JP2001201969A - Fixing device - Google Patents

Fixing device

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JP2001201969A
JP2001201969A JP2000012885A JP2000012885A JP2001201969A JP 2001201969 A JP2001201969 A JP 2001201969A JP 2000012885 A JP2000012885 A JP 2000012885A JP 2000012885 A JP2000012885 A JP 2000012885A JP 2001201969 A JP2001201969 A JP 2001201969A
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JP
Japan
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fixing
fixing roller
roller member
roller
width
Prior art date
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Application number
JP2000012885A
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Japanese (ja)
Inventor
Satoru Haneda
哲 羽根田
Hisayoshi Nagase
久喜 永瀬
Kunio Shigeta
邦男 重田
Yotaro Sato
洋太郎 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing device capable of preventing a fixing roller member from being damaged by metal fatigue, making the fixing roller member thin in thickness, small in diameter, large in nip width, reduced in energy consumption, and capable of shortening the warming-up time, suppressing the deforming amount of the fixing roller member and preventing an irregular fixing caused by irregular rotation. SOLUTION: The fixing roller member is made a thin cylindrical elastic body, and both ends of the fixing roller member are held by a holding member having an inside diameter larger than the outside diameter of the fixing roller member, and the deforming amount of the fixing roller member to a fixed load is made smaller than that of the pressurizing roller member.

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、特に省エネルギーでウォーミングアップ時間の短縮
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, a facsimile, etc., and more particularly to a fixing device capable of saving energy and shortening a warm-up time.

【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加熱手段を内部に有する定
着ローラ部材(定着ローラ)を用いた熱ローラ定着方式
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 fixing roller member (fixing roller) having a heating means inside as a stable device having high technical perfection has been proposed. The heat roller fixing method used is widely used from low-speed machines to high-speed machines and from monochrome machines to full-color machines.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
熱ローラ定着方式の定着装置では、転写材やトナーを加
熱する際に、熱容量の大きな定着ローラ部材(定着ロー
ラ)を加熱する必要があるためエネルギー効率が悪く、
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 roller member (fixing roller) having a large heat capacity when heating a transfer material or toner. Inefficient,
It is disadvantageous in terms of energy saving, and there is a problem that it takes time to warm up the fixing device at the time of printing and the printing time (warming-up time) becomes longer.

【0004】これを解決し、省エネルギーでウォーミン
グアップ時間の短い定着ローラ部材とするには、定着ロ
ーラ部材の薄肉化と小径化とが要求されるが、薄肉化す
ると定着ローラ部材の変形が大きくなり、変形による金
属疲労により定着ローラ部材が破損(ダメージ)された
り、小径化するとニップ幅(ニップ部の幅)が足りず定
着不良となったりするという問題が起こる。また、薄肉
化すると定着ローラ部材の変形による回転むらにより、
定着むらが生じるという問題が起こる。
In order to solve this problem and make the fixing roller member having a short warm-up time with energy saving, it is necessary to reduce the thickness and diameter of the fixing roller member. There is a problem that the fixing roller member is damaged (damage) due to metal fatigue due to the deformation, and if the diameter is reduced, the nip width (width of the nip portion) is insufficient, resulting in poor fixing. Also, when the thickness is reduced, uneven rotation due to deformation of the fixing roller member causes
The problem of uneven fixing occurs.

【0005】本発明は上記の問題点を解決し、定着ロー
ラ部材が金属疲労により破損(ダメージ)されることが
なく定着ローラ部材の薄肉化を図り、小径でニップ幅が
広く、省エネルギーでウォーミングアップ時間を短縮す
ると共に、定着ローラ部材の変形量を押さえて、回転む
らによる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 The present invention solves the above-mentioned problems, reduces the thickness of the fixing roller member without damaging the fixing roller member due to metal fatigue, reduces the diameter of the fixing roller member, increases the nip width, saves energy, and increases the warm-up time. It is an object of the present invention to provide a fixing device that reduces the amount of deformation of the fixing roller member and prevents the fixing unevenness due to the rotation unevenness.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的は、加熱手段を
有する定着ローラ部材と、前記定着ローラ部材と対向し
て弾性を有する加圧ローラ部材とを設け、転写材上のト
ナー像を定着する定着装置において、前記定着ローラ部
材を薄肉の円筒状弾性体とすると共に、前記定着ローラ
部材の両端を、前記定着ローラ部材の外径よりも大きな
内径を有する保持部材にて保持するもので、一定加重に
対する、前記定着ローラ部材の変形量が前記加圧ローラ
部材の変形量より小さいことを特徴とする定着装置(第
1の発明)によって達成される。
An object of the present invention is to provide a fixing roller member having a heating means and a pressure roller member having elasticity opposed to the fixing roller member to fix a toner image on a transfer material. In the fixing device, the fixing roller member is a thin cylindrical elastic body, and both ends of the fixing roller member are held by holding members having an inner diameter larger than an outer diameter of the fixing roller member. This is achieved by a fixing device (first invention), wherein the amount of deformation of the fixing roller member with respect to the load is smaller than the amount of deformation of the pressure roller member.

【0007】また、上記目的は、加熱手段を有する定着
ローラ部材と、前記定着ローラ部材と対向して弾性を有
する加圧ローラ部材とを設け、転写材上のトナー像を定
着する定着装置において、前記定着ローラ部材を薄肉の
円筒状弾性体とすると共に、前記定着ローラ部材の両端
を、前記定着ローラ部材の外径よりも大きな内径を有す
る保持部材にて保持するもので、前記定着ローラ部材の
外径が前記加圧ローラ部材の外径よりも小さいことを特
徴とする定着装置(第2の発明)によって達成される。
The above object is also achieved by a fixing device for fixing a toner image on a transfer material, comprising a fixing roller member having a heating means, and an elastic pressure roller member opposed to the fixing roller member. The fixing roller member is a thin cylindrical elastic body, and both ends of the fixing roller member are held by holding members having an inner diameter larger than the outer diameter of the fixing roller member. This is achieved by a fixing device (second invention), wherein the outer diameter is smaller than the outer diameter of the pressure roller member.

【0008】また、上記目的は、加熱手段を有する定着
ローラ部材と、前記定着ローラ部材と対向して弾性を有
する加圧ローラ部材とを設け、転写材上のトナー像を定
着する定着装置において、前記定着ローラ部材を薄肉の
円筒状弾性体とすると共に、前記定着ローラ部材の両端
を、前記定着ローラ部材の外径よりも大きな内径を有す
る保持部材にて保持するもので、前記加圧ローラ部材の
幅をL2(mm)、前記定着ローラ部材の前記保持部材
による保持部中心位置間の幅をL1(mm)とすると
き、L2/L1=0.90〜0.99であることを特徴
とする定着装置(第3の発明)によって達成される。
The above object is also achieved by a fixing device for fixing a toner image on a transfer material, comprising a fixing roller member having a heating means, and an elastic pressure roller member opposed to the fixing roller member. The fixing roller member is a thin cylindrical elastic body, and both ends of the fixing roller member are held by holding members having an inner diameter larger than an outer diameter of the fixing roller member. Where L2 / L1 = 0.90 to 0.99, where L2 (mm) is the width of the fixing roller member and L1 (mm) is the width between the holding member center positions of the fixing member. This is achieved by a fixing device (third invention).

【0009】また、上記目的は、加熱手段を有する定着
ローラ部材と、前記定着ローラ部材と対向して弾性を有
する加圧ローラ部材とを設け、転写材上のトナー像を定
着する定着装置において、前記定着ローラ部材を薄肉の
円筒状弾性体とすると共に、前記定着ローラ部材の両端
を、前記定着ローラ部材の外径よりも大きな内径を有す
る保持部材にて保持するもので、前記定着ローラ部材の
幅をL(mm)、前記定着ローラ部材の前記保持部材に
よる保持部中心位置間の幅をL1(mm)とするとき、
L1/L=0.70〜0.95であることを特徴とする
定着装置(第4の発明)によって達成される。
The above object is also achieved by a fixing device for fixing a toner image on a transfer material, comprising a fixing roller member having a heating means, and an elastic pressure roller member opposed to the fixing roller member. The fixing roller member is a thin cylindrical elastic body, and both ends of the fixing roller member are held by holding members having an inner diameter larger than the outer diameter of the fixing roller member. When the width is L (mm) and the width between the center positions of the holding portions of the fixing roller member by the holding member is L1 (mm),
L1 / L = 0.70 to 0.95 is achieved by a fixing device (fourth invention).

【0010】[0010]

【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. Further, the following assertive description in the embodiment of the present invention indicates the best mode, and does not limit the meaning or technical scope of the terms of the present invention.

【0011】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10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、本
発明にかかわる定着装置の概要断面図であり、図4は、
図3の定着装置の保持方法の一例を示す概要側面図であ
り、図5は、定着ローラ部材の層構成と機能とを示す図
であり、図6は、定着装置の保持方法の他の例を示す概
要側面図であり、図7は、定着ローラ部材及び加圧ロー
ラ部材の変形量を示す図であり、図8は、定着ローラ部
材及び加圧ローラ部材の変形量を示す図であり、図9
は、定着ローラ部材と加圧ローラ部材との配置、並び
に、定着ローラ部材の保持中心位置間の幅と、加圧ロー
ラ部材幅或いは定着ローラ部材幅との寸法関係を示す図
であり、図10は、円筒状弾性体を用いる定着ローラ部
材の押圧の際の問題点を示す図である。
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 diagram of a color image forming apparatus showing an embodiment of an image forming apparatus using a fixing device according to the present invention,
FIG. 2 is a side sectional view of the image forming body of FIG. 1, FIG. 3 is a schematic sectional view of a fixing device according to the present invention, and FIG.
FIG. 5 is a schematic side view illustrating an example of a holding method of the fixing device in FIG. 3, FIG. 5 is a diagram illustrating a layer configuration and a function of a fixing roller member, and FIG. FIG. 7 is a diagram showing deformation amounts of the fixing roller member and the pressure roller member, and FIG. 8 is a diagram showing deformation amounts of the fixing roller member and the pressure roller member. FIG.
FIG. 10 is a diagram illustrating an arrangement of a fixing roller member and a pressing roller member, and a dimensional relationship between a width between holding center positions of the fixing roller member and a pressing roller member width or a fixing roller member width. FIG. 5 is a diagram showing a problem when pressing a fixing roller member using a cylindrical elastic body.

【0012】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、透光性の導電層及び有機感光層(OPC)の光導
電体層を形成したものである。
According to FIG. 1 or FIG. 2, a photosensitive drum 10, which is an image forming body, is provided on the outer periphery of a cylindrical base formed of a light-transmitting member such as glass or light-transmitting acrylic resin. It is formed by forming a photoconductive layer and a photoconductor layer of an organic photosensitive layer (OPC).

【0013】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回転される。
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).

【0014】本発明では、画像露光用の露光ビームは、
その結像点である感光体ドラム10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を吸収する
ような特性を有していてもよい。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
光に対して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(I
TO)、酸化錫、酸化鉛、酸化インジウム、ヨウ化銅
や、Au、Ag、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CV
D法、浸漬塗工法、スプレー塗布法などが利用できる。
また、光導電体層としては各種有機感光層(OPC)が
使用できる。
In the present invention, the exposure beam for image exposure is
The photoconductor layer of the photoconductor drum 10, which is the image forming point, only needs to have an exposure light amount of a wavelength that can provide an appropriate contrast with respect to the light attenuation characteristic (photocarrier generation) of the photoconductor layer. . Therefore, the light transmittance of the light-transmitting substrate of the photosensitive drum in the present embodiment does not need to be 100%, and may have a characteristic of absorbing a certain amount of light when transmitting the exposure beam. . The point is that any suitable contrast can be provided. As a material of the light-transmitting substrate, an acrylic resin, particularly one obtained by polymerizing a methyl methacrylate monomer, is preferably used because of its excellent light-transmitting properties, strength, accuracy, surface properties, etc. Various translucent resins such as acryl, fluorine, polyester, polycarbonate, polyethylene terephthalate and the like used for the above 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 (I
TO), tin oxide, lead oxide, indium oxide, copper iodide, or a metal thin film of Au, Ag, Ni, Al, or the like that maintains light transmissivity. Reactive deposition method, various sputtering methods, various CV
D method, dip coating method, spray coating method and the like can be used.
Various organic photosensitive layers (OPC) can be used as the photoconductor layer.

