JP2000003105A - 定着装置 - Google Patents
定着装置Info
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- JP2000003105A JP2000003105A JP16837998A JP16837998A JP2000003105A JP 2000003105 A JP2000003105 A JP 2000003105A JP 16837998 A JP16837998 A JP 16837998A JP 16837998 A JP16837998 A JP 16837998A JP 2000003105 A JP2000003105 A JP 2000003105A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- layer
- heat ray
- fixing
- absorbing layer
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- Fixing For Electrophotography (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 円筒状の透光性基体に設けられる熱線吸収層
の温度分布を均一化すると共に透光性基体の破損を防止
した、瞬時加熱が可能な或いは加熱時間の早いクイック
スタート定着用の熱線を用いた定着装置を提供するこ
と。 【解決手段】 熱線を発光する熱線照射手段を内部に配
し、熱線に対し透光性を有する円筒状の透光性基体を設
け、透光性基体の外側に、透光性基体を通過した熱線の
略100%を吸収する熱線吸収層と、層厚10〜100
0μmの熱伝導層とをその順に設けることを特徴とする
定着装置。
の温度分布を均一化すると共に透光性基体の破損を防止
した、瞬時加熱が可能な或いは加熱時間の早いクイック
スタート定着用の熱線を用いた定着装置を提供するこ
と。 【解決手段】 熱線を発光する熱線照射手段を内部に配
し、熱線に対し透光性を有する円筒状の透光性基体を設
け、透光性基体の外側に、透光性基体を通過した熱線の
略100%を吸収する熱線吸収層と、層厚10〜100
0μmの熱伝導層とをその順に設けることを特徴とする
定着装置。
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定着装置に関
し、特に瞬時加熱が可能なクイックスタート定着用の定
着装置に関する。
タ、FAX等の画像形成装置に用いられる定着装置に関
し、特に瞬時加熱が可能なクイックスタート定着用の定
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熱ローラ定着方式が、低速
機から高速機まで、モノクロ機からフルカラー機まで、
と幅広く採用されている。
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熱ローラ定着方式が、低速
機から高速機まで、モノクロ機からフルカラー機まで、
と幅広く採用されている。
【0003】しかしながら、従来の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、熱容量
の大きな定着ローラを加熱する必要があるため省エネル
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プリント時間
(ウォーミングアップタイム)が長くなってしまうとい
う問題がある。
定着装置では、転写材やトナーを加熱する際に、熱容量
の大きな定着ローラを加熱する必要があるため省エネル
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プリント時間
(ウォーミングアップタイム)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フィルム(熱定着フィ
ルム)を用い、熱ローラを熱定着フィルムという究極の
厚みまで持っていき低熱容量化し、温度制御されたヒー
タ(セラミックヒータ)を熱定着フィルムに直接加圧接
触させることで熱伝導効率を大幅に向上させ、省エネル
ギーとウォーミングアップタイムを殆ど必要としないク
イックスタートとを図ったフィルム定着方式の定着装置
やそれを用いた画像形成装置が提案され、最近用いられ
てきている。
ルム)を用い、熱ローラを熱定着フィルムという究極の
厚みまで持っていき低熱容量化し、温度制御されたヒー
タ(セラミックヒータ)を熱定着フィルムに直接加圧接
触させることで熱伝導効率を大幅に向上させ、省エネル
ギーとウォーミングアップタイムを殆ど必要としないク
イックスタートとを図ったフィルム定着方式の定着装置
やそれを用いた画像形成装置が提案され、最近用いられ
てきている。
【0005】また、熱ローラの変形として円筒状の透光
性基体を定着ローラとして用い、内部に設けたハロゲン
ランプからの熱線をトナーに照射して加熱定着し、ウォ
ーミングアップタイムを要せずクイックスタートを図っ
た定着方法が、特開昭52−106741号公報、同5
7−82240号公報、同57−102736号公報、
同57−102741号公報等により開示されている。
また、円筒状の透光性基体内部に設けたハロゲンランプ
からの光を、透光性基体の外周面に設けた光吸収層で吸
収させ、光吸収層の熱によりトナー像を定着させる定着
方法が特開昭59−65867号公報により開示されて
いる。
性基体を定着ローラとして用い、内部に設けたハロゲン
ランプからの熱線をトナーに照射して加熱定着し、ウォ
ーミングアップタイムを要せずクイックスタートを図っ
た定着方法が、特開昭52−106741号公報、同5
7−82240号公報、同57−102736号公報、
同57−102741号公報等により開示されている。
また、円筒状の透光性基体内部に設けたハロゲンランプ
からの光を、透光性基体の外周面に設けた光吸収層で吸
収させ、光吸収層の熱によりトナー像を定着させる定着
方法が特開昭59−65867号公報により開示されて
いる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開昭52−106741号公報等の開示による、ハロゲ
ンランプの熱線を透光性基体を通して照射し、トナーを
加熱定着する方法や特開昭59−65867号公報の開
示による、ハロゲンランプの熱線を透光性基体を通して
光吸収層に照射し、該光吸収層の熱によりトナーを定着
する方法等においては、省エネルギーとウォーミングア
ップタイムを短縮したクイックスタートとが図られたも
のの、透光性基体の熱伝導性が悪く、光吸収層(熱線吸
収層)により吸収された熱による熱線吸収層の表面温度
が均一化せず、定着ムラが発生するという問題が起こ
る。特に円筒状の透光性基体表面の熱線吸収層の長手方
向(円筒状の透光性基体の中心軸と平行する方向)の温
度分布が均一化しない。この為に、転写材サイズの変更
に対応できない問題がある。また、透光性基体が脆く破
損し易いという問題もある。
開昭52−106741号公報等の開示による、ハロゲ
ンランプの熱線を透光性基体を通して照射し、トナーを
加熱定着する方法や特開昭59−65867号公報の開
示による、ハロゲンランプの熱線を透光性基体を通して
光吸収層に照射し、該光吸収層の熱によりトナーを定着
する方法等においては、省エネルギーとウォーミングア
ップタイムを短縮したクイックスタートとが図られたも
のの、透光性基体の熱伝導性が悪く、光吸収層(熱線吸
収層)により吸収された熱による熱線吸収層の表面温度
が均一化せず、定着ムラが発生するという問題が起こ
る。特に円筒状の透光性基体表面の熱線吸収層の長手方
向(円筒状の透光性基体の中心軸と平行する方向)の温
度分布が均一化しない。この為に、転写材サイズの変更
に対応できない問題がある。また、透光性基体が脆く破
損し易いという問題もある。
【0007】本発明は上記の問題点を解決し、円筒状の
透光性基体に設けられる熱線吸収層の温度分布を均一化
すると共に透光性基体の破損を防止した、瞬時加熱が可
能な或いは加熱時間の早いクイックスタート定着用の熱
線を用いた定着装置を提供することを目的とする。
透光性基体に設けられる熱線吸収層の温度分布を均一化
すると共に透光性基体の破損を防止した、瞬時加熱が可
能な或いは加熱時間の早いクイックスタート定着用の熱
線を用いた定着装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的は、転写材上の
トナー像を加熱と加圧とにより前記転写材に固定する定
着装置において、熱線を発光する熱線照射手段を内部に
配し、前記熱線に対し透光性を有する円筒状の透光性基
体を設け、前記透光性基体の外側に、前記透光性基体を
通過した熱線の略100%を吸収する熱線吸収層と、層
厚10〜1000μmの熱伝導層とをその順に設けるこ
とを特徴とする定着装置によって達成される(第1の発
明)。
トナー像を加熱と加圧とにより前記転写材に固定する定
着装置において、熱線を発光する熱線照射手段を内部に
配し、前記熱線に対し透光性を有する円筒状の透光性基
体を設け、前記透光性基体の外側に、前記透光性基体を
通過した熱線の略100%を吸収する熱線吸収層と、層
厚10〜1000μmの熱伝導層とをその順に設けるこ
とを特徴とする定着装置によって達成される(第1の発
明)。
【0009】また、上記目的は、転写材上のトナー像を
加熱と加圧とにより前記転写材に固定する定着装置にお
いて、熱線を発光する熱線照射手段を内部に配し、前記
熱線に対し透光性を有する円筒状の透光性基体を設け、
前記透光性基体の外側に、弾性層と熱線吸収層と層厚1
0〜1000μmの熱伝導層とをその順に設けることを
特徴とする定着装置によって達成される(第2の発
明)。
加熱と加圧とにより前記転写材に固定する定着装置にお
いて、熱線を発光する熱線照射手段を内部に配し、前記
熱線に対し透光性を有する円筒状の透光性基体を設け、
前記透光性基体の外側に、弾性層と熱線吸収層と層厚1
0〜1000μmの熱伝導層とをその順に設けることを
特徴とする定着装置によって達成される(第2の発
明)。
【0010】また、上記目的は、転写材上のトナー像を
加熱と加圧とにより前記転写材に固定する定着装置にお
いて、熱線を発光する熱線照射手段を内部に配し、前記
熱線に対し透光性を有する円筒状の透光性基体を設け、
前記透光性基体の外側に熱線を吸収する濃度分布を有す
る熱線吸収層と、熱伝導層とを設けることを特徴とする
定着装置によって達成される(第3の発明)。
加熱と加圧とにより前記転写材に固定する定着装置にお
いて、熱線を発光する熱線照射手段を内部に配し、前記
熱線に対し透光性を有する円筒状の透光性基体を設け、
前記透光性基体の外側に熱線を吸収する濃度分布を有す
る熱線吸収層と、熱伝導層とを設けることを特徴とする
定着装置によって達成される(第3の発明)。
【0011】また、上記目的は、転写材上のトナー像を
加熱と加圧とにより前記転写材に固定する定着装置にお
いて、熱線を発光する熱線照射手段を内部に配し、前記
熱線に対し透光性を有する円筒状の透光性基体を設け、
前記透光性基体の外側に、熱線を吸収する熱線吸収層と
熱伝導層とを設けると共に、前記円筒状の透光性基体の
外径をφ、厚さをtとするとき、0.05≦t/φ≦
0.20であることを特徴とする定着装置によって達成
される(第4の発明)。
加熱と加圧とにより前記転写材に固定する定着装置にお
いて、熱線を発光する熱線照射手段を内部に配し、前記
熱線に対し透光性を有する円筒状の透光性基体を設け、
前記透光性基体の外側に、熱線を吸収する熱線吸収層と
熱伝導層とを設けると共に、前記円筒状の透光性基体の
外径をφ、厚さをtとするとき、0.05≦t/φ≦
0.20であることを特徴とする定着装置によって達成
される(第4の発明)。
【0012】また、上記目的は、転写材上のトナー像を
加熱と加圧とにより前記転写材に固定する定着装置にお
いて、熱線を発光する熱線照射手段を内部に配し、前記
熱線に対し透光性を有する円筒状の透光性基体を設け、
前記透光性基体の外側に、熱線を吸収する熱線吸収層と
熱伝導層とを設けると共に、前記熱線吸収層或いは前記
熱線吸収層に隣接する内側の層に熱線に透過性を有する
微粒子を混入することを特徴とする定着装置によって達
成される(第5の発明)。
加熱と加圧とにより前記転写材に固定する定着装置にお
いて、熱線を発光する熱線照射手段を内部に配し、前記
熱線に対し透光性を有する円筒状の透光性基体を設け、
前記透光性基体の外側に、熱線を吸収する熱線吸収層と
熱伝導層とを設けると共に、前記熱線吸収層或いは前記
熱線吸収層に隣接する内側の層に熱線に透過性を有する
微粒子を混入することを特徴とする定着装置によって達
成される(第5の発明)。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本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。なお以下の実施形態の説明におい
て、転写域において像形成体に対向する側の転写材の面
(上側の面)を表面、転写材の他方の面すなわち中間転
写体に対向する側の転写材の面(下側の面)を裏面とい
い、転写材の表面に転写される画像を表面画像、転写材
の裏面に転写される画像を裏面画像という。
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。なお以下の実施形態の説明におい
て、転写域において像形成体に対向する側の転写材の面
(上側の面)を表面、転写材の他方の面すなわち中間転
写体に対向する側の転写材の面(下側の面)を裏面とい
い、転写材の表面に転写される画像を表面画像、転写材
の裏面に転写される画像を裏面画像という。
【0014】本発明にかかわる定着装置及びそれを用い
る画像形成装置の一実施形態の画像形成プロセスおよび
各機構について、図1ないし図8を用いて説明する。図
1は、本発明にかかわる定着装置を用いる画像形成装置
の一実施形態を示すカラー画像形成装置の断面構成図で
あり、図2は、図1の画像形成装置におけるトナー像形
成状態を示す図であり、図2(A)は、像形成体に形成
した裏面画像を中間転写体上に転写するときのトナー像
形成状態を示す図であり、図2(B)は、中間転写体上
の裏面画像と同期して像形成体に表面画像を形成すると
きのトナー像形成状態を示す図であり、図2(C)は、
転写材上への両面画像形成を示す図であり、図3は、原
稿画像読取手段の一例を示す図であり、図4は、画像形
成装置の制御回路ブロック図であり、図5は、定着装置
の第1の例の構造を示す説明図であり、図6は、ロール
状の熱線定着用回転部材の第1の例及び第2の例と、第
3の例及び第4の例との拡大断面構成図であり、図7
は、ロール状の熱線定着用回転部材の第1の例及び第2
の例の熱線吸収層の濃度分布を示す図であり、図8は、
ロール状の熱線定着用回転部材の第3の例及び第4の例
の兼用層の濃度分布を示す図であり、図9は、ロール状
の熱線定着用回転部材の第1の例及び第2の例の透光性
基体の外径と厚さとを示す図である。
る画像形成装置の一実施形態の画像形成プロセスおよび
各機構について、図1ないし図8を用いて説明する。図
1は、本発明にかかわる定着装置を用いる画像形成装置
の一実施形態を示すカラー画像形成装置の断面構成図で
あり、図2は、図1の画像形成装置におけるトナー像形
成状態を示す図であり、図2(A)は、像形成体に形成
した裏面画像を中間転写体上に転写するときのトナー像
形成状態を示す図であり、図2(B)は、中間転写体上
の裏面画像と同期して像形成体に表面画像を形成すると
きのトナー像形成状態を示す図であり、図2(C)は、
転写材上への両面画像形成を示す図であり、図3は、原
稿画像読取手段の一例を示す図であり、図4は、画像形
成装置の制御回路ブロック図であり、図5は、定着装置
の第1の例の構造を示す説明図であり、図6は、ロール
状の熱線定着用回転部材の第1の例及び第2の例と、第
3の例及び第4の例との拡大断面構成図であり、図7
は、ロール状の熱線定着用回転部材の第1の例及び第2
の例の熱線吸収層の濃度分布を示す図であり、図8は、
ロール状の熱線定着用回転部材の第3の例及び第4の例
の兼用層の濃度分布を示す図であり、図9は、ロール状
の熱線定着用回転部材の第1の例及び第2の例の透光性
基体の外径と厚さとを示す図である。
【0015】図3及び図4に示すように、原稿画像読取
手段としての原稿画像読取装置500は、読取装置本体
501、原稿PSを収納する原稿収納皿505、原稿送
出ローラ502、透明なプレート503、原稿搬送ロー
ラ504、原稿排出皿506及び透明なプレート503
を挟んで設けられ上下より原稿PSの原稿画像を読取る
ライン状の原稿画像読取センサPS1,PS2とによっ
て構成され、外部装置や以下に説明するカラー画像形成
装置に組込まれた信号線により制御部に接続される。
手段としての原稿画像読取装置500は、読取装置本体
501、原稿PSを収納する原稿収納皿505、原稿送
出ローラ502、透明なプレート503、原稿搬送ロー
ラ504、原稿排出皿506及び透明なプレート503
を挟んで設けられ上下より原稿PSの原稿画像を読取る
ライン状の原稿画像読取センサPS1,PS2とによっ
て構成され、外部装置や以下に説明するカラー画像形成
装置に組込まれた信号線により制御部に接続される。
【0016】原稿送出ローラ502により送出された原
稿PSが透明なプレート503を通過する際に、透明な
プレート503を挟んで上下に設けられた原稿画像読取
センサPS1,PS2により、原稿PSが片面原稿か両
面原稿かの判別(片面、両面判別)と、原稿PSの画像
データの読取とが行われる。
稿PSが透明なプレート503を通過する際に、透明な
プレート503を挟んで上下に設けられた原稿画像読取
センサPS1,PS2により、原稿PSが片面原稿か両
面原稿かの判別(片面、両面判別)と、原稿PSの画像
データの読取とが行われる。
【0017】本実施形態では上下1組のセンサにより片
面、両面判別と画像データ読取とを行っているが、画像
データの読取と片面、両面判別とにそれぞれ対応した複
数のセンサを設けてもよく、例えばそれぞれ対応した複
数のセンサを用い、片面、両面判別を行った後画像デー
タの読取りを行ってもよい。原稿画像読取センサPS1
或いはPS2により1束の原稿PSの画像データが読取
られ制御部を通してRAM内に記憶される。
面、両面判別と画像データ読取とを行っているが、画像
データの読取と片面、両面判別とにそれぞれ対応した複
数のセンサを設けてもよく、例えばそれぞれ対応した複
数のセンサを用い、片面、両面判別を行った後画像デー
タの読取りを行ってもよい。原稿画像読取センサPS1
或いはPS2により1束の原稿PSの画像データが読取
られ制御部を通してRAM内に記憶される。
【0018】上記により、両面画像と判別された場合、
図3にて示す原稿画像読取手段により原稿PSの画像デ
ータが読取られ、図4に示すROM内に格納された両面
画像形成プログラムP1が制御部を通してRAM内に読
込まれ制御部により両面画像形成プログラムP1が実行
され画像形成プロセスが行われる。
図3にて示す原稿画像読取手段により原稿PSの画像デ
ータが読取られ、図4に示すROM内に格納された両面
画像形成プログラムP1が制御部を通してRAM内に読
込まれ制御部により両面画像形成プログラムP1が実行
され画像形成プロセスが行われる。
【0019】図1及び図2によれば、10は像形成体で
ある感光体ドラム、11は各色毎の帯電手段であるスコ
ロトロン帯電器、12は各色毎の画像書込手段である露
光光学系、13は各色毎の現像手段である現像器、14
aは中間転写体である中間転写ベルト、14cは第1及
び第2の転写手段である転写器、14gは第3の転写手
段である裏面転写器、14mは除電手段である除電器、
150は転写材帯電手段である紙帯電器、14hは転写
材分離手段である紙分離AC除電器、160は爪部材で
ある分離爪210と拍車部材である拍車162とを有す
る搬送部、169は進入ガイド部材である進入ガイド
板、17は第1の例の定着装置である。
ある感光体ドラム、11は各色毎の帯電手段であるスコ
ロトロン帯電器、12は各色毎の画像書込手段である露
光光学系、13は各色毎の現像手段である現像器、14
aは中間転写体である中間転写ベルト、14cは第1及
び第2の転写手段である転写器、14gは第3の転写手
段である裏面転写器、14mは除電手段である除電器、
150は転写材帯電手段である紙帯電器、14hは転写
材分離手段である紙分離AC除電器、160は爪部材で
ある分離爪210と拍車部材である拍車162とを有す
る搬送部、169は進入ガイド部材である進入ガイド
板、17は第1の例の定着装置である。
【0020】像形成体である感光体ドラム10は、例え
ば、光学ガラスや透明アクリル樹脂等の透明部材によっ
て形成される円筒状の基体の外周に、透明の導電層、a
−Si層あるいは有機感光層(OPC)等の感光層(光
導電層ともいう)を形成したものであり、導電層を接地
した状態で図1の矢印で示す時計方向に回転される。
ば、光学ガラスや透明アクリル樹脂等の透明部材によっ
て形成される円筒状の基体の外周に、透明の導電層、a
−Si層あるいは有機感光層(OPC)等の感光層(光
導電層ともいう)を形成したものであり、導電層を接地
した状態で図1の矢印で示す時計方向に回転される。
【0021】各色毎の帯電手段であるスコロトロン帯電
器11、各色毎の画像書込手段である露光光学系12及
び各色毎の現像手段である現像器13は、これらを1組
として、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン
(C)および黒色(K)の各色の画像形成プロセス用と
して4組設けられ、図1の矢印にて示す感光体ドラム1
0の回転方向に対して、Y,M,C,Kの順に配置され
る。
器11、各色毎の画像書込手段である露光光学系12及
び各色毎の現像手段である現像器13は、これらを1組
として、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン
(C)および黒色(K)の各色の画像形成プロセス用と
して4組設けられ、図1の矢印にて示す感光体ドラム1
0の回転方向に対して、Y,M,C,Kの順に配置され
る。
【0022】各色毎の帯電手段であるスコロトロン帯電
器11は、それぞれ所定の電位に保持された制御グリッ
ドと例えば鋸歯状電極からなる放電電極11aとを有
し、感光体ドラム10の感光層と対峙して取付けられ、
トナーと同極性のコロナ放電によって帯電作用(本実施
形態においてはマイナス帯電)を行い、感光体ドラム1
0に対し一様な電位を与える。放電電極11aとして
は、その他ワイヤ電極や針状電極を用いることも可能で
ある。
器11は、それぞれ所定の電位に保持された制御グリッ
ドと例えば鋸歯状電極からなる放電電極11aとを有
し、感光体ドラム10の感光層と対峙して取付けられ、
トナーと同極性のコロナ放電によって帯電作用(本実施
形態においてはマイナス帯電)を行い、感光体ドラム1
0に対し一様な電位を与える。放電電極11aとして
は、その他ワイヤ電極や針状電極を用いることも可能で
ある。
【0023】各色毎の画像書込手段である露光光学系1
2は、感光体ドラム10上での露光位置が、前述した各
色毎のスコロトロン帯電器11に対して感光体ドラム1
0の回転方向下流側に位置するようにして感光体ドラム
10の内部に配置される。それぞれの露光光学系12
は、ドラム軸と平行に主走査方向に配列された像露光光
の発光素子としてのLED(発光ダイオード)を複数個
アレイ状に並べた線状の露光素子12aと、結像素子と
しての光集束性光伝送体(商品名:セルフォックレンズ
アレイ)12bと、不図示のレンズホルダとで構成され
る露光用ユニットであり、保持部材20に取付けられ
る。保持部材20には各色毎の露光光学系12の他に転
写同時露光器12d及び一様露光器12eが取付けら
れ、一体となって感光体ドラム10の透光性の基体内部
に収容される。各色毎の露光光学系12は、別体の画像
読み取り装置によって読み取られメモリに記憶された各
色の画像データに従って感光体ドラム10の感光層を裏
面から像露光し、感光体ドラム10上に静電潜像を形成
する。露光素子12aとしては、LEDの他、FL(蛍
光体発光),EL(エレクトロルミネッセンス),PL
(プラズマ放電)等の複数の発光素子をアレイ状に並べ
たものを用いることも可能である。像露光光発光素子の
発光波長は、通常Y,M,Cのトナーに対して透過性の
高い780〜900nmの範囲のものが用いられるが、
本実施形態においては裏面から像露光を行う方式である
ため、カラートナーに対して透過性を十分に有しないこ
れより短い400〜780nmの波長でもよい。像露光
光の多くは感光層で吸収される。
2は、感光体ドラム10上での露光位置が、前述した各
色毎のスコロトロン帯電器11に対して感光体ドラム1
0の回転方向下流側に位置するようにして感光体ドラム
10の内部に配置される。それぞれの露光光学系12
は、ドラム軸と平行に主走査方向に配列された像露光光
の発光素子としてのLED(発光ダイオード)を複数個
アレイ状に並べた線状の露光素子12aと、結像素子と
しての光集束性光伝送体(商品名:セルフォックレンズ
アレイ)12bと、不図示のレンズホルダとで構成され
る露光用ユニットであり、保持部材20に取付けられ
る。保持部材20には各色毎の露光光学系12の他に転
写同時露光器12d及び一様露光器12eが取付けら
れ、一体となって感光体ドラム10の透光性の基体内部
に収容される。各色毎の露光光学系12は、別体の画像
読み取り装置によって読み取られメモリに記憶された各
色の画像データに従って感光体ドラム10の感光層を裏
面から像露光し、感光体ドラム10上に静電潜像を形成
する。露光素子12aとしては、LEDの他、FL(蛍
光体発光),EL(エレクトロルミネッセンス),PL
(プラズマ放電)等の複数の発光素子をアレイ状に並べ
たものを用いることも可能である。像露光光発光素子の
発光波長は、通常Y,M,Cのトナーに対して透過性の
高い780〜900nmの範囲のものが用いられるが、
本実施形態においては裏面から像露光を行う方式である
ため、カラートナーに対して透過性を十分に有しないこ
れより短い400〜780nmの波長でもよい。像露光
光の多くは感光層で吸収される。
【0024】各色毎の現像手段である現像器13は、感
光体ドラム10の周面に対し所定の間隙を保ち、感光体
ドラム10の回転方向と順方向に回転する例えば厚み
0.5〜1mm、外径15〜25mmの円筒状の非磁性
のステンレスあるいはアルミ材で形成された現像スリー
ブ131と、現像ケーシング138とを有し、現像ケー
シング138の内部には、各々イエロー(Y)、マゼン
タ(M)、シアン(C)および黒色(K)の一成分或い
は二成分現像剤を収容している。それぞれの現像器13
は不図示の突き当てコロにより感光体ドラム10と所定
の間隙、例えば100〜500μmをあけて非接触に保
たれており、現像スリーブ131に対して直流電圧と交
流電圧を重畳した現像バイアスを印加することにより、
非接触の反転現像を行い、感光体ドラム10上にトナー
像を形成する。
光体ドラム10の周面に対し所定の間隙を保ち、感光体
ドラム10の回転方向と順方向に回転する例えば厚み
0.5〜1mm、外径15〜25mmの円筒状の非磁性
のステンレスあるいはアルミ材で形成された現像スリー
ブ131と、現像ケーシング138とを有し、現像ケー
シング138の内部には、各々イエロー(Y)、マゼン
タ(M)、シアン(C)および黒色(K)の一成分或い
は二成分現像剤を収容している。それぞれの現像器13
は不図示の突き当てコロにより感光体ドラム10と所定
の間隙、例えば100〜500μmをあけて非接触に保
たれており、現像スリーブ131に対して直流電圧と交
流電圧を重畳した現像バイアスを印加することにより、
非接触の反転現像を行い、感光体ドラム10上にトナー
像を形成する。
【0025】中間転写体である中間転写ベルト14aは
体積抵抗率が1010〜1016Ω・cm、好ましくは10
12〜1015Ω・cmの無端ベルトであり、例えば変性ポ
リイミド、熱硬化ポリイミド、エチレンテトラフルオロ
エチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ナイロンア
ロイ等のエンジニアリングプラスチックに導電材料を分
散した厚さ0.1〜1.0mmの半導電性フィルム基体
の外側に、好ましくはトナーフィルミング防止層として
厚さ5〜50μmのフッ素コーティングを行った2層構
成のシームレスベルトである。ベルトの基体としては、
この他に、シリコンゴム或いはウレタンゴム等に導電材
料を分散した厚さ0.5〜2.0mmの半導電性ゴムベ
ルトを使用することもできる。中間転写ベルト14a
は、それぞれローラ部材である駆動ローラ14dとアー
スローラ14jと従動ローラ14eとテンションローラ
14iとに内接して張架され、図1の矢印で示す反時計
方向に回転される。従動ローラ14e、アースローラ1
4j及び駆動ローラ14dは固定して回転され、テンシ
ョンローラ14iは不図示のバネ等の弾力により移動可
能に支持されて回転される。不図示の駆動モータよりの
駆動をうけて駆動ローラ14dが回転され、中間転写ベ
ルト14aを駆動して回転させる。中間転写ベルト14
aの回転によりアースローラ14j、従動ローラ14e
及びテンションローラ14iが従動して回転される。回
転中の中間転写ベルト14aのベルト弛みがテンション
ローラ14iにより緊張される。中間転写ベルト14a
が従動ローラ14eに張架される位置に転写材である記
録紙Pが供給され、記録紙Pが中間転写ベルト14aに
よって搬送される。駆動ローラ14dに張架される中間
転写ベルト14aの定着装置17側の端部の曲率部KT
において中間転写ベルト14aから記録紙Pが分離され
る。
体積抵抗率が1010〜1016Ω・cm、好ましくは10
12〜1015Ω・cmの無端ベルトであり、例えば変性ポ
リイミド、熱硬化ポリイミド、エチレンテトラフルオロ
エチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ナイロンア
ロイ等のエンジニアリングプラスチックに導電材料を分
散した厚さ0.1〜1.0mmの半導電性フィルム基体
の外側に、好ましくはトナーフィルミング防止層として
厚さ5〜50μmのフッ素コーティングを行った2層構
成のシームレスベルトである。ベルトの基体としては、
この他に、シリコンゴム或いはウレタンゴム等に導電材
料を分散した厚さ0.5〜2.0mmの半導電性ゴムベ
ルトを使用することもできる。中間転写ベルト14a
は、それぞれローラ部材である駆動ローラ14dとアー
スローラ14jと従動ローラ14eとテンションローラ
14iとに内接して張架され、図1の矢印で示す反時計
方向に回転される。従動ローラ14e、アースローラ1
4j及び駆動ローラ14dは固定して回転され、テンシ
ョンローラ14iは不図示のバネ等の弾力により移動可
能に支持されて回転される。不図示の駆動モータよりの
