(57)【要約】【課題】安定して画像を定着させ、封筒にシワが発生することを低減する。【解決手段】加圧ロール７６は、シャフト１０２と、このシャフト１０２の周囲に設けられた耐熱弾性体層１０４と、耐熱弾性体層１０４の表面を覆う被覆層１０６とを有する。耐熱弾性体層１０４は、硬度がアスカーＣにて４５°以下の耐熱性材料であり、シリコンスポンジ又はシリコンゴムなどからなり、肉厚が６ｍｍ以上になっている。耐熱弾性体層１０４は、加圧ロール７６が加熱ロール７４に圧接される際に、肉厚の厚みによらず、ほぼ一定のニップ幅が得られるようになされている。被覆層１０６は、ＰＦＡなどの低摩擦係数の材料からなり、膜厚が例えば３０〜１００μｍとなるようにしてある。加圧ロール７６は、加熱ロール７４に９Ｎ／ｃｍ２以下で圧接される。【選択図】          図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱ロールと、この加熱ロールを加圧する加圧ロールとを有し、この加圧ロールは、弾性体層を有し、この弾性体層は、厚みが６ｍｍ以上であり、硬度がアスカーＣにて４５°以下であり、且つ前記加熱ロールへの加圧力が９Ｎ／ｃｍ２以下に設定されたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記加圧ロールは、前記弾性体層を具備するコア構造体と、このコア構造体を回転自在に支持する支持構造体とを有し、且つ前記加熱ロールに従動して回転することを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記支持構造体は、シャフトと、このシャフトと前記コア構造体との間に設けられた軸受とを有することを特徴とする請求項２記載の定着装置。
【請求項４】
前記弾性体層は、発泡体からなることを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の定着装置。
【請求項５】
前記加圧ロールは、該加圧ロールの外周の５％以上が前記加熱ロールに圧接されることを特徴とする請求項１乃至４いずれか記載の定着装置。
【請求項６】
請求項１乃至５いずれか記載の定着装置を有する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、定着装置及びこれを有する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置の定着装置として、互いに圧接された一対の回転体を有する熱圧力方式のものは周知である。この種の定着装置は、加熱ロールが用紙に接触する面積と、加圧ロールが用紙に接触する面積とが異なることがある。これらの面積に差があると、加熱ロールの用紙搬送力と加圧ロールの用紙搬送力とが異なり、トナーを封筒などに定着させる場合に、封筒の表と裏とがそれぞれ異なる搬送力で搬送されるため、封筒にシワが発生することがある。
【０００３】
封筒にシワが発生することを低減するために、用紙の搬送基準位置を搬送方向に対して左右のいずれか一方に設け、加圧ロールの圧力を基準側で軽減し、加熱ロールの発熱量を非基準側よりも基準側で高くするように設定されることは公知である（特許文献１参照）。
また、加熱ロール及び加圧ロールそれぞれの表面に弾性体を形成し、ニップ部の断面が直線状になるようにして、封筒にシワが発生することを低減することは公知である（特許文献２参照）。
また、特許文献３には、加圧ロールの耐久性及び離型性をよくし、加圧ロールの硬度を規定してニップ部を形成することが開示されている。しかしながら、特許文献３には、封筒にシワが発生することを低減することは何ら開示されていない。
【０００４】
【特許文献１】特許第３３２６４６０号公報
【特許文献２】特開平３−１２５１７４号公報
