JP2000305391A - Fixing device - Google Patents

Fixing device

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JP2000305391A
JP2000305391A JP11112253A JP11225399A JP2000305391A JP 2000305391 A JP2000305391 A JP 2000305391A JP 11112253 A JP11112253 A JP 11112253A JP 11225399 A JP11225399 A JP 11225399A JP 2000305391 A JP2000305391 A JP 2000305391A
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JP
Japan
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heat ray
heat
layer
fixing
light
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JP11112253A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Tokimatsu
宏行 時松
Satoru Haneda
哲 羽根田
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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  • Control Of Resistance Heating (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing device preventing a fixing irregularity by forming a heat ray fixing rotating member excellent in cylindrical accuracy. SOLUTION: In this device, a roll type heat ray fixing rotating member is formed by providing it with a heat ray irradiation means emitting a heat ray, a cylindrical heat ray tranmissive base substance 171a disposed centering around the heat ray irradiation means and having heat ray transmissivity to the heat ray, a heat ray transmissive elastic layer 171d on the outside of the base substance 171a and a heat ray absorbing layer 171b absorbing the heat ray on the outside of the layer 171d. In such a case, the thickness of the layer 171d is set to be three times or more as thick as that with respect to the circularity of the outer peripheral cylinder of the base substance 171a.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[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、特にクイックスタートが可能な定着装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fixing device used for an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile, and more particularly to a fixing device capable of quick start.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a fixing device used in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, etc., a heat roller fixing method has been used as a fixing device having high technical perfection and stability. Machine to full-color machine,
Has been widely adopted.

【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
の大きな定着用の熱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時間)が長くなってしまう
という問題がある。
However, in a conventional heat roller fixing type fixing device, it is necessary to heat a fixing heat roller having a large heat capacity when heating a transfer material or toner. And also
There is a problem that it takes time to warm up the fixing device during printing, and the printing time (warming-up time) becomes longer.

【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時間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。
In order to solve this, a film (heat fixing film) is used, the heat roller is brought to the ultimate thickness of the heat fixing film to reduce the heat capacity, and a temperature-controlled heater (ceramic heater) is directly applied to the heat fixing film. A film fixing type fixing device and an image forming device using the same have been proposed, which greatly improve the heat conduction efficiency by being brought into contact with the pressure and achieve a quick start that saves energy and requires almost no warm-up time. Have been

【0005】また、熱ローラの変形として透光性基体を
熱線定着ローラ(熱線定着用回転部材)として用い、内
部に設けたハロゲンランプ(熱線照射手段)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時
間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57−82240号公
報、同57−102736号公報、同57−10274
1号公報等により開示されている。また、透光性基体の
外周面に光吸収層を設けて熱線定着ローラ(熱線定着用
回転部材)を構成し、円筒状の透光性基体内部に設けた
ハロゲンランプ(熱線照射手段)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59−6
5867号公報により開示されている。
Further, as a modification of the heat roller, a transparent substrate is used as a heat ray fixing roller (rotating member for heat ray fixing), and the toner is heated and fixed by irradiating the toner with heat rays from a halogen lamp (heat ray irradiation means) provided inside. A fixing method which does not require a warm-up time and achieves a quick start is disclosed in JP-A-52-106741, JP-A-57-82240, JP-A-57-102736, and JP-A-57-10274.
No. 1 and the like. In addition, a light absorbing layer is provided on the outer peripheral surface of the light transmitting substrate to constitute a heat ray fixing roller (rotating member for heat ray fixing), and a light from a halogen lamp (heat ray irradiation means) provided inside the cylindrical light transmitting substrate is provided. JP-A-59-6 discloses a fixing method in which light is absorbed by a light absorbing layer provided on the outer peripheral surface of a translucent substrate, and the toner image is fixed by heat of the light absorbing layer.
No. 5867 discloses this.

【0006】[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(熱線照射手段)から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、透光性基体の外周面に
光吸収層(熱線吸収層)を設けて熱線定着ローラ(熱線
定着用回転部材)を構成し、ハロゲンランプ(熱線照射
手段)から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時間を短縮
したクイックスタートとが図られたものの、透光性基体
の素材として主に円筒状のガラス部材を用いているた
め、透光性基体の円筒精度(外周円筒の真円度や円筒
度)が悪く、熱線定着用回転部材の押圧力や回転が不均
一となり、定着むらが生じ易いという問題が起こる。
However, a method of irradiating a heat ray from a halogen lamp (heat ray irradiating means) through a light-transmitting substrate and heating and fixing the toner disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 52-106741. And JP-A-59-
No. 65867, a light absorbing layer (heat ray absorbing layer) is provided on the outer peripheral surface of a translucent substrate to constitute a heat ray fixing roller (rotating member for heat ray fixing), and a heat ray from a halogen lamp (heat ray irradiating means). Is applied to the light absorbing layer through the light transmitting substrate, and the toner is fixed by the heat of the light absorbing layer, etc., although energy saving and a quick start in which the warm-up time is shortened are achieved. Since a cylindrical glass member is mainly used as the material, the cylindrical precision (roundness and cylindricity of the outer peripheral cylinder) of the light-transmitting substrate is poor, and the pressing force and rotation of the heat ray fixing rotating member become uneven. This causes a problem that fixing unevenness is likely to occur.

【0007】本発明は上記の問題点を解決し、円筒精度
が良い熱線定着用回転部材を形成し、定着むらを防止す
る定着装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a fixing device which solves the above-mentioned problems, forms a rotating member for fixing a heat ray with good cylindrical accuracy, and prevents uneven fixing.

【0008】[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と、該熱
線照射手段を中心として配設され、前記熱線に対して透
光性を有する円筒状の透光性基体と、該透光性基体の外
側に透光性の弾性層と、該弾性層の外側に前記熱線を吸
収する熱線吸収層とを設けてロール状の熱線定着用回転
部材を形成すると共に、前記弾性層の層厚を、前記透光
性基体の外周円筒の真円度に対し、3倍以上の厚さとす
ることを特徴とする定着装置によって達成される。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a fixing device for fixing a toner image on a transfer material to the transfer material by heating and pressurizing, wherein the heat ray radiating means emits heat rays; A cylindrical light-transmitting base that is disposed as a center and has a light-transmitting property with respect to the heat ray, a light-transmitting elastic layer outside the light-transmitting base, and the heat ray outside the elastic layer. A heat ray absorbing rotating layer for absorbing light is provided to form a rotating member for fixing a heat ray in a roll, and the thickness of the elastic layer is three times or more the roundness of the outer peripheral cylinder of the light-transmitting substrate. This is achieved by a fixing device.

【0009】[0009]

【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。
Embodiments of the present invention will be described below. Note that the description in this column does not limit the technical scope of the claims and the meaning of terms. Also, the following assertive description in the embodiment of the present invention indicates the best mode, and does not limit the meaning of the terms of the present invention or the technical scope.

【0010】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6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の像形成体の側断面図であり、図3は、定着
装置の構造を示す説明図であり、図4は、図3のロール
状の熱線定着用回転部材の拡大断面構成図であり、図5
は、図3のロール状の熱線定着用回転部材の熱線吸収層
の濃度分布を示す図であり、図6は、図3のロール状の
熱線定着用回転部材の透光性基体の平均外径と平均厚さ
とを示す図である。
An image forming process and each mechanism of an embodiment of an image forming apparatus using a fixing device according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional configuration view of a color image forming apparatus showing an embodiment of an image forming apparatus using a fixing device according to the present invention, and FIG. 2 is a side cross-sectional view of the image forming body of FIG. FIG. 3 is an explanatory view showing the structure of the fixing device. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional configuration diagram of the roll-shaped hot-wire fixing rotating member of FIG.
FIG. 6 is a diagram showing a concentration distribution of a heat ray absorbing layer of the roll-shaped heat ray fixing rotating member of FIG. 3, and FIG. 6 is a diagram showing an average outer diameter of a light transmitting substrate of the roll shaped heat ray fixing rotating member of FIG. FIG. 5 is a diagram showing the average thickness and the average thickness.

【0011】図1または図2によれば、像形成体である
感光体ドラム10は、例えばガラスや透光性アクリル樹
脂等の透光性部材によって形成される円筒状の基体の外
周に、透光性の導電層、有機感光層(OPC)の光導電
体層を形成したものである。感光体ドラム10は、図示
しない駆動源からの動力により透光性の導電層を接地さ
れた状態で図1の矢印で示す時計方向に感光体ドラム1
0が回転される。
According to FIG. 1 or FIG. 2, a photosensitive drum 10, which is an image forming member, is provided on the outer periphery of a cylindrical base formed of a light-transmitting member such as glass or light-transmitting acrylic resin. A photoconductive layer and a photoconductor layer of an organic photosensitive layer (OPC) are formed. The photosensitive drum 10 is rotated clockwise as indicated by an arrow in FIG. 1 with the light-transmitting conductive layer grounded by power from a drive source (not shown).
0 is rotated.

