(57)【要約】【課題】カラー定着に必要な加圧力が得られ、印刷媒体が巻きつくことがなく、加圧ローラの断熱性が得られる定着装置を提供する。【解決手段】定着ローラ３２は内部に熱源６を有し、金属パイプ３４の外周にゴム層３５を有し、定着ローラの硬度はアスカーＣで７０°―８５°の範囲に設定される。また加圧ローラ３３は、定着ローラ３２に圧接し、芯金３７の外周にシリコン発泡ゴム３８が形成され、加圧ローラの硬度はアスカーＣで５５°―７０°に設定される。【選択図】        図１
2004361839.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱源を有し、外周に弾性層を有する定着ローラと、該定着ローラに圧接し、外周に弾性層を有する加圧ローラとから構成され、未定着トナーを担持する印刷媒体を定着ローラと加圧ローラとで圧接挟持して未定着トナーを定着させる定着装置において、
前記定着ローラの硬度はアスカーＣで７０°―８５°の範囲に設定され、
前記加圧ローラの前記弾性層は発泡体より構成され、前記加圧ローラの硬度はアスカーＣで５５°―７０°に設定されることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記定着ローラの外径は３０ｍｍ以下である請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記加圧ローラは、軸方向の中央部が最も硬度が小さく、両端部に向かうにつれて硬度が大きくなる請求項２記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真法を適用したプリンタや複写機等に使用される定着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、定着装置は、内部に熱源を有する定着ローラとこの定着ローラに圧接する加圧ローラとから構成されている。図１２に従来の定着装置を示す。図１２において、定着装置１はモノクロプリンタに使用されるもので、定着ローラ２と加圧ローラ３とを有し、定着ローラ２はアルミニウムや鉄のような熱伝導性の良い金属パイプ４の表面に、トナーを離型するためのフッ素系の離型層５を設け、内部に熱源６を有している。加圧ローラ３は、加圧バネ７により定着ローラ２に圧接され、定着ローラ２に従動して回転し、断熱性に優れた発泡体ゴム層８を芯金シャフト９に被覆して形成される。
【０００３】
定着ローラ２に対して加圧ローラ３が圧接することにより、ニップ層１０が形成される。このニップ層１０を未定着トナー１１を担持した印刷媒体１２が通過することにより、未定着トナー１１が印刷媒体１２に定着されるのであるが、ニップ層１０の形状は加圧ローラ３側が凹む形状となっており、このためニップ層１０に挟まれた印刷媒体１２はニップ層１０を抜けた後、定着ローラ２の外周に沿って搬送され、定着ローラ２に巻き付き易くなる。そのために、定着ローラ２の表面には分離爪１３が接触状態で設けられ、印刷媒体１２を定着ローラ２から引き剥がすようにしている。
【０００４】
また定着ローラ２の表面にはサーミスタ１４が配置され、このサーミスタ１４で定着ローラ２の表面温度を検出することにより、定着ローラの表面温度を一定に保つように制御している。
【０００５】
図１３はカラープリンタに使用される定着装置を示す。一般にカラープリンタにおいては、トナーが多層になる部分があるので、（１）定着のために熱量を多く必要とする、（２）充分な定着性を得る為には高い加圧力が必要である、（３）トナーが単層の部分も多層の部分も一様に加圧しなければならない、という３つの理由から、定着装置は以下に説明する構成となっている。
【０００６】
図１３において、カラープリンタに使用される定着装置２１の定着ローラ２２は、金属パイプ４の表面にトナー層の凹凸に追従するためのゴム層２３を配設している。ゴム層２３の厚さは０．５―２．０ｍｍ程度であり、ゴム層２３の表面には、厚さが数十μｍのフッ素系の離型層５が被覆されている。