【特許文献３】特開平４−３１６０７５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に開示されているように、用紙の搬送方向に対し、左右のいずれか一方で加圧ロールの加圧力を軽減することは、片側に搬送基準位置を有する装置にのみ適用される。また、加熱ロールの発熱量を非基準側よりも基準側で高くなるように設定すると、消費電力が多くなることがある。
また、封筒などにシワを発生させないために、加圧ロールに加える加圧力を低下させると、加圧ロールの駆動を加熱ロールとの接触による従動で実現させている構成では、加圧ロールに加熱ロールの駆動力が十分に伝達できなくなり、加圧ロールが停止して転写材（特に平滑性の高い紙）が定着ニップ部でスリップして画像の定着が不安定になることがある。
【０００６】そこで、本発明は、安定して画像を定着させ、封筒にシワが発生することを低減することができる定着装置及びこれを有する画像形成装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の特徴とするところは、加熱ロールと、この加熱ロールを加圧する加圧ロールとを有し、この加圧ロールは、弾性体層を有し、この弾性体層は、厚みが６ｍｍ以上であり、硬度がアスカーＣにて４５°以下であり、且つ前記加熱ロールへの加圧力が９Ｎ／ｃｍ２以下に設定された定着装置にある。
【０００８】このように弾性体層の厚さ及び硬度並びに加熱ロールへの加圧力を上記のように規定した理由は次の通りである。
ロール挟持搬送タイプの定着装置にあっては、十分な定着エネルギーを得るために、加圧ロールを軟質の弾性体で構成し、硬質の加熱ロールに押しつけることで定着ニップ幅を形成する。こうすることで、加熱ロールの発熱量が同じであっても、単位時間あたりに転写材に与える熱量を増加させることができる。加圧ロールの弾性体層は、例えば弾性体層の厚みによらず、ニップ幅が略所望の値になるようにされている。例えば弾性体層の厚みが薄い場合には、弾性体層を形成する発泡体の発泡倍率を大きくし、弾性体層の硬度を下げることによってニップ幅を確保する。例えば弾性体層の硬度がアスカーＣにて４５°以下であり、且つ加熱ロールへの加圧力が９Ｎ／ｃｍ２以下の場合、弾性体層の厚みが６ｍｍ以上であれば、弾性体層を形成する発泡体が破泡することなく３００ＫＰＶ（ＫＰＶは、Ａ４用紙に換算して１０００枚印刷相当）以上の空転動作をすることができることが実験によって確認された。
【０００９】一方、装置の小型化要求から、ロール径を出来るだけ小さくする要請が強い。当然小さいロール径で十分な定着ニップ幅を得ようとすると、定着ニップ部の円弧半径が小さくなり、加圧ロール側の封筒との接触面積と、加熱ロール側の封筒との接触面積の差が大きくなる。すなわち封筒の上下では、搬送力の差が生じ一方が他方に対して搬送が遅れることになる。結果として追いつけなくなった側の紙が余って封筒の後端付近でシワが発生する。従って対策としては、封筒上下の搬送力の差を小さくすればよい。
加熱ロール及び加圧ロールは、それぞれの表面摩擦係数が例えば同一の表面摩擦係数μであり、それぞれの接触法線力ｐが等しく、加圧ロール及び加熱ロールがそれぞれ封筒と接触する接触面積の差をΔｓとすると、加圧ロールと加熱ロールとの用紙搬送力の差ΔＦは、μ×ｐ×Δｓに比例する。よって、接触法線力ｐ又は表面摩擦係数μを小さくすることにより、加圧ロールと加熱ロールとの用紙搬送力の差を小さくすることができる。接触法線力ｐは、加圧ロールを加熱ロールに圧接させる場合、例えば加圧ロールにかかる荷重（加圧力）によって示すことができる。
【００１０】例えば弾性体層の厚みが６ｍｍ以上であり、且つ加熱ロールへの荷重が６ｋｇｆ×２（１１７．６７９８Ｎ）、加圧力が８．０Ｎ／ｃｍ２（ニップ幅６．５ｍｍ、加圧ロール長２２８ｍｍ）の場合、弾性体層の硬度がアスカーＣにて４３°以下であれば、複数の封筒それぞれ１０枚ずつに対して現像剤を定着させても、シワの発生がない、又はシワの程度が許容できる範囲内であることが実験によって確認された。
