７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ及び７Ｋにより逐次転写されて（１次転写）、合成されたカラー画像が形成される。給紙カセット２０内に収容された転写材としての記録紙Ｐは、給紙手段２１により給紙され、給紙ローラ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、レジストローラ２３等を経て、転写手段７Ａに搬送され、記録紙Ｐ上にカラー画像が転写される（２次転写）。カラー画像が転写された記録紙Ｐは、誘導加熱定着装置１７の加熱ローラ１７ａと加圧ローラ４７ａとの間で形成されるニップ部Ｎで記録紙Ｐが挟持され、熱と圧力とを加えることにより記録紙Ｐ上のカラートナー像が定着され、排紙ローラ２５に挟持されて機外の排紙トレイ２６上に載置される。
【００２６】
一方、転写手段７Ａにより記録紙Ｐにカラー画像を転写した後、記録紙Ｐを曲率分離した中間転写体６は、クリーニング手段８Ａにより残留トナーが除去される。
【００２７】
なお、上記画像形成装置の説明においては、カラー画像形成にて説明したが、モノクロ画像を形成する場合も本発明に含まれるものである。
【００２８】
（２）本発明にかかわる輻射率を変更可能な部材を有する誘導加熱定着装置と、当該誘導加熱定着装置に用いられる加熱部材とについて、図２ないし図９を用いて以下に説明する。図２は、本発明にかかわる励磁コイルを有する加熱部材が用いられる誘導加熱定着装置の第１の例の概要断面図であり、図３は、図２の加熱部材の側断面図であり、図４は、本発明にかかわる励磁コイルを有する加熱部材が用いられる誘導加熱定着装置の第２の例の概要断面図であり、図５は、図４の加熱部材の側断面図であり、図６は、本発明にかかわる励磁コイルを有する加熱部材が用いられる誘導加熱定着装置の第３の例の概要断面図であり、図７は、図６の加熱部材の側断面図であり、図８は、本発明にかかわる励磁コイルを有する加熱部材が用いられる誘導加熱定着装置の第４の例の概要断面図であり、図９は、図８の加熱部材の側断面図である。なお、加熱部材の各例において機能、構造を同じくする部材には同一の記号を付した。本発明は下記の励磁コイルと、加熱部材と、励磁コイルと加熱部材との間に設けられる輻射率を変更可能な部材とを用いることにより、加熱部材と励磁コイルの温度によって、励磁コイルの表面の色が変更され、ウォーミングアップ時間（ＷＵＴ）の削減と、熱効率のアップ（ｕｐ）とを図るものである。
【００２９】
第１の例の誘導加熱定着装置１７は、図２に示すように、転写材としての記録紙Ｐ上のトナー像を定着するための上側のリッツ線ＬＰｔからなる励磁コイルＬＣＬａを有する加熱部材としての加熱ローラ１７ａと、上側の加熱ローラ１７ａに対して圧接する下側のロール状の加圧部材としての加圧ローラ４７ａとにより構成される。本発明は、リッツ線ＬＰｔからなる励磁コイルＬＣＬａと、上側に設けられ記録紙Ｐ上のトナー像を定着するための加熱部材としての加熱ローラ１７ａとの間に輻射率を変更可なサーモクロミックガラスＴＣｇを設けるものである。
【００３０】
上側に設けられる加熱ローラ１７ａは、例えばステンレス材等の金属部材やポリイミドやポリアミド等の樹脂部材からなる円筒状の中空回転体１７１ａと、当該中空回転体１７１ａの外側（外周面側）の耐熱性のＰＦＡ（パーフルオロアルコキシ）チューブ１７１ｂとからなる外径２５〜７０ｍｍ程度のハードローラとして構成される。
【００３１】
加熱ローラ１７ａと対向して設けられる加圧部材としての加圧ローラ４７ａは、例えばステンレス材を用いた中実の丸棒からなる芯金４７１ａと、該芯金４７１ａの外周に形成され、例えばゴム硬度が１０Ｈｓ〜４０Ｈｓ（ＪＩＳ、Ａゴム硬度）程度のシリコンゴムの発泡体からなるゴムローラ層４７２ｂと、該ゴムローラ層４７２ｂの表面に設けられるＰＦＡ（パーフルオロアルコキシ）チューブを被覆した離型層４７２ｃとからなるソフトローラとして形成される。加圧ローラ４７ａの芯金４７１ａとしては、例えばステンレスのパイプ材を用いた中空（パイプ状）の丸棒を用いてもよい。またゴムローラ層４７２ｂとしてはゴム硬度が４０Ｈｓ〜８０Ｈｓ（ＪＩＳ、Ａゴム硬度）程度とし、加圧ローラ４７ａをハードローラとしてもよい。
【００３２】
