(57)【要約】【課題】特性が高く、かつ、寿命が長い画像形成装置の定着装置を提供する。【解決手段】加熱回転体と加圧回転体との間に記録材を加熱状態に維持して、前記記録材上のトナーを溶融加工し、前記記録材上に前記トナーの像を定着させる画像形成装置の定着装置であって、前記加熱回転体と前記加圧回転体の少なくとも一方を、弾性体層と、そのまわりを被う導体層と、の少なくとも二重構造を有するエンドレス部材とすると共に、前記弾性体層と前記導体層とは全面ではなく一部のみで互いに接着したものとして構成したことを特徴とする画像形成装置の定着装置を提供する。【選択図】  図１
2005043476.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱回転体と加圧回転体との間に記録材を加熱状態に維持して、前記記録材上のトナーを溶融加工し、前記記録材上に前記トナーの像を定着させる画像形成装置の定着装置であって、
前記加熱回転体と前記加圧回転体の少なくとも一方を、弾性体層と、そのまわりを被う導体層と、の少なくとも二重構造を有するエンドレス部材とすると共に、
前記弾性体層と前記導体層は少なくとも一部が非接着状態であることを特徴とする画像形成装置の定着装置。
【請求項２】
前記弾性体層と前記導体層は少なくとも一部が接着状態であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置の定着装置。
【請求項３】
前記加熱回転体と前記加圧回転体の何れか一方のみに二重構造を有し、
二重構造を有する一方の回転体の回転軸方向の長さが他方の回転体の回転軸方向の長さより長く、前記接着状態の部分が前記加熱回転体と前記加圧回転体とが圧接していない部分であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置の定着装置。
【請求項４】
前記弾性体層と前記導体層とは全面で非接着状態とされ、前記弾性体層と前記導体層の両端部分に、前記弾性体層に対して前記導体層が摺動するのを防止する、横ずれ防止体を設けたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置の定着装置。
【請求項５】
加熱回転体と加圧回転体との間に記録材を加熱状態に維持して、前記記録材上のトナーを溶融加工し、前記記録材上に前記トナーの像を定着させる画像形成装置の定着装置であって、
前記加熱回転体と前記加圧回転体の少なくとも一方を、弾性体層と、そのまわりを被う導体層と、の少なくとも二重構造を有するエンドレス部材とすると共に、
前記弾性体層に、前記エンドレス部材の軸に沿った方向に少なくとも一端側が開放した複数の通気孔が形成されていることを特徴とする画像形成装置の定着装置。
【請求項６】
前記導体層の内面と向かい合う前記弾性体層の表面に、前記エンドレス部材の軸の方向に沿って、少なくとも一端側が開放した溝が形成されていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置の定着装置。
【請求項７】
加熱回転体と加圧回転体との間に記録材を加熱状態に維持して、前記記録材上のトナーを溶融加工し、前記記録材上に前記トナーの像を定着させる画像形成装置の定着装置であって、
前記加熱回転体と前記加圧回転体の少なくとも一方を、弾性体層と、そのまわりを被う導体層と、の少なくとも二重構造を有するエンドレス部材とすると共に、
前記弾性体層は、中空体としての芯材の外側に配置されたものであり、この芯材の所定の面に内外を連通させる通気孔を備えたことを特徴とする画像形成装置の定着装置。
【請求項８】
加熱回転体と加圧回転体との間に記録材を加熱状態に維持して、前記記録材上のトナーを溶融加工し、前記記録材上に前記トナーの像を定着させる画像形成装置の定着装置であって、
前記加熱回転体と前記加圧回転体の少なくとも一方を、弾性体層と、そのまわりを被う導体層と、の少なくとも二重構造を有するエンドレス部材とすると共に、
前記弾性体層における性質の係数を中央に比して端部の方が大きいものを用いることを特徴とする画像形成装置の定着装置。
【請求項９】
前記加熱回転体を前記エンドレス部材とし、
