(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材に形成されたトナー画像を記録材に定着する定着装置に用いるローラであって、前記ローラの軸線方向に沿って設けられている第１の弾性層と、前記軸線方向において前記第１の弾性層の略全域と重なっており前記第１の弾性層よりも硬度が高い第２の弾性層と、を有し、前記軸線方向の端部がテーパ部となっているローラにおいて、
前記第１の弾性層と前記第２の弾性層は、前記テーパ部の傾きに沿って前記端部に向かうに従い外径が小さくなり、前記第１の弾性層の外径が小さくなり始める位置が前記第２の弾性層の外径が小さくなり始める位置よりも前記端部側にあることを特徴とするローラ。
【請求項２】
前記第２の弾性層は前記第１の弾性層よりも前記ローラの径方向において外側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のローラ。
【請求項３】
前記第１の弾性層は前記第２の弾性層よりも前記ローラの径方向において外側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のローラ。
【請求項４】
前記第１の弾性層と前記第２の弾性層のうち、前記ローラの径方向において外側に設けられている層には、高熱伝導性フィラーが分散されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のローラ。
【請求項５】
記録材に形成されたトナー画像を記録材に定着する定着装置に用いるローラであって、前記ローラの軸線方向に沿って設けられている第１の弾性層と、前記第１の弾性層よりも前記ローラの径方向において外側に設けられており前記軸線方向において前記第１の弾性層の略全域と重なっている第２の弾性層と、を有するローラにおいて、
前記第１の弾性層は前記軸線方向の端部がテーパ部となっており、前記第１の弾性層の前記テーパ部にも前記第２の弾性層が重なってテーパ部となっており、
前記第２の弾性層の硬度は前記第１の弾性層よりも高く、
前記第１の弾性層の前記テーパ部の厚みが小さくなり始める位置が、前記第２の弾性層の前記テーパ部の厚みが小さくなり始める位置よりも前記端部側にあることを特徴とするローラ。
【請求項６】
前記第２の弾性層には、高熱伝導性フィラーが分散されていることを特徴とする請求項５に記載のローラ。
【請求項７】
記録材に形成されたトナー画像を記録材に定着する定着装置に用いるローラであって、前記ローラの軸線方向に沿って設けられている第１の弾性層と、前記第１の弾性層よりも前記ローラの径方向において外側に設けられており前記軸線方向において前記第１の弾性層の略全域と重なっている第２の弾性層と、を有するローラにおいて、
前記第１の弾性層は前記軸線方向の端部がテーパ部となっており、前記第１の弾性層の前記テーパ部にも前記第２の弾性層が重なってテーパ部となっており、
前記第２の弾性層の硬度は前記第１の弾性層よりも低く、
前記軸線方向において、前記第２の弾性層の前記テーパ部におけるテーパ開始位置が、前記第１の弾性層の前記テーパ部におけるテーパ開始位置よりも前記端部側にあることを特徴とするローラ。
【請求項８】
前記第２の弾性層には、高熱伝導性フィラーが分散されていることを特徴とする請求項７に記載のローラ。
【請求項９】
筒状のフィルムと、
前記フィルムの外周面に接触するローラと、
を有し、前記フィルムと前記ローラの間の定着ニップ部でトナー画像が形成された記録材を挟持搬送しつつトナー画像を記録材に定着させる定着装置において、
前記ローラが請求項１乃至８の何れか一項に記載のローラであることを特徴とする定着装置。
【請求項１０】
前記定着装置は前記フィルムの内面に接触するヒータを有し、
前記フィルムを介して前記ヒータと前記ローラで前記定着ニップ部が形成されていることを特徴とする請求項９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、ローラ、ローラを備える定着装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式のプリンタや複写機に搭載する定着装置として、ハロゲンヒータと、ハロゲンヒータにより加熱される加熱部材としての定着ローラと、定着ローラと接触してニップ部を形成する加圧ローラと、を有する熱ローラ方式のものがある。また、定着装置として、セラミックス製の基板上に発熱抵抗体を有するヒータと、このヒータに接触しつつ移動する定着フィルムと、その定着フィルムを介してヒータとニップ部を形成する加圧ローラと、を有するフィルム加熱方式のものがある。
