(57)【要約】【課題】記録媒体の曲げ剛性を向上させることにより、記録媒体の分離性を向上させることが可能な定着装置を提供する。【解決手段】定着ローラ２１及び加圧ローラ２２のそれぞれのクラウン部Ｃ１，Ｄ１と逆クラウン部Ｃ２，Ｄ２を、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て形成した。定着ローラ２１と加圧ローラ２２のそれぞれの軸方向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た。定着ローラ２１と加圧ローラ２２とを互いに離間させた離間状態における定着ローラ２１と加圧ローラ２２の少なくとも一方の変曲点通過線Ｌ２１，Ｌ２２を、軸方向の中央部において凸状となるように構成した。【選択図】図４
2011154096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱源によって加熱される定着ローラと、当該定着ローラに圧接して配設された加圧ローラを備え、前記定着ローラと前記加圧ローラ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、
前記定着ローラは、外周面がクラウン状に形成されたクラウン部と、外周面が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、
前記加圧ローラは、外周面がクラウン状に形成されたクラウン部と、外周面が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、
前記定着ローラの前記クラウン部と前記加圧ローラの前記逆クラウン部を対応させると共に、前記定着ローラの前記逆クラウン部と前記加圧ローラの前記クラウン部を対応させて、前記定着ローラと前記加圧ローラを互いに圧接させ、
前記定着ローラ及び前記加圧ローラのそれぞれの前記クラウン部と前記逆クラウン部を、前記定着ローラと前記加圧ローラのそれぞれの弾性層の厚さを軸方向に渡って変化させて形成し、
前記定着ローラと前記加圧ローラのそれぞれの軸方向の同じ側の端部を、軸方向に位置決めすると共に、前記定着ローラと前記加圧ローラ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軸方向に変位可能に構成した定着装置であって、
前記定着ローラと前記加圧ローラの軸方向に沿って切断した断面におけるそれぞれの前記クラウン部と前記逆クラウン部との変曲点を軸方向に渡って通過する仮想線を変曲点通過線と呼称すると、
前記定着ローラと前記加圧ローラとを互いに離間させた離間状態において、前記定着ローラと前記加圧ローラの少なくとも一方の前記変曲点通過線を、軸方向の中央部において凸状と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】
前記凸状となるように構成した変曲点通過線の前記離間状態における突出量を、前記定着ローラと前記加圧ローラとを互いに圧接させた際の軸方向に直交する撓み量の半分となるように設定した請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記定着ローラと前記加圧ローラとを互いに離間させた離間状態で、各ローラ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、軸方向の中央部側よりも端部側において大きくなるように設定した請求項１又は２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記定着ローラと前記加圧ローラのそれぞれの前記クラウン部と前記逆クラウン部を、軸方向に連続して形成した請求項１から３のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項５】
前記クラウン部及び前記逆クラウン部を、前記定着ローラ及び前記加圧ローラの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】
前記定着ローラと前記加圧ローラ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５のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項７】
加熱源によって加熱される定着ローラと、無端状の加圧ベルトと、当該加圧ベルトの内周面を押圧して加圧ベルトを前記定着ローラに圧接させる押圧部材を備え、前記定着ローラと前記加圧ベルト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、
前記定着ローラは、外周面がクラウン状に形成されたクラウン部と、外周面が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、
前記押圧部材の前記加圧ベルトを押圧する押圧面に、凸状に形成した凸面部と、凹状に形成した凹面部を、それぞれ少なくとも１つずつ有し、
前記定着ローラの前記クラウン部と前記押圧部材の前記凹面部を対応させて配設すると共に、前記定着ローラの前記逆クラウン部と前記押圧部材の前記凸面部を対応させて配設して、前記押圧部材によって前記加圧ベルトを押圧し、前記定着ローラと前記加圧ベルトを互いに圧接させ、
前記定着ローラの前記クラウン部と前記逆クラウン部を、前記定着ローラの弾性層の厚さを軸方向に渡って変化させて形成すると共に、前記押圧部材の前記凸面部と前記凹面部を、前記押圧部材の弾性層の厚さを長手方向に渡って変化させて形成し、
前記定着ローラと前記押圧部材のそれぞれの同じ側の端部を、軸方向又は長手方向に位置決めすると共に、前記定着ローラと前記押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軸方向又は長手方向に変位可能に構成した定着装置であって、
前記定着ローラの軸方向に沿って切断した断面における前記クラウン部と前記逆クラウン部との変曲点を軸方向に渡って通過する仮想線と、前記押圧部材の長手方向に沿って切断した断面における前記凸面部と前記凹面部との変曲点を長手方向に渡って通過する仮想線を、それぞれ変曲点通過線と呼称すると、
前記定着ローラと前記押圧部材とを互いに離間させた離間状態において、前記定着ローラと前記押圧部材の少なくとも一方の前記変曲点通過線を、軸方向又は長手方向の中央部において凸状となるように構成したことを特徴とする定着装置。
【請求項８】
請求項１から７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、内部にヒータ等の加熱源を有する定着ローラに加圧ローラを圧接したタイプや、前記定着ローラに無端状の加圧ベルトを押圧部材によって押圧したタイプなどがある。これらの定着装置は、定着ローラと加圧ローラの圧接部、又は定着ローラと加圧ベルトとの圧接部に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２２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２２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２２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´の位置に変更して、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、記録媒体の曲げ剛性を向上させることにより、記録媒体の分離性を向上させ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、加熱源によって加熱される定着ローラと、当該定着ローラに圧接して配設された加圧ローラを備え、前記定着ローラと前記加圧ローラ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、前記定着ローラは、外周面がクラウン状に形成されたクラウン部と、外周面が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、前記加圧ローラは、外周面がクラウン状に形成されたクラウン部と、外周面が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、前記定着ローラの前記クラウン部と前記加圧ローラの前記逆クラウン部を対応させると共に、前記定着ローラの前記逆クラウン部と前記加圧ローラの前記クラウン部を対応させて、前記定着ローラと前記加圧ローラを互いに圧接させ、前記定着ローラ及び前記加圧ローラのそれぞれの前記クラウン部と前記逆クラウン部を、前記定着ローラと前記加圧ローラのそれぞれの弾性層の厚さを軸方向に渡って変化させて形成し、前記定着ローラと前記加圧ローラのそれぞれの軸方向の同じ側の端部を、軸方向に位置決めすると共に、前記定着ローラと前記加圧ローラ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軸方向に変位可能に構成した定着装置であって、前記定着ローラと前記加圧ローラの軸方向に沿って切断した断面におけるそれぞれの前記クラウン部と前記逆クラウン部との変曲点を軸方向に渡って通過する仮想線を変曲点通過線と呼称すると、前記定着ローラと前記加圧ローラとを互いに離間させた離間状態において、前記定着ローラと前記加圧ローラの少なくとも一方の前記変曲点通過線を、軸方向の中央部において凸状となるように構成したものである。
