(57)【要約】【課題】  本発明は、内部に空隙を含有する弾性体を弾性層に用いても記録材の皺（しわ）の発生を防止することができる加圧ローラを提供する。【解決手段】  定着フィルム２０に圧接して定着ニップ部Ｎ２を形成し、該定着ニップ部Ｎ２で記録材Ｐを挟持搬送する加圧ローラ２１において、空隙２６を有する弾性層２１ｂと、該弾性層２１ｂの外周面上に設けられた中間層２１ｃと、該中間層２１ｃの外周面上に設けられた離型層２１ｄと、を有し、該中間層２１ｃは、加圧ローラ２１の長手方向の端部Ｌ２，Ｌ３の層厚Ｊ２，Ｊ３よりも長手方向の中央部Ｌ１の層厚Ｊ１が厚いことを特徴とする。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱部材に圧接して加熱ニップ部を形成し、該加熱ニップ部で被加熱材を挟持搬送する加圧ローラにおいて、
空隙を有する弾性層と、
前記弾性層の外周面上に設けられた中間層と、
前記中間層の外周面上に設けられた表層と、
を有し、
前記中間層は、前記加圧ローラの長手方向の端部の層厚よりも長手方向の中央部の層厚が厚いことを特徴とする加圧ローラ。
【請求項２】
前記中間層のマイクロ硬度は、２５°以上、且つ５０°以下に設定されることを特徴とする請求項１に記載の加圧ローラ。
【請求項３】
前記加圧ローラの外径は、該加圧ローラの長手方向において均一であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の加圧ローラ。
【請求項４】
前記中間層における前記加圧ローラの長手方向の端部の層厚と、長手方向の中央部の層厚との層厚差は、５０μｍ以上、且つ３００μｍ以下に設定されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の加圧ローラ。
【請求項５】
前記加圧ローラの外径は、該加圧ローラの長手方向の中央部から長手方向の端部に向かって大きくなるように設定したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の加圧ローラ。
【請求項６】
加熱部材と、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の加圧ローラと、
を有することを特徴とする加熱装置。
【請求項７】
請求項６に記載の加熱装置を有し、記録材に画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真複写機、電子写真プリンタ等の画像形成装置に搭載される加熱装置に設けられる加圧ローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置において、電子写真方式、静電記録方式、磁気記録方式等の各種の画像形成プロセス部で各種の記録材に転写方式、或いは、直接方式により未定着画像（トナー画像）を形成して担持させる。記録材としては、転写シート、エレクトロファックスシート、静電記録紙が使用される。更に、ＯＨＰ（Over Head Projector）に使用される透明なシートからなるＯＨＴ（Over Head Transparency）シートが使用される。更に、印刷用紙、フォーマット紙等の各種の記録材が使用される。その後、担持させた未定着画像を定着装置により記録材面に永久固着画像として加熱定着させる。定着装置としては、フィルム加熱方式が広く用いられている。
【０００３】
フィルム加熱方式の定着装置は、熱容量が小さく、昇温が速い加熱体を用いることができ、加熱体が所定の温度に達するまでの時間を大きく短縮できる。常温からでも容易に高温に立ち上げることができるため画像形成装置が待機状態にあるときのスタンバイ温調をする必要がなく省電力化ができる。
【０００４】
この定着装置は、加熱体としてのヒータと、このヒータに接触して加熱されつつ回転する可撓性を有する回転体としての定着フィルムと、該定着フィルムを介してヒータと定着ニップ部を形成する加圧部材としての加圧ローラとから構成される。
【０００５】
定着ニップ部の定着フィルムと加圧ローラとの間に未定着トナー像を坦持させた記録材を導入する。そして、定着フィルムと加圧ローラとにより挟持搬送する過程で定着フィルムを介してヒータの熱を与えながら定着ニップ部の加圧力で未定着トナー像を記録材面に定着させる。
【０００６】
フィルム加熱方式の加熱定着装置においては、加圧ローラの長手方向の温度ムラや、加圧ローラの硬度ムラや外径ムラ等が存在する場合がある。すると、定着ニップ部の長手方向において記録材の搬送速度にムラが発生し、紙等の記録材が定着ニップ部を通過するときに皺（しわ）が発生する場合があった。
【０００７】
例えば、特許文献１に記載されたように、加圧ローラの形状を逆クラウン形状（加圧ローラの長手方向の両端部付近の外径が中央部の外径よりも大きい形状）にすることで記録材が定着ニップ部を通過するときの皺（しわ）の発生を抑制することができる。このメカニズムとしては、加圧ローラを逆クラウン形状にすることにより加圧ローラの周速度が長手方向の中央部よりも両端部付近で速くなる。これにより加圧ローラによる記録材の搬送力を長手方向の中央部よりも両端部付近で大きくすることができる。これにより記録材を加圧ローラの長手方向に沿って外側に引っ張り定着ニップ部を通過する記録材の長手方向中央付近が弛まないようにすることで皺（しわ）の発生が抑えられる。
【０００８】
一方で、加圧ローラの弾性層に断熱効果を持たせると、印刷開始時の加圧ローラへの蓄熱の影響を抑えられるため、ＦＰＯＴ（First Print Out Time；ファーストプリントアウトタイム）の短縮に有効である。加圧ローラに断熱効果を持たせるためには、例えば、シリコーンゴムを発泡して形成した弾性スポンジゴム層を用いることができる。或いは、シリコーンゴム層内に中空のフィラー（マイクロバルーン等）を分散させ、硬化物内に気体部分を持たせて断熱効果を高めた弾性気泡ゴム層を用いることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平４−４４０７６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、スポンジゴムや弾性気泡ゴム等の内部に空隙を有する弾性層を用いた加圧ローラの形状を逆クラウン形状にした場合、加圧ローラの長手方向の中央部と端部との間で記録材に対する十分な搬送速度差が生じない。このため記録材の搬送を安定させることができず、紙等の記録材が定着ニップ部を通過するときに皺（しわ）が発生してしまうという問題があった。スポンジゴムのように内部に空隙を有するゴムは、ゴム自体の弾性が大きいためゴムの変形により加圧ローラの長手方向の中央部と端部との間で記録材の搬送力差が吸収されることが原因である。
【００１１】
本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、内部に空隙を含有する弾性体を弾性層に用いても記録材の皺（しわ）の発生を防止することができる加圧ローラを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するための本発明に係る加圧ローラの代表的な構成は、加熱部材に圧接して加熱ニップ部を形成し、該加熱ニップ部で被加熱材を挟持搬送する加圧ローラにおいて、空隙を有する弾性層と、前記弾性層の外周面上に設けられた中間層と、前記中間層の外周面上に設けられた表層と、を有し、前記中間層は、前記加圧ローラの長手方向の端部の層厚よりも長手方向の中央部の層厚が厚いことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、内部に空隙を含有する弾性体を弾性層に用いても記録材の皺（しわ）の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る加圧ローラを加熱装置に備えた画像形成装置の構成を示す断面説明図である。