【０００３】
熱ローラ方式又はフィルム加熱方式の定着装置は、何れも未定着トナー画像を担持する記録材をニップ部で挟持搬送しつつ記録材にトナー画像を加熱定着するものである。上記熱ローラ方式の定着装置を搭載するプリンタで小サイズの記録材を大サイズの記録材と同じプリント間隔で連続プリントすると、定着ローラにおいて記録材が通過しない領域（非通紙領域）が過度に昇温することが知られている。また、上記フィルム加熱方式の定着装置を搭載するプリンタで小サイズの記録材を大サイズの記録材と同じプリント間隔で連続プリントする場合においても、ヒータにおいて記録材が通過しない領域（非通紙領域）が過度に昇温することが知られている。
【０００４】
定着ローラの非通紙領域、又はヒータの非通紙領域が過昇温すると、定着装置を構成している各パーツにダメージを与える可能性がある。また、非通紙領域が過昇温している状態で大サイズの記録材にプリントすると、その記録材において非通紙領域と対応する部分でトナーが溶け過ぎ高温オフセットが発生してしまう。特に、フィルム加熱方式の定着装置の場合、ヒータの熱容量が熱ローラ方式の定着装置に比べて小さいので、ヒータの非通紙領域の昇温も大きい。そのため、加圧ローラの耐久性能が低下したり、高温オフセットが発生しやすくなったりする。また、フィルムの回転駆動が不安定になったり、フィルムが捻れてフィルムにシワなどが発生しやすくなったりする。
【０００５】
また、プリンタの処理速度（プロセススピード）が速くなるほど非通紙領域の昇温は発生しやすい。なぜなら、高速化に伴い記録材がニップ部を通過する時間が短くなるので、トナー画像を記録材に加熱定着するために必要な定着温度を高くせざるを得ないからである。また、連続プリント工程中はニップ部に記録材が介在しない時間（所謂、紙間時間）がプリンタの高速化に伴い減少するので、紙間時間中に温度分布ムラを均すことが難しくなるからである。
【０００６】
上記熱ローラ方式の定着装置には、上記非通紙部昇温による高温オフセットの他に、記録材上のトナーが、記録材が定着装置を通過する際に、定着ローラや定着フィルム表面に静電的に付着する静電オフセットという現象が発生することも知られている。この静電オフセットは、転写後の記録材上の未定着トナーと記録材との静電付着力が弱い場合や、記録材の通紙により定着ローラや定着フィルムの表面がトナーと逆極性に帯電することで生じることが知られている。これらの対策としては、定着ローラや定着フィルムの表面から加圧ローラ表面に向かってトナーを記録材側へ静電的に押しつける方向に電界を発生させるオフセット防止用電圧を定着ローラや定着フィルムまたは加圧ローラに印加する構成が多く用いられている。
【０００７】
特許文献１には、上記の非通紙領域が過昇温する非通紙部昇温を低減させる手段の一つ
として、加圧ローラの弾性層をローラの芯金を中心に同心円状に熱伝導率が異なる２つの弾性層で構成した加圧ローラが開示されている。特許文献１の加圧ローラでは、表層側の弾性層に長さ１ｍｍ以下の高熱伝導性フィラーを長手方向に沿って配向配合することで、加圧ローラの長手方向の熱伝導率を高め、加圧ローラの長手方向の熱の高低差を低減している。それに加えて、下層の弾性層の熱伝導率を表層のそれより大幅に下げることで、芯金へ熱の流失も抑制している。この構成により、加圧ローラを単一の弾性層で構成し、その長手方向の熱伝導率を上げたときよりもプリント時の加圧ローラの表面温度を高い温度に維持できる。そのため、特許文献１の加圧ローラでは、記録材が定着装置を通過するときに発生する水蒸気が、表面温度が低下した加圧ローラ表面へ結露することで発生する記録材の搬送不良をも防止している。
【０００８】