前記加熱ローラ１７ａの内部には、励磁コイルＬＣＬａを、図に示すように、加熱ローラ１７ａの内面と間隙を設けて配置する。励磁コイルＬＣＬａは内部にコアＣＫａを有する支持部材としてのコイルボビンＣＬＢと、その外側（外周面）のコイル線材ＣＬａとにより構成される。励磁コイルＬＣＬａのコイル線材ＣＬａの誘導電流により発せられる磁力線（磁束）により中空回転体１７１ａの内部に交流磁界が形成され、加熱ローラ１７ａが加熱される。励磁コイルＬＣＬａのコイル線材ＣＬａから発せられる磁力線（磁束）により内部に形成される交流磁界により中空回転体１７１ａが加熱され急速加熱が可能なロール状の加熱部材が形成される。即ち本発明の誘導加熱定着装置１７に用いられる加熱部材は、励磁コイルＬＣＬａに電流を流して、コアＣＫａから発せられる磁力線（磁束）により中空回転体１７１ａの内部に０．５〜５０ｋＨｚ程度の交流磁界を形成し、この交流磁界により生じる中空回転体１７１ａ内部の渦電流（誘導電流）により中空回転体１７１ａが加熱されるものである。
【００３３】
不図示の駆動モータの回転により、加熱ローラ１７ａ或いは加圧ローラ４７ａの何れか一方が回転駆動され、他方が従動回転される。
【００３４】
上側のハードローラとして構成される加熱ローラ１７ａと、下側のソフトローラとして構成される加圧ローラ４７ａとの間で形成される、幅５〜２５ｍｍ程度の幅広のニップ部Ｎで記録紙Ｐを挟持し、熱と圧力とを加えることにより、ニップ部Ｎで記録紙Ｐ上のトナー像（或いはカラートナー像）の良好な定着が行われる。
【００３５】
ＴＳ１は上側の加熱ローラ１７ａに取付けられた温度制御を行うための例えば接触タイプのサーミスタを用いた温度検知手段である温度検知素子であり、ＴＳ２は下側の加圧ローラ４７ａに取付けられた温度制御を行うための例えば接触タイプのサーミスタを用いた温度検知素子であり、ＴＳ３は上側の加熱ローラ１７ａと励磁コイルＬＣＬａとの間に設けられたサーモクロミックガラスＴＣｇに取付けられた温度制御を行うための例えば接触タイプのサーミスタを用いた温度検知手段である。温度検知素子ＴＳ１、ＴＳ２、ＴＳ３としては接触タイプの他に、非接触タイプのものを用いることも可能である。
【００３６】
また、中空回転体１７１ａ内部の磁力線（磁束）により、加熱ローラ１７ａの内部が均一に加熱されて、加熱ローラ１７ａの表面の温度むらが抑止される。また特に、加熱ローラ１７ａの周方向においても磁力線（磁束）の流れにより、加熱ローラ１７ａが均一に加熱され、加熱ローラ１７ａの周方向の温度むらが抑止される。
【００３７】
上述したように、加熱部材に誘導電流による磁力線（磁束）を発生させる誘導コイルからなる誘導加熱定着装置を設けるもので、加熱部材を中空回転体とすると共に、加熱部材に誘導電流を発生させることにより、加熱部材の周方向の温度むらの少ない誘導加熱定着装置が得られる。
【００３８】
上記において、誘導加熱定着装置１７は、加熱ローラ１７ａからの熱でニップ部Ｎを通過する記録紙Ｐを加熱する励磁コイルＬＣＬａを備えるものである。
【００３９】
上記の如く、後述する誘導コイルを上記説明の誘導加熱定着装置に用いることにより、誘導コイルのコイルボビンの周方向の熱変形が抑止され、また、誘導コイルを加熱部材の内面と間隙を設けて配置することにより、コイルボビンの熱変形による加熱部材との接触がなく、コイルと加熱部材との電気的なショートが防止される誘導加熱定着装置の提供が可能となる。
【００４０】
また誘導加熱定着装置１７の加熱ローラ１７ａは、図３に示すように、例えばフェライトコアやパーマロイ等の積層鋼板からなる励磁コイルＬＣＬａを有するもので、励磁コイルＬＣＬａは、磁性を有するコアＣＫａと、当該コアＣＫａを収納するための、例えば非磁性絶縁物、特に耐熱性材料を用いるコアボビンＣＫＢと、当該コアボビンＣＫＢを内包し、コイル線材として用い、表層のチューブＣＢａを被せたリッツ線ＬＰｔからなるコイル線材ＣＬａと、当該コイル線材ＣＬａを巻回する中空形状の支持部材としてのコイルボビンＣＬＢとにより構成される。コイルボビンＣＬＢも同様に耐熱性材料が用いられる。コアボビンＣＫＢやコイルボビンＣＬＢに用いられる耐熱性材料としては、２５０℃程度まで変形が起こらないものとして、ガラス、セラミック等のガラス材料や、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ等の熱可塑性樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂等の樹脂材料や、その他液晶ポリマー等の液晶材料等が用いられる。
【００４１】
励磁コイルＬＣＬａに設けられるコアＣＫａは、一体（不図示）または、図２に示すように分割して、コアボビンＣＫＢの不図示の開閉蓋を開口した状態でコアボビンＣＫＢ内に挿入される。この際、コアボビンＣＫＢ内に設けられる不図示のガイド溝にコアＣＫａが位置決めされて配設される。
