JP2002108124A - Method for molding rotating member for electromagnetic induction fixing, and fixing device - Google Patents

Method for molding rotating member for electromagnetic induction fixing, and fixing device

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JP2002108124A
JP2002108124A JP2000303428A JP2000303428A JP2002108124A JP 2002108124 A JP2002108124 A JP 2002108124A JP 2000303428 A JP2000303428 A JP 2000303428A JP 2000303428 A JP2000303428 A JP 2000303428A JP 2002108124 A JP2002108124 A JP 2002108124A
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fixing
electromagnetic induction
magnetic
layer
rotating member
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Satoru Haneda
哲 羽根田
Hiroshi Fuma
宏史 夫馬
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Konica Minolta Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing device for quick start fixing whose durability is improved by uniformizing the distribution of magnetic particles to prevent degradation by local heat generation and which can perform instant heating while obtaining a high pyrogenic effect by defining proper physical conditions of the magnetic particles in a magnetic and elastic pyrogenic layer. SOLUTION: A rotating member for electromagnetic induction fixing having a roll shape is formed by providing a cylindrical thermally conductive base body having an electromagnetic induction heating body and a magnetic elastic pyrogenic layer outside the thermally conductive base body. The magnetic elastic pyrogenic layer is formed by dispersing the spherical magnetic particles into the layer.

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等の画像形成に用いられる誘導加熱タイプの
定着装置の電磁誘導定着用回転部材の成型方法、及び電
磁誘導定着用回転部材を用いる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 method of molding a rotating member for electromagnetic induction fixing of an induction heating type fixing device used for image formation such as a copying machine, a printer and a facsimile, and uses the rotating member for electromagnetic induction fixing. The present invention relates 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 core metal as a stable one having a 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 a long time to warm up the fixing device at the time of printing, and a printing time (warming up time). There is a problem that becomes longer.

【0004】これを解決するために、本願発明者らは、
ローラ表層側から加熱する方式として、円筒状の基体
(熱伝導性基体)の外周面に磁性粒子を含有するゴム材
層(磁性弾性発熱層)を設けて定着用のローラ部材(電
磁誘導定着用回転部材)を構成し、円筒状の熱伝導性基
体の内部に設けた電磁誘導加熱体からの磁力線により、
磁性弾性発熱層を誘導加熱し、磁性弾性発熱層の熱によ
りトナー像を定着させる定着方法を特願2000−12
8917号等により提案した。
[0004] To solve this, the present inventors have proposed:
As a method for heating from the roller surface layer side, a rubber material layer (magnetic elastic heating layer) containing magnetic particles is provided on the outer peripheral surface of a cylindrical base (thermally conductive base), and a roller member for fixing (for electromagnetic induction fixing) is provided. (Rotating member), and the lines of magnetic force from the electromagnetic induction heating body provided inside the cylindrical heat conductive base,
Japanese Patent Application No. 2000-12 discloses a fixing method for inductively heating a magnetoelastic heating layer and fixing a toner image by heat of the magnetoelastic heating layer.
No. 8917.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
願2000−128917号等の提案による、円筒状の
基体(熱伝導性基体)の外周面に磁性粒子を含有するゴ
ム材層(磁性弾性発熱層)を設けて定着用のローラ部材
(電磁誘導定着用回転部材)を構成し、電磁誘導加熱体
からの磁力線により、磁性弾性発熱層を誘導加熱し、磁
性弾性発熱層の熱によりトナー像を定着する定着方法等
においては、省エネルギーとウォーミングアップタイム
を短縮したクイックスタートとが図られたものの、磁性
弾性発熱層内の磁性粒子の物性条件により、高い発熱効
果が得られなかったり、磁性粒子の分散が不均一で、局
所的な発熱による劣化により、耐久性が短いという問題
が起こる。
However, a rubber material layer containing magnetic particles (magnetic elastic heating layer) on the outer peripheral surface of a cylindrical substrate (thermally conductive substrate) proposed in Japanese Patent Application No. 2000-128917. ) To form a fixing roller member (rotating member for electromagnetic induction fixing), inductively heating the magnetic elastic heating layer by lines of magnetic force from the electromagnetic induction heating body, and fixing the toner image by the heat of the magnetic elastic heating layer. In the fixing method and the like, energy saving and a quick start with a shortened warm-up time were achieved, but depending on the physical conditions of the magnetic particles in the magnetoelastic heating layer, a high heat generation effect could not be obtained or the dispersion of the magnetic particles was The problem is that the durability is short due to unevenness and deterioration due to local heat generation.

【0006】本発明は上記の問題点を解決し、磁性弾性
発熱層内の磁性粒子の適正な物性条件を規定し、高い発
熱効果を得ると共に、磁性粒子の分散を均一化となし、
局所的な発熱による劣化を防止して耐久性の向上を図
り、瞬時加熱が可能なクイックスタート定着用の定着装
置を提供することを第1の目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems, specifies proper physical property conditions of magnetic particles in a magnetoelastic heating layer, obtains a high heat generation effect, and achieves uniform dispersion of magnetic particles.
It is a first object of the present invention to provide a fixing device for quick start fixing capable of preventing deterioration due to local heat generation and improving durability and capable of instantaneous heating.

【0007】また上記提案の、電磁誘導加熱体からの磁
力線により、磁性弾性発熱層を誘導加熱する電磁誘導定
着用回転部材においては、熱伝導の悪いゴム材層(磁性
弾性発熱層)を加熱することから、電磁誘導加熱体直下
の磁性弾性発熱層の温度が高く、電磁誘導定着用回転部
材の温度が等方的にならず、温度分布にむらがあり、定
着むらや磁性弾性発熱層の劣化が生じるという問題が起
こる。
Further, in the above-mentioned proposed rotating member for electromagnetic induction fixing in which the magnetic elastic heating layer is induction-heated by the magnetic field lines from the electromagnetic induction heating element, the rubber material layer (magnetic elastic heating layer) having poor heat conduction is heated. Therefore, the temperature of the magnetoelastic heating layer immediately below the electromagnetic induction heater is high, the temperature of the rotating member for electromagnetic induction fixing is not isotropic, the temperature distribution is uneven, and the fixing unevenness and the deterioration of the magnetoelastic heating layer are deteriorated. The problem that arises arises.

【0008】本発明は上記の問題点をも解決し、電磁誘
導定着用回転部材の温度を等方的として、温度分布のむ
らを抑制し、定着むらの発生や磁性弾性発熱層の劣化を
防止す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, makes the temperature of the rotating member for electromagnetic induction fixing isotropic, suppresses uneven temperature distribution, and prevents occurrence of uneven fixing and deterioration of the magnetoelastic heating layer. A second object is to provide a fixing device.

【0009】また上記提案の、電磁誘導加熱体からの磁
力線により、磁性弾性発熱層を誘導加熱する電磁誘導定
着用回転部材においては、磁性粒子の比重が大きいた
め、成型時の架橋時において、磁性弾性発熱層に磁性粒
子を分散させるときに、磁性粒子が下方に偏るという不
具合があり、誘導加熱の均一化が図られないという問題
が起こる。このため、該電磁誘導定着用回転部材を用い
ると定着むらが発生するという問題が起こる。また、熱
伝導性基体への熱の流出などがあり、十分な定着性能が
得られない。
In the above-mentioned proposed rotating member for electromagnetic induction fixing, in which the magnetic elastic heating layer is induction-heated by the lines of magnetic force from the electromagnetic induction heating element, the specific gravity of the magnetic particles is large. When dispersing the magnetic particles in the elastic heating layer, there is a problem that the magnetic particles are biased downward, and a problem arises in that uniform induction heating cannot be achieved. For this reason, the use of the electromagnetic induction fixing rotating member causes a problem that fixing unevenness occurs. In addition, there is an outflow of heat to the heat conductive substrate, and sufficient fixing performance cannot be obtained.

【0010】本発明は上記の問題点を解決し、成型時の
架橋時における、磁性弾性発熱層内の磁性粒子の分散の
偏りを防止する電磁誘導定着用回転部材の成型方法を提
供すると共に、磁性弾性発熱層内の磁性粒子の分散の偏
りを防止して、誘導加熱時の熱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 solves the above problems and provides a method of molding a rotating member for electromagnetic induction fixing, which prevents uneven distribution of magnetic particles in a magnetoelastic heating layer during crosslinking during molding. It is a third object of the present invention to provide a fixing device capable of preventing uneven distribution of magnetic particles in a magnetoelastic heating layer and uniforming heat during induction heating.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記第1の目的は、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、電磁誘導加熱体を有する円筒状
の熱伝導性基体と、該熱伝導性基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回転部材を形
成すると共に、前記磁性弾性発熱層は、球状の磁性粒子
を層中に分散して形成されていることを特徴とする定着
装置(第1の発明)、及び、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、電磁誘導加熱体を有する円筒状の熱伝導性基体と、
該熱伝導性基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回転部材を形成すると共に、前記
磁性弾性発熱層は、粒径が50〜500μmの磁性粒子
を層中に分散して形成されていることを特徴とする定着
装置(第2の発明)、及び、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、電磁誘導加熱体を有する円筒状の熱伝導性基体と、
該熱伝導性基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回転部材を形成すると共に、前記
磁性弾性発熱層は、体積抵抗率が10-3Ω・cm以下の
導電性の磁性粒子を層中に分散して形成されていること
を特徴とする定着装置(第3の発明)、及び、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、電磁誘導加熱体を有する円筒状の熱
伝導性基体と、該熱伝導性基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回転部材を形成す
ると共に、前記磁性弾性発熱層は、磁化が50emu/
g以上の磁性粒子を層中に分散して形成されていること
を特徴とする定着装置(第4の発明)、及び、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、電磁誘導加熱体を有する円筒状の熱
伝導性基体と、該熱伝導性基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回転部材を形成す
ると共に、前記磁性弾性発熱層は、体積比で10〜50
%の磁性粒子を層中に分散して形成されていることを特
徴とする定着装置(第5の発明)によって達成される。
A first 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 a cylindrical heat conductive member having an electromagnetic induction heating element is provided. A magnetic elastic heating layer is provided on the outside of the thermally conductive substrate to form a roll-shaped rotating member for electromagnetic induction fixing, and the magnetic elastic heating layer has spherical magnetic particles dispersed in the layer. And a fixing device for fixing the toner image on the transfer material to the transfer material by applying heat and pressure to the transfer material. A cylindrical heat conductive substrate having
A magnetic elastic heating layer is provided on the outside of the heat conductive base to form a roll-shaped rotating member for electromagnetic induction fixing, and the magnetic elastic heating layer contains magnetic particles having a particle size of 50 to 500 μm in the layer. An electromagnetic induction heating element in a fixing device (second invention) characterized by being formed in a dispersed manner and a fixing device for fixing a toner image on a transfer material to the transfer material by heating and pressing. A cylindrical heat conductive substrate having:
A magnetic elastic heating layer is provided outside the heat conductive substrate to form a roll-shaped rotating member for electromagnetic induction fixing, and the magnetic elastic heating layer has a volume resistivity of 10 −3 Ω · cm or less. (Third invention) wherein magnetic particles having a characteristic property are dispersed in a layer, and a toner image on the transfer material is fixed to the transfer material by heating and pressing. In the fixing device, a cylindrical heat conductive base having an electromagnetic induction heating body, and a magnetic elastic heating layer provided on the outside of the heat conductive base to form a roll-shaped rotating member for electromagnetic induction fixing, The magnetization of the magnetoelastic heating layer has a magnetization of 50 emu /
g of magnetic particles dispersed in the layer (fourth invention), and fixing the toner image on the transfer material to the transfer material by heating and pressing In the fixing device, a cylindrical heat conductive base having an electromagnetic induction heating body, and a magnetic elastic heating layer provided outside the heat conductive base to form a roll-shaped rotating member for electromagnetic induction fixing, The magnetoelastic heating layer has a volume ratio of 10 to 50.
% Of the magnetic particles dispersed in the layer is achieved by the fixing device (fifth invention).

【0012】また、上記第2の目的は、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、電磁誘導加熱体を有する円筒状の熱伝導性
基体と、該熱伝導性基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回転部材を形成すると共
に、前記電磁誘導定着用回転部材を回動した状態で誘導
加熱し、前記電磁誘導定着用回転部材の温度制御を行う
ことを特徴とする定着装置(第6の発明)によって達成
される。
A second 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 pressing, wherein a cylindrical heat conductive base having an electromagnetic induction heating element; A magnetic elastic heating layer is provided outside the heat conductive substrate to form a roll-shaped electromagnetic induction fixing rotating member, and the electromagnetic induction fixing rotating member is heated by induction heating in a rotated state. This is achieved by a fixing device (sixth invention) that performs temperature control of a fixing rotating member.

