(57)【要約】【課題】ベルト加熱方式のニップ部におけるニップ幅の分布と接触圧の分布を、それぞれ調整可能とした定着装置および定着部材を提供する。【解決手段】ベルトと、ベルトと共にニップ部を形成する回転体と、ベルトの内側に設けられるパッドと、を有し、非押圧状態のパッドの形状は、ニップ部の上流端を通り、記録材の搬送方向に直交する第１の断面において、回転体に向って凸形状であり、かつ、記録材の搬送方向における幅を一定とするときの最大通過領域の端部位置を通り回転体の回転軸線方向に直交する第２の断面における回転体に向かう対向部分の第１の形状における中心位置を最大通過領域の中央位置を通る第３の断面における対向部分の第２の形状における中心位置に重ねるとき、第１の形状における端部位置に対し、第２の形状における端部位置の方が、回転体に近い。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端状で回転可能なベルトと、
前記ベルトと共にトナー像を担持した記録材を挟持搬送するニップ部を形成する回転体と、
前記ベルトの内側に設けられ、前記回転体と前記ベルトが前記ニップ部を形成するように、前記回転体との間で前記ベルトを挟むパッドと、
を有し、
非押圧状態の前記パッドの形状は、
前記記録材の搬送方向における前記ニップ部の上流端を通り、前記記録材の搬送方向に直交する第１の断面において、前記回転体に向って凸形状であり、かつ、
前記回転体の回転軸線方向に直交する断面として、前記回転体の回転軸線方向と直交し、且つ、最大通過領域の端部位置を通る断面を第２の断面とし、前記回転体の回転軸線方向と直交し、且つ、最大通過領域の中央位置を通る断面を第３の断面とするとき、
前記記録材の搬送方向における幅を一定とするときの前記第２の断面における前記回転体に向かう対向部分の形状を第１の形状とし、かつ前記第３の断面における前記回転体に向かう対向部分の形状を第２の形状とし、
前記第１の形状における中心位置を前記第２の形状における中心位置に重ねるとき、
前記第１の形状における端部位置に対し、前記第２の形状における端部位置の方が、前記回転体に近いことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記第１の形状は前記回転体に向って凸形状であり、前記第２の形状は前記回転体に向って平坦形状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】
前記第１の形状は前記回転体に向って凸形状であり、前記第２の形状は前記回転体に向って前記端部における凸量より小さい凸量の凸形状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４】
前記第１の形状は前記回転体に向って凹形状であり、前記第２の形状は前記回転体に向って前記端部における凹量より大きい凹量の凹形状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５】
前記回転体は、加圧ローラであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項６】
前記回転体は、
前記記録材の搬送方向に直交する断面において、前記パッドに対向する部分が平坦形状であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項７】
無端状で回転可能なベルトと、
前記ベルトと共にトナー像を担持した記録材を挟持搬送するニップ部を形成する回転体と、
前記ベルトの内側に設けられ、前記回転体と前記ベルトが前記ニップ部を形成するように、前記回転体との間で前記ベルトを挟むパッドと、
を有し、
前記パッドは、
記録材の搬送方向における前記ニップ部の上流端を通り、前記搬送方向に直交する第１の断面において、前記ニップ部における最大通過領域の端部位置よりも前記最大通過領域の中央位置が前記回転体に向かって突出している形状を有し、
前記回転体の回転軸線方向と直交し、且つ、前記最大通過領域の前記端部位置を通る第２の断面において、前記ニップ部の搬送方向における端部位置よりも前記ニップ部の搬送方向における中央位置の方が前記回転体に向かって突出しており、
前記回転体の回転軸線方向と直交し、且つ、前記最大通過領域の前記中央位置を通る第３の断面において、前記ニップ部の搬送方向における中央位置は、前記ニップ部の搬送方向における端部位置よりも前記回転体に向かって突出しており、
前記第２の断面における突出距離は、前記第３の断面における突出距離よりも長い形状であることを特徴とする定着装置。
【請求項８】
前記第２の断面における突出距離は、前記第３の断面における突出距離よりも０．２ｍｍ以上大きいことを特徴とする請求項７に記載の定着装置。
【請求項９】
前記第２の断面における前記パッドの形状は前記回転体に向って突出した凸形状であり、前記第３の断面における前記パッドの形状は前記回転体に向って突出した凸形状であることを特徴とする請求項７または８に記載の定着装置。
【請求項１０】
無端状で回転可能なベルトと、
前記ベルトと共にトナー像を担持した記録材を挟持搬送するニップ部を形成する回転体と、
前記ベルトの内側に設けられ、前記回転体と前記ベルトが前記ニップ部を形成するように、前記回転体との間で前記ベルトを挟むパッドと、
を有し、
前記パッドは、
記録材の搬送方向における前記ニップ部の上流端を通り、前記搬送方向に直交する第１の断面において、前記ニップ部における最大通過領域の端部位置よりも前記最大通過領域の中央位置が前記回転体に向かって突出している形状を有し、
