JPH11174892A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 例えば駆動されるローラから伝わる駆動力に
よってフィルムなどの薄肉の回転体を回転させる場合で
も、当該回転体の回転不良が生じることのない定着装置
を提供する。 【解決手段】 記録紙８の通紙時に、記録紙８が通過す
る記録紙領域にて加圧ローラ６より記録紙８を介して定
着スリーブ５に伝わる駆動力をＦ１、記録紙８が通過し
ない非記録紙領域にて加圧ローラ６より直接定着スリー
ブ５に伝わる駆動力をＦ２、定着スリーブ５内面とホル
ダ４外表面との接触部負荷をＦ３としたとき、（Ｆ１＋
Ｆ２）／Ｆ３≧１．７を満たすように設定した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真式の複写
機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置、あるい
はそれらの複合機における定着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の定着装置の分野では、例えば特開
平６−１９３４５号公報に示されるように、薄肉の耐熱
フィルムと、このフィルムを間にしてその一方の面側に
固定支持して配置された加熱体と、他方の面側に加熱体
に対向して配置され該加熱体に対してフィルムを介して
画像定着すべき記録材の画像担持面を密着させる加圧部
材とを有する定着装置が知られている。この定着装置で
は、加圧部材を回転駆動することにより、フィルムおよ
び記録材を同一速度で走行させながら加熱により定着が
行われる。

【０００３】また、特開平６−７５４９３号公報には、
ヒータが内蔵された加熱ローラと、この加熱ローラの外
径より大きい内径を有して薄肉かつ管状に形成され加熱
ローラの外側に配置された薄肉管状体と、この薄肉管状
体を介して加熱ローラに圧接するように配置された加圧
ローラとを備えた定着装置が提案されている。

【０００４】これらの定着装置にあっては、未定着のト
ナー像が転写されている記録材は、薄肉の耐熱フィルム
あるいは薄肉管状体と加圧部材との間に形成されるニッ
プ部を通過するように搬送され、これによりトナーが記
録材上に定着される。したがって、ニップ幅が大きく取
れると共に低熱容量化を図ることができ、定着装置の小
型化および低消費電力化の達成が可能となっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、特開平６−
１９３４５号公報に示されるような定着装置において
は、フィルム内面が加熱体と接した状態で、加圧部材の
駆動力によりフィルムが回転させられるため、特に記録
紙の通紙時においては加圧部材の駆動力がフィルムに十
分伝わらずに、フィルムの回転不良が生じることがあ
る。これに対し、上記のような定着装置では既に、この
課題を解決するための手段として、加圧部材の端部にギ
ア状に形成された弾性体を設けたり、フィルム表面の一
部の摩擦係数を大きくしたりすることが提案されてい
る。しかし、このような手段を設けたとしても、加圧部
材からフィルムに伝わる駆動力が適切でない場合には、
依然としてフィルムの回転不良が生じるおそれがある。

【０００６】また、特開平６−７５４９３号公報に示さ
れるような定着装置にあっても、例えば加熱ローラを駆
動手段とした場合、加熱ローラの駆動を薄肉管状体の回
転を介して加圧ローラに伝えて該加圧ローラを回転させ
なければならない。このため、加熱ローラから薄肉管状
体を介して加圧ローラに伝わる駆動力が適切でない場合
には、加圧ローラにスリップが発生するなどして回転不
良を生じるおそれがあるという問題があった。

【０００７】本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決
するためになされたものであり、本発明の目的は、例え
ば駆動されるローラから伝わる駆動力によってフィルム
などの薄肉の回転体を回転させる場合でも、当該回転体
の回転不良が生じることのない定着装置を提供すること
にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、下記す
る手段により達成される。

【０００９】（１） 表面に離型層を有する回転体と、
回転体を内部から保持するホルダと、回転体を加熱する
手段と、ホルダに回転体を介して加圧接触されるととも
に回転体を従動回転させる加圧駆動ローラと、を有する
定着装置において、記録紙の通紙時に、記録紙が通過す
る記録紙領域にて加圧駆動ローラより記録紙を介して回
転体に伝わる駆動力をＦ１、記録紙が通過しない非記録
紙領域にて加圧駆動ローラより直接回転体に伝わる駆動
力をＦ２、回転体内面とホルダ外表面との接触部負荷を
Ｆ３としたとき、（Ｆ１＋Ｆ２）／Ｆ３≧１．７を満た
すように設定したことを特徴とする定着装置。

【００１０】この定着装置にあっては、記録紙領域にて
加圧駆動ローラより記録紙を介して回転体に伝わる駆動
力と非記録紙領域にて加圧駆動ローラより直接回転体に
伝わる駆動力との合計を、回転体内面とホルダ外表面と
の接触部負荷に対して一定値以上に設定することによ
り、加圧駆動ローラから伝わる駆動力によって、回転体
を回転不良を生じることなく安定して回転させることが
可能になる。