特許文献２には、特許文献１に記載の加圧ローラの製造方法が開示されており、弾性層が２層で形成された加圧ローラを少ない製造工数で製造することを可能にしている。特許文献３には、上記オフセット防止用電圧を用いたときに問題となる定着ローラや定着フィルムの端面と加圧ローラ端面間でのリークを防止する技術が開示されている。具体的には加圧ローラ端部にテーパー状のＣ面処理を施した加圧ローラ構成が開示されており、端部間のリーク防止と定着装置の小型化を可能にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００９−３１７７２号公報
【特許文献２】特開２０１０−１５１９６０号公報
【特許文献３】特開平１１−２４４７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記の特許文献１に代表される弾性層を機能に応じて少なくても２層以上で構成した加圧ローラに、特許文献３に記載の構成のテーパー形状を用いた場合、以下のような新たな問題点が発生することが分かった。
【００１１】
端部にテーパー形状を施した弾性層が２層で構成される加圧ローラをフィルム加熱方式の定着装置に装着して連続プリント動作を行った場合、テーパー部近傍が当接する定着フィルムの表面において、その他の部分より明らかに早期に表層の磨耗が観測された。この定着フィルムの表面に生じる摩耗を以下、表層摩耗という。また、この表層磨耗の発生領域では、定着フィルムの内面においてもヒータおよびフィルムガイドとの摺擦によるフィルム内面の磨耗も他の部分より進行していた。この定着フィルムの内面に生じる摩耗を以下、フィルム摩耗という。
【００１２】
これにより、上記加圧ローラを装着した定着装置では、表層磨耗によりトナーの離型性が低下するため、この領域でのトナーのオフセットが悪化してしまう。また、フィルム磨耗により定着フィルム自体の強度が低下し、定着フィルムの座屈などが早期に発生し、定着装置の寿命を著しく低下してしまう。また、上記表層磨耗は、熱ローラ方式の定着装置に上記加圧ローラを装着して連続プリント動作を行った場合にも同様に発生し、表層磨耗によるオフセットが他の部分より早期に発生し、定着装置の寿命が著しく低下してしまう。
【００１３】
本発明者が、表層磨耗が発生した領域に当接する加圧ローラの長手方向における硬度変化をマイクロ硬度計を用いて詳細に測定した結果を図７（ａ）に示す。図７（ａ）に示すように、テーパー形状近傍での加圧ローラ硬度がテーパー部に近づくにつれて異常に高くなる硬度異常領域ＨＡが観測された。また、この加圧ローラを用いた定着装置のニップ部
Ｎでの圧分布を感圧紙を用いて観察した結果を図７（ｂ）に示す。図７（ｂ）に示すように上記硬度異常領域ＨＡの部分においてニップ部Ｎの圧力も部分的に上昇していることが観測された。
【００１４】
以上説明したように特許文献１、３に記載の構成を取り入れた端部にテーパー形状を施した弾性層が２層で構成される加圧ローラでは、回転軸方向における加圧ローラに硬度異常領域ＨＡが生じてしまう。その結果、表層磨耗やフィルム磨耗が発生してしまい、定着装置の寿命が低下する問題点があった。
【００１５】
そこで、本発明は、複数の弾性層を有し、径が端部に向かうに従い小さくなるローラにおいて、端部付近においてローラの弾性層の硬度が異常に高くなること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】
【００１６】
上記目的を達成するため本発明に係るローラは、
記録材に形成されたトナー画像を記録材に定着する定着装置に用いるローラであって、前記ローラの軸線方向に沿って設けられている第１の弾性層と、前記軸線方向において前記第１の弾性層の略全域と重なっており前記第１の弾性層よりも硬度が高い第２の弾性層と、を有し、前記軸線方向の端部がテーパ部となっているローラにおいて、
前記第１の弾性層と前記第２の弾性層は、前記テーパ部の傾きに沿って前記端部に向かうに従い外径が小さくなり、前記第１の弾性層の外径が小さくなり始める位置が前記第２の弾性層の外径が小さくなり始める位置よりも前記端部側にあることを特徴とする。 
【００１７】
また、本発明に係るローラは、
記録材に形成されたトナー画像を記録材に定着する定着装置に用いるローラであって、
