(57)【要約】【課題】記録媒体の分離性の向上と、画像の光沢度ムラや画像ノイズ等を抑制可能な定着装置を提供する。【解決手段】定着部材２１と加圧部材２２が互いに圧接されていない状態において、定着部材２１のクラウン部２１Ｃの頂部と逆クラウン部２１Ｄの底部との高低差をＨ１と表し、加圧部材２２のクラウン部２２Ｃの頂部と逆クラウン部２２Ｄの底部との高低差をＨ２と表すと、Ｈ１＞Ｈ２となるように各高低差を設定した。さらに、定着部材２１と加圧部材２２が互いに圧接された状態において、定着部材２１の逆クラウン部２１Ｄにおける加圧部材２２との接触圧を、定着部材２１のクラウン部２１Ｃにおける加圧部材２２との接触圧よりも大きくなるように構成した。【選択図】図３
2010223997.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱体によって加熱される定着部材と、当該定着部材を加圧する加圧部材を備え、前記定着部材と前記加圧部材とが互いに圧接して形成された定着ニップに記録媒体を通過させることにより、当該記録媒体上の未定着画像を記録媒体に定着させる定着装置において、
前記定着部材と前記加圧部材は、クラウン状に形成されたクラウン部と、逆クラウン状に形成された逆クラウン部を、それぞれ少なくとも１つずつ有し、前記定着部材の前記クラウン部と前記加圧部材の前記逆クラウン部を対応させて配設すると共に、前記定着部材の前記逆クラウン部と前記加圧部材の前記クラウン部を対応させて配設して、前記定着部材と前記加圧部材を互いに圧接させることにより、前記定着ニップを湾曲するように形成した定着装置であって、
前記定着部材と前記加圧部材が互いに圧接されていない状態において、前記定着部材の前記クラウン部の頂部と前記逆クラウン部の底部との高低差をＨ１と表し、前記加圧部材の前記クラウン部の頂部と前記逆クラウン部の底部との高低差をＨ２と表すと、Ｈ１＞Ｈ２となるように各高低差を設定し、
前記定着部材と前記加圧部材が互いに圧接された状態において、前記定着部材の前記逆クラウン部における前記加圧部材との接触圧を、前記定着部材の前記クラウン部における前記加圧部材との接触圧よりも大きくなるように構成したことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記定着部材の製品硬度をＫ１と表し、前記加圧部材の製品硬度をＫ２と表すと、Ｋ１≦Ｋ２となるように各製品硬度を設定した請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記クラウン部及び前記逆クラウン部を、前記定着部材及び前記加圧部材において少なくとも記録媒体の最大通過幅全体に対応する部分に渡って配設した請求項１又は２項に記載の定着装置。
【請求項４】
前記定着部材が回転可能な定着回転体であり、前記加圧部材が回転可能な加圧回転体であって、前記定着回転体と前記加圧回転体を互いに圧接させた負荷状態において、前記定着ニップにおける前記クラウン部の頂部と前記逆クラウン部の底部との高低差を、０．１６ｍｍ以上であって０．８ｍｍ以下に設定した請求項１から３のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項５】
前記定着部材と前記加圧部材のそれぞれの同じ側の端部を、長手方向に位置決めすると共に、前記定着部材と前記加圧部材のそれぞれの前記位置決めされた端部と反対側の端部を長手方向に変位可能に構成した請求項１から４のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項６】
前記定着部材における前記クラウン部を前記逆クラウン部よりも厚くなるように形成した定着装置であって、前記発熱体の発熱量を、前記定着部材の前記逆クラウン部よりも前記クラウン部において大きくなるように構成した請求項１から５のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項７】
前記定着部材と前記加圧部材は、それぞれ芯材の外周面に弾性層を配設したローラによって構成され、前記弾性層の厚さを軸方向に渡って変化させることによって前記定着部材と前記加圧部材に前記クラウン部と前記逆クラウン部を形成した請求項１から６のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項８】
画像の定着処理を行わない待機状態において、所定の時間ごとに前記定着部材と前記加圧部材を動かして互いの圧接箇所を異なる箇所に変更するように構成した請求項１から７のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体を加熱及び加圧して画像を記録媒体に定着させる定着装置、及びその定着装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置には、記録媒体としての記録用紙に転写されたトナー画像を熱と圧力によって定着させる定着装置が多く用いられている。定着装置としては、例えば、内部にヒータ等の発熱体を有する定着ローラに加圧ローラを圧接させたタイプがある。この定着装置は、定着ローラと加圧ローラとを圧接させることによって形成された定着ニップに、トナー画像が転写された記録用紙を通過させることによって、その記録用紙を加熱及び加圧し、トナー画像を記録用紙に定着するようにしている。
【０００３】
図１１は、定着ローラ１００と加圧ローラ２００を有する定着装置の簡略図である。図１１に示すように、トナー画像Ｔが転写された記録用紙Ｐは、定着ローラ１００と加圧ローラ２００との間の定着ニップＮを通過後、図の一点鎖線ａの方向に搬出されるようになっている。しかし、上記のような熱定着タイプの定着装置は、定着時に記録用紙Ｐ上のトナーＴを熱で溶融させるため、溶融したトナーＴの定着ローラ１００に対する付着力によって、記録用紙Ｐの搬送方向が一点鎖線ａの方向から定着ローラ１００側へ変化させられることがある。そして、溶融したトナーＴの付着力によって、記録用紙Ｐが一点鎖線ｂで示す境界線を越えて定着ローラ１００側に搬出された場合、記録用紙Ｐの定着ローラ１００への巻き付きが発生する。
【０００４】
ここで、溶融したトナーの定着ローラへの付着力をＦ１、記録用紙を巻き付かせるのに要する曲げ力（記録用紙を一点鎖線ａから一点鎖線ｂへ角度θだけ曲げるのに要する力）をＦ２とすると、Ｆ１＜Ｆ２の関係を満たす場合に、記録用紙を定着ローラから分離して搬出させることができる。
【０００５】
