JPH02156281A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等電子写真
プロセスを利用した機器に使用する定着装置に関するも
のである。

［従来の技術１ 従来、電子写冥プロセスを利用した複写機等においては
用紙上に形成された未定着トナーを定着して永久画像に
する必要があり、その定着装置として特開昭５５−１３
７５５８号公報、特開昭５５−１４３５７６号公報、特
開昭５６−４８６６４号公報、及び、実開昭６１−１５
０３６６号公報等に記載された装置が知られている。

すなわち、この定着装置は第３図に示すように内部に加
熱源（ａ＞を有し矢印方向へ回動する加熱ローラ（ｂ）
と、この加熱ローラ（ｂ）に圧接して配設され矢印方向
へ回動する加圧ローラ（Ｃ）と、上記加熱ローラ（ａ）
に取付けられこの外周面にトナーオフセット防止用の剥
離剤を供給する剥離剤供給手段（ｄ）とでその主要部が
構成されており、未定着トナーｆｉｌ（ｅ）が形成され
た用紙（ｆ）を上記加熱ローラ（ｂ）と加圧ローラ（Ｃ
）間に挿通させてトナー像（ｅ）の定着を行うものであ
る。

そして、上記加熱ローラ（ｂ）は、内部に加熱源（ａ）
を有する基質ローラ（ｂｌ）と、内部に金属含有充填剤
が分散された厚さ数層のシリコン等弾性材料にて形成さ
れ上記基質ローラ（ｂｌ）上に設けられた高熱伝導性の
内側弾性体層（ｂ２）と、内部に金属含有充填剤が分散
され上記トナーオフセット防止用の剥離剤と親和性を有
しかつ耐摩耗性を有するフッ素ゴム等弾性材料にて形成
され上記内側弾性体層（ｂ２）上に設けられた外側弾性
体層（ｂ３）とを備えており、上記内側弾性体層（ｂ２
）の弾性作用により適度の押圧力と接触幅をもって加熱
ローラ（ｂ）を上記用紙（ｆ）に接触し、かつ、内側弾
性体層（ｂ２）の高い伝熱作用により上記加熱源（ａ）
の熱エネルギを外側弾性体層（ｂ３）を介して用紙（ｆ
）上のトナーへ供給すると共に、外側弾性体層（ｂ３）
に供給された剥離剤の作用によりトナーオフセット現象
を防止するようになっている。

［発明が解決しようとする課題１ ところで、この種の定着装置においては、上記加熱ロー
ラ（ｂ）の内側弾性体層（ｂ２）が厚過ぎたりその熱伝
導性が小さ過ぎた場合、上記外側弾性体層（ｂ３）への
熱エネルギの供給量が不足するため定着不良を起こす問
題点があり、反対に、上記内側弾性体層（ｂ２）が薄過
ぎたりその熱伝導性が大き過ぎた場合にはその硬度が上
がって弾力性が劣化するため、上記トナー像（ｅ）を有
する用紙（ｆ）が加熱ローラ（ｂ）と加圧ローラ（Ｃ）
間を通過する際、加熱Ｏ−ラ（ｂ）に巻付いてしまう問
題点があった。

同様に、上記加熱ローラ（ｂ）の外側弾性体層（ｂ３）
が厚遇ぎたりその熱伝導性が小さ過ぎた場合、上記未定
着トナーへの熱エネルギの供給量が不足するため定着不
良を起こす問題点があり、反対に、上記外側弾性体層（
ｂ３）が薄過ぎたりその熱伝導性が大き過ぎた場合には
熱エネルギの供給量が過剰となるためにトナーの層間剥
離が起こり易くなり、未定着トナーの表面だけが溶融し
その内部が溶融し難くなってトナーの発色性に支障を来
たすと共に、加熱ローラ（ｂ）の外周面にピンホールが
発生し易い問題点があった。

このため、従来においては内側弾性体層（ｂ２）、並び
に外側弾性体層（ｂ３）として適用する弾性材ＩＩの熱
伝導性を考慮しつつその厚み寸法を経験により適宜設定
する方法が採られているが、これ等の設定基準が不明確
なため定着装置の製造後にその良否を検査する必要があ
り製造効率が悪いといった問題点があった。

［課題を解決するための手段］ 本発明は以上の問題点に着目してなされたもので、その
課題とするところは、トナーの定着不良や発色不良が起
こらず、しかも加熱ローラへのシートの巻付きが起こら
ないと共に、加熱ローラ外周面にピンホール等の発生し
ない定着装置を簡便に提供することにある。

すなわち、本発明は熱抵抗（ｔ２／λ）なる概念を加熱
ローラにおける内側弾性体層、並びに外側弾性体層の設
定基準に導入したもので、その構成は、 互いに圧接しながら回動し少なくとも一方が加熱ローラ
である一対のローラと、上記加熱ローラの外周面にトナ
ーオフセット防止用の剥離剤を供給する剥離剤供給手段
とを備え、上記ローラ間に未定着トナー像が形成された
シートを挿通させてトナー像の定着を行う定着装置を前
提とし、上記加熱ローラが、 内部に加熱源を有する基質ローラと、 この基質ローラ上に設けられ内部に金属含有充填剤が分
散された内側弾性体層と、 この内側弾性体層上に設けられ内部に金属含有充填剤が
分散された外側弾性体層とを備え、かつ、上記内側弾性
体層、並びに外側弾性体層の厚みを夫々ｔ　　、　ｔ２
　　（ｃｍ）　、各熱伝導率を夫々λ１、λ２（ｃａｌ
　／３−　ｓｅｃ　−ｄｅｇ　）としたとき、上記内側
弾性体層の厚みｔ　がｔｌ＞　０．３ｍ、上記外側弾性
体層の熱抵抗（ｔ２／λ２）が０．５　　　≦　　ｔ　
　／λ　　　≦　　２５（ｄ　−ｓｅｃ　　−ｄｅｏ　
　／ｃａｌ　　）　　、及び、内側弾性体層の熱抵抗（
ｔ１／λ１）と外側弾性体層の熱抵抗（ｔ２／λ２）と
の和（ｔ２／λ　十ｔ２／λ２）が １６　≦　　ｔ　　／λ　　＋ｔ　　／λ　　　　≦　
　１００（ＣＩｉ−ｓｅｃ　　−ｄｅｇ　　／ｃａｔ　
　）の関係式を具備する範囲に設定されていることを特
徴とするものである。