【0012】感光体ドラム10は前フランジ10aと後
フランジ10bとにより挟持され、前フランジ10aが
装置本体の前側板501に取付けられるカバー503に
設けられたガイドピン10P1によって軸受支持され、
後フランジ10bが装置本体の後側板502に取付けら
れる複数のガイドローラ10Rに外嵌して感光体ドラム
10が保持される。後フランジ10bの外周に設けられ
た歯車10Gを駆動用の歯車G1に噛合し、その動力に
より透明の導電層を接地された状態で図1の矢印で示す
時計方向に感光体ドラム10が回転される。
The photosensitive drum 10 is sandwiched between a front flange 10a and a rear flange 10b, and the front flange 10a is supported by a guide pin 10P1 provided on a cover 503 attached to a front side plate 501 of the apparatus main body.
The rear flange 10b is externally fitted to a plurality of guide rollers 10R attached to the rear plate 502 of the apparatus main body, and the photosensitive drum 10 is held. A gear 10G provided on the outer periphery of the rear flange 10b is meshed with a driving gear G1, and the photosensitive drum 10 is rotated clockwise as shown by an arrow in FIG. 1 with the transparent conductive layer grounded by its power. You.

【0013】本発明では、画像露光用の露光ビームの結
像点である感光体ドラムの光導電体層において、光導電
体層の光減衰特性(光キャリア生成)に対して適正なコ
ントラストを付与できる波長の露光光量を有していれば
よい。従って、本実施形態における感光体ドラムの透光
性基体の光透過率は、100%である必要はなく、露光
ビームの透過時にある程度の光が吸収されるような特性
であってもよく、要は、適切なコントラストを付与でき
ればよい。透光性基体の素材としては、アクリル樹脂、
特にメタクリル酸メチルエステルモノマーを用い重合し
たものが、透光性、強度、精度、表面性等において優れ
ており好ましく用いられるが、その他一般光学部材など
に使用されるアクリル、フッ素、ポリエステル、ポリカ
ーボネート、ポリエチレンテレフタレートなどの各種透
光性樹脂が使用可能である。また、露光光に対し透光性
を有していれば、着色していてもよい。透光性の導電層
としては、インジウム錫酸化物(ITO)、酸化錫、酸
化鉛、酸化インジウム、ヨウ化銅や、Au、Ag、N
i、Alなどからなる透光性を維持した金属薄膜が用い
られ、成膜法としては、真空蒸着法、活性反応蒸着法、
各種スパッタリング法、各種CVD法、浸漬塗工法、ス
プレー塗布法などが利用される。また、光導電体層とし
ては各種有機感光層(OPC)が使用される。
According to the present invention, in the photoconductor layer of the photosensitive drum, which is the image forming point of the exposure beam for image exposure, an appropriate contrast is provided to the light attenuation characteristic (photocarrier generation) of the photoconductor layer. It is sufficient that the exposure light amount has a wavelength that can be obtained. Therefore, the light transmittance of the light-transmitting substrate of the photosensitive drum in the present embodiment does not need to be 100%, but may be such that a certain amount of light is absorbed when the exposure beam is transmitted. Should just provide an appropriate contrast. Acrylic resin,
In particular, those polymerized using methacrylic acid methyl ester monomer are preferably used because they are excellent in light transmission, strength, accuracy, surface properties, etc., but are used for other general optical members such as acrylic, fluorine, polyester, polycarbonate, Various translucent resins such as polyethylene terephthalate can be used. Further, as long as it has a light-transmitting property with respect to the exposure light, it may be colored. As the light-transmitting conductive layer, indium tin oxide (ITO), tin oxide, lead oxide, indium oxide, copper iodide, Au, Ag, N
A light-transmissive metal thin film made of i, Al, or the like is used. As a film forming method, a vacuum deposition method, an active reactive deposition method,
Various sputtering methods, various CVD methods, dip coating methods, spray coating methods, and the like are used. Various organic photosensitive layers (OPC) are used as the photoconductor layer.

【0014】光導電性の感光体層としての有機感光層
は、電荷発生物質(CGM)を主成分とする電荷発生層
(CGL)と電荷輸送物質(CTM)を主成分とする電
荷輸送層(CTL)とに機能分離された二層構成の感光
体層とされる。二層構成の有機感光層は、CTLが厚い
ために有機感光層としての耐久性が高く本発明に適す
る。なお有機感光層は、電荷発生物質(CGM)と電荷
輸送物質(CTM)を1つの層中に含有する単層構成と
されてもよく、該単層構成又は前記二層構成の感光体層
には、通常バインダ樹脂が含有される。
The organic photosensitive layer as a photoconductive photoreceptor layer includes a charge generation layer (CGL) mainly composed of a charge generation substance (CGM) and a charge transport layer (CTM) mainly composed of a charge transport substance (CTM). And CTL). An organic photosensitive layer having a two-layer structure has high durability as an organic photosensitive layer due to its thick CTL and is suitable for the present invention. The organic photosensitive layer may have a single-layer structure containing a charge generation material (CGM) and a charge transport material (CTM) in one layer. Usually contains a binder resin.

【0015】以下に説明する帯電手段としてのスコロト
ロン帯電器11、画像書込手段としての露光光学系1
2、現像手段としての現像器13は、それぞれ、イエロ
ー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及び黒色
(K)の各色の画像形成プロセスに用いられ、本実施形
態においては、図1の矢印にて示す感光体ドラム10の
回転方向に対して、Y、M、C、Kの順に配置される。
A scorotron charger 11 as a charging unit described below, and an exposure optical system 1 as an image writing unit will be described.
2. The developing device 13 as a developing unit is used for an image forming process of each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C) and black (K). Are arranged in the order of Y, M, C and K with respect to the rotation direction of the photosensitive drum 10 indicated by the arrow.

【0016】帯電手段としてのスコロトロン帯電器11
は像形成体である感光体ドラム10の移動方向に対して
直交する方向(図1において紙面垂直方向)に感光体ド
ラム10と対峙し近接して取り付けられ、感光体ドラム
10の前述した有機感光体層に対し所定の電位に保持さ
れた制御グリッド(符号なし)と、コロナ放電電極11
aとして、例えば鋸歯状電極を用い、トナーと同極性の
コロナ放電とによって帯電作用(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10に対し一様な
電位を与える。コロナ放電電極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。
Scorotron charger 11 as charging means
Is mounted so as to face and be close to the photosensitive drum 10 in a direction perpendicular to the moving direction of the photosensitive drum 10 as an image forming body (the direction perpendicular to the plane of FIG. 1). A control grid (no symbol) maintained at a predetermined potential with respect to the body layer;
As a, for example, a sawtooth electrode is used, and a charging action (in this embodiment, negative charging) is performed by corona discharge having the same polarity as that of the toner, thereby giving a uniform potential to the photosensitive drum 10. As the corona discharge electrode 11a, a wire electrode or a needle electrode may be used.

【0017】各色毎の露光光学系12は、それぞれ、像
露光光の発光素子としてのLED(発光ダイオード)を
感光体ドラム10の軸と平行に複数個アレイ状に並べた
線状の露光素子(不図示)と等倍結像素子としてのセル
フォックレンズ(不図示)とがホルダに取り付けられた
露光用ユニットとして構成される。装置本体の後側板5
02に設けられたガイドピン10P2と、前側板501
に取付けられるカバー503に設けられたガイドピン1
0P1と、を案内として固定される円柱状の保持部材2
0に、各色毎の露光光学系12が取付けられて感光体ド
ラム10の基体内部に収容される。露光素子としてはそ
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
アレイ状に並べた線状のものが用いられる。
The exposure optical system 12 for each color has a linear exposure element (LED) in which a plurality of LEDs (light emitting diodes) as light emitting elements for image exposure light are arranged in an array parallel to the axis of the photosensitive drum 10. (Not shown) and a selfoc lens (not shown) as an equal-magnification imaging element are configured as an exposure unit attached to a holder. Rear plate 5 of the device body
02 and the front side plate 501.
Guide pin 1 provided on cover 503 attached to
0P1 and a cylindrical holding member 2 fixed with the guide as a guide
At 0, the exposure optical system 12 for each color is attached and housed inside the base of the photosensitive drum 10. In addition, as the exposure element, a linear element in which a plurality of light emitting elements such as FL (phosphor emission), EL (electroluminescence), and PL (plasma discharge) are arranged in an array is used.

【0018】各色毎の画像書込手段としての露光光学系
12は、感光体ドラム10上での露光位置を、スコロト
ロン帯電器11と現像器13との間で、現像器13に対
して感光体ドラムの回転方向上流側に設けた状態で、感
光体ドラム10の内部に配置される。
An exposure optical system 12 serving as an image writing means for each color moves an exposure position on the photosensitive drum 10 between the scorotron charger 11 and the developing device 13 with respect to the developing device 13. It is arranged inside the photosensitive drum 10 in a state provided on the upstream side in the rotation direction of the drum.

