JP2002372884A - 定着装置及びこれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決課題】 定着ロールとして薄肉化されたロールを
使用した場合でも、合成樹脂製の駆動ギアが破損したり
することがなく、しかもコストアップや定着装置の寿命
を低下させることなく、安定して薄肉化された定着ロー
ルを回転駆動することが可能な定着装置及びこれを用い
た画像形成装置を提供することを課題とする。 【解決手段】 薄肉円筒状の定着ローラを用いた定着装
置において、前記薄肉円筒状の定着ローラの軸方向端部
に、当該定着ローラを回転駆動するための駆動歯車のキ
ー部を嵌合するための回り止め部を設けるとともに、前
記定着ローラの回り止め部のローラ回転方向下流側にお
けるエッジ部に、前記駆動歯車のキー部との接触面積を
増加させる接触面積増加部材を設けるように構成して課
題を解決した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】この発明は、電子写真方式、
静電記録方式、イオノグラフィー、磁気記録方式等の画
像形成方式を採用し、カラーや白黒の画像を形成する複
写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に用い
られる定着装置、及びこれを用いた画像形成装置に関
し、特に、省電力化やファーストプリントアウトタイム
（電源投入後、１枚目のプリントが可能になるまでの時
間）の短縮などを可能とした定着装置及びこれを用いた
画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記電子写真方式等の画像形成方
式を採用した複写機やプリンタ、あるいはファクシミリ
等の画像形成装置においては、フルカラー化や高画質化
などの画質面での要求は勿論のこと、装置の小型化、長
寿命化、高生産性、省電力化、ファーストプリントアウ
トタイム（電源投入後、１枚目のプリントが可能になる
までの時間）の短縮など、様々な要求を満たすことが求
められてきている。

【０００３】本出願人は、かかる複写機やプリンター等
の画像形成装置に求められるニーズに応えるべく、種々
の画像形成装置を提案してきており、例えば、特開平１
０−７８６８６号公報に開示されているように、装置の
小型化が可能であり、しかも複雑な画像の位置ずれ防止
技術を用いることなく、高画質のカラー画像を形成する
ことが可能な画像形成装置について、既に提案してい
る。

【０００４】この特開平１０−７８６８６号公報に開示
された画像形成装置は、種々の実施の形態を含むもので
あるが、その実施の形態の１つとして、２つの感光体と
１つの中間転写体とからなる単位構成体と、他の２つの
感光体と１つの中間転写体とからなる単位構成体が備え
られており、一方の２つの中間転写体は、さらにもう１
つの中間転写体に接するように構成したものが提案され
ている。ここに示された４つの感光体は共通の接線を有
しており、したがって、これらの４つの感光体の周囲に
配置された帯電装置、露光装置、現像装置、クリーニン
グ装置は、それぞれの感光体に対し同一位置に配置され
ており、各装置種類毎に装置の共通化が図られている。

【０００５】この画像形成装置の場合、２つの感光体上
に形成された各トナー画像は、中間転写体に転写された
後第３の中間転写体に転写され、他方の２つの感光体上
に形成された各トナー画像は他方の中間転写体に転写さ
れた後第３の中間転写体に転写され、第３の中間転写体
に転写されたトナー画像が搬送されてきた記録用紙上に
一括して転写される。用紙Ｐ上に転写されたトナー画像
は、定着装置により記録用紙上に定着される。上記中間
転写体は、ドラム型であって剛体からなるため、トナー
画像どうしの位置ずれは生じにくい。

【０００６】ところで、この種の所謂タンデム型の画像
形成装置に使用される定着装置には、省電力化やファー
ストプリントアウトタイム（電源投入後、１枚目のプリ
ントが可能になるまでの時間）の短縮などの要求を満た
すことが求められる。

【０００７】かかる要求に応える定着装置としては、内
部に加熱源を有する加熱ロールと、無端ベルト状に形成
された定着ベルトと、前記定着ベルトの両端部を回転自
在に支持するベルトガイド部材と、前記定着ベルトの内
部に配設されて当該定着ベルトを加熱ロールの表面に圧
接させる圧接部材とを備え、前記加熱ロールと定着ベル
トの間に形成されるニップ部に、未定着トナー像を担持
した記録媒体を通過させることにより、熱及び圧力によ
って定着処理を行なうように構成したものがある。

【０００８】この定着装置は、加圧部材がロール状の部
材ではなく、無端ベルト状に形成された定着ベルトを、
圧接部材によって加熱ロールに圧接させることによって
構成されているので、加圧部材の熱容量を小さくするこ
とができるとともに、加熱ロールの薄肉化が可能とな
り、加熱ロールを所定の定着温度に加熱するための電力
を低減することや時間を短縮することができ、省電力化
やファーストプリントアウトタイム（電源投入後、１枚
目のプリントが可能になるまでの時間）の短縮を実現す
ることが可能となる。