【0013】また、上記第3の目的は、ゴム材層中に磁
性粒子を混入した磁性弾性発熱層を有する電磁誘導定着
用回転部材の成型方法において、前記ゴム材層の架橋時
の少なくとも一定期間、前記電磁誘導定着用回転部材の
軸を中心として回転させることを特徴とする電磁誘導定
着用回転部材の成型方法(第7の発明)、及び、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、電磁誘導加熱体を有する円筒状の
熱伝導性基体と、該熱伝導性基体の外側に磁性粒子を含
有する磁性弾性発熱層とを設けてロール状の電磁誘導定
着用回転部材を形成するもので、前記電磁誘導定着用回
転部材の外周面に近づくにつれて、前記磁性弾性発熱層
内の前記磁性粒子の密度を高くすることを特徴とする定
着装置(第8の発明)によって達成される。
A third object of the present invention is to provide a method for molding a rotating member for electromagnetic induction fixing having a magnetic elastic heating layer in which magnetic particles are mixed in a rubber material layer, wherein the rubber material layer has at least a certain period of time during crosslinking. A method of forming a rotating member for electromagnetic induction fixing (seventh invention), wherein the rotating member is rotated about an axis of the rotating member for electromagnetic induction fixing, and a method of heating and pressing a toner image on a transfer material. In the fixing device fixed to the transfer material, a cylindrical heat conductive base having an electromagnetic induction heating body, and a magnetoelastic heat generating layer containing magnetic particles provided outside the heat conductive base are provided in a roll shape. A fixing device for forming an electromagnetic induction fixing rotating member, wherein the density of the magnetic particles in the magnetoelastic heating layer is increased as approaching the outer peripheral surface of the electromagnetic induction fixing rotating member. 8 shots ) Is achieved by.

【0014】[0014]

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

【0015】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、定着
装置の構造を示す説明図であり、図4は、図3の電磁誘
導定着用回転部材の拡大断面構成図であり、図5は、電
磁誘導定着用回転部材の磁性弾性発熱層の磁性材濃度分
布を示す図であり、図6は、電磁誘導定着用回転部材の
熱伝導性基体の外径と厚さとを示す図であり、図7は、
電磁誘導定着用回転部材を加熱する電磁誘導加熱体の他
の配置例を示す図である。
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 an explanatory view showing the structure of the fixing device. FIG. 4 is an enlarged sectional configuration view of the electromagnetic induction fixing rotating member of FIG. 3, and FIG. 5 is a magnetoelastic heating layer of the electromagnetic induction fixing rotating member. FIG. 6 is a diagram showing an outer diameter and a thickness of a heat conductive substrate of a rotating member for electromagnetic induction fixing, and FIG.
It is a figure which shows the other example of arrangement | positioning of the electromagnetic induction heating body which heats the rotating member for electromagnetic induction fixing.

【0016】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).

【0017】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 power of a drive source (not shown) in a state where the light-transmitting conductive layer is grounded.

【0018】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.

【0019】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.

【0020】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 charging means described below, and an exposure optical system 1 as image writing means
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.

【0021】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.

【0022】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.

【0023】各色毎の画像書込手段としての露光光学系
12は、感光体ドラム10上での露光位置を、スコロト
ロン帯電器11と現像器13との間で、現像器13に対
して感光体ドラム10の回転方向上流側に設けた状態
で、感光体ドラム10の内部に配置される。
An exposure optical system 12 as an image writing means for each color sets an exposure position on the photosensitive drum 10 between the scorotron charger 11 and the developing device 13 and the developing device 13 with respect to the photosensitive member. It is arranged inside the photoconductor drum 10 in a state provided on the upstream side in the rotation direction of the drum 10.

【0024】露光光学系12は、別体のコンピュータ
(不図示)から送られメモリに記憶された各色の画像デ
ータに基づいて画像処理を施した後、一様に帯電した感
光体ドラム10に像露光を行い、感光体ドラム10上に
潜像を形成する。この実施形態で使用される発光素子の
発光波長は、通常Y、M、Cのトナーの透光性の高い6
80〜900nmの範囲のものが良好であるが、裏面か
ら像露光を行うことからカラートナーに透光性を十分に
有しないこれより短い波長でもよい。
The exposure optical system 12 performs image processing based on image data of each color sent from a separate computer (not shown) and stored in a memory, and then forms an image on a uniformly charged photosensitive drum 10. Exposure is performed to form a latent image on the photosensitive drum 10. The emission wavelength of the light-emitting element used in this embodiment is usually 6 for the toners of Y, M, and C, which have high light transmittance.
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.

【0025】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.

【0026】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.

【0027】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 formed by the charging by the scorotron charger 11 and the image exposure by the exposure optical system 12 in a non-contact state. Reversal development is performed with toner having the same polarity as the charge polarity of No. 10 (in the present embodiment, the photosensitive drum is negatively charged, and the toner has negative polarity).

【0028】図2に示すように、感光体ドラム10と露
光光学系保持部材としての保持体20とは、装置背面側
と前面側の端部において、それぞれ感光体ドラム10を
回転可能に支持する感光体ドラム支持部材としてのドラ
ムフランジ10A,10Bと、保持体20を支持する露
光光学系支持部材としての光学系フランジ120A,1
20Bとを圧入もしくはネジ等の手段を介して一体的に
構成されている。感光体ドラム10は、感光体ドラム支
持部材としてのドラムフランジ10Aならびにドラムフ
ランジ10Bが、保持体20の光学系フランジ120A
の一体とするシャフト121ならびに光学系フランジ1
20Bに対して、それぞれベアリングB1ならびにベア
リングB2を介して回動自在に支持されている。
As shown in FIG. 2, the photosensitive drum 10 and a holder 20 as an exposure optical system holding member rotatably support the photosensitive drum 10 at the rear and front ends of the apparatus. Drum flanges 10A and 10B as photoconductor drum support members, and optical system flanges 120A and 1 as exposure optical system support members that support holder 20
20B is integrally formed through press-fitting or means such as screws. The photoreceptor drum 10 includes a drum flange 10A and a drum flange 10B serving as a photoreceptor drum support member and an optical system flange 120A of the holder 20.
Shaft 121 and optical system flange 1 integrated with each other
20B is rotatably supported via bearings B1 and B2, respectively.

【0029】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 photoreceptor 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, the apparatus substrate 70 on the front side of the apparatus has an opening 70A through which the photosensitive drum 10 having the exposure optical system 12 fixed to the holder 20 can be inserted and removed.

【0030】保持体20は背面側の装置基板70に対し
ては、シャフト121の軸部121Aを支軸130に設
けられたリニアベアリングB4に挿入し、軸部121A
に挿通した係合ピン121Pを支軸130の係合部13
0Bに形成したV字状の溝に係合することにより露光光
学系12の角度関係位置を規制して取り付けられ、前面
側の装置基板70に対しては、端部の一体とする露光光
学系支持部材としての光学系フランジ120Cを緩衝材
Kを挟み前蓋120Dを軸方向に押圧した状態でネジ5
2により固定することにより所定の位置に装着される。
The holder 20 inserts the shaft portion 121A of the shaft 121 into the linear bearing B4 provided on the support shaft 130 with respect to the device board 70 on the back side, and the shaft portion 121A
The engaging pin 121P inserted into the
The exposure optical system 12 is attached by regulating the angular relation position of the exposure optical system 12 by engaging with a V-shaped groove formed on the front side of the exposure optical system 12. With the optical system flange 120C as a support member sandwiching the cushioning material K and pressing the front lid 120D in the axial direction, the screw 5
2 to be mounted at a predetermined position.

【0031】感光体ドラム10を支持する感光体ドラム
支持部材としてのドラムフランジ10Aの側面に取付け
られるカプリング10Cと、歯車G2を一体とする伝導
部材131の側面に取付けられる駆動ピン131Aと、
止めネジ51とにより、ドラムフランジ10Aと歯車G
2との結合部が構成され、保持体20を一体とする感光
体ドラム10の装着状態においては、ドラムフランジ1
0Aの側面に取付けられるカプリング10Cが歯車G2
を有する伝導部材131の側面に取付けられる駆動ピン
131Aに嵌込まれ、係合後、歯車G2を有する伝導部
材131とドラムフランジ10Aを有する感光体ドラム
10とが中心及び外周面を合わされた状態で、感光体ド
ラム10の側方から止めネジ51を用いて駆動ピン13
1Aとカプリング10Cとが固定され、ドラムフランジ
10Aと歯車G2とが結合、固定される。
A coupling 10C attached to a side surface of a drum flange 10A as a photosensitive drum supporting member for supporting the photosensitive drum 10, a drive pin 131A attached to a side surface of a conductive member 131 integrated with a gear G2;
With the set screw 51, the drum flange 10A and the gear G
When the photosensitive drum 10 with the holder 20 is integrated, the drum flange 1
Coupling 10C attached to the side of 0A is gear G2.
After the engagement, the conductive member 131 having the gear G2 and the photosensitive drum 10 having the drum flange 10A are aligned with the center and the outer peripheral surface. , From the side of the photosensitive drum 10 using the set screw 51
1A and the coupling 10C are fixed, and the drum flange 10A and the gear G2 are connected and fixed.

【0032】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 the image formation, the rotational power of the drive gear G1 is transmitted to the photosensitive drum 10 via the connecting 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.

【0033】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.

【0034】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 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.

【0035】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.

【0036】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.

【0037】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 charging device 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.

【0038】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.

【0039】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電磁誘導定着用回転部材(定着
用のローラ部材)としての磁性定着ローラ17aと、上
側の磁性定着ローラ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、
上側の磁性定着ローラ17aの内部には、電磁誘導によ
って磁力線を発し、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が配
設される。
The fixing device 17 includes a pair of a magnetic fixing roller 17a as an upper roll-shaped electromagnetic induction fixing rotating member (fixing roller member) for fixing a color toner image, and a pair of the upper magnetic fixing roller 17a. And a fixing roller 47a as a lower roll-shaped fixing member.
Inside the upper magnetic fixing roller 17a, an electromagnetic induction heating unit 170 as an electromagnetic induction heating body that emits lines of magnetic force by electromagnetic induction and heats the magnetic fixing roller 17a is disposed.

【0040】磁性定着ローラ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。
Magnetic 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.

【0041】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.

【0042】図3に示すように、定着装置17は転写材
上のトナー像を定着するための上側の弾性を有するロー
ル状の電磁誘導定着用回転部材(定着用のローラ部材)
としての磁性定着ローラ17aと、上側の磁性定着ロー
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、弾性を有する磁性
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電磁誘導定
着用回転部材としての磁性定着ローラ17aには、ニッ
プ部Nの位置より磁性定着ローラ17aの回転方向に、
定着分離爪TR3、定着オイルクリーニングローラTR
1、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T
R2により磁性定着ローラ17aにオイルが塗布され
る。定着オイルクリーニングローラTR1により磁性定
着ローラ17aの周面上のオイルがクリーニングされ
る。定着分離爪TR3により定着後の転写材が分離され
る。また、アルミ材やステンレス材等の熱伝導性の良好
な金属ローラ部材やヒートパイプを用いた熱均一化ロー
ラTR4により磁性弾性発熱層171bにより加熱され
る磁性定着ローラ17a周面の発熱温度分布が均一化さ
れる。熱均一化ローラTR4により転写材の通紙に伴う
磁性定着ローラ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. 3, a fixing device 17 is a roll-shaped rotating member for electromagnetic induction fixing (fixing roller member) having an upper elasticity for fixing a toner image on a transfer material.
And a lower fixing roller 47a serving as a lower roll-shaped fixing member, which is paired with the upper magnetic fixing roller 17a, and is provided between the elastic magnetic fixing roller 17a and the fixing roller 47a. The recording paper P is sandwiched by a nip portion N having a width of about 5 to 20 mm formed by the process described above, and heat and pressure are applied to fix the toner image on the recording paper P. A magnetic fixing roller 17a as a roll-shaped rotating member for electromagnetic induction fixing provided on the upper side has a rotation direction of the magnetic fixing roller 17a from the position of the nip portion N.
Fixing separation claw TR3, fixing oil cleaning roller TR
1. An oil application roller T provided with a heat equalizing roller TR4 and an oil application roller TR2, and winding a felt member impregnated with oil around a cylindrical aluminum pipe or paper tube.
Oil is applied to the magnetic fixing roller 17a by R2. The oil on the peripheral surface of the magnetic fixing roller 17a is cleaned by the fixing oil cleaning roller TR1. The transfer material after fixing is separated by the fixing separation claw TR3. The heat generation temperature distribution on the peripheral surface of the magnetic fixing roller 17a heated by the magnetic elastic heating layer 171b by the heat equalizing roller TR4 using a metal roller member having good thermal conductivity such as an aluminum material or a stainless steel or a heat pipe is used. Be uniformed. The temperature uniformity of the magnetic fixing roller 17a in the vertical and horizontal directions due to the passage of the transfer material is equalized by the heat equalizing roller TR4.