【図２】本発明に係る加圧ローラを備えた加熱装置の第１実施形態の構成を示す断面説明図である。
【図３】（ａ），（ｂ）は、本発明に係る加圧ローラの第１実施形態の構成を示す断面説明図である。
【図４】（ａ）は、第１実施形態の加圧ローラの非加圧状態を示す断面説明図である。（ｂ）は、第１実施形態の加圧ローラが加圧された状態を示す断面説明図である。
【図５】図４（ａ）に示す第１実施形態の加圧ローラの中間層の層厚と、３０℃の室温時と、印刷時の加圧ローラの温度に相当する１２０℃の加熱時における加圧ローラの外径の直径と、加熱に伴う加圧ローラの外径の直径の変化量との関係を示す。
【図６】第１実施形態の加圧ローラを定着装置に備えた画像形成装置を用いて加圧ローラの長手方向の中央部における中間層の層厚と、長手方向の両端部における中間層の層厚との層厚差を変化させたときの記録材に発生する皺（しわ）の発生頻度を示す。更に、加圧ローラの長手方向の中央部と、両端部とで発生する記録材の搬送力差により生じる記録材の搬送方向に形成した切れ目の開き量とを示す図である。
【図７】第１実施形態の加圧ローラを定着装置に備えた画像形成装置を用いて定着ニップ部を記録材が通過する際に該定着ニップ部の長手方向における記録材の搬送方向に形成した切れ目の開き量を示す平面説明図である。
【図８】第１実施形態の加圧ローラの長手方向の中央部における中間層の層厚と、長手方向の両端部における中間層の層厚との層厚差を示す。更に、定着ニップ部の長手方向の中央部における記録材の搬送方向の幅と、長手方向の両端部における記録材の搬送方向の幅を示す。更に、第１実施形態の加圧ローラを定着装置に備えた画像形成装置を用いて定着ニップ部の長手方向の中央部における定着性との関係を示す図である。
【図９】（ａ）は、比較例１の加圧ローラの非加圧状態の構成を示す断面説明図である。（ｂ）は、比較例１の加圧ローラが加圧された状態を示す断面説明図である。
【図１０】（ａ）は、比較例２の加圧ローラが加圧された状態を芯金に沿って切断して見せた断面説明図である。（ｂ）は、比較例２の加圧ローラが加圧された状態を（ａ）に示す加圧ローラの長手方向の両端部で切断して見せた断面説明図である。（ｃ）は、比較例２の加圧ローラが加圧された状態を（ａ）に示す加圧ローラの長手方向の中央部で切断して見せた断面説明図である。
【図１１】本発明に係る加圧ローラの第２実施形態の構成を示す断面説明図である。
【図１２】比較例３の加圧ローラの構成を示す断面説明図である。
【図１３】第２実施形態の加圧ローラと比較例３の加圧ローラとをそれぞれ定着装置に備えた画像形成装置を用いて定着ニップ部を通過する記録材に発生する皺（しわ）の発生頻度を示す。更に、定着ニップ部を記録材が通過する際に加圧ローラの長手方向の中央部と、両端部とで発生する記録材の搬送力差により生じる記録材の搬送方向に形成した切れ目の開き量とを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図により本発明に係る加圧ローラを加熱装置に備えた画像形成装置の一実施形態を具体的に説明する。
【実施例１】
【００１６】
先ず、図１〜図１０を用いて本発明に係る加圧ローラを加熱装置に備えた画像形成装置の第１実施形態の構成について説明する。
【００１７】
＜画像形成装置＞
図１は、本発明に係る加圧ローラを加熱装置に備えた画像形成装置の構成を示す断面説明図である。本実施形態の画像形成装置１７は、電子写真方式を利用した転写式のレーザビームプリンターの一例である。図１において、１は、像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体からなる感光ドラムである。
【００１８】
感光ドラム１は、図１の矢印Ａ方向に所定の周速度（プロセススピード）で回転駆動される。感光ドラム１は以下の通り構成される。ＯＰＣ（Organic Photo Conductor；有機光半導体）、アモルファスセレン（ａ−Ｓｅ）、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）等の感光材料層が使用される。該感光材料層をアルミニウムやニッケル等のシリンダ（ドラム）状の導電性基体の外周面上に形成した構成から成る。
【００１９】
感光ドラム１は、図１の矢印Ａ方向の回転過程で、帯電手段としての帯電ローラ２により所定の極性及び電位に一様に帯電処理される。帯電ローラ２により一様に帯電された感光ドラム１の表面に対して、像露光手段となるレーザスキャナ３から出射された画像情報に応じて変調制御（ＯＮ／ＯＦＦ制御）されたレーザ光３ａが照射されて走査露光される。これにより感光ドラム１の表面に目的の画像情報に応じた静電潜像が形成される。
【００２０】
感光ドラム１の表面に形成された静電潜像に対して現像手段となる現像装置４によりトナーＴ（現像剤）が供給されて現像されて可視化される。現像方法としては、絶縁性トナーを交流バイアスによるジャンピング作用により感光ドラム１の表面に付着させるジャンピング現像法がある。他に、現像剤として非磁性トナーと磁性キャリアとを使用する二成分現像法がある。
【００２１】
他に、ＦＥＥＤ（Floating Electrode Effect Developing）現像法等が用いられ、イメージ露光と反転現像との組み合わせで用いられる。尚、ＦＥＥＤ現像法とは一成分絶縁性トナーを用いた接触現像法で島状に分離して配置された微細電極（フロート電極）を表面に持つ現像剤担持体にトナー層を形成し、それを静電潜像に摺擦して現像するものである。
【００２２】
一方、給送カセット９内に収容されている記録材Ｐは、図１の反時計回り方向に回転する給送ローラ８により繰り出され、図示しない分離手段との協働により一枚ずつ分離給送される。その後、ガイド部材１０等からなる搬送路２４を通って一旦停止したレジストローラ１１のニップ部に記録材Ｐの先端部が突き当たって斜行が補正される。その後、記録材Ｐは、所定の制御タイミングで回転するレジストローラ１１により挟持搬送される。そして、感光ドラム１の表面と、転写手段となる転写ローラ５との圧接部からなる転写ニップ部Ｎ１に搬送される。そして、感光ドラム１の表面に形成されたトナー画像が転写ニップ部Ｎ１を通過する記録材Ｐの感光ドラム１の表面側の面に順次に転写されていく。
【００２３】
転写ニップ部Ｎ１を通過した記録材Ｐは、図１の矢印Ａ方向に回転する感光ドラム１の表面から順次に分離される。そして、搬送装置１２により加熱装置となる定着装置６に設けられた加熱部材となる定着フィルム２０と加圧ローラ２１とにより挟持搬送される過程で加熱及び加圧されてトナーＴが熱溶融し、記録材Ｐに熱定着される。
【００２４】
