(57)【要約】【課題】  加圧ベルトの波うちを抑制し、かつ、ニップの荷重が大きい場合であっても、定着性のムラを防止する。【解決手段】  アウターロール３１を軸方向中央部の外径が端部の外径よりも小さくなるようにテーパをつけた逆クラウン形状にしたことにより、加圧ベルト３０の軸方向端部の速度を中央部よりも速くできるので、加圧ベルト３０を軸方向端部方向に引っ張る力が作用し、加圧ベルト３０の波うち抑制することができる。また、クラウン形状のインナーロール３３で、アウターロール３１を内側から加熱ロール１４へ押圧することにより、アウターロール３１が加熱ロール１４に沿うように、ニップ形状を補正できるので、ニップ荷重が大きくてロールがたわんだ場合でも、軸方向におけるニップ圧が均一となり、定着性のムラを防止できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像が転写された記録媒体を加熱する加熱部材と、加圧ロールを含む複数のロールに張架され前記加圧ロールにより前記加熱部材へ押圧される加圧ベルトと、を有し、
前記加熱部材と前記加圧ベルトで前記記録媒体を挟持搬送し前記トナー像を前記記録媒体へ定着させる定着装置において、
前記加圧ロールは、中空円筒であるアウターロールと、前記アウターロール内に挿通され前記アウターロールを加熱部材へ押圧するインナーロールからなり、
前記アウターロールは、軸方向中央部の外径が端部の外径よりも小さくなるようにテーパをつけた逆クラウン形状であり、
前記インナーロールは、軸方向中央部の外径が端部の外径よりも大きくなるようにテーパをつけたクラウン形状であることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記アウターロールは、肉厚が軸方向に渡って一定であることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記アウターロールは、外径が軸方向に渡って一定である中空円筒のロール基体と、前記ロール基体の外周面に設けられ、軸方向中央部の外径が端部の外径よりも小さくなるようにテーパをつけた逆クラウン形状の弾性層で構成されることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項４】
前記アウターロールの内周面と前記インナーロールの外周面の少なくともどちらか一方に、低摩擦部材からなる摺動層を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項５】
前記アウターロールの内周面に接触する弾性体が、前記インナーロールの軸方向両端部に設けられ、
前記インナーロールは、前記アウターロールを前記加熱部材へ押圧しない非押圧状態では、前記弾性体を介してアウターロールの内周面を支持し、前記アウターロールを前記加熱部材へ押圧する押圧状態では、前記弾性体が変形することにより、前記インナーロールが前記アウターロールの内周面に接触することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項６】
前記弾性体は、円盤状のゴムであり、前記インナーロールに設けられた溝に設置されることを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
【請求項７】
前記弾性体は、突起状のゴムであり、前記インナーロールに設けられた孔に設置されることを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
【請求項８】
前記アウターロールの内周面に接触する前記弾性体の接触面の摩擦係数は、前記アウターロールの内周面に接触する前記インナロールの接触面の摩擦係数よりも小さいことを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ等の電子写真方式を利用した画像形成装置において、未定着トナー像を用紙等の記録媒体へ定着させる定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を利用した画像形成装置において、未定着トナー像を用紙等の記録媒体へ定着させる定着装置としては、特許文献１に開示の定着装置が公知である。
【０００３】