【０００９】
請求項１の発明によれば、定着ローラのクラウン部と加圧ローラの逆クラウン部を対応させると共に、定着ローラの逆クラウン部と加圧ローラのクラウン部を対応させて、定着ローラと加圧ローラを圧接させているため、定着ニップは湾曲して形成される。画像の定着を行う際、湾曲した定着ニップに記録媒体が侵入することによって、記録媒体も湾曲した状態となる。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て定着ニップから搬出することができ、記録媒体を定着ニップから搬出する際に、記録媒体が定着ローラに巻き付くのを抑制することが可能となる。
【００１０】
また、クラウン部と逆クラウン部を対応させて定着ローラと加圧ローラを圧接することによって、定着ニップにおける接触圧のばらつきを抑制することができる。これにより、定着した画像に光沢度ムラが発生するなどの不具合を抑制することができ、良好な画像形成を実現することができる。
【００１１】
また、請求項１の発明では、定着ローラと加圧ローラのそれぞれの弾性層の厚さを変化させてクラウン部と逆クラウン部を形成しているので、対応するクラウン部と逆クラウン部との間に軸方向のずれが生じても、定着ニップにおける接触圧のばらつきを低減することができ、光沢度ムラの発生を抑制することが可能である。さらに、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し、それと反対側の端部を軸方向に変位可能に構成しているので、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）させることが可能となる。これにより、熱膨張によるクラウン部と逆クラウン部との間の位置ずれを低減することができ、定着ニップにおける接触圧にばらつきを抑制することができる。
【００１２】
また、請求項１の発明は、定着ローラと加圧ローラの少なくとも一方の変曲点通過線を、軸方向の中央部において凸状となるように構成しているので、定着ローラに撓みが生じた場合でも、中央部側と端部側におけるニップ幅の差を抑制することができ、定着不良や光沢差等の画像不良の発生を防止することができる。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１に記載の定着装置において、前記凸状となるように構成した変曲点通過線の前記離間状態における突出量を、前記定着ローラと前記加圧ローラとを互いに圧接させた際の軸方向に直交する撓み量の半分となるように設定したものである。
【００１４】
上記のように変曲点通過線の突出量を設定することによって、ニップ幅の差を画像不良が生じない値に抑制することが可能となる。
【００１５】
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、前記定着ローラと前記加圧ローラとを互いに離間させた離間状態で、各ローラ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、軸方向の中央部側よりも端部側において大きくなるように設定したものである。
【００１６】
離間状態でのクラウン部と逆クラウン部の高低差を、軸方向の中央部側よりも端部側において大きくすることによって、定着ニップにおけるクラウン部と逆クラウン部の高低差を端部側で大きく確保することができる。これにより、ローラの端部側において、記録媒体を十分に湾曲させることができ、記録媒体の分離性を向上させることができる。
【００１７】
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、前記定着ローラと前記加圧ローラのそれぞれの前記クラウン部と前記逆クラウン部を、軸方向に連続して形成したものである。
【００１８】
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により、記録媒体にシワの発生を抑制することができると共に、記録用紙の分離性を確保することができる。
【００１９】
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、前記クラウン部及び前記逆クラウン部を、前記定着ローラ及び前記加圧ローラの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。
【００２０】
クラウン部及び逆クラウン部を、定着ローラ及び加圧ローラの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することにより、記録媒体を幅方向全体に渡って湾曲させて定着ニップから搬出することができ、記録媒体の定着ローラへの巻き付きを抑制することができる。
【００２１】
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、定着ローラと前記加圧ローラ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。
【００２２】
定着ローラと加圧ローラ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、記録媒体の定着ローラ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。
【００２３】
請求項７の発明は、加熱源によって加熱される定着ローラと、無端状の加圧ベルトと、当該加圧ベルトの内周面を押圧して加圧ベルトを前記定着ローラに圧接させる押圧部材を備え、前記定着ローラと前記加圧ベルト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、前記定着ローラは、外周面がクラウン状に形成されたクラウン部と、外周面が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、前記押圧部材の前記加圧ベルトを押圧する押圧面に、凸状に形成した凸面部と、凹状に形成した凹面部を、それぞれ少なくとも１つずつ有し、前記定着ローラの前記クラウン部と前記押圧部材の前記凹面部を対応させて配設すると共に、前記定着ローラの前記逆クラウン部と前記押圧部材の前記凸面部を対応させて配設して、前記押圧部材によって前記加圧ベルトを押圧し、前記定着ローラと前記加圧ベルトを互いに圧接させ、前記定着ローラの前記クラウン部と前記逆クラウン部を、前記定着ローラの弾性層の厚さを軸方向に渡って変化させて形成すると共に、前記押圧部材の前記凸面部と前記凹面部を、前記押圧部材の弾性層の厚さを長手方向に渡って変化させて形成し、前記定着ローラと前記押圧部材のそれぞれの同じ側の端部を、軸方向又は長手方向に位置決めすると共に、前記定着ローラと前記押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軸方向又は長手方向に変位可能に構成した定着装置であって、前記定着ローラの軸方向に沿って切断した断面における前記クラウン部と前記逆クラウン部との変曲点を軸方向に渡って通過する仮想線と、前記押圧部材の長手方向に沿って切断した断面における前記凸面部と前記凹面部との変曲点を長手方向に渡って通過する仮想線を、それぞれ変曲点通過線と呼称すると、前記定着ローラと前記押圧部材とを互いに離間させた離間状態において、前記定着ローラと前記押圧部材の少なくとも一方の前記変曲点通過線を、軸方向又は長手方向の中央部において凸状となるように構成したものである。
