JP2001175105A

JP2001175105A - 定着用ゴムローラ

Info

Publication number: JP2001175105A
Application number: JP35887699A
Authority: JP
Inventors: Shinji Saito; 親二齊藤; Kesaaki Kitazawa; 今朝昭北沢
Original assignee: Nitto Kogyo Co Ltd
Current assignee: Nitto Kogyo Co Ltd
Priority date: 1999-12-17
Filing date: 1999-12-17
Publication date: 2001-06-29

Abstract

(57)【要約】【目的】スポンジゴムを用いなくとも、ニップ幅を確保
することが出来ると共に、低熱容量を達成することの出
来る定着用ゴムローラを提供することである。【構成】芯金１２と、この芯金１２の外周に配設された
非発泡ゴム１４ａ製の弾性層１４と、この弾性層１４に
形成され、これの外周面から等距離を保って延出する複
数の貫通孔１４ｂとを具備し、貫通孔１４ｂは、弾性層
１４の外周面から０．５ｍｍ以上深い範囲に配設され、
且つ、この外周面から深さ５ｍｍまでの総空隙率が５乃
至４６％の範囲に入るように、その配設個数を規定され
ていることを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複写機、プリン
タ、ファクシミリ等において、シート上の未定着トナー
を溶融圧着し、該シートに定着させるために使用される
定着装置に用いられる定着用ゴムローラに関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真装置用の定着装置としては、従
前より、発熱源を内蔵した加熱ローラと、これに所定圧
力で圧接する加圧ローラの２本のローラを基本的に備え
た所謂２本ローラ構造が採用されており、多種多用の特
許が出願されていると共に、広く実用に供されている。

【０００３】このような２本ローラ構造の定着装置にお
いては、両ローラの転接部に、所定幅を有してニップ部
を構成しようとすると、何れか一方又は両方にゴム製の
弾性層を配設しなければならないことになる。従来にお
いては、加熱ローラに発熱源を内蔵している都合上、加
熱ローラは耐熱性の良好なゴム製の弾性層又はフッ素樹
脂層で構成され、加圧ローラはニップを取るのに必要な
ゴム弾性層で構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ここで、上述したニッ
プ幅を十分に取ることに注目すれば、加圧ローラの弾性
層をスポンジゴムから構成することが好ましいものであ
る。即ち、スポンジゴムは、弾性に富むと共に、熱容量
が非常に小さく、これにより、熱応答性が早いものであ
る。この結果、加熱されると短時間のうちに温度上昇
し、要求される定着温度まで短い時間での到達が可能と
なる。このことは、定着装置に適用した場合において、
ウォーミングアップ時間の短縮化を図ることが出来るこ
とを意味し、近年の省エネルギーの要請の観点から、非
常に好ましいものである。

【０００５】しかしながら、加圧ローラの弾性層の外周
面は、加熱ローラから受ける熱により定着温度である例
えば１８０℃近辺まで加熱されることとなる。このよう
にスポンジゴムからなる弾性層が高温に加熱されると、
当然に、熱膨張することになるが、スポンジゴムにおけ
る発泡の程度の相違等に基づき、この熱膨張の程度が、
部位により異なることとなる。

【０００６】即ち、加圧ローラの軸方向に沿う位置で見
た場合に、弾性層にスポンジゴムを採用した加圧ローラ
の外径寸法は、特にウォームアップ動作終了の直後にお
いては、ランダムに異なること（換言すれば、外周面が
凸凹状）となる。

【０００７】この結果、ウォームアップ動作終了直後に
おいて、未定着トナーが担持された未定着シートがニッ
プ部に挿通されると、加圧ローラの外周面形状の凸凹に
基づき、未定着シートに紙皺が発生し易い状況となる。
このように未定着シートに紙皺が発生すると、例えトナ
ー像は定着されたとしても、もはや皺のついたシートを
使うことは出来ず、大きな意味で定着不良が発生したこ
ととなり、問題である。

【０００８】また、加圧ローラの弾性層をスポンジゴム
から形成すると、長時間に渡り停止状態が継続して、ニ
ップ部における弾性層の凹み状態が長く維持されると、
起動動作に伴い加圧ローラが回転駆動されたとしても直
ぐには元の状態まで復帰せず、所謂「ニップ跡」が残る
ことになる。このような「ニップ跡」が消えないで残っ
ていると、定着画像にこのニップ跡が出て、画像不良を
引き起こすこととなり、問題である。

【０００９】この発明は、上述した事情に鑑みなされた
もので、この発明の主たる目的は、スポンジゴムを用い
なくとも、ニップ幅を確保することが出来ると共に、低
熱容量を達成することの出来る定着用ゴムローラを提供
することである。

【００１０】また、この発明の他の目的は、ニップ幅を
十分に確保することが出来ると共に、ウォーミングアッ
プ終了直後においても紙皺の発生することのない定着用
ゴムローラを提供することである。