前記ローラの軸線方向に沿って設けられている第１の弾性層と、前記第１の弾性層よりも前記ローラの径方向において外側に設けられており前記軸線方向において前記第１の弾性層の略全域と重なっている第２の弾性層と、を有するローラにおいて、
前記第１の弾性層は前記軸線方向の端部がテーパ部となっており、前記第１の弾性層の前記テーパ部にも前記第２の弾性層が重なってテーパ部となっており、
前記第２の弾性層の硬度は前記第１の弾性層よりも高く、
前記第１の弾性層の前記テーパ部の厚みが小さくなり始める位置が、前記第２の弾性層の前記テーパ部の厚みが小さくなり始める位置よりも前記端部側にあることを特徴とする。
また、本発明に係るローラは、
記録材に形成されたトナー画像を記録材に定着する定着装置に用いるローラであって、前記ローラの軸線方向に沿って設けられている第１の弾性層と、前記第１の弾性層よりも前記ローラの径方向において外側に設けられており前記軸線方向において前記第１の弾性層の略全域と重なっている第２の弾性層と、を有するローラにおいて、
前記第１の弾性層は前記軸線方向の端部がテーパ部となっており、前記第１の弾性層の前記テーパ部にも前記第２の弾性層が重なってテーパ部となっており、
前記第２の弾性層の硬度は前記第１の弾性層よりも低く、
前記軸線方向において、前記第２の弾性層の前記テーパ部におけるテーパ開始位置が、前記第１の弾性層の前記テーパ部におけるテーパ開始位置よりも前記端部側にあることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、複数の弾性層を有し、径が端部に向かうに従い小さくなるローラにおいて、端部付近においてローラの弾性層の硬度が異常に高くなることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施例に係る画像形成装置の構成を示す概略断面図
【図２】本実施例の定着装置の構成を示す概略断面図
【図３】実施例１の加圧ローラの概略断面図
【図４】実施例１の加圧ローラの回転軸方向の端部付近を示す概略断面図
【図５】実施例１の加圧ローラにおけるマイクロ硬度の長手硬度分布図
【図６】実施例２の加圧ローラの回転軸方向の端部付近を示す概略断面図
【図７】従来例の加圧ローラにおけるマイクロ硬度の長手硬度分布図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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。
【００２１】
（本実施例）
まず、図１を参照して、本実施例に係る画像形成装置としての電子写真方式のレーザビームプリンタの構成の概略について説明する。図１は、本実施例に係る画像形成装置の構成を示す概略断面図である。
【００２２】
本実施例に係る画像形成装置は、回転ドラム型の像担持体としての電子写真感光体（以下、感光ドラムという）１を有する。感光ドラム１は、ＯＰＣ、アモルファスＳｅ、アモルファスＳｉ等の感光材料層を、アルミニウムやニッケルなどのシリンダ（ドラム）状の導電性基体の外周面に形成した構成から成る。
【００２３】
感光ドラム１は、図１中の矢印Ｒ１方向（時計回り方向）に所定の周速度（プロセススピード）にて回転駆動され、その回転過程で感光ドラム１の外周面（表面）が帯電手段としての帯電ローラ２により所定の極性、電位に一様に帯電処理される。その感光ドラム１表面の一様帯電面に対してレーザービームスキャナ３から出力される、画像情報に応じて変調制御（ＯＮ／ＯＦＦ制御）されたレーザービームＬＢによる走査露光がなされる。これによって、感光ドラム１表面に目的の画像情報に応じた静電潜像が形成される。
【００２４】
感光ドラム１の表面に形成された潜像は、現像手段としての現像装置４によりトナーＴが供給されることによって現像される。現像された潜像は可視化され、感光ドラム１の表面に現像剤像としてのトナー画像が形成される。現像方法としては、ジャンピング現像法、２成分現像法、ＦＥＥＤ現像法などが用いられ、イメージ露光と反転現像との組み合わせで用いられることが多い。
【００２５】