従来では、記録用紙を定着ローラから分離しやすくするために、トナーにワックス等の離型剤を含有させることにより、上記トナーの付着力Ｆ１を低下させることが行われている（下記特許文献１参照）。また、記録用紙を定着ローラから分離しやすくするために、図１１の二点鎖線に示すように、定着ローラの径を小さくすることによって、巻き付きが発生する境界線を一点鎖線ｂから一点鎖線ｂ´の位置に変更し、記録用紙を巻き付かせるのに要する曲げ力Ｆ２を大きくする方法もある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のようにトナーの付着力を低下させたり、定着ローラの径を小さくしたりしても、薄紙などの曲げ剛性（コシ）の小さい記録用紙を使用すると、記録用紙を巻き付かせるのに要する曲げ力Ｆ２が小さくなるため、定着ローラへの巻き付きが発生することがある。
【０００７】
そこで、本発明は、斯かる事情に鑑み、記録媒体の分離性を向上させると共に、画像の光沢度ムラや画像ノイズ等を抑制することが可能な定着装置、及びその定着装置を備えた画像形成装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、発熱体によって加熱される定着部材と、当該定着部材を加圧する加圧部材を備え、前記定着部材と前記加圧部材とが互いに圧接して形成された定着ニップに記録媒体を通過させることにより、当該記録媒体上の未定着画像を記録媒体に定着させる定着装置において、前記定着部材と前記加圧部材は、クラウン状に形成されたクラウン部と、逆クラウン状に形成された逆クラウン部を、それぞれ少なくとも１つずつ有し、前記定着部材の前記クラウン部と前記加圧部材の前記逆クラウン部を対応させて配設すると共に、前記定着部材の前記逆クラウン部と前記加圧部材の前記クラウン部を対応させて配設して、前記定着部材と前記加圧部材を互いに圧接させることにより、前記定着ニップを湾曲するように形成した定着装置であって、前記定着部材と前記加圧部材が互いに圧接されていない状態において、前記定着部材の前記クラウン部の頂部と前記逆クラウン部の底部との高低差をＨ１と表し、前記加圧部材の前記クラウン部の頂部と前記逆クラウン部の底部との高低差をＨ２と表すと、Ｈ１＞Ｈ２となるように各高低差を設定し、前記定着部材と前記加圧部材が互いに圧接された状態において、前記定着部材の前記逆クラウン部における前記加圧部材との接触圧を、前記定着部材の前記クラウン部における前記加圧部材との接触圧よりも大きくなるように構成したものである。
【０００９】
上記湾曲した定着ニップに記録媒体が侵入すると、記録媒体は定着ニップに沿って湾曲させられる。このように記録媒体を湾曲させることにより、記録媒体の見かけ上の剛性を向上させることができる。これにより、記録媒体を定着ニップから搬出する際に、記録媒体が定着部材に巻き付くことを抑制することが可能となる。
【００１０】
また、定着部材と加圧部材とが互いに圧接しない状態において、定着部材の上記高低差Ｈ１を加圧部材の上記高低差Ｈ２よりも大きくなるように構成し、さらに、定着部材と加圧部材が互いに圧接された状態において、定着部材の逆クラウン部における接触圧をクラウン部における接触圧よりも大きくなるように構成したことによって、定着部材と加圧部材におけるクラウン部と逆クラウン部との噛み合わせ誤差を吸収することができる。これにより、定着ニップに隙間を生じさせないようにすることができるので、画像の光沢度ムラや画像ノイズ等の定着不良の発生を抑制することができる。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１に記載の定着装置において、前記定着部材の製品硬度をＫ１と表し、前記加圧部材の製品硬度をＫ２と表すと、Ｋ１≦Ｋ２となるように各製品硬度を設定したものである。
【００１２】
定着部材と加圧部材の各製品高度を上記のように設定したことにより、定着部材と加圧部材とを圧接した際、定着部材が変形しやすくなる。これにより、定着部材と加圧部材との圧接部において定着部材の変形を大きくすることができ、定着部材への記録媒体の巻き付きを抑制することが可能となる。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の定着装置において、前記クラウン部及び前記逆クラウン部を、前記定着部材及び前記加圧部材において少なくとも記録媒体の最大通過幅全体に対応する部分に渡って配設したものである。
【００１４】
これにより、記録媒体を幅方向の広い範囲で湾曲させて定着ニップから搬出することができ、記録媒体の定着部材への巻き付きを効果的に抑制することができる。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の定着装置において、前記定着部材が回転可能な定着回転体であり、前記加圧部材が回転可能な加圧回転体であって、前記定着回転体と前記加圧回転体を互いに圧接させた負荷状態において、前記定着ニップにおける前記クラウン部の頂部と前記逆クラウン部の底部との高低差を、０．１６ｍｍ以上であって０．８ｍｍ以下に設定したものである。
【００１６】
定着回転体と加圧回転体を互いに圧接させた上記負荷状態において、定着ニップにおけるクラウン部の頂部と逆クラウン部の底部との高低差が０．１６ｍｍ未満となると、定着ニップにおいて記録媒体の湾曲量が少なくなり、記録媒体を良好に分離させるために必要な記録媒体の見かけ上の剛性が得られなくなる虞がある。そのため、クラウン部の頂部と逆クラウン部の底部との高低差を０．１６ｍｍ以上に設定することによって、記録媒体の見かけ上の剛性を十分に確保し、記録媒体の定着回転体への巻き付きを確実に抑制することができる。一方、上記負荷状態において、定着ニップにおけるクラウン部の頂部と逆クラウン部の底部との高低差が０．８ｍｍを越えると、クラウン部と逆クラウン部における回転速度差が大きくなり記録媒体にシワが発生する虞がある。そのため、クラウン部の頂部と逆クラウン部の底部との高低差を０．８ｍｍ以下に設定することによって、記録媒体にシワを発生させずに搬出することができ、良好な画像形成を行うことができる。
【００１７】
請求項５の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の定着装置において、前記定着部材と前記加圧部材のそれぞれの同じ側の端部を、長手方向に位置決めすると共に、前記定着部材と前記加圧部材のそれぞれの前記位置決めされた端部と反対側の端部を長手方向に変位可能に構成したものである。
【００１８】
上記のように構成したことにより、定着部材に熱膨張による伸長が生じても、加圧部材を定着部材の伸長（変位）に伴って同じ端部側へ変位させることができるので、互いに接触したクラウン部と逆クラウン部との間の位置ずれを抑制することができる。これにより、定着ニップにおける接触圧の変化を抑制することができるので、定着ニップにおける温度と圧力のバランスを維持することができ、光沢度ムラや画像ノイズ等の抑制効果を安定して発揮することが可能である。
【００１９】
請求項６の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載の定着装置において、前記定着部材における前記クラウン部を前記逆クラウン部よりも厚くなるように形成した定着装置であって、前記発熱体の発熱量を、前記定着部材の前記逆クラウン部よりも前記クラウン部において大きくなるように構成した