【０００９】かかる定着装置において、上記加熱ロール
を回転駆動するためには、当該加熱ロールの円筒状に形
成された芯金の端部に、合成樹脂製の駆動ギアを嵌合し
た状態で取り付けるとともに、当該合成樹脂製の駆動ギ
アのキー部を、円筒状芯金のキー溝に嵌合することによ
り、駆動ギアの回り止めを行うように構成されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術の場合には、次のような問題点を有している。す
なわち、上記従来の画像形成装置に使用される定着装置
の場合には、省電力化やファーストプリントアウトタイ
ムの短縮を実現するため、加熱ロールが薄肉化されてい
る。そのため、上記加熱ロールを回転駆動するために、
当該加熱ロールの円筒状芯金の端部に、合成樹脂製の駆
動ギアを嵌合するとともに、当該合成樹脂製の駆動ギア
のキー部を、円筒状芯金のキー溝に嵌合して、駆動ギア
の回り止めを行うと、薄肉化された円筒状芯金のキー溝
のナイフエッジ状のエッジ部が、合成樹脂製の駆動ギア
のキー部に直接当接することになる。したがって、上記
加熱ロールを回転駆動するため、駆動ギアに噛み合う他
のギアによって駆動力を伝達すると、合成樹脂製の駆動
ギアのキー部に、薄肉化された円筒状芯金のキー溝のナ
イフエッジ状のエッジ部が直接当接して、せん断力が作
用し、当該加熱ロールを繰り返し回転駆動する間に、合
成樹脂製の駆動ギアのキー部が破断して、加熱ロールを
回転駆動することができず、定着装置が使用不能になる
という問題点を有していた。

【００１１】かかる問題点を解決するためには、加熱ロ
ールを回転駆動する駆動ギアとして、金属製のギアを使
用することも考えられるが、この場合には、金属製のギ
アは合成樹脂製のギアに比べて高価であるため、コスト
アップを招くという問題点が新たに生じる。また、上記
加熱ロールを回転駆動する駆動ギアとして、金属製のギ
アを使用した場合には、今度は、薄肉化された円筒状芯
金のキー溝に負荷がかかり、当該円筒状芯金のキー溝が
変形したりして、加熱ロールの安定した回転駆動が困難
となり、いずれにしても、定着装置の寿命を低下させる
という問題点を有していた。

【００１２】そこで、この発明は、上記従来技術の問題
点を解決するためになされたものであり、その目的とす
るところは、定着ロールとして薄肉化されたロールを使
用した場合でも、合成樹脂製の駆動ギアが破損したりす
ることがなく、しかもコストアップや定着装置の寿命を
低下させることなく、安定して薄肉化された定着ロール
を回転駆動することが可能な定着装置及びこれを用いた
画像形成装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１に記載された発明は、薄肉円筒状の定着ロ
ーラを用いた定着装置において、前記薄肉円筒状の定着
ローラの軸方向端部に、当該定着ローラを回転駆動する
ための駆動歯車のキー部を嵌合するための回り止め部を
設けるとともに、前記定着ローラの回り止め部のローラ
回転方向下流側におけるエッジ部に、前記駆動歯車のキ
ー部との接触面積を増加させる接触面積増加部材を設け
たことを特徴とする定着装置である。

【００１４】また、請求項２に記載された発明は、前記
接触面積増加部材が、前記定着ローラの回り止め部を内
側に折り曲げた部材からなることを特徴とする請求項１
に記載の定着装置である。

【００１５】さらに、請求項３に記載された発明は、前
記接触面積増加部材が、前記定着ローラの回り止め部に
嵌合された別部材からなることを特徴とする請求項１に
記載の定着装置である。

【００１６】又、請求項４に記載された発明は、前記接
触面積増加部材が、前記定着ローラの軸方向端部から所
定の距離だけ内側に配置されていることを特徴とする請
求項１乃至３のいずれかに記載の定着装置である。

【００１７】更に、請求項５に記載された発明は、複数
の像担持体上に形成された色の異なるトナー像を、１つ
又は複数の中間転写体を介して記録媒体上に転写した
後、薄肉円筒状の定着ローラを用いた定着装置によって
定着させることにより画像を形成する画像形成装置にお
いて、前記定着装置は、前記薄肉円筒状の定着ローラの
軸方向端部に、当該定着ローラを回転駆動するための駆
動歯車のキー部を嵌合するための回り止め部を設けると
ともに、前記定着ローラの回り止め部のローラ回転方向
下流側におけるエッジ部に、前記駆動歯車のキー部との
接触面積を増加させる接触面積増加部材を設けたことを
特徴とする画像形成装置である。

【００１８】なお、上記中間転写体としては、例えば、
複数の中間転写体が用いられるが、中間転写体は、１つ
のみ備えた画像形成装置であっても勿論よい。

【００１９】また、上記複数の像担持体としては、例え
ば、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、
及びブラック（Ｋ）の各色のトナー像を形成するものが
用いられるが、これらの色の順番や種類は、他のもので
あっても勿論よい。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施の形態に
ついて図面を参照して説明する。