【００１１】また、この発明の別の目的は、ニップ幅を
十分に確保することが出来ると共に、長時間の停止後に
おいてもニップ跡の出来にくい定着用ゴムローラを提供
することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するため、この発明に係わる定着装置は、請
求項１の記載によれば、芯金と、この芯金の外周に配設
された非発泡ゴム製の弾性層と、この弾性層に形成さ
れ、これの外周面から等距離を保って延出する複数の貫
通孔とを具備し、前記貫通孔は、前記弾性層の外周面か
ら０．５ｍｍ以上深い範囲に配設され、且つ、該外周面
から深さ５ｍｍまでの総空隙率が５乃至４６％の範囲に
入るように、その配設個数を規定されていることを特徴
としている。

【００１３】また、この発明に係わる定着用ゴムローラ
は、請求項２の記載によれば、前記貫通孔は、前記弾性
層の外周面から等距離を保って配設させた状態を１列と
した場合に、少なくとも１列は配設されていることを特
徴としている。

【００１４】また、この発明に係わる定着用ゴムローラ
は、請求項３の記載によれば、前記貫通孔が、前記弾性
層の外周面から異なる深さに複数列で配設されている場
合において、互いに隣接する列の貫通孔は千鳥状となる
ように配設されていることを特徴している。

【００１５】また、この発明に係わる定着用ゴムローラ
は、請求項４の記載によれば、前記貫通孔は、各列にお
いて、等ピッチに配設されていることを特徴としてい
る。

【００１６】また、この発明に係わる定着用ゴムローラ
は、請求項５の記載によれば、前記貫通孔は、互いに隣
接するもの同士の間隙寸法が、０．５ｍｍ以上に設定さ
れていることを特徴としている。

【００１７】また、この発明に係わる定着用ゴムローラ
は、請求項６の記載によれば、前記貫通孔は、各々同一
形状に形成されていることを特徴としている。

【００１８】また、この発明に係わる定着用ゴムローラ
は、請求項７の記載によれば、前記貫通孔は、断面円形
状に形成されていることを特徴としている。

【００１９】また、この発明に係わる定着用ゴムローラ
は、請求項８の記載によれば、前記貫通孔のサイズは、
その直径が０．５ｍｍ乃至２．０ｍｍの範囲内に設定さ
れていることことを特徴としている。

【００２０】また、この発明に係わる定着用ゴムローラ
は、請求項９の記載によれば、前記前記弾性層の外周面
には、離型層が被覆されていることを特徴としている。

【００２１】

【発明を実施する形態】以下に、この発明に係わる定着
用ゴムローラの一実施例の構成及びその製造方法を、添
付図面の図１及び図２を参照して以下に詳細に説明す
る。

【００２２】｛定着装置１０の概略説明｝先ず、図１に
示すように、この一実施例の定着用ゴムローラが備えら
れる定着装置２０を説明する。この定着装置２０は、図
示しない電子式画像形成装置、例えば、電子プリンタの
フレームに固定される定着ハウジング（図示せず）を備
え、この定着ハウジング内に、加熱ローラ２２と、この
加熱ローラ２２に所定の圧接力で圧接する、この実施例
における定着用ゴムローラとしての加圧ローラ１０とを
備えて構成されている。

【００２３】ここで、この加熱ローラ２２は、アルミニ
ウム製の円筒状の芯金２４と、この芯金２４の外周にコ
ーティングされたフッ素樹脂からなる離型層２６とを備
えて構成されている。また、この加熱ローラ２２は、図
示していないが駆動手段により所定の回転速度で回転駆
動されると共に、発熱源としてのハロゲンランプ２８を
内蔵している。尚、この実施例においては、加熱ローラ
２２の外径寸法は、直径２５ｍｍに設定されている。

【００２４】一方、上述した加圧ローラ１０は、図２に
取り出して示すように、表面がニッケルメッキされた鉄
製の芯金１２と、この芯金１２の外周に接着剤を介して
緊密に接着された円筒状の非発泡ゴム製の弾性層１４
と、この弾性層１４の外周面に被覆されたフッ素樹脂層
から形成され所定厚さを有する離型層１６とを備えて構
成されている。尚、この実施例においては、弾性層１４
の厚さは６．５ｍｍに設定されると共に、加圧ローラ１
０の外径寸法は、直径２７ｍｍに設定されている。尚、
この実施例において、芯金１２は自身の中心軸線に沿っ
て一直線状に延出するロッドから形成されている。

【００２５】以下に、この加熱ローラ１０の弾性層１４
を図３を参照して詳細に説明する。この弾性層１４は、
この実施例においては、信越化学工業社製のシリコーン
ゴムコンパウンド（型番：ＫＥ−９４１Ｕ）と、加硫剤
（型番：Ｃ−３）と、着色剤（型番：ＫＥ−color−Ｂ
Ｒ）とが配合されて混練りされた非発泡ゴム１４ａをベ
ースゴムとして形成されたもので、この非発泡ゴム１４
ａに、多数の貫通孔１４ｂが形成されたものが用いられ
ている。