駆動をうけて駆動ローラ14dが回転され、中間転写ベ
ルト14aを駆動して回転させる。中間転写ベルト14
aの回転によりアースローラ14j、従動ローラ14e
及びテンションローラ14iが従動して回転される。回
転中の中間転写ベルト14aのベルト弛みがテンション
ローラ14iにより緊張される。中間転写ベルト14a
が従動ローラ14eに張架される位置に転写材である記
録紙Pが供給され、記録紙Pが中間転写ベルト14aに
よって搬送される。駆動ローラ14dに張架される中間
転写ベルト14aの定着装置17側の端部の曲率部KT
において中間転写ベルト14aから記録紙Pが分離され
る。
【0026】第1及び第2の転写手段である転写器14
cは、中間転写ベルト14aを挟んで感光体ドラム10
に対向して設けられるコロナ放電器であり、中間転写ベ
ルト14aと感光体ドラム10との間に転写域14bを
形成する。転写器14cにはトナーと反対極性(本実施
形態においてはプラス極性)の直流電圧が印加され、感
光体ドラム10上のトナー像を中間転写ベルト14a上
または転写材である記録紙Pの表面に転写する。
cは、中間転写ベルト14aを挟んで感光体ドラム10
に対向して設けられるコロナ放電器であり、中間転写ベ
ルト14aと感光体ドラム10との間に転写域14bを
形成する。転写器14cにはトナーと反対極性(本実施
形態においてはプラス極性)の直流電圧が印加され、感
光体ドラム10上のトナー像を中間転写ベルト14a上
または転写材である記録紙Pの表面に転写する。
【0027】第3の転写手段である裏面転写器14gは
好ましくはコロナ放電器により構成され、中間転写ベル
ト14aを挟んで接地された導電性のアースローラ14
jに対向して設けられ、トナーと反対極性(本実施形態
においてはプラス極性)の直流電圧が印加され、中間転
写ベルト14a上のトナー像を記録紙Pの裏面に転写す
る。
好ましくはコロナ放電器により構成され、中間転写ベル
ト14aを挟んで接地された導電性のアースローラ14
jに対向して設けられ、トナーと反対極性(本実施形態
においてはプラス極性)の直流電圧が印加され、中間転
写ベルト14a上のトナー像を記録紙Pの裏面に転写す
る。
【0028】除電手段である除電器14mは好ましくは
コロナ放電器により構成され、中間転写ベルト14aの
移動方向に対し、第1及び第2の転写手段である転写器
14cの下流側に、転写器14cと並列して設けられ、
トナーと同極性または逆極性の直流電圧を重畳した交流
電圧が印加され、転写器14cの電圧印加により荷電さ
れる中間転写ベルト14aの電荷を除電する。
コロナ放電器により構成され、中間転写ベルト14aの
移動方向に対し、第1及び第2の転写手段である転写器
14cの下流側に、転写器14cと並列して設けられ、
トナーと同極性または逆極性の直流電圧を重畳した交流
電圧が印加され、転写器14cの電圧印加により荷電さ
れる中間転写ベルト14aの電荷を除電する。
【0029】転写材帯電手段である紙帯電器150は好
ましくはコロナ放電器により構成され、中間転写ベルト
14aを挟んで従動ローラ14eと対向して設けられ、
トナーと同極性(本実施形態においてはマイナス極性)
の直流電圧が印加され、記録紙Pを帯電して中間転写ベ
ルト14aに吸着させる。紙帯電器150としてはコロ
ナ放電器の他に、中間転写ベルト14aに当接および当
接解除可能な紙帯電ブラシや紙帯電ローラ等を用いるこ
とも可能である。
ましくはコロナ放電器により構成され、中間転写ベルト
14aを挟んで従動ローラ14eと対向して設けられ、
トナーと同極性(本実施形態においてはマイナス極性)
の直流電圧が印加され、記録紙Pを帯電して中間転写ベ
ルト14aに吸着させる。紙帯電器150としてはコロ
ナ放電器の他に、中間転写ベルト14aに当接および当
接解除可能な紙帯電ブラシや紙帯電ローラ等を用いるこ
とも可能である。
【0030】転写材分離手段である紙分離AC除電器1
4hは好ましくはコロナ放電器により構成され、必要に
応じて中間転写ベルト14aの定着装置17側端部に中
間転写ベルト14aを挟んで接地された導電性の駆動ロ
ーラ14dに対向して設けられ、必要に応じてトナーと
同極性または逆極性の直流電圧を重畳した交流電圧が印
加され、中間転写ベルト14aにより搬送される記録紙
Pを除電して中間転写ベルト14aから分離する。
4hは好ましくはコロナ放電器により構成され、必要に
応じて中間転写ベルト14aの定着装置17側端部に中
間転写ベルト14aを挟んで接地された導電性の駆動ロ
ーラ14dに対向して設けられ、必要に応じてトナーと
同極性または逆極性の直流電圧を重畳した交流電圧が印
加され、中間転写ベルト14aにより搬送される記録紙
Pを除電して中間転写ベルト14aから分離する。
【0031】搬送部160は爪部材である分離爪210
と拍車部材である拍車162とを有し、中間転写ベルト
14aの定着装置17側の端部の曲率部KTと定着装置
17との間に設けられる。搬送部160は、定着装置1
7からの熱により、中間転写ベルト14aが変形した
り、中間転写ベルト14aに担持されるトナー像が融着
気味になって転写しにくくなったり、中間転写ベルト1
4a上にトナーが固着したりすることを防止する。
と拍車部材である拍車162とを有し、中間転写ベルト
14aの定着装置17側の端部の曲率部KTと定着装置
17との間に設けられる。搬送部160は、定着装置1
7からの熱により、中間転写ベルト14aが変形した
り、中間転写ベルト14aに担持されるトナー像が融着
気味になって転写しにくくなったり、中間転写ベルト1
4a上にトナーが固着したりすることを防止する。
【0032】爪部材である分離爪210は中間転写ベル
ト14aの曲率部KTに近接し、中間転写ベルト14a
と所定の間隔、好ましくは0.1〜2.0mmを空けて
支持軸221に固定して設けられ、記録紙Pが中間転写
ベルト14aより分離される際に、中間転写ベルト14
a方向へ曲がって搬送されようとする記録紙Pの先端部
を当接させ、記録紙Pの分離を補助する。
ト14aの曲率部KTに近接し、中間転写ベルト14a
と所定の間隔、好ましくは0.1〜2.0mmを空けて
支持軸221に固定して設けられ、記録紙Pが中間転写
ベルト14aより分離される際に、中間転写ベルト14
a方向へ曲がって搬送されようとする記録紙Pの先端部
を当接させ、記録紙Pの分離を補助する。
【0033】拍車部材である拍車162は、周面に複数
の突起部162aを有し、回転支持軸165を中心とし
て回転自在に設けられる。拍車162は、記録紙Pの裏
面側をガイドして記録紙Pを搬送し、両面にトナー像を
有する記録紙Pの裏面トナー像の乱れを防止するととも
に、記録紙Pの定着装置17への進入方向を一定にしな
がら記録紙Pを安定して定着装置17へと搬送する。
の突起部162aを有し、回転支持軸165を中心とし
て回転自在に設けられる。拍車162は、記録紙Pの裏
面側をガイドして記録紙Pを搬送し、両面にトナー像を
有する記録紙Pの裏面トナー像の乱れを防止するととも
に、記録紙Pの定着装置17への進入方向を一定にしな
がら記録紙Pを安定して定着装置17へと搬送する。
【0034】分離爪210と拍車162とは、中間転写
ベルト14aの曲率部KTと定着装置17のニップ部T
への転写材の入り口部(進入部)とを結ぶ面PL1(以
降転写材搬送面PL1という)に対し、感光体ドラム1
0の反対側で転写材搬送面PL1と接触或いは近接して
配設される。転写材搬送面PL1の両側に拍車部材であ
る拍車162を設けることも可能である。
ベルト14aの曲率部KTと定着装置17のニップ部T
への転写材の入り口部(進入部)とを結ぶ面PL1(以
降転写材搬送面PL1という)に対し、感光体ドラム1
0の反対側で転写材搬送面PL1と接触或いは近接して
配設される。転写材搬送面PL1の両側に拍車部材であ
る拍車162を設けることも可能である。
【0035】進入ガイド部材である進入ガイド板169
は、感光体ドラム10の反対側で転写材搬送面PL1と
接触或いは近接して配設され、先端部が記録紙Pを案内
して、定着時のしわを防止するよう記録紙Pの先端を定
着装置17のニップ部Tに進入させる。
は、感光体ドラム10の反対側で転写材搬送面PL1と
接触或いは近接して配設され、先端部が記録紙Pを案内
して、定着時のしわを防止するよう記録紙Pの先端を定
着装置17のニップ部Tに進入させる。
【0036】第1の例の定着装置17は表面画像(上面
側の画像)のトナー像を定着するための上側(表面側)
のロール状の熱線定着用回転部材としての第1熱線定着
ローラ17aと、裏面画像(下面側の画像)のトナー像
を定着するための下側(裏面側)のロール状の定着用回
転部材としての第1定着ローラ47aとにより構成さ
れ、第1熱線定着ローラ17aと第1定着ローラ47a
との間で形成される、幅2〜10mm程度のニップ部T
で記録紙Pを挟持し、熱と圧力とを加えることにより記
録紙P上のトナー像を定着する。第1熱線定着ローラ1
7aの内部には、主として赤外線或いは遠赤外線等の熱
線を発光する例えばハロゲンランプやキセノンランプを
用いた熱線照射手段である熱線照射部材171gが設け
られる。
側の画像)のトナー像を定着するための上側(表面側)
のロール状の熱線定着用回転部材としての第1熱線定着
ローラ17aと、裏面画像(下面側の画像)のトナー像
を定着するための下側(裏面側)のロール状の定着用回
転部材としての第1定着ローラ47aとにより構成さ
れ、第1熱線定着ローラ17aと第1定着ローラ47a
との間で形成される、幅2〜10mm程度のニップ部T
で記録紙Pを挟持し、熱と圧力とを加えることにより記
録紙P上のトナー像を定着する。第1熱線定着ローラ1
7aの内部には、主として赤外線或いは遠赤外線等の熱
線を発光する例えばハロゲンランプやキセノンランプを
用いた熱線照射手段である熱線照射部材171gが設け
られる。
【0037】次に画像形成プロセスを説明する。
【0038】画像記録のスタートにより不図示の感光体
駆動モータの始動により感光体ドラム10が図1の矢印
で示す時計方向へ回転され、同時にイエロー(Y)のス
コロトロン帯電器11の帯電作用により感光体ドラム1
0に電位の付与が開始される。
駆動モータの始動により感光体ドラム10が図1の矢印
で示す時計方向へ回転され、同時にイエロー(Y)のス
コロトロン帯電器11の帯電作用により感光体ドラム1
0に電位の付与が開始される。
【0039】感光体ドラム10は電位を付与されたあ
と、Yの露光光学系12によって第1の色信号すなわち
Yの画像データに対応する電気信号による画像書込が開
始され、感光体ドラム10の表面に原稿画像のYの画像
に対応する静電潜像が形成される。
と、Yの露光光学系12によって第1の色信号すなわち
Yの画像データに対応する電気信号による画像書込が開
始され、感光体ドラム10の表面に原稿画像のYの画像
に対応する静電潜像が形成される。
【0040】前記の潜像はYの現像器13により非接触
の状態で反転現像され、感光体ドラム10上にイエロー
(Y)のトナー像が形成される。
の状態で反転現像され、感光体ドラム10上にイエロー
(Y)のトナー像が形成される。
【0041】次いで感光体ドラム10は、Yのトナー像
の上からマゼンタ(M)のスコロトロン帯電器11の帯
電作用により電位が付与され、Mの露光光学系12によ
って第2の色信号すなわちMの画像データに対応する電
気信号による画像書込が行われ、Mの現像器13による
非接触の反転現像によって前記のイエロー(Y)のトナ
ー像の上にマゼンタ(M)のトナー像が重ね合わせて形
成される。
の上からマゼンタ(M)のスコロトロン帯電器11の帯
電作用により電位が付与され、Mの露光光学系12によ
って第2の色信号すなわちMの画像データに対応する電
気信号による画像書込が行われ、Mの現像器13による
非接触の反転現像によって前記のイエロー(Y)のトナ
ー像の上にマゼンタ(M)のトナー像が重ね合わせて形
成される。
【0042】同様のプロセスにより、シアン(C)のス
コロトロン帯電器11、Cの露光光学系12およびCの
現像器13によってさらに第3の色信号に対応するシア
ン(C)のトナー像が重ね合わせて形成され、更にその
上に黒色(K)のスコロトロン帯電器11、Kの露光光
学系12およびKの現像器13によって第4の色信号に
対応する黒色(K)のトナー像が順次重ね合わせて形成
され、感光体ドラム10の一回転以内にその周面上にイ
エロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)および黒
色(K)の4色の重ね合わせカラートナー像が形成され
る(トナー像形成手段)。
コロトロン帯電器11、Cの露光光学系12およびCの
現像器13によってさらに第3の色信号に対応するシア
ン(C)のトナー像が重ね合わせて形成され、更にその
上に黒色(K)のスコロトロン帯電器11、Kの露光光
学系12およびKの現像器13によって第4の色信号に
対応する黒色(K)のトナー像が順次重ね合わせて形成
され、感光体ドラム10の一回転以内にその周面上にイ
エロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)および黒
色(K)の4色の重ね合わせカラートナー像が形成され
る(トナー像形成手段)。
【0043】これらY,M,C及びKの露光光学系12
による感光体ドラム10の感光層に対する画像書込はド
ラムの内部より前述した透光性の基体を通して行われ
る。従って第2、第3および第4の色信号に対応する画
像の書込は何れも先に形成されたトナー像の影響を全く
受けることなく行われ、第1の色信号に対応する画像と
同等の静電潜像を形成することが可能となる。
による感光体ドラム10の感光層に対する画像書込はド
ラムの内部より前述した透光性の基体を通して行われ
る。従って第2、第3および第4の色信号に対応する画
像の書込は何れも先に形成されたトナー像の影響を全く
受けることなく行われ、第1の色信号に対応する画像と
同等の静電潜像を形成することが可能となる。
【0044】上記の画像形成プロセスによって像形成体
である感光体ドラム10上に形成された裏面画像となる
重ね合わせカラートナー像は、転写域14bにおいて、
第1の転写手段としての転写器14cによって、中間転
写体である中間転写ベルト14a上に一括して転写(1
次転写)される(図2(A))。この際、良好な転写が
なされるように、感光体ドラム10の内部に設けた転写
同時露光器12dによる一様露光が行われるようにして
もよい。
である感光体ドラム10上に形成された裏面画像となる
重ね合わせカラートナー像は、転写域14bにおいて、
第1の転写手段としての転写器14cによって、中間転
写体である中間転写ベルト14a上に一括して転写(1
次転写)される(図2(A))。この際、良好な転写が
なされるように、感光体ドラム10の内部に設けた転写
同時露光器12dによる一様露光が行われるようにして
もよい。
【0045】転写後の感光体ドラム10の周面上に残っ
たトナーは感光体ドラムAC除電器16により除電を受
けた後、像形成体クリーニング手段であるクリーニング
装置19にいたり、感光体ドラム10に当接したゴム材
から成るクリーニングブレード19aによってクリーニ
ングされ、スクリュウ19bによって不図示の排トナー
容器に回収される。また、感光体ドラム10の周面は、
例えば発光ダイオードを用いた帯電前の一様露光器12
eによる露光によって先の画像形成における感光体ドラ
ム10の履歴が解消される。
たトナーは感光体ドラムAC除電器16により除電を受
けた後、像形成体クリーニング手段であるクリーニング
装置19にいたり、感光体ドラム10に当接したゴム材
から成るクリーニングブレード19aによってクリーニ
ングされ、スクリュウ19bによって不図示の排トナー
容器に回収される。また、感光体ドラム10の周面は、
例えば発光ダイオードを用いた帯電前の一様露光器12
eによる露光によって先の画像形成における感光体ドラ
ム10の履歴が解消される。
【0046】また、転写器14cにより荷電された中間
転写ベルト14aの電荷は、転写器14cと並列して設
けられる除電手段である除電器14mにより除電され
る。
転写ベルト14aの電荷は、転写器14cと並列して設
けられる除電手段である除電器14mにより除電され
る。
【0047】以上のようにして中間転写ベルト14a上
に裏面画像となる重ね合わせカラートナー像(第2のト
ナー像)が形成された後、感光体ドラム10上には上記
のカラー画像形成プロセスと同様にして、引続き表面画
像となる重ね合わせカラートナー像(第1のトナー像)
が形成される(図2(B))。この際、感光体ドラム1
0上に形成される表面画像は、前記感光体ドラム10上
に形成した裏面画像に対して鏡像となるように画像デー
タが変更される。
に裏面画像となる重ね合わせカラートナー像(第2のト
ナー像)が形成された後、感光体ドラム10上には上記
のカラー画像形成プロセスと同様にして、引続き表面画
像となる重ね合わせカラートナー像(第1のトナー像)
が形成される(図2(B))。この際、感光体ドラム1
0上に形成される表面画像は、前記感光体ドラム10上
に形成した裏面画像に対して鏡像となるように画像デー
タが変更される。
【0048】感光体ドラム10上への表面画像形成にと
もなって転写材である記録紙Pが転写材収納手段である
給紙カセット15より、送り出しローラ15aにより送
り出され、転写材給送手段としてのタイミングローラ1
5bへ搬送され、タイミングローラ15bの駆動によっ
て、感光体ドラム10上に形成される第1のトナー像で
ある表面画像のカラートナー像と、中間転写ベルト14
aに担持されている第2のトナー像である裏面画像のカ
ラートナー像との同期がとられて転写域14bへ給送さ
れる。この際、給送される記録紙Pは、記録紙Pの表面
側に設けられる転写材帯電手段である紙帯電器150に
よりトナーと同極性に帯電され、中間転写ベルト14a
に吸着されて転写域14bへ給送される。トナーと同極
性に紙帯電を行うことにより、中間転写ベルト14a上
のトナー像や感光体ドラム10上のトナー像と引き合う
ことを防止して、トナー像の乱れを防止している。
もなって転写材である記録紙Pが転写材収納手段である
給紙カセット15より、送り出しローラ15aにより送
り出され、転写材給送手段としてのタイミングローラ1
5bへ搬送され、タイミングローラ15bの駆動によっ
て、感光体ドラム10上に形成される第1のトナー像で
ある表面画像のカラートナー像と、中間転写ベルト14
aに担持されている第2のトナー像である裏面画像のカ
ラートナー像との同期がとられて転写域14bへ給送さ
れる。この際、給送される記録紙Pは、記録紙Pの表面
側に設けられる転写材帯電手段である紙帯電器150に
よりトナーと同極性に帯電され、中間転写ベルト14a
に吸着されて転写域14bへ給送される。トナーと同極
性に紙帯電を行うことにより、中間転写ベルト14a上
のトナー像や感光体ドラム10上のトナー像と引き合う
ことを防止して、トナー像の乱れを防止している。
【0049】転写域14bではトナーと反対極性(本実
施形態においてはプラス極性)の電圧が印加される第2
の転写手段としての転写器14cによって感光体ドラム
10上の表面画像が一括して記録紙Pの表面に転写(2
次転写)される。このとき、中間転写ベルト14a上の
裏面画像は記録紙Pに転写されないで中間転写ベルト1
4a上に存在する。第2の転写手段としての転写器14
cによる2次転写の際、良好な転写がなされるように、
転写域14bと対向して感光体ドラム10の内部に設け
られた、例えば発光ダイオードを用いた転写同時露光器
12dによる一様露光が行われるようにしてもよい。ま
た転写器14cにより荷電された中間転写ベルト14a
の電荷は除電器14mにより除電される。
施形態においてはプラス極性)の電圧が印加される第2
の転写手段としての転写器14cによって感光体ドラム
10上の表面画像が一括して記録紙Pの表面に転写(2
次転写)される。このとき、中間転写ベルト14a上の
裏面画像は記録紙Pに転写されないで中間転写ベルト1
4a上に存在する。第2の転写手段としての転写器14
cによる2次転写の際、良好な転写がなされるように、
転写域14bと対向して感光体ドラム10の内部に設け
られた、例えば発光ダイオードを用いた転写同時露光器
12dによる一様露光が行われるようにしてもよい。ま
た転写器14cにより荷電された中間転写ベルト14a
の電荷は除電器14mにより除電される。
【0050】表面にカラートナー像が転写された記録紙
Pは、トナーと反対極性(本実施形態においてはプラス
極性)の電圧が印加される第3の転写手段としての裏面
転写器14gへと搬送され、裏面転写器14gにより中
間転写ベルト14aの周面上の裏面画像が一括して記録
紙Pの裏面に転写(3次転写)される(図2(C))。
Pは、トナーと反対極性(本実施形態においてはプラス
極性)の電圧が印加される第3の転写手段としての裏面
転写器14gへと搬送され、裏面転写器14gにより中
間転写ベルト14aの周面上の裏面画像が一括して記録
紙Pの裏面に転写(3次転写)される(図2(C))。
【0051】両面にカラートナー像が形成された記録紙
Pは、中間転写ベルト14aの曲率部KTの曲率と、中
間転写ベルト14aの端部に必要に応じて設けられる転
写材分離手段としての紙分離AC除電器14hによる除
電作用と、中間転写ベルト14aと所定の間隔を空けて
搬送部160に設けられる分離爪210とにより、中間
転写ベルト14aから分離され、搬送部160に設けら
れた拍車162及び進入ガイド板169を通して安定し
て定着装置17へと搬送され、進入ガイド板169によ
り先端部を定着装置17のニップ部Tに送り込み、表面
画像(上側の画像)のトナー像を定着するための上側に
配置される第1熱線定着ローラ17aと、裏面画像(下
側の画像)のトナー像を定着するための下側に配置され
る第1定着ローラ47aとの間のニップ部Tで熱と圧力
とを加えられることにより記録紙P上のトナー像が定着
される。両面画像記録がなされた記録紙Pは表裏を反転
されて送られ、排紙ローラ18により装置外部のトレイ
へ排出される。また図1の一点鎖線で示すように、定着
装置17の出口に不図示の切替部材を設け、表裏を反転
させずに装置外部のトレイへ排出するようにしてもよ
い。
Pは、中間転写ベルト14aの曲率部KTの曲率と、中
間転写ベルト14aの端部に必要に応じて設けられる転
写材分離手段としての紙分離AC除電器14hによる除
電作用と、中間転写ベルト14aと所定の間隔を空けて
搬送部160に設けられる分離爪210とにより、中間
転写ベルト14aから分離され、搬送部160に設けら
れた拍車162及び進入ガイド板169を通して安定し
て定着装置17へと搬送され、進入ガイド板169によ
り先端部を定着装置17のニップ部Tに送り込み、表面
画像(上側の画像)のトナー像を定着するための上側に
配置される第1熱線定着ローラ17aと、裏面画像(下
側の画像)のトナー像を定着するための下側に配置され
る第1定着ローラ47aとの間のニップ部Tで熱と圧力
とを加えられることにより記録紙P上のトナー像が定着
される。両面画像記録がなされた記録紙Pは表裏を反転
されて送られ、排紙ローラ18により装置外部のトレイ
へ排出される。また図1の一点鎖線で示すように、定着
装置17の出口に不図示の切替部材を設け、表裏を反転
させずに装置外部のトレイへ排出するようにしてもよ
い。
【0052】転写後の中間転写ベルト14aの周面上に
残ったトナーは、中間転写ベルト14aを挟んで従動ロ
ーラ14eに対向して設けられ、支軸142を回転支点
として中間転写ベルト14aに当接及び当接解除可能な
中間転写体クリーニングブレード141を有する中間転
写体クリーニング手段である中間転写体クリーニング装
置140によりクリーニングされる。
残ったトナーは、中間転写ベルト14aを挟んで従動ロ
ーラ14eに対向して設けられ、支軸142を回転支点
として中間転写ベルト14aに当接及び当接解除可能な
中間転写体クリーニングブレード141を有する中間転
写体クリーニング手段である中間転写体クリーニング装
置140によりクリーニングされる。
【0053】また、転写後の感光体ドラム10の周面上
に残ったトナーは、感光体ドラムAC除電器16により
除電を受けた後、クリーニング装置19によりクリーニ
ングされ、帯電前の一様露光器12eにより先の画像形
成における感光体ドラム10の履歴が解消されて、次の
画像形成サイクルにはいる。
に残ったトナーは、感光体ドラムAC除電器16により
除電を受けた後、クリーニング装置19によりクリーニ
ングされ、帯電前の一様露光器12eにより先の画像形
成における感光体ドラム10の履歴が解消されて、次の
画像形成サイクルにはいる。
【0054】上記の方法を用いることにより、重ね合わ
せカラートナー像を一括転写するので、中間転写ベルト
14a上のカラー画像の色ズレやトナーの散りやこすれ
等が起こりにくく、画像劣化が少ない良好な両面カラー
画像形成がなされる。
せカラートナー像を一括転写するので、中間転写ベルト
14a上のカラー画像の色ズレやトナーの散りやこすれ
等が起こりにくく、画像劣化が少ない良好な両面カラー
画像形成がなされる。
【0055】前記の原稿画像読取装置500において、
片面画像と判別された場合や両面画像と判別された場合
の、図3にて示す原稿画像読取手段により読取られた原
稿PSの画像データを感光体ドラム10による表面のみ
の片面画像としてコピーする場合には、図4に示すRO
M内に格納された像形成体としての感光体ドラム10に
よる表面の片面画像形成プログラムP2が制御部を通し
てRAM内に読込まれ制御部により表面の片面画像形成
プログラムP2が実行され、図1にて説明した感光体ド
ラム10による表面のみの画像形成プロセスが連続して
行われる。
片面画像と判別された場合や両面画像と判別された場合
の、図3にて示す原稿画像読取手段により読取られた原
稿PSの画像データを感光体ドラム10による表面のみ
の片面画像としてコピーする場合には、図4に示すRO
M内に格納された像形成体としての感光体ドラム10に
よる表面の片面画像形成プログラムP2が制御部を通し
てRAM内に読込まれ制御部により表面の片面画像形成
プログラムP2が実行され、図1にて説明した感光体ド
ラム10による表面のみの画像形成プロセスが連続して
行われる。
【0056】また、片面画像と判別された場合や両面画
像と判別された場合の、図3にて示す原稿画像読取手段
により読取られた原稿PSの画像データを中間転写ベル
ト14aによる裏面のみの片面画像としてコピーする場
合には、図4に示すROM内に格納された中間転写体と
しての中間転写ベルト14aによる裏面の片面画像形成
プログラムP3が制御部を通してRAM内に読込まれ制
御部により裏面の片面画像形成プログラムP3が実行さ
れ、図1にて説明した中間転写ベルト14aによる裏面
のみの画像形成プロセスが連続して行われる。
像と判別された場合の、図3にて示す原稿画像読取手段
により読取られた原稿PSの画像データを中間転写ベル
ト14aによる裏面のみの片面画像としてコピーする場
合には、図4に示すROM内に格納された中間転写体と
しての中間転写ベルト14aによる裏面の片面画像形成
プログラムP3が制御部を通してRAM内に読込まれ制
御部により裏面の片面画像形成プログラムP3が実行さ
れ、図1にて説明した中間転写ベルト14aによる裏面
のみの画像形成プロセスが連続して行われる。
【0057】また、本発明の定着装置を用いる画像形成
装置の実施形態としてカラー画像形成にて説明したが、
本発明は必ずしもこれに限定されるものでなく、図1及
び図2にて説明したと同様のプロセスによるモノクロの
片面或いは両面の画像形成にも適用されるものである。
また、本発明の定着装置を用いる画像形成装置の実施形
態として両面画像形成装置にて説明したが、本発明の定
着装置は必ずしもこれに限定されるものでなく、片面の
みの画像形成装置にも適用されるものである。また、以
下に説明する定着装置も両面定着用として説明するが、
これに限定されるものでなく、片面用の定着装置として
も用いられる。
装置の実施形態としてカラー画像形成にて説明したが、
本発明は必ずしもこれに限定されるものでなく、図1及
び図2にて説明したと同様のプロセスによるモノクロの
片面或いは両面の画像形成にも適用されるものである。
また、本発明の定着装置を用いる画像形成装置の実施形
態として両面画像形成装置にて説明したが、本発明の定
着装置は必ずしもこれに限定されるものでなく、片面の
みの画像形成装置にも適用されるものである。また、以
下に説明する定着装置も両面定着用として説明するが、
これに限定されるものでなく、片面用の定着装置として
も用いられる。
【0058】図5に示すように、第1の例の定着装置1
7は表面画像(上面側の画像)のトナー像を定着するた
めの上側(表面側)のロール状の熱線定着用回転部材と
しての第1熱線定着ローラ17aと、裏面画像(下面側
の画像)のトナー像を定着するための下側(裏面側)の
ロール状の定着用回転部材としての第1定着ローラ47
aとにより構成され、第1熱線定着ローラ17aと第1
定着ローラ47aとの間で形成される、幅2〜10mm
程度のニップ部Tで記録紙Pを挟持し、熱と圧力とを加
えることにより記録紙P上のトナー像を定着する。
7は表面画像(上面側の画像)のトナー像を定着するた
めの上側(表面側)のロール状の熱線定着用回転部材と
しての第1熱線定着ローラ17aと、裏面画像(下面側
の画像)のトナー像を定着するための下側(裏面側)の
ロール状の定着用回転部材としての第1定着ローラ47
aとにより構成され、第1熱線定着ローラ17aと第1
定着ローラ47aとの間で形成される、幅2〜10mm
程度のニップ部Tで記録紙Pを挟持し、熱と圧力とを加
えることにより記録紙P上のトナー像を定着する。
【0059】表面画像のトナー像を定着するための熱線
定着用回転部材としての第1熱線定着ローラ17aは、
円筒状の透光性基体171aと、該透光性基体171a
の外側(外周面)に熱線吸収層171bと熱伝導層17
1eと離型層171cとをその順に設け、透光性基体1
71a内部に、主として赤外線或いは遠赤外線等の熱線
を発光する例えばハロゲンランプやキセノンランプを用
いた熱線照射手段である熱線照射部材171gを配した
ハードローラとして構成される。熱線照射部材171g
より発光された熱線が熱線吸収層171bにより吸収さ
れ、熱線吸収層171bにより吸収された熱による第1
熱線定着ローラ17aの表面温度を均一化する熱伝導層
171eにより瞬時加熱が可能なロール状の熱線定着用
回転部材が形成される。上側に設けられるロール状の熱
線定着用回転部材としての第1熱線定着ローラ17aに
は、ニップ部Tの位置より第1熱線定着ローラ17aの
回転方向に、定着分離爪TR6、定着オイルクリーニン
グブレードTR1、オイル塗布フェルトTR2、オイル
量規制ブレードTR3が設けられ、オイルタンクTR4
より毛細管パイプTR5を通してオイル塗布フェルトT
R2に供給されたオイルがオイル塗布フェルトTR2に
より第1熱線定着ローラ17aに塗布される。定着オイ
ルクリーニングブレードTR1により第1熱線定着ロー