【０００７】
また上記（１）の理由から、加圧ローラ２４の内部にも熱源２５を設けている。加圧ローラ２４も定着ローラ２２と同様に、金属パイプ２６の外周にゴム層２７が設けられているが、これは両面印刷に対応するためである。つまり両面印刷において裏面のトナーを定着する際、既に定着された表面が加圧ローラ２４に接触し、このとき定着済みのトナーが再加熱されるが、このときに加圧ローラ２４の表面がトナー層の凹凸に追従できないと、トナー層の厚い部分のみ加熱、加圧されることになり、その部分のみ光沢度が増し、画像に光沢ムラが生じることになるからである。ゴム層２７の表面には、厚さが数十μｍのフッ素系の離型層２８が被覆されている。
【０００８】
また上記（２）の理由から、高い加圧力を得る為に、加圧ローラ２４の硬度はモノクロプリンタの加圧ローラよりも高く設定される。モノクロプリンタの加圧ローラの硬度と同一の硬度の加圧ローラを使用して加圧力だけ増大させると、ニップ幅が必要以上に大きくなり、トナー層を充分加圧するだけの充分な圧力が得られない。即ち、印刷媒体とトナーとの接着力が不足する定着不良状態、いわゆるコールドオフセットが発生する。そればかりでなく、熱量が過度にトナーに与えられ、トナーが定着ローラに転写されてしまう、いわゆるホットオフセットの不具合が発生したり、あるいは、印刷媒体が定着ローラから剥離されずに巻き付いてしまうという不具合が発生したりする。
【０００９】
これらの不具合の発生を防止するために加圧ローラの硬度を高く設定するのであるが、一般的に、モノクロプリンタ用の加圧ローラの硬度はアスカーＣで２０°―５５°程度であり、カラープリンタ用の加圧ローラの硬度はアスカーＣで５５°以上必要とされる。
【００１０】
しかしながら、単に加圧ローラの硬度を上げると、必然的にニップ幅が狭くなり、定着に必要な熱量をトナーに供給できなくなる。ニップ幅を広げるためには、加圧力を増加させるか、ゴム層厚を厚くするか、またはローラ（定着ローラおよび加圧ローラ）の径を大きくすることが考えられるが、単に加圧力を増大するだけでは加圧ローラに撓みが発生し、ニップ幅が軸方向で不均一になる。ゴム層厚を厚くすると、熱応答性が低下し、ウォームアップ時間が長くなる。またローラの径を大きくすると、ローラ全体の熱容量も増加し、ウォームアップ時間が長くなる。
【００１１】
以上のような弊害を最小にすべく、各条件、即ち、加圧力の増加、ゴム層厚の増大、およびローラ径の増大をそれぞれ適度な値に設定するが、ローラ径については、一般的に、カラープリンタ用のローラ径はモノクロプリンタ用のローラ径より大きく設定される。例えば、モノクロプリンタ用のローラ径が２８ｍｍ以下であるのに対して、カラープリンタ用のローラ径は、印刷速度が１２ｐｐｍ程度のものでは３６ｍｍ以上は必要である。
【００１２】
その他のカラープリンタ用の定着装置に特徴的な点は、印刷媒体を剥離させるための分離爪が設けられていないことである。定着ローラの表面に分離爪を接触させておくと、定着ローラの表面が傷つき、画質に影響を与える。このため特に高画質が要求されるカラープリンタでは基本的に分離爪を設けないようにしている。
【００１３】
図１３に示す定着装置２１においては、上下に熱源６、２５を持ち、またそのために両ローラ２２、２４ともにパイプ形状にする必要があるので、軸受には大口径のボールベアリングが必要になる。また異常昇温時に熱源６、２５への通電を遮断するための素子であるサーモスタットが必要になるなど、モノクロプリンタ用の装置に較べてコストが高くなる。カラープリンタ用の定着装置として、低価格化を図るには、熱源を定着ローラ側だけにすることが有効と考えられる。
【００１４】
