JP2001005321A - 定着装置 - Google Patents
定着装置Info
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- JP2001005321A JP2001005321A JP11170870A JP17087099A JP2001005321A JP 2001005321 A JP2001005321 A JP 2001005321A JP 11170870 A JP11170870 A JP 11170870A JP 17087099 A JP17087099 A JP 17087099A JP 2001005321 A JP2001005321 A JP 2001005321A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱線定着用回転部材の取扱い中の透光性基体
の破損、特に端部の破損や、熱線照射手段の取扱い中の
破損を防止する定着装置を提供すること。 【解決手段】 熱線を発する熱線照射手段を内部に有
し、熱線に対して透光性を有する円筒状の透光性基体
と、透光性基体の外側に透光性弾性層と、透光性弾性層
の外側に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、熱線定着用回
転部材は軸受部材を有するホルダ部材と一体で着脱可能
とすることを特徴とする定着装置。
の破損、特に端部の破損や、熱線照射手段の取扱い中の
破損を防止する定着装置を提供すること。 【解決手段】 熱線を発する熱線照射手段を内部に有
し、熱線に対して透光性を有する円筒状の透光性基体
と、透光性基体の外側に透光性弾性層と、透光性弾性層
の外側に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、熱線定着用回
転部材は軸受部材を有するホルダ部材と一体で着脱可能
とす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、特にクイックスタートが可能な定着装置に関する。
タ、FAX等の画像形成装置に用いられる定着装置に関
し、特にクイックスタートが可能な定着装置に関する。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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、熱線定着用
回転部材においては、熱線定着用回転部材の透光性基体
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、熱線定着用回転部材の取扱い中に透光性基体の破
損、特に端部が破損されるという問題が起こる。また、
ハロゲンランプ(熱線照射手段)もガラス管(ガラス部
材)を用いているため、取扱い中にハロゲンランプが破
損されるという問題が起こる。
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、熱線定着用
回転部材においては、熱線定着用回転部材の透光性基体
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、熱線定着用回転部材の取扱い中に透光性基体の破
損、特に端部が破損されるという問題が起こる。また、
ハロゲンランプ(熱線照射手段)もガラス管(ガラス部
材)を用いているため、取扱い中にハロゲンランプが破
損されるという問題が起こる。
【0007】本発明は上記の問題点を解決し、熱線定着
用回転部材の取扱い中の透光性基体の破損、特に端部の
破損や、熱線照射手段の取扱い中の破損を防止する定着
装置を提供することを目的とする。
用回転部材の取扱い中の透光性基体の破損、特に端部の
破損や、熱線照射手段の取扱い中の破損を防止する定着
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、熱線を発する熱線照射手段を内部に有
し、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弾性層と、該透光性
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
記熱線定着用回転部材は軸受部材を有するホルダ部材と
一体で着脱可能とすることを特徴とする定着装置によっ
て達成される。
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、熱線を発する熱線照射手段を内部に有
し、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弾性層と、該透光性
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
記熱線定着用回転部材は軸受部材を有するホルダ部材と
一体で着脱可能とすることを特徴とする定着装置によっ
て達成される。
【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。
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。
【0010】本発明にかかわる定着装置とこれを用いる
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外径と厚さ
とを示す図であり、図7は、図3の定着装置の熱線定着
用回転部材を有する熱線定着ローラユニットの側断面構
成図であり、図8は、熱線定着ローラユニットの定着装
置への組立方法を示す図である。
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外径と厚さ
とを示す図であり、図7は、図3の定着装置の熱線定着
用回転部材を有する熱線定着ローラユニットの側断面構
成図であり、図8は、熱線定着ローラユニットの定着装
置への組立方法を示す図である。
【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、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。
【0012】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10が回転され
る。
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10が回転され
る。
【0013】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。
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。
【0014】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
性の基体の光透過率は、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。透光性の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、A
g、Ni、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。
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
性の基体の光透過率は、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。透光性の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、A
g、Ni、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。
【0015】光導電体層の感光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
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層には、
通常バインダ樹脂が含有される。
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