【００２６】ここで、貫通孔１４ｂの配設状態は、図４
に拡大した状態で示すように、ゴム弾性層の外周面から
１．０ｍｍ内方の位置で各々の中心位置を整合させた状
態で、１列状に等間隔に配設され、配設個数は３９個に
設定されている。また、各貫通孔１４ｂの断面形状は円
形状に形成されており、そのサイズは直径１．０ｍｍに
設定されている。

【００２７】換言すれば、これら貫通孔１４ｂは、弾性
層１４の外周面からの深さが０．５ｍｍより深い範囲に
配設されており、また、互いに隣接する貫通孔１４ｂ同
士の間隙は、１．０ｍｍとなる。このように貫通孔１４
ｂが複数個形成された状態で、弾性層１４の外周面から
深さ５．０ｍｍまでの範囲での総空隙率は、計算上、
８．９％となっている。

【００２８】ここで、これら貫通孔１４ｂの配設範囲
は、弾性層１４の深さ方向に関しては、弾性層１４ａの
外周面から０．５ｍｍから５ｍｍの深さまでの範囲に配
設されるのが好ましい。これは、貫通孔１４ｂを弾性層
１４の外周面から０．５ｍｍよりも浅い範囲に配設する
と、加圧ローラ１０を成形する際に実施される研磨工程
において、貫通孔１４ｂを形成したことに依存する研磨
ムラの模様が弾性層１４の外周面に出てしまうからであ
る。

【００２９】また、互いに隣接する貫通孔１４ｂ同士の
間隙は、上述したようにこの実施例においては１．０ｍ
ｍとなっているが、この間隙の０．５ｍｍ以上であるこ
とが好ましい。これは、この間隙を０．５ｍｍよりも短
く設定すると、貫通孔１４ｂ間の隔壁として機能してい
る隙間部分の強度が低下し、破損により耐久性が損なわ
れる虞があるからである。

【００３０】更に、上述した断面円形状の貫通孔１４ｂ
のサイズを、上述した実施例においては直径を１．０ｍ
ｍとなるように説明したが、この直径は０．５ｍｍ乃至
２．０ｍｍの範囲内に設定することが好ましい。これ
は、直径が２．０ｍｍを超えると、貫通孔１４ｂの配設
部分の近傍の非発泡ゴム１４ａの硬度と、貫通孔１４ｂ
から離れた部分の非発泡ゴム１４ａの硬度との差が、弾
性層１４の外周面に出やすくなり、好ましくないからで
あり、また、直径が０．５ｍｍよりも小さい場合には、
極めて多数の貫通孔１４ｂを形成しなければ、所望の総
空隙率を確保できなくなり、加工上の困難性を伴うこと
になるからである。

【００３１】ここで、上述した総空隙率を計算する際
に、弾性層１４の外周面から５ｍｍの深さまでの範囲で
計算するように説明したが、これは、外周面に近い範囲
に貫通孔１４ｂが形成されている方が、低熱容量化に対
して有利となるからである。また、限界を深さ５ｍｍと
したのは、貫通孔１４ｂのサイズを最大径である２．０
ｍｍに設定して２列に配設した場合の外周面から２列目
の貫通孔１４ｂの最深部までの深さが５ｍｍとなるから
である。

【００３２】従って、この発明においては、総空隙率の
計算は、弾性層１４の外周面から深さ５ｍｍの範囲まで
とするが、これは、あくまでも総空隙率の計算の対象と
なる範囲であって、弾性層１４の外周面から５ｍｍより
も深い範囲に貫通孔１４ｂが設けられることを何ら排除
するものではない。換言すれば、貫通孔１４ｂは、弾性
層１４の全範囲にわたり形成されていても何ら問題ない
ものである。尚、この貫通孔１４ｂの総空隙率の最適範
囲については、後に詳細に検討する。

【００３３】次に、上述した構成の加圧ローラ１０の製
造方法について説明する。まず、弾性層１４の製造方法
であるが、これは、芯金１２とは別個独立に製造するも
のであり、まず、上述した配合のゴム材料を、ニーダー
又は練りローラにて均一に混練する。混練が終了した
ら、押し出し成形機において、内径１３ｍｍ、外径３０
ｍｍで、外周面から２．５ｍｍ内方の位置に上述した配
設間隔で貫通孔１４ｂが形成されるようなダイスを用い
て押し出し、２００℃に温度調整した連続加硫炉を通し
て１時間に渡り一次加硫を行う。その後、所定の長さに
カットして、２００℃のオーブンに入れて１０時間に渡
り二次加硫を行う。