加圧ローラ２１は、定着フィルム２０（加熱部材）の外周面に圧接して定着ニップ部Ｎ２（加熱ニップ部）を形成する。該定着ニップ部Ｎ２で記録材Ｐ（被加熱材）を挟持搬送する。定着装置６を出た記録材Ｐは、搬送ローラ１３により挟持搬送されてガイド部材１４等により構成される搬送路２５を通って排出ローラ１５により挟持搬送されて排出トレイ１６上に排出される。転写後に感光ドラム１の表面に残留した転写残トナー等の付着汚染物は、クリーニング手段となるクリーニング装置７に設けられたクリーニングブレード７ａにより掻き取られて回収される。表面が清浄面化された感光ドラム１は、繰り返して作像に供される。このように画像形成装置１７は、記録材Ｐに画像を形成する。
【００２５】
＜加熱装置＞
次に、図２を用いて本実施形態の加圧ローラ２１を備えた加熱装置となる定着装置６の構成について説明する。図２は、本発明に係る加圧ローラを備えた加熱装置の第１実施形態の構成を示す断面説明図である。図２に示す加熱装置としての定着装置６は、テンションレスタイプのフィルム加熱方式で加圧回転体となる加圧ローラ駆動方式の定着装置６である。
【００２６】
図２において、１８は、横断面が略半円弧状の樋型で、図２の手前から奥方向に向かって長手方向とされるフィルムガイド部材である。１９は、フィルムガイド部材１８の下面の略中央部に長手方向に沿って形成した溝部１８ａ内に収容して保持された図２の手前から奥方向に向かって長手方向とされる加熱体となるヒータである。２０は、フィルムガイド部材１８の外周にルーズに外嵌させたエンドレスベルト状の耐熱性フィルムからなる定着フィルムである。
【００２７】
図２において、２２は、図２の手前から奥方向に向かって長手方向とされる定着ステーである。定着ステー２２は、該定着ステー２２の長手方向の両端部に受けた加圧力をフィルムガイド部材１８の長手方向に対して均一に伝える。２１は、可撓性を有する定着フィルム２０を介在してヒータ１９の下面１９ｅに圧接させた加圧部材となる加圧ローラである。
【００２８】
図２において、Ｎ２は、定着フィルム２０を挟ませてヒータ１９の下面１９ｅに圧接させた加圧ローラ２１の弾性層２１ｂの弾性変形によってヒータ１９の下面１９ｅとの間に形成された圧接ニップ部からなる定着ニップ部である。加圧ローラ２１は、駆動源となるモータＭの回転駆動力が図示しないギア等の動力伝達手段を介して伝達されて所定の周速度で図２の矢印ｂ方向に回転駆動される。フィルムガイド部材１８は、例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ；Polyphenylene sulfide）や液晶ポリマー等の耐熱性樹脂の成形品により構成される。
【００２９】
ヒータ１９は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等の長尺で薄板状の基板１９ａを有する。更に、該基板１９ａの表面側（定着フィルム２０の内周面側）に図２の手前から奥方向に向かう長手方向に沿って形成した線状、或いは、細帯状のＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）等の発熱体１９ｂ（抵抗発熱体）を有する。
【００３０】
更に、ヒータ１９は、ガラスコート層１９ｃ、基板１９ａの裏面側に設けたサーミスタ等の検温素子１９ｄ等からなる低熱容量のセラミックヒータにより構成される。このヒータ１９は、発熱体１９ｂに対する図示しない電極からの電力供給により迅速に昇温した後、検温素子１９ｄを含む電力制御系により所定の定着温度（制御温度）を維持するように制御される。
【００３１】
定着フィルム２０の内周面は、ヒータ１９の表面に設けられたガラスコート層１９ｃと接触して摺動する。この摺動抵抗を下げるために潤滑剤としてのグリースがガラスコート層１９ｃの表面に塗布される。定着ステー２２は、鉄、ステンレス、快削鋼（ＳＵＭ）、ジンコート鋼板等の剛性のある材料を使用し、断面コ字形状で構成することで剛性を高めている。
【００３２】
定着フィルム２０は、熱容量を小さくしてクイックスタート性を向上させるために、膜厚を総厚で２００μｍ以下の複合層フィルムで構成される。定着フィルム２０の基層は、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ；Poly Ether Ether Ketone）等の耐熱性樹脂により構成される。或いは、耐熱性、高熱伝導性を有するステンレス（ＳＵＳ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、亜鉛（Ｚｎ）等の金属部材を単独、或いは複合して形成される。
【００３３】
定着フィルム２０の外周面に設けられる離型層のメインポリマーは、フッ素樹脂で構成され、必要に応じてカーボンブラック、イオン導電性物質等の導電性部材を含有させても良い。定着フィルム２０は、少なくとも画像形成時に加圧ローラ２１が図２の矢印ｂ方向に回転駆動されることで該加圧ローラ２１の回転に従動する。加圧ローラ２１を回転駆動すると、定着ニップ部Ｎ２において加圧ローラ２１と定着フィルム２０の外周面との摩擦力により定着フィルム２０に回転力が作用する。定着フィルム２０が回転している際には、該定着フィルム２０の内周面が定着ニップ部Ｎ２においてヒータ１９の表面に設けられたガラスコート層１９ｃに密着して摺動する。
【００３４】
記録材Ｐが定着フィルム２０の外周面と加圧ローラ２１とが圧接された定着ニップ部Ｎ２で挟持搬送されることにより記録材Ｐ上のトナー像は、ヒータ１９の熱により熱溶融して加熱定着される。そして、定着ニップ部Ｎ２を通過した記録材Ｐは、定着フィルム２０の外周面から分離されて下流側に搬送される。また、図２の矢印ｂ方向に回転駆動される加圧ローラ２１に従動して図２の矢印ｃ方向に回転する定着フィルム２０は以下の通りである。定着ニップ部Ｎ２以外には実質的にテンションが作用しておらず該定着フィルム２０の長手方向における寄り移動規制手段としては、定着フィルム２０の長手方向の両端部を単純に受け止めるだけの図示しないフランジ部材のみが設けられている。
【００３５】
＜加圧ローラ＞
次に、図３を用いて本実施形態の加圧ローラ２１の構成について説明する。図３（ａ），（ｂ）は、本実施形態の加圧ローラ２１の構成を示す断面説明図である。図３（ａ），（ｂ）に示す加圧ローラ２１は、鉄やアルミニウム等の材質からなり断面真円形状で外周面に沿った長さである外周長が長手方向に均一な丸軸からなる芯金２１ａを有する。更に、該芯金２１ａの外周面上に内部に空隙２６を有して断熱性を有する発泡化した弾性層２１ｂを有する。
【００３６】
更に、該弾性層２１ｂの外周面上には、中間層２１ｃが設けられている。中間層２１ｃの外周面上には、表層となる離型層２１ｄが形成されている。離型層２１ｄは、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共重合体）等のフッ素樹脂により構成される。または、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ；Polytetrafluoroethylene）等のフッ素樹脂により構成される。または、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレンヘキサフルオロプロピレン共重合体）等のフッ素樹脂により構成される。これらは耐熱性を有する。
【００３７】
