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JP2002148980A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents

Fixing device and image forming apparatus

Info

Publication number
JP2002148980A
JP2002148980A JP2000341846A JP2000341846A JP2002148980A JP 2002148980 A JP2002148980 A JP 2002148980A JP 2000341846 A JP2000341846 A JP 2000341846A JP 2000341846 A JP2000341846 A JP 2000341846A JP 2002148980 A JP2002148980 A JP 2002148980A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat
heat ray
fixing
light
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000341846A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayasu Onodera
正泰 小野寺
州太 ▲浜▼田
Shuta Hamada
Hiroshi Fuma
宏史 夫馬
Satoru Haneda
哲 羽根田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
Priority to JP2000341846A priority Critical patent/JP2002148980A/en
Publication of JP2002148980A publication Critical patent/JP2002148980A/en
Pending legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Fixing For Electrophotography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)
  • Control Of Resistance Heating (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing device which prevent the warming-up time of a rotary member for heat-ray fixation, using an abutting member, from becoming long owing to the abutting member. SOLUTION: The roll-shaped rotary member for heat-ray fixation is formed by providing a cylindrical light-transmissive base which transmits heat rays, a cylindrical light-transmissive elastic layer which transmits heat rays outside the light-transmissive base, and a heat-ray absorbing layer which absorbs heat rays outside the light-transmissive elastic layer; and the abutting member is provided movably which abuts against the rotary member for heat-ray fixation and the abutting member is made to abut after printing operation is started after the warming-up time.

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定着装置及び画像
形成装置に関し、特にクイックスタートが可能な定着装
置、及びクイックスタートが可能な定着装置を用いる画
像形成装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fixing device and an image forming apparatus used for image formation such as a copying machine, a printer and a facsimile, and more particularly to a fixing device capable of quick start and a fixing device capable of quick start. The present invention relates to an image forming apparatus to be used.

【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ゴムローラを定着用の熱ロ
ーラとして用いた熱ローラ定着方式が、低速機から高速
機まで、モノクロ機からフルカラー機まで、と幅広く採
用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a fixing device used in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, etc., a heat roller fixing method using a rubber roller as a fixing heat roller as a device having high technical perfection and stability. However, it is widely used from low-speed machines to high-speed machines, and from monochrome machines to full-color machines.

【0003】しかしながら、従来の熱ローラ定着方式の
定着装置では、転写材やトナーを加熱する際に、熱容量
の大きな定着用の熱ローラを加熱する必要があるため省
エネルギー面で不利であり、また、プリント時に定着装
置を暖めるのに時間がかかりプリント時間(ウォーミン
グアップ時間)が長くなってしまうという問題がある。
However, a conventional heat roller fixing type fixing device is disadvantageous in terms of energy saving because it is necessary to heat a fixing heat roller having a large heat capacity when heating a transfer material or toner. There is a problem that it takes time to warm up the fixing device during printing, and the printing time (warming-up time) becomes longer.

【0004】これを解決するためフィルム(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、温度制御された発熱
体(セラミックヒータ)や誘導発熱体を熱定着フィルム
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
の定着装置が提案され、最近用いられてきている。
In order to solve this problem, a film (heat fixing film) is used, the heat roller is brought to the ultimate thickness of the heat fixing film to reduce the heat capacity, and a temperature controlled heating element (ceramic heater) or induction heating element is used. A heat-fixing film has been proposed and has been used recently, in which a heat-conducting efficiency is greatly improved by directly contacting the heat-fixing film with pressure, and energy saving and a quick start requiring almost no warm-up time are proposed. I have.

【0005】また、熱ローラの変形として透光性基体を
熱線定着ローラ(熱線定着用回転部材)として用い、内
部に設けたハロゲンランプ(熱線照射手段)からの熱線
をトナーに照射して加熱定着し、ウォーミングアップ時
間を要せずクイックスタートを図った定着方法が、特開
昭52−106741号公報、同57−82240号公
報、同57−102736号公報、同57−10274
1号公報等により開示されている。また、透光性基体の
外周面に光吸収層(熱線吸収層)を設けて熱線定着ロー
ラ(熱線定着用回転部材)を構成し、円筒状の透光性基
体内部に設けたハロゲンランプ(熱線照射手段)からの
光を、透光性基体の外周面に設けた光吸収層で吸収さ
せ、光吸収層の熱によりトナー像を定着させる定着方法
が特開昭59−65867号公報により開示されてい
る。
Further, as a modification of the heat roller, a transparent substrate is used as a heat ray fixing roller (rotating member for heat ray fixing), and the toner is heated and fixed by irradiating the toner with heat rays from a halogen lamp (heat ray irradiation means) provided inside. A fixing method which does not require a warm-up time and achieves a quick start is disclosed in JP-A-52-106741, JP-A-57-82240, JP-A-57-102736, and JP-A-57-10274.
No. 1 and the like. Further, a light absorbing layer (heat ray absorbing layer) is provided on the outer peripheral surface of the light transmitting substrate to constitute a heat ray fixing roller (rotating member for heat ray fixing), and a halogen lamp (heat ray) provided inside the cylindrical light transmitting substrate. JP-A-59-65867 discloses a fixing method in which light from the irradiating means is absorbed by a light-absorbing layer provided on the outer peripheral surface of a light-transmitting substrate, and a toner image is fixed by heat of the light-absorbing layer. ing.

【0006】しかしながら、上記特開昭52−1067
41号公報等の開示による定着装置では、ハロゲンラン
プ(熱線照射手段)からの熱線を透光性基体を通して照
射し、トナーを加熱定着する方法により、また特開昭5
9−65867号公報の開示による定着装置では、透光
性基体の外周面に光吸収層(熱線吸収層)を設けて熱線
定着ローラ(熱線定着用回転部材)を構成し、ハロゲン
ランプ(熱線照射手段)からの熱線を透光性基体を通し
て熱線吸収層に照射し、該熱線吸収層の熱によりトナー
を定着する方法により、それぞれ省エネルギーとウォー
ミングアップ時間を短縮したクイックスタートとを図ろ
うとしたものであるが、定着性が悪いので、本願発明者
らは、ハロゲンランプ(熱線照射手段)を用い、透光性
基体と光吸収層(熱線吸収層)との間にゴム材層よりな
る透光性弾性層を設けてソフトローラの熱線定着ローラ
(熱線定着用回転部材)を形成し、ハロゲンランプ(熱
線照射手段)からの熱線により熱線吸収層を加熱し、ク
イックスタート(急速加熱)が可能で、且つトナー像の
定着性を向上する定着装置や該定着装置を用いる画像形
成装置を特開平11−327341号公報等にて提案し
た。さらに、透光性弾性層を型を用いて透光性基体と一
体成型して前記熱線定着用回転部材を製作する方法を特
願2000−144925号にて提案している。
However, the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 52-1067.
In the fixing device disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 41-41, a method of irradiating heat rays from a halogen lamp (heat ray irradiating means) through a translucent substrate to heat and fix the toner is disclosed.
In the fixing device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-65867, a light absorbing layer (heat ray absorbing layer) is provided on the outer peripheral surface of a light-transmitting substrate to constitute a heat ray fixing roller (rotating member for heat ray fixing), and a halogen lamp (heat ray irradiation). Means) is to irradiate the heat ray absorbing layer through the translucent substrate to the heat ray absorbing layer and fix the toner by the heat of the heat ray absorbing layer, thereby achieving energy saving and quick start in which the warm-up time is shortened, respectively. However, since the fixing property is poor, the inventors of the present application used a halogen lamp (heat ray irradiating means) and provided a translucent elastic material comprising a rubber material layer between the light transmissive substrate and the light absorbing layer (heat ray absorbing layer). The heat ray fixing roller (rotating member for heat ray fixing) of the soft roller is formed by providing the layer, and the heat ray absorbing layer is heated by the heat ray from the halogen lamp (heat ray irradiating means), and the quick start ( Fast heating) is possible, and an image forming apparatus using the fixing device or fixing device for improving the fixability of the toner image was proposed in JP-A 11-327341 Patent Publication. Further, Japanese Patent Application No. 2000-144925 proposes a method of manufacturing the rotary member for heat ray fixing by integrally molding a light-transmitting elastic layer with a light-transmitting substrate using a mold.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記提
案の定着装置において、熱線定着用回転部材(熱線定着
ローラ)の周辺に、熱線定着用回転部材の表面温度を均
一化するための熱均一化ローラや、熱線定着用回転部材
にオイルを塗布するためのオイル塗布ローラや、熱線定
着用回転部材上のオイルをクリーニングするためのクリ
ーニングローラ等の当接部材を用いているが、当接部材
により、熱線定着用回転部材(熱線定着ローラ)と当接
部材とを含めた全体的な熱容量(J/K)が大きくなる
と共に、当接部材への熱の流失が起り、熱線定着用回転
部材(熱線定着ローラ)の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起こる。
However, in the fixing device proposed above, a heat equalizing roller for equalizing the surface temperature of the hot-wire fixing rotary member around the hot-wire fixing rotary member (hot-wire fixing roller). Or, a contact member such as an oil application roller for applying oil to the heat ray fixing rotating member and a cleaning roller for cleaning oil on the heat ray fixing rotating member is used. The overall heat capacity (J / K) including the rotating member for hot-wire fixing (hot-wire fixing roller) and the contact member is increased, and heat is lost to the contact member. There is a problem that the warm-up time of the fixing roller becomes long.

【0008】本発明は上記の問題点を解決し、当接部材
を用いる熱線定着用回転部材における、当接部材により
ウォーミングアップ時間が長くなることを防止する定着
装置を提供することを第1の目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is a first object of the present invention to provide a fixing device which solves the above-mentioned problems and prevents a warm-up time from being lengthened by a contact member in a rotary member for fixing heat rays using a contact member. And

【0009】また上記提案の定着装置を用いる画像形成
装置において、熱線定着用回転部材の表層の熱線吸収層
の昇温速度は、熱線定着用回転部材への投入電力に1次
比例する以上に速いが、表層の熱線吸収層から内部のゴ
ム部材を用いる透光性弾性層へ熱が流失し、ウォーミン
グアップ時間が長くなったり、また熱線定着用回転部材
への大きな投入電力によってはゴム部材を用いる透光性
弾性層がダメージを受けて(劣化されて)しまうという
問題が起こる。
Further, in the image forming apparatus using the fixing device proposed above, the rate of temperature rise of the heat ray absorbing layer on the surface of the heat ray fixing rotating member is higher than linearly proportional to the power supplied to the heat ray fixing rotating member. However, heat flows from the heat-absorbing layer on the surface to the translucent elastic layer using the rubber member inside, and the warm-up time is prolonged. There is a problem that the photoelastic layer is damaged (degraded).

【0010】本発明は上記の問題点をも解決し、熱線定
着用回転部材の透光性弾性層のダメージを防止すると共
に、ウォーミングアップ時間の短縮を図る画像形成装置
を提供することを第2の目的とする。
A second object of the present invention is to provide an image forming apparatus which solves the above-mentioned problems and prevents the light-transmitting elastic layer of the heat ray fixing rotating member from being damaged and shortens the warm-up time. Aim.

【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、熱線に対して透光性を有する円
筒状の透光性基体と、前記透光性基体の外側に前記熱線
に対して透光性を有する円筒状の透光性弾性層と、前記
透光性弾性層の外側に前記熱線を吸収する熱線吸収層と
を設けてロール状の熱線定着用回転部材を形成するもの
で、前記熱線定着用回転部材に当接する当接部材を移動
可能に設けると共に、前記当接部材の当接は、ウォーミ
ングアップ時間の終了後で、プリント動作を開始した後
に行われることを特徴とする定着装置(第1の発明)に
よって達成される。
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 pressing, wherein the fixing device has a cylindrical shape having a property of transmitting heat rays. A light-transmitting substrate, a cylindrical light-transmitting elastic layer having a light-transmitting property with respect to the heat ray outside the light-transmitting substrate, and a heat ray absorbing the heat ray outside the light-transmitting elastic layer. An absorptive layer is provided to form a roll-shaped rotatable member for fixing heat rays, and a contact member for contacting the rotatable member for fixing heat rays is provided so as to be movable, and the abutment of the contact member is a warm-up time. The fixing device (first invention) is characterized in that the fixing operation is performed after the printing operation is started after the end of the printing operation.