【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。
The organic photosensitive layer serving as the photosensitive layer of the photoconductor 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, a binder resin is contained.

【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。
A scorotron charger 11 as a charging means described below, and an exposure optical system 1 as an image writing means will be described.
2. The developing device 13 as a developing unit is prepared for an image forming process for each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C) and black (K), respectively. 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 in FIG.

【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。
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.

【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。露光光学系保持部材
としての円柱状の保持体20に、各色毎の露光光学系1
2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 is a linear exposure element (LED) in which a plurality of LEDs (light emitting diodes) as light emitting elements of 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. An exposure optical system 1 for each color is placed on a cylindrical holder 20 as an exposure optical system holding member.
2 is mounted and housed inside the substrate of the photosensitive drum 10. Other exposure elements include FL (phosphor emission),
A linear element in which a plurality of light emitting elements such as EL (electroluminescence) and PL (plasma discharge) are arranged in an array is used.

【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10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 as an image writing means for each color sets an exposure position on the photosensitive drum 10 between the scorotron charger 11 and the developing unit 13 and the photosensitive unit with respect to the developing unit 13. It is arranged inside the photoconductor drum 10 in a state provided on the upstream side in the rotation direction of the drum 10.

【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。
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.

【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0.5〜1mm、外
径15〜25mmの円筒状の非磁性のステンレスあるい
はアルミ材で形成された現像剤担持体である現像スリー
ブ13a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, it contains a black (K) two-component (or one-component) developer and is formed of, for example, a cylindrical non-magnetic stainless steel or aluminum material having a thickness of 0.5 to 1 mm and an outer diameter of 15 to 25 mm, respectively. And a developing sleeve 13a as a developer carrier.

【0022】現像領域では、現像スリーブ13a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100〜1000μm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
て順方向に回転するようになっており、現像時、現像ス
リーブ13aに対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を重畳する現像バイアス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むらを防
ぐために20μm程度以下が必要である。
In the developing area, the developing sleeve 13a is kept out of contact with the photosensitive drum 10 with a predetermined gap, for example, 100 to 1000 μm, by abutting rollers (not shown). At the closest position, it rotates in the forward direction, and at the time of development, an AC voltage AC is superimposed on a DC voltage of the same polarity as the toner (in the present embodiment, a negative polarity) or a DC voltage with respect to the developing sleeve 13a. By applying the developing bias voltage, 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.

【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。
As described above, the developing device 13 transfers the electrostatic latent image on the photosensitive drum 10 formed 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).

【0024】図2に示すように、感光体ドラム10と露
光光学系保持部材としての保持体20とは、装置背面側
と前面側の端部において、それぞれ感光体ドラム10を
回転可能に支持する感光体ドラム支持部材としてのドラ
ムフランジ10A,10Bと、保持体20を支持する露
光光学系支持部材としての光学系フランジ120A,1
20Bとを圧入もしくはネジ等の手段を介して一体的に
構成されている。感光体ドラム10は、感光体ドラム支
持部材としてのドラムフランジ10Aならびにドラムフ
ランジ10Bが、保持体20の光学系フランジ120A
の一体とするシャフト121ならびに光学系フランジ1
20Bに対して、それぞれベアリングB1ならびにベア
リングB2を介して回動自在に支持されている。
As shown in FIG. 2, the photosensitive drum 10 and a holder 20 as an exposure optical system holding member rotatably support the photosensitive drum 10 at the rear and front ends of the apparatus. Drum flanges 10A and 10B as photoconductor drum support members, and optical system flanges 120A and 1 as exposure optical system support members that support holder 20
20B is integrally formed through press-fitting or means such as screws. The photoreceptor drum 10 includes a drum flange 10A and a drum flange 10B serving as a photoreceptor drum support member and an optical system flange 120A of the holder 20.
Shaft 121 and optical system flange 1 integrated with each other
20B is rotatably supported via bearings B1 and B2, respectively.

【0025】シャフト121は感光体ドラム10を保持
する軸部121Aを備えており、また背面側の装置基板
70には係合穴130Aを備えるシャフト保持手段とし
ての支軸130が設けられている。係合穴130Aには
リニアベアリングB4が嵌入されており、受け部材13
0aを挟んで支軸130がネジ等により背面側の装置基
板70に固定されている。支軸130は駆動歯車G1に
噛合する歯車G2の中心に位置され、歯車G2を一体と
する伝導部材131をベアリングB3を介して回動自在
に支持している。一方装置前面側の装置基板70には保
持体20に固定される露光光学系12を一体とする感光
体ドラム10を挿脱可能とする開口部70Aが開口され
ている。
The shaft 121 has a shaft portion 121A for holding the photosensitive drum 10, and a support shaft 130 as shaft holding means having an engagement hole 130A is provided on the back side device substrate 70. The linear bearing B4 is fitted into the engagement hole 130A, and the receiving member 13
The support shaft 130 is fixed to the device substrate 70 on the rear side by screws or the like with the Oa interposed therebetween. The support shaft 130 is located at the center of the gear G2 that meshes with the drive gear G1, and rotatably supports a conductive member 131 that integrates the gear G2 via a bearing B3. On the other hand, the apparatus substrate 70 on the front side of the apparatus has an opening 70A through which the photosensitive drum 10 having the exposure optical system 12 fixed to the holder 20 can be inserted and removed.

【0026】保持体20は背面側の装置基板70に対し
ては、シャフト121の軸部121Aを支軸130に設
けられたリニアベアリングB4に挿入し、軸部121A
に挿通した係合ピン121Pを支軸130の係合部13
0Bに形成したV字状の溝に係合することにより露光光
学系12の角度関係位置を規制して取り付けられ、前面
側の装置基板70に対しては、端部の一体とする露光光
学系支持部材としての光学系フランジ120Cを緩衝材
Kを挟み前蓋120Dを軸方向に押圧した状態でネジ5
2により固定することにより所定の位置に装着される。
The holder 20 inserts the shaft portion 121A of the shaft 121 into the linear bearing B4 provided on the support shaft 130 with respect to the device board 70 on the back side, and the shaft portion 121A
The engaging pin 121P inserted into the
The exposure optical system 12 is attached by regulating the angular relation position of the exposure optical system 12 by engaging with a V-shaped groove formed on the front side of the exposure optical system 12. With the optical system flange 120C as a support member sandwiching the cushioning material K and pressing the front lid 120D in the axial direction, the screw 5
2 to be mounted at a predetermined position.

【0027】感光体ドラム10を支持する感光体ドラム
支持部材としてのドラムフランジ10Aの側面に取付け
られるカプリング10Cと、歯車G2を一体とする伝導
部材131の側面に取付けられる駆動ピン131Aと、
止めネジ51とにより、ドラムフランジ10Aと歯車G
2との結合部が構成され、保持体20を一体とする感光
体ドラム10の装着状態においては、ドラムフランジ1
0Aの側面に取付けられるカプリング10Cが歯車G2
を有する伝導部材131の側面に取付けられる駆動ピン
131Aに嵌込まれ、係合後、歯車G2を有する伝導部
材131とドラムフランジ10Aを有する感光体ドラム
10とが中心及び外周面を合わされた状態で、感光体ド
ラム10の側方から止めネジ51を用いて駆動ピン13
1Aとカプリング10Cとが固定され、ドラムフランジ
10Aと歯車G2とが結合、固定される。
A coupling 10C attached to a side surface of a drum flange 10A as a photosensitive drum supporting member for supporting the photosensitive drum 10, a drive pin 131A attached to a side surface of a conductive member 131 integrated with a gear G2;
With the set screw 51, the drum flange 10A and the gear G
When the photosensitive drum 10 with the holder 20 is integrated, the drum flange 1
Coupling 10C attached to the side of 0A is gear G2.
After the engagement, the conductive member 131 having the gear G2 and the photosensitive drum 10 having the drum flange 10A are aligned with the center and the outer peripheral surface. , From the side of the photosensitive drum 10 using the set screw 51
1A and the coupling 10C are fixed, and the drum flange 10A and the gear G2 are connected and fixed.

【0028】画像形成のスタートにより不図示の像形成
体駆動モータの始動により、駆動歯車G1の回転動力が
歯車G2により結合部を介して感光体ドラム10に伝達
され、感光体ドラム10が図1の矢印で示す時計方向へ
回転され、同時に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(画像書込)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。
When the image forming body drive motor (not shown) is started by the start of image formation, the rotational power of the drive gear G1 is transmitted to the photosensitive drum 10 via the coupling portion by the gear G2, and the photosensitive drum 10 is moved to the position shown in FIG. , And at the same time, application of a 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 (image writing) by a first color signal, that is, an electrical signal corresponding to Y image data is started in the Y exposure optical system 12, and the rotation of the photosensitive drum 10 is started. By scanning, an electrostatic latent image corresponding to the yellow (Y) image of the original image is formed on the photosensitive layer on the surface. 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.

【0029】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(画像書込)が行われ、M
の現像器13による非接触の反転現像によって前記のイ
エロー(Y)のトナー像の上にマゼンタ(M)のトナー
像が重ね合わせて形成される。
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 (image writing) is performed using an electrical signal corresponding to the second color signal of m, i.e., magenta (M) image data.
The magenta (M) toner image is formed on the yellow (Y) toner image by non-contact reversal development by the developing device 13.

【0030】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。
By the same process, the cyan (C) toner image corresponding to the third color signal is further processed by the C scorotron charger 11, the exposure optical system 12, and the developing device 13, and the K scorotron charger 11 , 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.

【0031】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。
As described above, in this embodiment, Y, M,
The exposure of the organic photosensitive layer of the photoconductor drum 10 by the C and K exposure optical systems 12 is performed through a transparent substrate from the inside of the photoconductor drum 10. 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 1
0 may be exposed from outside.

【0032】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.

【0033】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 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.

【0034】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.

【0035】定着装置17は、後段において詳述するよ
うに、リング状の保持部材としての樹脂軸受け171j
により保持され、カラートナー像を定着するための上側
(記録紙P上のカラートナー像側)の定着ローラ部材で
ある薄板状の定着ローラ17aと、下側の弾性を有する
加圧ローラ47aとにより構成され、定着ローラ17a
の内部には、発熱源としての発熱フィラメントを有する
加熱手段であるハロゲンヒータ171gが設けられる。
As will be described in detail later, the fixing device 17 includes a resin bearing 171j as a ring-shaped holding member.
The fixing roller 17a is a thin plate-shaped fixing roller 17a, which is an upper fixing roller member (color toner image side on the recording paper P) for fixing a color toner image, and a lower elastic pressing roller 47a. The fixing roller 17a
Is provided with a halogen heater 171g which is a heating means having a heating filament as a heating source.

【0036】定着ローラ17aと弾性を有する加圧ロー
ラ47aとの間で形成されるニップ部Nで記録紙Pが挟
持され、熱と圧力とを加えることにより記録紙P上のカ
ラートナー像が定着され、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。
The recording paper P is sandwiched by a nip N formed between the fixing roller 17a and the elastic pressure roller 47a, and the color toner image on the recording paper P is fixed by applying heat and pressure. Then, the recording paper P is sent by the paper discharge roller 18 and discharged to a tray on the upper part of the apparatus.

【0037】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.

【0038】図3ないし図5によれば、定着装置17
は、上側(記録紙P上のカラートナー像側)には、リン
グ状の保持部材としての樹脂軸受け171jにより保持
され、カラートナー像を定着するためのバネ性を有する
薄肉の円筒状弾性体としての薄板弾性ローラ171aを
用いた定着ローラ部材としての定着ローラ17aが配置
され、また下側には、弾性を有する加圧ローラ部材とし
ての加圧ローラ47aが配置されて構成されており、定
着ローラ17aの内部には、発熱源としての発熱フィラ
メント(符号なし)を有する加熱手段であるハロゲンヒ
ータ171gが設けられる。
According to FIG. 3 to FIG.
Is a thin cylindrical elastic body on the upper side (on the side of the color toner image on the recording paper P) which is held by a resin bearing 171j as a ring-shaped holding member and has a spring property for fixing the color toner image. A fixing roller 17a as a fixing roller member using a thin plate elastic roller 171a is disposed, and a pressing roller 47a as a pressing roller member having elasticity is disposed below the fixing roller 17a. Inside the heater 17a, there is provided a halogen heater 171g, which is a heating means having a heat-generating filament (no symbol) as a heat source.