【００４２】
励磁コイルＬＣＬａの誘導電流により発生される磁力線（磁束）により良好な誘導磁界（交流磁界）が形成される。
【００４３】
上記加熱ローラ１７ａを有する誘導加熱定着装置１７において、励磁コイルＬＣＬａとしてはその表面を白色にし、励磁コイルＬＣＬａの温度Ｔｃ１が規定温度Ｔａを越えて高い場合（励磁コイルＬＣＬａの温度Ｔｃ１が規定温度Ｔａに対しＴｃ１＞Ｔａの場合）は、サーモクロミックガラスＴＣｇの輻射率を０．８〜１．０に設定することが、本発明の目的とする加熱ローラ（加熱部材）から励磁コイルに対して与える輻射熱を抑え、また、励磁コイルの自己発熱により、加熱ローラよりも温度が高くなった時に、励磁コイルから加熱ローラに熱を与えやすくなり、ウォーミングアップ時間（ＷＵＴ）の削減や熱効率のアップ（ｕｐ）が図られる誘導加熱定着装置を提供することで好ましい。また、励磁コイルＬＣＬａの温度Ｔｃ１が規定温度Ｔａ或いは規定温度Ｔａ未満で低い場合（励磁コイルＬＣＬａの温度Ｔｃ１が規定温度Ｔａに対しＴｃ１＜＝Ｔａの場合）は、輻射率を変更可能なサーモクロミックガラスＴＣｇの輻射率を透過率２０％以下に設定することが、本発明の目的とする加熱ローラ（加熱部材）から励磁コイルに対して与える輻射熱を抑え、また、励磁コイルの自己発熱により、加熱ローラよりも温度が高くなった時に、励磁コイルから加熱ローラに熱を与えやすくなり、ウォーミングアップ時間（ＷＵＴ）の削減や熱効率のアップ（ｕｐ）が図られる誘導加熱定着装置を提供することで好ましい。これにより、加熱ローラ１７ａから励磁コイルＬＣＬａに対して与える輻射熱を抑え、また、励磁コイルＬＣＬａの自己発熱により、加熱ローラ１７ａよりも温度が高くなった時に、励磁コイルＬＣＬａから加熱ローラ１７ａに熱を与えやすくなり、ウォーミングアップ時間（ＷＵＴ）の削減や熱効率のアップ（ｕｐ）が図られる。
【００４４】
励磁コイルＬＣＬａの温度Ｔｃ１が規定温度Ｔａを越えて高い場合、サーモクロミックガラスＴＣｇの輻射率を０．８５および０．９５に設定し、図１の画像形成装置に図２の誘導加熱定着装置１７を適用して５万コピーを行い評価を行ったところ、ウォーミングアップ時間（ＷＵＴ）の削減や熱効率のアップ（ｕｐ）が図られた誘導加熱定着装置が得られることが実証され、本発明の課題の効果を見いだすことができた。さらにサーモクロミックガラスＴＣｇの輻射率を０．９０に設定したときには更によい効果が見いだされた。ところが、サーモクロミックガラスＴＣｇの輻射率を０．７５および１．０５に設定したときでは、本発明の課題を越え本発明の効果を見いだすことができなかった。
【００４５】
第２の例の誘導加熱定着装置１７Ａは、加熱部材として図２または図３にて説明した加熱ローラ１７ａに代えて、図４または図５示すような加熱ローラ１７ｂを用い、加圧部材としは図２または図３にて説明した加圧ローラ４７ａと同様な部材を用いるものである。誘導加熱定着装置１７Ａは、図４または図５示すように、転写材としての記録紙Ｐ上のトナー像を定着するための上側のリッツ線ＬＰｔからなる励磁コイルＬＣＬａを有する加熱部材としての加熱ローラ１７ｂと、上側の加熱ローラ１７ｂに対して圧接する下側のロール状の加圧部材としての加圧ローラ４７ａとにより構成される。また、上側に設けられ、記録紙Ｐ上のトナー像を定着するための加熱部材としての加熱ローラ１７ｂは、図２または図３にて説明した加熱ローラ１７ａと同様な機能、構造の部材が用いられる。本発明は、励磁コイルＬＣＬａとしてはその表面を白色にし、その外面に酸化タングステンを含有した調光ガラスＣＬｇを設け、加熱ローラ１７ｂに磁束を供給するリッツ線ＬＰｔからなる励磁コイルＬＣＬａと、当該励磁コイルＬＣＬａと加熱ローラ１７ｂとの間に輻射率を変更可能な調光ガラスＣＬｇを設けるものである。
【００４６】
ＴＳ１は上側の加熱ローラ１７ｂに取付けられた温度制御を行うための例えば接触タイプのサーミスタを用いた温度検知手段である温度検知素子であり、ＴＳ２は下側の加圧ローラ４７ａに取付けられた温度制御を行うための例えば接触タイプのサーミスタを用いた温度検知素子であり、ＴＳ３は上側の加熱ローラ１７ｂと励磁コイルＬＣＬａとの間に設けられた調光ガラスＣＬｇに取付けられた温度制御を行うための例えば接触タイプのサーミスタを用いた温度検知手段である。温度検知素子ＴＳ１、ＴＳ２、ＴＳ３としては接触タイプの他に、非接触タイプのものを用いることも可能である。
【００４７】
