定着装置およびこれを備える画像形成装置
【課題】優れた耐久性を有するとともに、優れた定着性を有する定着装置およびこれを備える画像形成装置を提供すること。
【解決手段】定着装置は、定着ローラ９１と加圧ローラ９２との間に、未定着像を担持する記録媒体を通過させて、該記録媒体を加熱・加圧することにより、前記未定着像を前記記録媒体に定着させる。加圧ローラ９２は、基部９２Ａと、その外周面に設けられた弾性層９２Ｂと、その外周面に設けられた離型層９２Ｃとを有し、離型層９２Ｃは、加圧ローラ９２の軸線方向の両端部において、弾性層９２Ｂの端面より延出している。
【解決手段】定着装置は、定着ローラ９１と加圧ローラ９２との間に、未定着像を担持する記録媒体を通過させて、該記録媒体を加熱・加圧することにより、前記未定着像を前記記録媒体に定着させる。加圧ローラ９２は、基部９２Ａと、その外周面に設けられた弾性層９２Ｂと、その外周面に設けられた離型層９２Ｃとを有し、離型層９２Ｃは、加圧ローラ９２の軸線方向の両端部において、弾性層９２Ｂの端面より延出している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置およびこれを備える画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を採用するプリンタ、コピー、ファクシミリなどの画像形成装置には、トナーにより形成されたトナー像を未定着状態で担持する紙等の記録媒体に加熱および加圧することにより、前記トナー像を前記記録媒体に定着させる定着装置が備えられている(例えば、特許文献１参照。)。
かかる定着装置は、一般に、互いに圧接回転する円柱状または円筒状の定着ローラおよび加圧ローラと、この定着ローラを加熱するハロゲンヒータとを有している。前記定着ローラおよび前記加圧ローラの前記圧接により形成されたニップに、記録媒体を通紙することにより、前記記録媒体を加熱および加圧して、前記記録媒体上に形成されたトナー像を前記記録媒体に定着させる。
【０００３】
特許文献１では、加圧ローラの軸線方向での長さが定着ローラの軸線方向での長さよりも若干短くなっている。また、前記加圧ローラは、芯金と、この芯金の周囲を覆うゴム製の弾性層と、この弾性層の周囲を覆う離型層とを有している。前記弾性層の弾性により、ニップ幅を大きいものとして定着性を向上させるとともに、離型層の離型性により、加圧ローラへの記録媒体の巻き付きなどを防止している。さらに、弾性層と離型層とは加圧ローラの軸線方向で同等の長さとなっていて、定着ローラの軸線方向における弾性層の端縁と離型層の端縁とが一致している。
【０００４】
しかしながら、特許文献１では、加圧ローラの軸線方向における弾性層の端縁と離型層の端縁とが一致しているので、定着ローラとの圧接により離型層の端縁にストレスがかかりやすい。そのため、離型層を薄くすると、離型層が裂けやすく、定着装置の耐久性が低いものとなってしまう。一方、定着装置の耐久性を向上させるために、離型層を厚くすると、弾性層の弾性を十分に発揮させることができないため、十分なニップ幅を得ることができず、優れた定着性を得ることができない場合があった。
【０００５】
【特許文献１】特公昭５８−４３７４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、優れた耐久性を有するとともに、優れた定着性を有する定着装置およびこれを備える画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の定着装置は、互いに圧接回転する１対の回転体の間に、未定着像を担持する記録媒体を通過させて、該記録媒体を加熱・加圧することにより、前記未定着像を前記記録媒体に定着させる定着装置であって、
前記１対の回転体のうちの少なくとも一方の回転体は、基部と、その外周面に設けられた弾性層と、その外周面に設けられた離型層とを有し、前記離型層は、前記回転体の軸線方向の少なくとも一端部において、前記弾性層の端面より延出していることを特徴とする。
これにより、離型層の縁部にかかるストレスを低減することができるので、離型層を薄くしても離型層の裂けの発生を防止することができる。また、離型層を薄くすることができるので、弾性層の弾性を十分に発揮させて、十分なニップ幅を得ることができる。その結果、定着装置の耐久性および定着性を優れたものとすることができる。
【０００８】
本発明の定着装置では、前記離型層は、前記回転体の軸線方向の両端部において、前記弾性層の端面より延出していることが好ましい。
これにより、回転体の軸線方向での両端部において、本発明の効果を得ることができる。その結果、定着装置の耐久性および定着性をより優れたものとすることができる。
本発明の定着装置では、前記１対の回転体のうち少なくとも一方の回転体は、その外径が軸線方向の中央部から両端部に向け漸増していることが好ましい。
これにより、記録媒体のニップ通過時に皺が発生するのを防止することができる。このような場合、回転体の端縁部にかかる圧力が比較的大きく、本発明の効果が顕著となる。
【０００９】
本発明の定着装置では、前記１対の回転体のうちの一方の回転体の軸線方向での長さが、他方の回転体の同方向での長さよりも短くなっており、前記一方の回転体が、前記離型層および前記弾性層とを有していることが好ましい。
これにより、一方の回転体において、離型層を薄くするとともに、弾性層の弾性を十分に発揮させることができる。このような場合、前記一方の回転体の端縁部にかかる圧力が比較的大きく、本発明の効果が顕著となる。
【００１０】
本発明の定着装置では、前記他方の回転体を加熱するヒータを有していることが好ましい。
これにより、一方の回転体において弾性層の弾性を十分に発揮させて、十分なニップ幅を得つつ、他方の回転体を効率よく加熱して、ニップの温度を安定的なものとすることができる。
【００１１】
本発明の定着装置では、前記離型層の前記弾性層の端面より延出している部分は、回転体の軸線側に向け縮径していることが好ましい。
これにより、前記延出している部分とこれに対向する回転体との接触を防止することができるので、離型層の縁部にかかるストレスをより低減することができる。
本発明の定着装置では、前記離型層の前記弾性層の端面より延出している部分の長さは、０．５〜５ｍｍであることが好ましい。
これにより、弾性層の縁部に対する離型層の接触部の損傷を防止しつつ、離型層の縁部にかかるストレスをより確実に低減することができる。
【００１２】
本発明の定着装置では、前記離型層の厚さは、１０〜８０μｍであることが好ましい。
これにより、離型層に必要な強度を保ちつつ、弾性層の弾性を十分に発揮させることができる。
本発明の定着装置では、前記弾性層の端部の外径は、その端面に向け漸減していることが好ましい。
これにより、定着に必要なニップの圧力を確保しつつ、弾性層の縁部に対する離型層の接触部の損傷を防止することができる。
【００１３】
本発明の定着装置では、前記弾性層は、前記回転体の軸線方向の少なくとも一端部において、前記基部の端面より延出していることが好ましい。
これにより、弾性層の縁部にかかるストレスを低減することができるので、弾性層の裂けの発生を防止することができる。
本発明の定着装置では、前記弾性層の前記基部の端面より延出している部分の長さは、０．５〜５ｍｍであることが好ましい。
これにより、基部の縁部に対する弾性層の接触部の損傷を防止しつつ、弾性層の縁部にかかるストレスをより確実に低減することができる。
【００１４】
本発明の定着装置では、前記基部の端部の外径は、その端面に向け漸減していることが好ましい。
これにより、弾性層の縁部にかかるストレスを低減することができるので、弾性層の裂けの発生を防止することができる。
本発明の定着装置では、前記弾性層の厚さは、０．３〜８ｍｍであることが好ましい。