【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
置を有する画像形成装置において、熱線に対して透光性
を有する円筒状の透光性基体と、前記透光性基体の外側
に前記熱線に対して透光性を有する円筒状の透光性弾性
層と、前記透光性弾性層の外側に前記熱線を吸収する熱
線吸収層とを設けて、定着用のロール状の熱線定着用回
転部材を形成すると共に、前記熱線定着用回転部材への
投入電力変更手段を設け、前記定着装置のウォーミング
アップ時において、前記画像形成装置の制御系の作動の
前に、前記投入電力変更手段による前記熱線定着用回転
部材への投入電力を大とし、前記熱線定着用回転部材の
所定温度への昇温後に、前記投入電力変更手段により前
記熱線定着用回転部材への投入電力を変更して小とする
と共に、前記制御系の作動を行うことを特徴とする画像
形成装置(第2の発明)によって達成される。
A second object of the present invention is to provide an image forming apparatus having a fixing device for fixing a toner image on a transfer material to the transfer material by applying heat and pressure, wherein the cylinder has a light-transmitting property with respect to heat rays. A transparent translucent substrate, a cylindrical translucent elastic layer having translucency with respect to the heat ray outside the translucent substrate, and absorbing the heat ray outside the translucent elastic layer. A heat-ray absorbing layer to form a heat-fixing roll-shaped rotating member for fixing, and a power-supply changing means for supplying power to the hot-ray fixing rotating member, wherein the image forming is performed when the fixing device warms up. Before the operation of the control system of the apparatus, the input power to the hot-wire fixing rotary member is increased by the input power changing unit, and after the temperature of the hot-wire fixing rotary member rises to a predetermined temperature, the input power changing unit is By the rotation for heat ray fixing While small by changing the power applied to the wood, it is achieved by an image forming apparatus, wherein (second invention) to make the operation of the control system.

【0013】[0013]

【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.

【0014】本発明にかかわる定着装置、及び該定着装
置を用いる画像形成装置の一実施形態の画像形成プロセ
スおよび各機構について、図1ないし図5を用いて説明
する。図1は、本発明にかかわる定着装置を用いる画像
形成装置の一実施形態を示すカラー画像形成装置の断面
構成図であり、図2は、定着装置の構造を示す説明図で
あり、図3は、図2の定着装置の熱線定着用回転部材の
拡大断面構成図であり、図4は、図2の定着装置の熱線
定着用回転部材の熱線吸収層の濃度分布を示す図であ
り、図5は、図2の定着装置の熱線定着用回転部材の透
光性基体の外径と厚さとを示す図である。
An image forming process and respective mechanisms of an embodiment of a fixing device according to the present invention and an image forming apparatus using the fixing device will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional configuration view of a color image forming apparatus showing an embodiment of an image forming apparatus using a fixing device according to the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram showing the structure of the fixing device, and FIG. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional configuration diagram of a heat ray fixing rotating member of the fixing device of FIG. 2, and FIG. 4 is a diagram illustrating a concentration distribution of a heat ray absorbing layer of the heat ray fixing rotating member of the fixing device of FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating an outer diameter and a thickness of a light-transmitting substrate of a rotating member for heat ray fixing of the fixing device of FIG. 2.

【0015】図1によれば、像形成体である感光体ドラ
ム10は、例えばガラスや透光性アクリル樹脂等の透光
性部材によって形成される円筒状の基体の外周に、透光
性の導電層及び有機感光層(OPC)の光導電体層を形
成したものである。
According to FIG. 1, a photosensitive drum 10, which is an image forming body, has a light-transmitting member on the outer periphery of a cylindrical base formed of a light-transmitting member such as glass or light-transmitting acrylic resin. It has a conductive layer and a photoconductor layer of an organic photosensitive layer (OPC).

【0016】感光体ドラム10は、図示しない駆動源か
らの動力により、透光性の導電層を接地された状態で図
1の矢印で示す時計方向に回転される。
The photosensitive drum 10 is rotated clockwise as indicated by an arrow in FIG. 1 with the light-transmitting conductive layer grounded by power from a drive source (not shown).

【0017】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.

【0018】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 a 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.

【0019】以下に説明する帯電手段としてのスコロト
ロン帯電器11、画像書込手段としての露光光学系1
2、現像手段としての現像器13は、それぞれ、イエロ
ー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及び黒色
(K)の各色毎の画像形成プロセス用として準備されて
おり、本実施形態においては、図1の矢印にて示す感光
体ドラム10の回転方向に対して、Y、M、C、Kの順
に配置される。
A scorotron charger 11 as a charging unit described below and an exposure optical system 1 as an image writing unit
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.

【0020】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.

【0021】各色毎の露光光学系12は、それぞれ、像
露光光の発光素子としてのLED(発光ダイオード)を
感光体ドラム10の軸と平行に複数個アレイ状に並べた
線状の露光素子(不図示)と等倍結像素子としてのセル
フォックレンズ(不図示)とがホルダに取り付けられた
露光用ユニットとして構成される。露光光学系保持部材
としての円柱状の保持体20に、各色毎の露光光学系1
2が取付けられて感光体ドラム10の基体内部に収容さ
れる。露光素子としてはその他、FL(蛍光体発光)、
EL(エレクトロルミネッセンス)、PL(プラズマ放
電)等の複数の発光素子をアレイ状に並べた線状のもの
が用いられる。
The exposure optical system 12 for each color is a linear exposure element (LED) in which a plurality of LEDs (light emitting diodes) as light emitting elements of image exposure light are arranged in an array parallel to the axis of the photosensitive drum 10. (Not shown) and a selfoc lens (not shown) as an equal-magnification imaging element are configured as an exposure unit attached to a holder. An exposure optical system 1 for each color is placed on a cylindrical holder 20 as an exposure optical system holding member.
2 is mounted and housed inside the substrate of the photosensitive drum 10. Other exposure elements include FL (phosphor emission),
A linear element in which a plurality of light emitting elements such as EL (electroluminescence) and PL (plasma discharge) are arranged in an array is used.

【0022】各色毎の画像書込手段としての露光光学系
12は、感光体ドラム10上での露光位置を、スコロト
ロン帯電器11と現像器13との間で、現像器13に対
して感光体ドラム10の回転方向上流側に設けた状態
で、感光体ドラム10の内部に配置される。
An exposure optical system 12 as an image writing means for each color sets an exposure position on a photosensitive drum 10 between a scorotron charger 11 and a developing unit 13 with respect to the developing unit 13. It is arranged inside the photoconductor drum 10 in a state provided on the upstream side in the rotation direction of the drum 10.

【0023】露光光学系12は、別体のコンピュータ
(不図示)から送られメモリに記憶された各色の画像デ
ータに基づいて画像処理を施した後、一様に帯電した感
光体ドラム10に像露光を行い、感光体ドラム10上に
潜像を形成する。この実施形態で使用される発光素子の
発光波長は、通常Y、M、Cのトナーの透光性の高い6
80〜900nmの範囲のものが良好であるが、裏面か
ら像露光を行うことからカラートナーに透光性を十分に
有しないこれより短い波長でもよい。
The exposure optical system 12 performs image processing based on image data of each color sent from a separate computer (not shown) and stored in a memory, and then forms an image on a uniformly charged photosensitive drum 10. Exposure is performed to form a latent image on the photosensitive drum 10. The emission wavelength of the light-emitting element used in this embodiment is usually 6 for the toners of Y, M, and C, which have high translucency.
The wavelength in the range of 80 to 900 nm is good, but the wavelength may be shorter than this, since the color toner does not have sufficient translucency since image exposure is performed from the back surface.

【0024】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.

【0025】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 in non-contact with the photosensitive drum 10 by a contact roller (not shown) with a predetermined gap, for example, 100 to 1000 μm, between the developing sleeve 13a and the rotating direction of the photosensitive drum 10. At the closest position, it rotates in the forward direction, and at the time of development, an AC voltage AC is superimposed on a DC voltage of the same polarity as the toner (in the present embodiment, a negative polarity) or a DC voltage with respect to the developing sleeve 13a. By applying the developing bias voltage, non-contact reversal development is performed on the exposed portion of the photosensitive drum 10. At this time, the precision of the development interval needs to be about 20 μm or less in order to prevent image unevenness.

【0026】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 unit 13 transfers the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 10 by the charging by the scorotron charger 11 and the image exposure by the exposure optical system 12 in a non-contact state. Reversal development is performed with toner having the same polarity as the charge polarity of No. 10 (in this embodiment, the photosensitive drum is negatively charged, and the toner has negative polarity).

【0027】画像形成のスタートにより不図示の像形成
体駆動モータの始動により感光体ドラム10が図1の矢
印で示す時計方向へ回転され、同時にYのスコロトロン
帯電器11の帯電作用により感光体ドラム10に電位の
付与が開始される。感光体ドラム10は電位を付与され
たあと、Yの露光光学系12において第1の色信号すな
わちYの画像データに対応する電気信号による露光(画
像書込)が開始され感光体ドラム10の回転走査によっ
てその表面の感光層に原稿画像のイエロー(Y)の画像
に対応する静電潜像が形成される。この潜像はYの現像
器13により非接触の状態で反転現像され、感光体ドラ
ム10上にイエロー(Y)のトナー像が形成される。
At the start of image formation, the photosensitive drum 10 is rotated clockwise as indicated by the arrow in FIG. 1 by starting an image forming body driving motor (not shown), and at the same time, the photosensitive drum 10 is charged by the charging action of the Y scorotron charger 11. Application of a potential to 10 starts. 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.

【0028】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.

【0029】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.

【0030】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.

【0031】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 fed to a timing roller. It is conveyed to 16.

【0032】記録紙Pは、タイミングローラ16の駆動
によって、感光体ドラム10上に担持されたカラートナ
ー像との同期がとられ、紙帯電手段としての紙帯電器1
50の帯電により搬送ベルト14aに吸着されて転写域
へ給送される。搬送ベルト14aにより密着搬送された
記録紙Pは、転写域でトナーと反対極性(本実施形態に
おいてはプラス極性)の電圧が印加される転写手段とし
ての転写器14cにより、感光体ドラム10の周面上の
カラートナー像が一括して記録紙Pに転写される。
The recording paper P is synchronized with the color toner image carried on the photosensitive drum 10 by the driving of the timing roller 16, and the paper charger 1 as paper charging means is synchronized.
Due to the electrification of 50, the toner is attracted to the conveyor belt 14a and fed to the transfer area. The recording paper P, which is closely transported by the transport belt 14a, is moved around the photosensitive drum 10 by a transfer unit 14c as a transfer unit to which a voltage having a polarity opposite to that of the toner (positive polarity in the present embodiment) is applied in a transfer area. The color toner images on the surface are collectively transferred to the recording paper P.

【0033】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.

【0034】定着装置17はカラートナー像を定着する
ための上側のロール状の熱線定着用回転部材としての熱
線定着ローラ17aと、上側の熱線定着ローラ17aに
対向して設けられる下側のロール状の定着部材としての
定着ローラ47aとにより構成され、熱線定着ローラ1
7aの内部中心には、光源によっては可視光を含んだ赤
外線或いは遠赤外線等の熱線を発するハロゲンランプ1
71gやキセノンランプ(不図示)等が熱線照射手段と
して配設される。
The fixing device 17 includes an upper roll-shaped heat-ray fixing roller 17a for fixing a color toner image, and a lower roll-shaped roller provided opposite to the upper heat-ray fixing roller 17a. And a fixing roller 47a as a fixing member.
In the center of the inside of 7a, a halogen lamp 1 that emits heat rays such as infrared rays or far infrared rays including visible light depending on the light source is provided.
71 g, a xenon lamp (not shown), and the like are provided as heat ray irradiation means.