上記加熱ローラ１７ｂを有する誘導加熱定着装置１７Ａにおいて、励磁コイルＬＣＬａの表面の輻射率を０〜０．３（白色または銀色）と設定することが、本発明の目的とする加熱ローラ（加熱部材）から励磁コイルに対して与える輻射熱を抑え、また、励磁コイルの自己発熱により、加熱ローラよりも温度が高くなった時に、励磁コイルから加熱ローラに熱を与えやすくなり、ウォーミングアップ時間（ＷＵＴ）の削減や熱効率のアップ（ｕｐ）が図られる誘導加熱定着装置を提供することで好ましい。これにより、加熱ローラ１７ｂから励磁コイルＬＣＬａに対して与える輻射熱を抑え、また、励磁コイルＬＣＬａの自己発熱により、加熱ローラ１７ｂよりも温度が高くなった時に、励磁コイルＬＣＬａから加熱ローラ１７ｂに熱を与えやすくなり、ウォーミングアップ時間（ＷＵＴ）の削減や熱効率のアップ（ｕｐ）が図られる。
【００４８】
また、励磁コイルＬＣＬａの温度Ｔｃ２が加熱ローラ１７ｂの温度Ｔｒ１を越えて高い場合（励磁コイルＬＣＬａの温度Ｔｃ２と、中空回転体１７１ａである加熱ローラ１７ｂの温度Ｔｒ１との関係がＴｃ２＞Ｔｒ１の場合）は、図５に示すスイッチｓｗ１を接続状態とし、調光ガラスＣＬｇの電圧Ｖ１をｏｎとして調光ガラスＣＬｇの輻射率を０．８〜１．０に設定し、調光ガラスＣＬｇの色を透明に設定することが、さらに本発明の目的とする加熱ローラ（加熱部材）から励磁コイルに対して与える輻射熱を抑え、また、励磁コイルの自己発熱により、加熱ローラよりも温度が高くなった時に、励磁コイルから加熱ローラに熱を与えやすくなり、ウォーミングアップ時間（ＷＵＴ）の削減や熱効率のアップ（ｕｐ）が図られる誘導加熱定着装置を提供することで好ましい。また、励磁コイルＬＣＬａの温度Ｔｃ２よりも加熱ローラ１７ｂの温度Ｔｒ１或いは温度Ｔｒ１未満で低い場合（励磁コイルＬＣＬａの温度Ｔｃ２と、中空回転体１７１ａである加熱ローラ１７ｂの温度Ｔｒ１との関係がＴｃ２＜＝Ｔｒ１の場合）は、図５に示すスイッチｓｗ１を切断状態とし、調光ガラスＣＬｇの電圧Ｖ１をｏｆｆとし調光ガラスＣＬｇを黒に設定することが、さらに本発明の目的とする加熱ローラ（加熱部材）から励磁コイルに対して与える輻射熱を抑え、また、励磁コイルの自己発熱により、加熱ローラよりも温度が高くなった時に、励磁コイルから加熱ローラに熱を与えやすくなり、ウォーミングアップ時間（ＷＵＴ）の削減や熱効率のアップ（ｕｐ）が図られる誘導加熱定着装置を提供することで好ましい。これにより、加熱ローラ１７ｂから励磁コイルＬＣＬａに対して与える輻射熱を抑え、また、励磁コイルＬＣＬａの自己発熱により、加熱ローラ１７ｂよりも温度が高くなった時に、励磁コイルＬＣＬａから加熱ローラ１７ｂに熱を与えやすくなり、ウォーミングアップ時間（ＷＵＴ）の削減や熱効率のアップ（ｕｐ）がさらに図られる。
【００４９】
励磁コイルＬＣＬａの温度Ｔｃ２が加熱ローラ１７ｂの温度Ｔｒ１を越えて高い場合、調光ガラスＣＬｇの輻射率を０．８５および０．９５に設定し、図１の画像形成装置に図４の誘導加熱定着装置１７Ａを適用して５万コピーを行い評価を行ったところ、ウォーミングアップ時間（ＷＵＴ）の削減や熱効率のアップ（ｕｐ）が図られた誘導加熱定着装置が得られることが実証され、本発明の課題の効果を見いだすことができた。さらに調光ガラスＣＬｇの輻射率を０．９０に設定したときには更によい効果が見いだされた。ところが、調光ガラスＣＬｇの輻射率を０．７５および１．０５に設定したときでは、本発明の課題を越え本発明の効果を見いだすことができなかった。
【００５０】
第３の例の誘導加熱定着装置１７Ｂは、加熱部材として図２または図３にて説明した加熱ローラ１７ａに代えて、図６または図７示すような加熱ローラ１７ｃを用い、加圧部材としは図２または図３にて説明した加圧ローラ４７ａと同様な部材を用いるものである。誘導加熱定着装置１７Ｂは、図６または図７示すように、転写材としての記録紙Ｐ上のトナー像を定着するための上側のリッツ線ＬＰｔからなる励磁コイルＬＣＬａを有する加熱部材としての加熱ローラ１７ｃと、上側の加熱ローラ１７ｃに対して圧接する下側のロール状の加圧部材としての加圧ローラ４７ａとにより構成される。また、上側に設けられ、記録紙Ｐ上のトナー像を定着するための加熱部材としての加熱ローラ１７ｃは、図２または図３にて説明した加熱ローラ１７ａと同様な機能、構造の部材が用いられる。本発明は、励磁コイルＬＣＬａとしてはその表面を白色にし、加熱ローラ１７ｃに磁束を供給するリッツ線ＬＰｔからなる励磁コイルＬＣＬａを設けると共に、当該励磁コイルＬＣＬａと加熱ローラ１７ｃとの間に電圧変化によって輻射率を変更可能な機能を持つと共に、励磁コイルＬＣＬａの温度または加熱ローラ１７ｃの温度に応じて輻射率を変更するエレクトロクロミックガラスＥＣｇを設けるものである。