ラ17aの周面上のオイルがクリーニングされる。従っ
て後述する、第1熱線定着ローラ17aの温度を測定す
る温度センサTS1は、定着オイルクリーニングブレー
ドTR1とオイル塗布フェルトTR2との間のクリーニ
ングされた第1熱線定着ローラ17aの周面に設けられ
る。定着分離爪TR6により定着後の転写材が分離され
る。
定着用回転部材としての第1熱線定着ローラ17aは、
円筒状の透光性基体171aと、該透光性基体171a
の外側(外周面)に熱線吸収層171bと熱伝導層17
1eと離型層171cとをその順に設け、透光性基体1
71a内部に、主として赤外線或いは遠赤外線等の熱線
を発光する例えばハロゲンランプやキセノンランプを用
いた熱線照射手段である熱線照射部材171gを配した
ハードローラとして構成される。熱線照射部材171g
より発光された熱線が熱線吸収層171bにより吸収さ
れ、熱線吸収層171bにより吸収された熱による第1
熱線定着ローラ17aの表面温度を均一化する熱伝導層
171eにより瞬時加熱が可能なロール状の熱線定着用
回転部材が形成される。上側に設けられるロール状の熱
線定着用回転部材としての第1熱線定着ローラ17aに
は、ニップ部Tの位置より第1熱線定着ローラ17aの
回転方向に、定着分離爪TR6、定着オイルクリーニン
グブレードTR1、オイル塗布フェルトTR2、オイル
量規制ブレードTR3が設けられ、オイルタンクTR4
より毛細管パイプTR5を通してオイル塗布フェルトT
R2に供給されたオイルがオイル塗布フェルトTR2に
より第1熱線定着ローラ17aに塗布される。定着オイ
ルクリーニングブレードTR1により第1熱線定着ロー
ラ17aの周面上のオイルがクリーニングされる。従っ
て後述する、第1熱線定着ローラ17aの温度を測定す
る温度センサTS1は、定着オイルクリーニングブレー
ドTR1とオイル塗布フェルトTR2との間のクリーニ
ングされた第1熱線定着ローラ17aの周面に設けられ
る。定着分離爪TR6により定着後の転写材が分離され
る。
【0060】また、裏面画像のトナー像を定着するため
のロール状の定着用回転部材としての第1定着ローラ4
7aは、例えばアルミ材を用いた円筒状の金属パイプ4
71aと、該金属パイプ471aの外周面に例えばシリ
コン材を用いた、2〜20mm厚のゴムローラ471b
を形成し、金属パイプ471aの内部にハロゲンヒータ
471cを配したソフトローラとして構成される。上側
のハードローラと下側のソフトローラとの間に下側を凸
としたニップ部Tが形成されトナー像の定着が行われ
る。
のロール状の定着用回転部材としての第1定着ローラ4
7aは、例えばアルミ材を用いた円筒状の金属パイプ4
71aと、該金属パイプ471aの外周面に例えばシリ
コン材を用いた、2〜20mm厚のゴムローラ471b
を形成し、金属パイプ471aの内部にハロゲンヒータ
471cを配したソフトローラとして構成される。上側
のハードローラと下側のソフトローラとの間に下側を凸
としたニップ部Tが形成されトナー像の定着が行われ
る。
【0061】TS1は上側の第1熱線定着ローラ17a
に取付けられた温度制御を行うための例えばサーミスタ
を用いた温度センサであり、TS2は下側の第1定着ロ
ーラ47aに取付けられた温度制御を行うための例えば
サーミスタを用いた温度センサである。
に取付けられた温度制御を行うための例えばサーミスタ
を用いた温度センサであり、TS2は下側の第1定着ロ
ーラ47aに取付けられた温度制御を行うための例えば
サーミスタを用いた温度センサである。
【0062】図6によれば、第1の例の定着装置17に
用いられるハードローラとしてのロール状の熱線定着用
回転部材としては、熱線吸収層と熱伝導層との構成によ
り以下に説明する4つのタイプがある。
用いられるハードローラとしてのロール状の熱線定着用
回転部材としては、熱線吸収層と熱伝導層との構成によ
り以下に説明する4つのタイプがある。
【0063】まず、第1熱線定着ローラ17aとして、
図5にて説明し図6(a)に断面を示すように、透光性
基体171aの外側(外周面)に線吸収層171bと熱
伝導層171eとを分離して形成した構成のものがある
が、熱線吸収層171bとしてバインダータイプ(第1
の熱線吸収層)を用い、また熱伝導層171eとして同
じくバインダータイプのもの(第1の熱伝導層)を用い
た、熱線吸収層と熱伝導層との構成のタイプAによる、
瞬時加熱用の熱線定着用回転部材の第1の例と、熱線吸
収層171bとしてバインダータイプ(第1の熱線吸収
層)を用い、また熱伝導層171eとして固体タイプの
もの(第2の熱伝導層)を用いた、熱線吸収層と熱伝導
層との構成のタイプBによる、瞬時加熱用の熱線定着用
回転部材の第2の例との2通りがある。熱線照射部材1
71gより発光された熱線が透光性基体171aを通し
て熱線吸収層171bにより吸収される。
図5にて説明し図6(a)に断面を示すように、透光性
基体171aの外側(外周面)に線吸収層171bと熱
伝導層171eとを分離して形成した構成のものがある
が、熱線吸収層171bとしてバインダータイプ(第1
の熱線吸収層)を用い、また熱伝導層171eとして同
じくバインダータイプのもの(第1の熱伝導層)を用い
た、熱線吸収層と熱伝導層との構成のタイプAによる、
瞬時加熱用の熱線定着用回転部材の第1の例と、熱線吸
収層171bとしてバインダータイプ(第1の熱線吸収
層)を用い、また熱伝導層171eとして固体タイプの
もの(第2の熱伝導層)を用いた、熱線吸収層と熱伝導
層との構成のタイプBによる、瞬時加熱用の熱線定着用
回転部材の第2の例との2通りがある。熱線照射部材1
71gより発光された熱線が透光性基体171aを通し
て熱線吸収層171bにより吸収される。
【0064】さらに、図6(b)に断面を示すように、
熱線吸収層171bと熱伝導層171eとを兼用する兼
用層171を透光性基体171aの外側(外周面)に形
成した熱線定着用回転部材としての第2熱線定着ローラ
17bを用いるものがあるが、第2熱線定着ローラ17
bの構成として、兼用層171Bとしてバインダータイ
プのもの(第1の兼用層)を用いた、熱線吸収層と熱伝
導層との構成のタイプCによる瞬時加熱用の熱線定着用
回転部材の第3の例と、兼用層171Bとして固体タイ
プのもの(第2の兼用層)を用いた、熱線吸収層と熱伝
導層との構成のタイプDによる瞬時加熱用の熱線定着用
回転部材の第4の例との2通りがある。熱線照射部材1
71gより発光された熱線が透光性基体171aを通し
て兼用層171Bにより吸収される。
熱線吸収層171bと熱伝導層171eとを兼用する兼
用層171を透光性基体171aの外側(外周面)に形
成した熱線定着用回転部材としての第2熱線定着ローラ
17bを用いるものがあるが、第2熱線定着ローラ17
bの構成として、兼用層171Bとしてバインダータイ
プのもの(第1の兼用層)を用いた、熱線吸収層と熱伝
導層との構成のタイプCによる瞬時加熱用の熱線定着用
回転部材の第3の例と、兼用層171Bとして固体タイ
プのもの(第2の兼用層)を用いた、熱線吸収層と熱伝
導層との構成のタイプDによる瞬時加熱用の熱線定着用
回転部材の第4の例との2通りがある。熱線照射部材1
71gより発光された熱線が透光性基体171aを通し
て兼用層171Bにより吸収される。
【0065】熱線吸収層と熱伝導層との構成のタイプA
を用いた瞬時加熱用の熱線定着用回転部材の第1の例の
部材構成について以下に説明する。
を用いた瞬時加熱用の熱線定着用回転部材の第1の例の
部材構成について以下に説明する。
【0066】円筒状の透光性基体171aとしては、熱
線照射部材171gよりの赤外線或いは遠赤外線等の熱
線を透過するパイレックスガラス,サファイヤ(Al2
O3),CaF2等のセラミック材(熱伝導率が(5.5
〜19.0)×10-3J/cm・s・K)や、ポリイミ
ド,ポリアミド等を使用した透光性樹脂等(熱伝導率が
(2.5〜3.4)×10-3J/cm・s・K)を用い
る。また、透光性基体171aを通過させる熱線の波長
は0.1〜20μm、好ましくは0.3〜3μmである
ので、フィラーとして硬度や熱伝導率の調整剤が加えら
れるが、粒径が熱線の波長の1/2、好ましくは1/5
以下の、1μm以下、好ましくは0.1μm以下の熱線
透過性(主として赤外線或いは遠赤外線透過性)の酸化
チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化シリコン、
酸化マグネシウム、炭酸カルシウム等の金属酸化物の微
粒子を樹脂バインダに分散させたもので透光性基体17
1aを形成してもよい。層中で1次、2次粒子を含めて
平均粒径が1μm以下、好ましくは0.1μm以下であ
ることが光散乱を防ぎ、熱線吸収層171bに到達させ
るのに好ましい。従って、透光性基体171aはあまり
熱伝導性が良くない。
線照射部材171gよりの赤外線或いは遠赤外線等の熱
線を透過するパイレックスガラス,サファイヤ(Al2
O3),CaF2等のセラミック材(熱伝導率が(5.5
〜19.0)×10-3J/cm・s・K)や、ポリイミ
ド,ポリアミド等を使用した透光性樹脂等(熱伝導率が
(2.5〜3.4)×10-3J/cm・s・K)を用い
る。また、透光性基体171aを通過させる熱線の波長
は0.1〜20μm、好ましくは0.3〜3μmである
ので、フィラーとして硬度や熱伝導率の調整剤が加えら
れるが、粒径が熱線の波長の1/2、好ましくは1/5
以下の、1μm以下、好ましくは0.1μm以下の熱線
透過性(主として赤外線或いは遠赤外線透過性)の酸化
チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化シリコン、
酸化マグネシウム、炭酸カルシウム等の金属酸化物の微
粒子を樹脂バインダに分散させたもので透光性基体17
1aを形成してもよい。層中で1次、2次粒子を含めて
平均粒径が1μm以下、好ましくは0.1μm以下であ
ることが光散乱を防ぎ、熱線吸収層171bに到達させ
るのに好ましい。従って、透光性基体171aはあまり
熱伝導性が良くない。
【0067】第1の熱線吸収層としてのバインダータイ
プの熱線吸収層171bとしては、熱線照射部材171
gより発光され、透光性基体171aを透過した熱線の
略100%にあたる90〜100%、好ましくは95〜
100%の熱線を熱線吸収層171bにより吸収し瞬時
加熱が可能な熱線定着用回転部材を形成するように、樹
脂バインダにカーボンブラック、黒鉛、鉄黒(Fe
3O4)や各種フェライト及びその化合物、酸化銅、酸化
コバルト、ベンガラ(Fe2O3)等の粉末を混入した熱
線吸収部材を用い、厚さ10〜200μm、好ましくは
20〜100μm厚の該熱線吸収部材を透光性基体17
1aの外側(外周面)に焼付け或いは塗布等により形成
する。熱線吸収層171bでの熱線吸収率が90%程度
よりも低く、例えば20〜80%程度であると熱線が漏
れて、漏れた熱線により熱線定着用回転部材としての第
1熱線定着ローラ17a(瞬時加熱用の熱線定着用回転
部材の第3、第4の例では第2熱線定着ローラ17b)
がモノクロ画像形成に用いられた場合、フィルミング等
により第1熱線定着ローラ17a(瞬時加熱用の熱線定
着用回転部材の第3、第4の例では第2熱線定着ローラ
17b)の特定位置の表面に黒トナーが付着すると漏れ
た熱線により付着部から発熱が起き、その部分でさらに
熱線吸収による発熱が重ねて起こり熱線吸収層171b
を破損する。またカラー画像形成に用いられた場合、カ
ラートナーの吸収効率が一般に低く、かつカラートナー
間に吸収効率の差があることから定着不良となったり、
定着ムラとなる。従って、熱線照射部材171gより発
光され、透光性基体171aを透過した熱線が第1熱線
定着ローラ17a(瞬時加熱用の熱線定着用回転部材の
第3、第4の例では第2熱線定着ローラ17b)内で完
全に吸収されるように熱線吸収層171bの熱線吸収率
を略100%にあたる90〜100%、好ましくは95
〜100%とする。また、熱線吸収層171bの厚さが
10μm未満で薄いと、熱線吸収層171bでの熱線の
吸収による加熱速度は速いが、薄膜による局所的な加熱
による熱線吸収層171bの破損や強度不足の原因とな
り、熱線吸収層171bの厚さが200μmを越えて厚
過ぎると、熱伝導不良となったり、熱容量が大きくなり
瞬時加熱が成しにくくなる。熱線吸収層171bの熱線
吸収率を略100%にあたる90〜100%、好ましく
は95〜100%としたり、熱線吸収層171bの厚さ
を10〜200μm、好ましくは20〜100μmとす
ることにより、熱線吸収層171bでの局所的な発熱が
防止され、均一な発熱が行われる。また、熱線吸収層1
71bに投光される熱線の波長は0.1〜20μm、好
ましくは0.3〜3μmであるので、フィラーとして硬
度や熱伝導率の調整剤が加えられるが、粒径が熱線の波
長の1/2、好ましくは1/5以下の、1次、2次粒子
を含めて平均粒径が1μm以下、好ましくは0.1μm
以下の熱線透過性(主として赤外線或いは遠赤外線透過
性)の酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化
シリコン、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム等の金属
酸化物の微粒子を樹脂バインダに5〜50重量%分散さ
せたもので熱線吸収層171bを形成してもよい。
プの熱線吸収層171bとしては、熱線照射部材171
gより発光され、透光性基体171aを透過した熱線の
略100%にあたる90〜100%、好ましくは95〜
100%の熱線を熱線吸収層171bにより吸収し瞬時
加熱が可能な熱線定着用回転部材を形成するように、樹
脂バインダにカーボンブラック、黒鉛、鉄黒(Fe
3O4)や各種フェライト及びその化合物、酸化銅、酸化
コバルト、ベンガラ(Fe2O3)等の粉末を混入した熱
線吸収部材を用い、厚さ10〜200μm、好ましくは
20〜100μm厚の該熱線吸収部材を透光性基体17
1aの外側(外周面)に焼付け或いは塗布等により形成
する。熱線吸収層171bでの熱線吸収率が90%程度
よりも低く、例えば20〜80%程度であると熱線が漏
れて、漏れた熱線により熱線定着用回転部材としての第
1熱線定着ローラ17a(瞬時加熱用の熱線定着用回転
部材の第3、第4の例では第2熱線定着ローラ17b)
がモノクロ画像形成に用いられた場合、フィルミング等
により第1熱線定着ローラ17a(瞬時加熱用の熱線定
着用回転部材の第3、第4の例では第2熱線定着ローラ
17b)の特定位置の表面に黒トナーが付着すると漏れ
た熱線により付着部から発熱が起き、その部分でさらに
熱線吸収による発熱が重ねて起こり熱線吸収層171b
を破損する。またカラー画像形成に用いられた場合、カ
ラートナーの吸収効率が一般に低く、かつカラートナー
間に吸収効率の差があることから定着不良となったり、
定着ムラとなる。従って、熱線照射部材171gより発
光され、透光性基体171aを透過した熱線が第1熱線
定着ローラ17a(瞬時加熱用の熱線定着用回転部材の
第3、第4の例では第2熱線定着ローラ17b)内で完
全に吸収されるように熱線吸収層171bの熱線吸収率
を略100%にあたる90〜100%、好ましくは95
〜100%とする。また、熱線吸収層171bの厚さが
10μm未満で薄いと、熱線吸収層171bでの熱線の
吸収による加熱速度は速いが、薄膜による局所的な加熱
による熱線吸収層171bの破損や強度不足の原因とな
り、熱線吸収層171bの厚さが200μmを越えて厚
過ぎると、熱伝導不良となったり、熱容量が大きくなり
瞬時加熱が成しにくくなる。熱線吸収層171bの熱線
吸収率を略100%にあたる90〜100%、好ましく
は95〜100%としたり、熱線吸収層171bの厚さ
を10〜200μm、好ましくは20〜100μmとす
ることにより、熱線吸収層171bでの局所的な発熱が
防止され、均一な発熱が行われる。また、熱線吸収層1
71bに投光される熱線の波長は0.1〜20μm、好
ましくは0.3〜3μmであるので、フィラーとして硬
度や熱伝導率の調整剤が加えられるが、粒径が熱線の波
長の1/2、好ましくは1/5以下の、1次、2次粒子
を含めて平均粒径が1μm以下、好ましくは0.1μm
以下の熱線透過性(主として赤外線或いは遠赤外線透過
性)の酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化
シリコン、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム等の金属
酸化物の微粒子を樹脂バインダに5〜50重量%分散さ
せたもので熱線吸収層171bを形成してもよい。
【0068】この他に、熱線吸収層171bの形成方法
として、透光性基体171aの上に不透明エナメル塗料
を、ディピングやスプレー法等によりコートした後、通
常550〜650℃の一定の温度で焼き、エナメル塗料
を透光性基体171aの上に溶着するエナメリング方法
や、金属の溶解液を同様にディピングやスプレー法等で
コートした後、媒剤部分を焼きとばし、金属を透光性基
体171a表面に焼き付けるラスター方法があり、エナ
メリング方法やラスター方法等により熱線吸収層171
bを形成することも可能である。
として、透光性基体171aの上に不透明エナメル塗料
を、ディピングやスプレー法等によりコートした後、通
常550〜650℃の一定の温度で焼き、エナメル塗料
を透光性基体171aの上に溶着するエナメリング方法
や、金属の溶解液を同様にディピングやスプレー法等で
コートした後、媒剤部分を焼きとばし、金属を透光性基
体171a表面に焼き付けるラスター方法があり、エナ
メリング方法やラスター方法等により熱線吸収層171
bを形成することも可能である。
【0069】以上のようにして形成される熱線吸収層1
71bは、温度がすぐに上がるように熱容量を小さくし
てあるので、熱線定着用回転部材としての第1熱線定着
ローラ17aに温度低下が生じ、定着ムラが発生すると
いう問題を少なくするが、円筒状の透光性基体171a
表面の熱線吸収層171bの長手方向((横方向ともい
う)、円筒状の透光性基体171aの中心軸と平行する
方向)の温度分布が均一化しにくい。
71bは、温度がすぐに上がるように熱容量を小さくし
てあるので、熱線定着用回転部材としての第1熱線定着
ローラ17aに温度低下が生じ、定着ムラが発生すると
いう問題を少なくするが、円筒状の透光性基体171a
表面の熱線吸収層171bの長手方向((横方向ともい
う)、円筒状の透光性基体171aの中心軸と平行する
方向)の温度分布が均一化しにくい。
【0070】このため、熱線吸収層171bの外側(外
周面)に第1の熱伝導層としてのバインダータイプの熱
伝導層171eを設ける。第1の熱伝導層としてのバイ
ンダータイプの熱伝導層171eとしては、層厚(厚
さ)10〜1000μm、好ましくは50〜500μm
で、熱伝導性の良いチタン、アルミナ、亜鉛、マグネシ
ウム、クロム、ニッケル、タンタル、モリブデン等の金
属微粒子を樹脂バインダに分散させたもので、熱伝導率
が50×10-3J/cm・s・K、好ましくは100×
10-3J/cm・s・K以上の層構成とする。熱伝導層
171eの厚さが10μm未満であると、層厚が薄すぎ
て熱容量が足りず、熱線吸収層171bよりの熱を十分
横方向に伝達できず、横方向の熱を均一にできない。ま
た、厚さが1000μmを越えて厚すぎると、熱容量が
大きくなりすぎ、ウォーミングアップ時間がかかり、瞬
時加熱が困難となる。熱伝導層を設けることにより、熱
線吸収層から直ぐに熱伝導層に熱が伝わり、熱伝導層で
の横方向での熱の伝達により、熱線吸収層の長手方向
((横方向)、円筒状の透光性基体の中心軸と平行する
方向)の温度分布の均一化が図られる。
周面)に第1の熱伝導層としてのバインダータイプの熱
伝導層171eを設ける。第1の熱伝導層としてのバイ
ンダータイプの熱伝導層171eとしては、層厚(厚
さ)10〜1000μm、好ましくは50〜500μm
で、熱伝導性の良いチタン、アルミナ、亜鉛、マグネシ
ウム、クロム、ニッケル、タンタル、モリブデン等の金
属微粒子を樹脂バインダに分散させたもので、熱伝導率
が50×10-3J/cm・s・K、好ましくは100×
10-3J/cm・s・K以上の層構成とする。熱伝導層
171eの厚さが10μm未満であると、層厚が薄すぎ
て熱容量が足りず、熱線吸収層171bよりの熱を十分
横方向に伝達できず、横方向の熱を均一にできない。ま
た、厚さが1000μmを越えて厚すぎると、熱容量が
大きくなりすぎ、ウォーミングアップ時間がかかり、瞬
時加熱が困難となる。熱伝導層を設けることにより、熱
線吸収層から直ぐに熱伝導層に熱が伝わり、熱伝導層で
の横方向での熱の伝達により、熱線吸収層の長手方向
((横方向)、円筒状の透光性基体の中心軸と平行する
方向)の温度分布の均一化が図られる。
【0071】また熱線吸収層171bと分離して熱線吸
収層171bの外側(外周面)に、トナーとの離型性を
良好とするため、厚さ30〜100μmのPFA(フッ
素樹脂)チューブを被覆したものや、フッ素樹脂(PF
AまたはPTFE)塗料を20〜30μm塗布した離型
層171cを設ける。
収層171bの外側(外周面)に、トナーとの離型性を
良好とするため、厚さ30〜100μmのPFA(フッ
素樹脂)チューブを被覆したものや、フッ素樹脂(PF
AまたはPTFE)塗料を20〜30μm塗布した離型
層171cを設ける。
【0072】さらに、カーボンブラック、黒鉛、鉄黒
(Fe3O4)や各種フェライト及びその化合物、酸化
銅、酸化コバルト、ベンガラ(Fe2O3)等の粉末を混
入した熱線吸収部材と、バインダと離型剤とを兼ねたフ
ッ素樹脂(PFAまたはPTFE)塗料とを混入して配
合し、前述した熱線吸収層171bと離型層171cと
を一体として離型性を有する一体型熱線吸収層(不図
示)を透光性基体171aの外側(外周面)に形成し、
ロール状の熱線定着用回転部材を形成することも可能で
ある。
(Fe3O4)や各種フェライト及びその化合物、酸化
銅、酸化コバルト、ベンガラ(Fe2O3)等の粉末を混
入した熱線吸収部材と、バインダと離型剤とを兼ねたフ
ッ素樹脂(PFAまたはPTFE)塗料とを混入して配
合し、前述した熱線吸収層171bと離型層171cと
を一体として離型性を有する一体型熱線吸収層(不図
示)を透光性基体171aの外側(外周面)に形成し、
ロール状の熱線定着用回転部材を形成することも可能で
ある。
【0073】熱線吸収層と熱伝導層との構成のタイプB
を用いた瞬時加熱用の熱線定着用回転部材の第2の例の
部材構成について以下に説明する。
を用いた瞬時加熱用の熱線定着用回転部材の第2の例の
部材構成について以下に説明する。
【0074】瞬時加熱用の熱線定着用回転部材の第2の
例は、熱線定着用回転部材としての第1熱線定着ローラ
17aの構成部材の内、透光性基体171a、熱線吸収
層171b及び離型層171cは、前記第1の例におい
て前述したと同様な、構成、機能、効果を有するものが
用いられ、熱伝導層171eとして固体タイプのもの
(第2の熱伝導層)を用いて第1熱線定着ローラ17a
を形成したものである。
例は、熱線定着用回転部材としての第1熱線定着ローラ
17aの構成部材の内、透光性基体171a、熱線吸収
層171b及び離型層171cは、前記第1の例におい
て前述したと同様な、構成、機能、効果を有するものが
用いられ、熱伝導層171eとして固体タイプのもの
(第2の熱伝導層)を用いて第1熱線定着ローラ17a
を形成したものである。
【0075】前述したと同様に、円筒状の透光性基体1
71a表面の熱線吸収層171bの長手方向((横方向
ともいう)、円筒状の透光性基体171aの中心軸と平
行する方向)の温度分布が均一化しにくい。このため、
熱線吸収層171bの外側(外周面)に第2の熱伝導層
としての固定タイプの熱伝導層171eを設ける。第2
の熱伝導層としての固定タイプの熱伝導層171eとし
ては、層厚(厚さ)10〜1000μm、好ましくは5
0〜500μmで、熱線吸収層171bの表面に、例え
ばクロム、ニッケル、タンタル、モリブデン等の熱伝導
性の良い金属をメッキ、スパッタリング或いは蒸着等に
より層形成させたもので、熱伝導率が50×10-3J/
cm・s・K、好ましくは100×10-3J/cm・s
・K以上の層構成とする。熱伝導層171eの厚さが1
0μm未満であると、層厚が薄すぎて熱容量が足りず、
熱線吸収層171bよりの熱を十分横方向に伝達でき
ず、横方向の熱を均一にできない。また、厚さが100
0μmを越えて厚すぎると、熱容量が大きくなりすぎ、
ウォーミングアップ時間がかかり、瞬時加熱が困難とな
る。熱伝導層を設けることにより、熱線吸収層から直ぐ
に熱伝導層に熱が伝わり、熱伝導層での横方向での熱の
伝達により、熱線吸収層の長手方向((横方向)、円筒
状の透光性基体の中心軸と平行する方向)の温度分布の
均一化が図られる。さらに固体タイプの熱伝導層を透光
性基体の外側に設けることにより、熱伝導層により透光
性基体が強靭に保護され、透光性基体の破損が防止され
る。
71a表面の熱線吸収層171bの長手方向((横方向
ともいう)、円筒状の透光性基体171aの中心軸と平
行する方向)の温度分布が均一化しにくい。このため、
熱線吸収層171bの外側(外周面)に第2の熱伝導層
としての固定タイプの熱伝導層171eを設ける。第2
の熱伝導層としての固定タイプの熱伝導層171eとし
ては、層厚(厚さ)10〜1000μm、好ましくは5
0〜500μmで、熱線吸収層171bの表面に、例え
ばクロム、ニッケル、タンタル、モリブデン等の熱伝導
性の良い金属をメッキ、スパッタリング或いは蒸着等に
より層形成させたもので、熱伝導率が50×10-3J/
cm・s・K、好ましくは100×10-3J/cm・s
・K以上の層構成とする。熱伝導層171eの厚さが1
0μm未満であると、層厚が薄すぎて熱容量が足りず、
熱線吸収層171bよりの熱を十分横方向に伝達でき
ず、横方向の熱を均一にできない。また、厚さが100
0μmを越えて厚すぎると、熱容量が大きくなりすぎ、
ウォーミングアップ時間がかかり、瞬時加熱が困難とな
る。熱伝導層を設けることにより、熱線吸収層から直ぐ
に熱伝導層に熱が伝わり、熱伝導層での横方向での熱の
伝達により、熱線吸収層の長手方向((横方向)、円筒
状の透光性基体の中心軸と平行する方向)の温度分布の
均一化が図られる。さらに固体タイプの熱伝導層を透光
性基体の外側に設けることにより、熱伝導層により透光
性基体が強靭に保護され、透光性基体の破損が防止され
る。
【0076】熱線吸収層と熱伝導層との構成のタイプC
を用いた瞬時加熱用の熱線定着用回転部材の第3の例の
部材構成について以下に説明する。
を用いた瞬時加熱用の熱線定着用回転部材の第3の例の
部材構成について以下に説明する。
【0077】瞬時加熱用の熱線定着用回転部材の第3の
例は、前述したように、熱線吸収層171bと熱伝導層
171eとを兼用する兼用層171Bを透光性基体17
1aの外側(外周面)に形成した熱線定着用回転部材と
しての第2熱線定着ローラ17bを用い、第2熱線定着
ローラ17bの兼用層171Bとしてバインダータイプ
の第1の兼用層を用いたものであるが、第2熱線定着ロ
ーラ17bの構成部材の内、透光性基体171a及び離
型層171cは、前記第1の例において前述したと同様
な、構成、機能、効果を有するものが用いられ、兼用層
171Bとしてバインダータイプの第1の兼用層を用い
て第2熱線定着ローラ17bを形成したものである。
例は、前述したように、熱線吸収層171bと熱伝導層
171eとを兼用する兼用層171Bを透光性基体17
1aの外側(外周面)に形成した熱線定着用回転部材と
しての第2熱線定着ローラ17bを用い、第2熱線定着
ローラ17bの兼用層171Bとしてバインダータイプ
の第1の兼用層を用いたものであるが、第2熱線定着ロ
ーラ17bの構成部材の内、透光性基体171a及び離
型層171cは、前記第1の例において前述したと同様
な、構成、機能、効果を有するものが用いられ、兼用層
171Bとしてバインダータイプの第1の兼用層を用い
て第2熱線定着ローラ17bを形成したものである。
【0078】円筒状の透光性基体171aの外側(外周
面)の弾性層171d表面の長手方向((横方向ともい
う)、円筒状の透光性基体171aの中心軸と平行する
方向)の温度分布が均一化しにくい。このため、第1の
兼用層としてのバインダータイプの兼用層171Bとし
ては、層厚(厚さ)10〜1000μm、好ましくは5
0〜500μmで、熱線照射部材171gより発光さ
れ、透光性基体171aを透過した熱線の略100%に
あたる90〜100%、好ましくは95〜100%の熱
線を兼用層171Bにより吸収し瞬時加熱が可能な熱線
定着用回転部材を形成するように、カーボンブラック、
黒鉛、鉄黒(Fe3O4)や各種フェライト及びその化合
物、酸化銅、酸化コバルト、ベンガラ(Fe2O3)等の
粉末を混入した熱線吸収部材と、熱伝導性の良いチタ
ン、アルミナ、亜鉛、マグネシウム、クロム、ニッケ
ル、タンタル、モリブデン等の金属微粒子を樹脂バイン
ダに分散させたもの、或いはガラス微粉末にカーボンブ
ラック、酸化鉄等の着色顔料を練込んだガラスインクを
塗布して焼成し、熱伝導率が50×10-3J/cm・s
・K、好ましくは100×10-3J/cm・s・K以上
の層構成とする。兼用層171Bの厚さが10μm未満
であると、層厚が薄すぎて熱容量が足りず、兼用層17
1Bでの熱を十分横方向に伝達できず、横方向の熱を均
一にできない。また、厚さが1000μmを越えて厚す
ぎると、熱容量が大きくなりすぎ、ウォーミングアップ
時間がかかり、瞬時加熱が困難となる。また、兼用層1
71Bの厚さが10μm未満で薄いと、兼用層171B
での熱線の吸収による加熱速度は速いが、薄膜による局
所的な加熱による兼用層171Bの破損や強度不足の原
因となり、兼用層171Bの厚さが1000μmを越え
て厚過ぎると、熱伝導不良となったり、熱容量が大きく
なり瞬時加熱が成しにくくなる。上記兼用層を設けるこ
とにより、兼用層での横方向での熱の伝達により、兼用
層の長手方向((横方向)、円筒状の透光性基体の中心
軸と平行する方向)の温度分布の均一化が図られる。前
述した兼用層171Bでの熱線吸収率が90%程度より
も低く、例えば20〜80%程度であると熱線が漏れ
て、漏れた熱線により熱線定着用回転部材としての第2
熱線定着ローラ17bがモノクロ画像形成に用いられた
場合、フィルミング等により第2熱線定着ローラ17b
の特定位置の表面に黒トナーが付着すると漏れた熱線に
より付着部から発熱が起き、その部分でさらに熱線吸収
による発熱が重ねて起こり兼用層171Bを破損する。
またカラー画像形成に用いられた場合、カラートナーの
吸収効率が一般に低く、かつカラートナー間に吸収効率
の差があることから定着不良となったり、定着ムラとな
る。従って、熱線照射部材171gより発光され、透光
性基体171aを透過した熱線が第2熱線定着ローラ1
7b内で完全に吸収されるように兼用層171Bの熱線
吸収率を略100%にあたる90〜100%、好ましく
は95〜100%とする。また、兼用層171Bに投光
される熱線の波長は0.1〜20μm、好ましくは0.