【００１１】（２） 前記ホルダは回転可能に支持さ
れ、当該ホルダが前記回転体により従動回転される場合
に、前記接触部負荷Ｆ３はホルダの回転抵抗力であり、
前記回転体内面と前記ホルダ外表面との摩擦抵抗力をＦ
４としたとき、（Ｆ１＋Ｆ２）／Ｆ３≧１．７、および
Ｆ３＜Ｆ４を満たすように設定したことを特徴とする定
着装置。

【００１２】（３） 前記非記録紙領域における加圧駆
動ローラの全部又は一部は、その外径が前記記録紙領域
における加圧駆動ローラの外径よりも小さく、かつ硬度
が高いことを特徴とする定着装置。

【００１３】（４） 前記回転体の基材は金属により構
成され、該回転体表面の最大通紙幅よりも外側の領域の
全部又は一部に離型層を有さずに金属が露出する部分を
備え、かつ該金属露出部分において接地アースされてい
ることを特徴とする定着装置。

【００１４】（５） 前記ホルダの外周表面に略螺旋状
の凸部を形成したことを特徴とする定着装置。

【００１５】（６） 前記略螺旋状の凸部と回転体の回
転方向とによって定められる回転体の幅方向寄り側にの
み、回転体の幅方向寄り動作を防止する部材を配置した
ことを特徴とする定着装置。

【００１６】（７） 前記回転体の少なくとも一方の端
部は部分的に略垂直方向に折り曲げられていることを特
徴とする定着装置。

【００１７】（８） 前記回転体は略円錐形を呈し、該
回転体の外周長の短い側に回転体の幅方向寄り動作を防
止する部材を配置したことを特徴とする定着装置。

【００１８】（９） 表面に離型層を有する回転体と、
回転体を内部から保持するとともに回転体を従動回転さ
せるように駆動回転するホルダと、回転体を加熱する手
段と、ホルダに回転体を介して加圧接触されるとともに
回転体により従動回転される加圧従動ローラと、を有す
る定着装置において、記録紙の通紙時に、ホルダより回
転体内面に伝わる駆動力をＦ１、記録紙が通過する記録
紙領域にて回転体表面より記録紙を介して加圧従動ロー
ラに伝わる駆動力をＦ２、記録紙が通過しない非記録紙
領域にて回転体表面より直接加圧従動ローラに伝わる駆
動力をＦ３、加圧従動ローラが回転体により従動回転さ
れる場合の回転抵抗力をＦ４としたとき、Ｆ１／Ｆ４≧
１．７、およびＦ２＋Ｆ３≧Ｆ４を満たすように設定し
たことを特徴とする定着装置。

【００１９】（１０） 表面に離型層を有する回転体
と、回転体の端部で該回転体の内部から該回転体を保持
するとともに回転可能に保持された回転保持部材と、回
転体を加熱する手段と、回転保持部材に回転体を介して
加圧接触されるとともに回転体を回転保持部材と挟持し
て従動回転させる加圧駆動ローラと、を有する定着装置
において、記録紙の通紙時に、記録紙が通過する記録紙
領域にて加圧駆動ローラより記録紙を介して回転体に伝
わる駆動力をＦ１、記録紙が通過しない非記録紙領域に
て加圧駆動ローラより直接回転体に伝わる駆動力をＦ
２、回転保持部材の回転抵抗力をＦ３、回転体内面と回
転保持部材外表面との摩擦抵抗力をＦ４としたとき、
（Ｆ１＋Ｆ２）／Ｆ３≧１．７、およびＦ３＜Ｆ４を満
たすように設定したことを特徴とする定着装置。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、添付した図面を参照して、
本発明の実施の形態を説明する。

【００２１】（実施の形態１）図１は、本発明の実施の
形態１に係る定着装置を示す側面図である。

【００２２】図１に示す定着装置は誘導加熱方式のもの
である。この定着装置は、コア１とこのコア１に巻回さ
れたコイル２とによって構成されたコイルアセンブリ９
が、ホルダ４内部に収納されていて、このホルダ４の回
りをコイル２の誘導電流によって発熱する金属製のフレ
キシブルな定着スリーブ（回転体に相当）５が取り巻い
ている。そして、回転駆動される加圧ローラ６が定着ス
リーブ５を挟んでホルダ４を押圧していて、記録紙８を
ニップ部分に移動・通過させると共に、定着スリーブ５
が記録紙８と共に従動して、記録紙上の現像剤であるト
ナーを溶融し、定着させる。なお、「記録紙」の語は、
本明細書中においてトナー画像が定着される各種の記録
媒体を含む概念として使用する。

