(57)【要約】【課題】定着ニップ部における圧力ピークが過度に大きくなってしまうことによる画像品質への影響を抑制し、かつ装置の寿命の低下を抑制する。【解決手段】ヒータホルダ４１は、定着ニップ部Ｎ２のうち少なくとも記録材Ｐの搬送方向における定着ニップ部Ｎ２の中央部以外の部分の中で最も大きな力で記録材Ｐを加圧する突出部４１ｂを有する定着装置において、加圧ローラ２０は、軸方向において、径が第１の径である第１径部と、径が第１の径よりも大きい第２の径である第２径部を有し、突出部４１ｂにおいて、第２径部と互いに圧接する部分から加圧ローラ２０の中心軸までの最短距離は、第１径部と互いに圧接する部分から加圧ローラ２０の中心軸までの最短距離よりも長いことを特徴とする。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のフィルム部材と、前記フィルム部材の内周面に当接する当接部材と、前記フィルム部材を介して前記当接部材と互いに圧接するように設けられ、前記フィルム部材と共に定着ニップ部を形成するローラ部材とを有し、前記定着ニップ部で記録材を挟持搬送しつつ、未定着トナー像を記録材に定着する定着装置であって、
前記当接部材は、前記ローラ部材の中心軸に向けて突出する突出部であって、前記定着ニップ部のうち少なくとも記録材の搬送方向における前記定着ニップ部の中央部以外の部分の中で最も大きな力で記録材を加圧する突出部を有する定着装置において、
前記ローラ部材は、前記ローラ部材の軸方向において、径が第１の径である第１径部と、径が前記第１の径よりも大きい第２の径である第２径部を有し、
前記突出部において、前記第２径部と互いに圧接する部分から前記中心軸までの最短距離は、前記第１径部と互いに圧接する部分から前記中心軸までの最短距離よりも長いことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
筒状のフィルム部材と、前記フィルム部材の内周面に当接する当接部材と、前記フィルム部材を介して前記当接部材と互いに圧接するように設けられ、前記フィルム部材と共に定着ニップ部を形成するローラ部材とを有し、前記定着ニップ部で記録材を挟持搬送しつつ、未定着トナー像を記録材に定着する定着装置であって、
前記当接部材は、前記ローラ部材の中心軸に向けて突出する突出部であって、前記定着ニップ部のうち少なくとも記録材の搬送方向における前記定着ニップ部の中央部以外の部分の中で最も大きな力で記録材を加圧する突出部を有する定着装置において、
前記ローラ部材は、前記ローラ部材の軸方向において、前記搬送方向における前記定着ニップ部の幅が第１の幅となる第１径部と、前記第１の幅よりも大きい第２の幅となる第２径部を有し、
前記突出部において、前記第２径部と互いに圧接する部分から前記中心軸までの最短距離は、前記第１径部と互いに圧接する部分から前記中心軸までの最短距離よりも長いことを特徴とする定着装置。
【請求項３】
前記突出部のうち前記第２径部と互いに圧接する部分は、前記突出部のうち前記第１径部と互いに圧接する部分よりも、前記搬送方向において前記定着ニップ部の中央部から離れて設けられることを特徴とする請求項１又は２の定着装置。
【請求項４】
前記突出部のうち前記第２径部と互いに圧接する部分は、前記突出部のうち前記第１径部と互いに圧接する部分よりも、突出量が小さいことを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
【請求項５】
前記第１径部は前記軸方向の端部に設けられ、前記第２径部は前記軸方向の中央部に設けられ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】
前記第２径部は前記軸方向の端部に設けられ、前記第１径部は前記軸方向の中央部に設けられ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７】
前記突出部のうち前記第２径部と当接する部分は、前記突出部のうち前記第１径部と当接する部分よりも、前記搬送方向における前記定着ニップ部の中央部の下流側に設けられることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項８】
前記突出部のうち前記第２径部と当接する部分は、前記突出部のうち前記第１径部と当接する部分よりも、前記搬送方向における前記定着ニップ部の中央部の上流側に設けられることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項９】
前記突出部のうち前記第２径部と当接する部分と、前記突出部のうち前記第１径部と当接する部分とは連続的に形成されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１０】
筒状のフィルム部材と、前記フィルム部材の内周面に当接する当接部材と、前記フィルム部材を介して前記当接部材と互いに圧接するように設けられ、前記フィルム部材と共に定着ニップ部を形成するローラ部材とを有し、前記定着ニップ部で記録材を挟持搬送しつつ、未定着トナー像を記録材に定着する定着装置であって、
前記当接部材は、前記ローラ部材の中心軸に向けて突出する突出部であって、前記定着ニップ部のうち少なくとも記録材の搬送方向における前記定着ニップ部の中央部以外の部分の中で最も大きな力で記録材を加圧する突出部を有する定着装置において、
前記突出部は、前記ローラ部材の軸方向において、突出量が第１の突出量の第１突出部と、突出量が前記第１の突出量よりも大きい第２の突出量の第２突出部を有し、
前記第２突出部の方が、前記第１突出部よりも前記搬送方向において前記定着ニップ部の中央部から離れて設けられることを特徴とする定着装置。
【請求項１１】
前記当接部材は、前記フィルムを加熱する加熱体と、前記加熱体を保持する保持部材とを有することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１２】
前記突出部は前記保持部材に形成されることを特徴とする請求項１１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、定着装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機、レーザービームプリンタ等の画像形成装置に搭載される定着装置としては、フィルム加熱方式のものが広く用いられている。フィルム加熱方式の定着装置は、加熱源としてのセラミックス製のヒータと、耐熱性の定着フィルムと、加圧ローラを有する。また、フィルム加熱方式の定着装置は、定着フィルムの内周面側で定着フィルムを支持する支持部材を有し、定着フィルムを介して支持部材と加圧ローラとで内周ニップ部を形成する。このような構成の定着装置は、定着フィルムと加圧ローラとで定着ニップ部を形成し、この定着ニップ部で記録材を挟持搬送しつつ記録材上の未定着トナー像を加熱定着する。
【０００３】
また、フィルム加熱方式の定着装置として、内周ニップ部において加圧ローラに向けて突出する突出部を支持部材が有する構成が知られている（特許文献１）。突出部によりニップ部内に局所的に加圧力の高い部分を形成することで、総加圧力を上げることなく光沢紙等に定着されたトナー像の光沢度を向上させることが可能となる。
【０００４】
また、定着ニップ部において記録材の搬送方向の下流側に圧分布のピークを形成するために、突出部を記録材の搬送方向の下流側に設ける構成が知られている。突出部が記録材の搬送方向の下流側にあることで、定着ニップ部で記録材上のトナー像が十分に軟化もしくは溶融した状態で高い圧力を与えることができ、光沢紙等に定着されたトナー像の光沢度を向上させることが可能である。
【０００５】
一方、上記のようなフィルム加熱方式の定着装置における加圧ローラとして、長手方向において、中央部から端部にむけてその外径が徐々に大きくなる形状、所謂逆クラウン形状の加圧ローラが知られている（特許文献２）。これは、記録材を定着ニップ部で搬送する際に、長手方向の中央部に比べて端部に近づく程、記録材を相対的に速く搬送することを意図したものである。このように、中央部に対して端部の搬送速度を速くすることにより、定着ニップ部における記録材の歪みや撓みの発生を抑制し、記録材の皺の発生を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１９８２００号公報
【特許文献２】特開２００３−２２８２４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、支持部材に突出部を設ける構成において、記録材の搬送方向の上流側又は下流側に突出部を設けた場合、以下のような課題があった。定着ニップ部の幅（以下、定着ニップ幅）は長手方向で一様とは限らない。長手方向で部分的に定着ニップ幅が異なる場合、突出部の侵入量も部分的に異なる。具体的には、相対的にニップ幅が広い部分の侵入量は、定着ニップ幅が細い部分の侵入量よりも高くなる。侵入量の差は圧力ピークの差になり、侵入量が高い部分ほど圧力ピークも大きくなる。