【００２４】
請求項７の発明は、定着ローラのクラウン部と押圧部材の凹面部を対応させて配設すると共に、定着ローラの逆クラウン部と押圧部材の凸面部を対応させて配設して、定着ローラと加圧ベルトを互いに圧接させているため、定着ニップは湾曲して形成される。この場合も、上記請求項１の発明と同様に、記録媒体を定着ニップに侵入させることによって、記録媒体を湾曲させることができ、記録媒体の見かけ上の剛性を向上させて定着ニップから搬出することができる。これにより、記録媒体を定着ニップから搬出させる際に、記録媒体が定着ローラに巻き付くのを抑制することができる。
【００２５】
また、請求項７の発明は、クラウン部と凹面部を対応させ、逆クラウン部と凸面部を対応させて、定着ローラと加圧ベルトを圧接させるため、請求項１の発明と同様に、定着ニップにおける接触圧のばらつきを抑制することが可能である。これにより、定着した画像に光沢度ムラが発生するなどの不具合を抑制することができ、良好な画像形成を実現することができる。
【００２６】
また、請求項７の発明では、定着ローラと押圧部材のどちらも弾性層の厚さを変化させてクラウン部と逆クラウン部及び凸面部と凹面部を形成しているので、対応するクラウン部と凹面部又は逆クラウン部と凸面部との間に軸方向のずれが生じても、定着ニップにおける接触圧のばらつきを低減することができ、画像の光沢度ムラの発生を抑制することが可能である。さらに、定着ローラと押圧部材のそれぞれの同じ側の端部を位置決めし、それと反対側の端部を変位可能に構成しているので、定着ローラに熱膨張による伸長が生じても、定着ローラと押圧部材を同じ端部側に伸長（変位）させることが可能となる。これにより、熱膨張による、クラウン部と凹面部との間及び逆クラウン部と凸面部との間の軸方向の位置ずれを低減することができ、定着ニップにおける接触圧にばらつきを抑制することができる。
【００２７】
また、請求項７の発明は、定着ローラと押圧部材の少なくとも一方の変曲点通過線を、軸方向の中央部において凸状となるように構成しているので、定着ローラに撓みが生じた場合でも、中央部側と端部側におけるニップ幅の差を抑制することができ、定着不良や光沢差等の画像不良の発生を防止することができる。
【００２８】
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を備えた画像形成装置である。
【００２９】
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】
【００３０】
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ローラ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、本発明は、定着ニップにおける接触圧のばらつきを抑制することができる。これにより、定着した画像に光沢度ムラ等が発生することを抑制することができ、良好な画像形成を維持することが可能である。また、本発明によれば、圧接時に定着ローラに撓みが生じても、ニップ幅に差が生じるのを抑制することができる。このため、ウォームアップ時間短縮などのために強度の低い定着ローラを採用した場合でも、ニップ幅の差を小さくすることができるので、定着不良や光沢差等の画像不良の発生を防止することができ、良好な画像形成を実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の一形態に係るカラー画像形成装置の概略構成図である。
【図２】前記カラー画像形成装置に搭載した定着装置の斜視図である。
【図３】前記定着装置の断面図である。
【図４】前記定着装置に設けた定着ローラと加圧ローラを互いに離間させた状態での各ローラの断面図である。
【図５】前記定着ローラと前記加圧ローラを互いに圧接させた状態での各ローラの断面図である。
【図６】定着ローラと加圧ローラの取付構造を示す図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係る定着ローラと加圧ローラを互いに離間させた状態での各ローラの断面図である。
【図８】前記他の実施形態に係る定着ローラと加圧ローラを互いに圧接させた状態での各ローラの断面図である。
【図９】本発明のさらに別の実施形態に係る定着装置の断面図である。
【図１０】前記別の実施形態に係る定着ローラと押圧部材を互いに離間させた状態での各部材の断面図である。
【図１１】前記別の実施形態に係る定着ローラと押圧部材を互いに圧接させた状態での各部材の断面図である。
【図１２】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１３】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１４】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１５】ローラの軸方向に渡って圧力差が生じている状態を示すグラフである。
【図１６】本発明の定着ローラと加圧ローラを軸方向にずらした状態を示す図である。
【図１７】比較例の定着ローラと加圧ローラを軸方向にずらした状態を示す図である。
【図１８】本発明と比較例のそれぞれにおけるずれ量に対する圧力差を示すグラフである。
【図１９】圧力差と光沢度差の関係を示すグラフである。
【図２０】本発明の実施例と比較例のそれぞれにおけるずれ量に対する光沢度差を示すグラフである。
【図２１】比較例と本発明の構成を模式的に示した図である。
【図２２】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】
【００３２】
以下、本発明に係る実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００３３】
図１は、本発明の実施の一形態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。
【００３４】
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装置５を備えている。
【００３５】
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１７，１８，１９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の図の左端部には、ベルトクリーニング装置１６が配設されている。
【００３６】
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。
【００３７】
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を収容した複数の給紙カセット１３が配設されている。各給紙カセット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を案内するための記録媒体搬送経路Ｒ（以下、用紙搬送経路という）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よりも記録媒体搬送方向Ａ（以下、用紙搬送方向という）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の図の左側面には、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。
【００３８】
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反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。
【００３９】
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上にフルカラーのトナー画像を担持される。
【００４０】
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、各クリーニング装置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。