これにより、弾性層の耐久性を優れたものとしつつ、ニップ幅を十分なものとすることができる。
本発明の画像形成装置は、本発明の定着装置を備えることを特徴とする。
これにより、優れた耐久性を有するとともに、優れた定着性を有する画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の定着装置およびこれを備える画像形成装置の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態を図１ないし図３に基づき説明する。
図１は、本発明にかかる画像形成装置の１実施形態を示す全体構成の模式的断面図、図２は、図１に示す画像形成装置に備えられた定着装置の好適な実施形態を示す模式的断面図、図３は、図２におけるＡ−Ａ線断面図である。
【００１６】
◆◆◆画像形成装置◆◆◆
本発明の定着装置に先立ち、本発明の定着装置を備える画像形成装置を簡単に説明する。
本実施形態の画像形成装置１０は、図１に示すように、潜像を担持し図示矢印方向に回転する感光体２０を有し、その回転方向に沿って順次、帯電ユニット３０、露光ユニット４０、現像ユニット５０、一次転写ユニット６０、クリーニングユニット７５が配設されている。また、画像形成装置１０は、図１にて下部に、紙などの記録媒体Ｐを収容する給紙トレイ８２を有し、その給紙トレイ８２に対して記録媒体Ｐの搬送方向下流に、二次転写ユニット８０、定着装置９０が順次配設されている。
【００１７】
感光体２０は、円筒状の導電性基材（図示せず）と、その外周面に形成された感光層（図示せず）とを有し、その軸線まわりに図１中矢印方向に回転可能となっている。
帯電ユニット３０は、コロナ帯電などにより感光体２０の表面を一様に帯電するための装置である。
露光ユニット４０は、図示しないパーソナルコンピュータなどのホストコンピュータから画像情報を受けこれに応じて、一様に帯電された感光体２０上に、レーザを照射することによって、静電的な潜像を形成する装置である。
【００１８】
現像ユニット５０は、ブラック現像装置５１と、マゼンタ現像装置５２と、シアン現像装置５３と、イエロー現像装置５４との４つの現像装置を有し、これらの現像装置を感光体２０上の潜像に対応して選択的に用いて、前記潜像をトナー像として可視化する装置である。ブラック現像装置５１はブラック（Ｋ）トナー、マゼンタ現像装置５２はマゼンタ（Ｍ）トナー、シアン現像装置５３はシアン（Ｃ）トナー、イエロー現像装置５４はイエロー（Ｙ）トナーを用いて現像を行う。
【００１９】
本実施形態におけるＹＭＣＫ現像ユニット５０は、前述の４つの現像装置５１、５２、５３、５４を選択的に感光体２０に対向するように、回転可能となっている。具体的には、このＹＭＣＫ現像ユニット５０は、軸５０ａを中心として回転可能な保持体５５の４つの保持部５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄにそれぞれ４つの現像装置５１、５２、５３、５４が保持されており、前記保持体の回転により、４つの現像装置５１、５２、５３、５４が相対位置関係を維持したまま、感光体２０に選択的に対向するようになっている。
【００２０】
一次転写ユニット６０は、感光体２０に形成された単色のトナー像を中間転写体７０に転写するための装置である。
中間転写体７０は、エンドレスのベルトであり、図１に示す矢印方向に、感光体２０とほぼ同じ周速度にて回転駆動される。中間転写体７０上には、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローのうちの少なくとも１色のトナー像が担持され、例えばフルカラー画像の形成時に、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローの４色のトナー像が順次重ねて転写されて、フルカラーのトナー像が形成される。
【００２１】
二次転写ユニット８０は、中間転写体７０上に形成された単色やフルカラーなどのトナー像を、紙、フィルム、布等の記録媒体Ｐに転写するための装置である。
定着装置９０は、前記トナー像の転写を受けた記録媒体Ｐを加熱および加圧することにより、前記トナー像を記録媒体Ｐに融着させて永久像として定着させるための装置である。なお、定着装置９０については、後に詳述する。
クリーニングユニット７５は、一次転写ユニット６０と帯電ユニット３０との間で感光体２０の表面に当接するゴム製のクリーニングブレード７６を有し、一次転写ユニット６０によって中間転写体７０上にトナー像が転写された後に、感光体２０上に残存するトナーをクリーニングブレード７６により掻き落として除去するための装置である。
【００２２】
次に、このように構成された画像形成装置１０の動作を説明する。
まず、図示しないホストコンピュータからの指令により、感光体２０、現像ユニット５０に設けられた現像ローラ（図示せず）、および中間転写体７０が回転を開始する。そして、感光体２０は、回転しながら、帯電ユニット３０により順次帯電される。
【００２３】
感光体２０の帯電された領域は、感光体２０の回転に伴って露光位置に至り、露光ユニット４０によって、第１色目、例えばイエローＹの画像情報に応じた潜像が前記領域に形成される。
感光体２０上に形成された潜像は、感光体２０の回転に伴って現像位置に至り、イエロー現像装置５４によってイエロートナーで現像される。これにより、感光体２０上にイエロートナー像が形成される。このとき、ＹＭＣＫ現像ユニット５０は、イエロー現像装置５４が、前記現像位置にて感光体２０と対向している。
【００２４】
感光体２０上に形成されたイエロートナー像は、感光体２０の回転に伴って一次転写位置に至り、一次転写ユニット６０によって、中間転写体７０に転写される。このとき、一次転写ユニット６０には、トナーの帯電極性とは逆の極性の一次転写電圧（一次転写バイアス）が印加される。なお、この間、二次転写ユニット８０は、中間転写体７０から離間している。
前述の処理と同様の処理が、第２色目、第３色目および第４色目について繰り返して実行されることにより、各画像信号に対応した各色のトナー像が、中間転写体７０に重なり合って転写される。これにより、中間転写体７０上にはフルカラートナー像が形成される。
一方、記録媒体Ｐは、給紙トレイ８２から、給紙ローラ８４、レジローラ８６によって二次転写ユニット８０へ搬送される。
【００２５】
中間転写体７０上に形成されたフルカラートナー像は、中間転写体７０の回転に伴って二次転写位置に至り、二次転写ユニット８０によって記録媒体Ｐに転写される。このとき、二次転写ユニット８０は中間転写体７０に押圧されるとともに二次転写電圧（二次転写バイアス）が印加される。
記録媒体Ｐに転写されたフルカラートナー像は、定着装置９０によって加熱および加圧されて記録媒体Ｐに融着される。
一方、感光体２０は一次転写位置を経過した後に、クリーニングユニット７５のクリーニングブレード７６によって、その表面に付着しているトナーが掻き落とされ、次の潜像を形成するための帯電に備える。掻き落とされたトナーは、クリーニングユニット７５内の残存トナー回収部に回収される。
【００２６】
◆◆◆定着装置◆◆◆
ここで、定着装置９０を図２、図３に基づいて詳細に説明する。
定着装置９０は、図２に示すように、互いに圧接回転する１対の回転体である定着ローラ９１および加圧ローラ９２と、定着ローラ９１を加熱するためのヒータ９３と、定着ローラ９１の温度を検知するための温度検知体９４と、定着ローラ９１から定着後の記録媒体を分離するための分離部材９５と、定着ローラ９１および加圧ローラ９２のそれぞれの周面の一部を覆うカバー９６とを有している。
【００２７】
