JP2002055548A - Fixing roller member and fixing device for electromagnetic induction fixing - Google Patents

Fixing roller member and fixing device for electromagnetic induction fixing

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JP2002055548A
JP2002055548A JP2000240881A JP2000240881A JP2002055548A JP 2002055548 A JP2002055548 A JP 2002055548A JP 2000240881 A JP2000240881 A JP 2000240881A JP 2000240881 A JP2000240881 A JP 2000240881A JP 2002055548 A JP2002055548 A JP 2002055548A
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fixing
electromagnetic induction
fixing roller
roller
magnetic
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JP2000240881A
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Inventor
Satoru Haneda
哲 羽根田
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Konica Minolta Inc
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Konica Minolta Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing roller member having an innovative structure, which shortens time required to elevate the temperature of a heat generation layer of a surface layer and ensures the lateral uniform temperature, and a fixing device having an innovative structure for quick start fixing, which shortens the time required to elevate the temperature of the fixing roller member and ensures the lateral uniform temperature of the fixing roller member in a nip area when paper is passed therethrough. SOLUTION: The fixing roller member for electromagnetic induction fixing has an electromagnetic induction heating body, a cylindrical elastic body, and a magnetic elastic heating layer disposed on the outside of the cylindrical elastic body. The fixing device uses the fixing roller member.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、FAX等の画像形成装置に用いられる定着装置に関
し、特に瞬時加熱が可能なクイックスタート定着用の電
磁誘導定着用定着ローラ部材と電磁誘導定着用定着ロー
ラ部材を用いる定着装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fixing device used in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, etc., and more particularly to an electromagnetic induction fixing roller member for quick start fixing and an electromagnetic induction which can be heated instantaneously. The present invention relates to a fixing device using a fixing roller member for fixing.

【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芯金上にゴム層を有したソ
フト熱ローラ定着方式が、低速機から高速機までのフル
カラー機に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 soft heat roller fixing method having a rubber layer on a metal core as a stable one having high technical perfection. However, it is widely used in full-color machines from low-speed machines to high-speed machines.

【0003】しかしながら、従来のソフト熱ローラ定着
方式の定着装置では、転写材やトナーを加熱する際に、
熱伝導率が悪く、且つ熱容量の大きな定着ローラを加熱
する必要があるため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 soft heat roller fixing type fixing device, when a transfer material or toner is heated,
It is necessary to heat a fixing roller having a low thermal conductivity and a large heat capacity, so that the energy effect is poor and energy saving is disadvantageous. In addition, it takes time to warm up the fixing device during printing, and printing time (warming up time) There is a problem that becomes longer.

【0004】これを解決するために、ローラ表層側から
加熱する方式として、透光性基体の外周面に透光性ゴム
層(透光性弾性層)と光吸収層(熱線吸収層)とを設け
て定着ローラ部材を構成し、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)の熱線フィラメ
ント(熱線発光源)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を特願平10−128917号
等により提案した。
In order to solve this problem, as a method of heating from the surface of the roller, a light-transmitting rubber layer (light-transmitting elastic layer) and a light absorbing layer (heat ray absorbing layer) are provided on the outer peripheral surface of the light-transmitting substrate. The fixing roller member was provided, and light from a hot-wire filament (heat-ray emission source) of a halogen lamp (heat-ray irradiating means) provided inside the cylindrical light-transmitting base was provided on the outer peripheral surface of the light-transmitting base. Japanese Patent Application No. 10-128917 proposes a fixing method in which a toner image is fixed by absorbing light with a light absorbing layer and heat of the light absorbing layer.

【0005】また、本願発明者らは、内部に熱線照射手
段(ハロゲンランプ)を有する円筒状弾性体を用いて定
着ローラ部材の薄肉化と小径化とを図り、小径でニップ
幅が広く、省エネルギーでウォーミングアップ時間を短
縮する定着装置を検討しており、特願平11−2304
99号にて提案している。
Further, the present inventors have attempted to reduce the thickness and diameter of the fixing roller member by using a cylindrical elastic body having a heat ray irradiating means (halogen lamp) therein. Is examining a fixing device for shortening the warm-up time.
No. 99 proposes.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
願平10−128917号等の提案による、透光性基体
の外周面に透光性弾性層と光吸収層(熱線吸収層)とを
設けて定着ローラ部材を構成し、ハロゲンランプ(熱線
照射手段)の熱線フィラメント(熱線発光源)からの熱
線を透光性基体や透光性弾性層を通して光吸収層に照射
し、該光吸収層の熱によりトナーを定着する方法等にお
いては、省エネルギーが図られたものの、透光性ゴム層
からなる透光性弾性層を設けているため、昇温時間(ウ
ォーミングアップ時間)の短縮が十分に図られない。
However, according to the proposal of Japanese Patent Application No. 10-128917, a light transmitting elastic layer and a light absorbing layer (heat ray absorbing layer) are provided on the outer peripheral surface of the light transmitting substrate. A fixing roller member is formed, and a light ray from a heat ray filament (heat ray emission source) of a halogen lamp (heat ray irradiating means) is irradiated to the light absorption layer through a light transmitting substrate or a light transmitting elastic layer, and the heat of the light absorption layer is changed. In the method of fixing the toner by the method described above, although energy saving is achieved, since the light-transmitting elastic layer made of the light-transmitting rubber layer is provided, the time required for temperature rise (warming-up time) cannot be sufficiently reduced. .

【0007】また、上記特願平11−230499号提
案による、熱線照射手段(ハロゲンランプ)を内部に有
する円筒状弾性体を用いる定着装置においても、省エネ
ルギーが図られたものの、表層の発熱層の昇温時間(ウ
ォーミングアップ時間)の短縮が十分に図られないとい
う問題が起こる。また、通紙時にニップ部での横方向
(転写材の送り方向と直交する方向)の温度が不均一に
なり、定着性が悪い(定着むらが生じる)という問題も
起こる。
Further, in a fixing device using a cylindrical elastic body having a heat ray irradiating means (halogen lamp) inside proposed in Japanese Patent Application No. 11-230499, although energy saving is achieved, a surface heat generating layer is not provided. There is a problem that the time required for raising the temperature (warming-up time) cannot be sufficiently reduced. Further, the temperature in the lateral direction (the direction orthogonal to the transfer material feeding direction) at the nip portion during paper passing becomes non-uniform, which causes a problem that the fixing property is poor (fixing unevenness occurs).

【0008】本発明は上記の問題点を解決し、表層の発
熱層の昇温時間の短縮を図ると共に、横方向の温度の均
一を図った新規な構成の定着ローラ部材と、定着ローラ
部材の昇温時間の短縮を図ると共に、通紙時のニップ部
での定着ローラ部材の横方向の温度の均一を図った、瞬
時加熱が可能なクイックスタート定着用の新規な構成の
定着装置とを提供することを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned problems, shortens the time for raising the temperature of the surface heat-generating layer, and achieves a fixing roller member having a novel structure in which the temperature in the lateral direction is made uniform. To provide a fixing device with a novel configuration for quick start fixing that enables instantaneous heating, with the aim of shortening the heating time and making the temperature in the lateral direction of the fixing roller member uniform at the nip during paper passing. The purpose is to do.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的は、電磁誘導加
熱体と、薄肉の円筒状弾性体と、前記円筒状弾性体の外
側の磁性弾性発熱層とからなる電磁誘導定着用定着ロー
ラ部材(第1の発明)によって達成される。
An object of the present invention is to provide a fixing roller member for electromagnetic induction fixing comprising an electromagnetic induction heating element, a thin cylindrical elastic element, and a magnetic elastic heating layer outside the cylindrical elastic element. (1st invention).

【0010】また、上記目的は、転写材上のトナー像を
加熱と加圧とにより前記転写材に固定する定着装置にお
いて、電磁誘導加熱体と、円筒状弾性体と、前記円筒状
弾性体の外側に磁性弾性発熱層とを設けてロール状の電
磁誘導定着用定着ローラ部材を形成すると共に、前記電
磁誘導定着用定着ローラ部材と、前記電磁誘導定着用定
着ローラ部材と対向する弾性を有する加圧ローラ部材と
を設け、前記円筒状弾性体を変形させて、前記電磁誘導
定着用定着ローラ部材と前記加圧ローラ部材との間に、
前記転写材上のトナー像を定着するニップ部を形成する
ことを特徴とする定着装置(第2の発明)によって達成
される。
The object of the present invention is to provide a fixing device for fixing a toner image on a transfer material to the transfer material by heating and pressurizing, wherein an electromagnetic induction heating body, a cylindrical elastic body, and a cylindrical elastic body are provided. A magnetic elastic heat generating layer is provided on the outside to form a roll-shaped fixing roller member for electromagnetic induction fixing, and a roller having elasticity opposed to the fixing roller member for electromagnetic induction fixing and the fixing roller member for electromagnetic induction fixing. Provide a pressure roller member, deform the cylindrical elastic body, between the electromagnetic induction fixing fixing roller member and the pressure roller member,
This is achieved by a fixing device (second invention), which forms a nip portion for fixing a toner image on the transfer material.

【0011】[0011]

【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.