【００２１】図２はこの発明の実施の形態１に係る画像
形成装置としてのタンデム型のフルカラープリンタを示
すものである。

【００２２】図２において、01はタンデム型のフルカラ
ープリンタの本体を示すものであり、このプリンタ本体
01の内部には、大別して、フルカラーの画像形成を行う
プリントヘッドデバイス（Print Head Device ）02と、
このプリントヘッドデバイス02の像担持体としての４つ
の感光体ドラム11, 12, 13, 14に画像露光を施す露光装
置としてのＲＯＳ（Raster Output Scanner ）03と、上
記プリントヘッドデバイス02の各色の現像装置41, 42,
43, 44に対応する色のトナーを供給する４つのトナーボ
ックス04Y,04M,04C,04K と、上記プリントヘッドデバイ
ス02に記録媒体としての記録用紙Ｐを供給する給紙カセ
ット05と、上記プリントヘッドデバイス02からトナー像
が転写された記録用紙Ｐに対して、定着処理を施す定着
装置70と、この定着装置70によって片面に画像が定着さ
れた記録用紙Ｐを、表裏を反転した状態で、再度プリン
トヘッドデバイス02の転写部へと搬送する両面用搬送経
路07と、プリンタ本体01の外部から所望の記録用紙Ｐを
給紙する手差し給紙手段08と、プリンタの動作を制御す
るコントローラ09と、画像信号に対して画像処理を施す
画像処理回路や高圧電源回路等からなる電気回路10とが
設けられている。なお、図２中、Ｔは画像が形成された
記録用紙Ｐを排出する排出トイレを示すものであり、こ
の排出トイレT は、プリンタ本体01の上部に一体的に配
置されている。

【００２３】上記プリンタ本体01の内部に配設される種
々の部材のうち、露光装置としてのＲＯＳ03は、イエロ
ー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック
（Ｋ）の各色に対応した画像データに基づいて点灯駆動
される４つの半導体レーザや、これら４つの半導体レー
ザから出射される４本のレーザ光を、偏向走査するため
のｆ−θレンズやポリゴンミラー、あるいは複数枚の反
射ミラーなどから構成されている。

【００２４】図３はこの発明の実施の形態１に係る画像
形成装置としてのタンデム型フルカラープリンタのプリ
ントヘッドデバイスを示すものである。尚、図３中の矢
印は、各回転部材の回転方向を示している。

【００２５】このプリントヘッドデバイス02は、図３に
示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）、ブラック（Ｋ）用の各感光体ドラム（像担持
体）11, 12, 13, 14を有する画像形成ユニット1, 2, 3,
4と、これら感光体ドラム11,12, 13, 14に接触する一
次帯電用の帯電ロール（接触型帯電装置）21, 22, 23,2
4と、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のレーザ光31, 32, 33,
34を照射するＲＯＳ（露光装置）03（図２参照）と、上
記感光体ドラム11, 12, 13, 14上に形成された静電潜像
を、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、
ブラック（Ｋ）の各色のトナーで現像する現像装置41,
42, 43, 44と、上記４つの感光体ドラム11, 12, 13, 14
のうちの２つの感光体ドラム11, 12に接触する第１の一
次中間転写ドラム（中間転写体）51及び他の２つの感光
体ドラム13, 14に接触する第２の一次中間転写ドラム
（中間転写体）52と、上記第１、第２の一次中間転写ド
ラム51, 52に接触する二次中間転写ドラム（中間転写
体）53と、この二次中間転写ドラム53に接触する最終転
写ロール（転写部材）60とで、その主要部が構成されて
いる。

【００２６】感光体ドラム11, 12, 13, 14は、共通の接
平面M を有するように一定の間隔をおいて配置されてい
る。また、第１の一次中間転写ドラム51及び第２の一次
中間転写ドラム52は、各回転軸が該感光体ドラム11, 1
2, 13, 14軸に対し平行かつ所定の対称面を境界とした
面対称の関係にあるように配置されている。さらに、二
次中間転写ドラム53は、該感光体ドラム11, 12, 13, 14
と回転軸が平行であるように配置されている。

【００２７】各色毎の画像情報に応じた信号は、電気回
路10（図２参照）に配設された画像処理回路によりラス
タライジングされてＲＯＳ03に入力される。このＲＯＳ
03では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のレーザ光31, 32, 33,
34が変調され、対応する色の感光体ドラム11, 12, 13,
14に照射される。

【００２８】上記各感光体ドラム11, 12, 13, 14の周囲
では、周知の電子写真方式による各色毎の画像形成プロ
セスが行なわれる。まず、上記感光体ドラム11, 12, 1
3, 14としては、例えば、直径２０ｍｍのＯＰＣ感光体
を用いた感光体ドラムが用いられ、これらの感光体ドラ
ム11, 12, 13, 14は、例えば、95ｍｍ／ｓｅｃの回転速
度で回転駆動される。上記感光体ドラム11, 12, 13, 14
の表面は、図３に示すように、接触型帯電装置としての
帯電ロール21, 22, 23, 24に、約-840ＶのＤＣ電圧を印
加することによって、例えば約-300Ｖ程度に帯電され
る。なお、上記接触型の帯電装置としては、ロールタイ
プのもの、フィルムタイプのもの、ブラシタイプのもの
等が挙げられるが、どのタイプのものを用いても良い。
この実施の形態では、近年、電子写真装置で一般に使用
されている帯電ロールを採用している。また、感光体ド
ラム11, 12, 13, 14の表面を帯電させるために、この実
施の形態では、ＤＣのみ印加の帯電方式をとっている
が、ＡＣ＋ＤＣ印加の帯電方式を用いても良い。

【００２９】その後、感光体ドラム11, 12, 13, 14の表
面には、露光装置としてのＲＯＳ03によってイエロー
（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック
（Ｋ）の各色に対応したレーザ光31, 32, 33, 34が照射
され、各色毎の入力画像情報に応じた静電潜像が形成さ
れる。感光体ドラム11, 12, 13, 14は、ＲＯＳ03で静電
潜像が書き込まれた際に、その画像露光部の表面電位は
-60 Ｖ以下程度にまで除電される。