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層には、
通常バインダ樹脂が含有される。
【0016】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)の各色毎の画像形成プロセス用として準備されて
おり、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。
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)の各色毎の画像形成プロセス用として準備されて
おり、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。
【0017】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。
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。
【0018】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。
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。
【0019】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。
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。
【0020】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。
(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。
【0021】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。
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。
【0022】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
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の回転方向と最近接位置に
おいて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2
0μm程度以下が必要である。
き当てコロ(不図示)により感光体ドラム10と所定の
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の回転方向と最近接位置に
おいて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2
0μm程度以下が必要である。
【0023】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。
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。
【0024】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感光体ド
ラム10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。
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感光体ド
ラム10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。
【0025】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。
(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。
【0026】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。
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。
【0027】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
透光性の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1
0の外部から露光してもよい。
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
透光性の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1
0の外部から露光してもよい。
【0028】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。
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。
【0029】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。
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。
【0030】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。
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。
【0031】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の内部中心には、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。
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の内部中心には、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。
【0032】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。
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。
【0033】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。
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。
【0034】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
TR3、定着オイルクリーニングローラTR1、熱均一
化ローラTR4、オイル塗布ローラTR2が設けられ、
オイルを含浸させたフェルト部材を円筒状のアルミパイ
プや紙管等に巻き付けたオイル塗布ローラTR2により
熱線定着ローラ17aにオイルが塗布される。定着オイ
ルクリーニングローラTR1により熱線定着ローラ17
a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TR4、及び後述する、熱線定着ローラ17
aの温度を測定する温度検知手段である温度センサTS
1は、定着オイルクリーニングローラTR1とオイル塗
布ローラ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TR3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TR4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TR4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。
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
TR3、定着オイルクリーニングローラTR1、熱均一
化ローラTR4、オイル塗布ローラTR2が設けられ、
オイルを含浸させたフェルト部材を円筒状のアルミパイ
