JP2002082556A - 定着ロ−ラ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 立ち上がり早く、加圧力に対して充分なニッ
プ幅が確保できる、加熱定着装置用の定着ローラを提供
する。 【解決手段】 定着ローラを、芯金１の外周面に第１絶
縁層２、断熱層３、発熱体４、第２絶縁層５、離型層基
体６、離型層７の順に設けたものとする。断熱層の熱伝
導率が第２絶縁層のそれより小さいこと、断熱層の厚さ
が０．１ｍｍ以上、２ｍｍ以下であること、離型層基体
の厚さが芯金より薄いこと、離型層基体の厚さが０．７
ｍｍ以下であること、芯金の線膨張率が離型層基体のそ
れと同等以上であること、断熱層の線膨張率が芯金のそ
れより大きいことが好ましい。この定着ローラでは、芯
金１の外周面にその長手方向に沿う溝１ａを多数列形成
し、離型層基体６を第２絶縁層５の外周側に遊挿した
後、縮径加工することにより、離型層基体６の端部内周
部を溝１ａに食い込み接合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真複写機、フ
ァクシミリ、プリンタなどの電子写真プロセスを利用し
た機器に使用される加熱定着装置の定着ローラおよび、
その製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真におけるトナー画像の主な定着
方法として、加熱定着方法が知られている。加熱定着方
法は、加熱した定着ローラを回転させながら、この回転
する定着ローラと加圧ローラとで、トナー像が転写され
た用紙を挾持搬送し、その際トナー像を加熱溶融して用
紙上に融着させるものである。

【０００３】近年の環境規制・環境保護意識の高まりか
ら、各種電子写真装置では、不使用時において定着ヒー
タヘの通電を遮断し、必要な時にのみ通電することによ
り、消費電力を低減するようになっている。

【０００４】このような省エネルギー型の電子写真装置
においては、プリント時に定着ローラの表面温度が即座
にプリント可能な設定温度に達することが要求される。
この要求を満たすための手段の１つとして、定着ローラ
の内面または外面に発熱体を有する、直接加熱方式の発
熱定着ローラを用いた定着装置が提案されている。

【０００５】耐熱弾性体またはセラミックスベースから
なる支持体の外表面に発熱体を有し、その上に耐熱ゴム
等の離型層を有する外面発熱方式による定着ローラで
は、発熱体の装着が容易である。しかし、支持体への熱
伝導に起因して、立ち上がり時の表面温度上昇が阻害さ
れ、また発熱体の表面に離型層を形成することから、通
紙性を確保するための外径寸法・逆クラウン形状の加工
性が悪く、さらには発熱体表面に対する離型層の充分な
密着性（耐剥離性）が得られ難いという欠点がある。

【０００６】一方、芯金の内面に発熱体を有する内面発
熱方式の定着ローラでは、外面発熱方式に比べ離型層の
形成に伴う外径寸法・逆クラウン形状の加工性や上記密
着性の確保が容易である。しかしながら、立ち上がり時
間を短縮するためには、芯金の熱容量を小さくするべく
芯金を薄肉化しなければならない。ところが、薄肉化す
ると芯金の機械的強度が低下し、定着ローラの撓みやつ
ぶれが生じ、定着性を確保するのに必要な、定着ローラ
・加圧ローラ間の充分なニップ幅が得られないという問
題がある。また、芯金内面に絶縁層および発熱体を接着
すると、ヒートサイクルが繰り返し行われる定着ローラ
においては、その信頼性の確保が難しくなる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点に
鑑みなされたもので、その第１の目的は、立ち上がり時
間を短縮でき、加圧力に対して充分なニップ幅が確保で
きる機械的強度を有し、通紙性を得るための外径寸法・
逆クラウン形状の確保と、離型層の密着性が確保できる
定着ローラを提供することにある。

【０００８】本発明の第２の目的は、発熱体を２つの絶
縁層間に設けた定着ローラを、簡易かつ安価に製造する
方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の定着ロ
ーラは、加圧ローラが接触する表面と該加圧ローラの表
面との間に、トナー像が転写された転写材を挿通するこ
とにより、前記トナー像を加熱溶融して転写材上に融着
する定着ローラであって、芯金の外周面に、第１絶縁
層、断熱層、発熱体、第２絶縁層、離型層基体、離型層
をこの順に配列してなるか、または断熱層、第１絶縁
層、発熱体、第２絶縁層、離型層基体、離型層をこの順
に配列してなることを特徴とする。

【００１０】請求項１に記載の定着ローラでは、立ち上
がり時間短縮に必要な薄肉化による熱容量の低減を、離
型層基体の薄肉化で達成し、定着性を確保する（充分な
ニップ幅の確保）ための機械的強度は芯金の肉厚で達成
するように、機能を分けることができるので、立ち上が
り時間の短縮と高強度の両立が可能となる。また、発熱
体の内周側に断熱層を設け、この断熱層の内周側に芯金
を設けたため、発熱体で発生した熱が芯金側よりも離型
層表面に、より多く伝わりやすくなり、この構成も立ち
上がり時間短縮に寄与する。したがって、立ち上がり時
間を短縮できるとともに、加圧ローラによる加圧力に対
して充分なニップ幅の確保が可能な機械的強度を有する
ものにすることができる。また、芯金の外周面側に発熱
体を設けているので、通紙性を得るための外径寸法・逆
クラウン形状を確保することができるとともに、離型層
基体に対する離型層の密着性を確保することができる。

【００１１】さらに、芯金の外周面に、第１絶縁層、断
熱層をこの順で順次外側に位置するように配列してもよ
いし、断熱層、第１絶縁層の順で同様に配列してもよい
ので、設計上および組み立て上の自由度が増す利点があ
る。

【００１２】請求項２に記載の定着ローラは、請求項１
に記載の発明において、断熱層の熱伝導率が第２絶縁層
の熱伝導率より小さいことを特徴とする。この定着ロー
ラでは、発熱体から発生する熱が芯金側よりも離型層表
面に、より多く伝わるので、立ち上がり時間が短縮され
る。

【００１３】請求項３に記載の定着ローラは、請求項１
または請求項２に記載の発明において、断熱層の厚さが
０．１ｍｍ以上、２ｍｍ以下であることを特徴とする。
断熱層の厚さが０．１ｍｍ以上であると断熱層の効果が
あり、発熱体から発生する熱が芯金側よりも離型層表面
により多く熱伝導することにより、立ち上がり時間が短
縮される。ただし、断熱層の厚さが２ｍｍを超えると断
熱効果が飽和し、これ以上厚くしても材料代アップとな
るだけである。

【００１４】請求項４に記載の定着ローラは、請求項１
〜請求項３のいずれか１項に記載の発明において、離型
層基体の厚さが芯金より薄いことを特徴とする。この定
着ローラでは、立ち上がり時間の短縮に必要な薄肉化に
よる熱容量の低減は離型層基体の薄肉化で達成し、定着
性を確保するための機械的強度は芯金の肉厚で達成する
ように、機能を分けることができるので、立ち上がり時
間の短縮と高強度の両立が可能となる。

【００１５】請求項５に記載の定着ローラは、請求項１
〜請求項４のいずれか１項に記載の発明において、離型
層基体の厚さが０．７ｍｍ以下であることを特徴とす
る。離型層基体の厚さを０．７ｍｍ以下とすることで、
立ち上がり時間の更なる短縮が可能になる。なお、離型
層基体の厚さは、強度上、０．１ｍｍ以上にすることが
好ましい。

【００１６】請求項６に記載の定着ローラは、請求項１
〜請求項５のいずれか１項に記載の発明において、芯金
の線膨張率が離型層基体の線膨張率と等しいか、または
これより大きいことを特徴とする。この定着ローラで
は、芯金の線膨張率が離型層基体の線膨張率と同等以上
であるから、定着ローラ加熱時に、発熱体等が芯金と離
型層基体とにより締め付けられるため、緩んだり位置ズ
レを起こしたりすることがない。

【００１７】請求項７に記載の定着ローラは、請求項１
〜請求項６のいずれか１項に記載の発明において、断熱
層の線膨張率が芯金のそれより大きいことを特徴とす
る。断熱層の線膨張率が芯金より大きいため、定着ロー
ラ加熱時の断熱層と芯金との熱膨張率の差により、離型
層基体・芯金間の各層がその肉厚方向に圧縮される向き
の力が働くので、緩みに起因する発熱体や絶縁層の位置
ズレが生じる心配がない。

【００１８】請求項８に記載の定着ローラは、請求項１
〜請求項７のいずれか１項に記載の発明において、芯金
がステンレス鋼（ＳＵＳ）からなり、離型層基体が銅か
らなることを特徴とする。このため、芯金の防錆処理が
不要になる。また、離型層基体（銅）の熱伝導率が芯金
（ステンレス鋼）のそれより高いため、立ち上がり時間
が短縮される効果もある。

【００１９】請求項９に記載の定着ローラは、請求項１
〜請求項８のいずれか１項に記載の発明において、芯金
には、その軸方向の一方及び他方の各端面と、外周面と
が突き合う各角部に面取りが設けられていることを特徴
とする。この定着ロ−ラでは、芯金における外周面と端
面とのなす角部がエッジ状に尖ることがなくなるので、
芯金の角部によって、第１絶縁層や断熱層が傷つくこと
がなくなる。すなわち、芯金と発熱体とで挟まれること
により、また離型層基体から嵌合のための圧力を受ける
ことにより、あるいは加圧ローラからの加圧により、第
１絶縁層や断熱層が芯金の角部に圧迫されても、この角
部に面取りが設けられているので、第１絶縁層や断熱層
が芯金の角部によって傷付くのを防止することができ
る。

【００２０】請求項１０に記載の定着ローラは、請求項
９に記載の発明において、面取りは、芯金における端面
と外周面とを斜めにつなぐように形成されたものであっ
て、外周面に沿う成分の長さが端面に沿う成分の長さ以
上の長さに形成されていることを特徴とする。この定着
ロ−ラでは、面取りが芯金の各端面に向かって直線状に
縮径されるテーパー状になり、この面取りと芯金の外周
面とのなす角度が１３５度以上の鈍角となる。このた
め、第１絶縁層や断熱層は鈍角の角部に当たるようにな
るため、芯金の角部によって傷つくことがなくなる。す
なわち、面取りを、外周面に沿う成分の長さ≧端面に沿
う方向の長さとなるように形成しているので、芯金の各
端部にエッジ状に尖った部分が生じることがないため、
第１絶縁層や断熱層を傷つけるという問題を完全に解消
することができる。

【００２１】請求項１１に記載の定着ローラは、請求項
９に記載の発明において、面取りは、芯金における端面
と外周面とを円弧状に滑らかにつなぐように形成されて
いることを特徴とする。この定着ロ−ラでは、芯金の軸
方向の端部の角部が面取りによって円弧状に丸められた
状態になるので、芯金の角部に当たって第１絶縁層や断
熱層が傷つくのを完全に防止することができる。

【００２２】請求項１２に記載の定着ローラは、請求項
１〜請求項１１のいずれか１項に記載の発明において、
芯金は、加圧ロ−ラと対応する位置にあって、軸方向の
長さが加圧ローラより長く形成されていることを特徴と
する。この定着ロ−ラでは、加圧ローラから作用する圧
力の全体を芯金でバックアップすることができる。この
ため、加圧ローラからの圧力によって離型層基体が撓む
のを小さく抑えることができるとともに、その撓みが軸
方向においてほぼ一定になる。したがって、定着ロ−ラ
と加圧ローラとが当接し合う周方向の幅であるニップ幅
が大きくなると共に、そのニップ幅が定着ロ−ラの軸方
向に沿ってほぼ一定になる。すなわち、例えば芯金の長
さが加圧ローラの長さより短い場合には、離型層基体に
おける芯金のない部分が加圧ローラからの圧力を受けて
比較的大きく撓むことになり、このような機械的強度が
相対的に弱く現れるような現象が部分的に生じることに
よって、ニップ幅が十分に出ない部分が生じることがあ
る。しかし、この発明では、このような問題を確実に解
消することができ、定着ロ−ラの軸方向の全体にわたっ
て、十分大きなニップ幅を得ることができる。したがっ
て、転写材に対するトナー像の定着性を十分確保するこ
とができる。

【００２３】請求項１３に記載の定着ローラは、請求項
１〜請求項１２のいずれか１項に記載の発明において、
断熱層は、軸方向における一方及び他方の各端部が軸方
向における中央部に比べて厚く形成されていることを特
徴とする。この定着ロ−ラでは、断熱層の両端部が厚く
形成されているので、立ち上がり時において、軸方向の
各端部の温度が軸方向の中央部の温度に比べて大きく低
下するのを改善することができる。すなわち、例えば断
熱層の厚さを軸方向において一定にした場合には、軸方
向の各端部からその軸方向の外側に放出される熱のため
に、軸方向の各端部の温度が軸方向の中央部の温度に比
べて大きく低下することがある。しかし、この発明で
は、断熱層の各端部を厚く形成しているので、軸方向外
側に逃げる熱量を低減することができ、軸方向の両端部
の温度が相対的に大きく低下するのを抑えることができ
る。すなわち、立ち上がり時において、定着ローラの外
周面の温度を軸方向においてほぼ一定にすることができ
る。したがって、立ち上がり直後における１枚目か２枚
目の転写材について、トナー像の定着性が悪くなるとい
う不具合を確実に防止することができる。

【００２４】請求項１４に記載の定着ローラは、請求項
１〜請求項１３のいずれか１項に記載の発明において、
離型層基体を縮径することによって、芯金に第１絶縁
層、断熱層、発熱体、第２絶縁層および離型層基体を固
定してなり、前記離型層基体は、芯金の軸方向の外側に
対応する部分の縮径量が芯金に対応する部分の縮径量よ
り大きくなっていることを特徴とする。この定着ロ−ラ
では、離型層基体の縮径量を芯金の軸方向の外側の部分
で大きくしているので、芯金の軸方向の外側において、
離型層基体の内周面の径が芯金の外周面の径より小さく
なる。このため、芯金が離型層基体の両端部のより縮径
された部分に挟まれた状態になるので、芯金が離型層基
体に対してスラスト方向（軸方向）にずれるのを確実に
防止することができる。また、第１絶縁層、断熱層、発
熱体および第２絶縁層についても、離型層基体の両端部
のより縮径された部分によって、スラスト方向にずれる
のを確実に防止することができる。なお、離型層基体
は、チューブスピニング等により縮径することができ
る。