前記エンドレス部材の前記導体層を誘導加熱する誘導加熱源をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の画像形成装置の定着装置。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の定着装置と、
画像の潜像が形成される感光体と、
前記潜像に対応したトナー像を前記記録材上に転写させる転写チャージャと、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置の定着装置および画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機等の画像形成装置では、トナーが転写された紙を加熱・加圧して、トナーをこの紙上に定着させるプロセスが必要である。この定着プロセスは、定着装置において加熱回転体と加圧回転体との間（ニップ部）に紙を通過させてトナーを紙に加熱定着するのが一般的である。
【０００３】
近時、この定着装置の加熱回転体および加圧回転体として、弾性体層と、そのまわりを被う導体層と、の二重構造を有する構造が多く用いられている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−４９２６１号公報
【特許文献２】
特開２００２−２６６８４６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、定着装置の加熱回転体および加圧回転体として、弾性体層と、そのまわりを被う導体層と、の二重構造を有する構造が用いられている。しかしながら、本発明者は、この二重構造の回転体には、寿命が短いという問題点があると考えていた。
【０００６】
すなわち、定着装置は、画像形成装置の使用時と非使用時とで、過熱・冷却が繰り返される。そして、本発明者の実験によれば、上記のような二重構造の回転体を有する定着装置では、この加熱・冷却による劣化および定着不良が起こりやすくなって、寿命が短くなる。本発明者は、この現象の原因をさらに詳細に調査した。その結果、この現象は、弾性体層中に含まれる気体が加熱・冷却時に膨張・収縮し、これにより弾性体層が変形したり劣化したりすることに起因することが分かった。
【０００７】
本発明は、かかる課題の認識にもとづくもので、その目的は、特性が高く、かつ、寿命が長い画像形成装置の定着装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像形成装置の定着装置は、加熱回転体と加圧回転体との間に記録材を加熱状態に維持して、前記記録材上のトナーを溶融加工し、前記記録材上に前記トナーの像を定着させる画像形成装置の定着装置であって、前記加熱回転体と前記加圧回転体の少なくとも一方を、弾性体層と、そのまわりを被う導体層と、の少なくとも二重構造を有するエンドレス部材とすると共に、前記弾性体層と前記導体層とは少なくとも一部が非接着状態であることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の画像形成装置の定着装置は、加熱回転体と加圧回転体との間に記録材を加熱状態に維持して、前記記録材上のトナーを溶融加工し、前記記録材上に前記トナーの像を定着させる画像形成装置の定着装置であって、前記加熱回転体と前記加圧回転体の少なくとも一方を、弾性体層と、そのまわりを被う導体層と、の少なくとも二重構造を有するエンドレス部材とすると共に、前記弾性体層に、前記エンドレス部材の軸に沿った方向に少なくとも一端側が開放した複数の通気孔が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の画像形成装置の定着装置は、加熱回転体と加圧回転体との間に記録材を加熱状態に維持して、前記記録材上のトナーを溶融加工し、前記記録材上に前記トナーの像を定着させる画像形成装置の定着装置であって、前記加熱回転体と前記加圧回転体の少なくとも一方を、弾性体層と、そのまわりを被う導体層と、の少なくとも二重構造を有するエンドレス部材とすると共に、前記弾性体層は、中空体としての芯材の外側に配置されたものであり、この芯材の所定の面に内外を連通させる通気孔を備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の画像形成装置の定着装置は、加熱回転体と加圧回転体との間に記録材を加熱状態に維持して、前記記録材上のトナーを溶融加工し、前記記録材上に前記トナーの像を定着させる画像形成装置の定着装置であって、前記加熱回転体と前記加圧回転体の少なくとも一方を、弾性体層と、そのまわりを被う導体層と、の少なくとも二重構造を有するエンドレス部材とすると共に、前記弾性体層における性質の係数を中央に比して端部の方が大きいものを用いることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。以下では、６つの実施の形態について説明する。