【０００８】
したがって、端部の定着ニップ幅が中央部よりも相対的に広い形状（以下、端太ニップ
とする）の場合、圧力ピークは中央部よりも端部の方が大きくなる。逆に中央部の定着ニップ幅が端部よりも相対的に広い形状（以下、中太ニップと呼称する）の場合、圧力ピークは端部よりも中央部の方が大きくなる。記録材の皺を防止する点では、あえて端太ニップを形成することが好ましいが、その場合、上記のように端部と中央部で圧力ピークに差が生じる。
【０００９】
このような長手方向の圧力ピークの差は、記録材上に定着されたトナー像の光沢度の差になる。圧力ピークが高い部分は光沢度が高く、圧力ピークが低い部分は光沢度が低くなるため、例えば端太ニップの構成では端部の光沢度が高い一方で中央部の光沢度が低くなってしまう。このような光沢度のムラは、画像のムラとして画像品質を落としてしまう問題となる。
【００１０】
さらに圧力ピークの差は定着フィルムの表面の摩耗量の差にもなる。定着フィルムの表面は、記録材との摺擦により徐々に摩耗する。これに対して、圧力ピークが高いほど定着フィルムと記録材の摺擦が大きくなるため、摩耗量も大きくなる。したがって、長手方向で定着ニップ幅に差がある場合には、長手方向で摩耗量にも差が生じる。このように長手方向で摩耗量に差が生じると、定着フィルムの厚みに長手方向でムラが生じることになる。厚みのムラは、ヒータから定着フィルムを介して伝わる熱量の差になるため、摩耗量が大きい箇所は厚みが薄い分、記録材に付与される熱量が相対的に多くなる。この摩耗量の差が大きいと部分的な加熱ムラの影響も無視できなくなる。すると、これがやはり光沢度のムラ、画像のムラとして現れてくる問題となる。
【００１１】
また、トナー像が定着フィルム上に転移することを防止するために、定着フィルム表面に離型層を設けた構成では、表面の離型層の摩耗量が寿命に影響する。具体的には、摩耗によって離型層が完全に失われると、トナー像が定着フィルムに付着して剥がれなくなる。したがって、離型層の摩耗の進行が速いほど離型層が完全に失われるまでの時間が短くなるため、装置の寿命が短くなる。
【００１２】
ところで、この定着フィルム表面の摩耗に関しては、圧力ピークに長手方向のムラがない状態でも記録材端部のへりに該当する部分が最も多い傾向にある。これは、記録材のへりは製紙時の切断部であるため粗くなっていること、および、この粗い部分が定着フィルムと線状に常に同一位置で接触するためである。これに加えて、記録材のへりに該当する部分は記録材の非通紙部との境界になるため、連続通紙した際の非通紙部昇温の影響も受ける。定着フィルムの離型層は、その材料によっては、非通紙部昇温のような過度の加熱によって耐摩耗性が落ちるものもある。したがって、そのような離型層材料を用いた場合、記録材のへりとの摺擦による摩耗が促進される。定着フィルムの記録材のへりに該当する部分は、最初は細い線状に削れ、やがてそこを起点として徐々に定着フィルム中央部に向かって摩耗が広がっていく。端太ニップの構成では端部の圧力ピークが大きいため、記録材のへりに該当する部分の摩耗をさらに促進してしまい、中太ニップの構成よりも装置の寿命が短くなる。
【００１３】
上記課題に鑑みて、本発明は、定着ニップ部における圧力ピークが過度に大きくなってしまうことによる画像品質へ影響を抑制し、かつ装置の寿命の低下を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため本発明に係る定着装置は、
筒状のフィルム部材と、前記フィルム部材の内周面に当接する当接部材と、前記フィルム部材を介して前記当接部材と互いに圧接するように設けられ、前記フィルム部材と共に定着ニップ部を形成するローラ部材とを有し、前記定着ニップ部で記録材を挟持搬送しつ
つ、未定着トナー像を記録材に定着する定着装置であって、
前記当接部材は、前記ローラ部材の中心軸に向けて突出する突出部であって、前記定着ニップ部のうち少なくとも記録材の搬送方向における前記定着ニップ部の中央部以外の部分の中で最も大きな力で記録材を加圧する突出部を有する定着装置において、
前記ローラ部材は、前記ローラ部材の軸方向において、径が第１の径である第１径部と、径が前記第１の径よりも大きい第２の径である第２径部を有し、
前記突出部において、前記第２径部と互いに圧接する部分から前記中心軸までの最短距離は、前記第１径部と互いに圧接する部分から前記中心軸までの最短距離よりも長いことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る定着装置は、
筒状のフィルム部材と、前記フィルム部材の内周面に当接する当接部材と、前記フィルム部材を介して前記当接部材と互いに圧接するように設けられ、前記フィルム部材と共に定着ニップ部を形成するローラ部材とを有し、前記定着ニップ部で記録材を挟持搬送しつつ、未定着トナー像を記録材に定着する定着装置であって、
前記当接部材は、前記ローラ部材の中心軸に向けて突出する突出部であって、前記定着ニップ部のうち少なくとも記録材の搬送方向における前記定着ニップ部の中央部以外の部分の中で最も大きな力で記録材を加圧する突出部を有する定着装置において、
前記ローラ部材は、前記ローラ部材の軸方向において、前記搬送方向における前記定着ニップ部の幅が第１の幅となる第１径部と、前記第１の幅よりも大きい第２の幅となる第２径部を有し、
前記突出部において、前記第２径部と互いに圧接する部分から前記中心軸までの最短距離は、前記第１径部と互いに圧接する部分から前記中心軸までの最短距離よりも長いことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係る定着装置は、
筒状のフィルム部材と、前記フィルム部材の内周面に当接する当接部材と、前記フィルム部材を介して前記当接部材と互いに圧接するように設けられ、前記フィルム部材と共に定着ニップ部を形成するローラ部材とを有し、前記定着ニップ部で記録材を挟持搬送しつつ、未定着トナー像を記録材に定着する定着装置であって、
前記当接部材は、前記ローラ部材の中心軸に向けて突出する突出部であって、前記定着ニップ部のうち少なくとも記録材の搬送方向における前記定着ニップ部の中央部以外の部分の中で最も大きな力で記録材を加圧する突出部を有する定着装置において、
前記突出部は、前記ローラ部材の軸方向において、突出量が第１の突出量の第１突出部と、突出量が前記第１の突出量よりも大きい第２の突出量の第２突出部を有し、
前記第２突出部の方が、前記第１突出部よりも前記搬送方向において前記定着ニップ部の中央部から離れて設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、定着ニップ部における圧力ピークが過度に大きくなってしまうことによる画像品質への影響を抑制し、かつ装置の寿命の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施例に係る画像形成装置の全体構成を示す概略断面図
【図２】実施例１の定着装置を示す図
【図３】実施例１の定着装置を示す模式図
【図４】実施例１の加圧ローラを示す図
【図５】実施例１の定着ニップ部と内面ニップ部の形状を示す図
【図６】実施例１のヒータホルダとヒータを示す図
【図７】実施例１のヒータホルダとヒータを示す断面図
【図８】実施例１のニップ部に対する突出部の位置関係を説明する図
【図９】従来例のヒータホルダとヒータを示す図
【図１０】従来例のヒータホルダとヒータを示す断面図
【図１１】従来例のニップ部に対する突出部の位置関係を説明する図
【図１２】実施例１と従来例の圧分布を示すグラフ
【図１３】実施例１と従来例の光沢度に関して長手方向の分布を比較したグラフ
【図１４】摩耗量の推移について従来例と実施例１を比較したグラフ
【図１５】実施例２のヒータホルダとヒータを示す図
【図１６】実施例２のニップ部に対する突出部の位置関係を示す図
【図１７】実施例２と実施例１の突出部による長手方向の圧分布を比較したグラフ
【図１８】実施例３のヒータホルダとヒータを示す図
【図１９】実施例３のニップ部に対する突出部の位置関係を示す図
【図２０】実施例１〜３の圧力ピークについて長手方向の分布を比較したグラフ
【図２１】実施例４のニップ部に対する突出部の位置関係を示す図
【図２２】実施例４のヒータホルダとヒータをヒータ取付面側から見た図
【図２３】実施例５の圧力のピークについて説明する図
【図２４】実施例５のヒータホルダとヒータを示す図
【図２５】実施例６における定着ニップ部の形状を示す図
【図２６】実施例６と従来例２の構成を比較して説明する図
【図２７】実施例６及び従来例２の圧分布を示すグラフ
【図２８】実施例７について説明する図
【図２９】実施例７のニップ形成部材を示す図