この定着装置９０は、定着ローラ９１および加圧ローラ９２の圧接により形成されるニップＮに対し、図２にて下方から、未定着像を担持する記録媒体がニップＮへ搬送され、前記記録媒体を加熱および加圧することにより、前記未定着像を前記記録媒体に定着させる。本実施形態では、ニップＮに搬送される記録媒体は定着ローラ９１側に未定着像を担持している。
【００２８】
定着ローラ９１は、円筒状をなし、その軸線まわりに回転可能となっている。また、定着ローラ９１の内部空間には、ヒータ９３が配設され、定着ローラ９１は、ヒータ９３により加熱される。これにより、加圧ローラ９２において、後述する弾性層９２Ｂの弾性を十分に発揮させて、十分なニップ幅を得つつ、定着ローラ９１を効率よく加熱して、ニップＮの温度を安定的なものとすることができる。
【００２９】
このような定着ローラ９１の温度を検知するための温度検知体９４は、例えばサーミスタであり、定着ローラ９１の周面に接触して設けられている。このような温度検知体９４によって検知された温度に基づき、図示しない制御手段により、定着ローラ９１の外表面が目標温度となるように、前述したヒータ９３の駆動が制御される。
定着ローラ９１から定着後の記録媒体を分離するための分離部材９５は、定着ローラ９１の周面に接触もしくは近接して設けられており、ニップＮを通過した後の記録媒体を定着ローラ９１から分離して正規の位置（定着装置９０の外部）へもたらすようになっている。
【００３０】
加圧ローラ９２は、円筒状または円柱状をなし、その軸線まわりに回転可能となっているとともに、定着ローラ９１に圧接している。
また、加圧ローラ９２は、図２および図３に示すように、円柱状をなす金属製の基部（芯金）９２Ａと、基部９２Ａの外周面を覆う弾性層９２Ｂと、弾性層９２Ｂの外周面を覆う離型層９２Ｃとを有している。なお、図３は、定着ローラ９１と加圧ローラ９２との圧接を解除した状態を示している。
【００３１】
すなわち、加圧ローラ９２は、その表層として設けられた離型層９２Ｃと、離型層９２Ｃよりも下層に設けられた弾性層９２Ｂとを有している。離型層９２Ｃは、図３に示すように、加圧ローラ９２の軸線方向における弾性層９２Ｂの端面より延出している。これにより、離型層９２Ｃの縁部にかかるストレスを低減することができるので、離型層９２Ｃを薄くしても離型層９２Ｃの裂けの発生を防止することができる。また、離型層９２Ｃを薄くすることができるので、弾性層９２Ｂの弾性を十分に発揮させて、十分なニップ幅を得ることができる。その結果、定着装置９０の耐久性および定着性を優れたものとすることができる。
特に、離型層９２Ｃは、加圧ローラ９２の軸線方向の両端部において、弾性層９２Ｂの端面より延出しているので、加圧ローラ９２の軸線方向での両端部において、本発明の効果を得ることができる。その結果、定着装置９０の耐久性および定着性をより優れたものとすることができる。
【００３２】
本実施形態では、図３に示すように、加圧ローラ９２の軸線方向での長さが、定着ローラ９１の同方向での長さよりも短くなっている。このような場合、加圧ローラ９２の端縁部にかかる圧力が比較的大きい。したがって、前述したように、加圧ローラ９２において、離型層９２Ｃを薄くするとともに、弾性層９２Ｂの弾性を十分に発揮させることができるため、本発明の効果が顕著である。
【００３３】
また、定着ローラ９１および加圧ローラ９２の双方のそれぞれの外径が軸線方向の中央部から両端部に向け漸増している。これにより、記録媒体のニップＮ通過時に皺が発生するのを防止することができる。このような場合、加圧ローラ９２の端縁部にかかる圧力が比較的大きい。したがって、本発明の効果が顕著となる。
また、離型層９２Ｃの弾性層９２Ｂの端面より延出している部分は、図３に示すように、加圧ローラ９２の軸線側に向け縮径している。これにより、前記延出している部分とこれに対向する定着ローラ９１との接触を防止することができるので、離型層９２Ｃの縁部にかかるストレスをより低減することができる。
【００３４】
また、弾性層９２Ｂの端部の外径は、図３に示すように、その端面に向け漸減している。これにより、定着に必要なニップＮの圧力を確保しつつ、弾性層９２Ｂの縁部に対する離型層９２Ｃの接触部の損傷を防止することができる。
離型層９２Ｃの弾性層９２Ｂの端面より延出している部分の長さＸは、０．５〜５ｍｍであるのが好ましく、１〜３ｍｍであるのがより好ましい。これにより、弾性層９２Ｂの縁部に対する離型層９２Ｃの接触部の損傷を防止しつつ、離型層９２Ｃの縁部にかかるストレスをより確実に低減することができる。
【００３５】
また、離型層９２Ｃの厚さは、１０〜８０μｍであるのが好ましく、２０〜５０μｍであるのがより好ましい。これにより、離型層９２Ｃに必要な強度を保ちつつ、弾性層９２Ｂの弾性を十分に発揮させることができる。
また、離型層９２Ｃの構成材料としては、例えば、ＰＴＦＥ、ＰＦＡなどを好適に用いることができる。
【００３６】
また、弾性層の厚さは、０．３〜８ｍｍであるのが好ましく、０．６〜６ｍｍであるのがより好ましい。これにより、弾性層９２Ｂの耐久性を優れたものとしつつ、ニップＮの幅を十分なものとすることができる。
また、弾性層９２Ｂの構成材料としては、例えば、Ｓｉゴム、ＥＰＤＭ、フッ素ゴムなどを好適に用いることができる。
以上説明したように、本実施形態では、加圧ローラ９２が、基部９２Ａと、その外周面に設けられた弾性層９２Ｂと、その外周面に設けられた離型層９２Ｃとを有し、離型層９２Ｃが、加圧ローラ９２の軸線方向の両端部において、弾性層９２Ｂの端面より延出しているので、定着装置９０の耐久性および定着性を優れたものとすることができる。
【００３７】
＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態を図４に基づき説明する。以下、第２実施形態について、前述した第１実施形態との違いを中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。
図４は、本実施形態の定着ローラおよび加圧ローラを説明するための図である。
本実施形態の定着装置９０’は、加圧ローラの端部の構成が異なる以外は、第１実施形態の定着装置と同様である。
【００３８】
定着装置９０’に備えられた加圧ローラ９２’は、図４に示すように、円柱状をなす金属製の基部（芯金）９２’Ａと、基部９２’Ａの外周面を覆う弾性層９２’Ｂと、弾性層９２’Ｂの外周面を覆う離型層９２’Ｃとを有している。なお、図４は、定着ローラ９１と加圧ローラ９２’との圧接を解除した状態を、図３に対応する断面で示している。
弾性層９２’Ｂは、加圧ローラ９２’の軸線方向の両端部において、基部９２’Ａの端面より延出している。これにより、弾性層９２’Ｂの縁部にかかるストレスを低減することができるので、弾性層９２’Ｂの裂けの発生を防止することができる。
【００３９】
このような弾性層９２’Ｂの基部９２’Ａの端面より延出している部分Ｙの長さは、０．５〜５ｍｍであるのが好ましく、１〜３ｍｍであるのがより好ましい。これにより、基部９２’Ａの縁部に対する弾性層９２’Ｂの接触部の損傷を防止しつつ、弾性層９２’Ｂの縁部にかかるストレスをより確実に低減することができる。
また、基部９２’Ａの端部の外径は、図４に示すように、その端面に向け漸減している。これにより、弾性層９２’Ｂの縁部にかかるストレスを低減することができるので、弾性層９２’Ｂの裂けの発生を防止することができる。
【００４０】
以上説明したように、本実施形態では、前述した第１実施形態の効果に加えて、弾性層９２’Ｂの縁部にかかるストレスを低減することができるので、弾性層９２’Ｂの裂けの発生を防止することができる。
以上、本発明について、好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４１】
例えば、本発明の定着装置および画像形成装置を構成する各部は、同様の機能を発揮する任意のものと置換、または、その他の構成を追加することもできる。