【００１３】
（第１の実施の形態）
第１の実施の形態の画像形成装置の特徴の１つは、例えば図３、図４から分かるように、画像形成装置の定着装置の加熱回転体１０２を、ゴムや発泡ゴム等からなる弾性体層１２と、その弾性体層１２の外側に設けられた導体層１３と、の二重構造を有するものとし、弾性体層１２と導体層１３とを一部の接着部分１７のみで接着した点である。これにより、加熱回転体１０２の劣化を抑制し、定着装置１００の寿命を長くすることができる。
【００１４】
図１は本発明の第１の実施の形態の画像形成装置および定着装置を示す図である。本実施形態の画像形成装置１は、デジタル複写装置である。この画像形成装置１は、一般的なコピー機と同様に、給紙カセット１０と、搬送路３４と、転写部３０と、露光装置４０と、定着装置１００と、排紙ローラ５０と、排紙トレイ６０と、スキャナ７０と、原稿ガラス８０と、を備える。また、給紙カセット１０には、所定の紙Ｐがセットされる。コピー時には、原稿ガラス８０に、原稿がセットされる。この原稿は、スキャナ７０によって読み取られる。また、コピー時に、搬送路３４は、紙Ｐを、転写部３０に搬送する。転写部３０は、現像器３１と、感光体３２と、転写チャージャ３３と、を有している。この転写部３０の感光体３２には、露光装置４０により、潜像が形成される。そして、この転写部３０の転写チャージャ３３上で、紙Ｐに、上記潜像に対応したトナー像が転写される。このトナー像が転写された紙Ｐは、定着装置１００に搬送される。この定着装置１００は、紙Ｐを加熱・加圧して、紙Ｐ上にトナーを定着させる。この紙Ｐは、排紙ローラ５０を経て、排紙トレイ６０に排紙される。
【００１５】
図１の装置の特徴は、定着装置１００の構造にある。これを図２を用いて説明する。
【００１６】
図２は、定着装置１００の側面の拡大図である。なお、図２に示す定着装置１００は、図１とは向きを変えて示している。定着装置１００は、加熱回転体（ヒートローラ）１０２と加圧回転体（プレスローラ）１０３と、を備えた構成となっている。この定着装置１００は、加熱回転体１０２と加圧回転体１０３との間に紙（記録材）Ｐを加熱状態に維持して、紙Ｐ上のトナーを溶融加工し、紙Ｐ上にトナーの像を定着させる。加熱回転体１０２は、円筒形であり、回転軸を中心に回転される。この加熱回転体１０２は、後述のように、エンドレス部材１１（図３）によって構成されている。加熱回転体と加圧回転体の直径は同じ大きさである。また、図中下側の加圧回転体１０３も、円筒形であり、回転軸を中心に回転される。この加圧回転体は、芯材の周囲にシリコンゴム、フッ素ゴムなどを被覆した構造である。この加圧回転体１０３は、加圧機構１０４によって図中上側の加熱回転体１０２に対して圧接されていている。そして、この加圧回転体１０３と、加熱回転体１０２と、は一定のニップ幅を持つように維持されている。図中上側の加熱回転体１０２は、駆動モータ（図示せず）により矢印方向に駆動される。これにあわせ、図中下側の加圧回転体１０３は、従動で、矢印方向に回転する。この加熱回転体１０２は、図２に示したように、ローラ外部に配置した磁束発生用のコイル１１１からの磁束を受けて発熱する。この発熱された加熱回転体１０２と、加圧回転体１０３と、の圧接部（ニップ部）を用紙Ｐが通過することで、この用紙Ｐ上のトナーを融着圧着して定着する。
【００１７】
上記の加熱回転体１０２の周上には、加熱回転体１０２と加圧回転体１０３との接触位置よりも回転方向下流側に、用紙Ｐを加熱回転体１０２から剥離させる剥離爪１０５、加熱回転体２の温度検出をするサーミスタ１０６（加熱回転体長手方向に複数設けている）、加熱回転体１０２上にオフセットされたトナーや紙屑等のごみを除去するクリーニング部材１０７、および加熱回転体２の表面温度の異常を検知して加熱を遮断するためのサーモスタッド１０８（加熱回転体上に少なくとも１つ以上）、が設けられている。サーミスタ１０６やサーモスタッド１０８は、磁束発生用のコイル１１１から発生する磁力線の影響を受けない位置に設けられている。このうち、サーミスタ１０６は、加熱回転体１０２の温度の検知を行い、図示しない温度制御装置により、加熱回転体１０２の温度を調節する。一方、図中下側の加圧回転体１０３の周上には、用紙Ｐを加圧回転体１０３から剥離するための剥離爪１０９、トナーを除去するクリーニングローラ１１０が設けられている。