弾性層２１ｂは、定着装置６（加熱装置）のクイックスタート性を向上させるために、樹脂マイクロバルーン等を入れたシリコーンゴムを発泡して断熱化させて成る内部に空隙２６を有する弾性層として構成される。弾性層２１ｂの層厚は、２ｍｍ〜１０ｍｍの範囲が望ましい。尚、以下に説明する本実施形態の効果確認で用いた弾性層２１ｂの層厚Ｊは、図３（ａ），（ｂ）に示す加圧ローラ２１の長手方向（図３（ａ），（ｂ）の左右方向）中央部Ｌ１で３．５ｍｍである。
【００３８】
中間層２１ｃとしては、耐熱性のシリコーンゴムやカーボンファイバーを入れ込んで配向させたシリコーンゴム等で構成される。中間層２１ｃは、弾性層２１ｂよりもマイクロ硬度を高く設定している。尚、中間層２１ｃのマイクロ硬度とは、高分子計器株式会社製のアスカー  マイクロゴム硬度計「ＭＤ−１型」を用いて測定した硬度（以下、「マイクロ硬度（ＭＤ−１型）」という）である。また、中間層２１ｃは、離型層２１ｄと弾性層２１ｂとを接着する接着層を兼ねても良い。中間層２１ｃのマイクロ硬度は、２５°以上、且つ５０°以下の範囲で設定することが好ましい。
【００３９】
本実施形態では、加圧ローラ２１の外周面に離型層２１ｄが設けられるため中間層２１ｃのマイクロ硬度を測定する際には、離型層２１ｄを剥がして測定した。具体的な測定条件としては、常温（温度２３℃）、常湿（湿度５０％ＲＨ）の環境条件において、１２時間程度放置した中間層２１ｃに対して高分子計器株式会社製のアスカー  マイクロゴム硬度計「ＭＤ−１型」を１０Ｎのピークホールドモードで測定した。
【００４０】
図３（ａ），（ｂ）に示す加圧ローラ２１の長手方向（図３（ａ），（ｂ）の左右方向）中央部Ｌ１と、各両端部Ｌ２，Ｌ３との間の距離Ｒ２，Ｒ３は、それぞれ１００ｍｍである。図３（ａ），（ｂ）に示す加圧ローラ２１の長手方向の形状は、該加圧ローラ２１の外径の直径Ｄ（外径）が図３（ａ），（ｂ）に示す加圧ローラ２１の長手方向（図３（ａ），（ｂ）の左右方向）において全長に亘って均一なストレート形状で構成されている。
【００４１】
また、図３（ａ），（ｂ）に示す加圧ローラ２１の中間層２１ｃは以下の通りである。図３（ａ），（ｂ）に示す加圧ローラ２１の長手方向（図３（ａ），（ｂ）の左右方向）の各両端部Ｌ２，Ｌ３における層厚Ｊ２，Ｊ３よりも長手方向の中央部Ｌ１の層厚Ｊ１が厚くなるように構成されている。図３（ａ）に示す加圧ローラ２１の中間層２１ｃは、該中央部Ｌ１から各両端部Ｌ２，Ｌ３を断面放物線形状でつないだクラウン形状となっている。
【００４２】
図３（ａ）に示す加圧ローラ２１の長手方向の外径形状をストレート形状で構成し、中間層２１ｃを該中央部Ｌ１から各両端部Ｌ２，Ｌ３を断面放物線形状でつないだクラウン形状とすることで弾性層２１ｂは逆クラウン形状となっている。逆クラウン形状とは、弾性層２１ｂの長手方向（図３（ａ）の左右方向）両端部Ｌ２，Ｌ３の外径の直径ｄ２，ｄ３が長手方向の中央部Ｌ１の外径の直径ｄ１よりも大きい形状である。
【００４３】
一方、中間層２１ｃの長手方向の層厚Ｊの他の構成としては、図３（ｂ）に示すように、中間層２１ｃの長手方向の中央部Ｌ１から各折曲部Ｌ４，Ｌ５まで同じ層厚Ｊ１で構成する。更に、該各折曲部Ｌ４，Ｌ５から長手方向の両端部Ｌ２，Ｌ３に向かってテーパ状に層厚Ｊが減少するテーパ形状で構成することでも良い。例えば、図３（ｂ）に示す加圧ローラ２１の長手方向（図３（ｂ）の左右方向）中央部Ｌ１と、各折曲部Ｌ４，Ｌ５との間の距離Ｒ４，Ｒ５は、それぞれ３０ｍｍである。
【００４４】
中間層２１ｃの長手方向（図３（ｂ）の左右方向）中央部Ｌ１から各折曲部Ｌ４，Ｌ５までの内径の直径ｄ１が図３（ｂ）に示す中間層２１ｃの長手方向（図３（ｂ）の左右方向）の全長に亘って均一なストレート形状である。図３（ｂ）に示す加圧ローラ２１の長手方向の外径形状をストレート形状で構成する。そして、中間層２１ｃを長手方向の中央部Ｌ１と同じ内径の直径ｄ１を有する各折曲部Ｌ４，Ｌ５から各両端部Ｌ２，Ｌ３までをテーパ面でつないだクラウン形状とする。これにより弾性層２１ｂは逆クラウン形状となっている。これにより図３（ａ）に示す逆クラウン形状の弾性層２１ｂと同様の効果が得られる。
【００４５】
本実施形態の加圧ローラ２１は、図３（ａ），（ｂ）に示すように、中間層２１ｃの長手方向（図３（ａ），（ｂ）の左右方向）中央部Ｌ１における層厚Ｊ１と、各長手方向の両端部Ｌ２，Ｌ３における層厚Ｊ２，Ｊ３とで層厚差ΔＪを設ける。これにより弾性層２１ｂを図３（ａ）に示す逆クラウン形状、或いは、図３（ｂ）に示すテーパ形状で成形できる金型に樹脂マイクロバルーン等を入れたシリコーンゴムを注入して焼成して発泡させ、内部に空隙２６を含有させる。その後、該弾性層２１ｂの外周面上に該中間層２１ｃをリングコート法により長手方向の位置に応じて厚さを振りながら塗布することで作成した。
【００４６】
＜記録材の皺（しわ）抑制＞
本実施形態では、図３（ａ），（ｂ）に示すように、加圧ローラ２１の弾性層２１ｂと離型層２１ｄとの間に断面放物線形状でつないだクラウン形状、或いは、テーパ面でつないだクラウン形状の中間層２１ｃを備える。これにより弾性層２１ｂが逆クラウン形状で構成される。これにより図２に示す定着ニップ部Ｎ２を通過する記録材Ｐに発生する皺（しわ）の抑制効果が生じるメカニズムについて説明する。
【００４７】
＜比較例１＞
図９（ａ），（ｂ）は、芯金７１ａの外周面上に内部に空隙２６を有さないゴム（以下、「ソリッドゴム」という）からなる弾性層７１ｂを設け、該弾性層７１ｂの外周面上に表層となる離型層７１ｄを設けた加圧ローラ７１の構成を示す。図９（ａ），（ｂ）に示す比較例１の加圧ローラ７１は、内部に空隙２６を有さないソリッドゴムからなる弾性層７１ｂを除けば以下の通りである。。芯金７１ａ、離型層７１ｄは、図３（ａ），（ｂ）及び図４（ａ），（ｂ）に示す本実施形態の加圧ローラ２１の芯金２１ａ、離型層２１ｄと材質や構成が同様に構成される。
【００４８】
図９（ａ）は、非加圧状態の加圧ローラ７１の構成を示す。図９（ｂ）は、加圧状態の加圧ローラ７１の構成を示す。図９（ｂ）の矢印Ｆ方向に加圧ローラ７１が加圧されると、加圧部の弾性層７１ｂ１が潰されて変形するものの潰された分が該加圧部の弾性層７１ｂ１に隣接する非加圧部の弾性層７１ｂ２が膨張するように変形する。
【００４９】
このため加圧ローラ７１が加圧されても該加圧ローラ７１の周方向に沿った外周面の長さ（以下、「外周長」という）の変化は殆どない。図９（ａ），（ｂ）に示す比較例１の内部に空隙２６を有さないゴムからなる弾性層７１ｂを用いた加圧ローラ７１は、加圧されても外周長が維持される。このため加圧ローラ７１に逆クラウン形状をつけることで図９（ｂ）に示す加圧時においても加圧ローラ７１の長手方向の中央部Ｌ１と、端部とで記録材Ｐに搬送力差が生じ、皺（しわ）の抑制効果が得られる。
【００５０】
＜比較例２＞
図１０（ａ）〜（ｃ）は、比較例２の加圧ローラ８１の構成を示す図である。加圧ローラ８１は、芯金８１ａの外周面上に内部に空隙２６を有するゴムからなる逆クラウン形状の弾性層８１ｂが設けられる。更に、該弾性層８１ｂの外周面上に長手方向（図１０（ａ）の左右方向）の全長に亘って均一な層厚Ｊを有する高硬度でない中間層８１ｃが設けられる。更に、該中間層８１ｃの外周面上に表層となる離型層８１ｄが設けられる。
【００５１】
図１０（ａ）〜（ｃ）に示す比較例２の加圧ローラ８１は、逆クラウン形状の弾性層８１ｂと、長手方向（図１０（ａ）の左右方向）の全長に亘って均一な層厚Ｊを有する高硬度でない中間層８１ｃを除けば以下の通りである。芯金８１ａ、離型層８１ｄは、図３（ａ），（ｂ）及び図４（ａ），（ｂ）に示す本実施形態の加圧ローラ２１の芯金２１ａ、離型層２１ｄと材質や構成が同様に構成される。