【0019】露光光学系12は、別体のコンピュータ
(不図示)から送られメモリに記憶された各色の画像デ
ータに基づいて画像処理を施した後、一様に帯電した感
光体ドラム10に像露光を行い、感光体ドラム10上に
潜像を形成する。この実施形態で使用される発光素子の
発光波長は、通常Y、M、Cのトナーの透光性の高い6
80〜900nmの範囲のものが良好であるが、裏面か
ら像露光を行うことからカラートナーに透光性を十分に
有しないこれより短い波長でもよい。
The exposure optical system 12 performs image processing based on image data of each color sent from a separate computer (not shown) and stored in a memory, and then forms an image on a uniformly charged photosensitive drum 10. Exposure is performed to form a latent image on the photosensitive drum 10. The emission wavelength of the light-emitting element used in this embodiment is usually 6 for the toners of Y, M, and C, which have high translucency.
The wavelength in the range of 80 to 900 nm is good, but the wavelength may be shorter than this, since the color toner does not have sufficient translucency since image exposure is performed from the back surface.

【0020】各色毎の現像手段としての現像器13は、
内部にイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)
若しくは黒色(K)の二成分(一成分でもよい)の現像
剤を収容し、それぞれ、例えば厚み0.5mm〜1m
m、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剤担持体である現像
スリーブ131を備えている。
The developing device 13 as a developing means for each color includes
Inside yellow (Y), magenta (M), cyan (C)
Alternatively, a black (K) two-component (or one-component) developer is accommodated, and each has a thickness of, for example, 0.5 mm to 1 m.
The developing sleeve 131 is a cylindrical, non-magnetic stainless steel or aluminum material having an outer diameter of 15 to 25 mm.

【0021】現像領域では、現像スリーブ131は、突
き当てコロ(不図示)により感光体ドラム10と所定の
値の間隙、例えば100μm〜1000μmをあけて非
接触に保たれ、感光体ドラム10の回転方向と順方向に
回転しており、現像スリーブ131に対して現像バイア
スとしてトナーと同極性(本実施形態においてはマイナ
ス極性)の直流電圧或いは直流電圧に交流電圧ACを重
畳する電圧を印加することにより、感光体ドラム10の
露光部に対して非接触の反転現像が行われる。この時の
現像間隔精度は画像ムラを防ぐために20μm程度以下
が必要である。
In the developing area, the developing sleeve 131 is kept out of contact with the photosensitive drum 10 by a contact roller (not shown) with a predetermined gap, for example, 100 μm to 1000 μm, and the rotation of the photosensitive drum 10 is maintained. And a DC voltage of the same polarity as the toner (in this embodiment, a negative polarity) or a voltage that superimposes the AC voltage AC on the DC voltage is applied to the developing sleeve 131 as a developing bias. As a result, non-contact reversal development is performed on the exposed portion of the photosensitive drum 10. At this time, the precision of the development interval needs to be about 20 μm or less in order to prevent image unevenness.

【0022】以上のように現像器13は、スコロトロン
帯電器11による帯電と露光光学系12による像露光に
よって形成される感光体ドラム10上の静電潜像を、非
接触の状態で感光体ドラム10の帯電極性と同極性のト
ナー(本実施形態においては感光体ドラムは負帯電であ
り、トナーは負極性)により反転現像する。
As described above, the developing unit 13 transfers the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 10 by the charging by the scorotron charger 11 and the image exposure by the exposure optical system 12 in a non-contact state. Reversal development is performed with toner having the same polarity as the charge polarity of No. 10 (in the present embodiment, the photosensitive drum is negatively charged, and the toner has a negative polarity).

【0023】画像形成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駆動用の歯車G1を通して感光
体ドラム10の後フランジ10bに設けられた歯車10
Gが回動され感光体ドラム10を図1の矢印で示す時計
方向へ回転し、同時に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10に電位の付与が開始され
る。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において第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露光が開始されドラムの
回転走査によってその表面の感光層に原稿画像のイエロ
ー(Y)の画像に対応する静電潜像が形成される。この
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。
A gear 10 provided on the rear flange 10b of the photosensitive drum 10 through a driving gear G1 by starting a photosensitive member driving motor (not shown) at the start of image formation.
G is rotated to rotate the photosensitive drum 10 clockwise as indicated by the arrow in FIG. 1, and at the same time, the application of the potential to the photosensitive drum 10 is started by the charging action of the Y scorotron charger 11. After a potential is applied to the photosensitive drum 10, exposure by an electrical signal corresponding to the first color signal, that is, the Y image data is started in the Y exposure optical system 12, and the photosensitive layer on the surface thereof is rotated by rotating the drum. An electrostatic latent image corresponding to the yellow (Y) image of the original image is formed. This latent image is reversely developed in a non-contact state by the Y developing device 13, and a yellow (Y) toner image is formed on the photosensitive drum 10.

【0024】次いで、感光体ドラム10は前記イエロー
(Y)のトナー像の上に、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
の第2の色信号すなわちマゼンタ(M)の画像データに
対応する電気信号による露光が行われ、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。
Next, the photoreceptor drum 10 places an M scorotron charger 11 on the yellow (Y) toner image.
A potential is applied by the charging action of the M exposure optical system 12
Exposure is performed using an electrical signal corresponding to the second color signal of m, i.e., magenta (M) image data.
Yellow (Y) by non-contact reversal development
A toner image of magenta (M) is formed on the toner image of FIG.

【0025】同様のプロセスにより、Cのスコロトロン
帯電器11、露光光学系12及び現像器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、また、Kのスコロトロン帯電器11、露光光学系1
2及び現像器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カラーのトナー
像が形成される。
According to the same process, the cyan (C) toner image corresponding to the third color signal is further obtained by the C scorotron charger 11, the exposure optical system 12, and the developing device 13, and the K scorotron charger 11 is also provided. , Exposure optical system 1
A black (K) toner image corresponding to the fourth color signal is sequentially superimposed and formed by the second and developing units 13, and a color toner image is formed on the peripheral surface within one rotation of the photosensitive drum 10. You.

【0026】このように、本実施の形態では、Y、M、
C及びKの露光光学系12による感光体ドラム10の有
機感光層に対する露光は、感光体ドラム10の内部より
透光性基体を通して行われる。従って、第2、第3及び
第4の色信号に対応する画像の露光は何れも先に形成さ
れたトナー像により遮光されることなく静電潜像を形成
することが可能となり、好ましいが、感光体ドラム10
の外部から露光してもよい。
As described above, in this embodiment, Y, M,
The exposure of the organic photosensitive layer of the photosensitive drum 10 by the C and K exposure optical systems 12 is performed from the inside of the photosensitive drum 10 through a translucent substrate. Therefore, the exposure of the image corresponding to the second, third, and fourth color signals can form an electrostatic latent image without being shielded by the previously formed toner image, which is preferable. Photoconductor drum 10
May be exposed from outside.

【0027】一方、転写材としての記録紙Pは、転写材
収納手段としての給紙カセット15より、送り出しロー
ラ(符号なし)により送り出され、給送ローラ(符号な
し)により給送されてタイミングローラ16へ搬送され
る。
On the other hand, the recording paper P as a transfer material is sent out from a paper feed cassette 15 as a transfer material storage means by a feed roller (no code) and fed by a feed roller (no code) to a timing roller. It is conveyed to 16.

【0028】記録紙Pは、タイミングローラ16の駆動
によって、感光体ドラム10上に担持されたカラートナ
ー像との同期がとられ、紙帯電手段としての紙帯電器1
50の帯電により搬送ベルト14aに吸着されて転写域
へ給送される。搬送ベルト14aにより密着搬送された
記録紙Pは、転写域でトナーと反対極性(本実施形態に
おいてはプラス極性)の電圧が印加される転写手段とし
ての転写器14cにより、感光体ドラム10の周面上の
カラートナー像が一括して記録紙Pに転写される。
The recording paper P is synchronized with the color toner image carried on the photosensitive drum 10 by the driving of the timing roller 16, and the paper charger 1 as a paper charging means is synchronized.
Due to the electrification of 50, the toner is attracted to the conveyor belt 14a and fed to the transfer area. The recording paper P, which is closely transported by the transport belt 14a, is moved around the photosensitive drum 10 by a transfer unit 14c as a transfer unit to which a voltage having a polarity opposite to that of the toner (positive polarity in the present embodiment) is applied in a transfer area. The color toner images on the surface are collectively transferred to the recording paper P.

【0029】カラートナー像が転写された記録紙Pは、
転写材分離手段としての紙分離AC除電器14hにより
除電されて、搬送ベルト14aから分離され、定着装置
17へと搬送される。
The recording paper P on which the color toner image has been transferred is
The paper is discharged by a paper separation AC neutralizer 14h as a transfer material separating unit, separated from the transport belt 14a, and transported to the fixing device 17.

【0030】定着装置17はカラー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としての熱
線定着ローラ17aと、下側のロール状の定着用回転部
材としての定着ローラ47aとにより構成され、熱線定
着ローラ17aの内部には、光源によっては可視光を含
んだ赤外線或いは遠赤外線等の熱線を発光するハロゲン
ランプ171gやキセノンランプ(不図示)等が熱線照
射手段として配設される。
The fixing device 17 includes an upper roll-shaped fixing roller 17a serving as a hot-roll fixing rotary member for fixing a color toner image, and a lower fixing roller 47a serving as a lower roll-shaped fixing rotary member. A halogen lamp 171g or a xenon lamp (not shown) that emits heat rays such as infrared rays or far-infrared rays including visible light depending on the light source is disposed as heat ray irradiating means inside the heat ray fixing roller 17a. .