しかしながら定着ローラ側の熱源の熱を加圧ローラ側に無駄に奪われないようにするために、加圧ローラ側に断熱性の部材を設ける必要がある。例えば、加圧ローラに発泡体からなるゴムローラを適用することが考えられる。しかし発泡体は発泡率が大きいと硬度が小さいので、カラー定着に必要な加圧力および印刷媒体の剥離性を得るためには加圧ローラは高硬度でなければならず、発泡体で高硬度を実現するためには発泡率の小さいものを使用しなければならない。発泡率が小さいとそれだけ断熱効果は下がる。
【００１５】
カラー定着をするのに充分な加圧力を得るために定着ローラの硬度を発泡体からなる加圧ローラの硬度より高く設定すると、ニップ形状が加圧ローラに対し定着ローラが食い込む形状となるため、印刷媒体が定着ローラに巻きつき易くなる。印刷媒体が定着ローラに巻き付かないようにするためには、定着ローラの硬度を下げるか、あるいは加圧ローラの硬度を更に上げてニップ形状の曲率を小さくしなければならない。
【００１６】
カラープリンタ用の定着装置において、定着ローラよりも加圧ローラを高硬度とした従来例として、例えば、特開２０００−５６６０１号公報に開示されるものがある。特開２０００−５６６０１号公報に開示される技術は、定着ローラの弾性体層の厚みと加圧ローラの弾性体層の厚みを略同等とし、定着ローラよりも加圧ローラを高硬度とすることにより、定着ローラに対し加圧ローラが食い込むようなニップ形状を形成し、印刷媒体が加圧ローラ側に向けて湾曲するというものである。
【００１７】
【特許文献１】
特開平５−４３０９７号公報
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の装置においては、定着ローラの硬度を下げると、カラー定着に必要な充分な加圧力が得られない。また発泡体で構成される加圧ローラの硬度を上げると、発泡体の発泡率をさらに下げてソリッドゴムに近い物性にしなければならず、これでは充分な断熱性は得られない。本発明は、カラー定着に必要な加圧力、印刷媒体が巻きつくことのないニップ形状および加圧ローラの断熱性の観点から、良好な定着装置を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、熱源を有し、外周に弾性層を有する定着ローラと、該定着ローラに圧接し、外周に弾性層を有する加圧ローラとから構成され、未定着トナーを担持する印刷媒体を定着ローラと加圧ローラとで圧接挟持して未定着トナーを定着させる定着装置において、前記定着ローラの硬度はアスカーＣで７０°―８５°の範囲に設定され、前記加圧ローラの前記弾性層は発泡体より構成され、前記加圧ローラの硬度はアスカーＣで５５°―７０°に設定されることを特徴とするものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面にしたがって説明する。なお各図面に共通する要素には同一の符号を付す。図１は本発明の第１の実施の形態による定着装置を示す断面図である。
【００２１】
図１において、第１の実施の形態の定着装置３１は、定着ローラ３２と加圧ローラ３３を有する。定着ローラ３２は、厚さが１．８ｍｍのアルミ素管を素材とする金属パイプ３４を芯金とし、その外周に厚さが１．２ｍｍのシリコンゴム層３５が形成され、更にその外周にフッ素系の離型層３６が被覆されて構成される。離型層３６の厚さは３０μｍである。定着ローラ３２の外径は２８ｍｍであり、表面の硬度は７５°（日本ゴム協会標準規格０１０１に規定された硬度、即ちアスカーＣ、で７５度）である。金属パイプ３４の内部には熱源６が配設され、また定着ローラ３２の外周には温度検出用のサーミスタ１４が設けられている。
【００２２】
加圧ローラ３３は、鉄からなる芯金３７の外周に厚さが７ｍｍのシリコン発泡ゴム３８が形成され、さらにその外周にフッ素系の離型層３９が被覆されて形成される。離型層３９の厚さは５０μｍである。加圧ローラ３３の外径は２８ｍｍであり、表面の硬度は６５°（アスカーＣ）である。加圧ローラ３３の両端部には加圧バネ４０が設けられ、加圧バネ４０は加圧ローラ３３を定着ローラ３２に対してそれぞれ１０ｋｇｆの加圧力で加圧している。