【００１８】
図３は、上記の加熱回転体１０２を構成するエンドレス部材１１の断面図である。エンドレス部材１１は、回転軸を構成する円筒形の芯材１６と、この芯材の外側に形成された弾性体層１２（材料は例えばシリコンゴム又は発泡ゴム）と、その外側に接して形成された導体層１３（例えばニッケル）と、その外側に形成された薄膜表面弾性層１４（例えばシリコンゴム）と、その外側に形成された離型層１５（例えばＰＦＡ）と、を有している。より具体的には、本実施形態では、芯材１６として鉄、弾性体層１２として発泡ゴム、導体層１３としてニッケルベルト、薄膜表面弾性層１４としてシリコンゴム、離型層１５としてＰＦＡ、を用いている。弾性体層１２の厚さは、導体層１３よりも格段に厚く設定されている。
【００１９】
この図３の加熱回転体１０２は、磁束発生用のコイル１１１（図２）から発生する磁力線によって導体層１３が誘導加熱される。このため、この加熱回転体１０２は、表面近くが発熱される。これにより、この加熱回転体１０２は、エネルギー効率が良く、立ち上がりが早い加熱が行われる。
【００２０】
本実施形態の特徴の１つは、加熱回転体１０２において、弾性体層１２と導体層１３との大部分を非接着とした点である。以下、図４を用いて説明する。
【００２１】
図４は、加熱回転体１０２と、加圧回転体１０３と、の斜視図である。加熱回転体１０２は、エンドレス部材１１により構成されている。このエンドレス部材１１の長さは、３７０ｍｍである。また、図４に示すように、加圧回転体１０３の長さは、加熱回転体１０２よりも短くなっている。
【００２２】
図４の加熱回転体１０２のエンドレス部材１１では、弾性体層１２と導体層１３とは（図３参照）、図４中に斜線で示す接着部分１７でのみ接着されている。この接着部分１７は、加熱回転体１０２の両端部から３０ｍｍの部分である。ただし、図４に示すように、両端部から３０ｍｍの部分のうちの一部は非接着となっている。この加熱回転体１０２の接着部分１７は、加圧回転体３と圧接されておらず、紙Ｐが通過されない非通紙部分となっている。
【００２３】
以上説明した本実施形態の定着装置１００の加熱回転体１０２では、弾性体層１２を設けたので、磁束発生用のコイル１１１（図２）による導体層１３の誘導加熱の際に、導体層１３に生じた熱が芯材１６に拡散しにくい。このため、導電層１３の温度が短い時間で定着に必要な温度まで高められ、加熱する際の立ち上がり時間を短縮させることができる。
【００２４】
また、本実施形態の定着装置１００の加熱回転体１０２では、導体層１３や弾性体層１２、１４の層厚や材料の硬度を調節することで、部材の硬度を調節でき、ニップ幅や剥離性能を容易に調整することができる。これにより、広いニップ幅を確保して、安定した定着を行うことができる。
【００２５】
さらに、本実施形態の定着装置１００では、寿命を長くすることができる。以下、説明する。
【００２６】
定着装置１００は、画像形成装置の使用時と非使用時とで、過熱・冷却が繰り返される。本発明者は、弾性体層１２を導体層１３で覆った加熱回転体１０２を有する定着装置では、この加熱・冷却が原因で、加熱回転体１０２の劣化および定着不良が起こりやすくなることを独自に知得した。本発明者は、この劣化の原因をさらに詳細に調査した。その結果、この原因は、加熱時に弾性体１２が熱膨張し、また、冷却時に弾性体１２が収縮する現象が起こるためであることが分かった。
【００２７】
そこで、本実施形態では、図３、図４から分かるように、弾性体層１２と導体層１３とを非通紙部分１７以外では接着していない。このように非接着とすると、加熱回転体１０２の冷却時に弾性体層１２が収縮変形しても、導体層１３はその変形の影響を受けない。このため、冷却時のエンドレス部材１１の変形を避けることができる。また、加熱回転体１０２の加熱時に弾性体層１２が膨張しようとしても、膨張した弾性体内の気体がエンドレス部材１１の端部から外部に逃げ易くなるので、この膨張が抑制される。これにより、弾性体１２の劣化、軟化および破壊を防止することができる。これらの結果、加熱回転体１０２および定着装置１００の寿命を長くすることができる。