【0039】上側の薄板状の定着ローラ部材である定着
ローラ17aは、図5に示すように、バネ性を有する薄
肉の円筒状弾性体である薄板弾性ローラ171aと、該
薄板弾性ローラ171aの外側(外周面)にゴム層17
1bとによる層構成とされる。
As shown in FIG. 5, the fixing roller 17a, which is a thin plate-like fixing roller member on the upper side, is a thin sheet elastic roller 171a which is a thin cylindrical elastic body having a spring property, and an outer side of the thin sheet elastic roller 171a. (Outer peripheral surface) rubber layer 17
1b.

【0040】薄板弾性ローラ171aは、径にもよる
が、厚さ(肉厚)t(mm)としては0.07〜0.7
0mm程度の例えばニッケルでも使用可能であるが、好
ましくはステンレスやリン青銅等を用いたバネ性を有す
る薄板(薄肉)の金属部材により形成され、バネ材とし
て使用可能な疲れ限界を有するバネ性の金属部材を使用
することによって、薄板弾性ローラ171aが定着装置
17に適用される場合での、円筒状弾性体である薄板弾
性ローラ171aの弾性変形による疲労破壊の発生が防
げる。弾性変形による疲労破壊の発生を防止するのに、
平面曲げ疲れ試験方法(JIS、Z2275)にて、繰
返し数107回で、140N/mm2以上の疲れ強さを有
する薄板(薄肉)の金属部材とすることが好ましいこと
が実験的に確認された。
The thickness (thickness) t (mm) of the thin plate elastic roller 171a is 0.07 to 0.7, depending on the diameter.
For example, nickel having a thickness of about 0 mm can be used, but preferably a spring (thin wall) metal member having a spring property using stainless steel, phosphor bronze, or the like is used. The use of the metal member can prevent the occurrence of fatigue failure due to the elastic deformation of the thin plate elastic roller 171a, which is a cylindrical elastic member, when the thin plate elastic roller 171a is applied to the fixing device 17. To prevent the occurrence of fatigue fracture due to elastic deformation,
At Plane Bending Fatigue Test method (JIS, Z2275), by repeating several 10 7 times, it is preferable that a metal member of a thin plate (thin) with 140 N / mm 2 or more fatigue strength has been confirmed experimentally Was.

【0041】また、薄板弾性ローラ171aの肉厚t
(mm)に対して、薄板弾性ローラ171aの外径をR
(mm)とするとき、 R/50>t>R/300 とすることが、薄板弾性ローラ171aが定着装置17
に適用される場合において好ましく、これにより、変形
や破損がなくニップ部Nの幅を5〜30mmと広くする
ことが可能となる。薄板弾性ローラ171aの外径R
は、15〜40mmが好ましく用いられる。t≧R/5
0では、薄板弾性ローラ171aの厚さが厚すぎて、定
着装置17に適用される場合、楕円状に変形せず、ニッ
プ部Nの幅が広くならない。また、熱容量が大きいため
に昇温速度が遅くなる欠点もある。t≦R/300で
は、薄板弾性ローラ171aの厚さが薄すぎて、定着装
置17に適用される場合に強度が低すぎ押圧力が不足
し、定着むらとなる。また、熱容量が小さく、通紙時に
温度差が生じる原因となる。
The thickness t of the thin plate elastic roller 171a
(Mm), the outer diameter of the thin plate elastic roller 171a is R
(Mm), the following condition is satisfied: R / 50>t> R / 300.
In this case, the width of the nip portion N can be increased to 5 to 30 mm without deformation or breakage. Outer diameter R of thin plate elastic roller 171a
Is preferably 15 to 40 mm. t ≧ R / 5
In the case of 0, when the thin plate elastic roller 171a is too thick and applied to the fixing device 17, it does not deform into an elliptical shape and the width of the nip portion N does not become wide. There is also a disadvantage that the rate of temperature rise is slow due to a large heat capacity. When t ≦ R / 300, the thickness of the thin plate elastic roller 171a is too thin, and when applied to the fixing device 17, the strength is too low and the pressing force is insufficient, resulting in uneven fixing. Further, the heat capacity is small, which causes a temperature difference during paper passing.

【0042】薄板弾性ローラ171aの外側(外周面)
に設けられるゴム層171bとしては、シリコン、フッ
系ゴムとして層厚0.3〜1mm程度が好ましい。ゴム
層171bを設けることにより、定着むらの発生が少な
くなる。これにより、光沢性をもたせ得るカラー定着用
の定着装置としても用いることができる。
Outside (outer peripheral surface) of the thin plate elastic roller 171a
It is preferable that the rubber layer 171b provided with a thickness of about 0.3 to 1 mm as silicon or fluorine-based rubber. By providing the rubber layer 171b, occurrence of fixing unevenness is reduced. Thereby, it can be used also as a fixing device for color fixing that can give glossiness.

【0043】下側の加圧ローラ部材としての加圧ローラ
47aは、例えばステンレス材を用いた棒状の芯金47
1aと、該芯金471aの外側に例えばシリコン材を用
いた、ゴム硬度が20Hs〜70Hs(JIS、Aゴム
硬度)、好ましくは30Hs〜40Hsのゴムローラ層
471bを形成した弾性を有するソフトローラとして構
成される。加圧ローラ47aが定着ローラ17aに圧着
(押圧)されて(後述するように、定着ローラ17aを
加圧ローラ47aに押圧するようにしてもよい)、ニッ
プ部Nが形成される。上記ゴム硬度は、薄板弾性ローラ
171a表面に用いるゴム層171bに対しても同様の
硬さのものが好ましい。
The pressure roller 47a as the lower pressure roller member is, for example, a rod-shaped core metal 47 made of stainless steel.
1a and a rubber roller layer 471b having a rubber hardness of 20Hs to 70Hs (JIS, A rubber hardness), preferably 30Hs to 40Hs, for example, using a silicon material outside the metal core 471a. Is done. The pressure roller 47a is pressed (pressed) against the fixing roller 17a (the fixing roller 17a may be pressed against the pressure roller 47a as described later), and the nip portion N is formed. The rubber hardness is preferably the same for the rubber layer 171b used on the surface of the thin plate elastic roller 171a.

【0044】下側の加圧ローラ47aに断熱性の高い弾
性のゴムローラを用い、上側の薄板弾性ローラ171a
から下側の加圧ローラ47aへの熱の拡散を防止すると
共に、5〜30mmの広いニップ幅も確保する。
An elastic rubber roller having a high heat insulating property is used for the lower pressing roller 47a, and an upper thin elastic roller 171a is used.
Of the heat to the lower pressure roller 47a, and a wide nip width of 5 to 30 mm is secured.

【0045】また図4に示すように、バネ性を有する薄
肉の円筒状弾性体である薄板弾性ローラ171aを用い
た定着ローラ部材である定着ローラ17aの両端部に、
例えばフッ素樹脂等の断熱性を有する樹脂部材を用いた
リング状の保持部材としての樹脂軸受け171jを嵌込
み、定着ローラ17aの両端を定着ローラ17aの外径
よりも大きな内径を有する保持部材としての樹脂軸受け
171jで保持する。両端の保持部材としての樹脂軸受
け171jに嵌入される軸受部材としての軸受けベアリ
ングB5により、両端の樹脂軸受け171jと一体とさ
れる定着ローラ17aが回転可能とされる。この際、両
端の軸受けベアリングB5にて直接定着ローラ17aを
保持することも可能である。また定着ローラ17aの両
端部に、例えばフッ素樹脂等を用いた滑り性の良い樹脂
部材よりなる受け板PLbを設け、定着ローラ17aを
両端より位置決めする。また、下側の加圧ローラ47a
には、加圧ローラ47aの有する芯金471aの一方の
端部に歯車G12が固定して設けられ、定着駆動モータ
M1により駆動回転される歯車G22が歯車G12と繋
合し、定着駆動モータM1の駆動により加圧ローラ47
aが回転駆動され、加圧ローラ47aに押圧される定着
ローラ17aが従動回転される。従動回転により、定着
ローラ17aの回転が均一化され、定着むらが防止され
る。
As shown in FIG. 4, both ends of a fixing roller 17a which is a fixing roller member using a thin plate elastic roller 171a which is a thin cylindrical elastic body having a spring property are provided.
For example, a resin bearing 171j as a ring-shaped holding member using a heat-insulating resin member such as a fluororesin is fitted, and both ends of the fixing roller 17a serve as holding members having an inner diameter larger than the outer diameter of the fixing roller 17a. It is held by a resin bearing 171j. The fixing roller 17a integrated with the resin bearings 171j at both ends is rotatable by bearings B5 as bearing members fitted into the resin bearings 171j as holding members at both ends. At this time, the fixing roller 17a can be directly held by the bearings B5 at both ends. At both ends of the fixing roller 17a, receiving plates PLb made of a resin member having good slipperiness, for example, using a fluorine resin or the like are provided, and the fixing roller 17a is positioned from both ends. Also, the lower pressure roller 47a
A gear G12 is fixedly provided at one end of a metal core 471a of the pressure roller 47a, and a gear G22 driven and rotated by the fixing drive motor M1 is connected to the gear G12, and the fixing drive motor M1 The pressure roller 47 is driven by the
is driven to rotate, and the fixing roller 17a pressed by the pressing roller 47a is driven to rotate. Due to the driven rotation, the rotation of the fixing roller 17a is made uniform, and uneven fixing is prevented.

【0046】また、図4に斜線で示す前述した定着ロー
ラ17aのゴム層171bは、両端部の樹脂軸受け17
1jの内側に設けることが好ましく、これにより、定着
ローラ17aが回転される際の、ゴム層171bの樹脂
軸受け171jによる削れが防止される。
The rubber layer 171b of the fixing roller 17a, which is indicated by oblique lines in FIG.
It is preferable that the rubber layer 171b is prevented from being scraped by the resin bearing 171j when the fixing roller 17a is rotated.

【0047】上述したように、定着ローラ部材をバネ性
を有する薄肉の薄板弾性ローラ171aとすると共に、
加圧ローラ47aの押圧力を定着ローラ17aの薄板弾
性ローラ171aの弾性力にて受ける(後述するよう
に、定着ローラ17aを加圧ローラ47aに押圧して、
加圧ローラ47aとの押圧力を定着ローラ17aのバネ
性を有する薄肉の薄板弾性ローラ171aの弾性力にて
受けるようにしてもよい)。これにより、薄板弾性ロー
ラ171aが塑性変形なく楕円状に広がり、平面状に近
い薄板弾性ローラ171aの面にて加圧ローラ47aの
ソフトなゴムローラ層471bを押圧し、下側に凸状の
5〜30mmの幅広いニップ部Nが形成される。5〜3
0mmの幅広いニップ部Nによりトナー像の良好な定着
が行われる。
As described above, the fixing roller member is a thin thin elastic roller 171a having a spring property.
The pressing force of the pressing roller 47a is received by the elastic force of the thin plate elastic roller 171a of the fixing roller 17a (as described later, the fixing roller 17a is pressed against the pressing roller 47a,
The pressing force against the pressing roller 47a may be received by the elastic force of the thin thin elastic roller 171a having the spring property of the fixing roller 17a). As a result, the thin plate elastic roller 171a expands in an elliptical shape without plastic deformation, and presses the soft rubber roller layer 471b of the pressure roller 47a on the surface of the thin plate elastic roller 171a that is almost planar, thereby forming a convex 5 to 5 below. A wide nip N of 30 mm is formed. 5-3
Good fixing of the toner image is performed by the wide nip portion N of 0 mm.