特許文献１の定着装置では、加圧ロールを含む複数のロールに張架された加圧ベルトを加熱ロールへ所定角度だけ巻きつけてニップ領域を形成し、そのニップ領域で用紙を挟んで、未定着トナー像を用紙へ熱圧着する。
【０００４】
また、二ベルトタイプの定着装置も従来から知られている。この定着装置では、加熱ロールを含む複数のロールに張架した加熱ベルトと、加圧ロールを含む複数のロールに張架された加圧ベルトとを密着させて、所定量のニップ領域を形成し、そのニップ領域で用紙を挟んで、未定着トナー像を用紙へ熱圧着する。
【０００５】
このような装置では、ベルト幅より幅の小さい用紙へ未定着トナー像を定着させる場合、ニップ領域において加圧ベルトの幅方向の速度分布に差が生まれ、加圧ベルトに波うちが発生するという問題点がある。
【０００６】
以下に、この問題点について、図９に基づき具体的に説明する。図９は、ニップ領域においてベルト幅よりも小さい用紙を定着しているときの加圧ベルトの状態を説明するための概念図である。
【０００７】
ニップ領域において、加圧ベルト１００および用紙１０２が矢印Ｆ方向にそれぞれが進んでいるとする。このときに、用紙１０２が存在する部分の加圧ベルト１００の速度Ｖ１と、用紙１０２がない部分の加圧ベルト１００の速度Ｖ２は、二ベルトタイプの定着装置の場合、次のように表せる。
【０００８】
速度Ｖ１は、加熱ロールに加熱ベルトと用紙１０２が巻きついた状態での加圧ベルト１００の速度であり、加熱ロールと加熱ベルトの厚みをｒ、用紙厚みをｄ、加熱ロールの回転角速度をωとしたとき、Ｖ１＝（ｒ＋ｄ）・ωとなる。それに対して、速度Ｖ２は、用紙１０２がないのでＶ２＝ｒ・ωとなり、用紙１０２の厚み分だけ速度が遅くなる。
【０００９】
そのため、加圧ベルト１００は、中央部分が強く引っ張られた状態となり、図９に示すように、用紙１０２のない部分では、斜めに波うち（しわ）Ｎが発生し、さらにこれに起因して、用紙にも、しわが発生する場合がある。
【００１０】
このような、加圧ベルトの波うちおよび用紙のしわの発生を抑制する技術として、特許文献２、３に開示の技術の適用が考えられる。
【００１１】
特許文献２には、軸方向中央部の外径が端部より小さい逆クラウン形状の加熱ロールおよび加圧ロールで、用紙をニップすることで紙しわを抑制する構成が提案されている。この構成は、各ロールが軸方向の端部側の速度を速くしようとするものであり、ベルトと用紙の波うちやしわの抑制には効果的である。
【００１２】
しかしながら、この構成では、軸方向中央部でのニップ圧が弱いため、軸方向中央部と端部で定着性に、ムラが出てしまうという問題がある。
【００１３】
また、特許文献３には、ストレート形状の加圧ロールを軸方向に３分割し、中央部の駆動トルクを大きくすることで速度を遅くして、ベルトおよび用紙の波うちやしわを抑制しようとする構成が提案されている。
【００１４】
この構成では、ベルトおよび用紙の波うちやしわの抑制と、軸方向でのニップ圧分布の均一化が両立されている。しかしながら、高速化や定着性の向上のために、ニップの荷重を大きくすると、両端部のニップ圧力により、加圧ロールの中央がたわんでしまうため、軸方向中央部でのニップ圧が弱くなり、軸方向中央部と端部で定着性にムラが出る場合がある。
【特許文献１】特許第３０８４６９２号公報
【特許文献２】特開平１１−２４４７８号公報
【特許文献３】特開平１１−２４２４０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、上記事実を考慮し、加圧ベルトの波うちを抑制し、かつ、ニップの荷重が大きい場合であっても、定着性のムラを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の請求項１に係る定着装置は、トナー像が転写された記録媒体を加熱する加熱部材と、加圧ロールを含む複数のロールに張架され前記加圧ロールにより前記加熱部材へ押圧される加圧ベルトと、を有し、前記加熱部材と前記加圧ベルトで前記記録媒体を挟持搬送し前記トナー像を前記記録媒体へ定着させる定着装置において、前記加圧ロールは、中空円筒であるアウターロールと、前記アウターロール内に挿通され前記アウターロールを加熱部材へ押圧するインナーロールからなり、前記アウターロールは、軸方向中央部の外径が端部の外径よりも小さくなるようにテーパをつけた逆クラウン形状であり、前記インナーロールは、軸方向中央部の外径が端部の外径よりも大きくなるようにテーパをつけたクラウン形状であることを特徴とする。