【００２０】
上記のように、定着部材のクラウン部が逆クラウン部よりも厚く形成されている場合、クラウン部では逆クラウン部に比べ発熱体からの熱が伝わりにくくなる。そのため、発熱体の発熱量を、定着部材の逆クラウン部よりもクラウン部において大きくなるように構成することによって、加熱されにくいクラウン部の温度を効果的に上昇させることができ、クラウン部と逆クラウン部との温度のばらつきを抑制することができるので、光沢度ムラを抑制することが可能である。
【００２１】
請求項７の発明は、請求項１から６のいずれか１項に記載の定着装置において、前記定着部材と前記加圧部材は、それぞれ芯材の外周面に弾性層を配設したローラによって構成され、前記弾性層の厚さを軸方向に渡って変化させることによって前記定着部材と前記加圧部材に前記クラウン部と前記逆クラウン部を形成したものである。
【００２２】
弾性層の厚さを変化させることにより、定着部材と加圧部材にクラウン部と逆クラウン部を容易に形成することができる。
【００２３】
請求項８の発明は、請求項１から７のいずれか１項に記載の定着装置において、画像の定着処理を行わない待機状態において、所定の時間ごとに前記定着部材と前記加圧部材を動かして互いの圧接箇所を異なる箇所に変更するように構成したものである。
【００２４】
待機状態において、所定の時間ごとに定着部材と加圧部材を動かして互いの圧接箇所を異なる箇所に変更することにより、定着部材と加圧部材の互いの圧接による経時的劣化を抑制することができる。
【００２５】
請求項９の発明は、請求項１から８のいずれか１項に記載の定着装置を備えた画像形成装置である。
【００２６】
本発明に係る定着装置を画像形成装置に適用可能である。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、記録媒体を定着装置から搬出する際に、記録媒体の見かけ上の剛性を向上させて記録媒体が定着部材に巻き付くことを抑制することができる。これにより、記録媒体がジャム化する等の不具合の発生を抑制することができ、信頼性の高い定着装置及び画像形成装置を提供することができる。また、本発明によれば、定着部材と加圧部材とのクラウン部と逆クラウン部との噛み合わせ誤差を吸収することができる。これにより、定着ニップに隙間を生じさせないようにすることができ、画像の光沢度ムラや画像ノイズ等の定着不良の発生を抑制することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明のカラー画像形成装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】本発明に係る定着装置の概略構成図である。
【図３】定着ローラと加圧ローラを互いに圧接しない状態で示す断面図である。
【図４】図３に示す定着ローラと加圧ローラの拡大図である。
【図５】定着ローラと加圧ローラを互いに圧接した状態で示す断面図である。
【図６】記録用紙の見かけ上の剛性の測定方法を説明するための図である。
【図７】定着ニップの湾曲数と記録用紙の見かけ上の剛性との関係を示すグラフである。
【図８】記録用紙の分離性を比較する試験結果を示すグラフであって、（Ａ）はクラウン部と逆クラウン部をいずれか１つのみ有する場合の試験結果を示し、（Ｂ）はクラウン部と逆クラウン部をそれぞれ１つずつ有する場合の試験結果を示す。
【図９】ヒータの発熱量を長手方向に渡って異ならせた実施例を示す断面図である。
【図１０】高発熱部の配設比率と光沢度差との関係を示すグラフである。
【図１１】定着ローラに記録用紙が巻き付く作用を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１は、本発明に係るカラー画像形成装置の概略構成図である。図１に示すように、このカラー画像形成装置は、画像形成装置本体５０に対して着脱可能に構成された４つのプロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋを備えている。各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの異なる色のトナーを収容している以外は同様の構成となっている。そこで、１つのプロセスユニット１Ｙを例にその構成を説明する。
【００３０】
プロセスユニット１Ｙは、静電潜像担持体としての感光体２と、感光体２の表面を帯電させる帯電手段としての帯電装置３と、感光体２の表面にトナー像を形成する現像手段としての現像装置４と、感光体２の表面をクリーニングするクリーニング手段としてのクリーニングブレード５を備えている。
【００３１】
各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの上方には、感光体２の表面を露光する露光手段としての露光装置７が配設されている。一方、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの下方には、中間転写ユニット６が配設されている。中間転写ユニット６は、無端状の中間転写ベルト１０を有する。中間転写ベルト１０は、複数のローラ１７，１８に張架され、図の矢印の方向に周回走行可能に構成されている。また、中間転写ベルト１０の外周に、ベルトクリーニング装置１６が配設されている。このベルトクリーニング装置１６から伸びた図示しない廃トナー移送ホースは、中間転写ユニット６の下方に配設した廃トナー回収容器１９の入口部に接続されている。
【００３２】
中間転写ベルト１０の内周面には、一次転写手段としての４つの一次転写ローラ１１が配設されている。各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋが有する感光体２は、４つの一次転写ローラ１１に対向した位置で中間転写ベルト１０の外周面に圧接し、一次転写ニップを形成している。また、中間転写ベルト１０を張架する１つのローラ１７に対向した位置に、二次転写手段としての二次転写ローラ１２が配設されている。二次転写ローラ１２は、中間転写ベルト１０の外周面に圧接し、二次転写ニップを形成している。
【００３３】
画像形成装置本体５０の下部には、記録媒体としての記録用紙Ｐを収容した給紙カセット１３が配設されている。給紙カセット１３には、記録用紙Ｐを搬出するための給紙ローラ１４等が設けてある。画像形成装置本体５０内には、記録用紙Ｐを案内するための用紙搬送経路Ｒが配設されている。この用紙搬送経路Ｒにおいて、二次転写ローラ１２よりも用紙搬送方向Ａの上流側には、一対のレジストローラ１５が配設されている。また、二次転写ローラ１２よりも、用紙搬送方向Ａの下流側には、記録用紙Ｐに画像を定着するための定着装置８が配設されている。また、画像形成装置本体５０の図の上面部には、外部に排出された記録用紙Ｐをストックするストック部９が設けてある。