【図３０】実施例８の加圧フィルム方式の定着装置の模式図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
【００２０】
（１）画像形成装置の全体構成
まず、図１を参照して、本発明の実施例（以下、本実施例という）に係る画像形成装置の全体構成について説明する。図１は、本実施例に係る画像形成装置の全体構成を示す概略断面図である。以下、画像形成装置の一例として、感光ドラム１を複数備えたフルカラーレーザビームプリンタ（以下、単にプリンタという）７１を用いて説明するが、本発明はこれに限られるものではなく、感光ドラムを１つ備えたモノクロの複写機、プリンタであってもよい。
【００２１】
図１に示すように、プリンタ７１は、主な構成として、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫの各色に対応する画像形成ステーション７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋ、中間転写ベルト２９、二次転写ローラ６３、定着装置７２を備えている。なお、以下、特に区別を要しない場合、いずれかの色用に設けられた要素であることを表すために符号に与えた添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略して説明を行う。
【００２２】
また、プリンタ７１の下部には、カセット６１が引き出し可能に収納されている。カセット６１には紙等の記録材Ｐが積載収容される。記録材Ｐはピックアップローラ６２により給紙カセット６１から給送され、フィード・リタードローラ対１４により１枚毎に分離され、レジストローラ１５に給送される。
【００２３】
各画像形成ステーション７には、像担持体としての感光ドラム１、帯電装置２、現像装置４、クリーニングブレード６、一次転写部８が設けられている。帯電装置２は、感光ドラム１の表面を一様に帯電する。現像装置４は、感光ドラム１上に形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する現像ローラ５を有している。一次転写部８は、感光ドラム１上に形成されたトナー像を中間転写ベルト２９上に一次転写する。クリーニングブレード６は、一次転写されずに感光ドラム１上に残留したトナーを除去する。
【００２４】
さらに、画像形成ステーション７の下側には、帯電処理された各感光ドラム１に画像情報に基づいてレーザービームを照射して、各感光ドラム１上に静電潜像を形成するレーザースキャナ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋが配置されている。一次転写部８で転写された中間転写ベルト２９上のトナー像は、対向ローラ６７と二次転写ローラ６３によって形成される二次転写部Ｎ１で記録材Ｐに二次転写される。二次転写部Ｎ１で記録材Ｐに転写されずに中間転写ベルト２９上に残った二次転写残トナーはベルトクリーニング装置６６によって除去されて回収される。二次転写部Ｎ１を通過した記録材Ｐは、その後、定着装置７２を通過し、トナー像が記録材Ｐ上に定着される。
【００２５】
トナー像が定着された記録材Ｐは、その後、排出ローラ対６４に搬送される。排出ローラ対６４を通過後、記録材Ｐは記録材積載部６５に排出される。なお、本実施例におけるプリンタ７１は、Ａ３サイズの記録材を通紙可能であり、記録材Ｐの通紙可能幅は、搬送方向に直交する方向に３２０ｍｍまで対応している。
【００２６】
（実施例１）
（２）定着装置
次に、図２、図３を参照して、本発明の実施例１の定着装置について説明する。図２は、実施例１の定着装置を示す図であって、図２（ａ）は概略断面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）の定着ニップ部付近の拡大図である。図３は、実施例１の定着装置の模式図である。以下の説明において、定着装置７２および定着装置７２を構成する部材に関して、長手方向とは、加圧ローラ２０の軸方向、すなわち記録材Ｐの搬送方向と直交する方向である。なお、図２において定着装置７２の向きは、説明の便宜上、図１の向きを９０度回転して図示している。
【００２７】
実施例１の定着装置７２は、円筒状の可撓性のフィルム部材としての定着フィルム１０と、定着フィルム１０に圧接して設けられる加圧ローラ２０を有する、加圧ローラ駆動式・フィルム加熱方式の装置である。加圧ローラ２０は回転駆動し、定着フィルム１０を従動回転させる。そして、定着フィルム１０と加圧ローラ２０とで形成される定着ニップ部Ｎ２において、記録材Ｐを挟持搬送しつつ、記録材Ｐ上のトナー像を加熱し、記録材Ｐ上に定着する。
【００２８】
また、図２、図３に示すように、定着装置７２は、加熱体としてのヒータ３０、保持部材としてのヒータホルダ４１、剛性加圧部材としての加圧ステー４２、加圧力付勢手段としての加圧手段４３、規制部材としての定着フランジ４５を有する。ヒータ３０、定着フィルム１０、ヒータホルダ４１、加圧ステー４２および加圧ローラ２０は、何れも長手方向に細長い部材である。定着フランジ４５は、定着フィルム１０の長手方向への移動を規制する。なお、実施例１のヒータ３０及びヒータホルダ４１が、本発明の当接部材に対応する構成であり、定着フィルム１０の内周面に当接して設けられている。
【００２９】
２−１）定着フィルム
定着フィルム１０は、耐熱性と可撓性を有する材料によりエンドレスのフィルム状に形成されている基層１１と、その基層１１の外周面上に設けられている離型層１２とを有する。また、定着性向上、画質向上のために、その基層１１の外周面上で、離型層１２の内
周面側との間にシリコーンゴムなどの弾性層１３を有する。弾性層１３を有することにより、記録材Ｐに担持される未定着トナー像Ｔを包み込むことによって均一に熱を与えることができる。しかし、弾性層１３の厚みが厚すぎると熱容量が大きくなり、定着フィルム１０の温度を、トナー像Ｔを記録材Ｐに定着させるために必要な温度まで到達させるのに時間が掛かってしまい、フィルム加熱方式特有のオンデマンド性が低下してしまう。そのため、弾性層１３の厚みは５０μｍ以上５００μｍ以下にしている。また、弾性層１３の熱伝導度は高いほど好ましく、０．５Ｗ／ｍＫ以上であることが好ましい。そのような熱伝導度を達成するために、ＺｎＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＣ、金属ケイ素等の熱伝導性フィラーをシリコーンゴムに混入し、熱伝導度を調整している。
【００３０】
基層１１としては、熱伝導率の高いＳＵＳ、Ｎｉ等の薄肉金属、あるいは、ポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ等の耐熱性樹脂により薄肉の可撓性を有するエンドレスベルトに形成したものを用いることもできる。基層１１の外周面上には、離型層１２として、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰなどのフッ素樹脂を単品もしくはブレンドしてコーティングするか、上記フッ素樹脂の単品あるいはブレンド品のチューブを被覆する。離型層１２の厚みは、耐久性の観点から５μｍ以上であることが必要である。また、離型層１２が厚すぎると、熱伝導度が下がってしまい定着性に悪影響を与えてしまうことから、５０μｍ以下にする必要がある。実施例１の定着フィルム１０は、基層１１の材料にはＳＵＳを用い、基層１１の厚みは３０μｍ、基層１１の内径は３０ｍｍとしている。そして、弾性層１３は、熱伝導度１．３Ｗ／（ｍ・Ｋ）のシリコーンゴムを用い、厚みは２７５μｍとしている。また、離型層１２としては、ＰＦＡのチューブを用いている。離型層１２の厚みは良好な定着性を得るために２０μｍにしている。
【００３１】
２−２）ヒータホルダ
ヒータホルダ４１は、液晶ポリマー、フェノール樹脂、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ等の耐熱性樹脂により横断面半円形状樋型に形成されている。ヒータホルダ４１の下面（加圧ローラ２０側の面）には、図２（ｂ）に示すように、ヒータホルダ４１の長手方向に沿って凹み形状の溝４１ａが設けられている。そして、この凹み形状の溝４１ａによりヒータ３０を保持している。そして、そのヒータホルダ４１の外周には定着フィルム１０がルーズに外嵌されている。定着フィルム１０が外嵌されたヒータホルダ４１は、ヒータホルダ４１の長手方向両端部が装置フレーム２７の不図示の両端部に保持されている。
【００３２】
実施例１のヒータホルダ４１は、図２（ｂ）に示すように、定着ニップ部Ｎ２において、記録材Ｐの搬送方向の下流側に、突出部４１ｂを有する。この突出部４１ｂの詳細な形状に関しては後述する。
【００３３】
２−３）加圧ローラ