【0048】上記の如くにて、定着ローラ部材が小径で
もニップ幅が5〜30mmと広くとれ、従って、省エネ
ルギーでウォーミングアップ時間の短い定着装置が可能
となる。5〜30mmの広いニップ部Nを確保するため
に、ニップ部Nの曲率は平面に近づくよう加圧ローラ4
7aのゴムローラ層471bのゴム硬度とのバランスを
採ることが必要であるが、定着ローラ17aと加圧ロー
ラ47aとにより加圧ローラ47a側に形成されるニッ
プ部Nの曲率半径を50mm以上とすることが好まし
い。これにより、厚紙での定着不良や定着しわ、特に転
写材として封筒のように2重になっているものでの定着
しわの発生が少なくなる。また、ニップ部Nの出口部の
曲率半径がこの変形により小さくなり、転写材との分離
性が良くなる。
As described above, even if the fixing roller member has a small diameter, the nip width can be made as wide as 5 to 30 mm, so that a fixing device which saves energy and has a short warming-up time can be realized. In order to secure a wide nip portion N of 5 to 30 mm, the curvature of the nip portion N is set such that the pressure roller 4
It is necessary to balance the rubber hardness of the rubber roller layer 471b of 7a, but the radius of curvature of the nip N formed on the pressure roller 47a side by the fixing roller 17a and the pressure roller 47a is set to 50 mm or more. Is preferred. As a result, the occurrence of poor fixing and wrinkling on thick paper, particularly the occurrence of fixing wrinkles on a double transfer material such as an envelope, is reduced. Further, the radius of curvature of the exit portion of the nip portion N is reduced by this deformation, and the separation from the transfer material is improved.

【0049】上記の如く、薄肉の円筒状弾性体により塑
性変形がなく定着ローラ部材の薄肉化が図られると共
に、軸受部材により、安定した定着ローラ部材の保持が
図られ、小径でニップ幅が5〜30mmと広く、省エネ
ルギーでウォーミングアップ時間の短い定着装置が可能
となる。
As described above, the thickness of the fixing roller member can be reduced without plastic deformation by the thin cylindrical elastic body, and the fixing roller member can be stably held by the bearing member. A fixing device having a large warming-up time with a large energy saving of up to 30 mm is possible.

【0050】また図4にて上述した、樹脂軸受け171
jと定着ローラ17a端部の受け板PLbとを一体とし
て、図6に示すように、樹脂フランジ171iを形成
し、両端の樹脂フランジ171iにて定着ローラ17a
を保持するようにしてもい。両端の樹脂フランジ171
iに嵌込まれる軸受けベアリングB5により、定着ロー
ラ17aが回転可能に保持される。
The resin bearing 171 described above with reference to FIG.
6, a resin flange 171i is formed as shown in FIG. 6, and the fixing roller 17a is fixed by the resin flanges 171i at both ends.
May be held. Resin flange 171 at both ends
The fixing roller 17a is rotatably held by the bearing B5 fitted into the fixing roller 17a.

【0051】図7によれば、定着装置17は、図3にて
前述したように、上側(記録紙P上のカラートナー像
側)の、リング状の保持部材としての樹脂軸受け171
jにより保持される、カラートナー像を定着するための
バネ性を有する薄肉の円筒状弾性体としての薄板弾性ロ
ーラ171a(図5参照、図7には不図示)を用いた定
着ローラ部材としての定着ローラ17aと、下側の弾性
を有する加圧ローラ部材としての加圧ローラ47aとに
より構成される。定着ローラ17aの両端を定着ローラ
17aの外径よりも大きな内径を有する保持部材として
の樹脂軸受け171jで保持する。
According to FIG. 7, as described above with reference to FIG. 3, the fixing device 17 includes a resin bearing 171 as a ring-shaped holding member on the upper side (color toner image side on the recording paper P).
j, a fixing roller member using a thin plate elastic roller 171a (see FIG. 5, not shown in FIG. 7) as a thin cylindrical elastic body having a spring property for fixing a color toner image. The fixing roller 17a includes a fixing roller 17a and a pressing roller 47a as a lower pressing roller member having elasticity. Both ends of the fixing roller 17a are held by a resin bearing 171j as a holding member having an inner diameter larger than the outer diameter of the fixing roller 17a.

【0052】上側の薄板状の定着ローラ部材である定着
ローラ17aは、図5にて前述したように、バネ性を有
する薄肉の円筒状弾性体である薄板弾性ローラ171a
と、該薄板弾性ローラ171aの外側(外周面)にゴム
層171bとによる層構成とされる。
As described above with reference to FIG. 5, the fixing roller 17a, which is an upper thin plate-shaped fixing roller member, is a thin plate elastic roller 171a which is a thin cylindrical elastic body having a spring property.
And a rubber layer 171b on the outer side (outer peripheral surface) of the thin plate elastic roller 171a.

【0053】薄板弾性ローラ171aは、径にもよる
が、厚さ(肉厚)t(mm)としては0.07〜0.7
0mm程度の例えばニッケルでも使用可能であるが、好
ましくはステンレスやリン青銅等を用いたバネ性を有す
る薄板(薄肉)の金属部材により形成され、バネ材とし
て使用可能な疲れ限界を有するバネ性の金属部材を使用
することによって、薄板弾性ローラ171aが定着装置
17に適用される場合での、円筒状弾性体である薄板弾
性ローラ171aの弾性変形による疲労破壊の発生が防
げる。弾性変形による疲労破壊の発生を防止するのに、
平面曲げ疲れ試験方法(JIS、Z2275)にて、繰
返し数107回で、140N/mm2以上の疲れ強さを有
する薄板(薄肉)の金属部材とすることが好ましいこと
が実験的に確認された。
The thickness (thickness) t (mm) of the thin plate elastic roller 171a is 0.07 to 0.7, although it depends on the diameter.
For example, nickel having a thickness of about 0 mm can be used, but preferably a spring (thin wall) metal member having a spring property using stainless steel, phosphor bronze, or the like is used. The use of the metal member can prevent the occurrence of fatigue failure due to the elastic deformation of the thin plate elastic roller 171a, which is a cylindrical elastic member, when the thin plate elastic roller 171a is applied to the fixing device 17. To prevent the occurrence of fatigue fracture due to elastic deformation,
At Plane Bending Fatigue Test method (JIS, Z2275), by repeating several 10 7 times, it is preferable that a metal member of a thin plate (thin) with 140 N / mm 2 or more fatigue strength has been confirmed experimentally Was.

【0054】また、薄板弾性ローラ171aの肉厚t
(mm)に対して、薄板弾性ローラ171aの外径をR
(mm)とするとき、 R/50>t>R/300 とすることが、薄板弾性ローラ171aが定着装置17
に適用される場合において好ましく、これにより、変形
や破損がなくニップ部Nの幅を5〜30mmと広くする
ことが可能となる。薄板弾性ローラ171aの外径R
は、15〜40mmが好ましく用いられる。t≧R/5
0では、薄板弾性ローラ171aの厚さが厚すぎて、定
着装置17に適用される場合、楕円状に変形せず、ニッ
プ部Nの幅が広くならない。また、熱容量が大きいため
に昇温速度が遅くなる欠点もある。t≦R/300で
は、薄板弾性ローラ171aの厚さが薄すぎて、定着装
置17に適用される場合に強度が低すぎ押圧力が不足
し、定着むらとなる。また、熱容量が小さく、通紙時に
温度差が生じる原因となる。
The thickness t of the thin elastic roller 171a is
(Mm), the outer diameter of the thin plate elastic roller 171a is R
(Mm), the following condition is satisfied: R / 50>t> R / 300.
In this case, the width of the nip portion N can be increased to 5 to 30 mm without deformation or breakage. Outer diameter R of thin plate elastic roller 171a
Is preferably 15 to 40 mm. t ≧ R / 5
In the case of 0, when the thin plate elastic roller 171a is too thick and applied to the fixing device 17, it does not deform into an elliptical shape and the width of the nip portion N does not become wide. There is also a disadvantage that the rate of temperature rise is slow due to a large heat capacity. When t ≦ R / 300, the thickness of the thin plate elastic roller 171a is too thin, and when applied to the fixing device 17, the strength is too low and the pressing force is insufficient, resulting in uneven fixing. Further, the heat capacity is small, which causes a temperature difference during paper passing.

【0055】薄板弾性ローラ171aの外側(外周面)
に設けられるゴム層171bとしては、シリコン、フッ
系ゴムとして層厚0.3〜1mm程度が好ましい。ゴム
層171bを設けることにより、定着むらの発生が少な
くなる。これにより、光沢性をもたせ得るカラー定着用
の定着装置としても用いることができる。
Outside (outer peripheral surface) of the thin plate elastic roller 171a
It is preferable that the rubber layer 171b provided with a thickness of about 0.3 to 1 mm as silicon or fluorine-based rubber. By providing the rubber layer 171b, occurrence of fixing unevenness is reduced. Thereby, it can be used also as a fixing device for color fixing that can give glossiness.

【0056】下側の加圧ローラ部材としての加圧ローラ
47aは、例えばステンレス材を用いた棒状の芯金47
1aと、該芯金471aの外側に例えばシリコン材を用
いた、ゴム硬度が20Hs〜70Hs(JIS、Aゴム
硬度)、好ましくは30Hs〜40Hsのゴムローラ層
471bを形成した弾性を有するソフトローラとして構
成される。上記ゴム硬度は、薄板弾性ローラ171a表
面に用いるゴム層171bに対しても同様の硬さのもの
が好ましい。
The pressure roller 47a as the lower pressure roller member is, for example, a rod-shaped core metal 47 made of stainless steel.
1a and a rubber roller layer 471b having a rubber hardness of 20Hs to 70Hs (JIS, A rubber hardness), preferably 30Hs to 40Hs, for example, using a silicon material outside the metal core 471a. Is done. The rubber hardness is preferably the same for the rubber layer 171b used on the surface of the thin plate elastic roller 171a.

【0057】加圧ローラ47aが定着ローラ17aに圧
着(押圧)されて(定着ローラ17aを加圧ローラ47
aに押圧するようにしてもよい)、ニップ部Nが形成さ
れるが、定着ローラ17aと加圧ローラ47aとを押圧
する、一定加重に対する、定着ローラ17a(定着ロー
ラ17aの薄板弾性ローラ171a(図5参照、図7に
は不図示))の変形量ΔD1(mm)を、加圧ローラ4
7aの変形量ΔD2(mm)よりも小さく設定すること
(ΔD1<ΔD2)が好ましい。即ち定着ローラ17a
は硬めとして、変形量を押さえ、定着ローラ17aの変
形による回転むらにより生じる定着むらを防止すると共
に、金属疲労によるダメージ(破損)を防止する一方、
加圧ローラ47aは軟らかいものを用いてニップ部Nの
幅を稼ぐと共に、ニップ部Nの出口側での記録紙Pの分
離性能を向上させる。
The pressure roller 47a is pressed (pressed) against the fixing roller 17a (the fixing roller 17a is
a), a nip portion N is formed, but the fixing roller 17a (the thin plate elastic roller 171a of the fixing roller 17a with respect to a fixed load, pressing the fixing roller 17a and the pressure roller 47a) is formed. The deformation amount ΔD1 (mm) of FIG. 5 and not shown in FIG.
It is preferable to set smaller than the deformation amount ΔD2 (mm) of 7a (ΔD1 <ΔD2). That is, the fixing roller 17a
Is harder, suppresses the amount of deformation, prevents uneven fixing caused by uneven rotation due to deformation of the fixing roller 17a, and prevents damage (breakage) due to metal fatigue.
The pressure roller 47a is made of a soft material to increase the width of the nip N and to improve the separation performance of the recording paper P at the exit of the nip N.

