JP2002023538A - Fixing device - Google Patents
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- JP2002023538A JP2002023538A JP2000206325A JP2000206325A JP2002023538A JP 2002023538 A JP2002023538 A JP 2002023538A JP 2000206325 A JP2000206325 A JP 2000206325A JP 2000206325 A JP2000206325 A JP 2000206325A JP 2002023538 A JP2002023538 A JP 2002023538A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、FAX等の画像形成装置に用いられる定着装置に関
し、特にクイックスタートが可能な定着装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fixing device used for an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, etc., and more particularly to a fixing device capable of quick start.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、複写機、プリンタ、FAX等の画
像形成装置に用いられる定着装置として、技術的な完成
度が高く安定したものとして、金属パイプ(基体)の内
部にハロゲンヒータ(加熱手段)を設け、金属パイプの
外側のゴム層(弾性体)を加熱する構造の熱ローラを用
いる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 halogen heater (heating means) is provided inside a metal pipe (substrate). ), And a heat roller fixing method using a heat roller having a structure for heating a rubber layer (elastic body) outside a metal pipe is widely used from a low-speed machine to a high-speed machine, from a monochrome machine to a full-color machine. .
【0003】しかしながら、従来の熱ローラを用いる熱
ローラ定着方式の定着装置では、ハロゲンヒータを内部
に有する熱ローラにより転写材やトナーを加熱する際
に、熱容量の大きな定着用の熱ローラを加熱する必要が
あるため省エネルギー効果が悪く、省エネ面で不利であ
り、また、プリント時に定着装置を暖めるのに時間がか
かりプリント時間(ウォーミングアップタイム)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 using a heat roller, when a transfer roller or toner is heated by a heat roller having a halogen heater inside, a heat roller for fixing having a large heat capacity is heated. However, there is a problem that the energy saving effect is poor due to the necessity, and the energy saving is disadvantageous. Further, there is a problem that it takes time to warm up the fixing device at the time of printing, and the printing time (warming up time) becomes long.
【0004】これを解決するためフィルム(熱定着フィ
ルム)を用い、熱ローラを熱定着フィルムという究極の
厚みまで持っていき低熱容量化し、温度制御されたヒー
タ(セラミックヒータ)を熱定着フィルムに直接加圧接
触させることで熱伝導効率を大幅に向上させ、省エネル
ギーとウォーミングアップタイムを殆ど必要としないク
イックスタートとを図ったフィルム定着方式の定着装置
やそれを用いた画像形成装置が提案され、最近用いられ
てきている。In order to solve this, a film (heat fixing film) is used, the heat roller is brought to the ultimate thickness of the heat fixing film to reduce the heat capacity, and a temperature-controlled heater (ceramic heater) is directly applied to the heat fixing film. A film fixing type fixing device and an image forming device using the same have been proposed, which greatly improve the heat conduction efficiency by being brought into contact with the pressure and achieve energy saving and a quick start requiring almost no warm-up time. Have been
【0005】また、熱ローラの変形として透光性基体を
熱線定着ローラ(熱線定着用回転部材)として用い、内
部に設けたハロゲンランプ(熱線照射手段)からの熱線
をトナーに照射して加熱定着し、ウォーミングアップ時
間を要せずクイックスタートを図った定着方法が、特開
昭52−106741号公報、同57−82240号公
報、同57−102736号公報、同57−10274
1号公報等により開示されている。また、透光性基体の
外周面に光吸収層(熱線吸収層)を設けて熱線定着ロー
ラ(熱線定着用回転部材)を構成し、円筒状の透光性基
体内部に設けたハロゲンランプ(熱線照射手段)からの
光を、透光性基体の外周面に設けた光吸収層で吸収さ
せ、光吸収層の熱によりトナー像を定着させる定着方法
が特開昭59−65867号公報により開示されてい
る。Further, as a modification of the heat roller, a transparent substrate is used as a heat ray fixing roller (rotating member for heat ray fixing), and the toner is heated and fixed by irradiating the toner with heat rays from a halogen lamp (heat ray irradiation means) provided inside. A fixing method which does not require a warm-up time and achieves a quick start is disclosed in JP-A-52-106741, JP-A-57-82240, JP-A-57-102736, and JP-A-57-10274.
No. 1 and the like. Further, a light absorbing layer (heat ray absorbing layer) is provided on the outer peripheral surface of the light transmitting substrate to constitute a heat ray fixing roller (rotating member for heat ray fixing), and a halogen lamp (heat ray) provided inside the cylindrical light transmitting substrate. JP-A-59-65867 discloses a fixing method in which light from the irradiating means is absorbed by a light-absorbing layer provided on the outer peripheral surface of a light-transmitting substrate, and a toner image is fixed by heat of the light-absorbing layer. ing.
【0006】しかしながら、上記特開昭52−1067
41号公報等の開示による定着装置では、ハロゲンラン
プ(熱線照射手段)からの熱線を透光性基体を通して照
射し、トナーを加熱定着する方法により、また特開昭5
9−65867号公報の開示による定着装置では、透光
性基体の外周面に光吸収層(熱線吸収層)を設けて熱線
定着ローラ(熱線定着用回転部材)を構成し、ハロゲン
ランプ(熱線照射手段)からの熱線を透光性基体を通し
て熱線吸収層に照射し、該熱線吸収層の熱によりトナー
を定着する方法により、それぞれ省エネルギーとウォー
ミングアップ時間を短縮したクイックスタートとを図ろ
うとしたものであるが、定着性が悪いので、本願発明者
らは、ハロゲンランプ(熱線照射手段)を用い、透光性
基体と光吸収層(熱線吸収層)との間にゴム材層よりな
る透光性弾性層を設けてソフトローラの熱線定着ローラ
(熱線定着用回転部材)を形成し、ハロゲンランプ(熱
線照射手段)からの熱線により熱線吸収層を加熱し、ク
イックスタート(急速加熱)が可能で、且つトナー像の
定着性を向上する定着装置を特開平11−327341
号公報等にて提案した。However, the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 52-1067.
In the fixing device disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 41-41, a method of irradiating heat rays from a halogen lamp (heat ray irradiating means) through a translucent substrate to heat and fix the toner is disclosed.
In the fixing device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-65867, a light absorbing layer (heat ray absorbing layer) is provided on the outer peripheral surface of a light-transmitting substrate to constitute a heat ray fixing roller (rotating member for heat ray fixing), and a halogen lamp (heat ray irradiation). Means) is to irradiate the heat ray absorbing layer through the translucent substrate to the heat ray absorbing layer and fix the toner by the heat of the heat ray absorbing layer, thereby achieving energy saving and quick start in which the warm-up time is shortened, respectively. However, since the fixing property is poor, the inventors of the present application used a halogen lamp (heat ray irradiating means) and provided a translucent elastic material comprising a rubber material layer between the light transmissive substrate and the light absorbing layer (heat ray absorbing layer). The heat ray fixing roller (rotating member for heat ray fixing) of the soft roller is formed by providing the layer, and the heat ray absorbing layer is heated by the heat ray from the halogen lamp (heat ray irradiating means), and the quick start ( Fast heating) are possible, JP-fixing apparatus for and improve the fixing of the toner image 11-327341
No. and other publications.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記提
案の熱線定着用回転部材において、熱容量の小さい表層
の熱線吸収層の昇温は速く、表層の熱線吸収層は熱い
が、内部の透光性基体や透光性弾性層の昇温は遅く、ウ
ォーミングアップ時や定着時に表層の熱が内部にとられ
易く、表層の熱線吸収層の温度が不安定となったり、不
均一となったりするという問題が起こる。However, in the heat-fixing rotary member proposed above, the temperature of the heat-absorbing layer of the surface layer having a small heat capacity rises quickly, and the heat-absorbing layer of the surface layer is hot, but the internal light-transmitting substrate is formed. And the temperature of the translucent elastic layer is slow, and the heat of the surface layer is easily taken inside during warm-up or fixing, and the temperature of the heat ray absorbing layer on the surface layer becomes unstable or non-uniform. Occur.
【0008】本発明は上記の問題点を解決し、熱線照射
手段からの熱が、熱線定着用回転部材の各層で時間遅れ
なしに伝達され、均一で、安定した熱線吸収層の加熱が
なされる定着装置を提供することを第1の目的とする。The present invention solves the above-mentioned problems, and the heat from the heat ray irradiating means is transmitted without time delay in each layer of the heat ray fixing rotating member, so that the heat ray absorbing layer is uniformly and stably heated. A first object is to provide a fixing device.
【0009】また、前記提案の熱線定着用回転部材にお
いて、表層の熱線吸収層は熱容量が小さく、表層の熱線
吸収層は熱いが、蓄熱がなく、また内部の透光性基体や
透光性弾性層は温度が低く、転写材の通紙時に熱線定着
用回転部材の表層の熱線吸収層の温度低下が大きく、転
写材の先端部と後端部において定着性が異なり、安定し
た高画質の定着がなされないという問題が起こる。ま
た、カラー画像形成時とモノクロ画像形成時とで定着性
が異なるという問題も起こる。In the above-mentioned proposed rotating member for fixing a heat ray, the heat ray absorbing layer on the surface layer has a small heat capacity, and the heat ray absorbing layer on the surface layer is hot but has no heat storage. The temperature of the layer is low, the temperature of the heat ray absorbing layer on the surface of the rotating member for heat ray fixing is greatly reduced when the transfer material is passed, and the fixability differs at the leading and trailing ends of the transfer material. The problem arises that is not done. Also, there is a problem that the fixability differs between when forming a color image and when forming a monochrome image.
【0010】本発明は上記の問題点をも解決し、転写材
の通紙時における、熱線定着用回転部材表層の熱線吸収
層の温度低下を防止する温度制御により、転写材の先端
部と後端部における定着性を均一化し、高画質の定着が
なされる定着装置を提供することを第2の目的とする。The present invention also solves the above-mentioned problems. By controlling the temperature of the heat ray absorbing layer of the heat ray fixing rotating member at the time of passing the transfer material, the temperature of the heat ray absorbing layer can be reduced. It is a second object of the present invention to provide a fixing device in which the fixing properties at the end portions are made uniform and high-quality fixing is performed.
【0011】また、前記提案の熱線定着用回転部材にお
いて、熱容量の小さい表層の熱線吸収層の応答性は良
く、表層の熱線吸収層は熱いが、内部の透光性基体や透
光性弾性層の温度は低く、転写材の連続通紙時に熱線定
着用回転部材の表層の熱線吸収層の温度の安定化と均一
化、特に横方向(転写材の送り方向と直交する方向)の
温度の均一化が得られず、安定した高画質の定着がなさ
れないという問題が起こる。[0011] In the proposed rotating member for fixing a heat ray, the surface heat ray absorbing layer having a small heat capacity has good responsiveness and the surface heat ray absorbing layer is hot, but the internal light transmitting substrate and the light transmitting elastic layer. The temperature is low, and the temperature of the heat ray absorbing layer on the surface of the rotating member for heat ray fixing is stabilized and made uniform during continuous feeding of the transfer material, particularly, the temperature in the horizontal direction (the direction perpendicular to the direction in which the transfer material is fed) is made uniform. Therefore, there arises a problem that fixing cannot be achieved and stable high-quality image cannot be fixed.
【0012】本発明は上記の問題点をも解決し、転写材
の連続通紙時の熱線定着用回転部材の表層の熱線吸収層
の温度の安定化と均一化、特に横方向の温度の均一化を
図った定着装置を提供することを第3の目的とする。The present invention also solves the above-mentioned problems, and stabilizes and uniformizes the temperature of the heat absorbing layer on the surface of the rotating member for fixing heat rays during continuous feeding of the transfer material, particularly, uniforms the temperature in the lateral direction. It is a third object of the present invention to provide a fixing device which has been developed.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】上記第1の目的は、熱線
を発する熱線照射手段を内部に有し、前記熱線に対して
透光性を有する円筒状の透光性基体と、前記透光性基体
の外側に前記熱線に対して透光性を有する円筒状の透光
性弾性層と、前記透光性弾性層の外側に前記熱線を吸収
する熱線吸収層とを設けてロール状の熱線定着用回転部
材を形成し、転写材上のトナー像を加熱と加圧とにより
前記転写材に固定する定着装置において、隣り合う2つ
の層について単位熱容量当たりの発熱量を比較したと
き、より表層に近い層の単位熱容量当たりの発熱量の方
が、内側に隣接するもう一方の層の単位熱容量当たりの
発熱量よりも大きいことを特徴とする定着装置(第1の
発明)によって達成される。A first object of the present invention is to provide a cylindrical light-transmitting base having heat-ray radiating means for emitting heat rays therein and having a light-transmitting property with respect to the heat rays, A roll-shaped hot wire provided with a cylindrical light-transmitting elastic layer having a light-transmitting property with respect to the heat ray outside the conductive base, and a heat ray absorbing layer absorbing the heat ray outside the light-transmitting elastic layer; In a fixing device in which a rotating member for fixing is formed and a toner image on a transfer material is fixed to the transfer material by heating and pressurizing, when the heat generation per unit heat capacity of two adjacent layers is compared, The fixing device (first invention) is characterized in that the amount of heat generated per unit heat capacity of a layer close to the first layer is larger than the amount of heat generated per unit heat capacity of the other layer adjacent inside.
【0014】また、上記第2の目的は、熱線を発する熱
線照射手段を内部に有し、前記熱線に対して透光性を有
する円筒状の透光性基体と、前記透光性基体の外側に前
記熱線に対して透光性を有する円筒状の透光性弾性層
と、前記透光性弾性層の外側に前記熱線を吸収する熱線
吸収層とを設けてロール状の熱線定着用回転部材を形成
し、転写材上のトナー像を加熱と加圧とにより前記転写
材に固定する定着装置において、前記転写材の通過時に
おいて、前記熱線定着用回転部材を所定温度に維持する
ための通常温度制御から、前記熱線定着用回転部材の前
記通常温度制御にかかわらず前記熱線照射手段を動作さ
せ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。A second object of the present invention is to provide a cylindrical light-transmitting base having a heat ray radiating means for emitting heat rays therein and having a light-transmitting property with respect to the heat rays, and an outer side of the light-transmitting base. A cylindrical heat-transmissive elastic layer having a light-transmitting property with respect to the heat rays, and a heat-ray absorbing layer for absorbing the heat rays outside the light-transmissive elastic layer, and a roll-shaped heat ray fixing rotating member is provided. A fixing device for fixing the toner image on the transfer material to the transfer material by heating and pressurizing the heat ray fixing rotary member at a predetermined temperature during the passage of the transfer material. The temperature control is achieved by a fixing device (second invention) characterized in that the heat ray irradiating means is operated irrespective of the normal temperature control of the heat ray fixing rotating member.