図２（ａ）、図４を参照して、実施例１の加圧ローラについて説明する。図４は、実施例１の加圧ローラを示す図である。加圧ローラ２０は、芯軸部２１と、その芯軸部２１の外周面上に設けられている少なくとも１層以上の耐熱性弾性層２２と、その耐熱性弾性層２２の外周面上に設けられている離型層２４とを有する。耐熱性弾性層２２は、例えばシリコーンゴム又はフッ素ゴムなど一般的な耐熱性ゴム弾性材料を用いることができる。離型層２４は耐熱性弾性層２２上にＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰなどのフッ素樹脂を単品もしくはブレンドしてコーティングするか、上記フッ素樹脂の単品あるいはブレンド品のチューブを耐熱性弾性層２２に被覆する。実施例１では、芯金２１としてはφ２２ｍｍの鉄製芯金を用い、耐熱性弾性層２２には厚み４ｍｍのシリコーンゴムを用いた。離型層２４としては、ＰＦＡのチューブを５０ｕｍ被覆させている。
【００３４】
図４に示すように、実施例１の加圧ローラ２０は、径が長手方向の中央部（第１径部）よりも両端部（第２径部）の方が大きい、逆クラウン形状となっている。加圧ローラ２０
の長手方向の端部の直径Ｄ２（第２の径）と中央部の直径Ｄ１（第１の径）との差の１／２を逆クラウン量Ｃｒとすると、実施例１の逆クラウン量Ｃｒは０．１５ｍｍである。このように加圧ローラ２０を逆クラウン形状にすることで、加圧ローラ２０の回転による記録材Ｐの搬送速度が中央部より両端部付近で速くなり、記録材Ｐが定着ニップ部で搬送される際に中央部から両端部に向かって引っ張られる力を受ける。そのため、記録材Ｐの皺の発生を抑制できる。
【００３５】
２−４）ヒータ
ヒータ３０は、定着フィルム１０の内周面に接触しながら定着フィルム１０を急速加熱する板状発熱体である。このヒータ３０は長手方向に細長い基板を有する。基板は、アルミナや窒化アルミ等のセラミックス基板、あるいはポリイミド、ＰＰＳ、液晶ポリマー等の耐熱性樹脂基板を用いることができる。その基板の裏面（加圧ローラ２０と反対側の面）には、基板の長手方向に沿って例えばＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）、ＲｕＯ２、Ｔａ２Ｎ等の通電発熱抵抗層が細帯状に塗工して形成してある。また、基板の裏面には、通電発熱抵抗層の保護と絶縁性を確保するためにガラスコートが形成されている。基板の表面（加圧ローラ２０側の面）には、基板の摺動性を良好にする目的で、摺動層を設けている。摺動層としては、ポリイミドやポリアミドイミドなどの耐熱性樹脂やガラスコートなどが用いられる。実施例１では、ヒータ３０の基板の寸法は、長手方向を３５０ｍｍ、短手方向（記録材の搬送方向）を１０ｍｍ、厚み方向を０．６ｍｍとしている。
【００３６】
２−５）加圧ステー
加圧ステー４２は剛性を有する金属等の材料により横断面下向きＵ字形状に形成してある。この加圧ステー４２は、定着フィルム１０の内側においてヒータホルダ４１の上面（加圧ローラ２０と反対側の面）の短手方向中央に配置されている。そして、装置フレーム２７に保持されている定着フランジ４５を介して加圧ステー４２の長手方向両端部を加圧バネ等の加圧手段４３により加圧ローラ２０の軸線に向けて付勢する。これによって、ヒータ３０が定着フィルム１０を介して加圧ローラ２０表面に押圧される。
【００３７】
そして、図５に示すように、ヒータ３０と定着フィルム１０との間に所定幅の内面ニップ部Ｎ３が形成され、定着フィルム１０と加圧ローラ２０との間に所定幅の定着ニップ部Ｎ２が形成される。なお、以下、説明の便宜上、内面ニップ部Ｎ３と定着ニップ部Ｎ２を総称して、ニップ部と呼ぶ場合もある。内面ニップ部Ｎ３でトナー像Ｔの加熱定着に必要な熱をヒータ３０から定着フィルム１０に伝えて、定着ニップ部Ｎ２で定着フィルム１０から記録材Ｐへ熱を伝える。
【００３８】
図５は、定着ニップ部と内面ニップ部の形状を示す図である。実施例１の定着装置は、上述したように加圧ローラ２０を逆クラウン形状にしているため、定着ニップ部Ｎ２および内面ニップ部Ｎ３のニップ幅は長手方向で異なり、中央部よりも端部の方が大きくなっている。
【００３９】
２−６）定着装置の定着動作
図３に示す制御手段としての回転駆動・温調制御部４４は、プリント指令に応じて所定の回転駆動制御シーケンスを実行し、駆動源であるモータＭを駆動して加圧ローラ２０の芯軸部２１の長手方向端部に設けられている駆動ギアＧを回転させる。これにより加圧ローラ２０は所定の周速度で回転する。その際、定着ニップ部Ｎ２における加圧ローラ２０表面と定着フィルム１０表面との摩擦力によって、定着フィルム１０には加圧ローラ２０の回転方向とは逆向きに回転する回転力が作用する。これにより、定着フィルム１０は、定着フィルム１０内面がヒータ３０の摺動層に接触しながらヒータホルダ４１の外側を加圧ローラ２０と略同じ周速度で従動回転する。
【００４０】
また、回転駆動・温調制御部４４は、プリント指令に応じて所定の温度制御シーケンスを実行し、ヒータ３０の通電発熱抵抗層に通電する。その通電により通電発熱抵抗層が発熱しヒータ３０は急速昇温して定着フィルム１０を加熱する。定着フィルム１０の温度は、定着フィルム１０の内側に設けられている温度検知手段としてのサーミスタ３５（図２（ａ）参照）により検知され、サーミスタ３５は定着フィルム１０の温度検知信号を制御部４４に出力する。サーミスタ３５は、プリンタ７１に使用可能な各種サイズの記録材Ｐが必ず通過する領域に配置されている。回転駆動・温調制御部４４は、サーミスタ３５から温度検知信号を取り込み、その温度検知信号に基づいて定着フィルム１０が所定の目標温度になるように通電発熱抵抗層への通電を制御する。
【００４１】
このように定着フィルム１０の温度が所定の目標温度に維持された状態において、未定着トナー像Ｔが担持された記録材Ｐが入り口ガイド２８に沿って定着ニップ部Ｎ２に案内され、定着フィルム１０と加圧ローラ２０とにより挟持搬送される。その搬送過程において記録材Ｐにはヒータ３０により加熱されている定着フィルム１０の熱と定着ニップ部Ｎ２の圧力が加えられ、その熱と圧力によってトナー像Ｔは記録材Ｐの面上に定着される。定着ニップ部Ｎ２を通過した記録材Ｐは定着フィルム１０から曲率分離され、定着排紙ローラ２６で排出される。
【００４２】
（３）突出部の形状
３−１）実施例１の突出部の形状
図２、図６〜図８を参照して、実施例１のヒータホルダ４１の突出部４１ｂについて詳細を説明する。図２（ｂ）に示すように突出部４１ｂは、加圧ローラ２０の中心軸に向けて（定着フィルム１０外面側に向けて）、摺動面から突出量ｈだけ突出している。実施例１の定着装置では突出量ｈを０．２ｍｍとしている。なお、ここで摺動面とは、ヒータ３０の面のうち定着フィルム１０とが摺動する面をいう。突出部４１ｂは、定着ニップ部Ｎ２のうち少なくとも記録材Ｐの搬送方向における定着ニップ部Ｎ２の中央部以外の部分の中で最も大きな力で記録材Ｐを加圧する。
【００４３】
図６は、実施例１のヒータホルダとヒータを示す図であって、図６（ａ）は外観斜視図、図６（ｂ）はヒータ取付面側から見た図である。実施例１において、ヒータホルダ４１が備える突出部４１ｂの位置が、長手方向で異なっており、中央部に対して端部が記録材Ｐの搬送方向の下流側に設けられている。
【００４４】
図７は、実施例１のヒータホルダとヒータを示す断面図であって、図７（ａ）は長手方向の端部の断面図、図７（ｂ）は長手方向の中央部の断面図である。突出部４１ｂは、記録材Ｐの搬送方向において、ヒータホルダ４１のヒータ取付溝４１ａの下流端から距離ｒ１の位置に先端がくるように設けられている。また、内面ニップ部Ｎ３の下流端から突出部４１ｂの先端までの距離はｓ１である。そして、実施例１においては、図７に示すように、長手方向の端部における突出部４１ｂから加圧ローラ２０の中心軸Ｏまでの最短距離をｘ１、長手方向の中央部における突出部４１ｂから加中心軸Ｏまでの距離をｘ２としたとき、ｘ１＞ｘ２の関係となっている。
【００４５】
実施例１では突出部４１ｂの位置は内面ニップ部Ｎ３の位置に基づいて決められている。具体的には、距離ｓ１が中央部と端部でほぼ等しくなるように突出部４１ｂを配置している。実施例１の構成では、内面ニップ部Ｎ３が端部の方が中央部よりも大きい分だけ、突出部４１ｂは端部の方が中央部に対して下流側に配置される。すなわち、突出部４１ｂのヒータ取付溝４１ａの下流端からの距離ｒ１は中央部＜端部の関係となる。なお、実施例１では距離ｓ１は２ｍｍとしている。
【００４６】
図８は、実施例１の定着ニップ部と内面ニップ部に対する突出部の位置関係を説明する
図である。図８に示すように、実施例１の突出部４１ｂは、中央部４１ｃ、端部４１ｄ、４１ｅに分離して形成される。実施例１では、中央部４１ｃの長さを２８５ｍｍ、両端部４１ｄ、４１ｅの長さを２０ｍｍとした。
【００４７】
実施例１において、加圧ローラ２０は逆クラウン形状であるため、内面ニップ部Ｎ３は湾曲した形状をしており、端部付近で急激にニップ幅が大きくなっている。実施例１ではこのような湾曲したニップ形状に対して、突出部４１ｂは長手方向で直線状に形成されている。このため、突出部４１ｂの中央部４１ｃ、端部４１ｄ、４１ｅのそれぞれの領域内において、距離ｓ１は全て同じではなく僅かに異なっている。