【００２３】定着スリーブ５は、例えば鉄やニッケルな
どの強磁性体が好ましく、強磁性体であれば多くの磁束
がこの定着スリーブ内を通過してより発熱効率がよくな
る。また、この定着スリーブ５は、例えば定着スリーブ
５の金属層の厚みが２０〜６０μｍ程度であるのが好ま
しい。定着スリーブ５の厚さは薄ければ薄いほどその熱
容量が小さくなるので、発熱させるための消費電力が少
なくなるが、定着スリーブ５の厚さをあまり薄くする
と、定着スリーブ５の強度が弱くなり破損しやすくな
る。また、定着スリーブ５の製造の際に、厚みを均一に
することが困難となる。一方、定着スリーブ５の厚さを
あまり厚くすると、曲げに対して弱くなり、ニップ部に
おける部分的な曲げに対する耐久性が低くなる。また、
定着スリーブ５の外周面にはごく薄いフッ素樹脂による
耐熱性の離型層（図示せず）が形成してある。

【００２４】この定着スリーブ５は、装置内のいずれに
も固定されておらず、ホルダ４の回りを自由に回転でき
る。一方、ホルダ４は、装置本体に固定されており、そ
の表面、少なくとも定着スリーブ５と接触する部分は、
耐熱性の樹脂材料により形成されている。ここで、加圧
ローラ６の回転によって記録紙８の移動にともなって定
着スリーブ５が従動するが、これについては後に詳述す
る。

【００２５】コイルアセンブリ９は、コア１の周囲に絶
縁性のボビン３を有し、このボビン３の周りに銅線を巻
記回してコイル２を形成してある。ボビン３は、例え
ば、セラミックや耐熱絶縁性エンジニアリング・プラス
チックで形成すればよく、また、コイル２としては表面
に融着層と絶縁層を持つ単一またはリッツ銅線を用いる
ことが好ましい。また、コア１は、例えばフェライトコ
アまたは積層コアからなる。

【００２６】加圧ローラ６は、軸芯６１の周囲に、表面
離型性および耐熱性を有する表面層６２が形成されたも
のである。その両端に図示しないスベリ軸受部が形成さ
れ、装置本体の定着ユニットフレーム５５などにばね材
５０によって定着スリーブ５を間に挟みホルダ４方向に
押圧され、かつ回転自在に取り付けられている。さら
に、加圧ローラ６は、その片端に図示しない駆動ギアが
固定され、この駆動ギアに接続されたモータなどの図示
しない駆動源によって回転駆動される。

【００２７】図２は、定着装置のニップ部分を記録紙が
通過する様子を示す概略斜視図である。

【００２８】本実施の形態の定着装置では、図２に示す
ように、記録紙８の通紙時に、記録紙８が通過する記録
紙領域にて加圧ローラ６より記録紙８を介して定着スリ
ーブ５に伝わる駆動力をＦ１、記録紙８が通過しない非
記録紙領域にて加圧ローラ６より直接定着スリーブ５に
伝わる駆動力をＦ２、定着スリーブ５の内面とホルダ４
の外表面との接触部負荷としての摩擦抵抗力をＦ３とし
たとき、（Ｆ１＋Ｆ２）／Ｆ３≧ａを満たすように、設
定してある。なお、このａは、予め決められた所定値で
あり、これについては後述する。

【００２９】すなわち、駆動力Ｆ１と駆動力Ｆ２との合
計を、摩擦抵抗力Ｆ３に対して所定値ａ以上に設定する
ことにより、加圧ローラ６から伝わる駆動力によって、
定着スリーブ５を回転不良を生じることなく安定して回
転させることが可能となっている。したがって、駆動力
Ｆ１および駆動力Ｆ２は大きくなるように、一方、摩擦
抵抗力Ｆ３は小さくなるように設定する必要がある。

【００３０】〈実験１〉具体的には、まず、摩擦抵抗力
Ｆ３が極力小さくなるように、つまり定着スリーブ５の
内面とホルダ４の外表面との摺動部負荷を小さくするこ
とから検討を行うべく、実験を行った。

【００３１】図３は、定着スリーブ内面とホルダ外表面
との摺動部負荷を測定する実験のための構成図である。

【００３２】図示のように、加圧ローラ６と駆動モータ
２１との間にトルク検出手段２２を連結し、定着スリー
ブ５の回転に必要なモータ負荷を直接測定した。但し、
実験条件として、 測定時温度 １５０℃（定着スリーブ表面） ホルダの断面形状 添付した図面参照（図１７、図中下方がニップ側） 加圧力 ７ｋｇ狙い（実測６．５ｋｇ） 測定システム速度 １５０ｍｍ／ｓｅｃ とした。

【００３３】そして、定着スリーブ内面とホルダ外表面
との摺動部の幅方向（長手軸方向）長さＬ＝３００ｍｍ
（図３参照）についての摩擦抵抗力Ｆ３に関し、定着ス
リーブおよびホルダの材質や表面の処理、並びに潤滑剤
の使用の有無について種々の条件で実験を行ったとこ
ろ、効果があると考えられる組合わせとして、表１の条
件１〜４が得られた。