また、前述した実施形態では１対の回転体のうちの一方、すなわち加圧ローラ９２の離型層が加圧ローラの軸線方向における弾性層の端面より延出しているものについて説明したが、定着ローラ長さが加圧ローラの長さとほぼ同等もしくは加圧ローラより短く、かつ、定着ローラが弾性層および離型層を有する場合、定着ローラ９１の離型層を定着ローラの軸線方向における弾性層の端面より延出させても、本発明の効果を得ることができる。
【００４２】
また、前述した実施形態では、定着装置として、１対の回転体としてローラ状をなす定着ローラおよび加圧ローラを備えるものについて説明したが、一方の回転体をフィルム状とし、他方の回転体をローラ状とするものであってもよい。
例えば、支持体に支持された加熱体と、支持体の周囲に外嵌された一方の回転体である耐熱フィルムと、耐熱フィルムを介して加熱体に圧接してニップを形成する他方の回転体である加圧ローラとを備え、未定着のトナー像を担持した記録媒体を前記ニップに通過させることにより記録媒体に前記加熱体の熱エネルギーを付与して定着させる定着装置であってもよい。
【００４３】
また、励磁コイルと、励磁コイルを支持する支持体と、励磁コイルが生成する磁場中を移動する導電層を有する一方の回転体であるフィルムと、フィルムを介して支持体に圧接してニップを形成する他方の回転体である加圧ローラとを備え、未定着のトナー像を担持した記録媒体を前記ニップに通過させることにより記録媒体に前記フィルムの熱エネルギーを付与して定着させる定着装置であってもよい。
【実施例】
【００４４】
（実施例１）
図３に示すような定着ローラおよび加圧ローラを製造した。
定着ローラの外径は約３０ｍｍであり、軸線方向での端部の外径は中央部の外径よりも１３５μｍ大きかった。また、定着ローラは、基部として、鉄で構成されたものを用いた。また、定着ローラは、弾性層として、Ｓｉゴムで構成されたものを用い、その厚さが１ｍｍであった。また、定着ローラは、離型層として、ＰＦＡで構成されたものを用い、その厚さが３０μｍであった。
【００４５】
加圧ローラの外径は約３５ｍｍであり、軸線方向での端部の外径は中央部の外径よりも８０μｍ大きかった。また、加圧ローラは、基部として、鉄で構成されたものを用いた。また、加圧ローラは、弾性層として、Ｓｉゴムで構成されたものを用い、その厚さが５ｍｍであった。また、加圧ローラは、離型層として、ＰＦＡで構成されたものを用い、その厚さが３０μｍであった。また、離型層の弾性層の端面より延出している部分の長さは、２ｍｍであった。
【００４６】
（実施例２）
加圧ローラの構成を図４に示すようなものとした以外は、実施例１と同様にして、定着ローラおよび加圧ローラを製造した。
（比較例）
加圧ローラの軸線方向における両端部において、離型層の端面と弾性層の端面とを一致させた以外は、実施例１と同様にして、定着ローラおよび加圧ローラを製造した。
【００４７】
以上のような実施例１、２および比較例のそれぞれについて、作製した定着ローラおよび加圧ローラを図１に示すような画像形成装置に搭載して、８００００枚の連続印字を行って、加圧ローラの耐久性の評価を行った。
その結果、実施例１、２の加圧ローラの離型層の縁部には、裂けが生じなかった。特に、実施例２の加圧ローラは、１０００００枚の連続印字を行っても、離型層の縁部に裂けが生じず、また、弾性層の裂けも生じなかった。一方、比較例の加圧ローラの離型層の縁部には、裂けが生じた。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明にかかる画像形成装置の１実施形態を示す全体構成の模式的断面図である。
【図２】図１に示す画像形成装置に備えられた定着装置の好適な実施形態を示す模式的断面図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態の回転体の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０‥‥‥画像形成装置 ２０‥‥‥感光体 ３０‥‥‥帯電ユニット ４０‥‥‥露光ユニット ５０‥‥‥現像ユニット ５０ａ‥‥‥軸 ５１‥‥‥ブラック現像装置 ５２‥‥‥マゼンタ現像装置 ５３‥‥‥シアン現像装置 ５４‥‥‥イエロー現像装置 ５５‥‥‥保持体 ５５ａ〜５５ｄ‥‥‥保持部 ６０‥‥‥一次転写ユニット ７０‥‥‥中間転写体 ７５‥‥‥クリーニングユニット ７６‥‥‥クリーニングブレード ８０‥‥‥二次転写ユニット ８２‥‥‥給紙トレイ ８４‥‥‥給紙ローラ ８６‥‥‥レジローラ ９０、９０’‥‥‥定着装置 ９１‥‥‥定着ローラ（回転体） ９２、９２’‥‥‥加圧ローラ（回転体） ９２Ａ、９２’Ａ‥‥‥基部 ９２Ｂ、９２’Ｂ‥‥‥弾性層 ９２Ｃ、９２’Ｃ‥‥‥離型層 ９３‥‥‥ヒータ ９４‥‥‥温度検知体 ９５‥‥‥分離部材 ９６‥‥‥カバー Ｎ‥‥‥ニップ Ｐ‥‥‥記録媒体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置およびこれを備える画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を採用するプリンタ、コピー、ファクシミリなどの画像形成装置には、トナーにより形成されたトナー像を未定着状態で担持する紙等の記録媒体に加熱および加圧することにより、前記トナー像を前記記録媒体に定着させる定着装置が備えられている(例えば、特許文献１参照。)。
かかる定着装置は、一般に、互いに圧接回転する円柱状または円筒状の定着ローラおよび加圧ローラと、この定着ローラを加熱するハロゲンヒータとを有している。前記定着ローラおよび前記加圧ローラの前記圧接により形成されたニップに、記録媒体を通紙することにより、前記記録媒体を加熱および加圧して、前記記録媒体上に形成されたトナー像を前記記録媒体に定着させる。
【０００３】
特許文献１では、加圧ローラの軸線方向での長さが定着ローラの軸線方向での長さよりも若干短くなっている。また、前記加圧ローラは、芯金と、この芯金の周囲を覆うゴム製の弾性層と、この弾性層の周囲を覆う離型層とを有している。前記弾性層の弾性により、ニップ幅を大きいものとして定着性を向上させるとともに、離型層の離型性により、加圧ローラへの記録媒体の巻き付きなどを防止している。さらに、弾性層と離型層とは加圧ローラの軸線方向で同等の長さとなっていて、定着ローラの軸線方向における弾性層の端縁と離型層の端縁とが一致している。
【０００４】
しかしながら、特許文献１では、加圧ローラの軸線方向における弾性層の端縁と離型層の端縁とが一致しているので、定着ローラとの圧接により離型層の端縁にストレスがかかりやすい。そのため、離型層を薄くすると、離型層が裂けやすく、定着装置の耐久性が低いものとなってしまう。一方、定着装置の耐久性を向上させるために、離型層を厚くすると、弾性層の弾性を十分に発揮させることができないため、十分なニップ幅を得ることができず、優れた定着性を得ることができない場合があった。
【０００５】
【特許文献１】特公昭５８−４３７４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、優れた耐久性を有するとともに、優れた定着性を有する定着装置およびこれを備える画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の定着装置は、互いに圧接回転する１対の回転体の間に、未定着像を担持する記録媒体を通過させて、該記録媒体を加熱・加圧することにより、前記未定着像を前記記録媒体に定着させる定着装置であって、
前記１対の回転体のうちの少なくとも一方の回転体は、基部と、その外周面に設けられた弾性層と、その外周面に設けられた離型層とを有し、前記離型層は、前記回転体の軸線方向の少なくとも一端部において、前記弾性層の端面より延出していることを特徴とする。
