JP2000347529A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 塑性変形がなく定着ローラ部材の薄肉化が図
られ、小径でニップ幅が広く、省エネルギーでウォーミ
ングアップ時間の短い定着装置を提供すること。 【解決手段】 定着ローラ部材を薄肉の円筒状弾性体と
すると共に、圧着ローラの押圧力を、定着ローラ部材の
円筒状弾性体の弾性力にて受けることを特徴とする定着
装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ＦＡＸ等の画像形成装置に用いられる定着装置に関
し、特に省エネルギーでウォーミングアップ時間の短縮
が可能な定着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の画
像形成装置に用いられる定着装置として、技術的な完成
度が高く安定したものとして加熱手段を内部に有する定
着ローラ部材（定着ローラ）を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。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】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ローラ部材（定着ロー
ラ）を加熱する必要があるためエネルギー効率が悪く、
省エネ面で不利であり、また、プリント時に定着装置を
暖めるのに時間がかかりプリント時間（ウォーミングア
ップ時間）が長くなってしまうという問題がある。

【０００４】これを解決し、省エネルギーでウォーミン
グアップ時間の短い定着ローラとするには、定着ローラ
の薄肉化と小径化とが要求されるが、薄肉化すると塑性
変形により定着ローラが損壊したり、小径化するとニッ
プ幅（ニップ部の幅）が足りず定着不良となったりする
という問題が起こる。

【０００５】本発明は上記の問題点を解決し、塑性変形
がなく定着ローラ部材の薄肉化が図られ、小径でニップ
幅が広く、省エネルギーでウォーミングアップ時間の短
い定着装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的は、加熱手段を
有する定着ローラ部材と、前記定着ローラ部材と対向し
て弾性を有する圧着ローラとを設け、転写材上のトナー
像を定着する定着装置において、前記定着ローラ部材を
薄肉の円筒状弾性体とすると共に、前記圧着ローラの押
圧力を、前記定着ローラ部材の前記円筒状弾性体の弾性
力にて受け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。

【０００７】また、上記目的は、それぞれ加熱手段を有
する一対の定着ローラ部材を設けて転写材上のトナー像
を定着する定着装置において、それぞれの定着ローラ部
材を薄肉の円筒状弾性体とすると共に、前記それぞれの
定着ローラ部材の前記円筒状弾性体の相互の弾性力に
て、対向するそれぞれの定着ローラ部材の相互の押圧力
を受けることを特徴とする定着装置（第２の発明）によ
って達成される。

【０００８】また、上記目的は、加熱手段を有する定着
ローラ部材と、前記定着ローラ部材と対向して弾性を有
する圧着ローラとを設け、転写材上のトナー像を定着す
る定着装置において、前記定着ローラ部材を薄肉の円筒
状弾性体とすると共に、前記定着ローラ部材の両側に軸
受部材を設けて、前記定着ローラ部材を保持することを
特徴とする定着装置（第３の発明）によって達成され
る。

【０００９】また、上記目的は、加熱手段を有する定着
ローラ部材と、前記定着ローラ部材と対向して弾性を有
する圧着ローラとを設け、転写材上のトナー像を定着す
る定着装置において、前記定着ローラ部材を薄肉の円筒
状弾性体とすると共に、前記定着ローラ部材の両端を前
記定着ローラ部材の外径よりも大きな内径を有する軸受
部材で保持し、前記定着ローラ部材の外径をＤ１（ｍ
ｍ）、前記軸受部材の内径をＤ２（ｍｍ）とするとき、
Ｄ１／Ｄ２＝０．８０〜０．９８とすることを特徴とす
る定着装置（第４の発明）によって達成される。

【００１０】また、上記目的は、加熱手段を有する定着
ローラ部材と、前記定着ローラ部材と対向して弾性を有
する圧着ローラとを設け、転写材上のトナー像を定着す
る定着装置において、前記定着ローラ部材を薄肉の円筒
状弾性体とすると共に、前記定着ローラ部材の両端を前
記定着ローラ部材の外径よりも大きな内径を有する軸受
部材で保持し、前記定着ローラ部材の外径をＤ１（ｍ
ｍ）、前記圧着ローラによる圧着時の前記定着ローラ部
材の変形量をΔＤ１（ｍｍ）とするとき、ΔＤ１／Ｄ１
＝０．７０〜０．９８とすることを特徴とする定着装置
（第５の発明）によって達成される。

【００１１】また、上記目的は、加熱手段を有する定着
ローラ部材と、前記定着ローラ部材と対向して弾性を有
する圧着ローラとを設け、転写材上のトナー像を定着す
る定着装置において、前記定着ローラ部材を薄肉の円筒
状弾性体とすると共に、前記定着ローラ部材の両端を前
記定着ローラ部材の外径よりも大きな内径を有する軸受
部材で保持し、前記定着ローラ部材の外径をＤ１（ｍ
ｍ）、前記軸受部材の内径をＤ２（ｍｍ）、前記圧着ロ
ーラによる圧着時の前記定着ローラ部材の幅を（Ｄ１−
ΔＤ１）（ｍｍ）とするとき、（Ｄ１−ΔＤ１）／Ｄ２
＝０．５５〜０．９５とすることを特徴とする定着装置
（第６の発明）によって達成される。

【００１２】また、上記目的は、加熱手段を有する定着
ローラ部材と、前記定着ローラ部材と対向して弾性を有
する圧着ローラとを設け、転写材上のトナー像を定着す
る定着装置において、前記定着ローラ部材を薄肉の円筒
状弾性体として、前記定着ローラ部材の両端を前記定着
ローラ部材の外径よりも大きな内径を有する軸受部材で
保持すると共に、前記定着ローラ部材と前記圧着ローラ
とによりニップ部を形成し、前記定着ローラ部材を押圧
する押圧部材を、前記定着ローラ部材表面の前記ニップ
部の反対側に配設することを特徴とする定着装置（第７
の発明）によって達成される。

【００１３】また、上記目的は、加熱手段を有する定着
ローラ部材と、前記定着ローラ部材と対向して弾性を有
する圧着ローラとを設け、転写材上のトナー像を定着す
る定着装置において、前記定着ローラ部材を薄肉の円筒
状弾性体として、前記定着ローラ部材の両端を前記定着
ローラ部材の外径よりも大きな内径を有する軸受部材で
保持すると共に、前記定着ローラ部材と前記圧着ローラ
とによりニップ部を形成し、前記定着ローラ部材の中心
軸と前記圧着ローラの中心軸とを傾斜させて配置するこ
とを特徴とする定着装置（第８の発明）によって達成さ
れる。

【００１４】また、上記目的は、加熱手段を有する定着
ローラ部材と、前記定着ローラ部材と対向して弾性を有
する圧着ローラとを設け、転写材上のトナー像を定着す
る定着装置において、前記定着ローラ部材を薄肉の円筒
状弾性体として、前記定着ローラ部材の両端を前記定着
ローラ部材の外径よりも大きな内径を有する軸受部材で
保持すると共に、前記定着ローラ部材と前記圧着ローラ
とによりニップ部を形成し、前記定着ローラ部材の前記
ニップ部の中央を通る中心線に対して、前記定着ローラ
部材を押圧する押圧部材を軸対称に配設することを特徴
とする定着装置（第９の発明）によって達成される。

【００１５】

【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。

【００１６】本発明にかかわる定着装置並びに定着装置
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９を用いて説明す
る。図１は、本発明にかかわる定着装置を用いる画像形
成装置の一実施形態を示すカラー画像形成装置の断面構
成図であり、図２は、図１の像形成体の側断面図であ
り、図３は、定着ローラ部材の層構成と機能とを示す図
であり、図４は、定着装置の第１の例の構成と定着ロー
ラ部材の保持方法の第１の例とを示す説明図であり、図
５は、定着装置の第２の例の構成と定着ローラ部材の保
持方法の第２の例とを示す説明図であり、図６は、定着
装置の第３の例と定着ローラ部材の保持方法の第３の例
を示す概要側面図であり、図７は、定着装置の第４の例
と定着ローラ部材の保持方法の第４の例を示す概要側面
図であり、図８は、図６及び図７の保持方法に基づく定
着装置の概要断面図であり、図９は、図６及び図７の定
着装置の定着ローラ部材と軸受部材との寸法関係の説明
図である。

【００１７】図１または図２によれば、像形成体である
感光体ドラム１０は、例えばガラスや透光性アクリル樹
脂等の透光性部材によって形成される円筒状の透光性基
体の外周に、透光性の導電層、有機感光層（ＯＰＣ）の
光導電体層を形成したものである。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感光体
ドラム１０が回転される。

【００１８】感光体ドラム１０は前フランジ１０ａと後
フランジ１０ｂとにより挟持され、前フランジ１０ａが
装置本体の前側板５０１に取付けられるカバー５０３に
設けられたガイドピン１０Ｐ１によって軸受支持され、
後フランジ１０ｂが装置本体の後側板５０２に取付けら
れる複数のガイドローラ１０Ｒに外嵌して感光体ドラム
１０が保持される。後フランジ１０ｂの外周に設けられ
た歯車１０Ｇを駆動用の歯車Ｇ１に噛合し、その動力に
より透明の導電層を接地された状態で図１の矢印で示す
時計方向に感光体ドラム１０が回転される。

【００１９】本発明では、画像露光用の露光ビームの結
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１
０の透光性基体の光透過率は、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が吸収されるよ
うな特性であってもよく、要は、適切なコントラストを
付与できればよい。透光性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用
い重合したものが、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
対し透光性を有していれば、着色していてもよい。透光
性の導電層としては、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、
酸化錫、酸化鉛、酸化インジウム、ヨウ化銅や、Ａｕ、
Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌなどからなる透光性を維持した金属薄
膜が用いられ、成膜法としては、真空蒸着法、活性反応
蒸着法、各種スパッタリング法、各種ＣＶＤ法、浸漬塗
工法、スプレー塗布法などが利用される。また、光導電
体層としては各種有機感光層（ＯＰＣ）が使用される。

【００２０】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。

【００２１】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）の各色の画像形成プロセスに用いられ、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。

【００２２】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層に対し所定の電位に保持され
た制御グリッド（符号なし）と、コロナ放電電極１１ａ
として、例えば鋸歯状電極を用い、トナーと同極性のコ
ロナ放電とによって帯電作用（本実施形態においてはマ
イナス帯電）を行い、感光体ドラム１０に対し一様な電
位を与える。コロナ放電電極１１ａとしては、その他ワ
イヤ電極や針状電極を用いることも可能である。

