JP2001215831A - Fixing device - Google Patents

Fixing device

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JP2001215831A
JP2001215831A JP2000028873A JP2000028873A JP2001215831A JP 2001215831 A JP2001215831 A JP 2001215831A JP 2000028873 A JP2000028873 A JP 2000028873A JP 2000028873 A JP2000028873 A JP 2000028873A JP 2001215831 A JP2001215831 A JP 2001215831A
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fixing
roller
fixing roller
roller member
pressing
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Application number
JP2000028873A
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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
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small diameter, and wide nip width fixing device capable of preventing the uneven deformation of the central part and the end part of a cylindrical elastic body, in a fixing roller member using the cylindrical elastic body, and capable of preventing the cylindrical elastic body from being damaged due to the metal fatigue by the deformation of the cylindrical elastic body, and also, capable of making the fixing roller member thin in thickness, reducing energy consumption and shortening a warming up time. SOLUTION: The fixing roller member is formed of the thin cylindrical elastic body, and also, both ends of the fixing roller member are held by a holding member whose inside diameter is larger than the outside diameter of the fixing roller member, and the fixing roller member is installed while passing through the holding member, and the fixing device is provided with a supporting means for supporting the end part of the fixing roller member from a pressure roller member side.

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】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. In addition, there is a problem that it takes time to warm up the fixing device during printing, and the printing time (warming-up time) becomes longer.

【0004】これを解決し、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ので、本願発
明者らは、内部に加熱手段(ハロゲンランプ)を有する
円筒状弾性体を用いて定着ローラ部材を構成し、定着ロ
ーラ部材の薄肉化と小径化とを図り、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
る定着装置を検討しており、特願平11−230499
号にて提案している。
In order to solve this problem and to make the fixing roller member energy-saving and have a short warm-up time, the fixing roller member needs to be thinner and smaller in diameter. The fixing roller member is constructed using a cylindrical elastic body having a ramp, and the fixing roller member is made thinner and smaller in diameter, and a fixing device that has a small diameter, a wide nip width, saves energy, and shortens the warm-up time is studied. And Japanese Patent Application No. 11-230499
Issue.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記提
案の円筒状弾性体を用いる定着ローラ部材による定着装
置では、円筒状弾性体の中央部と端部との変形むらが生
じ、定着ローラ部材の回転むらによる定着むらが発生す
るという問題が起こる。また、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。
However, in the fixing device using the fixing roller member using the above-described cylindrical elastic body, the deformation of the central and end portions of the cylindrical elastic body occurs, and the rotation of the fixing roller member is caused. There is a problem that uneven fixing occurs due to unevenness. Further, the fixing roller member may be damaged (damage) due to metal fatigue due to deformation, or if the diameter of the fixing roller member is reduced, the nip width (width of the nip portion) may be insufficient, resulting in poor fixing.

【0006】本発明は、円筒状弾性体を用いる定着ロー
ラ部材における上記の問題点を解決し、円筒状弾性体の
中央部と端部との変形むらを防止すると共に、円筒状弾
性体の変形による金属疲労により、円筒状弾性体が破損
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 in a fixing roller member using a cylindrical elastic body, prevents unevenness in deformation between a central portion and an end portion of the cylindrical elastic body, and deforms the cylindrical elastic body. It is an object of the present invention to provide a fixing device capable of reducing the thickness of a fixing roller member without damaging a cylindrical elastic body due to metal fatigue, having a small diameter, a wide nip width, saving energy, and shortening a warm-up time.

【0007】[0007]

【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し、前記保持部材を貫通
して前記定着ローラ部材を設けるもので、前記定着ロー
ラ部材の端部を前記加圧ローラ部材側から支持する支持
手段を有する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. Wherein the fixing roller member is provided so as to penetrate through the fixing roller member, and has a support means for supporting an end of the fixing roller member from the pressure roller member side (first invention)
Achieved by

【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、前記定着ローラ部材或
いは前記加圧ローラ部材の少なくとも一方を押圧手段に
より押圧すると共に、前記押圧手段による前記定着ロー
ラ部材と前記加圧ローラ部材との間隔が規定間隔以下に
なることを防止する突当部材を設けることを特徴とする
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. A pressing member that presses at least one of the pressure roller members by a pressing unit and that prevents a distance between the fixing roller member and the pressing roller member by the pressing unit from becoming equal to or less than a predetermined distance. This is achieved by a fixing device (second 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或
いは前記加圧ローラ部材の少なくとも一方が、押圧手段
の押圧により間隙維持手段に突当たって、前記定着ロー
ラ部材と前記加圧ローラ部材との間隔が維持されている
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 the outer diameter of the fixing roller member. At least one of the pressure roller members abuts a gap maintaining means by the pressing of a pressing means to maintain a gap between the fixing roller member and the pressure roller member. 3 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。なお、以下の定着装置の各例の説
明において、同様の機能、構造を有する部材には同一の
番号を付した。
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. In the following description of each example of the fixing device, members having similar functions and structures are denoted by the same reference numerals.

【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5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
装置の概要断面図であり、図4は、図3の定着装置の概
要側面図であり、図5は、定着ローラ部材の層構成と機
能とを示す図である。
An image forming process and each mechanism of an embodiment of an image forming apparatus using a fixing device according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional configuration view of a color image forming apparatus showing an embodiment of an image forming apparatus using a fixing device according to the present invention, and FIG. 2 is a side cross-sectional view of the image forming body of FIG. 3 is a schematic sectional view of the fixing device, FIG. 4 is a schematic side view of the fixing device of FIG. 3, and FIG. 5 is a diagram illustrating a layer configuration and functions of the fixing roller member.

【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
加圧ローラ部材である加圧ローラ47aとにより構成さ
れ、定着ローラ17aの内部には、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加
熱手段、好ましくはハロゲンランプ171gやキセノン
ランプ(不図示)等が設けられる。
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 member 17a is a thin plate-shaped fixing roller 17a which is an upper fixing roller member (on the side of the color toner image on the recording paper P) for fixing a color toner image, and a lower pressing roller member having elasticity. A heating means for emitting heat rays such as infrared rays or far infrared rays including visible light depending on the light source, preferably a halogen lamp 171g or a xenon lamp (not shown) is provided inside the fixing roller 17a. Are provided.

【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、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加熱手
段、好ましくはハロゲンランプ171gやキセノンラン
プ(不図示)等が設けられる。ハロゲンランプ171g
やキセノンランプ(不図示)等の発光光により薄板弾性
ローラ171aが加熱される。
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. A heating means for emitting heat rays such as infrared rays or far infrared rays including visible light depending on the light source, preferably a halogen lamp 171g or a xenon lamp (not shown) is provided inside 17a. Halogen lamp 171g
The thin plate elastic roller 171a is heated by light emitted from a light source such as a xenon lamp (not shown) or the like.

【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)の金属性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性部材を
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)の金属性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 a spring material having a fatigue limit which can be used as a spring material is preferably formed of a thin metal member having a spring property using stainless steel, phosphor bronze, or the like. By using the metallic member of the above, it is possible to prevent the occurrence of fatigue failure due to the elastic deformation of the thin plate elastic roller 171a that is a cylindrical elastic body when the thin plate elastic roller 171a is applied to the fixing device 17. In preventing the occurrence of fatigue failure due to elastic deformation, at Plane Bending Fatigue Test method (JIS, Z2275), by repeating several 10 7 times, a thin metal plate (thin) with 140 N / mm 2 or more fatigue strength It has been experimentally confirmed that it is preferable to use a conductive member.