これにより、離型層の縁部にかかるストレスを低減することができるので、離型層を薄くしても離型層の裂けの発生を防止することができる。また、離型層を薄くすることができるので、弾性層の弾性を十分に発揮させて、十分なニップ幅を得ることができる。その結果、定着装置の耐久性および定着性を優れたものとすることができる。
【０００８】
本発明の定着装置では、前記離型層は、前記回転体の軸線方向の両端部において、前記弾性層の端面より延出していることが好ましい。
これにより、回転体の軸線方向での両端部において、本発明の効果を得ることができる。その結果、定着装置の耐久性および定着性をより優れたものとすることができる。
本発明の定着装置では、前記１対の回転体のうち少なくとも一方の回転体は、その外径が軸線方向の中央部から両端部に向け漸増していることが好ましい。
これにより、記録媒体のニップ通過時に皺が発生するのを防止することができる。このような場合、回転体の端縁部にかかる圧力が比較的大きく、本発明の効果が顕著となる。
【０００９】
本発明の定着装置では、前記１対の回転体のうちの一方の回転体の軸線方向での長さが、他方の回転体の同方向での長さよりも短くなっており、前記一方の回転体が、前記離型層および前記弾性層とを有していることが好ましい。
これにより、一方の回転体において、離型層を薄くするとともに、弾性層の弾性を十分に発揮させることができる。このような場合、前記一方の回転体の端縁部にかかる圧力が比較的大きく、本発明の効果が顕著となる。
【００１０】
本発明の定着装置では、前記他方の回転体を加熱するヒータを有していることが好ましい。
これにより、一方の回転体において弾性層の弾性を十分に発揮させて、十分なニップ幅を得つつ、他方の回転体を効率よく加熱して、ニップの温度を安定的なものとすることができる。
【００１１】
本発明の定着装置では、前記離型層の前記弾性層の端面より延出している部分は、回転体の軸線側に向け縮径していることが好ましい。
これにより、前記延出している部分とこれに対向する回転体との接触を防止することができるので、離型層の縁部にかかるストレスをより低減することができる。
本発明の定着装置では、前記離型層の前記弾性層の端面より延出している部分の長さは、０．５〜５ｍｍであることが好ましい。
これにより、弾性層の縁部に対する離型層の接触部の損傷を防止しつつ、離型層の縁部にかかるストレスをより確実に低減することができる。
【００１２】
本発明の定着装置では、前記離型層の厚さは、１０〜８０μｍであることが好ましい。
これにより、離型層に必要な強度を保ちつつ、弾性層の弾性を十分に発揮させることができる。
本発明の定着装置では、前記弾性層の端部の外径は、その端面に向け漸減していることが好ましい。
これにより、定着に必要なニップの圧力を確保しつつ、弾性層の縁部に対する離型層の接触部の損傷を防止することができる。
【００１３】
本発明の定着装置では、前記弾性層は、前記回転体の軸線方向の少なくとも一端部において、前記基部の端面より延出していることが好ましい。
これにより、弾性層の縁部にかかるストレスを低減することができるので、弾性層の裂けの発生を防止することができる。
本発明の定着装置では、前記弾性層の前記基部の端面より延出している部分の長さは、０．５〜５ｍｍであることが好ましい。
これにより、基部の縁部に対する弾性層の接触部の損傷を防止しつつ、弾性層の縁部にかかるストレスをより確実に低減することができる。
【００１４】
本発明の定着装置では、前記基部の端部の外径は、その端面に向け漸減していることが好ましい。
これにより、弾性層の縁部にかかるストレスを低減することができるので、弾性層の裂けの発生を防止することができる。
本発明の定着装置では、前記弾性層の厚さは、０．３〜８ｍｍであることが好ましい。
これにより、弾性層の耐久性を優れたものとしつつ、ニップ幅を十分なものとすることができる。
本発明の画像形成装置は、本発明の定着装置を備えることを特徴とする。
これにより、優れた耐久性を有するとともに、優れた定着性を有する画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の定着装置およびこれを備える画像形成装置の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態を図１ないし図３に基づき説明する。
図１は、本発明にかかる画像形成装置の１実施形態を示す全体構成の模式的断面図、図２は、図１に示す画像形成装置に備えられた定着装置の好適な実施形態を示す模式的断面図、図３は、図２におけるＡ−Ａ線断面図である。
【００１６】
◆◆◆画像形成装置◆◆◆
本発明の定着装置に先立ち、本発明の定着装置を備える画像形成装置を簡単に説明する。
本実施形態の画像形成装置１０は、図１に示すように、潜像を担持し図示矢印方向に回転する感光体２０を有し、その回転方向に沿って順次、帯電ユニット３０、露光ユニット４０、現像ユニット５０、一次転写ユニット６０、クリーニングユニット７５が配設されている。また、画像形成装置１０は、図１にて下部に、紙などの記録媒体Ｐを収容する給紙トレイ８２を有し、その給紙トレイ８２に対して記録媒体Ｐの搬送方向下流に、二次転写ユニット８０、定着装置９０が順次配設されている。
【００１７】
感光体２０は、円筒状の導電性基材（図示せず）と、その外周面に形成された感光層（図示せず）とを有し、その軸線まわりに図１中矢印方向に回転可能となっている。
帯電ユニット３０は、コロナ帯電などにより感光体２０の表面を一様に帯電するための装置である。
露光ユニット４０は、図示しないパーソナルコンピュータなどのホストコンピュータから画像情報を受けこれに応じて、一様に帯電された感光体２０上に、レーザを照射することによって、静電的な潜像を形成する装置である。
【００１８】
現像ユニット５０は、ブラック現像装置５１と、マゼンタ現像装置５２と、シアン現像装置５３と、イエロー現像装置５４との４つの現像装置を有し、これらの現像装置を感光体２０上の潜像に対応して選択的に用いて、前記潜像をトナー像として可視化する装置である。ブラック現像装置５１はブラック（Ｋ）トナー、マゼンタ現像装置５２はマゼンタ（Ｍ）トナー、シアン現像装置５３はシアン（Ｃ）トナー、イエロー現像装置５４はイエロー（Ｙ）トナーを用いて現像を行う。
【００１９】
本実施形態におけるＹＭＣＫ現像ユニット５０は、前述の４つの現像装置５１、５２、５３、５４を選択的に感光体２０に対向するように、回転可能となっている。具体的には、このＹＭＣＫ現像ユニット５０は、軸５０ａを中心として回転可能な保持体５５の４つの保持部５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄにそれぞれ４つの現像装置５１、５２、５３、５４が保持されており、前記保持体の回転により、４つの現像装置５１、５２、５３、５４が相対位置関係を維持したまま、感光体２０に選択的に対向するようになっている。
【００２０】
一次転写ユニット６０は、感光体２０に形成された単色のトナー像を中間転写体７０に転写するための装置である。
中間転写体７０は、エンドレスのベルトであり、図１に示す矢印方向に、感光体２０とほぼ同じ周速度にて回転駆動される。中間転写体７０上には、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローのうちの少なくとも１色のトナー像が担持され、例えばフルカラー画像の形成時に、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローの４色のトナー像が順次重ねて転写されて、フルカラーのトナー像が形成される。
【００２１】