【００１７】
この構成では、アウターロールを軸方向中央部の外径が端部の外径よりも小さくなるようにテーパをつけた逆クラウン形状にしたことにより、加圧ベルトの軸方向端部の速度を中央部よりも速くできるので、加圧ベルトを軸方向端部方向に引っ張る力が作用し、加圧ベルトの波うち抑制することができる。
【００１８】
また、クラウン形状のインナーロールで、アウターロールを内側から加熱部材へ押圧することにより、アウターロールが加熱部材に沿うように、ニップ形状を補正できるので、ニップ荷重が大きくて、加熱部材およびアウターロールがたわんだ場合でも、軸方向におけるニップ圧が均一となり、定着性のムラを防止できる。
【００１９】
本発明の請求項２に係る定着装置は、請求項１の構成において、前記アウターロールは、肉厚が軸方向に渡って一定であることを特徴とする。
【００２０】
この構成では、アウターロールの肉厚を軸方向に渡って一定にすることにより、クラウン形状のインナーロールで内側からアウターロールを押圧したときに、アウターロールの軸方向における変形量が同じになるので、アウターロールが加熱ロールに倣いやすく、軸方向におけるニップ圧がより均一となる。
【００２１】
本発明の請求項３に係る定着装置は、請求項１の構成において、前記アウターロールは、外径が軸方向に渡って一定である中空円筒のロール基体と、前記ロール基体の外周面に設けられ、軸方向中央部の外径が端部の外径よりも小さくなるようにテーパをつけた逆クラウン形状の弾性層で構成されることを特徴とする。
【００２２】
この構成では、ロール基体は、外径が軸方向に渡って一定であるので、ロール基体の加工が容易となり、低コスト化が可能となる。
【００２３】
本発明の請求項４に係る定着装置は、請求項１〜３のいずれか１項の構成において、前記アウターロールの内周面と前記インナーロールの外周面の少なくともどちらか一方に、低摩擦部材からなる摺動層を設けたことを特徴とする。
【００２４】
この構成では、アウターロールの内周面とインナーロールの外周面の少なくともどちらか一方に低摩擦部材からなる摺動層を設けたことにより、駆動時におけるアウターロールとインナーロールのこすれによる磨耗を防ぐことができる。
【００２５】
本発明の請求項５に係る定着装置は、請求項１の構成において、前記アウターロールの内周面に接触する弾性体が、前記インナーロールの軸方向両端部に設けられ、前記インナーロールは、前記アウターロールを前記加熱部材へ押圧しない非押圧状態では、前記弾性体を介してアウターロールの内周面を支持し、前記アウターロールを前記加熱部材へ押圧する押圧状態では、前記弾性体が変形することにより、前記インナーロールが前記アウターロールの内周面に接触することを特徴とする。
【００２６】
この構成では、アウターロールが加熱部材へ押圧されていない非押圧状態（加熱部材とアウターロールがリトラクトした状態）においては、インナーロールの軸方向両端部に設けられた弾性体が、アウターロールの両端の内周面を支持するので、アウターロールの偏心運動が抑制される。これにより、加圧ベルトの回転動作を制御でき、また、アウターロールとその近傍にある部材との接触を防ぐことができる。
【００２７】
一方、アウターロールが加熱部材へ押圧された状態では、弾性体が変形し、インナーロールがアウターロールに接触するので、軸方向におけるニップ圧が均一となり、定着性のムラを防止できる。
【００２８】
本発明の請求項６に係る定着装置は、請求項５の構成において、前記弾性体は、円盤状のゴムであり、前記インナーロールに設けられた溝に設置されることを特徴とする。
【００２９】
本発明の請求項７に係る定着装置は、請求項５の構成において、前記弾性体は、突起状のゴムであり、前記インナーロールに設けられた孔に設置されることを特徴とする。
【００３０】
請求項６および請求項７のように、溝や孔に弾性体を設置することにより、インナーロールの外周面からの突出量が小さくても、弾性体の変形量が多くなるので、アウターロールが加熱部材へ押圧されたときにおける弾性体変形率が低減し、弾性体の寿命を伸ばすことができる。
【００３１】
本発明の請求項８に係る定着装置は、請求項５〜７のいずれか１項の構成において、前記アウターロールの内周面に接触する前記弾性体の接触面の摩擦係数は、前記アウターロールの内周面に接触する前記インナロールの接触面の摩擦係数よりも小さいことを特徴とする。