【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
素系ゴムとして層厚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
The thickness of the rubber layer 171b is preferably 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金属パイ
プ471aと、該金属パイプ471aの外側に例えばシ
リコン材を用いた、ゴム硬度が10Hs〜70Hs(J
IS、Aゴム硬度)、好ましくは15Hs〜40Hs
で、厚さ3mm〜10mm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。
定着ローラ17aが加圧ローラ47aを圧着(押圧)し
て(加圧ローラ47aが定着ローラ17aを押圧するよ
うにしてもよい)、ニップ部Nが形成される。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。
The pressure roller 47a as the lower pressure roller member includes, for example, a rod-shaped metal pipe 471a made of stainless steel, and a silicon hardness of 10 Hs or more made of, for example, silicon outside the metal pipe 471a. 70Hs (J
IS, A rubber hardness), preferably 15Hs to 40Hs
Thus, it is configured as an elastic soft roller having a rubber roller layer 471b having a thickness of 3 mm to 10 mm. The rubber hardness is preferably the same for the rubber layer 171b used on the surface of the thin plate elastic roller 171a.
The fixing roller 17a presses (presses) the pressing roller 47a (the pressing roller 47a may press the fixing roller 17a), and the nip portion N is formed. An elastic rubber roller having a high heat insulating property is used for the lower pressing roller 47a to prevent the diffusion of heat from the upper thin plate elastic roller 171a to the lower pressing roller 47a and to reduce the thickness by 5 to 30 mm.
Wide nip width.

【0044】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を貫通して定
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に嵌入される定
着ローラ軸受けベアリング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、両端の定着ローラ軸受けベアリング
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P
Lbを設け、定着ローラ17aを両端より位置決めす
る。
As shown in FIG. 4, both ends of the fixing roller 17a are penetrated through 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. 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 are used 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 the fixing roller bearings B5 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 fixing roller bearings B5 at both ends. A receiving plate P made of a resin member having good slipperiness using, for example, a fluororesin is provided at both ends of the fixing roller 17a.
Lb is provided, and the fixing roller 17a is positioned from both ends.

【0045】定着ローラ17aを貫通して設けられる両
端の樹脂軸受け171jの中心位置と一致させて嵌込さ
れる、両端の定着ローラ軸受けベアリングB5の中心位
置を、定着ローラ押圧バネSPaにより、一定加重、例
えば50〜500Nの加重にて、樹脂軸受け171jを
介して定着ローラ17aを押圧し、定着ローラ17aと
加圧ローラ47aとを圧着する。両端の定着ローラ押圧
バネSPaにて押圧される定着ローラ軸受けベアリング
B5の保持部中心位置間(図4にL1で示される幅の位
置間隔)を、両端の保持部材としての樹脂軸受け171
jの中心位置間隔と同じとして、両端の樹脂軸受け17
1j及び定着ローラ軸受けベアリングB5を配設する。
これにより、定着ローラ17aより幅狭な加圧ローラ4
7aにより押圧力を受ける薄板弾性ローラ171aの端
部の変形が防止される。
The center positions of the fixing roller bearings B5 at both ends, which are fitted in alignment with the center positions of the resin bearings 171j at both ends provided through the fixing roller 17a, are fixedly loaded by the fixing roller pressing spring SPa. For example, the fixing roller 17a is pressed via the resin bearing 171j with a load of, for example, 50 to 500N, and the fixing roller 17a and the pressure roller 47a are pressed. A resin bearing 171 as a holding member at both ends is provided between the center positions of the holding portions of the fixing roller bearings B5 pressed by the fixing roller pressing springs SPa at both ends (positional intervals having a width indicated by L1 in FIG. 4).
j, the resin bearings 17 on both ends
1j and the fixing roller bearing B5.
Thus, the pressure roller 4 narrower than the fixing roller 17a
7a prevents deformation of the end of the thin plate elastic roller 171a which receives the pressing force.

【0046】また、下側の加圧ローラ47aには、加圧
ローラ47aの有する金属パイプ471aの一方の端部
に歯車G12を固定して設け、定着駆動モータM1によ
り駆動回転される歯車G22を歯車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を回転
駆動し、加圧ローラ47aに押圧される定着ローラ17
aを従動回転させる。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 pipe 471a of the pressure roller 47a, and a gear G22 driven and rotated by a fixing drive motor M1. The fixing roller 17a is connected to the gear G12, and rotates the pressing roller 47a by driving the fixing driving motor M1, so that the fixing roller 17 is pressed by the pressing roller 47a.
a is driven to rotate. Following rotation, the fixing roller 17
The rotation of a is made uniform, and uneven fixing is prevented.

【0047】上述したように、定着ローラ部材としての
定着ローラ17a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、定着ローラ17aを保持する
樹脂軸受け171jを押圧し、弾性を有する加圧ローラ
47aの押圧力を定着ローラ17aの薄板弾性ローラ1
71aの弾性力にて受ける(加圧ローラ47aを定着ロ
ーラ17a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。5〜30mm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 17a serving as the fixing roller member is a thin thin elastic roller 171a having a spring property, and the resin bearing 171j holding the fixing roller 17a is pressed to form an elastic pressure roller. The pressing force of 47a is applied to the thin elastic roller 1 of the fixing roller 17a.
(The pressing roller 47a is pressed against the fixing roller 17a, and the pressing force against the pressing roller 47a is received by the elastic force of the thin thin elastic roller 171a having the spring property of the fixing roller 17a.) May be done). As a result, the thin elastic roller 171a expands in an elliptical shape without plastic deformation, and a soft rubber roller layer 471b of the pressing roller 47a is formed on the surface of the thin elastic roller 171a which is almost flat.
To form a convex wide nip portion N of 5 to 30 mm on the lower side. Good fixing of the toner image is performed by the wide nip portion N of 5 to 30 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
加圧ローラ47aの大きな曲率(曲面半径は小)によ
り、記録紙P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 large curvature (the radius of the curved surface is small) of the pressure roller 47a at the outlet of the nip portion N improves the separability from the recording paper P.

【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】しかしながら、上記定着装置17におい
て、加圧ローラ47aと互いに押圧される円筒状弾性体
を用いる定着ローラ17aでは、特に定着ローラ17a
を両端部で支えられ、両端の定着ローラ押圧バネSPa
により押圧される円筒状弾性体を用いる定着ローラ17
aでは、円筒状弾性体としての薄板弾性ローラ171a
の中央部と端部との変形むらが生じ、定着ローラ17a
の回転むらによる定着むらが発生するという問題が起こ
る。
However, in the fixing device 17, in the fixing roller 17a using a cylindrical elastic body pressed against the pressure roller 47a, the fixing roller 17a
Are supported at both ends, and the fixing roller pressing springs SPa at both ends are provided.
Roller 17 using cylindrical elastic body pressed by
a, a thin plate elastic roller 171a as a cylindrical elastic body;
Of the fixing roller 17a.
This causes a problem that fixing unevenness occurs due to rotation unevenness.

【0051】上記定着ローラ部材の変形むらを防止する
ための円筒状弾性体の支持手段について、図6または図
7、及び前述した図5を用いて説明する。図6は、定着
ローラ部材の支持手段の第1の例を用いる定着装置の概
要断面図であり、図7は、定着ローラ部材の支持手段の
第2の例を用いる定着装置の概要断面図である。
The means for supporting the cylindrical elastic body for preventing the fixing roller member from being deformed unevenly will be described with reference to FIG. 6 or FIG. 7 and FIG. FIG. 6 is a schematic sectional view of a fixing device using a first example of a fixing roller member supporting unit, and FIG. 7 is a schematic sectional view of a fixing device using a second example of a fixing roller member supporting unit. is there.

【0052】図6、及び前述した図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1
71aを用いた定着ローラ部材としての定着ローラ17
a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、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
加熱手段、好ましくはハロゲンランプ171gやキセノ
ンランプ(不図示)等が設けられる。ハロゲンランプ1
71gやキセノンランプ(不図示)等の発光光により薄
板弾性ローラ171aが加熱される。
According to FIG. 6 and FIG. 5, the fixing device 17 is held on the upper side (on the side of the color toner image on the recording paper P) by a resin bearing 171j as a ring-shaped holding member. Thin plate elastic roller 1 as a thin cylindrical elastic body having a spring property for fixing a toner image
Fixing Roller 17 as Fixing Roller Member Using 71a
a pressure roller 47a as a pressure roller member having elasticity is disposed on the lower side, and an infrared ray including visible light depending on a light source is provided inside the fixing roller 17a. Alternatively, a heating unit that emits heat rays such as far infrared rays, preferably a halogen lamp 171 g or a xenon lamp (not shown) is provided. Halogen lamp 1
The thin plate elastic roller 171a is heated by light emitted from 71g or a xenon lamp (not shown).