プや紙管等に巻き付けたオイル塗布ローラTR2により
熱線定着ローラ17aにオイルが塗布される。定着オイ
ルクリーニングローラTR1により熱線定着ローラ17
a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TR4、及び後述する、熱線定着ローラ17
aの温度を測定する温度検知手段である温度センサTS
1は、定着オイルクリーニングローラTR1とオイル塗
布ローラ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TR3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TR4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TR4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。
【0035】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)に透光性弾性層171dと熱線吸収層17
1b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内部中心に、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
熱線を発光する熱線照射手段であるハロゲンランプ17
1gやキセノンランプ(不図示)が設けられる。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
収され急速加熱が可能なロール状の熱線定着用回転部材
が形成される。
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)に透光性弾性層171dと熱線吸収層17
1b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内部中心に、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
熱線を発光する熱線照射手段であるハロゲンランプ17
1gやキセノンランプ(不図示)が設けられる。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
収され急速加熱が可能なロール状の熱線定着用回転部材
が形成される。
【0036】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
部材を用いた熱均一化ローラTR4が設けられ、熱均一
化ローラTR4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TR4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の内部中心に発
熱源としてのハロゲンランプ471cを設けてもよい。
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
部材を用いた熱均一化ローラTR4が設けられ、熱均一
化ローラTR4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TR4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の内部中心に発
熱源としてのハロゲンランプ471cを設けてもよい。
【0037】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。
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。
【0038】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。
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。
【0039】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1〜20mm、好ましくは
2〜5mm厚で、ハロゲンランプ171gやキセノンラ
ンプ(不図示)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(Al
2O3)、CaF2等のセラミック材(熱伝導率が(5〜
20)×10-3J/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)等も用いることが可能である。例えば熱線定着
ローラ17aの透光性基体171aとして、内径32m
m、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2.3
2)を用いたときの透光性基体171a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0.1〜20μm、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。
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1〜20mm、好ましくは
2〜5mm厚で、ハロゲンランプ171gやキセノンラ
ンプ(不図示)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(Al
2O3)、CaF2等のセラミック材(熱伝導率が(5〜
20)×10-3J/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)等も用いることが可能である。例えば熱線定着
ローラ17aの透光性基体171aとして、内径32m
m、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2.3
2)を用いたときの透光性基体171a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0.1〜20μm、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。
【0040】透光性弾性層171dは、厚さ1〜20m
m、好ましくは2〜5mm厚の例えばシリコンゴムやフ
ッ素ゴムを用い、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のゴム層
(ベース層)で形成される。透光性弾性層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1
7aの透光性弾性層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)を用いたときの透光性弾性層
171dのA−3サイズ幅(297mm)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5〜60H
sである。熱線定着用回転部材の透光性弾性層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。透光性弾性層
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。透光性弾性層171dのトップ層のシリコンゴムと
しては、HTV(High Temperature
Volcanizing)よりも離型性のよいRTV
(Room Temperature Volcani
zing)やLTV(Low Temperature
Volcanizing)が中間層並の厚さで被覆さ
れている。また、透光性弾性層171dを通過させる熱
線の波長は0.1〜20μm、好ましくは0.3〜3μ
m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透光性弾性層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。透光性弾性層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。また本発明の熱
線定着用回転部材である熱線定着ローラ17aとして
は、断熱性を有する透光性弾性層171dの代わりとし