【0035】熱線定着ローラ17aと定着ローラ47a
との間で形成されるニップ部Nで記録紙Pが挟持され、
熱と圧力とを加えることにより記録紙P上のカラートナ
ー像が定着され、記録紙Pが排紙ローラ18により送ら
れて、装置上部のトレイへ排出される。
Heat ray fixing roller 17a and fixing roller 47a
The recording paper P is sandwiched by a nip portion N formed between
By applying heat and pressure, the color toner image on the recording paper P is fixed, and the recording paper P is sent by the paper discharge roller 18 and discharged to a tray on the upper portion of the apparatus.

【0036】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.

【0037】図2によれば、定着装置17は転写材上の
トナー像を定着するための上側の弾性を有するロール状
の熱線定着用回転部材としての熱線定着ローラ17a
と、上側の熱線定着ローラ17aに対向して設けられる
下側のロール状の定着部材としての定着ローラ47aと
により構成され、弾性を有する熱線定着ローラ17aと
定着ローラ47aとの間で形成される、幅5〜20mm
程度のニップ部Nで記録紙Pを挟持し、熱と圧力とを加
えることにより記録紙P上のトナー像を定着する。上側
に設けられるロール状の熱線定着用回転部材としての熱
線定着ローラ17aには、ニップ部Nの位置より熱線定
着ローラ17aの回転方向に、定着分離爪TR3、及び
それぞれ押圧バネSPaの押圧力により、熱線定着ロー
ラ17aに押圧、当接されるそれぞれ当接部材としての
クリーニングローラTR1、熱均一化ローラTR4、オ
イル塗布ウェブTR2等が設けられる。オイルを含浸さ
せたフェルト部材を用いる、当接部材としてのオイル塗
布ウェブTR2は、押圧バネSPaに押圧される押圧ロ
ーラROaにより熱線定着ローラ17aに押圧されるも
ので、プリント数に応じて、元巻ローラRMaから巻取
ローラRMbへと間欠的に巻き上げられながら熱線定着
ローラ17aにオイルを塗布する。それぞれ当接部材と
してのクリーニングローラTR1及び熱均一化ローラT
R4は、押圧バネSPaの押圧力により熱線定着ローラ
17aに押圧、当接されながら、熱線定着ローラ17a
の回転により従動回転される。クリーニングローラTR
1により熱線定着ローラ17aの周面上のトナーやオイ
ルがクリーニングされる。従って熱均一化ローラTR
4、及び後述する、熱線定着ローラ17aの温度を測定
する温度検知手段である温度センサTS1は、クリーニ
ングローラTR1とオイル塗布ウェブ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。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T
R4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。
As shown in FIG. 2, the fixing device 17 is a hot-ray fixing roller 17a as a roll-shaped hot-ray fixing rotating member having an upper elasticity for fixing a toner image on a transfer material.
And a lower fixing roller 47a as a roll-shaped fixing member provided opposite to the upper heat ray fixing roller 17a, and is formed between the elastic heat ray fixing roller 17a and the fixing roller 47a. , Width 5-20mm
The recording paper P is sandwiched between the nip portions N, and the toner image on the recording paper P is fixed by applying heat and pressure. On the hot-wire fixing roller 17a as a roll-shaped hot-wire fixing rotating member provided on the upper side, the fixing separation claw TR3 and the pressing force of each pressing spring SPa are applied in the rotation direction of the hot-wire fixing roller 17a from the position of the nip portion N. Further, a cleaning roller TR1, a heat equalizing roller TR4, an oil application web TR2, and the like are provided as contact members that are pressed and contacted with the heat ray fixing roller 17a. The oil-coated web TR2 as a contact member using a felt member impregnated with oil is pressed against the hot-wire fixing roller 17a by a pressing roller ROa pressed by a pressing spring SPa. Oil is applied to the heat ray fixing roller 17a while being intermittently wound up from the winding roller RMa to the winding roller RMb. Cleaning roller TR1 and heat equalizing roller T as contact members, respectively
R4 is pressed against the heat ray fixing roller 17a by the pressing force of the pressing spring SPa, and is contacted with the heat ray fixing roller 17a.
Is rotated by the rotation of. Cleaning roller TR
1 cleans toner and oil on the peripheral surface of the heat ray fixing roller 17a. Therefore, the heat equalizing roller TR
4, and a temperature sensor TS1, which will be described later, which is a temperature detecting means for measuring the temperature of the heat ray fixing roller 17a, is provided on the peripheral surface of the cleaned heat ray fixing roller 17a between the cleaning roller TR1 and the oil application web TR2. . The transfer material after fixing is separated by the fixing separation claw TR3. Roller T made of metal such as aluminum or stainless steel with good thermal conductivity or heat pipe using heat pipe
By R4, the heat generation temperature distribution on the peripheral surface of the heat ray fixing roller 17a heated by the heat ray absorption layer 171b is made uniform.
The heat uniformizing roller TR4 equalizes the temperature unevenness of the heat ray fixing roller 17a in the vertical and horizontal directions due to the passage of the transfer material.

【0038】上側に設けられ、転写材上のトナー像を定
着するための熱線定着用回転部材としての熱線定着ロー
ラ17aは、円筒状の透光性基体171aと、該透光性
基体171aの外側(外周面)に透光性弾性層171d
と熱線吸収層171bと離型層171cとをその順に設
けた、或いは後段の図3において詳述するように、円筒
状の透光性基体171aと、該透光性基体171aの外
側(外周面)に透光性弾性層171dと、該透光性弾性
層171dの外側(外周面)に、前述した熱線吸収層1
71bと離型層171cとを一体とする、熱線吸収層で
あるところの兼用層171Bとをその順に設けた、外径
25〜50mm程度のソフトローラとして構成される。
透光性基体171a内部中心に、光源によっては可視光
を含んだ赤外線或いは遠赤外線等の熱線を発する熱線照
射手段としてのハロゲンランプ171gやキセノンラン
プ(不図示)が設けられる。熱線定着用回転部材として
の熱線定着ローラ17aは、後述するようにして弾性の
高いソフトローラとして構成される。ハロゲンランプ1
71gやキセノンランプ(不図示)より発された熱線が
熱線吸収層171b(或いは熱線吸収層であるところの
兼用層171B)により吸収され急速加熱が可能なロー
ル状の熱線定着用回転部材が形成される。
A heat ray fixing roller 17a provided on the upper side and serving as a heat ray fixing rotating member for fixing a toner image on a transfer material includes a cylindrical light transmitting base 171a and an outer side of the light transmitting base 171a. (Transparent elastic layer 171d)
A heat-absorbing layer 171b and a release layer 171c are provided in this order, or as described in detail in FIG. 3 below, a cylindrical light-transmitting substrate 171a and an outer surface (outer peripheral surface) of the light-transmitting substrate 171a. ), The light-transmitting elastic layer 171d and the heat ray absorbing layer 1 on the outer side (outer peripheral surface) of the light-transmitting elastic layer 171d.
It is configured as a soft roller having an outer diameter of about 25 to 50 mm, in which a combined layer 171B, which is a heat ray absorbing layer, is provided in that order, integrating the release layer 71b with the release layer 171c.
A halogen lamp 171g or a xenon lamp (not shown) is provided in the center of the translucent substrate 171a as a heat ray irradiating means for emitting heat rays such as infrared rays or far infrared rays including visible light depending on the light source. The heat ray fixing roller 17a as a heat ray fixing rotating member is configured as a highly elastic soft roller as described later. Halogen lamp 1
A heat ray emitted from a 71 g or xenon lamp (not shown) is absorbed by the heat ray absorbing layer 171b (or the dual-purpose layer 171B which is a heat ray absorbing layer) to form a roll-shaped heat ray fixing rotating member capable of rapid heating. You.

【0039】また、上側の熱線定着ローラ17aに対向
して設けら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、例えばアルミ材を用いた円筒状の金属
製のパイプ471aと、該金属製のパイプ471aの外
周面に例えばシリコン材を用い、ゴム硬度が10Hs〜
40Hs(JIS、Aゴム硬度)で、厚さ(肉厚)2〜
7mm厚の厚肉ゴム層よりなるゴムローラ471bを形
成した、外径25〜50mm程度のソフトローラとして
構成される。下側のロール状の定着部材を断熱性の高い
弾性ゴムローラを用い、上側の熱線定着用回転部材から
下側の定着部材への熱の拡散を防止すると共に、広いニ
ップ幅も確保する。また、ゴムローラ471bの表面に
も、押圧バネSPaの押圧力により押圧、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、当接部材としての熱均一化
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。さらに、金
属製のパイプ471aの内部中心に発熱源としてのハロ
ゲンランプ471cを設けてもよい。むろん、本発明で
ある上側の熱線定着ローラ17aと同じ構成を、下側の
定着部材に用いてもよい。
Further, a fixing roller 47a as a lower roll-shaped fixing member provided opposite to the upper heat ray fixing roller 17a is, for example, a cylindrical metal pipe 471a made of an aluminum material and a metal pipe 471a. For example, a silicon material is used on the outer peripheral surface of the pipe 471a made of
40Hs (JIS, A rubber hardness), thickness (wall thickness) 2
It is configured as a soft roller having an outer diameter of about 25 to 50 mm on which a rubber roller 471b made of a thick rubber layer having a thickness of 7 mm is formed. An elastic rubber roller having high heat insulating property is used for the lower roll-shaped fixing member to prevent heat from diffusing from the upper heat ray fixing rotating member to the lower fixing member, and to secure a wide nip width. In addition, the surface of the rubber roller 471b is pressed by the pressing force of the pressing spring SPa, and is driven and rotated by the pressing force of the pressing spring SPa. A heat equalizing roller TR4 is provided, and the heat uniformizing roller TR4 equalizes the heat generation temperature distribution on the peripheral surface of the fixing roller 47a.
As the heat equalizing roller TR4, it is preferable to use a heat pipe that has both heat storage and heat radiation. Further, a halogen lamp 471c as a heat source may be provided in the center of the inside of the metal pipe 471a. Of course, the same configuration as the upper heat ray fixing roller 17a of the present invention may be used for the lower fixing member.

【0040】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.

【0041】TS1は上側の熱線定着ローラ17aに取
付けられた温度制御を行うための例えば接触タイプのサ
ーミスタを用いた温度検知手段である温度センサであ
り、TS2は下側の定着ローラ47aに取付けられた温
度制御を行うための例えば接触タイプのサーミスタを用
いた温度センサである。温度センサTS1、TS2とし
ては接触タイプの他に、非接触タイプのものを用いるこ
とも可能である。
TS1 is a temperature sensor which is a temperature detecting means using, for example, a contact type thermistor for controlling the temperature, which is attached to the upper heat ray fixing roller 17a. TS2 is attached to the lower fixing roller 47a. For example, a temperature sensor using a contact-type thermistor for performing temperature control. As the temperature sensors TS1 and TS2, non-contact type sensors can be used in addition to the contact type.

【0042】図3によれば、熱線定着ローラ17aの構
成は、図3(A)に断面を示すように、円筒状の透光性
基体171aとしては、厚さ(肉厚)0.5〜5mm、
好ましくは1〜3mm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(登録商標)ガラス、
サファイヤ(Al23)、CaF2等のセラミック材
(熱伝導率が(5〜20)×10-1W/m・K、比熱が
(0.5〜2.0)×103J/kg・K、比重が1.
5〜3.0)が主として用いられる。ポリイミド、ポリ
アミド等を使用した透光性樹脂(熱伝導率が(2〜4)
×10-1W/m・K、比熱が(1〜2)×103J/k
g・K、比重が0.8〜1.2)等を用いることも可能
である。上記の如く、透光性基体171aはあまり熱伝
導性が良くない。
According to FIG. 3, the configuration of the heat ray fixing roller 17a is such that the thickness (wall thickness) of the cylindrical light-transmitting substrate 171a is 0.5 to 100, as shown in the cross section in FIG. 5mm,
Pyrex (registered trademark) glass having a thickness of preferably 1 to 3 mm and transmitting heat rays such as infrared rays or far infrared rays from a halogen lamp 171 g or a xenon lamp (not shown);
Ceramic materials such as sapphire (Al 2 O 3 ) and CaF 2 (having a thermal conductivity of (5 to 20) × 10 −1 W / m · K and a specific heat of (0.5 to 2.0) × 10 3 J / kg · K, specific gravity is 1.
5 to 3.0) are mainly used. Transparent resin using polyimide, polyamide, etc. (Thermal conductivity is (2-4)
× 10 -1 W / m · K, specific heat is (1-2) × 10 3 J / k
g · K, specific gravity of 0.8 to 1.2) and the like can also be used. As described above, the translucent substrate 171a does not have good thermal conductivity.