【００３４】
以下、図１を参照して上記画像形成装置の基本的動作について説明する。
画像形成動作が開始されると、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの感光体２が図示しない駆動装置によって図の時計回りに回転駆動され、各感光体２の表面が帯電装置３によって所定の極性に一様に帯電される。帯電された各感光体２の表面には、露光装置７からレーザ光がそれぞれ照射されて、それぞれの感光体２の表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体２に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように感光体２上に形成された静電潜像に、各現像装置４によってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像として可視像化される。
【００３５】
また、各一次転写ローラ１１に、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧又は定電流制御された電圧が印加される。これにより、各一次転写ローラ１１と各感光体２との間の一次転写ニップにおいて転写電界が形成される。そして、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの感光体２に形成された各色のトナー画像が、上記一次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、図の矢印の方向に走行する中間転写ベルト１０上に順次重ね合わせて転写される。かくして中間転写ベルト１０はその表面にフルカラーのトナー画像を担持する。
【００３６】
トナー画像が転写された後の各感光体２の表面に付着する残留トナーは、各クリーニングブレード５によって感光体２の表面から除去され、次いで、その表面が図示していない除電装置によって除電作用を受け、その表面電位が初期化されて次の画像形成に備えられる。
【００３７】
給紙ローラ１４を回転させることにより、給紙カセット１３に収容された記録用紙Ｐが用紙搬送経路Ｒに送り出される。用紙搬送経路Ｒに送り出された記録用紙Ｐは、レジストローラ１５によってタイミングを計られて、二次転写ローラ１２とそれに対向するローラ１７との間の二次転写ニップに送られる。このとき二次転写ローラ１２に、中間転写ベルト１０上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加され、二次転写ニップに転写電界が形成される。そして、二次転写ニップに形成された転写電界によって、中間転写ベルト１０上のトナー画像が記録用紙Ｐ上に一括して転写される。トナー画像が転写された記録用紙Ｐは定着装置８へと搬送され、記録用紙Ｐに熱と圧が加えられることによりトナー画像が定着される。定着処理後、記録用紙Ｐは定着装置８からストック部９へと排出される。また、画像転写後の中間転写ベルト１０の表面に残留するトナーは、ベルトクリーニング装置１６によって除去され、除去されたトナーは廃トナー回収容器１９に回収される。
【００３８】
以上の説明は、記録媒体Ｓ上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、４つのプロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２つ又は３つのプロセスユニットを使用して、２色又は３色の画像を形成したりすることも可能である。
【００３９】
次に、本発明の特徴部分である上記定着装置の構成について説明する。
【実施例１】
【００４０】
図２は、本発明に係る定着装置の概略構成図である。なお、図２では、定着装置の向きを図１に示す定着装置の向きと異ならせて記載しているが特別な意味はない。
図２に示すように、この定着装置８は、定着部材又は定着回転体としての定着ローラ２１と、加圧部材又は加圧回転体としての加圧ローラ２２を備える。定着ローラ２１は、外径が約３５ｍｍの円筒状に形成された金属製の芯材２１ａと、その芯材２１ａの外周面を被覆する弾性層２１ｂと、その弾性層２１ｂの外周面を被覆する離型層２１ｅによって構成されている。また、同様に、加圧ローラ２２も、円筒状に形成された金属製の芯材２２ａと、その芯材２２ａの外周面を被覆する弾性層２２ｂと、その弾性層２２ｂの外周面を被覆する離型層２２ｅによって構成されている。定着ローラ２１及び加圧ローラ２２の芯材２１ａ，２２ａとしては、アルミニウム又は鉄等を適用可能である。また、それぞれの弾性層２１ｂ，２２ｂの素材には、厚さ０．３ｍｍ〜２．５ｍｍ程度のシリコンゴム等を適用可能であり、それぞれの離型層２１ｅ，２２ｅの素材には、厚さ５０μｍ以下のＦＰＡ（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）チューブ等が挙げられる。また、上記各弾性層２１ｂ，２２ｂは、厚さ５０μｍ以下で約２５０℃の耐熱性を有する接着剤層（図示省略）を介して各芯材２１ａ，２２ａに接合されている。
【００４１】
加圧ローラ２２は定着ローラ２１に対して所定の圧力で接触（圧接）しており、互いに接触する接触部において定着ニップＮを形成している。定着ローラ２１の内部には、発熱体としてのヒータ２３が軸方向に渡って配設されており、ヒータ２３が発熱することによって定着ローラ２１が加熱されるようになっている。また、定着ローラ２１の周囲には、定着ローラ２１の表面温度を検知する温度検知装置２４が配設してある。この温度検知装置２４によって検知した定着ローラ２１の表面温度に基づいて、図示しない制御装置が上記ヒータ２３を制御することにより、定着ローラ２１の表面温度が所定の定着温度となるように構成されている。
【００４２】
また、定着ローラ２１は図示しない駆動手段によって図の時計回りに回転駆動するようになっている。一方、加圧ローラ２２は、定着ローラ２１の回転駆動によって、図の反時計回りに従動回転する。このように回転する定着ローラ２１と加圧ローラ２２との間に、未定着画像Ｔを担持した記録用紙Ｐが図の矢印Ａの方向に搬送されることによって、記録用紙Ｐが定着ニップＮにおいて加熱及び加圧され、未定着画像Ｔが記録用紙Ｐに定着されるようになっている。
【００４３】
図３は、定着ローラ２１と加圧ローラ２２の断面図である。ただし、図３に示す定着ローラ２１と加圧ローラ２２は、互いに接触しているが圧接はされていない無負荷状態となっている。
