JP3879336B2 - 定着装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の画像形成装置に用いられる定着装置に関し、特にクイックスタートが可能な定着装置に関する。
【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熱ローラ定着方式が、低速機から高速機まで、モノクロ機からフルカラー機まで、と幅広く採用されている。
【０００３】
しかしながら、従来の熱ローラ定着方式の定着装置では、転写材やトナーを加熱する際に、熱容量の大きな定着用の熱ローラを加熱する必要があるため省エネ面で不利であり、また、プリント時に定着装置を暖めるのに時間がかかりプリント時間（ウォーミングアップ時間）が長くなってしまうという問題がある。
【０００４】
これを解決するためフィルム（熱定着フィルム）を用い、熱ローラを熱定着フィルムという究極の厚みまで持っていき低熱容量化し、温度制御されたヒータ（セラミックヒータ）を熱定着フィルムに直接加圧接触させることで熱伝導効率を大幅に向上させ、省エネルギーとウォーミングアップ時間を殆ど必要としないクイックスタートとを図ったフィルム定着方式の定着装置やそれを用いた画像形成装置が提案され、最近用いられてきている。
【０００５】
また、熱ローラの変形として透光性基体を熱線定着ローラ（熱線定着用回転部材）として用い、内部に設けたハロゲンランプ（熱線照射手段）からの熱線をトナーに照射して加熱定着し、ウォーミングアップ時間を要せずクイックスタートを図った定着方法が、特開昭５２−１０６７４１号公報、同５７−８２２４０号公報、同５７−１０２７３６号公報、同５７−１０２７４１号公報等により開示されている。また、透光性基体の外周面に光吸収層（熱線吸収層）を設けて熱線定着ローラ（熱線定着用回転部材）を構成し、円筒状の透光性基体内部に設けたハロゲンランプ（熱線照射手段）からの光を、透光性基体の外周面に設けた光吸収層で吸収させ、光吸収層の熱によりトナー像を定着させる定着方法が特開昭５９−６５８６７号公報により開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開昭５２−１０６７４１号公報等の開示による定着装置では、ハロゲンランプ（熱線照射手段）からの熱線を透光性基体を通して照射し、トナーを加熱定着する方法により、また特開昭５９−６５８６７号公報の開示による定着装置では、透光性基体の外周面に光吸収層（熱線吸収層）を設けて熱線定着ローラ（熱線定着用回転部材）を構成し、ハロゲンランプ（熱線照射手段）からの熱線を透光性基体を通して熱線吸収層に照射し、該熱線吸収層の熱によりトナーを定着する方法により、それぞれ省エネルギーとウォーミングアップ時間を短縮したクイックスタートとを図ろうとしたものであるが、定着性が悪いので、本願発明者らは、透光性基体と光吸収層（熱線吸収層）との間にゴム材層よりなる透光性弾性層を設けてソフトローラの熱線定着ローラを形成し、クイックスタート（急速加熱）が可能で、且つトナー像の定着性を向上する定着装置を特願平１０−１２８９１７号等にて提案した。
【０００７】
しかしながら、上記提案の定着装置において、熱線定着用回転部材に設けられ、ガラス部材を用いる透光性基体は、端部を切断する際に、端部に多数のクラックが存在し、熱線定着用回転部材の加圧時や回転時に透光性基体が端部から破損されるという問題が起こる。
【０００８】
本発明は上記の問題点を解決し、熱線定着用回転部材の加圧時や回転時にガラス部材を用いる透光性基体の端部からの破損を防止する保持方法と、透光性基体の端部からの破損を防止するための端部の処理方法とを設けた定着装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、熱線照射手段を内部に有し透光性を有するガラス部材を用いる円筒状の透光性基体と、透光性弾性層と、前記熱線照射手段からの熱線を吸収する熱吸収層とを積層した熱線定着ローラ、該熱線定着ローラに圧着する圧着ローラ並びに前記熱線定着ローラの内部に設けられた前記熱線照射手段を有する定着装置において、
前記ガラス部材を用いる前記透光性基体の端部を加熱溶融処理して形成したふくらみを有することを特徴とする定着装置によって達成される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではない。
【００１２】
本発明にかかわる定着装置を用いる画像形成装置の一実施形態の画像形成プロセスおよび各機構について、図１ないし図６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のロール状の熱線定着用回転部材の拡大断面構成図であり、図５は、図３のロール状の熱線定着用回転部材の熱線吸収層の濃度分布を示す図であり、図６は、図３のロール状の熱線定着用回転部材の透光性基体の外径と厚さとを示す図である。
【００１３】
図１または図２によれば、像形成体である感光体ドラム１０は、例えばガラスや透光性アクリル樹脂等の透光性部材によって形成される円筒状の基体の外周に、透光性の導電層及び有機感光層（ＯＰＣ）の光導電体層を形成したものである。
【００１４】
感光体ドラム１０は、図示しない駆動源からの動力により、透光性の導電層を接地された状態で図１の矢印で示す時計方向に回転される。
【００１５】
本発明では、画像露光用の露光ビームは、その結像点である感光体ドラム１０の光導電体層において、光導電体層の光減衰特性（光キャリア生成）に対して適正なコントラストを付与できる波長の露光光量を有していればよい。従って、本実施形態における感光体ドラムの透光性の基体の光透過率は、１００％である必要はなく、露光ビームの透過時にある程度の光を吸収するような特性を有していてもよい。要は、適切なコントラストを付与できればよい。透光性の基体の素材としては、アクリル樹脂、特にメタクリル酸メチルエステルモノマーを重合したものが、透光性、強度、精度、表面性等において優れており好ましく用いられるが、その他一般光学部材などに使用されるアクリル、フッ素、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレートなどの各種透光性樹脂が使用可能である。また、露光光に対して透光性を有していれば、着色していてもよい。透光性の導電層としては、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、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ＣＶＤ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。
【００１６】
光導電体層の感光層としての有機感光層は、電荷発生物質（ＣＧＭ）を主成分とする電荷発生層（ＣＧＬ）と電荷輸送物質（ＣＴＭ）を主成分とする電荷輸送層（ＣＴＬ）とに機能分離された二層構成の感光層とされる。二層構成の有機感光層は、ＣＴＬが厚いために有機感光層としての耐久性が高く本発明に適する。なお有機感光層は、電荷発生物質（ＣＧＭ）と電荷輸送物質（ＣＴＭ）を１つの層中に含有する単層構成とされてもよく、該単層構成又は前記二層構成の感光層には、通常バインダ樹脂が含有される。
【００１７】
以下に説明する帯電手段としてのスコロトロン帯電器１１、画像書込手段としての露光光学系１２、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。
【００１８】
帯電手段としてのスコロトロン帯電器１１は像形成体である感光体ドラム１０の移動方向に対して直交する方向（図１において紙面垂直方向）に感光体ドラム１０と対峙し近接して取り付けられ、感光体ドラム１０の前述した有機感光体層に対し所定の電位に保持された制御グリッド（符号なし）と、コロナ放電電極１１ａ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。
【００１９】
各色毎の露光光学系１２は、それぞれ、像露光光の発光素子としてのＬＥＤ（発光ダイオード）を感光体ドラム１０の軸と平行に複数個アレイ状に並べた線状の露光素子（不図示）と等倍結像素子としてのセルフォックレンズ（不図示）とがホルダに取り付けられた露光用ユニットとして構成される。円柱状の保持体２０に、各色毎の露光光学系１２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。
【００２０】
各色毎の画像書込手段としての露光光学系１２は、感光体ドラム１０上での露光位置を、スコロトロン帯電器１１と現像器１３との間で、現像器１３に対して感光体ドラム１０の回転方向上流側に設けた状態で、感光体ドラム１０の内部に配置される。
【００２１】
露光光学系１２は、別体のコンピュータ（不図示）から送られメモリに記憶された各色の画像データに基づいて画像処理を施した後、一様に帯電した感光体ドラム１０に像露光を行い、感光体ドラム１０上に潜像を形成する。この実施形態で使用される発光素子の発光波長は、通常Ｙ、Ｍ、Ｃのトナーの透光性の高い６８０〜９００ｎｍ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。
【００２２】
各色毎の現像手段としての現像器１３は、内部にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）若しくは黒色（Ｋ）の二成分（一成分でもよい）の現像剤を収容し、それぞれ、例えば厚み０．５〜１ｍｍ、外径１５〜２５ｍｍの円筒状の非磁性のステンレスあるいはアルミ材で形成された現像剤担持体である現像スリーブ１３ａを備えている。
【００２３】
現像領域では、現像スリーブ１３ａは、突き当てコロ（不図示）により感光体ドラム１０と所定の間隙、例えば１００〜１０００μｍをあけて非接触に保たれ、感光体ドラム１０の回転方向と最近接位置において順方向に回転するようになっており、現像時、現像スリーブ１３ａに対してトナーと同極性（本実施形態においてはマイナス極性）の直流電圧或いは直流電圧に交流電圧ＡＣを重畳する現像バイアス電圧を印加することにより、感光体ドラム１０の露光部に対して非接触の反転現像が行われる。この時の現像間隔精度は画像むらを防ぐために２０μｍ程度以下が必要である。
【００２４】
以上のように現像器１３は、スコロトロン帯電器１１による帯電と露光光学系１２による像露光によって形成される感光体ドラム１０上の静電潜像を、非接触の状態で感光体ドラム１０の帯電極性と同極性のトナー（本実施形態においては感光体ドラムは負帯電であり、トナーは負極性）により反転現像する。
【００２５】
図２に示すように、感光体ドラム１０と露光光学系保持部材である保持体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であるドラムフランジ１０Ａ，１０Ｂと、保持体２０を支持する露光光学系支持部材である光学系フランジ１２０Ａ，１２０Ｂ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であるドラムフランジ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１２０Ｂ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。