【００３０】また、上記感光体ドラム11, 12, 13, 14の
表面に形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シ
アン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応した静電潜像
は、対応する色の現像装置41, 42, 43, 44によって現像
され、感光体ドラム11, 12,13, 14上にイエロー
（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック
（Ｋ）の各色のトナー像として可視化される。

【００３１】この実施の形態では、現像装置41, 42, 4
3, 44として、磁気ブラシ接触型の二成分現像方式を採
用しているが、この発明の適用範囲はこの現像方式に限
定されるものではなく、非接触型の現像方式においても
この発明を充分に適用することができることは勿論であ
る。

【００３２】現像装置41, 42, 43, 44には、それぞれ色
の異なったイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）、ブラック（Ｋ）色のトナーと、キャリアからな
る現像剤が充填されている。これらの現像装置41, 42,
43, 44には、図２に示すように、対応する色のトナーボ
ックス04Y,04M,04C,04K からトナーが補給されると、こ
の補給されたトナーは、オーガー404 で充分にキャリア
と攪拌されて摩擦帯電される。現像ロール401 の内部に
は、複数の磁極を所定の角度に配置したマグネットロー
ル（不図示）が固定した状態で配置されている。この現
像ロール401 に現像剤を搬送するパドル403 によって、
当該現像ロール401 の表面近傍に搬送された現像剤は、
現像剤量規制部材402 によって現像部に搬送される量が
規制される。この実施の形態では、上記現像剤の量は、
30〜50ｇ／ｍ² であり、また、このとき現像ロール401
上に存在するトナーの帯電量は、概ね-20 〜35μＣ／g
程度である。

【００３３】上記現像ロール401 上に供給されたトナー
は、マグネットロールの磁力によって、キャリアとトナ
ーで構成された磁気ブラシ状となっており、この磁気ブ
ラシが感光体ドラム11, 12, 13, 14と接触している。こ
の現像ロール401 にAC＋DCの現像バイアス電圧を印加し
て、現像ロール401 上のトナーを感光体ドラム11, 12,
13, 14上に形成された静電潜像に現像することにより、
トナー像が形成される。この実施の形態では、例えば、
現像バイアス電圧のAC成分が4 ｋＨｚ、1.5 ｋＶppで、
ＤＣ成分が-230Ｖ程度に設定されている。

【００３４】この実施の形態では、上記現像装置41, 4
2, 43, 44において、トナーとして略球形状のトナーで
ある所謂”球形トナー”であって、その平均粒径が３〜
１０μｍ程度のものが使用され、例えば、ブラック色の
トナーの平均粒径は８μｍ、カラートナーの平均粒径は
７μｍに設定される。

【００３５】次に、上記各感光体ドラム11, 12, 13, 14
上に形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シア
ン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像は、第１の
一次中間転写ドラム51及び第２の一次中間転写ドラム52
上に、静電的に二次転写される。感光体ドラム11, 12上
に形成されたイエロー（Ｙ）およびマゼンタ（Ｍ）色の
トナー像は、第１の一次中間転写ドラム51上に、感光体
ドラム13, 14上に形成されたシアン（Ｃ）、ブラック
（Ｋ）色のトナー像は、第２の一次中間転写ドラム52上
に、それぞれ転写される。従って、第１の一次中間転写
ドラム51上には、感光体ドラム11または12のどちらから
転写された単色像と、感光体ドラム11及び12の両方から
転写された２色のトナー像が重ね合わされた二重色像が
形成されることになる。また、第２の一次中間転写ドラ
ム52上にも、感光体ドラム13,14 から同様な単色像と二
重色像が形成される。

【００３６】上記第１及び第２の一次中間転写ドラム5
1,52 上に感光体ドラム11,12,13,14からトナー像を静電
的に転写するために必要な表面電位は、+250〜500 Ｖ程
度である。この表面電位は、トナーの帯電状態や雰囲気
温度、湿度によって最適値に設定されることになる。こ
の雰囲気温度や湿度は、雰囲気温度や湿度によって抵抗
値が変化する特性を持った部材の抵抗値を検知すること
で簡易的に知ることが可能である。上述のように、トナ
ーの帯電量が-20 〜35μＣ／g の範囲内にあり、常温常
湿環境下にある場合には、第１及び第２の一次中間転写
ドラム51,52 の表面電位は、+380Ｖ程度が望ましい。

【００３７】この実施の形態で用いる第１、第２の一次
中間転写ドラム51, 52は、例えば、外径が42ｍｍに形成
され、抵抗値は１０⁸ Ω程度に設定される。第１、第２
の一次中間転写ドラム51, 52は、単層、あるいは複数層
からなる表面が可撓性、もしくは弾性を有する円筒状の
回転体であり、一般的にはＦｅやＡｌ等からなる金属製
コアとしての金属パイプの上に、導電性シリコーンゴム
等で代表される低抵抗弾性ゴム層（Ｒ＝10² 〜10³ Ω）
が、厚さ0.1 〜10mm程度に設けられている。更に、第
１、第２の中間転写ドラム51, 52の最表面は、代表的に
はフッ素樹脂微粒子を分散させたフッ素ゴムを厚さ3 〜
100 μｍの高離型層（Ｒ＝10⁵ 〜10⁹ Ω）として形成
し、シランカップリング剤系の接着剤（プライマ）で接
着されている。ここで重要なのは、抵抗値と表面の離型
性であり、高離型層の抵抗値がＲ＝10 ⁵ 〜10⁹ Ω程度で
あり、高離型性を有する材料であれば、特に材料は限定
されない。