【００５１】
ＴＳ１は上側の加熱ローラ１７ｃに取付けられた温度制御を行うための例えば接触タイプのサーミスタを用いた温度検知手段である温度検知素子であり、ＴＳ２は下側の加圧ローラ４７ａに取付けられた温度制御を行うための例えば接触タイプのサーミスタを用いた温度検知素子であり、ＴＳ３は上側の加熱ローラ１７ｃと励磁コイルＬＣＬａとの間に設けられたエレクトロクロミックガラスＥＣｇに取付けられた温度制御を行うための例えば接触タイプのサーミスタを用いた温度検知手段である。温度検知素子ＴＳ１、ＴＳ２、ＴＳ３としては接触タイプの他に、非接触タイプのものを用いることも可能である。
【００５２】
上記加熱ローラ１７ｃを有する誘導加熱定着装置１７Ｂにおいて、励磁コイルＬＣＬａの温度Ｔｃ３が加熱ローラ１７ｃの温度Ｔｒ２を越えて高い場合（励磁コイルＬＣＬａの温度Ｔｃ３と、中空回転体１７１ａである加熱ローラ１７ｃの温度Ｔｒ２との関係がＴｃ３＞Ｔｒ２の場合）は、図７に示すスイッチｓｗ２１を接続状態とし、エレクトロクロミックガラスＥＣｇの電圧Ｖ２１をｏｎとしてエレクトロクロミックガラスＥＣｇの輻射率を０．８〜１．０に設定し、エレクトロクロミックガラスＥＣｇの色を透明に設定することが、さらに本発明の目的とする加熱ローラ（加熱部材）から励磁コイルに対して与える輻射熱を抑え、また、励磁コイルの自己発熱により、加熱ローラよりも温度が高くなった時に、励磁コイルから加熱ローラに熱を与えやすくなり、ウォーミングアップ時間（ＷＵＴ）の削減や熱効率のアップ（ｕｐ）が図られる誘導加熱定着装置を提供することで好ましい。また、励磁コイルＬＣＬａの温度Ｔｃ３よりも加熱ローラ１７ｃの温度Ｔｒ２或いは温度Ｔｒ２未満で低い場合（励磁コイルＬＣＬａの温度Ｔｃ３と、中空回転体１７１ａである加熱ローラ１７ｃの温度Ｔｒ２との関係がＴｃ３＜＝Ｔｒ２の場合）は、図７に示すスイッチｓｗ２１を切断状態とし、エレクトロクロミックガラスＥＣｇの電圧Ｖ２１をｏｆｆとしエレクトロクロミックガラスＥＣｇの色を黒に設定することが、さらに本発明の目的とする加熱ローラ（加熱部材）から励磁コイルに対して与える輻射熱を抑え、また、励磁コイルの自己発熱により、加熱ローラよりも温度が高くなった時に、励磁コイルから加熱ローラに熱を与えやすくなり、ウォーミングアップ時間（ＷＵＴ）の削減や熱効率のアップ（ｕｐ）が図られる誘導加熱定着装置を提供することで好ましい。これにより、加熱ローラ１７ｃから励磁コイルＬＣＬａに対して与える輻射熱を抑え、また、励磁コイルＬＣＬａの自己発熱により、加熱ローラ１７ｃよりも温度が高くなった時に、励磁コイルＬＣＬａから加熱ローラ１７ｃに熱を与えやすくなり、ウォーミングアップ時間（ＷＵＴ）の削減や熱効率のアップ（ｕｐ）がさらに図られる。
【００５３】
励磁コイルＬＣＬａの温度Ｔｃ３が加熱ローラ１７ｃの温度Ｔｒ２を越えて高い場合、エレクトロクロミックガラスＥＣｇの輻射率を０．８５および０．９５に設定し、図１の画像形成装置に図６の誘導加熱定着装置１７Ｂを適用して５万コピーを行い評価を行ったところ、ウォーミングアップ時間（ＷＵＴ）の削減や熱効率のアップ（ｕｐ）が図られた誘導加熱定着装置が得られることが実証され、本発明の課題の効果を見いだすことができた。さらにエレクトロクロミックガラスＥＣｇの輻射率を０．９０に設定したときには更によい効果が見いだされた。ところが、エレクトロクロミックガラスＥＣｇの輻射率を０．７５および１．０５に設定したときでは、本発明の課題を越え本発明の効果を見いだすことができなかった。
【００５４】
第４の例の誘導加熱定着装置１７Ｃは、加熱部材として図２または図３にて説明した加熱ローラ１７ａに代えて、図８または図９示すような加熱ローラ１７ｄを用い、加圧部材としは図２または図３にて説明した加圧ローラ４７ａと同様な部材を用いるものである。誘導加熱定着装置１７Ｃは、図８または図９示すように、転写材としての記録紙Ｐ上のトナー像を定着するための上側のリッツ線ＬＰｔからなる励磁コイルＬＣＬａを有する加熱部材としての加熱ローラ１７ｄと、上側の加熱ローラ１７ｄに対して圧接する下側のロール状の加圧部材としての加圧ローラ４７ａとにより構成される。また、上側に設けられ、記録紙Ｐ上のトナー像を定着するための加熱部材としての加熱ローラ１７ｄは、図２または図３にて説明した加熱ローラ１７ａと同様な機能、構造の部材が用いられる。本発明は、励磁コイルＬＣＬａとしてはその表面を白色にし、加熱ローラ１７ｄに供給する磁束を発生させるリッツ線ＬＰｔからなる励磁コイルＬＣＬａを支持部材としてのコイルボビンＣＬＢの外側に巻つけ、当該励磁コイルＬＣＬａの外面に電圧変化によって輻射率を変更可能なエレクトロクロミックガラスＥＣｇを設け、当該エレクトロクロミックガラスＥＣｇの輻射率を励磁コイルＬＣＬａと加熱ローラ１７ｄの温度差に応じて変更するものである。