【００２８】
また、本実施形態では、接着部分１７のみで接着を行っているが、弾性体層１２と導体層１３とが図４中横方向にずれようとする力は弱いので、弾性体層１２と導体層１３とが図４中横方向にずれることはほとんどない。
【００２９】
以上のように、本実施形態の画像形成装置によれば、立ち上がり時間が短くニップ幅が広く、寿命が長い定着装置を提供することができる。
【００３０】
以上説明した図１〜図４の画像形成装置では、加熱回転体１０２において、図４に示すように、弾性体層１２と導体層１３との接着部分１７を、両端部としている。しかし、この接着部分１７を、図５に示すように、螺旋状にすることもできる。ただし、この場合も、膨張した弾性体１２内の気体がエンドレス部材１１の端部から外部に逃げ易くなるようにするために、螺旋方向の一部分は非接着とする（図５）。
【００３１】
また、図１〜図４の画像形成装置では、弾性体層１２と導体層１３との二重構造を有するエンドレス部材１１を加熱回転体１０２に用いた場合を説明したが、このような二重構造を加圧回転体１０３に用いることもできる。これにより、弾性体層の熱伝導度が低いので、加熱回転体１０２が加圧回転体１０３に奪われる熱量を小さく抑えることができる。そして、定着装置１００の立ち上がり時間を短くすることができる。また、弾性体層が適度な弾性を有するので、ニップ幅を広くすることができる。また、弾性体層１２と導体層１３とは接着している部分が全くなくとも良い。
【００３２】
また、本実施形態の画像形成装置では、図３に示すように、エンドレス部材１１を、芯材１６と、弾性体層１２と、導体層１３と、薄膜表面弾性層１４と、離型層１５と、を備える構成にした。しかし、必要に応じて、薄膜表面弾性層１４や離型層１５を設けないこともできる。
【００３３】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態の画像形成装置の特徴の１つは、定着装置の加熱回転体１０２（図３参照）の弾性体層１２と導体層１３とが全域に渡って接着されていない点である。装置の主要部分の構成は第１の実施の形態（図１〜図３）とほぼ同様である。以下では、第１の実施の形態と異なる部分について説明する。
【００３４】
図６は、本発明の第２の実施の形態の画像形成装置の定着装置の加熱回転体１０２と横ずれ防止体１８とを示す図である。加熱回転体１０２は、エンドレス部材１１により構成されている。ただし、本実施形態では、弾性体層１２と導体層１３とは全く接着されていない。このため、第１の実施の形態と同様に、エンドレス部材１１の加熱、冷却を繰り返し、弾性体層１２が縮んでも、表面の導体層１３はその変形の影響を受けず、エンドレス部材１１の変形を避けることができる。また、加熱時に膨張した弾性体層１２内の気体がエンドレス部材１１の端部から外部に逃げやすいので、弾性体層１２の劣化や軟化、破壊を防ぐことができる。
【００３５】
もっとも、図６の加熱回転体１０２では、弾性体層１２と導体層１３とを接着していないため、エンドレス部材１１の使用中に、弾性体層１２と導体層１３とが横ずれ（摺動）を起こすおそれがある。そこで、この横ずれを防ぐため、本実施形態のエンドレス部材１１には、図６に示すように、両端に横ずれ防止体１８を取り付けてある。これにより、使用中に導体層１３に横方向の力が加わっても、この導体層１３がガイド部材１８にあたって止まるため、導体層の横ずれを防止できる。このガイド部材１８の直径は加熱回転体１０２より大きく、芯金属１６を中心に配置している。
【００３６】
以上説明した本実施形態の定着装置では、図６に示すように、横ずれ防止体１８を、エンドレス部材１１に取り付けている。しかし、図７に示すように、横ずれ防止体１８を、定着装置のフレーム１９等の、エンドレス部材１１以外の部分に固定することもできる。これにより、図６と同様に、導体層１３の横ずれを防止することができる。
【００３７】
また、横ずれ防止体１８を設けずに、図８〜図１１のような変形例を用いることもできる。この図８〜図１１は、加熱回転体１０２の一部を示しており、芯金属１６と、弾性体層１２と、導体層１３と、を示している。導体層１３の外側の薄膜表面弾性層１４および離型層１５（図３参照）は図示していない。