【００５２】
図１０（ａ）は矢印Ｆ方向に加圧された加圧ローラ８１を芯金８１ａに沿って切断して見せた断面説明図である。図１０（ｂ）は矢印Ｆ方向に加圧された加圧ローラ８１を図１０（ａ）に示す加圧ローラ８１の長手方向の両端部Ｌ２，Ｌ３で切断して見せた断面説明図である。図１０（ｃ）は矢印Ｆ方向に加圧された加圧ローラ８１を図１０（ａ）に示す加圧ローラ８１の長手方向の中央部Ｌ１で切断して見せた断面説明図である。
【００５３】
図１０（ａ）〜（ｃ）に示す比較例２の加圧ローラ８１の弾性層８１ｂは、内部に空隙２６を有するゴムからなるため加圧ローラ８１が図１０（ａ）〜（ｃ）の矢印Ｆ方向に加圧されると、加圧部の弾性層８１ｂ１が潰されて変形する。しかし、図９（ｂ）に示すソリッドゴムとは異なり、加圧部の弾性層８１ｂ１に隣接する非加圧部の弾性層８１ｂ２の変形は小さい。このため図１０（ａ）〜（ｃ）に示す比較例２の加圧ローラ８１は、加圧されると潰された分だけ外周長が短くなる。
【００５４】
図１０（ａ）に示すように、加圧ローラ８１の外周形状を逆クラウン形状で構成した場合は、図１０（ａ）に示す加圧ローラ８１の長手方向の両端部Ｌ２，Ｌ３では、加圧ローラ８１の外径の直径Ｄ２，Ｄ３が大きい。一方、加圧ローラ８１の長手方向の中央部Ｌ１では、加圧ローラ８１の外径の直径Ｄ１が小さい。このため図１０（ｂ）に示す加圧ローラ８１の長手方向の両端部Ｌ２，Ｌ３における弾性層８１ｂでは以下の通りである。
【００５５】
図１０（ｃ）に示す加圧ローラ８１の長手方向の中央部Ｌ１における弾性層８１ｂと比較して矢印Ｆ方向に加圧される加圧部の弾性層８１ｂ１がより潰れ易くなっている。弾性層８１ｂ１が潰れた分だけ加圧ローラ８１の外周長が短くなっている。このため図１０（ａ）に示すように、加圧ローラ８１の外形形状を逆クラウン形状とした場合でも該加圧ローラ８１の長手方向の中央部Ｌ１と両端部Ｌ２，Ｌ３との外周長差が小さくなる。このため加圧ローラ８１の長手方向の中央部Ｌ１と両端部Ｌ２，Ｌ３とで記録材Ｐに所望の搬送力差が得られ難く、記録材Ｐに発生する皺（しわ）の抑制効果が小さい。
【００５６】
図４（ａ）は、本実施形態の加圧ローラ２１の非加圧状態を示す断面説明図である。図４（ｂ）は、本実施形態の加圧ローラ２１が加圧された状態を示す断面説明図である。図４（ａ），（ｂ）に示す本実施形態の加圧ローラ２１は、芯金２１ａの外周面上に内部に空隙２６を有するゴムからなる弾性層２１ｂを設ける。そして、該弾性層２１ｂの外周面上に高硬度層からなる中間層２１ｃを設ける。そして、該中間層２１ｃの外周面上に離型層２１ｄ（表層）が形成されている。
【００５７】
図１０（ａ）〜（ｃ）に示して前述した比較例２の加圧ローラ８１は以下の通りである。芯金８１ａの外周面上に内部に空隙２６を有するゴムからなる弾性層８１ｂを設ける。そして、該弾性層８１ｂの外周面上に高硬度でない中間層８１ｃを設ける。そして、該中間層８１ｃの外周面上に離型層８１ｄ（表層）が形成されている。比較例２の加圧ローラ８１の高硬度でない中間層８１ｃのマイクロ硬度（ＭＤ−１型）は、２０°程度である。
【００５８】
図４（ａ），（ｂ）に示す本実施形態の加圧ローラ２１の中間層２１ｃのマイクロ硬度（ＭＤ−１型）が２５°以上であれば以下の通りである。図４（ｂ）に示す矢印Ｆ方向に加圧ローラ２１が加圧されても該加圧ローラ２１の外周長の変化は殆どなく、該加圧ローラ２１の長手方向の中央部Ｌ１と、長手方向の両端部Ｌ２，Ｌ３とで、記録材Ｐの搬送力差が得られ易い。
【００５９】
図４（ｂ）に示すように、加圧ローラ２１が矢印Ｆ方向に加圧されると以下の通りである。加圧部の弾性層２１ｂ１が潰され、該弾性層２１ｂ１に隣接する非加圧部の弾性層２１ｂ２、該弾性層２１ｂ２の外周面上の中間層２１ｃ２、該中間層２１ｃ２の外周面上の離型層２１ｄ２は変形する。しかし、高硬度層からなる中間層２１ｃが殻のような役割を担い、非加圧部においても加圧ローラ２１の外周長を維持するような図９（ｂ）に示す比較例１のように、ソリッドゴムからなる加圧ローラ７１に似た挙動をする。
【００６０】
一方で、図４（ａ），（ｂ）に示す加圧ローラ２１の中間層２１ｃのマイクロ硬度（ＭＤ−１型）が５０°よりも大きくなると、紙等の記録材Ｐに対する加圧ローラ２１の表面のグリップ力が低下する。特に、記録材Ｐとして吸湿度が高い紙を高湿度環境下で使用した場合に記録材Ｐが定着装置６の定着ニップ部Ｎ２を通過する際に紙に含有された水分が熱により蒸発して水蒸気が発生する。これにより加圧ローラ２１の表面に水滴が付着することで記録材Ｐがスリップし易くなる。そのため図４（ａ），（ｂ）に示す加圧ローラ２１の中間層２１ｃのマイクロ硬度（ＭＤ−１型）は５０°以下に抑えることが好ましい。
【００６１】
また、中間層２１ｃの層厚Ｊを厚くすることにより加熱による弾性層２１ｂの熱膨張を阻害できる。これにより加圧ローラ２１の外周長の変動を小さくすることができる。本実施形態では、図３（ａ），（ｂ）に示すように、加圧ローラ２１の中間層２１ｃの長手方向の中央部Ｌ１の層厚Ｊ１が長手方向の両端部Ｌ２，Ｌ３の層厚Ｊ２，Ｊ３よりも厚くなるように設定している。
【００６２】
図５は、図４（ａ）に示す加圧ローラ２１の中間層２１ｃの層厚Ｊを示す。更に、３０℃の室温時と、印刷時の加圧ローラ２１の温度に相当する１２０℃の加熱時における加圧ローラ２１の外径の直径Ｄを示す。更に、加熱に伴う加圧ローラ２１の外径の直径Ｄの変化量との関係を示す。図５に示すように、加圧ローラ２１の中間層２１ｃの層厚Ｊが大きくなるほど、加熱に伴う加圧ローラ２１の外径の直径Ｄの変化量が小さくなる。従って、加圧ローラ２１の中間層２１ｃの層厚Ｊを大きくすることにより加熱時の弾性層２１ｂの熱膨張を阻止できる。
【００６３】
加熱時における加圧ローラ２１の長手方向の中央部Ｌ１と、長手方向の両端部Ｌ２，Ｌ３との熱膨張量に差を持たせる。これにより印刷時に加圧ローラ２１の長手方向の中央部Ｌ１と、長手方向の両端部Ｌ２，Ｌ３とで加圧ローラ２１の外周長差を大きくすることができる。そのため加圧ローラ２１の長手方向の中央部Ｌ１と、長手方向の両端部Ｌ２，Ｌ３とで記録材Ｐの搬送力差が得られ易くなり、記録材Ｐに発生する皺（しわ）の抑制効果が得られる。
【００６４】
＜皺（しわ）と搬送力差の測定実験＞
次に、図６及び図７を用いて定着装置６の定着ニップ部Ｎ２を通過する記録材Ｐに発生する皺（しわ）の発生頻度について説明する。更に、加圧ローラ２１の長手方向の中央部Ｌ１と、長手方向の両端部Ｌ２，Ｌ３との間の搬送力差により生じる図７に示す記録材Ｐの搬送方向に形成した切れ目Ｐ４，Ｐ５の開き量Ｗの測定実験結果について説明する。図６は、本実施形態の加圧ローラ２１を定着装置６に備えた画像形成装置１７を用いて得られた効果を説明する図である。
【００６５】
図３（ａ）に示す加圧ローラ２１の長手方向の中央部Ｌ１における中間層２１ｃの層厚Ｊ１と、長手方向の両端部Ｌ２，Ｌ３における中間層２１ｃの層厚Ｊ２，Ｊ３との層厚差ΔＪを変化させる。以下、単に、中間層２１ｃの長手方向の中央部Ｌ１における層厚Ｊ１と、長手方向の両端部Ｌ２，Ｌ３における層厚Ｊ２，Ｊ３との層厚差ΔＪを変化させるともいう。図６は、そのときの定着ニップ部Ｎ２を通過する記録材Ｐに発生する皺（しわ）の発生頻度を示す。
【００６６】