前記回転体の回転軸線方向と直交し、且つ、前記最大通過領域の前記端部位置を通る第２の断面において、前記ニップ部の搬送方向における端部位置よりも前記ニップ部の搬送方向における中央位置の方が前記回転体に向かって突出しており、
前記回転体の回転軸線方向と直交し、且つ、前記最大通過領域の前記中央位置を通る第３の断面において、前記ニップ部の搬送方向において平坦な形状であることを特徴とする定着装置。
【請求項１１】
無端状で回転可能なベルトと、
前記ベルトと共にトナー像を担持した記録材を挟持搬送するニップ部を形成する回転体と、
前記ベルトの内側に設けられ、前記回転体と前記ベルトが前記ニップ部を形成するように、前記回転体との間で前記ベルトを挟むパッドと、
を有し、
前記パッドは、
記録材の搬送方向における前記ニップ部の上流端を通り、前記搬送方向に直交する第１の断面において、前記ニップ部における最大通過領域の端部位置よりも前記最大通過領域の中央位置が前記回転体に向かって突出している形状を有し、
前記回転体の回転軸線方向と直交し、且つ、前記最大通過領域の前記端部位置を通る第２の断面において、前記ニップ部の搬送方向における中央位置よりも前記ニップ部の搬送方向における端部位置の方が前記回転体に向かって突出しており、
前記回転体の回転軸線方向と直交し、且つ、前記最大通過領域の前記中央位置を通る第３の断面において、前記ニップ部の搬送方向における端部位置は、前記ニップ部の搬送方向における中央位置よりも前記回転体に向かって突出しており、
前記第２の断面における突出距離は、前記第３の断面における突出距離よりも短い形状であることを特徴とする定着装置。
【請求項１２】
前記第２の断面における突出距離は、前記第３の断面における突出距離よりも０．２ｍｍ以上小さいことを特徴とする請求項１１に記載の定着装置。
【請求項１３】
前記第２の断面における前記パッドの形状は前記回転体に向かって中央が凹んでいる凹形状であり、前記第３の断面における前記パッドの形状は前記回転体に向って中央が凹んでいる凹形状であることを特徴とする請求項１１または１２に記載の定着装置。
【請求項１４】
無端状で回転可能なベルトと、前記ベルトに対向し、前記ベルトと共にトナー像を担持した記録材を挟持搬送するニップ部を形成する回転体と、を有する定着装置に用いられ、
前記ベルトの内側に設けられ、前記回転体と前記ベルトが前記ニップ部を形成するように、前記回転体との間で前記ベルトを挟む定着部材であって、
非押圧状態の形状は、
前記記録材の搬送方向における前記ニップ部の上流端を通り、前記記録材の搬送方向に直交する第１の断面において、前記回転体に向って凸形状であり、かつ、
前記回転体の回転軸線方向に直交する断面として、前記回転体の回転軸線方向と直交し、且つ、最大通過領域の端部位置を通る断面を第２の断面とし、前記回転体の回転軸線方向と直交し、且つ、最大通過領域の中央位置を通る断面を第３の断面とするとき、
前記記録材の搬送方向における幅を一定とするときの前記第２の断面における前記回転体に向かう対向部分の形状を第１の形状とし、かつ前記第３の断面における前記回転体に向かう対向部分の形状を第２の形状とし、
前記第１の形状における中心位置を前記第２の形状における中心位置に重ねるとき、
前記第１の形状における端部位置に対し、前記第２の形状における端部位置の方が、前記回転体に近いことを特徴とする定着部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば電子写真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、記録材上に画像形成可能な画像形成装置に用いられる定着装置および定着部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、熱容量が小さく省エネルギー性に優れたベルト加熱方式の定着装置が知られ、ベルトの内側には、ベルトに対向する加圧ローラとの間でベルトと記録材を押圧する定着部材としてのパッドが設けられている。
【０００３】
そして、特許文献１には、パッドの形状として、記録材の搬送方向に直交する断面において、加圧ローラに向って凸形状（いわゆるクラウン形状）を備えたベルト加熱方式の定着装置が記載されている。  
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−２３３５８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
定着装置は、記録材を挟持搬送しながら、記録材にトナー画像を定着させることから、熱や圧力を加えてトナー画像を定着させるという機能（定着性能）と、記録材を搬送するという機能（搬送性能）の両立が必要である。そして、定着性能と搬送性能の観点から、ニップ部の搬送方向の長さ（ニップ幅）およびニップ部の接触圧には、記録材の搬送方向に直交する断面で加圧ローラの回転軸方向に、それぞれ理想とする互いに異なる分布がある。
【０００６】
しかしながら、特許文献１では、加圧ローラの回転軸方向のクラウン量の大きさ（１つのパラメータ）のみで、ニップ幅と接触圧（２つのパラメータ）を調整するため、ニップ幅と接触圧が連動して変化する。このため、ニップ幅と接触圧のそれぞれを理想とする分布に調整しきれないことがあった。
【０００７】