【００３４】

【表１】

【００３５】〈実験２〉次に、加圧ローラ６から定着ス
リーブ５に向けて伝わる駆動力を適切なものとするため
に、各部の駆動力を把握すべく、実験を行った。ここ
で、駆動力とは、すべらないで伝達し得る最大のトルク
を意味している。

【００３６】図４は、加圧ローラから定着スリーブに向
けて伝わる各部における駆動力を測定する実験のための
構成図である。

【００３７】記録紙８としては、坪量１５７ｇ／ｍ² の
普通紙を使用した。また、図示のように、加圧ローラ６
の表面層６２は、その中央付近がＰＦＡ（ペルフルオロ
アルコキシフッ素樹脂）チューブ６２ａで形成され、両
端には材質がゴムからなる駆動リング６２ｂが設けられ
ている。定着スリーブ５の幅方向長さは３２０ｍｍであ
る。他の実験条件は上記実験１と同様とした。この実験
２では、定着スリーブ５および記録紙８をホルダ４側に
固定させて非回転状態とし、このとき加圧ローラ６を回
転させるために必要なトルクを測定する。

【００３８】なお、別途、加圧ローラ６側に記録紙８を
巻き、定着スリーブ５をホルダ４側に固定させて非回転
状態として、このとき加圧ローラ６を回転させるために
必要なトルクを測定した。これにより、記録紙８および
定着スリーブ５間の駆動力Ｆ１は、（Ｌ＝３００ｍｍに
対して）２．４ｋｇ・ｃｍであることがわかった。した
がって、この場合の幅方向単位長さ当たりの駆動力ｆ１
は、ｆ１＝２．４／３００＝０．００８ｋｇ・ｃｍ／ｍ
ｍと求められる。

【００３９】また、定着スリーブ内面とホルダ外表面と
の摺動部を前述した表１の条件３とした場合について考
えると、幅方向（長手軸方向）長さＬ＝３００ｍｍにつ
いての摩擦抵抗力Ｆ３が２．０ｋｇ・ｃｍであるから、
幅方向単位長さ当たりの摩擦抵抗力ｆ３は、ｆ３＝２．
０／３００＝０．００６７ｋｇ・ｃｍ／ｍｍと求められ
る。

【００４０】一方、図４に示した構成での測定を、記録
紙８の幅、駆動リング６ｂの幅を数種に変化させて行う
ことにより、上記で求めたｆ１およびｆ３の値を考慮し
つつ、他の各部の駆動力を計算により求めた。表２は、
求められた幅方向単位長さ当りの各部の駆動力をｆ１お
よびｆ３とともに示したものである。

【００４１】

【表２】

【００４２】〈実験３〉次に、駆動リング６２ｂの幅を
変えることにより定着スリーブに加える駆動力を変化さ
せた状態で、定着スリーブが安定しながら回転し、かつ
通紙が可能な記録紙の幅方向サイズを確認する実験を行
った。

【００４３】図５は、各種幅の駆動リングについての安
定して通紙可能な最大幅の記録紙サイズを確認する実験
のための構成図である。定着スリーブの回転は、スリー
ブ回転速度検知手段２３により検出し、その良否を判定
する。スリーブ回転速度検知手段２３としては、従来公
知の各種タコメータを使用することができる。

【００４４】表３は、各種幅の駆動リングについての安
定して通紙可能な（動作良好な）最大幅の記録紙サイ
ズ、および安定して通紙できない（動作不良な）最小幅
の記録紙サイズの実験結果を示したものである。

【００４５】

【表３】

【００４６】表３において、〜では加圧ローラの全
長は３２０ｍｍであるが、では３００ｍｍのものを使
用した。

【００４７】なお、本実験３では、いずれも通紙自体は
行われたが、通紙時に定着スリーブ５の回転が不安定に
なる観点から動作不良な記録紙のサイズが決定された。
このことから、通紙のための搬送力は加圧ローラ６によ
り付与され、定着スリーブ５の回転不安定は、加圧ロー
ラ６から定着スリーブ５に加えられる駆動力が通紙によ
り遮られてしまうことにより生じると推測することがで
きる。

【００４８】そこで、実験２で得られた幅方向単位長さ
当たりの各部の駆動力又は摩擦抵抗力を用いて、実験３
の〜の場合の定着スリーブ５に与えられる駆動力の
計算を行った。ここで、駆動力は、駆動リング６２ｂか
ら定着スリーブ５に与えられる駆動力Ｆ２ｂと、ＦＰＡ
チューブ６２ａから定着スリーブ５に与えられる駆動力
Ｆ２ａと、加圧ローラ６からの駆動力を記録紙８を介し
て定着スリーブ５に与えられる駆動力Ｆ１との合計とし
た。なお、定着スリーブ５内面とホルダ４外表面との間
の摩擦抵抗力Ｆ３もあわせて計算し、前者と後者との比
率ｋ＝（Ｆ１＋Ｆ２ａ＋Ｆ２ｂ）／Ｆ３を求めることと
した。