二次転写ユニット８０は、中間転写体７０上に形成された単色やフルカラーなどのトナー像を、紙、フィルム、布等の記録媒体Ｐに転写するための装置である。
定着装置９０は、前記トナー像の転写を受けた記録媒体Ｐを加熱および加圧することにより、前記トナー像を記録媒体Ｐに融着させて永久像として定着させるための装置である。なお、定着装置９０については、後に詳述する。
クリーニングユニット７５は、一次転写ユニット６０と帯電ユニット３０との間で感光体２０の表面に当接するゴム製のクリーニングブレード７６を有し、一次転写ユニット６０によって中間転写体７０上にトナー像が転写された後に、感光体２０上に残存するトナーをクリーニングブレード７６により掻き落として除去するための装置である。
【００２２】
次に、このように構成された画像形成装置１０の動作を説明する。
まず、図示しないホストコンピュータからの指令により、感光体２０、現像ユニット５０に設けられた現像ローラ（図示せず）、および中間転写体７０が回転を開始する。そして、感光体２０は、回転しながら、帯電ユニット３０により順次帯電される。
【００２３】
感光体２０の帯電された領域は、感光体２０の回転に伴って露光位置に至り、露光ユニット４０によって、第１色目、例えばイエローＹの画像情報に応じた潜像が前記領域に形成される。
感光体２０上に形成された潜像は、感光体２０の回転に伴って現像位置に至り、イエロー現像装置５４によってイエロートナーで現像される。これにより、感光体２０上にイエロートナー像が形成される。このとき、ＹＭＣＫ現像ユニット５０は、イエロー現像装置５４が、前記現像位置にて感光体２０と対向している。
【００２４】
感光体２０上に形成されたイエロートナー像は、感光体２０の回転に伴って一次転写位置に至り、一次転写ユニット６０によって、中間転写体７０に転写される。このとき、一次転写ユニット６０には、トナーの帯電極性とは逆の極性の一次転写電圧（一次転写バイアス）が印加される。なお、この間、二次転写ユニット８０は、中間転写体７０から離間している。
前述の処理と同様の処理が、第２色目、第３色目および第４色目について繰り返して実行されることにより、各画像信号に対応した各色のトナー像が、中間転写体７０に重なり合って転写される。これにより、中間転写体７０上にはフルカラートナー像が形成される。
一方、記録媒体Ｐは、給紙トレイ８２から、給紙ローラ８４、レジローラ８６によって二次転写ユニット８０へ搬送される。
【００２５】
中間転写体７０上に形成されたフルカラートナー像は、中間転写体７０の回転に伴って二次転写位置に至り、二次転写ユニット８０によって記録媒体Ｐに転写される。このとき、二次転写ユニット８０は中間転写体７０に押圧されるとともに二次転写電圧（二次転写バイアス）が印加される。
記録媒体Ｐに転写されたフルカラートナー像は、定着装置９０によって加熱および加圧されて記録媒体Ｐに融着される。
一方、感光体２０は一次転写位置を経過した後に、クリーニングユニット７５のクリーニングブレード７６によって、その表面に付着しているトナーが掻き落とされ、次の潜像を形成するための帯電に備える。掻き落とされたトナーは、クリーニングユニット７５内の残存トナー回収部に回収される。
【００２６】
◆◆◆定着装置◆◆◆
ここで、定着装置９０を図２、図３に基づいて詳細に説明する。
定着装置９０は、図２に示すように、互いに圧接回転する１対の回転体である定着ローラ９１および加圧ローラ９２と、定着ローラ９１を加熱するためのヒータ９３と、定着ローラ９１の温度を検知するための温度検知体９４と、定着ローラ９１から定着後の記録媒体を分離するための分離部材９５と、定着ローラ９１および加圧ローラ９２のそれぞれの周面の一部を覆うカバー９６とを有している。
【００２７】
この定着装置９０は、定着ローラ９１および加圧ローラ９２の圧接により形成されるニップＮに対し、図２にて下方から、未定着像を担持する記録媒体がニップＮへ搬送され、前記記録媒体を加熱および加圧することにより、前記未定着像を前記記録媒体に定着させる。本実施形態では、ニップＮに搬送される記録媒体は定着ローラ９１側に未定着像を担持している。
【００２８】
定着ローラ９１は、円筒状をなし、その軸線まわりに回転可能となっている。また、定着ローラ９１の内部空間には、ヒータ９３が配設され、定着ローラ９１は、ヒータ９３により加熱される。これにより、加圧ローラ９２において、後述する弾性層９２Ｂの弾性を十分に発揮させて、十分なニップ幅を得つつ、定着ローラ９１を効率よく加熱して、ニップＮの温度を安定的なものとすることができる。
【００２９】
このような定着ローラ９１の温度を検知するための温度検知体９４は、例えばサーミスタであり、定着ローラ９１の周面に接触して設けられている。このような温度検知体９４によって検知された温度に基づき、図示しない制御手段により、定着ローラ９１の外表面が目標温度となるように、前述したヒータ９３の駆動が制御される。
定着ローラ９１から定着後の記録媒体を分離するための分離部材９５は、定着ローラ９１の周面に接触もしくは近接して設けられており、ニップＮを通過した後の記録媒体を定着ローラ９１から分離して正規の位置（定着装置９０の外部）へもたらすようになっている。
【００３０】
加圧ローラ９２は、円筒状または円柱状をなし、その軸線まわりに回転可能となっているとともに、定着ローラ９１に圧接している。
また、加圧ローラ９２は、図２および図３に示すように、円柱状をなす金属製の基部（芯金）９２Ａと、基部９２Ａの外周面を覆う弾性層９２Ｂと、弾性層９２Ｂの外周面を覆う離型層９２Ｃとを有している。なお、図３は、定着ローラ９１と加圧ローラ９２との圧接を解除した状態を示している。
【００３１】
すなわち、加圧ローラ９２は、その表層として設けられた離型層９２Ｃと、離型層９２Ｃよりも下層に設けられた弾性層９２Ｂとを有している。離型層９２Ｃは、図３に示すように、加圧ローラ９２の軸線方向における弾性層９２Ｂの端面より延出している。これにより、離型層９２Ｃの縁部にかかるストレスを低減することができるので、離型層９２Ｃを薄くしても離型層９２Ｃの裂けの発生を防止することができる。また、離型層９２Ｃを薄くすることができるので、弾性層９２Ｂの弾性を十分に発揮させて、十分なニップ幅を得ることができる。その結果、定着装置９０の耐久性および定着性を優れたものとすることができる。
特に、離型層９２Ｃは、加圧ローラ９２の軸線方向の両端部において、弾性層９２Ｂの端面より延出しているので、加圧ローラ９２の軸線方向での両端部において、本発明の効果を得ることができる。その結果、定着装置９０の耐久性および定着性をより優れたものとすることができる。
【００３２】
本実施形態では、図３に示すように、加圧ローラ９２の軸線方向での長さが、定着ローラ９１の同方向での長さよりも短くなっている。このような場合、加圧ローラ９２の端縁部にかかる圧力が比較的大きい。したがって、前述したように、加圧ローラ９２において、離型層９２Ｃを薄くするとともに、弾性層９２Ｂの弾性を十分に発揮させることができるため、本発明の効果が顕著である。
【００３３】
また、定着ローラ９１および加圧ローラ９２の双方のそれぞれの外径が軸線方向の中央部から両端部に向け漸増している。これにより、記録媒体のニップＮ通過時に皺が発生するのを防止することができる。このような場合、加圧ローラ９２の端縁部にかかる圧力が比較的大きい。したがって、本発明の効果が顕著となる。
また、離型層９２Ｃの弾性層９２Ｂの端面より延出している部分は、図３に示すように、加圧ローラ９２の軸線側に向け縮径している。これにより、前記延出している部分とこれに対向する定着ローラ９１との接触を防止することができるので、離型層９２Ｃの縁部にかかるストレスをより低減することができる。
【００３４】
また、弾性層９２Ｂの端部の外径は、図３に示すように、その端面に向け漸減している。これにより、定着に必要なニップＮの圧力を確保しつつ、弾性層９２Ｂの縁部に対する離型層９２Ｃの接触部の損傷を防止することができる。