この様な技術的手段において上記加熱ローラの一部を構
成する基質ローラは、その内部に設けられた加熱源から
の熱エネルギを内側弾性体層へ伝熱可能な高伝熱性と剛
性を必要とし、具体的にはステンレス合金、アルミニウ
ム等の金属材料でもってこれを構成することができる。

また、この基質ローラ上に設けられる内側弾性体層につ
いては、トナー像が形成されたシートへ適度の押圧力と
接触幅をもって加熱ローラを接触できる弾力性並びに厚
み（ｔｌ＞　０．３ＩｒｕＲ）と、加熱源からの熱エネ
ルギを外側弾性体層へ伝熱可能な高伝熱性を必要とし、
具体的には金属含有充填剤が分散されたエラストマー、
例えば、フルオロシリコーンエラストマー、シリ］−ン
カーボレーンエラストマー、種々の他のシリコーンゴム
、フルオロエラストマー、弗化ビニリデンを基にしたエ
ラストマー、及び、エチレン／プロピレンジエンゴム等
積々の有機ゴム、種々の共重合体等でこれを構成するこ
とができる。

一方、上記内側弾性体層上に設けられる外側弾性体層に
ついては、上記加熱源からの熱エネルギをシート上のト
ナー像に伝熱可能な高伝熱性と、トナーオフセット防止
用の剥離剤との親和性、並びに耐摩耗性を必要とし、し
かも、 上記外側弾性体層の厚みを１２　（α）、その熱伝導率
をλ２（ｃａｌ　／ｃｍ−ｓｅｃ　−ｄｅｏ　）とした
とき、 その熱抵抗（ｔ２／λ２）が ０．５　　　≦　　ｔ　　／λ　　　　≦　　２５（ｃ
ｉ−ＳｅＣ−ｄｅｇ　　／Ｃａｔ　　）　　、好ましく
は、１　≦　ｔ　／λ　　≦　４（ｔｒｉ　−ｓｅｃ　
＠ｄｅｇ／ｃａｌ　）の関係式を具備する範囲に設定さ
れていることを必要とするもので、この構成材料として
フルオロエラストマーが適している。そして、このフル
オロエラストマーの具体例としては、弗化ビニリデンと
へキサフルオロプロピレンとの共重合体の種類で商業的
にパイトン（Ｖｉｔｏｎ　）　Ａ　（Ｅ、　　Ｉ　、デ
ュポン社の商標名）として知られているもの、弗化ビニ
リデン、ヘキサフルオロプロピレン及びテトラフルオロ
エチレンの三元重合体の種類で商業的にパイトンＢ（Ｅ
、１．デュポン社の商標名）として知られているもの、
及び、フルオレル（Ｆｌｕｏｒｅｌ　）　２１７Ｇ、フ
ルオレル２１１４、フルオレル２１７６．７／Ｌ、、ｔ
Ｌ／ル２１７７、フルオｔ／ルＬＶｓ　７６　（ｔ２３
上フルオレルは３Ｍ社の商標名）、パイトンＢ　９０、
パイトンＧＨ、パイトンＥ６０Ｃ，パイトン［４３ｏ等
が適用できる。更に、弗化ビニリデンを基にしたフルオ
ロエラストマーと他の材料との混合物、例えばテトラフ
ルオロエチレン、シリコーンゴム、フルオロシリコーン
ゴム等との混合物でもよい。

更に、上記内側弾性体層と外側弾性体層についでは、 内側弾性体層の厚みをｔｌ（ｃＪｌｌ）、その熱伝導率
をλ１（ｃａｌ　／ｃｍ−ｓｅｃ　−ｄｅｇ　）とした
とき、 その内側弾性体層の熱抵抗（ｔ１／λ１）と上記外側弾
性体層の熱抵抗（ｔ２／λ２）との和（ｔ２／λ１＋ｔ
２／λ２）が １６　　≦　ｔ１／λ１＋　ｔ　２　／λ２　≦　１０
０（層−ｓｅｃ　　−ｄｅｇ　／ｃａｔ　　）　、好ま
しくは、 ７０　　≦　ｔ　／λ　＋ｔ　／λ２　≦　２７０（ｃ
ｄ　−ｓｅｃ　　−ｄｅａ　／ｃａｔ　　）の関係式を
具備する範囲に設定されていることを必要とする。

ここで、この技術的手段において上記外側弾性体層の熱
抵抗（ｔ２／λ２）は、 ０．５　　≦　　ｔ　　／λ　　　≦　　２５（ｃｄ−
ｓｅｃ　−ｄｅｇ　／ｃａｌ　）の関係式を具備する範
囲に設定することを要するがこれは以下の理由による。