【００２３】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。装置本体の後側板５
０２に設けられたガイドピン１０Ｐ２と、前側板５０１
に取付けられるカバー５０３に設けられたガイドピン１
０Ｐ１と、を案内として固定される円柱状の保持部材２
０に、各色毎の露光光学系１２が取付けられて感光体ド
ラム１０の基体内部に収容される。露光素子としてはそ
の他、ＦＬ（蛍光体発光）、ＥＬ（エレクトロルミネッ
センス）、ＰＬ（プラズマ放電）等の複数の発光素子を
アレイ状に並べた線状のものが用いられる。

【００２４】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。

【００２５】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（画像書込）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６８０ｎｍ〜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。

【００２６】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０．５ｍｍ〜１ｍ
ｍ、外径１５ｍｍ〜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１３１を備えている。

【００２７】現像領域では、現像スリーブ１３１は、突
き当てコロ（不図示）により感光体ドラム１０と所定の
値の間隙、例えば１００μｍ〜１０００μｍをあけて非
接触に保たれ、感光体ドラム１０の回転方向と順方向に
回転しており、現像スリーブ１３１に対して現像バイア
スと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（現像スリーブ１３１上の磁気ブラシの穂
先と感光体ドラム１０との間隔）は画像ムラを防ぐため
に２０μｍ程度以下が好ましい。

【００２８】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。

【００２９】画像形成のスタートにより不図示の感光体
駆動モータの始動により駆動用の歯車Ｇ１を通して感光
体ドラム１０の後フランジ１０ｂに設けられた歯車１０
Ｇが回動され感光体ドラム１０を図１の矢印で示す時計
方向へ回転し、同時にＹのスコロトロン帯電器１１の帯
電作用により感光体ドラム１０に電位の付与が開始され
る。感光体ドラム１０は電位を付与されたあと、Ｙの露
光光学系１２において第１の色信号すなわちＹの画像デ
ータに対応する電気信号による露光が開始されドラムの
回転走査によってその表面の感光層に原稿画像のイエロ
ー（Ｙ）の画像に対応する静電潜像が形成される。この
潜像はＹの現像器１３により非接触の状態で反転現像さ
れ、感光体ドラム１０上にイエロー（Ｙ）のトナー像が
形成される。

【００３０】次いで、感光体ドラム１０は前記イエロー
（Ｙ）のトナー像の上に、Ｍのスコロトロン帯電器１１
の帯電作用により電位が付与され、Ｍの露光光学系１２
の第２の色信号すなわちマゼンタ（Ｍ）の画像データに
対応する電気信号による露光が行われ、Ｍの現像器１３
による非接触の反転現像によって前記のイエロー（Ｙ）
のトナー像の上にマゼンタ（Ｍ）のトナー像が重ね合わ
せて形成される。

【００３１】同様のプロセスにより、Ｃのスコロトロン
帯電器１１、露光光学系１２及び現像器１３によってさ
らに第３の色信号に対応するシアン（Ｃ）のトナー像
が、また、Ｋのスコロトロン帯電器１１、露光光学系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。

【００３２】このように、本実施の形態では、Ｙ、Ｍ、
Ｃ及びＫの露光光学系１２による感光体ドラム１０の有
機感光層に対する露光は、感光体ドラム１０の内部より
透光性基体を通して行われる。従って、第２、第３及び
第４の色信号に対応する画像の露光は何れも先に形成さ
れたトナー像により遮光されることなく静電潜像を形成
することが可能となり、好ましいが、感光体ドラム１０
の外部から露光してもよい。

【００３３】一方、転写材としての記録紙Ｐは、転写材
収納手段としての給紙カセット１５より、送り出しロー
ラ（符号なし）により送り出され、給送ローラ（符号な
し）により給送されてタイミングローラ１６へ搬送され
る。

【００３４】記録紙Ｐは、タイミングローラ１６の駆動
によって、感光体ドラム１０上に担持されたカラートナ
ー像との同期がとられ、紙帯電手段としての紙帯電器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。

【００３５】カラートナー像が転写された記録紙Ｐは、
転写材分離手段としての紙分離ＡＣ除電器１４ｈにより
除電されて、搬送ベルト１４ａから分離され、定着装置
１７へと搬送される。

【００３６】第１の例の定着装置１７は後段において詳
述するように、カラートナー像を定着するための上側
（記録紙Ｐ上のカラートナー像側）の定着ローラ部材で
ある薄板状の定着ローラ１７ａと、下側の弾性を有する
圧着ローラ４７ａとにより構成され、定着ローラ１７ａ
の内部には、発熱源としての発熱フィラメントを有する
加熱手段であるハロゲンヒータ１７１ｇが設けられる。
後述する定着装置１７Ａ、定着装置１７Ｂ、定着装置１
７Ｃ、定着装置１７Ｄ及び定着装置１７Ｅも本例の画像
形成装置に適用される。

【００３７】定着ローラ１７ａと弾性を有する圧着ロー
ラ４７ａとの間で形成されるニップ部Ｎで記録紙Ｐが挟
持され、熱と圧力とを加えることにより記録紙Ｐ上のカ
ラートナー像が定着され、記録紙Ｐが排紙ローラ１８に
より送られて、装置上部のトレイへ排出される。

【００３８】転写後の感光体ドラム１０の周面上に残っ
たトナーは、像形成体クリーニング手段としてのクリー
ニング装置１９に設けられたクリーニングブレード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。

【００３９】図３によれば、薄板状の定着ローラ部材で
ある定着ローラ１７ａは、バネ性を有する薄肉の円筒状
弾性体である薄板弾性ローラ１７１ａと、該薄板弾性ロ
ーラ１７１ａの外側（外周面）にゴム層１７１ｂとによ
る層構成とされる。

【００４０】薄板弾性ローラ１７１ａは、厚さ（肉厚）
ｔ（ｍｍ）としては０．１５ｍｍ〜０．８ｍｍ程度の例
えばステンレスやリン青銅等を用いたバネ性を有する金
属部材により形成され、バネ材として使用可能な疲れ限
界を有するバネ性の金属部材を使用することによって、
薄板弾性ローラ１７１ａが後述する各例の定着装置（定
着装置１７、定着装置１７Ａ、定着装置１７Ｂ、定着装
置１７Ｃ、定着装置１７Ｄ、定着装置１７Ｅ）に適用さ
れる場合での、円筒状弾性体である薄板弾性ローラ１７
１ａの弾性変形による疲労破壊の発生が防げる。弾性変
形による疲労破壊の発生を防止するのに、金属部材の疲
れ限度としては１４ｋＰ／ｍｍ²以上とすることが好ま
しいことが実験的に確認された。

【００４１】また、前述した薄板弾性ローラ１７１ａの
肉厚ｔ（ｍｍ）に対して、薄板弾性ローラ１７１ａの外
径をＲ（ｍｍ）とするとき、 Ｒ／７０＞ｔ＞Ｒ／３００ とすることが、薄板弾性ローラ１７１ａが後述する各例
の定着装置（定着装置１７、定着装置１７Ａ、定着装置
１７Ｂ、定着装置１７Ｃ、定着装置１７Ｄ、定着装置１
７Ｅ）に適用される場合において好ましく、これによ
り、薄板弾性ローラ１７１ａの変形や破損がなくニップ
部Ｎの幅（ニップ幅）を５ｍｍ〜３０ｍｍと広くするこ
とが可能となる。ｔ≧Ｒ／７０では、薄板弾性ローラ１
７１ａの厚さが厚すぎて、後述する各例の定着装置（定
着装置１７、定着装置１７Ａ、定着装置１７Ｂ、定着装
置１７Ｃ、定着装置１７Ｄ、定着装置１７Ｅ）に適用さ
れる場合楕円状に変形せず、ニップ部Ｎの幅が広くなら
ない。ｔ≦Ｒ／３００では、薄板弾性ローラ１７１ａの
厚さが薄すぎて、後述する各例の定着装置（定着装置１
７、定着装置１７Ａ、定着装置１７Ｂ、定着装置１７
Ｃ、定着装置１７Ｄ、定着装置１７Ｅ）に適用される場
合に強度が低すぎ押圧力が不足し、定着むらとなる。

【００４２】薄板弾性ローラ１７１ａの外側（外周面）
に設けられるゴム層１７１ｂとしては、層厚０．５ｍｍ
〜３ｍｍ程度が好ましい。ゴム層１７１ｂを設けること
により、定着むらの発生が少なくなる。

【００４３】図４によれば、第１の例の定着装置１７
は、上側（記録紙Ｐ上のカラートナー像側）にはカラー
トナー像を定着するための前述したバネ性を有する薄肉
の円筒状弾性体である薄板弾性ローラ１７１ａを用いた
定着ローラ部材である定着ローラ１７ａが配置され、ま
た下側には弾性を有する圧着ローラ４７ａが配置されて
構成されており、定着ローラ１７ａの内部には、発熱源
としての発熱フィラメントを有する加熱手段であるハロ
ゲンヒータ１７１ｇが設けられる。圧着ローラ４７ａが
定着ローラ１７ａに圧着されて、ニップ部Ｎが形成され
る。バネ性を有する薄肉の薄板弾性ローラ１７１ａを用
いた定着ローラ１７ａは、不図示の駆動モータにより駆
動される圧着ローラ４７ａの回転に従動して（圧着ロー
ラ４７ａの駆動を受けて）回転され、定着ローラ１７ａ
に従動して回転される支持ローラ１７１ｈにより定着ロ
ーラ１７ａが保持される。支持ローラ１７１ｈにより、
薄肉の薄板弾性ローラ１７１ａを用いた定着ローラ１７
ａの安定した保持が可能となる。また、従動回転によ
り、定着ローラ１７ａの回転が均一化され、定着むらが
防止される。

【００４４】下側の圧着ローラ４７ａは、例えばステン
レス材を用いた棒状の芯金４７１ａと、該芯金４７１ａ
の外側に例えばシリコン材を用いた、ゴム硬度が２０Ｈ
ｓ〜７０Ｈｓ（ＪＩＳ、Ａゴム硬度）、好ましくは３０
Ｈｓ〜４０Ｈｓのゴムローラ層４７１ｂを形成した弾性
を有するソフトローラとして構成される。下側の圧着ロ
ーラ４７ａに断熱性の高い弾性のゴムローラを用い、上
側の薄板弾性ローラ１７１ａから下側の圧着ローラ４７
ａへの熱の拡散を防止すると共に、５ｍｍ〜３０ｍｍの
広いニップ部Ｎの幅も確保する。