【００４９】駆動リングの幅６０ｍｍの場合 (i) 回転良好のとき Ｆ１＋Ｆ２ｂ＝２６０×０．００８＋６０×０．０３２
＝４ Ｆ３＝３２０×０．００６７＝２．１４ ｋ＝４／２０１４＝１．８７ (ii)回転不安定のとき Ｆ１＋Ｆ２ｂ＝２８０×０．００８＋４０×０．０３２
＝３．５２ ｋ＝３．５２／２．１４＝１．６４ 駆動リングの幅４０ｍｍの場合 (i) 回転良好のとき Ｆ１＋Ｆ２ａ＋Ｆ２ｂ＝２６０×０．００８＋２０×
０．０１２＋４０×０．０３２＝３．６ ｋ＝３．６／２．１４＝１．６８ (ii)回転不安定のとき Ｆ１＋Ｆ２ｂ＝２８０×０．００８＋４０×０．０３２
＝３．５２ ｋ＝３．５２／２．１４＝１．６４ 駆動リングの幅２０ｍｍの場合 (i) 回転良好のとき Ｆ１＋Ｆ２ａ＋Ｆ２ｂ＝１８０×０．００８＋１２０×
０．０１２＋２０×０．０３２＝３．５２ ｋ＝３．５２／２．１４＝１．６４ (ii)回転不安定のとき Ｆ１＋Ｆ２ａ＋Ｆ２ｂ＝２００×０．００８＋１００×
０．０１２＋２０×０．０３２＝３．４４ ｋ＝３．４４／２．１４＝１．６０ 駆動リングの幅０ｍｍの場合 (i) 回転良好のとき Ｆ１＋Ｆ２ａ＝１００×０．００８＋２００×０．０１
２＝３．２ Ｆ３＝３００×０．００６７＝２．０ ｋ＝３．２／２．０＝１．６０ (ii)回転不安定のとき Ｆ１＋Ｆ２ａ＝１２０×０．００８＋１８０×０．０１
２＝３．１２ ｋ＝３．１２／２．０＝１．５６ 表４は、表３の実験結果を、実験２で求めた幅方向単位
長さ当たりの各部の駆動力等の結果に基づいて纏めたも
のである。

【００５０】

【表４】

【００５１】表４に示したように、定着スリーブ５内面
の摺動部負荷に対して１．６０〜１．７０倍の間の駆動
力を境にして定着スリーブ５の回転の良否が決まってく
る。したがって、本実施の形態の定着装置では、（Ｆ１
＋Ｆ２）／Ｆ３≧ａ、ａ＝１．７０を満たすように設定
してある。本実施の形態では、具体的には、駆動リング
６２ｂの幅を必要最小限の所定長さに拡大することによ
って対応している。

【００５２】このように本実施の形態によれば、定着ス
リーブ５内面とホルダ４外表面との間の摩擦抵抗力に対
して、その１．７０倍の駆動力を与えるように設定され
ているので、定着スリーブ５を回転不良を生じさせるこ
となく、スムーズに安定して回転させることができる。
これにより、定着品質の向上を図ることができる。

【００５３】なお、上記において、ホルダ４は固定して
配置する構成として説明してきたが、このホルダ４を回
転可能に支持し、当該ホルダ４が定着スリーブ５により
従動回転される構成とすることも可能である。この場合
は、ホルダの回転抵抗力をＦ３、定着スリーブ内面とホ
ルダ外表面との摩擦抵抗力をＦ４としたとき、（Ｆ１＋
Ｆ２）／Ｆ３≧１．７、および Ｆ３＜Ｆ４を満たすよ
うに設定することによって、上記と同様の効果を比較的
容易に達成することができる。すなわち、この場合に
は、定着スリーブ内面とホルダ外表面との間の接触部負
荷として、ホルダの回転抵抗力が支配的となる。

【００５４】（実施の形態２）図６は、本発明の実施の
形態２に係る定着装置の概略分解斜視図であり、実施の
形態１と共通している部材には同一の符号を付し、その
説明は省略する。

【００５５】この実施の形態２では、図６に示すよう
に、加圧ローラ６は、中央部６ａとその両端に形成され
た端部６ｂとを有している。そして、端部６ｂは、その
外径が中央部６ａの外径よりも小さく、かつ硬度が高く
なっている。つまり、記録紙８を中央基準で搬送する場
合において、非記録紙領域における加圧ローラ６の全部
又は一部は、その外径が記録紙領域における加圧ローラ
６の外径よりも小さく、かつ硬度が高く設定されてい
る。その他の点については上記実施の形態１と同様であ
る。