【0015】また、上記第3の目的は、熱線を発する熱
線照射手段を内部に有し、前記熱線に対して透光性を有
する円筒状の透光性基体と、前記透光性基体の外側に前
記熱線に対して透光性を有する円筒状の透光性弾性層
と、前記透光性弾性層の外側に前記熱線を吸収する熱線
吸収層とを設けてロール状の熱線定着用回転部材を形成
し、転写材上のトナー像を加熱と加圧とにより前記転写
材に固定する定着装置において、前記熱線定着用回転部
材と当接する外部加熱ローラ部材を設けると共に、前記
熱線定着用回転部材に対する前記外部加熱ローラ部材の
熱容量の比(%)を、10〜30%とすることを特徴と
する定着装置(第3の発明)によって達成される。A third object of the present invention is to provide a cylindrical light-transmitting base having heat-ray irradiating means for emitting heat rays therein and having a light-transmitting property with respect to the heat rays, and an outside of the light-transmitting base. A cylindrical heat-transmissive elastic layer having a light-transmitting property with respect to the heat rays, and a heat-ray absorbing layer for absorbing the heat rays outside the light-transmissive elastic layer, and a roll-shaped heat ray fixing rotating member is provided. A fixing device for fixing the toner image on the transfer material to the transfer material by heating and pressurizing, wherein an external heating roller member that contacts the rotating member for heat ray fixing is provided, and the rotating member for heat ray fixing is provided. The ratio (%) of the heat capacity of the external heating roller member to the fixing device is set to 10 to 30%, which is achieved by a fixing device (third invention).
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の
意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の
実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示
すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限
定するものではない。Embodiments of the present invention will be described below. Note that the description in this column does not limit the technical scope of the claims and the meaning of terms. Further, the following assertive description in the embodiment of the present invention indicates the best mode, and does not limit the meaning or technical scope of the terms of the present invention.
【0017】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、定着装置の構造を示す説明図であり、図3は、図
2のロール状の熱線定着用回転部材の拡大断面構成図で
あり、図4は、図2のロール状の熱線定着用回転部材の
熱線吸収層の濃度分布を示す図であり、図5は、図2の
ロール状の熱線定着用回転部材の透光性基体の外径と厚
さとを示す図である。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, FIG. 2 is an explanatory diagram showing the structure of the fixing device, and FIG. 5 is an enlarged cross-sectional configuration diagram of the roll-shaped heat ray fixing rotating member of FIG. 2, and FIG. 4 is a diagram illustrating a concentration distribution of a heat ray absorbing layer of the roll shaped heat ray fixing rotating member of FIG. FIG. 3 is a diagram showing an outer diameter and a thickness of a light-transmitting substrate of the roll-shaped heat ray fixing rotating member of FIG. 2.
【0018】図1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。Referring to FIG. 1, a photosensitive drum 10, which is an image forming member, has a light-transmitting member formed on the outer periphery of a cylindrical base formed of a light-transmitting member such as glass or light-transmitting acrylic resin. It has a conductive layer and a photoconductor layer of an organic photosensitive layer (OPC).
【0019】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).
【0020】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.
【0021】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.
【0022】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 unit described below, and an exposure optical system 1 as an image writing unit will be described.
2. The developing device 13 as a developing unit is 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.
【0023】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.
【0024】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 for image exposure light are arranged in an array parallel to the axis of the photosensitive drum 10. (Not shown) and a selfoc lens (not shown) as an equal-magnification imaging element are configured as an exposure unit attached to a holder. 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.
【0025】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 moves an exposure position on a photosensitive drum 10 between a scorotron charger 11 and a developing device 13 and a photosensitive member with respect to the developing device 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.
【0026】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 performs image processing on the 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.
【0027】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.
【0028】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 by a contact roller (not shown) with a predetermined gap, for example, 100 to 1000 μm, between the developing sleeve 13a and the rotating direction of the photosensitive drum 10. 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.
【0029】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 formed on the photosensitive drum 10 by the charging by the scorotron charger 11 and the image exposure by the exposure optical system 12 in a non-contact state. Reversal development is performed with toner having the same polarity as the charge polarity of No. 10 (in the present embodiment, the photosensitive drum is negatively charged, and the toner has negative polarity).
【0030】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、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 photosensitive drum 10 is rotated clockwise as shown by the arrow in FIG. 1 and at the same time, the photosensitive body is charged by the charging action of the Y scorotron charger 11. The application of the potential to the drum 10 is started. 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.
【0031】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.
【0032】同様のプロセスにより、Cのスコロトロン
帯電器11、露光光学系12及び現像器13によってさ
らに第3の色信号に対応するシアン(C)のトナー像
が、また、Kのスコロトロン帯電器11、露光光学系1
2及び現像器13によって第4の色信号に対応する黒色
(K)のトナー像が順次重ね合わせて形成され、感光体
ドラム10の一回転以内にその周面上にカラーのトナー
像が形成される。According to the same process, the cyan (C) toner image corresponding to the third color signal is further obtained by the C scorotron charger 11, the exposure optical system 12, and the developing unit 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.
【0033】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.
【0034】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.
【0035】記録紙Pは、タイミングローラ16の駆動
によって、感光体ドラム10上に担持されたカラートナ
ー像との同期がとられ、紙帯電手段としての紙帯電器1
50の帯電により搬送ベルト14aに吸着されて転写域
へ給送される。搬送ベルト14aにより密着搬送された
記録紙Pは、転写域でトナーと反対極性(本実施形態に
おいてはプラス極性)の電圧が印加される転写手段とし
ての転写器14cにより、感光体ドラム10の周面上の
カラートナー像が一括して記録紙Pに転写される。The recording paper P is synchronized with the color toner image carried on the photosensitive drum 10 by the driving of the timing roller 16, and the paper charger 1 as a paper charging means is synchronized.
Due to the electrification of 50, the toner is attracted to the conveyor belt 14a and fed to the transfer area. The recording paper P, which is closely transported by the transport belt 14a, is moved around the photosensitive drum 10 by a transfer unit 14c as a transfer unit to which a voltage having a polarity opposite to that of the toner (positive polarity in the present embodiment) is applied in a transfer area. The color toner images on the surface are collectively transferred to the recording paper P.
【0036】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.
【0037】定着装置17はカラートナー像を定着する
ための上側のロール状の熱線定着用回転部材としての熱
線定着ローラ17aと、上側の熱線定着ローラ17aと
対をなす下側のロール状の定着部材としての定着ローラ
47aとにより構成され、熱線定着ローラ17aの内部
中心には、光源によっては可視光を含んだ赤外線或いは
遠赤外線等の熱線を発するハロゲンランプHLaやキセ
ノンランプ(不図示)等が熱線照射手段として配設され
る。The fixing device 17 includes an upper heat-fixing roller 17a serving as a hot-roll fixing rotating member for fixing a color toner image, and a lower-roll fixing device paired with the upper heat-ray fixing roller 17a. Halogen lamp HLa, xenon lamp (not shown), or the like, which emits heat rays such as infrared rays or far infrared rays including visible light depending on the light source, is provided in the center of heat ray fixing roller 17a. It is provided as heat ray irradiation means.
【0038】熱線定着ローラ17aと定着ローラ47a
との間で形成されるニップ部Nで記録紙Pが挟持され、
熱と圧力とを加えることにより記録紙P上のカラートナ
ー像が定着され、記録紙Pが排紙ローラ18により送ら
れて、装置上部のトレイへ排出される。Heat ray fixing roller 17a and fixing roller 47a
The recording paper P is sandwiched by a nip portion N formed between
By applying heat and pressure, the color toner image on the recording paper P is fixed, and the recording paper P is sent by the paper discharge roller 18 and discharged to a tray on the upper portion of the apparatus.
【0039】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.
【0040】図2に示すように、定着装置17は転写材
上のトナー像を定着するための上側の弾性を有するロー
ル状の熱線定着用回転部材としての熱線定着ローラ17
aと、上側の熱線定着ローラ17aと対をなす下側のロ
ール状の定着部材としての定着ローラ47aとにより構
成され、弾性を有する熱線定着ローラ17aと定着ロー
ラ47aとの間で形成される、幅5〜20mm程度のニ
ップ部Nで記録紙Pを挟持し、熱と圧力とを加えること
により記録紙P上のトナー像を定着する。上側に設けら
れるロール状の熱線定着用回転部材としての熱線定着ロ
ーラ17aには、ニップ部Nの位置より熱線定着ローラ
17aの回転方向に、定着分離爪TR3、クリーニング
ローラTR1、熱均一化ローラTR4、オイル塗布ロー
ラTR2が設けられ、オイルを含浸させたフェルト部材
を円筒状のアルミパイプや紙管等に巻き付けたオイル塗
布ローラTR2により熱線定着ローラ17aにオイルが
塗布される。クリーニングローラTR1により熱線定着
ローラ17aの周面上のトナーやオイルがクリーニング
される。従って熱均一化ローラTR4、及び後述する、
熱線定着ローラ17aの温度を測定する温度検知手段で
ある温度センサTS1は、クリーニングローラTR1と
オイル塗布ローラTR2との間のクリーニングされた熱
線定着ローラ17aの周面に設けられる。定着分離爪T
R3により定着後の転写材が分離される。また、アルミ
材やステンレス材等の熱伝導性の良好な金属ローラ部材
やヒートパイプを用いた熱均一化ローラTR4により熱
線吸収層171bにより加熱される熱線定着ローラ17
a周面の発熱温度分布が均一化される。熱均一化ローラ
TR4により転写材の通紙に伴う熱線定着ローラ17a
の縦方向及び横方向の温度むらが均一化される。As shown in FIG. 2, the fixing device 17 includes a heat ray fixing roller 17 as a roll-shaped heat ray fixing rotating member having an upper elasticity for fixing a toner image on a transfer material.
a, and a lower fixing roller 47a as a roll-shaped fixing member that is paired with the upper heat ray fixing roller 17a, and is formed between the elastic heat ray fixing roller 17a and the fixing roller 47a. The recording paper P is sandwiched between the nip portions N having a width of about 5 to 20 mm, and the toner image on the recording paper P is fixed by applying heat and pressure. The hot-wire fixing roller 17a as a roll-shaped hot-wire fixing rotating member provided on the upper side has a fixing separation claw TR3, a cleaning roller TR1, a heat equalizing roller TR4 in the rotation direction of the hot-wire fixing roller 17a from the position of the nip portion N. An oil application roller TR2 is provided, and oil is applied to the heat ray fixing roller 17a by an oil application roller TR2 in which a felt member impregnated with oil is wound around a cylindrical aluminum pipe or a paper tube. The cleaning roller TR1 cleans toner and oil on the peripheral surface of the heat ray fixing roller 17a. Therefore, the heat equalizing roller TR4 and, as described later,
The temperature sensor TS1, which is a temperature detecting means for measuring the temperature of the heat ray fixing roller 17a, is provided on the peripheral surface of the cleaned heat ray fixing roller 17a between the cleaning roller TR1 and the oil application roller TR2. Fixing separation claw T
The transfer material after fixing is separated by R3. Further, a heat roller fixing roller 17 heated by the heat ray absorbing layer 171b by a heat roller uniforming roller TR4 using a metal roller member having good thermal conductivity such as aluminum or stainless steel, or a heat pipe.
The heat generation temperature distribution on the a peripheral surface is made uniform. The heat uniformizing roller TR4 is used to fix the heat ray fixing roller 17a when the transfer material is passed.
The temperature unevenness in the vertical and horizontal directions is uniformized.
【0041】上側に設けられ、転写材上のトナー像を定
着するための熱線定着用回転部材としての熱線定着ロー
ラ17aは、円筒状の透光性基体171aと、該透光性
基体171aの外側(外周面)に透光性弾性層171d
と熱線吸収層171bと離型層171cとをその順に設
けた、或いは後段の図3において詳述するように、円筒
状の透光性基体171aと、該透光性基体171aの外
側(外周面)に透光性弾性層171dと、該透光性弾性
層171dの外側(外周面)に、前述した熱線吸収層1
71bと離型層171cとを一体とする熱線吸収層17
1Bとをその順に設けた、外径25〜50mm程度のソ
フトローラとして構成される。透光性基体171a内部
中心に、光源によっては可視光を含んだ赤外線或いは遠
赤外線等の熱線を発する熱線照射手段としてのハロゲン
ランプHLaやキセノンランプ(不図示)が設けられ
る。熱線定着用回転部材としての熱線定着ローラ17a
は、後述するようにして弾性の高いソフトローラとして
構成される。ハロゲンランプHLaやキセノンランプ
(不図示)より発された熱線が熱線吸収層171b(或
いは熱線吸収層171B)により吸収され急速加熱が可
能なロール状の熱線定着用回転部材が形成される。A heat ray fixing roller 17a provided on the upper side and serving as a heat ray fixing rotating member for fixing a toner image on a transfer material includes a cylindrical light transmitting base 171a and an outer side of the light transmitting base 171a. (Transparent elastic layer 171d)
A heat-absorbing layer 171b and a release layer 171c are provided in this order, or as described in detail in FIG. 3 below, a cylindrical light-transmitting substrate 171a and an outer surface (outer peripheral surface) of the light-transmitting substrate 171a. ), The light-transmitting elastic layer 171d and the heat ray absorbing layer 1 on the outside (outer peripheral surface) of the light-transmitting elastic layer 171d.
Heat ray absorbing layer 17 in which release layer 171c is integrated with release layer 171c
1B are provided in that order, and are configured as soft rollers having an outer diameter of about 25 to 50 mm. Depending on the light source, a halogen lamp HLa or a xenon lamp (not shown) is provided in the center of the translucent substrate 171a as a heat ray irradiating means for emitting heat rays such as infrared rays or far infrared rays including visible light. Heat ray fixing roller 17a as rotating member for heat ray fixing
Is configured as a highly elastic soft roller as described later. The heat rays emitted from the halogen lamp HLa or the xenon lamp (not shown) are absorbed by the heat ray absorbing layer 171b (or the heat ray absorbing layer 171B) to form a roll-shaped rotating member for fixing a heat ray capable of rapid heating.