【0043】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回転部材(定着用のローラ
部材)としての磁性定着ローラ17aは、円筒状の熱伝
導性基体171a(内部の基体)と、該熱伝導性基体1
71aの外側に弾性の高い弾性断熱層171dと磁性粒
子JRが混入された磁性弾性発熱層171b(表層の発
熱層)と保護層171c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。磁性
定着ローラ17aの内部には、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が配設される。電磁誘導加熱ユニット170は、
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1
70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回転部材が形成さ
れる。即ち本発明の電磁誘導定着用回転部材は、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171bが加熱されるも
のである。後段において詳述するように弾性の高い弾性
断熱層171dによって、ソフトローラとして構成され
る磁性定着ローラ17aにより良好なカラートナー像の
定着が行われる。
A magnetic fixing roller 17a provided on the upper side and serving as a rotating member for electromagnetic induction fixing (fixing roller member) for fixing a toner image on a transfer material includes a cylindrical heat conductive base 171a (inside). Substrate) and the thermally conductive substrate 1
An elastic heat insulating layer 171d having high elasticity, a magnetic elastic heat generating layer 171b (surface heat generating layer) in which magnetic particles JR are mixed, and a protective layer 171c are provided in this order outside the outer diameter 71a.
It is configured as a soft roller of about 50 mm. Inside the magnetic fixing roller 17a, an electromagnetic induction heating unit 170 as an electromagnetic induction heating body for heating the magnetic fixing roller 17a is provided. The electromagnetic induction heating unit 170
An AC magnetic field H is formed inside the magnetoelastic heating layer 171b by a magnetic core JNa and an excitation heating coil section CLa wound around the magnetic core JNa, and magnetic lines of magnetic force emitted from the electromagnetic induction heating unit 170 form a magnetic field. The elastic heating layer 171b is heated. Electromagnetic induction heating unit 1
The magnetic elastic heating layer 171b is heated by an alternating magnetic field H formed inside by the lines of magnetic force emitted from 70, thereby forming a roll-shaped electromagnetic induction fixing rotating member capable of rapid heating. That is, the rotating member for electromagnetic induction fixing according to the present invention applies an electric current to the excitation heating coil portion CLa, and generates an alternating magnetic field H of about 0.5 to 50 kHz inside the magnetic elastic heating layer 171b by the magnetic force lines emitted from the magnetic core JNa. The eddy current inside the magnetoelastic heating layer 171b generated by the alternating magnetic field H heats the magnetoelastic heating layer 171b. As will be described in detail later, the elastic heat insulating layer 171d having high elasticity allows the magnetic fixing roller 17a configured as a soft roller to fix a good color toner image.

【0044】また図7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回転部材(定着用の
ローラ部材)としての磁性定着ローラ17aは、上記図
3にて説明したと同様に、円筒状の熱伝導性基体171
a(内部の基体)と、該熱伝導性基体171aの外側に
弾性の高い弾性断熱層171dと磁性粒子JRが混入さ
れた磁性弾性発熱層171b(表層の発熱層)と保護層
171c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し、電磁誘導定着用回転部材
(定着用のローラ部材)としての磁性定着ローラ17a
の外部に、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0.5〜50kHz程度の
交流磁界Hが形成され、磁性弾性発熱層171bが加熱
される。
As shown in FIG. 7, the magnetic fixing roller 17a as a rotating member for electromagnetic induction fixing (fixing roller member) for fixing the toner image on the transfer material has been described with reference to FIG. Similarly, the cylindrical heat conductive substrate 171
a (inner base), a highly elastic heat insulating layer 171d having a high elasticity outside the heat conductive base 171a, a magnetic elastic heating layer 171b (surface heating layer) in which magnetic particles JR are mixed, and a protective layer 171c. A magnetic fixing roller 17a is provided as a soft roller having an outer diameter of about 25 to 50 mm and is provided as a rotating member for electromagnetic induction fixing (a fixing roller member).
, An electromagnetic induction heating unit 170A including a magnetic core JNb and an excitation heating coil portion CLb wound around the magnetic core JNb may be provided. 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 generated from the electromagnetic induction heating unit 170A disposed outside the magnetic fixing roller 17a, and the magnetoelastic heating layer 171b is heated. Is done.

【0045】また、上側の磁性定着ローラ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芯金471aと、該芯金
471aの外周面に、例えばシリコンゴム層或いはフッ
素ゴム層や、シリコンゴムの発泡材を用いたスポンジ状
の、厚さ(肉厚)5〜20mm厚で、ゴム硬度が10H
s〜40Hs(JIS、Aゴム硬度)の厚肉ゴム層より
なるゴムローラ層471bを形成した、外径25〜50
mm程度のソフトローラとして構成される。ゴムローラ
層471bの外側(外周面)に離型性を有するPFA、
PTFA等の耐熱性のフッ素樹脂のチューブ(不図示)
を被覆した構成としてもよい。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、上側の電磁誘
導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47a周面の発熱温度分布
が均一化される。熱均一化ローラTR4としては、熱の
蓄熱と放熱とを兼ねるヒートパイプを用いることが好ま
しい。むろん、本発明である上側の磁性定着ローラ17
a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 magnetic fixing roller 17a.
a is, for example, a metal core 471a using an aluminum material, and a sponge-like thickness (thickness) using, for example, a silicon rubber layer or a fluorine rubber layer, or a silicon rubber foam material on the outer peripheral surface of the metal core 471a. ) 5-20mm thick, rubber hardness 10H
s to 40 Hs (JIS, A rubber hardness), a rubber roller layer 471 b formed of a thick rubber layer, and an outer diameter of 25 to 50
It is configured as a soft roller of about mm. PFA having releasability on the outer side (outer peripheral surface) of the rubber roller layer 471b,
Tube made of heat-resistant fluororesin such as PTFA (not shown)
May be covered. An elastic rubber roller having high heat insulating property is used for the lower roll-shaped fixing member to prevent diffusion of heat from the upper rotating member for electromagnetic induction fixing 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 is in contact with the surface of the rubber roller 471b and is driven to rotate, is provided, and is fixed by the heat uniformizing roller TR4. The heat generation temperature distribution on the peripheral surface of the roller 47a 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. Of course, the upper magnetic fixing roller 17 of the present invention
The same configuration as a may be used for the lower fixing member.

【0046】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.

【0047】TS1は上側の磁性定着ローラ17aの外
側に所定間隔を空けて設けられる、温度制御を行うため
の温度検知手段である非接触タイプの温度センサであ
り、TS2は下側の定着ローラ47aの外側に所定間隔
を空けて設けられる、温度制御を行うための温度検知手
段である非接触タイプの温度センサである。温度センサ
TS1、TS2としては非接触タイプの他に、例えばサ
ーミスタを用いた接触タイプのものを用いることも可能
である。
TS1 is a non-contact type temperature sensor which is provided at a predetermined interval outside the upper magnetic fixing roller 17a and is a temperature detecting means for performing temperature control, and TS2 is a lower fixing roller 47a. A non-contact type temperature sensor which is a temperature detecting means for performing temperature control, which is provided at a predetermined interval outside the device. As the temperature sensors TS1 and TS2, besides a non-contact type, for example, a contact type using a thermistor can also be used.

【0048】図4によれば、磁性定着ローラ17aの構
成は、図4(a)に断面を示すように、円筒状の熱伝導
性基体171a(内部の基体)としては、厚さ0.5〜
3mm厚で、磁力線を透過し、熱伝導性の良好なアルミ
材(熱伝導率が2.38J/cm・s・K、体積抵抗率
が2×10-8Ω・cm)や非磁性ステンレス材(熱伝導
率が0.25J/cm・s・K、体積抵抗率が〜5×1
-8Ω・cm)が主として用いられる。上記のように、
熱伝導性基体171aは厚さが比較的薄く、熱伝導性の
良好な非磁性体を用いる。
According to FIG. 4, the configuration of the magnetic fixing roller 17a has a thickness of 0.5 mm as a cylindrical heat conductive substrate 171a (internal substrate) as shown in a cross section in FIG. ~
Aluminum material (thickness: 2.38 J / cm · s · K, volume resistivity: 2 × 10 −8 Ω · cm) with good thermal conductivity and 3 mm thick, transmitting magnetic lines of force and non-magnetic stainless steel (Thermal conductivity is 0.25 J / cm · s · K, volume resistivity is up to 5 × 1
0 −8 Ω · cm) is mainly used. As described above,
The heat conductive base 171a is made of a non-magnetic material having a relatively small thickness and good heat conductivity.

【0049】弾性断熱層171d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/cm・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。該ベース層は熱伝導率が、アル
ミ材(熱伝導率が2.38J/cm・s・K)や非磁性
ステンレス材(熱伝導率が0.25J/cm・s・K)
を用いた熱伝導性基体171aより低くして断熱層の役
割をする。弾性断熱層171dの熱伝導率は熱伝導性基
体171aの熱伝導率の1/2以下とすることが好まし
く、さらに好ましくは1/10以下とする。弾性断熱層
171dの好ましいゴム硬度は5〜60Hsである。
The elastic heat insulating layer 171d has a thickness (thickness) of 0.1 mm.
For example, silicon rubber (having a thermal conductivity of 1 × 10 −3 J / cm · s ·) having a thickness of 2 to 2 mm, preferably 0.5 to 1.5 mm
K) or fluoro rubber (having a thermal conductivity of 5 × 10 -4 J / cm · s)
-A base rubber (base layer) such as K) is used, and is formed of a base rubber as an elastic polymer material that transmits magnetic lines of force and transmits magnetic lines of magnetic force. As the elastic heat insulating layer 171d, in order to cope with a high speed, heat conduction is performed by mixing a powder of a metal oxide such as silica, alumina, magnesium oxide or the like as a filler with a base rubber (silicon 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. The base layer has a thermal conductivity of an aluminum material (a thermal conductivity of 2.38 J / cm · s · K) or a non-magnetic stainless material (a thermal conductivity of 0.25 J / cm · s · K).
And lower than the heat conductive substrate 171a using the heat conductive layer 171a to serve as a heat insulating layer. The thermal conductivity of the elastic heat insulating layer 171d is preferably 1 / or less, and more preferably 1/10 or less, of the thermal conductivity of the thermally conductive substrate 171a. The preferred rubber hardness of the elastic heat-insulating layer 171d is 5 to 60 Hs.

【0050】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1×10-3J/c
m・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(バインダー)とし
てのベースゴム中(ベースゴムを構成するゴム液中)
に、鉄、クロム、ニッケル、コバルト等の金属の強磁性
体の微粒子からなる磁性粒子JR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、Carb
olacl、Vulcan−XC72、アセチレンブラ
ック等の導電性カーボンブラックと、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て配合し、磁
性弾性発熱層171bとしての体積抵抗率が100Ω・
cm以下、好ましくは10-3Ω・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。磁性弾性発熱層17
1bのゴム液中に混入される磁性粒子JRとしては、鉄
粉粒子が好ましく用いられるが、製造方法により還元鉄
粉、アトマイズ鉄粉、窒化鉄粉等に分けられる。還元鉄
粉、窒化鉄粉は不定形であるため球形化処理されること
が好ましい。また、防錆のため鉄粉粒子は予め軽度の酸
化処理や重合前のゴム液との分散性を高めるための表面
処理を施しておくことが好ましい。また、鉄粉粒子は低
抵抗であり、磁化も大きいので好ましい。磁性定着ロー
ラ17aの内部或いは外部に設けられる電磁誘導加熱ユ
ニット170或いは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60H
s(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5〜60
Hs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。先に説明した弾性断熱層171dにも上記導電性
カーボンブラックやフィラーを同程度混入することもで
きる。
Magnetoelastic heating layer 171b (surface heating layer)
Is, for example, a silicone rubber (having a thermal conductivity of 1 × 10-3J / c
m · s · K) or fluoro rubber (thermal conductivity 5 × 10-FourJ /
cm · s · K) etc. as an elastic polymer material (binder)
In the base rubber (in the rubber liquid that makes up the base rubber)
Ferromagnetic of metals such as iron, chromium, nickel, cobalt
Magnetic particles JR composed of fine particles of the body, and volume resistivity
To adjust the Ketchen EC Black, Carb
olacl, Vulcan-XC72, acetylene bra
And conductive carbon black such as rubber
For, silica, alumina, mug oxide as filler
Mix with powder of metal oxide such as nesium and mix.
Volume resistivity of the viscoelastic heating layer 171b is 100Ω
cm or less, preferably 10-3Ω · cm or less
Disperse, thickness (wall thickness) 0.3-4mm, preferably
One having a thickness of 0.5 to 3 mm is used. Magnetoelastic heating layer 17
The magnetic particles JR mixed in the rubber solution 1b include iron
Powder particles are preferably used, but depending on the production method, reduced iron
Powder, atomized iron powder, iron nitride powder, etc. Reduced iron
Since powder and iron nitride powder are irregular, they must be spheroidized
Is preferred. Also, to prevent rust, iron powder particles must be slightly acidified beforehand.
Surface to enhance dispersibility with rubber liquid before hydration and polymerization
It is preferable to perform a treatment. Also, iron powder particles are low
It is preferable because it is a resistor and has a large magnetization. Magnetic fixing law
Electromagnetic induction heating unit provided inside or outside the
From the knit 170 or the electromagnetic induction heating unit 170A
Due to the generated magnetic lines of force, the inside of the magnetoelastic heating layer 171b is
To an alternating magnetic field H of about 0.5 to 50 kHz
More heated. In order to respond to high-speed operation,
Base rubber (silicone) formed with conductive carbon black
As a filler added to rubber and fluoro rubber)
Of metal oxides such as silica, alumina and magnesium oxide
The method of improving thermal conductivity by powder is adopted.
Is (2-20) × 10 -3Magnetic bullet of about J / cm · s · K
It is preferable to use the conductive heating layer 171b. Magnetic materials and conductive
Generally, rubber hardness is high when carbon black etc.
For example, 40Hs usually has 60H
s (JIS, A rubber hardness).
The preferred rubber hardness of the magnetoelastic heating layer 171b is 5 to 60.
Hs. As described above, the magnetoelastic heating layer 171b is
Formed as a magnetic material, generates heat near the surface layer and generates magnetic elasticity
It is possible to speed up the temperature rise of the thermal layer 171b. Blend
The inserted magnetic material and filler are
As in the case of the rack, those having good conductivity are preferable. Do so
As a result, the electric resistance (volume resistance) of the magnetoelastic heating layer 171b is increased.
Resistance) can easily be set low, as in the previous value.
Wear. The above-described conductive material is also used for the elastic heat insulating layer 171d described above.
It is possible to mix carbon black and filler to the same extent.
Wear.