本発明の目的は、ベルト加熱方式のニップ部におけるニップ幅の分布と接触圧の分布を、それぞれ調整可能とした定着装置および定着部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る定着装置は、無端状で回転可能なベルトと、前記ベルトと共にトナー像を担持した記録材を挟持搬送するニップ部を形成する回転体と、前記ベルトの内側に設けられ、前記回転体と前記ベルトが前記ニップ部を形成するように、前記回転体との間で前記ベルトを挟むパッドと、を有し、非押圧状態の前記パッドの形状は、前記記録材の搬送方向における前記ニップ部の上流端を通り、前記記録材の搬送方向に直交する第１の断面において、前記回転体に向って凸形状であり、かつ、前記回転体の回転軸線方向に直交する断面として、前記回転体の回転軸線方向と直交し、且つ、最大通過領域の端部位置を通る断面を第２の断面とし、前記回転体の回転軸線方向と直交し、且つ、最大通過領域の中央位置を通る断面を第３の断面とするとき、前記記録材の搬送方向における幅を一定とするときの前記第２の断面における前記回転体に向かう対向部分の形状を第１の形状とし、かつ前記第３の断面における前記回転体に向かう対向部分の形状を第２の形状とし、前記第１の形状における中心位置を前記第２の形状における中心位置に重ねるとき、前記第１の形状における端部位置に対し、前記第２の形状における端部位置の方が、前記回転体に近いことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る別の定着装置は、無端状で回転可能なベルトと、前記ベルトと共にトナー像を担持した記録材を挟持搬送するニップ部を形成する回転体と、前記ベルトの内側に設けられ、前記回転体と前記ベルトが前記ニップ部を形成するように、前記回転体との間で前記ベルトを挟むパッドと、を有し、前記パッドは、記録材の搬送方向における前記ニップ部の上流端を通り、前記搬送方向に直交する第１の断面において、前記ニップ部における最大通過領域の端部位置よりも前記最大通過領域の中央位置が前記回転体に向かって突出している形状を有し、前記回転体の回転軸線方向と直交し、且つ、前記最大通過領域の前記端部位置を通る第２の断面において、前記ニップ部の搬送方向における端部位置よりも前記ニップ部の搬送方向における中央位置の方が前記回転体に向かって突出しており、前記回転体の回転軸線方向と直交し、且つ、前記最大通過領域の前記中央位置を通る第３の断面において、前記ニップ部の搬送方向における中央位置は、前記ニップ部の搬送方向における端部位置よりもが前記回転体に向かって突出しており、前記第２の断面における突出距離は、前記第３の断面における突出距離よりも長い形状であることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る別の定着装置は、無端状で回転可能なベルトと、前記ベルトと共にトナー像を担持した記録材を挟持搬送するニップ部を形成する回転体と、前記ベルトの内側に設けられ、前記回転体と前記ベルトが前記ニップ部を形成するように、前記回転体との間で前記ベルトを挟むパッドと、を有し、前記パッドは、記録材の搬送方向における前記ニップ部の上流端を通り、前記搬送方向に直交する第１の断面において、前記ニップ部における最大通過領域の端部位置よりも前記最大通過領域の中央位置が前記回転体に向かって突出している形状を有し、前記回転体の回転軸線方向と直交し、且つ、前記最大通過領域の前記端部位置を通る第２の断面において、前記ニップ部の搬送方向における端部位置よりも前記ニップ部の搬送方向における中央位置の方が前記回転体に向かって突出しており、前記回転体の回転軸線方向と直交し、且つ、前記最大通過領域の前記中央位置を通る第３の断面において、前記ニップ部の搬送方向において平坦な形状であることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る別の定着装置は、無端状で回転可能なベルトと、前記ベルトと共にトナー像を担持した記録材を挟持搬送するニップ部を形成する回転体と、前記ベルトの内側に設けられ、前記回転体と前記ベルトが前記ニップ部を形成するように、前記回転体との間で前記ベルトを挟むパッドと、を有し、前記パッドは、記録材の搬送方向における前記ニップ部の上流端を通り、前記搬送方向に直交する第１の断面において、前記ニップ部における最大通過領域の端部位置よりも前記最大通過領域の中央位置が前記回転体に向かって突出している形状を有し、前記回転体の回転軸線方向と直交し、且つ、前記最大通過領域の前記端部位置を通る第２の断面において、前記ニップ部の搬送方向における中央位置よりも前記ニップ部の搬送方向における端部位置の方が前記回転体に向かって突出しており、前記回転体の回転軸線方向と直交し、且つ、前記最大通過領域の前記中央位置を通る第３の断面において、前記ニップ部の搬送方向における端部位置は、前記ニップ部の搬送方向における中央位置よりもが前記回転体に向かって突出しており、前記第２の断面における突出距離は、前記第３の断面における突出距離よりも短い形状であることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る定着部材は、無端状で回転可能なベルトと、前記ベルトに対向し、前記ベルトと共にトナー像を担持した記録材を挟持搬送するニップ部を形成する回転体と、を有する定着装置に用いられ、前記ベルトの内側に設けられ、前記回転体と前記ベルトが前記ニップ部を形成するように、前記回転体との間で前記ベルトを挟む定着部材であって、非押圧状態の形状は、前記記録材の搬送方向における前記ニップ部の上流端を通り、前記記録材の搬送方向に直交する第１の断面において、前記回転体に向って凸形状であり、