【0042】また、上側の熱線定着ローラ17aと対を
なす下側のロール状の定着部材としての定着ローラ47
aは、例えばアルミ材を用いた円筒状の金属製のパイプ
471aと、該金属製のパイプ471aの外周面に例え
ばシリコン材を用い、ゴム硬度が10Hs〜40Hs
(JIS、Aゴム硬度)で、厚さ(肉厚)2〜7mm厚
の厚肉ゴム層よりなるゴムローラ471bを形成した、
外径25〜50mm程度のソフトローラとして構成され
る。下側のロール状の定着部材を断熱性の高い弾性ゴム
ローラを用い、上側の熱線定着用回転部材から下側の定
着部材への熱の拡散を防止すると共に、広いニップ幅も
確保する。また、ゴムローラ471bの表面にも当接し
て従動回転する、アルミ材やステンレス材等の熱伝導性
の良好な金属ローラ部材を用いた熱均一化ローラTR4
が設けられ、熱均一化ローラTR4により定着ローラ4
7a周面の発熱温度分布が均一化される。熱均一化ロー
ラTR4としては、熱の蓄熱と放熱とを兼ねるヒートパ
イプを用いることが好ましい。さらに、金属製のパイプ
471aの内部中心に発熱源としてのハロゲンランプH
Lbを設けてもよい。むろん、本発明である上側の熱線
定着ローラ17aと同じ構成を、下側の定着部材に用い
てもよい。A fixing roller 47 serving as a lower roll-shaped fixing member that is paired with the upper heat ray fixing roller 17a.
a is a cylindrical metal pipe 471a made of, for example, an aluminum material, and a silicon material is used on the outer peripheral surface of the metal pipe 471a, for example, and the rubber hardness is 10Hs to 40Hs.
A rubber roller 471b composed of a thick rubber layer having a thickness (wall thickness) of 2 to 7 mm (JIS, A rubber hardness) was formed.
It is configured as a soft roller having an outer diameter of about 25 to 50 mm. An elastic rubber roller having high heat insulating property is used for the lower roll-shaped fixing member to prevent heat from diffusing from the upper heat ray fixing rotating member to the lower fixing member, and to secure a wide nip width. Further, a heat equalizing roller TR4 using a metal roller member having good thermal conductivity, such as an aluminum material or a stainless steel material, which rotates by being in contact with the surface of the rubber roller 471b.
Is provided, and the fixing roller 4 is fixed by the heat equalizing roller TR4.
The heat generation temperature distribution on the peripheral surface 7a is made uniform. As the heat equalizing roller TR4, it is preferable to use a heat pipe that has both heat storage and heat radiation. Further, a halogen lamp H as a heat source is provided in the center of the inside of the metal pipe 471a.
Lb may be provided. Of course, the same configuration as the upper heat ray fixing roller 17a of the present invention may be used for the lower fixing member.
【0043】上側のソフトローラと下側のソフトローラ
との間に平面状のニップ部Nが形成されトナー像の定着
が行われる。A flat nip portion N is formed between the upper soft roller and the lower soft roller to fix the toner image.
【0044】TS1は上側の熱線定着ローラ17aに取
付けられた温度制御を行うための例えば接触タイプのサ
ーミスタを用いた温度検知手段である温度センサであ
り、TS2は下側の定着ローラ47aに取付けられた温
度制御を行うための例えば接触タイプのサーミスタを用
いた温度センサである。温度センサTS1、TS2とし
ては接触タイプの他に、非接触タイプのものを用いるこ
とも可能である。TS1 is a temperature sensor which is mounted on the upper heat ray fixing roller 17a and is a temperature detecting means using, for example, a contact type thermistor for performing temperature control. TS2 is mounted on the lower fixing roller 47a. For example, a temperature sensor using a contact-type thermistor for performing temperature control. As the temperature sensors TS1 and TS2, non-contact type sensors can be used in addition to the contact type.
【0045】図3によれば、熱線定着ローラ17aの構
成は、図3(a)に断面を示すように、円筒状の透光性
基体171aとしては、厚さ(肉厚)1〜5mm、好ま
しくは1〜4mm厚で、ハロゲンランプHLaやキセノ
ンランプ(不図示)よりの赤外線或いは遠赤外線等の熱
線を透過するパイレックス(登録商標)ガラス、サファ
イヤ(Al 2O3)、CaF2等のセラミック材(熱伝導
率が(5〜20)×10-3J/cm・s・K)が主とし
て用いられる。ポリイミド、ポリアミド等を使用した透
光性樹脂(熱伝導率が(2〜4)×10-3J/cm・s
・K)等を用いることも可能である。上記の如く、透光
性基体171aはあまり熱伝導性が良くない。According to FIG. 3, the structure of the heat ray fixing roller 17a is shown.
As shown in the cross section in FIG.
As the base 171a, a thickness (thickness) of 1 to 5 mm is preferable.
1 to 4 mm thick, halogen lamp HLa or xeno
Heat from infrared or far infrared rays from lamps (not shown)
Pyrex® glass, safa
Ear (Al TwoOThree), CaFTwoAnd other ceramic materials (heat conduction
Rate is (5-20) × 10-3J / cm · s · K)
Used. Transparency using polyimide, polyamide, etc.
Light resin (thermal conductivity is (2-4) x 10-3J / cm · s
-It is also possible to use K) or the like. As above, translucent
The thermal conductivity of the conductive substrate 171a is not so good.
【0046】透光性弾性層171dは、厚さ(肉厚)
0.5〜5mm、好ましくは1〜4mm厚の例えばシリ
コンゴムやフッ素ゴムを用い、熱線(光源によっては可
視光を含んだ赤外線或いは遠赤外線)を透過する熱線透
過性のシリコンゴム層或いはフッ素ゴム層(ベース層)
で形成される。透光性弾性層171dとしては高速化対
応のために、ベース層にフィラーとしてシリカ、アルミ
ナ、酸化マグネシウム等の金属酸化物の粉末を配合させ
て熱伝導率を向上させる方法がとられ、熱伝導率が(1
〜3)×10-3J/cm・s・K程度のシリコンゴム層
やフッ素ゴム層を用いる。シリコンゴム層やフッ素ゴム
層は熱伝導率がガラス部材を用いた透光性基体171a
(熱伝導率が(5〜20)×10-3J/cm・s・K)
より低いので、断熱性層の役割をする。熱伝導率を高め
ると一般的にゴム硬度が高くなる傾向があり、例えば通
常40Hsのものが60Hs(JIS、Aゴム硬度)近
くまで高くなってしまう。好ましいゴム硬度は10〜5
0Hsである。熱線定着用回転部材の透光性弾性層17
1dの大部分はこのベース層で占められており、加圧時
の圧縮量はベース層のゴム硬度で決定される。透光性弾
性層171dの中間層はオイル膨潤防止のために耐油層
としてフッ素系ゴムが、好ましくは20〜300μmの
厚さで塗られている。また、透光性弾性層171dを通
過させる熱線の波長は0.1〜20μm、好ましくは
0.3〜3μmであるので、先に記した硬度や熱伝導率
の調整剤として用いられるフィラーは、粒径が熱線の波
長の1/2、好ましくは1/5以下の、1次、2次粒子
を含めて平均粒径が1μm以下、好ましくは0.1μm
以下の熱線透過性(光源によっては可視光を含んだ赤外
線或いは遠赤外線透過性)の酸化チタン、酸化アルミニ
ウム、酸化亜鉛、酸化シリコン、酸化マグネシウム、炭
酸カルシウム等の金属酸化物の微粒子を樹脂バインダに
分散させたもので透光性弾性層171dを形成してもよ
い。層中で1次、2次粒子を含めて平均粒径が1μm以
下、好ましくは0.1μm以下であることが光散乱を防
ぎ、熱線吸収層171bに到達させるのに好ましい。透
光性弾性層171dを設けることにより、熱線定着用回
転部材としての熱線定着ローラ17aが弾性の高いソフ
トローラとして構成される。The light-transmitting elastic layer 171d has a thickness (thickness).
A heat-ray-transmitting silicon rubber layer or a fluorine-containing rubber that transmits heat rays (infrared ray or visible ray including visible light depending on the light source) using 0.5 to 5 mm, preferably 1 to 4 mm thick silicon rubber or fluoro rubber. Layer (base layer)
Is formed. For the light-transmitting elastic layer 171d, in order to cope with a high speed, a method of improving the thermal conductivity by mixing a powder of a metal oxide such as silica, alumina or magnesium oxide as a filler into the base layer is adopted. Rate is (1
3) A silicon rubber layer or a fluorine rubber layer of about 10 −3 J / cm · s · K is used. The silicon rubber layer and the fluorine rubber layer are made of a light-transmitting substrate 171a having a thermal conductivity of a glass member.
(Thermal conductivity is (5-20) × 10 −3 J / cm · s · K)
Since it is lower, it acts as a heat insulating layer. When the thermal conductivity is increased, the rubber hardness generally tends to increase. For example, a rubber having a normal hardness of 40 Hs tends to have a hardness close to 60 Hs (JIS, A rubber hardness). Preferred rubber hardness is 10-5
0Hs. Translucent elastic layer 17 of rotating member for fixing heat rays
Most of 1d is occupied by this base layer, and the amount of compression during pressurization is determined by the rubber hardness of the base layer. The intermediate layer of the translucent elastic layer 171d is coated with a fluorine-based rubber, preferably with a thickness of 20 to 300 μm, as an oil-resistant layer to prevent oil swelling. The wavelength of the heat ray passing through the translucent elastic layer 171d is 0.1 to 20 μm, and preferably 0.3 to 3 μm. Therefore, the filler used as the hardness or thermal conductivity modifier described above is The average particle size including primary and secondary particles having a particle size of 、, preferably 1 / or less, of the wavelength of the heat ray is 1 μm or less, preferably 0.1 μm.
Fine particles of metal oxides such as titanium oxide, aluminum oxide, zinc oxide, silicon oxide, magnesium oxide and calcium carbonate having the following heat ray transmission properties (infrared ray or visible infrared ray including visible light depending on the light source) are used as the resin binder. The light-transmitting elastic layer 171d may be formed of a dispersed material. It is preferable that the average particle diameter including the primary and secondary particles in the layer is 1 μm or less, preferably 0.1 μm or less in order to prevent light scattering and reach the heat ray absorbing layer 171b. By providing the translucent elastic layer 171d, the heat ray fixing roller 17a as a heat ray fixing rotating member is configured as a soft elastic roller.
【0047】熱線吸収層171bとしては、ハロゲンラ
ンプHLaやキセノンランプ(不図示)より発せられ、
透光性基体171a及び透光性弾性層171dにて吸収
された残りの熱線で、透光性基体171a及び透光性弾
性層171dを透過した熱線の略100%にあたる90
〜100%、好ましくは95〜100%の熱線を熱線吸
収層171bにより吸収し急速加熱が可能な熱線定着用
回転部材を形成するように、樹脂バインダにカーボンブ
ラック、黒鉛、鉄黒(Fe3O4)や各種フェライト及び
その化合物、酸化銅、酸化コバルト、ベンガラ(Fe2
O3)等の粉末を混入した熱線吸収部材を用い、厚さ1
0〜500μm、好ましくは20〜100μm厚の熱線
吸収部材を透光性弾性層171dの外側(外周面)に吹
付け或いは塗布等により形成する。熱線吸収層171b
の熱伝導率は、カーボンブラック等の吸収剤の添加によ
り、前記透光性弾性層171dのベース層(熱伝導率が
(1〜10)×10-3J/cm・s・K)と比べて高め
の(3〜100)×10-3J/cm・s・Kに設定する
ことができる。熱線吸収層171bとしてはニッケル電
鋳ローラ等の金属ローラ部材を同様の厚さで設けてもよ
い。この時、熱線を吸収するために内側(内周面)は黒
色酸化処理をしておくことが好ましい。熱線吸収層17
1bでの熱線吸収率が90%程度よりも低く、例えば2
0〜80%程度であると熱線が漏れて、漏れた熱線によ
り熱線定着用回転部材としての熱線定着ローラ17aが
モノクロ画像形成に用いられた場合、フィルミング等に
より熱線定着ローラ17aの特定位置の表面に黒トナー
が付着すると漏れた熱線により付着部から発熱が起き、
その部分でさらに熱線吸収による発熱が重ねて起こり熱
線吸収層171bを破損する。またカラー画像形成に用
いられた場合、カラートナーの吸収効率が一般に低く、
かつカラートナー間に吸収効率の差があることから定着
不良となったり、定着ムラとなる。従って、ハロゲンラ
ンプHLaやキセノンランプ(不図示)より発され、透
光性基体171a及び透光性弾性層171dにて吸収さ
れた残りの熱線で、透光性基体171a及び透光性弾性
層171dを透過した熱線が熱線吸収層171bで完全
に吸収されるように熱線吸収層171bの熱線吸収率を
略100%にあたる90〜100%、好ましくは95〜
100%とする。これにより、分光特性が異なることで
熱線により定着することが困難なカラートナーの溶融が
良好に行われ、特に図1でのカラー画像形成において、
分光特性が異なることで熱線により定着することが困難
なトナー層の厚い転写材上の重ね合わせカラートナー像
の溶融が良好に行われる。また、熱線吸収層171bの
厚さが10μm未満で薄いと、熱線吸収層171bでの
熱線の吸収による加熱速度は速いが、薄膜による局所的
な加熱による熱線吸収層171bの破損や強度不足の原
因となり、熱線吸収層171bの厚さが500μmを越
えて厚過ぎると、熱伝導不良となったり、熱容量が大き
くなり急速加熱が成しにくくなる。熱線吸収層171b
の熱線吸収率を略100%にあたる90〜100%、好
ましくは95〜100%としたり、熱線吸収層171b
の厚さを10〜500μm、好ましくは20〜100μ
mとすることにより、熱線吸収層171bでの局所的な
発熱が防止され、均一な発熱が行われる。また、熱線吸
収層171bに投光される熱線の波長は0.1〜20μ
m、好ましくは0.3〜3μmであるので、フィラーと
して硬度や熱伝導率の調整剤が加えられるが、粒径が熱
線の波長の1/2、好ましくは1/5以下の、1次、2
次粒子を含めて平均粒径が1μm以下、好ましくは0.