【0053】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にて前述したと同様に、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171
a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 fixing roller 17a, which is an upper thin plate-like fixing roller member, is a thin plate elastic roller 171 which is a thin cylindrical elastic body having a spring property, as described above with reference to FIG.
a and a rubber layer 171b on the outside (outer peripheral surface) of the thin plate elastic roller 171a.

【0054】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)の金属性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性部材を
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)の金属性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 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 a spring material having a fatigue limit which can be used as a spring material is preferably formed of a thin metal member having a spring property using stainless steel, phosphor bronze, or the like. By using the metallic member of the above, it is possible to prevent the occurrence of fatigue failure due to the elastic deformation of the thin plate elastic roller 171a that is a cylindrical elastic body when the thin plate elastic roller 171a is applied to the fixing device 17. In preventing the occurrence of fatigue failure due to elastic deformation, at Plane Bending Fatigue Test method (JIS, Z2275), by repeating several 10 7 times, a thin metal plate (thin) with 140 N / mm 2 or more fatigue strength It has been experimentally confirmed that it is preferable to use a conductive member.

【0055】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.

【0056】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
素系ゴムとして層厚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
The thickness of the rubber layer 171b is preferably 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.

【0057】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金属パイ
プ471aと、該金属パイプ471aの外側に例えばシ
リコン材を用いた、ゴム硬度が10Hs〜70Hs(J
IS、Aゴム硬度)、好ましくは15Hs〜40Hs
で、厚さ3mm〜10mm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。
定着ローラ17aが加圧ローラ47aを圧着(押圧)し
て(加圧ローラ47aが定着ローラ17aを押圧するよ
うにしてもよい)、ニップ部Nが形成される。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。
The pressure roller 47a as the lower pressure roller member is composed of, for example, a rod-shaped metal pipe 471a made of stainless steel, and a silicon hard material made of, for example, silicon outside the metal pipe 471a. 70Hs (J
IS, A rubber hardness), preferably 15Hs to 40Hs
Thus, it is configured as an elastic soft roller having a rubber roller layer 471b having a thickness of 3 mm to 10 mm. The rubber hardness is preferably the same for the rubber layer 171b used on the surface of the thin plate elastic roller 171a.
The fixing roller 17a presses (presses) the pressing roller 47a (the pressing roller 47a may press the fixing roller 17a), and the nip portion N is formed. An elastic rubber roller having a high heat insulating property is used for the lower pressing roller 47a to prevent the diffusion of heat from the upper thin plate elastic roller 171a to the lower pressing roller 47a and to reduce the thickness by 5 to 30 mm.
Wide nip width.

【0058】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を貫通して定着ローラ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に嵌入される定着ローラ軸受けベアリン
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
の定着ローラ軸受けベアリング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1
7a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。
A heat insulating property such as fluororesin is applied to both ends of the fixing roller 17a by passing through the 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. A resin bearing 171j as a ring-shaped holding member using a resin 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 the fixing roller bearings B5 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 fixing roller bearings B5 at both ends. Fixing roller 1
A receiving plate PLb made of a resin member having good slipperiness, for example, using a fluororesin or the like is provided at both ends of 7a, and the fixing roller 17a is positioned from both ends.

【0059】定着ローラ17aを貫通して設けられる両
端の樹脂軸受け171jの中心位置と一致させて嵌込さ
れる、両端の定着ローラ軸受けベアリングB5の中心位
置を、定着ローラ押圧バネSPaにより、一定加重、例
えば50〜500Nの加重にて、樹脂軸受け171jを
介して定着ローラ17aを押圧し、定着ローラ17aと
加圧ローラ47aとを圧着する。両端の定着ローラ押圧
バネSPaにて押圧される定着ローラ軸受けベアリング
B5の保持部中心位置間(図6にL1で示される幅の位
置間隔)を、両端の保持部材としての樹脂軸受け171
jの中心位置間隔と同じとして、両端の樹脂軸受け17
1j及び定着ローラ軸受けベアリングB5を配設する。
これにより、定着ローラ17aより幅狭な加圧ローラ4
7aにより押圧力を受ける薄板弾性ローラ171aの端
部の変形が防止されるが、特に定着ローラ17aの薄板
弾性ローラ171aの中央部と端部との変形むらを防止
するため、保持部材としての樹脂軸受け171jを挟ん
で加圧ローラ47aの金属パイプ471aの両側端に、
加圧ローラ47aと同径の支持部材としての支持ローラ
SR1を定着ローラ17aの支持手段として設け、支持
ローラSR1を定着ローラ17aに突当て、定着ローラ
17aの両端部を支える。
The center positions of the fixing roller bearings B5 at both ends, which are fitted in alignment with the center positions of the resin bearings 171j at both ends provided through the fixing roller 17a, are fixedly loaded by the fixing roller pressing spring SPa. For example, the fixing roller 17a is pressed via the resin bearing 171j with a load of, for example, 50 to 500N, and the fixing roller 17a and the pressure roller 47a are pressed. A resin bearing 171 as a holding member at both ends is provided between the center positions of the holding portions of the fixing roller bearing bearings B5 pressed by the fixing roller pressing springs SPa at both ends (positional intervals having a width indicated by L1 in FIG. 6).
j, the resin bearings 17 on both ends
1j and the fixing roller bearing B5.
Thus, the pressure roller 4 narrower than the fixing roller 17a
7a prevents deformation of the end portion of the thin plate elastic roller 171a which receives the pressing force. In particular, in order to prevent uneven deformation of the center portion and the end portion of the thin plate elastic roller 171a of the fixing roller 17a, a resin as a holding member is used. On both ends of the metal pipe 471a of the pressure roller 47a with the bearing 171j interposed therebetween,
A support roller SR1 as a support member having the same diameter as the pressure roller 47a is provided as support means for the fixing roller 17a, and the support roller SR1 is abutted against the fixing roller 17a to support both ends of the fixing roller 17a.

【0060】上記により、定着ローラ部材の円筒状弾性
体の中央部と端部との変形むらが防止されて、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る。
As described above, the deformation of the central portion and 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 using the cylindrical elastic body is formed. The members can be stably held.

【0061】また、下側の加圧ローラ47aには、加圧
ローラ47aの有する金属パイプ471aの一方の端部
に歯車G12を固定して設け、定着駆動モータM1によ
り駆動回転される歯車G22を歯車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を回転
駆動し、加圧ローラ47aに押圧される定着ローラ17
aを従動回転させる。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 pipe 471a of the pressure roller 47a, and a gear G22 driven and rotated by a fixing drive motor M1. The fixing roller 17a is connected to the gear G12, and rotates the pressing roller 47a by driving the fixing driving motor M1, so that the fixing roller 17 is pressed by the pressing roller 47a.
a is driven to rotate. Following rotation, the fixing roller 17
The rotation of a is made uniform, and uneven fixing is prevented.

【0062】上述したように、定着ローラ部材としての
定着ローラ17a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、定着ローラ17aを保持する
樹脂軸受け171jを押圧し、弾性を有する加圧ローラ
47aの押圧力を定着ローラ17aの薄板弾性ローラ1
71a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。5〜3
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 17a serving as a fixing roller member is a thin thin elastic roller 171a having a spring property, and a resin bearing 171j holding the fixing roller 17a is pressed to form an elastic pressure roller. The pressing force of 47a is applied to the thin elastic roller 1 of the fixing roller 17a.
Received by the elastic force of 71a. 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.