【００２６】
シャフト１２１は感光体ドラム１０を保持する軸部１２１Ａを備えており、また背面側の装置基板７０には係合穴１３０Ａを備えるシャフト保持手段である支軸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１３０ａ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。
【００２７】
保持体２０は背面側の装置基板７０に対しては、シャフト１２１の軸部１２１Ａを支軸１３０に設けられたリニアベアリングＢ４に挿入し、軸部１２１Ａに挿通した係合ピン１２１Ｐを支軸１３０の係合部１３０Ｂ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である光学系フランジ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５２により固定することにより所定の位置に装着される。
【００２８】
感光体ドラム１０を支持する感光体ドラム支持部材であるドラムフランジ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Ｇ２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１０Ａ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１３１Ａ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。
【００２９】
画像形成のスタートにより不図示の像形成体駆動モータの始動により、駆動歯車Ｇ１の回転動力が歯車Ｇ２により結合部を介して感光体ドラム１０に伝達され、感光体ドラム１０が図１の矢印で示す時計方向へ回転され、同時にＹのスコロトロン帯電器１１の帯電作用により感光体ドラム１０に電位の付与が開始される。感光体ドラム１０は電位を付与されたあと、Ｙの露光光学系１２において第１の色信号すなわちＹの画像データに対応する電気信号による露光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。
【００３０】
次いで、感光体ドラム１０は前記イエロー（Ｙ）のトナー像の上に、Ｍのスコロトロン帯電器１１の帯電作用により電位が付与され、Ｍの露光光学系１２の第２の色信号すなわちマゼンタ（Ｍ）の画像データに対応する電気信号による露光が行われ、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。
【００３１】
同様のプロセスにより、Ｃのスコロトロン帯電器１１、露光光学系１２及び現像器１３によってさらに第３の色信号に対応するシアン（Ｃ）のトナー像が、また、Ｋのスコロトロン帯電器１１、露光光学系１２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。
【００３２】
このように、本実施の形態では、Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫの露光光学系１２による感光体ドラム１０の有機感光層に対する露光は、感光体ドラム１０の内部より透光性の基体を通して行われる。従って、第２、第３及び第４の色信号に対応する画像の露光は何れも先に形成されたトナー像により遮光されることなく静電潜像を形成することが可能となり、好ましいが、感光体ドラム１０の外部から露光してもよい。
【００３３】
一方、転写材としての記録紙Ｐは、転写材収納手段としての給紙カセット１５より、送り出しローラ（符号なし）により送り出され、給送ローラ（符号なし）により給送されてタイミングローラ１６へ搬送される。
【００３４】
記録紙Ｐは、タイミングローラ１６の駆動によって、感光体ドラム１０上に担持されたカラートナー像との同期がとられ、紙帯電手段としての紙帯電器１５０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。
【００３５】
カラートナー像が転写された記録紙Ｐは、転写材分離手段としての紙分離ＡＣ除電器１４ｈにより除電されて、搬送ベルト１４ａから分離され、定着装置１７へと搬送される。
【００３６】
定着装置１７はカラートナー像を定着するための上側のロール状の熱線定着用回転部材（上側の定着部材）としての熱線定着ローラ１７ａと、下側の定着部材としての圧着ローラ４７ａとにより構成され、熱線定着ローラ１７ａの内部には、光源によっては可視光を含んだ赤外線或いは遠赤外線等の熱線を発するハロゲンランプ１７１ｇやキセノンランプ（不図示）が熱線照射手段として配設される。
【００３７】
熱線定着ローラ１７ａと圧着ローラ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。
【００３８】
転写後の感光体ドラム１０の周面上に残ったトナーは、像形成体クリーニング手段としてのクリーニング装置１９に設けられたクリーニングブレード１９ａ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。
【００３９】
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熱線定着用回転部材（上側の定着部材）としての熱線定着ローラ１７ａと、同じく弾性を有する下側の定着部材としての圧着ローラ４７ａとにより構成され、それぞれ弾性を有する熱線定着ローラ１７ａと圧着ローラ４７ａとの間で形成される、幅１５ｍｍ以下、好ましくは５ｍｍ以上の幅広いニップ部Ｎで、ニップ部Ｎに進入されてニップ部Ｎを通過される記録紙Ｐを挟持し、熱と圧力とを加えることにより記録紙Ｐ上のトナー像を定着する。上側に設けられるロール状の熱線定着用回転部材（上側の定着部材）としての熱線定着ローラ１７ａには、ニップ部Ｎの位置より熱線定着ローラ１７ａの回転方向に、定着分離爪ＴＲ３、定着オイルクリーニングローラＴＲ１、熱均一化ローラＴＲ４、オイル塗布ローラＴＲ２が設けられ、オイルを含浸させたフェルト部材を円筒状のアルミパイプや紙管等に巻き付けたオイル塗布ローラＴＲ２により熱線定着ローラ１７ａにオイルが塗布される。定着オイルクリーニングローラＴＲ１により熱線定着ローラ１７ａの周面上のオイルがクリーニングされる。従って熱均一化ローラＴＲ４、及び後述する、熱線定着ローラ１７ａの温度を測定する温度検知手段である温度センサＴＳ１は、定着オイルクリーニングローラＴＲ１とオイル塗布ローラＴＲ２との間のクリーニングされた熱線定着ローラ１７ａの周面に設けられる。定着分離爪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により熱線吸収層１７１ｂにより加熱される熱線定着ローラ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熱線定着ローラ１７ａの縦方向及び横方向の温度むらが均一化される。
【００４０】
転写材上のトナー像を定着するための熱線定着用回転部材（上側の定着部材）としての熱線定着ローラ１７ａは、円筒状の透光性基体１７１ａと、該透光性基体１７１ａの外側（外周面）に透光性弾性層１７１ｄと熱線吸収層１７１ｂと離型層１７１ｃとをその順に設けたソフトローラとして構成される。透光性基体１７１ａ内部には、光源によっては可視光を含んだ赤外線或いは遠赤外線等の熱線を発する熱線照射手段であるハロゲンランプ１７１ｇやキセノンランプ（不図示）が配設される。熱線定着用回転部材としての熱線定着ローラ１７ａは、後述するようにして弾性の高いソフトローラとして構成される。ハロゲンランプ１７１ｇやキセノンランプ（不図示）より発された熱線が熱線吸収層１７１ｂにより吸収され急速加熱が可能なロール状の熱線定着用回転部材が形成される。
【００４１】
また、下側の定着部材としての圧着ローラ４７ａ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、５〜２０ｍｍ厚の厚肉ゴム層よりなるゴムローラ層４７１ｂとによりローラ部材を形成し、該ローラ部材のゴムローラ層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４７１ｃを被覆した弾性を有するソフトローラとして構成される。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により圧着ローラ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、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。圧着ローラ４７ａに代えてアルミ等の金属パイプローラを用いることもできる。
【００４２】
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。
【００４３】
ＴＳ１は上側の熱線定着ローラ１７ａに取付けられた温度制御を行うための例えば接触タイプのサーミスタを用いた温度検知手段である温度センサであり、ＴＳ２は下側の圧着ローラ４７ａに取付けられた温度制御を行うための例えば接触タイプのサーミスタを用いた温度センサである。温度センサＴＳ１，ＴＳ２としては接触タイプの他に、非接触タイプのものを用いることも可能である。
【００４４】
図４によれば、熱線定着ローラ１７ａの構成は、図４（ａ）に断面を示すように、円筒状の透光性基体１７１ａとしては、厚さ１〜２０ｍｍ、好ましくは２〜５ｍｍ厚で、ハロゲンランプ１７１ｇやキセノンランプ（不図示）よりの赤外線或いは遠赤外線等の熱線を透過するパイレックスガラス、サファイヤ（Ａｌ2Ｏ3）、ＣａＦ2等のセラミック材（熱伝導率が（５〜２０）×１０-3Ｊ／ｃｍ・ｓ・Ｋ、比熱が（０．５〜２．０）×Ｊ／ｇ・Ｋ、比重が１．５〜３．０）が主として用いられる。
【００４５】
透光性弾性層１７１ｄは、厚さ０．５ｍｍ以上、好ましくは６ｍｍ以下のシリコンゴムを用い、熱線（光源によっては可視光を含んだ赤外線或いは遠赤外線）を透過する熱線透過性のシリコンゴム層或いはフッ素ゴム層（ベース層）で形成される。透光性弾性層１７１ｄとしては高速化対応のために、ベース層にフィラーとしてシリカ、アルミナ、酸化マグネシウム等の金属酸化物の粉末を配合させて熱伝導率を向上させる方法がとられ、熱伝導率が（１〜１０）×１０-3Ｊ／ｃｍ・ｓ・Ｋ、比熱が（１〜２）×Ｊ／ｇ・Ｋ、比重が０．９〜１．０のシリコンゴム層やフッ素ゴム層を用いる。シリコンゴム層やフッ素ゴム層は熱伝導率がガラス部材を用いた透光性の基体（熱伝導率が（５〜２０）×１０-3Ｊ／ｃｍ・ｓ・Ｋ）より低いので、ある程度の断熱性を有する層の役割をする。熱伝導率を高めると一般的にゴム硬度が高くなる傾向があり、例えば通常４０Ｈｓのものが６０Ｈｓ（ＪＩＳ、Ａゴム硬度）近くまで高くなってしまう。好ましいゴム硬度は５Ｈｓ以上、６０Ｈｓ以下（ＪＩＳ、Ａゴム硬度）である。熱線定着用回転部材の透光性弾性層１７１ｄの大部分はこのベース層で占められており、加圧時の圧縮量はベース層のゴム硬度で決定される。透光性弾性層１７１ｄの中間層はオイル膨潤防止のために耐油層としてフッ素系ゴムが２０〜３００μｍの厚さで形成することが好ましい。また、透光性弾性層１７１ｄを通過させる熱線の波長は０．１〜２０μｍ、好ましくは０．３〜３μｍであるので、先に記した硬度や熱伝導率の調整剤として用いられるフィラーは、粒径が熱線の波長の１／２、好ましくは１／５以下の、１次、２次粒子を含めて平均粒径が１μｍ以下、好ましくは０．１μｍ以下の熱線透過性（光源によっては可視光を含んだ赤外線或いは遠赤外線透過性）の酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化シリコン、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム等の金属酸化物の微粒子を樹脂バインダに分散させたもので透光性弾性層１７１ｄを形成してもよい。層中で１次、２次粒子を含めて平均粒径が１μｍ以下、好ましくは０．１μｍ以下であることが光散乱を防ぎ、熱線吸収層１７１ｂに到達させるのに好ましい。透光性弾性層１７１ｄを設けることにより、熱線定着用回転部材としての熱線定着ローラ１７ａが弾性の高いソフトローラとして構成される。