【0058】一定加重として、例えば50〜500Nの
加重に対し、定着ローラ17a(定着ローラ17aの薄
板弾性ローラ171a(図5参照、図7には不図示))
の変形量ΔD1は、1〜5mm程度であり、加圧ローラ
47aの変形量ΔD2は、3〜15mm程度とされるこ
とが好ましいことが実験的に確認されており、一定加重
に対する、加圧ローラ47aの変形量ΔD2(mm)と
定着ローラ17aの変形量ΔD1(mm)との比、ΔD
2/ΔD1を、 ΔD2/ΔD1=2〜5 と設定することが好ましい。加圧ローラ47aが硬すぎ
て、ニップ部Nの幅が狭すぎたり、分離性能が低減され
ないように、比ΔD2/ΔD1の値を2以上とする。定
着ローラ17aの薄板弾性ローラ171a(図5参照、
図7には不図示)が軟らかすぎて定着ローラ17aの変
形量が大きく、定着ローラ17aが変形されたり、破損
されたりすることのないように、比ΔD2/ΔD1の値
を5以下とする。
The fixing roller 17a (a thin elastic roller 171a of the fixing roller 17a (see FIG. 5; not shown in FIG. 7)) is applied as a fixed load, for example, a load of 50 to 500N.
It has been experimentally confirmed that the deformation amount ΔD1 of the pressure roller 47a is approximately 1 to 5 mm, and the deformation amount ΔD2 of the pressure roller 47a is preferably approximately 3 to 15 mm. The ratio of the deformation amount ΔD2 (mm) of the fixing roller 17a to the deformation amount ΔD1 (mm) of the fixing roller 17a, ΔD
It is preferable to set 2 / ΔD1 as follows: ΔD2 / ΔD1 = 2-5. The value of the ratio ΔD2 / ΔD1 is set to 2 or more so that the pressure roller 47a is too hard, the width of the nip N is too narrow, and the separation performance is not reduced. The thin plate elastic roller 171a of the fixing roller 17a (see FIG. 5,
The value of the ratio ΔD2 / ΔD1 is set to 5 or less so that the fixing roller 17a is not deformed or damaged so that the fixing roller 17a is not deformed or damaged.

【0059】上記において、加圧ローラ47aは、図3
にて前述したゴム材に代えて、スポンジ層(上側の層)
及び樹脂パイプにて構成することも可能であり、転写材
の分離性能は多少低下されるが、断熱層を向上させると
共に、ニップ部Nの幅を広く採ることが可能となる。
In the above description, the pressure roller 47a is
The sponge layer (upper layer) instead of the rubber material described above
It is also possible to use a resin pipe, and the separation performance of the transfer material is slightly reduced. However, it is possible to improve the heat insulating layer and increase the width of the nip portion N.

【0060】上記設定により、定着ローラ部材の円筒状
弾性体が金属疲労により破損(ダメージ)されることな
く定着ローラ部材の薄肉化が図られ、小径でニップ幅が
広く、省エネルギーでウォーミングアップ時間が短縮さ
れると共に、定着ローラ部材の円筒状弾性体の変形量が
押さえられて、回転むらによる定着むらが防止される定
着装置が可能となる。
With the above setting, the thickness of the fixing roller member can be reduced without damaging the cylindrical elastic body of the fixing roller member due to metal fatigue, the nip width is small, the nip width is wide, and the warm-up time is shortened by saving energy. At the same time, the amount of deformation of the cylindrical elastic body of the fixing roller member is suppressed, and a fixing device in which uneven fixing due to uneven rotation is prevented can be realized.

【0061】図8によれば、定着装置17は、図3にて
前述したように、上側(記録紙P上のカラートナー像
側)の、リング状の保持部材としての樹脂軸受け171
jにより保持される、カラートナー像を定着するための
バネ性を有する薄肉の円筒状弾性体としての薄板弾性ロ
ーラ171a(図5参照、図8には不図示)を用いた定
着ローラ部材としての定着ローラ17aと、下側の弾性
を有する加圧ローラ部材としての加圧ローラ47aとに
より構成される。定着ローラ17aの両端を定着ローラ
17aの外径よりも大きな内径を有する保持部材として
の樹脂軸受け171jで保持する。
According to FIG. 8, as described above with reference to FIG. 3, the fixing device 17 includes a resin bearing 171 as a ring-shaped holding member on the upper side (on the side of the color toner image on the recording paper P).
j, a fixing roller member using a thin plate elastic roller 171a (see FIG. 5, not shown in FIG. 8) as a thin cylindrical elastic body having a spring property for fixing a color toner image. The fixing roller 17a includes a fixing roller 17a and a pressing roller 47a as a lower pressing roller member having elasticity. Both ends of the fixing roller 17a are held by a resin bearing 171j as a holding member having an inner diameter larger than the outer diameter of the fixing roller 17a.

【0062】上側の薄板状の定着ローラ部材である定着
ローラ17aは、図5にて前述したように、バネ性を有
する薄肉の円筒状弾性体である薄板弾性ローラ171a
と、該薄板弾性ローラ171aの外側(外周面)にゴム
層171bとによる層構成とされる。
As described above with reference to FIG. 5, the fixing roller 17a, which is an upper thin fixing roller member, is a thin elastic roller 171a which is a thin cylindrical elastic body having a spring property.
And a rubber layer 171b on the outer side (outer peripheral surface) of the thin plate elastic roller 171a.

【0063】薄板弾性ローラ171aは、径にもよる
が、厚さ(肉厚)t(mm)としては0.07〜0.7
0mm程度の例えばニッケルでも使用可能であるが、好
ましくはステンレスやリン青銅等を用いたバネ性を有す
る薄板(薄肉)の金属部材により形成され、バネ材とし
て使用可能な疲れ限界を有するバネ性の金属部材を使用
することによって、薄板弾性ローラ171aが定着装置
17に適用される場合での、円筒状弾性体である薄板弾
性ローラ171aの弾性変形による疲労破壊の発生が防
げる。弾性変形による疲労破壊の発生を防止するのに、
平面曲げ疲れ試験方法(JIS、Z2275)にて、繰
返し数107回で、140N/mm2以上の疲れ強さを有
する薄板(薄肉)の金属部材とすることが好ましいこと
が実験的に確認された。
The thickness (wall thickness) t (mm) of the thin plate elastic roller 171a is 0.07 to 0.7, depending on the diameter.
For example, nickel having a thickness of about 0 mm can be used, but preferably a spring (thin wall) metal member having a spring property using stainless steel, phosphor bronze, or the like is used. The use of the metal member can prevent the occurrence of fatigue failure due to the elastic deformation of the thin plate elastic roller 171a, which is a cylindrical elastic member, when the thin plate elastic roller 171a is applied to the fixing device 17. To prevent the occurrence of fatigue fracture due to elastic deformation,
At Plane Bending Fatigue Test method (JIS, Z2275), by repeating several 10 7 times, it is preferable that a metal member of a thin plate (thin) with 140 N / mm 2 or more fatigue strength has been confirmed experimentally Was.

【0064】また、薄板弾性ローラ171aの肉厚t
(mm)に対して、薄板弾性ローラ171aの外径をR
(mm)とするとき、 R/50>t>R/300 とすることが、薄板弾性ローラ171aが定着装置17
に適用される場合において好ましく、これにより、変形
や破損がなくニップ部Nの幅を5〜30mmと広くする
ことが可能となる。薄板弾性ローラ171aの外径R
は、15〜40mmが好ましく用いられる。t≧R/5
0では、薄板弾性ローラ171aの厚さが厚すぎて、定
着装置17に適用される場合、楕円状に変形せず、ニッ
プ部Nの幅が広くならない。また、熱容量が大きいため
に昇温速度が遅くなる欠点もある。t≦R/300で
は、薄板弾性ローラ171aの厚さが薄すぎて、定着装
置17に適用される場合に強度が低すぎ押圧力が不足
し、定着むらとなる。また、熱容量が小さく、通紙時に
温度差が生じる原因となる。
The thickness t of the thin plate elastic roller 171a
(Mm), the outer diameter of the thin plate elastic roller 171a is R
(Mm), the following condition is satisfied: R / 50>t> R / 300.
In this case, the width of the nip portion N can be increased to 5 to 30 mm without deformation or breakage. Outer diameter R of thin plate elastic roller 171a
Is preferably 15 to 40 mm. t ≧ R / 5
In the case of 0, when the thin plate elastic roller 171a is too thick and applied to the fixing device 17, it does not deform into an elliptical shape and the width of the nip portion N does not become wide. There is also a disadvantage that the rate of temperature rise is slow due to a large heat capacity. When t ≦ R / 300, the thickness of the thin plate elastic roller 171a is too thin, and when applied to the fixing device 17, the strength is too low and the pressing force is insufficient, resulting in uneven fixing. Further, the heat capacity is small, which causes a temperature difference during paper passing.

【0065】薄板弾性ローラ171aの外側(外周面)
に設けられるゴム層171bとしては、シリコン、フッ
系ゴムとして層厚0.3〜1mm程度が好ましい。ゴム
層171bを設けることにより、定着むらの発生が少な
くなる。これにより、光沢性をもたせ得るカラー定着用
の定着装置としても用いることができる。
Outside (outer peripheral surface) of the thin plate elastic roller 171a
It is preferable that the rubber layer 171b provided with a thickness of about 0.3 to 1 mm as silicon or fluorine-based rubber. By providing the rubber layer 171b, occurrence of fixing unevenness is reduced. Thereby, it can be used also as a fixing device for color fixing that can give glossiness.

【0066】下側の加圧ローラ部材としての加圧ローラ
47aは、例えばステンレス材を用いた棒状の芯金47
1aと、該芯金471aの外側に例えばシリコン材を用
いた、ゴム硬度が20Hs〜70Hs(JIS、Aゴム
硬度)、好ましくは30Hs〜40Hsのゴムローラ層
471bを形成した弾性を有するソフトローラとして構
成される。上記ゴム硬度は、薄板弾性ローラ171a表
面に用いるゴム層171bに対しても同様の硬さのもの
が好ましい。
The pressure roller 47a as the lower pressure roller member is, for example, a rod-shaped core metal 47 made of stainless steel.
1a and a rubber roller layer 471b having a rubber hardness of 20Hs to 70Hs (JIS, A rubber hardness), preferably 30Hs to 40Hs, for example, using a silicon material outside the metal core 471a. Is done. The rubber hardness is preferably the same for the rubber layer 171b used on the surface of the thin plate elastic roller 171a.

【0067】加圧ローラ47aが定着ローラ17aに圧
着(押圧)されて(定着ローラ17aを加圧ローラ47
aに押圧するようにしてもよい)、ニップ部Nが形成さ
れるが、定着ローラ17aの外径D1(mm)、(定着
ローラ17aの外径D1は、前述した薄板弾性ローラ1
71aの外径Rと略等しい)を、加圧ローラ47aの外
径D2(mm)よりも小さく設定すること(D1<D
2)が好ましい。定着ローラ17aの外径D1を加圧ロ
ーラ47aの外径D2より小径として、記録紙Pの分離
性能を向上させると共に、熱容量を小さくし、定着ロー
ラ17aの昇温速度を速くさせる。
The pressing roller 47a is pressed (pressed) against the fixing roller 17a (the fixing roller 17a is
a), a nip portion N is formed, but the outer diameter D1 (mm) of the fixing roller 17a and the outer diameter D1 of the fixing roller 17a are determined by the thin plate elastic roller 1 described above.
71a) is set to be smaller than the outer diameter D2 (mm) of the pressure roller 47a (D1 <D).
2) is preferred. By making the outer diameter D1 of the fixing roller 17a smaller than the outer diameter D2 of the pressing roller 47a, the separation performance of the recording paper P is improved, the heat capacity is reduced, and the temperature rising speed of the fixing roller 17a is increased.

【0068】定着ローラ17aとしては、外径D1が1
5〜40mm程度のものを用い、加圧ローラ47aとし
ては、外径D2が20〜50mm程度のものを用いて実
験しているが、記録紙Pの分離性能の向上と、定着ロー
ラ17aの昇温速度の高速化とを図るために、加圧ロー
ラ47aの外径D2(mm)と定着ローラ17aの外径
D1(mm)との比、D2/D1を、 D2/D1=1.2〜2.0 と設定することが好ましいことが実験的に確認された。
The fixing roller 17a has an outer diameter D1 of 1
Experiments have been carried out using a roller having an outer diameter D2 of about 20 to 50 mm as a pressure roller 47a using a roller having a diameter of about 5 to 40 mm. In order to increase the temperature speed, the ratio of the outer diameter D2 (mm) of the pressure roller 47a to the outer diameter D1 (mm) of the fixing roller 17a, D2 / D1, is D2 / D1 = 1.2 to It was experimentally confirmed that it is preferable to set 2.0.

