(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱部材と、
芯金と、前記芯金の外側に形成されたゴム層と、を有し、前記加熱部材と共にニップ部を形成するローラと、
前記加熱部材の小サイズ記録材の非通過領域に送風するファンと、
を備え、前記ニップ部でトナー像を担持する記録材を搬送しつつ前記トナー像を記録材に加熱定着する定着装置において、
前記ゴム層は、記録材の搬送方向に直交する方向に沿った方向に配向された針状の熱伝導フィラーを含有した高熱伝導ゴム層であり、
前記高熱伝導ゴム層は、前記小サイズ記録材を定着処理しているときに、前記ローラの前記小サイズ記録材の通過領域のうち前記小サイズ記録材の非通過領域の近傍であって前記ファンによって冷却される領域の温度が前記ローラの前記通過領域の記録材の搬送方向に直交する方向の中央部の温度よりも低くならないように構成されていることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
加熱部材と、
芯金と、前記芯金の外側に形成されたゴム層と、を有し、前記加熱部材と共にニップ部を形成するローラと、
前記加熱部材の小サイズ記録材の非通過領域に送風するファンと、
を備え、前記ニップ部でトナー像を担持する記録材を搬送しつつ前記トナー像を記録材に加熱定着する定着装置において、
前記ゴム層は熱伝導フィラーを含有した高熱伝導ゴム層であり、
前記高熱伝導ゴム層の厚みは、前記小サイズ記録材を定着処理しているときに、前記ローラの前記小サイズ記録材の通過領域のうち前記小サイズ記録材の非通過領域の近傍であって前記ファンによって冷却される領域の温度が前記ローラの前記通過領域の記録材の搬送方向に直交する方向の中央部の温度よりも低くならないように、記録材の搬送方向に直交する方向における中央部から端部に向かって厚くなるように設定されていることを特徴とする定着装置。
【請求項３】
前記熱伝導フィラーは記録材の搬送方向に直交する方向に沿った方向に配向された針状の熱伝導フィラーであることを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記高熱伝導ゴム層は、記録材の搬送方向と直交する方向の熱伝導率λｙがλｙ≧２．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）である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】
前記高熱伝導ゴム層に含有される前記熱伝導フィラーの量は、５ｖоｌ％以上４０ｖоｌ％以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項６】
前記ローラは、前記高熱伝導ゴム層と前記芯金との間に、前記高熱伝導ゴム層よりも熱伝導率の低いゴム層を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項７】
前記高熱伝導ゴム層と前記芯金の間に設けられた前記ゴム層は、前記ローラの厚み方向の熱伝導率が０．１６Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上０．４０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下であるソリッドゴム層であることを特徴とする請求項６に記載の定着装置。
【請求項８】
前記ローラの外径は、記録材の搬送方向に直交する方向における中央部から端部に向かって大きくなるように構成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項９】
前記加熱部材の前記小サイズ記録材の非通過領域の温度を検知する温度検知部を有し、
前記ファンは、前記温度検知部材の検知温度が上限温度以下になるように制御されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１０】
前記加熱部材は、筒状のフィルムと、前記フィルムを加熱するヒータと、を有することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１１】
前記ヒータは前記フィルムの内面に接触し前記フィルムを介して前記ローラと共に前記ニップ部を形成することを特徴とする請求項１０に記載の定着装置。
【請求項１２】
前記小サイズ記録材は、レターサイズ記録材であることを特徴とする請求項１〜１１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、電子写真複写機や電子写真プリンタ等の画像形成装置に搭載する加熱定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の複写機やプリンタ等の画像形成装置には、トナー画像を記録材に定着する加熱定着装置が搭載されている。小サイズ紙にプリントする場合、加熱定着装置の記録材が通過しない領域が過昇温してしまうが、過昇温対策の一つとして非通紙領域を冷却する冷却ファンを設ける手法がある。
【０００３】
特許文献１のものは、加熱部材の非通紙領域を冷却する冷却手段を設けて非通紙領域の過昇温を抑制するものである。この方法では、加熱部材の非通紙部に温度検知素子を配置し、検知温度に応じた風量で冷却風を非通紙域に積極的に当てることで、非通紙部昇温を抑制することが可能である。この方法は、記録材の幅に応じて冷却域を変える制御を行うことで種々の幅の記録材に対応することも可能である。
【０００４】
しかしながら、この方法では、端部冷却ファンから加熱部材の非通紙部昇温領域に当てている風の一部が通紙域内に回り込み、加熱部材の通紙域内端部の温度を下げてしまう（温度ダレ）という課題がある。特に単位時間当たりのプリント枚数が多いプリンタの場合には非通紙部の昇温速度が大きくなるため、加熱部材などを耐熱温度以下に保つため冷却風量を多くする必要があるが、風量が多いため一部の風が加熱部材の通紙域内端部の温度も下げてしまう。このため、小サイズの記録材の両端部の定着性や光沢ムラを悪化させてしまう。このように定着性を維持するためには、冷却ファンの風量を単純に多くできない。
【０００５】