【0063】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
加圧ローラ47aの大きな曲率(曲面半径は小)によ
り、記録紙P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 warm-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 large curvature (the radius of the curved surface is small) of the pressure roller 47a at the outlet of the nip portion N improves the separability from the recording paper P.

【0064】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
となり、且つ、定着ローラ部材の円筒状弾性体の中央部
と端部との変形むらが防止されて、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、良好な定着が行われる定着
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 stable fixing roller member can be stably held by the bearing member. It is possible to provide a fixing device having a large warming-up time with a large energy saving of 30 to 30 mm, and prevent the deformation of the central portion and the end portion of the cylindrical elastic body of the fixing roller member, thereby preventing the cylindrical elastic body from being deformed. As a result, it is possible to stably hold the fixing roller member using the cylindrical elastic body, to prevent uneven fixing due to uneven rotation of the fixing roller member, and to provide a fixing device capable of performing satisfactory fixing.

【0065】上記において、図7に示すように、下側の
加圧ローラ部材としての加圧ローラ47aの両端部に、
定着ローラ軸受けベアリングB5が嵌込まれた保持部材
としての樹脂軸受け171j部分を逃げて、凹部LSを
形成し、凹部LSの両側端の支持部SJを支持手段とし
て定着ローラ17aに突当てる。加圧ローラ47aと同
径の両端の支持部SJにより定着ローラ17aの両端部
を支える。
In the above, as shown in FIG. 7, both ends of the pressure roller 47a as the lower pressure roller member are provided.
The resin bearing 171j as a holding member into which the fixing roller bearing B5 is fitted escapes to form a concave portion LS, and the support portions SJ on both side ends of the concave portion LS abut against the fixing roller 17a as support means. Both ends of the fixing roller 17a are supported by support portions SJ at both ends having the same diameter as the pressure roller 47a.

【0066】上記構成によっても、定着ローラ部材の円
筒状弾性体の中央部と端部との変形むらが防止されて、
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、良好な
定着が行われる定着装置が可能となる。
According to the above configuration, deformation unevenness between the central portion and the end portion of the cylindrical elastic body of the fixing roller member can be prevented.
The deformation of the cylindrical elastic body is made uniform, the fixing roller member using the cylindrical elastic body can be stably held, the fixing unevenness due to the uneven rotation of the fixing roller member is prevented, and the fixing is performed with good fixing. The device becomes possible.

【0067】さらに、前記図3ないし図5にて説明した
定着装置17において、加圧ローラ47aと互いに押圧
される円筒状弾性体としての薄板弾性ローラ171aを
用いる定着ローラ17aでは、定着ローラ17aの薄板
弾性ローラ171aの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)されるという問題が起こ
る。
Further, in the fixing device 17 described with reference to FIGS. 3 to 5, the fixing roller 17a using the pressure roller 47a and the thin plate elastic roller 171a as a cylindrical elastic body pressed against each other is different from the fixing roller 17a. There is a problem that the fixing roller member is damaged (damaged) by metal fatigue due to deformation of the thin plate elastic roller 171a.

【0068】上記定着ローラ部材の変形での金属疲労に
よる破損を防止するための方法について、図8ないし図
10、及び前述した図5を用いて説明する。図8は、定
着ローラ部材の金属疲労による破損防止の方法の第1の
例を用いる定着装置の概要断面図であり、図9は、定着
ローラ部材の金属疲労による破損防止の方法の第2の例
を用いる定着装置の概要断面図であり、図10は、定着
ローラ部材の金属疲労による破損防止の方法の第3の例
を用いる定着装置の概要断面図である。
A method for preventing damage due to metal fatigue due to deformation of the fixing roller member will be described with reference to FIGS. 8 to 10 and FIG. FIG. 8 is a schematic sectional view of a fixing device using a first example of a method of preventing damage to a fixing roller member due to metal fatigue, and FIG. 9 is a second example of a method of preventing damage to the fixing roller member due to metal fatigue. FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of a fixing device using an example, and FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of a fixing device using a third example of a method of preventing damage to a fixing roller member due to metal fatigue.

【0069】図8、及び前述した図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1
71aを用いた定着ローラ部材としての定着ローラ17
a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、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
加熱手段、好ましくはハロゲンランプ171gやキセノ
ンランプ(不図示)等が設けられる。ハロゲンランプ1
71gやキセノンランプ(不図示)等の発光光により薄
板弾性ローラ171aが加熱される。
According to FIG. 8 and FIG. 5, the fixing device 17 is held on the upper side (on the side of the color toner image on the recording paper P) by a resin bearing 171j as a ring-shaped holding member. Thin plate elastic roller 1 as a thin cylindrical elastic body having a spring property for fixing a toner image
Fixing Roller 17 as Fixing Roller Member Using 71a
a pressure roller 47a as a pressure roller member having elasticity is disposed on the lower side, and an infrared ray including visible light depending on a light source is provided inside the fixing roller 17a. Alternatively, a heating unit that emits heat rays such as far infrared rays, preferably a halogen lamp 171 g or a xenon lamp (not shown) is provided. Halogen lamp 1
The thin plate elastic roller 171a is heated by light emitted from 71g or a xenon lamp (not shown).

【0070】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にて前述したと同様に、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171
a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 fixing roller 17a, which is an upper thin plate-like fixing roller member, is a thin plate elastic roller 171 which is a thin cylindrical elastic body having a spring property, as described above with reference to FIG.
a and a rubber layer 171b on the outside (outer peripheral surface) of the thin plate elastic roller 171a.

【0071】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)の金属性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性部材を
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)の金属性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 a spring material having a fatigue limit which can be used as a spring material is preferably formed of a thin metal member having a spring property using stainless steel, phosphor bronze, or the like. By using the metallic member of the above, it is possible to prevent the occurrence of fatigue failure due to the elastic deformation of the thin plate elastic roller 171a that is a cylindrical elastic body when the thin plate elastic roller 171a is applied to the fixing device 17. In preventing the occurrence of fatigue failure due to elastic deformation, at Plane Bending Fatigue Test method (JIS, Z2275), by repeating several 10 7 times, a thin metal plate (thin) with 140 N / mm 2 or more fatigue strength It has been experimentally confirmed that it is preferable to use a conductive member.

【0072】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 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.

【0073】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
素系ゴムとして層厚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 elastic roller 171a
The thickness of the rubber layer 171b is preferably 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.

【0074】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金属パイ
プ471aと、該金属パイプ471aの外側に例えばシ
リコン材を用いた、ゴム硬度が10Hs〜70Hs(J
IS、Aゴム硬度)、好ましくは15Hs〜40Hs
で、厚さ3mm〜10mm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。
定着ローラ17aが加圧ローラ47aを圧着(押圧)し
て(後述するように、加圧ローラ47aが定着ローラ1
7aを押圧するようにしてもよい)、ニップ部Nが形成
される。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。
The pressure roller 47a as the lower pressure roller member is composed of, for example, a rod-shaped metal pipe 471a using a stainless steel material, and a rubber material using a silicon material outside the metal pipe 471a. 70Hs (J
IS, A rubber hardness), preferably 15Hs to 40Hs
Thus, it is configured as an elastic soft roller having a rubber roller layer 471b having a thickness of 3 mm to 10 mm. The rubber hardness is preferably the same for the rubber layer 171b used on the surface of the thin plate elastic roller 171a.
The fixing roller 17a presses (presses) the pressing roller 47a (as described later, the pressing roller 47a
7a may be pressed), and a nip portion N is formed. An elastic rubber roller having high heat insulation properties is used for the lower pressure roller 47a to prevent the diffusion of heat from the upper thin plate elastic roller 171a to the lower pressure roller 47a, and a wide nip width of 5 to 30 mm. Secure.