【0012】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7を用いて説明する。図1は、本
発明にかかわる定着装置を用いる画像形成装置の一実施
形態を示すカラー画像形成装置の断面構成図であり、図
2は、図1の像形成体の側断面図であり、図3は、電磁
誘導定着用定着ローラ部材を用いる定着装置の概要断面
図であり、図4は、定着装置の押圧構造を示す概要側面
図であり、図5は、電磁誘導定着用定着ローラ部材の層
構成と機能とを示す図であり、図6は、電磁誘導定着用
定着ローラ部材を加熱する電磁誘導加熱体の他の例を示
す図であり、図7は、電磁誘導定着用定着ローラ部材の
層構成の他の例を示す図である。
An image forming process and each mechanism of an embodiment of an image forming apparatus using a fixing device according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional configuration view of a color image forming apparatus showing an embodiment of an image forming apparatus using a fixing device according to the present invention, and FIG. 2 is a side cross-sectional view of the image forming body of FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a fixing device using a fixing roller member for electromagnetic induction fixing, FIG. 4 is a schematic side view showing a pressing structure of the fixing device, and FIG. FIG. 6 is a diagram illustrating a layer configuration and a function, FIG. 6 is a diagram illustrating another example of an electromagnetic induction heating body that heats a fixing roller member for electromagnetic induction fixing, and FIG. 7 is a diagram illustrating a fixing roller member for electromagnetic induction fixing. FIG. 6 is a diagram showing another example of the layer configuration of FIG.

【0013】図1または図2によれば、像形成体である
感光体ドラム10は、例えばガラスや透光性アクリル樹
脂等の透光性部材によって形成される円筒状の基体の外
周に、透光性の導電層及び有機感光層(OPC)の光導
電体層を形成したものである。
According to FIG. 1 or FIG. 2, a photosensitive drum 10, which is an image forming body, is provided on the outer periphery of a cylindrical base formed of a light-transmitting member such as glass or light-transmitting acrylic resin. It is formed by forming a photoconductive layer and a photoconductor layer of an organic photosensitive layer (OPC).

【0014】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 photoreceptor drum 10 is rotated clockwise as indicated by an arrow in FIG. 1 in a state where the light-transmitting conductive layer is grounded by power from a driving source (not shown).

【0015】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.

【0016】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.

【0017】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.

【0018】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.

【0019】各色毎の露光光学系12は、それぞれ、像
露光光の発光素子としてのLED(発光ダイオード)を
感光体ドラム10の軸と平行に複数個アレイ状に並べた
線状の露光素子(不図示)と等倍結像素子としてのセル
フォックレンズ(不図示)とがホルダに取り付けられた
露光用ユニットとして構成される。露光光学系保持部材
としての円柱状の保持体20に、各色毎の露光光学系1
2が取付けられて感光体ドラム10の基体内部に収容さ
れる。露光素子としてはその他、FL(蛍光体発光)、
EL(エレクトロルミネッセンス)、PL(プラズマ放
電)等の複数の発光素子をアレイ状に並べた線状のもの
が用いられる。
The exposure optical system 12 for each color is a linear exposure element (LED) in which a plurality of LEDs (light emitting diodes) as light emitting elements of image exposure light are arranged in an array parallel to the axis of the photosensitive drum 10. (Not shown) and a selfoc lens (not shown) as an equal-magnification imaging element are configured as an exposure unit attached to a holder. An exposure optical system 1 for each color is placed on a cylindrical holder 20 as an exposure optical system holding member.
2 is mounted and housed inside the substrate of the photosensitive drum 10. Other exposure elements include FL (phosphor emission),
A linear element in which a plurality of light emitting elements such as EL (electroluminescence) and PL (plasma discharge) are arranged in an array is used.

【0020】各色毎の画像書込手段としての露光光学系
12は、感光体ドラム10上での露光位置を、スコロト
ロン帯電器11と現像器13との間で、現像器13に対
して感光体ドラム10の回転方向上流側に設けた状態
で、感光体ドラム10の内部に配置される。
An exposure optical system 12 as an image writing means for each color sets an exposure position on 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.

【0021】露光光学系12は、別体のコンピュータ
(不図示)から送られメモリに記憶された各色の画像デ
ータに基づいて画像処理を施した後、一様に帯電した感
光体ドラム10に像露光を行い、感光体ドラム10上に
潜像を形成する。この実施形態で使用される発光素子の
発光波長は、通常Y、M、Cのトナーの透光性の高い6
80〜900nmの範囲のものが良好であるが、裏面か
ら像露光を行うことからカラートナーに透光性を十分に
有しないこれより短い波長でもよい。
The exposure optical system 12 performs image processing based on image data of each color sent from a separate computer (not shown) and stored in a memory, and then forms an image on 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.

【0022】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.

【0023】現像領域では、現像スリーブ13aは、突
き当てコロ(不図示)により感光体ドラム10と所定の
間隙、例えば100〜1000μmをあけて非接触に保
たれ、感光体ドラム10の回転方向と最近接位置におい
て順方向に回転するようになっており、現像時、現像ス
リーブ13aに対してトナーと同極性(本実施形態にお
いてはマイナス極性)の直流電圧或いは直流電圧に交流
電圧ACを重畳する現像バイアス電圧を印加することに
より、感光体ドラム10の露光部に対して非接触の反転
現像が行われる。この時の現像間隔精度は画像むらを防
ぐために20μm程度以下が必要である。
In the developing area, the developing sleeve 13a is kept out of contact with the photosensitive drum 10 with a predetermined gap, for example, 100 to 1000 μm, by abutting rollers (not shown). At the closest position, it rotates in the forward direction, and at the time of development, an AC voltage AC is superimposed on a DC voltage of the same polarity as the toner (in the present embodiment, a negative polarity) or a DC voltage with respect to the developing sleeve 13a. By applying the developing bias voltage, non-contact reversal development is performed on the exposed portion of the photosensitive drum 10. At this time, the precision of the development interval needs to be about 20 μm or less in order to prevent image unevenness.

【0024】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 this embodiment, the photosensitive drum is negatively charged, and the toner has negative polarity).

【0025】図2に示すように、感光体ドラム10と露
光光学系保持部材としての保持体20とは、装置背面側
と前面側の端部において、それぞれ感光体ドラム10を
回転可能に支持する感光体ドラム支持部材としてのドラ
ムフランジ10A,10Bと、保持体20を支持する露
光光学系支持部材としての光学系フランジ120A,1
20Bとを圧入もしくはネジ等の手段を介して一体的に
構成されている。感光体ドラム10は、感光体ドラム支
持部材としてのドラムフランジ10Aならびにドラムフ
ランジ10Bが、保持体20の光学系フランジ120A
の一体とするシャフト121ならびに光学系フランジ1
20Bに対して、それぞれベアリングB1ならびにベア
リングB2を介して回動自在に支持されている。
As shown in FIG. 2, the photosensitive drum 10 and a holder 20 as an exposure optical system holding member rotatably support the photosensitive drum 10 at the rear and front ends of the apparatus. Drum flanges 10A and 10B as photoconductor drum support members, and optical system flanges 120A and 1 as exposure optical system support members that support holder 20
20B is integrally formed through press-fitting or means such as screws. The photoconductor drum 10 is configured such that the drum flange 10A and the drum flange 10B serving as the photoconductor drum support member
Shaft 121 and optical system flange 1 integrated with each other
20B is rotatably supported via bearings B1 and B2, respectively.

【0026】シャフト121は感光体ドラム10を保持
する軸部121Aを備えており、また背面側の装置基板
70には係合穴130Aを備えるシャフト保持手段とし
ての支軸130が設けられている。係合穴130Aには
リニアベアリングB4が嵌入されており、受け部材13
0aを挟んで支軸130がネジ等により背面側の装置基
板70に固定されている。支軸130は駆動歯車G1に
噛合する歯車G2の中心に位置され、歯車G2を一体と
する伝導部材131をベアリングB3を介して回動自在
に支持している。一方装置前面側の装置基板70には保
持体20に固定される露光光学系12を一体とする感光
体ドラム10を挿脱可能とする開口部70Aが開口され
ている。
The shaft 121 has a shaft portion 121A for holding the photosensitive drum 10, and a support shaft 130 as a shaft holding means having an engagement hole 130A is provided on the rear device board 70. The linear bearing B4 is fitted into the engagement hole 130A, and the receiving member 13
The support shaft 130 is fixed to the device substrate 70 on the rear side by screws or the like with the Oa interposed therebetween. The support shaft 130 is located at the center of the gear G2 that meshes with the drive gear G1, and rotatably supports a conductive member 131 that integrates the gear G2 via a bearing B3. On the other hand, an opening 70A is formed in the apparatus substrate 70 on the front side of the apparatus so that the photosensitive drum 10 having the exposure optical system 12 fixed to the holder 20 can be inserted and removed.

【0027】保持体20は背面側の装置基板70に対し
ては、シャフト121の軸部121Aを支軸130に設
けられたリニアベアリングB4に挿入し、軸部121A
に挿通した係合ピン121Pを支軸130の係合部13
0Bに形成したV字状の溝に係合することにより露光光
学系12の角度関係位置を規制して取り付けられ、前面
側の装置基板70に対しては、端部の一体とする露光光
学系支持部材としての光学系フランジ120Cを緩衝材
Kを挟み前蓋120Dを軸方向に押圧した状態でネジ5
2により固定することにより所定の位置に装着される。
The holder 20 inserts the shaft portion 121A of the shaft 121 into the linear bearing B4 provided on the support shaft 130 with respect to the device board 70 on the rear side, and the shaft portion 121A
The engaging pin 121P inserted into the
The exposure optical system 12 is attached by regulating the angular position of the exposure optical system 12 by engaging with a V-shaped groove formed in the exposure optical system 12B. With the optical system flange 120C as a support member sandwiching the cushioning material K and pressing the front lid 120D in the axial direction, the screw 5
2 to be mounted at a predetermined position.