【００１１】また、例えば弾性体層の厚みが６ｍｍ以上であり、且つ硬度がアスカーＣにて４３°の場合、加熱ロールへの荷重が１０ｋｇｆ×２（１９６．１３３Ｎ）、加圧力が１０．７Ｎ／ｃｍ２（ニップ幅８．０ｍｍ、加圧ロール長２２８ｍｍ）であれば、複数の封筒それぞれ１０枚ずつに対して現像剤を定着させると、場合によっては問題となる程度のシワが発生するが、加熱ロールへの加圧力が８．０Ｎ／ｃｍ２であれば、同様に現像剤を定着させても、シワの発生がない、又はシワの程度が許容できる範囲内であることが実験によって確認された。
【００１２】前記加圧ロールは、前記弾性体層を具備するコア構造体と、このコア構造体を回転自在に支持する支持構造体とを有し、且つ前記加熱ロールに従動して回転することが好ましい。
【００１３】また、前記支持構造体は、シャフトと、このシャフトと前記コア構造体との間に設けられた軸受とを有することが好ましい。
【００１４】また、前記弾性体層は、発泡体からなることが好ましい。
【００１５】また、前記加圧ロールは、該加圧ロールの外周の５％以上が前記加熱ロールに圧接されることが好ましい。ニップ幅が設定されることにより、記録媒体は、現像剤が定着されるために必要な熱量と圧力とを受けることができると共に、搬送される。例えば、加圧ロールが加熱ロールに加圧する加圧力を小さくする場合、加圧ロールの弾性体層の硬度を下げることにより、ニップ幅が加圧ロールの外周の５％以上になるようにする。
【００１６】例えば、加圧ロールの外径が３５ｍｍ、長さが２２８ｍｍの場合、ニップ幅を６．５〜８ｍｍ（加圧ロールの外周の約６〜７％）にすることにより、良好な定着性能が得られる。したがってニップ幅が加圧ロールの外周の５％以上になるようにすれば、加圧力を封筒シワが発生しない程度に下げた場合でも、定着不良が発生することはない。
【００１７】また、本発明の第２の特徴とするところは、上記記載の定着装置を有する画像形成装置にある。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１において、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０の概要が示されている。画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２を有し、この画像形成装置本体１２内に像形成手段１４が搭載され、この画像形成装置本体１２の上部に後述する排出部１６が設けられていると共に、この画像形成装置本体１２の下部に例えば２段の給紙ユニット１８，１８が配置されている。さらに、画像形成装置本体１２の下方には、オプションとして複数の給紙ユニットが配置できるようにしてある。
【００１９】それぞれの給紙ユニット１８は、給紙ユニット本体２０と、用紙等が収納される給紙カセット２２とを有する。給紙カセット２２の奥端近傍上部にはピックアップロール２４が配置され、このピックアップロール２４の後方にリタードロール２６及びフィードロール２８が配置されている。
【００２０】主搬送路３２は、フィードロール２８から排出口３４までの用紙通路であり、この主搬送路３２は、画像形成装置本体１２の裏側（図１の左側面）近傍にあって、最下端の給紙ユニット１８から後述する定着装置３６まで略鉛直に形成されている部分を有する。この主搬送路３２の定着装置３６の上流側に後述する転写装置４２と像担持体４４が配置され、さらに転写装置４２と像担持体４４の上流側にレジストロール３８が配置されている。さらに、主搬送路３２の排出口３４の近傍には排出ロール４０が配置されている。
【００２１】したがって、給紙ユニット１８の給紙カセット２２からピックアップロール２４により送り出された用紙等は、リタードロール２６及びフィードロール２８の協働により捌かれて最上部の用紙等のみ主搬送路３２に導かれ、レジストロール３８により一時停止され、タイミングをとって後述する転写装置４２と像担持体４４との間を通って現像剤像が転写され、この転写された現像剤像が定着装置３６により定着され、排出ロール４０により排出口３４から排出部１６へ排出される。