【0075】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を貫通して定着ローラ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に嵌入される定着ローラ軸受けベアリン
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
の定着ローラ軸受けベアリング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1
7a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。
A heat insulating property such as a fluororesin is applied to both ends of the fixing roller 17a by passing through the 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. A resin bearing 171j as a ring-shaped holding member using a resin 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 the fixing roller bearings B5 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 fixing roller bearings B5 at both ends. Fixing roller 1
A receiving plate PLb made of a resin member having good slipperiness, for example, using a fluororesin or the like is provided at both ends of 7a, and the fixing roller 17a is positioned from both ends.

【0076】定着ローラ17aを貫通して設けられる両
端の樹脂軸受け171jの中心位置と一致させて嵌込さ
れる、両端の定着ローラ軸受けベアリングB5の中心位
置を、押圧手段としての定着ローラ押圧バネSPaによ
り、一定加重、例えば50〜500Nの加重にて、樹脂
軸受け171jを介して定着ローラ17aを押圧し、定
着ローラ17aと加圧ローラ47aとを圧着する。両端
の定着ローラ押圧バネSPaにて押圧される定着ローラ
軸受けベアリングB5の保持部中心位置間(図8にL1
で示される幅の位置間隔)を、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及び定着ローラ軸受けベアリング
B5を配設する。これにより、定着ローラ17aより幅
狭な加圧ローラ47aにより押圧力を受ける薄板弾性ロ
ーラ171aの端部の変形が防止されるが、変形量が大
きくなって行き、変形による金属疲労により定着ローラ
17aの薄板弾性ローラ171aが破損(ダメージ)さ
れることのないように、押圧手段としての定着ローラ押
圧バネSPaによる定着ローラ17aと加圧ローラ47
aとの押圧間隔(中心間隔)が規定間隔以下になること
を防止するために(規定値より大きい変形量とならない
ようにするために)、規定間隔の位置(破損される間隔
より小さい間隔の変形量許容最大基準位置)に、例えば
樹脂軸受け171jに突当たる突当部材としてのストッ
パST1を設ける。なお、図8に一点鎖線で示すよう
に、加圧ローラ47aを押圧する加圧ローラ押圧バネS
Pbを設け、押圧手段としての加圧ローラ押圧バネSP
bによる定着ローラ17aと加圧ローラ47aとの押圧
間隔(中心間隔)が規定間隔以下になることを防止する
ために(規定値より大きい変形量とならないようにする
ために)、規定間隔の位置(破損される間隔より小さい
間隔の変形量許容最大基準位置)に、例えば加圧ローラ
47aの金属パイプ471aに突当たる突当部材として
のストッパST11を設ける構成としてもよく、また両
者のバネ部材とストッパ部材とを同時に設ける構成とし
てもよい。
The center positions of the fixing roller bearings B5 at both ends, which are fitted so as to match the center positions of the resin bearings 171j at both ends provided through the fixing roller 17a, are fixed to the fixing roller pressing spring SPa as pressing means. Thus, the fixing roller 17a is pressed via the resin bearing 171j with a constant load, for example, a load of 50 to 500N, and the fixing roller 17a and the pressure roller 47a are pressed. Between the center positions of the holding portions of the fixing roller bearing B5 pressed by the fixing roller pressing springs SPa at both ends (L1 in FIG. 8).
Is set to be the same as the center position interval of the resin bearings 171j as the holding members at both ends, and the resin bearing 171j at both ends and the fixing roller bearing B5 are disposed. This prevents deformation of the end of the thin plate elastic roller 171a which is pressed by the pressing roller 47a which is narrower than the fixing roller 17a. However, the deformation increases, and the fixing roller 17a is deformed due to metal fatigue. The fixing roller 17a and the pressing roller 47 are fixed by a fixing roller pressing spring SPa as pressing means so that the thin plate elastic roller 171a is not damaged.
In order to prevent the pressing interval (center interval) from being smaller than the specified interval (in order to prevent the deformation amount from being larger than the specified value), the position of the specified interval (the interval smaller than the damaged interval) is used. At the deformation allowable maximum reference position), for example, a stopper ST1 as an abutting member that abuts against the resin bearing 171j is provided. As shown by a dashed line in FIG. 8, a pressing roller pressing spring S for pressing the pressing roller 47a is provided.
Pressurizing roller pressing spring SP as pressing means provided with Pb
In order to prevent the pressing interval (center interval) between the fixing roller 17a and the pressing roller 47a by b from becoming smaller than the specified interval (to prevent the deformation amount from being larger than the specified value), the position of the specified interval is set. For example, a stopper ST11 as an abutting member that abuts against the metal pipe 471a of the pressure roller 47a may be provided at the (deformation allowable maximum reference position at an interval smaller than the interval at which the breakage occurs). It is good also as a structure provided with a stopper member simultaneously.

【0077】上記により、定着ローラ部材の円筒状弾性
体の変形による金属疲労により、円筒状弾性体が破損
(ダメージ)されることなく定着ローラ部材の薄肉化が
図られると共に、円筒状弾性体の変形量が押さえられ
る。
As described above, the thickness of the fixing roller member can be reduced without damaging the cylindrical elastic body due to metal fatigue caused by the deformation of the cylindrical elastic body of the fixing roller member. The amount of deformation is suppressed.

【0078】また、下側の加圧ローラ47aには、加圧
ローラ47aの有する金属パイプ471aの一方の端部
に歯車G12を固定して設け、定着駆動モータM1によ
り駆動回転される歯車G22を歯車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を回転
駆動し、加圧ローラ47aに押圧される定着ローラ17
aを従動回転させる。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。
A gear G12 is fixed to one end of a metal pipe 471a of the pressure roller 47a, and a gear G22 driven and rotated by a fixing drive motor M1 is provided on the lower pressure roller 47a. The fixing roller 17a is connected to the gear G12, and rotates the pressing roller 47a by driving the fixing driving motor M1, so that the fixing roller 17 is pressed by the pressing roller 47a.
a is driven to rotate. Following rotation, the fixing roller 17
The rotation of a is made uniform, and uneven fixing is prevented.

【0079】上述したように、定着ローラ部材としての
定着ローラ17a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、定着ローラ17aを保持する
樹脂軸受け171jを押圧し、弾性を有する加圧ローラ
47aの押圧力を定着ローラ17aの薄板弾性ローラ1
71aの弾性力にて受ける(上述したように、加圧ロー
ラ47aを定着ローラ17aに押圧して、加圧ローラ4
7a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。5〜30mm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 17a as a fixing roller member is a thin thin elastic roller 171a having a spring property, and a resin bearing 171j holding the fixing roller 17a is pressed to form an elastic pressure roller. The pressing force of 47a is applied to the thin elastic roller 1 of the fixing roller 17a.
(As described above, the pressing roller 47a is pressed against the fixing roller 17a and the pressing roller 4a is pressed).
The pressing force with the fixing roller 7a may be received by the elastic force of the 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 which is almost planar, thereby forming a convex 5 to 5 below. 30mm
A wide nip portion N is formed. Good fixing of the toner image is performed by the wide nip portion N of 5 to 30 mm.

【0080】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
加圧ローラ47aの大きな曲率(曲面半径は小)によ
り、記録紙P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 is energy saving 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 large curvature (the radius of the curved surface is small) of the pressure roller 47a at the outlet of the nip portion N improves the separability from the recording paper P.

【0081】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
となり、且つ、定着ローラ部材の円筒状弾性体の変形に
よる金属疲労により、円筒状弾性体が破損(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、良好な定着が行われる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 stable fixing roller member can be stably held by the bearing member. A fixing device having a large warming-up time with energy savings of up to 30 mm is possible, and the cylindrical elastic body is damaged (damaged) due to metal fatigue due to deformation of the cylindrical elastic body of the fixing roller member.
The thickness of the fixing roller member is reduced, the nip width is wide, the energy saving reduces the warm-up time, and the amount of deformation of the cylindrical elastic body is suppressed, resulting in uneven rotation of the fixing roller member. Fixing unevenness is prevented, and a fixing device in which good fixing is performed can be realized.