【００４６】
熱線吸収層１７１ｂとしては、ハロゲンランプ１７１ｇやキセノンランプ（不図示）より発せられ、透光性基体１７１ａ及び透光性弾性層１７１ｄにて吸収された残りの熱線で、透光性基体１７１ａ及び透光性弾性層１７１ｄを透過した熱線の略１００％にあたる９０〜１００％、好ましくは９５〜１００％の熱線を熱線吸収層１７１ｂにより吸収し急速加熱が可能な熱線定着用回転部材を形成するように、前記透光性弾性層１７１ｄで用いたシリコンゴムやフッ素ゴム中に、或いは樹脂バインダ中にカーボンブラック、黒鉛、鉄黒（Ｆｅ3Ｏ4）や各種フェライト及びその化合物、酸化銅、酸化コバルト、ベンガラ（Ｆｅ2Ｏ3）等の粉末を混入した熱線吸収部材を用い、厚さ１０〜５００μｍ、好ましくは２０〜１００μｍ厚の熱線吸収層１７１ｂを透光性弾性層１７１ｄの外側（外周面）に塗布或いは吹付け等により形成する。熱線吸収層１７１ｂの熱伝導率は前記透光性弾性層１７１ｄのベース層（熱伝導率が（１〜１０）×１０-3Ｊ／ｃｍ・ｓ・Ｋ）と比べて高めの（３〜１００）×１０-3Ｊ／ｃｍ・ｓ・Ｋに設定することができる。熱線吸収層１７１ｂの比熱は（〜２．０）×Ｊ／ｇ・Ｋであり、比重は〜０．９である。熱線吸収層１７１ｂとしてはニッケル電鋳ローラ等の金属ローラ部材を同様の厚さで設けてもよい。この時、熱線を吸収するために内側（内周面）は黒色酸化処理をしておくことが好ましい。熱線吸収層１７１ｂでの熱線吸収率が９０％程度よりも低く、例えば２０〜８０％程度であると熱線が漏れて、漏れた熱線により熱線定着用回転部材としての熱線定着ローラ１７ａがモノクロ画像形成に用いられた場合、フィルミング等により熱線定着ローラ１７ａの特定位置の表面に黒トナーが付着すると漏れた熱線により付着部から発熱が起き、その部分でさらに熱線吸収による発熱が重ねて起こり熱線吸収層１７１ｂを破損する。またカラー画像形成に用いられた場合、カラートナーの吸収効率が一般に低く、かつカラートナー間に吸収効率の差があることから定着不良となったり、定着ムラとなる。従って、ハロゲンランプ１７１ｇやキセノンランプ（不図示）より発せられ、透光性基体１７１ａ及び透光性弾性層１７１ｄにて吸収された残りの熱線で、透光性基体１７１ａ及び透光性弾性層１７１ｄを透過した熱線が熱線吸収層１７１ｂで完全に吸収されるように熱線吸収層１７１ｂの熱線吸収率を略１００％にあたる９０〜１００％、好ましくは９５〜１００％とする。これにより、分光特性が異なることで熱線により定着することが困難なカラートナーの溶融が良好に行われ、特に図１でのカラー画像形成において、分光特性が異なることで熱線により定着することが困難なトナー層の厚い転写材上の重ね合わせカラートナー像の溶融が良好に行われる。また、熱線吸収層１７１ｂの厚さが１０μｍ未満で薄いと、熱線吸収層１７１ｂでの熱線の吸収による加熱速度は速いが、薄膜による局所的な加熱による熱線吸収層１７１ｂの破損や強度不足の原因となり、熱線吸収層１７１ｂの厚さが５００μｍを越えて厚過ぎると、熱伝導不良となったり、熱容量が大きくなり急速加熱が成しにくくなる。熱線吸収層１７１ｂの熱線吸収率を略１００％にあたる９０〜１００％、好ましくは９５〜１００％としたり、熱線吸収層１７１ｂの厚さを１０〜５００μｍ、好ましくは２０〜１００μｍとすることにより、熱線吸収層１７１ｂでの局所的な発熱が防止され、均一な発熱が行われる。また、熱線吸収層１７１ｂに投光される熱線の波長は０．１〜２０μｍ、好ましくは０．３〜３μｍであるので、フィラーとして硬度や熱伝導率の調整剤が加えられるが、粒径が熱線の波長の１／２、好ましくは１／５以下の、１次、２次粒子を含めて平均粒径が１μｍ以下、好ましくは０．１μｍ以下の熱線透過性（光源によっては可視光を含んだ赤外線或いは遠赤外線透過性）の酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化シリコン、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム等の金属酸化物の微粒子を樹脂バインダに５〜５０重量％分散させたもので熱線吸収層１７１ｂを形成してもよい。こうすると、熱線を熱線吸収層１７１ｂの内部まで進入させ、界面での発熱を防止できる。このようにして、熱線吸収層１７１ｂは温度がすぐに上がるように熱容量を小さくしてあるので、熱線定着用回転部材としての熱線定着ローラ１７ａに温度低下が生じ、定着むらが発生するという問題を防止する。熱線吸収層１７１ｂとしては、弾性を有するシリコンゴムやフッ素ゴムに、カーボンブラック、黒鉛、鉄黒（Ｆｅ3Ｏ4）や各種フェライト及びその化合物、酸化銅、酸化コバルト、ベンガラ（Ｆｅ2Ｏ3）等の粉末を混入したものを用いてもよい。熱線吸収層１７１ｂとしてはニッケル電鋳ベルトのように金属フィルム部材を用いることもできる。この時、熱線吸収のために内側（内周面）は黒色酸化処理をしておくことが望ましい。
【００４７】
また熱線吸収層１７１ｂと分離して熱線吸収層１７１ｂの外側（外周面）に、トナーとの離型性や定着性を良好とするため、厚さ２０〜１００μｍのＰＦＡ（フッ素樹脂）チューブを被覆したものや、フッ素樹脂（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の離型層１７１ｃを設ける（分離型）。
【００４８】
さらに図４（ｂ）に断面を示すように、カーボンブラック、黒鉛、鉄黒（Ｆｅ3Ｏ4）や各種フェライト及びその化合物、酸化銅、酸化コバルト、ベンガラ（Ｆｅ2Ｏ3）等の粉末を混入した熱線吸収部材と、バインダと離型剤とを兼ねたフッ素樹脂（ＰＦＡまたはＰＴＦＥ）塗料或いはシリコンゴムやフッ素ゴム等とを混入して配合し、図４（ａ）にて前述した熱線吸収層１７１ｂと離型層１７１ｃとを一体として離型性を有する兼用層１７１Ｂを、透光性基体１７１ａの外側（外周面）に形成された透光性弾性層１７１ｄの外側（外周面）に形成し、弾性を有するロール状の熱線定着用回転部材を形成してもよい。兼用層１７１Ｂの熱伝導率は熱線吸収層１７１ｂの熱伝導率と略同様で、（３〜１００）×１０-3Ｊ／ｃｍ・ｓ・Ｋである。前述したと同様に、ハロゲンランプ１７１ｇやキセノンランプ（不図示）より発せられ、透光性基体１７１ａ及び透光性弾性層１７１ｄにて吸収された残りの熱線で、透光性基体１７１ａ及び透光性弾性層１７１ｄを透過した熱線が完全に吸収されるように兼用層１７１Ｂの熱線吸収率を略１００％にあたる９０〜１００％、好ましくは９５〜１００％とする。兼用層１７１Ｂでの熱線吸収率が９０％程度よりも低く、例えば２０〜８０％程度であると熱線が漏れて、漏れた熱線により熱線定着用回転部材がモノクロ画像形成に用いられた場合、フィルミング等により熱線定着用回転部材の特定位置の表面に黒トナーが付着すると漏れた熱線により付着部から発熱が起き、その部分でさらに熱線吸収による発熱が重ねて起こり兼用層１７１Ｂを破損する。またカラー画像形成に用いられた場合、カラートナーの吸収効率が一般に低く、かつカラートナー間に吸収効率の差があることから定着不良となったり、定着むらとなる。従って、ハロゲンランプ１７１ｇやキセノンランプ（不図示）より発せられ、透光性基体１７１ａ及び透光性弾性層１７１ｄにて吸収された残りの熱線で、透光性基体１７１ａ及び透光性弾性層１７１ｄを透過した熱線が熱線定着用回転部材内で完全に吸収されるように兼用層１７１Ｂの熱線吸収率を略１００％にあたる９０〜１００％、好ましくは９５〜１００％とする。また、兼用層１７１Ｂでの局所的な発熱も防止され、均一な発熱が行われる。また、兼用層１７１Ｂに投光される熱線の波長は０．１〜２０μｍ、好ましくは０．３〜３μｍであるので、フィラーとして硬度や熱伝導率の調整剤が加えられるが、粒径が熱線の波長の１／２、好ましくは１／５以下の、１次、２次粒子を含めて平均粒径が１μｍ以下、好ましくは０．１μｍ以下の熱線透過性（光源によっては可視光を含んだ赤外線或いは遠赤外線透過性）の酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化シリコン、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム等の金属酸化物の微粒子を樹脂バインダに分散させたもので兼用層１７１Ｂを形成してもよい。
【００４９】
図５によれば、ロール状の熱線定着用回転部材（上側の定着部材）としての熱線定着ローラ１７ａの熱線吸収層１７１ｂに前述した熱線吸収部材の濃度分布を、点線（ａ−１）に示すように均一に設けると、熱線吸収層１７１ｂの発熱分布は、曲線（ｂ−１）に示すように境界にある熱線吸収層１７１ｂで発熱が集中することになり、透光性弾性層１７１ｄ側へ熱が流失しやすいので、濃度分布を設けて熱線吸収層１７１ｂ内部で熱を発生させることが発熱分布を分散させる観点から好ましい。このため、熱線吸収層１７１ｂの濃度分布を点線（ａ−２）で示すように、内接する透光性弾性層１７１ｄ側の界面を低濃度とし外周面側に向かって傾斜をつけ順次高くし、外周面側の手前（熱線吸収層１７１ｂの厚さｔ１に対し、透光性弾性層１７１ｄ側から１／２〜３／５程度の位置）で１００％吸収する濃度となるようにして飽和するようにする。これにより、熱線吸収層１７１ｂでの熱線の吸収による発熱分布は、曲線（ｂ−２）に示すように熱線吸収層１７１ｂの最大値が、界面から熱線吸収層１７１ｂの厚さｔ１に対し、透光性弾性層１７１ｄ側から１／３〜２／５程度に位置するように移行され、熱の流出が少なくなると共に、特に、兼用層１７１Ｂを用いた場合にも、外周表面層が削られても影響の無いようになる。さらに点線（ａ−３）で示すように、傾斜を設けて飽和層を形成することが好ましく、これにより、曲線（ｂ−３）に示すように、熱線吸収層１７１ｂの発熱分布は熱線吸収層１７１ｂの中央部近傍に最大値を有し、熱線吸収層１７１ｂの界面や外周面近傍で最小値をとる放物線状に形成されて、外周表面層の削れの影響も少なく、特に熱の流出の影響の無いようにする。要するに、十分に内部で吸収が行われれば外側での濃度の影響はなくなる。削れの影響も生じない。また、濃度分布に上記傾斜を設け、傾斜角の変更により発熱分布を調整することもできる。
【００５０】