【００３８】
まず、図８の加熱回転体１０２は、弾性体層１２の回転軸方向の長さを導体層１３の長さより長くし、エンドレス部材１１の両端部分で弾性体層１２を露出させている。この実施の形態では、露出した部分の弾性体層１２は膨らんで、導電層１３より直径が大きくなる。これにより、使用中に導体層１３に横方向の力が加わっても、この膨らんだ部分に導体層１３が引っかかるので、導体層１３の横ずれを防止することができる。
【００３９】
次に、図９の加熱回転体１０２は、弾性体層１２の中央部分の直径が、端部の直径に比べて小さくなるようにしている。これにより、導体層１３の横ずれを防止することができる。
【００４０】
次に、図１０の加熱回転体１０２は、弾性体層１２および導体層１３の両方において、中央部分の直径が端部の直径に比べて小さくなるようにしている。これにより、導体層１３の横ずれを防止することができる。また、図１０とは逆に、弾性体層１２及び導体層１３の両方の中央部分の直径が端部の直径に比べて大きくなるようにしてもよい。
【００４１】
また、本実施形態の画像形成装置およびその変形例では、弾性体層１２と導体層１３とを有するエンドレス部材１１を加熱回転体１０２に用いた場合を説明したが、このような弾性体層と導体層とを有する構造を加圧回転体１０３に用いることもできる。
【００４２】
（第３の実施の形態）
第３の実施の形態の画像形成装置の特徴の１つは、定着装置の加熱回転体１０２（図３）において、図１１に示すように、弾性体層１２の内部に、弾性体層１２と外部との間の気体の移動を容易にする通気孔２０が形成されている点である。装置の主要部分の構成は第１の実施の形態（図１〜図３）とほぼ同様である。以下では、第１の実施の形態と異なる部分について説明する。
【００４３】
図１１は、本発明の第３の実施の形態の画像形成装置の定着装置の加熱回転体１０２の一部を示す図である。この加熱回転体１０２は、エンドレス部材１１により構成されている。図１１は、このエンドレス部材１１のうちの、弾性体層１２およびそれよりも内側の部分を示している。
【００４４】
本実施形態の加熱回転体１０２を構成するエンドレス部材１１では、弾性体層１２と導電体１３とは全域にわたって接着されている（図３参照）。本実施形態のエンドレス部材１１の弾性体層１２には、図１１に示すように、回転軸方向に沿って弾性体層１２内の気体が移動可能な複数の通気孔２０が形成されている。本実施形態では、この通気孔２０は、両端側が開放している。このように、通気孔２０を設けたので、加熱回転体１０２の加熱、冷却を繰り返し、弾性体１２内の気体が膨張、収縮しても、通気孔２０によりスムーズに気体の移動ができる。これにより、弾性体１２内の気体の膨張や収縮による弾性体１２自体の膨張・収縮を避けることができる。この結果、加熱回転体１０２の劣化を防止し、定着装置の寿命を長くすることができる。
【００４５】
本実施形態では、エンドレス部材の軸に沿った方向に両端側が開放した複数の通気孔２０を設けたが、この通気孔２０を、一端側が開放した通気穴とすることもできる。なお、特許請求項の範囲では、通気孔とは、通気孔と通気穴の両方を含むものとして記載している。また、本実施の形態でも、弾性体層１２と導体層１３は非接着部分が一部であってもよい。
【００４６】
また、本実施形態の画像形成装置では、弾性体層１２と導体層１３との二重構造を有するエンドレス部材１１を加熱回転体１０２に用いた場合を説明したが、このような二重構造を有する構造を加圧回転体１０３に用いることもできる。
【００４７】
（第４の実施の形態）
第４の実施の形態の画像形成装置は、定着装置の加熱回転体１０２において、図１２に示すように、弾性体層１２の表面に溝２１を設けている。装置の主要部分の構成は第１の実施の形態（図１〜図３）とほぼ同様である。以下では、第１の実施の形態と異なる部分について説明する。
【００４８】
図１２は、本発明の第４の実施の形態の画像形成装置の定着装置の加熱回転体１０２の一部を示す図である。この加熱回転体１０２は、エンドレス部材１１（図３）により構成されている。図１２は、このエンドレス部材１１のうちの、弾性体層１２およびそれよりも内側の部分を示している。
【００４９】