【００４５】前述したように定着ローラ部材をバネ性を
有する薄肉の薄板弾性ローラ１７１ａとすると共に、圧
着ローラ４７ａの押圧力を定着ローラ１７ａの薄板弾性
ローラ１７１ａの弾性力にて受ける。これにより、薄板
弾性ローラ１７１ａが塑性変形なく楕円状に広がり、平
面状に近い薄板弾性ローラ１７１ａの面にて圧着ローラ
４７ａのソフトなゴムローラ層４７１ｂを押圧し、下側
に凸状の幅広いニップ部Ｎが形成される。幅広いニップ
部Ｎによりトナー像の良好な定着が行われる。

【００４６】上記の如くにて、定着ローラ部材が小径で
もニップ幅が広くとれ、従って、省エネルギーでウォー
ミングアップ時間の短い定着装置が可能となる。広いニ
ップ部Ｎを確保するために、ニップ部Ｎの曲率は平面に
近づくよう圧着ローラ４７ａのゴムローラ層４７１ｂの
ゴム硬度とのバランスを採ることが必要であるが、定着
ローラ１７ａと圧着ローラ４７ａとにより圧着ローラ４
７ａ側に形成されるニップ部Ｎの曲率半径を５０ｍｍ以
上とすることが好ましい。これにより、厚紙での定着不
良や定着しわ、特に転写材として封筒のように２重にな
っているものでの定着しわの発生が少なくなる。また、
ニップ部Ｎの出口部の曲率半径がこの変形により小さく
なり、転写材との分離性が良くなる。

【００４７】上記により、薄肉の円筒状弾性体により塑
性変形がなく定着ローラ部材の薄肉化が図られ、小径で
ニップ幅が広く、省エネルギーでウォーミングアップ時
間の短い定着装置が可能となる。

【００４８】また図５に示すように、第２の例の定着装
置１７Ａは、バネ性を有する薄肉の円筒状弾性体である
薄板弾性ローラ１７１ａを用いた定着ローラ部材である
定着ローラ１７ａを上下に配置した構成とされており、
それぞれの定着ローラ１７ａの内部には、発熱源として
の発熱フィラメントを有する加熱手段であるハロゲンヒ
ータ１７１ｇが設けられる。上下の定着ローラ１７ａは
四隅の支持ローラ１７１ｈにより保持されており、不図
示の駆動ローラによりバネ性を有する薄肉の薄板弾性ロ
ーラ１７１ａを用いた定着ローラ１７ａが回転され、そ
れぞれの定着ローラ１７ａに従動して定着ローラ１７ａ
を保持する支持ローラ１７１ｈが回転される。

【００４９】薄板状の定着ローラ部材である定着ローラ
１７ａは、図３にて前述したと同様に、バネ性を有する
薄肉の円筒状弾性体である薄板弾性ローラ１７１ａと、
該薄板弾性ローラ１７１ａの外側（外周面）にゴム層１
７１ｂとによる層構成とされる。

【００５０】薄板弾性ローラ１７１ａは、厚さ（肉厚）
ｔ（ｍｍ）としては０．１５ｍｍ〜０．８ｍｍ程度の例
えばステンレスやリン青銅等を用いたバネ性を有する金
属部材により形成され、バネ材として使用可能な疲れ限
界を有するバネ性の金属部材を使用することによって、
薄板弾性ローラ１７１ａが定着装置１７Ａに適用される
場合での、円筒状弾性体である薄板弾性ローラ１７１ａ
の弾性変形による疲労破壊の発生が防げる。弾性変形に
よる疲労破壊の発生を防止するのに、金属部材の疲れ限
度としては１４ｋＰ／ｍｍ²以上とすることが好ましい
ことが実験的に確認された。

【００５１】また、前述した薄板弾性ローラ１７１ａの
肉厚ｔ（ｍｍ）に対して、薄板弾性ローラ１７１ａの外
径をＲ（ｍｍ）とするとき、 Ｒ／７０＞ｔ＞Ｒ／３００ とすることが、薄板弾性ローラ１７１ａが定着装置１７
Ａに適用される場合において好ましく、これにより、変
形や破損がなくニップ部Ｎの幅を５ｍｍ〜３０ｍｍと広
くすることが可能となる。ｔ≧Ｒ／７０では、薄板弾性
ローラ１７１ａの厚さが厚すぎて、定着装置１７Ａに適
用される場合、楕円状に変形せず、ニップ部Ｎの幅が広
くならない。ｔ≦Ｒ／３００では、薄板弾性ローラ１７
１ａの厚さが薄すぎて、定着装置１７Ａに適用される場
合に強度が低すぎ押圧力が不足し、定着むらとなる。

【００５２】薄板弾性ローラ１７１ａの外側（外周面）
に設けられるゴム層１７１ｂとしては、層厚０．５ｍｍ
〜３ｍｍ程度が好ましい。ゴム層１７１ｂを設けること
により、定着むらの発生が少なくなる。

【００５３】それぞれの定着ローラ１７ａをバネ性を有
する薄肉の円筒状弾性体である薄板弾性ローラ１７１ａ
とすると共に、それぞれの定着ローラ１７ａの薄板弾性
ローラ１７１ａの相互の弾性力にて、対向するそれぞれ
の定着ローラ１７ａの相互の押圧力を受ける。これによ
り、薄板弾性ローラ１７１ａが塑性変形なく楕円状に広
がり、それぞれの薄板弾性ローラ１７１ａの平面状に近
い面にて略平面の幅広いニップ部Ｎが形成される。５ｍ
ｍ〜３０ｍｍの幅広いニップ部Ｎによりトナー像の良好
な定着が行われる。

【００５４】上記の如くにて、定着ローラ部材が小径で
もニップ幅が広くとれ、従って、省エネルギーでウォー
ミングアップ時間の短い定着装置が可能となる。

【００５５】定着ローラ部材の保持方法の第３の例と該
保持方法に基づく定着装置の第３の例、及び定着ローラ
部材の保持方法の第４の例と該保持方法に基づく定着装
置の第４の例について以下に説明する。

【００５６】また図６によれば、第３の例の定着装置１
７Ｂは、上側（記録紙Ｐ上のカラートナー像側）にはカ
ラートナー像を定着するためのバネ性を有する薄肉の円
筒状弾性体である薄板弾性ローラ１７１ａを用いた定着
ローラ部材である定着ローラ１７ａが配置され、また下
側には弾性を有する圧着ローラ４７ａが配置されて構成
されており、定着ローラ１７ａの内部には、発熱源とし
ての発熱フィラメントを有する加熱手段であるハロゲン
ヒータ１７１ｇが設けられる。

【００５７】下側の圧着ローラ４７ａは、例えばステン
レス材を用いた棒状の芯金４７１ａと、該芯金４７１ａ
の外側に例えばシリコン材を用いた、ゴム硬度が２０Ｈ
ｓ〜７０Ｈｓ（ＪＩＳ、Ａゴム硬度）、好ましくは３０
Ｈｓ〜４０Ｈｓのゴムローラ層４７１ｂを形成した弾性
を有するソフトローラとして構成される。圧着ローラ４
７ａが定着ローラ１７ａに圧着（押圧）されて、ニップ
部Ｎが形成される。下側の圧着ローラ４７ａに断熱性の
高い弾性のゴムローラを用い、上側の薄板弾性ローラ１
７１ａから下側の圧着ローラ４７ａへの熱の拡散を防止
すると共に、５ｍｍ〜３０ｍｍの広いニップ部Ｎの幅も
確保する。

【００５８】上記薄板状の定着ローラ部材である定着ロ
ーラ１７ａは、図３にて前述したと同様に、バネ性を有
する薄肉の円筒状弾性体である薄板弾性ローラ１７１ａ
と、該薄板弾性ローラ１７１ａの外側（外周面）にゴム
層１７１ｂとによる層構成とされる。

【００５９】薄板弾性ローラ１７１ａは、厚さ（肉厚）
ｔ（ｍｍ）としては０．１５ｍｍ〜０．８ｍｍ程度の例
えばステンレスやリン青銅等を用いたバネ性を有する金
属部材により形成され、バネ材として使用可能な疲れ限
界を有するバネ性の金属部材を使用することによって、
薄板弾性ローラ１７１ａが定着装置１７Ｂに適用される
場合での、円筒状弾性体である薄板弾性ローラ１７１ａ
の弾性変形による疲労破壊の発生が防げる。弾性変形に
よる疲労破壊の発生を防止するのに、金属部材の疲れ限
度としては１４ｋＰ／ｍｍ²以上とすることが好ましい
ことが実験的に確認された。

【００６０】また、前述した薄板弾性ローラ１７１ａの
肉厚ｔ（ｍｍ）に対して、薄板弾性ローラ１７１ａの外
径をＲ（ｍｍ）とするとき、 Ｒ／７０＞ｔ＞Ｒ／３００ とすることが、薄板弾性ローラ１７１ａが定着装置１７
Ｂに適用される場合において好ましく、これにより、変
形や破損がなくニップ部Ｎの幅を５ｍｍ〜３０ｍｍと広
くすることが可能となる。ｔ≧Ｒ／７０では、薄板弾性
ローラ１７１ａの厚さが厚すぎて、定着装置１７Ｂに適
用される場合、楕円状に変形せず、ニップ部Ｎの幅が広
くならない。ｔ≦Ｒ／３００では、薄板弾性ローラ１７
１ａの厚さが薄すぎて、定着装置１７Ｂに適用される場
合に強度が低すぎ押圧力が不足し、定着むらとなる。

【００６１】薄板弾性ローラ１７１ａの外側（外周面）
に設けられるゴム層１７１ｂとしては、層厚０．５ｍｍ
〜３ｍｍ程度が好ましい。ゴム層１７１ｂを設けること
により、定着むらの発生が少なくなる。