【0069】上記設定に加え、定着ローラ17aは硬め
として、変形量を押さえ、定着ローラ17aの変形によ
る回転むらにより生じる定着むらを防止すると共に、金
属疲労によるダメージ(破損)を防止する一方、加圧ロ
ーラ47aは軟らかいものを用いてニップ部Nの幅を稼
ぐと共に、分離性能を向上させるように、図7にて前述
した、定着ローラ17aと加圧ローラ47aとを押圧す
る、一定加重に対する、定着ローラ17a(定着ローラ
17aの薄板弾性ローラ171a(図5参照、図7には
不図示))の変形量ΔD1(mm)を、加圧ローラ47
aの変形量ΔD2(mm)より小さく設定すること(Δ
D1<ΔD2)が好ましい(図7参照)。
In addition to the above settings, the fixing roller 17a is made harder to suppress the amount of deformation, to prevent fixing unevenness caused by uneven rotation due to deformation of the fixing roller 17a, and to prevent damage (breakage) due to metal fatigue, The pressure roller 47a uses a soft material to increase the width of the nip portion N and to press the fixing roller 17a and the pressure roller 47a described above with reference to FIG. The deformation amount ΔD1 (mm) of the fixing roller 17a (the thin plate elastic roller 171a of the fixing roller 17a (see FIG. 5, not shown in FIG. 7)) is
a is set to be smaller than the deformation amount ΔD2 (mm) (a
D1 <ΔD2) is preferable (see FIG. 7).

【0070】上記設定により、定着ローラ部材を小径と
して、定着ローラ部材の熱容量を小さくし、定着ローラ
部材の昇温速度を速くすると共に、分離性が向上され、
且つ、円筒状弾性体が金属疲労により破損(ダメージ)
されることなく定着ローラ部材の薄肉化が図られ、小径
でニップ幅が広く、省エネルギーでウォーミングアップ
時間が短縮されると共に、円筒状弾性体の変形量が押さ
えられて、回転むらによる定着むらが防止される定着装
置が可能となる。
With the above setting, the fixing roller member is reduced in diameter, the heat capacity of the fixing roller member is reduced, the rate of temperature rise of the fixing roller member is increased, and the separability is improved.
In addition, the cylindrical elastic body is damaged (damaged) by metal fatigue.
The thickness of the fixing roller member is reduced, the nip width is large and the nip width is wide, energy saving reduces the warm-up time, and the deformation of the cylindrical elastic body is suppressed, preventing uneven fixing due to uneven rotation. The fixing device can be used.

【0071】また図9によれば、定着装置17は、図4
にて前述したと同様に、上側(記録紙P上のカラートナ
ー像側)には、リング状の保持部材としての樹脂軸受け
171jにより保持され、カラートナー像を定着するた
めのバネ性を有する薄肉の円筒状弾性体としての薄板弾
性ローラ171aを用いた定着ローラ部材としての定着
ローラ17aが配置され、また下側には、弾性を有する
加圧ローラ部材としての加圧ローラ47aが配置されて
構成されており、定着ローラ17aの内部には、発熱源
としての発熱フィラメント(不図示)を有する加熱手段
であるハロゲンヒータ171gが設けられる。
According to FIG. 9, the fixing device 17 is
In the same manner as described above, on the upper side (on the side of the color toner image on the recording paper P), a thin wall having a spring property for fixing the color toner image is held by a resin bearing 171j as a ring-shaped holding member. A fixing roller 17a as a fixing roller member using a thin plate elastic roller 171a as a cylindrical elastic body is disposed, and a pressure roller 47a as a pressure roller member having elasticity is disposed below. Inside the fixing roller 17a, a halogen heater 171g, which is a heating unit having a heating filament (not shown) as a heating source, is provided.

【0072】上側の薄板状の定着ローラ部材である定着
ローラ17aは、図5にて前述したように、バネ性を有
する薄肉の円筒状弾性体である薄板弾性ローラ171a
と、該薄板弾性ローラ171aの外側(外周面)にゴム
層171bとによる層構成とされる。
The upper fixing roller 17a, which is a thin plate-like fixing roller member, is a thin plate elastic roller 171a which is a thin cylindrical elastic body having a spring property, as described above with reference to FIG.
And a rubber layer 171b on the outer side (outer peripheral surface) of the thin plate elastic roller 171a.

【0073】薄板弾性ローラ171aは、径にもよる
が、厚さ(肉厚)t(mm)としては0.07〜0.7
0mm程度の例えばニッケルでも使用可能であるが、好
ましくはステンレスやリン青銅等を用いたバネ性を有す
る薄板(薄肉)の金属部材により形成され、バネ材とし
て使用可能な疲れ限界を有するバネ性の金属部材を使用
することによって、薄板弾性ローラ171aが定着装置
17に適用される場合での、円筒状弾性体である薄板弾
性ローラ171aの弾性変形による疲労破壊の発生が防
げる。弾性変形による疲労破壊の発生を防止するのに、
平面曲げ疲れ試験方法(JIS、Z2275)にて、繰
返し数107回で、140N/mm2以上の疲れ強さを有
する薄板(薄肉)の金属部材とすることが好ましいこと
が実験的に確認された。
The thickness (thickness) t (mm) of the thin plate elastic roller 171a is 0.07 to 0.7, depending on the diameter.
For example, nickel having a thickness of about 0 mm can be used, but preferably a spring (thin wall) metal member having a spring property using stainless steel, phosphor bronze, or the like is used. The use of the metal member can prevent the occurrence of fatigue failure due to the elastic deformation of the thin plate elastic roller 171a, which is a cylindrical elastic member, when the thin plate elastic roller 171a is applied to the fixing device 17. To prevent the occurrence of fatigue fracture due to elastic deformation,
At Plane Bending Fatigue Test method (JIS, Z2275), by repeating several 10 7 times, it is preferable that a metal member of a thin plate (thin) with 140 N / mm 2 or more fatigue strength has been confirmed experimentally Was.

【0074】また、薄板弾性ローラ171aの肉厚t
(mm)に対して、薄板弾性ローラ171aの外径をR
(mm)とするとき、 R/50>t>R/300 とすることが、薄板弾性ローラ171aが定着装置17
に適用される場合において好ましく、これにより、変形
や破損がなくニップ部Nの幅を5〜30mmと広くする
ことが可能となる。薄板弾性ローラ171aの外径R
は、15〜40mmが好ましく用いられる。t≧R/5
0では、薄板弾性ローラ171aの厚さが厚すぎて、定
着装置17に適用される場合、楕円状に変形せず、ニッ
プ部Nの幅が広くならない。また、熱容量が大きいため
に昇温速度が遅くなる欠点もある。t≦R/300で
は、薄板弾性ローラ171aの厚さが薄すぎて、定着装
置17に適用される場合に強度が低すぎ押圧力が不足
し、定着むらとなる。また、熱容量が小さく、通紙時に
温度差が生じる原因となる。
The thickness t of the thin elastic roller 171a is
(Mm), the outer diameter of the thin plate elastic roller 171a is R
(Mm), the following condition is satisfied: R / 50>t> R / 300.
In this case, the width of the nip portion N can be increased to 5 to 30 mm without deformation or breakage. Outer diameter R of thin plate elastic roller 171a
Is preferably 15 to 40 mm. t ≧ R / 5
In the case of 0, when the thin plate elastic roller 171a is too thick and applied to the fixing device 17, it does not deform into an elliptical shape and the width of the nip portion N does not become wide. There is also a disadvantage that the rate of temperature rise is slow due to a large heat capacity. When t ≦ R / 300, the thickness of the thin plate elastic roller 171a is too thin, and when applied to the fixing device 17, the strength is too low and the pressing force is insufficient, resulting in uneven fixing. Further, the heat capacity is small, which causes a temperature difference during paper passing.

【0075】薄板弾性ローラ171aの外側(外周面)
に設けられるゴム層171bとしては、シリコン、フッ
系ゴムとして層厚0.3〜1mm程度が好ましい。ゴム
層171bを設けることにより、定着むらの発生が少な
くなる。これにより、光沢性をもたせ得るカラー定着用
の定着装置としても用いることができる。
Outside (outer peripheral surface) of the thin plate elastic roller 171a
It is preferable that the rubber layer 171b provided with a thickness of about 0.3 to 1 mm as silicon or fluorine-based rubber. By providing the rubber layer 171b, occurrence of fixing unevenness is reduced. Thereby, it can be used also as a fixing device for color fixing that can give glossiness.

【0076】下側の加圧ローラ部材としての加圧ローラ
47aは、例えばステンレス材を用いた棒状の芯金47
1aと、該芯金471aの外側に例えばシリコン材を用
いた、ゴム硬度が20Hs〜70Hs(JIS、Aゴム
硬度)、好ましくは30Hs〜40Hsのゴムローラ層
471bを形成した弾性を有するソフトローラとして構
成される。加圧ローラ47aが定着ローラ17aに圧着
(押圧)されて(後述するように、定着ローラ17aを
加圧ローラ47aに押圧するようにしてもよい)、ニッ
プ部Nが形成される。上記ゴム硬度は、薄板弾性ローラ
171a表面に用いるゴム層171bに対しても同様の
硬さのものが好ましい。
The pressure roller 47a as the lower pressure roller member is, for example, a rod-shaped core metal 47 made of stainless steel.
1a and a rubber roller layer 471b having a rubber hardness of 20Hs to 70Hs (JIS, A rubber hardness), preferably 30Hs to 40Hs, for example, using a silicon material outside the metal core 471a. Is done. The pressure roller 47a is pressed (pressed) against the fixing roller 17a (the fixing roller 17a may be pressed against the pressure roller 47a as described later), and the nip portion N is formed. The rubber hardness is preferably the same for the rubber layer 171b used on the surface of the thin plate elastic roller 171a.

【0077】下側の加圧ローラ47aに断熱性の高い弾
性のゴムローラを用い、上側の薄板弾性ローラ171a
から下側の加圧ローラ47aへの熱の拡散を防止すると
共に、5〜30mmの広いニップ幅も確保する。
An elastic rubber roller having a high heat insulating property is used for the lower pressing roller 47a, and the upper thin elastic roller 171a is used.
Of the heat to the lower pressure roller 47a, and a wide nip width of 5 to 30 mm is secured.

【0078】バネ性を有する薄肉の円筒状弾性体である
薄板弾性ローラ171aを用いた定着ローラ部材である
定着ローラ17aの両端部に、例えばフッ素樹脂等の断
熱性を有する樹脂部材を用いたリング状の保持部材とし
ての樹脂軸受け171jを嵌込み、定着ローラ17aの
両端を定着ローラ17aの外径よりも大きな内径を有す
る保持部材としての樹脂軸受け171jで保持する。両
端の保持部材としての樹脂軸受け171jに嵌入される
軸受部材としての軸受けベアリングB5により、両端の
樹脂軸受け171jと一体とされる定着ローラ17aが
回転可能とされる。この際、両端の軸受けベアリングB
5にて直接定着ローラ17aを保持することも可能であ
る。また定着ローラ17aの両端部に、例えばフッ素樹
脂等を用いた滑り性の良い樹脂部材よりなる受け板PL
bを設け、定着ローラ17aを両端より位置決めする。
A ring using a heat-insulating resin member such as a fluororesin, for example, at both ends of a fixing roller 17a as a fixing roller member using a thin plate elastic roller 171a as a thin cylindrical elastic body having a spring property. A resin bearing 171j as a holding member is fitted, and both ends of the fixing roller 17a are held by a resin bearing 171j as a holding member having an inner diameter larger than the outer diameter of the fixing roller 17a. The fixing roller 17a integrated with the resin bearings 171j at both ends is rotatable by bearings B5 as bearing members fitted into the resin bearings 171j as holding members at both ends. At this time, bearing bearings B at both ends
5, it is also possible to directly hold the fixing roller 17a. A receiving plate PL made of a resin member having good slipperiness using, for example, fluororesin is provided on both ends of the fixing roller 17a.
b, and the fixing roller 17a is positioned from both ends.