3〜3μmであるので、フィラーとして硬度や熱伝導率
の調整剤が加えられるが、粒径が熱線の波長の1/2、
好ましくは1/5以下の、1次、2次粒子を含めて平均
粒径が1μm以下、好ましくは0.1μm以下の熱線透
過性(主として赤外線或いは遠赤外線透過性)の酸化チ
タン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化シリコン、酸
化マグネシウム、炭酸カルシウム等の金属酸化物の微粒
子を樹脂バインダに5〜50重量%分散させたもので兼
用層171Bを形成してもよい。
面)の弾性層171d表面の長手方向((横方向ともい
う)、円筒状の透光性基体171aの中心軸と平行する
方向)の温度分布が均一化しにくい。このため、第1の
兼用層としてのバインダータイプの兼用層171Bとし
ては、層厚(厚さ)10〜1000μm、好ましくは5
0〜500μmで、熱線照射部材171gより発光さ
れ、透光性基体171aを透過した熱線の略100%に
あたる90〜100%、好ましくは95〜100%の熱
線を兼用層171Bにより吸収し瞬時加熱が可能な熱線
定着用回転部材を形成するように、カーボンブラック、
黒鉛、鉄黒(Fe3O4)や各種フェライト及びその化合
物、酸化銅、酸化コバルト、ベンガラ(Fe2O3)等の
粉末を混入した熱線吸収部材と、熱伝導性の良いチタ
ン、アルミナ、亜鉛、マグネシウム、クロム、ニッケ
ル、タンタル、モリブデン等の金属微粒子を樹脂バイン
ダに分散させたもの、或いはガラス微粉末にカーボンブ
ラック、酸化鉄等の着色顔料を練込んだガラスインクを
塗布して焼成し、熱伝導率が50×10-3J/cm・s
・K、好ましくは100×10-3J/cm・s・K以上
の層構成とする。兼用層171Bの厚さが10μm未満
であると、層厚が薄すぎて熱容量が足りず、兼用層17
1Bでの熱を十分横方向に伝達できず、横方向の熱を均
一にできない。また、厚さが1000μmを越えて厚す
ぎると、熱容量が大きくなりすぎ、ウォーミングアップ
時間がかかり、瞬時加熱が困難となる。また、兼用層1
71Bの厚さが10μm未満で薄いと、兼用層171B
での熱線の吸収による加熱速度は速いが、薄膜による局
所的な加熱による兼用層171Bの破損や強度不足の原
因となり、兼用層171Bの厚さが1000μmを越え
て厚過ぎると、熱伝導不良となったり、熱容量が大きく
なり瞬時加熱が成しにくくなる。上記兼用層を設けるこ
とにより、兼用層での横方向での熱の伝達により、兼用
層の長手方向((横方向)、円筒状の透光性基体の中心
軸と平行する方向)の温度分布の均一化が図られる。前
述した兼用層171Bでの熱線吸収率が90%程度より
も低く、例えば20〜80%程度であると熱線が漏れ
て、漏れた熱線により熱線定着用回転部材としての第2
熱線定着ローラ17bがモノクロ画像形成に用いられた
場合、フィルミング等により第2熱線定着ローラ17b
の特定位置の表面に黒トナーが付着すると漏れた熱線に
より付着部から発熱が起き、その部分でさらに熱線吸収
による発熱が重ねて起こり兼用層171Bを破損する。
またカラー画像形成に用いられた場合、カラートナーの
吸収効率が一般に低く、かつカラートナー間に吸収効率
の差があることから定着不良となったり、定着ムラとな
る。従って、熱線照射部材171gより発光され、透光
性基体171aを透過した熱線が第2熱線定着ローラ1
7b内で完全に吸収されるように兼用層171Bの熱線
吸収率を略100%にあたる90〜100%、好ましく
は95〜100%とする。また、兼用層171Bに投光
される熱線の波長は0.1〜20μm、好ましくは0.
3〜3μmであるので、フィラーとして硬度や熱伝導率
の調整剤が加えられるが、粒径が熱線の波長の1/2、
好ましくは1/5以下の、1次、2次粒子を含めて平均
粒径が1μm以下、好ましくは0.1μm以下の熱線透
過性(主として赤外線或いは遠赤外線透過性)の酸化チ
タン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化シリコン、酸
化マグネシウム、炭酸カルシウム等の金属酸化物の微粒
子を樹脂バインダに5〜50重量%分散させたもので兼
用層171Bを形成してもよい。
【0079】また兼用層171Bと分離して兼用層17
1Bの外側(外周面)に、トナーとの離型性を良好とす
るため、厚さ30〜100μmのPFA(フッ素樹脂)
チューブを被覆したものや、フッ素樹脂(PFAまたは
PTFE)塗料を20〜30μm塗布した離型層171
cを設ける。
1Bの外側(外周面)に、トナーとの離型性を良好とす
るため、厚さ30〜100μmのPFA(フッ素樹脂)
チューブを被覆したものや、フッ素樹脂(PFAまたは
PTFE)塗料を20〜30μm塗布した離型層171
cを設ける。
【0080】熱線吸収層と熱伝導層との構成のタイプD
を用いた瞬時加熱用の熱線定着用回転部材の第4の例の
部材構成について以下に説明する。
を用いた瞬時加熱用の熱線定着用回転部材の第4の例の
部材構成について以下に説明する。
【0081】瞬時加熱用の熱線定着用回転部材の第4の
例は、前述したように、熱線吸収層171bと熱伝導層
171eとを兼用する兼用層171Bを透光性基体17
1aの外側(外周面)に形成した熱線定着用回転部材と
しての第2熱線定着ローラ17bを用い、第2熱線定着
ローラ17bの兼用層171Bとして固体タイプの第2
の兼用層を用いたものであるが、第2熱線定着ローラ1
7bの構成部材の内、透光性基体171a及び離型層1
71cは、前記第1の例において前述したと同様な、構
成、機能、効果を有するものが用いられ、兼用層171
Bとして固体タイプの第2の兼用層を用いて第2熱線定
着ローラ17bを形成したものである。
例は、前述したように、熱線吸収層171bと熱伝導層
171eとを兼用する兼用層171Bを透光性基体17
1aの外側(外周面)に形成した熱線定着用回転部材と
しての第2熱線定着ローラ17bを用い、第2熱線定着
ローラ17bの兼用層171Bとして固体タイプの第2
の兼用層を用いたものであるが、第2熱線定着ローラ1
7bの構成部材の内、透光性基体171a及び離型層1
71cは、前記第1の例において前述したと同様な、構
成、機能、効果を有するものが用いられ、兼用層171
Bとして固体タイプの第2の兼用層を用いて第2熱線定
着ローラ17bを形成したものである。
【0082】円筒状の透光性基体171aの外側(外周
面)の兼用層171B表面の長手方向((横方向ともい
う)、円筒状の透光性基体171aの中心軸と平行する
方向)の温度分布が均一化しにくい。このため、第2の
兼用層としての固体タイプの兼用層171Bとしては、
層厚(厚さ)10〜1000μm、好ましくは50〜5
00μmで、透光性基体171aの表面に、例えばクロ
ム、ニッケル、タンタル、モリブデン等の熱伝導性の良
い金属の酸化物或いは合金等をメッキしたり、これらの
金属粉をスパッタリング或いは蒸着等したりして層形成
させたもので、熱伝導率が50×10-3J/cm・s・
K、好ましくは100×10-3J/cm・s・K以上の
層構成とする。この際、透光性基体171aの表面を化
学処理しておいて、メッキ、スパッタリング或いは蒸着
層が透光性基体171aに良好に付着されるようにす
る。特にクロム系の合金が光吸収上好ましい。この他
に、兼用層171Bの形成方法として、透光性基体17
1aの上に上記熱伝導性の良い金属の酸化物或いは金属
微粉末を含んだ不透明エナメル塗料を、ディピングやス
プレー法等によりコートした後、通常550〜650℃
の一定の温度で焼き、エナメル塗料を透光性基体171
aの上に溶着するエナメリング方法や、金属の溶解液を
同様にディピングやスプレー法等でコートした後、媒剤
部分を焼きとばし、金属を透光性基体171a表面に焼
き付けるラスター方法があり、エナメリング方法やラス
ター方法等により兼用層171Bを形成することも可能
である。兼用層171Bの厚さが10μm未満である
と、層厚が薄すぎて熱容量が足りず、兼用層171Bで
の熱を十分横方向に伝達できず、横方向の熱を均一にで
きない。また、厚さが1000μmを越えて厚すぎる
と、熱容量が大きくなりすぎ、ウォーミングアップ時間
がかかり、瞬時加熱が困難となる。兼用層を設けること
により、兼用層での横方向での熱の伝達により、兼用層
の長手方向((横方向)、円筒状の透光性基体の中心軸
と平行する方向)の温度分布の均一化が図られる。特
に、熱線照射部材171gより発光され、透光性基体1
71aを透過した熱線の略100%にあたる90〜10
0%、好ましくは95〜100%の熱線を兼用層171
Bにより吸収し瞬時加熱が可能な熱線定着用回転部材を
形成するように、カーボンブラック、黒鉛、鉄黒(Fe
3O4)や各種フェライト及びその化合物、酸化銅、酸化
コバルト、ベンガラ(Fe2O3)等の粉末を混入した熱
線吸収部材と、熱伝導性の良いチタン、アルミナ、亜
鉛、マグネシウム、クロム、ニッケル、タンタル、モリ
ブデン等の金属微粒子を前記金属粉に混入し、スパッタ
リング或いは蒸着等したりして層形成させることが好ま
しい。兼用層171Bの厚さが10μm未満であると、
層厚が薄すぎて熱容量が足りず、兼用層171Bでの熱
を十分横方向に伝達できず、横方向の熱を均一にできな
い。また、厚さが1000μmを越えて厚すぎると、熱
容量が大きくなりすぎ、ウォーミングアップ時間がかか
り、瞬時加熱が困難となる。また、兼用層171Bの厚
さが10μm未満で薄いと、兼用層171Bでの熱線の
吸収による加熱速度は速いが、薄膜による局所的な加熱
による兼用層171Bの破損や強度不足の原因となり、
兼用層171Bの厚さが1000μmを越えて厚過ぎる
と、熱伝導不良となったり、熱容量が大きくなり瞬時加
熱が成しにくくなる。上記兼用層を設けることにより、
兼用層での横方向での熱の伝達により、兼用層の長手方
向((横方向)、円筒状の透光性基体の中心軸と平行す
る方向)の温度分布の均一化が図られる。前述した兼用
層171Bでの熱線吸収率が90%程度よりも低く、例
えば20〜80%程度であると熱線が漏れて、漏れた熱
線により熱線定着用回転部材としての第2熱線定着ロー
ラ17bがモノクロ画像形成に用いられた場合、フィル
ミング等により第2熱線定着ローラ17bの特定位置の
表面に黒トナーが付着すると漏れた熱線により付着部か
ら発熱が起き、その部分でさらに熱線吸収による発熱が
重ねて起こり兼用層171Bを破損する。またカラー画
像形成に用いられた場合、カラートナーの吸収効率が一
般に低く、かつカラートナー間に吸収効率の差があるこ
とから定着不良となったり、定着ムラとなる。従って、
熱線照射部材171gより発光され、透光性基体171
aを透過した熱線が第2熱線定着ローラ17b内で完全
に吸収されるように兼用層171Bの熱線吸収率を略1
00%にあたる90〜100%、好ましくは95〜10
0%とする。また、兼用層171Bに投光される熱線の
波長は0.1〜20μm、好ましくは0.3〜3μmで
あるので、フィラーとして硬度や熱伝導率の調整剤が加
えられるが、粒径が熱線の波長の1/2、好ましくは1
/5以下の、1次、2次粒子を含めて平均粒径が1μm
以下、好ましくは0.1μm以下の熱線透過性(主とし
て赤外線或いは遠赤外線透過性)の酸化チタン、酸化ア
ルミニウム、酸化亜鉛、酸化シリコン、酸化マグネシウ
ム、炭酸カルシウム等の金属酸化物の微粒子を前記金属
粉に5〜50重量%分散させたもので兼用層171Bを
形成してもよい。
面)の兼用層171B表面の長手方向((横方向ともい
う)、円筒状の透光性基体171aの中心軸と平行する
方向)の温度分布が均一化しにくい。このため、第2の
兼用層としての固体タイプの兼用層171Bとしては、
層厚(厚さ)10〜1000μm、好ましくは50〜5
00μmで、透光性基体171aの表面に、例えばクロ
ム、ニッケル、タンタル、モリブデン等の熱伝導性の良
い金属の酸化物或いは合金等をメッキしたり、これらの
金属粉をスパッタリング或いは蒸着等したりして層形成
させたもので、熱伝導率が50×10-3J/cm・s・
K、好ましくは100×10-3J/cm・s・K以上の
層構成とする。この際、透光性基体171aの表面を化
学処理しておいて、メッキ、スパッタリング或いは蒸着
層が透光性基体171aに良好に付着されるようにす
る。特にクロム系の合金が光吸収上好ましい。この他
に、兼用層171Bの形成方法として、透光性基体17
1aの上に上記熱伝導性の良い金属の酸化物或いは金属
微粉末を含んだ不透明エナメル塗料を、ディピングやス
プレー法等によりコートした後、通常550〜650℃
の一定の温度で焼き、エナメル塗料を透光性基体171
aの上に溶着するエナメリング方法や、金属の溶解液を
同様にディピングやスプレー法等でコートした後、媒剤
部分を焼きとばし、金属を透光性基体171a表面に焼
き付けるラスター方法があり、エナメリング方法やラス
ター方法等により兼用層171Bを形成することも可能
である。兼用層171Bの厚さが10μm未満である
と、層厚が薄すぎて熱容量が足りず、兼用層171Bで
の熱を十分横方向に伝達できず、横方向の熱を均一にで
きない。また、厚さが1000μmを越えて厚すぎる
と、熱容量が大きくなりすぎ、ウォーミングアップ時間
がかかり、瞬時加熱が困難となる。兼用層を設けること
により、兼用層での横方向での熱の伝達により、兼用層
の長手方向((横方向)、円筒状の透光性基体の中心軸
と平行する方向)の温度分布の均一化が図られる。特
に、熱線照射部材171gより発光され、透光性基体1
71aを透過した熱線の略100%にあたる90〜10
0%、好ましくは95〜100%の熱線を兼用層171
Bにより吸収し瞬時加熱が可能な熱線定着用回転部材を
形成するように、カーボンブラック、黒鉛、鉄黒(Fe
3O4)や各種フェライト及びその化合物、酸化銅、酸化
コバルト、ベンガラ(Fe2O3)等の粉末を混入した熱
線吸収部材と、熱伝導性の良いチタン、アルミナ、亜
鉛、マグネシウム、クロム、ニッケル、タンタル、モリ
ブデン等の金属微粒子を前記金属粉に混入し、スパッタ
リング或いは蒸着等したりして層形成させることが好ま
しい。兼用層171Bの厚さが10μm未満であると、
層厚が薄すぎて熱容量が足りず、兼用層171Bでの熱
を十分横方向に伝達できず、横方向の熱を均一にできな
い。また、厚さが1000μmを越えて厚すぎると、熱
容量が大きくなりすぎ、ウォーミングアップ時間がかか
り、瞬時加熱が困難となる。また、兼用層171Bの厚
さが10μm未満で薄いと、兼用層171Bでの熱線の
吸収による加熱速度は速いが、薄膜による局所的な加熱
による兼用層171Bの破損や強度不足の原因となり、
兼用層171Bの厚さが1000μmを越えて厚過ぎる
と、熱伝導不良となったり、熱容量が大きくなり瞬時加
熱が成しにくくなる。上記兼用層を設けることにより、
兼用層での横方向での熱の伝達により、兼用層の長手方
向((横方向)、円筒状の透光性基体の中心軸と平行す
る方向)の温度分布の均一化が図られる。前述した兼用
層171Bでの熱線吸収率が90%程度よりも低く、例
えば20〜80%程度であると熱線が漏れて、漏れた熱
線により熱線定着用回転部材としての第2熱線定着ロー
ラ17bがモノクロ画像形成に用いられた場合、フィル
ミング等により第2熱線定着ローラ17bの特定位置の
表面に黒トナーが付着すると漏れた熱線により付着部か
ら発熱が起き、その部分でさらに熱線吸収による発熱が
重ねて起こり兼用層171Bを破損する。またカラー画
像形成に用いられた場合、カラートナーの吸収効率が一
般に低く、かつカラートナー間に吸収効率の差があるこ
とから定着不良となったり、定着ムラとなる。従って、
熱線照射部材171gより発光され、透光性基体171
aを透過した熱線が第2熱線定着ローラ17b内で完全
に吸収されるように兼用層171Bの熱線吸収率を略1
00%にあたる90〜100%、好ましくは95〜10
0%とする。また、兼用層171Bに投光される熱線の
波長は0.1〜20μm、好ましくは0.3〜3μmで
あるので、フィラーとして硬度や熱伝導率の調整剤が加
えられるが、粒径が熱線の波長の1/2、好ましくは1
/5以下の、1次、2次粒子を含めて平均粒径が1μm
以下、好ましくは0.1μm以下の熱線透過性(主とし
て赤外線或いは遠赤外線透過性)の酸化チタン、酸化ア
ルミニウム、酸化亜鉛、酸化シリコン、酸化マグネシウ
ム、炭酸カルシウム等の金属酸化物の微粒子を前記金属
粉に5〜50重量%分散させたもので兼用層171Bを
形成してもよい。
【0083】図7によれば、図6(a)にて説明したロ
ール状の熱線定着用回転部材としての第1熱線定着ロー
ラ17aの熱線吸収層171bに、前述した熱線吸収部
材の濃度分布を設けることにより、熱線吸収層171b
内部で熱を発生させることが好ましい。熱線吸収層17
1bの濃度分布はグラフ(イ)で示すように、内接する
透光性基体171a側の界面を低濃度とし外周面側に向
かって傾斜をつけ順次高くし、外周面側の手前(熱線吸
収層171bの厚さt1に対し、透光性基体171a側
から2/3〜4/5程度の位置)で100%吸収する濃
度となるようにして飽和するようにする。これにより、
熱線吸収層171bでの熱線の吸収による発熱分布は、
グラフ(ロ)に示すように、熱線吸収層171bの中央
部近傍に最大値を有し、熱線吸収層171bの界面や外
周面近傍で最小値をとる放物線状に形成される。これに
より、前記界面での熱線の吸収による発熱を小さくし、
界面での接着層の破損や熱線吸収層171bの破損を防
止する。また、外周面側の手前(熱線吸収層171bの
厚さt1に対し、透光性基体171a側から2/3〜4
/5程度の位置)より外周面までの濃度分布を飽和する
ようにし、例えば一体型熱線吸収層(不図示)を用いた
場合、外周表面層が削れても影響の無いようにする。な
お点線で示すように、飽和層を形成してもよい。要する
に、十分に内部で吸収が行われれば外側での濃度の影響
はなくなる。削れの影響も生じない。また、濃度分布に
傾斜を設け、傾斜角の変更により発熱分布を調整するこ
とができる。
ール状の熱線定着用回転部材としての第1熱線定着ロー
ラ17aの熱線吸収層171bに、前述した熱線吸収部
材の濃度分布を設けることにより、熱線吸収層171b
内部で熱を発生させることが好ましい。熱線吸収層17
1bの濃度分布はグラフ(イ)で示すように、内接する
透光性基体171a側の界面を低濃度とし外周面側に向
かって傾斜をつけ順次高くし、外周面側の手前(熱線吸
収層171bの厚さt1に対し、透光性基体171a側
から2/3〜4/5程度の位置)で100%吸収する濃
度となるようにして飽和するようにする。これにより、
熱線吸収層171bでの熱線の吸収による発熱分布は、
グラフ(ロ)に示すように、熱線吸収層171bの中央
部近傍に最大値を有し、熱線吸収層171bの界面や外
周面近傍で最小値をとる放物線状に形成される。これに
より、前記界面での熱線の吸収による発熱を小さくし、
界面での接着層の破損や熱線吸収層171bの破損を防
止する。また、外周面側の手前(熱線吸収層171bの
厚さt1に対し、透光性基体171a側から2/3〜4
/5程度の位置)より外周面までの濃度分布を飽和する
ようにし、例えば一体型熱線吸収層(不図示)を用いた
場合、外周表面層が削れても影響の無いようにする。な
お点線で示すように、飽和層を形成してもよい。要する
に、十分に内部で吸収が行われれば外側での濃度の影響
はなくなる。削れの影響も生じない。また、濃度分布に
傾斜を設け、傾斜角の変更により発熱分布を調整するこ
とができる。
【0084】また図8によれば、図6(b)にて説明し
たロール状の熱線定着用回転部材としての第2熱線定着
ローラ17bの兼用層171Bに、前述した熱線吸収部
材の濃度分布を設けることにより、兼用層171B内部
で熱を発生させることが好ましい。兼用層171Bの濃
度分布はグラフ(イ)で示すように、内接する透光性基
体171a側の界面を低濃度とし外周面側に向かって傾
斜をつけ順次高くし、外周面側の手前(兼用層171B
の厚さt2に対し、透光性基体171a側から2/3〜
4/5程度の位置)で100%吸収する濃度となるよう
にして飽和するようにする。これにより、兼用層171
Bでの熱線の吸収による発熱分布は、グラフ(ロ)に示
すように、兼用層171Bの中央部近傍に最大値を有
し、兼用層171Bの界面や外周面近傍で最小値をとる
放物線状に形成される。これにより、前記界面での熱線
の吸収による発熱を小さくし、界面での接着層の破損や
兼用層171Bの破損を防止する。また、外周面側の手
前(兼用層171Bの厚さt2に対し、透光性基体17
1a側から2/3〜4/5程度の位置)より外周面まで
の濃度分布を飽和するようにし、外周表面層が削れても
影響の無いようにする。なお点線で示すように、飽和層
を形成してもよい。要するに、十分に内部で吸収が行わ
れれば外側での濃度の影響はなくなる。削れの影響も生
じない。また、濃度分布に傾斜を設け、傾斜角の変更に
より発熱分布を調整することができる。
たロール状の熱線定着用回転部材としての第2熱線定着
ローラ17bの兼用層171Bに、前述した熱線吸収部
材の濃度分布を設けることにより、兼用層171B内部
で熱を発生させることが好ましい。兼用層171Bの濃
度分布はグラフ(イ)で示すように、内接する透光性基
体171a側の界面を低濃度とし外周面側に向かって傾
斜をつけ順次高くし、外周面側の手前(兼用層171B
の厚さt2に対し、透光性基体171a側から2/3〜
4/5程度の位置)で100%吸収する濃度となるよう
にして飽和するようにする。これにより、兼用層171
Bでの熱線の吸収による発熱分布は、グラフ(ロ)に示
すように、兼用層171Bの中央部近傍に最大値を有
し、兼用層171Bの界面や外周面近傍で最小値をとる
放物線状に形成される。これにより、前記界面での熱線
の吸収による発熱を小さくし、界面での接着層の破損や
兼用層171Bの破損を防止する。また、外周面側の手
前(兼用層171Bの厚さt2に対し、透光性基体17
1a側から2/3〜4/5程度の位置)より外周面まで
の濃度分布を飽和するようにし、外周表面層が削れても
影響の無いようにする。なお点線で示すように、飽和層
を形成してもよい。要するに、十分に内部で吸収が行わ
れれば外側での濃度の影響はなくなる。削れの影響も生
じない。また、濃度分布に傾斜を設け、傾斜角の変更に
より発熱分布を調整することができる。
【0085】また図9に示すように、ロール状の熱線定
着用回転部材としての第1の例及び第2の例の第1熱線
定着ローラ17aの円筒状の透光性基体171aの外径
φとしては、15〜60mmのものが用いられ、厚さt
としては、厚い方が強度の点で良く、薄い方が熱容量の
点で良いが、強度と熱容量との関係から、円筒状の透光
性基体171aの外径φと厚さtとの関係は、 0.05≦t/φ≦0.20 とし、好ましくは 0.07≦t/φ≦0.14 とする。透光性基体171aの外径φが40mmでは透
光性基体171aの厚さtは、2mm≦t≦8mm、好
ましくは2.8mm≦t≦5.6mmのものが用いられ
る。透光性基体171aでのt/φが0.05未満では
強度不足となり、t/φが0.20を越えると熱容量が
大きくなり第1熱線定着ローラ17aの加熱が長引くこ
とになる。また、透光性基体といっても材料によっては
1〜20%程度の熱線を吸収する場合があり、強度の保
てる範囲で薄い方が好ましい。このことは、瞬時加熱用
の熱線定着用回転部材の第1の例ないし第4の例によ
る、熱線吸収層と熱伝導層との構成のタイプAないしタ
イプDの、全ての構成について云えることである。
着用回転部材としての第1の例及び第2の例の第1熱線
定着ローラ17aの円筒状の透光性基体171aの外径
φとしては、15〜60mmのものが用いられ、厚さt
としては、厚い方が強度の点で良く、薄い方が熱容量の
点で良いが、強度と熱容量との関係から、円筒状の透光
性基体171aの外径φと厚さtとの関係は、 0.05≦t/φ≦0.20 とし、好ましくは 0.07≦t/φ≦0.14 とする。透光性基体171aの外径φが40mmでは透
光性基体171aの厚さtは、2mm≦t≦8mm、好
ましくは2.8mm≦t≦5.6mmのものが用いられ
る。透光性基体171aでのt/φが0.05未満では
強度不足となり、t/φが0.20を越えると熱容量が
大きくなり第1熱線定着ローラ17aの加熱が長引くこ
とになる。また、透光性基体といっても材料によっては
1〜20%程度の熱線を吸収する場合があり、強度の保
てる範囲で薄い方が好ましい。このことは、瞬時加熱用
の熱線定着用回転部材の第1の例ないし第4の例によ
る、熱線吸収層と熱伝導層との構成のタイプAないしタ
イプDの、全ての構成について云えることである。
【0086】上記により、図5及び図6(a)にて説明
した瞬時加熱用の熱線定着用回転部材の第1の例或いは
第2の例による、熱線吸収層と熱伝導層との構成のタイ
プA或いはタイプBの定着装置17を用いることによ
り、熱線吸収層により吸収された熱が、熱伝導層により
均一化され、瞬時加熱が可能な或いは加熱時間の早いク
イックスタートの熱線を用いた定着が可能となる。ま
た、熱伝導層により透光性基体が強靭に保護され、透光
性基体の破損が防止される。また、図6(b)にて説明
した瞬時加熱用の熱線定着用回転部材の第3の例或いは
第4の例による、熱線吸収層と熱伝導層との構成のタイ
プC或いはタイプDの定着装置17を用いることによ
り、兼用層により熱が吸収されると共に均一化され、瞬
時加熱が可能な或いは加熱時間の早いクイックスタート
の熱線を用いた定着が可能となる。また、兼用層により
透光性基体が強靭に保護され、透光性基体の破損が防止
される。特に図1にて説明した画像形成装置に用いるこ
とにより、使用頻度の多い表面の片面画像形成の際のト
ナー像のクイックスタートの瞬時加熱定着が可能とな
り、また省エネルギー効果が得られる。
した瞬時加熱用の熱線定着用回転部材の第1の例或いは
第2の例による、熱線吸収層と熱伝導層との構成のタイ
プA或いはタイプBの定着装置17を用いることによ
り、熱線吸収層により吸収された熱が、熱伝導層により
均一化され、瞬時加熱が可能な或いは加熱時間の早いク
イックスタートの熱線を用いた定着が可能となる。ま
た、熱伝導層により透光性基体が強靭に保護され、透光
性基体の破損が防止される。また、図6(b)にて説明
した瞬時加熱用の熱線定着用回転部材の第3の例或いは
第4の例による、熱線吸収層と熱伝導層との構成のタイ
プC或いはタイプDの定着装置17を用いることによ
り、兼用層により熱が吸収されると共に均一化され、瞬
時加熱が可能な或いは加熱時間の早いクイックスタート
の熱線を用いた定着が可能となる。また、兼用層により
透光性基体が強靭に保護され、透光性基体の破損が防止
される。特に図1にて説明した画像形成装置に用いるこ
とにより、使用頻度の多い表面の片面画像形成の際のト
ナー像のクイックスタートの瞬時加熱定着が可能とな
り、また省エネルギー効果が得られる。
【0087】定着装置の他の例について、図10ないし
図14を用いて説明する。図10は、定着装置の第2の
例の構造を示す説明図であり、図11は、ロール状の熱
線定着用回転部材の第5の例及び第6の例と、第7の例
及び第8の例との拡大断面構成図であり、図12は、ロ
ール状の熱線定着用回転部材の第5の例及び第6の例の
熱線吸収層の濃度分布を示す図であり、図13は、ロー
ル状の熱線定着用回転部材の第7の例及び第8の例の兼
用層の濃度分布を示す図であり、図14は、ロール状の
熱線定着用回転部材の第5の例及び第6の例の透光性基
体の外径と厚さとを示す図である。
図14を用いて説明する。図10は、定着装置の第2の
例の構造を示す説明図であり、図11は、ロール状の熱
線定着用回転部材の第5の例及び第6の例と、第7の例
及び第8の例との拡大断面構成図であり、図12は、ロ
ール状の熱線定着用回転部材の第5の例及び第6の例の
熱線吸収層の濃度分布を示す図であり、図13は、ロー
ル状の熱線定着用回転部材の第7の例及び第8の例の兼
用層の濃度分布を示す図であり、図14は、ロール状の
熱線定着用回転部材の第5の例及び第6の例の透光性基
体の外径と厚さとを示す図である。
【0088】図10に示すように、第2の例の定着装置
17Aは表面画像(上面側の画像)のトナー像を定着す
るための上側(表面側)のロール状の熱線定着用回転部
材としての第3熱線定着ローラ17cと、裏面画像(下