【0043】透光性弾性層171dは、厚さ(肉厚)
0.5〜5mm、好ましくは1〜3mm厚の例えばシリ
コンゴムやフッ素ゴムを用い、熱線(光源によっては可
視光を含んだ赤外線或いは遠赤外線)を透過する熱線透
過性のシリコンゴム層或いはフッ素ゴム層(ベース層)
で形成される。透光性弾性層171dとしては高速化対
応のために、ベース層にフィラーとしてシリカ、アルミ
ナ、酸化マグネシウム等の金属酸化物の粉末を配合させ
て熱伝導率を向上させる方法がとられ、熱伝導率が(1
〜3)×10-1W/m・K、比熱が(1〜2)×103
J/kg・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基体171a
(熱伝導率が(5〜20)×10-1W/m・K)より低
いので、断熱性層の役割をする。熱伝導率を高めると一
般的にゴム硬度が高くなる傾向があり、例えば通常40
Hsのものが60Hs(JIS、Aゴム硬度)近くまで
高くなってしまう。好ましいゴム硬度は10〜50Hs
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1
71dの中間層はオイル膨潤防止のために耐油層として
フッ素系ゴムが、好ましくは20〜300μmの厚さで
塗られている。また、透光性弾性層171dを通過させ
る熱線の波長は0.1〜20μm、好ましくは0.3〜
3μmであるので、先に記した硬度や熱伝導率の調整剤
として用いられるフィラーは、粒径が熱線の波長の1/
2、好ましくは1/5以下の、1次、2次粒子を含めて
平均粒径が1μm以下、好ましくは0.1μm以下の熱
線透過性(光源によっては可視光を含んだ赤外線或いは
遠赤外線透過性)の酸化チタン、酸化アルミニウム、酸
化亜鉛、酸化シリコン、酸化マグネシウム、炭酸カルシ
ウム等の金属酸化物の微粒子を樹脂バインダに分散させ
たもので透光性弾性層171dを形成してもよい。層中
で1次、2次粒子を含めて平均粒径が1μm以下、好ま
しくは0.1μm以下であることが光散乱を防ぎ、熱線
吸収層171bに到達させるのに好ましい。透光性弾性
層171dを設けることにより、熱線定着用回転部材と
しての熱線定着ローラ17aが弾性の高いソフトローラ
として構成される。
The light-transmitting elastic layer 171d has a thickness (thickness).
A heat-ray-transmitting silicon rubber layer or fluorine-containing rubber that transmits heat rays (infrared ray or visible ray including visible light depending on the light source) using 0.5 to 5 mm, preferably 1 to 3 mm thick silicon rubber or fluoro rubber, for example. Layer (base layer)
Is formed. For the light-transmitting elastic layer 171d, in order to cope with a high speed, a method of improving the thermal conductivity by mixing a powder of a metal oxide such as silica, alumina or magnesium oxide as a filler into the base layer is adopted. Rate is (1
~ 3) × 10 -1 W / m · K, specific heat is (1-2) × 10 3
A silicon rubber layer or a fluorine rubber layer having J / kg · K and a specific gravity of 0.9 to 1.0 is used. The silicon rubber layer and the fluorine rubber layer are made of a light-transmitting substrate 171a having a thermal conductivity of a glass member.
Since the thermal conductivity is lower than (5 to 20) × 10 −1 W / m · K, it functions as a heat insulating layer. Increasing the thermal conductivity generally tends to increase the rubber hardness.
Those of Hs become high to nearly 60 Hs (JIS, A rubber hardness). Preferred rubber hardness is 10 to 50 Hs
It is. Most of the translucent elastic layer 171d of the heat ray fixing rotating member is occupied by the base layer, and the amount of compression during pressurization is determined by the rubber hardness of the base layer. Translucent elastic layer 1
The intermediate layer 71d is coated with a fluorine-based rubber, preferably in a thickness of 20 to 300 μm, as an oil-resistant layer to prevent oil swelling. The wavelength of the heat ray passing through the translucent elastic layer 171d is 0.1 to 20 μm, preferably 0.3 to 20 μm.
Since the particle diameter is 3 μm, the filler used as the hardness and thermal conductivity modifier described above has a particle diameter of 1/1 / wavelength of the heat ray.
2, preferably not more than 1/5 and having an average particle diameter of 1 μm or less, preferably 0.1 μm or less, including primary and secondary particles (transmission of infrared or far-infrared light including visible light depending on the light source) The translucent elastic layer 171d may be formed by dispersing fine particles of a metal oxide such as titanium oxide, aluminum oxide, zinc oxide, silicon oxide, magnesium oxide, and calcium carbonate in a resin binder. It is preferable that the average particle diameter including the primary and secondary particles in the layer is 1 μm or less, preferably 0.1 μm or less in order to prevent light scattering and reach the heat ray absorbing layer 171b. By providing the translucent elastic layer 171d, the heat ray fixing roller 17a as a heat ray fixing rotating member is configured as a soft elastic roller.

【0044】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、樹脂バインダに熱線吸
収部材としてカーボンブラック、黒鉛、鉄黒(Fe
34)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(Fe23)等の粉末を10質量%
程度混入したものを用い、厚さ25〜200μm、好ま
しくは30〜150μm厚の熱線吸収層171bを透光
性弾性層171dの外側(外周面)に吹付け或いは塗布
等により形成する。熱線吸収層171bの熱伝導率は、
カーボンブラック等の吸収剤の添加により、前記透光性
弾性層171dのベース層(熱伝導率が(3〜10)×
10-1W/m・K)と比べて高めの(3〜100)×1
-1W/m・Kに設定することができる。熱線吸収層1
71bの比熱は(〜2.0)×103J/kg・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)より発され、透光性基体171a及び透光性弾性層
171dにて吸収された残りの熱線で、透光性基体17
1a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17
1b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25μm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200μm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25〜200μm、好
ましくは30〜150μm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1μ
m以下、好ましくは0.1μm以下の熱線透過性(光源
によっては可視光を含んだ赤外線或いは遠赤外線透過
性)の酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化
シリコン、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム等の金属
酸化物の微粒子を樹脂バインダに5〜50質量%分散さ
せたもので熱線吸収層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。
As the heat ray absorbing layer 171b, the remaining heat rays emitted from the halogen lamp 171g or the xenon lamp (not shown) and absorbed by the light transmitting base 171a and the light transmitting elastic layer 171d are used as the heat transmitting layer 171b. A heat ray fixing rotating member capable of absorbing 90 to 100%, preferably 95 to 100% of heat rays, which is about 100% of the heat rays transmitted through the 171a and the light transmitting elastic layer 171d, by the heat ray absorbing layer 171b and capable of rapid heating. As described above, carbon black, graphite, iron black (Fe
10% by mass of powder such as 3 O 4 ), various ferrites and their compounds, copper oxide, cobalt oxide, and red iron oxide (Fe 2 O 3 ).
A heat ray absorbing layer 171b having a thickness of 25 to 200 μm, preferably 30 to 150 μm, is formed on the outside (outer peripheral surface) of the light-transmitting elastic layer 171d by spraying or coating. The thermal conductivity of the heat ray absorbing layer 171b is
By adding an absorbent such as carbon black, the base layer of the translucent elastic layer 171d (having a thermal conductivity of (3 to 10) ×
(3-100) × 1 higher than 10 -1 W / m · K)
It can be set to 0 -1 W / m · K. Heat ray absorption layer 1
The specific heat of 71b is (〜2.0) × 10 3 J / kg · K, and the specific gravity is 0.90.9. As the heat ray absorbing layer 171b, a metal roller member such as a nickel electroformed roller may be provided with a similar thickness. At this time, it is preferable that the inside (the inner peripheral surface) is subjected to black oxidation treatment in order to absorb heat rays.
If the heat ray absorption rate in the heat ray absorbing layer 171b is lower than about 90%, for example, about 20 to 80%, the heat ray leaks,
When the heat ray fixing roller 17a as a heat ray fixing rotating member is used for forming a monochrome image due to the leaked heat rays, if the black toner adheres to the surface of the heat ray fixing roller 17a at a specific position due to filming or the like, the adhering portion is formed by the leaked heat rays. Then, heat is generated due to heat ray absorption in that portion, and the heat ray absorption layer 171b is damaged. Further, when used for forming a color image, the absorption efficiency of the color toner is generally low, and there is a difference in the absorption efficiency between the color toners, resulting in poor fixing or uneven fixing. Therefore, the remaining heat rays emitted from the halogen lamp 171g or the xenon lamp (not shown) and absorbed by the light-transmitting base 171a and the light-transmitting elastic layer 171d form the light-transmitting base 17
1a and the heat ray absorbing layer 171d so that the heat ray transmitted through the light transmitting elastic layer 171d is completely absorbed by the heat ray absorbing layer 171b.
90-100 which is equivalent to about 100% of the heat ray absorption rate of 1b
%, Preferably 95 to 100%. Thereby, the color toner, which is difficult to fix by heat rays due to different spectral characteristics, is favorably melted. Particularly, in the color image formation in FIG. 1, it is difficult to fix by heat rays due to different spectral characteristics. The superimposed color toner image on the transfer material having a thick toner layer is fused well. Also,
When the thickness of the heat ray absorbing layer 171b is less than 25 μm and thin, the heating rate due to the absorption of the heat ray in the heat ray absorbing layer 171b is high, but the heat ray absorbing layer 171b due to local heating by the thin film.
If the thickness of the heat ray absorbing layer 171b exceeds 200 μm, the heat conduction becomes poor or the heat capacity becomes large and rapid heating becomes difficult. By setting the heat ray absorption rate of the heat ray absorption layer 171b to 90 to 100%, which is about 100%, preferably 95 to 100%, or setting the thickness of the heat ray absorption layer 171b to 25 to 200 μm, preferably 30 to 150 μm, Local heat generation in the absorption layer 171b is prevented, and uniform heat generation is performed. Further, the wavelength of the heat ray projected on the heat ray absorbing layer 171b is 0.1 to 20 μm, preferably 0.3 to 3 μm.
Therefore, an adjuster for hardness and thermal conductivity is added as a filler, but the average particle size including primary and secondary particles having a particle size of 、, preferably 1 / or less of the wavelength of the heat ray is included. Is 1μ
Metals such as titanium oxide, aluminum oxide, zinc oxide, silicon oxide, magnesium oxide, calcium carbonate, etc. having a heat ray transmission of not more than m, preferably not more than 0.1 μm (depending on the light source, transmitting infrared or far infrared rays including visible light). The heat ray absorbing layer 171b may be formed by dispersing 5 to 50% by mass of oxide fine particles in a resin binder. This allows the heat rays to enter the heat ray absorbing layer 171b and prevent heat generation at the interface. In this way, the heat capacity of the heat ray absorbing layer 171b is reduced so that the temperature rises immediately. Therefore, the temperature of the heat ray fixing roller 17a as a heat ray fixing rotating member is lowered, and the fixing unevenness occurs. To prevent.

【0045】また熱線吸収層171bと分離して熱線吸
収層171bの外側(外周面)に、トナーとの離型性を
良好とするため、厚さ25〜75μm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25〜75μm塗布したもの
で、熱伝導率が(3〜100)×10-1W/m・Kの離
型層171cを設ける(分離型)。
Further, a PFA (fluororesin) tube having a thickness of 25 to 75 μm is coated on the outer side (outer peripheral surface) of the heat ray absorbing layer 171b separately from the heat ray absorbing layer 171b to improve the releasability from the toner. Or fluororesin (PFA)
Alternatively, a release layer 171c having a coating of 25 to 75 μm of PTFE) paint and having a thermal conductivity of (3 to 100) × 10 −1 W / m · K is provided (separation type).