【0031】熱線定着ローラ17aと定着ローラ47a
との間で形成されるニップ部Nで記録紙Pが挟持され、
熱と圧力とを加えることにより記録紙P上のカラートナ
ー像が定着され、記録紙Pが排紙ローラ18により送ら
れて、装置上部のトレイへ排出される。
Heat ray fixing roller 17a and fixing roller 47a
The recording paper P is sandwiched by a nip portion N formed between
By applying heat and pressure, the color toner image on the recording paper P is fixed, and the recording paper P is fed by the paper discharge rollers 18 and discharged to a tray on the upper part of the apparatus.

【0032】転写後の感光体ドラム10の周面上に残っ
たトナーは、像形成体クリーニング手段としてのクリー
ニング装置19に設けられたクリーニングブレード19
aによりクリーニングされる。残留トナーを除去された
感光体ドラム10はスコロトロン帯電器11によって一
様帯電を受け、次の画像形成サイクルに入る。
The toner remaining on the peripheral surface of the photosensitive drum 10 after the transfer is transferred to a cleaning blade 19 provided in a cleaning device 19 as an image forming body cleaning means.
Cleaning is performed by a. The photosensitive drum 10 from which the residual toner has been removed is uniformly charged by the scorotron charger 11, and enters the next image forming cycle.

【0033】図3に示すように、定着装置17は転写材
上のトナー像を定着するための上側の弾性を有するロー
ル状の熱線定着用回転部材としての熱線定着ローラ17
aと、下側のロール状の定着用回転部材としての定着ロ
ーラ47aとにより構成され、弾性を有する熱線定着ロ
ーラ17aと定着ローラ47aとの間で形成される、幅
5〜20mm程度のニップ部Nで記録紙Pを挟持し、熱
と圧力とを加えることにより記録紙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
材としての熱線定着ローラ17aには、ニップ部Nの位
置より熱線定着ローラ17aの回転方向に、定着分離爪
TR6、定着オイルクリーニングローラTR1、熱均一
化ローラTR7、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。従って熱均一化
ローラTR7、及び後述する、熱線定着ローラ17aの
温度を測定する温度検知手段である温度センサTS1
は、定着オイルクリーニングローラ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。また、アルミ材やステ
ンレス材等の熱伝導性の良好な金属ローラ部材やヒート
パイプを用いた熱均一化ローラTR7により熱線吸収層
171bにより加熱される熱線定着ローラ17a周面の
発熱温度分布が均一化される。熱均一化ローラTR7に
より転写材の通紙に伴う熱線定着ローラ17aの縦方向
及び横方向の温度むらが均一化される。
As shown in FIG. 3, a fixing device 17 includes a heat ray fixing roller 17 as a roll-shaped heat ray fixing rotating member having an upper elasticity for fixing a toner image on a transfer material.
and a nip portion having a width of about 5 to 20 mm, formed between the hot-wire fixing roller 17a having elasticity and the fixing roller 47a. N fixes the recording paper P and applies heat and pressure to fix the toner image on the recording paper P. The heat-fixing roller 17a, which is a roll-shaped heat-fixing rotary member provided on the upper side, has a fixing separation claw TR6, a fixing oil cleaning roller TR1, and a heat equalizer in the rotation direction of the hot-wire fixing roller 17a from the position of the nip portion N. A roller TR7, an oil-applied felt TR2, and an oil amount regulating blade TR3 are provided, and an oil-applied felt TR is passed through a capillary pipe TR5 from an oil tank TR4.
2 is applied to the heat ray fixing roller 17a by the oil application felt TR2. The oil on the peripheral surface of the heat ray fixing roller 17a is cleaned by the fixing oil cleaning blade TR1. Accordingly, a temperature sensor TS1 which is a temperature detecting means for measuring the temperature of the heat equalizing roller TR7 and a heat ray fixing roller 17a, which will be described later.
Is provided on the peripheral surface of the heat ray fixing roller 17a which is cleaned between the fixing oil cleaning roller TR1 and the oil application felt TR2. The transfer material after fixing is separated by the fixing separation claw TR6. Further, the heat generation temperature distribution on the peripheral surface of the heat ray fixing roller 17a, which is heated by the heat ray absorption layer 171b by the heat equalizing roller TR7 using a metal roller member having good thermal conductivity such as aluminum or stainless steel, or a heat pipe using a heat pipe, is uniform. Be transformed into The heat uniformizing roller TR7 equalizes the temperature unevenness of the heat ray fixing roller 17a in the vertical and horizontal directions due to the passage of the transfer material.

【0034】転写材上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)に透光性の弾性層171dと熱線吸収層1
71bと離型層171cとをその順に設けたソフトロー
ラとして構成される。透光性基体171a内部に、光源
によっては可視光を含んだ赤外線或いは遠赤外線等の熱
線を発光するハロゲンランプ171gやキセノンランプ
(不図示)等が熱線照射手段として配設される。熱線定
着用回転部材としての熱線定着ローラ17aは、後述す
るようにして弾性の高いソフトローラとして構成され
る。ハロゲンランプ171gやキセノンランプ(不図
示)より発光された熱線が熱線吸収層171bにより吸
収され急速加熱(クイックスタート)が可能なロール状
の熱線定着用回転部材が形成される。
A heat ray fixing roller 17a as a heat ray fixing rotating member for fixing a toner image on a transfer material has a cylindrical light transmitting substrate 171a and an outer (outer peripheral surface) of the light transmitting substrate 171a. Translucent elastic layer 171d and heat ray absorbing layer 1
It is configured as a soft roller provided with a release layer 71b and a release layer 171c in that order. Depending on the light source, a halogen lamp 171g or a xenon lamp (not shown) that emits heat rays such as infrared rays or far-infrared rays including visible light depending on the light source is disposed inside the translucent substrate 171a as heat ray irradiation means. The heat ray fixing roller 17a as a heat ray fixing rotating member is configured as a highly elastic soft roller as described later. A heat ray emitted from a halogen lamp 171g or a xenon lamp (not shown) is absorbed by the heat ray absorbing layer 171b to form a roll-shaped heat ray fixing rotating member capable of quick heating (quick start).

【0035】また、下側のロール状の定着用回転部材と
しての定着ローラ47aは、例えばアルミ材を用いた円
筒状の金属パイプ471a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、1〜3mm厚の薄
肉ゴム層よりなるゴムローラ471bを形成したソフト
ローラとして構成される。下側のロール状の定着用回転
部材を断熱性の高い弾性ゴムローラを用い、上側の熱線
定着用回転部材から下側の定着用回転部材への熱の拡散
を防止すると共に、広いニップ幅も確保する。また、ゴ
ムローラ471bの表面にも当接して従動回転する、ア
ルミ材やステンレス材等の熱伝導性の良好な金属ローラ
部材やヒートパイプを用いた熱均一化ローラTR7が設
けられ、熱均一化ローラTR7により定着ローラ47a
周面の発熱温度分布が均一化される。熱均一化ローラT
R7としては、熱の蓄熱と放熱とを兼ねるヒートパイプ
を用いることが好ましい。さらに、金属パイプ471a
の内部に発熱源としてのハロゲンランプ471cを設け
てもよい。むろん、本発明である上側(表面側)の熱線
定着ローラ17aと同じ構成を、下側(裏面側)の定着
用回転部材に用いてもよい。
Further, the lower fixing roller 47a as a roll-shaped fixing rotating member has a cylindrical metal pipe 471a made of, for example, an aluminum material and a silicon material made of, for example, a silicon material on the outer peripheral surface of the metal pipe 471a. , A soft roller having a rubber roller 471b formed of a thin rubber layer having a thickness of 1 to 3 mm. An elastic rubber roller with high heat insulation is used for the lower roll-shaped fixing rotating member to prevent diffusion of heat from the upper heat ray fixing rotating member to the lower fixing rotating member, and to secure a wide nip width. I do. Further, a heat uniform roller TR7 using a heat roller or a metal roller member having good thermal conductivity, such as an aluminum material or a stainless steel material, which is in contact with the surface of the rubber roller 471b and is driven to rotate, is provided. Fixing roller 47a by TR7
The heat generation temperature distribution on the peripheral surface is made uniform. Heat uniformizing roller T
As R7, it is preferable to use a heat pipe having both heat storage and heat dissipation. Furthermore, a metal pipe 471a
May be provided with a halogen lamp 471c as a heat source. Of course, the same configuration as the upper (front side) heat ray fixing roller 17a of the present invention may be used for the lower (rear side) fixing rotating member.

【0036】上側のソフトローラと下側のソフトローラ
との間に平面状のニップ部Nが形成されトナー像の定着
が行われる。
A flat nip N is formed between the upper soft roller and the lower soft roller, and the toner image is fixed.