すなわち、上記熱抵抗（ｔ　　／；４２＞の値がｏ、ｓ
以下であるとトナーへの熱エネルギの供給量が過剰とな
るためにトナーの層間剥離が起こり易くなり、未定着ト
ナーの表面だけが溶融しその内部が溶融し難くなってト
ナーの発色性に支障を来たしてしまうためであるが、こ
の理由に加え熱抵抗（ｔ２／λ２）の値が０．５以下と
いうことは外側弾性体層の厚み（ｔ２）が小さくその熱
伝導率（λ２）が大きいことを意味し、この場合外側弾
性体層の厚み（ｔ２）を小さく設定し過ぎるとピンホー
ルが発生し易くなってその耐摩耗性が著しく弱まる弊害
があり、また、上記熱伝導率（λ２）を大きく設定する
には金属含有充填剤を多聞に充填することを要する関係
上外側弾性体層を構成するエラストマーの弾力性が無く
なって成型不可能となる弊害があるためである。

一方、上記熱抵抗（ｔ２／λ２）の値が２５以上の場合
にはトナーへの熱エネルギの供給量が不足するため、定
着不良を引起こすと共にトナーの発色性に支障を来たす
弊害があるためである。

また、内側弾性体層の熱抵抗（ｔ１／λ１）と上記外側
弾性体層の熱抵抗（ｔ２／λ２）との和（ｔ２／λ　＋
ｔ　／λ２）が １６　　≦　ｔ　／λ　＋ｔ２／λ２　≦　７００（７
−ｓｅｃ　　−ｄｅｇ　／ｃａｌ　　）　　、の関係式
を具備する範囲に設定する理由は以下による。すなわち
、 上記熱抵抗の和（ｔ２／λ、十ｔ２／λ２）が１６以下
であるということは、内側弾性体層の厚み（ｔ２）が小
さくその熱伝導率（λ１）が大きいことを意味し、この
場合、内側弾性体層の厚み（ｔｌ）を小さく設定し過ぎ
ると弾力性が弱まって加熱ローラをシートへ適度の押圧
力と接触幅をもって接触させることができなくなる弊害
があり、また、上記熱伝導率（λ１）を大きく設定する
には金属含有充填剤を多聞に充填することを要するため
内側弾性体層を構成するエラストマーの弾力性が無くな
って上記同様加熱ローラをシートへ適度の押圧力と接触
幅をもって接触させることかできなくなる弊害があるた
めである。

一方、上記熱抵抗の和 （ｔ２／λ　十ｔ２／λ２）が７００以上の場合には、
その弁内側弾性体層の熱抵抗（［１／λ１）が大きいこ
とを意味し、外側弾性体層への熱エネルギの供給ｍが不
足して定着不良を引起こすと共に、トナーの発色性に支
障を来たす弊害があるためである。

また、上記内側弾性体層及び外側弾性体層を構成するエ
ラストマー内に分散されその熱伝導性（λ）を適宜調整
する金属含有充填剤としては、銅、錫、銀、亜鉛、アル
ミニウム、鉄、鉛、モリブデン、白金、金、ベリリウム
、ニッケル、クロム、イリジウム、ルテニウム、タング
ステン、カドミウム、バナジウム等の金属、これ等金属
合金、これ等金属酸化物、及びこれ等金属塩等が利用で
きる。

また、上記シート上に形成されるトナーは着色剤、熱可
塑性樹脂粉末、及び、適宜調整剤等から構成されるもの
であるが、この技術的手段はカラータイプのトナーにも
、黒色タイプのトナーにも適用可能である。

更に、トナーの定着においてその定着スピードも定着性
の良否を決する上で大きなファクターとなるが、この技
術的手段についてはその定着スピードが４０ｓ＋ｓ＋／
　ＳｅＣ〜２４０ａｅ＋／　Ｓｅｃの定着装置に適用可
能である。尚、このスピードはコピー枚数で換篩すると
Ａ−４サイズのコピー紙で毎分１〜４０枚を定着するス
ピードに相当する。

［作用］ 上述したような技術的手段によれば、加熱ローラが内部
に加熱源を有する基質ローラと、この基質ローラ上に設
けられ内部に金属含有充填剤が分散された内側弾性体層
と、この内側弾性体層上に設けられ内部に金属含有充填
剤が分散された外側弾性体層とを備え、かつ、上記内側
弾性体！並びに外側弾性体層の厚みを夫々ｔ　　、　ｔ
２（ｃｓ＋）、各熱伝導率を夫々λ　、λ２　　（ｃａ
ｌ　／　ｔ：ｍ・ｓｅｃｄｅｇ　）としたとき、 上記内側弾性体層の厚みｔ　がｔ、＞Ｏ１３履、上記外
側弾性体層の熱抵抗（ｔ２／λ２）が０．５　　　≦　
　ｔ　　／λ　　　　≦　　２５（７−ｓｅｅ　　＠ｄ
ｅｇ　　／ｃａｌ　　）　　、及び、内側弾性体層の熱
抵抗（ｔ２／λ１）と外側弾性体層の熱抵抗（ｔ２／λ
２）との和（ｔ２／λ　＋ｔ２／λ２）が １６　　≦　　ｔ　　／λ　　＋ｔ　　／λ　　　　≦
　　７００（ｃｄ−ｓｅｃ　　−ｄｅｇ　　／ｃａｌ　
　）　　、の関係式を具備する範囲に設定されているた
め、未定着トナー像が形成されたシートへ適度の押圧力
と接触幅をもって上記加熱ローラを接触させることが可
能になると共に、 加熱源からの熱エネルギを上記内側弾性体層と外側弾性
体層介して未定着トナーへ過不足なく供給することが可
能となる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例について図面を参照して詳細に説
明する。