【0046】さらに図3(B)に断面を示すように、熱
線吸収部材としてカーボンブラック、黒鉛、鉄黒(Fe
34)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(Fe23)等の粉末を10質量%
程度を、バインダと離型剤とを兼ねたフッ素樹脂(PF
AまたはPTFE)塗料に混入して配合し、図3(A)
にて前述した熱線吸収層171bと離型層171cとを
兼用し、熱線吸収層171bと離型層171cとを一体
として離型性を有する、熱線吸収層であるところの兼用
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
成することが好ましい。熱線吸収層171bと離型層1
71cとを一体とする、熱線吸収層であるところの兼用
層171B(以下単に兼用層171Bという)として
は、厚さ25〜200μm程度のカーボン入りのPFA
(パーフルオロアルコキシ)チューブを被覆したものが
好ましく用いられる。兼用層171Bの層厚は以下の各
実施形態における表層(保護するための層)を設けるこ
とで、25〜200μmの薄肉化が可能となる。上述し
た熱線吸収層171bと離型層171cとを一体とする
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、(3〜10)×10-1W/m・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)より発され、透光性基体171a
及び透光性弾性層171dにて吸収された残りの熱線
で、透光性基体171a及び透光性弾性層171dを透
過した熱線が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)より発さ
れ、透光性基体171a及び透光性弾性層171dにて
吸収された残りの熱線で、透光性基体171a及び透光
性弾性層171dを透過した熱線が熱線定着用回転部材
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9
5〜100%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0.1〜20μ
m、好ましくは0.3〜3μmであるので、フィラーと
して硬度や熱伝導率の調整剤が加えられるが、粒径が熱
線の波長の1/2、好ましくは1/5以下の、1次、2
次粒子を含めて平均粒径が1μm以下、好ましくは0.
1μm以下の熱線透過性(光源によっては可視光を含ん
だ赤外線或いは遠赤外線透過性)の酸化チタン、酸化ア
ルミニウム、酸化亜鉛、酸化シリコン、酸化マグネシウ
ム、炭酸カルシウム等の金属酸化物の微粒子を樹脂バイ
ンダに分散させたもので兼用層171Bを形成してもよ
い。
Further, as shown in the cross section in FIG. 3B, carbon black, graphite, iron black (Fe
10% by mass of powder such as 3 O 4 ), various ferrites and their compounds, copper oxide, cobalt oxide, and red iron oxide (Fe 2 O 3 ).
To the extent, a fluororesin (PF
A or PTFE) mixed into the paint and blended.
The heat ray absorbing layer 171b and the release layer 171c are also used as described above, and the heat ray absorbing layer 171b and the release layer 171c are integrally formed and have a releasing property. It is preferable to form an elastic roll-shaped heat ray fixing rotating member formed outside (outer peripheral surface) of the translucent elastic layer 171d formed outside (outer peripheral surface) of the optical base 171a. Heat ray absorbing layer 171b and release layer 1
The combined layer 171B (hereinafter, simply referred to as a combined layer 171B), which is a heat ray absorbing layer in which the PFA 71c is integrated, is a carbon-containing PFA having a thickness of about 25 to 200 μm.
A tube coated with a (perfluoroalkoxy) tube is preferably used. The layer thickness of the dual-purpose layer 171B can be reduced to 25 to 200 μm by providing a surface layer (a layer for protection) in each of the following embodiments. The thermal conductivity of the dual-purpose layer 171B integrating the heat ray absorbing layer 171b and the release layer 171c is substantially the same as that of the heat ray absorbing layer 171b, and is (3 to 10) × 10 −1 W / m ·. K. As described above, the light-transmitting substrate 171a is emitted from the halogen lamp 171g or the xenon lamp (not shown).
The heat ray absorptivity of the dual-purpose layer 171B is substantially reduced so that the remaining heat rays absorbed by the light-transmitting elastic layer 171d completely absorb the heat rays transmitted through the light-transmitting substrate 171a and the light-transmitting elastic layer 171d. 90 to 100%, which is 100%, preferably 95 to 100%. When the heat ray absorption rate of the dual-purpose layer 171B is lower than about 90%, for example, about 20 to 80%, the heat ray leaks, and when the heat ray fixing rotary member is used for monochrome image formation due to the leaked heat ray, When black toner adheres to the surface of the heat ray fixing rotating member at a specific position due to, e.g., mining or the like, heat is generated from the adhered portion due to the leaked heat rays, and heat generated by heat ray absorption is further superimposed at that portion, thereby damaging the dual-purpose layer 171B. In addition, when used for forming a color image, the absorption efficiency of the color toner is generally low, and there is a difference in the absorption efficiency between the color toners, resulting in poor fixing or uneven fixing. Therefore, the remaining heat rays emitted from the halogen lamp 171g or the xenon lamp (not shown) and absorbed by the light-transmitting base 171a and the light-transmitting elastic layer 171d form the light-transmitting base 171a and the light-transmitting elastic layer 171d. In order to completely absorb the heat rays transmitted through the heat ray fixing rotating member, the heat ray absorptivity of the dual-purpose layer 171B is about 90% to 100%, preferably about 100%, preferably 9%.
5 to 100%. In addition, local heat generation in the dual-purpose layer 171B is also prevented, and uniform heat generation is performed. The wavelength of the heat ray projected on the dual-purpose layer 171B is 0.1 to 20 μm.
m, preferably 0.3 to 3 μm, so that a filler for adjusting hardness or thermal conductivity is added as a filler. 2
The average particle size including the secondary particles is 1 μm or less, preferably 0.1 μm or less.
Fine particles of metal oxide such as titanium oxide, aluminum oxide, zinc oxide, silicon oxide, magnesium oxide, calcium carbonate, etc. having a heat ray transmission of 1 μm or less (infrared ray or visible ray including visible light depending on the light source) are used as resin binder. May be used to form the dual-purpose layer 171B.

【0047】図4によれば、ロール状の熱線定着用回転
部材としての熱線定着ローラ17aの熱線吸収層171
b(或いは熱線吸収層であるところの兼用層171B、
以下単に兼用層171Bという)に前述した熱線吸収部
材の濃度分布を、点線(a−1)に示すように均一に設
けると、熱線吸収層171b(或いは兼用層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(或いは兼用層171B)で発熱が
集中することになり、透光性弾性層171d(或いは兼
用層171B)側へ熱が流失しやすいので、濃度分布を
設けて熱線吸収層171b(或いは兼用層171B)の
内部で熱を発生させることが発熱分布を分散させる観点
から好ましい。このため、熱線吸収層171b(或いは
兼用層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(或いは兼用層171
B)の厚さt1に対し、透光性弾性層171d側から1
/2〜3/5程度の位置)で100%吸収する濃度とな
るようにして飽和するようにする。これにより、熱線吸
収層171b(或いは兼用層171B)での熱線の吸収
による発熱分布は、曲線(b−2)に示すように熱線吸
収層171b(或いは兼用層171B)の最大値が、界
面から熱線吸収層171b(或いは兼用層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(或いは兼用層
171B)の発熱分布は熱線吸収層171b(或いは兼
用層171B)の中央部近傍に最大値を有し、熱線吸収
層171b(或いは兼用層171B)の界面や外周面近
傍で最小値をとる放物線状に形成されて、外周表面層の
削れの影響も少なく、特に熱の流出の影響の無いように
する。要するに、十分に内部で吸収が行われれば外側で
の濃度の影響はなくなる。削れの影響も生じない。ま
た、濃度分布に上記傾斜を設け、傾斜角の変更により発
熱分布を調整することもできる。
According to FIG. 4, the heat ray absorbing layer 171 of the heat ray fixing roller 17a as a roll-shaped heat ray fixing rotating member.
b (or a dual-purpose layer 171B which is a heat ray absorbing layer,
When the above-mentioned concentration distribution of the heat ray absorbing member is uniformly provided on the combined use layer 171B as shown by a dotted line (a-1), the heat ray absorption layer 171b (or combined use layer 171B) is provided.
As shown in the curve (b-1), the heat is concentrated on the heat ray absorbing layer 171b (or the dual-purpose layer 171B) at the boundary, and the light-transmitting elastic layer 171d (or the dual-purpose layer 171B) side Since heat is easily dissipated, it is preferable to provide a concentration distribution and generate heat inside the heat ray absorbing layer 171b (or the dual-purpose layer 171B) from the viewpoint of dispersing the heat generation distribution. Therefore, as shown by a dotted line (a-2) in the concentration distribution of the heat ray absorbing layer 171b (or the dual-purpose layer 171B), the interface on the side of the light-transmitting elastic layer 171d that is inscribed has a low concentration and is inclined toward the outer peripheral surface. To the outer surface side (the heat ray absorbing layer 171b (or the dual-purpose layer 171).
1) from the translucent elastic layer 171d side with respect to the thickness t1 of B).
(Position of about / 2 to 3/5) so as to obtain a concentration that absorbs 100% so as to be saturated. Accordingly, the heat generation distribution due to the absorption of the heat rays in the heat ray absorbing layer 171b (or the dual-purpose layer 171B) is such that the maximum value of the heat ray absorbing layer 171b (or the dual-purpose layer 171B) is from the interface as shown by the curve (b-2). With respect to the thickness t1 of the heat ray absorbing layer 171b (or the dual-purpose layer 171B), from the side of the light-transmitting elastic layer 171d, 1/3 or more.
It is shifted so that it is located at about 2/5, the outflow of heat is reduced, and in particular, even when the dual-purpose layer 171B is used, there is no effect even if the outer peripheral surface layer is shaved. Further, as shown by a dotted line (a-3), it is preferable to form a saturated layer by providing an inclination, whereby the curve (b-
As shown in 3), the heat generation distribution of the heat ray absorbing layer 171b (or the dual-purpose layer 171B) has a maximum value near the center of the heat ray absorbing layer 171b (or the dual-purpose layer 171B), and the heat ray absorbing layer 171b (or the dual-purpose layer 171B). 171B) is formed in a parabolic shape having a minimum value at the interface and the vicinity of the outer peripheral surface, so that the outer surface layer is less affected by shaving and has no particular effect of heat outflow. In short, if the absorption is sufficiently performed inside, the influence of the concentration on the outside disappears. There is no influence of shaving. Further, it is also possible to provide the above-mentioned inclination in the concentration distribution and adjust the heat generation distribution by changing the inclination angle.

【0048】また図5に示すように、ロール状の熱線定
着用回転部材としての熱線定着ローラ17aの円筒状の
透光性基体171aの外径φとしては、15〜45mm
程度のものが用いられ、厚さtとしては、厚い方が強度
の点で良く、薄い方が熱容量の点で良いが、強度と熱容
量との関係から、円筒状の透光性基体171aの外径φ
と厚さ(肉厚)tとの関係は、 0.02≦t/φ≦0.20 とし、好ましくは 0.04≦t/φ≦0.10 とする。透光性基体171aの外径φが40mmでは透
光性基体171aの厚さtは、0.8mm≦t≦8m
m、好ましくは1.6mm≦t≦4.0mmのものが用
いられる。透光性基体171aでのt/φが0.02未
満では強度不足となり、t/φが0.20を越えると熱
容量が大きくなり熱線定着ローラ17aの加熱が長引く
ことになる。また、透光性基体171aといっても材料
によっては5〜25%程度の熱線を吸収する場合があ
り、強度の保てる範囲で薄い方が好ましい。同様に、透
光性弾性層171dといっても材料によっては5〜25
%程度の熱線を吸収する場合があり、強度の保てる範囲
で薄い方が好ましい。
As shown in FIG. 5, the outer diameter φ of the cylindrical light-transmitting base 171a of the heat ray fixing roller 17a as a roll-shaped heat ray fixing rotating member is 15 to 45 mm.
The thickness t is preferably thicker in terms of strength and thinner in terms of heat capacity. However, due to the relationship between strength and heat capacity, the outer thickness of the cylindrical translucent base 171a is large. Diameter φ
And the thickness (wall thickness) t is 0.02 ≦ t / φ ≦ 0.20, preferably 0.04 ≦ t / φ ≦ 0.10. When the outer diameter φ of the transparent substrate 171a is 40 mm, the thickness t of the transparent substrate 171a is 0.8 mm ≦ t ≦ 8 m.
m, preferably 1.6 mm ≦ t ≦ 4.0 mm. When t / φ is less than 0.02 in the translucent substrate 171a, the strength becomes insufficient, and when t / φ exceeds 0.20, the heat capacity increases and the heating of the heat ray fixing roller 17a is prolonged. Further, even if the translucent substrate 171a is used, it may absorb about 5 to 25% of heat rays depending on the material. Similarly, the translucent elastic layer 171d may have a thickness of 5 to 25 depending on the material.
% Of the heat ray may be absorbed, and it is preferable that the heat ray is thin as long as the strength can be maintained.