【００４１】
給紙ローラ１４が回転することによって、複数の給紙カセット１３のうちの１つから記録用紙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には、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ており、これにより二次転写ニップに転写電界が形成されている。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。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。その後、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。
【００４２】
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。
【００４３】
次に、図２及び図３に基づいて、上記定着装置８の基本構成及び基本動作について説明する。
図２に示すように、定着装置８は、定着ローラ２１と、加圧ローラ２２と、ガイド部材２３等を備える。加圧ローラ２２は定着ローラ２１に対して所定の圧力で圧接しており、互いに圧接する圧接部において定着ニップＮを形成している。
【００４４】
図３に示すように、定着ローラ２１の内部には、加熱源としてのヒータ２４が軸方向に渡って配設されており、ヒータ２４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２５が配設してある。この温度検知装置２５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２４の発熱量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。
【００４５】
また、図３に示すように、定着ローラ２１は、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２１ｃによって構成されている。また、加圧ローラ２２も、定着ローラ２１と同様に、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２２ｃによって構成されている。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ようになっている。
【００４６】
本実施形態に係る定着装置８によって画像の定着を行う場合は、ヒータ２４を発熱させて、定着ローラ２１を加熱する。このとき、図示しない制御装置が温度検知装置２５の検知温度に基づいてヒータ２４の発熱量を制御し、定着ローラ２１の表面温度が所定の温度（定着温度）となるようにする。そして、図３に示すように、未定着のトナー画像Ｔが形成された記録用紙Ｐを、ガイド部材２３に沿って矢印Ａの方向に案内し、回転する定着ローラ２１と加圧ローラ２２の間の定着ニップＮに侵入させる。これにより、記録用紙Ｐが定着ローラ２１と加圧ローラ２２によって加熱及び加圧され、未定着トナー画像Ｔが記録用紙Ｐに定着される。
【００４７】
以下、定着装置８の特徴部分について説明する。
図２に示すように、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Ｃ１と、外周面が逆クラウン状に形成された逆クラウン部Ｃ２を、軸方向に渡って交互に有している。同様に、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Ｄ１と、外周面が逆クラウン状に形成された逆クラウン部Ｄ２を、軸方向に渡って交互に有している。このように本発明では、定着ローラ２１及び加圧ローラ２２の外周面が、軸方向に渡って波打つように湾曲して形成されている。なお、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。また、クラウン部及び逆クラウン部の各外周面は、軸方向に渡って円弧状やｓｉｎ曲線状などの曲線形状に形成されている。
【００４８】
図４は、定着ローラ２１と加圧ローラ２２を互いに離間させた状態での、各ローラ２１，２２の軸方向の断面図である。
図４に示すように、定着ローラ２１と加圧ローラ２２の各弾性層２１ｂ，２２ｂは、軸方向に渡って厚くなったり薄くなったりを繰り返すように形成されている。このように、各弾性層２１ｂ，２２ｂの厚さを軸方向に渡って変化させて、各ローラ２１，２２にクラウン部Ｃ１，Ｄ１と逆クラウン部Ｃ２，Ｄ２を形成している。また、各ローラ２１，２２の芯材２１ａ，２２ａと離型層２１ｃ、２２ｃは、軸方向に渡って均一な厚さに形成されている。
【００４９】
図４に示すように、本実施形態では、クラウン部及び逆クラウン部は、定着ローラ２１及び加圧ローラ２２の少なくとも記録媒体（記録用紙）の最大通過幅Ｗの全体に対応する部分に渡って配設されている。ただし、クラウン部と逆クラウン部の配設領域を、記録媒体の最大通過幅Ｗの一部とすることも可能である。また、クラウン部と逆クラウン部は、各ローラ２１，２２にそれぞれ１つ以上形成されていれば、その個数は特に限定しない。ただし、定着ローラ２１と加圧ローラ２２とを対向させた状態で、必ず一方のクラウン部と他方の逆クラウン部が対向するように、クラウン部と逆クラウン部の個数を調整している。
【００５０】
図５に示すように、定着ローラ２１と加圧ローラ２２を互いに圧接させた圧接状態では、定着ローラ２１のクラウン部Ｃ１と加圧ローラ２２の逆クラウン部Ｄ２を対応させると共に、定着ローラ２１の逆クラウン部Ｃ２と加圧ローラ２２のクラウン部Ｄ１を対応させて圧接している。このように、定着ローラ２１と加圧ローラ２２の凸と凹を互いに対応させて圧接することによって、両ローラ２１，２２間に形成される定着ニップＮは、軸方向に渡って波打つように湾曲して形成される。
【００５１】
また、図４に示す点線Ｌ２１とＬ２２は、定着ローラ２１と加圧ローラ２２の軸方向に沿って切断した断面において、それぞれのクラウン部と逆クラウン部との変曲点を軸方向に渡って通過する仮想線である。以下、これら仮想線Ｌ２１とＬ２２を、それぞれ変曲点通過線と呼称する。そして、図４に示す離間状態で、定着ローラ２１と加圧ローラ２２の両方の変曲点通過線Ｌ２１，Ｌ２２は、軸方向の中央部において外径方向に凸状となるように構成されている。
【００５２】
ところで、本発明の定着装置は、ヒータ２４の加熱開始から定着ローラ２１が所定の温度（定着温度）となるまでの時間（ウォームアップ時間）を短くするために、定着ローラ２１の肉厚を薄くして熱効率を向上させている。しかしながら、このような構成の場合、各ローラ２１の肉厚が薄くなるのに伴って強度が低下するため、各ローラ２１，２２を圧接状態とすると、軸方向に直交する方向に撓みが生じる（図５参照）。ここでは、加圧ローラ２２の両端部を図示しない加圧バネ等の付勢手段によって定着ローラ２１側へ押圧しているため、各ローラ２１，２２の中央部側よりも両端部側において互いに接近するように撓みが生じる。そして、各ローラ２１，２２の撓み量を、図５において符号Ｂ２１とＢ２２で示すと、本実施形態では、図４に示す各変曲点通過線Ｌ２１，Ｌ２２の離間状態における突出量Ｇ２１，Ｇ２２を、前記撓み量Ｂ２１，Ｂ２２の半分の値となるように設定している。
【００５３】
また、図４に示す離間状態では、各ローラ２１，２２におけるクラウン部の頂部とそれに隣接する逆クラウン部の底部との高低差Ｈ２１，Ｈ２２は、軸方向に渡って同じ値となっている。ただし、図５に示す圧接状態では、各ローラ２１，２２の両端部側において付勢手段による押圧力が大きく作用するため、弾性層２１ｂ，２２ｂのつぶれ量は中央部側よりも両端部側で大きくなり、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Ｈは端部側で小さくなる。このように、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と逆クラウン部の高低差Ｈは軸方向に渡って異なるが、各高低差Ｈ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、高低差Ｈをこのように設定した方が望ましい理由については、下記の本発明の作用・効果の説明において述べる。
【００５４】
図６に、定着ローラ２１と加圧ローラ２２の取付構造を示す。