【００３２】
この構成では、アウターロールの内周面に接触する弾性体の接触面の摩擦係数を、アウターロールの内周面に接触するインナロールの接触面の摩擦係数よりも、小さくすることにより、弾性体に剪断力が過大に負荷されることを防ぎ、弾性体の寿命を延ばすことができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明は、上記構成としたので、加圧ベルトの波うちを抑制し、かつ、ニップの荷重が大きい場合であっても、定着性のムラを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下に、画像形成装置に使用される本発明の定着装置の実施形態について、図面を参照して説明する。
〔第１実施形態〕
まず、本発明の第１実施形態について説明する。
【００３５】
本実施形態に係る定着装置１０は、図１に示すように、トナー像Ｔが転写された用紙（記録媒体）Ｐを加熱する無端状の加熱ベルト（加熱部材）１２を備えている。この加熱ベルト１２は、例えば、ポリイミドからなる厚さ８０μｍ程度のベルト基材上に、厚さ５０μｍ程度のシリコーンゴム等からなる弾性層と、さらに１０μｍ程度のＰＦＡ等からなる表面離型層をこの順に積層形成した３層構造のものである。
【００３６】
また、この加熱ベルト１２は、加熱ロール１４、第一ベルト加熱ロール１６、第二ベルト加熱ロール１８、加熱ベルト位置出しロール２０、剥離ロール２２に張架されており、加熱ロール１４が回転駆動することによって、矢印Ａ方向へ回転するようになっている。
【００３７】
加熱ロール１４は、外径が１００ｍｍの円筒形の金属（アルミニウム等）製ロールの内部空間に、ハロゲンランプ等の加熱源としての加熱ヒータ１５を配置した構造からなり、加熱ベルト１２をその内周面側から加熱する。
【００３８】
第一ベルト加熱ロール１６、第二ベルト加熱ロール１８は、例えば、外径が４０mmの円筒状の金属（アルミニウム等）製ロールの内部に、ハロゲンランプ等の加熱源としての加熱ヒータ２６、２８を配置した構造からなり、加熱ベルト１２をその内周面側及び外周面側から加熱する。また、第二ベルト加熱ロール１８は、加熱ベルトテンショナ２４にＴ１方向へ押圧され、加熱ベルト１２へ所定のテンションを与え、加熱ベルト１２の張りを整えて駆動を安定化させている。さらに、第二ベルト加熱ロール１８は、その回転軸の一端側が変位して加熱ベルト１２の蛇行走行を矯正する機能も有している。
【００３９】
剥離ロール２２は、加熱ベルト１２を急激に曲がった状態で移動走行させるように支持し、これにより加熱ベルト１２に密着した用紙Ｐをそれ自身のこしの強さにより自力で剥離させる役割を果たしている。加熱ベルト位置出しロール２０は、加熱ベルト１２のニップ前の姿勢を矯正し、加熱ベルト１２と用紙Ｐの位置関係を安定させるものである。
【００４０】
一方、加熱ベルト１２に対向する下方位置には、加熱ベルト１２に従動してＢ方向へ回転する加圧ベルト３０が配置されている。
【００４１】
この加圧ベルト３０は、厚さ５０μｍ程度のポリイミド等のベルト基材上にＰＦＡ等からなる厚さ１０μｍ程度の表面離型層を積層形成した２層構造のものである。また、加圧ベルト３０は、加圧ロール３２、押圧ロール３４、加圧ベルト位置出しロール３６、加圧ベルトステアリングロール３８とで張架されており、加圧ベルトテンショナ４０によりＴ２の方向に所定のテンションを与えられている。
【００４２】
また、加圧ベルト３０は、加圧ベルト位置出しロール３６と加圧ロール３２との間を、加熱ベルト１２とで用紙Ｐを挟持搬送し、転写されたトナー像Ｔを所定のニップ領域Ｎ１で用紙Ｐへ熱圧着する。
【００４３】
押圧ロール３４は、例えば外径２０mmのステンレスコア３４Ａの外面にスポンジ等からなる厚さ１５ｍｍ程度の弾性層３４Ｂを形成した構造のものであり、図示しない加圧機構により例えば１．０×１０5Ｐａ程度の所定の加圧力で矢印Ｅ方向に圧接し、そのニップ幅が２０ｍｍ程度となるように設置されている。加圧ベルトステアリングロール３８は、その回転軸の一端側が変位して加圧ベルト３０の蛇行走行を矯正する機能を有している。
【００４４】