【００５６】図７に示すように、加圧ローラ６の硬度を
高くするほど定着スリーブ５を駆動させる駆動力が増加
する傾向にあることがわかる。したがって、端部６ｂの
硬度を高くすることによって定着スリーブ５を回転駆動
させる駆動力を全体として大きくすることができる。ま
た、図８に示すように、中央部６ａの外径と端部６ｂの
外径との比の値が大きいほど、加圧ローラ６とのニップ
幅が大きくなることがわかる。これは、端部６ｂより比
較的硬度の低い中央部６ａの変形によるものである。

【００５７】したがって、この実施の形態２によれば、
定着スリーブ５を駆動させる駆動力が増大するので、定
着スリーブを回転不良を生じさせることなく、スムーズ
に安定して回転させることができ、しかも、ニップ幅が
大きくとれるので、定着温度を下げて良好な定着を行う
ことが可能となる。

【００５８】（実施の形態３）図９は、本発明の実施の
形態３に係る定着装置の概略側面図であり、実施の形態
１と共通している部材には同一の符号を付し、その説明
は省略する。

【００５９】この実施の形態３では、図９に示すよう
に、定着スリーブ５の基材が金属により構成され、該定
着スリーブ５表面の最大通紙幅よりも外側の領域の全部
又は一部に、離型層を有さずに金属が露出する部分５ａ
を備えている。そして、この金属露出部分５ａは、導電
ブラシ２４を介して接地アースされる。その他の点につ
いては上記実施の形態１と同様である。

【００６０】この実施の形態３によれば、定着スリーブ
５に溜まった静電気により該定着スリーブ５の安定した
回転が妨げられる事態をも回避することができる。

【００６１】（実施の形態４）図１０は、本発明の実施
の形態４に係る定着装置のホルダについての概略斜視
図、図１１は、本発明の実施の形態４に係る定着装置の
概略斜視図である。

【００６２】この実施の形態４では、図１０および図１
１に示すように、ホルダ４の外周表面に略螺旋状の凸部
４ａを形成し、この略螺旋状の凸部４ａと定着スリーブ
５の回転方向とによって定められる定着スリーブ５の幅
方向寄り側にのみ、定着スリーブ５の幅方向寄り動作を
防止する蛇行防止部材２５を配置した点で、実施の形態
１と相違しているが、その他の点については同様であ
る。

【００６３】この実施の形態４によれば、ホルダ４の外
周表面と定着スリーブ５の内面との摩擦抵抗力を大幅に
低減することができるので、定着スリーブの回転不良を
容易に防止することが可能になる。これは、両者の接触
面積が低下するためと考えられる。また、略螺旋状の凸
部４ａにより定着スリーブ５が幅方向、例えば図１１中
矢印方向に寄り動作を開始しようとしても、定着スリー
ブ５は蛇行防止部材２５によって寄り動作が規制される
ので、定着スリーブ５のより安定した回転が確保され
る。

【００６４】（実施の形態５）図１２は、本発明の実施
の形態５に係る定着装置の定着スリーブについての概略
斜視図である。

【００６５】この実施の形態５では、図１２に示すよう
に、定着スリーブ５は略円錐形を呈しており、該定着ス
リーブの外周長の短い側に、定着スリーブの幅方向寄り
動作を防止する部材（図示せず）を配置した点で、実施
の形態１と相違しており、その他の点については同様で
ある。

【００６６】この実施の形態４によれば、定着スリーブ
の回転不良を防止することができることに加え、簡単な
構成により、圧接力のバランスや加圧ローラおよびホル
ダの軸のずれ等により生じる定着スリーブ５の寄り動作
を、意図的に定着スリーブ５の外周長の短い側で規制す
ることができるので、定着スリーブ５のより安定した回
転が確保される。

【００６７】（実施の形態６）図１３は、本発明の実施
の形態６に係る定着装置の定着スリーブについての概略
部分斜視図である。

【００６８】この実施の形態６では、図１３に示すよう
に、定着スリーブ５の少なくとも一方の端部は部分的に
略垂直方向に折り曲げられている点で、実施の形態１と
相違しており、その他の点については同様である。

【００６９】この実施の形態６によれば、定着スリーブ
の回転不良を防止することができることに加え、折り曲
げ部分が加圧ローラの端面でガイドされることになるた
め、一層簡単な構成により、定着スリーブ５の寄り動作
を規制することができ、定着スリーブ５のより安定した
回転が確保される。

【００７０】（実施の形態７）図１４は、本発明の実施
の形態７に係る定着装置の概略斜視図である。

【００７１】この実施の形態７では、図１４に示すよう
に、定着スリーブ５を内部から保持するとともにこの定
着スリーブ５を従動回転させるように駆動回転するホル
ダ４と、ホルダ４に定着スリーブ５を介して加圧接触さ
れるとともに定着スリーブ５により従動回転される加圧
ローラ６とを有している点で、上記した実施の形態と相
違している。具体的には、例えば図示のように、ホルダ
４の一端部にギア２６が取り付けられており、このギア
２６に図示しない駆動モータに接続される軸２８の端部
に取り付けられたギア２７が噛合することにより、ホル
ダ４が駆動回転されるように構成される。