一方、給送ローラ８の駆動により給送カセット９内に積載収納されている記録材Ｐが一枚ずつ繰り出されガイド１０、レジストローラ１１を有するシートパスを通ってレジストローラ１１に搬送される。レジストローラ１１は、その記録材Ｐを感光ドラム１表面と転写ローラ５の外周面（表面）との間の転写ニップ部に所定の制御タイミングにて給送する。記録材Ｐは、写ニップ部Ｔで挟持搬送され、その搬送過程において転写ローラ５に印加される転写バイアスによって感光ドラム１表面のトナー画像が順次に記録材上に転写されていく。これによって記録材Ｐは未定着のトナー画像を担持する。
【００２６】
未定着トナー画像を担持した記録材Ｐは感光ドラム１表面から順次に分離して転写ニップ部から排出され、搬送ガイド１２を通じて定着装置６のニップ部Ｎに導入される。その記録材Ｐは定着装置６のニップ部Ｎにより熱と圧力を受けることによってトナー画像が記録材Ｐの面に加熱定着される。定着装置６を出た記録材Ｐは搬送ローラ１３とガイド１４と排出ローラ１５とを有するシートパスを通って、排出トレイ１６に排出される。
【００２７】
また、記録材Ｐ分離後の感光ドラム１表面はクリーニング手段としてのクリーニング装置７により転写残りトナー等の付着汚染物の除去処理を受けて清浄面化され、繰り返して作像に供される。本実施例の画像形成装置は、Ａ３サイズ紙対応のプリンタであって、プリントスピードを５０枚／分（Ａ４横）とした。また、トナーとしては、スチレンアクリル樹脂を主材とし、これに必要に応じて荷電制御剤、磁性体、シリカ等を内添、外添したガラス転移点５５〜６５℃のものを使用した。
【００２８】
次に、図２を参照した、本実施例に係る画像形成装置が備える定着装置の構成の詳細について説明する。図２は、本実施例の定着装置の構成を示す概略断面図である。なお、以下の説明において、長手方向とは、加圧ローラ２４の回転軸方向であって記録材の搬送方向Ｑと直交する方向をいう。
【００２９】
本実施例に定着装置６は、フィルム加熱方式の定着装置である。図２に示すように、定着装置６は、フィルムガイド部材２１、加熱体としてのヒータ２２、加熱部材としてのフィルム２３、加圧部材としての加圧ローラ２４を有している。
【００３０】
フィルムガイド部材（ステイ）２１は、長手方向に沿って形成され、長手方向の断面における形状が半円弧状の樋型の部材である。ヒータ２２は、フィルムガイド部材２１の下面の略中央に長手方向に沿って形成される溝内に保持されている。フィルム２３は、可撓性であって、フィルムガイド部材２１にルーズに外嵌されるエンドレスベルト状（円筒状）の耐熱性フィルムである。加圧ローラ２４は、駆動源Ｍの駆動力が不図示のギア等の動力伝達機構を介して伝達されて、所定の周速度で矢印Ｒ３方向（反時計回り方向）に回転駆動される。フィルム２３と加圧ローラ２４とは、記録材Ｐを挟持搬送し、記録材Ｐ上に未定着トナーを定着する定着ニップ部Ｎを形成する。
【００３１】
フィルムガイド部材２１は、例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイト）や液晶ポリマー等の耐熱性樹脂の成形品である。ヒータ２２は、全体に低熱容量のセラミックス製のヒータである。本実施例に示すヒータ２２は、アルミナ等の横長、薄板状のヒータ基板２２ａと、その表面側（フィルム摺動面側）に長手に沿って形成具備させた線状あるいは細帯状のＡｇ／Ｐｄなどの通電発熱体（抵抗発熱体）２２ｂと、を有する。また、ヒータ２２は、通電発熱体２２ｂを覆って保護するガラス層等の薄い表面保護層２２ｃを有する。そしてヒータ基板２２ａの裏面側にサーミスタ等の検温素子２５などが設けられている。このヒータ２２は、通電発熱体２２ｂに対する電力供給により迅速に昇温した後、検温素子２５を含む電力制御系（不図示）により所定の定着温度（目標温度）を維持するように制御される。
【００３２】
フィルム２３は、熱容量を小さくして装置のクイックスタート性を向上させるために、膜厚を総厚１００μｍ以下、好ましくは６０μｍ以下２０μｍ以上とした単層フィルム、又はベースフィルムの表面に離型層をコーティングした複合層フィルムである。単層フィルムの材料としては、耐熱性、離型性、強度、耐久性等のあるＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）・ＰＦＡ（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）・ＰＰＳ等が用いられる。ベースフィルムの材料としては、ポリイミド・ポリアミドイミド・ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）・ＰＥＳ（ポリエーテルスルホン）等が用いられる。離型層の材料としては、ＰＴＦＥ・ＰＦＡ・ＦＥＰ（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）等が用いられる。