【００２３】
図２は第１の実施の形態のニップ部を示す拡大図である。図２に示すように、ニップ部４１のニップ幅Ｌは６ｍｍに設定されている。ニップ部４１の形状は、定着ローラ３２の表面の硬度が加圧ローラ３３の表面の硬度より大きいので、定着ローラ３２が加圧ローラ３３に食い込む形状となっている。
【００２４】
ここで定着動作を説明すると、図１において、図示しないプリンタの制御部が印刷データを受信すると、ハロゲンヒータからなる熱源６が点灯され過熱を開始する。未定着トナー４２が転写された印刷媒体１２が矢印方向に搬送されてくると、印刷媒体１２はニップ部４１に入り込み、ここで未定着トナー４２が印刷媒体１２に定着される。ニップ部４１を抜け出た印刷媒体１２は図示しない排出口からプリンタ装置外へ排出される。本実施の形態の定着装置を使用することにより、Ａ４サイズ用紙の縦送りの普通紙に１２ｐｐｍの速度でフルカラー印刷が可能である。
【００２５】
図３は定着良好温度範囲を示す説明図である。図３において、横軸は加圧ローラの硬度（アスカーＣ）を示し、縦軸は左側に定着ローラの温度を示し、右側に加圧ローラの定着ローラに対する加圧力を示す。図中に示されている線４５はホットオフセット発生領域を示すもので、この線４５より上部がホットオフセット発生領域である。また線４６はコールドオフセット発生領域を示すもので、この線４６より下側がコールドオフセット発生領域を示す。したがって、これらの２本の線４５、４６で囲まれる領域が定着良好温度範囲である。また線４７は加圧力の変化を示す。
【００２６】
加圧ローラの硬度を上げると、ニップ幅を一定に保つために線４７に示すように、加圧力を増加させなければならない。加圧力を増加させると、線４６に示すように、コールドオフセット発生領域の上限温度は低下するが、ホットオフセット発生領域の下限温度は線４５に示すように一定である。この理由としては、コールドオフセットはトナーと印刷媒体との接合力に依存するが、接合力は加圧力に大きく依存し、加圧力が小さいと定着温度を上げなければトナーが印刷媒体に浸透しないが、加圧力が大きいと低い温度でもトナーが印刷媒体に浸透するからである。またホットオフセットについては、トナー同士の凝集力が熱により低下し、トナーと定着ローラ表面との接合力を下回る場合に定着ローラ表面にトナーが転写される現象なので、加圧力には左右されない。
【００２７】
ところで定着ローラの温度を印刷媒体を通過させたときに一定に保つことは困難で、通紙により印刷媒体に熱が奪われて定着温度が低下する。これが所謂温度リップルである。また印刷開始時に定着ローラの温度を設定温度まで上昇させる際に、定着ローラの温度が設定温度に達した後も上昇を続けオーバーシュートすることが多い。このような温度リップルやオーバーシュートはその発生を最小限に抑える制御を行うことは可能であるが、全く無くすことは困難である。しかしながら図３に示す定着良好温度範囲が広ければ、それだけ温度リップルやオーバーシュートが発生しても定着温度を定着良好温度範囲内に収める制御を行うことは容易になる。
【００２８】
図４は本実施の形態の定着装置における昇温から印刷開始までの定着ローラの表面温度の変化を示すグラフである。図４において、設定温度Ｔに対してオーバーシュートは５℃であり、また通紙時の温度リップルは１０℃である。このことから、図３に示す定着良好温度範囲が１５℃以上あれば定着不良が発生しないことになる。図３から、定着良好温度範囲が１５℃以上にするためには、加圧ローラの硬度を５５°（アスカーＣ）以上に設定すればよい。
【００２９】