【００２５】請求項１５に記載の定着ローラは、請求項
１４に記載の発明において、縮径により芯金に固定され
た離型層基体の外周面を軸方向に一定の径に形成したこ
とを特徴とする。この定着ロ−ラでは、離型層基体を縮
径した時点で、離型層基体における芯金の軸方向外側に
対応する部分の外径が芯金に対応する部分の外径より小
さくなるので、その軸方向外側に対応する部分の外径以
下となるように、離型層基体の外周部を削り取ることに
よって、離型層基体の外径が軸方向において一定にな
る。また、このように離型層基体の外周面を一定の径に
形成した状態においては、離型層基体における各端部の
より縮径された部分が肉厚部となるので、離型層基体の
各端部について強度の向上を図ることができると共に、
この強度の高い部分で、芯金、第１絶縁層、断熱層、発
熱体および第２絶縁層の軸方向のずれを確実に阻止する
ことができる。すなわち、芯金、第１絶縁層等を確実に
保持することができる。

【００２６】請求項１６に記載の定着ローラは、請求項
１〜請求項１５のいずれか１項に記載の発明において、
芯金の外周面に該芯金の長手方向に沿う多数の溝（芯金
の中心線に平行な溝）を設けたことを特徴とする。この
定着ローラでは、芯金の外周面に長手方向の溝を設ける
ことにより、芯金とその他の層との接触面積を小さくし
ている。こうすることで、芯金と発熱体との間接的な接
触面積が縮小し、発熱体からの熱が芯金側に伝わりにく
くなり、より多く離型層表面に伝わるようになる結果、
定着ローラの立ち上がり時間が短縮される。

【００２７】請求項１７に記載の定着ローラは、請求項
１〜請求項１５のいずれか１項に記載の発明において、
芯金の外周面に螺旋状の溝を設けたことを特徴とする。
この定着ローラでは、請求項１６に記載の定着ローラと
同様に、立ち上がり時間の短縮効果が得られる。

【００２８】請求項１８に記載の定着ローラは、請求項
１〜請求項１５のいずれか１項に記載の発明において、
芯金の外周面に該芯金の長手方向に沿う多数の溝と、螺
旋状の溝とを設け、これらの溝を格子状に交差させたこ
とを特徴とする。この定着ローラでは、請求項１６に記
載の定着ローラと同様に、立ち上がり時間の短縮効果が
得られる。

【００２９】請求項１９に記載の定着ローラは、請求項
１〜請求項１５のいずれか１項に記載の発明において、
芯金の外周面に螺旋状の溝と、この溝と旋回方向が反対
の螺旋状の溝とを設け、これらの溝を格子状に交差させ
た（芯金の展開図において、一方の溝群と他方の溝群と
が交差する）ことを特徴とする。この定着ローラでは、
請求項１６に記載の定着ローラと同様に、立ち上がり時
間の短縮効果が得られる。

【００３０】請求項２０に記載の定着ローラは、請求項
１６〜請求項１９のいずれか１項に記載の発明におい
て、離型層基体の端部が芯金の溝に、食い込み接合され
ている（離型層基体端部の内周部が溝に陥没し、該陥没
部が溝に係止さている）ことを特徴とする。この定着ロ
ーラでは、定着時（通紙時）に発生する回転方向の摩擦
トルクを食い込み接合部で受けることができるので、絶
縁層や発熱体との界面へのスベリ方向の荷重が軽減さ
れ、絶縁層の破損等の事故が防止される。すなわち、芯
金と離型層基体とを直接連結することができるので、第
１絶縁層、断熱層、発熱体、第２絶縁層に対する負荷の
低減を図ることができ、耐久性の向上を図ることができ
る。

【００３１】請求項２１に記載の定着ローラの製造方法
は、請求項１〜請求項１９のいずれか１項に記載の発明
に記載の定着ローラを製造する方法であって、芯金の外
周面に、第１絶縁層、断熱層、発熱体および第２絶縁層
を設け、離型層基体を第２絶縁層の外周側に遊挿し、該
離型層基体を適宜手段により縮径させて第２絶縁層の外
周面に固定し、前記離型層基体の外周面を切削または研
削により所定の径に加工した後、該加工面に離型層を設
けることを特徴とする。

【００３２】請求項２２に記載の定着ローラの製造方法
は、請求項２１に記載の発明において、離型層基体をチ
ューブスピニングにより縮径させることを特徴とする。

【００３３】請求項２３に記載の定着ローラの製造方法
は、請求項２１に記載の発明において、離型層基体を第
２絶縁層の外周面に、焼きばめにより挿入固定すること
を特徴とする。この場合、加熱膨張状態の離型層基体を
第２絶縁層の外周側に遊挿した後、離型層基体を冷却す
ることにより縮径させる。すなわち、離型層基体は、焼
きばめのために高温に加熱された後、発熱体によって加
熱される程度の温度まで低下することによって、周方向
および半径方向に十分収縮し、第２絶縁層、発熱体、断
熱層、第１絶縁層、芯金を締め付けるようにして圧縮
し、同芯金に固定されることになる。

【００３４】請求項２１〜請求項２３に記載の定着ロー
ラの製造方法では、チューブスピニング、焼きばめ等の
乾式加工により離型層基体の縮径を行うので、あらかじ
め装着してある絶縁層や発熱体を加工液等で汚すことな
く、かつ高荷重をかけることなく、離型層基体を簡易に
装着することができる。すなわち、定着ローラを簡易か
つ安価に製造することができる。しかも、芯金から離型
層基体までを、所定の圧力を持って互いに密着させた状
態で、確実に連結することができる。

【００３５】請求項２４に記載の定着ローラの製造方法
は、請求項２０に記載の定着ローラを製造する方法であ
って、芯金の外周面に、第１絶縁層、断熱層、発熱体、
第２絶縁層を設け、離型層基体を第２絶縁層の外周側に
遊挿し、該離型層基体を適宜手段により縮径させること
により、離型層基体を第２絶縁層の外周面に固定すると
ともに、離型層基体の軸方向の各端部を、芯金に形成さ
れた溝に食い込み接合し、該離型層基体の外周面を切削
または研削により所定の径に加工した後、該加工面に離
型層を設けることを特徴とする。縮径による前記食い込
み接合方法としては、請求項２５，請求項２６に記載の
方法が採用できる。

【００３６】請求項２５に記載の定着ローラの製造方法
は、請求項２４に記載の発明において、離型層基体をチ
ューブスピニングにより縮径させることを特徴とする。

【００３７】請求項２６に記載の定着ローラの製造方法
は、請求項２４に記載の発明において、離型層基体を第
２絶縁層の外周面に、焼きばめにより挿入固定すること
を特徴とする。

【００３８】請求項２４〜２６に記載の定着ローラの製
造方法では、離型層基体の端部内面を、芯金の外周面に
形成された溝に食い込み接合するための方法として、チ
ューブスピニング、焼きばめ等の乾式加工による離型層
基体の縮径によって行うので、請求項２１〜請求項２３
に記載の定着ローラの製造方法と同様の効果が得られ
る。しかも、チューブスピニングや焼きばめ等による縮
径により、離型層基体の端部を芯金の溝に確実に食い込
ませることができる。したがって、芯金と離型層基体と
を確実に連結することができる。

【００３９】請求項２７に記載の定着ローラの製造方法
は、請求項２２または請求項２５に記載の発明におい
て、離型層基体をチューブスピニングにより縮径させる
時、芯金に対応する部分の縮径量より芯金の軸方向の外
側の部分の縮径量を多くしたことを特徴とする。この製
造方法では、離型層基体における縮径量の多い部分も少
ない部分も、チューブスピニングによるいわゆる絞り加
工により連続的に加工することができる。したがって、
加工のための時間やコストが増加することがない。しか
も、より多く絞られる離型層基体における軸方向の各端
部は、加工硬化により、強度が向上するという利点があ
る。また、上記縮径加工の後に、離型層基体の外周面を
切削や研削等により一定の径に形成することにより、離
型層基体の各端部が内方に厚く形成された肉厚部とな
る。したがって、この肉厚部によっても、離型層基体の
各端部の強度が向上する。

【００４０】さらに、離型層基体をチューブスピニング
により単に一定の径に縮径する場合でも、芯金の有無に
よる剛性の違いにより、芯金のない部分の縮径量が芯金
のある部分の縮径量より若干大きくなる。このため、離
型層基体を一方から他方に縮径してゆき、芯金の他方の
端部から芯金のない部分を縮径するときに、断熱層等の
弾性材による影響もあって、芯金が他方から一方の側に
ずれてしまうことがある。しかし、この発明では、芯
金、第１絶縁層、断熱層、発熱体、第２絶縁層の一方の
側が離型層基体の縮径量を多くした部分によって保持さ
れているので、芯金等が一方の側に移動するのを防止す
ることができる。

【００４１】請求項２８に記載の定着ローラは、請求項
１〜請求項２０のいずれか１項に記載の発明において、
最外周位置における軸方向の一方及び他方の各端部が第
１の軸受及び第２の軸受によってそれぞれ支持されてお
り、芯金は、離型層基体内にあって少なくとも前記第1
及び第２の軸受が存在する範囲に延在していることを特
徴とする。

【００４２】この定着ローラでは、第１の軸受から第２
の軸受までの部分を芯金で補強することができるので、
第１及び第２の軸受を支点にして生じる曲げ方向等の撓
みを低減することができる。したがって、定着ロ−ラと
加圧ローラとが当接し合う周方向の幅であるニップ幅が
大きくなる共に、そのニップ幅が軸方向において一定し
たものとなる。よって、転写材に対するトナー像の定着
性を十分確保することができる。

【００４３】請求項２９に記載の定着ロ−ラは、請求項
１〜請求項２０、請求項２８のいずれか１項に記載の発
明において、発熱体の軸方向の長さは、芯金及び離型層
基体の軸方向の長さより短く設定されていることを特徴
とする。

【００４４】この定着ロ−ラでは、発熱体の全体が芯金
と離型層基体とで挟まれた状態になるので、発熱体は必
ず第２絶縁層と、断熱層又は第１絶縁層とに接した状態
になる。このため、例えば発熱体の一部が第２絶縁層と
共に離型層基体から離れ、この離れた部分が離型層基体
への熱の移動の減少によって高温となり、これによって
発熱体自体が局部的に損傷するのを防止することができ
る。また、発熱体が局部的に高温になることによって、
第１絶縁層や第２絶縁層等を溶融させ、発熱体から離型
層基体や芯金への電気漏れを生じさせるのも確実に防止
することができる。

【００４５】請求項３０に記載の定着ロ−ラは、請求項
１〜請求項２０、請求項２８、請求項２９のいずれか１
項に記載の発明において、発熱体の軸方向の長さは、挿
通可能な転写材の最大幅以下に設定されていることを特
徴とする。

【００４６】この定着ロ−ラでは、発熱体の軸方向の長
さが挿通可能な転写材の最大幅以下に設定されているの
で、転写材におけるトナー像の溶融に必要な部分のみを
加熱することができる。したがって、ウオームアップに
要する時間、すなわち立ち上がり時間を短縮することが
できると共に、エネルギの無駄を省くことができる。

【００４７】請求項３１に記載の定着ロ−ラは、請求項
１〜請求項２０、請求項２８〜請求項３０のいずれか１
項に記載の発明において、第１絶縁層及び第２絶縁層は
一枚の絶縁シートによって形成されたものであり、この
絶縁シートは、芯金の外周を巻く第１周目の部分が上記
第１絶縁層とされ、第２周目の部分が第２絶縁層とされ
ていると共に、第１絶縁層と第２絶縁層との境の部分が
段差部とされており、少なくとも前記第１絶縁層と第２
絶縁層との間に配置される発熱体は、周方向における一
方の端と他方の端が前記段差部を挟んで対峙するように
設けられていることを特徴とする。

【００４８】この定着ロ−ラでは、絶縁シートに一つの
段差部が生じるが、発熱体はその周方向の一方の端と他
方の端が前記段差部を挟んで対峙するように設けられて
いるので、発熱体が第１絶縁層や第２絶縁層の段差部に
連続して延在するように配置されることがない。なお、
発熱体が上記段差部に連続的に延在するように配置され
た場合には、段差部と発熱体との間に空間が生じること
があるため、この空間部に対応する発熱体の一部が高温
となって、発熱体自体を局部的に損傷させたり、これに
隣接する第１絶縁層や第２絶縁層等を局部的に溶融させ
て、発熱体から離型層基体や芯金への電気の漏れを生じ
させたりするおそれがある。しかし、この定着ロ−ラで
は、発熱体が段差部を覆うように配置されることがない
ので、発熱体自体の破壊や、第１及び第２の絶縁層の破
壊に伴う漏電を防止することができる。

【００４９】請求項３２に記載の定着ロ−ラは、請求項
３１に記載の発明において、絶縁シートは、第１絶縁層
の軸方向の各端が第２絶縁層の軸方向の各端より内側に
寄った位置に形成されていることを特徴とする。

【００５０】この定着ロ−ラでは、絶縁シートを芯金の
回りに巻くことによって、第１絶縁層及び第２絶縁層が
発熱体等を挟んで同心状に巻かれた状態になる。ただ
し、内周側に位置する第１絶縁層の軸方向の各端が第２
絶縁層の軸方向の各端より軸方向の内側に寄った位置に
形成されているので、第１絶縁層の軸方向の端部に邪魔
されることなく、第２絶縁層の内周側から発熱体の軸方
向の端部に電力を供給するすることができる。