この課題に対して、特許文献２のものは、冷却ファンを作動させた後に、冷却ファンによる冷却域に対応する領域の発熱量を冷却前に比べて大きくなるように、発熱分布の異なる複数の発熱体の通電比率を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１８７８１６号公報
【特許文献２】特開２００９−２８８２７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２のものは、冷却したい領域の発熱量を大きくしており、無駄な電力を消費してしまう。また、単位時間当たりのプリント枚数を更に高めた場合、非通紙域の昇温速度が大きくなるが、この過昇温に対処するためには出力の大きな冷却ファンが必要となり、装置の大型化につながりやすいといった課題もあった。
【０００８】
そこで本発明の目的は、電力の無駄が少なく、装置の大型化をすることなく、各種部材の耐久寿命が短くなることが無く、非通紙部昇温の抑制と定着性の確保を両立できる加熱定着装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の課題を解決するための本発明の好適な実施形態の一つ目は、加熱部材と、芯金と、前記芯金の外側に形成されたゴム層と、を有し、前記加熱部材と共にニップ部を形成するローラと、前記加熱部材の小サイズ記録材の非通過領域に送風するファンと、を備え、前記ニップ部でトナー像を担持する記録材を搬送しつつ前記トナー像を記録材に加熱定着する定着装置において、前記ゴム層は、記録材の搬送方向に直交する方向に沿った方向に配向された針状の熱伝導フィラーを含有した高熱伝導ゴム層であり、前記高熱伝導ゴム層は、前記小サイズ記録材を定着処理しているときに、前記ローラの前記小サイズ記録材の通過領域のうち前記小サイズ記録材の非通過領域の近傍であって前記ファンによって冷却される領域の温度が前記ローラの前記通過領域の記録材の搬送方向に直交する方向の中央部の温度よりも低くならないように構成されていることを特徴とする。
上述の課題を解決するための本発明の好適な実施形態の２つ目は、加熱部材と、芯金と、
前記芯金の外側に形成されたゴム層と、を有し、前記加熱部材と共にニップ部を形成するローラと、前記加熱部材の小サイズ記録材の非通過領域に送風するファンと、を備え、前記ニップ部でトナー像を担持する記録材を搬送しつつ前記トナー像を記録材に加熱定着する定着装置において、前記ゴム層は熱伝導フィラーを含有した高熱伝導ゴム層であり、前記高熱伝導ゴム層の厚みは、前記小サイズ記録材を定着処理しているときに、前記ローラの前記小サイズ記録材の通過領域のうち前記小サイズ記録材の非通過領域の近傍であって前記ファンによって冷却される領域の温度が前記ローラの前記通過領域の記録材の搬送方向に直交する方向の中央部の温度よりも低くならないように、記録材の搬送方向に直交する方向における中央部から端部に向かって厚くなるように設定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、冷却ファンによる加熱用回転体の通紙域内端部の温度低下を非通紙部昇温の熱を利用して軽減できるため、冷却ファンの能力を最大限発揮することができる。そのため装置を大型化することなく、無駄な電力も消費すること無く、非通紙部昇温の抑制と定着性の確保を両立することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１の加熱定着装置の断面図
【図２】実施例１の加熱定着装置を通紙方向から見た時の断面図
【図３】定着フィルムの断面図
【図４】ヒータ及びヒータへの電力制御回路を示した図
【図５】実施例１の加熱定着装置を記録材の導入側から見た図
【図６】実施例１の加熱定着装置を上方から見た図
【図７】実施例１の画像形成時におけるフローチャート
【図８】実施例１の加圧ローラの断面図
【図９】実施例１と比較例における連続プリント時の定着フィルムと加圧ローラの表面温度分布
【図１０】実施例２における連続プリント時の定着フィルムと加圧ローラの表面温度分布
【図１１】実施例３における加圧ローラの断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（実施例１）
以下の説明において、加熱定着装置及び加熱定着装置を構成する部材に関し、長手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と直交する方向である。また長手方向とは後述する加熱用回転体の回転方向に直交する方向でもある。短手方向とは、記録材の面において記録材搬送方向と平行な方向である。幅とは短手方向の寸法である。また、記録材に関し、幅方向とは記録材の面において記録材搬送方向と直交する方向である。
【００１３】
図１は記録材上に形成された未定着トナー像を記録材に定着する加熱定着装置７２の断面図である。図２は図１の加熱定着装置７２を通紙方向から見た断面図である。図３は定着フィルム１０の断面図である。図４はヒータ３０及びヒータへの電力制御回路を示した図である。図８は加圧ローラ２０の層構成図である。以下、図１から図４、及び図８を用いて加熱定着装置７２について説明する。
【００１４】
加熱定着装置７２は、加圧ローラ２０を回転駆動し定着フィルム１０を加圧ローラ２０の搬送力により回転させる加圧ローラ駆動方式の装置である。加熱定着装置７２は、ヒータ３０と、加熱用回転体としての筒状の定着フィルム１０と、耐熱樹脂製のヒータホルダ４１と、金属製の加圧ステー４２と、定着ニップ部Ｎに圧力を掛ける加圧バネ４３と、定着フィルム１０の長手方向への寄り移動を規制する規制部材であるフランジ４５と、を有する。
【００１５】
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形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性層１２と、を有する。また、定着性向上、画質向上のために、基層１１と離型層１２の間にシリコーンゴムなどの弾性層１３を設けても良い。基層１１の材質として、ポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ等の耐熱性樹脂のほか、熱伝導率の高いＳＵＳ（ステンレス）、Ｎｉ等の薄肉金属を用いてもよい。
【００１６】