1μm以下の熱線透過性(光源によっては可視光を含ん
だ赤外線或いは遠赤外線透過性)の酸化チタン、酸化ア
ルミニウム、酸化亜鉛、酸化シリコン、酸化マグネシウ
ム、炭酸カルシウム等の金属酸化物の微粒子を樹脂バイ
ンダに5〜50質量%分散させたもので熱線吸収層17
1bを形成してもよい。こうすると、熱線を熱線吸収層
171bの内部まで進入させ、界面での発熱を防止でき
る。このようにして、熱線吸収層171bは温度がすぐ
に上がるように熱容量を小さくしてあるので、熱線定着
用回転部材としての熱線定着ローラ17aに温度低下が
生じ、定着むらが発生するという問題を防止する。熱線
吸収層171bとしては、弾性を有するシリコンゴムや
フッ素ゴムに、カーボンブラック、黒鉛、鉄黒(Fe3
O4)や各種フェライト及びその化合物、酸化銅、酸化
コバルト、ベンガラ(Fe2O3)等の粉末を混入したも
のを用いてもよい。熱線吸収層171bとしてはニッケ
ル電鋳ベルトのように金属フィルム部材を用いることも
できる。この時、熱線吸収のために内側(内周面)は黒
色酸化処理をしておくことが望ましい。The heat ray absorbing layer 171b is emitted from a halogen lamp HLa or a xenon lamp (not shown).
The remaining heat rays absorbed by the light-transmitting base 171a and the light-transmitting elastic layer 171d are substantially 100% of the heat rays transmitted through the light-transmitting base 171a and the light-transmitting elastic layer 171d.
The carbon black, graphite, iron black (Fe 3 O) is used in the resin binder so that the heat ray absorbing layer 171b absorbs about 100%, preferably 95% to 100% of the heat rays to form a heat ray fixing rotating member capable of rapid heating. 4 ) and various ferrites and their compounds, copper oxide, cobalt oxide, red iron oxide (Fe 2
O 3) powder with a heat absorbing member obtained by mixing such a thickness 1
A heat ray absorbing member having a thickness of 0 to 500 μm, preferably 20 to 100 μm is formed on the outside (outer peripheral surface) of the translucent elastic layer 171d by spraying or coating. Heat ray absorbing layer 171b
Of the light-transmitting elastic layer 171d compared with the base layer (having a thermal conductivity of (1-10) × 10 −3 J / cm · s · K) by adding an absorbent such as carbon black. (3-100) × 10 −3 J / cm · s · K. As the heat ray absorbing layer 171b, a metal roller member such as a nickel electroformed roller may be provided with a similar thickness. At this time, it is preferable that the inside (the inner peripheral surface) is subjected to black oxidation treatment in order to absorb heat rays. Heat ray absorbing layer 17
The heat ray absorption rate at 1b is lower than about 90%, for example, 2
If it is about 0 to 80%, the heat rays leak, and when the heat ray fixing roller 17a as a heat ray fixing rotating member is used for monochrome image formation due to the leaked heat rays, the specific position of the heat ray fixing roller 17a is determined by filming or the like. When black toner adheres to the surface, heat is generated from the adhering part due to the leaked heat rays,
Heat generation due to heat ray absorption occurs again at that portion, and the heat ray absorption layer 171b is damaged. When used for color image formation, the color toner absorption efficiency is generally low,
In addition, since there is a difference in absorption efficiency between the color toners, a fixing failure or a fixing unevenness occurs. Therefore, the remaining heat rays emitted from the halogen lamp HLa or the xenon lamp (not shown) and absorbed by the light-transmitting base 171a and the light-transmitting elastic layer 171d form the light-transmitting base 171a and the light-transmitting elastic layer 171d. The heat ray absorption rate of the heat ray absorption layer 171b is about 100%, which is 90 to 100%, preferably 95 to 100%, so that the heat ray transmitted through the heat ray absorption layer 171b is completely absorbed by the heat ray absorption layer 171b.
100%. Thereby, the melting of the color toner, which is difficult to be fixed by the heat rays due to the difference in the spectral characteristics, is favorably performed. In particular, in the color image formation in FIG.
The superimposed color toner image on the transfer material having a thick toner layer, which is difficult to fix by heat rays due to the difference in spectral characteristics, is favorably fused. Further, when the thickness of the heat ray absorbing layer 171b is less than 10 μm and thin, the heating rate due to the absorption of the heat ray in the heat ray absorbing layer 171b is high, but the heat ray absorbing layer 171b is damaged by local heating by the thin film and the cause of the insufficient strength. When the thickness of the heat ray absorbing layer 171b exceeds 500 μm and is too thick, poor heat conduction or large heat capacity makes rapid heating difficult. Heat ray absorbing layer 171b
Of the heat ray absorption layer of the heat ray absorption layer 171b.
10 to 500 μm, preferably 20 to 100 μm
By setting m, local heat generation in the heat ray absorbing layer 171b is prevented, and uniform heat generation is performed. The wavelength of the heat ray projected on the heat ray absorbing layer 171b is 0.1 to 20 μm.
m, preferably 0.3 to 3 μm, so that a filler for adjusting hardness or thermal conductivity is added as a filler. 2
The average particle size including the secondary particles is 1 μm or less, preferably 0.1 μm or less.
Fine particles of metal oxide such as titanium oxide, aluminum oxide, zinc oxide, silicon oxide, magnesium oxide, calcium carbonate, etc. having a heat ray transmission of 1 μm or less (infrared ray or visible ray including visible light depending on the light source) are used as resin binder. 5 to 50% by mass dispersed in the heat ray absorbing layer 17
1b may be formed. This allows the heat rays to enter the heat ray absorbing layer 171b and prevent heat generation at the interface. In this way, the heat capacity of the heat ray absorbing layer 171b is reduced so that the temperature rises immediately. Therefore, the temperature of the heat ray fixing roller 17a as a heat ray fixing rotating member is lowered, and the fixing unevenness occurs. To prevent. As the heat ray absorbing layer 171b, carbon black, graphite, iron black (Fe 3
O 4) or ferrites and its compounds, copper oxide, cobalt oxide, may be used as the mixed powder, such as iron oxide (Fe 2 O 3). As the heat ray absorbing layer 171b, a metal film member such as a nickel electroformed belt can be used. At this time, it is desirable that the inside (inner peripheral surface) be subjected to black oxidation treatment in order to absorb heat rays.
【0048】また熱線吸収層171bと分離して熱線吸
収層171bの外側(外周面)に、トナーとの離型性を
良好とするため、厚さ20〜100μmのPFA(フッ
素樹脂)チューブを被覆したものや、フッ素樹脂(PF
AまたはPTFE)塗料を20〜100μm塗布したも
のや、層厚20〜500μmのシリコンゴムやフッ素ゴ
ムを成形したもので、熱伝導率が(3〜100)×10
-3J/cm・s・Kの離型層171cを設ける(分離
型)。Further, a PFA (fluororesin) tube having a thickness of 20 to 100 μm is coated on the outer side (outer peripheral surface) of the heat ray absorbing layer 171b separately from the heat ray absorbing layer 171b in order to improve the releasability from the toner. Or fluorinated resin (PF
(A or PTFE) paint coated with 20 to 100 μm, or formed by molding silicon rubber or fluoro rubber with a layer thickness of 20 to 500 μm, and having a thermal conductivity of (3 to 100) × 10
A release layer 171c of −3 J / cm · s · K is provided (separation type).
【0049】さらに図3(b)に断面を示すように、カ
ーボンブラック、黒鉛、鉄黒(Fe 3O4)や各種フェラ
イト及びその化合物、酸化銅、酸化コバルト、ベンガラ
(Fe2O3)等の粉末を混入した熱線吸収部材と、バイ
ンダと離型剤とを兼ねたフッ素樹脂(PFAまたはPT
FE)塗料或いはシリコンゴムやフッ素ゴム等とを混入
して配合し、図3(a)にて前述した熱線吸収層171
bと離型層171cとを兼用し、熱線吸収層171bと
離型層171cとを一体として離型性を有する熱線吸収
層171Bを、透光性基体171aの外側(外周面)に
形成された透光性弾性層171dの外側(外周面)に形
成し、弾性を有するロール状の熱線定着用回転部材を形
成することが好ましく、後段において詳述する各実施形
態においては、熱線吸収層として上述した熱線吸収層1
71bと離型層171cとを一体とする熱線吸収層17
1Bにて説明する。また、熱線吸収層171bと離型層
171cとを一体とする熱線吸収層171Bとしては、
厚さ20〜100μm程度のカーボン入りのPFA(パ
ーフルオロアルコキシ)チューブを被覆したものが好ま
しく用いられる。上述した熱線吸収層171bと離型層
171cとを一体とする熱線吸収層171Bの熱伝導率
は熱線吸収層171bの熱伝導率と略同様で、(3〜1
0)×10-3J/cm・s・Kである。前述したと同様
に、ハロゲンランプHLaやキセノンランプ(不図示)
より発され、透光性基体171a及び透光性弾性層17
1dにて吸収された残りの熱線で、透光性基体171a
及び透光性弾性層171dを透過した熱線が完全に吸収
されるように熱線吸収層171Bの熱線吸収率を略10
0%にあたる90〜100%、好ましくは95〜100
%とする。熱線吸収層171Bでの熱線吸収率が90%
程度よりも低く、例えば20〜80%程度であると熱線
が漏れて、漏れた熱線により熱線定着用回転部材がモノ
クロ画像形成に用いられた場合、フィルミング等により
熱線定着用回転部材の特定位置の表面に黒トナーが付着
すると漏れた熱線により付着部から発熱が起き、その部
分でさらに熱線吸収による発熱が重ねて起こり熱線吸収
層171Bを破損する。またカラー画像形成に用いられ
た場合、カラートナーの吸収効率が一般に低く、かつカ
ラートナー間に吸収効率の差があることから定着不良と
なったり、定着むらとなる。従って、ハロゲンランプH
Laやキセノンランプ(不図示)より発され、透光性基
体171a及び透光性弾性層171dにて吸収された残
りの熱線で、透光性基体171a及び透光性弾性層17
1dを透過した熱線が熱線定着用回転部材内で完全に吸
収されるように熱線吸収層171Bの熱線吸収率を略1
00%にあたる90〜100%、好ましくは95〜10
0%とする。また、熱線吸収層171Bでの局所的な発
熱も防止され、均一な発熱が行われる。また、熱線吸収
層171Bに投光される熱線の波長は0.1〜20μ
m、好ましくは0.3〜3μmであるので、フィラーと
して硬度や熱伝導率の調整剤が加えられるが、粒径が熱
線の波長の1/2、好ましくは1/5以下の、1次、2
次粒子を含めて平均粒径が1μm以下、好ましくは0.
1μm以下の熱線透過性(光源によっては可視光を含ん
だ赤外線或いは遠赤外線透過性)の酸化チタン、酸化ア
ルミニウム、酸化亜鉛、酸化シリコン、酸化マグネシウ
ム、炭酸カルシウム等の金属酸化物の微粒子を樹脂バイ
ンダに分散させたもので熱線吸収層171Bを形成して
もよい。Further, as shown in the cross section in FIG.
Carbon black, graphite, iron black (Fe ThreeOFour) And various blowjobs
And its compounds, copper oxide, cobalt oxide, red iron oxide
(FeTwoOThree) Etc.
Resin (PFA or PT)
FE) mixed with paint or silicone rubber or fluorine rubber
The heat ray absorbing layer 171 described above with reference to FIG.
b and the release layer 171c, and the heat ray absorbing layer 171b
Heat ray absorption having releasability integrally with release layer 171c
The layer 171B is formed on the outside (outer peripheral surface) of the light-transmitting substrate 171a.
Form outside (outer peripheral surface) of the formed translucent elastic layer 171d
To form an elastic roll-shaped rotating member for fixing heat rays.
Each embodiment, which will be described in detail later.
In the embodiment, the heat ray absorbing layer 1 described above is used as the heat ray absorbing layer.
Heat ray absorbing layer 17 in which release layer 171c is integrated with release layer 171c
1B. The heat ray absorbing layer 171b and the release layer
As the heat ray absorbing layer 171B integrating the 171c and 171c,
PFA (carbon powder) with a thickness of about 20 to 100 μm
-Fluoroalkoxy) tube is preferred
It is used well. Heat ray absorbing layer 171b and release layer described above
171c and the heat conductivity of the heat ray absorbing layer 171B integrated therewith
Is substantially the same as the thermal conductivity of the heat ray absorbing layer 171b,
0) × 10-3J / cm · s · K. Same as above
And a halogen lamp HLa and a xenon lamp (not shown)
The light-transmitting substrate 171a and the light-transmitting elastic layer 17
1d, the remaining heat rays absorbed by the light-transmitting substrate 171a
And the heat rays transmitted through the translucent elastic layer 171d are completely absorbed
The heat ray absorption rate of the heat ray absorption layer 171B is set to about 10
90% to 100%, preferably 95 to 100%
%. 90% of heat ray absorption rate in heat ray absorption layer 171B
Lower than the temperature, for example, 20-80%
Is leaking, and the rotating heat-fixing member is
When used for black image formation, filming etc.
Black toner adheres to the surface of the heat ray fixing rotating member at a specific position
Then, heat is generated from the adhering part by the leaked heat rays, and that part
Heat generation due to heat ray absorption occurs again in minutes
Damage layer 171B. Also used for color image formation
The color toner absorption efficiency is generally low and
There is a difference in absorption efficiency between Lartner
Or uneven fixation. Therefore, the halogen lamp H
A translucent group emitted from a La or xenon lamp (not shown)
Remaining in the body 171a and the translucent elastic layer 171d.
The heat-transmitting light is applied to the light-transmitting substrate 171a and the light-transmitting elastic layer 17
Heat rays that have passed through 1d are completely absorbed in the heat ray fixing rotating member.
The heat ray absorption rate of the heat ray absorption layer 171B is set to about 1
90% to 100%, preferably 95 to 10%
0%. In addition, local emission in the heat ray absorbing layer 171B is performed.