面側の画像)のトナー像を定着するための下側(裏面
側)のロール状の定着用回転部材としての第2定着ロー
ラ47bとにより構成され、第3熱線定着ローラ17c
と第2定着ローラ47bとの間で形成される、幅2〜1
0mm程度のニップ部Tで記録紙Pを挟持し、熱と圧力
とを加えることにより記録紙P上のトナー像を定着す
る。
17Aは表面画像(上面側の画像)のトナー像を定着す
るための上側(表面側)のロール状の熱線定着用回転部
材としての第3熱線定着ローラ17cと、裏面画像(下
面側の画像)のトナー像を定着するための下側(裏面
側)のロール状の定着用回転部材としての第2定着ロー
ラ47bとにより構成され、第3熱線定着ローラ17c
と第2定着ローラ47bとの間で形成される、幅2〜1
0mm程度のニップ部Tで記録紙Pを挟持し、熱と圧力
とを加えることにより記録紙P上のトナー像を定着す
る。
【0089】表面画像のトナー像を定着するための熱線
定着用回転部材としての第3熱線定着ローラ17cは、
円筒状の透光性基体171aと、該透光性基体171a
の外側(外周面)に弾性層171dと熱線吸収層171
bと熱伝導層171eと離型層171cとをその順に設
け、透光性基体171a内部に、主として赤外線或いは
遠赤外線等の熱線を発光する例えばハロゲンランプやキ
セノンランプを用いた熱線照射手段である熱線照射部材
171gを配したソフトローラとして構成される。熱線
照射部材171gより発光された熱線が熱線吸収層17
1bにより吸収され、熱線吸収層171bにより吸収さ
れた熱による第3熱線定着ローラ17cの表面温度を均
一化する熱伝導層171eにより瞬時加熱が可能なロー
ル状の熱線定着用回転部材が形成される。上側に設けら
れるロール状の熱線定着用回転部材としての第3熱線定
着ローラ17cには、ニップ部Tの位置より第3熱線定
着ローラ17cの回転方向に、定着分離爪TR6、定着
オイルクリーニングブレードTR1、オイル塗布フェル
トTR2、オイル量規制ブレードTR3が設けられ、オ
イルタンクTR4より毛細管パイプTR5を通してオイ
ル塗布フェルトTR2に供給されたオイルがオイル塗布
フェルトTR2により第3熱線定着ローラ17cに塗布
される。定着オイルクリーニングブレードTR1により
第3熱線定着ローラ17cの周面上のオイルがクリーニ
ングされる。従って後述する、第3熱線定着ローラ17
cの温度を測定する温度センサTS1は、定着オイルク
リーニングブレードTR1とオイル塗布フェルトTR2
との間のクリーニングされた第3熱線定着ローラ17c
の周面に設けられる。定着分離爪TR6により定着後の
転写材が分離される。
定着用回転部材としての第3熱線定着ローラ17cは、
円筒状の透光性基体171aと、該透光性基体171a
の外側(外周面)に弾性層171dと熱線吸収層171
bと熱伝導層171eと離型層171cとをその順に設
け、透光性基体171a内部に、主として赤外線或いは
遠赤外線等の熱線を発光する例えばハロゲンランプやキ
セノンランプを用いた熱線照射手段である熱線照射部材
171gを配したソフトローラとして構成される。熱線
照射部材171gより発光された熱線が熱線吸収層17
1bにより吸収され、熱線吸収層171bにより吸収さ
れた熱による第3熱線定着ローラ17cの表面温度を均
一化する熱伝導層171eにより瞬時加熱が可能なロー
ル状の熱線定着用回転部材が形成される。上側に設けら
れるロール状の熱線定着用回転部材としての第3熱線定
着ローラ17cには、ニップ部Tの位置より第3熱線定
着ローラ17cの回転方向に、定着分離爪TR6、定着
オイルクリーニングブレードTR1、オイル塗布フェル
トTR2、オイル量規制ブレードTR3が設けられ、オ
イルタンクTR4より毛細管パイプTR5を通してオイ
ル塗布フェルトTR2に供給されたオイルがオイル塗布
フェルトTR2により第3熱線定着ローラ17cに塗布
される。定着オイルクリーニングブレードTR1により
第3熱線定着ローラ17cの周面上のオイルがクリーニ
ングされる。従って後述する、第3熱線定着ローラ17
cの温度を測定する温度センサTS1は、定着オイルク
リーニングブレードTR1とオイル塗布フェルトTR2
との間のクリーニングされた第3熱線定着ローラ17c
の周面に設けられる。定着分離爪TR6により定着後の
転写材が分離される。
【0090】また、裏面画像のトナー像を定着するため
の定着用回転部材としての第2定着ローラ47bは、外
周面にテフロンコートを焼き付け或いは塗布等により施
した、例えばアルミ材、鋼材等を用いた円筒状の金属パ
イプ472aで形成し、金属パイプ472aの内部にハ
ロゲンヒータ471cを配したハードローラとして構成
される。上側のソフトローラと下側のハードローラとの
間に上側を凸としたニップ部Tが形成されトナー像の定
着が行われる。
の定着用回転部材としての第2定着ローラ47bは、外
周面にテフロンコートを焼き付け或いは塗布等により施
した、例えばアルミ材、鋼材等を用いた円筒状の金属パ
イプ472aで形成し、金属パイプ472aの内部にハ
ロゲンヒータ471cを配したハードローラとして構成
される。上側のソフトローラと下側のハードローラとの
間に上側を凸としたニップ部Tが形成されトナー像の定
着が行われる。
【0091】TS1は上側の第3熱線定着ローラ17c
に取付けられた温度制御を行うための例えばサーミスタ
を用いた温度センサであり、TS2は下側の第2定着ロ
ーラ47bに取付けられた温度制御を行うための例えば
サーミスタを用いた温度センサである。
に取付けられた温度制御を行うための例えばサーミスタ
を用いた温度センサであり、TS2は下側の第2定着ロ
ーラ47bに取付けられた温度制御を行うための例えば
サーミスタを用いた温度センサである。
【0092】図11によれば、第2の例の定着装置17
Aに用いられるハードローラとしてのロール状の熱線定
着用回転部材としては、熱線吸収層と熱伝導層との構成
により以下に説明する4つのタイプがある。
Aに用いられるハードローラとしてのロール状の熱線定
着用回転部材としては、熱線吸収層と熱伝導層との構成
により以下に説明する4つのタイプがある。
【0093】まず、第3熱線定着ローラ17cとして、
図10にて説明し図11(a)に断面を示すように、透
光性基体171a外側の弾性層171dの外側(外周
面)に線吸収層171bと熱伝導層171eとを分離し
て形成した構成のものであるが、熱線吸収層171bと
してバインダータイプ(第2の熱線吸収層)を用い、ま
た熱伝導層171eとして同じくバインダータイプのも
の(第1の熱伝導層)を用いた、熱線吸収層と熱伝導層
との構成のタイプEによる、瞬時加熱用の熱線定着用回
転部材の第5の例と、熱線吸収層171bとしてバイン
ダータイプ(第2の熱線吸収層)を用い、また熱伝導層
171eとして固体タイプのもの(第2の熱伝導層)を
用いた、熱線吸収層と熱伝導層との構成のタイプFによ
る、瞬時加熱用の熱線定着用回転部材の第6の例との2
通りがある。熱線照射部材171gより発光された熱線
が透光性基体171a及び弾性層171dを通して熱線
吸収層171bにより吸収される。
図10にて説明し図11(a)に断面を示すように、透
光性基体171a外側の弾性層171dの外側(外周
面)に線吸収層171bと熱伝導層171eとを分離し
て形成した構成のものであるが、熱線吸収層171bと
してバインダータイプ(第2の熱線吸収層)を用い、ま
た熱伝導層171eとして同じくバインダータイプのも
の(第1の熱伝導層)を用いた、熱線吸収層と熱伝導層
との構成のタイプEによる、瞬時加熱用の熱線定着用回
転部材の第5の例と、熱線吸収層171bとしてバイン
ダータイプ(第2の熱線吸収層)を用い、また熱伝導層
171eとして固体タイプのもの(第2の熱伝導層)を
用いた、熱線吸収層と熱伝導層との構成のタイプFによ
る、瞬時加熱用の熱線定着用回転部材の第6の例との2
通りがある。熱線照射部材171gより発光された熱線
が透光性基体171a及び弾性層171dを通して熱線
吸収層171bにより吸収される。
【0094】さらに、図11(b)に断面を示すよう
に、熱線吸収層171bと熱伝導層171eとを兼用す
る兼用層171Bを弾性層171dの外側(外周面)に
形成した熱線定着用回転部材としての第4熱線定着ロー
ラ17dを用いるものであるが、第4熱線定着ローラ1
7dの構成として、兼用層171Bとしてバインダータ
イプのもの(第3の兼用層)を用いた、熱線吸収層と熱
伝導層との構成のタイプGによる瞬時加熱用の熱線定着
用回転部材の第7の例と、兼用層171Bとして固体タ
イプのもの(第4の兼用層)を用いた、熱線吸収層と熱
伝導層との構成のタイプHによる瞬時加熱用の熱線定着
用回転部材の第8の例との2通りがある。熱線照射部材
171gより発光された熱線が透光性基体171a及び
弾性層171dを通して兼用層171Bにより吸収され
る。
に、熱線吸収層171bと熱伝導層171eとを兼用す
る兼用層171Bを弾性層171dの外側(外周面)に
形成した熱線定着用回転部材としての第4熱線定着ロー
ラ17dを用いるものであるが、第4熱線定着ローラ1
7dの構成として、兼用層171Bとしてバインダータ
イプのもの(第3の兼用層)を用いた、熱線吸収層と熱
伝導層との構成のタイプGによる瞬時加熱用の熱線定着
用回転部材の第7の例と、兼用層171Bとして固体タ
イプのもの(第4の兼用層)を用いた、熱線吸収層と熱
伝導層との構成のタイプHによる瞬時加熱用の熱線定着
用回転部材の第8の例との2通りがある。熱線照射部材
171gより発光された熱線が透光性基体171a及び
弾性層171dを通して兼用層171Bにより吸収され
る。
【0095】熱線吸収層と熱伝導層との構成のタイプE
を用いた瞬時加熱用の熱線定着用回転部材の第5の例の
部材構成について以下に説明する。
を用いた瞬時加熱用の熱線定着用回転部材の第5の例の
部材構成について以下に説明する。
【0096】円筒状の透光性基体171aとしては、熱
線照射部材171gよりの赤外線或いは遠赤外線等の熱
線を透過するパイレックスガラス,サファイヤ(Al2
O3),CaF2等のセラミック材(熱伝導率が(5.5
〜19.0)×10-3J/cm・s・K)や、ポリイミ
ド,ポリアミド等を使用した透光性樹脂等(熱伝導率が
(2.5〜3.4)×10-3J/cm・s・K)を用い
る。また、透光性基体171aを通過させる熱線の波長
は0.1〜20μm、好ましくは0.3〜3μmである
ので、フィラーとして硬度や熱伝導率の調整剤が加えら
れるが、粒径が熱線の波長の1/2、好ましくは1/5
以下の、1μm以下、好ましくは0.1μm以下の熱線
透過性(主として赤外線或いは遠赤外線透過性)の酸化
チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化シリコン、
酸化マグネシウム、炭酸カルシウム等の金属酸化物の微
粒子を樹脂バインダに分散させたもので透光性基体17
1aを形成してもよい。層中で1次、2次粒子を含めて
平均粒径が1μm以下、好ましくは0.1μm以下であ
ることが光散乱を防ぎ、熱線吸収層171bに到達させ
るのに好ましい。従って、透光性基体171aはあまり
熱伝導性が良くない。
線照射部材171gよりの赤外線或いは遠赤外線等の熱
線を透過するパイレックスガラス,サファイヤ(Al2
O3),CaF2等のセラミック材(熱伝導率が(5.5
〜19.0)×10-3J/cm・s・K)や、ポリイミ
ド,ポリアミド等を使用した透光性樹脂等(熱伝導率が
(2.5〜3.4)×10-3J/cm・s・K)を用い
る。また、透光性基体171aを通過させる熱線の波長
は0.1〜20μm、好ましくは0.3〜3μmである
ので、フィラーとして硬度や熱伝導率の調整剤が加えら
れるが、粒径が熱線の波長の1/2、好ましくは1/5
以下の、1μm以下、好ましくは0.1μm以下の熱線
透過性(主として赤外線或いは遠赤外線透過性)の酸化
チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化シリコン、
酸化マグネシウム、炭酸カルシウム等の金属酸化物の微
粒子を樹脂バインダに分散させたもので透光性基体17
1aを形成してもよい。層中で1次、2次粒子を含めて
平均粒径が1μm以下、好ましくは0.1μm以下であ
ることが光散乱を防ぎ、熱線吸収層171bに到達させ
るのに好ましい。従って、透光性基体171aはあまり
熱伝導性が良くない。
【0097】弾性層171dは、厚さ2〜20mm程度
の例えばシリコンゴムを用い、前記熱線(主として赤外
線或いは遠赤外線)を透過する熱線透過性のゴム層(ベ
ース層)で形成される。弾性層171dとしては高速化
対応のために、ベースゴム(シリコンゴム)にフィラー
としてシリカ、アルミナ、酸化マグネシウム等の金属酸
化物の粉末を配合させて熱伝導率を向上させる方法がと
られ、熱伝導率が5×10-3J/cm・s・K程度のゴ
ム層とすることが好ましい。熱伝導率を高めると一般的
にゴム硬度が高くなる傾向があり、例えば通常40Hs
のものが60Hs(JIS、Aゴム硬度)近くまで高く
なってしまう。ゴム硬度としては40〜60Hsのもの
が好ましい。熱線定着用回転部材の弾性層171dの大
部分はこのベース層で占められており、加圧時の圧縮量
はベース層のゴム硬度で決定される。弾性層171dの
中間層はオイル膨潤防止のために耐油層としてフッ素系
ゴムが20〜300μmの厚さで塗られている。弾性層
171dのトップ層のシリコンゴムとしては、HTV
(high temperature volcani
zing)よりも離型性のよいRTV(room te
mperaturevolcanizing)やLTV
(low temperature volcaniz
ing)が中間層並の厚さで被覆されている。また、弾
性層171dを通過させる熱線の波長は0.1〜20μ
m、好ましくは0.3〜3μmであるので、硬度や熱伝
導率の調整剤として、粒径が熱線の波長の1/2、好ま
しくは1/5以下の、1次、2次粒子を含めて平均粒径
が1μm以下、好ましくは0.1μm以下の熱線透過性
(主として赤外線或いは遠赤外線透過性)の酸化チタ
ン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化シリコン、酸化
マグネシウム、炭酸カルシウム等の金属酸化物の微粒子
を樹脂バインダに分散させたもので弾性層171dを形
成してもよい。層中で1次、2次粒子を含めて平均粒径
が1μm以下、好ましくは0.1μm以下であることが
光散乱を防ぎ、熱線吸収層171bに到達させるのに好
ましい。弾性層171dを設けることにより、熱線定着
用回転部材としての第3熱線定着ローラ17cが弾性の
高いソフトローラとして構成される。
の例えばシリコンゴムを用い、前記熱線(主として赤外
線或いは遠赤外線)を透過する熱線透過性のゴム層(ベ
ース層)で形成される。弾性層171dとしては高速化
対応のために、ベースゴム(シリコンゴム)にフィラー
としてシリカ、アルミナ、酸化マグネシウム等の金属酸
化物の粉末を配合させて熱伝導率を向上させる方法がと
られ、熱伝導率が5×10-3J/cm・s・K程度のゴ
ム層とすることが好ましい。熱伝導率を高めると一般的
にゴム硬度が高くなる傾向があり、例えば通常40Hs
のものが60Hs(JIS、Aゴム硬度)近くまで高く
なってしまう。ゴム硬度としては40〜60Hsのもの
が好ましい。熱線定着用回転部材の弾性層171dの大
部分はこのベース層で占められており、加圧時の圧縮量
はベース層のゴム硬度で決定される。弾性層171dの
中間層はオイル膨潤防止のために耐油層としてフッ素系
ゴムが20〜300μmの厚さで塗られている。弾性層
171dのトップ層のシリコンゴムとしては、HTV
(high temperature volcani
zing)よりも離型性のよいRTV(room te
mperaturevolcanizing)やLTV
(low temperature volcaniz
ing)が中間層並の厚さで被覆されている。また、弾
性層171dを通過させる熱線の波長は0.1〜20μ
m、好ましくは0.3〜3μmであるので、硬度や熱伝
導率の調整剤として、粒径が熱線の波長の1/2、好ま
しくは1/5以下の、1次、2次粒子を含めて平均粒径
が1μm以下、好ましくは0.1μm以下の熱線透過性
(主として赤外線或いは遠赤外線透過性)の酸化チタ
ン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化シリコン、酸化
マグネシウム、炭酸カルシウム等の金属酸化物の微粒子
を樹脂バインダに分散させたもので弾性層171dを形
成してもよい。層中で1次、2次粒子を含めて平均粒径
が1μm以下、好ましくは0.1μm以下であることが
光散乱を防ぎ、熱線吸収層171bに到達させるのに好
ましい。弾性層171dを設けることにより、熱線定着
用回転部材としての第3熱線定着ローラ17cが弾性の
高いソフトローラとして構成される。
【0098】第2の熱線吸収層としてのバインダータイ
プの熱線吸収層171bとしては、熱線照射部材171
gより発光され、透光性基体171a及び弾性層171
dを透過した熱線の略100%にあたる90〜100
%、好ましくは95〜100%の熱線を熱線吸収層17
1bにより吸収し瞬時加熱が可能な熱線定着用回転部材
を形成するように、樹脂バインダにカーボンブラック、
黒鉛、鉄黒(Fe3O4)や各種フェライト及びその化合
物、酸化銅、酸化コバルト、ベンガラ(Fe2O3)等の
粉末を混入した熱線吸収部材を用い、厚さ10〜200
μm、好ましくは20〜100μm厚の該熱線吸収部材
を弾性層171dの外側(外周面)に吹付け或いは塗布
等により形成する。熱線吸収層171bでの熱線吸収率
が90%程度よりも低く、例えば20〜80%程度であ
ると熱線が漏れて、漏れた熱線により熱線定着用回転部
材としての第3熱線定着ローラ17c(瞬時加熱用の熱
線定着用回転部材の第7、第8の例では第4熱線定着ロ
ーラ17d)がモノクロ画像形成に用いられた場合、フ
ィルミング等により第3熱線定着ローラ17c(瞬時加
熱用の熱線定着用回転部材の第7、第8の例では第4熱
線定着ローラ17d)の特定位置の表面に黒トナーが付
着すると漏れた熱線により付着部から発熱が起き、その
部分でさらに熱線吸収による発熱が重ねて起こり熱線吸
収層171bを破損する。またカラー画像形成に用いら
れた場合、カラートナーの吸収効率が一般に低く、かつ
カラートナー間に吸収効率の差があることから定着不良
となったり、定着ムラとなる。従って、熱線照射部材1
71gより発光され、透光性基体171a及び弾性層1
71dを透過した熱線が第3熱線定着ローラ17c(瞬
時加熱用の熱線定着用回転部材の第7、第8の例では第
4熱線定着ローラ17d)内で完全に吸収されるように
熱線吸収層171bの熱線吸収率を略100%にあたる
90〜100%、好ましくは95〜100%とする。ま
た、熱線吸収層171bの厚さが10μm未満で薄い
と、熱線吸収層171bでの熱線の吸収による加熱速度
は速いが、薄膜による局所的な加熱による熱線吸収層1
71bの破損や強度不足の原因となり、熱線吸収層17
1bの厚さが200μmを越えて厚過ぎると、熱伝導不
良となったり、熱容量が大きくなり瞬時加熱が成しにく
くなる。熱線吸収層171bの熱線吸収率を略100%
にあたる90〜100%、好ましくは95〜100%と
したり、熱線吸収層171bの厚さを10〜200μ
m、好ましくは20〜100μmとすることにより、熱
線吸収層171bでの局所的な発熱が防止され、均一な
発熱が行われる。また、熱線吸収層171bに投光され
る熱線の波長は0.1〜20μm、好ましくは0.3〜
3μmであるので、フィラーとして硬度や熱伝導率の調
整剤が加えられるが、粒径が熱線の波長の1/2、好ま
しくは1/5以下の、1次、2次粒子を含めて平均粒径
が1μm以下、好ましくは0.1μm以下の熱線透過性
(主として赤外線或いは遠赤外線透過性)の酸化チタ
ン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化シリコン、酸化
マグネシウム、炭酸カルシウム等の金属酸化物の微粒子
を樹脂バインダに5〜50重量%分散させたもので熱線
吸収層171bを形成してもよい。
プの熱線吸収層171bとしては、熱線照射部材171
gより発光され、透光性基体171a及び弾性層171
dを透過した熱線の略100%にあたる90〜100
%、好ましくは95〜100%の熱線を熱線吸収層17
1bにより吸収し瞬時加熱が可能な熱線定着用回転部材
を形成するように、樹脂バインダにカーボンブラック、
黒鉛、鉄黒(Fe3O4)や各種フェライト及びその化合
物、酸化銅、酸化コバルト、ベンガラ(Fe2O3)等の
粉末を混入した熱線吸収部材を用い、厚さ10〜200
μm、好ましくは20〜100μm厚の該熱線吸収部材
を弾性層171dの外側(外周面)に吹付け或いは塗布
等により形成する。熱線吸収層171bでの熱線吸収率
が90%程度よりも低く、例えば20〜80%程度であ
ると熱線が漏れて、漏れた熱線により熱線定着用回転部
材としての第3熱線定着ローラ17c(瞬時加熱用の熱
線定着用回転部材の第7、第8の例では第4熱線定着ロ
ーラ17d)がモノクロ画像形成に用いられた場合、フ
ィルミング等により第3熱線定着ローラ17c(瞬時加
熱用の熱線定着用回転部材の第7、第8の例では第4熱
線定着ローラ17d)の特定位置の表面に黒トナーが付
着すると漏れた熱線により付着部から発熱が起き、その
部分でさらに熱線吸収による発熱が重ねて起こり熱線吸
収層171bを破損する。またカラー画像形成に用いら
れた場合、カラートナーの吸収効率が一般に低く、かつ
カラートナー間に吸収効率の差があることから定着不良
となったり、定着ムラとなる。従って、熱線照射部材1
71gより発光され、透光性基体171a及び弾性層1
71dを透過した熱線が第3熱線定着ローラ17c(瞬
時加熱用の熱線定着用回転部材の第7、第8の例では第
4熱線定着ローラ17d)内で完全に吸収されるように
熱線吸収層171bの熱線吸収率を略100%にあたる
90〜100%、好ましくは95〜100%とする。ま
た、熱線吸収層171bの厚さが10μm未満で薄い
と、熱線吸収層171bでの熱線の吸収による加熱速度
は速いが、薄膜による局所的な加熱による熱線吸収層1
71bの破損や強度不足の原因となり、熱線吸収層17
1bの厚さが200μmを越えて厚過ぎると、熱伝導不
良となったり、熱容量が大きくなり瞬時加熱が成しにく
くなる。熱線吸収層171bの熱線吸収率を略100%
にあたる90〜100%、好ましくは95〜100%と
したり、熱線吸収層171bの厚さを10〜200μ
m、好ましくは20〜100μmとすることにより、熱
線吸収層171bでの局所的な発熱が防止され、均一な
発熱が行われる。また、熱線吸収層171bに投光され
る熱線の波長は0.1〜20μm、好ましくは0.3〜
3μmであるので、フィラーとして硬度や熱伝導率の調
整剤が加えられるが、粒径が熱線の波長の1/2、好ま
しくは1/5以下の、1次、2次粒子を含めて平均粒径
が1μm以下、好ましくは0.1μm以下の熱線透過性
(主として赤外線或いは遠赤外線透過性)の酸化チタ
ン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化シリコン、酸化
マグネシウム、炭酸カルシウム等の金属酸化物の微粒子
を樹脂バインダに5〜50重量%分散させたもので熱線
吸収層171bを形成してもよい。
【0099】この他に、熱線吸収層171bの形成方法
として、弾性層171dの上に不透明エナメル塗料を、
ディピングやスプレー法等によりコートした後、一定の
温度で焼き、エナメル塗料を弾性層171dの上に溶着
するエナメリング方法や、金属の溶解液を同様にディピ
ングやスプレー法等でコートした後、媒剤部分を焼きと
ばし、金属を弾性層171d表面に焼き付けるラスター
方法があり、エナメリング方法やラスター方法等により
熱線吸収層171bを形成することも可能である。
として、弾性層171dの上に不透明エナメル塗料を、
ディピングやスプレー法等によりコートした後、一定の
温度で焼き、エナメル塗料を弾性層171dの上に溶着
するエナメリング方法や、金属の溶解液を同様にディピ
ングやスプレー法等でコートした後、媒剤部分を焼きと
ばし、金属を弾性層171d表面に焼き付けるラスター
方法があり、エナメリング方法やラスター方法等により
熱線吸収層171bを形成することも可能である。
【0100】以上のようにして形成される熱線吸収層1
71bは、温度がすぐに上がるように熱容量を小さくし
てあるので、熱線定着用回転部材としての第3熱線定着
ローラ17cに温度低下が生じ、定着ムラが発生すると
いう問題を少なくするが、円筒状の透光性基体171a
の外側(外周面)の弾性層171d表面の熱線吸収層1
71bの長手方向((横方向ともいう)、円筒状の透光
性基体171aの中心軸と平行する方向)の温度分布が
均一化しにくい。
71bは、温度がすぐに上がるように熱容量を小さくし
てあるので、熱線定着用回転部材としての第3熱線定着
ローラ17cに温度低下が生じ、定着ムラが発生すると
いう問題を少なくするが、円筒状の透光性基体171a
の外側(外周面)の弾性層171d表面の熱線吸収層1
71bの長手方向((横方向ともいう)、円筒状の透光
性基体171aの中心軸と平行する方向)の温度分布が
均一化しにくい。
【0101】このため、熱線吸収層171bの外側(外
周面)に第1の熱伝導層としてのバインダータイプの熱
伝導層171eを設ける。第1の熱伝導層としてのバイ
ンダータイプの熱伝導層171eとしては、層厚(厚
さ)10〜1000μm、好ましくは50〜500μm
で、熱伝導性の良いチタン、アルミナ、亜鉛、マグネシ
ウム、クロム、ニッケル、タンタル、モリブデン等の金
属微粒子を樹脂バインダに分散させたもので、熱伝導率
が50×10-3J/cm・s・K、好ましくは100×
10-3J/cm・s・K以上の層構成とする。熱伝導層
171eの厚さが10μm未満であると、層厚が薄すぎ
て熱容量が足りず、熱線吸収層171bよりの熱を十分
横方向に伝達できず、横方向の熱を均一にできない。ま
た、厚さが1000μmを越えて厚すぎると、熱容量が
大きくなりすぎ、ウォーミングアップ時間がかかり、瞬
時加熱が困難となる。熱伝導層を設けることにより、熱
線吸収層から直ぐに熱伝導層に熱が伝わり、熱伝導層で
の横方向での熱の伝達により、熱線吸収層の長手方向
((横方向)、円筒状の透光性基体の中心軸と平行する
方向)の温度分布の均一化が図られる。
周面)に第1の熱伝導層としてのバインダータイプの熱
伝導層171eを設ける。第1の熱伝導層としてのバイ
ンダータイプの熱伝導層171eとしては、層厚(厚
さ)10〜1000μm、好ましくは50〜500μm
で、熱伝導性の良いチタン、アルミナ、亜鉛、マグネシ
ウム、クロム、ニッケル、タンタル、モリブデン等の金
属微粒子を樹脂バインダに分散させたもので、熱伝導率
が50×10-3J/cm・s・K、好ましくは100×
10-3J/cm・s・K以上の層構成とする。熱伝導層
171eの厚さが10μm未満であると、層厚が薄すぎ
て熱容量が足りず、熱線吸収層171bよりの熱を十分
横方向に伝達できず、横方向の熱を均一にできない。ま
た、厚さが1000μmを越えて厚すぎると、熱容量が
大きくなりすぎ、ウォーミングアップ時間がかかり、瞬
時加熱が困難となる。熱伝導層を設けることにより、熱
線吸収層から直ぐに熱伝導層に熱が伝わり、熱伝導層で
の横方向での熱の伝達により、熱線吸収層の長手方向
((横方向)、円筒状の透光性基体の中心軸と平行する
方向)の温度分布の均一化が図られる。
【0102】また熱線吸収層171bと分離して熱線吸
収層171bの外側(外周面)に、トナーとの離型性を
良好とするため、厚さ30〜100μmのPFA(フッ
素樹脂)チューブを被覆したものや、フッ素樹脂(PF
AまたはPTFE)塗料を20〜30μm塗布した離型
層171cを設ける。
収層171bの外側(外周面)に、トナーとの離型性を
良好とするため、厚さ30〜100μmのPFA(フッ
素樹脂)チューブを被覆したものや、フッ素樹脂(PF
AまたはPTFE)塗料を20〜30μm塗布した離型
層171cを設ける。
【0103】さらに、カーボンブラック、黒鉛、鉄黒