【００２２】ただし、両面印刷の場合は、反転路に戻される。即ち、主搬送路３２の排出ロール４０の手前は二股に分かれ、その分かれた部分に切換装置４６が設けられていると共に、分けられた部分からレジストロール３８まで戻る反転路４８が形成されている。この反転路４８には搬送ロール５０ａ〜５０ｃが設けられており、両面印刷の場合には、切換装置４６が反転路４８を開く側に切り換えられ、排出ロール４０に用紙等の後端手前がかかる時点で排出ロール４０が反転し、用紙等が反転路４８に導かれ、レジストロール３８、転写装置４２と像担持体４４及び定着装置３６を通って排出口３４から排出部１６へ排出されるものである。
【００２３】排出部１６は、画像形成装置本体１２に対して回動自在の傾斜部５２を有する。この傾斜部５２は、排出口部分が低く、正面方向（図１の右方向）に向けて徐々に高くなるよう傾斜しており、排出口部分を下端とし、高くなった先端を上端としている。この傾斜部５２は下端を中心に回動自在であるよう画像形成装置本体１２に支持されている。図１で２点鎖線で示すように、傾斜部５２を上方に回転して開いたときには、開放部５４が形成され、この開放部５４を介して後述するプロセスカートリッジ６４が脱着できるようにしてある。
【００２４】像形成手段１４は、例えば電子写真方式のもので、感光体からなる像担持体４４と、この像担持体４４を一様帯電する例えば帯電ロールからなる帯電装置５６と、帯電装置５６により帯電された像担持体４４に、光により潜像を書き込む光書込み装置５８と、この光書込み装置５８により形成された像担持体４４の潜像を現像剤により可視化する現像機６０と、この現像機６０による現像剤像を用紙等に転写する例えば転写ロールからなる転写装置４２と、像担持体４４に残存する現像剤をクリーニングする例えばブレードからなるクリーニング装置６２と、転写装置４２により転写された現像剤像を用紙等に定着させる定着装置３６とから構成されている。光書込み装置５８は例えば走査型のレーザ露光装置からなり、前述した給紙ユニット１８と平行で画像形成装置本体１２の正面近傍に配置され、現像機６０内を横切って像担持体４４を露光する。この像担持体４４の露光位置が潜像書込み位置Ｐとなる。
なお、この実施形態においては、光書込み装置５８として走査型のレーザ露光装置を用いたが、他の実施形態としてＬＥＤや面発光レーザ等を用いることができる。
【００２５】プロセスカートリッジ６４は、像担持体４４、帯電装置５６、現像機６０及びクリーニング装置６２を一体化したものである。このプロセスカートリッジ６４は、排出部１６の傾斜部５２に直近下方に配置されており、前述したように、傾斜部５２を開いたときに形成される開放部５４を介して着脱される。
【００２６】図２乃至図４において、定着装置３６の構成が示されている。定着装置３６は、画像形成装置本体１２に対して略水平に押入されることにより、画像形成装置本体１２に装着されるようにユニット化されている。ユニット化された定着装置３６は、ユニット本体６６を有しており、このユニット本体６６は、第１の筐体６８と第２の筐体７０とが組合されて構成されている。即ち、第１の筐体６８と第２の筐体７０とは、本体支点７２を介して連結され、さらに第１の筐体６８には、加熱ロール７４が回転自在に支持され、第２の筐体７０には、加圧ロール７６が回転自在に支持されている。そして、加圧ロール７６は、後述する支承部１０８に支持された状態で、コイルバネ等からなる２つの弾性体７８，７８により加熱ロール７４に圧接され、ニップ部８０が形成されている。弾性体７８，７８のそれぞれは、一端が回転カム８２，８２に支承され、他端が第１の筐体６８に引掛けられている。回転カム８２は、支承部１０８が固定されているブラケット８４の一端に回転自在に支持され、回転することで弾性体７８を伸縮させる。ブラケット８４の他端は、支点８６に支承されている。