図３に示すように、定着ローラ２１及び加圧ローラ２２は、それぞれ外周面が軸方向に渡って波打つように湾曲して形成されている。詳しくは、定着ローラ２１は、外周面がクラウン状に形成されたクラウン部２１Ｃと、外周面が逆クラウン状に形成された逆クラウン部２１Ｄを、軸方向に渡って交互に連続して有する。また、加圧ローラ２２も、外周面がクラウン状に形成されたクラウン部２２Ｃと、外周面が逆クラウン状に形成された逆クラウン部２２Ｄを、軸方向に渡って交互に連続して有している。ここで、上記「クラウン状」とは軸方向の両端へ向かってローラの径が小さくなる形状のことをいい、上記「逆クラウン状」とは軸方向の両端へ向かってローラの径が大きくなる形状のことをいう。
【００４４】
この実施例では、定着ローラ２１及び加圧ローラ２２のそれぞれの弾性層２１ｂ，２２ｂの厚さを軸方向に渡って変化させることによって、上記クラウン部２１Ｃ，２２Ｃ及び逆クラウン部２１Ｄ，２２Ｄを形成している。また、それぞれの芯材２１ａ，２２ａの厚さを軸方向に渡って変化させることによっても、クラウン部２１Ｃ，２２Ｃ及び逆クラウン部２１Ｄ，２２Ｄを形成可能であるが、弾性層２１ｂ，２２ｂの厚さを変化させた方が容易に製造することができる。
【００４５】
また、図３において、符号Ｗは、記録用紙（記録媒体）の最大通過幅を示す。この場合、定着ローラ２１及び加圧ローラ２２には、それぞれの少なくとも最大通過幅Ｗの全体に対応する部分に渡ってクラウン部２１Ｃ，２２Ｃ及び逆クラウン部２１Ｄ，２２Ｄが配設されている。
【００４６】
図４は、図３に示す定着ローラ２１と加圧ローラ２２の拡大図である。
図４において、定着ローラ２１のクラウン部２１Ｃの頂部Ｑ１と逆クラウン部２１Ｄの底部Ｕ１との高低差をＨ１と表し、加圧ローラ２２のクラウン部２２Ｃの頂部Ｑ２と逆クラウン部２２Ｄの底部Ｕ２との高低差をＨ２と表すと、Ｈ１＞Ｈ２となるように各高低差Ｈ１，Ｈ２を設定している。すなわち、それぞれの弾性層に圧力が作用しない無負荷状態では、定着ローラ２１の凹凸の高低差Ｈ１が、加圧ローラ２２の凹凸の高低差Ｈ２よりも大きくなるように構成されている。
【００４７】
上記のように、定着ローラ２１の凹凸の高低差Ｈ１を、加圧ローラ２２の凹凸の高低差Ｈ２よりも大きくなるように構成しているため、図３に示す如く、定着ローラ２１と加圧ローラ２２を互いに圧力が作用しないように接触させると、定着ローラ２１と加圧ローラ２２の間の一部に隙間Ｓが生じる。詳しくは、互いに対応させて配設した定着ローラ２１の逆クラウン部２１Ｄと加圧ローラ２２のクラウン部２２Ｃとの間に、上記隙間Ｓが生じる。一方、互いに対応させて配設した定着ローラ２１のクラウン部２１Ｃと加圧ローラ２２の逆クラウン部２２Ｄは接触するようになっている。
【００４８】
図５に、定着ローラ２１と加圧ローラ２２を互いに圧接させた状態を示す。
上記図３に示す定着ローラ２１と加圧ローラ２２を圧接させない状態では、各ローラ２１，２２の間に隙間Ｓが生じていたが、図５に示す状態では、定着ローラ２１と加圧ローラ２２が所定の圧力によって圧接されることにより互いの弾性層が弾性変形して、各ローラ２１，２２は隙間無く接触している。その結果、定着ローラ２１と加圧ローラ２２の接触部において波打つように湾曲した定着ニップＮが形成されている。
【００４９】
以下、定着ローラ２１と加圧ローラ２２の取付構造について説明する。
図５に示すように、定着ローラ２１と加圧ローラ２２は、画像形成装置内に所定間隔をあけて配設された２つの側板３１，３２の間に、ボールベアリング等の複数の軸受３３を介して回転可能に取り付けられている。また、各軸受３３は側板３１，３２に対して固定されている。
【００５０】
図５において、定着ローラ２１の図の左端部に配設された軸受３３は、定着ローラ２１の外周に形成された段部２１０と抜け止め輪３４によって挟まれて取り付けられている。すなわち、定着ローラ２１の図の左端部は、軸方向に移動しないように位置決めされている。一方、定着ローラ２１の図の右端部に配設された軸受３３は、定着ローラ２１に対して軸方向に移動可能に取り付けられている。従って、定着ローラ２１の図の右端部は、軸方向に変位可能となっている。
【００５１】
また、加圧ローラ２２の図の左端部に配設された軸受３３は、加圧ローラ２２の外周に形成された段部２２０と抜け止め輪３４によって挟まれて取り付けられている。すなわち、加圧ローラ２２の図の左端部は、上記定着ローラ２１と同様に、軸方向に移動しないように位置決めされている。一方、加圧ローラ２２の図の右端部に配設された軸受３３は、加圧ローラ２２に対して軸方向に移動可能に取り付けられている。従って、加圧ローラ２２の図の右端部も、上記定着ローラ２１と同様に、軸方向に変位可能に構成されている。
【００５２】
このように、定着ローラ２１と加圧ローラ２２は、それぞれの軸方向（長手方向）の同じ側の端部を、軸方向（長手方向）に位置決めし、その位置決めした端部と反対側の端部を軸方向に変位可能となるように構成されている。なお、位置決めする端部又は変位可能な端部は、定着ローラ２１と加圧ローラ２２の同じ側の端部であれば、どちらの端部であってもよい。
【００５３】
また、この実施例では、各ローラ２１，２２のクラウン部２１Ｃ，２２Ｃと逆クラウン部２１Ｄ，２２Ｄは、ｓｉｎ曲線を描くように形成されている。だたし、各ローラ２１，２２の形状を、ｓｉｎ曲線以外の曲線で形成することも可能である。
【００５４】
本発明では、定着ローラ２１と加圧ローラ２２を互いに圧接させた負荷状態において、定着ニップＮにおけるクラウン部の頂部と逆クラウン部の底部との高低差は、０．１６ｍｍ以上であって０．８ｍｍ以下に設定されることが望ましい。なお、負荷状態においては、各ローラ２１，２２の弾性層が圧縮されるため、各ローラ２１，２２を圧接させない無負荷状態に比べて、上記高低差は小さくなる。一般に、定着ローラ２１と加圧ローラ２２において、弾性層の圧縮率が２０％を越えると弾性層に塑性変形が生じ、これが画像ノイズや異音の発生原因となるため、弾性層の圧縮率は通常２０％以下となるように設定している。本発明の実施例では、弾性層の圧縮率を約２０％と設定しているため、各ローラ２１，２２を圧接した状態での上記高低差は、無負荷状態での高低差の８０％となる。
【００５５】
従って、圧接しない無負荷状態における上記高低差Ｈ１，Ｈ２は、圧接する負荷状態における高低差よりも大きく設定されている。具体的には、弾性層の圧縮率を２０％に設定した本発明において、無負荷状態での高低差は負荷状態の高低差（０．１６ｍｍ〜０．８ｍｍ）の１．２５倍になるため、０．２ｍｍ以上であって１ｍｍ以下の範囲内で設定される。なお、上記のように、負荷状態における高低差を、０．１６ｍｍ以上であって０．８ｍｍ以下に設定する方が好ましい理由については、下記の本発明の作用・効果において述べる。
【００５６】
また、定着ローラ２１の製品硬度をＫ１と表し、加圧ローラ２２の製品硬度をＫ２と表すと、Ｋ１≦Ｋ２となるように各製品硬度Ｋ１，Ｋ２を設定することが望ましい。ここで、「製品硬度」とは、定着ローラ２１又は加圧ローラ２２をローラとして構成された状態で、そのローラの外周面を測定したときの硬度である。なお、このように硬度Ｋ１，Ｋ２を設定する理由についても、下記の本発明の作用・効果の説明において述べる。