【００５１】請求項３３に記載の定着ロ−ラは、請求項
１〜請求項２０、請求項２８〜請求項３２のいずれか１
項に記載の発明において、芯金の外周面には、凹部を設
け、第１絶縁層には、前記凹部に対応する位置に該凹部
に嵌まる形状の凸部を設けたことを特徴とする。

【００５２】この定着ロ−ラでは、芯金の凹部に第１絶
縁層の凸部を嵌めることにより、芯金に対する第１絶縁
層の位置を正確に決めることができる。このため、例え
ば第１絶縁層と第２絶縁層とが別体のもので構成されて
いる場合には、シート状態における第２絶縁層の上に発
熱体、断熱層及び第１絶縁層をこの順に乗せ、これらを
上記凹部と凸部とを嵌合させてかつ第１絶縁層を内側に
して芯金に巻くことにより、第１絶縁層、断熱層、発熱
体及び第２絶縁層をこの順で芯金の所定の位置に正確に
巻き付けることができる。しかも、例えば離型層基体を
その軸方向の一端側からチューブスピニングにより縮径
し、これによって離型層基体、第２絶縁層、発熱体、断
熱層、第１絶縁層を芯金に固定するような場合でも、第
２絶縁層、発熱体等が軸方向にずれるのを防止すること
ができる。したがって、離型層基体において加熱位置が
ばらつくのを防止することができるので、一定の定着性
を有するものを提供することができる。

【００５３】また、第１絶縁層と第２絶縁層とが絶縁シ
ートとして一体のもので構成されている場合には、上記
凹部と凸部とを嵌合することにより絶縁シートの全体を
芯金の所定の位置に正確に巻き付けることができる。し
かも、絶縁シートの第２絶縁層の位置に発熱体及び断熱
層をこの順で乗せ、第１絶縁層側から断熱層を内側にし
て芯金に巻き付けることにより、断熱層や発熱体も芯金
における所定の位置に正確に取り付けることができる。
また、この場合にも、チューブスピニングによる離型層
基体の縮径の際に、絶縁シートや発熱体等が軸方向にず
れるのを防止することができる。したがって、加熱位置
のばらつきのない一定の定着性を有するものを提供する
ことができる。

【００５４】請求項３４に記載の定着ロ−ラは、請求項
１〜請求項２０、請求項２８〜請求項３２のいずれか１
項に記載の発明において、芯金の外周面には、突起部を
設け、絶縁シートには、前記突起部に対応する位置に該
突起部に嵌合する貫通孔を設けたことを特徴とする。こ
の定着ロ−ラにおいても、請求項３３に記載の定着ロ−
ラと同様の作用効果を奏する。

【００５５】請求項３５に記載の定着ロ−ラは、請求項
３４に記載の発明において、突起部は、芯金の軸方向に
離れた２箇所の位置に設けられており、貫通孔は、前記
各突起部に対応する位置に設けられていることを特徴と
する。

【００５６】この定着ロ−ラでは、突起部及び貫通孔が
軸方向に離れた２箇所の位置に設けられているので、芯
金に対する絶縁シートを巻く方向が極めて正確になる。
すなわち、芯金の軸方向に直交する方向に絶縁シートを
正確に巻くことができる。

【００５７】なお、絶縁シートが上記芯金の軸方向に直
交する方向に対して斜めに傾いて巻かれる場合には、発
熱体も斜めに傾いて巻かれた状態になる。この状態で、
離型層基体をチューブスピニングにより縮径すると、発
熱体には、ねじる方向の力が働く。この際、発熱体は、
その側縁の角部がエッジとなり、このエッジを立てた状
態で、第２絶縁層や、断熱層又は第１絶縁層に当たるこ
とになる。このため、発熱体の角部が第１絶縁層や第２
絶縁層に食い込んでこれらを損傷させることがあり、こ
の損傷によって発熱体から離型層基体や芯金に電気が漏
れるおそれがある。

【００５８】しかし、この定着ロ−ラでは、発熱体が芯
金の軸方向に直交する方向に対して斜めに傾いて巻かれ
ることがないので、発熱体の角部によって第１絶縁層や
第２絶縁層が損傷することがない。したがって、発熱体
から離型層基体や芯金へ電気が漏れるのを確実に防止す
ることができる。

【００５９】請求項３６に記載の定着ロ−ラは、請求項
３４又は請求項３５に記載の発明において、突起部の高
さは、発熱体の厚さと第１絶縁層の厚さとを合計した厚
さ以下に設定されていることを特徴とする。

【００６０】この定着ロ−ラでは、突起部の高さを、発
熱体の厚さと第１絶縁層の厚さとの合計厚さ以下に設定
しているので、例えばチューブスピニングにより離型層
基体を縮径した場合でも、突起部の頂部が第２絶縁層に
当たって、この第２絶縁層を傷つけ、発熱体から離型層
基体に電気が漏れるようになるのを防止することができ
る。なお、発熱体は第１絶縁層等と共に芯金に巻かれる
際に、突起部から離れた位置となるように設けられてい
る。また、突起部の高さを、発熱体の厚さと第１絶縁層
の厚さとの合計厚さ以下としたのは、突起部の高さを、
発熱体の厚さと第１絶縁層の厚さと断熱層の厚さとを合
計した厚さ以下とすると、離型層基体の縮径時に、発熱
体、第１絶縁層、断熱層が圧縮方向に弾性変形すること
によって、突起部の頂部が第２絶縁層に達し、この第２
絶縁層を傷つける恐れがあるからである。ただし、突起
部の高さは、離型層基体の縮径によって圧縮変形した後
の第１絶縁層、断熱層、発熱体の合計厚さ未満に設定す
ることがより好ましい。

【００６１】なお、断熱層が第１絶縁層の外周面側に位
置している場合には、突起部の高さは、上述した第１絶
縁層と発熱体との合計厚さ以下、または上述した圧縮変
形した後の第１絶縁層、断熱層、発熱体の合計厚さ未満
であって、第１絶縁層の厚さ以上に設定することが好ま
しい。突起部の高さを第１絶縁層の厚さ以上に設定した
のは、第１絶縁層の貫通孔が突起部から容易に外れるの
を防止するためである。

【００６２】また、断熱層が第１絶縁層の内周面側に位
置している場合には、突起部の高さは、断熱層の厚さと
第１絶縁層の厚さとを合計した厚さ以上で、離型層基体
の縮径によって圧縮変形した後の第１絶縁層、断熱層、
発熱体の合計厚さ未満に設定することが好ましい。突起
部の高さを断熱層の厚さと第１絶縁層の厚さとを合計し
た厚さ以上に設定したのは、第１絶縁層の貫通孔が突起
部から容易に外れるのを防止するためである。

【００６３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る定着ローラお
よび、その製造方法の実施の形態を図面を参照しながら
説明する。

【００６４】実施の形態１ 図１は定着ローラの基本的構成を示す横断面図である。
この定着ローラは、円筒状の芯金１の外周面に、第１絶
縁層２、断熱層３、発熱体（抵抗発熱体）４、第２絶縁
層５、離型層基体６（離型層を設けるための基体）、離
型層７をこの順に内側から外側に配列したもので構成さ
れている。なお、第１絶縁層２と断熱層３とは、その順
を入れ換えてもよい。離型層基体６では熱伝導性およ
び、離型層７の密着性を確保するために、アルミニウム
合金や銅合金が素材として用いられる。離型層基体６と
芯金１の間に形成される第１絶縁層２および第２絶縁層
５は、耐熱性絶縁物（例えば、ポリイミドなどの耐熱性
プラスチック）からなるシートや、金属シートに耐熱性
絶縁物をコーティングまたは積層したもので形成され、
これら第１絶縁層・第２絶縁層間に上記発熱体４が設け
られている。

【００６５】離型層基体６の肉厚は、定着ローラの立ち
上がり時間短縮に必要な値、すなわち０．７ｍｍ以下に
設定し、芯金１の肉厚は、定着性に必要なニップ幅が得
られる機械的強度を確保できる値、すなわち０．５ｍｍ
以上３ｍｍ以下に設定する。なお、離型層基体の厚さ
は、強度上、０．１ｍｍ以上にすることが好ましく、か
つ立ち上がり時間の更なる短縮を図る上で０．５ｍｍ以
下に設定することが好ましい。芯金１の素材としては、
離型層基体６と同様なアルミニウム合金を用いるか、ま
たは、より熱伝導率の低い鉄やステンレス鋼等を用い
る。芯金１の線膨張率を離型層基体６のそれと同等以上
にした場合（請求項６）には、定着ローラ加熱時に線膨
張率の違いによる上記絶縁層２、５や発熱体４の位置ズ
レがなく、耐久性・信頼性が向上する。例えば、離型層
基体６に銅を、芯金１にオーステナイト系ステンレス鋼
をそれぞれ使用した場合（請求項８）には、定着ローラ
加熱時の緩みがなく、絶縁層２、５や発熱体４の位置ズ
レが生じないうえ、定着ローラの立ち上がり時間が短縮
される。

【００６６】断熱層３の素材としては耐熱性を有し、熱
伝導率が第２絶縁層５より低いもの、例えばセラミック
スフェルトやＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）
樹脂等を用いる（請求項２）。断熱層３の厚さは、図８
に示すように２ｍｍ以下が望ましい。すなわち、断熱層
３の厚さが２ｍｍを超えると、断熱効果が飽和してしま
い、材料費が上昇する割には断熱性がほとんど向上しな
いからである。また、断熱層３の厚さは、０．１ｍｍ以
上であることが好ましい。０．１ｍｍ未満になると、厚
さがあまりにも薄くなって、断熱性が悪くなるからであ
る。なお、図８は発熱体４への通電時間と、定着ローラ
の離型層７の表面温度との関係を、断熱層３の厚さ
（ｔ）をパラメータとして示すグラフである。離型層７
の表面には、厚さ１０〜３０μｍのＰＦＡ（パーフルオ
ロアルコキシ）やＰＴＦＥからなる薄膜がコーティング
されている。発熱体４は鉄−クロムなどのステンレス系
箔（厚さ１０〜１００μｍ）であり、打ち抜きまたはエ
ッチングによって所定のパターンに形成される。

【００６７】実施の形態２（請求項１６） 図２（ａ）は定着ローラを構成する芯金の正面図、図２
（ｂ）はその横断面図である。この実施の形態では、芯
金１の外周面（表面）に、その長手方向の溝１ａを多数
列設けることにより、芯金１と第１絶縁層２の接触面積
を小さくしたものである。このように接触面積を低減す
ることで、発熱体４からの熱が芯金側に伝わりにくくな
り、離型層７表面により多く伝わる結果、定着ローラの
立ち上がり時間が短縮される。

【００６８】実施の形態３（請求項１７） 図３は定着ローラを構成する芯金の正面図である。本実
施の形態は、芯金１の外周面に螺旋状の溝１ｂを設ける
ことにより、芯金１と第１絶縁層２の接触面積を小さく
したものである。これによる効果は実施の形態２と同様
である。なお、上記溝１ｂは例えば、一条ネジまたは多
条ネジの谷のように形成される。

【００６９】実施の形態４（請求項１８） 図４は、定着ローラを構成する芯金の正面図である。本
実施の形態は、芯金１の外周面にその長手方向に沿う多
数列の溝１ａと、螺旋状の溝１ｂとを設け、これらの溝
１ａ、１ｂを格子状に交差させたものである。すなわ
ち、図２の長手方向の溝１ａに、図３の螺旋状の溝１ｂ
を重ね合わせた格子状の溝を設け、芯金１と第１絶縁層
２の接触面積を小さくした場合である。

【００７０】実施の形態５（請求項１９） 図５は、定着ローラを構成する芯金の正面図である。本
実施の形態は、芯金１の外周面に図４で示した螺旋状の
溝１ｂと、巻き方向がこれとは反対の螺旋状の溝１ｃと
を設けて格子状の溝を形成することにより、芯金１と第
１絶縁層２の接触面積を小さくしたものである。

【００７１】実施の形態６（請求項２０） 図６（ａ）は定着ローラの要部構造を示す縦断面図、図
６（ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図である。この定着ローラ
は、離型層基体６の端部を、芯金１の長手方向に沿う溝
１ａに、食い込み接合したものである。

【００７２】上記定着ローラでは、離型層基体６の端部
内面が芯金１の外周面に形成された溝１ａに食い込み接
合されているため、定着時（通紙時）に発生する回転方
向の摩擦トルクを食い込み接合部で受けることができる
ので、絶縁層２、５や発熱体４との界面へのスベリ方向
の荷重が軽減され、絶縁層２、５の破損等の事故が防止
される。

【００７３】実施の形態７（請求項２１〜２３） 図７は図１に示す定着ローラの製造方法を、その縦断面
図で示したものである。この製造方法では、まず芯金１
の外周面に第１絶縁層２、断熱層３、発熱体４および第
２絶縁層５をこの順に設ける。なお、第１絶縁層２と断
熱層３とはその順序を入れ替えてもよい。つぎに、離型
層基体６を第２絶縁層５の外周側に遊挿し、該離型層基
体６を図７に示す方法（チューブスピニング）により縮
径させて第２絶縁層５の外周面に固定する。さらに、離
型層基体６の外周面を切削または研削してその外径を所
定寸法にした後、該加工面に離型層７（図略）を設け
る。なお、必要に応じてこの離型層７の表面を研磨す
る。

【００７４】上記チューブスピニングについて、図７を
もとに説明する。芯金１の内面をマンドレル治具１１で
保持し、離型層基体６の外周面の一側にスピニングロー
ラ１３を押し当て、他側（スピニングローラ１３と対向
する側）に、離型層基体６外周面の変形を防止するため
のバックアップローラ１２を接触させる。そして、バン
クアップローラ１２を回転させるとともに、スピニング
ローラ１３を離型層基体６の外周面に沿って回転させな
がら軸方向に移動させることにより、その直径を絞る。

【００７５】なお、図６に示す定着ローラを作製する場
合において、離型層基体６の端部を、芯金１の長手方向
に沿う溝１ａに食い込み接合するには、図７の方法また
は、焼きばめにより離型層基体６を縮径させれば良い。