【００６２】また、バネ性を有する薄肉の円筒状弾性体
である薄板弾性ローラ１７１ａを用いた定着ローラ部材
である定着ローラ１７ａの両端部に、リング状の軸受部
材としてのフランジ１７１ｉを嵌込み、定着ローラ１７
ａの両端を定着ローラ１７ａの外径よりも大きな内径を
有する軸受部材としてのフランジ１７１ｉで保持する。
軸受部材としてのフランジ１７１ｉに嵌入されるベアリ
ングＢ１により両端のフランジ１７１ｉと一体とされる
定着ローラ１７ａが回転可能とされる。また下側の圧着
ローラ４７ａには、圧着ローラ４７ａの有する芯金４７
１ａの一方の端部に歯車Ｇ１１が固定して設けられ、定
着駆動モータＭ１により駆動回転される歯車Ｇ２１が歯
車Ｇ１１と繋合し、定着駆動モータＭ１の駆動により圧
着ローラ４７ａが回転駆動され、圧着ローラ４７ａに押
圧される定着ローラ１７ａが従動回転される。従動回転
により、定着ローラ１７ａの回転が均一化され、定着む
らが防止される。また、図６に斜線で示す前述した定着
ローラ１７ａのゴム層１７１ｂは、両端部のフランジ１
７１ｉの内側に設けることが好ましく、これにより、定
着ローラ１７ａが回転される際の、ゴム層１７１ｂのフ
ランジ１７１ｉによる削れが防止される。

【００６３】また図７によれば、第４の例の定着装置１
７Ｃは、上側（記録紙Ｐ上のカラートナー像側）にはカ
ラートナー像を定着するためのバネ性を有する薄肉の円
筒状弾性体である薄板弾性ローラ１７１ａを用いた定着
ローラ部材である定着ローラ１７ａが配置され、また下
側には弾性を有する圧着ローラ４７ａが配置されて構成
されており、定着ローラ１７ａの内部には、発熱源とし
ての発熱フィラメントを有する加熱手段であるハロゲン
ヒータ１７１ｇが設けられる。

【００６４】下側の圧着ローラ４７ａは、例えばステン
レス材を用いた棒状の芯金４７１ａと、該芯金４７１ａ
の外側に例えばシリコン材を用いた、ゴム硬度が２０Ｈ
ｓ〜７０Ｈｓ（ＪＩＳ、Ａゴム硬度）、好ましくは３０
Ｈｓ〜４０Ｈｓのゴムローラ層４７１ｂを形成した弾性
を有するソフトローラとして構成される。圧着ローラ４
７ａが定着ローラ１７ａに圧着（押圧）されて、ニップ
部Ｎが形成される。下側の圧着ローラ４７ａに断熱性の
高い弾性のゴムローラを用い、上側の薄板弾性ローラ１
７１ａから下側の圧着ローラ４７ａへの熱の拡散を防止
すると共に、５ｍｍ〜３０ｍｍの広いニップ幅も確保す
る。

【００６５】上記薄板状の定着ローラ部材である定着ロ
ーラ１７ａは、図３にて前述したと同様に、バネ性を有
する薄肉の円筒状弾性体である薄板弾性ローラ１７１ａ
と、該薄板弾性ローラ１７１ａの外側（外周面）にゴム
層１７１ｂとによる層構成とされる。

【００６６】薄板弾性ローラ１７１ａは、厚さ（肉厚）
ｔ（ｍｍ）としては０．１５ｍｍ〜０．８ｍｍ程度の例
えばステンレスやリン青銅等を用いたバネ性を有する金
属部材により形成され、バネ材として使用可能な疲れ限
界を有するバネ性の金属部材を使用することによって、
薄板弾性ローラ１７１ａが定着装置１７Ｃに適用される
場合での、円筒状弾性体である薄板弾性ローラ１７１ａ
の弾性変形による疲労破壊の発生が防げる。弾性変形に
よる疲労破壊の発生を防止するのに、金属部材の疲れ限
度としては１４ｋＰ／ｍｍ²以上とすることが好ましい
ことが実験的に確認された。

【００６７】また、前述した薄板弾性ローラ１７１ａの
肉厚ｔ（ｍｍ）に対して、薄板弾性ローラ１７１ａの外
径をＲ（ｍｍ）とするとき、 Ｒ／７０＞ｔ＞Ｒ／３００ とすることが、薄板弾性ローラ１７１ａが定着装置１７
Ｃに適用される場合において好ましく、これにより、変
形や破損がなくニップ部Ｎの幅を５ｍｍ〜３０ｍｍと広
くすることが可能となる。ｔ≧Ｒ／７０では、薄板弾性
ローラ１７１ａの厚さが厚すぎて、定着装置１７Ｃに適
用される場合、楕円状に変形せず、ニップ部Ｎの幅が広
くならない。ｔ≦Ｒ／３００では、薄板弾性ローラ１７
１ａの厚さが薄すぎて、定着装置１７Ｃに適用される場
合に強度が低すぎ押圧力が不足し、定着むらとなる。

【００６８】薄板弾性ローラ１７１ａの外側（外周面）
に設けられるゴム層１７１ｂとしては、層厚０．５ｍｍ
〜３ｍｍ程度が好ましい。ゴム層１７１ｂを設けること
により、定着むらの発生が少なくなる。

【００６９】また、バネ性を有する薄肉の円筒状弾性体
である薄板弾性ローラ１７１ａを用いた定着ローラ部材
である定着ローラ１７ａの両端部に、例えばフッ素樹脂
等の断熱性を有する樹脂部材を用いたリング状の軸受部
材としての樹脂軸受け１７１ｊを嵌込み、定着ローラ１
７ａの両端を定着ローラ１７ａの外径よりも大きな内径
を有する軸受部材としての樹脂軸受け１７１ｊで保持す
る。軸受部材としての樹脂軸受け１７１ｊに嵌入される
ベアリングＢ２により両端の樹脂軸受け１７１ｊと一体
とされる定着ローラ１７ａが回転可能とされる。この
際、ベアリングＢ２にて直接定着ローラ１７ａを保持す
ることも可能である。また下側の圧着ローラ４７ａに
は、圧着ローラ４７ａの有する芯金４７１ａの一方の端
部に歯車Ｇ１２が固定して設けられ、定着駆動モータＭ
１により駆動回転される歯車Ｇ２２が歯車Ｇ１２と繋合
し、定着駆動モータＭ１の駆動により圧着ローラ４７ａ
が回転駆動され、圧着ローラ４７ａに押圧される定着ロ
ーラ１７ａが従動回転される。従動回転により、定着ロ
ーラ１７ａの回転が均一化され、定着むらが防止され
る。

【００７０】また、図７に斜線で示す前述した定着ロー
ラ１７ａのゴム層１７１ｂは、両端部のフランジ１７１
ｉの内側に設けることが好ましく、これにより、定着ロ
ーラ１７ａが回転される際の、ゴム層１７１ｂのフラン
ジ１７１ｉによる削れが防止される。

【００７１】さらに図８に示すように、図６または図７
にて上述した第３の例の定着装置１７Ｂ或いは第４の例
の定着装置１７Ｃは、それぞれ、上側（記録紙Ｐ上のカ
ラートナー像側）には、上述したようにその両端をフラ
ンジ１７１ｉ或いは樹脂軸受け１７１ｊにて保持され、
カラートナー像を定着するための前述したバネ性を有す
る薄肉の円筒状弾性体である薄板弾性ローラ１７１ａを
用いた定着ローラ部材である定着ローラ１７ａが配置さ
れ、また下側には弾性を有する圧着ローラ４７ａが配置
されて構成されており、定着ローラ１７ａの内部には、
発熱源としての発熱フィラメントを有する加熱手段であ
るハロゲンヒータ１７１ｇが設けられる。バネ性を有す
る薄肉の薄板弾性ローラ１７１ａを用いた定着ローラ１
７ａは、図６または図７にて前述したように、駆動回転
される圧着ローラ４７ａの回転に従動して回転される。

【００７２】上述したように、定着ローラ部材をバネ性
を有する薄肉の薄板弾性ローラ１７１ａとすると共に、
圧着ローラ４７ａの押圧力を定着ローラ１７ａの薄板弾
性ローラ１７１ａの弾性力にて受ける。これにより、薄
板弾性ローラ１７１ａが塑性変形なく楕円状に広がり、
平面状に近い薄板弾性ローラ１７１ａの面にて圧着ロー
ラ４７ａのソフトなゴムローラ層４７１ｂを押圧し、下
側に凸状の５ｍｍ〜３０ｍｍの幅広いニップ部Ｎが形成
される。５ｍｍ〜３０ｍｍの幅広いニップ部Ｎによりト
ナー像の良好な定着が行われる。

【００７３】上記の如くにて、定着ローラ部材が小径で
もニップ幅が５ｍｍ〜３０ｍｍと広くとれ、従って、省
エネルギーでウォーミングアップ時間の短い定着装置が
可能となる。５ｍｍ〜３０ｍｍの広いニップ部Ｎを確保
するために、ニップ部Ｎの曲率は平面に近づくよう圧着
ローラ４７ａのゴムローラ層４７１ｂのゴム硬度とのバ
ランスを採ることが必要であるが、定着ローラ１７ａと
圧着ローラ４７ａとにより圧着ローラ４７ａ側に形成さ
れるニップ部Ｎの曲率半径を５０ｍｍ以上とすることが
好ましい。これにより、厚紙での定着不良や定着しわ、
特に転写材として封筒のように２重になっているもので
の定着しわの発生が少なくなる。また、ニップ部Ｎの出
口部の曲率半径がこの変形により小さくなり、転写材と
の分離性が良くなる。

【００７４】上記の如く、薄肉の円筒状弾性体により塑
性変形がなく定着ローラ部材の薄肉化が図られると共
に、軸受部材により、安定した定着ローラ部材の保持が
図られ、小径でニップ幅が５ｍｍ〜３０ｍｍと広く、省
エネルギーでウォーミングアップ時間の短い定着装置が
可能となる。

【００７５】さらに、図６ないし図８にて上述した第３
の例の定着装置１７Ｂ或いは第４の例の定着装置１７Ｃ
において、円筒状弾性体である薄板弾性ローラ１７１ａ
が適正に撓んで、安定したニップ部Ｎが形成され得るた
めには、定着ローラ部材である定着ローラ部材と軸受部
材としてのフランジ１７１ｉや樹脂軸受け１７１ｊとの
適正な寸法関係が設定される必要がある。