【0082】図9、及び前述した図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1
71aを用いた定着ローラ部材としての定着ローラ17
a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、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
加熱手段、好ましくはハロゲンランプ171gやキセノ
ンランプ(不図示)等が設けられる。ハロゲンランプ1
71gやキセノンランプ(不図示)等の発光光により薄
板弾性ローラ171aが加熱される。
According to FIG. 9 and FIG. 5, the fixing device 17 is held on the upper side (on the side of the color toner image on the recording paper P) by a resin bearing 171j as a ring-shaped holding member. Thin plate elastic roller 1 as a thin cylindrical elastic body having a spring property for fixing a toner image
Fixing Roller 17 as Fixing Roller Member Using 71a
a pressure roller 47a as a pressure roller member having elasticity is disposed on the lower side, and an infrared ray including visible light depending on a light source is provided inside the fixing roller 17a. Alternatively, a heating unit that emits heat rays such as far infrared rays, preferably a halogen lamp 171 g or a xenon lamp (not shown) is provided. Halogen lamp 1
The thin plate elastic roller 171a is heated by light emitted from 71g or a xenon lamp (not shown).

【0083】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にて前述したと同様に、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171
a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 171 which is a thin cylindrical elastic body having a spring property, as described above with reference to FIG.
a and a rubber layer 171b on the outside (outer peripheral surface) of the thin plate elastic roller 171a.

【0084】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)の金属性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性部材を
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)の金属性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 a spring material having a fatigue limit which can be used as a spring material is preferably formed of a thin metal member having a spring property using stainless steel, phosphor bronze, or the like. By using the metallic member of the above, it is possible to prevent the occurrence of fatigue failure due to the elastic deformation of the thin plate elastic roller 171a that is a cylindrical elastic body when the thin plate elastic roller 171a is applied to the fixing device 17. In preventing the occurrence of fatigue failure due to elastic deformation, at Plane Bending Fatigue Test method (JIS, Z2275), by repeating several 10 7 times, a thin metal plate (thin) with 140 N / mm 2 or more fatigue strength It has been experimentally confirmed that it is preferable to use a conductive member.

【0085】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.

【0086】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
素系ゴムとして層厚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
The thickness of the rubber layer 171b is preferably 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.

【0087】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金属パイ
プ471aと、該金属パイプ471aの外側に例えばシ
リコン材を用いた、ゴム硬度が10Hs〜70Hs(J
IS、Aゴム硬度)、好ましくは15Hs〜40Hs
で、厚さ3mm〜10mm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。
定着ローラ17aが加圧ローラ47aを圧着(押圧)し
て(後述するように、加圧ローラ47aが定着ローラ1
7aを押圧するようにしてもよい)、ニップ部Nが形成
される。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。
The pressure roller 47a as the lower pressure roller member is composed of, for example, a rod-shaped metal pipe 471a made of a stainless steel material, and a rubber material having a rubber hardness of 10 Hs or more made of, for example, a silicon material outside the metal pipe 471a. 70Hs (J
IS, A rubber hardness), preferably 15Hs to 40Hs
Thus, it is configured as an elastic soft roller having a rubber roller layer 471b having a thickness of 3 mm to 10 mm. The rubber hardness is preferably the same for the rubber layer 171b used on the surface of the thin plate elastic roller 171a.
The fixing roller 17a presses (presses) the pressing roller 47a (as described later, the pressing roller 47a
7a may be pressed), and a nip portion N is formed. An elastic rubber roller having high heat insulation properties is used for the lower pressure roller 47a to prevent the diffusion of heat from the upper thin plate elastic roller 171a to the lower pressure roller 47a, and a wide nip width of 5 to 30 mm. Secure.

【0088】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を貫通して定着ローラ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に嵌入される定着ローラ軸受けベアリン
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
の定着ローラ軸受けベアリング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1
7a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。
A heat insulating property such as a fluororesin is applied to both ends of the fixing roller 17a by passing through the 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. A resin bearing 171j as a ring-shaped holding member using a resin 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 the fixing roller bearings B5 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 fixing roller bearings B5 at both ends. Fixing roller 1
A receiving plate PLb made of a resin member having good slipperiness, for example, using a fluororesin or the like is provided at both ends of 7a, and the fixing roller 17a is positioned from both ends.

【0089】定着ローラ17aを貫通して設けられる両
端の樹脂軸受け171jの中心位置と一致させて嵌込さ
れる、両端の定着ローラ軸受けベアリングB5の中心位
置を、押圧手段としての定着ローラ押圧バネSPaによ
り、一定加重、例えば50〜500Nの加重にて、樹脂
軸受け171jを介して定着ローラ17aを押圧し、定
着ローラ17aと加圧ローラ47aとを圧着する。両端
の定着ローラ押圧バネSPaにて押圧される定着ローラ
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)を、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及び定着ローラ軸受けベアリング
B5を配設する。これにより、定着ローラ17aより幅
狭な加圧ローラ47aにより押圧力を受ける薄板弾性ロ
ーラ171aの端部の変形が防止されるが、変形による
金属疲労により定着ローラ17aの薄板弾性ローラ17
1aが破損(ダメージ)されることのないように、押圧
手段としての定着ローラ押圧バネSPaの押圧による定
着ローラ17aと加圧ローラ47aとの間隔が、一定量
となる位置(一定変形量基準位置)にストッパST2を
間隙維持手段として設け、ストッパST2に、例えば定
着ローラ17aを保持する樹脂軸受け171jを突当
て、定着ローラ17aと加圧ローラ47aとの間隔を一
定に維持する。なお、図9に一点鎖線で示すように、加
圧ローラ47aを押圧する加圧ローラ押圧バネSPbを
設け、押圧手段としての加圧ローラ押圧バネSPbの押
圧による定着ローラ17aと加圧ローラ47aとの間隔
が、一定量となる位置(一定変形量基準位置)にストッ
パST21を間隙維持手段として設け、ストッパST2
1に、例えば加圧ローラ47aの金属パイプ471aを
突当て、定着ローラ17aと加圧ローラ47aとの間隔
を一定に維持する構成としてもよく、また両者のバネ部
材とストッパ部材とを同時に設ける構成としてもよい。
The center positions of the fixing roller bearings B5 at both ends, which are fitted in alignment with the center positions of the resin bearings 171j at both ends provided through the fixing roller 17a, are fixed to the fixing roller pressing spring SPa as pressing means. Thus, the fixing roller 17a is pressed via the resin bearing 171j with a constant load, for example, a load of 50 to 500N, and the fixing roller 17a and the pressure roller 47a are pressed. Between the center positions of the holding portions of the fixing roller bearing B5 pressed by the fixing roller pressing springs SPa at both ends (L1 in FIG. 9).
Is set to be the same as the center position interval of the resin bearings 171j as the holding members at both ends, and the resin bearing 171j at both ends and the fixing roller bearing B5 are disposed. This prevents deformation of the end of the thin plate elastic roller 171a which is pressed by the pressing roller 47a which is narrower than the fixing roller 17a. However, due to metal fatigue due to the deformation, the thin plate elastic roller 17a of the fixing roller 17a is prevented.
A position where the distance between the fixing roller 17a and the pressing roller 47a by the pressing of the fixing roller pressing spring SPa as a pressing unit is a fixed amount (a fixed deformation amount reference position) so that the fixing roller 1a is not damaged. ), A stopper ST2 is provided as gap maintaining means, and for example, a resin bearing 171j holding the fixing roller 17a is abutted against the stopper ST2 to maintain a constant distance between the fixing roller 17a and the pressure roller 47a. 9, a pressure roller pressing spring SPb for pressing the pressing roller 47a is provided, and the fixing roller 17a and the pressing roller 47a are pressed by the pressing roller pressing spring SPb as pressing means. The stopper ST21 is provided as a gap maintaining means at a position where the distance between the two is constant (constant deformation reference position), and the stopper ST2
For example, the metal roller 471a of the pressing roller 47a may be abutted against the fixing roller 1 to maintain a constant distance between the fixing roller 17a and the pressing roller 47a, or both spring members and stopper members may be provided at the same time. It may be.