【００４８】
したがって、実施例１では、距離ｓ１が中央部と端部で等しくなる位置を、中央部はＡ、端部はＢで定義した。すなわち、中央部は位置Ａ、端部は位置Ｂの位置において距離ｓ１が等しくなるように突出部４１ｂの位置を設定した。位置Ａは、長手方向の中央に該当する位置である。位置Ｂは、位置Ａから１４８．５ｍｍの位置である。これはＡ４サイズ紙を横送りしたときに紙端が通過する位置である。このように定義した理由は、Ａ４サイズの記録材が最も使用される頻度が高いからである。ただし、位置Ａ、Ｂの位置はこれに限定されるものではない。例えば、位置Ｂは突出部４１の端部４１ｄ（端部４１ｅ）の長手方向の中央に該当する位置、すなわち実施例１では位置Ａから１５２．５ｍｍの位置にしてもよい。なお、実施例１で具体的に示した数値は装置構成によって最適化されるものであり、この数値に限定するものではない。
【００４９】
３−２）従来例の突出部の形状
図９〜図１１を参照して、従来例のヒータホルダ４１の突出部４１ｂについて説明する。図９は、従来例のヒータホルダとヒータを示す図であって、図９（ａ）は外観斜視図、図９（ｂ）はヒータ取付面側から見た図である。従来例における突出部４１ｂの突出量ｈは実施例１と同様に０．２ｍｍである。図１０は、従来例のヒータホルダとヒータを示す断面図であって、図１０（ａ）は長手方向の端部の断面図、図１０（ｂ）は長手方向の中央部の断面図である。図１１は、従来例の定着ニップ部と内面ニップ部に対する突出部の位置関係を説明する図である。
【００５０】
従来例では、突出部４１ｂは記録材の搬送方向に対して長手一様に同じ位置に配置されている。ヒータホルダ４１のヒータ取付溝４１ａの下流端から突出部４１ｂの先端までの距離ｒ１は、中央部４１ｃと端部４１ｄ、４１ｅで等しくなっている。そして、内面ニップ部Ｎ３の下流端から突出部４１ｂまでの距離ｓ１は、中央部＞端部の関係になっている。なお、従来例では距離ｓ１の中央部、端部における値は、それぞれ２ｍｍ、１．７ｍｍである。
【００５１】
（４）実施例１の効果
次に、図１２を参照して、実施例１の効果について、圧分布、光沢度、定着フィルム１０の離型層１２の摩耗に対する耐久性に関して、従来例と比較しながら説明する。まず、記録材Ｐの搬送方向の圧分布について従来例との比較結果を説明する。図１２は、実施例１と従来例の定着ニップ部における圧分布を示すグラフである。図１２（ａ）は、従来例の中央部Ａと端部Ｂにおける記録材Ｐの搬送方向の定着ニップ部の圧分布である。
【００５２】
長手方向端部、中央部ともに、搬送方向の下流側に圧力のピークＣがある。この圧力ピークＣは、ヒータホルダ４１の突出部４１ｂによって形成されたものである。従来例の構成においては、端部Ｂでは中央部Ａよりも加圧ローラ２０への突出部４１ｂの侵入量が大きいため、搬送方向の下流側に形成される圧力ピークが中央部Ａより大きくなる。
【００５３】
一方、図１２（ｂ）は、実施例１の中央部Ａと端部Ｂにおける記録材Ｐの搬送方向の定
着ニップ部の圧分布である。実施例１では、端部Ｂにおける突出部４１ｂを従来例よりも記録材Ｐの搬送方向の下流にシフトさせたため、突出部４１ｂの加圧ローラ２０への侵入量が小さくなり、下流側の圧力ピークが従来例よりも低く形成される。このため、突出部４１ｂによる圧力は中央部Ａと端部Ｂでほぼ同じになる。
【００５４】
図１２（ｃ）は、実施例１と従来例の下流側の圧力ピークについて、長手方向の分布を比較した図である。図示したように、実施例１は中央部と端部の圧力ピークの差を従来例よりも小さくすることができる。この圧力ピークの差は、記録材Ｐ上に定着されたトナー像の光沢度の差として表れる。
【００５５】
また、図１３は、実施例１と従来例の光沢度に関して、長手方向の分布を比較したグラフであるが、実施例１では中央部と端部の圧力ピークの差を従来例よりも小さくできたため、光沢度に関しても端部と中央部の差を小さくすることが可能となった。
【００５６】
次に、定着フィルム１０の離型層１２の摩耗に対する耐久性について従来例との比較結果を説明する。図１４は、定着フィルム１０の離型層１２が記録材Ｐのへりと摺擦する部分における摩耗量の推移について、従来例と実施例１を比較したグラフである。従来例では、突出部４１ｂにより形成される記録材Ｐの搬送方向の下流側の圧力ピークが大きいため、摩耗の進行が速い。一方、実施例１では、下流側の圧力ピークを従来例よりも低くしたことにより、摩耗の進行を従来例より抑えることが可能となる。
【００５７】
上述のように、実施例１は、従来よりも長手方向端部における圧力ピークを低く形成して、中央部とほぼ同じ圧力ピークにすることができる。したがって、実施例１は、中央部と端部の光沢度の差を小さくすることや、離型層１２の摩耗に対する耐久性能を向上することが可能である。その結果、画像品質への影響を抑制でき、定着装置７２の寿命の低下を抑制することができる。
【００５８】
なお、実施例１は、内面ニップ部Ｎ３の下流端から突出部４１ｂの先端までの距離ｓ１に基づいて突出部４１ｂの位置を決めたが、必ずしもその方法に限定するものではない。長手の圧力ピークがほぼ均等になるように突出部４１ｂが配置されればよく、例えば、定着ニップ部Ｎ２の幅に応じて突出部４１ｂの位置を調整することで決めてもよい。これは、以降の実施例も同様である。
【００５９】
以上説明したように、突出部４１ｂにおいて、加圧ローラ２０の第２径部と互いに圧接する部分から加圧ローラ２０の中心軸Ｏまでの最短距離ｘ１が、第１径部と互いに圧接する部分から中心軸Ｏまでの最短距離ｘ２も短くなるように構成した（図７参照）。以下で説明する他の実施例においても同様である。なお、実施例１においては、具体的には、第２径部と互いに圧接する部分を第１径部と互いに圧接する部分よりも、記録材Ｐの搬送方向の下流側に設けることで、このような構成を実現した。なお、第２径部とは第１径部よりも径の大きい部分であって、実施例１においては、加圧ローラ２０の中央部が第１径部に対応し、両端部が第２径部に対応する。
【００６０】
（実施例２）
次に、図１５〜図１７を参照して、本発明の実施例２について説明する。実施例２の定着装置の基本的な構成および動作は、実施例１の定着装置と同じである。したがって、実施例１の定着装置のものと同一またはそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して詳しい説明は省略し、実施例２にて特徴的な点について説明する。これは以降の実施例も同様である。
【００６１】
図１５は、実施例２のヒータホルダとヒータを示す図であり、図１５（ａ）は外観斜視
図であり、図１５（ｂ）はヒータ取付面側から見た図である。実施例２の突出部４１ｂは、実施例１と同様に、記録材Ｐの搬送方向の中央部よりも下流側に形成されており、中央部よりも端部の方がより下流側に配置されている。そして、実施例２の突出部４１ｂは、実施例１の突出部４１ｂのように中央部４１ｃと端部４１ｄ、４１ｅの境界で不連続になっておらず、図１５（ｂ）に示すように、連続的に形成され、くの字形状になっている。
【００６２】
図１６は、実施例２の定着ニップ部Ｎ２と内面ニップ部Ｎ３の形状に対する突出部４１ｂの位置関係を示す図である。内面ニップ部Ｎ３が湾曲した形状をしているのは実施例１と同様である。実施例２の突出部４１ｂは、内面ニップ部Ｎ３の下流端にある程度沿うように形成されている。具体的には、突出部４１ｂは、中央部Ａおよび端部Ｂにおける内面ニップ部Ｎ３の下流端と突出部４１ｂとの距離ｓ１が等しくなるように配置し、中央部Ａと端部Ｂにおける突出部４１ｂが同一直線上になるように形成する。したがって、実施例１のように、内面ニップ部Ｎ３の下流端と突出部４１ｂとの距離ｓ１が中央部４１ｃと端部４１ｄ、４１ｅの境界で急に変化することはない。
【００６３】
図１７は、実施例２と実施例１の突出部４１ｂによる長手方向の圧分布を比較したグラフである。図示したように、実施例１では、突出部４１ｂは中央部４１ｃと端部４１ｄ、４１ｅの境界が不連続であったため、内面ニップ部Ｎ３の下流端と突出部４１ｂとの距離ｓ１がこの境界で急に変化し、この境界付近で圧力ピークが急に変化していた。これに対して実施例２では、突出部４１ｂは、中央部４１ｃと端部４１ｄ、４１ｅの境界はなく連続して配置されているため、内面ニップ部Ｎ３の下流端と突出部４１ｂとの距離ｓ１は実施例１のように急に変化することはない。そのため、実施例２では、圧力ピークを長手方向で緩やかに変化させることができる。したがって、実施例２では、実施例１のような中央部４１ｃと端部４１ｄ、４１ｅの境界付近の圧力ピークの差を改善でき、この境界付近において光沢度のムラが少ない画像を得ることが可能になる。
【００６４】
（実施例３）