【0079】定着ローラ17aの両端に設けられる保持
部材としての樹脂軸受け171jの間に加圧ローラ47
aが配設され、両端の樹脂軸受け171jの中心位置と
一致させて嵌込される両端の軸受部材としての軸受けベ
アリングB5の中心位置を、押圧部材としての押圧バネ
SPaにて押圧し、定着ローラ17aと加圧ローラ47
aとが圧着される。両端の押圧バネSPaにて押圧され
る軸受部材としての軸受けベアリングB5の保持部中心
位置間(図9にL1で示される幅の位置間隔)は、両端
の保持部材としての樹脂軸受け171jの中心位置間隔
と同じとして、両端の樹脂軸受け171j及び軸受けベ
アリングB5が配設される。
The pressing roller 47 is held between resin bearings 171j as holding members provided at both ends of the fixing roller 17a.
a, a center position of a bearing B5 as a bearing member at both ends to be fitted in alignment with a center position of the resin bearings 171j at both ends is pressed by a pressing spring SPa as a pressing member, and the fixing roller is pressed. 17a and pressure roller 47
a is crimped. The center position between the center positions of the holding portions of the bearing B5 as the bearing member pressed by the pressing springs SPa at both ends (the position interval of the width indicated by L1 in FIG. 9) is the center position of the resin bearing 171j as the holding member at both ends. Resin bearings 171j and bearing bearings B5 at both ends are provided with the same spacing.

【0080】また、下側の加圧ローラ47aには、加圧
ローラ47aの有する芯金471aの一方の端部に歯車
G12が固定して設けられ、定着駆動モータM1により
駆動回転される歯車G22が歯車G12と繋合し、定着
駆動モータM1の駆動により加圧ローラ47aが回転駆
動され、加圧ローラ47aと圧着される定着ローラ17
aが従動回転される。従動回転により、定着ローラ17
aの回転が均一化され、定着むらが防止される。
The lower pressure roller 47a is provided with a gear G12 fixed to one end of a metal core 471a of the pressure roller 47a, and the gear G22 driven and rotated by the fixing drive motor M1. Is connected to the gear G12, and the pressing roller 47a is rotationally driven by the driving of the fixing driving motor M1, and the fixing roller 17 which is pressed against the pressing roller 47a
a is driven and rotated. Following rotation, the fixing roller 17
The rotation of a is made uniform, and uneven fixing is prevented.

【0081】上述したように、定着ローラ部材をバネ性
を有する薄肉の薄板弾性ローラ171aとすると共に、
加圧ローラ47aとの押圧力を定着ローラ17aの薄板
弾性ローラ171aの弾性力にて受ける。これにより、
薄板弾性ローラ171aが塑性変形なく楕円状に広が
り、平面状に近い薄板弾性ローラ171aの面にて加圧
ローラ47aのソフトなゴムローラ層471bを押圧
し、下側に凸状の5〜30mmの幅広いニップ部Nが形
成される。5〜30mmの幅広いニップ部Nによりトナ
ー像の良好な定着が行われる。
As described above, the fixing roller member is a thin thin elastic roller 171a having a spring property.
The pressing force against the pressing roller 47a is received by the elastic force of the thin plate elastic roller 171a of the fixing roller 17a. This allows
The thin plate elastic roller 171a spreads in an elliptical shape without plastic deformation, and presses the soft rubber roller layer 471b of the pressing roller 47a on the surface of the thin plate elastic roller 171a which is almost flat, and has a wide downward convex shape of 5-30 mm. A nip N is formed. Good fixing of the toner image is performed by the wide nip portion N of 5 to 30 mm.

【0082】上記の如くにて、定着ローラ部材が小径で
もニップ幅が5〜30mmと広くとれ、従って、省エネ
ルギーでウォーミングアップ時間の短い定着装置が可能
となる。
As described above, even if the fixing roller member has a small diameter, the nip width can be made as wide as 5 to 30 mm, so that it is possible to realize a fixing device which saves energy and has a short warm-up time.

【0083】しかしながら、上記定着装置17におい
て、両端の押圧バネSPaにより押圧される円筒状弾性
体を用いる定着ローラ17aは、定着ローラ17aを両
端部で支えられると、定着ローラ17aより幅狭の加圧
ローラ47aの押圧力を受けて、図10に示すように、
ニップ部Nでの押圧力が不均一となったり、定着ローラ
17aの端部での変形が大となって、定着ローラ17a
が回転むらとなり、定着むらを生じる。このため、円筒
状弾性体を用いる定着ローラ部材と加圧ローラ部材との
均一な押圧を図ると共に、定着ローラ17a端部の変形
を防止するために、以下の寸法関係による配置が好まし
い。
However, in the fixing device 17, the fixing roller 17 a using the cylindrical elastic body pressed by the pressing springs SPa at both ends, when the fixing roller 17 a is supported at both ends, the width of the fixing roller 17 a is smaller than that of the fixing roller 17 a. Upon receiving the pressing force of the pressure roller 47a, as shown in FIG.
The pressing force at the nip portion N becomes non-uniform, or the deformation at the end of the fixing roller 17a becomes large, so that the fixing roller 17a
Causes uneven rotation, causing uneven fixing. For this reason, in order to achieve uniform pressing between the fixing roller member and the pressure roller member using the cylindrical elastic body and to prevent deformation of the end portion of the fixing roller 17a, the following dimensional relationship is preferable.

【0084】第1に、定着ローラ17aより幅狭の、加
圧ローラ部材としての加圧ローラ47aの幅をL2(m
m)、定着ローラ部材としての定着ローラ17a両端の
軸受部材としての軸受けベアリングB5による保持部中
心位置間の幅(保持部材としての樹脂軸受け171jに
よる保持部中心位置間の幅とも同じ)をL1(mm)と
するとき、 L2/L1=0.90〜0.99 とすることが、定着ローラ部材と加圧ローラ部材との均
一な押圧を図ることで好ましい。加圧ローラ47aの幅
L2の90%以上を、両端の保持部材としての樹脂軸受
け171j(或いは軸受部材としての軸受けベアリング
B5)の保持部中心位置間の幅L1の幅として、定着ロ
ーラ17aと加圧ローラ47aとの、互いの変形を防止
し、均一押圧を図る。具体的には、例えば最大転写材サ
イズとしてA−3縦送りサイズが用いられる場合、保持
部中心位置間の幅L1より幅狭な加圧ローラ47aの幅
L2としては、A−3縦送りサイズ幅(297mm)よ
りやや広い、300〜340mm程度の幅のものが使用
されるが、両端の保持部材としての樹脂軸受け171j
(或いは軸受部材としての軸受けベアリングB5)の保
持部中心位置間の幅L1の90〜99%を加圧ローラ4
7aの幅として、定着ローラ17aの加圧ローラ47a
との均一押圧を図り、変形から生じる定着ローラ17a
の回転むらによる、定着むらを防止する。従って、定着
ローラ17a両端の軸受部材としての軸受けベアリング
B5による保持部中心位置間の幅(保持部材としての樹
脂軸受け171jによる保持部中心位置間の幅とも同
じ)をL1(mm)とするとき、A−3縦送りサイズ幅
(297mm)に対応する保持部中心位置間の幅L1
は、300〜380mm程度が好ましい。
First, the width of the pressure roller 47a, which is narrower than the fixing roller 17a, is set to L2 (m
m), the width between the center positions of the holding portions by the bearings B5 as the bearing members at both ends of the fixing roller 17a as the fixing roller member (same as the width between the center portions of the holding portions by the resin bearing 171j as the holding member) is L1 ( mm), it is preferable that L2 / L1 = 0.90 to 0.99 in order to uniformly press the fixing roller member and the pressure roller member. 90% or more of the width L2 of the pressure roller 47a is defined as the width of the width L1 between the center positions of the holding portions of the resin bearings 171j (or the bearing B5 as the bearing member) as the holding members at both ends, and the width of the fixing roller 17a. Mutual deformation of the pressure roller 47a and the pressure roller 47a is prevented, and uniform pressing is achieved. Specifically, for example, when the A-3 vertical feed size is used as the maximum transfer material size, the width L2 of the pressing roller 47a narrower than the width L1 between the holding portion center positions is the A-3 vertical feed size. A width slightly wider than the width (297 mm) of about 300 to 340 mm is used, but a resin bearing 171j as a holding member at both ends is used.
90-99% of the width L1 between the center positions of the holding portions of the bearings (or the bearing B5 as a bearing member) is
7a, the width of the pressing roller 47a of the fixing roller 17a
Roller 17a generated by deformation
Prevents uneven fixing due to uneven rotation. Therefore, when the width between the center positions of the holding portions by the bearings B5 as the bearing members at both ends of the fixing roller 17a (same as the width between the center positions of the holding portions by the resin bearing 171j as the holding member) is L1 (mm), A-3 Width L1 between the center positions of the holding units corresponding to the vertical feed size width (297 mm)
Is preferably about 300 to 380 mm.

【0085】上記設定により、定着ローラ部材の円筒状
弾性体と加圧ローラ部材との均一な押圧が図られ、定着
ローラ部材の回転むらによる定着むらが防止される。
With the above setting, uniform pressing between the cylindrical elastic body of the fixing roller member and the pressure roller member is achieved, and uneven fixing due to uneven rotation of the fixing roller member is prevented.

【0086】また第2の条件として、円筒状弾性体を用
いる定着ローラ部材としての定着ローラ17aの幅をL
(mm)、定着ローラ17a両端の軸受部材としての軸
受けベアリングB5による保持部中心位置間の幅(保持
部材としての樹脂軸受け171jによる保持部中心位置
間の幅とも同じ)をL1(mm)とするとき、 L1/L=0.70〜0.90 と設定することが、定着ローラ部材端部の押圧による、
円筒状弾性体を用いる定着ローラ17a端部の変形を防
止するために好ましい。樹脂軸受け171jの幅Lj
(mm)は、幅広の定着ローラ17aを保持するため、
10〜30mm程度の幅を設けることが、均一押圧を受
けることで好ましく、また、定着ローラ17aの端部を
樹脂軸受け171jの外側端部位置と同じか、或いは樹
脂軸受け171jの外側端部位置より出した構成とする
ことが、定着ローラ17aの端部を直接押圧せず、定着
ローラ17aの端部の変形を防止し、均一押圧を受ける
ことで好ましく、樹脂軸受け171jの外側端部と定着
ローラ17aの端部とに、0〜20mm程度の間隔L1
1(mm)を設けることが好ましい。従って、具体的に
は、定着ローラ17aの端部の変形を防止し、変形から
生じる定着ローラ17aの回転むらによる、定着むらを
防止するために、例えばA−3縦送りサイズ幅(297
mm)に対応する定着ローラ17aの両端の軸受部材と
しての軸受けベアリングB5による保持部中心位置間の
幅(保持部材としての樹脂軸受け171jによる保持部
中心位置間の幅とも同じ)L1を、L×(0.70〜
0.90)=L1とする、300〜380mm程度と
し、定着ローラ部材としての定着ローラ17aの幅L
を、420mm程度に設定することが好ましい。
As a second condition, the width of the fixing roller 17a as a fixing roller member using a cylindrical elastic body is set to L.
(Mm), the width between the center positions of the holding parts by the bearings B5 as the bearing members at both ends of the fixing roller 17a (the same as the width between the center parts of the holding parts by the resin bearing 171j as the holding member) is L1 (mm). At this time, setting L1 / L = 0.70 to 0.90 is determined by pressing the end of the fixing roller member.
It is preferable to prevent deformation of the end of the fixing roller 17a using a cylindrical elastic body. Width Lj of resin bearing 171j
(Mm) is for holding the wide fixing roller 17a.
It is preferable to provide a width of about 10 to 30 mm in order to receive uniform pressing, and the end of the fixing roller 17a is the same as the outer end of the resin bearing 171j, or the outer end of the resin bearing 171j. It is preferable that the end portion of the fixing roller 17a is not directly pressed, the deformation of the end portion of the fixing roller 17a is prevented, and the end portion of the fixing roller 17a is uniformly pressed. A gap L1 of about 0 to 20 mm with the end of 17a
It is preferable to provide 1 (mm). Therefore, specifically, in order to prevent deformation of the end portion of the fixing roller 17a and prevent uneven fixing due to uneven rotation of the fixing roller 17a resulting from the deformation, for example, the A-3 vertical feed size width (297
mm), the width L1 between the center positions of the holding portions by the bearings B5 as the bearing members at both ends of the fixing roller 17a (same as the width between the center positions of the holding portions by the resin bearing 171j as the holding member) is L × (0.70
0.90) = L1, about 300 to 380 mm, and the width L of the fixing roller 17a as a fixing roller member
Is preferably set to about 420 mm.