【0037】TS1は上側の熱線定着ローラ17aに取
付けられた温度制御を行うための例えば接触タイプのサ
ーミスタを用いた温度検知手段である温度センサであ
り、TS2は下側の定着ローラ47aに取付けられた温
度制御を行うための例えば接触タイプのサーミスタを用
いた温度センサである。温度センサTS1,TS2とし
ては接触タイプの他に、非接触タイプのものを用いるこ
とも可能である。
TS1 is a temperature sensor which is mounted on the upper heat ray fixing roller 17a and is a temperature detecting means using, for example, a contact type thermistor for controlling the temperature. TS2 is mounted on the lower fixing roller 47a. For example, a temperature sensor using a contact-type thermistor for performing temperature control. As the temperature sensors TS1 and TS2, a non-contact type sensor can be used in addition to a contact type sensor.

【0038】図4によれば、熱線定着ローラ17aの構
成は、図4(a)に断面を示すように、円筒状の透光性
基体171aとしては、厚さ1〜40mm、好ましくは
2〜5mm厚で、光源によっては可視光を含んだ赤外線
或いは遠赤外線等の熱線を発光するハロゲンランプ17
1gやキセノンランプ(不図示)よりの熱線を透過する
パイレックスガラス、サファイヤ(Al23)、CaF
2等のセラミック材(熱伝導率が(5〜20)×10-3
J/cm・s・K、比熱が(0.5〜2.0)×J/g
・K、比重が1.5〜3.0)が主として用いられ、ポ
リイミド、ポリアミド等を使用した透光性樹脂(熱伝導
率が(2〜4)×10-3J/cm・s・K、比熱が(1
〜2)×J/g・K、比重が0.8〜1.2)も用いら
れる。例えば熱線定着ローラ17aの透光性基体171
aとして、内径32mm、外径40mmで、層厚(厚
さ)4mmのパイレックスガラス(比熱が0.78J/
g・K、比重が2.32)を用いたときの透光性基体1
71aのA−3サイズ幅(297mm)当たりでの熱容
量Q1は約60cal/degである。また、透光性基
体171a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、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(光源によっては可視光を含ん
だ赤外線或いは遠赤外線透過性)のITO、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171a
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。上記の如く、透光性基体171aはあまり
熱伝導性が良くない。また、透光性基体171aの素材
として主に円筒状のガラス部材(セラミック材)を用い
ているため、透光性基体171aの円筒精度(外周円筒
の真円度や円筒度)が悪く(図3参照)、通常で外周円
筒の真円度や円筒度のバラツキが0.1mm以上あり、
透光性基体171aの押圧力や回転が不均一となり定着
むらが生じ易く、これでは利用できる状態になく、これ
を吸収する必要があるので、弾性層171dの層厚を、
透光性基体171aの外周円筒の真円度に対し、3倍以
上の厚さとする。これにより、上記の問題を解決するこ
とができる。さらに、透光性基体171aの外周円筒の
真円度を0.8mm以下に押さえることが好ましい。ま
た円筒度も0.8mm以下に押さえることが好ましい。
外周円筒の真円度や円筒度が0.8mmを越えると、弾
性層171dが有っても定着むらを吸収できない。
According to FIG. 4, the configuration of the heat ray fixing roller 17a is, as shown in the cross section in FIG. 4 (a), a thickness of the cylindrical light transmitting substrate 171a of 1 to 40 mm, preferably 2 to 40 mm. A halogen lamp 17 having a thickness of 5 mm and emitting heat rays such as infrared rays or far infrared rays including visible light depending on the light source.
Pyrex glass, sapphire (Al 2 O 3 ), CaF that transmits heat rays from 1 g or a xenon lamp (not shown)
2 etc. ceramic material (thermal conductivity is (5-20) × 10 -3
J / cm · s · K, specific heat (0.5-2.0) × J / g
K, a specific gravity of 1.5 to 3.0) is mainly used, and a translucent resin using polyimide, polyamide, or the like (having a thermal conductivity of (2 to 4) × 10 −3 J / cm · s · K , The specific heat is (1
2) × J / g · K, specific gravity of 0.8 to 1.2) are also used. For example, the translucent substrate 171 of the heat ray fixing roller 17a
As a, Pyrex glass having an inner diameter of 32 mm, an outer diameter of 40 mm, and a layer thickness (thickness) of 4 mm (specific heat is 0.78 J /
g · K, specific gravity 2.32)
The heat capacity Q1 per A-3 size width (297 mm) of 71a is about 60 cal / deg. The wavelength of the heat ray passing through the translucent substrate 171a is 0.1 to 20 μm.
m, preferably 0.3 to 3 μm, so that a filler for adjusting the hardness and thermal conductivity is added as a filler, but the particle size is 1 /, preferably 1 / or less, of the wavelength of the hot wire. 2
The average particle size including the secondary particles is 1 μm or less, preferably 0.1 μm or less.
Fine particles of metal oxide such as ITO, titanium oxide, aluminum oxide, zinc oxide, silicon oxide, magnesium oxide, calcium carbonate, etc. having a heat ray transmission of 1 μm or less (infrared or far infrared transmission including visible light depending on the light source). A light-transmitting substrate 171a dispersed in a resin binder
May be formed. It is preferable that the average particle diameter including the primary and secondary particles in the layer is 1 μm or less, preferably 0.1 μm or less in order to prevent light scattering and reach the heat ray absorbing layer 171b. As described above, the translucent substrate 171a does not have good thermal conductivity. Further, since a cylindrical glass member (ceramic material) is mainly used as a material of the light-transmitting substrate 171a, the cylindrical accuracy (roundness and cylindricity of the outer peripheral cylinder) of the light-transmitting substrate 171a is poor (see FIG. 3), the variation in roundness and cylindricity of the outer peripheral cylinder is usually 0.1 mm or more,
The pressing force and rotation of the light-transmitting substrate 171a are not uniform, and fixing unevenness is apt to occur. This is not a usable state, and it is necessary to absorb the unevenness.
The thickness is three times or more the roundness of the outer peripheral cylinder of the light-transmitting substrate 171a. Thereby, the above problem can be solved. Further, it is preferable that the roundness of the outer peripheral cylinder of the light-transmitting substrate 171a be suppressed to 0.8 mm or less. The cylindricity is also preferably suppressed to 0.8 mm or less.
If the roundness or cylindricity of the outer peripheral cylinder exceeds 0.8 mm, unevenness in fixing cannot be absorbed even with the elastic layer 171d.