【００３４】このようにして、貫通孔１４ｂが多数形成
された非発泡ゴム１４ａがスリーブ状の形態を呈して、
独立して製造されることになる。

【００３５】次に、以上のようにして製造されたスリー
ブ状の非発泡ゴム１４ａを用いて、加圧ローラ１０を製
造するには、先ず、芯金１２の外周に、貫通孔１４ｂが
形成されたスリーブ状の非発泡ゴム１４ａを圧入する。
ここで、芯金１２の外周面にシリコーンＲＴＶの接着剤
を塗布して、接着させてもよい。接着剤を塗布したもの
においては、室温にて１日放置して接着剤を確実に硬化
させる。このようにして、芯金１２の外周に、弾性層１
４が形成されることになり、この後、研磨機にて、所望
の外径である直径２７ｍｍまで研磨加工する。

【００３６】そして、このように芯金１２の外周に取り
付けられた弾性層１４の外周に、ＰＦＡチューブを被覆
する。そして、ＰＦＡチューブと弾性層１４との間にシ
リコーンＬＴＶの接着剤を注入し、１５０度のオーブン
にて３０分間加熱する。そして、更に２００℃のオーブ
ンにて２時間に渡り二次加硫さ、加圧ローラ１０を完成
させる。

【００３７】このようにＰＦＡチューブは弾性層１４の
外周に被覆された状態で、離型層１６として機能するこ
とになる。

【００３８】以上のようにして製造された加圧ローラ１
０は、弾性層１４を構成する非発泡ゴム１４ａ内に貫通
孔１４ｂが多数形成されているため、弾性層１４を非発
泡ゴムのみから構成する場合と比較して、ローラ１本当
たりのゴム密度が低くなる。この結果、密度と比熱とを
掛け合わせた単位体積当たりの熱容量も小さくなり、従
って、弾性層１４に非発泡ゴム１４ａを用いていなが
ら、低熱容量化を達成することが出来、熱応答性の向上
を図ることが可能となる。即ち、これにより、ウォーミ
ングアップ時間の短縮化を図ることができることにな
る。勿論、非発泡ゴム１４ａを用いることにより達成さ
れる熱による低膨張の効果は、同様に達成されることに
なることは言うまでもない。

【００３９】但し、貫通孔１４ｂを形成すればするほ
ど、換言すれば、貫通孔１４ｂを啓し得することによる
総空隙率が高まるほど，弾性層１４の硬度が低下するこ
とになり好ましくない。一方で、弾性層１４の低熱容量
化の観点からは、貫通孔１４ｂが多いほど好ましいもの
である。この為、貫通孔１４ｂの形成による総空隙率に
は、最適の範囲が存在する。以下に、この貫通孔１４ｂ
の形成による総空隙率の最適範囲を検証する。

【００４０】先ず、貫通孔１４ｂの形成による総空隙率
を０．０％（即ち、貫通孔１４ｂなし）、３．０％、
５．０％、１０．０％、２０．０％、３０．０％、３
５．０％、４６．０％、４８．０％と変化させた弾性体
試料ａ乃至ｉを、上述した製造方法に則り製造する。そ
して、各弾性体試料ａ乃至ｉを芯金１２の外周に接着剤
を介して圧入し、更にＰＦＡチューブを被覆して、加圧
ローラＡ乃至Ｉを製造する。そして、各加圧ローラＡ乃
至Ｉを定着装置に装着した状態での、定着性及び画像評
価を総空隙率との関連において検証した。

【００４１】尚、比較例として、スポンジタイプのロー
ラを製造し、この場合の定着性を測定すると共に画像評
価試験を実施した。ここで、このスポンジタイプのロー
ラとは、芯金の外周にスポンジゴム層を形成させ、この
スポンジゴム層の外周にフッ素樹脂チューブを被覆させ
ることにより構成されている。

【００４２】この比較例としてのスポンジタイプのロー
ラは、シリコーンゴムコンパウンドとしてのＫＥ−９０
４ＦＵを１００部、加硫剤としてのＣ−２４を０．５
部、加硫剤としてのＣ−３を３．０部、発泡剤としての
ＫＥ−Ｐ−１３を２．５部、着色剤としてのＫＥ−ｃｏ
ｌｏｒ−ＢＲを０．５部（以上、全て信越化学工業社
製）を原材料として、これらをニーダー又は練りロール
にて均一に混練りする。混練り終了後、接着剤を塗布し
た芯金の外周に押出し機にて外径が２４ｍｍとなるよう
にゴムを巻き付ける。そして、２００℃に加熱したオー
ブンに入れ、４０分間加熱発泡させる。この後、更に２
００℃のオーブンにて１０時間に渡り二次加硫させる。