Ｏ第一実施例 この定着装置は従来のものと同様、第１図〜第２図に示
すように加熱ローラ（ｔ２）と加圧ローラ（２）とでそ
の主要部が構成されているものである。

まず、上記加熱ローラ（ｔ２）は内部に５００Ｗのコル
ツランブ（ｔ２０）を備え、外径４４ａ＊φのスティー
ル製コア材で形成された基質ローラ（ｔ２１）と、適宜
プライマーを介し上記基質ローラ（ｔ２１）上に設けら
れ、その熱伝導率λ１が０．００２５　ｃａｌ　／α−
ｓｅｃ　−ｄｅｇ　、ゴム硬度が６０°、及び、その厚
みｔｌが３履のシリコーンゴム（組成比、ＨＴＶシリコ
ーンゴム（東し社製シリコーンコンパウンド商品名５Ｈ
８４１１１）・・・１００重量部、酸化マグネシウム（
協和化学社製　１３Ｇ）・・・１３０重量部、加硫剤（
東し社製　商品名ＲＣ−４）・・・０．９重囲部）にて
形成された内側弾性体層（ｔ２２）と、この内側弾性体
層（ｔ２２）上に設けられ、フィラーの量を調節してそ
の熱伝導率λ２がＯ，０Ｏ０７５ｃａｌ　／　３　・ｓ
ｅｃｄｅｇ　、及び厚みｔ２が１５μｍのパイトンゴム
（パイトンゴム（Ｅ−６０Ｃ）・・・１００１１部、酸
化マグネシウム（協和化学社製　＄　３０）・・・２０
重量部、フィラーカーボン・・・３５重量部）にて形成
された外側弾性体層（ｔ２３）とで構成されている。

一方、上記加圧ローラ（２）は内部に５００Ｗのコルツ
ランブ（２０）を備え、外径５０１１１１φのスティー
ル製コア材で形成された基質ローラ（２１）と、この基
質ローラ（２１）上にコーティングされその厚さが４０
μｍのＰＦＡ　　（テトラフルオロエチレンパーフルオ
ロアルキルビニルエーテル共重合体）にて形成された耐
熱弾性Ｉｔ（２２）とで構成されている。

また、上記加熱０−ラ（ｔ２）と加圧ローラ（２）とは
図示外の機構より互いに圧接されて６＃１１のニップ幅
が形成され、かつ、加熱ロール（ｔ２）の表面温度が１
１０℃、加圧ローラ（２）の表面温度が１６０℃に夫々
設定されており、更に、互いに矢印方向へ表面速度１５
０ｍ＋／Ｓｅｃで回動するように調整されている。

尚、第１図及び第２図中（３）はシート剥離爪を、また
（４）は加熱ローラ（ｔ２）の外周面に剥離剤（メルカ
プト基を有するノア・クショナルシリコンオイル）を供
給する供給部材を夫々示している。

そして、これ等加熱ローラ（ｔ２）と加圧ローラ（２）
間に以下に示す構成の未定着のカラートナーｔｉ！（５
）が形成された用紙（６）を挿通させ、加熱ローラ（ｔ
２）内に配設されたコルツランブ（ｔ２０）からの熱■
ネルギを上記内側弾性体層（ｔ２２）及び外側弾性体層
（ｔ２３）を介して上記トナー像（５）へ供給しその定
着を行うものである。

カラートナーの組成比 シアン　トナー スチレン／アクリル系樹脂・・・９６重量部帯電制御剤
　　　　　　　・・・１重量部Ｃ，１，Ｐｉｇｍｅｎｔ
ＢＩｕｅ１５：３　−３重量部マゼンタ　トナー スチレン／アクリル系樹脂・・・９６重量部帯電制御剤
　　　　　　　・・・１重量部Ｃ，１，ＰｉｇＩＩｌｅ
ｎｔ　Ｒｅｄ　５７：１　　　・３重量部イエロー　ト
ナー スチレン／アクリル系樹脂・・・９６重量部帯電制御剤
　　　　　　　・・・１重量部Ｃ，１，ＰｉｇＩｌｌｅ
ｎｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　１２　　・３重口部ここで、この
実施例に係る加熱ローラ（ｔ２）の外側弾性体層（ｔ２
３）の熱抵抗（ｔ２／λ２）は、ｔ　／λ２＝１５　（
ｕｎ）　／　０．０００７５（ｃａｌ　　／ｃｍ　−ｓ
ｅｃ　　−ｄｅｇ　　）＝　　１５Ｘ　　１０−４ｃｍ
　／　　　７．５ｘ　　１０−’（ｃａｌ　　／ｃｔｘ
　−ｓｅｃ　　−ｄｅｇ　　）＝　２．０　（ｃ＃ｉφ
ＳｅＣ−ｄｅｇ　／ｃａｔ　）であり、 ０．５　　≦　　ｔ　　／λ　　　　≦　　２５（ｃｉ
　−ｓｅｃ　　−ｄｅｇ　　／ｃａｌ　　）の関係を具
備し、 一方、加熱ローラ（ｔ２）の内側弾性体層（ｔ２２）の
熱抵抗（ｔ２／λ１゜）は、 １、／λ１＝　３　（ｔｔｙａ　）　／　０．００２５
（ｃａｔ　　／ａｘ　−ｓｅｃ　　−ｄｅｇ　　）＝　
３０００Ｘ　１０−４ｃｍ　／　２５Ｘ　１０−’（ｃ
ａｌ　　／ｌ：ｍ　−ｓｅｃ　　−ｄｅｇ　　）＝　１
２０　（ｉ　−ｓｅｃ　−ｄｅｇ　／ｃａｌ　）であり
、 内側弾性体層（ｔ２２）の熱抵抗（ｔ２／λ１）と外側
弾性体層（ｔ２３）の熱抵抗（ｔ２／λ２）との和（ｔ
２／λ１＋ｔ２／λ２）は、　１２２であり、１６　　
≦　　ｔ　　／λ　　＋　ｔ　　／λ　　　　≦　　７
００（ｃｊ　−ｓｅｃ　　−ｄｅｇ　／ｃａｌ　　）の
関係を具備している。