図６に示すように、定着ローラ２１と加圧ローラ２２の各両端部は、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７１，７２に取り付けられ支持されている。本実施形態では、定着ローラ２１と加圧ローラ２２の図の左側の端部が軸方向に位置決めされ、それぞれの図の右側の端部が軸方向に変位可能に構成されている。
【００５５】
詳しくは、定着ローラ２１と加圧ローラ２２の各両端部は、２つの側板７１，７２に固定されたボールベアリング等の軸受７３ａ〜７３ｄによって回転可能に支持されている。定着ローラ２１の図の左端部に配設された軸受７３ａは、定着ローラ２１の外周に形成された段部７４と抜け止め輪７５によって挟まれている。これにより、定着ローラ２１の図の左端部は、軸受７３ａに対して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の図の右端部は、軸受７３ｂに対して位置決めされておらず、軸方向に変位可能となっている。また、同様に、加圧ローラ２２の図の左端部に配設された軸受７３ｃは、加圧ローラ２２の外周に形成された段部７６と抜け止め輪７７によって挟まれており、加圧ローラ２２の図の左端部は、軸受７３ｃに対して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の図の右端部は、軸受７３ｄに対して軸方向に変位可能となっている。
【００５６】
このように、定着ローラ２１と加圧ローラ２２は、それぞれの軸方向の同じ側の端部を、軸方向に位置決めし、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。また、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。
【００５７】
図７及び図８に、本発明に係る定着装置の他の実施形態の構成を示す。
図７は、定着ローラ２１と加圧ローラ２２を互いに離間した離間状態を示し、図８は、それらを互いに圧接させた圧接状態を示している。
【００５８】
この実施形態では、上記本発明の実施形態と異なり、図７に示す離間状態において、各ローラ２１，２２におけるクラウン部の頂部とそれに隣接する逆クラウン部の底部との高低差Ｈ２１，Ｈ２２が、軸方向の中央部側から両端部側に向かって大きくなるように構成されている。それ以外は、上記本発明の実施形態と同様に構成されているので説明を省略する。
【００５９】
また、図９〜図１１に、本発明の定着装置のさらに別の実施形態の構成を示す。
まず、図９に基づいて、定着装置８の基本構成及び基本動作について説明する。
図９に示すように、この定着装置８は上記加圧ローラ２２を有していない。その代わり、定着装置８は加圧ベルト２７と押圧部材２８を備える。定着ローラ２１は、上記各実施形態と同様に、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２１ｃによって構成されている。また、定着ローラ２１内には発熱体としてのヒータ２４が配設され、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２５が配設してある。
【００６０】
加圧ベルト２７は、ポリイミドフィルム等から成る無端状のベルト部材によって構成されている。押圧部材２８は、シリコンゴム等から成る弾性層２８ａと、その弾性層２８ａを保持するホルダ２８ｂによって構成されている。押圧部材２８の弾性層２８ａは加圧ベルト２７の内周面に接触するように配設されており、この状態で押圧部材２８は図示しない付勢手段によって定着ローラ２１側へ付勢されている。これにより、押圧部材２８は加圧ベルト２７の内周面を押圧して加圧ベルト２７を定着ローラ２１に圧接させ、それらが互いに圧接した圧接部に定着ニップＮを形成している。
【００６１】
この定着装置において画像の定着処理を行う場合は、ヒータ２４を発熱させて、定着ローラ２１を加熱する。このとき、図示しない制御装置が温度検知装置２５の検知温度に基づいてヒータ２４の発熱量を制御し、定着ローラ２１の表面温度が所定の温度（定着温度）となるようにする。そして、未定着のトナー画像Ｔが形成された記録用紙Ｐを、ガイド部材２３に沿って矢印Ａの方向に案内し、回転する定着ローラ２１と加圧ベルト２７の間の定着ニップＮに侵入させる。これにより、記録用紙Ｐが定着ローラ２１と加圧ベルト２７によって加熱及び加圧され、未定着トナー画像Ｔが記録用紙Ｐに定着される。
【００６２】
図１０は、定着ローラ２１と押圧部材２８を互いに離間させた離間状態を示し、図１１は、それらを互いに圧接させた圧接状態を示している。以下、図１０と図１１に基づいて、押圧部材２８の構成について詳しく説明する。なお、この実施形態に係る定着ローラ２１は、上記図４に示す定着ローラ２１と同様に構成されているので、その構成の説明は省略する。
【００６３】
押圧部材２８は、加圧ベルト２７を押圧する押圧面に、凸状に形成された凸面部Ｅ１と凹状に形成された凹面部Ｅ２を長手方向に渡って交互に有する。凸面部Ｅ１と凹面部Ｅ２は、押圧部材２８の弾性層２８ａの厚さを長手方向に渡って変化させることによって形成されている。また、凸面部Ｅ１及び凹面部Ｅ２の各表面は、軸方向に渡って円弧状やｓｉｎ曲線状などの曲線形状となっている。
【００６４】
図１０に示すように、本実施形態では、凸面部Ｅ１及び凹面部Ｅ２は、押圧部材２８の少なくとも記録媒体（記録用紙）の最大通過幅Ｗの全体に対応する部分に渡って配設されている。ただし、凸面部Ｅ１及び凹面部Ｅ２の配設領域を、記録媒体の最大通過幅Ｗの一部とすることも可能である。また、凸面部Ｅ１と凹面部Ｅ２は、押圧部材２８に１つ以上形成されていれば、その個数は特に限定しない。ただし、定着ローラ２１と押圧部材２８とを対向させた状態で、必ずクラウン部Ｃ１と凹面部Ｅ２が対向し、逆クラウン部Ｃ２と凸面部Ｅ１が対向するように、凸面部Ｅ１及び凹面部Ｅ２の個数を調整している。
【００６５】
図１１に示す圧接状態では、クラウン部Ｃ１と凹面部Ｅ２を対応させると共に、逆クラウン部Ｃ２と凸面部Ｅ１を対応させて、定着ローラ２１と押圧部材２８を圧接さている。このため、本実施形態においても、定着ローラ２１と加圧ベルト２７との間に形成される定着ニップＮが、軸方向に渡って波打つように湾曲して形成される。
【００６６】
また、図１０において、押圧部材２８の長手方向に沿って切断した断面において、凸面部Ｅ１と凹面部Ｅ２との変曲点を軸方向に渡って通過する仮想線Ｌ２８を、変曲点通過線と呼称すると、その変曲点通過線Ｌ２８は、離間状態で長手方向の中央部において定着ローラ２１側に凸状となるように構成されている。
【００６７】
また、本実施形態に係る定着ローラ２１も、ウォームアップ時間を短くするために、芯材２１ａの肉厚が薄く形成されている。このため、定着ローラ２１と押圧部材２８を互いに圧接させると、上記実施形態と同様に、定着ローラ２１に軸方向に直交する方向の撓みが生じる。この撓み量を、図１１において符号Ｂ２１で示すと、本実施形態では、図１０に示す押圧部材２８の変曲点通過線Ｌ２８の離間状態における突出量Ｇ２８を、前記撓み量Ｂ２１の半分の値となるように設定している。
【００６８】
また、本実施形態においても、定着ローラ２１と押圧部材２８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と逆クラウン部（又は凸面部と凹面部）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。
【００６９】
また、図１０に示す離間状態では、定着ローラ２１のクラウン部と逆クラウン部との高低差Ｈ２１と、押圧部材２８の凸面部と凹面部との高低差Ｈ２８を、それぞれ軸方向に渡って同じ値となるように構成しているが、上記図７に示す実施形態のように、本実施形態においても、各高低差Ｈ２１，Ｈ２８を中央部側から両端部側に向かって大きくなるように構成してもよい。
【００７０】
また、定着ローラ２１と押圧部材２８の取付構造は図示省略しているが、定着ローラ２１と押圧部材２８は、それぞれの同じ側の端部が軸方向又は長手方向に位置決めされ、それぞれの位置決めされた端部と反対側の端部が軸方向又は長手方向に変位可能に構成されている。
【００７１】
以下、本発明の特徴部分の作用・効果について説明する。