【0051】また上記において、図3の構成での電磁誘
導加熱ユニット170或いは図7の構成での電磁誘導加
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交流磁界Hによ
り磁性弾性発熱層171bが有効に加熱されるように、
電磁誘導加熱ユニット170或いは電磁誘導加熱ユニッ
ト170Aと磁性弾性発熱層171bとの距離を短くす
るため、熱伝導性基体171aや弾性断熱層171dの
厚さを薄く設定することが好ましい。また、断熱性の高
い弾性断熱層171dを設けることにより、磁性弾性発
熱層171bで発生された熱が下層側へ伝達していくこ
とを防止する。
In the above description, the AC magnetic field H formed inside the magnetoelastic heating layer 171b by the magnetic field lines generated from the electromagnetic induction heating unit 170 in the configuration of FIG. 3 or the electromagnetic induction heating unit 170A in the configuration of FIG. So that the magnetoelastic heating layer 171b is effectively heated by
In order to shorten the distance between the electromagnetic induction heating unit 170 or the electromagnetic induction heating unit 170A and the magnetic elastic heating layer 171b, it is preferable to set the thickness of the heat conductive base 171a and the elastic heat insulating layer 171d thin. Further, by providing the elastic heat insulating layer 171d having high heat insulating properties, heat generated in the magnetic elastic heat generating layer 171b is prevented from being transmitted to the lower layer side.

【0052】また磁性弾性発熱層171bの外側(外周
面)に、トナーとの離型性を良好とする、厚さ20〜1
00μmのPFA(フッ素樹脂)チューブを被覆したも
のや、フッ素樹脂(PFA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の保護層1
71cを設ける。
On the outer side (outer peripheral surface) of the magnetoelastic heating layer 171b, a thickness of 20 to 1 to improve the releasability from the toner.
20 μm PFA (fluororesin) tube or fluororesin (PFA or PTFE) paint
Protective layer 1 having a thermal conductivity of ( 3 to 100) × 10 −3 J / cm · s · K, which is formed by coating silicon rubber or fluorine rubber having a layer thickness of 20 to 500 μm or a layer having a thickness of 20 to 500 μm.
71c is provided.

【0053】さらに図4(b)に断面を示すように、図
4(a)にて前述した弾性断熱層171dを省略して、
熱伝導性基体171aの外側(外周面)に磁性弾性発熱
層171bを形成し、弾性を有するロール状の電磁誘導
定着用回転部材を形成することも可能であり、一般的に
はこのタイプのものが用いられる。
As shown in FIG. 4B, the elastic heat insulating layer 171d described above with reference to FIG.
It is also possible to form a magnetic elastic heating layer 171b on the outside (outer peripheral surface) of the heat conductive substrate 171a to form an elastic roll-shaped rotating member for electromagnetic induction fixing, which is generally of this type. Is used.

【0054】図5によれば、ロール状の電磁誘導定着用
回転部材としての磁性定着ローラ17aの磁性弾性発熱
層171bに前述した磁性粒子JRの濃度分布を、点線
(a−1)に示すように均一に設けると、磁性弾性発熱
層171bの発熱分布は、曲線(b−1)に示すように
境界にある磁性弾性発熱層171bで発熱が集中するこ
とになり、弾性断熱層171d(或いは熱伝導性基体1
71a)側へ熱が流出しやすいので、濃度分布を設けて
磁性弾性発熱層171b内部で熱を発生させることが発
熱分布を分散させる観点から好ましい。このため、磁性
弾性発熱層171bの濃度分布を点線(a−2)で示す
ように、内接する弾性断熱層171d(或いは熱伝導性
基体171a)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(磁性弾性発
熱層171bの厚さt2に対し、弾性断熱層171d
(或いは熱伝導性基体171a)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、磁性弾性発熱層17
1bでの磁力線による発熱分布は、曲線(b−2)に示
すように磁性弾性発熱層171bの最大値が、界面から
磁性弾性発熱層171bの厚さt2に対し、弾性断熱層
171d(或いは熱伝導性基体171a)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。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、磁性弾性発熱層171b
の発熱分布は磁性弾性発熱層171bの中央部近傍に最
大値を有し、磁性弾性発熱層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、熱の流出の影
響の無いようにする。また、後段の実施形態において詳
述する成型方法により、磁性粒子JRの濃度分布を、点
線(a−4)に示すようになし、これにより、磁性弾性
発熱層171bの発熱分布を曲線(b−3)に示すと同
様にすることがなお好ましい。要するに、十分に内部で
吸収が行われれば外側での濃度の影響はなくなる。ま
た、磁性粒子JRの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。
Referring to FIG. 5, the dotted line (a-1) shows the concentration distribution of the above-described magnetic particles JR in the magnetic elastic heating layer 171b of the magnetic fixing roller 17a as a roll-shaped rotating member for electromagnetic induction fixing. When the heat is distributed uniformly, the heat generation distribution of the magnetic elastic heat generating layer 171b is such that heat is concentrated at the magnetic elastic heat generating layer 171b at the boundary as shown by the curve (b-1), and the elastic heat insulating layer 171d (or heat). Conductive substrate 1
Since heat easily flows out to the side 71a), it is preferable to provide a concentration distribution and generate heat inside the magnetoelastic heating layer 171b from the viewpoint of dispersing the heat distribution. For this reason, as shown by the dotted line (a-2) in the concentration distribution of the magnetoelastic heat generating layer 171b, the interface on the side of the insulated elastic heat insulating layer 171d (or the heat conductive base 171a) is reduced in concentration toward the outer peripheral surface side. Increasing the height and increasing the height in front of the outer peripheral surface (to the thickness t2 of the magnetoelastic heat generating layer 171b, the elastic heat insulating layer 171d
(Or thermal conductive substrate 171a) from the side to 1/2/3/5
(Position of about degree) so as to obtain a concentration that absorbs 100% so as to be saturated. Thereby, the magnetoelastic heating layer 17
As shown in curve (b-2), the heat generation distribution due to the lines of magnetic force at 1b is such that the maximum value of the magnetoelastic heating layer 171b is larger than the thickness t2 of the magnetoelastic heating layer 171b from the interface. 1/3 from the conductive substrate 171a) side
It is shifted so that it is located at about 2/5, and the outflow of heat is reduced. Further, as shown by a dotted line (a-3), it is preferable to form a saturated layer by providing an inclination.
As shown by the curve (b-3), the magnetoelastic heating layer 171b
Has a maximum value near the center of the magnetoelastic heating layer 171b, and has a parabolic shape with a minimum value near the interface and the outer peripheral surface of the magnetoelastic heating layer 171b, so that there is no influence of heat outflow. To do. Further, the concentration distribution of the magnetic particles JR is made as shown by a dotted line (a-4) by the molding method described in detail in the later embodiment, whereby the heat generation distribution of the magnetoelastic heating layer 171b is changed to a curve (b- It is still more preferable to make the same as shown in 3). In short, if the absorption is sufficiently performed inside, the influence of the concentration on the outside disappears. Further, it is also possible to provide the above-mentioned inclination in the concentration distribution of the magnetic particles JR and adjust the heat generation distribution by changing the inclination angle.

【0055】また図6に示すように、ロール状の電磁誘
導定着用回転部材としての磁性定着ローラ17aの円筒
状の熱伝導性基体171aの外径φとしては、15〜4
5mm程度のものが用いられ、厚さt1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、円筒状の熱伝導性基体171
aの外径φと厚さ(肉厚)t1との関係は、 0.02≦t1/φ≦0.20 とし、好ましくは 0.04≦t1/φ≦0.10 とする。熱伝導性基体171aの外径φが40mmでは
熱伝導性基体171aの厚さt1は、0.8mm≦t1
≦8mm、好ましくは1.6mm≦t1≦4.0mmの
ものが用いられる。熱伝導性基体171aでのt1/φ
が0.02未満では強度不足となり、t1/φが0.2
0を越えると熱容量が大きくなり磁性定着ローラ17a
の加熱が長引くことになる。
As shown in FIG. 6, the outer diameter φ of the cylindrical heat conductive substrate 171a of the magnetic fixing roller 17a as a roll-shaped rotating member for electromagnetic induction fixing is 15 to 4 mm.
A thickness of about 5 mm is used. As the thickness t1, a thicker one is better in terms of strength and a thinner one is better in terms of heat capacity. However, from the relationship between strength and heat capacity, a cylindrical heat conductive base 171 is used.
The relationship between the outer diameter φ of a and the thickness (wall thickness) t1 is 0.02 ≦ t1 / φ ≦ 0.20, preferably 0.04 ≦ t1 / φ ≦ 0.10. When the outer diameter φ of the heat conductive base 171a is 40 mm, the thickness t1 of the heat conductive base 171a is 0.8 mm ≦ t1.
≦ 8 mm, preferably 1.6 mm ≦ t1 ≦ 4.0 mm. T1 / φ on thermal conductive substrate 171a
Is less than 0.02, the strength is insufficient, and t1 / φ is 0.2
If it exceeds 0, the heat capacity increases and the magnetic fixing roller 17a
Heating is prolonged.

【0056】図3にて説明した定着装置17を用いるこ
とにより定着部(ニップ部)での変形に強いと共に、ク
イックスタート(急速加熱)が可能な定着装置が可能と
なり、さらに、電磁誘導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、該電磁誘導定着
用回転部材の磁性弾性発熱層による加熱とにより、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。さらに、新規な構成の電磁誘導
定着用回転部材により、瞬時加熱が可能なクイックスタ
ート定着用の定着装置が提供される。
The use of the fixing device 17 described with reference to FIG. 3 makes it possible to provide a fixing device that is resistant to deformation at the fixing portion (nip portion) and that can perform quick start (rapid heating). The color toner is melted satisfactorily by the pressure in the soft fixing portion (nip portion) due to the elasticity of the rotating member and the heating by the magnetic elastic heating layer of the electromagnetic induction fixing rotating member. Start (rapid heating) fixing becomes possible. Also, an energy saving effect can be obtained. Further, a fixing device for quick start fixing capable of instantaneous heating is provided by a rotating member for electromagnetic induction fixing having a novel configuration.

【0057】実施形態1 しかしながら、上記の定着装置17の磁性弾性発熱層1
71bにおいては、省エネルギーとウォーミングアップ
タイムを短縮したクイックスタートとが図られたもの
の、磁性弾性発熱層171b内の磁性粒子JRの物性条
件により、高い発熱効果が得られなかったり、磁性粒子
JRの分散が不均一で、磁性弾性発熱層171bでの局
所的な発熱による劣化により、耐久性が短くなったりす
る。
Embodiment 1 However, the magnetoelastic heating layer 1 of the fixing device 17 described above is used.
In the case of 71b, although energy saving and a quick start in which the warm-up time was shortened were achieved, a high heating effect could not be obtained or the dispersion of the magnetic particles JR could not be obtained due to the physical property conditions of the magnetic particles JR in the magnetoelastic heating layer 171b. The durability is shortened due to unevenness and deterioration due to local heat generation in the magnetoelastic heating layer 171b.