【0039】上述したように、透光性基体171aの素
材として主に円筒状のガラス部材(セラミック材)を用
いているため、透光性基体171aの円筒精度(外周円
筒の真円度や円筒度)が悪く(図3参照)、押圧力や回
転が不均一となり定着むらが生じ易いので、透光性基体
171aの外周面に透光性の弾性層171dを設ける。
透光性基体171aの外周面に設けられる透光性の弾性
層171dは、透光性基体171aの外周円筒の真円度
や円筒度のバラツキをカバーするように、弾性層171
dの層厚が透光性基体171aの外周円筒の真円度或い
は円筒度の3倍以上あることが望ましく、厚さ(層厚)
は1mm以上、10mm以下が好ましく、2〜5mm厚
がさらに好ましく、例えばシリコンゴムやフッ素ゴムを
用いた前記熱線(光源によっては可視光を含んだ赤外線
或いは遠赤外線)を透過する熱線透過性(透光性)のゴ
ム層(ベース層)で形成される。弾性層171dの層厚
が1mm未満であると、定着むらが吸収できない。また
10mmを越えると、定着むらは吸収できるが、熱容量
が大きくなりウォーミングアップ時間が長すぎとなって
しまう。また弾性層171dが透光性ではあるが、弾性
層171dでの光吸収(熱線の吸収)により熱線が熱線
吸収層171bまで届かなくなってしまう。弾性層17
1dの形成に当たっては、型に透光性基体171aを芯
だしされた状態で入れ、その外側(外周面)にゴム液を
注入してから架橋させて透光性の弾性層171dを成型
する方法が、特に高い外径精度(外周円筒の真円度や円
筒度)が得られるので好ましい。このようにして、透光
性基体171aの外側(外周面)に外周円筒の真円度や
円筒度等の円筒精度の高い透光性の弾性層171dが形
成される。またこの際、後述するように、透光性の弾性
層171dに、熱線に対する吸収性をもたせ、弾性層1
71dが熱線に対する透光性と吸収性とを兼ね備えもつ
ようにしてもよく、その場合には、さらに透光性の弾性
層171dの外側(外周面)から熱線吸収層171bを
塗布或いはチューブにより設け3層構成とする。透光性
の弾性層171dとしては高速化対応のために、ベース
層(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(1
〜3)×10-3J/cm・s・K、比熱が(1〜2)×
J/g・K、比重が0.9〜1.0のゴム層を用いる。
例えば熱線定着ローラ17aの透光性の弾性層171d
として、外径50mmで、層厚(厚さ)5mmのシリコ
ンゴム(比熱が1.1J/g・K、比重が0.91)を
用いたときの弾性層171dのA−3サイズ幅(297
mm)当たりでの熱容量Q2は約50cal/degで
ある。ゴム層は熱伝導率がガラス部材を用いた透光性の
基体(熱伝導率が(5〜20)×10-3J/cm・s・
K)より1桁低いので断熱性を有する層の役割をする。
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。好ましいゴム
硬度は5〜60Hsである。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 V
olcanizing)よりも離型性のよいRTV(R
oom Temperature Volcanizi
ng)やLTV(Low Temperature V
olcanizing)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
0.1〜20μm、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(光源によっては可視光を含んだ赤外線
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17
1dを設けることにより、熱線定着用回転部材としての
熱線定着ローラ17aが弾性の高いソフトローラとして
構成される。また弾性層171dとしては、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フィ
ラーとして配合させたベース層(シリコンゴム)に、カ
ーボンブラック、黒鉛、鉄黒(Fe34)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
(Fe23)等の粉末を混入し、透光性に加えて吸収性
をも有するようにしてもよい。
As described above, since a cylindrical glass member (ceramic material) is mainly used as a material of the light-transmitting substrate 171a, the cylindrical accuracy (circularity of the outer peripheral cylinder and the cylindrical shape) of the light-transmitting substrate 171a are determined. (See FIG. 3), the pressing force and the rotation are non-uniform, and uneven fixing is likely to occur. Therefore, a light-transmitting elastic layer 171d is provided on the outer peripheral surface of the light-transmitting substrate 171a.
The translucent elastic layer 171d provided on the outer peripheral surface of the translucent substrate 171a covers the elastic layer 171 so as to cover the roundness and the cylindricity of the outer peripheral cylinder of the translucent substrate 171a.
It is desirable that the layer thickness d is at least three times the roundness or cylindricity of the outer peripheral cylinder of the light-transmitting substrate 171a, and the thickness (layer thickness)
Is preferably 1 mm or more and 10 mm or less, more preferably 2 to 5 mm in thickness. For example, heat ray transmission (infrared ray including visible light or far infrared ray depending on the light source) using silicon rubber or fluorine rubber is transmitted. It is formed of a (light) rubber layer (base layer). If the thickness of the elastic layer 171d is less than 1 mm, uneven fixing cannot be absorbed. If it exceeds 10 mm, the fixing unevenness can be absorbed, but the heat capacity becomes large and the warm-up time becomes too long. In addition, although the elastic layer 171d is translucent, heat rays do not reach the heat ray absorbing layer 171b due to light absorption (heat ray absorption) by the elastic layer 171d. Elastic layer 17
In forming 1d, a light-transmitting substrate 171a is placed in a centered state, a rubber liquid is injected into the outside (outer peripheral surface), and then the light-transmitting substrate 171a is crosslinked to form a light-transmitting elastic layer 171d. However, it is preferable because particularly high outer diameter accuracy (roundness or cylindricity of the outer peripheral cylinder) can be obtained. In this manner, the light-transmitting elastic layer 171d having high cylindrical accuracy such as roundness or cylindricity of the outer peripheral cylinder is formed on the outer side (outer peripheral surface) of the translucent base 171a. At this time, as described later, the light-transmitting elastic layer 171d is made to absorb heat rays, and
71d may have both a light-transmitting property and a heat-absorbing property with respect to a heat ray. In this case, a heat-ray absorbing layer 171b is further provided from the outside (outer peripheral surface) of the light-transmitting elastic layer 171d by coating or a tube. It has a three-layer structure. In order to cope with high speed, a method for improving the thermal conductivity by blending a powder of a metal oxide such as silica, alumina, or magnesium oxide as a filler with the base layer (silicon rubber) for the light-transmitting elastic layer 171d is to cope with high speed. And the thermal conductivity is (1
~ 3) × 10 -3 J / cm · s · K, specific heat is (1-2) ×
A rubber layer having J / g · K and a specific gravity of 0.9 to 1.0 is used.
For example, the translucent elastic layer 171d of the heat ray fixing roller 17a
The A-3 size width of the elastic layer 171d when using a silicone rubber having an outer diameter of 50 mm and a layer thickness (thickness) of 5 mm (specific heat is 1.1 J / g · K, specific gravity is 0.91) (297)
The heat capacity Q2 per mm) is about 50 cal / deg. The rubber layer is made of a light-transmitting substrate using a glass member having a thermal conductivity of (5-20) × 10 −3 J / cm · s ·
Since it is an order of magnitude lower than K), it functions as a layer having heat insulating properties.
When the thermal conductivity is increased, the rubber hardness generally tends to increase. For example, a rubber having a hardness of 40 Hs usually has a hardness of 60 Hs (JIS,
A rubber hardness). Preferred rubber hardness is 5 to 60 Hs. Most of the elastic layer 171d of the heat ray fixing rotating member is occupied by this base layer.
The amount of compression during pressurization is determined by the rubber hardness of the base layer. The intermediate layer of the elastic layer 171d is coated with a fluorine-based rubber having a thickness of 20 to 300 μm as an oil-resistant layer to prevent oil swelling. As the silicon rubber of the top layer of the elastic layer 171d, HTV (High Temperature V) is used.
RTV (R
oom Temperature Volcanizi
ng) or LTV (Low Temperature V)
olcanizing is coated with a thickness similar to that of the intermediate layer. Further, since the wavelength of the heat ray passing through the elastic layer 171d is 0.1 to 20 μm, preferably 0.3 to 3 μm, as a modifier for hardness and thermal conductivity, the particle diameter is 粒径 of the wavelength of the heat ray, Heat ray transmittance of preferably 1/5 or less, including primary and secondary particles and having an average particle size of 1 μm or less, preferably 0.1 μm or less (infrared or far-infrared transmittance including visible light depending on the light source). The elastic layer 171d may be formed by dispersing metal oxide fine particles such as titanium oxide, aluminum oxide, zinc oxide, silicon oxide, magnesium oxide, and calcium carbonate in a resin binder. It is preferable that the average particle diameter including the primary and secondary particles in the layer is 1 μm or less, preferably 0.1 μm or less in order to prevent light scattering and reach the heat ray absorbing layer 171b. Elastic layer 17
By providing 1d, the heat ray fixing roller 17a as a heat ray fixing rotating member is configured as a soft roller having high elasticity. As the elastic layer 171d, carbon black, graphite, iron black (Fe 3 O 4 ) and various ferrites are added to a base layer (silicon rubber) in which a powder of a metal oxide such as silica, alumina or magnesium oxide is compounded as a filler. Further, a powder of such a compound, copper oxide, cobalt oxide, red iron oxide (Fe 2 O 3 ), or the like may be mixed to have an absorptivity in addition to a light-transmitting property.