【００５７】
以下、本発明の実施例の作用・効果を説明する。
上述のように、本発明の定着装置では、定着ニップＮを波打つように湾曲して形成している。このため、定着処理を行う際に定着ニップＮに記録用紙Ｐが侵入すると、記録用紙Ｐは定着ニップＮに沿って湾曲させられる。このように、記録用紙Ｐを湾曲させることによって、記録用紙Ｐの見かけ上の剛性を向上させることが可能である。従って、本発明に係る定着装置によれば、記録用紙Ｐの見かけ上の剛性を向上させて定着ニップＮから記録用紙Ｐを搬出することができるので、定着ローラ２１に対する記録用紙Ｐの巻き付きを抑制することができる。
【００５８】
また、本発明者は、定着ニップの湾曲数と、定着ニップから搬出される記録用紙の見かけ上の剛性との関係を調べる試験をした。以下、その試験について詳しく説明する。
【００５９】
試験に使用する定着装置として、クラウン部及び逆クラウン部を有する定着ローラと加圧ローラを備えた本発明の定着装置と、クラウン部及び逆クラウン部を有しない定着ローラと加圧ローラを備えた従来の定着装置を適用した。また、本発明の試験装置は、クラウン部と逆クラウン部をそれぞれ３個ずつ有するタイプと、それぞれ７個ずつ有するタイプの２タイプを用意し、本発明の各タイプの試験装置においてクラウン部及び逆クラウン部の振幅（高さ）を０．２ｍｍとした。また、試験に使用する全ての定着装置において、定着ローラの弾性層と加圧ローラの弾性層のそれぞれの厚さを１．７ｍｍに設定した。そして、各定着装置において、坪量（単位面積当たりの重量）が６４ｇ／ｍ２、６９ｇ／ｍ２、９０ｇ／ｍ２である各種用紙を搬出したときの各種用紙の見かけ上の剛性を測定した。
【００６０】
前記各種用紙の見かけ上の剛性の測定方法について簡単に説明する。まず、図６に示すように、記録用紙Ｐを定着ローラ６１と加圧ローラ６２の間の定着ニップＮを通過させ、記録用紙Ｐの前方の端部に変位測定装置７０からのレーザ光Ｌが照射されたら記録用紙Ｐの搬送を停止する。停止した記録用紙Ｐの振動が無くなってから、撓んだ記録用紙Ｐに変位測定装置７０からレーザ光Ｌを照射し、その記録用紙Ｐの変位を測定する。その後、記録用紙Ｐを所定距離だけ進行させて、再び記録用紙Ｐにレーザ光Ｌを照射し、その変位を測定する。そして、得られた記録用紙Ｐの変位から記録用紙Ｐの見かけ上の剛性を算出する。
【００６１】
図７に、定着ニップの湾曲数と各種用紙の見かけ上の剛性との関係を示すグラフを図示する。図７において、縦軸は記録用紙の見かけ上の剛性を表し、横軸は定着ニップの湾曲数を表している。ここでは、定着ニップの湾曲数を、クラウン部と逆クラウン部の個数で表している。例えば、クラウン部及び逆クラウン部が無い場合は定着ニップの湾曲数は０、クラウン部と逆クラウン部を３個ずつ有する場合は定着ニップの湾曲数は３と表している。また、同図において、▲でプロットしたのは坪量が９０ｇ／ｍ２の記録用紙の測定値、■でプロットしたのは坪量が６９ｇ／ｍ２の記録用紙の測定値、●でプロットしたのは坪量が６４ｇ／ｍ２の記録用紙の測定値である。
【００６２】
図７のグラフを見れば、定着ニップの湾曲が０である従来の定着装置を使用した場合に比べて、定着ニップの湾曲数が３又は７である本発明の定着装置を使用した場合は、各種用紙の見かけ上の剛性が大きくなっていることが分かる。さらに、定着ニップの湾曲数が３の場合より７の場合の方が記録用紙の見かけ上の剛性が大きいことから、定着ニップの湾曲数が多いほど各種用紙の見かけ上の剛性を大きくする効果があると推察される。なお、図７に示す試験結果は、本発明の一実施例における記録用紙の見かけ上の剛性の向上効果を示すものであるが、それ以外の本発明の実施例においても同様の効果を得られる。
【００６３】
上述したように、負荷状態での定着ニップにおけるクラウン部の頂部と逆クラウン部の底部との高低差は、０．１６ｍｍ以上であって０．８ｍｍ以下となるように設定することが好ましい。この高低差を０．１６ｍｍ以上とするのが好ましいのは、高低差が０．１６ｍｍ未満となると、定着ニップにおいて記録用紙の湾曲量が少なくなり、記録用紙を良好に分離させるために必要な記録用紙の見かけ上の剛性が得られなくなるからである。また、高低差を０．８ｍｍ以下とするのが好ましいのは、高低差が０．８ｍｍを越えると、クラウン部と逆クラウン部における回転速度差が大きくなり記録用紙にシワが発生する虞があるからである。従って、クラウン部と逆クラウン部との高低差を上記の範囲に設定することによって、記録用紙の見かけ上の剛性を十分に確保して記録用紙の定着ローラへの巻き付きを確実に抑制することができると共に、記録用紙にシワが発生するのを抑制して良好な画像形成を行うことが可能となる。
【００６４】
また、記録用紙にシワを発生させることなく、記録用紙の分離性を確保するには、定着ローラ２１と加圧ローラ２２のそれぞれのクラウン部と逆クラウン部を軸方向に連続して形成することが好ましい。クラウン部と逆クラウン部とが互いに離れた位置に配設した場合など、クラウン部と逆クラウン部を連続して形成していない場合は、記録用紙を搬送する際にシワが発生する虞があるからである。
【００６５】
また、本発明者は、定着ローラ及び加圧ローラが、クラウン部と逆クラウン部をいずれか１つのみ有する場合と、クラウン部と逆クラウン部をそれぞれ１つずつ有する場合において、記録用紙の分離性を比較する試験を行った。その結果を図８に示す。
【００６６】
図８において、（Ａ）はクラウン部と逆クラウン部をいずれか１つのみ有する場合の試験結果を示し、（Ｂ）はクラウン部と逆クラウン部をそれぞれ１つずつ有する場合の試験結果を示す。また、図８（Ａ）（Ｂ）において、縦軸は記録用紙の見かけ上の剛性を表し、横軸はクラウン部及び逆クラウン部の振幅（高さ）を表している。また、同図の（Ａ）（Ｂ）において、一点鎖線αは、記録用紙を定着ローラに対して良好に分離することができる場合とできない場合を分ける記録用紙の見かけ上の剛性の境界線を示し、一点鎖線βは、記録用紙にシワが発生する虞がある場合とその虞がない場合を分けるクラウン部と逆クラウン部の振幅の境界線を示す。詳しくは、記録用紙の見かけ上の剛性が境界線αより大きい場合、記録用紙は良好に分離することができ、反対に見かけ上の剛性が境界線αより小さい場合は、記録用紙を良好に分離することができない。また、クラウン部及び逆クラウン部の振幅が境界線βより大きい場合は、記録用紙にシワが発生し、反対に振幅が境界線βより小さい場合は、記録用紙にシワが発生しない。
【００６７】