【0058】これを解決し、磁性弾性発熱層171bの
高い発熱効果を得ると共に、磁性粒子JRの分散を均一
化となし、磁性弾性発熱層171bの局所的な発熱によ
る劣化を防止して耐久性の向上を図るための、磁性弾性
発熱層171b層内の磁性粒子JRの適正な物性条件の
設定について、図8、及び前述した図3、図4、図7を
用いて説明する。図8は、磁性弾性発熱層内の磁性粒子
の形状の説明図である。
To solve this problem, a high heat generation effect of the magnetoelastic heat generating layer 171b is obtained, the dispersion of the magnetic particles JR is made uniform, and the deterioration of the magnetic elastic heat generating layer 171b due to local heat generation is prevented to improve durability. The setting of appropriate physical property conditions of the magnetic particles JR in the magnetoelastic heat generating layer 171b to improve the quality will be described with reference to FIG. 8 and FIGS. 3, 4, and 7 described above. FIG. 8 is an explanatory diagram of the shape of the magnetic particles in the magnetoelastic heating layer.

【0059】前述したように、磁性弾性発熱層171b
のゴム液中に分散して混入される磁性粒子JRとして
は、鉄、クロム、ニッケル、コバルト等の金属の強磁性
体の微粒子、特に還元鉄粉、アトマイズ鉄粉、窒化鉄粉
等の製造方法による鉄粉粒子が好ましく用いられるが、
先ず第1に、磁性粒子JRとしては球形化処理されるこ
とが好ましい。交流磁界Hにより応答よく磁性粒子JR
が磁化の方向を変化させ電流を発生させるには、磁性粒
子JRの磁化される時の異方性が小さいことが必要であ
り、磁性弾性発熱層171bに混入される磁性粒子JR
の形状としては、図8(A)に示すような球形が好まし
く、球形状(球状)の磁性粒子JRを磁性弾性発熱層1
71bの層中に分散して混入し磁性弾性発熱層171b
を形成することが好ましい。磁性粒子JRは磁化され易
いように、高透磁率を示すものであって、球形化されて
いることが好ましい。球状の方が交流磁界Hが均一に、
且つ有効に磁性粒子JR中に取り込めるので、発熱効率
が高くなる。即ち、交流磁界Hが磁性粒子JR中を通過
し易く、発熱し易い。磁性粒子JR内の丸矢印は流れる
誘導電流を示すものであり、誘導電流の流れが大きく、
発熱が大きい。磁性弾性発熱層171bに混入されて磁
性粒子JRとして好ましく用いられる鉄やニッケルは、
コバルトより磁気異方性が小さく、好ましい材料である
が、形状が図8(B)に示すように、針状(扁平形状)
である場合、長手方向が磁化され易く、形状異方性が生
じてしまい、交流磁界Hが長軸方向からしか入りずらく
(針状では磁化され難く)、有効に交流磁界Hを取り込
めず、発熱効率が低くなる。即ち、磁性粒子JR中を交
流磁界Hが通過しずらく、発熱しずらい。丸矢印で示す
磁性粒子JR内の誘導電流の流れも小さく、発熱が小さ
い。なお、図8(C)に示すように、扁平度が大きくて
も、磁性定着ローラ17aの磁性弾性発熱層171b
に、ローラ形状と平行に磁性粒子JRが混入されていれ
ば、発熱し易い。
As described above, the magnetoelastic heating layer 171b
Examples of the magnetic particles JR dispersed and mixed in a rubber liquid include ferromagnetic fine particles of a metal such as iron, chromium, nickel, and cobalt, particularly reduced iron powder, atomized iron powder, and iron nitride powder. Iron powder particles are preferably used,
First, it is preferable that the magnetic particles JR be subjected to a spheroidizing treatment. Magnetic particles JR with good response by AC magnetic field H
In order to change the direction of magnetization and generate a current, it is necessary that the magnetic particles JR have a small anisotropy when magnetized, and the magnetic particles JR mixed into the magnetoelastic heating layer 171b.
8A is preferably a spherical shape as shown in FIG. 8A, and the spherical (spherical) magnetic particles JR are combined with the magnetic elastic heating layer 1.
The magnetoelastic heating layer 171b dispersed and mixed in the layer 71b
Is preferably formed. The magnetic particles JR have a high magnetic permeability so as to be easily magnetized, and are preferably spherical. The spherical shape makes the AC magnetic field H uniform,
In addition, since the magnetic particles can be effectively incorporated into the magnetic particles JR, the heat generation efficiency increases. That is, the AC magnetic field H easily passes through the magnetic particles JR and easily generates heat. The circular arrows in the magnetic particles JR indicate the induced current flowing, and the flow of the induced current is large.
Large fever. Iron and nickel which are preferably used as the magnetic particles JR by being mixed into the magnetoelastic heating layer 171b include:
The material is smaller in magnetic anisotropy than cobalt, and is a preferable material. However, as shown in FIG. 8B, the shape is needle-like (flat).
In the case of, the longitudinal direction is easily magnetized, shape anisotropy occurs, and the AC magnetic field H is difficult to enter only from the long axis direction (it is difficult to be magnetized in a needle shape), and the AC magnetic field H cannot be effectively taken in. Heat generation efficiency decreases. That is, the alternating magnetic field H hardly passes through the magnetic particles JR, and hardly generates heat. The flow of the induced current in the magnetic particles JR indicated by the circular arrows is also small, and the heat generation is small. As shown in FIG. 8 (C), even if the flatness is large, the magnetic elastic heating layer 171b of the magnetic fixing roller 17a can be used.
If the magnetic particles JR are mixed in parallel with the roller shape, heat is easily generated.

【0060】上記における、磁性粒子JRの球形とは、
従来公知の平均粒径選別手段で粒径選別することによっ
て得られるもので、角(エッジ)が無く丸まっているも
ので、長軸と短軸との比(扁平度)が1/3以下のもの
をいう。前述したように、球形化により、磁性粒子JR
のゴム液中での分散性を向上させ、またゴム液中での磁
性粒子JRの凝集を起こりにくくする。それ故に、磁性
粒子JRとして形状異方性の小さい球形粒子を用いる
と、分散しても容易に磁気異方性の小さい磁性弾性発熱
層171bを形成できる。
In the above, the spherical shape of the magnetic particles JR means
It is obtained by particle size selection by a conventionally known average particle size selection means, is rounded without corners (edges), and has a ratio (flatness) of a major axis to a minor axis of 1/3 or less. A thing. As described above, the magnetic particles JR
To improve the dispersibility of the magnetic particles JR in the rubber liquid, and to prevent the aggregation of the magnetic particles JR in the rubber liquid. Therefore, when spherical particles having small shape anisotropy are used as the magnetic particles JR, the magnetoelastic heating layer 171b having small magnetic anisotropy can be easily formed even when dispersed.

【0061】第2に、磁性弾性発熱層171bの層中に
分散して混入される磁性粒子JRの粒径は50〜500
μm程度のものを用いることが好ましく、粒径が100
〜300μm程度のものを用いることがさらに好まし
い。磁性粒子JRを磁性弾性発熱層171bの層中に、
多量、且つ均一に混入したいが、粒径大の方が比表面積
小で多量に混入でき、発熱量を大きくできることから、
磁性粒子JRの粒径を100μm以上とする。また、粒
径小の方が均一性を高くできることから、磁性粒子JR
の粒径を500μm以下とする。また、粒径分布は狭い
方が分散性が良く、粒径の異なりにより発熱が局所的と
なり、磁性弾性発熱層171bでの局所的な熱的ダメー
ジが発生するのを防止する。
Second, the diameter of the magnetic particles JR dispersed and mixed in the layer of the magnetoelastic heating layer 171b is 50 to 500.
It is preferable to use those having a particle size of about
It is more preferable to use one having a thickness of about 300 μm. The magnetic particles JR are placed in the layer of the magnetoelastic heating layer 171b.
It is desirable to mix a large amount and uniformly, but a larger particle size can be mixed in a larger amount with a smaller specific surface area, and the calorific value can be increased.
The particle size of the magnetic particles JR is set to 100 μm or more. In addition, since the smaller the particle size, the higher the uniformity, the magnetic particles JR
Is 500 μm or less. Further, the narrower the particle size distribution, the better the dispersibility and the difference in particle size causes local heat generation, thereby preventing local thermal damage from occurring in the magnetoelastic heat generating layer 171b.

【0062】第3に、交流磁界Hによる誘導電流を十分
に磁性粒子JR内で発生させるために、磁性弾性発熱層
171bの層中に分散して混入される磁性粒子JRの体
積抵抗率は10-3Ω・cm以下に設定することが好まし
く、10-5Ω・cm以下がさらに好ましい。体積抵抗率
が低い程、誘導電流の値が大きく、発熱が高い。このこ
とから、フェライト系でも可能であるが、比較的に体積
抵抗率が低い、鉄、クロム、ニッケル、コバルト等の金
属の強磁性体の微粒子、特に鉄粉からなる磁性粒子JR
が好ましく用いられる。磁性弾性発熱層171bの体積
抵抗率も低いことが必要であり、このため、磁性粒子J
Rよりも微粒な導電性カーボンや銀(Ag)、ニッケル
(Ni)、銅(Cu)系の金属フィラーやITO、Sn
2、TiO2、ZnO等もバインダー(ベースゴム)中
に混入させることが好ましい。これにより、磁性弾性発
熱層171b全体に誘導電流を発生させ、均一加熱が可
能となる。磁性粒子JRの体積抵抗率の値は、磁性粒子
JRを0.05cm2の断面積を有する容器に入れてタ
ッピングした後、詰められた磁性粒子JR上に1kg/
cm2の荷重を掛け、磁性粒子JRの量を適量とし、こ
のときの磁性粒子JRは1mm位の厚さであるようにす
る。荷重と底面電極との間に、10〜100V/cmの
電界が生ずる電圧を印加したときの電流値を読みとるこ
とで得られる値であり、この体積抵抗率が低い方が、励
磁加熱コイル部CLaに交流電圧を印加した場合に、磁
性粒子JR内に誘導された交流磁界Hにより、磁性粒子
JRに大きな誘導電流を発生させ、磁性弾性発熱層17
1bの発熱を高くさせる。
Third, the volume resistivity of the magnetic particles JR dispersed and mixed in the layer of the magnetoelastic heating layer 171b is 10 to sufficiently generate an induced current due to the AC magnetic field H in the magnetic particles JR. It is preferably set to −3 Ω · cm or less, and more preferably 10 −5 Ω · cm or less. The lower the volume resistivity, the larger the value of the induced current and the higher the heat generation. For this reason, ferrite-based ferromagnetic fine particles of metals such as iron, chromium, nickel, and cobalt, particularly magnetic particles JR made of iron powder, which are relatively low in volume resistivity, are also possible.
Is preferably used. It is necessary that the volume resistivity of the magnetoelastic heating layer 171b is also low.
Conductive carbon, silver (Ag), nickel (Ni), copper (Cu) based metal filler, ITO, Sn
It is preferable to mix O 2 , TiO 2 , ZnO, etc. in the binder (base rubber). Thereby, an induced current is generated in the entire magnetoelastic heating layer 171b, and uniform heating is possible. The value of the volume resistivity of the magnetic particles JR is set at 1 kg / kg on the packed magnetic particles JR after tapping the magnetic particles JR in a container having a cross-sectional area of 0.05 cm 2.
A load of cm 2 is applied to adjust the amount of the magnetic particles JR to an appropriate amount, and the magnetic particles JR at this time have a thickness of about 1 mm. This is a value obtained by reading a current value when a voltage that generates an electric field of 10 to 100 V / cm is applied between the load and the bottom electrode. The lower the volume resistivity, the lower the excitation heating coil portion CLa When an AC voltage is applied to the magnetic particles JR, a large induced current is generated in the magnetic particles JR by the AC magnetic field H induced in the magnetic particles JR, and the magnetic elastic heating layer 17 is formed.
Increase the heat generation of 1b.