【００２７】加熱ロール７４内にはランプからなるヒータ８８が配置され、加熱ロール７４を加熱する。ニップ部８０を挟んで上下方向には、前述した搬送路３２が構成され、用紙又は封筒等が下から上へ搬送される。ニップ部８０の上流側には、例えば板状の金属からなるインレットシュート（搬送ガイド）９０が、ニップ部８０の下流側には出口側シュート９２ａ，９２ｂがそれぞれ配置されている。出口側シュート９２ａ，９２ｂは、第１の筐体６８側と第２の筐体７０側とに設けられており、第２の筐体７０側の出口側シュート９２ａが上方に回動することにより用紙を通過させるようになっている。
【００２８】加熱ロール７４の近傍で第１の筐体６８には、サーモスタット９４が設けられ、このサーモスタット９４により加熱ロール７４の過温昇による故障を防止する。また、ニップ部８０の下流側近傍で第１の筐体６８には、剥離爪９６が加熱ロール７４の軸方向（用紙の幅方向）に複数設けられている。この剥離爪９６は、加熱ロール７４の表面を傷付けない程度の弱い力で加熱ロール７４側に付勢され、該剥離爪９６の先端が加熱ロール７４の表面に圧接し、加熱ロール７４に巻き付こうとする用紙を剥がすようになっている。
【００２９】加熱ロール７４は、円筒状のコア９８と、このコア９８の表面側に被覆された離型層１００を有する。コア９８は、外径が例えば２５ｍｍであり、肉厚が例えば１〜１．５ｍｍである。コア９８を形成する材料は、例えば鉄またはアルミニウムである。離型層１００は、低摩擦係数の材料、例えばパーフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）によって形成されており、膜厚が例えば３０〜１００μｍとなるようにしてある。
【００３０】次に、上記加圧ロールについて詳述する。
図５において、加圧ロール７６に関する第一例が示されている。加圧ロール７６は、例えば断付き柱状で中実のシャフト１０２と、このシャフト１０２の周囲に設けられた耐熱弾性体層１０４と、耐熱弾性体層１０４の表面を覆う被覆層１０６とを有する。シャフト１０２は、例えば鉄又はアルミニウムからなり、中空であってもよい。耐熱弾性体層１０４は、硬度がアスカーＣにて４５°以下の耐熱性材料であり、例えばシリコンスポンジ又はシリコンゴムからなり、肉厚が６ｍｍ以上になっている。耐熱弾性体層１０４は、加圧ロール７６が加熱ロール７４に圧接される際に、肉厚の厚みによらず、ほぼ一定のニップ幅が得られるようになされている。耐熱弾性体層１０４の肉厚は、６〜８ｍｍの範囲が好ましい。被覆層１０６は、低摩擦係数の材料、例えばＰＦＡからなり、膜厚が例えば３０〜１００μｍとなるようにしてある。
【００３１】図６は、加圧ロール７６が加熱ロール７４に圧接されるように支承された状態を示す拡大図である。加圧ロール７６は、ブラケット８４に固定された支承部１０８によって支承され、上述したようにブラケット８４及び回転カム８２を介し、弾性体７８の弾性によって加熱ロール７４に圧接される。支承部１０８は、加熱ロール７４側の一部が開放された例えば樹脂製の軸受を具備し、シャフト１０２を回転自在に支承している。また、加圧ロール７６は、両端それぞれに軸受を具備し、例えばコイルバネなどの弾性体をそれぞれの軸受に直接当接されることにより、加熱ロール７４に圧接されてもよい。
【００３２】加圧ロール７６が加熱ロール７４に圧接される際に、例えば加圧ロール７６の外径が３５ｍｍの場合、ニップ部８０におけるニップ幅は例えば７ｍｍとなっており、加圧ロール７６の外周の約６．３％が加熱ロール７４に圧接されるようにしてある。なお、加圧ロール７６と加熱ロール７４との間の圧接力が小さい場合には、耐熱弾性体層１０４の硬度を低下させることにより、ニップ幅は加圧ロール７６の外周の５％以上になるようにされている。よって、ニップ部８０におけるニップ圧が低い場合にも、加熱ロール７４の発熱量を増加させることなく、定着される。
【００３３】次に上記実施形態の作用について説明する。
画像形成信号が送られると、像担持体４４が帯電装置５６により一様に帯電され、この帯電された像担持体４４には、画像信号に基づいて光書込み装置５８から発した光が照射され、潜像書込み位置Ｐにおいて潜像が形成される。光書込み装置５８からの光は、プロセスカートリッジ６４内を通過する。この光書込み装置５８により形成された像担持体４４の潜像は現像機６０の現像剤により可視化される。