離型層９２Ｃの弾性層９２Ｂの端面より延出している部分の長さＸは、０．５〜５ｍｍであるのが好ましく、１〜３ｍｍであるのがより好ましい。これにより、弾性層９２Ｂの縁部に対する離型層９２Ｃの接触部の損傷を防止しつつ、離型層９２Ｃの縁部にかかるストレスをより確実に低減することができる。
【００３５】
また、離型層９２Ｃの厚さは、１０〜８０μｍであるのが好ましく、２０〜５０μｍであるのがより好ましい。これにより、離型層９２Ｃに必要な強度を保ちつつ、弾性層９２Ｂの弾性を十分に発揮させることができる。
また、離型層９２Ｃの構成材料としては、例えば、ＰＴＦＥ、ＰＦＡなどを好適に用いることができる。
【００３６】
また、弾性層の厚さは、０．３〜８ｍｍであるのが好ましく、０．６〜６ｍｍであるのがより好ましい。これにより、弾性層９２Ｂの耐久性を優れたものとしつつ、ニップＮの幅を十分なものとすることができる。
また、弾性層９２Ｂの構成材料としては、例えば、Ｓｉゴム、ＥＰＤＭ、フッ素ゴムなどを好適に用いることができる。
以上説明したように、本実施形態では、加圧ローラ９２が、基部９２Ａと、その外周面に設けられた弾性層９２Ｂと、その外周面に設けられた離型層９２Ｃとを有し、離型層９２Ｃが、加圧ローラ９２の軸線方向の両端部において、弾性層９２Ｂの端面より延出しているので、定着装置９０の耐久性および定着性を優れたものとすることができる。
【００３７】
＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態を図４に基づき説明する。以下、第２実施形態について、前述した第１実施形態との違いを中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。
図４は、本実施形態の定着ローラおよび加圧ローラを説明するための図である。
本実施形態の定着装置９０’は、加圧ローラの端部の構成が異なる以外は、第１実施形態の定着装置と同様である。
【００３８】
定着装置９０’に備えられた加圧ローラ９２’は、図４に示すように、円柱状をなす金属製の基部（芯金）９２’Ａと、基部９２’Ａの外周面を覆う弾性層９２’Ｂと、弾性層９２’Ｂの外周面を覆う離型層９２’Ｃとを有している。なお、図４は、定着ローラ９１と加圧ローラ９２’との圧接を解除した状態を、図３に対応する断面で示している。
弾性層９２’Ｂは、加圧ローラ９２’の軸線方向の両端部において、基部９２’Ａの端面より延出している。これにより、弾性層９２’Ｂの縁部にかかるストレスを低減することができるので、弾性層９２’Ｂの裂けの発生を防止することができる。
【００３９】
このような弾性層９２’Ｂの基部９２’Ａの端面より延出している部分Ｙの長さは、０．５〜５ｍｍであるのが好ましく、１〜３ｍｍであるのがより好ましい。これにより、基部９２’Ａの縁部に対する弾性層９２’Ｂの接触部の損傷を防止しつつ、弾性層９２’Ｂの縁部にかかるストレスをより確実に低減することができる。
また、基部９２’Ａの端部の外径は、図４に示すように、その端面に向け漸減している。これにより、弾性層９２’Ｂの縁部にかかるストレスを低減することができるので、弾性層９２’Ｂの裂けの発生を防止することができる。
【００４０】
以上説明したように、本実施形態では、前述した第１実施形態の効果に加えて、弾性層９２’Ｂの縁部にかかるストレスを低減することができるので、弾性層９２’Ｂの裂けの発生を防止することができる。
以上、本発明について、好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４１】
例えば、本発明の定着装置および画像形成装置を構成する各部は、同様の機能を発揮する任意のものと置換、または、その他の構成を追加することもできる。
また、前述した実施形態では１対の回転体のうちの一方、すなわち加圧ローラ９２の離型層が加圧ローラの軸線方向における弾性層の端面より延出しているものについて説明したが、定着ローラ長さが加圧ローラの長さとほぼ同等もしくは加圧ローラより短く、かつ、定着ローラが弾性層および離型層を有する場合、定着ローラ９１の離型層を定着ローラの軸線方向における弾性層の端面より延出させても、本発明の効果を得ることができる。
【００４２】
また、前述した実施形態では、定着装置として、１対の回転体としてローラ状をなす定着ローラおよび加圧ローラを備えるものについて説明したが、一方の回転体をフィルム状とし、他方の回転体をローラ状とするものであってもよい。
例えば、支持体に支持された加熱体と、支持体の周囲に外嵌された一方の回転体である耐熱フィルムと、耐熱フィルムを介して加熱体に圧接してニップを形成する他方の回転体である加圧ローラとを備え、未定着のトナー像を担持した記録媒体を前記ニップに通過させることにより記録媒体に前記加熱体の熱エネルギーを付与して定着させる定着装置であってもよい。
【００４３】
また、励磁コイルと、励磁コイルを支持する支持体と、励磁コイルが生成する磁場中を移動する導電層を有する一方の回転体であるフィルムと、フィルムを介して支持体に圧接してニップを形成する他方の回転体である加圧ローラとを備え、未定着のトナー像を担持した記録媒体を前記ニップに通過させることにより記録媒体に前記フィルムの熱エネルギーを付与して定着させる定着装置であってもよい。
【実施例】
【００４４】
（実施例１）
図３に示すような定着ローラおよび加圧ローラを製造した。
定着ローラの外径は約３０ｍｍであり、軸線方向での端部の外径は中央部の外径よりも１３５μｍ大きかった。また、定着ローラは、基部として、鉄で構成されたものを用いた。また、定着ローラは、弾性層として、Ｓｉゴムで構成されたものを用い、その厚さが１ｍｍであった。また、定着ローラは、離型層として、ＰＦＡで構成されたものを用い、その厚さが３０μｍであった。
【００４５】
加圧ローラの外径は約３５ｍｍであり、軸線方向での端部の外径は中央部の外径よりも８０μｍ大きかった。また、加圧ローラは、基部として、鉄で構成されたものを用いた。また、加圧ローラは、弾性層として、Ｓｉゴムで構成されたものを用い、その厚さが５ｍｍであった。また、加圧ローラは、離型層として、ＰＦＡで構成されたものを用い、その厚さが３０μｍであった。また、離型層の弾性層の端面より延出している部分の長さは、２ｍｍであった。
【００４６】
（実施例２）
加圧ローラの構成を図４に示すようなものとした以外は、実施例１と同様にして、定着ローラおよび加圧ローラを製造した。
（比較例）
加圧ローラの軸線方向における両端部において、離型層の端面と弾性層の端面とを一致させた以外は、実施例１と同様にして、定着ローラおよび加圧ローラを製造した。
【００４７】
以上のような実施例１、２および比較例のそれぞれについて、作製した定着ローラおよび加圧ローラを図１に示すような画像形成装置に搭載して、８００００枚の連続印字を行って、加圧ローラの耐久性の評価を行った。
その結果、実施例１、２の加圧ローラの離型層の縁部には、裂けが生じなかった。特に、実施例２の加圧ローラは、１０００００枚の連続印字を行っても、離型層の縁部に裂けが生じず、また、弾性層の裂けも生じなかった。一方、比較例の加圧ローラの離型層の縁部には、裂けが生じた。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明にかかる画像形成装置の１実施形態を示す全体構成の模式的断面図である。