加圧ロール３２は、例えば、外径５０ｍｍ、肉厚０．５ｍｍの円筒形の金属（ステンレス等）製のロール基体３１Ａを備えている。このロール基体３１Ａの外周面には、硬度２０度程度のシリコーンゴム等からなる厚さ５ｍｍ程度の耐熱弾性層３１Ｂが形成されている。このロール基体３１Ａと耐熱弾性層３１Ｂとによって、アウターロール３１が構成される（図２（Ａ）参照）。
【００４５】
ロール基体３１Ａの内部には、ステンレス製のコアである外径３５ｍｍ程度のインナーロール３３が挿し通されている。インナーロール３３は、加圧機構（不図示）により、その軸方向両端部が、例えば２．５×１０5Ｐａ程度の所定の加圧力で矢印Ｄ方向に圧接し、そのニップ幅が２０ｍｍ程度となるように設置されている。
【００４６】
また、ロール基体３１Ａは、図２（Ｂ）に示すように、軸方向の外径がほぼストレートな形状であり（軸方向に渡って一定であり）、その上に形成した耐熱弾性層３１Ｂは、軸方向中央部の外径が端部の外径よりも小さくなるようにテーパをつけた逆クラウン形状である。また、インナーロール３３は、軸方向中央部の外径が端部の外径よりも大きくなるようにテーパをつけたクラウン形状である。
【００４７】
次に、上記の第１実施形態の作用を説明する。
【００４８】
トナー像Ｔが転写された用紙Ｐは、矢印Ｃ方向に定着装置１０に挿入され、加熱ベルト１２と加圧ベルト３０で挟持搬送される。その用紙Ｐは、加熱ロール１４に対して押圧ロール３４と加圧ロール３２とが圧接して形成されるニップ領域Ｎ１において、未定着トナーが熱圧着され、剥離ロール２２によって剥離される。
【００４９】
次に、加熱ロール１４と加圧ロール３２のニップ状態について、図３に基づき説明する。なお、図３は、加熱ベルト１２および加圧ベルト３０を省略して図示している。
【００５０】
加熱ロール１４と加圧ロール３２は、インナーロール３３の軸方向両端部を、加圧機構（不図示）で矢印Ｄ方向に押すことにより、加熱ベルト１２と加圧ベルト３０を挟むような状態でニップする。ここで、ニップの荷重が大きい場合、加熱ロール１４は、図３のように上方に、凸になるようにたわみ、インナーロール３３は下に凸になるようにたわむ。一般的には、このようなたわみが起きた場合、ニップの形状は軸方向の中央部が細く端部が太いようになるが、本実施形態においては、インナーロール３３が加熱ロール１４のたわみに沿うようなクラウン形状であるため、ニップの形状は、ほぼ均一に保たれる。このため、軸方向におけるニップ圧が均一となり、画像濃度や画像面積率に拘らず、画像光沢及び色再現性に優れ、色ムラの発生がなく、さらに、画像光沢の均一性に優れた画像を得ることが可能となる。
【００５１】
また、ロール基体３１Ａの内周面、または、インナーロール３３の外周面には、低摩擦部材からなる摺動層を形成してもよく、これにより、ロール基体３１Ａとインナーロール３３とのこすれによる磨耗が抑制され、耐久性が増す。
【００５２】
次に、第１実施形態のロール基体３１Ａの他の例について説明する。
【００５３】
ロール基体３１Ａの変形例としてのロール基体４２は、図４（Ａ）に示すように、外径が軸方向の中央部よりも端部のほうが大きい逆クラウン形状で、内径は、軸方向の中央部と端部がほぼ等しいストレート形状である。この場合、ロール基体３１Ａの表面に、逆クラウン形状の弾性層３１Ｂを形成する必要がないので、簡易な構成で、波打ち防止とニップの均一化が図れる。
【００５４】
また、ロール基体４４は、図４（Ｂ）に示すように、外径が軸方向の中央部よりも端部のほうが大きい逆クラウン形状で、内径もほぼ同様の形状とし、肉厚を軸方向において一定にし、軸方向の分布がほぼ同じになっている。このロール基体４４の表面に、肉厚が軸方向において一定である弾性層３１Ｂを形成し、肉厚が軸方向に渡って一定であるアウターロール３１を形成する。
【００５５】
この場合、インナーロール３３で荷重を加えた場合に、アウターロール３１をほぼ同様に変形させることができるのでインナーロール３３によるニップ形状の補正がより均一にできる。
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
【００５６】
第２実施形態係る定着装置５０は、モータＭにより周速度２７０mm/secで、一方向（図５においてＡ方向）へ加熱ロール（加熱部材）５２を備えている。
【００５７】