【００３８】このように第１、第２の一次中間転写ドラ
ム51, 52上に形成された単色又は二重色のトナー像は、
二次中間転写ドラム53上に静電的に３次転写される。従
って、二次中間転写ドラム53上には、単色像からイエロ
ー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック
（Ｋ）色の四重色像までの最終的なトナー像が形成され
ることになる。

【００３９】この二次中間転写ドラム53上へ第１及び第
２の一次中間転写ドラム51,52 からトナー像を静電的に
転写するために必要な表面電位は、+600〜1200Ｖ程度で
ある。この表面電位は、感光体ドラム11, 12, 13, 14か
ら第１の一次中間転写ドラム51及び第２の一次中間転写
ドラム52へ転写するときと同様に、トナーの帯電状態や
雰囲気温度、湿度によって最適値に設定されることにな
る。また、転写に必要なのは、第１及び第２の一次中間
転写ドラム51,52 と二次中間転写ドラム53との間の電位
差であるので、第１及び第２の一次中間転写ドラム51,5
2 の表面電位に応じた値に設定することが必要である。
上述のように、トナーの帯電量が-20 〜35μＣ／g の範
囲内にあり、常温常湿環境下であって、第１及び第２の
一次中間転写ドラム51,52 の表面電位が+380Ｖ程度の場
合には、二次中間転写ドラム53の表面電位は、+880Ｖ程
度、つまり第１及び第２の一次中間転写ドラム51,52 と
二次中間転写ドラム53との間の電位差は、+500Ｖ程度に
設定することが望ましい。

【００４０】この実施の形態で用いる二次中間転写ドラ
ム53は、例えば、外径が第１及び第２の一次中間転写ド
ラム51,52 と同じ42ｍｍに形成され、抵抗値は１０¹¹Ω
程度に設定される。また、上記二次中間転写ドラム53も
第１、第２の一次中間転写ドラム51, 52と同様、単層、
あるいは複数層からなる表面が可撓性、もしくは弾性を
有する円筒状の回転体であり、一般的にはＦｅやＡｌ等
からなる金属製コアとしての金属パイプの上に、導電性
シリコーンゴム等で代表される低抵抗弾性ゴム層（Ｒ＝
10² 〜10³ Ω）が、厚さ0.1 〜10mm程度に設けられてい
る。更に、二次中間転写ドラム53の最表面は、代表的に
はフッ素樹脂微粒子を分散させたフッ素ゴムを厚さ3 〜
100 μｍの高離型層として形成し、シランカップリング
剤系の接着剤（プライマ）で接着されている。ここで、
二次中間転写ドラム53の抵抗値は、第１及び第２の一次
中間転写ドラム51,52 よりも高く設定する必要がある。
そうしないと、二次中間転写ドラム53が第１及び第２の
一次中間転写ドラム51,52を帯電してしまい、第１及び
第２の一次中間転写ドラム51,52 の表面電位の制御が難
しくなる。このような条件を満たす材料であれば、特に
材料は限定されない。

【００４１】次に、上記二次中間転写ドラム53上に形成
された単色像から四重色像までの最終的なトナー像は、
最終転写ロール60によって、用紙搬送路を通る用紙Ｐに
３次転写される。この用紙Ｐは、不図示の紙送り工程を
経て用紙搬送ロール90を通過し、二次中間転写ドラム53
と最終転写ロール60のニップ部に送り込まれる。この最
終転写工程の後、用紙上に形成された最終的なトナー像
は、定着装置70によって定着され、一連の画像形成プロ
セスが完了する。

【００４２】ところで、この実施の形態に係る定着装置
は、内部に加熱源を有する加熱ロールと、無端ベルト状
に形成された定着ベルトと、前記定着ベルトの両端部の
内側に嵌合された状態に配設され、当該定着ベルトの内
面を回転自在にガイドするベルトガイド部材と、前記定
着ベルトの内部に配設されて当該定着ベルトを加熱ロー
ルの表面に圧接させる圧接部材と、前記定着ベルトの内
面にオイルを供給するオイル供給部材とを備え、前記加
熱ロールと定着ベルトの間に形成されるニップ部に、未
定着トナー像を担持した記録媒体を通過させることによ
り定着を行なうように構成されている。

【００４３】図４はこの実施の形態に係る定着装置の外
観を示す斜視図、図５はこの実施の形態に係る定着装置
を示す断面図である。

【００４４】この実施の形態に係る定着装置70は、図５
に示すように、内部に加熱源701 を有する加熱ロール70
2 と、無端ベルト状の定着ベルト703 と、前記定着ベル
ト703 が回転自在となるように当該定着ベルト703 の両
端を支持するベルトガイド部材704 と、前記定着ベルト
703 の内部に配設され、前記加熱ロール702 の表面に定
着ベルト703 を圧接させる圧接部材705 と、前記定着ベ
ルト703 の内面にオイルを供給するオイル供給部材とし
てのフェルト部材706 とを備えるように構成されてい
る。なお、図５中、750 は定着装置70の出口ロールを示
している。