◎第二実施例 この実施例に係る定着装置は加熱ローラ（ｔ２）の構成
部材である内側弾性体層（ｔ２２）が、熱伝導率λ１＝
　０．００１５　ｃａｌ　／ａ　−ＳｅＣ−ｄｅｇ　、
その厚みｉ１＝１ａｍ、及びゴム硬度が５０’のシリコ
ーンゴム（ＨＴＶ）にて形成されている点を除き第一実
施例の定着装置と略同−である。尚、加熱ローラ（ｔ２
）と加圧ローラ（２）とで形成されるニップ幅は第一実
施例と同様６履であった。

そして、この実施例に係る加熱ローラ（ｔ２）の外側弾
性体層（ｔ２３）の熱抵抗（ｔ２／λ２）は、ｔ２／λ
２　＝１５　（ｕ　ｍ　）　／　０．０００７５（ｃａ
ｌ　　／ａｍ　−ｓｅｃ　　−ｄｅｇ　　）−１５Ｘ　
１０　　ａｓ／　７．５ｘ　１０−’（ｃａｌ　　／ｃ
ｍ　−ｓｅｃ　　−ｃｌｅｇ　　）＝　２．０　（ａｉ
　・ｓｅｃ　−ｄｅｇ　／ｃａｔ　）であり、 ０．５　　≦　　ｔ　　／λ　　　　≦　　２５（ｄ　
−ｓｅｃ　　−ｄｅｏ　　／ｃａｌ　　）の関係を具備
し、 一方、加熱ローラ（ｔ２）の内側弾性体層（ｔ２２）の
熱抵抗（ｔ２／λ１）は、 ｔ／仙＝　１　（ａ＋ｓ＋）　／　０．００１５（Ｃａ
ｔ　　／４−　ＳｅＣ−ｄｅｇ　　）＝　１００ＯＸ　
１０−４ｃｍ　／　１５Ｘ　１Ｏ−４ｃａｌ　　／ａｓ
　−ｓｅｃ　　−ｄｅｇ　）＝　　　６６６．７　　（
ｃｊ　　・　ｓｅｃ　　　−ｄｅｑ　　／ｃａｔ　　）
であり、 内側弾性体層（ｔ２２）の熱抵抗（ｔ２／λ１）と外側
弾性体層（ｔ２３）の熱抵抗（ｔ２／λ２）との和（ｔ
２／λ　十ｔ　／λ２）は、６６８．７であり、１６　
≦　　ｔ　　／λ　　＋ｔ　　／λ　　　≦　　７００
（ａｊ　　−ｓｅｃ　　　−ｄｅ　ｇ　／ｃａｌ　　　
）の関係を具備している。

◎第三実施例 この実施例に係る定着装置は、加熱ローラ（ｔ２）の構
成部材である基質ローラ（ｔ２１）が外径４９Ｍφのス
ティール製コア材で形成され、かつ、内側弾性体層（ｔ
２２）が熱伝導率λ１＝０．００３２　ｃａｔ　／　ｃ
ｍ−ｓｅｃ　−ｄｅｇ　、その厚みｔｌ−０５１＋！＃
Ｉ、及びゴム硬度が７０°のシリコーンゴム（ＨＴＶ＞
にて形成され、更に、外側弾性体層（ｔ２３）が熱伝導
率λ２＝　０．００１１　ｃａｌ　／ａｓ　・ＳｅＣ−
ｄｅｇ　、その厚みｔ２−９μｍのパイトンゴムにて形
成されている点を除き第一実施例の定着装置と路間−で
ある。

尚、加熱ローラ（ｔ２）と加圧ローラ（２）とで形成さ
れるニップ幅は第一実施例と同様に６ｍ＋であったが、
第一実施例に比較し高い荷重を要した。

そして、この実施例に係る加熱ローラ（ｔ２）の外側弾
性体層（ｔ２３）の熱抵抗（ｔ２／λ２）は、ｔ２／λ
２−９（μｍ）　／　０．００１１（ｃａｔ　　／ｃｍ
−ｓｅｃ　　−ｄｅｇ　　）＝　９　Ｘ　１Ｇ’ｃｍ　
／　１１ｘ　１０−’（ｃａｌ　　／　３　・ＳｅＣ・
ｄ（ＪＪ　　）＝　Ｏ，ａ　（ｍ　−ｓｅｃ　−ｄｅａ
　／ｃａｌ　）であり、 ０．５　　≦　　ｔ　　／λ　　　　≦　　２５（（ｔ
２４・Ｓｅｃ　　・ｄｅＱ　　／ｃａｌ　　）の関係を
具備し、 一方、加熱ローラ（ｔ２）の内側弾性体層（ｔ２２〉の
熱抵抗（ｔ２／λ１）は、 １１／λ１＝０．５（＃Ｉ）１０００３２（Ｃａ１　／
ｃＩＩｌ参ＳｅＣ−ｄｅｇ　）＝　５００ｘ　１０−’
ｃａｂ／　３２ｘ　１Ｏ−４（、ｃａｌ　　／ａｘ　　
−ｓｅｃ　　　−ｄｅｇ　　）−１５６（ｃｊｉ−８ｅ
Ｃ−ｄｅｇ／Ｃａ１）であり、 内側弾性体層（ｔ２２）の熱抵抗（ｔ２／λ１）と外側
御性体層（ｔ２３）の熱抵抗（ｔ２／λ２）との和（ｔ
１／λ１＋ｔ２／λ２）は、１６．４であり、１６　≦
　　ｔ　　／λ　　＋　ｔ　　／λ　　　　≦　　７０
０（ｃｉ−ｓｅｃ　　−ｄｅａ　　／ｃａｌ　　）の関
係を具備している。