【0090】上記により、定着ローラ部材の円筒状弾性
体の変形による金属疲労により、円筒状弾性体が破損
(ダメージ)されることなく定着ローラ部材の薄肉化が
図られると共に、円筒状弾性体の変形量が押さえられ
る。
As described above, the thickness of the fixing roller member can be reduced without damaging the cylindrical elastic body due to metal fatigue caused by the deformation of the cylindrical elastic body of the fixing roller member. The amount of deformation is suppressed.

【0091】また、下側の加圧ローラ47aには、加圧
ローラ47aの有する金属パイプ471aの一方の端部
に歯車G12を固定して設け、定着駆動モータM1によ
り駆動回転される歯車G22を歯車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を回転
駆動し、加圧ローラ47aに押圧される定着ローラ17
aを従動回転させる。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。
Further, a gear G12 is fixed to one end of a metal pipe 471a of the pressure roller 47a, and a gear G22 driven and rotated by a fixing drive motor M1 is provided on the lower pressure roller 47a. The fixing roller 17a is connected to the gear G12, and rotates the pressing roller 47a by driving the fixing driving motor M1, so that the fixing roller 17 is pressed by the pressing roller 47a.
a is driven to rotate. Following rotation, the fixing roller 17
The rotation of a is made uniform, and uneven fixing is prevented.

【0092】上述したように、定着ローラ部材としての
定着ローラ17a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、定着ローラ17aを保持する
樹脂軸受け171jを押圧し、弾性を有する加圧ローラ
47aの押圧力を定着ローラ17aの薄板弾性ローラ1
71aの弾性力にて受ける(上述したように、加圧ロー
ラ47aを定着ローラ17aに押圧して、加圧ローラ4
7a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。5〜30mm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 17a serving as the fixing roller member is a thin thin elastic roller 171a having a spring property, and a resin bearing 171j holding the fixing roller 17a is pressed to form an elastic pressure roller. The pressing force of 47a is applied to the thin elastic roller 1 of the fixing roller 17a.
(As described above, the pressing roller 47a is pressed against the fixing roller 17a and the pressing roller 4a is pressed).
The pressing force with the fixing roller 7a may be received by the elastic force of the 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 which is almost planar, thereby forming a convex 5 to 5 below. 30mm
A wide nip portion N is formed. Good fixing of the toner image is performed by the wide nip portion N of 5 to 30 mm.

【0093】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
加圧ローラ47aの大きな曲率(曲面半径は小)によ
り、記録紙P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 warm-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 large curvature (the radius of the curved surface is small) of the pressure roller 47a at the outlet of the nip portion N improves the separability from the recording paper P.

【0094】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
となり、且つ、定着ローラ部材の円筒状弾性体の変形に
よる金属疲労により、円筒状弾性体が破損(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、良好な定着が行われる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 stable fixing roller member can be stably held by the bearing member. A fixing device having a large warming-up time with energy savings of up to 30 mm is possible, and the cylindrical elastic body is damaged (damaged) due to metal fatigue due to deformation of the cylindrical elastic body of the fixing roller member.
The thickness of the fixing roller member is reduced, the nip width is wide, the energy saving reduces the warm-up time, and the amount of deformation of the cylindrical elastic body is suppressed, resulting in uneven rotation of the fixing roller member. Fixing unevenness is prevented, and a fixing device in which good fixing is performed can be realized.

【0095】また図10に示すように、下側の加圧ロー
ラ部材としての加圧ローラ47aの金属パイプ471a
の両端に加圧ローラ保持ベアリングB6を設け、上側の
定着ローラ部材としての定着ローラ17aの両端の保持
部材としての樹脂軸受け171jに嵌込まれる定着ロー
ラ軸受けベアリングB5と、下側の加圧ローラ47aの
金属パイプ471aの両端の加圧ローラ保持ベアリング
B6とを間隙維持手段として用い、定着ローラ17aを
貫通して設けられる両端の樹脂軸受け171jの中心位
置と一致させて嵌込される、両端の定着ローラ軸受けベ
アリングB5の中心位置を、押圧手段としての定着ロー
ラ押圧バネSPaにより、一定加重、例えば50〜50
0Nの加重にて、樹脂軸受け171jを介して定着ロー
ラ17aを押圧し、間隙維持手段として用いる定着ロー
ラ軸受けベアリングB5と加圧ローラ保持ベアリングB
6とを互いに突当て、定着ローラ17aと加圧ローラ4
7aとの間隔を一定量に維持するように(一定変形量基
準位置において定着ローラ軸受けベアリングB5と加圧
ローラ保持ベアリングB6とが突当たるように)、定着
ローラ17aと加圧ローラ47aとを圧着するような構
成とする。この際、図10に一点鎖線で示すように、加
圧ローラ47aを押圧する加圧ローラ押圧バネSPbを
設け、押圧手段としての加圧ローラ押圧バネSPbの押
圧により定着ローラ17aと加圧ローラ47aとを圧着
するような構成としてもよい。また両者のバネ部材を同
時に設ける構成としてもよい。
As shown in FIG. 10, a metal pipe 471a of a pressure roller 47a as a lower pressure roller member is provided.
A pressure roller holding bearing B6 is provided at both ends of the fixing roller 17a, and a fixing roller bearing bearing B5 fitted into a resin bearing 171j as a holding member at both ends of the fixing roller 17a as an upper fixing roller member, and a lower pressure roller 47a. The two ends of the metal pipe 471a are fitted with the pressure roller holding bearings B6 at both ends thereof as gap maintaining means, and are fitted in alignment with the center positions of the resin bearings 171j at both ends provided through the fixing roller 17a. The center position of the roller bearing B5 is fixed by a fixed load, for example, 50 to 50 by a fixing roller pressing spring SPa as a pressing unit.
With a load of 0N, the fixing roller 17a is pressed through the resin bearing 171j, and the fixing roller bearing B5 and the pressure roller holding bearing B used as gap maintaining means are used.
6 and the fixing roller 17a and the pressure roller 4
The fixing roller 17a and the pressure roller 47a are pressed against each other so that the distance between the fixing roller 17a and the pressure roller 47a is maintained such that the distance between the fixing roller 17a and the pressure roller holding bearing B6 abuts at a constant deformation amount reference position. Configuration. At this time, as shown by a dashed line in FIG. 10, a pressing roller pressing spring SPb for pressing the pressing roller 47a is provided, and the fixing roller 17a and the pressing roller 47a are pressed by the pressing roller pressing spring SPb as pressing means. May be configured to be pressed. Further, a configuration may be adopted in which both spring members are provided at the same time.

【0096】上記によっても、定着ローラ部材の円筒状
弾性体の変形による金属疲労により、円筒状弾性体が破
損(ダメージ)されることなく定着ローラ部材の薄肉化
が図られると共に、円筒状弾性体の変形量が押さえられ
る。
According to the above, the thickness of the fixing roller member can be reduced without damaging the cylindrical elastic member due to metal fatigue caused by deformation of the cylindrical elastic member of the fixing roller member. Is suppressed.

【0097】前述したと同様に、下側の加圧ローラ47
aには、加圧ローラ47aの有する金属パイプ471a
の一方の端部に歯車G12を固定して設け、定着駆動モ
ータM1により駆動回転される歯車G22を歯車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を回転駆動し、加圧ローラ47aに押圧される定
着ローラ17aを従動回転させる。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 described above, the lower pressure roller 47
a has a metal pipe 471a of the pressure roller 47a.
A gear G12 is fixedly provided at one end of the gear G12, and the gear G22 driven and rotated by the fixing drive motor M1 is connected to the gear G12.
Then, the pressure roller 47a is driven to rotate by the driving of the fixing drive motor M1, and the fixing roller 17a pressed by the pressure 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.