【００７６】上記設定の第１として、上述したように、
定着ローラ１７ａをバネ性を有する薄肉の薄板弾性ロー
ラ１７１ａとすると共に、定着ローラ１７ａの両端を定
着ローラ１７ａの外径よりも大きな内径を有する軸受部
材としてのフランジ１７１ｉ或いは樹脂軸受け１７１ｊ
で保持するが、図９に示すように、定着ローラ１７ａの
外径をＤ１（ｍｍ）、軸受部材としてのフランジ１７１
ｉ或いは樹脂軸受け１７１ｊの内径をＤ２（ｍｍ）とす
るとき、 Ｄ１／Ｄ２＝０．８０〜０．９８ と設定することが好ましい。定着ローラ１７ａの外径Ｄ
１（ｍｍ）と、軸受部材としてのフランジ１７１ｉ或い
は樹脂軸受け１７１ｊの内径Ｄ２（ｍｍ）との比、Ｄ１
／Ｄ２が０．８０未満で小さいと、薄板弾性ローラ１７
１ａがつぶれすぎて安定しない。また比Ｄ１／Ｄ２が
０．９８を越えて大きいと、ゆがむ量が少なすぎ、適正
なニップ部Ｎが形成されない。

【００７７】さらに、前述した薄板弾性ローラ１７１ａ
の肉厚ｔ（ｍｍ）に対して、薄板弾性ローラ１７１ａの
外径をＲ（ｍｍ）とするとき、 Ｒ／７０＞ｔ＞Ｒ／３００ とすることが、薄板弾性ローラ１７１ａが定着装置１７
Ｂ或いは定着装置１７Ｃに適用される場合においてより
好ましく、これにより、薄板弾性ローラ１７１ａの変形
や破損がなくニップ部Ｎの幅を５ｍｍ〜３０ｍｍと広く
することが可能となる。ｔ≧Ｒ／７０では、薄板弾性ロ
ーラ１７１ａの厚さが厚すぎて、定着装置１７Ｂ或いは
定着装置１７Ｃに適用される場合楕円状に変形せず、ニ
ップ部Ｎの幅が広くならない。ｔ≦Ｒ／３００では、薄
板弾性ローラ１７１ａの厚さが薄すぎて、定着装置１７
Ｂ或いは定着装置１７Ｃに適用される場合に強度が低す
ぎ押圧力が不足し、定着むらとなる。

【００７８】また上記設定の第２として、前述したよう
に、定着ローラ１７ａをバネ性を有する薄肉の薄板弾性
ローラ１７１ａとすると共に、定着ローラ１７ａの両端
を定着ローラ１７ａの外径よりも大きな内径を有する軸
受部材としてのフランジ１７１ｉ或いは樹脂軸受け１７
１ｊで保持するが、図９に示すように、定着ローラ１７
ａの外径をＤ１（ｍｍ）、前述した圧着ローラ４７ａに
よる圧着時の定着ローラ１７ａの変形量をΔＤ１（ｍ
ｍ）とするとき、 ΔＤ１／Ｄ１＝０．７０〜０．９８ と設定することが好ましい。圧着ローラ４７ａによる圧
着時の定着ローラ１７ａの変形量ΔＤ１（ｍｍ）と、定
着ローラ１７ａの外径Ｄ１（ｍｍ）との比、ΔＤ１／Ｄ
１が０．７０未満で小さいと、薄板弾性ローラ１７１ａ
がつぶれすぎて安定しない。また比ΔＤ１／Ｄ１が０．
９８を越えて大きいと、ゆがむ量が少なすぎ、適正なニ
ップ部Ｎが形成されない。

【００７９】さらに、前述した薄板弾性ローラ１７１ａ
の肉厚ｔ（ｍｍ）に対して、薄板弾性ローラ１７１ａの
外径をＲ（ｍｍ）とするとき、 Ｒ／７０＞ｔ＞Ｒ／３００ とすることが、薄板弾性ローラ１７１ａが定着装置１７
Ｂ或いは定着装置１７Ｃに適用される場合においてより
好ましく、これにより、薄板弾性ローラ１７１ａの変形
や破損がなくニップ部Ｎの幅を５ｍｍ〜３０ｍｍと広く
することが可能となる。ｔ≧Ｒ／７０では、薄板弾性ロ
ーラ１７１ａの厚さが厚すぎて、定着装置１７Ｂ或いは
定着装置１７Ｃに適用される場合楕円状に変形せず、ニ
ップ部Ｎの幅が広くならない。ｔ≦Ｒ／３００では、薄
板弾性ローラ１７１ａの厚さが薄すぎて、定着装置１７
Ｂ或いは定着装置１７Ｃに適用される場合に強度が低す
ぎ押圧力が不足し、定着むらとなる。

【００８０】また上記設定の第３として、前述したよう
に、定着ローラ１７ａをバネ性を有する薄肉の薄板弾性
ローラ１７１ａとすると共に、定着ローラ１７ａの両端
を定着ローラ１７ａの外径よりも大きな内径を有する軸
受部材としてのフランジ１７１ｉ或いは樹脂軸受け１７
１ｊで保持するが、図９に示すように、定着ローラ１７
ａの外径をＤ１（ｍｍ）、軸受部材としてのフランジ１
７１ｉ或いは樹脂軸受け１７１ｊの内径をＤ２（ｍ
ｍ）、前述した圧着ローラ４７ａによる圧着時の定着ロ
ーラ１７ａの幅を（Ｄ１−ΔＤ１）（ｍｍ）とすると
き、 （Ｄ１−ΔＤ１）／Ｄ２＝０．５５〜０．９５ と設定することが好ましい。圧着ローラ４７ａによる圧
着時の定着ローラ１７ａの幅（Ｄ１−ΔＤ１）（ｍｍ）
と、軸受部材としてのフランジ１７１ｉ或いは樹脂軸受
け１７１ｊの内径Ｄ２（ｍｍ）との比、（Ｄ１−ΔＤ
１）／Ｄ２が０．５５未満で小さいと、薄板弾性ローラ
１７１ａがつぶれすぎて安定しない。また比（Ｄ１−Δ
Ｄ１）／Ｄ２が０．９５を越えて大きいと、ゆがむ量が
少なすぎ、適正なニップ部Ｎが形成されない。

【００８１】さらに、前述した薄板弾性ローラ１７１ａ
の肉厚ｔ（ｍｍ）に対して、薄板弾性ローラ１７１ａの
外径をＲ（ｍｍ）とするとき、 Ｒ／７０＞ｔ＞Ｒ／３００ とすることが、薄板弾性ローラ１７１ａが定着装置１７
Ｂ或いは定着装置１７Ｃに適用される場合においてより
好ましく、これにより、薄板弾性ローラ１７１ａの変形
や破損がなくニップ部Ｎの幅を５ｍｍ〜３０ｍｍと広く
することが可能となる。ｔ≧Ｒ／７０では、薄板弾性ロ
ーラ１７１ａの厚さが厚すぎて、定着装置１７Ｂ或いは
定着装置１７Ｃに適用される場合楕円状に変形せず、ニ
ップ部Ｎの幅が広くならない。ｔ≦Ｒ／３００では、薄
板弾性ローラ１７１ａの厚さが薄すぎて、定着装置１７
Ｂ或いは定着装置１７Ｃに適用される場合に強度が低す
ぎ押圧力が不足し、定着むらとなる。

【００８２】上記により、円筒状弾性体が適正に撓ん
で、安定したニップ部が形成され得る定着ローラ部材と
軸受部材との適正な寸法関係が設定される。さらに、円
筒状弾性体の変形や破損がなくニップ幅を５ｍｍ〜３０
ｍｍと広くし、適切な押圧力を得ることが可能となる。

【００８３】しかしながら、図６ないし図８にて上述し
た第３の例の定着装置１７Ｂ或いは第４の例の定着装置
１７Ｃにおいて、円筒状弾性体を用いる定着ローラ部材
の問題点を図１０に示すように、円筒状弾性体であるバ
ネ性を有する薄肉の薄板弾性ローラ１７１ａ（図１０に
は不図示）を用いる定着ローラ１７ａは、圧着ローラ４
７ａに押圧されて歪み、上側を弓形として湾曲し、変形
されてしまう。

【００８４】上記定着ローラ部材の湾曲変形を防止する
ための押圧部材を用いる定着装置について、図１１ない
し図１６を用いて説明する。図１１は、押圧部材を用い
る定着装置の第５の例を示す図であり、図１２は、図１
１の定着装置の概要側面図であり、図１３は、押圧部材
の他の例を示す図であり、図１４は、図１３の押圧部材
の斜視図であり、図１５は、圧着ローラ及び押圧部材の
好ましい配置を示す図であり、図１６は、定着装置の第
６の例で、押圧部材を複数個用いる場合の配置を示す図
である。

【００８５】図１１または図１２によれば、第５の例の
定着装置１７Ｄは、上側（記録紙Ｐ上のカラートナー像
側）にはカラートナー像を定着するためのバネ性を有す
る薄肉の円筒状弾性体である薄板弾性ローラ１７１ａを
用いた定着ローラ部材である定着ローラ１７ａが配置さ
れ、また下側には弾性を有する圧着ローラ４７ａが配置
されて構成されており、定着ローラ１７ａの内部には、
発熱源としての発熱フィラメントを有する加熱手段であ
るハロゲンヒータ１７１ｇが設けられる。また、下側の
圧着ローラ４７ａは、例えばステンレス材を用いた棒状
の芯金４７１ａと、該芯金４７１ａの外側に例えばシリ
コン材を用いた、ゴム硬度が２０Ｈｓ〜７０Ｈｓ（ＪＩ
Ｓ、Ａゴム硬度）、好ましくは３０Ｈｓ〜４０Ｈｓのゴ
ムローラ層４７１ｂを形成した弾性を有するソフトロー
ラとして構成される。圧着ローラ４７ａが定着ローラ１
７ａに圧着（押圧）されて、ニップ部Ｎが形成される。
しかしながら、前述したように、バネ性を有する薄肉の
薄板弾性ローラ１７１ａを用いる定着ローラ１７ａは、
圧着ローラ４７ａに押圧されて歪み、上側を弓形として
湾曲変形されてしまうので、定着ローラ部材である定着
ローラ１７ａを押圧する押圧部材として、例えばアルミ
ローラ等の金属部材を用いた押圧ローラ２７１を、定着
ローラ１７ａの表面で、ニップ部Ｎの反対側（ニップ部
Ｎを通り、定着ローラ１７ａの中心と圧着ローラ４７ａ
の中心とを通る直線（中心線）ＰＬ４上で、定着ローラ
１７ａのニップ部Ｎの反対側）に配置し、押圧ローラ２
７１により定着ローラ１７ａをニップ部Ｎ側に押圧す
る。さらに、定着ローラ１７ａの湾曲変形を、より平坦
に修正するように、押圧部材としての押圧ローラ２７１
の中央部に、図１２に示すように、凸状（太鼓状）の押
圧形状を設けることが好ましい。押圧部材により、湾曲
変形が防止されると共に、定着ローラ部材が圧着ローラ
に均一に圧着され、均一なニップ部が形成される。下側
の圧着ローラ４７ａに断熱性の高い弾性のゴムローラを
用い、上側の薄板弾性ローラ１７１ａから下側の圧着ロ
ーラ４７ａへの熱の拡散を防止すると共に、５ｍｍ〜３
０ｍｍの広いニップ部Ｎの幅も確保する。