（比較例） Ｏ第一比較例 この比較例に係る定着装置は、加熱ローラ（ｔ２）の構
成部材である基質ローラ（ｔ２１）が外径４０馴φのス
ティール製コア材で形成され、かつ、内側弾性体層（ｔ
２２）が熱伝導率λ１−Ｏ１０００７ｃａｌ　／ｌｙｓ
・ＳｅＣ−ｄｅｇ、その厚みｔ１＝５ｍ＋１及びゴム硬
度が３０’のシリコーンゴム（ＨＴＶ）にて形成され、
更に、外側弾性体層（ｔ２３）が熱伝導率λ２＝ＯＯＯ
０５０ｃａ１／ｒＪ−５ｅｃ−ｄｅｇ、その厚みｔ２＝
１００μｍのパイトンゴムにて形成されている点を除き
第一実施例の定着装置と路間−である。

尚、加熱ローラ（ｔ２）と加圧ローラ（２）とで形成さ
れるニップ幅は６ｍ＋であった。

そして、この実施例に係る加熱ローラ（ｔ２）の外側弾
性体層（ｔ２３）の熱抵抗（ｔ２／λ２）は、ｔ２／λ
２＝　１００（μ７７１）　／　０．０００５０（ｃａ
ｌ　　／ｃＩＲ−ｓｅｃ　　−ｄｅｇ　）＝　１００Ｘ
　１０’ｕ／　５　Ｘ　１０−’（ｃａｔ　　／ｃｔａ
　−Ｓ３Ｃ−ｄｅｇ　　）＝２０　（ｃｉ　−ｓｅｃ　
−ｄｅａ　／ｃａｔ　）であり、 ０．５　　　≦　　ｔ　　／λ　　　　≦　　２５（ｃ
ｄ＠ｓｅｃ　　−ｄｅｇ　　／ｃａｔ　　）の関係を具
備しているが、他方の加熱ローラ（ｔ２）の内側弾性体
層（ｔ２２）の熱抵抗（ｔ２／λ１）は、ｔ１／λ１−
５（Ｉｌ−５（Ｉ、０００７（ｃａｌ　　／ａｓ　−ｓ
ｅｃ　　−ｄｅｇ　）＝　５０００Ｘ　ｉｏ’α／　７
　Ｘ　１０−’（ｃａｔ　　／３　・ｓｅｃ　　−ｄｅ
ｇ　　）＝　　７１４．３　（ｄ　−ｓｅｃ　　−ｄｅ
ｇ　　／ｃａｌ　　）であり、 内側弾性体層（ｔ２２）の熱抵抗（ｔ２／λ１）と外側
御性体層（ｔ２３）の熱抵抗（ｔ２／λ２）との和（ｔ
２／λ　＋ｔ２／λ２　）は、　７３４．３で、１６　
≦　　ｔ　　／λ　　＋ｔ　　／λ　　　　≦　　７０
０（７４ｓｅｃ　　＠ｄｅｇ　　／ｃａｌ　　）の関係
を具備していなかった。

◎第二比較例 この比較例に係る定着装置は、加熱ローラ（ｔ２）の構
成部材である基質ローラ（ｔ２１）が外径４９．４＃φ
のスティール製コア材で形成され、かつ、内側弾性体Ｉ
Ｉ（ｔ２２）カ熱伝導率λ１＝　０．００３２　ｃａｌ
　／ｆｆｉ’ｓｅｃ　−ｄｅｇ　、その厚みｔ　１＝０
．３７１ｍ１、及びゴム硬度が７０°のシリコーンゴム
（ＨＴＶ）にて形成され、更に、外側弾性体ＩＩ（ｔ２
３）が熱伝導率λ２　＝　０．００１０　ｃａｌ　／　
ｃｘ　・ＳｅＣ−ｄｅＱ　、その厚みｔ２−５μｍのパ
イトンゴムにて形成されている点を除き第一実施例の定
着装置と路間−である。