【００７２】そして、この実施の形態７に係る定着装置
の場合は、記録紙の通紙時に、ホルダ４より定着スリー
ブ５内面に伝わる駆動力をＦ１、記録紙が通過する記録
紙領域にて定着スリーブ５表面より記録紙を介して加圧
ローラ６に伝わる駆動力をＦ２、記録紙が通過しない非
記録紙領域にて定着スリーブ５表面より直接加圧ローラ
６に伝わる駆動力をＦ３、加圧ローラ６が定着スリーブ
５により従動回転される場合の回転抵抗力をＦ４とした
とき、 Ｆ１／Ｆ４≧１．７、および Ｆ２＋Ｆ３≧Ｆ
４を満たすように設定されている。

【００７３】この実施の形態６によっても、実質的に上
記実施の形態１と同様の作用を奏することができ、定着
スリーブを回転不良を生じさせることなく、スムーズに
安定して回転させることができる。

【００７４】（実施の形態８）図１５は、本発明の実施
の形態８に係る定着装置の概略斜視図である。

【００７５】この実施の形態８では、図１５に示すよう
に、定着スリーブ５の端部でその内部から該定着スリー
ブ５を保持するとともに回転可能に保持された回転保持
部材３０と、この回転保持部材３０に定着スリーブ５を
介して加圧接触されるとともに定着スリーブ５を回転保
持部材３０と挟持して従動回転させる加圧ローラ６とを
有している点で、上記実施の形態１と相違している。

【００７６】この実施の形態８に係る定着装置の場合
は、記録紙の通紙時に、記録紙が通過する記録紙領域に
て加圧ローラ６より記録紙を介して定着スリーブ５に伝
わる駆動力をＦ１、記録紙が通過しない非記録紙領域に
て加圧ローラ６より直接定着スリーブ５に伝わる駆動力
をＦ２、回転保持部材３０の回転抵抗力をＦ３、定着ス
リーブ５内面と回転保持部材３０外表面との摩擦抵抗力
をＦ４としたとき、（Ｆ１＋Ｆ２）／Ｆ３≧１．７、お
よび Ｆ３＜Ｆ４を満たすように設定されている。この
場合には、定着スリーブ５内面と回転保持部材３０外表
面との間の接触部負荷として、回転保持部材３０の回転
抵抗力が支配的となる。これにより、上記実施の形態１
と同様に、定着スリーブを回転不良を生じさせることな
く、スムーズに安定して回転させることができる。

【００７７】なお、以上説明した実施の形態は、本発明
を限定するために記載されたものではなく、特許請求の
範囲の範囲内において種々変更が可能である。上述した
実施の形態では、定着スリーブを加熱する手段として誘
導加熱方式の定着装置について説明したが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、図１６に示すように、例
えばセラミックヒータ３１により加熱を行う定着装置に
も適用することができることは勿論である。但し、この
場合は、セラミックヒータ３１の下部自体が例えば上記
実施の形態１におけるホルダ４の役目を果たすこととな
る。

【００７８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る定着
装置によれば、例えば駆動されるローラから伝わる駆動
力によって薄肉の回転体を回転させる場合でも、回転体
の回転不良を生じさせることなく、安定した回転を得る
ことが可能になる。これにより、定着品質の向上を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１に係る定着装置を示す
側面図である。