【0028】感光体ドラム10を支持する感光体ドラム
支持部材としてのドラムフランジ10Aの側面に取付け
られるカプリング10Cと、歯車G2を一体とする伝導
部材131の側面に取付けられる駆動ピン131Aと、
止めネジ51とにより、ドラムフランジ10Aと歯車G
2との結合部が構成され、保持体20を一体とする感光
体ドラム10の装着状態においては、ドラムフランジ1
0Aの側面に取付けられるカプリング10Cが歯車G2
を有する伝導部材131の側面に取付けられる駆動ピン
131Aに嵌込まれ、係合後、歯車G2を有する伝導部
材131とドラムフランジ10Aを有する感光体ドラム
10とが中心及び外周面を合わされた状態で、感光体ド
ラム10の側方から止めネジ51を用いて駆動ピン13
1Aとカプリング10Cとが固定され、ドラムフランジ
10Aと歯車G2とが結合、固定される。
A coupling 10C attached to the side of a drum flange 10A serving as a photosensitive drum supporting member for supporting the photosensitive drum 10, a drive pin 131A attached to a side of a conductive member 131 integrated with a gear G2;
With the set screw 51, the drum flange 10A and the gear G
When the photosensitive drum 10 with the holding member 20 is mounted, the drum flange 1
Coupling 10C attached to the side of 0A is gear G2.
After the engagement, the conductive member 131 having the gear G2 and the photosensitive drum 10 having the drum flange 10A are aligned with the center and the outer peripheral surface. , From the side of the photosensitive drum 10 using the set screw 51
1A and the coupling 10C are fixed, and the drum flange 10A and the gear G2 are connected and fixed.

【0029】画像形成のスタートにより不図示の像形成
体駆動モータの始動により、駆動歯車G1の回転動力が
歯車G2により結合部を介して感光体ドラム10に伝達
され、感光体ドラム10が図1の矢印で示す時計方向へ
回転され、同時にYのスコロトロン帯電器11の帯電作
用により感光体ドラム10に電位の付与が開始される。
感光体ドラム10は電位を付与されたあと、Yの露光光
学系12において第1の色信号すなわちYの画像データ
に対応する電気信号による露光(画像書込)が開始され
感光体ドラム10の回転走査によってその表面の感光層
に原稿画像のイエロー(Y)の画像に対応する静電潜像
が形成される。この潜像はYの現像器13により非接触
の状態で反転現像され、感光体ドラム10上にイエロー
(Y)のトナー像が形成される。
When the image forming body drive motor (not shown) is started by the start of image formation, the rotational power of the drive gear G1 is transmitted to the photosensitive drum 10 via the coupling portion by the gear G2, and the photosensitive drum 10 is moved to the position shown in FIG. , And at the same time, application of a potential to the photosensitive drum 10 is started by the charging action of the Y scorotron charger 11.
After a potential is applied to the photosensitive drum 10, exposure (image writing) by a first color signal, that is, an electrical signal corresponding to Y image data is started in the Y exposure optical system 12, and the rotation of the photosensitive drum 10 is started. By scanning, an electrostatic latent image corresponding to the yellow (Y) image of the original image is formed on the photosensitive layer on the surface. This latent image is reversely developed in a non-contact state by the Y developing device 13, and a yellow (Y) toner image is formed on the photosensitive drum 10.

【0030】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.

【0031】同様のプロセスにより、Cのスコロトロン
帯電器11、露光光学系12及び現像器13によってさ
らに第3の色信号に対応するシアン(C)のトナー像
が、また、Kのスコロトロン帯電器11、露光光学系1
2及び現像器13によって第4の色信号に対応する黒色
(K)のトナー像が順次重ね合わせて形成され、感光体
ドラム10の一回転以内にその周面上にカラーのトナー
像が形成される。
By the same process, the cyan (C) toner image corresponding to the third color signal is further processed by the C scorotron charger 11, the exposure optical system 12 and the developing device 13, and the K scorotron charger 11. , Exposure optical system 1
A black (K) toner image corresponding to the fourth color signal is sequentially superimposed and formed by the second and developing units 13, and a color toner image is formed on the peripheral surface within one rotation of the photosensitive drum 10. You.

【0032】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.

【0033】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), fed by a feed roller (no code), and is fed by a timing roller. It is conveyed to 16.

【0034】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 recording paper P is charged by the paper charger 1 as paper charging means.
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.

【0035】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.

【0036】定着装置17は、後段において詳述するよ
うに、リング状の保持部材としての樹脂軸受け171j
により保持され、カラートナー像を定着するための、上
側(記録紙P上のカラートナー像側)の電磁誘導定着用
定着ローラ部材としての薄板磁性定着ローラ17aと、
上側の薄板磁性定着ローラ17aと対をなす、下側の弾
性を有する加圧ローラ部材としての加圧ローラ47aと
により構成され、上側の薄板磁性定着ローラ17aの内
部には、電磁誘導によって磁力線を発し、薄板磁性定着
ローラ17aを加熱する電磁誘導加熱体としての電磁誘
導加熱ユニット170が、薄板磁性定着ローラ17aと
当接或いは0.5〜2mm程度僅かに離間して配設され
る。
As will be described in detail later, the fixing device 17 includes a resin bearing 171j as a ring-shaped holding member.
A thin magnetic fixing roller 17a as an upper (on the side of the color toner image on the recording paper P) electromagnetic induction fixing fixing roller member for fixing the color toner image;
The upper thin magnetic fixing roller 17a is composed of a lower pressing roller 47a as a pressing roller member having lower elasticity, which is paired with the upper thin magnetic fixing roller 17a. Magnetic force lines are generated inside the upper thin magnetic fixing roller 17a by electromagnetic induction. An electromagnetic induction heating unit 170, which emits and heats the thin magnetic fixing roller 17a, is disposed in contact with the thin magnetic fixing roller 17a or slightly away from the thin magnetic fixing roller 17a by about 0.5 to 2 mm.

【0037】薄板磁性定着ローラ17aと定着ローラ4
7a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。
Thin magnetic fixing roller 17a and fixing roller 4
The recording paper P is sandwiched by a nip portion N formed between the recording paper P and the color toner image on the recording paper P by applying heat and pressure. Is discharged to the tray at the top of the device.

【0038】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.

【0039】図3まれる図5によれば、図3に示すよう
に、定着装置17は、リング状の保持部材としての樹脂
軸受け171jにより保持され、トナー像を定着するた
めの、上側(記録紙P上のカラートナー像側)の弾性を
有する電磁誘導定着用定着ローラ部材としての薄板磁性
定着ローラ17aと、上側の薄板磁性定着ローラ17a
と対をなす、下側のソフトな加圧ローラ部材としての加
圧ローラ47aとにより構成され、上側の薄板磁性定着
ローラ17aの内部には、電磁誘導によって磁力線を発
し、薄板磁性定着ローラ17aを加熱する電磁誘導加熱
体としての電磁誘導加熱ユニット170が、薄板磁性定
着ローラ17aと当接或いは0.5〜2mm程度僅かに
離間して配設される。
According to FIG. 3 and FIG. 5, as shown in FIG. 3, the fixing device 17 is held by a resin bearing 171j as a ring-shaped holding member, and is fixed on the upper side (recording) for fixing the toner image. A thin magnetic fixing roller 17a as a fixing roller member for electromagnetic induction fixing having elasticity of the color toner image on the paper P) and an upper thin magnetic fixing roller 17a
And a lower pressure roller 47a as a soft pressure roller member on the lower side, and a magnetic force line is generated by electromagnetic induction inside the upper thin magnetic fixing roller 17a, thereby forming the thin magnetic fixing roller 17a. An electromagnetic induction heating unit 170 as an electromagnetic induction heating body to be heated is provided in contact with the thin-plate magnetic fixing roller 17a or at a distance of about 0.5 to 2 mm.

【0040】弾性を有する薄板磁性定着ローラ17aと
ソフトな加圧ローラ47aとの間に、5〜30mm程度
の略平面状の幅広いニップ部Nが形成され、記録紙P上
のトナー像の定着が行われる。
An approximately flat wide nip portion N of about 5 to 30 mm is formed between the elastic thin sheet magnetic fixing roller 17a and the soft pressing roller 47a to fix the toner image on the recording paper P. Done.