【００４５】上記加熱ロール702 は、後に詳述するよう
に、鉄やステンレス等からなる薄肉円筒状の芯金と、当
該芯金の表面に被覆されたシリコンゴム等からなる肉厚
０．６５ｍｍ程度の弾性層と、当該弾性層の表面の被覆
されたＰＦＡ等からなる肉厚３０μｍ程度の離型層とか
ら構成されている。また、上記加熱ロール702 の内部に
は、加熱源として６００Ｗのハロゲンランプ701 が配設
されている。

【００４６】また、上記定着ベルト703 は、ポリイミド
等の合成樹脂によって、内径が３０ｍｍ、肉厚が７５μ
ｍの無端ベルト状に形成されており、必要に応じて、表
面にＰＦＡ等からなる離型層が設けられる。

【００４７】さらに、上記ベルトガイド部材704 は、図
６に示すように、圧接部材705 に一体的に組み付けられ
るように構成されている。

【００４８】この圧接部材705 は、図６及び図７に示す
ように、合成樹脂製のベルトハウジング707 と、当該ベ
ルトハウジング707 に嵌合状態に装着される断面略コ字
形状の金属製のベルトフレーム708 と、定着ベルト703
を加熱ロール702 に圧接させるためのニップヘッド部材
709 と、当該ニップヘッド部材709 に装着されるパッド
部材710 とから、主に構成されている。

【００４９】また、上記ベルトガイド部材704 は、図６
及び図７に示すように、ベルトフレーム708 の両端部に
互いに平行に突設された嵌合部708aに嵌合された状態
で、ベルトハウジング707 の両端部に装着されるように
なっている。

【００５０】さらに、上記オイル供給部材としてのフェ
ルト部材706 は、例えば、ノーメックス（商品名）から
なり、当該フェルト部材706 には、粘度３００ｃｓのア
ミノＳｉオイル等からなるオイルが、２．０ｇ程度含浸
されている。このフェルト部材706 は、図５及び図７に
示すように、ベルトフレーム708 の背面側に接着等の手
段によって固定した状態で取り付けられている。

【００５１】また、上記圧接部材705 は、図８に示すよ
うに、ベルトガイド部材704 を介して、アーム部材717
に取り付けられており、このアーム部材717 は、コイル
スプリング718 によって圧接部材705 を加熱ロール702
に、所定の圧力（例えば、２４Ｋｇｆ）で圧接させるよ
うに構成されている。なお、図７及び図８中、719 は定
着ベルト 703と圧接部材705 との間に介在される合成樹
脂製のフィルム状のシート部材を示しており、やはり、
定着ベルト703 と圧接部材705 との間の摩擦を低減する
ものであるが、必ずしも設けなくとも良い。

【００５２】ところで、この実施の形態に係る定着装置
は、薄肉円筒状の定着ローラを用いた定着装置であっ
て、前記薄肉円筒状の定着ローラの軸方向端部に、当該
定着ローラを回転駆動するための駆動歯車のキー部を嵌
合するための回り止め部を設けるとともに、前記定着ロ
ーラの回り止め部のローラ回転方向下流側におけるエッ
ジ部に、前記駆動歯車のキー部との接触面積を増加させ
る接触面積増加部材を設けるように構成されている。

【００５３】上記接触面積増加部材は、例えば、前記定
着ローラの回り止め部を内側に折り曲げた部材からなる
ように構成される。また、上記接触面積増加部材は、例
えば、前記定着ローラの軸方向端部より所定の距離だけ
内側に配置される。

【００５４】即ち、上記定着ロールとしての加熱ロール
702 は、前述したように、鉄やステンレス等からなる薄
肉円筒状の芯金と、当該芯金の表面に被覆されたシリコ
ンゴム等からなる肉厚０．６５ｍｍ程度の弾性層と、当
該弾性層の表面の被覆されたＰＦＡ等からなる肉厚３０
μｍ程度の離型層とから構成されている。

【００５５】上記薄肉円筒状の芯金720 は、図９に示す
ように、鉄やステンレス等の金属によって、厚さ０．５
ｍｍの肉厚となるように薄肉の円筒状に形成されてい
る。この薄肉円筒状芯金720 の軸方向の一端部には、図
１及び図９に示すように、当該薄肉円筒状芯金720 で構
成される加熱ロール702 を回転駆動するための合成樹脂
製の駆動ギア730 のキー部731 を嵌合するための回り止
め部721 が設けられている。この回り止め部721 は、図
１０に示すように、薄肉円筒状芯金720 を、その端部か
ら軸方向の内側に向けて、細長い平面略Ｕ字形状に切り
欠いて形成されている。