かつ、前記回転体の回転軸線方向に直交する断面として、前記回転体の回転軸線方向と直交し、且つ、最大通過領域の端部位置を通る断面を第２の断面とし、前記回転体の回転軸線方向と直交し、且つ、最大通過領域の中央位置を通る断面を第３の断面とするとき、前記記録材の搬送方向における幅を一定とするときの前記第２の断面における前記回転体に向かう対向部分の形状を第１の形状とし、かつ前記第３の断面における前記回転体に向かう対向部分の形状を第２の形状とし、前記第１の形状における中心位置を前記第２の形状における中心位置に重ねるとき、前記第１の形状における端部位置に対し、前記第２の形状における端部位置の方が、前記回転体に近いことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ベルト加熱方式のニップ部におけるニップ幅の分布と接触圧の分布を、それぞれ調整可能とした定着装置および定着部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る定着装置を搭載した画像形成装置の構成を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る定着装置の構成を示す断面図である。
【図３】第１の実施形態における加圧ローラと加圧パッドの構成を示す模式図である。
【図４】第１の実施形態における加圧ローラと加圧パッドのニップ部におけるニップ幅と接触圧の分布を従来例と比較して示す図である。
【図５】第２の実施形態における加圧ローラと加圧パッドの構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を添付の図面を用いて説明する。
【００１６】
《第１の実施形態》
（画像形成装置）
図１に示す画像形成装置は、電子写真方式を採用した画像形成装置である。装置内には第１、第２、第３、第４の画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄが併設され、各々異なった色のトナー像を潜像、現像、転写のプロセスで形成する。 
【００１７】
画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、それぞれ像を担持する像担持体として、感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを備え、各感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ上に各色（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）のトナー像が形成される。各感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄに隣接して中間転写体２０が設置される。感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ上に形成された各色のトナー像が、中間転写体２０上に重ねられて１次転写される。
【００１８】
さらに中間転写体２０上のトナー像は２次転写部１１で記録材Ｐ上に２次転写される。さらにトナー像が転写された記録材Ｐは、定着装置４０へ搬送される。記録材上のトナーは定着装置４０によって加熱及び加圧により定着される。その後、記録材Ｐは装置外へ排出される。
【００１９】
感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの外周には、感光ドラムを帯電するドラム帯電器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、現像器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄがそれぞれ配置される。また、１次転写帯電器６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ及びクリーナ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが設けられ、装置の上方部にはレーザスキャナ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄが設置されている。レーザスキャナは、感光体ドラム表面を露光して静電像を形成する。そして、現像器は静電像を現像してトナー像を形成する。
【００２０】
現像器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄには、現像剤としてそれぞれシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのトナーが、図示しない供給装置により所定量充填されている。また、現像器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、それぞれ感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ上の潜像を現像して、シアントナー像、マゼンタトナー像、イエロートナー像及びブラックトナー像として可視化する。
【００２１】
感光ドラム３ａ上に形成担持された第１色のイエロートナー画像は、感光ドラム３ａと中間転写体２０とのニップ部を通過する過程で、中間転写体２０に印加される１次転写バイアスによって、中間転写体２０の外周面に中間転写されていく。
【００２２】