【００７６】実施の形態８（請求項９、１０） 図９はこの実施の形態８として示した定着ロ−ラ５０の
要部縦断面図である。なお、上記実施の形態１〜７に示
す構成要素と共通する要素には同一の符号を付し、その
説明を簡略化する。

【００７７】この定着ロ−ラ５０は、芯金１、第１絶縁
層２、断熱層３、発熱体４、第２絶縁層５、離型層基体
６、離型層７を、この順で、内側から外側に配列してい
る。ただし、第１絶縁層２と断熱層３とは、その位置関
係を逆にしてもよい。また、離型層基体６は、チューブ
スピニングによって縮径されるようになっており、この
縮径によって第１絶縁層２、断熱層３、発熱体４、第２
絶縁層５を挟んだ状態で芯金１の外周面に固定されるよ
うになっている。離型層７は、縮径後の離型層基体６の
外周面を切削又は研削により軸方向に一定の外径に形成
した後、この離型層基体６の外周面に密着するようにし
て一体的に設けられている。この離型層７は、ＰＦＡ
(パーフルオロアルキシ)や、ＰＴＦＥ(ポリテトラフル
オロエチレン)や、ＰＦＡとＰＴＦＥの混合体によって
構成されたものであり、その厚さは上述の通り１０〜３
０μmになっている。

【００７８】離型層基体６と芯金１は、金属性の材料で
円筒状に形成されたものであり、具体的にはアルミニウ
ム合金、銅合金、鉄、ステンレス鋼などが用いられる。
また、発熱体４は、ステンレス鋼等の金属箔で構成され
ており、その厚さが上述のように１０μｍ〜１００μｍ
に形成されている。ただし、発熱体４の厚さは、２５μ
ｍ〜１００μmにすることがより好ましい。すなわち、
１０μ以上であれば発熱体４を製造する上でまず問題を
生じることがないのであるが、２５μｍ以上にすること
によって発熱体４の製造が容易になり、コストをより低
減することができるからである。また、１００μｍを超
えると、発熱体４が屈曲しにくくなって、断熱層３に密
着しにくくなるため、発熱体４としては１００μｍ以下
に設定することが好ましい。

【００７９】断熱層３は、耐熱性を有するセラミックス
フェルト、岩綿等によって構成されたものであり、その
厚みが上述のように０．１ｍｍ〜２ｍｍに形成されてい
る。ただし、断熱層３の厚さは、０．２５ｍｍ〜２ｍｍ
することがより好ましい。すなわち、０．１ｍｍ以上で
あれば断熱層３による断熱性の効果が得られるが、０．
２５ｍｍ以上にすることによって断熱層３の製造が容易
になり、コストの低減を図ることができるようになるか
らである。

【００８０】また、この実施の形態８の定着ローラ５０
は、芯金１における軸方向の一方及び他方の各端部に面
取り１０を設けていることを特徴としている。すなわ
ち、芯金１には、その軸方向の一方及び他方の各端面１
４と、外周面１５とが突き合う各角部に面取り１０が設
けられている。面取り１０は、図１１（ａ）に示すよう
に、端面１４と外周面１５とを斜めにつなぐように形成
されたものであって、芯金１の軸方向と同一方向のスラ
スト方向長さ（外周面１５に沿う成分の長さ）１０ａ
と、芯金１の断面の半径方向と同一方向のラジアル方向
長さ（端面１４に沿う成分の長さ）１０ｂとが同一寸法
に形成されている。

【００８１】すなわち、面取り１０は、外周面１５と端
面１４とが直交していることから、面取り１０は端面１
４および外周面１５に対して４５度の角度で傾き、外周
面１５から端面１４に向かって縮径されるテーパ状に形
成されている。また、外周面１５と面取り１０とが突き
合う角部の角度は１３５度の鈍角になっている。

【００８２】上記のように構成された定着ローラ５０に
おいては、芯金１の外周面１５に第１絶縁層２、断熱層
３、発熱体４、第２絶縁層５、離型層基体６をこの順で
配列した後、離型層基体６をチューブスピニングにより
縮径させることにより、第１絶縁層２から離型層基体６
までを芯金１に固定する。離型層基体６は、芯金１の有
無による剛性の違いから、芯金１のない部分では芯金１
のある部分より縮径量が若干大きくなる。このため、縮
径後の離型層基体６の外周面は、図１０に示すように、
径の違いによる段部６ａが生じることになる。したがっ
て、図９に示すように、離型層基体６の外周面を切削や
研削により軸方向に一定の外径に加工してから、その外
周面に離型層７を設けることになる。この離型層７は、
例えば塗布により設けることになる。

【００８３】また、図１０に示すように、芯金１の端部
に、面取り１０が無い場合には、外周面１５と端面１４
とが突き合う角部が直角に尖ったエッジ（刃物）にな
る。このエッジは、離型層基体６の縮径時に、第１絶縁
層２に食い込み、さらには断熱層３にまで達することが
ある。すなわち、上記エッジによって、第１絶縁層２や
断熱層３が破損する危険がある。なお、断熱層３を第１
絶縁層２の内側に配置した場合には、断熱層３が先に傷
つくことになる。また、定着ローラ５０に対して加圧さ
れる加圧ローラ（図示せず）からの力や、発熱体４の過
熱に伴う各部材の膨張等によっても、上記エッジが第１
絶縁層２や断熱層３に食い込む危険がある。

【００８４】ところが、芯金１の端部に面取り１０を設
けているので、第１絶縁層２は外周面１５と面取り１０
とが交わる１３５度の鈍角の角部に当接することにな
る。したがって、第１絶縁層２や断熱層３が芯金１の角
部によって傷つくのを完全に防止することができる。

【００８５】なお、上記実施の形態８においては、スラ
スト方向長さ１０ａとラジアル方向長さ１０ｂとが等し
い形状の面取り１０を示したが、この面取り１０は、図
１１（ｂ）に示すように、スラスト方向長さ１０ａがラ
ジアル方向長さ１０ｂより長いもので構成してもよい。
この場合には、外周面１５と面取り１０とのなす角度が
１３５度を超える鈍角となるので、第１絶縁層２や断熱
層３が芯金１の角部によって傷つくのをより確実に防止
することができる。ただし、スラスト方向長さ１０ａを
あまり長くすると、芯金１による離型層基体６を内側か
らバックアップする軸方向の範囲が狭くなることから、
スラスト方向長さ１０ａはラジアル方向長さ１０ｂの３
倍以下に設定することが好ましい。

【００８６】また、面取り１０は、図１２に示すよう
に、端面１４と外周面１５とを円弧状に滑らかにつなぐ
ように形成したものであってもよい（請求項１１）。こ
の場合には、芯金１の角部が面取り１０によって円弧状
に丸められた状態になるので、芯金１の角部に当たって
第１絶縁層２や断熱層３が傷つくのを完全に防止するこ
とができる。

【００８７】実施の形態９（請求項１４、１５、２７） 図１３、図１４はこの実施の形態９として示した定着ロ
−ラ５０の要部縦断面図である。なお、上記実施の形態
８に示す構成要素と共通する要素には同一の符号を付
し、その説明を簡略化する。

【００８８】この実施の形態９で示す定着ローラ５０
は、離型層基体６をチューブスピニングにより縮径する
ことによって、芯金１の外周面１５に第１絶縁層２、断
熱層３、発熱体４、第２絶縁層５および離型層基体６を
固定したものである。また、離型層基体６の縮径量は、
芯金１の軸方向の外側に位置する部分を芯金１に対応す
る部分より大きくしている。このため、離型層基体６の
外周面には、その軸方向の両端部と、この両端部以外の
部分とで、縮径にる外径の差、すなわち縮径差Ｌ１が生
じる。

【００８９】このように縮径差Ｌ１を有する離型層基体
６の外周面は、図１４に示すように、切削や研削等によ
り軸方向に一定の外径に形成されることになる。すなわ
ち、最小の外径の部分以下の外径となるように、離型層
基体６の外周部を削り取ることによって、離型層基体６
の外周面を一定の外径に形成する。これにより、離型層
基体６における軸方向の各端部には、内面側に縮径差Ｌ
１だけ膨出した肉厚部６ｂが形成された状態になる。た
だし、この肉厚部６ｂが芯金１の外周面１５より内側に
突出する突出量Ｌ２は、縮径差Ｌ１から第１絶縁層２、
断熱層３、発熱体４および第２絶縁層５の厚さ分を引い
た長さになる。なお、離型層７は、一定の径に形成され
た後の離型層基体６の外周面に塗装することにより設け
られてる。

【００９０】上記のように構成された定着ロ−ラ５０に
おいては、離型層基体６における縮径量の多い部分も少
ない部分も、チューブスピニングとしての絞り加工によ
り連続的に加工することができる。したがって、離型層
基体６を単一の径に縮径する場合と同様の時間やコスト
で加工することができる。しかも、より多く絞られる離
型層基体６の各端部は、加工硬化により、強度が向上す
るという利点がある。また、離型層基体６の各端部が肉
厚部６ｂとなるので、離型層基体の各端部をさらに強化
することができる。

【００９１】また、芯金１の軸方向の両端部が離型層基
体６の各肉厚部６ｂによって保持された状態になるの
で、芯金１、第１絶縁層２、断熱層３、発熱体４および
第２絶縁層５が離型層基体６に対してスラスト方向（軸
方向）にずれるのを確実に防止することができる。

【００９２】なお、離型層基体６をチューブスピニング
により単に一定の径に縮径する場合でも、芯金１のない
部分の縮径量が芯金１のある部分の縮径量より若干大き
くなる。このため、離型層基体６を一方から他方に縮径
してゆき、芯金１の他方の端部から芯金１のない部分を
縮径するときに、断熱層３等の弾性材による影響もあっ
て、芯金１が他方から一方の側にずれてしまうことがあ
る。しかし、この実施の形態９では、芯金１、第１絶縁
層２、断熱層３、発熱体４、第２絶縁層５の一方の側が
肉厚部３ａによってすでに保持されているので、芯金１
等が一方の側に移動するのを防止することができる。

【００９３】また、肉厚部６ｂを形成するために離型層
基体６の両端部を大きく縮径することになるが、芯金１
の各端部に面取り１０を設けているので、第１絶縁層２
や断熱層３が離型層基体６からの圧迫により傷付くこと
がない。

【００９４】実施の形態１０（請求項１２） 図１５はこの実施の形態１０として示した定着ロ−ラ５
０の縦断面図である。この実施の形態１０で示す定着ロ
−ラ５０は、芯金１が加圧ロ−ラ５１より長く形成され
たものとなっている。すなわち、芯金１および離型層基
体６は、加圧ロ−ラ５１と平行に配置されており、芯金
１の軸方向の長さは加圧ロ−ラ５１における外周面５１
ａの軸方向の長さより長くなっている。なお、加圧ロ−
ラ５１は、定着ロ−ラ５０の外周面、すなわち離型層７
の外周面に所定の圧力をもって当接するようになってい
る。

【００９５】また、定着ロ−ラ５０は、離型層基体６に
おける軸方向の各端部に配置された軸受け５５によって
回転自在に保持されており、加圧ロ−ラ５１は、軸方向
の各端部に設けた軸受け５７によって回転自在に保持さ
れている。各軸受け５５、５７は側板５６によって支持
されている。

【００９６】さらに、定着ロ−ラ５０側には、離型層７
の温度を制御するための温度センサとしてのサーミスタ
５３が離型層７の表面に接触するように設けられている
とともに、過熱等の際の安全装置５４が離型層７の外周
面の近辺に設けられている。安全装置５４は、例えばサ
ーモスタットや温度ヒューズである。なお、図１５およ
び図１７において、発熱体４および第２絶縁層５の図示
を省略している。

【００９７】上記のように構成された定着ロ−ラ５０に
おいては、加圧ローラ５１から作用する圧力の全体を芯
金１でバックアップすることができる。このため、加圧
ローラ５１からの圧力によって生じる離型層基体６の撓
みが軸方向においてほぼ一定になるとともに、その撓み
の大きさが小さくなる。したがって、定着ロ−ラ５０と
加圧ローラ５１とが当接し合うニップ幅Ｎは、図１６に
示すように、周方向に大きく広がったものとなると共
に、定着ロ−ラ５０の軸方向においてほぼ一定になる。
これに対して、例えば図１７に示すように、芯金１の長
さが加圧ローラ５１の長さより短い場合には、離型層基
体６における芯金１のない部分が加圧ロ−ラ５１からの
圧力によって撓みやすくなっている。すなわち、定着ロ
−ラは、機械的強度が弱い部分と強い部分が生じた状
態、すなわち剛性の小さな部分と大きな部分が生じた状
態になる。このため、ニップ幅Ｎは、図１８に示すよう
に、周方向の幅が軸方向において一定しなくなるととも
に、周方向に極めて狭い部分が生じることにもなる。し
かし、この実施の形態１０では、このような問題を確実
に解消することができる。したがって、定着ロ−ラ５０
の軸方向の全体にわたって、十分大きなニップ幅を得る
ことができるので、転写材に対するトナー像の定着性を
十分確保することができる。

【００９８】なお、図１５においては、芯金１における
外周面１５の軸方向の長さが加圧ローラ５１における外
周面５１ａの軸方向の長さより若干短くなっているが、
芯金１の外周面１５の軸方向の長さについても、加圧ロ
ーラ５１の外周面（表面）の軸方向の長さと同等かそれ
以上にすることが好ましい。

【００９９】実施の形態１１（請求項１３） 図１９はこの実施の形態１１として示した定着ロ−ラ５
０の要部縦断面図である。この実施の形態１１で示す定
着ロ−ラ５０は、断熱層３の両端部を厚く形成したもの
で構成している。すなわち、断熱層３は、軸方向におけ
る一方及び他方の各端部が軸方向における中央部に比べ
て厚く形成された肉厚部３ａとなっている。また、芯金
１には、その軸方向における各端部の外周面１５に、肉
厚部３ａの増肉分だけ縮径された縮径外周面１５ａが形
成されている。また、外周面１５と縮径外周面１５ａと
は、軸方向に対して４５度の角度で傾斜するテーパ面１
５ｂを介して接続された状態になっている。なお、面取
り１０は、縮径外周面１５ａと各端面１４とが突き合う
角部に形成されている。