【００８６】上記薄板状の定着ローラ部材である定着ロ
ーラ１７ａは、図３にて前述したと同様に、バネ性を有
する薄肉の円筒状弾性体である薄板弾性ローラ１７１ａ
と、該薄板弾性ローラ１７１ａの外側（外周面）にゴム
層１７１ｂとによる層構成とされる。

【００８７】薄板弾性ローラ１７１ａは、厚さ（肉厚）
ｔ（ｍｍ）としては０．１５ｍｍ〜０．８ｍｍ程度の例
えばステンレスやリン青銅等を用いたバネ性を有する金
属部材により形成され、バネ材として使用可能な疲れ限
界を有するバネ性の金属部材を使用することによって、
薄板弾性ローラ１７１ａが定着装置１７Ｄに適用される
場合での、円筒状弾性体である薄板弾性ローラ１７１ａ
の弾性変形による疲労破壊の発生が防げる。弾性変形に
よる疲労破壊の発生を防止するのに、金属部材の疲れ限
度としては１４ｋＰ／ｍｍ²以上とすることが好ましい
ことが実験的に確認された。

【００８８】また、前述した薄板弾性ローラ１７１ａの
肉厚ｔ（ｍｍ）に対して、薄板弾性ローラ１７１ａの外
径をＲ（ｍｍ）とするとき、 Ｒ／７０＞ｔ＞Ｒ／３００ とすることが、薄板弾性ローラ１７１ａが定着装置１７
Ｄに適用される場合において好ましく、これにより、変
形や破損がなくニップ部Ｎの幅を５ｍｍ〜３０ｍｍと広
くすることが可能となる。ｔ≧Ｒ／７０では、薄板弾性
ローラ１７１ａの厚さが厚すぎて、定着装置１７Ｄに適
用される場合、楕円状に変形せず、ニップ部Ｎの幅が広
くならない。ｔ≦Ｒ／３００では、薄板弾性ローラ１７
１ａの厚さが薄すぎて、定着装置１７Ｄに適用される場
合に強度が低すぎ押圧力が不足し、定着むらとなる。

【００８９】薄板弾性ローラ１７１ａの外側（外周面）
に設けられるゴム層１７１ｂとしては、層厚０．５ｍｍ
〜３ｍｍ程度が好ましい。ゴム層１７１ｂを設けること
により、定着むらの発生が少なくなる。

【００９０】また、図１２に示すように、バネ性を有す
る薄肉の円筒状弾性体である薄板弾性ローラ１７１ａを
用いた定着ローラ部材である定着ローラ１７ａの両端部
に、リング状の軸受部材としてのフランジ１７１ｉ或い
は樹脂軸受け１７１ｊを嵌込み、定着ローラ１７ａの両
端を定着ローラ１７ａの外径よりも大きな内径を有する
軸受部材としてのフランジ１７１ｉ或いは樹脂軸受け１
７１ｊで保持する。軸受部材としてのフランジ１７１ｉ
或いは樹脂軸受け１７１ｊ（或いは不図示のベアリン
グ）により、両端のフランジ１７１ｉ或いは樹脂軸受け
１７１ｊと一体とされる定着ローラ１７ａが回転可能と
される。また下側の圧着ローラ４７ａには、圧着ローラ
４７ａの有する芯金４７１ａの一方の端部に歯車Ｇ１３
が固定して設けられ、定着駆動モータＭ１により駆動回
転される歯車Ｇ２３が歯車Ｇ１３と繋合し、定着駆動モ
ータＭ１の駆動により圧着ローラ４７ａが回転駆動さ
れ、圧着ローラ４７ａに押圧される定着ローラ１７ａが
従動回転される。従動回転により、定着ローラ１７ａの
回転が均一化され、定着むらが防止される。

【００９１】また、図１２に斜線で示す定着ローラ１７
ａのゴム層１７１ｂは、両端部のフランジ１７１ｉ或い
は樹脂軸受け１７１ｊの内側に設けることが好ましく、
これにより、定着ローラ１７ａが回転される際の、ゴム
層１７１ｂのフランジ１７１ｉ或いは樹脂軸受け１７１
ｊによる削れが防止される。

【００９２】上記の如くにて、定着ローラ部材が小径で
もニップ幅が５ｍｍ〜３０ｍｍと広くとれ、従って、省
エネルギーでウォーミングアップ時間の短い定着装置が
可能となる。５ｍｍ〜３０ｍｍの広いニップ部Ｎを確保
するために、ニップ部Ｎの曲率は平面に近づくよう圧着
ローラ４７ａのゴムローラ層４７１ｂのゴム硬度とのバ
ランスを採ることが必要であるが、押圧ローラ２７１に
押圧され、定着ローラ１７ａと圧着ローラ４７ａとによ
り圧着ローラ４７ａ側に形成されるニップ部Ｎの曲率半
径を５０ｍｍ以上とすることが好ましい。これにより、
厚紙での定着不良や定着しわ、特に転写材として封筒の
ように２重になっているものでの定着しわの発生が少な
くなる。また、ニップ部Ｎの出口部の曲率半径がこの変
形により小さくなり、転写材との分離性が良くなる。

【００９３】図１３及び図１４に押圧部材の他の例を示
すが、図１３（Ａ）に示すように、例えば金属部材や樹
脂部材を用て成型した、断面が錨状の押圧板２７２を、
押圧部材として用いることも可能である。押圧板２７２
を、定着ローラ１７ａの表面で、ニップ部Ｎ（図１３
（Ａ）には不図示）の反対側に配置し、押圧板２７２に
より定着ローラ１７ａを押圧する。さらに、定着ローラ
１７ａの湾曲変形を、より平坦に修正するように、押圧
部材としての押圧板２７２の定着ローラ１７ａと当接す
る湾曲部２７２ａの中央部に、図１４（Ａ）に示すよう
に、凸状の押圧形状を設けることが好ましい。押圧部材
により、湾曲変形が防止されると共に、定着ローラ部材
が圧着ローラに均一に圧着され、均一なニップ部が形成
される。

【００９４】また図１３（Ｂ）に示すように、例えばリ
ン青銅やステンレス等の弾性を有するバネ板部材を用い
た押圧弾性板２７３を、押圧部材として用いることも可
能である。押圧弾性板２７３を、定着ローラ１７ａの表
面で、ニップ部Ｎ（図１３（Ｂ）には不図示）の反対側
に配置し、押圧弾性板２７３により定着ローラ１７ａを
押圧する。さらに、定着ローラ１７ａの湾曲変形を、よ
り平坦に修正するように、押圧部材としての押圧弾性板
２７３の定着ローラ１７ａと当接する湾曲部２７３ａの
中央部に、図１４（Ｂ）に示すように、凸状の押圧形状
を設けることが好ましい。押圧部材により、湾曲変形が
防止されると共に、定着ローラ部材が圧着ローラに均一
に圧着され、均一なニップ部が形成される。なお、押圧
部材としての前述した押圧ローラ２７１や上述した押圧
板２７２や押圧弾性板２７３等を定着ローラ１７ａをク
リーニングするためのクリーニング用の部材や、定着ロ
ーラ１７ａの温度分布を均一化するための熱均一化用の
部材や、定着ローラ１７ａへオイルを供給するためのオ
イル塗布用の部材等として用いることも可能である。

【００９５】上記により、薄肉の円筒状弾性体により塑
性変形がなく定着ローラ部材の薄肉化が図られ、小径で
ニップ幅が５ｍｍ〜３０ｍｍと広く、省エネルギーでウ
ォーミングアップ時間の短縮が図られると共に、押圧部
材の押圧により、定着ローラ部材が圧着ローラに均一に
圧着され、良好な定着性が可能となる。

【００９６】また図１５に示すように、定着ローラ１７
ａの中心軸ＰＬ１と圧着ローラ４７ａの中心軸ＰＬ２と
を、１°〜５°程度の傾斜角度θ１（°）を以て傾斜さ
せて配置し、湾曲変形を防止するようにすることが好ま
しい。また、上記押圧部材としての押圧ローラ２７１、
押圧板２７２または押圧弾性板２７３等の定着ローラ１
７ａとの当接中心線ＰＬ３を、定着ローラ１７ａの中心
軸ＰＬ１と傾斜させて配置し、定着ローラ１７ａを押圧
することが、湾曲変形をさらに防止することで好まし
い。押圧部材の当接中心線ＰＬ３と定着ローラ１７ａの
中心軸ＰＬ１との傾斜角度θ２（°）は、１°〜５°程
度が好ましい。また、上記それぞれの傾斜を組み合わせ
ると、さらに湾曲変形を防止することができて好まし
い。