離型層１２は、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したもの、あるいはフッ素樹脂チューブを被覆したものである。ＰＦＡとはテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体のことであり、ＰＴＦＥとはポリテトラフルオロエチレンのことであり、ＦＥＰとはテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレンのことである。
【００１７】
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。以上に述べたように、耐久性と定着性を両立させるためには、離型層１２の厚みとしては５μｍ以上５０μｍ以下が好ましい。
【００１８】
基層１１の外周面と離型層１２の内周面の間に弾性層１３を設ける場合、記録材Ｐの担持する未定着トナー像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。そのため、記録材Ｐとトナー像Ｔとで形成される凹凸に追従し、ハーフトーン画像などでのガサツキを抑え、均一で十分な定着性を得ることが可能となる。また、弾性層１３は、弾性層１３の厚みが厚いほど記録材Ｐの担持するトナー像Ｔを包み込んで均一に記録材Ｐ面上に加熱定着させることができる。つまり、弾性層１３の厚みが厚いほど未定着トナー像Ｔの包み込み効果を向上させることができる。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すぎて定着フィルム１０の立ち上がりが遅くなってしまい、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の厚みとしては５０μｍ以上５００μｍ以下としている。また、弾性層１３の熱伝導度としては高いほど好ましく、０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましく、かかる熱伝導度を達成するようにＺｎＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＣ、金属ケイ素等の熱伝導フィラーをシリコーンゴムに混入し、調整している。
【００１９】
定着フィルム１０において、定着フィルム１０の外径は熱容量が抑えられるため小さい方が好ましい。しかしながら、外径を小さくしすぎるとニップ部Ｎの幅が細くなってしまうために極度に小さくすることはできない。従って、本実施例の定着フィルム１０は、画像形成装置の速度（プロセススピード）等の条件を考慮し、基層１１の材料にはＳＵＳを用い、基層１１の肉厚（厚み）は３０μｍ、基層１１の内径は２４ｍｍとしている。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２５０μｍとしている。離型層１２としては、ＰＦＡのコーティングを用い、離型層１２の厚みは１４μｍである。
【００２０】
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形成されている。このヒータホルダ４１は、熱伝導率が低いほどヒータ３０により定着フィルム１０内面を加熱するときの熱効率が高くなる。よってヒータホルダ４１を形成する耐熱性樹脂中に中空のフィラー、例えばガラスバルーン、シリカバルーン等を内包してあっても良い。ヒータホルダ４１の下面（加圧ローラ２０側の面）には、ヒータホルダ４１の長手方向に沿って凹溝が設けられている。そしてこの凹溝からヒータ３０の後述する保護摺動層３４が露出するように凹溝によりヒータ３０の基板３１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（不図示）に保持されている。
【００２１】
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ソリッドゴム弾性層２２と、ソリッドゴム弾性層２２の外周面上に設けられている高熱伝導性ゴム層２３と、熱伝導弾性ゴム層２３の外周面上に設けられている離型層２４と、を有する。詳細は後述する。
【００２２】
図４はヒータ３０の一例の構成模式図である。ヒータ３０は、定着フィルム１０の内周面（基層１１の内周面）と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３１を有する。基板３１は、アルミナや窒化アルミ等の絶縁性のセラミックス基板、或いはポリイミド、ＰＰＳ、液晶ポリマー等の耐熱性樹脂基板である。その基板３１の表面（加圧ローラ２０側の面）には、基板３１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３２がスクリーン印刷等により線状もしくは細帯状に塗工して形成してある。通電発熱抵抗層３２は、厚み１０μｍ程度、幅１〜５ｍｍ程度である。また、基板３１の表面には、通電発熱抵抗層３２に給電するための給電電極３３が基板３１の長手方向両端部の内側に設けられている。また、基板３１の表面には、通電発熱抵抗層３２の熱効率を損なわない範囲で通電発熱抵抗層３２を保護する保護摺動層３４を設けてあってもよい。ただし、保護摺動層３４の厚みは十分薄く、通電発熱抵抗層３２の表面性を良好にする程度が好ましい。保護摺動層３４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。基板３１として熱伝導性の良好な窒化アルミ等を使用する場合には、通電発熱抵抗層３２は基板３１の裏面（加圧ローラ２０と反対側の面）に形成してあっても良い。
【００２３】
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ばね等の加圧手段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の基板３１の表面を定着フィルム１０を介して加圧ローラ２０表面に加圧し加圧ローラ２０の弾性層２２が基板３１に沿って弾性変形する。これによって加圧ローラ２０表面と定着フィルム１０表面との間にトナー像Ｔの加熱定着に必要な所定幅のニップ部（定着ニップ部）Ｎが形成される。
【００２４】