【００５５】
ＴＳ１は上側の加熱ローラ１７ｄに取付けられた温度制御を行うための例えば接触タイプのサーミスタを用いた温度検知手段である温度検知素子であり、ＴＳ２は下側の加圧ローラ４７ａに取付けられた温度制御を行うための例えば接触タイプのサーミスタを用いた温度検知素子であり、ＴＳ３は上側の加熱ローラ１７ｄと励磁コイルＬＣＬａとの間に設けられたエレクトロクロミックガラスＥＣｇに取付けられた温度制御を行うための例えば接触タイプのサーミスタを用いた温度検知手段である。温度検知素子ＴＳ１、ＴＳ２、ＴＳ３としては接触タイプの他に、非接触タイプのものを用いることも可能である。
【００５６】
上記加熱ローラ１７ｄを有する誘導加熱定着装置１７Ｃにおいて、励磁コイルＬＣＬａの温度Ｔｃ４が加熱ローラ１７ｄの温度Ｔｒ３を越えて高い場合（励磁コイルＬＣＬａの温度Ｔｃ４と、中空回転体１７１ａである加熱ローラ１７ｄの温度Ｔｒ３との関係がＴｃ４＞Ｔｒ３の場合）は、図９に示すスイッチｓｗ２２を接続状態とし、エレクトロクロミックガラスＥＣｇの電圧Ｖ２２をｏｎとしてエレクトロクロミックガラスＥＣｇの輻射率を０．８〜１．０に設定し、エレクトロクロミックガラスＥＣｇの調光ガラス（不図示）内に挟まれた液晶シート内の液晶分子を整列させ、光を透過させてエレクトロクロミックガラスＥＣｇを透明に設定することが、本発明の目的とする加熱ローラ（加熱部材）から励磁コイルに対して与える輻射熱を抑え、また、励磁コイルの自己発熱により、加熱ローラよりも温度が高くなった時に、励磁コイルから加熱ローラに熱を与えやすくなり、ウォーミングアップ時間（ＷＵＴ）の削減や熱効率のアップ（ｕｐ）が図られる誘導加熱定着装置を提供することで好ましい。また、励磁コイルＬＣＬａの温度Ｔｃ４よりも加熱ローラ１７ｄの温度Ｔｒ３或いは温度Ｔｒ３未満で低い場合（励磁コイルＬＣＬａの温度Ｔｃ４と、中空回転体１７１ａである加熱ローラ１７ｄの温度Ｔｒ３との関係がＴｃ４＜＝Ｔｒ３の場合）は、図９に示すスイッチｓｗ２１を切断状態とし、エレクトロクロミックガラスＥＣｇの電圧Ｖ２２をｏｆｆとしてエレクトロクロミックガラスＥＣｇの調光ガラス（不図示）内に挟まれた液晶シート内の液晶分子を不規則に並ばせ、光を散乱させてエレクトロクロミックガラスＥＣｇを不透明或いは曇らせるように設定することが、本発明の目的とする加熱ローラ（加熱部材）から励磁コイルに対して与える輻射熱を抑え、また、励磁コイルの自己発熱により、加熱ローラよりも温度が高くなった時に、励磁コイルから加熱ローラに熱を与えやすくなり、ウォーミングアップ時間（ＷＵＴ）の削減や熱効率のアップ（ｕｐ）が図られる誘導加熱定着装置を提供することで好ましい。これにより、加熱ローラ１７ｄから励磁コイルＬＣＬａに対して与える輻射熱を抑え、また、励磁コイルＬＣＬａの自己発熱により、加熱ローラ１７ｄよりも温度が高くなった時に、励磁コイルＬＣＬａから加熱ローラ１７ｄに熱を与えやすくなり、ウォーミングアップ時間（ＷＵＴ）の削減や熱効率のアップ（ｕｐ）がさらに図られる。
【００５７】
励磁コイルＬＣＬａの温度Ｔｃ４が加熱ローラ１７ｄの温度Ｔｒ３を越えて高い場合、エレクトロクロミックガラスＥＣｇの輻射率を０．８５および０．９５に設定し、図１の画像形成装置に図８の誘導加熱定着装置１７Ｃを適用して５万コピーを行い評価を行ったところ、ウォーミングアップ時間（ＷＵＴ）の削減や熱効率のアップ（ｕｐ）が図られた誘導加熱定着装置が得られることが実証され、本発明の課題の効果を見いだすことができた。さらにエレクトロクロミックガラスＥＣｇの輻射率を０．９０に設定したときには更によい効果が見いだされた。ところが、エレクトロクロミックガラスＥＣｇの輻射率を０．７５および１．０５に設定したときでは、本発明の課題を越え本発明の効果を見いだすことができなかった。
【００５８】
上記の如く、本発明の如き構成をとることにより、加熱部材と励磁コイルの温度によって、励磁コイルの表面の色が変更され、加熱部材から励磁コイルに対して与える輻射熱が抑えられ、また、励磁コイルの自己発熱により、加熱部材よりも励磁コイルの温度が高くなった時に、励磁コイルから加熱部材に熱が与えやすくなるようにされ、ウォーミングアップ時間（ＷＵＴ）の削減と、熱効率のアップ（ｕｐ）とが図られる誘導加熱定着装置が得られる。