【0040】熱線吸収層171bとしては、ハロゲンラ
ンプ171gやキセノンランプ(不図示)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(F
34)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(Fe23)等の粉末を混入した
熱線吸収部材を用い、厚さ10〜500μm、好ましく
は20〜100μm厚の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の熱伝導率は前記弾性層171
dのゴム層(熱伝導率が(1〜3)×10-3J/cm・
s・K、比熱が(1〜2)×J/g・K、比重が0.9
〜1.0)と比べて、カーボンブラック等の吸収剤の添
加により、やや高めの(3〜10)×10-3J/cm・
s・K(比熱が(〜2.0)×J/g・K、比重が(〜
0.9))に設定することができる。熱線吸収層171
bとしてはニッケル電鋳ローラ等の金属ローラ部材を同
様の厚さで設けてもよい。この時、熱線を吸収するため
に内側(内周面)は黒色酸化処理をしておくことが好ま
しい。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熱
線定着ローラ17a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熱線定着ローラ17a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、ハロゲンランプ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
熱線定着ローラ17a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。これに
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、特に図1
でのカラー画像形成において、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
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500μm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急速加熱が成し
にくくなる。熱線吸収層171bの熱線吸収率を略10
0%にあたる90〜100%、好ましくは95〜100
%としたり、熱線吸収層171bの厚さを10〜500
μm、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(光源によっては可視光を含んだ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。このようにして、熱線吸収層171b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防止する。熱線
吸収層171bとしては、弾性を有するシリコンゴムや
フッ素ゴムに、カーボンブラック、黒鉛、鉄黒(Fe3
4)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(Fe23)等の粉末を混入したも
のを用いてもよい。例えば熱線定着ローラ17aの熱線
吸収層171b(或いは後述する兼用層171B)とし
て、外径50mmの弾性層171dの表面(外周面)
に、層厚(厚さ)50μmのフッ素樹脂(比熱が2.0
J/g・K、比重が0.9)を用いたときの熱線吸収層
171b(或いは兼用層171B)のA−3サイズ幅
(297mm)当たりでの熱容量Q3は約1.0cal
/degである。熱線吸収層171bとしてはニッケル
電鋳ベルトのように金属フィルム部材を用いることもで
きる。この時、熱線吸収のために内側(内周面)は黒色
酸化処理をしておくことが望ましい。
The heat ray absorbing layer 171b emits light from a halogen lamp 171g or a xenon lamp (not shown), and is about 90% to 100%, preferably 95%, which is about 100% of the heat ray transmitted through the translucent substrate 171a and the elastic layer 171d. Carbon black, graphite, iron black (F) is used for the resin binder so that the heat ray absorbing layer 171b absorbs about 100% of the heat rays to form a heat ray fixing rotating member capable of instantaneous heating.
e 3 O 4 ), various ferrites and compounds thereof, copper oxide, cobalt oxide, heat ray absorbing member mixed with powder such as red iron oxide (Fe 2 O 3 ), and has a thickness of 10 to 500 μm, preferably 20 to 100 μm. The heat ray absorbing member is made of an elastic layer 171d.
Is formed by spraying, coating, or the like on the outside (outer peripheral surface). The heat conductivity of the heat ray absorbing layer 171 b is the same as that of the elastic layer 171.
d layer (thermal conductivity is (1-3) × 10 −3 J / cm ·
s · K, specific heat (1-2) × J / g · K, specific gravity 0.9
~ 1.0), a slightly higher (3 to 10) × 10 -3 J / cm ·
sK (specific heat is (~ 2.0) x J / gK, specific gravity is (~
0.9)). Heat ray absorbing layer 171
As b, a metal roller member such as a nickel electroformed roller may be provided with a similar thickness. At this time, it is preferable that the inside (the inner peripheral surface) is subjected to black oxidation treatment in order to absorb heat rays. If the heat ray absorption rate in the heat ray absorption layer 171b is lower than about 90%, for example, about 20 to 80%, the heat ray leaks, and the heat ray fixing roller 17a as a heat ray fixing rotating member forms a monochrome image due to the leaked heat ray. When the black toner adheres to the surface of the heat ray fixing roller 17a at a specific position due to filming or the like, heat is generated from the adhering portion due to the leaked heat rays, and heat generated by heat ray absorption is further superimposed on the portion, thereby causing heat ray absorption. The layer 171b is damaged. Further, when used for forming a color image, the absorption efficiency of the color toner is generally low, and there is a difference in the absorption efficiency between the color toners, resulting in poor fixing or uneven fixing. Therefore, the heat ray absorption rate of the heat ray absorbing layer 171b is approximately 100% so that the heat ray emitted from the halogen lamp 171g and transmitted through the light transmitting base 171a and the elastic layer 171d is completely absorbed in the heat ray fixing roller 17a.
To 100%, preferably 95 to 100%. As a result, the color toner, which is difficult to fix by heat rays due to different spectral characteristics, is favorably melted.
In the color image formation, the superimposed color toner image on the transfer material having a thick toner layer, which is difficult to be fixed by heat rays due to different spectral characteristics, is favorably fused. When the thickness of the heat ray absorbing layer 171b is less than 10 μm and thin, the heating rate due to the absorption of heat rays in the heat ray absorbing layer 171b is high, but the heat ray absorbing layer 171b is damaged by local heating by the thin film and the strength of the heat ray absorbing layer 171b may be insufficient. If the thickness of the heat ray absorbing layer 171b exceeds 500 μm and is too thick, poor heat conduction or large heat capacity makes rapid heating difficult. The heat ray absorption rate of the heat ray absorption layer 171b is about 10
90% to 100%, preferably 95 to 100%
% Or the thickness of the heat ray absorbing layer 171b is 10 to 500%.
μm, preferably 20 to 100 μm,
Local heat generation in the heat ray absorbing layer 171b is prevented, and uniform heat generation is performed. The wavelength of the heat ray projected on the heat ray absorbing layer 171b is 0.1 to 20 μm, preferably 0.3 to 20 μm.
33 μm, a hardness or thermal conductivity modifier is added as a filler, but the average particle size is included, including primary and secondary particles having a particle size of 、, preferably 1 / or less, of the wavelength of the heat ray. Titanium oxide, aluminum oxide, zinc oxide, silicon oxide, magnesium oxide, calcium carbonate having a particle diameter of 1 μm or less, preferably 0.1 μm or less, which is transparent to heat (transmits infrared or far infrared rays including visible light depending on the light source). The heat ray absorbing layer 171b may be formed by dispersing 5 to 50% by weight of fine particles of a metal oxide such as a metal oxide in a resin binder. Since the heat capacity of the heat ray absorbing layer 171b is reduced so that the temperature rises immediately, the heat ray fixing roller 17a serving as the heat ray fixing rotating member has a temperature drop, and the fixing unevenness occurs. To prevent. As the heat ray absorbing layer 171b, carbon black, graphite, iron black (Fe 3
O 4) or ferrites and its compounds, copper oxide, cobalt oxide, may be used as the mixed powder, such as iron oxide (Fe 2 O 3). For example, the surface (outer peripheral surface) of an elastic layer 171d having an outer diameter of 50 mm as a heat ray absorbing layer 171b (or a combined layer 171B described later) of the heat ray fixing roller 17a.
A fluororesin having a layer thickness (thickness) of 50 μm (specific heat 2.0
The heat capacity Q3 per A-3 size width (297 mm) of the heat ray absorbing layer 171b (or combined layer 171B) when J / g · K and specific gravity is 0.9) is about 1.0 cal.
/ Deg. As the heat ray absorbing layer 171b, a metal film member such as a nickel electroformed belt can be used. At this time, it is desirable that the inside (inner peripheral surface) be subjected to black oxidation treatment in order to absorb heat rays.

【0041】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(熱伝導率が(1〜10)×10-3J/cm
・s・K、比熱が(〜2.0)×J/g・K、比重が
(〜0.9))を設ける(分離型)。
Further, a PFA (fluororesin) tube having a thickness of 30 to 100 μm is coated on the outer side (outer peripheral surface) of the heat ray absorbing layer 171 b separately from the heat ray absorbing layer 171 b in order to improve the releasability from the toner. Or fluorinated resin (PF
A or PTFE) Release layer 171c coated with a paint of 20 to 30 μm (having a thermal conductivity of (1 to 10) × 10 −3 J / cm.
S · K, specific heat ((2.0) × J / g · K, specific gravity (〜0.9)) (separated type).

【0042】さらに図4(b)に断面を示すように、カ
ーボンブラック、黒鉛、鉄黒(Fe34)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
(Fe23)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PT
FE)塗料とを混入して配合し、図4(a)にて前述し
た熱線吸収層171bと離型層171cとを一体として
離型性を有する兼用層171Bを、透光性基体171a
の外側(外周面)に形成された弾性層171dの外側
(外周面)に形成し、弾性を有するロール状の熱線定着
用回転部材を形成してもよい。兼用層171Bの熱伝導
率は熱線吸収層171bの熱伝導率と略同様で、(3〜
10)×10-3J/cm・s・K(比熱が(〜2.0)
×J/g・K、比重が(〜0.9))である。前述した
と同様に、ハロゲンランプ171gやキセノンランプ
(不図示)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。兼用層1
71B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熱線定着用回転部材の特
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、ハロゲンランプ171gより発光され、透光性
基体171a及び弾性層171dを透過した熱線が熱線
定着用回転部材内で完全に吸収されるように兼用層17
1B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での局所的な発熱も防止され、均一な発熱が行わ
れる。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(光源によって
は可視光を含んだ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兼用層171B
を形成してもよい。
Further, as shown in the cross section in FIG. 4 (b), carbon black, graphite, iron black (Fe 3 O 4 ), various ferrites and their compounds, copper oxide, cobalt oxide, red iron (Fe 2 O 3 ), etc. Heat-absorbing member mixed with powder of PTFE, and a fluororesin (PFA or PT) that also serves as a binder and a release agent
FE) is mixed with a paint, and the heat ray absorbing layer 171b and the release layer 171c described above with reference to FIG.
A roll-shaped heat ray fixing rotating member having elasticity may be formed outside (outer peripheral surface) of the elastic layer 171d formed outside (outer peripheral surface). The thermal conductivity of the dual-purpose layer 171B is substantially the same as the thermal conductivity of the heat ray absorbing layer 171b.
10) × 10 −3 J / cm · s · K (specific heat is (∼2.0)
× J / g · K, specific gravity ((0.9)). As described above, the heat ray absorptance of the dual-purpose layer 171B is substantially reduced so that the heat ray emitted from the halogen lamp 171g or the xenon lamp (not shown) and transmitted through the light-transmitting substrate 171a and the elastic layer 171d is completely absorbed. 90 ~ which is 100%
100%, preferably 95 to 100%. Combined layer 1
When the heat ray absorptivity at 71B is lower than about 90%, for example, about 20 to 80%, the heat ray leaks, and when the heat ray fixing rotating member is used for monochrome image formation due to the leaked heat ray, filming or the like occurs. When the black toner adheres to the surface of the heat ray fixing rotating member at a specific position, heat is generated from the adhering portion due to the leaked heat rays, and the heat generated by the absorption of the heat rays is further superimposed on the portion to damage the dual-purpose layer 171B. Further, when used for forming a color image, the absorption efficiency of the color toner is generally low, and there is a difference in the absorption efficiency between the color toners, resulting in poor fixing or uneven fixing.
Accordingly, the dual-purpose layer 17 is so arranged that the heat rays emitted from the halogen lamp 171g and transmitted through the translucent substrate 171a and the elastic layer 171d are completely absorbed in the heat ray fixing rotating member.
90-100 which is equivalent to about 100% of the heat ray absorption rate of 1B
%, Preferably 95 to 100%. In addition, the dual-purpose layer 1
Local heat generation at 71B is also prevented, and uniform heat generation is performed. Further, since the wavelength of the heat ray projected on the dual-purpose layer 171B is 0.1 to 20 μm, preferably 0.3 to 3 μm, an adjuster of hardness and thermal conductivity is added as a filler,波長, preferably 1/5 or less of the wavelength of the average particle diameter of 1 μm or less including primary and secondary particles,
Titanium oxide, aluminum oxide, zinc oxide, silicon oxide having a heat ray transmission of preferably 0.1 μm or less (in some cases, transmitting infrared or far infrared rays including visible light depending on the light source),
Fine layer of metal oxides such as magnesium oxide and calcium carbonate dispersed in a resin binder.
May be formed.