加熱ロール５２は、その内部に、外径６２ｍｍ、長さ３５０ｍｍのアルミニウムで形成された円筒状のコア５２Ａを有している。コア５２Ａの外周面には、下地層５２Ｂとして硬度３５度（JIS-A）のＨＴＶシリコーンゴムが厚さ１．５ｍｍで直接被覆され、さらにその上にトップコート層５２ＣとしてＰＦＡが厚さ３０μｍで鏡面状態に近い表面にコートされている。なお、コア５２Ａとしては、アルミニウム以外に熱伝導率の高い金属製のものを使用できる。
【００５８】
コア５２Ａの内部には、加熱源として出力１０００Ｗのハロゲンランプ５４が配置されている。また、加熱ロール５２の表面には、温度センサ５６が配置され、この表面の温度を計測する。そして、温度センサ５６の計測信号により、図示しない温度コントローラによってハロゲンランプ５４がフィードバック制御されて、加熱ロール５２の表面が１６０℃程度に調節されるようになっている。
【００５９】
加熱ロール５２に対向する下方位置には、無端状の加圧ベルト６４が配置されている。この加圧ベルト６４は、加熱ロール５２に従動し、加熱ロール５２と同様に速度２７０mm/secで回転するようになっている。
【００６０】
また、加圧ベルト６４は、加圧ロール５８を含む支持ロール６０、６２により張架され、加圧ロール５８は、加圧ベルト６４を加熱ロール５２へ圧接するようになっている。
【００６１】
また、加圧ベルト６４は、厚さ７５μｍ、幅３００ｍｍのポリイミド基材層の上に、厚さ４０μｍのＰＦＡがスプレーコートされており、支持ロール６０、６２の周囲に約１５ｋｇｆの張力で巻回されている。この支持ロール６０、６２はステンレス製であり、その直径は、それぞれ１８mmである。
【００６２】
この加圧ベルト６４を加熱ロール５２へ押圧する圧力付与部材６６が、加熱ロール５２に対向する位置に設けられている。
【００６３】
圧力付与部材６６の軸方向長さは３３０mmであり、ステンレス鋼製の基材６６Ａ、厚さ３mm、硬度１０度（JIS-A）のシリコーンゴム製の弾性層６６Ｂ、ポリテトラフルオロエチレンを含浸させたガラス繊維シートによる摺動層６６Ｃからなる。圧力付与部材６６の両端部の加圧幅（プロセス方向長さ）は２３ｍｍ、中央部の加圧幅は１７ｍｍであり、両端部と中央部は直線で結ばれている。圧力付与部材６６の接触荷重は、コイルスプリング７０によって、６６ｋｇｆに設定されており、圧力付与部材６６の平均接触圧力は、約１．０ｋｇｆ／ｃｍ2となっている。
【００６４】
本実施形態における加圧ロール５８の構成を、図６と図７に示す。加圧ロール５８は、図６に示すように、アウターロール５８Ａとインナーロール５８Ｂで構成されている。アウターロール５８Ａは、外径φ２５、厚さ０．４mmのＳＵＳ筒状体の上に、シリコーンゴムが被覆され、さらにその上に厚さ１００μmのＰＦＡがコーティングされている。シリコーンゴムの厚みは、両端部が２．５mmであり、中央部は両端部より１５０μm薄くなっており、アウターロール５８Ａは、軸方向中央部の外径が端部の外径よりも小さくなるようにテーパをつけた逆クラウン形状である。
【００６５】
インナーロール５８Ｂは、両端部直径がφ１９、中央部直径がφ２０の鉄製のシャフトに厚さ1mmのＥＰＤＭを被覆したものである。このインナーロール５８Ｂの軸方向両端部には、弾性体７２が取り付けられ、この弾性体７２は、シリコーンゴムからなり、外径がφ２４．５、内径がφ１６、厚さが５mmの形状であり、インナーロール５８Ｂの軸方向両端部に設けられた溝７１に取り付けられている（図７参照）。
【００６６】
アウターロール５８Ａの内周面に接触する弾性体７２の接触面には、ＰＦＡがコーティングされ、インナーロール５８Ｂが、アウターロール５８Ａの内周面に接触する接触面より、摩擦係数が低減されている。
【００６７】
この加圧ロール５８は、加熱ロール５２の回転方向における圧力付与部材６６の下流側に設けられており、コイルスプリング６８によってインナーロール５８Ｂの両端部を加圧し、加熱ロール５２を約６０ｋｇｆの荷重で押圧する。この加圧ロール５８および圧力付与部材６６によって、加圧ベルト６４が加熱ロール５２に圧接されており、ベルトニップの幅は３０mmとなる。
【００６８】
また、インナーロール５８Ｂが、アウターロール５８Ａを加熱ロール５２へ押圧していない非押圧状態（加熱ロール５２と加圧ロール５８とがリトラクトした状態）では、弾性体７２が、弾性変形せず、アウターロール５８Ａの内周面を支持し、インナーロール５８Ｂが、アウターロール５８Ａを加熱ロール５２へ押圧する押圧状態では、弾性体７２が弾性変形して、インナーロール５８Ｂの軸方向中央部が前記アウターロールの内周面に接触するように、弾性体７２のゴム硬度が調整されている。また、加圧ベルト６４のテンション相当の荷重では、弾性変形が少ないように、弾性体７２のゴム硬度が調整されている。