【００３４】一方、サイズ信号等により給紙ユニット１８のいずれか一つが選択され、給紙カセット２２の一つに収納された例えば封筒は、ピックアップロール２４により送り出され、リタードロール２６及びフィードロール２８により捌かれて主搬送路３２に導かれ、レジストロール３８により一次停止され、タイミングをとって転写装置４２と像担持体４４との間に導かれる。封筒が転写装置４２と像担持体４４との間に導かれると、像担持体４４上の現像剤が転写装置４２により封筒に転写される。
【００３５】図７において、封筒１２８をニップ部８０に導いた状態が模式的に示されている。ニップ部８０に導かれた封筒１２８は、現像剤が転写されている封筒表面１３０側から加熱ロール７４によって加熱され、加圧ロール７６及び加熱ロール７４によって加圧される。加圧ロール７６は、弾性体７８の弾性によって加えられる加圧力により、封筒裏面１３２側から封筒１２８を介し、加熱ロール７４にニップ幅Ｓで圧接され、加熱ロール７４に従動して回転する。封筒１２８は、ニップ幅Ｓの範囲内の上流から下流までの間において、封筒１２８に加えられるニップ圧の変化が小さくなるように搬送される。そして、封筒１２８には、加熱ロール７４及び加圧ロール７６から受ける熱圧力により、封筒表面１３０に転写されている現像剤が定着される。現像剤を定着された封筒１２８は、排出口３４から排出部１６へ排出される。
【００３６】次に耐熱弾性体層１０４の厚みについて説明する。
図８は、耐熱弾性体層１０４の厚みと、定着装置３６の空転による耐熱弾性体層１０４の硬度の変化とを確認する耐久試験の結果を示すグラフである。定着装置３６は、定着温度を２０５°Ｃ、加圧力を８．０Ｎ／ｃｍ２に設定されている。加圧ロール７６は、耐熱弾性体層１０４の厚みが６ｍｍの場合には、３５０ＫＰＶ相当の空転によって、破泡が生じ、ＯＨＰ用シートやトレーシングペーパーですべりが発生している。
【００３７】一方、加圧ロール７６は、耐熱弾性体層１０４の厚みが８ｍｍの場合には、６００ＫＰＶ相当の空転によっても破泡はなく、ＯＨＰ用シートやトレーシングペーパーでもすべりは未発生である。
【００３８】図９において、加圧ロール７６の第一例を用いた定着装置３６による、第一の実施例が示されている。この第一の実施例は、紙質及びサイズが異なる封筒Ａ，Ｂ，Ｃを用い、加圧ロール７６の第一例を用いた定着装置３６によって発生するシワ（封筒シワ）を確認したものである。封筒シワの程度は、数値によるシワグレード（Ｇ）で示されている。シワグレード（Ｇ）は、封筒シワが認められない状態を示す０．０と、最も酷い封筒シワの状態を示す５．０との間を０．５ずつの幅で区切り、封筒シワの程度を示す。また、封筒Ａ，Ｂ，Ｃは、それぞれ１０枚ずつ定着装置３６を通過させてシワの発生を確認し、それぞれの封筒に発生したシワの最も酷い程度をその封筒のシワグレードとしている。
【００３９】なお、シワグレードは、３．０未満が許容できる程度の封筒シワ又は封筒シワが認められない状態を示し、３．０以上４．０未満が場合によっては問題となる程度の封筒シワを示し、４．０以上が問題となる程度の封筒シワを示すように設定されている。加圧ロール７６が加熱ロール７４を加圧する加圧力は、加圧ロール７６の両端に加えられる荷重によって示されている。例えば、加圧ロール７６の両端に加えられる荷重がそれぞれ６ｋｇｆ（５８．８３９９Ｎ）の場合、加圧ロール７６が加熱ロール７４を加圧する加圧力は８．０Ｎ／ｃｍ２となっている。
以下、加圧ロール７６が加熱ロール７４を加圧する加圧力は、上述した加圧力で示し、封筒シワの程度は、シワグレード（Ｇ）によって示すことがある。
【００４０】第一の実施例には、加圧ロール７６の耐熱弾性体層１０４の硬度がアスカーＣにて４３°以下であり、且つ加圧ロール７６が加熱ロール７４を加圧する加圧力が８．０Ｎ／ｃｍ２以下に設定されると、封筒Ａ，Ｂ，Ｃのシワグレードが２．０以下であることが示されている。よって、封筒シワの程度は、許容できる程度のものである。