【００４３】このように二次加硫が終了したローラを、
研磨機にて外径２７ｍｍまで研磨加工する。そして、研
磨されたスポンジゴムの外周に、シリコーンＬＴＶの接
着剤を介してＰＦＡチューブを被覆する。尚、ＲＴＶの
加硫は、一次加硫として１５０℃のオーブンにて３０分
間、二次加硫として更に２００℃のオーブンにて２時間
加硫させる。このようにして、同一形状のフッ素樹脂チ
ューブ被覆のスポンジゴムローラを比較例として形成し
た。

【００４４】即ち、各々の加圧ローラＡ乃至Ｉ及び比較
例のスポンジゴムローラを定着装置に順次組み込み、加
熱ローラ２２とニップ幅が４ｍｍとなるように圧接さ
せ、１００ｍｍ／ｓｅｃの周速で回転させた。そして、
スイッチオン１分後の定着率を測定した。尚、加熱ロー
ラ２２の設定温度（即ち，定着温度）は１８０℃と設定
した。その測定結果を、以下の表１に示す。

【００４５】

【表１】

【００４６】この表１において、◎印は、定着率９５％
以上であることを示し、○印は、定着率が９０〜９５％
であることを示し、△印は、定着率が８５〜９０％であ
ることを示し、×印は、定着率が８４％以下であること
を示している。この表１から明らかなように、総空隙率
が５％以上であれば、十分な定着性が得られることが判
明した。

【００４７】一方、引き続き加圧ローラＡ乃至Ｉ及び比
較例のスポンジゴムローラを用いて、画像評価試験を実
施した。即ち、この画像評価試験においては、加圧ロー
ラＡ乃至Ｉ及び比較例のスポンジゴムローラを順次、２
ローラ式定着装置に組み込み、電源オンの状態で加熱ロ
ーラに圧接したままの状態で、２４時間放置する。そし
て、黒ベタを２０枚連続で画像だし実験をし、圧接部の
ニップ跡が画像に出ていないかで画像評価をした。その
測定結果を、以下の表２に示す

【００４８】

【表２】

【００４９】この表２において、◎印は、画像出しした
１枚目からニップ跡が目立たない良好な画像であること
を示し、○印は、はじめの数枚までは画像にニップ跡が
残るが途中よりなくなり、実質的に問題のないものであ
ることを示し、×印は、最後（２０枚目）まで画像にニ
ップ跡が残って画像として全てＮＧであることを示して
いる。この表２から明白なように、画像評価は、総空隙
率が４６％以下の場合には、実用に耐える状態であるこ
とが判明した。

【００５０】以上の２つの検証結果から、非発泡ゴム１
４ａに貫通孔１４ｂをあけて弾性層１４を形成する場合
には、貫通孔１４ｂによる総空隙率が、５乃至４６％の
範囲内にあることが要求されることが判明した。

【００５１】次に、上述した検証実験を踏まえて、実際
に、貫通孔１４ｂを形成した弾性層１４を有する加圧ロ
ーラ１０を製造し、定着装置に装着した状態での各加圧
ローラの加熱形状の変化を検証した。

【００５２】この為、貫通孔１４ｂを総空隙率１０％で
形成させた弾性層１４を有する加圧ローラ１０を製造し
てこれを実施例１とし、貫通孔１４ｂを総空隙率２０％
で形成させた弾性層１４を有する加圧ローラ１０を製造
してこれを実施例２とし、貫通孔１４ｂを総空隙率４６
％で形成させた弾性層１４を有する加圧ローラ１０を製
造してこれを実施例３とした。また、上述したスポンジ
ローラからなる弾性層を有する加圧ローラを製造してこ
れを比較例１とし、貫通孔を形成させていない非発泡ゴ
ムのみからなる弾性層を有する加圧ローラを製造してこ
れを比較例２とした。そして、恒温加熱槽を１８０℃に
設定し、この１８０℃の雰囲気中に各加圧ローラを入
れ、５分、１０分、１５分、３０分経過後の外径寸法
を、レーザ測長機ｔ（東京光電子工業社製）により測定
した。

【００５３】実施例１の加圧ローラの測定結果を図４
に、実施例２の加圧ローラの測定結果を図５に、実施例
３の加圧ローラの測定結果を図６に、比較例１の加圧ロ
ーラの測定結果を図７に、比較例２の加圧ローラの測定
結果を図８に、夫々示す。

【００５４】これら図４乃至図６及び図８から、実施例
１乃至３及び比較例２においては、加熱することにより
確かに外径寸法は膨張することになるが、その変化は軸
方向に沿って略均一であり、従って、この外径形状（外
周面形状）の熱変化に基づき、紙皺を発生させる虞はな
い。このことは、弾性層１４ａのベースゴムとして非発
泡ゴムを用いていることから、当然に期待することの出
きる効果である。

【００５５】一方、比較例１の図７から、発明が解決し
ようとする課題の欄において既に説明したと同様に、ス
ポンジゴム特有の問題として、熱変形が軸方向に沿って
ランダムに出て、紙皺の原因となることが理解される。