２次転写ローラ１１は、中間転写体２０に対応し平行に軸受させて下面部に接触させて配設してある。記録材Ｐは、給紙カセット１０からレジストローラ１２へ搬送される。そしてレジストローラ１２によって、中間転写体２０と２次転写ローラ１１との二次転写部へ搬送される。記録材Ｐが搬送されるのと合わせて、２次転写バイアスがバイアス電源からに印加される。２次転写バイアスにより中間転写体２０から記録材Ｐへ合成カラートナー画像が転写される。
【００２３】
以下、同様に第２色のマゼンタトナー画像、第３色のシアントナー画像、第４色のブラックトナー画像が順次中間転写体２０上に重畳転写され、目的のカラー画像に対応した合成カラートナー画像が形成される。合成カラートナー画像は、記録材Ｐの４辺端部より一定の余白部を残して形成される。
【００２４】
一次転写が終了した感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは、それぞれのクリーナ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄにより転写残トナーをクリーニング、除去され、引き続き次の潜像の形成以下に備えられる。中間転写体２０上に残留したトナー及びその他の異物は、中間転写体２０の表面にクリーニングウエブ３０を当接して、拭い取るようにしている。
【００２５】
トナー画像の転写を受けた記録材Ｐは定着装置４０へ順次導入され、記録材に熱と圧力を加えることで定着される。
【００２６】
両面印刷の場合は、給紙カセット１０から給紙された記録材Ｐはレジストローラ１２、転写前ガイド、中間転写体２０と２次転写ローラ１１との当接ニップを通過し定着装置４０で片面定着された後、フラッパー１１０により反転パス１１１に導かれる。その後、記録材Ｐは反転ローラ１１２により反転されて、両面パス１１３へと導かれる。そして、再び記録材Ｐはレジストローラ１２、転写前ガイド、中間転写体２０と２次転写ローラ１１との当接ニップを通過し、２面目が転写され定着装置４０で両面が定着される。
【００２７】
そして、記録材が両面画像形成中に面フラッパー１１０が切り替わっており、両面定着された記録材Ｐは記録画像として装置外に排出される。
【００２８】
（定着装置）
本発明の実施形態に係るベルト加熱方式の定着装置４０の、定着ニップ部（以下、ニップ部）に係る断面図を図２に示す。図２において、記録材Ｐは右から左方向に搬送される。定着装置４０は、無端状で回転可能な定着ベルト（以下、ベルト）４１と、定着部材としての加圧パッド（以下、パッド）４２と、ベルトに対向しベルトと共にニップ部を形成する対向回転体としての加圧ローラ４３、駆動ローラ４４、加熱ローラ４５とを有する。
【００２９】
ベルト４１は、熱伝導性や耐熱性等を有しており、薄肉の円筒形状である。本実施形態においては、基層、基層の外周に弾性層、その外周に離型性層を形成した３層構造である。そして、基層は厚さ３０μｍで材質はポリイミド樹脂（ＰＩ）を、弾性層は厚さ３００μｍでシリコーンゴムを、離型性層は厚さ３０μｍでフッ素樹脂としてのＰＦＡを用いている。そして、ベルト４１は、加圧パッド４２、駆動ローラ４４、加熱ローラ４５によって張架される。
【００３０】
ベルト４１を挟んで、パッド４２は加圧ローラ４３に押圧されている。パッド４２とベルト４１の間には、潤滑シートや潤滑剤を介在させてあり、ベルト４１はパッド４２に対して滑らかに摺動するようになっている。
【００３１】
加熱ローラ４５は厚み１ｍｍのステンレス製パイプで、その内部にハロゲンヒータが配設されており、所定の温度まで発熱可能である。ベルト４１は、加熱ローラ４５よって加熱され、サーミスタによる温度検知に基づき、紙種に応じた所定の目標温度に制御される。加熱ローラ４５は、定着装置４０のフレームによって支持されたバネによって付勢されており、ベルト４１に所定の張力を与えるテンションローラでもある。
【００３２】
駆動ローラ４４は、軸の片端部にギアが固定されている。ギアを介して、不図示の駆動源に接続されて回転駆動される。ベルト４１は、駆動ローラ４４の回転に倣って従動回転する。また、駆動ローラ４４は、その内部にハロゲンヒータ４６が配設されており、所定の温度まで発熱可能である。
【００３３】
パッド４２の材質は液晶ポリマー（ＬＣＰ）で、パッド４２はステイ４７に支持されている。ステイ４７の材質はステンレスで、ステイ４７はその両端を定着装置４０のフレームによって支持されている。
【００３４】
加圧ローラ４３は、軸の外周に弾性層を、その外周に離型性層を形成したローラである。軸にステンレスを、弾性層は厚さ３ｍｍで導電シリコーンゴムを、離型性層は厚さ３０μｍでフッ素樹脂としてのＰＦＡを用いている。加圧ローラ４３は、定着装置４０のフレームによって軸支持されており、片端部にはギアが固定され、ギアを介して不図示の駆動源に接続されて回転駆動される。
【００３５】
ベルト４１と加圧ローラ４２との間に形成されるニップ部において、トナー画像を担持した記録材Ｐを挟持し、搬送しながらトナー画像を加熱する。このように、定着装置４０は、記録材Ｐを挟持搬送しながら、記録材Ｐにトナー画像を定着させる。よって、熱や圧力を加えるという機能と、記録材Ｐを搬送するという機能の両立が必要である。以下、本実施形態におけるパッド４２の形状に関し、詳細に説明する。
【００３６】
（非押圧状態のパッドの形状）