上述のように、本発明の各実施形態に係る定着装置では、定着ニップが波打つように湾曲して形成されるため、記録用紙が定着ニップに侵入した際に、記録用紙も定着ニップに沿って波打つように湾曲される。このように、記録用紙を湾曲させた場合は、湾曲させない場合に比べて、記録用紙の見かけ上の剛性を大幅に向上させることが可能である。これにより、本発明に係る定着装置では、定着ニップから記録用紙を搬出する際に、記録用紙の見かけ上の剛性を向上させることができ、記録用紙が定着ローラに巻き付くのを抑制することができる。
【００７２】
また、本発明者は、定着ニップの湾曲数が、定着ニップから搬出される記録用紙の見かけ上の剛性の大きさに影響していると考え、それら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。
【００７３】
本試験では、図４に示す本発明の実施形態と同様の構成であって、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タイプを用意した。また、従来のタイプとして、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定着装置を用意した。本発明の各タイプにおいて、クラウン部及び逆クラウン部の無負荷状態での振幅（高さ）は０．２ｍｍ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。
【００７４】
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１２に示すように、記録用紙Ｐを定着ローラ２１と加圧ローラ２２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。
【００７５】
図１３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示す。図１３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。つまり、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。
【００７６】
図１３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１３に示す試験結果は、本発明の一実施形態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形態においても同様の効果を得られる。
【００７７】
また、上述したように、クラウン部（又は凸面部）の頂部と、逆クラウン部（又は凹面部）の底部との高低差を、圧接時の負荷状態において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（又は凸面部と凹面部）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（又は凸面部）と逆クラウン部（又は凹面部）との高低差を、０．１６ｍｍ以上であって０．８ｍｍ以下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。
【００７８】
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。なお、同様の理由で、図９等に示す加圧ベルトを用いた定着装置の実施形態においても、定着ローラ２１のクラウン部と逆クラウン部を軸方向に連続して配設すると共に、押圧部材２８の凸面部と凹面部を長手方向に連続して配設することが好ましい。
【００７９】
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１４に示す。
【００８０】
図１４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１４（Ａ）（Ｂ）において、縦軸は記録用紙の見かけ上の剛性を表し、横軸は定着ローラと加圧ローラとを圧接した状態（負荷状態）の定着ニップにおけるクラウン部及び逆クラウン部の高低差を表している。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高低差の境界線を示す。すなわち、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高低差が境界線βより大きい場合は、記録用紙にシワが発生し、反対に高低差が境界線βより小さい場合は、記録用紙にシワが発生しない。
【００８１】
図１４（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、上記高低差を約１．６ｍｍ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１４（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１４（Ａ）と同じ高低差の値であっても、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１４（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高低差を記録用紙にシワの発生しない約０．７２ｍｍ〜約０．８ｍｍ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。
【００８２】
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。
【００８３】
なお、図１４に示す試験結果は、本発明の一実施形態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形態においても同様の効果を奏することが可能である。
【００８４】
ところで、既に開示されている特開２００５−３５２２９７号公報、特公平７−１０４６３６号公報、特許３１１９４０５号公報、特許３２６７４１６号公報等に記載された定着ローラと加圧ローラは、一方がクラウン部又は逆クラウン部を有するローラで構成され、他方はストレート状のローラで構成されている。この場合、定着ローラと加圧ローラを圧接させると、ストレート状の面に、クラウン形状又は逆クラウン形状の曲面が圧接されるため、定着ニップにおいて接触圧の高い部分と低い部分が生じ、軸方向に渡って接触圧のばらつきが大きくなる。このように定着ニップにおいて接触圧のばらつきが大きいと、画像を定着する際、接触圧が大きい箇所を通過した画像部分は光沢度が高くなり、接触圧が小さい箇所を通過した画像部分は光沢度が低くなる傾向にあるため、画像の光沢度ムラが生じ良好な画像形成ができなくなる不具合が生じる。
【００８５】
これに対し、本発明に係る定着装置は、クラウン部又は凸面部から成る凸形状と、逆クラウン部又は凹面部から成る凹形状を、対応させて定着ニップを形成しているため、定着ニップにおける接触圧のばらつきを抑制することが可能である。これにより、画像の光沢度ムラを抑制して良好な画像形成を実現することが可能である。
【００８６】
このように、本発明では、定着ローラと加圧ローラのそれぞれのクラウン部と逆クラウン部を対応させることによって、定着ニップにおける圧力のばらつきを抑制するようにしている。しかしながら、定着ローラを定着温度まで上昇させると、定着ローラは熱膨張によって軸方向に伸長する。また、加圧ローラも定着ローラからの熱によって軸方向に伸長する。これらの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のばらつきが大きくなる。
【００８７】
図１５は、定着ローラと加圧ローラのそれぞれのクラウン部と逆クラウン部とを軸方向にずらした場合の定着ニップにおける圧力を示すグラフである。クラウン部と逆クラウン部との位置をずらした状態で各ローラを圧接した場合、図１５に示すように、軸方向の一端側から他端側に渡って、圧力の高い部分と低い部分とが交互に発生する。
【００８８】
また、図１６は、本発明に係る定着ローラ２１と加圧ローラ２２を軸方向にずらした状態を示している。図１６に示すように、ストレート状の芯金２１ａ，２２ａ同士の間隔は軸方向に渡って同じであるのに対し、各芯金２１ａ，２２ａの間に介在する各弾性層２１ｂ，２２ｂの厚さの和は軸方向に渡って異なる。具体的には、符号Ｊで示す位置での各弾性層２１ｂ，２２ｂの厚さの和（ｔ１＋ｔ２）は、符号Ｋで示す位置での各弾性層２１ｂ，２２ｂと厚さの和（ｔ３＋ｔ４）よりも大きくなっている。この状態で定着ローラ２１と加圧ローラ２２を圧接すると、符号Ｊの位置における弾性層の圧縮量が符号Ｋの位置における弾性層の圧縮量に比べて大きくなり圧力が高くなる。このように、本発明において、定着ローラ２１と加圧ローラ２２を軸方向にずらして圧接した場合は、弾性層の和に応じて圧力が異なるため、上記軸方向に渡る圧力ムラが発生する。