【0041】上側に設けられ、転写材上のトナー像を定
着するための電磁誘導定着用定着ローラ部材としての薄
板磁性定着ローラ17aは、図5にて詳述するように、
バネ性を有する薄肉の円筒状弾性体としての薄板弾性ロ
ーラ171aと、該薄板弾性ローラ171aの外側の磁
性弾性発熱層171b(表層の発熱層)とによる、外径
25〜50mm程度の弾性を有するローラ部材として構
成される。薄板磁性定着ローラ17aの内部には、薄板
磁性定着ローラ17aを加熱する電磁誘導加熱体として
の電磁誘導加熱ユニット170が、薄板磁性定着ローラ
17aと当接或いは0.5〜2mm程度僅かに離間して
配設される。電磁誘導加熱ユニット170は、発熱体と
しての磁性コアJNaと、該磁性コアJNaに巻設され
る励磁加熱コイル部CLaとによって構成され、電磁誘
導加熱ユニット170から発せられる磁力線により磁性
弾性発熱層171bの内部に交流磁界Hが形成され、磁
性弾性発熱層171bが加熱される。電磁誘導加熱ユニ
ット170から発せられる磁力線により内部に形成され
る交流磁界Hにより磁性弾性発熱層171bが加熱され
急速加熱が可能なロール状の電磁誘導定着用定着ローラ
部材が形成される。即ち本発明の電磁誘導定着用定着ロ
ーラ部材は、励磁加熱コイル部CLaに電流を流して、
磁性コアJNaから発せられる磁力線により磁性弾性発
熱層171bの内部に0.5〜50kHz程度の交流磁
界Hが形成され、この交流磁界Hにより生じる磁性弾性
発熱層171b内部の渦電流により磁性弾性発熱層17
1bが加熱されるものである。磁性コアJNaの薄板磁
性定着ローラ17aとの接触面(当接面)には、薄板磁
性定着ローラ17aとの滑りを良好とするために、5〜
20μm程度のフッ素コーティング加工を施すことが好
ましく、また、薄板磁性定着ローラ17aの内側(内周
面)にも、薄板磁性定着ローラ17aの滑りを良好とす
るために、フッ素コーティング加工を施すことが好まし
い。
The thin magnetic fixing roller 17a provided on the upper side and serving as a fixing roller member for electromagnetic induction fixing for fixing a toner image on a transfer material, as described in detail in FIG.
The thin elastic roller 171a as a thin cylindrical elastic body having a spring property and the magnetic elastic heat generating layer 171b (heat generating layer on the outer surface) outside the thin elastic roller 171a have an elasticity with an outer diameter of about 25 to 50 mm. It is configured as a roller member. Inside the thin magnetic fixing roller 17a, an electromagnetic induction heating unit 170 as an electromagnetic induction heating element for heating the thin magnetic fixing roller 17a is brought into contact with the thin magnetic fixing roller 17a or slightly separated by about 0.5 to 2 mm. Is arranged. The electromagnetic induction heating unit 170 includes a magnetic core JNa as a heating element and an excitation heating coil section CLa wound around the magnetic core JNa. The magnetic elastic heating layer 171b is formed by magnetic lines of force emitted from the electromagnetic induction heating unit 170. , An alternating magnetic field H is formed inside, and the magnetoelastic heating layer 171b is heated. The magnetic elastic heating layer 171b is heated by an alternating magnetic field H formed by the lines of magnetic force generated from the electromagnetic induction heating unit 170, and a roll-shaped fixing roller member for electromagnetic induction fixing that can be rapidly heated is formed. That is, the fixing roller member for electromagnetic induction fixing according to the present invention allows a current to flow through the excitation heating coil portion CLa,
An alternating magnetic field H of about 0.5 to 50 kHz is formed inside the magnetoelastic heating layer 171b by magnetic lines of force emitted from the magnetic core JNa, and the eddy current inside the magnetoelastic heating layer 171b generated by the alternating magnetic field H causes the magnetoelastic heating layer 171b. 17
1b is to be heated. The contact surface (contact surface) of the magnetic core JNa with the thin-plate magnetic fixing roller 17a is provided with five to 5
It is preferable to apply a fluorine coating of about 20 μm, and also to apply a fluorine coating to the inside (inner peripheral surface) of the thin magnetic fixing roller 17a in order to make the thin magnetic fixing roller 17a slippery. preferable.

【0042】また図6に示すように、転写材上のトナー
像を定着するための電磁誘導定着用定着ローラ部材とし
ての薄板磁性定着ローラ17aを、上記図3にて説明し
たと同様に、バネ性を有する薄肉の円筒状弾性体として
の薄板弾性ローラ171aと、該薄板弾性ローラ171
aの外側の磁性弾性発熱層171b(表層の発熱層)と
による、外径25〜50mm程度の弾性を有するローラ
部材として構成し、電磁誘導定着用定着ローラ部材とし
ての薄板磁性定着ローラ17aの外側(外周面)と当接
或いは0.5〜2mm程度僅かに離間して、発熱体とし
ての磁性コアJNbと、該磁性コアJNbに巻設される
励磁加熱コイル部CLbとによって構成される電磁誘導
加熱体としての電磁誘導加熱ユニット170Aを配設す
るようにしてもよい。磁性定着ローラ17aの外部に、
0.5〜2mm程度僅かに離間或いは当接して配設され
る電磁誘導加熱ユニット170Aから発せられる磁力線
により磁性弾性発熱層171bの内部に0.5〜50k
Hz程度の交流磁界Hが形成され、磁性弾性発熱層17
1bが加熱される。この場合も、磁性コアJNbの薄板
磁性定着ローラ17aとの接触面(当接面)には、薄板
磁性定着ローラ17aとの滑りを良好とするために、5
〜20μm程度のフッ素コーティング加工を施すことが
好ましく、また、薄板磁性定着ローラ17aの外側(外
周面)にも、薄板磁性定着ローラ17aの滑りを良好と
するために、フッ素コーティング加工を施すことが好ま
しい。
As shown in FIG. 6, a thin magnetic fixing roller 17a as a fixing roller member for electromagnetic induction fixing for fixing a toner image on a transfer material is provided with a spring, similarly to FIG. Thin elastic roller 171a as a thin cylindrical elastic body having elasticity;
a roller member having an outer diameter of about 25 to 50 mm formed by a magnetic elastic heat generating layer 171b (a heat generating layer on the surface) outside the thin magnetic fixing roller 17a as a fixing roller member for electromagnetic induction fixing. An electromagnetic induction formed by a magnetic core JNb as a heating element and an excitation heating coil portion CLb wound around the magnetic core JNb, in contact with or slightly away from the outer peripheral surface by about 0.5 to 2 mm. You may make it arrange | position the electromagnetic induction heating unit 170A as a heating body. Outside the magnetic fixing roller 17a,
0.5 to 50 mm is applied to the inside of the magnetoelastic heating layer 171b by the lines of magnetic force generated from the electromagnetic induction heating unit 170A that is disposed slightly apart or in contact with about 0.5 to 2 mm.
An alternating magnetic field H of about Hz is formed.
1b is heated. Also in this case, the contact surface (contact surface) of the magnetic core JNb with the thin plate magnetic fixing roller 17a is provided with a 5
It is preferable to apply a fluorine coating of about 20 μm to the outside, and also to apply a fluorine coating to the outside (peripheral surface) of the thin magnetic fixing roller 17 a in order to make the thin magnetic fixing roller 17 a slippery. preferable.

【0043】また図3に示すように、下側の加圧ローラ
部材としての加圧ローラ47aは、例えばステンレス材
を用いた棒状の芯金471aと、該芯金471aの外側
に例えばシリコン材を用いた、ゴム硬度が20Hs〜7
0Hs(JIS、Aゴム硬度)、好ましくは30Hs〜
40Hsのゴムローラ層471bを形成した弾性を有す
るソフトローラとして構成される。上記ゴム硬度は、薄
板磁性定着ローラ17aの表面に用いるゴム部材を主と
する磁性弾性発熱層171bに対しても同様の硬さのも
のが好ましい。下側の加圧ローラ47aに断熱性の高い
弾性のゴムローラを用い、上側の磁性弾性発熱層171
bから下側の加圧ローラ47aへの熱の拡散を防止する
と共に、5〜30mmの広いニップ幅も確保する。
As shown in FIG. 3, the pressure roller 47a as the lower pressure roller member has a rod-shaped core 471a made of, for example, stainless steel, and a silicon material, for example, provided outside the core 471a. The rubber hardness used is 20Hs ~ 7
0Hs (JIS, A rubber hardness), preferably 30Hs or more
It is configured as a soft roller having elasticity on which a rubber roller layer 471b of 40 Hs is formed. The rubber hardness is preferably the same as that of the magnetic elastic heating layer 171b mainly composed of a rubber member used on the surface of the thin plate magnetic fixing roller 17a. An elastic rubber roller having a high heat insulating property is used for the lower pressing roller 47a, and the upper magnetic elastic heating layer 171 is used.
While preventing the diffusion of heat from b to the lower pressure roller 47a, a wide nip width of 5 to 30 mm is secured.

【0044】上側の薄板状の定着ローラ部材である定着
ローラ17aは、図5に示すように、バネ性を有する薄
肉の円筒状弾性体である薄板弾性ローラ171aと、該
薄板弾性ローラ171aの外側(外周面)の磁性弾性発
熱層171bとによる層構成とされる。
As shown in FIG. 5, the fixing roller 17a, which is an upper thin plate-like fixing roller member, is a thin elastic roller 171a which is a thin cylindrical elastic body having a spring property, and an outer side of the thin elastic roller 171a. The layer structure is constituted by the (elastic peripheral surface) magnetoelastic heating layer 171b.