【００３３】
加圧ローラ２４は、鉄やアルミニウム等の材質の芯金２４ｄと、後で詳述する材料、製造法にて得られる複数の弾性層を有する。加圧ローラ２４は、加圧ローラ２４表面がフィルム２３を介してヒータ２２の表面保護層２２ｃに対して所定の加圧機構（不図示）により所定の加圧力で加圧されている。その加圧力に応じて加圧ローラ２４の高熱伝導弾性層２４ｂが弾性変形し、加圧ローラ２４表面とフィルム２３表面との間に所定幅のニップ部Ｎが形成される。
【００３４】
フィルム２３は、少なくとも画像形成実行時に加圧ローラ２４が図２中矢印Ｒ２方向（反時計回り方向）に回転駆動されることにより、加圧ローラ２４の回転に従動する。つまり、加圧ローラ２４を回転駆動するとニップ部Ｎにおいて加圧ローラ２４の外周面（表面）とフィルム２３の外周面（表面）との摩擦力でフィルム２３に回転力が作用する。フィルム２３が回転している際には、フィルム２３の内周面（内面）がニップ部Ｎにおいてヒータ２２の表面保護層２２ｃに当接して摺動する。この場合、フィルム２３内面とヒータ２２の表面保護層２２ｃとの摺動抵抗を低減するために両者間に耐熱性グリス等の潤滑剤を介在させるとよい。
【００３５】
このようにして、加圧ローラ２４の回転駆動によりフィルム２３が回転され、かつヒータ２２が所定の定着温度に立ち上がって温調された状態において、未定着トナー画像ｔを担持した記録材Ｐがニップ部Ｎに導入される。その記録材Ｐはニップ部Ｎでフィルム２３表面と加圧ローラ２４表面とにより挟持搬送される。その搬送過程においてトナー画像ｔにはヒータ２２の熱がフィルム２３を介して付与されるとともにニップ部Ｎのニップ圧が付与される。これによって、トナー画像ｔは記録材Ｐの面に加熱定着される。ニップ部Ｎを出た記録材Ｐはフィルム２３表面から分離されて搬送され、定着装置６から排出される。
【００３６】
本実施例のようなフィルム加熱方式の定着装置６は、熱容量が小さく昇温の速いヒータを用いているために、ヒータ２２が所定の定着温度に達するまでの時間を大幅に短縮できる。そのため、常温からでも容易に高温の定着温度に立ち上げることができる。従って、非プリント時において定着装置６が待機状態にあるときにスタンバイ温調をする必要がなく省電力化できる。また、回転するフィルム２３にはニップ部Ｎ以外には実質的にテンションが作用しないこと、定着装置６の簡略化等の理由で、フィルム寄り移動規制手段としてフィルム２３の端部を受け止めるだけのフランジ部材（不図示）のみを配設している。
【００３７】
（実施例１）
さらに、図３、図４を参照して、実施例１の加圧ローラの詳細について説明する。図３は、実施例１の加圧ローラの回転軸方向の断面を示す図であって、層構成を示す模式図である。図４は、実施例１の加圧ローラの回転軸方向に垂直方向の断面を示す図であって、回転軸方向の端部付近を示す断面図である。なお、説明の便宜上、図４において図３に示すものよりも各弾性層の厚みを厚く描いているが、実際の各弾性層の厚みは芯金２４ｄの径の大きさに対して十分に薄い。
【００３８】
＜加圧ローラの層構成＞
実施例１の加圧ローラ２４は、丸軸の芯金２４ｄと、芯金２４ｄの外周に設けられ、相対的に硬度が小さく熱伝導性を有する第１弾性層としてのソリッドゴム弾性層（耐熱性ゴム層）２４ａと、を有する。また、加圧ローラ２４は、ソリッドゴム弾性層２４ａよりも熱伝導性の高く相対的に硬度が大きい第２弾性層としての高熱伝導弾性層２４ｂをソリッドゴム弾性層２４ａの外周に有する（径方向の外側に有する）。さらに、加圧ローラ２４は、熱伝導性層２４ｂの外周に離型層２４ｃを有する。
【００３９】