【図２】図１に示す画像形成装置に備えられた定着装置の好適な実施形態を示す模式的断面図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態の回転体の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０‥‥‥画像形成装置 ２０‥‥‥感光体 ３０‥‥‥帯電ユニット ４０‥‥‥露光ユニット ５０‥‥‥現像ユニット ５０ａ‥‥‥軸 ５１‥‥‥ブラック現像装置 ５２‥‥‥マゼンタ現像装置 ５３‥‥‥シアン現像装置 ５４‥‥‥イエロー現像装置 ５５‥‥‥保持体 ５５ａ〜５５ｄ‥‥‥保持部 ６０‥‥‥一次転写ユニット ７０‥‥‥中間転写体 ７５‥‥‥クリーニングユニット ７６‥‥‥クリーニングブレード ８０‥‥‥二次転写ユニット ８２‥‥‥給紙トレイ ８４‥‥‥給紙ローラ ８６‥‥‥レジローラ ９０、９０’‥‥‥定着装置 ９１‥‥‥定着ローラ（回転体） ９２、９２’‥‥‥加圧ローラ（回転体） ９２Ａ、９２’Ａ‥‥‥基部 ９２Ｂ、９２’Ｂ‥‥‥弾性層 ９２Ｃ、９２’Ｃ‥‥‥離型層 ９３‥‥‥ヒータ ９４‥‥‥温度検知体 ９５‥‥‥分離部材 ９６‥‥‥カバー Ｎ‥‥‥ニップ Ｐ‥‥‥記録媒体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに圧接回転する１対の回転体の間に、未定着像を担持する記録媒体を通過させて、該記録媒体を加熱・加圧することにより、前記未定着像を前記記録媒体に定着させる定着装置であって、
前記１対の回転体のうちの少なくとも一方の回転体は、基部と、その外周面に設けられた弾性層と、その外周面に設けられた離型層とを有し、前記離型層は、前記回転体の軸線方向の少なくとも一端部において、前記弾性層の端面より延出していることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記離型層は、前記回転体の軸線方向の両端部において、前記弾性層の端面より延出している請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記１対の回転体のうち少なくとも一方の回転体は、その外径が軸線方向の中央部から両端部に向け漸増している請求項１または２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記１対の回転体のうちの一方の回転体の軸線方向での長さが、他方の回転体の同方向での長さよりも短くなっており、前記一方の回転体が、前記離型層および前記弾性層とを有している請求項１ないし３のいずれかに記載の定着装置。
【請求項５】
前記他方の回転体を加熱するヒータを有している請求項４に記載の定着装置。
【請求項６】
前記離型層の前記弾性層の端面より延出している部分は、回転体の軸線側に向け縮径している請求項１ないし５のいずれかに記載の定着装置。
【請求項７】
前記離型層の前記弾性層の端面より延出している部分の長さは、０．５〜５ｍｍである請求項１ないし６のいずれかに記載の定着装置。
【請求項８】
前記離型層の厚さは、１０〜８０μｍである請求項１ないし７のいずれかに記載の定着装置。
【請求項９】
前記弾性層の端部の外径は、その端面に向け漸減している請求項１ないし８のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１０】
前記弾性層は、前記回転体の軸線方向の少なくとも一端部において、前記基部の端面より延出している請求項１ないし９のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１１】
前記弾性層の前記基部の端面より延出している部分の長さは、０．５〜５ｍｍである請求項１０に記載の定着装置。
【請求項１２】
前記基部の端部の外径は、その端面に向け漸減している請求項１ないし１１のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１３】
前記弾性層の厚さは、０．３〜８ｍｍである請求項１ないし１２のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１４】
請求項１ないし１３のいずれかに記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
互いに圧接回転する１対の回転体の間に、未定着像を担持する記録媒体を通過させて、該記録媒体を加熱・加圧することにより、前記未定着像を前記記録媒体に定着させる定着装置であって、
前記１対の回転体のうちの少なくとも一方の回転体は、基部と、その外周面に設けられた弾性層と、その外周面に設けられた離型層とを有し、前記離型層は、前記回転体の軸線方向の少なくとも一端部において、前記弾性層の端面より延出していることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記離型層は、前記回転体の軸線方向の両端部において、前記弾性層の端面より延出している請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記１対の回転体のうち少なくとも一方の回転体は、その外径が軸線方向の中央部から両端部に向け漸増している請求項１または２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記１対の回転体のうちの一方の回転体の軸線方向での長さが、他方の回転体の同方向での長さよりも短くなっており、前記一方の回転体が、前記離型層および前記弾性層とを有している請求項１ないし３のいずれかに記載の定着装置。
【請求項５】
前記他方の回転体を加熱するヒータを有している請求項４に記載の定着装置。
【請求項６】
前記離型層の前記弾性層の端面より延出している部分は、回転体の軸線側に向け縮径している請求項１ないし５のいずれかに記載の定着装置。
【請求項７】
前記離型層の前記弾性層の端面より延出している部分の長さは、０．５〜５ｍｍである請求項１ないし６のいずれかに記載の定着装置。
【請求項８】
前記離型層の厚さは、１０〜８０μｍである請求項１ないし７のいずれかに記載の定着装置。
【請求項９】
前記弾性層の端部の外径は、その端面に向け漸減している請求項１ないし８のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１０】
前記弾性層は、前記回転体の軸線方向の少なくとも一端部において、前記基部の端面より延出している請求項１ないし９のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１１】
前記弾性層の前記基部の端面より延出している部分の長さは、０．５〜５ｍｍである請求項１０に記載の定着装置。
【請求項１２】
前記基部の端部の外径は、その端面に向け漸減している請求項１ないし１１のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１３】
前記弾性層の厚さは、０．３〜８ｍｍである請求項１ないし１２のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１４】
請求項１ないし１３のいずれかに記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００６−１０６０３４（Ｐ２００６−１０６０３４Ａ）
【公開日】平成１８年４月２０日（２００６．４．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２８８３９６（Ｐ２００４−２８８３９６）
【出願日】平成１６年９月３０日（２００４．９．３０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年４月２０日（２００６．４．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月３０日（２００４．９．３０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]