更に、図６は、定着ニップ部Ｎ２を記録材Ｐが通過する際に加圧ローラ２１の長手方向の中央部Ｌ１と、長手方向の両端部Ｌ２，Ｌ３とで発生する記録材Ｐの搬送力差により生じる図７に示す記録材Ｐの搬送方向に形成した切れ目Ｐ４，Ｐ５の開き量Ｗとを示す。図７は、本実施形態の加圧ローラ２１を定着装置６に備えた画像形成装置１７を用いて定着ニップ部Ｎ２を記録材Ｐが通過する際に該定着ニップ部Ｎ２の長手方向における記録材Ｐの搬送方向に形成した切れ目Ｐ４，Ｐ５の開き量Ｗを示す平面説明図である。
【００６７】
定着ニップ部Ｎ２を通過する記録材Ｐに発生する皺（しわ）の評価に関しては以下の通りである。定着装置６が常温の状態から印字サンプリングをスタートする。使用する記録材Ｐは、標準紙として、坪量が７５ｇ／ｍ２でレターサイズ（２７９．４ｍｍ×２１５．９ｍｍ）のＸｅｒｏｘ社製の「Business4200（商品名）」を使用する。そして、２００枚連続印刷することにより定着ニップ部Ｎ２を通過する記録材Ｐに発生する皺（しわ）の発生頻度を測定した。
【００６８】
加圧ローラ２１の長手方向の中央部Ｌ１と、長手方向の両端部Ｌ２，Ｌ３とで発生する記録材Ｐの搬送力差は以下の通りである。図７に示すように、記録材Ｐを加圧ローラ２１の長手方向（図７の左右方向）の両端部側に向かって引っ張る力により生じる記録材Ｐに形成した切れ目Ｐ４，Ｐ５の開き量Ｗを測定することで求めた。図７に示す坪量が７５ｇ／ｍ２でレターサイズ（２７９．４ｍｍ×２１５．９ｍｍ）のＸｅｒｏｘ社製の「Business4200（商品名）」からなる記録材Ｐを使用する。
【００６９】
該記録材Ｐの図７の矢印ｅ方向で示す搬送方向を長手方向とし、該長手方向（長さ２７９．４ｍｍ）の先端部Ｐ１から３０ｍｍの記録材Ｐの搬送方向と直交する方向（図７の左右方向）の中央位置に始点Ｐ３を設ける。この始点Ｐ３から記録材Ｐの搬送方向の後端部Ｐ２に至る切れ目Ｐ４，Ｐ５を入れる。
【００７０】
そして、該切れ目Ｐ４，Ｐ５の無い先端部Ｐ１側から記録材Ｐを定着装置６の定着ニップ部Ｎ２に搬送する。そして、該記録材Ｐの搬送方向の後端部Ｐ２から図７の矢印ｅ方向で示す搬送方向に３０ｍｍの位置が定着装置６の定着ニップ部Ｎ２に突入する直前で記録材Ｐの搬送を停止する。そして、該記録材Ｐの搬送方向の後端部Ｐ２から図７の矢印ｅ方向で示す搬送方向に１０ｍｍの位置における切れ目Ｐ４，Ｐ５の開き量Ｗを測定した。
【００７１】
図６に示す実験では、図３（ａ）に示すように、加圧ローラ２１の長手方向の外径形状は、外径の直径Ｄが均一なストレート形状である。弾性層２１ｂの外周面上に設けられた高硬度層からなる中間層２１ｃは、加圧ローラ２１の長手方向の両端部Ｌ２，Ｌ３における層厚Ｊ２，Ｊ３が１００μｍに設定される。また、加圧ローラ２１の長手方向の中央部Ｌ１における層厚Ｊ１が１００μｍ〜２００μｍの範囲で設定される。これにより中間層２１ｃの長手方向の中央部Ｌ１における層厚Ｊ１と、長手方向の両端部Ｌ２，Ｌ３における層厚Ｊ２，Ｊ３との層厚差ΔＪは、０μｍ〜１００μｍの範囲に設定される。
【００７２】
図９（ａ），（ｂ）に示す比較例１の加圧ローラ７１は、芯金８１ａの外周面上にソリッドゴムからなる弾性層７１ｂを設け、該弾性層７１ｂの外周面上に中間層を設けることなく、直接、離型層７１ｄ（表層）を設けたものである。図９（ａ）に示す加圧ローラ７１の長手方向の中央部Ｌ１における外径の直径Ｄ１は、２０．０ｍｍである。また、加圧ローラ７１の長手方向の両端部Ｌ２，Ｌ３における外径の直径Ｄ２，Ｄ３は、それぞれ２０．２ｍｍである。これにより加圧ローラ７１の外周形状は、逆クラウン形状で構成される。図９（ａ）に示す加圧ローラ７１の長手方向の中央部Ｌ１における弾性層７１ｂの層厚Ｈ１は、３．５ｍｍに設定される。
【００７３】
図１０（ａ）〜（ｃ）に示す比較例２の加圧ローラ８１は、内部に空隙２６を有する弾性層８１ｂを芯金８１ａの外周面上に設ける。更に、該弾性層８１ｂの外周面上に高硬度層ではない中間層８１ｃを設ける。更に、該中間層８１ｃの外周面上に離型層８１ｄ（表層）を設ける。図１０（ａ）に示す加圧ローラ８１の長手方向の中央部Ｌ１における外径の直径Ｄ１は、２０．０ｍｍである。また、加圧ローラ８１の長手方向の両端部Ｌ２，Ｌ３における外径の直径Ｄ２，Ｄ３は、それぞれ２０．２ｍｍである。これにより加圧ローラ８１の外周形状は、逆クラウン形状で構成される。
【００７４】
本実施形態の加圧ローラ２１の長手方向の中央部Ｌ１における中間層２１ｃの層厚Ｊ１と、長手方向の両端部Ｌ２，Ｌ３における中間層２１ｃの層厚Ｊ２，Ｊ３との層厚差ΔＪを変化させる。その際の図７に示す記録材Ｐの搬送方向の後端部Ｐ２から搬送方向に沿って設けた切れ目Ｐ４，Ｐ５の開き量Ｗを測定する。更に、定着ニップ部Ｎ２を通過する記録材Ｐに発生する皺（しわ）の発生頻度を測定する。
【００７５】
図６は、本実施形態の加圧ローラ２１の長手方向の中央部Ｌ１における中間層２１ｃの層厚Ｊ１と、長手方向の両端部Ｌ２，Ｌ３における中間層２１ｃの層厚Ｊ２，Ｊ３との層厚差ΔＪを示す。更に、図７に示す記録材Ｐの搬送方向の後端部Ｐ２から搬送方向に沿って設けた切れ目Ｐ４，Ｐ５の開き量Ｗを示す。更に、定着ニップ部Ｎ２を通過する記録材Ｐに発生する皺（しわ）の発生頻度との関係を示す図である。
【００７６】
図６に示すように、中間層２１ｃの長手方向の中央部Ｌ１における層厚Ｊ１と、長手方向の両端部Ｌ２，Ｌ３における層厚Ｊ２，Ｊ３との層厚差ΔＪが大きくなる。すると、図７に示す記録材Ｐの搬送方向の後端部Ｐ２から搬送方向に沿って設けた切れ目Ｐ４，Ｐ５の開き量Ｗが大きくなる。これにより定着ニップ部Ｎ２を通過する記録材Ｐに発生する皺（しわ）の発生頻度が低減する傾向が見られた。
【００７７】
中間層２１ｃの長手方向の中央部Ｌ１における層厚Ｊ１と、長手方向の両端部Ｌ２，Ｌ３における層厚Ｊ２，Ｊ３との層厚差ΔＪが５０μｍ以上になった場合は以下の通りである。図７に示す記録材Ｐの切れ目Ｐ４，Ｐ５の開き量Ｗは、５．５ｍｍ以上となり、皺（しわ）の発生頻度が０／２００（２００枚の記録材Ｐ中で０枚）となった。
【００７８】
一方、中間層２１ｃの長手方向の中央部Ｌ１における層厚Ｊ１と、長手方向の両端部Ｌ２，Ｌ３における層厚Ｊ２，Ｊ３との層厚差ΔＪが２５μｍと０μｍの場合は以下の通りである。記録材Ｐの切れ目Ｐ４，Ｐ５の開き量Ｗは、それぞれ４．０ｍｍと２．０ｍｍであった。このため皺（しわ）の発生頻度は、それぞれ５／２００（２００枚の記録材Ｐ中で５枚）、１０／２００（２００枚の記録材Ｐ中で１０枚）となり皺（しわ）の発生防止効果としては不十分であった。従って、中間層２１ｃの長手方向の中央部Ｌ１における層厚Ｊ１と、長手方向の両端部Ｌ２，Ｌ３における層厚Ｊ２，Ｊ３との層厚差ΔＪは、５０μｍ以上であることが好ましい。
【００７９】
一方、図９（ａ），（ｂ）に示す比較例１の加圧ローラ７１に関しては、空隙２６のない弾性層７０ｂを有する。このため加圧ローラ７１が図９（ｂ）の矢印Ｆ方向に加圧されても加圧ローラ７１の長手方向の中央部Ｌ１と、長手方向の両端部Ｌ２，Ｌ３における外周長差は維持されている。また、加圧ローラ７１の外周表面は、逆クラウン形状で構成されているため図７に示す記録材Ｐの切れ目Ｐ４，Ｐ５の開き量Ｗは、５．５ｍｍであった。これにより定着ニップ部Ｎ２を通過する記録材Ｐに発生する皺（しわ）の発生頻度は、０／２００（２００枚の記録材Ｐ中で０枚）であった。
【００８０】