【００９７】押圧部材を複数個用いる場合を図１６に示
すが、第６の例の定着装置１７Ｅは、上側（記録紙Ｐ上
のカラートナー像側）にはカラートナー像を定着するた
めのバネ性を有する薄肉の円筒状弾性体である薄板弾性
ローラ１７１ａを用いた定着ローラ部材である定着ロー
ラ１７ａが配置され、また下側には弾性を有する圧着ロ
ーラ４７ａが配置されて構成されており、定着ローラ１
７ａの内部には、発熱源としての発熱フィラメントを有
する加熱手段であるハロゲンヒータ１７１ｇが設けられ
る。また、下側の圧着ローラ４７ａは、例えばステンレ
ス材を用いた棒状の芯金４７１ａと、該芯金４７１ａの
外側に例えばシリコン材を用いた、ゴム硬度が２０Ｈｓ
〜７０Ｈｓ（ＪＩＳ、Ａゴム硬度）、好ましくは３０Ｈ
ｓ〜４０Ｈｓのゴムローラ層４７１ｂを形成した弾性を
有するソフトローラとして構成される。圧着ローラ４７
ａが定着ローラ１７ａに圧着（押圧）されて、ニップ部
Ｎが形成される。しかしながら、前述したように、バネ
性を有する薄肉の薄板弾性ローラ１７１ａを用いる定着
ローラ１７ａは、圧着ローラ４７ａに押圧されて歪み、
上側を弓形として湾曲変形されてしまうので、定着ロー
ラ部材である定着ローラ１７ａを押圧する押圧部材とし
て、例えばアルミローラやステンレスローラ等の金属部
材の表面やローラ状の樹脂部材の表面に、耐熱性のテフ
ロン樹脂をコーティングしたもの等を用いた、複数個の
押圧ローラ２７１ａ，２７１ｂ，２７１ｃを用い、定着
ローラ１７ａの表面で、定着ローラ１７ａのニップ部Ｎ
の中央を通る中心線（直線）ＰＬ４（ニップ部Ｎを通
り、定着ローラ１７ａの中心と圧着ローラ４７ａの中心
とを通る直線（中心線）ＰＬ４）に対して、角度αを以
て軸対称に配設し、一方を押圧ローラ２７１ａにより、
また他方を押圧ローラ２７１ｂ、さらには押圧ローラ２
７１ｂを押圧ローラ２７１ｃにより押圧し、定着ローラ
１７ａを双方からニップ部Ｎ側に押圧する。定着ローラ
１７ａの湾曲変形をより平坦に修正するように、押圧部
材としての押圧ローラ２７１ａの中央部や押圧ローラ２
７１ｂの中央部に、凸状（太鼓状）の押圧形状を設ける
ことが好ましい。押圧部材により、湾曲変形が防止され
ると共に、定着ローラ部材が圧着ローラに均一に圧着さ
れ、均一なニップ部が形成される。この際、押圧ローラ
２７１ａを定着ローラ１７ａをクリーニングするための
クリーニング用のローラ、押圧ローラ２７１ｂを定着ロ
ーラ１７ａの温度分布を均一化するための熱均一化ロー
ラ、押圧ローラ２７１ｃを定着ローラ１７ａへオイルを
供給するためのオイル塗布ローラ等として用いることも
可能である。下側の圧着ローラ４７ａに断熱性の高い弾
性のゴムローラを用い、上側の薄板弾性ローラ１７１ａ
から下側の圧着ローラ４７ａへの熱の拡散を防止すると
共に、広いニップ部Ｎの幅も確保する。

【００９８】上記薄板状の定着ローラ部材である定着ロ
ーラ１７ａは、図３にて前述したと同様に、バネ性を有
する薄肉の円筒状弾性体である薄板弾性ローラ１７１ａ
と、該薄板弾性ローラ１７１ａの外側（外周面）にゴム
層１７１ｂとによる層構成とされる。

【００９９】薄板弾性ローラ１７１ａは、厚さ（肉厚）
ｔ（ｍｍ）としては０．１５ｍｍ〜０．８ｍｍ程度の例
えばステンレスやリン青銅等を用いたバネ性を有する金
属部材により形成され、バネ材として使用可能な疲れ限
界を有するバネ性の金属部材を使用することによって、
薄板弾性ローラ１７１ａが定着装置１７Ｅに適用される
場合での、円筒状弾性体である薄板弾性ローラ１７１ａ
の弾性変形による疲労破壊の発生が防げる。弾性変形に
よる疲労破壊の発生を防止するのに、金属部材の疲れ限
度としては１４ｋＰ／ｍｍ²以上とすることが好ましい
ことが実験的に確認された。

【０１００】また、前述した薄板弾性ローラ１７１ａの
肉厚ｔ（ｍｍ）に対して、薄板弾性ローラ１７１ａの外
径をＲ（ｍｍ）とするとき、 Ｒ／７０＞ｔ＞Ｒ／３００ とすることが、薄板弾性ローラ１７１ａが定着装置１７
Ｅに適用される場合において好ましく、これにより、変
形や破損がなくニップ部Ｎの幅を５ｍｍ〜３０ｍｍと広
くすることが可能となる。ｔ≧Ｒ／７０では、薄板弾性
ローラ１７１ａの厚さが厚すぎて、定着装置１７Ｅに適
用される場合、楕円状に変形せず、ニップ部Ｎの幅が広
くならない。ｔ≦Ｒ／３００では、薄板弾性ローラ１７
１ａの厚さが薄すぎて、定着装置１７Ｅに適用される場
合に強度が低すぎ押圧力が不足し、定着むらとなる。

【０１０１】薄板弾性ローラ１７１ａの外側（外周面）
に設けられるゴム層１７１ｂとしては、層厚０．５ｍｍ
〜３ｍｍ程度が好ましい。ゴム層１７１ｂを設けること
により、定着むらの発生が少なくなる。

【０１０２】また、バネ性を有する薄肉の円筒状弾性体
である薄板弾性ローラ１７１ａを用いた定着ローラ部材
である定着ローラ１７ａの両端部に嵌込まれるリング状
の軸受部材としてのフランジ１７１ｉ或いは樹脂軸受け
１７１ｊは、定着ローラ１７ａの両端を定着ローラ１７
ａの外径よりも大きな内径を有する。軸受部材としての
フランジ１７１ｉ或いは樹脂軸受け１７１ｊで定着ロー
ラ１７ａを保持する。両端の軸受部材としてのフランジ
１７１ｉ或いは樹脂軸受け１７１ｊ（或いは不図示のベ
アリング）により、定着ローラ１７ａが回転可能とされ
る。バネ性を有する薄肉の薄板弾性ローラ１７１ａを用
いた定着ローラ１７ａは、駆動回転される圧着ローラ４
７ａの回転に従動して回転される。従動回転により、定
着ローラ１７ａの回転が均一化され、定着むらが防止さ
れる。

【０１０３】上記により、薄肉の円筒状弾性体により塑
性変形がなく定着ローラ部材の薄肉化が図られ、小径で
ニップ幅が５ｍｍ〜３０ｍｍと広く、省エネルギーでウ
ォーミングアップ時間の短縮が図られると共に、押圧部
材の押圧により、定着ローラ部材が圧着ローラに均一に
圧着され、良好な定着性が可能となる。

【０１０４】

【発明の効果】請求項１または８によれば、薄肉の円筒
状弾性体により塑性変形がなく定着ローラ部材の薄肉化
が図られ、小径でニップ幅が広く、省エネルギーでウォ
ーミングアップ時間の短い定着装置が可能となる。

【０１０５】請求項２によれば、薄肉の円筒状弾性体を
用いた定着ローラ部材の安定した保持が可能となる。

【０１０６】請求項３によれば、円筒状弾性体の弾性変
形による疲労破壊の発生が防止される。

【０１０７】請求項４によれば、円筒状弾性体の変形や
破損がなくニップ幅を広くし、適切な押圧力を得ること
が可能となる。

【０１０８】請求項５によれば、厚紙での定着不良や定
着しわ、特に転写材として封筒のように２重になってい
るものでの定着しわの発生が少なくなる。

【０１０９】請求項６によれば、定着むらの発生が少な
くなる。

【０１１０】請求項７によれば、定着ローラ部材の回転
が均一化され、定着むらが防止される。

【０１１１】請求項９によれば、薄肉の円筒状弾性体に
より塑性変形がなく定着ローラ部材の薄肉化が図られる
と共に、軸受部材により、安定した定着ローラ部材の保
持が図られ、小径でニップ幅が広く、省エネルギーでウ
ォーミングアップ時間の短い定着装置が可能となる。

【０１１２】請求項１０によれば、円筒状弾性体の弾性
変形による疲労破壊の発生が防止される。

【０１１３】請求項１１によれば、円筒状弾性体の変形
や破損がなくニップ幅を広くし、適切な押圧力を得るこ
とが可能となる。

【０１１４】請求項１２によれば、厚紙での定着不良や
定着しわ、特に転写材として封筒のように２重になって
いるものでの定着しわの発生が少なくなる。

【０１１５】請求項１３によれば、定着むらの発生が少
なくなる。

【０１１６】請求項１４によれば、定着ローラ部材の回
転が均一化され、定着むらが防止される。

【０１１７】請求項１５ないし１７によれば、円筒状弾
性体が適正に撓んで、安定したニップ部が形成され得る
定着ローラ部材と軸受部材との適正な寸法関係が設定さ
れる。

【０１１８】請求項１８によれば、円筒状弾性体の変形
や破損がなくニップ幅を広くし、適切な押圧力を得るこ
とが可能となる。

【０１１９】請求項１９によれば、定着ローラ部材の回
転が均一化され、定着むらが防止される。

【０１２０】請求項２０ないし２７によれば、薄肉の円
筒状弾性体により塑性変形がなく定着ローラ部材の薄肉
化が図られ、小径でニップ幅が広く、省エネルギーでウ
ォーミングアップ時間の短縮が図られると共に、押圧部
材や圧着ローラの傾斜配置により、定着ローラ部材が圧
着ローラに均一に圧着され、良好な定着性が可能とな
る。

【０１２１】請求項２８によれば、定着ローラ部材の回
転が均一化され、定着むらが防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかわる定着装置を用いる画像形成装
置の一実施形態を示すカラー画像形成装置の断面構成図
である。

【図２】図１の像形成体の側断面図である。

【図３】定着ローラ部材の層構成と機能とを示す図であ
る。

【図４】定着装置の第１の例の構成と定着ローラ部材の
保持方法の第１の例とを示す説明図である。

【図５】定着装置の第２の例の構成と定着ローラ部材の
保持方法の第２の例とを示す説明図である。

【図６】定着装置の第３の例と定着ローラ部材の保持方
法の第３の例を示す概要側面図である。

【図７】定着装置の第４の例と定着ローラ部材の保持方
法の第４の例を示す概要側面図である。

【図８】図６及び図７の保持方法に基づく定着装置の概
要断面図である。

【図９】図６及び図７の定着装置の定着ローラ部材と軸
受部材との寸法関係の説明図である。

【図１０】円筒状弾性体を用いる定着ローラ部材の問題
点を示す図である。

【図１１】押圧部材を用いる定着装置の第５の例を示す
図である。

【図１２】図１１の定着装置の概要側面図である。

【図１３】押圧部材の他の例を示す図である。

【図１４】図１３の押圧部材の斜視図である。

【図１５】圧着ローラ及び押圧部材の好ましい配置を示
す図である。

【図１６】定着装置の第６の例で、押圧部材を複数個用
いる場合の配置を示す図である。

【符号の説明】

１０ 感光体ドラム １１ スコロトロン帯電器 １２ 露光光学系 １３ 現像器 １７，１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄ，１７Ｅ 定着
装置 １７ａ 定着ローラ ４７ａ 圧着ローラ １７１ａ 薄板弾性ローラ １７１ｂ ゴム層 １７１ｈ 支持ローラ １７１ｉ フランジ １７１ｊ 樹脂軸受け １７１ｇ ハロゲンヒータ ２７１，２７１ａ，２７１ｂ，２７１ｃ 押圧ローラ ２７２ 押圧板 ２７３ 押圧弾性板 Ｍ１ 定着駆動モータ Ｎ ニップ部 Ｐ 記録紙