て、透光性樹脂等の非弾性層として断熱性のみの効果を
有する透光性断熱層(符号なし)を使用することも可能
である。
m、好ましくは2〜5mm厚の例えばシリコンゴムやフ
ッ素ゴムを用い、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のゴム層
(ベース層)で形成される。透光性弾性層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1
7aの透光性弾性層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)を用いたときの透光性弾性層
171dのA−3サイズ幅(297mm)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5〜60H
sである。熱線定着用回転部材の透光性弾性層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。透光性弾性層
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。透光性弾性層171dのトップ層のシリコンゴムと
しては、HTV(High Temperature
Volcanizing)よりも離型性のよいRTV
(Room Temperature Volcani
zing)やLTV(Low Temperature
Volcanizing)が中間層並の厚さで被覆さ
れている。また、透光性弾性層171dを通過させる熱
線の波長は0.1〜20μm、好ましくは0.3〜3μ
m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透光性弾性層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。透光性弾性層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。また本発明の熱
線定着用回転部材である熱線定着ローラ17aとして
は、断熱性を有する透光性弾性層171dの代わりとし
て、透光性樹脂等の非弾性層として断熱性のみの効果を
有する透光性断熱層(符号なし)を使用することも可能
である。
【0041】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及び透光性弾性層171dにて
吸収された残りの熱線で、透光性基体171a及び透光
性弾性層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(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(F
e2O3)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
線吸収部材を透光性弾性層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171
bの熱伝導率は前記透光性弾性層171d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171b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及び透光性弾性層171
dにて吸収された残りの熱線で、透光性基体171a及
び透光性弾性層171dを透過した熱線が熱線吸収層1
71b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5
00μm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10〜500μm、好ましくは2
0〜100μm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(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
透光性弾性層171dの表面(外周面)に、層厚(厚
さ)50μmのフッ素樹脂(比熱が2.0J/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。
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及び透光性弾性層171dにて
吸収された残りの熱線で、透光性基体171a及び透光
性弾性層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(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(F
e2O3)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
線吸収部材を透光性弾性層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171
bの熱伝導率は前記透光性弾性層171d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171b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及び透光性弾性層171
dにて吸収された残りの熱線で、透光性基体171a及
び透光性弾性層171dを透過した熱線が熱線吸収層1
71b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5
00μm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10〜500μm、好ましくは2
0〜100μm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(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
透光性弾性層171dの表面(外周面)に、層厚(厚
さ)50μmのフッ素樹脂(比熱が2.0J/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。
【0042】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)。
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)。
【0043】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(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)に形成された透光性弾性層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
び透光性弾性層171dにて吸収された残りの熱線で、
透光性基体171a及び透光性弾性層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及び透光性弾性層171dにて
吸収された残りの熱線で、透光性基体171a及び透光
性弾性層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171Bの熱線吸収
率を略100%にあたる90〜100%、好ましくは9
5〜100%とする。また、兼用層171B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0.1〜20μ
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。
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)に形成された透光性弾性層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
び透光性弾性層171dにて吸収された残りの熱線で、
透光性基体171a及び透光性弾性層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及び透光性弾性層171dにて
吸収された残りの熱線で、透光性基体171a及び透光