【0045】薄板弾性ローラ171aは、径にもよる
が、厚さ(肉厚)t(mm)としては0.07〜0.7
0mm程度の例えばニッケルでも使用可能であるが、好
ましくは非磁性のステンレス板やリン青銅板等を用いた
バネ性を有する薄板(薄肉)の金属性部材により形成さ
れ、バネ材として使用可能な疲れ限界を有するバネ性の
金属性部材を使用することによって、薄板弾性ローラ1
71aが定着装置17に適用される場合での、円筒状弾
性体である薄板弾性ローラ171aの弾性変形による疲
労破壊の発生が防げる。薄板弾性ローラ171aとして
は磁性を有するステンレスや鉄等のバネ性の金属性部材
を用いることも可能である。弾性変形による疲労破壊の
発生を防止するのに、平面曲げ疲れ試験方法(JIS、
Z2275)にて、繰返し数107回で、140N/m
2以上の疲れ強さを有する薄板(薄肉)の強磁性の金
属性部材とすることが好ましいことが実験的に確認され
た。
The thickness (thickness) t (mm) of the thin plate elastic roller 171a is 0.07 to 0.7, although it depends on the diameter.
For example, nickel having a thickness of about 0 mm can be used, but is preferably formed of a thin (thin-walled) metal member having a spring property using a nonmagnetic stainless steel plate or a phosphor bronze plate or the like. By using a springy metal member having a limit, the thin elastic roller 1
When the fixing member 71a is applied to the fixing device 17, the occurrence of fatigue failure due to the elastic deformation of the thin plate elastic roller 171a, which is a cylindrical elastic member, can be prevented. As the thin plate elastic roller 171a, a springy metal member such as stainless steel or iron having magnetism can be used. To prevent the occurrence of fatigue fracture due to elastic deformation, a plane bending fatigue test method (JIS,
At Z2275), in repeated several 10 7 times, 140N / m
It has been experimentally confirmed that it is preferable to use a thin (thin-wall) ferromagnetic metallic member having a fatigue strength of m 2 or more.

【0046】また、薄板弾性ローラ171aの肉厚t
(mm)に対して、薄板弾性ローラ171aの外径をR
(mm)とするとき、 R/50>t>R/300 とすることが、薄板弾性ローラ171aが定着装置17
に適用される場合において好ましく、これにより、変形
や破損がなくニップ部Nの幅を5〜30mmと広くする
ことが可能となる。薄板弾性ローラ171aの外径R
は、15〜40mmが好ましく用いられる。t≧R/5
0では、薄板弾性ローラ171aの厚さが厚すぎて、定
着装置17に適用される場合、楕円状に変形せず、ニッ
プ部Nの幅が広くならない。また、熱容量が大きいため
に昇温速度が遅くなる欠点もある。t≦R/300で
は、薄板弾性ローラ171aの厚さが薄すぎて、定着装
置17に適用される場合に強度が低すぎ押圧力が不足
し、定着むらとなる。また、熱容量が小さく、通紙時に
温度差が生じる原因となる。
The thickness t of the thin elastic roller 171a is
(Mm), the outer diameter of the thin plate elastic roller 171a is R
(Mm), the following condition is satisfied: R / 50>t> R / 300.
In this case, the width of the nip portion N can be increased to 5 to 30 mm without deformation or breakage. Outer diameter R of thin plate elastic roller 171a
Is preferably 15 to 40 mm. t ≧ R / 5
In the case of 0, when the thin plate elastic roller 171a is too thick and applied to the fixing device 17, it does not deform into an elliptical shape and the width of the nip portion N does not become wide. There is also a disadvantage that the rate of temperature rise is slow due to a large heat capacity. When t ≦ R / 300, the thickness of the thin plate elastic roller 171a is too thin, and when applied to the fixing device 17, the strength is too low and the pressing force is insufficient, resulting in uneven fixing. Further, the heat capacity is small, which causes a temperature difference during paper passing.

【0047】また、磁性弾性発熱層171b(表層の発
熱層)は、例えばシリコンゴム(熱伝導率が1×10-3
J/cm・s・K)やフッ素ゴム(熱伝導率が5×10
-4J/cm・s・K)等の弾性高分子材料としてのベー
スゴム中に、鉄、クロム、ニッケル、コバルト等の金
属、あるいはそれらの化合物や合金、例えば、四三酸化
鉄、γ−酸化第二鉄、二酸化クロム、酸化マンガン、各
種フェライト、マンガン−銅系合金、といった、粒子径
が10μm以下、特に分散性を良好とするため0.1〜
1μm程度の強磁性体の微粒子(磁性材)を5〜20質
量%と、さらに体積抵抗率を調整するために、ケッチェ
ンECブラック、Carbolacl、Vulcan−
XC72、アセチレンブラック等の導電性カーボンブラ
ックを2〜10質量%と、さらに高速化対応のために、
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とを混入し、添加物が全体として5
〜50質量%となるように配合して、磁性弾性発熱層1
71bとしての体積抵抗率が106Ω・cm以下、好ま
しくは103Ω・cm以下となるように分散し、厚さ
(肉厚)が0.3〜4mm、好ましくは0.5〜3mm
厚のものを用いる。導電性カーボンブラックの混入によ
る導電性の向上により、磁性弾性発熱層171bの横方
向(転写材の送り方向と直交する方向)の温度の均一化
が図られる。薄板磁性定着ローラ17aの内部に設けら
れる電磁誘導加熱ユニット170或いは薄板磁性定着ロ
ーラ17aの外部に設けられる電磁誘導加熱ユニット1
70Aから発せられる磁力線により、磁性弾性発熱層1
71bの内部に形成される0.5〜50kHz程度の交
流磁界Hにより加熱される。高速化対応のために、上記
磁性材と導電性カーボンブラックとで形成されるベース
ゴム(シリコンゴムやフッ素ゴム)中に加えられるフィ
ラーとしてシリカ、アルミナ、酸化マグネシウム等の金
属酸化物の粉末により熱伝導率を向上する方法がとら
れ、熱伝導率が(2〜20)×10-3J/cm・s・K
程度の磁性弾性発熱層171bとすることが好ましい。
磁性材や導電性カーボンブラック等を入れると一般的に
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。磁性弾性発熱層171bの好ましいゴム硬
度は5〜60Hsである。上記のように、磁性弾性発熱
層171bを磁性体として形成し、表層近くで発熱させ
て磁性弾性発熱層171bの昇温を速めることを可能と
する。先の混入された磁性材やフィラーは、先の導電性
カーボンブラックと同様に、良導電性のものが好まし
い。そうすることにより、磁性弾性発熱層171bの電
気抵抗(体積抵抗率)を先の値のように、容易に低く設
定することができる。
The magnetoelastic heating layer 171b (surface heating layer) is made of, for example, silicon rubber (having a thermal conductivity of 1 × 10 −3).
J / cm · s · K) or fluoro rubber (thermal conductivity 5 × 10
-4-based rubber as a J / cm · s · K) elastic polymeric material such as iron, chromium, nickel, a metal such as cobalt or their compounds and alloys, for example, triiron tetroxide, .gamma. Ferric oxide, chromium dioxide, manganese oxide, various ferrites, manganese-copper alloys, etc., having a particle diameter of 10 μm or less, especially 0.1 to improve dispersibility.
In order to further adjust the volume resistivity of the ferromagnetic fine particles (magnetic material) of about 1 μm to 5 to 20 mass%, Ketjen EC Black, Carbolacl, Vulcan-
2-10% by mass of conductive carbon black such as XC72, acetylene black, etc.
As a filler, a powder of a metal oxide such as silica, alumina, magnesium oxide or the like is mixed.
To 50% by mass, and the magnetic elastic heating layer 1
It is dispersed so that the volume resistivity as 71b is 10 6 Ω · cm or less, preferably 10 3 Ω · cm or less, and the thickness (wall thickness) is 0.3 to 4 mm, preferably 0.5 to 3 mm.
Use a thick one. By improving the conductivity by mixing the conductive carbon black, the temperature of the magnetoelastic heating layer 171b in the lateral direction (the direction orthogonal to the transfer material feeding direction) can be made uniform. The electromagnetic induction heating unit 170 provided inside the thin magnetic fixing roller 17a or the electromagnetic induction heating unit 1 provided outside the thin magnetic fixing roller 17a
70A, the magnetic elastic heating layer 1
It is heated by an AC magnetic field H of about 0.5 to 50 kHz formed inside 71b. In order to respond to high speed, heat is applied by powder of metal oxide such as silica, alumina and magnesium oxide as filler added to base rubber (silicon rubber or fluoro rubber) formed of the above magnetic material and conductive carbon black. A method of improving the conductivity is adopted, and the thermal conductivity is (2 to 20) × 10 −3 J / cm · s · K.
It is preferable that the magnetoelastic heat generating layer 171b has a small size.
When a magnetic material, conductive carbon black, or the like is added, the rubber hardness generally tends to increase. For example, a rubber material having a normal hardness of 40 Hs is increased to near 60 Hs (JIS, A rubber hardness). The preferred rubber hardness of the magnetoelastic heating layer 171b is 5 to 60 Hs. As described above, the magnetoelastic heat generating layer 171b is formed as a magnetic material, and heat is generated near the surface layer so that the temperature of the magnetoelastic heat generating layer 171b can be increased quickly. The mixed magnetic material and filler are preferably of good conductivity, like the conductive carbon black. By doing so, the electric resistance (volume resistivity) of the magnetoelastic heating layer 171b can be easily set to a low value as the above value.