パッド４２に関する以下の説明において、記録材の搬送方向におけるニップ部の上流端を通り、記録材の搬送方向に直交する断面を第１の断面とする。また、加圧ローラの回転軸線方向に直交する断面として、加圧ローラの回転軸線方向と直交し、且つ、記録材が通過する最大通過領域の端部位置を通る断面を第２の断面とする。また、加圧ローラの回転軸線方向に直交する断面として、加圧ローラの回転軸線方向と直交し、且つ、記録材が通過する最大通過領域の中央位置を通る断面を第３の断面とする。
【００３７】
ここで、第１の断面における、本実施形態に係る非押圧状態のパッド４２の形状を、加圧ローラ４３の形状と共に図３に示す。非押圧状態とはパッド４２がベルト４１側のユニットに取り付けられている状態（本実施形態ではステイ４７に組み付けられている状態）において、加圧ローラ４３に押圧されていない状態である。すなわち、定着装置４０からステイ４７とともにパッド４２を取り外した状態における形状を示している。
【００３８】
本実施形態では、記録材の搬送方向に直交する断面における加圧ローラ４３の形状は、パッド４２に対向する部分が平坦形状である。図３は、パッド４２の形状の特徴、すなわち設けられた凹凸が分かり易いように誇張した模式図である。パッド４２と加圧ローラ４３それぞれについて、シート搬送領域の両端部と中央位置、３箇所の断面を図示している。
【００３９】
加圧ローラ４３とパッド４２のニップ部におけるニップ幅と接触圧の分布を、図４に示す。図４（ａ）は記録材の搬送方向におけるニップ幅の加圧ローラ４３の回転軸線方向における分布、図４（ｂ）はニップ部の接触圧の加圧ローラ４３の回転軸線方向における分布である。それぞれ、実線が従来例、破線が本実施形態である。
【００４０】
加圧ローラ４３の回転軸線方向（加圧ローラ４３の長手方向）における、加圧ローラ４３の両端部および、パッド４２を支持するステイ４７の両端部は、定着装置４０のフレームに支持されている。このため、パッド４２を加圧ローラ４３に押圧することによって、加圧ローラ４３およびパッド４２における加圧ローラの回転軸線方向の中央位置は、互いに逃げる方向に撓む。そして、パッド４２の加圧ローラ４３との対向部分（対向面）４２ａの形状が平面の場合は、撓みの影響で、加圧ローラ４３の回転軸線方向における中央部の接触圧およびニップ幅が端部より小さくなる。
【００４１】
ここでいう端部とは、後述するような記録材が通過する最大通過領域の端部である。一般的に、パッド４２は、記録材Ｐの搬送領域よりも加圧ローラ４３の回転軸線方向において長いが、ここでいう端部とは、記録材が通過する最大通過領域外も含めた端部ではない。
【００４２】
加圧ローラ４３の回転軸線方向における接触圧の理想分布は、記録材Ｐの搬送領域の端部の接触圧が中央部（中央位置）の接触圧よりもやや大きくなる分布である。そこで、先ずは、加圧ローラ４３の回転軸線方向における接触圧の分布を、記録材の搬送領域の端部が中央部よりやや大きくなるように、パッド４２における加圧ローラ４３の回転軸線方向のクラウン量によって調整する（図４（ｂ）実線）。すなわち、記録材の搬送方向に直交する第１の断面において、加圧ローラに向って凸形状とする。
【００４３】
ここで、記録材の搬送方向に直交する断面の形状は、ニップ内の搬送方向の位置によって形状は異なっていてもよい。
【００４４】
例えば、本実施形態の構成では、記録材の搬送方向に直交するパッド４２の断面はニップ内において搬送方向の位置によらず凸形状であるが、搬送方向の位置によってその凸量が異なるようにしても良い。少なくとも、ニップ内の記録材搬送方向において、少なくともニップ部の上流端における加圧ローラ４３の回転軸線方向の断面（第１の断面）のパッド４２形状が凸形状であればよい。言い換えると、第１の断面において、最大通過領域の端部位置よりも、最大通過領域における中心位置(中央位置)の方が、加圧ローラ４３に向かって突出している。
【００４５】
ここで、第１の断面を見たときの加圧ローラ４３側に突出するパッド４２の凸形状は、加圧ローラの４３の回転軸線方向に関し、最大通紙領域内が凸形状であればよい。また、公差の範囲でミクロな凹凸があってもよいが、実質的に加圧ローラの４３の回転軸線方向に関して滑らかに繋がる凸形状とすることが好ましい。
【００４６】
一方で、記録材の搬送方向のニップ幅における加圧ローラ４３の回転軸線方向の理想分布は、記録材の搬送領域の端部と中央部で均一となる分布である。従来例では、接触圧とニップ幅は連動して変化してしまうため、このままではニップ幅は均一にならない（図４（ａ）の実線）。
【００４７】
そこで、本実施形態においては、接触圧とニップ幅の調整に、上記第１の断面におけるクラウン量だけでなく、第２の断面、第３の断面における、パッド４２の加圧ローラ４３との対向部分４２ａの形状として以下のような形状を備える。
【００４８】
すなわち、本実施形態においては、第２の断面において、ニップ部の搬送方向における端部位置よりもニップ部の搬送方向における中央位置の方が加圧ローラに向かって突出する形状である。そして、第３の断面において、ニップ部の搬送方向において平坦な形状である。言い換えれば、第２の断面において加圧ローラ４３に向って凸形状、第３の断面において、加圧ローラ４３に向って平坦形状である。
【００４９】
すなわち、記録材の搬送方向における幅を一定とした図３における表記において、加圧ローラ４３の回転軸線方向の端部では、中心位置Ａ１に対し、端部位置Ｂ１、Ｂ２が加圧ローラ４３から離れた側にある。一方、加圧ローラ４３の回転軸線方向の中央部では、中心位置Ａ０に対し、端部位置Ｂ０は同じ高さ位置である。
【００５０】