【０１００】上記のように構成された定着ロ−ラ５０に
おいては、断熱層３の両端部に肉厚部３ａを設けている
ので、立ち上がり時において、離型層７の軸方向の各端
部の温度が軸方向の中央部の温度に比べて低くなる傾向
となるのを改善することができる。すなわち、例えば断
熱層３の厚さを軸方向において一定にした場合に、軸方
向の各端部からその軸方向の外側に放出される熱のため
に、図２０のＢ線で示すように、離型層７における軸方
向の各端部の温度が軸方向の中央部の温度に比べて低く
なる傾向が大きい。しかし、この実施の形態１１では、
断熱層３の各端部に肉厚部３ａを設けているので、軸方
向外側への熱の逃げ量を減少させることができる。この
ため、図２０のＡ線で示すように、離型層７における軸
方向の温度がほぼ一定になる。したがって、立ち上がり
直後における１枚目か２枚目の転写材（用紙）につい
て、トナー像の定着性が悪くなるという問題を確実に解
消することができる。

【０１０１】 実施の形態１２（請求項２８、２９、３１、３２） 図２１〜図２６はこの実施の形態１２として示した図で
ある。なお、上記実施の形態１〜１１に示す構成要素と
共通する要素には同一の符号を付し、その説明を簡略化
する。

【０１０２】この実施の形態１２で示す定着ロ−ラ５０
は、図２１に示すように、最外周位置である離型層７の
軸方向の一方及び他方の各端部が第１の軸受５５ａ及び
第２の軸受５５ｂによってそれぞれ支持されている。こ
れらの第１の軸受５５ａ及び第２の軸受５５ｂは、定着
ロ−ラ５０を、側板５６に対して回転自在に支持するよ
うになっている。なお、離型層７を第１の軸受５５ａと
第２の軸受５５ｂとの間に設け、最外周位置である離型
層基体６の外周面を上記第１の軸受５５ａと第２の軸受
５５ｂによって支持するようにしてもよい。

【０１０３】芯金１は、離型層基体６内にあって第１の
軸受５５ａ及び第２の軸受５５ｂが存在する範囲をわず
かに超える位置まで延在している。なお、芯金１は、第
１の軸受５５ａ及び第２の軸受５５ｂが存在する範囲と
一致する長さのもので構成してもよい。この場合、芯金
１の軸方向の各端面が第１の軸受５５ａや第２の軸受５
５ｂの軸方向の最外位置と一致するようになる。

【０１０４】発熱体４は、その軸方向の長さが芯金１の
軸方向の長さと一致している。また、芯金１及び発熱体
４の軸方向の長さは、離型層基体６の軸方向の長さより
短くなっている。

【０１０５】第１絶縁層２及び第２絶縁層５は、図２３
及び図２４に示すように、一枚の絶縁シート２５によっ
て一体に形成されている。すなわち、絶縁シート２５
は、芯金１の外周面を巻く第１周目の部分が上記第１絶
縁層２とされ、第２周目の部分が第２絶縁層５とされて
おり、第１絶縁層２と第２絶縁層５との境の部分が芯金
１の外周面に対して法線方向に延びる段差部２５ａとな
っている。なお、第２絶縁層５は、発熱体４の周囲を一
周した後に、元の部分に所定量重なるようになってい
る。

【０１０６】断熱層３及び発熱体４は、第１絶縁層２と
第２絶縁層５との間に配置されており、それぞれの周方
向における一方の端と他方の端が上記段差部２５ａを挟
んで対峙するように設けられている。

【０１０７】そして、絶縁シート２５は、図２３に示す
ように、第１絶縁層２における軸方向の各端２ａ、２ａ
が第２絶縁層５の軸方向の各端５ａ、５ａより軸方向の
内側に所定寸法寄った位置に形成されている。すなわ
ち、第１絶縁層２の軸方向の各端部には、第２の軸受５
５ｂの各端５ａ、５ａに対して段状に切り欠かれた切欠
部２５ｂが形成されている。

【０１０８】また、発熱体４の軸方向の一方の端部に
は、図２５に示すように、第２絶縁層５の内側から第１
絶縁層２の切欠部２５ｂを介して、電気を供給するため
の電極５８が接続されている。

【０１０９】絶縁シート２５は、図２３に示すように、
シート状の第２絶縁層５の上に同じくシート状の発熱体
４、断熱層３をこの順で乗せた後、第１絶縁層２側から
断熱層３を内側にして芯金１に巻き付けるようになって
いる。絶縁シート２５等を巻き付けた芯金１は、離型層
基体６に挿入され、チューブスピニングによる離型層基
体６の縮径によって、この離型層基体６内に固定されう
ようになっている。

【０１１０】ただし、図２３おいては、発熱体４の軸方
向の端が断熱層３の軸方向の端から突出した状態になっ
ていると共に、芯金１の軸方向の端からも突出した状態
になっている。しかし、これは発熱体４を明記するため
に示したものであり、実際には、発熱体４の軸方向の端
は上述のように、芯金１の長さ方向の端と一致している
と共に、断熱層３の軸方向の端とも一致している。ま
た、後で説明する図３１〜図３３においても同様であ
る。

【０１１１】また、加圧ローラ５１は、軸受け５７によ
って回転自在に支持された状態で、図示しないレバーと
バネにより定着ローラ５０の表面、すなわち離型層７の
外周面を所定の圧力で押圧するようになっている。

【０１１２】上記のように構成された定着ロ−ラ５０に
おいては、第１の軸受５５ａから第２の軸受５５ｂまで
の部分を芯金１で補強することができるので、第１及び
第２の軸受５５ａ、５５ｂを支点にして生じる曲げ方向
等の撓みを低減することができる。したがって、図２２
に示すように、定着ロ−ラ５０と加圧ローラ５１とが当
接し合う周方向の幅であるニップ幅Ｎが大きくなる共
に、そのニップ幅Ｎが軸方向において一定したものとな
る。これに対して、例えば図２７に示すように、芯金１
の長さが第１の軸受５５ａと第２の軸受５５ｂとの間の
長さより短い場合には、離型層基体６における芯金１の
ない部分が加圧ローラ５１からの圧力によって曲げ方向
等に撓みやすくなる。このため、図２７に示すように、
定着ロ−ラ５０は、曲げ方向等の剛性の小さな部分と大
きな部分とが生じる。したがって、ニップ幅Ｎは、図２
８に示すように、軸方向において一定しなくなるととも
に、極めて狭い部分が生じることにもなる。しかし、こ
の実施の形態１２では、このような問題を確実に解消す
ることができる。したがって、定着ロ−ラ５０の軸方向
の全体にわたって、十分大きなニップ幅Ｎを得ることが
できるので、転写材に対するトナー像の定着性を十分確
保することができる。

【０１１３】また、発熱体４の軸方向の長さが芯金１の
軸方向の長さと一致しているので、発熱体４の全体が芯
金１と離型層基体６とで挟まれた状態になる。このた
め、発熱体４は必ず第２絶縁層５及び断熱層３に接した
状態になる。なお、断熱層３を第１絶縁層２の内側に配
置してもよいが、その場合には、発熱体４は第２絶縁層
５及び第１絶縁層２に接した状態になる。このため、発
熱体４の一部が第２絶縁層２から離れたり、発熱体４及
び第２絶縁層５が離型層基体６から離れたり、発熱体４
が断熱層３から離れたり、発熱体４が第１絶縁層２から
離れたりするのを防止することができる。このため、そ
の離れた部分の発熱体４が高温となって、この発熱体４
自体を局部的に損傷させたり、第２絶縁層５や第１絶縁
層２等を溶融させて、発熱体４から離型層基体６や芯金
１への電気漏れを生じさせたりするのを確実に防止する
ことができる。

【０１１４】また、絶縁シート２５には、一つの段差部
２５ａが生じるが、断熱層３及び発熱体４はその周方向
の一方の端と他方の端が段差部２５ａを挟んで対峙する
ように設けることができる。したがって、断熱層３及び
発熱体４は円弧状に滑らかに湾曲する第１絶縁層２及び
第２絶縁層５に沿って設けることができる。

【０１１５】これに対して、第１絶縁層２と第２絶縁層
５とを別体のもので構成した場合には、図２９に示すよ
うに、シート状に形成した第２絶縁層５の上に同じくシ
ート状に形成した発熱体４、断熱層３及び第１絶縁層２
をこの順に乗せてから、第１絶縁層２を内側にして芯金
１に巻き付けることになる。このようにすると、図３０
に示すように、第１絶縁層２の一部を重ねた部分に２つ
の段差部２ｃが形成されることになり、少なくとも一方
の段差部２ｃの前後にまたがって発熱体４や断熱層３が
延在することになる。こうなると、一方の段差部２ｃに
対応する位置において、発熱体４と断熱層３との間や、
発熱体４と第２絶縁層５との間に隙間が生じることにな
る。このため、上記隙間に対応する位置の発熱体４が高
温となって、発熱体４自体が損傷したり、その高温とな
った部分によって、第２絶縁層５が溶融したりすること
があり得る。そして、第２絶縁層５が溶融した場合に
は、発熱体４から離型層基体６に電気が漏れる危険があ
る。なお、断熱層３が第１絶縁層２の内側に設けられて
いる場合には、一方の段差部２ｃにおける発熱体４の過
熱により、第１絶縁層２が溶融して、発熱体４から芯金
１に電気が漏れる危険が生じる。

【０１１６】しかし、この実施の形態１２では、図２４
に示すように、発熱体４の周方向の各端が段差部２５ａ
を挟んで対峙することになるので、発熱体４自体の破壊
や、第１絶縁層２及び第２絶縁層５の破壊を防止するこ
とができると共に、離型層基体６や芯金１への電気の漏
れを防止することができる。

【０１１７】また、第１絶縁層２及び第２絶縁層５が断
熱層３及び発熱体４を挟んで同心状に巻かれた状態にな
るが、内周側に位置する第１絶縁層２の軸方向の各端２
ａが第２絶縁層５の軸方向の各端５ａより軸方向の内側
に寄った位置に形成されているので、第１絶縁層２の軸
方向の端部２ａに邪魔されることなく、第２絶縁層５の
内周側から発熱体４の軸方向の端部に電極５８を設ける
ことができる。すなわち、発熱体４に電力を容易に供給
することができる。

【０１１８】なお、上記実施の形態１２においては、発
熱体４の軸方向の長さを芯金１の軸方向の長さとほぼ一
致するように設定したが、この芯金１の軸方向の長さ
は、図２６に示すように、挿通可能な転写材の最大幅
（最大用紙通紙幅）と等い長さに設定してもよい（請求
項３０）。この場合には、転写材におけるトナー像の溶
融に必要な部分のみを加熱することができるので、ウオ
ームアップに要する時間、すなわち立ち上がり時間を短
縮することができると共に、エネルギの無駄を省くこと
ができる。

【０１１９】また、発熱体４の軸方向の長さとしては、
挿通可能な転写材の最大幅以下であって、所定の転写材
の幅に一致するような長さに設定してもよい。ただし、
挿通可能な最大幅の転写材へのトナー像の定着性を確保
するため、発熱体４の軸方向の長さは、挿通可能な転写
材の最大幅以上で、芯金１の軸方向の長さ以下に設定す
ることが好ましい。

【０１２０】そして、発熱体４の軸方向の長さを芯金１
の軸方向の長さより短くした場合には、図２６に示すよ
うに、発熱体４の軸方向の各端部に、電気抵抗の小さい
例えばアルミニウムや銅板等の金属板８を接触させて固
定することが好ましい。各金属板８は、その厚さが発熱
体４と同一の厚さに形成されていると共に、その軸方向
の長さが発熱体４の軸方向の端から芯金１の軸方向の端
までの間と同一の長さ形成されている。そして、金属板
８は、発熱体４の軸方向の幅が変更された場合であって
も、その変更された分だけ軸方向の幅を変更することに
より、発熱体４に電力を供給することができる。また、
当然のことながら、金属板８は、電気抵抗が低いのでほ
とんど発熱することがない。

【０１２１】実施の形態１３（請求項３３） 図３１はこの実施の形態１３として示した図である。な
お、上記実施の形態１２に示す構成要素と共通する要素
には同一の符号を付し、その説明を簡略化する。 この
実施の形態１３で示す定着ロ−ラ５０は、芯金１の外周
面１５に凹部１５ｃを設け、第１絶縁層２に凸部２５ｃ
を設けた構成になっている。凹部１５ｃは、芯金１の軸
方向の中央部に形成されたものであって、その軸方向に
長く延びる四角形状の貫通孔によって形成されている。
凸部２５ｃは、絶縁シート２５における第１絶縁層２の
周方向の端にあって、軸方向の中央部から周方向の外側
に突出するように形成されている。この凸部２５ｃは、
絶縁シート２５を芯金１の外周面１５に巻いた際に、芯
金１の凹部１５ｃに対応する位置にあって、該凹部１５
ｃに丁度嵌まる偏平の四角形状に形成されている。

【０１２２】上記のように構成された定着ロ−ラ５０に
おいては、芯金１の凹部１５ｃに第１絶縁層２の凸部２
５ｃを嵌めることにより、芯金１に対する第１絶縁層２
の位置を正確に決めることができる。したがって、絶縁
シート２５の全体を芯金１の所定の位置に正確に巻き付
けることができる。しかも、絶縁シート２５の第２絶縁
層５における所定の位置に発熱体４及び断熱層３をこの
順で乗せ、上記凹部１５ｃと凸部２５ｃとを嵌合しなが
ら、第１絶縁層２側から断熱層３を内側にして芯金１に
巻き付けることにより、断熱層３や発熱体４も図２４に
ように、芯金１における所定の位置に正確に巻き付ける
ことができる。また、この場合にも、チューブスピニン
グによる離型層基体６の縮径際に、絶縁シート２５や発
熱体４等が軸方向にずれるのを防止することができる。
したがって、加熱位置のばらつきのない一定の定着性を
有するものを提供することができる。