図５は発泡ゴムで形成された加圧ローラの硬度と比重の関係を示すグラフである。図５において、発泡ゴムの硬度が７０°（アスカーＣ）までは発泡体であり、７０°（アスカーＣ）から８０°（アスカーＣ）までは発泡不安定状態となる。それ以上硬度が上がるとソリッドゴムとなる。加圧ローラの硬度が上がると比重も大きくなるが、硬度が８０°（アスカーＣ）以上では比重の増加率が低下する。これは加圧ローラの比重が発泡ゴムの発泡率と相関があることを示している。つまり発泡率を小さくしていくと、限りなくソリッドゴムに近付く。ソリッドゴムに近付くほど、加圧ローラの断熱性が損なわれる。ここで、硬度が７０°（アスカーＣ）以上になると、発泡率が小さくなるとともに、製造上均一な発泡状態を保つことが困難になるので、実用的な加圧ローラの硬度の上限は、７０°（アスカーＣ）ということになる。
【００３０】
図３で説明した加圧ローラの硬度の下限が５５°（アスカーＣ）で、上述のように上限が７０°（アスカーＣ）であるので、定着良好温度範囲が保て、断熱性が確保できる加圧ローラの硬度の範囲は、５５°（アスカーＣ）から７０°（アスカーＣ）の範囲となる。
【００３１】
次に定着ローラの適正な硬度および外径を如何に決定したかについて説明する。従来の定着ローラで印刷媒体の剥離を可能とするには加圧ローラの硬度が８０°（アスカーＣ）以上は必要であり、そのためにソリッドゴムを使用しなければならなかったが、加圧ローラが硬度の低い発泡体で形成された場合でも印刷媒体が剥離される定着ローラの構成は次のとおりである。
【００３２】
図６は定着ローラの硬度と外径を変えた印刷した時の印刷媒体の剥離性を調査した結果を示すものである。図６において、加圧ローラの設定条件は、外径を２８ｍｍとし、硬度は５５°（アスカーＣ）から７０°（アスカーＣ）までの範囲のうち、印刷媒体の巻付き及び加圧力の点で最も悪い条件である５５°（アスカーＣ）に設定した。またニップ幅が６ｍｍとなるように各条件において加圧力を調整した。ニップ幅の６ｍｍというのは、印刷速度が１２ｐｐｍで、定着温度が１７０℃の場合に多層トナーのベタ印刷が定着可能なニップ幅である。また図６における定着温度はオーバーシュートの５℃を想定して１７５℃に設定した。印刷パターンはイエロー、マゼンタ、シアンの３色のトナーを重ね合わせたベタパターン（前面印刷パターン）で印刷を行った。
【００３３】
図６において、印刷媒体の巻付きが発生しない場合をＯＫで示し、印刷媒体の巻付きが発生した場合をＮＧで示す。図に示すように、印刷媒体の巻き付きのない定着ローラの硬度の範囲は、ローラの外径が小さいほど広い範囲に拡大し、外径が２８ｍｍ以下では調査したすべての硬度で巻付きが発生しない。定着ローラの外径が小さいと高硬度でも巻付きが発生しないのは、定着ローラの外径が小さくなるとニップ部の曲率が大きくなり、ニップ部を通過する印刷媒体の撓み角度が大きくなって、その分印刷媒体の剛性による復元力が強くなり、この復元力が定着ローラからの剥離力になるからである。
【００３４】
図７は定着ローラの硬度と外径を変えた印刷した時のコールドオフセットの発生を調査した結果を示すものである。図７において、加圧ローラの設定条件は、図６の場合と同様に、外径を２８ｍｍとし、硬度は５５°（アスカーＣ）から７０°（アスカーＣ）までの範囲のうち、印刷媒体の巻付き及び加圧力の点で最も悪い条件である５５°（アスカーＣ）に設定した。またニップ幅が６ｍｍとなるように各条件において加圧力を調整した。また図７における定着温度は温度リップルの１５℃を想定して１６０℃に設定した。印刷パターンはイエロー、マゼンタ、シアンの３色のトナーを重ね合わせたベタパターン（全面印刷パターン）で印刷を行った。
【００３５】
図７において、コールドオフセットが発生しない場合をＯＫで示し、コールドオフセットが発生した場合をＮＧで示す。図に示すように、コールドオフセットの発生しない定着ローラの硬度の範囲は、ローラ外径が小さいほど広くなり、ローラ外径が小さければ、低硬度の定着ローラでも充分な定着圧力が得られる。これは、ニップ幅が一定になるように加圧力を調整しているので、ローラ外径が小さくなると、即ちニップ部の曲率が大きくなると、ニップ部の内部の圧力分布の最大値が大きくなり、定着に必要な圧力が得られるためである。