次に、図１８〜図２０を参照して、本発明の実施例３について説明する。図１８は、実施例３のヒータホルダとヒータを示す図であり、図１８（ａ）は外観斜視図であり、図１８（ｂ）はヒータ取付面側から見た図である。実施例３の突出部４１ｂは実施例１、２のような直線状ではなく、緩やかなカーブを描く湾曲形状をしている。図１９は、実施例３の定着ニップ部Ｎ２と内面ニップ部Ｎ３に対する突出部４１ｂの位置関係を示す図である。図１９に示すように、内面ニップ部Ｎ３が湾曲した形状をしているのは実施例１、２と同様である。実施例３ではこのニップ形状に対して沿うように突出部４１ｂを湾曲して形成する。具体的には、内面ニップ部Ｎ３の下流端と突出部４１ｂの先端までの距離ｓ１が長手方向全域に亘って等しくなるように、突出部４１ｂの位置を設定した。したがって、実施例１、２のように中央部Ａ、端部Ｂといった限定された位置でのみ距離ｓ１が等しくなるわけではない。
【００６５】
図２０は、実施例１〜３の圧力ピークについて長手方向の分布を比較した図である。実施例１、２では内面ニップ部Ｎ３が湾曲しているのに対して、突出部４１ｂは直線状に形成されていた。このため、内面ニップ部Ｎ３の下流端から突出部４１ｂの先端までの距離ｓ１を長手方向で一様にすることができず、僅かではあるが長手方向で圧力ピークに差が生じていた。したがって、実施例１、２では圧力ピークに起因する光沢度のムラがまだ生じる構成となっていた。
【００６６】
これに対して実施例３では、内面ニップ部Ｎ３の湾曲形状に合わせて、突出部４１ｂも湾曲形状に形成した。これにより、突出部４１ｂにより形成される圧力ピークを長手方向全域でほぼ同じにすることができる。すなわち、実施例１、２よりも更に長手方向の圧力ピークの差を改善でき、長手方向全域において光沢度のムラのない画像を得ることができ
る。
【００６７】
また、均等な圧力ピークが得られることにより、定着フィルム１０の離型層の長手方向での摩耗ムラも更に改善できる。記録材Ｐのへりと定着フィルム１０の摺擦による摩耗に対して、実施例１、２の構成ではターゲットとした記録材Ｐのサイズに対して最大の効果が出る構成となっていた。逆にいえば、ターゲットサイズ以外での摩耗量は、ターゲットサイズよりも若干多くなる可能性があった。例えば、実施例１の構成において、Ａ４サイズをターゲットにして距離ｓ１が等しくなる位置Ａ、Ｂを決めた場合、Ｂ４サイズを縦送りする等、他のサイズを通紙するときにＡ４サイズよりも摩耗量が多くなる可能性があった。しかし、実施例３では、長手方向の圧力ピークが均一なため、例えばＡ４サイズに限らず、あらゆるサイズの記録材に対して記録材Ｐのへりに該当する部分の摩耗量を同じにすることができる。
【００６８】
以上のように実施例３では内面ニップ部Ｎ３の湾曲した形状に沿わせて、突出部４１ｂの形状も湾曲させて形成することにより、実施例１、２と比べて更に圧力ピークのムラを減らし、光沢度や定着フィルム表面の摩耗ムラを改善することができる。尚、実施例３では、突出部４１ｂの位置を、内面ニップ部Ｎ３の下流端からの距離ｓ１が長手方向全域で等しくなるように設定したが、必ずしも距離ｓ１は長手方向全域で等しくなっている必要はない。実施例３のように湾曲したニップ形状に合わせて突出部４１ｂを湾曲させることで、光沢度のムラや定着フィルムの離型層の摩耗量のムラを改善することができる。したがって、実施例１でも述べたように距離ｓ１に基づいて突出部４１ｂの位置を決める必要は必ずしもなく、許容できる範囲内であれば、距離ｓ１が長手方向で異なっていてもよい。
【００６９】
（実施例４）
次に、図２１、図２２を参照して、本発明の実施例４について説明する。図２１は、実施例４の定着ニップ部Ｎ２と内面ニップ部Ｎ３に対する突出部４１ｂの位置関係を示す図である。実施例４における定着ニップ部Ｎ２および内面ニップ部Ｎ３のニップ幅は長手方向で異なり、端部のニップ幅（第１の幅）よりも中央部のニップ幅（第２の幅）の方が大きい中太ニップになっている。このようなニップ形状にするために、端部に掛かる圧力に比べて中央部に掛かる圧力を大きくしている。具体的には、ヒータホルダ４１のヒータ保持面の中央部の厚みを両端部よりも大きくして、ヒータ保持面が加圧ローラ２０側へ凸形状となるようにしている。なお、実施例２においてローラ部材としての加圧ローラ２０の径は長手方向で一様である。
【００７０】
このため、ヒータ３０およびヒータホルダ４１の加圧ローラ２０に対する侵入量が端部に比べて中央部が大きくなり、その結果、ニップ端部に掛かる圧力に比べて中央部に掛かる圧力の方が大きくすることができる。このように、中太ニップにすることで、定着フィルム１０の離型層において記録材Ｐのへりに該当する部分の摩耗量を、ニップ端部の圧力が大きい実施例１のような端太ニップの構成よりも抑制することができる。
【００７１】
図２２は、実施例４のヒータホルダ４１とヒータ３０をヒータ取付面側から見た図である。実施例４の突出部４１ｂは端部に対して中央部がより下流側に配置されており、湾曲形状をしている。実施例４では、内面ニップ部Ｎ３の下流端の形状に対して沿うように突出部４１ｂを形成する。具体的には、内面ニップ部Ｎ３の下流端と突出部４１ｂの先端との距離ｓ１が長手方向全域に亘って等しくなるように、突出部４１ｂの位置を設定する。このようにすることで、突出部４１ｂにより形成される圧力ピークを長手方向全域でほぼ同じにすることができる。したがって、長手方向全域における光沢度のムラのない画像を得ることが可能になる。
【００７２】
また、均等な圧力ピークが得られることにより、定着フィルム１０の離型層の長手方向での摩耗ムラも改善できる。実施例１の説明で記載した従来例のように突出部４１ｂを長手方向でストレートに配置した場合、内面ニップ部Ｎ３の下流端から突出部４１ｂまでの距離ｓ１は端部に比べて中央部が小さくなる。したがって、突出部４１ｂにより形成される圧力ピークは長手方向中央部で大きくなる。その結果、中央部における定着フィルム１０の離型層の摩耗量が大きくなり、長手方向での摩耗ムラが発生してしまっていた。これに対して、実施例４では、長手方向で均等な圧力ピークが得られるため、中央部における摩耗を抑制できる。
【００７３】
以上のように実施例４では、内面ニップ部Ｎ３を中太ニップ形状とし、内面ニップ部Ｎ３の湾曲した形状に沿わせて、突出部４１ｂの形状も湾曲させて形成した。このような構成により、圧力ピークのムラを減らし、光沢度や定着フィルム表面の摩耗ムラを改善することができる。なお、突出部４１ｂの形状は、湾曲した形状に限定するものではない。例えば、突出部４１ｂを直線状に配置し、端部に対して中央部をより下流側にずらして配置したような形状でもよい。他にも、突出部４１ｂを端部に対して中央部がより下流側に配置して、くの字形状になっていてもよい。
【００７４】
（実施例５）
次に、図２３、図２４を参照して、本発明の実施例５について説明する。図２３は、実施例５の圧力のピークについて説明する図である。図２３（ａ）は、実施例５における定着装置のニップ部の拡大図である。図２３（ｂ）は、実施例５の内面ニップ部における記録材Ｐの搬送方向の圧分布図である。図示したように、実施例５では、ヒータホルダ４１の突出部４１ｂが、記録材Ｐの搬送方向の上流側にある。この場合、定着フィルム１０と加圧ローラ２０によって形成される記録材Ｐの搬送方向の圧分布は、記録材Ｐの搬送方向の上流側に圧力ピークＣをもつことになる。
【００７５】
このように、記録材Ｐの搬送方向の上流側に圧力ピークを設けることで、定着フィルム１０の表面を加圧ローラ２０に沿わせることができ、定着ニップ部Ｎ２の上流端と内面ニップ部Ｎ３の上流端の距離（以下、ｕ３と呼称する）を大きくすることができる。その結果、記録材Ｐが内面ニップ部Ｎ３に到達するまでの間に、記録材Ｐを暖める時間が長くなることでプレヒート効果が得られ、良好な定着性や光沢度を得ることができる。
【００７６】
図２４は、実施例５のヒータホルダとヒータを示す図であり、図２４（ａ）は外観斜視図であり、図２４（ｂ）はヒータ取付面側から見た図である。内面ニップ部Ｎ３が湾曲した形状をしているのは実施例１から実施例３と同様であるが、このニップ形状に対して沿うように突出部４１ｂを形成する。具体的には、内面ニップ部Ｎ３の上流端と突出部４１ｂまでの距離（以下、ｓ３と呼称する）が長手方向全域に亘って等しくなるように、突出部４１ｂの位置を設定した。これにより、突出部４１ｂにより形成される圧力ピークを長手方向全域でほぼ同じにすることができる。
【００７７】
そして、均等な圧力ピークが得られることにより、定着フィルム１０の離型層が記録材Ｐの端部と摺擦する部分における摩耗量を改善できる。従来例のように、突出部４１ｂを長手方向でストレートに配置した場合、内面ニップ部Ｎ３の上流端から突出部４１ｂまでの距離ｓ３は中央部に比べて端部が小さくなる。したがって、突出部４１ｂにより形成される圧力ピークは長手方向端部で大きくなる。その結果、定着フィルム１０の離型層が記録材Ｐのへりと摺擦する部分における摩耗の進行を早めてしまう。これに対して、実施例５では、端部における圧力ピークを中央部とほぼ同じにすることができるため、定着フィルム１０の離型層が記録材端部と摺擦する部分における摩耗の進行を従来よりも抑えることができる。