また図６に示すように、ロール状の熱線定着用回転部材としての熱線定着ローラ１７ａの円筒状の透光性基体１７１ａの外径φとしては、１５〜６０ｍｍのものが用いられ、厚さｔとしては、厚い方が強度の点で良く、薄い方が熱容量の点で良いが、強度と熱容量との関係から、円筒状の透光性基体１７１ａの外径φと厚さｔとの関係は、
０．０２５≦ｔ／φ≦０．１０
とし、好ましくは
０．０３５≦ｔ／φ≦０．０７
とする。透光性基体１７１ａの外径φが４０ｍｍでは透光性基体１７１ａの厚さｔは、１ｍｍ≦ｔ≦４ｍｍ、好ましくは１．４ｍｍ≦ｔ≦２．８ｍｍのものが用いられる。透光性基体１７１ａでのｔ／φが０．０２５未満では強度不足となり、ｔ／φが０．１０を越えると熱容量が大きくなり熱線定着ローラ１７ａの加熱が長引くことになる。また、透光性基体といっても材料によっては１〜２０％程度の熱線を吸収する場合があり、強度の保てる範囲で薄い方が好ましい。同様に、透光性弾性層１７１ｄといっても材料によっては５〜２５％程度の熱線を吸収する場合があり、強度の保てる範囲で薄い方が好ましい。
【００５１】
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、熱線定着用回転部材の弾性によるソフトな定着部（ニップ部）での加圧と、該熱線定着用回転部材の熱線吸収層による加熱とにより、分光特性が異なることで熱線により定着することが困難なカラートナーの溶融が良好に行われ、カラートナーのクイックスタート（急速加熱）定着が可能となる。また省エネルギー効果が得られる。
【００５２】
上記において、透光性弾性層１７１ｄを設けず、透光性基体１７１ａと、該透光性基体１７１ａの外側（外周面）に熱線吸収層１７１ｂと離型層１７１ｃとをその順に設けて（或いは該透光性基体１７１ａの外側（外周面）に兼用層１７１Ｂを設けて）、ハードローラとしての熱線定着用回転部材を形成し、定着装置１７を構成するようにしてもよい。この場合、ソフトローラとしての圧着ローラ４７ａとの間で形成されるニップ部Ｎは、下側を凸状とした構造とされる。
【００５３】
しかしながら、上記の定着装置１７において、熱線定着用回転部材としての熱線定着ローラ１７ａに設けられ、ガラス部材を用いる透光性基体１７１ａは、端部を切断する際に、端部に多数のクラックが存在し、熱線定着ローラ１７ａの加圧時や回転時に透光性基体１７１ａが端部から破損されるという問題が生じる。
【００５４】
これを解決するための定着装置に用いられる熱線定着用回転部材の加圧時や回転時にガラス部材を用いる透光性基体の端部からの破損を防止する保持方法を、図７または図８を用いて、また、定着装置に用いられる熱線定着用回転部材の加圧時や回転時にガラス部材を用いる透光性基体の端部からの破損を防止するための透光性基体端部の処理方法を、図９または図１０を用いて説明する。図７は、透光性基体の端部に設けられて、熱線定着用回転部材を保持する軸受部材と、その位置関係とを示す図であり、図８は、図７の軸受部材の詳細説明図であり、図９は、透光性基体の端部処理と、透光性基体への熱線定着ローラ軸受部材の挿入との説明図であり、図１０は、透光性基体の端部処理と、透光性基体への保持部材の挿入との説明図である。
【００５５】
図７または図８によれば、定着装置１７の熱線定着用回転部材である熱線定着ローラ１７ａは透光性基体１７１ａと、その外側（外周面）に透光性弾性層１７１ｄと熱線吸収層１７１ｂと離型層１７１ｃとをその順に設けて構成されるが、ガラス部材を用いる円筒状の透光性基体１７１ａの中心軸と平行して、透光性基体１７１ａの外周面の両端部に、熱線定着ローラ１７ａに設けられる透光性基体１７１ａの軸受部材（熱線定着ローラ１７ａの軸受部材でもある）としての自動調芯軸受け（自動調芯ベアリングともいう）ＢＡ１を、透光性基体１７１ａを貫通して（透光性基体１７１ａの両端部を残して（余らせて）中心部へ挿入し）、透光性基体１７１ａの両端部に配設する。自動調芯ベアリングＢＡ１にベアリングホルダＢＨ１が挿入され、熱線定着ローラ１７ａが回転可能に保持される。
【００５６】
軸受部材としての自動調芯ベアリングＢＡ１は、図８に示すように、外輪Ｂａと、内輪Ｂｂと、内輪Ｂｂ及び外輪Ｂａとの間に嵌込まれる玉Ｂｃと保持器（不図示）とにより構成される。外輪Ｂａの内周面は、その曲率中心が軸受部材の中心と一致する半径Ｒ１の球面で形成されており、従って、内輪Ｂｂ、玉Ｂｃ及び保持器（不図示）は外輪Ｂａを基準とした軸受部材中心の周りを自由に回転できる調芯性を有し、内輪Ｂｂが少し傾いても中心をだして回転することができる。これにより、ガラス部材を用いる透光性基体１７１ａの変形に倣って透光性基体１７１ａが保持され、自動調芯ベアリングＢＡ１を軸受部材とする熱線定着ローラ１７ａが中心をだして回転される。
【００５７】
透光性基体１７１ａの外径や厚みに応じて、自動調芯ベアリングＢＡ１の幅Ｌ１（ｍｍ）は５〜４０ｍｍ程度のものを用いることが好ましく、また自動調芯ベアリングＢＡ１の透光性基体１７１ａ端部側の端部と透光性基体１７１ａの端部との距離Ｌ２（ｍｍ）は、端部のクラックを避ける意味で２〜３０ｍｍ程度設けることが好ましい。
【００５８】
また透光性基体１７１ａの両端部に、透光性基体１７１ａの端部を押圧し、透光性基体１７１ａの移動を規制する、例えばリン青銅やステンレスのバネ性を有する板材を用いる移動規制部材としての移動規制板ＰＬａを設けることが好ましい。移動規制板ＰＬａ先端部の透光性基体１７１ａとの接触面に、ガラス部材を用いる透光性基体１７１ａ端部との滑り性やガラス部材を傷つけぬように、ポリカーボネイト（ＰＣ）やポリオキシメチレン（ＰＯＭ）等の樹脂部材を用いる受け板ＰＬｂを設けることが好ましい。
【００５９】
下側に設けられる圧着ローラ４７ａとの間にニップ部Ｎが形成され、不図示の定着駆動モータにより回転される圧着ローラ４７ａに押圧されながら、圧着ローラ４７ａの回転を受けて熱線定着ローラ１７ａが従動回転される。
【００６０】
上記の如く、ガラス部材を用いる透光性基体１７１ａの端部を避けて、軸受部材で透光性基体１７１ａを保持することで、透光性基体１７１ａの破損が防止され、また軸受部材としての自動調芯ベアリングＢＡ１により、ガラス部材を用いる透光性基体１７１ａの変形に倣って透光性基体１７１ａが保持され、ガラス部材を用いる透光性基体１７１ａの端部に存在するクラックによる、熱線定着用回転部材としての熱線定着ローラ１７ａの加圧時や回転時の透光性基体１７１ａの端部からの破損を防止する透光性基体１７１ａの保持が可能となる。
【００６１】
図９または図１０によれば、定着装置１７の熱線定着用回転部材である熱線定着ローラ１７ａは透光性基体１７１ａと、その外側（外周面）に透光性弾性層１７１ｄと熱線吸収層１７１ｂと離型層１７１ｃとをその順に設けて構成されるが、ガラス部材を用いる円筒状の透光性基体１７１ａの両端部を加熱処理して溶融し、透光性基体１７１ａの両端部に、リング状の溶融塊としてのふくらみＦＢを形成する。端部の加熱処理により、外径精度を落とさずに、透光性基体１７１ａ端部に多数存在するクラックが溶融されて除去される。
【００６２】
透光性基体１７１ａ端部のふくらみＦＢの突出量は、外側（外径側）の突出量ΔＲ１（μｍ）を１００μｍ程度以内とし、また、内側（内径側）の突出量ΔＲ２（μｍ）を１０００μｍ程度以内とし、透光性基体１７１ａの外側よりも内側が大きくなるよう成形する（ΔＲ２＞ΔＲ１）。外側（外径側）の突出量ΔＲ１（μｍ）を１００μｍ程度以内としてふくらみＦＢを形成することにより、透光性基体１７１ａの端部まで透光性弾性層１７１ｄを形成する場合の、熱線定着ローラ１７ａ表面の端部の厚みの変形を防止したり、図９に示す、透光性基体１７１ａの端部に嵌込まれる熱線定着ローラ軸受部材としての熱線定着ローラベアリングＢ５の装着時のガタの発生や、図１０に示す透光性基体１７１ａの保持部材としての、例えばステンレス材による金属部材や耐熱性のポリイミド、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の樹脂部材等を用いるフランジＦＲ１の装着時のガタの発生等の不具合を生じにくくする。
【００６３】
図９に示す熱線定着ローラベアリングＢ５にベアリングホルダＢＨ１が挿入され、熱線定着ローラ１７ａが回転可能に保持される。下側に設けられる圧着ローラ４７ａとの間にニップ部Ｎが形成され、不図示の定着駆動モータにより回転される圧着ローラ４７ａに押圧されながら、圧着ローラ４７ａの回転を受けて熱線定着ローラ１７ａが従動回転される。
【００６４】
また図１０に示すフランジＦＲ１にベアリングＢ６が嵌込まれ、さらにベアリングＢ６にベアリングホルダＢＨ１が挿入され、熱線定着ローラ１７ａが回転可能に保持される。下側に設けられる圧着ローラ４７ａとの間にニップ部Ｎが形成され、不図示の定着駆動モータにより回転される圧着ローラ４７ａに押圧されながら、圧着ローラ４７ａの回転を受けて熱線定着ローラ１７ａが従動回転される。
【００６５】
上記の如く、ガラス部材を用いる透光性基体１７１ａ端部を加熱処理し、透光性基体１７１ａの外側（外径側）より内側（内径側）方向に大きなふくらみＦＢを形成することにより、透光性基体１７１ａ端部のクラックが除去され、熱線定着用回転部材としての熱線定着ローラ１７ａの加圧時や回転時の、透光性基体１７１ａ端部のクラックからの破損が防止される。
【００６６】
【発明の効果】
請求項１ないし７によれば、ガラス部材を用いる透光性基体の端部に存在するクラックによる、熱線定着用回転部材の加圧時や回転時の透光性基体の端部からの破損を防止した透光性基体の保持が可能となる。
【００６７】
請求項８ないし１１によれば、ガラス部材を用いる透光性基体端部を加熱処理し、透光性基体の外側より内側方向に大きなふくらみを形成することにより、透光性基体端部のクラックが除去され、熱線定着用回転部材の加圧時や回転時の、透光性基体の端部のクラックからの破損が防止される。
【図面の簡単な説明】
【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。
【図２】図１の像形成体の側断面図である。
【図３】定着装置の構造を示す説明図である。
【図４】図３のロール状の熱線定着用回転部材の拡大断面構成図である。
【図５】図３のロール状の熱線定着用回転部材の熱線吸収層の濃度分布を示す図である。
【図６】図３のロール状の熱線定着用回転部材の透光性基体の外径と厚さとを示す図である。
【図７】透光性基体の端部に設けられて、熱線定着用回転部材を保持する軸受部材と、その位置関係とを示す図である。
【図８】図７の軸受部材の詳細説明図である。
【図９】透光性基体の端部処理と、透光性基体への熱線定着ローラ軸受部材の挿入との説明図である。
【図１０】透光性基体の端部処理と、透光性基体への保持部材の挿入との説明図である。
【符号の説明】
１０ 感光体ドラム
１１ スコロトロン帯電器
１２ 露光光学系
１３ 現像器
１７ 定着装置
１７ａ 熱線定着ローラ
４７ａ 圧着ローラ
１７１ａ 透光性基体
１７１Ｂ 兼用層
１７１ｂ 熱線吸収層
１７１ｃ 離型層
１７１ｄ 透光性弾性層
１７１ｇ ハロゲンランプ
ＢＡ１ 自動調芯ベアリング
ＦＢ ふくらみ
ＦＲ１ フランジ
Ｐ 記録紙
ＰＬａ 移動規制板
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の画像形成装置に用いられる定着装置に関し、特にクイックスタートが可能な定着装置に関する。