【００８９】
これに対し、図１７は、比較例の定着ローラ８１と加圧ローラ８２を軸方向にずらした状態を示している。図１７に示す比較例は、本発明と異なり、定着ローラ８１と加圧ローラ８２の各芯金８１ａ，８２ａの厚さを軸方向に渡って変化させてクラウン部と逆クラウン部を形成している。一方、弾性層８１ｂ，８２ｂ及び離型層の厚さは軸方向に渡って均一に形成されている。なお、このような比較例と同様の構成は、例えば特開平７−１２９０１４号公報に記載されている。
【００９０】
図１７に示す比較例においても、定着ローラと加圧ローラを軸方向にずらして圧接すると、軸方向に渡って圧力ムラが発生する。詳しくは、図１７に示すように、各芯金８１ａ，８２ａの間に介在する各弾性層８１ｂ，８２ｂの厚さの和は軸方向に渡って同じであるが、符号Ｑで示す位置での各芯金８１ａ，８２ａ同士の間隔（ｄ１）は、符号Ｕで示す位置での各芯金８１ａ，８２ａ同士の間隔（ｄ２）よりも小さくなっている。このため、各ローラ８１，８２を圧接した場合に符号Ｑの位置における弾性層の圧縮量が符号Ｕの位置における弾性層の圧縮量に比べて大きくなり圧力が高くなる。このように、比較例において、定着ローラ８１と加圧ローラ８２を軸方向にずらして圧接した場合は、芯金同士の間隔に応じて圧力が異なるため、軸方向に渡って圧力ムラが発生する。
【００９１】
以上、図１６と図１７に基づいて説明したように、本発明と比較例のいずれにおいても、クラウン部と逆クラウン部を軸方向にずらした状態で定着ローラと加圧ローラを圧接した場合は、定着ニップにおける圧力が軸方向に渡って異なる。しかしながら、本発明者は、本発明と比較例とでは、各ローラの軸方向のずれ量に対する定着ニップの圧力差が異なることを見出した。
【００９２】
図１８は、本発明と比較例の軸方向のずれ量に対する定着ニップの圧力差を示すグラフである。なお、ここでいう「圧力差」とは、ローラの軸方向に渡って最も圧力が大きい部分と最も圧力が小さい部分との差のことである。また、圧力差が生じた部分の芯金の曲がり量は無視できる程度であるためここでは考慮していない。
【００９３】
図１８を見れば、実線で示す本発明と、破線で示す比較例とでは、同じずれ量であっても本発明の方が比較例よりも生じる圧力差が小さくなっていることが分かる。このように、本発明は比較例に比べ各ローラの軸方向のずれ量に対する圧力差が低減される傾向にある。
【００９４】
また、図１９は、定着ニップにおける上記圧力差と画像の光沢度差との関係を示すグラフである。
図１９に示すように、圧力差が大きくなるに伴って光沢度差大きくなることがわかる。ただし、光沢度差が生じていてもそれが５以下であれば、高光沢画像と低光沢画像のどちらであっても画像ノイズとしてほとんど認識されないことがわかった。すなわち、５以下の光沢度差は、画像品質として許容できる範囲内にあると言える。なお、ここでの「光沢度差」とは、１つの画像中において最も光沢度の高い部分と最も光沢度の低い部分との光沢度の差である。また、この場合の光沢度測定には、日本電色工業社製の光沢計ＰＧ−１Ｍを用いて、測定角（入射角）６０°により計測した。
【００９５】
さらに、上記本発明と上記比較例において、クラウン部と逆クラウン部とを軸方向にずらした場合に生じる光沢度差を調べたところ、図２０のグラフに示すような結果となった。図２０において、実線で示すのが本発明であり、破線で示すのが比較例である。このように、本発明は比較例よりも光沢度差が低くなっている。これは、本発明が比較例に比べてずれ量に対する圧力差が小さくなる傾向にあるため（図１８参照）、これに伴い光沢度差も小さくなったものと考えられる。
【００９６】
以上のように、弾性層の厚さを変化させた本発明では、芯金の厚さを変化させた比較例に比べて、各ローラ間の軸方向のずれに起因する圧力差を低減することができ、画像の光沢度ムラの発生を抑制することが可能である。また、同様に、加圧ベルトを用いた本発明の実施形態においても、定着ローラ２１と押圧部材２８のどちらも、弾性層の厚さを軸方向に渡って変化させているので（図１０参照）、定着ローラ２１の芯金や押圧部材２８のホルダの厚さを変化させた場合に比べて、軸方向のずれ量に対する定着ニップの圧力差を小さくすることができる。これにより、光沢度ムラの発生を抑制することが可能である。
【００９７】
また、図２０に示すように、本発明は、軸方向のずれ量が±０．５ｍｍ程度までであれば、光沢度差を５以下に抑えることができ、画像ノイズとして認識されない。そこで、本発明の上記実施形態では、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６参照）。これにより、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にばらつきが生じるのを抑制することが可能である。
【００９８】
例えば、線膨張係数が２．４２×１０-6／℃で、長さが２４０ｍｍのアルミ製の芯金を有する本発明の定着ローラを、２０℃から１８０℃まで加熱した場合、熱によって軸方向に０．９３３ｍｍ伸長する。また、加熱ローラも定着ローラとほぼ同じ温度まで加熱されるので、各ローラは１ｍｍ弱伸長する。この場合、定着ローラと加圧ローラのそれぞれの同じ側の端部を位置決めし、それと反対側の端部を変位可能とする上記本発明の構成を採用することにより、各ローラ同士の軸方向のずれ量を０．５ｍｍ以下にすることができた。
【００９９】
以上のように、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位置決めし、それと反対側の端部を変位可能に構成することによって、熱膨張による各ローラ同士の軸方向のずれを低減することができる。これにより、光沢度ムラの発生をより高度に抑制することが可能となる。また、同様に、加圧ベルトを用いた本発明の実施形態においても、定着ローラ２１と押圧部材２８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、それと反対側の端部を軸方向に変位可能に構成しているので、熱膨張による定着ローラ２１と押圧部材２８との間の位置ずれを低減することができ、光沢度ムラの発生をより高度に抑制することができる。
【０１００】
また、上記本発明の実施形態では、定着ローラ２１及び加圧ローラ２２、又は押圧部材２８の上記各変曲点通過線Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ２８を、中央部において凸状となるように構成している。以下、このように構成した理由について、本発明と比較例と対比しつつ説明する。
【０１０１】
図２１は、比較例１、比較例２及び本発明の構成を模式的に示した図である。
図２１において、定着ローラと加圧ローラを互いに離間させた状態と圧接させた状態とを図示しているが、対向する２つのローラのうち、上側が定着ローラ、下側が加圧ローラである。また、同図の点線は、各ローラのクラウン部と逆クラウン部の変曲点を通過する変曲点通過線を示している。
【０１０２】
比較例１は、定着ローラと加圧ローラの芯材の厚さが厚く形成され、離間状態における変曲点通過線は軸方向と平行なストレート状となっている。
比較例２は、定着ローラと加圧ローラの芯材の厚さが薄く形成され、離間状態における変曲点通過線は軸方向に平行なストレート状となっている。
本発明は、定着ローラと加圧ローラの芯材の厚さが薄く形成され、離間状態における変曲点通過線は軸方向の中央部において凸状となっている。
【０１０３】
詳しくは、比較例１では、外径を３５ｍｍ、厚さを２ｍｍの芯材を用い、比較例２及び本発明では、外径２５ｍｍ、厚さ１ｍｍの芯材を用いた。また、本発明の変曲点通過線の突出量（図４に示すＧ２１とＧ２２）は０．０８ｍｍに設定した。また、全ての構成において、離間状態のクラウン部と逆クラウン部の高低差（うねりの高低差）は、軸方向全体に渡って０．４ｍｍとした。
【０１０４】
そして、上記比較例１，２及び本発明の構成を用いて、ローラの撓み、定着ニップにおける記録用紙搬送方向のニップ幅、定着ニップにおけるクラウン部と逆クラウン部の高低差（うねりの高低差）について評価した。その結果を下記表１に示す。