【0049】図2にて説明した定着装置17に上記熱線
定着用回転部材を用いることにより定着部(ニップ部)
での変形に強いと共に、クイックスタート(急速加熱)
が可能な定着装置が可能となり、さらに、熱線定着用回
転部材の弾性によるソフトな定着部(ニップ部)での加
圧と、該熱線定着用回転部材の熱線吸収層による加熱と
により、分光特性が異なることで熱線により定着するこ
とが困難なカラートナーの溶融が良好に行われ、カラー
トナーのクイックスタート(急速加熱)定着が可能とな
る。また省エネルギー効果が得られる。
The fixing unit (nip) is formed by using the above-mentioned heat ray fixing rotating member in the fixing device 17 described with reference to FIG.
Quick start (rapid heating)
Further, a fixing device capable of fixing the heat can be obtained, and furthermore, the elasticity of the rotating member for heat ray fixing pressurizes the soft fixing portion (nip portion) and the heating of the rotating member for heat ray fixing by the heat ray absorbing layer. The color toners, which are difficult to fix due to heat rays, are satisfactorily melted due to the differences in the heat rays, and quick start (rapid heating) fixing of the color toners becomes possible. Also, an energy saving effect can be obtained.

【0050】実施形態1 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(熱線定着ローラ)の周辺に、熱線定着用回
転部材の表面温度を均一化するための熱均一化ローラ
や、熱線定着用回転部材にオイルを塗布するためのオイ
ル塗布ローラや、熱線定着用回転部材上のオイルをクリ
ーニングするためのクリーニングローラ等の当接部材を
用いているが、当接部材により、熱線定着用回転部材
(熱線定着ローラ)と当接部材とを含めた全体的な熱容
量(J/K)が大きくなると共に、当接部材への熱の流
失が起り、熱線定着用回転部材(熱線定着ローラ)のウ
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
起こる。
Embodiment 1 However, in the fixing device proposed above, a heat uniformizing roller for equalizing the surface temperature of the rotating member for hot-wire fixing, a hot-wire fixing roller, and the like are provided around the rotating member for hot-wire fixing (hot-wire fixing roller). Contact members such as an oil application roller for applying oil to the fixing rotating member and a cleaning roller for cleaning the oil on the rotating member for heat ray fixing are used. The overall heat capacity (J / K) including the rotating member (hot-wire fixing roller) and the contact member is increased, and heat is lost to the contact member. The problem that the warm-up time becomes long is caused.

【0051】これを解決するための、当接部材によるウ
ォーミングアップ時間の長時間化を防止する方法につい
て、図6または図7を用いて説明する。図6は、ウォー
ミングアップ時間の短縮を図った定着装置を示す図であ
り、図7は、当接部材の離間手段を示す図である。
With reference to FIG. 6 or FIG. 7, a description will be given of a method of preventing the contact member from lengthening the warm-up time to solve this problem. FIG. 6 is a diagram illustrating a fixing device that shortens the warm-up time, and FIG. 7 is a diagram illustrating a separating unit of a contact member.

【0052】図6または図7によれば、図2にて前述し
たように、熱線定着用回転部材としての熱線定着ローラ
17aに、それぞれ当接部材としてのクリーニングロー
ラTR1、熱均一化ローラTR4及びオイル塗布ウェブ
TR2が、押圧部材としてのそれぞれの押圧バネSPa
(図2参照、図6には不図示)により移動可能に押圧、
当接されるが、通常、クリーニングローラTR1、熱均
一化ローラTR4及びオイル塗布ウェブTR2等の当接
部材を、押圧バネSPaの押圧力に抗して、離間手段に
より、図6に示すように熱線定着ローラ17aから離間
(退避)した状態とさせる。
According to FIG. 6 or FIG. 7, as described above with reference to FIG. 2, the cleaning roller TR1, the heat uniformizing roller TR4, The oil-coated web TR2 is provided with respective pressing springs SPa as pressing members.
(See FIG. 2, not shown in FIG. 6) so as to be movable.
Normally, the contact members such as the cleaning roller TR1, the heat equalizing roller TR4, and the oil-coated web TR2 are pressed against the pressing force of the pressing spring SPa by a separating means as shown in FIG. The heat ray fixing roller 17a is separated (retracted) from the heat ray fixing roller 17a.

【0053】離間手段としては、図7(A)に示すよう
に、レバーLVaとソレノイドSDとからなり、レバー
LVaは、その一端を、クリーニングローラTR1、熱
均一化ローラTR4及びオイル塗布ウェブTR2を当接
させる押圧ローラROa等の当接部材の中心軸PJ1と
繋合し、他端をソレノイドSDと繋合するもので、ソレ
ノイドSDの作動(吸引)により、レバーLVaが固定
軸J1を中心として回転され、固定の受け板PLaによ
り保持される押圧バネSPaの押圧力に抗して中心軸P
J1を押し上げ、クリーニングローラTR1、熱均一化
ローラTR4及びオイル塗布ウェブTR2等の当接部材
を熱線定着ローラ17aから離間(退避)させるもので
ある(点線で示す状態とさせる)。ソレノイドSDを非
作動状態(非吸引状態)とすることにより、クリーニン
グローラTR1、熱均一化ローラTR4及びオイル塗布
ウェブTR2等の当接部材が熱線定着ローラ17aに当
接される。
As shown in FIG. 7A, the separating means comprises a lever LVa and a solenoid SD, and one end of the lever LVa is connected to the cleaning roller TR1, the heat equalizing roller TR4 and the oil application web TR2. The lever LVa is connected to the center axis PJ1 of the contact member such as the pressing roller ROa to be contacted, and the other end is connected to the solenoid SD. The center axis P is rotated against the pressing force of the pressing spring SPa held by the fixed receiving plate PLa.
J1 is pushed up to separate (retreat) contact members such as the cleaning roller TR1, the heat equalizing roller TR4, and the oil-coated web TR2 from the heat ray fixing roller 17a (the state shown by a dotted line). By bringing the solenoid SD into a non-operating state (non-sucking state), contact members such as the cleaning roller TR1, the heat equalizing roller TR4, and the oil application web TR2 contact the heat ray fixing roller 17a.

【0054】また、図7(B)に示すように、レバーL
Vaの他端にラックLKを設け、他端にラックLKを設
けたレバーLVaと、ラックLKと繋合するピニオンP
Nと、ピニオンPNを回転させる駆動モータMaとによ
り離間手段を構成し、駆動モータMaにより回転される
ピニオンPNの回転により、ラックLKを駆動回転さ
せ、クリーニングローラTR1、熱均一化ローラTR4
及びオイル塗布ウェブTR2等の当接部材の離間(退
避、点線で示す状態)及び当接を図ることも可能であ
る。駆動モータMaの回転を制御することにより、当接
部材と熱線定着ローラ17aとの当接押圧力(押圧状
態)の強弱、離間等を制御することが可能となる。
Further, as shown in FIG.
A lever LVa provided with a rack LK at the other end of Va and a rack LK at the other end, and a pinion P connected to the rack LK.
N and a drive motor Ma for rotating the pinion PN constitute a separating means, and the rotation of the pinion PN rotated by the drive motor Ma drives and rotates the rack LK, thereby causing the cleaning roller TR1 and the heat equalizing roller TR4 to rotate.
It is also possible to separate (retreat, state shown by a dotted line) and contact the contact members such as the oil-coated web TR2. By controlling the rotation of the driving motor Ma, it is possible to control the strength and separation of the contact pressing force (pressed state) between the contact member and the heat ray fixing roller 17a.

【0055】クリーニングローラTR1、熱均一化ロー
ラTR4及びオイル塗布ウェブTR2等の当接部材の熱
線定着ローラ17aへの当接は、定着装置17のウォー
ミングアップ時間の終了後で、プリント動作を開始し、
所定のプリント数のプリントをした後に行う。プリント
直後では、熱線定着ローラ17aから当接部材への熱の
リークもなく、定着性に問題が生じないので、影響の出
ない範囲で所定(一定)のプリント後、例えば5〜10
枚のプリントをした後に、クリーニングローラTR1、
熱均一化ローラTR4及びオイル塗布ウェブTR2等の
当接部材を熱線定着ローラ17aに当接させる。オイル
塗布ウェブTR2は予めオイルを塗布しておけば良く、
また、熱均一化ローラTR4は熱線定着ローラ17aの
温度分布が大きくなってから当接すれば良く、クリーニ
ングローラTR1も熱線定着ローラ17aの汚れが増え
てから当接すれば良い。この際、下側の定着ローラ47
aに設けられる熱均一化ローラTR4も当接及び離間を
行わせる。
When the contact members such as the cleaning roller TR1, the heat equalizing roller TR4, and the oil-coated web TR2 are brought into contact with the heat ray fixing roller 17a, the printing operation is started after the warming-up time of the fixing device 17 is completed.
This is performed after printing a predetermined number of prints. Immediately after printing, there is no heat leak from the heat ray fixing roller 17a to the abutting member, and there is no problem in the fixing property.
After printing one sheet, the cleaning roller TR1,
Contact members such as the heat equalizing roller TR4 and the oil-coated web TR2 are brought into contact with the heat ray fixing roller 17a. The oil-coated web TR2 may be pre-coated with oil,
The heat equalizing roller TR4 may be brought into contact after the temperature distribution of the heat ray fixing roller 17a becomes large, and the cleaning roller TR1 may be brought into contact with the heat ray fixing roller 17a after the dirt on the heat ray fixing roller 17a increases. At this time, the lower fixing roller 47
The heat equalizing roller TR4 provided at a is also brought into contact and separation.

【0056】上記の如く、熱線定着ローラ17aの昇温
時は、クリーニングローラTR1、熱均一化ローラTR
4及びオイル塗布ウェブTR2等の当接部材を退避(離
間)させておき、当接部材への熱の流失を防ぐ。当接部
材を弱い押圧状態(弱押圧状態)として熱線定着ローラ
17aに当接させておいても、この効果は得られる。熱
線定着ローラ17aの昇温後は、当接部材の押圧、当接
により熱線定着ローラ17aから熱が流失することにな
るが、当接部材を弱押圧としておくと、熱線定着ローラ
17aが温まっているので、熱線定着ローラ17aの温
度低下は少ない。更に、上記の如く数プリント(5〜1
0枚)終了してから押圧すると、影響はさらに小さくな
る。オイル塗布ウェブTR2は、昇温前に一時当接、離
間させて熱線定着ローラ17aにオイルを一旦塗布して
おき、所定のプリント数(5〜10枚)が終了してから
当接しても良い。余熱で温まっているので、オイル塗布
ウェブTR2の温度低下は少ない。
As described above, when the temperature of the heat ray fixing roller 17a is raised, the cleaning roller TR1, the heat uniformizing roller TR
4 and the contact members such as the oil-coated web TR2 are retracted (separated) to prevent heat from flowing to the contact members. This effect can be obtained even when the contact member is brought into contact with the heat ray fixing roller 17a in a weakly pressed state (weakly pressed state). After the temperature of the heat ray fixing roller 17a is increased, the heat is released from the heat ray fixing roller 17a due to the pressing and contact of the contact member. However, if the contact member is weakly pressed, the heat ray fixing roller 17a becomes warm. Therefore, the temperature of the heat ray fixing roller 17a does not decrease much. Further, as described above, several prints (5-1)
If the pressing is performed after (0 sheets), the effect is further reduced. The oil-coated web TR2 may be temporarily abutted and separated before the temperature is raised, and may be once applied with oil to the heat ray fixing roller 17a, and may be abutted after a predetermined number of prints (5 to 10) has been completed. . Since the web TR2 is warmed by the residual heat, the temperature of the oil-coated web TR2 does not decrease much.