本実施形態の加熱回転体１０２を構成するエンドレス部材１１では、図１２に示すように、導体層１３の内面と向かい合う弾性体層１２の表面に、エンドレス部材１１の軸の方向に沿って、両端側が開放した複数の溝２１が形成されている。溝２１がない部分の弾性体層１２の表面と、導体層１３と、は全面で接着されている（図３参照）。この弾性体１２と導体層１３とを組み合わせてエンドレス部材１１としたとき、溝２１によって弾性体層１２と導体層１３との間に、弾性体層１２内の気体が移動可能な通気孔ができる。このため、加熱回転体１０２の加熱、冷却を繰り返し、弾性体１２内の気体が膨張、収縮しても、通気孔によりスムーズに気体の移動ができる。これにより、弾性体層１２内の気体の膨張や収縮による弾性体層１２自体の膨張・収縮を避けることができる。この結果、弾性体層１２の劣化や軟化、破壊も防ぐことが期待できる。
【００５０】
以上説明した図１２の加熱回転体１０２では、弾性体層１２の表面の回転軸方向に複数の溝２１を設けた。しかし、回転軸方向の溝２１に加え、周方向にも溝２１を作ることで、よりスムーズに気体を移動させるようにしてもよい。
【００５１】
また、図１２の熱回転体１０２では、両端側が開放した溝２１を設けた。しかし、一端側が開放した溝を設けることもできる。
【００５２】
また、本実施形態の画像形成装置では、弾性体層１２と導体層１３とを有するエンドレス部材を加熱回転体１０２に用いた場合を説明したが、このような弾性体層と導体層とを有する構造を加圧回転体１０３に用いることもできる。
【００５３】
（第５の実施の形態）
第５の実施の形態の画像形成装置は、図１３に示すように、エンドレス部材１１（図３）により構成される加熱回転体１０２において、弾性体層１２の内側の芯材１６に、通気孔２２を設けている。つまり、弾性体層１２の内側表面上に、弾性体層１２と外部との間の気体の移動を容易にする孔が形成されている。装置の主要部分の構成は第１の実施の形態（図１〜図３）とほぼ同様である。以下では、第１の実施の形態と異なる部分について説明する。
【００５４】
図１３は、本発明の第５の実施の形態の画像形成装置の定着装置の加熱回転体１０２の一部を示す図である。この加熱回転体１０２は、エンドレス部材１１により構成されている。図１３は、このエンドレス部材１１のうち、回転軸を構成する芯材１６の部分を示している。
【００５５】
本実施形態では、図１３に示すように、芯材１６が中空であり、芯材１６の側面及び外周面に内外を連通させる複数の通気孔２２が空いている。弾性体層１２は、この中空体としての芯材１６の外側に配置される。この図１３の加熱回転体１０２では、加熱、冷却を繰り返し、弾性体層１２内の気体が膨張、収縮しても、芯材１６に開けられた通気孔２２により、芯材１６の中を通ってスムーズに気体の移動ができる。これにより、弾性体層１２内の気体の膨張や収縮による弾性体層１２自体の膨張・収縮を避けることができる。この結果、弾性体層１２の劣化や軟化、破壊を防ぐことができる。
【００５６】
以上説明した本実施形態の画像形成装置では、弾性体層の内側に中空の芯材１６を設ける構造を加熱回転体１０２に用いた場合を説明したが、この構造を加圧回転体１０３に用いることもできる。
【００５７】
（第６の実施の形態）
第６の実施の形態の画像形成装置は、定着装置の加熱回転体１０２において、図１４に示すように、弾性体層１２を、中央部の発砲率の低い発泡ゴム２３と、端部の発砲率が高い発泡ゴム２４と、の２種類の材料で構成している。装置の主要部分の構成は第１の実施の形態（図１〜図３）とほぼ同様である。以下では、第１の実施の形態と異なる部分について説明する。
【００５８】
図１４は、本発明の第６の実施の形態の画像形成装置の定着装置の加熱回転体１０２の一部を示す図である。この加熱回転体１０２は、エンドレス部材１１によって構成されている。図１４は、このエンドレス部材１１のうちの、弾性体層１２およびそれよりも内側の部分を示している。
【００５９】
本実施形態の加熱回転体１０２は、弾性体１２と導電体１３が全域にわたって接着されている（図３参照）。本実施形態では、弾性体層１２は、中央部に発泡率が１５０％の第１の発泡ゴム２３を用い、端部に発泡率が第１の発泡ゴムよりも高い２００％の第２の発泡ゴム２４を用いて、発泡率の異なる２種類の発泡ゴムで構成されている。これにより、加熱回転体１０２および定着装置の寿命を長くすることができる。
【００６０】