Heat is also prevented and uniform heat is generated. Also, heat ray absorption
The wavelength of the heat ray projected on the layer 171B is 0.1 to 20 μm.
m, preferably 0.3 to 3 μm,
To adjust the hardness and thermal conductivity.
次, preferably 1 / or less, of the line wavelength
The average particle size including the secondary particles is 1 μm or less, preferably 0.1 μm or less.
Heat ray transmission of 1 μm or less (including visible light depending on the light source)
Infrared or far infrared transmission) titanium oxide, aluminum oxide
Luminium, zinc oxide, silicon oxide, magnesium oxide
Particles of metal oxides such as calcium carbonate and calcium carbonate
To form the heat ray absorbing layer 171B
Is also good.
【0050】なお、後段において詳述する各実施形態に
おいては、熱線吸収層として上述した熱線吸収層171
bと離型層171cとを一体とする熱線吸収層171B
にて説明するが、透光性基体171aとしてはパイレッ
クスガラス(米国コーニング社製)、透光性弾性層17
1dとしては透明シリコンゴム、熱線吸収層171Bと
してはPFA(パーフルオロアルコキシ)を用い、成型
により熱線定着用回転部材としての熱線定着ローラ17
aを形成したものを例として用いる。In each of the embodiments described later in detail, the heat ray absorbing layer 171 described above is used as the heat ray absorbing layer.
heat-absorbing layer 171B integrating b and release layer 171c
As the translucent substrate 171a, Pyrex glass (manufactured by Corning Inc., USA) and the translucent elastic layer 17 are used.
1d is made of transparent silicon rubber, and the heat ray absorbing layer 171B is made of PFA (perfluoroalkoxy).
The one in which a is formed is used as an example.
【0051】透光性基体171aとしてパイレックスガ
ラス(米国コーニング社製)、透光性弾性層171dと
して透明シリコンゴム、熱線吸収層171BとしてPF
A(パーフルオロアルコキシ)を用いる熱線定着ローラ
17aの各部材の物性値(密度(kg/m3)、比熱
(J/kg・K)、単位熱容量(kJ/m3・K))は
表1に示す通りであり、また色温度が2250Kのハロ
ゲンランプHLaを用いた場合の吸収率は表2に示す通
りである。Pyrex glass (made by Corning Incorporated, USA) as the light-transmitting substrate 171a, transparent silicon rubber as the light-transmitting elastic layer 171d, and PF as the heat ray absorbing layer 171B.
Table 1 shows the physical properties (density (kg / m 3 ), specific heat (J / kg · K), and unit heat capacity (kJ / m 3 · K)) of each member of the heat ray fixing roller 17a using A (perfluoroalkoxy). And the absorptance when a halogen lamp HLa having a color temperature of 2250 K is used is as shown in Table 2.
【0052】[0052]
【表1】 [Table 1]
【0053】[0053]
【表2】 [Table 2]
【0054】図4によれば、ロール状の熱線定着用回転
部材としての熱線定着ローラ17aの熱線吸収層171
b(或いは熱線吸収層171B)に前述した熱線吸収部
材の濃度分布を、点線(a−1)に示すように均一に設
けると、熱線吸収層171b(或いは熱線吸収層171
B)の発熱分布は、曲線(b−1)に示すように境界に
ある熱線吸収層171b(或いは熱線吸収層171B)
で発熱が集中することになり、透光性弾性層171d
(或いは熱線吸収層171B)側へ熱が流失しやすいの
で、濃度分布を設けて熱線吸収層171b(或いは熱線
吸収層171B)の内部で熱を発生させることが発熱分
布を分散させる観点から好ましい。このため、熱線吸収
層171b(或いは熱線吸収層171B)の濃度分布を
点線(a−2)で示すように、内接する透光性弾性層1
71d側の界面を低濃度とし外周面側に向かって傾斜を
つけ順次高くし、外周面側の手前(熱線吸収層171b
(或いは熱線吸収層171B)の厚さt1に対し、透光
性弾性層171d側から1/2〜3/5程度の位置)で
100%吸収する濃度となるようにして飽和するように
する。これにより、熱線吸収層171b(或いは熱線吸
収層171B)での熱線の吸収による発熱分布は、曲線
(b−2)に示すように熱線吸収層171b(或いは熱
線吸収層171B)の最大値が、界面から熱線吸収層1
71b(或いは熱線吸収層171B)の厚さt1に対
し、透光性弾性層171d側から1/3〜2/5程度に
位置するように移行され、熱の流出が少なくなると共
に、特に、熱線吸収層171Bを用いた場合にも、外周
表面層が削られても影響の無いようになる。さらに点線
(a−3)で示すように、傾斜を設けて飽和層を形成す
ることが好ましく、これにより、曲線(b−3)に示す
ように、熱線吸収層171b(或いは熱線吸収層171
B)の発熱分布は熱線吸収層171b(或いは熱線吸収
層171B)の中央部近傍に最大値を有し、熱線吸収層
171b(或いは熱線吸収層171B)の界面や外周面
近傍で最小値をとる放物線状に形成されて、外周表面層
の削れの影響も少なく、特に熱の流出の影響の無いよう
にする。要するに、十分に内部で吸収が行われれば外側
での濃度の影響はなくなる。削れの影響も生じない。ま
た、濃度分布に上記傾斜を設け、傾斜角の変更により発
熱分布を調整することもできる。According to FIG. 4, the heat ray absorbing layer 171 of the heat ray fixing roller 17a as a heat ray fixing rotating member in the form of a roll.
b (or the heat ray absorbing layer 171B), if the above-mentioned concentration distribution of the heat ray absorbing member is uniformly provided as shown by the dotted line (a-1), the heat ray absorbing layer 171b (or the heat ray absorbing layer 171B) is formed.
The heat generation distribution of B) is such that the heat ray absorbing layer 171b (or the heat ray absorbing layer 171B) at the boundary as shown by the curve (b-1).
The heat is concentrated in the light-transmitting elastic layer 171d.
(Or the heat ray absorbing layer 171B) is likely to lose heat to the side, so it is preferable to provide a concentration distribution and generate heat inside the heat ray absorbing layer 171b (or the heat ray absorbing layer 171B) from the viewpoint of dispersing the heat distribution. Therefore, as shown by the dotted line (a-2) in the concentration distribution of the heat ray absorbing layer 171b (or the heat ray absorbing layer 171B), the light transmitting elastic layer 1
The interface on the 71d side is made to have a low concentration, and is gradually inclined and raised toward the outer peripheral surface side, so as to be closer to the outer peripheral surface side (the heat ray absorbing layer 171b).
Saturation is such that the concentration is such that it absorbs 100% in the thickness t1 of the heat ray absorbing layer 171B (or about 1/2 to 3/5 from the side of the translucent elastic layer 171d). Thus, the heat generation distribution due to the absorption of the heat rays in the heat ray absorbing layer 171b (or the heat ray absorbing layer 171B) has a maximum value of the heat ray absorbing layer 171b (or the heat ray absorbing layer 171B) as shown by the curve (b-2). Heat ray absorption layer 1 from interface
With respect to the thickness t1 of the heat ray absorbing layer 71b (or the heat ray absorbing layer 171B), the transition is made so as to be located about 1/3 to 2/5 from the side of the translucent elastic layer 171d. Even when the absorbing layer 171B is used, there is no influence even if the outer peripheral surface layer is shaved. Further, as shown by a dotted line (a-3), it is preferable to form a saturated layer by providing an inclination, whereby the heat ray absorbing layer 171b (or the heat ray absorbing layer 171) is formed as shown by a curve (b-3).
The heat generation distribution B) has a maximum value near the center of the heat ray absorbing layer 171b (or the heat ray absorbing layer 171B), and has a minimum value near the interface or the outer peripheral surface of the heat ray absorbing layer 171b (or the heat ray absorbing layer 171B). It is formed in a parabolic shape, and the influence of the scraping of the outer peripheral surface layer is small, and the influence of the outflow of heat is particularly prevented. In short, if the absorption is sufficiently performed inside, the influence of the concentration on the outside disappears. There is no influence of shaving. Further, it is also possible to provide the above-mentioned inclination in the concentration distribution and adjust the heat generation distribution by changing the inclination angle.
【0055】また図5に示すように、ロール状の熱線定
着用回転部材としての熱線定着ローラ17aの円筒状の
透光性基体171aの外径φとしては、15〜45mm
程度のものが用いられ、厚さtとしては、厚い方が強度
の点で良く、薄い方が熱容量の点で良いが、強度と熱容
量との関係から、円筒状の透光性基体171aの外径φ
と厚さ(肉厚)tとの関係は、 0.02≦t/φ≦0.20 とし、好ましくは 0.04≦t/φ≦0.10 とする。透光性基体171aの外径φが40mmでは透
光性基体171aの厚さtは、0.8mm≦t≦8m
m、好ましくは1.6mm≦t≦4.0mmのものが用
いられる。透光性基体171aでのt/φが0.02未
満では強度不足となり、t/φが0.20を越えると熱
容量が大きくなり熱線定着ローラ17aの加熱が長引く
ことになる。また、透光性基体171aといっても材料
によっては5〜25%程度の熱線を吸収する場合があ
り、強度の保てる範囲で薄い方が好ましい。同様に、透
光性弾性層171dといっても材料によっては5〜25
%程度の熱線を吸収する場合があり、強度の保てる範囲
で薄い方が好ましい。As shown in FIG. 5, the outer diameter φ of the cylindrical translucent substrate 171a of the heat ray fixing roller 17a as a roll-shaped heat ray fixing rotating member is 15 to 45 mm.
The thickness t is preferably thicker in terms of strength and thinner in terms of heat capacity. However, due to the relationship between strength and heat capacity, the outer thickness of the cylindrical translucent base 171a is large. Diameter φ
And the thickness (wall thickness) t is 0.02 ≦ t / φ ≦ 0.20, preferably 0.04 ≦ t / φ ≦ 0.10. When the outer diameter φ of the transparent substrate 171a is 40 mm, the thickness t of the transparent substrate 171a is 0.8 mm ≦ t ≦ 8 m.
m, preferably 1.6 mm ≦ t ≦ 4.0 mm. When t / φ is less than 0.02 in the translucent substrate 171a, the strength becomes insufficient, and when t / φ exceeds 0.20, the heat capacity increases and the heating of the heat ray fixing roller 17a is prolonged. Further, even if the translucent substrate 171a is used, it may absorb about 5 to 25% of heat rays depending on the material. Similarly, the translucent elastic layer 171d may have a thickness of 5 to 25 depending on the material.
% Of the heat ray may be absorbed, and it is preferable that the heat ray is thin as long as the strength can be maintained.
【0056】図2にて説明した定着装置17を用いるこ
とにより定着部(ニップ部)での変形に強いと共に、ク
イックスタート(急速加熱)が可能な定着装置が可能と
なり、さらに、熱線定着用回転部材の弾性によるソフト
な定着部(ニップ部)での加圧と、該熱線定着用回転部
材の熱線吸収層による加熱とにより、分光特性が異なる
ことで熱線により定着することが困難なカラートナーの
溶融が良好に行われ、カラートナーのクイックスタート
(急速加熱)定着が可能となる。また省エネルギー効果
が得られる。The use of the fixing device 17 described with reference to FIG. 2 makes it possible to provide a fixing device which is resistant to deformation at the fixing portion (nip portion) and capable of quick start (rapid heating). Due to the pressure in the soft fixing portion (nip portion) due to the elasticity of the member and the heating by the heat absorbing layer of the rotating member for fixing heat rays, the color toner which is difficult to fix by the heat rays due to different spectral characteristics. The melting is performed favorably, and quick start (rapid heating) fixing of the color toner becomes possible. Also, an energy saving effect can be obtained.
【0057】実施形態1 しかしながら、上記定着装置の熱線定着用回転部材にお
いて、熱容量の小さい表層の熱線吸収層の昇温は速く、
表層の熱線吸収層は熱いが、内部の透光性基体や透光性
弾性層の昇温は遅く、ウォーミングアップ時や定着時に
表層の熱が内部にとられ易く、表層の熱線吸収層の温度
が不安定となったり、不均一となったりする。Embodiment 1 However, in the heat ray fixing rotating member of the fixing device, the temperature of the heat ray absorbing layer of the surface layer having a small heat capacity rises quickly,
Although the surface heat ray absorbing layer is hot, the temperature of the internal light-transmitting substrate and the light transmitting elastic layer rises slowly, and the heat of the surface layer is easily taken inside during warm-up or fixing, and the temperature of the surface heat ray absorbing layer becomes low. It becomes unstable or uneven.
【0058】これを解決するために、熱線定着用回転部
材の各層の単位熱容量(kJ/m3・K)当たりの熱容
量(J/K)に設定条件を設ける。In order to solve this, set conditions are set for the heat capacity (J / K) per unit heat capacity (kJ / m 3 · K) of each layer of the rotating member for heat ray fixing.
【0059】具体的には、図3における熱線定着用回転
部材の各層の単位熱容量(kJ/m 3・K)は表1に
て、また各層の吸収率は表2にて前述した如くである
が、熱線定着用回転部材としての熱線定着ローラ17a
の、透光性基体171aとして、肉厚が1.50mm
で、外径が28.00mmのパイレックスガラスを用
い、透光性弾性層171dとして、肉厚が1.00mm
で、外径が30.00mmの透明シリコンゴム、熱線吸
収層171Bとして、肉厚(厚み)が0.05mmで、
外径が30.10mmのPFA(パーフルオロアルコキ
シ)を用い、長さ350mm(A−3サイズ縦送り幅
(297mm)を定着可能な発光部を有する幅)で、色
温度が2250K、電力が760WのハロゲンランプH
Laを用いた場合の、熱容量(J/K)、発熱量(J/
sec)及び単位熱容量当たりの発熱量は下記の表3に
示す通りである。More specifically, the heat ray fixing rotation shown in FIG.
Unit heat capacity of each layer of the member (kJ / m Three・ K) is shown in Table 1.
The absorptance of each layer is as described above in Table 2.
Is a heat ray fixing roller 17a as a heat ray fixing rotating member.
The thickness of the translucent substrate 171a is 1.50 mm.
Use Pyrex glass with outer diameter of 28.00mm
The thickness of the light-transmitting elastic layer 171d is 1.00 mm.