【0063】第4に、磁性弾性発熱層171bの層中に
分散して混入される磁性粒子JRの磁化は50emu/
g以上が好ましく、100emu/g以上の高磁化がさ
らに好ましい。磁化が大きく、且つ比透磁率が高い程、
大きな誘導電流が得られる。フェライト系でも可能であ
るが、比重の大きい鉄等の金属微粒子が体積磁化が大き
いため好ましい(例えば鉄の飽和磁化は150〜250
emu/g)。
Fourth, the magnetization of the magnetic particles JR dispersed and mixed in the layer of the magnetoelastic heating layer 171b is 50 emu /
g or higher, more preferably 100 emu / g or higher. The larger the magnetization and the higher the relative permeability,
A large induced current is obtained. A ferrite-based material is also possible, but metal fine particles of iron or the like having a large specific gravity are preferable because of their large volume magnetization (for example, the saturation magnetization of iron is 150 to 250
emu / g).

【0064】第5に、磁性弾性発熱層171bのシリコ
ンゴムやフッ素ゴムのベースゴムの弾性や耐久性での可
能な限り、多量の磁性粒子JRを含有させる方が、発熱
量が大きくなるが、このために、磁性弾性発熱層171
bの層中に分散して混入される磁性粒子JRの混入量
は、磁性弾性発熱層171b中に体積比で10〜50%
程度が好ましく、20〜40%の混入量がさらに好まし
い。混入量が10%未満で小さいと、発熱効果がなくな
る。また、混入量が50%を越えて大きいと、ベースゴ
ムの弾性や耐久性が劣る。磁性粒子JRの他に、磁性粒
子JRよりも微粒な導電性カーボンや銀(Ag)、ニッ
ケル(Ni)、銅(Cu)系の金属フィラーをバインダ
ー(ベースゴム)中に混入させ、磁性弾性発熱層171
bの体積抵抗率を低くしたり、磁性弾性発熱層171b
のゴム硬度の調整を行うが、これらは、磁性粒子JRの
混入量より少なく、磁性弾性発熱層171b中に体積比
で5〜15%程度が好ましい。金属フィラーの混入量が
多過ぎると、磁性弾性発熱層171bのゴム硬度が高く
なって、弾性が無くなってしまう。
Fifth, if the magnetic elastic heating layer 171b contains a large amount of magnetic particles JR as much as possible in terms of the elasticity and durability of the base rubber of silicon rubber or fluorine rubber, the calorific value increases. Therefore, the magnetoelastic heating layer 171
The amount of the magnetic particles JR dispersed and mixed in the layer b is 10 to 50% by volume in the magnetoelastic heating layer 171b.
The degree is preferably, and the mixing amount of 20 to 40% is more preferable. If the amount is less than 10%, the heat generation effect is lost. On the other hand, if the mixing amount exceeds 50%, the elasticity and durability of the base rubber are inferior. In addition to the magnetic particles JR, conductive carbon and silver (Ag), nickel (Ni), and copper (Cu) -based metal fillers finer than the magnetic particles JR are mixed into a binder (base rubber) to generate magnetoelastic heat. Layer 171
b of the magnetic elastic heating layer 171b
The rubber hardness is adjusted to be less than the mixing amount of the magnetic particles JR, and is preferably about 5 to 15% by volume in the magnetoelastic heating layer 171b. If the amount of the metal filler mixed is too large, the rubber elasticity of the magnetoelastic heat generating layer 171b increases, and the elasticity is lost.

【0065】上記第1〜第5の物性条件を設ける磁性弾
性発熱層171bは、磁性粒子JRを多量に含有し、層
は脆く弱く、離型性や弾性が低下されているので、磁性
弾性発熱層171bの外側の表面に、磁性体を含まぬゴ
ム層やPFAチューブ等を被覆(図4にて前述した保護
層171c)として形成することが好ましい。
The magnetoelastic heat generating layer 171b provided with the first to fifth physical property conditions contains a large amount of magnetic particles JR, and the layer is brittle and weak, and the releasability and elasticity are reduced. The outer surface of the layer 171b is preferably formed as a rubber layer containing no magnetic material, a PFA tube, or the like (the protective layer 171c described above with reference to FIG. 4).

【0066】上記により、磁性弾性発熱層内の磁性粒子
の適正な物性条件が規定され、高い発熱効果が得られる
と共に、磁性粒子の分散が均一化され、局所的な発熱に
よる劣化が防止されて耐久性の向上が図られ、且つ瞬時
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, appropriate physical property conditions of the magnetic particles in the magnetoelastic heat generating layer are defined, a high heat generating effect is obtained, the dispersion of the magnetic particles is made uniform, and deterioration due to local heat generation is prevented. It is possible to provide a fixing device for quick start fixing that can improve durability and can instantaneously heat.

【0067】実施形態2 また上記提案の、電磁誘導加熱体からの磁力線により、
磁性弾性発熱層を誘導加熱する電磁誘導定着用回転部材
においては、熱伝導の悪いゴム材層(磁性弾性発熱層)
を加熱することから、電磁誘導加熱体直下の磁性弾性発
熱層の温度が高く、電磁誘導定着用回転部材の温度が等
方的にならず、温度分布にむらがあり、定着むらや磁性
弾性発熱層の劣化が生じる。
Embodiment 2 In addition, the magnetic field lines from the electromagnetic induction heating body proposed above provide:
In the electromagnetic induction fixing rotating member for induction heating the magnetoelastic heating layer, a rubber material layer with poor heat conduction (magnetic elastic heating layer)
Because the temperature of the magnetoelastic heating layer immediately below the electromagnetic induction heating element is high, the temperature of the rotating member for electromagnetic induction fixing is not isotropic, and the temperature distribution is uneven, and uneven fixing and magnetoelastic heating Layer degradation occurs.

【0068】これを防止するための電磁誘導定着用回転
部材の駆動と加熱制御とについて、図9または図10、
及び前述した図3を用いて説明する。図9は、電磁誘導
定着用回転部材の駆動及び加熱制御を説明するための定
着装置の側断面図であり、図10は、図9の定着装置の
温度制御ブロック図である。
FIG. 9 or FIG. 10 shows the driving and heating control of the electromagnetic induction fixing rotating member for preventing this.
This will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a side sectional view of the fixing device for explaining driving and heating control of the electromagnetic induction fixing rotating member, and FIG. 10 is a temperature control block diagram of the fixing device of FIG.

【0069】図9または図10、及び前述した図3によ
れば、定着装置17の電磁誘導定着用回転部材である磁
性定着ローラ17aは、熱伝導性基体171aと、その
外側(外周面)に磁性粒子JRが含有された磁性弾性発
熱層171bと保護層171cとをその順に設けて構成
されるが、非磁性金属部材を用いる円筒状の熱伝導性基
体171aの中心軸と平行して、熱伝導性基体171a
の外周面の両端部に、熱伝導性基体の保持部材として
の、例えば耐熱性のポリイミド樹脂やポリフェニレンサ
ルファイド樹脂(PPS樹脂)等の樹脂部材を用いる樹
脂フランジJF1を設ける。熱伝導性基体171aの外
側(外周面)端部に設けられる熱膨張率の大きな樹脂フ
ランジJF1により、熱伝導性基体171aの加熱時の
熱膨張を受ける。ベアリングホルダBH1に圧入される
電磁誘導定着用回転部材の軸受部材である誘導加熱定着
ローラベアリングB5が、熱伝導性基体の保持部材とし
ての樹脂フランジJF1に嵌込まれ、磁性定着ローラ1
7aが回転可能に保持される。この際、熱伝導性基体の
保持部材としての樹脂フランジJF1を設けずに、電磁
誘導定着用回転部材の軸受部材としての誘導加熱定着ロ
ーラベアリングB5を、直接、熱伝導性基体171aの
端部に嵌込んで、磁性定着ローラ17aの熱伝導性基体
171aを保持するような構成としてもよい。また磁性
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PLaを設
け、磁性定着ローラ17aを両端より位置決めする。磁
性定着ローラ17aの内部には、磁性定着ローラ17a
を加熱するための、磁性コアJNaと、該磁性コアJN
aに巻設される励磁加熱コイル部CLa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1
70が、両端のホルダHDにより保持されて、配設され
る。電磁誘導加熱ユニット170から発せられる磁力線
により磁性弾性発熱層171bの内部に交流磁界H(図
3参照、図9には不図示)が形成され、磁性弾性発熱層
171bが加熱される。
According to FIG. 9 or FIG. 10 and FIG. 3 described above, the magnetic fixing roller 17a, which is a rotating member for electromagnetic induction fixing of the fixing device 17, has a heat conductive base 171a and an outer (outer peripheral surface) thereof. A magnetoelastic heating layer 171b containing the magnetic particles JR and a protective layer 171c are provided in this order, and the heat generation layer 171b is formed in parallel with the central axis of the cylindrical heat conductive base 171a using a non-magnetic metal member. Conductive substrate 171a
A resin flange JF1 using a resin member such as a heat-resistant polyimide resin or polyphenylene sulfide resin (PPS resin) as a holding member for the heat conductive substrate is provided at both ends of the outer peripheral surface of the substrate. The resin flange JF1 having a large coefficient of thermal expansion provided at the outer (outer peripheral surface) end of the heat conductive base 171a receives thermal expansion during heating of the heat conductive base 171a. An induction heating fixing roller bearing B5, which is a bearing member of a rotating member for electromagnetic induction fixing, which is press-fitted into a bearing holder BH1, is fitted into a resin flange JF1 as a holding member of a heat conductive base, and the magnetic fixing roller 1 is fixed.
7a is rotatably held. At this time, the induction heating fixing roller bearing B5 as the bearing member of the electromagnetic induction fixing rotating member is directly provided on the end of the heat conductive base 171a without providing the resin flange JF1 as the holding member for the heat conductive base. The configuration may be such that it is fitted to hold the heat conductive base 171a of the magnetic fixing roller 17a. At both ends of the magnetic fixing roller 17a, receiving plates PLa made of a resin member having good slipperiness, for example, using a fluororesin or the like are provided, and the magnetic fixing roller 17a is positioned from both ends. Inside the magnetic fixing roller 17a, there is a magnetic fixing roller 17a.
And a magnetic core JN for heating the magnetic core JN
an electromagnetic induction heating unit 1 as an electromagnetic induction heating body constituted by an excitation heating coil portion CLa wound around a
70 are arranged while being held by holders HD at both ends. An alternating magnetic field H (see FIG. 3, not shown in FIG. 9) is formed inside the magnetoelastic heating layer 171 b by lines of magnetic force emitted from the electromagnetic induction heating unit 170, and the magnetoelastic heating layer 171 b is heated.

【0070】また上側の磁性定着ローラ17aと対をな
して設けられ、金属製の芯金471aと、該芯金471
aの外周面に例えばシリコン材を用いたゴムローラ層4
71bとにより形成される、下側のロール状の定着部材
としての定着ローラ47aは、上側の磁性定着ローラ1
7aに圧着された状態で、ベアリングホルダBH2に圧
入されるベアリングB6に芯金471aが嵌込まれて、
定着ローラ47aが回転可能に保持される。定着ローラ
47aの芯金471aの一方の端部に設けられる歯車G
aが、定着駆動モータMaの駆動により回動され、定着
ローラ47aが駆動回転され、磁性定着ローラ17aが
従動回転される。
A metal core 471a is provided in a pair with the upper magnetic fixing roller 17a.
a rubber roller layer 4 made of, for example, a silicon material
The lower fixing roller 47a as a fixing member in the form of a roll is formed by the upper magnetic fixing roller 1b.
7a, the core 471a is fitted into the bearing B6 which is pressed into the bearing holder BH2,
The fixing roller 47a is rotatably held. A gear G provided at one end of the core metal 471a of the fixing roller 47a
is rotated by the driving of the fixing driving motor Ma, the fixing roller 47a is driven and rotated, and the magnetic fixing roller 17a is driven and rotated.

【0071】弾性を有する磁性定着ローラ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
ことにより転写材上のトナー像が定着される。
The recording paper P is sandwiched by a nip portion N having a width of about 5 to 20 mm formed between the magnetic fixing roller 17a having elasticity and the fixing roller 47a, and heat and pressure are applied to the recording material P on the transfer material. Is fixed.

【0072】温度制御を行うための温度検知手段である
非接触タイプの温度センサTS1が上側の磁性定着ロー
ラ17aに設けられ、また、温度制御を行うための温度
検知手段である非接触タイプの温度センサTS2が下側
の定着ローラ47aに設けられる。
A non-contact type temperature sensor TS1 serving as temperature detecting means for performing temperature control is provided on the upper magnetic fixing roller 17a, and a non-contact type temperature sensor serving as temperature detecting means for performing temperature control is provided. The sensor TS2 is provided on the lower fixing roller 47a.