尚、加熱ローラ（ｔ２）と加圧ローラ（２）とで形成さ
れるニップ幅は、高い荷重をかけても６Ｍには設定でき
ず４ＩＩｌｌＩであった。

そして、この実施例に係る加熱ローラ（ｔ２）の外側弾
性体ＩＩ（ｔ２３）の熱抵抗（ｔ２／λ２）は、ｔ２／
λ２＝　５　（μｍ＞　／　０．００１０（ｃａｌ　　
／ａｘ　・ｓｅｃ　　−ｄｅａ　　）＝　５　ｘ　１０
−４１／　ＩＯＸ　１０−’（ｃａｔ　　／ａｍ　−ｓ
ｅｃ　　−ｄｅａ　　）＝　０．５　（ｍ　−ｓｅｃ　
−ｄｅｏ　／ｃａｔ　）であり、 ０．５　　≦　　ｔ　　／λ　　　≦　　２５（ｄ　　
−ｓｅｃ　　−ｄｅｇ　　／ｃａｔ　　）の関係を具備
しているが、他方の加熱ローラ（ｔ２）の内側弾性体層
（ｔ２２）の熱抵抗（ｔ１／λ１）は、ｔ　／λ１　”
　０．３　（ｊｌｌｌ）　／　０．００３２（ｃａｌ　
　／にｐｇ　−ｓｅｃ　　−ｄｅｇ　　）−３００Ｘ　
１０’ＣＭ／３２Ｘ　１０−’（ｃａｌ　　／ｌ：ｍ　
−ｓｅｃ　　−ｄｅｇ　　）＝　９．４　（ｃｄ−ｓｅ
ｃ　−ｄｅｇ　／ｃａｌ　）であり、 内側弾性体層（ｔ２２）の熱抵抗（ｔ２／λ１）と外調
停性体Ｊｌ（ｔ２３）の熱抵抗（ｔ２／λ２）との和（
ｔ２／λ　＋ｔ　／λ２　）は、　９．９で、１６　≦
　　ｔ　　／λ　　＋ｔ　　／λ　　　≦　　１００（
ＣＩｉ−ｓｅｃ　　−ｄｅｇ　／ｃａｔ　　）の関係を
具備していなかった。

Ｏ第三比較例 この比較例に係る定着装置は、加熱ローラ（ｔ２）の構
成部材である基質ローラ（ｔ２１）が外径４０ａｍ＋φ
のスティール製コア材で形成され、かつ、内側弾性体Ｉ
ｔ（ｔ２２）が熱伝導率λ１＝　０．０００７　ｃａｌ
　／　ｒａ−ｓｅｃ　−ｄｅｇ　、その厚みｔ１＝５ａ
ｍ＋、及びゴム硬度が３０°のシリコーンゴム（ＨＴＶ
）にて形成され、更に、外側弾性体層（ｔ２３）が熱伝
導率λ２＝０．０００４５ｃａｌ　／　ｃｍ　・ＳｅＣ
−ｄｅｇ　、その厚みｔ２＝１５０μｍのパイトンゴム
にて形成されている点を除き第一実施例の定着装置と路
間−である。

尚、加熱ローラ（ｔ２）と加圧ローラ（２）とで形成さ
れるニップ幅は６ａｍであった。

そして、この実施例に係る加熱ローラ（ｔ２）の外側弾
性体層（ｔ２３）の熱抵抗（ｔ２／λ２）は、ｊ　　／
λ２＝　　１５０１ｍ）　／　０．０００４５（ｃａｌ
　　／ａｓ　−ｓｅｃ　　−ｄｅｇ　＞一１５０Ｘ　１
０　　ｔｙｚ／　４．５Ｘ　１０−’（Ｃａ１　／ＣＩ
ＩΦＳｅＣ・ｄｅｇ　）＝３３．３　（ｃｄ−ｓｅｃ　
−ｄｅｇ　／ｃａｔ　）であり、 ０．５　　≦　ｔ　／λ　　≦　２５ （Ｃｊ　　−ｓｅｃ　　−ｄｅｇ　　／ｃａｔ　　）の
関係を具備せず、 また、加熱ローラ（ｔ２）の内側弾性体層（ｔ２２）の
熱抵抗（ｔ、／λ、）は、 １１／λ１−５　（ｍ）　／　０．０００７（Ｃａ１／
ＣｌＡｌｌ５ｅＣ・ｄｅｇ）＝　５０００Ｘ　１Ｇ−４
ｃｍ／　７　Ｘ　１０−’（ｃａｌ　　／３　・ｓｅｃ
　　−ｄｅｇ　　）＝　　７１４．３　（ｊ　−ｓｅｃ
　　−ｄｅｇ　　／ｃａｌ　　）であり、 内側弾性体層（ｔ２２）の熱抵抗（ｔ１／λ１）と外側
弾性体層（ｔ２３）の熱抵抗（ｔ２／λ２）との和（ｔ
２／λ　＋ｔ　／λ２　）は、　７４７．６で、１６　
≦　　ｔ　　／λ　　＋ｔ　　／λ　　　≦　　７００
（Ｃｊ　−ｓｅｃ　　−ｄｅｇ　　／ｃａｌ　　）の関
係をも具備していなかった。

（評価試験） 第一実施例〜第三実施例に係る定着装置、及び第一比較
例〜第三比較例に係る定着装置について、■定着トナー
の発色性、 ■定着時における加熱ローラへの用紙の巻付きの有無、 ■加熱ローラ外周面のピンホールの有無、について評価
試験を行った。

尚、定着トナーの発色性試験は、定着後におけるトナー
像の光沢度を光沢度計であるグロスメータ（反射角１５
°）により測定し、その測定値が目標値の４０グロスよ
り＾い場合を合格とした。

この結果を第１表に示す。

この結果から明らかなように、 ０５　≦　ｔ　／λ　　≦　２５ （ｃｉ　・ｓｅｃ　−ｄｅｏ　／ｃａｌ　）の関係を具
備し、かつ、 １６　　≦　ｔ　／λ　＋ｔ　／λ　　≦　７００（７
番Ｓｅｃ　番ｄｅｇ　／　ｃａｌ　）の関係を具備する
第一実施例〜第三実施例に係る定着装置においては、定
着トナーの発色性が良好で、しかも、加熱ローラへの用
紙の巻付きも起こらず、加熱ローラ外周面にピンホール
の発生も皆無である。