And transparent silicon rubber with an outer diameter of 30.00 mm, heat absorbing
As the collecting layer 171B, the thickness (thickness) is 0.05 mm,
PFA with an outer diameter of 30.10 mm (perfluoroalkoxy)
350mm length (A-3 size vertical feed width)
(297 mm) width with a light-emitting part capable of fixing)
Halogen lamp H with temperature of 2250K and electric power of 760W
When La is used, the heat capacity (J / K) and the calorific value (J /
sec) and the calorific value per unit heat capacity are shown in Table 3 below.
As shown.
【0060】[0060]
【表3】 [Table 3]
【0061】隣り合う2つの層について単位熱容量当た
りの発熱量を比較したとき、より表層に近い層の単位熱
容量当たりの発熱量の方を、内側に隣接するもう一方の
層の単位熱容量当たりの発熱量よりも大きく設定するこ
とが好ましく、また、表層の単位熱容量当たりの発熱量
を、表層以外の透光性弾性層171dや熱線吸収層17
1Bの単位熱容量当たりの発熱量よりも大きく設定する
ことが好ましいことが確認された。When the calorific value per unit heat capacity of two adjacent layers is compared, the calorific value per unit heat capacity of a layer closer to the surface layer is calculated by comparing the calorific value per unit heat capacity of the other layer adjacent to the inner layer. It is preferable that the heat generation amount per unit heat capacity of the surface layer is set to be larger than the heat generation amount.
It has been confirmed that it is preferable to set the heat generation amount to be larger than the heat generation amount per unit heat capacity of 1B.
【0062】表1から、透光性基体171aの単位熱容
量当たりの発熱量を1とするとき、透光性弾性層171
dの単位熱容量当たりの発熱量は1〜5倍程度に、また
透光性弾性層171dの単位熱容量当たりの発熱量を1
とするとき、熱線吸収層171Bの単位熱容量当たりの
発熱量は20〜60倍程度に設定することが好ましいこ
とが確認される。From Table 1, when the heat value per unit heat capacity of the light-transmitting substrate 171a is 1, the light-transmitting elastic layer 171 is formed.
The heat value per unit heat capacity of d is about 1 to 5 times, and the heat value per unit heat capacity of the translucent elastic layer 171d is 1
Then, it is confirmed that the heat generation amount per unit heat capacity of the heat ray absorbing layer 171B is preferably set to about 20 to 60 times.
【0063】上記において、色温度は2250Kとして
計測を行っており、熱線定着ローラ17aの昇温は31
secで、定着適正温度として設定した180℃に達す
るが、色温度を上げ実用範囲の上限の2500K程度と
すると、ハロゲンランプHLaの波長が短波長となり、
表層の方が吸収率が高くなり、表層の方が単位熱容量当
たりの発熱量の値が高くなり、定着適正温度として設定
した180℃に達する時間が速くなる。色温度を270
0K程度とすると、定着適正温度に達する時間は速くな
るが、ハロゲンランプHLaの断線による寿命が短くな
って実用的でない。色温度によって各層の単位熱容量当
たりの発熱量は変化するが、設定条件は上記の範囲に設
定することが好ましい。In the above description, the color temperature was measured at 2250 K, and the temperature rise of the heat ray fixing roller 17a was 31
In sec, the fixing temperature reaches 180 ° C., which is set as an appropriate fixing temperature. However, if the color temperature is raised to about 2500 K, which is the upper limit of the practical range, the wavelength of the halogen lamp HLa becomes short,
The surface layer has a higher absorption rate, the surface layer has a higher calorific value per unit heat capacity, and the time to reach 180 ° C. set as the proper fixing temperature is faster. 270 color temperature
When the temperature is set to about 0K, the time required to reach the proper fixing temperature is shortened, but the life of the halogen lamp HLa due to disconnection is shortened, which is not practical. Although the amount of heat generated per unit heat capacity of each layer changes depending on the color temperature, it is preferable that the setting conditions be set in the above ranges.
【0064】上記の如く、熱線定着用回転部材の各層の
単位熱容量当たりの発熱量の条件設定により、各層の熱
伝達の制御性が向上されて、熱線照射手段から供給され
る熱が、熱線定着用回転部材の各層で時間遅れなしに伝
達され、ウォーミングアップ時や定着時の表層の熱線吸
収層での、安定して、均一な加熱がなされる定着装置の
提供が可能となる。As described above, the controllability of the heat transfer of each layer is improved by setting the condition of the amount of heat generated per unit heat capacity of each layer of the rotatable member for heat ray fixing, so that the heat supplied from the heat ray irradiating means is reduced by the heat ray fixing means. It is possible to provide a fixing device in which the heat is transmitted without delay in each layer of the rotating member for heating, and the surface of the heat ray absorbing layer at the time of warming-up or fixing is stably and uniformly heated.
【0065】実施形態2 また、前記定着装置の熱線定着用回転部材において、表
層の熱線吸収層は熱容量が小さく、表層の熱線吸収層は
熱いが、蓄熱がなく、また内部の透光性基体や透光性弾
性層は温度が低く、転写材の通紙時に熱線定着用回転部
材の表層の熱線吸収層の温度低下が大きく、転写材の先
端部と後端部において定着性が異なり、安定した高画質
の定着がなされない。また、カラー画像形成時とモノク
ロ画像形成時とで定着性が異なる。Embodiment 2 In the rotating member for fixing heat rays of the fixing device, the heat ray absorbing layer of the surface layer has a small heat capacity, the heat ray absorbing layer of the surface layer is hot, but has no heat storage. The temperature of the translucent elastic layer is low, the temperature drop of the heat ray absorbing layer on the surface of the rotating member for heat ray fixing is large when the transfer material is passed, and the fixability differs at the leading end and the trailing end of the transfer material. High image quality is not fixed. Further, the fixability differs between when a color image is formed and when a monochrome image is formed.
【0066】これを解決するために、転写材の通紙時に
おける、転写材の先端部と後端部とでの定着性を均一化
する熱線定着用回転部材表層の熱線吸収層の温度制御を
行う。In order to solve this problem, the temperature control of the heat ray absorbing layer on the heat ray fixing rotating member surface layer for equalizing the fixability at the leading end and the trailing end of the transfer material when the transfer material passes. Do.
【0067】具体的には、図2における転写材としての
記録紙Pの通過時において、熱線定着用回転部材として
の熱線定着ローラ17aを所定温度(定着適正温度)に
維持するための通常温度制御から、該通常温度制御によ
る熱線定着ローラ17aの温度にかかわらず熱線照射手
段としてのハロゲンランプHLaを強制的に動作させる
ようにする。More specifically, normal temperature control for maintaining the heat ray fixing roller 17a as a heat ray fixing rotating member at a predetermined temperature (fixing appropriate temperature) when the recording paper P as a transfer material in FIG. 2 passes. Therefore, regardless of the temperature of the heat ray fixing roller 17a by the normal temperature control, the halogen lamp HLa as the heat ray irradiation means is forcibly operated.
【0068】通常温度制御とは、待機時における熱線定
着ローラ17aを定着適正温度に維持するための制御で
あり、一般的には不図示の定着制御部を通してハロゲン
ランプHLaのon−off制御が行われ、例えば所定
の設定温度(定着適正温度)が170℃であれば、16
5〜170℃程度に熱線定着ローラ17aの温度を維持
するようにハロゲンランプHLaがon−offされ
る。いわゆる省エネルギーモードであり、より低い設定
温度の場合でも構わない。これに対して、記録紙Pの通
過時においては、通常温度制御と異なる制御、即ち、ハ
ロゲンランプHLaを強制的にon(動作)するように
制御するものであり、基本的には熱線定着ローラ17a
の温度に関わらず、記録紙Pの通過時にあわせて不図示
の定着制御部を通してハロゲンランプHLaをon状態
とさせる。The normal temperature control is a control for maintaining the heat ray fixing roller 17a at a proper fixing temperature in a standby state. Generally, the on-off control of the halogen lamp HLa is performed through a fixing control unit (not shown). For example, if the predetermined set temperature (fixing proper temperature) is 170 ° C., 16
The halogen lamp HLa is turned on and off so as to maintain the temperature of the heat ray fixing roller 17a at about 5 to 170 ° C. This is a so-called energy saving mode, and a lower set temperature may be used. On the other hand, when the recording paper P passes, the control is different from the normal temperature control, that is, the halogen lamp HLa is forcibly turned on (operated). 17a
Regardless of the temperature, the halogen lamp HLa is turned on through a fixing control unit (not shown) at the same time as the recording paper P passes.
【0069】転写材の通過時の検知は、一般的に画像形
成装置において用いられる、例えば、通紙経路を構成す
るタイミングローラ15b(図1参照)の転写材搬送方
向の後部に設けられる紙検知センサ(図1不図示)や感
光体ドラム10の転写材出口側に設けられるジャム検知
センサ(図1不図示)、転写材の先端検知センサ(図1
不図示)等にて行う。ハロゲンランプHLaのon状態
(動作状態)とさせるタイミングは、不図示の定着制御
部により、上記センサの位置と転写材の搬送速度から定
着装置17(図1参照)までの時間を見込み、それにあ
わせてハロゲンランプHLaを強制的にon(動作)さ
せる。The detection of the passage of the transfer material is performed, for example, by a paper detection provided at the rear of the timing roller 15b (see FIG. 1) constituting the paper passing path in the transfer material transport direction, which is generally used in an image forming apparatus. A sensor (not shown in FIG. 1), a jam detection sensor (not shown in FIG. 1) provided on the transfer material outlet side of the photosensitive drum 10, and a sensor for detecting the leading end of the transfer material (FIG. 1)
(Not shown). The timing at which the halogen lamp HLa is turned on (operating state) is estimated by the fixing controller (not shown) from the position of the sensor and the transfer speed of the transfer material to the time required for the fixing device 17 (see FIG. 1). To forcibly turn on (operate) the halogen lamp HLa.
【0070】具体的な実験結果として、電力800Wの
ハロゲンランプHLaを用いた熱線定着ローラ17aの
モノクロ画像形成時において、ハロゲンランプHLaを
off状態として転写材を通紙したときの熱線定着ロー
ラ17aと定着ローラ47aとの温度変化を表4に、ま
たハロゲンランプHLaを強制100%のon状態とし
て転写材を通紙したときの熱線定着ローラ17aと定着
ローラ47aとの温度変化を表5に示す。As a specific experimental result, when forming a monochrome image on the heat ray fixing roller 17a using the halogen lamp HLa of 800 W power, the heat ray fixing roller 17a when the transfer material is passed with the halogen lamp HLa turned off is set. Table 4 shows a change in temperature between the fixing roller 47a and the fixing roller 47a, and Table 5 shows a change in temperature between the heat ray fixing roller 17a and the fixing roller 47a when the transfer material is passed while the halogen lamp HLa is forcibly turned on at 100%.
【0071】[0071]
【表4】 [Table 4]
【0072】[0072]
【表5】 [Table 5]
【0073】ハロゲンランプHLaをoff状態として
転写材を通紙したときの熱線定着ローラ17aの温度変
化は表4に示すように50℃程度あり、ハロゲンランプ
HLaをon状態として転写材を通紙したときの熱線定
着ローラ17aの温度変化は表5に示すように20℃程
度と小さく保たれる。The temperature change of the heat ray fixing roller 17a when passing the transfer material with the halogen lamp HLa off was about 50 ° C. as shown in Table 4, and the transfer material was passed with the halogen lamp HLa turned on. The temperature change of the heat ray fixing roller 17a at this time is kept as small as about 20 ° C. as shown in Table 5.
【0074】上記の如く、連続プリント時など、熱線定
着ローラ17a全体の温度が上昇してきた場合は、記録
紙Pの通過時でもハロゲンランプHLaをon状態(動
作状態)としなくてもよい。ハロゲンランプHLaをo
nしなくてもよい温度は、定着時の設定温度(定着適正
温度)+20℃以上の場合とする。設定温度+20℃以
上ではホットオフセット(高温オフセット)により正常
な定着が出来なくなるためである。なお、電力が120
0WのハロゲンランプHLaによる強制100%のon
状態では、熱線定着ローラ17aの温度が上がりすぎる
ので、80%でのon状態とする。As described above, when the temperature of the entire heat ray fixing roller 17a increases during continuous printing or the like, the halogen lamp HLa does not need to be turned on (operating state) even when the recording paper P passes. O Halogen lamp HLa
The temperature that does not need to be n is a case where the temperature is equal to or higher than a set temperature at the time of fixing (fixing proper temperature) + 20 ° C. If the temperature is higher than the set temperature + 20 ° C., normal fixing cannot be performed due to hot offset (high temperature offset). The power is 120
100% on by halogen lamp HLa of 0W
In the state, since the temperature of the heat ray fixing roller 17a is too high, the ON state is set at 80%.
【0075】上記の如く、転写材の通紙時に、熱線照射
手段を強制的に動作状態とし、通紙時の熱線吸収層の温
度低下が防止されて、転写材の先端部と後端部における
定着性が均一化され、高画質の定着がなされる定着装置
の提供が可能となる。As described above, when the transfer material is passed, the heat ray irradiating means is forcibly operated to prevent the temperature of the heat ray absorbing layer from being lowered at the time of passing the paper. It is possible to provide a fixing device having a uniform fixing property and performing high-quality fixing.
【0076】さらに、カラー画像形成時(カラートナー
像の定着の場合)は、定着温度が変化すると光沢度が変
化する。光沢度の変化幅は、定着温度20℃の変化で光
沢度は約8%程度変化する。画質の観点からは、光沢度
変化は8〜10%に抑えなければならない。このため、
カラー画像形成時とモノクロ画像形成時とで、転写材の
通過時のハロゲンランプHLaのonの割合を変更させ
るように不図示の定着制御部を通して制御することが好
ましい。これにより、モノクロ画像形成時やカラー画像
形成時における安定して高画質の定着がなされる定着装
置の提供が可能となると共に、モノクロ画像形成時やカ
ラー画像形成時における転写材の先端部と後端部におけ
る定着性が均一化され、高画質の定着がなされる定着装
置の提供が可能となる。Further, when a color image is formed (in the case of fixing a color toner image), the glossiness changes when the fixing temperature changes. As for the variation width of the glossiness, the glossiness changes by about 8% when the fixing temperature is 20 ° C. From the viewpoint of image quality, the change in glossiness must be suppressed to 8 to 10%. For this reason,
It is preferable that the control is performed through a fixing control unit (not shown) so as to change the on ratio of the halogen lamp HLa when the transfer material passes between the color image formation and the monochrome image formation. As a result, it is possible to provide a fixing device that can stably perform high-quality fixing during monochrome image formation and color image formation. It is possible to provide a fixing device in which the fixing properties at the end portions are made uniform and high-quality fixing is performed.