性弾性層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171Bの熱線吸収
率を略100%にあたる90〜100%、好ましくは9
5〜100%とする。また、兼用層171B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0.1〜20μ
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。
【0044】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、透光性弾性層171d側へ熱が流失しやすいの
で、透光性基体171aより低熱伝導性部材を用いた
り、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、内接する透光性弾性層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、透
光性弾性層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。或いは熱線吸収層171bの界面や外周
面に透光性の耐熱性樹脂(ポリイミドやフッ素樹脂やシ
リコン樹脂)を10〜500μm厚、好ましくは20〜
100μmを設けることが好ましい。また、透光性基体
171aより低熱伝導性部材として熱の流失を押さえる
ことが好ましい。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、熱の流出を防止し、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。
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、透光性弾性層171d側へ熱が流失しやすいの
で、透光性基体171aより低熱伝導性部材を用いた
り、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、内接する透光性弾性層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、透
光性弾性層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。或いは熱線吸収層171bの界面や外周
面に透光性の耐熱性樹脂(ポリイミドやフッ素樹脂やシ
リコン樹脂)を10〜500μm厚、好ましくは20〜
100μmを設けることが好ましい。また、透光性基体
171aより低熱伝導性部材として熱の流失を押さえる
ことが好ましい。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、熱の流出を防止し、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。
【0045】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。
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。
【0046】図3にて説明した定着装置17を用いるこ
とにより定着部(ニップ部)での変形に強いと共に、ク
イックスタート(急速加熱)が可能な定着装置が可能と
なり、さらに、熱線定着用回転部材の弾性によるソフト
な定着部(ニップ部)での加圧と、該熱線定着用回転部
材の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、カラートナーのクイックスタート
(急速加熱)定着が可能となる。また省エネルギー効果
が得られる。
とにより定着部(ニップ部)での変形に強いと共に、ク
イックスタート(急速加熱)が可能な定着装置が可能と
なり、さらに、熱線定着用回転部材の弾性によるソフト
な定着部(ニップ部)での加圧と、該熱線定着用回転部
材の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、カラートナーのクイックスタート
(急速加熱)定着が可能となる。また省エネルギー効果
が得られる。
【0047】図7または図8によれば、定着装置17の
側断面構成図を図7に示すように、熱線定着用回転部材
である熱線定着ローラ17aは透光性基体171aと、
その外側(外周面)に透光性断熱層171eと熱線吸収
層171bとをその順に設けて構成される。さらに円筒
状の透光性基体171aの中心軸と平行して、透光性基
体171aの外周面の両端部に、例えば耐熱性のポリイ
ミド樹脂等の樹脂部材を用いる回転軸としての樹脂フラ
ンジJFを設ける。透光性基体171aの外側(外周
面)端部に設けられる熱膨張率の大きな樹脂フランジJ
Fにより、主としてガラス部材を用いる透光性基体17
1aの加熱時の熱膨張による透光性基体171aの破損
が防止される。ホルダ部材である両端(左右)のベアリ
ングホルダBHに圧入される軸受部材であるベアリング
B1に(軸受部材であるベアリングB1を有するホルダ
部材であるベアリングホルダBHのベアリングB1
に)、回転軸としての樹脂フランジJFが嵌込まれ、熱
線定着ローラ17aが回転可能に保持させる。
側断面構成図を図7に示すように、熱線定着用回転部材
である熱線定着ローラ17aは透光性基体171aと、
その外側(外周面)に透光性断熱層171eと熱線吸収
層171bとをその順に設けて構成される。さらに円筒
状の透光性基体171aの中心軸と平行して、透光性基
体171aの外周面の両端部に、例えば耐熱性のポリイ
ミド樹脂等の樹脂部材を用いる回転軸としての樹脂フラ
ンジJFを設ける。透光性基体171aの外側(外周
面)端部に設けられる熱膨張率の大きな樹脂フランジJ
Fにより、主としてガラス部材を用いる透光性基体17
1aの加熱時の熱膨張による透光性基体171aの破損
が防止される。ホルダ部材である両端(左右)のベアリ
ングホルダBHに圧入される軸受部材であるベアリング
B1に(軸受部材であるベアリングB1を有するホルダ
部材であるベアリングホルダBHのベアリングB1
に)、回転軸としての樹脂フランジJFが嵌込まれ、熱
線定着ローラ17aが回転可能に保持させる。
【0048】ホルダ部材である左右(両側)のベアリン
グホルダBHは四隅に設けられるステーSTがナットN
Tで固定され、強固な筐体として構成される。該筐体の
ベアリングホルダBHに熱線定着ローラ17aが一体と
して取付けられ、ホルダ部材であるベアリングホルダB
Hに取付けられた主としてガラス部材を用い取扱い中に
破損され易い透光性基体171aを有する熱線定着ロー
ラ17aの破損が保護(防止)される。特に端部の破損
が保護(防止)される。
グホルダBHは四隅に設けられるステーSTがナットN
Tで固定され、強固な筐体として構成される。該筐体の
ベアリングホルダBHに熱線定着ローラ17aが一体と
して取付けられ、ホルダ部材であるベアリングホルダB
Hに取付けられた主としてガラス部材を用い取扱い中に
破損され易い透光性基体171aを有する熱線定着ロー
ラ17aの破損が保護(防止)される。特に端部の破損
が保護(防止)される。
【0049】熱線定着ローラ17aがベアリングホルダ
BHに組付けられる際に、前述した定着オイルクリーニ
ングローラTR1(図7、図8には不図示)、オイル塗
布ローラTR2(図7、図8には不図示)、定着分離爪
TR3(図7、図8には不図示)及び熱均一化ローラT
R4等もベアリングホルダBHに組付けられる。さら
に、ベアリングホルダBHに取付けられるカバーCVの
ランプホルダLHにより、熱線定着ローラ17aの中心
位置にハロゲンランプ171gやキセノンランプ(不図
示)が取付けられ、熱線定着ローラユニット170が構
成される。ハロゲンランプ171gやキセノンランプ
(不図示)が熱線定着ローラユニット170のベアリン
グホルダBHに一体として取付けられ、ガラス管(ガラ
ス部材)を用いるハロゲンランプ171gやキセノンラ
ンプ(不図示)の破損が保護(防止)される。
BHに組付けられる際に、前述した定着オイルクリーニ
ングローラTR1(図7、図8には不図示)、オイル塗
布ローラTR2(図7、図8には不図示)、定着分離爪
TR3(図7、図8には不図示)及び熱均一化ローラT
R4等もベアリングホルダBHに組付けられる。さら