【００５６】更に、上述した図４乃至図８より、各経過
時間における外径変化量（平均値）を抽出すると、図９
に示すとおりとなる。この図９より、形成した貫通孔１
４ｂの総空隙率を増すほど、加熱時の外径変化量は少な
くなり、紙皺の出来る虞が効果的に抑制され、好ましい
ことが判明した。

【００５７】以上詳述したように、この実施例によれ
ば、加圧ローラ１０は、芯金１２と、この芯金１２の外
周に配設された非発泡ゴム１４ａ製の弾性層１４と、こ
の弾性層１４に形成され、これの外周面から等距離を保
って延出する複数の貫通孔１４ｂとを具備し、これら貫
通孔１４ｂは、弾性層１４の外周面から０．５ｍｍ以上
深い範囲に配設され、且つ、この外周面から深さ５ｍｍ
までの総空隙率が５乃至４６％の範囲に入るように、そ
の配設個数を規定されていることにより、スポンジゴム
を用いなくとも、ニップ幅を確保することが出来ると共
に、低熱容量を達成することが出来、また、ウォーミン
グアップ終了直後においても紙皺の発生することがな
く、更に、長時間の停止後においてもニップ跡が出来に
くく画像評価の良い等の種々の効果を奏する事が出来る
ことになる。

【００５８】この発明は、上述した実施例の構成に限定
されることなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種
々変形可能であることはいうまでもない。

【００５９】例えば、上述した実施例においては、貫通
孔１４ｂは、一列状に配設されるように説明したが、こ
の発明はこのような構成に限定されることなく、以下、
種々の変形例として示すように、複数列に渡り配設され
ていてもよいものである。要は、上述したように、総空
隙率が、所定の範囲に入っていれば、その配設態様は何
でもよいものである。

【００６０】例えば、上述した実施例においては、加圧
ローラ１０の外径が２７ｍｍの場合で説明したが、ロー
ラ外径が異なれば、当然に貫通孔の配設個数も変更さ
れ、これに伴い、総空隙率も変化することになる。ここ
で、ローラ外径を２０ｍｍから５０ｍｍまで１０ｍｍ刻
みで変化させた場合の貫通孔１４ｂの配設個数と対応す
る総空隙率の関係を、次の表３に示す。

【００６１】

【表３】

【００６２】この表３から明らかなように、ローラ外径
を変化させても、貫通孔１４ｂの配設個数を変更するこ
とにより、総空隙率を所望の範囲に収めることが出来、
上述した実施例と同様の効果を奏する事が出来ることに
なる。

【００６３】また、上述した実施例においては、貫通孔
１４ｂを一列状に配設するように説明したが、この発明
はこのような構成に限定されることなく、図１０に第１
の変形例として示すように、貫通孔１４ｂのサイズを直
径１．５ｍｍとし、加圧ローラ１０の外周面から１．７
５ｍｍと３．４８ｍｍの位置に、２列に渡り配設しても
良いものである。尚、各列の貫通孔１４ｂは、互いに隣
接するもの同士の隙間が０．５ｍｍとなるように設定さ
れ、且つ、隣接する列の貫通孔１４ｂは、千鳥状となる
ように配設されている。

【００６４】このように第１の変形例で貫通孔１４ｂを
２列状に配設する場合でも、総空隙率は３５．０％とな
り、上述した実施例と同様の効果を奏する事が出来るこ
とになる。

【００６５】尚、ここで、第１の変形例の構成におい
て、ローラ外径を２０ｍｍから５０ｍｍまで１０ｍｍ刻
みで変化させた場合の貫通孔１４ｂの配設個数と対応す
る総空隙率の関係を、次の表４に示す。

【００６６】

【表４】

【００６７】この表４から明らかなように、第１の変形
例においてローラ外径を変化させても、貫通孔１４ｂの
配設個数を変更することにより、総空隙率を所望の範囲
に収めることが出来、上述した実施例と同様の効果を奏
する事が出来ることになる。

【００６８】また、上述した第１の変形例においては、
二列状に配設する貫通孔１４ｂのサイズを直径１．５ｍ
ｍとするように説明したが、この発明はこのような構成
に限定されることなく、図１１に第２の変形例として示
すように、貫通孔１４ｂのサイズを直径２．０ｍｍとし
ても良いものである。この場合、この第２の変形例にお
いては、加圧ローラ１０の外周面から２．０ｍｍと４．
０ｍｍの位置に、２列に渡り配設されている。そして、
各列の貫通孔１４ｂは、互いに隣接するもの同士の隙間
が０．５ｍｍとなるように設定され、且つ、隣接する列
の貫通孔１４ｂは、千鳥状となるように配設されてい
る。