【0048】上記において、磁性弾性発熱層171b内
にて発熱されるためには、薄板弾性ローラ171aは非
磁性であることが好ましいが、磁性体であっても薄肉の
ため交流磁界Hが磁性弾性発熱層171bまででも生
じ、発熱が可能となる。
In the above, in order to generate heat in the magnetoelastic heating layer 171b, it is preferable that the thin elastic roller 171a is non-magnetic. Heat is generated up to the heat generating layer 171b, and heat can be generated.

【0049】上記の如く、電磁誘導定着用定着ローラ部
材の円筒状弾性体の表層の(外側の)磁性弾性発熱層に
より、昇温が早められ、ウォーミングアップ時間の短縮
が図られると共に、横方向(転写材の送り方向と直交す
る方向)の温度の均一が図られる定着ローラ部材の提供
が可能となる。
As described above, the temperature rise is accelerated by the outer (elastic) magnetic elastic heating layer of the cylindrical elastic body of the fixing roller member for electromagnetic induction fixing, so that the warming-up time can be shortened and the lateral direction ( It is possible to provide a fixing roller member capable of achieving a uniform temperature in a direction perpendicular to the transfer material feeding direction).

【0050】また図4に示すように、バネ性を有する薄
肉の円筒状弾性体である薄板弾性ローラ171aと磁性
弾性発熱層171bとを用いた電磁誘導定着用定着ロー
ラ部材である薄板磁性定着ローラ17aの両端部に、例
えばフッ素樹脂等の断熱性を有する樹脂部材を用いたリ
ング状の樹脂軸受け171jを嵌込み、薄板磁性定着ロ
ーラ17aの両端を薄板磁性定着ローラ17aの外径よ
りも大きな内径を有する保持部材としての樹脂軸受け1
71jにて保持する。両端の保持部材としての樹脂軸受
け171jに嵌入される軸受部材としての軸受けベアリ
ングB5により、両端の樹脂軸受け171jと一体とさ
れる薄板磁性定着ローラ17aが回転可能とされる。こ
の際、両端の軸受けベアリングB5にて直接薄板磁性定
着ローラ17aを保持することも可能である。また薄板
磁性定着ローラ17aの両端部に、例えばフッ素樹脂等
を用いた滑り性の良い樹脂部材よりなる受け板PLbを
設け、薄板磁性定着ローラ17aを両端より位置決めす
る。軸受部材により、ゴム部材を主とし、断熱性を有す
る磁性弾性発熱層171bを保持することにより、金属
部材からなる薄板弾性ローラ171aを直接保持するよ
りも、薄板弾性ローラ171aから加圧ローラ47aへ
の熱の流失がないので好ましい。
As shown in FIG. 4, a thin magnetic fixing roller as a fixing roller member for electromagnetic induction fixing using a thin elastic roller 171a which is a thin cylindrical elastic body having a spring property and a magnetic elastic heating layer 171b. A ring-shaped resin bearing 171j using a heat-insulating resin material such as a fluororesin is fitted into both ends of the thin magnetic fixing roller 17a, and both ends of the thin magnetic fixing roller 17a are larger in inner diameter than the outer diameter of the thin magnetic fixing roller 17a. Bearing 1 as a holding member having
Hold at 71j. The thin magnetic fixing roller 17a integrated with the resin bearings 171j at both ends is rotatable by a bearing B5 as a bearing member fitted into the resin bearings 171j as holding members at both ends. At this time, the thin plate magnetic fixing roller 17a can be directly held by the bearings B5 at both ends. At both ends of the thin plate magnetic fixing roller 17a, receiving plates PLb made of a resin material having good slipperiness, for example, using a fluororesin or the like are provided, and the thin plate magnetic fixing roller 17a is positioned from both ends. By holding the magnetic elastic heating layer 171b mainly composed of a rubber member and having a heat insulating property by the bearing member, the thin elastic roller 171a is moved from the thin elastic roller 171a to the pressing roller 47a rather than directly holding the thin elastic roller 171a made of a metal member. This is preferable because there is no heat loss.

【0051】加圧ローラ47aは薄板磁性定着ローラ1
7aの両端に設けられる保持部材としての樹脂軸受け1
71jの間に配設され、左右の側板(符号なし)に嵌入
されるベアリングB6に、加圧ローラ47aの有する芯
金471aを保持されて、回転可能に固定される。
The pressing roller 47a is a thin plate magnetic fixing roller 1
Resin bearing 1 as a holding member provided at both ends of 7a
The core bar 471a of the pressure roller 47a is held by a bearing B6 that is disposed between the pressure rollers 71j and fitted into the left and right side plates (not numbered), and is rotatably fixed.

【0052】両端の樹脂軸受け171jの中心位置と一
致させて嵌込される両端の軸受部材としての軸受けベア
リングB5の中心位置を、軸受け押圧バネSPaにて押
圧し、樹脂軸受け171jを介して薄板磁性定着ローラ
17aを押圧し、薄板磁性定着ローラ17aと加圧ロー
ラ47aとが圧着される。両端の軸受け押圧バネSPa
にて押圧される軸受部材としての軸受けベアリングB5
の保持部中心位置間(図4にL1で示される幅の位置間
隔)は、両端の保持部材としての樹脂軸受け171jの
中心位置間隔と同じとして、両端の樹脂軸受け171j
及び軸受けベアリングB5が配設される。
The center position of the bearing B5 as a bearing member at both ends, which is fitted in alignment with the center position of the resin bearing 171j at both ends, is pressed by the bearing pressing spring SPa, and the thin plate magnet is formed via the resin bearing 171j. The fixing roller 17a is pressed, and the thin plate magnetic fixing roller 17a and the pressure roller 47a are pressed. Bearing pressing spring SPa at both ends
Bearing B5 as a bearing member pressed by
Of the resin bearings 171j at both ends are the same as the center positions of the resin bearings 171j as the holding members at both ends.
And a bearing B5.

【0053】さらに、薄板磁性定着ローラ17aの両端
部に固定して設けられるバネ受け板PLAにて保持され
る押圧バネSPAにより、励磁コイル部CLaを有する
発熱体としての磁性コアJNaにより形成される電磁誘
導加熱体としての電磁誘導加熱ユニット170が薄板磁
性定着ローラ17aの内側から薄板磁性定着ローラ17
aを押圧する状態で当接され、薄板磁性定着ローラ17
aと加圧ローラ47aとの間にニップ部Nが形成され
る。ニップ部Nが、押圧バネSPAにて押圧される電磁
誘導加熱体としての電磁誘導加熱ユニット170により
押圧される。電磁誘導加熱ユニット170が加圧ローラ
47aの芯金471aを基準として位置決めされる。こ
の際、軸受け押圧バネSPaにより薄板磁性定着ローラ
17aと加圧ローラ47aとの間に加えられる圧力(加
圧ローラ47a全幅での押圧力)に対し、加圧ローラ4
7aと押圧バネSPAにより押圧される電磁誘導加熱ユ
ニット170との間に加えられる圧力(加圧ローラ47
a全幅での押圧力)を小さくするように設定する。軸受
け押圧バネSPaにより薄板磁性定着ローラ17aと加
圧ローラ47aとの間に加えられる圧力(加圧ローラ4
7a全幅での押圧力)は100〜300N程度であり、
加圧ローラ47aと押圧バネSPAにより押圧される電
磁誘導加熱ユニット170との間に加えられる圧力(加
圧ローラ47a全幅での押圧力)は10〜300N程度
とし、電磁誘導加熱ユニット170を薄板磁性定着ロー
ラ17aに軽く接触させるようにする。これにより、薄
板弾性ローラ171aに対する電磁誘導加熱ユニット1
70の滑りが良好とされる。また、軸受け押圧バネSP
aの押圧力よりも小さな押圧力の、電磁誘導加熱ユニッ
ト170による押圧により、薄肉を使っても薄板弾性ロ
ーラ171aの変形が小さく、安定した圧力(押圧力)
と、幅広く安定した幅のニップ部Nが得られ(ニップ部
Nの安定形成が図られ)、安定して良好な定着が可能と
なる。また、転写材を通紙する方向と直交する方向にお
ける、電磁誘導加熱ユニット170に設けられる発熱体
としての磁性コアJNaの励磁コイル部CLaでの横方
向(軸方向、転写材の送り方向と直交する方向)の幅L
21は、加圧ローラ47aの両端部の内側に設定される
ニップ部Nの幅L3より狭く設定する。これにより、励
磁コイル部CLaでの部分の磁性コアJNaからの熱が
加圧ローラ47a端部に逃がされることなく、ニップ部
Nの端部での異常温度上昇を防止する。
Further, a pressing spring SPA held by spring receiving plates PLA fixedly provided at both ends of the thin plate magnetic fixing roller 17a is formed by a magnetic core JNa as a heating element having an exciting coil portion CLa. An electromagnetic induction heating unit 170 serving as an electromagnetic induction heating body is mounted on the thin magnetic fixing roller 17 from inside the thin magnetic fixing roller 17a.
a is pressed against the thin sheet magnetic fixing roller 17.
A nip portion N is formed between a and the pressure roller 47a. The nip portion N is pressed by an electromagnetic induction heating unit 170 as an electromagnetic induction heating body pressed by a pressing spring SPA. The electromagnetic induction heating unit 170 is positioned with reference to the core metal 471a of the pressure roller 47a. At this time, the pressure applied to the pressure roller 4a by the pressure applied between the thin magnetic fixing roller 17a and the pressure roller 47a by the bearing pressing spring SPa (the pressure applied over the entire width of the pressure roller 47a).
7a and the pressure applied between the electromagnetic induction heating unit 170 pressed by the pressing spring SPA (the pressing roller 47).
a) is set to be small. Pressure applied between the thin plate magnetic fixing roller 17a and the pressing roller 47a by the bearing pressing spring SPa (the pressing roller 4a).
7a) is about 100 to 300N.
The pressure applied between the pressing roller 47a and the electromagnetic induction heating unit 170 pressed by the pressing spring SPA (the pressing force over the entire width of the pressing roller 47a) is about 10 to 300N, and the electromagnetic induction heating unit 170 is made of a thin plate magnetic material. Lightly contact the fixing roller 17a. Thereby, the electromagnetic induction heating unit 1 for the thin plate elastic roller 171a is provided.
70 is considered to be good. Also, the bearing pressing spring SP
Due to the pressing force of the electromagnetic induction heating unit 170 having a pressing force smaller than the pressing force of a, the deformation of the thin plate elastic roller 171a is small even when a thin wall is used, and a stable pressure (pressing force) is obtained.
Then, the nip portion N having a wide and stable width is obtained (the nip portion N is stably formed), and stable and good fixing can be achieved. Further, in the direction perpendicular to the direction in which the transfer material passes, the transverse direction (axial direction, perpendicular to the feed direction of the transfer material) of the exciting coil portion CLa of the magnetic core JNa as the heating element provided in the electromagnetic induction heating unit 170 is provided. Direction) width L
21 is set to be smaller than the width L3 of the nip portion N set inside both ends of the pressure roller 47a. This prevents the heat from the magnetic core JNa in the portion of the exciting coil portion CLa from being released to the end of the pressure roller 47a, thereby preventing an abnormal temperature rise at the end of the nip N.