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（プロセススピード）で矢印方向へ回転する。その際、ニップ部Ｎ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の保護摺動層３４に接触しながらヒータホルダ４１の外周を加圧ローラ２０と略同じ周速度で矢印方向へ従動回転する。
【００２５】
また、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、電源３７からヒータ３０の給電電極３３を通じて発熱抵抗層３２に電力を供給する。電力供給により発熱抵抗層３２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。ヒータ３０の温度は基板３１の裏面に設けられている第一の温度検知素子としてのメインサーミスタ３５により検知され、メインサーミスタ３５はヒータ３０の温度検知信号を制御部４４に出力する。このメインサーミスタ３５は、ヒータ３０の長手方向におけるニップ部Ｎの記録材搬送領域においてプリンタ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。
【００２６】
また３８は第二の温度検知素子としてのサブサーミスタである。サブサーミスタと冷却ファンの動作に関しては後述する。
【００２７】
制御部４４は、メインサーミスタ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ヒータ３０が所定の温調温度（目標温度）を維持するように発熱抵抗層３２への供給電力を制御する。つまり、制御部４４は、メインサーミスタ３５からの温度検知信号に基づきヒータ３０が所定の温調温度を維持するように発熱抵抗層３２に供給する電力を適切に制御している。
【００２８】
また、ヒータ３０の基板３１の裏面には、サーモスイッチ、温度ヒューズ等のサーモプロテクタ３６が配置されている。サーモプロテクタ３６の入力端子（不図示）は電源３７と直列接続され、出力端子（不図示）はヒータ３０の発熱抵抗層３２に直列接続されている。これにより、ヒータ３０が温度検知素子３５の故障等により暴走状態になった場合でも、ヒータ３０の異常昇温によりサーモプロテクタ３６が作動し発熱抵抗層３２への電力供給をシャットダウンする構成となっている。
【００２９】
加圧ローラ２０及び定着フィルム１０の回転が安定し、かつヒータ３０の温度が所定の温調温度に維持された状態で、未定着トナー像Ｔを担持する記録材Ｐがニップ部Ｎの記録材搬送領域内に導入される。その記録材Ｐはニップ部Ｎで定着フィルム１０表面と加圧ローラ２０表面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の熱とニップ部Ｎ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の面上に加熱定着される。
【００３０】
図５は、加熱定着装置７２と、記録材と、非通紙領域（記録材非通過領域）の状態を説明する図である。また、図６は、加熱定着装置７２を上方から見た状態を説明する図である。
【００３１】
本例では、記録材の搬送は記録材中心のいわゆる中央基準搬送で行われる。すなわち、装置に使用可能な大小いかなる幅の記録材も、記録材の幅方向中央部が定着フィルム１０の長手方向中央部を通過することになる。Ｓはその記録材中央通紙基準線（仮想線）である。
【００３２】
Ｗ１は装置に通紙可能な最大幅の記録材の通紙幅（最大通紙幅）である。本実施形態において、この最大通紙幅Ｗ１はＡ４横サイズ幅２９７ｍｍ（Ａ４横送り、Ａ３縦送り）である。ヒータ長手方向の有効発熱領域幅Ａはこの最大通紙幅Ｗ１よりも少し大きくしてある。Ｗ３は装置に通紙可能な最少記録材の通紙幅（最小通紙幅）である。本実施形態において、この最小通紙幅Ｗ３はＢ５縦サイズ１８２ｍｍ（Ｂ５縦送り）である。Ｗ２は上記の最大幅記録材と最小幅記録材の間の幅の記録材であるレターサイズ幅２７９ｍｍ（レター横送り、レジャー縦送り）を示している。
【００３３】
ａは最大幅通紙幅Ｗ１と通紙幅Ｗ２との差幅部（（Ｗ１−Ｗ２）／２）、ｂは最大通紙幅Ｗ１と最小通紙幅Ｗ３との差幅部（（Ｗ１−Ｗ３）／２）である。すなわち、Ａ４横の記録材を通紙した時と比較して、それぞれ小サイズ記録材であるＬＴＲ横またはＢ５縦の記録材を通紙した時に生じる非通紙部である。本例においては記録材通紙が中央基準であるから非通紙部ａとｂはそれぞれ通紙幅Ｗ２の左右両端部、最小通紙幅Ｗ３の左右両端部に生じる。この非通紙部の幅は通紙使用され小サイズ記録材の幅の大小により種々異なる。
【００３４】
送風冷却機構部５０は小サイズ記録材を連続通紙（小サイズジョブ）した際に生じる、定着フィルム１０の非通紙部の昇温を送風により冷却する冷却手段である。図１と図５を参照して、本例における送風冷却機構部５０を説明する。送風冷却機構部５０は冷却ファン５１を有する。またこの冷却ファン５１で生じる風を導く送風ダクト５２と、この送風ダクト５２の定着機構部に対向する部分に配置された送風口（開口部）５３を有する。また、この送風口５３を開閉し、開口幅を通紙される記録材Ｐの幅に適した幅に調整するシャッタ５４と、このシャッタを駆動するシャッタ駆動装置（開口幅調整手段）５５を有する。
【００３５】
冷却ファン５１、送風ダクト５２、送風口５３、シャッタ５４は定着フィルム１０の長手方向左右部に対称に配置されている。上記ファン５１は、軸流ファンを用いてもよいがシロッコファンなどの遠心ファンを用いてもよい。
【００３６】
左右のシャッタ５４は、送風口５３を形成した、左右方向に伸びている支持板５６の板面に沿って左右方向にスライド移動可能に支持させてある。この左右のシャッタ５４をラック歯５７とピニオンギア５８により連絡させ、ピニオンギア５８を不図示のモータで正転または逆転駆動する。これにより、左右のシャッタ５４を連動してそれぞれに対応する送風口５３に対して左右対称の関係で開閉動するようにしてある。上記の支持板５６、ラック歯５７、ピニオンギア５８、モータによりシャッタ駆動装置５５が構成されている。
【００３７】
制御回路部４４には、ユーザによる使用記録材サイズの入力や、給紙カセットの記録材幅自動検出機構（不図示）といった情報に基づき通紙される記録材幅がインプットされる。そして、制御回路４４は、その情報に基づき、シャッタ駆動装置５５を制御する。そなわち、モータを駆動してピニオンギア５８を回転させ、ラック歯５７によりシャッタ５４を移動することで送風口５３を所定量だけ開くことができる。