【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熱ローラ定着方式が、低速機から高速機まで、モノクロ機からフルカラー機まで、と幅広く採用されている。
【０００３】
しかしながら、従来の熱ローラ定着方式の定着装置では、転写材やトナーを加熱する際に、熱容量の大きな定着用の熱ローラを加熱する必要があるため省エネ面で不利であり、また、プリント時に定着装置を暖めるのに時間がかかりプリント時間（ウォーミングアップ時間）が長くなってしまうという問題がある。
【０００４】
これを解決するためフィルム（熱定着フィルム）を用い、熱ローラを熱定着フィルムという究極の厚みまで持っていき低熱容量化し、温度制御されたヒータ（セラミックヒータ）を熱定着フィルムに直接加圧接触させることで熱伝導効率を大幅に向上させ、省エネルギーとウォーミングアップ時間を殆ど必要としないクイックスタートとを図ったフィルム定着方式の定着装置やそれを用いた画像形成装置が提案され、最近用いられてきている。
【０００５】
また、熱ローラの変形として透光性基体を熱線定着ローラ（熱線定着用回転部材）として用い、内部に設けたハロゲンランプ（熱線照射手段）からの熱線をトナーに照射して加熱定着し、ウォーミングアップ時間を要せずクイックスタートを図った定着方法が、特開昭５２−１０６７４１号公報、同５７−８２２４０号公報、同５７−１０２７３６号公報、同５７−１０２７４１号公報等により開示されている。また、透光性基体の外周面に光吸収層（熱線吸収層）を設けて熱線定着ローラ（熱線定着用回転部材）を構成し、円筒状の透光性基体内部に設けたハロゲンランプ（熱線照射手段）からの光を、透光性基体の外周面に設けた光吸収層で吸収させ、光吸収層の熱によりトナー像を定着させる定着方法が特開昭５９−６５８６７号公報により開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開昭５２−１０６７４１号公報等の開示による定着装置では、ハロゲンランプ（熱線照射手段）からの熱線を透光性基体を通して照射し、トナーを加熱定着する方法により、また特開昭５９−６５８６７号公報の開示による定着装置では、透光性基体の外周面に光吸収層（熱線吸収層）を設けて熱線定着ローラ（熱線定着用回転部材）を構成し、ハロゲンランプ（熱線照射手段）からの熱線を透光性基体を通して熱線吸収層に照射し、該熱線吸収層の熱によりトナーを定着する方法により、それぞれ省エネルギーとウォーミングアップ時間を短縮したクイックスタートとを図ろうとしたものであるが、定着性が悪いので、本願発明者らは、透光性基体と光吸収層（熱線吸収層）との間にゴム材層よりなる透光性弾性層を設けてソフトローラの熱線定着ローラを形成し、クイックスタート（急速加熱）が可能で、且つトナー像の定着性を向上する定着装置を特願平１０−１２８９１７号等にて提案した。
【０００７】
しかしながら、上記提案の定着装置において、熱線定着用回転部材に設けられ、ガラス部材を用いる透光性基体は、端部を切断する際に、端部に多数のクラックが存在し、熱線定着用回転部材の加圧時や回転時に透光性基体が端部から破損されるという問題が起こる。
【０００８】
本発明は上記の問題点を解決し、熱線定着用回転部材の加圧時や回転時にガラス部材を用いる透光性基体の端部からの破損を防止する保持方法と、透光性基体の端部からの破損を防止するための端部の処理方法とを設けた定着装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、熱線照射手段を内部に有し透光性を有するガラス部材を用いる円筒状の透光性基体と、透光性弾性層と、前記熱線照射手段からの熱線を吸収する熱吸収層とを積層した熱線定着ローラ、該熱線定着ローラに圧着する圧着ローラ並びに前記熱線定着ローラの内部に設けられた前記熱線照射手段を有する定着装置において、
前記ガラス部材を用いる前記透光性基体の端部を加熱溶融処理して形成したふくらみを有することを特徴とする定着装置によって達成される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではない。
【００１２】
本発明にかかわる定着装置を用いる画像形成装置の一実施形態の画像形成プロセスおよび各機構について、図１ないし図６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のロール状の熱線定着用回転部材の拡大断面構成図であり、図５は、図３のロール状の熱線定着用回転部材の熱線吸収層の濃度分布を示す図であり、図６は、図３のロール状の熱線定着用回転部材の透光性基体の外径と厚さとを示す図である。
【００１３】
図１または図２によれば、像形成体である感光体ドラム１０は、例えばガラスや透光性アクリル樹脂等の透光性部材によって形成される円筒状の基体の外周に、透光性の導電層及び有機感光層（ＯＰＣ）の光導電体層を形成したものである。
【００１４】
感光体ドラム１０は、図示しない駆動源からの動力により、透光性の導電層を接地された状態で図１の矢印で示す時計方向に回転される。
【００１５】
本発明では、画像露光用の露光ビームは、その結像点である感光体ドラム１０の光導電体層において、光導電体層の光減衰特性（光キャリア生成）に対して適正なコントラストを付与できる波長の露光光量を有していればよい。従って、本実施形態における感光体ドラムの透光性の基体の光透過率は、１００％である必要はなく、露光ビームの透過時にある程度の光を吸収するような特性を有していてもよい。要は、適切なコントラストを付与できればよい。透光性の基体の素材としては、アクリル樹脂、特にメタクリル酸メチルエステルモノマーを重合したものが、透光性、強度、精度、表面性等において優れており好ましく用いられるが、その他一般光学部材などに使用されるアクリル、フッ素、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレートなどの各種透光性樹脂が使用可能である。また、露光光に対して透光性を有していれば、着色していてもよい。透光性の導電層としては、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、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ＣＶＤ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。
【００１６】
光導電体層の感光層としての有機感光層は、電荷発生物質（ＣＧＭ）を主成分とする電荷発生層（ＣＧＬ）と電荷輸送物質（ＣＴＭ）を主成分とする電荷輸送層（ＣＴＬ）とに機能分離された二層構成の感光層とされる。二層構成の有機感光層は、ＣＴＬが厚いために有機感光層としての耐久性が高く本発明に適する。なお有機感光層は、電荷発生物質（ＣＧＭ）と電荷輸送物質（ＣＴＭ）を１つの層中に含有する単層構成とされてもよく、該単層構成又は前記二層構成の感光層には、通常バインダ樹脂が含有される。
【００１７】
以下に説明する帯電手段としてのスコロトロン帯電器１１、画像書込手段としての露光光学系１２、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。
【００１８】
帯電手段としてのスコロトロン帯電器１１は像形成体である感光体ドラム１０の移動方向に対して直交する方向（図１において紙面垂直方向）に感光体ドラム１０と対峙し近接して取り付けられ、感光体ドラム１０の前述した有機感光体層に対し所定の電位に保持された制御グリッド（符号なし）と、コロナ放電電極１１ａ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。
【００１９】
各色毎の露光光学系１２は、それぞれ、像露光光の発光素子としてのＬＥＤ（発光ダイオード）を感光体ドラム１０の軸と平行に複数個アレイ状に並べた線状の露光素子（不図示）と等倍結像素子としてのセルフォックレンズ（不図示）とがホルダに取り付けられた露光用ユニットとして構成される。円柱状の保持体２０に、各色毎の露光光学系１２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。
【００２０】
各色毎の画像書込手段としての露光光学系１２は、感光体ドラム１０上での露光位置を、スコロトロン帯電器１１と現像器１３との間で、現像器１３に対して感光体ドラム１０の回転方向上流側に設けた状態で、感光体ドラム１０の内部に配置される。
【００２１】
露光光学系１２は、別体のコンピュータ（不図示）から送られメモリに記憶された各色の画像データに基づいて画像処理を施した後、一様に帯電した感光体ドラム１０に像露光を行い、感光体ドラム１０上に潜像を形成する。この実施形態で使用される発光素子の発光波長は、通常Ｙ、Ｍ、Ｃのトナーの透光性の高い６８０〜９００ｎｍ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。
【００２２】
各色毎の現像手段としての現像器１３は、内部にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）若しくは黒色（Ｋ）の二成分（一成分でもよい）の現像剤を収容し、それぞれ、例えば厚み０．５〜１ｍｍ、外径１５〜２５ｍｍの円筒状の非磁性のステンレスあるいはアルミ材で形成された現像剤担持体である現像スリーブ１３ａを備えている。
【００２３】
現像領域では、現像スリーブ１３ａは、突き当てコロ（不図示）により感光体ドラム１０と所定の間隙、例えば１００〜１０００μｍをあけて非接触に保たれ、感光体ドラム１０の回転方向と最近接位置において順方向に回転するようになっており、現像時、現像スリーブ１３ａに対してトナーと同極性（本実施形態においてはマイナス極性）の直流電圧或いは直流電圧に交流電圧ＡＣを重畳する現像バイアス電圧を印加することにより、感光体ドラム１０の露光部に対して非接触の反転現像が行われる。この時の現像間隔精度は画像むらを防ぐために２０μｍ程度以下が必要である。
【００２４】
以上のように現像器１３は、スコロトロン帯電器１１による帯電と露光光学系１２による像露光によって形成される感光体ドラム１０上の静電潜像を、非接触の状態で感光体ドラム１０の帯電極性と同極性のトナー（本実施形態においては感光体ドラムは負帯電であり、トナーは負極性）により反転現像する。
【００２５】
図２に示すように、感光体ドラム１０と露光光学系保持部材である保持体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であるドラムフランジ１０Ａ，１０Ｂと、保持体２０を支持する露光光学系支持部材である光学系フランジ１２０Ａ，１２０Ｂ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であるドラムフランジ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１２０Ｂ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。
【００２６】
シャフト１２１は感光体ドラム１０を保持する軸部１２１Ａを備えており、また背面側の装置基板７０には係合穴１３０Ａを備えるシャフト保持手段である支軸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１３０ａ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。