【００４１】図１０において、加圧ロール７６の第一例を用いた定着装置３６による、第一の比較例が示されている。
第一の比較例には、加圧ロール７６が加熱ロール７４を加圧する加圧力が１０．７Ｎ／ｃｍ２、９．６Ｎ／ｃｍ２の場合、第一の実施例と同じ耐熱弾性体層１０４の硬度及び封筒であっても、封筒Ａで問題となる程度の封筒シワが発生している。
【００４２】図１１及び図１２において、加圧ロール７６に関する第二例が示されている。この第二例において、加圧ロール７６は、コア構造体１１０と、このコア構造体１１０を回転自在に支持する支持構造体１１２とから構成される。
コア構造体１１０は、円筒状の加圧コア１１４と、この加圧コア１１４の周囲に設けられた耐熱弾性体層１０４と、耐熱弾性体層１０４の表面を覆う被覆層１０６とを有する。加圧コア１１４は、例えば鉄又はアルミニウムからなり、肉厚が例えば１〜１．５ｍｍとなっている。耐熱弾性体層１０４及び被覆層１０６は、上述した、加圧ロール７６に関する第一例と同様になっている。
【００４３】支持構造体１１２は、シャフト１１６と、このシャフト１１６とコア構造体１１０の両端との間にそれぞれ設けられた２つの軸受１１８，１１８とを有する。シャフト１１６は、例えばステンレス又は鉄からなり、外径が例えば１２ｍｍである中実のシャフトである。軸受１１８は、例えばフランジ付きの玉軸受であり、内輪１２０、外輪１２２及び複数の転動体１２４を有する。また、軸受１１８は、内径が例えば１２ｍｍであり、外径が例えば２０ｍｍである。
【００４４】コア構造体１１０は、該コア構造体１１０にシャフト１１６が貫入され、該コア構造体１１０の両端に軸受１１８，１１８がそれぞれ圧入されることにより、支持構造体１１２に回転自在に支持される。また、加圧ロール７６には、軸受１１８，１１８がシャフト１１６から脱落しないように、軸受１１８，１１８それぞれの軸方向外側に脱落防止具１２６，１２６が設けられてもよい。
【００４５】図１３において、加圧ロール７６の第一例及び第二例の回転体の質量が示されている。加圧ロール７６の第一例の質量は、３３０ｇとなっている。また、加圧ロール７６の第二例は、回転体はコア構造体だけなので、質量が加圧ロール７６の第一例の３分の１である１１０ｇとなっている。よって、加圧ロール７６の第二例は、第一例よりも慣性モーメントが小さく、回転しやすくなっている。
【００４６】加圧ロール７６の第二例は、第一例と同様に、ブラケット８４に固定された支承部１０８によって支承され、上述したようにブラケット８４及び回転カム８２を介し、弾性体７８の弾性によって加熱ロール７４に圧接される。シャフト１１６は、軸受を介さずに支承部１０８に固定されてもよい。また、加圧ロール７６の第二例は、例えばコイルバネなどの弾性体をシャフト１１６の両端部に直接当接されることにより、加熱ロール７４に圧接されてもよい。
また、加圧ロール７６の第二例は、上述したように慣性モーメントを小さくしてあるので、ニップ部８０におけるニップ圧が低い場合にも、加熱ロール７４に従動し、回転することができる。
【００４７】図１４において、加圧ロール７６の第二例を用いた定着装置３６による、第二の実施例が示されている。
なお、封筒の種類、シワグレード（Ｇ）及び加圧力は、第一の実施例と同様である。
第二の実施例には、加圧ロール７６の耐熱弾性体層１０４の硬度がアスカーＣにて４０°であり、且つ加圧ロール７６が加熱ロール７４を加圧する加圧力が７．４Ｎ／ｃｍ２に設定されると、封筒Ａ，Ｂ，Ｃのシワグレードが１．０以下であることが示されている。よって、封筒シワの程度は、許容できる程度のものである。
【００４８】図１５において、加圧ロール７６の第二例を用いた定着装置３６による、第二の比較例が示されている。
なお、封筒の種類、シワグレード（Ｇ）及び加圧力は、第一の実施例と同様である。