【００３８】
制御回路部４４は、記録材の幅情報がＡ３サイズ幅の大サイズ記録材であるときは、シャッタ駆動装置を制御して、図５（ａ）、図６（ａ）のように、シャッタ５４で送風口５３を完全に閉ざした全閉位置に移動する。また、ＬＴＲ横サイズ幅の小サイズ記録材であるときは、図５（ｂ）、図６（ｂ）のようにシャッタ５４を所定量だけ移動させ、送風口がレター横サイズに応じた分だけ開かれる。またレター縦送り、Ｂ５縦送りなどの小サイズ記録材である時は、シャッタ５４を、それぞれの記録材の非通紙部に対応する部分だけ送風口５３を開いた位置に移動する。
【００３９】
本実施例においては、Ａ４縦送り時、レター横送り時のシャッタ５４の移動による送風口の開口幅はそれぞれ４８．８ｍｍと５．３ｍｍである。また制御回路４４によって冷却ファン５１の回転数やシャッタ５４の移動を制御することで風量を０．３８９［ｍ３／ｍｉｎ］から０．０３４［ｍ３／ｍｉｎ］までの範囲で調整が可能性である。
【００４０】
サブサーミスタ３８は、非通紙部の温度を検出する。このサブサーミスタ３８は非通紙部に対応するヒータ温度を検出するように配置されている。また、サブサーミスタ３８は、非通紙部に対応するフィルム部分の基層内面に弾性的に接触させて配設さてもよい。
【００４１】
制御回路部４４はサブサーミスタ３８の検出温度Ｔｓｕｂに応じて送風冷却機構部５０のファン５１を駆動する。ファン５１を駆動するファン駆動温度Ｔｆａｎ−ｏｎは、非通紙域の温度分布が記録材サイズによって異なるため、記録材サイズ毎に非通紙域の温度の最大値が定着フィルム使用上限温度以下となるように設定している。使用上限温度を超えて使用を続けると、定着フィルム１０の弾性層１２や離型層１３が熱による劣化が促進されて、定着フィルム１０の耐久寿命が短くなる。
【００４２】
また、記録材幅Ｗに基づいたシャッタ制御の信号をシャッタ駆動装置５５に送り、モータを駆動させてシャッタ５４を記録材幅Ｗに合わせた位置に移動させる。すなわち、非通紙域に対向する送風口部分を開けることでファン５１により発生した冷却風を加熱定着装置７２の非通紙部に当てる。冷却風を当てることにより非通紙部の温度が低下する。
【００４３】
ファン５１はサブサーミスタ３８の検出温度Ｔｓｕｂに応じて制御される。すなわち、サブサーミスタ検出温度Ｔｓｕｂが、ファン駆動温度Ｔｆａｎ−ｏｎ以上（冷却動作開始温度以上）になるとファン駆動を開始する。冷却風によりサブサーミスタ検出温度Ｔｓｕｂの検出温度が低下し、ファン停止温度Ｔｆａｎ−ｏｆｆ以下（冷却動作停止温度以下）になるとファン駆動を停止する。ここで本実施例ではＴｆａｎ−ｏｆｆはＴｆａｎ−ｏｎよりも１０℃低く設定している。
【００４４】
図７に基づいて、記録材を連続通紙した場合の非通紙部昇温時動作の説明をする。プリント信号を受信すると（Ｓｔｅｐ１）、その中の記録材の幅情報（Ｓｔｅｐ２）よりシャッタ開口量を決定する（Ｓｔｅｐ３）。そしてヒータ３１への通電を開始し、加熱定着装置７２の温度立上げ動作を開始する。加熱定着装置７２が所定の温度に到達するとメインサーミスタ３５の温度が所定の定着温度となるように温度制御およびプリント動作を開始する（Ｓｔｅｐ４）。
【００４５】
プリントを継続した場合には（Ｓｔｅｐ５）、サブサーミスタの温度Ｔｓｕｂがファン駆動温度Ｔｆａｎ−ｏｎよりも高くなると（Ｓｔｅｐ６）シャッタ５４が記録材の幅に応じて移動し（Ｓｔｅｐ７）、送風口５３を開く（Ｓｔｅｐ８）。そしてファン５１からの冷却風により非通紙域が冷却され、サブサーミスタ３８の検出温度Ｔｓｕｂがファン駆動温度Ｔｆａｎ−ｏｆｆ以下になると（Ｓｔｅｐ１０）、ファン駆動を停止し（Ｓｔｅｐ１１）、シャッタ３４を全閉位置に移動する（Ｓｔｅｐ１２）。その後再びサブサーミスタ検出温度Ｔｓｕｂがファン駆動温度Ｔｆａｎ−ｏｎを超えた場合には（Ｓｔｅｐ６）、シャッタ３４が移動し（Ｓｔｅｐ７）、ファン５１からの冷却風で非通紙領域を冷却する（Ｓｔｅｐ８）。なお、ファン駆動中に画像形成を終了する場合には（Ｓｔｅｐ９）、ファン５１を停止し（Ｓｔｅｐ１３）、シャッタ３４を全閉位置に移動し（Ｓｔｅｐ１４）、プリントを終了する（Ｓｔｅｐ１５）。
【００４６】
次に、加圧ローラ２０について、それを構成する材料、成型方法等を以下に詳細に説明する。図８は加圧ローラ２０の層構成模型図である。加圧ローラ２０の層構成は、丸軸の芯金２１の外周に、少なくとも、第１の弾性層としてソリッドゴム弾性層（ソリッドゴム層）２２と、第２の弾性層として、ソリッドゴム弾性層２２よりも高い熱伝導性を有する弾性層（ゴム層）２３を有する。以下、熱伝導フィラーを含有する弾性層２３を高熱伝導弾性ゴム層と記す。また、高熱伝導弾性ゴム層２３の外周に離型層２４を有する。つまり、加圧ローラ２０の層構成は、丸軸の芯金２１の外周に、ソリッドゴム弾性層（耐熱性ゴム層）２２と、高熱伝導弾性ゴム層（フィラーを含有する弾性層）２３と、離型層２４と、をその順に積層した構成である。
【００４７】
ソリッドゴム弾性層２２は、シリコーンゴムに代表されるような柔軟で耐熱性のある材料からなる。また、上述したように、ソリッドゴム弾性層２２はフィラーを含有する高熱伝導弾性ゴム層２３よりも熱伝導率が低い。
【００４８】
高熱伝導弾性ゴム層２３は、ソリッドゴム弾性層２２の外周上に形成されている。この高熱伝導弾性ゴム層２３は、シリコーンゴムに代表されるような柔軟で耐熱性のある材料からなるゴムに熱伝導フィラーを含有させたものからなる。
【００４９】
離型層２４は、高熱伝導弾性ゴム層２３の外周上に形成されている。つまり、加圧ローラは、加圧ローラの最も外側の層（最表層）に離型層を有する。この離型層２４は、フッ素樹脂またはフッ素ゴムに代表されるような加圧ローラ表面に好適な材料からなる。
【００５０】
加圧ローラ２０に用いられるソリッドゴム弾性層２２と高熱伝導弾性ゴム層２３の厚みを加算した弾性層全体の厚さは、所望の幅のニップ部Ｎを形成することができる厚さであれば特に限定されないが、２〜１０ｍｍであることが好ましい。その中でソリッドゴム弾性層２２の厚みは特に限定されるものではなく、次項で詳しく述べる高熱伝導弾性ゴム層２３の硬度、厚みに応じて適宜必要な厚みで調整すれば良い。
【００５１】