(Fe3O4)や各種フェライト及びその化合物、酸化
銅、酸化コバルト、ベンガラ(Fe2O3)等の粉末を混
入した熱線吸収部材と、バインダと離型剤とを兼ねたフ
ッ素樹脂(PFAまたはPTFE)塗料とを混入して配
合し、前述した熱線吸収層171bと離型層171cと
を一体として離型性を有する一体型熱線吸収層(不図
示)を弾性層171dの外側(外周面)に形成し、ロー
ル状の熱線定着用回転部材を形成することも可能であ
る。
(Fe3O4)や各種フェライト及びその化合物、酸化
銅、酸化コバルト、ベンガラ(Fe2O3)等の粉末を混
入した熱線吸収部材と、バインダと離型剤とを兼ねたフ
ッ素樹脂(PFAまたはPTFE)塗料とを混入して配
合し、前述した熱線吸収層171bと離型層171cと
を一体として離型性を有する一体型熱線吸収層(不図
示)を弾性層171dの外側(外周面)に形成し、ロー
ル状の熱線定着用回転部材を形成することも可能であ
る。
【0104】熱線吸収層と熱伝導層との構成のタイプF
を用いた瞬時加熱用の熱線定着用回転部材の第6の例の
部材構成について以下に説明する。
を用いた瞬時加熱用の熱線定着用回転部材の第6の例の
部材構成について以下に説明する。
【0105】瞬時加熱用の熱線定着用回転部材の第6の
例は、熱線定着用回転部材としての第3熱線定着ローラ
17cの構成部材の内、透光性基体171a、弾性層1
71d、熱線吸収層171b及び離型層171cは、前
記第5の例において前述したと同様な、構成、機能、効
果を有するものが用いられ、熱伝導層171eとして固
体タイプのもの(第2の熱伝導層)を用いて第3熱線定
着ローラ17cを形成したものである。
例は、熱線定着用回転部材としての第3熱線定着ローラ
17cの構成部材の内、透光性基体171a、弾性層1
71d、熱線吸収層171b及び離型層171cは、前
記第5の例において前述したと同様な、構成、機能、効
果を有するものが用いられ、熱伝導層171eとして固
体タイプのもの(第2の熱伝導層)を用いて第3熱線定
着ローラ17cを形成したものである。
【0106】前述したと同様に、円筒状の透光性基体1
71aの外側(外周面)の弾性層171d表面の熱線吸
収層171bの長手方向((横方向ともいう)、円筒状
の透光性基体171aの中心軸と平行する方向)の温度
分布が均一化しにくい。このため、熱線吸収層171b
の外側(外周面)に第2の熱伝導層としての固定タイプ
の熱伝導層171eを設ける。第2の熱伝導層としての
固定タイプの熱伝導層171eとしては、層厚(厚さ)
10〜1000μm、好ましくは50〜500μmで、
熱線吸収層171bの表面に、例えばクロム、ニッケ
ル、タンタル、モリブデン等の熱伝導性の良い金属をメ
ッキ、スパッタリング或いは蒸着等により層形成させた
もので、熱伝導率が50×10-3J/cm・s・K、好
ましくは100×10-3J/cm・s・K以上の層構成
とする。熱伝導層171eの厚さが10μm未満である
と、層厚が薄すぎて熱容量が足りず、熱線吸収層171
bよりの熱を十分横方向に伝達できず、横方向の熱を均
一にできない。また、厚さが1000μmを越えて厚す
ぎると、熱容量が大きくなりすぎ、ウォーミングアップ
時間がかかり、瞬時加熱が困難となる。熱伝導層を設け
ることにより、熱線吸収層から直ぐに熱伝導層に熱が伝
わり、熱伝導層での横方向での熱の伝達により、熱線吸
収層の長手方向((横方向)、円筒状の透光性基体の中
心軸と平行する方向)の温度分布の均一化が図られる。
さらに固体タイプの熱伝導層を透光性基体の外側に設け
ることにより、熱伝導層により透光性基体が強靭に保護
され、透光性基体の破損が防止される。
71aの外側(外周面)の弾性層171d表面の熱線吸
収層171bの長手方向((横方向ともいう)、円筒状
の透光性基体171aの中心軸と平行する方向)の温度
分布が均一化しにくい。このため、熱線吸収層171b
の外側(外周面)に第2の熱伝導層としての固定タイプ
の熱伝導層171eを設ける。第2の熱伝導層としての
固定タイプの熱伝導層171eとしては、層厚(厚さ)
10〜1000μm、好ましくは50〜500μmで、
熱線吸収層171bの表面に、例えばクロム、ニッケ
ル、タンタル、モリブデン等の熱伝導性の良い金属をメ
ッキ、スパッタリング或いは蒸着等により層形成させた
もので、熱伝導率が50×10-3J/cm・s・K、好
ましくは100×10-3J/cm・s・K以上の層構成
とする。熱伝導層171eの厚さが10μm未満である
と、層厚が薄すぎて熱容量が足りず、熱線吸収層171
bよりの熱を十分横方向に伝達できず、横方向の熱を均
一にできない。また、厚さが1000μmを越えて厚す
ぎると、熱容量が大きくなりすぎ、ウォーミングアップ
時間がかかり、瞬時加熱が困難となる。熱伝導層を設け
ることにより、熱線吸収層から直ぐに熱伝導層に熱が伝
わり、熱伝導層での横方向での熱の伝達により、熱線吸
収層の長手方向((横方向)、円筒状の透光性基体の中
心軸と平行する方向)の温度分布の均一化が図られる。
さらに固体タイプの熱伝導層を透光性基体の外側に設け
ることにより、熱伝導層により透光性基体が強靭に保護
され、透光性基体の破損が防止される。
【0107】熱線吸収層と熱伝導層との構成のタイプG
を用いた瞬時加熱用の熱線定着用回転部材の第7の例の
部材構成について以下に説明する。
を用いた瞬時加熱用の熱線定着用回転部材の第7の例の
部材構成について以下に説明する。
【0108】瞬時加熱用の熱線定着用回転部材の第7の
例は、前述したように、熱線吸収層171bと熱伝導層
171eとを兼用する兼用層171Bを透光性基体17
1aの外側の弾性層171dの外側(外周面)に形成し
た熱線定着用回転部材としての第4熱線定着ローラ17
dを用い、第4熱線定着ローラ17dの兼用層171B
としてバインダータイプの第3の兼用層を用いたもので
あるが、第4熱線定着ローラ17dの構成部材の内、透
光性基体171a、弾性層171d及び離型層171c
は、前記第5の例において前述したと同様な、構成、機
能、効果を有するものが用いられ、兼用層171Bとし
てバインダータイプの第3の兼用層を用いて第4熱線定
着ローラ17dを形成したものである。
例は、前述したように、熱線吸収層171bと熱伝導層
171eとを兼用する兼用層171Bを透光性基体17
1aの外側の弾性層171dの外側(外周面)に形成し
た熱線定着用回転部材としての第4熱線定着ローラ17
dを用い、第4熱線定着ローラ17dの兼用層171B
としてバインダータイプの第3の兼用層を用いたもので
あるが、第4熱線定着ローラ17dの構成部材の内、透
光性基体171a、弾性層171d及び離型層171c
は、前記第5の例において前述したと同様な、構成、機
能、効果を有するものが用いられ、兼用層171Bとし
てバインダータイプの第3の兼用層を用いて第4熱線定
着ローラ17dを形成したものである。
【0109】弾性層171dの外側(外周面)の兼用層
171B表面の長手方向((横方向ともいう)、円筒状
の透光性基体171aの中心軸と平行する方向)の温度
分布が均一化しにくい。このため、第3の兼用層として
のバインダータイプの兼用層171Bとしては、層厚
(厚さ)10〜1000μm、好ましくは50〜500
μmで、熱線照射部材171gより発光され、透光性基
体171a及び弾性層171dを透過した熱線の略10
0%にあたる90〜100%、好ましくは95〜100
%の熱線を兼用層171Bにより吸収し瞬時加熱が可能
な熱線定着用回転部材を形成するように、カーボンブラ
ック、黒鉛、鉄黒(Fe3O4)や各種フェライト及びそ
の化合物、酸化銅、酸化コバルト、ベンガラ(Fe
2O3)等の粉末を混入した熱線吸収部材と、熱伝導性の
良いチタン、アルミナ、亜鉛、マグネシウム、クロム、
ニッケル、タンタル、モリブデン等の金属微粒子を樹脂
バインダに分散させたもの、或いはガラス微粉末にカー
ボンブラック、酸化鉄等の着色顔料を練込んだガラスイ
ンク等を吹付け或いは塗布して、熱伝導率が50×10
-3J/cm・s・K、好ましくは100×10-3J/c
m・s・K以上の層構成とする。兼用層171Bの厚さ
が10μm未満であると、層厚が薄すぎて熱容量が足り
ず、兼用層171Bでの熱を十分横方向に伝達できず、
横方向の熱を均一にできない。また、厚さが1000μ
mを越えて厚すぎると、熱容量が大きくなりすぎ、ウォ
ーミングアップ時間がかかり、瞬時加熱が困難となる。
また、兼用層171Bの厚さが10μm未満で薄いと、
兼用層171Bでの熱線の吸収による加熱速度は速い
が、薄膜による局所的な加熱による兼用層171Bの破
損や強度不足の原因となり、兼用層171Bの厚さが1
000μmを越えて厚過ぎると、熱伝導不良となった
り、熱容量が大きくなり瞬時加熱が成しにくくなる。上
記兼用層を設けることにより、兼用層での横方向での熱
の伝達により、兼用層の長手方向((横方向)、円筒状
の透光性基体の中心軸と平行する方向)の温度分布の均
一化が図られる。前述した兼用層171Bでの熱線吸収
率が90%程度よりも低く、例えば20〜80%程度で
あると熱線が漏れて、漏れた熱線により熱線定着用回転
部材としての第4熱線定着ローラ17dがモノクロ画像
形成に用いられた場合、フィルミング等により第4熱線
定着ローラ17dの特定位置の表面に黒トナーが付着す
ると漏れた熱線により付着部から発熱が起き、その部分
でさらに熱線吸収による発熱が重ねて起こり兼用層17
1Bを破損する。またカラー画像形成に用いられた場
合、カラートナーの吸収効率が一般に低く、かつカラー
トナー間に吸収効率の差があることから定着不良となっ
たり、定着ムラとなる。従って、熱線照射部材171g
より発光され、透光性基体171a及び弾性層171d
を透過した熱線が第4熱線定着ローラ17d内で完全に
吸収されるように兼用層171Bの熱線吸収率を略10
0%にあたる90〜100%、好ましくは95〜100
%とする。また、兼用層171Bに投光される熱線の波
長は0.1〜20μm、好ましくは0.3〜3μmであ
るので、フィラーとして硬度や熱伝導率の調整剤が加え
られるが、粒径が熱線の波長の1/2、好ましくは1/
5以下の、1次、2次粒子を含めて平均粒径が1μm以
下、好ましくは0.1μm以下の熱線透過性(主として
赤外線或いは遠赤外線透過性)の酸化チタン、酸化アル
ミニウム、酸化亜鉛、酸化シリコン、酸化マグネシウ
ム、炭酸カルシウム等の金属酸化物の微粒子を樹脂バイ
ンダに5〜50重量%分散させたもので兼用層171B
を形成してもよい。
171B表面の長手方向((横方向ともいう)、円筒状
の透光性基体171aの中心軸と平行する方向)の温度
分布が均一化しにくい。このため、第3の兼用層として
のバインダータイプの兼用層171Bとしては、層厚
(厚さ)10〜1000μm、好ましくは50〜500
μmで、熱線照射部材171gより発光され、透光性基
体171a及び弾性層171dを透過した熱線の略10
0%にあたる90〜100%、好ましくは95〜100
%の熱線を兼用層171Bにより吸収し瞬時加熱が可能
な熱線定着用回転部材を形成するように、カーボンブラ
ック、黒鉛、鉄黒(Fe3O4)や各種フェライト及びそ
の化合物、酸化銅、酸化コバルト、ベンガラ(Fe
2O3)等の粉末を混入した熱線吸収部材と、熱伝導性の
良いチタン、アルミナ、亜鉛、マグネシウム、クロム、
ニッケル、タンタル、モリブデン等の金属微粒子を樹脂
バインダに分散させたもの、或いはガラス微粉末にカー
ボンブラック、酸化鉄等の着色顔料を練込んだガラスイ
ンク等を吹付け或いは塗布して、熱伝導率が50×10
-3J/cm・s・K、好ましくは100×10-3J/c
m・s・K以上の層構成とする。兼用層171Bの厚さ
が10μm未満であると、層厚が薄すぎて熱容量が足り
ず、兼用層171Bでの熱を十分横方向に伝達できず、
横方向の熱を均一にできない。また、厚さが1000μ
mを越えて厚すぎると、熱容量が大きくなりすぎ、ウォ
ーミングアップ時間がかかり、瞬時加熱が困難となる。
また、兼用層171Bの厚さが10μm未満で薄いと、
兼用層171Bでの熱線の吸収による加熱速度は速い
が、薄膜による局所的な加熱による兼用層171Bの破
損や強度不足の原因となり、兼用層171Bの厚さが1
000μmを越えて厚過ぎると、熱伝導不良となった
り、熱容量が大きくなり瞬時加熱が成しにくくなる。上
記兼用層を設けることにより、兼用層での横方向での熱
の伝達により、兼用層の長手方向((横方向)、円筒状
の透光性基体の中心軸と平行する方向)の温度分布の均
一化が図られる。前述した兼用層171Bでの熱線吸収
率が90%程度よりも低く、例えば20〜80%程度で
あると熱線が漏れて、漏れた熱線により熱線定着用回転
部材としての第4熱線定着ローラ17dがモノクロ画像
形成に用いられた場合、フィルミング等により第4熱線
定着ローラ17dの特定位置の表面に黒トナーが付着す
ると漏れた熱線により付着部から発熱が起き、その部分
でさらに熱線吸収による発熱が重ねて起こり兼用層17
1Bを破損する。またカラー画像形成に用いられた場
合、カラートナーの吸収効率が一般に低く、かつカラー
トナー間に吸収効率の差があることから定着不良となっ
たり、定着ムラとなる。従って、熱線照射部材171g
より発光され、透光性基体171a及び弾性層171d
を透過した熱線が第4熱線定着ローラ17d内で完全に
吸収されるように兼用層171Bの熱線吸収率を略10
0%にあたる90〜100%、好ましくは95〜100
%とする。また、兼用層171Bに投光される熱線の波
長は0.1〜20μm、好ましくは0.3〜3μmであ
るので、フィラーとして硬度や熱伝導率の調整剤が加え
られるが、粒径が熱線の波長の1/2、好ましくは1/
5以下の、1次、2次粒子を含めて平均粒径が1μm以
下、好ましくは0.1μm以下の熱線透過性(主として
赤外線或いは遠赤外線透過性)の酸化チタン、酸化アル
ミニウム、酸化亜鉛、酸化シリコン、酸化マグネシウ
ム、炭酸カルシウム等の金属酸化物の微粒子を樹脂バイ
ンダに5〜50重量%分散させたもので兼用層171B
を形成してもよい。
【0110】また兼用層171Bと分離して兼用層17
1Bの外側(外周面)に、トナーとの離型性を良好とす
るため、厚さ30〜100μmのPFA(フッ素樹脂)
チューブを被覆したものや、フッ素樹脂(PFAまたは
PTFE)塗料を20〜30μm塗布した離型層171
cを設ける。
1Bの外側(外周面)に、トナーとの離型性を良好とす
るため、厚さ30〜100μmのPFA(フッ素樹脂)
チューブを被覆したものや、フッ素樹脂(PFAまたは
PTFE)塗料を20〜30μm塗布した離型層171
cを設ける。
【0111】熱線吸収層と熱伝導層との構成のタイプH
を用いた瞬時加熱用の熱線定着用回転部材の第8の例の
部材構成について以下に説明する。
を用いた瞬時加熱用の熱線定着用回転部材の第8の例の
部材構成について以下に説明する。
【0112】瞬時加熱用の熱線定着用回転部材の第8の
例は、前述したように、熱線吸収層171bと熱伝導層
171eとを兼用する兼用層171Bを透光性基体17
1aの外側の弾性層171dの外側(外周面)に形成し
た熱線定着用回転部材としての第4熱線定着ローラ17
dを用い、第4熱線定着ローラ17dの兼用層171B
として固体タイプの第4の兼用層を用いたものである
が、第4熱線定着ローラ17dの構成部材の内、透光性
基体171a、弾性層171d及び離型層171cは、
前記第5の例において前述したと同様な、構成、機能、
効果を有するものが用いられ、兼用層171Bとして固
体タイプの第4の兼用層を用いて第4熱線定着ローラ1
7dを形成したものである。
例は、前述したように、熱線吸収層171bと熱伝導層
171eとを兼用する兼用層171Bを透光性基体17
1aの外側の弾性層171dの外側(外周面)に形成し
た熱線定着用回転部材としての第4熱線定着ローラ17
dを用い、第4熱線定着ローラ17dの兼用層171B
として固体タイプの第4の兼用層を用いたものである
が、第4熱線定着ローラ17dの構成部材の内、透光性
基体171a、弾性層171d及び離型層171cは、
前記第5の例において前述したと同様な、構成、機能、
効果を有するものが用いられ、兼用層171Bとして固
体タイプの第4の兼用層を用いて第4熱線定着ローラ1
7dを形成したものである。
【0113】弾性層171dの外側(外周面)の兼用層
171B表面の長手方向((横方向ともいう)、円筒状
の透光性基体171aの中心軸と平行する方向)の温度
分布が均一化しにくい。このため、第4の兼用層として
の固体タイプの兼用層171Bとしては、層厚(厚さ)
10〜1000μm、好ましくは50〜500μmで、
透光性基体171aの表面に、例えばクロム、ニッケ
ル、タンタル、モリブデン等の熱伝導性の良い金属粉を
吹付け或いは塗布て層形成させたもので、熱伝導率が5
0×10-3J/cm・s・K、好ましくは100×10
-3J/cm・s・K以上の層構成とする。特にクロム系
の合金が光吸収上好ましい。この他に、兼用層171B
の形成方法として、弾性層171dの上に上記熱伝導性
の良い金属の酸化物或いは金属微粉末を含んだ不透明エ
ナメル塗料を、ディピングやスプレー法等によりコート
した後、一定の温度で焼き、エナメル塗料を弾性層17
1dの上に溶着するエナメリング方法や、金属の溶解液
を同様にディピングやスプレー法等でコートした後、媒
剤部分を焼きとばし、金属を弾性層171d表面に焼き
付けるラスター方法があり、エナメリング方法やラスタ
ー方法等により兼用層171Bを形成することも可能で
ある。兼用層171Bの厚さが10μm未満であると、
層厚が薄すぎて熱容量が足りず、兼用層171Bでの熱
を十分横方向に伝達できず、横方向の熱を均一にできな
い。また、厚さが1000μmを越えて厚すぎると、熱
容量が大きくなりすぎ、ウォーミングアップ時間がかか
り、瞬時加熱が困難となる。兼用層を設けることによ
り、兼用層での横方向での熱の伝達により、兼用層の長
手方向((横方向)、円筒状の透光性基体の中心軸と平
行する方向)の温度分布の均一化が図られる。特に、熱
線照射部材171gより発光され、透光性基体171a
及び弾性層171dを透過した熱線の略100%にあた
る90〜100%、好ましくは95〜100%の熱線を
兼用層171Bにより吸収し瞬時加熱が可能な熱線定着
用回転部材を形成するように、カーボンブラック、黒
鉛、鉄黒(Fe3O4)や各種フェライト及びその化合
物、酸化銅、酸化コバルト、ベンガラ(Fe2O3)等の
粉末を混入した熱線吸収部材と、熱伝導性の良いチタ
ン、アルミナ、亜鉛、マグネシウム、クロム、ニッケ
ル、タンタル、モリブデン等の金属微粒子を前記金属粉
に混入し、吹付け或いは塗布して層形成させることが好
ましい。兼用層171Bの厚さが10μm未満である
と、層厚が薄すぎて熱容量が足りず、兼用層171Bで
の熱を十分横方向に伝達できず、横方向の熱を均一にで
きない。また、厚さが1000μmを越えて厚すぎる
と、熱容量が大きくなりすぎ、ウォーミングアップ時間
がかかり、瞬時加熱が困難となる。また、兼用層171
Bの厚さが10μm未満で薄いと、兼用層171Bでの
熱線の吸収による加熱速度は速いが、薄膜による局所的
な加熱による兼用層171Bの破損や強度不足の原因と
なり、兼用層171Bの厚さが1000μmを越えて厚
過ぎると、熱伝導不良となったり、熱容量が大きくなり
瞬時加熱が成しにくくなる。上記兼用層を設けることに
より、兼用層での横方向での熱の伝達により、兼用層の
長手方向((横方向)、円筒状の透光性基体の中心軸と
平行する方向)の温度分布の均一化が図られる。前述し
た兼用層171Bでの熱線吸収率が90%程度よりも低
く、例えば20〜80%程度であると熱線が漏れて、漏
れた熱線により熱線定着用回転部材としての第4熱線定
着ローラ17dがモノクロ画像形成に用いられた場合、
フィルミング等により第4熱線定着ローラ17dの特定
位置の表面に黒トナーが付着すると漏れた熱線により付
着部から発熱が起き、その部分でさらに熱線吸収による
発熱が重ねて起こり兼用層171Bを破損する。またカ
ラー画像形成に用いられた場合、カラートナーの吸収効
率が一般に低く、かつカラートナー間に吸収効率の差が
あることから定着不良となったり、定着ムラとなる。従
って、熱線照射部材171gより発光され、透光性基体
171a及び弾性層171dを透過した熱線が第4熱線
定着ローラ17d内で完全に吸収されるように兼用層1
71Bの熱線吸収率を略100%にあたる90〜100
%、好ましくは95〜100%とする。また、兼用層1
71Bに投光される熱線の波長は0.1〜20μm、好
ましくは0.3〜3μmであるので、フィラーとして硬
度や熱伝導率の調整剤が加えられるが、粒径が熱線の波
長の1/2、好ましくは1/5以下の、1次、2次粒子
を含めて平均粒径が1μm以下、好ましくは0.1μm
以下の熱線透過性(主として赤外線或いは遠赤外線透過
性)の酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化
シリコン、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム等の金属
酸化物の微粒子を前記金属粉に5〜50重量%分散させ
たもので兼用層171Bを形成してもよい。
171B表面の長手方向((横方向ともいう)、円筒状
の透光性基体171aの中心軸と平行する方向)の温度
分布が均一化しにくい。このため、第4の兼用層として
の固体タイプの兼用層171Bとしては、層厚(厚さ)
10〜1000μm、好ましくは50〜500μmで、
透光性基体171aの表面に、例えばクロム、ニッケ
ル、タンタル、モリブデン等の熱伝導性の良い金属粉を
吹付け或いは塗布て層形成させたもので、熱伝導率が5
0×10-3J/cm・s・K、好ましくは100×10
-3J/cm・s・K以上の層構成とする。特にクロム系
の合金が光吸収上好ましい。この他に、兼用層171B
の形成方法として、弾性層171dの上に上記熱伝導性
の良い金属の酸化物或いは金属微粉末を含んだ不透明エ
ナメル塗料を、ディピングやスプレー法等によりコート
した後、一定の温度で焼き、エナメル塗料を弾性層17
1dの上に溶着するエナメリング方法や、金属の溶解液
を同様にディピングやスプレー法等でコートした後、媒
剤部分を焼きとばし、金属を弾性層171d表面に焼き
付けるラスター方法があり、エナメリング方法やラスタ
ー方法等により兼用層171Bを形成することも可能で
ある。兼用層171Bの厚さが10μm未満であると、
層厚が薄すぎて熱容量が足りず、兼用層171Bでの熱
を十分横方向に伝達できず、横方向の熱を均一にできな
い。また、厚さが1000μmを越えて厚すぎると、熱
容量が大きくなりすぎ、ウォーミングアップ時間がかか
り、瞬時加熱が困難となる。兼用層を設けることによ
り、兼用層での横方向での熱の伝達により、兼用層の長
手方向((横方向)、円筒状の透光性基体の中心軸と平
行する方向)の温度分布の均一化が図られる。特に、熱
線照射部材171gより発光され、透光性基体171a
及び弾性層171dを透過した熱線の略100%にあた
る90〜100%、好ましくは95〜100%の熱線を
兼用層171Bにより吸収し瞬時加熱が可能な熱線定着
用回転部材を形成するように、カーボンブラック、黒
鉛、鉄黒(Fe3O4)や各種フェライト及びその化合
物、酸化銅、酸化コバルト、ベンガラ(Fe2O3)等の
粉末を混入した熱線吸収部材と、熱伝導性の良いチタ
ン、アルミナ、亜鉛、マグネシウム、クロム、ニッケ
ル、タンタル、モリブデン等の金属微粒子を前記金属粉
に混入し、吹付け或いは塗布して層形成させることが好
ましい。兼用層171Bの厚さが10μm未満である
と、層厚が薄すぎて熱容量が足りず、兼用層171Bで
の熱を十分横方向に伝達できず、横方向の熱を均一にで
きない。また、厚さが1000μmを越えて厚すぎる
と、熱容量が大きくなりすぎ、ウォーミングアップ時間
がかかり、瞬時加熱が困難となる。また、兼用層171
Bの厚さが10μm未満で薄いと、兼用層171Bでの
熱線の吸収による加熱速度は速いが、薄膜による局所的
な加熱による兼用層171Bの破損や強度不足の原因と
なり、兼用層171Bの厚さが1000μmを越えて厚
過ぎると、熱伝導不良となったり、熱容量が大きくなり
瞬時加熱が成しにくくなる。上記兼用層を設けることに
より、兼用層での横方向での熱の伝達により、兼用層の
長手方向((横方向)、円筒状の透光性基体の中心軸と
平行する方向)の温度分布の均一化が図られる。前述し
た兼用層171Bでの熱線吸収率が90%程度よりも低
く、例えば20〜80%程度であると熱線が漏れて、漏
れた熱線により熱線定着用回転部材としての第4熱線定
着ローラ17dがモノクロ画像形成に用いられた場合、
フィルミング等により第4熱線定着ローラ17dの特定
位置の表面に黒トナーが付着すると漏れた熱線により付
着部から発熱が起き、その部分でさらに熱線吸収による
発熱が重ねて起こり兼用層171Bを破損する。またカ
ラー画像形成に用いられた場合、カラートナーの吸収効
率が一般に低く、かつカラートナー間に吸収効率の差が
あることから定着不良となったり、定着ムラとなる。従
って、熱線照射部材171gより発光され、透光性基体
171a及び弾性層171dを透過した熱線が第4熱線
定着ローラ17d内で完全に吸収されるように兼用層1
71Bの熱線吸収率を略100%にあたる90〜100
%、好ましくは95〜100%とする。また、兼用層1
71Bに投光される熱線の波長は0.1〜20μm、好
ましくは0.3〜3μmであるので、フィラーとして硬
度や熱伝導率の調整剤が加えられるが、粒径が熱線の波
長の1/2、好ましくは1/5以下の、1次、2次粒子
を含めて平均粒径が1μm以下、好ましくは0.1μm
以下の熱線透過性(主として赤外線或いは遠赤外線透過
性)の酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化
シリコン、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム等の金属
酸化物の微粒子を前記金属粉に5〜50重量%分散させ
たもので兼用層171Bを形成してもよい。
【0114】図12によれば、図11(a)にて説明し
たロール状の熱線定着用回転部材としての第3熱線定着
ローラ17cの熱線吸収層171bに、前述した熱線吸
収部材の濃度分布を設けることにより、熱線吸収層17
1b内部で熱を発生させることが好ましい。熱線吸収層
171bの濃度分布はグラフ(イ)で示すように、内接
する弾性層171d側の界面を低濃度とし外周面側に向
かって傾斜をつけ順次高くし、外周面側の手前(熱線吸
収層171bの厚さt1に対し、透光性基体171a側
から2/3〜4/5程度の位置)で100%吸収する濃
度となるようにして飽和するようにする。これにより、
熱線吸収層171bでの熱線の吸収による発熱分布は、
グラフ(ロ)に示すように、熱線吸収層171bの中央
部近傍に最大値を有し、熱線吸収層171bの界面や外
周面近傍で最小値をとる放物線状に形成される。これに
より、前記界面での熱線の吸収による発熱を小さくし、
界面での接着層の破損や熱線吸収層171bの破損を防
止する。また、外周面側の手前(熱線吸収層171bの
厚さt1に対し、弾性層171d側から2/3〜4/5
程度の位置)より外周面までの濃度分布を飽和するよう
にし、例えば一体型熱線吸収層(不図示)を用いた場
合、外周表面層が削れても影響の無いようにする。なお
点線で示すように、飽和層を形成してもよい。要する
に、十分に内部で吸収が行われれば外側での濃度の影響
はなくなる。削れの影響も生じない。また、濃度分布に
傾斜を設け、傾斜角の変更により発熱分布を調整するこ
とができる。
たロール状の熱線定着用回転部材としての第3熱線定着
ローラ17cの熱線吸収層171bに、前述した熱線吸
収部材の濃度分布を設けることにより、熱線吸収層17
1b内部で熱を発生させることが好ましい。熱線吸収層
171bの濃度分布はグラフ(イ)で示すように、内接
する弾性層171d側の界面を低濃度とし外周面側に向
かって傾斜をつけ順次高くし、外周面側の手前(熱線吸
収層171bの厚さt1に対し、透光性基体171a側
から2/3〜4/5程度の位置)で100%吸収する濃
度となるようにして飽和するようにする。これにより、
熱線吸収層171bでの熱線の吸収による発熱分布は、