【００５６】また、上記回り止め部721 には、図１０に
示すように、加熱ローラ702 の回転方向下流側における
エッジ部722 に、前記駆動ギア730 のキー部731 との接
触面積を増加させる接触面積増加部材723 が設けられて
おり、この接触面積増加部材723 は、薄肉円筒状芯金72
0 と一体的に形成されている。つまり、上記接触面積増
加部材723 は、平面略Ｕ字形状の回り止め部721 を、プ
レス加工等によって形成する際に、当該回り止め部721
に位置する薄肉円筒状芯金720 を、内側に直角に約２ｍ
ｍ程度折り曲げることによって形成されている。さら
に、上記接触面積増加部材721 は、薄肉円筒状芯金721
の軸方向の端部から設けられている訳ではなく、当該薄
肉円筒状芯金 720の端部から所定の距離（例えば、５ｍ
ｍ程度）だけ軸方向内側から、回り止め部721 のエッジ
部722 に沿って設けられている。こうすることによっ
て、上記薄肉円筒状芯金720 の表面に弾性層などを被覆
する工程を行うために、当該薄肉円筒状芯金720 を保持
する際、薄肉円筒状芯金720 の端部にテーパ状の保持部
材740 を挿入するときに、接触面積増加部材723 がテー
パ状の保持部材740 に当接するのを回避するようになっ
ている。なお、上記薄肉円筒状芯金720 の保持等に支障
がない場合には、接触面積増加部材723 を薄肉円筒状芯
金720 の端部から設けても良いことは勿論である。上記
接触面積増加部材723 は、例えば、一般的な板金の曲げ
加工によって形成される。

【００５７】また、上記の如く構成された薄肉円筒状芯
金720 の表面には、図１１に示すように、シリコンゴム
等からなる肉厚０．６５ｍｍ程度の弾性層725 と、ＰＦ
Ａ等からなる肉厚３０μｍ程度の離型層726 とが被覆さ
れ、加熱ロール702 が形成される。

【００５８】そして、上記加熱ロール702 の端部には、
図１に示すように、当該加熱ロール702 を回転駆動する
ための合成樹脂製の駆動ギア730 が、当該駆動ギア730
のキー部731 を、薄肉円筒状芯金720 の回り止め部721
（キー溝）に嵌合した状態で嵌挿され、取り付けられ
る。

【００５９】以上の構成において、この実施の形態に係
る定着装置では、次のようにして、定着ロールとして薄
肉化されたロールを使用した場合でも、合成樹脂製の駆
動ギアが破損したりすることがなく、しかもコストアッ
プや定着装置の寿命を低下させることなく、安定して薄
肉化された定着ロールを回転駆動することが可能となっ
ている。

【００６０】すなわち、この実施の形態に係る定着装置
70では、図５に示すように、内部に加熱源701 を有する
加熱ロール702 と、無端ベルト状に形成された定着ベル
ト703 と、前記定着ベルト703 が回転自在となるように
当該定着ベルト703 の両端を支持するベルトガイド部材
704 と、前記定着ベルト703 の内部に配設され、前記加
熱ロール702 の表面に定着ベルト703 を圧接させる圧接
部材705 と、前記定着ベルト703 の内面にオイルを供給
するフェルト部材706 とを備え、前記加熱ロール702 と
定着ベルト703 の間に形成されるニップ部に、未定着ト
ナー像を担持した記録媒体P を通過させることにより定
着を行なうようになっている。

【００６１】その際、上記加熱ロール702 は、図５に示
すように、圧接部材705 によって定着ベルト703 と圧接
した状態で、矢印方向（図中、時計回り方向）に回転駆
動され、定着ベルト703 も加熱ロール702 に従動して循
環駆動される。

【００６２】上記加熱ロール702 を回転駆動する駆動ギ
ア730 は、図１に示すように、当該加熱ロール702 の軸
方向端部の外周に嵌合された状態で取り付けられてい
る。この駆動ギア730 は、加熱ロール702 の軸方向端部
の外周に嵌合されると同時に、当該駆動ギア 730の内周
に、半径方向内側に向けて突設されたキー部731 が、加
熱ロール702 の回り止め部721 （キー溝）に嵌合された
状態で取り付けられる。

【００６３】このとき、上記加熱ロール702 の芯金 720
は、肉厚が０．５ｍｍ程度の薄肉円筒状に形成されてい
るため、加熱ロール702 の回り止め部721 （キー溝）の
エッジ部は、そのままではナイフエッジ状となる。

【００６４】そこで、上記実施の形態では、図１及び図
１０に示すように、薄肉円筒状芯金720 の回り止め部72
1 には、加熱ローラ702 の回転方向下流側におけるエッ
ジ部722 に、駆動ギア730 のキー部731 との接触面積を
増加させる接触面積増加部材723 が設けられているた
め、この接触面積増加部材723 によって、駆動ギア730
のキー部731 との接触面積が、薄肉円筒状芯金720 の肉
厚の数倍〜数十倍に大きくなっている。そのため、上記
駆動ギア731 によって加熱ローラ702 を回転駆動する際
に、駆動ギア730 のキー部731 には、大きなせん断力が
作用することがないので、加熱ロール702 として薄肉化
されたロールを使用した場合でも、合成樹脂製の駆動ギ
ア730 のキー部731 が破損したりすることがなく、しか
も接触面積増加部材723 は、薄肉円筒状芯金720 の一部
を折り曲げて形成されているため、コストアップを招く
こともなく、定着装置の寿命を低下させることなく、安
定して薄肉化された加熱ロールを回転駆動することが可
能となっている。

【００６５】実施の形態２ 図１２はこの発明の実施の形態２を示すものであり、前
記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説
明すると、この実施の形態２では、接触面積増加部材
が、前記定着ローラの回り止め部に嵌合された別部材か
らなるように構成されている。