【0087】上記設定により、定着ローラ部材の円筒状
弾性体の端部の変形が防止され、円筒状弾性体の変形が
一様とされ、円筒状弾性体を用いた定着ローラ部材の安
定した保持が可能となり、定着ローラ部材の回転むらに
よる定着むらが防止される。
With the above setting, the deformation of the end of the cylindrical elastic body of the fixing roller member is prevented, the deformation of the cylindrical elastic body is made uniform, and the fixing roller member using the cylindrical elastic body is stably held. And fixing unevenness due to uneven rotation of the fixing roller member is prevented.

【0088】[0088]

【発明の効果】請求項1によれば、円筒状弾性体が金属
疲労により破損(ダメージ)されることなく定着ローラ
部材の薄肉化が図られ、小径でニップ幅が広く、省エネ
ルギーでウォーミングアップ時間が短縮されると共に、
円筒状弾性体の変形量が押さえられて、定着ローラ部材
の回転むらによる定着むらが防止される定着装置が可能
となる。
According to the first aspect of the present invention, the thickness of the fixing roller member can be reduced without causing the cylindrical elastic body to be damaged (damaged) by metal fatigue, the nip width is small, the nip width is wide, energy is saved, and the warm-up time is reduced. While being shortened,
A fixing device in which the amount of deformation of the cylindrical elastic body is suppressed and uneven fixing due to uneven rotation of the fixing roller member is prevented is enabled.

【0089】請求項2によれば、定着ローラ部材を小径
として、定着ローラ部材の熱容量を小さくし、定着ロー
ラ部材の昇温速度を速くすると共に、分離性が向上され
る。
According to the second aspect, the fixing roller member is made small in diameter, the heat capacity of the fixing roller member is reduced, the rate of temperature rise of the fixing roller member is increased, and the separability is improved.

【0090】請求項3によれば、定着ローラ部材を小径
として、定着ローラ部材の熱容量を小さくし、定着ロー
ラ部材の昇温速度を速くすると共に、分離性が向上さ
れ、且つ、円筒状弾性体が金属疲労により破損(ダメー
ジ)されることなく定着ローラ部材の薄肉化が図られ、
小径でニップ幅が広く、省エネルギーでウォーミングア
ップ時間が短縮されると共に、円筒状弾性体の変形量が
押さえられて、定着ローラ部材の回転むらによる定着む
らが防止される定着装置が可能となる。
According to the third aspect, the diameter of the fixing roller member is reduced, the heat capacity of the fixing roller member is reduced, the temperature rising speed of the fixing roller member is increased, the separability is improved, and the cylindrical elastic member is improved. The thickness of the fixing roller member is reduced without being damaged by metal fatigue.
The fixing device has a small diameter, a wide nip width, saves energy, shortens the warm-up time, suppresses the deformation of the cylindrical elastic body, and prevents uneven fixing due to uneven rotation of the fixing roller member.

【0091】請求項4によれば、円筒状弾性体の変形や
破損がなくニップ幅を広くし、適切な押圧力を得ること
が可能となる。
According to the fourth aspect, it is possible to increase the nip width without deformation and breakage of the cylindrical elastic body and obtain an appropriate pressing force.

【0092】請求項5によれば、定着ローラ部材の円筒
状弾性体と加圧ローラ部材との均一な押圧が図られ、定
着ローラ部材の回転むらによる定着むらが防止される。
According to the fifth aspect, uniform pressing between the cylindrical elastic body of the fixing roller member and the pressure roller member is achieved, and uneven fixing due to uneven rotation of the fixing roller member is prevented.

【0093】請求項6によれば、定着ローラ部材の円筒
状弾性体の端部の変形が防止され、円筒状弾性体の変形
が一様とされ、円筒状弾性体を用いた定着ローラ部材の
安定した保持が可能となり、定着ローラ部材の回転むら
による定着むらが防止される。
According to the sixth aspect, the deformation of the end portion of the cylindrical elastic body of the fixing roller member is prevented, the deformation of the cylindrical elastic body is made uniform, and the fixing roller member using the cylindrical elastic body is deformed. Stable holding is enabled, and uneven fixing due to uneven rotation of the fixing roller member is prevented.

【0094】請求項7によれば、円筒状弾性体の変形や
破損がなくニップ幅を広くし、適切な押圧力を得ること
が可能となる。
According to the seventh aspect, it is possible to increase the nip width without deformation and breakage of the cylindrical elastic body, and to obtain an appropriate pressing force.

【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 sectional view 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】本発明にかかわる定着装置の概要断面図であ
る。
FIG. 3 is a schematic sectional view of a fixing device according to the present invention.

【図4】図3の定着装置の保持方法の一例を示す概要側
面図である。
FIG. 4 is a schematic side view showing an example of a method of holding the fixing device of FIG.

【図5】定着ローラ部材の層構成と機能とを示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram illustrating a layer configuration and a function of a fixing roller member.

【図6】定着装置の保持方法の他の例を示す概要側面図
である。
FIG. 6 is a schematic side view showing another example of a method of holding the fixing device.

【図7】定着ローラ部材及び加圧ローラ部材の変形量を
示す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating deformation amounts of a fixing roller member and a pressure roller member.

【図8】定着ローラ部材及び加圧ローラ部材の変形量を
示す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating deformation amounts of a fixing roller member and a pressure roller member.

【図9】定着ローラ部材と加圧ローラ部材との配置、並
びに、定着ローラ部材の保持中心位置間の幅と、加圧ロ
ーラ部材幅或いは定着ローラ部材幅との寸法関係を示す
図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating an arrangement of a fixing roller member and a pressing roller member, and a dimensional relationship between a width between holding center positions of the fixing roller member and a pressing roller member width or a fixing roller member width.

【図10】円筒状弾性体を用いる定着ローラ部材の押圧
の際の問題点を示す図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating a problem when pressing a fixing roller member using a cylindrical elastic body.

【符号の説明】 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 定着ローラ 47a 加圧ローラ 171a 薄板弾性ローラ 171j 樹脂軸受け 171g ハロゲンヒータ B5 軸受けベアリング N ニップ部 P 記録紙DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Photoreceptor drum 11 Scorotron charger 12 Exposure optical system 13 Developing device 17 Fixing device 17a Fixing roller 47a Pressure roller 171a Thin plate elastic roller 171j Resin bearing 171g Halogen heater B5 Bearing bearing N Nip P Recording paper

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 洋太郎 東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式 会社内 Fターム(参考) 2H033 AA02 AA21 AA23 AA30 AA32 BB02 BB12 BB28 BB33 3J103 AA02 AA14 BA03 BA31 BA41 CA52 CA78 FA02 FA12 FA18 FA20 FA26 GA02 GA57 GA58 GA60 GA66 HA03 HA05 HA12 HA33 HA36 HA53  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Yotaro Sato 2970 Ishikawacho, Hachioji-shi, Tokyo Konica Corporation F-term (reference) 2H033 AA02 AA21 AA23 AA30 AA32 BB02 BB12 BB28 BB33 3J103 AA02 AA14 BA03 BA31 BA41 CA52 CA78 FA02 FA12 FA18 FA20 FA26 GA02 GA57 GA58 GA60 GA66 HA03 HA05 HA12 HA33 HA36 HA53

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 加熱手段を有する定着ローラ部材と、前
記定着ローラ部材と対向して弾性を有する加圧ローラ部
材とを設け、転写材上のトナー像を定着する定着装置に
おいて、 前記定着ローラ部材を薄肉の円筒状弾性体とすると共
に、 前記定着ローラ部材の両端を、前記定着ローラ部材の外
径よりも大きな内径を有する保持部材にて保持するもの
で、 一定加重に対する、前記定着ローラ部材の変形量が前記
加圧ローラ部材の変形量より小さい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, comprising: a fixing roller member having a heating unit; and a pressure roller member having elasticity opposed to the fixing roller member. Is a thin cylindrical elastic body, and both ends of the fixing roller member are held by a holding member having an inner diameter larger than the outer diameter of the fixing roller member. A fixing device, wherein the amount of deformation is smaller than the amount of deformation of the pressure roller member.
【請求項2】 加熱手段を有する定着ローラ部材と、前
記定着ローラ部材と対向して弾性を有する加圧ローラ部
材とを設け、転写材上のトナー像を定着する定着装置に
おいて、 前記定着ローラ部材を薄肉の円筒状弾性体とすると共
に、 前記定着ローラ部材の両端を、前記定着ローラ部材の外
径よりも大きな内径を有する保持部材にて保持するもの
で、 前記定着ローラ部材の外径が前記加圧ローラ部材の外径
よりも小さいことを特徴とする定着装置。
2. A fixing device for fixing a toner image on a transfer material, comprising: a fixing roller member having a heating unit; and an elastic pressure roller member facing the fixing roller member, wherein the fixing roller member is provided. Is a thin cylindrical elastic body, and both ends of the fixing roller member are held by a holding member having an inner diameter larger than an outer diameter of the fixing roller member. A fixing device having a diameter smaller than an outer diameter of the pressure roller member.
【請求項3】 一定加重に対する、前記定着ローラ部材
の変形量が前記加圧ローラ部材の変形量より小さいこと
を特徴とする請求項2に記載の定着装置。
3. The fixing device according to claim 2, wherein the amount of deformation of the fixing roller member with respect to a constant load is smaller than the amount of deformation of the pressure roller member.
【請求項4】 前記円筒状弾性体の外径をR(mm)と
するとき、前記円筒状弾性体の肉厚t(mm)を、 R/50>t>R/300 とする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. When the outer diameter of the cylindrical elastic body is R (mm), the thickness t (mm) of the cylindrical elastic body is R / 50>t> R / 300. The fixing device according to claim 1, wherein:
【請求項5】 加熱手段を有する定着ローラ部材と、前
記定着ローラ部材と対向して弾性を有する加圧ローラ部
材とを設け、転写材上のトナー像を定着する定着装置に
おいて、 前記定着ローラ部材を薄肉の円筒状弾性体とすると共
に、 前記定着ローラ部材の両端を、前記定着ローラ部材の外
径よりも大きな内径を有する保持部材にて保持するもの
で、 前記加圧ローラ部材の幅をL2(mm)、前記定着ロー
ラ部材の前記保持部材による保持部中心位置間の幅をL
1(mm)とするとき、 L2/L1=0.90〜0.99 であることを特徴とする定着装置。
5. A fixing device for fixing a toner image on a transfer material, comprising: a fixing roller member having a heating unit; and a pressure roller member having elasticity opposed to the fixing roller member. Is a thin cylindrical elastic body, and both ends of the fixing roller member are held by a holding member having an inner diameter larger than the outer diameter of the fixing roller member. The width of the pressure roller member is L2. (Mm), the width between the center positions of the holding portions of the fixing roller member by the holding member is L
The fixing device according to claim 1, wherein L2 / L1 = 0.90 to 0.99.
【請求項6】 加熱手段を有する定着ローラ部材と、前
記定着ローラ部材と対向して弾性を有する加圧ローラ部
材とを設け、転写材上のトナー像を定着する定着装置に
おいて、 前記定着ローラ部材を薄肉の円筒状弾性体とすると共
に、 前記定着ローラ部材の両端を、前記定着ローラ部材の外
径よりも大きな内径を有する保持部材にて保持するもの
で、 前記定着ローラ部材の幅をL(mm)、前記定着ローラ
部材の前記保持部材による保持部中心位置間の幅をL1
(mm)とするとき、 L1/L=0.70〜0.95 であることを特徴とする定着装置。
6. A fixing device for fixing a toner image on a transfer material, comprising: a fixing roller member having a heating unit; and an elastic pressure roller member facing the fixing roller member, wherein the fixing roller member is provided. Is a thin cylindrical elastic body, and both ends of the fixing roller member are held by a holding member having an inner diameter larger than the outer diameter of the fixing roller member. The width of the fixing roller member is L ( mm), the width between the center positions of the holding portions of the fixing roller member by the holding member is L1
(1) where L1 / L = 0.70 to 0.95.
【請求項7】 前記円筒状弾性体の外径をR(mm)と
するとき、前記円筒状弾性体の肉厚t(mm)を、 R/50>t>R/300 とすることを特徴とする請求項5または6に記載の定着
装置。
7. When the outer diameter of the cylindrical elastic body is R (mm), the thickness t (mm) of the cylindrical elastic body is R / 50>t> R / 300. The fixing device according to claim 5, wherein:
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