ソリッドゴム弾性層２２は、シリコーンゴム或いはフッ素ゴムなど一般的な耐熱性ソリッドゴム弾性材料を用いる事が出来る。どちらの材料も、加熱定着装置７２で使用した場合に充分な耐熱性・耐久性を有し、かつ、好ましい弾性（軟らかさ）を有している。従って、シリコーンゴム或いはフッ素ゴムはソリッドゴム弾性層２２の主たる材料として好適である。
【００５２】
シリコーンゴムとしては、例えば、ジメチルポリシロキサンを、ビニル基とケイ素結合水素基との付加反応によりゴム架橋化して得る付加反応型ジメチルシリコーンゴムが代表的な例として例示できる。フッ素ゴムとしては、ビニリデンフルオライドとヘキサフルオロプロピレンの二元共重合体をベースポリマーとし、パーオキサイドによるラジカル反応によりゴム架橋化して得る二元のラジカル反応型フッ素ゴムが代表的な例として例示できる。その他、ビニリデンフルオライドとヘキサフルオロプロピレンとテトラフルオロエチレンの三元共重合体をベースポリマーとし、パーオキサイドによるラジカル反応によりゴム架橋化して得る三元のラジカル反応型フッ素ゴムが代表的な例として例示できる。
【００５３】
但し、加圧ローラ２０において、ソリッドゴム弾性層２２の代わりに所謂発泡スポンジゴムなどを適用する構成は、断熱面では有効ではあるが耐久性能面で劣るため、ソリッドゴムを弾性層２２の材料に用いる事が重要である。
【００５４】
ここで言うソリッドゴム弾性層２２とは、発泡スポンジゴムのような発泡ゴム層ではないゴムポリマーのみからなる層、或いは発泡スポンジゴムではないゴムポリマーと無機充填材からなる層を指す。非発泡ゴム層であるソリッドゴム弾性層２２のローラ厚み方向（加圧ローラの断面方向）の熱伝導率λは、０．１６Ｗ／（ｍ・ｋ）以上０．４０Ｗ／（ｍ・ｋ）以下である。この熱伝導率は京都電子工業（株）製のＱｕｉｃｋ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ  Ｍｅｔｅｒ  ＱＴＭ−５００を用いて、測定した。ソリッドゴム弾性層２２の形成方法としては特に限定されないが、一般的な型成型が好適に用いる事ができる。
【００５５】
高熱伝導弾性ゴム層２３は、耐熱性弾性材料中に熱伝導フィラーとしてカーボンファイバーが分散されて形成されている。耐熱性弾性材料としては、ソリッドゴム弾性層２２と同様、シリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱性ゴム材料を用いることができる。シリコーンゴムを耐熱性弾性材料として用いる場合には、入手のしやすさ、加工しやすさの観点から、付加型シリコーンゴムが好まれる。なお、原料ゴムの硬化前にはその粘度が低すぎると加工時に液ダレが生じ、高すぎると混合・分散が困難になるため、０．１〜１０００Ｐａ・ｓ程度の原料ゴムが望ましい。
【００５６】
カーボンファイバーは、高熱伝導弾性ゴム層２３の熱伝導性を確保するための充填剤としての役割を有している。カーボンファイバーを耐熱性弾性材料中に分散することで熱流路を形成することができる。また、カーボンファイバーは細長い繊維形状（針状）をしているため、硬化前の液状の耐熱性弾性材料と混練すると、成型する際に流れの方向、即ちソリッドゴム弾性層２２の長手方向に配向し易い。そのため、高熱伝導弾性ゴム層２３の長手方向の熱伝導性を高めることができる。これにより、記録材搬送方向に直交する長手方向の熱の流れが他方向の熱の流れより大きくなり、ヒータ３１の非通紙部などの高温側から通紙部への効率的な熱分散が可能となる。
【００５７】
高熱伝導弾性ゴム層２３は、ソリッドゴム弾性層２２の上に略均一な厚みで形成されている。高熱伝導弾性ゴム層２３の厚みは、０．３ｍｍ以上、より好ましくは０．５ｍｍ以上であれば熱の長手方向への移動がより効果的に行うことができる。
【００５８】
次に、高熱伝導弾性ゴム層２３に分散させるカーボンファイバーについて詳しく説明する。カーボンファイバーは、繊維長部分Ｌの平均値が１０μｍより短いと、高熱伝導弾性ゴム層２３中の熱伝導率異方性効果が現れ難い。つまり、高熱伝導弾性ゴム層２３の長手方向に熱伝導率が高く周方向に熱伝導率が低いと、非通紙部での熱量をニップ内で中央部に供給できるので同じ定着性を得るのにも省エネが図れる。繊維長の平均値が１ｍｍより長いと、カーボンファイバーの高熱伝導弾性ゴム層２３中への分散加工成型が難しい。従って、カーボンファイバーの長さは０．０１ｍｍ以上１ｍｍ以下、好ましくは０．０５ｍｍ以上１ｍｍ以下がよい。このようなカーボンファイバーとして、その熱伝導性能から、石油ピッチや石炭ピッチを原料として製造されたピッチ系カーボンファイバー、つまりピッチ系炭素繊維（ｐｉｔｃｈ  ｂａｓｅｄ  ｃａｒｂｏｎ  ｆｉｂｅｒ）が好ましい。
【００５９】
また、カーボンファイバーの耐熱性弾性材料中の分散含有量下限としては５ｖｏｌ％であり、これを下回ると期待する熱伝導の値が得られない。カーボンファイバーの耐熱性弾性材料の分散含有量上限としては４０ｖｏｌ％であり、これを上回ると加工成型上難しいのと同時に硬度が上がってしまい期待する硬度の値が得られない。つまり、高熱伝導弾性ゴム層２３は、熱伝導フィラーが５ｖｏｌ％以上４０ｖｏｌ％以下分散してある。好ましくは高熱伝導弾性ゴム層２３には、熱伝導フィラーが１５ｖｏｌ％以上４０ｖｏｌ％以下分散してある。
【００６０】
高熱伝導弾性ゴム層２３の厚さとしては０．１０〜５ｍｍが性能上、成型上において好ましいが、下層のソリッドゴム弾性層２２の厚みによって適宜調整することができる。
【００６１】
高熱伝導弾性ゴム層２３の硬度は、所望のニップ幅を確保する観点から、所定の硬度の範囲にあることが好ましい。本実施例では、高熱伝導弾性ゴム層２３の硬度は、ＪＩＳ  Ｋ７３１２や、ＳＲＩＳ０１０１規格に準じた高分子計器（株）．製のＡＳＫＥＲ  Ｄｕｒｏｍｅｔｅｒ  Ｔｙｐｅ  Ｃ（ＡＳＫＥＲ−Ｃ型硬度計）を用いて測定した。硬度（以下ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度と記載）で、５〜６０度の範囲にある。高熱伝導弾性ゴム層２３のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度をこの範囲にすることにより、所望のニップ幅を十分に確保できる。なお、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度を測定するのに充分な厚みが確保できない試料では、高熱伝導弾性ゴム層２３だけを切り出し、適宜必要枚数を重ねて測定する。重ねた被測定試料のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度の測定を行う。本実施例では、被測定試料について１５ｍｍの厚さを確保した上で測定を行った。