【００５９】
【発明の効果】
本発明によれば、加熱部材と励磁コイルの温度によって、励磁コイルの表面の色が変更され、加熱部材から励磁コイルに対して与える輻射熱が抑えられ、また、励磁コイルの自己発熱により、加熱部材よりも励磁コイルの温度が高くなった時に、励磁コイルから加熱部材に熱が与えやすくなるようにされ、ウォーミングアップ時間（ＷＵＴ）の削減と、熱効率のアップ（ｕｐ）とが図られる誘導加熱定着装置の提供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかわる誘導コイルを用いる誘導加熱定着装置の概要断面構成図である。
【図２】本発明にかかわる励磁コイルを有する加熱部材が用いられる誘導加熱定着装置の第１の例の概要断面図である。
【図３】図２の加熱部材の側断面図である。
【図４】本発明にかかわる励磁コイルを有する加熱部材が用いられる誘導加熱定着装置の第２の例の概要断面図である。
【図５】図４の加熱部材の側断面図である。
【図６】本発明にかかわる励磁コイルを有する加熱部材が用いられる誘導加熱定着装置の第３の例の概要断面図である。
【図７】図６の加熱部材の側断面図である。
【図８】本発明にかかわる励磁コイルを有する加熱部材が用いられる誘導加熱定着装置の第４の例の概要断面図である。
【図９】図８の加熱部材の側断面図である。
【符号の説明】
１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ 感光体ドラム
２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ 帯電手段
３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ 露光手段
４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ 現像装置
１７，，１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ 誘導加熱定着装置
１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ 加熱ローラ
４７ａ 加圧ローラ
１７１ａ 中空回転体
１７１ｂ ＰＦＡ（パーフルオロアルコキシ）チューブ
４７１ａ 芯金
４７１ｂ ゴムローラ層
４７１ｃ 離型層
ＣＫａ コア
ＣＬａ コイル線材
ＣＬＢ コイルボビン
ＣＬｇ 調光ガラス
ＥＣｇ エレクトロクロミックガラス
ＬＣＬａ 励磁コイル
ＬＰｔ リッツ線
Ｎ ニップ部
ＴＣｇ サーモクロミックガラス
Ｐ 記録紙
Claims (11)
- 誘導電流により発熱する中空回転体からなる加熱部材と、当該加熱部材に対し圧接しニップ部を形成する加圧部材とを有し、転写材上のトナー像を定着する誘導加熱定着装置において、
前記加熱部材に磁束を供給する励磁コイルを設けると共に、
励磁コイルと加熱部材との間に輻射率を変更可能な部材を設け、
前記加熱部材からの熱で前記ニップ部を通過する転写材を加熱することを特徴とする誘導加熱定着装置。 - 温度によって前記輻射率を変更可能なサーモクロミックガラスを、前記励磁コイルと加熱部材との間に設けることを特徴とする請求項１に記載の誘導加熱定着装置。
- 前記励磁コイルの温度Ｔｃ１が規定温度Ｔａに対しＴｃ１＞Ｔａの場合、前記輻射率を変更可能なサーモクロミックガラスの輻射率を０．８〜１．０に設定し、また前記励磁コイルの温度Ｔｃ１が規定温度Ｔａに対しＴｃ１＜＝Ｔａの場合、前記輻射率を変更可能なサーモクロミックガラスの輻射率を透過率２０％以下に設定することを特徴とする請求項２に記載の誘導加熱定着装置。
- 誘導電流により発熱する中空回転体からなる加熱部材と、当該加熱部材に対し圧接しニップ部を形成する加圧部材とを有し、転写材上のトナー像を定着する誘導加熱定着装置において、
前記加熱部材に磁束を供給するリッツ線からなる励磁コイルと、当該励磁コイルと加熱部材との間に輻射率を変更可能な部材を設け、
前記励磁コイルの表面の輻射率を０〜０．３（白色または銀色）と設定し、
前記加熱部材からの熱で前記ニップ部を通過する転写材を加熱することを特徴とする誘導加熱定着装置。 - 前記輻射率を変更可能な部材としては、調光ガラスを用いることを特徴とする請求項４に記載の誘導加熱定着装置。
- 前記調光ガラスとしては、酸化タングステンを含有することを特徴とする請求項５に記載の誘導加熱定着装置。