ここで、加圧ローラ４３の回転軸線方向に直交する断面において、加圧ローラ４３に向かって突出するパッド４２の凸形状は、少なくともニップ部の最大通過領域の端部位置に設けられていればよい。ここで、最大通過領域の端部位置とは、以下の位置である。すなわち、定着装置４０にて定着され得る記録材のうち、加圧ローラ４３の回転軸線方向のサイズ（幅サイズ）が最大サイズの記録材をニップ部に通過させる際に、加圧ローラ４３の回転軸線方向の記録材端部がニップ部と接触する位置である。
【００５１】
なお、加圧ローラ４３の回転軸線方向の端部で加圧ローラ４３に向って凸形状は、中心位置Ａ１、Ａ２を含むそれぞれの中心線に関し左右対称な形状とするが、左右非対称な形状であっても良い。
【００５２】
ここで、端部における中心位置Ａ１、Ａ２を中央部における中心位置Ａ０に重ねるとき、加圧ローラ４３の回転軸線方向の端部における端部位置Ｂ１、Ｂ２に対し、中央部における端部位置Ｂ０の方が、加圧ローラ４３に近い。すなわち、本実施形態では、パッド４２の記録材Ｐの搬送領域の端部の断面形状における凸量よりも、中央部の断面形状における凸量の方が小さく、パッド４２は加圧ローラ４３の回転軸線方向で端部よりも中央部の方が加圧ローラ４３に密着し易くなっている。
【００５３】
これにより、ニップ幅と接触圧の関係が、端部と中央部で異なるようになる。詳細には、中央部と端部でニップ幅を同じにするとき（図４（ａ）の破線）、凸量の大きい端部の方が、接触圧が大きくなる（図４（ｂ）の破線）。
【００５４】
加圧ローラ４３の回転軸線方向の端部で上記第２の断面における、加圧パッド４２の加圧ローラ４３との対向部分４２ａの凸形状は、ニップ幅と接触圧、どちらにも影響を与える。このため、ニップ幅および接触圧がどちらも理想の分布になるように、上記第１の断面におけるクラウン量と、上記第２の断面における凸量を微調整する。ニップ幅と接触圧という２項目に対して、調整パラメータも２項目なので、理想の分布に調整可能である。
【００５５】
本実施形態においては、パッド４２の中央部は略平面形状、端部は凸形状であるが、端部と中央部の間の断面形状は、滑らかに連続的に変化している。こうすることで、中央部と端部でニップ幅が均一かつ、中央部よりも端部の接触圧を大きくできるだけでなく、ニップ部に対して、搬送されてきた記録材Ｐを侵入させ易いという効果を合わせて得ることができる。
【００５６】
また、一般的な定着装置４０の構成で十分な効果を得るためには、加圧パッド４２の記録材Ｐの搬送領域の端部の断面形状における凸量と中央部の断面形状における凸量の差は、０．２ｍｍ以上であることが好ましい。すなわち、加圧ローラ４３の回転軸線方向の端部における端部位置Ｂ１、Ｂ２に対する中心位置Ａ１、Ａ２の凸量は、中央部における端部位置Ｂ０に対する中心位置Ａ０の凸量に対し、０．２ｍｍ以上大きいことが好ましい。
【００５７】
上述した実施形態では、第２の断面において、加圧ローラ４３の回転軸線方向の中央部における加圧ローラに対向するパッドの対向部分の形状を平坦形状（凸量がゼロ）としたが、回転軸線方向の端部における凸量より小さい凸量の凸形状とすることもできる。
【００５８】
この場合、第２の断面において、ニップ部の搬送方向における端部位置よりもニップ部の搬送方向における中央位置の方が加圧ローラ４３に向かって突出する形状である。そして、第３の断面において、ニップ部の搬送方向における端部位置よりもニップ部の搬送方向における中央位置の方が加圧ローラ４３に向かって突出する。そして、第２の断面における突出距離は、第３の断面における突出距離よりも長い形状である。
【００５９】
《第２の実施形態》
非押圧状態のパッドの形状に関し、第１の実施形態では、第２の断面において、加圧ローラ４３の回転軸線方向の端部における加圧ローラに対向するパッドの対向部分の形状を凸形状としたが、本実施形態では凹形状とする。記録材の搬送方向に直交する断面（第１の断面）における、本実施形態に係るパッド４２の形状を、加圧ローラ４３の形状と共に図５に示す。本実施形態では、第１の断面における加圧ローラ４３の形状は、パッド４２に対向する部分が平坦形状である。
【００６０】
図５は、パッド４２の形状の特徴、すなわち設けられた凹凸が分かり易いように誇張した模式図であり、パッド４２と加圧ローラ４３それぞれについて、シート搬送領域の両端部と中央部、３箇所の断面を図示している。
【００６１】
本実施形態では、接触圧とニップ幅の調整に、上述した第１の断面におけるクラウン量だけでなく、加圧ローラ４３の回転軸線方向に直交する断面（第２の断面）における、パッド４２の加圧ローラ４３との対向部分４２ａの形状の凹量も用いる。
【００６２】
図５に示すように、第２の断面におけるパッド４２の加圧ローラ４３に対向する対向部分の形状は、加圧ローラ４３の回転軸線方向の端部で加圧ローラ４３に向って凹形状である。また、加圧ローラ４３の回転軸線方向の中央部では、加圧ローラ４３に向って端部における凹量より大きい凹量の凹形状である。すなわち、記録材の搬送方向における幅を一定とした図５における表記において、加圧ローラ４３の回転軸線方向の端部では、中心位置Ｐ１、Ｐ２に対し、端部位置Ｑ１、Ｑ２が加圧ローラ４３に近い側にある。そして、加圧ローラ４３の回転軸線方向の中央部でも、中心位置Ｐ０に対し、端部位置Ｑ０は加圧ローラ４３に近い側にある。
【００６３】
なお、加圧ローラ４３の回転軸線方向で加圧ローラ４３に向って凹形状は、中心位置Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２を含むそれぞれの中心線に関し左右対称な形状とするが、左右非対称な形状であっても良い。
【００６４】