【0073】上記構成において、図10に示すように、
例えばプリント信号(プリント命令)によるプリントス
タート時やウォーミングアップ時に、定着駆動モータM
aを駆動させ、磁性定着ローラ17aを回動した状態
で、電磁誘導加熱ユニット170の励磁加熱コイル部C
Laを作動状態とし、磁性定着ローラ17aの磁性弾性
発熱層171bを誘導加熱する。記憶部のROM内に記
憶される所定温度となるように、温度センサTS1によ
る磁性定着ローラ17aの誘導加熱が行われ、磁性定着
ローラ17aの温度制御が行われる。前述した図3にお
いて、磁性弾性発熱層171bから熱伝導性基体171
aに熱流出がないように、断熱性を高くしてあることか
ら、誘導加熱下での、点線丸印で示す励磁加熱コイル部
CLa側部は、磁性弾性発熱層171bの磁性定着ロー
ラ17aの停止状態では、磁性定着ローラ17aが局所
的に高い温度となっているが、前記回動によりこの温度
むらが均一化される。また、ウォーミングアップ時に、
この局所的な加熱が行われることから、また早い昇温が
望まれることから、磁性定着ローラ17aを回転させる
ことにより、温度分布の均一化を図る。プリント時にお
ける、休止時からのスタンバイ時も、同様に回転させな
がら急速加熱する。また、休止時は、低い温度で磁性定
着ローラ17aを維持すればよいので、定着駆動モータ
Maの回転を止め、磁性定着ローラ17aの回転を停止
した状態で、入力電力を少なくし、温度センサTS1に
よる磁性定着ローラ17aの設定温度を低下させるよう
にする。この際、局所的な加熱を行っても、入力電力が
少なく熱が十分に拡散できる。
In the above configuration, as shown in FIG.
For example, at the time of printing start or warm-up by a print signal (print command), the fixing drive motor M
a of the electromagnetic heating unit 170 of the electromagnetic induction heating unit 170 while the magnetic fixing roller 17a is rotated.
La is brought into the operating state, and the magnetic elastic heating layer 171b of the magnetic fixing roller 17a is induction-heated. Induction heating of the magnetic fixing roller 17a is performed by the temperature sensor TS1 so that the predetermined temperature is stored in the ROM of the storage unit, and temperature control of the magnetic fixing roller 17a is performed. In FIG. 3 described above, the magnetoelastic heating layer 171b is connected to the heat conductive base 171.
Since the heat insulating property is increased so that no heat leaks out to a, the side of the excitation heating coil section CLa indicated by the dotted-line circle under induction heating is located on the side of the magnetic fixing roller 17a of the magnetoelastic heating layer 171b. In the stopped state, the temperature of the magnetic fixing roller 17a is locally high, but this rotation makes the temperature unevenness uniform. Also, when warming up,
Since the local heating is performed and a quick temperature rise is desired, the magnetic fixing roller 17a is rotated to make the temperature distribution uniform. At the time of printing and also during standby from standstill, rapid heating is performed in the same manner while rotating. Further, at the time of suspension, the magnetic fixing roller 17a may be maintained at a low temperature. Therefore, in a state where the rotation of the fixing driving motor Ma is stopped and the rotation of the magnetic fixing roller 17a is stopped, the input power is reduced and the temperature sensor TS1 is stopped. , The set temperature of the magnetic fixing roller 17a is reduced. At this time, even if local heating is performed, the input power is small and the heat can be sufficiently diffused.

【0074】上記により、電磁誘導定着用回転部材の温
度が等方的とされて、温度分布のむらが抑制され、定着
むらや磁性弾性発熱層の劣化の少ない定着装置の提供が
可能となる。
As described above, it is possible to provide a fixing device in which the temperature of the electromagnetic induction fixing rotating member is made isotropic, the unevenness of the temperature distribution is suppressed, and the fixing unevenness and the deterioration of the magnetic elastic heating layer are reduced.

【0075】実施形態3 また上記提案の、電磁誘導加熱体からの磁力線により、
磁性弾性発熱層を誘導加熱する電磁誘導定着用回転部材
においては、磁性粒子の比重が大きいため、成型時の架
橋時において、磁性弾性発熱層に磁性粒子を分散させる
ときに、磁性粒子が下方に偏るという不具合があり、誘
導加熱の均一化が図られないという問題が起こる。この
ため、該電磁誘導定着用回転部材を用いると定着むらが
発生する。
Embodiment 3 The magnetic field lines from the electromagnetic induction heating body proposed above provide
In the electromagnetic induction fixing rotating member for induction heating the magnetic elastic heating layer, the specific gravity of the magnetic particles is large, so that when the magnetic particles are dispersed in the magnetic elastic heating layer at the time of crosslinking during molding, the magnetic particles move downward. There is a problem in that the induction heating is not uniform, and a problem arises in that the induction heating cannot be made uniform. Therefore, when the electromagnetic induction fixing rotating member is used, fixing unevenness occurs.

【0076】これを防止するための電磁誘導定着用回転
部材の成型方法について、図11、及び前述した図5を
用いて説明する。図11は、電磁誘導定着用回転部材の
成型方法を示す図である。
A method of molding a rotating member for electromagnetic induction fixing to prevent this will be described with reference to FIG. 11 and FIG. 5 described above. FIG. 11 is a diagram showing a method of molding the rotating member for electromagnetic induction fixing.

【0077】図11、及び前述した図5によれば、図1
1に電磁誘導定着用回転部材の成型方法を示すように、
円筒状の熱伝導性基体171aの両端の内壁面(内周
面)に、塗布用フランジTRaの一側端の、スリ割りS
Lが設けられる円筒状の保持部HGを挿入(チャック)
した後、塗布用フランジTRaの他端部に、塗布用フラ
ンジTRaと円筒金型KGとを結合する金型としてのフ
ランジ金型TRbを嵌込み、外周面にPFA(パーフル
オロアルコキシ)チューブを用いた保護層171cが取
付けられる円筒金型KGにセットする。ゴム液を注入す
る注入口CHを有する一方のフランジ金型TRbは、塗
布用フランジTRaに取付けられた熱伝導性基体171
aを円筒金型KGに挿入した後、塗布用フランジTRa
に嵌め込まれる。
According to FIG. 11 and FIG. 5 described above, FIG.
As shown in FIG. 1, the method of forming the rotating member for electromagnetic induction fixing is as follows.
A slot S on one end of the coating flange TRa is provided on inner wall surfaces (inner peripheral surfaces) at both ends of the cylindrical heat conductive base 171a.
Insert cylindrical holding part HG provided with L (chuck)
After that, a flange mold TRb as a mold for joining the coating flange TRa and the cylindrical mold KG is fitted into the other end of the coating flange TRa, and a PFA (perfluoroalkoxy) tube is used on the outer peripheral surface. It is set on the cylindrical mold KG to which the protective layer 171c is attached. One flange mold TRb having an inlet CH for injecting the rubber liquid is provided with a heat conductive base 171 attached to the application flange TRa.
a into the cylindrical mold KG, and then apply the coating flange TRa.
Fit into.

【0078】それぞれ加熱される円筒金型KGに嵌入さ
れるフランジ金型TRbの、一方の側に設けられる注入
口CHから、ゴム材層としての磁性弾性発熱層171b
を形成するための、磁性粒子JRが混入されたゴム液が
充填された後、加熱及び冷却が行われる。この際、ゴム
液を充填してから架橋迄の間、円筒金型KGを水平状態
に保ち、その後図11に矢印で示すように、円筒金型K
G毎磁性定着ローラ17aを少なくとも一定時間、例え
ば30min程度、軸を中心に回転させ、内部の磁性粒
子JRの重力による偏りをなくす。これにより、重力の
影響が軸を中心に均等になるため、磁性粒子JRは磁性
定着ローラ17aの軸の周りに回転対称に分布し、さら
に磁性弾性発熱層171b内の磁性粒子JRの濃度分布
は、回転速度を上げることにより図5の曲線(a−4)
で示すようになり、磁性定着ローラ17aの表面に近い
程(外周面に近づくにつれて)、磁性粒子JRの密度が
高くなる。ゴム材層の架橋時の磁性定着ローラ17aの
回転速度を大きくすれば、遠心力によって磁性粒子JR
を表面近傍(外周面近傍)に偏在させ、表面(外周面)
の磁性粒子JRの密度が最も高い電磁誘導定着用回転部
材を形成することができる。この際の円筒金型KGの回
転速度は、磁性定着ローラ17aのサイズやゴム材層の
物性、磁性粒子JRの物性などにより適宜選択される。
冷却後で、両端部のフランジ金型TRbが外された後、
成型された電磁誘導定着用回転部材である磁性定着ロー
ラ17aを円筒金型KGから抜き出し、磁性弾性発熱層
171bの両端部をカットし、両端の塗布用フランジT
Raを外して磁性定着ローラ17aが形成される。
From the injection port CH provided on one side of the flange mold TRb fitted into the heated cylindrical mold KG, a magnetoelastic heating layer 171b as a rubber material layer is formed.
Is heated and cooled after the rubber liquid mixed with the magnetic particles JR is filled to form. At this time, the cylindrical mold KG is kept in a horizontal state from the time when the rubber liquid is filled until the crosslinking, and thereafter, as shown by the arrow in FIG.
The magnetic fixing roller 17a for each G is rotated about an axis for at least a certain time, for example, about 30 minutes, to eliminate the bias of the internal magnetic particles JR due to gravity. As a result, the influence of gravity becomes uniform around the axis, so that the magnetic particles JR are rotationally symmetrically distributed around the axis of the magnetic fixing roller 17a, and the concentration distribution of the magnetic particles JR in the magnetic elastic heating layer 171b is By increasing the rotation speed, the curve (a-4) in FIG.
The density of the magnetic particles JR increases as the surface is closer to the surface of the magnetic fixing roller 17a (as it approaches the outer peripheral surface). If the rotational speed of the magnetic fixing roller 17a is increased when the rubber material layer is crosslinked, the magnetic particles JR
Is unevenly distributed near the surface (near the outer peripheral surface) and the surface (outer peripheral surface)
It is possible to form a rotating member for electromagnetic induction fixing having the highest density of the magnetic particles JR. At this time, the rotation speed of the cylindrical mold KG is appropriately selected depending on the size of the magnetic fixing roller 17a, the physical properties of the rubber material layer, the physical properties of the magnetic particles JR, and the like.
After cooling, after the flange mold TRb at both ends is removed,
The molded magnetic fixing roller 17a, which is a rotating member for electromagnetic induction fixing, is extracted from the cylindrical mold KG, and both ends of the magnetic elastic heating layer 171b are cut.
By removing Ra, the magnetic fixing roller 17a is formed.

【0079】熱伝導性基体171aと、その外側(外周
面)に磁性粒子JRが含有された磁性弾性発熱層171
bと保護層171cとをその順に設けて、磁性定着ロー
ラ17aが構成される。
A heat conductive substrate 171a and a magnetoelastic heating layer 171 containing magnetic particles JR on the outside (outer peripheral surface) thereof
b and the protective layer 171c are provided in that order to form the magnetic fixing roller 17a.

【0080】上記の如くにして、磁性定着ローラ17a
の軸に対称に発熱する電磁誘導定着用回転部材を製造す
ることができ、成型された磁性定着ローラ17aは、定
着装置での定着時および定着前の予熱時には、磁性定着
ローラ17a内部の励磁加熱コイル部CLa(図3参
照、図11には不図示)に、交番電流を流すことによっ
て発生する交流磁界Hにより、磁性粒子JRに誘導電流
が流れ、磁性定着ローラ17aの磁性弾性発熱層171
bが誘導加熱される。磁性粒子JRが磁性定着ローラ1
7aの軸周りに対称に分布しているため、発熱も均等に
行われ、磁性定着ローラ17aによる定着時の定着性や
光沢性の不均一が解消される。
As described above, the magnetic fixing roller 17a
And a rotating member for electromagnetic induction fixing that generates heat symmetrically about the axis of the magnetic fixing roller 17a. An induction current flows through the magnetic particles JR due to an alternating magnetic field H generated by passing an alternating current through the coil portion CLa (see FIG. 3, not shown in FIG. 11), and the magnetoelastic heating layer 171 of the magnetic fixing roller 17 a.
b is induction heated. Magnetic particles JR are magnetic fixing roller 1
Since the heat is distributed symmetrically around the axis of 7a, heat is generated evenly, and non-uniformity in fixability and gloss at the time of fixing by the magnetic fixing roller 17a is eliminated.

【0081】上記により、成型時の架橋時における、磁
性弾性発熱層内の磁性粒子の分散の偏りを防止する電磁
誘導定着用回転部材の成型方法の提供が可能となると共
に、磁性弾性発熱層内の磁性粒子の分散の偏りが防止さ
れて、誘導加熱時の熱の均一化が図られ、定着性や光沢
性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, it is possible to provide a method of molding a rotating member for electromagnetic induction fixing, which prevents uneven distribution of magnetic particles in the magnetoelastic heating layer at the time of crosslinking during molding. The uneven distribution of the magnetic particles can be prevented, the heat during induction heating can be made uniform, and a fixing device having uniform fixability and gloss can be provided.