- 前記励磁コイルの温度Ｔｃ２と、前記中空回転体である加熱部材の温度Ｔｒ１との関係がＴｃ２＞Ｔｒ１の場合、前記調光ガラスの輻射率を０．８〜１．０に設定し、Ｔｃ２＜＝Ｔｒ１の場合、前記調光ガラスを透過率２０％以下に設定することを特徴とする請求項５または６に記載の誘導加熱定着装置。
- 誘導電流により発熱する中空回転体からなる加熱部材と、当該加熱部材に対し圧接しニップ部を形成する加圧部材とを有し、転写材上のトナー像を定着する誘導加熱定着装置において、
前記加熱部材に磁束を供給する励磁コイルを設けると共に、
前記励磁コイルと前記加熱部材との間に電圧変化によって輻射率を変更可能な機能を持つと共に、励磁コイルの温度または加熱部材の温度に応じて輻射率を変更するエレクトロクロミックガラスを設け、
前記加熱部材からの熱で前記ニップ部を通過する転写材を加熱することを特徴とする誘導加熱定着装置。 - 前記励磁コイルの温度Ｔｃ３と、前記中空回転体である加熱部材の温度Ｔｒ２との関係がＴｃ３＞Ｔｒ２の場合、前記調光ガラスの輻射率を０．８〜１．０に設定し、Ｔｃ３＜＝Ｔｒ２の場合、前記調光ガラスを透過率２０％以下に設定することを特徴とする請求項８に記載の誘導加熱定着装置。
- 誘導電流により発熱する中空回転体からなる加熱部材と、当該加熱部材に対し圧接しニップ部を形成する加圧部材とを有し、転写材上のトナー像を定着する誘導加熱定着装置において、
前記加熱部材に供給する磁束を発生させる励磁コイルを支持部材の外側に巻つけ、前記励磁コイルの外面に電圧変化によって輻射率を変更可能な部材を設け、
エレクトロクロミックガラスの輻射率を励磁コイルと加熱部材の温度差に応じて変更し、前記加熱部材からの熱で前記ニップ部を通過する転写材を加熱することを特徴とする誘導加熱定着装置。 - 前記励磁コイルの温度Ｔｃ４と、前記加熱部材の温度Ｔｒ３との関係がＴｃ４＞Ｔｒ３の場合、前記エレクトロクロミックガラスの電圧をｏｎとし、前記エレクトロクロミックガラスを透明に設定し、Ｔｃ４＜＝Ｔｒ３の場合、前記エレクトロクロミックガラスの電圧をｏｆｆとし、前記エレクトロクロミックガラスを不透明或いは曇らせるように設定することを特徴とする請求項１０に記載の誘導加熱定着装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003042272A JP2004252137A (ja) | 2003-02-20 | 2003-02-20 | 誘導加熱定着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2003042272A JP2004252137A (ja) | 2003-02-20 | 2003-02-20 | 誘導加熱定着装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004252137A true JP2004252137A (ja) | 2004-09-09 |
Family
ID=33025597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2003042272A Pending JP2004252137A (ja) | 2003-02-20 | 2003-02-20 | 誘導加熱定着装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004252137A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010217257A (ja) * | 2009-03-13 | 2010-09-30 | Ricoh Co Ltd | 定着装置及び画像形成装置 |
| JP2013195555A (ja) * | 2012-03-16 | 2013-09-30 | Ricoh Co Ltd | 定着装置、画像形成装置及び熱量調整方法 |
| US9207589B2 (en) | 2013-05-31 | 2015-12-08 | Ricoh Company, Ltd. | Fixing device and image forming apparatus including same |
-
2003
- 2003-02-20 JP JP2003042272A patent/JP2004252137A/ja active Pending
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