【0054】左右の側板(符号なし)に嵌入されるベア
リングB6に、回転可能に保持される加圧ローラ47a
の芯金471aの、芯金471aの一方の端部に歯車G
12が固定して設けられ、定着駆動モータM1により駆
動回転される歯車G22が歯車G12と繋合し、定着駆
動モータM1の駆動により加圧ローラ47aが回転駆動
され、加圧ローラ47aと圧着される薄板磁性定着ロー
ラ17aが従動回転される。従動回転により、薄板磁性
定着ローラ17aの回転が均一化され、定着むらが防止
される。
A pressure roller 47a rotatably held by a bearing B6 fitted into the left and right side plates (no reference numeral).
The gear G is attached to one end of the core metal 471a.
12, a gear G22 driven and rotated by the fixing drive motor M1 is connected to the gear G12, and the pressure roller 47a is rotated by the driving of the fixing drive motor M1, and is pressed against the pressure roller 47a. The thin magnetic fixing roller 17a is driven to rotate. By the driven rotation, the rotation of the thin-plate magnetic fixing roller 17a is made uniform, and uneven fixing is prevented.

【0055】上述したように、電磁誘導定着用定着ロー
ラ部材に、磁性弾性発熱層171bと共に、バネ性を有
する薄肉の薄板弾性ローラ171aを適用し、弾性を有
する加圧ローラ47aとの押圧力を、薄板磁性定着ロー
ラ17aの薄板弾性ローラ171aの弾性力並びに押圧
バネSPAにより押圧される電磁誘導加熱ユニット17
0の押圧力にて受ける。これにより、薄板弾性ローラ1
71aが塑性変形なく楕円状(押圧板PVaにより押圧
されるニップ部Nは平面状)に広がり、電磁誘導加熱ユ
ニット170により押圧される薄板弾性ローラ171a
の平面にて(実際には、薄板弾性ローラ171a表面の
磁性弾性発熱層171bの面にて)加圧ローラ47aの
ソフトなゴムローラ層471bを押圧し、平面状の5〜
30mmの幅広いニップ部Nが形成される。5〜30m
mの幅広いニップ部Nによりトナー像の良好な定着が行
われる。
As described above, the thin elastic roller 171a having a spring property is applied to the fixing roller member for electromagnetic induction fixing together with the magnetic elastic heating layer 171b, and the pressing force with the elastic pressing roller 47a is reduced. , The elastic force of the thin elastic roller 171a of the thin magnetic fixing roller 17a and the electromagnetic induction heating unit 17 pressed by the pressing spring SPA
Received at zero pressing force. Thereby, the thin plate elastic roller 1
The thin plate elastic roller 171 a is expanded by an elliptical shape (a nip portion N pressed by the pressing plate PVa is flat) without plastic deformation, and is pressed by the electromagnetic induction heating unit 170.
(Actually, on the surface of the magnetic elastic heating layer 171b on the surface of the thin plate elastic roller 171a) against the soft rubber roller layer 471b of the pressing roller 47a.
A wide nip N of 30 mm is formed. 5-30m
A wide nip portion N of m allows good fixing of the toner image.

【0056】上記の如くにて、薄板磁性定着ローラ17
aが小径でもニップ幅が5〜30mmと広くとれ、従っ
て、省エネルギーでウォーミングアップ時間の短い定着
装置が可能となる。また、ニップ部Nの出口部の加圧ロ
ーラ47aの大きな曲率(曲面半径は小)により、記録
紙Pとの分離性が良くなる。
As described above, the thin plate magnetic fixing roller 17
Even if a is small, the nip width can be made as wide as 5 to 30 mm, so that a fixing device with energy saving and a short warm-up time can be realized. Further, the large curvature (the radius of the curved surface is small) of the pressure roller 47a at the outlet of the nip portion N improves the separation from the recording paper P.

【0057】また上記において、薄板弾性ローラ171
a(円筒状弾性体)と磁性弾性発熱層171bとを用い
る定着装置17において、回転可能に固定して設けられ
る加圧ローラ47aと対向する、薄板磁性定着ローラ1
7a(電磁誘導定着用定着ローラ部材)を、両端の軸受
け押圧バネSPaにより押圧し、薄板磁性定着ローラ1
7aを両端部で支えると、薄板磁性定着ローラ17aよ
り幅狭の加圧ローラ47aの押圧力を受けて、ニップ部
Nでの押圧力が不均一となったり、薄板磁性定着ローラ
17aの端部での変形が大となって、薄板磁性定着ロー
ラ17aが回転むらとなり、定着むらを生じる原因とな
るが、定着装置17のニップ部Nに上記の如き電磁誘導
定着用定着ローラ部材を押圧し、発熱体を有する電磁誘
導加熱体を設ける構成とすることにより、円筒状弾性体
に対する電磁誘導加熱体の滑りが良好であると共に、薄
肉を使っても円筒状弾性体の変形が小さく、安定した圧
力と幅のニップ部が得られ(ニップ部の安定形成が図ら
れ)、安定して良好な定着が可能となり、且つウォーミ
ングアップ時間を短縮した定着装置が可能となる。ま
た、転写材の分離性の良好な定着装置が可能となる。
In the above, the thin plate elastic roller 171
a (cylindrical elastic body) and a magnetic elastic heat generating layer 171b, the thin magnetic fixing roller 1 opposed to a pressure roller 47a fixed and rotatably provided.
7a (the fixing roller member for electromagnetic induction fixing) is pressed by the bearing pressing springs SPa at both ends, and the thin plate magnetic fixing roller 1 is pressed.
When the supporting member 7a is supported at both ends, it receives the pressing force of the pressing roller 47a which is narrower than the thin magnetic fixing roller 17a, so that the pressing force at the nip portion N becomes uneven or the end portion of the thin magnetic fixing roller 17a. Is large, and the thin-plate magnetic fixing roller 17a becomes uneven in rotation and causes uneven fixing.However, the above-described fixing roller member for electromagnetic induction fixing is pressed against the nip portion N of the fixing device 17, By providing an electromagnetic induction heating body having a heating element, the sliding of the electromagnetic induction heating body with respect to the cylindrical elastic body is good, and the deformation of the cylindrical elastic body is small even when a thin wall is used. The width of the nip portion can be obtained (the nip portion can be formed stably), stable and good fixing can be performed, and a fixing device with a reduced warm-up time can be realized. In addition, a fixing device with good transfer material separability can be provided.

【0058】なお、上述した電磁誘導定着用定着ローラ
部材として、図7に示すように、薄板弾性ローラ171
aと磁性弾性発熱層171bとの間に、弾性断熱層17
1dを設けて薄板磁性定着ローラ17bを形成するよう
な構成としてもよい。
As the fixing roller member for electromagnetic induction fixing described above, as shown in FIG.
a between the elastic heat insulating layer 17a and the magnetic elastic heat generating layer 171b.
1d may be provided to form the thin-plate magnetic fixing roller 17b.