【0077】実施形態3 また、前記定着装置の熱線定着用回転部材において、熱
容量の小さい表層の熱線吸収層の応答性は良く、表層の
熱線吸収層は熱いが、内部の透光性基体や透光性弾性層
の温度は低く、転写材の連続通紙時に熱線定着用回転部
材の表層の熱線吸収層の温度の安定化と均一化、特に横
方向(転写材の送り方向と直交する方向)の温度の均一
化が得られず、安定した高画質の定着がなされない。Embodiment 3 In the rotary member for fixing heat rays of the fixing device, the responsiveness of the heat ray absorbing layer of the surface layer having a small heat capacity is good, and the heat ray absorbing layer of the surface layer is hot, but the internal light transmitting substrate and the transparent member are not responsive. The temperature of the photoelastic layer is low, and the temperature of the heat absorbing layer on the surface of the rotating member for heat ray fixing is stabilized and uniformized during continuous feeding of the transfer material, particularly in the horizontal direction (in the direction perpendicular to the transfer material feeding direction). Cannot be achieved, and stable high-quality image cannot be fixed.
【0078】これを解決するために、転写材の連続通紙
時の熱線定着用回転部材の表層の熱線吸収層の温度の安
定化と均一化、特に横方向(転写材の送り方向と直交す
る方向)の温度の均一化とについて、図6ないし図8を
用いて説明する。図6は、図2の定着装置への外部加熱
ローラ部材の適用を示す図であり、図7は、図6の熱線
照射手段の発光部を示す図であり、図8は、外部加熱ロ
ーラ部材の有無での昇温速度及びプリント時の熱線定着
用回転部材の温度変化を示す図である。In order to solve this problem, the temperature of the heat absorbing layer on the surface of the rotating member for fixing the heat rays during continuous feeding of the transfer material is stabilized and made uniform, particularly in the horizontal direction (perpendicular to the direction in which the transfer material is fed). With reference to FIG. 6 to FIG. 6 is a diagram showing the application of the external heating roller member to the fixing device of FIG. 2, FIG. 7 is a diagram showing a light emitting portion of the heat ray irradiation means of FIG. 6, and FIG. FIG. 6 is a diagram showing a temperature rise rate with and without a temperature change and a temperature change of a rotating member for heat ray fixing during printing.
【0079】図6ないし図8によれば、図2または図3
にて前述したと同様に、定着装置17は転写材上のトナ
ー像を定着するための上側の弾性を有するロール状の熱
線定着用回転部材としての熱線定着ローラ17aと、上
側の熱線定着ローラ17aと対をなす下側のロール状の
定着部材としての定着ローラ47aとにより構成され、
さらに上側に設けられる熱線定着ローラ17aは、円筒
状の透光性基体171aと、該透光性基体171aの外
側(外周面)に透光性弾性層171dと熱線吸収層17
1bと離型層171cとをその順に設けた、或いは、円
筒状の透光性基体171aと、該透光性基体171aの
外側(外周面)に透光性弾性層171dと、該透光性弾
性層171dの外側(外周面)に、熱線吸収層171b
と離型層171cとを一体とする熱線吸収層171Bと
をその順に設けた、外径25〜50mm程度のソフトロ
ーラとして構成され、また上側の熱線定着ローラ17a
と対をなす下側のロール状の定着部材としての定着ロー
ラ47aは、円筒状の金属製のパイプ471aと、該金
属製のパイプ471aの外周面に厚肉ゴム層よりなるゴ
ムローラ471bを形成した、外径25〜50mm程度
のソフトローラとして構成される。According to FIG. 6 to FIG. 8, FIG.
As described above, the fixing device 17 includes a heat ray fixing roller 17a as a roll-shaped heat ray fixing rotating member having an upper elasticity for fixing a toner image on a transfer material, and an upper heat ray fixing roller 17a. And a lower fixing roller 47a as a pair of lower fixing members,
The heat-ray fixing roller 17a further provided on the upper side includes a cylindrical light-transmitting base 171a, and a light-transmitting elastic layer 171d and a heat-ray absorbing layer 17 on the outer side (outer peripheral surface) of the light-transmitting base 171a.
1b and a release layer 171c in that order, or a cylindrical light-transmitting base 171a, a light-transmitting elastic layer 171d on the outer side (outer peripheral surface) of the light-transmitting base 171a, and the light-transmitting base 171a. The heat ray absorbing layer 171b is provided on the outer side (outer peripheral surface) of the elastic layer 171d.
And a heat ray absorbing layer 171B integrally formed with the release layer 171c. The soft roller having an outer diameter of about 25 to 50 mm is provided.
A fixing roller 47a as a lower roll-shaped fixing member, which forms a pair, has a cylindrical metal pipe 471a and a rubber roller 471b formed of a thick rubber layer on the outer peripheral surface of the metal pipe 471a. And a soft roller having an outer diameter of about 25 to 50 mm.
【0080】弾性を有する熱線定着ローラ17aと定着
ローラ47aとの間で形成される、幅5〜20mm程度
のニップ部Nで記録紙Pを挟持し、熱と圧力とを加える
ことにより記録紙P上のトナー像を定着する。The recording paper P is sandwiched by a nip portion N having a width of about 5 to 20 mm formed between the heat ray fixing roller 17a having elasticity and the fixing roller 47a, and heat and pressure are applied to the recording paper P. The upper toner image is fixed.
【0081】上側に設けられるロール状の熱線定着用回
転部材としての熱線定着ローラ17aには、図2にて前
述した熱均一化ローラTR4に代えて外部加熱ローラ部
材としての外部加熱ローラTR5が設けられ、ニップ部
Nの位置より熱線定着ローラ17aの回転方向に、定着
分離爪TR3、クリーニングローラTR1、外部加熱ロ
ーラTR5、オイル塗布ローラTR2が設けられる。熱
線定着ローラ17aの温度を測定する温度検知手段であ
る温度センサTS1は、クリーニングローラTR1と外
部加熱ローラTR5との間のクリーニングされた熱線定
着ローラ17aの周面に設けられる。また下側の定着ロ
ーラ47aのゴムローラ471bの表面には当接して従
動回転する、熱均一化ローラTR4が設けられ、熱均一
化ローラTR4により定着ローラ47a周面の発熱温度
分布が均一化される。An external heating roller TR5 as an external heating roller member is provided on the upper side of the heat ray fixing roller 17a as a roll-shaped rotating member for heat ray fixing provided in place of the heat equalizing roller TR4 described above with reference to FIG. A fixing separation claw TR3, a cleaning roller TR1, an external heating roller TR5, and an oil application roller TR2 are provided in the rotation direction of the heat ray fixing roller 17a from the position of the nip portion N. The temperature sensor TS1, which is a temperature detecting means for measuring the temperature of the heat ray fixing roller 17a, is provided on the peripheral surface of the cleaned heat ray fixing roller 17a between the cleaning roller TR1 and the external heating roller TR5. Further, a heat equalizing roller TR4 is provided on the surface of the rubber roller 471b of the lower fixing roller 47a and abuts and is driven to rotate, and the heat uniformizing roller TR4 equalizes the heat generation temperature distribution on the peripheral surface of the fixing roller 47a. .
【0082】熱線定着ローラ17aの内部には熱線照射
手段として、ハロゲンランプHLcとハロゲンランプH
Ldとが配設され、また、定着ローラ47aの内部には
必要に応じてハロゲンランプHLbが配設されるが、図
7に示すように、熱線定着ローラ17a内部のハロゲン
ランプHLcは、A−4サイズ縦送り幅(210mm)
の発光部を有し、ハロゲンランプHLdは、ハロゲンラ
ンプHLcの発光部に対応する位置の両側端の外側に発
光部が設けられる。A−4サイズ縦送りの記録紙P上の
トナー像の定着の際には、ハロゲンランプHLcのみ点
灯し、A−4サイズ横送り(297mm)やA−3サイ
ズ縦送り(297mm)での記録紙P上のトナー像の定
着の際には、ハロゲンランプHLdをも点灯してA−3
サイズ縦送り幅(297mm)の定着幅を確保する。こ
れにより、通常A−3サイズ縦送り幅(297mm)の
発光部を有する1本の熱線照射手段を用いる場合に、A
−4サイズ縦送り(210mm幅)の記録紙Pのトナー
像の定着の際に生じる、熱線定着ローラ17aの両端部
の過度の温度上昇が防止され、熱線定着ローラ17aの
劣化が防止される。Inside the heat ray fixing roller 17a, a halogen lamp HLc and a halogen lamp H
Ld is provided, and a halogen lamp HLb is provided inside the fixing roller 47a as necessary. As shown in FIG. 7, the halogen lamp HLc inside the heat ray fixing roller 17a is 4 size vertical feed width (210mm)
In the halogen lamp HLd, the light emitting units are provided outside both ends of the position corresponding to the light emitting unit of the halogen lamp HLc. When fixing the toner image on the recording paper P of the A-4 size vertical feed, only the halogen lamp HLc is turned on, and the recording is performed by the A-4 size horizontal feed (297 mm) or the A-3 size vertical feed (297 mm). At the time of fixing the toner image on the paper P, the halogen lamp HLd is also turned on and A-3
The fixing width of the size vertical feeding width (297 mm) is secured. Accordingly, when one heat ray irradiation unit having a light emitting portion having a normal A-3 size vertical feed width (297 mm) is used, A
Excessive temperature rise at both ends of the heat ray fixing roller 17a, which is caused when fixing the toner image on the recording paper P of -4 size vertical feed (210 mm width) is prevented, and deterioration of the heat ray fixing roller 17a is prevented.
【0083】熱線定着ローラ17aに当接して回転され
る外部加熱ローラTR5は、厚さ(肉厚)が1〜3mm
程度であり、外径25〜50mm程度の熱線定着ローラ
17aに対して、外部加熱ローラTR5の外径は、熱線
定着ローラ17aの外径の1/3〜2/3程度とし、小
径で太い、例えばアルミ材等を用いた熱伝導性の良い金
属パイプ(符号なし)で外部加熱ローラTR5を構成す
る。外部加熱ローラTR5の内部には、A−3サイズ縦
送り幅(297mm)の発光部を有する熱線照射手段と
してのハロゲンランプHLeを設ける。点灯されるハロ
ゲンランプHLeを内部に有し、熱伝導率が低く、低い
電力で即応性(即温度上昇)の可能な外部加熱ローラT
R5により、記録紙Pの通紙により生じる熱線定着ロー
ラ17aの温度低下や横方向(転写材の送り方向と直交
する方向)の温度差の不均一性が抑止される。The external heating roller TR5 rotated in contact with the heat ray fixing roller 17a has a thickness (thickness) of 1 to 3 mm.
The outer diameter of the external heating roller TR5 is about 1/3 to 2/3 of the outer diameter of the heat ray fixing roller 17a, and the diameter is smaller and thicker. For example, the external heating roller TR5 is constituted by a metal pipe having no good heat conductivity using an aluminum material or the like (no reference numeral). Inside the external heating roller TR5, there is provided a halogen lamp HLe as a heat ray irradiating means having a light emitting portion having an A-3 size vertical feeding width (297 mm). An external heating roller T having a halogen lamp HLe to be turned on inside, having a low thermal conductivity, and capable of responsiveness (immediate temperature rise) with low power.
By R5, the temperature drop of the heat ray fixing roller 17a and the non-uniformity of the temperature difference in the lateral direction (the direction orthogonal to the transfer material feeding direction) caused by the passage of the recording paper P are suppressed.
【0084】このため、具体的には、熱線定着ローラ1
7aの熱容量Q1(J/K)に対する、外部加熱ローラ
TR5の熱容量Q2(J/K)の比(%)を、10〜3
0%と設定することが好ましい((Q2/Q1)×10
0=10〜30)。比Q2/Q1が10%未満で外部加
熱ローラTR5の熱容量が小さいと、通紙時の外部加熱
ローラTR5による熱の供給能力が足りず、横方向(転
写材の送り方向と直交する方向)の熱の均一化がなされ
ない。また比Q2/Q1が30%を越えて、外部加熱ロ
ーラTR5の熱容量が大き過ぎると、外部加熱ローラT
R5の即応性ある昇温がなされない。Therefore, specifically, the heat ray fixing roller 1
The ratio (%) of the heat capacity Q2 (J / K) of the external heating roller TR5 to the heat capacity Q1 (J / K) of FIG.
Preferably, it is set to 0% ((Q2 / Q1) × 10
0 = 10-30). If the ratio Q2 / Q1 is less than 10% and the heat capacity of the external heating roller TR5 is small, the heat supply capability of the external heating roller TR5 during paper passing is insufficient, and the heat capacity in the horizontal direction (the direction orthogonal to the transfer material feeding direction) is insufficient. Heat is not equalized. If the ratio Q2 / Q1 exceeds 30% and the heat capacity of the external heating roller TR5 is too large, the external heating roller T5
No responsive temperature rise of R5.
【0085】また、定着ローラ47aのハロゲンランプ
HLbは設けぬ場合で、定着装置17に用いられる電力
は、全体で1000〜1200W程度であるので、例え
ば熱線定着ローラ17aのハロゲンランプHLcとハロ
ゲンランプHLdとの合計の電力としては800W程度
が用いられ、外部加熱ローラTR5のハロゲンランプH
Leの電力としては300W程度が用いられるが、熱線
定着ローラ17aに対する外部加熱ローラTR5の電力
配分の比(%)を、20〜50%(熱線定着ローラ17
aのハロゲンランプHLc,HLdのフル点灯に対し
て)と設定することが好ましい。電力配分の比が20%
未満で外部加熱ローラTR5の電力が小さ過ぎると、外
部加熱ローラTR5による熱線定着ローラ17aの横方
向(転写材の送り方向と直交する方向)の熱の均一化が
できない。また、電力配分の比が50%を越えて外部加
熱ローラTR5の電力が大き過ぎると、熱線定着ローラ
17aの適正な電力配分ができない。Further, when the halogen lamp HLb of the fixing roller 47a is not provided and the power used for the fixing device 17 is about 1000 to 1200 W in total, for example, the halogen lamp HLc and the halogen lamp HLd of the heat ray fixing roller 17a are used. And about 800 W is used as the total power of the halogen lamp H of the external heating roller TR5.