【００６２】
また、高熱伝導弾性ゴム層２３の記録材搬送方向（ローラの周方向、以後ｘ方向と称す）及びそのｘ方向と直交する方向（ローラの長手方向、以後ｙ方向と称す）の熱伝導率に関して、ホットディスク法で測定することができる。その測定装置として、京都電子工業（株）製のＴＰＡ−５０１を用いた。測定するのに充分な厚みを確保するために、高熱伝導弾性ゴム層２３だけを切り出し、所定枚数重ねた被測定試料のｘ方向とｙ方向のそれぞれの熱伝導率の測定を行なう。
【００６３】
本実施例では、高熱伝導弾性ゴム層２３において、ｘ方向（１５ｍｍ）×ｙ方向（１５ｍｍ）×厚み（設定厚み）に切り出し、厚みが約１５ｍｍになるよう重ねたものを被測定試料とする。次に、その被測定試料が固定できるように幅１０ｍｍのテープで固定する。次に、被測定試料の被測定面の平面度を揃えるために剃刀にて被測定面及び被測定面裏面をカットする。この被測定試料を２セット用意し、センサを２つの被測定試料で挟み熱伝導率の測定を行う。被測定試料について、方向（ｘ方向、ｙ方向）を変えて測定を行う場合は、測定方向を変更し前述した通りの方法にて行えばよい。なお、本実施例では測定５回の平均値を用いた。
【００６４】
本実施例の加圧ローラ２０における高熱伝導弾性ゴム層２３は、上記測定法により測定したときに、ｙ方向（長手方向）の熱伝導率λｙが２．５Ｗ／（ｍ・ｋ）以上（λｙ≧２．５Ｗ／（ｍ・ｋ））であることが好ましい。さらに好ましくは、ｙ方向（長手方向）の熱伝導率λｙが１０Ｗ／（ｍ・ｋ）以上（λｙ≧１０Ｗ／（ｍ・ｋ））である。
【００６５】
高熱伝導弾性ゴム層２３のｙ方向の熱伝導率λｙがλｙ≧２．５Ｗ／（ｍ・ｋ）以上であることにより高速プリント時においても、記録材Ｐが通過しない領域（非通紙領域）の昇温を充分に抑えられることができる。さらにλｙが１０Ｗ／（ｍ・ｋ）以上であることにより、記録材Ｐが通過しない領域の昇温をより一層抑えられることができる。
【００６６】
離型層２４は高熱伝導弾性ゴム層２４上にＰＦＡチューブを被せることにより形成しても良いし、フッ素ゴムまたは、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰなどのフッ素樹脂を高熱伝導弾性ゴム層上にコーティングすることによって形成しても良い。なお、離型層２４の厚さは加圧ローラ２０に充分な離型性を付与することができる厚さであれば特に限定されないが、好ましくは２０〜１００μｍである。さらに、ソリッドゴム弾性層２２と高熱伝導弾性ゴム層２３の間、及び高熱伝導弾性ゴム層２３と離型層２４の間には接着、通電等の目的によりプライマー層や接着層が形成されていても良い。
【００６７】
本実施例では、芯金２１としてはφ２２の鉄製芯金を用い、ソリッドゴム弾性層２２には厚み３ｍｍで０．２４Ｗ／（ｍ・ｋ）のシリコーンゴムを用いた。また高熱伝導弾性ゴム層２３としては、カーボンファイバーに炭素系ピッチ繊維ＸＮ−１００−１０Ｍ（商品名、日本グラファイトファイバー（株）製）平均繊維径９ｕｍ、平均繊維長１００ｕｍ、熱伝導率９００Ｗ／（ｍ・ｋ）を用い、これを付加型シリコーンゴムに２０．２ｖｏｌ％の割合で配合したものを使用した。この時のλｙ＝１５．９Ｗ／（ｍ・ｋ）、λｘ＝５．０５Ｗ／（ｍ・ｋ）であった。この高熱伝導弾性ゴム層の厚みは１ｍｍとした。離型層２４としては、ＰＦＡのチューブを５０ｕｍ被覆させている。
【００６８】
比較例として、図１３に示すように芯金２１としてはφ２２の鉄製芯金を用い、ソリッドゴム弾性層２５には厚み４ｍｍで０．３５Ｗ／（ｍ・ｋ）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。
【００６９】
次に、性能評価に関して説明する。性能評価には、本実施例の加圧ローラと比較例の加圧ローラを用い、前述の通りＡ３サイズ紙対応のプリントスピードが５０枚／分（レター紙横）で加圧ローラ表面移動スピードを（周速）が２３５．６ｍｍ／ｓｅｃであるレーザープリンタを使用した。非通紙部昇温が非常に厳しい条件下で性能を比較するために、低温低湿環境（１５℃／１０％）において、レター横サイズ紙（１２０ｇ／ｍｍ２）を５０枚／分で５００枚連続プリントした時の定着フィルムと加圧ローラの表面温度を観察した。また通紙中サブサーミスタの検出温度Ｔｓｕｂがファン駆動温度Ｔｆａｎ−ｏｎを超えると、シャッタ駆動装置はレター横通紙に対応する分だけシャッタを移動し送風口の開口幅は５．３ｍｍに調整される。またその時の開口幅から送風される風量は０．０６２ｍ＾３／ｍｉｎである。
【００７０】
図９にプリント５００枚目付近の定着フィルムと加圧ローラの長手表面温度分布を示す。図９（ａ）に示すように、比較例においては、冷却ファンからの一部の風が定着フィルムの通紙域内端部に回り込み、冷却している。５００枚連続プリントを続けるうちに徐々に冷却され、通紙域内中央部の温度に比べて２０℃近く温度がダレてしまっており、記録材の両端部で定着不良が発生してしまった。定着不良を防止するために冷却ファンの風量を下げたいが、定着フィルムの耐熱温度に迫っているため風量を下げることができなかった。
【００７１】
また、加圧ローラ側でも非通紙領域が高温になっているが、通紙域内端部では、定着フィルム側の温度ダレに影響を受けて温度が低下してしまった。このように比較例では、定着性と端部昇温の抑制が両立していない。
【００７２】
一方本実施例では、図９（ｂ）に示すように、５００枚通紙時点でも定着フィルムの通紙域内端部の温度がほとんど低下せず、定着性は良好であった。また、本実施例の加圧ローラは、比較例の加圧ローラに比べて非通紙部昇温も低く抑えられており、通紙域内端部の温度もダレていなかった。これは、本実施例の加圧ローラが長手方向の熱伝導率が断面方向の熱伝導率よりも高い高熱伝導弾性ゴム層を表層直下に有するためである。加圧ローラの非通紙部昇温の熱は、高熱伝導弾性ゴム層の熱伝導率の特性に従って断面方向よりも長手方向の低温部に流れる。そのため冷却風の影響により加圧ローラ側の通紙域端部の温度も低下しようとするが、加圧ローラ側の非通紙部昇温の熱を温度ダレ部に供給し続けるため、加圧ローラの通紙域内温度はダレない。