グラフ(ロ)に示すように、熱線吸収層171bの中央
部近傍に最大値を有し、熱線吸収層171bの界面や外
周面近傍で最小値をとる放物線状に形成される。これに
より、前記界面での熱線の吸収による発熱を小さくし、
界面での接着層の破損や熱線吸収層171bの破損を防
止する。また、外周面側の手前(熱線吸収層171bの
厚さt1に対し、弾性層171d側から2/3〜4/5
程度の位置)より外周面までの濃度分布を飽和するよう
にし、例えば一体型熱線吸収層(不図示)を用いた場
合、外周表面層が削れても影響の無いようにする。なお
点線で示すように、飽和層を形成してもよい。要する
に、十分に内部で吸収が行われれば外側での濃度の影響
はなくなる。削れの影響も生じない。また、濃度分布に
傾斜を設け、傾斜角の変更により発熱分布を調整するこ
とができる。
【0115】また図13によれば、図11(b)にて説
明したロール状の熱線定着用回転部材としての第4熱線
定着ローラ17dの兼用層171Bに、前述した熱線吸
収部材の濃度分布を設けることにより、兼用層171B
内部で熱を発生させることが好ましい。兼用層171B
の濃度分布はグラフ(イ)で示すように、内接する弾性
層171d側の界面を低濃度とし外周面側に向かって傾
斜をつけ順次高くし、外周面側の手前(兼用層171B
の厚さt2に対し、弾性層171d側から2/3〜4/
5程度の位置)で100%吸収する濃度となるようにし
て飽和するようにする。これにより、兼用層171Bで
の熱線の吸収による発熱分布は、グラフ(ロ)に示すよ
うに、兼用層171Bの中央部近傍に最大値を有し、兼
用層171Bの界面や外周面近傍で最小値をとる放物線
状に形成される。これにより、前記界面での熱線の吸収
による発熱を小さくし、界面での接着層の破損や兼用層
171Bの破損を防止する。また、外周面側の手前(兼
用層171Bの厚さt2に対し、弾性層171d側から
2/3〜4/5程度の位置)より外周面までの濃度分布
を飽和するようにし、外周表面層が削れても影響の無い
ようにする。なお点線で示すように、飽和層を形成して
もよい。要するに、十分に内部で吸収が行われれば外側
での濃度の影響はなくなる。削れの影響も生じない。ま
た、濃度分布に傾斜を設け、傾斜角の変更により発熱分
布を調整することができる。
明したロール状の熱線定着用回転部材としての第4熱線
定着ローラ17dの兼用層171Bに、前述した熱線吸
収部材の濃度分布を設けることにより、兼用層171B
内部で熱を発生させることが好ましい。兼用層171B
の濃度分布はグラフ(イ)で示すように、内接する弾性
層171d側の界面を低濃度とし外周面側に向かって傾
斜をつけ順次高くし、外周面側の手前(兼用層171B
の厚さt2に対し、弾性層171d側から2/3〜4/
5程度の位置)で100%吸収する濃度となるようにし
て飽和するようにする。これにより、兼用層171Bで
の熱線の吸収による発熱分布は、グラフ(ロ)に示すよ
うに、兼用層171Bの中央部近傍に最大値を有し、兼
用層171Bの界面や外周面近傍で最小値をとる放物線
状に形成される。これにより、前記界面での熱線の吸収
による発熱を小さくし、界面での接着層の破損や兼用層
171Bの破損を防止する。また、外周面側の手前(兼
用層171Bの厚さt2に対し、弾性層171d側から
2/3〜4/5程度の位置)より外周面までの濃度分布
を飽和するようにし、外周表面層が削れても影響の無い
ようにする。なお点線で示すように、飽和層を形成して
もよい。要するに、十分に内部で吸収が行われれば外側
での濃度の影響はなくなる。削れの影響も生じない。ま
た、濃度分布に傾斜を設け、傾斜角の変更により発熱分
布を調整することができる。
【0116】また図14に示すように、ロール状の熱線
定着用回転部材としての第3熱線定着ローラ17cの円
筒状の透光性基体171aの外径φとしては、15〜6
0mmのものが用いられ、厚さtとしては、厚い方が強
度の点で良く、薄い方が熱容量の点で良いが、強度と熱
容量との関係から、円筒状の透光性基体171aの外径
φと厚さtとの関係は、 0.05≦t/φ≦0.20 とし、好ましくは 0.07≦t/φ≦0.14 とする。透光性基体171aの外径φが40mmでは透
光性基体171aの厚さtは、2mm≦t≦8mm、好
ましくは2.8mm≦t≦5.6mmのものが用いられ
る。透光性基体171aでのt/φが0.05未満では
強度不足となり、t/φが0.20を越えると熱容量が
大きくなり第1熱線定着ローラ17aの加熱が長引くこ
とになる。また、透光性基体といっても材料によっては
1〜20%程度の熱線を吸収する場合があり、強度の保
てる範囲で薄い方が好ましい。このことは、瞬時加熱用
の熱線定着用回転部材の第5の例ないし第8の例によ
る、熱線吸収層と熱伝導層との構成のタイプEないしタ
イプHの、全ての構成について云えることである。
定着用回転部材としての第3熱線定着ローラ17cの円
筒状の透光性基体171aの外径φとしては、15〜6
0mmのものが用いられ、厚さtとしては、厚い方が強
度の点で良く、薄い方が熱容量の点で良いが、強度と熱
容量との関係から、円筒状の透光性基体171aの外径
φと厚さtとの関係は、 0.05≦t/φ≦0.20 とし、好ましくは 0.07≦t/φ≦0.14 とする。透光性基体171aの外径φが40mmでは透
光性基体171aの厚さtは、2mm≦t≦8mm、好
ましくは2.8mm≦t≦5.6mmのものが用いられ
る。透光性基体171aでのt/φが0.05未満では
強度不足となり、t/φが0.20を越えると熱容量が
大きくなり第1熱線定着ローラ17aの加熱が長引くこ
とになる。また、透光性基体といっても材料によっては
1〜20%程度の熱線を吸収する場合があり、強度の保
てる範囲で薄い方が好ましい。このことは、瞬時加熱用
の熱線定着用回転部材の第5の例ないし第8の例によ
る、熱線吸収層と熱伝導層との構成のタイプEないしタ
イプHの、全ての構成について云えることである。
【0117】上記により、図10及び図11(a)にて
説明した瞬時加熱用の熱線定着用回転部材の第5の例或
いは第6の例による、熱線吸収層と熱伝導層との構成の
タイプE或いはタイプFの定着装置17Aを用いること
により、熱線吸収層により吸収された熱が、熱伝導層に
より均一化され、瞬時加熱が可能な或いは加熱時間の早
いクイックスタートの熱線を用いた定着が可能となる。
さらに、弾性層によるソフトな定着部(ニップ部)での
加圧と、熱線吸収層による加熱とにより、分光特性が異
なることで熱線により定着することが困難なカラートナ
ーの溶融が良好に行われ、ソフトローラの機能を有する
カラートナーの瞬時加熱の定着或いは加熱時間の早いク
イックスタート定着が可能となる。また、熱伝導層によ
り透光性基体が強靭に保護され、透光性基体の破損が防
止される。また、図11(b)にて説明した瞬時加熱用
の熱線定着用回転部材の第7の例或いは第8の例によ
る、熱線吸収層と熱伝導層との構成のタイプG或いはタ
イプHの定着装置17Aを用いることにより、兼用層に
より熱が吸収されると共に均一化され、瞬時加熱が可能
な或いは加熱時間の早いクイックスタートの熱線を用い
た定着が可能となる。さらに、弾性層によるソフトな定
着部(ニップ部)での加圧と、兼用層による加熱とによ
り、分光特性が異なることで熱線により定着することが
困難なカラートナーの溶融が良好に行われ、ソフトロー
ラの機能を有するカラートナーの瞬時加熱の定着或いは
加熱時間の早いクイックスタート定着が可能となる。ま
た、兼用層により透光性基体が強靭に保護され、透光性
基体の破損が防止される。特に図1にて説明した画像形
成装置に用いることにより、使用頻度の多い表面の片面
画像形成の際のトナー像のクイックスタートの瞬時加熱
定着が可能となり、また省エネルギー効果が得られ、さ
らに、発熱定着用回転部材の弾性層の弾性によるソフト
な定着部(ニップ部)での加圧と、該発熱定着用回転部
材の熱線吸収層或いは兼用層による加熱とによる定着に
より、分光特性が異なることで熱線により定着すること
が困難なトナー層の厚い転写材上の重ね合わせカラート
ナー像の溶融が良好に行われ、カラートナー像の瞬時加
熱の定着或いは加熱時間の早いクイックスタート定着が
可能となる。また従来の少なくとも上下何れかのソフト
ローラに発熱体を用いたカラートナー用の定着装置で
は、金属パイプを芯金とするソフトローラにおいて、特
にスタート時のウォーミングアップを早くするために芯
金温度を高くすることから、弾性層として用いるゴム層
が劣化する。またゴム層は熱伝導率が悪くウォーミング
アップが長くなる。これに比べ、弾性層を用いた本熱線
定着用回転部材では、過剰な加熱が弾性層で起こらない
ことから劣化が少なく熱線定着用回転部材の寿命が長
く、かつ低熱容量でウォーミングアップ時間がゼロの定
着が可能なカラートナー用の定着装置が提供される。
説明した瞬時加熱用の熱線定着用回転部材の第5の例或
いは第6の例による、熱線吸収層と熱伝導層との構成の
タイプE或いはタイプFの定着装置17Aを用いること
により、熱線吸収層により吸収された熱が、熱伝導層に
より均一化され、瞬時加熱が可能な或いは加熱時間の早
いクイックスタートの熱線を用いた定着が可能となる。
さらに、弾性層によるソフトな定着部(ニップ部)での
加圧と、熱線吸収層による加熱とにより、分光特性が異
なることで熱線により定着することが困難なカラートナ
ーの溶融が良好に行われ、ソフトローラの機能を有する
カラートナーの瞬時加熱の定着或いは加熱時間の早いク
イックスタート定着が可能となる。また、熱伝導層によ
り透光性基体が強靭に保護され、透光性基体の破損が防
止される。また、図11(b)にて説明した瞬時加熱用
の熱線定着用回転部材の第7の例或いは第8の例によ
る、熱線吸収層と熱伝導層との構成のタイプG或いはタ
イプHの定着装置17Aを用いることにより、兼用層に
より熱が吸収されると共に均一化され、瞬時加熱が可能
な或いは加熱時間の早いクイックスタートの熱線を用い
た定着が可能となる。さらに、弾性層によるソフトな定
着部(ニップ部)での加圧と、兼用層による加熱とによ
り、分光特性が異なることで熱線により定着することが
困難なカラートナーの溶融が良好に行われ、ソフトロー
ラの機能を有するカラートナーの瞬時加熱の定着或いは
加熱時間の早いクイックスタート定着が可能となる。ま
た、兼用層により透光性基体が強靭に保護され、透光性
基体の破損が防止される。特に図1にて説明した画像形
成装置に用いることにより、使用頻度の多い表面の片面
画像形成の際のトナー像のクイックスタートの瞬時加熱
定着が可能となり、また省エネルギー効果が得られ、さ
らに、発熱定着用回転部材の弾性層の弾性によるソフト
な定着部(ニップ部)での加圧と、該発熱定着用回転部
材の熱線吸収層或いは兼用層による加熱とによる定着に
より、分光特性が異なることで熱線により定着すること
が困難なトナー層の厚い転写材上の重ね合わせカラート
ナー像の溶融が良好に行われ、カラートナー像の瞬時加
熱の定着或いは加熱時間の早いクイックスタート定着が
可能となる。また従来の少なくとも上下何れかのソフト
ローラに発熱体を用いたカラートナー用の定着装置で
は、金属パイプを芯金とするソフトローラにおいて、特
にスタート時のウォーミングアップを早くするために芯
金温度を高くすることから、弾性層として用いるゴム層
が劣化する。またゴム層は熱伝導率が悪くウォーミング
アップが長くなる。これに比べ、弾性層を用いた本熱線
定着用回転部材では、過剰な加熱が弾性層で起こらない
ことから劣化が少なく熱線定着用回転部材の寿命が長
く、かつ低熱容量でウォーミングアップ時間がゼロの定
着が可能なカラートナー用の定着装置が提供される。
【0118】上記図10或いは前記図5にて説明した瞬
時加熱用のロール状の熱線定着用回転部材を用いた両面
定着用の定着装置とその温度制御とについて、図15な
いし図19を用いて説明する。図15は、第1ないし第
4の例の瞬時加熱用のロール状の熱線定着用回転部材と
第5ないし第8の例の瞬時加熱用のロール状の熱線定着
用回転部材とを対として用いた両面定着用としての、定
着装置の第3の例を示す図であり、図16は、第5ない
し第8の例の瞬時加熱用のロール状の熱線定着用回転部
材を対として用いた両面定着用としての、定着装置の第
4の例を示す図であり、図17は、定着装置の第3の例
或いは第4の例を用いた両面画像形成時の温度制御タイ
ミングチャートであり、図18は、定着装置の第3の例
或いは第4の例を用いた表面の片面画像形成時の温度制
御タイミングチャートであり、図19は、定着装置の第
3の例或いは第4の例を用いた裏面の片面画像形成時の
温度制御タイミングチャートである。
時加熱用のロール状の熱線定着用回転部材を用いた両面
定着用の定着装置とその温度制御とについて、図15な
いし図19を用いて説明する。図15は、第1ないし第
4の例の瞬時加熱用のロール状の熱線定着用回転部材と
第5ないし第8の例の瞬時加熱用のロール状の熱線定着
用回転部材とを対として用いた両面定着用としての、定
着装置の第3の例を示す図であり、図16は、第5ない
し第8の例の瞬時加熱用のロール状の熱線定着用回転部
材を対として用いた両面定着用としての、定着装置の第
4の例を示す図であり、図17は、定着装置の第3の例
或いは第4の例を用いた両面画像形成時の温度制御タイ
ミングチャートであり、図18は、定着装置の第3の例
或いは第4の例を用いた表面の片面画像形成時の温度制
御タイミングチャートであり、図19は、定着装置の第
3の例或いは第4の例を用いた裏面の片面画像形成時の
温度制御タイミングチャートである。
【0119】両面定着用の瞬時加熱用のロール状の熱線
定着用回転部材を用いた定着装置の一例としての第3の
例の定着装置17Bは、図15に示すように、表面画像
(上面側の画像)のトナー像を定着するための上側(表
面側)のロール状の熱線定着用回転部材として図5及び
図6にて説明したと同様な第1熱線定着ローラ17a
(瞬時加熱用のロール状の熱線定着用回転部材の第1或
いは第2の例)或いは第2熱線定着ローラ17b((不
図示)、瞬時加熱用の熱線定着用回転部材の第3或いは
第4の例)と、裏面画像(下面側の画像)のトナー像を
定着するための下側(裏面側)のロール状の熱線定着用
回転部材として図10及び図11にて説明したと同様な
第3熱線定着ローラ17c(瞬時加熱用のロール状の熱
線定着用回転部材の第5或いは第6の例)或いは第4熱
線定着ローラ17d((不図示)、瞬時加熱用の熱線定
着用回転部材の第7或いは第8の例)とを用いて構成さ
れ、上下の熱線定着用回転部材との間で形成される、幅
2〜10mm程度のニップ部Tで記録紙Pを挟持し、熱
と圧力とを加えることにより記録紙P上のトナー像を定
着する。上側に設けられるロール状の熱線定着用回転部
材には、ニップ部Tの位置より熱線定着用回転部材の回
転方向に、定着分離爪TR6、定着オイルクリーニング
ブレードTR1、オイル塗布フェルトTR2、オイル量
規制ブレードTR3が設けられ、オイルタンクTR4よ
り毛細管パイプTR5を通してオイル塗布フェルトTR
2に供給されたオイルがオイル塗布フェルトTR2によ
り熱線定着用回転部材に塗布される。定着オイルクリー
ニングブレードTR1により熱線定着用回転部材の周面
上のオイルがクリーニングされる。従って後述する、熱
線定着用回転部材の温度を測定する温度センサTS1
は、定着オイルクリーニングブレードTR1とオイル塗
布フェルトTR2との間のクリーニングされた熱線定着
用回転部材の周面に設けられる。定着分離爪TR6によ
り定着後の転写材が分離される。
定着用回転部材を用いた定着装置の一例としての第3の
例の定着装置17Bは、図15に示すように、表面画像
(上面側の画像)のトナー像を定着するための上側(表
面側)のロール状の熱線定着用回転部材として図5及び
図6にて説明したと同様な第1熱線定着ローラ17a
(瞬時加熱用のロール状の熱線定着用回転部材の第1或
いは第2の例)或いは第2熱線定着ローラ17b((不
図示)、瞬時加熱用の熱線定着用回転部材の第3或いは
第4の例)と、裏面画像(下面側の画像)のトナー像を
定着するための下側(裏面側)のロール状の熱線定着用
回転部材として図10及び図11にて説明したと同様な
第3熱線定着ローラ17c(瞬時加熱用のロール状の熱
線定着用回転部材の第5或いは第6の例)或いは第4熱
線定着ローラ17d((不図示)、瞬時加熱用の熱線定
着用回転部材の第7或いは第8の例)とを用いて構成さ
れ、上下の熱線定着用回転部材との間で形成される、幅
2〜10mm程度のニップ部Tで記録紙Pを挟持し、熱
と圧力とを加えることにより記録紙P上のトナー像を定
着する。上側に設けられるロール状の熱線定着用回転部
材には、ニップ部Tの位置より熱線定着用回転部材の回
転方向に、定着分離爪TR6、定着オイルクリーニング
ブレードTR1、オイル塗布フェルトTR2、オイル量
規制ブレードTR3が設けられ、オイルタンクTR4よ
り毛細管パイプTR5を通してオイル塗布フェルトTR
2に供給されたオイルがオイル塗布フェルトTR2によ
り熱線定着用回転部材に塗布される。定着オイルクリー
ニングブレードTR1により熱線定着用回転部材の周面
上のオイルがクリーニングされる。従って後述する、熱
線定着用回転部材の温度を測定する温度センサTS1
は、定着オイルクリーニングブレードTR1とオイル塗
布フェルトTR2との間のクリーニングされた熱線定着
用回転部材の周面に設けられる。定着分離爪TR6によ
り定着後の転写材が分離される。
【0120】上側のハードローラの熱線定着用回転部材
と下側のソフトローラの熱線定着用回転部材との間に下
側を凸としたニップ部Tが形成されトナー像の定着が行
われる。
と下側のソフトローラの熱線定着用回転部材との間に下
側を凸としたニップ部Tが形成されトナー像の定着が行
われる。
【0121】TS1は上側の熱線定着用回転部材として
の第1熱線定着ローラ17a或いは第2熱線定着ローラ
17b(不図示)に取付けられた温度制御を行うための
例えばサーミスタを用いた温度センサであり、TS2は
下側の熱線定着用回転部材としての第3熱線定着ローラ
17c或いは第4熱線定着ローラ17d(不図示)に取
付けられた温度制御を行うための例えばサーミスタを用
いた温度センサである。
の第1熱線定着ローラ17a或いは第2熱線定着ローラ
17b(不図示)に取付けられた温度制御を行うための
例えばサーミスタを用いた温度センサであり、TS2は
下側の熱線定着用回転部材としての第3熱線定着ローラ
17c或いは第4熱線定着ローラ17d(不図示)に取
付けられた温度制御を行うための例えばサーミスタを用
いた温度センサである。
【0122】また、両面定着用の瞬時加熱用のロール状
の熱線定着用回転部材を用いた定着装置の他の例として
の第4の例の定着装置17Cは、図16に示すように、
表面画像(上面側の画像)のトナー像を定着するための
上側(表面側)のロール状の熱線定着用回転部材或いは
裏面画像(下面側の画像)のトナー像を定着するための
下側(裏面側)のロール状の熱線定着用回転部材として
は、共に図10及び図11にて説明したと同様な第3熱
線定着ローラ17c(瞬時加熱用のロール状の熱線定着
用回転部材の第5或いは第6の例)或いは第4熱線定着
ローラ17d((不図示)、瞬時加熱用の熱線定着用回
転部材の第7或いは第8の例)を用いて構成され、上下
の熱線定着用回転部材との間で形成される、幅2〜10
mm程度のニップ部Tで記録紙Pを挟持し、熱と圧力と
を加えることにより記録紙P上のトナー像を定着する。
上側に設けられるロール状の熱線定着用回転部材には、
ニップ部Tの位置より熱線定着用回転部材の回転方向
に、定着分離爪TR6、定着オイルクリーニングブレー
ドTR1、オイル塗布フェルトTR2、オイル量規制ブ
レードTR3が設けられ、オイルタンクTR4より毛細
管パイプTR5を通してオイル塗布フェルトTR2に供
給されたオイルがオイル塗布フェルトTR2により熱線
定着用回転部材に塗布される。定着オイルクリーニング
ブレードTR1により熱線定着用回転部材の周面上のオ
イルがクリーニングされる。従って後述する、熱線定着
用回転部材の温度を測定する温度センサTS1は、定着
オイルクリーニングブレードTR1とオイル塗布フェル
トTR2との間のクリーニングされた熱線定着用回転部
材の周面に設けられる。定着分離爪TR6により定着後
の転写材が分離される。
の熱線定着用回転部材を用いた定着装置の他の例として
の第4の例の定着装置17Cは、図16に示すように、
表面画像(上面側の画像)のトナー像を定着するための
上側(表面側)のロール状の熱線定着用回転部材或いは
裏面画像(下面側の画像)のトナー像を定着するための
下側(裏面側)のロール状の熱線定着用回転部材として
は、共に図10及び図11にて説明したと同様な第3熱
線定着ローラ17c(瞬時加熱用のロール状の熱線定着
用回転部材の第5或いは第6の例)或いは第4熱線定着
ローラ17d((不図示)、瞬時加熱用の熱線定着用回
転部材の第7或いは第8の例)を用いて構成され、上下
の熱線定着用回転部材との間で形成される、幅2〜10
mm程度のニップ部Tで記録紙Pを挟持し、熱と圧力と
を加えることにより記録紙P上のトナー像を定着する。
上側に設けられるロール状の熱線定着用回転部材には、
ニップ部Tの位置より熱線定着用回転部材の回転方向
に、定着分離爪TR6、定着オイルクリーニングブレー
ドTR1、オイル塗布フェルトTR2、オイル量規制ブ
レードTR3が設けられ、オイルタンクTR4より毛細
管パイプTR5を通してオイル塗布フェルトTR2に供
給されたオイルがオイル塗布フェルトTR2により熱線
定着用回転部材に塗布される。定着オイルクリーニング
ブレードTR1により熱線定着用回転部材の周面上のオ
イルがクリーニングされる。従って後述する、熱線定着
用回転部材の温度を測定する温度センサTS1は、定着
オイルクリーニングブレードTR1とオイル塗布フェル
トTR2との間のクリーニングされた熱線定着用回転部
材の周面に設けられる。定着分離爪TR6により定着後
の転写材が分離される。
【0123】上下のソフトローラの熱線定着用回転部材
の間に平面状のニップ部Tが形成されトナー像の定着が
行われる。
の間に平面状のニップ部Tが形成されトナー像の定着が
行われる。
【0124】TS1は上側の熱線定着用回転部材として
の第3熱線定着ローラ17c或いは第4熱線定着ローラ
17d(不図示)に取付けられた温度制御を行うための
例えばサーミスタを用いた温度センサであり、TS2は
下側の熱線定着用回転部材としての第3熱線定着ローラ
17c或いは第4熱線定着ローラ17d(不図示)に取
付けられた温度制御を行うための例えばサーミスタを用
いた温度センサである。
の第3熱線定着ローラ17c或いは第4熱線定着ローラ
17d(不図示)に取付けられた温度制御を行うための
例えばサーミスタを用いた温度センサであり、TS2は
下側の熱線定着用回転部材としての第3熱線定着ローラ
17c或いは第4熱線定着ローラ17d(不図示)に取
付けられた温度制御を行うための例えばサーミスタを用
いた温度センサである。
【0125】上記図15或いは図16の定着装置17B
或いは定着装置17Cを、図1の両面画像形成用の画像
形成装置に適用する際の定着温度制御について、以下に
説明する。
或いは定着装置17Cを、図1の両面画像形成用の画像
形成装置に適用する際の定着温度制御について、以下に
説明する。
【0126】図17に示すように、両面画像形成時、感
光体ドラム10による表裏の画像形成と呼応して定着装
置17B或いは定着装置17Cを通過する記録紙Pの搬
送タイミングは、表面の片面画像形成による連続プリン
トと異なり間欠的に1枚おきに行われるが、表面画像の
トナー像を定着するための上側のロール状の熱線定着用
回転部材(定着装置17Bの場合は第1熱線定着ローラ
17a或いは第2熱線定着ローラ17b、定着装置17
Cの場合は第3熱線定着ローラ17c或いは第4熱線定
着ローラ17d)は、記録紙Pの通過タイミングと合わ
せて上側の熱線照射手段としての熱線照射部材171g
がon状態として加熱され、画像形成休止中の定着温度
設定値Tと画像形成中の適正な定着温度設定値T1との
交互のレベルの、上側の熱線定着用回転部材の温度制御
が行われる。
光体ドラム10による表裏の画像形成と呼応して定着装
置17B或いは定着装置17Cを通過する記録紙Pの搬
送タイミングは、表面の片面画像形成による連続プリン
トと異なり間欠的に1枚おきに行われるが、表面画像の
トナー像を定着するための上側のロール状の熱線定着用
回転部材(定着装置17Bの場合は第1熱線定着ローラ
17a或いは第2熱線定着ローラ17b、定着装置17
Cの場合は第3熱線定着ローラ17c或いは第4熱線定
着ローラ17d)は、記録紙Pの通過タイミングと合わ
せて上側の熱線照射手段としての熱線照射部材171g
がon状態として加熱され、画像形成休止中の定着温度
設定値Tと画像形成中の適正な定着温度設定値T1との
交互のレベルの、上側の熱線定着用回転部材の温度制御
が行われる。
【0127】これと同様に、裏面画像のトナー像を定着
するための下側のロール状の熱線定着用回転部材(定着
装置17Bの場合も、定着装置17Cの場合も、第3熱
線定着ローラ17c或いは第4熱線定着ローラ17d)
は、記録紙Pの通過タイミングと合わせて熱線照射手段
としての熱線照射部材171gがon状態として加熱さ
れ、画像形成休止中の定着温度設定値Tと画像形成中の
適正な定着温度設定値T2との交互のレベルの、下側の
熱線定着用回転部材の温度制御が行われる。その際、両
面画像の形成は間欠的に1枚おきに行われるため、記録
紙Pの非通過時間が長いことから温度制御や温度の均一
化が可能であり熱容量が小さな瞬時加熱用の上下の熱線
定着用回転部材によっても両面画像の定着が可能であ
る。
するための下側のロール状の熱線定着用回転部材(定着
装置17Bの場合も、定着装置17Cの場合も、第3熱
線定着ローラ17c或いは第4熱線定着ローラ17d)
は、記録紙Pの通過タイミングと合わせて熱線照射手段
としての熱線照射部材171gがon状態として加熱さ
れ、画像形成休止中の定着温度設定値Tと画像形成中の
適正な定着温度設定値T2との交互のレベルの、下側の
熱線定着用回転部材の温度制御が行われる。その際、両
面画像の形成は間欠的に1枚おきに行われるため、記録
紙Pの非通過時間が長いことから温度制御や温度の均一
化が可能であり熱容量が小さな瞬時加熱用の上下の熱線
定着用回転部材によっても両面画像の定着が可能であ
る。
【0128】温度制御は予めROM内に記憶されている
定着温度設定値T,T1,T2と温度センサTS1,T
S2による検知とにより比較回路を介して制御部を通し
て行われる(図4参照)。
定着温度設定値T,T1,T2と温度センサTS1,T
S2による検知とにより比較回路を介して制御部を通し
て行われる(図4参照)。
【0129】図17において、上下の熱線定着用回転部
材の温度制御は記録紙Pの先後端を挟んだ領域で行う
が、線速度が速いと、その温度制御タイミングを早めに
設定する、さらにはプリント動作中も常時定着温度設定
値T1,T2に設定することが必要となる。
材の温度制御は記録紙Pの先後端を挟んだ領域で行う
が、線速度が速いと、その温度制御タイミングを早めに
設定する、さらにはプリント動作中も常時定着温度設定
値T1,T2に設定することが必要となる。
【0130】また、図18に示すように、表面の片面画
像形成時、感光体ドラム10による表面の画像形成の定
着装置17B或いは定着装置17Cを通過する記録紙P
の搬送タイミングは、両面画像形成や片面のみの裏面の
画像形成における連続プリントと異なり、感光体ドラム
10による連続の表面の画像形成と呼応して連続的に行
われるが、表面画像のトナー像を定着するための上側の
ロール状の熱線定着用回転部材(定着装置17Bの場合
は第1熱線定着ローラ17a或いは第2熱線定着ローラ
17b、定着装置17Cの場合は第3熱線定着ローラ1
7c或いは第4熱線定着ローラ17d)は、記録紙Pの
通過タイミングと合わせて上側の熱線照射手段である熱
線照射部材171gがon状態として加熱され、画像形
成休止中の定着温度設定値Tと画像形成中の適正な定着
温度設定値T1との交互のレベルの、上側の熱線定着用
回転部材の温度制御が行われる。表面の片面画像形成に
よるコピー中、記録紙Pの通過以前に熱線照射部材17