As the power of Le, about 300 W is used, and the ratio (%) of the power distribution of the external heating roller TR5 to the heat ray fixing roller 17a is set to 20 to 50% (the heat ray fixing roller 17a).
a for the full lighting of the halogen lamps HLc and HLd a). Power distribution ratio is 20%
If the electric power of the external heating roller TR5 is too small, the heat of the heat ray fixing roller 17a in the lateral direction (the direction orthogonal to the transfer material feeding direction) cannot be uniformed by the external heating roller TR5. On the other hand, if the power distribution ratio exceeds 50% and the power of the external heating roller TR5 is too large, proper power distribution of the heat ray fixing roller 17a cannot be performed.
【0086】上記熱容量と電力配分で規定される昇温速
度としては、熱線定着ローラ17aに対する外部加熱ロ
ーラTR5の昇温速度の比は、2〜5倍程度とされ、外
部加熱ローラTR5の昇温速度及びプリント時の温度曲
線は、図8の曲線(a)に示すように、直ぐに定着適正
温度Tcに昇温し一定に保たれ、また、外部加熱ローラ
TR5により加熱される熱線定着ローラ17aは、図8
の曲線(b)に示すように、略定着適正温度Tcに達し
た時点で、プリント可能となり、プリント時の温度降下
が少なく、またプリント終了後のオーバーシュートも少
なく、横方向(転写材の送り方向と直交する方向)の熱
の均一化が保たれて、良好な定着が常時可能となるが、
外部加熱ローラTR5を設けぬ場合は、定着適正温度T
cに昇温後のプリント時において、図8の曲線(c)に
示すように、温度降下が大きく、またプリント終了後の
オーバーシュートも大きく、横方向(転写材の送り方向
と直交する方向)の熱の均一化が保たれず、定着不良を
生じる傾向となる。As for the heating rate defined by the heat capacity and the power distribution, the ratio of the heating rate of the external heating roller TR5 to the hot-wire fixing roller 17a is about 2 to 5 times. As shown by curve (a) in FIG. 8, the speed and the temperature curve at the time of printing are immediately raised to the proper fixing temperature Tc and kept constant, and the heat ray fixing roller 17a heated by the external heating roller TR5 is , FIG.
As shown in the curve (b), printing is possible when the temperature reaches the approximate proper fixing temperature Tc, the temperature drop during printing is small, the overshoot after printing is small, and the horizontal direction (transfer of the transfer material). (In the direction perpendicular to the direction), heat is kept uniform, and good fixing is always possible.
If the external heating roller TR5 is not provided, the proper fixing temperature T
At the time of printing after the temperature rise to c, as shown by the curve (c) in FIG. 8, the temperature drop is large, the overshoot after printing is large, and the horizontal direction (the direction orthogonal to the transfer material feeding direction). Does not keep the heat uniform and tends to cause poor fixing.
【0087】上記の如く、外部加熱ローラ部材の配設に
より、転写材の連続通紙時の熱線定着用回転部材の表層
の熱線吸収層の温度の安定化と均一化、特に横方向(転
写材の送り方向と直交する方向)の温度の均一化が図ら
れた定着装置の提供が可能となる。As described above, by arranging the external heating roller member, the temperature of the heat ray absorbing layer on the surface layer of the rotating member for fixing the heat ray during continuous feeding of the transfer material can be stabilized and made uniform, particularly in the horizontal direction (transfer material). (Direction perpendicular to the feed direction) can be provided.
【0088】[0088]
【発明の効果】請求項1ないし4によれば、熱線定着用
回転部材の各層の単位熱容量当たりの発熱量の条件設定
により、各層の熱伝達の制御性が向上されて、熱線照射
手段から供給される熱が、熱線定着用回転部材の各層で
時間遅れなしに伝達され、ウォーミングアップ時や定着
時の表層の熱線吸収層での、安定して、均一な加熱がな
される定着装置の提供が可能となる。According to the first to fourth aspects, the controllability of the heat transfer of each layer is improved by setting the condition of the heat generation amount per unit heat capacity of each layer of the rotating member for fixing the heat ray, and the heat is supplied from the heat ray irradiation means. The transferred heat is transmitted without delay in each layer of the rotating member for heat ray fixing, and it is possible to provide a fixing device that performs stable and uniform heating in the surface heat ray absorbing layer at the time of warming up and fixing. Becomes
【0089】請求項5によれば、転写材の通紙時に、熱
線照射手段を強制的に動作状態とし、通紙時の熱線吸収
層の温度低下が防止されて、転写材の先端部と後端部に
おける定着性が均一化され、高画質の定着がなされる定
着装置の提供が可能となる。According to the fifth aspect, when the transfer material is passed, the heat ray irradiating means is forcibly operated to prevent the temperature of the heat ray absorbing layer from dropping when the transfer material is passed. It is possible to provide a fixing device in which the fixing properties at the end portions are made uniform and high-quality fixing is performed.
【0090】請求項6によれば、モノクロ画像形成時や
カラー画像形成時における安定して高画質の定着がなさ
れる定着装置の提供が可能となる。According to the sixth aspect, it is possible to provide a fixing device that stably performs high-quality fixing when forming a monochrome image or a color image.
【0091】請求項7ないし9によれば、外部加熱ロー
ラ部材の配設により、転写材の連続通紙時の熱線定着用
回転部材の表層の熱線吸収層の温度の安定化と均一化、
特に横方向(転写材の送り方向と直交する方向)の温度
の均一化が図られた定着装置の提供が可能となる。According to the seventh to ninth aspects, the provision of the external heating roller member stabilizes and equalizes the temperature of the heat ray absorbing layer on the surface layer of the heat ray fixing rotating member when the transfer material is continuously passed.
In particular, it is possible to provide a fixing device in which the temperature is made uniform in the lateral direction (the direction orthogonal to the transfer material feeding direction).
【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】定着装置の構造を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a structure of a fixing device.
【図3】図2のロール状の熱線定着用回転部材の拡大断
面構成図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional configuration view of a roll-shaped rotatable member for fixing heat rays in FIG.
【図4】図2のロール状の熱線定着用回転部材の熱線吸
収層の濃度分布を示す図である。4 is a diagram showing a concentration distribution of a heat ray absorbing layer of the roll-shaped heat ray fixing rotating member of FIG. 2;
【図5】図2のロール状の熱線定着用回転部材の透光性
基体の外径と厚さとを示す図である。FIG. 5 is a view showing the outer diameter and thickness of a light-transmitting substrate of the roll-shaped rotating member for heat ray fixing of FIG. 2;
【図6】図2の定着装置への外部加熱ローラ部材の適用
を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an application of an external heating roller member to the fixing device of FIG. 2;
【図7】図6の熱線照射手段の発光部を示す図である。FIG. 7 is a view showing a light emitting unit of the heat ray irradiation means of FIG. 6;
【図8】外部加熱ローラ部材の有無での昇温速度及びプ
リント時の熱線定着用回転部材の温度変化を示す図であ
る。FIG. 8 is a diagram showing a temperature rise rate with and without an external heating roller member and a temperature change of a hot-wire fixing rotating member during printing.
10 感光体ドラム 11 スコロトロン帯電器 12 露光光学系 13 現像器 17 定着装置 17a 熱線定着ローラ 47a 定着ローラ 171a 透光性基体 171b,171B 熱線吸収層 171c 離型層 171d 透光性弾性層 HLa,HLb,HLc,HLd,HLe ハロゲンラ
ンプ P 記録紙 TR5 外部加熱ローラReference Signs List 10 photoconductor drum 11 scorotron charger 12 exposure optical system 13 developing device 17 fixing device 17a heat ray fixing roller 47a fixing roller 171a light transmitting substrate 171b, 171B heat ray absorbing layer 171c release layer 171d light transmitting elastic layer HLa, HLb HLc, HLd, HLe Halogen lamp P Recording paper TR5 External heating roller
Claims (9)
し、前記熱線に対して透光性を有する円筒状の透光性基
体と、前記透光性基体の外側に前記熱線に対して透光性
を有する円筒状の透光性弾性層と、前記透光性弾性層の
外側に前記熱線を吸収する熱線吸収層とを設けてロール
状の熱線定着用回転部材を形成し、転写材上のトナー像
を加熱と加圧とにより前記転写材に固定する定着装置に
おいて、 隣り合う2つの層について単位熱容量当たりの発熱量を
比較したとき、 より表層に近い層の単位熱容量当たりの発熱量の方が、
内側に隣接するもう一方の層の単位熱容量当たりの発熱
量よりも大きいことを特徴とする定着装置。1. A cylindrical light-transmitting base having a heat-ray irradiating means for emitting heat rays therein and having a light-transmitting property with respect to the heat rays, and a light-transmitting means for transmitting the heat rays outside the light-transmitting base. A cylindrical light-transmitting elastic layer having optical properties, and a heat-ray absorbing layer for absorbing the heat rays provided outside the light-transmitting elastic layer to form a roll-shaped heat ray fixing rotating member, and In a fixing device that fixes the toner image to the transfer material by heating and pressurizing, when the calorific value per unit heat capacity of two adjacent layers is compared, the calorific value per unit heat capacity of a layer closer to the surface layer is Is better
A fixing device, wherein the heat generation amount per unit heat capacity of the other layer adjacent to the inside is larger than that of the other layer.
層以外の単位熱容量当たりの発熱量よりも大きいことを
特徴とする請求項1に記載の定着装置。2. The fixing device according to claim 1, wherein a calorific value per unit heat capacity of the surface layer is larger than a calorific value per unit heat capacity other than the surface layer.
熱量を1とするとき、前記透光性弾性層の単位熱容量当
たりの発熱量は1〜5であることを特徴とする請求項1
または2に記載の定着装置。3. The heat generation amount per unit heat capacity of the translucent elastic layer is 1 to 5, wherein the heat generation amount per unit heat capacity of the translucent substrate is 1.
Or the fixing device according to item 2.
発熱量を1とするとき、前記熱線吸収層の単位熱容量当
たりの発熱量は20〜60であることを特徴とする請求
項1または2に記載の定着装置。4. The heat generation amount per unit heat capacity of the heat ray absorbing layer is 20 to 60, wherein the heat generation amount per unit heat capacity of the translucent elastic layer is 1. 3. The fixing device according to item 2.
し、前記熱線に対して透光性を有する円筒状の透光性基
体と、前記透光性基体の外側に前記熱線に対して透光性
を有する円筒状の透光性弾性層と、前記透光性弾性層の
外側に前記熱線を吸収する熱線吸収層とを設けてロール
状の熱線定着用回転部材を形成し、転写材上のトナー像
を加熱と加圧とにより前記転写材に固定する定着装置に
おいて、 前記転写材の通過時において、 前記熱線定着用回転部材を所定温度に維持するための通
常温度制御から、前記熱線定着用回転部材の前記通常温
度制御にかかわらず前記熱線照射手段を動作させること
を特徴とする定着装置。5. A cylindrical light-transmitting base having a heat-ray irradiating means for emitting heat rays therein and having a light-transmitting property with respect to said heat rays, and a light-transmitting means for transmitting said heat rays outside said light-transmitting base. A cylindrical light-transmitting elastic layer having optical properties, and a heat-ray absorbing layer for absorbing the heat rays provided outside the light-transmitting elastic layer to form a roll-shaped heat ray fixing rotating member, and A fixing device for fixing the toner image to the transfer material by heating and pressurizing, wherein, when the transfer material passes, a normal temperature control for maintaining the heat ray fixing rotating member at a predetermined temperature; Wherein the heat ray irradiating means is operated irrespective of the normal temperature control of the rotating member.
とで、異なる温度制御を行うことを特徴とする請求項5
に記載の定着装置。6. A different temperature control is performed between when a monochrome image is formed and when a color image is formed.
3. The fixing device according to claim 1.
し、前記熱線に対して透光性を有する円筒状の透光性基
体と、前記透光性基体の外側に前記熱線に対して透光性
を有する円筒状の透光性弾性層と、前記透光性弾性層の
外側に前記熱線を吸収する熱線吸収層とを設けてロール
状の熱線定着用回転部材を形成し、転写材上のトナー像
を加熱と加圧とにより前記転写材に固定する定着装置に
おいて、 前記熱線定着用回転部材と当接する外部加熱ローラ部材
を設けると共に、 前記熱線定着用回転部材に対する前記外部加熱ローラ部
材の熱容量の比(%)を、10〜30%とすることを特
徴とする定着装置。7. A cylindrical light-transmitting substrate having a heat-ray irradiating means for emitting heat rays therein and having a light-transmitting property with respect to said heat rays, and a light-transmitting means for transmitting said heat rays outside said light-transmitting base. A cylindrical light-transmitting elastic layer having optical properties, and a heat-ray absorbing layer for absorbing the heat rays provided outside the light-transmitting elastic layer to form a roll-shaped heat ray fixing rotating member, and A fixing device for fixing the toner image to the transfer material by heating and pressurizing, wherein an external heating roller member is provided to be in contact with the hot-wire fixing rotating member, and the external heating roller member with respect to the hot-wire fixing rotating member is provided. A fixing device having a heat capacity ratio (%) of 10 to 30%.
部加熱ローラ部材の電力配分の比(%)を、20〜50
%とすることを特徴とする請求項7に記載の定着装置。8. A ratio (%) of power distribution of the external heating roller member to the heat ray fixing rotating member is set to 20 to 50.
%.
部加熱ローラ部材の昇温速度の比を、2〜5倍とするこ
とを特徴とする請求項7または8に記載の定着装置。9. The fixing device according to claim 7, wherein a ratio of a temperature rising speed of the external heating roller member to the heat ray fixing rotating member is 2 to 5 times.
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JP2012230435A (en) * | 2012-08-29 | 2012-11-22 | Ricoh Co Ltd | Fixing device and image forming apparatus |
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