【００２７】
保持体２０は背面側の装置基板７０に対しては、シャフト１２１の軸部１２１Ａを支軸１３０に設けられたリニアベアリングＢ４に挿入し、軸部１２１Ａに挿通した係合ピン１２１Ｐを支軸１３０の係合部１３０Ｂ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である光学系フランジ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５２により固定することにより所定の位置に装着される。
【００２８】
感光体ドラム１０を支持する感光体ドラム支持部材であるドラムフランジ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Ｇ２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１０Ａ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１３１Ａ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。
【００２９】
画像形成のスタートにより不図示の像形成体駆動モータの始動により、駆動歯車Ｇ１の回転動力が歯車Ｇ２により結合部を介して感光体ドラム１０に伝達され、感光体ドラム１０が図１の矢印で示す時計方向へ回転され、同時にＹのスコロトロン帯電器１１の帯電作用により感光体ドラム１０に電位の付与が開始される。感光体ドラム１０は電位を付与されたあと、Ｙの露光光学系１２において第１の色信号すなわちＹの画像データに対応する電気信号による露光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。
【００３０】
次いで、感光体ドラム１０は前記イエロー（Ｙ）のトナー像の上に、Ｍのスコロトロン帯電器１１の帯電作用により電位が付与され、Ｍの露光光学系１２の第２の色信号すなわちマゼンタ（Ｍ）の画像データに対応する電気信号による露光が行われ、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。
【００３１】
同様のプロセスにより、Ｃのスコロトロン帯電器１１、露光光学系１２及び現像器１３によってさらに第３の色信号に対応するシアン（Ｃ）のトナー像が、また、Ｋのスコロトロン帯電器１１、露光光学系１２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。
【００３２】
このように、本実施の形態では、Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫの露光光学系１２による感光体ドラム１０の有機感光層に対する露光は、感光体ドラム１０の内部より透光性の基体を通して行われる。従って、第２、第３及び第４の色信号に対応する画像の露光は何れも先に形成されたトナー像により遮光されることなく静電潜像を形成することが可能となり、好ましいが、感光体ドラム１０の外部から露光してもよい。
【００３３】
一方、転写材としての記録紙Ｐは、転写材収納手段としての給紙カセット１５より、送り出しローラ（符号なし）により送り出され、給送ローラ（符号なし）により給送されてタイミングローラ１６へ搬送される。
【００３４】
記録紙Ｐは、タイミングローラ１６の駆動によって、感光体ドラム１０上に担持されたカラートナー像との同期がとられ、紙帯電手段としての紙帯電器１５０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。
【００３５】
カラートナー像が転写された記録紙Ｐは、転写材分離手段としての紙分離ＡＣ除電器１４ｈにより除電されて、搬送ベルト１４ａから分離され、定着装置１７へと搬送される。
【００３６】
定着装置１７はカラートナー像を定着するための上側のロール状の熱線定着用回転部材（上側の定着部材）としての熱線定着ローラ１７ａと、下側の定着部材としての圧着ローラ４７ａとにより構成され、熱線定着ローラ１７ａの内部には、光源によっては可視光を含んだ赤外線或いは遠赤外線等の熱線を発するハロゲンランプ１７１ｇやキセノンランプ（不図示）が熱線照射手段として配設される。
【００３７】
熱線定着ローラ１７ａと圧着ローラ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。
【００３８】
転写後の感光体ドラム１０の周面上に残ったトナーは、像形成体クリーニング手段としてのクリーニング装置１９に設けられたクリーニングブレード１９ａ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。
【００３９】
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熱線定着用回転部材（上側の定着部材）としての熱線定着ローラ１７ａと、同じく弾性を有する下側の定着部材としての圧着ローラ４７ａとにより構成され、それぞれ弾性を有する熱線定着ローラ１７ａと圧着ローラ４７ａとの間で形成される、幅１５ｍｍ以下、好ましくは５ｍｍ以上の幅広いニップ部Ｎで、ニップ部Ｎに進入されてニップ部Ｎを通過される記録紙Ｐを挟持し、熱と圧力とを加えることにより記録紙Ｐ上のトナー像を定着する。上側に設けられるロール状の熱線定着用回転部材（上側の定着部材）としての熱線定着ローラ１７ａには、ニップ部Ｎの位置より熱線定着ローラ１７ａの回転方向に、定着分離爪ＴＲ３、定着オイルクリーニングローラＴＲ１、熱均一化ローラＴＲ４、オイル塗布ローラＴＲ２が設けられ、オイルを含浸させたフェルト部材を円筒状のアルミパイプや紙管等に巻き付けたオイル塗布ローラＴＲ２により熱線定着ローラ１７ａにオイルが塗布される。定着オイルクリーニングローラＴＲ１により熱線定着ローラ１７ａの周面上のオイルがクリーニングされる。従って熱均一化ローラＴＲ４、及び後述する、熱線定着ローラ１７ａの温度を測定する温度検知手段である温度センサＴＳ１は、定着オイルクリーニングローラＴＲ１とオイル塗布ローラＴＲ２との間のクリーニングされた熱線定着ローラ１７ａの周面に設けられる。定着分離爪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により熱線吸収層１７１ｂにより加熱される熱線定着ローラ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熱線定着ローラ１７ａの縦方向及び横方向の温度むらが均一化される。
【００４０】
転写材上のトナー像を定着するための熱線定着用回転部材（上側の定着部材）としての熱線定着ローラ１７ａは、円筒状の透光性基体１７１ａと、該透光性基体１７１ａの外側（外周面）に透光性弾性層１７１ｄと熱線吸収層１７１ｂと離型層１７１ｃとをその順に設けたソフトローラとして構成される。透光性基体１７１ａ内部には、光源によっては可視光を含んだ赤外線或いは遠赤外線等の熱線を発する熱線照射手段であるハロゲンランプ１７１ｇやキセノンランプ（不図示）が配設される。熱線定着用回転部材としての熱線定着ローラ１７ａは、後述するようにして弾性の高いソフトローラとして構成される。ハロゲンランプ１７１ｇやキセノンランプ（不図示）より発された熱線が熱線吸収層１７１ｂにより吸収され急速加熱が可能なロール状の熱線定着用回転部材が形成される。
【００４１】
また、下側の定着部材としての圧着ローラ４７ａ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、５〜２０ｍｍ厚の厚肉ゴム層よりなるゴムローラ層４７１ｂとによりローラ部材を形成し、該ローラ部材のゴムローラ層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４７１ｃを被覆した弾性を有するソフトローラとして構成される。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により圧着ローラ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、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。圧着ローラ４７ａに代えてアルミ等の金属パイプローラを用いることもできる。
【００４２】
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。
【００４３】
ＴＳ１は上側の熱線定着ローラ１７ａに取付けられた温度制御を行うための例えば接触タイプのサーミスタを用いた温度検知手段である温度センサであり、ＴＳ２は下側の圧着ローラ４７ａに取付けられた温度制御を行うための例えば接触タイプのサーミスタを用いた温度センサである。温度センサＴＳ１，ＴＳ２としては接触タイプの他に、非接触タイプのものを用いることも可能である。
【００４４】
図４によれば、熱線定着ローラ１７ａの構成は、図４（ａ）に断面を示すように、円筒状の透光性基体１７１ａとしては、厚さ１〜２０ｍｍ、好ましくは２〜５ｍｍ厚で、ハロゲンランプ１７１ｇやキセノンランプ（不図示）よりの赤外線或いは遠赤外線等の熱線を透過するパイレックスガラス、サファイヤ（Ａｌ2Ｏ3）、ＣａＦ2等のセラミック材（熱伝導率が（５〜２０）×１０-3Ｊ／ｃｍ・ｓ・Ｋ、比熱が（０．５〜２．０）×Ｊ／ｇ・Ｋ、比重が１．５〜３．０）が主として用いられる。
【００４５】
透光性弾性層１７１ｄは、厚さ０．５ｍｍ以上、好ましくは６ｍｍ以下のシリコンゴムを用い、熱線（光源によっては可視光を含んだ赤外線或いは遠赤外線）を透過する熱線透過性のシリコンゴム層或いはフッ素ゴム層（ベース層）で形成される。透光性弾性層１７１ｄとしては高速化対応のために、ベース層にフィラーとしてシリカ、アルミナ、酸化マグネシウム等の金属酸化物の粉末を配合させて熱伝導率を向上させる方法がとられ、熱伝導率が（１〜１０）×１０-3Ｊ／ｃｍ・ｓ・Ｋ、比熱が（１〜２）×Ｊ／ｇ・Ｋ、比重が０．９〜１．０のシリコンゴム層やフッ素ゴム層を用いる。シリコンゴム層やフッ素ゴム層は熱伝導率がガラス部材を用いた透光性の基体（熱伝導率が（５〜２０）×１０-3Ｊ／ｃｍ・ｓ・Ｋ）より低いので、ある程度の断熱性を有する層の役割をする。熱伝導率を高めると一般的にゴム硬度が高くなる傾向があり、例えば通常４０Ｈｓのものが６０Ｈｓ（ＪＩＳ、Ａゴム硬度）近くまで高くなってしまう。好ましいゴム硬度は５Ｈｓ以上、６０Ｈｓ以下（ＪＩＳ、Ａゴム硬度）である。熱線定着用回転部材の透光性弾性層１７１ｄの大部分はこのベース層で占められており、加圧時の圧縮量はベース層のゴム硬度で決定される。透光性弾性層１７１ｄの中間層はオイル膨潤防止のために耐油層としてフッ素系ゴムが２０〜３００μｍの厚さで形成することが好ましい。また、透光性弾性層１７１ｄを通過させる熱線の波長は０．１〜２０μｍ、好ましくは０．３〜３μｍであるので、先に記した硬度や熱伝導率の調整剤として用いられるフィラーは、粒径が熱線の波長の１／２、好ましくは１／５以下の、１次、２次粒子を含めて平均粒径が１μｍ以下、好ましくは０．１μｍ以下の熱線透過性（光源によっては可視光を含んだ赤外線或いは遠赤外線透過性）の酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化シリコン、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム等の金属酸化物の微粒子を樹脂バインダに分散させたもので透光性弾性層１７１ｄを形成してもよい。層中で１次、２次粒子を含めて平均粒径が１μｍ以下、好ましくは０．１μｍ以下であることが光散乱を防ぎ、熱線吸収層１７１ｂに到達させるのに好ましい。透光性弾性層１７１ｄを設けることにより、熱線定着用回転部材としての熱線定着ローラ１７ａが弾性の高いソフトローラとして構成される。