【０１２３】実施の形態１４（請求項３４） 図３２はこの実施の形態１４として示した図である。な
お、上記実施の形態１２に示す構成要素と共通する要素
には同一の符号を付し、その説明を簡略化する。 この
実施の形態１４で示す定着ロ−ラ５０は、芯金１の外周
面１５に突起部１５ｄを設け、第１絶縁層２に貫通孔２
５ｄを設けた構成になっている。突起部１５は、芯金１
の軸方向の中央部に形成されたものであって、その軸方
向に長く延し、外周面１５から四角形状に突出するよう
に形成されている。なお、この突起部１５ｄは、芯金１
の外周壁の一部を外側に折り曲げることによって形成さ
れている。さらに、突起部１５ｄの高さは、発熱体４の
厚さと第１絶縁層２の厚さとを合計した厚さ以下に設定
されている。

【０１２４】貫通孔２５ｄは、絶縁シート２５における
軸方向の中央部に設けられたものであって、第１絶縁層
２の周方向の端に沿って長く延びる四角形状のもので形
成されている。すなわち、貫通孔２５ｄは、絶縁シート
２５を第１絶縁層２から芯金１の外周面１５に巻いた際
に、芯金１の突起部１５ｄに対応する位置にあって、該
突起部１５ｄに丁度嵌まる偏平の四角形状に形成されて
いる。

【０１２５】また、断熱層３及び発熱体４は、上記突起
部１５ｄから所定量離れた位置となるように、第２絶縁
層５における所定の位置に配置された状態で絶縁シート
２５と共に芯金１に巻かれるようになっている。

【０１２６】上記のように構成された定着ロ−ラ５０に
おいては、芯金１の突起部１５ｄに第１絶縁層２の貫通
孔２５ｄを嵌めることにより、芯金１に対する第１絶縁
層２の位置を正確に決めることができる。したがって、
上記実施の形態１３と同様の作用効果を奏する。また、
突起部１５ｄの高さが発熱体４の厚さと第１絶縁層２の
厚さとを合計した厚さ以下に設定されているので、チュ
ーブスピニングにより離型層基体６を縮径した場合で
も、突起部１５ｅの頂部が第２絶縁層５に当たって、こ
の第２絶縁層５を傷つけることがない。したがって、発
熱体４から離型層基体６に電気が漏れるのを防止するこ
とができる。

【０１２７】実施の形態１５（請求項３５） 図３３はこの実施の形態１５として示した図である。な
お、上記実施の形態１２に示す構成要素と共通する要素
には同一の符号を付し、その説明を簡略化する。 この
実施の形態１５で示す定着ロ−ラ５０は、芯金１の外周
面１５に２つの突起部１５ｅを設け、第１絶縁層２に２
つの貫通孔２５ｅを設けた構成になっている。各突起部
１５ｅは、芯金１の外周面１５における軸方向に離れた
２箇所の位置に設けられている。特に、この実施の形態
では、各突起部１５ｅが芯金１の軸方向の一方及び他方
の各端部に設けられている。また、各突起部１５ｅは、
円柱状に突出するように形成されている。ただし、突起
部１５ｅの頂面は、芯金１の外周面１５と同心状の円弧
状の曲面によって形成されている。

【０１２８】また、突起部１５ｅの高さは、発熱体４の
厚さと第１絶縁層２の厚さとを合計した厚さ以下に設定
されている。

【０１２９】各貫通孔２５ｅは、第１絶縁層２における
軸方向の一方及び他方の各端部に設けられたものであっ
て、第１絶縁層２の周方向の端の近傍位置に形成されて
いる。すなわち、各貫通孔２５ｅは、絶縁シート２５を
第１絶縁層２から芯金１の外周面１５に巻いた際に、芯
金１の各突起部１５ｅに対応する位置に形成されてい
る。そして、一方の貫通孔２５ｅは、一方の突起部１５
ｅに丁度嵌まる大きさの円形状に形状に形成されてい
る。また、他方の貫通孔２５ｅは、突起部１５ｅが丁度
嵌まる幅で軸方向に長く延びる長円形状に形成されてい
る。

【０１３０】また、断熱層３及び発熱体４は、上記突起
部１５ｅから所定量離れた位置となるように、第２絶縁
層５における所定の位置に配置された状態で絶縁シート
２５と共に芯金１に巻かれるようになっている。

【０１３１】上記のように構成された定着ロ−ラ５０に
おいては、各突起部１５ｅ及び各貫通孔２５ｅが軸方向
に離れた２箇所の位置に設けられているので、芯金１に
対する絶縁シート２５を巻く方向が極めて正確になる。
すなわち、芯金１の軸方向に直交する方向に絶縁シート
２５を正確に巻くことができる。また、上述した他方の
貫通孔２５ｅが長円形状に形成されているので、各突起
部１５ｅに各貫通孔２５ｅを容易に嵌合することができ
る。

【０１３２】ところで、絶縁シート２５が芯金１の軸方
向に直交する方向に対して斜めに傾いて巻かれると、絶
縁シート２５と共に巻かれた発熱体４も斜めに傾いて巻
かれることになる。この状態で、離型層基体６をチュー
ブスピニングにより縮径すると、発熱体４には、ねじる
方向の力が働く。この際、発熱体４は、図３４（ｂ）に
示すように、その側縁の角部が立った状態で、第２絶縁
層５や断熱層３に当たることになる。このため、発熱体
４の角部がエッジとなって第１絶縁層２や第２絶縁層５
に食い込んでこれらを損傷させることがあり、この損傷
によって発熱体４から離型層基体６に電気が漏れるおそ
れがある。

【０１３３】しかし、この実施の形態の定着ロ−ラ５０
では、絶縁シート２５を芯金１の軸方向に直交する方向
に正確に巻くことができるので、図３４（ａ）に示すよ
うに、発熱体４の角部によって第１絶縁層２や第２絶縁
層５が損傷することがない。したがって、発熱体４から
離型層基体６に電気が漏れるのを確実に防止することが
できる。

【０１３４】

【発明の効果】請求項１に記載の定着ローラでは、立ち
上がり時間の短縮に必要な薄肉化による熱容量の低減
を、離型層基体の薄肉化で達成し、定着性を確保する
（充分なニップ幅の確保）ための機械的強度は芯金の肉
厚で達成するように、機能を分けることができるので、
立ち上がり時間の短縮と高強度の両立が可能となる。ま
た、発熱体の内周側に断熱層を設け、この断熱層の内周
側に芯金を設けたため、発熱体で発生した熱が芯金側よ
りも離型層表面に、より多く伝わりやすくなるので、立
ち上がり時間を短縮することができる。以上により、立
ち上がり時間を短縮できるとともに、加圧ローラによる
加圧力に対して充分なニップ幅の確保が可能な機械的強
度を有するものにすることができる。また、芯金の外周
面側に発熱体を設けているので、通紙性を得るための外
径寸法・逆クラウン形状を確保することができるととも
に、離型層基体に対する離型層の密着性を確保すること
ができる。さらに、芯金の外周面に、第１絶縁層、断熱
層をこの順で順次外側に位置するように配列してもよい
し、断熱層、第１絶縁層の順で同様に配列してもよいの
で、設計上および組み立て上の自由度が増す利点があ
る。

【０１３５】請求項２に記載の定着ローラでは、断熱層
の熱伝導率が第２絶縁層のそれより小さいため、発熱体
から発生する熱が芯金側よりも離型層表面に、より多く
伝わるので、立ち上がり時間が短縮される。

【０１３６】請求項３に記載の定着ローラでは、断熱層
の厚さが０．１ｍｍ以上であると断熱層の効果があり、
発熱体から発生する熱が芯金側よりも離型層表面により
多く熱伝導することにより、立ち上がり時間が短縮され
る。ただし、断熱層の厚さが２ｍｍを超えると断熱効果
が飽和し、これ以上厚くしても材料代アップとなるだけ
である。

【０１３７】請求項４に記載の定着ローラでは、立ち上
がり時間の短縮に必要な薄肉化による熱容量の低減を、
離型層基体の薄肉化で達成し、定着性を確保するための
機械的強度を、芯金の肉厚で達成するように、機能を分
けることができるので、立ち上がり時間の短縮と高強度
の両立が可能となる。

【０１３８】請求項５に記載の定着ローラでは、離型層
基体の厚さを０．７ｍｍ以下とすることで、立ち上がり
時間の更なる短縮が可能になる。

【０１３９】請求項６に記載の定着ローラでは、芯金の
線膨張率が離型層基体の線膨張率と同等以上であるか
ら、定着ローラ加熱時に、発熱体等が芯金と離型層基体
とにより締め付けられるため、緩んだり位置ズレを起こ
したりすることがない。

【０１４０】請求項７に記載の定着ローラでは、断熱層
の線膨張率が芯金より大きいため、定着ローラ加熱時の
断熱層と芯金との熱膨張率の差により、離型層基体・芯
金間の各層がその肉厚方向に圧縮される向きの力が働く
ので、緩みに起因する発熱体や絶縁層の位置ズレが生じ
る心配がない。

【０１４１】請求項８に記載の定着ローラでは、芯金に
ステンレス鋼を、離型層基体に銅をそれぞれ用いる。こ
のため芯金の防錆処理が不要になる。また、離型層基体
（銅）の熱伝導率が芯金（ステンレス鋼）のそれより高
いため、立ち上がり時間が短縮される効果もある。

【０１４２】請求項９に記載の定着ローラでは、芯金に
おける外周面と端面とのなす角部がエッジ状に尖ること
がなくなるので、芯金の角部によって、第１絶縁層や断
熱層が傷つくことがなくなる。すなわち、芯金と発熱体
とで挟まれることにより、また離型層基体から嵌合のた
めの圧力を受けることにより、あるいは加圧ローラから
の加圧により、第１絶縁層や断熱層が芯金の角部に圧迫
されても、この角部に面取りが設けられているので、第
１絶縁層や断熱層が芯金の角部によって傷付くのを防止
することができる。

【０１４３】請求項１０に記載の定着ローラでは、面取
りが芯金の各端面に向かって直線状に縮径されるテーパ
ー状になり、この面取りと芯金の外周面とのなす角度が
１３５度以上の鈍角となる。このため、第１絶縁層や断
熱層は鈍角の角部に当たるようになるため、芯金の角部
によって傷つくことがなくなる。すなわち、面取りを、
外周面に沿う成分の長さ≧端面に沿う成分の長さとなる
ように形成しているので、芯金の各端部にエッジ状に尖
った部分が生じることがないため、第１絶縁層や断熱層
を傷つけるという問題を完全に解消することができる。

【０１４４】請求項１１に記載の定着ローラでは、芯金
の軸方向の端部の角部が面取りによって円弧状に丸めら
れた状態になるので、芯金の角部に当たって第１絶縁層
や断熱層が傷つくのを完全に防止することができる。

【０１４５】請求項１２に記載の定着ローラでは、加圧
ローラから作用する圧力の全体を芯金でバックアップす
ることができる。このため、加圧ローラからの圧力によ
って離型層基体が撓むのを小さく抑えることができると
ともに、その撓みが軸方向においてほぼ一定になる。し
たがって、定着ロ−ラと加圧ローラとが当接し合う周方
向の幅であるニップ幅が大きくなると共に、そのニップ
幅が定着ロ−ラの軸方向に沿ってほぼ一定になる。すな
わち、例えば芯金の長さが加圧ローラの長さより短い場
合には、離型層基体における芯金のない部分が加圧ロー
ラからの圧力を受けて比較的大きく撓むことになり、こ
のような機械的強度が相対的に弱く現れるような現象が
部分的に生じることによって、ニップ幅が十分に出ない
部分が生じることがある。しかし、この発明では、この
ような問題を確実に解消することができ、定着ロ−ラの
軸方向の全体にわたって、十分大きなニップ幅を得るこ
とができる。したがって、転写材に対するトナー像の定
着性を十分確保することができる。

【０１４６】請求項１３に記載の定着ローラでは、断熱
層の両端部が厚く形成されているので、立ち上がり時に
おいて、軸方向の各端部の温度が軸方向の中央部の温度
に比べて大きく低下するのを改善することができる。す
なわち、例えば断熱層の厚さを軸方向において一定にし
た場合には、軸方向の各端部からその軸方向の外側に放
出される熱のために、軸方向の各端部の温度が軸方向の
中央部の温度に比べて大きく低下することがある。しか
し、この発明では、断熱層の各端部を厚く形成している
ので、軸方向外側に逃げる熱量を低減することができ、
軸方向の両端部の温度が相対的に大きく低下するのを抑
えることができる。すなわち、立ち上がり時において、
定着ローラの外周面の温度を軸方向においてほぼ一定に
することができる。したがって、立ち上がり直後におけ
る１枚目か２枚目の転写材について、トナー像の定着性
が悪くなるという不具合を確実に防止することができ
る。

【０１４７】請求項１４に記載の定着ローラでは、離型
層基体の縮径量を芯金の軸方向の外側の部分で大きくし
ているので、芯金の軸方向の外側において、離型層基体
の内周面の径が芯金の外周面の径より小さくなる。この
ため、芯金が離型層基体の両端部のより縮径された部分
に挟まれた状態になるので、芯金が離型層基体に対して
スラスト方向（軸方向）にずれるのを確実に防止するこ
とができる。また、第１絶縁層、断熱層、発熱体および
第２絶縁層についても、離型層基体の両端部のより縮径
された部分によって、スラスト方向にずれるのを確実に
防止することができる。なお、離型層基体は、チューブ
スピニング等により縮径することができる。