すなわち、加熱回転体１０２の加熱、冷却を繰り返すと、弾性体層１２内の気体が膨張、収縮する。このとき、弾性体層１２の中央部にある気体は、端部にある気体に比べて、加熱回転体１０２の端面から遠いために、弾性体層１２の内部に閉じ込められやすい。このため、加熱時の弾性体層１２内の気圧の分布は、中央部が端部より高くなる。つまり、弾性体層１２では、端部に比べ中央部に負荷される力が大きくなる。その結果、通常の加熱回転体１０２では、弾性体層１２の中央部分が、端部よりも早く劣化しやすくなる。そこで、本実施形態では、中央部の第１の発泡ゴム２３の発泡率を端部の第２の発泡ゴム２４の発砲率よりも低くしている。これにより、中央部の弾性体層２３に含まれる気体は端部に比べて少なくなり、加熱時の気体の膨張による気圧の上昇を抑えられる。その結果、中央部の第１の発泡ゴム２３の劣化が起こりにくくなる。これにより、加熱回転体１０２および定着装置の寿命を長くすることができる。
【００６１】
以上説明した本実施形態の画像形成装置では、弾性体層１２を発砲率の異なる２種類の発泡ゴムにより構成する構造を加熱回転体１０２に用いた場合を説明したが、この構造を加圧回転体１０３に用いることもできる。
【００６２】
また、本実施形態では、弾性体層１２における発泡率を、中央部分２３に比して、両端部側２４が大きいもののとした。しかし、弾性体層１２における発泡率を、中央部分に比して、一方端部側が大きいもののとすることもできる。
【００６３】
また、本実施の形態においても、弾性体層１２と導体層１３は一部に非接着部分があってもよい。
【００６４】
また、本実施の形態では、部材の性質を発砲率を用いて説明したが、これに限定されるものではない。
【００６５】
以上説明した本発明の実施の形態では、画像形成装置として、複写装置（コピー機）を用いた場合について説明した。しかし、画像形成装置として、ファクシミリ、プリンタ、等を用いることもできる。
【００６６】
【発明の効果】
本発明によれば、弾性体層と、この弾性体層の外側に形成された導体層と、を有する回転体を備える定着装置において、特性が高く、かつ、寿命が長い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の実施の形態の画像形成装置を示す図。
【図２】本発明の第１の実施の形態の画像形成装置の定着装置の側面の拡大図。
【図３】本発明の第１の実施の形態の画像形成装置の定着装置の加熱回転体を構成するエンドレス部材の断面図。
【図４】本発明の第１の実施の形態の画像形成装置の定着装置の加熱回転体と加圧回転体とを示す図。
【図５】本発明の第１の実施の形態の画像形成装置の定着装置の加熱回転体の変形例を示す断面図。
【図６】本発明の第２の実施の形態の画像形成装置の定着装置の加熱回転体とガイド部材とを示す断面図。
【図７】本発明の第２の実施の形態の画像形成装置の定着装置の変形例を示す断面図。
【図８】本発明の第２の実施の形態の画像形成装置の定着装置の加熱回転体の一部の変形例を示す断面図。
【図９】本発明の第２の実施の形態の画像形成装置の定着装置の加熱回転体の変形例を示す断面図。
【図１０】本発明の第２の実施の形態の画像形成装置の定着装置の加熱回転体の一部の変形例を示す図。
【図１１】本発明の第３の実施の形態の画像形成装置の定着装置の加熱回転体の一部を示す図。
【図１２】本発明の第４の実施の形態の画像形成装置の定着装置の加熱回転体の一部を示す図。
【図１３】本発明の第５の実施の形態の画像形成装置の定着装置の加熱回転体の一部を示す図。
【図１４】本発明の第６の実施の形態の画像形成装置の定着装置の加熱回転体の一部を示す図。
【符号の説明】
Ｐ  シート
１１  エンドレス部材
１２  弾性体層
１３  導体層
１６  芯材
１７  接着部
１８  ガイド部材
２０  通気孔
２１  溝
２２  通気孔
３０  転写部
１００  定着部
１０２  加熱回転体
１０３  加圧回転体
【図１】
2005043476.tif 000003
【図２】
2005043476.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2005043476.tif 000008
【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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