【００４６】
熱線吸収層１７１ｂとしては、ハロゲンランプ１７１ｇやキセノンランプ（不図示）より発せられ、透光性基体１７１ａ及び透光性弾性層１７１ｄにて吸収された残りの熱線で、透光性基体１７１ａ及び透光性弾性層１７１ｄを透過した熱線の略１００％にあたる９０〜１００％、好ましくは９５〜１００％の熱線を熱線吸収層１７１ｂにより吸収し急速加熱が可能な熱線定着用回転部材を形成するように、前記透光性弾性層１７１ｄで用いたシリコンゴムやフッ素ゴム中に、或いは樹脂バインダ中にカーボンブラック、黒鉛、鉄黒（Ｆｅ3Ｏ4）や各種フェライト及びその化合物、酸化銅、酸化コバルト、ベンガラ（Ｆｅ2Ｏ3）等の粉末を混入した熱線吸収部材を用い、厚さ１０〜５００μｍ、好ましくは２０〜１００μｍ厚の熱線吸収層１７１ｂを透光性弾性層１７１ｄの外側（外周面）に塗布或いは吹付け等により形成する。熱線吸収層１７１ｂの熱伝導率は前記透光性弾性層１７１ｄのベース層（熱伝導率が（１〜１０）×１０-3Ｊ／ｃｍ・ｓ・Ｋ）と比べて高めの（３〜１００）×１０-3Ｊ／ｃｍ・ｓ・Ｋに設定することができる。熱線吸収層１７１ｂの比熱は（〜２．０）×Ｊ／ｇ・Ｋであり、比重は〜０．９である。熱線吸収層１７１ｂとしてはニッケル電鋳ローラ等の金属ローラ部材を同様の厚さで設けてもよい。この時、熱線を吸収するために内側（内周面）は黒色酸化処理をしておくことが好ましい。熱線吸収層１７１ｂでの熱線吸収率が９０％程度よりも低く、例えば２０〜８０％程度であると熱線が漏れて、漏れた熱線により熱線定着用回転部材としての熱線定着ローラ１７ａがモノクロ画像形成に用いられた場合、フィルミング等により熱線定着ローラ１７ａの特定位置の表面に黒トナーが付着すると漏れた熱線により付着部から発熱が起き、その部分でさらに熱線吸収による発熱が重ねて起こり熱線吸収層１７１ｂを破損する。またカラー画像形成に用いられた場合、カラートナーの吸収効率が一般に低く、かつカラートナー間に吸収効率の差があることから定着不良となったり、定着ムラとなる。従って、ハロゲンランプ１７１ｇやキセノンランプ（不図示）より発せられ、透光性基体１７１ａ及び透光性弾性層１７１ｄにて吸収された残りの熱線で、透光性基体１７１ａ及び透光性弾性層１７１ｄを透過した熱線が熱線吸収層１７１ｂで完全に吸収されるように熱線吸収層１７１ｂの熱線吸収率を略１００％にあたる９０〜１００％、好ましくは９５〜１００％とする。これにより、分光特性が異なることで熱線により定着することが困難なカラートナーの溶融が良好に行われ、特に図１でのカラー画像形成において、分光特性が異なることで熱線により定着することが困難なトナー層の厚い転写材上の重ね合わせカラートナー像の溶融が良好に行われる。また、熱線吸収層１７１ｂの厚さが１０μｍ未満で薄いと、熱線吸収層１７１ｂでの熱線の吸収による加熱速度は速いが、薄膜による局所的な加熱による熱線吸収層１７１ｂの破損や強度不足の原因となり、熱線吸収層１７１ｂの厚さが５００μｍを越えて厚過ぎると、熱伝導不良となったり、熱容量が大きくなり急速加熱が成しにくくなる。熱線吸収層１７１ｂの熱線吸収率を略１００％にあたる９０〜１００％、好ましくは９５〜１００％としたり、熱線吸収層１７１ｂの厚さを１０〜５００μｍ、好ましくは２０〜１００μｍとすることにより、熱線吸収層１７１ｂでの局所的な発熱が防止され、均一な発熱が行われる。また、熱線吸収層１７１ｂに投光される熱線の波長は０．１〜２０μｍ、好ましくは０．３〜３μｍであるので、フィラーとして硬度や熱伝導率の調整剤が加えられるが、粒径が熱線の波長の１／２、好ましくは１／５以下の、１次、２次粒子を含めて平均粒径が１μｍ以下、好ましくは０．１μｍ以下の熱線透過性（光源によっては可視光を含んだ赤外線或いは遠赤外線透過性）の酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化シリコン、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム等の金属酸化物の微粒子を樹脂バインダに５〜５０重量％分散させたもので熱線吸収層１７１ｂを形成してもよい。こうすると、熱線を熱線吸収層１７１ｂの内部まで進入させ、界面での発熱を防止できる。このようにして、熱線吸収層１７１ｂは温度がすぐに上がるように熱容量を小さくしてあるので、熱線定着用回転部材としての熱線定着ローラ１７ａに温度低下が生じ、定着むらが発生するという問題を防止する。熱線吸収層１７１ｂとしては、弾性を有するシリコンゴムやフッ素ゴムに、カーボンブラック、黒鉛、鉄黒（Ｆｅ3Ｏ4）や各種フェライト及びその化合物、酸化銅、酸化コバルト、ベンガラ（Ｆｅ2Ｏ3）等の粉末を混入したものを用いてもよい。熱線吸収層１７１ｂとしてはニッケル電鋳ベルトのように金属フィルム部材を用いることもできる。この時、熱線吸収のために内側（内周面）は黒色酸化処理をしておくことが望ましい。
【００４７】
また熱線吸収層１７１ｂと分離して熱線吸収層１７１ｂの外側（外周面）に、トナーとの離型性や定着性を良好とするため、厚さ２０〜１００μｍのＰＦＡ（フッ素樹脂）チューブを被覆したものや、フッ素樹脂（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の離型層１７１ｃを設ける（分離型）。
【００４８】
さらに図４（ｂ）に断面を示すように、カーボンブラック、黒鉛、鉄黒（Ｆｅ3Ｏ4）や各種フェライト及びその化合物、酸化銅、酸化コバルト、ベンガラ（Ｆｅ2Ｏ3）等の粉末を混入した熱線吸収部材と、バインダと離型剤とを兼ねたフッ素樹脂（ＰＦＡまたはＰＴＦＥ）塗料或いはシリコンゴムやフッ素ゴム等とを混入して配合し、図４（ａ）にて前述した熱線吸収層１７１ｂと離型層１７１ｃとを一体として離型性を有する兼用層１７１Ｂを、透光性基体１７１ａの外側（外周面）に形成された透光性弾性層１７１ｄの外側（外周面）に形成し、弾性を有するロール状の熱線定着用回転部材を形成してもよい。兼用層１７１Ｂの熱伝導率は熱線吸収層１７１ｂの熱伝導率と略同様で、（３〜１００）×１０-3Ｊ／ｃｍ・ｓ・Ｋである。前述したと同様に、ハロゲンランプ１７１ｇやキセノンランプ（不図示）より発せられ、透光性基体１７１ａ及び透光性弾性層１７１ｄにて吸収された残りの熱線で、透光性基体１７１ａ及び透光性弾性層１７１ｄを透過した熱線が完全に吸収されるように兼用層１７１Ｂの熱線吸収率を略１００％にあたる９０〜１００％、好ましくは９５〜１００％とする。兼用層１７１Ｂでの熱線吸収率が９０％程度よりも低く、例えば２０〜８０％程度であると熱線が漏れて、漏れた熱線により熱線定着用回転部材がモノクロ画像形成に用いられた場合、フィルミング等により熱線定着用回転部材の特定位置の表面に黒トナーが付着すると漏れた熱線により付着部から発熱が起き、その部分でさらに熱線吸収による発熱が重ねて起こり兼用層１７１Ｂを破損する。またカラー画像形成に用いられた場合、カラートナーの吸収効率が一般に低く、かつカラートナー間に吸収効率の差があることから定着不良となったり、定着むらとなる。従って、ハロゲンランプ１７１ｇやキセノンランプ（不図示）より発せられ、透光性基体１７１ａ及び透光性弾性層１７１ｄにて吸収された残りの熱線で、透光性基体１７１ａ及び透光性弾性層１７１ｄを透過した熱線が熱線定着用回転部材内で完全に吸収されるように兼用層１７１Ｂの熱線吸収率を略１００％にあたる９０〜１００％、好ましくは９５〜１００％とする。また、兼用層１７１Ｂでの局所的な発熱も防止され、均一な発熱が行われる。また、兼用層１７１Ｂに投光される熱線の波長は０．１〜２０μｍ、好ましくは０．３〜３μｍであるので、フィラーとして硬度や熱伝導率の調整剤が加えられるが、粒径が熱線の波長の１／２、好ましくは１／５以下の、１次、２次粒子を含めて平均粒径が１μｍ以下、好ましくは０．１μｍ以下の熱線透過性（光源によっては可視光を含んだ赤外線或いは遠赤外線透過性）の酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化シリコン、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム等の金属酸化物の微粒子を樹脂バインダに分散させたもので兼用層１７１Ｂを形成してもよい。
【００４９】
図５によれば、ロール状の熱線定着用回転部材（上側の定着部材）としての熱線定着ローラ１７ａの熱線吸収層１７１ｂに前述した熱線吸収部材の濃度分布を、点線（ａ−１）に示すように均一に設けると、熱線吸収層１７１ｂの発熱分布は、曲線（ｂ−１）に示すように境界にある熱線吸収層１７１ｂで発熱が集中することになり、透光性弾性層１７１ｄ側へ熱が流失しやすいので、濃度分布を設けて熱線吸収層１７１ｂ内部で熱を発生させることが発熱分布を分散させる観点から好ましい。このため、熱線吸収層１７１ｂの濃度分布を点線（ａ−２）で示すように、内接する透光性弾性層１７１ｄ側の界面を低濃度とし外周面側に向かって傾斜をつけ順次高くし、外周面側の手前（熱線吸収層１７１ｂの厚さｔ１に対し、透光性弾性層１７１ｄ側から１／２〜３／５程度の位置）で１００％吸収する濃度となるようにして飽和するようにする。これにより、熱線吸収層１７１ｂでの熱線の吸収による発熱分布は、曲線（ｂ−２）に示すように熱線吸収層１７１ｂの最大値が、界面から熱線吸収層１７１ｂの厚さｔ１に対し、透光性弾性層１７１ｄ側から１／３〜２／５程度に位置するように移行され、熱の流出が少なくなると共に、特に、兼用層１７１Ｂを用いた場合にも、外周表面層が削られても影響の無いようになる。さらに点線（ａ−３）で示すように、傾斜を設けて飽和層を形成することが好ましく、これにより、曲線（ｂ−３）に示すように、熱線吸収層１７１ｂの発熱分布は熱線吸収層１７１ｂの中央部近傍に最大値を有し、熱線吸収層１７１ｂの界面や外周面近傍で最小値をとる放物線状に形成されて、外周表面層の削れの影響も少なく、特に熱の流出の影響の無いようにする。要するに、十分に内部で吸収が行われれば外側での濃度の影響はなくなる。削れの影響も生じない。また、濃度分布に上記傾斜を設け、傾斜角の変更により発熱分布を調整することもできる。
【００５０】
また図６に示すように、ロール状の熱線定着用回転部材としての熱線定着ローラ１７ａの円筒状の透光性基体１７１ａの外径φとしては、１５〜６０ｍｍのものが用いられ、厚さｔとしては、厚い方が強度の点で良く、薄い方が熱容量の点で良いが、強度と熱容量との関係から、円筒状の透光性基体１７１ａの外径φと厚さｔとの関係は、
０．０２５≦ｔ／φ≦０．１０
とし、好ましくは
０．０３５≦ｔ／φ≦０．０７