【０１０５】
【表１】
2011154096.tif 000003
【０１０６】
表１によれば、各構成におけるローラの撓み量は、比較例１の場合は０．０３ｍｍとなり、比較例２と本発明の場合は０．１６ｍｍとなっている。比較例２と本発明における撓み量が、比較例１の撓み量に比べて大きくなったのは、芯材を薄く形成したことによりローラの強度が低下したからである。
【０１０７】
また、比較例２では、各ローラが大きく撓んで圧接していることが原因で、軸方向の中央部側と端部側におけるニップ幅に大きな差が生じている。この場合、図２１における比較例２の圧接状態の図で示すように、各ローラの端部側が互いに接近するように撓んでいることにより中央部側においてローラの弾性層がつぶれにくくなり、ニップ幅が端部側よりも中央部側で小さくなっている。表１によれば、比較例２における端部側のニップ幅は６．７ｍｍであるが、中央部側のニップ幅は６ｍｍとなっている。このように、中央部側と端部側においてニップ幅の差が大きくなると、定着不良や光沢差などの画像不良が発生する問題がある。また、このような画像不良を防止するには、中央部側と端部側のニップ幅の差を０．５ｍｍ以下にすることが望ましい。
【０１０８】
これに対し、本発明では、比較例２と同様に撓みが生じているにもかかわらず、中央部側と端部側におけるニップ幅は同じ値（表１ではいずれも６ｍｍ）となっている。このような結果となったのは、本発明の場合、変曲点通過線を中央部において凸状にすることによって、比較例２よりも中央部における弾性層のつぶれ量を増大させ、中央部側と端部側のつぶれ量のばらつきを抑制できたからである。
【０１０９】
このように、本発明によれば、中央部側と端部側におけるニップ幅の差を抑制することができるので、定着不良や光沢差等の画像不良の発生を防止することができる。また、ニップ幅の差を、上記画像不良が生じない値としての０．５ｍｍ以下にするには、表１に示す本発明のように、変曲点通過線の突出量（表１では０．０８ｍｍ）をローラの撓み量（表１では０．１６ｍｍ）の半分に設定することが好ましい。なお、表１に示す結果は、本発明の一実施形態における効果を示すものであるが、それ以外の本発明の実施形態においても同様の効果を奏することが可能である。
【０１１０】
また、図４に示す本発明の実施形態と、図７に示す本発明の実施形態の作用・効果を比較した結果を下記表２に示す。すなわち、離間状態におけるクラウン部と逆クラウン部の高低差（うねりの高低差）が、軸方向に渡って同じ値の場合（図４に示す構成）と、軸方向の中央部側から両端部側に向かって大きくなるように構成されている場合（図７に示す構成）との、作用・効果の比較を行った。
【０１１１】
【表２】
2011154096.tif 000004
【０１１２】
上記表２における本発明１は図４に示す構成であり、各ローラの離間時のうねりの高低差は、中央と端部においてともに０．４ｍｍに設定されている。一方、表２における本発明２は図７に示す構成であり、各ローラの離間時のうねりの高低差は、中央が０．４ｍｍであるのに対し、端部が０．５ｍｍに設定されている点で本発明１と異なっている。それ以外は、本発明１と同様に設定されている。なお、表２における本発明１は、表１における本発明と同じものを採用している。
【０１１３】
表２によれば、本発明１では、定着ニップにおけるうねりの高低差は、中央部側が０．３３ｍｍ、端部側が０．３２ｍｍとなり、端部側が中央部側よりも小さくなっている。この場合、定着ニップの端部側において記録用紙を湾曲させる度合いが小さくなるため、端部側の分離性が低くなる。
【０１１４】
これに対し、本発明２では、定着ニップにおけるうねりの高低差は、中央部側が０．３３ｍｍ、端部側が０．４０ｍｍとなり、本発明１とは反対に、端部側が中央部側よりも大きくなっている。このように、本発明２では、離間状態のうねりの高低差を軸方向の中央部側から両端部側に向かって大きくすることによって、定着ニップのうねりの高低差を端部側において大きく確保することが可能である。これにより、ローラの端部側において、記録用紙を十分に湾曲させることができ、記録用紙の分離性を向上させることができる。また、同様に、加圧ベルトを用いた本発明の実施形態においても、定着ローラ２１と押圧部材２８における離間状態のうねりの高低差を中央部側から両端部側に向かって大きくすることによって、同様の作用・効果を奏することが可能である。
【０１１５】
以上、本発明によれば、定着ニップにおいて記録媒体の見かけ上の剛性を大きくすることができ、記録媒体の分離性を向上させることができる。これにより、記録媒体が定着ローラに巻き付くのを抑制することができるので、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可能となる。
【０１１６】
また、本発明は、定着ニップにおける接触圧のばらつきを抑制することができる。これにより、定着した画像に光沢度ムラ等が発生することを抑制することができ、良好な画像形成を維持することが可能である。
【０１１７】
また、本発明によれば、圧接時に定着ローラに撓みが生じても、ニップ幅に差が生じるのを抑制することができる。このため、ウォームアップ時間短縮などのために強度の低い定着ローラを採用した場合でも、ニップ幅の差を小さくすることができるので、定着不良や光沢差等の画像不良の発生を防止することができ、良好な画像形成を実現することが可能である。
【０１１８】
なお、本発明は上述の実施形態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。上述の実施形態では、定着ローラと加圧ローラ（又は押圧部材）の両方の変曲点通過線を凸状に構成しているが、いずれか一方の変曲点通過線を凸状に構成することによっても、ニップ幅の差を小さくすることが可能である。また、本発明の定着装置は、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搭載することが可能である。
【符号の説明】
【０１１９】
８      定着装置
２１    定着ローラ
２１ａ  芯材
２１ｂ  弾性層
２１ｃ  離型層
２２    加圧ローラ
２２ａ  芯材
２２ｂ  弾性層
２２ｃ  離型層
２７    加圧ベルト
２８    押圧部材
２８ａ  弾性層
２８ｂ  ホルダ
Ｂ２１  撓み量
Ｂ２２  撓み量
Ｃ１    クラウン部
Ｃ２    逆クラウン部
Ｄ１    クラウン部
Ｄ２    逆クラウン部
Ｅ１    凸面部
Ｅ２    凹面部
Ｇ２１  突出量
Ｇ２２  突出量
Ｇ２８  突出量
Ｈ      高低差
Ｈ２１  高低差
Ｈ２２  高低差
Ｈ２８  高低差
Ｌ２１  変曲点通過線
Ｌ２２  変曲点通過線
Ｌ２８  変曲点通過線
Ｎ      定着ニップ
Ｐ      記録用紙（記録媒体）
Ｗ      記録媒体の最大通過幅
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１２０】
【特許文献１】特開２００４−１０９６９７号公報
【図１】
2011154096.tif 000005
【図２】
2011154096.tif 000006
【図３】
2011154096.tif 000007
【図４】
2011154096.tif 000008
【図５】
2011154096.tif 000009
【図６】
2011154096.tif 000010
【図７】
2011154096.tif 000011
【図８】
2011154096.tif 000012
【図９】
2011154096.tif 000013
【図１０】
2011154096.tif 000014
【図１１】
2011154096.tif 000015
【図１２】
2011154096.tif 000016
【図１３】
2011154096.tif 000017
【図１４】
2011154096.tif 000018
【図１５】
2011154096.tif 000019
【図１６】
2011154096.tif 000020
【図１７】
2011154096.tif 000021
【図１８】
2011154096.tif 000022
【図１９】
2011154096.tif 000023
【図２０】
2011154096.tif 000024
【図２１】
2011154096.tif 000025
【図２２】
2011154096.tif 000026