【0057】上記により、当接部材を用いる熱線定着用
回転部材における、ウォーミングアップ時間の短縮が図
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 fixing device in which the warming-up time is reduced in the heat ray fixing rotating member using the contact member.

【0058】実施形態2 また上記提案の定着装置を用いる画像形成装置におい
て、熱線定着用回転部材の表層の熱線吸収層の昇温速度
は、熱線定着用回転部材への投入電力に1次比例する以
上に速いが、表層の熱線吸収層から内部のゴム部材を用
いる透光性弾性層へ熱が流失し、ウォーミングアップ時
間が長くなったり、また熱線定着用回転部材への大きな
投入電力によってはゴム部材を用いる透光性弾性層がダ
メージを受けて(劣化されて)しまうという問題が起こ
る。
Embodiment 2 In the image forming apparatus using the fixing device proposed above, the rate of temperature rise of the heat ray absorbing layer on the surface of the heat ray fixing rotating member is linearly proportional to the power supplied to the heat ray fixing rotating member. Although it is faster than the above, heat flows from the surface heat ray absorbing layer to the translucent elastic layer using the rubber member inside, and the warm-up time becomes longer. There is a problem that the light-transmitting elastic layer using is damaged (degraded).

【0059】これを解決するための、熱線定着用回転部
材の透光性弾性層のダメージの防止と、ウォーミングア
ップ時間の短縮とを図る画像形成装置について、図8な
いし図11を用いて説明する。図8は、定着装置と画像
形成装置の制御系とに投入する投入電力の配分と、熱線
定着用回転部材の温度上昇曲線とを示す図であり、図9
は、投入電力配分にかかわる制御ブロック図であり、図
10は、熱線定着用回転部材への投入電力変更手段を示
す図であり、図11は、熱線定着用回転部材への投入電
力変更手段の他の例を示す図である。
An image forming apparatus for preventing the damage of the translucent elastic layer of the rotating member for fixing heat rays and shortening the warm-up time to solve the above problem will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a diagram showing the distribution of power supplied to the fixing device and the control system of the image forming apparatus, and a temperature rise curve of the heat ray fixing rotating member.
FIG. 10 is a control block diagram relating to input power distribution, FIG. 10 is a diagram showing a power input changing means for the hot-wire fixing rotary member, and FIG. It is a figure showing other examples.

【0060】図8ないし図10によれば、図8は定着装
置と画像形成装置の制御系とに投入する投入電力の配分
(左側の縦軸)と、熱線定着用回転部材の温度上昇曲線
(右側の縦軸)とを示すものであり、前述した画像形成
装置における最大電力(総電力)(kW)は、通常1.
5kWとされるが、熱線定着ローラ17aの表面の熱線
吸収層171b(或いは熱線吸収層であるところの兼用
層171B)の熱が内部へ熱伝導しないうちに高い電力
を投入し、熱線定着ローラ17aの表面温度を急速に高
める方が、一様に電力を投入するよりも昇温効果が高い
ので(同じエネルギー(電力)を投入しても表面温度を
高くできるので)、投入電力による熱線定着ローラ17
aの熱効率を高めるため、画像形成装置のスタート時
()から所定温度上昇時()までの間においては、
図8の折線(a)に示すように、熱線定着ローラ17a
を最高値(熱線定着ローラ17aの最大電力)、例えば
投入電力を1.3kW程度に大として優先加熱する。図
9に示す画像形成装置の制御部を通して投入電力変更手
段を作動させ、例えば投入電力を大の1.3kWとして
熱線照射手段としてのハロゲンランプ171gを点灯さ
せる。一方、画像形成装置は、図9に示す画像形成装置
の制御部を通して制御系及び通信系を制御し、メインモ
ータ、現像駆動等の駆動や、像形成体(感光体ドラム1
0)の電位調整、トナー濃度測定等のプロセス調整等は
行わず、通信系のみの投入電力とし、図8の折線(b)
に示すように、制御系及び通信系の電力(投入電力)
を、例えば0.1〜0.2kW程度の最低値とする。
According to FIGS. 8 to 10, FIG. 8 shows the distribution of applied power to the fixing device and the control system of the image forming apparatus (vertical axis on the left side) and the temperature rise curve of the rotating member for hot-wire fixing. (The right vertical axis), and the maximum power (total power) (kW) of the image forming apparatus described above is usually 1.
Although the power is set to 5 kW, high power is supplied before the heat of the heat ray absorbing layer 171b (or the dual-purpose layer 171B which is a heat ray absorbing layer) on the surface of the heat ray fixing roller 17a is not conducted to the inside. Since the effect of raising the surface temperature rapidly is higher than applying the power uniformly (since the surface temperature can be increased even if the same energy (power) is applied), the heat ray fixing roller using the supplied power is used. 17
In order to increase the thermal efficiency of a, during the period from when the image forming apparatus starts () to when the predetermined temperature rises (),
As shown by the broken line (a) in FIG. 8, the heat ray fixing roller 17a
Is set to a maximum value (maximum electric power of the heat ray fixing roller 17a), for example, the input electric power is increased to about 1.3 kW to perform preferential heating. The input power changing means is operated through the control unit of the image forming apparatus shown in FIG. 9, and for example, the input power is set to a large value of 1.3 kW to turn on the halogen lamp 171 g as the heat ray irradiation means. On the other hand, the image forming apparatus controls a control system and a communication system through a control unit of the image forming apparatus shown in FIG.
The potential adjustment of step 0), the process adjustment such as toner concentration measurement, etc. are not performed, and the input power is used only for the communication system.
As shown in (1), power of control system and communication system (input power)
Is set to a minimum value of, for example, about 0.1 to 0.2 kW.

【0061】例えば1.3kWの最大電力(投入電力の
最高値)で加熱される熱線定着ローラ17aは、図8の
曲線(c)に示す温度上昇曲線のように(右側の縦軸参
照)、急速に温度上昇し、例えば140〜160℃程度
の所定温度Taに達する。
For example, the heat ray fixing roller 17a heated with the maximum power of 1.3 kW (the highest value of the input power) has a temperature rising curve shown by a curve (c) in FIG. The temperature rises rapidly and reaches a predetermined temperature Ta of, for example, about 140 to 160 ° C.

【0062】図9の記憶部のROM内に記憶される、例
えば165〜200℃程度の定着適正温度Tcに対し、
熱線定着ローラ17aが定着適正温度Tcより低く、R
OM内に記憶される所定温度Taに到達した所定温度上
昇時()において、熱線定着ローラ17aへの投入電
力を投入電力変更手段により、図8の折線(a)に示す
ように、例えば1.3kWの最大投入電力から0.8k
Wへと変更して小とさせ、図9に示す画像形成装置の制
御部を通して投入電力変更手段を作動させ、投入電力を
0.8kWの低電力として熱線照射手段としてのハロゲ
ンランプ171gを点灯させる。一方、図9に示す画像
形成装置の制御部を通して制御系及び通信系を制御し、
通信系への投入電力と合わせて、メインモータ、現像駆
動等の駆動や、像形成体(感光体ドラム10)の電位調
整、トナー濃度測定等のプロセス調整等を行うために、
制御系への電力投入を行い制御系を作動させ、制御系及
び通信系の投入電力を、例えば0.1〜0.2kW程度
の投入電力の最低値から上昇させ、図8の折線(b)に
示すように、例えば0.4〜0.5kW程度とさせる。
この状態はウォーミングアップ完了時()まで維持さ
れる。
For an appropriate fixing temperature Tc of, for example, about 165 to 200 ° C. stored in the ROM of the storage unit in FIG.
When the heat ray fixing roller 17a is lower than the proper fixing temperature Tc,
When the temperature rises to a predetermined temperature Ta stored in the OM (), the input power to the hot-wire fixing roller 17 a is changed by the input power changing means as shown by the broken line (a) in FIG. 0.8k from the maximum input power of 3kW
The power is changed to W to reduce the power, and the input power changing means is operated through the control unit of the image forming apparatus shown in FIG. 9, and the input power is reduced to 0.8 kW to turn on the halogen lamp 171g as the heat ray irradiation means. . On the other hand, the control system and the communication system are controlled through the control unit of the image forming apparatus shown in FIG.
Along with the power input to the communication system, in order to perform driving such as a main motor and a developing drive, process adjustment such as potential adjustment of an image forming body (photosensitive drum 10) and toner density measurement, etc.
Power is supplied to the control system to operate the control system, and the power supplied to the control system and the communication system is increased from the minimum value of the supplied power of, for example, about 0.1 to 0.2 kW. For example, as shown in FIG.
This state is maintained until warm-up is completed ().

【0063】投入電力変更手段としては、図10に示す
ように、切替スイッチSWaと昇圧器VSaとによって
構成される。図8にて説明した画像形成装置のスタート
時()から所定温度上昇時()までの間において
は、入力されるAC電力の100Vの電圧を、昇圧器V
Saを100Vから150Vに昇圧し、前述したよう
に、熱線定着ローラ17aを最高値(熱線定着ローラ1
7aの最大電力)、例えば投入電力を1.3kWとして
優先加熱し、ハロゲンランプ171gを点灯させる。所
定温度上昇時()においては、図9に示す制御部を通
して切替スイッチSWaを自動的に切り替え、前述した
0.8kW程度の低電力で、ハロゲンランプ171gを
点灯させる。これにより、ゴム部材を用いる透光性弾性
層171dの劣化が防止される。上記のように、投入電
力変更手段による、熱線定着ローラ17aの所定温度T
aへの昇温後の熱線定着ローラ17aへの投入電力に対
し、熱線定着ローラ17aの所定温度Taへの昇温前の
熱線定着ローラ17aへの投入電力の割合(変更割合)
は1.3〜2.0倍程度とすることが好ましい。
As shown in FIG. 10, the input power changing means includes a changeover switch SWa and a booster VSa. During a period from the start () of the image forming apparatus described with reference to FIG. 8 to the predetermined temperature rise (), the voltage of the input AC power of 100 V is applied to the booster V.
Sa is boosted from 100 V to 150 V, and as described above, the hot-wire fixing roller 17a is set to the highest value (the hot-wire fixing roller 1).
7a), for example, the input power is set to 1.3 kW to perform preferential heating, and the halogen lamp 171g is turned on. At a predetermined temperature rise (), the changeover switch SWa is automatically switched through the control unit shown in FIG. 9 to turn on the halogen lamp 171 g with the low power of about 0.8 kW described above. Thereby, the deterioration of the translucent elastic layer 171d using the rubber member is prevented. As described above, the predetermined temperature T of the heat ray fixing roller 17a is determined by the input power changing unit.
A ratio (change ratio) of the power input to the heat ray fixing roller 17a before the temperature of the heat ray fixing roller 17a is increased to the predetermined temperature Ta with respect to the power input to the heat ray fixing roller 17a after the temperature is increased to a.
Is preferably about 1.3 to 2.0 times.

【0064】熱線定着ローラ17aが、前述したよう
に、所定温度上昇時()から例えば0.8kW程度の
低投入電力の状態で、例えば165〜200℃の定着適
正温度Tcにて維持されるが、熱線定着ローラ17aの
内部のゴム材層(透光性弾性層171d)や下側の定着
ローラ47aとが十分に温められた状態のウォーミング
アップ完了時()まで前記状態が維持され、ウォーミ
ングアップ完了時()において、プリントスタートが
可能とされる。
As described above, the heat ray fixing roller 17a is maintained at a proper fixing temperature Tc of, for example, 165 to 200.degree. The above state is maintained until the warming-up is completed when the rubber material layer (translucent elastic layer 171d) inside the heat ray fixing roller 17a and the lower fixing roller 47a are sufficiently warmed, and the warming-up is completed. In (), print start is enabled.