【００７３】
また定着フィルムの非通紙昇温の熱も加圧ローラの高熱伝導弾性ゴム層を介して通紙域内温度のダレ部に移動する。このように冷却ファンによる通紙域内端部の温度低下分を非通紙部昇温の熱で補うように移動させることで、定着フィルム側の通紙域内の温度ムラは定着性が問題ないレベルまで軽減できている。
【００７４】
このように本実施例では、加圧ローラの長手方向の優れた熱伝導を利用することで、定着フィルムの通紙域内の温度ムラを軽減することができるため、冷却ファンの能力を最大化することができる。これにより、定着性と端部昇温抑制の両立が可能となる。
【００７５】
（実施例２）
本実施例では、定着フィルム温度ダレの改善効果を更に強めるために、加圧ローラの層構成を変えている。なお、その他の構成は実施例１と同様であるため説明を省く。
【００７６】
本実施例の加圧ローラは、外径はφ３０のままで、弾性層としてソリッドゴム弾性層を除き、その分高熱伝導弾性ゴム層の厚みを増加させ４ｍｍとしている。高熱伝導弾性ゴム層は、厚みに応じて長手方向への熱の移動量も大きくなる特性を持っている。そのため高熱伝導弾性ゴム層を厚くすることによって非通紙部昇温の熱をより通紙域側に流れやすくさせている。その結果図１０に示すように、実施例１の結果（図９（ｂ））と比較すると、定着フィルムの通紙域内端部の温度ダレは、更に５℃程度改善され、通紙域内の温度は略均一にすることができた。更に加圧ローラの通紙域内全体の温度も２〜３℃程度上昇しているため定着性が有利になっている。よって非通紙部昇温が厳しい高速のプリンタでも端部昇温と定着性の両立が可能となる。
【００７７】
しかし、高熱伝導弾性ゴム層はカーボンファイバーを配合している分、ソリッドゴム弾性層よりも高価になってしまうためコストアップになる。また高熱伝導弾性ゴム層はカーボンファイバーを配合しているため、ゴム硬度が高くなってしまう。そのため定着ニップが細くなってしまい定着性が悪化する懸念がある。よってゴム層を高熱伝導弾性ゴム層のみで形成するかどうかは、コストと非通紙部昇温・定着性のバランスを見て判断する必要がある。
【００７８】
（実施例３）
本実施例では、非通紙部昇温の熱を温度ダレ部に効果的に移動させるため、加圧ローラの長手において高熱伝導弾性ゴム層の厚みを中央部で薄く、端部に向けて厚くなるように形成している。なお、その他の構成は実施例１と同様であるため説明を省く。
【００７９】
より高速で画像形成を行う場合、非通紙部昇温の上昇速度が大きくなるため、冷却ファンの風量を更に大きくする必要がある。しかし風量を大きくするとその分だけ通紙域内端部の温度ダレも大きくなってしまう。
【００８０】
実施例１の加圧ローラを使用した場合では、高熱伝導弾性ゴム層の厚みは長手方向で均一であるため、非通紙部昇温の熱がより温度の低い温度ダレ部に移動するが、一方で非通紙部の熱は通紙域内中央部にも移動する。５０枚機程度のプリンタであれば、通紙域内中央部を温めつつも通紙域内端部の温度ダレも十分に軽減することができる。しかしそれ以上の高速プリンタで使用した場合では、温度ダレを改善しきれずに定着不良を起こす可能性がある。そのため高速機においては、非通紙部昇温の熱を効果的に温度ダレ部に移動させる必要がある。
【００８１】
本実施例では、高熱伝導弾性ゴム層の長手方向での厚みを変えており、中央部から両端部に向けて厚みを増加させている。このように成形することで、どのような幅の記録材を通紙した場合においても非通紙部の高熱伝導弾性ゴム層の厚みは通紙部よりも厚くなるような関係になっている。高熱伝導弾性ゴム層では、厚みに比例して長手方向への熱の移動も大きくなる。よって、本実施例の加圧ローラでは、非通紙部からの熱を高熱伝導弾性ゴム層が薄い通紙域内中部への移動を抑制することで、非通紙部の熱を効果的に温度ダレ部に移動することができる。そのため、高速機においてもより強い冷却ファンを用いても温度ダレを抑制することができ、定着性と非通紙部昇温の両立が可能となる。
【００８２】
図１１に本実施例での加圧ローラの長手断面模式図を示す。図１１（ａ）ではソリッドゴム弾性層は長手で均一なストレート形状で形成させ、高熱伝導弾性ゴム層は中央部より両端部に向けて連続的に厚くさせている。そのため加圧ローラとしての形状も、高熱伝導弾性ゴム層の形状に倣い、中央部で細く、両端部で太い逆クラウン形状となっている。
【００８３】
また図１１（ｂ）では、ソリッドゴム弾性層は中央部で厚く両端部に向かって細くなるように形成されている。その上に、加圧ローラの形状としてはストレートとなるように高熱伝導弾性ゴム層を形成させている。このような構成にすることで加圧ローラとしてはストレート形状のまま、高熱伝導弾性ゴム層を中央部は細く両端部で太くなるような構成が実現できる。
【００８４】
また図１１（ｃ）では、図１１（ｂ）のようにソリッドゴム弾性層の厚みを両端ほど薄くなるように形成しているが、加圧ローラとしては両端側が太くなる逆クラウン形状になるように、高熱伝導弾性ゴム層の両端を中央部よりも太くなるように形成している。このような層構成にすることで、加圧ローラの両端部を中央部に比べて必要以上に太くすることなく、高熱伝導弾性ゴム層の厚みを長手で変化させることが可能となる。
【００８５】
以上のように、各層の厚みを長手方向で変化させることで高熱伝導弾性ゴム層の両端部を中央部に比べて太くすることが可能となるが、これらの加圧ローラの外径形状や各層の長手での厚みは、紙の搬送性や定着ニップの形状／圧分布にも影響があるため、様々な状況から判断して決めることが重要である。
【符号の説明】
【００８６】
１０  定着フィルム
２０  加圧ローラ
２１  芯金
２２  ソリッドゴム弾性層
２３  高熱伝導弾性ゴム層
２４  表層
５０  送風冷却機構部
５１  ファン
５３  開口部
５４  シャッタ
７２  加熱定着装置
【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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【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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