これに対し、 １６　　≦　ｔ　／λ　＋ｔ　／λ　　≦　７００（ｉ
　−ｓｅｃ　−ｄｅｇ／ｃａｔ　）の要件を具備しない
第一比較例においては、熱抵抗（ｔ２／λ　＋ｔ２／λ
２）が高過ぎてトナー発色性が悪い欠点があり、 また、同様に、 １６　　≦　ｔ　／λ　＋ｔ　／λ　　≦　７００（ｄ
　−ｓｅｃ　−ｄｅｇ／ｃａｔ　）の要件を具備しない
第二比較例においては、上記内側弾性体層の厚みｔｌが
０．３Ｍと薄過ぎるためゴムの弾性に起因する離型能力
が付与されず、加熱ローラへの用紙の巻付きが生ずると
共に加熱ローラ外周面にピンホールの発生が見られた。

更に、０．５　　≦　ｔ　／λ　　≦　２５（ｃｉ−ｓ
ｅｃ　−ｄｅｏ　／ｃａｌ　）と、１６　　≦　　ｔ　
　／λ　　＋　ｔ　　／λ　　　　≦　　１００Ｃｃｉ
　−ｓｅｅ　　−ｄｅｇ　／ｃａｌ　　）の要件を具備
しない第三比較例においては、トナー発色性（３５グロ
ス）が悪い欠点があった。

［発明の効果１ 本発明によれば、加熱ローラが内部に加熱源を有する基
質ローラと、この基質ローラ上に設けられ内部に金属含
有充填剤が分散された内側弾性体層と、この内側弾性体
層上に設けられ内部に金属含有充填剤が分散された外側
弾性体層とを備え、かつ、上記内側弾性体層並びに外側
弾性体層の厚みを夫々ｔ　１ｔ２　（ｃｌｌ）、各熱伝
導率を夫々λ　、λ、２　　（ｃａｌ　／Ｇｌ　−Ｓｅ
Ｃ−ｄｅｏ　）としたとき、上記内側弾性体層の厚みｔ
　がｔｌ＞　０．３ａｌ。

上記外側弾性体層の熱抵抗（ｔ２／λ２）が０．５　　
≦　　ｔ　　／λ　　　　≦　　２５（ｃｄ　−ｓｅｃ
　　−ｄｅｏ　／ｃａｔ　　）　　、及び、内側弾性体
層の熱抵抗（ｔ１／λ１）と外側弾性体層の熱抵抗（ｔ
２／λ２）との和（ｔ２／λ１＋ｔ２／λ２）が １６　≦　　ｔ　　／λ　　＋ｔ　　／λ　　　　≦　
　７００（ａ４　・Ｓｅｃ　　−ｄｅｇ　　／Ｃａｌ　
　）の関係式を具備する範囲に設定されているため、未
定前トナー像が形成されたシートへ適度の押圧力と接触
幅をもって上記加熱ローラを接触させることが可能にな
ると共に、 加熱源からの熱エネルギを上記内側弾性体層と外側弾性
体層弁して未定着トナーへ過不足なく供給することが可
能となる。

従って、定着不良やトナー発色に支障を来たさず、しか
も加熱ローラへのシートの巻付きが起こらない定着装置
を簡便に提供できる効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第２図は本発明の実施例を示しており、第１図
は実施例に係る定着装置の概略斜視図、第２図はその断
面図を示し、また、第３図は従来の定着装置の断面図で
ある。 ［符号説明〕 （ｔ２）・・・加熱ローラ （２）・・・加圧ローラ （５）・・・トナー像 （６）・・・用紙 （ｔ２０）・・・コルツランプ （ｔ２１）・・・基質ローラ （ｔ２２）・・・内側弾性体層 （ｔ２３）・・・外側弾性体層 特　許　出　願　人　富士ゼロックス株式会社代　　理
　　人　　弁理士　　中　　村　　智　　廣　（外３名
）５：トナー像

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 互いに圧接しながら回動し少なくとも一方が加熱ローラ
   である一対のローラと、上記加熱ローラの外周面にトナ
   ーオフセット防止用の剥離剤を供給する剥離剤供給手段
   とを備え、上記ローラ間に未定着トナー像が形成された
   シートを挿通させてトナー像の定着を行う定着装置にお
   いて、 上記加熱ローラが、 内部に加熱源を有する基質ローラと、 この基質ローラ上に設けられ内部に金属含有充填剤が分
   散された内側弾性体層と、 この内側弾性体層上に設けられ内部に金属含有充填剤が
   分散された外側弾性体層とを備え、かつ、上記内側弾性
   体層並びに外側弾性体層の厚みを夫々ｔ＿１、ｔ＿２（
   ｃｍ）、各熱伝導率を夫々λ＿１、λ＿２（ｃａｌ／ｃ
   ｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇ）としたとき、上記内側弾性体層の
   厚みｔ＿１がｔ＿１＞０．３ｍｍ、上記外側弾性体層の
   熱抵抗（ｔ＿２／λ＿２）が０．５≦ｔ＿２／λ＿２≦
   ２５ （ｃｍ＾２・ｓｅｃ・ｄｅｇ／ｃａｌ）、 及び、内側弾性体層の熱抵抗（ｔ＿１／λ＿１）と外側
   弾性体層の熱抵抗（ｔ＿２／λ＿２）との和（ｔ＿１／
   λ＿１＋ｔ＿２／λ＿２）が １６≦ｔ＿１／λ＿１＋ｔ＿２／λ＿２≦７００（ｃｍ
   ＾２・ｓｅｃ・ｄｅｇ／ｃａｌ） の関係式を具備する範囲に設定されていることを特徴と
   する定着装置。