【０１４８】請求項１５に記載の定着ローラでは、離型
層基体を縮径した時点で、離型層基体における芯金の軸
方向外側に対応する部分の外径が芯金に対応する部分の
外径より小さくなるので、その軸方向外側に対応する部
分の外径以下となるように、離型層基体の外周部を削り
取ることによって、離型層基体の外径が軸方向において
一定になる。また、このように離型層基体の外周面を一
定の径に形成した状態においては、離型層基体における
各端部のより縮径された部分が肉厚部となるので、離型
層基体の各端部について強度の向上を図ることができる
と共に、この強度の高い部分で、芯金、第１絶縁層、断
熱層、発熱体および第２絶縁層の軸方向のずれを確実に
阻止することができる。すなわち、芯金、第１絶縁層等
を確実に保持することができる。

【０１４９】請求項１６に記載の定着ローラでは、芯金
の外周面に長手方向の溝を設けることにより、芯金とそ
の他の層との接触面積を小さくしている。こうすること
で、芯金と発熱体との間接的な接触面積が縮小し、発熱
体からの熱が芯金側に伝わりにくくなり、離型層表面
に、より多く伝わるようになる結果、定着ローラの立ち
上がり時間が短縮される。

【０１５０】請求項１７に記載の定着ローラでは、芯金
の外周面に螺旋状の溝を設けることにより、請求項１６
の定着ローラと同様に、立ち上がり時間の短縮効果が得
られる。

【０１５１】請求項１８に記載の定着ローラでは、芯金
の外周面に長手方向の溝と螺旋状の溝を併設することに
より、請求項１６の定着ローラと同様に、立ち上がり時
間の短縮効果が得られる。

【０１５２】請求項１９に記載の定着ローラでは、芯金
の外周面に螺旋状の溝と、この溝と旋回方向が反対の螺
旋状の溝とを設け、これらの溝を格子状に交差させたか
ら、請求項１６の定着ローラと同様に、立ち上がり時間
の短縮効果が得られる。

【０１５３】請求項２０に記載の定着ローラでは、離型
層基体の端部内面が芯金の外周面に形成された溝に食い
込み接合されているため、定着時（通紙時）に発生する
回転方向の摩擦トルクを食い込み接合部で受けることが
できるので、絶縁層や発熱体との界面へのスベリ方向の
荷重が軽減され、絶縁層の破損等の事故が防止される。
すなわち、芯金と離型層基体とを直接連結することがで
きるので、第１絶縁層、断熱層、発熱体、第２絶縁層に
対する負荷の低減を図ることができ、耐久性の向上を図
ることができる。

【０１５４】請求項２１〜２３に記載の定着ローラの製
造方法では、チューブスピニング、焼きばめ等の乾式加
工により離型層基体の縮径を行うので、あらかじめ装着
してある絶縁層や発熱体を加工液等で汚すことなく、か
つ高荷重をかけることなく、離型層基体を簡易に装着す
ることができる。すなわち、定着ローラを簡易かつ安価
に製造することができる。しかも、芯金から離型層基体
までを、所定の圧力を持って互いに密着させた状態で、
確実に連結することができる。

【０１５５】請求項２４〜２６に記載の定着ローラの製
造方法では、離型層基体の端部内面を、芯金の外周面に
形成された溝に食い込み接合するための方法として、チ
ューブスピニング、焼きばめ等の乾式加工による離型層
基体の縮径によって行うので、請求項２１〜２３に記載
の定着ローラの製造方法と同様の効果が得られる。しか
も、チューブスピニングや焼きばめ等による縮径によ
り、離型層基体の端部を芯金の溝に確実に食い込ませる
ことができる。したがって、芯金と離型層基体とを確実
に連結することができる。

【０１５６】請求項２７に記載の定着ローラの製造方法
では、離型層基体における縮径量の多い部分も少ない部
分も、チューブスピニングによるいわゆる絞り加工によ
り連続的に加工することができる。したがって、加工の
ための時間やコストが増加することがない。しかも、よ
り多く絞られる離型層基体における軸方向の各端部は、
加工硬化により、強度が向上するという利点がある。ま
た、上記縮径加工の後に、離型層基体の外周面を切削や
研削等により一定の径に形成することにより、離型層基
体の各端部が内方に厚く形成された肉厚部となる。した
がって、この肉厚部によっても、離型層基体の各端部の
強度が向上する。

【０１５７】さらに、離型層基体をチューブスピニング
により単に一定の径に縮径する場合でも、芯金の有無に
よる剛性の違いにより、芯金のない部分の縮径量が芯金
のある部分の縮径量より若干大きくなる。このため、離
型層基体を一方から他方に縮径してゆき、芯金の他方の
端部から芯金のない部分を縮径するときに、断熱層等の
弾性材による影響もあって、芯金が他方から一方の側に
ずれてしまうことがある。しかし、この発明では、芯
金、第１絶縁層、断熱層、発熱体、第２絶縁層の一方の
側が離型層基体の縮径量を多くした部分によって保持さ
れているので、芯金等が一方の側に移動するのを防止す
ることができる。

【０１５８】請求項２８に記載の定着ローラでは、第１
の軸受から第２の軸受までの部分を芯金で補強すること
ができるので、第１及び第２の軸受を支点にして生じる
曲げ方向等の撓みを低減することができる。したがっ
て、定着ロ−ラと加圧ローラとが当接し合う周方向の幅
であるニップ幅が大きくなる共に、そのニップ幅が軸方
向において一定したものとなる。よって、転写材に対す
るトナー像の定着性を十分確保することができる。

【０１５９】請求項２９に記載の定着ロ−ラでは、発熱
体の全体が芯金と離型層基体とで挟まれた状態になるの
で、発熱体は必ず第２絶縁層と、断熱層又は第１絶縁層
とに接した状態になる。このため、例えば発熱体の一部
が第２絶縁層と共に離型層基体から離れ、この離れた部
分が離型層基体への熱の移動の減少によって高温とな
り、これによって発熱体自体が局部的に損傷するのを防
止することができる。また、発熱体が局部的に高温にな
ることによって、第１絶縁層や第２絶縁層等を溶融さ
せ、発熱体から離型層基体や芯金への電気漏れを生じさ
せるのも確実に防止することができる。

【０１６０】請求項３０に記載の定着ロ−ラでは、発熱
体の軸方向の長さが挿通可能な転写材の最大幅以下に設
定されているので、転写材におけるトナー像の溶融に必
要な部分のみを加熱することができる。したがって、ウ
オームアップに要する時間、すなわち立ち上がり時間を
短縮することができると共に、エネルギの無駄を省くこ
とができる。

【０１６１】請求項３１に記載の定着ロ−ラでは、絶縁
シートに一つの段差部が生じるが、発熱体はその周方向
の一方の端と他方の端が前記段差部を挟んで対峙するよ
うに設けられているので、発熱体が第１絶縁層や第２絶
縁層の段差部に連続して延在するように配置されること
がない。なお、発熱体が上記段差部に連続的に延在する
ように配置された場合には、段差部と発熱体との間に空
間が生じることがあるため、この空間部に対応する発熱
体の一部が高温となって、発熱体自体を局部的に損傷さ
せたり、これに隣接する第１絶縁層や第２絶縁層等を局
部的に溶融させて、発熱体から離型層基体や芯金への電
気の漏れを生じさせたりするおそれがある。しかし、こ
の定着ロ−ラでは、発熱体が段差部を覆うように配置さ
れることがないので、発熱体自体の破壊や、第１及び第
２の絶縁層の破壊に伴う漏電を防止することができる。

【０１６２】請求項３２に記載の定着ロ−ラでは、絶縁
シートを芯金の回りに巻くことによって、第１絶縁層及
び第２絶縁層が発熱体等を挟んで同心状に巻かれた状態
になる。ただし、内周側に位置する第１絶縁層の軸方向
の各端が第２絶縁層の軸方向の各端より軸方向の内側に
寄った位置に形成されているので、第１絶縁層の軸方向
の端部に邪魔されることなく、第２絶縁層の内周側から
発熱体の軸方向の端部に電力を供給することができる。

【０１６３】請求項３３に記載の定着ロ−ラでは、芯金
の凹部に第１絶縁層の凸部を嵌めることにより、芯金に
対する第１絶縁層の位置を正確に決めることができる。
このため、例えば第１絶縁層と第２絶縁層とが別体のも
ので構成されている場合には、シート状態における第２
絶縁層の上に発熱体、断熱層及び第１絶縁層をこの順に
乗せ、これらを上記凹部と凸部とを嵌合させてかつ第１
絶縁層を内側にして芯金に巻くことにより、第１絶縁
層、断熱層、発熱体及び第２絶縁層をこの順で芯金の所
定の位置に正確に巻き付けることができる。しかも、例
えば離型層基体をその軸方向の一端側からチューブスピ
ニングにより縮径し、これによって離型層基体、第２絶
縁層、発熱体、断熱層、第１絶縁層を芯金に固定するよ
うな場合でも、第２絶縁層、発熱体等が軸方向にずれる
のを防止することができる。したがって、離型層基体に
おいて加熱位置がばらつくのを防止することができるの
で、一定の定着性を有するものを提供することができ
る。

【０１６４】また、第１絶縁層と第２絶縁層とが絶縁シ
ートとして一体のもので構成されている場合には、上記
凹部と凸部とを嵌合することにより絶縁シートの全体を
芯金の所定の位置に正確に巻き付けることができる。し
かも、絶縁シートの第２絶縁層の位置に発熱体及び断熱
層をこの順で乗せ、第１絶縁層側から断熱層を内側にし
て芯金に巻き付けることにより、断熱層や発熱体も芯金
における所定の位置に正確に取り付けることができる。
また、この場合にも、チューブスピニングによる離型層
基体の縮径の際に、絶縁シートや発熱体等が軸方向にず
れるのを防止することができる。したがって、加熱位置
のばらつきのない一定の定着性を有するものを提供する
ことができる。

【０１６５】請求項３４に記載の定着ロ−ラでは、請求
項３３に記載の定着ロ−ラと同様の作用効果を奏する。

【０１６６】請求項３５に記載の定着ロ−ラでは、突起
部及び貫通孔が軸方向に離れた２箇所の位置に設けられ
ているので、芯金に対する絶縁シートを巻く方向が極め
て正確になる。すなわち、芯金の軸方向に直交する方向
に絶縁シートを正確に巻くことができる。

【０１６７】なお、絶縁シートが上記芯金の軸方向に直
交する方向に対して斜めに傾いて巻かれる場合には、発
熱体も斜めに傾いて巻かれた状態になる。この状態で、
離型層基体をチューブスピニングにより縮径すると、発
熱体には、ねじる方向の力が働く。この際、発熱体は、
その側縁の角部がエッジとなり、このエッジを立てた状
態で、第２絶縁層や、断熱層又は第１絶縁層に当たるこ
とになる。このため、発熱体の角部が第１絶縁層や第２
絶縁層に食い込んでこれらを損傷させることがあり、こ
の損傷によって発熱体から離型層基体や芯金に電気が漏
れるおそれがある。

【０１６８】しかし、この定着ロ−ラでは、発熱体が芯
金の軸方向に直交する方向に対して斜めに傾いて巻かれ
ることがないので、発熱体の角部によって第１絶縁層や
第２絶縁層が損傷することがない。したがって、発熱体
から離型層基体や芯金へ電気が漏れるのを確実に防止す
ることができる。

【０１６９】請求項３６に記載の定着ロ−ラでは、突起
部の高さを、発熱体の厚さと第１絶縁層の厚さとの合計
厚さ以下に設定しているので、例えばチューブスピニン
グにより離型層基体を縮径した場合でも、突起部の頂部
が第２絶縁層に当たって、この第２絶縁層を傷つけ、発
熱体から離型層基体に電気が漏れるようになるのを防止
することができる。なお、発熱体は第１絶縁層等と共に
芯金に巻かれる際に、突起部から離れた位置となるよう
に設けられている。また、突起部の高さを、発熱体の厚
さと第１絶縁層の厚さとの合計厚さ以下としたのは、突
起部の高さを、発熱体の厚さと第１絶縁層の厚さと断熱
層の厚さとを合計した厚さ以下とすると、離型層基体の
縮径時に、発熱体、第１絶縁層、断熱層が圧縮方向に弾
性変形することによって、突起部の頂部が第２絶縁層に
達し、この第２絶縁層を傷つける恐れがあるからであ
る。ただし、突起部の高さは、離型層基体の縮径によっ
て圧縮変形した後の第１絶縁層、断熱層、発熱体の合計
厚さ未満に設定することがより好ましい。

【０１７０】なお、断熱層が第１絶縁層の外周面側に位
置している場合には、突起部の高さは、上述した第１絶
縁層と発熱体との合計厚さ以下、または上述した圧縮変
形した後の第１絶縁層、断熱層、発熱体の合計厚さ未満
であって、第１絶縁層の厚さ以上に設定することが好ま
しい。突起部の高さを第１絶縁層の厚さ以上に設定した
のは、第１絶縁層の貫通孔が突起部から容易に外れるの
を防止するためである。

【０１７１】また、断熱層が第１絶縁層の内周面側に位
置している場合には、突起部の高さは、断熱層の厚さと
第１絶縁層の厚さとを合計した厚さ以上で、離型層基体
の縮径によって圧縮変形した後の第１絶縁層、断熱層、
発熱体の合計厚さ未満に設定することが好ましい。突起
部の高さを断熱層の厚さと第１絶縁層の厚さとを合計し
た厚さ以上に設定したのは、第１絶縁層の貫通孔が突起
部から容易に外れるのを防止するためである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る定着ローラを示す
横断面図である。

【図２】本発明の実施の形態２に係る定着ローラを構成
する芯金を示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）はその
横断面図である。