尚、図１０（ａ）〜（ｃ）に示す比較例２の加圧ローラ８１に関しては、中間層８１ｃが高硬度層ではなかった。このため加圧ローラ８１の長手方向の中央部Ｌ１と、長手方向の両端部Ｌ２，Ｌ３における外周長差が小さくなる。これにより定着ニップ部Ｎ２を記録材Ｐが通過する際に加圧ローラ８１の長手方向の中央部Ｌ１と、長手方向の両端部Ｌ２，Ｌ３とで発生する記録材Ｐの搬送力差が得られなかった。このため図７に示す記録材Ｐの切れ目Ｐ４，Ｐ５の開き量Ｗは、２．０ｍｍであった。これにより定着ニップ部Ｎ２を通過する記録材Ｐに発生する皺（しわ）は、１０／２００（２００枚の記録材Ｐ中で１０枚）の頻度で発生した。
【００８１】
図４（ａ），（ｂ）に示す本実施形態の加圧ローラ２１において、高硬度層からなる中間層２１ｃの層厚Ｊが厚くなり過ぎた場合は、定着フィルム２０の外周面と、加圧ローラ２１の表面との間の定着ニップ部Ｎ２の形成が阻害されてしまう。そのため加圧ローラ２１の長手方向の中央部Ｌ１における中間層２１ｃの層厚Ｊ１と、長手方向の両端部Ｌ２，Ｌ３における中間層２１ｃの層厚Ｊ２，Ｊ３との層厚差ΔＪが大きくなる。
【００８２】
そして、中間層２１ｃの長手方向の中央部Ｌ１における層厚Ｊ１が厚くなり過ぎた場合は以下の通りである。定着ニップ部Ｎ２の長手方向の中央部Ｌ１における記録材Ｐの搬送方向の幅（以下、「定着ニップ幅Ｋ１」という）が長手方向の両端部Ｌ２，Ｌ３における記録材Ｐの搬送方向の幅（以下、「定着ニップ幅Ｋ２」という）よりも小さくなってしまう。これにより定着ニップ部Ｎ２の長手方向の中央部Ｌ１における定着性の悪化が懸念される。
【００８３】
本実施形態の加圧ローラ２１の長手方向の中央部Ｌ１における中間層２１ｃの層厚Ｊ１と、長手方向の両端部Ｌ２，Ｌ３における中間層２１ｃの層厚Ｊ２，Ｊ３との層厚差ΔＪを変化させる。その際の定着ニップ部Ｎ２の長手方向の中央部Ｌ１における記録材Ｐの搬送方向の幅（定着ニップ幅）Ｋ１を考慮する。更に、長手方向の両端部Ｌ２，Ｌ３における記録材Ｐの搬送方向の幅（定着ニップ幅）Ｋ２を考慮する。図８を用いて定着ニップ部Ｎ２の長手方向の中央部Ｌ１における定着性との関係について説明する。
【００８４】
図８は、本実施形態の加圧ローラ２１の長手方向の中央部Ｌ１における中間層２１ｃの層厚Ｊ１と、長手方向の両端部Ｌ２，Ｌ３における中間層２１ｃの層厚Ｊ２，Ｊ３との層厚差ΔＪを示す。更に、定着ニップ部Ｎ２の長手方向の中央部Ｌ１における記録材Ｐの搬送方向の幅（定着ニップ幅）Ｋ１を考慮する。更に、長手方向の両端部Ｌ２，Ｌ３における記録材Ｐの搬送方向の幅（定着ニップ幅）Ｋ２を考慮する。更に、定着ニップ部Ｎ２の長手方向の中央部Ｌ１における定着性との関係を示す図である。
【００８５】
図８に示す定着ニップ部Ｎ２の記録材Ｐの搬送方向の幅（定着ニップ幅）Ｋの測定方法としては以下の通りである。無加圧状態の定着フィルム２０と加圧ローラ２１との間に圧力測定フィルムとして富士フイルム株式会社製の「プレスケール（商品名）」を挟む。その後、定着フィルム２０と加圧ローラ２１とを加圧状態とする。これにより加えた圧力に応じて圧力測定フィルムが赤く発色する。これにより面圧分布を可視化して定量化することができる。そして、圧力測定フィルムが赤く発色した範囲を定着ニップ部Ｎ２の記録材Ｐの搬送方向の幅（定着ニップ幅）Ｋとして定義した。
【００８６】
また、定着ニップ部Ｎ２の定着性の評価方法としては以下の通りである。記録材Ｐとして坪量が７５ｇ／ｍ２でレターサイズ（２７９．４ｍｍ×２１５．９ｍｍ）のＸｅｒｏｘ社製の「Business4200（商品名）」をベタ黒で印刷する。その場合に記録材Ｐの搬送方向と直交する方向（幅方向）中央部Ｌ１にトナー剥がれが発生しているか否かで評価を行った。図８に示す定着性の評価結果として、トナー剥がれが無かった場合は、「○」で示し、トナー剥がれが確認された場合は、「×」で示す。
【００８７】
図８に示すように、加圧ローラ２１の長手方向の中央部Ｌ１における中間層２１ｃの層厚Ｊ１と、長手方向の両端部Ｌ２，Ｌ３における中間層２１ｃの層厚Ｊ２，Ｊ３との層厚差ΔＪが３５０μｍ以上になると以下の通りである。加圧ローラ２１の長手方向の両端部Ｌ２，Ｌ３において定着ニップ部Ｎ２の定着ニップ幅Ｋは、７．２ｍｍである。
【００８８】
これに対して、加圧ローラ２１の長手方向の中央部Ｌ１において定着ニップ部Ｎ２の定着ニップ幅Ｋは、５．０ｍｍとなる。このため定着ニップ部Ｎ２の長手方向の中央部Ｌ１においてトナー剥がれが確認された。図８に示す実験結果と、図６に示す実験結果と総合すると以下の通りである。加圧ローラ２１の長手方向の中央部Ｌ１における中間層２１ｃの層厚Ｊ１と、長手方向の両端部Ｌ２，Ｌ３における中間層２１ｃの層厚Ｊ２，Ｊ３との層厚差ΔＪは、５０μｍ以上、且つ３００μｍ以下の範囲であることが望ましい。
【実施例２】
【００８９】
次に、図１１〜図１３を用いて本発明に係る加圧ローラを加熱装置に備えた画像形成装置の第２実施形態の構成について説明する。尚、前記第１実施形態と同様に構成したものは同一の符号、或いは符号が異なっても同一の部材名を付して説明を省略する。図１１は、本実施形態の加圧ローラの構成を示す断面説明図である。図１２は、比較例３の加圧ローラの構成を示す断面説明図である。
【００９０】
図１３は、本実施形態の加圧ローラと比較例３の加圧ローラとをそれぞれ定着装置に備えた画像形成装置を用いる。そして、定着ニップ部を通過する記録材に発生する皺（しわ）の発生頻度を示す。更に、定着ニップ部を記録材が通過する際に加圧ローラの長手方向の中央部と、両端部とで発生する記録材の搬送力差により生じる記録材の搬送方向に形成した切れ目の開き量とを示す図である。
【００９１】
前記第１実施形態では、図３（ａ），（ｂ）に示すように、加圧ローラ２１の外径形状を外径の直径Ｄが均一なストレート形状で構成した場合の一例について説明した。本実施形態では、図１１に示すように、加圧ローラ９１の外径形状は以下の通りである。該加圧ローラ９１の外径の直径Ｄ（外径）が該加圧ローラ９１の長手方向の中央部Ｌ１から長手方向の両端部Ｌ２，Ｌ３（長手方向の端部）に向かって大きくなる。このように設定された逆クラウン形状で構成した場合の一例について説明する。
【００９２】
尚、本実施形態の加圧ローラ９１は、断面真円形状で外周面に沿った長さである外周長が長手方向に均一な芯金９１ａの外周面上に弾性層９１ｂを設ける。更に、該弾性層９１ｂの外周面上に中間層９１ｃを設ける。更に、該中間層９１ｃの外周面上に離型層９１ｄ（表層）を設ける。加圧ローラ９１を構成する芯金９１ａ、弾性層９１ｂ、中間層９１ｃ、離型層９１ｄの材質等の構成は、前記第１実施形態の加圧ローラ２１を構成する芯金２１ａ、弾性層２１ｂ、中間層２１ｃ、離型層２１ｄの材質等の構成と同様である。
【００９３】
また、本実施形態の加圧ローラ９１の長手方向の中央部Ｌ１における中間層９１ｃの層厚Ｊ１は、長手方向の両端部Ｌ２，Ｌ３における中間層９１ｃの層厚Ｊ２，Ｊ３より厚くなっている点も前記第１実施形態と同様である。加圧ローラ９１の外径形状は、長手方向の中央部Ｌ１における外径の直径Ｄ１から長手方向の両端部Ｌ２，Ｌ３における外径の直径Ｄ２，Ｄ３にかけて外径の直径Ｄを増加させた逆クラウン形状で構成されている。
【００９４】
本実施形態の加圧ローラ９１の逆クラウン量としては以下の通りである。加圧ローラ９１の長手方向の中央部Ｌ１における外径の直径Ｄ１と、加圧ローラ９１の長手方向の両端部Ｌ２，Ｌ３における外径の直径Ｄ２，Ｄ３（本実施形態では、Ｄ２＝Ｄ３）との外径の直径差ΔＤは２００μｍである。