ここで、実施例１においては、ソリッドゴム弾性層２４ａに使用されるゴム材のゴム硬度Ｈ１と、高熱伝導弾性層２４ｂに使用されるゴム材のゴム硬度Ｈ２との間には、Ｈ１＜Ｈ２の関係が成り立っている。具体的には、実施例１においては、ソリッドゴム弾性層２４ａとしてＪＩＳＡ硬度１７°のシリコーンゴムを用い、高熱伝導弾性層２４ｂとして高熱伝導性フィラーを長手方向に配向分散したＪＩＳＡ硬度６０°のシリコーンゴムを用いた。
【００４０】
ここで、加圧ローラ２４に用いられるソリッドゴム弾性層２４ａの厚み（径方向の幅）ｄ１と、高熱伝導弾性層２４ｂの厚み（径方向の幅）ｄ２とを合計した弾性層全体の厚みｄは、２〜１０ｍｍであることが好ましい。実施例１においては、加圧ローラ２４の中央部（テーパ部以外（縮径部以外）の部分）におけるソリッドゴム弾性層２４ａの厚みｄ１ｂを３ｍｍ、高熱伝導弾性層２４ｂの厚みｄ２ｂを１ｍｍとし、弾性層全体の厚みｄが４ｍｍとなるように構成した。なお、このように構成した加圧ローラ２４の硬度をＡｓｃｋｅｒ−Ｃ硬度計で測定した結果、５６°であった。
【００４１】
＜加圧ローラの端部の層構成＞
実施例１において、加圧ローラ２４の両端部の径を中央部の径よりも小さくした。すな
わち、図４に示すように断面上で見た時、回転軸方向において端部に向かうに従い径が小さくなる縮径部としてのテーパー部（テーパ部）を有する構成とした。図４に示すように、加圧ローラ全体として外径が小さくなり始める位置をテーパー開始点Ａとする。また、ソリッドゴム弾性層２４ａの外径が小さく始める位置（厚さが薄くなり始める位置）をテーパー開始点ａ、高熱伝導弾性層２４ｂの外径が小さくなり始める位置（厚さが薄くなり始める位置）をテーパー開始点ｂとする。また、端面Ｓにおけるソリッドゴム弾性層２４ａの厚みをｄ１ｓ、高熱伝導弾性層２４ｂの厚みｄ２ｓとする。
【００４２】
そして、弾性層の端面Ｓの回転軸方向における位置を０とし、端面Ｓからテーパー開始点Ａ、ａ、ｂまでの距離をそれぞれ距離Ａ、ａ、ｂとする。この場合、距離Ａ、ａ、ｂの間には、ａ≦ｂ＝Ａの関係が成り立つように構成した。実施例１において、具体的には、テーパー開始点Ａの距離Ａ及びテーパー開始点ｂの距離ｂを１．５ｍｍとし、テーパー開始点ａの距離ａを１．０ｍｍとした。
【００４３】
実施例１において、ソリッドゴム弾性層２４ａの外径が端面Ｓに近づくにつれて小さくなる傾きと、高熱伝導弾性層２４ｂの外径が端面Ｓに近づくにつれて小さくなる傾きとを略同一とした。また、テーパー開始点ａにおける、ソリッドゴム弾性層２４ａの厚みｄ１ａと高熱伝導弾性層２４ｂの厚みｄ２ａとの比率と、テーパー開始点ｂにおける、ソリッドゴム弾性層２４ａの厚みｄ１ｂと高熱伝導弾性層２４ｂの厚みｄ２ｂとの比率は、次の関係となる。すなわち、ｄ２ａ/ｄ１ａ≦ｄ２ｂ/ｄ１ｂの関係を満たす。
【００４４】
また、テーパー開始点Ａからテーパー開始点ａまでの間の任意の位置ｘにおけるソリッドゴム弾性層２４ａの厚みをｄ１ｘ、高熱伝導弾性層２４ｂの厚みをｄ２ｘとする。これらは、ｄ２ａ／ｄ１ａ≦ｄ２ｘ/ｄ１ｘ≦ｄ２ｂ／ｄ１ｂの関係を満たす。すなわち、硬
度の大きい高熱伝導弾性層２４ｂの厚さの割合が、テーパー開始点Ａ（テーパー開始点ｂ）からテーパー開始点ａ（端部側）に向かうに従い小さくなっている。したがって、テーパー開始点Ａ近傍における弾性層全体としての硬度が小さくなり柔らかくなっている。
【００４５】
＜本発明の効果＞
実施例１の構成を採用したことによる効果について説明する。図４に示すように、実施例１においては、加圧ローラ２４の外径が小さくなり始めるテーパー開始点Ａから端部に向かうに従い、硬度の小さいソリッドゴム弾性層２４ａに対する硬度の大きい高熱伝導弾性層２４ｂの厚さの割合が小さくなるように構成した。すなわち、硬度の小さいソリッドゴム弾性層２４ａに対する硬度の大きい高熱伝導弾性層２４ｂの厚さの割合が、端部に向かうに従い、テーパー部以外の部分よりもテーパー部において小さくなるように構成した。
【００４６】
このような関係を満たすべく、実施例１においては、硬度の大きい高熱伝導弾性層２４ｂのテーパー開始点ｂよりも、硬度の小さいソリッドゴム弾性層２４ａのテーパー開始点ａの方が、回転軸方向の端部側にあるように構成した。そのため、高熱伝導弾性層２４ｂのテーパー開始点ｂにおいて、ソリッドゴム弾性層２４ａの外径は小さくなっていない。すなわち、テーパー開始点ｂとテーパー開始点ａとの間において、高熱伝導弾性層２４ｂの外径が端部に向かうに従い小さくなっているが、ソリッドゴム弾性層２４ａの外径は変わらない。そのため、上記のように厚さの比率ｄ２ｘ／ｄ１ｘは、テーパー開始点Ａから端部に向かうに従って小さくなっている。以上のような構成を採用することにより、実施例１においては、テーパー開始点Ａ近傍における弾性層全体の硬度が小さくなっている。