フロントページの続き (72)発明者 佐藤 洋太郎 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） 2H033 AA30 AA32 BB03 BB04 BB13 BB15 BB30 BB39

Claims (28)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱手段を有する定着ローラ部材と、前
   記定着ローラ部材と対向して弾性を有する圧着ローラと
   を設け、転写材上のトナー像を定着する定着装置におい
   て、 前記定着ローラ部材を薄肉の円筒状弾性体とすると共
   に、前記圧着ローラの押圧力を、前記定着ローラ部材の
   前記円筒状弾性体の弾性力にて受けることを特徴とする
   定着装置。
2. 【請求項２】 前記定着ローラ部材を支持ローラにて受
   け、前記定着ローラ部材を保持することを特徴とする請
   求項１に記載の定着装置。
3. 【請求項３】 前記円筒状弾性体をバネ性を有する金属
   部材とし、前記金属部材の疲れ限度を１４ｋＰ／ｍｍ²
   以上とすることを特徴とする請求項１または２に記載の
   定着装置。
4. 【請求項４】 前記円筒状弾性体の外径をＲ（ｍｍ）と
   するとき、前記円筒状弾性体の肉厚ｔ（ｍｍ）を、 Ｒ／７０＞ｔ＞Ｒ／３００ とすることを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
5. 【請求項５】 前記定着ローラ部材と前記圧着ローラと
   により形成されるニップ部の曲率半径を５０ｍｍ以上と
   することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載
   の定着装置。
6. 【請求項６】 前記円筒状弾性体の表面にゴム層を設け
   ることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の
   定着装置。
7. 【請求項７】 前記定着ローラ部材の駆動を前記圧着ロ
   ーラからとることを特徴とする請求項１〜６の何れか１
   項に記載の定着装置。
8. 【請求項８】 それぞれ加熱手段を有する一対の定着ロ
   ーラ部材を設けて転写材上のトナー像を定着する定着装
   置において、 それぞれの定着ローラ部材を薄肉の円筒状弾性体とする
   と共に、前記それぞれの定着ローラ部材の前記円筒状弾
   性体の相互の弾性力にて、対向するそれぞれの定着ロー
   ラ部材の相互の押圧力を受けることを特徴とする定着装
   置。
9. 【請求項９】 加熱手段を有する定着ローラ部材と、前
   記定着ローラ部材と対向して弾性を有する圧着ローラと
   を設け、転写材上のトナー像を定着する定着装置におい
   て、 前記定着ローラ部材を薄肉の円筒状弾性体とすると共
   に、前記定着ローラ部材の両側に軸受部材を設けて、前
   記定着ローラ部材を保持することを特徴とする定着装
   置。
10. 【請求項１０】 前記円筒状弾性体をバネ性を有する金
    属部材とし、前記金属部材の疲れ限度を１４ｋＰ／ｍｍ
    ²以上とすることを特徴とする請求項９に記載の定着装
    置。
11. 【請求項１１】 前記円筒状弾性体の外径をＲ（ｍｍ）
    とするとき、前記円筒状弾性体の肉厚ｔ（ｍｍ）を、 Ｒ／７０＞ｔ＞Ｒ／３００ とすることを特徴とする請求項１０に記載の定着装置。
12. 【請求項１２】 前記定着ローラ部材と前記圧着ローラ
    とにより形成されるニップ部の曲率半径を５０ｍｍ以上
    とすることを特徴とする請求項９〜１１の何れか１項に
    記載の定着装置。
13. 【請求項１３】 前記円筒状弾性体の表面にゴム層を設
    けることを特徴とする請求項９〜１２の何れか１項に記
    載の定着装置。
14. 【請求項１４】 前記定着ローラ部材の駆動を前記圧着
    ローラからとることを特徴とする請求項９〜１３の何れ
    か１項に記載の定着装置。
15. 【請求項１５】 加熱手段を有する定着ローラ部材と、
    前記定着ローラ部材と対向して弾性を有する圧着ローラ
    とを設け、転写材上のトナー像を定着する定着装置にお
    いて、 前記定着ローラ部材を薄肉の円筒状弾性体とすると共
    に、前記定着ローラ部材の両端を前記定着ローラ部材の
    外径よりも大きな内径を有する軸受部材で保持し、 前記定着ローラ部材の外径をＤ１（ｍｍ）、前記軸受部
    材の内径をＤ２（ｍｍ）とするとき、 Ｄ１／Ｄ２＝０．８０〜０．９８ とすることを特徴とする定着装置。
16. 【請求項１６】 加熱手段を有する定着ローラ部材と、
    前記定着ローラ部材と対向して弾性を有する圧着ローラ
    とを設け、転写材上のトナー像を定着する定着装置にお
    いて、 前記定着ローラ部材を薄肉の円筒状弾性体とすると共
    に、前記定着ローラ部材の両端を前記定着ローラ部材の
    外径よりも大きな内径を有する軸受部材で保持し、 前記定着ローラ部材の外径をＤ１（ｍｍ）、前記圧着ロ
    ーラによる圧着時の前記定着ローラ部材の変形量をΔＤ
    １（ｍｍ）とするとき、 ΔＤ１／Ｄ１＝０．７０〜０．９８ とすることを特徴とする定着装置。
17. 【請求項１７】 加熱手段を有する定着ローラ部材と、
    前記定着ローラ部材と対向して弾性を有する圧着ローラ
    とを設け、転写材上のトナー像を定着する定着装置にお
    いて、 前記定着ローラ部材を薄肉の円筒状弾性体とすると共
    に、前記定着ローラ部材の両端を前記定着ローラ部材の
    外径よりも大きな内径を有する軸受部材で保持し、 前記定着ローラ部材の外径をＤ１（ｍｍ）、前記軸受部
    材の内径をＤ２（ｍｍ）、前記圧着ローラによる圧着時
    の前記定着ローラ部材の幅を（Ｄ１−ΔＤ１）（ｍｍ）
    とするとき、 （Ｄ１−ΔＤ１）／Ｄ２＝０．５５〜０．９５ とすることを特徴とする定着装置。
18. 【請求項１８】 前記円筒状弾性体の外径をＲ（ｍｍ）
    とするとき、前記円筒状弾性体の肉厚ｔ（ｍｍ）を、 Ｒ／７０＞ｔ＞Ｒ／３００ とすることを特徴とする請求項１５〜１７の何れか１項
    に記載の定着装置。
19. 【請求項１９】 前記定着ローラ部材の駆動を前記圧着
    ローラからとることを特徴とする請求項１５〜１８の何
    れか１項に記載の定着装置。
20. 【請求項２０】 加熱手段を有する定着ローラ部材と、
    前記定着ローラ部材と対向して弾性を有する圧着ローラ
    とを設け、転写材上のトナー像を定着する定着装置にお
    いて、 前記定着ローラ部材を薄肉の円筒状弾性体として、前記
    定着ローラ部材の両端を前記定着ローラ部材の外径より
    も大きな内径を有する軸受部材で保持すると共に、 前記定着ローラ部材と前記圧着ローラとによりニップ部
    を形成し、 前記定着ローラ部材を押圧する押圧部材を、前記定着ロ
    ーラ部材表面の前記ニップ部の反対側に配設することを
    特徴とする定着装置。
21. 【請求項２１】 加熱手段を有する定着ローラ部材と、
    前記定着ローラ部材と対向して弾性を有する圧着ローラ
    とを設け、転写材上のトナー像を定着する定着装置にお
    いて、 前記定着ローラ部材を薄肉の円筒状弾性体として、前記
    定着ローラ部材の両端を前記定着ローラ部材の外径より
    も大きな内径を有する軸受部材で保持すると共に、 前記定着ローラ部材と前記圧着ローラとによりニップ部
    を形成し、 前記定着ローラ部材の中心軸と前記圧着ローラの中心軸
    とを傾斜させて配置することを特徴とする定着装置。
22. 【請求項２２】 前記押圧部材の中央部に凸状の押圧形
    状を設けることを特徴とする請求項２０に記載の定着装
    置。
23. 【請求項２３】 前記押圧部材が前記定着ローラ部材の
    中心軸と傾斜して、前記定着ローラ部材を押圧すること
    を特徴とする請求項２０または２２に記載の定着装置。
24. 【請求項２４】 前記定着ローラ部材の駆動を前記圧着
    ローラからとることを特徴とする請求項２０〜２３の何
    れか１項に記載の定着装置。
25. 【請求項２５】 加熱手段を有する定着ローラ部材と、
    前記定着ローラ部材と対向して弾性を有する圧着ローラ
    とを設け、転写材上のトナー像を定着する定着装置にお
    いて、 前記定着ローラ部材を薄肉の円筒状弾性体として、前記
    定着ローラ部材の両端を前記定着ローラ部材の外径より
    も大きな内径を有する軸受部材で保持すると共に、 前記定着ローラ部材と前記圧着ローラとによりニップ部
    を形成し、 前記定着ローラ部材の前記ニップ部の中央を通る中心線
    に対して、前記定着ローラ部材を押圧する押圧部材を軸
    対称に配設することを特徴とする定着装置。
26. 【請求項２６】 前記押圧部材が、前記定着ローラ部材
    をクリーニングするクリーニングローラ、前記定着ロー
    ラ部材にオイルを塗布するオイル塗布ローラまたは前記
    定着ローラ部材表面の熱を均一化する熱均一化ローラで
    あることを特徴とする請求項２５に記載の定着装置。
27. 【請求項２７】 前記押圧部材を前記定着ローラ部材の
    中心軸と傾斜して配設することを特徴とする請求項２５
    または２６に記載の定着装置。
28. 【請求項２８】 前記定着ローラ部材の駆動を前記圧着
    ローラからとることを特徴とする請求項２５〜２７の何
    れか１項に記載の定着装置。