【0082】[0082]

【発明の効果】請求項1ないし6によれば、磁性弾性発
熱層内の磁性粒子の適正な物性条件が規定され、高い発
熱効果が得られると共に、磁性粒子の分散が均一化さ
れ、局所的な発熱による劣化が防止されて耐久性の向上
が図られ、且つ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 first to sixth aspects, appropriate physical property conditions of the magnetic particles in the magnetoelastic heating layer are defined, a high heat generation effect is obtained, the dispersion of the magnetic particles is made uniform, and the local It is possible to provide a fixing device for quick start fixing that prevents deterioration due to excessive heat generation, improves durability, and allows instantaneous heating.

【0083】請求項7ないし10によれば、電磁誘導定
着用回転部材の温度が等方的とされて、温度分布のむら
が抑制され、定着むらや磁性弾性発熱層の劣化の少ない
定着装置の提供が可能となる。
According to the seventh to tenth aspects of the present invention, there is provided a fixing device in which the temperature of the electromagnetic induction fixing rotary member is made isotropic, the temperature distribution is suppressed from being uneven, and the fixing unevenness and the deterioration of the magnetoelastic heating layer are reduced. Becomes possible.

【0084】請求項11によれば、成型時の架橋時にお
ける、磁性弾性発熱層内の磁性粒子の分散の偏りを防止
する電磁誘導定着用回転部材の成型方法の提供が可能と
なる。
According to the eleventh aspect, it is possible to provide a method of molding a rotating member for electromagnetic induction fixing, which prevents uneven distribution of magnetic particles in the magnetoelastic heating layer during crosslinking during molding.

【0085】請求項12によれば、磁性弾性発熱層内の
磁性粒子の分散の偏りが防止されて、誘導加熱時の熱の
均一化が図られ、定着性や光沢性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 twelfth aspect, the uneven distribution of the magnetic particles in the magnetoelastic heating layer is prevented, the heat during induction heating is made uniform, and the fixability and gloss are made uniform. The fixing device can be provided.

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

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

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

【図3】定着装置の構造を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a structure of a fixing device.

【図4】図3のロール状の電磁誘導定着用回転部材の拡
大断面構成図である。
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional configuration diagram of a roll-shaped electromagnetic induction fixing rotating member of FIG. 3;

【図5】電磁誘導定着用回転部材の磁性弾性発熱層の磁
性材濃度分布を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a magnetic material concentration distribution of a magnetoelastic heating layer of a rotating member for electromagnetic induction fixing.

【図6】電磁誘導定着用回転部材の熱伝導性基体の外径
と厚さとを示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an outer diameter and a thickness of a heat conductive substrate of the rotating member for electromagnetic induction fixing.

【図7】電磁誘導定着用回転部材を加熱する電磁誘導加
熱体の他の配置例を示す図である。
FIG. 7 is a view showing another arrangement example of the electromagnetic induction heating body for heating the rotating member for electromagnetic induction fixing.

【図8】磁性弾性発熱層内の磁性粒子の形状の説明図で
ある。
FIG. 8 is an explanatory diagram of the shape of magnetic particles in a magnetoelastic heating layer.

【図9】電磁誘導定着用回転部材の駆動及び加熱制御を
説明するための定着装置の側断面図である。
FIG. 9 is a side sectional view of the fixing device for explaining driving and heating control of the electromagnetic induction fixing rotating member.

【図10】図9の定着装置の温度制御ブロック図であ
る。
10 is a temperature control block diagram of the fixing device of FIG.

【図11】電磁誘導定着用回転部材の成型方法を示す図
である。
FIG. 11 is a diagram showing a method of molding a rotating 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 磁性定着ローラ 47a 定着ローラ 170,170A 電磁誘導加熱ユニット 171a 熱伝導性基体 171b 磁性弾性発熱層 171c 保護層 171d 弾性断熱層 B5 誘導加熱定着ローラベアリング CLa,CLb 励磁加熱コイル部 JNa,JNb 磁性コア JR 磁性粒子 KG 円筒金型 Ma 定着駆動モータ P 記録紙 TRa 塗布用フランジ TRb フランジ金型 REFERENCE SIGNS LIST 10 photoconductor drum 11 scorotron charger 12 exposure optical system 13 developing device 17 fixing device 17a magnetic fixing roller 47a fixing roller 170, 170A electromagnetic induction heating unit 171a heat conductive substrate 171b magnetic elastic heating layer 171c protective layer 171d elastic heat insulating layer B5 Induction heating fixing roller bearing CLa, CLb Excitation heating coil section JNa, JNb Magnetic core JR Magnetic particles KG Cylindrical mold Ma Fixing drive motor P Recording paper TRa Coating flange TRb Flange mold

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F16C 13/00 F16C 13/00 B E H05B 6/14 H05B 6/14 Fターム(参考) 2H033 AA23 AA30 BA25 BA30 BB04 BB08 BB18 BB37 BE06 CA03 CA04 CA05 CA07 CA28 CA30 CA32 CA40 CA44 3J103 AA02 AA15 AA24 AA33 AA41 BA04 BA16 BA19 BA24 BA41 EA02 FA01 FA12 FA18 FA20 GA02 GA52 GA57 GA58 GA60 HA01 HA03 HA04 HA05 HA11 HA12 HA15 HA20 HA33 HA37 HA53 3K059 AA08 AB28 AC33 AD03 AD05 CD44 CD75 CD77 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme coat ゛ (reference) F16C 13/00 F16C 13/00 BE H05B6 / 14 H05B 6/14 Fterm (reference) 2H033 AA23 AA30 BA25 BA30 BB04 BB08 BB18 BB37 BE06 CA03 CA04 CA05 CA07 CA28 CA30 CA32. AC33 AD03 AD05 CD44 CD75 CD77

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 転写材上のトナー像を加熱と加圧とによ
り前記転写材に固定する定着装置において、 電磁誘導加熱体を有する円筒状の熱伝導性基体と、 該熱伝導性基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回転部材を形成すると共に、 前記磁性弾性発熱層は、球状の磁性粒子を層中に分散し
て形成されていることを特徴とする定着装置。
1. A fixing device for fixing a toner image on a transfer material to the transfer material by applying heat and pressure, comprising: a cylindrical heat-conductive substrate having an electromagnetic induction heating element; And a magnetic elastic heating layer provided thereon to form a roll-shaped rotating member for electromagnetic induction fixing, wherein the magnetic elastic heating layer is formed by dispersing spherical magnetic particles in the layer. Fixing device.
【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、 電磁誘導加熱体を有する円筒状の熱伝導性基体と、 該熱伝導性基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回転部材を形成すると共に、 前記磁性弾性発熱層は、粒径が50〜500μmの磁性
粒子を層中に分散して形成されてい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 applying heat and pressure, comprising: a cylindrical heat-conductive substrate having an electromagnetic induction heating element; And a magnetic elastic heat generating layer provided thereon to form a roll-shaped rotating member for electromagnetic induction fixing, and the magnetic elastic heat generating layer is formed by dispersing magnetic particles having a particle size of 50 to 500 μm in the layer. A fixing device characterized by the above-mentioned.
【請求項3】 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、 電磁誘導加熱体を有する円筒状の熱伝導性基体と、 該熱伝導性基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回転部材を形成すると共に、 前記磁性弾性発熱層は、体積抵抗率が10-3Ω・cm以
下の導電性の磁性粒子を層中に分散して形成されている
ことを特徴とする定着装置。
3. A fixing device for fixing a toner image on a transfer material to the transfer material by heating and pressurizing, wherein: a cylindrical heat conductive substrate having an electromagnetic induction heating body; A magnetic elastic heat generating layer is formed on the magnetic elastic heat generating layer to form a roll-shaped rotating member for electromagnetic induction fixing. The magnetic elastic heat generating layer contains conductive magnetic particles having a volume resistivity of 10 −3 Ω · cm or less. A fixing device, wherein the fixing device is formed to be dispersed.
【請求項4】 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、 電磁誘導加熱体を有する円筒状の熱伝導性基体と、 該熱伝導性基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回転部材を形成すると共に、 前記磁性弾性発熱層は、磁化が50emu/g以上の磁
性粒子を層中に分散して形成されていることを特徴とす
る定着装置。
4. A fixing device for fixing a toner image on a transfer material to the transfer material by heating and pressurizing, wherein: a cylindrical heat conductive substrate having an electromagnetic induction heating body; And a magnetic elastic heating layer provided thereon to form a roll-shaped rotating member for electromagnetic induction fixing, and the magnetic elastic heating layer is formed by dispersing magnetic particles having a magnetization of 50 emu / g or more in the layer. A fixing device characterized by the above-mentioned.
【請求項5】 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、 電磁誘導加熱体を有する円筒状の熱伝導性基体と、 該熱伝導性基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回転部材を形成すると共に、 前記磁性弾性発熱層は、体積比で10〜50%の磁性粒
子を層中に分散して形成されていることを特徴とする定
着装置。
5. A fixing device for fixing a toner image on a transfer material to the transfer material by applying heat and pressure, comprising: a cylindrical heat-conductive substrate having an electromagnetic induction heating body; And a magnetic elastic heat generating layer provided thereon to form a roll-shaped rotating member for electromagnetic induction fixing, and the magnetic elastic heat generating layer is formed by dispersing 10 to 50% by volume of magnetic particles in the layer. A fixing device.
【請求項6】 前記磁性弾性発熱層の外側に被覆層を設
けることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載
の定着装置。
6. The fixing device according to claim 1, wherein a coating layer is provided outside the magnetoelastic heating layer.
【請求項7】 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、 電磁誘導加熱体を有する円筒状の熱伝導性基体と、 該熱伝導性基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回転部材を形成すると共に、 前記電磁誘導定着用回転部材を回動した状態で誘導加熱
し、前記電磁誘導定着用回転部材の温度制御を行うこと
を特徴とする定着装置。
7. A fixing device for fixing a toner image on a transfer material to the transfer material by applying heat and pressure, comprising: a cylindrical heat-conductive substrate having an electromagnetic induction heating body; And a magnetic elastic heating layer provided thereon to form a roll-shaped rotating member for electromagnetic induction fixing, and induction heating while rotating the rotating member for electromagnetic induction fixing to control the temperature of the rotating member for electromagnetic induction fixing. A fixing device.
【請求項8】 ウォーミングアップ時間に前記温度制御
を行うことを特徴とする請求項7に記載の定着装置。
8. The fixing device according to claim 7, wherein the temperature control is performed during a warm-up time.
【請求項9】 プリント命令時に前記温度制御を行うこ
とを特徴とする請求項7に記載の定着装置。
9. The fixing device according to claim 7, wherein the temperature control is performed when a print command is issued.
【請求項10】 休止時は、前記電磁誘導定着用回転部
材の回動を停止した状態で、前記電磁誘導定着用回転部
材の設定温度を低下させることを特徴とする請求項7に
記載の定着装置。
10. The fixing device according to claim 7, wherein, at the time of suspension, the set temperature of the electromagnetic induction fixing rotating member is reduced while the rotation of the electromagnetic induction fixing rotating member is stopped. apparatus.
【請求項11】 ゴム材層中に磁性粒子を混入した磁性
弾性発熱層を有する電磁誘導定着用回転部材の成型方法
において、 前記ゴム材層の架橋時の少なくとも一定期間、前記電磁
誘導定着用回転部材の軸を中心として回転させることを
特徴とする電磁誘導定着用回転部材の成型方法。
11. A method of molding a rotating member for electromagnetic induction fixing having a magnetic elastic heating layer in which magnetic particles are mixed in a rubber material layer, wherein the rotation for electromagnetic induction fixing is performed at least for a certain period of time when the rubber material layer is crosslinked. A method of molding a rotating member for electromagnetic induction fixing, characterized in that the member is rotated about an axis of the member.
【請求項12】 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、 電磁誘導加熱体を有する円筒状の熱伝導性基体と、 該熱伝導性基体の外側に磁性粒子を含有する磁性弾性発
熱層とを設けてロール状の電磁誘導定着用回転部材を形
成するもので、 前記電磁誘導定着用回転部材の外周面に近づくにつれ
て、前記磁性弾性発熱層内の前記磁性粒子の密度を高く
することを特徴とする定着装置。
12. A fixing device for fixing a toner image on a transfer material to the transfer material by applying heat and pressure, comprising: a cylindrical heat-conductive substrate having an electromagnetic induction heating body; A magnetic elastic heating layer containing magnetic particles is provided to form a rotating member for electromagnetic induction fixing in a roll shape, and as it approaches the outer peripheral surface of the rotating member for electromagnetic induction fixing, A fixing device, wherein the density of the magnetic particles is increased.
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