【００６６】すなわち、この実施の形態２では、図１２
に示すように、接触面積増加部材740 として、加熱ロー
ル702 の薄肉円筒状芯金720 とは別部材の、鉄等の金属
片を断面略Ｌ字形状に折り曲げたものを使用している。
この接触面積増加部材740 は、例えば、薄肉円筒状芯金
720 の回り止め部721 であって、加熱ローラ702 の回転
方向下流側におけるエッジ部722 に接着等の手段で固定
される。この接触面積増加部材740 は、駆動ギア730 の
取り付けに支障のない状態で設けられる。

【００６７】なお、上記接触面積増加部材740 は、結果
的に、薄肉円筒状芯金720 の回り止め部721 であって、
加熱ローラ702 の回転方向下流側におけるエッジ部722
に設けられれば良く、場合によっては、駆動ギア730 の
キー部731 側に設けてもよい。

【００６８】また、前記の実施の形態では、接触面積増
加部材を、薄肉円筒状芯金の回り止め部であって、加熱
ローラの回転方向下流側に設けたが、必要に応じて加熱
ローラの回転方向上流側にも設けるように構成しても良
い。この場合には、ジャムの除去等のため、加熱ローラ
を手動によって逆回転させる場合などに有効である。

【００６９】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
定着ロールとして薄肉化されたロールを使用した場合で
も、合成樹脂製の駆動ギアが破損したりすることがな
く、しかもコストアップや定着装置の寿命を低下させる
ことなく、安定して薄肉化された定着ロールを回転駆動
することが可能な定着装置及びこれを用いた画像形成装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１はこの発明の実施の形態１に係る定着装
置の要部を示す断面構成図である。

【図２】 図２はこの発明の実施の形態１に係る画像形
成装置としてのタンデム型フルカラープリンタを示す全
体構成図である。

【図３】 図３はこの発明の実施の形態１に係る画像形
成装置としてのタンデム型フルカラープリンタのプリン
トヘッドデバイスを示す構成図である。

【図４】 図４は定着装置を示す外観斜視図である。

【図５】 図５はこの発明の実施の形態１に係る定着装
置を示す断面構成図である。

【図６】 図６は圧接部材を示す外観斜視図である。

【図７】 図７は圧接部材を示す分解斜視図である。

【図８】 図８はこの発明の実施の形態１に係る定着装
置を示す構成図である。

【図９】 図９は円筒状芯金を示す構成図である。

【図１０】 図１０は円筒状芯金の要部を示す構成図で
ある。

【図１１】 図１１は加熱ロールを示す構成図である。

【図１２】 図１２はこの発明の実施の形態２に係る定
着装置の要部を示す断面構成図である。

【符号の説明】

70：定着装置、701 ：加熱源、702 ：加熱ロール、720
：薄肉円筒状の芯金、721 ：回り止め部、722 ：エッ
ジ部、723 ：接触面積増加部材、730 ：駆動ギア、731
：キー部。

───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｇ０３Ｇ 15/16 １０３ Ｇ０３Ｇ 15/16 １０３ (72)発明者 後藤 康孝 埼玉県岩槻市府内３丁目７番１号 富士ゼ ロックス株式会社内 (72)発明者 福田 剛士 埼玉県岩槻市府内３丁目７番１号 富士ゼ ロックス株式会社内 Ｆターム(参考） 2H030 AA05 AB02 AD04 BB42 2H033 AA21 AA23 BB13 BB37 2H200 FA09 GA12 GB22 GB25 JC02 3J103 AA02 AA24 AA81 BA03 BA46 FA12 GA02 GA57 GA58 GA60 GA66

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 薄肉円筒状の定着ローラを用いた定着装
   置において、前記薄肉円筒状の定着ローラの軸方向端部
   に、当該定着ローラを回転駆動するための駆動歯車のキ
   ー部を嵌合するための回り止め部を設けるとともに、前
   記定着ローラの回り止め部のローラ回転方向下流側にお
   けるエッジ部に、前記駆動歯車のキー部との接触面積を
   増加させる接触面積増加部材を設けたことを特徴とする
   定着装置。
2. 【請求項２】 前記接触面積増加部材は、前記定着ロー
   ラの回り止め部を内側に折り曲げた部材からなることを
   特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 【請求項３】 前記接触面積増加部材は、前記定着ロー
   ラの回り止め部に嵌合された別部材からなることを特徴
   とする請求項１に記載の定着装置。
4. 【請求項４】 前記接触面積増加部材は、前記定着ロー
   ラの軸方向端部より所定の距離だけ内側に配置されてい
   ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の
   定着装置。
5. 【請求項５】 複数の像担持体上に形成された色の異な
   るトナー像を、１つ又は複数の中間転写体を介して記録
   媒体上に転写した後、薄肉円筒状の定着ローラを用いた
   定着装置によって定着させることにより画像を形成する
   画像形成装置において、 前記定着装置は、前記薄肉円筒状の定着ローラの軸方向
   端部に、当該定着ローラを回転駆動するための駆動歯車
   のキー部を嵌合するための回り止め部を設けるととも
   に、前記定着ローラの回り止め部のローラ回転方向下流
   側におけるエッジ部に、前記駆動歯車のキー部との接触
   面積を増加させる接触面積増加部材を設けたことを特徴
   とする画像形成装置。