図８（Ａ）に示すように、クラウン部と逆クラウン部をいずれか１つのみ有する場合は、記録用紙の見かけ上の剛性を境界線αより大きくして記録用紙を良好に分離するためには、クラウン部等の振幅を約１ｍｍより大きく設定しなければならず、記録用紙にシワが発生することが危惧される。これに対し、図８（Ｂ）に示すクラウン部と逆クラウン部をそれぞれ１つずつ有する場合は、図８（Ａ）と同じ振幅の値であっても、記録用紙の見かけ上の剛性が大幅に向上していることが分かる。そのため、クラウン部と逆クラウン部をそれぞれ１つずつ有する場合は、図８（Ｂ）に示すように、記録用紙の見かけ上の剛性を境界線αより大きく設定しつつ、かつ、クラウン部と逆クラウン部の振幅を記録用紙にシワの発生しない約０．４５ｍｍ〜約０．５ｍｍの範囲内で設定することが可能となる。従って、クラウン部と逆クラウン部をそれぞれ１つずつ有する場合は、記録用紙の良好な分離性と、記録用紙にシワを発生させない良好な画像形成の両方を実現することができる。
【００６８】
以上のように、クラウン部と逆クラウン部をそれぞれ１つずつ有する場合は、クラウン部と逆クラウン部をいずれか１つのみ有する場合に比べて、記録用紙の見かけ上の剛性を向上させる効果が著しく大きくなる。そのため、本発明は、定着ローラ及び加圧ローラが、クラウン部と逆クラウン部をそれぞれ少なくとも１つずつ有していることを特徴としている。また、上述したように、クラウン部と逆クラウン部の個数を増やすことにより、記録用紙の見かけ上の剛性を一層高めることができ、分離性をさらに向上させることが可能である。
【００６９】
また、上記本発明の実施例では、定着ローラと加圧ローラは、クラウン部と逆クラウン部をそれぞれ複数（２つ以上）有しているが、上記図８の試験結果に示すように、それらを少なくとも１つずつ有していれば、記録用紙の見かけ上の剛性を高めて分離性を向上させることが可能である。また、記録用紙の分離性を十分に確保することが可能であれば、クラウン部及び逆クラウン部は、記録用紙の最大通過幅Ｗ（図３参照）の一部に対応する部分にのみ配設してもよい。
【００７０】
ところで、定着ローラ２１と加圧ローラ２２を互いに接触させた状態で、クラウン部と逆クラウン部を完全に一致させることができれば、定着ローラ２１と加圧ローラ２２におけるクラウン部と逆クラウン部の高低差は同じに設定することも可能である。しかしながら、定着ローラ２１や加圧ローラ２２には製造段階などで生じる形状誤差があるため、互いのクラウン部と逆クラウン部を完全に一致させることは困難である。そして、定着ローラ２１や加圧ローラ２２に形状誤差が生じた結果、定着ニップＮに隙間が生じた場合は、画像の光沢度ムラや画像ノイズ等の定着不良が発生する虞がある。
【００７１】
そこで、本発明では、定着ローラ２１と加圧ローラ２２とが互いに圧接しない状態において、定着ローラ２１の凹凸の高低差Ｈ１を、加圧ローラ２２の凹凸の高低差Ｈ２よりも大きくなるように構成している（図４参照）。このように構成した定着ローラ２１と加圧ローラ２２を互いに圧接させると、定着ローラ２１のクラウン部２１Ｃは逆クラウン部２１Ｄに比べ、弾性層が厚く全体としての硬度が低い（軟らかい）ため、クラウン部２１Ｃにおける接触圧は逆クラウン部２１Ｄよりも小さくなる。一方、逆クラウン部２１Ｄは弾性層が薄く全体としての硬度が芯材の影響を受けやすい。従って、逆クラウン部２１Ｄはクラウン部Ｃ１よりも全体としての硬度が高い（硬い）ため、クラウン部２１Ｃにおける接触圧に比べて逆クラウン部２１Ｄにおける接触圧は大きくなる。このように、定着ローラ２１の逆クラウン部２１Ｄにおける接触圧が大きいことによって、特に弾性層が薄い逆クラウン部２１Ｄにおいて定着ニップを十分に形成することができる。その結果、定着ローラ２１と加圧ローラ２２とのクラウン部と逆クラウン部との噛み合わせ誤差を吸収することができ、定着ニップＮの全体に渡って隙間を生じさせないようにすることが可能となる。これにより、画像の光沢度ムラや画像ノイズ等の定着不良の発生を抑制することができる。
【００７２】
また、定着ローラを加熱すると、定着ローラは熱膨張によって軸方向に伸長する。この定着ローラの伸長によって互いに対応して配設したクラウン部と逆クラウン部が位置ずれすると、定着ニップにおいて接触圧が変化する虞がある。その虞を解消するため、本発明は、定着ローラと加圧ローラのそれぞれの同じ側の端部を軸方向に位置決めすると共に、それぞれの位置決めされた端部と反対側の端部を軸方向に変位可能に構成している（図５参照）。つまり、定着ローラに熱膨張による伸長が生じても、定着ローラと加圧ローラを軸方向の同じ端部側に伸長（変位）させて、クラウン部と逆クラウン部との間の位置ずれを抑制することができ、定着ニップにおける接触圧の変化を抑制することが可能である。これにより、定着ローラに熱膨張が生じても、定着ニップにおける温度と圧力のバランスを良好に維持することができ、光沢度ムラや画像ノイズ等の抑制効果を安定して発揮することができる。
【００７３】
また、本発明では、定着ローラ２１の製品硬度Ｋ１を、加圧ローラ２２の製品硬度Ｋ２以下となるように設定したことによって、定着ローラ２１と加圧ローラ２２を圧接した際、定着ローラ２１を弾性変形しやすくしている。これにより、定着ローラ２１と加圧ローラ２２との圧接部において、定着ローラ２１の外周面形状を例えば図２に示すような凹面形状に大きく変形させることができ、記録用紙Ｐの巻き付きを効果的に抑制することが可能である。
【００７４】
また、定着ローラ２１と加圧ローラ２２の互いの圧接による弾性層の変形によって、弾性層が経時的に劣化するのを抑制するため、画像の定着処理を行わない待機時において、所定の時間ごとに定着ローラ２１と加圧ローラ２２を回転させて、互いの圧接箇所を異なる箇所に変更するように構成することが好ましい。例えば、定着ローラ２１と加圧ローラ２２を１時間ごとに１２０°回転させることによって弾性層２１ｂ等の劣化を抑制することが可能である。また、定着ローラ２１又は加圧ローラ２２の弾性層の変形によって弾性層が芯材から剥離する虞がある場合は、弾性層を芯材に接合する接着剤を多く塗布することが望ましい。
【００７５】
光沢度ムラ等の無い良好な画像形成を行うには、定着ニップにおいて温度を均一にすることも重要である。しかしながら、本発明に係る定着ローラ２１は、軸方向に渡って厚さが異なるため、厚い部分と薄い部分においてヒータ２３からの熱の伝わりやすさが異なる。特に、弾性層が厚く形成されたクラウン部Ｃ１では、ヒータ２３からの熱が伝わりにくいため表面温度が低くなり、反対に弾性層が薄く形成された逆クラウン部Ｃ２においては、ヒータ２３からの熱が伝わりやすく表面温度が高くなる傾向にある。このため、定着ローラ２１の軸方向に渡って表面温度のばらつきが大きくなると、これが原因で画像に光沢度ムラが発生する虞がある。
【００７６】
そこで、定着ローラの表面温度のばらつきによる光沢度ムラを抑制するため、クラウン部Ｃ１におけるヒータ２３の発熱量を、逆クラウン部Ｃ２におけるヒータ２３の発熱量よりも大きくすることが好ましい。
【００７７】