【００４７】
なお、実施例１においては、テーパー開始点ａは、ソリッドゴム弾性層２４ａの厚さが薄くなり始める位置であり、ソリッドゴム弾性層の外径が小さくなり始める位置でもある。また、テーパー開始点ｂは、高熱伝導弾性層２４ｂの厚さが薄くなり始める位置であり
、高熱伝導弾性層２４ｂの外径が小さくなり始める位置でもある。
【００４８】
ここで、図５は、実施例１の加圧ローラにおけるマイクロ硬度の長手硬度分布図である。本図から判るように実施例１の加圧ローラでは、図７のようなテーパー部に近づくにつれて硬度が高くなる硬度異常領域ＨＡが発生はしない。そのため実施例１の構成においては、表層磨耗やフィルム磨耗の発生がない加圧ローラを提供できると共に、それを用いた小型で長寿命な定着装置を提供できる。
【００４９】
（実施例２）
次に、図６を参照して、実施例２について説明する。図６は、実施例２の加圧ローラの回転軸方向に垂直方向の断面を示す図であって、回転軸方向の端部付近を示す断面図である。実施例１においては、ソリッドゴム弾性層２４ａのゴム硬度Ｈ１と、高熱伝導弾性層２４ｂのゴム硬度Ｈ２との関係が、Ｈ１＜Ｈ２の場合について説明した。これに対して、実施例２においては、Ｈ１＞Ｈ２の関係となる場合について説明する。すなわち、実施例２においては、ソリッドゴム弾性層２４ａが第２弾性層に対応する構成であり、ソリッドゴム弾性層２４ａの径方向の外側に設けられる高熱伝導弾性層２４ｂが第１弾性層に対応する構成である。
【００５０】
実施例２においては、加圧ローラ２４のテーパー開始点Ａ、ソリッドゴム弾性層２４ａのテーパー開始点ａ、高熱伝導弾性層２４ｂにおける端面Ｓからの距離Ａ、ａ、ｂの関係はＡ＝ｂ＜ａとなっている。
【００５１】
図６に示すように、実施例２においては、加圧ローラ２４の外径が小さくなり始めるテーパー開始点Ａから端部に向かうに従い、硬度の小さい高熱伝導弾性層２４ｂに対する硬度の大きいソリッドゴム弾性層２４ａの厚さの割合が小さくなるように構成した。すなわち、テーパー部のうち最も外径の大きい部分の近傍であるテーパー開始点Ａから端部に向かうに従って、ｄ１ｘ／ｄ２ｘが小さくなるように構成した。
【００５２】
このような関係を満たすべく、実施例２においては、硬度の大きいソリッドゴム弾性層２４ａのテーパー開始点ａよりも、硬度の小さい高熱伝導弾性層２４ｂのテーパー開始点ｂの方が、回転軸方向の端部側にあるように構成した。そのため、テーパー開始点ｂから端部に向かうに従い、高熱伝導弾性層２４ｂの厚さは変わらないが、ソリッドゴム弾性層２４ａは次第に薄くなっている。したがって、テーパー開始点Ａから端部に向かうに従い、弾性層全体としての硬度は小さくなっている。
【００５３】
また、図６に示すように、テーパー開始点ａとテーパー開始点ｂ（テーパー開始点Ａ）との間においては、端部に向かうに従い、ソリッドゴム弾性層２４ａの厚さが薄くなっており、高熱伝導弾性層２４ｂの厚さは厚くなっている。したがって、テーパー開始点ａからテーパー開始点Ａに向かうに従い、弾性層全体としての硬度は小さくなっている。
【００５４】
実施例２においては、以上のような構成を採用することで、実施例１と同様に、テーパー部近傍での加圧ローラ硬度の異常な上昇を抑制することができる。その結果、加圧ローラ２４と共にニップ部を形成する加熱部材の表層摩耗やフィルム摩耗を抑制し、小型で長寿命の定着装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００５５】
２４…加圧ローラ（ローラ）、２４ａ…ソリッドゴム弾性層（第１弾性層、第２弾性層）、２４ｂ…高熱伝導弾性層（第２弾性層、第１弾性層）、
【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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