第二の比較例には、加圧ロール７６の耐熱弾性体層１０４の硬度がアスカーＣにて４０°であり、且つ加圧ロール７６が加熱ロール７４を加圧する加圧力が９．６Ｎ／ｃｍ２に設定されると、封筒Ａで問題となる程度の封筒シワが発生している。
【００４９】以上のように、加圧ロール７６は、耐熱弾性体層１０４の硬度がアスカーＣにて４５°以下であり、且つ厚みが６ｍｍ以上となっており、加熱ロール７４に圧接される際に加えられる加圧力が９Ｎ／ｃｍ２以下にされている。よって、加圧ロール７６を有する定着装置３６は、現像剤の定着に必要なニップ幅が確保され、現像剤を安定して定着させることができ、且つ封筒シワの発生及び程度を低減することができる。
また、加圧ロール７６の駆動を加熱ロール７４との接触による従動で実現させているので、加圧力を下げた場合加圧ロール７６に加熱ロール７４の駆動力が十分に伝達できなくなり、加圧ロール７６が停止して転写材（特に平滑性の高い紙）が定着ニップ部でスリップする可能性があるが、加圧ロール７６の第二例は、第一例に対して慣性モーメントを小さくしたので、加圧力を弱めた場合でもスリップが発生しない。また、加圧ロール７６の第二例によれば、耐熱弾性体層１０４にかかるねじりトルクが小さいので、耐熱弾性体層１０４が発泡体からなる場合には、該発泡体の破泡を低減することができる。すなわち、耐熱弾性体層１０４の劣化を低減することができる。
さらに加圧ロール７６のシャフトに直接加圧力を加えられることにより、加圧機構を簡略化することもできる。
【００５０】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、加圧ロールに設けられた弾性体層の硬度をアスカーＣにて４５°以下とし、且つ厚みを６ｍｍ以上とし、加圧ロールが加熱ロールに９Ｎ／ｃｍ２以下で圧接されるようにしたので、封筒にシワが発生することを低減し、安定して画像を定着させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る定着装置を示す斜視図である。
【図３】図２に示した定着装置の弾性体近傍の側面を示す図である。
【図４】図２に示した定着装置の断面を示す模式図である。
【図５】加圧ロールの第一例の構成を示す断面図である。
【図６】加圧ロールが加熱ロールに圧接されるように支承された状態を示す拡大図である。
【図７】封筒をニップ部に導いた状態を示す模式図である。
【図８】耐熱弾性体層の厚みと、定着装置の空転による耐熱弾性体層の硬度の変化とを確認する耐久試験の結果を示すグラフである。
【図９】加圧ロールの第一例を用いた定着装置による、第一の実施例を示す図表である。
【図１０】加圧ロールの第一例を用いた定着装置による、第一の比較例を示す図表である。
【図１１】加圧ロールの第二例の構成を示す断面図である。
【図１２】加圧ロールの第二例の構成を示し、図１１のＡ−Ａ線断面図である。
【図１３】加圧ロールの第一例及び第二例の質量を示すグラフである。
【図１４】加圧ロールの第二例を用いた定着装置による、第二の実施例を示す図表である。
【図１５】加圧ロールの第二例を用いた定着装置による、第二の比較例を示す図表である。
【符号の説明】
１０    画像形成装置
１２    画像形成装置本体
１４    像担持体形成手段
３６    定着装置
６６    ユニット本体
６８    第１の筐体
７０    第２の筐体
７４    加熱ロール
７６    加圧ロール
８０    ニップ部
８８    ヒータ
１０２    シャフト
１０４    耐熱弾性体層
１０６    被覆層
１０８    支承部
１１０    コア構造体
１１２    支持構造体
１１４    加圧コア
１１６    シャフト
１１８    軸受
１２８    封筒
１３０    封筒表面
１３２    封筒裏面
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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