【００６９】このように第２の変形例で貫通孔１４ｂを
そのサイズを直径２．０ｍｍとして２列状に配設する場
合でも、総空隙率は４６．０％となり、上述した実施例
と同様の効果を奏する事が出来ることになる。

【００７０】尚、ここで、この第２の変形例の構成にお
いて、ローラ外径を２０ｍｍから５０ｍｍまで１０ｍｍ
刻みで変化させた場合の貫通孔１４ｂの配設個数と対応
する総空隙率の関係を、次の表５に示す。

【００７１】

【表５】

【００７２】この表５から明らかなように、第２の変形
例においてローラ外径を変化させても、貫通孔１４ｂの
配設個数を変更することにより、総空隙率を所望の範囲
に収めることが出来、上述した実施例と同様の効果を奏
する事が出来ることになる。

【００７３】また、上述した第１及び第２の変形例にお
いては、貫通孔１４ｂを二列状に配設するように説明し
たが、この発明はこのような構成に限定されることな
く、図１２に第３の変形例として示すように、貫通孔１
４ｂを４列に渡り配設しても良いものである。この場
合、この第３の変形例においては、各貫通孔１４ｂのサ
イズを直径１．０ｍｍとし、加圧ローラ１０の外周面か
ら１．０ｍｍ、２．１７ｍｍ、３．１４ｍｍ、４．５１
ｍｍの位置に、４列に渡り配設されている。そして、各
列の貫通孔１４ｂは、互いに隣接するもの同士の隙間が
０．５ｍｍとなるように設定され、且つ、互いに隣接す
る列の貫通孔１４ｂは、千鳥状となるように配設されて
いる。

【００７４】このように第３の変形例で貫通孔１４ｂを
４列状に配設する場合でも、総空隙率は３５．０％とな
り、上述した実施例と同様の効果を奏する事が出来るこ
とになる。

【００７５】尚、ここで、この第３の変形例の構成にお
いて、ローラ外径を２０ｍｍから５０ｍｍまで１０ｍｍ
刻みで変化させた場合の貫通孔１４ｂの配設個数と対応
する総空隙率の関係を、次の表６に示す。

【００７６】

【表６】

【００７７】この表６から明らかなように、第３の変形
例においてローラ外径を変化させても、貫通孔１４ｂの
配設個数を変更することにより、総空隙率を所望の範囲
に収めることが出来、上述した実施例と同様の効果を奏
する事が出来ることになる。

【００７８】また、上述した第１乃至第３の変形例にお
いては、貫通孔１４ｂを２列状又は４列状に配設し、そ
の貫通孔の形状は全て同一の形状となるように説明した
が、この発明はこのような構成に限定されることなく、
図１３に第４の変形例として示すように、貫通孔１４ｂ
を複数列、例えば２列に配設させた場合に、表層に近い
列の貫通孔のサイズを、芯金に近い方の貫通孔の直径よ
りも大きく設定しても良いものである。

【００７９】この場合、この第４の変形例においては、
加圧ローラ１０の外周面から１．９ｍｍの位置に配設し
た貫通孔１４ｂのサイズを直径１．８ｍｍとし、また、
外周面から３．０ｍｍの位置に配設した貫通孔１４ｂの
サイズを直径１．５ｍｍとして、２列の貫通孔のサイズ
を変えている。そして、各列の貫通孔１４ｂは、互いに
隣接するもの同士の間隙が１．０ｍｍとなるように設定
され、且つ、互いに隣接する列の貫通孔１４ｂは、千鳥
状の配列となるように設定されている。このように第４
の変形例で貫通孔１４ｂを２列状に配設する場合でも、
総空隙率は２７．５％となり、上述した実施例と同様の
効果を奏することが出来ることになる。

【００８０】尚、この第４の変形例において、ローラ外
径を２０ｍｍから５０ｍｍまで１０ｍｍ刻みで変化させ
た場合の貫通孔１４ｂの配設個数と対応する総空隙率と
の関係を、次の表７に示す。

【００８１】

【表７】

【００８２】この表７から明らかなように、第４の変形
例においてローラ外径を変化させても、貫通孔１４ｂの
配設個数を変更することにより、総空隙率を所望の範囲
に収めることが出来、上述した実施例と同様の効果を奏
することが出来ることになる。

【００８３】また、上述した第１の実施例においては、
加圧ローラ１０の外径を２７ｍｍと設定した状態で、１
列状に貫通孔１４ｂを配設するように説明したが、この
発明は、このような構成に限定されることなく、例えば
以下の表８に示すように、２列状や３列状に配設するこ
とが可能であることは言うまでもない。

【００８４】

【表８】

【００８５】尚、この表８から明白なように、貫通孔１
４ｂを設けることによる総空隙率は、２列状で互いに隣
接する貫通孔同士の間隙が１．５ｍｍである場合を除
き、上述した最適範囲に入るものである。