【００３６】
図８はニップ部の圧力分布を示す説明図であり、図８（ａ）は外径の大きい定着ローラのニップ部の圧力分布を示し、図８（ｂ）は外径の小さい定着ローラのニップ部の圧力分布を示す。外径が小さい方が曲率は大きいが、図８において、（ａ）と（ｂ）ではニップ幅を同じに設定しており、ニップ幅を同じに設定した場合、曲率の大きい方が最大圧力が大きくなる。すなわち、（ｂ）での最大圧力Ｐｓｍａｘは（ａ）での最大圧力Ｐｒｍａｘより大きい（Ｐｓｍａｘ＞Ｐｒｍａｘ）。
【００３７】
図６と図７に示す結果から、定着ローラの外径が小さいほど印刷媒体の巻き付きもコールドオフセットの発生もなくなることが判明したが、定着ローラを両端部で加圧することにより定着ローラの撓み等の不具合や、規定印刷枚数までの累積回転数を徒に増加させ、寿命が低下してしまうことを考慮すると、定着ローラの外径はできる限り大きい方が良い。そこで必要な定着ローラの硬度の範囲を求めると、以下の理由から範囲で１５°（アスカーＣ）であればよい。即ち、ゴム材料、定着ローラ寸法のばらつきなどの製造上のばらつきは硬度の範囲で約８°（アスカーＣ）必要である。また使用中の経時変化では硬度で約５°（アスカーＣ）低下する。これらを合わせた上で、さらに余裕を持たせると、必要な硬度の範囲は、１５°（アスカーＣ）となる。
【００３８】
図６、図７に示す結果から、１５°（アスカーＣ）の硬度範囲でともに良好な結果を示している定着ローラは、外径が３０ｍｍ以下のものが該当する。そのときの定着ローラの硬度は、７０°（アスカーＣ）から８５°（アスカーＣ）である（この範囲を太線で示す）。
【００３９】
以上説明したように第１の実施の形態では、加圧ローラ３３に断熱性に優れたシリコン発泡体ゴムを用い、断熱性が維持できる範囲で高硬度の５５°―７０°（アスカーＣ）とし、定着ローラの径を３０ｍｍ以下で硬度を７０°―８５°（アスカーＣ）としたので、カラー定着に必要な加圧力が得られるとともに、印刷媒体の巻付きを無くすことが可能となり、低価格で高品質な定着装置を提供することができる。
【００４０】
次に本発明の第２の実施の形態を説明する。図９は第２の実施の形態の加圧ローラを示す正面図である。図９において、第２の実施の形態の加圧ローラ５１は、長手方向（軸方向）にシリコン発泡ゴム層５２が５分割され、それぞれの発泡ゴム層５２ａ〜５２ｅの硬度を異ならせている。中央部の発泡ゴム層５２ｃが最も硬度が低く、５５°（アスカーＣ）であり、その両隣の発泡ゴム層５２ｂ、５２ｄの硬度がともに６０°（アスカーＣ）に設定され、両端部の発泡ゴム層５２ａ、５２ｅの硬度は６５°（アスカーＣ）に設定されている。即ち、中央部の発泡ゴム層の硬度が最も低く、両端部に向かうにつれて発泡ゴム層の硬度が高くなるように設定している。その他の構成は第１の実施の形態と同様である。
【００４１】
加圧ローラ５１の芯金５３は、両端部で加圧力を与えられているために撓み、中央部と両端部とでニップ幅に差が出る。ニップ幅に差が出ると、定着性にばらつきが発生する。
【００４２】
図１０は加圧ローラの芯金の径による撓み量とニップ幅の変化を示す図である。図１０において、横軸に芯金径を示し、縦軸の左側に中央部の撓み量を、右側に中央部のニップ幅を示し、線５５が撓み量を示し、線５６がニップ幅を示す。図１０は第１の実施の形態の加圧ローラを測定したもので、加圧ローラの両端部のニップ幅は６．０ｍｍに設定されているものである。
【００４３】
図に示すように、加圧ローラの中央部の撓み量は、芯金の径が小さいほど大きくなり、また中央部のニップ幅は芯金の径が小さいほど小さくなる。第１の実施の形態で用いた加圧ローラの芯金は１４．０ｍｍなので、この場合の中央部のニップ幅は約５．６ｍｍであり、両端部の６．０ｍｍに対して約９パーセント程度の差が生じている。ニップ幅が小さくなると、印刷媒体に与えられる熱量が少なくなり、定着性にばらつきが生じる。撓み量を少なくするためには芯金の径を大きくすれば良いが、芯金を太くすると、図１１に示すように、重量が増加するとともに、発泡ゴム層の厚さが相対的に薄くなる。発泡ゴム層が薄くなると、前述したように、断熱特性に問題が出てくる。図１１は芯金の径と重さの関係を示すグラフである。