【００７８】
また、実施例５では、均等な圧力ピークが得られることにより、圧力ピークに起因する光沢度や定着性のムラを抑制し、長手方向全域において光沢度や定着性のムラが少ない画像を得ることができる。以上のように、実施例５では、突出部４１ｂによる圧力ピークを長手方向全域でほぼ同じにすることができる。したがって、光沢度のムラや定着性のムラを抑制することが可能であり、離型層１２の摩耗に対する耐久性能を向上することが可能である。
【００７９】
（実施例６）
次に、図２５〜図２７を参照して、本発明の実施例６について説明する。図２６は、実施例６と従来例２の構成を比較して説明する図である。図２６（ａ）は、実施例６のヒータホルダとヒータを記録材搬送方向の下流側から見た図であり、図２６（ｂ）は、ヒータ取付面側から見た図である。また、図２６（ｃ）は、従来例２のヒータホルダとヒータをヒータ取付面側から見た図である。
【００８０】
実施例６においては、ヒータホルダ４１の突出部４１ｂの突出量は長手方向で異なっており、端部（第２突出部）の突出量（第２の突出量）の方が、中央部（第１突出部）の突出量（第１の突出量）よりも大きくなっている。実施例６では、突出量ｈは中央部で０．２ｍｍ、端部で０．３５ｍｍとしている。このようにすることで、定着ニップ部Ｎ２を通過後の記録材Ｐを長手方向で湾曲させ、定着フィルム１０側に凸の形状にすることができる。その結果、長手方向に剛性を持たせることができ、搬送方向に曲がりにくくすることができる。したがって、記録材Ｐの挙動を規制し、記録材Ｐの搬送性を安定させることができる。また、図２６（ｂ）に示すように、実施例６における突出部４１ｂは中央部（第１突出部）に対して端部（第２突出部）がより下流側に配置され、緩やかなカーブを描く湾曲形状をしている。
【００８１】
次に、実施例６に対する比較例としての従来例２を説明する。従来例２のヒータホルダ４１も、図２６（ａ）のように突出量ｈが長手方向で異なっており、中央部に比べて端部の方が大きくなっている。従来例２における突出量ｈは、実施例６と同様に中央部で０．２ｍｍ、端部で０．３５ｍｍとしている。そして、従来例２においては、図２６（ｃ）に示すように、突出部４１ｂは記録材Ｐの搬送方向に対して長手一様に同じ位置に配置されている。
【００８２】
ここで、図２５は、実施例６における定着ニップ部Ｎ２の形状を示す図である。図示したように定着ニップ部Ｎ２のニップ幅は長手方向で一様である。ヒータホルダ４１のヒータ保持面の長手方向中央部の厚みを両端部よりも大きくすることにより、定着ニップ部Ｎ２がストレートなニップ形状になるように調整した。このようなストレートなニップ形状においても、従来例２のように突出部４１ｂを長手方向でストレートに配置し、長手方向で突出量ｈを異ならせた場合は、突出部４１ｂによる圧力ピークに長手方向で差が生じる。実施例６は、このような圧力ピークの差を抑制するために突出部４１ｂを中央部に対して端部がより下流側になるように配置し、緩やかなカーブを描く湾曲形状をしている。
【００８３】
以下に、実施例６の具体的な効果について、従来例２と比較しながら説明する。図２７は、実施例６及び従来例２の圧分布を示すグラフである。図２７（ａ）は、従来例２の定着ニップ部Ｎ２における記録材Ｐの搬送方向の圧分布を示すグラフである。図示したように、端部、中央部ともに、下流側に圧力ピークＣがある。この圧力ピークは、ヒータホルダ４１の突出部４１ｂによって形成されたものである。端部では、突出部４１ｂの突出量ｈが中央に比べて大きいため、加圧ローラ２０に対する侵入量が大きくなり、圧力ピークが中央部に比べて大きくなる。
【００８４】
一方、図２７（ｂ）は、実施例６の定着ニップ部Ｎ２における記録材Ｐの搬送方向の圧
分布を示すグラフである。実施例６では、突出部４１ｂは中央部に対して端部がより下流側に配置されているので、端部における突出部４１ｂの加圧ローラ２０への侵入量を小さくすることができる。そのため、図２７（ｂ）に示したように、圧力ピークを従来例２よりも低く形成することができる。
【００８５】
ここで、図２７（ｃ）は、実施例６と従来例２の圧力ピークに関して長手方向の分布を示した図であるが、従来例２の圧力ピークは、中央部から端部に掛けて徐々に大きくなっている。このため、従来例２では、記録材の光沢度は中央部に比べて端部が高くなり、光沢度のムラが生じていた。実施例６では、端部と中央部の圧ピークをほぼ同じにすることができ、圧力ピークを長手方向で均等になるように形成できる。すなわち、従来例２よりも長手方向の圧力ピーク差を改善でき、長手方向全域において光沢度のムラのない画像を得ることができる。
【００８６】
また、実施例６では、長手方向全域で圧力ピークをほぼ同じにすることができるため、定着フィルム１０の離型層が記録材のへりと摺擦する部分における離型層の摩耗を従来例２よりも小さくすることができる。以上のように実施例６では、突出部４１ｂの突出量ｈが長手方向で異なる場合においても、突出部４１ｂの形状を湾曲させて形成することにより、長手方向の圧力ピークの差を小さくし、光沢度のムラや定着フィルムの離型層の摩耗量を抑制することができる。
【００８７】
尚、突出部４１ｂの形状は、湾曲した形状に限定するものではない。例えば、突出部４１ｂを直線状に配置し、端部に対して中央部をより下流側ずらして配置してもよい。他にも、突出部４１ｂを端部に対して中央部がより下流側に配置して、くの字形状になっていてもよい。
【００８８】
また、実施例６では、突出部４１ｂの突出量ｈは中央部よりも端部が高い場合について説明したが、突出部４１ｂの突出量ｈが端部よりも中央部の方が高い場合についても、本発明は適用可能である。端部に対して中央部の突出量ｈを高くすることで、定着ニップ部Ｎ２を通過後の記録材Ｐを長手方向で湾曲させ、加圧ローラ２０側に凸の形状にすることができる。その結果、長手方向に剛性を持たせることができ、搬送方向に曲がりにくくすることができる。このような場合は、突出量ｈが大きい中央部の突出部４１ｂを端部の突出部４１ｂよりも下流に配置することで、端部と中央部の圧力ピーク差をほぼ同じにすることができる。また、突出部４１ｂが記録材Ｐの搬送方向の上流側に配置されている場合にも実施例６の構成を適用できる。この場合、突出部４１ｂを中央部に対して端部がより下流側に配置されるようにすることで、長手方向の圧力ピークを均等にすることができる。
【００８９】
（実施例７）
次に、図２８、図２９を参照して、本発明の実施例７について説明する。実施例１〜６の説明に用いた定着装置は、加熱体としてヒータ３０を用いたが、本発明はこのような加熱体に限定されるものではない。加熱方式に依らず突出部により加圧ピークを形成する構成であれば他の構成であってもよい。例えば、以下に示すような、電磁誘導を用いたフィルム加熱方式にも本発明を適用することができる。
【００９０】
図２８は、実施例７について説明する図である。図２８（ａ）は、実施例７の電磁誘導を用いたフィルム加熱方式の定着装置の横断面模式図である。図２８（ｂ）は、実施例７の定着装置のニップ部を拡大した図である。図２８（ｃ）は、実施例７の定着ニップ部Ｎ２における記録材Ｐの搬送方向の圧分布を示した図である。なお、実施例１と同様の構成については、ここでの説明を省略する。
【００９１】
図２８（ａ）に示すように、実施例７の定着装置は、電磁誘導発熱部材としての円筒形状のフィルム部材としての定着フィルム５１２と、定着フィルム５１２に圧接するローラ部材としての加圧ローラ２０とを有している。定着フィルム５１２は、磁場の作用によって発熱する発熱層を基層とし、その外周に弾性層と離型層を有した積層構成となっている。また、定着フィルム５１２の内周面側には、当接部材としてのニップ形成部材５１０が設けられている。ニップ形成部材５１０は、円筒状の定着フィルム５１２をルーズに外嵌させてある。また、励磁コイル５１４と磁性コア（芯材）５１３とからなり、定着フィルム５１２の外側に配設される磁場発生手段を有する。
【００９２】
加圧ローラ２０が回転駆動され、それに伴って円筒状の定着フィルム５１２がニップ形成部材５１０の外回りを回転し、励磁コイル５１４への給電により定着フィルム５１２が電磁誘導発熱された状態になる。この後、未定着トナー画像Ｔが形成された記録材Ｐが定着ニップ部Ｎ２に画像面を上向き、すなわち、定着フィルム面に対向させて導入される。そして、画像面を定着フィルム５１２の外面に密着させた状態で挟持搬送し、この過程において、定着フィルム１０の電磁誘導発熱で加熱して未定着トナー画像Ｔを被記録材Ｐに加熱定着させる。記録材Ｐは定着ニップ部Ｎ２を通過すると定着フィルム５１２の外面から分離して排出搬送されていく。
【００９３】