具体的には、図９に示すように、ヒータ２３のフィラメント４０の巻き径を部分的に大きくして、高発熱部４０Ｈを構成し、その高発熱部４０Ｈをクラウン部Ｃ１に対応させて配設する。あるいは、フィラメント４０の単位長さ当たりの巻き数を部分的に多くして、上記高発熱部４０Ｈを構成することも可能である。一方、逆クラウン部２１Ｄには、フィラメント４０の巻き径を大きくしていない低発熱部４０Ｌのみを対応させて配設している。これにより、加熱されにくいクラウン部２１Ｃの内周面の温度を効果的に上昇させることができ、定着ローラ２１の表面温度のばらつきを抑制することができるので、光沢度ムラを抑制することが可能である。
【００７８】
また、定着ローラ２１のクラウン部Ｃ１に対応する箇所の内周面に、熱吸収性を向上させる黒色塗料を塗布することによっても、加熱されにくいクラウン部２１Ｃの内周面の温度を効果的に上昇させることができる。また、定着ローラ２１の内周面全体に黒色塗装を施してある場合は、クラウン部Ｃ１における塗装の厚さを、逆クラウン部Ｃ２における塗装の厚さよりも厚くすることによって、クラウン部Ｃ１を効果的に温度上昇させることが可能である。なお、上記黒色塗料としては、例えば、耐熱塗料のオキツモ（登録商標）を使用している。ただし、それ以外に、テツゾール（登録商標）、又はセルモブラック等の耐熱塗料を、上記黒色塗料として用いることも可能である。
【００７９】
また、上記ヒータ２３のフィラメント４０から発せられる輻射熱は、定着ローラ２１の径方向に限らず、軸方向にも伝達される。例えば、図９において、クラウン部２１Ｃの軸方向長さＢの全体に渡って高発熱部４０Ｈを配設すると、高い温度で加熱する範囲が軸方向に広くなり過ぎて、定着ローラ２１の表面温度のばらつきを効果的に抑制できないことも考えられる。そこで、高発熱部４０Ｈの長手方向の中央部Ｏを、クラウン部２１Ｃの頂部Ｑ１に対応させて配設すると共に、高発熱部４０Ｈの配設範囲Ｃを、クラウン部２１Ｃの軸方向長さＢの１０分の３（３０％）以上であって２分の１（５０％）以下の範囲内になるように設定することが望ましい。これにより、高発熱部４０Ｈによって加熱される範囲が軸方向に広くなり過ぎるのを抑えることができ、定着ローラの表面温度のばらつきを効果的に抑制することが可能となる。
【００８０】
また、本発明者は、上記クラウン部２１Ｃの軸方向長さＢに対する高発熱部４０Ｈの配設範囲Ｃと、表面温度のばらつきの抑制効果との関係を調べる試験を行った。以下、この試験について詳しく説明する。
【００８１】
図９に示す本発明の実施例と同様に、ヒータに高発熱部と低発熱部を構成し、高発熱部の発光量を、低発熱部の発光量（１００％）に対して、１５０％、２００％、３００％とした３タイプの定着装置を用意した。そして、それぞれのタイプの定着装置において、定着ローラのクラウン部の軸方向長さに対する高発熱部の配設比率を、０％〜１００％の間の任意の比率に変化させ、それぞれの配設比率の場合において画像の定着を行い、定着された画像の光沢度を測定した。なお、このときの光沢度評価試験には、日本電色工業株式会社製の光沢度計ＰＧ−１Ｍ（商品名）を使用し、ＪＩＳＺ８７４１における６０度鏡面光沢度測定方法により測定し、評価を行った。
【００８２】
図１０に、高発熱部の配設比率と光沢度差との関係を示すグラフを図示する。図１０において、横軸は高発熱部の配設比率を表し、縦軸は光沢度の差を表している。また、図１０において、点線は低発熱部に対する高発熱部の発光量が１５０％の場合の測定値、実線は２００％の場合の測定値、一点鎖線は３００％の場合の測定値を示す。図１０に示すグラフより、高発熱部の配設比率が０％に近づくにつれて、光沢度の差が大きくなっていることが分かる。これは、高発熱部の配設比率が０％に近づくと、ヒータランプの発光量が長手方向に渡って均一になるため、厚く形成されたクラウン部と薄く形成された逆クラウン部において表面温度にばらつきが生じたためである。また、反対に、高発熱部の配設比率が１００％に近づく場合も、光沢度の差が大きくなる。これは、高発熱部の配設比率が１００％に近づくと、高発熱部によって加熱される範囲が定着ローラの軸方向に広くなり過ぎて、定着ローラの表面温度のばらつきを効果的に抑制できなかったためである。
【００８３】
一方、図１０に示すように、高発熱部の配設比率が３０％から５０％の間に設定した場合は、光沢度の差が小さくなっていることが確認できる。このことから、高発熱部の配設比率を３０％から５０％の間で設定することによって、高発熱部による過剰な加熱を抑え、クラウン部と逆クラウン部における表面温度のばらつきを効果的に抑制することができたことが分かる。
【００８４】
上記図１０に示す試験結果から、本発明では、図９において説明したように、高発熱部４０Ｈの長手方向の中央部Ｏを、クラウン部２１Ｃの頂部Ｑ１に対応させて配設すると共に、高発熱部４２Ｈの配設範囲Ｃを、クラウン部２１Ｃの軸方向長さＢの１０分の３（３０％）以上であって２分の１（５０％）以下の範囲内になるように設定することが望ましい。これにより、高発熱部４０Ｈによって加熱される範囲が軸方向に広くなり過ぎるのを抑えることができ、定着ローラの表面温度のばらつきを効果的に抑制することが可能となる。
【００８５】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。また、図１に示すカラー画像形成装置に限らず、モノクロ画像形成装置や、複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等にも、本発明の定着装置を搭載することが可能である。
【符号の説明】
【００８６】
８      定着装置
２１    定着ローラ
２１ａ  芯材
２１ｂ  弾性層
２１Ｃ  クラウン部
２１Ｄ  逆クラウン部
２２    加圧ローラ
２２ａ  芯材
２２ｂ  弾性層
２２Ｃ  クラウン部
２２Ｄ  逆クラウン部
２３    ヒータ
Ｈ１    高低差
Ｈ２    高低差
Ｎ      定着ニップ
Ｐ      記録用紙
Ｑ１    頂部
Ｑ２    頂部
Ｕ１    底部
Ｕ２    底部
Ｗ      最大通過幅
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８７】
【特許文献１】特開２００４−１０９６９７号公報
【図１】
2010223997.tif 000003
【図２】
2010223997.tif 000004
【図３】
2010223997.tif 000005
【図４】
2010223997.tif 000006
【図５】
2010223997.tif 000007
【図６】
2010223997.tif 000008
【図７】
2010223997.tif 000009
【図８】
2010223997.tif 000010
【図９】
2010223997.tif 000011
【図１０】
2010223997.tif 000012
【図１１】
2010223997.tif 000013