【００８６】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、スポンジゴムを用いなくとも、ニップ幅を確保する
ことが出来ると共に、低熱容量を達成することの出来る
定着用ゴムローラが提供されることになる。

【００８７】また、この発明によれば、ニップ幅を十分
に確保することが出来ると共に、ウォーミングアップ終
了直後においても紙皺の発生することのない定着用ゴム
ローラが提供されることになる。

【００８８】また、この発明によれば、ニップ幅を十分
に確保することが出来ると共に、長時間の停止後におい
てもニップ跡の出来にくい定着用ゴムローラ提供される
ことになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係わる定着用ゴムローラが装着され
る定着装置の構成を概略的に示す正面図である。

【図２】図１に示す定着装置に備えられる定着用ゴムロ
ーラとしての加圧ローラを取り出して示す正面断面図で
ある。

【図３】図２に示す加圧ローラの貫通孔の配設状態を模
式的に示す図である。

【図４】貫通孔を総空隙率１０％で形成した弾性層を有
する加圧ローラを加熱させた場合における外径寸法の時
間変化状態を示す線図である。

【図５】貫通孔を総空隙率２０％で形成した弾性層を有
する加圧ローラを加熱させた場合における外径寸法の時
間変化状態を示す線図である。

【図６】貫通孔を総空隙率４６％で形成した弾性層を有
する加圧ローラを加熱させた場合における外径寸法の時
間変化状態を示す線図である。

【図７】スポンジゴムからなる弾性層を有する加圧ロー
ラを加熱させた場合における外径寸法の時間変化状態を
示す線図である。

【図８】非発泡ゴムのみからなる弾性層を有する加圧ロ
ーラを加熱させた場合における外径寸法の時間変化状態
を示す線図である。

【図９】貫通孔を形成することによる総空隙率と加熱ロ
ーラの外径変化量との関係を示す線図である。

【図１０】図２に示す加圧ローラの第１の変形例におけ
る貫通孔の配設状態を模式的に示す図である。

【図１１】図２に示す加圧ローラの第２の変形例におけ
る貫通孔の配設状態を模式的に示す図である。

【図１２】図２に示す加圧ローラの第３の変形例におけ
る貫通孔の配設状態を模式的に示す図である。

【図１３】図２に示す加圧ローラの第４の変形例におけ
る貫通孔の配設状態を模式的に示す図である。

【符号の説明】

１０加圧ローラ（定着用ゴムローラ）１２芯金１４弾性層１４ａ非発泡ゴム１４ｂ貫通孔１６離型層２０定着装置２２加熱ローラ２４芯金２６離型層２８発熱源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H033 AA15 BB29 BB30 3J103 AA02 AA14 AA21 AA33 AA53 AA78 BA01 BA31 BA41 EA02 EA03 EA07 FA01 FA02 FA05 FA09 FA18 FA20 GA02 GA57 GA58 GA60 GA66 HA03 HA04 HA05 HA37 HA41 HA53

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】芯金と、この芯金の外周に配設された非発泡ゴム製の弾性層と、この弾性層に形成され、これの外周面から等距離を保っ
て延出する複数の貫通孔とを具備し、前記貫通孔は、前記弾性層の外周面から０．５ｍｍ以上
深い範囲に配設され、且つ、該外周面から深さ５ｍｍま
での総空隙率が５乃至４６％の範囲に入るように、その
配設個数を規定されていることを特徴とする定着用ゴム
ローラ。
【請求項２】前記貫通孔は、前記弾性層の外周面から等
距離を保って配設させた状態を１列とした場合に、少な
くとも１列は配設されていることを特徴とする請求項１
に記載の定着用ゴムローラ。
【請求項３】前記貫通孔が、前記弾性層の外周面から異
なる深さに複数列で配設されている場合において、互い
に隣接する列の貫通孔は千鳥状となるように配設されて
いることを特徴とする請求項２に記載の定着用ゴムロー
ラ。
【請求項４】前記貫通孔は、各列において、等ピッチに
配設されていることを特徴とする請求項２に記載の定着
用ゴムローラ。
【請求項５】前記貫通孔は、互いに隣接するもの同士の
間隙寸法が、０．５ｍｍ以上に設定されていることを特
徴とする請求項４に記載の定着用ゴムローラ。
【請求項６】前記貫通孔は、各々同一形状に形成されて
いることを特徴とする請求項１に記載の定着用ゴムロー
ラ。
【請求項７】前記貫通孔は、断面円形状に形成されてい
ることを特徴とする請求項６に記載の定着用ゴムロー
ラ。
【請求項８】前記貫通孔のサイズは、その直径が０．５
ｍｍ乃至２．０ｍｍの範囲内に設定されていることこと
を特徴とする請求項７に記載の定着用ゴムローラ。
【請求項９】前記前記弾性層の外周面には、離型層が被
覆されていることを特徴とする請求項前記何れか１項に
記載の定着用ゴムローラ。