実施例７におけるニップ形成部材５１０は、図２８（ｂ）に示すように、定着ニップ部Ｎ２における記録材Ｐの搬送方向の下流側において定着フィルム５１２の内周面と接触する部分に長手方向に沿って設けた突出部５１０ｂを有する。そして、突出部５１０ｂは、定着フィルム５１２の外側に向けてニップ形成部材５１０と定着フィルム５１２の圧接面の極小部Ｅよりも突出量ｈだけ突出している。
【００９４】
ニップ形成部材５１０は、実施例１〜６のように板状のヒータではないので、自由に形を作ることが可能である。そのため、ニップ形成部材５１０において、定着フィルム５１２の内面と圧接する面を曲面にすることもできる。したがって、定着ニップ部Ｎ２で形成される記録材Ｐの搬送方向の圧分布は、実施例１〜６で示したような２つのピークを持つ圧分布ではなく、図２８（ｃ）に示したように、圧力が下流側に向かって徐々に大きくなるような分布にすることができる。
【００９５】
図２９は、実施例７のニップ形成部材を示す図である。図２９（ａ）は、実施例７のニップ形成部材５１０をニップ形成面側から見た図である。実施例７の突出部５１０ｂは中央部に対して端部が記録材搬送方向で、より下流側に配置されており、緩やかなカーブを描く湾曲形状をしている。図２９（ｂ）、図２９（ｃ）はそれぞれ長手方向端部、中央部の突出部５１０ｂの位置関係を示すニップ形成部材５１０の断面図である。実施例７では突出部５１０ｂの位置を定着ニップ部Ｎ２の中心Ｆからの距離で規定した。ただし、この方法に限定するものではない。具体的には、距離ｓ４が中央部＜端部の関係になるように突出部５１０ｂを配置している。
【００９６】
実施例７の構成では、定着ニップ部Ｎ２のニップ幅が端部の方が中央部よりも大きい分だけ、突出部５１０ｂは端部の方が中央部より下流側に配置される。突出部５１０ｂをこのように配置することで、突出部５１０ｂの加圧ローラ２０への侵入量を長手方向全域でほぼ同じにすることができる。その結果、突出部５１０ｂにより形成される圧力ピークを長手方向全域でほぼ同じにすることができる。したがって、長手方向全域において光沢度のムラのない画像を得ることができる。
【００９７】
また、均等な圧力ピークが得られることにより、定着フィルム１０の離型層の長手方向での摩耗ムラも改善できる。尚、突出部５１０ｂの形状は、湾曲した形状に限定するものではない。例えば、実施例１又は実施例２に記載したような突出部の形状にしてもよい。
また、実施例４〜６に記載した発明を、電磁誘導を用いたフィルム加熱方式に適用しても、実施例４〜６と同様の効果を得ることができる。
【００９８】
（実施例８）
次に、図３０を参照して、本発明の実施例８について説明する。本発明は加圧フィルム方式の定着装置に対しても適用できる。図３０は、実施例８の加圧フィルム方式の定着装置の模式図である。以下に、図３０を用いて加圧フィルム方式の定着装置について説明する。尚、実施例１と同様の構成については、ここでの説明を省略する。
【００９９】
実施例８の定着装置は、内部にハロゲンヒータなどの加熱体５３１を備え、中心軸を中心に回転可能に支持されたローラ部材としての定着ロール５３２を有している。また、定着ロール５３２の軸線と平行に支持され、定着ロール５３２に圧接されるフィルム部材としての加圧部材５３０を有している。加圧部材５３０は、支持部材５３３によって支持され、記録材Ｐの搬送方向下流側に突出部を有する当接部材としてのニップ形成部材５３４を内周面側に有している。また、ニップ形成部材５３４は、定着ロール５３２の周面に沿った形に湾曲している。このような非印字面側から加圧し、定着ロール５３２の周面に沿った曲面状の定着ニップを形成する加圧フィルム方式の定着装置に対しても本発明を適用し、実施例１から実施例６と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【０１００】
１０…定着フィルム（フィルム部材）、２０…加圧ローラ（ローラ部材）、４１ｂ…突出部、７３…定着装置
【図１】
2019049762.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【手続補正書】
【提出日】平成31年1月24日(2019.1.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のフィルム部材と、前記フィルム部材の内周面に当接する当接部材と、前記フィルム部材を介して前記当接部材と共に前記フィルム部材との間に定着ニップ部を形成するローラ部材と、を有し、前記定着ニップ部で記録材を挟持搬送しつつ、記録材に形成されている未定着トナー像を記録材に定着する定着装置であって、
前記当接部材が、前記ローラ部材に向って突出する突出部であって、前記定着ニップ部のうち少なくとも記録材の搬送方向における前記定着ニップ部の中央部以外の部分の中で最も大きな力で記録材を加圧する突出部を有する定着装置において、
前記ローラ部材は、前記ローラ部材の軸方向において、直径が第１の大きさである第１径部と、直径が前記第１径部よりも大きい第２径部を有し、
前記突出部のうち、前記第２径部と共に前記定着ニップ部を形成する部分は、前記突出部のうち前記第１径部と共に前記定着ニップ部を形成する部分よりも、前記搬送方向において前記定着ニップ部の中央部から離れていることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記突出部のうち前記第２径部と共に前記定着ニップ部を形成する部分は、前記突出部のうち前記第１径部と共に前記定着ニップ部を形成する部分よりも、突出量が大きい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径部は前記ローラ部材の軸方向の端部に設けられ、前記第２径部は前記軸方向の中央部に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記第２径部は前記ローラ部材の軸方向の端部に設けられ、前記第１径部は前記軸方向の中央部に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
【請求項５】
前記突出部のうち前記第２径部と共に前記定着ニップ部を形成する部分は、前記突出部のうち前記第１径部と共に前記定着ニップ部を形成する部分よりも、前記搬送方向において前記定着ニップ部の中央部よりも下流側に設けられてい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】
前記突出部のうち前記第２径部と共に前記定着ニップ部を形成する部分は、前記突出部のうち前記第１径部と共に前記定着ニップ部を形成する部分よりも、前記搬送方向において前記定着ニップ部の中央部よりも上流側に設けられてい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７】
前記突出部のうち前記第２径部と共に前記定着ニップ部を形成する部分と、前記突出部のうち前記第１径部と共に前記定着ニップ部を形成する部分とは連続的に形成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項８】
前記装置を前記定着ニップ部の面に対して略垂直な方向に見た時、前記ローラ部材と共に前記定着ニップ部を形成する前記突出部は湾曲していることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項９】
前記当接部材はヒータを有し、前記ヒータも前記フィルム部材の内周面に接触していることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１０】
前記突出部は、前記フィルム部材と接触する前記ヒータの面よりも前記ローラ部材に向って突出していることを特徴とする請求項９に記載の定着装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
上記目的を達成するため本発明に係る定着装置は、
筒状のフィルム部材と、前記フィルム部材の内周面に当接する当接部材と、前記フィルム部材を介して前記当接部材と共に前記フィルム部材との間に定着ニップ部を形成するローラ部材と、を有し、前記定着ニップ部で記録材を挟持搬送しつつ、記録材に形成されている未定着トナー像を記録材に定着する定着装置であって、
前記当接部材が、前記ローラ部材に向って突出する突出部であって、前記定着ニップ部のうち少なくとも記録材の搬送方向における前記定着ニップ部の中央部以外の部分の中で最も大きな力で記録材を加圧する突出部を有する定着装置において、
前記ローラ部材は、前記ローラ部材の軸方向において、直径が第１の大きさである第１径部と、直径が前記第１径部よりも大きい第２径部を有し、
前記突出部のうち、前記第２径部と共に前記定着ニップ部を形成する部分は、前記突出部のうち前記第１径部と共に前記定着ニップ部を形成する部分よりも、前記搬送方向において前記定着ニップ部の中央部から離れていることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】