【００４４】
第２の実施の形態では、加圧ローラ５１の発泡ゴム層５２の硬度を両端部から中央部にかけて次第に低くなるように設定している。硬度が高いと加圧した場合の反力が大きくなり、硬度を下げるとそれだけ反力が小さくなる。したがって、加圧ローラ５１の両端部の硬度を高くし、中央部の硬度を低くすることにより、加圧した際の反力が両端部に比して中央部が小さくなり、その結果、中央部の撓み量が両端部に比して小さくなる。また中央部の硬度が低いことによりニップ幅が確保される。この結果、ニップ幅は加圧ローラ５１の軸方向にほぼ均一になる。
【００４５】
この実施の形態では加圧ローラ５１の中央部の発泡ゴム層５２ｃの硬度を５５°（アスカーＣ）とし、両端部の発泡ゴム層５２ａ、５２ｅの硬度を６５°（アスカーＣ）としているが、硬度の値は勿論これに限定される訳ではなく、中央部から両端部にかけて硬度が徐々に高くなるようにすれば、他の値でも良い。しかしながら、加圧ローラ５１全体の硬度の値が、第１の実施の形態で述べた５５°―７０°（アスカーＣ）の範囲内になるようにする必要がある。
【００４６】
以上のように第２の実施の形態によれば、加圧ローラの中央部から両端部にかけて硬度が徐々に高くなるようにしたので、加圧ローラのニップ幅が軸方向に均一になるので、定着性のばらつきが発生せず、高品質の定着装置が得られる効果がある。
【００４７】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明によれば、加圧ローラに断熱性に優れた発泡体を用い、断熱性が維持できる範囲で高硬度の５５°―７０°（アスカーＣ）とし、定着ローラの硬度を７０°―８５°（アスカーＣ）としたので、カラー定着に必要な加圧力が得られるとともに、印刷媒体の巻付きを無くすことが可能となり、低価格で高品質な定着装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による定着装置を示す断面図である。
【図２】第１の実施の形態のニップ部を示す拡大図である。
【図３】定着良好温度範囲を示す説明図である。
【図４】昇温から印刷開始までの定着ローラの表面温度の変化を示すグラフである。
【図５】加圧ローラの硬度と比重の関係を示すグラフである。
【図６】印刷媒体の剥離性を調査した結果を示す図である。
【図７】コールドオフセットの発生を調査した結果を示す図である。
【図８】ニップ部の圧力分布を示す説明図である。
【図９】第２の実施の形態の加圧ローラを示す正面図である。
【図１０】加圧ローラの撓み量とニップ幅の変化を示す図である。
【図１１】芯金の径と重さの関係を示すグラフである。
【図１２】従来の定着装置を示す断面図である。
【図１３】従来の定着装置を示す断面図である。
【符号の説明】
３１  定着装置
３２  定着ローラ
３３  加圧ローラ
３８  シリコン発泡ゴム
【図１】
2004361839.tif 000003
【図２】
2004361839.tif 000004
【図３】
2004361839.tif 000005
【図４】
2004361839.tif 000006
【図５】
2004361839.tif 000007
【図６】
2004361839.tif 000008
【図７】
2004361839.tif 000009
【図８】
2004361839.tif 000010
【図９】
2004361839.tif 000011
【図１０】
2004361839.tif 000012
【図１１】
2004361839.tif 000013
【図１２】
2004361839.tif 000014
【図１３】
2004361839.tif 000015