【0065】上記の如くにして、投入電力の配分と熱線
定着用回転部材の温度制御とが行われるが、投入電力変
更手段としては、図11に示すように、熱線定着ローラ
17aの内部に、例えば0.8kW程度で点灯される高
電力用のハロゲンランプHLaと、例えば0.5kW程
度で点灯される低電力用のハロゲンランプHLbとを設
けて構成するようにしてもよく、図8にて説明した画像
形成装置のスタート時()から所定温度上昇時()
までの間においては、ハロゲンランプHLaとハロゲン
ランプHLbとを共に点灯させて昇温速度を速め、所定
温度上昇時()からウォーミングアップ完了時()
までの間においては、ハロゲンランプHLaのみの点灯
にて熱線定着ローラ17aの加熱(熱線定着ローラ17
aへの投入電力)を制御するようにしてもよい。
As described above, the distribution of the applied power and the temperature control of the hot-wire fixing rotary member are performed. As shown in FIG. 11, the applied power changing means includes the inside of the hot-wire fixing roller 17a. For example, a high power halogen lamp HLa that is lit at about 0.8 kW and a low power halogen lamp HLb that is lit at about 0.5 kW may be provided. When the predetermined temperature rises from the start of the described image forming apparatus ()
During this period, the halogen lamp HLa and the halogen lamp HLb are both turned on to increase the temperature rising speed, and from when the predetermined temperature rises () to when the warm-up is completed ().
Until the heating of the heat ray fixing roller 17a (the heat ray fixing roller 17
a) may be controlled.

【0066】上記の如く、投入電力変更手段による熱線
定着用回転部材への投入電力の制御により、熱線定着用
回転部材の透光性弾性層が劣化される(透光性弾性層に
ダメージを与える)ことなく、ウォーミングアップ時間
の短縮が図られた画像形成装置の提供が可能となる。
As described above, the control of the input power to the heat ray fixing rotating member by the input power changing means deteriorates the light transmitting elastic layer of the heat ray fixing rotating member (damages the light transmitting elastic layer). ), It is possible to provide an image forming apparatus in which the warm-up time is reduced.

【0067】[0067]

【発明の効果】請求項1ないし5によれば、当接部材を
用いる熱線定着用回転部材における、ウォーミングアッ
プ時間の短縮が図られた定着装置の提供が可能となる。
According to the first to fifth aspects of the present invention, it is possible to provide a fixing device in which a warming-up time is reduced in a rotating member for fixing heat rays using a contact member.

【0068】請求項6ないし8によれば、投入電力変更
手段による熱線定着用回転部材への投入電力の制御によ
り、熱線定着用回転部材の透光性弾性層が劣化される
(透光性弾性層にダメージを与える)ことなく、ウォー
ミングアップ時間の短縮が図られた画像形成装置の提供
が可能となる。
According to claims 6 to 8, the translucent elastic layer of the rotatable member for heat ray fixing is degraded by controlling the power supplied to the rotatable member for fixing heat ray by the supplied power changing means. It is possible to provide an image forming apparatus in which the warm-up time is reduced without damaging the layer.

【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】定着装置の構造を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a structure of a fixing device.

【図3】図2の定着装置の熱線定着用回転部材の拡大断
面構成図である。
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional configuration diagram of a heat ray fixing rotating member of the fixing device of FIG. 2;

【図4】図2の定着装置の熱線定着用回転部材の熱線吸
収層の濃度分布を示す図である。
4 is a diagram showing a concentration distribution of a heat ray absorbing layer of a heat ray fixing rotating member of the fixing device of FIG. 2;

【図5】図2の定着装置の熱線定着用回転部材の透光性
基体の外径と厚さとを示す図である。
FIG. 5 is a view showing the outer diameter and thickness of a light-transmitting substrate of a rotating member for heat ray fixing of the fixing device of FIG. 2;

【図6】ウォーミングアップ時間の短縮を図った定着装
置を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a fixing device in which a warm-up time is reduced.

【図7】当接部材の離間手段を示す図である。FIG. 7 is a view showing a separating means of a contact member.

【図8】定着装置と画像形成装置の制御系とに投入する
投入電力の配分と、熱線定着用回転部材の温度上昇曲線
とを示す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating the distribution of power supplied to the fixing device and the control system of the image forming apparatus, and a temperature rise curve of the rotating member for heat ray fixing.

【図9】投入電力配分にかかわる制御ブロック図であ
る。
FIG. 9 is a control block diagram relating to input power distribution.

【図10】熱線定着用回転部材への投入電力変更手段を
示す図である。
FIG. 10 is a view showing a means for changing power supplied to a heat ray fixing rotating member.

【図11】熱線定着用回転部材への投入電力変更手段の
他の例を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing another example of a means for changing power supplied to a heat ray fixing rotating member.

【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 熱線定着ローラ 47a 定着ローラ 171a 透光性基体 171b 熱線吸収層 171B 兼用層 171c 離型層 171d 透光性弾性層 171g,471c,HLa,HLb ハロゲンランプ P 記録紙 SWa 切替スイッチ Ta 所定温度 Tc 定着適正温度 TR1 クリーニングローラ TR2 オイル塗布ウェブ TR4 熱均一化ローラ VSa 昇圧器 REFERENCE SIGNS LIST 10 photoconductor drum 11 scorotron charger 12 exposure optical system 13 developing device 17 fixing device 17a heat ray fixing roller 47a fixing roller 171a light transmitting substrate 171b heat ray absorbing layer 171B dual-purpose layer 171c release layer 171d light transmitting elastic layer 171g, 471c , HLa, HLb Halogen lamp P Recording paper SWa Changeover switch Ta Predetermined temperature Tc Fixing proper temperature TR1 Cleaning roller TR2 Oil-coated web TR4 Heat equalizing roller VSa Booster

───────────────────────────────────────────────────── 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) G03G 21/00 398 H05B 3/00 335 H05B 3/00 335 G03G 21/00 372 (72)発明者 羽根田 哲 東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式 会社内 Fターム(参考) 2H027 DA12 DA46 EA16 ED25 EE04 EE07 EF04 EF06 ZA01 2H033 AA03 AA25 AA30 BA26 BA30 BA43 BA44 BA49 BA56 BB03 BB04 BB05 BB06 BB08 BB23 BB24 CA03 CA04 CA19 CA28 CA30 CA48 3K058 AA02 AA45 AA81 AA86 BA18 CA61 CA91 CE16 DA02 GA06──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme coat ゛ (Reference) G03G 21/00 398 H05B 3/00 335 H05B 3/00 335 G03G 21/00 372 (72) Inventor Tetsu Haneda 2970 Ishikawa-cho, Hachioji-shi, Tokyo Konica Corporation F-term (reference) 2H027 DA12 DA46 EA16 ED25 EE04 EE07 EF04 EF06 ZA01 2H033 AA03 AA25 AA30 BA26 BA30 BA43 BA44 BA49 BA56 BB03 BB04 BB05 CA04 3K058 AA02 AA45 AA81 AA86 BA18 CA61 CA91 CE16 DA02 GA06

Claims (8)

【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、 熱線に対して透光性を有する円筒状の透光性基体と、 前記透光性基体の外側に前記熱線に対して透光性を有す
る円筒状の透光性弾性層と、 前記透光性弾性層の外側に前記熱線を吸収する熱線吸収
層とを設けてロール状の熱線定着用回転部材を形成する
もので、 前記熱線定着用回転部材に当接する当接部材を移動可能
に設けると共に、 前記当接部材の当接は、ウォーミングアップ時間の終了
後で、プリント動作を開始した後に行われることを特徴
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 light-transmitting substrate having a light-transmitting property with respect to heat rays; A roll-shaped heat ray fixing member provided with a cylindrical light-transmitting elastic layer having a light-transmitting property with respect to the heat ray outside the base, and a heat ray absorbing layer absorbing the heat ray outside the light-transmitting elastic layer. Forming a rotatable member, and a movable contact member abutting on the heat ray fixing rotatable member, and the abutting of the abutting member, after the end of the warm-up time, after starting the printing operation. A fixing device characterized by being performed.
【請求項2】 前記当接部材は、前記熱線定着用回転部
材の表面温度を均一化するための熱均一化ローラである
ことを特徴とする請求項1に記載の定着装置。
2. The fixing device according to claim 1, wherein the contact member is a heat equalizing roller for equalizing a surface temperature of the heat ray fixing rotating member.
【請求項3】 前記当接部材は、前記熱線定着用回転部
材にオイルまたはトナーを塗布するためのオイル塗布ロ
ーラであることを特徴とする請求項1に記載の定着装
置。
3. The fixing device according to claim 1, wherein the contact member is an oil application roller for applying oil or toner to the heat ray fixing rotation member.
【請求項4】 前記当接部材は、前記熱線定着用回転部
材上のオイルをクリーニングするためのクリーニングロ
ーラであることを特徴とする請求項1に記載の定着装
置。
4. The fixing device according to claim 1, wherein the contact member is a cleaning roller for cleaning oil on the heat ray fixing rotating member.
【請求項5】 所定のプリント数をプリントした後、前
記当接部材を前記熱線定着用回転部材に当接させること
を特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の定着装
置。
5. The fixing device according to claim 1, wherein, after printing a predetermined number of prints, the contact member is brought into contact with the rotating member for heat ray fixing.
【請求項6】 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を有する画像形成装置
において、 熱線に対して透光性を有する円筒状の透光性基体と、 前記透光性基体の外側に前記熱線に対して透光性を有す
る円筒状の透光性弾性層と、 前記透光性弾性層の外側に前記熱線を吸収する熱線吸収
層とを設けて、定着用のロール状の熱線定着用回転部材
を形成すると共に、前記熱線定着用回転部材への投入電
力変更手段を設け、 前記定着装置のウォーミングアップ時において、前記画
像形成装置の制御系の作動の前に、前記投入電力変更手
段による前記熱線定着用回転部材への投入電力を大と
し、 前記熱線定着用回転部材の所定温度への昇温後に、前記
投入電力変更手段により前記熱線定着用回転部材への投
入電力を変更して小とすると共に、前記制御系の作動を
行うことを特徴とする画像形成装置。
6. An image forming apparatus having a fixing device for fixing a toner image on a transfer material to the transfer material by applying heat and pressure, comprising: a cylindrical light-transmitting substrate having a light-transmitting property with respect to heat rays; A cylindrical light-transmitting elastic layer having a light-transmitting property with respect to the heat ray outside the light-transmitting substrate; and a heat-ray absorbing layer absorbing the heat ray outside the light-transmitting elastic layer. Forming a heat-fixing roll member for fixing in the form of a roll, and providing means for changing power supplied to the hot-wire fixing rotary member; and, when warming up the fixing device, controlling the operation of the control system of the image forming apparatus. Before, the input power to the heating ray fixing rotating member by the input power changing means is increased, and after the heating of the heating ray fixing rotating member to a predetermined temperature, the heating power fixing rotating member is changed by the input power changing means. Power input to the An image forming apparatus comprising together, to make the operation of the control system for the small and.
【請求項7】 前記投入電力変更手段による、前記熱線
定着用回転部材の前記所定温度への昇温後の前記熱線定
着用回転部材への投入電力に対し、前記熱線定着用回転
部材の前記所定温度への昇温前の前記熱線定着用回転部
材への投入電力の変更割合は1.3〜2.0倍であるこ
とを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
7. A method according to claim 1, wherein the power input to the heat ray fixing rotary member after the temperature of the heat ray fixing rotary member is raised to the predetermined temperature by the input power changing unit is changed to the predetermined value of the heat ray fixing rotary member. The image forming apparatus according to claim 6, wherein a change ratio of electric power supplied to the heat ray fixing rotating member before the temperature is raised to 1.3 to 2.0 times.
【請求項8】 前記制御系の作動は、前記画像形成装置
のメインモータの作動を含むことを特徴とする請求項6
または7に記載の画像形成装置。
8. The operation of the control system includes an operation of a main motor of the image forming apparatus.
Or the image forming apparatus according to 7.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP2012037756A (en) * 2010-08-09 2012-02-23 Fuji Xerox Co Ltd Driving mechanism, fixing device, and image forming apparatus

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009145374A (en) * 2007-12-11 2009-07-02 Konica Minolta Business Technologies Inc Fixing device, and image forming apparatus with fixing device
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