とする。透光性基体１７１ａの外径φが４０ｍｍでは透光性基体１７１ａの厚さｔは、１ｍｍ≦ｔ≦４ｍｍ、好ましくは１．４ｍｍ≦ｔ≦２．８ｍｍのものが用いられる。透光性基体１７１ａでのｔ／φが０．０２５未満では強度不足となり、ｔ／φが０．１０を越えると熱容量が大きくなり熱線定着ローラ１７ａの加熱が長引くことになる。また、透光性基体といっても材料によっては１〜２０％程度の熱線を吸収する場合があり、強度の保てる範囲で薄い方が好ましい。同様に、透光性弾性層１７１ｄといっても材料によっては５〜２５％程度の熱線を吸収する場合があり、強度の保てる範囲で薄い方が好ましい。
【００５１】
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、熱線定着用回転部材の弾性によるソフトな定着部（ニップ部）での加圧と、該熱線定着用回転部材の熱線吸収層による加熱とにより、分光特性が異なることで熱線により定着することが困難なカラートナーの溶融が良好に行われ、カラートナーのクイックスタート（急速加熱）定着が可能となる。また省エネルギー効果が得られる。
【００５２】
上記において、透光性弾性層１７１ｄを設けず、透光性基体１７１ａと、該透光性基体１７１ａの外側（外周面）に熱線吸収層１７１ｂと離型層１７１ｃとをその順に設けて（或いは該透光性基体１７１ａの外側（外周面）に兼用層１７１Ｂを設けて）、ハードローラとしての熱線定着用回転部材を形成し、定着装置１７を構成するようにしてもよい。この場合、ソフトローラとしての圧着ローラ４７ａとの間で形成されるニップ部Ｎは、下側を凸状とした構造とされる。
【００５３】
しかしながら、上記の定着装置１７において、熱線定着用回転部材としての熱線定着ローラ１７ａに設けられ、ガラス部材を用いる透光性基体１７１ａは、端部を切断する際に、端部に多数のクラックが存在し、熱線定着ローラ１７ａの加圧時や回転時に透光性基体１７１ａが端部から破損されるという問題が生じる。
【００５４】
これを解決するための定着装置に用いられる熱線定着用回転部材の加圧時や回転時にガラス部材を用いる透光性基体の端部からの破損を防止する保持方法を、図７または図８を用いて、また、定着装置に用いられる熱線定着用回転部材の加圧時や回転時にガラス部材を用いる透光性基体の端部からの破損を防止するための透光性基体端部の処理方法を、図９または図１０を用いて説明する。図７は、透光性基体の端部に設けられて、熱線定着用回転部材を保持する軸受部材と、その位置関係とを示す図であり、図８は、図７の軸受部材の詳細説明図であり、図９は、透光性基体の端部処理と、透光性基体への熱線定着ローラ軸受部材の挿入との説明図であり、図１０は、透光性基体の端部処理と、透光性基体への保持部材の挿入との説明図である。
【００５５】
図７または図８によれば、定着装置１７の熱線定着用回転部材である熱線定着ローラ１７ａは透光性基体１７１ａと、その外側（外周面）に透光性弾性層１７１ｄと熱線吸収層１７１ｂと離型層１７１ｃとをその順に設けて構成されるが、ガラス部材を用いる円筒状の透光性基体１７１ａの中心軸と平行して、透光性基体１７１ａの外周面の両端部に、熱線定着ローラ１７ａに設けられる透光性基体１７１ａの軸受部材（熱線定着ローラ１７ａの軸受部材でもある）としての自動調芯軸受け（自動調芯ベアリングともいう）ＢＡ１を、透光性基体１７１ａを貫通して（透光性基体１７１ａの両端部を残して（余らせて）中心部へ挿入し）、透光性基体１７１ａの両端部に配設する。自動調芯ベアリングＢＡ１にベアリングホルダＢＨ１が挿入され、熱線定着ローラ１７ａが回転可能に保持される。
【００５６】
軸受部材としての自動調芯ベアリングＢＡ１は、図８に示すように、外輪Ｂａと、内輪Ｂｂと、内輪Ｂｂ及び外輪Ｂａとの間に嵌込まれる玉Ｂｃと保持器（不図示）とにより構成される。外輪Ｂａの内周面は、その曲率中心が軸受部材の中心と一致する半径Ｒ１の球面で形成されており、従って、内輪Ｂｂ、玉Ｂｃ及び保持器（不図示）は外輪Ｂａを基準とした軸受部材中心の周りを自由に回転できる調芯性を有し、内輪Ｂｂが少し傾いても中心をだして回転することができる。これにより、ガラス部材を用いる透光性基体１７１ａの変形に倣って透光性基体１７１ａが保持され、自動調芯ベアリングＢＡ１を軸受部材とする熱線定着ローラ１７ａが中心をだして回転される。
【００５７】
透光性基体１７１ａの外径や厚みに応じて、自動調芯ベアリングＢＡ１の幅Ｌ１（ｍｍ）は５〜４０ｍｍ程度のものを用いることが好ましく、また自動調芯ベアリングＢＡ１の透光性基体１７１ａ端部側の端部と透光性基体１７１ａの端部との距離Ｌ２（ｍｍ）は、端部のクラックを避ける意味で２〜３０ｍｍ程度設けることが好ましい。
【００５８】
また透光性基体１７１ａの両端部に、透光性基体１７１ａの端部を押圧し、透光性基体１７１ａの移動を規制する、例えばリン青銅やステンレスのバネ性を有する板材を用いる移動規制部材としての移動規制板ＰＬａを設けることが好ましい。移動規制板ＰＬａ先端部の透光性基体１７１ａとの接触面に、ガラス部材を用いる透光性基体１７１ａ端部との滑り性やガラス部材を傷つけぬように、ポリカーボネイト（ＰＣ）やポリオキシメチレン（ＰＯＭ）等の樹脂部材を用いる受け板ＰＬｂを設けることが好ましい。
【００５９】
下側に設けられる圧着ローラ４７ａとの間にニップ部Ｎが形成され、不図示の定着駆動モータにより回転される圧着ローラ４７ａに押圧されながら、圧着ローラ４７ａの回転を受けて熱線定着ローラ１７ａが従動回転される。
【００６０】
上記の如く、ガラス部材を用いる透光性基体１７１ａの端部を避けて、軸受部材で透光性基体１７１ａを保持することで、透光性基体１７１ａの破損が防止され、また軸受部材としての自動調芯ベアリングＢＡ１により、ガラス部材を用いる透光性基体１７１ａの変形に倣って透光性基体１７１ａが保持され、ガラス部材を用いる透光性基体１７１ａの端部に存在するクラックによる、熱線定着用回転部材としての熱線定着ローラ１７ａの加圧時や回転時の透光性基体１７１ａの端部からの破損を防止する透光性基体１７１ａの保持が可能となる。
【００６１】
図９または図１０によれば、定着装置１７の熱線定着用回転部材である熱線定着ローラ１７ａは透光性基体１７１ａと、その外側（外周面）に透光性弾性層１７１ｄと熱線吸収層１７１ｂと離型層１７１ｃとをその順に設けて構成されるが、ガラス部材を用いる円筒状の透光性基体１７１ａの両端部を加熱処理して溶融し、透光性基体１７１ａの両端部に、リング状の溶融塊としてのふくらみＦＢを形成する。端部の加熱処理により、外径精度を落とさずに、透光性基体１７１ａ端部に多数存在するクラックが溶融されて除去される。
【００６２】
透光性基体１７１ａ端部のふくらみＦＢの突出量は、外側（外径側）の突出量ΔＲ１（μｍ）を１００μｍ程度以内とし、また、内側（内径側）の突出量ΔＲ２（μｍ）を１０００μｍ程度以内とし、透光性基体１７１ａの外側よりも内側が大きくなるよう成形する（ΔＲ２＞ΔＲ１）。外側（外径側）の突出量ΔＲ１（μｍ）を１００μｍ程度以内としてふくらみＦＢを形成することにより、透光性基体１７１ａの端部まで透光性弾性層１７１ｄを形成する場合の、熱線定着ローラ１７ａ表面の端部の厚みの変形を防止したり、図９に示す、透光性基体１７１ａの端部に嵌込まれる熱線定着ローラ軸受部材としての熱線定着ローラベアリングＢ５の装着時のガタの発生や、図１０に示す透光性基体１７１ａの保持部材としての、例えばステンレス材による金属部材や耐熱性のポリイミド、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の樹脂部材等を用いるフランジＦＲ１の装着時のガタの発生等の不具合を生じにくくする。
【００６３】
図９に示す熱線定着ローラベアリングＢ５にベアリングホルダＢＨ１が挿入され、熱線定着ローラ１７ａが回転可能に保持される。下側に設けられる圧着ローラ４７ａとの間にニップ部Ｎが形成され、不図示の定着駆動モータにより回転される圧着ローラ４７ａに押圧されながら、圧着ローラ４７ａの回転を受けて熱線定着ローラ１７ａが従動回転される。
【００６４】
また図１０に示すフランジＦＲ１にベアリングＢ６が嵌込まれ、さらにベアリングＢ６にベアリングホルダＢＨ１が挿入され、熱線定着ローラ１７ａが回転可能に保持される。下側に設けられる圧着ローラ４７ａとの間にニップ部Ｎが形成され、不図示の定着駆動モータにより回転される圧着ローラ４７ａに押圧されながら、圧着ローラ４７ａの回転を受けて熱線定着ローラ１７ａが従動回転される。
【００６５】
上記の如く、ガラス部材を用いる透光性基体１７１ａ端部を加熱処理し、透光性基体１７１ａの外側（外径側）より内側（内径側）方向に大きなふくらみＦＢを形成することにより、透光性基体１７１ａ端部のクラックが除去され、熱線定着用回転部材としての熱線定着ローラ１７ａの加圧時や回転時の、透光性基体１７１ａ端部のクラックからの破損が防止される。
【００６６】
【発明の効果】
請求項１ないし７によれば、ガラス部材を用いる透光性基体の端部に存在するクラックによる、熱線定着用回転部材の加圧時や回転時の透光性基体の端部からの破損を防止した透光性基体の保持が可能となる。
【００６７】
請求項８ないし１１によれば、ガラス部材を用いる透光性基体端部を加熱処理し、透光性基体の外側より内側方向に大きなふくらみを形成することにより、透光性基体端部のクラックが除去され、熱線定着用回転部材の加圧時や回転時の、透光性基体の端部のクラックからの破損が防止される。
【図面の簡単な説明】
【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。
【図２】図１の像形成体の側断面図である。
【図３】定着装置の構造を示す説明図である。
【図４】図３のロール状の熱線定着用回転部材の拡大断面構成図である。
【図５】図３のロール状の熱線定着用回転部材の熱線吸収層の濃度分布を示す図である。
【図６】図３のロール状の熱線定着用回転部材の透光性基体の外径と厚さとを示す図である。
【図７】透光性基体の端部に設けられて、熱線定着用回転部材を保持する軸受部材と、その位置関係とを示す図である。
【図８】図７の軸受部材の詳細説明図である。
【図９】透光性基体の端部処理と、透光性基体への熱線定着ローラ軸受部材の挿入との説明図である。
【図１０】透光性基体の端部処理と、透光性基体への保持部材の挿入との説明図である。
【符号の説明】
１０ 感光体ドラム
１１ スコロトロン帯電器
１２ 露光光学系
１３ 現像器
１７ 定着装置
１７ａ 熱線定着ローラ
４７ａ 圧着ローラ
１７１ａ 透光性基体
１７１Ｂ 兼用層
１７１ｂ 熱線吸収層
１７１ｃ 離型層
１７１ｄ 透光性弾性層
１７１ｇ ハロゲンランプ
ＢＡ１ 自動調芯ベアリング
ＦＢ ふくらみ
ＦＲ１ フランジ
Ｐ 記録紙
ＰＬａ 移動規制板
Claims (1)
- 熱線照射手段を内部に有し透光性を有するガラス部材を用いる円筒状の透光性基体と、透光性弾性層と、前記熱線照射手段からの熱線を吸収する熱吸収層とを積層した熱線定着ローラ、該熱線定着ローラに圧着する圧着ローラ並びに前記熱線定着ローラの内部に設けられた前記熱線照射手段を有する定着装置において、
前記ガラス部材を用いる前記透光性基体の端部を加熱溶融処理して形成したふくらみを有することを特徴とする定着装置。
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