に、ベアリングホルダBHに取付けられるカバーCVの
ランプホルダLHにより、熱線定着ローラ17aの中心
位置にハロゲンランプ171gやキセノンランプ(不図
示)が取付けられ、熱線定着ローラユニット170が構
成される。ハロゲンランプ171gやキセノンランプ
(不図示)が熱線定着ローラユニット170のベアリン
グホルダBHに一体として取付けられ、ガラス管(ガラ
ス部材)を用いるハロゲンランプ171gやキセノンラ
ンプ(不図示)の破損が保護(防止)される。
【0050】ホルダ部材である両側のベアリングホルダ
BHに熱線定着ローラ17aや熱線照射手段であるハロ
ゲンランプ171gやキセノンランプ(不図示)等が一
体として取付けられた熱線定着ローラユニット170
が、図8に示すように、定着筐体17Aの四辺に設けら
れるガイドレールGLの溝GLmに、両側のベアリング
ホルダBHを挿入され、定着筐体17Aに固定して取付
けられる。定着筐体17Aに取付けられた上側の熱線定
着ローラ17aに下側の定着ローラ47aが圧着して取
付けられ、定着装置17が構成される。熱線定着ローラ
ユニット170は、ホルダ部材である両側のベアリング
ホルダBHに熱線定着ローラ17aや熱線照射手段であ
るハロゲンランプ171gやキセノンランプ(不図示)
等を一体として定着装置17から着脱可能とされる。
BHに熱線定着ローラ17aや熱線照射手段であるハロ
ゲンランプ171gやキセノンランプ(不図示)等が一
体として取付けられた熱線定着ローラユニット170
が、図8に示すように、定着筐体17Aの四辺に設けら
れるガイドレールGLの溝GLmに、両側のベアリング
ホルダBHを挿入され、定着筐体17Aに固定して取付
けられる。定着筐体17Aに取付けられた上側の熱線定
着ローラ17aに下側の定着ローラ47aが圧着して取
付けられ、定着装置17が構成される。熱線定着ローラ
ユニット170は、ホルダ部材である両側のベアリング
ホルダBHに熱線定着ローラ17aや熱線照射手段であ
るハロゲンランプ171gやキセノンランプ(不図示)
等を一体として定着装置17から着脱可能とされる。
【0051】上記により、主としてガラス部材を用いる
熱線定着用回転部材の取扱い中の透光性基体の破損、特
に端部の破損が防止される。また、ガラス管(ガラス部
材)を用いる熱線照射手段の取扱い中の破損が防止され
る。
熱線定着用回転部材の取扱い中の透光性基体の破損、特
に端部の破損が防止される。また、ガラス管(ガラス部
材)を用いる熱線照射手段の取扱い中の破損が防止され
る。
【0052】
【発明の効果】本発明によれば、主としてガラス部材を
用いる熱線定着用回転部材の取扱い中の透光性基体の破
損、特に端部の破損が防止される。また、ガラス管(ガ
ラス部材)を用いる熱線照射手段の取扱い中の破損が防
止される。
用いる熱線定着用回転部材の取扱い中の透光性基体の破
損、特に端部の破損が防止される。また、ガラス管(ガ
ラス部材)を用いる熱線照射手段の取扱い中の破損が防
止される。
【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の像形成体の側断面図である。
【図3】定着装置の構造を示す説明図である。
【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。
面構成図である。
【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。
収層の濃度分布を示す図である。
【図6】図3のロール状の熱線定着用回転部材の透光性
基体の外径と厚さとを示す図である。
基体の外径と厚さとを示す図である。
【図7】図3の定着装置の熱線定着用回転部材を有する
熱線定着ローラユニットの側断面構成図である。
熱線定着ローラユニットの側断面構成図である。
【図8】熱線定着ローラユニットの定着装置への組立方
法を示す図である。
法を示す図である。
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 17 定着装置 17A 定着筐体 17a 熱線定着ローラ 47a 定着ローラ 170 熱線定着ローラユニット 171a 透光性基体 171B 兼用層 171b 熱線吸収層 171c 離型層 171d 透光性弾性層 171g,471c ハロゲンランプ B1 ベアリング BH ベアリングホルダ P 記録紙
Claims (3)
- 【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、 熱線を発する熱線照射手段を内部に有し、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弾性層と、 該透光性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、 前記熱線定着用回転部材は軸受部材を有するホルダ部材
と一体で着脱可能とすることを特徴とする定着装置。 - 【請求項2】 前記熱線照射手段は前記熱線定着用回転
部材と一体であ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】 前記熱線照射手段は前記ホルダ部材と一
体に保持されることを特徴とする請求項2に記載の定着
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11170870A JP2001005321A (ja) | 1999-06-17 | 1999-06-17 | 定着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11170870A JP2001005321A (ja) | 1999-06-17 | 1999-06-17 | 定着装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001005321A true JP2001005321A (ja) | 2001-01-12 |
Family
ID=15912850
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11170870A Pending JP2001005321A (ja) | 1999-06-17 | 1999-06-17 | 定着装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001005321A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7466935B2 (en) | 2002-10-10 | 2008-12-16 | Oce Printing Systems Gmbh | Transferring and fixing system and method using a guided conveyor section and a free conveyor section |
US9405270B2 (en) | 2012-02-09 | 2016-08-02 | Ricoh Company, Ltd. | Fixing device and image forming apparatus incorporating same |
-
1999
- 1999-06-17 JP JP11170870A patent/JP2001005321A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7466935B2 (en) | 2002-10-10 | 2008-12-16 | Oce Printing Systems Gmbh | Transferring and fixing system and method using a guided conveyor section and a free conveyor section |
US9405270B2 (en) | 2012-02-09 | 2016-08-02 | Ricoh Company, Ltd. | Fixing device and image forming apparatus incorporating same |
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