【0059】弾性断熱層171dとしては、厚さ(肉
厚)0.2〜2mm、好ましくは0.5〜1.5mm厚
の、例えばシリコンゴム(熱伝導率が1×10-3J/c
m・s・K)やフッ素ゴム(熱伝導率が5×10-4J/
cm・s・K)等のベースゴム(ベース層)を用い、磁
力線を透過する磁力線透過性の弾性高分子材料としての
ベースゴムで形成される。弾性断熱層171dとしては
高速化対応のために、弾性高分子材料としてのベースゴ
ム(シリコンゴムやフッ素ゴム)にフィラーとしてシリ
カ、アルミナ、酸化マグネシウム等の金属酸化物の粉末
を配合させて熱伝導率を向上させる方法がとられ、熱伝
導率が(1〜10)×10-3J/cm・s・K程度のベ
ース層とすることが好ましい。
The elastic heat insulating layer 171d is made of, for example, silicon rubber (having a thermal conductivity of 1 × 10 −3 J / c) having a thickness (wall thickness) of 0.2 to 2 mm, preferably 0.5 to 1.5 mm.
m · s · K) or fluoro rubber (thermal conductivity 5 × 10 −4 J /
(cm · s · K) or the like, and is formed of a base rubber as a resilient polymer material that transmits magnetic lines of force and transmits magnetic lines of force. For the elastic heat insulating layer 171d, in order to cope with a high speed, heat conduction is performed by mixing a metal oxide powder such as silica, alumina, magnesium oxide or the like as a filler with a base rubber (silicone rubber or fluorine rubber) as an elastic polymer material. It is preferable to use a base layer having a thermal conductivity of (1 to 10) × 10 −3 J / cm · s · K.

【0060】弾性断熱層171dを設けることにより、
上側の電磁誘導定着用定着ローラ部材としての薄板磁性
定着ローラ17aが、よりソフトなローラ部材として形
成され、下側の加圧ローラ47aとの間に、よりソフト
で幅広いニップ部Nを確保し、特にカラー画像形成時の
カラートナー像の定着性を良好なものとする。
By providing the elastic heat insulating layer 171d,
The thin magnetic fixing roller 17a as an upper fixing roller member for electromagnetic induction fixing is formed as a softer roller member, and a softer and wider nip portion N is secured between the thinner magnetic fixing roller 17a and the lower pressing roller 47a. Particularly, the fixability of the color toner image at the time of forming a color image is improved.

【0061】薄板磁性定着ローラ17aの内部に設けら
れる電磁誘導加熱ユニット170或いは外部に設けられ
る電磁誘導加熱ユニット170Aから発せられる磁力線
により、磁性弾性発熱層171bの内部に形成される
0.5〜50kHz程度の交流磁界Hにより磁性弾性発
熱層171bが加熱される。
Magnetic lines of force generated from the electromagnetic induction heating unit 170 provided inside the thin magnetic fixing roller 17a or the electromagnetic induction heating unit 170A provided outside provide 0.5 to 50 kHz formed inside the magnetic elastic heating layer 171b. The magnetoelastic heat generating layer 171b is heated by the AC magnetic field H of a certain degree.

【0062】上記により、定着ローラ部材の昇温が早め
られ、ウォーミングアップ時間の短縮が図られると共
に、通紙時のニップ部での定着ローラ部材の横方向(転
写材の送り方向と直交する方向)の温度の均一が図られ
て、定着むらを生じぬ、瞬時加熱が可能なクイックスタ
ート定着用の定着装置の提供が可能となる。
As described above, the temperature rise of the fixing roller member is accelerated, the warming-up time is shortened, and the fixing roller member at the nip portion at the time of sheet passing is in the lateral direction (the direction orthogonal to the transfer material feeding direction). Thus, it is possible to provide a fixing device for quick start fixing capable of instantaneous heating without causing fixing unevenness and achieving uniform temperature.

【0063】[0063]

【発明の効果】請求項1によれば、表層の磁性弾性発熱
層により、昇温が早められ、ウォーミングアップ時間の
短縮が図られると共に、横方向(転写材の送り方向と直
交する方向)の温度の均一が図られる電磁誘導定着用定
着ローラ部材の提供が可能となる。
According to the first aspect of the present invention, the temperature rise is accelerated by the surface magneto-elastic heating layer, the warming-up time is shortened, and the temperature in the lateral direction (the direction orthogonal to the transfer material feeding direction) is increased. And a fixing roller member for electromagnetic induction fixing that achieves uniformity can be provided.

【0064】請求項2または3によれば、電磁誘導定着
用定着ローラ部材の昇温が早められ、ウォーミングアッ
プ時間の短縮が図られると共に、通紙時のニップ部での
電磁誘導定着用定着ローラ部材の横方向(転写材の送り
方向と直交する方向)の温度の均一が図られて、定着む
らを生じぬ、瞬時加熱が可能なクイックスタート定着用
の定着装置の提供が可能となる。
According to the second or third aspect, the temperature of the fixing roller member for electromagnetic induction fixing is accelerated, the warming-up time is shortened, and the fixing roller member for electromagnetic induction fixing at the nip portion when paper is passed. In this case, it is possible to provide a fixing device for quick start fixing capable of instantaneous heating without causing unevenness in fixing by achieving uniform temperature in a lateral direction (a direction orthogonal to a feeding direction of the transfer material).

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

【図1】本発明にかかわる定着装置を用いる画像形成装
置の一実施形態を示すカラー画像形成装置の断面構成図
である。
FIG. 1 is a sectional view of a color image forming apparatus showing an embodiment of an image forming apparatus using a fixing device according to the present invention.

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

【図3】電磁誘導定着用定着ローラ部材を用いる定着装
置の概要断面図である。
FIG. 3 is a schematic sectional view of a fixing device using a fixing roller member for electromagnetic induction fixing.

【図4】定着装置の押圧構造を示す概要側面図である。FIG. 4 is a schematic side view showing a pressing structure of the fixing device.

【図5】電磁誘導定着用定着ローラ部材の層構成と機能
とを示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a layer configuration and a function of a fixing roller member for electromagnetic induction fixing.

【図6】電磁誘導定着用定着ローラ部材を加熱する電磁
誘導加熱体の他の例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating another example of an electromagnetic induction heating body that heats a fixing roller member for electromagnetic induction fixing.

【図7】電磁誘導定着用定着ローラ部材の層構成の他の
例を示す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating another example of a layer configuration of a fixing roller member for electromagnetic induction fixing.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 感光体ドラム 11 スコロトロン帯電器 12 露光光学系 13 現像器 17 定着装置 17a,17b 薄板磁性定着ローラ 47a 加圧ローラ 170,170A 電磁誘導加熱ユニット 171a 薄板弾性ローラ 171b 磁性弾性発熱層 171d 弾性断熱層 171j 樹脂軸受け B5 軸受けベアリング CLa,CLb 励磁コイル部 H 交流磁界 JNa,JNb 磁性コア N ニップ部 P 記録紙 PLA バネ受け板 SPA 押圧バネ SPa 軸受け押圧バネ Reference Signs List 10 photoconductor drum 11 scorotron charger 12 exposure optical system 13 developing device 17 fixing device 17a, 17b thin magnetic fixing roller 47a pressing roller 170, 170A electromagnetic induction heating unit 171a thin elastic roller 171b magnetoelastic heating layer 171d elastic heat insulating layer 171j Resin bearing B5 Bearing bearing CLa, CLb Exciting coil H AC magnetic field JNa, JNb Magnetic core N Nip P Recording paper PLA Spring receiving plate SPA Pressing spring SPa Bearing pressing spring

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電磁誘導加熱体と、 薄肉の円筒状弾性体と、 前記円筒状弾性体の外側の磁性弾性発熱層とからなる電
磁誘導定着用定着ローラ部材。
1. A fixing roller member for electromagnetic induction fixing, comprising: an electromagnetic induction heating element; a thin cylindrical elastic element; and a magnetic elastic heating layer outside the cylindrical elastic element.
【請求項2】 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、 電磁誘導加熱体と、 薄肉の円筒状弾性体と、 前記円筒状弾性体の外側に磁性弾性発熱層とを設けてロ
ール状の電磁誘導定着用定着ローラ部材を形成すると共
に、前記電磁誘導定着用定着ローラ部材と、前記電磁誘
導定着用定着ローラ部材と対向する弾性を有する加圧ロ
ーラ部材とを設け、 前記円筒状弾性体を変形させて、前記電磁誘導定着用定
着ローラ部材と前記加圧ローラ部材との間に、前記転写
材上のトナー像を定着するニップ部を形成することを特
徴とする定着装置。
2. A fixing device for fixing a toner image on a transfer material to the transfer material by heating and pressurizing, wherein: an electromagnetic induction heating body; a thin cylindrical elastic body; A roller having a magnetic elastic heating layer to form a fixing roller member for electromagnetic induction fixing, and a pressure roller having elasticity opposed to the fixing roller member for electromagnetic induction fixing and the fixing roller member for electromagnetic induction fixing; A nip portion for fixing the toner image on the transfer material between the electromagnetic induction fixing fixing roller member and the pressure roller member by deforming the cylindrical elastic body. A fixing device.
【請求項3】 前記磁性弾性発熱層に外接する軸受部材
にて、前記電磁誘導定着用定着ローラ部材を保持するこ
とを特徴とする請求項2に記載の定着装置。
3. The fixing device according to claim 2, wherein the fixing roller member for electromagnetic induction fixing is held by a bearing member circumscribing the magnetoelastic heating layer.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011138131A (en) * 2009-12-28 2011-07-14 Xerox Corp Apparatus useful in printing and method of fixing marking materials onto media

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