【図３】本発明の実施の形態３に係る定着ローラを構成
する芯金の正面図である。

【図４】本発明の実施の形態４に係る定着ローラを構成
する芯金の正面図である。

【図５】本発明の実施の形態５に係る定着ローラを構成
する芯金の正面図である。

【図６】本発明の実施の形態６に係る定着ローラを示す
もので、（ａ）は要部の縦断面図、（ｂ）はそのＡ−Ａ
線断面図である。

【図７】本発明の実施の形態７に係る定着ローラ製造方
法を示す縦断面図である。

【図８】定着ローラの断熱層の厚さと、定着ローラの昇
温速度との関係を示すグラフである。

【図９】本発明の実施の形態８に係る定着ロ−ラを示す
要部縦断面図である。

【図１０】同定着ロ−ラの比較のために示した定着ロ−
ラの要部縦断面図である。

【図１１】同定着ロ−ラを構成する芯金を示す図であ
り、（ａ）はスラスト方向長さとラジアル方向長さとが
等しい面取りを示す要部縦断面図、（ｂ）はスラスト方
向長さがラジアル方向長さより長い面取りを示す要部縦
断面図である。

【図１２】同定着ロ−ラを構成する芯金の面取りについ
ての他の例を示す要部縦断面図である。

【図１３】本発明の実施の形態９に係る定着ロ−ラを示
す図であって、離型層基体を縮径した後の状態を示す要
部縦断面図である。

【図１４】同定着ロ−ラを示す要部縦断面図である。

【図１５】本発明の実施の形態１０に係る定着ロ−ラを
示す縦断面図である。

【図１６】同定着ロ−ラによって生じるニップ幅を示す
平面図である。

【図１７】同定着ロ−ラの比較のために示した定着ロ−
ラの縦断面図である。

【図１８】同定着ロ−ラの比較のために示した定着ロ−
ラによって生じるニップ幅を示す平面図である。

【図１９】本発明の実施の形態１１に係る定着ロ−ラの
要部縦断面図である。

【図２０】同定着ロ−ラの効果を示す離型層表面の温度
分布のグラフである。

【図２１】本発明の実施の形態１２に係る定着ロ−ラを
示す縦断面図である。

【図２２】同定着ロ−ラによって生じるニップ幅を示す
平面図である。

【図２３】同定着ロ−ラを示す分解斜視図である。

【図２４】同定着ロ−ラを示す横断面図である。

【図２５】同定着ロ−ラを示す要部縦断面図である。

【図２６】同定着ロ−ラにおける発熱体の他の例を示す
要部縦断面図である。

【図２７】同定着ロ−ラの比較のために示した他の定着
ロ−ラの縦断面図である。

【図２８】同他の定着ロ−ラによって生じるニップ幅を
示す平面図である。

【図２９】同他の定着ロ−ラの分解斜視図である。

【図３０】同他の定着ロ−ラの横断面図である。

【図３１】本発明の実施の形態１３に係る定着ロ−ラを
示す分解斜視図である。

【図３２】本発明の実施の形態１４に係る定着ロ−ラを
示す分解斜視図である。

【図３３】本発明の実施の形態１５に係る定着ロ−ラを
示す分解斜視図である。

【図３４】同定着ロ−ラにおける作用を示す要部断面図
であって、（ａ）は発熱体が正常に取り付けられている
場合の図であり、（ｂ）は発熱体が芯金に対して傾いて
取り付けられた場合の図である。

【符号の説明】

１ 芯金 １ａ 溝 １ｂ 溝 １ｃ 溝 ２ 第１絶縁層 ２ａ 端 ３ 断熱層 ３ａ 肉厚部 ４ 発熱体 ５ 第２絶縁層 ５ａ 端 ６ 離型層基体 ６ｂ 肉厚部 ７ 離型層 １０ 面取り １０ａ スラスト方向長さ（外周面に沿う成分の長さ） １０ｂ ラジアル方向長さ（端面に沿う成分の長さ） １１ マンドレル治具 １２ バックアップローラ １３ スピニングローラ １４ 端面 １５ 外周面 １５ｃ 凹部 １５ｄ、１５ｅ 突起部 ２５ 絶縁シート ２５ａ 段差部 ２５ｃ 凹部 ２５ｄ、２５ｅ 貫通孔 ５０ 定着ロ−ラ ５１ 加圧ロ−ラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｃ 13/00 Ｆ１６Ｃ 13/00 Ｚ (72)発明者 沢村 栄二 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 Ｆターム(参考） 2H033 AA30 BA25 BB03 BB04 BB13 BB14 BB19 BB26 3J103 AA02 AA06 AA15 AA24 AA33 AA41 AA51 AA74 AA81 BA05 BA17 BA19 BA22 BA23 BA32 EA20 FA01 FA02 FA20 GA02 GA57 GA58 GA60 GA66 HA04 HA05 HA11 HA15 HA19 HA32 HA33 HA36 HA37 HA43 HA51 HA54

Claims (36)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加圧ローラが接触する表面と該加圧ロー
   ラの表面との間に、トナー像が転写された転写材を挿通
   することにより、前記トナー像を加熱溶融して転写材上
   に融着する定着ローラであって、芯金の外周面に、第１
   絶縁層、断熱層、発熱体、第２絶縁層、離型層基体、離
   型層をこの順に配列してなるか、または断熱層、第１絶
   縁層、発熱体、第２絶縁層、離型層基体、離型層をこの
   順に配列してなることを特徴とする定着ローラ。
2. 【請求項２】 断熱層の熱伝導率は、第２絶縁層の熱伝
   導率より小さいことを特徴とする請求項１に記載の定着
   ローラ。
3. 【請求項３】 断熱層の厚さは０．１ｍｍ以上、２ｍｍ
   以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に
   記載の定着ローラ。
4. 【請求項４】 離型層基体の厚さは芯金より薄いことを
   特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の
   定着ローラ。
5. 【請求項５】 離型層基体の厚さは０．７ｍｍ以下であ
   ることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項
   に記載の定着ローラ。
6. 【請求項６】 芯金の線膨張率が、離型層基体の線膨張
   率と等しいか、または、これより大きいことを特徴とす
   る請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の定着ロー
   ラ。
7. 【請求項７】 断熱層の線膨張率が、芯金の線膨張率よ
   り大きいことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれ
   か１項に記載の定着ローラ。
8. 【請求項８】 芯金がステンレス鋼からなり、離型層基
   体が銅からなることを特徴とする請求項１〜請求項７の
   いずれか１項に記載の定着ローラ。
9. 【請求項９】 芯金には、その軸方向の一方及び他方の
   各端面と、外周面とが突き合う各角部に、面取りが設け
   られていることを特徴とする請求項１〜請求項８のいず
   れか１項に記載の定着ロ−ラ。
10. 【請求項１０】 面取りは、芯金における端面と外周面
    とを斜めにつなぐように形成されたものであって、外周
    面に沿う成分の長さが端面に沿う成分の長さ以上の長さ
    に形成されていることを特徴とする請求項９に記載の定
    着ロ−ラ。
11. 【請求項１１】 面取りは、芯金における端面と外周面
    とを円弧状に滑らかにつなぐように形成されていること
    を特徴とする請求項９に記載の定着ロ−ラ。
12. 【請求項１２】 芯金は、加圧ロ−ラと対応する位置に
    あって、軸方向の長さが加圧ローラより長く形成されて
    いることを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれか
    １項に記載の定着ロ−ラ。
13. 【請求項１３】 断熱層は、軸方向における一方及び他
    方の各端部が軸方向における中央部に比べて厚く形成さ
    れていることを特徴とする請求項１〜請求項１２のいず
    れか１項に記載の定着ロ−ラ。
14. 【請求項１４】 離型層基体を縮径することによって、
    芯金に第１絶縁層、断熱層、発熱体、第２絶縁層および
    離型層基体を固定してなり、 前記離型層基体は、芯金の軸方向の外側に対応する部分
    の縮径量が芯金に対応する部分の縮径量より大きくなっ
    ていることを特徴とする請求項１〜請求項１３のいずれ
    か１項に記載の定着ロ−ラ。
15. 【請求項１５】 縮径により芯金に固定された離型層基
    体の外周面を軸方向に一定の径に形成したことを特徴と
    する請求項１４に記載の定着ロ−ラ。
16. 【請求項１６】 芯金の外周面に、該芯金の長手方向に
    沿う多数の溝を設けたことを特徴とする請求項１〜請求
    項１５のいずれか１項に記載の定着ローラ。
17. 【請求項１７】 芯金の外周面に螺旋状の溝を設けたこ
    とを特徴とする請求項１〜請求項１５のいずれか１項に
    記載の定着ローラ。
18. 【請求項１８】 芯金の外周面に、該芯金の長手方向に
    沿う多数の溝と、螺旋状の溝とを設け、これらの溝を格
    子状に交差させたことを特徴とする請求項１〜請求項１
    ５のいずれか１項に記載の定着ローラ。
19. 【請求項１９】 芯金の外周面に、螺旋状の溝と、旋回
    方向がこの溝と反対の螺旋状の溝とを設け、これらの溝
    を格子状に交差させたことを特徴とする請求項１〜請求
    項１５のいずれか１項に記載の定着ローラ。
20. 【請求項２０】 離型層基体の端部が、芯金の溝に、食
    い込み接合されていることを特徴とする請求項１６〜請
    求項１９のいずれか１項に記載の定着ローラ。
21. 【請求項２１】 請求項１〜請求項１９のいずれか１項
    に記載の定着ローラを製造する方法であって、芯金の外
    周面に、第１絶縁層、断熱層、発熱体、第２絶縁層を設
    け、離型層基体を第２絶縁層の外周側に遊挿し、該離型
    層基体を適宜手段により縮径させて第２絶縁層の外周面
    に固定し、前記離型層基体の外周面を切削または研削に
    より所定の径に加工した後、該加工面に離型層を設ける
    ことを特徴とする定着ローラの製造方法。
22. 【請求項２２】 離型層基体をチューブスピニングによ
    り縮径させることを特徴とする請求項２１に記載の定着
    ローラの製造方法。
23. 【請求項２３】 離型層基体を第２絶縁層の外周面に、
    焼きばめにより挿入固定することを特徴とする請求項２
    １に記載の定着ローラの製造方法。
24. 【請求項２４】 請求項２０に記載の定着ローラを製造
    する方法であって、芯金の外周面に、第１絶縁層、断熱
    層、発熱体、第２絶縁層を設け、離型層基体を第２絶縁
    層の外周側に遊挿し、該離型層基体を適宜手段により縮
    径させることにより、離型層基体を第２絶縁層の外周面
    に固定するとともに、離型層基体の軸方向の各端部を、
    芯金に形成された溝に食い込み接合し、該離型層基体の
    外周面を切削または研削により所定の径に加工した後、
    該加工面に離型層を設けることを特徴とする定着ローラ
    の製造方法。
25. 【請求項２５】 離型層基体をチューブスピニングによ
    り縮径させることを特徴とする請求項２４に記載の定着
    ローラの製造方法。
26. 【請求項２６】 離型層基体を第２絶縁層の外周面に、
    焼きばめにより挿入固定することを特徴とする請求項２
    ４に記載の定着ローラの製造方法。
27. 【請求項２７】 離型層基体をチューブスピニングによ
    り縮径させる時、芯金に対応する部分の縮径量より芯金
    の軸方向の外側に対応する部分の縮径量を多くしたこと
    を特徴とする請求項２２または請求項２５に記載の定着
    ロ−ラの製造方法。
28. 【請求項２８】 最外周位置における軸方向の一方及び
    他方の各端部が第１の軸受及び第２の軸受によってそれ
    ぞれ支持されており、 芯金は、離型層基体内にあって少なくとも前記第１の軸
    受及び第２の軸受が存在する範囲に延在していることを
    特徴とする請求項１〜請求項２０のいずれか１項に記載
    の定着ローラ。
29. 【請求項２９】 発熱体の軸方向の長さは、芯金及び離
    型層基体の軸方向の長さより短く設定されていることを
    特徴とする請求項１〜請求項２０、請求項２８のいずれ
    か１項に記載の定着ローラ。
30. 【請求項３０】 発熱体の軸方向の長さは、挿通可能な
    転写材の最大幅以下に設定されていることを特徴とする
    請求項１〜請求項２０、請求項２８、請求項２９のいず
    れか１項に記載の定着ローラ。
31. 【請求項３１】 第１絶縁層及び第２絶縁層は一枚の絶
    縁シートによって形成されたものであり、この絶縁シー
    トは、芯金の外周を巻く第１周目の部分が上記第１絶縁
    層とされ、第２周目の部分が第２絶縁層とされていると
    共に、第１絶縁層と第２絶縁層との境の部分が段差部と
    されており、 少なくとも前記第１絶縁層と第２絶縁層との間に配置さ
    れる発熱体は、周方向における一方の端と他方の端が前
    記段差部を挟んで対峙するように設けられていることを
    特徴とする請求項１〜請求項２０、請求項２８〜請求項
    ３０のいずれか１項に記載の定着ローラ。
32. 【請求項３２】 絶縁シートは、第１絶縁層の軸方向の
    各端が第２絶縁層の軸方向の各端より内側に寄った位置
    に形成されていることを特徴とする請求項３１に記載の
    定着ロ−ラ。
33. 【請求項３３】 芯金の外周面には、凹部を設け、第１
    絶縁層には、前記凹部に対応する位置に該凹部に嵌まる
    形状の凸部を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項
    ２０、請求項２８〜請求項３２のいずれか１項に記載の
    定着ロ−ラ。
34. 【請求項３４】 芯金の外周面には、突起部を設け、第
    １絶縁層には、前記突起部に対応する位置に該突起部に
    嵌合する貫通孔を設けたことを特徴とする請求項１〜請
    求項２０、請求項２８〜請求項３２のいずれか１項に記
    載の定着ロ−ラ。
35. 【請求項３５】 突起部は、芯金の軸方向に離れた２箇
    所の位置に設けられており、貫通孔は、前記各突起部に
    対応する位置に設けられていることを特徴とする請求項
    ３４に記載の定着ロ−ラ。
36. 【請求項３６】 突起部の高さは、発熱体の厚さと第１
    絶縁層の厚さとを合計した厚さ以下に設定されているこ
    とを特徴とする請求項３４又は請求項３５に記載の定着
    ロ−ラ。