ここで、端部における中心位置Ｐ１、Ｐ２を中央部における中心位置Ｐ０に重ねるとき、本実施形態では、加圧ローラ４３の回転軸線方向の端部における端部位置Ｑ１、Ｑ２に対し、中央部における端部位置Ｑ０の方が、加圧ローラ４３に近い。すなわち、本実施形態では、パッド４２の記録材Ｐの搬送領域の端部の断面形状における凹量よりも、中央部の断面形状における凹量の方が大きく、パッド４２は加圧ローラ４３の回転軸線方向で端部よりも中央部の方が加圧ローラ４３に密着し易くなっている。
【００６５】
これにより、ニップ幅と接触圧の関係が、端部と中央部で異なるようになる。詳細には、中央部と端部でニップ幅を同じにするとき（図４（ａ）の破線）、凹量の小さい端部の方が、接触圧が大きくなる（図４（ｂ）の破線）。
【００６６】
加圧ローラ４３の回転軸線方向の端部で上記第２の断面における、加圧パッド４２の加圧ローラ４３との対向部分４２ａの凹形状は、ニップ幅と接触圧、どちらにも影響を与える。このため、ニップ幅および接触圧がどちらも理想の分布になるように、上記第１の断面におけるクラウン量と、上記第２の断面における凹量を微調整する。ニップ幅と接触圧という２項目に対して、調整パラメータも２項目なので、理想の分布に調整可能である。
【００６７】
本実施形態においては、パッド４２の中央部は凹量の大きい凹形状、端部は凹量の小さい凹形状であるが、端部と中央部の間の断面形状は、滑らかに連続的に変化している。そうすることで、ニップ幅および接触圧の分布も滑らかに連続的になる。
【００６８】
また、一般的な定着装置４０の構成で十分な効果を得るためには、パッド４２の記録材Ｐの搬送領域の端部の断面形状における凹量と中央部の断面形状における凹量の差は、０．２ｍｍ以上であることが好ましい。すなわち、加圧ローラ４３の回転軸線方向の中央部における中心位置Ｐ０に対する端部位置Ｑ０の凹量は、回転軸線方向の端部における中心位置Ｐ１、Ｐ２に対する端部位置Ｑ１、Ｑ２の凹量に対し、０．２ｍｍ以上大きいことが好ましい。言い換えれば、第２の断面における記録材の搬送方向における中央位置に対する端部位置の突出距離は、第３の断面における突出距離よりも０．２ｍｍ以上小さいことが好ましい。
【００６９】
このように、本実施形態では、第２の断面におけるパッドの断面形状において、パッド４２の加圧ローラ４３との対向部分４２ａの形状が、記録材Ｐの搬送領域の全域において、加圧ローラ４３に向かって凹んだ形状となっている。凹んだ形状とすることで、パッド４２の加圧ローラ４３との対向部分４２ａが、加圧ローラ４３に倣い易くなる。それにより、中央部と端部でニップ幅が均一かつ、中央部よりも端部の接触圧を大きくできるだけでなく、所望のニップ幅を形成するのに必要な押し付け荷重を小さくできるという効果を合わせて得ることができる。
【００７０】
以上のように、本実施形態においても、ニップ部におけるニップ幅と接触圧を、それぞれ理想とする分布に調整し、トナー画像の定着性能と記録材Ｐの搬送性能を両立させることができる。
【００７１】
（変形例）
上述した実施形態では、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の範囲内で種々の変形が可能である。
【００７２】
（変形例１）
上述した実施形態では、ベルト４１は駆動回転体を含む複数のローラ４４、４５によって張架されたが、本発明はこれに限定されるものではない。加圧ローラ４３との間で、張架する複数のローラを用いずに、ベルト４１を回転可能に設けても良い。
【００７３】
（変形例２）
上述した実施形態では、ニップ部を加熱する加熱手段として、内部にハロゲンヒータが配設された加熱ローラ４５を用い、定着ベルト４１が加熱ローラ４５よって加熱されるものであったが、本発明はこれに限られない。例えば、ヒータ４６の位置について、加熱ローラ４５の内部に限定されず、パッド４２と一体的に形成されてもよい。
【００７４】
また、上記加熱手段としては、ベルト４１の内周にセラミックヒータを当接させてベルト４１を加熱するもの、あるいは、ベルト４１が、励磁コイルを用いた電磁誘導方式により発熱するものや、ベルト４１が、通電により発熱するものであっても良い。
【００７５】
（変形例３）
上述した実施形態では、ニップ部を形成する第１の回転体および第２の回転体のうち、無端ベルトが第１の回転体に設けられたが、第１の回転体、第２の回転体の双方に設けられても良い。
【００７６】
（変形例４）
上述した実施形態では、トナー像が形成される記録材としてのシートＰとして、普通紙、普通紙の代用品である樹脂製のシート状のもの、厚紙、オーバーヘッドプロジェクター用などがあるとして説明した。より具体的には、例えば、定型或いは不定型の普通紙、厚紙、薄紙、封筒、葉書、シール、樹脂シート、ＯＨＰシート、光沢紙等が含まれる。なお、上述した実施形態では、便宜上、記録材（シート）Ｐの扱いを給紙、排紙などの用語を用いて説明したが、これによって本発明における記録材が紙に限定されるものではない。
【００７７】
（変形例５）
上述した実施形態では、未定着トナー像をシートに定着する装置を例に説明したが、本発明は、これに限られない。画像の光沢を向上させるべく、シートに仮定着されたトナー像を加熱加圧する装置（この場合も定着装置と呼ぶものとする）にも、同様に適用可能である。
【符号の説明】
【００７８】
４１・・定着ベルト（ベルト）、４２・・加圧パッド（パッド）、４３・・加圧ローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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