【００９５】
図１１に示す加圧ローラ９１の中間層９１ｃは、図１１に示す加圧ローラ９１の長手方向（図１１の左右方向）中央部Ｌ１の層厚Ｊ１と、各両端部Ｌ２，Ｌ３の層厚Ｊ２，Ｊ３とでは、該中央部Ｌ１の層厚Ｊ１が厚くなるように構成されている。図１１に示す加圧ローラ９１の中間層９１ｃの弾性層９１ｂに接する面は、該中央部Ｌ１から各両端部Ｌ２，Ｌ３を断面放物線形状でつないだクラウン形状となっている。
【００９６】
前記第１実施形態で前述したと同様に、加圧ローラ９１の中間層９１ｃの加熱時における長手方向の中央部Ｌ１と、各両端部Ｌ２，Ｌ３との熱膨張量に差を持たせる。これにより加圧ローラ９１の長手方向の中央部Ｌ１と、長手方向の両端部Ｌ２，Ｌ３とで外径の直径差ΔＤ（外周長差）を大きくする。これに加えて、加圧ローラ９１の外径形状を逆クラウン形状とする。これにより加圧ローラ９１の長手方向の中央部Ｌ１における外径の直径Ｄ１と、加圧ローラ９１の長手方向の両端部Ｌ２，Ｌ３における外径の直径Ｄ２，Ｄ３（本実施形態では、Ｄ２＝Ｄ３）との外径の直径差ΔＤにより以下の通りである。記録材Ｐの幅方向中央部と、幅方向端部との搬送速度差を大きくすることが可能となる。
【００９７】
図１１に示す本実施形態の加圧ローラ９１の長手方向の外径形状は、逆クラウン形状であり、該加圧ローラ９１の長手方向の中央部Ｌ１における外径の直径Ｄ１は、２０．０ｍｍである。また、該加圧ローラ９１の長手方向の両端部Ｌ２，Ｌ３における外径の直径Ｄ２，Ｄ３は、２０．２ｍｍである。
【００９８】
また、加圧ローラ９１の長手方向の中央部Ｌ１における高硬度層からなる中間層９１ｃの層厚Ｊ１は、２００μｍである。また、加圧ローラ９１の長手方向の両端部Ｌ２，Ｌ３における中間層９１ｃの層厚Ｊ２，Ｊ３は、１００μｍである。これにより加圧ローラ９１の長手方向の中央部Ｌ１における中間層９１ｃの層厚Ｊ１と、長手方向の両端部Ｌ２，Ｌ３における中間層９１ｃの層厚Ｊ２，Ｊ３との層厚差ΔＪは、１００μｍ（＝２００μｍ−１００μｍ）である。
【００９９】
＜比較例３＞
図１２に示す比較例３の加圧ローラ１０１の長手方向の外径形状は、逆クラウン形状である。芯金１０１ａの外周面上に内部に空隙２６を含有する弾性層１０１ｂを設ける。更に、該弾性層１０１ｂの外周面上に長手方向に対して均一な高硬度層からなる中間層１０１ｃを設ける。更に、該中間層１０１ｃの外周面上に離型層１０１ｄ（表層）を設ける。
【０１００】
加圧ローラ１０１を構成する芯金１０１ａ、弾性層１０１ｂ、中間層１０１ｃ、離型層１０１ｄの材質等の構成は以下の通りである。長手方向に対して均一な高硬度層からなる中間層１０１ｃを除けば前記第１実施形態の加圧ローラ２１を構成する芯金２１ａ、弾性層２１ｂ、中間層２１ｃ、離型層２１ｄの材質等の構成と同様である。加圧ローラ１０１の長手方向の中央部Ｌ１における外径の直径Ｄ１は、２０．０ｍｍである。また、該加圧ローラ１０１の長手方向の両端部Ｌ２，Ｌ３における外径の直径Ｄ２，Ｄ３は、２０．２ｍｍである。また、加圧ローラ１０１の長手方向に対して均一な層厚Ｊを有する高硬度層からなる中間層１０１ｃの層厚Ｊは、長手方向の全長に亘って１００μｍである。
【０１０１】
＜皺（しわ）と搬送力差の測定実験＞
次に、図１３を用いて、図１１に示す本実施形態の加圧ローラ９１と、図１２に示す比較例３の加圧ローラ１０１における皺（しわ）と搬送力差の測定実験結果について説明する。図１３は、前記第１実施形態と同様に記録材Ｐとして坪量が７５ｇ／ｍ２でレターサイズ（２７９．４ｍｍ×２１５．９ｍｍ）のＸｅｒｏｘ社製の「Business4200（商品名）」の標準紙を用いる。
【０１０２】
そして、２００枚連続印刷したときの定着装置６の定着ニップ部Ｎ２を通過する際に記録材Ｐに発生する皺（しわ）の発生頻度を示す。更に、定着ニップ部Ｎ２を記録材Ｐが通過する際に加圧ローラ９１の長手方向の中央部Ｌ１と、両端部Ｌ２，Ｌ３とで発生する記録材Ｐの搬送力差により生じる図７に示す記録材Ｐに形成した切れ目Ｐ４，Ｐ５の開き量Ｗの測定結果を示す。
【０１０３】
更に、記録材Ｐとして、皺（しわ）に対してより厳しい普通紙薄紙である坪量が５２ｇ／ｍ２のキヤノン株式会社製の「ＣＳ−５２０（商品名）」を用いる。そして、２００枚連続印刷したときの定着装置６の定着ニップ部Ｎ２を通過する際に記録材Ｐに発生する皺（しわ）の発生頻度を示す。更に、定着ニップ部Ｎ２を記録材Ｐが通過する際に加圧ローラ９１の長手方向の中央部Ｌ１と、両端部Ｌ２，Ｌ３とで発生する記録材Ｐの搬送力差により生じる図７に示す記録材Ｐに形成した切れ目Ｐ４，Ｐ５の開き量Ｗの測定結果を示す図である。
【０１０４】
図１２に示す比較例３の加圧ローラ１０１では、中間層１０１ｃが長手方向に対して均一な層厚Ｊの高硬度層からなる。このため図７に示す記録材Ｐの搬送方向の後端部Ｐ２から搬送方向に沿って設けた切れ目Ｐ４，Ｐ５の開き量Ｗが５．５ｍｍであった。また、記録材Ｐとして、「Business4200（商品名）」を使用した際の皺（しわ）の発生頻度は以下の通りである。０／２００（２００枚の記録材Ｐ中で０枚）で良好であった。しかし、皺（しわ）に対して不利な普通紙薄紙である「ＣＳ−５２０（商品名）」では、５／２００（２００枚の記録材Ｐ中で５枚）の頻度で皺（しわ）が発生した。
【０１０５】
一方、図１１に示す本実施形態の加圧ローラ９１では、図７に示す記録材Ｐの搬送方向の後端部Ｐ２から搬送方向に沿って設けた切れ目Ｐ４，Ｐ５の開き量Ｗが６．５ｍｍであった。これは、図１２に示す比較例３の加圧ローラ１０１を使用した場合の開き量Ｗが５．５ｍｍよりも大きくなっている。これにより図１１に示す本実施形態の加圧ローラ９１では、記録材Ｐとして、「Business4200（商品名）」と「ＣＳ−５２０（商品名）」とを使用した場合に以下の通りである。両者とも皺（しわ）の発生頻度は、０／２００（２００枚の記録材Ｐ中で０枚）で良好であり、図１０（ａ）〜（ｃ）に示す比較例２の加圧ローラ８１に対して、皺（しわ）の発生防止により有利な構成となっている。
【０１０６】
尚、本実施形態において、加圧ローラ９１の外径形状は、該加圧ローラ９１の長手方向の中央部Ｌ１から加圧ローラ９１の長手方向の両端部Ｌ２，Ｌ３にかけて外径の直径Ｄを断面放物線形状に増加させた逆クラウン形状とした。他に、図３（ｂ）に示す弾性層２１ｂの断面形状のように、加圧ローラ９１の長手方向の中央部Ｌ１が所定の長さだけ同じ外径の直径Ｄ１で長手方向の両端部Ｌ２，Ｌ３に向かってテーパ状に外径の直径Ｄが増加するテーパ形状で構成することでも良い。他の構成は前記第１実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。
【符号の説明】
【０１０７】
Ｊ１…加圧ローラ２１の長手方向の中央部Ｌ１における中間層２１ｃの層厚
Ｊ２，Ｊ３…加圧ローラ２１の長手方向の両端部Ｌ２，Ｌ３における中間層２１ｃの層厚
Ｌ１…加圧ローラ２１の長手方向の中央部
Ｌ２，Ｌ３…加圧ローラ２１の長手方向の両端部
Ｎ２…定着ニップ部（加熱ニップ部）
Ｐ…記録材（被加熱材）
２０…定着フィルム（加熱部材）
２１…加圧ローラ
２１ｂ…弾性層
２１ｃ…中間層
２１ｄ…離型層（表層）
２６…空隙
【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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