【図２】 定着装置のニップ部分を記録紙が通過する様
子を示す概略斜視図である。

【図３】 定着スリーブ内面とホルダ外表面との摺動部
負荷を測定する実験のための構成図である。

【図４】 加圧ローラから定着スリーブに向けて伝わる
各部における駆動力を測定する実験のための構成図であ
る。

【図５】 各種幅の駆動リングについての安定して通紙
可能な最大幅の記録紙サイズを確認する実験のための構
成図である。

【図６】 本発明の実施の形態２に係る定着装置の概略
分解斜視図である。

【図７】 加圧ローラの硬度と定着スリーブを駆動させ
る駆動力との関係を示す図である。

【図８】 加圧ローラにおける中央部外径および端部外
径の比の値とニップ幅との関係を示す図である。

【図９】 本発明の実施の形態３に係る定着装置の概略
側面図である。

【図１０】 本発明の実施の形態４に係る定着装置のホ
ルダについての概略斜視図である。

【図１１】 本発明の実施の形態４に係る定着装置の概
略斜視図である。

【図１２】 本発明の実施の形態５に係る定着装置の定
着スリーブについての概略斜視図である。

【図１３】 本発明の実施の形態６に係る定着装置の定
着スリーブについての概略部分斜視図である。

【図１４】 本発明の実施の形態７に係る定着装置の概
略斜視図である。

【図１５】 本発明の実施の形態８に係る定着装置の概
略斜視図である。

【図１６】 セラミックヒータにより加熱を行う定着装
置への適用例を示した図である。

【図１７】 ホルダの断面形状を示す図である。

【符号の説明】

５…定着スリーブ（回転体）、 ４…ホルダ、 ６…加圧ローラ（加圧駆動ローラ、加圧従動ローラ）、 ８…記録材、 ９…コイルアセンブリ（回転体を加熱する手段）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大西 泰造 大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪 国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 岡林 英二 大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪 国際ビル ミノルタ株式会社内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に離型層を有する回転体と、 回転体を内部から保持するホルダと、 回転体を加熱する手段と、 ホルダに回転体を介して加圧接触されるとともに回転体
   を従動回転させる加圧駆動ローラと、を有する定着装置
   において、 記録紙の通紙時に、記録紙が通過する記録紙領域にて加
   圧駆動ローラより記録紙を介して回転体に伝わる駆動力
   をＦ１、記録紙が通過しない非記録紙領域にて加圧駆動
   ローラより直接回転体に伝わる駆動力をＦ２、回転体内
   面とホルダ外表面との接触部負荷をＦ３としたとき、 （Ｆ１＋Ｆ２）／Ｆ３≧１．７ を満たすように設定したことを特徴とする定着装置。
2. 【請求項２】 前記ホルダは回転可能に支持され、当該
   ホルダが前記回転体により従動回転される場合に、前記
   接触部負荷Ｆ３はホルダの回転抵抗力であり、前記回転
   体内面と前記ホルダ外表面との摩擦抵抗力をＦ４とした
   とき、 （Ｆ１＋Ｆ２）／Ｆ３≧１．７、および Ｆ３＜Ｆ４ を満たすように設定したことを特徴とする請求項１記載
   の定着装置。
3. 【請求項３】 前記非記録紙領域における加圧駆動ロー
   ラの全部又は一部は、その外径が前記記録紙領域におけ
   る加圧駆動ローラの外径よりも小さく、かつ硬度が高い
   ことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
4. 【請求項４】 前記回転体の基材は金属により構成さ
   れ、該回転体表面の最大通紙幅よりも外側の領域の全部
   又は一部に離型層を有さずに金属が露出する部分を備
   え、かつ該金属露出部分において接地アースされている
   ことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
5. 【請求項５】 前記ホルダの外周表面に略螺旋状の凸部
   を形成したことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
6. 【請求項６】 前記略螺旋状の凸部と回転体の回転方向
   とによって定められる回転体の幅方向寄り側にのみ、回
   転体の幅方向寄り動作を防止する部材を配置したことを
   特徴とする請求項５記載の定着装置。
7. 【請求項７】 前記回転体の少なくとも一方の端部は部
   分的に略垂直方向に折り曲げられていることを特徴とす
   る請求項１記載の定着装置。
8. 【請求項８】 前記回転体は略円錐形を呈し、該回転体
   の外周長の短い側に回転体の幅方向寄り動作を防止する
   部材を配置したことを特徴とする請求項１記載の定着装
   置。
9. 【請求項９】 表面に離型層を有する回転体と、 回転体を内部から保持するとともに回転体を従動回転さ
   せるように駆動回転するホルダと、 回転体を加熱する手段と、 ホルダに回転体を介して加圧接触されるとともに回転体
   により従動回転される加圧従動ローラと、を有する定着
   装置において、 記録紙の通紙時に、ホルダより回転体内面に伝わる駆動
   力をＦ１、記録紙が通過する記録紙領域にて回転体表面
   より記録紙を介して加圧従動ローラに伝わる駆動力をＦ
   ２、記録紙が通過しない非記録紙領域にて回転体表面よ
   り直接加圧従動ローラに伝わる駆動力をＦ３、加圧従動
   ローラが回転体により従動回転される場合の回転抵抗力
   をＦ４としたとき、 Ｆ１／Ｆ４≧１．７、および Ｆ２＋Ｆ３≧Ｆ４ を満たすように設定したことを特徴とする定着装置。
10. 【請求項１０】 表面に離型層を有する回転体と、 回転体の端部で該回転体の内部から該回転体を保持する
    とともに回転可能に保持された回転保持部材と、 回転体を加熱する手段と、 回転保持部材に回転体を介して加圧接触されるとともに
    回転体を回転保持部材と挟持して従動回転させる加圧駆
    動ローラと、を有する定着装置において、 記録紙の通紙時に、記録紙が通過する記録紙領域にて加
    圧駆動ローラより記録紙を介して回転体に伝わる駆動力
    をＦ１、記録紙が通過しない非記録紙領域にて加圧駆動
    ローラより直接回転体に伝わる駆動力をＦ２、回転保持
    部材の回転抵抗力をＦ３、回転体内面と回転保持部材外
    表面との摩擦抵抗力をＦ４としたとき、 （Ｆ１＋Ｆ２）／Ｆ３≧１．７、および Ｆ３＜Ｆ４ を満たすように設定したことを特徴とする定着装置。