1gをon状態として加熱し、画像形成中の適正な定着
温度設定値T1に保つように、上側の熱線定着用回転部
材の加熱温度制御が行われる。
像形成時、感光体ドラム10による表面の画像形成の定
着装置17B或いは定着装置17Cを通過する記録紙P
の搬送タイミングは、両面画像形成や片面のみの裏面の
画像形成における連続プリントと異なり、感光体ドラム
10による連続の表面の画像形成と呼応して連続的に行
われるが、表面画像のトナー像を定着するための上側の
ロール状の熱線定着用回転部材(定着装置17Bの場合
は第1熱線定着ローラ17a或いは第2熱線定着ローラ
17b、定着装置17Cの場合は第3熱線定着ローラ1
7c或いは第4熱線定着ローラ17d)は、記録紙Pの
通過タイミングと合わせて上側の熱線照射手段である熱
線照射部材171gがon状態として加熱され、画像形
成休止中の定着温度設定値Tと画像形成中の適正な定着
温度設定値T1との交互のレベルの、上側の熱線定着用
回転部材の温度制御が行われる。表面の片面画像形成に
よるコピー中、記録紙Pの通過以前に熱線照射部材17
1gをon状態として加熱し、画像形成中の適正な定着
温度設定値T1に保つように、上側の熱線定着用回転部
材の加熱温度制御が行われる。
【0131】これに対して、下側のロール状の熱線定着
用回転部材(定着装置17Bの場合も、定着装置17C
の場合も、第3熱線定着ローラ17c或いは第4熱線定
着ローラ17d)は、表面の片面画像形成によるコピー
中、加熱制御は行わずそのままとする、或いは、画像形
成休止中の定着温度設定値Tに保つように、下側の熱線
定着用回転部材の温度制御が行われる。
用回転部材(定着装置17Bの場合も、定着装置17C
の場合も、第3熱線定着ローラ17c或いは第4熱線定
着ローラ17d)は、表面の片面画像形成によるコピー
中、加熱制御は行わずそのままとする、或いは、画像形
成休止中の定着温度設定値Tに保つように、下側の熱線
定着用回転部材の温度制御が行われる。
【0132】温度制御は予めROM内に記憶されている
定着温度設定値T,T1と温度センサTS1,TS2に
よる検知とにより比較回路を介して制御部を通して行わ
れる(図4参照)。
定着温度設定値T,T1と温度センサTS1,TS2に
よる検知とにより比較回路を介して制御部を通して行わ
れる(図4参照)。
【0133】図18において、上側の熱線定着用回転部
材の温度制御は記録紙Pの先後端を挟んだ領域で行う
が、線速度が速いと、その温度制御タイミングを早めに
設定する、さらにはプリント動作中も常時定着温度設定
値T1に設定することが必要となる。
材の温度制御は記録紙Pの先後端を挟んだ領域で行う
が、線速度が速いと、その温度制御タイミングを早めに
設定する、さらにはプリント動作中も常時定着温度設定
値T1に設定することが必要となる。
【0134】また、図19に示すように、裏面の片面画
像形成時、中間転写ベルト14aによる裏面の画像形成
と呼応して定着装置17B或いは定着装置17Cを通過
する記録紙Pの搬送タイミングは、表面の片面画像形成
による連続プリントと異なり間欠的に1枚おきに行われ
るが、裏面画像のトナー像を定着するための下側のロー
ル状の熱線定着用回転部材(定着装置17Bの場合も、
定着装置17Cの場合も、第3熱線定着ローラ17c或
いは第4熱線定着ローラ17d)は、記録紙Pの通過タ
イミングと合わせて下側の熱線照射手段である熱線照射
部材171gがon状態として加熱され、画像形成休止
中の定着温度設定値Tと画像形成中の適正な定着温度設
定値T2との交互のレベルの、下側の熱線定着用回転部
材の温度制御が行われる。裏面の片面画像形成によるコ
ピー中、記録紙Pの通過以前に熱線照射部材171gを
on状態として加熱し、画像形成中の適正な定着温度設
定値T2に保つように、下側の熱線定着用回転部材の加
熱温度制御が行われる。
像形成時、中間転写ベルト14aによる裏面の画像形成
と呼応して定着装置17B或いは定着装置17Cを通過
する記録紙Pの搬送タイミングは、表面の片面画像形成
による連続プリントと異なり間欠的に1枚おきに行われ
るが、裏面画像のトナー像を定着するための下側のロー
ル状の熱線定着用回転部材(定着装置17Bの場合も、
定着装置17Cの場合も、第3熱線定着ローラ17c或
いは第4熱線定着ローラ17d)は、記録紙Pの通過タ
イミングと合わせて下側の熱線照射手段である熱線照射
部材171gがon状態として加熱され、画像形成休止
中の定着温度設定値Tと画像形成中の適正な定着温度設
定値T2との交互のレベルの、下側の熱線定着用回転部
材の温度制御が行われる。裏面の片面画像形成によるコ
ピー中、記録紙Pの通過以前に熱線照射部材171gを
on状態として加熱し、画像形成中の適正な定着温度設
定値T2に保つように、下側の熱線定着用回転部材の加
熱温度制御が行われる。
【0135】これに対して、上側のロール状の熱線定着
用回転部材(定着装置17Bの場合は第1熱線定着ロー
ラ17a或いは第2熱線定着ローラ17b、定着装置1
7Cの場合は第3熱線定着ローラ17c或いは第4熱線
定着ローラ17d)は、裏面の片面画像形成によるコピ
ー中、加熱制御は行わずそのままとする、或いは、画像
形成休止中の定着温度設定値Tに保つように、下側の熱
線定着用回転部材の温度制御が行われる。
用回転部材(定着装置17Bの場合は第1熱線定着ロー
ラ17a或いは第2熱線定着ローラ17b、定着装置1
7Cの場合は第3熱線定着ローラ17c或いは第4熱線
定着ローラ17d)は、裏面の片面画像形成によるコピ
ー中、加熱制御は行わずそのままとする、或いは、画像
形成休止中の定着温度設定値Tに保つように、下側の熱
線定着用回転部材の温度制御が行われる。
【0136】上側の熱線定着用回転部材は、図19の一
点鎖線にて示すように、裏面の片面画像形成によるコピ
ー中、記録紙Pの通過以前に熱線照射部材171gをo
n状態として画像形成中の適正な定着温度設定値T1に
保つように加熱することがより好ましく、上側の熱線定
着用回転部材をon状態として加熱することによりニッ
プ部Tの先端が過熱され、記録紙Pの先端がニップ部に
加え込まれる際にトナー像が乱されることなく、裏面の
みの片面画像のトナー像の定着が良好に行われる。
点鎖線にて示すように、裏面の片面画像形成によるコピ
ー中、記録紙Pの通過以前に熱線照射部材171gをo
n状態として画像形成中の適正な定着温度設定値T1に
保つように加熱することがより好ましく、上側の熱線定
着用回転部材をon状態として加熱することによりニッ
プ部Tの先端が過熱され、記録紙Pの先端がニップ部に
加え込まれる際にトナー像が乱されることなく、裏面の
みの片面画像のトナー像の定着が良好に行われる。
【0137】温度制御は予めROM内に記憶されている
定着温度設定値T,T2,(T1)と温度センサTS
1,TS2による検知とにより比較回路を介して制御部
を通して行われる(図4参照)。
定着温度設定値T,T2,(T1)と温度センサTS
1,TS2による検知とにより比較回路を介して制御部
を通して行われる(図4参照)。
【0138】図19において、下側の熱線定着用回転部
材や上側の熱線定着用回転部材の温度制御は記録紙Pの
先後端を挟んだ領域で行うが、線速度が速いと、その温
度制御タイミングを早めに設定する、さらにはプリント
動作中も常時定着温度設定値T2,(T1)に設定する
ことが必要となる。
材や上側の熱線定着用回転部材の温度制御は記録紙Pの
先後端を挟んだ領域で行うが、線速度が速いと、その温
度制御タイミングを早めに設定する、さらにはプリント
動作中も常時定着温度設定値T2,(T1)に設定する
ことが必要となる。
【0139】上記、図17ないし図19によれば、表面
の片面画像形成時や裏面の片面画像形成時や両面画像形
成時にトナー像の定着は熱容量が小さくクイックスター
トの可能な瞬時加熱用の上下のロール状の熱線定着用回
転部材により行われるため、ウォーミングアップ時間を
設けずに良好な定着が行われる。特に、両面画像形成や
片面のみの裏面の画像形成は間欠的に1枚おきに行われ
るため、裏面のトナー像の定着は従来の熱定着ローラに
比べ熱容量が小さな下側の熱線定着用回転部材によって
も熱容量が足り、下側の熱線定着用回転部材による裏面
画像の定着が可能となる。
の片面画像形成時や裏面の片面画像形成時や両面画像形
成時にトナー像の定着は熱容量が小さくクイックスター
トの可能な瞬時加熱用の上下のロール状の熱線定着用回
転部材により行われるため、ウォーミングアップ時間を
設けずに良好な定着が行われる。特に、両面画像形成や
片面のみの裏面の画像形成は間欠的に1枚おきに行われ
るため、裏面のトナー像の定着は従来の熱定着ローラに
比べ熱容量が小さな下側の熱線定着用回転部材によって
も熱容量が足り、下側の熱線定着用回転部材による裏面
画像の定着が可能となる。
【0140】なお、画像形成装置は電源スイッチを入れ
た初期動作時、或いは休止モードからプリント動作モー
ドに変更された時に、自動的に両面画像形成の状態に温
度制御が行われるように設定されたり、また、未使用時
間が一定時間を経過すると上下の熱線定着用回転部材が
加熱制御をoffとされるように制御することも可能で
ある。
た初期動作時、或いは休止モードからプリント動作モー
ドに変更された時に、自動的に両面画像形成の状態に温
度制御が行われるように設定されたり、また、未使用時
間が一定時間を経過すると上下の熱線定着用回転部材が
加熱制御をoffとされるように制御することも可能で
ある。
【0141】上記にて説明した構成により、表面のみの
片面画像形成時や裏面のみの片面画像形成時や両面画像
形成時とでそれぞれ異なったエネルギー消費が行われ、
従来の上下ローラに発熱体を用いた定着装置に比べ、片
面画像形成時、両面画像形成時にそれぞれの適正なエネ
ルギー消費が行われ、双方共にエネルギー消費が少なく
てすみ、また従来の上下ローラに発熱体を用いた定着装
置やセラミックヒータを用いたフィルム定着装置に比
べ、定着域でのニップ幅が広く高い定着性能が得られる
と共に、低熱容量でウォーミングアップ時間がゼロの両
面定着が可能な定着装置が提供される。
片面画像形成時や裏面のみの片面画像形成時や両面画像
形成時とでそれぞれ異なったエネルギー消費が行われ、
従来の上下ローラに発熱体を用いた定着装置に比べ、片
面画像形成時、両面画像形成時にそれぞれの適正なエネ
ルギー消費が行われ、双方共にエネルギー消費が少なく
てすみ、また従来の上下ローラに発熱体を用いた定着装
置やセラミックヒータを用いたフィルム定着装置に比
べ、定着域でのニップ幅が広く高い定着性能が得られる
と共に、低熱容量でウォーミングアップ時間がゼロの両
面定着が可能な定着装置が提供される。
【0142】上記の如く、図15或いは図16にて説明
した定着装置17B或いは定着装置17Cを用いること
により、熱伝導層或いは兼用層により熱が吸収されると
共に均一化され、瞬時加熱が可能な或いは加熱時間の早
いクイックスタートの熱線を用いた定着が可能となる。
さらに、弾性層によるソフトな定着部(ニップ部)での
加圧と、熱線吸収層或いは兼用層による加熱とにより、
分光特性が異なることで熱線により定着することが困難
なカラートナーの溶融が良好に行われ、ソフトローラの
機能を有するカラートナーの瞬時加熱の定着或いは加熱
時間の早いクイックスタート定着が可能となる。また、
熱伝導層或いは兼用層により透光性基体が強靭に保護さ
れ、透光性基体の破損が防止される。特に図1にて説明
した画像形成装置に用いることにより、両面画像形成や
表面或いは裏面の片面画像形成の際のトナー像のクイッ
クスタートの瞬時加熱定着が可能となり、また省エネル
ギー効果が得られ、さらに、発熱定着用回転部材の弾性
層の弾性によるソフトな定着部(ニップ部)での加圧
と、該発熱定着用回転部材の熱線吸収層或いは兼用層に
よる加熱とによる定着により、分光特性が異なることで
熱線により定着することが困難なトナー層の厚い転写材
上の重ね合わせカラートナー像の溶融が良好に行われ、
カラートナー像の瞬時加熱の定着或いは加熱時間の早い
クイックスタート定着が可能となる。また従来の少なく
とも上下何れかのソフトローラに発熱体を用いたカラー
トナー用の定着装置では、金属パイプを芯金とするソフ
トローラにおいて、特にスタート時のウォーミングアッ
プを早くするために芯金温度を高くすることから、弾性
層として用いるゴム層が劣化する。またゴム層は熱伝導
率が悪くウォーミングアップが長くなる。これに比べ、
弾性層を用いた本熱線定着用回転部材では、過剰な加熱
が弾性層で起こらないことから劣化が少なく熱線定着用
回転部材の寿命が長く、かつ低熱容量でウォーミングア
ップ時間がゼロの定着が可能なカラートナー用の定着装
置やカラー画像形成装置が提供される。
した定着装置17B或いは定着装置17Cを用いること
により、熱伝導層或いは兼用層により熱が吸収されると
共に均一化され、瞬時加熱が可能な或いは加熱時間の早
いクイックスタートの熱線を用いた定着が可能となる。
さらに、弾性層によるソフトな定着部(ニップ部)での
加圧と、熱線吸収層或いは兼用層による加熱とにより、
分光特性が異なることで熱線により定着することが困難
なカラートナーの溶融が良好に行われ、ソフトローラの
機能を有するカラートナーの瞬時加熱の定着或いは加熱
時間の早いクイックスタート定着が可能となる。また、
熱伝導層或いは兼用層により透光性基体が強靭に保護さ
れ、透光性基体の破損が防止される。特に図1にて説明
した画像形成装置に用いることにより、両面画像形成や
表面或いは裏面の片面画像形成の際のトナー像のクイッ
クスタートの瞬時加熱定着が可能となり、また省エネル
ギー効果が得られ、さらに、発熱定着用回転部材の弾性
層の弾性によるソフトな定着部(ニップ部)での加圧
と、該発熱定着用回転部材の熱線吸収層或いは兼用層に
よる加熱とによる定着により、分光特性が異なることで
熱線により定着することが困難なトナー層の厚い転写材
上の重ね合わせカラートナー像の溶融が良好に行われ、
カラートナー像の瞬時加熱の定着或いは加熱時間の早い
クイックスタート定着が可能となる。また従来の少なく
とも上下何れかのソフトローラに発熱体を用いたカラー
トナー用の定着装置では、金属パイプを芯金とするソフ
トローラにおいて、特にスタート時のウォーミングアッ
プを早くするために芯金温度を高くすることから、弾性
層として用いるゴム層が劣化する。またゴム層は熱伝導
率が悪くウォーミングアップが長くなる。これに比べ、
弾性層を用いた本熱線定着用回転部材では、過剰な加熱
が弾性層で起こらないことから劣化が少なく熱線定着用
回転部材の寿命が長く、かつ低熱容量でウォーミングア
ップ時間がゼロの定着が可能なカラートナー用の定着装
置やカラー画像形成装置が提供される。
【0143】
【発明の効果】請求項1または2によれば、熱線吸収層
により吸収された熱が、熱伝導層により均一化され、瞬
時加熱が可能な或いは加熱時間の早いクイックスタート
の熱線を用いた定着が可能となる。また、熱伝導層によ
り透光性基体が強靭に保護され、透光性基体の破損が防
止される。
により吸収された熱が、熱伝導層により均一化され、瞬
時加熱が可能な或いは加熱時間の早いクイックスタート
の熱線を用いた定着が可能となる。また、熱伝導層によ
り透光性基体が強靭に保護され、透光性基体の破損が防
止される。
【0144】請求項3によれば、兼用層により熱が吸収
されると共に均一化され、瞬時加熱が可能な或いは加熱
時間の早いクイックスタートの熱線を用いた定着が可能
となる。また、兼用層により透光性基体が強靭に保護さ
れ、透光性基体の破損が防止される。
されると共に均一化され、瞬時加熱が可能な或いは加熱
時間の早いクイックスタートの熱線を用いた定着が可能
となる。また、兼用層により透光性基体が強靭に保護さ
れ、透光性基体の破損が防止される。
【0145】請求項4ないし6によれば、熱線吸収層に
より吸収された熱が、熱伝導層により均一化され、瞬時
加熱が可能な或いは加熱時間の早いクイックスタートの
熱線を用いた定着が可能となる。さらに、弾性層による
ソフトな定着部(ニップ部)での加圧と、熱線吸収層に
よる加熱とにより、分光特性が異なることで熱線により
定着することが困難なカラートナーの溶融が良好に行わ
れ、ソフトローラの機能を有するカラートナーの瞬時加
熱の定着或いは加熱時間の早いクイックスタート定着が
可能となる。
より吸収された熱が、熱伝導層により均一化され、瞬時
加熱が可能な或いは加熱時間の早いクイックスタートの
熱線を用いた定着が可能となる。さらに、弾性層による
ソフトな定着部(ニップ部)での加圧と、熱線吸収層に
よる加熱とにより、分光特性が異なることで熱線により
定着することが困難なカラートナーの溶融が良好に行わ
れ、ソフトローラの機能を有するカラートナーの瞬時加
熱の定着或いは加熱時間の早いクイックスタート定着が
可能となる。
【0146】請求項7によれば、兼用層により熱が吸収
されると共に均一化され、瞬時加熱が可能な或いは加熱
時間の早いクイックスタートの熱線を用いた定着が可能
となる。さらに、弾性層によるソフトな定着部(ニップ
部)での加圧と、兼用層による加熱とにより、分光特性
が異なることで熱線により定着することが困難なカラー
トナーの溶融が良好に行われ、ソフトローラの機能を有
するカラートナーの瞬時加熱の定着或いは加熱時間の早
いクイックスタート定着が可能となる。
されると共に均一化され、瞬時加熱が可能な或いは加熱
時間の早いクイックスタートの熱線を用いた定着が可能
となる。さらに、弾性層によるソフトな定着部(ニップ
部)での加圧と、兼用層による加熱とにより、分光特性
が異なることで熱線により定着することが困難なカラー
トナーの溶融が良好に行われ、ソフトローラの機能を有
するカラートナーの瞬時加熱の定着或いは加熱時間の早
いクイックスタート定着が可能となる。
【0147】請求項8によれば、熱線吸収層での局所的
な発熱が防止され、均一な発熱が可能となる。
な発熱が防止され、均一な発熱が可能となる。
【0148】請求項9によれば、兼用層での局所的な発
熱が防止され、均一な発熱が可能となる。
熱が防止され、均一な発熱が可能となる。
【0149】請求項10によれば、熱伝導層により透光
性基体が保護され、適正な強度が保たれると共に、熱容
量のバランスが保たれる。
性基体が保護され、適正な強度が保たれると共に、熱容
量のバランスが保たれる。
【0150】請求項11または12によれば、熱線吸収
層及びこれに隣接する内側の層の、適正な硬度や熱伝導
率が得られる。
層及びこれに隣接する内側の層の、適正な硬度や熱伝導
率が得られる。
【図1】本発明にかかわる定着装置を用いる画像形成装
置の一実施形態を示すカラー画像形成装置の断面構成図
である。
置の一実施形態を示すカラー画像形成装置の断面構成図
である。
【図2】図1の画像形成装置におけるトナー像形成状態
を示す図である。
を示す図である。
【図3】原稿画像読取手段の一例を示す図である。
【図4】画像形成装置の制御回路ブロック図である。
【図5】定着装置の第1の例の構造を示す説明図であ
る。
る。
【図6】ロール状の熱線定着用回転部材の第1の例及び
第2の例と、第3の例及び第4の例との拡大断面構成図
である。
第2の例と、第3の例及び第4の例との拡大断面構成図
である。
【図7】ロール状の熱線定着用回転部材の第1の例及び
第2の例の熱線吸収層の濃度分布を示す図である。
第2の例の熱線吸収層の濃度分布を示す図である。
【図8】ロール状の熱線定着用回転部材の第3の例及び
第4の例の兼用層の濃度分布を示す図である。
第4の例の兼用層の濃度分布を示す図である。
【図9】ロール状の熱線定着用回転部材の第1の例及び
第2の例の透光性基体の外径と厚さとを示す図である。
第2の例の透光性基体の外径と厚さとを示す図である。
【図10】定着装置の第2の例の構造を示す説明図であ
る。
る。
【図11】ロール状の熱線定着用回転部材の第5の例及
び第6の例と、第7の例及び第8の例との拡大断面構成
図である。
び第6の例と、第7の例及び第8の例との拡大断面構成
図である。
【図12】ロール状の熱線定着用回転部材の第5の例及
び第6の例の熱線吸収層の濃度分布を示す図である。
び第6の例の熱線吸収層の濃度分布を示す図である。
【図13】ロール状の熱線定着用回転部材の第7の例及
び第8の例の兼用層の濃度分布を示す図である。
び第8の例の兼用層の濃度分布を示す図である。
【図14】ロール状の熱線定着用回転部材の第5の例及
び第6の例の透光性基体の外径と厚さとを示す図であ
る。
び第6の例の透光性基体の外径と厚さとを示す図であ
る。
【図15】第1ないし第4の例の瞬時加熱用のロール状
の熱線定着用回転部材と第5ないし第8の例の瞬時加熱
用のロール状の熱線定着用回転部材とを対として用いた
両面定着用としての、定着装置の第3の例を示す図であ
る。
の熱線定着用回転部材と第5ないし第8の例の瞬時加熱
用のロール状の熱線定着用回転部材とを対として用いた
両面定着用としての、定着装置の第3の例を示す図であ
る。
【図16】第5ないし第8の例の瞬時加熱用のロール状
の熱線定着用回転部材を対として用いた両面定着用とし
ての、定着装置の第4の例を示す図である。
の熱線定着用回転部材を対として用いた両面定着用とし
ての、定着装置の第4の例を示す図である。
【図17】定着装置の第3の例或いは第4の例を用いた
両面画像形成時の温度制御タイミングチャートである。
両面画像形成時の温度制御タイミングチャートである。
【図18】定着装置の第3の例或いは第4の例を用いた
表面の片面画像形成時の温度制御タイミングチャートで
ある。
表面の片面画像形成時の温度制御タイミングチャートで
ある。
【図19】定着装置の第3の例或いは第4の例を用いた
裏面の片面画像形成時の温度制御タイミングチャートで
ある。
裏面の片面画像形成時の温度制御タイミングチャートで
ある。
10 感光体ドラム 11 スコロトロン帯電器 12 露光光学系 13 現像器 14a 中間転写ベルト 14c 転写器 14g 裏面転写器 17,17A,17B,17C 定着装置 17a 第1熱線定着ローラ 17b 第2熱線定着ローラ 17c 第3熱線定着ローラ 17d 第4熱線定着ローラ 171a 透光性基体 171B 兼用層 171b 熱線吸収層 171c 離型層 171d 弾性層 171e 熱伝導層 171g 熱線照射部材 P 記録紙
Claims (12)
- 【請求項1】 転写材上のトナー像を加熱と加圧とによ
り前記転写材に固定する定着装置において、 熱線を発光する熱線照射手段を内部に配し、前記熱線に
対し透光性を有する円筒状の透光性基体を設け、 前記透光性基体の外側に、前記透光性基体を通過した熱
線の略100%を吸収する熱線吸収層と、層厚10〜1
000μmの熱伝導層とをその順に設けることを特徴と
する定着装置。 - 【請求項2】 前記熱線吸収層に熱線透過性の微粒子を
配合することを特徴とする請求項1に記載の定着装置。 - 【請求項3】 前記熱線吸収層と前記熱伝導層とを兼用
した兼用層を設けることを特徴とする請求項1または2
に記載の定着装置。 - 【請求項4】 転写材上のトナー像を加熱と加圧とによ
り前記転写材に固定する定着装置において、 熱線を発光する熱線照射手段を内部に配し、前記熱線に
対し透光性を有する円筒状の透光性基体を設け、 前記透光性基体の外側に、弾性層と熱線吸収層と層厚1
0〜1000μmの熱伝導層とをその順に設けることを
特徴とする定着装置。 - 【請求項5】 前記弾性層は熱線透過性であり、その周
囲に前記弾性層を通過した熱線の略100%を吸収する
熱線吸収層を設けることを特徴とする請求項4に記載の
定着装置。 - 【請求項6】 前記弾性層或いは前記熱線吸収層に熱線
透過性の微粒子を配合することを特徴とする請求項4ま
たは5に記載の定着装置。 - 【請求項7】 前記熱線吸収層と前記熱伝導層とを兼用
した兼用層を設け、前記透光性基体及び前記弾性層を通
過した熱線の略100%を前記兼用層で吸収することを
特徴とする請求項4に記載の定着装置。 - 【請求項8】 転写材上のトナー像を加熱と加圧とによ
り前記転写材に固定する定着装置において、 熱線を発光する熱線照射手段を内部に配し、前記熱線に
対し透光性を有する円筒状の透光性基体を設け、 前記透光性基体の外側に熱線を吸収する濃度分布を有す
る熱線吸収層と、熱伝導層とを設けることを特徴とする
定着装置。 - 【請求項9】 前記熱線吸収層と前記熱伝導層とを兼用
した兼用層を設け、前記兼用層に熱線を吸収する濃度分
布を設けることを特徴とする請求項8に記載の定着装
置。 - 【請求項10】 転写材上のトナー像を加熱と加圧とに
より前記転写材に固定する定着装置において、 熱線を発光する熱線照射手段を内部に配し、前記熱線に
対し透光性を有する円筒状の透光性基体を設け、 前記透光性基体の外側に、熱線を吸収する熱線吸収層と
熱伝導層とを設けると共に、 前記円筒状の透光性基体の外径をφ、厚さをtとすると
き、 0.05≦t/φ≦0.20 であることを特徴とする定着装置。 - 【請求項11】 転写材上のトナー像を加熱と加圧とに
より前記転写材に固定する定着装置において、 熱線を発光する熱線照射手段を内部に配し、前記熱線に
対し透光性を有する円筒状の透光性基体を設け、 前記透光性基体の外側に、熱線を吸収する熱線吸収層と
熱伝導層とを設けると共に、 前記熱線吸収層或いは前記熱線吸収層に隣接する内側の
層に熱線に透過性を有する微粒子を混入することを特徴
とする定着装置。 - 【請求項12】 前記微粒子が金属酸化物であることを
特徴とする請求項10に記載の定着装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16837998A JP2000003105A (ja) | 1998-06-16 | 1998-06-16 | 定着装置 |
US09/309,234 US6085059A (en) | 1998-05-12 | 1999-05-10 | Color-toner-use fixing unit and color image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16837998A JP2000003105A (ja) | 1998-06-16 | 1998-06-16 | 定着装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000003105A true JP2000003105A (ja) | 2000-01-07 |
Family
ID=15867017
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16837998A Pending JP2000003105A (ja) | 1998-05-12 | 1998-06-16 | 定着装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000003105A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1124166A2 (en) * | 2000-02-09 | 2001-08-16 | Konica Corporation | Fixing apparatus with a ray transmitting device inside one roller |
-
1998
- 1998-06-16 JP JP16837998A patent/JP2000003105A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1124166A2 (en) * | 2000-02-09 | 2001-08-16 | Konica Corporation | Fixing apparatus with a ray transmitting device inside one roller |
EP1124166A3 (en) * | 2000-02-09 | 2003-01-15 | Konica Corporation | Fixing apparatus with a ray transmitting device inside one roller |
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