【００６９】
次に、第２実施形態に係る定着装置の動作について説明する。
【００７０】
第２実施形態に係る定着装置５０では、図示しない転写装置により用紙Ｐの上にトナー像Ｔが転写され、ベルトニップに向けてこの用紙Ｐが搬送されてくる。用紙Ｐは、ベルトニップの圧力付与部材６６の配置されている位置に侵入する。そして、ベルトニップに作用する圧力とハロゲンランプ５４によって加熱ロール５２を通じて与えられる熱により、トナー像Ｔが用紙Ｐ上に定着される。
【００７１】
インナーロール５８Ｂがアウターロール５８Ａを加熱ロール５２側へ押圧していない非押圧状態（加熱ロール５２とアウターロール５８Ａがリトラクトした状態）で、例えば、加圧ベルト６４を回転させながら予熱を行う場合、インナーロール５８Ｂの軸方向両端部に設けられた弾性体７２が、アウターロール５８Ａの内周面を支持するので、アウターロール５８Ａの偏心運動（揺動）が抑制される。これにより、加圧ベルト６４の回転動作を制御できる。また、アウターロール５８Ａの揺動が抑制できることにより、アウターロール５８Ａと圧力付与部材６６とを接近して配置しても接触を防ぐことができる。
【００７２】
一方、アウターロール５８Ａが加熱ロール５２へ押圧された状態では、弾性体７２が変形し、インナーロール５８Ｂがアウターロール５８Ａに接触するので、軸方向におけるニップ圧が均一となり、定着性のムラを防止できる。
【００７３】
インナーロール５８Ｂに軸方向両端部に設けられる弾性体７２は、図８に示すように、インナーロール５８Ｂに設けられた孔に設置される突起状のゴムであってもよい。
【００７４】
このゴム製の弾性体７３は、φ５の円筒形状であり、インナーロール５８Ｂの１２０゜間隔にあけられた孔７５に設置されている。なお、弾性体７３の表面は、フッ素樹脂がコーティングされている。
【００７５】
なお、第２実施形態では、加熱部材として、加熱ロールについて説明したが、本発明の加熱部材としては、加熱ロールに限られず、例えば、加熱ベルトであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る定着装置を示す概略構成図である。
【図２】図２（Ａ）は、第１実施形態に係る加圧ロールの半径方向の形状を説明するための断面図である。図２（Ｂ）は、加圧ロールの軸方向の形状を説明するための断面図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係る加熱ロールと加圧ロールとのニップ状態を示す図である。
【図４】図４は、第１実施形態に係るロール基体の変形例を示す図である。
【図５】図５は、本発明の第２実施形態に係る定着装置を示す概略構成図である。
【図６】図６は、第２実施形態に係る加圧ロールを示す図である。
【図７】図７は、第２実施形態に係るインナーロールと弾性体の分解図である。
【図８】図８は、第２実施形態に係る弾性体の変形例を示す図である。
【図９】図９は、従来の問題点を示す図である。
【符号の説明】
【００７７】
１０  定着装置
１２  加熱ベルト（加熱部材）
３０  加圧ベルト
３１  アウターロール
３１Ａ  ロール基体
３１Ｂ  耐熱弾性層（弾性層）
３２  加圧ロール
３３  インナーロール
５０  定着装置
５２  加熱ロール（加熱部材）
５８Ａ  アウターロール
５８Ｂ  インナーロール
５８  加圧ロール
６４  加圧ベルト
７１  溝
７２  弾性体
７３  弾性体
７５  孔
【図１】
2006267703.tif 000003
【図２】
2006267703.tif 000004
【図３】
2006267703.tif 000005
【図４】
2006267703.tif 000006
【図５】
2006267703.tif 000007
【図６】
2006267703.tif 000008
【図７】
2006267703.tif 000009
【図８】
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【図９】
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