【0098】前記したと同様に、定着ローラ部材として
の定着ローラ17a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、定着ローラ17aを保持す
る樹脂軸受け171jを押圧し、弾性を有する加圧ロー
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(上述したように、加圧ロ
ーラ47aを定着ローラ17a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5〜30m
m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。
In the same manner as described above, the fixing roller 17a as the fixing roller member is a thin thin elastic roller 171a having a spring property, and the resin bearing 171j holding the fixing roller 17a is pressed to press the elastic roller 171j. The pressing force of the roller 47a is received by the elastic force of the thin plate elastic roller 171a of the fixing roller 17a (as described above, the pressing roller 47a is pressed against the fixing roller 17a, and the pressing force with the pressing roller 47a is adjusted by the fixing roller 17a. 17a may be received by the elastic force of the thin elastic roller 171a having a spring property. Thereby, the thin plate elastic roller 171a
Presses the soft rubber roller layer 471b of the pressing roller 47a against the surface of the thin plate elastic roller 171a which is almost flat and spreads out in an oval shape without plastic deformation.
A wide nip N of m is formed. Good fixing of the toner image is performed by the wide nip portion N of 5 to 30 mm.

【0099】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
加圧ローラ47aの大きな曲率(曲面半径は小)によ
り、記録紙P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 is energy saving and has a short warm-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 large curvature (the radius of the curved surface is small) of the pressure roller 47a at the outlet of the nip portion N improves the separability from the recording paper P.

【0100】上記の例においても、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
が可能となり、且つ、定着ローラ部材の円筒状弾性体の
変形による金属疲労により、円筒状弾性体が破損(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、良好な定着が行われる定着装置が可
能となる。
Also in the above-described example, the fixing roller member can be thinned without plastic deformation by the thin cylindrical elastic body, and the fixing roller member can be stably held by the bearing member. Is as wide as 5-30mm,
A fixing device with a short warm-up time can be saved with energy saving, and the thickness of the fixing roller member can be reduced without damaging the cylindrical elastic member due to metal fatigue caused by deformation of the cylindrical elastic member of the fixing roller member. In addition, the nip width is small, the nip width is wide, the warm-up time is shortened with energy saving, the deformation amount of the cylindrical elastic body is suppressed, and the uneven fixing due to the uneven rotation of the fixing roller member is prevented, and excellent fixing is performed. A fixing device becomes possible.

【0101】[0101]

【発明の効果】請求項1ないし3によれば、定着ローラ
部材の円筒状弾性体の中央部と端部との変形むらが防止
されて、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、良好な定着が行われる定着装置が可能となる。
According to the first to third aspects, the deformation of the central portion and the end portion of the cylindrical elastic body of the fixing roller member is prevented, and the deformation of the cylindrical elastic body is made uniform. The fixing roller member using the elastic body can be stably held, and the fixing unevenness due to the rotation unevenness of the fixing roller member is prevented, and the fixing device capable of performing satisfactory fixing can be realized.

【0102】請求項4または5によれば、定着ローラ部
材の円筒状弾性体の変形による金属疲労により、円筒状
弾性体が破損(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、良好な定着が行わ
れる定着装置が可能となる。
According to the fourth or fifth aspect, the thickness of the fixing roller member can be reduced without damaging the cylindrical elastic body due to metal fatigue due to deformation of the cylindrical elastic body of the fixing roller member. A fixing device that has a small diameter and a wide nip width, saves energy, shortens the warm-up time, suppresses deformation of the cylindrical elastic body, prevents uneven fixing due to uneven rotation of the fixing roller member, and performs excellent fixing. Becomes possible.

【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】定着装置の概要断面図である。FIG. 3 is a schematic sectional view of a fixing device.

【図4】図3の定着装置の概要側面図である。FIG. 4 is a schematic side view of the fixing device of FIG. 3;

【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】定着ローラ部材の支持手段の第1の例を用いる
定着装置の概要断面図である。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a fixing device that uses a first example of a fixing roller member supporting unit.

【図7】定着ローラ部材の支持手段の第2の例を用いる
定着装置の概要断面図である。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a fixing device using a second example of a fixing roller member supporting unit.

【図8】定着ローラ部材の金属疲労による破損防止の方
法の第1の例を用いる定着装置の概要断面図である。
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of a fixing device using a first example of a method for preventing damage to a fixing roller member due to metal fatigue.

【図9】定着ローラ部材の金属疲労による破損防止の方
法の第2の例を用いる定着装置の概要断面図である。
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of a fixing device using a second example of a method of preventing damage to a fixing roller member due to metal fatigue.

【図10】定着ローラ部材の金属疲労による破損防止の
方法の第3の例を用いる定着装置の概要断面図である。
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of a fixing device using a third example of a method for preventing damage to a fixing roller member due to metal fatigue.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 感光体ドラム 11 スコロトロン帯電器 12 露光光学系 13 現像器 17 定着装置 17a 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 ハロゲンランプ B5 定着ローラ軸受けベアリング B6 加圧ローラ保持ベアリング N ニップ部 P 記録紙 LS 凹部 SJ 支持部 SPa 定着ローラ押圧バネ SPb 加圧ローラ押圧バネ SR1 支持ローラ ST1,ST11,ST2,ST21 ストッパ Reference Signs List 10 photosensitive 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 lamp B5 fixing roller bearing bearing B6 pressure roller holding bearing N nip P Recording paper LS Recess SJ Supporting part SPa Fixing roller pressing spring SPb Pressure roller pressing spring SR1 Supporting rollers ST1, ST11, ST2, ST21 Stopper

───────────────────────────────────────────────────── 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 AA23 AA30 BB12 BB14 BB15 BB32  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Yotaro Sato 2970 Ishikawacho, Hachioji-shi, Tokyo Konica Corporation F-term (reference) 2H033 AA23 AA30 BB12 BB14 BB15 BB32

Claims (5)

【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し、 前記保持部材を貫通して前記定着ローラ部材を設けるも
ので、 前記定着ローラ部材の端部を前記加圧ローラ部材側から
支持する支持手段を有することを特徴とする定着装置。
1. A fixing device for fixing a toner image on a transfer material, 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 an outer diameter of the fixing roller member, and the fixing roller member penetrates the holding member. A fixing device for supporting an end of the fixing roller member from the pressure roller member side.
【請求項2】 前記支持手段が前記加圧ローラ部材と同
軸で前記加圧ローラ部材の両端部に設けられる支持部材
であることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。
2. A fixing device according to claim 1, wherein said support means is a support member provided coaxially with said pressure roller member and provided at both ends of said pressure roller member.
【請求項3】 前記支持手段が前記加圧ローラ部材両端
部の凹部側端に設けられる支持部であることを特徴とす
る請求項1に記載の定着装置。
3. The fixing device according to claim 1, wherein the support unit is a support unit provided at a concave side end of both ends of the pressure roller member.
【請求項4】 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或いは前記加圧ローラ部材の少なく
とも一方を押圧手段により押圧すると共に、前記押圧手
段による前記定着ローラ部材と前記加圧ローラ部材との
間隔が規定間隔以下になることを防止する突当部材を設
けることを特徴とする定着装置。
4. 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. And a holding member having an inner diameter larger than an outer diameter of the fixing roller member, and the fixing roller member or the pressure roller. Fixing means for pressing at least one of the members by a pressing means and providing a pressing member for preventing a distance between the fixing roller member and the pressure roller member by the pressing means from becoming less than a specified distance. apparatus.
【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、 前記定着ローラ部材或いは前記加圧ローラ部材の少なく
とも一方が、押圧手段の押圧により間隙維持手段に突当
たって、前記定着ローラ部材と前記加圧ローラ部材との
間隔が維持されてい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. And a holding member having an inner diameter larger than an outer diameter of the fixing roller member, and the fixing roller member or the pressure roller. A fixing device, wherein at least one of the members abuts on a gap maintaining unit by pressing of a pressing unit to maintain an interval between the fixing roller member and the pressing roller member.
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