【0043】図5によれば、ロール状の熱線定着用回転
部材としての熱線定着ローラ17aの熱線吸収層171
bに前述した熱線吸収部材の濃度分布を均一に設けると
境界にある熱線吸収層171bで発熱が集中することに
なり、弾性層171d側へ熱が流失しやすいので、濃度
分布を設けて熱線吸収層171b内部で熱を発生させる
ことが発熱分布を分散させる観点から好ましい。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t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、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t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、特に、兼用層171Bを用いた場合にも、外周表
面層が削ら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、濃度分布に前記傾斜
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。
According to FIG. 5, the heat ray absorbing layer 171 of the heat ray fixing roller 17a as a rotary heat ray fixing rotating member is used.
If the above-mentioned concentration distribution of the heat ray absorbing member is provided uniformly in b, heat is concentrated in the heat ray absorption layer 171b at the boundary, and heat easily flows to the elastic layer 171d side. It is preferable to generate heat inside the layer 171b from the viewpoint of dispersing the heat generation distribution. The concentration distribution of the heat ray absorbing layer 171b is as shown in the graph (a).
The interface on the side of the insulated elastic layer 171d is made to have a low concentration and is gradually increased toward the outer peripheral surface side so as to be gradually higher. (At about 4/5) so as to obtain a concentration that absorbs 100% so as to be saturated. As a result, the heat generation distribution due to the absorption of heat rays in the heat ray absorbing layer 171b has a maximum value near the center of the heat ray absorbing layer 171b as shown in the graph (b), and the interface and the outer peripheral surface of the heat ray absorbing layer 171b. It is formed in a parabolic shape having a minimum value in the vicinity. Thereby, heat generation due to absorption of heat rays at the interface is reduced, and damage to the adhesive layer and damage to the heat ray absorbing layer 171b at the interface are prevented. Further, before the outer peripheral surface side (2/3 to 4/5 of the thickness t of the heat ray absorbing layer 171b from the transparent substrate 171a side).
(Position of degree) to the outer peripheral surface so as to saturate the concentration distribution. In particular, even when the dual-purpose layer 171B is used, there is no influence even if the outer peripheral surface layer is shaved. Note that a saturated layer may be formed as shown by a dotted line. In short, if the absorption is sufficiently performed inside, the influence of the concentration on the outside disappears. There is no influence of shaving. Further, the concentration distribution is provided with the inclination, and the heat generation distribution can be adjusted by changing the inclination angle.

【0044】また図6に示すように、ロール状の熱線定
着用回転部材としての熱線定着ローラ17aの円筒状の
透光性基体171aの外径としては、15〜60mmの
ものが用いられ、厚さとしては、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の平均外径φと平
均厚さ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の平均外径φが40mmで
は透光性基体171aの平均厚さtは、2mm≦t≦8
mm、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。
As shown in FIG. 6, the outer diameter of the cylindrical translucent substrate 171a of the heat ray fixing roller 17a as a roll-shaped heat ray fixing rotating member is 15 to 60 mm, and the thickness is 15 mm. As for the thickness, the thicker one is better in terms of strength, and the thinner one is better in terms of heat capacity. However, from the relationship between strength and heat capacity, the average outer diameter φ and the average thickness t of the cylindrical light-transmitting base 171a are larger. Is 0.05 ≦ t / φ ≦ 0.20, and preferably 0.07 ≦ t / φ ≦ 0.14. When the average outer diameter φ of the translucent substrate 171a is 40 mm, the average thickness t of the translucent substrate 171a is 2 mm ≦ t ≦ 8.
mm, preferably 2.8 mm ≦ t ≦ 5.6 mm. T / φ on the translucent substrate 171a is 0.05
If the ratio is less than 0.20, the strength becomes insufficient. If the ratio t / φ exceeds 0.20, the heat capacity increases, and the heating of the heat ray fixing roller 17a is prolonged. Further, depending on the material, a light-transmitting substrate may absorb about 1 to 20% of heat rays, and it is preferable that the substrate be thin as long as the strength can be maintained.

【0045】上記により、外周円筒の真円度や円筒度等
の円筒精度が良い熱線定着用回転部材が形成され、熱線
定着用回転部材の押圧力や回転が均一となり、定着むら
が防止されると共に、省エネルギーでウォーミングアッ
プ時間が短くクイックスタート(急速加熱)が可能な熱
線定着用回転部材を有する定着装置が提供される。
As described above, the rotating member for hot-wire fixing with good cylindrical accuracy such as roundness and cylindricity of the outer peripheral cylinder is formed, the pressing force and rotation of the rotating member for hot-wire fixing become uniform, and uneven fixing is prevented. In addition, there is provided a fixing device having a heat ray fixing rotating member capable of saving energy and having a short warm-up time and quick start (rapid heating).

【0046】[0046]

【発明の効果】本発明によれば、外周円筒の真円度や円
筒度等の円筒精度が良い熱線定着用回転部材が形成さ
れ、熱線定着用回転部材の押圧力や回転が均一となり、
定着むらが防止される。
According to the present invention, a rotating member for fixing a heat ray having good cylindrical accuracy such as roundness and cylindricity of an outer peripheral cylinder is formed, and the pressing force and rotation of the rotating member for fixing a heat ray become uniform.
Fixing unevenness is prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【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。
FIG. 1 is a cross-sectional configuration diagram of a color image forming apparatus showing an embodiment of an image forming apparatus using a fixing device according to the present invention.

【図2】図1の像形成体の側断面図である。FIG. 2 is a side sectional view of the image forming body of FIG. 1;

【図3】定着装置の構造を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a structure of a fixing device.

【図4】図3のロール状の熱線定着用回転部材の拡大断
面構成図である。
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional configuration diagram of the roll-shaped rotating member for heat ray fixing in FIG. 3;

【図5】図3のロール状の熱線定着用回転部材の熱線吸
収層の濃度分布を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a concentration distribution of a heat ray absorbing layer of the roll-shaped heat ray fixing rotating member of FIG. 3;

【図6】図3のロール状の熱線定着用回転部材の透光性
基体の平均外径と平均厚さとを示す図である。
FIG. 6 is a view showing an average outer diameter and an average thickness of a light-transmitting substrate of the roll-shaped rotating member for heat ray fixing of FIG. 3;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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 17 定着装置 17a 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 171g,471e ハロゲンランプ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Photoreceptor drum 11 Scorotron charger 12 Exposure optical system 13 Developing device 17 Fixing device 17a Heat ray fixing roller 171a Translucent substrate 171B Shared layer 171b Heat ray absorbing layer 171c Release layer 171d Elastic layer 171g, 471e Halogen lamp

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【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と、 該熱線照射手段を中心として配設され、前記熱線に対し
て透光性を有する円筒状の透光性基体と、該透光性基体
の外側に透光性の弾性層と、 該弾性層の外側に前記熱線を吸収する熱線吸収層とを設
けてロール状の熱線定着用回転部材を形成すると共に、 前記弾性層の層厚を、前記透光性基体の外周円筒の真円
度に対し、3倍以上の厚さとすることを特徴とする定着
装置。
1. A fixing device for fixing a toner image on a transfer material to said transfer material by heating and pressurizing, wherein a heat ray irradiating means for emitting a heat ray; A light-transmitting cylindrical substrate having a light-transmitting property, a light-transmitting elastic layer outside the light-transmitting substrate, and a heat ray absorbing layer absorbing the heat rays outside the elastic layer. Forming a roll-shaped rotating member for hot-wire fixing, wherein the thickness of the elastic layer is at least three times the circularity of the outer peripheral cylinder of the translucent substrate. apparatus.
【請求項2】 前記透光性基体の外周円筒の真円度は
0.8mm以下であることを特徴とする請求項1に記載
の定着装置。
2. The fixing device according to claim 1, wherein a roundness of an outer peripheral cylinder of the translucent substrate is 0.8 mm or less.
【請求項3】 前記弾性層の層厚は1mm以上、10m
m以下であ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。
3. The layer thickness of the elastic layer is 1 mm or more and 10 m.
The fixing device according to claim 1, wherein m is equal to or less than m.
【請求項4】 前記弾性層は前記熱線に対する透光性と
吸収性とを兼ね備えもつことを特徴とする請求項1〜3
の何れか1項に記載の定着装置。
4. The apparatus according to claim 1, wherein the elastic layer has both a light transmitting property and an absorbing property with respect to the heat ray.
The fixing device according to claim 1.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6405013B2 (en) * 2000-02-09 2002-06-11 Konica Corporation Fixing apparatus with a ray transmitting device inside one roller

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